JPH0660518U - ハイブリッド車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高出力と低燃費を両立するハイブリッド車を
提供する。 【構成】 車両１にディーゼルエンジン２とオットーエ
ンジン３を搭載し、各エンジン２，３に発生する動力を
共通の駆動輪３０に伝達する動力伝達機構を備え、低負
荷時にディーゼルエンジン２の動力のみを駆動輪３０に
伝達し、加速時または高負荷時にディーゼルエンジン２
とオットーエンジン３の動力を共に駆動輪３０に伝達す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両に２基のエンジンを搭載するハイブリッド車に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

トラック等に搭載される動力源の出力向上と燃費の低減をはかるために、例え ば実開昭６３−１１４８２２号公報に開示されているように、１台の車両に２基 のディーゼルエンジンを搭載し、運転状態に応じて２基のエンジンを同時または 選択的に運転するものが提案されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このように２基のディーゼルエンジンを搭載する車両にあって は、ディーゼルエンジンの長所として燃費や耐久性に優れる反面、ガソリン等を 燃料とするオットーエンジンを搭載する車両に比べて加速応答性や発生出力が劣 るという問題点がある。

【０００４】 本考案は上記の問題点に着目し、高出力と低燃費を両立するハイブリッド車を 提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、車両にディーゼルエンジンとオットーエンジンを搭載し、各エンジ ンに発生する動力を共通の駆動輪に伝達する動力伝達機構を備え、低負荷時にデ ィーゼルエンジンの動力のみを駆動輪に伝達し、加速時または高負荷時にディー ゼルエンジンとオットーエンジンの動力を共に駆動輪に伝達する制御手段を備え る。

【０００６】 また、オットーエンジンが駆動輪と切り離される運転時にオットーエンジンを アイドリング運転させる制御手段を備える。

【０００７】 また、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスを浄化する第一排気浄化手 段と、オットーエンジンから排出される排気ガスを浄化する第二排気浄化手段と 、第一排気浄化手段および第二排気浄化手段の下流側に介装されて各エンジンか ら排出される排気ガスを通過させる共通の消音器とを備える。

【０００８】

【作用】

本考案は、車両の加速時または高負荷時にディーゼルエンジンに発生する動力 とオットーエンジンに発生する動力を共に駆動輪に伝達することにより、速やか に立ち上がるオットーエンジンの出力により車両の加速応答性を高められるとと もに、高出力を駆動輪に伝達することができる。

【０００９】 例えば車両の定常走行時に、オットーエンジンの動力の伝達を停止し、燃料消 費率の少ないディーゼルエンジンに発生する動力のみを駆動輪に伝達することに より、両エンジンをトータルした燃費を低減することができる。

【００１０】 また、オットーエンジンが駆動輪と切り離される運転時にオットーエンジンを アイドリング運転させる構成により、次の発進時や加速時にオットーエンジンの 動力を駆動輪に速やかに伝達することができる。

【００１１】 また、第一排気浄化手段によりディーゼルエンジンから排出されるパティキュ レート、ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等を浄化し、第二排気浄化手段によりオットーエン ジンから排出されるＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等を浄化する。また、各エンジンから排 出される排気ガスを共通の消音器を通過させることにより、排気系を構成する部 品点数を減らしてコストダウンがはかれる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて説明する。

【００１３】 図１に示すように、トラックの車両１にはディーゼルエンジン２とオットーエ ンジン３がそれぞれ搭載される。ディーゼルエンジン２はキャブ２１の下方に配 置される一方、オットーエンジン３は駆動軸４の前方で、プロペラシャフト２４ の左側方に配置される。

【００１４】 ディーゼルエンジン２とオットーエンジン３に発生する動力を共通の駆動輪３ ０に伝達する動力伝達機構を備える。ディーゼルエンジン２とオットーエンジン ３は共通のプロペラシャフト２４、ディファレンシャルギア２５、駆動軸４等を 用いている。

【００１５】 ディーゼルエンジン２で発生する動力を駆動輪３０に伝える動力伝達機構は、 第一クラッチ２２、第一トランスミッション６、プロペラシャフト２３、トラン スファ５、プロペラシャフト２４、ディファレンシャルギア２５、駆動軸４等で 構成される。

【００１６】 一方、オットーエンジン３で発生する動力を駆動輪３０に伝える動力伝達機構 は、第二クラッチ２６、第二トランスミッション７、プロペラシャフト２７、ト ランスファ５、プロペラシャフト２４、ディファレンシャルギア２５、駆動軸４ 等で構成される。

【００１７】 ディーゼルエンジン２に供給される燃料として軽油、灯油、植物油等を貯溜す る第一タンク８が設けられる。ディーゼルエンジン２は、シリンダ内に燃料噴射 ポンプを介して噴射供給される燃料を自然発火により燃焼させる。

【００１８】 ディーゼルエンジン２には燃料噴射ポンプの燃料噴射量調整レバーを駆動する アクチュエータ３２が設けられ、アクチュエータ３２を介してディーゼルエンジ ン２の発生出力が調整される。

【００１９】 オットーエンジン３に供給される燃料としてガソリン等を貯溜する第二タンク ９が設けられる。オットーエンジン３は、混合気に点火して爆発をシリンダ内で 起こさせる。なお、第二タンク９に代えてＬＰＧ、ＣＮＧ（天然ガス）、メタノ ール等の気体燃料が充填されるボンベを備え、これら気体燃料を供給するように しても良い。

【００２０】 オットーエンジン３には吸入空気量を調節する吸気絞弁と、吸気絞弁を開閉駆 動するアクチュエータ３３が設けられ、アクチュエータ３３を介してオットーエ ンジン３の発生出力が調整される。

【００２１】 ディーゼルエンジン２から発生する排気ガスは、パティキュレートを捕集する トラップ１０または酸化触媒等で構成される第一排気浄化手段を通過した後、消 音器２８を経て排出される。

【００２２】 オットーエンジン３から発生する排気ガスは、第二排気浄化手段として設けら れる三元触媒１１を通過した後、ディーゼルエンジン２と共通の消音器２８を経 て排出される。

【００２３】 ディーゼルエンジン２から排出されるパティキュレートはトラップ１０により 捕集され、オットーエンジンから排出されるＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘは三元触媒１１ によって浄化される。また、各エンジン２，３から排出される排気ガスを共通の 消音器２８を通過させることにより、排気系を構成する部品点数を減らしてコス トダウンがはかれる。

【００２４】 ディーゼルエンジン２の動力伝達機構を構成する第一クラッチ２２および第一 トランスミッション６はアクチュエータ３５を介して駆動され、オットーエンジ ン３の動力伝達機構を構成する第二クラッチ２６および第二トランスミッション ７はアクチュエータ３６を介して駆動される。なお、第二クラッチ２６としてト ルクコンバータ（流体継ぎ手）を設けても良い。

【００２５】 各アクチュエータ３２，３３，３５，３６の作動を制御する手段としてコント ロールユニット１２が設けられる。図２に示すように、コントロールユニット１ ２は、アクセルペダル開度を検出するセンサ１３からの信号、ディーゼルエンジ ン２の回転数信号、オットーエンジン３の回転数信号、車速信号、ブレーキペダ ルの踏込みを検出するブレーキセンサ１４からの信号、シフトレバー位置を検出 するセンサ１５からの信号等を入力するとともに、アクチュエータ３２から燃料 噴射量調整レバー位置の検出信号、アクチュエータ３３から吸気絞弁のスロット ル開度の検出信号、各トランスミッション６，７のギア位置の検出信号等を入力 し、各アクチュエータ３２，３３，３５，３６の作動を制御する。

【００２６】 コントロールユニット１２は、基本的に低負荷時にディーゼルエンジン２の動 力のみを駆動輪３０に伝達し、加速時または高負荷時にディーゼルエンジン２と オットーエンジン３の動力を共に駆動輪３０に伝達する制御を行う。

【００２７】 図３は、アクセル開度に対するディーゼルエンジン２の燃料噴射量調整レバー 開度と、オットーエンジン３のスロットル開度の制御特性を示す線図である。図 示したように、ディーゼルエンジン２の燃料噴射量調整レバー開度はアクセル開 度が所定値θ₁以下の低負荷域ではアクセル開度に比例して増大され、アクセル 開度が所定値θ₁を越える高負荷時域では一定値に制御され、その最大負荷をＬ₁ とする。オットーエンジン３のスロットル開度はアクセル開度が所定値θ₁以下 の低負荷域ではアイドリング開度に保たれ、アクセル開度が所定値θ₁を越える 運転域ではアクセル開度に比例して増大するように制御され、その最大負荷をＬ ₂ とする。両エンジン２，３を合わせた最大負荷ＬｍａｘはＬ₁＋Ｌ₂となる。

【００２８】 図４のフローチャートはコントロールユニット１２において実行される制御プ ログラムを示しており、これは一定周期で実行される。

【００２９】 これについて説明すると、ステップ１においてアクセル開度θが所定値θ₁以 下の低負荷域かどうかを判定し、ステップ２において車速Ｖが所定値Ｖ₀より高 い中高速走行時かどうかを判定し、ステップ３においてアクセル開度θがアイド リング開度近傍の所定値θ₀以下となるエンジンブレーキ時かどうかを判定する 。

【００３０】 ステップ１でアクセル開度θが所定値θ₁より高い高負荷域と判定された場合 、ステップ７に進んでアクチュエータ３６を介して第二トランスミッション７を 第一トランスミッション６に対応したギア位置に切換え、ステップ８で第二クラ ッチ２６を接続し、ステップ９でアクチュエータ３３を介してスロットル開度を 図３の特性基づいてアクセル開度に対応した値に制御し、ステップ１０でオット ーエンジン３が所定の空燃比が得られるように燃料供給量を制御し、ステップ１ １でオットーエンジン３の回転数に応じて点火時期を制御して、オットーエンジ ン３の運転が行われる。

【００３１】 このようにして、ディーゼルエンジン２とオットーエンジン３の動力を共に駆 動輪３０に伝達することにより出力の向上がはかれる。そして、図５に示すよう に車両１の加速時ａでは、速やかに立ち上がるオットーエンジン３の出力がディ ーゼルエンジン２と共に駆動輪３０に伝えられることにより車両１の加速応答性 を高められる。

【００３２】 ステップ１，２，３を経て中高速走行時と判定された場合、ステップ１２に進 んでアクチュエータ３６を介して第二トランスミッション７をニュートラル位置 に切換えるか、あるいは第二クラッチ２６を切り、ステップ１３でオットーエン ジン３をアイドリング運転させる制御を行う。

【００３３】 これにより、図５に示すように車両１の定常走行時ｃでは、燃費の少ないディ ーゼルエンジン２に発生する動力のみを駆動輪３０に伝達するとともに、オット ーエンジン３の運転を停止することにより、両原動機２と３をトータルした燃費 を低減することができる。

【００３４】 ステップ１，２，３を経て減速走行時と判定された場合、ステップ４に進んで アクチュエータ３６を介して第二トランスミッション７をエンジンブレーキ効果 が得られる所定の減速ギア位置に切換え、ステップ５で第二クラッチ２６を接続 し、ステップ６でオットーエンジン３に供給される燃料をカットするとともに、 点火を停止する。なお、ステップ２〜６における制御内容が、本考案の減速制御 手段の機能に相当する。

【００３５】 これにより、図５に示すように車両１の減速走行時ｂでは、オットーエンジン ３の制動力も駆動輪３０に伝えられ、両原動機２と３の制動力が合わせられるこ とにより車両１のエンジンブレーキ性能を高められる。

【００３６】 ステップ２において、減速走行時に車速Ｖが所定値Ｖ₀以下となる低速走行に 移行したと判定された場合、ステップ１２に進んで第二トランスミッション７を ニュートラル位置に切換えるか、あるいは第二クラッチ２６を切り、ステップ１ ３で燃料供給を開始するとともに、点火を開始してオットーエンジン３を始動し て、オットーエンジン３をアイドリング運転させる制御を行う。

【００３７】 このようにして、オットーエンジン３はエンストを起こすことなくアイドリン グ運転に移行する。オットーエンジン３は駆動輪３０と切り離される運転時にア イドリング運転する構成により、次の発進時や加速時にオットーエンジン３の動 力を駆動輪３０に速やかに伝達することができる。

【００３８】 次に、図６に示した他の実施例について説明する。なお、図１との対応部分に は同一符号を付して示すことにする。

【００３９】 ディーゼルエンジン２は駆動軸４の後方に配置される一方、オットーエンジン ３は駆動軸４の前方に配置されるものである。この場合も、ディーゼルエンジン ２とオットーエンジン３は共通のプロペラシャフト２４、ディファレンシャルギ ア２５、駆動軸４等を用いている。

【００４０】 ディーゼルエンジン２で発生する動力を駆動輪３０に伝える動力伝達機構は、 第一クラッチ２２、第一トランスミッション６、プロペラシャフト２３、ディフ ァレンシャルギア２５、駆動軸４等で構成される。

【００４１】 一方、オットーエンジン３で発生する動力を駆動輪３０に伝える動力伝達機構 は、第二クラッチ２６、第二トランスミッション７、プロペラシャフト２７、デ ィファレンシャルギア２５、駆動軸４等で構成される。

【００４２】 次に、図７に示した他の実施例について説明する。なお、図３との対応部分に は同一符号を付して示すことにする。

【００４３】 ディーゼルエンジン２により、ラジエータ３７に送風する冷却ファン３８、パ ワーステアリング用ポンプ３９、ブレーキ用エアポンプ４４、オルタネータ４５ が駆動される。これらはディーゼルエンジン２と並んで配置され、各プーリ２ｐ ，３８ｐ，３９ｐ，４４ｐ，４５ｐおよびベルト５１を介して駆動される。

【００４４】 オットーエンジン３により、エアコン（車室内冷房装置）の冷却媒体を圧縮す るコンプレッサ４１、エバポレータ（蒸発器）４３に送風するブロア４２が駆動 される。これらの補機はオットーエンジン３と並んで配置され、各プーリ３ｐ， ４１ｐ，４２ｐおよびベルト５２を介して駆動される。

【００４５】 冷房装置のコンデンサ４６に送風する冷却ファン４７、オットーエンジン３の ラジエータ４８に送風する冷却ファン４９はそれぞれ電動モータにより駆動され る。

【００４６】 図８に示すように、エアコンの作動時はオットーエンジン３のアイドル回転数 を高めるアイドルアップの制御を行う。これにより、エアコンの作動時にコンプ レッサ４１の負荷によりオットーエンジン３が停止することを防止するとともに 、エアコンの停止時にオットーエンジン３の回転数を必要以上に高めることがな く、燃料消費率を低減する。

【００４７】 オットーエンジン３によりエアコン用コンプレッサ４１を駆動することにより 、充分な冷房能力を確保するとともに、定常走行時等にエアコン用コンプレッサ ４１の負荷変動が走行性能に影響することが回避される。

【００４８】 なお、オットーエンジン３に駆動される補機として、過給機により圧送される 各エンジン２，３に圧送される吸入空気を冷却する冷房装置の冷却媒体を圧縮す るコンプレッサを設けても良い。

【００４９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、車両にディーゼルエンジンとオットーエンジン を搭載し、各エンジンに発生する動力を共通の駆動輪に伝達する動力伝達機構を 備え、低負荷時にディーゼルエンジンの動力のみを駆動輪に伝達し、加速時また は高負荷時にディーゼルエンジンとオットーエンジンの動力を共に駆動輪に伝達 する制御手段を備えたため、高出力と低燃費を両立するハイブリッド車を提供す ることができる。

【００５０】 また、オットーエンジンが駆動輪と切り離される運転時にオットーエンジンを アイドリング運転させる構成により、次の発進時や加速時にオットーエンジンの 動力を駆動輪に速やかに伝達することができる。

【００５１】 また、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスを浄化する第一排気浄化手 段と、オットーエンジンから排出される排気ガスを浄化する第二排気浄化手段と 、第一排気浄化手段および第二排気浄化手段の下流側に介装されて各エンジンか ら排出される排気ガスを通過させる共通の消音器とを備えことにより、ディーゼ ルエンジンとオットーエンジンから排出されるエミッションを十分に浄化すると ともに、排気系を構成する部品点数を減らしてコストダウンがはかれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す全体構成図。

【図２】同じく制御系の構成図。

【図３】同じくエンジンの出力制御特性図。

【図４】同じく制御内容を示すフローチャート。

【図５】同じく制御内容を示すタイミングチャート。

【図６】他の実施例を示す全体構成図。

【図７】さらに他の実施例を示す全体構成図。

【図８】同じく制御内容を示すタイミングチャート。

【符号の説明】

１ 車両 ２ ディーゼルエンジン ３ オットーエンジン ５ トランスファ ６ 第一トランスミッション ７ 第二トランスミッション １０ トラップ（第一排気浄化手段） １１ 三元触媒（第二排気浄化手段） １２ コントロールユニット ２２ 第一クラッチ ２６ 第二クラッチ ２８ 消音器 ３０ 駆動輪

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両にディーゼルエンジンとオットーエ
   ンジンを搭載し、各エンジンに発生する動力を共通の駆
   動輪に伝達する動力伝達機構を備え、低負荷時にディー
   ゼルエンジンの動力のみを駆動輪に伝達し、加速時また
   は高負荷時にディーゼルエンジンとオットーエンジンの
   動力を共に駆動輪に伝達する制御手段を備えことを特徴
   とするハイブリッド車。
2. 【請求項２】 オットーエンジンが駆動輪と切り離され
   る運転時にオットーエンジンをアイドリング運転させる
   制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のハイ
   ブリッド車。
3. 【請求項３】 ディーゼルエンジンから排出される排気
   ガスを浄化する第一排気浄化手段と、オットーエンジン
   から排出される排気ガスを浄化する第二排気浄化手段
   と、第一排気浄化手段および第二排気浄化手段の下流側
   に介装されて各エンジンから排出される排気ガスを通過
   させる共通の消音器とを備えたことを特徴とする請求項
   １記載のハイブリッド車。