(57)【要約】【課題】従来よりも高速走行時における回生効率を向上しつつ、モータージェネレーターの過回転に起因する損傷を防止することができるハイブリッド車両を提供する。【解決手段】プロペラシャフト２５とモータージェネレーター３３の回転軸３２とを、モータージェネレーター３３の回転軸３２を入力軸とし、かつプロペラシャフト２５を出力軸とする減速機構３０を介して接続するとともに、トランスミッション２０の副変速機構２２における高速側副変速機構用アクチュエーター２４Ｂの作動流体の供給配管２８Ｂと、減速機構３０における高速側減速機構用アクチュエーター３１Ｂの作動流体の供給配管３８Ｂとを、作動流体を圧送するコンプレッサー２９に接続する高速側マグネチックバルブ３９Ｂから並列に延びるように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンに接続されたトランスミッションと車輪を駆動するデファレンシャルとを連結するプロペラシャフトと、前記ディーゼルエンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムと、を備え、
前記トランスミッションを、前記ディーゼルエンジンから伝達された回転動力を複数段に変速可能な主変速機構と、前記主変速機構からの回転動力を低速段と高速段の２段に変速可能な副変速機構とから構成したハイブリッド車両において、
前記プロペラシャフトと前記モータージェネレーターの回転軸とを、該モータージェネレーターの回転軸を入力軸とし、かつ該プロペラシャフトを出力軸とするとともに、前記入力軸から前記出力軸への動力伝達を、高減速比となる低速段又は低減速比となる高速段の２段に切替可能な減速機構を設置し、
前記副変速機構の高速段と前記減速機構の高速段とが常に対応するように構成したことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記副変速機構においてギア段を高速ギアに変速する高速側副変速機構用アクチュエーターと、前記減速機構においてギア段を高速ギアに切り換える高速側減速機構用アクチュエーターとを備え、
前記高速側副変速機構用アクチュエーターの作動流体の供給配管と前記高速側減速機構用アクチュエーターの作動流体の供給配管とが、前記作動流体を圧送するコンプレッサーから互いに並列に延びるように構成した請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記作動流体が圧縮空気である請求項１又は２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】
本発明はハイブリッド車両に関し、更に詳しくは、高速走行時における回生効率を向上しつつ、モータージェネレーターの過回転に起因する損傷を防止するハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上及び環境対策などの観点から、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン及びモータージェネレーター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（以下「ＨＥＶ」という。）が注目されている。このＨＥＶにおいては、車両の加速時や発進時には、モータージェネレーターによる駆動力のアシストが行われる一方で、慣性走行時や制動時にはモータージェネレーターによる回生発電が行われる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
このような、いわゆるパラレル型のＨＥＶでは、モータージェネレーターは、通常はエンジンの回転動力を変速するトランスミッションのエンジン側から車両の駆動系に接続される。そのため、ＨＥＶの高速走行中（例えば、５０〜９０ｋｍ／ｈ）に慣性走行状態になった時は、トランスミッションは高速段に変速されているので、モータージェネレーターにおける回生制動トルクが小さくなって発電の高効率点から外れてしまうため、回生発電の効率を向上することが困難であるという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、発明者は、車両のプロペラシャフトとモータージェネレーターの回転軸とを、モータージェネレーターの回転軸を入力軸とし、かつプロペラシャフトを出力軸とする減速機構を介して接続することを考案した。この減速機構においては、回生発電の更なる効率化を図るために、入力軸から出力軸への動力伝達が高減速比となる低速段と、低減速比となる高速段とに切替可能な構成にすることが望ましい。
【０００５】
しかしながら、車両のトランスミッションが、エンジンからの回転動力を複数段に変速可能な主変速機構と、その主変速機構から伝達された回転動力を低速段と高速段の２段に変速可能な副変速機構とから構成される場合には、副変速機構が高速段であるときに、減速機構が低速段になると、モータージェネレーターが過回転の状態となり、遠心破断応力によって損傷を受けるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２３８１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、従来よりも高速走行時における回生効率を向上しつつ、モータージェネレーターの過回転に起因する損傷を防止することができるハイブリッド車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、ディーゼルエンジンに接続されたトランスミッションと車輪を駆動するデファレンシャルとを連結するプロペラシャフトと、前記ディーゼルエンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムと、を備え、前記トランスミッションを、前記ディーゼルエンジンから伝達された回転動力を複数段に変速可能な主変速機構と、前記主変速機構からの回転動力を低速段と高速段の２段に変速可能な副変速機構とから構成したハイブリッド車両において、前記プロペラシャフトと前記モータージェネレーターの回転軸とを、該モータージェネレーターの回転軸を入力軸とし、かつ該プロペラシャフトを出力軸とするとともに、前記入力軸から前記出力軸への動力伝達を、高減速比となる低速段又は低減速比となる高速段の２段に切替可能な減速機構を設置し、前記副変速機構の高速段と前記減速機構の高速段とが常に対応するように構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のハイブリッド車両によれば、プロペラシャフトとモータージェネレーターの回転軸とを減速機構を介して接続したので、従来よりも高速走行時における回生効率を向上することができる。
【００１０】
また、トランスミッションの副変速機構の高速段と減速機構の高速段とが常に対応するように構成したので、副変速機構が高速段であるときに減速機構が低速段になることがなくなるので、モータージェネレーターの過回転に起因する損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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車両を示す。
【００１３】
このハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）は、バスやトラックなどの大型車両であり、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるディーゼルエンジン１０及びモータージェネレーター３３を有するハイブリッドシステムを備えている。
【００１４】
ディーゼルエンジン１０においては、エンジン本体１１に形成された複数（この例では６個）の気筒１２内における燃料の燃焼により発生した熱エネルギーにより、クランクシャフト１３が回転駆動される。このクランクシャフト１３の回転動力は、流体継手１４及び湿式多板クラッチ１５を通じてトランスミッション２０に伝達される。なお、流体継手１４及び湿式多板クラッチ１５の代わりに、乾式クラッチを用いる場合もある。
【００１５】
トランスミッション２０には、ＨＥＶの運転状態と予め設定されたマップデータとに基づいて決定された目標変速段へ自動的に変速するＡＭＴが用いられている。このトランスミッション２０は、入力された回転動力を複数段に変速可能な主変速機構２１と、その主変速機構２１から伝達された回転動力を低速段及び高速段の２段に変速可能な副変速機構２２とから構成されている。この副変速機構２２における変速操作は、ギア段を低速ギアに変速する低速側副変速機構用アクチュエーター２４Ａと、ギア段を高速ギアに変速する高速側副変速機構用アクチュエーター２４Ｂとによりそれぞれ行われる。
【００１６】
トランスミッション２０で変速された回転動力は、アウトプットシャフト２３に連結するプロペラシャフト２５を通じてデファレンシャル２６に伝達され、ダブルタイヤからなる一対の駆動輪２７にそれぞれ駆動力として分配される。
【００１７】
モータージェネレーター３３は、インバーター３４を通じてバッテリー３５に電気的に接続されている。
【００１８】
これらのディーゼルエンジン１０及びモータージェネレーター３３の回転軸３２は、制御装置８０により制御される。具体的には、ＨＥＶの発進時や加速時には、モータージェネレーター３３により駆動力の少なくとも一部をアシストする一方で、慣性走行時や制動時においては、モータージェネレーター３３による回生発電を行って、余剰の運動エネルギーを電力に変換してバッテリー３５に充電する。
【００１９】
そして、プロペラシャフト２５とモータージェネレーター３３とは、減速機構３０を介して接続されている。この減速機構３０は、モータージェネレーター３３の回転軸３２を入力軸とし、かつプロペラシャフト２５を出力軸としている。つまり、減速機構３０においては、モータージェネレーター３３の回転数Ｎｍに対するプロペラシャフト２５の回転数Ｎｐの割合である減速比（Ｎｍ／Ｎｐ）が１．０より大となる。
【００２０】
更には、入力軸から出力軸への動力伝達を、動力伝達のないニュートラル段を挟んで、高減速比となる低速段及び低減速比となる高速段の２段に切替可能な構造になっている。この減速機構３０における切替操作は、ギア段を低速ギアを切り換える低速側減速機構用アクチュエーター３１Ａと、ギア段を高速ギアに切り換える高速側減速機構用アクチュエーター３１Ｂとによりそれぞれ行われる。
【００２１】
この減速機構３０を設けることにより、高速走行中の慣性走行時において、トランスミッション２０のギア段にかかわらず、モータージェネレーター３３の回生制動トルクを減速機構３０により大きくすることができるため、回生効率を向上することができるようになっている。
【００２２】
このようなＨＥＶにおいて、低速側副変速機構用アクチュエーター２４Ａの作動流体の供給配管２８Ａと、低速側減速機構用アクチュエーター３１Ａの作動流体の供給配管３８Ａとは、それらの作動流体が通過する低速側マグネチックバルブ３９Ａから並列に延びるように構成されている。また、高速側副変速機構用アクチュエーター２４Ｂの作動流体の供給配管２８Ｂと、高速側減速機構用アクチュエーター３１Ｂの作動流体の供給配管３８Ｂとは、それらの作動流体が通過する高速側マグネチックバルブ３９Ｂから並列に延びるように構成されている。
【００２３】
それらの低速側マグネチックバルブ３９Ａ及び高速側マグネチックバルブ３９Ｂをそれぞれ通過する作動流体は、上流に配置されたコンプレッサー２９から圧送される。
【００２４】
このように、ＨＥＶを構成したので、副変速機構２２及び減速機構３０における変速操作及び切替操作が同期されて、副変速機構２２の低速段と減速機構３０の低速段とが、かつ副変速機構２２の高速段と減速機構３０の高速段とが、それぞれ常に対応するようになる。そして、副変速機構２２の高速段と減速機構３０の高速段とが常に対応することで、副変速機構２２が高速段であるときに減速機構３０が低速段になることがなくなるので、モータージェネレーター３３の過回転に起因する損傷を防止することができる。
【００２５】
なお、上述したアクチュエーター２４Ａ、２４Ｂ、３１Ａ、３１Ｂの作動流体としては、圧縮空気や作動油などが挙げられるが、操作の同期性を確保する観点からは、圧縮空気を用いることが望ましい。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ディーゼルエンジン
２０  トランスミッション
２４Ａ  低速側副変速機構用アクチュエーター
２４Ｂ  高速側副変速機構用アクチュエーター
２５  プロペラシャフト
２６  デファレンシャル
２７  駆動輪
２８Ａ、２８Ｂ  供給配管
２９  コンプレッサー
３０  減速機構
３１Ａ  低速側減速機構用アクチュエーター
３１Ｂ  高速側減速機構用アクチュエーター
３２  回転軸
３３  モータージェネレーター
３８Ａ、３８Ｂ  供給配管
３９Ａ  低速側マグネチックバルブ
３９Ｂ  高速側マグネチックバルブ
【図１】
2016175472.tif 000003