(57)【要約】【課題】足回りやフレームを強化せずに、必要な出力を効率良く得られるようにする。【解決手段】エンジンとモータとを有するハイブリッド車両において、制御ユニットは、エンジン回転数Ｎｅが第一の回転数Ｎ１を超えるまでは、ラインＬＭ１に示すようにエンジン回転数Ｎｅの増加に従ってモータ出力ＰＭを漸増させる。エンジン回転数Ｎｅが第一の回転数Ｎ１を超えたら、エンジン回転数Ｎｅの増加に従って漸減させ、エンジン出力ＰＥとモータ出力ＰＭの合成出力がエンジンの最大出力ＰＥｍを超えないようにする。【選択図】    図４
2005006469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからのエンジン出力とモータからのモータ出力とを合成して駆動輪に伝達可能な構成を有し、前記エンジンのエンジン回転数に対応させて前記モータ出力を制御する制御手段を備えたハイブリッド車両において、
前記制御手段は、前記エンジン出力と前記モータ出力とを合成した出力が前記エンジンの最大出力以下になるように前記モータを制御することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
エンジンからのエンジン出力とモータからのモータ出力とを合成して駆動輪に伝達可能な構成を有し、前記エンジンのエンジン回転数に対応させて前記モータ出力を制御する制御手段を備えたハイブリッド車両において、
前記制御手段は、前記エンジン回転数が第一の回転数に達するまでは前記モータ出力を前記エンジン回転数に対応して増加させ、前記エンジン回転数が前記第一の回転数に超えて増加するときには前記エンジン回転数の増加に対応して前記モータ出力を減少させるように前記モータを制御することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
前記制御手段は、前記エンジン回転数が前記第一の回転数に超えて増加するときに、前記エンジン出力と前記モータ出力の合成出力が前記エンジンの最大出力以下で、かつ最大出力に近傍した値になるように前記モータを制御することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力源としてエンジンとモータを有するハイブリッド車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、低燃費化、排出ガスの低公害化を目的とするハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両は、エンジン出力とモータ出力とを合成して駆動輪に伝達するもので、２輪車や、３輪車、４輪車などにも適用されている。２輪車におけるハイブリッド車両では、スロットル開度が増大してエンジン回転数が所定回転数以上となった時点からモータがクランク軸を回転駆動させ、クランク軸の出力トルクを増大させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１０３３８４号公報（段落番号００１４および００７１、第２図、第１４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種のハイブリッド車両ではモータ出力を補助動力として用いることで、車両全体としての最大出力を大きく設定することができるので、定格出力が大きいモータを用いることが考えられる。しかしながら、定格出力が大きいモータは大型で、かつ大重量であることが多い。そのため、そのようなモータを車体に配置する場合には、レイアウトの困難性や、車体フレームの強化が必要になるという課題が生じることがある。よって、このような場合には設計上のコストおよび製造上のコストが高くなる可能性がある。さらに、エネルギの効率利用という観点からも、モータの効率利用の向上化が望まれている。
本発明は、このような問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、足回りやフレームを強化せずに、必要な出力を効率良く得られるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する本発明の請求項１にかかる発明は、エンジン（例えば、実施形態のエンジン２０）からのエンジン出力（例えば、実施形態のエンジン出力ＰＥ）とモータ（例えば、実施形態のモータ２１）からのモータ出力（問えば、実施形態のモータ出力ＰＭ）とを合成して駆動輪（例えば、実施形態の後輪ＷＲ）に伝達可能な構成を有し、前記エンジンのエンジン回転数（例えば、実施形態のエンジン回転数Ｎｅ）に対応させて前記モータ出力を制御する制御手段（例えば、実施形態の制御ユニット７）を備えたハイブリッド車両において、前記制御手段は、前記エンジン出力と前記モータ出力とを合成した出力（例えば、実施形態の合成出力ＰＣ）が前記エンジンの最大出力（例えば、実施形態の最大出力ＰＥｍ）以下になるように前記モータを制御することを特徴とするハイブリッド車両とした。
【０００６】
このハイブリッド車両によれば、エンジン回転数が小さく、エンジンをモータでアシストした場合の合成出力がエンジンの最大出力を超えない領域では、モータがエンジンをアシストする。そして、エンジン回転数が増加してエンジン出力が増大した結果、合成出力がエンジンの最大出力を超える場合には、モータの出力を低下させるか、モータの出力をゼロにする。エンジンの最大出力を超えないようにモータでエンジンをアシストするので、定格出力の小さいモータを用いることができる。そのため、モータの小型化が可能になり、車体に配置する際の配置スペースの効率化が可能になると共に、車体フレームの変更が不要になる。よって、製造上のコストを減少させることも可能になる。
【０００７】
請求項２にかかる発明はエンジンからのエンジン出力とモータからのモータ出力とを合成して駆動輪に伝達可能な構成を有し、前記エンジンのエンジン回転数に対応させて前記モータ出力を制御する制御手段を備えたハイブリッド車両において、前記制御手段は、前記エンジン回転数が第一の回転数（例えば、実施形態の第一の回転数Ｎ１）に達するまでは前記モータ出力を前記エンジン回転数に対応して増加させ、前記エンジン回転数が前記第一の回転数に超えて増加するときには前記エンジン回転数の増加に対応して前記モータ出力を減少させるように前記モータを制御することを特徴とするハイブリッド車両とした。
【０００８】
このハイブリッド車両によれば、センサから取得するエンジン回転数と、制御手段にあらかじめ登録してあるエンジン回転数（第一の回転数）とを比較し、エンジン回転数が第一の回転以下であれば制御手段がエンジン回転数の増加に応じてモータ出力を増加させる。これにより、第一の回転数以下の領域では加速特性を向上できる。その一方で、センサから取得するエンジン回転数が第一の回転数を超えたと判定したら、制御手段がエンジン回転数の増加に応じてモータ出力を減少させる。このため、第一の回転数以上の領域ではエンジンとモータの合成出力が適切な大きさに維持できる。
【０００９】
請求項３にかかる発明は、請求項２に記載のハイブリッド車両において、前記制御手段は、前記エンジン回転数が前記第一の回転数に超えて増加するときに、前記エンジン出力と前記モータ出力の合成出力が前記エンジンの最大出力以下で、かつ最大出力に近似した値になるように前記モータを制御することを特徴とする。
【００１０】
このハイブリッド車両は、第一の回転数をエンジン出力が最大値となるエンジン回転数よりも小さい回転数に設定してある。さらに、第一の回転数からエンジン出力が最大となるエンジン回転数までの間は、上記のようにエンジン回転の増加に伴いモータ出力は減少するが、この際に合成出力がエンジンの最大出力を超えない限度において大きな出力となるようにモータを制御するので、定格出力を小さいモータを用いることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、この実施形態におけるハイブリッド車両は、２輪車両であって、車両前方に前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク１を有する。このフロントフォーク１はヘッドパイプ２に枢支されており、ハンドル３の操作によって操舵可能である。ヘッドパイプ２からは後方、かつ下方に向けてダウンパイプ４が取り付けられており、このダウンパイプ４の下端からは中間フレーム５が略水平に延設されている。さらに、中間フレーム５の後端からは後方、かつ上方に向けて後部フレーム６が形成されている。このように構成された車体フレーム１０には動力源を含むパワーユニット１１の一端が枢着されている。このパワーユニット１１は、その後方の他端側に駆動輪である後輪ＷＲが回転可能に取り付けられると共に、後部フレーム６に取り付けられたリヤクッション１２により吊り下げられているので、枢着部分を中心として揺動が可能である。さらに、車体フレーム１０の外周は車体カバー１３で覆われ、車体カバー１３の後方かつ上面には搭乗者が着座するシート１４が固定されている。シート１４よりも前方には搭乗者が足を置くステップフロア１５を形成している。
【００１２】
図２のブロック図に示すように、パワーユニット１１は、可燃性の混合気を燃焼させて出力を得る内燃機関であるエンジン２０を有すると共に、発動機または発電機として機能するモータ２１をエンジン２０のクランク軸２２と同軸上に配設してあり、エンジン２０の出力と、モータ２１の出力の少なくとも一方の出力をクランク軸２２に連結した無段変速機２３を介して後輪ＷＲに伝達する構成を有する。
【００１３】
エンジン２０は、車体幅方向と平行な軸線を有するクランク軸２２に、コンロッド２４を介して連結されたピストン２５を備える。ピストン２５はシリンダブロック２６に設けたシリンダ２７内を摺動可能である。このシリンダブロック２６はシリンダ２７の軸線が略水平にして配設されており、シリンダブロック２６の前面にはシリンダヘッド２８が固定されている。シリンダヘッド２８およびシリンダ２７ならびにピストン２５により形成される空間は、混合気を燃焼させる燃焼室２０ａである。
【００１４】
シリンダヘッド２８には、燃焼室２０ａに混合気を吸気するバルブおよび排気を行うバルブ（共に不図示）と、点火プラグ２９とが配設してある。バルブの開閉は、シリンダヘッド２８に軸支されたカム軸３０の回転により制御する。カム軸は一端側に従動スプロケット３１を備え、従動スプロケット３１とクランク軸２２の一端に設けた駆動スプロケット３２との間には無端状のカムチェーン３３を掛け渡してある。このため、カム軸３０はクランク軸２２の回転に連動して回転する。また、カム軸３０の一端には、エンジン２０を冷却するウォータポンプ３４を設けてある。ウォータポンプ３４は、その回転軸３５がカム軸３０と一体に回転するように取り付けてあるので、カム軸３０が回転するとウォータポンプ３４が稼動する。
【００１５】
なお、ウォータポンプ３４は、回転軸３５と共に回転するロータ３６の内周に複数のマグネット３７を配設すると共に、ステータを構成するハウジング３８側にも複数のマグネット３９を配設し、ロータ３６の回転をアシストするようにしてある。ロータ３６とハウジング３８が形成する空間は、ロータ３６に取り付けたインペラ４０により冷却水を加圧する加圧室４１である。冷却水は一端側の吸入口４２から加圧室４１に導入され、他端側の吐出口４３からエンジン２０に供給される。吐出口４３の前段に設けてあるサーモスタット４４は、冷却水の温度に応じて冷却水の通流を断続させるもので、シール部材４５内のワックス４６が膨張すると、シール部材４５がバネ４７に抗して移動し、冷却水の流路が確保される。
【００１６】
モータ２１は、クランク軸２２を軸支するクランクケース４８の車幅方向の一端に連結してあるステータケース４９内に形成されている。このモータ２１は、アウターロータ型のモータであり、そのステータは、ステータケース４９に固定されたティース５０に導線を巻き掛けたコイル５１からなる。一方、ロータ５２は、クランク軸２２に固定されており、ステータの外周を覆う略円筒形状を有する。ロータ５２の内周面にはマグネット５３を配設してある。また、ロータ５２にはモータ２１を冷却するファン５４が取り付けられている。このファン５４がクランク軸２２の回転に伴って回転すると、ステータケース４９のカバー５５の側面５５ａに形成された冷却風取入口から冷却用の空気を取り入れることができる。
【００１７】
このモータ２１は、エンジン２０を始動させる際や、エンジン２０の出力をアシストする際に発動機として機能する他に、クランク軸２２の回転を電気エネルギに変換し、図２には不図示のストレージ電池に充電する充電器（ジェネレータ）としても機能する。モータ２１を制御するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号や、回生時の電力は、端子５６から入出力する。なお、このモータ２１は、後に詳細を説明するように、この種の一般的なハイブリッド車両が有するモータに比べて最大出力が小さいモータを用いている。
【００１８】
また、ステータケース４９にはロータ５２の回転数を検出するロータセンサ５７が取り付けられている。このロータセンサ５７は、ロータ５２が回転したときに周期的なパルス信号を出力する構成を有し、ロータ５２にはパルス信号を出力させるための突起が回転方向に沿って周期的に形成されている。ロータ５２はモータ２１の稼動状態に係わらずクランク軸２２と共に回転するので、ロータセンサ５７を用いるとクランク軸２２、すなわちエンジン回転数Ｎｅを検出することができる。
【００１９】
クランク軸２２の回転を後輪ＷＲに伝達する役割を担う無段変速機２３は、クランクケース４８から突出するクランク軸２２の他端に連結された駆動側伝動プーリ５８と、クランク軸２２と平行な軸線を持って変速機ケース５９に軸支された従動軸６０に遠心クラッチ６１を介して装着してある従動側伝動プーリ６２との間に無端状のＶベルト６３を巻き掛けたベルト式の無段変速機である。
【００２０】
駆動側伝動プーリ５８は、クランク軸２２に固着した固定プーリ半体５８ａと、遠心機構５８ｂによりクランク軸２２の軸方向に摺動可能な可動プーリ半体５８ｃとを有し、対向する固定プーリ半体５８ａおよび可動プーリ半体５８ｃが形成する溝に無端状のＶベルト６３を挿入してある。
一方、従動側伝動プーリ６２は、従動軸６０に回転自在に取り付けた固定プーリ半体６２ａと、スプリング６４で固定プーリ半体６２ａに向けて付勢した可動プーリ半体６２ｂとからなり、固定プーリ半体６２ａと可動プーリ半体６２ｂとが形成する溝にＶベルト６３を挿入してある。
【００２１】
なお、クランク軸２２の回転速度が増大すると、駆動側伝動プーリ５８において遠心機構５８ｂの遠心ウエイトに遠心力が可動プーリ半体５８ｃを固定プーリ半体５８ａ側に摺動させる。可動プーリ半体５８ｃが摺動した分だけ固定プーリ半体５８ａに近接して駆動側伝動プーリ５８の溝幅が減少するので、駆動側伝動プーリ５８とＶベルト６３との接触位置が駆動側伝動プーリ５８の半径方向外側にずれ、Ｖベルト６３の巻き掛け径が増大する。また、これに伴い、従動側伝動プーリ６２の固定プーリ半体６２ａおよび可動プーリ半体６２ｂが形成する溝幅が増加する。このように、クランク軸２２の回転数に応じて連続的にＶベルト６３の巻き掛け径を変化させることで、無段変速機２３は、クランク軸２２の回転に応じて変速比を自動的に、かつ無段階に変化させる。
【００２２】
また、無段変速機２３の変速機ケース５９にはキックペダルに連結されたキック軸６６と、キックペダルの踏み込み操作に応じたキック軸６６の回動をクランク軸２２に伝達するキック式始動装置６７とが配設される。
【００２３】
さらに、無段変速機２３と後輪ＷＲの車軸６８との間には減速ギヤ列６９を介在させている。減速ギヤ列６９は、変速機ケース５９の後端に連なる伝達室７０内のギヤ７１，７２を有し、従動軸６０の回転を、これと平行に軸支された車軸６８に伝える。
【００２４】
このようなエンジン２０およびモータ２１は、図３の模式的なブロック図に示す制御ユニット７により制御する。制御ユニット７は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を有する制御手段である。制御ユニット７は、スロットルバルブの開度を検出するスロットルバルブセンサ８や、車速センサ９、ロータセンサ５７などの情報を受けて、モータ２１を回転させるドライバ回路や、エンジン２０の点火プラグ２９（図２参照）を作動させる点火装置７３に所定の制御信号を出力する。この実施形態において制御ユニット７は、エンジン回転数Ｎｅをパラメータとしてモータ２１の制御を行う。具体的には、所定の回転数まではエンジン回転数Ｎｅの増加に対応してモータ２１の出力を増加させ、所定の回転数を超えたらエンジン回転数Ｎｅの増加に対応してモータ２１の出力を減少させる。
【００２５】
ここで、ストレージ電池７４は、放電によりモータ２１に電力を供給する電力供給手段であり、例えば、ニッケル水素電池から構成される。このストレージ電池７４への充電はモータ２１で発電させた回生エネルギを利用することができる。さらに、このハイブリッド車両は外部充電器７５からもストレージ電池７４に充電できる。モータ２１で発生させる回生エネルギだけではストレージ電池７４に充分に蓄電できない場合には、この外部充電器７５を用い、家庭用のコンセントなどから電気エネルギをストレージ電池７４に充電する。なお、外部充電器７５は、ハイブリッド車両の構成要素であっても良いし、必要に応じてハイブリッド車両に着脱される別体の装置でも良い。
【００２６】
次に、制御ユニット７により行われるエンジン２０とモータ２１の制御について図４を用いて説明する。なお、図４において横軸はエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）であり、横軸はクランク軸２２の軸出力（ｋＷ）および軸トルク（Ｎ・ｍ）である。また、ラインＬＭ１はモータ出力ＰＭを示し、ラインＬＭ２はモータ２１の出力トルクＴＭを示す。ラインＬＥ１はエンジン出力ＰＥを示し、ラインＬＥ２はエンジン２０の出力トルクＴＥを示す。そして、ラインＬＣ１はエンジン出力ＰＥとモータ出力ＰＭの合成出力ＰＣを示す。
【００２７】
図４のラインＬＥ１に示すように、エンジン出力ＰＥは、アイドル状態の低回転数Ｎ０（例えば、３０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍ）からエンジン回転数Ｎｅの増加に伴って漸増する。そして、エンジン回転数Ｎｅが第一のエンジン回転数Ｎ１を越えて、第二の回転数Ｎ２（例えば、７５００ｒｐｍ〜８５００ｒｐｍ）に達すると最大出力ＰＥｍになる。エンジン２０の出力トルクＴＥは、ラインＬＥ２に示すように、第二の回転数Ｎ２よりも少ないエンジン回転数Ｎｅで極大値を迎える。なお、このエンジン２０は、気筒休止を行わない。
【００２８】
また、ラインＬＭ１に示すように、モータ出力ＰＭは、エンジン回転数Ｎｅが低回転数Ｎ０から第一の回転数Ｎ１に達するまではエンジン回転数Ｎｅの増加に従って漸増し、第一の回転数Ｎ１を超えると漸減に転ずる。モータ２１の出力トルクＴＭは、第一の回転数Ｎ１までは変化量が少ないが、第一の回転数Ｎ１を超えると漸減する。そして、モータ出力ＰＭおよびトルク出力ＴＭは、エンジン回転数Ｎｅが第二の回転数Ｎ２に達する前にゼロになる。
【００２９】
エンジン出力ＰＥをモータ出力ＰＭでアシストすると得られる合成出力ＰＣは、ラインＬＣ１に示すように、低回転数Ｎ０から第一の回転数Ｎ１に至るまでは、エンジン回転数Ｎｅと共に増加する。第一の回転数Ｎ１を越えて第二の回転数Ｎ２に至る間は、エンジン出力ＰＥは増加するのに対して、モータ出力ＰＭはエンジン回転数Ｎｅの増加に反比例して漸減する。したがって、合成出力ＰＣの増加量は小さくなるか、ほとんど増加しなくなる。そして、エンジン出力ＰＥが最大出力ＰＥｍとなる第二の回転数Ｎ２に至る前にモータ出力ＰＭがゼロになるので、合成出力ＰＣはエンジン２０の最大出力ＰＥｍを超えることはない。
【００３０】
制御ユニット７におけるモータ出力ＰＭの設定処理は、例えば、エンジン回転数Ｎｅに所定の係数を乗じることがあげられる。この場合の係数は、第一の回転数Ｎ１以下の領域で使用する漸増用の係数と、第一の回転数Ｎ１を超える領域で使用する漸減用の係数を制御ユニット７のＲＯＭなどに格納しておく。制御ユニット７は、エンジン回転数ＮｅをアドレスとしてＲＯＭを検索して必要な係数を取得する。ここにおいて、漸減用の係数は、第一の回転数Ｎ１以上のエンジン回転数Ｎｅのときに合成出力がエンジン２０の最大出力ＰＥｍ以下で、かつ最大出力ＰＥｍに近似した値になるようにあらかじめ設定された値を有する。
【００３１】
また、第一の回転数Ｎ１は、搭乗者がスロットルグリップ（不図示）を回してアイドル状態から加速させたときに上昇するエンジン回転数Ｎｅに略相当し、例えば、第二の回転数Ｎ２の７０％から８０％までの間に相当するエンジン回転数である。このように設定することで、第一の回転数Ｎ１に相当するエンジン回転数Ｎｅ以下の回転領域（低回転領域または中回転領域）での加速特性を向上させることができる。また、第一の回転数Ｎ１がこれ以上の値になると合成出力がエンジン２０の最大出力ＰＥｍを超えやすくなるので好ましくない。ここで、図４では、第一の回転数Ｎ１におけるモータ出力ＰＭがモータ２１の最大出力ＰＭｍに相当している。
【００３２】
つまり、このハイブリッド車両のモータ２１は、低回転領域および中回転領域においてエンジン２０に対してアシストを行うのに充分な出力を有すれば良いので、この種の他のハイブリッド車両が有するモータよりも最大出力の小さいモータを用いることができる。これにより、モータ２１の小型、軽量化が図れると共に、発動効率や、発電効率を向上できる。
【００３３】
モータ２１の発動効率や発電効率の具体例について、図５および図６を用いて説明する。図５および図６において横軸はモータの回転数を示し、縦軸は出力電流を示す。また、破線は発動効率曲線であり、二点鎖線は発電効率曲線である。図５には、この実施形態のハイブリッド車両に使用される低出力のモータ２１の一例として、最大出力が０．６ｋＷのモータの発動効率（ラインＥＳＭ１）と、発電効率（ラインＥＳＭ２）を示してある。これに対して、図６には、比較として、最大出力が３ｋＷのモータにおいて、０．６ｋＷのモータと同じ電流値を入力したときの発動効率（ラインＥＬＭ１）と、０．６ｋＷのモータと同じ電流を出力されるときの発電効率（ラインＥＬＭ２）を示してある。
【００３４】
図５に示す効率マップにおいて、４０００ｒｐｍで回転させたときの発動効率はラインＥＳＭ１と発電効率曲線とから約７７％である。また、４０００ｒｐｍにおける発電効率はラインＥＳＭ２と発電効率曲線とから約３５％である。同様に、６０００ｒｐｍにおける発動効率は約６５％であり、発電効率は約７５％である。そして、７０００ｒｐｍにおける発動効率は約６０％で発電効率は約８５％である。
【００３５】
これに対して、図６に示す効率マップにおいて、４０００ｒｐｍで回転させたときの発動効率はラインＥＬＭ１と発電効率曲線とから６０％である。また、４０００ｒｐｍにおける発電効率はラインＥＬＭ２と発電効率曲線とから約５０％以下である。同様に、６０００ｒｐｍにおける発動効率は約５５％であり、発電効率は約５３％である。そして、７０００ｒｐｍにおける発動効率は約４０％で発電効率は約６０％である。
【００３６】
定格出力の小さいモータ（図４参照）と、定格出力の大きいモータ（図５参照）とを比較すると、定格出力の小さいモータの方が、同じ電流を供給してモータを回転させる場合の発動効率が高い。さらに、定格出力の小さいモータの方が、発電により同じ電流値を得ようとする場合の発動効率が高い。つまり、定格出力の小さいモータを使用して、出力の限界に近い領域で使用する方がモータの発動効率および発電効率が高い。特に、定格出力の小さいモータでは、回転数が低い領域においても、発動効率および発電効率として実効的な大きな値が得られる。
【００３７】
さらに、上記した定格出力が小さいモータを備えるハイブリッド車両の動作について説明する。
ハイブリッド車両のエンジン２０が始動し、走行を開始すると、ロータセンサ５７は、ロータ５２の回転に伴って発生する周期信号を制御ユニット７に出力し、制御ユニット７はエンジン回転数Ｎｅを演算する。制御ユニット７はＲＯＭに格納してある第一の回転数Ｎ１と比較し、現在のエンジン回転数Ｎｅが第一の回転数Ｎ１以下であれば、エンジン回転数Ｎｅの増加に対応してモータ出力ＰＭを漸増させるようにモータ２１にＰＷＭ信号を出力する。モータ２１はＰＷＭ信号に基づいてエンジン２０をアシストする。
【００３８】
すなわち、クランク軸２２の回転に伴って回転するカム軸３０によりバルブが開閉し、エンジン２０の燃焼室２０ａに混合気が吸引されると、制御ユニット７が所定タイミングで点火装置７３に制御信号を出力し、燃焼室２０ａ内の混合気を燃焼させる。燃焼によってシリンダ２７内を摺動させられるピストン２５の直線運動はクランク軸２２の回転運動に変換される。その一方で、制御ユニット７は、ストレージ電池７４から端子５６を介して電力をコイル５１に供給させ、ロータ５２の回転によりクランク軸２２の回転をアシストさせる。モータ２１によりアシストされたクランク軸２２の回転は、無段変速機２３および減速ギヤ列６９を介して車軸６８に伝達され、後輪ＷＲを回転させる。このときのハイブリッド車両の出力は、図４のラインＬＣ１に示す合成出力ＰＣとなる。
【００３９】
そして、搭乗者がスロットルグリップを開いてエンジン回転数Ｎｅが増加し、ロータセンサ５７で検出するエンジン回転数Ｎｅが第一の回転数Ｎ１を超えたら、制御ユニット７は、エンジン回転数Ｎｅの増加に対応してモータ出力ＰＭを漸減させるようにモータ２１にＰＷＭ信号を出力する。モータ２１はＰＷＭ信号に基づいてエンジン２０をアシストする。この場合には、エンジン回転数Ｎｅが増加するにしたがってモータ出力ＰＭは漸減し、合成出力ＰＣの変化量は第一の回転数Ｎ１以下の領域に比べて小さくなる。そして、エンジン回転数Ｎｅが第二の回転数Ｎ２に達すると、制御ユニット７から出力されるモータ２１の出力指令値はゼロになり、モータ２１は発動を停止する。これ以上のエンジン回転数Ｎｅではハイブリッド車両はエンジン２０の出力のみで走行することになる。
【００４０】
このように、このハイブリッド車両は、最大出力ＰＭｍを抑えたモータ２１を使用し、制御ユニット７は合成出力ＰＣがエンジン２０の最大出力ＰＥｍを超えないようにモータ２１を制御するので、ハイブリッド車両の最大出力を適正な値に維持することができる。また、定格出力の大きいモータが不要になるので、車体フレーム１０や、ブレーキなどの足回りを強化する必要がなくなり、重量増加を抑制することができる。したがって、従来から使用していた車体フレームの流用などが可能になるので設計コストや、製造コストが削減できるし、車体の軽量化や、配置スペースの効率化が図れる。さらに、このようなモータ２１は、定格出力が大きいモータに比べて発動効率と発電効率が高いので燃費を向上できる。
【００４１】
さらに、モータ２１は、エンジン２０の低速度領域（低回転領域）および中速度領域（中回転領域）においてエンジン２０の出力をアシストするようにしたので、スロットルグリップの操作量が少なくても高い加速性能が得られ、目標速度までの到達時間を短縮化することができる。ここで、制御ユニット７が、モータ２１による発電、つまり回生を第一の回転数Ｎ１以上の高速度領域における制動時に行わせると、燃費をさらに向上させることができる。
【００４２】
なお、ハイブリッド車両は、図１に示す２輪車の他に、３輪車や４輪車でも良い。
制御ユニット７は、実際のエンジン出力とエンジンの最大出力の偏差を演算し、この偏差量をゼロにするようにモータ２１の出力を制御しても良い。また、制御ユニット７は、エンジン出力ＰＥに所定の係数を乗算してモータ２１の目標出力を演算しても良い。この場合には第一の回転数Ｎ１以下の漸増用の係数と、第一の回転数Ｎ１を超えた場合の漸減用の係数とを制御ユニット７のＲＯＭに格納しておくことが望ましい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１によれば、エンジンの最大出力を超えないようにモータでエンジンをアシストさせるので、定格出力の小さいモータを用いることができる。これにより、車体の軽量化や、配置スペースの効率化が図れると共に、モータの発動効率および発電効率を向上できるので、低燃費化が図れる。
請求項２によれば、エンジン回転数が第一の回転以下であればエンジン回転数の増加に応じてモータ出力を増加させるので、低速度や中速度における加速特性が向上し、応答性が向上する。その一方で、エンジン回転数が第一の回転数を超えたらエンジン回転数の増加に応じてモータ出力を減少させるので、モータによるアシスト力が過大になることを防止でき、車体の軽量化や、配置スペースの効率化が図れる。
請求項３によれば、制御手段は合成出力が最大出力を超えない限度において大きな出力となるようにモータを制御するので、定格出力の小さいモータを用いることができる。これにより、車体の軽量化や、配置スペースの効率化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の側面透視図である。
【図２】ハイブリッド車両のパワーユニットの平断面図である。
【図３】ハイブリッド車両のブロック図である。
【図４】エンジン回転数に対する軸出力および軸トルクを示す図である。
【図５】定格出力の小さいモータの発動効率および発電効率を示す図である。
【図６】定格出力の大きいモータの発動効率および発電効率を示す図である。
【符号の説明】
７      制御ユニット（制御手段）
２０      エンジン
２１      モータ
Ｎｅ      エンジン回転数
Ｎ１      第一の回転数
ＷＲ      後輪（駆動輪）
ＰＥ      エンジン出力
ＰＭ      モータ出力
ＰＣ      合成出力
ＰＥｍ    最大出力
【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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