JPH09298803A - ハイブリッド車 - Google Patents

ハイブリッド車

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JPH09298803A
JPH09298803A JP13577596A JP13577596A JPH09298803A JP H09298803 A JPH09298803 A JP H09298803A JP 13577596 A JP13577596 A JP 13577596A JP 13577596 A JP13577596 A JP 13577596A JP H09298803 A JPH09298803 A JP H09298803A
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driving force
state
vehicle speed
engine
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周二 永野
Kunio Morisawa
邦夫 森沢
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンブレーキの強度が不足している場合
には、他の動力源の制動力によりエンジンブレーキを補
うことのできるハイブリッド車を提供する。 【解決手段】 車両を走行させる駆動力を出力するエン
ジンおよびモータジェネレータと、車両の走行中に制動
力を与えるブレーキペダルとが設けられているハイブリ
ッド車において、エンジンブレーキ力の発生中に、ブレ
ーキペダルが踏まれたことを検出するステップ5と、ブ
レーキペダルが踏まれた後に車速を検出するステップ
8,9と、ステップ8,9により検出された車速に基づ
いてモータジェネレータにより回生制動を行わせるステ
ップ10とが備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両を走行させ
るために二種類以上の動力源を備えたハイブリッド車に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、二種類以上の動力源を組み合わせ
ることにより、各々の動力源のもつ長所を生かしつつ欠
点を補い、総合的な効率を向上させようとするハイブリ
ッド車がある。このようなハイブリッド車の一例として
は、特開平7−186748号公報がある。
【0003】この公報に記載されたハイブリッド車は、
二種類の動力源としてエンジンとモータとが用いられて
おり、エンジンの駆動力が前輪または後輪のいずれか一
方に伝達され、エンジンの駆動力が伝達されない車輪に
は、モータの駆動力が伝達されるように構成されてい
る。
【0004】また、このハイブリッド車には走行状態を
制御するコントローラが設けられており、コントローラ
には、エンジンの回転速度、スロットル開度、ハンドル
舵角、ブレーキ踏み込み量、アクセルペダル踏み込み
量、ギヤ位置などの走行状態を示す各種の信号が入力さ
れるようになっている。そして、コントローラは直進状
態あるいは小舵角走行状態での加速時あるいは減速時に
おけるエンジンの駆動の補助を、モータの回転駆動によ
り行うようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載されたハイブリッド車は、車両の直進状態あるいは小
舵角走行状態での加速時あるいは減速時に、コントロー
ラに入力される各種の信号に基づいてエンジンの駆動力
不足をモータの回転駆動により補っているに過ぎない。
つまり、モータの駆動力が単純にエンジンの駆動力の補
助として使用されているだけであり、運転者の意図する
具体的な走行状態を満足させるような態様での制御がな
されておらず、走行性能やドライバビリティの向上に充
分活用したものとは言えなかった。
【0006】この発明は上記事情を背景としてなされた
もので、いずれか一つの動力源の動作中に、運転者の意
図する具体的な走行状態に基づいて他の動力源の駆動力
を有効に活用することのできるハイブリッド車を提供す
ることを目的としている。この目的は、いずれか一つの
動力源を動作している際に、運転者の意図する車両の状
態を検出し、この検出結果に基づいて他の動力源の駆動
力を車両の状態に反映させることで達成される。
【0007】
【課題を解決するための手段およびその作用】上記目的
を達成するため請求項1に記載された発明は、車両を走
行させるために別個に制御される複数の駆動力源と、前
記車両の走行中に制動力を発生させる制動機構とが設け
られているハイブリッド車において、前記車両が走行
し、かつ、いずれかの駆動力源が動作している際に、前
記制動機構が動作されたことを検出する第1検出手段
と、この第1検出手段により前記制動機構の動作が検出
された後に前記車両の走行状態を検出する走行状態検出
手段と、この走行状態検出手段により検出された走行状
態に基づいて他の駆動力源により制動力を発生させる第
1制御手段とが備えられている。
【0008】したがって、請求項1に記載された発明に
よれば、車両が走行し、かつ、いずれかの動力源が動作
している際に制動機構が動作されると、制動機構の動作
後の車両の走行状態に基づいて他の駆動力源が制動力を
発生し、その制動力により車速が抑制される。このた
め、例えば車両が長い坂道を降坂する場合にも運転者が
制動機構を頻繁に操作することなく車速を抑制でき、走
行性能やドライバビリティが向上する。
【0009】請求項2に記載された発明は、車両を走行
させるために別個に制御される複数の駆動力源と、前記
車両の走行状態または停止状態を選択する第1選択手段
とが設けられているハイブリッド車において、いずれか
の駆動源が動作している際に、前記車両の実際の走行状
態または停止状態を検出する第2検出手段と、前記第1
選択手段により選択された状態と前記第2検出手段によ
り検出された状態とが異なる場合に、他の駆動力源を動
作させて前記車両の状態を前記第1選択手段により選択
された状態に近づける第2制御手段とが備えられている
ことを特徴とする。
【0010】したがって、請求項2に記載された発明に
よれば、いずれかの駆動力源が動作されている際に、車
両の状態が、運転者により選択された走行状態または停
止状態とは異なる状態になった場合には、他の駆動力源
が駆動され、その駆動力により車両の状態が運転者の意
図する走行状態または停止状態に近づけられる。このた
め、例えば、車両が坂道を登坂したり坂道で停車したり
する際に、車両が勾配抵抗により降坂する可能性がある
場合でも、運転者が面倒な操作を行うことなく車両を運
転者の意図に合せて坂道を登坂させたり停車させたりす
ることができ、走行性能やドライバビリティが向上す
る。
【0011】請求項3に記載された発明は、車両を走行
させるために別個に制御される複数の駆動力源と、いず
れかの駆動力源を駆動させる第3制御手段とが設けられ
ているハイブリッド車において、前記第3制御手段に先
立ち前記車両の駆動状態を選択する第2選択手段と、こ
の第2選択手段により前記駆動状態が選択された後に、
前記第3制御手段により駆動される駆動力源の駆動状態
に基づいて、他の駆動力源の動作を制御する第4制御手
段とが備えられていることを特徴とする。
【0012】したがって、請求項3に記載された発明に
よれば、運転者により車両の駆動状態が選択された後
に、いずれかの駆動力源の駆動力により車両が走行した
場合は、動力源の駆動状態に基づいて他の駆動力源が動
作される。このため、予め運転者が駆動状態を選択して
おけば、車両が急勾配の坂道を登坂する場合や、悪路走
行をする場合でも、いずれかの駆動力源の駆動力不足が
他の駆動力源により補われるから、運転者が煩雑な操作
を行うことなく道路状況に応じた過不足のない駆動力が
得られ、走行性能やドライバビリティが向上する。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、この発明を添付図面に基づ
いて詳細に説明する。まず、図1ないし図7は、請求項
1に記載された発明の実施例を示す。図1に示すハイブ
リッド車の前部には、駆動力源、例えばエンジン1が搭
載されている。エンジン1としては、具体的にはガソリ
ンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなど
の内燃機関が用いられる。
【0014】また、ハイブリッド車の前部には、バッテ
リ2に接続され、かつ、機械エネルギを電気エネルギに
変換させる回生機能と、電気エネルギを機械エネルギに
変換させる力行機能とを備えたモータジェネレータ3が
配設されており、ハイブリッド車の後部には、エンジン
1とは種類の異なる駆動力源、例えば、回生機能と力行
機能とを備えたモータジェネレータ4が配設されてい
る。また、このモータジェネレータ3はエンジン1の点
火系を含む全ての電装品のメイン電源およびモータジェ
ネレータ4の電源として配設されている。
【0015】そして、エンジン1の出力軸5が、前輪6
に連結された左右のドライブシャフト7とほぼ平行に配
設されている。また、エンジン1におけるモータジェネ
レータ3とは反対側の側方には、出力軸5を介して湿式
あるいは乾式の摩擦クラッチもしくは電磁クラッチなど
からなるクラッチ機構10が設けられている。クラッチ
機構10の側方には、インプットシャフト11およびカ
ウンタシャフト9を有する変速機13が設けられてい
る。この変速機13は、インプットシャフト11および
カウンタシャフト9に互いに噛み合う複数の歯車列(図
示せず)が設けられた公知の構造の手動変速機であり、
例えば前進5段、後進1段の設定が可能な構成となって
いる。
【0016】一方、このハイブリッド車の後部に配設さ
れたモータジェネレータ4の出力軸には、例えば遊星歯
車機構からなる減速機14とディファレンシャル15と
が連結されており、モータジェネレータ4の駆動力が減
速機14により減速された後、左右のドライブシャフト
17を介して後輪16に伝達される。
【0017】図2は上記ハイブリッド車の主要な制御回
路を示すブロック図であり、電子制御装置(ECU)1
8は、中央演算処理装置(CPU)や、メモリ(RO
M,RAM)ならびに入出力インタフェースを備えたマ
イクロコンピュータにより構成されている。この電子制
御装置18に対しては、バッテリ2の電圧信号、イグニ
ッションスイッチ19のオン・オフ信号、運転者により
選択される変速機13のシフトポジションを検出するた
めのシフトポジション検出スイッチ20の信号、モータ
ジェネレータ4の回生機能により回生制動を動作・解除
させるアシストスイッチ21のオン・オフ信号などが入
力される。
【0018】また、この電子制御装置18に対しては、
前輪6および後輪16に設けた車速センサ22の信号、
パーキングブレーキ(図示せず)の動作・解除を検出す
るパーキングブレーキスイッチ23の信号、制動機構、
例えばブレーキペダル、マスタシリンダ、ブレーキディ
スク、ホイールシリンダなど(いずれも図示せず)の動
作状態を検出するブレーキランプスイッチ24のオン・
オフ信号、エンジン1のスロットル開度θを検出するス
ロットル開度センサ25の信号、クラッチペダル(図示
せず)の操作状態を検出するクラッチペダルストローク
センサ26の信号、低車速域でモータジェネレータ4の
力行機能を任意に動作・解除させるLOWモードスイッ
チ27のオン・オフ信号などが入力される。ここで、L
OWモードとは、任意に駆動力を増加させることのでき
るモード意味している。
【0019】さらに、この電子制御装置18に対して
は、エンジン1の出力軸5の回転センサ28の信号、車
両の走行中における前後方向の加速度を検出する加速度
センサ29の信号、アクセルペダル(図示せず)の操作
状態を検出するアクセルスイッチ30のオン・オフ信
号、ABS(アンチロックブレーキシステム)31の動
作信号、所定の走行状態でモータジェネレータ4を駆動
させて前輪6、後輪16に駆動力を伝達させるためのヒ
ルホールドスイッチ32のオン・オフ信号、4輪駆動に
LOWモードの機能を付加した4WD・LOWモードス
イッチ33の信号などが入力される。
【0020】上記電子制御装置18によって、車両の走
行状態および停止状態、制動機構の状態、エンジン1お
よびモータジェネレータ4の駆動状態、変速機13のシ
フトポジションなどが検出されるとともに、その検出結
果および、アシストスイッチ21、LOWモードスイッ
チ27、ヒルホールドスイッチ32などの信号に基づい
て、モータジェネレータ3,4の駆動・非作動(フリ
ー)の制御や、モータジェネレータ3,4を動作させる
電流・電圧の制御が行われる。
【0021】このため電子制御装置18には、検出結果
に基づいてモータジェネレータ3,4を制御するための
データ、例えば、基準スロットル開度、回生制動力を発
生させる下限となる基準車速(下限車速)および上限と
なる終了車速(上限車速)や所定速度、力行機能を発生
させる場合の上限車速や下限車速や基準加速度や所定速
度、スロットル開度に応じた駆動力などが予め記憶され
ている。
【0022】このように構成されたハイブリッド車は、
エンジン1の駆動力だけで走行する第1モードと、エン
ジン1の駆動力およびモータジェネレータ4の駆動力に
より走行する第2モードと、モータジェネレータ4の駆
動力だけで走行する第3モードとが選択可能である。
【0023】第1モードで走行する場合は、エンジン1
の駆動力が出力軸5、クラッチ機構10、変速機13、
差動装置12、ドライブシャフト7を介して前輪6に伝
達される。この場合、モータジェネレータ4は非作動
(フリー)状態に維持される。第1走行モードでは、エ
ンジン1の駆動力が走行負荷よりも大きい際に駆動力の
余剰分によりモータジェネレータ4を発電機として機能
させ、発生した電気エネルギをバッテリ2に充電する制
御を行うことも可能である。
【0024】また、第2モードで走行する場合は、第1
モードと同様にしてエンジン1の駆動力が前輪6に伝達
されるとともに、バッテリ2の電気エネルギにより動作
するモータジェネレータ4の駆動力が後輪16に伝達さ
れる。この第2モードには、モータジェネレータ4が常
時駆動される4WDモードと、所定の走行状態のみモー
タジェネレータ4が駆動される補助ードと、4WD・L
OWモードスイッチ33により常に大きな駆動力が発生
する4WD・LOWモードとがある。
【0025】さらに、第3モードで走行する場合は、第
2モードと同様にしてモータジェネレータ3,4の少な
くとも一方が駆動されるとともに、エンジン1が停止状
態に維持されるか、またはエンジン1の駆動力を前輪6
に伝達せずにモータジェネレータ3に伝達し、モータジ
ェネレータ3を発電機として機能させる制御が行われ
る。
【0026】そして、車両の走行中は、前輪6および後
輪16に設けた車速センサ22の検出信号が電子制御装
置16に入力され、電子制御装置16から検出結果に基
づいた制御信号が出力され、前輪6、後輪16のコーナ
リングフォースおよび制動力が充分大きいスリップ率と
なるように、ABS31のブレーキ油圧が制御される。
【0027】次に、上記ハイブリッド車が走行する際の
制御例を図3のフローチャートに基づいて説明する。ま
ず、イグニッションスイッチ19がオンされてエンジン
1が起動し、シフトポジションの選択およびアクセルペ
ダル操作およびクラッチペダル操作が行われてエンジン
1の駆動力が前輪6に伝達され、車両が走行する(ステ
ップ1)。
【0028】車両が走行すると電子制御装置18によ
り、アシストスイッチ21がオンされているか否かが判
断される(ステップ2)。ステップ2の判断結果が“イ
エス”の場合は、車速センサ22により車速が検出され
るとともに、電子制御装置18により、回生制動を行う
下限である基準車速VSと検出車速Vとが比較され、検
出車速Vが基準車速VS以上であるか否かが判断される
(ステップ3)。ステップ3の判断結果が“イエス”の
場合には、電子制御装置18により、アクセルペダルが
踏まれていないか否かが判断され(ステップ4)、ステ
ップ4の判断結果が“イエス”の場合、つまりエンジン
ブレーキ力が発生している場合には、電子制御装置18
により、ブレーキペダルが踏まれているか否かが判断さ
れる(ステップ5)。
【0029】ステップ5の判断結果が“イエス”の場合
には、踏まれたブレーキペダルが戻されたか否かが判断
される(ステップ6)。ステップ6の判断結果が“イエ
ス”の場合には、その時点の車速V1が電子制御装置1
8に記憶される(ステップ7)とともに、車速V1が基
準車速VS以上であるか否かが判断される(ステップ
8)。
【0030】ステップ8の判断結果が“イエス”の場合
には、ステップ8の制御が行われてからt秒後の車速V
が検出され、電子制御装置18により、車速Vが、車速
V1と所定速度aとの和以上の値であるか否かが判断さ
れる(ステップ9)。つまり、上記ステップ4ないしス
テップ9によれば、例えばエンジンブレーキ力を使用し
ながら車両が長い坂道を降坂する際に、エンジンブレー
キ力では制動力が不足して車速が上昇するため、ブレー
キペダルを踏んで一旦減速したが、その後、再度車速が
上昇してブレーキペダルを踏む可能性が大きい状況を検
出できる。
【0031】そして、ステップ9の判断結果が“イエ
ス”の場合には、電子制御装置18により、モータジェ
ネレータ4が動作して回生制動力が発生し、その回生制
動力によりエンジンブレーキ力が補助(アシスト)され
る(ステップ10)。ここで、発生する回生制動力は、
車速VをV1+bまで減速した後、車速VをV1+b
(所定速度)に維持できる値に設定されることが望まし
い。なお、所定速度bは所定速度a未満である。
【0032】また、ステップ2,3,4,5,7,8の
判断結果が“ノー”である場合には、電子制御装置18
により、制動力を発生または増加させる必要のない道路
状況であると判断され、モータジェネレータ3,4の回
生制動を行わない(ステップ11)。さらに、ステップ
9の判断結果が“ノー”である場合、例えば降坂中の坂
道の勾配程度が小さいことが考えられる場合には、電子
制御装置18により、車速Vが基準車速V1以下である
か否かが判断され(ステップ12)、ステップ12の判
断結果が“イエス”である場合にはモータジェネレータ
4は非作動(フリー)状態に維持される(ステップ1
3)。さらにまた、ステップ12の判断結果が“ノー”
である場合には、勾配が非常に小さくほぼ一定速度で降
坂していることになるため、ステップ7に戻り再びルー
チンを実行する。
【0033】上記ステップ5,6がこの発明の第1検出
手段に相当し、上記ステップ8,9,12がこの発明の
走行状態検出手段に相当し、上記ステップ10がこの発
明の第1制御手段に相当する。
【0034】このように、図3の制御例によれば、エン
ジンブレーキ力の発生中にブレーキペダルの踏み込みお
よび戻し動作が行われた後の車両の走行状態に基づい
て、モータジェネレータ4の回生制動力によりエンジン
ブレーキ力が補助(アシスト)され、車速が一定に維持
される。したがって、例えば車両が長い坂道を降坂する
際でも、運転者がブレーキペダルを頻繁に操作すること
なく車速が一定に維持され、走行性能やドライバビリテ
ィが向上する。
【0035】図4はハイブリッド車の車速Vと時間tと
の関係を示すグラフであり、モータジェネレータによる
回生制動を行わない比較例が一点鎖線で示され、図3の
制御例、つまり実施例が実線で示されている。比較例で
は、B点でブレーキペダルが戻された後に、再び車速が
V1以上に上昇したD点でブレーキペダルが踏まれて車
速がV1以下になったE点でブレーキペダルを戻してい
るが、再々度車速が上昇する。したがって、比較例では
車速が上昇する度にブレーキペダルの操作を頻繁に繰り
返さなければならず面倒である。
【0036】これに対して、実施例によれば車速の上昇
によりA点でブレーキペダルが踏まれて車速が下降し、
車速V1となったB点でブレーキペダルを戻した後、車
速が再びV1+a以上になったC点でモータジェネレー
タ4による制動が開始され、以後は一定車速に維持され
ており、ブレーキペダルを頻繁に操作する必要がない。
【0037】ところで、この実施例では、回生制動を行
う場合に充分な制動力を得るために、前輪6または後輪
16のスリップ率が低く、かつ路面との摩擦係数μが高
い状態となるように、モータジェネレータ4の動作を制
御することが望ましい。図5は路面の摩擦係数μと車輪
スリップ率との関係を示す特性曲線であり、車輪のスリ
ップ率が低く(乾燥路面では一般的に0.3程度)、か
つ路面との摩擦係数μが高い状態(一般的には0.9程
度)の範囲eとなるように、モータジェネレータ4を制
御することが望ましい。モータジェネレータ4の制御
は、発生する電流・電圧を調整すれば可能である。
【0038】図6は図3のステップ10以降の制御例を
示すフローチャートである。ステップ10の後は電子制
御装置18により、アシストスイッチ21がオフされた
か否かが判断される(ステップ11)。ステップ11の
判断結果が“イエス”の場合は、電子制御装置18によ
り、アクセルペダルが踏まれたか否かが判断される(ス
テップ12)。このステップ12によれば、坂道の降坂
が終了する道路状況、例えば平坦路や登坂路にさしかか
ったか否かが判断される。
【0039】ステップ12の判断結果が“ノー”の場
合、つまり、坂道の降坂が続行されることが検出された
場合は、電子制御装置18により、車速V2が回生制動
の下限である終了車速VE以下になったか否かが判断さ
れる(ステップ13)。
【0040】ステップ13の判断結果が“ノー”の場合
には、電子制御装置18により、ブレーキペダルが踏ま
れたか否かが判断され(ステップ14)、ステップ14
の判断結果が“イエス”の場合には、電子制御装置18
により、ABS31が動作しているか否かが判断される
(ステップ15)。つまり、ステップ14,15では、
回生制動中であるにもかかわらず車速が上昇するような
道路状況、例えば坂道の勾配が一層大きくなり、現在の
回生制動力では再び車速が上昇してブレーキペダルが踏
まれる可能性が大きい状況を検出できる。
【0041】ステップ15の判断結果が“ノー”の場合
は、電子制御装置18により、ブレーキペダルが戻され
たか否かが判断され(ステップ16)、ステップ16の
判断結果が“イエス”の場合には、車速V2が電子制御
装置18により記憶される(ステップ17)。そして、
電子制御装置18により、車速V2が終了車速VE以上
か否かが判断され(ステップ18)、ステップ18の判
断結果が“イエス”の場合には、t秒後の車速Vが、車
速V2に所定の速度aを加えた値以上になっているか否
かが判断される(ステップ19)。
【0042】ステップ19の判断結果が“イエス”の場
合には、モータジェネレータ3,4の回生制動力を増大
する制御が行われる(ステップ20)。この回生制動力
は、記憶された車速V2を維持するために必要な値に設
定される。上記ステップ14,16がこの発明の第1検
出手段に相当し、上記ステップ18がこの発明の走行状
態検出手段に相当し、上記ステップ20がこの発明の第
1制御手段に相当する。
【0043】このように、図6の制御例によれば、モー
タジェネレータ4の回生制動が行われている状態で再度
ブレーキペダルが踏まれる道路状況、例えば車両の降坂
している坂道の勾配が途中から急になっている場合に
は、勾配の程度に応じてモータジェネレータ3,4の回
生制動力が増大されるから、走行性能やドライバビリテ
ィが一層向上する。
【0044】なお、ステップ11,12,13の判断結
果が“イエス”の場合や、ステップ18の判断結果が
“ノー”の場合や、ステップ19の判断結果が“ノー”
の場合には、回生制動力が不要な道路状況、つまり、平
坦路または登坂路にさしかかった場合や、降坂路であっ
ても勾配が小さくなった場合であるから、モータジェネ
レータ4の回生制動が終了される(ステップ21)。
【0045】また、ステップ14の判断結果が“ノー”
の場合には、現在の回生制動力が必要な程度の勾配の降
坂路であるから、モータジェネレータ4の回生制動力が
継続される(ステップ22)。なお、ステップ15の判
断結果が“イエス”の場合は、ABS31の動作に必要
な車速検出機能および制動力に影響が及ぶことを防止す
るため、ステップ20へ進む。なお、図6の制御例にお
いても、図5の範囲eを維持できるようにモータジェネ
レータ4が制御される。
【0046】図7は、図3のステップ10以降の他の制
御例を示すフローチャートである。モータジェネレータ
4の回生制動が開始されると、シフトポジションスイッ
チ20の信号に基づいて変速機13のシフトポジション
が検出され、検出されたシフトポジションが電子制御装
置18に記憶される(ステップ31)。そして、電子制
御装置18により、アシストスイッチ21がオフされた
か否かが判断され(ステップ32)、ステップ32の判
断結果が“ノー”の場合には、電子制御装置18によ
り、アクセルペダルが踏まれたか否かが判断される(ス
テップ33)。
【0047】ステップ33の判断結果が“ノー”の場合
には、電子制御装置18により、車速Vが回生制動の下
限である終了車速VE以下であるか否かが判断される
(ステップ34)。ステップ34の判断結果が“ノー”
の場合には、その時点の車速V3が電子制御装置18に
記憶されるとともに(ステップ35)、変速機9がシフ
トダウンされたか否か、例えば、降坂中の坂道の勾配程
度が、現在のエンジンブレーキ力よりも一層大きなエン
ジンブレーキ力が必要とされる勾配程度か否かが判断さ
れる(ステップ36)。
【0048】ステップ36の判断結果が“イエス”の場
合には、シフトダウン後の車速V3が終了車速VE以上
か否かが判断され(ステップ37)、ステップ37の判
断結果が“イエス”の場合には、電子制御装置18によ
り、車速Vが車速V3に所定の速度aを加えた値以上で
あるか否かが判断される(ステップ38)。ステップ3
8の判断結果が“イエス”の場合、つまり、シフトダウ
ン後においても、いまだエンジンブレーキ力が不足して
いる走行状態では、モータジェネレータ4の回生制動力
が増加される(ステップ39)。この回生制動力は、記
憶された車速V3が車速V3−b(bは所定車速であ
る)まで減速され、その車速に維持される値に設定され
ることが望ましい。
【0049】なお、ステップ32,33,34の判断結
果が“イエス”の場合や、ステップ36,37,38の
判断結果が“ノー”の場合は、回生制動力が不要な道路
状況、例えば平坦路や登坂路にさしかかったことになる
ため、モータジェネレータ4による回生制動が解除され
る(ステップ40)。上記ステップ33,36がこの発
明の第1検出手段に相当し、上記ステップ34,37,
38がこの発明の走行状態検出手段に相当し、上記ステ
ップ39がこの発明の第1制御手段に相当する。
【0050】このように、図7の制御例によれば、図3
の制御例と同様の効果を得られるほか、エンジンブレー
キ力の必要強度に応じてモータジェネレータ4の回生制
動力が増大されるため、勾配が途中で急になる坂道を車
両が降坂する場合の走行性能やドライバビリティが一層
向上する。なお、この制御例においても、前輪6または
後輪16の状態が図5の範囲eになるように、モータジ
ェネレータ4が制御されることは図3の制御例と同様で
ある。
【0051】図8、図9、図10は、請求項2に記載さ
れた発明の実施例を示すフローチャートであり、図1お
よび図2の構成のハイブリッド車にそのまま適用可能で
ある。この実施例では、変速機13が前進レンジ(第1
速〜第5速)とニュートラルレンジと後進レンジとを備
えている。
【0052】まず、図8の制御例では、電子制御装置1
8により、エンジン1の始動が検出され(ステップ4
1)、かつ、ヒルホールドスイッチ32がオンされてい
るか否かが判断される(ステップ42)。ステップ42
の判断結果が“イエス”の場合には、電子制御装置18
により、ブレーキペダルが戻されているか否かが判断さ
れ(ステップ43)、ステップ43の判断結果が“イエ
ス”の場合には、電子制御装置18により、変速機13
で前進レンジの第1速または第2速が選択されたか否
か、つまり、運転者が車両を前方へ発進させようとして
いるか否かが判断される(ステップ45)。
【0053】ステップ45の判断結果が“イエス”の場
合には、その時点の車速V1が電子制御装置18に記憶
されるとともに(ステップ46)、電子制御装置18に
より、車両が後進しているか否かの判断と、その後進車
速V1がヒルホールドを行う下限車速−VS以上である
か否かの判断とが行われる(ステップ47)。
【0054】ステップ47の判断結果が“イエス”の場
合には、車両が後進を開始してからt秒後の車速Vが、
前記車速V1から所定速度aを減じた値以上であるか否
かが判断される(ステップ48)。つまり、ステップ4
7,48では、運転者の意図する走行方向と、実際の走
行方向とを比較し、運転者により選択された走行方向
(前進)と実際の走行方向(後進)とが異なる場合に
は、予め選択された車速以上(絶対値)の速度で後進し
ているか否かが判断される。
【0055】そして、ステップ48の判断結果が“イエ
ス”の場合、例えば運転者の意図が坂道を前進レンジで
登坂させることにあるのに対して、勾配抵抗により車両
が後退(降坂)している場合は、車両を前進させる方向
にモータジェネレータ4を駆動してヒルホールド機能に
より車両を停止させるか、または車両を前進させる制御
が行われる(ステップ49)。
【0056】上記ステップ42の判断結果が“ノー”の
場合には、運転者がヒルホールドを必要としない道路状
況、例えば平坦路であるから、ヒルホールド機能は発生
しない(ステップ50)。また、ステップ43の判断結
果が“ノー”の場合には、ブレーキ装置により停車中で
あるためヒルホールドは不要でステップ50に進む。さ
らにステップ47,48の判断結果が“ノー”つまり、
車両が運転者の意図している状態にあると判断し“ステ
ップ50に進む。
【0057】一方、ステップ45の判断結果が“ノー”
の場合には、電子制御装置18により、後進レンジが選
択されているか否かが判断され(ステップ52)、ステ
ップ52の判断結果が“イエス”の場合には、その時点
の車速V1が電子制御装置18に記憶され(ステップ5
3)、ついで、電子制御装置18により、車両が前進し
ているか否かの判断と、前進車速V1がヒルホールドを
行うための上限車速VS以下であるか否かの判断とが行
われる(ステップ54)。
【0058】ステップ54の判断結果が“イエス”の場
合には、前進開始からt秒後の車速Vが、前記車速V1
に所定速度aを加えた値以上であるか否かが判断される
(ステップ55)。つまり、ステップ54,55では、
運転者により選択された走行方向(後進)と、実際の走
行方向(前進)とが比較され、車両が運転者の意図に反
して前進していることが検出された場合には、予め設定
された車速以上の速度で前進走行しているか否かが判断
される。
【0059】そして、ステップ55の判断結果が“イエ
ス”の場合、例えば運転者の意図が坂道を後進段で登坂
することにあるのに対して、勾配抵抗により車両が前進
(降坂)してしまう道路状況の際には、車両を後進させ
る方向にモータジェネレータ4を駆動し、ヒルホールド
機能により車両を停止させるかまたは後進させる制御が
行われる(ステップ56)。また、ステップ54,55
の判断結果が“ノー”の場合には、運転者の意図による
走行状態であると判断し、ヒルホールド機能は発生しな
い(ステップ57)。
【0060】一方、図8のステップ52の判断結果が
“ノー”の場合、つまり、変速機13で前進レンジの第
3速ないし第5速、またはニュートラルレンジが選択さ
れていた場合には、図9の制御内容に進み、現在のシフ
トポジションでは発進不可能である旨の警告が音声など
で行われる(ステップ58)。そして、その時点の車速
V1が電子制御装置18に記憶され(ステップ65)、
ついで、電子制御装置18により、車両が後進している
か否かが判断され、後進しているのであれば後進車速V
1がヒルホールドを行うための上限車速VS以下である
か否かを判断する(ステップ66)。
【0061】ステップ66の判断結果が“イエス”の場
合には、後進または前進が開始されてからt秒後の車速
Vが、前記車速V1に所定速度aを加えた値以上である
か否かが判断される。そして、ステップ67の判断結果
が“イエス”の場合、例えば運転者の意図が坂道を前進
して登坂することにあるのに対して、勾配抵抗により車
両が後進(降坂)する道路状況の際には、車両を前進さ
せる方向にモータジェネレータ4を駆動し、ヒルホール
ド機能により車両を停止または前進させる制御が行われ
る(ステップ68)。また、ステップ66,67の判断
結果が“ノー”の場合には、運転者の意図している走行
状態であると判断し、ステップ64に進む。
【0062】上記ステップ45,52,59がこの発明
の第1選択手段に相当し、上記ステップ47,48,5
4,55,66,67がこの発明の第2検出手段に相当
し、上記ステップ49,56,68がこの発明の第2制
御手段に相当する。
【0063】図10は、図8または図9の制御例で車両
がヒルホールドされた後の制御例を示すフローチャート
である。ステップ70で車両が停止されると、電子制御
装置18により、ヒルホールドスイッチ32がオフされ
たか否かが判断され(ステップ71)、ステップ71の
判断結果が“ノー”の場合には、電子制御装置18によ
りパーキングブレーキが動作されているか否かが判断さ
れ(ステップ72)、ステップ72の判断結果が“ノ
ー”の場合には、電子制御装置18により、ブレーキペ
ダルが踏まれたか否かが判断される(ステップ73)。
【0064】ステップ73の判断結果が“ノー”の場合
には、変速機13のシフトポジションが判断され(ステ
ップ74)、ステップ74で前進レンジの第1速または
第2速が選択されていることが検出された場合は、加速
度センサ29の信号により検出された車両の前後加速度
Gと、予め記憶されている基準加速度aとが電子制御装
置18により比較され、前後加速度Gが基準加速度a以
上であるか否かが判断さようとしているか否かが判断さ
れる(ステップ75)。ステップ75の判断結果が“イ
エス”の場合には、モータジェネレータ4によるヒルホ
ールド機能が解除される(ステップ76)。なお、ステ
ップ75の判断結果が“ノー”の場合には、ヒルホール
ド機能が継続される(ステップ77)。
【0065】前記ステップ74において、変速機13で
後進レンジが選択されていることが検出された場合は、
加速度センサ29により検出された車両の前後加速度G
と、予め記憶されている基準加速度−aとが電子制御装
置18により比較され、前後加速度Gが基準加速度−a
以下であるか否か、つまり、ステップ78では運転者が
後進速度を上昇させようとしているか否かが判断される
(ステップ78)。ステップ78の判断結果が“イエ
ス”の場合には、モータジェネレータ3,4によるヒル
ホールド機能が解除される(ステップ79)。なお、ス
テップ78の判断結果が“ノー”の場合にはステップ7
7に進む。
【0066】前記ステップ74において、変速機9でニ
ュートラルレンジ、または前進レンジの第3速ないし第
5速が選択されていることが検出された場合は、現在の
シフトポジションでは車両が発進不可能である旨の警告
が再度行われ(ステップ80)、ヒルホールド機能が継
続される(ステップ81)。なお、ステップ71,7
2,73の判断結果が“イエス”の場合には、ヒルホー
ルド機能が解除される(ステップ82)。
【0067】上記ステップ74がこの発明の第1選択手
段に相当し、上記ステップ75,78がこの発明の第2
検出手段に相当し、上記ステップ77,81がこの発明
の第2制御手段に相当する。なお、図8、図9、図10
の制御例では、モータジェネレータ4により得られるヒ
ルホールド機能は、運転者の意図する方向に車両を停止
または移動させることができる値に制御される。
【0068】このように、図8、図9、図10の制御例
によれば、運転者の意図する車両の走行状態・停止状態
と、実際の車両の状態とが異なっている場合は、モータ
ジェネレータ4の駆動力により、運転者の意図する状態
に近づくように車両が停止または前進・後進するような
制御が行われるから、例えば坂道を登坂する場合や坂道
に停車する場合に、運転者がクラッチペダルの踏み込み
加減などの面倒な操作を行うことなく、車両が運転者の
意図する状態に維持されて走行性能やドライバビリティ
が向上する。
【0069】なお、図11は、上記図8、図9、図10
におけるシフトポジションと、ヒルホールド機能の動作
・解除および警告との対応関係を示す図表である。図中
「○」はヒルホールド機能の起動を示し、「●」はヒル
ホールド機能の起動および警告が行われることを示し、
「×」はヒルホールド機能が動作されないことを示して
いる。
【0070】図12、図13はこの発明の請求項3の実
施例を示すフローチャートである。この図12、図13
の制御例は、図1、図2に示したハイブリッド車に適用
される。図12の制御例では、まず、エンジン1が起動
された状態で、電子制御装置18により、4WD・LO
Wモードスイッチ33がオンされた4輪駆動状態にある
か否かが判断され(ステップ90)、ステップ90の判
断結果が“イエス”の場合には、電子制御装置18によ
り、変速機9で前進レンジの第1速または後進レンジが
選択されているか否かが判断される(ステップ91)。
【0071】ステップ91の判断結果が“イエス”の場
合には、現在の車速Vがアシスト下限車速VLL以上、
かつ、アシスト上限車速VLU以下であるか否かが判断
され(ステップ92)、ステップ92の判断結果が“イ
エス”の場合には、クラッチペダルが戻されているか否
かが判断される(ステップ93)。ステップ93の判断
結果が“イエス”の場合には、スロットル開度θが基準
開度a以上となるまでアクセルペダルが踏み込まれてい
るか否かが判断される(ステップ94)。
【0072】ステップ94の判断結果が“イエス”の場
合には、車両が例えば勾配の急な登坂路を走行しようと
していると判断し、モータジェネレータ4を通常の2倍
程度で強力に駆動し、その駆動力によりエンジン1の駆
動力が補われる(ステップ95)。補助に用いられるモ
ータジェネレータ4の駆動力は、エンジン1のスロット
ル開度θに応じた値に設定される。
【0073】上記ステップ90,91,92,93の判
断結果が“ノー”の場合には、モータジェネレータ4は
駆動せず、駆動力の補助は行われない(ステップ9
6)。またステップ94の判断結果が“ノー”の場合に
は、ブレーキペダルが戻されているか否かが判断され
(ステップ97)、ステップ97の判断結果が“イエ
ス”の場合、例えば車両がエンジン1のアイドリング状
態で降坂しているような道路状況でブレーキペダルが踏
まれていない際には、エンジンブレーキ力を補うために
モータジェネレータ4による回生制動が行われる(ステ
ップ98)。この回生制動力は、エンジン1がアイドリ
ング状態で走行可能な車速となるように、モータジェネ
レータ4の電流値が制御される。
【0074】また、ステップ97の判断結果が“ノー”
の場合には、電子制御装置18により、ABS31が動
作されていないか否かが判断され(ステップ99)、ス
テップ99の判断結果が“イエス”の場合には、現在の
車速Vが制動力を補助するための下限車速VLL以上、
かつ、上限車速VLU以下であるか否かが判断される
(ステップ100)。
【0075】ステップ100の判断結果が“イエス”の
場合には、ステップ98に進み、ステップ100の判断
結果が“ノー”の場合には、回生制動は行われない(ス
テップ101)。なお、ステップ99の判断結果が“ノ
ー”の場合にはABS31による車速検出機能に影響が
及ぶことを防止するため、ステップ101に進む。
【0076】図13のフローチャートは、図12のステ
ップ95以降の制御例を示している。すなわち、モータ
ジェネレータ4による駆動力の補助が行われると、電子
制御装置18により、4WD・LOWモードスイッチ3
3がオフされたか否かが判断され(ステップ110)、
ステップ11の判断結果が“ノー”の場合には、変速機
13のシフトポジションが、前進段の第1速または後進
段以外の変更されたか否かが判断される(ステップ11
1)。
【0077】ステップ111の判断結果が“ノー”の場
合には、クラッチペダルが踏まれたか否かが判断され
(ステップ112)、ステップ112の判断結果が“ノ
ー”の場合には、スロットル開度θが基準開度a以上に
開かれているか否かが判断される(ステップ113)。
ステップ113の判断結果が“イエス”の場合には、現
在の車速Vが補助するための下限車速VLL以上であ
り、かつ、上限車速VLU以下であるか否かが判断され
(ステップ114)、ステップ114の判断結果が“イ
エス”の場合には、モータジェネレータ4の少なくとも
一方による駆動力の補助が継続される(ステップ11
5)。補助に用いられるモータジェネレータ4の駆動力
は、エンジン1のスロットル開度θに応じた値に設定さ
れる。なお、ステップ110,111,112の判断結
果が“イエス”の場合や、ステップ114の判断結果が
“ノー”の場合には、駆動力の補助が終了する(ステッ
プ116)。
【0078】またステップ113の判断結果が“ノー”
の場合には、ブレーキペダルが戻されているか否かが判
断され(ステップ117)、ステップ117の判断結果
が“イエス”の場合、例えばエンジン1のアイドリング
状態で降坂しているような道路状況でブレーキペダルが
踏まれていない際には、エンジンブレーキ力を補うため
にモータジェネレータ4による回生制動が行われる(ス
テップ118)。
【0079】ステップ117の判断結果が“ノー”の場
合には、ABS31が動作されていないか否かが判断さ
れ(ステップ119)、ステップ119の判断結果が
“イエス”の場合には、現在の車速Vが制動力を補助す
るための下限車速VLL以上、かつ、上限車速VLU以
下であるか否かが判断される(ステップ120)。
【0080】ステップ120の判断結果が“イエス”の
場合には、ステップ118に進み、ステップ120の判
断結果が“ノー”の場合には回生制動が行われない(ス
テップ121)。なお、ステップ119の判断結果が
“ノー”の場合にはABS31による車速検出機能に影
響が及ぶことを防止するため、ステップ121に進む。
なお、図12、図13の制御例においても、モータジェ
ネレータ4の駆動により行われる回生制動または駆動力
は、前輪6、後輪16の状態が図5の範囲eとなるよう
に制御される。
【0081】上記ステップ90,110がこの発明の第
2選択手段に相当し、上記ステップ93,113がこの
発明の第3制御手段に相当し、上記ステップ94,9
5,97,98,99,100,114,115,11
7,118,119,120がこの発明の第4制御手段
に相当する。
【0082】このように、図12、図13の制御例によ
れば、4WD・LOWモード33が選択されていると、
モータジェネレータ4が駆動されてエンジン1の駆動力
を強力に補うような制御が行われるから、例えば坂道を
登坂する場合や悪路を走行する場合のように大きな駆動
力が要求される道路状況においても、運転者が煩雑な操
作を行うことなく道路状況に応じた過不足のない駆動力
が得られる。また、乗用車などのようにエンジンルーム
内にスペースが少なく、機械的な構成により低速域にお
ける駆動力の増大を図ることができないような車両にお
いても、この実施例を適用すれば走行性能やドライバビ
リティが向上する。
【0083】なお、この発明に適用可能な動力源として
は、エンジン、電動機システム、フライホイールシステ
ム、ガスタービン、燃料電池システムなどがあり、同一
種類の動力源を複数用いてもよいし、異なる種類の動力
源を組み合わせてもよい。さらに、上記実施例では、F
F車をベースにしてエンジン1およびエンジン1により
駆動されるパワートレーンが車両の前部に配置され、車
両の後部に他の駆動力源およびこの駆動力源により駆動
されるパワートレーンが配置されているが、エンジンに
よる駆動系パワートレーンに対して直列的に他の駆動力
源を配置しても上記と同様の効果を得ることができる。
【0084】さらに、上記実施例では、他の駆動力源と
して力行・回生機能を備えたモータジェネレータを用い
ているが、油圧モータを用いることも可能である。さら
にまた、変速機としてトルクコンバータ、遊星歯車機構
などを備えた自動変速機や、プーリ、ベルトなどを備え
た無段変速機を用いることも可能である。
【0085】
【発明の効果】以上のように請求項1に記載された発明
によれば、車両が走行し、かつ、いずれかの駆動力源が
動作している際に制動機構が動作されると、制動機構の
動作後の車両の走行状態に基づいて他の駆動力源が制動
力を発生し、その制動力により車速が抑制される。この
ため、例えば車両が長い坂道を降坂する場合にも運転者
が制動機構を頻繁に操作することなく車速を抑制でき、
走行性能やドライバビリティが向上する。
【0086】請求項2に記載された発明によれば、いず
れかの駆動力源が動作されている際に、車両の状態が、
運転者により選択された走行状態または停止状態とは異
なる状態になった場合には、他の駆動力源が駆動され、
その駆動力により車両の状態が運転者の意図する走行状
態または停止状態に近づけられる。このため、例えば、
車両が坂道を登坂したり坂道で停車したりする際に、車
両が勾配抵抗により降坂する可能性がある場合でも、運
転者が面倒な操作を行うことなく車両を運転者の意図に
合せて坂道を登坂させたり停車させたりすることがで
き、走行性能やドライバビリティが向上する。
【0087】請求項3に記載された発明によれば、運転
者により車両の駆動状態が選択された後に、いずれかの
駆動力源の駆動力により車両が走行した場合は、駆動力
源の駆動状態に基づいて他の駆動力源が動作される。こ
のため、予め運転者が駆動状態を選択しておけば、車両
が坂道の登坂や悪路走行をする場合でも、いずれかの駆
動力源の駆動力を、他の駆動力源により強力に補うか
ら、運転者が煩雑な操作を行うことなく道路状況に応じ
た過不足のない駆動力が得られ、走行性能やドライバビ
リティが向上する。
【0088】また、いずれかの駆動力源の駆動力を他の
駆動力源により強力に補うため、駆動力源に接続される
変速機のギヤ比を変えることなく大きな駆動力や大きな
エンジンブレーキ力が得られるため、通常構成の変速機
をそのまま用いることができる。さらに、車両の駆動状
態に基づいて他の駆動力源が制御されるため、運転者に
よる手動操作なしに駆動力の増減が実現され、シフトレ
バーの設置スペースが不要となり、操作性が向上する。
さらにまた、駆動力の増減を行うに際して車両を停車さ
せる必要もなく、車両の走行性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明におけるハイブリッド車の概略構成を
示す概念図である。
【図2】この発明におけるハイブリッド車の制御回路を
示すブロック図である。
【図3】この発明のハイブリッド車の制御例を示すフロ
ーチャートである。
【図4】図3の制御例における車速と時間との関係を示
すグラフである。
【図5】この発明の実施例における車輪と路面との摩擦
係数と、車輪スリップ率との関係を示す特性曲線図であ
る。
【図6】この発明のハイブリッド車の制御例を示すフロ
ーチャートである。
【図7】この発明のハイブリッド車の制御例を示すフロ
ーチャートである。
【図8】この発明のハイブリッド車の制御例を示すフロ
ーチャートである。
【図9】この発明のハイブリッド車の制御例を示すフロ
ーチャートである。
【図10】この発明のハイブリッド車の制御例を示すフ
ローチャートである。
【図11】この発明のハイブリッド車の制御例における
シフトポジションと制御内容とを示す図表である。
【図12】この発明のハイブリッド車の制御例を示すフ
ローチャートである。
【図13】この発明のハイブリッド車の制御例を示すフ
ローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン(動力源) 2 バッテリ 3,4 モータジェネレータ(動力源) 6 前輪 9 変速機 10 クラッチ機構 16 後輪 18 電子制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B60L 15/00 F02D 29/06 D 15/20 B60K 9/00 Z F02D 29/06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両を走行させるために別個に制御され
    る複数の駆動力源と、前記車両の走行中に制動力を発生
    させる制動機構とが設けられているハイブリッド車にお
    いて、 前記車両が走行し、かつ、いずれかの駆動力源が動作し
    ている際に、前記制動機構が動作されたことを検出する
    第1検出手段と、この第1検出手段により前記制動機構
    の動作が検出された後に前記車両の走行状態を検出する
    走行状態検出手段と、この走行状態検出手段により検出
    された走行状態に基づいて他の動力源により制動力を発
    生させる第1制御手段とが備えられていることを特徴と
    するハイブリッド車。
  2. 【請求項2】 車両を走行させるために別個に制御され
    る複数の駆動力源と、前記車両の走行状態または停止状
    態を選択する第1選択手段とが設けられているハイブリ
    ッド車において、 いずれかの駆動力源が動作している際に、前記車両の実
    際の走行状態または停止状態を検出する第2検出手段
    と、前記第1選択手段により選択された状態と前記第2
    検出手段により検出された状態とが異なる場合に、他の
    駆動力源を動作させて前記車両の状態を前記第1選択手
    段により選択された状態に近づける第2制御手段とが備
    えられていることを特徴とするハイブリッド車。
  3. 【請求項3】 車両を走行させるために別個に制御され
    る複数の駆動力源と、いずれかの駆動力源を駆動させる
    第3制御手段とが設けられているハイブリッド車におい
    て、 前記第3制御手段に先立ち前記車両の駆動状態を選択す
    る第2選択手段と、この第2選択手段により前記駆動状
    態が選択された後に、前記第3制御手段により駆動され
    る駆動力源の駆動状態に基づいて、他の駆動力源の動作
    を制御する第4制御手段とが備えられていることを特徴
    とするハイブリッド車。
JP13577596A 1996-05-02 1996-05-02 ハイブリッド車 Expired - Lifetime JP3255012B2 (ja)

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