(57)【要約】【課題】車速を目標車速に追従させる走行時における燃費を向上することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両１の車速を目標車速に追従させる車速設定要求が発生したときは、エンジン本体１１の燃料噴射量を一定に維持するとともに、ＣＶＴ１６を介してエンジン本体１１のクランク軸１５に接続する電動発電機２１を、車速計４２の測定値Ｓが目標車速値Ｓｘと同一になるようにフィードバック制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と電動発電機とを有するハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両において、
前記内燃機関のクランク軸に連結して前記内燃機関と前記電動発電機との間で動力を伝達する動力伝達装置と、前記ハイブリッドシステムを制御する制御手段と、前記ハイブリッド車両の車速を測定する車速手段とを設け、
前記制御手段は、前記ハイブリッド車両の車速を目標車速に追従させる車速設定要求が発生したときは、前記内燃機関の燃料噴射量を一定に維持するとともに、前記車速手段の測定値が前記目標車速と同一になるように前記電動発電機を制御することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
内燃機関及び電動発電機を有し、前記内燃機関のクランク軸に連結する動力伝達装置を介して前記電動発電機と前記内燃機関との間で動力を伝達するハイブリッド車両の制御方法において、
前記ハイブリッド車両の車速を目標車速に追従させる車速設定要求が発生したときは、前記内燃機関の燃料噴射量を一定に維持し、その燃料噴射量を一定に維持した後の前記ハイブリッド車両の車速が前記目標車速と同一になるように前記電動発電機を制御することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド車両及びその制御方法に関し、更に詳しくは、車速を目標車速に追従させる走行時における燃費を向上することができるハイブリッド車両及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ドライバーの運転操作の負担を軽減することを目的として、車両の車速を任意に設定された一定の目標車速にアクセル操作なしに追従させる、いわゆるオートクルーズ装置が装備されるようになっている。
【０００３】
このオートクルーズ装置は、車両の車速が目標車速に追従するように、内燃機関への燃料供給量をフィードバック制御するものが一般的である（例えば、特許文献１を参照）。そのため、道路の路面勾配や風向きの影響により車速が変化する度に燃料が消費されるので、燃費が悪化するという問題があった。
【０００４】
また、燃料の供給量の調整によって車速を精密に決定することは困難であるため、車速が目標車速に対してオーバーシュート又はアンダーシュートして、更に燃費が悪化してしまうことになる。
【０００５】
このような問題は、ドライバーの安全向上を目的として、車両の車速を所定の最高車速制限値以下に追従させる、いわゆるスピードリミッター装置においても同様に発生する。
【０００６】
以上のことから、オートクルーズ装置やスピードリミッター装置が作動中である車両の車速を目標車速に追従させる走行時における燃費を向上することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２０６１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、車速を目標車速に追従させる走行時における燃費を向上することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、内燃機関と電動発電機とを有するハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両において、前記内燃機関のクランク軸に連結して前記内燃機関と前記電動発電機との間で動力を伝達する動力伝達装置と、前記ハイブリッドシステムを制御する制御手段と、前記ハイブリッド車両の車速を測定する車速手段とを設け、前記制御手段は、前記ハイブリッド車両の車速を目標車速に追従させる車速設定要求が発生したときは、前記内燃機関の燃料噴射量を一定に維持するとともに、前記車速手段の測定値が前記目標車速と同一になるように前記電動発電機を制御することを特徴とするものである。
【００１０】
上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両の制御方法は、内燃機関及び電動発電機を有し、前記内燃機関のクランク軸に連結する動力伝達装置を介して前記電動発電機と前記内燃機関との間で動力を伝達するハイブリッド車両の制御方法において、前記ハイブリッド車両の車速を目標車速に追従させる車速設定要求が発生したときは、前記内燃機関の燃料噴射量を一定に維持し、その燃料噴射量を一定に維持した後の前記ハイブリッド車両の車速が前記目標車速と同一になるように前記電動発電機を制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のハイブリッド車両及びその制御方法によれば、車速設定要求が発生したときには、内燃機関の燃料噴射量を一定に維持するとともに、内燃機関のクランク軸と接続する電動発電機を車速手段の測定値が目標車速と同一になるようにフィードバック制御するようにしたので、燃料の供給量を調整することなく車速を目標車速に追随させるとともに、トルクの精密な制御が可能な電動発電機を用いて車速を決定するので、車速を目標車速に追従させる走行時における燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態からなるハイブリッド車両の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態からなるハイブリッド車両の制御方法の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなるハイブリッドシステムを示す。
【００１４】
この実施の形態のハイブリッド車両１は、エンジン（内燃機関）１０と電動発電機（Ｍ/Ｇ）２１とを有するハイブリッドシステム２を備えている。また、エンジン１０と排気通路１２とターボ過給器１３と、排気通路１２に設けられた排気ガス浄化装置（後処理装置）１４を備えている。
【００１５】
エンジン本体１１のクランク軸１５に連結して動力伝達装置であるＣＶＴ（無段変速機構：レシオ可変機構）１６を設けるとともに、このＣＶＴ１６に電動発電機２１を連結する。つまり、エンジン１０のクランク軸１５にＣＶＴ１６の第１プーリー（第１動力伝達部）１６ａを直結するとともに、電動発電機２１にＣＶＴ１６の第２プーリー（第２動力伝達部）１６ｂを設けて構成し、第１プーリー１６ａと第２プーリー１６ｂとを介してクランク軸１５と電動発電機２１との間の動力伝達を行うように構成する。
【００１６】
これらの第１プーリー１６ａと第２プーリー１６ｂとの間には無端状のベルト又はチェーン（動力伝達部材）１６ｃが掛け回されており、クランク軸１５から第１プーリー１６ａと動力伝達部材１６ｃと第２プーリー１６ｂを経由して電動発電機２１に、また逆に、電動発電機２１から第２プーリー１６ｂと動力伝達部材１６ｃと第１プーリー１６ａを経由してクランク軸１５に、それぞれ動力が伝達される。
【００１７】
このＣＶＴ１６では、第１プーリー１６ａと第２プーリー１６ｂの幅をそれぞれ変化させることにより、プーリー１６ａ、１６ｂと動力伝達部材１６ｃの接する径方向位置を変えるようにしており、動力伝達部材１６ｃの接する位置が内側になればプーリー径が小さくなり、逆に外側になればプーリー径が大きくなるように構成されている。そして、電子制御による油圧又は電動機構（図示しない）で２個のプーリー１６ａ、１６ｂの幅の拡縮が互いに逆になるように変化させる制御をすることにより、動力伝達部材１６ｃをたるませることなく、変速を連続的に行うことができる。
【００１８】
電力システム２０の一部である電動発電機２１は、発電機として、エンジン１０の駆動力を受けて発電をしたり、又は、ハイブリッドシステム２のブレーキ力等の回生力発生による回生発電をしたり、モータとして駆動して、その駆動力をエンジン１０のクランク軸１５に伝達して、エンジン１０の駆動力をアシストしたりする。
【００１９】
なお、発電して得た電力は、配線２２を経由してインバータ（ＩＮＶ）２３で変換して第１バッテリ（充電器：Ｂ１）２４Ａに充電される。また、電動発電機２１を駆動するときは、第１バッテリ２４Ａに充電された電力をインバータ２３で変換して電動発電機２１に供給する。
【００２０】
図１の構成では、更に、ＤＣ−ＤＣコンバータ（ＣＯＮ）２５と第２バッテリ（Ｂ２）２４Ｂを第１バッテリ２４Ａに直列に設けて、第１バッテリ２４Ａの、例えば、一般的な１２Ｖや２４Ｖ以上の高い電圧の電力を、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５で、例えば、１２Ｖに電圧降下させて、第２バッテリ２４Ｂに充電して、この第２バッテリ２４Ｂから補機の冷却ファン２６Ａ、冷却水ポンプ２６Ｂ、潤滑油ポンプ２６Ｃ等に電力を供給するように構成している。
【００２１】
ハイブリッド車両１に搭載されたハイブリッドシステム２においては、エンジン１０の動力は、動力伝達システム３０の変速機（トランスミッション）３１に伝達され、さらに、変速機３１より推進軸（プロペラシャフト）３２を介して作動装置（デファレンシャルギア）３３に伝達され、作動装置３３より駆動軸（ドライブシャフト）３４を介して車輪３５に伝達される。これにより、エンジン１０の動力が車輪３５に伝達され、ハイブリッド車両１が走行する。なお、エンジン１０の搭載方式によっては、エンジン１０から車輪３５への伝達経路は異なっていてもよい。
【００２２】
一方、電動発電機２１の動力に関しては、第１バッテリ２４Ａに充電された電力がインバータ２３を介して電動発電機２１に供給され、この電力により電動発電機２１が駆動され動力を発生する。この電動発電機２１の動力は、ＣＶＴ１６を介してクランク軸１５に伝達されて、エンジン１０の動力伝達経路を伝達して、車輪３５に伝達される。
【００２３】
これにより、電動発電機２１の動力がエンジン１０の動力と共に車輪３５に伝達され、ハイブリッド車両１が走行する。なお、回生時には、逆の経路で、車輪３５の回生力、又はエンジン１０の回生力が電動発電機２１に伝達されて、電動発電機２１での発電が可能となる。
【００２４】
また、制御手段であるハイブリッドシステム用制御装置４１が設けられ、エンジン１０の回転数Ｎｅや負荷Ｑ等の運転状態や電動発電機２１の回転数Ｎａ等の運転状態や第１バッテリ２４Ａ，第２バッテリ２４Ｂの充電容量（ＳＯＣ）の状態をモニターしながら、ＣＶＴ１６や電動発電機２１、インバータ２３、ＤＣ−ＤＣコンバータ２５等を制御する。このハイブリッドシステム用制御装置４１は、通常は、エンジン１０やハイブリッドシステム２を制御する全体制御装置４０に組み込まれて構成される。この全体制御装置４０は、エンジン１０の制御では、シリンダ内燃焼やターボ過給器１３や排気ガス浄化装置１４や補機の冷却ファン２６Ａ、冷却水ポンプ２６Ｂ、潤滑油ポンプ２６Ｃなどを制御している。
【００２５】
そして、ハイブリッド車両１には、車両の車速を測定する車速手段である車速計４２が、ハイブリッドシステム用制御装置４１に接続して設けられている。
【００２６】
このようなハイブリッド車両１における制御方法を図２に基づいて以下に説明する。
【００２７】
ハイブリッドシステム用制御装置４１は、ハイブリッド車両１の車速を目標車速に追従させる車速設定要求が発せられたかを判定する（Ｓ１０）。この車速設定要求としては、ドライバーがオートクルーズセットボタンを押したときや、車速が最高車速制限値（例えば、１８０ｋｍ／ｈや９０ｋｍ／ｈ）を超えたときのスピードリミッター装置の自動作動時などが例示される。
【００２８】
車速設定要求が発せられたときには、エンジン本体１１における燃料噴射量を一定に維持する（Ｓ２０）。
【００２９】
次に、車速計４２の測定値Ｓを入力して（Ｓ３０）、予め設定された目標車速値Ｓｘとの間に差があるか否かを判定する（Ｓ４０）。
【００３０】
測定値Ｓが目標車速値Ｓｘ以下であるときには、第１バッテリ２４Ａから電力を供給して電動発電機２１のトルクを増加させる（Ｓ５０）ことで、ＣＶＴ１６を介してクランク軸１５をアシストして（Ｓ６０）、測定値Ｓを増加させて目標車速値Ｓｘと同一にしてからステップ１０に戻る。
【００３１】
一方で、測定値Ｓが目標車速値Ｓｘ超であるときには、第１バッテリ２４Ａからの電力の供給をカットして電動発電機を停止し（Ｓ７０）、ＣＶＴ１６を介して電動発電機２１に発電させることで、クランク軸１５に負荷を与えて（Ｓ８０）、測定値Ｓを低下させて目標車速値Ｓｘと同一にしてからステップ１０に戻る。
【００３２】
つまり、上記のステップ１０〜８０を繰り返すことで、電動発電機２１のトルクを制御して測定値Ｓを目標車速値Ｓｘと同一に維持するフィードバック制御を行うのである。
【００３３】
このような制御を行うことにより、燃料の供給量を調整することなく車速を目標車速に追随させるとともに、トルクの精密な制御が可能な電動発電機２１を用いて車速を決定するので、車速を目標車速に追従させる走行時における燃費を向上することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  ハイブリッド車両
２  ハイブリッドシステム
１０  エンジン
１１  エンジン本体
１５  クランク軸
１６  ＣＶＴ
２１  電動発電機
２４Ａ  第１バッテリ
４１  ハイブリッドシステム用制御装置
４２  車速計
【図１】
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【図２】
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