JP2022130871A

JP2022130871A - 車両

Info

Publication number: JP2022130871A
Application number: JP2021029510A
Authority: JP
Inventors: 信也堀江; Shinya Horie
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2022-09-07
Also published as: CN114954418A; US20220274485A1

Abstract

【課題】停車時の発電効率を向上させる。【解決手段】車両１は、エンジン３と接続されるＩＳＧ（発電機）５と、エンジン３の動力を駆動輪９に伝達する動力伝達装置７と、動力伝達装置７に設けられ、エンジン３の動力を駆動輪９に伝達する係合状態と、エンジン３の動力を駆動輪９に伝達しない係合解除状態とに切換可能なクラッチ２１０と、エンジン３を駆動させ、エンジン３の動力を用いてＩＳＧ５に発電を行わせる発電制御部１０５と、を備え、クラッチ２１０は、所定時間以上停車する意思をドライバが有していると判断され得る場合に、係合解除状態に切り換わる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に関する。

従来、車両において、エンジンの動力を用いて発電する技術がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－０６８７４０号公報

そのような発電は、停車時に行われることもある。しかしながら、停車時の発電では、各種損失が生じており、停車時の発電効率を向上させることが望まれていた。

本発明は、停車時の発電効率を向上させることが可能な車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両は、エンジンと、エンジンと接続される発電機と、エンジンの動力を駆動輪に伝達する動力伝達装置と、動力伝達装置に設けられ、エンジンの動力を駆動輪に伝達する係合状態と、エンジンの動力を駆動輪に伝達しない係合解除状態とに切換可能なクラッチと、エンジンを駆動させ、エンジンの動力を用いて発電機に発電を行わせる発電制御部と、を備え、クラッチは、所定時間以上停車する意思をドライバが有していると判断され得る場合に、係合解除状態に切り換わる。

パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジおよびドライブレンジに加え、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジおよびドライブレンジとは異なるレンジである発電専用レンジをシフトポジションとして有するシフトレバーをさらに備え、所定時間以上停車する意思をドライバが有していると判断され得る場合は、シフトレバーのシフトポジションが発電専用レンジになっている場合を含んでもよい。

パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジおよびドライブレンジは、所定の延在方向に延びる第１経路上に配置されており、発電専用レンジは、延在方向と交差する方向に第１経路から延びる第２経路上に配置されていてもよい。

駆動輪および動力伝達装置のうち少なくとも一方の回転をロックする回転規制部をさらに備え、回転規制部によるロックが解除されている場合、シフトポジションの発電専用レンジへの切り換えが禁止されてもよい。

上記課題を解決するために、本発明の車両は、エンジンと、エンジンと接続される発電機と、エンジンの動力を駆動輪に伝達する動力伝達装置と、動力伝達装置に設けられ、エンジンの動力を駆動輪に伝達する係合状態と、エンジンの動力を駆動輪に伝達しない係合解除状態とに切換可能なクラッチと、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジおよびドライブレンジに加え、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジおよびドライブレンジとは異なるレンジである発電専用レンジをシフトポジションとして有するシフトレバーと、エンジンを駆動させ、エンジンの動力を用いて発電機に発電を行わせる発電制御部と、を備え、クラッチは、シフトレバーのシフトポジションが発電専用レンジになっている場合に、係合解除状態に切り換わる。

本発明によれば、停車時の発電効率を向上させることができる。

図１は、車両の構成を示す図である。図２は、本実施形態にかかるクラッチ機構の構成を示す第１図である。図３は、本実施形態にかかるクラッチ機構の構成を示す第２図である。図４は、本実施形態にかかるシフトレバーの構成を示す図である。図５は、変形例にかかるシフトレバーの構成を示す図である。図６は、発電制御処理のフローチャート図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、車両１の構成を示す図である。図１に示すように、車両１は、エンジン３と、ＩＳＧ（インテグレーテド・スタータ・ジェネレータ）５と、動力伝達装置７と、駆動輪（車輪）９と、車両制御装置１００とを含む。

エンジン３は、例えばレシプロエンジンであり、燃焼室における燃焼圧力でピストンを往復動させてクランクシャフト３ａを回転させる。クランクシャフト３ａは、動力伝達装置７に接続される。

ＩＳＧ５は、モータ機能付き発電機である。ＩＳＧ５は、エンジン３のクランクシャフト３ａにプーリベルトを介して接続される回転軸５ａを備える。ＩＳＧ５は、スタータとしての機能およびジェネレータとしての機能を備え、エンジン３の始動（再始動）や、エンジン３の動力を利用した電力の生成を行う。

動力伝達装置７は、トルクコンバータ１１と、機械式オイルポンプ１３と、第１ギヤ列１５と、無段変速機１７と、第２ギヤ列１９と、前後進切換装置２１と、第３ギヤ列２３と、クラッチ機構２００とを含む。動力伝達装置７は、エンジン３の動力を駆動輪９に伝達する。

トルクコンバータ１１は、フロントカバー２５と、ポンプインペラ２７と、タービンライナ２９と、タービンシャフト３１と、ポンプシャフト３３と、ステータ３５と、クラッチプレート３７とを含む。トルクコンバータ１１の内部には、オイルが封入される。

フロントカバー２５は、クランクシャフト３ａに接続され、クランクシャフト３ａと一体的に回転する。ポンプインペラ２７は、フロントカバー２５の内面に固定される。タービンライナ２９は、フロントカバー２５内において、ポンプインペラ２７と対向して配される。

ポンプインペラ２７およびタービンライナ２９には、多数のブレードが設けられる。タービンライナ２９には、タービンシャフト３１が接続され、タービンシャフト３１と一体的に回転する。

ポンプシャフト３３は、中空の円筒形状に形成され、ポンプインペラ２７に接続される。ポンプシャフト３３は、ポンプインペラ２７と一体的に回転する。ポンプシャフト３３の内部には、タービンシャフト３１が離隔した状態で挿通される。ステータ３５は、ポンプインペラ２７とタービンライナ２９との間の内周面側に配される。

クランクシャフト３ａが回転すると、フロントカバー２５およびポンプインペラ２７は、クランクシャフト３ａと一体的に回転する。ポンプインペラ２７が回転すると、オイルは、ポンプインペラ２７の外周側に送出され、フロントカバー２５の内周面に沿ってタービンライナ２９側に移動する。

タービンライナ２９に流入したオイルは、タービンライナ２９を回転させる。タービンライナ２９が回転すると、タービンライナ２９と一体的にタービンシャフト３１が回転する。これにより、クランクシャフト３ａからタービンシャフト３１に動力が伝達される。

ステータ３５は、タービンライナ２９からポンプインペラ２７に向けてオイルを送出する。ステータ３５は、オイルをポンプインペラ２７に還流させ、ポンプインペラ２７の回転を促進させる。これにより、トルクコンバータ１１は、入力側（クランクシャフト３ａ側）から出力側（タービンシャフト３１側）への伝達トルクを増幅できる。

クラッチプレート３７は、タービンシャフト３１に固定される。クラッチプレート３７は、フロントカバー２５の内面に対向して配される。クラッチプレート３７は、油圧によりフロントカバー２５の内面に押し付けられると、クランクシャフト３ａとタービンシャフト３１とを直結させる。これにより、クランクシャフト３ａからタービンシャフト３１に伝達される駆動力の伝達効率を向上させることができる。

クラッチプレート３７は、フロントカバー２５の内面に対し当接可能に構成され、油圧が制御されることで、フロントカバー２５の内面に対する押圧力が制御される。押圧力が小さくなるにつれ、クラッチプレート３７は、フロントカバー２５の内面に対し滑りながら当接する。これにより、クラッチプレート３７は、クランクシャフト３ａからタービンシャフト３１に伝達される動力を調整することができる。

図２は、本実施形態にかかるクラッチ機構２００の構成を示す第１図である。図３は、本実施形態にかかるクラッチ機構２００の構成を示す第２図である。図２および図３に示すように、本実施形態のタービンシャフト３１は、第１タービンシャフト３１ａと、第２タービンシャフト３１ｂとに分割される。第１タービンシャフト３１ａは、タービンライナ２９に接続され、第２タービンシャフト３１ｂは、第１ギヤ列１５に接続される。また、ポンプシャフト３３は、第１ポンプシャフト３３ａと、第２ポンプシャフト３３ｂとに分割される。第１ポンプシャフト３３ａは、ポンプインペラ２７に接続され、第２ポンプシャフト３３ｂは、プーリベルトを介して機械式オイルポンプ１３の回転軸１３ａに接続される。

クラッチ機構２００は、クラッチ２１０と、クラッチ駆動部２２０とを備える。クラッチ２１０は、円筒形状を有し、内周面に内歯が形成され、外周面に外歯が形成される。第１タービンシャフト３１ａおよび第２タービンシャフト３１ｂの外周面には外歯が形成されており、クラッチ２１０の内歯と係合可能である。また、第１ポンプシャフト３３ａおよび第２ポンプシャフト３３ｂの内周面には内歯が形成されており、クラッチ２１０の外歯と係合可能である。

クラッチ駆動部２２０は、クラッチ２１０と連結し、クラッチ２１０をタービンシャフト３１の軸方向に移動可能に構成される。本実施形態では、クラッチ駆動部２２０は、モータを備え、クラッチ２１０をモータにより軸方向に自動で移動可能に構成されている。ただし、クラッチ駆動部２２０において、モータは必須の構成ではなく、クラッチ駆動部２２０にモータが設けられなくてもよい。クラッチ駆動部２２０には、シフトレバー２３０が含まれる。クラッチ２１０は、シフトレバー２３０の操作に応じて軸方向に移動可能に構成される。したがって、ドライバによりシフトレバー２３０が操作されることで、クラッチ２１０を手動で軸方向に移動させてもよい。

図２では、クラッチ駆動部２２０によりクラッチ２１０を移動させる前のクラッチ２１０の初期状態を示している。図２に示すように、クラッチ２１０の内歯は、第１タービンシャフト３１ａおよび第２タービンシャフト３１ｂの外歯と係合し、クラッチ２１０の外歯は、第１ポンプシャフト３３ａおよび第２ポンプシャフト３３ｂの内歯と係合している。そのため、クラッチ２１０の係合状態において、クラッチ２１０は、第１タービンシャフト３１ａの回転力を第２タービンシャフト３１ｂに伝達することができる。また、クラッチ２１０は、第１ポンプシャフト３３ａの回転力を第２ポンプシャフト３３ｂに伝達することができる。その結果、クラッチ２１０は、エンジン３からの動力を機械式オイルポンプ１３および第１ギヤ列１５に伝達することができる。

一方、図３では、クラッチ駆動部２２０によりクラッチ２１０の移動後の状態を示している。図３に示すように、クラッチ２１０が初期状態から軸方向に移動すると、クラッチ２１０の内歯と第２タービンシャフト３１ｂの外歯との係合が解除される。また、クラッチ２１０の外歯と第２ポンプシャフト３３ｂの内歯との係合が解除される。そのため、係合解除状態において、クラッチ２１０は、第１タービンシャフト３１ａの回転力を第２タービンシャフト３１ｂに伝達することができなくなる。また、クラッチ２１０は、第１ポンプシャフト３３ａの回転力を第２ポンプシャフト３３ｂに伝達することができなくなる。その結果、クラッチ２１０は、エンジン３からの動力を機械式オイルポンプ１３および第１ギヤ列１５に伝達することができなくなる。

機械式オイルポンプ１３は、プーリベルトを介してポンプシャフト３３に接続される回転軸１３ａを備える。機械式オイルポンプ１３は、ポンプシャフト３３を介して入力されるエンジン３の動力によって回転駆動され、油圧を発生させる。発生した油圧は、例えば無段変速機１７に供給される。

第１ギヤ列１５は、タービンシャフト３１とプライマリシャフト３９とを連結させる。第１ギヤ列１５は、タービンシャフト３１の回転速度を減速してプライマリシャフト３９に伝達する。

無段変速機１７は、プライマリシャフト３９と、セカンダリシャフト４１と、プライマリプーリ４３と、セカンダリプーリ４５と、ベルト４７とを含む。プライマリシャフト３９は、第１ギヤ列１５に接続され、セカンダリシャフト４１は、第２ギヤ列１９に接続される。セカンダリシャフト４１は、プライマリシャフト３９に対し大凡平行に配置される。

プライマリプーリ４３は、プライマリシャフト３９に接続され、プライマリシャフト３９と一体的に回転する。セカンダリプーリ４５は、セカンダリシャフト４１に接続され、セカンダリシャフト４１と一体的に回転する。

ベルト４７は、リンクプレートをピンで連結したチェーンベルトで構成される。ただし、ベルト４７は、例えば、２つのリングで複数のコマ（エレメント）を挟持して構成される金属ベルトで構成されてもよい。ベルト４７は、プライマリプーリ４３とセカンダリプーリ４５との間に掛け渡され、プライマリプーリ４３とセカンダリプーリ４５との間で動力を伝達する。

プライマリプーリ４３は、固定シーブ４３ａと、可動シーブ４３ｂとを備える。固定シーブ４３ａは、可動シーブ４３ｂとプライマリシャフト３９の軸方向に対向して配される。固定シーブ４３ａおよび可動シーブ４３ｂは、互いに対向する対向面４３ｃを備える。対向面４３ｃは、略円錐形状である。対向面４３ｃによってベルト４７が掛け渡される溝が形成される。可動シーブ４３ｂは、機械式オイルポンプ１３から供給されるオイルの油圧により、プライマリシャフト３９の軸方向の位置が可変に構成されている。

セカンダリプーリ４５は、固定シーブ４５ａと、可動シーブ４５ｂとを備える。固定シーブ４５ａは、可動シーブ４５ｂとセカンダリシャフト４１の軸方向に対向して配される。固定シーブ４５ａおよび可動シーブ４５ｂは、互いに対向する対向面４５ｃを備える。対向面４５ｃは、略円錐形状である。対向面４５ｃによってベルト４７が掛け渡される溝が形成される。可動シーブ４５ｂは、機械式オイルポンプ１３から供給されるオイルの油圧により、セカンダリシャフト４１の軸方向の位置が可変に構成されている。

このように、プライマリプーリ４３は、固定シーブ４３ａおよび可動シーブ４３ｂの対向間隔が可変に構成され、セカンダリプーリ４５は、固定シーブ４５ａおよび可動シーブ４５ｂの対向間隔が可変に構成される。対向面４３ｃおよび対向面４５ｃの対向間隔は、径方向内側ほど狭く、径方向外側ほど広くなる。そのため、可動シーブ４３ｂおよび可動シーブ４５ｂが軸方向に移動すると、ベルト４７の掛け渡される位置が径方向に変化する。

プライマリプーリ４３は、対向面４３ｃの対向間隔が広くなるほど、ベルト４７の掛け渡される位置が径方向内側に移動し、ベルト４７の巻き付け径が小さくなる。プライマリプーリ４３は、対向面４３ｃの対向間隔が狭くなるほど、ベルト４７の掛け渡される位置が径方向外側に移動し、ベルト４７の巻き付け径が大きくなる。

同様に、セカンダリプーリ４５は、対向面４５ｃの対向間隔が広くなるほど、ベルト４７の掛け渡される位置が径方向内側に移動し、ベルト４７の巻き付け径が小さくなる。セカンダリプーリ４５は、対向面４５ｃの対向間隔が狭くなるほど、ベルト４７の掛け渡される位置が径方向外側に移動し、ベルト４７の巻き付け径が大きくなる。

こうして、無段変速機１７は、プライマリシャフト３９とセカンダリシャフト４１との間の変速比を連続的（無段階）に変化させる。無段変速機１７は、トルクコンバータ１１および第１ギヤ列１５を介してエンジン３から伝達される動力を駆動輪９側に伝達する。

第２ギヤ列１９は、セカンダリシャフト４１とギヤシャフト４９とを連結させる。第２ギヤ列１９は、セカンダリシャフト４１の回転速度を減速してギヤシャフト４９に伝達する。

前後進切換装置２１は、ギヤシャフト４９に設けられ、第２ギヤ列１９と第３ギヤ列２３との間に配置される。前後進切換装置２１は、ダブルピニオン式の遊星歯車列２１ａと、入力クラッチ（前進クラッチ）２１ｂと、後進ブレーキ２１ｃとを備える。前後進切換装置２１は、入力クラッチ２１ｂと後進ブレーキ２１ｃとが解放状態にあるとき、ニュートラル状態となり、ギヤシャフト４９とドライブピニオンシャフト５１との間の動力の伝達を遮断する。また、前後進切換装置２１は、入力クラッチ２１ｂが締結状態にあり、後進ブレーキ２１ｃが解放状態にあるとき、ギヤシャフト４９からドライブピニオンシャフト５１に動力を伝達する。また、前後進切換装置２１は、入力クラッチ２１ｂが解放状態にあり、後進ブレーキ２１ｃが締結状態にあるとき、ギヤシャフト４９からドライブピニオンシャフト５１に動力を逆転させた状態で伝達する。

第３ギヤ列２３は、ギヤシャフト４９とドライブピニオンシャフト５１とを連結させる。第３ギヤ列２３は、ギヤシャフト４９の回転速度を減速してドライブピニオンシャフト５１に伝達する。

ドライブピニオンシャフト５１は、ディファレンシャル５３およびアクスルシャフト５５を介して駆動輪９に接続される。セカンダリシャフト４１から伝達される駆動力は、第２ギヤ列１９、前後進切換装置２１、第３ギヤ列２３、ドライブピニオンシャフト５１、ディファレンシャル５３、および、アクスルシャフト５５を介して駆動輪９に伝達される。

本実施形態の動力伝達装置７には、パーキングギヤ（不図示）、パーキングロックポール（回転規制部）１１０が設けられる。パーキングギヤは、タービンシャフト３１、プライマリシャフト３９、セカンダリシャフト４１、ギヤシャフト４９、ドライブピニオンシャフト５１のいずれかに設けられる。パーキングロックポール１１０は、パーキングギヤに係合可能に構成され、パーキングギヤと係合したときパーキングギヤが取り付けられたシャフトの回転をロックする。

また、本実施形態の車両１には、パーキングブレーキ（回転規制部）１２０が設けられる。パーキングブレーキ１２０は、例えばレバーにより構成され、レバーが引き上げられたとき駆動輪９の回転をロックする。

車両制御装置１００は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータでなり、車両１全体を統括制御する。本実施形態において、車両制御装置１００は、信号取得部１０１と、クラッチ制御部１０３と、発電制御部１０５と、判定部１０７として機能する。

車両制御装置１００には、パーキングブレーキセンサ１３０、インヒビタスイッチ１４０、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機１５０、バッテリ状態検知センサ１６０が接続される。パーキングブレーキセンサ１３０は、パーキングブレーキ１２０の作動状態を検出し、パーキングブレーキ１２０の作動状態を示す検出信号（パーキングブレーキ信号）を車両制御装置１００に出力する。インヒビタスイッチ１４０は、シフトレバー２３０のシフトポジションを検出し、シフトポジションを示す検出信号を車両制御装置１００に出力する。ＧＮＳＳ受信機１５０は、車両１の緯度・経度等の位置を検出し、車両１の位置を示す検出信号を車両制御装置１００に出力する。バッテリ状態検知センサ１６０は、車両１に搭載されたバッテリ（不図示）の充電率（ＳＯＣ）、放電性能（ＳＯＦ）、残容量（ＳＯＨ）などの状態を検出し、バッテリの状態を示す検出信号を車両制御装置１００に出力する。

信号取得部１０１は、各種センサから出力される検出信号を取得する。具体的に、信号取得部１０１は、パーキングブレーキセンサ１３０、インヒビタスイッチ１４０、ＧＮＳＳ受信機１５０、バッテリ状態検知センサ１６０から出力される検出信号を取得する。

クラッチ制御部１０３は、クラッチ駆動部２２０のモータを制御し、クラッチ２１０を駆動制御する。クラッチ制御部１０３は、クラッチ２１０を係合状態と係合解除状態とに切換制御する。クラッチ制御部１０３は、後述するように判定部１０７により所定時間以上停車する意思をドライバが有していると判定された場合、クラッチ２１０を係合解除状態に制御する。

発電制御部１０５は、例えば、バッテリの充電率が所定値未満の場合に、エンジン３を駆動させ、エンジン３の動力を用いてＩＳＧ５に発電を行わせる。

判定部１０７は、所定時間以上停車する意思をドライバが有しているか否かを判定する。判定部１０７は、例えば、パーキングロックポール１１０により動力伝達装置７のシャフトの回転がロックされている場合、所定時間以上停車する意思をドライバが有していると判定する。また、判定部１０７は、例えば、パーキングブレーキ１２０により駆動輪９の回転がロックされている場合、所定時間以上停車する意思をドライバが有していると判定する。また、判定部１０７は、車両１の位置情報に基づいて、所定時間以上停車する意思をドライバが有しているか否かを判定する。一例として、判定部１０７は、車両１が駐車場に位置するとき、所定時間以上停車する意思をドライバが有していると判定する。

ところで、従来、車両において、エンジンの動力を用いて発電する技術がある。そのような発電は、停車時に行われることもある。しかしながら、停車時の発電では、各種損失が生じており、停車時の発電効率を向上させることが望まれていた。

そこで、本実施形態の車両１は、シフトポジションとして発電専用シフトポジションを設け、シフトポジションが発電専用シフトポジションにあるとき、クラッチ２１０を係合状態から係合解除状態へと移行させる。そして、クラッチ２１０が係合解除状態であって、バッテリの充電率が所定値未満である場合に発電を行うことを可能としている。

図４は、本実施形態にかかるシフトレバー２３０の構成を示す図である。図４に示すように、シフトレバー２３０は、発電専用レンジ２３０ａ、パーキングレンジ（Ｐレンジ）２３０ｂ、リバースレンジ（Ｒレンジ）２３０ｃ、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）２３０ｄ、ドライブレンジ（Ｄレンジ）２３０ｅに切換可能に構成される。このように、本実施形態では、シフトレバー２３０は、Ｐレンジ２３０ｂ、Ｒレンジ２３０ｃ、Ｎレンジ２３０ｄおよびＤレンジ２３０ｅに加え、発電専用レンジ２３０ａをシフトポジションとして有する。発電専用レンジ２３０ａは、Ｐレンジ２３０ｂ、Ｒレンジ２３０ｃ、Ｎレンジ２３０ｄおよびＤレンジ２３０ｅとは異なるレンジである。

Ｐレンジ２３０ｂ、Ｒレンジ２３０ｃ、Ｎレンジ２３０ｄおよびＤレンジ２３０ｅは、所定の延在方向Ｄ１に延びる第１経路２４０上に配置されている。一方、発電専用レンジ２３０ａは、延在方向Ｄ１と交差する方向Ｄ２に第１経路２４０から延びる第２経路２５０上に配置されている。これにより、搭乗者が誤ってシフトレバー２３０を発電専用レンジ２３０ａに切り換えてしまう誤操作を低減することができる。

本実施形態では、発電専用レンジ２３０ａは、Ｐレンジ２３０ｂを必ず経由しないと切換不可となるように構成される。ここで、シフトポジションがＰレンジ２３０ｂにある場合は、車両１に搭乗するドライバが所定時間以上停車する意思を有していると判断され得る。クラッチ２１０は、所定時間以上停車する意思をドライバが有していると判断され得る場合に、係合解除状態に切り換えられる。ここで、所定時間以上停車する意思をドライバが有していると判断され得る場合は、シフトレバー２３０のシフトポジションが発電専用レンジ２３０ａに切り換えられる場合を含む。

ただし、これに限定されず、発電専用レンジ２３０ａは、Ｐレンジ２３０ｂ以外のレンジを経由して切換可能に構成されてもよい。本実施形態では、回転規制部１１０、１２０により駆動輪９および動力伝達装置７のうち少なくとも一方の回転がロックされている場合に、発電専用レンジ２３０ａへの切り換えを許容する。換言すれば、回転規制部１１０、１２０によるロックが解除されている場合、発電専用レンジ２３０ａへの切り換えが禁止される。これにより、回転規制部１１０、１２０ロック解除時の車両１の再発進応答性の悪化を抑制することができる。

図４に示すように、Ｐレンジ２３０ｂから発電専用レンジ２３０ａへの切換経路である第２経路２５０は、Ｌ字形状である。ただし、これに限定されず、発電専用レンジ２３０ａへの切換経路は、Ｓ字形状、Ｚ字形状など他の形状であってもよい。

図５は、変形例にかかるシフトレバー２３０の構成を示す図である。図５に示すように、発電専用レンジ２３０ａへの切換経路である第２経路２５０Ａは、Ｕ字形状である。切換経路をＵ字形状とすることで、図３に示すＬ字形状とするよりも、ドライバによる誤操作をより低減することができる。

図４および図５において、Ｐレンジ２３０ｂでは、上述したパーキングロックポール１１０がパーキングギヤと係合し、動力伝達装置７のシャフトの回転がロックされる。これにより、ドライバが車両１から離れる駐車時において、車両１を継続的に停車させることができる。なお、発電専用レンジ２３０ａにおいても、パーキングロックポール１１０とパーキングギヤとの係合が維持され、車両１を駐車することができる。Ｐレンジ２３０ｂでは、原則としてクラッチ２１０は、係合状態にある。ただし、これに限定されず、クラッチ２１０は、Ｐレンジ２３０ｂにおいて係合解除状態に切り換えられてもよい。例えば、クラッチ２１０は、Ｐレンジ２３０ｂにおいて、車両１が駐車場に位置する場合や、パーキングブレーキ１２０が作動したとき、係合解除状態に切り換えられてもよい。

本実施形態では、クラッチ２１０は、シフトレバー２３０がＰレンジ２３０ｂから発電専用レンジ２３０ａに移動する際に、シフトレバー２３０の移動に連動して、図２に示す係合状態から図３に示す係合解除状態に移行する。つまり、クラッチ２１０は、シフトレバー２３０のシフトポジションが発電専用レンジ２３０ａになっている場合に、係合解除状態に切り換わる。また、クラッチ２１０は、シフトレバー２３０が発電専用レンジ２３０ａからＰレンジ２３０ｂに移動する際に、シフトレバー２３０の移動に連動して、図３に示す係合解除状態から図２に示す係合状態に移行する。

発電制御部１０５は、インヒビタスイッチ１４０の検出信号に基づいて、シフトポジションを判定する。また、発電制御部１０５は、バッテリ状態検知センサ１６０の検出信号に基づいて、バッテリの充電率（ＳＯＣ）が所定値未満であるか否か判定する。

そして、発電制御部１０５は、バッテリの充電率が所定値未満、かつ、シフトポジションが発電専用レンジ２３０ａやＰレンジ２３０ｂである場合に発電を許可し、エンジン３の動力によりＩＳＧ５を発電駆動させ、バッテリを充電させる。また、発電制御部１０５は、発電制御部１０５は、パーキングブレーキ１２０が作動している場合にも発電を許可する。換言すれば、発電制御部１０５は、駆動輪９や動力伝達装置７のシャフトの回転がロックされた駐車時に発電を許可する。好ましくは、発電制御部１０５は、クラッチ２１０が係合解除状態にあるときに発電を許可する。

つぎに、発電制御部１０５が駐車時に実行する発電制御処理について説明する。図６は、発電制御処理のフローチャート図である。

図６に示すように、発電制御部１０５は、バッテリの充電率が所定値未満であるか否か判定する（ステップＳ１０１）。充電率が所定値未満である場合（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、発電制御部１０５は、シフトポジションが発電専用レンジ２３０ａであるか否か判定する（ステップＳ１０３）。発電専用レンジ２３０ａである場合、クラッチ２１０は、シフトレバー２３０の手動操作により、図２に示す係合状態から図３に示す係合解除状態に駆動される。この状態で、発電制御部１０５は、エンジン３を駆動させ、エンジン３の動力によりＩＳＧ５を発電駆動させる（ステップＳ１０５）。発電制御部１０５は、バッテリの充電率が所定値以上であるか否か判定する（ステップＳ１０７）。発電制御部１０５は、充電率が所定値未満である場合（ステップＳ１０７のＮＯ）、再びステップＳ１０３およびＳ１０５の処理を実行する。一方、発電制御部１０５は、バッテリの充電率が所定値以上である場合（ステップＳ１０１のＮＯ、ステップＳ１０７のＹＥＳ）、発電制御処理を終了する。

シフトポジションが発電専用レンジ２３０ａでない場合（ステップＳ１０３のＮＯ）、発電制御部１０５は、シフトポジションがＰレンジ２３０ｂであるか否か判定する（ステップＳ１０９）。シフトポジションがＰレンジ２３０ｂである場合（ステップＳ１０９のＹＥＳ）、発電制御部１０５は、ＧＮＳＳ受信機１５０の検出信号に基づき、車両１の現在位置が駐車場であるか否か判定する（ステップＳ１１１）。一方、発電制御部１０５は、シフトポジションがＰレンジ２３０ｂでない場合（ステップＳ１０９のＮＯ）、発電制御処理を終了する。

現在位置が駐車場である場合（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、クラッチ制御部１０３は、クラッチ駆動部２２０のモータを駆動し、クラッチ２１０を図２に示す係合状態から図３に示す係合解除状態に駆動させ（ステップＳ１１３）、ステップＳ１０５の処理に移行する。

現在位置が駐車場でない場合（ステップＳ１１１のＮＯ）、発電制御部１０５は、パーキングブレーキセンサ１３０の検出信号に基づき、パーキングブレーキ１２０が作動しているか否か判定する（ステップＳ１１５）。パーキングブレーキ１２０が作動している場合（ステップＳ１１５のＹＥＳ）、ステップＳ１１３の処理に移行する。一方、発電制御部１０５は、パーキングブレーキ１２０が作動していない場合（ステップＳ１１５のＮＯ）、発電制御処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態のクラッチ２１０は、所定時間以上停車する意思をドライバが有していると判断され得る場合に、係合状態から係合解除状態に切り換わる。そして、発電制御部１０５は、バッテリの充電率が所定値未満である場合に、エンジン３を駆動させ、ＩＳＧ５を発電駆動させる。これにより、車両１の駐車時において発電を行う際の発電効率を向上させることができる。

また、クラッチ機構２００は、トルクコンバータ１１と、機械式オイルポンプ１３および第１ギヤ列１５との間の動力伝達経路に設けられる。そのため、ＩＳＧ５の発電駆動中において、エンジン３からの動力は、トルクコンバータ１１から機械式オイルポンプ１３および第１ギヤ列１５に伝達されない。したがって、機械式オイルポンプ１３および第１ギヤ列１５以降に発生するフリクションロス、撹拌ロス、油圧ロス等のエネルギー損失を低減することができる。その結果、ＩＳＧ５の発電効率の低下を抑制することができる。

ここで、クラッチ機構２００によりトルクコンバータ１１と、機械式オイルポンプ１３および第１ギヤ列１５との間の動力伝達経路を切り離した場合、車両１の再発進応答性が悪化するという課題が生じる。そのため、ドライバが車両１を所定時間以上継続的に停車すると意思表示した駐車時にのみ、クラッチ機構２００を係合解除する構成としている。

また、本実施形態では、シフトレバー２３０の手動操作によりクラッチ２１０を駆動させた場合は、クラッチ２１０をモータにより駆動させる場合に比べて、エネルギー消費を低下させることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

上記実施形態では、クラッチ機構２００がトルクコンバータ１１と、機械式オイルポンプ１３および第１ギヤ列１５との間の動力伝達経路に設けられる例について説明した。しかし、これに限定されず、クラッチ機構２００は、エンジン３と駆動輪９との間のいずれの動力伝達経路に設けられてもよい。例えば、クラッチ機構２００は、クランクシャフト３ａとトルクコンバータ１１との間の動力伝達経路に設けられてもよい。

１車両
３エンジン
５ＩＳＧ（発電機）
７動力伝達装置
９駆動輪
１１トルクコンバータ
１３機械式オイルポンプ（オイルポンプ）
１０５発電制御部
１１０パーキングロックポール（回転規制部）
１２０パーキングブレーキ（回転規制部）
２００クラッチ機構
２１０クラッチ
２２０クラッチ駆動部
２３０シフトレバー

Claims

エンジンと、
前記エンジンと接続される発電機と、
前記エンジンの動力を駆動輪に伝達する動力伝達装置と、
前記動力伝達装置に設けられ、前記エンジンの動力を前記駆動輪に伝達する係合状態と、前記エンジンの動力を前記駆動輪に伝達しない係合解除状態とに切換可能なクラッチと、
前記エンジンを駆動させ、前記エンジンの動力を用いて前記発電機に発電を行わせる発電制御部と、
を備え、
前記クラッチは、所定時間以上停車する意思をドライバが有していると判断され得る場合に、前記係合解除状態に切り換わる、
車両。
パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジおよびドライブレンジに加え、前記パーキングレンジ、前記リバースレンジ、前記ニュートラルレンジおよび前記ドライブレンジとは異なるレンジである発電専用レンジをシフトポジションとして有するシフトレバーをさらに備え、
前記所定時間以上停車する意思をドライバが有していると判断され得る場合は、前記シフトレバーの前記シフトポジションが前記発電専用レンジになっている場合を含む、
請求項１に記載の車両。
前記パーキングレンジ、前記リバースレンジ、前記ニュートラルレンジおよび前記ドライブレンジは、所定の延在方向に延びる第１経路上に配置されており、
前記発電専用レンジは、前記延在方向と交差する方向に前記第１経路から延びる第２経路上に配置されている、
請求項２に記載の車両。
前記駆動輪および前記動力伝達装置のうち少なくとも一方の回転をロックする回転規制部をさらに備え、
前記回転規制部による前記ロックが解除されている場合、前記シフトポジションの前記発電専用レンジへの切り換えが禁止される、
請求項２または３に記載の車両。
エンジンと、
前記エンジンと接続される発電機と、
前記エンジンの動力を駆動輪に伝達する動力伝達装置と、
前記動力伝達装置に設けられ、前記エンジンの動力を前記駆動輪に伝達する係合状態と、前記エンジンの動力を前記駆動輪に伝達しない係合解除状態とに切換可能なクラッチと、
パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジおよびドライブレンジに加え、前記パーキングレンジ、前記リバースレンジ、前記ニュートラルレンジおよび前記ドライブレンジとは異なるレンジである発電専用レンジをシフトポジションとして有するシフトレバーと、
前記エンジンを駆動させ、前記エンジンの動力を用いて前記発電機に発電を行わせる発電制御部と、
を備え、
前記クラッチは、前記シフトレバーの前記シフトポジションが前記発電専用レンジになっている場合に、前記係合解除状態に切り換わる、
車両。