(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸がトランスアクスルを介して駆動輪と相互に動力を伝達可能なように接続された内燃機関と、前記トランスアクスルに設けられて前記駆動輪及び前記内燃機関の出力軸のそれぞれと相互に動力を伝達可能なように接続され、電動機及び発電機として機能するモータ・ジェネレータと、前記内燃機関の出力軸と相互に動力が伝達されるように接続可能な補機と、を備えた車両に適用され、
前記補機と相互に動力を伝達可能なように接続され、電動機及び発電機として機能する補機用モータ・ジェネレータと、前記補機及び前記補機用モータ・ジェネレータと前記内燃機関の出力軸との間で相互に動力が伝達される係合状態とその動力伝達を遮断する解放状態とに切り替え可能なクラッチ手段と、前記内燃機関の運転時に前記クラッチ手段の状態が前記係合状態又は前記解放状態の一方から他方に切り替えられる場合にその切り替えに伴って見込まれる前記内燃機関から出力される動力の変化のうち前記駆動輪の駆動に用いられる動力の変化が補償されるように前記モータ・ジェネレータの動作を制御する制御手段と、を備えている補機駆動制御装置。
【請求項２】
前記車両には、前記補機が複数設けられ、
各補機には、前記内燃機関の出力軸が前記クラッチ手段を介して動力伝達可能に接続されるとともに前記補機用モータ・ジェネレータが動力伝達可能に接続された共通の被駆動部材を介して前記補機用モータ・ジェネレータの動力及び前記内燃機関の動力が伝達され、
各補機と前記被駆動部材との間には、前記補機と前記被駆動部材との間で動力が伝達される係合状態とその動力伝達を遮断する解放状態とに切り替え可能な補機クラッチ手段がそれぞれ設けられ、
前記制御手段は、前記クラッチ手段が前記係合状態のときに少なくともいずれか１つの前記補機クラッチ手段の状態が前記係合状態又は前記解放状態の一方から他方に切り替えられる場合にはその切り替えに伴って見込まれる前記内燃機関の負荷の変化が補償されるように前記補機用モータ・ジェネレータの動作を制御する請求項１に記載の補機駆動制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記クラッチ手段が前記係合状態であり、かつ少なくともいずれか１つの前記補機クラッチ手段の状態を前記係合状態又は前記解放状態の一方から他方に切り替えるべき所定の切替条件が成立した場合にその切り替えに伴って見込まれる前記内燃機関の負荷の変化量を予想し、前記補機クラッチ手段の状態が切り替えられたときに予想した負荷の変化量に基づいて前記補機用モータ・ジェネレータの動作を制御する請求項２に記載の補機駆動制御装置。
【請求項４】
前記車両には、前記モータ・ジェネレータと電気的に接続されたバッテリが設けられ、
所定の回生条件が成立した場合に前記モータ・ジェネレータを発電機として機能させ、前記駆動輪から入力されるエネルギで前記モータ・ジェネレータを駆動して前記バッテリの充電を行う回生制御手段と、前記回生条件の成立時に前記バッテリへの充電を制限すべき所定の制限条件が成立している場合には前記クラッチ手段を前記係合状態に切り替える回収エネルギ増加手段と、をさらに備えている請求項１〜３のいずれか一項に記載の補機駆動制御装置。
【請求項５】
前記車両には、前記補機用モータ・ジェネレータと電気的に接続されるとともに前記バッテリと電気の授受が可能なように電気的に接続された補機用バッテリがさらに設けられ、
前記回収エネルギ増加手段は、前記回生条件の成立時に前記制限条件が成立している場合には前記補機用モータ・ジェネレータを発電機として機能させて前記補機用バッテリへの充電を行う請求項４に記載の補機駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関で補機を駆動する補機駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関及び電動発電機が駆動源として搭載され、これら駆動源の少なくともいずれか一方から出力された動力にて駆動輪を駆動する車両が知られている。例えば、前輪を内燃機関で駆動し、後輪を電動発電機で駆動する車両が知られている。このような車両の制御装置として、遊星歯車機構のサンギアが駆動輪に動力を伝達する駆動軸と、リングギアがコンプレッサと、キャリアが電動発電機とそれぞれ接続されるとともに駆動軸とコンプレッサとがクラッチを介して接続され、クラッチの状態を切り替える場合には駆動軸の回転変動が抑制されるように電動発電機を制御する装置が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２、３が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２７３１５号公報
【特許文献２】特開２００７−１５９２３６号公報
【特許文献３】特開２００８−１５５７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
駆動源として内燃機関が搭載され、その内燃機関でコンプレッサ等の補機を駆動する車両が知られている。また、このような車両において内燃機関と補機との間にクラッチを設け、車両の運転状態や補機の動作要求等に応じてそのクラッチを接続したり切り離したりするものが知られている。特許文献１の装置は電動発電機で補機を駆動するものであり、内燃機関では補機を駆動していない。そのため、特許文献１の装置はこのように内燃機関で補機を駆動し、クラッチにて内燃機関と補機との間の動力伝達を断続する車両に適用できない。
【０００５】
そこで、本発明は、内燃機関と補機との間の動力伝達をクラッチで断続しても駆動輪のトルク変動を抑制することが可能な補機駆動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の補機駆動制御装置は、出力軸がトランスアクスルを介して駆動輪と相互に動力を伝達可能なように接続された内燃機関と、前記トランスアクスルに設けられて前記駆動輪及び前記内燃機関の出力軸のそれぞれと相互に動力を伝達可能なように接続され、電動機及び発電機として機能するモータ・ジェネレータと、前記内燃機関の出力軸と相互に動力が伝達されるように接続可能な補機と、を備えた車両に適用され、前記補機と相互に動力を伝達可能なように接続され、電動機及び発電機として機能する補機用モータ・ジェネレータと、前記補機及び前記補機用モータ・ジェネレータと前記内燃機関の出力軸との間で相互に動力が伝達される係合状態とその動力伝達を遮断する解放状態とに切り替え可能なクラッチ手段と、前記内燃機関の運転時に前記クラッチ手段の状態が前記係合状態又は前記解放状態の一方から他方に切り替えられる場合にその切り替えに伴って見込まれる前記内燃機関から出力される動力の変化のうち前記駆動輪の駆動に用いられる動力の変化が補償されるように前記モータ・ジェネレータの動作を制御する制御手段と、を備えている（請求項１）。
【０００７】
クラッチ手段が解放状態から係合状態に切り替えられると内燃機関の負荷が増加するので、内燃機関から駆動輪に伝達される動力が減少する。この場合、駆動輪のトルクが減少する。一方、クラッチ手段が係合状態から解放状態に切り替えられると内燃機関の負荷が減少するので、内燃機関から駆動輪に伝達される動力が増加する。この場合、駆動輪のトルクが増加する。本発明の補機駆動制御装置によれば、このような動力の変化がモータ・ジェネレータによって補償されるので、駆動輪のトルク変動を抑制できる。そのため、ドライバビリティの悪化を抑制できる。
【０００８】
本発明の補機駆動制御装置の一形態において、前記車両には、前記補機が複数設けられ、各補機には、前記内燃機関の出力軸が前記クラッチ手段を介して動力伝達可能に接続されるとともに前記補機用モータ・ジェネレータが動力伝達可能に接続された共通の被駆動部材を介して前記補機用モータ・ジェネレータの動力及び前記内燃機関の動力が伝達され、各補機と前記被駆動部材との間には、前記補機と前記被駆動部材との間で動力が伝達される係合状態とその動力伝達を遮断する解放状態とに切り替え可能な補機クラッチ手段がそれぞれ設けられ、前記制御手段は、前記クラッチ手段が前記係合状態のときに少なくともいずれか１つの前記補機クラッチ手段の状態が前記係合状態又は前記解放状態の一方から他方に切り替えられる場合にはその切り替えに伴って見込まれる前記内燃機関の負荷の変化が補償されるように前記補機用モータ・ジェネレータの動作を制御してもよい（請求項２）。この場合、補機クラッチ手段の状態の切り替えに伴う内燃機関の負荷変動を抑制できる。これにより駆動輪のトルク変動を抑制できるので、ドライバビリティの悪化を抑制できる。
【０００９】
この形態において、前記制御手段は、前記クラッチ手段が前記係合状態であり、かつ少なくともいずれか１つの前記補機クラッチ手段の状態を前記係合状態又は前記解放状態の一方から他方に切り替えるべき所定の切替条件が成立した場合にその切り替えに伴って見込まれる前記内燃機関の負荷の変化量を予想し、前記補機クラッチ手段の状態が切り替えられたときに予想した負荷の変化量に基づいて前記補機用モータ・ジェネレータの動作を制御してもよい（請求項３）。このように予め負荷の変化量を予想しておくことにより、内燃機関の負荷の変化を適切に補償することができる。
【００１０】
本発明の補機駆動制御装置の一形態において、前記車両には、前記モータ・ジェネレータと電気的に接続されたバッテリが設けられ、所定の回生条件が成立した場合に前記モータ・ジェネレータを発電機として機能させ、前記駆動輪から入力されるエネルギで前記モータ・ジェネレータを駆動して前記バッテリの充電を行う回生制御手段と、前記回生条件の成立時に前記バッテリへの充電を制限すべき所定の制限条件が成立している場合には前記クラッチ手段を前記係合状態に切り替える回収エネルギ増加手段と、をさらに備えていてもよい（請求項４）。この形態によれば、バッテリへの充電が制限された場合には駆動輪から入力されたエネルギで補機を駆動するので、そのエネルギを無駄に捨てることを防止できる。また、駆動輪から入力された運動エネルギを電気エネルギ等に変換することなく利用するので、エネルギ効率を改善できる。
【００１１】
この形態において、前記車両には、前記補機用モータ・ジェネレータと電気的に接続されるとともに前記バッテリと電気の授受が可能なように電気的に接続された補機用バッテリがさらに設けられ、前記回収エネルギ増加手段は、前記回生条件の成立時に前記制限条件が成立している場合には前記補機用モータ・ジェネレータを発電機として機能させて前記補機用バッテリへの充電を行ってもよい（請求項５）。この形態によれば、バッテリへの充電が制限されても駆動輪から入力されたエネルギを補機用バッテリに充電できる。そのため、エネルギの回収率を改善できる。また、このように補機用バッテリに充電することにより、連続高負荷運転などでモータ・ジェネレータの温度が高い場合やモータ・ジェネレータが故障している場合に補機用モータ・ジェネレータでモータ・ジェネレータのバックアップを行うことができる。
【００１２】
なお、本発明における「補償」の概念には、内燃機関から駆動輪に伝達される動力の変化や内燃機関の負荷の変化を完全に打ち消すこと、及びそれらの変化を部分的又は不完全に打ち消すことの両方が含まれる。
【発明の効果】
【００１３】
以上に説明したように、本発明の補機駆動制御装置によれば、クラッチ手段の状態の切り替えに伴って見込まれる内燃機関から駆動輪に伝達される動力の変化が補償されるので、この際の駆動輪のトルク変動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一形態に係る補機駆動制御装置が組み込まれた車両を模式的に示す図。
【図２】制御装置が実行するクラッチ制御ルーチンを示すフローチャート。
【図３】制御装置が実行する補機クラッチ制御ルーチンを示すフローチャート。
【図４】制御装置が実行する回生制御ルーチンを示すフローチャート。
【図５】本発明の一形態に係る補機駆動制御装置の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一形態に係る補機駆動制御装置が組み込まれた車両を模式的に示している。車両１は、左右の駆動輪２を駆動するための駆動源として内燃機関３を備えている。なお、便宜上この図では駆動輪２を１つしか示していない。内燃機関３の出力軸３ａと駆動輪２とは、不図示の変速機構及びデファレンシャル機構を備えたトランスアクスル４を介して相互に動力を伝達可能なように接続されている。トランスアクスル４は、モータ・ジェネレータ（以下、ＭＧと略称する。）５を備えている。ＭＧ５は、ロータ５ａとその外周側に同軸に配置されたステータ５ｂとを備え、電動機及び発電機として機能する周知のものである。ＭＧ５は、駆動輪２及び内燃機関３の出力軸３ａのそれぞれと相互に動力を伝達可能なように接続されている。そのため、ＭＧ５は、電動機として機能させることにより駆動輪２に動力を出力できる。また、ＭＧ５は、発電機として機能させることにより内燃機関３から出力された動力や駆動輪２から入力されたエネルギで発電を行うことができる。このように車両１はパラレル方式のハイブリッド車両として構成されている。
【００１６】
ＭＧ５は、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）６を介してバッテリ７と電気的に接続されている。ＰＣＵ６は、直流電流及び交流電流を制御するための周知のものである。このＰＣＵ６によりバッテリ７からＭＧ５に供給される電力及びＭＧ５からバッテリ７に充電される電力が制御される。
【００１７】
車両１には、複数の補機８ａ〜８ｅが設けられている。例えば、内燃機関３の冷却水を循環させるための冷却水ポンプ、エアコンのコンプレッサ、車両１で使用する負圧を発生させるためのバキュームポンプ、ブレーキの油圧を制御して車両の姿勢を安定させるための車両安定制御装置、及びＭＧ５の冷却水を循環させるためのＭＧ冷却水ポンプ等が補機として設けられている。各補機８ａ〜８ｅは、それぞれ補機クラッチ手段としての補機クラッチ９ａ〜９ｅを介して共通の回転軸１０と接続されている。補機クラッチ９ａは、補機８ａと回転軸１０との間で動力が伝達される係合状態とその動力伝達が遮断される解放状態とに切替可能に構成されている。他の補機クラッチ９ｂ〜９ｅも同様に構成されている。なお、以降では各補機８ａ〜８ｅ及び各補機クラッチ９ａ〜９ｅを区別する必要が無い場合には、単に補機８、補機クラッチ９と呼ぶ。なお、補機クラッチ９としては、電磁クラッチが用いられる。このように各補機８が接続されることにより回転軸１０が本発明の被駆動部材に相当する。
【００１８】
回転軸１０には、プーリ１１が固定されている。内燃機関３の出力軸３ａにはクラッチ手段としてのクラッチ１２を介してプーリ１３が連結されている。クラッチ１２は、出力軸３ａとプーリ１３との間で動力が伝達される係合状態とその動力伝達を遮断する解放状態とに切替可能に構成されている。このクラッチ１２にも電磁クラッチが用いられる。プーリ１１とプーリ１３との間にはベルト１４が巻き掛けられている。そのため、クラッチ１２が係合状態の場合には内燃機関３にて回転軸１０が回転駆動され、これにより各補機８ａ〜８ｅが駆動される。
【００１９】
車両１には、各補機８ａ〜８ｅを駆動可能なように補機用モータ・ジェネレータとしての統合モータ１５が設けられている。この統合モータ１５は、ロータ１５ａとその外周側に同軸に配置されたステータ１５ｂとを備え、電動機及び発電機として機能するように構成されている。この図に示すようにロータ１５ａは、回転軸１０と連結されている。統合モータ１５は、補機用バッテリとしての補機電源１６と電気的に接続されている。統合モータ１５と補機電源１６とは、補機電源１６から統合モータ１５に電力を供給可能、かつ統合モータ１５で発電した電力を補機電源１６に充電可能に接続されている。バッテリ７と補機電源１６とは、互いに電気の授受を行うことが可能なようにＤＣＤＣコンバータ１７を介して電気的に接続されている。
【００２０】
ＭＧ５、統合モータ１５、各補機クラッチ９ａ〜９ｅ及びクラッチ１２の動作は、制御装置２０にて制御される。制御装置２０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータユニットとして構成されている。制御装置２０は、車両１を適切に走行させるための各種制御プログラムを保持している。制御装置２０は、これらのプログラムを実行することにより内燃機関３、ＭＧ５等の制御対象に対する制御を行っている。制御装置２０には、車両１に係る情報を取得するための種々のセンサが接続されている。例えば、車両１の速度に対応した信号を出力する車速センサ２１、アクセル開度に対応した信号を出力するアクセル開度センサ２２、バッテリ７の充電状態を監視するための第１センサ２３、及び補機電源１６の充電状態を監視するための第２センサ２４等が接続されている。なお、第１センサ２３及び第２センサ２４としては、具体的には電流センサ及び電圧センサが設けられている。この他にも種々のセンサが接続されているが、それらの図示は省略した。また、図示は省略したが制御装置２０にはエアコンのスイッチ等も接続されている。
【００２１】
制御装置２０は、各補機８ａ〜８ｅの動作状態等に応じて各補機クラッチ９ａ〜９ｅ及びクラッチ１２を制御する。補機クラッチ９は、それが取り付けられている補機８に対して起動が要求された場合に係合状態に切り替えられ、その補機８の停止が要求された場合に解放状態に切り替えられる。例えば、エアコンのコンプレッサに取り付けられている補機クラッチ９は、エアコンのスイッチがオフに切り替えられた場合に解放状態に切り替えられ、スイッチがオンに切り替えられた場合に係合状態に切り替えられる。このように各補機クラッチ９ａ〜９ｅの状態が切り替えられると回転軸１０を駆動するために必要なトルクが変化する。このトルクが小さい場合には統合モータ１５のみで駆動可能であるが、トルクが大きくなると内燃機関３で駆動する必要がある。そこで、制御装置２０は回転軸１０の駆動に必要なトルクに基づいてクラッチ１２を制御する。例えば、そのトルクが予め設定した判定値未満の場合にはクラッチ１２を解放状態に切り替え、トルクが判定値以上の場合にはクラッチ１２を係合状態に切り替える。
【００２２】
図２は、制御装置２０がこのようにクラッチ１２を制御するために実行するクラッチ制御ルーチンを示している。この制御ルーチンは、車両１の走行状態に拘わりなく所定の周期で繰り返し実行される。この制御ルーチンを実行することにより制御装置２０が本発明の制御手段として機能する。
【００２３】
この制御ルーチンにおいて制御装置２０は、まずステップＳ１１で車両１に係る情報（車両情報）及び車両１に対する操作情報（車両操作情報）を取得する。車両情報としては、例えば車速、アクセル開度、バッテリ７の充電状態、及び補機電源１６の充電状態等が取得される。また、クラッチ１２及び各補機クラッチ９ａ〜９ｅの状態、及び各補機８ａ〜８ｅの動作状態も取得される。車両操作情報としては、例えばエアコンのスイッチが操作されたか否か等が取得される。次のステップＳ１２において制御装置２０は、クラッチ１２の状態を係合状態又は解放状態の一方から他方に切り替えるべきクラッチ切替条件が成立したか否か判定する。この判定は、例えば上述したように回転軸１０の駆動に必要なトルクに基づいて行えばよい。クラッチ切替条件が不成立の場合、すなわちクラッチ１２の状態が維持される場合には、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２４】
一方、クラッチ切替条件が成立した場合にはステップＳ１３に進み、制御装置２０はクラッチ１２の状態を切り替えるときに各補機クラッチ９ａ〜９ｅの状態が維持されるようにこれらの操作を禁止する。続くステップＳ１４において制御装置２０は、各補機８ａ〜８ｅを駆動するために必要なトルク（補機駆動トルク）を算出する。この際、接続されている補機クラッチ９が解放状態の補機８はトルクが０として算出される。一方、補機クラッチ９が係合状態の補機８は、その補機８の負荷に基づいてトルクを算出すればよい。そして、そのように算出したトルクを合計して補機駆動トルクを算出する。
【００２５】
次のステップＳ１５において制御装置２０は、ＭＧ補償トルクを算出する。クラッチ１２を解放状態から係合状態に切り替えるときには内燃機関３の負荷が増加するので、内燃機関３の出力軸３ａと機械的に接続されている駆動輪２のトルクが減少する。この際、ＭＧ５で駆動輪２のトルクを増加させることにより、駆動輪２のトルクの減少を抑制できる。一方、クラッチ１２を係合状態から解放状態に切り替えるときには内燃機関３の負荷が減少するので、駆動輪２のトルクが増加する。この際、ＭＧ５で駆動輪２のトルクを減少させることにより、駆動輪２のトルクの増加を抑制できる。ＭＧ補償トルクは、クラッチ１２の状態を切り替える際のこのような内燃機関３の急激な負荷変動に伴う駆動輪２のトルク変動を補償するためにＭＧ５から出力すべきトルクである。クラッチ１２の状態を切り替えたときの内燃機関３の負荷の変化量は上述した補機駆動トルクと相関している。そこで、例えば予め実験や数値計算等により補機駆動トルクとＭＧ補償トルクとの関係を求めて制御装置２０のＲＯＭにマップとして記憶させておけばよい。そして、ＭＧ補償トルクはこのマップに基づいて算出すればよい。
【００２６】
次のステップＳ１６において制御装置２０はクラッチ切替制御を実行する。この制御では、クラッチ１２の状態を係合状態又は解放状態の一方から他方に切り替える。また、この際にＭＧ５を算出したＭＧ補償トルクで動作させ、これにより内燃機関３の急激な負荷変動に伴う駆動輪２のトルク変動を抑制する。続くステップＳ１７において制御装置２０は、各補機クラッチ９ａ〜９ｅの操作禁止を解除する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２７】
図３は、制御装置２０が補機クラッチ９ａ〜９ｅを制御するために実行する補機クラッチ制御ルーチンを示している。この制御ルーチンは、車両１の走行状態に拘わりなく所定の周期で繰り返し実行される。なお、上述したクラッチ制御ルーチンにおいて補機クラッチ９の操作が禁止されている間はこの制御ルーチンの実行が禁止される。図３において図２と同一の処理には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２８】
図３の制御ルーチンにおいて制御装置２０は、まずステップＳ１１で車両情報及び車両操作情報を取得する。次のステップＳ２１において制御装置２０は、補機クラッチ９ａ〜９ｅのうちの少なくともいずれか１つの状態を係合状態又は解放状態の一方から他方に切り替えるべき補機クラッチ切替条件が成立したか否か判定する。この条件は上述したようにいずれかの補機８に対して起動又は停止が要求された場合に成立したと判定される。補機クラッチ切替条件が不成立の場合には今回の制御ルーチンを終了する。
【００２９】
一方、補機クラッチ切替条件が成立した場合はステップＳ２２に進み、制御装置２０はクラッチ１２が係合状態か否か判定する。解放状態の場合はステップＳ２３に進み、制御装置２０は起動又は停止が要求された補機８の補機クラッチ９の状態を切り替える通常切替制御を実行する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３０】
一方、係合状態の場合はステップＳ２４に進み、制御装置２０は内燃機関３の負荷の変化量を算出する。クラッチ１２が係合状態のときに補機クラッチ９の状態を切り替えるとそれに伴って内燃機関３の負荷が変化する。このときの変化量は、起動又は停止が要求された補機８を適切に駆動するために必要なトルクと相関しているので、そのトルクに基づいて求めればよい。続くステップＳ２５において制御装置２０は、モータ補償トルクを算出する。このモータ補償トルクは、補機クラッチ９の状態の切替時に内燃機関３の急激な負荷変動が補償されるように統合モータ１５から出力するトルクである。そのため、モータ補償トルクと算出した負荷の変化量とは相関している。そこで、例えば予め実験や数値計算等により負荷の変化量とモータ補償トルクとの関係を求めて制御装置２０のＲＯＭにマップとして記憶させておく。モータ補償トルクは、そのマップを参照して求めればよい。
【００３１】
次のステップＳ２６において制御装置２０は、変動抑制切替制御を実行する。この制御では、起動又は停止が要求された補機８の補機クラッチ９の状態を切り替える。また、この際に統合モータ１５から算出したモータ補償トルクを出力して内燃機関３の急激な負荷の変動を補償する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３２】
この他に制御装置２０は、車両１の減速時等にＭＧ５に回生発電を行わせてバッテリ７の充電を行う。図４は、制御装置２０がこのような制御を行うために車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行する回生制御ルーチンを示している。図４において図２と同一の処理には同一の符号を付して説明を省略する。なお、この制御ルーチンを実行することにより、制御装置２０が本発明の回生制御手段として機能する。
【００３３】
この制御ルーチンにおいて制御装置２０は、まずステップＳ１１を実行する。次のステップＳ３１において制御装置２０は、所定の回生条件が成立したか否か判定する。この条件は、上述したように例えば車両１が減速している場合等に成立したと判定される。回生条件が不成立の場合は、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３４】
一方、回生条件が成立した場合はステップＳ３２に進み、制御装置２０はバッテリ７への充電を制限すべき充電量制限条件が成立しているか否か判定する。周知のようにバッテリ７には、単位時間当たりに受入可能な電力の上限値が設定されている。そこで、この制限条件は、例えば駆動輪２から入力されたエネルギ、すなわち回生エネルギ原資によって発電される電力がバッテリ７の上限値以上の場合に成立したと判定すればよい。この他、ＭＧ５に入力可能なトルクにも上限値が設定されているので、回生エネルギ原資がこの上限値以上の場合にも制限条件が成立したと判定してもよい。制限条件が不成立の場合にはステップＳ３３に進み、制御装置２０はＭＧ５のみで回生発電を行う通常回生制御を実行する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３５】
一方、制限条件が成立した場合にはステップＳ３４に進み、制御装置２０は制限時回生制御を実行する。この制御では、ＭＧ５で回生発電を行うとともにクラッチ１２が係合状態に切り替えられる。これにより駆動輪２から入力されたエネルギで各補機８ａ〜８ｅが駆動される。この処理を実行することにより制御装置２０が本発明の回収エネルギ増加手段として機能する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３６】
以上に説明したように本発明によれば、クラッチ１２の状態を切り替えるときにＭＧ５で内燃機関３の急激な負荷変動に伴う駆動輪２のトルク変動を補償する。また、この際には各補機クラッチ９の操作を禁止する。これにより内燃機関３から駆動輪２に伝達される動力の変化が補償できるので、車速の変動や車両１の振動を抑制できる。そのため、ドライバビリティの悪化を抑制できる。
【００３７】
また、本発明では、補機クラッチ９の状態を切り替えるときには統合モータ１５で内燃機関３の急激な負荷変動を抑制する。これにより駆動輪２のトルク変動を抑制できるので、この切替時に車速が変動したり車両１が振動したりすることを抑制できる。
【００３８】
さらに本発明では、車両１の減速時等に回生エネルギ原資がバッテリ７の受入可能な電力以上の場合には、クラッチ１２を係合状態に切り替えるので、駆動輪２から入力されたエネルギで各補機８ａ〜８ｅを駆動できる。この場合、駆動輪２からの運動エネルギを電気エネルギ等に変換する必要がないので、エネルギ効率を改善できる。
【００３９】
なお、制限時回生制御では、統合モータ１５を発電機として機能させ、回生エネルギ原資を利用して補機電源１６の充電を行ってもよい。この場合、ＭＧ５及び統合モータ１５の両方で発電し、バッテリ７及び補機電源１６の両方の充電を行うことができる。そのため、エネルギの回収率を改善できる。また、このように統合モータ１５を制御することによりＭＧ５が高温の場合や故障している場合等には統合モータ１５でＭＧ５のバックアップを行うことができる。
【００４０】
なお、この形態においてクラッチ１２を設ける位置は、内燃機関３とプーリ１３との間に限定されない。クラッチ１２は、内燃機関３と補機８との間の動力伝達を断続できるように設けられていればよい。そのため、例えばプーリ１１と統合モータ１５との間にクラッチ１２を設けてもよい。
【００４１】
上述した補機クラッチ制御ルーチンでは、補機クラッチ９の状態を切り替える前に内燃機関３の負荷変化量を予想し、その予想した負荷変化量に基づいて統合モータ１５を制御しているが、統合モータ１５の制御方法はこれに限定されない。例えば、補機クラッチ９の状態を切り替えた後にそれに伴って急激に変動した内燃機関３の負荷が切替前の値に戻るように統合モータ１５の動作を制御してもよい。
【００４２】
図５は、本形態に係る補機駆動制御装置の変形例を示している。なお、この図において図１と共通の部分については同一の符号を付して説明を省略する。この図に示したように変形例では、補機８ａ、８ｂの駆動軸にそれぞれ補機クラッチ９ａ、９ｂを介してプーリ３０ａ、３０ｂが取り付けられている。また、統合モータ１５のロータ１５ａにもプーリ３１が取り付けられている。そして、これらのプーリ３０ａ、３０ｂ、３１と内燃機関３に連結されているプーリ１３とにベルト３２が巻き掛けられている。この変形例では、ベルト３２により各補機８ａ、８ｂに動力が伝達される。そのため、ベルト３２が本発明の被駆動部材に相当する。この変形例においても上述した制御を行うことにより、内燃機関３の回転数変動を抑制できる。そのため、ドライバビリティの悪化を抑制できる。なお、この変形例では、プーリの代わりにスプロケットを設けるとともに各スプロケットにチェーンを巻き掛けてチェーン伝動としてもよい。
【００４３】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明が適用される車両は、パラレル方式のハイブリッド車両に限定されない。シリーズパラレル方式のハイブリッド車両、又は内燃機関の動力を駆動輪と発電機とに分割可能な動力分割方式のハイブリッド車両に本発明を適用してもよい。また、外部充電可能ないわゆるプラグインハイブリッド車両に適用してもよい。
【００４４】
本発明が適用される車両に設けられている補機は、上述した形態で示したものに限定されない。例えば、内燃機関にオイルを供給するためのオイルポンプ、トランスミッションにオイルを供給するためのオイルポンプ、パワーステアリング用のオイルポンプ、及びバッテリ及びＰＣＵを冷却するための冷媒を循環させる冷媒ポンプ等が補機として設けられていてもよい。
【００４５】
クラッチ及び補機クラッチは、電磁クラッチに限定されない。例えば、油圧式の摩擦クラッチ及び流体クラッチでもよい。補機クラッチは、全ての補機に対して設けられていなくてもよい。例えば、負荷が軽い補機には補機クラッチを設けなくてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  車両
２  駆動輪
３  内燃機関
３ａ  出力軸
４  トランスアクスル
５  モータ・ジェネレータ
７  バッテリ
８ａ〜８ｅ  補機
９ａ〜９ｅ  補機クラッチ（補機クラッチ手段）
１０  回転軸（被駆動部材）
１２  クラッチ（クラッチ手段）
１５  統合モータ（補機用モータ・ジェネレータ）
１６  補機電源（補機用バッテリ）
２０  制御装置（制御手段、回生制御手段、回収エネルギ増加手段）
【図１】
0005703941.tif 000002
【図２】
0005703941.tif 000003
【図３】
0005703941.tif 000004
【図４】
0005703941.tif 000005
【図５】
0005703941.tif 000006