(57)【要約】【課題】ハイブリッド自動車のモータジェネレータを利用して旋回時におけるローリングそのものを直接制御し得るようにする。【解決手段】エンジン１とモータジェネレータ２を併用し且つ該モータジェネレータ２のロータ３の回転軸Ａが車両前後方向に向けられたハイブリッド自動車のローリング抑制方法に関し、ハイブリッド自動車の旋回時における挙動を各種センサ（ヨーレイトセンサ７、操舵角センサ８、Ｇセンサ９）により検出し、これらの検出値に基づきロールモーメントが所要時間後に所定値を超えることが判定された時に、エンジン１とモータジェネレータ２との間のクラッチ４を断ち且つ変速機５のギヤポジションをニュートラルに変え、モータジェネレータ２のロータ３の回転数を変化させてロール方向に角加速度を発生させることによりステータ１２側にロールモーメントを打ち消す反力モーメントを発生させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとモータジェネレータを併用し且つ該モータジェネレータのロータの回転軸が車両前後方向に向けられたハイブリッド自動車のローリング抑制方法であって、ハイブリッド自動車の旋回時における挙動を各種センサにより検出し、該各種センサの検出値に基づきロールモーメントが所要時間後に所定値を超えることが判定された時に、エンジンとモータジェネレータとの間のクラッチを断ち且つ変速機のギヤポジションをニュートラルに変え、モータジェネレータのロータの回転数を変化させてロール方向に角加速度を発生させることによりステータ側にロールモーメントを打ち消す反力モーメントを発生させることを特徴とするハイブリッド自動車のローリング抑制方法。
【請求項２】
モータジェネレータのロータの惰性回転を利用してエネルギ回生を実施することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド自動車のローリング抑制方法。
【請求項３】
総輪の制動力を制御してスピン及びドリフトアウトを防ぎつつ横加速度を低減する車両安定化制御を併用することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド自動車のローリング抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車のローリング抑制方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の車体はアクスル側からサスペンションを介して弾性支持されているため、旋回時にその反旋回側に向けて遠心力が作用すると、路面と車輪を介して接地しているアクスル側に対し車体側が慣性で横方向に変位し、これにより車両重心にずれが生じて車体が反旋回側へ傾くローリングが発生する。
【０００３】
このため、ローリングの発生に伴い捩じれ変形して復元力によりローリングを抑制するスタビライザを備えることが行われており、一般的には、平面視でコの字形を成すスタビライザバーの両端部をアクスル側に傾動自在に連結し且つその車幅方向に延在する中央部を車体側に傾動自在に連結した形式のものが広く知られている。
【０００４】
即ち、このような形式のスタビライザでは、左右の車輪が同時に上下動した場合にアクスル側に対しスタビライザバーが左右均等に傾動するだけであるが、旋回時に左右の車輪が異なる上下動を成した場合にはスタビライザバーに捩じれモーメントが作用し、その反力で左右の車輪を元に戻すようなアンチローリング効果が得られることになる。
【０００５】
一方、近年においては、前述の如きスタビライザだけに頼った対策だけでなく、積極的に旋回時のローリングを抑制する制御を実施して横転の危険性を回避する対策が採られるようになってきており、より具体的には、車両に搭載された各種センサにより、ヨーレイト（旋回する車両を上方から見た時に車両の旋回方向への回転角が変化する速度）、ハンドル操舵角、横加速度等といった車両の挙動を把握するための情報を検出し、これらの情報に基づき横転の危険性が判定された時に、総輪の制動力とエンジン出力を自動的に制御してスピン及びドリフトアウトを防ぎつつ横加速度を低減させ、これによりローリングを抑制して旋回時における車両の横転を回避する車両安定化制御（ＶＳＣ：Vehicle Stability Control）を実施するようにしている。
【０００６】
尚、ここに説明している総輪の制動力とエンジン出力を自動的に制御するようにした車両安定化制御とは異なるが、この車両安定化制御に類似した左右トルク配分を制御する記述を開示する先行技術文献情報として例えば下記の特許文献１等が既に出願されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−５６９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、斯かる従来の車両安定化制御は、車両の平面運動を制御することで横加速度を低減して間接的にローリングを抑制するようにしているが、ローリングそのものを直接制御するような対策は未だ提案されておらず、このようなローリングそのものを直接制御できるような対策の提供により更なる安全性の向上を図ることが望まれている。
【０００９】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、ハイブリッド自動車のモータジェネレータを利用して旋回時におけるローリングそのものを直接制御し得るようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、エンジンとモータジェネレータを併用し且つ該モータジェネレータのロータの回転軸が車両前後方向に向けられたハイブリッド自動車のローリング抑制方法であって、ハイブリッド自動車の旋回時における挙動を各種センサにより検出し、該各種センサの検出値に基づきロールモーメントが所要時間後に所定値を超えることが判定された時に、エンジンとモータジェネレータとの間のクラッチを断ち且つ変速機のギヤポジションをニュートラルに変え、モータジェネレータのロータの回転数を変化させてロール方向に角加速度を発生させることによりステータ側にロールモーメントを打ち消す反力モーメントを発生させることを特徴とするものである。
【００１１】
而して、このようにした場合に、各種センサの検出値に基づきロールモーメントが所要時間後に所定値を超えることが判定されると、エンジンとモータジェネレータとの間のクラッチが断たれ且つ変速機のギヤポジションがニュートラルに変わることでモータジェネレータがエンジン及び動力伝達系から切り離されたフリー状態となり、斯かる状態でモータジェネレータのロータの回転数を変化させてロール方向に角加速度を発生させると、モータジェネレータのステータ側にロール方向と逆向きの反力モーメントが発生するので、この反力モーメントがロールモーメントを打ち消すように働き、該ロールモーメントのピーク値を低減してローリングの効果的な抑制を図ることが可能となる。
【００１２】
また、本発明においては、モータジェネレータのロータの惰性回転を利用してエネルギ回生を実施するようにしても良く、例えば、ロータをロール方向に増速して角加速度を発生させた場合に、ロータの惰性回転を利用してエネルギ回生を実施すれば、バッテリに電力が回収されると共に、フリー状態で高速回転したロータに制動がかかって該ロータの回転数が変速機を介し動力伝達系と接続可能な回転数まで下げられることになる。
【００１３】
更に、本発明においては、総輪の制動力を制御してスピン及びドリフトアウトを防ぎつつ横加速度を低減する車両安定化制御を併用するようにしても良く、このようにすれば、ハイブリッド自動車の平面運動を制御することで横加速度を低減して間接的にローリングを抑制する作用を同時に効かせることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
上記した本発明のハイブリッド自動車のローリング抑制方法によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００１５】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、各種センサの検出値に基づきロールモーメントが所要時間後に所定値を超えることが判定された時に、モータジェネレータを利用してロールモーメントを打ち消す反力モーメントを発生させることにより、旋回時におけるローリングそのものを直接制御してロールモーメントのピーク値を効果的に低減させることができるので、ハイブリッド自動車の旋回時における横転を従来より確実に回避することができ、安全性の大幅な向上を図ることができる。
【００１６】
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、ロータをロール方向に増速して角加速度を発生させた場合に、ロータの惰性回転を利用してエネルギ回生を実施することでバッテリに電力を回収することができるので、ローリングを抑制するために必要な消費電力を削減することができ、しかも、フリー状態で高速回転したロータに制動をかけて変速機を介し動力伝達系と接続可能な回転数まで前記ロータの回転数を下げることができるので、旋回を終了した時点で直ぐにクラッチを接続してエンジン出力を利用することができる。
【００１７】
（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、ハイブリッド自動車の平面運動を制御することで横加速度を低減して間接的にローリングを抑制する作用を同時に効かせることができるので、より一層効果的なローリングの抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】ロールモーメントの計算方法を模式的に示す説明図である。
【図３】旋回時のロールモーメントの推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、エンジン１とモータジェネレータ２を併用し且つ該モータジェネレータ２のロータ３の回転軸Ａが車両前後方向（図１中の左右方向）に向けられたパラレル型のハイブリッド自動車を概略的に示している。
【００２１】
ここで、エンジン１がクラッチ４を介しモータジェネレータ２と接続され、該モータジェネレータ２が変速機５と接続されるようになっており、減速時にモータジェネレータ２を充電機として作動させることによりエネルギ回生しながら回生ブレーキをかけてバッテリ６に蓄電し、走行時にはモータジェネレータ２を電動モータとして作動させることによりエンジン１を電動アシストしてエンジン１の負担を軽減し、該エンジン１による大気汚染物質の排出量及び燃料消費量を低減するようにしてある。
【００２２】
また、ここに図示している例では、車両に搭載された従来周知のヨーレイトセンサ７（車両の鉛直軸と平行になるように搭載されて車両の鉛直軸回りの回転角速度を検出するもの）、操舵角センサ８（ハンドルの裏側に取り付けられて運転者のハンドル操作をダイレクトに検出するもの）、Ｇセンサ９（車両の重心近くに水平に固定されて車両重心の前後左右の加速度を検出するもの）の検出値に基づいて、ヨーレイト（旋回する車両を上方から見た時に車両の旋回方向への回転角が変化する速度）、ハンドル操舵角、横加速度といった車両の挙動が把握され、エンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を成す制御装置１０にてロールモーメントが所要時間後（数秒後）に横転限界値（所定値）を超えるか否かが時々刻々判定されるようになっている。
【００２３】
即ち、現状におけるヨーレイト、ハンドル操舵角、横加速度が判れば、現状より先の時点で車両がどのような挙動となるかを予測することが可能であるため、その予測によりロールモーメントが所要時間後に横転限界値を超えるか否かを判定することが可能である。尚、ロールモーメントが所要時間後に横転限界値を超えるか否かを制御装置１０で判定することについては、従来周知の車両安定化制御にて既に行われていることであり、本形態例においても従来周知の車両安定化制御で用いられている判定ロジックをそのまま流用して判定を行うことができる。
【００２４】
そして、本形態例においては、制御装置１０にてロールモーメントが所要時間後に横転限界値を超えることが判定された時に、該制御装置１０の制御によって、エンジン１とモータジェネレータ２との間のクラッチ４を断ち且つ変速機５のギヤポジションをニュートラルに変え、モータジェネレータ２のロータ３の回転数を変化させてロール方向に角加速度を発生させることによりステータ１２側にロールモーメントを打ち消す反力モーメントを発生させるようにしている。
【００２５】
つまり、ロール方向がロータ３の回転方向と同じ向きであれば、該ロータ３を増速することでロール方向に角加速度を発生させ、ロール方向がロータ３の回転方向と逆向きであれば、該ロータ３を減速することでロール方向に角加速度を発生させることが可能である。
【００２６】
ここで、モータジェネレータ２のロータ３の回転軸Ａとローリングの中心軸Ｂ（図２参照）とが略同軸上にあると仮定した場合、モータジェネレータ２による反力モーメントを発生させなかった場合の車両のロールモーメントＭ0は、車両重量と横加速度の乗算値にロールモーメントアームｈ（ローリングの中心軸Ｂから重心Ｃの高さまでの距離：図２参照）を乗算することで算出される値となり、モータジェネレータ２が発生する反力モーメントＭ1は、モータジェネレータ２のロータ３の慣性モーメントにロータ３の角加速度を乗算することで算出される値となる。
【００２７】
また、特にロータ３をロール方向に増速して角加速度を発生させた場合には、モータジェネレータ２のロータ３をロール方向に増速した後、ロールモーメントＭ2の計算値が横転限界値以下に低下するのを待ってモータジェネレータ２を充電機として作動させ、前記ロータ３の惰性回転を利用してエネルギ回生を実施するようにしており、このエネルギ回生により生じた電力はバッテリ６に回収されるようになっている。
【００２８】
更に、本形態例においては、従来周知の総輪の制動力を制御してスピン及びドリフトアウトを防ぎつつ横加速度を低減する車両安定化制御も併用されるようになっており、例えば、オーバースピードでステアリングを切っても曲がらない場合（アンダーステア）では、車両をカーブの内側に向けるように内側の車輪の制動力を外側の車輪の制動力より大きくし、また、急激なステアリング操作で車両がスピンし始めた場合（オーバーステア）では、車両をカーブの外側に向けるように外側の車輪の制動力を内側の車輪の制動力より大きくするよう制御が行われることになる。
【００２９】
ただし、既存の車両安定化制御では、総輪の制動力とエンジン出力を自動的に制御するようにしているが、ここではエンジン１とモータジェネレータ２との間のクラッチ４を断つことによりエンジン１がモータジェネレータ２から切り離されるようになっているため、エンジン出力の制御については省いた制御としてある。
【００３０】
この際、エンジン１とモータジェネレータ２との間のクラッチ４を断つことでエンジンブレーキが効かなくなるため、プロペラシャフトの途中に配されたリターダ１１（変速機５の後端でも可）を補助的に効かせるようにしても良い。
【００３１】
尚、図中１３はモータジェネレータ２への電力供給を制御するためのインバータ、１４はデファレンシャルギヤ、１５は駆動輪を示している。
【００３２】
而して、このようにした場合に、ヨーレイトセンサ７、操舵角センサ８、Ｇセンサ９の検出値に基づきロールモーメントが所要時間後に横転限界値を超えることが判定されると、エンジン１とモータジェネレータ２との間のクラッチ４が断たれ且つ変速機５のギヤポジションがニュートラルに変わることでモータジェネレータ２がエンジン１及び動力伝達系から切り離されたフリー状態となり、斯かる状態でモータジェネレータ２のロータ３の回転数を変化させてロール方向に角加速度を発生させると、モータジェネレータ２のステータ１２側にロール方向と逆向きの反力モーメントＭ1が発生するので、この反力モーメントＭ1がロールモーメントＭ0を打ち消すように働き、該ロールモーメントＭ0のピーク値を低減してローリングの効果的な抑制を図ることが可能となる。
【００３３】
即ち、図３にグラフで示す通り、車両に本来作用するはずのロールモーメントＭ0から反力モーメントＭ1が差し引かれることでピーク値が下がり、これによりロールモーメントＭ2を横転限界値を超えないように抑制することが可能となる。
【００３４】
また、モータジェネレータ２のロータ３をロール方向に増速して角加速度を発生させた場合、前記ロータ３をロール方向に増速した後でロールモーメントＭ2の計算値が横転限界値以下に低下したら、前記ロータ３の惰性回転を利用してエネルギ回生が実施されることでバッテリ６に電力が回収されると共に、フリー状態で高速回転したロータ３に制動がかかって該ロータ３の回転数が変速機５を介し動力伝達系と接続可能な回転数まで下げられることになる（図３参照）。
【００３５】
更に、本形態例においては、総輪の制動力を制御してスピン及びドリフトアウトを防ぎつつ横加速度を低減する車両安定化制御を併用しているので、ハイブリッド自動車の平面運動を制御することで横加速度を低減して間接的にローリングを抑制する作用を同時に効かせることが可能となる。
【００３６】
従って、上記形態例によれば、各種センサの検出値に基づきロールモーメントが所要時間後に横転限界値を超えることが判定された時に、モータジェネレータ２を利用してロールモーメントＭ0を打ち消す反力モーメントＭ1を発生させることにより、旋回時におけるローリングそのものを直接制御してロールモーメントＭ0のピーク値を効果的に低減させることができるので、ハイブリッド自動車の旋回時における横転を従来より確実に回避することができ、安全性の大幅な向上を図ることができる。
【００３７】
また、モータジェネレータ２のロータ３をロール方向に増速して角加速度を発生させた場合に、ロータ３の惰性回転を利用してエネルギ回生を実施することでバッテリ６に電力を回収することができるので、ローリングを抑制するために必要な消費電力を削減することができ、しかも、フリー状態で高速回転したロータ３に制動をかけて変速機５を介し動力伝達系と接続可能な回転数まで前記ロータ３の回転数を下げることができるので、旋回を終了した時点で直ぐにクラッチ４を接続してエンジン出力を利用することができる。
【００３８】
更に、ハイブリッド自動車の平面運動を制御することで横加速度を低減して間接的にローリングを抑制する作用を同時に効かせることができるので、より一層効果的なローリングの抑制を図ることができる。
【００３９】
尚、本発明のハイブリッド自動車のローリング抑制方法は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４０】
１  エンジン
２  モータジェネレータ
３  ロータ
４  クラッチ
５  変速機
７  ヨーレイトセンサ（各種センサ）
８  操舵角センサ（各種センサ）
９  Ｇセンサ（各種センサ）
１２  ステータ
Ａ  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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