(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行うとともに、入力側と出力側との間の相対回転を伴って動力伝達する作動状態が可能な主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続され、上記駆動輪の駆動ならびに該駆動輪によるエネルギー回生が可能な第１電動機と、上記内燃機関によって駆動される補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装置と、上記補機に連動し、かつ燃料供給停止を伴う車両減速時に、上記クラッチ装置を介して内燃機関のモータリングを行う第２電動機と、を備えていることを特徴とする内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項２】
燃料供給停止を伴う車両停止時に、上記第２電動機が、上記クラッチ装置を遮断した状態で上記補機の駆動を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項３】
車両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行うとともに、車両減速時に入力側と出力側との間で相対回転が可能な主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続され、上記駆動輪の駆動が可能な第１電動機と、上記内燃機関によって駆動される補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装置と、上記補機に連動した第２電動機と、所定の車両減速時に内燃機関の燃料供給を停止する燃料供給停止手段と、この燃料供給停止中に、上記内燃機関の回転数が過度に低下しないように、上記クラッチ装置を接続した状態で上記第２電動機によって内燃機関のモータリングを行う第２電動機制御手段と、を備えていることを特徴とする内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項４】
車両減速時に上記駆動輪によって駆動される上記第１電動機によりエネルギー回生を行う回生手段を有し、かつ、この回生手段は、上記のモータリング中も回生を継続することを特徴とする請求項３記載の内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項５】
車両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行う主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続された第１電動機と、上記内燃機関によって駆動される補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装置と、上記補機に連動した第２電動機と、車両の停止中に内燃機関の燃料供給を停止する燃料供給停止手段と、この車両停止中に、上記クラッチ装置を遮断状態とするクラッチ制御手段と、同じく車両停止中に、上記補機を駆動するように上記第２電動機を制御する第２電動機制御手段と、同じく車両停止中に、車両にクリープ力が発生するように上記第１電動機を制御する第１電動機制御手段と、を備えていることを特徴とする内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項６】
車両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行うとともに、車両減速時に入力側と出力側との間で相対回転が可能な主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続され、上記駆動輪の駆動が可能な第１電動機と、上記内燃機関によって駆動される補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装置と、上記補機に連動した第２電動機と、所定の車両減速時ならびに車両停止中に内燃機関の燃料供給を停止する燃料供給停止手段と、燃料供給停止された減速中に、上記クラッチ装置を接続状態に、かつ車両停止後に、遮断状態に、それぞれ制御するクラッチ制御手段と、減速中に上記内燃機関の回転数が過度に低下しないようにモータリングを行うべく上記第２電動機を駆動するとともに、車両停止後は補機の駆動のために上記第２電動機を駆動する第２電動機制御手段と、車両停止後に、車両にクリープ力が発生するように上記第１電動機を制御する第１電動機制御手段と、を備えていることを特徴とする内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項７】
上記クラッチ制御手段は、車両減速状態から車両停止への移行時に、クラッチ伝達トルクを連続的もしくはステップ的に徐々に低下させるように上記クラッチ装置を制御するものであり、かつ、上記第１電動機制御手段は、このクラッチ装置を介して上記第２電動機から内燃機関に加えられるトルクを考慮して所定のクリープ力が発生するように上記第１電動機を制御するものであることを特徴とする請求項６記載の内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項８】
上記第２電動機制御手段は、さらに、車両の停止中に所定の発進指令信号があったときに、内燃機関のクランキングを行うために上記第２電動機を駆動するものであり、上記クラッチ制御手段は、同じく所定の発進指令信号により上記クラッチ装置を接続状態に切り換えるものであることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項９】
上記第１電動機制御手段は、さらに、車両の停止中に所定の発進指令信号があったときに、車両の発進を補助するに必要なトルクを出力するように上記第１電動機を制御するものであることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項１０】
車両の通常走行中は、内燃機関のみの駆動力によって車両および補機が駆動されることを特徴とする請求項９記載の内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項１１】
上記主伝動装置は、トルクコンバータからなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項１２】
上記主伝動装置は、トルクコンバータと、該トルクコンバータの入力側および出力側を直結するロックアップクラッチと、からなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項１３】
上記変速機は、ベルト式無段変速機からなることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項１４】
上記変速機が自動変速機からなり、かつ内燃機関の停止中に上記自動変速機に必要な油圧を供給するための電動オイルポンプをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置。
【請求項１５】
車両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行うとともに、入力側と出力側との間の相対回転を伴って動力伝達する作動状態が可能な主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続される第１電動機と、上記内燃機関によって駆動される補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装置と、上記補機に連動した第２電動機と、を備えた内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置において、
通常の走行中は、両電動機を駆動せずに内燃機関の駆動力のみで車両の駆動および補機の駆動を行い、
車両の所定の減速時には、上記第１電動機によってエネルギー回生を行うとともに、内燃機関への燃料供給を停止し、
この車両減速中に機関回転数が過度に低下しないように上記クラッチ装置ならびに上記第２電動機によって内燃機関のモータリングを行い、
減速後、車両が停止した後は、上記クラッチ装置を遮断状態にするとともに、上記第２電動機によって上記補機を駆動し、かつ車両に所定のクリープ力を付与するように上記第１電動機を駆動し、
車両停止中に、発進指令信号を受けた場合には、上記クラッチ装置を接続状態に切り換えて上記第２電動機により内燃機関のクランキングを行い、かつ上記第１電動機の駆動により車両の発進を補助する
ことを特徴とする内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関と電動機とを用いた複合型の車両駆動装置、特に、基本的には車両の走行を内燃機関によって行い、電動機の補助的な作動によりアクセルペダルが踏まれていない時、例えば減速中あるいは車両停止中の燃料供給停止を可能とすることによって燃料消費の低減を図った複合型車両駆動装置ならびにその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、内燃機関５１のみによって駆動される一般的な車両の駆動系の基本的構成を示したものであり、内燃機関５１のクランクシャフトが主伝動装置例えばトルクコンバータ５３を介して変速機５５のメインドライブシャフトに接続されているとともに、この変速機５５から終減速装置５６を介して駆動輪５７へ動力伝達がなされている。そして、内燃機関５１は、種々の補機５２、例えば内燃機関５１自体に必要なウォータポンプ等や車両側との関係で必要となる空調装置用コンプレッサやパワーステアリング用ポンプ等の補機５２を、ベルト伝動機構等を介して駆動している。また、一般に、トルクコンバータ５３と並列にロックアップクラッチ５４が設けられている。
【０００３】
図２は、変速機５５としてベルト式無段自動変速機（いわゆるＣＶＴ）を用いた場合の動力伝達経路のスケルトン図である。
【０００４】
このような内燃機関５１を用いた一般的な車両駆動装置においては、車両停止時に内燃機関５１によって補機５２が駆動されており、変速機５５が走行レンジ（いわゆるＤレンジ等）にあれば、内燃機関５１によってクリープ力が発生している。また、減速時においても、当然のことながら内燃機関５１は補機５２を駆動している。
【０００５】
ところで、内燃機関５１の燃料消費率を低減するために、車両の減速時に内燃機関５１への燃料供給を停止する、いわゆるフューエルカットが知られている。この燃料供給停止は、車速がある程度高い領域での減速に対して実行され、また機関回転数が急激に低下しないように、一般に、ロックアップクラッチ５４が締結されたロックアップ状態に制御される。この場合、エンジンブレーキがかかり、平坦路であれば徐々に車速が下がってくる。この車速の低下に伴って所定の特性に従い変速機５５の変速が行われるが、変速比には上限があるので、車速がある程度下がってくると、内燃機関５１の回転数（回転速度）が必然的に低下し、ロックアップしたままでは、車速の低下と共にアイドル回転数以下となってエンジンストールに至ってしまう。そこで、この時点で、ロックアップを解除して、トルクコンバータ５３を介した動力伝達とするのであるが、このロックアップクラッチ５４の解放に伴って駆動輪５７側から内燃機関５１へ作用していた駆動力が急激に低下するため、内燃機関５１の回転数は、自らのフリクションにより急激に低下しようとする。そのため、一般には、この時点で燃料噴射を再開して、エンジンストールを防止することになる。
【０００６】
また、内燃機関５１の燃料消費率を低減する技術としては、上記のような減速時のみならず、信号待ち等の車両の停止中に、内燃機関５１を停止させ、その後、アクセルペダルが踏み込まれた時点で、内燃機関５１を再度始動して車両の発進を行うようにしたいわゆるアイドルストップの手法も知られている。
【０００７】
一方、車両の駆動源として内燃機関のほかに電動機を有する構成としては、特開平８−７９９１５号公報や特開平８−２６６０１２号公報に見られるようなハイブリッド型の自動車が知られている。このハイブリッド型自動車は、内燃機関によって発電機を駆動し、その発電出力でもって走行用モータを駆動するシリーズハイブリッド型のものと、内燃機関の出力と走行用モータの出力とを合わせて車両を駆動するようにしたパラレルハイブリッド型のものとに大別されるが、いずれの形式のものでも、基本的には走行用モータ単独でもって走行が可能なように構成される電気自動車の変形であり、電気自動車の欠点である走行距離（充電量）や登坂路での出力不足、といった点を、内燃機関の搭載によって補おうとしているものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、内燃機関５１でもって走行する車両駆動装置においては、燃料消費を減らすため、減速時や車両停止中に内燃機関５１への燃料供給を停止することが試みられているのであるが、このような燃料供給停止には、いくつかの課題が伴う。
【０００９】
第１の課題としては、減速時に燃料供給を停止すると、前述したように、減速の途中で機関回転数が過度に低下し、内燃機関５１が停止してしまう、という問題がある。つまり、燃料噴射を再開しても内燃機関５１の自立運転を回復できない状態になってしまう。このように実質的に内燃機関５１が停止した状態となると、減速の途中でアクセルペダルが踏まれて再加速する場合には、内燃機関５１を再始動してから加速を始めるため、一般の自動車に比較して始動に要する時間がかかりトルク立ち上がりが遅くなる。そのため、運転しにくくなり、場合によっては加速遅れが生じる虞れがある。それ故、実際には、上述したように、自立運転を回復し得る機関回転数でもって燃料供給を再開しなければならないことになる。従って、減速時に、十分に長い期間つまり車両停止に至るまで燃料供給停止を継続することはできず、この減速中の燃料供給停止による燃費低減効果が小さくなってしまう。特に、ロックアップクラッチ５４を解放すると、直ちに内燃機関５１が停止に至るので、減速時に早期にロックアップクラッチ５４を解放することができず、エンジンブレーキが過度に作用して運転性が悪化したりする問題を回避できない。また、減速中に内燃機関５１が停止してしまうと、空調用コンプレッサ、パワーステアリング用オイルポンプ、ウォータポンプ等の補機５２の機能が同時に失われ、好ましくない。
【００１０】
第２の課題としては、信号待ち等の車両停止中に燃料供給を停止すると、内燃機関５１が停止し、上述した補機５２の機能が失われると共に、特に、車両のクリープ力の発生が無くなり、坂道発進時や車庫入れ等の際に運転しにくいものとなる。
【００１１】
第３の課題としては、車両停止中に内燃機関５１を停止しておくと、発進時のトルク立ち上がりが遅れるという問題がある。つまりアクセルペダルが踏まれてから内燃機関５１を再始動するため、素早い発進ができない。
【００１２】
以上の３つの課題は、基本的に内燃機関５１によって車両の駆動を行うものに関する課題であるが、上述した従来のハイブリッド型自動車の構成においても、このような課題は到底解決することができない。
【００１３】
本発明は、補助的に作動する電動機を付加することによって、内燃機関の総合的な燃料消費率を改善することができる内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る複合型車両駆動装置は、車両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行うとともに、入力側と出力側との間の相対回転を伴って動力伝達する作動状態が可能な主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続され、上記駆動輪の駆動ならびに該駆動輪によるエネルギー回生が可能な第１電動機と、上記内燃機関によって駆動される補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装置と、上記補機に連動し、かつ燃料供給停止を伴う車両減速時に、上記クラッチ装置を介して内燃機関のモータリングを行う第２電動機と、を備えていることを特徴としている。
【００１５】
請求項２に係る複合型車両駆動装置は、請求項１の構成において、さらに、燃料供給停止を伴う車両停止時に、上記第２電動機が、上記クラッチ装置を遮断した状態で上記補機の駆動を行うことを特徴としている。
【００１６】
また請求項３に係る複合型車両駆動装置は、車両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行うとともに、車両減速時に入力側と出力側との間で相対回転が可能な主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続され、上記駆動輪の駆動が可能な第１電動機と、上記内燃機関によって駆動される補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装置と、上記補機に連動した第２電動機と、所定の車両減速時に内燃機関の燃料供給を停止する燃料供給停止手段と、この燃料供給停止中に、上記内燃機関の回転数が過度に低下しないように、上記クラッチ装置を接続した状態で上記第２電動機によって内燃機関のモータリングを行う第２電動機制御手段と、を備えていることを特徴としている。
【００１７】
そして請求項４の発明では、特に、車両減速時に上記駆動輪によって駆動される上記第１電動機によりエネルギー回生を行う回生手段を有し、かつ、この回生手段は、上記のモータリング中も回生を継続することを特徴としている。
【００１８】
本発明の車両は、基本的には、内燃機関によって駆動される。つまり、通常の走行中は、内燃機関が変速機を介して駆動輪を駆動し、かつ同時に補機を駆動する。
【００１９】
これに対し、車両の減速時、特に燃料供給停止を伴う減速時には、第２電動機によって内燃機関がモータリングされ、内燃機関の回転数の過度の低下ひいては内燃機関の停止が回避される。なお、このとき、上記主伝動装置は、入力側（内燃機関側）と出力側（駆動輪側）との間で相対回転が許容され、車速が大きく低下（例えば０）した状態でも、内燃機関の回転数はモータリングにより適宜に維持される。また、車両減速時には、第１電動機が駆動輪によって逆に駆動され、減速エネルギーの回生が行われる。この第１電動機は、例えば、車両の発進時の補助、あるいは、車両停止中のクリープ力の付与等にも用いることができる。上記の回生は、請求項４のように、第２電動機によるモータリング中も継続することが可能である。
【００２０】
また内燃機関のクランクシャフトと補機との間には、クラッチ装置が介在しているので、必要に応じて補機をクランクシャフトから分離し、第２電動機によって補機側のみを駆動することが可能である。
【００２１】
上記主伝動装置としては、例えば請求項１１のようにトルクコンバータを用いることができる。このトルクコンバータにおいては、作動条件により入力側と出力側とが相対回転する。
【００２２】
また上記主伝動装置として、請求項１２のように、トルクコンバータと、該トルクコンバータの入力側および出力側を直結するロックアップクラッチと、を併用してもよい。この場合、ロックアップクラッチを締結した状態では、入力側と出力側との相対回転はなく、ロックアップクラッチを解放した状態では、その相対回転が許容される。
【００２３】
また上記変速機としては、無段もしくは有段の自動変速機あるいは手段変速機を用いることができるが、燃費ならびに変速ショック等の上からは、請求項１３のように、ベルト式無段変速機を用いることが望ましい。
【００２４】
次に請求項５に係る複合型車両駆動装置は、車両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行う主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続された第１電動機と、上記内燃機関によって駆動される補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装置と、上記補機に連動した第２電動機と、車両の停止中に内燃機関の燃料供給を停止する燃料供給停止手段と、この車両停止中に、上記クラッチ装置を遮断状態とするクラッチ制御手段と、同じく車両停止中に、上記補機を駆動するように上記第２電動機を制御する第２電動機制御手段と、同じく車両停止中に、車両にクリープ力が発生するように上記第１電動機を制御する第１電動機制御手段と、を備えていることを特徴としている。
【００２５】
この構成においても、車両の通常の走行中は、基本的に内燃機関によって車両および補機が駆動される。
【００２６】
これに対し、車両の停止中には、内燃機関への燃料供給が停止され、これに伴って内燃機関が停止状態となる。この状態のときには、補機は、第２電動機によって駆動される。この補機と内燃機関との間のクラッチ装置は、遮断状態となっているので、第２電動機による内燃機関の無駄な回転は生じない。そして、この内燃機関の停止中に、第１電動機が適宜なトルクで駆動され、車両にクリープ力が付与される。
【００２７】
また請求項６に係る複合型車両駆動装置は、車両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行うとともに、車両減速時に入力側と出力側との間で相対回転が可能な主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続され、上記駆動輪の駆動が可能な第１電動機と、上記内燃機関によって駆動される補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装置と、上記補機に連動した第２電動機と、所定の車両減速時ならびに車両停止中に内燃機関の燃料供給を停止する燃料供給停止手段と、燃料供給停止された減速中に、上記クラッチ装置を接続状態に、かつ車両停止後に、遮断状態に、それぞれ制御するクラッチ制御手段と、減速中に上記内燃機関の回転数が過度に低下しないようにモータリングを行うべく上記第２電動機を駆動するとともに、車両停止後は補機の駆動のために上記第２電動機を駆動する第２電動機制御手段と、車両停止後に、車両にクリープ力が発生するように上記第１電動機を制御する第１電動機制御手段と、を備えていることを特徴としている。
【００２８】
すなわち、この請求項６の発明は、車両の減速時および停止中の双方で燃料供給の停止を行うようにしたものであって、通常の走行中は、やはり内燃機関によって車両および補機が駆動される。
【００２９】
そして、減速時に、機関回転数があるレベルまで低下すると、クラッチ装置を介して第２電動機によって内燃機関がモータリングされ、内燃機関の回転数の過度の低下ひいては内燃機関の停止が回避される。なお、このとき、上記主伝動装置は、入力側（内燃機関側）と出力側（駆動輪側）との間で相対回転が許容され、車速が大きく低下（例えば０）した状態でも、内燃機関の回転数はモータリングにより適宜に維持される。
【００３０】
この減速の後、車両が停止すると、クラッチ装置が遮断され、これによって内燃機関のモータリングが終了する。従って、内燃機関の回転数は低下し、停止に至る。機関停止中は、第２電動機によって補機が駆動され続ける。この補機と内燃機関との間のクラッチ装置は、遮断状態となっているので、第２電動機による内燃機関の無駄な回転は生じない。そして、この内燃機関の停止中に、第１電動機が適宜なトルクで駆動され、車両にクリープ力が付与される。
【００３１】
請求項６の発明をさらに具体化した請求項７の発明においては、上記クラッチ制御手段は、車両減速状態から車両停止への移行時に、クラッチ伝達トルクを連続的もしくはステップ的に徐々に低下させるように上記クラッチ装置を制御するものであり、かつ、上記第１電動機制御手段は、このクラッチ装置を介して上記第２電動機から内燃機関に加えられるトルクを考慮して所定のクリープ力が発生するように上記第１電動機を制御するものとなっている。
【００３２】
すなわち、車両減速状態から車両停止への移行時に、第２電動機が回転し続けていても、クラッチ制御手段がクラッチ伝達トルクを徐々に低下させることにより、内燃機関の回転数は徐々に低下し、滑らかに停止に至る。また、第２電動機から内燃機関へ伝達されたトルクは、さらに車両の駆動力として駆動輪側へ伝達されることになるが、この第２電動機によるトルクを考慮して、所定のクリープ力が発生するように第１電動機が制御される。つまり、第２電動機によるトルクが徐々に低下するのに対し、第１電動機によるトルクが徐々に増加するものとなり、段差感を伴うことなく両者の和として適宜なクリープ力が付与される。
【００３３】
請求項８に係る複合型車両駆動装置は、上述のように車両停止中に内燃機関を停止するものにおいて、さらに発進時の再始動を考慮したものである。すなわち、この請求項８の発明においては、上記第２電動機制御手段は、さらに、車両の停止中に所定の発進指令信号があったときに、内燃機関のクランキングを行うために上記第２電動機を駆動するものであり、上記クラッチ制御手段は、同じく所定の発進指令信号により上記クラッチ装置を接続状態に切り換えるものとなっている。
【００３４】
この請求項８の発明では、アクセルペダルの踏込等の発進指令信号があると、クラッチ装置が接続状態となり、かつ第２電動機が駆動されて、これにより、内燃機関がクランキングされる。このクランキングによって、内燃機関は再始動する。なお、この段階で、主伝動装置が動力伝達可能な状態であれば、第２電動機の発生トルクの一部は、車両の発進に必要なトルクの一部としても利用されることになる。
【００３５】
さらに、請求項９に係る複合型車両駆動装置は、発進時を考慮したものであり、請求項５〜８の装置において、上記第１電動機制御手段は、さらに、車両の停止中に所定の発進指令信号があったときに、車両の発進を補助するに必要なトルクを出力するように上記第１電動機を制御するものとなっている。
【００３６】
従って、内燃機関側から入力されるトルクに加えて第１電動機の発生トルクが駆動輪に与えられ、車両は速やかに発進する。
【００３７】
ここで、特に請求項１０の発明においては、車両の通常走行中は、内燃機関のみの駆動力によって車両および補機が駆動されるようになっている。つまり、発進後、第１電動機および第２電動機による車両や補機の駆動が停止される。
【００３８】
さらに請求項１４に係る複合型車両駆動装置は、上記変速機が自動変速機からなり、かつ内燃機関の停止中に上記自動変速機に必要な油圧を供給するための電動オイルポンプをさらに備えていることを特徴としている。
【００３９】
自動変速機においては、一般に内部のクラッチやブレーキ等の締結要素が、油圧で作動するようになっており、車両停止時に内燃機関が停止すると、その動作が不可能となる。請求項１４の構成では、これを補うために電動オイルポンプが機関停止中のみ、あるいは常時駆動され、自動変速機の必要な箇所に油圧を供給する。従って、内燃機関の停止によってクラッチが非締結となることを防止し、発進時にクラッチ締結遅れによる駆動力伝達遅れを防止するとともに、クラッチの締結によるショックを防止できる。
【００４０】
請求項１５は、複合型車両駆動装置の制御方法に関するものであって、車両を駆動するための内燃機関と、無段もしくは有段の変速機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記変速機との間に配設され、かつ両者間の動力伝達を行うとともに、入力側と出力側との間の相対回転を伴って動力伝達する作動状態が可能な主伝動装置と、上記主伝動装置の出力側と駆動輪との間に接続される第１電動機と、上記内燃機関によって駆動される補機と、上記内燃機関のクランクシャフトと上記補機との間に配設され、かつ両者間の接続，遮断を行うクラッチ装置と、上記補機に連動した第２電動機と、を備えた内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置において、
通常の走行中は、両電動機を駆動せずに内燃機関の駆動力のみで車両の駆動および補機の駆動を行い、
車両の所定の減速時には、上記第１電動機によってエネルギー回生を行うとともに、内燃機関への燃料供給を停止し、
この車両減速中に機関回転数が過度に低下しないように上記クラッチ装置ならびに上記第２電動機によって内燃機関のモータリングを行い、
減速後、車両が停止した後は、上記クラッチ装置を遮断状態にするとともに、上記第２電動機によって上記補機を駆動し、かつ車両に所定のクリープ力を付与するように上記第１電動機を駆動し、
車両停止中に、発進指令信号を受けた場合には、上記クラッチ装置を接続状態に切り換えて上記第２電動機により内燃機関のクランキングを行い、かつ上記第１電動機の駆動により車両の発進を補助する
ことを特徴としている。
【００４１】
【発明の効果】
本発明に係る内燃機関と電動機の複合型車両駆動装置によれば、車両を基本的に駆動する内燃機関に、補機側および駆動輪側にそれぞれ別個に配置される第１，第２電動機を付加するとともに、クランクシャフトと補機間にクラッチ装置を付加した非常に簡素な構成により、車両の種々の運転状況に対し適切な態様で車両および補機を駆動することが可能となり、運転性や走行性能を犠牲にせずに燃料消費率の大幅な向上を実現できる。
【００４２】
特に、請求項１〜請求項４の発明によれば、内燃機関の停止を回避するようにモータリングを行うことで、減速時の燃料供給停止を十分に長い期間、例えば車両停止に至るまで継続することが可能となり、それだけ燃料消費を抑制できるとともに、機関停止を考慮せずに適宜なタイミングで例えばロックアップクラッチを解放することが可能となる。また、減速時に機関が停止しないことから、車両停止直前であっても、アクセルペダルを踏み込めば直ちに加速でき、応答遅れを生じることがない。また、その減速中に第１電動機による減速エネルギーの回生が可能であり、特に、内燃機関のモータリングと回生とを両立させることができる。
【００４３】
また請求項５〜請求項７の発明によれば、車両停止中に燃料供給を停止することで燃料消費の一層の抑制が図れるとともに、この燃料供給停止に伴う機関の停止に対し、補機の駆動とクリープ力の付与とを同時に実現できる。特に、クラッチ装置を介してそれぞれの側に、補機駆動用の第２電動機とクリープ力発生用の第１電動機が配置されるので、内燃機関の無駄な回転を伴うことがない。
【００４４】
また請求項７の発明によれば、車両減速状態から車両停止への移行時に、モータリングトルクと第１電動機によるクリープ用の発生トルクとを滑らかに連続させることができ、トルクの段差感の発生を回避できる。
【００４５】
さらに請求項８の発明によれば、第２電動機を機関の再始動にも利用できることになり、内燃機関側のスタータモータが実質的に不要となる。
【００４６】
さらに請求項９の発明によれば、機関の停止状態から速やかに発進することが可能となる。特に、請求項８のように第２電動機でもって始動時のクランキングを行う場合でも、これとは別の第１電動機によって発進補助用のトルクが与えられるので、クランキング中に発進を開始することが可能となる。
【００４７】
また請求項１４のように自動変速機用の電動オイルポンプを付加すれば、例えば機関停止状態からの発進時に機関の始動つまり回転数上昇を待たずに自動変速機の動力伝達が可能となり、発進の遅れを防止できる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４９】
図３は、本発明の一実施例の基本的な構成を、その動力伝達経路の形で図示したものである。この図３に示すように、内燃機関１のクランクシャフトが主伝動装置としてのトルクコンバータ３を介して変速機５のメインドライブシャフトに接続されているとともに、この変速機５から終減速装置６を介して駆動輪７へ動力伝達がなされている。上記トルクコンバータ３と並列にロックアップクラッチ４が設けられており、このロックアップクラッチ４を締結することにより、内燃機関１と変速機５のメインドライブシャフトとを実質的に直結状態とすることができるようになっている。そして、上記トルクコンバータ３の出力側と駆動輪７との間の適宜な位置に、第１電動機１０が並列に接続されており、内燃機関１の動力と第１電動機１０の動力が接合点で合流して駆動輪７に伝達されるように構成されている。この第１電動機１０は、電力の供給により電動機として動作するほか、逆に駆動輪７側から駆動されることにより減速エネルギーの回生が可能となっている。
【００５０】
また内燃機関１の動力の一部は、ベルト伝動機構等を介して取り出され、種々の補機２、例えば内燃機関１自体に必要なウォータポンプ等や車両側との関係で必要となる空調装置用コンプレッサやパワーステアリング用ポンプ等の補機２を駆動するように構成されている。ここで、上記内燃機関１と補機２との間には、両者間の接続，遮断を行う適宜な形式のクラッチ装置９が介装されている。そして、このクラッチ装置９よりも補機２側に、補機２を駆動するための第２電動機８が接続されている。なお、上記の補機２としては、必ずしも車両の全ての補機を包含する必要はなく、その一部であってもよい。
【００５１】
図４は、この実施例の一層具体的な構成を示すスケルトン図である。
【００５２】
この図４の実施例は、変速機５としてベルト式無段自動変速機いわゆるＣＶＴを用いたものであり、このＣＶＴ変速機５と、トルクコンバータ３と、ロックアップクラッチ４と、終減速装置６とが、トランスアクスル１１として一体化されている。内燃機関１は、車両にいわゆる横置状態に搭載されているものであって、そのシリンダブロックの一端部が、トランスアクスル１１のケースと結合されている。第１電動機１０、第２電動機８および補機２は、内燃機関１のシリンダブロックに支持されている。
【００５３】
上記ＣＶＴ変速機５は、スチールベルト５ａが巻き掛けられたプライマリプーリ５ｂおよびセカンダリプーリ５ｃと、プライマリプーリ５ｂの回転方向を切り換える前後進切換機構５ｄと、から大略構成されており、セカンダリプーリ５ｃの回転が中間軸（第３軸）５ｅを介して終減速装置６のファイナルギア６ａに伝達され、デフ部６ｂを介して、トランスアクスル１１から左右に延びるドライブシャフト７ａが駆動されるように構成されている。また、第１電動機１０の回転軸は、上記トランスアクスル１１の中間軸（第３軸）５ｅに接続されており、内燃機関１の動力と第１電動機１０の動力が、この中間軸５ｅで合流して駆動輪７を駆動することになる。なお、第１電動機１０の許容最大回転数等の関係で必要な場合には、上記中間軸５ｅと第１電動機１０との間に、さらに変速機構やクラッチ機構を設けてもよい。
【００５４】
一方、内燃機関１のクランクシャフトの回転は、ベルト伝動機構１６を介して補機２に伝達される。詳しくは、ベルト１６ａを介して中間軸１６ｂに回転が伝達され、この中間軸１６ｂと第２電動機８の回転軸８ａとの間に、例えば電磁クラッチからなるクラッチ装置９が介在している。そして、上記の第２電動機８の回転軸８ａが、ベルト１６ｃ，１６ｄを介して各補機２に連動している。つまり、この実施例では、クラッチ装置９の状態に拘わらず、第２電動機８の回転が常に補機２に伝達されており、またクラッチ装置９が接続状態にある場合に限って、内燃機関１のクランクシャフトと第２電動機８と補機２とが、それぞれ所定の速度比で同時に回転することになる。
【００５５】
図７は、ベルト連動機構１６の変形例を示したものであって、この例では、ベルト１６ａを介してクランクシャフトに連動する中間軸１６ｂと補機２との間に、クラッチ装置９が介在しており、補機２の回転軸２ａと第２電動機８の回転軸８ａとがベルト１６ｃを介して連動している。この構成においても、その基本的な動作は上記と変わりがない。
【００５６】
また、内燃機関１の停止中に、自動変速機５の前後進切換機構５ｄ等に必要な油圧を供給するために、電動式油圧供給装置１２が設けられている。図５は、この油圧供給装置１２の詳細を示すものであって、内燃機関１により駆動される自動変速機用オイルポンプ２０のほかに、モーター２５で駆動されるオイルポンプ２１を備えており、それぞれの吐出側が、それぞれ逆止弁２２ａ，２２ｂを介して自動変速機５の前後進切換機構５ｄのクラッチ部２３に接続されている。なお、２４はオイルパンである。従って、２つのオイルポンプ２０，２１の中で、いずれか油圧の高い方が逆止弁２２ａ，２２ｂにより選択されて、クラッチ部２３への圧油の供給がなされる。なお、上記オイルポンプ２１用のモーター２５は、常時駆動するようにしてもよく、あるいは後述する機関停止中のみ駆動するようにしてもよい。
【００５７】
次に、図６は、上記のように構成された複合型車両駆動装置の制御装置の構成を示すブロック図である。この制御装置は、内燃機関１の燃料や噴射時期等の種々の制御を行うエンジンコントロールユニット１３と、トランスアクスル１１（変速機５）の変速比やロックアップ状態等を制御する自動変速機コントロールユニット１４と、ハイブリッドシステムコントロールユニット１５と、から大略構成されている。上記ハイブリッドシステムコントロールユニット１５は、所定のプログラムに従って処理を行うものであって、第１電動機１０に接続された第１インバータ駆動回路２６と、第２電動機８に接続された第２インバータ駆動回路２７と、クラッチ装置９と、電動式油圧供給装置１２と、を制御しており、これによって、後述するような種々の動作を実現している。また詳細な図示は省略するが、車両および内燃機関１の運転条件を検出するために、種々のセンサ類が設けられている。例えば、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ、ブレーキ操作を検出するブレーキセンサ、車速を検出する車速センサ、内燃機関１の回転数を検出するクランク角センサ、内燃機関１の吸入空気量センサ、スロットル弁が全閉であることを検出するアイドルスイッチ、冷却水温センサ、油温センサ、自動変速機５のセレクトレバーによるレンジ位置を検出するレンジ位置検出スイッチ、等が設けられている。これらの各センサの検出信号は、各コントロールユニット１３，１４，１５に適宜に入力されている。さらに、各コントロールユニット１３，１４，１５の間は、通信線を介して相互に接続されており、いわゆる協調制御を行うために必要な情報を共有すべく、相互にデータをやりとりしている。なお、２９は、内燃機関１の運転や車両の一般的な電装品等のために用いられる低電圧バッテリ、２８は、第１，第２電動機１０，８に対し用いられる高電圧バッテリである。
【００５８】
次に上記のように構成された車両駆動装置の作用を、図１３〜図１５のタイミングチャートおよび図１６〜図２１のフローチャートに基づいて詳細に説明する。特に、理解を容易にするために、車両の通常走行から減速したときの制御、減速から車両の停止に至るときの制御、車両停止状態から発進するときの制御、の３つの状況に大別して説明する。
【００５９】
まず最初に、車両の通常走行時の制御およびこの通常走行から減速したときの制御について説明する。図１３は、この状況での各部の動作を示している。この図１３において、Ｔ１のタイミングにおいては、車両は通常走行状態にある。
【００６０】
図１６は、上記のハイブリッドシステムコントロールユニット１５において実行される制御の流れを示すメインフローチャートであって、制御を開始した時点で最初にステップ１において、移行終了フラグおよび発進モードフラグを０とする。そして、ステップ２において、燃料噴射モードに入る。この燃料噴射モードは、通常の燃料噴射および点火を行うモードである。ステップ３では、アイドルスイッチの状態を判定し、ステップ４では、発進モードフラグの状態を判定しているが、通常の走行時には、アイドルスイッチがＯＦＦ、発進モードフラグが０のままであるから、ステップ４からステップ１へ戻り、燃料噴射モードを継続することになる。この燃料噴射モード中は、クラッチ装置９は接続状態に保持されており、第１電動機１０および第２電動機８の制御は停止されている。これにより、内燃機関１によって車両および補機２の双方が駆動される。換言すれば、この状態では、通常の内燃機関１のみを具備した車両と何ら変わるところはない。また、この燃料噴射モードでは、低車速時等を除き、通常、ロックアップクラッチ４が締結されている。
【００６１】
図１３のＴ２は、アクセルペダルを解放して減速が開始したタイミングであり、Ｔ３は、さらにブレーキを踏み込んだタイミングに相当する。これにより、図１６のステップ３からステップ５へ進み、燃料噴射が停止する。ステップ６では、車速が０であるか、ステップ７では、ロックアップクラッチ４が締結側に制御されているか、をそれぞれ判定しているが、この段階では、車速は０ではなく、ロックアップクラッチ４は締結状態にあるので、ステップ７からステップ８へ進み、ロックアップ減速モードに入る。図１３では、Ｔ３〜Ｔ４の期間がロックアップ減速モードに相当する。このロックアップ減速モードは、主に第１電動機１０によって減速エネルギーの回生を行うモードである。
【００６２】
図１７は、このロックアップ減速モードの処理の流れを示しており、まず、予め設定された図８に示すような特性の目標車軸トルクマップに基づき、そのときの車速Ｖに対応する目標車軸トルクを決定する（ステップ２１）。次に、予め設定された図９に示すような特性の内燃機関フリクションマップに基づき、そのときの機関回転数Ｎｅに対応する内燃機関フリクショントルクを求める（ステップ２２）。なお、このフリクショントルクは、実際には、そのときのＣＶＴ変速機５のギア比を考慮して車軸トルクに換算される。さらに、予め設定された図１０に示すような特性の変速機フリクションマップに基づき、そのときの機関回転数に対応する変速機フリクショントルクを求める（ステップ２３）。このフリクショントルクは、同様に、そのときのＣＶＴ変速機５のギア比を考慮して車軸トルクに換算される。そして、ステップ２４において、回生車軸トルクを算出し、かつこれを第１電動機１０の電流に換算する。つまり、上記の目標車軸トルクを、内燃機関フリクション車軸トルクと変速機フリクション車軸トルクと回生車軸トルクとの合計で与えるものと考えることにより、目標車軸トルクを得るのに必要な回生車軸トルクが求められる。ステップ２５では、この回生車軸トルクを実現するように第１電動機１０を制御する。なお、この回生車軸トルクは、当然のことながら負の値として与えられるものであり、図１３等では、これを「被動」トルクとして示してある。
【００６３】
ステップ２５からはステップ３へ戻り、アイドルスイッチがＯＮである限り、上記のモードが継続する。これにより、図１３に示すように、車速が徐々に低下し、ロックアップ状態であることから、これと同様に機関回転数も低下する。なお、この段階では、補機２は内燃機関１によって駆動されている。
【００６４】
やがて、機関回転数があるレベル（所定値１）にまで低下した時点（図１３のＴ４のタイミング）で車両のサージング等を防止するためにロックアップ状態が解除される。ロックアップの解除により、内燃機関１の回転数は、自らのフリクションにより急速に低下しようとする。また、ロックアップ信号に基づき、図１６のステップ７の判定がＮＯとなり、ステップ７からステップ９へ進み、非ロックアップ減速モードとなる。次のステップ１０では、内燃機関１の回転数が「所定値２」に低下するまで待機する。これは、ロックアップクラッチ４が実際に完全に切断されるまでの遅れを考慮したものであり、「所定値２」としては、例えばロックアップ解除指令が出力された時点の回転数（所定値１）から一定量を差し引いた値として与えればよい。そして、回転数が「所定値２」を下回った段階でステップ１１へ進み、モータリング減速モードへ入る。なお、図１３では、ロックアップ減速モードの後、直ちにモータリング減速モードに移行しているが、実際には、極短時間、非ロックアップ減速モードが存在する。
【００６５】
モータリング減速モードにおいては、燃料供給停止に伴う内燃機関１の停止、詳しくは回転数の過度の低下を防止するように、内燃機関１のモータリングを実行する。図１８は、このモータリング減速モードの詳細を示している。
【００６６】
このモータリング減速モードでは、まず、ステップ３１において、モータリングにより維持しようとする目標機関回転数（所定値３）を車速に基づいて所定のマップから決定し、ステップ３２で、この目標機関回転数と実回転数との差分を求める。次に、この差分に所定のゲインを乗じて、第２電動機８の発生トルクに対する必要なフィードバック操作量を求める。そして、このトルク操作量に基づき、第２電動機８を制御する（ステップ３４）。つまり、機関回転数を目標機関回転数に収束させるように、第２電動機８の発生トルクがフィードバック制御される。なお、上記目標機関回転数としては、例えば７００ｒｐｍ前後である。
【００６７】
一方、この非ロックアップ状態でのモータリング中も、第１電動機１０を用いた回生が行われる。その手順としては、まず予め設定された図８に示すような特性の目標車軸トルクマップに基づき、そのときの車速Ｖに対応する目標車軸トルクを決定する（ステップ３５）。次に、内燃機関１からトルクコンバータ３を通して車軸に伝達されるトルコン伝達車軸トルクを求める（ステップ３６）。具体的には、トルクコンバータ３の速度比を、内燃機関１の回転数Ｎｅとタービン回転数（これは車速とギア比から求まる）とによって算出し、図１１に示す所定の入力容量係数マップからトルクコンバータ３の入力トルク容量係数τを求める。そして、次式から、トルコン伝達トルクＴを算出する。
【００６８】
【数１】
Ｔ＝τ＊Ｎｅ＊Ｎｅ＊ｔ    …（１）
ここで、ｔはトルクコンバータ３のトルク比であるが、このような減速中には、その値は１である。このようにして求めたトルコン伝達トルクを、そのときのＣＶＴ変速機５のギア比を考慮して車軸トルクに換算することにより、上述したトルコン伝達車軸トルクが求められる。さらに、予め設定された図１０に示すような特性の変速機フリクションマップに基づき、そのときの機関回転数に対応する変速機フリクショントルクを求める（ステップ３７）。なお、このフリクショントルクは、同様に、そのときのＣＶＴ変速機５のギア比を考慮して車軸トルクに換算される。そして、ステップ３８において、回生車軸トルクを算出し、かつこれを第１電動機１０の電流に換算する。つまり、上記の目標車軸トルクを、トルコン伝達車軸トルクと変速機フリクション車軸トルクと回生車軸トルクとの合計で与えるものと考えることにより、目標車軸トルクを得るのに必要な回生車軸トルクが求められる。ステップ３９では、この回生車軸トルクを実現するように第１電動機１０を制御する。
【００６９】
上記のように第２電動機８によって内燃機関１のモータリングを行うことにより、内燃機関１の過度の回転数低下、つまり実質的な停止を回避できる。従って、この減速中に、アクセルペダルが踏み込まれれば、燃料噴射の再開（図１６のステップ３からステップ４へ進む）によって直ちに自立運転が開始し、加速に移行できる。なお、このモータリング減速モードの間は、補機２は、内燃機関１によって、実質的には電動機８によって駆動され続ける。
【００７０】
次に、車両の減速から車両の停止に至るまでの制御について説明する。図１４は、この状況での各部の動作を示している。
【００７１】
上述したようなモータリング減速モードによって車速が徐々に低下していくと、やがて、完全に停止することになる。図１４のＴ５が、この車両停止のタイミングに相当する。車両が停止し、つまり車速が０となると、図１６のステップ６の判定はＹＥＳとなるので、ステップ６からステップ１２へ進む。このステップ１２では、移行終了フラグの判定を行うが、当初はフラグが０であるので、ステップ１３へ進み、移行モードの制御へ移る。
【００７２】
この移行モードは、第２電動機８によるモータリングを終了するとともに、第１電動機１０によるクリープ力発生を開始するモードであり、特に両者の移行の際の段差感の発生を防止しようとするモードである。図１９は、この移行モードの処理の流れを示している。
【００７３】
このモードでは、まず、車両停止中に付与すべき目標クリープトルクを、例えばマップ等に基づいて設定する（ステップ４１）。そして、クラッチ装置９のクラッチ容量を中間レベルまで低下させる。なお、この容量の低下は多段階に分けて連続的に低下させるようにしてもよいが、この実施例では、図１４にクラッチ伝達トルクとして示されているように、一定の中間値に維持している。このように第２電動機８と内燃機関１との間のクラッチ装置９のクラッチ容量を低下させることにより、内燃機関１の回転数は、フリクションにより徐々に低下していく。これに対し、第２電動機８の回転数は、内燃機関１の回転数とは無関係に所定値に維持する（ステップ４３）。補機２は、第２電動機８と一体に回転するので、クラッチ装置９の容量低下に拘わらず、所定の回転数でもって駆動され続けることになる。
【００７４】
ステップ４４では、前述した（１）式に基づいて同様の手法によりトルコン伝達トルクを求め、ステップ４５で、そのときのＣＶＴ変速機５のギア比を考慮して車軸トルクに換算し、トルコン伝達トルクによる車両クリープトルク（トルコン車軸トルク）とする。これは、第２電動機８により発生するクリープトルクであり、図１４に示すように、内燃機関１の回転数の低下に伴って徐々に低下していく。
【００７５】
そして、ステップ４６で、目標クリープトルクと上記のトルコン伝達トルクによるクリープトルクとの差として、第１電動機１０により付加すべきクリープトルクを算出する。つまり、これにより、第１電動機１０に必要な駆動トルクが求められる。ステップ４７では、このトルクの値から第１電動機１０の操作電流量を算出し、ステップ４８において第１電動機１０を制御する。
【００７６】
ステップ４９では、アイドルスイッチの状態を、ステップ５０では車速が０であるか否かを、ステップ５１では機関が完全に停止したか否かを、それぞれ判定している。上述したように、クラッチ装置９のクラッチ容量の低下により機関回転数は徐々に低下していくが、機関回転数が０に達するまでは、ステップ５１からステップ３へ戻り、上述した制御が継続される。これにより、図１４に示すように、徐々に低下する第２電動機８によるクリープトルクを補うように、第１電動機１０によるクリープトルクが徐々に増加し、車両全体としては、車両停止時点（Ｔ５）から一定のクリープ力が発生する。
【００７７】
その後、機関回転数が０となると、ステップ５１からステップ５２へ進み、クラッチ装置９を完全に遮断する。続いて、ステップ５３で移行終了フラグを１とする。この時点が、図１６のＴ６のタイミングに相当する。
【００７８】
ステップ５３からはステップ３へ戻るが、ステップ１２へ進んだ段階では、該ステップ１２の判定がＮＯとなるので、ステップ１２からステップ１４へ進み、アイドルストップモードとなる。
【００７９】
アイドルストップモードは、図２０に示すように、まず、ステップ６１において、第２電動機８を目標回転数（補機２の駆動に必要な回転数、例えば７００ｒｐｍ前後である）になるように制御するとともに、ステップ６２において、前述した目標クリープトルク（車軸トルク）となるように第１電動機１０を制御する。また、ステップ６３では、アイドルスイッチの状態を、ステップ６４では、車速が０であるか否かを判定し、これらの判定がＹＥＳである間は、アイドルストップモードを継続する。
【００８０】
従って、このモードに入った状態では、内燃機関１は実質的に停止しており、燃料消費が抑制されるとともに、その回転によるフリクション発生が回避される。そして、補機２は第２電動機８によって駆動され続けるが、第２電動機８は内燃機関１を回転させずに補機２のみを駆動するので、その電力消費も少ないものとなる。また、上述のように車両にクリープ力が付与されることから、車庫入れ等の際の操作性が向上する。なお、この機関停止中は、前述したように、電動式油圧供給装置１２によって自動変速機５に必要な油圧が確保される。
【００８１】
次に、上記の車両停止状態から発進するときの制御について説明する。図１５は、この状況での各部の動作を示しており、Ｔ７のタイミングでアクセルペダルが踏み込まれている。このようにアクセルペダルが踏み込まれると、図２０のステップ６３の判定がＮＯとなり、図２１に示す発進モードの制御に移行する。この発進モードとなると、まずステップ７１で、発進モードフラグを１とし、かつ前述したアイドルストップモードフラグを０にリセットする。そして、ステップ７２へ進んで、クラッチ装置９を接続状態に切り換える。続いて、ステップ７３で、第２電動機８の目標回転数をマップ等から読み取り、かつステップ７４で、この目標回転数を維持するように第２電動機８を制御する。なお、上記目標回転数としては、これ以前の補機２駆動中の回転数をそのまま維持するようにしてもよい。クラッチ装置９を締結することにより、第２電動機８の回転数は低下しようとするが、この回転数を一定に維持するように制御することで、結果的に最大トルクが出力されることになる。なお、この第２電動機８の最大トルクは、クラッチ装置９の最大伝達容量よりも大きく設定されている。従って、クラッチ装置９の滑りを伴いつつ内燃機関１の回転数は徐々に上昇することになる。つまり、内燃機関１の始動のためのクランキングが、この第２電動機８によって行われる。
【００８２】
次にステップ７５では、図１２に示すような所定の特性のマップに基づき、そのときのアクセル開度に対応して目標車軸トルクを決定する。そして、ステップ７６で、第１電動機１０に必要な目標トルクを演算する。これは、詳細には示していないが、前述したクリープトルク演算時のステップ４４〜ステップ４６と同様に、第２電動機８の駆動により生じるトルコン車軸トルクを求めた上で、上記目標車軸トルクとこのトルコン車軸トルクとの差として、第１電動機１０が負担すべきトルクを決定するのである。次にステップ７７で、この算出したトルクを発生するように、第１電動機１０を制御し、ステップ７８で、内燃機関１の始動に必要な燃料噴射量の補正や点火時期の補正等の始動制御を開始する。
【００８３】
ステップ７９では、内燃機関１が完爆したか否かを判定しており、完爆するまで、上記の制御を繰り返す。従って、図１５に示すように、内燃機関１は、その回転数が徐々に上昇し、やがて始動して、自立運転に移行することになる。また、第１電動機１０のトルクによって、アクセルペダルの踏込量に対応した目標車軸トルクが直ちに得られることになり、車両は非常に応答性よく発進できる。そして、この第１電動機１０による発進補助用のトルクは、第２電動機８によるトルクを考慮したものとして与えられるので、全体として過不足なく所望のトルクを確保することができる。
【００８４】
また、この発進の際に、自動変速機５には、電動式油圧供給装置１２によって必要な油圧が供給されており、内燃機関１の回転数の立ち上がりを待たずに各部の切換や変速が可能であるので、発進時の応答遅れの要因とはならない。従って、第１電動機１０により与える発進補助用のトルクは比較的小さなもので足り、第１電動機１０等の電気的駆動システム全体はそれだけ小型となる。
【００８５】
次に、図１５のＴ８のタイミングで内燃機関１が完爆に至ると、ステップ７９の判定がＹＥＳとなり、ステップ８０へ進む。なお、内燃機関１の完爆は、機関回転数の急激な変化あるいは第２電動機８の駆動トルクの変化等によって検出される。ステップ８０では、第２電動機８の電流が力行側であるか否かを判定している。つまり、第２電動機８は、上述した回転数制御が継続されているため、その電流に基づき、内燃機関１の回転数がこの第２電動機８の目標回転数に対応する機関回転数に達したか否かが判定されることになる。機関回転数の方が相対的に高くなり、電流が力行側から被動側に変化したら、ステップ８１へ進み、発進モードフラグを０として、通常走行に相当する燃料噴射モード（ステップ２）に移行する。これが、図１５のＴ９のタイミングに相当する。この時点では、補機２は、内燃機関１によって駆動されることになる。燃料噴射モードにおいては、前述したように、第１，第２電動機１０，８は、その制御が停止される。
【００８６】
以上の発進モードの説明では、アクセルペダルが踏み込まれたものとして説明したが、アイドルストップモード中のステップ６４において、車速が０以外であると判定した場合にも、同様に発進モードに移行する。例えば、坂道等でブレーキを解放した結果車速が上昇した場合等がこれに該当する。勿論、この車速の判定には、適宜な不感帯が与えられるので、クリープ力によりごくわずか動いた程度では、アイドルストップモードが継続される。また、移行モード中にアクセルペダルが踏み込まれた場合（ステップ４９）あるいは車両が走行開始した場合（ステップ５０）においても、同様に発進モードに移行する。
【００８７】
なお、上記の実施例においては、車両の停止中つまり移行モードおよびアイドルストップモードの間に、クラッチ装置９を遮断状態として内燃機関１を完全に停止するようにしたが、この間、クラッチ装置９を接続状態とし、内燃機関１のモータリングを継続するように制御してもよい。この場合、内燃機関１を回転させることによるフリクションが加わるので、第２電動機８の電力消費の点では不利となるが、発進時には、内燃機関１が回転しているので、燃料噴射を再開すれば、直ちに燃焼が開始し、トルクの立ち上がりの点では有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の自動車の動力伝達経路を表した説明図。
【図２】従来の駆動装置のスケルトン図。
【図３】本発明の一実施例の動力伝達経路を表した説明図。
【図４】本発明の一実施例の構成を示すスケルトン図。
【図５】電動式油圧供給装置の構成を示す油圧回路図。
【図６】この実施例の制御装置のシステム構成を示すブロック図。
【図７】ベルト伝動機構の異なる実施例を示す説明図。
【図８】目標車軸トルクマップの特性を示す特性図。
【図９】内燃機関フリクション推定マップの特性を示す特性図。
【図１０】変速機フリクション推定マップの特性を示す特性図。
【図１１】トルクコンバータの性能マップを示す特性図。
【図１２】発進時の目標車軸トルクのマップの特性を示す特性図。
【図１３】車両減速時のタイムチャート。
【図１４】減速から停車へ移行するときのタイムチャート。
【図１５】発進時のタイムチャート。
【図１６】この実施例の制御の全体的な流れを示すメインフローチャート。
【図１７】ロックアップ減速モードの流れを示すフローチャート。
【図１８】モータリング減速モードの流れを示すフローチャート。
【図１９】移行モードの流れを示すフローチャート。
【図２０】アイドルストップモードの流れを示すフローチャート。
【図２１】発進モードの流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１…内燃機関
２…補機
３…トルクコンバータ
４…ロックアップクラッチ
５…変速機
６…終減速装置
７…駆動輪
８…第２電動機
９…クラッチ装置
１０…第１電動機
１１…トランスアクスル
１２…電動式油圧供給装置
１３…エンジンコントロールユニット
１４…自動変速機コントロールユニット
１５…ハイブリッドシステムコントロールユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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