JP6651727B2 - Hybrid vehicle and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明はハイブリッド車両及びその制御方法に関し、更に詳しくは、高速走行時における回生効率を向上でき、既存の非ハイブリッド車両からハイブリッド車両への転用が容易であるとともに、ファンデーションブレーキの寿命を向上できるハイブリッド車両及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method thereof, and more particularly, to a hybrid that can improve regenerative efficiency during high-speed running, can easily be converted from an existing non-hybrid vehicle to a hybrid vehicle, and can increase the life of a foundation brake. The present invention relates to a vehicle and a control method thereof.
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)。 2. Description of the Related Art In recent years, a hybrid vehicle (hereinafter, referred to as “HEV”) including a hybrid system having an engine and a motor generator that are combined and controlled in accordance with the driving state of the vehicle has attracted attention from the viewpoint of improving fuel efficiency and environmental measures. . In this HEV, the driving power is assisted by the motor generator when the vehicle is accelerating or starting, while the regenerative power is generated by the motor generator during inertial running or braking (for example, see Patent Document 1).
上記のようなHEVにおいて、モータージェネレーターは、通常はトランスミッションのエンジン側から車両の駆動系に、即ち、トランスミッションを介して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、この高速段のギアを介して動力が伝達されて、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り、発電の高効率点から外れてしまう。そのため、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 the HEV described above, the motor generator is usually connected from the engine side of the transmission to the drive system of the vehicle, that is, to the drive system of the vehicle via the transmission. Therefore, when the vehicle enters the inertia traveling state during the high speed traveling of the HEV (for example, 50 to 90 km / h), the transmission is shifted to the high speed stage, and the power is transmitted through the high speed gear. As a result, the regenerative braking torque in the motor generator becomes small, deviating from the high efficiency point of power generation. Therefore, there is a problem that it is difficult to improve the efficiency of regenerative power generation.
また、このHEVでは、モータージェネレーターを配置するために既存のエンジンのみの車両(すなわちハイブリッドシステムを備えていない非ハイブリッド車両)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、既存の非ハイブリッド車両を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。 Further, in this HEV, a layout of a power train component of an existing engine-only vehicle (that is, a non-hybrid vehicle having no hybrid system) needs to be significantly changed in order to dispose the motor generator. There is also a problem that it is not easy to convert an existing non-hybrid vehicle into an HEV and convert it.
このような問題を解決するために、発明者は、HEVのプロペラシャフトとモータージェネレーターの回転軸とを、モータージェネレーターの回転軸を入力軸とし且つ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することを考案した。 In order to solve such a problem, the inventor connects the propeller shaft of the HEV and the rotation axis of the motor generator via a reduction mechanism having the rotation axis of the motor generator as an input axis and the propeller shaft as an output axis. Devised to do.
しかしながら、上述したHEVでは、フットブレーキ等のファンデーションブレーキの寿命が十分に長いとはいえなかった。 However, in the above-described HEV, the life of a foundation brake such as a foot brake cannot be said to be sufficiently long.
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、既存の非ハイブリッド車両からハイブリッド車両への転用が容易であり、ファンデーションブレーキの寿命を向上することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle capable of improving the regenerative efficiency at the time of high-speed running compared to the related art, easily converting an existing non-hybrid vehicle to a hybrid vehicle, and improving the life of a foundation brake, and a control thereof. It is to provide a method.
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、前記ディーゼルエンジンにクラッチを介して接続されたトランスミッションと、前記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、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、前記プロペラシャフトと前記モータージェネレーターの回転軸とを、該モータージェネレーターの該回転軸を入力軸とし且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、前記制御装置は、前記ハイブリッド車両の車速が予め設定された設定範囲内にあり、且つ前記トランスミッションのギア段が予め設定された段数の場合において、前記ハイブリッド車両のブレーキペダルが踏み込まれた場合に、前記モータージェネレーターの出力値を予め設定された出力範囲内の最大値に制御して、該モータージェネレーターによる回生発電を実行し、前記ブレーキペダルの踏み込み量が予め設定された閾値より小さい場合は前記クラッチを切断状態にして、前記ブレーキペダルの踏み込み量に応じたフットブレーキによる制動力と、前記モータージェネレーターによる制動力とによって、前記ハイブリッド車両を減速させ、前記ブレーキペダルの踏み込み量が前記閾値以上の場合は前記クラッチを接続状態にして、前記ブレーキペダルの踏み込み量に応じた前記フットブレーキによる制動力と、前記モータージェネレーターによる制動力と、エンジンブレーキによる制動力とによって、前記ハイブリッド車両を減速させることを特徴とする。 A hybrid vehicle of the present invention that achieves the above object connects a hybrid system having a diesel engine and a motor generator, a transmission connected to the diesel engine via a clutch, and a differential that drives the transmission and wheels. In a hybrid vehicle including a propeller shaft and a control device, a reduction mechanism that uses the propeller shaft and the rotation shaft of the motor generator as an input shaft and the rotation shaft of the motor generator as an output shaft. And the control device is configured to control the speed of the hybrid vehicle when the vehicle speed of the hybrid vehicle is within a predetermined setting range and the transmission has a predetermined number of gears. When the brake pedal is depressed, the output value of the motor generator is controlled to the maximum value within a preset output range, regenerative power generation is performed by the motor generator, and the depression amount of the brake pedal is set in advance. If the threshold value is smaller than the threshold value, the clutch is disengaged , the hybrid vehicle is decelerated by a braking force by a foot brake according to an amount of depression of the brake pedal, and a braking force by the motor generator, and the brake pedal When the stepping amount of the brake pedal is equal to or more than the threshold, the clutch is connected, and the braking force by the foot brake according to the stepping amount of the brake pedal, the braking force by the motor generator, and the braking force by the engine brake are set. By this, the hybrid vehicle Wherein the allowed speed.
本発明に係るハイブリッド車両によれば、プロペラシャフトとモータージェネレーターの回転軸とを、該モータージェネレーターの該回転軸を入力軸とし且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ているので、高速走行時における回生効率を向上することができる。また、既存の非ハイブリッド車両からハイブリッド車両への転用を容易にすることができる。 According to the hybrid vehicle of the present invention, the propeller shaft and the rotating shaft of the motor generator are connected via the reduction mechanism having the rotating shaft of the motor generator as the input shaft and the propeller shaft as the output shaft. Therefore, it is possible to improve the regeneration efficiency during high-speed running. Further, conversion from an existing non-hybrid vehicle to a hybrid vehicle can be facilitated.
また、ハイブリッド車両の車速が予め設定された設定範囲内にあり、且つトランスミッションのギア段が予め設定された段数の場合において、ハイブリッド車両のブレーキペダルが踏み込まれた場合に、モータージェネレーターの出力値を予め設定された出力範囲内の最大値に制御して、該モータージェネレーターによる回生発電を実行し、ブレーキペダルの踏み込み量が予め設定された閾値より小さい場合はクラッチを切断状態にし、ブレーキペダルの踏み込み量が閾値以上の場合はクラッチを接続状態にするので、最大出力値となったモータージェネレーターが制動力を発揮することにより、ハイブリッド車両のブレーキ性能を向上させることができる。これにより、ファンデーションブレーキの負荷を軽減することができるので、ファンデーションブレーキの寿命を向上させることができる。 Further, when the vehicle speed of the hybrid vehicle is within a preset setting range and the transmission gear stage is a preset number of stages, when the brake pedal of the hybrid vehicle is depressed, the output value of the motor generator is reduced. The regenerative power generation is performed by the motor generator by controlling the output to a maximum value within a preset output range, and when the depression amount of the brake pedal is smaller than a preset threshold, the clutch is disengaged, and the brake pedal is depressed. When the amount is equal to or larger than the threshold value, the clutch is brought into the connected state, so that the motor generator having the maximum output value exerts the braking force, so that the braking performance of the hybrid vehicle can be improved. As a result, the load on the foundation brake can be reduced, and the life of the foundation brake can be improved.
上記構成において、前記制御装置は、前記ブレーキペダルの踏み込み量が前記閾値以上の場合に、さらに前記ハイブリッド車両の補助ブレーキを作動させる構成とすることができる。 In the above configuration, the control device may be configured to further actuate an auxiliary brake of the hybrid vehicle when an amount of depression of the brake pedal is equal to or greater than the threshold.
この構成によれば、ブレーキペダルの踏み込み量が閾値以上の場合に、補助ブレーキが作動しない場合と比較すると、より大きな制動力を得ることができる。また、補助ブレーキを作動させるための手動スイッチの操作回数を減少させることができるので、ドライバーの疲労を軽減することができる。 According to this configuration, when the depression amount of the brake pedal is equal to or larger than the threshold, a larger braking force can be obtained as compared with a case where the auxiliary brake does not operate. Further, since the number of times of operating the manual switch for operating the auxiliary brake can be reduced, driver fatigue can be reduced.
上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両の制御方法は、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、前記ディーゼルエンジンにクラッチを介して接続されたトランスミッションと、前記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、を備えたハイブリッド車両の制御方法において、前記プロペラシャフトと前記モータージェネレーターの回転軸とを、該モータージェネレーターの該回転軸を入力軸とし且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、前記ハイブリッド車両の車速が予め設定された設定範囲内にあり、且つ前記トランスミッションのギア段が予め設定された段数の場合において、前記ハイブリッド車両のブレーキペダルが踏み込まれた場合に、前記モータージェネレーターの出力値を予め設定された出力範囲内の最大値に制御して、該モータージェネレーターによる回生発電を実行し、前記ブレーキペダルの踏み込み量が予め設定された閾値より小さい場合は前記クラッチを切断状態にして、前記ブレーキペダルの踏み込み量に応じたフットブレーキによる制動力と、前記モータージェネレーターによる制動力とによって、前記ハイブリッド車両を減速させ、前記ブレーキペダルの踏み込み量が前記閾値以上の場合は前記クラッチを接続状態にして、前記ブレーキペダルの踏み込み量に応じた前記フットブレーキによる制動力と、前記モータージェネレーターによる制動力と、エンジンブレーキによる制動力とによって、前記ハイブリッド車両を減速させることを特徴とする。 A method for controlling a hybrid vehicle according to the present invention that achieves the above object includes a hybrid system having a diesel engine and a motor generator, a transmission connected to the diesel engine via a clutch, and a differential that drives the transmission and wheels. And a propeller shaft connecting the propeller shaft and the rotating shaft of the motor generator, wherein the rotating shaft of the motor generator is an input shaft and the propeller shaft is an output shaft. Connected via a speed reduction mechanism, and when the vehicle speed of the hybrid vehicle is within a preset setting range and the gear stage of the transmission has a preset number of stages, the brake pedal of the hybrid vehicle When the brake pedal is depressed, the output value of the motor generator is controlled to a maximum value within a preset output range, regenerative power generation is performed by the motor generator, and the depression amount of the brake pedal is set in advance. If the threshold value is smaller than the threshold value, the clutch is disengaged , the hybrid vehicle is decelerated by a braking force by a foot brake according to an amount of depression of the brake pedal, and a braking force by the motor generator, and the brake pedal When the depression amount of the brake pedal is equal to or more than the threshold, the clutch is connected, and the braking force by the foot brake according to the depression amount of the brake pedal, the braking force by the motor generator, and the braking force by the engine brake are set. Decelerates the hybrid vehicle It is characterized in.
本発明に係るハイブリッド車両の制御方法によれば、プロペラシャフトとモータージェネレーターの回転軸とを、該モータージェネレーターの該回転軸を入力軸とし且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ているので、高速走行時における回生効率を向上することができる。また、既存の非ハイブリッド車両からハイブリッド車両への転用を容易にすることができる。 According to the control method for a hybrid vehicle according to the present invention, the propeller shaft and the rotating shaft of the motor generator are connected via the reduction mechanism having the rotating shaft of the motor generator as the input shaft and the propeller shaft as the output shaft. Therefore, the regeneration efficiency during high-speed running can be improved. Further, conversion from an existing non-hybrid vehicle to a hybrid vehicle can be facilitated.
また、ハイブリッド車両の車速が予め設定された設定範囲内にあり、且つトランスミッションのギア段が予め設定された段数の場合において、ハイブリッド車両のブレーキペダルが踏み込まれた場合に、モータージェネレーターの出力値を予め設定された出力範囲内の最大値に制御して、該モータージェネレーターによる回生発電を実行し、ブレーキペダルの踏み込み量が予め設定された閾値より小さい場合はクラッチを切断状態にし、ブレーキペダルの踏み込み量が閾値以上の場合はクラッチを接続状態にするので、最大出力値となったモータージェネレーターが制動力を発揮することにより、ハイブリッド車両のブレーキ性能を向上させることができる。これにより、ファンデーションブレーキの負荷を軽減することができるので、ファンデーションブレーキの寿命を向上させることができる。 Further, when the vehicle speed of the hybrid vehicle is within a preset setting range and the transmission gear stage is a preset number of stages, when the brake pedal of the hybrid vehicle is depressed, the output value of the motor generator is reduced. The regenerative power generation is performed by the motor generator by controlling the output to a maximum value within a preset output range, and when the depression amount of the brake pedal is smaller than a preset threshold, the clutch is disengaged, and the brake pedal is depressed. When the amount is equal to or larger than the threshold value, the clutch is brought into the connected state, so that the motor generator having the maximum output value exerts the braking force, so that the braking performance of the hybrid vehicle can be improved. As a result, the load on the foundation brake can be reduced, and the life of the foundation brake can be improved.
上記方法において、前記ブレーキペダルの踏み込み量が前記閾値以上の場合に、さらに前記ハイブリッド車両の補助ブレーキを作動させる構成とすることができる。 In the above method, a configuration may be adopted in which, when the depression amount of the brake pedal is equal to or larger than the threshold value, the auxiliary brake of the hybrid vehicle is further operated.
この方法によれば、ブレーキペダルの踏み込み量が閾値以上の場合に補助ブレーキが作動しない場合に比較して、より大きな制動力を得ることができる。また、補助ブレーキを作動させるための手動スイッチの操作回数を減少させることができるので、ドライバーの疲労を軽減することができる。 According to this method, when the depression amount of the brake pedal is equal to or larger than the threshold value, a larger braking force can be obtained as compared with the case where the auxiliary brake does not operate. Further, since the number of times of operating the manual switch for operating the auxiliary brake can be reduced, driver fatigue can be reduced.
本発明によれば、従来よりも高速走行時における回生効率を向上でき、既存の非ハイブリッド車両からハイブリッド車両への転用が容易であり、ファンデーションブレーキの寿命を向上することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the regenerative efficiency at the time of high speed driving | running | working can be improved compared with the past, conversion from an existing non-hybrid vehicle to a hybrid vehicle is easy, and the life of a foundation brake can be improved.
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の構成図である。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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 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
またHEVは、流体継手14、湿式多板クラッチ15、トランスミッション20、プロペラシャフト25、デファレンシャル26、駆動輪27、減速機構30、インバーター34及びバッテリー35を備えている。またHEVは、アクセルペダル152及びブレーキペダル151を備えている。またHEVは、センサ類として、アクセル開度センサ92、ブレーキペダル開度センサ93、シフトセンサ140、及び車速センサ91を備えている。さらにHEVは、制御装置80を備えている。
The HEV includes a fluid coupling 14, a wet multi-plate clutch 15, a
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を介し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 driven to rotate by thermal energy generated by the combustion of fuel in a plurality of (in this example, six) cylinders 12 formed in the engine body 11. The rotational power of the crankshaft 13 is transmitted to the
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
トランスミッション20で変速された回転動力は、トランスミッション20の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 shifted by the
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
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。
The propeller shaft 25 and the
ブレーキペダル151とアクセルペダル152は運転席の足元に配置されている。ドライバーはアクセルペダル152の踏み込み量を調整することで、HEVの速度を調整する。またドライバーがブレーキペダル151を踏み込んだ場合、フットブレーキは、駆動輪27に制動力を与える。なお、このフットブレーキは、ファンデーションブレーキの一例である。
The
アクセル開度センサ92はアクセルペダル152の開度(すなわちアクセル開度)を検出して、ブレーキペダル開度センサ93はブレーキペダル151の開度を検出して、検出結果を制御装置80に伝える。また、シフトセンサ140はトランスミッション20のギア段(ギア位置)を検出して、車速センサ91はHEVの車速(km/h)を検出して、検出結果を制御装置80に伝える。
The
制御装置80は、ディーゼルエンジン10、湿式多板クラッチ15、トランスミッション20、減速機構30及びモータージェネレーター33を制御する制御部としての機能を有するCPUと、CPUの動作に用いられるプログラム等の各種情報を記憶する記憶部としての機能を有するROM、RAM等と、を有するマイクロコンピュータを備えた電子制御装置(Electric Control Unit;ECU)によって構成されている。
The
制御装置80の制御部は、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 control unit of the
また本実施形態に係る制御装置80の制御部は、車速が予め設定された設定範囲内にあり、且つトランスミッション20のギア段が予め設定された段数(設定段数)の場合にお
いて、ブレーキペダル151が踏み込まれた場合に、モータージェネレーター33の出力値を予め設定された出力範囲内の最大値(すなわち最大出力値)に制御して、このモータージェネレーター33による回生発電を実行する。
Further, the control unit of the
さらに制御装置80の制御部は、ブレーキペダル151の踏み込み量が予め設定された閾値より小さい場合は湿式多板クラッチ15を切断状態にする。この制御処理が実行されることにより、湿式多板クラッチ15が切断状態で、最大出力値のモータージェネレーター33による回生発電が実行されることになる。一方、制御装置80の制御部は、ブレーキペダル151の踏み込み量が閾値以上の場合は、湿式多板クラッチ15を接続状態にする。さらに制御部は、ブレーキペダル151の踏み込み量が閾値以上の場合には、HEVの補助ブレーキをさらに作動させる。この制御処理が実行されることにより、湿式多板クラッチ15が接続状態で、最大出力値のモータージェネレーター33による回生発電が実行されるとともに、補助ブレーキも自動的に作動する。
Further, the control unit of the
以上説明した制御処理の詳細についてフローチャートを用いて説明すると次のようになる。図2は制御装置80の制御処理の一例を示すフローチャートである。制御装置80の制御部は、図2のフローチャートを所定周期で繰り返し実行する。なお、図2のフローチャートの最初のスタート時において、湿式多板クラッチ15は接続状態となっているものとする。
The details of the above-described control processing will be described below with reference to a flowchart. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a control process of the
ステップS10において制御部は、車速センサ91の検出結果に基づいて取得した車速が記憶部(例えばROM)に予め記憶された設定範囲内(すなわち、制御装置80に予め設定された設定範囲内)にあるか否かを判定し、シフトセンサ140の検出結果に基づいて取得したトランスミッション20のギア段が記憶部に予め記憶された段数(すなわち、制御装置80に予め設定された設定段数)であるか否かを判定し、且つブレーキペダル開度センサ93の検出結果に基づいてブレーキペダル151が踏み込まれた(ON)か否かを判定する。
In step S <b> 10, the control unit sets the vehicle speed acquired based on the detection result of the vehicle speed sensor 91 within a set range previously stored in a storage unit (for example, a ROM) (that is, within a set range preset in the control device 80). It is determined whether or not there is, and whether the gear position of the
ステップS10でNoと判定された場合、制御部はフローチャートの実行を終了する。ステップS10でYesと判定された場合、制御部は、モータージェネレーター33の出力値を記憶部に予め記憶された出力範囲内の最大値(すなわち、制御装置80に予め設定された出力範囲内の最大値)である最大出力値にして、モータージェネレーター33による回生発電を実行する(ステップS20)。
If No is determined in step S10, the control unit ends the execution of the flowchart. When it is determined as Yes in step S10, the control unit sets the output value of the
なお、前述したステップS10で用いられる、車速の設定範囲の具体的な値や、ギア段の設定段数の具体的な値は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、一例として、HEVの走行中にブレーキペダル151が踏み込まれた場合に、モータージェネレーター33の出力値を最大出力値の状態にしてモータージェネレーター33による制動力を最大限に発揮させた方が好ましいと考えられる車速及びギア段の組み合わせを用いる。このステップS10で用いられる車速の設定範囲及びギア段の設定段数の具体的な組み合わせは、HEVの車体の大きさ、ディーゼルエンジン10の出力の大きさ、モータージェネレーター33の出力の大きさ等を考慮して、実験、シミュレーション等を行って適切な値を予め求めて、記憶部に記憶しておく。
The specific value of the set range of the vehicle speed and the specific value of the set number of gear positions used in step S10 described above are not particularly limited, but in the present embodiment, as an example, When the
なお、このステップS10で用いられる車速の設定範囲の一例を挙げると、例えば車速として中速域以上の範囲(この一例として60km/h以上の車速範囲)を用い、ギア段として、この範囲内の各々の車速に応じてAMTに予め設定されているギア段を用いる。すなわち、この場合、車速が中速以上の領域で、ギア段がこの車速に対応するギア段になっている場合に、ブレーキペダル151が踏み込まれたときに、ステップS20において、最大出力値のモータージェネレーター33による回生発電が実行されることになる。
In addition, as an example of the setting range of the vehicle speed used in step S10, for example, a range of a medium speed range or more (a vehicle speed range of 60 km / h or more as an example) is used as a vehicle speed, and a gear speed within this range is used. A gear position preset in the AMT according to each vehicle speed is used. That is, in this case, in the case where the vehicle speed is the middle speed or higher and the gear speed is the gear speed corresponding to this vehicle speed, when the
ステップS20の後において、制御部は、ブレーキペダル開度センサ93の検出結果に基づいて取得したブレーキペダル151の踏み込み量が、記憶部(ROM)に予め記憶された閾値(すなわち制御装置80に予め設定された閾値)より小さいか否かを判定する(ステップS30)。
After step S20, the control unit sets the depression amount of the
ステップS30でYesと判定された場合、すなわち、ブレーキペダル151の踏み込み量が閾値より小さい場合、制御部は、ステップS40において、湿式多板クラッチ15を切断状態にして、最大出力値のモータージェネレーター33による回生発電を実行する(これを、クラッチ断回生と称する)。このクラッチ断回生が実行されることで、ブレーキペダル151の踏み込み量に応じたフットブレーキによる制動力と、最大出力値のモータージェネレーター33による制動力とによって、HEVは減速される。ステップS40の後に制御部はフローチャートの実行を終了する。
When the determination is Yes in step S30, that is, when the depression amount of the
ステップS30でNoと判定された場合、すなわちブレーキペダル151の踏み込み量が閾値以上の場合、制御部は、ステップS50において、湿式多板クラッチ15を接続状態にして、最大出力値のモータージェネレーター33による回生発電を実行するとともに、補助ブレーキも作動させる(これをクラッチ接回生と称する)。このクラッチ接回生が実行されることで、ブレーキペダル151の踏み込み量に応じたフットブレーキによる制動力と、最大出力値のモータージェネレーター33による制動力と、湿式多板クラッチ15が接続状態になることによって生じるエンジンブレーキによる制動力と、補助ブレーキによる制動力とによって、HEVは効果的に減速される。ステップS50の後に制御部はフローチャートの実行を終了する。
If No is determined in step S30, that is, if the depression amount of the
なお、前述した補助ブレーキの具体的な種類は特に限定されるものではなく、例えば、排気ブレーキや、リターダ等を用いることができる。本実施形態においては、補助ブレーキの一例として、排気ブレーキを用いることとする。この補助ブレーキは、通常は、運転席に配置された補助ブレーキスイッチ(すなわち手動スイッチ)をONにしたときに作動するが、本実施形態では、さらにステップS30でNoと判定された場合においても制御部の指示を受けて自動的に作動するように構成されている。 The specific type of the auxiliary brake is not particularly limited, and for example, an exhaust brake, a retarder, or the like can be used. In the present embodiment, an exhaust brake is used as an example of the auxiliary brake. This auxiliary brake normally operates when an auxiliary brake switch (that is, a manual switch) arranged in the driver's seat is turned on. However, in the present embodiment, the control is performed even when No is determined in step S30. It is configured to operate automatically in response to an instruction from a unit.
なお、上述したように、本実施形態においては、ステップS50で補助ブレーキが作動しているが、本実施形態の態様はこれに限定されるものではない。例えば、ステップS50において、補助ブレーキは作動しなくてもよい。この場合、ステップS50において、湿式多板クラッチ15が接続状態となった状態で最大出力値のモータージェネレーター33による回生発電が実行されることになる。
As described above, in the present embodiment, the auxiliary brake is operated in step S50, but the mode of the present embodiment is not limited to this. For example, in step S50, the auxiliary brake need not operate. In this case, in step S50, the regenerative power generation by the
また、ステップS30で用いられる閾値の具体的な値は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、一例として、ブレーキペダル151の踏み込み量がこの値以上の場合に、要求される制動力を得るためにエンジンブレーキを使用した方がよいと考えられるブレーキペダル151の踏み込み量の値を、閾値として用いる。この閾値の値は、HEVの重量等を考慮して、実験、シミュレーション等を行って適切な値を予め求めて、制御装置80の記憶部に記憶しておく。
Although the specific value of the threshold used in step S30 is not particularly limited, in the present embodiment, for example, when the depression amount of the
以上説明した本実施形態に係るHEV及びその制御方法によれば、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とを、モータージェネレーター33の回転軸32を入力軸とし且つプロペラシャフト25を出力軸とする減速機構30を介して接続しているので、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。これにより、高速走行時における回生効率を向上することができる。また、この構成によれば、既存の非ハイブリッド車両のプロペラシャフトに減速機構30を新たに取り付けるだけでHEVへ転用することができる。したがって、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ので、既存の非ハイブリッド車両からHEVへの転用を容易に行うことができる。
According to the HEV and the control method thereof according to the present embodiment described above, the propeller shaft 25 and the
また本実施形態によれば、車速が予め設定された設定範囲内にあり、且つトランスミッション20のギア段が予め設定された段数の場合において、ブレーキペダル151が踏み込まれた場合に、ステップS20において最大出力値のモータージェネレーター33による回生発電が実行され、ブレーキペダル151の踏み込み量が予め設定された閾値より小さい場合はクラッチ(湿式多板クラッチ15または乾式クラッチ)を切断状態にし(ステップS40)、ブレーキペダル151の踏み込み量が閾値以上の場合はクラッチを接続状態にしている(ステップS50)。この構成によれば、最大出力値となったモータージェネレーター33が制動力を発揮することにより、HEVのブレーキ性能を向上させることができる。これにより、ファンデーションブレーキの負荷を軽減することができるので、ファンデーションブレーキの寿命を向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, when the vehicle speed is within the preset setting range and the gear stage of the
また本実施形態によれば、ブレーキペダル151の踏み込み量が閾値より小さい場合にクラッチが切断状態になるので(ステップS40)、クラッチの摩耗を抑制することもできる。
Further, according to the present embodiment, when the amount of depression of the
また本実施形態によれば、ブレーキペダル151の踏み込み量が閾値以上の場合に、ステップS50において補助ブレーキも作動するので、ステップS50において補助ブレーキが作動しない場合に比較して、より大きな制動力を得ることができる。また、この構成によれば、補助ブレーキを作動させるための手動スイッチの操作回数を減少させることができるので、ドライバーの疲労を軽減することができる。
Further, according to the present embodiment, when the depression amount of the
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications and changes may be made within the scope of the present invention described in the appended claims. Is possible.
10 ディーゼルエンジン
15 湿式多板クラッチ
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
30 減速機構
32 回転軸
33 モータージェネレーター
80 制御装置
151 ブレーキペダル
Reference Signs List 10 Diesel engine 15 Wet multi-plate clutch 20 Transmission 25
Claims (4)
前記プロペラシャフトと前記モータージェネレーターの回転軸とを、該モータージェネレーターの該回転軸を入力軸とし且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、
前記制御装置は、
前記ハイブリッド車両の車速が予め設定された設定範囲内にあり、且つ前記トランスミッションのギア段が予め設定された段数の場合において、前記ハイブリッド車両のブレーキペダルが踏み込まれた場合に、前記モータージェネレーターの出力値を予め設定された出力範囲内の最大値に制御して、該モータージェネレーターによる回生発電を実行し、
前記ブレーキペダルの踏み込み量が予め設定された閾値より小さい場合は前記クラッチを切断状態にして、前記ブレーキペダルの踏み込み量に応じたフットブレーキによる制動力と、前記モータージェネレーターによる制動力とによって、前記ハイブリッド車両を減速させ、
前記ブレーキペダルの踏み込み量が前記閾値以上の場合は前記クラッチを接続状態にして、前記ブレーキペダルの踏み込み量に応じた前記フットブレーキによる制動力と、前記モータージェネレーターによる制動力と、エンジンブレーキによる制動力とによって、前記ハイブリッド車両を減速させることを特徴とするハイブリッド車両。 A hybrid vehicle comprising: a hybrid system having a diesel engine and a motor generator; a transmission connected to the diesel engine via a clutch; a propeller shaft connecting the transmission and a differential for driving wheels; and a control device. At
The propeller shaft and the rotating shaft of the motor generator are connected via a reduction mechanism having the rotating shaft of the motor generator as an input shaft and the propeller shaft as an output shaft,
The control device includes:
When the vehicle speed of the hybrid vehicle is within a preset setting range, and the transmission has a predetermined number of gears, when the brake pedal of the hybrid vehicle is depressed, the output of the motor generator Control the value to the maximum value within the preset output range, execute regenerative power generation by the motor generator,
When the depression amount of the brake pedal is smaller than a preset threshold, the clutch is disengaged, and a braking force by a foot brake according to the depression amount of the brake pedal, and a braking force by the motor generator, Decelerating the hybrid vehicle,
When the depression amount of the brake pedal is equal to or more than the threshold value, the clutch is connected, and the braking force by the foot brake according to the depression amount of the brake pedal; the braking force by the motor generator; A hybrid vehicle, wherein the hybrid vehicle is decelerated by a braking force .
前記プロペラシャフトと前記モータージェネレーターの回転軸とを、該モータージェネレーターの該回転軸を入力軸とし且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、
前記ハイブリッド車両の車速が予め設定された設定範囲内にあり、且つ前記トランスミッションのギア段が予め設定された段数の場合において、前記ハイブリッド車両のブレーキペダルが踏み込まれた場合に、前記モータージェネレーターの出力値を予め設定された出力範囲内の最大値に制御して、該モータージェネレーターによる回生発電を実行し、
前記ブレーキペダルの踏み込み量が予め設定された閾値より小さい場合は前記クラッチを切断状態にして、前記ブレーキペダルの踏み込み量に応じたフットブレーキによる制動力と、前記モータージェネレーターによる制動力とによって、前記ハイブリッド車両を減速させ、
前記ブレーキペダルの踏み込み量が前記閾値以上の場合は前記クラッチを接続状態にして、前記ブレーキペダルの踏み込み量に応じた前記フットブレーキによる制動力と、前記モータージェネレーターによる制動力と、エンジンブレーキによる制動力とによって、前記ハイブリッド車両を減速させることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。 A hybrid vehicle control method comprising: a hybrid system having a diesel engine and a motor generator; a transmission connected to the diesel engine via a clutch; and a propeller shaft connecting the transmission and a differential driving wheels. ,
The propeller shaft and the rotating shaft of the motor generator are connected via a reduction mechanism having the rotating shaft of the motor generator as an input shaft and the propeller shaft as an output shaft,
When the vehicle speed of the hybrid vehicle is within a preset setting range, and the transmission has a predetermined number of gears, when the brake pedal of the hybrid vehicle is depressed, the output of the motor generator Control the value to the maximum value within the preset output range, execute regenerative power generation by the motor generator,
When the depression amount of the brake pedal is smaller than a preset threshold, the clutch is disengaged, and a braking force by a foot brake according to the depression amount of the brake pedal, and a braking force by the motor generator, Decelerating the hybrid vehicle,
When the depression amount of the brake pedal is equal to or more than the threshold value, the clutch is connected, and the braking force by the foot brake according to the depression amount of the brake pedal; the braking force by the motor generator; A method for controlling a hybrid vehicle , wherein the hybrid vehicle is decelerated by a braking force .
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