(57)【要約】【課題】エンジンを駆動源とする走行時において、燃費の悪化を招くことなく、シフトダウンの変速操作を行う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】制御装置７０は、エンジン１０を駆動源とする走行時にトランスミッション３０がシフトダウンの変速操作をする際には、モータークラッチ１５を断状態にして、インテークスロットル６１、排気ブレーキバルブ４３及びＥＧＲバルブ９８を全開にした後に、高電圧バッテリー２４から給電されたモータージェネレーター２１を用いてエンジン１０の回転数をインプットシャフト３１の回転数に対する比が予め設定された範囲内になるまでアシストしてからモータークラッチ１５を接状態にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンクラッチを介して接続されたエンジン及びモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターにモータークラッチを介してインプットシャフトが接続されたトランスミッションと、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と、前記エンジンの吸気通路及び排気通路にそれぞれ介設されたインテークスロットル及び排気ブレーキバルブと、前記排気通路から前記吸気通路へ連通するＥＧＲ通路に介設されたＥＧＲバルブと、制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記エンジンを駆動源とする走行時に前記トランスミッションがシフトダウンの変速操作をする際には、前記モータークラッチを断状態にして、前記インテークスロットル、排気ブレーキバルブ及びＥＧＲバルブを全開にした後に、前記バッテリーから給電された前記モータージェネレーターを用いて前記エンジンの回転数を前記インプットシャフトの回転数に対する比が予め設定された範囲内になるまでアシストしてから前記モータークラッチを接状態にする制御を行うように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
エンジンクラッチを介して接続されたエンジン及びモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターに直列に接続されたトランスミッションと、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と、前記エンジンの吸気通路及び排気通路にそれぞれ介設されたインテークスロットル及び排気ブレーキバルブと、前記排気通路から前記吸気通路へ連通するＥＧＲ通路に介設されたＥＧＲバルブと、を備えたハイブリッド車両の制御方法であって、
前記エンジンを駆動源とする走行時に前記トランスミッションがシフトダウンの変速操作をする際には、前記モータークラッチを断状態にして、前記インテークスロットル、排気ブレーキバルブ及びＥＧＲバルブを全開にした後に、前記バッテリーから給電された前記モータージェネレーターを用いて前記エンジンの回転数を前記インプットシャフトの回転数に対する比が予め設定された範囲内になるまでアシストしてから前記モータークラッチを接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、エンジンを駆動源とする走行時において、燃費の悪化を招くことなく、シフトダウンの変速操作を行うことができ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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
このＨＥＶでは、エンジンを駆動源とする走行時にシフトダウンの変速操作を開始するときには、エンジンはクラッチによりトランスミッションと切り離される。そして、その変速操作の後に、エンジンとトランスミッションとを再接続する際には、クラッチの回転合わせのために、エンジンへの燃料噴射を行って回転数を増加させる必要があるので、燃費の悪化を招くという問題があった。
【０００５】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンを駆動源とする走行時において、燃費の悪化を招くことなく、シフトダウンの変速操作を行う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】
【０００６】
上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、エンジンクラッチを介して接続されたエンジン及びモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターにモータークラッチを介してインプットシャフトが接続されたトランスミッションと、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と、前記エンジンの吸気通路及び排気通路にそれぞれ介設されたインテークスロットル及び排気ブレーキバルブと、前記排気通路から前記吸気通路へ連通するＥＧＲ通路に介設されたＥＧＲバルブと、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記エンジンを駆動源とする走行時に前記トランスミッションがシフトダウンの変速操作をする際には、前記モータークラッチを断状態にして、前記インテークスロットル、排気ブレーキバルブ及びＥＧＲバルブを全開にした後に、前記バッテリーから給電された前記モータージェネレーターを用いて前記エンジンの回転数を前記インプットシャフトの回転数に対する比が予め設定された範囲内になるまでアシストしてから前記モータークラッチを接状態にする制御を行うように構成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
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、エンジンクラッチを介して接続されたエンジン及びモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターに直列に接続されたトランスミッションと、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と、前記エンジンの吸気通路及び排気通路にそれぞれ介設されたインテークスロットル及び排気ブレーキバルブと、前記排気通路から前記吸気通路へ連通するＥＧＲ通路に介設されたＥＧＲバルブと、を備えたハイブリッド車両の制御方法であって、前記エンジンを駆動源とする走行時に前記トランスミッションがシフトダウンの変速操作をする際には、前記モータークラッチを断状態にして、前記インテークスロットル、排気ブレーキバルブ及びＥＧＲバルブを全開にした後に、前記バッテリーから給電された前記モータージェネレーターを用いて前記エンジンの回転数を前記インプットシャフトの回転数に対する比が予め設定された範囲内になるまでアシストしてから前記モータークラッチを接状態にすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のハイブリッド車両及びその制御方法によれば、エンジンを駆動源とする走行時におけるシフトダウンの変速操作の際のクラッチでの回転合わせを、エンジンへ燃料噴射することなく、モータージェネレーターを用いて行うようにしたので、燃費の悪化を招くことはない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
エンジン１０の運転時においては、吸気通路４８へ吸入された空気Ａは、インテークスロットル６１により流量を調整された吸入空気６２としてターボチャージャー６３のコンプレッサー６４により圧縮され、インタークーラー６５で冷却された後に、インテークマニホールド６６を経てエンジン本体１１に供給される。エンジン本体１１に供給された吸入空気６２は、気筒１２内に噴射された燃料と混合・燃焼して熱エネルギーを発生させてクランクシャフト１３を回転駆動した後に、排ガス６７となってエキゾーストマニホールド６８から排気通路４１へ排気される。排気された排ガス６７の一部は、吸気通路４８へ延びるＥＧＲ通路９５にＥＧＲガス９６となって分流する。ＥＧＲガス９６は、ＥＧＲクーラー９７により冷却された後に、ＥＧＲバルブ９８により流量を調整される。その一方で、ＥＧＲ通路９５に分流しなかった排ガス６７は、ターボチャージャー６３のタービン６９を回転駆動させた後に、開放状態の排気ブレーキバルブ４３を通過して排出ガスＧとなって外部へ放出される。
【００１３】
クランクシャフト１３の一端は、エンジンクラッチ１４（例えば、湿式多板クラッチなど）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、モータークラッチ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。トランスミッション３０における変速操作は、変速段制御装置であるＴＣＭ７１により制御される。なお、トランスミッション３０は、有段変速機であればよく、ＡＭＴのような自動変速式に限らず、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】
これらのエンジン１０及びハイブリッドシステム２０は、制御装置７０により制御される。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。
【００２１】
なお、制御装置７０は、信号線（一点鎖線で示す）を通じて、モータージェネレーター２１、インテークスロットル６１、ＥＧＲバルブ９８、排気ブレーキバルブ４３、ＴＣＭ７１やエンジン回転センサ７７などの各部と接続している。
【００２２】
このようなＨＥＶの制御方法を、制御装置７０の機能として図２に基づいて以下に説明する。
【００２３】
制御装置７０は、エンジン１０を駆動源とする走行時において（Ｓ１０）、トランスミッション３０においてシフトダウンの変速操作要求があるか否かを判定する（Ｓ２０）。
【００２４】
そして、制御装置７０は、シフトダウンの変速操作要求があった場合には、モータークラッチ１５を断状態にして（Ｓ３０）、インテークスロットル６１、排気ブレーキバルブ４３及びＥＧＲバルブ９８を全開にする（Ｓ４０）。
【００２５】
次に、制御装置７０は、エンジン回転センサ７７及びＴＣＭ７１によりエンジン１０の回転数Ｘ及びインプットシャフト３１の回転数Ｙをそれぞれ取得する（Ｓ５０）。そして、高電圧バッテリー２４から給電して回転駆動させたモータージェネレーター２１を用いて、インプットシャフト３１の回転数Ｙに対するエンジン１０の回転数Ｘの比（Ｙ／Ｘ）が予め設定された範囲内になるまで、エンジン１０の回転数をアシストする（Ｓ６０〜Ｓ７０）。この予め設定された範囲としては、図２の例のように、０．９〜１．１の範囲が好ましく例示される。
【００２６】
次に、制御装置７０は、回転数比（Ｙ／Ｘ）が予め設定された範囲内になったときは、モータークラッチ１５を接状態にする（Ｓ８０）。
【００２７】
このように、エンジン１０を駆動源とする走行時において、トランスミッション３０でのシフトダウンの変速操作の際のモータークラッチ１５での回転合わせを、エンジン１０への燃料噴射ではなく、モータージェネレーター２１を用いて行うようにしたので、燃費の悪化を招くことはないのである。
【符号の説明】
【００２８】
１０  エンジン
１５  モータークラッチ
２０  ハイブリッドシステム
２１  モータージェネレーター
２４  高電圧バッテリー
３０  トランスミッション
４３  排気ブレーキバルブ
６１  インテークスロットル
７０  制御装置
９８  ＥＧＲバルブ
【図１】
2017218068.tif 000003
【図２】
2017218068.tif 000004