(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Ｌ３を予測して、その急登坂路Ｌ３に到達するまでに、モータージェネレーター３３で回生発電し、その開始地点におけるバッテリー３５の充電状態Ｃｅを高充電状態Ｃｈにする制御を行う構成にした。【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、地図情報を取得する地図情報取得装置と、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地図情報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、
少なくとも一部の区間で、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、並びに、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をさせたと仮定した場合に、前記車速を予め設定された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な急登坂路を前記地図情報及び前記車重に基づいて予測する制御を行い、
さらに、予測した前記急登坂路の開始地点に到達するまでに、前記モータージェネレーターにより回生発電して前記バッテリーを充電し、該開始地点における該バッテリーの充電状態を半充電状態以上、満充電状態以下に設定された高充電状態に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】
前記制御装置を、前記急登坂路で前記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と予測したときには前記アシスト走行を選択し、一方、該バッテリーの充電状態が該低充電状態未満になると予測したときには、前記ディーゼルエンジンからの駆動力で走行するエンジン走行を選択し、該エンジン走行中に前記車速が前記目標速度未満、又は前記下限速度未満になるときに、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、前記急登坂路の走行距離に応じて前記高充電状態を設定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、地図情報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、
少なくとも一部の区間で前記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な急登坂路を前記地図情報及び前記車重に基づいて予測し、
予測した前記急登坂路の開始地点に到達するまでに、前記エンジン走行中又は前記惰性走行中に前記モータージェネレーターにより回生発電して前記バッテリーを充電し、該開始地点における該バッテリーの充電状態を半充電状態以上、満充電状態以下に設定された高充電状態に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】
また、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、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、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、エンジンの駆動力のみでは、トランスミッションのギア段をダウンシフトしなければ車速を目標速度
範囲に維持できない急登坂路では、ＨＥＶの車速を目標速度に維持しようとすると、エンジン回転数が高回転側になるので、燃費が悪化するという問題があった。
【００１０】
さらに、この燃費の悪化を解消するために、急登坂路ではエンジンからの駆動力に加えてモータージェネレーターを回転駆動するアシスト走行で優先的に走行させるようにするには、そのような急登坂路の開始地点に到達するまでに、バッテリーの充電状態を高い状態にする必要があるという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【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】
【００１２】
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】
【００１３】
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、地図情報を取得する地図情報取得装置と、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地図情報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、少なくとも一部の区間で、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、並びに、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をさせたと仮定した場合に、前記車速を予め設定された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な急登坂路を前記地図情報及び前記車重に基づいて予測する制御を行い、さらに、予測した前記急登坂路の開始地点に到達するまでに、前記モータージェネレーターにより回生発電して前記バッテリーを充電し、該開始地点における該バッテリーの充電状態を半充電状態以上、満充電状態以下に設定された高充電状態に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。
【００１４】
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、地図情報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、少なくとも一部の区間で前記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な急登坂路を前記地図情報及び前記車重に基づいて予測し、予測した前記急登坂路の開始地点に到達するまでに、前記エンジン走行中又は前記惰性走行中に前記モータージェネレーターにより回生発電して前記バッテリーを充電し、該開始地点における該バッテリーの充電状態を半充電状態以上、満充電状態以下に設定された高充電状態にすることを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
さらに、少なくとも一部の区間でアシスト走行をさせたと仮定した場合に、車速を目標速度以上、又は下限速度以上に維持可能な急登坂路を予測し、その開始地点に到達する前に、バッテリーの充電状態を高充電状態にするようにしたので、実際に急登坂路を走行中にアシスト走行を選択できる時間を増やすことができる。
【００１９】
これにより、オートクルーズモードの急登坂路の走行時には、アシスト走行を積極的に選択でき、ディーゼルエンジンの出力の増加を抑制したり、トランスミッション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のエンジン回転数を低回転側にして燃料消費量を削減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。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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】平坦路及び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】急降坂路及び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】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
このようなＨＥＶにおいて、制御装置８０が、少なくとも一部の区間で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以上に維持可能な急登坂路Ｌ３を地図情報及び車重Ｍに基づいて予測する制御を行うように構成される。さらに、制御装置８０が、その急登坂路Ｌ３の開始地点に到達するまでに、エンジン走行中又は惰性走行中にモータージェネレーター３３により回生発電してバッテリー３５を充電し、その開始地点におけるバッテリー３５の充電状態Ｃｅを半充電状態（５０％）以上、満充電状態（１００％）以下に設定された高充電状態Ｃｈにする制御を行うように構成される。
【００５６】
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以上に維持可能と予測される登坂路である。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、走行距離ｓ３が５００ｍ以上になる登坂路を例示できる。
【００５７】
高充電状態Ｃｈは、バッテリー３５の充電状態が満放電を０％、満充電を１００％とした場合には、５０％以上、好ましくは６０％以上の状態であり、低充電状態Ｃｌは、５０％未満、好ましくは４０％以下の状態である。なお、バッテリー３５の充電状態Ｃｅは、バッテリー３５の種類により適正な運用範囲が定められており、例えば、高充電状態Ｃｈ及び低充電状態Ｃｌは、その運用範囲の上限値及び下限値に設定されてもよい。
【００５８】
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に示す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、急登坂路Ｌ３の手前の平坦路Ｌ０（勾配θ０、距離ｓ０）をオートクルーズモードで走行中に行われるものとする。また、以下では、平坦路Ｌ０及び急登坂路Ｌ３では、車速Ｖを目標速度ｖａに維持する設定とした。
【００５９】
まず、ステップＳ１０では、制御装置８０が、勾配θ３及び走行距離ｓ３を含む地図情報並びに推定した車重Ｍに基づいて、平坦路Ｌ０の次に急登坂路Ｌ３があるか否かを予測する。このステップＳ１０で平坦路Ｌ０の次に急登坂路Ｌ３が無いと予測するとこの制御方法が完了し、急登坂路Ｌ３があると予測するとステップＳ２０へ進む。
【００６０】
次いで、ステップＳ２０では、制御装置８０が、バッテリー３５の充電状態Ｃｅを取得し、この充電状態Ｃｅが高充電状態Ｃｈ以上か否かを判定する。このステップＳ２０で充電状態Ｃｅが高充電状態Ｃｈ以上の場合はこの制御方法が完了し、充電状態Ｃｅが高充電状態Ｃｈ未満の場合はステップＳ３０へ進む。
【００６１】
次いで、ステップＳ３０では、制御装置８０が、モータージェネレーター３３により回生発電し、回生発電により生じた電力をバッテリー３５に充電して、ステップＳ４０へ進む。このステップＳ３０では、平坦路Ｌ０の場合には、ディーゼルエンジン１０の出力トルクＴｅを高くして、車速Ｖを目標速度ｖａに維持しながらモータージェネレーター３３による回生発電を行う。また、平坦路Ｌ０の代わりに急降坂路Ｌ１が急登坂路Ｌ３の手前にある場合には、急登坂路Ｌ３を予測する前に回生ブレーキが作動していることもある。そのような場合には、その回生ブレーキの作動による回生発電を維持する。なお、このステップＳ３０におけるモータージェネレーター３３の回生発電時の回生制動力は、ステップＳ２０で取得したバッテリー３５の充電状態Ｃｅと高充電状態Ｃｈとの差分に比例させて設定するとよい。
【００６２】
次いで、ステップＳ４０では、制御装置８０が、地図情報に基づいて急登坂路Ｌ３の開始地点まで到達したか否かを判定する。このステップＳ４０で開始地点に到達していない場合には、ステップＳ３０へ戻って、モータージェネレーター３３の回生発電を維持し、開始地点に到達した場合にはステップＳ５０へ進む。
【００６３】
次いで、ステップＳ５０では、制御装置８０が、急登坂路Ｌ３の開始地点から少なくとも一部の区間ではアシスト走行を実施して、この制御方法は完了する。
【００６４】
図４及び図５は、オートクルーズモードにおける車速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。
【００６５】
図４に示すように、急登坂路Ｌ３の手前に平坦路Ｌ０がある場合には、Ａ地点でステップＳ１０〜ステップＳ２０が行われる。ここで、Ｂ地点を急登坂路Ｌ３の開始地点と予測し、かつバッテリー３５の充電状態Ｃｅが高充電状態Ｃｈ未満と判定する。そして、Ａ地
点からステップＳ３０が行われ、ディーゼルエンジン１０の出力を大きくする一方で、モータージェネレーター３３により回生発電してバッテリー３５を充電する。
【００６６】
Ａ地点からＢ地点までの間にステップＳ３０が継続されて、Ｂ地点で、モータージェネレーター３３の回生発電によりバッテリー３５の充電状態Ｃｅが高充電状態Ｃｈになり、ステップＳ４０が行われる。そして、Ｂ地点からステップＳ５０が行われる。
【００６７】
図５に示すように、急登坂路Ｌ３の手前に急降坂路Ｌ１がある場合には、Ａ地点でステップＳ１０〜ステップＳ２０が行われる。ここで、Ｂ地点を急登坂路Ｌ３の開始地点と予測し、かつバッテリー３５の充電状態Ｃｅが高充電状態Ｃｈ未満と判定する。そして、Ａ地点の前から行っていたステップＳ３０を引き続き継続し、ディーゼルエンジン１０の回転抵抗力によるエンジンブレーキとモータージェネレーター３３で回生発電する回生ブレーキの少なくとも両方で車速Ｖを目標速度ｖａに近づけると共に、バッテリー３５を充電する。
【００６８】
次いで、Ａ地点からＢ地点までの間にステップＳ３０が継続されて、Ｂ地点で、モータージェネレーター３３の回生発電によりバッテリー３５の充電状態Ｃｅが高充電状態Ｃｈになり、ステップＳ４０が行われる。そして、Ｂ地点からステップＳ５０が行われる。
【００６９】
このような制御を行うようにしたので、急登坂路Ｌ３の開始地点Ｂまでは、モータージェネレーター３３で回生発電してバッテリー３５の充電状態Ｃｅを高充電状態Ｃｈにして、急登坂路Ｌ３でのアシスト走行を選択できる時間を増加することができる。
【００７０】
つまり、バッテリー３５に充電された電力を消費する機会を予測し、言い換えれば、アシスト走行によりディーゼルエンジン１０の燃料消費量を抑制しながら車速Ｖを目標速度ｖａ以上に維持できる機会を予測し、その前にモータージェネレーター３３により回生発電してバッテリー３５の充電状態Ｃｅを高充電状態Ｃｈにしておくことで、バッテリー３５の充電状態Ｃｅを適正範囲に維持しながら、急登坂路Ｌ３におけるアシスト走行の機会を増やすことができる。
【００７１】
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。
【００７２】
図４及び図５に示すように、Ｂ地点から、制御装置８０が、モータージェネレーター３３を回転駆動してアシスト走行で走行させるが、急登坂路Ｌ３の走行距離ｓ３が長い場合には、その走行距離ｓ３の全域でアシスト走行を行うと急登坂路Ｌ３の中途の位置でバッテリー３５の充電状態Ｃｅが低充電状態Ｃｌになり、そこから先の急登坂路Ｌ３では、アシストできなくなる。
【００７３】
そこで、制御装置８０が、急登坂路Ｌ３で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が低充電状態Ｃｌ以上になると予測したときにはアシスト走行を選択し、一方、バッテリー３５の充電状態Ｃｅが低充電状態Ｃｌ未満になると予測したときには、エンジン走行を選択し、そのエンジン走行中に車速Ｖが目標速度ｖａ未満、又は下限速度ｖｃ未満になるときに、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望ましい。
【００７４】
急登坂路Ｌ３におけるエンジン走行中に車速Ｖが目標速度ｖａ未満、又は下限速度ｖｃ
未満になるときは、例えば、トランスミッション２０のギア段をダウンシフトするときを例示できる。
【００７５】
このような制御を行うようにすると、急登坂路Ｌ３の中途の位置でバッテリー３５の充電状態Ｃｅが低充電状態Ｃｌになることを回避しながら、急登坂路Ｌ３を登り切るまでアシスト走行により適時アシストを行うことで、車速Ｖを目標速度ｖａ以上、又は下限速度ｖｃ以上に維持できる。
【００７６】
また、上記のＨＥＶにおいては、下限速度ｖｃを、目標速度ｖａにゼロｋｍ／ｈ以上、５ｋｍ／ｈ以下の値を減算した速度に設定することが望ましい。前述した通り、急登坂路Ｌ３では、車速Ｖが下限速度ｖｃを下回らないように、アシスト走行を行う。この下限速度ｖｃをより目標速度に近い速度に設定することで、急登坂路Ｌ３における車速Ｖの減速幅を小さくして、確実に予定通りの運行を遂行することができる。
【００７７】
また、上記のＨＥＶにおいては、制御装置８０が、急登坂路Ｌ３の走行距離ｓ３に応じて高充電状態Ｃｈを設定する制御を行うように構成されることが望ましい。例えば、地図情報取得装置８２の取得した走行距離ｓ３の基準を５００ｍに設定した場合には、走行距離ｓ３が５００ｍよりも短いときに高充電状態Ｃｈをより低い値に設定し、走行距離ｓ３が５００ｍよりも長いときには高充電状態Ｃｈをより高い値に設定する。
【００７８】
このような制御を行うことで、急登坂路Ｌ３の走行中にモータージェネレーター３３の回転駆動によりバッテリー３５の充電状態が低充電状態Ｃｌになることを抑制して、モータージェネレーター３３で回転駆動するアシスト走行の機会を増加させることができ、ディーゼルエンジン１０の出力を抑制したり、トランスミッション２０のギア段のダウンシフトを抑制したりして、燃料消費量を抑制することができる。
【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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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