(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド型車両装置において、
内燃機関と、
該内燃機関に主動力断続装置を介して接続された主回転電機と、
電動機と発電機とのどちらか一方の機能又は両機能を備えた補助回転電機と、
該補助回転電機の動力と前記内燃機関の動力とを断続する補助動力断続装置と、
前記内燃機関及び前記主回転電機の出力を変速して出力する自動変速機と、
該自動変速機に供給される作動用流体圧及び潤滑用流体圧を吐出する流体ポンプと、
前記補助回転電機によって充電されるバッテリとを備え、
前記流体ポンプの入力軸は前記補助回転電機の出力軸に接続されており、
前記内燃機関の動力で車両を駆動し、前記バッテリを充電する場合には、前記補助動力断続装置を接続状態とし、前記内燃機関の動力で前記補助回転電機を発電機として駆動して前記バッテリを充電すると共に、前記内燃機関の動力で前記流体ポンプを駆動して前記流体ポンプの吐出量を前記内燃機関の回転速度で制御し、
車両の停車中において前記内燃機関を始動する場合には、前記補助動力断続装置を接続状態とし、前記補助回転電機の動力で前記内燃機関を駆動すると共に、前記補助回転電機の動力で前記流体ポンプを駆動し、
前記主回転電機の動力で車両を駆動しながら前記内燃機関を始動する場合には、前記補助動力断続装置を中間接続状態として前記補助回転電機の回転速度を一定とし、この補助回転電機の動力で前記流体ポンプを駆動しながら前記内燃機関を駆動し、
前記内燃機関の動力又は前記主回転電機の動力で車両を駆動する場合には、前記補助動力断続装置を切断状態とし、前記補助回転電機の動力で前記流体ポンプを駆動する
ことを特徴とするハイブリッド型車両装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド型車両装置において、
前記補助回転電機の出力軸には、制動倍力装置の負圧発生ポンプ又は空調用コンプレッサを含む車両用補機が接続されている
ことを特徴とするハイブリッド型車両装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関と、電動機と発電機とのどちらか一方の機能又は両機能を備えた回転電機とを有し、これらの出力トルクを自動変速機を介して車輪に伝達することにより、内燃機関及び回転電機の何れか一方又は双方で走行駆動力を得るようにしたハイブリッド車両の車両装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンと回転電機を併用したハイブリッド型車両が提供されている。その中にエンジンと回転電機の出力を併用して駆動輪に動力を伝えるパラレル（並行）方式のハイブリッド型車両がある。例えば、特許第２８９３２６２号公報によれば、エンジンと回転電機の動力を遊星歯車で結合し駆動輪に伝え、エンジン停止時の補記駆動をエンジンを介し回転電機の駆動力で行なう方法が知られている。また特開平１１−１８９０７３号公報によれば、エンジンと回転電機の動力をベルト式無段変速機を介し駆動輪へ伝え、エンジン始動用兼発電用回転電機を持ち、またベルト式無段変速機の変速用油圧を別置きモータで発生させることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許第２８９３２６２号公報記載の方法では、回転電機の出力をエンジンを回すための動力に取られてしまうため、回転電機を大きくする必要が有った。
【０００４】
また、特開平１１−１８９０７３号公報記載の方法では、油圧発生用の別置きモータが必要となるため、モータを配置するためのスペースが取られてしまい、またモータを駆動するための制御装置が必要となるため、システムの小型化、低コスト化に不利であった。
【０００５】
本発明の目的は、補機が接続される回転電機を小型化できるハイブリッド車両装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、モータの数を少なくして、システムの小型化、低コスト化を可能とするハイブリッド車両装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、以下の本発明により達成される。
（１）ハイブリッド型車両装置において、内燃機関と、該内燃機関に主動力断続装置を介して接続された主回転電機と、電動機と発電機とのどちらか一方の機能又は両機能を備えた補助回転電機と、該補助回転電機の動力と前記内燃機関の動力とを断続する補助動力断続装置と、前記内燃機関及び前記主回転電機の出力を変速して出力する自動変速機と、該自動変速機に供給される作動用流体圧及び潤滑用流体圧を吐出する流体ポンプと、前記補助回転電機によって充電されるバッテリとを備え、前記流体ポンプの入力軸は前記補助回転電機の出力軸に接続されており、前記内燃機関の動力で車両を駆動し、前記バッテリを充電する場合には、前記補助動力断続装置を接続状態とし、前記内燃機関の動力で前記補助回転電機を発電機として駆動して前記バッテリを充電すると共に、前記内燃機関の動力で前記流体ポンプを駆動して前記流体ポンプの吐出量を前記内燃機関の回転速度で制御し、車両の停車中において前記内燃機関を始動する場合には、前記補助動力断続装置を接続状態とし、前記補助回転電機の動力で前記内燃機関を駆動すると共に、前記補助回転電機の動力で前記流体ポンプを駆動し、前記主回転電機の動力で車両を駆動しながら前記内燃機関を始動する場合には、前記補助動力断続装置を中間接続状態として前記補助回転電機の回転速度を一定とし、前記補助回転電機の動力で前記流体ポンプを駆動しながら前記内燃機関を駆動し、前記内燃機関の動力又は前記主回転電機の動力で車両を駆動する場合には、前記補助動力断続装置を切断状態とし、前記補助回転電機の動力で前記流体ポンプを駆動することを特徴とするハイブリッド型車両装置とすることである。
（２）上記（１）において、前記補助回転電機の出力軸には、制動倍力装置の負圧発生ポンプ又は空調用コンプレッサを含む車両用補機が接続されていることを特徴とするハイブリッド型車両装置とすることである。
【０００８】
本発明によれば、補機が接続される回転電機をエンジンの出力軸から切り離すことができる断続装置を設けることで、回転電機の出力を補機の駆動のみに使用できるため、補機用の回転電機を小型化できる。また、内燃機関の停止時間が長くなり、排気ガスの削減、燃料消費の削減が可能となる。
【０００９】
また、油圧発生ポンプなどの補機の入力軸をエンジン始動兼発電用回転電機の出力軸にすることで、回転電機、制御装置を削減でき、システムの小型化、低コスト化が可能となる。また、補助回転電機による機械損失、電気損失を削減でき、システム効率が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例になるハイブリッド車両装置について、添付図面に基づき詳細に説明する。図1に本発明のハイブリッド車両装置のシステム構成の一例を示す。本発明のハイブリッド車両装置は、内燃機関１と、電動機と発電機とのどちらか一方の機能又は両機能を備えた車両走行用の主回転電機２と、前記内燃機関１を入力軸に、前記主回転電機２を入力軸に接続し、減速機１０を介し駆動輪１１を出力軸に連結したベルト式自動変速機３と、前記内燃機関１の動力と主回転電機２の動力を断続する主動力断続装置４と、前記ベルト式自動変速機３に供給される作動用流体圧及び潤滑用流体圧を吐出する流体ポンプ５とを備えている。また、前記内燃機関１の出力軸に接続した電動機と発電機とのどちらか一方の機能又は両機能を備えた補助回転電機６と、前記内燃機関１の動力と補助回転電機６の動力を断続する補助動力断続装置７と、前記内燃機関１、前記主回転電機２、補助回転電機６、前記主動力断続装置４、補助動力断続装置７のそれぞれの制御を行なう制御装置とを備えている。前記流体ポンプ５は前記補助回転電機６の出力軸に接続されている。
【００１１】
以上の構成になる本発明のハイブリッド型車両装置は、以下のように動作する。車両の走行は内燃機関１と主回転電機２によって行われる。通常走行時は主動力断続装置４を接続し内燃機関１を動力源とし走行する。停車時には内燃機関１を停止する。発進時、クリープ時、後退時には主動力断続装置４を切断し主回転電機２で走行する。さらに、加速時は必要に応じ内燃機関１を補助回転電機６で始動し主動力断続装置４を接続し内燃機関１と主回転電機２の動力で走行する。また減速時には主動力断続装置４を接続し内燃機関１でのエンジンブレーキと主回転電機２を発電機として使用しエネルギーを回収することによる制動力で減速を補助する。またバッテリの充電量が少ない場合には補助回転電機６を内燃機関１で駆動し発電機として使用しバッテリへ充電を行なう。以上により車両停止時に内燃機関を停止することができ、排気ガスの削減、燃料消費の削減を行なう。
【００１２】
前記したように従来の内燃機関の車両では、内燃機関を停止する期間がある。この内燃機関停止期間には従来内燃機関を動力源としていたベルト式自動変速機の油圧用流体ポンプ、空調機用コンプレッサ、制動倍力装置の負圧発生ポンプ等車両走行に必要な補機類の駆動源が必要となる。
【００１３】
従来のハイブリッドシステムでは補機を内燃機関で駆動する方法が取られており、停車中に補機駆動のために内燃機関を駆動しており本来の目的に反することとなっていた。また別置き回転電機で補機を駆動する方法も取られているが、回転電機を設置するスペースが必要であり、またその回転電機を制御するための制御装置が必要となってしまうため、構成部品が多くなり、システムの小型化、低コスト化に不利であった。
【００１４】
そこで、本発明では、内燃機関始動、発電用の補助回転電機６の出力軸へ補機を接続し、内燃機関停止時の補機の駆動源とする。またこのためには内燃機関１と補助回転電機６の動力の断続が可能なように補助動力断続装置７を設ける。
【００１５】
以下に表１を用いて、補機がベルト式自動変速機の作動用流体圧及び潤滑用流体圧を吐出する流体ポンプの場合の補助回転電機６（以下補助電動機）と補助動力断続装置７（以下補助クラッチ）と補機の動作状況を説明する。表１は、本発明の一実施例のシステム動作表である。流体ポンプは車両走行中変速機の潤滑、変速動作のため常に作動させる必要が有り、また変速動作時には一時的に吐出量を増加させる必要がある。
【００１６】
【表１】
0003737684.tif 000002
【００１７】
（１）運転モード１では、補助電動機はエンジンからの動力を受け発電機として使用されバッテリの充電を行なう。この時、流体ポンプは補助電動機と共にエンジンにより駆動され、吐出量はエンジン回転速度により制御される。
（２）運転モード２では、補助電動機はエンジンを始動するため電動機として使用される。車両は停車中のため流体ポンプの吐出量の制御は必要ない。
（３）運転モード３では、主電動機による走行中にエンジンを始動するモードで、かつ加速中であるため流体ポンプの吐出量も多く必要な場合である。エンジン始動時の負荷増加による補助電動機の回転速度低下を防止するため、補助クラッチは中間接続とし回転速度を一定に保ち流体ポンプの吐出量を確保しつつエンジンを始動する。
（４）運転モード４では、主電動機による走行時のエンジン停止時に、流体ポンプの吐出量を確保するため、補助クラッチを切断し補助電動機で流体ポンプを駆動する。またエンジンでの走行時もまた、補助クラッチを切断し補助電動機で流体ポンプを駆動する。補助クラッチを切断することでエンジンにより不要に回転させられる補助電動機の高速回転時の機械損失、電気損失を減少させる。但し、運転モード４の時にバッテリの充電量が少ないと判断された場合には運転モード１に移行する。
【００１８】
以上は補助回転電機にベルト式自動変速機用の流体ポンプを接続した場合の動作内容を示したが、補助電動機に接続される補機が空調機用コンプレッサ、制動倍力装置の負圧発生ポンプ等でも同様な動作内容で、エンジン停止時であっても補機を駆動可能なシステムとなる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、補機が接続される回転電機をエンジンの出力軸から切り離すことができる断続装置を設けることで、回転電機の出力を補機の駆動のみに使用できるため、補機用の回転電機を小型化できる。また、内燃機関の停止時間が長くなり、排気ガスの削減、燃料消費の削減が可能となる。
【００２０】
また、油圧発生ポンプなどの補機の入力軸をエンジン始動兼発電用回転電機の出力軸にすることで、回転電機、制御装置を削減でき、システムの小型化、低コスト化が可能となる。また、補助回転電機による機械損失、電気損失を削減でき、システム効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のシステム構成図である。
【符号の説明】
１  内燃機関
２  主回転電機
３  自動変速機
４  主動力断続装置
５  流体ポンプ
６  補助回転電機
７  補助動力断続装置
８  補機
９  制御装置
１０  減速機
１１  駆動輪
１２  変速制御弁
【図１】
0003737684.tif 000003