(57)【要約】    【課題】      二輪車に搭載されても、車両運転時、特に車両停止時に、運転者が意図しない推力増減を軽減することによって、運転者に好適に運転させること。    【解決手段】  エンジン２１０は、発生する動力を動力分配装置２５０により発電機２７０及び後輪１０７に対して分割される。モータ２３０は、エンジン２１０の動力とは別の動力を発生して後輪１０７を駆動する。バッテリ４００は、発電機２７０の発電力を充電するとともに、発電機２７０及びモータ２３０に電力を供給する。エンジン２１０、発電機２７０及びモータ２３０は、ＨＣＵ３３２により制御され、ＨＣＵ３３２は、エンジン２１０に設けられるデコンプ装置２２５を駆動し、クランキングの際に圧縮されるエンジンシリンダ２１２内の圧力を減圧しながら、エンジン２１０を停止させる。  【選択図】      図４
2007001439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力を発生するエンジンと、電動機及び発電機のうち少なくとも発電機として機能する第１回転電機と、前記エンジンで発生する動力を前記第１回転電機及び駆動輪に対して分割する動力分配装置と、電動機及び発電機のうち少なくとも電動機として機能し、前記エンジンの動力とは別の動力を発生して、前記駆動輪を駆動する第２回転電機と、前記第１回転電機の発電力を充電するとともに、前記第１回転電機及び第２回転電機のうち少なくとも前記第２回転電機に電力を供給する蓄電池とを具備するハイブリッド車両の駆動装置であって、
前記エンジンに設けられ、前記エンジンのクランキングの際に圧縮されるエンジンシリンダ内の圧縮圧を減圧する減圧装置と、
前記エンジン、前記第１回転電機及び前記第２回転電機を制御するとともに、前記エンジンを停止させる際に、前記減圧装置を駆動して前記エンジンシリンダ内の圧縮圧を減圧する制御部とを有することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記エンジンを停止させる際に、前記第１回転電機を制御して、前記動力分配装置を介して前記エンジンの回転数が０となるように制御するとともに、前記エンジンの点火及びエンジンへの燃料供給を停止し、且つ、スロットル弁の開度を全閉にして、前記減圧装置を介して前記エンジンシリンダ内の圧縮圧を減圧することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記エンジンを停止させる際の前記車両の制動動作中に、前記減圧装置に減圧動作をさせつつ、前記第２回転電機を回生させ、その回生電力により前記蓄電池を充電することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記蓄電池の許容量が飽和している場合、前記減圧装置の減圧動作及び前記第２回転電機の回生動作を停止して、前記エンジンを、車両走行によって発生する前記駆動輪の回転力によって回転させるとともに、前記第２回転電機の回生動作による減速度を、前記第２回転電機の回生動作停止中の減速度に一致させることを特徴とする請求項３記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項５】
前記減圧装置は、前記エンジンの油圧とは別の動力媒体を用いて動作することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項６】
アクセル開度を検出し、前記制御部に出力するアクセル開度検出部と、
前記車両の車速を検出し、前記制御部に出力する車速検出部とを備え、
前記制御部は、入力されるアクセル開度と車速とに基づいて、エンジンを停止させるか否かを判定するエンジン状態判定部を有し、このエンジン状態判定部によるエンジン停止判定に基づいて、前記エンジンを停止させることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項７】
ユーザのブレーキ操作量を検出するブレーキ検出部を更に備え、
前記制御部は、前記エンジン状態判定部が前記エンジンを停止させない判定を行った場合に、入力される前記アクセル開度と前記車速と前記ブレーキ操作量に基づいて、車両が制動中であるか否かを判定する制動判定部を有し、この制動判定部が車両制動中を判定した場合、前記エンジン、前記第１回転電機及び前記第２回転電機を制御して、前記駆動輪の回転力によって、前記第２回転電機または前記エンジンを回転させることを特徴とする請求項６記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項８】
前記蓄電池の蓄電残量を検出して、前記制御部に出力する電池残量検出部を備え、
前記制御部は、前記電池残量検出部から入力される前記蓄電池の蓄電残量に基づいて前記第２回転電機を、走行する車両により発生する前記駆動輪の回転力により回生して、前記第２回転電機の回生電力を前記蓄電池に充電可能か否かを判定する回生判定部を有し、前記制動判定部により車両制動中と判定され、且つ、前記回生判定部により前記蓄電池が充電可能な状態であると判定された場合、前記減圧装置を介して減圧動作を行いつつ、前記駆動輪の回転により前記第２回転電機を発電機として回生させる一方、前記制動判定部により車両制動中と判定され、且つ、前記回生判定部により前記蓄電池が充電不可能な状態であると判定された場合、前記減圧装置の減圧動作を停止して、前記駆動輪の回転により前記エンジンを回転させることを特徴とする請求項７記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項９】
動力を発生するエンジンと、
電動機及び発電機のうち少なくとも発電機として機能する第１回転電機と、
前記エンジンで発生する動力を前記第１回転電機及び駆動輪に対して分割する動力分配装置と、
電動機及び発電機のうち少なくとも電動機として機能し、前記エンジンの動力とは別の動力を発生して、前記駆動輪を駆動する第２回転電機と、
前記第１回転電機の発電力を充電するとともに、前記第１回転電機及び第２回転電機のうち少なくとも前記第２回転電機に電力を供給する蓄電池と、
前記エンジンに設けられ、前記エンジンのクランキングの際に圧縮されるエンジンシリンダ内の圧縮圧を減圧する減圧装置と、
前記エンジン、前記第１回転電機及び前記第２回転電機を制御するとともに、前記エンジンを停止させる際に、前記減圧装置を駆動して前記エンジンシリンダ内の圧縮圧を減圧する制御部と、
を有することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１０】
アクセル開度を検出するアクセル開度検出部と、
車速を検出する車速検出部と、
ユーザのブレーキ操作量を検出するブレーキ検出部と、
前記蓄電池の充電量を検出する充電量検出部とを更に備え、
前記制御部は、車両制動動作中に入力される前記アクセル開度、前記車速、前記ブレーキ操作量及び前記充電量に基づいて、前記第１回転電機、第２回転電機及びエンジンを制御する複数の運転モードを有し、
前記複数の運転モードは、前記エンジンを失火して完全停止させる車両停止モードと、
一定車速以上である場合、前記減圧装置を駆動しつつ、エンジンを失火してクランキングさせるとともに、前記駆動輪の回転力により前記動力分配装置を介して前記第２回転電機を回生して前記蓄電池を充電する第１回生制動モードと、
一定車速未満である場合、前記減圧装置の駆動を停止しつつ、エンジンを失火してクランキングさせるとともに、前記駆動輪の回転力により前記動力分配装置を介して前記第２回転電機を回生して前記蓄電池を充電する第２回生制動モードと、
前記蓄電池の充電量が許容量に達している場合、前記減圧装置の駆動を停止しつつ、エンジンを失火してクランキングさせるとともに、前記駆動輪の回転力により前記動力分配装置を介して前記エンジンを回転させるエンジン制動モードと、
を含むことを特徴とする請求項９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、複数の駆動源により走行するハイブリッド車両の駆動装置及びハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン駆動式の車両に対しては、環境問題の観点から、排出される環境汚染物質をできるだけ少なくすることが望まれており、エンジンとともに、車輪を駆動する電気モータを搭載して、電気モータにより駆動輪の駆動を行うハイブリッド車両が開発されている。
【０００３】
ハイブリッド車両は、定常走行時には、主として電気モータを動力源とすることで騒音や大気汚染の問題を回避し、一方、電気モータによって駆動する電気自動車の持つ欠点を補うべく、エンジンを併用する。
【０００４】
このようにエンジンを併用することによって、ハイブリッド車両では、バッテリの一充電走行距離が不十分である点や、発生出力が小さいために急発進、高負荷走行、高速走行等が困難であるという電気モータのみでの駆動による欠点が解消される。
【０００５】
ハイブリッド車両としては、例えば、走行状態や、発電機により充電されるバッテリ（２次電池）の残存電力量に応じて、エンジンおよびモータの両方の少なくとも一方を切り替えて、駆動輪を駆動するパラレルハイブリッド式の自動車が開発されている。また、エンジンで発電機を駆動し、この発電機により発電される電力のみを用いて駆動輪を駆動する駆動モータを駆動させるシリーズハイブリッド式の自動車が開発されている。
【０００６】
また、これらシリーズハイブリッドとパラレルハイブリッドとを組み合わせ、たとえば特許文献１に示すように、エンジン出力を、遊星歯車機構を用いる動力分割装置によって分割し、駆動輪を駆動するシリーズ・パラレルハイブリッド式自動車が開発されている。
【０００７】
動力分配装置は、エンジンの動力を、機械的に駆動輪に伝達して、駆動輪を直接駆動するための車両駆動力と、発電機を作動させて発電を行わせるための発電駆動力とに適切に分割する。つまり、動力分配装置は、分割された動力の一方により駆動輪を回転させるとともに、分割された動力の他方によって発電機を駆動させる。発電機の駆動により発生する電力は、走行に用いられるモータに供給され、この供給に応じてモータで発生する動力を、動力分割装置は、分割された一方の動力に加え、駆動輪の駆動力をアシストさせる。
【０００８】
このような動力分配装置を用いたハイブリッド式駆動ユニットを用いることにより、ハイブリッド式自動車では、燃費が最も良好になるようにエンジンを運転している。
【０００９】
ところで、上述する動力分配装置を有するハイブリッド式自動車では、一般的に、モータ及びエンジンの双方の動力による走行する運転状態や、エンジン及びモータによる走行中に、エンジンを停止させる運転状態になる場合がある。また、上記動力分配装置を有するハイブリッド式自動車では、エンジンのクランク軸を回転させてピストンを往復動させたまま、燃焼を伴わない運転状態となる場合がある。
【００１０】
これらの運転状態が切り替わることで遷移する際に、動力分配装置を用いたハイブリッド式車両では、モータ自体が一定のトルクを出力している場合でも、クランク軸が完全に停止する前に、駆動輪を推進させる駆動輪推力が急激に変化して、車両自体に若干の衝撃が生じる。
【００１１】
この衝撃に対して、動力分配装置を用いるハイブリッド式自動車は、例えば、可変バルブ機構を用い、エンジンのポンピングロスを操作することで対応している。しかし、このような可変バルブ機構を用いた場合でも、バルブタイミングを可変させる位相変更可能な範囲の限界から、エンジンにおける全圧縮行程中において気筒内圧を抜くことができない。よって、可変バルブ機構を用いた場合でも気筒内圧の圧縮が若干残り、ポンピングロスとして、エンジンが完全に停止された運転状態、つまり、クランク軸の回転が完全に停止した状態への遷移において衝撃となる。
【００１２】
また、このエンジン停止に関する衝撃に対応し、バルブの稼働・休止を切り替えるＲＥＶ（Revolution-modulated Valve-control）等のバルブ休止機構を用いて、吸排気バルブを全行程中で閉弁に保ち、シリンダ内の換気を抑制する方法が考えられる。
【００１３】
この方法によれば、シリンダ内で圧縮されたエアは、概ね等分膨張するので、換気が抑制されない場合よりもクランク軸の回転を持続させるために必要なクランキングトルクは減少する。つまり、汎用エンジンにおいて、発火運転からクランク軸は回転しており、ピストンを往復動作させながら、燃焼を伴わない運転状態へ遷移させるときのトルク急変は軽微にできる。しかしながら、この構成では、クランク軸の回転を停止させる遷移の過程において、シリンダ内圧の圧縮がクランク軸回転を制止させ、クランク軸が停止する前に、トルクの急変が発生し、衝撃が生じることとなる。
【００１４】
このようなエンジン停止等の運転状態の遷移に伴う衝撃について、自動車では、その性質上、エンジンに対するエンジンの搭載領域は広く、エンジンをエンジンルームにマウントされ、自動車の運転者の運転に何ら影響を与えない程度のものとなっている。
【特許文献１】特開２００３−１９１７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
近年、自動二輪車の分野においても、環境問題の観点から、二輪車両に、上述した動力分配装置を有する駆動ユニットを搭載することが考えられている。
【００１６】
二輪車では、二輪走行の原理から、車両旋回中の駆動輪推力増減により走行ラインが決定される。このため、運転者の意思に基づく駆動輪推力増減と、運転者が意図しない推力増減とを区別する必要が生じ、意図しない推力増減は、運転者への運転状態に影響を与えるため、極力小さいことが望まれる。
【００１７】
すなわち、特許文献１に示す動力分配装置を用いたハイブリッド式駆動ユニットを搭載する場合、走行中にエンジンを停止させる場合や、エンジンのクランク軸を回転させてピストンを往復動させたまま、燃焼を伴わない運転状態にする場合の衝撃は意図しない推力増減であるため、自動車では影響のない程度のエンジン停止時の衝撃であっても、二輪車の運転者は意図しない推力増減として体感できるため、更に軽減させる必要がある。
【００１８】
この衝撃を無くすために、モータへ電流を供給するバッテリ容量の増加や、モータの発生トルクの増加が考えられるが、二輪車では、自動車よりも車両搭載領域が制限されるため、充電容量の増加に伴って大きくなるバッテリの搭載スペースや発生トルクの増加に伴い大型化するモータの搭載スペースを確保することができない。
【００１９】
よって、エンジン停止において急変するクランク軸のトルク変動による衝撃が低減されて、エンジン停止に関わる運転状態への遷移する時の衝撃が低減される等、車両停止時に運転者が好適な運転を行えるハイブリッド式二輪車の実現が望まれている。
【００２０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、二輪車に搭載されても、車両運転時、特に車両停止時に、運転者が意図しない推力増減を軽減することによって、運転者が好適に運転できるハイブリッド車両の駆動装置及び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】
【００２１】
本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置は、動力を発生するエンジンと、電動機及び発電機のうち少なくとも発電機として機能する第１回転電機と、前記エンジンで発生する動力を前記第１回転電機及び駆動輪に対して分割する動力分配装置と、電動機及び発電機のうち少なくとも電動機として機能し、前記エンジンの動力とは別の動力を発生して、前記駆動輪を駆動する第２回転電機と、前記第１回転電機の発電力を充電するとともに、前記第１回転電機及び第２回転電機のうち少なくとも前記第２回転電機に電力を供給する蓄電池とを具備するハイブリッド車両の駆動装置であって、前記エンジンに設けられ、前記エンジンのクランキングの際に圧縮されるエンジンシリンダ内の圧縮圧を減圧する減圧装置と、前記エンジン、前記第１回転電機及び前記第２回転電機を制御するとともに、前記エンジンを停止させる際に、前記減圧装置を駆動して前記エンジンシリンダ内の圧縮圧を減圧する制御部とを有する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、動力分配装置を有するハイブリッド車両において、第１回転電機及び第２回転電機によりエンジンを停止させる際に、減圧装置を駆動して、エンジンのクランキング開始からシリンダ内の圧縮圧を減圧する。このため、動力分配装置を有するハイブリッド車両において、エンジンシリンダ内の圧縮圧を抜きながら、動力分配装置を介して第１回転電機を回転させて、エンジンを停止させる際に急変するエンジンのクランク軸のクランキングトルクが低減される。よって、第２回転電機へ電流を供給する蓄電池容量の増加や、モータの発生トルクの増加に伴うモータの大型化を図ることなく、エンジン停止の衝撃を低減することができる。また、エンジン停止において急変するクランク軸のトルク変動による衝撃が低減されるため、エンジン停止に関わる運転状態への遷移する場合でも、繊維時の衝撃を低減できる。
【００２３】
したがって、自動車よりも車両搭載領域が制限され、充電容量の増加に伴って大きくなるバッテリの搭載スペースや発生トルクの増加に伴い大型化するモータの搭載スペースを確保することができない二輪車などの車両に搭載して、運転者が意図しない推力増減によって生じるエンジン停止時の衝撃を減少することができ、運転者に好適な運転を行わせることができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、二輪車に搭載されても、車両運転時、特に車両停止時に、運転者が意図しない推力増減を軽減することによって、運転者は好適に運転できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動装置が搭載されたハイブリッド車両の一例であるスクータ型二輪車の要部構成を示す左側面図である。
【００２７】
図１に示すハイブリッド車両は、動力源としてのエンジン及びモータを個々にまた組み合わせて車輪を駆動させるシリーズ・パラレルハイブリッド式のスクータ型二輪車である。詳細には、ハイブリッド車両（以下、「スクータ型二輪車」という）は、エンジン動力を動力分割機構で分割し、一方で直接車輪を駆動、他方は発電に使用し使用割合を自在に制御する。なお、本実施の形態における「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従う。
【００２８】
図１に示すスクータ型二輪車１００は、前側でハンドル１０２を回動自在に支持する車両本体１０３の後側にタンデムシート１０４及びトランクスペース１０５が上下に配置されている。このトランクスペース１０５の下方に駆動ユニット２００が配置され、スクータ型二輪車１００は、駆動ユニット２００と、駆動ユニット２００を制御する駆動制御装置（以下、「制御装置」という）３００（図４参照）とを有する駆動装置を備える。
【００２９】
図２は、図１に示すハイブリッド車両の一例であるスクータ型二輪車の備える駆動ユニット２００の概略構成を示す図である。
【００３０】
図２に示す駆動ユニット２００は、ユニット本体部２０１内に、エンジン２１０と、モータ（第２回転電機）２３０と、動力分配装置２５０と、発電機（第１回転電機）２７０とを備える。
【００３１】
エンジン２１０は、ここでは、２気筒エンジンが用いられ、スクータ型二輪車１００におけるトランクスペース１０５（図１参照）の下方に配設されている。このエンジン２１０では、２つのシリンダ２１２の軸線は、平面視して、車両中心軸Ａに対して、互いに平行に且つ、左右対称な位置に配置されており、クランク軸２１１は、車幅方向と略平行に配置されている。
【００３２】
なお、シリンダ２１２内のピストン２１５は、コンロッド２１６を介してクランク軸２１１に接続されている。これにより、ピストン２１５の上下動によってクランク軸２１１が回転する。つまり、クランク軸２１１を回転させることによってピストン２１５は上下動し、エンジン２１０自体は駆動する。
【００３３】
クランク軸２１１には、２つのピストン２１５に連結されるコンロッド２１６の大端部間に、動力分配装置２５０に動力を伝達するクランクギア２１８が設けられている。
【００３４】
クランクギア２１８は、クランク軸２１１と平行な軸で回転する中間ギア２２０に歯合され、中間ギア２２０は、動力分配装置２５０のプラネタリキャリア２５２の外周に形成されたギア２５２ａに歯合する。
【００３５】
このようにクランク軸２１１が中間ギア２２０を介して動力分配装置２５０に連結されることによって、クランク軸２１１の回転力は、動力分配装置２５０に伝達されるとともに、動力分配装置２５０側からの駆動力は、クランク軸２１１に伝達される。
【００３６】
動力分配装置２５０は、モータ２３０及び発電機２７０とともに、クランク軸２１１と平行に配置された一つの軸上に配置され、この一つの軸を中心に回転する。詳細には、動力分配装置２５０は、発電機２７０のロータ２７１の軸部分を軸方向に延在させることによって構成される動力軸２８０上に配置され、この動力軸２８０を中心に回転する。なお、モータ２３０及び発電機２７０も動力軸２８０の軸心を中心に回転する。
【００３７】
この動力分配装置２５０は、エンジン２１０から伝達される駆動力を、車軸１１０に伝達して後輪１０７を直接駆動させるための車両駆動力と、発電機２７０に発電させるための発電駆動力とに適切に分配する。
【００３８】
また、動力分配装置２５０は、動力軸２８０上でモータ２３０及び発電機２７０の間に配設されている。
【００３９】
動力分配装置２５０では、外周のギア２５２ａで中間ギア２２０に歯合するプラネタリキャリア２５２は、動力軸２８０の外周面に設けられたサンギア２５４に軸方向で隣接して、動力軸２８０に対して同軸心で回転自在に配設されている。
【００４０】
プラネタリキャリア２５２は、動力軸２８０と平行で、且つ、動力軸２８０の軸心を中心とする同心円上に設けられたプラネタリピン２５２ｂを有し、このプラネタリピン２５２ｂには遊星ギア２５６が回転自在に設けられている。
【００４１】
遊星ギア２５６は、サンギア２５４と噛み合っており、自転しながら、サンギア２５４の周囲を公転する。なお、サンギア２５４は、発電機２７０のロータ２７１の軸部分と一体的に形成され、動力軸２８０の一部を構成している。
【００４２】
また、遊星ギア２５６の外周に沿って、遊星ギア２５６のそれぞれに内周面で歯合するリングギア２５８が配置されている。
【００４３】
このリングギア２５８は、モータ２３０のロータ２３１と組み合わされ、リングギア２５８が動力軸２８０の軸心を中心に回転することによってロータ２３１も同軸心を中心に回転する。このロータ２３１の回転によってモータ２３０は駆動力を発生する。
【００４４】
この動力分配装置２５０では、クランク軸２１１からの駆動力によりプラネタリキャリア２５２が回転すると、プラネタリキャリア２５２と一体的に設けられるプラネタリピン２５２ｂも動力軸２８０の軸心を中心に回転する。これに伴い、遊星ギア２５６も同様に回転し、サンギア２５４の周囲を公転する。そして、サンギア２５４及びリングギア２５８は、遊星ギア２５６と噛み合うため、双方共に回転する。
【００４５】
サンギア２５４は、動力軸２８０に形成され、発電機２７０のロータ２７１の軸部分と一体であるため、サンギア２５４が回転するとロータ２７１も回転する。よって、サンギア２５４の回転力は発電駆動力となり、発電機２７０自体を発電させる。
【００４６】
発電機２７０は、ステータ２７２内に回転自在に配置され、動力軸２８０を構成するロータ２７１の回転により発電し、発電した電力を、バッテリ（図１及び図４参照）４００と、モータ２３０に供給する。なお、発電機２７０は、この発電機としての機能の他にバッテリから電力の供給を受けて駆動するモータとしての機能を有してもよい。例えば、バッテリの充電量が所定値以下の時には、エンジン２１０を始動するセルモータとして機能させるものとしてもよい。バッテリ４００は、発電機２７０から供給される電力を蓄電し、モータ２３０と発電機２７０に電力を供給する。
【００４７】
動力軸２８０は、車両の一側面側（ここでは右側）から発電機２７０本体内部及び動力分配装置２５０に挿通され、車両の他側面側（左側）に配置されるモータ２３０本体部内に回転自在に挿入されている。
【００４８】
モータ２３０は、その回転軸を動力軸２８０と同一軸線上に位置させて、動力分配装置２５０を挟んで、発電機２７０と並び後輪１０７の前方に配置されている。ここでは、ステータ２３３内に動力軸２８０の軸心を中心に回転自在に配置されるロータ２３１を筒状に形成し、内部に動力軸２８０が回転可能に挿入されている。
【００４９】
なお、モータ２３０は、バッテリの充電量が所定値以下の時に、エンジン２１０を始動するセルモータとして機能させるものとしてもよい。また、減速、制動時には、車軸１１０の走行方向への回転を抑制する抵抗力を発生させる回生モータとして機能する。
【００５０】
また、モータ２３０において、ロータ２３１は、車両の他側面側（左側）で、動力軸２８０と同一軸心を中心に回転するスプロケット２８４の筒状本体部２８２の一端部２８４ａが接合されている。スプロケット２８４の筒状の本体部２８２は、他端部側（車両の他側面側）の端部で軸受け２８４ｂにより支持されている。
【００５１】
動力軸２８０の回転力は、サンギア２５４、遊星ギア２５６、リングギア２５８、ロータ２３１を経てスプロケット２８４に伝達される。そして、このスプロケット２８４からスプロケット２８４に巻回されるチェーン２８７、減速ギア部２８６、チェーン２８９及び車両後方に配置された車軸１１０のスプロケット１１２を介して、車軸１１０に伝達され、後輪１０７を駆動させる。なお、これらスプロケット２８４、チェーン２８７、減速ギア部２８６、チェーン２８９及びスプロケット１１２は、駆動ユニット２００の片持ち式のリアアーム部２０２内に配設されている。
【００５２】
このようにエンジン２１０、モータ２３０及び発電機２７０は、それぞれ遊星歯車機構を用いた動力分配装置２５０において、プラネタリキャリア２５２、リングギア２５８及びサンギア２５４を介して互いに連結されている。
【００５３】
動力分配装置２５０では、プラネタリキャリア２５２、リングギア２５８及びサンギア２５４のうち、２つのギアの回転数を決定することによって残りの一つの回転数も間接的に決定する。
【００５４】
図３は、本発明のハイブリッド車両の動力分配装置２５０による発電機２７０、エンジン２１０及びモータ２３０の動作関係の一例を示す共線図である。この図３において、縦軸は回転数であり、制御装置３００により制御される駆動ユニット２００においてエンジン２１０を停止する際の共線を、Ｋ１〜Ｋ４で示している。
【００５５】
図３の共線Ｋ１〜Ｋ４に示すように、遊星歯車機構を用いた動力分配装置２５０では、発電機２７０（サンギア２５４）、エンジン２１０（プラネタリキャリア２５２）及びモータ２３０（リングギア２５８）のそれぞれのギア回転数が直線で結ばれる関係となる。
【００５６】
なお、図３における共線Ｋ１はエンジン駆動を伴う車両走行状態を示し、共線Ｋ２は、車両が制動され、エンジンが失火した走行状態を示す。また、Ｋ３は、エンジンが停止した状態の運転状態を示し、Ｋ４は、車両が完全に停止している状態を示しており、スクータ型二輪車１００では、車両を停止させる場合、共線Ｋ１からＫ４に順に推移する。
【００５７】
このように発電機２７０（ロータ２７１）の回転数、モータ２３０（ロータ２３１）の回転数、エンジンの回転数のうち、２つの回転数を決定することによって、残りの１つの回転数が間接的に決定する。つまり、発電機２７０の回転数と、モータ２３０の回転数とを決定することによってエンジン２１０の回転数が間接的に決定する。なお、モータ２３０のロータ２３１の回転速度は、駆動輪である後輪１０７の回転速度、つまり、走行車速と同期しており、発電機２７０の回転速度を制御することによって、エンジン２１０の回転数が決定される。
【００５８】
このように動力分配装置２５０を備える駆動ユニット２００が搭載されるスクータ型二輪車１００は、動力分配装置２５０を介して、エンジン２１０及びモータ２３０のうち少なくとも一方で後輪１０７を回転させる。
【００５９】
エンジン２１０及びモータ２３０を含む駆動ユニット２００の動作は、制御装置３００（図４参照）によって、スクータ型二輪車１００の走行状況や、モータ２３０駆動のための電力が充電されるバッテリ４００（図１及び図４参照）の充電量に基づいて制御される。
【００６０】
図４は、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置３００の概略構成を説明するブロック図である。なお、図４において、動力分配装置２５０と、エンジン２１０、モータ２３０及び発電機２７０のそれぞれとを結ぶ線は、機械的に伝達される動力を示す動力伝達線である。
【００６１】
図４に示す制御装置３００は、制御ユニット３３０の他に、アクセル開度検出部３０１、車速検出部３０２、ブレーキ検出部３０３、エンジン回転数センサ３０４、モータ回転数センサ３０５、発電機回転数センサ３０６、バッテリ残量センサ３０７、モータ電流センサ３０８、発電機電流センサ３０９、バッテリ電流センサ３１０、スロットル開度センサ３１１等を有する。
【００６２】
アクセル開度検出部３０１は、スクータ型二輪車１００において車両操縦者のアクセル操作により可変するアクセル開度を検出し、アクセル開度情報として制御ユニット３３０に出力する。車速検出部３０２は車速を検出し、車速情報として制御ユニット３３０に出力する。また、ブレーキ検出部３０３は、車両操縦者のブレーキレバー操作の度合を検出し、ブレーキ情報として制御ユニット３３０に出力する。
【００６３】
また、各回転数センサ３０４、３０５、３０６は、それぞれエンジン２１０、モータ２３０、発電機２７０の回転数を検出し、エンジン回転数情報、モータ回転数情報、発電機回転数情報として、制御ユニット３３０に出力する。
【００６４】
バッテリ残量センサ３０７は、バッテリ４００の蓄電状態を検知、つまり、バッテリ残量（State Of Charge:SOC）を検出してバッテリ残量情報として制御ユニット３３０に出力する。
【００６５】
モータ電流センサ３０８は、モータ２３０に入力される電流及びモータ２３０から出力される電流を検出し、モータ入出力電流情報（以下、「モータ電流情報」という）として制御ユニット３３０に出力する。
【００６６】
発電機電流センサ３０９は、発電機２７０に入力される電流及び発電機２７０から出力される電流を検出し、発電機入出力電流情報（以下、「発電機電流情報」という）として制御ユニット３３０に出力する。
【００６７】
バッテリ電流センサ３１０は、バッテリ４００に入力される電流及びバッテリ４００から出力される電流を検出し、バッテリ入出力電流情報（以下、「バッテリ電流情報」という）」として制御ユニット３３０に出力する。
【００６８】
さらにスロットル開度センサ３１１は、エンジン２１０のスロットル、詳細には、スロットルバルブ２２３のバルブ開度を検出し、スロットル開度情報として制御ユニット３３０に出力する。
【００６９】
これら各検出部３０１〜３０３及び各センサ３０４〜３１１から入力される情報に基づき、制御ユニット３３０は、エンジン２１０、モータ２３０、発電機２７０及びバッテリ４００の駆動を制御して車両の運転を制御する。
【００７０】
制御ユニット３３０は、車両の運転を制御するメイン制御部であるハイブリッドコントロールユニット（Hybrid Control Unit：以下、「ＨＣＵ」という）３３２と、モータ２３０と発電機２７０とバッテリ４００の入出力を制御する電力制御部３５０と、エンジン制御部３３８とを有する。
【００７１】
ＨＣＵ３３２には、アクセル開度検出部３０１からアクセル開度情報が入力され、車速検出部３０２から車速情報が入力され、さらに、ブレーキ検出部３０３からブレーキ情報が入力される。
【００７２】
また、ＨＣＵ３３２には、各回転数センサ３０４〜３０６からエンジン回転数情報、モータ回転数情報、発電機回転数情報がそれぞれ入力され、バッテリ残量センサ３０７からバッテリ残量情報が入力される。
【００７３】
さらに、ＨＣＵ３３２には、各電流センサ３０８〜３１０からモータ電流情報、発電機電流情報、バッテリ電流情報が入力されるとともに、スロットル開度センサ３１１からスロットル開度情報が入力される。
【００７４】
これら入力される情報に基づいて、ＨＣＵ３３２は、電力制御部３５０及びエンジン制御部３３８に、駆動指令を出力して、車両操縦者の操作に対応する運転となるように制御する。ＨＣＵ３３２は、基本的な制御として、アクセル開度情報に基づき、電力制御部３５０及びエンジン制御部３３８に、駆動指令を出力して、アクセル開度に比例した後輪のトルク制御を行う。
【００７５】
別言すれば、ＨＣＵ３３２は、入力されるアクセル開度情報、車速情報、ブレーキ情報各回転情報、各電流情報、バッテリ４００のバッテリ残量情報及びスロットル開度情報に基づいて、停止状態を含む車両の運転状態を判別し、判別した車両の運転状態に応じて車両の運転を制御する。ここでは、ＨＣＵ３３２は、複数の運転モードに応じて、エンジン２１０、モータ２３０、発電機２７０及びバッテリ４００の駆動を制御して車両の運転を制御している。特に、エンジン停止に関する運転モードとして、エンジン２１０においてプラグの失火及びクランク回転を完全に停止させるエンジン停止モード、モータ２３０を回生させる回生ブレーキモード、エンジンクランキングブレーキモードが含まれている。
【００７６】
回生ブレーキモードは、クランキング回生モード（第１回生モード）と、エンジン停止回生モード（第２回生モード）の２種類のモードがある。
【００７７】
クランキング回生モードは、制動動作中において、車速が一定車速（エンジン２１０を停止できない速度）以上において、デコンプ装置２２５をオンにして、エンジン２１０をクランキングさせてモータ２３０を回生させるモードである。
【００７８】
また、エンジン停止回生モードは、車速が一定車速未満になった場合に、エンジン２１０を失火するとともにデコンプ装置２２５をオフにしてエンジン２１０を停止してモータ２３０を回生させるモードである。この一定車速未満（一定値未満）は、エンジン２１０を停止できる領域であり、車速と、発電機２７０の最小回転数と、発電機２７０、エンジン２１０及びモータ２３０を機械的に接続する動力分配装置２５０におけるギア比とによって決定される。
【００７９】
例えば、一定車速は、発電機２７０、エンジン２１０及びモータ２３０の共線図（図３参照）において、エンジン２１０を停止位置０にするとともに、発電機２７０を最小回転数位置にした場合のモータの回転数による速度により示される。
【００８０】
このような回生ブレーキモードにおいては、ＨＣＵ３３２は、一定車速以上であれば、デコンプ装置２２５を駆動してシリンダ内の圧縮圧を減圧しつつ、エンジン２１０をクランキングさせてモータ２３０を回生する。この回生ブレーキモードにおいて更に、車速が減速して、一定車速未満となった場合、ＨＣＵ３３２は、エンジン停止回生モードに遷移し、エンジンを失火するとともにデコンプ装置２２５の駆動を停止しつつエンジン２１０を停止してモータ２３０を回生する。
【００８１】
さらに、エンジンクランキングモード（エンジン制動モード）は、所謂、エンジンブレーキである。
【００８２】
このＨＣＵ３３２は、入力される情報に基づいて、エンジン２１０を停止させてモータ２３０のみで走行するか、エンジン２１０を起動してエンジンパワーで走行させるかを判定制御する。そして、このＨＣＵ３３２は、発進時には低温時やバッテリ残量が少ないとき以外はモータ２３０で走り始める制御を行う。
【００８３】
また、ＨＣＵ３３２は、エンジンパワーで走行させる場合には、まずエンジン２１０を発電機２７０とモータ２３０で起動し、同時に車両全体の必要エネルギを算出する。そして、算出したエネルギを発生させるために効率が最も良い運転条件を算出し、エンジン制御部３３８に指令を送るとともに、そのエンジン回転数になるよう電力制御部３５０を介して発電機２７０の回転制御を行う。
【００８４】
このエンジンパワーは、ＨＣＵ３３２によって、直接駆動分と発電によるモータ駆動分の電力、バッテリ４００の状態によってはさらに充電量を加えて制御される。その際、ＨＣＵ３３２は、常に車両全体のエネルギ消費が最小となるように、つまり、エネルギ効率が常に最良となるように、エンジン２１０やモータ２３０と発電機２７０を用いて車両の駆動制御を行う。
【００８５】
具体的には、ＨＣＵ３３２は、車両の運転状態がゆっくりとした発進（緩慢な発進）時・低中速走行時（中速までの定常走行など）のエンジン効率の悪い領域である場合、エンジン２１０を停止し、モータ２３０のみで走行する制御を行う。
【００８６】
つまり、ＨＣＵ３３２は、入力されるアクセル開度情報、車速情報及びブレーキ情報から車両がゆっくりと発進している、または、低中速走行していると判別した場合、エンジン制御部３３８にエンジン停止指令を出力するともに、電力制御部３５０にモータ駆動指令を出力する。
【００８７】
このときＨＣＵ３３２が出力するモータ駆動指令は、モータ駆動により発生される駆動力をアクセル開度情報に対応した駆動力とする指令となる。このモータ駆動指令を受けた電力制御部３５０によってモータ２３０は駆動し後輪１０７を回転させる。
【００８８】
また、ＨＣＵ３３２は、車両の運転状態が定常走行時である場合、エンジン２１０を駆動させて直接後輪１０７を回転させるとともに、エンジン２１０の駆動により発電機２７０を駆動させ、この発電力によりモータ２３０を駆動して後輪１０７を回転させる。つまり、ＨＣＵ３３２は、入力されるアクセル開度情報、車速情報及びブレーキ情報から車両が定常走行していると判別した場合、エンジン制御部３３８に駆動指令を出力して、エンジン２１０を駆動させるとともに電力制御部３５０を介してモータ２３０と発電機２７０を駆動させる。
【００８９】
このときのエンジン動力は、動力分配装置２５０で２経路に分割され、一方の経路で発電機２７０を駆動させ、この発電力によってモータ２３０が駆動し、後輪１０７を回転させる。また、エンジン動力は、他方の経路で、車軸１１０に伝達され、後輪１０７を回転させる。
【００９０】
このように定常走行時において２つの経路によってエンジン駆動力を伝達する場合、ＨＣＵ３３２は、２つの経路を伝達するそれぞれのエンジン動力の割合を、車両全体で消費するエネルギの使用効率が最大となるように制御する。
【００９１】
すなわち、エンジン２１０が動作している間は、ＨＣＵ３３２は、回転数センサ３０４にて検出されるエンジンの回転数が急峻に又は大幅に変動しないように発電機２７０の発電出力を制御する。言い換えれば、ＨＣＵ３３２は、従来のエンジン車に比べエンジンのエミッション及び燃料消費が少なくなるように発電機２７０の発電出力を制御する。同時に、ＨＣＵ３３２は、バッテリ４００のバッテリ残量が常に所定範囲内に維持されるように、言い換えれば、モータ２３０の駆動によるバッテリ４００のバッテリ残量の変動が所定範囲内で行われるように、発電機２７０の発電出力すなわちエンジンの回転数を制御する。
【００９２】
さらに、ＨＣＵ３３２は、車両の運転状態が急加速時である場合、エンジン駆動力とともに、バッテリ４００からモータ２３０に電力を供給し、このバッテリ４００からの供給電力によるモータ２３０の駆動力を用いて後輪１０７を駆動する制御を行う。
【００９３】
つまり、ＨＣＵ３３２は、入力されるアクセル開度情報、車速情報及びブレーキ情報から車両が急加速していると判別した場合、エンジン制御部３３８にエンジン駆動指令を出力するとともに、電力制御部３５０にモータ２３０及び発電機２７０の駆動指令を出力する。
【００９４】
また、ＨＣＵ３３２は、エンジン制御部３３８及び電力制御部３５０にバッテリ４００からモータ２３０に電力供給する制御指令を出力する。
【００９５】
これにより、急加速時では、車軸１１０は、動力軸２８０（図２参照）を介して得られる、エンジン動力と、バッテリ４００から供給される電力によって駆動するモータ駆動力とにより回転駆動する。よって、車両は、レスポンスの良い滑らかな動力性能を発揮し、加速性能が一段と向上することとなる。
【００９６】
また、ＨＣＵ３３２は、車両の運転状態が減速時・制動時である場合、後輪１０７がモータ２３０を駆動させる制御を行う。つまり、ＨＣＵ３３２は、入力される情報、特にブレーキ情報から車両が減速・制動していると判別した場合、電力制御部３５０にモータ回生指令を出力して、モータ２３０を発電機として作動させ、車両の制動エネルギをより多くの電力に変換させる。
【００９７】
すなわち、ＨＣＵ３３２は、ブレーキ情報に対応して、モータ２３０を回生ブレーキとして作用させる。このとき、ＨＣＵ３３２は、電力制御部３５０用いて、モータ２３０からの回生出力を交流から直流に変換させ、モータ２３０によって回収される電力を、バッテリ４００に供給する。
【００９８】
さらにＨＣＵ３３２は、バッテリ４００が一定の充電状態を維持するように、つまりバッテリ４００のバッテリ残量の変動が小さくなるように制御し、バッテリ４００の充電量が少なくなれば、エンジン２１０を始動させて、発電機２７０を駆動して、バッテリ４００への充電を開始する制御を行う。このとき、ＨＣＵ３３２は、入力されるアクセル開度情報、車速情報及びブレーキ情報に加え、バッテリ残量センサ３０７から入力されるバッテリ残量情報に基づいて、車両の運転制御を行う。
【００９９】
例えば、ＨＣＵ３３２は、バッテリ４００のみではモータ２３０に対し供給すべき電力を賄い切れないときや、入力されるバッテリ４００のバッテリ残量が所定程度以下に低下したときには、エンジン制御部３３８を介してエンジン２１０を始動させる。つまり、ＨＣＵ３３２は、バッテリ４００の充電を行う際には、エンジン制御部３３８を介して、イグニッション２２２に始動信号を与えることによってエンジン２１０を始動させる。
【０１００】
なお、ＨＣＵ３３２は、発電機２７０からバッテリ４００への電力供給が所定量より上回る場合、エンジン制御部３３８を介してエンジン２１０の発生する出力を制御して発電機２７０の発電電力を減じる。或いは、ＨＣＵ３３２は、発電機２７０の駆動を停止してバッテリ４００への電力供給を停止させたり、発電機２７０からの電力をバッテリに代えて、モータ２３０に供給したりする。
【０１０１】
さらに、ＨＣＵ３３２は、車両が停車時である場合、エンジン２１０を自動的に停止する制御を行う。つまり、ＨＣＵ３３２は、入力されるアクセル開度情報、車速情報及びブレーキ情報から車両が停止していると判別した場合、エンジン制御部３３８にエンジン駆動停止指令を出力し、エンジン駆動を停止させる。
【０１０２】
電力制御部３５０は、ＨＣＵ３３２から入力されるモータトルク情報、モータ電流情報を含むモータ駆動情報に基づいて、電流経路を制御し、モータ２３０を駆動制御する。なお、ここでは、モータ２３０は、インバータ２３０ａを備えている。インバータ２３０ａは、電力制御部３５０を介してモータ２３０に入力されるバッテリ４００の放電出力を直流から交流に変換するとともに、モータ２３０の回生出力を交流から直流に変換して電力制御部３５０に出力する。
【０１０３】
また、電力制御部３５０は、ＨＣＵ３３２から入力される発電機２７０の回転数情報を含む発電機駆動情報に基づいて、電流経路を制御し、発電機２７０の駆動・停止を制御する。なお、ここでは、発電機２７０はインバータ２７０ａを備えている。インバータ２７０ａは、発電機２７０の発電出力を交流から直流に変換して電力制御部３５０に出力するともに、発電機２７０に入力される電流を直流から交流に変換する。
【０１０４】
詳細には、電力制御部３５０は、ＨＣＵ３３２からの出力信号に基づいて、バッテリ４００からの放出電流をモータ２３０に供給させたり、発電機２７０の発電電力をバッテリ４００やモータ２３０に供給させたりする。さらに、電力制御部３５０は、ＨＣＵ３３２からの出力信号に基づいて、モータ２３０の回生出力をバッテリに供給させる。
【０１０５】
ここで、電力制御部３５０に入力されるＨＣＵ３３２からの出力信号は、ＨＣＵ３３２に入力される各検出部３０１〜３０３及びセンサ３０４〜３１１から入力される情報に基づくものである。
【０１０６】
よって、電力制御部３５０は、車両操縦者によるアクセルやブレーキの操作に対応し、モータ２３０の出力トルクがそのアクセルやブレーキの操作に応じた値となるよう、かつモータ２３０の回転数を参照しながら動作を制御する。
【０１０７】
エンジン制御部３３８は、ＨＣＵ３３２から入力される、エンジン駆動指令、エンジン停止指令及びエンジン駆動の際のスロットルバルブ開度指令、エンジン点火動作指令等を含むエンジン駆動情報に基づいて、エンジン２１０の運転を制御する。
【０１０８】
具体的には、エンジン制御部３３８は、イグニッション（図４中「ＩＧＮ．」で示す）２２２、スロットルバルブ（図４中「ＴＨＢ．」で示す）２２３、インジェクタ（図４中「ＩＮＪ．」で示す）２２４及びデコンプ装置（図４中、「ＤＥＣＯＭＰ．」で示す）２２５の動作を制御する。
【０１０９】
このようにエンジン制御部３３８は、エンジン２１０を駆動させることによって、直接、後輪１０７を回転駆動できるとともに、動力分配装置２５０、発電機２７０を介してモータ２３０を駆動させて後輪１０７を回転駆動できる。また、エンジン２１０を駆動制御することによって発電機２７０の発電力をバッテリ４００に供給することができる。
【０１１０】
イグニッション２２２、スロットルバルブ２２３、インジェクタ２２４は、それぞれ、エンジン制御部３３８を介して入力される点火指令、スロットル開度指令、燃料供給指令等を受けてそれぞれ動作する。
【０１１１】
デコンプ装置２２５は、電子制御式のものであり、エンジン制御部３３８から入力される情報に基づいて、ＯＮすることによって、エンジン圧縮行程中の気筒内圧を抜く。つまり、デコンプ装置２２５は、エンジン２１０の排気バルブを圧縮行程中に開弁することによって、圧縮行程中の気筒内圧を抜く。
【０１１２】
また、デコンプ装置２２５は、エンジンの油圧を用いない、電子制御式のもの、例えば、電子ソレノイドバルブにより作動するものであるため、油圧を用いて圧縮行程中の気筒内の圧縮圧を減圧する構成と比べて、入力される情報に素早く反応して、気筒内の圧縮圧を減圧することができる。
【０１１３】
ここでは、デコンプ装置２２５は、入力される情報に基づいてＯＮされ、エンジンのクランキング開始から気筒内の圧縮圧を抜いている。また、デコンプ装置２２５は、電気をコイルに流すと磁力が発生して弁が開く電子ソレノイドバルブ等によって作動する電子制御式のものであるため、エンジンの油圧を駆動媒体として用いておらず、エンジン２１０が稼働あるいは停止の運転状態に関わらず駆動可能である。
【０１１４】
バッテリ４００は、エンジン２１０により駆動される発電機２７０に、電力制御部３５０を介して電気的に接続されている。このバッテリ４００は、モータ２３０に、駆動させるための電力を供給するとともに、モータ２３０や発電機２７０により生成される電力を蓄電する。
【０１１５】
本実施の形態におけるハイブリッドの制御装置３００では、エンジン２１０を始動する場合、ＨＣＵ３３２は、デコンプ装置２２５によりシリンダ２１２内の圧縮圧を抜きながら、エンジン２１０の回転数を、予め設定された共振点Ｘ（図７参照）を超えるまで上昇させる。そして、共振点を超えて、エンジン始動に適度な回転数になったらデコンプ装置２２５をオフして点火してエンジン２１０を始動する。
【０１１６】
また、車両走行中において、エンジン２１０を停止させる場合、ＨＣＵ３３２は、アクセル開度情報、車速情報、ブレーキ情報等に基づいて、エンジン２１０を停止させるか否かを判定する。エンジン２１０を停止させる場合は、デコンプ装置２２５をＯＮにしてシリンダ２１２内の圧縮圧を減圧しながらエンジン２１０を停止させる。
【０１１７】
また、ＨＣＵ３３２は、エンジン２１０を停止させずに制動させる場合、エンジン２１０を点火カットした状態でクランキングさせる。このとき、ＨＣＵ３３２は、デコンプ装置２２５をＯＮにしてモータ２３０を回転させて回生ブレーキ状態にしたり、デコンプ装置２２５をオフにしてエンジン２１０を用いたエンジンクランキングブレーキ状態にしたりする。
【０１１８】
このように駆動ユニット２００の駆動、詳細には、エンジン２１０、発電機２７０及びモータ２３０の駆動は、ＨＣＵ３３２によって制御される。ここで、ＨＣＵ３３２が駆動ユニット２００を用いて行うエンジン停止の動作について、ＨＣＵ３３２を含む制御ユニットとともに詳細に説明する。
【０１１９】
図５は、ＨＣＵ３３２のエンジン駆動に関する機能を説明するための制御ユニットの機能ブロック図である。以下では、特に、制御装置３００のエンジン停止に関する機能について説明する。
【０１２０】
図５に示すように、ＨＣＵ３３２は、効率最適駆動指令生成部（以下、「指令生成部」という）３３２ａと、記憶部３３２ｂと、各指令部３３２ｆ〜３３２ｊとを有する。
【０１２１】
指令生成部３３２ａは、ＨＣＵ３３２に入力される各情報と、記憶部３３２ｂに記憶される情報に基づいて、駆動ユニット２００自体を駆動させる指令情報を生成する。つまり、指令生成部３３２ａは、車両が最も効率の良いエネルギ効率で運転される状態となるように、エンジン２１０、モータ２３０及び発電機２７０を駆動させるための駆動指令情報（効率最適化駆動指令情報）を生成し各指令部３３２ｆ〜３３２ｊに出力する。
【０１２２】
特に、エンジン２１０を停止させる場合、指令生成部３３２ａでは、車速検出部３０２（図４参照）からの車速情報と、アクセル開度検出部３０１（図４参照）からのアクセル開度情報と、記憶部３３２ｂの効率最適化情報３３２１と、エンジン状態判定部３３２ｃ、制動動作判定部３３２ｄ及び回生動作判定部３３２ｅからの各判定情報を用いて駆動指令情報が生成される。なお、以下では、制動動作判定部３３２ｄを制動判定部３３２ｄ、回生動作判定部３３２ｅを回生判定部３３２ｅという。
【０１２３】
なお、駆動指令情報は、具体的には、モータ２３０を駆動制御するためのモータ電流、発電機２７０を制御するための発電機の回転数及び発電機電流、エンジン２１０を制御するためのスロットル開度、デコンプ装置のオンオフ駆動、イグニッションの点火失火動作等の情報である。
【０１２４】
記憶部３３２ｂは、ＨＣＵ３３２によるハイブリッド車両の駆動、詳細には、エネルギ効率が最適となる駆動ユニット２００の駆動に用いられるパラメータが格納されている。ここでは、特に、エンジンの停止処理において使用される各パラメータについて説明する。
【０１２５】
記憶部３３２ｂは、例えば、駆動ユニット２００を制御して最も効率よく駆動させるための効率最適化情報３３２１、駆動ユニット２００におけるエンジンの共振情報（共振回転数）等を有する。
【０１２６】
図６は効率最適化情報３３２１の一例を示す図である。
【０１２７】
図６に示す効率最適化情報３３２１は、ハイブリッドの駆動装置３００が搭載されるスクータ型二輪車１００において、エネルギの利用効率が最も良好になる運転状態となるように制御されるエンジン状態を示すマップの概念図である。
【０１２８】
図６は、縦軸を後輪推力、横軸を車速とし、ラインＧ１は、モータ最大出力＋エンジン直接駆動による車両の駆動力線である。また、図６に示す領域Ｄ１〜Ｄ４は、エネルギ効率が最良の運転状態にするためのエンジン状態を示すものである。
【０１２９】
領域Ｄ１は、エンジンを駆動させ、バッテリ４００を、放電させたり（ＳＯＣ−）、充放電無としたり、充電（ＳＯＣ＋）したりする運転領域である。領域Ｄ２は、エンジンを停止させて、バッテリの電力によってモータ２３０を介して後輪１０７を駆動させる駆動（ＳＯＣ−）によってエネルギ効率を最良にする運転領域である。
【０１３０】
領域Ｄ２は、駆動ユニット２００にかかる負荷がエンジン出力のおよそ０％から所定の値（例えば、２３％）までであり、エンジン２１０を停止することによりエネルギ効率の最適化を図っている。さらに、この領域Ｄ２では、エンジン２１０の頻繁な始動・停止を避けるため、エンジン出力制御に関しては、ヒステリシス設定されている。さらに、この領域Ｄ２におけるバッテリ出力制御は、バッテリ出力でのみ走行し、バッテリ出力の効率は、エンジン正味燃料消費率の約１５０％に相当するものとしている。
【０１３１】
領域Ｄ３、Ｄ４は、減速中におけるエンジン状態を示し、Ｄ３は、エンジン２１０を爆発させず点火カットし、デコンプ装置２２５を駆動してクランキングを停止させている領域を示している。
【０１３２】
領域Ｄ４は、エンジン２１０を爆発させず点火カットさせるとともに、クランキングさせている領域を示す。この領域Ｄ４のうち、領域Ｄ４ａはモータ２３０を回生ブレーキとして用いるためにデコンプ装置２２５を駆動してシリンダ内を減圧している領域である。また、領域Ｄ４ｂはモータ２３０を回生させず、エンジン２１０をエンジンブレーキ、つまりクランキングブレーキとして用いるために、デコンプさせず、クランキングさせている領域である。なお、領域Ｄ４における領域Ｄ４ａ、Ｄ４ｂの区分は、バッテリ（蓄電池）状態によって決定される。
【０１３３】
この効率最適化情報３３２１を含む記憶部３３２ｂに格納される情報と、入力される情報とに基づいて、指令生成部３３２ａは基本的な駆動ユニット２００の制御指令値を生成する。なお、後輪１０７のトルクは、ＨＣＵ３３２で用いられるアクセル開度情報に比例して制御されるため、アクセル開度情報は、効率最適化情報３３２１における後輪推力に置き換えて用いることができる。
【０１３４】
指令生成部３３２ａは、エネルギ効率が最適となるエンジン状態を設定するエンジン状態判定部３３２ｃ、制動動作を判定する制動判定部３３２ｄ及び回生動作を判定する回生判定部３３２ｅを有する。
【０１３５】
エンジン状態判定部３３２ｃは、車速検出部３０２（図４参照）からの車速情報と、アクセル開度検出部３０１（図４参照）からのアクセル開度情報と、ブレーキ検出部３０３からのブレーキ操作情報と、記憶部３３２ｂの情報とに基づいて、エンジン２１０の運転状態を設定する。
【０１３６】
より具体的には、エンジン状態判定部３３２ｃは、車速情報、アクセル開度情報から効率最適化情報を読み出して、エンジン２１０を駆動状態または停止状態にするために、エンジン２１０、発電機２７０、モータ２３０の各指令値を決定する。エンジン状態判定部３３２ｃが、エンジン２１０を駆動状態にする判定を行った場合、効率最適化情報に基づく各指令値を各指令部３３２ｆ〜３３２ｊに出力するとともに、その判定結果を、制動判定部３３２ｄに出力する。なお、エンジン状態判定部３３２ｃは、エネルギ効率が良い場合でも、バッテリ残量センサ３０７から入力されるバッテリ４００のバッテリ残量が所定値を上回る場合、エンジン２１０を停止させる判定を行う。
【０１３７】
制動判定部３３２ｄは、エンジン状態判定部３３２ｃからの駆動状態にする判定結果を受けて、入力されるアクセル開度情報、車速情報、ブレーキ操作情報に基づいて、制動動作が行われているか否かを判断する。詳細には、制動判定部３３２ｄでは、アクセル開度情報、車速情報、ブレーキ操作情報に基づく後輪トルク指令値が０より小さいか否かを判定し、０より小さければ、ブレーキ操作などによる制動動作が行われているものと判断する。
【０１３８】
回生判定部３３２ｅは、制動判定部３３２ｄによる制動動作有りの結果を受けて、バッテリ残量情報に基づいて、制動動作中においてモータ２３０を回生できるバッテリ状態である場合、モータ回生指令値有りと判定して、その判定結果を出力する。モータ回生指令値は、エンジン２１０を爆発させずに、制動運転状態において駆動輪１０７の回転によりモータ２３０を回生させる指令である。このモータ回生指令値によって、クランキング回生モード（第１回生モード）や、エンジン停止回生モード（第２回生モード）の２つの回生ブレーキ（制動）モードが実行される。
【０１３９】
詳細には、回生判定部３３２ｅによる判定は、入力される情報と、最適化情報３３２１の領域Ｄ４とから、制動動作中であり、且つ、エンジン２１０を停止させる速度領域としてはまだ早い（エンジン停止に適した速度領域に至らない）走行状態において行われる。この制動動作中において、回生判定部３３２ｅは、バッテリ４００のバッテリ残量（ＳＯＣ）の状態を監視し、バッテリ残量が所定値よりも下回る場合、回生指令有りと判定して、その判定結果を出力する。
【０１４０】
この制動動作中において、回生判定部３３２ｅは、入力される車速を監視し、車速が一定車速（エンジン２１０を停止できない速度）以上では、クランキング回生モード実行の判定結果を出力し、車速が一定車速未満になった場合に、エンジン停止回生モード実行の判定結果を出力する。
【０１４１】
一方、バッテリ残量が所定値を越える場合、モータ２３０を回生させることにより生成される電力をバッテリ４００では許容できない、つまり、回生指令無と判定して、その判定結果を出力する。
【０１４２】
指令生成部３３２ａは、回生判定部３３２ｅからの判定結果に基づく駆動力指令情報を生成して、各指令部３３２ｆ〜３３２ｊを介して出力し、モータ２３０、発電機２７０、エンジン２１０等を制御する。
【０１４３】
指令生成部３３２ａでは、回生判定部３３２ｅから回生指令有りの判定結果が出力されると、回生ブレーキモード駆動情報が生成される。また、指令生成部３３２ａでは、回生判定部３３２ｅから回生指令無しの判定結果が出力されると、エンジンクランキングブレーキ（以下、「クランキングブレーキ」）モード駆動情報を生成する。
【０１４４】
回生ブレーキモード駆動情報は、目的の減速度になるように、モータ２３０に与える電流指令値として、駆動時とは符号が反対のものを生成し、この電流指令値をモータ２３０に与えることによって、回生駆動させる（図６の領域Ｄ４ａ）指令情報である。
【０１４５】
この回生ブレーキモード駆動情報には、上述したように、クランキング回生モード駆動情報と、エンジン停止回生モード駆動情報がある。
【０１４６】
クランキング回生モード駆動情報を生成する場合、指令生成部３３２ａは、スロットル全閉、点火カット、燃料カット及びデコンプ装置２２５をオンする指令値を生成して、ポンピングロスを極力減らして回生ブレーキ効率を上げるようにする。
【０１４７】
また、エンジン停止回生モード駆動情報を生成する場合、指令生成部３３２ａは、スロットル全閉、点火カット、燃料カット及びデコンプ装置２２５をオフする指令値を生成して、ポンピングロスを増やした回生ブレーキを行うようにする。
【０１４８】
クランキングブレーキモード駆動情報は、バッテリ４００が満充電状態や過充電状態である等の飽和状態で、回生されるモータ２３０の回生電力の受け入れ先とならない場合に判定されるものである（図６の領域Ｄ４ｂ）。
【０１４９】
すなわち、クランキングブレーキモード駆動は、回生エネルギによってバッテリ容量がある基準（所定値）を超えて、過充電領域に入ることが予想された場合、回生によるエンジンブレーキ（回生ブレーキモード）を中止して、エンジンポンピングによるエンジンブレーキ（クランキングブレーキモード）に切り替えるためのものである。なお、ブレーキの切り替え時に発生するショックを回避すべく、予め回生によるエンジンブレーキの最大値を、デコンプ装置２２５を使用しない場合のエンジンポンピングロスと動力分配装置２５０によって決定されるエンジンブレーキに一致させておくことが望ましい。
【０１５０】
クランキングブレーキモード駆動では、指令生成部３３２ａは、スロットルを全開、点火カット、燃料カット及び、デコンプ装置２２５をオフにして、シリンダ内の圧縮圧を抜かずにポンピングロスを極力大きくしてクランキングによるブレーキ（クランキングブレーキ）を形成する指令情報を生成する。
【０１５１】
また、指令生成部３３２ａは、記憶部３３２ｂから駆動ユニット２００の構成において設定される共振回転数Ｘを読み込み、エンジンを停止させる場合（エンジン停止モード時）にデコンプ装置２２５をオンするタイミングのパラメータの一つとする。
【０１５２】
更に、指令生成部３３２ａは、モータを制御するために、モータ電流を操作するモータ電流制御指令情報、モータトルク制御指令情報を生成する。
【０１５３】
また、指令生成部３３２ａは、イグニッション（図４参照）２２２が所定のタイミングで行うエンジンの点火動作を制御する指令や、失火動作を制御する指令情報を生成する。
【０１５４】
特に、エンジン停止を制御する際には、指令生成部３３２ａは、車速情報、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報に基づいて、デコンプ駆動、スロットル開度操作、発電機回転数、発電機電流、モータ電流等の各々の制御指令情報を生成する。
【０１５５】
指令生成部３３２ａにより生成されるモータ電流、発電機の回転数、発電機電流、スロットル開度、デコンプオンオフ駆動、点火動作等の駆動指令情報は、各指令部３３２ｆ〜３３２ｊに出力される。そして、これら各指令部３３２ｆ〜３３２ｊを介して、電力制御部３５０やエンジン制御部３３８に駆動情報として出力される。
【０１５６】
モータトルク指令部３３２ｆは、指令生成部３３２ａにより生成される駆動指令のうちモータ駆動制御に関する指令、例えば、モータ電流制御指令をモータ駆動情報として電力制御部３５０に出力する。
【０１５７】
発電機駆動指令部３３２ｇは、指令生成部３３２ａにより生成される駆動指令のうち発電機駆動制御に関する指令、例えば、発電機回転数制御指令、発電機電流制御指令を発電機駆動情報として電力制御部３５０に出力する。
【０１５８】
スロットル開度制御指令部３３２ｈは、駆動指令生成部３３２ａにより生成されるエンジン駆動制御に関する指令のうち、スロットル開度に関する制御指令をエンジン駆動情報としてエンジン制御部３３８に出力する。
【０１５９】
デコンプ装置駆動指令部３３２ｉは、駆動指令生成部３３２ａにより生成されるエンジン駆動制御に関する指令情報のうち、デコンプ装置駆動に関する制御指令をエンジン駆動情報としてエンジン制御部３３８に出力する。
【０１６０】
点火動作指令部３３２ｊは、駆動指令生成部３３２ａにより生成されるエンジン駆動制御に関する指令のうち、イグニッション動作、つまり、点火動作及び不着火動作に関する制御指令をエンジン駆動情報としてエンジン制御部３３８に出力する。
【０１６１】
電力制御部３５０では、モータ制御部３５０ａ及び発電機制御部３５０ｂが、ＨＣＵ３３２からの出力信号、具体的には、モータトルク指令部３３２ｆ及び発電機駆動指令部３３２ｇから入力される情報に基づいて、モータ２３０及び発電機２７０を制御する。
【０１６２】
つまり、モータ制御部３５０ａ及び発電機制御部３５０ｂが入力される駆動指令情報に基づいてバッテリ４００からの放出電流をモータ２３０に供給させたり、発電機２７０の発電電力をバッテリ４００やモータ２３０に供給させたりする。さらに、モータ制御部３５０ａ及び発電機制御部３５０ｂは、モータトルク指令部３３２ｆ及び発電機駆動指令部３３２ｇから入力される情報に基づいて、モータ２３０の回生出力をバッテリに供給させる。
【０１６３】
エンジン制御部３３８は、スロットルバルブ２２３の開度を制御するスロットル開度制御部３３８ａ、デコンプ装置２２５の駆動を制御するデコンプ制御部３３８ｂ、イグニッション２２２及びインジェクタ２２４の駆動を制御する点火動作制御部３３８ｃを有する。
【０１６４】
これら各制御部３３８ａ〜３３８ｃは、ＨＣＵ３２２から入力される駆動情報、詳細には、それぞれ各指令部３３２ｈ〜３３２ｊからの駆動指令情報に基づいて、スロットルバルブ２２３、デコンプ装置２２５、イグニッション２２２及びインジェクタ２２４を制御する。
【０１６５】
このような制御装置３００のエンジン停止時における動作を図７及び図８を参照して詳細に説明する。
【０１６６】
図７は、本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置３００によるエンジン停止制御処理を説明するタイミングチャートである。図７中、「Ｎｅ」はエンジン回転数、「Ｎｇｅｎ」は発電機回転数、「Ｉｇｅｎ」は発電機電流である。また、図７中、「ＰＯＴ（Part Of Throttle）」はスロットル開度、「ＩＧ．Ｔ」はイグニッションの点火タイミング、「ＤｅＣｏｍｐ」はデコンプ装置を示す。
【０１６７】
図７に示す、エンジン回転数「Ｎｅ」で示すグラフにおけるタイミングｔ１〜ｔ６までの点線部分は、エンジン２１０の点火を停止（失火状態）させた状態でスタータモータとして使用した発電機２７０により駆動されるエンジンの回転数を示している。
【０１６８】
図７に示すように、制御装置３００、詳細には、ＨＣＵ３３２は、エンジン２１０を爆発回転させつつ走行している状態（ｔ０〜ｔ１）からエンジン２１０を停止させる場合、次のようなタイミングで処理を行う。図８は、同エンジン停止制御処理を説明するフローチャートである。
【０１６９】
エンジン２１０を爆発回転させて走行している状態（図７で示すｔ０〜ｔ１）において、ＨＣＵ３３２は、図８に示すステップＳ１の処理を行う。
【０１７０】
ステップＳ１では、指令生成部３３２ａ（エンジン状態判定部３３２ｃ）が、入力される車度と、アクセル開度と、スクータ型二輪車１００のシステム全体の効率最適化情報とに基づき、最も効率の良い運転状態がエンジンを停止させる状態であるかを判定する。
【０１７１】
詳細には、エンジン状態判定部３３２ｃにおいて生成されるエンジン２１０の停止指令が有るか否かを判定する。ステップＳ１では、停止指令有りの場合、つまり、エンジン２１０を停止する場合、ステップＳ２に移行し、停止指令無しの場合、つまり、エンジンを停止させない場合、ステップＳ３に移行する。
【０１７２】
このエンジン停止指令の判断は、システム全体の効率を見て最大効率を実現すべく行われるものであり、搭載されるスクータ型二輪車１００の駆動時において定期的（１〜１０ｍｓ）に行われる。また、このステップＳ１におけるエンジン２１０、発電機２７０及びモータ２３０の動作状態は、例えば、図３では、共線Ｋ１からＫ２までの間で示される。
【０１７３】
ステップＳ２では、ＨＣＵ３３２は、デコンプ装置２２５をＯＮにしてシリンダ２１２内の圧縮圧を減少させながら、スロットルバルブを全閉し、且つ、点火カット、燃料カットを行うとともに、発電機２７０にて、Ｎｅｇが０になるように制御し、ステップＳ４に移行する。
【０１７４】
詳細には、ステップＳ２では、指令生成部３３２ａが、エンジン状態判定部３３２ｃによるエンジン停止判定に基づき、スロットルバルブ全閉、イグニッションの点火カット、図示しないインジェクタへの燃料カットの各駆動指令とともに、発電機２７０へ、エンジン回転数（Ｎｅｇ）が０になる駆動指令を生成し、デコンプ装置駆動指令部３３２ｉ、スロットル開度制御指令部３３２ｈ、発電機駆動指令部３３２ｇに駆動指令を出力する。
【０１７５】
駆動指令を受けた各指令部３３２ｉ、３３２ｈ、３３２ｇは、エンジン制御部３３８、電力制御部３５０に駆動指令を出力して、デコンプ装置２２５、スロットルバルブ２２３、発電機２７０の駆動を制御させる。
【０１７６】
ステップＳ４では、エンジンが停止したか否かを、発電機２７０の回転数や、電流で判定し、停止していれば、ステップＳ５に移行してエンジン停止完了し、停止していなければ、処理は終了する。ステップＳ４では、ＨＣＵ３３２は、エンジン回転数が記憶部３３２ｂに格納される共振回転数を過ぎるまでデコンプ装置２２５をオン状態にしている。なお、エンジン停止処理は、サイクル制御されているため、終了後つまり、エンドの後、１〜１０ｍｓの定期的な間隔で再びエンジン停止判定ステップＳ１に移行する。
【０１７７】
一方、ステップＳ１でエンジン停止指令が無いと判定された後、ステップＳ３では、ＨＣＵ３３２は、入力されるアクセル開度情報、車速情報から決定される後輪トルク指令値が０より小さいか否かを判定し、０より小さければステップＳ６に移行し、０以上であれば、停止処理は終了する。なお、エンジン停止処理は、サイクル制御されているため、終了後つまり、エンドの後、１〜１０ｍｓの定期的な間隔で再びエンジン停止判定ステップＳ１に移行する。
【０１７８】
詳細には、ステップＳ３の処理は、制動判定部３３２ｄが、入力されるアクセル開度、車速、ブレーキ操作に基づいた後輪トルク指令値の判定によって、制動動作が行われているか否か、つまり、減速しているか否かを判定する。そして、この判定結果に基づいて、指令生成部３３２ａは生成される指令に対応する各指令部に駆動指令を出力する。
【０１７９】
ステップＳ６では、ＨＣＵ３３２は、入力されるバッテリ残量に基づいて、エンジン２１０を爆発させず、後輪（駆動輪）１０７の回転によりモータ２３０を回生させるモータ回生指令値があるか否かを判定する。ステップＳ６において、モータ回生指令値があれば、回生ブレーキモードとして、ステップＳ７に移行し、モータ回生指令値が無ければ、クランキングブレーキモードとしてステップＳ８に移行する。
【０１８０】
詳細には、ステップＳ６では、回生判定部３３２ｅは、制動判定部３３２ｄによる制動動作有りの結果を受けて、バッテリ残量情報と、最適化情報３３２１の領域Ｄ４に基づいて生成されるモータ２３０に対する回生指令の有無を判定する。回生判定部３３２ｅは、バッテリ４００のバッテリ残量（ＳＯＣ）の状態を監視し、バッテリ残量が所定値よりも下回る場合、回生指令値を生成して、回生指令有りと判定して出力する。
【０１８１】
また、回生判定部３３２ｅは、バッテリ残量が所定値を越える場合、モータ２３０を回生させることにより生成される電力をバッテリ４００では許容できないと判断し、回生指令無と判定して出力する。
【０１８２】
ステップＳ７は、回生ブレーキモードとしての処理であり、ＨＣＵ３３２は、デコンプ装置２２５をＯＮにしてシリンダ２１２内の圧縮圧を減少させつつ、スロットルバルブ全閉、点火カット、燃料カット等の各駆動指令を生成し、処理を終了する。なお、この終了の後、エンジン停止処理は、サイクル制御されているため、１〜１０ｍｓの間隔で定期的にエンジン停止判定ステップＳ１に移行する。
【０１８３】
詳細には、ステップＳ７において、回生判定部３３２ｅは、図６に示す最適化情報３３２１の領域Ｄ４に基づいて、エンジン２１０を爆発させず、目的の減速度になるように、モータ２３０に与える電流指令値として、駆動時とは符号が反対のものを生成する。同時に、指令生成部３３２ａでは、エンジン２１０に対して、スロットル全閉、点火カット、燃料カット及びデコンプ装置２２５をオンする指令が生成される。
【０１８４】
特に、クランク軸２１１（図２参照）回転中に、デコンプ装置２２５を駆動（オン）することにより、シリンダ２１２（図２参照）内の圧縮圧が抜かれ、圧縮圧が抜かれない状態と比べて、クランク軸の回転トルクは減少する。よって、エンジン２１０におけるポンピングロスが極力減少され、後輪１０７の回転力は、モータ２３０側に効率良く伝達され、モータ２３０による回生されるエネルギ効率が上がるとともに、回生ブレーキ効率が上がる。
【０１８５】
ステップＳ８は、クランキングブレーキモードとしての処理であり、ＨＣＵ３３２は、デコンプ装置２２５をＯＦＦにして、且つ、スロットルバルブを全開、点火カット、燃料カット等の各駆動指令を生成し、処理を終了する。なお、この終了の後、エンジン停止処理は、サイクル制御されているため、１〜１０ｍｓの間隔で定期的にエンジン停止判定ステップＳ１に移行する。
【０１８６】
詳細には、ステップＳ８は、回生判定部３３２ｅによって、回生ブレーキ処理を行うべきではあるが、回生電力受け入れ先のバッテリ４００が満充電（過充電）時等、モータ回生より生成される電力を受け入れられないと判定されている場合の処理である（図６の領域Ｄ４ｂ）。このとき、指令生成部３３２ａは、スロットルを全開、点火カット、燃料カット及び、デコンプ装置２２５をオフにする駆動指令を生成し、各指令部３３２ｈ〜３３２ｊに出力して、エンジン制御部３３８により駆動制御させる。
【０１８７】
これにより、後輪１０７の回転力により、爆発せずにクランキングするエンジン２１０では、シリンダ２１２（図２参照）内の圧縮圧が抜かれない状態でクランク軸２１１（図２参照）が回転（クランキング）することとなる。つまり、エンジン２１０のポンピングロスを極力大きくして、クランキングブレーキとなる。
【０１８８】
このようなエンジン停止処理における発電機２７０の特性を図９に示す。
【０１８９】
図９は、本実施の形態の駆動装置による車両走行状態からのエンジン始停止までを説明する発電機特性図である。図９に示す縦軸は、「Ｔｇｅ」及び「Ｉｇｅ」は発電機トルク、発電機電流を示し、「Ｎｇｅ」は発電機回転数を示し、エンジン停止処理における発電機の回転数及び電流（トルクと同等）の関係を示している。なお、図９では、エンジン停止を急制動で行う場合と緩制動で行う２つのパターンの特性を示している。図９に示す各タイミングｔ１〜３、ｔ５、ｔ６は、それぞれ図７のタイミングｔ１〜ｔ３、ｔ５、ｔ６と同等のものである。
【０１９０】
このように、本実施の形態のスクータ型二輪車１００では、図７に示すように、ＨＣＵ３３２は、タイミングｔ１でイグニッションの点火を停止する。次いで、タイミングｔ２で失火判定を行った後、発電機２７０電流が停止電流制限値に達したタイミングｔ３でデコンプ装置２２５（図４参照）を駆動してシリンダ２１２（図２参照）内の圧縮圧の減圧を開始する。そして、ＨＣＵ３３２は、デコンプ装置２２５による減圧動作を、発電機２７０の回転数が逆回転を行うタイミングｔ４、エンジン２１０の回転数が共振回転数Ｘを通過した後のクランク軸回転を停止させるタイミングｔ５、及び発電機２７０の回転数が０となるタイミングｔ６を経るまで行っている。
【０１９１】
ここで、従来の一般的なハイブリッド式駆動ユニットを搭載した場合の二輪車と、本実施の形態のハイブリッド車両であるスクータ型二輪車１００とを比較し、その相違を説明する。
【０１９２】
一般的に、ハイブリッド式駆動ユニットを二輪車に搭載した場合、ハイブリッド式駆動ユニットの特性として、減速中において、減速エネルギを電気的動力伝達系にて電気エネルギ（回生エネルギ）に変換し、システム効率を高めることが考えられる。また、この減速中の回生エネルギへの変換、つまり回生ブレーキは、従来のエンジン駆動による自動二輪車と同様の適切なエンジンブレーキとして実現することが望まれる。しかしながら、二輪車は搭載スペースやコストの観点から搭載されるバッテリのバッテリ容量への制限が大きく、連続して大きな回生エネルギを溜めるだけの大きさのバッテリを搭載することは困難である。
【０１９３】
さらに、回生エネルギを最大にするためには、エンジンを停止できる速度領域では、エンジンを停止して、ポンピングロスを低減させることが望ましいが、エンジン回転・停止の際にショックが発生し、従来の二輪車と同様の適切なエンジンブレーキの実現は困難であった。
【０１９４】
これに対して、上記構成の本実施の形態のスクータ型二輪車１００の制御装置３００によれば、回生エネルギによってバッテリ容量がある基準を超えて、過充電領域に入ることが予想された場合、回生ブレーキは中止されて、エンジンポンピングによるクランキングブレーキに切り替えられる。このブレーキの切替時のショックは、予め回生ブレーキの最大値を、デコンプ装置を使用しない、エンジンポンピングロスと遊星ギアによって決定するクランキングブレーキに一致させているため、回避される。
【０１９５】
さらに、一般的なハイブリッド駆動ユニットを搭載した場合の二輪車では、エンジンの回転・停止のショックを回避するために、走行中にエンジンを停止させることがない。走行中のエンジンを停止させない状態、つまり、爆発の有無に関わらずクランキングしている状態では、シリンダの圧縮圧がクランキング時の圧縮抵抗となり、後輪の回転力を利用してモータの回生を行う場合のエンジンポンピングロスとなる。
【０１９６】
これに対して、本実施の形態のスクータ型二輪車１００では、エンジンを停止させず走行している場合において制動動作を行う場合、デコンプ装置２２５を駆動させるため、エンジンポンピングロスを減少させることができ、回生エネルギ量の低減が抑制される。
【０１９７】
この構成により、バッテリ容量を小さくして、搭載スペースに制限のある二輪車に、動力分配装置を有するハイブリッド式駆動ユニットを搭載できる。またハイブリッド式二輪車において、従来の自動二輪車と同様なエンジンブレーキを実現することができるとともに、回生エネルギの低減を押さえることができる。
【０１９８】
また、本実施の形態によれば、動力分配装置２５０を有するスクータ型二輪車１００において、発電機２７０及びモータ２３０とともに、エンジン２１０を制御し、エンジン２１０を停止させる際に、デコンプ装置２２５を駆動して、クランキング中にシリンダ２１２内の圧縮圧を減圧する。このため、スクータ型二輪車１００において、エンジン失火後、且つ、エンジン完全停止前に急変するエンジン２１０のクランク軸２１１のクランキングトルクが低減される。
【０１９９】
よって、モータ２３０へ電流を供給するバッテリ４００の容量を増加したり、モータ２３０の発生トルクを増加させるためにモータ自体を大型化することなく、エンジン停止に伴う衝撃を低減することができる。
【０２００】
すなわち、自動車よりも車両搭載領域が制限され、充電容量の増加に伴って大きくなるバッテリの搭載スペースを確保することができない二輪車などの車両に搭載して、運転者が意図しない推力増減であるエンジン停止時の衝撃を減少することができ、運転者に好適な運転を行わせることができる。
【０２０１】
なお、本実施の形態では、ＨＣＵ３３２がモータ２３０、発電機２７０、エンジン２１０を駆動させるための指令を生成し、電力制御部３５０、エンジン制御部３３８に出力する構成としたが、これに限らない。電力制御部３５０、エンジン制御部３３８がＨＣＵ３３２の機能を有する構成としてもよいし、他の複数の制御装置にＨＣＵ３３２の機能を持たせたものとしてもよい。
【０２０２】
また、デコンプ装置２２５を駆動して、クランキング中にシリンダ２１２内の圧縮圧を減圧しながら、エンジン２１０を停止する。このときエンジン２１０では爆発を伴うことなくクランキングが行われる。
【０２０３】
すなわち、エンジン２１０の制動からエンジン完全停止（エンジン駆動と共に、クランキングも停止）に至るまでの間、爆発を伴わず、失火した状態のエンジン２１０において、クランク軸の変動による衝撃を発生させることなく運転状態を遷移させることができる。
【０２０４】
これにより、制動中の回生運転状態、デコンプ装置２２５による減圧動作を停止したエンジンブレーキ状態から、エンジン完全停止運転状態への遷移を短時間で完了させることができる。言い換えれば、エンジン２１０を制動する場合、エンジン２１０の運転状態遷移を短時間で完了させることができ、モータ２３０による電力回生を極力早く開始できる。よって、安定した制動力を得ることができ、走行安定性の向上を図ることができる。また、指令生成部３３２ａにより最もエネルギ効率の高い運転状態となるように、エンジン２１０、モータ２３０、発電機２７０及びバッテリ４００を制御しているため、エネルギ効率に優れ、燃費効率の向上を図ることができる。
【０２０５】
また、回生運転状態、つまり回生ブレーキ状態動作状態からエンジンブレーキ状態へ遷移する際に、回生ブレーキの最大値を、クランキングブレーキモード（エンジン制動モード）のエンジンブレーキに一致させている。すなわち、回生ブレーキモード状態での減速度と、エンジンブレーキ状態での減速度とが一致している。このため、回生ブレーキからエンジンブレーキへ切り替わる際に生じる衝撃の低減化を図ることができる。
【０２０６】
このように本実施の形態のスクータ型二輪車１００によれば、駆動装置３００は、搭載スペースが制限される車両に搭載され、エンジン停止動作において、回生制動モード、エンジン制動（エンジンブレーキ）モード、エンジン停止モードと順に運転モードが上述のように遷移する。このため、運転者が意図しない推力増減を軽減することによって、運転者に好適な運転を行わせることができる。
【０２０７】
また、スクータ型二輪車１００によれは、制動動作中の回生制動モードにおいて、車速がエンジン２１０を停止できる基準となる一定速度以上では、エンジン２１０を失火し、デコンプ装置２２５をＯＮしつつ、エンジン２１０をクランキングさせて回生させる。つまり、一定速度以上では、クランキング回生モードによりモータ２３０を回生させる。
【０２０８】
そして、車速が一定速度未満である場合、スクータ型二輪車１００は、エンジン２１０を失火し、デコンプ装置２２５をオフにしつつ、エンジン２１０を停止させるエンジン停止回生モードによりモータ２３０を回生させる。このため、制動動作において損失するエネルギを効果的に利用することができ、制動動作中のエネルギのロスを低減して、効率よくエンジン２１０を完全停止させることができる。
【０２０９】
本発明の第１の態様に係るハイブリッド車両の駆動装置は、動力を発生するエンジンと、電動機及び発電機のうち少なくとも発電機として機能する第１回転電機と、前記エンジンで発生する動力を前記第１回転電機及び駆動輪に対して分割する動力分配装置と、電動機及び発電機のうち少なくとも電動機として機能し、前記エンジンの動力とは別の動力を発生して、前記駆動輪を駆動する第２回転電機と、前記第１回転電機の発電力を充電するとともに、前記第１回転電機及び第２回転電機のうち少なくとも前記第２回転電機に電力を供給する蓄電池とを具備するハイブリッド車両の制御装置であって、前記エンジンに設けられ、前記エンジンのクランキングの際に圧縮されるエンジンシリンダ内の圧縮圧を減圧する減圧装置と、前記エンジン、前記第１回転電機及び前記第２回転電機を制御するとともに、前記エンジンを停止させる際に、前記減圧装置を駆動して前記エンジンシリンダ内の圧縮圧を減圧する制御部とを有する構成を採る。
【０２１０】
この構成によれば、動力分配装置を有するハイブリッド車両において、第１回転電機及び第２回転電機によりエンジンを停止させる際に、減圧装置を駆動して、エンジンのクランキング開始からシリンダ内の圧縮圧を減圧する。このため、動力分配装置を有するハイブリッド車両において、エンジンシリンダ内の圧縮圧を抜きながら、動力分配装置を介して第１回転電機を回転させて、エンジンを停止させる際に急変するエンジンのクランク軸のクランキングトルクが低減される。よって、第２回転電機へ電流を供給する蓄電池容量の増加や、モータの発生トルクの増加に伴うモータの大型化を図ることなく、エンジン停止の衝撃を低減することができる。
【０２１１】
すなわち、自動車よりも車両搭載領域が制限され、充電容量の増加に伴って大きくなるバッテリの搭載スペースを確保することができない二輪車などの車両に搭載して、運転者が意図しない推力増減によって生じるエンジン停止時の衝撃を減少することができ、運転者に好適な運転を行わせることができる。
【０２１２】
本発明の第２の態様に係るハイブリッド車両の駆動装置は、上記構成において、前記制御部は、前記エンジンを停止させる際に、前記第１回転電機を制御して、前記動力分配装置を介して前記エンジンの回転数が０となるように制御するとともに、前記エンジンの点火及びエンジンへの燃料供給を停止し、且つ、スロットル弁の開度を全閉にして、前記減圧装置を介して前記エンジンシリンダ内の圧縮圧を減圧する構成を採る。
【０２１３】
この構成によれば、エンジンは、第１回転電機を制御して、回転数が０となり、減圧装置を介してエンジンシリンダ内の圧縮圧が減圧されつつ、イグニッションの点火及び燃料供給が停止され、且つ、スロットル弁が全閉にされて、停止する。よって、動力分配装置を有するハイブリッド車両において、エンジンを停止させる際に急変するエンジンのクランク軸のクランキングトルクを低減できる。
【０２１４】
本発明の第３の態様に係るハイブリッド車両の駆動装置は、上記構成において、前記制御部は、前記エンジンを停止させる際の前記車両の制動動作中に、前記減圧装置に減圧動作をさせつつ、前記第２回転電機を回生させ、その回生電力により前記蓄電池を充電する構成を採る。
【０２１５】
この構成によれば、エンジンが完全停止する前の車両の制動動作中に、エンジンシリンダ内の圧縮圧を抜きながら、第２回転電機が車両の走行により発生する駆動輪の回転力により回生されて、蓄電池は充電される。つまり、車両の制動動作中に回生ブレーキが作動する。よって、制動中において損出されるエネルギを電気的エネルギに変換して蓄電池に効率よく回収することができる。
【０２１６】
本発明の第４の態様に係るハイブリッド車両の駆動装置は、上記構成において、前記制御部は、前記蓄電池の許容量が飽和している場合、前記減圧装置の減圧動作及び前記第２回転電機の回生動作を停止して、前記エンジンを車両走行によって発生する前記駆動輪の回転力によって回転させるとともに、前記第２回転電機の回生動作による減速度を、前記第２回転電機の回生動作停止中の減速度に一致させる構成を採る。
【０２１７】
この構成によれば、車両の制動動作中に、第２回転電機の回生電力によって蓄電池を充電できない場合、減圧装置の減圧動作及び第２回転電機の回生動作を停止することによって、ポンピングロスを増加させた状態で、エンジンを駆動輪の回転力により回転させることができる。つまり、車両制動中において、第２回転電機を回生させることによる回生ブレーキが実現できない場合、シリンダ内における圧縮圧の減圧動作の停止によりポンピングロスが増加されたエンジン自体を回転させ、エンジンクランキングブレーキとして用いることができる。これにより、ハイブリッド車両における回生動作をより効果的に行うことができる。また、第２回転電機の回生動作による減速度を、第２回転電機の回生動作停止中の減速度に一致させる、つまり、回生ブレーキの減速度をクランキングブレーキの減速度に一致させている。このため、回生ブレーキからエンジンクランキングブレーキに遷移する際に生じる衝撃を低減することができる。
【０２１８】
本発明の第５の態様に係るハイブリッド車両の駆動装置は、上記構成において、前記減圧装置は、前記エンジンの油圧とは別の動力媒体を用いて動作する構成を採る。
【０２１９】
この構成によれば、減圧装置は、エンジンの油圧とは別の動力媒体を用いて動作するため、エンジンが稼働あるいは停止のいずれの運転状態にも関わらず、独立して駆動することができる。
【０２２０】
本発明の第６の態様に係るハイブリッド車両の駆動装置は、上記構成において、アクセル開度を検出し、前記制御部に出力するアクセル開度検出部と、前記車両の車速を検出し、前記制御部に出力する車速検出部とを備え、前記制御部は、入力されるアクセル開度と車速とに基づいて、エンジンを停止させるか否かを判定するエンジン状態判定部を有し、このエンジン状態判定部によるエンジン停止判定に基づいて、前記エンジンを停止させる構成を採る。
【０２２１】
この構成によれば、アクセル開度と車速とに基づいて判定されるエンジン停止判定に基づいてエンジンを停止させるため、駆動装置が搭載されるハイブリッド車両において、ユーザがエンジン停止を要求した際に迅速に対応することができる。
【０２２２】
本発明の第７の態様に係るハイブリッド車両の駆動装置は、上記構成において、ユーザのブレーキ操作量を検出するブレーキ検出部を更に備え、前記制御部は、前記エンジン状態判定部が前記エンジンを停止させない判定を行った場合に、入力される前記アクセル開度と前記車速と前記ブレーキ操作量に基づいて、車両が制動中であるか否かを判定する制動判定部を有し、この制動判定部が車両制動中を判定した場合、前記エンジン、前記第１回転電機及び前記第２回転電機を制御して、前記駆動輪の回転力によって、前記第２回転電機または前記エンジンを回転させる構成を採る。
【０２２３】
この構成によれば、駆動装置が搭載されるハイブリッド車両が、エンジンを停止させることなく、制動動作中である、つまり、減速中である場合、駆動輪の回転力によって、第２回転電機またはエンジンを回転させることができる。つまり、駆動輪の回転エネルギにより第２回転電機またはエンジンを回転させることによって、エネルギ損失を極力抑制して車両を効率よく制動させることができる。
【０２２４】
本発明の第８の態様に係るハイブリッド車両の駆動装置は、上記構成において、前記蓄電池の蓄電残量を検出して、前記制御部に出力する電池残量検出部を備え、前記制御部は、前記電池残量検出部から入力される前記蓄電池の蓄電残量に基づいて前記第２回転電機を、走行する車両により発生する前記駆動輪の回転力により回生させ、前記第２回転電機の回生電力を前記蓄電池に充電可能か否かを判定する回生判定部を有するとともに、前記制動判定部により車両制動中と判定され、且つ、前記回生判定部により前記蓄電池が充電可能な状態であると判定された場合、前記減圧装置を介して減圧動作を行いつつ、前記駆動輪の回転により前記第２回転電機を発電機として回生させる一方、前記制動判定部により車両制動中と判定され、且つ、前記回生判定部により前記蓄電池が充電不可能な状態であると判定された場合、前記減圧装置の減圧動作を停止して、前記駆動輪の回転により前記エンジンを回転させる構成を採る。
【０２２５】
この構成によれば、搭載される車両の制動動作中に、エンジンシリンダ内の圧縮圧を抜きながら、第２回転電機が車両の走行により発生する駆動輪の回転力により回生されて、蓄電池を充電できる。よって、制動中において損失されるエネルギを電気的エネルギに変換して蓄電池に効率よく回収することができる。
【０２２６】
また、車両の制動動作中に、第２回転電機の回生電力によって蓄電池を充電できない場合、減圧装置の減圧動作を停止することによって、ポンピングロスを増加させた状態で、エンジンを駆動輪の回転力により回転させることができる。つまり、車両制動中において、第２回転電機を回生させることによる回生ブレーキが実現できない場合、シリンダ内における圧縮圧の減圧動作の停止によりポンピングロスが増加されたエンジン自体を回転させ、クランキングブレーキとして用いることができる。これにより、ハイブリッド車両における回生動作をより効果的に行うことができる。
【０２２７】
本発明の第９の態様に係るハイブリッド車両は、動力を発生するエンジンと、電動機及び発電機のうち少なくとも発電機として機能する第１回転電機と、前記エンジンで発生する動力を前記第１回転電機及び駆動輪に対して分割する動力分配装置と、電動機及び発電機のうち少なくとも電動機として機能し、前記エンジンの動力とは別の動力を発生して、前記駆動輪を駆動する第２回転電機と、前記第１回転電機の発電力を充電するとともに、前記第１回転電機及び第２回転電機のうち少なくとも前記第２回転電機に電力を供給する蓄電池と、前記エンジンに設けられ、前記エンジンのクランキングの際に圧縮されるエンジンシリンダ内の圧縮圧を減圧する減圧装置と、前記エンジン、前記第１回転電機及び前記第２回転電機を制御するとともに、前記エンジンを停止させる際に、前記減圧装置を駆動して前記エンジンシリンダ内の圧縮圧を減圧する制御部とを有する構成を採る。
【０２２８】
この構成によれば、第１回転電機及び第２回転電機によりエンジンを停止させる際に、減圧装置を駆動して、エンジンのクランキング開始からシリンダ内の圧縮圧を減圧する。このため、動力分配装置を有するハイブリッド車両において、エンジンシリンダ内の圧縮圧を抜きながら、動力分配装置を介して第１回転電機を回転させて、エンジンを停止させる際に急変するエンジンのクランク軸のクランキングトルクが低減される。よって、第２回転電機へ電流を供給する蓄電池容量の増加や、モータの発生トルクの増加に伴うモータの大型化を図ることなく、エンジン停止の際に生じる衝撃を低減することができる。
【０２２９】
すなわち、自動車よりも車両搭載領域が制限され、充電容量の増加に伴って大きくなるバッテリの搭載スペースを確保することができない二輪車などの車両に搭載して、運転者が意図しない推力増減によって生じるエンジン停止時の衝撃を減少することができ、運転者に好適な運転を行わせることができる。
【０２３０】
本発明の第１０の態様に係るハイブリッド車両は、上記構成において、アクセル開度を検出するアクセル開度検出部と、車速を検出する車速検出部と、ユーザのブレーキ操作量を検出するブレーキ検出部と、前記蓄電池の充電量を検出する充電量検出部とを更に備え、前記制御部は、車両制動動作中に入力される前記アクセル開度、前記車速、前記ブレーキ操作量及び前記充電量に基づいて、前記第１回転電機、第２回転電機及びエンジンを制御する複数の運転モードを有し、前記複数の運転モードは、前記エンジンを失火して完全停止させる車両停止モードと、一定車速以上である場合、前記減圧装置を駆動しつつ、エンジンを失火してクランキングさせるとともに、前記駆動輪の回転力により前記動力分配装置を介して前記第２回転電機を回生して前記蓄電池を充電する第１回生制動モードと、一定車速未満である場合、前記減圧装置の駆動を停止しつつ、エンジンを失火してクランキングさせるとともに、前記駆動輪の回転力により前記動力分配装置を介して前記第２回転電機を回生して前記蓄電池を充電する第２回生制動モードと、前記蓄電池の充電量が許容量に達している場合、前記減圧装置の駆動を停止しつつ、エンジンを失火してクランキングさせるとともに、前記駆動輪の回転力により前記動力分配装置を介して前記エンジンを回転させるエンジン制動モードとを含む構成を採る。
【０２３１】
この構成によれば、停止モード、第１及び第２回生制動モード及びエンジン制動モードを含む運転モードに応じて、第１回転電機、第２回転電機及び減圧装置の駆動の有無を含むエンジン制御を行うことによって車両の運転状態が決定される。このため、各運転モードによる運転状態が切り替わる場合でも、運転状態に応じて、適宜、減圧装置の駆動の有無によって、エンジンクランク軸トルクの急変が低減されることとなる。よって、運転者が意図しない駆動輪推力の増減が、エンジンの運転状態の遷移に伴い発生することを防ぐことができる。詳細には、制動動作中において、車速が一定車速以上である場合、前記減圧装置を駆動しつつ、エンジンを失火してクランキングさせて動力分配装置を介して第２回転電機を回生する第１回生制動モードになり、車速が一定車速未満の場合、エンジンを停止して回生させる第２回生制動モードになる。このように、車両の減速中において、所定の車速で第１回生制動モードから第２回生モードに遷移するため、減速中のエネルギーロスを減少させるとともに効率よくエンジンを完全停止することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２３２】
本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置及びハイブリッド車両は、搭載スペースが制限される車両に搭載されても、エンジン停止時に、運転者が意図しない推力増減を軽減することによって、運転者に好適な運転を行わせることができる効果を有し、ハイブリッド式二輪車に適用されるものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２３３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動装置が搭載されたスクータ型二輪車の要部構成を示す左側面図
【図２】図１に示すスクータ型二輪車の備える駆動ユニットの概略構成を示す図
【図３】本発明のハイブリッド車両の制御装置における発電機、エンジン及びモータの共線図
【図４】本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の概略構成を説明するブロック図
【図５】ＨＣＵのエンジン停止に関する機能を説明するための制御ユニットの機能ブロック図
【図６】効率最適化情報の一例を示す図
【図７】本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置によるエンジン停止制御処理を説明するタイミングチャート
【図８】同エンジン停止制御処理を説明するフローチャート
【図９】本実施の形態の駆動装置による車両走行状態からのエンジン停止処理を説明する発電機特性図
【符号の説明】
【０２３４】
１００  スクータ型二輪車（ハイブリッド車両）
２００  駆動ユニット
２１０  エンジン
２１２  シリンダ
２２２  イグニッション
２２３  スロットルバルブ
２２４  インジェクタ
２２５  デコンプ装置（減圧装置）
２３０  モータ（第２回転電機）
２５０  動力分配装置
２７０  発電機（第１回転電機）
３００  駆動制御装置
３０１  アクセル開度検出部
３０２  車速検出部
３０３  ブレーキ検出部
３０７  バッテリ残量センサ（電池残量検出部）
３３０  制御ユニット
３３２ａ  効率最適駆動指令生成部
３３２ｂ  記憶部
３３２ｃ  エンジン状態判定部
３３２ｄ  制動判定部
３３２ｅ  回生判定部
３３２ｆ  モータトルク指令部
３３２ｇ  発電機駆動指令部
３３２ｈ  スロットル開度制御指令部
３３２ｉ  デコンプ装置駆動指令部
３３２ｊ  点火動作指令部
３３８  エンジン制御部
３５０  電力制御部
４００  バッテリ（蓄電池）
３３２１  効率最適化情報
【図１】
2007001439.tif 000003
【図２】
2007001439.tif 000004
【図３】
2007001439.tif 000005
【図４】
2007001439.tif 000006
【図５】
2007001439.tif 000007
【図６】
2007001439.tif 000008
【図７】
2007001439.tif 000009
【図８】
2007001439.tif 000010
【図９】
2007001439.tif 000011