(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機モータと、駆動輪と連結された駆動モータと、第１の歯車要素がエンジンと、第２の歯車要素が前記発電機モータと、第３の歯車要素が前記駆動輪と連結された差動歯車装置と、前記エンジンの温度を検出する温度検出手段と、車速に基づいて、前記エンジンを始動する始動条件が成立したかどうかを判断する始動条件成立判断手段と、始動条件が成立したときに発電機モータ回転数を制御することによって前記エンジンを始動する始動手段と、前記温度検出手段によって検出されたエンジンの温度に対応させて始動条件を変更し、エンジンを始動するための車速を低くする始動条件変更手段とを有することを特徴とするハイブリッド型車両。
【請求項２】
駆動輪と連結された駆動モータと、第１、第２の回転子を備え、第１の回転子がエンジンと、第２の回転子が駆動輪と連結された発電機モータと、前記エンジンの温度を検出する温度検出手段と、車速に基づいて、前記エンジンを始動する始動条件が成立したかどうかを判断する始動条件成立判断手段と、始動条件が成立したときに発電機モータ回転数を制御することによって前記エンジンを始動する始動手段と、前記温度検出手段によって検出されたエンジンの温度に対応させて始動条件を変更し、エンジンを始動するための車速を低くする始動条件変更手段とを有することを特徴とするハイブリッド型車両。
【請求項３】
前記始動条件成立判断手段は、前記駆動輪で必要とされる必要エネルギーに基づいて前記始動条件が成立したかどうかを判断する請求項１又は２に記載のハイブリッド型車両。
【請求項４】
前記始動条件成立判断手段は、車速、アクセル開度、バッテリ残量のうちの少なくとも一つに基づいて前記始動条件が成立したかどうかを判断する請求項１又は２に記載のハイブリッド型車両。
【請求項５】
前記始動条件変更手段によって始動条件が変更されたときのエンジンを始動するための車速は、エンジンの温度に対応させて設定された上限車速である請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド型車両。
【請求項６】
前記上限車速は、エンジンの温度に対応させて形成された上限車速マップを参照することによって算出される請求項５に記載のハイブリッド型車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド型車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハイブリッド型車両においては、エンジンと駆動モータとが連結され、発進時には駆動モータだけを駆動することによってモータ駆動モードで走行させ、その後、駆動モータ及びエンジンを駆動することによってモータ・エンジン駆動モードで走行させるようにしたものが提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のハイブリッド型車両においては、モータ駆動モードからエンジン・モータ駆動モードに移行する場合に、発電機モータを駆動してエンジンを点火し始動する必要があるが、ハイブリッド型車両の周囲の温度が低いと、エンジンの潤滑油の粘性が高くなり、エンジンが十分に潤滑されなくなる。
【０００４】
したがって、摩擦抵抗が大きくなり、発電機モータに加わる負荷が大きくなるので、エンジンの始動が困難になってしまう。
【０００５】
本発明は、前記従来のハイブリッド型車両の問題点を解決して、周囲の温度が低い場合でもエンジンを容易に始動することができるハイブリッド型車両を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のハイブリッド型車両においては、発電機モータと、駆動輪と連結された駆動モータと、第１の歯車要素がエンジンと、第２の歯車要素が前記発電機モータと、第３の歯車要素が前記駆動輪と連結された差動歯車装置と、前記エンジンの温度を検出する温度検出手段と、車速に基づいて、前記エンジンを始動する始動条件が成立したかどうかを判断する始動条件成立判断手段と、始動条件が成立したときに発電機モータ回転数を制御することによって前記エンジンを始動する始動手段と、前記温度検出手段によって検出されたエンジンの温度に対応させて始動条件を変更し、エンジンを始動するための車速を低くする始動条件変更手段とを有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【００１２】
図において、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）であり、該エンジン１１は冷却装置としての図示されないラジエータに接続され、前記エンジン１１において発生させられた熱は冷却装置によって放出される。そのために、エンジン１１は図示されない冷却水ジャケットによって包囲され、該冷却水ジャケットとラジエータとが冷却水配管によって接続され、該冷却水配管内を冷却媒体としての冷却水が循環させられる。そして、前記冷却水ジャケット内の所定の箇所に、冷却水の温度を検出することによってエンジン１１の温度を検出する温度検出手段としての水温センサが配設される。
【００１３】
また、１２は前記エンジン１１の回転が伝達される出力軸、１３は該出力軸１２を介して伝達されたエンジントルクを分配する差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット、１４は該プラネタリギヤユニット１３によって分配されたエンジントルクが出力トルクとして出力される出力軸、１５は該出力軸１４に固定された第１カウンタドライブギヤ、１６は伝達軸１７を介して前記プラネタリギヤユニット１３と連結された発電機モータ（Ｇ）である。
【００１４】
前記出力軸１４は、スリーブ形状を有し、前記出力軸１２を包囲して配設される。また、前記第１カウンタドライブギヤ１５はプラネタリギヤユニット１３よりエンジン１１側に配設される。
【００１５】
前記プラネタリギヤユニット１３は、ピニオンＰ、該ピニオンＰを回転自在に支持する第１の歯車要素としてのキャリヤＣＲ、前記ピニオンＰと噛（し）合する第２の歯車要素としてのサンギヤＳ、及び前記ピニオンＰと噛合する第３の歯車要素としてのリングギヤＲから成る。
【００１６】
また、前記キャリヤＣＲは出力軸１２を介してエンジン１１と、前記サンギヤＳは前記伝達軸１７を介して発電機モータ１６と、リングギヤＲは前記出力軸１４を介して図示されない駆動輪とそれぞれ連結される。
【００１７】
さらに、前記発電機モータ１６は、前記伝達軸１７に固定されて回転自在に配設されたロータ２１、及び該ロータ２１の周囲に配設されたステータ２２から成り、該ステータ２２はコイル２３を備える。前記発電機モータ１６は、伝達軸１７を介して伝達される回転によって電力を発生させる。前記コイル２３は図示されないバッテリに接続され、該バッテリに電流が供給され充電される。また、前記ロータ２１には、ケーシング１９と連結されたブレーキＢが配設され、該ブレーキＢを係合させることによってロータ２１を停止させることができるようになっている。
【００１８】
２５は図示されない駆動輪と連結された駆動モータ（Ｍ）、２６は該駆動モータ２５の回転が出力される出力軸、２７は該出力軸２６に固定された第２カウンタドライブギヤである。前記駆動モータ２５は、前記出力軸２６に固定されて回転自在に配設されたロータ３７、及び該ロータ３７の周囲に配設されたステータ３８から成り、該ステータ３８はコイル３９を備える。
【００１９】
前記駆動モータ２５は、コイル３９に供給される電流によって駆動モータトルクを発生させる。そのために、前記コイル３９は、前記バッテリに接続され、該バッテリから電流が供給されるようになっている。また、ハイブリッド型車両の減速状態において、前記駆動モータ２５は、前記駆動輪からの回転を受けて回生電流を発生させ、該回生電流をバッテリに供給して充電する。
【００２０】
また、前記駆動輪をエンジン１１の回転と同じ方向に回転させるためにカウンタシャフト３１が配設され、該カウンタシャフト３１にカウンタドリブンギヤ３２が固定される。そして、該カウンタドリブンギヤ３２と前記第１カウンタドライブギヤ１５とが、また、カウンタドリブンギヤ３２と前記第２カウンタドライブギヤ２７とがそれぞれ噛合させられ、前記第１カウンタドライブギヤ１５の回転及び第２カウンタドライブギヤ２７の回転が反転されてカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっている。
【００２１】
さらに、前記カウンタシャフト３１には、前記カウンタドリブンギヤ３２より歯数の少ないデフピニオンギヤ３３が固定される。そして、デフリングギヤ３５が配設され、該デフリングギヤ３５と前記デフピニオンギヤ３３とが噛合させられる。また、前記デフリングギヤ３５にディファレンシャル装置３６が固定され、前記デフリングギヤ３５に伝達された回転が、ディファレンシャル装置３６によって分配され、駆動輪に伝達される。
【００２２】
このように、エンジン１１によって発生させられた回転をカウンタドリブンギヤ３２に伝達することができるだけでなく、駆動モータ２５によって発生させられた回転もカウンタドリブンギヤ３２に伝達することができる。
【００２３】
したがって、ハイブリッド型車両を、発進時には駆動モータ２５だけを駆動することによってモータ駆動モードで走行させ、その後、駆動モータ２５及びエンジン１１を駆動することによってモータ・エンジン駆動モードで走行させることができる。
【００２４】
次に、前記構成の駆動装置の動作について説明する。
【００２５】
図３は本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの作動説明図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるモータ駆動モード時の速度線図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるモータ・エンジン駆動モード時の速度線図である。
【００２６】
プラネタリギヤユニット１３（図２）においては、図３に示されるように、キャリヤＣＲがエンジン１１と、サンギヤＳが発電機モータ１６と、リングギヤＲが出力軸１４を介して図示されない駆動輪とそれぞれ連結され、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数の２倍にされる。したがって、エンジン１１によって発生されるエンジントルクをＴＥとし、プラネタリギヤユニット１３から出力軸１４に出力される出力トルクをＴＯＵＴとし、発電機モータ１６によって発生させられる発電機モータトルクをＴＧとすると、前記エンジントルクＴＥ、出力トルクＴＯＵＴ及び発電機モータトルクＴＧは、
ＴＥ：ＴＯＵＴ：ＴＧ＝３：２：１
の関係になり、互いに反力を受け合う。
【００２７】
そして、発進時においては、モータ駆動モードが選択されてエンジン１１が停止させられるとともに、駆動モータ２５が駆動される。このとき、リングギヤＲが駆動モータ２５の回転を受けて正方向に回転させられるとともに、キャリヤＣＲが停止させられるので、サンギヤＳが逆方向にフリー状態で回転させられる。したがって、図４に示されるように、出力軸１４（図２）の出力回転数ＮＯＵＴは正の値を採り、エンジン回転数ＮＥは０になり、発電機モータ回転数ＮＧは負の値を採る。
そして、エンジン回転数ＮＥが０であるので、エンジントルクＴＥは発生させられず、リングギヤＲ、キャリヤＣＲ及びサンギヤＳにトルクは加わらない。したがって、出力トルクＴＯＵＴ及び発電機モータトルクＴＧは、いずれも発生させられない。
【００２８】
次に、通常走行時においては、モータ・エンジン駆動モードが選択されてエンジン１１及び駆動モータ２５が駆動される。したがって、リングギヤＲ、キャリヤＣＲ及びサンギヤＳはいずれも正方向に回転させられ、図５に示されるように、出力回転数ＮＯＵＴ、エンジン回転数ＮＥ及び発電機モータ回転数ＮＧは、いずれも正の値を採る。
【００２９】
そして、エンジントルクＴＥが、キャリヤＣＲに入力され、第１カウンタドライブギヤ１５及び発電機モータ１６の反力によって受けられる。その結果、リングギヤＲから出力軸１４に出力トルクＴＯＵＴが出力され、サンギヤＳから伝達軸１７に発電機モータトルクＴＧが出力される。
【００３０】
次に、前記構成のハイブリッド型車両の制御回路について説明する。
【００３１】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の制御ブロック図である。
【００３２】
図において、１１はエンジン、１６は発電機モータ、２５は駆動モータ、４３はバッテリである。そして、４６は前記エンジン１１の制御を行うエンジン制御装置であり、該エンジン制御装置４６は、図示されないエンジン回転数センサによって検出されたエンジン回転数ＮＥを読み込み、スロットル開度θ等の指示信号をエンジン１１に送る。４７は前記発電機モータ１６の制御を行う発電機モータ制御装置であり、該発電機モータ制御装置４７は発電機モータ１６に電流指令ＩＧを送る。４９は前記駆動モータ２５の制御を行う駆動モータ制御装置であり、該駆動モータ制御装置４９は駆動モータ２５に電流指令ＩＭを送る。
【００３３】
また、５１はハイブリッド型車両の全体の制御を行う車両制御装置であり、該車両制御装置５１は、図示されないＣＰＵ、記憶装置等から成り、バッテリ状態検出装置４４によって検出された前記バッテリ４３の状態、すなわち、バッテリ残量ＳＯＣ、アクセル開度検出手段としてのアクセルスイッチ５５によって検出されたアクセルペダル５２の踏込量、すなわち、アクセル開度α、回転数検出手段としての車速センサ５３によって検出された車速情報としての車速Ｖ、温度検出手段としての温度センサ６１によって検出されたエンジン１１の温度としての冷却水温度ＴＥＧ、及び前記発電機モータ制御装置４７によって算出され検出された発電機モータトルクＴＧを読み込み、前記エンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送ってエンジン１１のオン・オフを設定したり、前記発電機モータ制御装置４７に発電機モータ回転数ＮＧの目標値、すなわち、目標発電機モータ回転数ＮＧ* を設定したり、前記駆動モータ制御装置４９に駆動モータトルクＴＭの目標値、すなわち、目標駆動モータトルクＴＭ* 及び駆動モータトルク補正値δＴＭを設定したり、発電機モータ１６用のブレーキＢを係脱するためにブレーキアクチュエータ６２を駆動したりする。
【００３４】
なお、本実施の形態において、車速Ｖは、出力軸１４（図２）の出力回転数ＮＯＵＴによって検出されるようになっているが、リングギヤＲの回転数、駆動輪等の車輪の回転数等によって検出することもできる。
【００３５】
次に、前記構成のハイブリッド型車両の動作について説明する。
【００３６】
図６は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すフローチャート、図７は本発明の第１の実施の形態における上限車速マップを示す図、図８は本発明の第１の実施の形態におけるモード選択図、図９は本発明の第１の実施の形態における目標駆動モータトルクマップを示す図、図１０は本発明の第１の実施の形態における目標発電機モータ回転数マップを示す図、図１１は本発明の第１の実施の形態における発電機モータトルクマップを示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態におけるスロットル開度マップを示す図である。
【００３７】
車両制御装置５１（図１）内の図示されない始動条件成立判断手段は、アクセルスイッチ５５によって検出されたアクセル開度α、車速センサ５３によって検出された車速Ｖを読み込み、エンジン１１を始動する第１の始動条件が成立したかどうか、すなわち、車速Ｖがあらかじめ設定されたエンジン始動車速ＶＥ以上であるかどうかを判断する。該エンジン始動車速ＶＥは、アクセル開度α及びバッテリ残量ＳＯＣ等に基づいて設定される。なお、本実施の形態において、前記第１の始動条件は、車速Ｖ、アクセル開度α及びバッテリ残量ＳＯＣに基づいて設定されるが、車速Ｖ、アクセル開度α及びバッテリ残量ＳＯＣのうちの少なくとも一つに基づいて設定することもできる。
【００３８】
そして、車速Ｖが前記エンジン始動車速ＶＥより低い場合、車両制御装置５１内の図示されない始動条件変更手段は、温度センサ６１によって検出された冷却水温度ＴＥＧを読み込み、該冷却水温度ＴＥＧに対応させてエンジン１１の始動条件を第１の始動条件から第２の始動条件に変更する。すなわち、前記始動条件変更手段は、図７に示される上限車速マップを参照し、冷却水温度ＴＥＧに対応する上限車速Ｖ* MAX を算出するとともに、該上限車速Ｖ* MAX を図示されないバッファに格納する。
【００３９】
本実施の形態においては、冷却水温度ＴＥＧが０〔℃〕以下になると、冷却水温度ＴＥＧに対応させて上限車速Ｖ* MAX が低くされる。また、冷却水温度ＴＥＧが−１０〔℃〕以下になると、上限車速Ｖ* MAX は０〔ｋｍ／ｈ〕にされる。なお、本実施の形態においては、エンジン１１の温度として冷却水温度ＴＥＧを検出するようにしているが、エンジンルーム内の温度を検出することもできる。
【００４０】
次に、前記始動条件成立判断手段は、前記第２の始動条件が成立したかどうか、すなわち、車速Ｖが上限車速Ｖ* MAX より高いかどうかを判断する。そして、車速Ｖが上限車速Ｖ* MAX 以下である場合、車両制御装置５１は、図８に示されるように、モータ駆動モードを選択し、図示されない始動手段によってエンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送り、エンジン１１のオフを設定し、駆動モータ２５だけを駆動してハイブリッド型車両を走行させる。
【００４１】
次に、車両制御装置５１内の図示されない目標駆動モータトルク算出手段は、図９に示される目標駆動モータトルクマップを参照し、アクセル開度α及び車速Ｖに対応する目標駆動モータトルクＴＭ* を算出し、該目標駆動モータトルクＴＭ* を駆動モータ制御装置４９に送る。該駆動モータ制御装置４９内の図示されない電流指令発生手段は、図示されない駆動モータ回転数センサによって検出された駆動モータ回転数に基づいて駆動モータトルクＴＭを算出し、該駆動モータトルクＴＭと前記目標駆動モータトルクＴＭ* との偏差が０になるように、電流指令ＩＭを発生させ、該電流指令ＩＭを駆動モータ２５に送り、該駆動モータ２５を駆動する。
【００４２】
一方、車速Ｖが前記エンジン始動車速ＶＥ以上である場合、又は車速Ｖが上限車速Ｖ* MAX より高い場合、車両制御装置５１内の図示されないモード選択手段は、図８に示されるように、モータ・エンジン駆動モードを選択し、図示されない始動手段によってエンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送り、エンジン制御装置４６を作動させ、エンジン１１のオンを設定する。
【００４３】
次に、車両制御装置５１は、図示されない発電機モータ回転数センサによって検出された発電機モータ回転数ＮＧ、及びバッテリ残量ＳＯＣを読み込む。そして、車両制御装置５１内の図示されない目標発電機モータ回転数検出手段は、図１０に示される目標発電機モータ回転数マップを参照して、前記アクセル開度α及びバッテリ残量ＳＯＣに対応する目標発電機モータ回転数ＮＧ* を算出する。
【００４４】
なお、前記目標発電機モータ回転数マップは、バッテリ残量ＳＯＣが少なくなるに従って、また、アクセル開度αが大きくなるに従って、目標発電機モータ回転数ＮＧ* が大きくなるように設定されている。すなわち、バッテリ残量ＳＯＣが少なくなると、発電量を多くしてバッテリ４３を回復させ、アクセル開度αが大きくなると、バッテリ４３の消耗が激しくなるので、発電量を多くしてバッテリ残量ＳＯＣが少なくなるのを防止するようにしている。
【００４５】
そして、発電機モータ１６が低速で回転する場合には、発電機モータ１６の効率が低下するので、目標発電機モータ回転数ＮＧ* が１５００〔ｒｐｍ〕以下になると、ブレーキＢが係合させられて発電機モータ１６が停止させられる。この場合、前記モード選択手段は、図８に示されるように、パラレルモードを選択し、ハイブリッド型車両を走行させる。
【００４６】
ところで、前記エンジン１１及び発電機モータ１６のうちの少なくとも一方が駆動されると、エンジントルクＴＥ及び発電機モータトルクＴＧのうちの少なくとも一方がリングギヤトルクＴＲとしてリングギヤＲから出力される。そして、前記リングギヤトルクＴＲが駆動輪に伝達されると、走行フィーリングが低下してしまう。そこで、リングギヤトルクＴＲの分だけ駆動モータトルクＴＭを補正するようにしている。
【００４７】
前記エンジントルクＴＥを求めるのは困難であるのに対して、発電機モータトルクＴＧは、発電機モータ回転数ＮＧに基づいて算出することができるので容易に求めることができる。そこで、前記発電機モータ制御装置４７内の図示されない発電機モータトルク算出手段は、図１１に示される発電機モータトルクマップを参照し、発電機モータ回転数ＮＧに対応する発電機モータトルクＴＧを算出し、該発電機モータトルクＴＧを車両制御装置５１に送る。そして、該車両制御装置５１内の図示されない駆動モータトルク補正値算出手段は、前記発電機モータ制御装置４７から送られた発電機モータトルクＴＧ、及びサンギヤＳ（図２）の歯数に対する第２カウンタドライブギヤ２７の歯数の比、すなわち、発電機モータ１６と駆動モータ２５との間のギヤ比γ１に基づいて駆動モータトルク補正値δＴＭを算出し、該駆動モータトルク補正値δＴＭを前記目標駆動モータトルクＴＭ* と共に駆動モータ制御装置４９に送る。
【００４８】
この場合、前記駆動モータトルク補正値δＴＭは次のように算出される。
【００４９】
すなわち、発電機モータ１６のイナーシャをＩｎＧとし、発電機モータ１６の角加速度（回転変化率）をαＧとしたとき、サンギヤＳに加わるサンギヤトルクＴＳは、
ＴＳ＝ＴＧ＋ＩｎＧ・αＧ
になる。なお、前記角加速度αＧは極めて小さいので、サンギヤトルクＴＳと発電機モータトルクＴＧとを近似して、
ＴＳ＝ＴＧ
とすることができる。そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数の２倍であるとすると、リングギヤトルクＴＲはサンギヤトルクＴＳの２倍になる。
【００５０】
また、カウンタギヤ比、すなわち、カウンタドリブンギヤ３２の歯数に対する第２カウンタドライブギヤ２７の歯数の比をｉとすると、駆動モータトルク補正値δＴＭは、
0004062812.tif 000002
になる。なお、前記ギヤ比γ１は、
γ１＝２・ｉ
であるので、駆動モータトルク補正値δＴＭは、
δＴＭ＝γ１・ＴＧ
になる。
【００５１】
続いて、前記目標駆動モータトルク算出手段は、図９に示される目標駆動モータトルクマップを参照し、トルク変動を考慮していない場合の、アクセル開度α及び車速Ｖに対応する目標駆動モータトルクＴＭ* を算出する。
【００５２】
そして、前述されたように、車両制御装置５１から駆動モータトルク補正値δＴＭ及び目標駆動モータトルクＴＭ* が送られてくると、前記駆動モータ制御装置４９内の図示されない駆動モータ指令値算出手段は、前記目標駆動モータトルクＴＭ* から駆動モータトルク補正値δＴＭを減算して駆動モータトルク指令値ＳＴＭ* 
ＳＴＭ* ＝ＴＭ* −δＴＭ
を算出する。
【００５３】
続いて、前記電流指令発生手段は、前記駆動モータトルクＴＭと前記駆動モータトルク指令値ＳＴＭ* との偏差ΔＴＭが０になるように、電流指令ＩＭを発生させ、該電流指令ＩＭを駆動モータ２５に送って駆動モータ２５を駆動する。
【００５４】
一方、発電機モータ制御装置４７内の図示されない電流指令発生手段は、図示されない発電機モータ回転数センサによって検出された発電機モータ回転数ＮＧと前記目標発電機モータ回転数ＮＧ* との偏差ΔＮＧが０になるように、電流指令ＩＧを発生させ、該電流指令ＩＧを発電機モータ１６に送って発電機モータ１６を駆動する。
【００５５】
このようにして、前記始動手段によって発電機モータ１６が駆動されると、発電機モータ回転数ＮＧが制限され、回転の方向が負から正に変わるが、それに伴ってエンジン１１が回転させられ、次第にエンジン回転数ＮＥが高くなる。
【００５６】
そこで、エンジン制御装置４６は、前記エンジン回転数センサによって検出されたエンジン回転数ＮＥを読み込み、前記車両制御装置５１に送る。そして、前記始動手段は、エンジン回転数ＮＥが、エンジン１１を点火することが可能な点火回転数ＮＥ* に到達しているかどうか、すなわち、エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ* より高いかどうかを判断し、エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ* より高い場合、エンジン１１を点火し始動する。なお、冷却水温度ＴＥＧが−１０〔℃〕以下である場合、エンジン制御装置４６は、始動キーによってハイブリッド型車両が始動されたとき（車両始動時）にエンジン１１を点火し始動する。
【００５７】
続いて、エンジン制御装置４６は、目標発電機モータ回転数ＮＧ* からプラネタリギヤユニット１３のギヤ比を考慮して目標エンジン回転数を算出する。そして、エンジン制御装置４６は、図１２に示されるスロットル開度マップを参照し、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数になるように、スロットル開度θでエンジン１１を駆動する。前記スロットル開度マップは、燃費が最良になるようにあらかじめ設定される。
【００５８】
なお、エンジン１１を点火し始動させることができない場合、ブレーキＢを係合させたり、図示されない発電機クラッチを係合させたりしてエンジン１１を始動させることもできる。
【００５９】
ところで、ハイブリッド型車両の周囲の温度が低いと、エンジン１１の潤滑油の粘性が高くなり、エンジン１１が十分に潤滑されなくなる。したがって、摩擦抵抗が大きくなり、発電機モータ１６に加わる負荷が大きくなるので、発電機モータ１６の始動トルクが不足し、エンジン１１の始動が困難になってしまう。ところが、本実施の形態においては、前述されたように、上限車速Ｖ* MAX が冷却水温度ＴＥＧに対応させて低くされるので、ハイブリッド型車両の周囲の温度が低くなるのに伴い、低車速領域でエンジン１１が点火され始動されるようになる。
【００６０】
この場合、車速Ｖが低いと、出力回転数ＮＯＵＴが低くなるが、図４に示されるように、出力回転数ＮＯＵＴと発電機モータ回転数ＮＧとが比例するので、出力回転数ＮＯＵＴが低くなると、発電機モータ回転数ＮＧも低くなる。そして、図１１に示されるように、発電機モータ回転数ＮＧが低いほど発電機モータトルクＴＧが大きくなる。
【００６１】
したがって、低車速領域でエンジン１１を点火すると、発電機モータ１６の始動トルクを確保することができ、エンジン１１を容易に、かつ、迅速に始動することができ、所定のエンジン回転数ＮＥに立ち上げることができる。そして、エンジン１１を迅速に始動させることができる分だけ、排ガスを少なくすることができる。
【００６２】
なお、本実施の形態においては、車速Ｖがエンジン始動車速ＶＥ以上である場合、又は車速Ｖが上限車速Ｖ* MAX より高い場合、車両制御装置５１は、モータ・エンジン駆動モードを選択するようになっているが、駆動輪で必要とされる必要エネルギーＥ１（駆動輪で必要とされる駆動トルク×駆動輪の回転数）に基づいて、モータ・エンジン駆動モードを選択することもできる。
【００６３】
その場合、前記車両制御装置５１内の図示されない必要エネルギー算出手段は、図示されない必要エネルギーマップを参照し、前記アクセル開度α及び車速Ｖに対応する必要エネルギーＥ１を算出する。そして、前記車両制御装置５１内の図示されない充電要求エネルギー算出手段は、前記バッテリ残量ＳＯＣを読み込み、図示されない充電要求エネルギーマップを参照して、バッテリ残量ＳＯＣに対応して必要になる充電要求エネルギーを算出する。次に、前記始動条件成立判断手段は、前記必要エネルギーＥ１、充電要求エネルギー、及びシステムにおけるエネルギー損失を考慮して、最終的に駆動輪で必要になる必要エネルギーＥを算出し、該必要エネルギーＥ１があらかじめ設定された閾（しきい）値ＥR より大きいかどうかを判断し、必要エネルギーＥ１が閾値ＥR より大きい場合に第１の始動条件が成立したと判断する。
【００６４】
また、本実施の形態においては、前記発電機モータ制御装置４７から送られた発電機モータトルクＴＧに基づいて駆動モータトルク補正値δＴＭを算出し、該駆動モータトルク補正値δＴＭに基づいて駆動モータトルク指令値ＳＴＭ* を算出し、電流指令ＩＭを発生させるようになっているが、発電機モータトルクＴＧに基づいて、発電機モータ１６を駆動するのに伴ってエンジン１１から出力されて駆動輪に伝達されるエンジントルクＴＥを算出するとともに、前記必要エネルギーＥ１を駆動輪の回転数で除算して駆動輪で必要とされる駆動トルクを算出し、該駆動トルクから前記エンジントルクＴＥを減算することによって目標駆動モータトルクＴＭ* を算出することもできる。なお、この場合、目標駆動モータトルクＴＭ* を駆動モータトルク指令値ＳＴＭ* にすることができる。
【００６５】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  アクセル開度α及び車速Ｖを読み込む。
ステップＳ２  車速Ｖがエンジン始動車速ＶＥ以上であるかどうかを判断する  。車速Ｖがエンジン始動車速ＶＥ以上である場合はステップＳ６に、車速Ｖがエンジン始動車速ＶＥより低い場合はステップＳ３に進む。
ステップＳ３  モータ駆動モードを選択する。
ステップＳ４  冷却水温度ＴＥＧを読み込む。
ステップＳ５  車速Ｖが上限車速Ｖ* MAX より高いかどうかを判断する。車速Ｖが上限車速Ｖ* MAX より高い場合はステップＳ６に進み、車速Ｖが上限車速Ｖ* MAX 以下である場合はリターンする。
ステップＳ６  エンジン制御装置４６を作動させる。
ステップＳ７  発電機モータ回転数ＮＧ及びバッテリ残量ＳＯＣを読み込む。
ステップＳ８  目標発電機モータ回転数ＮＧ* を演算する。
ステップＳ９  駆動モータトルク補正値δＴＭを演算する。
ステップＳ１０  発電機モータ１６及び駆動モータ２５を駆動する。
ステップＳ１１  エンジン回転数ＮＥを読み込む。
ステップＳ１２  エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ* より高いかどうかを  判断する。エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ* より高い場合はステップＳ１３に進み、エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ* 以下の場合はリターンする。
ステップＳ１３  エンジン１１を点火し、リターンする。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００６７】
図１３は本発明の第２の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【００６８】
図において、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は該エンジン１１の回転が伝達される出力軸、６６は該出力軸１２に接続された発電機モータとしての二重回転型発電機（Ｇ）、１４は該二重回転型発電機６６に接続された出力軸、７５は該出力軸１４に固定されたカウンタドライブギヤである。
【００６９】
前記二重回転型発電機６６は、回転自在に配設された第１の回転子としてのステータ７２、該ステータ７２の内側において回転自在に配設された第２の回転子としてのロータ７１、及び該ロータ７１に巻装されたコイル７３から成る。この場合、前記ステータ７２は図示されないケースに固定されておらず、前記出力軸１２を介してエンジン１１と連結される。また、ロータ７１は出力軸１４を介して図示されない駆動輪と連結されるとともに、クラッチＣを介してステータ７２と連結される。前記二重回転型発電機６６は、出力軸１２を介して伝達される回転によって電力を発生させる。前記コイル７３は図示されないバッテリに接続され、該バッテリに電流を供給して充電する。なお、前記クラッチＣを係合させることによってエンジンブレーキを効かせることができる。
【００７０】
また、２５は前記バッテリからの電流を受けて回転を発生させる駆動モータ（Ｍ）である。該駆動モータ２５は、前記出力軸１４に固定され、回転自在に配設されたロータ３７、該ロータ３７の周囲に配設されたステータ３８、及び該ステータ３８に巻装されたコイル３９から成る。前記駆動モータ２５は、コイル３９に供給される電流によってトルクを発生させる。そのために、前記コイル３９は前記バッテリに接続され、該バッテリから電流が供給されるようになっている。また、ハイブリッド型車両の減速状態において、前記駆動モータ２５は、前記駆動輪からの回転を受けて回生電流を発生させ、前記バッテリに回生電流を供給して充電する。
【００７１】
そして、前記エンジン１１の回転と同じ方向に前記駆動輪を回転させるためにカウンタシャフト３１が配設され、該カウンタシャフト３１にカウンタドリブンギヤ３２が固定される。また、該カウンタドリブンギヤ３２と前記カウンタドライブギヤ７５とが噛合させられ、該カウンタドライブギヤ７５の回転が反転されてカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっている。
【００７２】
さらに、前記カウンタシャフト３１には前記カウンタドリブンギヤ３２より歯数の少ないデフピニオンギヤ３３が固定される。そして、デフリングギヤ３５が配設され、該デフリングギヤ３５とデフピニオンギヤ３３とが噛合させられる。また、前記デフリングギヤ３５にディファレンシャル装置３６が固定され、デフリングギヤ３５に伝達された回転が前記ディファレンシャル装置３６によって分配され、駆動輪に伝達される。
【００７３】
この場合、車速情報としての車速Ｖを検出する回転数検出手段としての図示されないセンサが前記出力軸１４に臨ませて配設され、前記センサによって検出された車速Ｖに基づいて、エンジン回転数ＮＥが制御される。この場合も第１の実施の形態と同様の制御を行うことができる。すなわち、低車速領域においては二重回転型発電機６６を相対回転数が低い状態でモータとして駆動することができるので、エンジン始動トルクを十分に確保することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ハイブリッド型車両においては、発電機モータと、駆動輪と連結された駆動モータと、第１の歯車要素がエンジンと、第２の歯車要素が前記発電機モータと、第３の歯車要素が前記駆動輪と連結された差動歯車装置と、前記エンジンの温度を検出する温度検出手段と、車速に基づいて、前記エンジンを始動する始動条件が成立したかどうかを判断する始動条件成立判断手段と、始動条件が成立したときに発電機モータ回転数を制御することによって前記エンジンを始動する始動手段と、前記温度検出手段によって検出されたエンジンの温度に対応させて始動条件を変更し、エンジンを始動するための車速を低くする始動条件変更手段とを有する。
【００７５】
この場合、温度検出手段によって検出されたエンジンの温度に対応させて始動条件が変更されるので、発電機モータ回転数を低くし、発電機モータトルクを大きくしてエンジンを点火することができる。
【００７６】
したがって、周囲の温度が低い場合でもエンジンを容易に、かつ、迅速に始動することができ、所定のエンジン回転数に立ち上げることができる。そして、エンジンを迅速に始動させることができる分だけ、排ガスを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の制御ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの作動説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるモータ駆動モード時の速度線図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるモータ・エンジン駆動モード時の速度線図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態における上限車速マップを示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるモード選択図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における目標駆動モータトルクマップを示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における目標発電機モータ回転数マップを示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における発電機モータトルクマップを示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態におけるスロットル開度マップを示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【符号の説明】
１１    エンジン
１３    プラネタリギヤユニット
１６    発電機モータ
２５    駆動モータ
５１    車両制御装置
６１    温度センサ
６６    二重回転型発電機
７１    ロータ
７２    ステータ
ＣＲ    キャリヤ
Ｅ１    必要エネルギー
ＴＥＧ    冷却水温度
ＮＧ    発電機モータ回転数
Ｒ    リングギヤ
Ｓ    サンギヤ
ＳＯＣ    バッテリ残量
Ｖ    車速
α    アクセル開度
【図１】
0004062812.tif 000003
【図２】
0004062812.tif 000004
【図３】
0004062812.tif 000005
【図４】
0004062812.tif 000006
【図５】
0004062812.tif 000007
【図６】
0004062812.tif 000008
【図７】
0004062812.tif 000009
【図８】
0004062812.tif 000010
【図９】
0004062812.tif 000011
【図１０】
0004062812.tif 000012
【図１１】
0004062812.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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