ハイブリッド車両の制御装置
【課題】駆動アシスト機能とエネルギー回収機能を発揮する車両のハイブリッド化を、安価なシステム構成により達成できるハイブリッド車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】主駆動源（エンジン）と、主駆動輪と、アシスト駆動源と、変速機と、アシスト駆動輪（後輪）４ｂと、アシスト制御手段と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、アシスト駆動源は、エアタンク１０３内の高圧エアエネルギーを利用して駆動するエアモータ１０１であり、変速機は、無段階の変速比を得る無段変速機１０であり、アシスト駆動輪４ｂからの駆動エネルギーを高圧エアエネルギーに変換し、エアタンク１０３に蓄えるエアコンプレッサ１０２を設け、エアモータ１０１とエアコンプレッサ１０２を、無段変速機１０の入力軸２０に接続し、アシスト駆動輪４ｂを、無段変速機１０の出力軸３０に接続した。
【解決手段】主駆動源（エンジン）と、主駆動輪と、アシスト駆動源と、変速機と、アシスト駆動輪（後輪）４ｂと、アシスト制御手段と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、アシスト駆動源は、エアタンク１０３内の高圧エアエネルギーを利用して駆動するエアモータ１０１であり、変速機は、無段階の変速比を得る無段変速機１０であり、アシスト駆動輪４ｂからの駆動エネルギーを高圧エアエネルギーに変換し、エアタンク１０３に蓄えるエアコンプレッサ１０２を設け、エアモータ１０１とエアコンプレッサ１０２を、無段変速機１０の入力軸２０に接続し、アシスト駆動輪４ｂを、無段変速機１０の出力軸３０に接続した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主駆動源とアシスト駆動源を備え、アシスト駆動源からの駆動力により主駆動源の駆動力を補助するハイブリッド車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動源としてエンジンと電動モータを有すると共に、これら駆動源を無段変速機介して車両の駆動輪に連結し、エンジンの出力を電動モータの出力によって補助するハイブリッド車両の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2006-292114号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、電動モータ（モータ／ジェネレータ）を用い、バッテリー放電によって駆動アシストすると共に、減速時等に回生によりバッテリー充電を行う構成になっている。このため、駆動アシストの必要最大継続時間等に基づき、電気エネルギーを必要量蓄える大型バッテリーの搭載が必要になり、コストが増大するという問題があった。さらに、大容量バッテリー搭載によって車両の総重量が増加し、結果的に燃費の悪化を招いていた。そして、このコスト増や燃費悪化の問題は、トラックやバス等の大型車両であるほど顕著である。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に着目してなされたものであり、駆動アシスト機能とエネルギー回収機能を発揮する車両のハイブリッド化を、安価なシステム構成により達成することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、主駆動源と、主駆動輪と、アシスト駆動源と、変速機と、アシスト駆動輪と、高負荷走行時、前記アシスト駆動源からの駆動力を、前記変速機を介して前記アシスト駆動輪に伝達する制御を行うアシスト制御手段と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記アシスト駆動源は、エアタンク内の高圧エアエネルギーを利用して駆動するエアモータであり、
前記変速機は、無段階の変速比を得る無段変速機であり、
前記アシスト駆動輪からの駆動エネルギーを高圧エアエネルギーに変換し、前記エアタンクに蓄えるエアコンプレッサを設け、
前記エアモータと前記エアコンプレッサを、前記無段変速機の入力軸に接続し、前記アシスト駆動輪を、前記無段変速機の出力軸に接続したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明のハイブリッド車両の制御装置にあっては、アシスト駆動源がエアタンク内の高圧エアエネルギーを利用して駆動するエアモータであると共に、エアコンプレッサによってアシスト駆動輪からの駆動エネルギーが高圧エアエネルギーに変換されてエアタンクに蓄えられる。
すなわち、高圧エアエネルギーによって駆動したエアモータからの駆動力を、変速機を介してアシスト駆動輪に伝達すると共に、エアコンプレッサによって高圧エネルギーとしてエネルギー回収を行う。
このため、コスト増や燃費悪化を生じる大型バッテリーを必要とする電動モータ（モータ／ジェネレータ）が不要になり、駆動アシスト機能とエネルギー回収機能を発揮する車両のハイブリッド化を、安価なシステム構成により達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のハイブリッド車両の制御装置を備えたフルトレーラトラックを示す外観図である。
【図２】実施例１のハイブリッド車両の制御装置の駆動アシスト機構を示す全体システム図である。
【図３】無段変速機を示す横断面図である。
【図４】無段変速機における入力側円錐ローラと出力側円錐ローラとパワーローラの位置関係を示す斜視図である。
【図５】パワーローラの説明図であり、(a)は斜視図を示し、(b)は全体構造の一部破断説明図である。
【図６】ローラ軸傾斜変速機構を示す一部破断断面図である。
【図７】ローディングカム機構の説明図であり、(a)はトルク伝達がない状態を示し、(b)はトルク伝達がある状態を示す。
【図８】駆動アシスト機構のコントローラにて実行されるアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】傾斜閾値レベルの設定に使用するマップの一例である。
【図１０】路面状態の判断に使用する判断表の一例である。
【図１１】無段変速機においてパワーローラを移動させる際の説明図であり、(a)は位置固定状態を示し、(b)は出力側円錐ローラの大径側に移動する状態を示し、(c)は出力側円錐ローラの小径側に移動する状態を示す。
【図１２】無段変速機における変速状態の説明図であり、(a)はロー変速比状態であり、(b)は中間変速比状態であり、(c)はハイ変速比状態である。
【図１３】駆動アシスト走行モードにおけるトルク伝達方向を示す説明図である。
【図１４】制動回収走行モードにおけるトルク伝達方向を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１のハイブリッド車両の制御装置を備えたフルトレーラトラックを示す外観図である。図２は、実施例１のハイブリッド車両の制御装置の駆動アシスト機構を示す全体システム図である。図３は、無段変速機を示す横断面図である。図４は、無段変速機における入力側円錐ローラと出力側円錐ローラとパワーローラの位置関係を示す斜視図である。図５は、パワーローラの説明図であり、(a)は斜視図を示し、(b)は全体構造の一部破断説明図である。図６は、ローラ軸傾斜変速機構を示す一部破断断面図である。図７は、ローディングカム機構の説明図であり、(a)はトルク伝達がない状態を示し、(b)はトルク伝達がある状態を示す。
【００１１】
図１に示すフルトレーラトラック（ハイブリッド車両）１は、トラクター２と、トレーラ３を備えている。トラクター２は、自走可能な牽引車であり、エンジン（主駆動源）Ｅと、このエンジンＥにより回転駆動する主駆動輪（ここでは前輪）２ａと、を備えている。トレーラ３は、トラクター２に牽引される被牽引車であり、アシスト駆動機構１００を搭載すると共に、アシスト駆動輪（ここでは後輪）４ｂを備えている。このトラクター２とトレーラ３は、トラクター後部に設けられた牽引装置２ｂと、トレーラ前部に設けられた被牽引装置３ａを介して連結している。
【００１２】
アシスト駆動機構１００は、トレーラ３の一対の前輪４ａと一対の後輪４ｂの間に搭載され、登坂路等の走行負荷が大きい高負荷走行時に変速を伴ってフルトレーラトラック１の駆動アシストを行う。このアシスト駆動機構１００は、図２に示すように、エアモータ（アシスト駆動源）１０１と、エアコンプレッサ１０２と、エアタンク１０３と、コントローラ１０４と、無段変速機１０と、を有している。
【００１３】
エアモータ１０１は、高圧エアを利用して回転駆動する機能を有し、ハウジング、ハウジング内で回転するベーン付ロータ、ベーン付ロータに接続した出力軸１０１ａを有している。そして、このエアモータ１０１の吸気口には、吸気管１０１ｂが接続し、モータ側電磁弁（以下、モータ側弁という）１０５を介してエアタンク１０３に連通している。一方、エアモータ１０１の出力軸１０１ａには、無段変速機１０の入力軸２０の一端部２０ａが接続している。
【００１４】
エアコンプレッサ１０２は、吸入した空気を圧縮して高圧エアを生成する機能を有し、シリンダ室、シリンダ室内を往復動するピストン、ピストンを駆動するクランク軸１０２ａを有している。そして、このエアコンプレッサ１０２の吐出口には、供給管１０２ｂが接続し、コンプレッサ側電磁弁（以下、コンプレッサ側弁という）１０６を介してエアタンク１０３に連通している。一方、エアコンプレッサ１０２のクランク軸１０２ａには、コンプレッサ側ドグクラッチ（以下、コンプレッサクラッチという）１０８を介して無段変速機１０の入力軸２０の他端部２０ｂが接続している。
【００１５】
エアタンク１０３は、エアコンプレッサ１０２で生成された高圧エアを貯留する機能を有し、エアモータ１０１に高圧エアを適宜供給すると共に、後述するローラ軸傾斜変速機構７０に高圧エアを常時供給する。
【００１６】
コントローラ１０４は、無段変速機１０の入力軸２０の回転数を検出する入力回転数センサ１０４ａと、無段変速機１０の出力軸３０の回転数を検出する出力回転数センサ１０４ｂと、フルトレーラトラック１が走行している路面の傾斜角度を検出する路面傾斜センサ（路面傾斜角検出手段）１０４ｃと、トレーラ３の車高を検出する車高センサ（車重検出手段）１０４ｄと、エアタンク１０３の内部圧力を検出するタンク圧センサ１０４ｅと、トラクター２のシフト位置を検出するシフト位置センサ１０４ｆと、トラクター２のアクセル操作量を検出するアクセル操作量センサ１０４ｇと、トレーラ３のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量センサ１０４ｈからの情報が入力される。そして、路面傾斜角検出値と車高検出値及び減速要求に基づき、モータ側弁１０５、コンプレッサ側弁１０６、コンプレッサクラッチ１０８、ローラ軸傾斜変速機構７０にそれぞれ制御指示を出力してアシスト制御処理を実行する。
【００１７】
無段変速機１０は、図２,図３に示すように、トランスミッションケース１１と、入力軸２０と、出力軸３０と、入力軸２０と一体回転する入力側円錐ローラ４０（図４に示す入力ローラ軸をＯinとする）と、出力軸３０と一体回転する出力側円錐ローラ５０（図４に示す出力ローラ軸をＯoutとする）と、入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０の間の平行隙間Ｓに配置したパワーローラ６０と、ローラ軸傾斜変速機構７０と、ローディングカム機構８０と、付勢機構９０と、を備えている。
【００１８】
ここで、「平行隙間」とは、一対の入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０が対応した位置の間に生じる隙間であり、各ローラ４０,５０の軸方向に間隔が一定になっており、対向する面が平行になっている。
【００１９】
入力軸２０は、トランスミッションケース１１を貫通すると共に、ベアリング１１ａ,１１ｂを介してトランスミッションケース１１に対し回転可能に支持される。そして、トランスミッションケース１１から突出した一端部２０ａにはエアモータ１０１が接続し、他端部２０ｂにはエアコンプレッサ１０２が接続する。また、この入力軸２０は、入力側円錐ローラ４０とスプライン結合して軸方向に相対移動且つ一体回転可能となっている。
【００２０】
出力軸３０は、入力軸２０に対して平行に配置し、一端部３０ａはベアリング１１ｃを介してトランスミッションケース１１に対し回転可能に支持される。また、突出孔１３を介してトランスミッションケース１１から突出した他端部３０ｂは、ローラ軸傾斜変速機構７０により回転可能に支持されている。この出力軸３０は、出力側円錐ローラ５０の両端面と一体化しており、出力側円錐ローラ５０と一体回転可能になっている。さらに、この他端部３０ｂには、自在継手１２を介してプロペラシャフトPSが接続している。なお、プロペラシャフトPSは、ファイナルギア（減速ギア）FG、ディファレンシャルギアDFを介して左右の後輪（アシスト駆動輪）４ｂ,４ｂに接続している。
【００２１】
入力側円錐ローラ４０は、入力軸２０が入力ローラ軸Ｏinに沿って貫通した円錐型のローラであり、入力軸２０と同軸に配置している。また、この入力側円錐ローラ４０は、ここでは、大径端部４１がエアモータ１０１側に位置し、小径端部４２がエアコンプレッサ１０２側に位置している。
【００２２】
出力側円錐ローラ５０は、入力側円錐ローラ４０と同じテーパ角度を有する円錐型のローラであり、出力軸３０と同軸に配置すると共に、入力側円錐ローラ４０に対してテーパ面が逆になるように配置されている。すなわち、入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０は、互いのローラ軸Ｏin,Ｏoutが平行で逆向きに配置されている。さらに、この出力側円錐ローラ５０は、出力軸３０の他端部３０ｂ側の大径端部５１が、出力軸３０と共に揺動可能になっている。
【００２３】
パワーローラ６０は、平行隙間Ｓに配置し、入力側円錐ローラ４０及び出力側円錐ローラ５０により挟圧することで、入力軸２０から出力軸３０、あるいは出力軸３０から入力軸２０へとトルク伝達をする機能を有している。このパワーローラ６０は、図５に示すように、第一ローラ（第１のパワーローラ）６１ａと、第二ローラ（第２のパワーローラ）６１ｂと、枠体６２と、スライドシャフト６３と、を有している。
【００２４】
第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは、同形の円筒形状を呈しており、各円錐ローラ４０,５０の各ローラ軸Ｏin,Ｏoutを通る面を挟んで対向している。図４において、第一ローラ６１ａは上記ローラ軸Ｏin,Ｏoutを通る面よりも上側で各円錐ローラ４０,５０に接し、第二ローラ６１ｂは上記ローラ軸Ｏin,Ｏoutを通る面よりも下側で各円錐ローラ４０,５０に接している。
【００２５】
枠体６２は、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂを、支持間隔を保ったままでそれぞれ回動可能に支持する。ここで、各ローラ６１ａ,６１ｂの回転中心軸は、平行隙間Ｓの中心線Ｓoと方向が一致している。この枠体６２は、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂを取り囲む枠部６２ａと、スライドシャフト６３が貫通する筒部６２ｂと、を有している。枠部６２ａは、入力側円錐ローラ４０側及び出力側円錐ローラ５０側が開放し、それぞれの開放部分から第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂの外周面が露出している。一方、両端が開放した中空の筒部６２ｂは、枠部６２ａの中央部を貫通している。
【００２６】
スライドシャフト６３は、平行隙間Ｓの中心線Ｓoに沿って延びると共に、両端が屈曲してトランスミッションケース１１の底面１１ｄに固定された、いわゆる門型シャフトである（図５(b)参照）。このスライドシャフト６３は、筒部６２ｂが円滑に移動するように筒部６２ｂの内径よりも僅かに細くなっている。
【００２７】
ローラ軸傾斜変速機構７０は、パワーローラ６０を平行隙間Ｓの中心線Ｓoに沿って往復動させ、両円錐ローラ４０,５０との接触径を変えることで無段階に変速する機能を有する変速手段である。このローラ軸傾斜変速機構７０は、揺動可能な出力側円錐ローラ５０の一端部である大径端部５１と、トランスミッションケース１１の間に介装し、図６に示すように、両ロッドシリンダ７１と、両ロッドシリンダ７１に支持された軸受部７２と、軸受部７２の揺動を抑制する付勢部７３と、を有している。
【００２８】
両ロッドシリンダ７１は、入力ローラ軸Ｏinと出力ローラ軸Ｏoutを平行に保つ中立位置と、入力ローラ軸Ｏinに対し出力ローラ軸Ｏoutを一方向に傾ける減速位置と、入力ローラ軸Ｏinに対し出力ローラ軸Ｏoutを他方向に傾ける増速位置と、を切り替える機能を有する変速アクチュエータである。この両ロッドシリンダ７１は、シリンダケース７１ａと、このシリンダケース７１ａに内蔵されたピストン７１ｂ及び一対のスプリング７１ｄ,７１ｄと、を有している。
【００２９】
シリンダケース７１ａは、軸線が入力ローラ軸Ｏin及び出力ローラ軸Ｏoutに対して法線（垂直）方向に延びるように配置され、トランスミッションケース１１の外面に固定されている。そして、このシリンダケース７１ａの、ピストン７１ｂによって区画された両圧力室７１１ａ,７１２ａは、それぞれ吸気管７１ｅ,７１ｅを介してエアタンク１０３に接続されると共に、電磁弁７１ｇ,７１ｇを介して大気に連通している。ここで、吸気管７１ｅ,７１ｅはエアタンク１０３に常時連通しており、内側にエアの流量を規制するオリフィスを設けている。一方、電磁弁７１ｇ,７１ｇは、コントローラ１０４からの制御信号によって開閉する。ピストン７１ｂは、シリンダケース７１ａの両圧力室７１１ａ,７１２ａ間を気密に保ちつつ軸方向に移動するものであり、両側から延在してそれぞれシリンダケース７１ａから突出する一対のロッド７１ｃ,７１ｃを有している。一対のロッド７１ｃ,７１ｃの先端部には、軸受部７２が接続している。一対のスプリング７１ｄ,７１ｄは、ピストン７１ｂを両側から中立位置に付勢するものであり、両圧力室７１１ａ,７１２ａ内に一つずつ配置している。
【００３０】
軸受部７２は、ピストン７１ｂと一体に移動可能であり、出力軸３０を回転可能に支持するベアリング７２ａと、ベアリング７２ａを支持する支持枠７２ｂと、を有している。支持枠７２ｂには、付勢部７３の後述するボール７３ａが嵌合する嵌合凹部７２ｃが形成されている。
【００３１】
付勢部７３は、ボール７３ａと、ボール７３ａを付勢するスプリング７３ｂと、ボール７３ａ及びスプリング７３ｂを収容するケース７３ｃと、を有している。ボール７３ａは、スプリング７３ｂにより支持枠７２ｂ側に付勢され、ピストン７１ｂが中立位置にあるとき嵌合凹部７２ｃに嵌合する。ケース７３ｃは、トランスミッションケース１１の外面に固定されている。
【００３２】
さらに、図６中一点鎖線により、トランスミッションケース１１に形成された出力軸３０が突出する突出孔１３を示す。この突出孔１３は、入力ローラ軸Ｏin及び出力ローラ軸Ｏoutに対して法線（垂直）方向に長い長孔となっている。
【００３３】
ローディングカム機構８０は、入力軸２０又は出力軸３０からの入力トルクの大きさに比例し、且つ、平行隙間Ｓの間隔を狭める方向の軸力により、入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０に対するパワーローラ６０の接触力を発生する機能を有するローラ接触力発生手段である。このローディングカム機構８０は、入力軸２０と入力側円錐ローラ４０の間に介装し、第一カム８１と、第二カム８２と、複数のカムローラ８３と、を有している。
【００３４】
第一カム８１は、入力軸２０からフランジ状に突出した円板形状を呈し、入力軸２０と一体回転すると共に、入力側円錐ローラ４０に面した内側面（軸方向片側面）８１ａに回転方向に傾斜した複数のＶ字状の傾斜面８１ｂをもっている。
【００３５】
第二カム８２は、入力側円錐ローラ４０の大径側端面４３から軸方向に突出した円板形状を呈し、この入力側円錐ローラ４０と一体回転すると共に、第一カム８１に対向した内側（軸方向片側面）８２ａに回転方向に傾斜した複数のＶ字状の傾斜面８２ｂをもっている。
【００３６】
カムローラ８３は、第一,第二カム８１,８２の径方向に沿って中心軸を配置すると共に、この第一カム８１と第二カム８２の間に挟持されている。ここで、第一カム８１の傾斜面８１ｂと第二カム８２の傾斜面８２ｂは対向しており、カムローラ８３は、各傾斜面８１ｂ,８２ｂの内側に配置されている（図７(a)参照）。
【００３７】
付勢機構９０は、平行隙間Ｓの間隔を広げる方向の軸力により、入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０に対するパワーローラ６０の接触力を解除する機能を有するローラ接触力解除手段である。この付勢機構９０は、トランスミッションケース１１と入力側円錐ローラ４０の小径端部４２の間に介装され、入力側円錐ローラ４０をエアモータ１０１側に常時付勢する。ここで、付勢機構９０は、平行隙間Ｓの間隔を広げる方向のバネ軸力を付与するコイルスプリング（バネ）から構成されている。
【００３８】
図８は、駆動アシスト機構のコントローラにて実行されるアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップについて説明する。
【００３９】
ステップＳ１では、車高センサ１０４ｄによりトレーラ３の車高を検出し、ステップＳ２へ移行する。
【００４０】
ステップＳ２では、ステップＳ１で検出した車高データに基づいて車高差を演算し、ステップＳ３へ移行する。なお、車高差の演算は、予め無積載状態で検出しておいた車高から、ステップＳ１にて検出した車高を差し引くことにより行う。
【００４１】
ステップＳ３では、ステップＳ２で求めた車高差に基づいて、傾斜閾値レベルを設定する。この「傾斜閾値レベル」とは、降坂路（低負荷走行）・平坦路（中負荷走行）・登坂路（高負荷走行）のそれぞれの設定閾値の区分である。なお、傾斜閾値レベルを設定する際には、例えば図９に示す設定マップを用いる。
【００４２】
ステップＳ４では、路面傾斜センサ１０４ｃによりフルトレーラトラック１が走行している路面の傾斜角度を検出し、ステップＳ５へ移行する。
【００４３】
ステップＳ５では、ステップＳ４での路面の傾斜角度の検出に続き、減速要求があるか否かを判断し、YES（減速要求あり）の場合はステップＳ10へ移行し、NO（減速要求なし）の場合はステップＳ６へ移行する。なお、減速要求の有無判断は、トラクター２におけるダウンシフト操作の有無、アクセル戻し操作の有無、ブレーキ操作の有無に基づいて判断し、各操作のいずれかがあった場合には、減速要求があったと判断する。なお、ダウンシフト操作の有無はシフト位置センサ１０４ｆによって検出し、アクセル戻し操作の有無はアクセル操作量センサ１０４ｇによって検出し、ブレーキ操作の有無はブレーキ操作量センサ１０４ｈによって検出する。
【００４４】
ステップＳ６では、ステップＳ５での減速要求なしとの判断に続き、ステップＳ３で設定した傾斜閾値レベル及びステップＳ４で検出した路面傾斜角度に基づいて、走行中の路面が平坦路であるか否かを判断し、YES（平坦路）の場合はステップＳ７へ移行し、NO（平坦路でない）場合はステップＳ８へ移行する。なお、平坦路であるか否かの判断は、例えば図１０に示す判断表を用いる。例えば、傾斜閾値レベルがＢであって、傾斜角度が+1.2°であれば平坦路と判断する。また、傾斜角度が+1.2°であっても、傾斜閾値レベルがＣであれば平坦路でないと判断する。
【００４５】
ステップＳ７では、ステップＳ６での平坦路走行中との判断により、高圧エア維持が必要（ニュートラル走行モード）と判断し、コンプレッサクラッチ１０８を開放すると共に、モータ側弁１０５及びコンプレッサ側弁１０６を閉鎖し、エンドへ移行する。
【００４６】
ステップＳ８では、ステップＳ６での平坦路でないとの判断に続き、ステップＳ３で設定した傾斜閾値レベル及びステップＳ４で検出した傾斜角度に基づいて、走行中の路面が登坂路であるか否かを判断し、YES（登坂路）の場合はステップＳ９へ移行し、NO（登坂路でない＝降坂路）場合はステップＳ10へ移行する。なお、登坂路であるか否かの判断は、例えば図１０に示す判断表を用いる。例えば、傾斜閾値レベルがＢであって、傾斜角度が+2.2°であれば登坂路と判断する。また、傾斜閾値レベルがＢであって、傾斜角度が−2.2°であれば登坂路でない（＝降坂路）と判断する。
【００４７】
ステップＳ９では、ステップＳ８での登坂路走行中との判断により、駆動アシストが必要（駆動アシスト走行モード）と判断し、モータ側弁１０５を開放し、一方、コンプレッサクラッチ１０８を開放すると共に、コンプレッサ側弁１０６を閉鎖し、ステップＳ11へ移行する。
【００４８】
ステップＳ10では、ステップＳ５での減速要求ありとの判断、又は、ステップＳ８での降坂路走行中との判断により、車両制動及びエネルギー回収が必要（制動回収走行モード）と判断し、モータ側弁１０５を閉鎖し、一方、コンプレッサクラッチ１０８を締結すると共に、コンプレッサ側弁１０６を開放し、ステップＳ11へ移行する。
【００４９】
ステップＳ11では、ステップＳ９又はステップＳ10でのコンプレッサクラッチ１０８,モータ側弁１０５,コンプレッサ側弁１０６の各制御に続き、入力軸２０の回転数である入力回転数と、出力軸３０の回転数である出力回転数を検出し、ステップＳ12へ移行する。なお、入力回転数は入力回転数センサ１０４ａにより検出し、出力回転数は出力回転数センサ１０４ｂにより検出する。
【００５０】
ステップＳ12では、ステップＳ11で検出した各回転数に基づいて所定の回転数で入力軸２０が回転数するように無段変速機１０の変速制御を実行し、エンドへ移行する。すなわち、駆動アシスト走行モードにおいては、車速に拘らず入力軸２０の回転数をエアモータ１０１のモータ作動回転域に維持する変速制御を行う。また、制動回収走行モードにおいては、車速に拘らず入力軸２０の回転数をエアコンプレッサ１０２のコンプレッサ作動回転域に維持する変速制御を行う。
【００５１】
次に、作用を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置における「駆動アシスト作用」、「エネルギー回収作用」、「ニュートラル作用」、「その他特徴的作用」に分けて説明する。
【００５２】
[駆動アシスト作用]
実施例１のフルトレーラトラック１では、走行中、図８に示すアシスト制御処理を一定のタイミング（例えば１秒に一回）で繰り返し行っている。
【００５３】
このアシスト制御処理では、まず図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２へと進み、車高差を求めることでトレーラ３の積載量に応じて変化する車両重量を推定する。つまり、積載量が多いほど車両重量は大きく（重く）なるが、この積載量に比例してトレーラ３の車高が低くなる。このため、車高差も積載量に比例して大きくなり、この結果、車高差に基づいて車両重量を推定できることとなる。
【００５４】
そして、ステップＳ２で車高差を求めることで車両重量を推定したら、ステップＳ３へ進んで車高差に応じた傾斜閾値レベルを設定する。すなわち、トレーラ３は車両重量に応じて車両慣性力が大きく異なるため、車両重量に応じて降坂路（低負荷走行）・平坦路（中負荷走行）・登坂路（高負荷走行）のそれぞれの設定閾値の区分を変更することで、車両慣性力に応じて制御の許可領域を変更することができる。
【００５５】
つまり、積載量が少なくて車高が高い（車高差が小さい）場合では、トレーラ３に作用する車両慣性力が小さくなるため、登坂路であっても比較的駆動アシストを必要とせず、また、傾斜が僅かな降坂路においては十分なエネルギー回収をすることができない。そのため、登坂路あるいは降坂路と判断する領域を縮小して、できるだけエアタンク１０３内の高圧エアを保つ制御が好ましい。一方、積載量が多くて車高が低い（車高差が大きい）場合では、トレーラ３に作用する車両慣性力が大きくなるため、僅かな傾斜の登坂路であっても駆動アシストを必要とし、また、僅かな傾斜の降坂路であっても十分なエネルギー回収が可能となる。そのため、登坂路あるいは降坂路と判断する領域を拡大して、駆動アシストやエネルギー回収を積極的に行う制御が好ましい。このように、車両慣性力の大きさによって好ましい制御が異なるため、車両慣性力に応じて制御許可領域を拡縮する。これにより、燃費の向上をさらに図ることができる。
【００５６】
続いてステップＳ４→ステップＳ５へ進んで、走行している路面の傾斜角度を検出した後、減速要求の有無を判断する。そして、減速要求がない場合では、ステップＳ６へ進み、さらに平坦路を走行していなければステップＳ８へ進む。そして、登坂路を走行している場合には、走行中にトラクター２のエンジン（主駆動源）Ｅに高負荷がかかった高負荷走行であると判断され、ステップＳ９へ進んでアシスト駆動走行モードを設定する。すなわち、図１３に示すように、モータ側弁１０５を開放し、一方、コンプレッサクラッチ１０８を開放すると共に、コンプレッサ側弁１０６を閉鎖する。
【００５７】
これにより、エアモータ１０１からアシスト駆動輪である後輪４ｂ,４ｂへとつながる動力伝達経路が無段変速機１０を介してつながり、エアタンク１０３から供給された高圧エアエネルギーを利用して駆動したエアモータ１０１のトルクが、入力軸２０から無段変速機１０を介して出力軸３０に伝達される。すなわち、エアモータ１０１において、エアタンク１０３から吸気管１０１ｂ、吸気口を介して導入された高圧エアによりベーン付ロータが回転し、出力軸１０１ａが回転して無段変速機１０の入力軸２０を回転駆動する。この入力軸２０の回転駆動力は、入力側円錐ローラ４０,パワーローラ６０,出力側円錐ローラ５０を順に介して出力軸３０を回転駆動することとなる。
【００５８】
そして、ステップＳ11→ステップＳ12へと進み、車速に拘らず無段変速機１０の入力軸２０の回転数をモータ作動回転領域に維持するよう、無段変速機１０の変速制御を行う。なお、「モータ作動回転域」とは、エアモータ１０１において駆動アシストに必要なトルクの出力を可能とする回転数の領域である。
【００５９】
そして、無段変速機１０における変速は、ローラ軸傾斜変速機構７０の一対の電磁弁７１ｇ,７１ｇを開閉制御することにより行う。
【００６０】
ここで、無段変速機１０における変速比は、パワーローラ６０と入力側円錐ローラ４０及び出力側円錐ローラ５０との接触径、つまりパワーローラ６０が接触した位置での各円錐ローラ４０,５０の断面半径の比率によって決まる。
【００６１】
そして、図１１(a)に示すように、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂが入力側円錐ローラ４０の小径端部４２近傍に接し、出力側円錐ローラ５０の大径端部５１近傍に接した場合に、入力軸２０から出力軸３０へトルクが伝わる場合では、入力側断面半径Ｒinが出力側断面半径Ｒoutよりも小さくなり、変速比の値が大きくなる。このため、ロー変速比（減速）となる。
【００６２】
また、図１１(b)に示すように、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂが入力側円錐ローラ４０及び出力側円錐ローラ５０に接した位置での入力側断面半径Ｒinと出力側断面半径Ｒoutが同じ大きさになる場合に、入力軸２０から出力軸３０へトルクが伝わる場合では、変速比が１になる。このため、中間変速比（直結）となる。
【００６３】
さらに、図１１(c)に示すように、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂが入力側円錐ローラ４０の大径端部４１近傍に接し、出力側円錐ローラ５０の小径端部５２近傍に接した場合に、入力軸２０から出力軸３０へトルクが伝わる場合では、入力側断面半径Ｒinが出力側断面半径Ｒoutよりも大きくなり、変速比の値が小さくなる。このため、ハイ変速比（増速）となる。
【００６４】
一方、出力軸３０から入力軸２０へトルクが伝わる場合には、上述の場合と変速比が逆になる。つまり、出力軸３０から入力軸２０へトルクが伝わるときには、図１１(a)に示す状態でハイ変速比（増速）になり、図１１(c)に示す状態でロー変速比（減速）となる。また、図１１(b)に示す状態で中間変速比（直結）となることは同じである。
【００６５】
そして、この無段変速機１０において変速比を変化させるには、パワーローラ６０と両円錐ローラ４０,５０との接触径を変えればよい。ここで、接触径を変えるには、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂと出力側円錐ローラ５０との接触位置を変化させる。これにより、接触位置における出力側円錐ローラ５０の断面が楕円形になるため、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは出力側円錐ローラ５０の外周面に対して螺旋状に接触することになり、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂが平行隙間Ｓの中心線Ｓoに沿って往復動する。これにより、変速比が連続的（無段階）に変化する。
【００６６】
そして、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂと出力側円錐ローラ５０との接触位置を変化させるには、ローラ軸傾斜変速機構７０により、入力ローラ軸Ｏinと出力ローラ軸Ｏoutを平行に保つ中立位置と、入力ローラ軸Ｏinに対し出力ローラ軸Ｏoutを一方向に傾ける減速位置と、入力ローラ軸Ｏinに対し出力ローラ軸Ｏoutを他方向に傾ける増速位置と、を切り替える。
【００６７】
すなわち、図１２(a)に示すように、ローラ軸傾斜変速機構７０の両ロッドシリンダ７１において電磁弁７１ｇ,７１ｇがそれぞれ閉鎖し、ピストン７１ｂが中立位置で維持されている場合には、入力ローラ軸Ｏinと出力ローラ軸Ｏoutは平行になる。このとき、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂと各円錐ローラ４０,５０との接触位置における各円錐ローラ４０,５０の断面は、どちらも円形になるため、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは、各円錐ローラ４０,５０の同位置に接触しつづけるので移動しない。なお、このとき、付勢部７３のボール７３ａは、軸受部７２の嵌合凹部７２ｃに嵌合し、振動等による支持枠７２ｂの揺動を抑制する。
【００６８】
そして、図１２(b)に示すように、両ロッドシリンダ７１において上側の電磁弁７１ｇを開放すると、圧力室７１１ａ内の圧力が低下し、スプリング７１ｄの付勢力に抗してピストン７１ｂが上方に移動する。これにより、軸受部７２はボール７３ａを乗り越えて上方に移動し、出力軸３０を上方に押し上げる。この結果、出力ローラ軸Ｏoutが入力ローラ軸Ｏinに対して傾き、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂと出力側円錐ローラ５０との接触位置がずれ、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは出力側円錐ローラ５０の外周面を螺旋状に接触する。そして、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは、入力トルクを伝達しつつ出力側円錐ローラ５０の小径端部５２に向かって移動する。すなわち、このとき入力軸２０から出力軸３０へトルク伝達される場合には、これが増速位置になる。また、このとき出力軸３０から入力軸２０へトルク伝達される場合には、これが減速位置になる。
【００６９】
また、図１２(c)に示すように、両ロッドシリンダ７１において下側の電磁弁７１ｇを開放すると、圧力室７１２ａ内の圧力が低下し、スプリング７１ｄの付勢力に抗してピストン７１ｂが下方に移動する。これにより、軸受部７２はボール７３ａを乗り越えて下方に移動し、出力軸３０を下方に押し下げる。この結果、出力ローラ軸Ｏoutが入力ローラ軸Ｏinに対して傾き、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂと出力側円錐ローラ５０との接触位置がずれ、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは出力側円錐ローラ５０の外周面を螺旋状に接触する。この結果、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは、入力トルクを伝達しつつ出力側円錐ローラ５０の大径端部５１に向かって移動する。すなわち、このとき入力軸２０から出力軸３０へトルク伝達される場合には、これが減速位置になる。また、このとき出力軸３０から入力軸２０へトルク伝達される場合には、これが増速位置になる。
【００７０】
そして、必要な変速比が得られたら、開放した電磁弁７１ｇを閉鎖することで、両ロッドシリンダ７１において圧力室７１１ａ,７１２ａ内の圧力が同等になり、ピストン７１ｂが中立位置に維持される。これにより、入力ローラ軸Ｏinと出力ローラ軸Ｏoutが平行になって、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂの位置が固定される。
【００７１】
このように、実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、トラクター２のエンジン（主駆動源）Ｅの負荷が大きくなる登坂路における高負荷走行時、エアタンク１０３の高圧エアを消費することでエアモータ１０１にてトレーラ３の後輪（アシスト駆動輪）４ｂを駆動する。
【００７２】
これにより、主駆動源であるトラクター２のエンジンＥの出力を、エアモータ１０１の出力によってアシスト（補助）することができ、登坂路走行時等のトラクター２のエンジンＥに負荷がかかる場合であっても、エンジンＥの負担を軽減して、トラクター２のエンジンＥを大型化する必要がなくなる。また、アシスト駆動源であるエアモータ１０１が、エアタンク１０３内の高圧エアエネルギーを利用して駆動するものであるため、バッテリー放電により駆動する電動モータを利用する場合のような大型バッテリーの搭載が不要となる。この結果、コストを低減すると共に、車両重量を大幅に軽量化することができる。
【００７３】
[エネルギー回収作用]
実施例１のフルトレーラトラック１において、減速要求時または降坂路走行時、すなわち、走行中のトラクター２のエンジン負荷が低い場合には、図８に示すフローチャートにおいて、ステップＳ５→ステップＳ10又はステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ８→ステップＳ10へと進み、制動回収走行モードを設定する。すなわち、図１４に示すように、モータ側弁１０５を閉鎖し、一方、コンプレッサクラッチ１０８を締結すると共に、コンプレッサ側弁１０６を開放する。
【００７４】
これにより、アシスト駆動輪である後輪４ｂ,４ｂからエアコンプレッサ１０２へとつながる動力伝達経路が無段変速機１０を介してつながり、後輪４ｂ,４ｂの駆動エネルギーは、出力軸３０から無段変速機１０を介して入力軸２０へと伝達され、高圧エアエネルギーとしてエアタンク１０３に回収される。すなわち、エアコンプレッサ１０２において、入力軸２０の回転によってクランク軸１０２ａが移動してピストンを駆動して高圧エアを生成し、生成された高圧エアが、吐出口、供給管１０２ｂを介してエアタンク１０３に貯留される。
【００７５】
そして、ステップＳ11→ステップＳ12へと進み、車速に拘らず無段変速機１０の入力軸２０の回転数をコンプレッサ作動回転領域に維持するよう、無段変速機１０の変速制御を行う。なお、「コンプレッサ作動回転領域」とは、エアコンプレッサ１０２において高圧エアの生成を可能とする回転数の領域である。
このように、実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、トラクター２のエンジン（主駆動源）Ｅの負荷が小さくなる降坂路における低負荷走行時、エアコンプレッサ１０２をアシスト駆動輪４ｂからの駆動エネルギーで駆動することで、この駆動エネルギーを高圧エアエネルギーに変換し、エアタンク１０３に回収するエネルギー回収を行う。
【００７６】
これにより、高負荷走行時のアシスト駆動に必要な高圧エアエネルギーを、高圧エアとしてエアタンク１０３に蓄えることができ、エネルギー回収機能を発揮することができる。
【００７７】
さらに、エアコンプレッサ１０２の駆動によってトレーラ３に制動力を作用することができるので、減速要求時に制動回収モードを設定することで、トラクター２の制動動作に追従するようにトレーラ３を制動することができる。このため、トラクター２の後部がトレーラ３に押されて折れ角が鋭角になるいわゆるジャックナイフ現象等の発生を防止することができる。
【００７８】
そして、以上説明したように、実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、駆動アシスト機能とエネルギー回収機能を発揮する車両のハイブリッド化を、高圧エアを利用することで安価なシステム構成により達成することができる。
【００７９】
さらに、実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、駆動アシスト時に無段変速機１０の入力軸２０をモータ回転作動域に維持する変速制御を行いながらエアモータ１０１にてアシスト駆動輪４ｂを駆動し、エネルギー回収時に無段変速機１０の入力軸２０をコンプレッサ回転作動域に維持する変速制御を行いながらエアコンプレッサ１０２からの高圧エアを回収する。このため、エアモータ１０１及びエアコンプレッサ１０２が適切な状態で駆動可能な時間を拡大することができ、駆動アシスト及びエネルギー回収をさらに効率よく行うことができる。
【００８０】
[ニュートラル作用]
実施例１のフルトレーラトラック１において、平坦路走行時、すなわち、走行中のトラクター２のエンジン負荷が中程度の場合には、図８に示すフローチャートにおいて、ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７へと進み、ニュートラル走行モードを設定する。すなわち、図２に示すように、モータ側弁１０５及びコンプレッサ側弁１０６を閉鎖すると共に、コンプレッサクラッチ１０８を開放する。
【００８１】
これにより、エアモータ１０１には高圧エアが供給されずにエアモータ１０１が駆動せず、同時にエアコンプレッサ１０２はアシスト駆動輪である後輪４ｂ,４ｂにつながる動力伝達経路から切り離される。この結果、エアタンク１０３なの高圧エアは増減せず、維持される。
【００８２】
なお、このとき、無段変速機１０では、付勢機構９０によって平行隙間Ｓの間隔を広げる方向の軸力により、入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０に対するパワーローラ６０の接触力が解除されている。そのため、入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０によるパワーローラ６０の第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂの接触力（挟圧力）が低下、すなわち解除され、伝達トルクが小さい時にはパワーローラ６０と両円錐ローラ４０,５０の間の接触面がスリップしてしまい、例えば出力側円錐ローラ５０が回転しても、パワーローラ６０が滑って入力側円錐ローラ４０へトルクが伝達されることはない。
【００８３】
[その他特徴的作用]
実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、無段変速機１０が、入力軸２０と一体回転する入力側円錐ローラ４０と、出力軸３０と一体回転する出力側円錐ローラ５０と、両円錐ローラ４０,５０の間の平行隙間Ｓに配置され、両円錐ローラ４０,５０により挟圧することでトルク伝達を行うパワーローラ６０とを備え、エアモータ１０１を入力軸２０の一端部２０ａに接続し、エアコンプレッサ１０２を入力軸２０の他端部２０ｂに接続し、アシスト駆動輪であるトレーラ３の後輪４ｂ,４ｂを出力軸３０に接続した。
【００８４】
これにより、駆動アシストやエネルギー回収、あるいはニュートラル状態に制御を切り替える際に、クラッチ機構や逆転機構が不要となり、簡易な構成とすることができる。
【００８５】
次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００８６】
(1) 主駆動源（エンジン）Ｅと、主駆動輪２ａと、アシスト駆動源と、変速機と、アシスト駆動輪（後輪）４ｂと、高負荷走行時に前記変速機を介して前記アシスト駆動源からの駆動力を前記アシスト駆動輪に伝達する制御を行うアシスト制御手段（図８）と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、前記アシスト駆動源は、エアタンク１０３内の高圧エアエネルギーを利用して駆動するエアモータ１０１であり、前記変速機は、無段階の変速比を得る無段変速機１０であり、前記アシスト駆動源からの駆動エネルギーを高圧エアエネルギーに変換し、前記エアタンク１０３に蓄えるエアコンプレッサ１０２を設け、前記エアモータ１０１と前記エアコンプレッサ１０２を、前記無段変速機１０の入力軸２０に接続し、前記アシスト駆動輪４ｂを、前記無段変速機１０の出力軸３０に接続した構成とした。
これにより、駆動アシスト機能とエネルギー回収機能を発揮する車両のハイブリッド化を、安価なシステム構成により達成することができる。
【００８７】
(2) 前記アシスト制御手段（図８）は、駆動アシスト時、車速に拘らず前記無段変速機１０の入力軸２０の回転数をモータ作動回転領域に維持する変速制御を行いながら、前記エアモータ１０１にて前記アシスト駆動輪４ｂを駆動し、エネルギー回収時、車速に拘らず前記無段変速機１０の入力軸２０の回転数をコンプレッサ作動回転領域に維持する変速制御を行いながら、前記エアコンプレッサ１０２からの高圧エアを前記エアタンク１０３に回収する構成とした。
これにより、エアモータ１０１及びエアコンプレッサ１０２が適切な状態で駆動可能な時間を拡大することができ、駆動アシスト及びエネルギー回収をさらに効率よく行うことができる。
【００８８】
(3) 走行路面の傾斜角度を検出する路面傾斜角検出手段（路面傾斜センサ）１０４ｃを設け、前記アシスト制御手段（図８）は、路面傾斜角検出値に基づいて走行負荷を推定し（ステップＳ４）、登坂路における高負荷走行時、前記エアタンク１０３の高圧エアを消費する駆動アシスト（ステップＳ９）を行い、平坦路における中負荷走行時、前記無段変速機１０をニュートラル状態にして前記エアタンク１０３の高圧エアを保ち（ステップＳ７）、降坂路における低負荷走行時、前記エアタンク１０３に高圧エアを回収するエネルギー回収を行う（ステップＳ１０）構成とした。
これにより、高圧エアエネルギーの消費及び回収を適切に行うことができる。
【００８９】
(4) 車両重量を検出する車重検出手段（車高センサ）１０４ｄを設け、前記アシスト制御手段（図８）は、車重検出値が大きいほど、高負荷走行及び低負荷走行における制御許可領域を拡大する（ステップＳ３）構成とした。
これにより、車重によって変化する車両慣性力に対応した制御を行うことができる。すなわち、車両慣性力が大きいほど積極的に駆動アシスト及びエネルギー回収を行うことができる。
【００９０】
(5) 前記無段変速機１０は、入力軸２０と一体回転する入力側円錐ローラ４０と、出力軸３０と一体回転すると共に、前記入力側円錐ローラ４０との間に間隔が一定の平行隙間Ｓを有する出力側円錐ローラ５０と、前記平行隙間Ｓに配置し、前記両円錐ローラ４０,５０により挟圧することでトルク伝達を行うパワーローラ６０と、を備えた円錐ローラ型の無段変速機であり、前記エアモータ１０１を、前記入力軸２０の一端部２０ａに接続し、前記エアコンプレッサ１０２を、前記入力軸２０の他端部２０ｂに接続し、前記アシスト駆動輪４ｂを、前記出力軸３０に接続した構成とした。
これにより、駆動アシストやエネルギー回収、あるいはニュートラル状態に制御を切り替える際に、クラッチ機構や逆転機構が不要となり、簡易な構成とすることができる。
【００９１】
(6) 前記ハイブリッド車両は、前記主駆動源（エンジン）Ｅと前記主駆動輪２ａを有するトラクター２と、該トラクター２に牽引され、前記アシスト駆動源（エアモータ）１０１と前記アシスト駆動輪（後輪）４ｂを有するトレーラ３と、を備えたトレーラトラック（フルトレーラトラック）１である構成とした。
これにより、トレーラ３の有無や積載量等によって主駆動源Ｅにかかる負担が大きく異なる場合であっても、主駆動源Ｅに係る負担を抑制し、主駆動源Ｅの出力を小さなものにすることができる。
【００９２】
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９３】
実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、高負荷走行時に駆動アシストを行い、低負荷走行時にエネルギー回収を行う構成としたが、エアタンク１０３の内部圧力に応じて制御内容を変更してもよい。
【００９４】
つまり、タンク圧センサ１０４ｅにより検出されたエアタンク１０３の内部圧力が上限閾値以上であれば低負荷走行時であってもエネルギー回収を行わず、できるだけ高圧エアを消費する駆動アシストを行う。また、上記エアタンク１０３の内部圧力が下限閾値以下であれば高負荷走行時であっても駆動アシストを行わず、できるだけ高圧エアを回収するエネルギー回収を行う。これにより、エアタンク１０３の容量を小さく抑えることができ、システム構成のさらなる小型化を図ることができる。
【００９５】
そして、実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、車両重量検出手段として車高センサ１０４ｄを設け、車高差（＝無積載時車高−車高検出値）に基づいて車両重量を推定しているが、例えば、サスペンションに変位センサを設けて、サスペンションの撓み量から車両重量を推定してもよいし、積載量に応じてその都度重量を設定してもよい。
【００９６】
さらに、実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、変速機として、一対の円錐ローラ４０,５０とパワーローラ６０を有する無段変速機１０としたが、これに限らず、いわゆるベルト式無段変速機やトロイダル型無段変速機を用いてもよい。
【００９７】
そして、実施例１では、ハイブリッド車両の制御装置をフルトレーラトラック１に適用した例を示したが、普通乗用車やバス、トラック、セミトレーラトラックに適用しても良い。また、主駆動源もエンジンＥに限らず、電動モータやハイブリッド駆動源（例えばエンジンと電動モータ）であってもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１００ アシスト駆動機構
１０１ エアモータ（アシスト駆動源）
１０２ エアコンプレッサ
１０３ エアタンク
１０４ コントローラ
１０４ｃ 路面傾斜センサ（路面傾斜角検出手段）
１０４ｄ 車高センサ（車両重量検出手段）
１ フルトレーラトラック（ハイブリッド車両）
２ トラクター
Ｅ エンジン（主駆動源）
２ａ 主駆動輪
３ トレーラ
４ｂ 後輪（アシスト駆動輪）
１０ 無段変速機（変速機）
２０ 入力軸
２０ａ 一端部
２０ｂ 他端部
３０ 出力軸
４０ 入力側円錐ローラ
５０ 出力側円錐ローラ
６０ パワーローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主駆動源とアシスト駆動源を備え、アシスト駆動源からの駆動力により主駆動源の駆動力を補助するハイブリッド車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動源としてエンジンと電動モータを有すると共に、これら駆動源を無段変速機介して車両の駆動輪に連結し、エンジンの出力を電動モータの出力によって補助するハイブリッド車両の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2006-292114号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、電動モータ（モータ／ジェネレータ）を用い、バッテリー放電によって駆動アシストすると共に、減速時等に回生によりバッテリー充電を行う構成になっている。このため、駆動アシストの必要最大継続時間等に基づき、電気エネルギーを必要量蓄える大型バッテリーの搭載が必要になり、コストが増大するという問題があった。さらに、大容量バッテリー搭載によって車両の総重量が増加し、結果的に燃費の悪化を招いていた。そして、このコスト増や燃費悪化の問題は、トラックやバス等の大型車両であるほど顕著である。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に着目してなされたものであり、駆動アシスト機能とエネルギー回収機能を発揮する車両のハイブリッド化を、安価なシステム構成により達成することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、主駆動源と、主駆動輪と、アシスト駆動源と、変速機と、アシスト駆動輪と、高負荷走行時、前記アシスト駆動源からの駆動力を、前記変速機を介して前記アシスト駆動輪に伝達する制御を行うアシスト制御手段と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記アシスト駆動源は、エアタンク内の高圧エアエネルギーを利用して駆動するエアモータであり、
前記変速機は、無段階の変速比を得る無段変速機であり、
前記アシスト駆動輪からの駆動エネルギーを高圧エアエネルギーに変換し、前記エアタンクに蓄えるエアコンプレッサを設け、
前記エアモータと前記エアコンプレッサを、前記無段変速機の入力軸に接続し、前記アシスト駆動輪を、前記無段変速機の出力軸に接続したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明のハイブリッド車両の制御装置にあっては、アシスト駆動源がエアタンク内の高圧エアエネルギーを利用して駆動するエアモータであると共に、エアコンプレッサによってアシスト駆動輪からの駆動エネルギーが高圧エアエネルギーに変換されてエアタンクに蓄えられる。
すなわち、高圧エアエネルギーによって駆動したエアモータからの駆動力を、変速機を介してアシスト駆動輪に伝達すると共に、エアコンプレッサによって高圧エネルギーとしてエネルギー回収を行う。
このため、コスト増や燃費悪化を生じる大型バッテリーを必要とする電動モータ（モータ／ジェネレータ）が不要になり、駆動アシスト機能とエネルギー回収機能を発揮する車両のハイブリッド化を、安価なシステム構成により達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のハイブリッド車両の制御装置を備えたフルトレーラトラックを示す外観図である。
【図２】実施例１のハイブリッド車両の制御装置の駆動アシスト機構を示す全体システム図である。
【図３】無段変速機を示す横断面図である。
【図４】無段変速機における入力側円錐ローラと出力側円錐ローラとパワーローラの位置関係を示す斜視図である。
【図５】パワーローラの説明図であり、(a)は斜視図を示し、(b)は全体構造の一部破断説明図である。
【図６】ローラ軸傾斜変速機構を示す一部破断断面図である。
【図７】ローディングカム機構の説明図であり、(a)はトルク伝達がない状態を示し、(b)はトルク伝達がある状態を示す。
【図８】駆動アシスト機構のコントローラにて実行されるアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】傾斜閾値レベルの設定に使用するマップの一例である。
【図１０】路面状態の判断に使用する判断表の一例である。
【図１１】無段変速機においてパワーローラを移動させる際の説明図であり、(a)は位置固定状態を示し、(b)は出力側円錐ローラの大径側に移動する状態を示し、(c)は出力側円錐ローラの小径側に移動する状態を示す。
【図１２】無段変速機における変速状態の説明図であり、(a)はロー変速比状態であり、(b)は中間変速比状態であり、(c)はハイ変速比状態である。
【図１３】駆動アシスト走行モードにおけるトルク伝達方向を示す説明図である。
【図１４】制動回収走行モードにおけるトルク伝達方向を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１のハイブリッド車両の制御装置を備えたフルトレーラトラックを示す外観図である。図２は、実施例１のハイブリッド車両の制御装置の駆動アシスト機構を示す全体システム図である。図３は、無段変速機を示す横断面図である。図４は、無段変速機における入力側円錐ローラと出力側円錐ローラとパワーローラの位置関係を示す斜視図である。図５は、パワーローラの説明図であり、(a)は斜視図を示し、(b)は全体構造の一部破断説明図である。図６は、ローラ軸傾斜変速機構を示す一部破断断面図である。図７は、ローディングカム機構の説明図であり、(a)はトルク伝達がない状態を示し、(b)はトルク伝達がある状態を示す。
【００１１】
図１に示すフルトレーラトラック（ハイブリッド車両）１は、トラクター２と、トレーラ３を備えている。トラクター２は、自走可能な牽引車であり、エンジン（主駆動源）Ｅと、このエンジンＥにより回転駆動する主駆動輪（ここでは前輪）２ａと、を備えている。トレーラ３は、トラクター２に牽引される被牽引車であり、アシスト駆動機構１００を搭載すると共に、アシスト駆動輪（ここでは後輪）４ｂを備えている。このトラクター２とトレーラ３は、トラクター後部に設けられた牽引装置２ｂと、トレーラ前部に設けられた被牽引装置３ａを介して連結している。
【００１２】
アシスト駆動機構１００は、トレーラ３の一対の前輪４ａと一対の後輪４ｂの間に搭載され、登坂路等の走行負荷が大きい高負荷走行時に変速を伴ってフルトレーラトラック１の駆動アシストを行う。このアシスト駆動機構１００は、図２に示すように、エアモータ（アシスト駆動源）１０１と、エアコンプレッサ１０２と、エアタンク１０３と、コントローラ１０４と、無段変速機１０と、を有している。
【００１３】
エアモータ１０１は、高圧エアを利用して回転駆動する機能を有し、ハウジング、ハウジング内で回転するベーン付ロータ、ベーン付ロータに接続した出力軸１０１ａを有している。そして、このエアモータ１０１の吸気口には、吸気管１０１ｂが接続し、モータ側電磁弁（以下、モータ側弁という）１０５を介してエアタンク１０３に連通している。一方、エアモータ１０１の出力軸１０１ａには、無段変速機１０の入力軸２０の一端部２０ａが接続している。
【００１４】
エアコンプレッサ１０２は、吸入した空気を圧縮して高圧エアを生成する機能を有し、シリンダ室、シリンダ室内を往復動するピストン、ピストンを駆動するクランク軸１０２ａを有している。そして、このエアコンプレッサ１０２の吐出口には、供給管１０２ｂが接続し、コンプレッサ側電磁弁（以下、コンプレッサ側弁という）１０６を介してエアタンク１０３に連通している。一方、エアコンプレッサ１０２のクランク軸１０２ａには、コンプレッサ側ドグクラッチ（以下、コンプレッサクラッチという）１０８を介して無段変速機１０の入力軸２０の他端部２０ｂが接続している。
【００１５】
エアタンク１０３は、エアコンプレッサ１０２で生成された高圧エアを貯留する機能を有し、エアモータ１０１に高圧エアを適宜供給すると共に、後述するローラ軸傾斜変速機構７０に高圧エアを常時供給する。
【００１６】
コントローラ１０４は、無段変速機１０の入力軸２０の回転数を検出する入力回転数センサ１０４ａと、無段変速機１０の出力軸３０の回転数を検出する出力回転数センサ１０４ｂと、フルトレーラトラック１が走行している路面の傾斜角度を検出する路面傾斜センサ（路面傾斜角検出手段）１０４ｃと、トレーラ３の車高を検出する車高センサ（車重検出手段）１０４ｄと、エアタンク１０３の内部圧力を検出するタンク圧センサ１０４ｅと、トラクター２のシフト位置を検出するシフト位置センサ１０４ｆと、トラクター２のアクセル操作量を検出するアクセル操作量センサ１０４ｇと、トレーラ３のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量センサ１０４ｈからの情報が入力される。そして、路面傾斜角検出値と車高検出値及び減速要求に基づき、モータ側弁１０５、コンプレッサ側弁１０６、コンプレッサクラッチ１０８、ローラ軸傾斜変速機構７０にそれぞれ制御指示を出力してアシスト制御処理を実行する。
【００１７】
無段変速機１０は、図２,図３に示すように、トランスミッションケース１１と、入力軸２０と、出力軸３０と、入力軸２０と一体回転する入力側円錐ローラ４０（図４に示す入力ローラ軸をＯinとする）と、出力軸３０と一体回転する出力側円錐ローラ５０（図４に示す出力ローラ軸をＯoutとする）と、入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０の間の平行隙間Ｓに配置したパワーローラ６０と、ローラ軸傾斜変速機構７０と、ローディングカム機構８０と、付勢機構９０と、を備えている。
【００１８】
ここで、「平行隙間」とは、一対の入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０が対応した位置の間に生じる隙間であり、各ローラ４０,５０の軸方向に間隔が一定になっており、対向する面が平行になっている。
【００１９】
入力軸２０は、トランスミッションケース１１を貫通すると共に、ベアリング１１ａ,１１ｂを介してトランスミッションケース１１に対し回転可能に支持される。そして、トランスミッションケース１１から突出した一端部２０ａにはエアモータ１０１が接続し、他端部２０ｂにはエアコンプレッサ１０２が接続する。また、この入力軸２０は、入力側円錐ローラ４０とスプライン結合して軸方向に相対移動且つ一体回転可能となっている。
【００２０】
出力軸３０は、入力軸２０に対して平行に配置し、一端部３０ａはベアリング１１ｃを介してトランスミッションケース１１に対し回転可能に支持される。また、突出孔１３を介してトランスミッションケース１１から突出した他端部３０ｂは、ローラ軸傾斜変速機構７０により回転可能に支持されている。この出力軸３０は、出力側円錐ローラ５０の両端面と一体化しており、出力側円錐ローラ５０と一体回転可能になっている。さらに、この他端部３０ｂには、自在継手１２を介してプロペラシャフトPSが接続している。なお、プロペラシャフトPSは、ファイナルギア（減速ギア）FG、ディファレンシャルギアDFを介して左右の後輪（アシスト駆動輪）４ｂ,４ｂに接続している。
【００２１】
入力側円錐ローラ４０は、入力軸２０が入力ローラ軸Ｏinに沿って貫通した円錐型のローラであり、入力軸２０と同軸に配置している。また、この入力側円錐ローラ４０は、ここでは、大径端部４１がエアモータ１０１側に位置し、小径端部４２がエアコンプレッサ１０２側に位置している。
【００２２】
出力側円錐ローラ５０は、入力側円錐ローラ４０と同じテーパ角度を有する円錐型のローラであり、出力軸３０と同軸に配置すると共に、入力側円錐ローラ４０に対してテーパ面が逆になるように配置されている。すなわち、入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０は、互いのローラ軸Ｏin,Ｏoutが平行で逆向きに配置されている。さらに、この出力側円錐ローラ５０は、出力軸３０の他端部３０ｂ側の大径端部５１が、出力軸３０と共に揺動可能になっている。
【００２３】
パワーローラ６０は、平行隙間Ｓに配置し、入力側円錐ローラ４０及び出力側円錐ローラ５０により挟圧することで、入力軸２０から出力軸３０、あるいは出力軸３０から入力軸２０へとトルク伝達をする機能を有している。このパワーローラ６０は、図５に示すように、第一ローラ（第１のパワーローラ）６１ａと、第二ローラ（第２のパワーローラ）６１ｂと、枠体６２と、スライドシャフト６３と、を有している。
【００２４】
第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは、同形の円筒形状を呈しており、各円錐ローラ４０,５０の各ローラ軸Ｏin,Ｏoutを通る面を挟んで対向している。図４において、第一ローラ６１ａは上記ローラ軸Ｏin,Ｏoutを通る面よりも上側で各円錐ローラ４０,５０に接し、第二ローラ６１ｂは上記ローラ軸Ｏin,Ｏoutを通る面よりも下側で各円錐ローラ４０,５０に接している。
【００２５】
枠体６２は、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂを、支持間隔を保ったままでそれぞれ回動可能に支持する。ここで、各ローラ６１ａ,６１ｂの回転中心軸は、平行隙間Ｓの中心線Ｓoと方向が一致している。この枠体６２は、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂを取り囲む枠部６２ａと、スライドシャフト６３が貫通する筒部６２ｂと、を有している。枠部６２ａは、入力側円錐ローラ４０側及び出力側円錐ローラ５０側が開放し、それぞれの開放部分から第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂの外周面が露出している。一方、両端が開放した中空の筒部６２ｂは、枠部６２ａの中央部を貫通している。
【００２６】
スライドシャフト６３は、平行隙間Ｓの中心線Ｓoに沿って延びると共に、両端が屈曲してトランスミッションケース１１の底面１１ｄに固定された、いわゆる門型シャフトである（図５(b)参照）。このスライドシャフト６３は、筒部６２ｂが円滑に移動するように筒部６２ｂの内径よりも僅かに細くなっている。
【００２７】
ローラ軸傾斜変速機構７０は、パワーローラ６０を平行隙間Ｓの中心線Ｓoに沿って往復動させ、両円錐ローラ４０,５０との接触径を変えることで無段階に変速する機能を有する変速手段である。このローラ軸傾斜変速機構７０は、揺動可能な出力側円錐ローラ５０の一端部である大径端部５１と、トランスミッションケース１１の間に介装し、図６に示すように、両ロッドシリンダ７１と、両ロッドシリンダ７１に支持された軸受部７２と、軸受部７２の揺動を抑制する付勢部７３と、を有している。
【００２８】
両ロッドシリンダ７１は、入力ローラ軸Ｏinと出力ローラ軸Ｏoutを平行に保つ中立位置と、入力ローラ軸Ｏinに対し出力ローラ軸Ｏoutを一方向に傾ける減速位置と、入力ローラ軸Ｏinに対し出力ローラ軸Ｏoutを他方向に傾ける増速位置と、を切り替える機能を有する変速アクチュエータである。この両ロッドシリンダ７１は、シリンダケース７１ａと、このシリンダケース７１ａに内蔵されたピストン７１ｂ及び一対のスプリング７１ｄ,７１ｄと、を有している。
【００２９】
シリンダケース７１ａは、軸線が入力ローラ軸Ｏin及び出力ローラ軸Ｏoutに対して法線（垂直）方向に延びるように配置され、トランスミッションケース１１の外面に固定されている。そして、このシリンダケース７１ａの、ピストン７１ｂによって区画された両圧力室７１１ａ,７１２ａは、それぞれ吸気管７１ｅ,７１ｅを介してエアタンク１０３に接続されると共に、電磁弁７１ｇ,７１ｇを介して大気に連通している。ここで、吸気管７１ｅ,７１ｅはエアタンク１０３に常時連通しており、内側にエアの流量を規制するオリフィスを設けている。一方、電磁弁７１ｇ,７１ｇは、コントローラ１０４からの制御信号によって開閉する。ピストン７１ｂは、シリンダケース７１ａの両圧力室７１１ａ,７１２ａ間を気密に保ちつつ軸方向に移動するものであり、両側から延在してそれぞれシリンダケース７１ａから突出する一対のロッド７１ｃ,７１ｃを有している。一対のロッド７１ｃ,７１ｃの先端部には、軸受部７２が接続している。一対のスプリング７１ｄ,７１ｄは、ピストン７１ｂを両側から中立位置に付勢するものであり、両圧力室７１１ａ,７１２ａ内に一つずつ配置している。
【００３０】
軸受部７２は、ピストン７１ｂと一体に移動可能であり、出力軸３０を回転可能に支持するベアリング７２ａと、ベアリング７２ａを支持する支持枠７２ｂと、を有している。支持枠７２ｂには、付勢部７３の後述するボール７３ａが嵌合する嵌合凹部７２ｃが形成されている。
【００３１】
付勢部７３は、ボール７３ａと、ボール７３ａを付勢するスプリング７３ｂと、ボール７３ａ及びスプリング７３ｂを収容するケース７３ｃと、を有している。ボール７３ａは、スプリング７３ｂにより支持枠７２ｂ側に付勢され、ピストン７１ｂが中立位置にあるとき嵌合凹部７２ｃに嵌合する。ケース７３ｃは、トランスミッションケース１１の外面に固定されている。
【００３２】
さらに、図６中一点鎖線により、トランスミッションケース１１に形成された出力軸３０が突出する突出孔１３を示す。この突出孔１３は、入力ローラ軸Ｏin及び出力ローラ軸Ｏoutに対して法線（垂直）方向に長い長孔となっている。
【００３３】
ローディングカム機構８０は、入力軸２０又は出力軸３０からの入力トルクの大きさに比例し、且つ、平行隙間Ｓの間隔を狭める方向の軸力により、入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０に対するパワーローラ６０の接触力を発生する機能を有するローラ接触力発生手段である。このローディングカム機構８０は、入力軸２０と入力側円錐ローラ４０の間に介装し、第一カム８１と、第二カム８２と、複数のカムローラ８３と、を有している。
【００３４】
第一カム８１は、入力軸２０からフランジ状に突出した円板形状を呈し、入力軸２０と一体回転すると共に、入力側円錐ローラ４０に面した内側面（軸方向片側面）８１ａに回転方向に傾斜した複数のＶ字状の傾斜面８１ｂをもっている。
【００３５】
第二カム８２は、入力側円錐ローラ４０の大径側端面４３から軸方向に突出した円板形状を呈し、この入力側円錐ローラ４０と一体回転すると共に、第一カム８１に対向した内側（軸方向片側面）８２ａに回転方向に傾斜した複数のＶ字状の傾斜面８２ｂをもっている。
【００３６】
カムローラ８３は、第一,第二カム８１,８２の径方向に沿って中心軸を配置すると共に、この第一カム８１と第二カム８２の間に挟持されている。ここで、第一カム８１の傾斜面８１ｂと第二カム８２の傾斜面８２ｂは対向しており、カムローラ８３は、各傾斜面８１ｂ,８２ｂの内側に配置されている（図７(a)参照）。
【００３７】
付勢機構９０は、平行隙間Ｓの間隔を広げる方向の軸力により、入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０に対するパワーローラ６０の接触力を解除する機能を有するローラ接触力解除手段である。この付勢機構９０は、トランスミッションケース１１と入力側円錐ローラ４０の小径端部４２の間に介装され、入力側円錐ローラ４０をエアモータ１０１側に常時付勢する。ここで、付勢機構９０は、平行隙間Ｓの間隔を広げる方向のバネ軸力を付与するコイルスプリング（バネ）から構成されている。
【００３８】
図８は、駆動アシスト機構のコントローラにて実行されるアシスト制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップについて説明する。
【００３９】
ステップＳ１では、車高センサ１０４ｄによりトレーラ３の車高を検出し、ステップＳ２へ移行する。
【００４０】
ステップＳ２では、ステップＳ１で検出した車高データに基づいて車高差を演算し、ステップＳ３へ移行する。なお、車高差の演算は、予め無積載状態で検出しておいた車高から、ステップＳ１にて検出した車高を差し引くことにより行う。
【００４１】
ステップＳ３では、ステップＳ２で求めた車高差に基づいて、傾斜閾値レベルを設定する。この「傾斜閾値レベル」とは、降坂路（低負荷走行）・平坦路（中負荷走行）・登坂路（高負荷走行）のそれぞれの設定閾値の区分である。なお、傾斜閾値レベルを設定する際には、例えば図９に示す設定マップを用いる。
【００４２】
ステップＳ４では、路面傾斜センサ１０４ｃによりフルトレーラトラック１が走行している路面の傾斜角度を検出し、ステップＳ５へ移行する。
【００４３】
ステップＳ５では、ステップＳ４での路面の傾斜角度の検出に続き、減速要求があるか否かを判断し、YES（減速要求あり）の場合はステップＳ10へ移行し、NO（減速要求なし）の場合はステップＳ６へ移行する。なお、減速要求の有無判断は、トラクター２におけるダウンシフト操作の有無、アクセル戻し操作の有無、ブレーキ操作の有無に基づいて判断し、各操作のいずれかがあった場合には、減速要求があったと判断する。なお、ダウンシフト操作の有無はシフト位置センサ１０４ｆによって検出し、アクセル戻し操作の有無はアクセル操作量センサ１０４ｇによって検出し、ブレーキ操作の有無はブレーキ操作量センサ１０４ｈによって検出する。
【００４４】
ステップＳ６では、ステップＳ５での減速要求なしとの判断に続き、ステップＳ３で設定した傾斜閾値レベル及びステップＳ４で検出した路面傾斜角度に基づいて、走行中の路面が平坦路であるか否かを判断し、YES（平坦路）の場合はステップＳ７へ移行し、NO（平坦路でない）場合はステップＳ８へ移行する。なお、平坦路であるか否かの判断は、例えば図１０に示す判断表を用いる。例えば、傾斜閾値レベルがＢであって、傾斜角度が+1.2°であれば平坦路と判断する。また、傾斜角度が+1.2°であっても、傾斜閾値レベルがＣであれば平坦路でないと判断する。
【００４５】
ステップＳ７では、ステップＳ６での平坦路走行中との判断により、高圧エア維持が必要（ニュートラル走行モード）と判断し、コンプレッサクラッチ１０８を開放すると共に、モータ側弁１０５及びコンプレッサ側弁１０６を閉鎖し、エンドへ移行する。
【００４６】
ステップＳ８では、ステップＳ６での平坦路でないとの判断に続き、ステップＳ３で設定した傾斜閾値レベル及びステップＳ４で検出した傾斜角度に基づいて、走行中の路面が登坂路であるか否かを判断し、YES（登坂路）の場合はステップＳ９へ移行し、NO（登坂路でない＝降坂路）場合はステップＳ10へ移行する。なお、登坂路であるか否かの判断は、例えば図１０に示す判断表を用いる。例えば、傾斜閾値レベルがＢであって、傾斜角度が+2.2°であれば登坂路と判断する。また、傾斜閾値レベルがＢであって、傾斜角度が−2.2°であれば登坂路でない（＝降坂路）と判断する。
【００４７】
ステップＳ９では、ステップＳ８での登坂路走行中との判断により、駆動アシストが必要（駆動アシスト走行モード）と判断し、モータ側弁１０５を開放し、一方、コンプレッサクラッチ１０８を開放すると共に、コンプレッサ側弁１０６を閉鎖し、ステップＳ11へ移行する。
【００４８】
ステップＳ10では、ステップＳ５での減速要求ありとの判断、又は、ステップＳ８での降坂路走行中との判断により、車両制動及びエネルギー回収が必要（制動回収走行モード）と判断し、モータ側弁１０５を閉鎖し、一方、コンプレッサクラッチ１０８を締結すると共に、コンプレッサ側弁１０６を開放し、ステップＳ11へ移行する。
【００４９】
ステップＳ11では、ステップＳ９又はステップＳ10でのコンプレッサクラッチ１０８,モータ側弁１０５,コンプレッサ側弁１０６の各制御に続き、入力軸２０の回転数である入力回転数と、出力軸３０の回転数である出力回転数を検出し、ステップＳ12へ移行する。なお、入力回転数は入力回転数センサ１０４ａにより検出し、出力回転数は出力回転数センサ１０４ｂにより検出する。
【００５０】
ステップＳ12では、ステップＳ11で検出した各回転数に基づいて所定の回転数で入力軸２０が回転数するように無段変速機１０の変速制御を実行し、エンドへ移行する。すなわち、駆動アシスト走行モードにおいては、車速に拘らず入力軸２０の回転数をエアモータ１０１のモータ作動回転域に維持する変速制御を行う。また、制動回収走行モードにおいては、車速に拘らず入力軸２０の回転数をエアコンプレッサ１０２のコンプレッサ作動回転域に維持する変速制御を行う。
【００５１】
次に、作用を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置における「駆動アシスト作用」、「エネルギー回収作用」、「ニュートラル作用」、「その他特徴的作用」に分けて説明する。
【００５２】
[駆動アシスト作用]
実施例１のフルトレーラトラック１では、走行中、図８に示すアシスト制御処理を一定のタイミング（例えば１秒に一回）で繰り返し行っている。
【００５３】
このアシスト制御処理では、まず図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２へと進み、車高差を求めることでトレーラ３の積載量に応じて変化する車両重量を推定する。つまり、積載量が多いほど車両重量は大きく（重く）なるが、この積載量に比例してトレーラ３の車高が低くなる。このため、車高差も積載量に比例して大きくなり、この結果、車高差に基づいて車両重量を推定できることとなる。
【００５４】
そして、ステップＳ２で車高差を求めることで車両重量を推定したら、ステップＳ３へ進んで車高差に応じた傾斜閾値レベルを設定する。すなわち、トレーラ３は車両重量に応じて車両慣性力が大きく異なるため、車両重量に応じて降坂路（低負荷走行）・平坦路（中負荷走行）・登坂路（高負荷走行）のそれぞれの設定閾値の区分を変更することで、車両慣性力に応じて制御の許可領域を変更することができる。
【００５５】
つまり、積載量が少なくて車高が高い（車高差が小さい）場合では、トレーラ３に作用する車両慣性力が小さくなるため、登坂路であっても比較的駆動アシストを必要とせず、また、傾斜が僅かな降坂路においては十分なエネルギー回収をすることができない。そのため、登坂路あるいは降坂路と判断する領域を縮小して、できるだけエアタンク１０３内の高圧エアを保つ制御が好ましい。一方、積載量が多くて車高が低い（車高差が大きい）場合では、トレーラ３に作用する車両慣性力が大きくなるため、僅かな傾斜の登坂路であっても駆動アシストを必要とし、また、僅かな傾斜の降坂路であっても十分なエネルギー回収が可能となる。そのため、登坂路あるいは降坂路と判断する領域を拡大して、駆動アシストやエネルギー回収を積極的に行う制御が好ましい。このように、車両慣性力の大きさによって好ましい制御が異なるため、車両慣性力に応じて制御許可領域を拡縮する。これにより、燃費の向上をさらに図ることができる。
【００５６】
続いてステップＳ４→ステップＳ５へ進んで、走行している路面の傾斜角度を検出した後、減速要求の有無を判断する。そして、減速要求がない場合では、ステップＳ６へ進み、さらに平坦路を走行していなければステップＳ８へ進む。そして、登坂路を走行している場合には、走行中にトラクター２のエンジン（主駆動源）Ｅに高負荷がかかった高負荷走行であると判断され、ステップＳ９へ進んでアシスト駆動走行モードを設定する。すなわち、図１３に示すように、モータ側弁１０５を開放し、一方、コンプレッサクラッチ１０８を開放すると共に、コンプレッサ側弁１０６を閉鎖する。
【００５７】
これにより、エアモータ１０１からアシスト駆動輪である後輪４ｂ,４ｂへとつながる動力伝達経路が無段変速機１０を介してつながり、エアタンク１０３から供給された高圧エアエネルギーを利用して駆動したエアモータ１０１のトルクが、入力軸２０から無段変速機１０を介して出力軸３０に伝達される。すなわち、エアモータ１０１において、エアタンク１０３から吸気管１０１ｂ、吸気口を介して導入された高圧エアによりベーン付ロータが回転し、出力軸１０１ａが回転して無段変速機１０の入力軸２０を回転駆動する。この入力軸２０の回転駆動力は、入力側円錐ローラ４０,パワーローラ６０,出力側円錐ローラ５０を順に介して出力軸３０を回転駆動することとなる。
【００５８】
そして、ステップＳ11→ステップＳ12へと進み、車速に拘らず無段変速機１０の入力軸２０の回転数をモータ作動回転領域に維持するよう、無段変速機１０の変速制御を行う。なお、「モータ作動回転域」とは、エアモータ１０１において駆動アシストに必要なトルクの出力を可能とする回転数の領域である。
【００５９】
そして、無段変速機１０における変速は、ローラ軸傾斜変速機構７０の一対の電磁弁７１ｇ,７１ｇを開閉制御することにより行う。
【００６０】
ここで、無段変速機１０における変速比は、パワーローラ６０と入力側円錐ローラ４０及び出力側円錐ローラ５０との接触径、つまりパワーローラ６０が接触した位置での各円錐ローラ４０,５０の断面半径の比率によって決まる。
【００６１】
そして、図１１(a)に示すように、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂが入力側円錐ローラ４０の小径端部４２近傍に接し、出力側円錐ローラ５０の大径端部５１近傍に接した場合に、入力軸２０から出力軸３０へトルクが伝わる場合では、入力側断面半径Ｒinが出力側断面半径Ｒoutよりも小さくなり、変速比の値が大きくなる。このため、ロー変速比（減速）となる。
【００６２】
また、図１１(b)に示すように、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂが入力側円錐ローラ４０及び出力側円錐ローラ５０に接した位置での入力側断面半径Ｒinと出力側断面半径Ｒoutが同じ大きさになる場合に、入力軸２０から出力軸３０へトルクが伝わる場合では、変速比が１になる。このため、中間変速比（直結）となる。
【００６３】
さらに、図１１(c)に示すように、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂが入力側円錐ローラ４０の大径端部４１近傍に接し、出力側円錐ローラ５０の小径端部５２近傍に接した場合に、入力軸２０から出力軸３０へトルクが伝わる場合では、入力側断面半径Ｒinが出力側断面半径Ｒoutよりも大きくなり、変速比の値が小さくなる。このため、ハイ変速比（増速）となる。
【００６４】
一方、出力軸３０から入力軸２０へトルクが伝わる場合には、上述の場合と変速比が逆になる。つまり、出力軸３０から入力軸２０へトルクが伝わるときには、図１１(a)に示す状態でハイ変速比（増速）になり、図１１(c)に示す状態でロー変速比（減速）となる。また、図１１(b)に示す状態で中間変速比（直結）となることは同じである。
【００６５】
そして、この無段変速機１０において変速比を変化させるには、パワーローラ６０と両円錐ローラ４０,５０との接触径を変えればよい。ここで、接触径を変えるには、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂと出力側円錐ローラ５０との接触位置を変化させる。これにより、接触位置における出力側円錐ローラ５０の断面が楕円形になるため、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは出力側円錐ローラ５０の外周面に対して螺旋状に接触することになり、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂが平行隙間Ｓの中心線Ｓoに沿って往復動する。これにより、変速比が連続的（無段階）に変化する。
【００６６】
そして、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂと出力側円錐ローラ５０との接触位置を変化させるには、ローラ軸傾斜変速機構７０により、入力ローラ軸Ｏinと出力ローラ軸Ｏoutを平行に保つ中立位置と、入力ローラ軸Ｏinに対し出力ローラ軸Ｏoutを一方向に傾ける減速位置と、入力ローラ軸Ｏinに対し出力ローラ軸Ｏoutを他方向に傾ける増速位置と、を切り替える。
【００６７】
すなわち、図１２(a)に示すように、ローラ軸傾斜変速機構７０の両ロッドシリンダ７１において電磁弁７１ｇ,７１ｇがそれぞれ閉鎖し、ピストン７１ｂが中立位置で維持されている場合には、入力ローラ軸Ｏinと出力ローラ軸Ｏoutは平行になる。このとき、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂと各円錐ローラ４０,５０との接触位置における各円錐ローラ４０,５０の断面は、どちらも円形になるため、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは、各円錐ローラ４０,５０の同位置に接触しつづけるので移動しない。なお、このとき、付勢部７３のボール７３ａは、軸受部７２の嵌合凹部７２ｃに嵌合し、振動等による支持枠７２ｂの揺動を抑制する。
【００６８】
そして、図１２(b)に示すように、両ロッドシリンダ７１において上側の電磁弁７１ｇを開放すると、圧力室７１１ａ内の圧力が低下し、スプリング７１ｄの付勢力に抗してピストン７１ｂが上方に移動する。これにより、軸受部７２はボール７３ａを乗り越えて上方に移動し、出力軸３０を上方に押し上げる。この結果、出力ローラ軸Ｏoutが入力ローラ軸Ｏinに対して傾き、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂと出力側円錐ローラ５０との接触位置がずれ、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは出力側円錐ローラ５０の外周面を螺旋状に接触する。そして、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは、入力トルクを伝達しつつ出力側円錐ローラ５０の小径端部５２に向かって移動する。すなわち、このとき入力軸２０から出力軸３０へトルク伝達される場合には、これが増速位置になる。また、このとき出力軸３０から入力軸２０へトルク伝達される場合には、これが減速位置になる。
【００６９】
また、図１２(c)に示すように、両ロッドシリンダ７１において下側の電磁弁７１ｇを開放すると、圧力室７１２ａ内の圧力が低下し、スプリング７１ｄの付勢力に抗してピストン７１ｂが下方に移動する。これにより、軸受部７２はボール７３ａを乗り越えて下方に移動し、出力軸３０を下方に押し下げる。この結果、出力ローラ軸Ｏoutが入力ローラ軸Ｏinに対して傾き、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂと出力側円錐ローラ５０との接触位置がずれ、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは出力側円錐ローラ５０の外周面を螺旋状に接触する。この結果、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂは、入力トルクを伝達しつつ出力側円錐ローラ５０の大径端部５１に向かって移動する。すなわち、このとき入力軸２０から出力軸３０へトルク伝達される場合には、これが減速位置になる。また、このとき出力軸３０から入力軸２０へトルク伝達される場合には、これが増速位置になる。
【００７０】
そして、必要な変速比が得られたら、開放した電磁弁７１ｇを閉鎖することで、両ロッドシリンダ７１において圧力室７１１ａ,７１２ａ内の圧力が同等になり、ピストン７１ｂが中立位置に維持される。これにより、入力ローラ軸Ｏinと出力ローラ軸Ｏoutが平行になって、第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂの位置が固定される。
【００７１】
このように、実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、トラクター２のエンジン（主駆動源）Ｅの負荷が大きくなる登坂路における高負荷走行時、エアタンク１０３の高圧エアを消費することでエアモータ１０１にてトレーラ３の後輪（アシスト駆動輪）４ｂを駆動する。
【００７２】
これにより、主駆動源であるトラクター２のエンジンＥの出力を、エアモータ１０１の出力によってアシスト（補助）することができ、登坂路走行時等のトラクター２のエンジンＥに負荷がかかる場合であっても、エンジンＥの負担を軽減して、トラクター２のエンジンＥを大型化する必要がなくなる。また、アシスト駆動源であるエアモータ１０１が、エアタンク１０３内の高圧エアエネルギーを利用して駆動するものであるため、バッテリー放電により駆動する電動モータを利用する場合のような大型バッテリーの搭載が不要となる。この結果、コストを低減すると共に、車両重量を大幅に軽量化することができる。
【００７３】
[エネルギー回収作用]
実施例１のフルトレーラトラック１において、減速要求時または降坂路走行時、すなわち、走行中のトラクター２のエンジン負荷が低い場合には、図８に示すフローチャートにおいて、ステップＳ５→ステップＳ10又はステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ８→ステップＳ10へと進み、制動回収走行モードを設定する。すなわち、図１４に示すように、モータ側弁１０５を閉鎖し、一方、コンプレッサクラッチ１０８を締結すると共に、コンプレッサ側弁１０６を開放する。
【００７４】
これにより、アシスト駆動輪である後輪４ｂ,４ｂからエアコンプレッサ１０２へとつながる動力伝達経路が無段変速機１０を介してつながり、後輪４ｂ,４ｂの駆動エネルギーは、出力軸３０から無段変速機１０を介して入力軸２０へと伝達され、高圧エアエネルギーとしてエアタンク１０３に回収される。すなわち、エアコンプレッサ１０２において、入力軸２０の回転によってクランク軸１０２ａが移動してピストンを駆動して高圧エアを生成し、生成された高圧エアが、吐出口、供給管１０２ｂを介してエアタンク１０３に貯留される。
【００７５】
そして、ステップＳ11→ステップＳ12へと進み、車速に拘らず無段変速機１０の入力軸２０の回転数をコンプレッサ作動回転領域に維持するよう、無段変速機１０の変速制御を行う。なお、「コンプレッサ作動回転領域」とは、エアコンプレッサ１０２において高圧エアの生成を可能とする回転数の領域である。
このように、実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、トラクター２のエンジン（主駆動源）Ｅの負荷が小さくなる降坂路における低負荷走行時、エアコンプレッサ１０２をアシスト駆動輪４ｂからの駆動エネルギーで駆動することで、この駆動エネルギーを高圧エアエネルギーに変換し、エアタンク１０３に回収するエネルギー回収を行う。
【００７６】
これにより、高負荷走行時のアシスト駆動に必要な高圧エアエネルギーを、高圧エアとしてエアタンク１０３に蓄えることができ、エネルギー回収機能を発揮することができる。
【００７７】
さらに、エアコンプレッサ１０２の駆動によってトレーラ３に制動力を作用することができるので、減速要求時に制動回収モードを設定することで、トラクター２の制動動作に追従するようにトレーラ３を制動することができる。このため、トラクター２の後部がトレーラ３に押されて折れ角が鋭角になるいわゆるジャックナイフ現象等の発生を防止することができる。
【００７８】
そして、以上説明したように、実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、駆動アシスト機能とエネルギー回収機能を発揮する車両のハイブリッド化を、高圧エアを利用することで安価なシステム構成により達成することができる。
【００７９】
さらに、実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、駆動アシスト時に無段変速機１０の入力軸２０をモータ回転作動域に維持する変速制御を行いながらエアモータ１０１にてアシスト駆動輪４ｂを駆動し、エネルギー回収時に無段変速機１０の入力軸２０をコンプレッサ回転作動域に維持する変速制御を行いながらエアコンプレッサ１０２からの高圧エアを回収する。このため、エアモータ１０１及びエアコンプレッサ１０２が適切な状態で駆動可能な時間を拡大することができ、駆動アシスト及びエネルギー回収をさらに効率よく行うことができる。
【００８０】
[ニュートラル作用]
実施例１のフルトレーラトラック１において、平坦路走行時、すなわち、走行中のトラクター２のエンジン負荷が中程度の場合には、図８に示すフローチャートにおいて、ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７へと進み、ニュートラル走行モードを設定する。すなわち、図２に示すように、モータ側弁１０５及びコンプレッサ側弁１０６を閉鎖すると共に、コンプレッサクラッチ１０８を開放する。
【００８１】
これにより、エアモータ１０１には高圧エアが供給されずにエアモータ１０１が駆動せず、同時にエアコンプレッサ１０２はアシスト駆動輪である後輪４ｂ,４ｂにつながる動力伝達経路から切り離される。この結果、エアタンク１０３なの高圧エアは増減せず、維持される。
【００８２】
なお、このとき、無段変速機１０では、付勢機構９０によって平行隙間Ｓの間隔を広げる方向の軸力により、入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０に対するパワーローラ６０の接触力が解除されている。そのため、入力側円錐ローラ４０と出力側円錐ローラ５０によるパワーローラ６０の第一,第二ローラ６１ａ,６１ｂの接触力（挟圧力）が低下、すなわち解除され、伝達トルクが小さい時にはパワーローラ６０と両円錐ローラ４０,５０の間の接触面がスリップしてしまい、例えば出力側円錐ローラ５０が回転しても、パワーローラ６０が滑って入力側円錐ローラ４０へトルクが伝達されることはない。
【００８３】
[その他特徴的作用]
実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、無段変速機１０が、入力軸２０と一体回転する入力側円錐ローラ４０と、出力軸３０と一体回転する出力側円錐ローラ５０と、両円錐ローラ４０,５０の間の平行隙間Ｓに配置され、両円錐ローラ４０,５０により挟圧することでトルク伝達を行うパワーローラ６０とを備え、エアモータ１０１を入力軸２０の一端部２０ａに接続し、エアコンプレッサ１０２を入力軸２０の他端部２０ｂに接続し、アシスト駆動輪であるトレーラ３の後輪４ｂ,４ｂを出力軸３０に接続した。
【００８４】
これにより、駆動アシストやエネルギー回収、あるいはニュートラル状態に制御を切り替える際に、クラッチ機構や逆転機構が不要となり、簡易な構成とすることができる。
【００８５】
次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００８６】
(1) 主駆動源（エンジン）Ｅと、主駆動輪２ａと、アシスト駆動源と、変速機と、アシスト駆動輪（後輪）４ｂと、高負荷走行時に前記変速機を介して前記アシスト駆動源からの駆動力を前記アシスト駆動輪に伝達する制御を行うアシスト制御手段（図８）と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、前記アシスト駆動源は、エアタンク１０３内の高圧エアエネルギーを利用して駆動するエアモータ１０１であり、前記変速機は、無段階の変速比を得る無段変速機１０であり、前記アシスト駆動源からの駆動エネルギーを高圧エアエネルギーに変換し、前記エアタンク１０３に蓄えるエアコンプレッサ１０２を設け、前記エアモータ１０１と前記エアコンプレッサ１０２を、前記無段変速機１０の入力軸２０に接続し、前記アシスト駆動輪４ｂを、前記無段変速機１０の出力軸３０に接続した構成とした。
これにより、駆動アシスト機能とエネルギー回収機能を発揮する車両のハイブリッド化を、安価なシステム構成により達成することができる。
【００８７】
(2) 前記アシスト制御手段（図８）は、駆動アシスト時、車速に拘らず前記無段変速機１０の入力軸２０の回転数をモータ作動回転領域に維持する変速制御を行いながら、前記エアモータ１０１にて前記アシスト駆動輪４ｂを駆動し、エネルギー回収時、車速に拘らず前記無段変速機１０の入力軸２０の回転数をコンプレッサ作動回転領域に維持する変速制御を行いながら、前記エアコンプレッサ１０２からの高圧エアを前記エアタンク１０３に回収する構成とした。
これにより、エアモータ１０１及びエアコンプレッサ１０２が適切な状態で駆動可能な時間を拡大することができ、駆動アシスト及びエネルギー回収をさらに効率よく行うことができる。
【００８８】
(3) 走行路面の傾斜角度を検出する路面傾斜角検出手段（路面傾斜センサ）１０４ｃを設け、前記アシスト制御手段（図８）は、路面傾斜角検出値に基づいて走行負荷を推定し（ステップＳ４）、登坂路における高負荷走行時、前記エアタンク１０３の高圧エアを消費する駆動アシスト（ステップＳ９）を行い、平坦路における中負荷走行時、前記無段変速機１０をニュートラル状態にして前記エアタンク１０３の高圧エアを保ち（ステップＳ７）、降坂路における低負荷走行時、前記エアタンク１０３に高圧エアを回収するエネルギー回収を行う（ステップＳ１０）構成とした。
これにより、高圧エアエネルギーの消費及び回収を適切に行うことができる。
【００８９】
(4) 車両重量を検出する車重検出手段（車高センサ）１０４ｄを設け、前記アシスト制御手段（図８）は、車重検出値が大きいほど、高負荷走行及び低負荷走行における制御許可領域を拡大する（ステップＳ３）構成とした。
これにより、車重によって変化する車両慣性力に対応した制御を行うことができる。すなわち、車両慣性力が大きいほど積極的に駆動アシスト及びエネルギー回収を行うことができる。
【００９０】
(5) 前記無段変速機１０は、入力軸２０と一体回転する入力側円錐ローラ４０と、出力軸３０と一体回転すると共に、前記入力側円錐ローラ４０との間に間隔が一定の平行隙間Ｓを有する出力側円錐ローラ５０と、前記平行隙間Ｓに配置し、前記両円錐ローラ４０,５０により挟圧することでトルク伝達を行うパワーローラ６０と、を備えた円錐ローラ型の無段変速機であり、前記エアモータ１０１を、前記入力軸２０の一端部２０ａに接続し、前記エアコンプレッサ１０２を、前記入力軸２０の他端部２０ｂに接続し、前記アシスト駆動輪４ｂを、前記出力軸３０に接続した構成とした。
これにより、駆動アシストやエネルギー回収、あるいはニュートラル状態に制御を切り替える際に、クラッチ機構や逆転機構が不要となり、簡易な構成とすることができる。
【００９１】
(6) 前記ハイブリッド車両は、前記主駆動源（エンジン）Ｅと前記主駆動輪２ａを有するトラクター２と、該トラクター２に牽引され、前記アシスト駆動源（エアモータ）１０１と前記アシスト駆動輪（後輪）４ｂを有するトレーラ３と、を備えたトレーラトラック（フルトレーラトラック）１である構成とした。
これにより、トレーラ３の有無や積載量等によって主駆動源Ｅにかかる負担が大きく異なる場合であっても、主駆動源Ｅに係る負担を抑制し、主駆動源Ｅの出力を小さなものにすることができる。
【００９２】
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９３】
実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、高負荷走行時に駆動アシストを行い、低負荷走行時にエネルギー回収を行う構成としたが、エアタンク１０３の内部圧力に応じて制御内容を変更してもよい。
【００９４】
つまり、タンク圧センサ１０４ｅにより検出されたエアタンク１０３の内部圧力が上限閾値以上であれば低負荷走行時であってもエネルギー回収を行わず、できるだけ高圧エアを消費する駆動アシストを行う。また、上記エアタンク１０３の内部圧力が下限閾値以下であれば高負荷走行時であっても駆動アシストを行わず、できるだけ高圧エアを回収するエネルギー回収を行う。これにより、エアタンク１０３の容量を小さく抑えることができ、システム構成のさらなる小型化を図ることができる。
【００９５】
そして、実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、車両重量検出手段として車高センサ１０４ｄを設け、車高差（＝無積載時車高−車高検出値）に基づいて車両重量を推定しているが、例えば、サスペンションに変位センサを設けて、サスペンションの撓み量から車両重量を推定してもよいし、積載量に応じてその都度重量を設定してもよい。
【００９６】
さらに、実施例１のハイブリッド車両の制御装置では、変速機として、一対の円錐ローラ４０,５０とパワーローラ６０を有する無段変速機１０としたが、これに限らず、いわゆるベルト式無段変速機やトロイダル型無段変速機を用いてもよい。
【００９７】
そして、実施例１では、ハイブリッド車両の制御装置をフルトレーラトラック１に適用した例を示したが、普通乗用車やバス、トラック、セミトレーラトラックに適用しても良い。また、主駆動源もエンジンＥに限らず、電動モータやハイブリッド駆動源（例えばエンジンと電動モータ）であってもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１００ アシスト駆動機構
１０１ エアモータ（アシスト駆動源）
１０２ エアコンプレッサ
１０３ エアタンク
１０４ コントローラ
１０４ｃ 路面傾斜センサ（路面傾斜角検出手段）
１０４ｄ 車高センサ（車両重量検出手段）
１ フルトレーラトラック（ハイブリッド車両）
２ トラクター
Ｅ エンジン（主駆動源）
２ａ 主駆動輪
３ トレーラ
４ｂ 後輪（アシスト駆動輪）
１０ 無段変速機（変速機）
２０ 入力軸
２０ａ 一端部
２０ｂ 他端部
３０ 出力軸
４０ 入力側円錐ローラ
５０ 出力側円錐ローラ
６０ パワーローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主駆動源と、主駆動輪と、アシスト駆動源と、変速機と、アシスト駆動輪と、高負荷走行時に前記変速機を介して前記アシスト駆動源からの駆動力を前記アシスト駆動輪に伝達する制御を行うアシスト制御手段と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記アシスト駆動源は、エアタンク内の高圧エアエネルギーを利用して駆動するエアモータであり、
前記変速機は、無段階の変速比を得る無段変速機であり、
前記アシスト駆動源からの駆動エネルギーを高圧エアエネルギーに変換し、前記エアタンクに蓄えるエアコンプレッサを設け、
前記エアモータと前記エアコンプレッサを、前記無段変速機の入力軸に接続し、前記アシスト駆動輪を、前記無段変速機の出力軸に接続したことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記アシスト制御手段は、駆動アシスト時、車速に拘らず前記無段変速機の入力軸の回転数をモータ作動回転領域に維持する変速制御を行いながら、前記エアモータにて前記アシスト駆動輪を駆動し、エネルギー回収時、車速に拘らず前記無段変速機の入力軸の回転数をコンプレッサ作動回転領域に維持する変速制御を行いながら、前記エアコンプレッサからの高圧エアを前記エアタンクに回収することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
走行路面の傾斜角度を検出する路面傾斜角検出手段を設け、
前記アシスト制御手段は、路面傾斜角検出値に基づいて走行負荷を推定し、登坂路における高負荷走行時、前記エアタンクの高圧エアを消費する駆動アシストを行い、平坦路における中負荷走行時、前記無段変速機をニュートラル状態にして前記エアタンクの高圧エアを保ち、降坂路における低負荷走行時、前記エアタンクに高圧エアを回収するエネルギー回収を行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
車両重量を検出する車重検出手段を設け、
前記アシスト制御手段は、車重検出値が大きいほど、高負荷走行及び低負荷走行における制御許可領域を拡大することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記無段変速機は、入力軸と一体回転する入力側円錐ローラと、出力軸と一体回転すると共に、前記入力側円錐ローラとの間に間隔が一定の平行隙間を有する出力側円錐ローラと、前記平行隙間に配置し、前記両円錐ローラにより挟圧することでトルク伝達を行うパワーローラと、を備えた円錐ローラ型の無段変速機であり、
前記エアモータを、前記入力軸の一端部に接続し、
前記エアコンプレッサを、前記入力軸の他端部に接続し、
前記アシスト駆動輪を、前記出力軸に接続したことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記ハイブリッド車両は、前記主駆動源と前記主駆動輪を有するトラクターと、該トラクターに牽引され、前記アシスト駆動源と前記アシスト駆動輪を有するトレーラと、を備えたトレーラトラックであることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１】
主駆動源と、主駆動輪と、アシスト駆動源と、変速機と、アシスト駆動輪と、高負荷走行時に前記変速機を介して前記アシスト駆動源からの駆動力を前記アシスト駆動輪に伝達する制御を行うアシスト制御手段と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記アシスト駆動源は、エアタンク内の高圧エアエネルギーを利用して駆動するエアモータであり、
前記変速機は、無段階の変速比を得る無段変速機であり、
前記アシスト駆動源からの駆動エネルギーを高圧エアエネルギーに変換し、前記エアタンクに蓄えるエアコンプレッサを設け、
前記エアモータと前記エアコンプレッサを、前記無段変速機の入力軸に接続し、前記アシスト駆動輪を、前記無段変速機の出力軸に接続したことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記アシスト制御手段は、駆動アシスト時、車速に拘らず前記無段変速機の入力軸の回転数をモータ作動回転領域に維持する変速制御を行いながら、前記エアモータにて前記アシスト駆動輪を駆動し、エネルギー回収時、車速に拘らず前記無段変速機の入力軸の回転数をコンプレッサ作動回転領域に維持する変速制御を行いながら、前記エアコンプレッサからの高圧エアを前記エアタンクに回収することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
走行路面の傾斜角度を検出する路面傾斜角検出手段を設け、
前記アシスト制御手段は、路面傾斜角検出値に基づいて走行負荷を推定し、登坂路における高負荷走行時、前記エアタンクの高圧エアを消費する駆動アシストを行い、平坦路における中負荷走行時、前記無段変速機をニュートラル状態にして前記エアタンクの高圧エアを保ち、降坂路における低負荷走行時、前記エアタンクに高圧エアを回収するエネルギー回収を行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
車両重量を検出する車重検出手段を設け、
前記アシスト制御手段は、車重検出値が大きいほど、高負荷走行及び低負荷走行における制御許可領域を拡大することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記無段変速機は、入力軸と一体回転する入力側円錐ローラと、出力軸と一体回転すると共に、前記入力側円錐ローラとの間に間隔が一定の平行隙間を有する出力側円錐ローラと、前記平行隙間に配置し、前記両円錐ローラにより挟圧することでトルク伝達を行うパワーローラと、を備えた円錐ローラ型の無段変速機であり、
前記エアモータを、前記入力軸の一端部に接続し、
前記エアコンプレッサを、前記入力軸の他端部に接続し、
前記アシスト駆動輪を、前記出力軸に接続したことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記ハイブリッド車両は、前記主駆動源と前記主駆動輪を有するトラクターと、該トラクターに牽引され、前記アシスト駆動源と前記アシスト駆動輪を有するトレーラと、を備えたトレーラトラックであることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−５６６４３（Ｐ２０１３−５６６４３Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９７１０３（Ｐ２０１１−１９７１０３）
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（５０８２８０９９９）新庄自動車株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（５０８２８０９９９）新庄自動車株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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