(57)【要約】    【課題】      二輪車に搭載でき、エンジン始動時に、回転電機自体が駆動中で一定のトルクを出力している場合でも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。    【解決手段】  エンジン２１０は動力を発生し、動力分配装置２５０は、エンジン２１０で発生する動力を発電機２７０及び後輪に対して分割する。モータ２３０は、エンジン２１０の動力とは別の動力を発生して、後輪を駆動するともに発電機としても機能する。制御ユニット３３０は、バッテリ４００からの電力によって発電機２７０及びモータ２３０を駆動して、エンジン２１０を始動する。エンジン２１０の始動の際に、制御ユニット３３０は、エンジン２１０に設けられたデコンプ装置２２５を駆動して、エンジン２１０のクランキング開始からシリンダ２１２内の圧縮圧を減圧する。  【選択図】      図４
2007001438.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、
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、
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、
第１回転電機及び第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、
第１回転電機及び第２回転電機を制御してエンジンを始動するとともに、前記エンジンを始動する際に、前記減圧装置を駆動して、前記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抜く制御装置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】
前記エンジンの回転数は、前記制御装置によって、前記第１回転電機の回転数を制御することにより前記動力分配装置を介して制御され、
前記制御装置は、前記第１回転電機を制御して、前記エンジンの回転数を、予め設定された前記エンジンの共振回転数よりも大きくした後で前記減圧装置の減圧動作を停止して前記エンジンを点火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】
前記動力分配装置は、前記エンジンに連結される第１回転要素と、前記第１回転電機に連結される第２回転要素と、前記第２回転電機及び前記駆動輪に連結される第３回転要素とが機械的に連結され、互いの間で動力を合成又は分配する遊星歯車装置であり、
前記制御装置は、前記エンジン始動の際に、前記第１回転電機の回転数を制御することにより前記第１及び第２回転要素を介して、前記エンジンの回転数を制御するとともに、前記第２回転要素から前記第１回転要素に動力が伝達される際に、前記第２回転電機を制御して、前記第３回転要素への動力伝達を防止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５】
搭載される車両の車速を検出し、前記制御装置に出力する車速検出部と、
運転者により操作されるアクセルのアクセル開度を検出し、前記制御装置に出力するアクセル開度検出部と、
エンジン回転数を検出し、前記制御装置に出力するエンジン回転数検出部と、
を有し、
前記制御装置は、
入力される前記車速と、前記アクセル開度とに基づいて、前記車両の走行条件に応じて前記エンジンの始動を判定する始動判定部と、
入力される前記エンジン回転数が、予め設定されるエンジン固有の共振回転数及び前記共振回転数を超えるエンジン始動に適した始動適回転数より大きいかを判定するエンジン回転数判定部と、
前記減圧装置の動作、前記エンジンのスロットル弁の開度動作及び前記エンジンを所定のタイミングで点火する点火装置の動作を含むエンジン制御を行うエンジン制御部と、
前記第１回転電機及び第２回転電機をそれぞれ制御する第１及び第２回転電機制御部と、
前記始動判定部による判定結果と、前記エンジン回転数判定部による判定結果及び前記制御装置に入力される各情報を用いて、車両運転条件に基づいて前記第１回転電機制御部、第２回転電機制御部及び前記エンジン制御部に駆動指令を出力して並行に駆動させる駆動指令部とを備え、
前記駆動指令部は、前記始動判定部によりエンジン始動が判定された場合、前記エンジン回転数判定部により前記エンジン回転数が前記共振回転数より大きいと判定されるまで、前記第１回転電機制御部に前記第１回転電機の回転数を制御させるとともに、前記エンジン制御部に、前記減圧装置を介して前記エンジンのクランキングの開始から減圧動作させ、且つ、エンジンのスロットル開度を全閉にさせ、前記第２回転電機制御部に、前記第２回転電機を制御して、前記第２回転要素から前記第３回転要素への動力伝達を防止させる駆動指令を出力し、
前記エンジン回転数判定部が前記エンジン回転数を前記共振回転数より大きいと判定した場合、前記始動適回転数より大きいと判断されるまで、前記エンジン制御部に、前記減圧装置により減圧動作をさせるとともにスロットル開度を徐々に開かせ、前記第１回転電機制御部に、前記第１回転電機を制御して、前記エンジン回転数を前記始動適回転数より大きくさせる駆動指令を出力し、
前記エンジン回転数判定部が前記エンジン回転数を前記始動適回転数より大きいと判定した場合、前記エンジン制御部に、前記減圧装置の減圧動作を停止させるとともに、エンジンを点火させ、前記第２回転電機制御部に、前記第２回転電機による前記動力伝達防止の駆動指令出力を停止す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６】
前記第１回転電機制御部によって前記第１回転電機の駆動に用いられる電流は、前記エンジン回転数が０から前記共振回転数より大きくなるまでの間で用いられる電流の方が、前記エンジン回転数が前記共振回転数を越えてから始動適回転数より大きくなるまでの間で用いられる電流よりも大きいことを特徴とする請求項５記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項７】
エンジン及びモータを備え、これらエンジン及びモータのうち少なくとも一方を動力源として駆動輪を駆動するハイブリッド車両において、
前記モータの駆動を制御するとともに、前記モータの駆動中に前記エンジンの始動を制御する制御装置と、
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を備え、
前記制御装置は、前記エンジンを始動する際に、前記減圧装置を駆動して、前記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抜くことを特徴とするハイブリッド車両。
【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（回転電機）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。エンジンを併用することによって、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を解消できる。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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は、分割された一方の動力に加えられ、駆動輪の駆動力をアシストする。
【０００７】
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。
【０００８】
ところで、上述する動力分配装置を用いたハイブリッド式自動車では、一般的に、モータの動力で発進した後にエンジンを始動する。このようにモータから駆動力が出力されている最中にエンジンを始動するとき、モータから出力されているトルクの一部、つまり、モータの回転に伴い動力を出力する遊星歯車のトルク比分が、エンジンのクランキングに配分される。
【０００９】
一般にエンジンを始動するときには、エンジンのクランク軸を、スタータ等外部の駆動により回転させるが、このとき、エンジンの気筒内圧を圧縮するため、クランク軸を回転（クランキング）させるためには、相応のトルクが必要となる。
【００１０】
このため、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、駆動輪を推進させる駆動輪推力が急激に低下して、車両自体に若干の衝撃が生じる。
【００１１】
この衝撃に対しては、エンジンの気筒内圧を圧縮する負荷（ポンピングロス）を減少させることが有効であり、このポンピングロスの減少によって、衝撃は軽減される。例えば、動力分配装置を用いるハイブリッド式自動車では、可変バルブタイミング機構を用いることで対応している。しかし、厳密には、可変バルブタイミング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完全には抜くことができない。
【００１２】
よって、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始動時の衝撃となるが、この衝撃は、自動車等の重量が大きな車両であれば、運転者の運転に何ら影響を与えない程度のものである。
【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】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、エンジン始動時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始動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。
【００１６】
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。
【００１７】
しかしながら、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スペースを確保することができない。
【００１８】
よって、二輪車に搭載でき、運転者がエンジン始動の衝撃が低減されるととともに、ハイブリッド車両を実現できるハイブリッド式の駆動装置が望まれている。
【００１９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、二輪車に搭載でき、エンジン始動時に、走行用の回転電機自体が駆動中で一定のトルクを出力している場合でも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】
【００２０】
本発明の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、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、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回転電機及び第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、前記第１回転電機及び第２回転電機を制御してエンジンを始動するとともに、前記エンジンを始動する際に、前記減圧装置を駆動して、前記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抜く制御装置とを有する構成を採る。
【００２１】
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駆動させる際に、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抜く。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、エンジン始動前後に急変するエンジン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、エンジン始動の衝撃を低減することができる。
【００２２】
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、モータ自体が駆動中で一定のトルクを出力している場合でも運転者が意図しない推力増減であるエンジン始動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】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、二輪車に搭載でき、エンジン始動時に、走行用の回転電機自体が一定のトルクを出力している場合でも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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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（電動機）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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
なお、モータ２３０は、車両走行のための動力源である電動機としての機能の他に発電機としての機能も有し、さらに、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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。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。
【００５２】
図３は、本発明のハイブリッド車両の制御装置３００における発電機２７０、エンジン２１０及びモータ２３０の共線図である。図３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、縦軸に示される回転数において共線図上では、それぞれのギア回転数が直線で結ばれる関係となる。図３では、共線Ｋ１は、車両もエンジンも停止した状態を示し、共線Ｋ２は、エンジン２１０の回転数が０でバッテリ４００からの供給電力によりモータ２３０駆動により車両が走行している状態、Ｋ３は、エンジン２１０及びモータ２３０の双方で、車両が走行している状態を示している。
【００５３】
このため、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。
【００５４】
このような駆動ユニット２００を備えるスクータ型二輪車１００では、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。このときのエンジン２１０及びモータ２３０の動作、つまり、駆動ユニット２００の動作は、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）の充電量によって決定する。
【００５５】
上記構成の駆動ユニット２００を備えるスクータ型二輪車１００では、制御ユニット３３０（図１参照）を含む制御装置３００（図４参照）が駆動力を制御する。
【００５６】
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。
【００５７】
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、電池残量センサ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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
電池残量センサ３０７は、バッテリ４００の蓄電状態を検知、つまり、電池残量（State Of Charge:SOC）を検出して電池残量情報として制御ユニット３３０に出力する。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。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、電池残量センサ３０７から電池残量情報が入力される。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。
【００６８】
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。
【００６９】
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の電池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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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の電池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の電池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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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の電池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、電池残量センサ３０７から入力される電池残量情報に基づいて、車両の運転制御を行う。
【００８７】
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の電池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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
電力制御部３５０は、ＨＣＵ３３２から入力される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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。また、デコンプ装置２２５は、電子制御式であるため、油圧を用いて圧縮行程中の気筒内の圧縮圧を抜く構成と比べて、入力される情報に素早く反応して、気筒内の圧縮圧を抜くことができる。
【０１０１】
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。
【０１０２】
バッテリ４００は、エンジン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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
このようにエンジン始動の動作を行うＨＣＵ３３２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。
【０１０５】
図５は、ＨＣＵ３３２のエンジン始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。
【０１０６】
図５に示すように、ＨＣＵ３３２は、エンジン始動判定部３３２ａ、記憶部３３２ｂ、効率最適駆動指令生成部（以下、「指令生成部」という）３３２ｃ、エンジン回転数判定部３３２ｄ、完爆判定部３３２ｅ、各指令部３３２ｆ〜３３２ｊを有する。
【０１０７】
エンジン始動判定部３３２ａは、車速検出部３０２（図４参照）から入力される車速情報と、アクセル開度検出部３０１（図４参照）から入力されるアクセル開度情報に基づくアクセル開度情報と、記憶部３３２ｂに格納される効率最適化情報３３２１とに基づいてエンジン２１０を始動させるか否かを判定する。
【０１０８】
なお、判定に用いられるアクセル開度情報は、後輪１０７のトルク制御はアクセル開度に比例して行われるため、効率最適化情報３３２１における後輪推力に置き換えて用いられる。
【０１０９】
つまり、ＨＣＵ３３２は、実際の車両の走行状態を最適なエネルギ効率による走行状態にするために、エンジンを始動するか否かを判定する。なお、エンジン始動判定部３３２ａは、エネルギ効率が悪い場合でも、電池残量センサ３０７から入力されるバッテリ４００の電池残量が所定値より下回る場合、エンジン２１０を始動させる判定を行う。
【０１１０】
記憶部３３２ｂは、ＨＣＵ３３２によるハイブリッド車両の駆動、詳細には、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、エンジンの始動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。
【０１１１】
記憶部３３２ｂは、例えば、エンジン始動に用いられる発電機電流「Ｉｇｅｎ」の所定の制限値Ａ、Ｂ（図９及び図１０参照）や、効率最適化情報３３２１、共振情報３３２３、共振情報の共振回転数に基づくエンジン始動最適回転数情報等を有する。なお、エンジン始動最適回転数情報については、以下では、「始動適回転数」という。
【０１１２】
図６は効率最適化情報３３２１の一例を示す図であり、図７は共振情報３３２３の一例を示す図である。
【０１１３】
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条件を示すマップである。
【０１１４】
この図６では、後輪推力と車速との関係を示し、グラフＧ１〜Ｇ４はそれぞれ各構成要素を適宜用いた駆動力線を示す。詳細には、グラフＧ１は、モータ最大出力＋エンジン直接駆動による駆動力を示し、グラフＧ２は、発電機の発電力によるモータ駆動＋エンジン直接駆動による駆動力を示す。また、グラフＧ３は、エンジン直接駆動による駆動力を示し、グラフＧ４は走行抵抗を示している。
【０１１５】
さらに、図６は、スクータ型二輪車１００において、運転条件に応じて最適なエネルギ効率となるバッテリ４００（図４参照）、エンジン２１０、モータ２３０及び発電機２７０の制御状態を示している。ここでは、最適なエネルギ効率となるバッテリ４００（図４参照）、エンジン２１０、モータ２３０及び発電機２７０の制御状態に対応する運転条件を領域Ｄ１〜Ｄ４で示す。
【０１１６】
領域Ｄ１の運転条件は、バッテリ４００を放電させる状態（ＳＯＣ−）を示し、領域Ｄ２の運転条件は、バッテリの充放電無しの状態にすることが、最もエネルギ効率が良いことを示している。また、領域Ｄ３の運転条件は、バッテリ充電状態（ＳＯＣ＋）が最もエネルギ効率が良いことを示し、領域Ｄ４の運転条件は、エンジン停止状態でバッテリの電力による駆動（ＳＯＣ−）が最もエネルギ効率が良いことを示している。
【０１１７】
なお、領域Ｄ１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１００％から最大までを示し、このときのエンジン出力制御は、エンジン出力を１００％に保ちつつ、バッテリ出力制御は、必要量に応じて出力している。
【０１１８】
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３５％から１００％までを示し、このときのエンジン出力制御は、エンジン出力についてはスロットルを全開としたまま、発電機の回転数（ここではエンジンの回転数と同義）で出力を調節する。と同時に、領域Ｄ２におけるバッテリ出力制御は、大局的にはＳＯＣ±０ながら、ＳＯＣ管理幅内で総合エネルギ効率が高まるように緩慢に充放電させる。
【０１１９】
領域Ｄ３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２３％から３５％までを示し、このときのエンジン出力制御は、発電機回転数とスロットル開度で出力を調節する。この領域Ｄ３における燃費率は、発電機（エンジン）回転数最小の１／２開度で正味燃料消費率の１５０％程度を最大とする。
【０１２０】
領域Ｄ４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２３％までを示し、このときエンジン出力制御は、エンジンを停止する。さらに、頻繁な始動・停止を避けるため、エンジン出力制御は、ヒステリシスが設定されている。さらに、この領域Ｄ４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。
【０１２１】
図７に示す共振情報３３２３は、エンジンの始動において車両に対して発生するスタータ駆動による振動を示すものである。図７で示す変位は、エンジンが車体に対して揺動する傾き（振幅）を示す。この図では、Ｋ１０は、本実施の形態における駆動ユニット２００のエンジン２１０における振幅を示すグラフであり、Ｋ１１は、従来の二輪車や汎用エンジン及びガスヒートポンプを搭載したエンジンにおける振幅を示すグラフである。
【０１２２】
グラフＫ１１で示す従来型のエンジンでは、アイドリング中の回転変動を抑えたり、車両発進を容易にしたりするために、フライホイールのマスを所定の大きさで設定している。これに対して、グラフＫ１０で示すエンジン２１０を有する本実施の形態のスクータ型二輪車１００では、アイドリングが不用となる。本スクータ型二輪車１００では、フライホイールのマスを、従来のエンジンと比較して小さくできる。さらに、エンジンの始動・停止時の振動が軽減され、エンジンのジャイロ効果が低減される。
【０１２３】
この共振情報に基づいて、共振点（共振回転数）Ｘは、複数のパーツから構成される駆動ユニット２００を構成する各々のパーツと走行条件とに基づく位置で生じるように設定される。ここの実施の形態では、共振点（共振回転数）は、エンジン２１０の駆動力を実質的に用いることができる領域から外れた位置に、ここでは、エンジン始動の初期に生じるように設定されている。なお、図７に示すように、本実施の形態の駆動ユニット２００において共振が発生する回転数の領域Ｘ１は、従来の二輪車や汎用エンジン及びガスヒートポンプを搭載したエンジンを備える駆動ユニットの回転数の領域Ｘ２と比べて、狭い領域となっている。
【０１２４】
また、設定される共振点Ｘに基づいて、エンジン２１０の始動に適した始動適回転数を設定する。この始動適回転数は、共振回転数Ｘよりも大きく、エンジン２１０を始動する際に、共振回転数Ｘの影響を受けず、且つ、エンジン２１０を始動できる回転数とする。つまり、始動適回転数は、エンジン２１０が爆発した際においてもクランク軸２１１（図２参照）に最も負荷が掛からない回転数である。
【０１２５】
指令生成部３３２ｃは、ＨＣＵ３２２に入力される各情報と、記憶部３３２ｂに記憶される情報と、エンジン始動判定部３３２ａ、エンジン回転数判定部３３２ｄ及び完爆判定部３３２ｅからの判定情報とに基づいて、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３３２ｃ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（最適化状態）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指令を生成して出力する。
【０１２６】
詳細には、指令生成部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に基づく後輪推力（駆動力）と、記憶部３３２ｂに格納される効率最適化情報３３２１とに基づいて、エネルギ効率が最適な車両運転状態となる駆動指令情報を生成し、各指令部３３２ｆ〜３３２ｊに出力する。なお、駆動指令情報は、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。
【０１２７】
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、デコンプオンオフ駆動、点火動作等の情報である。
【０１２８】
また、指令生成部３３２ｃは、記憶部３３２ｂの共振情報３３２３から駆動ユニット２００の構成において、共振が生じる共振回転数Ｘ（図７参照）を読み込み、この共振回転数Ｘよりも、エンジン回転数が大きくなるように発電機回転数指令を生成する。
【０１２９】
なお、エンジン回転数は、動力分配装置２５０（図２参照）を備える駆動ユニット２００（図２参照）の構造上、発電機回転数と、後輪の回転に対応して回転するモータの回転数とにより決定される。このため、指令生成部３３２ｃは、発電機の回転数を変える指令を出力することによってエンジン回転数を変えることができる。
【０１３０】
また、指令生成部３３２ｃは、記憶部３３２ｂから発電機電流「Ｉｇｅｎ」の所定の制限値Ａや制限値Ｂ（｜Ａ｜＞｜Ｂ｜）を読み込み、制限値に基づいた発電機電流となるように発電機２７０を制御する駆動指令情報を生成する。
【０１３１】
更に、指令生成部３３２ｃ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。
【０１３２】
また、指令生成部３３２ｃ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を生成する。例えば、この点火動作を制御する指令（点火動作指令）は、点火タイミングをリタード側から進角させるものである（図８参照）。図８は、点火タイミングを示すクランク軸２１１の回転角を示す図である。
【０１３３】
特に、エンジン始動を制御する際には、指令生成部３３２ｃは、車速、後輪推力及び効率最適化情報３３２１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、発電機電流をＡ値に制限、モータ電流等の各々の制御指令情報を生成する。
【０１３４】
エンジン回転数判定部３３２ｄは、入力されるエンジンの回転数と、記憶部３３２ｂの共振情報３３２３から読み出した共振回転数Ｘとを比較して、比較結果を指令生成部３３２ｃに出力する。また、エンジン回転数判定部３３２ｄは、入力されるエンジン回転数と、記憶部３３２ｂから読み出した始動適回転数とを比較して、比較結果を指令生成部３３２ｃに出力する。
【０１３５】
完爆判定部３３２ｅは、エンジン２１０が完全に爆発しているか否かを判定し、その判定結果を指令生成部３３２ｃに出力する。つまり、完爆判定部３３２ｅは、エンジン２１０において、イグニッション２２２（図４参照）を介して燃焼室内で燃料が爆発し、エンジン２１０が完全に駆動し始めたか否かを判定して、その判定結果を指令生成部３３２ｃに出力する。なお、完爆判定部３３２ｅは、発電機の電流を監視し、電流が発電方向に流れていれば、エンジンが完爆したと判定する。
【０１３６】
モータ駆動指令部３３２ｆは、指令生成部３３２ｃ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。
【０１３７】
発電機駆動指令部３３２ｇは、指令生成部３３２ｃ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。
【０１３８】
スロットル開度制御指令部３３２ｈは、駆動指令生成部３３２ｃ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。
【０１３９】
デコンプ装置駆動指令部３３２ｉは、駆動指令生成部３３２ｃ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、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。
【０１４０】
点火動作指令部３３２ｊは、駆動指令生成部３３２ｃ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、点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。
【０１４１】
電力制御部３５０では、モータ制御部３５０ａ及び発電機制御部（図では「発電制御部」）３５０ｂが、ＨＣＵ３３２からの出力信号、具体的には、モータ駆動指令部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。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、モータ駆動指令部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。
【０１４２】
エンジン制御部３３８は、スロットル弁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制御部（点火動作制御部）３３８ｃを有する。
【０１４３】
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、スロットル弁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。
【０１４４】
このような制御装置３００のエンジン始動時における動作を図９及び図１０を参照して詳細に説明する。
【０１４５】
図９は、本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置３００によるエンジン始動制御処理を説明するタイミングチャートである。図９中、「Ｎｅｇ」はエンジン回転数、「Ｎｇｅｎ」は発電機回転数、「Ｉｇｅｎ」は発電機電流、「ＰＯＴ」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、「＋Ｉｍｏ」はモータ駆動電流を示す。
【０１４６】
図１０は、同エンジン始動制御処理を説明するフローチャートである。図９に示す、エンジン回転数「Ｎｅｇ」で示すグラフは、ｔ１〜ｔ５までの点線部分は、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。
【０１４７】
エンジン２１０が停止している状態（図９で示すｔ１）において、ＨＣＵ３３２は、ステップＳ１では、入力される車両の速度と、後輪推力と、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いて、エンジン２１０を始動させるか否かを判断する。詳細には、エンジン２１０を始動させるか否かは、ＨＣＵ３２２におけるエンジン始動判定部３３２ａによって判定される。このステップＳ１の判断において、エンジンを始動させない場合、ステップＳ２に移行し、エンジンを始動させる場合、ステップＳ３に移行する。
【０１４８】
なお、このエンジン始動の判断は、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またはＫ２までの間の共線で示される。
【０１４９】
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にするとともに、発電機２７０にて、Ｎｅｇが０になるように制御して終了する。詳細は、ステップＳ２では、指令生成部３３２ｃがエンジン始動判定部３３２ａの判定結果（エンジン停止）に基づいて、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。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。
【０１５０】
なお、エンジン始動処理は、サイクル制御されているため、終了後、１〜１０ｍｓの間隔で定期的再びエンジン始動判定ステップＳ１に移行する。
【０１５１】
ステップＳ３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つつ、スロットルバルブを全閉にするとともに、発電機２７０にて、エンジン回転数「Ｎｅｇ」が共振回転数より大きくなるように制御する。このとき、発電機２７０への電流「Ｉｇｅ」を設定値Ａに制限し、発電機２７０の電流に応じてモータ２３０への電流「＋Ｉｍｏ」を付加するようにする。
【０１５２】
これは、発電機２７０をスタータ（電動機）として駆動してエンジンを回転させる際に、動力分配装置２５０を有する駆動ユニット２００の構成上、発電機２７０の回転によって連れ回るモータ２３０の回転を抑制するために行われる。これにより、動力分配装置２５０を介して発電機２７から直接エンジン２１０側に伝達させやすくなる。言い換えれば、ＨＣＵ３３２は、電力制御部３５０にモータ電流指令値ブーストを出力する。
【０１５３】
詳細には、ステップＳ３では、指令生成部３３２ｃがエンジン始動判定部３３２ａの判定結果（エンジン始動）を監視しつつ、各指令部３３２ｆ〜３３２ｉに駆動指令を出力する。このとき指令生成部３３２ｃは、記憶部３３２ｂの共振情報３３２３から共振回転数Ｘ、発電機２７０に対する上限のリミット値である設定値Ａを読み込み、発電機２７０への回転数、電流の制御指令情報を生成する。駆動指令を受けた各指令部３３２ｆ〜３３２ｉは、電力制御部３５０、エンジン制御部３３８に駆動指令を出力して、モータ２３０、発電機２７０、スロットルバルブ２２３、デコンプ装置２２５の駆動を制御させる。
【０１５４】
このステップＳ３の後、ステップＳ４に移行する。なお、ステップＳ３の処理は、図９で示すｔ２時点のタイミングで行われている。なお、このステップＳ３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Ｋ２で示される。
【０１５５】
ステップＳ４では、ＨＣＵ３３２は、エンジン回転数「Ｎｅｇ」が共振回転数より大きいか否かを判定する。このステップＳ４におけるエンジン回転数「Ｎｅｇ」が共振回転数より大きいか否かの判定は、詳細には、ＨＣＵ３２２におけるエンジン回転数判定部３３２ｄによって判定され、その判定結果は、指令生成部３３２ｃに出力され、指令生成部３３２ｃは判定に基づいた処理を行う。
【０１５６】
このステップＳ４において、エンジン回転数「Ｎｅｇ」が共振回転数より大きければ、ステップＳ５に移行し、共振回転数以下であれば、一旦、エンジン始動処理を終了し、所定時間の後、ステップＳ１に戻る。
【０１５７】
ステップＳ５では、ＨＣＵ３２３は、発電機２７０にて、エンジン回転数「Ｎｅｇ」＞始動に適した回転数（始動適回転数）となるように制御する。このとき、発電機２７０への電流「Ｉｇｅ）を予め設定された設定値Ｂ（｜Ａ｜＞｜Ｂ｜）に制限する。加えて、スロットルバルブを開き始めるとともに、点火タイミング「ＩＧ．Ｔ」をリタード側（図８で−側）から進角させる。
【０１５８】
詳細には、指令生成部３３２ｃは、エンジン回転数判定部３３２ｄにおいて、記憶部３３２ｂから読み込まれる始動適回転数と、入力されるエンジン回転数との比較結果を監視しつつ、各指令部３３２ｆ〜３３２ｊに駆動指令を出力する。このとき指令生成部３３２ｃは、記憶部３３２ｂから発電機２７０に対する上限のリミット値である設定値Ａより小さい設定値Ｂを読み込み、発電機２７０への回転数、電流の制御指令情報を生成する。
【０１５９】
図８に示す点火タイミング「ＩＧ．Ｔ」は、始めに、適正な点火時期（図８において「適」で示す位置）より遅れた位置（リタード側）に設定されているが、これは、アドバンス側にした場合、早すぎる燃焼によって点火後のシリンダ内の圧縮圧が急激に上昇してクランク軸の円滑な連続した回転が妨げられるのを防ぐためである。
【０１６０】
ステップＳ５におけるスロットルバルブの制御は、デコンプ装置２２５の動作がＯＦＦになったときに燃料に点火される可能性があるため、始動に適したスロットルバルブ開度になるまで、つまり、デコンプ装置２２５がオフになる前から徐徐に開けておく。このステップＳ５の処理は、図９で示すｔ３時点のタイミングから行われている。なお、このステップＳ５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に示す共線Ｋ３で示される。
【０１６１】
ステップＳ５の処理の後、ステップＳ６に移行し、ステップＳ６では、ＨＣＵ３２３は、エンジン回転数「Ｎｅｇ」が始動適回転数より大きいか否かを判定する。詳細には、ステップＳ６では、エンジン回転数判定部３３２ｄが、入力されるエンジン回転数と、記憶部３３２ｂから読み込まれる始動適回転数とを比較して、指令生成部３３２ｃに、エンジン回転数＞始動適回転数である情報を出力する。
【０１６２】
このステップＳ６において、エンジン回転数「Ｎｅｇ」が始動適回転数より大きい場合、ステップＳ７に移行し、始動適回転数以下の場合、処理を終了する。
【０１６３】
ステップＳ７では、ＨＣＵ３３２は、発電機２７０にて、エンジン回転数「Ｎｅｇ」を始動に適した回転数に維持しつつ、点火タイミング「ＩＧ．Ｔ」、スロットル開度「ＰＯＴ」を始動に適した値に変化させるとともに、デコンプ装置をＯＦＦにして、ステップＳ８に移行する。
【０１６４】
詳細には、ステップＳ７では、指令生成部３３２ｃが、エンジン回転数判定部３３２ｄの判定結果を監視しつつ、各指令部３３２ｇ、３３２、３３２ｈ、３３２ｊに駆動指令を出力する。これにより、電力制御部３５０、エンジン制御部３３８を介して、発電機２７０の回転数、イグニッションタイミング、スロットルバルブは、それぞれエンジン始動に適した位置に制御され、デコンプ装置２２５による減圧動作は停止される。
【０１６５】
なお、ステップＳ７において、発電機２７０にて、エンジン回転数「Ｎｅｇ」を始動に適した回転数に維持する処理は、モータ２３０のトルクをエンジンのポンピングの分だけ増やし、エンジンの回転数「Ｎｅｇ」の回転数を維持するためである。このステップＳ７の処理は、図９で示すｔ４時点のタイミングで行われている。
【０１６６】
ステップＳ８では、ＨＣＵ３３２は、エンジンが完爆したか否かを判定する。このステップＳ８におけるエンジンの完爆判定は、ＨＣＵ３３２、詳細には、完爆判定部３３２ｅが発電機電流「Ｉｇｅｎ」を監視し、発電機電流が発電機による発電方向に流れたか否かによって判定する。エンジンが完爆していれば、つまり、ＨＣＵ３３２が発電機電流「Ｉｇｅｎ」が発電機による発電方向に流れたのを確認できれば、ステップＳ９に移行し、完爆が確認できなければ、つまり、発電機に電流が流れていなければ、処理は終了する。
【０１６７】
ステップＳ９では、ＨＣＵ３３２は、エンジンの完爆の後、モータ駆動電流「＋Ｉｍｏ」を０にして、エンジン始動処理を終了する。詳細には、ステップＳ９では、指令生成部３３２ｃは、完爆判定部３３２ｅの判定結果を監視し、完爆した旨の情報が入力されると、モータ駆動指令部３３２ｆにモータ供給電流を０にする指令を出力する。その後、指令生成部３３２ｃは、効率最適化情報３３２１、入力される車速、アクセル開度などに基づいて、エネルギ効率の良い運転が行われるように、指令情報を生成して、各指令部３３ｆ〜３３２ｊに出力する。ステップＳ９の処理は、図９で示すｔ６時点のタイミングで行われている。
【０１６８】
図１１は、本実施の形態の駆動装置による車両停止状態からのエンジン始動処理を説明する発電機特性図である。図１１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、エンジン始動処理における発電機の回転数と電流との関係を示している。なお、図１１では、車両発進を急加速で行う場合と緩加速で行う２つのパターンの特性を示している。
【０１６９】
図１１に示すように、車両が発進（Ｐ１）した後、エンジン始動処理は開始し、デコンプ装置ＯＮ、スロットル全閉の状態で、ＨＣＵ３３２によって発電機は、エンジン回転数を０に保つように回転数を制御され、Ｐ２でモータと発電機を回し始めることでクランキングを開始する。発電機は逆転され、エンジン始動処理を開始する。発電機への電流はＰ３の始動電流制限により制限（図１０に示す制限値「Ａ」）され、エンジン回転数が共振回転数を超えて、始動適回転数になると圧縮開始Ｐ４で、デコンプ装置をオフしてシリンダ内の圧縮を開始する。
【０１７０】
そして、エンジンが完爆Ｐ５し、発電機はトルクが減少する。このとき発電機のトルクは正から負に変動し、正負の境界点で、ＨＣＵ３３２（詳細には、完爆判定部３３２ｅ）によって完爆判定が行われ、その後、発電機は、正転・発電を行う。
【０１７１】
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によりエンジンを駆動させる際に、デコンプ装置２２５を駆動して、エンジン２１０のクランキング開始からシリンダ２１２内の圧縮圧を抜く。このため、スクータ型二輪車１００において、エンジン始動前後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。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したりすることなく、エンジン始動に伴う衝撃を低減することができる。
【０１７２】
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、走行用の回転電機自体が駆動中で一定のトルクを出力している場合でも運転者が意図しない推力増減であるエンジン始動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。
【０１７３】
なお、本実施の形態では、ＨＣＵ３２２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ＨＣＵ３２２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ＨＣＵ３２２の機能を持たせたものとしてもよい。
【０１７４】
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、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、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回転電機及び第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、前記第１回転電機及び第２回転電機を制御してエンジンを始動するとともに、前記エンジンを始動する際に、前記減圧装置を駆動して、前記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抜く制御装置とを有する構成を採る。
【０１７５】
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駆動させる際に、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抜く。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、エンジン始動前後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、エンジン始動の衝撃を低減することができる。
【０１７６】
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、走行用の回転電機自体が駆動中で一定のトルクを出力している場合でも運転者が意図しない推力増減であるエンジン始動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。
【０１７７】
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、前記エンジンの回転数は、前記制御装置によって、前記第１回転電機の回転数を制御することにより前記動力分配装置を介して制御され、前記制御装置は、前記第１回転電機を制御して、前記エンジンの回転数を、予め設定された前記エンジンの共振回転数よりも大きくした後で前記減圧装置の減圧動作を停止して前記エンジンを点火する構成を採る。
【０１７８】
この構成によれば、エンジン回転数を第１回転電機の回転数の制御を介して制御して、エンジンの回転数を、エンジンの共振回転数よりも大きくして、エンジンが始動しやすい回転数にした後で、減圧装置の減圧動作を停止して、エンジンを点火する。このため、エンジン回転数をエンジンが始動しやすい回転数にするために、エンジン自体を制御する必要がなく、第１回転電機及び減圧装置を制御するだけで、衝撃がない状態でエンジンを始動することができる。
【０１７９】
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、前記動力分配装置は、前記エンジンに連結される第１回転要素と、前記第１回転電機に連結される第２回転要素と、前記第２回転電機及び前記駆動輪に連結される第３回転要素とが機械的に連結され、互いの間で動力を合成又は分配する遊星歯車装置であり、前記制御装置は、前記エンジン始動の際に、前記第１回転電機の回転数を制御することにより前記第１及び第２回転要素を介して、前記エンジンの回転数を制御するとともに、前記第２回転要素から前記第１回転要素に動力が伝達される際に、前記第２回転電機を制御して、前記第３回転要素への動力伝達を防止する構成を採る。
【０１８０】
この構成によれば、第１回転電機の回転数を制御することにより遊星歯車装置である動力分配装置の第１及び第２回転要素を介して、エンジンの回転数を制御する。そして、第２回転要素から第１回転要素に動力が伝達される際に、第２回転電機を制御して、第３回転要素への動力伝達が防止される。このため、第１回転電機の回転数を制御することによって、第１回転電機から動力分割装置を介してエンジンに伝達される動力を、第２回転電機を介することなく、直接伝達できる。これにより第１回転電機を制御するだけで、エンジンをより効率よく始動させることができる。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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、搭載される車両の車速を検出し、前記制御装置に出力する車速検出部と、運転者により操作されるアクセルのアクセル開度を検出し、前記制御装置に出力するアクセル開度検出部と、エンジン回転数を検出し、前記制御装置に出力するエンジン回転数検出部と、を有し、前記制御装置は、入力される前記車速と、前記アクセル開度とに基づいて、前記車両の走行条件に応じて前記エンジンの始動を判定する始動判定部と、入力される前記エンジン回転数が、予め設定されるエンジン固有の共振回転数及び前記共振回転数を超えるエンジン始動に適した始動適回転数より大きいかを判定するエンジン回転数判定部と、前記減圧装置の動作、前記エンジンのスロットル弁の開度動作及び前記エンジンを所定のタイミングで点火する点火装置の動作を含むエンジン制御を行うエンジン制御部と、前記第１回転電機及び第２回転電機をそれぞれ制御する第１及び第２回転電機制御部と、前記始動判定部による判定結果と、前記エンジン回転数判定部による判定結果及び前記制御装置に入力される各情報を用いて、車両運転条件に基づいて前記第１回転電機制御部、第２回転電機制御部及び前記エンジン制御部に駆動指令を出力して並行に駆動させる駆動指令部とを備え、前記駆動指令部は、前記始動判定部によりエンジン始動が判定された場合、前記エンジン回転数判定部により前記エンジン回転数が前記共振回転数より大きいと判定されるまで、前記第１回転電機制御部に前記第１回転電機の回転数を制御させるとともに、前記エンジン制御部に、前記減圧装置を介して前記エンジンのクランキングの開始から減圧動作させ、且つ、エンジンのスロットル開度を全閉にさせ、前記第２回転電機制御部に、前記第２回転電機を制御して、前記第２回転要素から前記第３回転要素への動力伝達を防止させる駆動指令を出力し、前記エンジン回転数判定部が前記エンジン回転数を前記共振回転数より大きいと判定した場合、前記始動適回転数より大きいと判断されるまで、前記エンジン制御部に、前記減圧装置により減圧動作をさせるとともにスロットル開度を徐々に開かせ、前記第１回転電機制御部に、前記第１回転電機を制御して、前記エンジン回転数を前記始動適回転数より大きくさせる駆動指令を出力し、前記エンジン回転数判定部が前記エンジン回転数を前記始動適回転数より大きいと判定した場合、前記エンジン制御部に、前記減圧装置の減圧動作を停止させるとともに、エンジンを点火させ、前記第２回転電機制御部に、前記第２回転電機による前記動力伝達防止の駆動指令出力を停止する構成を採る。
【０１８４】
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けるエンジン始動を短時間で完了し、第２回転電機への第１回転電機からの電力供給を迅速に開始することができる。このため、第２回転電機に電力を供給するバッテリを搭載する場合でも、バッテリの消耗を抑制することができ、また、バッテリの搭載量を減少させることができる。
【０１８５】
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、前記第１回転電機制御部によって前記第１回転電機の駆動に用いられる電流は、前記エンジン回転数が０から前記共振回転数より大きくなるまでの間で用いられる電流の方が、前記エンジン回転数が前記共振回転数を越えてから始動適回転数より大きくなるまでの間で用いられる電流よりも大きい構成を採る。
【０１８６】
この構成によれば、エンジン始動に伴い生じる衝撃の一因となるエンジンの共振回転数を迅速に越えることができ、本ハイブリッド車両の駆動装置が搭載される車両の運転者に、共振回転数が起因となる震動を体感させることなく、車両の運転を行わせることができる。
【０１８７】
本発明の第７の態様に係るハイブリッド車両は、エンジン及びモータを備え、これらエンジン及びモータのうち少なくとも一方を動力源として駆動輪を駆動するハイブリッド車両において、前記モータの駆動を制御するとともに、前記モータの駆動中に前記エンジンの始動を制御する制御装置と、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を備え、前記制御装置は、前記エンジンを始動する際に、前記減圧装置を駆動して、前記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抜く構成を採る。
【０１８８】
この構成によれば、モータの駆動中にエンジンの始動を制御する際に、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抜くため、ハイブリッド車両において、エンジン始動前後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。よって、走行用の回転電機自体が駆動中で一定のトルクを出力している場合でも運転者が意図しない推力増減であるエンジン始動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。
【産業上の利用可能性】
【０１８９】
本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置は、搭載スペースが制限される車両に搭載されても、エンジン始動時に、走行用の回転電機自体が一定のトルクを出力している場合でも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搭載されるものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【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のエンジン始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
【図６】効率最適化情報の一例を示す図
【図７】共振情報の一例を示す図
【図８】点火タイミングを示すクランク軸の回転角を示す図
【図９】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始動制御処理を説明するタイミングチャート
【図１０】同エンジン始動制御処理を説明するフローチャート
【図１１】本実施の形態の駆動装置による車両停止状態からのエンジン始動処理を説明する発電機特性図
【符号の説明】
【０１９１】
１００  スクータ型二輪車
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（点火装置）
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
２５２  プラネタリキャリア（第１回転要素）
２５４  サンギア（第２回転要素）
２５６  遊星ギア
２５８  リングギア（第３回転要素）
２７０  発電機（第１回転電機）
３００  駆動制御装置（制御装置）
３０１  アクセル開度検出部
３０２  車速検出部
３３０  制御ユニット
３３２ａ  エンジン始動判定部
３３２ｂ  記憶部
３３２ｃ  効率最適駆動指令生成部
３３２ｄ  エンジン回転数判定部
３３２ｅ  完爆判定部
３３２ｆ  モータ駆動指令部
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）
３２２ｃ  指令生成部
３３２１  効率最適化情報
３３２３  共振情報
【図１】
2007001438.tif 000003
【図２】
2007001438.tif 000004
【図３】
2007001438.tif 000005
【図４】
2007001438.tif 000006
【図５】
2007001438.tif 000007
【図６】
2007001438.tif 000008
【図７】
2007001438.tif 000009
【図８】
2007001438.tif 000010
【図９】
2007001438.tif 000011
【図１０】
2007001438.tif 000012
【図１１】
2007001438.tif 000013