| 【発明の名称】 |
ハイブリッド車両 |
| 【発明者】 |
【氏名】山田 良昭
【氏名】山田 淳
【氏名】佐々木 正和
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| 【要約】 |
【課題】ハイブリッド車両において、エンジンの運転頻度を減らす。
【解決手段】エンジン１と発電機２とエアコンプレッサ（補機）４１の間で動力を伝達可能とする動力伝達機構５と、エンジン１の出力軸１１と動力伝達機構５の入力軸５１を断接するメインクラッチ３と、発電機２との間で電力の授受を行う蓄電装置７とを備え、ハイブリッド制御ユニット２０は蓄電装置７の放電が可能な状態を判定し、エアコンプレッサ４１の駆動が必要な放電可能状態にてエンジン１を停止しメインクラッチ３を切った状態で発電機２によりエアコンプレッサ４１を駆動する構成とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】エンジンと回転電機および補機の間で動力を伝達可能とする動力伝達機構と、エンジンの出力軸と動力伝達機構の入力軸を断接するメインクラッチと、回転電機との間で電力の授受を行う蓄電装置と、蓄電装置の放電が可能な状態を判定する放電可能状態判定手段と、補機の駆動が必要な放電可能状態にてエンジンを停止しメインクラッチを切った状態で回転電機により補機を駆動する補機駆動制御手段と、を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】動力伝達機構の出力軸と補機の駆動軸を断接するサブクラッチと、蓄電装置の充電が必要な状態を判定する充電必要状態判定手段と、補機の駆動が不要な充電必要状態にてメインクラッチを接続しサブクラッチを切った状態でエンジンにより回転電機を駆動する回転電機駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力源としてエンジンと電動モータとを備えるハイブリッド車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、車輪を駆動する走行用モータを備えるシリーズ式ハイブリッド車両として、エンジンの出力軸にジェネレータを連結するとともに、エンジンによって各種補機を駆動するものがあった（特開平１０−３１３５０５号公報、参照）。
【０００３】この種のシリーズ式ハイブリッド車両にあっては、車両の走行時にエンジンを運転してジェネレータおよび補機を駆動し、ジェネレータに発生する電力を走行用モータに供給する。車両の停止時にバッテリの蓄電量が充分にある場合にエンジンを停止し、バッテリの蓄電量が不足する場合にエンジンを運転してジェネレータを駆動し、ジェネレータに発生する電力をバッテリに供給する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来のハイブリッド車両にあっては、エンジンによって補機を駆動する構造のため、蓄電量が充分にある状態でも例えばエアーブレーキ装置のエアコンプレッサ等の補機を駆動する必要がある場合にエンジンを運転しなければならず、エンジンの運転頻度が多くなるという問題点があった。
【０００５】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、ハイブリッド車両において、エンジンの運転頻度を減らすことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジンと回転電機および補機の間で動力を伝達可能とする動力伝達機構と、エンジンの出力軸と動力伝達機構の入力軸を断接するメインクラッチと、回転電機との間で電力の授受を行う蓄電装置と、蓄電装置の放電が可能な状態を判定する放電可能状態判定手段と、補機の駆動が必要な放電可能状態にてエンジンを停止しメインクラッチを切った状態で回転電機により補機を駆動する補機駆動制御手段とを備えるものとした。
【０００７】第２の発明は、第１の発明において、動力伝達機構の出力軸と補機の駆動軸を断接するサブクラッチと、蓄電装置の充電が必要な状態を判定する充電必要状態判定手段と、補機の駆動が不要な充電必要状態にてメインクラッチを接続しサブクラッチを切った状態でエンジンにより回転電機を駆動する回転電機駆動制御手段とを備えるものとした。
【０００８】
【発明の作用および効果】第１の発明において、補機の駆動が必要な放電可能状態にてエンジンを停止しメインクラッチを切った状態で回転電機により補機を駆動することにより、エンジンの運転頻度を減らし、燃費、騒音および排気の低減がはかれる。
【０００９】第２の発明において、補機の駆動が不要な充電必要状態にてメインクラッチを接続しサブクラッチを切った状態でエンジンにより回転電機を駆動することにより、無駄に補機を駆動することが避けられ、この充電時におけるエンジンの燃費低減がはかれる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】図１に示すように、車両のパワートレインは、走行用モータ１２の回転がデファレンシャルギア１３およびドライブシャフト１４を介して左右の車輪１５に伝達される。交流モータ１２はインバータ１６によって駆動される。インバータ１６は蓄電装置７に接続され、モータ１２の力行時に蓄電装置７の直流充電電力を交流電力に変換してモータ１２へ供給するとともに、モータ１２の回生発電時にモータ１２の交流発電電力を直流電力に変換して蓄電装置７に充電する。
【００１２】エンジン１に駆動される発電機（本発明の回転電機）２を備える。交流発電機２はインバータ６によって駆動される。インバータ６は蓄電装置７に接続され、発電機２の交流発電電力を直流電力に変換して蓄電装置７に充電するとともに、発電機２の力行時に蓄電装置７の直流充電電力を交流電力に変換して発電機２へ供給する。
【００１３】蓄電装置７は化学反応を用いた各種蓄電池や電気二重相キャパシタ電池が用いられる。なお、モータ１２または発電機２は交流機に限らず直流電動機を用い、ＤＣ／ＤＣコンバータによって駆動してもよい。
【００１４】エンジン１に駆動される補機として、エアーブレーキ装置のエアコンプレッサ４１を備える。エアコンプレッサ４１は加圧空気をエアタンク４５に供給し、エアタンク４５の空気圧が図示しないブレーキ系に導かれるようになっている。なお、同じくエンジン１に駆動される補機として、図示しない油圧ポンプや冷房装置を構成するコンプレッサ等が設けられる。
【００１５】発電機２とエアコンプレッサ４１およびエンジン１の間で動力を伝達する動力伝達機構５を備える。
【００１６】動力伝達機構５は発電機２の入出力軸２１に連結されるギア５３と、エアコンプレッサ４１の駆動軸４２に連動するギア５４と、エンジン１に連動するギア５２とによって構成され、ギア５２が両ギア５３，５４に噛み合っている。減速ギア装置５はエンジン１の回転を増速して発電機２の入出力軸２１に伝達し、発電機２の回転を減速してエンジン１またはエアコンプレッサ４１に伝達する。
【００１７】動力伝達機構５のギア５２は回転軸５１に連結され、回転軸５１とエンジン１の出力軸１１の間に両者を断接するメインクラッチ３を備える。メインクラッチ３は図示しないクラッチアクチュエータを介してギア回転軸５１とエンジン出力軸１１の接続と切り離しを自動的に行う。
【００１８】動力伝達機構５のギア５４は回転軸５６に連結され、回転軸５６とエアコンプレッサ４１の駆動軸４２の間に両者を断接するサブクラッチ４を備える。サブクラッチ４は図示しないクラッチアクチュエータを介してギア回転軸５６とエアコンプレッサ駆動軸４２の接続と切り離しを自動的に行う。
【００１９】ハイブリッド制御ユニット２０は蓄電要素７の充電状態検出装置２３、エアタンク４５の圧力センサ４３、アクセル開度センサ２２等の各検出信号を入力し、これらの信号に基づいてメインクラッチ３、サブクラッチ４、インバータ６，１６の作動を制御するとともに、エンジン１の運転を制御する。
【００２０】アクセル開度センサ２２は運転者によって操作されるアクセルペダルの踏み込み量に基づいて要求される負荷を検出する。制御ユニット２０はアクセルペダルの踏み込み量に応じてインバータ１６を駆動してモータ１２の出力を制御する。
【００２１】充電状態検出装置２３は蓄電要素７の充電状態を検出し、ハイブリッド制御ユニット２０は蓄電要素７の充電電力量が所定値以上の放電可能状態かどうかを判定する。
【００２２】圧力センサ４３はエアタンク４５のエア圧力を検出する。ハイブリッド制御ユニット２０はエアタンク４５のエア圧力が所定値を超えて低下してエアコンプレッサ４１の駆動が必要な補機運転要時かどうかを判定する。
【００２３】ハイブリッド制御ユニット２０はこれら判定結果に応じて図２に示すように、メインクラッチ３、サブクラッチ４、インバータ６，１６の作動を制御するとともに、エンジン１の運転を制御する。
【００２４】本発明の要旨とするところであるが、エンジン１が停止した蓄電要素７の放電可能状態における補機運転要時に、メインクラッチ３を切って発電機２をモータとして運転し、サブクラッチ４を接続して動力伝達機構５を介してエアコンプレッサ４１を駆動する。
【００２５】このように蓄電量が充分にある状態で発電機２をモータとして運転することにより、エンジンの運転頻度を減らし、燃費、騒音および排気の低減がはかれる。
【００２６】また、エアコンプレッサ４１を駆動する必要がない補機運転不要時において、蓄電要素７に充電の必要がある条件では、メインクラッチ３を接続してエンジン１を運転し、動力伝達機構５を介して発電機２を駆動し、発電電力を蓄電要素７に充電するとともに、サブクラッチ４を切ってエアコンプレッサ４１を駆動しない。
【００２７】このようにサブクラッチ４を切って補機の駆動を停止することにより、エンジン１により発電機２のみを駆動して蓄電要素７を充電することが可能となり、この充電時におけるエンジン１の燃費低減がはかれる。
【００２８】図３のフローチャートは上記制御内容に対応するルーチンを示しており、ハイブリッド制御ユニット２０において一定周期毎に実行される。
【００２９】これについて説明すると、まずステップ１で蓄電要素７の充電状態を読み込み、ステップ２でエアタンク４５のエア圧力を読み込み、ステップ３で蓄電量が充分にある放電可能状態かどうかを判定し、ステップ４またはステップ１３でエア圧力が充分にある補機運転不要時かどうかを判定する。
【００３０】ステップ３，４にて、蓄電量が充分にあり、補機の運転が不要と判定された場合、ステップ５〜８に進んで、エンジン１および発電機２の運転を停止する。
【００３１】ステップ３，４にて、蓄電量が充分にあり、補機の運転が必要と判定された場合、ステップ９〜１２に進んで、エンジン１の運転を停止し、メインクラッチ３を切って発電機２をモータとして運転し、サブクラッチ４を接続してエアコンプレッサ４１を駆動する。
【００３２】ステップ３，１３にて、蓄電量が不足し、補機の運転が不要と判定された場合、ステップ１４〜１７に進んで、メインクラッチ３を接続してエンジン１を運転し、動力伝達機構５を介して発電機２を駆動するとともに、サブクラッチ４を切ってエアコンプレッサ４１を駆動しない。
【００３３】ステップ３，１３にて、蓄電量が不足し、補機の運転が必要と判定された場合、ステップ１８〜２１に進んで、メインクラッチ３を接続してエンジン１を運転し、動力伝達機構５を介して発電機２を駆動するとともに、サブクラッチ４を接続してエアコンプレッサ４１を駆動する。
【００３４】ステップ２２でシステムの停止条件と判定されるまで本ルーチンを実行し、システムの停止条件と判定された場合に本ルーチンを終了する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３９０８
【氏名又は名称】日産ディーゼル工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月２６日（１９９９．３．２６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５５１３
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 政喜 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２７８８１０（Ｐ２０００−２７８８１０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月６日（２０００．１０．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８３１６５ |
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