(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の走行中におけるハイブリッドシステムの緊急停止時に、クラッチの破損を防止して、車両を安全に停止させることができるハイブリッド車両及びハイブリッド車両の制御方法を提供する。【解決手段】車両の走行中にハイブリッドシステムが緊急停止するときに、エンジンクラッチの接状態への切替を、エンジンクラッチの入出力軸の回転数差ΔＮｅが予め設定される許容回転数α以下となってから行う。【選択図】図２
2017185837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行用の動力源であるエンジン及びモータージェネレーターと、前記エンジンと前記モータージェネレーターの間に配設されるクラッチと、制御装置と、を有するハイブリッドシステムを備えて構成されるハイブリッド車両において、
前記制御装置が、
前記ハイブリッド車両の走行中に前記ハイブリッドシステムが停止するときに、前記クラッチを接状態に切り替えるとともに、
この前記クラッチの接状態への切替を、前記クラッチの入出力軸の回転数差が予め設定される許容回転数以下となってから行うように構成されるハイブリッド車両。
【請求項２】
車両の走行中にハイブリッドシステムが停止するときに、車両走行用の動力源であるエンジンとモータージェネレーターの間に設けたクラッチを接状態に切り替えるハイブリッド車両の制御方法において、
前記クラッチの接状態への切替を、前記クラッチの入出力軸の回転数差が予め設定される許容回転数以下となってから行う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ハイブリッド車両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（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
このハイブリッド車両において、エンジンとモータージェネレーターの間にクラッチを配設する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
ところで、ハイブリッド車両の走行中に、ハイブリッドシステムに異常を検知したときに、緊急の対応としてハイブリッドシステムを停止することがある。このとき、上記のクラッチを強制的に接状態に切り替えるタイプの車両があるが、クラッチの入出力軸の回転数差が大きい状態で接状態に切り替えることがあり、クラッチが破損してしまう虞がある。
【０００６】
本発明は、車両の走行中で、ハイブリッドシステムの緊急停止時に、クラッチの破損を防止して、車両を安全に停止させることができるハイブリッド車両及びハイブリッド車両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】
【０００７】
上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、車両走行用の動力源であるエンジン及びモータージェネレーターと、前記エンジンと前記モータージェネレーターの間に配設されるクラッチと、制御装置と、を有するハイブリッドシステムを備えて構成されるハイブリッド車両において、前記制御装置が、前記ハイブリッド車両の走行中に前記ハイブリッドシステムが停止するときに、前記クラッチを接状態に切り替えるとともに、この前記クラッチの接状態への切替を、前記クラッチの入出力軸の回転数差が予め設定される許容回転数以下となってから行うように構成される。
【０００８】
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、車両の走行中にハイブリッドシステムが停止するときに、車両走行用の動力源であるエンジンとモータージェネレーターの間に設けたクラッチを接状態に切り替えるハイブリッド車両の制御方法において、前記クラッチの接状態への切替を、前記クラッチの入出力軸の回転数差が予め設定される許容回転数以下となってから行うことを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のハイブリッド車両及びハイブリッド車両の制御方法によれば、車両の走行中におけるハイブリッドシステムの緊急停止時に、クラッチの入出力軸の回転数差が小さくなってからクラッチを接続するので、クラッチの破損を防止して、車両を安全に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
このハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）は、普通乗用車又はバスやトラックなどの大型自動車であり、エンジン１０、モータージェネレーター２１及びトランスミッション３０と、運転状態に応じて車両を複合的に制御するハイブリッドシステム２０とを主に備えている。
【００１３】
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４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。このエンジン１０には、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンが用いられる。クランクシャフト１３の一端は、エンジンクラッチ１４を介してモータージェネレーター２１の回転軸２２の一端に接続されている。
【００１４】
モータージェネレーター２１には、発電運転が可能な永久磁石式の交流同期モーターが用いられている。このモータージェネレーター２１の回転軸２２の他端は、トルクコンバータ１７、トランスミッションクラッチ１５（例えば、湿式多板クラッチなど）を通じて、トランスミッション３０のインプットシャフト３１に接続されている。
【００１５】
トランスミッション３０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又はＡＴが用いられている。なお、トランスミッション３０は、ＡＭＴのような自動変速式に限るものではなく、ドライバーが手動で変速するマニュアル式であってもよい。
【００１６】
トランスミッション３０で変速された回転動力は、アウトプットシャフト３２に接続されたプロペラシャフト３３を通じてデファレンシャル３４に伝達され、後輪である一対の駆動輪３５にそれぞれ駆動力として分配される。
【００１７】
ハイブリッドシステム２０は、モータージェネレーター２１と、そのモータージェネレーター２１に電気的に接続するインバーター２３、高電圧バッテリー２４、ＤＣ／ＤＣコンバーター２５及び低電圧バッテリー２６とを有している。
【００１８】
高電圧バッテリー２４としては、リチウムイオンバッテリーやニッケル水素バッテリーなどが好ましく例示される。また、低電圧バッテリー２６には鉛バッテリーが用いられる。
【００１９】
ＤＣ／ＤＣコンバーター２５は、高電圧バッテリー２４と低電圧バッテリー２６との間における充放電の方向及び出力電圧を制御する機能を有している。また、低電圧バッテリー２６は、各種の車両電装品２７に電力を供給する。
【００２０】
このハイブリッドシステム２０における種々のパラメーター、例えば、電流値、電圧値やＳＯＣなどは、ＢＭＳ（バッテリーマネジメントシステム）２８により検出される。
【００２１】
これらのエンジン１０及びモータージェネレーター２１を有するハイブリッドシステム２０は、制御装置７０を備え、この制御装置７０により、ハイブリッドシステム２０は制御される。具体的には、ＨＥＶの発進時や加速時には、ハイブリッドシステム２０は高電圧バッテリー２４から電力を供給されたモータージェネレーター２１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２１による回生発電を行い、プロペラシャフト３３等に発生する余剰の運動エネルギーを電力に変換して高電圧バッテリー２４を充電する。また、このＨＥＶは、エンジンクラッチ１４を断状態、かつ、トランスミッションクラッチ１５を接状態にすることで、モータージェネレーター２１のみを車両の走行用の動力源とする、いわゆるモーター単独走行が可能となる。
【００２２】
本発明のハイブリッド車両は、車両走行用の動力源であるエンジン１０及びモータージェネレーター２１と、エンジン１０とモータージェネレーター２１の間に配設されるエンジンクラッチ１４と、制御装置７０と、を有するハイブリッドシステム２０を備えて構成されるハイブリッド車両である。
【００２３】
ここで、ハイブリッド車両の走行中に、ハイブリッドシステム２０に異常を検知したときに、緊急の対応としてハイブリッドシステム２０を停止することがあり、このとき、エンジンクラッチ１４を強制的に接状態に切り替えるタイプの車両があるが、エンジンクラッチ１４の入出力軸の回転数差ΔＮｅが大きい状態で接状態に切り替えることがあり、エンジンクラッチ１４が破損して、車両を安全に停止できない虞がある。
【００２４】
そこで、本発明では、制御装置７０が、車両の走行中にハイブリッドシステム２０が緊急停止するときに、エンジンクラッチ１４を接状態に切り替えるとともに、このエンジンクラッチ１４の接状態への切替を、エンジンクラッチ１４の入出力軸（入力軸：エンジン側の回転軸２２ａ、出力軸：モータージェネレーター側の回転軸２２ｂ）の回転数差ΔＮｅが実験等により予め設定される許容回転数α以下となってから行うように構成する。
【００２５】
ここで、ハイブリッドシステム２０の緊急停止は、車両の運転席に備えたイグニッションキーが運転者の操作によりオフされた場合か、または、ハイブリッドシステム２０が強制的にシャットダウンされた場合のいずれかの場合に行われる。
【００２６】
ハイブリッドシステム２０の強制的なシャットダウンは、ハイブリッドシステム２０に異常を検知した場合に行われる。ハイブリッドシステム２０の異常とは、例えば、モータージェネレーター２１や高電圧バッテリー２４を冷却するための冷却媒体（例えば、冷却水）をこれらの装置２１、２４に循環させるための冷却ポンプ（図示しない）が十分に機能せず、これらの装置２１、２４が高温化する虞があること等である。
【００２７】
そして、車両の走行中に、ハイブリッドシステム２０が備える、この冷却ポンプ等の各装置のいずれかで十分に機能しなかった場合、この当該装置より制御装置７０にハイブリッドシステム２０の緊急停止を要求する信号が送信され、制御装置７０がこの送信された信号を基にハイブリッドシステム２０を強制的にシャットオフして緊急停止する。また、イグニッションキーが運転者の操作によりオフされた場合も、制御装置７０がこのオフ信号を基にハイブリッドシステム２０を緊急停止する。
【００２８】
なお、エンジンクラッチ１４の入出力軸の回転数差ΔＮｅは、入力軸（エンジン１０側の回転軸）２２ａの回転数Ｎａより、出力軸（モータージェネレーター２１側の回転軸）２２ｂの回転数Ｎｂを減算して算出される。入力軸２２ａの回転数Ｎａは、エンジン回転数検出センサ（図示しない）により検出されるエンジン１０の回転数Ｎｃと同じ値として算出する。出力軸２２ｂの回転数Ｎｂは、モータージェネレーター２１の回転数検出センサ（図示しない）により検出されるモータージェネレーター２１の回転数Ｎｍと同じ値として算出する。
【００２９】
次に、このようなハイブリッド車両（ＨＥＶ）の制御方法を、制御装置７０の機能として図２に基づいて制御フロー図の形で以下に説明する。なお、制御装置７０は、信号線（一点鎖線で示す）を通じて、エンジンクラッチ１４と接続しているが、その他の装置（例えば、モータークラッチ１５）や各種センサ（例えば、エンジン回転数検出センサ）とも、図示しないが、接続している。
【００３０】
図２の制御フローについて説明する。図２の制御フローは、車両の走行中にハイブリッドシステム２０が緊急停止するときに、上級の制御フローから呼ばれてスタートする制御フローである。図２の制御フローがスタートすると、ステップＳ１０にて、エンジンクラッチ１４の入出力軸の回転数差ΔＮｅを算出する。エンジンクラッチ１４の入出力軸の回転数差ΔＮｅの算出方法は、上記した方法と同様であるので、ここでは説明を省略する。ステップＳ１０の制御を実施後、ステップＳ２０に進む。
【００３１】
ステップＳ２０にて、ステップＳ１０で算出した回転数差ΔＮｅが実験等により予め設定した許容回転数α以下であるか否かを判定する。回転数差ΔＮｅが許容回転数αを超えている場合（ＮＯ）には、予め設定した制御時間を経過後、再度ステップＳ２０の判定を行う。一方、回転数差ΔＮｅが許容回転数α以下である場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ３０に進み、ステップＳ３０にて、エンジンクラッチ（ＥＮクラッチ）１４を接続して、完接状態とする。そして、ステップＳ３０の制御を実施後、リターンに進んで、本制御フローを終了する。
【００３２】
以上のように、上記のハイブリッド車両を基にした、本発明のハイブリッド車両の制御方法は、車両走行用の動力源であるエンジン１０とモータージェネレーター２１の間にエンジンクラッチ１４を備えてハイブリッドシステム２０を構成し、車両の走行中にハイブリッドシステム２０が緊急停止するときに、エンジンクラッチ１４を接状態に切り替えるハイブリッド車両の制御方法において、エンジンクラッチ１４の接状態への切替を、エンジンクラッチ１４の入出力軸の回転数差ΔＮｅが実験等により予め設定される許容回転数α以下となってから行うことを特徴とする方法となる。
【００３３】
本発明のハイブリッド車両及びハイブリッド車両の制御方法によれば、車両の走行中で、ハイブリッドシステム２０の緊急停止時に、エンジンクラッチ１４の入出力軸の回転数差ΔＮｅが小さくなってから、言い換えれば、パワーロスする時間を待ってから、エンジンクラッチ１４を接続するので、エンジンクラッチ１４での発生熱量を低減させることができ、エンジンクラッチ１４の焼き付き等の破損を防止して、車両を安全に停止させることができる。
【００３４】
また、ハイブリッドシステム２０に異常を検知した場合でも、車両を停止させた後、異常箇所の修理を行うことで、車両を早期に走行可能な状態に復旧できる場合も多いので、本発明では、エンジンクラッチ１４の破損を防止することで、車両の停止後で、ハイブリッドシステム２０の異常箇所の修理完了後に、車両を早期に走行可能な状態に復旧させることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  エンジン
１１  エンジン本体
１４  エンジンクラッチ
２０  ハイブリッドシステム
２１  モータージェネレーター
２２ａ  エンジンクラッチの入力軸
２２ｂ  エンジンクラッチの出力軸
７０  制御装置
ΔＮｅ  エンジンクラッチの入出力軸の回転数差
α  許容回転数
【図１】
2017185837.tif 000003
【図２】
2017185837.tif 000004