JP2017030594A - Hybrid vehicle and control method for the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid vehicle which can improve a regeneration efficiency during high-speed travelling more than before, facilitates diversion from an existing non-hybrid vehicle to a hybrid vehicle and can improve a service life of a foundation brake, and a control method for the same.SOLUTION: In a hybrid vehicle, a propeller shaft 25 is connected to a rotation shaft 32 of a motor generator 33 via a speed reduction mechanism 30 having the rotation shaft of the motor generator as an input shaft and the propeller shaft as an output shaft; a control device 80, when vehicle speed is in a set range and gear steps of a transmission 20 are equal to a predetermined number of steps, performs control so that an output value of the motor generator becomes the maximum value in the output range so as to make the motor generator to execute regenerative power generation, when a brake pedal 151 is stepped, brings a clutch into a disengaged state when stepping-in amounts of the brake pedal is smaller than a threshold, and brings the clutch into an engaged state when the amounts are equal to the threshold or more.SELECTED DRAWING: Figure 1

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 specifically, a hybrid that can improve regeneration efficiency during high-speed traveling, can be easily converted from an existing non-hybrid vehicle to a hybrid vehicle, and can improve 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）。   In recent years, a hybrid vehicle (hereinafter referred to as “HEV”) including a hybrid system having an engine and a motor generator that are controlled in combination according to the driving state of the vehicle has attracted attention from the viewpoint of improving fuel efficiency and environmental measures. . In the HEV, when the vehicle is accelerated or started, the driving force is assisted by the motor generator, while regenerative power generation is performed by the motor generator during inertia traveling or braking (see, for example, 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 as described above, the motor generator is normally connected to the vehicle drive system from the engine side of the transmission, that is, to the vehicle drive system via the transmission. Therefore, when the HEV is traveling at high speed (for example, 50 to 90 km / h), the transmission is shifted to the high speed stage, so that the power is transmitted through the high speed gear. As a result, the regenerative braking torque in the motor generator is reduced and deviated 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。   Moreover, in this HEV, in order to arrange a motor generator, the layout of the powertrain component of an existing engine-only vehicle (that is, a non-hybrid vehicle not equipped with a hybrid system) needs to be significantly changed. There is also a problem that it is not easy to convert an existing non-hybrid vehicle to HEV.

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 HEV propeller shaft and the rotation shaft of the motor generator via a speed reduction mechanism having the rotation shaft of the motor generator as an input shaft and the propeller shaft as an output shaft. 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 HEV described above, the life of foundation brakes such as foot brakes has not been sufficiently long.

特開２００２−２３８１０５号公報JP 2002-238105 A

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。   An object of the present invention is to improve the regenerative efficiency during high-speed driving as compared with the prior art, facilitate the diversion of an existing non-hybrid vehicle to a hybrid vehicle, and improve the life of a foundation brake and its control 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、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す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 speed reduction mechanism using the propeller shaft and the rotation shaft of the motor generator as an input shaft and the propeller shaft as an output shaft. The control device connects the hybrid vehicle 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. 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 executed by the motor generator, and the depression amount of the brake pedal is preset. The clutch is disengaged when it is smaller than the threshold value, and the clutch is engaged when the amount of depression of the brake pedal is equal to or greater than the threshold value.

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 a speed reduction mechanism having the rotating shaft of the motor generator as an input shaft and the propeller shaft as an output shaft. Therefore, the regeneration efficiency at the time of high speed traveling can be improved. In addition, it is possible to facilitate diversion from an existing non-hybrid vehicle to a hybrid vehicle.

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。   In addition, when the vehicle speed of the hybrid vehicle is within a preset setting range and the gear stage of the transmission is a preset number of steps, the output value of the motor generator is reduced when the brake pedal of the hybrid vehicle is depressed. Control to the maximum value within the preset output range and execute regenerative power generation by the motor generator. If the brake pedal depression amount is smaller than the preset threshold value, the clutch is disengaged and the brake pedal depression When the amount is equal to or greater than the threshold value, the clutch is engaged, so that the motor generator that has reached the maximum output value exerts braking force, thereby improving the braking performance of the hybrid vehicle. Thereby, since the load of a foundation brake can be reduced, the lifetime of a 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。   The said structure WHEREIN: The said control apparatus can be set as the structure which act | operates the auxiliary brake of the said hybrid vehicle further, when the depression amount of the said brake pedal is more than the said threshold value.

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, a greater braking force can be obtained when the amount of depression of the brake pedal is equal to or greater than a threshold value, compared to a case where the auxiliary brake does not operate. In addition, since the number of operations of 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、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することを特徴とする。   The hybrid vehicle control method of 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 for driving the transmission and wheels. In the method for controlling a hybrid vehicle, the propeller shaft and the rotation shaft of the motor generator are used as the input shaft and the propeller shaft as the output shaft. 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 is connected via a speed reduction mechanism. When the engine 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 executed by the motor generator, and the depression amount of the brake pedal is preset. The clutch is disengaged when it is smaller than the threshold value, and the clutch is engaged when the amount of depression of the brake pedal is equal to or greater than the threshold value.

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 hybrid vehicle control method of the present invention, the propeller shaft and the rotation shaft of the motor generator are connected via the speed reduction mechanism having the rotation shaft of the motor generator as the input shaft and the propeller shaft as the output shaft. As a result, the regeneration efficiency during high-speed traveling can be improved. In addition, it is possible to facilitate diversion from an existing non-hybrid vehicle to a hybrid vehicle.

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。   In addition, when the vehicle speed of the hybrid vehicle is within a preset setting range and the gear stage of the transmission is a preset number of steps, the output value of the motor generator is reduced when the brake pedal of the hybrid vehicle is depressed. Control to the maximum value within the preset output range and execute regenerative power generation by the motor generator. If the brake pedal depression amount is smaller than the preset threshold value, the clutch is disengaged and the brake pedal depression When the amount is equal to or greater than the threshold value, the clutch is engaged, so that the motor generator that has reached the maximum output value exerts braking force, thereby improving the braking performance of the hybrid vehicle. Thereby, since the load of a foundation brake can be reduced, the lifetime of a 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, when the depression amount of the brake pedal is equal to or greater than the threshold value, the auxiliary brake of the hybrid vehicle can be further activated.

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, it is possible to obtain a greater braking force than when the auxiliary brake does not operate when the amount of depression of the brake pedal is equal to or greater than the threshold value. In addition, since the number of operations of 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。   According to the present invention, it is possible to improve the regenerative efficiency during high-speed running as compared to the conventional case, and it is easy to divert from an existing non-hybrid vehicle to a hybrid vehicle, and the life of the foundation brake can be improved.

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。It is a block diagram of the hybrid vehicle which consists of embodiment of this invention. ハイブリッド車両の制御装置の制御処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control processing of the control apparatus of a hybrid vehicle.

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。   Embodiments of the present invention will be described below 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 motor generator 33 that are controlled in combination according to the driving state of the vehicle. .

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 transmission 20, a propeller shaft 25, a differential 26, drive wheels 27, a speed reduction mechanism 30, an inverter 34, and a battery 35. The HEV also includes an accelerator pedal 152 and a brake pedal 151. Further, the HEV includes an accelerator opening sensor 92, a brake pedal opening sensor 93, a shift sensor 140, and a vehicle speed sensor 91 as sensors. Further, the HEV includes a control device 80.

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 rotationally driven by thermal energy generated by the combustion of fuel in a plurality (six in this example) of cylinders 12 formed in the engine body 11. The rotational power of the crankshaft 13 is transmitted to the transmission 20 through the fluid coupling 14 and the wet multi-plate clutch 15. A dry clutch may be used instead of the fluid coupling 14 and the wet multi-plate clutch 15.

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 transmission 20 uses an AMT that automatically shifts gears to a target gear determined based on the HEV operating state and preset map data. The transmission 20 includes a main transmission mechanism 21 capable of shifting input rotational power in a plurality of stages, and a sub-transmission mechanism capable of shifting rotational power transmitted from the main transmission mechanism 21 into two stages, a low speed stage and a high speed stage. 22.

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 changed by the transmission 20 is transmitted to the differential 26 through the propeller shaft 25 connected to the output shaft 23 of the transmission 20, and is distributed as a driving force to each of the pair of drive wheels 27 made of double tires.

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 motor generator 33 is electrically connected to the battery 35 through the inverter 34.

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 rotating shaft 32 of the motor generator 33 are connected via a speed reduction mechanism 30. The speed reduction mechanism 30 uses the rotating shaft 32 of the motor generator 33 as an input shaft and the propeller shaft 25 as an output shaft. That is, in the speed reduction mechanism 30, the speed reduction ratio (Nm / Np), which is the ratio of the rotation speed Np of the propeller shaft 25 to the rotation speed Nm of the motor generator 33, is greater than 1.0. Note that this reduction ratio may be set to either fixed or variable.

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 brake pedal 151 and the accelerator pedal 152 are disposed at the foot of the driver's seat. The driver adjusts the HEV speed by adjusting the depression amount of the accelerator pedal 152. Further, when the driver depresses the brake pedal 151, the foot brake applies a braking force to the drive wheel 27. This foot brake is an example of a foundation brake.

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 accelerator opening sensor 92 detects the opening of the accelerator pedal 152 (that is, the accelerator opening), and the brake pedal opening sensor 93 detects the opening of the brake pedal 151 and transmits the detection result to the control device 80. The shift sensor 140 detects the gear stage (gear position) of the transmission 20, and the vehicle speed sensor 91 detects the vehicle speed (km / h) of HEV and transmits the detection result to the control device 80.

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 control device 80 is a CPU having a function as a control unit for controlling the diesel engine 10, the wet multi-plate clutch 15, the transmission 20, the speed reduction mechanism 30, and the motor generator 33, and various information such as a program used for the operation of the CPU. The electronic control unit (ECU) includes a microcomputer having a ROM, a RAM, and the like having a function as a storage unit for storing.

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 control device 80 assists at least a part of the driving force by the motor generator 33 when the HEV starts or accelerates, while performing regenerative power generation by the motor generator 33 during inertial running or braking. The surplus kinetic energy is converted into electric power and the battery 35 is charged.

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。 In addition, the control unit of the control device 80 according to the present embodiment has the brake pedal 151 in the case where the vehicle speed is within a preset setting range and the gear stage of the transmission 20 is a preset stage number (set stage number). When it is depressed, the output value of the motor generator 33 is controlled to the maximum value (that is, the maximum output value) within a preset output range, and regenerative power generation by the motor generator 33 is executed.

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 control device 80 puts the wet multi-plate clutch 15 in the disengaged state when the depression amount of the brake pedal 151 is smaller than a preset threshold value. By executing this control process, regenerative power generation by the motor generator 33 having the maximum output value is executed while the wet multi-plate clutch 15 is in the disconnected state. On the other hand, when the depression amount of the brake pedal 151 is equal to or greater than the threshold value, the control unit of the control device 80 places the wet multi-plate clutch 15 in the connected state. Further, when the depression amount of the brake pedal 151 is equal to or greater than the threshold value, the control unit further activates the HEV auxiliary brake. By executing this control process, regenerative power generation by the motor generator 33 having the maximum output value is executed while the wet multi-plate clutch 15 is in the connected state, and the auxiliary brake is also automatically operated.

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 control process described above will be described below with reference to flowcharts. FIG. 2 is a flowchart showing an example of the control process of the control device 80. The control unit of the control device 80 repeatedly executes the flowchart of FIG. 2 at a predetermined cycle. It is assumed that the wet multi-plate clutch 15 is in a connected state at the first start of the flowchart of FIG.

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 within the set range in which the vehicle speed acquired based on the detection result of the vehicle speed sensor 91 is stored in advance in the storage unit (for example, ROM) (that is, in the set range preset in the control device 80). Whether or not the gear stage of the transmission 20 acquired based on the detection result of the shift sensor 140 is the number of stages stored in advance in the storage unit (that is, the number of preset stages preset in the control device 80). It is determined whether or not the brake pedal 151 is depressed (ON) based on the detection result of the brake pedal opening sensor 93.

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）。   When it determines with No by step S10, a control part complete | finishes execution of a flowchart. When it is determined Yes in step S10, the control unit outputs the output value of the motor generator 33 to the maximum value in the output range stored in advance in the storage unit (that is, the maximum value in the output range preset in the control device 80). Value) is set to the maximum output value, and regenerative power generation by the motor generator 33 is executed (step S20).

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 vehicle speed setting range and the specific value of the number of gear stages used in step S10 described above are not particularly limited, but in the present embodiment, as an example, When the brake pedal 151 is depressed while the HEV is running, it is preferable that the output value of the motor generator 33 be set to the maximum output value so that the braking force by the motor generator 33 is maximized. Use a combination of gears. The specific combination of the vehicle speed setting range and the gear setting number used in step S10 takes into account the size of the HEV vehicle body, the output of the diesel engine 10, the output of the motor generator 33, and the like. Then, an appropriate value is obtained in advance through experiments, simulations, etc., and stored in the storage unit.

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。   An example of the setting range of the vehicle speed used in step S10 is, for example, a range of the medium speed range or more (for example, a vehicle speed range of 60 km / h or more) is used as the vehicle speed, and the gear stage is within this range. A gear stage preset in the AMT is used according to each vehicle speed. That is, in this case, when the brake pedal 151 is depressed when the vehicle speed is a medium speed or higher and the gear stage is a gear stage corresponding to the vehicle speed, the motor having the maximum output value is obtained in step S20. Regenerative power generation by the generator 33 is executed.

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 determines that the depression amount of the brake pedal 151 acquired based on the detection result of the brake pedal opening sensor 93 is a threshold value stored in advance in the storage unit (ROM) (that is, in the control device 80 in advance). It is determined whether or not it is smaller than the set threshold value (step S30).

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 it is determined Yes in step S30, that is, when the depression amount of the brake pedal 151 is smaller than the threshold value, the control unit sets the wet multi-plate clutch 15 in the disengaged state in step S40, and the motor generator 33 having the maximum output value. The regenerative power generation is executed by (this is referred to as clutch disengagement regeneration). By executing the clutch regenerative regeneration, the HEV is decelerated by the braking force by the foot brake corresponding to the depression amount of the brake pedal 151 and the braking force by the motor generator 33 having the maximum output value. After step S40, the control unit ends the execution of the flowchart.

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。   When it is determined No in step S30, that is, when the depression amount of the brake pedal 151 is equal to or greater than the threshold value, the control unit sets the wet multi-plate clutch 15 in the connected state in step S50, and the motor generator 33 having the maximum output value. While performing regenerative power generation, the auxiliary brake is also operated (this is referred to as clutch engagement regeneration). By executing the clutch regenerative regeneration, the braking force by the foot brake according to the depression amount of the brake pedal 151, the braking force by the motor generator 33 having the maximum output value, and the wet multi-plate clutch 15 are in the connected state. The HEV is effectively decelerated by the braking force generated by the engine brake and the braking force generated by the auxiliary brake. After step S50, the control unit ends the execution of the flowchart.

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。   In addition, the specific kind of auxiliary brake mentioned above is not specifically limited, For example, an exhaust brake, a retarder, etc. 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. In the present embodiment, however, the auxiliary brake is controlled even when it is determined No in step S30. It is configured to operate automatically upon receiving an instruction from the department.

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 aspect of the present embodiment is not limited to this. For example, in step S50, the auxiliary brake may not operate. In this case, in step S50, regenerative power generation by the motor generator 33 having the maximum output value is executed in a state where the wet multi-plate clutch 15 is in the connected state.

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。   In addition, the specific value of the threshold value used in step S30 is not particularly limited. However, in the present embodiment, as an example, when the amount of depression of the brake pedal 151 is equal to or greater than this value, the required control is required. A value of the depression amount of the brake pedal 151 that is considered to be better to use the engine brake to obtain power is used as a threshold value. The threshold value is determined in advance by conducting experiments, simulations, etc. in consideration of the weight of HEV and the like, and is stored in the storage unit of the control device 80.

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 its control method according to the present embodiment described above, the propeller shaft 25 and the rotating shaft 32 of the motor generator 33 are used as the input shaft and the propeller shaft 25 is used as the output shaft. Since the speed reduction mechanism 30 is connected, the regenerative braking torque of the motor generator 33 can be increased by the speed reduction mechanism 30 regardless of the gear stage of the transmission 20 during inertia traveling at high speed. Thereby, the regeneration efficiency at the time of high speed travel can be improved. Moreover, according to this structure, it can divert to HEV only by newly attaching the deceleration mechanism 30 to the propeller shaft of the existing non-hybrid vehicle. Therefore, since the change of the layout of the powertrain component is very small, it is possible to easily convert the existing non-hybrid vehicle to HEV.

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 a preset setting range and the gear stage of the transmission 20 is a preset stage number, when the brake pedal 151 is depressed, the maximum speed is obtained in step S20. When regenerative power generation by the motor generator 33 of the output value is executed and the depression amount of the brake pedal 151 is smaller than a preset threshold value, the clutch (wet multi-plate clutch 15 or dry clutch) is disengaged (step S40), and the brake When the depression amount of the pedal 151 is greater than or equal to the threshold value, the clutch is in a connected state (step S50). According to this configuration, the brake performance of the HEV can be improved by the motor generator 33 having the maximum output value exerting the braking force. Thereby, since the load of a foundation brake can be reduced, the lifetime of a foundation brake can be improved.

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, since the clutch is disengaged when the depression amount of the brake pedal 151 is smaller than the threshold value (step S40), it is possible to suppress the wear of the clutch.

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 brake pedal 151 is equal to or greater than the threshold value, the auxiliary brake is also activated in step S50, so that a larger braking force is applied compared to the case where the auxiliary brake is not activated in step S50. Can be obtained. Further, according to this configuration, the number of operations of the manual switch for operating the auxiliary brake can be reduced, so that driver fatigue can be reduced.

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 embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the 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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Diesel engine 15 Wet multi-plate clutch 20 Transmission 25 Propeller shaft 26 Differential 30 Deceleration mechanism 32 Rotating shaft 33 Motor generator 80 Control device 151 Brake pedal

Claims (4)

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、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す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 coupling the transmission and a differential driving a wheel; and a control device. In
Connecting the propeller shaft and the rotation axis of the motor generator via a reduction mechanism having the rotation axis 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 gear stage of the transmission is a preset number of steps, the output of the motor generator is output when the brake pedal of the hybrid vehicle is depressed. Control the value to the maximum value within the preset output range, execute regenerative power generation by the motor generator,
The hybrid vehicle characterized in that the clutch is disengaged when the amount of depression of the brake pedal is smaller than a preset threshold, and the clutch is engaged when the amount of depression of the brake pedal is equal to or greater than the threshold. . 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請求項１記載のハイブリッド車両。   The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the control device further activates an auxiliary brake of the hybrid vehicle when an amount of depression of the brake pedal is equal to or greater than the threshold value. 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、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することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。 In 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 coupling the transmission and a differential driving a wheel. ,
Connecting the propeller shaft and the rotation axis of the motor generator via a reduction mechanism having the rotation axis 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 gear stage of the transmission is a preset number of steps, the output of the motor generator is output when the brake pedal of the hybrid vehicle is depressed. Control the value to the maximum value within the preset output range, execute regenerative power generation by the motor generator,
The hybrid vehicle characterized in that the clutch is disengaged when the amount of depression of the brake pedal is smaller than a preset threshold, and the clutch is engaged when the amount of depression of the brake pedal is equal to or greater than the threshold. Control method. 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請求項３記載のハイブリッド車両の制御方法。   The hybrid vehicle control method according to claim 3, further comprising operating an auxiliary brake of the hybrid vehicle when an amount of depression of the brake pedal is equal to or greater than the threshold value.
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