JP6361215B2 - ハイブリッド車両とハイブリッド車両の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両とハイブリッド車両の制御方法に関し、より詳細には、先行車を検知して先行車との間の車間距離を拡大することができるハイブリッド車両とハイブリッド車両の制御方法に関する。

先行車を検知して、先行車が減速を開始したときに、エンジンによる走行から電動発電機による走行に切り換えて電動発電機の回生ブレーキを利用するハイブリッド車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この特許文献１に記載のハイブリッド車両は、先行車が減速を開始したときにエンジンによる走行から電動発電機による走行に切り換えるように構成されているため、例えば、自車の車速（以降、自車速という）が先行車の車速よりも速く、自車と先行車との車間距離が縮小した場合には、運転手がブレーキペダルを踏み込むことによって車間距離を安全な距離まで拡大する必要がある。そのため、ブレーキによって熱として失われるエネルギーを損失している。

また、エンジンによる走行から電動発電機による走行に切り換えるときに、エンジンの燃料の噴射が停止されるため、先行車が加速したり、坂道の登坂が開始されたりした場合に、エンジンによる駆動力を確保できずに、加速応答性が悪くなる。

一方、自車と先行車との車間距離が短くなるほど、電動発電機の駆動力配分比を高くすると共に、相対的にエンジンの駆動力配分比を低くするハイブリッド車両も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

しかし、この特許文献２に記載のハイブリッド車両は、縮小された車間距離を拡大するときに、エンジンの駆動力配分比を低くしているため、車間距離を拡大した後に、通常走行しようとするとエンジンの駆動力を増加する必要があり、その分、燃料を消費するので燃費が悪化する。また、車間距離を拡大した後に自車を加速する必要がある場合には、エンジンの駆動力が低くなっている分を電動発電機で補う必要があり、その分、電力を消費する。

特開２０００−１２０４６０号公報 特開２００７−１６８５０２号公報

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その課題は、制動力の発生により熱として失われるエネルギーを回収しながら、先行車との車間距離を安全性が高い距離に保持することができると共に、加速応答性の向上や燃費の向上を図ることができるハイブリッド車両とハイブリッド車両の制御方法を提供することである。

上記の課題を解決するための本発明のハイブリッド車両は、内燃機関と、動力断接装置を経由して該内燃機関の動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、該動力伝達機構に連結された電動発電機とを設け、前記内燃機関及び前記電動発電機の少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムと、該ハイブリッドシステムの制御を行う制御装置と、走行中に先行車を検知して該先行車との間の車間距離を所定時間毎に取得する車間距離取得手段と、自車速を所定時間毎に取得する自車速取得手段とを備えたハイブリッド車両において、前記制御装置が、前記内燃機関の駆動力を前記駆動輪に伝達して走行している際における前記車間距離取得手段で取得した車間距離を前記自車速取得手段で取得した自車速により定められる近接車間距離よりも短いと判定した場合に、前記動力断接装置を解放状態にすると共に、前記内燃機関の回転数を前記動力断接装置を解放状態にしたときの回転数を上限値とし、前記自車速に応じて算出されて、前記自車速で前記動力断接装置を結合状態にする場合の回転数を下限値とする範囲に維持し、更に、前記電動発電機の回生発電量を増加して、前記動力伝達機構に付与される制動力を増加することにより自車速を減速し、車間距離を前記近接車間距離以上に拡大する車間距離拡大制御を行うように構成される。

なお、ここでいう近接車間距離とは、仮に先行車が急停止してもその先行車との衝突を回避することができる距離のことであり、自車速により定められ、自車速が速いほど長い距離となる。

また、ここでいう自車速に応じた回転数は、変速機の変速比とそのときの自車速から算出される内燃機関の回転数のことである。よって、内燃機関の回転数を自車速に応じた回転数を下限値とする範囲に維持するとは、内燃機関の回転数を自車速から算出される回転数を下限値とした範囲に収まるように、内燃機関の燃料の噴射量を調節することであり、一定の回転数に維持することも含む。加えて、この範囲の上限値は、車間距離拡大制御を開始するときの内燃機関の回転数とする。

この構成によれば、第一に、先行車との間の車間距離が近接車間距離よりも短くなった場合に、動力断接装置を解放状態にすると共に、電動発電機の回生発電量を増加することで、車間距離を拡大するために、つまりハイブリッド車両を減速するために必要となる制動力の全てを電動発電機の回生制動力で賄い、制動力の発生により熱として失われるエネルギーを回収しながら、先行車との車間距離を安全性が高い距離に拡大することができる。

第二に、車間距離拡大制御により、内燃機関の回転数を自車速に応じた回転数を下限値とする範囲に維持するので、内燃機関の回転数を低下させ過ぎることなく保持することができる。これにより、先行車が加速した場合や坂道に突入した場合に、電動発電機のアシストを必要とせずに加速応答性を向上することができる。また、内燃機関の回転数を低下させ過ぎることがないため、内燃機関を再接続して走行する場合に、内燃機関の回転数を余分に上昇することを回避することができるので、燃料の消費を抑制することができる。

例えば、オートクルーズ制御や一定車間距離保持制御を行っていない場合、つまり運転手の操作によりハイブリッド車両が走行している場合に、先行車との車間距離が短くなると運転手はブレーキ操作を行って常用ブレーキなどの制動力により先行車との車間距離を拡大しようとする。一方、上記の構成によれば、先行車との車間距離が近接車間距離よりも短くなった場合に、車間距離拡大制御を行うことにより、仮にブレーキ操作を行った場合に常用ブレーキなどの制動力により熱として失われるエネルギーを回収しながら、車間距離を拡大することができると共に、内燃機関の回転数を低下させ過ぎることがないので、内燃機関を再接続した場合の加速応答性の向上や燃費の悪化の抑制を図ることができる。

また、上記のハイブリッド車両において、前記制御装置が、前記車間距離拡大制御を行って車間距離を前記近接車間距離以上に拡大したと判定したときに、前記内燃機関の回転数を自車速に応じた回転数にすると共に、前記動力断接装置を結合状態にし、更に、前記電動発電機の回生発電量を減少する内燃機関再駆動制御を行うように構成されると、車間距離を拡大した後に、直ぐに内燃機関を再接続することができるので、直ぐに加速する必要がある場合でも、電動発電機のアシストを必要としない。

なお、上記の車間距離拡大制御中に、制動灯を点灯させる点灯制御を行うと、追走車に対して、ハイブリッド車両の減速を伝えることができる。

加えて、上記のハイブリッド車両において、前記内燃機関の排気通路に、該排気通路を遮蔽する排気遮蔽弁を備え、前記制御装置が、前記車間距離拡大制御を行っている間に、車間距離を前記近接車間距離よりも短い危険車間距離よりも短いと判定した場合に、前記動力断接装置を結合状態にすると共に、前記内燃機関の燃料噴射量を自車速に応じた噴射量よりも低減し、制動力を付与する手段と前記排気遮蔽弁により前記排気通路を遮蔽して、制動力を付与する手段のどちらか一方、又は両方を行って、前記動力伝達機構に付与される制動力を増加することにより自車速を減速し、車間距離を前記近接車間距離以上に拡大する危険車間距離拡大制御を行うように構成されることが望ましい。

この構成によれば、車間距離拡大制御中に、先行車の車速が遅くなったり、先行車が停止したりした場合に、動力断接装置を結合状態にして、内燃機関による制動力を増加することで、先行車と衝突するような事態を回避することができる。

そして、上記の課題を解決するための本発明のハイブリッド車両の制御方法は、内燃機関と、動力断接装置を経由して該内燃機関の動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、該動力伝達機構に連結された電動発電機とを設け、前記内燃機関及び前記電動発電機の少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムを備えるハイブリッド車両の制御方法において、走行中に先行車を検知して該先行車との間の車間距離と自車速とを所定時間毎に取得し、取得した車間距離が取得した自車速により定められる近接車間距離よりも短い場合に、前記動力断接装置を解放状態にすると共に、前記内燃機関の回転数を前記動力断接装置を解放状態にしたときの回転数を上限値とし、前記自車速に応じて算出されて、前記自車速で前記動力断接装置を結合状態にする場合の回転数を下限値とする範囲に維持し、更に、前記電動発電機の回生発電量を増加して、前記動力伝達機構に付与される制動力の
増加により減速し、車間距離を前記近接車間距離以上に拡大することを特徴とする方法である。

この方法によれば、オートクルーズ制御や一定車間距離保持制御を行っていない場合に、制動力の発生により熱として失われるエネルギーを回収しながら、先行車との車間距離を安全性が高い距離に拡大することができると共に、内燃機関の出力を変動させないため、加速応答性の向上や燃費の向上を図ることができる。

本発明のハイブリッド車両とハイブリッド車両の制御方法によれば、第一に、オートクルーズ制御や一定車間距離保持制御を行っていない場合には、先行車との間の車間距離が近接車間距離よりも縮小されたときに、車間距離保持制御により内燃機関の出力を大幅に変動させずに、電動発電機の回生発電量を増加することで、制動力の発生により熱として失われるエネルギーを回収しながら、先行車との車間距離を安全性が高い距離に拡大することができる。

第二に、車間距離拡大制御により、内燃機関の出力を大幅に変動させないので、車間距離を拡大した後に内燃機関を再接続した場合に、出力不足などに陥ることを回避するので、先行車が加速した場合や坂道に突入した場合の加速応答性を向上することができると共に、燃費の悪化を抑制することができる。

本発明に係る実施の形態のハイブリッド車両の構成の一部を示す図である。 図１の制御装置の構成の一部を示す図である。 図１のハイブリッド車両と先行車との車間距離を示した図であり、（ａ）は車間距離が近接車間距離よりも短い状態を示し、（ｂ）は車間距離が近接車間距離以上の場合を示す。 本発明に係る実施の形態のハイブリッド車両の制御方法の一例における自車速、先行車の車速、車間距離、動力断接機構の断接状態、電動発電機の駆動状態、内燃機関の回転数の変動の一例を示すタイムチャートである。 車間距離拡大制御を行っているときの図１のハイブリッド車両と先行車との車間距離を示した図であり、（ａ）は車間距離が危険車間距離よりも短い状態を示し、（ｂ）は車間距離が近接車間距離以上の場合を示す。 本発明に係る実施の形態のハイブリッド車両の制御方法における他の例における自車速、先行車の車速、車間距離、動力断接機構の断接状態、電動発電機の駆動状態、内燃機関の回転数の変動の一例を示すタイムチャートである。

以下、本発明に係る実施の形態のハイブリッド車両とハイブリッドシステムの制御方法について説明する。

図１に例示するように、実施の形態のハイブリット車両（以下、ＨＥＶという）１は、ハイブリッドシステム２を備えており、そのハイブリッドシステム２は、ディーゼルエンジン（内燃機関；以下、エンジンという）３と、エンジン３で発生した駆動トルクを伝達する動力伝達機構４と、その動力伝達機構４に連結された電動発電機（電動機）５と、その電動発電機５にインバータ６を通じて電気的に接続されるバッテリー７とを備えている。

また、このハイブリッドシステム２は、ブレーキとして、油圧式、空気圧式、あるいは空気油圧複合式のディスクブレーキ（ドラムブレーキ）である常用ブレーキ（フットブレーキともいう）１８と、補助ブレーキを備えて構成される。

エンジン３は、エンジン本体３ａから排出される排ガスの排気通路３ｂに、排気通路３ｂを遮蔽及び解放する排気シャッターバルブ３ｃを備え、この排気シャッターバルブ３ｃにより排気通路３ｂを遮蔽することで、補助ブレーキの一つである排気ブレーキにより動力伝達機構４に制動力を付与するように構成される。つまり、このエンジン３には、補助ブレーキとして、エンジン３のポンピングロスにより動力伝達機構４に制動力を付与するエンジンブレーキと、排気ブレーキの二種類が設けられている。以下、図面には図示しないが、分かり易いようにエンジンブレーキを１９ａ、排気ブレーキを１９ｂとする。

動力伝達機構４は、エンジン３で発生した駆動トルクを、トルクコンバータ１０と摩擦クラッチ（動力断接装置）１１を経由してトランスミッション（変速機）１２に伝達し、トランスミッション１２からプロペラシャフト１３、デファレンシャル１４、及びドライブシャフト１５を経由して駆動輪１６に伝達している。また、電動発電機５で発生した駆動トルクをＰＴＯ（動力入出機構）１７のスレーブドグクラッチ（以下、ドグクラッチという）１７ａを経由して駆動輪１６に伝達している。

電動発電機５は、発電機として、動力伝達機構４の回生力発生による回生発電をしたり、電動機として駆動して、その駆動力をドグクラッチ１７ａを経由して動力伝達機構４に伝達して、駆動力をアシストしたりする。なお、発電して得た電力は、インバータ６で変換してバッテリー７に充電される。また、電動発電機５を駆動するときは、バッテリー７に充電された電力をインバータ６で変換して電動発電機５に供給する。

また、このＨＥＶ１は、制御装置２０として、エンジン用制御装置２１と、変速用制御
装置２２と、電動発電機用制御装置２３と、制動用制御装置２４と、車間距離取得制御装置２５とを備え、その各制御装置２１〜２５は互いに車載ネットワーク２６により並列に接続され、相互に情報を送るように構成される。

また、各制御装置２１〜２５には、アクセルペダルに設けられたアクセルセンサ３１、シフトレバーに設けられたシフトセンサ３２、ブレーキペダルに設けられたブレーキセンサ３３、車速センサ３４、エンジン回転数センサ３５、レーダ（車間距離取得手段）３６、及びブレーキランプ（制動灯）３７が接続される。

なお、このレーダ３６は、レーザ光を所定時間毎に前方に照射し、ＨＥＶ１の前方の先行車ＰＶからの反射光を検出することで先行車ＰＶとの間の車間距離を導出するものである。

制御装置２０は、図２に示すように、ハイブリッドシステム２の制御として、エンジン３の燃料噴射量を制御する噴射量制御Ｃ１、摩擦クラッチ１１の解放状態と結合状態を制御して、エンジン３からの動力を断接する断接制御Ｃ２、トランスミッション１２のシフトアップを行う変速制御Ｃ３、及び電動発電機５の力行駆動及び回生駆動を制御する電動発電機駆動制御Ｃ４を行うように構成されると共に、車間距離判定Ｃ１０と車間距離拡大制御Ｃ２０と制動灯点灯制御Ｃ３０と内燃機関再接続制御Ｃ４０と危険車間距離拡大制御Ｃ５０を行うように構成される。

車間距離判定Ｃ１０は、図３に示すように、レーダ３６で検出された先行車ＰＶとの車間距離が自車速ｖ１により定められる近接車間距離Ｌ１よりも短いか否かを判定する。この車間距離判定Ｃ１０は所定時間毎に行われるように設定されている。

なお、ここでいう近接車間距離Ｌ１とは、仮に先行車ＰＶが急停止してもその先行車ＰＶとＨＥＶ１との衝突を回避することができる距離のことであり、自車速ｖ１により定められ、自車速ｖ１が速いほど長い距離となる。上記の車間距離判定Ｃ１０は、運転手が先行車ＰＶとの車間距離をブレーキ操作によって拡大しようとする前に行われることが好ましく、従って、この近接車間距離Ｌ１を、走行の安全性を基準に定められた距離よりも長い距離に設定することが好ましい。

また、この車間距離判定Ｃ１０は、図５に示すようにレーダ３６で検出された先行車ＰＶとの車間距離が自車速ｖ２により定められる危険車間距離Ｌ２よりも短いか否かを判定する。なお、ここでいう危険車間距離Ｌ２とは、近接車間距離Ｌ１よりも短い距離に設定され、先行車ＰＶの挙動によっては先行車ＰＶと衝突する危険性が増す距離である。

車間距離拡大制御Ｃ２０は、エンジン３の駆動力を駆動輪１６に伝達して走行している際における車間距離判定Ｃ１０で車間距離が近接車間距離Ｌ１よりも短いと判定された場合に、断接制御Ｃ２を行って摩擦クラッチ１１を解放状態にすると共に、噴射量制御Ｃ１を行ってエンジン３の回転数を自車速に応じた回転数を下限値とする範囲Ｒに維持し、更に、電動発電機駆動制御Ｃ４を行って電動発電機５の回生発電量を増加して、動力伝達機構４に付与される制動力の増加により自車速を減速し、車間距離を近接車間距離Ｌ１以上に拡大する制御である。

なお、ここでいう自車速に応じた回転数とは、車速センサ３４で取得された自車速とトランスミッション１２の変速比から算出することができるエンジン３の回転数である。また、その自車速に応じた回転数を下限値とした範囲Ｒとは、自車速に応じて下限値が変動する範囲であり、その上限値は、車間距離拡大制御Ｃ２０を開始したときの自車速に応じた回転数である。従って、図４では、自車速ｖ２に応じた回転数Ｎ２を下限値とし、自車
速ｖ１に応じた回転数Ｎ１を上限値とした範囲Ｒとなる。

この車間距離拡大制御Ｃ２０は、図３の（ｂ）に示すように、車間距離が近接車間距離Ｌ１よりも短くなった場合に、先行車ＰＶの車速ｖ３よりも自車速ｖ２を遅くすることで、車間距離を近接車間距離Ｌ１以上に拡大する制御であり、図３の（ａ）の自車速ｖ１から図３の（ｂ）の自車速ｖ２に減速するときの制動力を全て電動発電機５の回生制動力で賄う制御である。

また、この車間距離拡大制御Ｃ２０は、自車速を減速している間のエンジン３の回転数を低下させ過ぎないように、自車速に応じた回転数を下限値とする範囲に維持することで、エンジン３の出力の変動を抑制することで、車間距離拡大制御Ｃ２０を行った後の再加速時などに円滑に加速することを可能とすると共に、再接続後に、エンジン３の回転数を低回転から上昇することを抑制する制御である。

制動灯点灯制御Ｃ３０は、車間距離拡大制御Ｃ２０を行っている間に、運転手がブレーキペダルを踏み込んだときに点灯するように構成されているブレーキランプ３７を点灯させる制御である。上記の車間距離拡大制御Ｃ２０は、車間距離を近接車間距離Ｌ１以上に拡大するために先行車ＰＶの車速よりもＨＥＶ１の自車速を遅くする、つまりＨＥＶ１を減速する制御であるため、その車間距離拡大制御Ｃ２０中に、この制動灯点灯制御Ｃ３０を行ってブレーキランプ３７を点灯させると、追走車に対して、ＨＥＶ１の減速を伝えることができるので、安全性を確保することができる。

内燃機関再接続制御Ｃ４０は、上記の車間距離拡大制御Ｃ２０を行って車間距離を近接車間距離Ｌ１以上に拡大したときに、噴射量制御Ｃ１を行ってエンジン３の回転数を自車速に応じた回転数にすると共に、断接制御Ｃ２を行って摩擦クラッチ１１を結合状態にし、更に、電動発電機駆動制御Ｃ４を行って電動発電機５の回生発電量を減少する制御である。この内燃機関再接続制御Ｃ４０により、車間距離を拡大した後に直ぐにエンジン３の駆動力を動力伝達機構４に伝達することが可能となる。また、エンジン３の回転数は、エンジン３を再接続するときの自車速に応じた回転数に維持されているため、再接続後に直ぐに加速することが可能となる。

危険車間距離拡大制御Ｃ５０は、車間距離拡大制御Ｃ２０を行っている間に、車間距離を危険車間距離Ｌ２よりも短いと判定した場合に、断接制御Ｃ２を行って摩擦クラッチ１１を結合状態にすると共に、噴射量制御Ｃ１を行ってエンジン３の燃料噴射量を自車速に応じた噴射量よりも低減して制動力を付与するエンジンブレーキ１９ａと排気シャッターバルブ３ｃにより排気通路３ｂを遮蔽して、制動力を付与する排気ブレーキ１９ｂの両方を行って、動力伝達機構４に付与される制動力を増加することにより自車速を減速し、車間距離を近接車間距離Ｌ１以上に拡大する制御である。

従って、車間距離が危険車間距離Ｌ２よりも短くなったときに、この危険車間距離拡大制御Ｃ５０を行うことで、電動発電機５の回生制動力に、エンジンブレーキ１９ａと排気ブレーキ１９ｂによる制動力を加えて、動力伝達機構４に付与される制動力を増加し、ＨＥＶ１の自車速を先行車の車速よりも遅くして、車間距離を近接車間距離Ｌ１以上に拡大することができる。

次に、本発明に係る実施の形態のＨＥＶ１の制御方法の一例について、図３と図４を参照しながら説明する。なお、この制御方法は、オートクルーズ制御や一定車間距離保持制御を行っていない場合、つまり運転手の操作によりＨＥＶ１が走行している場合に行われるものである。

まず、図３の（ａ）に示すように、制御装置２０が所定時間毎に車間距離判定Ｃ１０を行ってＨＥＶ１と先行車ＰＶの車間距離が近接車間距離Ｌ１よりも短くなったか否かを判定する。車間距離判定Ｃ１０を所定時間毎に行うことにより、車間距離が短くなった場合に、運転手がブレーキ操作により車間距離を拡大するよりも先に、車間距離拡大制御Ｃ２０を行うようにできる。

図４の時間ｔ１で、ＨＥＶ１と先行車ＰＶとの車間距離が近接車間距離Ｌ１よりも短いと判定すると、次に、車間距離拡大制御Ｃ２０を行って、ＨＥＶ１の減速を電動発電機５の回生制動力によって行いながら、エンジン３の回転数を自車速に応じた回転数に維持する。また、車間距離拡大制御Ｃ２０を行うと同時に、制動灯点灯制御Ｃ３０を行ってブレーキランプ３７を点灯する。

よって時間ｔ１から、電動発電機５の回生制動力によりＨＥＶ１の自車速ｖ１が遅くなり、ＨＥＶ１と先行車ＰＶとの車間距離も拡大していく。

次に、図３の（ｂ）に示すように、制御装置２０が車間距離判定Ｃ１０を行ってＨＥＶ１と先行車ＰＶとの車間距離が近接車間距離Ｌ１以上と判定すると、図４の時間ｔ２で、内燃機関再接続制御Ｃ４０を行って、電動発電機５を停止して、摩擦クラッチ１１を結合状態にして、ＨＥＶ１の駆動をエンジン３で行う。このとき、車間距離拡大制御Ｃ２０が終了するに伴って、制動灯点灯制御Ｃ３０も終了する。

次に、本発明に係る実施の形態のＨＥＶ１の制御方法の他の例について、図５と図６を参照しながら説明する。なお、この制御方法は、前述した車間距離拡大制御Ｃ２０を行っている間に行われる制御方法であるため、図６の時間ｔ３から時間ｔ４までの制御については説明を省略する。また、図５及び図６の自車速ｖ３は、車間距離拡大制御Ｃ２０を行って減速中のＨＥＶ１の車速であり、自車速ｖ４は、危険車間距離拡大制御Ｃ５０を行って減速されたＨＥＶ１の車速であり、先行車ＰＶの車速ｖ５は、時間ｔ３から時間ｔ４の間で減速された車速である。

図５の（ｂ）に示すように、車間距離拡大制御Ｃ２０を行っている間に、制御装置２０が車間距離判定Ｃ１０を行って車間距離が危険車間距離Ｌ２よりも短いか否かを判定する。

次に、図６の時間ｔ４で、車間距離が危険車間距離Ｌ２よりも短いと判定すると、危険車間距離拡大制御Ｃ５０を行って、電動発電機５の回生制動力に、エンジンブレーキ１９ａ及び排気ブレーキ１９ｂの両方による制動力を加えて、ＨＥＶ１の自車速ｖ３を減速していく。

よって時間ｔ４から、電動発電機５の回生制動力と、エンジンブレーキ１９ａ及び排気ブレーキ１９ｂとの制動力によりＨＥＶ１の自車速は、自車速ｖ４まで減速し、その減速に伴ってＨＥＶ１と先行車ＰＶとの車間距離も拡大していく。

次に、図５の（ｂ）に示すように、制御装置２０が車間距離判定Ｃ１０を行ってＨＥＶ１と先行車ＰＶとの車間距離が近接車間距離Ｌ１以上と判定すると、図６の時間ｔ５で、内燃機関再接続制御Ｃ４０を行って、電動発電機５を停止して、ＨＥＶ１の駆動をエンジン３で行う。このとき、危険車間距離拡大制御Ｃ５０が終了するに伴って、制動灯点灯制御Ｃ３０も終了する。

上記のＨＥＶ１とＨＥＶ１の制御方法によれば、第一に、先行車ＰＶとの間の車間距離が近接車間距離Ｌ１よりも短くなった場合に、断接制御Ｃ２を行って摩擦クラッチ１１を
解放状態にすると共に、電動発電機駆動制御Ｃ４を行って電動発電機５の回生発電量を増加することで、車間距離を拡大するために必要となる制動力の全てを電動発電機５の回生制動力で賄うことができ、制動力の発生により熱として失われるエネルギーを回収しながら、先行車ＰＶとの車間距離を安全性が高い距離に拡大することができる。

第二に、車間距離拡大制御Ｃ２０により、エンジン３の回転数を自車速に応じた回転数を下限値とする範囲に維持するので、エンジン３の回転数を低下させ過ぎることなく保持することができる。これにより、先行車ＰＶが加速した場合や坂道に突入した場合に、電動発電機５のアシストを必要とせずに加速応答性を向上することができる。

第三に、車間距離拡大制御Ｃ２０を行った後に、内燃機関再接続制御Ｃ４０を行ってＨＥＶ１をエンジン３により駆動するときに、エンジン３の回転数が自車速に応じた回転数に維持されているため、エンジン３の回転数を上昇して、余分な燃料を消費することを回避することができる。これにより、燃費を向上することができる。

第四に、車間距離拡大制御Ｃ２０で、ＨＥＶ１の自車速を減速している間に、制動灯点灯制御Ｃ３０を行ってブレーキランプ３７を点灯させるので、追走車にＨＥＶ１の減速を伝えることができる。

従って、ＨＥＶ１と先行車ＰＶとの車間距離が短くなっても、運転手がブレーキ操作を行わずに車間距離を拡大することができるので、常用ブレーキ１８や補助ブレーキのエンジンブレーキ１９ａ及び排気ブレーキ１９ｂの制動力で失われるエネルギーを回収することができる。

また、車間距離拡大制御Ｃ２０を行っている間に、車間距離が近接車間距離Ｌ１よりも短く設定された危険車間距離Ｌ３よりも短くなったと判定した場合に、電動発電機５による回生制動力と、エンジンブレーキ１９ａ及び排気ブレーキ１９ｂによる制動力とを用いて車間距離を拡大するので、先行車ＰＶと衝突するような事態を回避することができる。

なお、上記の実施の形態では、パラレル方式のハイブリッドシステム２を搭載したＨＥＶ１を例に説明したが、本発明はこれに限定されずに、例えば、シリーズ方式のハイブリッドシステムを搭載した車両にも適用することができる。また、上記のハイブリッドシステム２の構成は一例であり、例えば、電動発電機５をＰＴＯ1７を経由してトランスミッション１２に連結しなくてもよい。

また、上記の実施の形態では、レーダ３６によりＨＥＶ１と先行車ＰＶとの車間距離を取得する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、車間距離は時間に換算することもできるため、車間時間を取得するように構成してもよい。また、自車速と先行車の車速と両者の位置関係から車間距離を取得するように構成してもよい。また、ＧＰＳなどの位置情報取得手段などを用いてもよい。

また、上記の実施の形態において、危険車間距離拡大制御Ｃ５０を行って、エンジンブレーキ１９ａと排気ブレーキ１９ｂの両方を使用する例を説明したが、本発明はこれに限定されずに、車間距離が危険車間距離Ｌ２よりも短くなったと判定した場合には、エンジンブレーキ１９ａと排気ブレーキ１９ｂのどちらか一方による制動力を付与するようにしてもよい。

また、上記の実施の形態では、先行車ＰＶの車速を一定とした例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、先行車ＰＶが停止した場合や、車間距離拡大制御Ｃ２０中に加速する場合などにも適用することができる。

また、上記の実施の形態では、ハイブリッドシステム２に力行駆動して駆動力を伝達可能な電動発電機５を設けた構成を例に説明したが、本発明は上記の電動発電機５の代わりに発電機能のみの発電機を用いることもできる。

本発明のハイブリッド車両は、運転手がブレーキ操作を行うことにより熱として失われるエネルギーを回収しながら、先行車との車間距離を安全性が高い距離に保持することができると共に、加速応答性の向上や燃費の向上を図ることができるので、レーダなどの先行車との車間距離を取得可能なハイブリッド車両に利用することができる。

１ ＨＥＶ（ハイブリッド車両）
２ ハイブリッドシステム
３ エンジン（内燃機関）
４ 動力伝達機構
５ 電動発電機（電動機）
６ インバータ
７ バッテリー
１１ 摩擦クラッチ（動力断接装置）
１２ トランスミッション（変速機）
１７ ＰＴＯ
１７ａ ドグクラッチ（スレーブドグクラッチ）
１８ 常用ブレーキ
２０ 制御装置
３６ レーダ
３７ ブレーキランプ（制動灯）
Ｃ１０ 車間距離判定
Ｃ２０ 車間距離拡大制御
Ｃ３０ 制動灯点灯制御
Ｃ４０ 内燃機関再接続制御
Ｃ５０ 危険車間距離拡大制御
Ｌ１ 近接車間距離
Ｌ２ 危険車間距離

Claims (4)

1. 内燃機関と、動力断接装置を経由して該内燃機関の動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、該動力伝達機構に連結された電動発電機とを設け、前記内燃機関及び前記電動発電機の少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムと、該ハイブリッドシステムの制御を行う制御装置と、走行中に先行車を検知して該先行車との間の車間距離を所定時間毎に取得する車間距離取得手段と、自車速を所定時間毎に取得する自車速取得手段とを備えたハイブリッド車両において、
   前記制御装置が、前記内燃機関の駆動力を前記駆動輪に伝達して走行している際における前記車間距離取得手段で取得した車間距離を前記自車速取得手段で取得した自車速により定められる近接車間距離よりも短いと判定した場合に、前記動力断接装置を解放状態にすると共に、前記内燃機関の回転数を前記動力断接装置を解放状態にしたときの回転数を上限値とし、前記自車速に応じて算出されて、前記自車速で前記動力断接装置を結合状態にする場合の回転数を下限値とする範囲に維持し、更に、前記電動発電機の回生発電量を増加して、前記動力伝達機構に付与される制動力を増加することにより自車速を減速し、車間距離を前記近接車間距離以上に拡大する車間距離拡大制御を行うように構成されることを特徴とするハイブリッド車両。
2. 前記制御装置が、前記車間距離拡大制御を行って車間距離を前記近接車間距離以上に拡大したと判定したときに、前記内燃機関の回転数を前記下限値にすると共に、前記動力断接装置を結合状態にし、更に、前記電動発電機の回生発電量を減少する内燃機関再駆動制御を行うように構成される特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記内燃機関の排気通路に、該排気通路を遮蔽する排気遮蔽弁を備え、
   前記制御装置が、前記車間距離拡大制御を行っている間に、車間距離を前記近接車間距離よりも短い危険車間距離よりも短いと判定した場合に、前記動力断接装置を結合状態にすると共に、前記内燃機関の燃料噴射量を自車速に応じた噴射量よりも低減し、制動力を付与する手段と前記排気遮蔽弁により前記排気通路を遮蔽して、制動力を付与する手段のどちらか一方、又は両方を行って、前記動力伝達機構に付与される制動力を増加することにより自車速を減速し、車間距離を前記近接車間距離以上に拡大する危険車間距離拡大制御を行うように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
4. 内燃機関と、動力断接装置を経由して該内燃機関の動力を駆動輪に伝達する動力伝達機構と、該動力伝達機構に連結された電動発電機とを設け、前記内燃機関及び前記電動発電機の少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムを備えるハイブリッド車両の制御方法において、
   走行中に先行車を検知して該先行車との間の車間距離と自車速とを所定時間毎に取得し、
   取得した車間距離が取得した自車速により定められる近接車間距離よりも短い場合に、前記動力断接装置を解放状態にすると共に、前記内燃機関の回転数を前記動力断接装置を解放状態にしたときの回転数を上限値とし、前記自車速に応じて算出されて、前記自車速で前記動力断接装置を結合状態にする場合の回転数を下限値とする範囲に維持し、更に、前記電動発電機の回生発電量を増加して、前記動力伝達機構に付与される制動力の増加により減速し、車間距離を前記近接車間距離以上に拡大することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。

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