(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、オートクルーズモードにおける操舵アシストを停止することなく、かつバッテリーの充電状態を適正範囲に維持しながら燃料消費量を削減して燃費を向上す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】プロペラシャフト２５をモータージェネレーター３３の回転軸３２及び第２パワステポンプ４５の駆動軸４６のそれぞれに接続する減速機構３０と、ステアリングユニット５３へのパワステフルードの供給源を第２パワステポンプ４５に切り換える切換装置とを備え、制御装置８０を、急登坂路Ｌ１を走行する場合に、エンジン走行中にクラッチ１５を切断状態にしてトランスミッション２０を自動変速しているときに、モータージェネレーター３３を回転駆動して、減速機構３０を経由してプロペラシャフト２５に駆動力を伝達する制御を行う構成にした。【選択図】図１
2016175502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンにクラッチを介して接続されたトランスミッション及び駆動輪を駆動するデファレンシャルを連結するプロペラシャフトと、該ディーゼルエンジン及びバッテリーに電気的に接続された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、該ディーゼルエンジンに連結された第１パワステポンプと、該第１パワステポンプから供給されたパワステフルードを利用してステアリングの操舵をアシストするステアリングユニットと、走行路の勾配を取得する勾配取得装置と、車重を推定する車重推定装置と、車速を取得する車速取得装置と、制御装置とを備え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して接続する減速機構と、該減速機構を介して該プロペラシャフトに連結される第２パワステポンプと、前記ディーゼルエンジンの停止に伴って前記第１パワステポンプが停止した場合には、前記ステアリングユニットに供給されるパワステフルードの供給源を該第１パワステポンプから該第２パワステポンプに切り換える切換装置とを備え、
前記制御装置を、前記車速を予め設定された目標速度範囲に維持するオートクルーズモードが設定された場合に、前記ディーゼルエンジン及び前記モータージェネレーターの駆動力を前記プロペラシャフトに伝達しない惰性走行を前記勾配及び前記車重に基づいて選択したときは、該惰性走行中に前記クラッチを切断状態にすると共に燃料の噴射の停止により前記ディーゼルエンジンを停止する制御を行うことに加えて、
前記勾配が予め設定された急勾配以上の急登坂路を走行する場合に、前記ディーゼルエンジンから前記クラッチ及び前記トランスミッションを経由して前記プロペラシャフトに伝達する駆動力で走行するエンジン走行を選択すると共に、該エンジン走行中に該クラッチを切断状態にして該トランスミッションを自動変速しているときに、前記モータージェネレーターを回転駆動して、該モータージェネレーターから前記減速機構を経由して該プロペラシャフトに駆動力を伝達する制御を行う構成にしたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記クラッチの断接を行うアクチュエーターの進退幅を取得する進退幅取得装置を備え、
前記制御装置を、前記進退幅が前記クラッチを切断状態にする切断幅になったときに、前記モータージェネレーターを回転駆動する制御を行い、
一方、前記進退幅が前記クラッチを接続状態にする接続幅になったときに、該モータージェネレーターの回転駆動を停止する制御を行う構成にした請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記制御装置を、前記ディーゼルエンジンの駆動力及び前記モータージェネレーターから前記減速機構を経由して前記プロペラシャフトに伝達する駆動力の両方で走行するアシスト走行をさせたと仮定した場合に、前記車速を前記目標速度範囲に設定された目標速度以上、又は該目標速度範囲の下限速度以上に維持可能で、かつ該アシスト走行をさせたと仮定した場合に前記バッテリーの充電状態が満放電状態以上、半充電状態以下に設定された低充電状態以上になる前記急登坂路を予測する制御を行い、
さらに、予測した前記急登坂路では前記アシスト走行を選択する制御を行う構成にした請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
オートクルーズモードが設定された場合には、ディーゼルエンジンからクラッチ及びトランスミッションを経由してプロペラシャフトに伝達する駆動力で走行するエンジン走行と、該ディーゼルエンジンの駆動力及びバッテリーに電気的に接続されたモータージェネレーターから減速機構を経由して該プロペラシャフトに伝達する駆動力の両方で走行するアシスト走行と、該モータージェネレーターの駆動力で走行するモータ走行と、該ディー
ゼルエンジン及び該モータージェネレーターの駆動力を該プロペラシャフトに伝達しない惰性走行とを、勾配及び車重に基づいて適時選択して、車速を予め設定された目標速度範囲に維持して自動走行すると共に、
前記惰性走行を選択した場合には、前記クラッチを切断状態にして前記ディーゼルエンジンを停止すると共に、該ディーゼルエンジンの停止に伴って停止した第１パワステポンプの代わりに、前記プロペラシャフトから前記減速機構を介して伝達された回転動力で第２パワステポンプを駆動させてステアリングユニットにパワステフルードを供給するハイブリッド車両の制御方法であって、
前記勾配が予め設定された急勾配以上の急登坂路を走行する場合に、前記エンジン走行を選択すると共に、該エンジン走行中に前記クラッチを切断状態にして前記トランスミッションを自動変速しているときに、前記モータージェネレーターを回転駆動して、該モータージェネレーターから前記減速機構を経由して前記プロペラシャフトに駆動力を伝達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、より詳細には、従来よりも高速走行時における回生効率を向上しつつ、オートクルーズモードにおける操舵アシストを停止することなく、かつバッテリーの充電状態を適正範囲に維持しながら燃料消費量を削減して燃費を向上す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、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】
また、モータージェネレーターを配置するために既存の車両のパワートレインコンポーネントのレイアウトの大幅な変更等が必要となるため、既存の車両をＨＥＶ化して転用することが容易ではないという問題もあった。
【０００５】
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。
【０００６】
さらに、発明者は、その新たに考案したＨＥＶの燃費を向上するために、詳しくはＨＥＶ化したバスやトラックなどの大型車両の燃費を向上するために、オートクルーズモードにおける燃料消費量に着目した。
【０００７】
オートクルーズモードでは、これから走行する走行路の勾配や距離を含む地図情報及びＨＥＶの車重に基づいて、エンジンの駆動力で走行するエンジン走行、エンジン及びモータージェネレーターの両方の駆動力で走行するアシスト走行、モータージェネレーターの駆動力で走行するモータ走行、並びに、エンジン及びモータージェネレーターの駆動力を付与しない惰性走行を適時選択して、車速を目標速度に維持している。
【０００８】
しかしながら、バスやトラックなどの大型車両においては、運転者の操舵を補助するステアリングユニット（パワーステアリング）として、出力、操舵性、及び信頼性の観点から油圧式のステアリングユニットが採用されており、走行中は、この油圧式のステアリングユニットに、エンジンの駆動力が伝達されて駆動するパワステポンプから常時パワステフルードを供給する必要がある。そのため、モータ走行中や惰性走行中には、エンジンを停止できないために、燃料消費量を削減できないという問題があった。
【０００９】
また、オートクルーズモードで勾配が急な上り坂を走行する場合に、車速を目標速度に
維持するためには、トランスミッションのギア段をダウンシフトする必要がある。しかし、そのダウンシフト中に、エンジンからトランスミッションに伝達される回転動力をクラッチ機構により切断状態にすると、ＨＥＶの走行中に駆動力が抜ける状態になって車速が落ち込むことになり、その車速を目標速度に維持するために燃料消費量が増加するという問題もあった。
【００１０】
一方、オートクルーズモードで勾配が急な上り坂を走行する場合に、バッテリーに充電された電力によりモータージェネレーターを回転駆動してアシストすることで、トランスミッションのギア段をダウンシフトさせずに維持することができる。
【００１１】
しかし、勾配が急な上り坂の走行距離が長い場合には、そのようなアシスト走行を維持し続けると、バッテリーの充電状態（ＳＯＣ）が低い状態となり、急な上り坂を登り切る前にアシスト走行を使用することができなくなり、却って燃費が悪化するという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【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】
【００１３】
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、オートクルーズモードにおける操舵アシストを停止することなく、かつバッテリーの充電状態を適正範囲に維持しながら燃料消費量を削減して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である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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クラッチを介して接続されたトランスミッション及び駆動輪を駆動するデファレンシャルを連結するプロペラシャフトと、該ディーゼルエンジン及びバッテリーに電気的に接続された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、該ディーゼルエンジンに連結された第１パワステポンプと、該第１パワステポンプから供給されたパワステフルードを利用してステアリングの操舵をアシストするステアリングユニットと、走行路の勾配を取得する勾配取得装置と、車重を推定する車重推定装置と、車速を取得する車速取得装置と、制御装置とを備え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して接続する減速機構と、該減速機構を介して該プロペラシャフトに連結される第２パワステポンプと、前記ディーゼルエンジンの停止に伴って前記第１パワステポンプが停止した場合には、前記ステアリングユニットに供給されるパワステフルードの供給源を該第１パワステポンプから該第２パワステポンプに切り換える切換装置とを備え、前記制御装置を、前記車速を予め設定された目標速度範囲に維持するオートクルーズモードが設定された場合に、前記ディーゼルエンジン及び前記モータージェネレーターの駆動力を前記プロペラシャフトに伝達しない惰性走行を前記勾配及び前記車重に基づいて選択したときは、該惰性走行中に前記クラッチを切断状態にすると共に燃料の噴射の停止により前記ディーゼルエンジンを停止する制御を行うことに加えて、前記勾配が予め設定された急勾配以上の急登坂路を走行する場合に、前記ディーゼルエンジンから前記クラッチ及び前記トランスミッションを経由して前記プロペラシャフトに伝達する駆動力で走行するエンジン走行を選択すると共に、該エンジン走行中に該クラッチを切断状態にして該トランスミッションを自動変速しているときに、前記モータージェネレーターを回転駆動して、該モータージェネレーターから前記減速機構を経由して該プロペラシャフトに駆動力を伝達する制御を行う構成にしたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、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、オートクルーズモードが設定された場合には、ディーゼルエンジンからクラッチ及びトランスミッションを経由してプロペラシャフトに伝達する駆動力で走行するエンジン走行と、該ディーゼルエンジンの駆動力及びバッテリーに電気的に接続されたモータージェネレーターから減速機構を経由して該プロペラシャフトに伝達する駆動力の両方で走行するアシスト走行と、該モータージェネレーターの駆動力で走行するモータ走行と、該ディーゼルエンジン及び該モータージェネレーターの駆動力を該プロペラシャフトに伝達しない惰性走行とを、勾配及び車重に基づいて適時選択して、車速を予め設定された目標速度範囲に維持して自動走行すると共に、前記惰性走行を選択した場合には、前記クラッチを切断状態にして前記ディーゼルエンジンを停止すると共に、該ディーゼルエンジンの停止に伴って停止した第１パワステポンプの代わりに、前記プロペラシャフトから前記減速機構を介して伝達された回転動力で第２パワステポンプを駆動させてステアリングユニットにパワステフルードを供給するハイブリッド車両の制御方法であって、前記勾配が予め設定された急勾配以上の急登坂路を走行する場合に、前記エンジン走行を選択すると共に、該エンジン走行中に前記クラッチを切断状態にして前記トランスミッションを自動変速しているときに、前記モータージェネレーターを回転駆動して、該モータージェネレーターから前記減速機構を経由して前記プロペラシャフトに駆動力を伝達することを特徴とする方法である。
【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、モータージェネレーターの回転軸とプロペラシャフトとを減速機構を介して接続することで、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。
【００１７】
また、第２パワステポンプをプロペラシャフトに減速機構を介して接続し、第１パワステポンプの駆動が停止した場合のパワステフルードの供給源を第２パワステポンプに切り換えることで、第１パワステポンプの駆動が停止しても、ステアリングユニットへのパワステフルードの供給が常時維持されるので、操舵アシストが停止されることを回避できる。
【００１８】
加えて、オートクルーズモードでの惰性走行中は、クラッチを切断状態にすると共に燃料の噴射を停止してディーゼルエンジンを停止してアイドリングストップ状態にするようにしたので、惰性走行中の燃料消費量を削減できる。
【００１９】
さらに、急勾配の急登坂路を走行する場合にはエンジン走行を選択し、そのエンジン走行中にクラッチを切断状態にしてトランスミッションを自動変速しているときに、減速機構を経由してモータージェネレーターの駆動力をプロペラシャフトに伝達するようにしたので、トランスミッションの変速中に駆動力が抜けることに起因する車速の低下を回避することができる。これにより、登坂時間を短縮することができると共に、その低下した車速を目標速度範囲に維持するための燃料消費量を抑制することができる。
【００２０】
そのうえ、急勾配の急登坂路をエンジン走行している場合では、バッテリーに充電された電力を消費するモータージェネレーターの回転駆動を、クラッチを切断状態にしたトランスミッションの自動変速中に限定するようにしたので、急登坂路をアシスト走行で走行する場合と比較して、不要不急なモータージェネレーターの回転駆動を低減して、仮に急登坂路が長く続く場合でも、バッテリーの充電状態を適正範囲に維持することができる。
【００２１】
つまり、勾配が急な急登坂路を走行する場合には、モータージェネレーターを回転駆動する機会を適正にすることで、バッテリーの充電状態を適正範囲に維持しながら、トラン
スミッションの変速中の、詳しくはトランスミッションのギア段のダウンシフト中の駆動力をモータージェネレーターの回転駆動により補って、車速の低下に伴う燃料消費量を削減して燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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。
【図２】図１の車載ネットワークや制御信号線を示す構成図である。
【図３】本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の制御方法を説明するフロー図である。
【図４】急登坂路をオートクルーズモードで走行した場合の、車速、エンジントルク、モータージェネレータートルク、バッテリーの充電状態、及び標高との関係を例示した説明図である。
【図５】急登坂路をオートクルーズモードで走行した場合の、車速、エンジントルク、モータージェネレータートルク、バッテリーの充電状態、及び標高との関係を例示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１及び図２は、本発明の実施形態からなるハイブリッド車両を示す。なお、図２の一点鎖線は、車載ネットワークや制御信号線を示している。
【００２４】
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。また、このＨＥＶは、パワステフルード５１を利用してステアリング５４の操舵をアシストするステアリングユニット５３を有するパワーステアリングシステムを備えている。さらに、このＨＥＶは、制御装置８０に運転者によってオートクルーズ作動スイッチ８１が投入された場合に、オートクルーズモードを実行するように構成されている。
【００２５】
まず、ＨＥＶのハイブリッドシステムについて説明する。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（以下、クラッチ１５という。）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。
【００２６】
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と高速段の２段に変速可能な副変速機構２２とから構成されている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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は、制御装置８０に
より制御される。具体的には、ディーゼルエンジン１０は、回転数センサ８６で検出されたエンジン回転数Ｎｅやアクセル開度センサ９２で検出したアクセルペダルの踏み込み量に基づいて気筒１２への燃料の噴射量や噴射タイミングが調節される。また、モータージェネレーター３３は、バッテリー３５の充電状態（ＳＯＣ）などに応じてインバーター３４の周波数やバッテリー３５及びモータージェネレーター３３の間の電流値が調節され、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。
【００３０】
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の回転軸３２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。なお、この減速比は、固定又は可変のいずれに設定されていてもよい。
【００３１】
この減速機構３０を設けることで、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。
【００３２】
また、車両のプロペラシャフト２５に減速機構３０を新たに取り付けるだけであり、パワートレインコンポーネントのレイアウトの変更が非常に小さくて済むため、既存の車両からの転用を従来よりも容易に行うことができる。
【００３３】
続いてＨＥＶのパワースアリングシステムについて説明する。このパワーステアリングシステムにおいては、第１パワステポンプ４０の駆動軸４１がＶベルト４２またはギアを介してディーゼルエンジン１０のクランクシャフト１３に接続されており、ディーゼルエンジン１０によって駆動された第１パワステポンプ４０が、第１油圧回路４３にパワステフルード４４を圧送している。そして、ステアリングユニット５３が、供給されたパワステフルード５１を利用してステアリング５４の操舵をアシストしている。なお、この実施形態のＨＥＶは大型車両であるため、ステアリングユニット５３として、出力が大きく、且つ操舵性及び信頼性に優れた油圧式のパワーシリンダを備えた油圧式のステアリングユニットを用いている。
【００３４】
そして、第２パワステポンプ４５は、減速機構３０を介してプロペラシャフト２５に連結されている。また、パワステフルード５１の供給源を第１パワステポンプ４０から第２パワステポンプ４５に切り換えるダブルチェックバルブ４９、各種油圧回路（第１油圧回路４３、第２油圧回路４７及び主油圧回路５０）、及びアキュムレーター５２からなる切換装置により、ディーゼルエンジン１０の停止に伴って第１パワステポンプ４０が停止した場合には、ステアリングユニット５３に供給されるパワステフルード５１の供給源を第１パワステポンプ４０から第２パワステポンプ４５に切り換えている。
【００３５】
第１油圧回路４３は、第１パワステポンプ４０とダブルチェックバルブ４９とを連通している。第２油圧回路４７は、第２パワステポンプ４５とダブルチェックバルブ４９とを連通している。なお、第１油圧回路４３の第１パワステポンプ４０よりも上流側の端部及び第２油圧回路４７の第２パワステポンプ４５よりも上流側の端部は、パワステフルード４４、４８を貯留する図示しないリザーバタンクに接続されている。主油圧回路５０は、ダブルチェックバルブ４９とステアリングユニット５３とを連通している。また、主油圧回路５０の通路途中は分岐して、アキュムレーター５２に接続されている。
【００３６】
第２パワステポンプ４５の駆動軸４６は、減速機構３０を介してプロペラシャフト２５に連結されており、具体的には、第２パワステポンプ４５の減速機構３０のプロペラシャフト２５及びモータージェネレーター３３を連結する第１動力伝達経路１０４とは別に配設された第２動力伝達経路１０５を介してプロペラシャフト２５に連結されている。なお、第１動力伝達経路１０４及び第２動力伝達経路１０５は、ギア機構、ベルト機構、及びチェーン機構を例示できる。また、第２動力伝達経路１０５をプロペラシャフト２５に連結自在に構成すると、第２パワステポンプ４５を駆動しない場合に、プロペラシャフト２５との連結を解除でき、その分、駆動損失を低減できる。
【００３７】
ダブルチェックバルブ４９は、第１パワステポンプ４０及び第２パワステポンプ４５から供給されたパワステフルード４４、４８のうち圧力の高い方を、主油圧回路５０を介して優先的にステアリングユニット５３へ導出するバルブである。そのため、第２パワステポンプ４５のパワステフルード４８の設定吐出圧は、第１パワステポンプ４０のパワステフルード４４の設定吐出圧よりも小さくなるように設定されることが好ましい。具体的には第２パワステポンプ４５にはリリーフ弁が設けられており、このリリーフ弁を調整することで、第２パワステポンプ４５の設定吐出圧は第１パワステポンプ４０の設定吐出圧よりも小さい値に調整されている。
【００３８】
アキュムレーター５２は、第１パワステポンプ４０及び第２パワステポンプ４５から供給されダブルチェックバルブ４９を経由したパワステフルード５１（＝４４、４８）を蓄積し、パワステフルード５１の供給源がダブルチェックバルブ４９で切り換えられるときに、その蓄積されたパワステフルード５１をステアリングユニット５３に供給する。このアキュムレーター５２により、ステアリングユニット５３に供給されるパワステフルード５１の圧力が大きく変動することを抑制することができるので、ドライバビリティの悪化を回避できる。
【００３９】
このように、減速機構３０を介して第２パワステポンプ４５をプロペラシャフト２５に連結し、さらに、切換装置によりパワステフルード５１の供給源を第１パワステポンプ４０から第２パワステポンプ４５に切り換えることにより、走行中に第１パワステポンプ４０からパワステフルード４４が供給されない場合でも、減速機構３０を介してプロペラシャフト２５の回転動力によって駆動された第２パワステポンプ４５から圧送されたパワステフルード４８をステアリングユニット５３へ供給することができる。これにより、走行中にディーゼルエンジン１０を停止しても、走行中のステアリング５４の操舵アシストが停止されることを回避できる。
【００４０】
なお、走行中に第１パワステポンプ４０からパワステフルード４４が供給されない場合は、例えば、ディーゼルエンジン１０が停止する場合、第１パワステポンプ４０が失陥する又は第１油圧回路４３が破損するなどの状況に陥った場合、及び、ＨＥＶがモータージェネレーター３３の駆動力のみで走行する場合を例示できる。
【００４１】
続いてオートクルーズモードについて説明する。このオートクルーズモードは、特に高速道路を走行する際に使用されており、制御装置８０に記憶されたプログラムが、運転者によってオートクルーズ作動スイッチ８１が投入された場合にＨＥＶを自動走行させて予定通りに運行させるモードである。
【００４２】
具体的には、オートクルーズ作動スイッチ８１が投入された場合に、制御装置８０が、エンジン走行、アシスト走行、モータ走行、及び惰性走行を、地図情報取得装置８２で取得された地図情報及び車重推定装置８３で推定された車重Ｍに基づいて適時選択して、車輪速センサ８４で取得された車速Ｖを予め設定された目標速度範囲に維持してＨＥＶを自
動走行させるモードである。
【００４３】
なお、オートクルーズモード中には、アクセル開度センサ９２でアクセルペダルの踏み込みが検出されるとディーゼルエンジン１０からの駆動力により加速させることもできる。また、ブレーキペダル開度センサ９３でブレーキペダルの踏み込みが検出される、図示しないクラッチペダルの踏み込みが検出される、あるいは、オートクルーズ作動スイッチ８１の投入が解除されると、オートクルーズモードは解除される。
【００４４】
目標速度範囲は、目標速度ｖａを基準とした上限速度ｖｂと下限速度ｖｃとの間の範囲のことである。これら目標速度ｖａ、上限速度ｖｂ、及び下限速度ｖｃは、運転手が任意の値にそれぞれ設定でき、例えば、目標速度ｖａは７０ｋｍ／ｈ以上、９０ｋｍ／ｈ以下に設定され、上限速度ｖｂは目標速度ｖａに対して０ｋｍ／以上、＋１０ｋｍ／ｈ以下の速度に設定され、下限速度ｖｃは目標速度ｖａに対して−１０ｋｍ／ｈ以上、０ｋｍ／ｈ以下の速度に設定される。
【００４５】
地図情報取得装置８２としては、制御装置８０にそれぞれ接続された、衛星測位システム（ＧＰＳ）と通信してＨＥＶの現在位置を取得する手段と、三次元道路データが記憶されたサーバーと通信して走行路の勾配θ及び走行距離ｓを含む三次元道路データを取得する手段と、ＨＥＶがこれから走行する走行路の勾配θ及び走行距離ｓを抽出する手段とからなり、例えば、ＨＥＶの前方の１ｋｍ以上、５ｋｍ以下の走行路を、走行距離ｓを５００ｍごとに区切り、その走行距離ｓごとの勾配θを取得する装置や、勾配θごとに区切りその勾配θごとの走行距離ｓを取得する装置を例示できる。
【００４６】
また、この地図情報取得装置８２としては、少なくとも走行路の勾配θ及び走行距離ｓが取得できる機能を有するものであればその具体的構成は特に限定されるものではなく、例えば、ドライブレコーダーに記憶された三次元道路データから走行路の勾配θ及び走行距離ｓを取得するものも例示できる。また、勾配θにおいては、車輪速センサ８４や加速度センサ（Ｇセンサ）８５との取得した値に基づいて算出してもよい。
【００４７】
車重推定装置８３としては、制御装置８０に記憶されて、制御装置８０により発進加速時のモータ走行が行われたときに車重Ｍを推定するプログラム、具体的には、駆動輪２７に伝達される駆動力Ｆｍが走行抵抗Ｒに等しくなるとして、発進加速時のモータ走行におけるインバーター３４で取得したモータージェネレーター３３の出力トルクＴｍと、モータージェネレーター３３の回転数を取得するモータ用回転センサ３６で取得した車両加速度（以下、加速度）ａとに基づいて、車重Ｍを推定するプログラムを例示できる。
【００４８】
この車重推定装置８３としては、ＨＥＶの車重Ｍが推定できる機能を有するものであればその具体的構成は特に限定されるものではないが、モータ走行による発進加速時の出力トルクＴｍと加速度ａとに基づいて車重Ｍを推定する構成にすると、車速Ｖが低速度（３０ｋｍ／ｈ以下の速度）でも車重Ｍを推定でき、かつ、走行抵抗Ｒのうちの転がり抵抗Ｒｒ、空気抵抗Ｒｄ、及び登坂抵抗Ｒｓのそれぞれを無効にして、変数を減らすことができるので、より高精度且つ単純に車重Ｍを推定できる。なお、モータ走行による発進加速時は、ＨＥＶの後退時も含む。
【００４９】
このオートクルーズモードの制御方法を以下に制御装置８０の機能として説明する。まず、ＨＥＶの走行中において運転者によってオートクルーズ作動スイッチ８１が投入されると、制御装置８０が、地図情報及び推定した車重Ｍに基づいて、車速Ｖが目標速度範囲に維持されるようにエンジン走行、アシスト走行、モータ走行、及び惰性走行のいずれかを適時選択する。
【００５０】
エンジン走行は、ディーゼルエンジン１０からクラッチ１５及びトランスミッション２０を経由してプロペラシャフト２５に伝達された駆動力ＦｅでＨＥＶを走行させる。アシスト走行は、ディーゼルエンジン１０からの駆動力Ｆｅ及びモータージェネレーター３３から減速機構３０を経由してプロペラシャフト２５に伝達された駆動力Ｆｍの両方でＨＥＶを走行させる。モータ走行は、クラッチ１５を切断状態にしてモータージェネレーター３３からの駆動力ＦｍでＨＥＶを走行させる。惰性走行は、ディーゼルエンジン１０及びモータージェネレーター３３の駆動力をプロペラシャフト２５に伝達しない状態でＨＥＶを走行させる。
【００５１】
また、制御装置８０は、惰性走行中には、クラッチ１５を切断状態にすると共に燃料の噴射を停止してディーゼルエンジン１０を停止する制御を行って、その惰性走行中にはアイドリングストップ状態を維持している。
【００５２】
前述したように、ディーゼルエンジン１０の停止に伴って第１パワステポンプ４０が停止しても、プロペラシャフト２５に連結された第２パワステポンプ４５から、ステアリングユニット５３にパワステフルード５１を常時供給するので、ＨＥＶの走行中は、操舵アシストを停止することなくディーゼルエンジン１０を停止できる。そこで、惰性走行中に、クラッチ１５を切断状態にすると共に燃料の噴射の停止によりディーゼルエンジン１０を停止したアイドリングストップ状態にしたことで、惰性走行中の燃料消費量を削減できる。
【００５３】
また、惰性走行中にディーゼルエンジン１０を停止するようにしたことで、排気バルブ７０からの排気ガス７１の排出を削減できるので、排気通路７３に配置されて、排気バルブ７０からエグゾーストマニホールド７２を経由してタービン７４を駆動した排気ガス７１を浄化する排気ガス浄化装置７５の浄化能力の低下を抑制できる。これにより、排気ガス浄化装置７５の浄化能力が低下した場合に、ＨＥＶの駆動力に寄与しない燃料を噴射して排気ガス７１の温度を上昇させて排気ガス浄化装置７５の浄化能力を回復して再生する機会が低減するので、その再生に必要な燃料消費も削減できる。この排気ガス浄化装置７５としては、例えば、排気ガス７１中の粒子状物質を捕集する捕集装置を例示でき、モータ走行及び惰性走行中は、捕集装置への粒子状物質の堆積が抑制されるので、捕集装置の再生に必要な燃費を抑制できる。
【００５４】
加えて、惰性走行中にクラッチ１５を切断状態にすると共に燃料の噴射を停止してディーゼルエンジン１０を停止する構成にしたことで、プロペラシャフト２５の回転動力がディーゼルエンジン１０の回転抗力により減少することも回避できるので、モータ走行中及び惰性走行中のエネルギーの損失を低減してより燃費を向上できる。
【００５５】
また、制御装置８０が、モータ走行中にクラッチ１５を切断状態にすると共に燃料の噴射の停止によりディーゼルエンジン１０を停止する制御を行ってもよい。
【００５６】
このように、モータ走行も惰性走行と同様に、ディーゼルエンジン１０を停止することで、モータ走行中の燃料消費量を削減でき、かつ排気ガス浄化装置７５の浄化能力の低下を抑制できるので、より燃費を向上することができる。
【００５７】
このようなＨＥＶにおいて、制御装置８０が、勾配θ３が予め設定された急勾配θａ以上の急登坂路Ｌ３を走行する場合にエンジン走行を選択すると共に、そのエンジン走行中にクラッチ１５を切断状態にしてトランスミッション２０を自動変速しているときに、モータージェネレーター３３を回転駆動して、モータージェネレーター３３から減速機構３０を経由してプロペラシャフト２５に駆動力を伝達する制御を行うように構成される。
【００５８】
勾配取得装置としては、前述した地図情報取得装置８２やＧセンサ８５を例示できる。
【００５９】
急登坂路Ｌ３は、勾配θ３が急な上り坂であり、車体に加わる重力加速度による後進方向の力を含む走行抵抗により、ディーゼルエンジン１０の駆動力のみではトランスミッション２０のギア段をダウンシフトしなければ車速Ｖを目標速度範囲に維持できない、つまり、少なくとも一部の区間でアシスト走行をさせた場合に、車速Ｖを目標速度ｖａ以上、又は下限速度ｖｃ以上に維持可能な走行路である。このような急登坂路Ｌ３としては、例えば、ＨＥＶの車重Ｍが２５ｔの場合には、勾配θ３が３％以上で、距離ｓ３が５００ｍ以上になる登坂路を例示できる。
【００６０】
トランスミッション２０を自動変速しているときのエンジン走行からアシスト走行への切り換えは、クラッチ１５の断接を行うクラッチ用アクチュエーター１２０の進退幅Δｄ１を取得する進退幅取得装置としてストロークセンサ１２８を備え、制御装置８０が、その進退幅Δｄ１がクラッチ１５を切断状態にする切断幅Δｄａになったときに、モータージェネレーター３３を回転駆動する制御を行い、一方、その進退幅Δｄ１がクラッチ１５を接続状態にする接続幅Δｄｂになったときに、モータージェネレーター３３の回転駆動を停止する制御を行うように構成されることが望ましい。
【００６１】
クラッチ用アクチュエーター１２０は、ディーゼルエンジン１０に連結されたエアコンプレッサー６１で生じて、エアタンク６４に蓄圧された圧縮空気６５を利用して進退する空気圧式のアクチュエーターを例示でき、エアタンク６４とクラッチ用アクチュエーター１２０とを接続する第２空圧管路６６に介設されたクラッチ用比例制御弁１２１により供給される圧縮空気６５の流量が調節されている。
【００６２】
切断幅Δｄａ及び接続幅Δｄｂは、予め実験や試験により求めておき、制御装置８０に記憶されており、クラッチ１５に滑りが生じる状態のクラッチ用アクチュエーター１２０の進退幅に設定されることが好ましい。例えば、クラッチ１５が１／３程度の結合状態の場合に、クラッチ１５に滑りが生じるときには、切断幅Δｄａ及び接続幅Δｄｂを同じ値としてもよい。
【００６３】
このＨＥＶのオートクルーズモードにおける制御方法を、図３のフローチャートに基づいて制御装置８０の機能として以下に説明する。なお、この制御方法は、ＨＥＶの走行中において運転者によってオートクルーズ作動スイッチ８１が投入されて、勾配θ３が急勾配θａ以上の急登坂路Ｌ３をエンジン走行で走行中に行われるものとする。
【００６４】
まず、ステップＳ１０では、制御装置８０が、車速Ｖを目標速度範囲に維持するためにトランスミッション２０のギア段のダウンシフトを決定し、変速指令を発信してステップＳ２０へ進む。このステップＳ１０では、例えば、車速Ｖ及びエンジン回転数Ｎｅに基づいたダウンシフト線やアップシフト線が設定されたシフトマップデータに基づいて変速指令を発信している。
【００６５】
次いで、ステップＳ２０では、制御装置８０が、切断用制御信号Ｉｃ２をクラッチ用比例制御弁１２１に送り、クラッチ１５を切断状態にして、ステップＳ３０へ進む。このステップＳ２０では、切断用制御信号Ｉｃ２によりクラッチ用比例制御弁１２１が閉じ、クラッチ用アクチュエーター１２０の内部から圧縮空気６５が排出されて、クラッチ用アクチュエーター１２０が後退するに連れてクラッチ１５が接続状態から切断状態になる。
【００６６】
次いで、ステップＳ３０では、制御装置８０が、ストロークセンサ１２８の取得したクラッチ用アクチュエーター１２０の進退幅Δｄ１が予め設定された切断幅Δｄａ以下になったか否かを判定する。このステップＳ２０で進退幅Δｄ１が切断幅Δｄａ超の場合にはステップＳ２０へ戻り、進退幅Δｄ１が切断幅Δｄａ以下の場合にはステップＳ４０へ進む。
【００６７】
次いで、ステップＳ４０では、制御装置８０が、バッテリー３５に充電された電力によりモータージェネレーター３３を回転駆動して、ステップＳ５０へ進む。このステップＳ４０によりモータージェネレーター３３の回転動力が減速機構３０を介してプロペラシャフト２５へ伝達される。
【００６８】
次いで、ステップＳ５０では、制御装置８０が図示しないトランスミッション用アクチュエーターによりトランスミッション２０を変速して、ステップＳ６０へ進む。次いで、ステップＳ６０では、制御装置８０が、接続用制御信号Ｉｃ１をクラッチ用比例制御弁１２１に送り、クラッチ１５を接続状態にして、ステップＳ７０へ進む。このステップＳ６０では、クラッチ用比例制御弁１２１が送られた接続用制御信号Ｉｃ１に比例した流量の圧縮空気６５をクラッチ用アクチュエーター１２０に供給し、クラッチ用アクチュエーター１２０が供給された圧縮空気６５により単位時間当たりに伸縮幅Δｄｃで進退して、クラッチ１５が切断状態から接続状態になる。
【００６９】
次いで、ステップＳ７０では、制御装置８０が、ストロークセンサ１２８の取得したクラッチ用アクチュエーター１２０の進退幅Δｄ１が予め設定された切断幅Δｄａ以上になったか否かを判定する。このステップＳ７０で進退幅Δｄ１が切断幅Δｄａ未満の場合にはステップＳ６０へ戻り、進退幅Δｄ１が切断幅Δｄａ以上の場合にはステップＳ８０へ進む。
【００７０】
次いで、ステップＳ８０では、制御装置８０が、モータージェネレーター３３の回転駆動を停止して、スタートへ戻る。
【００７１】
図４は、急登坂路Ｌ３における車速Ｖ、ディーゼルエンジン１０の出力トルクＴｅ、モータージェネレーター３３の出力トルクＴｍ、バッテリー３５の充電状態Ｃｅ、及び標高Ｈの関係の一例を示している。
【００７２】
急登坂路Ｌ３をエンジン走行で走行しているときに、Ａ地点でステップＳ１０〜ステップＳ４０が行われる。ここで、トランスミッション２０のギア段をダウンシフトするためのクラッチ１５の切断が行われて、モータージェネレーター３３の回転動力が減速機構３０を経由してプロペラシャフト２５へ伝達される。次いで、Ａ地点からＢ地点の間でステップＳ５０が行われると共に、このＡ地点からＢ地点では、ディーゼルエンジン１０からの駆動力は伝達されずに、モータージェネレーター３３の駆動力のみで走行している。次いで、Ｂ地点でステップＳ６０〜Ｓ８０が行われる。ここで、クラッチ１５の接続が行われて、モータージェネレーター３３を停止する。
【００７３】
同様に、Ｃ地点及びＤ地点、並びにＥ地点及びＦ地点でもトランスミッション２０の変速中には、モータージェネレーター３３の回転動力が減速機構３０を経由してプロペラシャフト２５へ伝達される。
【００７４】
このような制御を行うようにしたので、急勾配θａの急登坂路Ｌ３を走行する場合にはエンジン走行を選択し、そのエンジン走行中にクラッチ１５を切断状態にしてトランスミッション２０を自動変速しているときに、減速機構３０を経由してモータージェネレーター３３の駆動力をプロペラシャフト２５に伝達して、トランスミッション２０の変速中に駆動力が抜けることに起因する車速Ｖの低下を回避することができる。これにより、登坂時間を短縮することができると共に、その低下した車速Ｖを目標速度範囲に維持するための燃料消費量を抑制することができる。
【００７５】
そのうえ、急勾配θａの急登坂路Ｌ３をエンジン走行している場合では、バッテリー３５に充電された電力を消費するモータージェネレーター３３の回転駆動を、トランスミッション２０の自動変速中に限定するようにしたので、急登坂路Ｌ３をアシスト走行で走行する場合と比較して、不要不急なモータージェネレーター３３の回転駆動を低減して、仮に急登坂路Ｌ３が長く続く場合でも、バッテリー３５の充電状態Ｃｅを適正範囲に維持することができる。
【００７６】
つまり、勾配θ３が急な急登坂路Ｌ３を走行する場合には、モータージェネレーター３３を回転駆動する機会を適正にすることで、バッテリー３５の充電状態Ｃｅを適正範囲に維持しながら、トランスミッション２０のギア段のダウンシフト中の駆動力をモータージェネレーター３３の回転駆動により補って、車速Ｖの低下に伴う燃料消費量を削減して燃費を向上することができる。
【００７７】
上記のＨＥＶにおいては、制御装置８０が、アシスト走行をさせたと仮定した場合に、車速Ｖを目標速度ｖａ以上、又は下限速度ｖｃ以上に維持可能で、かつアシスト走行をさせたと仮定した場合にバッテリー３５の充電状態Ｃｅが満放電状態（０％）以上、半充電状態（５０％）以下に設定された低充電状態Ｃｌ以上になる急登坂路Ｌ３を予測する制御を行い、さらに、予測した急登坂路Ｌ３ではアシスト走行を選択する制御を行うように構成されることが好ましい。
【００７８】
図５に示すように、制御装置８０が、Ｃ地点からＤ地点までの急登坂路Ｌ３を、アシスト走行をさせた場合に車速Ｖを目標速度ｖａ以上に維持可能で、かつアシスト走行をさせた場合にバッテリー３５の充電状態Ｃｅが低充電状態Ｃｌ以上になると予測すると、Ｃ地点からＤ地点までは、アシスト走行を選択する。これにより、急登坂路Ｌ３では、アシスト走行によりディーゼルエンジン１０の出力の増加を抑制したり、トランスミッション２０をダウンシフトさせずに走行させたり、あるいは一つ上のギア段で走行させたりして、ディーゼルエンジン１０のエンジン回転数Ｎｅを低回転側にして燃料消費量を抑制することができるので、より燃費を向上することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０  ディーゼルエンジン
１５  クラッチ
２０  トランスミッション
２５  プロペラシャフト
２６  デファレンシャル
２７  駆動輪
３０  減速機構
３２  回転軸
３３  モータージェネレーター
３５  バッテリー
４０  第１パワステポンプ
４５  第２パワステポンプ
４９  ダブルチェックバルブ
５３  ステアリングユニット
８０  制御装置
８１  オートクルーズ作動スイッチ
８２  地図情報取得装置
８３  車重推定装置
８４  車輪速センサ
Ｌ３  急登坂路
【図１】
2016175502.tif 000003
【図２】
2016175502.tif 000004
【図３】
2016175502.tif 000005
【図４】
2016175502.tif 000006
【図５】
2016175502.tif 000007