(57)【要約】      （修正有）【課題】補助ブレーキの作動停止時の減速度の変化を緩和してドライバーの疲労を軽減でき、また、主ブレーキのブレーキライニングやパッドなどの部品の寿命を延長することができる、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】内燃機関１１と電動発電機２１の両方を搭載し、減速途中において、補助ブレーキがエンジン低回転のときに非作動となるハイブリッド車両１において、減速中における補助ブレーキの作動停止を検出するブレーキ作動停止検出手段４１ａを備え、減速中に補助ブレーキの作動停止を検出したときに、電動発電機２１を回生作動させる制御を行うブレーキ力補助制御装置４１を備えて構成する。【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の両方を搭載し、減速途中において補助ブレーキがエンジン低回転のときに非作動となるハイブリッド車両において、
減速中における前記補助ブレーキの作動停止を検出するブレーキ作動停止検出手段を備え、減速中に前記補助ブレーキの作動停止を検出したときに、前記電動発電機を回生作動させる制御を行うハイブリッドシステム用制御装置を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記ハイブリッドシステム用制御装置が、前記補助ブレーキの作動停止を検出したときに、補助ブレーキの制動トルクと同じ大きさの回生トルクを発生する制御を行うように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記ブレーキ作動停止検出手段が、前記補助ブレーキが作動可能な下限値を作動停止回転数として設定しておき、エンジン回転数が前記作動停止回転数以下になったときに、前記補助ブレーキの作動停止を検出したと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車両。
【請求項４】
前記補助ブレーキが、排気ブレーキと圧縮解放ブレーキの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
内燃機関と電動発電機の両方を搭載し、減速途中において補助ブレーキがエンジン低回転のときに非作動となるハイブリッド車両の制御方法において、
減速中に、前記補助ブレーキの作動停止を検出したときに、前記電動発電機を回生作動させて、前記補助ブレーキによる減速トルクの代替となる回生トルクを発生することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項６】
前記補助ブレーキの作動停止を検出したときに、補助ブレーキの制動トルクと同じ大きさの回生トルクを発生する制御を行うことを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項７】
エンジン回転数が、前記補助ブレーキが作動可能な下限値である前記作動停止回転数以下になったときに、前記補助ブレーキの作動停止を検出したとすることを特徴とする請求項５又は６に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項８】
前記補助ブレーキが、排気ブレーキと圧縮解放ブレーキの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の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、減速の際の補助ブレーキの作動停止時の減速度の変化を緩和してドライバーの疲労を軽減でき、また、主ブレーキのライニングやパッドなどの部品の寿命を延長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】
内燃機関と電動発電機の両方を搭載するハイブリッド車両（ＨＥＶ）では、内燃機関の出力により電動発電機を駆動して発電して、この発電した電力をバッテリに充電したり、このバッテリに充電した電力で電動発電機を駆動して内燃機関の出力をアシストしたりしている。
【０００３】
一方、トラック等の大型車両においては、車重に比べて相対的に、ディスクブレーキなどで構成される主ブレーキの容量が小さいため、内燃機関側でブレーキ力を発生できる、排気ブレーキ（エキゾーストブレーキ）、圧縮解放ブレーキ等の補助ブレーキを採用している（例えば、特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、この排気ブレーキにおいては、エンジンストールの制約により、アイドル回転数より少し高いエンジン回転数以下では作動できないという問題があり、また、圧縮解放ブレーキにおいても、シリンダ内の空気圧縮を開放する弁を油圧アクチュエータで作動しているため、作動油の圧力が作動最低油圧以下になるエンジン回転数以下では作動を解除するため、作動ができないという問題がある。
【０００５】
そのため、これらの補助ブレーキを使用して、減速中にエンジン回転数が低下してきて、これらのエンジン回転数以下になると、補助ブレーキの作動が停止されるので、この作動停止した直後は、減速度が急激に緩むことになる。そのため、ドライバー（運転者）にとってはブレーキ力不足による空走感やブレーキ抜け感を感じることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８６２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関と電動発電機の両方を搭載し、減速途中において補助ブレーキがエンジン低回転のときに非作動となるハイブリッド車両において、補助ブレーキの作動停止時の減速度の変化を緩和することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明のハイブリッド車両は、内燃機関と電動発電機の両方を搭載し、減速途中において補助ブレーキがエンジン低回転のときに非作動となるハイブリッド車両において、減速中における前記補助ブレーキの作動停止を検出するブレーキ作動停止検出手段を備え、減速中に前記補助ブレーキの作動停止を検出したときに、前記電動発電機を回生作動させる制御を行うハイブリッドシステム用制御装置を備えて構成される。
【０００９】
また、上記のハイブリッド車両において、前記ハイブリッドシステム用制御装置が、前記補助ブレーキの作動停止を検出したときに、補助ブレーキの制動トルクと同じ大きさの回生トルクを発生する制御を行うように構成される。
【００１０】
更に、上記のハイブリッド車両において、前記ブレーキ作動停止検出手段を、前記補助ブレーキが作動停止する回転数を作動停止回転数として設定しておき、エンジン回転数が前記作動停止回転数以下になったときに、前記補助ブレーキの作動停止を検出したとするように構成する。
【００１１】
また、上記のハイブリッド車両において、前記補助ブレーキが、排気ブレーキと圧縮解放ブレーキの少なくとも一方を含むように構成される場合は、より効果的である。
【００１２】
そして、上記の目的を達成するための本発明のハイブリッド車両の制御方法は、内燃機関と電動発電機の両方を搭載し、減速途中において補助ブレーキがエンジン低回転のときに非作動となるハイブリッド車両の制御方法において、減速中に、前記補助ブレーキの作動停止を検出したときに、前記電動発電機を回生作動させて、前記補助ブレーキによる減速トルクの代替となる回生トルクを発生することを特徴とする方法である。
【００１３】
上記のハイブリッド車両の制御方法において、前記補助ブレーキの作動停止を検出したときに、補助ブレーキの制動トルクと同じ大きさの回生トルクを発生する制御を行う。
【００１４】
上記のハイブリッド車両の制御方法において、エンジン回転数が、前記補助ブレーキが作動可能な下限値である前記作動停止回転数以下になったときに、前記補助ブレーキの作動停止を検出したとする。
【００１５】
上記のハイブリッド車両の制御方法において、前記補助ブレーキが、排気ブレーキと圧縮解放ブレーキの少なくとも一方を含むようにする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のハイブリッド車両、及びその制御方法によれば、内燃機関と電動発電機の両方を搭載し、減速途中において補助ブレーキがエンジン低回転のときに非作動となるハイブリッド車両において、補助ブレーキの作動停止時の減速度の変化を緩和してドライバーの疲労を軽減でき、また、主ブレーキのブレーキライニングやパッドなどの部品の寿命を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態のハイブリッド車両の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態のハイブリッドシステムの制御方法の制御フローの一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態のハイブリッドシステムの制御方法の制御フローの他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施の形態のハイブリッド車両、及びその制御方法について説明する。この実施の形態のハイブリッド車両は、図１に例示するように、エンジン（内燃機関）１１と電動発電機２１の両方を搭載し、減速時において、排気ブレーキと圧縮解放ブレーキの少なくとも一方を含む補助ブレーキを使用するハイブリッド車両１である。
【００１９】
このハイブリッドシステム２は、エンジン（ＥＮＧ）１１と電動発電機（Ｍ/Ｇ）２１を有して構成され、このエンジン１１には、排気通路１２とターボ式過給機１３と排気ガス浄化装置１４と排気ブレーキバルブ１７が設けられ、更に、圧縮解放ブレーキ（図示しない）を備えて構成される。
【００２０】
この排気ブレーキ（エキゾーストブレーキ）は、排気通路１２の途中に設けられた排気ブレーキバルブ１７を閉じることで、排気圧力を高めて、シリンダに加わるポンピングロスを大きくして、クランク軸１５の回転に対する抵抗を生み出している。
【００２１】
一方、圧縮解放ブレーキは、ジェイクブレーキとも呼ばれ、エンジン１１のシリンダの圧縮行程を利用したエンジンブレーキの一種であり、エンジン１１の圧縮行程でピストンが上死点付近に達した段階で、燃料噴射を行わずに、排気バルブを開いてシリンダ内の空気圧縮を開放する機構であり、更に、上死点通過後に排気バルブを閉じると、ピストンの下降に伴ってシリンダ内の圧力が下がるので、クランク軸１５の回転に対しての抵抗となる。
【００２２】
また、ハイブリッドシステム２は、図１に例示する構成では、エンジン１１のクランク軸１５に直結して設けたＣＶＴ（無段変速機構：レシオ可変機構）１６に電動発電機２１を連結している。このＣＶＴ１６は、クランク軸１５側の第１プーリー（第１動力伝達部）１６ａと電動発電機２１側の第２プーリー（第２動力伝達部）１６ｂとの間に、無端状のベルト又はチェーンなどで形成される動力伝達部材１６ｃを掛け回しており、これら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っている。
【００２３】
そして、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１１の駆動力を受けて発電をしたり、又は、車両１のブレーキ力等の回生力発生による回生発電をしたりすると共に、モータとして駆動して、その駆動力をエンジン１１のクランク軸１５に伝達して、エンジン１１の駆動力（出力：トルク）をアシストしたりする。
【００２４】
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。
【００２５】
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等に電力を供給している。
【００２６】
また、エンジン１１の動力は、動力伝達システム３０の変速機３１、推進軸３２、差動装置３３、駆動軸３４を介して車輪３５に伝達され、車両１が走行する。なお、エンジン１１の搭載方法によっては、エンジン１１から車輪３５の動力の伝達経路は異なってもよい。
【００２７】
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、この電力により発生した電動発電機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１１の動力伝達経路を伝達して、車輪３５に伝達される。これにより、電動発電機２１の動力がエンジン１１の動力と共に車輪３５に伝達され、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１１の回生力が電動発電機２１に伝達されて、電動発電機２１で発電が可能となる。
【００２８】
また、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１１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の充電量（ＳＯＣ）の状態をモニターしながら、ＣＶＴ１６、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。
【００２９】
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１１や車両１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１１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。
【００３０】
そして、本発明においては、このハイブリッドシステム用制御装置４１は、減速中における補助ブレーキの作動停止を検出するブレーキ作動停止検出手段４１ａを備え、減速中に補助ブレーキの作動停止を検出したときに、電動発電機２１を回生作動させて、補助ブレーキによる減速トルクの代替となる回生トルクを発生する制御を行うように構成される。
【００３１】
そして、補助ブレーキとして、排気ブレーキを使用する場合には、エンジン１１が低回転のときには、エンジンストールの制約があるので、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された第１作動停止回転数Ｎｅ１以下になると排気ブレーキの作動を停止させる必要がある。つまり、これらのブレーキから構成される補助ブレーキでは、減速途中においてエンジン低回転のときに非作動となる。
【００３２】
また、補助ブレーキとして、圧縮解放ブレーキを使用する場合においても、エンジン１１が低回転のときには、排気バルブを駆動する動力源としての作動油の油圧が確保できないので、エンジン回転数Ｎｅが予め設定された第２作動停止回転数Ｎｅ２以下になると圧縮解放ブレーキの作動を停止させる必要がある。なお、通常は、圧縮解放ブレーキ用の第２作動停止回転数Ｎｅ２は、排気ブレーキ用の第１作動停止回転数Ｎｅ１よりも大きい値になる。
【００３３】
この補助ブレーキが、排気ブレーキのみで構成される場合には、減速時に、エンジン回転数Ｎｅが低下してきて、第１作動停止回転数Ｎｅ１以下になると、排気ブレーキの作動を停止し、即ち、排気ブレーキバルブ１７を閉弁から開弁にすると共に、この作動停止をブレーキ作動停止検出手段４１ａで検出して、排気ブレーキの作動を停止するタイミングに合わせて、この排気ブレーキ作動による制動トルクと同じ大きさの回生トルクを電動発電機２１で発生して回生ブレーキの作動を開始し、減速完了まで回生ブレーキを行う。
【００３４】
なお、排気ブレーキの作動停止は、エンジン回転数Ｎｅのみで行われていない場合もあるので、その場合は、エンジン回転数Ｎｅではなく、排気ブレーキの作動停止を支持する信号や、排気ブレーキバルブ１７を開弁する信号等により、排気ブレーキの作動停止を検出することができる。
【００３５】
この制御を図２の制御フローで説明すると、ドライバーがフットブレーキを踏み込むなどして減速中になると、上級の制御フローから図２の制御フローが呼ばれて、ステップＳ１２でエンジン回転数Ｎｅを入力し、ステップＳ１２で、このエンジン回転数Ｎｅが第１作動停止回転数Ｎｅ１以下になったか否かを判定し、エンジン回転数Ｎｅが第１作動停止回転数Ｎｅ１以下になった場合には、排気ブレーキの作動を停止すると共に、電動発電機２１で回生トルクを発生する。その後、ステップＳ１４の判定で、減速が終了したら、ステップＳ１５で電動発電機２１による回生制御を停止して、リターンして上級の制御フローに戻る。
【００３６】
そして、補助ブレーキが、圧縮解放ブレーキのみで構成される場合には、減速時に、エンジン回転数Ｎｅが低下してきて、第２作動停止回転数Ｎｅ２以下になると、圧縮解放ブレーキの作動を停止すると共に、この作動停止をブレーキ作動停止検出手段４１ａで検出して、圧縮解放ブレーキの作動を停止するタイミングに合わせて、この圧縮解放ブレーキ作動による制動トルクと同じ大きさの回生トルクを電動発電機２１で発生して回生ブレーキの作動を開始し、減速完了まで回生ブレーキを行う。
【００３７】
更に、補助ブレーキが排気ブレーキと圧縮解放ブレーキの両方で構成される場合には、減速時に、エンジン回転数Ｎｅが低下してきて、第２作動停止回転数Ｎｅ２以下になると、圧縮解放ブレーキの作動を停止すると共に、これをブレーキ作動停止検出手段４１ａで検出して、この圧縮解放ブレーキ作動による制動トルクと同じ大きさの回生トルクを電動発電機２１で発生して回生ブレーキの作動を開始する。
【００３８】
そして、更に、エンジン回転数Ｎｅが低下してきて、第１作動停止回転数Ｎｅ１以下になると、排気ブレーキの作動を停止し、即ち、排気ブレーキバルブ１７を閉弁から開弁にすると共に、これをブレーキ作動停止検出手段４１ａで検出して、この排気ブレーキ作動による制動トルクと同じ大きさの回生トルクを、電動発電機２１で発生している回生トルクに加えて、回生ブレーキの作動を行い、減速完了まで、回生ブレーキを行う。
【００３９】
この制御を図３の制御フローで説明すると、ドライバーがフットブレーキを踏み込むなどして減速中になると、上級の制御フローから図３の制御フローが呼ばれて、ステップＳ２２でエンジン回転数Ｎｅを入力し、ステップＳ２２で、このエンジン回転数Ｎｅが第２作動停止回転数Ｎｅ２以下になったか否かを判定し、エンジン回転数Ｎｅが第２作動停止回転数Ｎｅ２以下になった場合には、圧縮解放ブレーキの作動を停止すると共に、電動発電機２１で作動停止直前の圧縮解放による制動トルク分の大きさの回生トルクを発生させた後、ステップＳ２４でエンジン回転数Ｎｅを入力し、ステップＳ２５で、このエンジン回転数Ｎｅが第１作動停止回転数Ｎｅ１以下になったか否かを判定し、エンジン回転数Ｎｅが第１作動停止回転数Ｎｅ１以下になった場合には、排気ブレーキの作動を停止すると共に、作動停止直前の排気ブレーキによる制動トルク分を加えて電動発電機２１で発生している回生トルクを増加する。その後、ステップＳ２７の判定で、減速が終了したら、ステップＳ２８で電動発電機２１による回生制御を停止して、リターンして上級の制御フローに戻る。
【００４０】
この図３の制御フローの制御では、第１作動停止回転数Ｎｅ１が第２作動停止回転数Ｎｅ２より大きいとしているが、小さい場合は、エンジン回転数Ｎｅが低下してきて、第１作動停止回転数Ｎｅ１以下になると、排気ブレーキの作動を停止すると共に、これをブレーキ作動停止検出手段４１ａで検出して、この排気ブレーキ作動による制動トルクと同じ大きさの回生トルクを電動発電機２１で発生して回生ブレーキの作動を開始する。
【００４１】
そして、更に、エンジン回転数Ｎｅが低下してきて、第２作動停止回転数Ｎｅ２以下になると、圧縮解放ブレーキの作動を停止し、この作動停止をブレーキ作動停止検出手段４１ａで検出して、この圧縮解放ブレーキ作動による制動トルクと同じ大きさの回生トルクを、電動発電機２１で発生している回生トルクに加えて、回生ブレーキの作動を行い、減速完了まで、回生ブレーキを行う。
【００４２】
なお、圧縮解放ブレーキと排気ブレーキの作動停止直前の制動トルクは、予め実験等によるデータや制御時の演算などで算定又は推定できるので、容易に電動発電機２１を制御して、この制動トルクと同じ大きさの回生トルクを発生することができる。
【００４３】
上記の構成のハイブリッド車両１及びハイブリッド車両の制御方法によれば、減速の際に、排気ブレーキ又は圧縮解放ブレーキの作動停止によるブレーキ力が無くなる時に、このブレーキ力の消失トルク分を電動発電機で発生する回生トルクで代替するので、ブレーキ力の低下を回避できる。
【００４４】
従って、補助ブレーキが非作動になった直後でも、減速度が急激に緩むことがなくなり、ブレーキ抜けを運転者に感じさせないので、ドライバーによる主ブレーキの踏み増しを少なくすることができ、ドライバーの疲労を軽減できる。また、この主ブレーキの踏み増しによる、主ブレーキのドラムブレーキのライニングやパッドの摩耗を防止できるので、これらのブレーキ部品の寿命を延長できる。
【符号の説明】
【００４５】
１  車両（ハイブリッド車両：ＨＥＶ）
２  ハイブリッドシステム
１１  エンジン（内燃機関）
１２  排気通路
１３  ターボ過給器
１４  排気ガス浄化装置
１５  クランク軸
１６  ＣＶＴ（無段変速機構）
１７  排気ブレーキ
２０  電力システム
２１  電動発電機（Ｍ/Ｇ）
３０  動力伝達システム
４０  全体制御装置
４１  ハイブリッドシステム用制御装置
４１ａ  ブレーキ作動停止検出手段
Ｎｅ  エンジン回転数
Ｎｅ１  第１作動停止回転数
Ｎｅ２  第２作動停止回転数
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015058926.tif 000005