(57)【要約】【課題】モータの慣性ロスを低減するハイブリッド車両を提供する。【解決手段】動力源としてエンジン１２とモータ２２を備えるハイブリッド車両１であって、車体２の後部に設けられる後後輪７と、この後後輪７に回転を伝達する後後車軸８と、この後後車軸８を駆動するエンジン１２と、車体２の後部に後後輪７の前方に並んで設けられる前後輪５と、この前後輪５に回転を伝達する前後車軸６と、この前後車軸６を駆動するモータ２２と、車体２に対して前後輪５を昇降する昇降機３０とを備え、モータ２２の力行モード及び回生モードにて前後輪５を接地させる一方、モータ２２の停止モードにて前後輪５を路面から離す構成とした。【選択図】図１
2010143430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源としてエンジンとモータを備えるハイブリッド車両であって、
車体の後部に設けられる後後輪と、
この後後輪に回転を伝達する後後車軸と、
この後後車軸を駆動するエンジンと、
前記車体の後部に前記後後輪の前方に並んで設けられる前後輪と、
この前後輪に回転を伝達する前後車軸と、
この前後車軸を駆動するモータと、
前記車体に対して前記前後輪を昇降する昇降機とを備え、
前記モータの力行モード及び回生モードに前記前後輪を接地させる一方、前記モータの停止モードに前記前後輪を路面から離すことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
走行時に停止モードから回生モードに切り換えられる走行時回生切換モードとして、前記昇降機が前記前後車軸を降ろして前記前後輪を接地させる前に、前記モータが前記前後車軸の駆動を停止することを特徴とする請求項１に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、動力源としてエンジンとモータとを併用するハイブリッド車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のハイブリッド車両として、例えば、特許文献１には、モータの回転をクラッチを介してトランスミッション軸に伝えるパラレル式のシステムが開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、モータをトランスミッション軸上に設けた、シリーズ式のシステムが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２８５６７１号公報
【特許文献２】特開２００８−２９０６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来のシリーズ式のハイブリッド車両にあっては、モータをトランスミッション軸等の動力伝達経路から切り離すことができないため、エンジンのみで走行する場合、モータの慣性によるロスが発生し、このモータの慣性ロスは特に高速走行時に顕著となる。
【０００５】
これを回避する方法として、パラレル式のハイブリッド車両にあっては、クラッチを介してモータを動力伝達経路から切り離すことにより、モータの慣性ロスを無くすことができる。
【０００６】
しかしながら、従来のパラレル式のハイブリッド車両にあっては、クラッチを接続する際、モータ軸とトランスミッション軸の回転を同期させる必要があり、この回転同期に費やされるエネルギは、モータの慣性ロスによって消費されるエネルギよりも大きくなってしまうという問題点があった。このため、従来のパラレル式のハイブリッド車両にあっては、市街地等における走行条件では、モータのクラッチを切断することができず、モータの慣性ロスを無くすことができなかった。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、モータの慣性ロスを低減する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】
【０００８】
本発明では、動力源としてエンジンとモータを備えるハイブリッド車両であって、車体の後部に設けられる後後輪と、この後後輪に回転を伝達する後後車軸と、この後後車軸を駆動するエンジンと、車体の後部に後後輪の前方に並んで設けられる前後輪と、この前後輪に回転を伝達する前後車軸と、この前後車軸を駆動するモータと、車体に対して前後輪を昇降する昇降機とを備え、モータの力行モード及び回生モードにて前後輪を接地させる一方、モータの停止モードにて前後輪を路面から離す構成とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、モータの停止モードでは、例えば車両の定常走行時に、モータの作動を停止し、昇降機が前後車軸を引き上げて前後輪を路面から離すことにより、モータ、前後車軸、前後輪の慣性によるエネルギ損失を無くし、エンジンの燃料消費量を低減することができる。
【００１０】
また、モータが前後車軸を駆動する駆動系統は、エンジンが後後車軸を駆動する駆動系統と回転を伝達する機構を持たないため、現行のトラック等の３軸車両に適用することが容易に行える。
【００１１】
さらに、モータが前後車軸を駆動する駆動系統にクラッチ等の動力切断機構を設ける必要がなく、構造の簡素化がはかれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１の（ａ）は、ハイブリッド車両１の概略構成を示す側面図であり、図１の（ｂ）は、ハイブリッド車両１に備えられる駆動システムの構成を示すブロック図である。
【００１４】
ハイブリッド車両１は、例えば大型トラック等の３軸車両であり、車体２に左右の前輪３に回転を伝達する前車軸４と、左右の前後輪５に回転を伝達する前後車軸６と、左右の後後輪７に回転を伝達する後後車軸８とを備える。
【００１５】
前車軸４は、車体２の前部に配置される。左右の前輪３は、図示しない操舵機構によって操舵される。
【００１６】
後後車軸（Ａｘｌｅ１）８は、車体２の後部に配置される。後後車軸８は、エンジン（内燃機関）１２によって駆動される。後後輪７の駆動系統は、燃料タンク１１、エンジン１２、クラッチ１３、ブレーキ１４もトランスミッション１５、後後車軸８によって構成される。後後車軸８では、トランスミッション１５の出力軸の回転が図示しないプロペラシャフトからデファレンシャルギヤ及びドライブシャフトを介して左右の後後輪７に伝えられる。
【００１７】
エンジン１２は、燃料タンク１１から供給される燃料を燃焼し、回転力を発生する。エンジン１２は、例えばディーゼルエンジンまたは火花点火式エンジンが用いられる。
【００１８】
クラッチ１３はエンジン１２の出力軸とトランスミッション１５の入力軸の間に介装され、両者の接続、解除を行う。
【００１９】
ブレーキ１４は、車両の減速時に、後後車軸８の回転を制動する。
【００２０】
トランスミッション１５は、エンジン１２の回転を後後車軸８に伝達する減速比を調節する。トランスミッション１５が減速比を調節する作動は、運転者の操作による手動で行われるか、または図示しないアクチュエータによって自動的に行われる。
【００２１】
前後車軸（Ａｘｌｅ２）６は、後後車軸８より前方に並んで配置される。前後車軸６は、モータ（電動機）２２によって駆動される。前後輪５の駆動系統は、蓄電器２１、モータ２２、ギヤボックス２３、前後車軸６によって構成される。前後車軸６では、ギヤボックス２３の出力軸の回転が図示しないデファレンシャルギヤ及びドライブシャフトを介して左右の前後輪５に伝えられる。
【００２２】
蓄電器（ＥＳＳ）２１は、例えば化学反応を用いた各種蓄電池や電気二重相キャパシタが用いられる。
【００２３】
モータ２２は、蓄電器２１から供給される電力によって回転力を発生する。モータ２２は例えば三相同期電動機または三相誘導電動機等の交流機であり、図示しないインバータによって駆動される。インバータは蓄電器２１の直流充電電力を交流電力に変換してモータ２２へ供給するとともに、モータ２２の交流発電電力を直流電力に変換して蓄電要素に充電する。なお、モータ２２は交流機に限らず直流電動機を用い、ＤＣ／ＤＣコンバータによって駆動しても良い。
【００２４】
ギヤボックス２３は、モータ２２の回転を前後車軸６に減速して伝達する一方、車両の減速時に前後車軸６の回転をモータ２２に増速して伝達する。ギヤボックス２３は、モータ２２の回転を所定の減速比で減速して前後車軸６に伝達するが、これに限らず、減速比を運転条件に応じて調節する構成としてもよい。
【００２５】
ハイブリッド車両１は、車体２に対して前後輪５を昇降する昇降機３０を備える。この昇降機３０は、例えば前後輪５の懸架装置に備えられるエアバネによって構成される。昇降機３０は、エアバネを伸張作動させることによって、前後車軸６を車体２に対して下降させ、左右の前後輪５を接地させる。昇降機３０は、エアバネを収縮作動させることによって、前後車軸６を車体２に対して上昇させ、左右の前後輪５を路面から離す。
【００２６】
エンジン１２、モータ２２、昇降機３０等の作動は、コントローラ４０によって運転条件に応じて制御される。コントローラ４０は、運転条件として、図示しないブレーキスイッチ、アクセル開度センサ、クラッチ１３のポジションセンサ、トランスミッション１５シフトポジションセンサ、車速センサ、前後車軸６の高さを検出する位置センサ等の各検出信号を入力するとともに、エンジン制御ユニットからの情報信号に入力し、これらの信号に基づく運転条件に応じてインバータを介してモータ２２の作動を制御するとともに、エンジン制御ユニットに要求情報信号を出力してエンジン１２の運転を制御する。
【００２７】
以下、モータ２２及び昇降機３０の動作について説明する。
【００２８】
〔力行モード〕
例えば車両の発進時、加速時等に、エンジン１２が後後車軸８を回転駆動するとともに、昇降機３０が前後輪５を接地させており、モータ２２が前後車軸６を回転駆動する。これにより、モータ２２がエンジン１２の回転をアシストし、車両の発進加速性能を高められる。また、エンジン１２の燃料消費量が減らされる。
【００２９】
〔停止モード〕
例えば車両の定常走行時等に、エンジン１２が後後車軸８を回転駆動する一方、モータ２２の作動を停止し、昇降機３０が前後車軸６を引き上げて前後輪５を路面から離す。これにより、モータ２２、ギヤボックス２３、前後車軸６、前後輪５の慣性によるエネルギ損失を無くし、エンジン１２の燃料消費量の低減がはかれる。
【００３０】
なお、この停止モードは、モータ２２が力行及び回生発電を行わない状態時をいう。停止モードは、モータ２２の回転が停止した状態に限らず、モータ２２が慣性で回転している状態も含む。
【００３１】
〔回生モード〕
例えば車両の減速時等に、エンジン１２が後後車軸８を回転を制動するとともに、昇降機３０が前後車軸６を降ろして前後輪５を路面に転接させる。これにより、前後輪５が前後車軸６を回転駆動し、前後車軸６の回転がギヤボックス２３を介してモータ２２に増速して伝達される。これにより、モータ２２は回生発電を行い、発電電流を蓄電器２１に充電する。こうしてモータ２２が車両の減速エネルギを回収するとともに、ブレーキ１４の負担を軽減できる。
【００３２】
〔走行時回生切換モード〕
走行中に停止モードから回生モードに切り換えられる過程にて、モータ２２が予め前後車軸６を回転駆動することがなく、昇降機３０が前後車軸６を降ろして前後輪５を接地させ、前後輪５を路面から受ける反力によって回転させる。すなわち、昇降機３０が前後車軸６を降ろして前後輪５を接地させる前に、モータ２２は前後車軸６を回転駆動して前後輪５の回転速度を後後輪７に近づける回転合わせが行われない。これにより、従来のパラレル式ハイブリッド車両のように回転合わせに費やされる電力が削減され、車両のエネルギ損失を抑えられる。
【００３３】
以上のように、本実施の形態では、動力源としてエンジン１２とモータ２２を備えるハイブリッド車両１であって、車体２の後部に設けられる後後輪７と、この後後輪７に回転を伝達する後後車軸８と、この後後車軸８を駆動するエンジン１２と、車体２の後部に後後輪７の前方に並んで設けられる前後輪５と、この前後輪５に回転を伝達する前後車軸６と、この前後車軸６を駆動するモータ２２と、車体２に対して前後輪５を昇降する昇降機３０とを備え、モータ２２の力行モード及び回生モードにて前後輪５を接地させる一方、モータ２２の停止モードにて前後輪５を路面から離す構成とした。
【００３４】
上記構成に基づき、停止モードでは、例えば車両の定常走行時に、モータ２２の作動を停止し、昇降機３０が前後車軸６を引き上げて前後輪５を路面から離すことにより、モータ２２、前後車軸６、前後輪５の慣性によるエネルギ損失を無くし、エンジン１２の燃料消費量を低減することができる。
【００３５】
また、モータ２２が前後車軸６を駆動する駆動系統は、エンジン１２が後後車軸８を駆動する駆動系統と回転を伝達する機構を持たないため、現行のトラック等の３軸車両に適用することが容易に行える。
【００３６】
さらに、モータ２２が前後車軸６を駆動する駆動系統にクラッチ等を設ける必要がなく、構造の簡素化がはかれる。
【００３７】
さらに、本実施の形態では、走行時に停止モードから回生モードに切り換えられる走行時回生切換モードとして、昇降機３０が前後車軸６を降ろして前後輪５を接地させる前に、モータ２２が前後車軸６の駆動を停止する構成とした。
【００３８】
上記構成に基づき、前後輪５の回転速度を後後輪７に近づける回転合わせが行われない。前後輪５を路面から受ける反力によって回転させることにより、回転合わせに費やされる電力が削減され、車両のエネルギ損失を抑えられる。
【００３９】
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（ａ）はハイブリッド車両の概略構成を示す側面図であり、（ｂ）は、ハイブリッド車両に備えられる駆動システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    ハイブリッド車両
２    車体
３    前輪
４    前車軸
５    前後輪
６    前後車軸
７    後後輪
８    後後車軸
１１    燃料タンク
１２    エンジン（内燃機関）
１３    クラッチ
１４    ブレーキ
１５    トランスミッション
２１    蓄電器
２２    モータ（電動機）
２３    ギヤボックス
３０    昇降機
４０    コントローラ
【図１】
2010143430.tif 000003