JP2009035128A - Energy regeneration device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のエネルギ回生装置に関する。 The present invention relates to an energy regeneration device for a vehicle.
エンジンと有段変速機等とを備え、さらに、走行駆動源であるモータとして機能するモードと発電機として機能するモードとの2つの運転状態をとり得るように構成されたモータジェネレータを備えたハイブリッド電気自動車が知られている。 A hybrid comprising an engine, a stepped transmission, and the like, and further comprising a motor generator configured to be capable of taking two operating states: a mode that functions as a motor that is a travel drive source and a mode that functions as a generator Electric cars are known.
このようなハイブリッド電気自動車は、モータジェネレータを、モータとして機能させることによりプロペラシャフトを駆動するための動力を発生させ、発電機として機能させることによりプロペラシャフトを介して伝達される駆動力を電力に変換している。 Such a hybrid electric vehicle generates power for driving the propeller shaft by causing the motor generator to function as a motor, and converts the driving force transmitted through the propeller shaft into electric power by causing the motor generator to function as a generator. It has been converted.
また、ハイブリッド電気自動車の中には、アクセルペダルを戻してシフトレバ操作によりギア段の設定変更操作をした場合、有段変速機のギア段を実際には設定変更せず、ギア段を設定変更した場合に得られるであろうエンジンブレーキ感をモータジェネレータの回生によって得るものがある。 Also, in some hybrid electric vehicles, when the accelerator pedal is returned and the gear stage setting is changed by the shift lever operation, the gear stage setting is changed without actually changing the gear stage of the stepped transmission. In some cases, the engine brake feeling that would be obtained in some cases is obtained by regeneration of the motor generator.
上記構成のハイブリッド電気自動車では、アクセルペダルを戻した状態のエネルギ回生時において、有段変速機のギア段は高ギア段側で固定され、運転者がアクセルペダルを踏み込んだとき、すなわち再加速時にギア段がシフトダウンする。このため、運転者がアクセルペダルを踏み込んでもすぐには加速せず、運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。 In the hybrid electric vehicle having the above-described configuration, the gear stage of the stepped transmission is fixed on the high gear side during energy regeneration with the accelerator pedal returned, and when the driver depresses the accelerator pedal, that is, during reacceleration. The gear stage shifts down. For this reason, even if the driver depresses the accelerator pedal, the driver does not accelerate immediately and may give the driver an uncomfortable feeling.
このような不都合は、エネルギ回生時であっても、通常時と同様に、ギア段の設定変更操作に応じて有段変速機のギア段を都度変更することによって回避できる。 Such an inconvenience can be avoided by changing the gear stage of the stepped transmission according to the gear stage setting changing operation, even during the energy regeneration, in the same way as in the normal time.
しかし、ギア段の変更時にはプロペラシャフトとモータジェネレータとが一時的に切断されるため、ギア段の頻繁な変更はエネルギ回生時間の実質的な短縮(エネルギ回生の機会減少)を招き、エネルギ回生を効率良く行うことができない可能性が生じる。 However, since the propeller shaft and the motor generator are temporarily disconnected when the gear stage is changed, frequent changes to the gear stage lead to a substantial reduction in energy regeneration time (reduction of opportunities for energy regeneration) and energy regeneration. There is a possibility that it cannot be performed efficiently.
また、再加速時に有段変速機のギア段を全く変更しない(シフトダウンしない)と、ギア段が高ギア段側に設定されたまま加速しなければならないため、再加速時に車両が円滑に加速せず、走行性能上好ましくない。 In addition, if the gear stage of the stepped transmission is not changed at all during re-acceleration (no downshift), the vehicle must accelerate with the gear stage set to the high gear side, so the vehicle accelerates smoothly during re-acceleration. It is not preferable in terms of running performance.
そこで、本発明は、減速時にエネルギ回生を効率良く行いつつ、再加速時において円滑に加速させることができる車両のエネルギ回生装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an energy regeneration device for a vehicle that can efficiently perform energy regeneration during deceleration and smoothly accelerate during reacceleration.
上記目的を達成すべく、本発明の第1の態様の車両のエネルギ回生装置は、有段変速機と変速制御手段と発電手段と電動手段と二次電池と車速判定手段とを備える。 In order to achieve the above object, a vehicle energy regeneration device according to a first aspect of the present invention includes a stepped transmission, a shift control unit, a power generation unit, an electric unit, a secondary battery, and a vehicle speed determination unit.
有段変速機は、駆動軸とを連結する。変速制御手段は、有段変速機のギア段を設定変更する。発電手段は、駆動軸によって従動回転して発電する回生状態に設定される。電動手段は、駆動軸を駆動回転する駆動状態に設定される。二次電池は、回生状態の発電手段が生起した電力を蓄電するとともに、駆動状態の電動手段に電力を供給する。車速判定手段は、車両の速度が所定速度以下であるか否かを判定する。 The stepped transmission connects the drive shaft. The shift control means changes the setting of the gear stage of the stepped transmission. The power generation means is set to a regenerative state in which power is generated by being driven by the drive shaft. The electric means is set in a driving state in which the driving shaft is driven to rotate. The secondary battery stores electric power generated by the power generation means in the regenerative state and supplies power to the electric means in the driving state. The vehicle speed determination means determines whether or not the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined speed.
発電手段は、車両が減速走行しているとき回生状態に設定される。変速制御手段は、発電手段が回生状態に設定されたとき、有段変速機のギア段を固定し、車両の速度が所定速度以下であると車速判定手段が判定したとき、有段変速機のギア段の固定を解除して所定車速に対応した低ギア段側にギア段を設定する。 The power generation means is set to a regenerative state when the vehicle is traveling at a reduced speed. The shift control means fixes the gear stage of the stepped transmission when the power generation means is set to the regenerative state, and when the vehicle speed determination means determines that the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined speed, The gear stage is released and the gear stage is set on the low gear stage side corresponding to a predetermined vehicle speed.
上記車両は、エンジンを備えてもよく、上記エネルギ回生装置は、走行状態検出手段とハイブリッド判定手段とハイブリッド制御手段とを備えてもよい。走行状態検出手段は、車両の走行状態を検出する。ハイブリッド判定手段は、走行状態検出手段が検出した走行状態に基づいて、車両が駆動アシスト状態か否か及びエネルギ回生状態か否かを判定する。ハイブリッド制御手段は、駆動アシスト状態であるとハイブリッド判定手段が判定したとき、電動手段を駆動状態に設定し、エネルギ回生状態であるとハイブリッド判定手段が判定したとき、電動手段を回生状態に設定する。この場合、ハイブリッド判定手段は、車両が減速走行しているとき、車両がエネルギ回生状態であると判定する。また、変速制御手段は、エネルギ回生状態であるとハイブリッド判定手段が判定したとき、有段変速機のギア段を固定し、車両の車速が所定速度以下であると車速判定手段が判定したとき、有段変速機のギア段の固定を解除して所定車速に対応した低ギア段側にギア段を設定する。 The vehicle may include an engine, and the energy regeneration device may include a traveling state detection unit, a hybrid determination unit, and a hybrid control unit. The traveling state detection means detects the traveling state of the vehicle. The hybrid determination unit determines whether the vehicle is in a drive assist state and an energy regeneration state based on the travel state detected by the travel state detection unit. The hybrid control means sets the electric means to the drive state when the hybrid determination means determines that it is in the drive assist state, and sets the electric means to the regenerative state when the hybrid determination means determines that it is in the energy regeneration state. . In this case, the hybrid determination means determines that the vehicle is in an energy regeneration state when the vehicle is traveling at a reduced speed. Further, when the hybrid determination means determines that the shift control means is in the energy regeneration state, the gear speed of the stepped transmission is fixed, and when the vehicle speed determination means determines that the vehicle speed is equal to or less than a predetermined speed, The gear stage of the stepped transmission is released and the gear stage is set on the low gear stage side corresponding to a predetermined vehicle speed.
走行状態検出手段は、車両の車速を検出する車速センサとアクセルペダルが操作されているか否かを検出するアクセルペダルセンサとを含んでもよい。この場合、ハイブリッド判定手段は、車両の走行中にアクセルペダルが操作されていないことをアクセルペダルセンサが検出した場合に、車両が減速状態であり、エネルギ回生状態であると判定する。また、車速判定手段は、車速センサが検出した車速が所定車速以下であるか否かを判定する。 The traveling state detection means may include a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed of the vehicle and an accelerator pedal sensor that detects whether or not the accelerator pedal is operated. In this case, when the accelerator pedal sensor detects that the accelerator pedal is not operated while the vehicle is running, the hybrid determination means determines that the vehicle is in a deceleration state and is in an energy regeneration state. Further, the vehicle speed determination means determines whether or not the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is equal to or lower than a predetermined vehicle speed.
また、エンジンと有段変速機とをクラッチを介して断接可能に連結してもよい。この場合、変速制御手段は、エネルギ回生状態であるとハイブリッド判定手段が判定したとき、クラッチによるエンジンと有段変速機との連結を解除する。 Further, the engine and the stepped transmission may be connected to each other via a clutch so as to be connected and disconnected. In this case, the shift control means releases the connection between the engine and the stepped transmission by the clutch when the hybrid determination means determines that the state is in the energy regeneration state.
さらに、変速制御手段が設定する低ギア段側のギア段は、予め設定された所定のギア段であってもよく、また、所定車速と他の条件(例えば検出されたエンジン回転数)とに基づいて都度最適と判定したギア段であってもよい。 Further, the gear stage on the low gear stage side set by the speed change control means may be a predetermined gear stage set in advance, and may be set to a predetermined vehicle speed and other conditions (for example, detected engine speed). The gear stage determined to be optimal each time may be used.
上記構成では、車両が加速走行又は定速走行から減速走行に移行すると、発電手段が回生状態に設定され、発電手段が生起した電力が二次電池に蓄電される。 In the above configuration, when the vehicle shifts from acceleration traveling or constant speed traveling to decelerating traveling, the power generation means is set to the regenerative state, and the electric power generated by the power generation means is stored in the secondary battery.
この回生状態のうち、車速が所定速度を超えている間は有段変速機のギア段が固定され、ギア段の設定変更は行われない。また、車両の減速が進行して車速が所定速度以下になると、有段変速機のギア段の固定が解除され、所定車速に対応した低ギア段側へギア段が設定変更される。 In this regenerative state, while the vehicle speed exceeds the predetermined speed, the gear stage of the stepped transmission is fixed and the gear stage setting is not changed. Further, when the vehicle speed decreases and the vehicle speed becomes equal to or lower than the predetermined speed, the gear position of the stepped transmission is released and the gear position is changed to the low gear position side corresponding to the predetermined vehicle speed.
すなわち、車両の減速時においては、所定速度以下に達したときのみギア段が低ギア段側へ設定変更される。このように、車速が所定速度を超えている間はギア段が固定され、駆動軸と発電手段とが常時連結されているので、エネルギ回生を効率良く行うことができる。 That is, at the time of deceleration of the vehicle, the gear stage is set and changed to the low gear stage side only when the speed reaches a predetermined speed or less. Thus, while the vehicle speed exceeds the predetermined speed, the gear stage is fixed and the drive shaft and the power generation means are always connected, so that energy regeneration can be performed efficiently.
また、所定速度以下に達したときに低ギア段側へのギア段の設定変更が行われるため、所定車速以下からの再加速時、すなわち、運転者が所定車速以下でアクセルペダルを踏み込んだときに直ちに加速させることができる。さらに、変更先のギア段を所定車速に対応したギア段に設定しているので、所定車速以下からの再加速を円滑に行うことができる。 In addition, when the speed reaches below the predetermined speed, the setting of the gear position is changed to the low gear position side, so when re-acceleration from below the predetermined vehicle speed, that is, when the driver depresses the accelerator pedal below the predetermined vehicle speed Can be accelerated immediately. Furthermore, since the gear stage to be changed is set to a gear stage corresponding to a predetermined vehicle speed, re-acceleration from a predetermined vehicle speed or lower can be performed smoothly.
本発明の第2の態様のハイブリッド電気自動車のエネルギ回生装置は、上記第1の態様のハイブリッド電気自動車のエネルギ回生装置であって走行状態検出手段と自動変速機能を有する変速制御手段とを備える。 An energy regeneration device for a hybrid electric vehicle according to a second aspect of the present invention is the energy regeneration device for a hybrid electric vehicle according to the first aspect, and includes a traveling state detection means and a speed change control means having an automatic speed change function.
走行状態検出手段は、車両の走行状態を検出する。変速制御手段は、走行状態に基づいてギア段を設定変更する。変速制御手段は、発電手段が回生状態に設定されたとき、自動変速機能を無効とし、車両の速度が所定速度以下であると判定したときに、自動変速機能を有効とする。 The traveling state detection means detects the traveling state of the vehicle. The shift control means changes the setting of the gear stage based on the traveling state. The shift control means disables the automatic shift function when the power generation means is set to the regenerative state, and enables the automatic shift function when it is determined that the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined speed.
上記構成では、車両が加速走行又は定速走行から減速走行に移行すると、発電手段が回生状態に設定され、発電手段が生起した電力が二次電池に蓄電される。 In the above configuration, when the vehicle shifts from acceleration traveling or constant speed traveling to decelerating traveling, the power generation means is set to the regenerative state, and the electric power generated by the power generation means is stored in the secondary battery.
この回生状態のうち、車速が所定速度を超えている間は変速制御手段の自動変速機能が無効であり、自動変速機能によるギア段の設定変更が行われず、ギア段が固定される。 In this regenerative state, while the vehicle speed exceeds the predetermined speed, the automatic shift function of the shift control means is invalid, and the gear stage setting is not changed by the automatic shift function, and the gear stage is fixed.
また、車両の減速が進行して車速が所定速度以下になると、変速制御手段の自動変速機能が有効となり、自動変速機能によるギア段の設定変更が行われ、所定車速に対応した低ギア段側へギア段が設定変更される。 In addition, when the vehicle speed decreases and the vehicle speed falls below a predetermined speed, the automatic transmission function of the shift control means becomes effective, the gear stage setting is changed by the automatic transmission function, and the low gear stage side corresponding to the predetermined vehicle speed is changed. The gear position is changed.
このように、本発明の第2の態様のハイブリッド電気自動車のエネルギ回生装置では、変速制御手段の自動変速機能を無効とすることによって実質的にギア段を固定し、自動変速機能を有効とすることによって実質的にギア段の固定を解除する。すなわち、自動変速機能を有効あるいは無効とすることにより、本発明の第1の態様と同様の効果を得ることができ、制御処理の簡略化を図ることができる。 As described above, in the energy regeneration device for a hybrid electric vehicle according to the second aspect of the present invention, the automatic transmission function is substantially fixed by disabling the automatic transmission function of the transmission control means, and the automatic transmission function is enabled. This substantially releases the gear stage. That is, by enabling or disabling the automatic transmission function, the same effect as that of the first aspect of the present invention can be obtained, and the control process can be simplified.
減速時にエネルギ回生を効率良く行いつつ、再加速時において円滑に加速させることができる。 While regenerating energy efficiently during deceleration, it can be smoothly accelerated during re-acceleration.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明のハイブリッド車両を模式的に示すブロック構成図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing a hybrid vehicle of the present invention.
図1に示すように、ハイブリッド車両1は、エンジン3と、トランスミッション(有段変速機)5と、モータジェネレータ(発電手段、電動手段)7と、バッテリ(二次電池)9と、エンジン制御装置(Engine Electric Control Unit)11と、トランスミッション制御装置(Transmission Electric Control Unit、変速制御手段)13と、ハイブリッド制御装置(Hybrid Electric Control Unit、車速判定手段、変速制御手段)15と、モータジェネレータ・インバータ(M/Gインバータ)17と、表示装置19とを備える。
As shown in FIG. 1, a
エンジン3の出力軸は、湿式多板の第1クラッチ21を介してトランスミッション5の入力軸に連結され、トランスミッション5の出力軸は、プロペラシャフト23、差動装置25及びリヤアクスル27を介して左右の後輪(駆動輪)29に連結されている。モータジェネレータ7の回転軸は、ギア31及び第2クラッチ33を介してトランスミッション5の出力軸に連結されている。
The output shaft of the
トランスミッション5は、例えば前進5段の多段自動変速機であり、変速要求時にはシフトアクチュエータ41によりギア段が変更される。
The
第1クラッチ21は、エンジン3とトランスミッション5との間を断接可能に連結している。第1クラッチ21を接続することによりエンジン3で発生する駆動力をトランスミッション5へ伝達でき、第1クラッチ21を切断することによりエンジン3からの駆動力を絶つことができる。
The first clutch 21 connects the
モータジェネレータ7は、トランスミッション5の出力軸に連動して従動回転して発電する回生状態と、トランスミッション5の出力軸を駆動回転する駆動状態と、第2クラッチ33によってトランスミッション5の出力軸から切断された非作動状態とに選択的に設定される。すなわち、モータジェネレータ7は、発電手段及び電動手段の双方として機能する。なお、モータジェネレータ7に代えて、発電機(発電手段)とモータ(電動手段)とを別々に設けてもよい。
The
第2クラッチ33は、トランスミッション5とモータジェネレータ7との間を断接可能に連結している。第2クラッチ33を接続すると、トランスミッション5とモータジェネレータ7との間で動力が伝達され、第2クラッチ33を切断すると、トランスミッション5とモータジェネレータ7との間の動力伝達が遮断される。また、第2クラッチ33は、ハイブリッド制御装置15からトランスミッション5のギア段の設定変更を指示する制御信号を受信したとき(トランスミッション5のギア段の設定変更が行われるとき)、一時的に切断される。なお、第2クラッチ33を接続したままトランスミッション5のギア段を変更可能な場合には、トランスミッション5のギア段を変更する際に第2クラッチ33を切断しなくてもよい。
The second clutch 33 connects the
バッテリ9は、回生状態のモータジェネレータ7が生起した電力をM/Gインバータ17を介して蓄電するとともに、駆動状態のモータジェネレータ7にM/Gインバータ17を介して電力を供給する。
The
表示装置19は、運転席に着座した運転者から視認可能なインストルメントパネル(図示省略)に配置される画面を有し、ハイブリッド制御装置15からの表示制御信号を受けて所定の画像を画面に表示する。
The
エンジン制御装置11には、ハイブリッド車両1の車速Vを検出する車速センサ(走行状態検出手段)35からの車速信号と、アクセルペダルの操作(踏み込み)を検知するアクセルセンサ(走行状態検出手段)37からのアクセル操作信号とが入力する。エンジン制御装置11は、車速信号とアクセル操作信号とハイブリッド制御装置15からの制御信号とに基づいて、エンジン3の燃料噴射装置39の開度を制御し、エンジン3への燃料の供給量を調整する。また、エンジン制御装置11は、車速信号とアクセル操作信号とを、ハイブリッド制御装置15へ送信する。
The
トランスミッション制御装置13には、トランスミッション5のギア段Gを検出するシフトセンサ(走行状態検出手段)53からのギア段信号と、ハイブリッド車両1の車速センサ35からの車速信号と、エンジン3の回転速度(エンジン回転速度N)を検出する回転速度センサ(走行状態検出手段)55からのエンジン回転速度信号とが入力する。トランスミッション制御装置13は、車速信号とエンジン回転速度信号とに基づき、予め記憶されたマップ又はテーブルから最適なギア段を選択し、トランスミッション5のシフトアクチュエータ41と第1クラッチ21とを制御して、トランスミッション5を最適なギア段に設定してエンジン3と連結する自動変速機能を有している。トランスミッション制御装置13は、自動変速機能がON(有効)であるときはシフトアクチュエータ41へ制御信号を出力し、自動変速機能がOFF(無効)であるときはシフトアクチュエータ41へ制御信号を出力しない。また、トランスミッション制御装置13は上記選択したギア段を示すギア段信号を、ハイブリッド制御装置15へ送信する。本実施形態では、自動変速機能がOFFの場合、最適なギア段の選択は実行するが、選択の結果を反映したギア段への変更を指示する制御信号はシフトアクチュエータ41に出力しない。なお、自動変速機能がOFFの場合、最適なギア段の選択を実行しなくてもよい。
The
ハイブリッド制御装置15には、上記速度信号やアクセル操作信号の他、モータジェネレータ7の発電量を検知する発電量検知部43からの発電量情報を含む車両情報が入力する。ハイブリッド制御装置15は、入力された車両情報に基づいて、エンジン制御装置11や、エンジン3のスタータ47や、トランスミッション制御装置13や、第2クラッチ33や、M/Gインバータ17のモータ制御装置(Motor Electric Control Unit、走行状態検出手段)49や、バッテリ9のバッテリ制御装置(Battery Electric Control Unit、走行状態検出手段)51に制御信号を出力し、ハイブリッド車両1の走行状態に応じて駆動制御処理を実行し、モータジェネレータ7の状態を適宜切り換える。
In addition to the speed signal and the accelerator operation signal, the
また、ハイブリッド制御装置15は、トランスミッション制御装置13へ制御信号を出力し、自動変速機能をON又はOFFに設定する。
Further, the
例えば、ハイブリッド車両1の発進時や加速時や定速走行時には、自動変速機能をONに設定する制御信号を出力する。
For example, when the
また、ハイブリッド車両1の減速開始時には、自動変速機能をOFFに設定する制御信号を出力する。自動変速機能をOFFに設定することにより、トランスミッション制御装置13による最適なギア段への設定変更が行われず、ギア段が固定される。
Further, when the
さらに、ハイブリッド車両1の減速時において、車速Vが所定車速以下(本実施形態では20km/h以下(V≦20km/h))である場合、自動変速機能をONに設定する制御信号を出力する。これにより、トランスミッション制御装置13による最適なギア段への設定変更が実行され、ギア段の固定が解除される。
Further, when the
以下、発進時・加速時と、定速走行時と、減速時とのそれぞれにおいて、ハイブリッド制御装置15が実行する駆動制御処理を説明する。
Hereinafter, the drive control process executed by the
[発進時・加速時]
エンジン3に高負荷がかかるハイブリッド車両1の発進時や加速時には、モータジェネレータ7を駆動状態に設定し、エンジン3とモータジェネレータ7とによって駆動輪29を回転駆動させる。これにより、エンジン3の負荷が軽減される。モータジェネレータ7によるトルクアシスト量は、排ガスや燃費が最適となるように制御される。このようなトルクアシストによって、トランスミッション5が早期にシフトアップを行うため、燃費が向上する。なお、本実施形態では、車速信号が示す車速の上昇率(ハイブリッド車両1の加速度)が大きく、且つアクセル操作信号がアクセルペダルの操作を示しているとき、ハイブリッド車両1の発進時又は加速時と判定するが、例えば、アクセルペダルの踏み込み方向への変動速度が所定速度よりも速い場合に発進時又は加速時と判定するなど、他の方法によってハイブリッド車両1が発進時又は加速時であるか否かを判定してもよい。さらに、ハイブリッド車両1がGPS情報の受信機能を有する場合、車速センサ35を設けず、ハイブリッド車両1の位置情報からハイブリッド車両1の車速を算出してもよい。
[When starting and accelerating]
When the
[定速走行時]
ハイブリッド車両1の定速走行時には、モータジェネレータ7を非作動状態に設定し、エンジン3によってのみ駆動輪29を回転駆動させる。これにより、走行状態に応じた最適なギア段でハイブリッド車両1が走行し、燃費が向上する。また、モータジェネレータ7が駆動系から切り離されているので、モータフリクションや磁界によってエネルギが無駄に消費されてしまうことがない。本実施形態では、車速信号が示す車速がゼロではなく且つその変動率(ハイブリッド車両1の加速度)が所定の範囲内であるとき、ハイブリッド車両1の定速走行時と判定するが、例えば、アクセルペダルの踏み込み方向又は踏み込み解除方向への変動速度が所定速度よりも遅い場合に定速走行時と判定するなど、他の方法によってハイブリッド車両1が定速走行時であるか否かを判定してもよい。
[At constant speed]
When the
[減速時]
ハイブリッド車両1の減速時には、モータジェネレータ7を回生状態に設定し、トランスミッション5の出力軸の回転を第2クラッチ33及びギア31を介してモータジェネレータ7に伝達し、モータジェネレータ7が発電した電力を回生エネルギとしてM/Gインバータ17を介してバッテリ9に蓄電する。この減速時には、第1クラッチ21によってエンジン3とトランスミッション5とを切り離す。これにより、モータジェネレータ7にプロペラシャフト23の回転が無駄なく伝達され、回生エネルギを効率良く発生さて回収することができる。さらに、停車直前のエンジンアイドル回転以下の車速やエンジンブレーキ相当の緩減速での走行であっても、回生エネルギを得ることができる。本実施形態では、車速信号が示す車速がゼロではなく且つアクセル操作信号がアクセルペダルの非操作(操作解除)を示しているとき、ハイブリッド車両1の減速時と判定するが、例えば、車速信号が示す速度が減少傾向である場合に減速時と判定したり、ハイブリッド車両1がGPS情報の受信機能を有する場合にハイブリッド車両1の位置情報からハイブリッド車両1の加速度を算出し、この加速度が減速状態である場合に減速時と判定したり、ハイブリッド車両1が前後方向の加速度を検出する加速度センサを有する場合にこの加速度センサが検出する加速度が減速状態である場合に減速時と判定するなど、他の方法によってハイブリッド車両1が減速時であるか否かを判定してもよい。
[When decelerating]
When the
また、減速開始時時には、トランスミッション制御装置13の自動変速機能をOFFに設定する。これにより、トランスミッション制御装置13による最適なギア段への設定変更が行われず、ギア段が固定される。
At the start of deceleration, the automatic transmission function of the
減速走行が進行し、車速Vが20km/h以下になると、トランスミッション制御装置13の自動変速機能をONに設定する。これにより、トランスミッション制御装置13による最適なギア段への設定変更が許容され、車速Vが20km/hに達したときにギア段が最適なギア段へ変更される(例えば、ギア5段からギア3段)。すなわち、減速時においては、減速開始後に車速Vが20km/h以下となったときのみ自動変速機能によるギア段の設定変更が行われる。
When the vehicle travels at a reduced speed and the vehicle speed V becomes 20 km / h or less, the automatic transmission function of the
次に、トランスミッション制御装置13が実行するのギア段の変更処理について、図2に基づいて説明する。図2は自動変速機能によるギア段の変更処理のフローチャートである。トランスミッション制御装置13は、エンジン3の始動によって本処理を開始し、エンジン3が停止するまで本処理を所定時間毎に繰り返して実行する。
Next, the gear position changing process executed by the
トランスミッション制御装置13の記憶部(メモリ)には、車速Vを順次記憶する車速記憶領域と、エンジン回転速度Nを順次記憶する回転速度記憶領域と、ギア段Gを順次記憶するギア段記憶領域とが設けられている。さらに、記憶部には、車速Vとエンジン回転速度Nと最適なギア段との相関関係を示すテーブル(又はマップ)が予め設定され記憶されている。
The storage unit (memory) of the
本処理を開始すると、まず車速記憶領域から車速Vを、回転速度記憶領域からエンジン回転速度Nをそれぞれ読み出し(ステップS1)、記憶部から読み出したテーブルを参照して、ステップ1において読み出した車速V及びエンジン回転速度Nに対応する最適なギア段を選択する(ステップS2)。
When this process is started, first, the vehicle speed V is read from the vehicle speed storage area, and the engine speed N is read from the rotation speed storage area (step S1), and the vehicle speed V read in
次に、ギア段記憶領域から現在のギア段Gを読み出し、現在のギア段Gが最適なギア段(G=最適なギア段)であるか否かを判定する(ステップS3)。現在のギア段Gが最適なギア段ではない(G≠最適なギア段)と判定した場合(ステップS3:No)、自動変速機能がONであるか否かを判定する(ステップS4)。この自動変速機能は、後述するハイブリッド制御装置15が実行する自動変速機能の設定切換処理により、ハイブリッド車両1が発進時、加速時あるいは定常走行時には、常時ONに設定される。また、減速時には、車速Vが20km/h以下になるまでOFFに設定され、車速Vが20km/h以下に達したときに再びONに設定される。
Next, the current gear stage G is read from the gear stage storage area, and it is determined whether or not the current gear stage G is the optimum gear stage (G = optimum gear stage) (step S3). When it is determined that the current gear stage G is not the optimum gear stage (G ≠ optimum gear stage) (step S3: No), it is determined whether or not the automatic transmission function is ON (step S4). This automatic speed change function is always set to ON when the
自動変速機能がONであると判定した場合(ステップS4:Yes)、すなわち、ハイブリッド車両1が発進時、加速時、定常走行時あるいは減速時において車速Vが20km/h以下に達した場合、第1及び第2クラッチ21,33を切断し(ステップS5)、トランスミッション5を最適なギア段へ変更し(ステップS6)、第1及び第2クラッチ21,33を再度接続し(ステップS7)、本制御を終了する。
When it is determined that the automatic speed change function is ON (step S4: Yes), that is, when the vehicle speed V reaches 20 km / h or less when the
また。ステップS3において現在のギア段Gが最適なギア段であると判定した場合(ステップS3:Yes)や、ステップS4において自動変速機能の設定がOFFであると判定した場合(ステップS4:Yes)、すなわち、減速時おいて車速Vが20km/hを超えている場合には、ステップS4〜ステップS7の処理を実行せずに本処理を終了する。 Also. When it is determined in step S3 that the current gear stage G is the optimum gear stage (step S3: Yes), or when it is determined in step S4 that the automatic transmission function setting is OFF (step S4: Yes), That is, when the vehicle speed V exceeds 20 km / h at the time of deceleration, this process is terminated without executing the processes of steps S4 to S7.
次に、ハイブリッド制御装置15が実行する自動変速機能の設定切換処理について、図3に基づいて説明する。図3は自動変速機能の設定切換処理のフローチャートである。ハイブリッド制御装置15は、エンジン3の始動によって本処理を開始し、エンジン3が停止するまで所定時間毎に繰り返して実行する。
Next, the automatic transmission function setting switching process executed by the
ハイブリッド制御装置15の記憶部には、車両情報(車速V及びアクセルペダルの操作/非操作)を順次記憶する車両情報記憶領域が設けられている。
The storage unit of the
本処理を開始すると、まずハイブリッド車両1が減速時であるか否かを判定する(ステップS11)。具体的には、車両情報記憶領域から最新の車速Vとアクセルペダルの操作/非操作を読み出し、読み出した車速Vがゼロではなく且つアクセルペダルが非操作の場合に減速時と判定する。
When this process is started, it is first determined whether or not the
減速時であると判定すると(ステップS11:Yes)、車両情報記憶領域から最新の車速Vを読み出し、読み出した車速Vが20km/h以下(V≦20km/h)であるか否かを判定をする(ステップS12)。なお、この判定に用いる車速Vは、ステップS11で読み出した車速Vであってもよい。 When it is determined that the vehicle is decelerating (step S11: Yes), the latest vehicle speed V is read from the vehicle information storage area, and it is determined whether the read vehicle speed V is 20 km / h or less (V ≦ 20 km / h). (Step S12). The vehicle speed V used for this determination may be the vehicle speed V read in step S11.
車速Vが20km/h以下であると判定すると(ステップS12:Yes)、自動変速機能をONに設定し(ステップS13)、本制御を終了する。 If it determines with the vehicle speed V being 20 km / h or less (step S12: Yes), an automatic transmission function will be set to ON (step S13), and this control will be complete | finished.
一方、車速Vが20km/hを超えていると判定すると(ステップS12:No)、自動変速機能をOFFに設定し(ステップS14)、本制御を終了する。 On the other hand, when it is determined that the vehicle speed V exceeds 20 km / h (step S12: No), the automatic transmission function is set to OFF (step S14), and this control is terminated.
また、ステップS11において減速時ではないと判定した場合(ステップS11:No)には、自動変速機能をONに設定し(ステップS13)、本制御を終了する。 If it is determined in step S11 that the vehicle is not decelerating (step S11: No), the automatic transmission function is set to ON (step S13), and this control is terminated.
このように、本実施形態では、ハイブリッド車両1が加速走行又は定常走行から減速走行に移行すると、モータジェネレータ7が回生状態に設定され、モータジェネレータ7が生起した電力がバッテリ9に蓄電される。
As described above, in the present embodiment, when the
この減速開始時において、車速Vが20km/hを超えていると、ハイブリッド制御装置15が自動変速機能をOFFに設定するので、ギア段の設定変更が行われなくなり、ギア段が固定される。
If the vehicle speed V exceeds 20 km / h at the start of deceleration, the
また、減速が進行して車速Vが20km/h以下になると、ハイブリッド制御装置15が自動変速機能をONに設定する。自動変速機能がONに設定されると、トランスミッション制御装置13による最適なギア段への設定変更が行われ、トランスミッション5においてギア段の固定が解除される。すなわち、減速時において、車速Vが20km/h以下となったときのみ自動変速機能によるギア段の設定変更が行われ、車速Vが20km/hを超えている間は、ギア段が固定されてプロペラシャフト23とモータジェネレータ7とが常時連結される。従って、エネルギ回生を効率良く行うことができる。また、車速Vが20km/h以下となったとき、すなわち運転者が再度アクセルペダルを踏み込んで加速する前に、ギア段の設定変更が行われるため、運転者が、20km/h以下の低速走行状態から再加速を行ったとき(アクセルペダルを踏み込んだとき)に、ハイブリッド車両1を直ちに加速させることができる。さらに、ギア段を単に低ギア段側へ設定変更しているのではなく20km/hでの走行に最適なギア段へと設定変更しているため、再加速を円滑に行うことができる。
Further, when the deceleration progresses and the vehicle speed V becomes 20 km / h or less, the
また、本実施形態では、自動変速機能をOFFとすることによって実質的にギア段を固定し、自動変速機能をONとすることによって実質的にギア段の固定を解除している。すなわち、自動変速機能を利用することによって、制御処理の簡略化を図ることができる。 In the present embodiment, the gear position is substantially fixed by turning off the automatic transmission function, and the gear stage is substantially unlocked by turning on the automatic transmission function. In other words, the control process can be simplified by using the automatic transmission function.
なお、本実施形態では、車速Vが20km/h以下であるか否かの判定を行うものとしたが、車速Vが20km/h以下である場合に限られず、例えば、30km/h以下等であってもよい。 In the present embodiment, it is determined whether or not the vehicle speed V is 20 km / h or less. However, the present invention is not limited to the case where the vehicle speed V is 20 km / h or less. For example, the vehicle speed V is 30 km / h or less. There may be.
また、本実施形態では、自動変速機能をONすることにより最適なギア段へ設定変更しているが、例えば、自動変速機能をOFFにしたまま、予め設定されたギア段へ設定変更してもよい。 In this embodiment, the setting is changed to the optimum gear stage by turning on the automatic transmission function. For example, even if the setting is changed to a preset gear stage while the automatic transmission function is turned off. Good.
また、本実施形態では、トランスミッション5が自動変速機である場合を説明したが、自動変速機である場合に限られず、例えば、マニュアルで操作を行うトランスミッションなどであってもよい。このようなトランスミッションを搭載した車両においては、モータジェネレータ7が回生状態であるときに、例えば、シフトレバ等を低ギア段側へ操作した場合であっても、車速Vが20km/h以下になるまではトランスミッション5のギア段を変更せず、20km/h以下となったときに低ギア段側へギア段を変更すればよい。また、モータジェネレータ7が回生状態であるときにシフトレバ等の操作を行わない場合であっても、車速Vが20km/hとなったときには、トランスミッション5のギア段を予め定められた低ギア段側へ強制的に変更してもよい。
In the present embodiment, the case where the
また、本実施例では、ハイブリッド車両1について説明したが、バッテリが駆動源として搭載された電気自動車に上記ギア段の変更処理及び自動変速機能の設定切換処理を適用してもよい。
In the present embodiment, the
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。 As mentioned above, although the embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described, the present invention is not limited by the discussion and the drawings that form part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. That is, it should be added that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.
エネルギ回生装置を有する車両に適用可能である。 It can be applied to a vehicle having an energy regeneration device.
1 ハイブリッド車両
3 エンジン
5 トランスミッション(有段変速機)
7 モータジェネレータ(発電手段、電動手段)
9 バッテリ(二次電池)
11 エンジン制御装置
13 トランスミッション制御装置(変速制御手段)
15 ハイブリッド制御装置(車速判定手段、変速制御手段)
17 モータジェネレータ・インバータ
19 表示装置
21 第1クラッチ
23 プロペラシャフト(駆動軸)
25 差動装置
27 リヤアクスル
29 後輪(駆動輪)
31 ギア
33 第2クラッチ
35 車速センサ(走行状態検出手段)
37 アクセルセンサ(走行状態検出手段)
39 燃料噴射装置
41 シフトアクチュエータ
43 発電量検知部
47 スタータ
49 モータ制御装置
51 バッテリ制御装置
53 シフトセンサ(走行状態検出手段)
55 回転速度センサ(走行状態検出手段)
1
7 Motor generator (power generation means, electric means)
9 Battery (secondary battery)
11
15 Hybrid control device (vehicle speed determination means, shift control means)
17 Motor generator /
25 Differential 27
31
37 Accelerator sensor (running state detection means)
39
55 Rotational speed sensor (traveling state detection means)
Claims (2)
前記有段変速機のギア段を設定変更する変速制御手段と、
前記駆動軸によって従動回転して発電する回生状態に設定可能な発電手段と、
前記駆動軸を駆動回転する駆動状態に設定可能な電動手段と、
前記発電手段が生起した電力を蓄電するとともに、前記電動手段に電力を供給する二次電池と、
車両の速度が所定速度以下であるか否かを判定する車速判定手段と、を備え、
前記発電手段は、前記車両が減速走行しているとき前記回生状態に設定され、
前記変速制御手段は、前記発電手段が前記回生状態に設定されたとき、前記有段変速機のギア段を固定し、前記車両の速度が所定速度以下であると前記車速判定手段が判定したとき、前記有段変速機のギア段の固定を解除して前記所定車速に対応した低ギア段側に前記ギア段を設定する
ことを特徴とする車両のエネルギ回生装置。 A stepped transmission that connects the drive shaft;
Shift control means for changing the setting of the gear of the stepped transmission;
Power generation means that can be set in a regenerative state in which the drive shaft is driven to rotate and generate power;
Electric means that can be set in a driving state for driving and rotating the driving shaft;
A secondary battery that stores electric power generated by the power generation means and supplies electric power to the electric means;
Vehicle speed determining means for determining whether or not the speed of the vehicle is equal to or lower than a predetermined speed,
The power generation means is set to the regenerative state when the vehicle is traveling at a reduced speed,
When the power generation means is set to the regenerative state, the shift control means fixes the gear stage of the stepped transmission, and the vehicle speed determination means determines that the speed of the vehicle is equal to or lower than a predetermined speed. An energy regeneration device for a vehicle, wherein the gear stage of the stepped transmission is released and the gear stage is set on the low gear stage side corresponding to the predetermined vehicle speed.
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段を備え、
前記変速制御手段は、前記走行状態検出手段が検出した走行状態に基づいて前記ギア段を設定変更する自動変速機能を有し、前記発電手段が前記回生状態に設定されたとき、前記自動変速機能を無効とし、前記車両の速度が所定速度以下であると前記車速判定手段が判定したとき、前記自動変速機能を有効とする
ことを特徴とする車両のエネルギ回生装置。 The vehicle energy regeneration device according to claim 1,
A driving state detecting means for detecting a driving state of the vehicle;
The speed change control means has an automatic speed change function for changing the setting of the gear based on the running state detected by the running state detection means, and the automatic speed change function when the power generation means is set to the regenerative state. And the automatic speed change function is enabled when the vehicle speed determining means determines that the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined speed.
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