(57)【要約】【課題】慣性走行時におけるモータージェネレーターのエネルギー回収量を増大させ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】ハイブリッド車両は、エンジン１０の動力を伝達する出力軸１３に接続されたモータージェネレーター３１を有するハイブリッドシステム３０と、エンジンの動力が伝達されるトランスミッション２０と、制御装置８０と、を備えたハイブリッド車両において、制御装置は、慣性走行時においてモータージェネレーターが回生発電する場合に、モータージェネレーターの回転数が予め設定された所定回転数となるように、モータージェネレーターの回転数に基づいてトランスミッションのギア段を設定することを特徴とする。【選択図】図２
2017094829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの動力を伝達する出力軸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、前記エンジンの動力が伝達されるトランスミッションと、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、
前記制御装置は、慣性走行時において前記モータージェネレーターが回生発電する場合に、前記モータージェネレーターの回転数が予め設定された所定回転数となるように、前記モータージェネレーターの回転数に基づいて前記トランスミッションのギア段を設定することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
エンジンの動力を伝達する出力軸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、前記エンジンの動力が伝達されるトランスミッションと、を備えたハイブリッド車両の制御方法において、
慣性走行時において前記モータージェネレーターが回生発電する場合に、前記モータージェネレーターの回転数が予め設定された所定回転数となるように、前記モータージェネレーターの回転数に基づいて前記トランスミッションのギア段を設定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おいて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１参照）。
【０００３】
ところで、近年、エンジンの動力を伝達する出力軸にモータージェネレーターが接続されたタイプのハイブリッドシステムを有するＨＥＶが開発されてきている（例えば特許文献２参照）。このタイプのＨＥＶにおいて、慣性走行時にモータージェネレーターが回生発電する場合、モータージェネレーターの回生発電効率が高くなるようなモータージェネレーターの回転数（すなわち好適な回転数）が存在する。
【０００４】
しかしながら、このタイプのＨＥＶの場合、従来は、慣性走行時においてトランスミッションのギア段は、ＨＥＶの速度に応じて設定されていた。すなわち、慣性走行時において、モータージェネレーターの回転数が好適な値となるようにトランスミッションのギア段は設定されていなかった。そのため、慣性走行時におけるモータージェネレーターの回生発電効率は十分に高いとはいえず、したがって、モータージェネレーターによるエネルギー回収量は十分に多いとはいえなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２３８１０５号公報
【特許文献２】特開２００６−１５１３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、慣性走行時におけるモータージェネレーターのエネルギー回収量を増大させ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】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明のハイブリッド車両は、エンジンの動力を伝達する出力軸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、前記エンジンの動力が伝達されるトランスミッションと、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、前記制御装置は、慣性走行時において前記モータージェネレーターが回生発電する場合に、前記モータージェネレーターの回転数が予め設定された所定回転数となるように、前記モータージェネレーターの回転数に基づいて前記トランスミッションのギア段を設定することを特徴とする。
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明のハイブリッド車両の制御方法は、エンジンの動力を伝達する出力軸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、前記エンジンの動力が伝達されるトランスミッションと、を備えたハイブリッド車両の制御方法において、慣性走行時において前記モータージェネレーターが回生発電する場合に、前記モータージェネレーターの回転数が予め設定された所定回転数となるように、前記モータージェネレーターの回転数に基づいて前記トランスミッションのギア段を設定することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、慣性走行時においてモータージェネレーターが回生発電する場合に、モータージェネレーターの回転数を予め設定された所定回転数にすることができる。これにより、慣性走行時においてモータージェネレーターの回転数を回生発電効率が高い好適な値にして回生発電効率を向上させることができるので、モータージェネレーターによるエネルギー回収量を増大させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、慣性走行時におけるモータージェネレーターのエネルギー回収量を増大させることができる。
【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。
【図２】制御装置による制御処理の一例を示すフローチャートである。
【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の構成図である。このハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という）は、普通乗用車のみならず、バスやトラックなどを含む車両であり、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン１０及びモータージェネレーター３１を有するハイブリッドシステム３０を備えている。
【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の回転動力は、クランクシャフト１３の一端部に接続するクラッチ１４（例えば、湿式多板クラッチなど）を介してトランスミッション２０に伝達される。
【００１４】
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、変速用アクチュエーター２１を用いて自動的に変速するＡＭＴ又はＡＴが用いられている。
【００１５】
トランスミッション２０で変速された回転動力は、プロペラシャフト２２を通じてデファレンシャル２３に伝達され、一対の駆動輪２４にそれぞれ駆動力として分配される。
【００１６】
ハイブリッドシステム３０は、モータージェネレーター３１と、このモータージェネレーター３１に順に電気的に接続するインバーター３５、高電圧バッテリー３２、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３及び低電圧バッテリー３４とを有している。
【００１７】
高電圧バッテリー３２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３４には鉛バッテリーが用いられる。ＤＣ／ＤＣコンバーター３３は、高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４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３４は、各種の車両電装品３６に電力を供給する。
【００１８】
このハイブリッドシステム３０における種々のパラメータ、例えば、電流値、電圧値やＳＯＣなどは、ＢＭＳ３９（バッテリーマネージメントシステム）により検出される。
【００１９】
モータージェネレーター３１は、回転軸３７に取り付けられた第１プーリー１５とエンジン本体１１の出力軸であるクランクシャフト１３の他端部に取り付けられた第２プーリー１６との間に掛け回された無端状のベルト状部材１７を介して、エンジン１０との間で動力を伝達する。なお、第１プーリー１５、第２プーリー１６及びベルト状部材１７の代わりに、ギアボックス等を用いて動力を伝達することもできる。また、モータージェネレーター３１に接続するエンジン本体１１の出力軸は、クランクシャフト１３に限定されるものではなく、例えばエンジン本体１１とトランスミッション２０との間の伝達軸やプロペラシャフト２２であってもよい。
【００２０】
このモータージェネレーター３１は、エンジン本体１１を始動するスターターモーター（図示せず）の代わりに、クランキングを行う機能も有している。
【００２１】
上述したハイブリッドシステム３０は制御装置８０によって制御される。具体的にはハイブリッドシステム３０は、制御装置８０に制御されることで、ＨＥＶの発進時や加速時には、高電圧バッテリー３２から電力を供給されたモータージェネレーター３１により駆動力の少なくとも一部をアシストする一方で、制動時や、エンジン１０の燃料噴射が停止した状態でＨＥＶが走行する慣性走行時においては、モータージェネレーター３１による回生発電を行い、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３２を充電する。
【００２２】
また制御装置８０は、ハイブリッドシステム３０の他に、クラッチ１４の切断及び接続を制御するとともに、変速用アクチュエーター２１を制御することでトランスミッション２０のギア段も制御する。この制御装置８０は、各種の制御処理を実行する制御部としての機能を有するＣＰＵと、ＣＰＵの動作に用いられる各種データやプログラム等を記憶する記憶部としての機能を有するＲＯＭ、ＲＡＭ等とを有するマイクロコンピュータを備えている。
【００２３】
また本実施形態に係る制御装置８０は、慣性走行時において、モータージェネレーター３１が回生発電する場合に、モータージェネレーター３１の回転数が予め設定された所定回転数となるように、モータージェネレーター３１の回転数に基づいてトランスミッション２０のギア段を制御する。この制御処理についてフローチャートを用いて説明すると次のようになる。
【００２４】
図２は制御装置８０による制御処理の一例を示すフローチャートである。制御装置８０の制御部は図２のフローチャートを所定周期で繰り返し実行する。ステップＳ１０において制御部は、慣性走行時においてモータージェネレーター３１が回生発電を実行したか否かを判定する。ステップＳ１０でＮｏと判定された場合、制御部はフローチャートの実行を終了する。
【００２５】
ステップＳ１０でＹｅｓと判定された場合、制御部は、モータージェネレーター３１（ＭＧ）の回転数が予め設定された所定回転数となるように、モータージェネレーター３１の回転数に基づいてトランスミッション２０のギア段を設定する（ステップＳ２０）。このステップＳ２０の制御処理の詳細は次のとおりである。
【００２６】
まず、慣性走行時においてモータージェネレーター３１が回生発電した場合に、回生発電効率が所定の基準値よりも高くなるようなモータージェネレーター３１の回転軸３７の
回転数が存在する。なお、本実施形態において、回生発電効率とはモータージェネレーター３１の回生発電時の発電効率をいい、これは、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する場合の変換効率に相当する。この回生発電効率が高いほど、モータージェネレーター３１によるエネルギー回収量は高くなり、その結果、ＨＥＶの燃費は良好になる。
【００２７】
そこで、本実施形態では、上述したステップＳ２０の所定回転数として、慣性走行時に回生発電が行われた場合に回生発電効率が基準値よりも高い値となるモータージェネレーター３１の回転軸３７の回転数（好適な回転数）を用い、より具体的には、この好適な回転数のうち、回生発電効率が最も高い値となる回転数（すなわち最適な回転数）を用いる。
【００２８】
具体的には、本実施形態に係る制御装置８０の記憶部（例えばＲＯＭ）には、このモータージェネレーター３１の最適な回転数が予め記憶されている（すなわち予め設定されている）。また、記憶部には、この最適な回転数が得られるようなトランスミッション２０のギア段（換言すると、最適な回転数に合ったギア段）も予め記憶されている。ステップＳ２０において、制御部は、トランスミッション２０のギア段が、この記憶部に記憶されているギア段となるようにトランスミッション２０を制御することで、トランスミッション２０のギア段をモータージェネレーター３１の最適な回転数に合ったギア段に設定する。このようにしてステップＳ２０が実行されることで、モータージェネレーター３１の回転数を最適な回転数にすることができる。ステップＳ２０の後に制御部はフローチャートの実行を終了する。
【００２９】
以上説明した本実施形態によれば、慣性走行時においてモータージェネレーター３１が回生発電する場合にモータージェネレーター３１の回転数を所定回転数にすることができるので、慣性走行時においてモータージェネレーター３１の回転数を、回生発電効率の高い好適な回転数や回生発電効率の最も高い最適な回転数にすることができる。これにより、慣性走行時におけるモータージェネレーター３１の回生発電効率を向上させることができるので、慣性走行時におけるモータージェネレーター３１によるエネルギー回収量を増大させることができる。したがって、ＨＥＶの燃費を向上させることができる。
【００３０】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  エンジン
１３  クランクシャフト（出力軸）
１４  クラッチ
２０  トランスミッション
３０  ハイブリッドシステム
３１  モータージェネレーター
８０  制御装置
【図１】
2017094829.tif 000003
【図２】
2017094829.tif 000004