JP2000278810A - ハイブリッド車両 - Google Patents

ハイブリッド車両

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JP2000278810A
JP2000278810A JP11083165A JP8316599A JP2000278810A JP 2000278810 A JP2000278810 A JP 2000278810A JP 11083165 A JP11083165 A JP 11083165A JP 8316599 A JP8316599 A JP 8316599A JP 2000278810 A JP2000278810 A JP 2000278810A
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Japan
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engine
power
generator
clutch
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JP11083165A
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English (en)
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Yoshiaki Yamada
良昭 山田
Atsushi Yamada
淳 山田
Masakazu Sasaki
正和 佐々木
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UD Trucks Corp
Original Assignee
UD Trucks Corp
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Publication date
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

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  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイブリッド車両において、エンジンの運転
頻度を減らす。 【解決手段】 エンジン１と発電機２とエアコンプレッ
サ（補機）４１の間で動力を伝達可能とする動力伝達機
構５と、エンジン１の出力軸１１と動力伝達機構５の入
力軸５１を断接するメインクラッチ３と、発電機２との
間で電力の授受を行う蓄電装置７とを備え、ハイブリッ
ド制御ユニット２０は蓄電装置７の放電が可能な状態を
判定し、エアコンプレッサ４１の駆動が必要な放電可能
状態にてエンジン１を停止しメインクラッチ３を切った
状態で発電機２によりエアコンプレッサ４１を駆動する
構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力源としてエン
ジンと電動モータとを備えるハイブリッド車両に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、車輪を駆動する走行用モータを備
えるシリーズ式ハイブリッド車両として、エンジンの出
力軸にジェネレータを連結するとともに、エンジンによ
って各種補機を駆動するものがあった（特開平１０−３
１３５０５号公報、参照）。
【０００３】この種のシリーズ式ハイブリッド車両にあ
っては、車両の走行時にエンジンを運転してジェネレー
タおよび補機を駆動し、ジェネレータに発生する電力を
走行用モータに供給する。車両の停止時にバッテリの蓄
電量が充分にある場合にエンジンを停止し、バッテリの
蓄電量が不足する場合にエンジンを運転してジェネレー
タを駆動し、ジェネレータに発生する電力をバッテリに
供給する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のハイブリッド車両にあっては、エンジンによ
って補機を駆動する構造のため、蓄電量が充分にある状
態でも例えばエアーブレーキ装置のエアコンプレッサ等
の補機を駆動する必要がある場合にエンジンを運転しな
ければならず、エンジンの運転頻度が多くなるという問
題点があった。
【０００５】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、ハイブリッド車両において、エンジンの運転
頻度を減らすことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジン
と回転電機および補機の間で動力を伝達可能とする動力
伝達機構と、エンジンの出力軸と動力伝達機構の入力軸
を断接するメインクラッチと、回転電機との間で電力の
授受を行う蓄電装置と、蓄電装置の放電が可能な状態を
判定する放電可能状態判定手段と、補機の駆動が必要な
放電可能状態にてエンジンを停止しメインクラッチを切
った状態で回転電機により補機を駆動する補機駆動制御
手段とを備えるものとした。
【０００７】第２の発明は、第１の発明において、動力
伝達機構の出力軸と補機の駆動軸を断接するサブクラッ
チと、蓄電装置の充電が必要な状態を判定する充電必要
状態判定手段と、補機の駆動が不要な充電必要状態にて
メインクラッチを接続しサブクラッチを切った状態でエ
ンジンにより回転電機を駆動する回転電機駆動制御手段
とを備えるものとした。
【０００８】
【発明の作用および効果】第１の発明において、補機の
駆動が必要な放電可能状態にてエンジンを停止しメイン
クラッチを切った状態で回転電機により補機を駆動する
ことにより、エンジンの運転頻度を減らし、燃費、騒音
および排気の低減がはかれる。
【０００９】第２の発明において、補機の駆動が不要な
充電必要状態にてメインクラッチを接続しサブクラッチ
を切った状態でエンジンにより回転電機を駆動すること
により、無駄に補機を駆動することが避けられ、この充
電時におけるエンジンの燃費低減がはかれる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【００１１】図１に示すように、車両のパワートレイン
は、走行用モータ１２の回転がデファレンシャルギア１
３およびドライブシャフト１４を介して左右の車輪１５
に伝達される。交流モータ１２はインバータ１６によっ
て駆動される。インバータ１６は蓄電装置７に接続さ
れ、モータ１２の力行時に蓄電装置７の直流充電電力を
交流電力に変換してモータ１２へ供給するとともに、モ
ータ１２の回生発電時にモータ１２の交流発電電力を直
流電力に変換して蓄電装置７に充電する。
【００１２】エンジン１に駆動される発電機（本発明の
回転電機）２を備える。交流発電機２はインバータ６に
よって駆動される。インバータ６は蓄電装置７に接続さ
れ、発電機２の交流発電電力を直流電力に変換して蓄電
装置７に充電するとともに、発電機２の力行時に蓄電装
置７の直流充電電力を交流電力に変換して発電機２へ供
給する。
【００１３】蓄電装置７は化学反応を用いた各種蓄電池
や電気二重相キャパシタ電池が用いられる。なお、モー
タ１２または発電機２は交流機に限らず直流電動機を用
い、ＤＣ／ＤＣコンバータによって駆動してもよい。
【００１４】エンジン１に駆動される補機として、エア
ーブレーキ装置のエアコンプレッサ４１を備える。エア
コンプレッサ４１は加圧空気をエアタンク４５に供給
し、エアタンク４５の空気圧が図示しないブレーキ系に
導かれるようになっている。なお、同じくエンジン１に
駆動される補機として、図示しない油圧ポンプや冷房装
置を構成するコンプレッサ等が設けられる。
【００１５】発電機２とエアコンプレッサ４１およびエ
ンジン１の間で動力を伝達する動力伝達機構５を備え
る。
【００１６】動力伝達機構５は発電機２の入出力軸２１
に連結されるギア５３と、エアコンプレッサ４１の駆動
軸４２に連動するギア５４と、エンジン１に連動するギ
ア５２とによって構成され、ギア５２が両ギア５３，５
４に噛み合っている。減速ギア装置５はエンジン１の回
転を増速して発電機２の入出力軸２１に伝達し、発電機
２の回転を減速してエンジン１またはエアコンプレッサ
４１に伝達する。
【００１７】動力伝達機構５のギア５２は回転軸５１に
連結され、回転軸５１とエンジン１の出力軸１１の間に
両者を断接するメインクラッチ３を備える。メインクラ
ッチ３は図示しないクラッチアクチュエータを介してギ
ア回転軸５１とエンジン出力軸１１の接続と切り離しを
自動的に行う。
【００１８】動力伝達機構５のギア５４は回転軸５６に
連結され、回転軸５６とエアコンプレッサ４１の駆動軸
４２の間に両者を断接するサブクラッチ４を備える。サ
ブクラッチ４は図示しないクラッチアクチュエータを介
してギア回転軸５６とエアコンプレッサ駆動軸４２の接
続と切り離しを自動的に行う。
【００１９】ハイブリッド制御ユニット２０は蓄電要素
７の充電状態検出装置２３、エアタンク４５の圧力セン
サ４３、アクセル開度センサ２２等の各検出信号を入力
し、これらの信号に基づいてメインクラッチ３、サブク
ラッチ４、インバータ６，１６の作動を制御するととも
に、エンジン１の運転を制御する。
【００２０】アクセル開度センサ２２は運転者によって
操作されるアクセルペダルの踏み込み量に基づいて要求
される負荷を検出する。制御ユニット２０はアクセルペ
ダルの踏み込み量に応じてインバータ１６を駆動してモ
ータ１２の出力を制御する。
【００２１】充電状態検出装置２３は蓄電要素７の充電
状態を検出し、ハイブリッド制御ユニット２０は蓄電要
素７の充電電力量が所定値以上の放電可能状態かどうか
を判定する。
【００２２】圧力センサ４３はエアタンク４５のエア圧
力を検出する。ハイブリッド制御ユニット２０はエアタ
ンク４５のエア圧力が所定値を超えて低下してエアコン
プレッサ４１の駆動が必要な補機運転要時かどうかを判
定する。
【００２３】ハイブリッド制御ユニット２０はこれら判
定結果に応じて図２に示すように、メインクラッチ３、
サブクラッチ４、インバータ６，１６の作動を制御する
とともに、エンジン１の運転を制御する。
【００２４】本発明の要旨とするところであるが、エン
ジン１が停止した蓄電要素７の放電可能状態における補
機運転要時に、メインクラッチ３を切って発電機２をモ
ータとして運転し、サブクラッチ４を接続して動力伝達
機構５を介してエアコンプレッサ４１を駆動する。
【００２５】このように蓄電量が充分にある状態で発電
機２をモータとして運転することにより、エンジンの運
転頻度を減らし、燃費、騒音および排気の低減がはかれ
る。
【００２６】また、エアコンプレッサ４１を駆動する必
要がない補機運転不要時において、蓄電要素７に充電の
必要がある条件では、メインクラッチ３を接続してエン
ジン１を運転し、動力伝達機構５を介して発電機２を駆
動し、発電電力を蓄電要素７に充電するとともに、サブ
クラッチ４を切ってエアコンプレッサ４１を駆動しな
い。
【００２７】このようにサブクラッチ４を切って補機の
駆動を停止することにより、エンジン１により発電機２
のみを駆動して蓄電要素７を充電することが可能とな
り、この充電時におけるエンジン１の燃費低減がはかれ
る。
【００２８】図３のフローチャートは上記制御内容に対
応するルーチンを示しており、ハイブリッド制御ユニッ
ト２０において一定周期毎に実行される。
【００２９】これについて説明すると、まずステップ１
で蓄電要素７の充電状態を読み込み、ステップ２でエア
タンク４５のエア圧力を読み込み、ステップ３で蓄電量
が充分にある放電可能状態かどうかを判定し、ステップ
４またはステップ１３でエア圧力が充分にある補機運転
不要時かどうかを判定する。
【００３０】ステップ３，４にて、蓄電量が充分にあ
り、補機の運転が不要と判定された場合、ステップ５〜
８に進んで、エンジン１および発電機２の運転を停止す
る。
【００３１】ステップ３，４にて、蓄電量が充分にあ
り、補機の運転が必要と判定された場合、ステップ９〜
１２に進んで、エンジン１の運転を停止し、メインクラ
ッチ３を切って発電機２をモータとして運転し、サブク
ラッチ４を接続してエアコンプレッサ４１を駆動する。
【００３２】ステップ３，１３にて、蓄電量が不足し、
補機の運転が不要と判定された場合、ステップ１４〜１
７に進んで、メインクラッチ３を接続してエンジン１を
運転し、動力伝達機構５を介して発電機２を駆動すると
ともに、サブクラッチ４を切ってエアコンプレッサ４１
を駆動しない。
【００３３】ステップ３，１３にて、蓄電量が不足し、
補機の運転が必要と判定された場合、ステップ１８〜２
１に進んで、メインクラッチ３を接続してエンジン１を
運転し、動力伝達機構５を介して発電機２を駆動すると
ともに、サブクラッチ４を接続してエアコンプレッサ４
１を駆動する。
【００３４】ステップ２２でシステムの停止条件と判定
されるまで本ルーチンを実行し、システムの停止条件と
判定された場合に本ルーチンを終了する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すシステム図。
【図２】同じく発進時等における制御内容を示す図表。
【図３】同じく制御内容を示すフローチャート。
【符号の説明】 １ エンジン ２ 発電機（回転電機） ３ メインクラッチ ４ サブクラッチ ５ 動力伝達機構 ６ インバータ ７ 蓄電装置 １１ エンジン出力軸 １２ 走行用モータ １６ インバータ ２０ ハイブリッド制御ユニット ２３ 充電状態検出装置 ４１ エアコンプレッサ（補機） ４３ 圧力センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｋ 41/02 Ｆ０２Ｄ 29/06 Ｑ Ｆ０２Ｄ 29/06 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｚ (72)発明者 佐々木 正和 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3D035 AA06 BA00 3D039 AA01 AA02 AA03 AA05 AB27 AC01 AC21 AC24 AD06 AD11 3D041 AA18 AA19 AA21 AB01 AC01 AD00 AD01 AD10 AD50 AD52 AE02 AE03 AE14 3G093 AA07 AA16 BA19 BA32 DA06 DB07 DB25 DB28 EA01 EB09 EC01 FA06 5H115 PC06 PG04 PI16 PI23 PI24 PI29 PI30 PO02 PU02 PU08 PU22 PU24 PU26 PV02 PV09 QA01 QA10 SE04 SE05 SE09 TI01 TO08 TO21 TO30

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンと回転電機および補機の間で動力
    を伝達可能とする動力伝達機構と、 エンジンの出力軸と動力伝達機構の入力軸を断接するメ
    インクラッチと、 回転電機との間で電力の授受を行う蓄電装置と、 蓄電装置の放電が可能な状態を判定する放電可能状態判
    定手段と、 補機の駆動が必要な放電可能状態にてエンジンを停止し
    メインクラッチを切った状態で回転電機により補機を駆
    動する補機駆動制御手段と、 を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
  2. 【請求項２】動力伝達機構の出力軸と補機の駆動軸を断
    接するサブクラッチと、 蓄電装置の充電が必要な状態を判定する充電必要状態判
    定手段と、 補機の駆動が不要な充電必要状態にてメインクラッチを
    接続しサブクラッチを切った状態でエンジンにより回転
    電機を駆動する回転電機駆動制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッ
    ド車両。
JP11083165A 1999-03-26 1999-03-26 ハイブリッド車両 Pending JP2000278810A (ja)

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Effective date: 20040113