JP4396937B2 - ハイブリッド車両のトラクション制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の発進時や走行時に駆動輪のスリップを解消するトラクション制御装置に係り、特に、エンジンと駆動モータとが併設されたハイブリッド車両に好適なトラクション制御装置に関する。

従来より、車両が凍結路、雪道あるいは泥濘路のような摩擦係数の低い路面を走行する場合、車両発進時または加速時に生じる駆動輪のスリップを解消して、車両の発進性や加速性を向上させるトラクション制御装置が知られている。駆動輪のスリップは制動力を作用させることにより、あるいは、エンジンの出力を低下させることによって解消される。

スリップ時にエンジンの出力を低下させる技術として、特許文献１には、車輪を駆動するエンジンへの燃料供給を停止させるトラクション制御装置が開示されている。特許文献２には、エンジンの点火時期を遅角させることでエンジン出力を低下させるトラクション制御装置が開示されている。また、ハイブリッド車両に関しては、特許文献３に、前輪がエンジンで駆動され、後輪に駆動モータが連結されたハイブリッド車両において、前輪でスリップが発生するとエンジンで駆動される発電機にエネルギを発生させて前輪の駆動力を低下させると共に、この発電機で発生したエネルギを駆動モータに供給して４輪駆動状態とする技術が開示されている。
特開平１０−３５３２９号公報 特開平０８−２３２６９７号公報 特開２００１−６３３９２号公報

ハイブリッド車両には、モータのみを動力とし、エンジンは発電機の発電動力としてのみ使用する「シリーズハイブリッド方式」と、車両の動力としてモータおよびエンジンを併用し、両者を走行条件等に応じて使い分ける「パラレルハイブリッド方式」と、状況に応じて前記シリーズハイブリッド方式と前記パラレルハイブリッド方式とを使い分けたり、あるいは併用する「シリーズ・パラレル方式」とが一般に知られている。

このうち、特にシリーズハイブリッド方式を採用した車両では、エンジンの動力と駆動モータの動力とが同一の駆動軸から駆動輪へ伝達される機構が多いので、上記した特許文献３のように、二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替えることでスリップを解消するが難しい可能性がある。

また、特許文献１に開示されたトラクション制御のように、エンジンへの燃料供給を停止させるためには、燃料遮断バルブを別途に設けなければならず、しかもモータ走行時には利用できないので、モータ走行時用に更に別の構成を設けなければならない。特許文献２に開示されたトラクション制御も同様に、モータ走行時には利用できないので、モータ走行時用に別の構成を設けなければならない。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、エンジンの動力と駆動モータの動力とが同一の駆動軸を介して駆動輪へ伝達されるハイブリッド車両において、簡単な構成でスリップを解消できるトラクション制御装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明は、エンジンと、前記エンジンの動力を駆動輪に伝達する伝達機構と、前記エンジンの動力で発電する発電機と、前記駆動輪に連結され、前記発電機の出力で動力を発生する駆動モータとを備え、前記エンジンおよび駆動モータの少なくとも一方の動力で走行するハイブリッド車両のトラクション制御装置において、以下の手段を講じた点に特徴がある。
(1)車両のスリップ状態を検知するスリップ検知手段と、所定のスリップ状態が検知されると、前記発電機および駆動モータの少なくとも一方の出力特性を制御する制御手段とを含むことを特徴とする。
(2)駆動モータの動力で走行する第１走行モードと、エンジンの動力で走行する第２走行モードとを備え、前記制御手段は、第１走行モードにおいて所定のスリップ状態が検知されると、駆動モータの出力を減じる制御および駆動モータを発電機として機能させる制御のいずれかを実行することを特徴とする。
(3)駆動モータの動力で走行する第１走行モードと、エンジンの動力で走行する第２走行モードとを備え、前記制御手段は、前記第２走行モードにおいて所定のスリップ状態が検知されると発電機の発電量を増加させることを特徴とする。
(4)前記制御手段は、前記発電機の発電量を増加させてもスリップ状態が解消されないときに、前記駆動モータを発電機として機能させることを特徴とする。
(5)前記スリップ検知手段は、従動輪の回転速度を検知する手段と、前記駆動モータの回転速度を検知する手段と、前記従動輪の回転速度および駆動モータの回転速度に基づいてスリップ量を算出する手段とを含むことを特徴とする。
(6)バッテリの充電状態を監視する手段と、発電機および駆動モータが発電機として機能する際に、前記バッテリの充電残量が十分であると、発電エネルギをバッテリ以外の電気負荷で消費させる充電制限手段とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1)請求項１の発明によれば、エンジンの動力と駆動モータの動力とが同一の駆動軸を介して駆動輪へ伝達されるハイブリッド車両において、既存の発電機や駆動モータの出力特性を変えることで駆動力を減じるようにしたので、機械的な構成を追加することなく、発電機や駆動モータの制御を変更するだけでトラクション制御が可能になる。
(2)請求項２の発明によれば、発電機が常に発電状態となるために当該発電機をトラクション制御に利用できないシリーズハイブリッド走行時にも、駆動モータを利用することでトラクション制御が可能になる。
(3)請求項３の発明によれば、エンジンの動力で走行中も発電機を利用したトラクション制御が可能になる。
(4)請求項４の発明によれば、エンジンの動力で走行中に発電機を利用したトラクション制御では不十分な場合でも、駆動モータを利用したトラクション制御を併用することで確実なスリップ防止が可能になる。
(5)請求項５の発明によれば、駆動輪に関しては、その回転速度を検知するセンサを別途に設けることなく、駆動モータの回転を検知する既存のセンサを用いて回転速度を求められるようになる。
(6)請求項６の発明によれば、バッテリが満充電状態であっても、発電機や駆動モータの発電エネルギをバッテリ以外の電気負荷で消費できるので、駆動輪に対する回生制動が可能になる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明のトラクション制御が適用されるハイブリッド車両の一実施形態の側面図であり、ここではスクータ型二輪車を例にして説明する。

ハイブリッド車両は、車体前方に前輪WFを軸支するフロントフォーク１を有し、このフロントフォーク１はヘッドパイプ２に枢支されており、ハンドル３の操作によって操舵可能とされている。ヘッドパイプ２からは後方かつ下方に向けてダウンパイプ４が取り付けられており、このダウンパイプ４の下端からは中間フレーム５が略水平に延設されている。さらに、中間フレーム５の後端からは、後方かつ上方に向けて後部フレーム６が形成されている。

このように構成された車体フレーム１０には、動力源を含むパワーユニット１１の一端が枢着されている。パワーユニット１１は、その後方の他端側に駆動輪である後輪WRが回転可能に取り付けられると共に、後部フレーム６に取り付けられたリヤクッションにより吊り下げられている。

車体フレーム１０の外周は車体カバー１３で覆われ、車体カバー１３の後方かつ上面には搭乗者が着座するシート１４が固定されている。シート１４よりも前方には搭乗者が足を置くステップフロア１５が形成されている。シート１４の下方には、ヘルメットや荷物等を収納するためのユーティリティスペースとして機能する収納ボックス１００が設けられている。

図２は、上記したハイブリッド車両のシステム構成を示したブロック図であり、前記パワーユニット１１は、エンジン２０と、エンジン始動機および発電機として機能する ACGスタータ２１ａと、クランク軸２２に連結されてエンジン２０の動力を後輪WRへ伝達する無段変速機（動力伝達手段）２３と、前記無段変速機２３の変速比を変化させる変速モータ７７と、クランク軸２２と無段変速機２３の入力軸との間の動力伝達を断接させる発進クラッチ４０と、電動機または発電機として機能する駆動モータ２１ｂと、前記エンジン２０および駆動モータ２１ｂの動力を駆動軸６０から後輪WR側へ伝達するが、後輪WRからエンジン２０側には動力を伝達しない一方向クラッチ４４と、駆動軸６０の出力を減速して後輪WRへ伝達する減速機構６９とを備えている。エンジン２０の動力は、クランク軸２２から発進クラッチ４０、無段変速機２３、一方向クラッチ４４、駆動軸６０および減速機構６９を介して後輪WRに伝達される。他方、駆動モータ２１ｂからの動力は、駆動軸６０および減速機構６９を介して後輪WRに伝達される。

ACGスタータ２１ａおよび駆動モータ２１ｂにはバッテリ７４が接続されている。このバッテリ７４は、駆動モータ２１ｂが電動機として機能する際、およびACGスタータ２１ａが始動機として機能する際は、これらモータ２１ａ、２１ｂに駆動エネルギを供給し、ACGスタータ２１ａおよび駆動モータ２１ｂが発電機として機能する際は、これらの発電エネルギが充電されるように構成されている。

エンジン２０の吸気管１６内には空気量を制御するスロットルバルブ１７が回動自在に設けられている。このスロットルバルブ１７は、搭乗者が操作するスロットルグリップ（不図示）の操作量に応じて回動する。スロットルバルブ１７とエンジン２０との間には、燃料を噴射するインジェクタ１８と、吸気管内の負圧を検出する負圧センサ１９が配設されている。エンジン２０の排気管１５にはキャタライザ４５が装着されている。キャタライザ４５には、これを活性化させるためのヒータ１２が装着されている。

前輪FWの回転速度は回転速度センサ３６で検知される。駆動モータ２１ｂの回転速度は回転速度センサ３７で検知される。バッテリ７４の端子電圧および／または充放電電流はバッテリセンサ３８により検知される。

電子制御ユニット７において、スリップ検知部７dは、前記センサ３６により検知された前輪FWの回転速度Nfと、前記センサ３７により検知された駆動モータ２１ｂの回転速度および減速機構６９の減速比から求まる後輪RWの回転速度Nrとの差分あるいは比率に基づいてスリップ量Rを検知する。バッテリ監視部７ａは、前記バッテリセンサ３８の検知結果に基づいてバッテリ７４の充電残量を監視する。トラクション制御部７ｂは、前記スリップ量Rの検知結果が所定量を超えると、前記ACGスタータ２１ａおよび駆動モータ２１ｂを制御してスリップを解消させる。充電制限部７ｃは、バッテリの充電残量が十分である際に前記ACGスタータ２１ａあるいは駆動モータ２１ｂから出力される発電エネルギを前記キャタライザヒータ１２で消費させる。

図３は、前記パワーユニット１１の構成を示した断面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。

エンジン２０は、クランク軸２２にコンロッド２４を介して連結されたピストン２５を備えている。ピストン２５は、シリンダブロック２６に設けられたシリンダ２７内を摺動可能であり、シリンダブロック２６はシリンダ２７の軸線が略水平になるように配設されている。シリンダブロック２６の前面にはシリンダヘッド２８が固定され、シリンダヘッド２８およびシリンダ２７ならびにピストン２５で混合気を燃焼させる燃焼室２０ａが形成されている。

シリンダヘッド２８には、燃焼室２０ａへの混合気の吸気または排気を制御するバルブ（不図示）と、点火プラグ２９とが配設されている。バルブの開閉は、シリンダヘッド２８に軸支されたカム軸３０の回転により制御される。カム軸３０は一端側に従動スプロケット３１を備え、従動スプロケット３１とクランク軸２２の一端に設けた駆動スプロケット３２との間には無端状のカムチェーン３３が掛け渡されている。カム軸３０の一端には、エンジン２０を冷却するウォータポンプ３４が設けられている。ウォータポンプ３４は、その回転軸３５がカム軸３０と一体に回転するように取り付けられている。したがって、カム軸３０が回転するとウォータポンプ３４を稼動させることができる。

クランク軸２２を軸支するクランクケース４８の車幅方向右側にはステータケース４９が連結されており、その内部にACGスタータ２１ａが収納されている。このACGスタータ２１ａは、いわゆるアウタロータ形式のモータであり、そのステータは、ステータケース４９に固定されたティース５０に導線を巻き掛けたコイル５１からなる。一方、アウタロータ５２はクランク軸２２に固定されており、ステータの外周を覆う略円筒形状を有している。また、アウタロータ５２の内周面には、マグネット５３が配設されている。前記アウタロータ５２には、ACGスタータ２１ａを冷却するためのファン５４ａが取り付けられており、このファン５４ａがクランク軸２２に同期して回転すると、ステータケース４９のカバー５５の側面５５ａに形成された冷却風取入口３９から、冷却用の空気が取り入れられる。

クランクケース４８の車幅方向左側には伝動ケース５９が連結されており、その内部にはクランク軸２２の左端部に固定されたファン５４ｂ、発進クラッチ４０を介してクランク軸２２に駆動側が連結された無段変速機２３、無段変速機２３の従動側に連結された駆動モータ２１ｂが収納されている。駆動モータ２１ｂの回転速度はセンサ３７で検知される。ファン５４ｂは、伝動ケース５９内に収容された発進クラッチ４０、無段変速機２３および駆動モータ２１ｂを冷却するものであり、無段変速機２３に対して駆動モータ２１ｂと同側、すなわち、本実施例では共に車幅方向左側に配置されている。

伝動ケース５９の車体前側かつ左側には冷却風取入口５９ａが形成されており、クランク軸２２に同期してファン５４ｂが回転すると、該ファン５４ｂの近傍に位置する冷却風取入口５９ａから伝動ケース５９内に外気が取り入れられ、発進クラッチ４０、駆動モータ２１ｂおよび無段変速機２３が強制的に冷却される。

無段変速機２３は、クランクケース４８から車幅方向に突出したクランク軸２２の左端部に発進クラッチ４０を介して装着された駆動側伝動プーリ５８と、クランク軸２２と平行な軸線を持って伝動ケース５９に軸支された駆動軸６０に一方向クラッチ４４を介して装着された従動側伝動プーリ６２との間に、無端状のＶベルト（無端ベルト）６３を巻き掛けて構成されるベルトコンバータである。

駆動側伝動プーリ５８は、図４の要部拡大図に示すように、スリーブ５８ｄを介してクランク軸２２に対して周方向への回転自在に装着されており、スリーブ５８ｄ上に固着された駆動側固定プーリ半体５８ａと、スリーブ５８ｄに対して、その軸方向へは摺動可能であるが周方向へは回転不能に取り付けられた駆動側可動プーリ半体５８ｃとを備える。前記駆動側可動プーリ半体５８ｃには、軸受け５６を介して変速リング５７が回転自在に取り付けられている。

前記変速リング５７には、その外周大径部にギヤ６１が周方向に沿って形成されると共に、内周には軸方向に沿って台形ネジ６５が形成されている。前記台形ネジ６５には、軸受け６６を介して前記スリーブ５８ｄに対して周方向へは回転自在であるが軸方向へは摺動不能に取り付けられた台形ネジ６７が噛合している。前記変速リング５７のギヤ６１にはウォームホイール７５が噛合し、このウォームホイール７５には、変速比を制御する変速モータ７７の回転軸に連結されたウォームギヤ７６が噛合している。そして、駆動側固定プーリ半体５８ａと駆動側可動プーリ半体５８ｃとの間に形成された断面略Ｖ字状のベルト溝に無端状の5ベルト６３が巻き掛けられている。

無段変速機２３の変速比を変化させる際は、変速モータ７７を変速比のアップ／ダウンに応じた方向へ駆動する。変速モータ７７の駆動力はウォームギヤ７６およびウォームホイール７５を介して変速リング５７のギヤ６１に伝達され、この変速リング５７を回転させる。変速リング５７は台形ネジ６５、６７を介してスリーブ５８ｄと噛合しているので、その回転方向がシフトアップ方向であれば、変速リング５７はクランク軸２２上を図中左方向へ移動し、これに伴って駆動側可動プーリ半体５８ｃが駆動側固定プーリ半体５８ａ側に摺動する。

この摺動した分だけ駆動側可動プーリ半体５８ｃが駆動側固定プーリ半体５８ａに近接し、駆動側伝動プーリ５８の溝幅が減少するので、駆動側伝動プーリ５８と5ベルト６３との接触位置が駆動側伝動プーリ５８の半径方向外側にずれ、5ベルト６３の巻き掛け径が増大する。これに伴い、従動側伝動プーリ６２では溝幅が増加するので、クランク軸２２の回転数に応じて、Ｖベルト６３の巻き掛け径（伝達ピッチ径）が連続的に変化し、変速比が自動的かつ無段階に変化する。

発進クラッチ４０は、上記スリーブ５８ｄに固着されたカップ状のアウタケース４０ａと、クランク軸２２の左端部に固着されたアウタプレート４０ｂと、アウタプレート４０ｂの外周部にウェイト４０ｃを介して半径方向外側を向くように取り付けられたシュー４０ｄと、シュー４０ｄを半径方向内側に付勢するためのスプリング４０ｅとを備えて構成されている。

エンジン回転数、すなわちクランク軸２２の回転数が所定値（例えば、３０００ｒｐｍ）以下の場合には、クランク軸２２と無段変速機２３との間の動力伝達は発進クラッチ４０により遮断されている。エンジン回転数が上昇し、クランク軸２２の回転数が上記所定値を越えると、ウェイト４０ｃに働く遠心力がスプリング４０ｅにより半径方向内側に働く弾性力に抗し、ウェイト４０ｃが半径方向外側に移動することによって、シュー４０ｄがアウタケース４０ａの内周面を所定値以上の力で押圧される。これにより、クランク軸２２の回転がアウタケース４０ａを介してスリーブ５８ｄに伝達され、該スリーブ５８ｄに固定された駆動側伝動プーリ５８が駆動される。

図３へ戻り、駆動モータ２１ｂは、エンジン２０の出力をアシストする際に発動機として機能する他に、駆動軸６０の回転を電気エネルギに変換し、バッテリ７４に回生充電する発電機（ジェネレータ）としても機能する。

減速機構６９は、伝動ケース５９の後端部右側に連なる伝達室７０内に設けられており、駆動軸６０および後輪WRの車軸６８と平行に軸支された中間軸７３を備えると共に、駆動軸６０の右端部および中間軸７３の中央部にそれぞれ形成された第１の減速ギヤ対７１、７１と、中間軸７３の右端部および車軸６８の左端部にそれぞれ形成された第２の減速ギヤ対７２、７２とを備えて構成されている。このような構成により、駆動軸６０の回転は所定の減速比にて減速され、これと平行に軸支された後輪WRの車軸６８に伝達される。

以上の構成からなるハイブリッド車両において、エンジン始動時は、クランク軸２２上のACGスタータ２１ａを用いてクランク軸２２を回転させる。このとき、発進クラッチ４０は接続されておらず、クランク軸２２から無段変速機２３への動力伝達は遮断されている。

スロットルグリップの操作量に対応して、クランク軸２２の回転数が所定値（例えば、３０００rpm）を越えると、クランク軸２２の回転動力が発進クラッチ４０を介して無段変速機２３、一方向クラッチ４４および減速機構６９に伝達され、後輪WRが駆動される。この発進時に、バッテリ７４からの給電により駆動モータ２１ｂを稼動させ、エンジン動力による駆動軸６０の回転をアシストすることも可能である。

また、エンジン２０による発進に代えて、駆動モータ２１ｂのみによる発進も可能である。この場合は、駆動モータ２１ｂによる駆動軸６０の回転は、一方向クラッチ４４により従動側伝動プーリ６２に伝達されないので、無段変速機２３を駆動させることはない。これにより、駆動モータ２１ｂのみで後輪WRを駆動して走行する場合には、エネルギー伝達効率が向上する。

エンジン２０のみで走行している場合において、加速時や高速時など負荷が大きいときは、駆動モータ２１ｂでエンジン走行をアシストすることもできる。このとき、駆動軸６０には、ピストン２５の往復運動によるクランク軸２２の回転動力が発進クラッチ４０、無段変速機２３および一方向クラッチ４４を介して伝達されると共に、駆動モータ２１ｂからの動力も伝達され、これらの合成動力が減速機構６９を介して後輪WRを駆動する。これとは逆に、駆動モータ２１ｂのみで走行している場合に、エンジン２０でモータ走行をアシストすることもできる。

一定速度での走行（クルーズ走行）時において、駆動モータ２１ｂのみを動力源として走行している場合、エンジン２０を駆動させても発進クラッチ４０の接続回転数（上記所定値）以下であれば、無段変速機２３を駆動させずに、ACGスタータ２１ａによる発電を行うことができる。

この一定速度走行時に駆動モータ２１ｂのみを動力源として走行している場合は、駆動モータ２１ｂから後輪WRへの動力伝達が無段変速機２３を駆動させることなく行われるので、エネルギー伝達効率に優れる。

減速時において、一方向クラッチ４４は、駆動軸６０の回転を無段変速機２３の従動側伝動プーリ６２に伝達しないので、無段変速機２３を駆動させずに、車軸６８の回転を減速機構６９を介して直接、駆動モータ２１ｂへ回生することができる。つまり、後輪WRから駆動モータ２１ｂへの回生動作時に、後輪WRから駆動モータ２１ｂに伝達される動力が無断変速機２３の駆動に消費されることがないので、回生時の充電効率が向上する。

図５は、前記トラクション制御部７ｂで実施されるトラクション制御の手順を示したフローチャートである。

ステップＳ１では、前記スリップ量検知部７ｄにおいてスリップ量Rが検知される。ステップＳ２では、前記検知されたスリップ量Rが許容スリップ量Rfefと比較される。前記許容スリップ量Rfefは、動力が駆動輪から路面へ効率良く伝達される適切な値に予め設定されており、スリップ量Rが許容スリップ量Rfefを超えていれば、スリップ量Rが過大と判定されてステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、エンジン２０でACGスタータ２１ａを発電させて当該ACGスタータ２１ａの発電電流で駆動モータ２１ｂを駆動して走行するシリーズ走行中であるか否かが判定される。シリーズ走行中以外、すなわちエンジン２０の動力で走行中であればステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、ACGスタータ２１ａの発電量を増やしてエンジン２０に負荷を与え、これにより駆動力を低下させてスリップを解消するトラクション制御(1)が実施される。

図６は、前記ステップＳ４で実施されるトラクション制御(1)の手順を示した図であり、ステップＳ４１では、バッテリ７４の充電残量Vbatが前記バッテリ監視部７ａで検知される。ステップＳ４２では、前記充電残量Vbatが過充電閾値Vrefと比較される。充電残量Vbatが過充電閾値Vrefを超えていれば、発電エネルギをバッテリ充電以外で消費させるためにステップＳ４３へ進む。ステップＳ４３では、前記充電制限部７ｃにより、前記キャタライザ４５を活性化させるためのヒータ１２がオンにされる。ステップＳ４４では、ACGスタータ２１ａの通電タイミングを前記スリップ量Rに応じて一時的に遅角させ、増磁作用を利用してACGスタータ２１ａの発電量を増加させることでエンジンの負荷を増加させる。前記ACGスタータ２１ａの発電エネルギは前記キャタライザ４５のヒータ１２で消費されるので、バッテリ７４が満充電状態であってもACGスタータ２１ａに十分な回生制動力を生じさせることができる。ステップＳ４５では、前記一時的な回生発電の終了に同期して前記ヒータ１２がオフにされる。

図９は、前記ステップＳ４で実施されるトラクション制御(1)のタイミングチャートであり、時刻t1でスリップが始まり、時刻t2でスリップ量Rが許容スリップ量Rfefを超え、これが前記ステップＳ２で検知されると、前記図６のトラクション制御(1)が開始される。ステップＳ４４において、ACGスタータ２１ａの通電タイミングが一時的に遅角されてエンジンの負荷が増すと、後輪RWの駆動力が低下してスリップが解消方向へ向かう。

図５へ戻り、ステップＳ５では改めてスリップ量Rが検知され、ステップＳ６では、前記と同様にしてスリップ量Rが過大であるか否かが判定される。依然としてスリップ量Rが過大と判定されればステップＳ７へ進み、駆動モータ２１ｂを利用したトラクション制御(2)が実施される。

図７は、前記ステップＳ７で実施されるトラクション制御(2)の手順を示した図であり、ステップＳ７１ではバッテリ７４の充電残量Vbatが検知され、ステップＳ７２では、駆動モータ２１ｂによるアシスト走行中であるか否かが判定される。アシスト走行中でなければステップＳ７３へ進み、前記充電残量Vbatが過充電閾値Vrefと比較される。充電残量Vbatが過充電閾値Vrefを超えていれば、発電エネルギをバッテリ充電以外で消費させるためにステップＳ７４へ進む。

ステップＳ７４では、キャタライザ４５を活性化させるためのヒータ１２が付勢される。ステップＳ７５では、駆動モータ２１ｂを一時的に発電機として機能させ、その回生制動力を利用してエンジンの負荷を増加させる。前記回生エネルギは前記キャタライザ４５のヒータ１２で消費される。ステップＳ７６では、前記一時的な回生発電の終了に同期して前記ヒータ１２がオフにされる。これに対して、前記ステップＳ７２においてアシスト走行中と判定されればステップＳ７７へ進み、前記駆動モータ２１ｂのアシスト量が前記スリップ量Rに応じて減ぜられる。

図１０は、前記ステップＳ７で実施されるトラクション制御(2)のタイミングチャートであり、前記時刻t2で最初のトラクション制御(1)が実行されたにもかかわらずスリップが解消されていないと、時刻t3で前記図７のトラクション制御(2)が開始される。ステップＳ７５において前記駆動モータ２１ｂが発電機として機能するか、あるいは前記ステップＳ７７において駆動モータ２１ｂのアシスト量が減ぜられると、後輪RWの駆動力が低下してスリップが解消方向へ向かう。

図５へ戻り、前記ステップＳ３においてシリーズ走行中と判定されるとステップＳ８へ進み、駆動モータ２１ｂを利用したトラクション制御(3)が実施される。

図８は、前記ステップＳ８で実施されるトラクション制御(3)の手順を示した図であり、ステップＳ８１ではバッテリ７４の充電残量Vbatが検知され、ステップＳ８２では、駆動モータ２１ｂが駆動力を出力中であるか否かが判定される。駆動モータ２１ｂが駆動力を出力していない惰性走行時あるいは回生制動時であればステップＳ８３へ進み、前記充電残量Vbatが過充電閾値Vrefと比較される。充電残量Vbatが過充電閾値Vrefを超えていれば、発電エネルギをバッテリ充電以外で消費させるためにステップＳ８４へ進む。

ステップＳ８４ではキャタライザ４５を活性化させるためのヒータ１２が付勢される。ステップＳ８５では、駆動モータ２１ｂの通電タイミングを前記スリップ量Rに応じて一時的に遅角させ、増磁作用を利用して駆動モータ２１ｂの発電量を増加させることでエンジンの負荷を増加させる。前記回生エネルギは前記キャタライザ４５のヒータ１２で消費される。ステップＳ８６では、前記一時的な回生発電の終了に同期して前記ヒータ１２がオフにされる。これに対して、前記ステップＳ８２において駆動力を出力中と判定されればステップＳ８７へ進み、駆動モータ２１ｂの駆動力が前記スリップ量Rに応じて減ぜられる。

図１１は、前記ステップＳ８で実施されるトラクション制御(3)のタイミングチャートであり、時刻t1でスリップが始まり、時刻t2でスリップ量Rが許容スリップ量Rfefを超え、これが前記ステップＳ２で検知されると、前記図８のトラクション制御(3)が開始される。ステップＳ８５において前記駆動モータ２１ｂが発電機として機能するか、あるいは前記ステップＳ８７において駆動モータ２１ｂの駆動力が減ぜられると、後輪RWの駆動力が低下してスリップが解消方向へ向かう。

本発明のトラクション制御が適用されるハイブリッド車両の側面図である。 ハイブリッド車両のシステム構成を示したブロック図である。 パワーユニット１１の構成を示した断面図である。 図３の要部の拡大図である。 トラクション制御の手順を示したフローチャートである。 ACGスタータを利用したトラクション制御のフローチャートである。 駆動モータを利用したトラクション制御のフローチャートである。 シリーズハイブリッド走行時に駆動モータを利用したトラクション制御のフローチャートである。 ACGスタータを利用したトラクション制御のタイミングチャートである。 駆動モータを利用したトラクション制御のタイミングチャートである。 シリーズハイブリッド走行時に駆動モータを利用したトラクション制御のタイミングチャートである。

符号の説明

１１…パワーユニット、２０…エンジン、２１ａ…ACGスタータ、２１ｂ…駆動モータ、２３…無段変速機

Claims (4)

1. エンジンと、
   前記エンジンの動力を駆動輪に伝達する伝達機構と、
   前記エンジンの動力で発電する発電機と、
   前記駆動輪に連結され、前記発電機の出力で動力を発生する駆動モータとを備え、
   前記エンジンおよび駆動モータの少なくとも一方の動力で走行するハイブリッド車両のトラクション制御装置において、
   前記車両は後輪を駆動輪とする二輪車であり、
   前記駆動モータの動力で走行する第１走行モードと、前記エンジンの動力で走行する第２走行モードとを備え、
   車両のスリップ状態を検知するスリップ検知手段と、
   所定のスリップ状態が検知されると、前記発電機および駆動モータの少なくとも一方の出力特性を制御する制御手段とを含み、
   前記制御手段は、スリップ状態を検知した際の走行モードに応じて異なるトラクション制御を実行し、
   前記制御手段は、前記第２走行モードにおいて所定のスリップ状態が検知されると、前記発電機の発電量を増加させ、
   前記制御手段は、前記発電機の発電量を増加させてもスリップ状態が解消されないときに、前記駆動モータを発電機として機能させることを特徴とするハイブリッド車両のトラクション制御装置。
2. 前記制御手段は、前記第１走行モードにおいて所定のスリップ状態が検知されると、前記駆動モータの出力を減じる制御および前記駆動モータを発電機として機能させる制御のいずれかを実行することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両のトラクション制御装置。
3. 前記スリップ検知手段は、
   従動輪の回転速度を検知する手段と、
   前記駆動モータの回転速度を検知する手段と、
   前記従動輪の回転速度および駆動モータの回転速度に基づいてスリップ量を算出する手段とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両のトラクション制御装置。
4. バッテリの充電状態を監視する手段と、
   前記制御手段により前記発電機および駆動モータが発電機として機能する際に、前記バッテリの充電残量が十分であると、発電エネルギをバッテリ以外の電気負荷で消費させる充電制限手段とを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のハイブリッド車両のトラクション制御装置。

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