JP6776595B2 - Hybrid vehicle - Google Patents

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
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Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle.

従来、走行動力源としてエンジン(内燃機関)と電動機とが搭載されたハイブリッド車両(hybrid electric vehicle)が知られている(例えば、特許文献1を参照)。 Conventionally, a hybrid vehicle (hybrid electric vehicle) in which an engine (internal combustion engine) and an electric motor are mounted as a traveling power source is known (see, for example, Patent Document 1).

ハイブリッド車両は、エンジンによる走行モード(以下では、「エンジン走行モード」という)、電動機による走行モード(以下では、「電動機走行モード」という)、エンジンと電動機とが協働する走行モード(以下では、「アシスト走行モード」という)の何れかの走行モードが選択可能である。また、ハイブリッド車両は、エンジン走行モードで走行中には、電動機をエンジンの動力によって発電機として動作させてバッテリーに充電することによって燃費向上を図っている。さらに、ハイブリッド車両は、減速中または下り勾配路を走行中には、電動機を駆動輪の回転力によって発電機として動作させ(回生ブレーキ)、ハイブリッド車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発生した回生電力をバッテリーに充電すること(回生)によって燃費向上を図っている。 A hybrid vehicle is a driving mode using an engine (hereinafter referred to as "engine driving mode"), a driving mode using an electric motor (hereinafter referred to as "electric motor driving mode"), and a driving mode in which an engine and an electric motor cooperate (hereinafter, referred to as "electric motor driving mode"). Any of the driving modes (referred to as "assisted driving mode") can be selected. Further, in the hybrid vehicle, while traveling in the engine traveling mode, the electric motor is operated as a generator by the power of the engine to charge the battery to improve the fuel efficiency. Further, in the hybrid vehicle, while decelerating or traveling on a downhill road, the electric motor is operated as a generator by the rotational force of the drive wheels (regenerative braking), and the kinetic energy of the hybrid vehicle is converted into electric energy. Fuel efficiency is improved by charging the battery with regenerative power (regeneration).

ハイブリッド車両の駆動方式として、エンジンと別軸に電動機を配置したPTO型パラレル駆動方式がある。PTO型パラレル駆動方式としては、例えば、変速機のカウンターシャフトに連結したPTO(動力取り出し装置)を介して電動機の出力を駆動輪に伝達するサイドPTO式がある。 As a drive system for a hybrid vehicle, there is a PTO type parallel drive system in which an electric motor is arranged on a shaft separate from the engine. As a PTO type parallel drive system, for example, there is a side PTO system that transmits the output of the electric motor to the drive wheels via a PTO (power take-off device) connected to the counter shaft of the transmission.

特開2009−23372号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-23372

しかしながら、エンジンと別軸に電動機を配置したPTO型パラレル駆動方式の構成では、次のような問題があった。すなわち、機械ブレーキおよび電動機による回生ブレーキのうち少なくとも回生ブレーキを用いてハイブリッド車両を制動している場合、電動機による回生制動力(トルク)がある程度、変速機に掛かっていることとなるため、ギア抜きおよびギア入れを行うことが困難となるため、現ギア段を目標ギア段に変速する変速動作を行うことができないという問題があった。 However, the configuration of the PTO type parallel drive system in which the electric motor is arranged on a shaft separate from the engine has the following problems. That is, when the hybrid vehicle is braked by using at least the regenerative brake among the mechanical brake and the regenerative brake by the electric motor, the regenerative braking force (torque) by the electric motor is applied to the transmission to some extent. In addition, since it becomes difficult to engage the gear, there is a problem that the shifting operation of shifting the current gear stage to the target gear stage cannot be performed.

本発明の目的は、制動中に、電動機による回生制動力が変速機に掛かっていることに起因して変速動作を行うことができなくなることを防止することが可能なハイブリッド車両を提供することである。 An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle capable of preventing the transmission from being unable to perform a shifting operation due to the regenerative braking force of an electric motor being applied to the transmission during braking. is there.

本発明に係るハイブリッド車両は、
ハイブリッド車両の走行動力源として機能する内燃機関と、
前記内燃機関の回転軸の回転速度を変速する変速機と、
動力取り出し装置を介して前記変速機に取り付けられ、前記ハイブリッド車両の走行動力源として機能し、前記ハイブリッド車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して当該ハイブリッド車両を制動する回生ブレーキとして機能する電動機と、
前記ハイブリッド車両を機械的に制動する機械ブレーキと、
前記機械ブレーキおよび前記回生ブレーキのうち少なくとも前記回生ブレーキを用いて前記ハイブリッド車両が制動されている場合、前記変速機に掛かっていると前記変速機による変速動作を実行できない所定制動力以上の回生制動力が前記回生ブレーキにより発生しているとき、前記変速機による変速の開始前に、前記回生制動力を減少させるように前記電動機を制御する一方、前記所定制動力未満の回生制動力が前記回生ブレーキにより発生しているとき、前記変速機による変速の開始前に、前記回生制動力を減少させないように前記電動機を制御する制御部と、
を備える。
The hybrid vehicle according to the present invention
An internal combustion engine that functions as a driving power source for hybrid vehicles,
A transmission that changes the rotational speed of the rotating shaft of the internal combustion engine, and
An electric motor that is attached to the transmission via a power extraction device, functions as a running power source for the hybrid vehicle, converts the kinetic energy of the hybrid vehicle into electrical energy, and functions as a regenerative brake for braking the hybrid vehicle. ,
A mechanical brake that mechanically brakes the hybrid vehicle and
When the hybrid vehicle is braked by using at least the regenerative brake among the mechanical brake and the regenerative brake, a regeneration system having a predetermined braking force or more that cannot execute the shifting operation by the transmission when the hybrid vehicle is engaged with the transmission. when the power is generated by the regenerative braking, the prior to the start of transmission by the transmission, the one that controls the electric motor so as to reduce the regenerative braking force, the regenerative braking force less than a predetermined braking force is the regeneration A control unit that controls the electric motor so as not to reduce the regenerative braking force before the start of shifting by the transmission when it is generated by the brake .
To be equipped.

本発明によれば、制動中に、電動機による回生制動力が変速機に掛かっていることに起因して変速動作を行うことができなくなることを防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the transmission from being unable to perform the shifting operation due to the regenerative braking force of the electric motor being applied to the transmission during braking.

本実施の形態におけるハイブリッド車両の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the hybrid vehicle in this embodiment. 本実施の形態における制御装置の要部機能の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the main part function of the control device in this embodiment. 本実施の形態における制御装置の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the control device in this embodiment. 制動中に変速動作を行う場合における機械制動力および回生制動力の変化を時系列で示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the change of the mechanical braking force and the regenerative braking force in time series when the shifting operation is performed during braking.

以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態におけるハイブリッド車両1の構成を示す図である。本実施の形態では、ハイブリッド車両1は、ディーゼルエンジン(内燃機関)を搭載したトラックなどの大型車両である。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a hybrid vehicle 1 according to the present embodiment. In the present embodiment, the hybrid vehicle 1 is a large vehicle such as a truck equipped with a diesel engine (internal combustion engine).

ハイブリッド車両1は、図1に示すように、制御装置10(本発明の「制御部」として機能)、エンジン11、電動機12、バッテリー13、インバーター14、クラッチ15および変速機16を要部構成として有する。電動機12は、変速機16のカウンターシャフト(図示せず)に連結したPTO17(動力取り出し装置)を介して変速機16に接続される。すなわち、本実施の形態では、ハイブリッド車両1の駆動方式として、エンジン11と別軸に電動機12を配置したPTO型パラレル駆動方式を採用している。 As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 1 includes a control device 10 (functioning as a "control unit" of the present invention), an engine 11, an electric motor 12, a battery 13, an inverter 14, a clutch 15, and a transmission 16 as main components. Have. The electric motor 12 is connected to the transmission 16 via a PTO 17 (power extraction device) connected to a counter shaft (not shown) of the transmission 16. That is, in the present embodiment, as the drive system of the hybrid vehicle 1, a PTO type parallel drive system in which the electric motor 12 is arranged on a shaft different from the engine 11 is adopted.

エンジン11および電動機12の出力は、プロペラシャフト18、ディファレンシャルギア19を介して駆動輪20に伝達される。変速機16は、例えばAMT(Automated Manual Transmission)と呼ばれるものであり、ハイブリッド車両1の走行中には、車速や要求トルクなどに応じて自動的に変速機構が動作するように構成されている。 The outputs of the engine 11 and the electric motor 12 are transmitted to the drive wheels 20 via the propeller shaft 18 and the differential gear 19. The transmission 16 is called, for example, an AMT (Automated Manual Transmission), and is configured so that the transmission mechanism automatically operates according to a vehicle speed, a required torque, or the like while the hybrid vehicle 1 is traveling.

このような構成を有するハイブリッド車両1は、エンジン11による走行(エンジン走行モード)、電動機12による走行(電動機走行モード)、エンジン11と電動機12とが協働する走行(アシスト走行モード)の何れかの走行モードが選択可能である。 The hybrid vehicle 1 having such a configuration is any one of traveling by the engine 11 (engine traveling mode), traveling by the electric motor 12 (electric motor traveling mode), and traveling in which the engine 11 and the electric motor 12 cooperate (assisted traveling mode). Driving mode can be selected.

また、ハイブリッド車両1は、減速中または下り勾配路を走行中には、駆動輪20の回転力により電動機12を発電機として動作させ(回生ブレーキ)、ハイブリッド車両1の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して発生した回生電力をバッテリー13に充電(回生)することができる。 Further, the hybrid vehicle 1 operates the electric motor 12 as a generator (regenerative braking) by the rotational force of the drive wheels 20 while decelerating or traveling on a downhill road, and converts the kinetic energy of the hybrid vehicle 1 into electric energy. The regenerative power generated in this process can be charged (regenerated) to the battery 13.

また、ハイブリッド車両1は、エンジン走行モードで走行中には、電動機12をエンジン11の動力によって発電機として動作させ、発生した電力をバッテリー13に充電することができる。 Further, in the hybrid vehicle 1, while traveling in the engine traveling mode, the electric motor 12 can be operated as a generator by the power of the engine 11, and the generated electric power can be charged to the battery 13.

制御装置10は、エンジン11、電動機12、バッテリー13、インバーター14、クラッチ15および変速機16の動作を制御する。なお、実際には、エンジン11、電動機12、バッテリー13、インバーター14、クラッチ15および変速機16に、それぞれ個別のECU(Electric Control Unit)が配置され、これらが互いにCAN(Control Area Network)通信を行いながら協働して制御を実施している場合があるが、ここでは1つの制御装置10として説明する。 The control device 10 controls the operations of the engine 11, the electric motor 12, the battery 13, the inverter 14, the clutch 15, and the transmission 16. In reality, individual ECUs (Electric Control Units) are arranged in the engine 11, the electric motor 12, the battery 13, the inverter 14, the clutch 15, and the transmission 16, and they communicate with each other in CAN (Control Area Network). In some cases, control is performed in cooperation with each other, but here, it will be described as one control device 10.

制御装置10は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを格納したROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の作業用メモリを備える。CPUは、ROMから制御プログラムを読み出してRAMに展開し、展開した制御プログラムと協働してエンジン11、電動機12、バッテリー13、インバーター14、クラッチ15および変速機16の動作を集中制御する。 The control device 10 includes a working memory such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) for storing a control program, and a RAM (Random Access Memory). The CPU reads a control program from the ROM, expands it into RAM, and centrally controls the operations of the engine 11, the electric motor 12, the battery 13, the inverter 14, the clutch 15, and the transmission 16 in cooperation with the expanded control program.

電動機12は、バッテリー13から供給される電力によって、ハイブリッド車両1の走行用の動力を発生する。また、電動機12は、他からの動力によって駆動されることで、バッテリー13に充電を行う発電機としても動作する。ここで、電動機12を発電機として動作させる動力としては、例えばエンジン11の動力である。その他にも、電動機12は、ハイブリッド車両1の減速時や下り勾配路の走行中などに、駆動輪20の回転がディファレンシャルギア19、プロペラシャフト18、変速機16およびPTO17を介して電動機12に伝達されることによっても発電機として動作する。 The electric motor 12 generates power for traveling of the hybrid vehicle 1 by the electric power supplied from the battery 13. The electric motor 12 also operates as a generator that charges the battery 13 by being driven by power from another source. Here, the power for operating the electric motor 12 as a generator is, for example, the power of the engine 11. In addition, the electric motor 12 transmits the rotation of the drive wheels 20 to the electric motor 12 via the differential gear 19, the propeller shaft 18, the transmission 16 and the PTO 17 when the hybrid vehicle 1 is decelerating or traveling on a downhill road. It also operates as a generator by being used.

バッテリー13は、電動機12に電力を供給するとともに、電動機12が発電機として動作する際には、電動機12が発電した電力によって充電される。 The battery 13 supplies electric power to the electric motor 12, and when the electric motor 12 operates as a generator, the battery 13 is charged by the electric power generated by the electric motor 12.

インバーター14は、バッテリー13の直流電力を3相交流電力に変換して電動機12に供給するとともに、電動機12が発電機として動作する際には、電動機12が発電する3相交流電力を直流電力に変換してバッテリー13に供給する。 The inverter 14 converts the DC power of the battery 13 into 3-phase AC power and supplies it to the electric motor 12, and when the electric motor 12 operates as a generator, the 3-phase AC power generated by the electric motor 12 is converted into DC power. It is converted and supplied to the battery 13.

クラッチ15は、エンジン11の回転軸(出力軸)と変速機16の回転軸(入力軸)とを接断する。具体的には、クラッチ15は、エンジン11に連結されて、エンジン11の回転軸とともに回転するフライホイールと、そのフライホイールに対向配置されて変速機16の回転軸と一体的に回転するクラッチディスクを備える。 The clutch 15 connects and disconnects the rotating shaft (output shaft) of the engine 11 and the rotating shaft (input shaft) of the transmission 16. Specifically, the clutch 15 is a flywheel that is connected to the engine 11 and rotates together with the rotation shaft of the engine 11, and a clutch disc that is arranged opposite to the flywheel and rotates integrally with the rotation shaft of the transmission 16. To be equipped.

クラッチ15が接続されている場合、ハイブリッド車両1は、エンジン11のみによるエンジン走行モード、および、エンジン11と電動機12とが協働するアシスト走行モードの何れかを選択することができる。また、クラッチ15が接続されている場合、ハイブリッド車両1は、エンジン11により電動機12を発電機として動作させることができる。 When the clutch 15 is connected, the hybrid vehicle 1 can select either an engine running mode in which only the engine 11 is used or an assist running mode in which the engine 11 and the electric motor 12 cooperate with each other. Further, when the clutch 15 is connected, the hybrid vehicle 1 can operate the electric motor 12 as a generator by the engine 11.

一方、クラッチ15が切断されている場合、ハイブリッド車両1は、電動機12のみによる電動機走行モードに際し、エンジン11のフリクションを受けることなく効率良く走行することができる。また、クラッチ15が切断されている場合、ハイブリッド車両1は、電動機1が回生を実施しているときに、エンジン11のフリクションを受けることなく効率良く回生を行うことができる。 On the other hand, when the clutch 15 is disengaged, the hybrid vehicle 1 can efficiently travel without receiving friction of the engine 11 in the electric motor traveling mode using only the electric motor 12. Further, when the clutch 15 is disengaged, the hybrid vehicle 1 can efficiently perform regeneration without receiving friction of the engine 11 when the electric motor 1 is performing regeneration.

変速機16は、変速比の異なる複数の変速段を切り替え可能に有し、エンジン11の回転軸の回転速度を変速する自動有段変速機構である。変速機16は、これら複数の変速段を形成するために、1または2以上の遊星歯車機構等の歯車機構と、この歯車機構の回転要素の係合または解放を行い、変速段を切り替えるためのクラッチやブレーキ等の複数の摩擦係合装置とを備えている。 The transmission 16 is an automatic step-shifting mechanism that has a plurality of gears with different gear ratios that can be switched and shifts the rotational speed of the rotating shaft of the engine 11. The transmission 16 engages or disengages a gear mechanism such as one or more planetary gear mechanisms and a rotating element of the gear mechanism in order to form these a plurality of gears, and switches the gears. It is equipped with a plurality of friction engaging devices such as clutches and brakes.

ところで、ハイブリッド車両1の駆動方式としてPTO型パラレル駆動方式を採用した場合、ハイブリッド車両1を機械的に制動する機械ブレーキ30(図2を参照)および電動機12による回生ブレーキのうち少なくとも回生ブレーキを用いてハイブリッド車両1が制動されているとき、電動機12による回生制動力(トルク)がある程度、変速機16に掛かっていることとなる。その結果、変速機16において、ギア抜きおよびギア入れを行うことが困難となるため、現ギア段を目標ギア段に変速する変速動作を行うことができないという問題が発生する。 By the way, when the PTO type parallel drive system is adopted as the drive system of the hybrid vehicle 1, at least the regenerative brake of the mechanical brake 30 (see FIG. 2) for mechanically braking the hybrid vehicle 1 and the regenerative brake by the electric motor 12 is used. When the hybrid vehicle 1 is being braked, the regenerative braking force (torque) of the electric motor 12 is applied to the transmission 16 to some extent. As a result, it becomes difficult for the transmission 16 to remove the gear and put the gear in, so that there arises a problem that the current gear stage cannot be changed to the target gear stage.

そこで、本実施の形態では、制御装置10は、機械ブレーキ30および電動機12による回生ブレーキのうち少なくとも回生ブレーキを用いてハイブリッド車両1を制動している場合、変速機16による変速の開始前に、電動機16を制御し、回生ブレーキにより発生する回生制動力を減少させる制御を行う。この制御により、変速機16による変速の開始時点において、電動機12による回生制動力が変速機16に掛かっていることが抑制され、電動機12による回生制動力が変速機16に掛かっていることに起因して変速動作を行うことができなくなることを防止することができる。 Therefore, in the present embodiment, when the control device 10 is braking the hybrid vehicle 1 by using at least the regenerative brake among the regenerative brakes of the mechanical brake 30 and the electric motor 12, before the start of the shift by the transmission 16. The electric motor 16 is controlled to reduce the regenerative braking force generated by the regenerative brake. This control suppresses the regenerative braking force of the electric motor 12 being applied to the transmission 16 at the start of shifting by the transmission 16, and is caused by the regenerative braking force of the electric motor 12 being applied to the transmission 16. Therefore, it is possible to prevent the gear shifting operation from becoming impossible.

図2は、本実施の形態における制御装置10の要部機能の構成を示すブロック図である。図2に示すように、制御装置10は、判定部22、機械ブレーキ制御部24、回生ブレーキ制御部26および変速制御部28を備える。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a main part function of the control device 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the control device 10 includes a determination unit 22, a mechanical brake control unit 24, a regenerative brake control unit 26, and a shift control unit 28.

判定部22は、機械ブレーキ30および電動機12による回生ブレーキのうち少なくとも回生ブレーキを用いてハイブリッド車両1が制動されている場合、道路状況、ハイブリッド車両1の車速、減速度または車重などの情報を用いて、変速機16による変速が行われる可能性が高いか否かについて判定する。 When the hybrid vehicle 1 is braked by using at least the regenerative brake among the regenerative brakes of the mechanical brake 30 and the electric motor 12, the determination unit 22 provides information such as road conditions, vehicle speed, deceleration or vehicle weight of the hybrid vehicle 1. It is used to determine whether or not there is a high possibility that the transmission 16 will shift gears.

判定部22は、道路状況に基づいて、例えばABS機能が作動中で変速動作が未実施である場合、ABS作動停止後、変速機16による変速が行われる可能性が高いと判定する。また、判定部22は、車速に基づいて、例えば変速マップにより制御されるシフトダウンタイミングが近いことが予測される場合、変速機16による変速が行われる可能性が高いと判定する。また、判定部22は、減速度に基づいて、例えば運転者の飛び出し感を抑制する必要がある場合、変速機16による変速が行われる可能性が高いと判定する。また、判定部22は、車重に基づいて、例えば減速度が大きく早めに変速動作を行う必要ある場合、変速機16による変速が行われる可能性が高いと判定する。 Based on the road condition, the determination unit 22 determines that, for example, when the ABS function is operating and the shifting operation is not performed, there is a high possibility that the transmission 16 will perform the shifting after the ABS operation is stopped. Further, the determination unit 22 determines that there is a high possibility that the transmission 16 will perform the shift when it is predicted that the shift down timing controlled by the shift map is near, based on the vehicle speed. Further, the determination unit 22 determines that there is a high possibility that the transmission 16 will shift gears based on the deceleration, for example, when it is necessary to suppress the driver's feeling of popping out. Further, the determination unit 22 determines that there is a high possibility that the transmission 16 will perform the shifting based on the vehicle weight, for example, when the deceleration is large and the shifting operation needs to be performed earlier.

機械ブレーキ制御部24は、機械ブレーキ30を制御し、機械ブレーキ30により発生する機械制動力を制御する。 The mechanical brake control unit 24 controls the mechanical brake 30 and controls the mechanical braking force generated by the mechanical brake 30.

回生ブレーキ制御部26は、電動機12を制御し、回生ブレーキにより発生する回生制動力を制御する。 The regenerative brake control unit 26 controls the electric motor 12 and controls the regenerative braking force generated by the regenerative brake.

変速制御部28は、ハイブリッド車両1の車速が変速マップのシフト線を越えたか否かについて判定し、超えたと判定した場合、変速機16を制御してエンジン11の回転軸の回転速度を変速させる。 The shift control unit 28 determines whether or not the vehicle speed of the hybrid vehicle 1 exceeds the shift line of the shift map, and if it determines that the speed exceeds the shift line, controls the transmission 16 to shift the rotation speed of the rotation shaft of the engine 11. ..

次に、図3のフローチャートを参照し、本実施の形態における制御装置10の動作例について説明する。図3における処理は、機械ブレーキ30および電動機12による回生ブレーキのうち少なくとも回生ブレーキを用いてハイブリッド車両1が制動されている場合に実行される。 Next, an operation example of the control device 10 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The process in FIG. 3 is executed when the hybrid vehicle 1 is braked by using at least the regenerative brake among the regenerative brakes by the mechanical brake 30 and the electric motor 12.

まず、制御装置10(判定部22)は、変速機16による変速が行われる可能性が高いか否かについて判定する(ステップS100)。判定の結果、変速機16による変速が行われる可能性が高くない場合(ステップS100、NO)、制御装置10は、図3における処理を終了する。 First, the control device 10 (determination unit 22) determines whether or not there is a high possibility that the transmission 16 will shift gears (step S100). As a result of the determination, if there is no high possibility that the transmission 16 will shift gears (step S100, NO), the control device 10 ends the process shown in FIG.

一方、変速機16による変速が行われる可能性が高い場合(ステップS100、YES)、制御装置10は、電動機12による回生制動力が所定制動力(変速許可制動力)以上であるか否かについて判定する(ステップS120)。ここで、所定制動力は、その値以上に回生制動力が変速機16に掛かっていると、変速機16による変速動作を実行できない制動力である。 On the other hand, when there is a high possibility that the transmission 16 shifts (step S100, YES), the control device 10 determines whether or not the regenerative braking force of the electric motor 12 is equal to or greater than the predetermined braking force (shift permitted braking force). Judgment (step S120). Here, the predetermined braking force is a braking force that cannot execute the shifting operation by the transmission 16 when the regenerative braking force is applied to the transmission 16 more than the value.

判定の結果、電動機12による回生制動力が所定制動力以上でない場合(ステップS120、NO)、処理はステップS160に遷移する。一方、電動機12による回生制動力が所定制動力以上である場合(ステップS120、YES)、制御装置10(機械ブレーキ制御部24、回生ブレーキ制御部26)は、電動機12を制御して回生ブレーキにより発生する回生制動力を減少させるとともに、機械ブレーキ30を制御して回生制動力の減少に応じて機械ブレーキ30により発生する機械制動力を増大させる制動力架け替え制御を実行する(ステップS140)。その後、処理はステップS160に遷移する。 As a result of the determination, when the regenerative braking force by the electric motor 12 is not equal to or more than the predetermined braking force (step S120, NO), the process proceeds to step S160. On the other hand, when the regenerative braking force of the electric motor 12 is equal to or greater than the predetermined braking force (step S120, YES), the control device 10 (mechanical brake control unit 24, regenerative brake control unit 26) controls the electric motor 12 by the regenerative brake. A braking force replacement control is executed in which the regenerative braking force generated is reduced and the mechanical brake 30 is controlled to increase the mechanical braking force generated by the mechanical brake 30 in response to the decrease in the regenerative braking force (step S140). After that, the process proceeds to step S160.

ステップS160では、制御装置10(変速制御部28)は、変速開始タイミングである否か、すなわちハイブリッド車両1の車速が変速マップのシフト線を越えたか否かについて判定する。判定の結果、変速開始タイミングでない場合(ステップS160、NO)、処理はステップS160の前に戻る。 In step S160, the control device 10 (shift control unit 28) determines whether or not it is the shift start timing, that is, whether or not the vehicle speed of the hybrid vehicle 1 exceeds the shift line of the shift map. As a result of the determination, if it is not the shift start timing (step S160, NO), the process returns to before step S160.

一方、変速開始タイミングである場合(ステップS160、YES)、制御装置10(変速制御部28)は、回生制動力が所定制動力未満になるまで減少したことを確認した上で、変速機16を制御してエンジン11の回転軸の回転速度を変速させる変速制御を実行する(ステップS180)。 On the other hand, in the case of the shift start timing (step S160, YES), the control device 10 (shift control unit 28) confirms that the regenerative braking force is reduced to less than the predetermined braking force, and then shifts the transmission 16 A shift control for controlling and shifting the rotation speed of the rotation shaft of the engine 11 is executed (step S180).

次に、制御装置10は、ステップS140における制動力架け替え制御を実行したか否かについて判定する(ステップS200)。判定の結果、制動力架け替え制御を実行していない場合(ステップS200、NO)、制御装置10は、図3における処理を終了する。 Next, the control device 10 determines whether or not the braking force replacement control in step S140 has been executed (step S200). As a result of the determination, when the braking force replacement control is not executed (step S200, NO), the control device 10 ends the process in FIG.

一方、制動力架け替え制御を実行した場合(ステップS200、YES)、制御装置10(機械ブレーキ制御部24、回生ブレーキ制御部26)は、電動機12を制御して回生ブレーキにより発生する回生制動力を増大させるとともに、機械ブレーキ30を制御して回生制動力の減少に応じて機械ブレーキ30により発生する機械制動力を減少させる制動力戻し制御を実行する(ステップS220)。ステップS220の処理が完了することによって、制御装置10は、図3における処理を終了する。 On the other hand, when the braking force replacement control is executed (step S200, YES), the control device 10 (mechanical brake control unit 24, regenerative brake control unit 26) controls the electric motor 12 to generate the regenerative braking force by the regenerative brake. The mechanical brake 30 is controlled to reduce the mechanical braking force generated by the mechanical brake 30 in response to the decrease in the regenerative braking force (step S220). When the process of step S220 is completed, the control device 10 ends the process in FIG.

図4は、図3のフローチャートに関連し、制動中に変速動作を行う場合における機械制動力および回生制動力の変化を時系列で示すタイミングチャートである。図4において、実線L1は、回生制動力の変化を時系列で示している。また、点線L2は、機械制動力の変化を時系列で示している。また、T1は、所定制動力を示している。 FIG. 4 is a timing chart related to the flowchart of FIG. 3 showing changes in the mechanical braking force and the regenerative braking force in chronological order when the shifting operation is performed during braking. In FIG. 4, the solid line L1 shows the change in the regenerative braking force in chronological order. The dotted line L2 shows the change in the mechanical braking force in chronological order. Further, T1 indicates a predetermined braking force.

また、時間t1は、制御装置10(判定部22)が変速機16による変速が行われる可能性が高いと判定したタイミングである。時間t2は、制御装置10(変速制御部28)が、回生制動力が所定制動力T1未満になるまで減少したことを確認した上で、変速制御の実行を開始するタイミングである。時間t3は、制御装置10(変速制御部28)による変速制御の実行が終了し、制御装置10(機械ブレーキ制御部24、回生ブレーキ制御部26)が、制動力戻し制御の実行を開始するタイミングである。変速制御の実行が終了した後に制動力戻し制御を実行することにより、時間t1以前のように、回生電力をバッテリー13に充電すること(回生)によって燃費向上を図ることができる。 Further, the time t1 is a timing at which the control device 10 (determination unit 22) determines that there is a high possibility that the transmission 16 will perform the shift. The time t2 is a timing at which the control device 10 (shift control unit 28) starts executing the shift control after confirming that the regenerative braking force has decreased until it becomes less than the predetermined braking force T1. At time t3, the execution of shift control by the control device 10 (shift control unit 28) is completed, and the control device 10 (mechanical brake control unit 24, regenerative brake control unit 26) starts execution of braking force return control. Is. By executing the braking force return control after the execution of the shift control is completed, the fuel consumption can be improved by charging the battery 13 with the regenerative power (regeneration) as before the time t1.

以上詳しく説明したように、本実施の形態では、ハイブリッド車両1は、ハイブリッド車両1の走行動力源として機能するエンジン11と、エンジン11の回転軸の回転速度を変速する変速機16と、PTO17(動力取り出し装置)を介して変速機16に取り付けられ、ハイブリッド車両1の走行動力源として機能し、ハイブリッド車両1の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して当該ハイブリッド車両1を制動する回生ブレーキとして機能する電動機12と、ハイブリッド車両1を機械的に制動する機械ブレーキ30と、機械ブレーキ30および回生ブレーキのうち少なくとも回生ブレーキを用いてハイブリッド車両1が制動されている場合、変速機16による変速の開始前に、電動機16を制御し、回生ブレーキにより発生する回生制動力を減少させる制御装置10(制御部)とを備える。 As described in detail above, in the present embodiment, the hybrid vehicle 1 includes an engine 11 that functions as a traveling power source for the hybrid vehicle 1, a transmission 16 that shifts the rotational speed of the rotating shaft of the engine 11, and a PTO 17 (PTO 17). It is attached to the transmission 16 via a power take-out device), functions as a traveling power source for the hybrid vehicle 1, converts kinetic energy of the hybrid vehicle 1 into electric energy, and functions as a regenerative brake for braking the hybrid vehicle 1. When the hybrid vehicle 1 is braked by using at least the regenerative brake of the electric motor 12, the mechanical brake 30 that mechanically brakes the hybrid vehicle 1, and the mechanical brake 30 and the regenerative brake, before the start of shifting by the transmission 16. Also provided with a control device 10 (control unit) that controls the electric motor 16 and reduces the regenerative braking force generated by the regenerative brake.

このように構成した本実施の形態によれば、変速機16による変速の開始時点において、電動機12による回生制動力が変速機16に掛かっていることが抑制され、電動機12による回生制動力が変速機16に掛かっていることに起因して変速動作を行うことができなくなることを防止することができる。 According to the present embodiment configured as described above, at the start of the shift by the transmission 16, the regenerative braking force by the electric motor 12 is suppressed from being applied to the transmission 16, and the regenerative braking force by the electric motor 12 is changed. It is possible to prevent the gear shifting operation from becoming impossible due to hanging on the machine 16.

なお、上記実施の形態では、変速機16による変速が行われる可能性が高いと判定した場合、回生制動力の減少に応じて機械ブレーキ30により発生する機械制動力を増大させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、回生制動力の減少に応じて機械制動力を増大させなくても良い。ただし、変速機16による変速が行われる可能性が高いと判定する前後で、ハイブリッド車両1の制動力の変化が大きくなり運転者に違和感を与えることを防止する観点からは、回生制動力の減少に応じて機械制動力を増大させる方が好ましい。 In the above embodiment, an example in which the mechanical braking force generated by the mechanical brake 30 is increased according to the decrease in the regenerative braking force when it is determined that the transmission is likely to be performed by the transmission 16 has been described. , The present invention is not limited to this. For example, it is not necessary to increase the mechanical braking force as the regenerative braking force decreases. However, the regenerative braking force is reduced from the viewpoint of preventing the change in the braking force of the hybrid vehicle 1 from becoming large and giving the driver a sense of discomfort before and after it is determined that the transmission is likely to be performed by the transmission 16. It is preferable to increase the mechanical braking force accordingly.

また、上記実施の形態では、変速機16による変速の終了後に、回生制動力の増大に応じて機械ブレーキ30により発生する機械制動力を減少させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、回生制動力の増大に応じて機械制動力を減少させなくても良い。ただし、変速機16による変速の終了前後で、ハイブリッド車両1の制動力の変化が大きくなり運転者に違和感を与えることを防止する観点からは、回生制動力の増大に応じて機械制動力を減少させる方が好ましい。 Further, in the above embodiment, an example in which the mechanical braking force generated by the mechanical brake 30 is reduced in response to an increase in the regenerative braking force after the end of the shift by the transmission 16 has been described, but the present invention is not limited thereto. .. For example, it is not necessary to reduce the mechanical braking force as the regenerative braking force increases. However, from the viewpoint of preventing the change in the braking force of the hybrid vehicle 1 from becoming large and giving the driver a sense of discomfort before and after the end of the shift by the transmission 16, the mechanical braking force is reduced as the regenerative braking force increases. It is preferable to let it.

また、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 In addition, all of the above embodiments are merely examples of embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from its gist or its main features.

本発明は、制動中に、電動機による回生制動力が変速機に掛かっていることに起因して変速動作を行うことができなくなることを防止することが可能なハイブリッド車両として有用である。 The present invention is useful as a hybrid vehicle capable of preventing the transmission from being unable to perform a shifting operation due to the regenerative braking force of the electric motor being applied to the transmission during braking.

1 ハイブリッド車両
10 制御装置
11 エンジン
12 電動機
13 バッテリー
14 インバーター
15 クラッチ
16 変速機
17 PTO
18 プロペラシャフト
19 ディファレンシャルギア
20 駆動輪
22 判定部
24 機械ブレーキ制御部
26 回生ブレーキ制御部
28 変速制御部
30 機械ブレーキ
1 Hybrid vehicle 10 Control device 11 Engine 12 Electric motor 13 Battery 14 Inverter 15 Clutch 16 Transmission 17 PTO
18 Propeller shaft 19 Differential gear 20 Drive wheel 22 Judgment unit 24 Mechanical brake control unit 26 Regenerative brake control unit 28 Shift control unit 30 Mechanical brake

Claims (6)

ハイブリッド車両の走行動力源として機能する内燃機関と、
前記内燃機関の回転軸の回転速度を変速する変速機と、
動力取り出し装置を介して前記変速機に取り付けられ、前記ハイブリッド車両の走行動力源として機能し、前記ハイブリッド車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して当該ハイブリッド車両を制動する回生ブレーキとして機能する電動機と、
前記ハイブリッド車両を機械的に制動する機械ブレーキと、
前記機械ブレーキおよび前記回生ブレーキのうち少なくとも前記回生ブレーキを用いて前記ハイブリッド車両が制動されている場合、前記変速機に掛かっていると前記変速機による変速動作を実行できない所定制動力以上の回生制動力が前記回生ブレーキにより発生しているとき、前記変速機による変速の開始前に、前記回生制動力を減少させるように前記電動機を制御する一方、前記所定制動力未満の回生制動力が前記回生ブレーキにより発生しているとき、前記変速機による変速の開始前に、前記回生制動力を減少させないように前記電動機を制御する制御部と、
を備えるハイブリッド車両。
An internal combustion engine that functions as a driving power source for hybrid vehicles,
A transmission that changes the rotational speed of the rotating shaft of the internal combustion engine, and
An electric motor that is attached to the transmission via a power extraction device, functions as a running power source for the hybrid vehicle, converts the kinetic energy of the hybrid vehicle into electrical energy, and functions as a regenerative brake for braking the hybrid vehicle. ,
A mechanical brake that mechanically brakes the hybrid vehicle and
When the hybrid vehicle is braked by using at least the regenerative brake among the mechanical brake and the regenerative brake, a regeneration system having a predetermined braking force or more that cannot execute the shifting operation by the transmission when the hybrid vehicle is engaged with the transmission. when the power is generated by the regenerative braking, the prior to the start of transmission by the transmission, the one that controls the electric motor so as to reduce the regenerative braking force, the regenerative braking force less than a predetermined braking force is the regeneration A control unit that controls the electric motor so as not to reduce the regenerative braking force before the start of shifting by the transmission when it is generated by the brake .
A hybrid vehicle equipped with.
前記制御部は、前記変速機による変速が行われる可能性が高いか否かについて判定し、前記変速機による変速が行われる可能性が高いと判定した場合、前記変速機による変速の開始前に、前記回生制動力を減少させる、
請求項1に記載のハイブリッド車両。
The control unit determines whether or not the shift by the transmission is likely to be performed, and if it is determined that the shift by the transmission is likely to be performed, the control unit is before the start of the shift by the transmission. , Reduces the regenerative braking force,
The hybrid vehicle according to claim 1.
前記制御部は、前記回生制動力が前記所定制動力未満になるまで減少した後に、前記変速機による変速を開始させる制御を行う、
請求項1または2に記載のハイブリッド車両。
Wherein, after the regenerative braking force is reduced to less than the predetermined braking force, performs control to start the change in speed by the transmission,
The hybrid vehicle according to claim 1 or 2.
前記制御部は、前記機械ブレーキを制御し、前記回生制動力の減少に応じて前記機械ブレーキにより発生する機械制動力を増大させる、
請求項1〜3の何れか1項に記載のハイブリッド車両。
The control unit controls the mechanical brake and increases the mechanical braking force generated by the mechanical brake in response to a decrease in the regenerative braking force.
The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3.
前記制御部は、前記変速機による変速の終了後に、前記電動機を制御し、前記回生制動力を増大させる、
請求項1〜4の何れか1項に記載のハイブリッド車両。
The control unit controls the electric motor and increases the regenerative braking force after the transmission by the transmission is completed.
The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4.
前記制御部は、前記変速機による変速の終了後に、前記機械ブレーキを制御し、前記回生制動力の増大に応じて前記機械ブレーキにより発生する機械制動力を減少させる、
請求項5に記載のハイブリッド車両。
The control unit controls the mechanical brake after the transmission by the transmission is completed, and reduces the mechanical braking force generated by the mechanical brake in response to an increase in the regenerative braking force.
The hybrid vehicle according to claim 5.
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