JP2016175471A

JP2016175471A - Hybrid vehicle

Info

Publication number: JP2016175471A
Application number: JP2015055937A
Authority: JP
Inventors: 伸一石黒; Shinichi Ishiguro; 義幸阿部; Yoshiyuki Abe; 修松下; Osamu Matsushita; 竜山角; Ryu Yamakado; 隆文深田; Takafumi Fukada; 悟白鳥; Satoru Shiratori; 小川　誠; Makoto Ogawa; 誠小川; 浅野　雅樹; Masaki Asano; 雅樹浅野
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2015-03-19
Filing date: 2015-03-19
Publication date: 2016-10-06

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid vehicle that can achieve a higher regeneration efficiency than before at the time of a high speed travel, and that can be easily converted from an existing vehicle.SOLUTION: A propeller shaft 25 couples a transmission 20 connected to a diesel engine 10 and a differential 26 for giving drive to driving wheels 27. The propeller shaft 25 and a rotation shaft 32 of a motor generator 33 are connected via a speed reduction mechanism 30 where the rotation shaft 32 of the motor generator 33 is provided as an input shaft and the propeller shaft 25 is provided as an output shaft.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はハイブリッド車両に関し、更に詳しくは、高速走行時における回生効率を向上できるとともに、既存の車両からの転用が容易であるハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly to a hybrid vehicle that can improve regeneration efficiency during high-speed traveling and can be easily converted from an existing vehicle.

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）。 In recent years, a hybrid vehicle (hereinafter referred to as “HEV”) including a hybrid system having an engine and a motor generator that are controlled in combination according to the driving state of the vehicle has attracted attention from the viewpoint of improving fuel efficiency and environmental measures. Yes. In the HEV, when the vehicle is accelerated or started, the driving force is assisted by the motor generator, while regenerative power generation is performed by the motor generator during inertia traveling or braking (see, for example, Patent Document 1).

このような、いわゆるパラレル型のＨＥＶでは、モータージェネレーターは、通常はエンジンの回転動力を変速するトランスミッションのエンジン側から車両の駆動系に接続される。そのため、ＨＥＶの高速走行中（例えば、５０〜９０ｋｍ／ｈ）に慣性走行状態になった時は、トランスミッションは高速段に変速されているので、モータージェネレーターにおける回生制動トルクが小さくなって発電の高効率点から外れてしまうため、回生発電の効率を向上することが困難であるという問題があった。 In such a so-called parallel HEV, the motor generator is normally connected to the drive system of the vehicle from the engine side of the transmission for shifting the rotational power of the engine. For this reason, when the HEV is traveling at high speed (for example, 50 to 90 km / h), the transmission is shifted to a high speed, so that the regenerative braking torque in the motor generator is reduced and the power generation is increased. There is a problem that it is difficult to improve the efficiency of regenerative power generation because it is out of the efficiency point.

また、モータージェネレーターを配置するために既存の車両のパワートレインコンポ−ネントのレイアウトの大幅な変更等が必要となるため、既存の車両をＨＥＶ化して転用することが容易ではないという問題もあった。 Moreover, since it is necessary to change the layout of the powertrain components of the existing vehicle in order to arrange the motor generator, there is a problem that it is not easy to convert the existing vehicle to HEV. .

特開２００２−２３８１０５号公報JP 2002-238105 A

本発明の目的は、従来よりも高速走行時における回生効率を向上できるとともに、既存の車両からの転用が容易であるハイブリッド車両を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle that can improve the regeneration efficiency during high-speed traveling as compared with the conventional vehicle and that can be easily converted from an existing vehicle.

上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、ディーゼルエンジンに接続されたトランスミッションと車輪を駆動するデファレンシャルとを連結するプロペラシャフトと、前記ディーゼル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と、を備えたハイブリッド車両において、前記モータージェネレーターの回転軸と前記プロペラシャフトとを、前記回転軸を入力軸とし、かつ該プロペラシャフトを出力軸とする減速機構を介して接続したことを特徴とするものである。 A hybrid vehicle of the present invention that achieves the above object is a hybrid including a propeller shaft that connects a transmission connected to a diesel engine and a differential that drives wheels, and a hybrid system including the diesel engine and a motor generator. In the vehicle, the rotating shaft of the motor generator and the propeller shaft are connected via a speed reduction mechanism having the rotating shaft as an input shaft and the propeller shaft as an output shaft.

本発明のハイブリッド車両によれば、モータージェネレーターの回転軸とプロペラシャフトとを減速機構を介して接続するようにしたので、高速走行中の慣性走行時において、モータージェネレーターの回生制動トルクを大きくして、回生効率を向上することができる。また、車両のプロペラシャフトに減速機構を新たに取り付けるだけなので、既存の車両からの転用を従来よりも容易に行うことができる。 According to the hybrid vehicle of the present invention, since the rotation shaft of the motor generator and the propeller shaft are connected via the speed reduction mechanism, the regenerative braking torque of the motor generator is increased during inertia traveling during high speed traveling. Regeneration efficiency can be improved. In addition, since the speed reduction mechanism is simply attached to the propeller shaft of the vehicle, the conversion from the existing vehicle can be performed more easily than before.

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。It is a block diagram of the hybrid vehicle which consists of embodiment of this invention.

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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

このハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）は、バスやトラックなどの大型車両であり、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるディーゼルエンジン１０及びモータージェネレーター３３を有するハイブリッドシステムを備えている。 This hybrid vehicle (hereinafter referred to as “HEV”) is a large vehicle such as a bus or a truck, and includes a hybrid system having a diesel engine 10 and a motor generator 33 that are controlled in combination according to the driving state of the vehicle. Yes.

ディーゼルエンジン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６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。このクランクシャフト１３の回転動力は、流体継手１４及び湿式多板クラッチ１５を通じてトランスミッション２０に伝達される。なお、流体継手１４及び湿式多板クラッチ１５の代わりに、乾式クラッチを用いる場合もある。 In the diesel engine 10, the crankshaft 13 is rotationally driven by thermal energy generated by the combustion of fuel in a plurality (six in this example) of cylinders 12 formed in the engine body 11. The rotational power of the crankshaft 13 is transmitted to the transmission 20 through the fluid coupling 14 and the wet multi-plate clutch 15. A dry clutch may be used instead of the fluid coupling 14 and the wet multi-plate clutch 15.

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自動的に変速するＡＭＴが用いられている。このトランスミッション２０は、入力された回転動力を複数段に変速可能な主変速機構２１と、その主変速機構２１から伝達された回転動力を低速段と高速段の２段に変速可能な副変速機構２２とから構成されている。 The transmission 20 uses an AMT that automatically shifts gears to a target gear determined based on the HEV operating state and preset map data. The transmission 20 includes a main transmission mechanism 21 capable of shifting input rotational power in a plurality of stages, and a sub-transmission mechanism capable of shifting rotational power transmitted from the main transmission mechanism 21 into two stages, a low speed stage and a high speed stage. 22.

トランスミッション２０で変速された回転動力は、アウトプットシャフト２３に連結するプロペラシャフト２５を通じてデファレンシャル２６に伝達され、ダブルタイヤからなる一対の駆動輪２７にそれぞれ駆動力として分配される。 The rotational power changed by the transmission 20 is transmitted to the differential 26 through the propeller shaft 25 connected to the output shaft 23, and is distributed as a driving force to a pair of driving wheels 27 made of double tires.

モータージェネレーター３３は、インバーター３４を通じてバッテリー３５に電気的に接続されている。 The motor generator 33 is electrically connected to the battery 35 through the inverter 34.

これらのディーゼルエンジン１０及びモータージェネレーター３３は、制御装置８０により制御される。具体的には、ＨＥＶの発進時や加速時には、モータージェネレーター３３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３３による回生発電を行って、余剰の運動エネルギーを電力に変換してバッテリー３５に充電する。 The diesel engine 10 and the motor generator 33 are controlled by a control device 80. Specifically, at the time of HEV start or acceleration, the motor generator 33 assists at least a part of the driving force, while at the time of inertial running or braking, the motor generator 33 performs regenerative power generation, and surplus The battery 35 is charged by converting kinetic energy into electric power.

このようなＨＥＶにおいて、プロペラシャフト２５とモータージェネレーター３３の回転軸３２とは、減速機構３０を介して接続されている。この減速機構３０は、モータージェネレーター３３の回転軸３２を入力軸とし、かつプロペラシャフト２５を出力軸としている。つまり、減速機構３０においては、モータージェネレーター３３の回転数Ｎｍに対するプロペラシャフト２５の回転数Ｎｐの割合である減速比（Ｎｍ／Ｎｐ）が１．０より大となる。なお、この減速比は、固定又は可変のいずれに設定されていてもよい。 In such HEV, the propeller shaft 25 and the rotating shaft 32 of the motor generator 33 are connected via a speed reduction mechanism 30. The speed reduction mechanism 30 uses the rotating shaft 32 of the motor generator 33 as an input shaft and the propeller shaft 25 as an output shaft. That is, in the speed reduction mechanism 30, the speed reduction ratio (Nm / Np), which is the ratio of the rotation speed Np of the propeller shaft 25 to the rotation speed Nm of the motor generator 33, is greater than 1.0. Note that this reduction ratio may be set to either fixed or variable.

このように、ＨＥＶを構成したので、高速走行中の慣性走行時において、トランスミッション２０のギア段にかかわらず、モータージェネレーター３３の回生制動トルクを減速機構３０により大きくすることができるため、回生効率を向上することができる。 Since the HEV is configured in this manner, the regenerative braking torque of the motor generator 33 can be increased by the speed reduction mechanism 30 regardless of the gear stage of the transmission 20 during inertial traveling during high speed traveling, so that the regenerative efficiency is improved. Can be improved.

また、車両のプロペラシャフト２５に減速機構３０を新たに取り付けるだけであり、パワートレインコンポーネントのレイアウトの変更が非常に小さくて済むため、既存の車両からの転用を従来よりも容易に行うことができる。 In addition, since the speed reduction mechanism 30 is only newly attached to the propeller shaft 25 of the vehicle, and the layout of the powertrain component can be changed very little, the conversion from the existing vehicle can be performed more easily than before. .

１０ディーゼルエンジン
２０トランスミッション
２５プロペラシャフト
２６デファレンシャル
２７駆動輪
３０減速機構
３２回転軸
３３モータージェネレーター 10 Diesel Engine 20 Transmission 25 Propeller Shaft 26 Differential 27 Drive Wheel 30 Reduction Mechanism 32 Rotating Shaft 33 Motor Generator

Claims

In a hybrid vehicle comprising: a propeller shaft that couples a transmission connected to a diesel engine and a differential that drives wheels; and a hybrid system having the diesel engine and a motor generator.
A hybrid vehicle characterized in that a rotation shaft of the motor generator and the propeller shaft are connected via a speed reduction mechanism having the rotation shaft as an input shaft and the propeller shaft as an output shaft.