(57)【要約】【課題】運転者の意図に沿った走行状態の選択を行えるようにするハイブリッド車両を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両では、運転者によって大きな駆動力を要求するＬレンジにシフトレバー５２が操作されると、ハイブリッド用ＥＣＵがアクチュエータ３３Ａを電気信号によって駆動し、油圧調圧バルブ５１が作動する。この油圧調圧バルブ５１が油圧をコントロールしてクラッチ５Ａのオン・オフ制御を行い、クラッチ５Ａがオフの開放状態になるようにして、エンジンの駆動力の伝達を切断し、モータからの駆動力の方が駆動輪へ伝達するようにした。【選択図】図２
2008012988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのエンジン駆動力を駆動輪へ伝達する第１の伝達経路と、モータのモータ駆動力を前記駆動輪へ伝達する第２の伝達経路と、前記第１の伝達経路と前記第２の伝達経路とを切り替える断接手段とを備え、前記第１の伝達経路と第２の伝達経路とを択一的に選択または併用して走行するハイブリッド車両であって、
前記断接手段は、所定値より大きな駆動力を引き出すための指令を入力するスイッチから当該指令を入力したときには、前記第２の伝達経路を接続したまま前記第１の伝達経路を切断する開放状態にし、前記第２の伝達経路によって走行するようにしたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
さらに、前記断接手段に油圧を供給するオイルポンプと、当該オイルポンプによって供給されるオイルの油圧回路の油圧を調整する油圧調圧バルブと、当該油圧調圧バルブを電気信号によって駆動するアクチュエータとを備えたことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記断接手段の開放状態時に、前記アクチュエータの駆動力を制限し、前記オイルポンプの駆動を制限するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記断接手段は、運転者が操作するシフトレバーに機械的に連結された、前記オイルポンプからの油圧を供給するマニュアルバルブを備えたことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
さらに、電気信号によって前記断接手段を駆動する電気アクチュエータを備えたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン（内燃機関）のエンジン駆動力とモータ（電動機）のモータ駆動力を組み合わせて走行するハイブリッド車両に関し、特に、エンジン駆動力を駆動輪に伝達する第１の伝達経路とモータ駆動力を駆動輪に伝達する第２の伝達経路とを備えたハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からエンジンとモータのそれぞれの駆動力特性を利用して、車両のある一定速度（車速Ｖ１）以下の車速範囲ではモータ駆動力を駆動輪に伝達する第２の伝達経路によって走行し、車速Ｖ１以上の車速範囲では前記第２の伝達経路とエンジン駆動力を駆動輪に伝達する第１の伝達経路とを併用して走行し、最高速度Ｖｍａｘの近傍では主にエンジンによる第１の伝達経路を用いて走行するハイブリッド車両が知られている。このハイブリッド車両では、エンジンの駆動力特性が最高速度Ｖｍａｘをカバーできる特性となるように前記第１の伝達経路のギア比を決めて、第２の伝達経路および第１の伝達経路に可変のギア比を有する変速機を設けること無く簡単化し、最高速度Ｖｍａｘ付近ではエンジン駆動力を第１の伝達経路で駆動輪に伝達して走行することとしている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２９４２５３３号公報（段落番号００１５〜００２８、および図１、図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１には、シフトレバー等の運転者による走行状態の選択方法に関しては言及されていないため、運転者の意図に沿わない状況に対応することができない。
そこで、本発明は、運転者の意図に沿った走行状態の選択を行えるようにするハイブリッド車両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】
【０００４】
請求項１に係る発明のハイブリッド車両は、エンジンのエンジン駆動力を駆動輪へ伝達する第１の伝達経路と、モータのモータ駆動力を前記駆動輪へ伝達する第２の伝達経路と、前記第１の伝達経路と前記第２の伝達経路とを切り替える断接手段とを備え、前記第１の伝達経路と第２の伝達経路とを択一的に選択または併用して走行するハイブリッド車両であって、前記断接手段は、所定値より大きな駆動力を引き出すための指令を入力するスイッチから当該指令を入力したときには、前記第２の伝達経路を接続したまま前記第１の伝達経路を切断する開放状態にし、前記第２の伝達経路によって走行するようにしたことを特徴とする。なお、所定値より大きな駆動力を引き出すための指令を入力するスイッチは、シフト、オーバートップ、４ＷＤスイッチ、スノーモードスイッチ等のいずれであってもよい。
【０００５】
請求項２に係る発明のハイブリッド車両は、請求項１において、さらに、前記断接手段に油圧を供給するオイルポンプと、当該オイルポンプによって供給されるオイルの油圧回路の油圧を調整する油圧調圧バルブと、当該油圧調圧バルブを電気信号によって駆動するアクチュエータとを備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項３に係る発明のハイブリッド車両は、請求項２において、前記断接手段の開放状態時に、前記アクチュエータの駆動力を制限し、前記オイルポンプの駆動を制限するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項４に係る発明のハイブリッド車両は、請求項３において、前記断接手段は、運転者が操作するシフトレバーに機械的に連結された、前記オイルポンプからの油圧を供給するマニュアルルバルブを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項５に係る発明のハイブリッド車両は、請求項１において、さらに、電気信号によって前記断接手段を駆動する電気アクチュエータを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、所定値より大きな駆動力を引き出すための指令を入力するスイッチから当該指令を入力したときに、第２の伝達経路を接続したまま第１の伝達経路を切断する開放状態にし、第２の伝達経路によって走行するようにしたので、ハイブリッド車両において運転者の意図に沿った走行状態の選択を行えるようになる。
【００１０】
例えば、走行中のハイブリッド車両のシフトレバーがＤレンジのときに、運転者によって、シフトレバーがＬレンジに操作されたときは、運転者は大きい駆動力での走行を要求している。そこで、第２の伝達経路を接続したまま第１の伝達経路を切断する開放状態にし、第２の伝達経路によって走行するようにして、大きい駆動力で走行するように制御することで、運転者の意図に沿うようになる。
【００１１】
さらに、シフトレバーにオーバトップボタンが備えられている場合には、運転者によって、そのオーバトップボタンがＯＦＦされたときに、運転者は大きな駆動力で走行することを要求しているため、この場合も同様に、第２の伝達経路を接続したまま第１の伝達経路を切断する開放状態にし、第２の伝達経路によって走行させることで、運転者の意図に沿った走行状態の選択を行える。
【００１２】
また、シフトレバーがＲレンジに操作されたときも、高速で走行することもないので、第２の伝達経路を接続したまま第１の伝達経路を切断する開放状態にし、第２の伝達経路によって走行させることで、運転者の意図に沿った走行状態の選択を行える。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明によれば、所定値よりも大きな駆動力を必要とする指令が運転者の操作に伴って入力されたときには、その指令を電気信号として、アクチュエータに送り、そのアクチュエータを駆動して、油圧調圧バルブを調整して、断接手段を切り替えて、開放状態にすることができる。
さらに、請求項３に記載の発明によれば、断接手段が開放状態のときには、オイルポンプは（第１の伝達経路を切断するように作動するため）、力を必要としないのでオイルポンプを停止することで、オイルポンプの電気エネルギを抑制することができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明によれば、運転者によるシフトレバーの操作によって、シフトレバーに連動してマニュアルバルブを開閉させて、断接手段のオン・オフを行うことができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明によれば、電気アクチュエータによって断接手段のオン・オフを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
《第１の実施の形態》
以下、図１、図２および図３を参照しながら、本発明の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両について説明する。
図１は本実施の形態のハイブリッド車両全体の概略模式図であり、固定ギアによるモータおよびエンジンの駆動力の伝達経路を示す。図２は本実施の形態のハイブリッド車両の断接手段の制御を説明する模式図である。図３は本実施の形態のハイブリッド車両における駆動力特性図である。図３において横軸は車速を示し、縦軸は駆動力または走行抵抗を示す。
本実施の形態のハイブリッド車両５０Ａは、エンジン１の駆動力を駆動輪６に伝達して車両を走行させる第１の伝達経路と、モータ８の駆動力を駆動輪６に伝達して車両を走行させる第２の伝達経路とを備え、これらの第１の伝達経路と第２の伝達経路を択一的に選択または併用して走行するように構成されたものである。
【００１７】
図１に示すように多気筒、例えば、６気筒からなるエンジン１の出力シャフト２は、フライホイル３を介してセルモータを兼ねる発電機４に直結され、さらに、エンジン１の駆動力を駆動輪６に伝達するためのクラッチ５Ａに接続されている。
【００１８】
次に、第１の伝達経路を説明する。
第１の伝達経路は、出力シャフト２、クラッチ５Ａ、クラッチ５Ａによって出力シャフト２と接続または切断されるメインギア１１、メインギア１１に噛み合う出力ギア１２、出力ギア１２と同軸に駆動されるピニオンギア１３、ピニオンギア１３に噛み合うファイナルギア１４、およびファイナルギア１４から入力され駆動輪６を駆動するディファレンシャルギア７から構成されている。前記第１の伝達経路によりエンジン１の駆動力が駆動輪６へ伝達される。
【００１９】
クラッチ５Ａは、油圧クラッチであり、アクチュエータ３３Ａによって、オン・オフが行われるようになっている。そして、エンジン１の動力は、クラッチ５Ａのオン（接続状態）で駆動輪６へ伝達され、オフ（開放状態）で駆動輪６への伝達が切断される。また、高い駆動力が必要なときは、クラッチ５Ａがオフされ、後記するように、モータ８の駆動力が駆動輪６に伝達される。
【００２０】
なお、この第１の伝達経路はメインギア１１と出力ギア１２のギア比、およびピニオンギア１３とファイナルギア１４のギア比の積で決まる固定の本発明における第１の減速比を有しており、可変のギア比を有する伝動装置を有していない。メインギア１１、出力ギア１２、ピニオンギア１３、ファイナルギア１４は、エンジン１による駆動輪６の駆動に対する減速機９Ａを構成している。
【００２１】
また、図２に示すように、運転者によって大きな駆動力を要求するＬレンジにシフトレバー５２が操作されると、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａがアクチュエータ３３Ａを電気信号によって駆動し、油圧調圧バルブ５１が作動する。この油圧調圧バルブ５１が油圧をコントロールしてクラッチ５Ａのオン・オフ制御を行い、クラッチ５Ａがオフの開放状態になるようにして、エンジン１の駆動力の伝達を切断し、モータ８からの駆動力の方が駆動輪６へ伝達する。なお、オイルポンプ５３は、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａの電気信号によるモータＭ５４の作動によって、クラッチ５Ａにオイルを供給するようになっている。
【００２２】
そして、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａは、例えば、シフトレバー５２がＬレンジに操作されたときには、アクチュエータ３３Ａを駆動して油圧調圧バルブ５１を作動して、クラッチ５Ａをオフにする。
【００２３】
また、シフトレバー５２は、クラッチ５Ａとオイルポンプ５３との間の油圧回路中に備えたマニュアルバルブ５６に、ワイヤー５５で機械的に接続している。この場合、シフトレバー５２が、Ｌレンジに移動したときに、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａの指令によらずに、ワイヤー５５の連動によって機械的にマニュアルバルブ５３を閉じて、クラッチ５Ａをオフにするようにしてもよい。
【００２４】
ここで、減速機９Ａの第１の減速比は、以下の様に設定されている。本ハイブリッド車両５０Ａの定常走行時におけるエンジン１のほぼ最大出力時の駆動力特性は図３の特性曲線ａに示すように、前記第１の減速比による車速に対するエンジン回転速度とトルクの関係から、最高速度Ｖｍａｘ近傍において、走行抵抗特性曲線ｂよりも駆動力が下回り、車速Ｖ４までしか出せない駆動力のレベルに設定されている。つまり、エンジン１の駆動力だけでは最高速度Ｖｍａｘが出せないように減速機９Ａのギア比が設定されている。
なお、図３の走行抵抗特性曲線ｂは、転がり抵抗と、空気抵抗など車速に応じて増加する抵抗を加算したものである。
【００２５】
また、図１に示すように発電機４またはバッテリ２０からインバータ２１を介して電力が供給されて駆動されるモータ８は、そのモータ軸８ａに直結した入力ギア８ｂがメインギア１１と噛み合っている。
【００２６】
続いて、第２の伝達経路について説明する。
そして、第２の伝達経路は、入力ギア８ｂ、メインギア１１、メインギア１１に噛み合う出力ギア１２、出力ギア１２と同軸に駆動されるピニオンギア１３、ピニオンギア１３に噛み合うファイナルギア１４、およびファイナルギア１４から入力され駆動輪６を駆動するディファレンシャルギア７から構成されている。前記第２の伝達経路によりモータ８の駆動力が駆動輪６へ伝達される。
なお、この第２の伝達経路は入力ギア８ｂとメインギア１１のギア比、メインギア１１と出力ギア１２のギア比、およびピニオンギア１３とファイナルギア１４のギア比の積で決まる固定の減速比であり、可変のギア比を有する伝動装置を有していない。
【００２７】
モータ８の最大出力特性を図３の最大出力特性曲線ｃに示す。最大出力特性曲線ｃは、ハイブリッド車両５０Ａのスタート時から所定の低車速までは最大駆動力となり、その後は、車速が上昇するに従って、つまり、モータ８の回転速度が上昇するに従って、駆動力は急激に減少して行く。そして、ハイブリッド車両５０Ａの最高速度Ｖｍａｘ近傍においては、モータ８の最大出力特性は走行抵抗特性曲線ｂよりも上回っており、モータ８のみで最高速度Ｖｍａｘまで駆動可能なようにモータ８の駆動力特性は設定されている。
【００２８】
図１に示すように本ハイブリッド車両５０Ａの運転状態の制御のために、ハイブリッド用ＥＣＵ（ＥＣＵ：Electric Control Unit）２３Ａが設けられている。ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａには、イグニッション・スイッチ３５からのイグニッション・スイッチ信号、図示しないシフトレバーに設けられたシフトレバー・ポジションセンサ３６からのシフトポジション信号、図示しないアクセルペダルに設けられたアクセルペダル・ポジションセンサ３７からのアクセルペダル踏み込み量信号、図示しないブレーキペダルに設けられたブレーキペダル・ポジションセンサ３８からのブレーキペダル踏み込み量信号、車輪に設けられた車速センサ３９からの車速信号が入力される。
また、バッテリ２０には、出力電圧、出力電流、バッテリ温度を検知する図示しない各種センサが設けられており、その各種センサ信号がハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａに入力される。
ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａは、車速信号にもとづきアクセルペダル踏み込み量およびブレーキペダル踏み込み量に反応して、クラッチ５Ａを接続または切断状態にするアクチュエータ３３Ａを制御する。
【００２９】
また、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａは、セルモータ兼用の発電機４および発電可能なモータ８を、インバータ２１を介して制御し、出力特性可変機構３１などを制御するエンジンＥＣＵ２５を介してエンジン１の運転を制御する。
なお、ハイブリッド用ＥＣＵ２３ＡとエンジンＥＣＵ２５とは通信回線で結ばれており、エンジンＥＣＵ２５にはハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａからの制御信号のほかに、シフトポジション信号、アクセルペダル踏み込み量信号、ブレーキペダル踏み込み量信号、車速信号などが入力される。逆に、エンジンＥＣＵ２５は、エンジン１の回転速度などを検出し、通信回線でハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａに出力する。
【００３０】
出力特性可変機構３１は、例えば、エンジン１のシリンダ１ａに設けられた図示しないバルブのリフト量、開閉タイミングを可変制御する機構、一部のシリンダ１ａのバルブを駆動しないようにして気筒休止させる可変シリンダ制御（気筒休止運転）をする機構、点火時期のタイミング制御をする電子回路、燃料噴射制御をする機構および電子回路を含んで構成されている。
図３の特性曲線ｄは、出力特性可変機構３１の動作により６気筒のエンジン１の片側のバンクの３気筒を休止して、残りの３気筒だけ運転している気筒休止運転の場合のエンジン１のほぼ最大出力状態の駆動力特性を示している。このような気筒休止運転状態により低出力化されたエンジン駆動力のみでは、前記第１の減速比では車速Ｖ３までしか出ない。
【００３１】
（伝達経路の切替制御）
以上の構成において、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａは、以下のように車速に応じて第１の伝達経路と第２の伝達経路を切り替えてハイブリッド車両５０Ａを走行させる。
図３に示す車速０から車速Ｖ１（第２の車速）未満までのスタート時を含む低車速範囲、登坂走行、および、運転者によってシフトレバー５２がＬレンジに操作された時などにおいては、アクチュエータ３３Ａを制御して、クラッチ５Ａにエンジン１側の出力シャフト２とメインギア１１との間を切断させ、インバータ２１を制御してモータ８により第２の伝達経路を経て駆動輪６を駆動させる。このとき、モータ８は、バッテリ２０からの電力により駆動される。もし、バッテリ２０の充電状態が少ないときは、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａは、インバータ２１とエンジンＥＣＵ２５を制御し、発電機４をセルモータとして機能させてエンジン１を起動する。そして、インバータ２１を制御し、エンジン１により発電機４に発電させ、その電力によりモータ８が駆動される（シリーズ運転モード）。なお、後記するパラレル運転モード中に、運転者によってシフトレバー５２（図２参照）がＬレンジに操作された時は、パラレル運転モードから前記したシリーズ運転モードへと移行することになる。
モータ８の最大出力特性は、図３の最大出力特性曲線ｃで示す通りであり、走行抵抗特性曲線ｂを上回る駆動力を有しており、モータ８の駆動力によりハイブリッド車両５０Ａは前記の低車速範囲で走行可能である。
【００３２】
車速Ｖ１から車速Ｖ４（第１の車速）未満までの中・高車速範囲（第２の車速範囲）の定常走行時には、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａは、アクチュエータ３３Ａを制御してクラッチ５Ａにエンジン１側の出力シャフト２と接続させ、インバータ２１にはモータ８の駆動を原則的にさせないので、エンジン1の駆動力のみが第１の伝達経路によって駆動輪６に伝達される。このときの駆動輪６の駆動力は図３に示す特性曲線ａまたは特性曲線ｄに従う。なお、気筒休止運転の場合は、走行抵抗特性曲線ｂを上回る駆動力の範囲である車速Ｖ３までしか出せないので、エンジンＥＣＵ２５は、車速とシフトポジション信号、アクセルペダル踏み込み量信号に応じて、最も燃費の良いように出力特性可変機構３１を制御し、６気筒運転と３気筒運転を使い分け、切り替える。
なお、モータ８はこのとき、連れ回り回転（空転）している。
【００３３】
車速Ｖ１からＶ４未満までの中・高車速での走行時における加速のときは、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａは、インバータ２１を制御してモータ８にエンジン駆動のアシストをさせ、逆に減速の時は、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａは、インバータ２１を制御してモータ８に回生発電をさせる。
【００３４】
次に、車速が高車速のＶ４（第１の車速）から最高速度Ｖｍａｘまでの最大車速範囲（第１の車速範囲）では、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａは、アクチュエータ３３Ａを制御してクラッチ５Ａをエンジン１側の出力シャフト２と接続させたままの状態とし、エンジン1の駆動力が第１の伝達経路によって駆動輪６へ伝達されると共に、インバータ２１を制御してモータ８を回転させ、その駆動力が第２の伝達経路によって駆動輪６へ伝達される。つまり、エンジン１による駆動をモータ８によりアシスト駆動するパラレル運転モードとなる。このとき、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａは、バッテリ２０の充電状態が少ないときは、インバータ２１を制御して発電機４で発電させ、その電力でモータ８を駆動する。
【００３５】
次に、運転者が大きい駆動力を要求する場合の処理の流れを説明する。図４は、運転者が大きい駆動力を要求する操作をしたときの断接手段の制御を説明するためのフローチャートである。
【００３６】
ハイブリッド用ＥＣＵ（このフローチャートの説明において、「ＥＣＵ」と省略する。）２３Ａは、シフトレンジ信号が「Ｌ」か否かを判定し（Ｓ１）、「Ｌ」でない場合（Ｓ１のＮ）には処理をＳ２へ移し、「Ｌ」の場合（Ｓ１のＹ）には処理をＳ８に移す。そして、Ｓ２では、ＥＣＵ２３Ａは、要求トルクの値がＴｒｅｆよりも小さいか否かを判定し、この条件を満たすとき（Ｓ２のＹ）は処理をＳ３に移し、この条件を満たさないとき（Ｓ２のＮ）は処理をＳ６に移す。ここで、Ｔｒｅｆは、直結断より得られる最高トルクを表す。なお、要求トルクは、必要な駆動力を得るためのトルクとする。
【００３７】
ＥＣＵ２３Ａは、Ｓ３では、要求トルクの値がＴｒｅｆよりも小さかったので（Ｓ２のＹ）、次に、車速の値がＶｒｅｆよりも大きいか否かを判定する。ここで、車速の値がＶｒｅｆ以下のときは、運転者がさらなる加速を要求していることを示している場合が想定できる。ＥＣＵ２３Ａは、車速の値がＶｒｅｆよりも大きかったので（Ｓ３のＹ）、ソレノイドを作動し（Ｓ４）、直結のクラッチ５Ａをオンにし（Ｓ５）、Ｓ１に戻る。
【００３８】
また、ＥＣＵ２３Ａは、Ｓ６では、要求トルクの値がＴｒｅｆよりも大きい（Ｓ２のＮ）、あるいは、車速の値がＶｒｅｆよりも小さいので（Ｓ３のＮ）、ソレノイドを非作動とし、直結のクラッチ５Ａをオフにし（Ｓ７）、Ｓ１に戻る。一方、ＥＣＵ２３Ａは、シフトレンジ信号が「Ｌ」なので（Ｓ１のＹ）、ソレノイドを非作動とし（Ｓ８）、直結のクラッチ５Ａをオフにし（Ｓ９）、さらに、オイルポンプ（ＥＯＰ（電動オイルポンプ））５３の出力を制限し（Ｓ１０）、Ｓ１に戻る。
【００３９】
（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、ハイブリッド車両５０Ａは、シフトレバー５２が操作されてＬレンジになったときには、クラッチ５Ａをオフにしてエンジン１からの駆動力の伝達を切断し、モータ８からの駆動力によって駆動輪６を駆動させるため、モータ８による大きい駆動力で走行することができるようになる。そのため、運転者がＬレンジにしたことによる、大きい駆動力で走行したいという意図を反映して走行することができる。
【００４０】
したがって、本実施の形態によれば、ハイブリッド車両５０Ａは、運転者が駆動力要求（トルク要求）の大きなポジションを選択したときには、クラッチ５Ａが開放されることによって、常に大きな駆動力を達成可能なシリーズ運転（電気伝達）状態が達成可能となる。
【００４１】
また、油圧で駆動されるクラッチ５Ａがバルブの不具合によって結合側でロック（油圧がかりっぱなし）した故障時の対応として、通常では、直結状態のままでは駆動力が小さい走行のみが可能となるが、本実施の形態によれば、シフトレバー５２をＬレンジとすることでクラッチ油圧を抜き、シリーズ運転（電気伝達）で走行するバックアップ動作が可能となる。
【００４２】
《第２の実施の形態》
次に、図５および図６を参照（適宜図２を参照）しながら、本発明の第２の実施の形態に係るハイブリッド車両につい説明する。
図５は、本実施の形態のハイブリッド車両全体の概略模式図であり、モータおよびエンジンの駆動力の伝達経路を示す。
本実施の形態のハイブリッド車両５０Ｂは、エンジン１の駆動力を駆動輪６に伝達して車両を走行させる第１の伝達経路と、モータ８の駆動力を駆動輪６に伝達して車両を走行させる第２の伝達経路とを備え、これらの第１の伝達経路と第２の伝達経路を択一的に選択または併用して走行するように構成されたハイブリッド車両５０Ｂである。第１の実施の形態におけるハイブリッド車両５０Ａと異なるところは、第１の実施の形態のクラッチ５Ａの代わりに、直結、増速の２段の減速比を切り替え可能な変速機としての遊星歯車（変速ギア）１０を組み合わせたことである。この遊星歯車１０には、出力シャフト２を第１の伝達経路から切り離したり、遊星歯車１０の減速比の切替制御をしたりするアクチュエータ３３Ｂと、アクチュエータ３３Ｂによって駆動されるクラッチ（断接手段）５Ｂおよびクラッチ板ブレーキ５Ｃが設けられている。
【００４３】
次に、遊星歯車１０の接続状態をさらに詳しく説明する。出力シャフト２は遊星歯車１０のピニオンギア１６を保持しているプラネタリ・キャリア１７と直結されている。ピニオンギア１６と噛み合うサンギア１５の軸は、クラッチ５Ｂを介して出力シャフト２と接続、切り離し可能となっているとともに、クラッチ板ブレーキ５Ｃを介して回転、停止の切り替え可能となっている。また、ピニオンギア１６と噛み合う内側を向いたリングギア１８の軸は、モータ軸８ａと直結しており、リングギア１８を保持する胴には外方を向いたメインギア１１が設けられ、メインギア１１が出力ギア１２と噛み合っている。
【００４４】
図５に示すように、６気筒からなるエンジン１の出力シャフト２は、フライホイル３を介してセルモータを兼ねる発電機４に直結され、さらに、エンジン１の駆動力を駆動輪６に伝達するためのクラッチ５Ｂに接続されている。
【００４５】
次に、第１の伝達経路について説明する。
そして、第１の伝達経路は、出力シャフト２、クラッチ５Ｂ、クラッチ５Ｂによって出力シャフト２と接続または切断される遊星歯車１０に設けられているメインギア１１、メインギア１１に噛み合う出力ギア１２、出力ギア１２と同軸に駆動されるピニオンギア１３、ピニオンギア１３に噛み合うファイナルギア１４、およびファイナルギア１４から入力され駆動輪６を駆動するディファレンシャルギア７から構成されている。前記第１の伝達経路によりエンジン１の駆動力が駆動輪６へ伝達される。
なお、遊星歯車１０、メインギア１１、出力ギア１２、ピニオンギア１３、ファイナルギア１４は、エンジン１による駆動輪６の駆動に対する減速機９Ｂを構成している。
【００４６】
この第１の伝達経路の減速比は、クラッチ５Ｂ、クラッチ板ブレーキ５Ｃの動作状態により、以下のように２つの減速比に切り替えることができる。クラッチ５Ｂがオン（ＯＮ）、かつ、クラッチ板ブレーキ５Ｃがオフ（ＯＦＦ）の場合は、遊星歯車１０のサンギア１５の軸とプラネタリ・キャリア１７の軸がクラッチ５Ｂで固定される。そして、サンギア１５とプラネタリ・キャリア１７が一体で回転するので、遊星歯車１０の減速比は１である。本実施の形態においてもメインギア１１と出力ギア１２のギア比、およびピニオンギア１３とファイナルギア１４のギア比との積で決まる減速比は、第１の実施の形態と同じ値の第１の減速比とする。つまり、減速機９Ｂの第１の減速比にもとづくエンジン１の駆動特性は、第１の実施の形態同様の考え方で設定されている。
【００４７】
クラッチ５Ｂがオフ（ＯＦＦ）、かつ、クラッチ板ブレーキ５Ｃがオン（ＯＮ）の場合は、遊星歯車１０のサンギア１５の軸がクラッチ板ブレーキ５Ｃで停止状態とされ、プラネタリ・キャリア１７のサンギア１５回りの回転に伴い、ピニオンギア１６はプラネタリ・キャリア１７の回転方向と同一方向に回転し、リングギア１８を前記同一回転方向に増速する。第１の伝達経路の減速比は前記増速状態のプラネタリ・キャリア１７とリングギア１８との間の減速比、メインギア１１と出力ギア１２のギア比、およびピニオンギア１３とファイナルギア１４のギア比の掛け合わせで決まる、第１の減速比より小さな第２の減速比となる。
第１の伝達経路の減速比はプラネタリ・キャリア１７とリングギア１８との間の減速比、メインギア１１と出力ギア１２のギア比、およびピニオンギア１３とファイナルギア１４のギア比の掛け合わせで決まる、第１の減速比より小さな第２の減速比となる。
【００４８】
第２の減速比は第１の減速比よりも小さい減速比であり、第２の減速比にもとづくエンジン１の駆動特性は、図３の特性曲線ｅで示す６気筒運転時の駆動特性のように、エンジン１が気筒休止運転の最大出力状態において第１の減速比の状態に基づいて実現される最大車速Ｖ３よりも低い、最大車速Ｖ２までしか出せないものである。つまり、第２の減速比のときの６気筒運転の最大車速Ｖ２時のエンジン駆動力は、第１の減速比のときの気筒休止運転の最大車速Ｖ３時のエンジン駆動力より低くなるように第２の減速比は設定されている。
【００４９】
また、発電機４またはバッテリ２０からインバータ２１を介して電力を供給されて駆動されるモータ８は、そのモータ軸８ａがメインギア１１に直結している。
【００５０】
続いて、第２の伝達経路について説明する。
第２の伝達経路は、メインギア１１、メインギア１１に噛み合う出力ギア１２、出力ギア１２と同軸に駆動されるピニオンギア１３、ピニオンギア１３に噛み合うファイナルギア１４、およびファイナルギア１４から入力され駆動輪６を駆動するディファレンシャルギア７から構成されている。前記第２の伝達経路によりモータ８の駆動力が駆動輪６へ伝達される。
なお、この第２の伝達経路はメインギア１１と出力ギア１２のギア比、およびピニオンギア１３とファイナルギア１４のギア比との積で決まる固定の減速比であり、可変のギア比を有する伝動装置を有していない。
【００５１】
本ハイブリッド車両５０Ｂの運転状態の制御のために、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ｂが設けられている。ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ｂは、車速信号にもとづきアクセルペダル踏み込み量およびブレーキペダル踏み込み量に反応して、クラッチ５Ｂおよびクラッチ板ブレーキ５Ｃをそれぞれ個別にオン、オフ状態に制御するアクチュエータ３３Ｂを制御する。ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ｂは、前記の点以外同じ構成であり、第１の実施の形態におけるハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａと同じようにバッテリ２０、インバータ２１およびエンジンＥＣＵ２５と通信線で接続され、同様の信号のやり取りをし、制御をする。
【００５２】
また、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ｂは、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ａと同様に、運転者によって大きな駆動力を要求する指令が入力されると、クラッチ５Ｂのオン・オフを行う。なお、動作タイミングは、図４のフローチャートを用いて説明した処理と同様に行えるため、説明を省略する。
【００５３】
また、エンジン１には、第１の実施の形態と同様に出力特性可変機構３１が設けられている。
第１の実施の形態と同じ構成については同じ符号を付し、重複した説明を省略する。
【００５４】
（伝達経路の切替と変速制御）
以上の構成において、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ｂは、以下のように車速に応じて第１の伝達経路と第２の伝達経路とを切り替え、また、第１の伝達経路の減速比を切り替えてハイブリッド車両５０Ｂを走行させる。
図４は、ハイブリッド車両５０Ｂの走行状態における、クラッチ５Ｂとクラッチ板ブレーキ５Ｃの動作状態の組合せ図である。
図２に示す駆動力特性図における車速０から車速Ｖ１（第２の車速）未満までのスタート時を含む低車速範囲、登坂走行時、および、運転者によってシフトレバー５２がＬレンジに操作された時などにおいては、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ｂは、アクチュエータ３３Ｂにより図４に示すようにクラッチ５Ｂおよびクラッチ板ブレーキ５Ｃをオフ（ＯＦＦ）して、シリーズ運転（モータ駆動）のモードとする。図３から分かるように、クラッチ５Ｂ、クラッチ板ブレーキ５Ｃがともにオフ（ＯＦＦ）の場合、プラネタリ・キャリア１７が停止または回転しているに係らず、リングギア１８とピニオンギア１６の歯数差はサンギア１５が空転して吸収するので、出力シャフト２とリングギア１８は切り離されている状態になる。こうしてエンジン１を第１の伝達経路から切り離し、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ｂは、インバータ２１を制御して、モータ８を駆動し、必要に応じて発電機４を駆動して発電させ、第２の伝達経路によってモータ８の駆動力を駆動輪６へ伝達させる。このようにして車速の低いスタート時、低車速走行時には駆動力の高いモータ運転を行ってハイブリッド車両５０Ｂを走行させる。なお、後記するパラレル運転モード中に、運転者によってシフトレバー５２（図２参照）がＬレンジに操作された時は、パラレル運転モードから前記したシリーズ運転モードへと移行することになる。
【００５５】
次に、車速が車速Ｖ１（第２の車速）以上の定常走行状態になったときに、インバータ２１を制御してモータ８の駆動を停止させ、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ｂは、特性曲線ａに示されるエンジン１直結の６気筒運転よりも燃費効率が良い、第２の減速比の状態で走行させる。つまり、アクチュエータ３３Ｂにより、クラッチ５Ｂをオフ（ＯＦＦ）とし、クラッチ板ブレーキ５Ｃをオン（ＯＮ）として、出力シャフト２の回転を遊星歯車１０において増速させて出力ギア１２に伝える（増速段によるエンジン駆動）。このときのエンジン１の最大出力の駆動特性は図３の特性曲線ｅに示すものであり、アクセルを一杯踏むことなく必要な駆動力が得られる。しかし、この遊星歯車１０が増速段の状態で、減速機９Ｂの減速比が第２の減速比となる状態では、図３に示すように最高の車速Ｖ２までしか出せず、車速Ｖ２における駆動力はエンジン１の直結状態での気筒休止運転状態のエンジン１の最大出力時の最高の車速Ｖ３の場合の駆動力より小さい。
また、このクラッチ５Ｂ、クラッチ板ブレーキ５Ｃがこのような状態の場合において、エンジン出力に余裕のある場合、必要に応じエンジンＥＣＵ２５は、エンジン１に気筒休止運転をさせる。
【００５６】
また、図３に示す車速Ｖ２近傍から上のより車速が大きい場合は、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ｂは、アクチュエータ３３Ｂによりクラッチ５Ｂをオン（ＯＮ）に、クラッチ板ブレーキ５Ｃをオフ（ＯＦＦ）にし、サンギア１５とプラネタリ・キャリア１７が一体で回転するようにする（エンジン直結駆動）。そして、平地走行などで駆動力が小さくて良く、アクセルペダル踏み込み量が小さい場合は、必要トルクが小さいと判断し、エンジンＥＣＵ２５は気筒休止によるエンジン１の低出力運転を行わせ、片バンクの気筒休止によるエンジン低出力運転が行われ、出力シャフト２の回転は遊星歯車１０で減速されること無く直結状態で出力ギア１２に伝えられる。
なお、中・高速の車速範囲で加速、減速するときは、第１の実施の形態と同様にモータ８がそれぞれアシスト駆動または回生発電をする。
【００５７】
さらに、車速Ｖ４以上から最高速度Ｖｍａｘまでの範囲では、ハイブリッド用ＥＣＵ２３Ｂは、第１の実施の形態と同様の制御を行う。つまり、モータ８によりエンジン駆動をアシストするパラレル運転のモードとなる。
【００５８】
（第２の実施の形態の効果）
以上説明したように、第２の実施の形態のハイブリッド車両５０Ｂによれば、第1の実施の形態の場合と同様に、シフトレバー５２が操作されてＬレンジになったときには、クラッチ５Ｂをオフにしてエンジン１からの駆動力の伝達を切断し、モータ８からの駆動力によって駆動輪６を駆動させるため、モータ８による大きい駆動力で走行することができるようになる。そのため、運転者がＬレンジにしたことによる、大きい駆動力で走行したいという意図を反映して走行することができる。
【００５９】
本実施の形態において、車速Ｖ４以上最高速度Ｖｍａｘの範囲において、前記のようにモータ８をエンジン駆動のアシスト運転とする代わりに、エンジン１の第１の伝達経路が切り離されて、エンジン１が発電機４を駆動して発電させ、その電力でモータ８を駆動するシリーズ運転モードであっても良い。
また、本実施の形態では、モータ軸８ａをメインギア１１と直結としたが、第１の実施の形態と同じようにモータ軸８ａに設けた出力ギアを介してその駆動力をメインギア１１に伝えるようにしても良い。
【００６０】
（第１およびの第２の実施の形態の変形例）
図７は、本実施の形態の変形例を説明する要部模式図である。この変形例では、クラッチ５Ａ、５Ｂの代わりに、メカ直結ドグクラッチ５Ｃを備え、このメカ直結ドグクラッチ５Ｃを駆動する電気アクチュエータ３３Ｃを備えている。このメカ直結ドグクラッチ５Ｃは、電気アクチュエータ３３Ｃによってオン・オフを制御される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施の形態のハイブリッド車両全体の概略模式図である。
【図２】本実施の形態のハイブリッド車両の断接手段の制御を説明する模式図である。
【図３】第１の実施の形態のハイブリッド車両の駆動力特性図である。
【図４】運転者が大きい駆動力を要求する操作をしたときの断接手段の制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態のハイブリッド車両全体の概略模式図である。
【図６】第２の実施の形態のハイブリッド車両のエンジン駆動力を第１の伝達経路により駆動輪へ伝達する切替、および変速を行なうクラッチ、クラッチ板ブレーキの動作説明のための組合せ図である。
【図７】本実施の形態の変形例を説明する要部模式図である。
【符号の説明】
【００６２】
１      エンジン
１ａ    シリンダ
２      出力シャフト
４      発電機
５Ａ、５Ｂ  クラッチ（断接手段）
５Ｃ    メカ直結ドグクラッチ
５Ｃ    クラッチ板ブレーキ
６      駆動輪
８      モータ
８ａ    モータ軸
８ｂ    入力ギア
９Ａ、９Ｂ  減速機
１０    遊星歯車（変速ギア）
１１    メインギア
１２    出力ギア
１３    ピニオンギア
１４    ファイナルギア
１５    サンギア
１６    ピニオンギア
１７    プラネタリ・キャリア
１８    リングギア
２０    バッテリ
２１    インバータ
２３Ａ、２３Ｂ  ハイブリッド用ＥＣＵ
２５    エンジンＥＣＵ
３１    出力特性可変機構
３３Ａ、３３Ｂ  アクチュエータ
３３Ｃ          電気アクチュエータ
５０Ａ、５０Ｂ  ハイブリッド車両
５１            油圧調圧バルブ
５２            シフトレバー
５３            オイルポンプ
５４            モータＭ
５５            ワイヤー
５６            マニュアルバルブ
【図１】
2008012988.tif 000003
【図２】
2008012988.tif 000004
【図３】
2008012988.tif 000005
【図４】
2008012988.tif 000006
【図５】
2008012988.tif 000007
【図６】
2008012988.tif 000008
【図７】
2008012988.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月29日(2007.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのエンジン駆動力を駆動輪へ伝達する第１の伝達経路と、モータのモータ駆動力を前記駆動輪へ伝達する第２の伝達経路と、前記第１の伝達経路と前記第２の伝達経路とを切り替える断接手段とを備え、前記第１の伝達経路と第２の伝達経路とを少なくとも車速にもとづいて択一的に選択または併用して走行するハイブリッド車両であって、
前記第１の伝達経路の第１の減速比は、車両が達成可能な最高速度をエンジン駆動力のみによって得る場合の減速比よりも小さく設定され、
前記第１の伝達経路の減速比および前記第２の伝達経路の減速比は固定されており、
前記断接手段は、少なくとも前記第１の伝達経路により前記駆動輪を駆動中に、所定値より大きな駆動力を引き出すための指令を入力するスイッチから当該指令を入力したときには、前記第２の伝達経路を接続したまま前記第１の伝達経路を切断する開放状態にし、前記第２の伝達経路によって走行するようにしたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
エンジンのエンジン駆動力を駆動輪へ伝達する第１の伝達経路と、モータのモータ駆動力を前記駆動輪へ伝達する第２の伝達経路と、前記第１の伝達経路と前記第２の伝達経路とを切り替える断接手段とを備え、前記第１の伝達経路と第２の伝達経路とを少なくとも車速にもとづいて択一的に選択または併用して走行するハイブリッド車両であって、
前記第１の伝達経路の第１の減速比は、車両が達成可能な最高速度をエンジン駆動力のみによって得る場合の減速比よりも小さく設定され、
前記第２の伝達経路の減速比は固定されており、
前記エンジンは出力特性を可変させる出力特性可変機構を有し、
前記第１の伝達経路には、前記第１の減速比より小さな減速比であり、前記出力特性可変機構により低出力化された場合における前記第１の減速比による前記エンジンの前記低出力化された状態時の最大出力時に達成可能な駆動力よりも小さい駆動力とする第２の減速比を設定可能な変速ギアを有し、
前記断接手段は、少なくとも前記第１の伝達経路により前記駆動輪を駆動中に、所定値より大きな駆動力を引き出すための指令を入力するスイッチから当該指令を入力したときには、前記第２の伝達経路を接続したまま前記第１の伝達経路を切断する開放状態にし、前記第２の伝達経路によって走行するようにしたことを特徴とするハイブリッド車。
【請求項３】
さらに、前記断接手段に油圧を供給するオイルポンプと、当該オイルポンプによって供給されるオイルの油圧回路の油圧を調整する油圧調圧バルブと、当該油圧調圧バルブを電気信号によって駆動するアクチュエータとを備え、
前記断接手段の開放状態時に、前記アクチュエータの駆動力を制限し、前記オイルポンプの駆動を制限するようにしたことを特徴とする請求項1または請求項２に記載のハイブリッド車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
請求項１に係る発明のハイブリッド車両は、エンジンのエンジン駆動力を駆動輪へ伝達する第１の伝達経路と、モータのモータ駆動力を前記駆動輪へ伝達する第２の伝達経路と、前記第１の伝達経路と前記第２の伝達経路とを切り替える断接手段とを備え、前記第１の伝達経路と第２の伝達経路とを少なくとも車速にもとづいて択一的に選択または併用して走行するハイブリッド車両であって、
前記第１の伝達経路の第１の減速比は、車両が達成可能な最高速度をエンジン駆動力のみによって得る場合の減速比よりも小さく設定され、前記第１の伝達経路の減速比および前記第２の伝達経路の減速比は固定されており、前記断接手段は、少なくとも前記第１の伝達経路により前記駆動輪を駆動中に、所定値より大きな駆動力を引き出すための指令を入力するスイッチから当該指令を入力したときには、前記第２の伝達経路を接続したまま前記第１の伝達経路を切断する開放状態にし、前記第２の伝達経路によって走行するようにしたことを特徴とする。
請求項２に係る発明のハイブリッド車両は、エンジンのエンジン駆動力を駆動輪へ伝達する第１の伝達経路と、モータのモータ駆動力を前記駆動輪へ伝達する第２の伝達経路と、前記第１の伝達経路と前記第２の伝達経路とを切り替える断接手段とを備え、前記第１の伝達経路と第２の伝達経路とを少なくとも車速にもとづいて択一的に選択または併用して走行するハイブリッド車両であって、
前記第１の伝達経路の第１の減速比は、車両が達成可能な最高速度をエンジン駆動力のみによって得る場合の減速比よりも小さく設定され、前記第２の伝達経路の減速比は固定されており、前記エンジンは出力特性を可変させる出力特性可変機構を有し、前記第１の伝達経路には、前記第１の減速比より小さな減速比であり、前記出力特性可変機構により低出力化された場合における前記第１の減速比による前記エンジンの前記低出力化された状態時の最大出力時に達成可能な駆動力よりも小さい駆動力とする第２の減速比を設定可能な変速ギアを有し、前記断接手段は、少なくとも前記第１の伝達経路により前記駆動輪を駆動中に、所定値より大きな駆動力を引き出すための指令を入力するスイッチから当該指令を入力したときには、前記第２の伝達経路を接続したまま前記第１の伝達経路を切断する開放状態にし、前記第２の伝達経路によって走行するようにしたことを特徴とする。
なお、所定値より大きな駆動力を引き出すための指令を入力するスイッチは、シフト、オーバートップ、４ＷＤスイッチ、スノーモードスイッチ等のいずれであってもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
請求項３に係る発明のハイブリッド車両は、請求項１または請求項２において、さらに、前記断接手段に油圧を供給するオイルポンプと、当該オイルポンプによって供給されるオイルの油圧回路の油圧を調整する油圧調圧バルブと、当該油圧調圧バルブを電気信号によって駆動するアクチュエータとを備え、前記断接手段の開放状態時に、前記アクチュエータの駆動力を制限し、前記オイルポンプの駆動を制限するようにしたことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、所定値より大きな駆動力を引き出すための指令を入力するスイッチから当該指令を入力したときに、第２の伝達経路を接続したまま第１の伝達経路を切断する開放状態にし、第２の伝達経路によって走行するようにしたので、ハイブリッド車両において運転者の意図に沿った走行状態の選択を行えるようになる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、請求項３に記載の発明によれば、所定値よりも大きな駆動力を必要とする指令が運転者の操作に伴って入力されたときには、その指令を電気信号として、アクチュエータに送り、そのアクチュエータを駆動して、油圧調圧バルブを調整して、断接手段を切り替えて、開放状態にすることができる。
さらに、断接手段が開放状態のときには、オイルポンプは（第１の伝達経路を切断するように作動するため）、力を必要としないのでオイルポンプを停止することで、オイルポンプの電気エネルギを抑制することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】