(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、トランスミッションの変速操作中の空走感に起因するドライバビリティの低下を抑制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】プロペラシャフト２５とモータージェネレーター３３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、制御装置８０は、トランスミッション２０に対して変速指令があった場合は、ＨＥＶのアクセルペダルが踏み込まれているときは、モータージェネレーター３３の回転駆動によりプロペラシャフト２５へ駆動力を付加する一方で、ブレーキペダルが踏み込まれているときは、モータージェネレーター３３の回生発電によりプロペラシャフト２５へ制動力を付加する制御を行う。【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、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する減速機構を介して接続し、
前記制御装置は、前記トランスミッションに対して変速指令があった場合は、前記ハイブリッド車両のアクセルペダルが踏み込まれているときは、前記モータージェネレーターにより前記プロペラシャフトへ駆動力を付加する一方で、ブレーキペダルが踏み込まれているときは、該モータージェネレーターにより該プロペラシャフトへ制動力を付加することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記モータージェネレーターにより駆動力を付加する場合において、前記駆動力の大きさが、前記アクセルペダルの開度と予め設定されたマップデータとに基づいて決定される請求項１に記載のバイブリッド車両。
【請求項３】
前記モータージェネレーターにより制動力を付加する場合において、前記制動力の大きさが、前記モータージェネレーターに電気的に接続するバッテリーの蓄電率と予め設定されたマップデータとに基づいて決定される請求項１に記載のバイブリッド車両。
【請求項４】
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、を備えたハイブリッド車両の制御方法であって、
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減速機構を介して接続し、
前記トランスミッションに対して変速指令があった場合は、
前記ハイブリッド車両のアクセルペダルが踏み込まれているときは、前記モータージェネレーターにより前記プロペラシャフトへ駆動力を付加する一方で、
前記ハイブリッド車両のブレーキペダルが踏み込まれているときは、前記モータージェネレーターにより前記プロペラシャフトへ制動力を付加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、従来よりも高速走行時における回生効率を向上しつつ、トランスミッションの変速操作中の空走感に起因するドライバビリティの低下を防止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】
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。
【０００５】
この減速機構を用いて回生発電の更なる効率化を図るために、ＨＥＶの運転状態に応じて、トランスミッションにおいて適切なギア段への変速操作を行う必要がある。
【０００６】
しかしながら、トランスミッションでの変速操作中に、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断状態にすると、ＨＥＶの走行中に駆動力や制動力が抜ける状態になるため、ドライバーが空走感を抱いてドライバビリティが低下してしまうおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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】
【０００８】
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、トランスミッションの変速操作中の空走感に起因するドライバビリティの低下を防止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、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、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する減速機構を介して接続し、前記制御装置は、前記トランスミッションに対して変速指令があった場合は、前記ハイブリッド車両のアクセルペダルが踏み込まれているときは、前記モータージェネレーターにより前記プロペラシャフトへ駆動力を付加する一方で、ブレーキペダルが踏み込まれているときは、該モータージェネレーターにより該プロペラシャフトへ制動力を付加することを特徴とするものである。
【００１０】
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、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、を備えたハイブリッド車両の制御方法であって、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減速機構を介して接続し、前記トランスミッションに対して変速指令があった場合は、前記ハイブリッド車両のアクセルペダルが踏み込まれているときは、前記モータージェネレーターにより前記プロペラシャフトへ駆動力を付加する一方で、前記ハイブリッド車両のブレーキペダルが踏み込まれているときは、前記モータージェネレーターにより前記プロペラシャフトへ制動力を付加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、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。
【００１２】
また、トランスミッションに対して変速指令があった場合は、ハイブリッド車両の運転状態に応じて、モータージェネレーターによりプロペラシャフトへ駆動力又は制動力を付加するようにしたので、トランスミッションの変速操作中の空走感に起因するドライバビリティの低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】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３】モータージェネレーターによりプロペラシャフトに付加される駆動力の大きさを決定するマップデータの例である。
【図４】モータージェネレーターによりプロペラシャフトに付加される制動力の大きさを決定するマップデータの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
トランスミッション２０には、ＨＥＶの車速及びアクセル開度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。
【００１８】
制御装置８０は、車速センサ９１及びアクセル開度センサ９２の検出値とマップデータとに基づいて変速指令が発せられると、湿式多板クラッチ１５を断状態にしてからトランスミッション２０においてギア段の変速を開始し、その変速が完了した後に湿式多板クラッチ１５を接状態にする制御を行う。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
このようなＨＥＶにおいて、トランスミッション２０で変速操作を行うときの制御方法を、図２に基づいて制御装置８０の機能として以下に説明する。
【００２６】
制御装置８０は、トランスミッション２０に対して変速指令があった場合には（Ｓ１０）、上述したように湿式多板クラッチ１５を断状態にしてから（Ｓ１５）、トランスミッション２０においてギア段の変速を開始する（Ｓ２０）ことと並行して、アクセル開度センサ９２及びブレーキペダル開度センサ９３の検出値を車載ネットワーク（一点鎖線で示す）を通じて入力する（Ｓ２５）。
【００２７】
そして、アクセルペダルが踏み込まれていると判断したときには（Ｓ３０）、モータージェネレーター３３を回転駆動して（Ｓ３５）、減速機構３０を介してプロペラシャフト２５に駆動力を付加する（Ｓ４０）。
【００２８】
この駆動力の大きさは、例えば図３に示すようなマップデータに基づいて決定される。このマップデータの例では、モータージェネレーター３３により付加される駆動力は、アクセル開度に対して負の相関を示すようになっている。
【００２９】
一方で、ブレーキペダルが踏み込まれていると判断したときには（Ｓ４５）、モータージェネレーター３３による回生発電を行うことで（Ｓ５０）、減速機構３０を介してプロペラシャフト２５に制動力を付加する（Ｓ５５）。
【００３０】
この制動力の大きさは、例えば図４に示すようなマップデータに基づいて決定される。このマップデータの例では、モータージェネレーター３３により付加される制動力は、バッテリー３５の蓄電率（ＳＯＣ）に対して負の相関を示すようになっている。
【００３１】
最後に、トランスミッション２０における変速が完了して（Ｓ６０）、湿式多板クラッチ１５が接状態になった後は（Ｓ６５）、駆動力又は制動力の付加を停止する（Ｓ７０）
このような制御を行うことで、トランスミッション２０の変速操作中においてＨＥＶの駆動力又は制動力が抜けることを抑制できるので、ドライバビリティの低下を防止することができる。また、ドライバーが空走感を補うためにディーゼルエンジン１０を空ぶかしすることがなくなるので、燃費を向上させることが可能になる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ディーゼルエンジン
２０  トランスミッション
２２  副変速機構
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
８０  制御装置
９１  車速センサ
９２  アクセル開度センサ
９３  ブレーキペダル開度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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