ハイブリッド駆動装置
【課題】車両の燃費を改善可能なハイブリッド駆動装置の提供。
【解決手段】ハイブリッド駆動装置は、排気ブレーキ４４を搭載したディーゼルエンジン４０と、そのディーゼルエンジン４０とモーター３２との間にあるクラッチ６０を備える。排気ブレーキ４４は、作動可能な状態と非作動の状態との間で切り替え可能であり、モーメンタリスイッチ４６によって、非作動の状態から作動可能な状態へと切り替え可能に形成されている。このモーメンタリスイッチ４６は、車両がオンになっているときに作動可能な状態にある排気ブレーキ４４を、車両をオフにしたときに非作動の状態へと自動的に切り替えるように形成されている。
【解決手段】ハイブリッド駆動装置は、排気ブレーキ４４を搭載したディーゼルエンジン４０と、そのディーゼルエンジン４０とモーター３２との間にあるクラッチ６０を備える。排気ブレーキ４４は、作動可能な状態と非作動の状態との間で切り替え可能であり、モーメンタリスイッチ４６によって、非作動の状態から作動可能な状態へと切り替え可能に形成されている。このモーメンタリスイッチ４６は、車両がオンになっているときに作動可能な状態にある排気ブレーキ４４を、車両をオフにしたときに非作動の状態へと自動的に切り替えるように形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ブレーキを含んだハイブリッド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼル車両は、排気ブレーキを備えていることがある。一般に、排気ブレーキとは、排気経路をエンジンから遮断することによってディーゼルエンジンを減速するメカニズムのことである。これにより、排気マニホールドおよびシリンダ内で排気ガスが圧縮される。一般的な排気ブレーキとして、排気流を制限するために閉鎖できる排気システムにおいて、バルブ（バタフライバルブ）を備えた形態のものがあった。排気ブレーキが作動可能（すなわち、排気ブレーキがオンになっているか、作動可能な状態にあるとき）であると、運転者がアクセルペダルを解放した（すなわち、車両を減速したい）ときに、排気ブレーキを形成するバルブが閉まる。バルブが閉状態にあると、シリンダからの排気流が制限されるため、排気ブレーキから排気システム上流に圧力が蓄積される。これによってピストンの上に圧力が加わり、上方へのピストンの移動に抵抗するため、車両のサービスブレーキに加え、エンジンおよび車両を減速する制動トルクが供給される。排気ブレーキが作動可能（すなわち、排気ブレーキがオンになっているか、作動可能な状態にある）な時に、アクセルペダルが踏み込まれると、排気ブレーキが車両のエンジン／車両を減速しないように、排気ブレーキを形成するバルブが開く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７６５８５号公報
【特許文献２】特開２００３−２８４２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１に示すとおり、排気ブレーキは、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１２に接続されたトグル式スイッチ（機械式にオン状態とオフ状態とを切り換えるタイプのスイッチ）（以下、排気ブレーキスイッチという）１０によって操作される。エンジン１４は同様にＥＣＵ１２に接続されている。この公知の排気ブレーキスイッチ１０は、ユーザー（運転者）によって操作可能であり、排気ブレーキをオンにすると排気ブレーキは作動可能な状態になり、排気ブレーキをオフにすると排気ブレーキは非作動の状態となる。運転者が排気ブレーキスイッチ１０をオンにすると、運転者がもう一度排気ブレーキスイッチ１０を操作するまで、排気ブレーキスイッチ１０はオンのままである。運転者が車両の作動中に排気ブレーキスイッチ１０を操作して排気ブレーキを作動可能な状態に切り替え、その後、排気ブレーキを非作動状態に切り替えるために排気ブレーキスイッチ１０を操作することなしに車両をオフにした（すなわち、イグニッションをオフにした）場合、車両を次回オンにした（始動させた）ときに、排気ブレーキは依然として作動可能な状態にある。この様子が図２に概略的に示されている。ここで、例えばハイブリッド車両であって、駆動および回生機能を有するハイブリッドモーターとエンジンとの間を接続／非接続状態に切り換えるクラッチを備える場合、排気ブレーキの作動状態では制動トルクを伝達するためにクラッチは接続状態となっている。そうすると、ハイブリッドモーターによる回生時においても制動トルク（エンジンのフリクショントルク）をひきずり続けることとなり回生量が少なくなる。したがって燃費効果に対して好ましくないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、車両のホイールに接続された回転可能な出力シャフトを含むトランスミッションと、トランスミッションに接続されたエンジンであって、車両の減速中に車両に対する制動効果を発生する作動可能な状態と、車両の減速中に制動効果を発生しない非作動の状態との間で切り替え可能な排気ブレーキを含むエンジンと、トランスミッションに接続され、モーターおよびジェネレータの双方として作動可能なハイブリッドモーターと、を備えるハイブリッド駆動装置に係る。アクセルが車両を加速するために操作されているかどうかを示すアクセル信号を出力するために、アクセルにはアクセルセンサが接続されており、エンジンとハイブリッドモーターとの間にはクラッチが設けられている。クラッチは、ハイブリッドモーターにエンジンを接続する接続状態と、ハイブリッドモーターにエンジンを接続しない非接続状態との間で切り替わるように作動可能である。クラッチを接続状態と非接続状態との間で切り替えるためのクラッチ制御ユニットがクラッチに作動可能に接続されており、かつ操作することによって非作動の状態にある排気ブレーキが作動可能な状態に切り替わるように、モーメンタリスイッチが排気ブレーキに作動可能に接続されている。クラッチ制御ユニットは、車両の駆動中に排気ブレーキがオフ状態にあり、アクセルが作動から非作動に切り替わった場合、クラッチを接続状態から非接続状態へと切り替える。
【０００６】
ハイブリッドモーターは、インバータによって制御された電気モーターであり、ハイブリッドバッテリがインバータに接続されており、ハイブリッドモーターによって充電される。クラッチおよびコントローラには、クラッチ制御ユニットを接続することができ、それによってクラッチ制御ユニットは、排気ブレーキがオフ状態にあるかどうか示す信号をコントローラから受け取る。ハイブリッド駆動装置は、車両が減速しているかどうかを示す入力信号をクラッチ制御ユニットに供給するセンサを備えてもよく、このクラッチ制御ユニットは、排気ブレーキがオフ状態であり、車両が減速していることを示す信号を受け取ると、クラッチを操作してエンジンとモーターとの接続を解除する。
【０００７】
別の態様によれば、ハイブリッド駆動装置は、車両のホイールに接続された回転可能な出力シャフトを備えるトランスミッションと、トランスミッションに接続され、モーターおよびジェネレータの双方として作動可能なハイブリッドモーターと、エンジンと、エンジンとハイブリッドモーターとの間のクラッチと、を備える。クラッチは、ｉ）クラッチがエンジンとハイブリッドモーターとを接続し、エンジンによって発生された動力がトランスミッションに伝えられる係合状態と、ｉｉ）車両減速中、ハイブリッドモーターからエンジンへの接続を切り、エンジンのエンジンフリクションを受けていないときにハイブリッドモーターが回生できる非係合状態と、の間で切り替えるように作動可能である。エンジンは、車両の減速中に車両に対して制動効果を発生させる作動可能な状態と、車両の減速中に車両に対して制動効果を発生させない非作動の状態との間で切り替え可能な排気ブレーキを備える。スイッチは、排気ブレーキを非作動の状態から作動可能な状態に切り替えるように作動可能であり、そのスイッチは、車両をオフにしたときに作動可能な状態から非作動の状態に自動的に切り替わるように構成されている。クラッチには、クラッチ制御ユニットが、係合状態と非係合状態との間でクラッチを切り替えるように作動可能に接続されており、このクラッチ制御ユニットは、排気ブレーキが非作動の状態にあり、かつ、エンジンまたはハイブリッドモーターが作動しているときに車両が減速した場合、クラッチを係合状態から非係合状態に自動的に切り替えるように構成されている。
【０００８】
別の態様によれば、ハイブリッド駆動装置は、車両のホイールに接続された回転可能な出力シャフトを備えるトランスミッションと、出力シャフトを回転させ、車両のホイールを駆動するためにトランスミッションに接続されたエンジンであって、ｉ）排気ブレーキが車両の減速中に車両に対する制動効果を発生させるが、車両の加速中には車両に対する制動効果を発生させない作動可能な状態と、ｉｉ）排気ブレーキが車両の減速および加速中に車両に対する制動効果を発生させない非作動の状態と、の間で切り替え可能な排気ブレーキを備えるエンジンと、トランスミッションに接続され、モーターおよびジェネレータの双方として作動可能なハイブリッドモーターと、操作することによって作動可能な状態にある排気ブレーキを非作動の状態に切り替え、操作することによって非作動の状態にある排気ブレーキを作動可能な状態に切り替えるように排気ブレーキに作動可能に接続されたスイッチと、車両および／または車両の走行状態に関する情報を受け取り、かつ排気ブレーキに作動可能に接続されている制御ユニットであって、車両および／または走行状態に関して受け取った情報に基づいて、車両が作動している間に、スイッチを操作することなく、排気ブレーキを作動可能な状態から非作動の状態へと切り替える制御ユニットと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】トグル式排気ブレーキスイッチを搭載した公知の車両駆動装置の概略図である。
【図２】車両のイグニッションの状態と、図１に示す車両駆動装置の排気ブレーキスイッチの状態との関係を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の一実施形態によるハイブリッド駆動装置の概略図である。
【図４】イグニッションの状態と、図３に示すハイブリッド駆動装置の排気ブレーキの状態との関係を示すタイミングチャートである。
【図５】アクセルペダルの状態と、図３に示す、排気ブレーキが非作動の状態にあるときのハイブリッド駆動装置のハイブリッドモーターの状態との関係を示すタイミングチャートである。
【図６Ａ】アクセルペダルの状態と、図３に示すハイブリッド駆動装置のハイブリッドモーターの状態と、クラッチの状態との関係を示すタイミングチャートであり、排気ブレーキが非作動の状態にあるときの関係を示している。
【図６Ｂ】アクセルペダルの状態と、図３に示すハイブリッド駆動装置のハイブリッドモーターの状態と、クラッチの状態との関係を示すタイミングチャートであり、排気ブレーキが作動可能な状態であるときの関係を示している。
【図７】排気ブレーキを、例えば非作動の状態に自動的にリセットするための１つの選択可能な方法を示すプログラムルーチンである。
【図８】排気ブレーキを、例えば非作動の状態に自動的にリセットするための別の方法を示すプログラムルーチンである。
【図９】排気ブレーキを、例えば非作動の状態に自動的にリセットするためのさらなる別の方法を示すプログラムルーチンである。
【図１０】排気ブレーキを、例えば非作動の状態に自動的にリセットするためのさらに別の方法を示すプログラムルーチンである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明によって開示されるハイブリッド駆動装置のさらなる特徴および詳細は、添付の図面を参照し考慮することにより、以下の詳細な説明に基づき一層明らかになるであろう。
図３は、車両用ハイブリッド駆動装置、さらに具体的には、ディーゼルエンジンのハイブリッド駆動装置を概略的に示している。以下に詳述するとおり、ハイブリッド駆動装置は、排気ブレーキ４４を搭載している。
【００１１】
図３において概略を示すとおり、このハイブリッド駆動装置は、モーター３２に接続されたトランスミッション３０を備えており、モーター３２は、インバータ３６を介してバッテリ３４に接続されている。モーター３２は、電気モーターおよびジェネレータの双方として作動するハイブリッドモーターであり、バッテリ３４は再充電が可能なハイブリッドバッテリである。一例として開示された図示の実施形態において、トランスミッション３０は、オートマチックトランスミッションである。モーター３２は、駆動源として機能するディーゼルエンジン４０にも接続されている。ディーゼルエンジン４０はエンジン制御ユニット４２に接続され、エンジン制御ユニット４２により制御され、モーター３２はモーター制御ユニット３８に接続され、モーター制御ユニット３８により制御され、バッテリ３４はバッテリ制御ユニット３５に接続され、バッテリ制御ユニット３５により制御され、トランスミッション３０はトランスミッション制御ユニット３７に接続され、トランスミッション制御ユニット３７により制御される。図３に示すとおり、エンジン制御ユニット４２、モーター制御ユニット３８、バッテリ制御ユニット３５、トランスミッション制御ユニット３７およびハイブリッド制御ユニット３９は、相互に接続されており、互いに通信する。ここで、具体的にはモーター制御ユニット３８が、インバータ３６の中に入っている構成としてもよい。
【００１２】
前の段落に記載されているディーゼルエンジンのハイブリッド駆動装置の特徴、それらの特徴が作動して互いに作用する方法、およびディーゼルエンジンのハイブリッド駆動装置の作動態様は公知であることから、ここでは詳しく記載しない。ディーゼルエンジンのハイブリッド駆動装置とかかる装置とを使用した車両の具体例は、三菱キャンター（登録商標）ハイブリッド車両と、コンテナ貨物車両で使用されるイートン・ハイブリッド・システムがある。
【００１３】
モーター３２およびディーゼルエンジン４０は駆動源として機能し、トランスミッション３０は、ディーゼルエンジン４０および／またはモーター３２によって発生されるトルクによって駆動される公知のギア機構（プラネタリギア機構）を備えており、モーター３２またはディーゼルエンジン４０から動力の少なくとも一部がトランスミッション３０の回転出力シャフト３１に配分され、最終的には、回転出力シャフト３１に接続された車両のホイール３３のうちの少なくともいくつかに配分されるようになっている。ハイブリッド駆動装置は、パラレルハイブリッドシステム、シリーズハイブリッドシステム、あるいは動力分割式ハイブリッドシステムであってよい。
【００１４】
また、ここに開示されたハイブリッド駆動装置は、概略的に描かれたディーゼルエンジン４０の排気装置５０内に、概略的に示された排気ブレーキ４４も備える。排気ブレーキ４４は排気装置５０内に配置され、排気流を制限または遮断するために閉位置へと作動可能なバルブを伴う既知の構造を採用することができる。排気ブレーキ４４がオンになっているか、作動可能な状態にある場合、運転者がアクセルペダルを戻すとバルブが閉じて排気流を遮断し、運転者がアクセルペダルを踏んでいるか、あるいは加速するために踏み込んだ場合、バルブが開いて排気流を許容する。排気ブレーキ４４がオフになっているか、非作動の状態にある場合、排気ブレーキ４４を形成しているバルブが常に開いたままになっており、排気バルブの位置がアクセルの押し込み／戻し中に変わらないようになっている。
【００１５】
エンジン制御ユニット４２は、排気ブレーキ４４を作動可能な状態と非作動の状態との間で切り替えるためのスイッチ４６に接続されている。このスイッチ４６は、モーメンタリスイッチ（以下、モーメンタリスイッチ４６という）である。排気ブレーキ４４は、モーメンタリスイッチ４６を操作することによってオンになる。モーメンタリスイッチ４６は、限られた継続時間だけ、すなわちスイッチ４６が押されている、あるいは、操作されている間だけ電流を印加することを許容するバイアスタイプのスイッチである。この点に関して、モーメンタリスイッチ４６は、操作されたとき、あるいは押されたときに、排気ブレーキ４４が作動可能な状態または非作動の状態に切り替わる必要があることを示す信号を生成する信号生成器として機能する。
【００１６】
モーメンタリスイッチ４６は、運転者が比較的容易にアクセスできる車内に設けられるのが好ましい。排気ブレーキ４４を非作動の状態から作動可能な状態へと切り替えるために、運転者は、モーメンタリスイッチ４６を操作する。モーメンタリスイッチ４６の操作により、信号がエンジン制御ユニット４２に送られ、その後、排気ブレーキ４４が作動可能な状態になる。運転者は、モーメンタリスイッチ４６をもう１度操作することにより、別の信号がエンジン制御ユニット４２に送られて、排気ブレーキ４４が非作動の状態に変わり、それによって、排気ブレーキ４４をオフにする（排気ブレーキを非作動の状態に切り替える）ことができる。
【００１７】
排気ブレーキ４４を操作するためのモーメンタリスイッチ４６を備えるようにシステムを構成することはメリットが相当に大きい。モーメンタリスイッチ４６を操作して排気ブレーキ４４を作動可能な状態に変え、その後、モーメンタリスイッチ４６をもう１度操作して、排気ブレーキ４４を非作動の状態に切り替えることなしに車両をオフにすると、イグニッションスイッチが操作されるたびに、排気ブレーキ４４が自動的に非作動の状態へとリセットされる。すなわち、排気ブレーキ４４が作動可能な状態となるようにモーメンタリスイッチ４６が操作され、その後、モーメンタリスイッチ４６をもう１度操作して排気ブレーキ４４を非作動の状態に切り替えることなく車両のエンジンまたはイグニッションスイッチをオフにすると、排気ブレーキ４４が自動的にオフになるか、あるいは非作動の状態へと自動的にリセットされる。この様子が図４で示されている。図４に示すとおり、車両の作動中（イグニッションスイッチがオンになっているとき）にモーメンタリスイッチ４６を操作して排気ブレーキ４４をオンにするか、作動可能な状態に切り替えると、排気ブレーキ４４が作動する。排気ブレーキ４４が作動可能な状態にあるときにアクセルペダルが解放されると、エンジンブレーキがエンジン／車両速度を減少させる。車両をオフにする（イグニッションスイッチをオフにする）と、図４の矢印によって示されるとおり、排気ブレーキ４４が自動的にオフにリセットされるか、あるいは非作動の状態へと切り替わる。車両を次回オンにした（イグニッションスイッチをオンにした）ときには、排気ブレーキ４４が非作動の状態である。これは燃費改善に寄与するため、メリットが相当に大きい。
【００１８】
車両をオフに（イグニッションスイッチをオフに）したときに排気ブレーキ４４が作動可能な状態のままだと、車両を次回オンにしたときに、排気ブレーキ４４が直ちに作動可能になる（すなわち、排気ブレーキ４４が作動可能な状態になる）。しかしその状態では、排気ブレーキ４４が必要でないか、あるいは使用を望まない可能性が非常に高いため、無用な燃費低減となる。とりわけ、燃費改善に特別に適応したハイブリッド車両の場合に、これは望ましくない結果である。そのため、モーメンタリスイッチ４６を使用することにより、運転者が車両をオフにする前に排気ブレーキ４４をオフにするのを忘れた場合に発生する問題を回避する。
【００１９】
ここに開示される車両用ハイブリッド駆動装置は、移動中の車両の運動エネルギーを、貯蔵されるエネルギーに変換することによって車両を減速するエネルギー回生に利用される。減速／制動時に失われるエネルギーの一部を取り戻すために、モーター３２が減速／制動時のジェネレータとして使用される。このエネルギーはバッテリ３４に蓄積され、その後車両を加速する目的で使用される。
【００２０】
このエネルギー回生を、上記した排気ブレーキ４４およびモーメンタリスイッチ４６と組み合わせて効果的に使用するために、ここに開示される車両用ハイブリッド駆動装置は、エンジン（ディーゼルエンジン４０）とモーター３２との間に配置され、作動可能に連結されたクラッチ６０も備える。したがって、トランスミッション３０は、ハイブリッドモーター３２に対し、クラッチ６０が接続されている端部の反対側にある端部に接続されている。
【００２１】
排気ブレーキ４４が非作動の状態にある場合、運転者が車両の減速を助ける排気制動を望まないか、あるいは必要としないことを表す。それは、車両が重い荷物を運んでいない、比較的平坦な道路を走行している、急な坂道を走行していない、あるいは、その他の理由のためである。このような状態では、車両が減速しているときに、エンジンからモーター３２を分離させるか接続を切って、エンジンフリクションから駆動系統を自由にすることによってモーター回生を最大化できるのが望ましい。この措置は、クラッチ６０によって可能である。排気ブレーキ４４が非作動の状態であり、車両が減速している（すなわち、アクセルペダルが操作されていない）ときには、クラッチ６０が切られた状態、あるいは接続解除された状態にあり、駆動系統がエンジンフリクションを受けないようにモーター３２がディーゼルエンジン４０から係合解除または接続解除されている。このようにして、モーター回生の機会が最大化される。その一方で、排気ブレーキ４４が非作動の状態にあり、かつ車両が加速している（アクセルペダルが踏み込まれている）ときには、クラッチ６０が係合または接続された状態にあり、クラッチ６０がディーゼルエンジン４０とモーター３２とを係合または接続する。同様に、排気ブレーキ４４が作動可能な状態にあるときには、クラッチ６０が常に係合または接続された状態にあり、ディーゼルエンジン４０およびモーター３２がクラッチ６０によって係合されている。係合状態（接続状態）と非係合状態（非接続状態）との間および、その逆の間でのクラッチ６０の切り替えは、クラッチ制御ユニット６２によって実行および制御されることができる。したがって、クラッチ制御ユニット６２は、車両の駆動中に、排気ブレーキ４４がオフ状態にあり、かつ、アクセルペダルが作動から非作動に切り替わった時、クラッチ６０を接続状態から非接続状態へと切り替える。また、クラッチ制御ユニット６２は、車両の駆動中に、非作動の状態にある排気ブレーキ４４が作動可能な状態に切り替えられ、かつ、アクセルペダルが非作動から作動へと切り替わったことが検出された時、クラッチ６０を非接続状態から接続状態へと切り替える。係合または非係合状態（接続または非接続状態）との間での変更を含め、クラッチ６０を、エンジン制御ユニット４２、モーター制御ユニット３８、またはトランスミッション制御ユニット３７によって制御することも可能である。
【００２２】
上記クラッチ６０の制御操作を実現する１つの方法は、図３に示すアクセルペダル６４（アクセル）の作動を検知するセンサ６６を設けることを必要とする。センサ６６からのアクセル信号は、ハイブリッド制御ユニット３９に送信可能なアクセルペダル位置情報（車両の加速または減速を特定する）を供給する。ハイブリッド制御ユニット３９は、排気ブレーキ４４の作動状態（すなわち、排気ブレーキ４４が作動可能な状態または非作動の状態のどちらにあるか）に関する信号（例えばエンジン制御ユニット４２から）を受け取ることもできる。ハイブリッド制御ユニット３９は、受け取った信号／情報に基づいて、クラッチ６０を係合すべきか係合解除すべきかを判定する時、トランスミッション制御ユニット３７に問い合わせて、クラッチ６０が係合できるか係合解除できるかを判定することができる。クラッチ６０を係合または係合解除できることを示す応答を受け取った後、クラッチ６０は、上記のとおり、モーター３２をディーゼルエンジン４０に対し係合または係合解除するように適切に制御することができる。この制御は、ハイブリッド制御ユニット３９からの入力を受け取った後に、クラッチ制御ユニット６２によって実行することができる。また、アクセル信号を受信するために、センサ６６にエンジン制御ユニット４２を接続し、さらに、クラッチ６０を制御する目的でアクセルペダル６４の作動に関する情報をクラッチ制御ユニット６２に供給するために、エンジン制御ユニット４２をクラッチ制御ユニット６２に接続してもよい。
【００２３】
図５は、上記したものと一致するアクセルペダル６４の作動とモーター３２との関係を示す。図５の丸囲み部分は、上記クラッチ６０の作動の結果を示す。排気ブレーキ４４が非作動の状態にある場合に、アクセルペダル６４がオフのとき（すなわち減速中）にクラッチ６０がオフ（非係合状態）にされると、駆動系統がエンジンフリクションを受けておらず、かつ排気ブレーキ４４を原因とするエネルギー損失がないので、回生量が増加または最大化される。図６Ａおよび図６Ｂは、アクセルペダル６４の状態（オン／踏み込みまたはオフ／解放）と、図３に示すハイブリッド駆動装置のモーター３２の状態と、クラッチ６０の状態（オン／係合またはオフ／非係合）との関係を示しており、図６Ａは、排気ブレーキ４４がオフ（非作動の状態）にあるときの関係、図６Ｂは、排気ブレーキ４４がオン（作動可能な状態）にあるときの関係を示している。図６Ａおよび６Ｂにおける丸囲み部分を比較すると、矢印によって特定される図６Ｂの網かけ領域は、排気ブレーキ４４が非作動の状態にあり、かつ減速しているときにクラッチ６０を操作して、ディーゼルエンジン４０からモーター３２を係合解除し、駆動系統がエンジンフリクションを受けないようにすることによって成し遂げられるさらなる回生を表す。
【００２４】
前述のとおり、モーメンタリスイッチ４６は、車両をオフにした後に排気ブレーキ４４が作動可能な状態（オン）に維持されないようにすることによって燃費の改善を助ける。排気ブレーキ４４の適切な作動および制御と関連付けられた燃費の改善は、他の方法で実現することもできる。
【００２５】
例えば、比較的重い荷物を輸送する輸送車両であれば、少なくともいくつかの状態で排気ブレーキ４４を使用することによるメリットがある。しかし、車両が荷物を配送した後（例えば、車両から荷物を降ろした時、あるいはトレーラを牽引していない時）は、その車両で排気ブレーキ４４を作動させる必要がなくなる可能性がある。その状態では、排気ブレーキ４４を自動的にオフにするか、排気ブレーキ４４を自動的にリセットして、排気ブレーキ４４が非作動の状態となるようにするのが望ましい。これは、車両の重量に関する信号またはフィードバックを供給する適切なセンサまたは複数のセンサ（図３で４３と概略的に明示）を使用して達成することができ、かかるセンサ４３の出力は、エンジン制御ユニット４２へと送られる。この方法では、車両重量が重量閾値未満であると判定されると、エンジン制御ユニット４２が、排気ブレーキ４４を自動的にオフにするか、排気ブレーキ４４を自動的にオフにリセットして、排気ブレーキ４４が非作動の状態となるようにする。こうして、車両重量が軽い状態で排気ブレーキ４４をキャンセルすることにより、燃費の改善を助ける。
【００２６】
この選択可能な方法による、制御ユニット（ハイブリッド制御ユニット３９など）によって実行される制御ルーチンの一例が、図７に示されている。ステップＳ６０で、排気ブレーキ４４が作動可能な状態にある（すなわち、排気ブレーキ４４がオンである）と制御ユニットが判定し、ステップＳ６１へと移って、制御ユニットが、例えばセンサ４３からの入力に基づいて、車両重量（推定車両重量）が所定の重量閾値よりも軽い、あるいは小さいか否かを推定する。「はい」の場合は、制御がステップＳ６２に移り、排気ブレーキ４４が非作動の状態へと自動的に切り替わる（すなわち、排気ブレーキ４４がオフにリセットされるか、オフになる）。ステップＳ６１で車両重量が所定の閾値よりも大きいと推定された場合には、ステップＳ６３において、排気ブレーキ４４が作動可能な状態に維持され（すなわち、オンの状態が保たれ）、ルーチンはステップＳ６０に戻る。図７に示すルーチンは、ステップＳ６１での結果によって排気ブレーキ４４が非作動の状態に切り替わるまで継続される。
【００２７】
別の方法としては、車両の加速／減速に基づいて排気ブレーキ４４を非作動の状態に自動的に切り替える（排気ブレーキ４４をオフにするか、あるいは排気ブレーキ４４をオフ状態にリセットする）ことを伴う。たとえば、車両の加速／減速に関するフィードバックをエンジン制御ユニット４２に供給する適切なセンサ（例えば、図３に示すセンサ６６）を含めることにより、ハイブリッド制御ユニット３９の指示または制御下にあるクラッチ制御ユニット６２が、排気ブレーキ４４を非作動の状態へと自動的に切り替えることができる。こうして、道路または車両の状態で必要ない場合に排気ブレーキ４４をキャンセルすることにより、燃費の改善を助ける。例えば、車両の加速を、車両の重量または積載量を表すものとして使用してもよい。車両が供給された所定の駆動力の下でかなり速く加速できることが、例えば車両に搭載された適切なセンサからの入力信号によって示される場合には、車両の積荷が比較的軽いか、あるいはそれほど大きな重量を運んでいないことを表し、したがって、排気ブレーキ４４をオフにできることを表す。このように、車両の加速が、供給される駆動力を考慮した所定の閾値を超えた場合（例えば、加速比が所定の加速比閾値よりも大きい場合）には、制御ユニットが、車両の積荷が軽く、排気ブレーキ４４を自動的にオフにできると判断する。
【００２８】
車両減速も、排気ブレーキ４４をオフする理由となり得る車両状態または道路勾配を表すものとして使用してもよい。車両がかなり速く減速している（所定の減速比閾値よりも大きい）場合は、排気ブレーキ４４が必要でない可能性があることを表す。この状態は、車両が上り坂を走行している場合に起こり得る。このように、車両減速が所定の減速比閾値よりも大きい場合には、制御ユニットが排気ブレーキ４４を自動的にオフにすることができる。なお、車両減速比として、フットブレーキの操作量を考慮した、例えばフットブレーキによる減速比を差し引いたものを閾値と比較してもよい。
【００２９】
加速／減速に基づいて制御ユニット（ハイブリッド制御ユニット３９など）によって実行される制御ルーチンの一例が、図８に示されている。制御ルーチンは、排気ブレーキ４４が作動可能な状態にある（すなわちオンになっている）ステップＳ７０から始まり、ステップＳ７１に進んで、アクセルペダル６４がオフである（すなわち、操作されたり踏み込まれたりしていない）かどうかが判定される。アクセルペダル６４がオフであると判定された場合、ルーチンはステップＳ７４に進み、車両減速が所定の減速閾値または所定の減速比閾値よりも大きい（超えている）かどうかが判定される。「はい」の場合は、ステップＳ７３で排気ブレーキ４４がオフになるか、オフにリセットされて、排気ブレーキ４４が自動的に非作動の状態へと切り替わる。
【００３０】
ステップＳ７１において、アクセルペダル６４が作動状態にある（すなわちオンである）と判定された場合、ルーチンはステップＳ７２に進み、車両加速が所定の加速閾値または所定の加速比閾値よりも大きいかどうかが判定される。「はい」の場合は、ステップＳ７３で排気ブレーキ４４が再びオフにリセットされて、排気ブレーキ４４が自動的に非作動の状態へと切り替わる。ステップＳ７２で車両の加速が加速閾値よりも小さいと判定された場合には、排気ブレーキ４４がステップＳ７５で作動可能な状態に維持され、ルーチンが繰り返される。同様に、ステップＳ７４で車両減速が所定の加速比閾値よりも小さいと判定された場合には、排気ブレーキ４４はステップＳ７５で作動可能な状態で維持され、ルーチンが繰り返される。
【００３１】
別の方法としては、道路の勾配に基づいて、排気ブレーキ４４を自動的にオフにリセットすること、または排気ブレーキ４４を自動的に非作動の状態へと切り替えることを伴う。ここでは、ジャイロスコープまたは他の適切なセンサ（図３で４５と概略的に明示）を使用して、エンジン制御ユニット４２に信号を供給することができる。ジャイロスコープまたは他の適切なセンサ４５からのフィードバックが比較的平坦または上りの路面を表す場合には、排気ブレーキ４４が必要である可能性は低い。ジャイロスコープまたは他の適切なセンサ４５からの信号をエンジン制御ユニット４２に供給することにより、車両が走行している路面が比較的平坦または上りであることを信号が示している場合に、エンジン制御ユニット４２が排気ブレーキ４４を自動的に非作動の状態へと変えたり、排気ブレーキ４４を自動的にリセットしたりすることができる。こうして、特定の道路勾配状態のときに排気ブレーキ４４をキャンセルすることにより、燃費の改善を実現することができる。
【００３２】
道路勾配に基づいて制御ユニット（ハイブリッド制御ユニット３９など）によって実行される制御ルーチンの一例が、図９に示されている。ルーチンは、排気ブレーキ４４が作動可能な状態にあるステップＳ８０から始まり、ステップＳ８１に進んで、道路勾配が上りと推定されるか、平坦と推定されるか、下り勾配閾値よりも小さいと推定されるか否かが判定される。ステップＳ８１の答えが「はい」である場合、ルーチンはステップＳ８２に進み、排気ブレーキ４４がオフにリセットされるか、自動的に非作動の状態へと切り替わる。ステップＳ８１における判定が「いいえ」である場合、排気ブレーキ４４はステップＳ８３で作動可能な状態に維持され、ルーチンが繰り返される。
【００３３】
さらなる別の方法は、バッテリ状態に基づいて、排気ブレーキ４４を自動的にオフにリセットすること、または排気ブレーキ４４を自動的に非作動の状態へと切り替えることを伴う。ここで、バッテリ３４の充電状態が比較的低い場合には、減速中に発生するエネルギー回生を使用してバッテリ３４を充電するのが好ましい。このような理由から、排気ブレーキ４４を自動的に非作動の状態へと切り替えて（場合によっては排気ブレーキ４４を減らして）、減速中のエネルギー回生を使用したバッテリ充電が優先されるようにするのが好ましい。
【００３４】
この別の方法にかかる、制御ユニット（ハイブリッド制御ユニット３９など）によって実行される制御ルーチンの一例が、図１０に示されている。このルーチンは、排気ブレーキ４４がオンであるステップＳ９０から開始され、ステップＳ９１に進んで、バッテリ３４の充電状態が閾値量または充電状態閾値よりも少ないか否かを制御ユニットが判定する。バッテリ３４の充電状態は、適切なバッテリ充電状態インジケータ（図３で４７と概略的に明示）を備えることによって判定することができる。ステップＳ９１の判定が「はい」である場合、ルーチンはステップＳ９２に進み、排気ブレーキ４４が自動的に非作動の状態に設定されるか、あるいは低減されて、バッテリ充電が優先される。一方、ステップＳ９１でバッテリ３４の充電状態が閾値未満でないと判定された場合には、排気ブレーキ４４をステップＳ９３で作動可能な状態に維持することができ、ルーチンが繰り返される。
【００３５】
例として上記し、かつ図７〜図１０に示した各種の選択可能な方法では、エンジン制御ユニット４２が、車両に関する情報および／または車両の走行状態に関する情報（例えば、車両重量に関する情報、加速または減速を示すアクセルペダル６４の作動または非作動に関する情報、道路勾配に関する情報、およびバッテリ３４の充電状態に関する情報）を受け取る。エンジン制御ユニット４２は、車両によって受け取られた情報に基づき、作動可能な状態から非作動の状態へと排気ブレーキ４４を切り替える。このような非作動の状態への排気ブレーキ４４の自動切り替えは、車両が作動している（イグニッションがオンである）ときに、モーメンタリスイッチ４６を操作せずに行われる。すなわち、エンジン制御ユニット４２は、イグニッション（車両）がオフになったからではなく、モーメンタリスイッチ４６が操作されたからでもなく、車両に関する情報および／または車両の走行状態に関する情報に基づいて排気ブレーキ４４を非作動の状態に切り替える。
【００３６】
排気ブレーキ４４を自動的にオフにリセットしたり、排気ブレーキ４４を非作動の状態に自動的に切り替えたりするための別の方法として、既に述べたトグル式スイッチを使用することが可能だが、この方法は、排気ブレーキ４４がオンになったきに、車内において運転者が容易に視認できる位置で発光するフラッシュ・排気ブレーキ・ステータス・ライトを必要とする。このようにして、排気ブレーキ４４がオンになっていることを運転者に知らせる。運転者が排気ブレーキ４４をオンにしたくない場合には、この信号が、運転者に排気ブレーキ４４をオフにするよう促すメカニズムを提供する。排気ブレーキ４４が上記のとおりモーメンタリスイッチ４６によって作動する場合には、類似のメカニズムまたは装置を使用することもできる。
【００３７】
排気ブレーキ４４を自動的にオフにリセットしたり、排気ブレーキ４４を自動的にオフにしたりするための上記した選択可能な方法はすべて、上記したクラッチ６０およびクラッチ制御ユニット６２と共に使用することができる。上記したものおよび図７〜図１０に示す選択可能な方法は、個々に使用することも、すべて一緒に使用することも、あるいは２つ以上の任意の組合せで使用することもできる。
【００３８】
上記の詳細な説明においては、一例として車両用のハイブリッド駆動装置の実施形態としての特徴および態様が記載されている。ただし本発明は、記載どおりの実施形態および変形例に限定されない。添付の特許請求の範囲に定める本発明の思想と範囲から逸脱しない限り、各種変更、修正および均等物が当業者によって使用されてもよい。このようなすべての変更、修正および均等物は、特許請求の範囲に収まる限り、特許請求の範囲によって包含されることは明確である。
【符号の説明】
【００３９】
図面中、３０はトランスミッション、３１は回転出力シャフト（出力シャフト）、３２はモーター（ハイブリッドモーター）、３３はホイール、３４はバッテリ（ハイブリッドバッテリ）、３５はバッテリ制御ユニット（制御ユニット）、３６はインバータ、３７はトランスミッション制御ユニット（制御ユニット）、３８はモーター制御ユニット（制御ユニット）、３９はハイブリッド制御ユニット（制御ユニット）、４０はディーゼルエンジン、４２はエンジン制御ユニット（制御ユニット）、４４は排気ブレーキ、４６はモーメンタリスイッチ（スイッチ）、６０はクラッチ、６２はクラッチ制御ユニット（制御ユニット）、６４はアクセルペダル（アクセル）、６６はセンサ（アクセルセンサ）を示している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ブレーキを含んだハイブリッド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼル車両は、排気ブレーキを備えていることがある。一般に、排気ブレーキとは、排気経路をエンジンから遮断することによってディーゼルエンジンを減速するメカニズムのことである。これにより、排気マニホールドおよびシリンダ内で排気ガスが圧縮される。一般的な排気ブレーキとして、排気流を制限するために閉鎖できる排気システムにおいて、バルブ（バタフライバルブ）を備えた形態のものがあった。排気ブレーキが作動可能（すなわち、排気ブレーキがオンになっているか、作動可能な状態にあるとき）であると、運転者がアクセルペダルを解放した（すなわち、車両を減速したい）ときに、排気ブレーキを形成するバルブが閉まる。バルブが閉状態にあると、シリンダからの排気流が制限されるため、排気ブレーキから排気システム上流に圧力が蓄積される。これによってピストンの上に圧力が加わり、上方へのピストンの移動に抵抗するため、車両のサービスブレーキに加え、エンジンおよび車両を減速する制動トルクが供給される。排気ブレーキが作動可能（すなわち、排気ブレーキがオンになっているか、作動可能な状態にある）な時に、アクセルペダルが踏み込まれると、排気ブレーキが車両のエンジン／車両を減速しないように、排気ブレーキを形成するバルブが開く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７６５８５号公報
【特許文献２】特開２００３−２８４２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１に示すとおり、排気ブレーキは、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１２に接続されたトグル式スイッチ（機械式にオン状態とオフ状態とを切り換えるタイプのスイッチ）（以下、排気ブレーキスイッチという）１０によって操作される。エンジン１４は同様にＥＣＵ１２に接続されている。この公知の排気ブレーキスイッチ１０は、ユーザー（運転者）によって操作可能であり、排気ブレーキをオンにすると排気ブレーキは作動可能な状態になり、排気ブレーキをオフにすると排気ブレーキは非作動の状態となる。運転者が排気ブレーキスイッチ１０をオンにすると、運転者がもう一度排気ブレーキスイッチ１０を操作するまで、排気ブレーキスイッチ１０はオンのままである。運転者が車両の作動中に排気ブレーキスイッチ１０を操作して排気ブレーキを作動可能な状態に切り替え、その後、排気ブレーキを非作動状態に切り替えるために排気ブレーキスイッチ１０を操作することなしに車両をオフにした（すなわち、イグニッションをオフにした）場合、車両を次回オンにした（始動させた）ときに、排気ブレーキは依然として作動可能な状態にある。この様子が図２に概略的に示されている。ここで、例えばハイブリッド車両であって、駆動および回生機能を有するハイブリッドモーターとエンジンとの間を接続／非接続状態に切り換えるクラッチを備える場合、排気ブレーキの作動状態では制動トルクを伝達するためにクラッチは接続状態となっている。そうすると、ハイブリッドモーターによる回生時においても制動トルク（エンジンのフリクショントルク）をひきずり続けることとなり回生量が少なくなる。したがって燃費効果に対して好ましくないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、車両のホイールに接続された回転可能な出力シャフトを含むトランスミッションと、トランスミッションに接続されたエンジンであって、車両の減速中に車両に対する制動効果を発生する作動可能な状態と、車両の減速中に制動効果を発生しない非作動の状態との間で切り替え可能な排気ブレーキを含むエンジンと、トランスミッションに接続され、モーターおよびジェネレータの双方として作動可能なハイブリッドモーターと、を備えるハイブリッド駆動装置に係る。アクセルが車両を加速するために操作されているかどうかを示すアクセル信号を出力するために、アクセルにはアクセルセンサが接続されており、エンジンとハイブリッドモーターとの間にはクラッチが設けられている。クラッチは、ハイブリッドモーターにエンジンを接続する接続状態と、ハイブリッドモーターにエンジンを接続しない非接続状態との間で切り替わるように作動可能である。クラッチを接続状態と非接続状態との間で切り替えるためのクラッチ制御ユニットがクラッチに作動可能に接続されており、かつ操作することによって非作動の状態にある排気ブレーキが作動可能な状態に切り替わるように、モーメンタリスイッチが排気ブレーキに作動可能に接続されている。クラッチ制御ユニットは、車両の駆動中に排気ブレーキがオフ状態にあり、アクセルが作動から非作動に切り替わった場合、クラッチを接続状態から非接続状態へと切り替える。
【０００６】
ハイブリッドモーターは、インバータによって制御された電気モーターであり、ハイブリッドバッテリがインバータに接続されており、ハイブリッドモーターによって充電される。クラッチおよびコントローラには、クラッチ制御ユニットを接続することができ、それによってクラッチ制御ユニットは、排気ブレーキがオフ状態にあるかどうか示す信号をコントローラから受け取る。ハイブリッド駆動装置は、車両が減速しているかどうかを示す入力信号をクラッチ制御ユニットに供給するセンサを備えてもよく、このクラッチ制御ユニットは、排気ブレーキがオフ状態であり、車両が減速していることを示す信号を受け取ると、クラッチを操作してエンジンとモーターとの接続を解除する。
【０００７】
別の態様によれば、ハイブリッド駆動装置は、車両のホイールに接続された回転可能な出力シャフトを備えるトランスミッションと、トランスミッションに接続され、モーターおよびジェネレータの双方として作動可能なハイブリッドモーターと、エンジンと、エンジンとハイブリッドモーターとの間のクラッチと、を備える。クラッチは、ｉ）クラッチがエンジンとハイブリッドモーターとを接続し、エンジンによって発生された動力がトランスミッションに伝えられる係合状態と、ｉｉ）車両減速中、ハイブリッドモーターからエンジンへの接続を切り、エンジンのエンジンフリクションを受けていないときにハイブリッドモーターが回生できる非係合状態と、の間で切り替えるように作動可能である。エンジンは、車両の減速中に車両に対して制動効果を発生させる作動可能な状態と、車両の減速中に車両に対して制動効果を発生させない非作動の状態との間で切り替え可能な排気ブレーキを備える。スイッチは、排気ブレーキを非作動の状態から作動可能な状態に切り替えるように作動可能であり、そのスイッチは、車両をオフにしたときに作動可能な状態から非作動の状態に自動的に切り替わるように構成されている。クラッチには、クラッチ制御ユニットが、係合状態と非係合状態との間でクラッチを切り替えるように作動可能に接続されており、このクラッチ制御ユニットは、排気ブレーキが非作動の状態にあり、かつ、エンジンまたはハイブリッドモーターが作動しているときに車両が減速した場合、クラッチを係合状態から非係合状態に自動的に切り替えるように構成されている。
【０００８】
別の態様によれば、ハイブリッド駆動装置は、車両のホイールに接続された回転可能な出力シャフトを備えるトランスミッションと、出力シャフトを回転させ、車両のホイールを駆動するためにトランスミッションに接続されたエンジンであって、ｉ）排気ブレーキが車両の減速中に車両に対する制動効果を発生させるが、車両の加速中には車両に対する制動効果を発生させない作動可能な状態と、ｉｉ）排気ブレーキが車両の減速および加速中に車両に対する制動効果を発生させない非作動の状態と、の間で切り替え可能な排気ブレーキを備えるエンジンと、トランスミッションに接続され、モーターおよびジェネレータの双方として作動可能なハイブリッドモーターと、操作することによって作動可能な状態にある排気ブレーキを非作動の状態に切り替え、操作することによって非作動の状態にある排気ブレーキを作動可能な状態に切り替えるように排気ブレーキに作動可能に接続されたスイッチと、車両および／または車両の走行状態に関する情報を受け取り、かつ排気ブレーキに作動可能に接続されている制御ユニットであって、車両および／または走行状態に関して受け取った情報に基づいて、車両が作動している間に、スイッチを操作することなく、排気ブレーキを作動可能な状態から非作動の状態へと切り替える制御ユニットと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】トグル式排気ブレーキスイッチを搭載した公知の車両駆動装置の概略図である。
【図２】車両のイグニッションの状態と、図１に示す車両駆動装置の排気ブレーキスイッチの状態との関係を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の一実施形態によるハイブリッド駆動装置の概略図である。
【図４】イグニッションの状態と、図３に示すハイブリッド駆動装置の排気ブレーキの状態との関係を示すタイミングチャートである。
【図５】アクセルペダルの状態と、図３に示す、排気ブレーキが非作動の状態にあるときのハイブリッド駆動装置のハイブリッドモーターの状態との関係を示すタイミングチャートである。
【図６Ａ】アクセルペダルの状態と、図３に示すハイブリッド駆動装置のハイブリッドモーターの状態と、クラッチの状態との関係を示すタイミングチャートであり、排気ブレーキが非作動の状態にあるときの関係を示している。
【図６Ｂ】アクセルペダルの状態と、図３に示すハイブリッド駆動装置のハイブリッドモーターの状態と、クラッチの状態との関係を示すタイミングチャートであり、排気ブレーキが作動可能な状態であるときの関係を示している。
【図７】排気ブレーキを、例えば非作動の状態に自動的にリセットするための１つの選択可能な方法を示すプログラムルーチンである。
【図８】排気ブレーキを、例えば非作動の状態に自動的にリセットするための別の方法を示すプログラムルーチンである。
【図９】排気ブレーキを、例えば非作動の状態に自動的にリセットするためのさらなる別の方法を示すプログラムルーチンである。
【図１０】排気ブレーキを、例えば非作動の状態に自動的にリセットするためのさらに別の方法を示すプログラムルーチンである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明によって開示されるハイブリッド駆動装置のさらなる特徴および詳細は、添付の図面を参照し考慮することにより、以下の詳細な説明に基づき一層明らかになるであろう。
図３は、車両用ハイブリッド駆動装置、さらに具体的には、ディーゼルエンジンのハイブリッド駆動装置を概略的に示している。以下に詳述するとおり、ハイブリッド駆動装置は、排気ブレーキ４４を搭載している。
【００１１】
図３において概略を示すとおり、このハイブリッド駆動装置は、モーター３２に接続されたトランスミッション３０を備えており、モーター３２は、インバータ３６を介してバッテリ３４に接続されている。モーター３２は、電気モーターおよびジェネレータの双方として作動するハイブリッドモーターであり、バッテリ３４は再充電が可能なハイブリッドバッテリである。一例として開示された図示の実施形態において、トランスミッション３０は、オートマチックトランスミッションである。モーター３２は、駆動源として機能するディーゼルエンジン４０にも接続されている。ディーゼルエンジン４０はエンジン制御ユニット４２に接続され、エンジン制御ユニット４２により制御され、モーター３２はモーター制御ユニット３８に接続され、モーター制御ユニット３８により制御され、バッテリ３４はバッテリ制御ユニット３５に接続され、バッテリ制御ユニット３５により制御され、トランスミッション３０はトランスミッション制御ユニット３７に接続され、トランスミッション制御ユニット３７により制御される。図３に示すとおり、エンジン制御ユニット４２、モーター制御ユニット３８、バッテリ制御ユニット３５、トランスミッション制御ユニット３７およびハイブリッド制御ユニット３９は、相互に接続されており、互いに通信する。ここで、具体的にはモーター制御ユニット３８が、インバータ３６の中に入っている構成としてもよい。
【００１２】
前の段落に記載されているディーゼルエンジンのハイブリッド駆動装置の特徴、それらの特徴が作動して互いに作用する方法、およびディーゼルエンジンのハイブリッド駆動装置の作動態様は公知であることから、ここでは詳しく記載しない。ディーゼルエンジンのハイブリッド駆動装置とかかる装置とを使用した車両の具体例は、三菱キャンター（登録商標）ハイブリッド車両と、コンテナ貨物車両で使用されるイートン・ハイブリッド・システムがある。
【００１３】
モーター３２およびディーゼルエンジン４０は駆動源として機能し、トランスミッション３０は、ディーゼルエンジン４０および／またはモーター３２によって発生されるトルクによって駆動される公知のギア機構（プラネタリギア機構）を備えており、モーター３２またはディーゼルエンジン４０から動力の少なくとも一部がトランスミッション３０の回転出力シャフト３１に配分され、最終的には、回転出力シャフト３１に接続された車両のホイール３３のうちの少なくともいくつかに配分されるようになっている。ハイブリッド駆動装置は、パラレルハイブリッドシステム、シリーズハイブリッドシステム、あるいは動力分割式ハイブリッドシステムであってよい。
【００１４】
また、ここに開示されたハイブリッド駆動装置は、概略的に描かれたディーゼルエンジン４０の排気装置５０内に、概略的に示された排気ブレーキ４４も備える。排気ブレーキ４４は排気装置５０内に配置され、排気流を制限または遮断するために閉位置へと作動可能なバルブを伴う既知の構造を採用することができる。排気ブレーキ４４がオンになっているか、作動可能な状態にある場合、運転者がアクセルペダルを戻すとバルブが閉じて排気流を遮断し、運転者がアクセルペダルを踏んでいるか、あるいは加速するために踏み込んだ場合、バルブが開いて排気流を許容する。排気ブレーキ４４がオフになっているか、非作動の状態にある場合、排気ブレーキ４４を形成しているバルブが常に開いたままになっており、排気バルブの位置がアクセルの押し込み／戻し中に変わらないようになっている。
【００１５】
エンジン制御ユニット４２は、排気ブレーキ４４を作動可能な状態と非作動の状態との間で切り替えるためのスイッチ４６に接続されている。このスイッチ４６は、モーメンタリスイッチ（以下、モーメンタリスイッチ４６という）である。排気ブレーキ４４は、モーメンタリスイッチ４６を操作することによってオンになる。モーメンタリスイッチ４６は、限られた継続時間だけ、すなわちスイッチ４６が押されている、あるいは、操作されている間だけ電流を印加することを許容するバイアスタイプのスイッチである。この点に関して、モーメンタリスイッチ４６は、操作されたとき、あるいは押されたときに、排気ブレーキ４４が作動可能な状態または非作動の状態に切り替わる必要があることを示す信号を生成する信号生成器として機能する。
【００１６】
モーメンタリスイッチ４６は、運転者が比較的容易にアクセスできる車内に設けられるのが好ましい。排気ブレーキ４４を非作動の状態から作動可能な状態へと切り替えるために、運転者は、モーメンタリスイッチ４６を操作する。モーメンタリスイッチ４６の操作により、信号がエンジン制御ユニット４２に送られ、その後、排気ブレーキ４４が作動可能な状態になる。運転者は、モーメンタリスイッチ４６をもう１度操作することにより、別の信号がエンジン制御ユニット４２に送られて、排気ブレーキ４４が非作動の状態に変わり、それによって、排気ブレーキ４４をオフにする（排気ブレーキを非作動の状態に切り替える）ことができる。
【００１７】
排気ブレーキ４４を操作するためのモーメンタリスイッチ４６を備えるようにシステムを構成することはメリットが相当に大きい。モーメンタリスイッチ４６を操作して排気ブレーキ４４を作動可能な状態に変え、その後、モーメンタリスイッチ４６をもう１度操作して、排気ブレーキ４４を非作動の状態に切り替えることなしに車両をオフにすると、イグニッションスイッチが操作されるたびに、排気ブレーキ４４が自動的に非作動の状態へとリセットされる。すなわち、排気ブレーキ４４が作動可能な状態となるようにモーメンタリスイッチ４６が操作され、その後、モーメンタリスイッチ４６をもう１度操作して排気ブレーキ４４を非作動の状態に切り替えることなく車両のエンジンまたはイグニッションスイッチをオフにすると、排気ブレーキ４４が自動的にオフになるか、あるいは非作動の状態へと自動的にリセットされる。この様子が図４で示されている。図４に示すとおり、車両の作動中（イグニッションスイッチがオンになっているとき）にモーメンタリスイッチ４６を操作して排気ブレーキ４４をオンにするか、作動可能な状態に切り替えると、排気ブレーキ４４が作動する。排気ブレーキ４４が作動可能な状態にあるときにアクセルペダルが解放されると、エンジンブレーキがエンジン／車両速度を減少させる。車両をオフにする（イグニッションスイッチをオフにする）と、図４の矢印によって示されるとおり、排気ブレーキ４４が自動的にオフにリセットされるか、あるいは非作動の状態へと切り替わる。車両を次回オンにした（イグニッションスイッチをオンにした）ときには、排気ブレーキ４４が非作動の状態である。これは燃費改善に寄与するため、メリットが相当に大きい。
【００１８】
車両をオフに（イグニッションスイッチをオフに）したときに排気ブレーキ４４が作動可能な状態のままだと、車両を次回オンにしたときに、排気ブレーキ４４が直ちに作動可能になる（すなわち、排気ブレーキ４４が作動可能な状態になる）。しかしその状態では、排気ブレーキ４４が必要でないか、あるいは使用を望まない可能性が非常に高いため、無用な燃費低減となる。とりわけ、燃費改善に特別に適応したハイブリッド車両の場合に、これは望ましくない結果である。そのため、モーメンタリスイッチ４６を使用することにより、運転者が車両をオフにする前に排気ブレーキ４４をオフにするのを忘れた場合に発生する問題を回避する。
【００１９】
ここに開示される車両用ハイブリッド駆動装置は、移動中の車両の運動エネルギーを、貯蔵されるエネルギーに変換することによって車両を減速するエネルギー回生に利用される。減速／制動時に失われるエネルギーの一部を取り戻すために、モーター３２が減速／制動時のジェネレータとして使用される。このエネルギーはバッテリ３４に蓄積され、その後車両を加速する目的で使用される。
【００２０】
このエネルギー回生を、上記した排気ブレーキ４４およびモーメンタリスイッチ４６と組み合わせて効果的に使用するために、ここに開示される車両用ハイブリッド駆動装置は、エンジン（ディーゼルエンジン４０）とモーター３２との間に配置され、作動可能に連結されたクラッチ６０も備える。したがって、トランスミッション３０は、ハイブリッドモーター３２に対し、クラッチ６０が接続されている端部の反対側にある端部に接続されている。
【００２１】
排気ブレーキ４４が非作動の状態にある場合、運転者が車両の減速を助ける排気制動を望まないか、あるいは必要としないことを表す。それは、車両が重い荷物を運んでいない、比較的平坦な道路を走行している、急な坂道を走行していない、あるいは、その他の理由のためである。このような状態では、車両が減速しているときに、エンジンからモーター３２を分離させるか接続を切って、エンジンフリクションから駆動系統を自由にすることによってモーター回生を最大化できるのが望ましい。この措置は、クラッチ６０によって可能である。排気ブレーキ４４が非作動の状態であり、車両が減速している（すなわち、アクセルペダルが操作されていない）ときには、クラッチ６０が切られた状態、あるいは接続解除された状態にあり、駆動系統がエンジンフリクションを受けないようにモーター３２がディーゼルエンジン４０から係合解除または接続解除されている。このようにして、モーター回生の機会が最大化される。その一方で、排気ブレーキ４４が非作動の状態にあり、かつ車両が加速している（アクセルペダルが踏み込まれている）ときには、クラッチ６０が係合または接続された状態にあり、クラッチ６０がディーゼルエンジン４０とモーター３２とを係合または接続する。同様に、排気ブレーキ４４が作動可能な状態にあるときには、クラッチ６０が常に係合または接続された状態にあり、ディーゼルエンジン４０およびモーター３２がクラッチ６０によって係合されている。係合状態（接続状態）と非係合状態（非接続状態）との間および、その逆の間でのクラッチ６０の切り替えは、クラッチ制御ユニット６２によって実行および制御されることができる。したがって、クラッチ制御ユニット６２は、車両の駆動中に、排気ブレーキ４４がオフ状態にあり、かつ、アクセルペダルが作動から非作動に切り替わった時、クラッチ６０を接続状態から非接続状態へと切り替える。また、クラッチ制御ユニット６２は、車両の駆動中に、非作動の状態にある排気ブレーキ４４が作動可能な状態に切り替えられ、かつ、アクセルペダルが非作動から作動へと切り替わったことが検出された時、クラッチ６０を非接続状態から接続状態へと切り替える。係合または非係合状態（接続または非接続状態）との間での変更を含め、クラッチ６０を、エンジン制御ユニット４２、モーター制御ユニット３８、またはトランスミッション制御ユニット３７によって制御することも可能である。
【００２２】
上記クラッチ６０の制御操作を実現する１つの方法は、図３に示すアクセルペダル６４（アクセル）の作動を検知するセンサ６６を設けることを必要とする。センサ６６からのアクセル信号は、ハイブリッド制御ユニット３９に送信可能なアクセルペダル位置情報（車両の加速または減速を特定する）を供給する。ハイブリッド制御ユニット３９は、排気ブレーキ４４の作動状態（すなわち、排気ブレーキ４４が作動可能な状態または非作動の状態のどちらにあるか）に関する信号（例えばエンジン制御ユニット４２から）を受け取ることもできる。ハイブリッド制御ユニット３９は、受け取った信号／情報に基づいて、クラッチ６０を係合すべきか係合解除すべきかを判定する時、トランスミッション制御ユニット３７に問い合わせて、クラッチ６０が係合できるか係合解除できるかを判定することができる。クラッチ６０を係合または係合解除できることを示す応答を受け取った後、クラッチ６０は、上記のとおり、モーター３２をディーゼルエンジン４０に対し係合または係合解除するように適切に制御することができる。この制御は、ハイブリッド制御ユニット３９からの入力を受け取った後に、クラッチ制御ユニット６２によって実行することができる。また、アクセル信号を受信するために、センサ６６にエンジン制御ユニット４２を接続し、さらに、クラッチ６０を制御する目的でアクセルペダル６４の作動に関する情報をクラッチ制御ユニット６２に供給するために、エンジン制御ユニット４２をクラッチ制御ユニット６２に接続してもよい。
【００２３】
図５は、上記したものと一致するアクセルペダル６４の作動とモーター３２との関係を示す。図５の丸囲み部分は、上記クラッチ６０の作動の結果を示す。排気ブレーキ４４が非作動の状態にある場合に、アクセルペダル６４がオフのとき（すなわち減速中）にクラッチ６０がオフ（非係合状態）にされると、駆動系統がエンジンフリクションを受けておらず、かつ排気ブレーキ４４を原因とするエネルギー損失がないので、回生量が増加または最大化される。図６Ａおよび図６Ｂは、アクセルペダル６４の状態（オン／踏み込みまたはオフ／解放）と、図３に示すハイブリッド駆動装置のモーター３２の状態と、クラッチ６０の状態（オン／係合またはオフ／非係合）との関係を示しており、図６Ａは、排気ブレーキ４４がオフ（非作動の状態）にあるときの関係、図６Ｂは、排気ブレーキ４４がオン（作動可能な状態）にあるときの関係を示している。図６Ａおよび６Ｂにおける丸囲み部分を比較すると、矢印によって特定される図６Ｂの網かけ領域は、排気ブレーキ４４が非作動の状態にあり、かつ減速しているときにクラッチ６０を操作して、ディーゼルエンジン４０からモーター３２を係合解除し、駆動系統がエンジンフリクションを受けないようにすることによって成し遂げられるさらなる回生を表す。
【００２４】
前述のとおり、モーメンタリスイッチ４６は、車両をオフにした後に排気ブレーキ４４が作動可能な状態（オン）に維持されないようにすることによって燃費の改善を助ける。排気ブレーキ４４の適切な作動および制御と関連付けられた燃費の改善は、他の方法で実現することもできる。
【００２５】
例えば、比較的重い荷物を輸送する輸送車両であれば、少なくともいくつかの状態で排気ブレーキ４４を使用することによるメリットがある。しかし、車両が荷物を配送した後（例えば、車両から荷物を降ろした時、あるいはトレーラを牽引していない時）は、その車両で排気ブレーキ４４を作動させる必要がなくなる可能性がある。その状態では、排気ブレーキ４４を自動的にオフにするか、排気ブレーキ４４を自動的にリセットして、排気ブレーキ４４が非作動の状態となるようにするのが望ましい。これは、車両の重量に関する信号またはフィードバックを供給する適切なセンサまたは複数のセンサ（図３で４３と概略的に明示）を使用して達成することができ、かかるセンサ４３の出力は、エンジン制御ユニット４２へと送られる。この方法では、車両重量が重量閾値未満であると判定されると、エンジン制御ユニット４２が、排気ブレーキ４４を自動的にオフにするか、排気ブレーキ４４を自動的にオフにリセットして、排気ブレーキ４４が非作動の状態となるようにする。こうして、車両重量が軽い状態で排気ブレーキ４４をキャンセルすることにより、燃費の改善を助ける。
【００２６】
この選択可能な方法による、制御ユニット（ハイブリッド制御ユニット３９など）によって実行される制御ルーチンの一例が、図７に示されている。ステップＳ６０で、排気ブレーキ４４が作動可能な状態にある（すなわち、排気ブレーキ４４がオンである）と制御ユニットが判定し、ステップＳ６１へと移って、制御ユニットが、例えばセンサ４３からの入力に基づいて、車両重量（推定車両重量）が所定の重量閾値よりも軽い、あるいは小さいか否かを推定する。「はい」の場合は、制御がステップＳ６２に移り、排気ブレーキ４４が非作動の状態へと自動的に切り替わる（すなわち、排気ブレーキ４４がオフにリセットされるか、オフになる）。ステップＳ６１で車両重量が所定の閾値よりも大きいと推定された場合には、ステップＳ６３において、排気ブレーキ４４が作動可能な状態に維持され（すなわち、オンの状態が保たれ）、ルーチンはステップＳ６０に戻る。図７に示すルーチンは、ステップＳ６１での結果によって排気ブレーキ４４が非作動の状態に切り替わるまで継続される。
【００２７】
別の方法としては、車両の加速／減速に基づいて排気ブレーキ４４を非作動の状態に自動的に切り替える（排気ブレーキ４４をオフにするか、あるいは排気ブレーキ４４をオフ状態にリセットする）ことを伴う。たとえば、車両の加速／減速に関するフィードバックをエンジン制御ユニット４２に供給する適切なセンサ（例えば、図３に示すセンサ６６）を含めることにより、ハイブリッド制御ユニット３９の指示または制御下にあるクラッチ制御ユニット６２が、排気ブレーキ４４を非作動の状態へと自動的に切り替えることができる。こうして、道路または車両の状態で必要ない場合に排気ブレーキ４４をキャンセルすることにより、燃費の改善を助ける。例えば、車両の加速を、車両の重量または積載量を表すものとして使用してもよい。車両が供給された所定の駆動力の下でかなり速く加速できることが、例えば車両に搭載された適切なセンサからの入力信号によって示される場合には、車両の積荷が比較的軽いか、あるいはそれほど大きな重量を運んでいないことを表し、したがって、排気ブレーキ４４をオフにできることを表す。このように、車両の加速が、供給される駆動力を考慮した所定の閾値を超えた場合（例えば、加速比が所定の加速比閾値よりも大きい場合）には、制御ユニットが、車両の積荷が軽く、排気ブレーキ４４を自動的にオフにできると判断する。
【００２８】
車両減速も、排気ブレーキ４４をオフする理由となり得る車両状態または道路勾配を表すものとして使用してもよい。車両がかなり速く減速している（所定の減速比閾値よりも大きい）場合は、排気ブレーキ４４が必要でない可能性があることを表す。この状態は、車両が上り坂を走行している場合に起こり得る。このように、車両減速が所定の減速比閾値よりも大きい場合には、制御ユニットが排気ブレーキ４４を自動的にオフにすることができる。なお、車両減速比として、フットブレーキの操作量を考慮した、例えばフットブレーキによる減速比を差し引いたものを閾値と比較してもよい。
【００２９】
加速／減速に基づいて制御ユニット（ハイブリッド制御ユニット３９など）によって実行される制御ルーチンの一例が、図８に示されている。制御ルーチンは、排気ブレーキ４４が作動可能な状態にある（すなわちオンになっている）ステップＳ７０から始まり、ステップＳ７１に進んで、アクセルペダル６４がオフである（すなわち、操作されたり踏み込まれたりしていない）かどうかが判定される。アクセルペダル６４がオフであると判定された場合、ルーチンはステップＳ７４に進み、車両減速が所定の減速閾値または所定の減速比閾値よりも大きい（超えている）かどうかが判定される。「はい」の場合は、ステップＳ７３で排気ブレーキ４４がオフになるか、オフにリセットされて、排気ブレーキ４４が自動的に非作動の状態へと切り替わる。
【００３０】
ステップＳ７１において、アクセルペダル６４が作動状態にある（すなわちオンである）と判定された場合、ルーチンはステップＳ７２に進み、車両加速が所定の加速閾値または所定の加速比閾値よりも大きいかどうかが判定される。「はい」の場合は、ステップＳ７３で排気ブレーキ４４が再びオフにリセットされて、排気ブレーキ４４が自動的に非作動の状態へと切り替わる。ステップＳ７２で車両の加速が加速閾値よりも小さいと判定された場合には、排気ブレーキ４４がステップＳ７５で作動可能な状態に維持され、ルーチンが繰り返される。同様に、ステップＳ７４で車両減速が所定の加速比閾値よりも小さいと判定された場合には、排気ブレーキ４４はステップＳ７５で作動可能な状態で維持され、ルーチンが繰り返される。
【００３１】
別の方法としては、道路の勾配に基づいて、排気ブレーキ４４を自動的にオフにリセットすること、または排気ブレーキ４４を自動的に非作動の状態へと切り替えることを伴う。ここでは、ジャイロスコープまたは他の適切なセンサ（図３で４５と概略的に明示）を使用して、エンジン制御ユニット４２に信号を供給することができる。ジャイロスコープまたは他の適切なセンサ４５からのフィードバックが比較的平坦または上りの路面を表す場合には、排気ブレーキ４４が必要である可能性は低い。ジャイロスコープまたは他の適切なセンサ４５からの信号をエンジン制御ユニット４２に供給することにより、車両が走行している路面が比較的平坦または上りであることを信号が示している場合に、エンジン制御ユニット４２が排気ブレーキ４４を自動的に非作動の状態へと変えたり、排気ブレーキ４４を自動的にリセットしたりすることができる。こうして、特定の道路勾配状態のときに排気ブレーキ４４をキャンセルすることにより、燃費の改善を実現することができる。
【００３２】
道路勾配に基づいて制御ユニット（ハイブリッド制御ユニット３９など）によって実行される制御ルーチンの一例が、図９に示されている。ルーチンは、排気ブレーキ４４が作動可能な状態にあるステップＳ８０から始まり、ステップＳ８１に進んで、道路勾配が上りと推定されるか、平坦と推定されるか、下り勾配閾値よりも小さいと推定されるか否かが判定される。ステップＳ８１の答えが「はい」である場合、ルーチンはステップＳ８２に進み、排気ブレーキ４４がオフにリセットされるか、自動的に非作動の状態へと切り替わる。ステップＳ８１における判定が「いいえ」である場合、排気ブレーキ４４はステップＳ８３で作動可能な状態に維持され、ルーチンが繰り返される。
【００３３】
さらなる別の方法は、バッテリ状態に基づいて、排気ブレーキ４４を自動的にオフにリセットすること、または排気ブレーキ４４を自動的に非作動の状態へと切り替えることを伴う。ここで、バッテリ３４の充電状態が比較的低い場合には、減速中に発生するエネルギー回生を使用してバッテリ３４を充電するのが好ましい。このような理由から、排気ブレーキ４４を自動的に非作動の状態へと切り替えて（場合によっては排気ブレーキ４４を減らして）、減速中のエネルギー回生を使用したバッテリ充電が優先されるようにするのが好ましい。
【００３４】
この別の方法にかかる、制御ユニット（ハイブリッド制御ユニット３９など）によって実行される制御ルーチンの一例が、図１０に示されている。このルーチンは、排気ブレーキ４４がオンであるステップＳ９０から開始され、ステップＳ９１に進んで、バッテリ３４の充電状態が閾値量または充電状態閾値よりも少ないか否かを制御ユニットが判定する。バッテリ３４の充電状態は、適切なバッテリ充電状態インジケータ（図３で４７と概略的に明示）を備えることによって判定することができる。ステップＳ９１の判定が「はい」である場合、ルーチンはステップＳ９２に進み、排気ブレーキ４４が自動的に非作動の状態に設定されるか、あるいは低減されて、バッテリ充電が優先される。一方、ステップＳ９１でバッテリ３４の充電状態が閾値未満でないと判定された場合には、排気ブレーキ４４をステップＳ９３で作動可能な状態に維持することができ、ルーチンが繰り返される。
【００３５】
例として上記し、かつ図７〜図１０に示した各種の選択可能な方法では、エンジン制御ユニット４２が、車両に関する情報および／または車両の走行状態に関する情報（例えば、車両重量に関する情報、加速または減速を示すアクセルペダル６４の作動または非作動に関する情報、道路勾配に関する情報、およびバッテリ３４の充電状態に関する情報）を受け取る。エンジン制御ユニット４２は、車両によって受け取られた情報に基づき、作動可能な状態から非作動の状態へと排気ブレーキ４４を切り替える。このような非作動の状態への排気ブレーキ４４の自動切り替えは、車両が作動している（イグニッションがオンである）ときに、モーメンタリスイッチ４６を操作せずに行われる。すなわち、エンジン制御ユニット４２は、イグニッション（車両）がオフになったからではなく、モーメンタリスイッチ４６が操作されたからでもなく、車両に関する情報および／または車両の走行状態に関する情報に基づいて排気ブレーキ４４を非作動の状態に切り替える。
【００３６】
排気ブレーキ４４を自動的にオフにリセットしたり、排気ブレーキ４４を非作動の状態に自動的に切り替えたりするための別の方法として、既に述べたトグル式スイッチを使用することが可能だが、この方法は、排気ブレーキ４４がオンになったきに、車内において運転者が容易に視認できる位置で発光するフラッシュ・排気ブレーキ・ステータス・ライトを必要とする。このようにして、排気ブレーキ４４がオンになっていることを運転者に知らせる。運転者が排気ブレーキ４４をオンにしたくない場合には、この信号が、運転者に排気ブレーキ４４をオフにするよう促すメカニズムを提供する。排気ブレーキ４４が上記のとおりモーメンタリスイッチ４６によって作動する場合には、類似のメカニズムまたは装置を使用することもできる。
【００３７】
排気ブレーキ４４を自動的にオフにリセットしたり、排気ブレーキ４４を自動的にオフにしたりするための上記した選択可能な方法はすべて、上記したクラッチ６０およびクラッチ制御ユニット６２と共に使用することができる。上記したものおよび図７〜図１０に示す選択可能な方法は、個々に使用することも、すべて一緒に使用することも、あるいは２つ以上の任意の組合せで使用することもできる。
【００３８】
上記の詳細な説明においては、一例として車両用のハイブリッド駆動装置の実施形態としての特徴および態様が記載されている。ただし本発明は、記載どおりの実施形態および変形例に限定されない。添付の特許請求の範囲に定める本発明の思想と範囲から逸脱しない限り、各種変更、修正および均等物が当業者によって使用されてもよい。このようなすべての変更、修正および均等物は、特許請求の範囲に収まる限り、特許請求の範囲によって包含されることは明確である。
【符号の説明】
【００３９】
図面中、３０はトランスミッション、３１は回転出力シャフト（出力シャフト）、３２はモーター（ハイブリッドモーター）、３３はホイール、３４はバッテリ（ハイブリッドバッテリ）、３５はバッテリ制御ユニット（制御ユニット）、３６はインバータ、３７はトランスミッション制御ユニット（制御ユニット）、３８はモーター制御ユニット（制御ユニット）、３９はハイブリッド制御ユニット（制御ユニット）、４０はディーゼルエンジン、４２はエンジン制御ユニット（制御ユニット）、４４は排気ブレーキ、４６はモーメンタリスイッチ（スイッチ）、６０はクラッチ、６２はクラッチ制御ユニット（制御ユニット）、６４はアクセルペダル（アクセル）、６６はセンサ（アクセルセンサ）を示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のホイールに接続された回転可能な出力シャフトを備えるトランスミッションと、
前記トランスミッションに接続され、モーターおよびジェネレータの双方として作動可能なハイブリッドモーターと、
前記車両の減速中に前記車両に対して制動効果を発生させる作動可能な状態と、前記車両の減速中に前記制動効果を発生させない非作動の状態との間で切り替え可能な排気ブレーキを有するエンジンと、
前記エンジンと前記ハイブリッドモーターとの間に設けられたクラッチであって、前記エンジンを前記ハイブリッドモーターに接続する接続状態と、前記エンジンを前記ハイブリッドモーターに接続しない非接続状態との間で切り替わるように作動可能な前記クラッチと、
前記接続状態と前記非接続状態との間で前記クラッチを切り替えるように前記クラッチに作動可能に接続されたクラッチ制御ユニットと、
アクセルが前記車両を加速するために操作されているかどうかを示すアクセル信号を出力するために前記アクセルに接続されたアクセルセンサと、
操作することにより、前記非作動の状態にある前記排気ブレーキが前記作動可能な状態へと切り替わるように前記排気ブレーキに作動可能に接続されたモーメンタリスイッチと、
を備え、
前記クラッチ制御ユニットは、前記車両の駆動中に、前記排気ブレーキがオフ状態にあり、かつ、前記アクセルが作動から非作動に切り替わった時、前記クラッチを前記接続状態から前記非接続状態へと切り替えるハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記ハイブリッドモーターはインバータによって制御される電気モーターであり、前記インバータにはハイブリッドバッテリが接続されており、前記ハイブリッドモーターによって充電される請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
前記クラッチ制御ユニットは、前記車両の駆動中に、前記非作動の状態にある前記排気ブレーキが前記作動可能な状態に切り替えられ、かつ、前記アクセルセンサによって前記アクセルが非作動から作動へと切り替わったことが検出された時、前記クラッチを前記非接続状態から前記接続状態へと切り替える請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
前記エンジンの作動を制御するために、前記エンジンに接続されたエンジン制御ユニットをさらに備える請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記エンジンの作動を制御するために前記エンジンに接続されたエンジン制御ユニットをさらに備え、前記エンジン制御ユニットは、前記アクセル信号を受信するために前記アクセルセンサに接続されており、前記エンジン制御ユニットは、前記クラッチを制御する目的で前記アクセルの作動に関する情報を前記クラッチ制御ユニットに供給するために前記クラッチ制御ユニットに接続されている請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項６】
車両のホイールに接続された回転可能な出力シャフトを備えるトランスミッションと、
前記トランスミッションに接続され、モーターおよびジェネレータの双方として作動可能なハイブリッドモーターと、
エンジンと、
前記エンジンと前記ハイブリッドモーターとの間にあるクラッチであって、ｉ）前記エンジンによって発生された駆動力が前記トランスミッションに伝えられるように前記エンジンと前記ハイブリッドモーターとを接続する係合状態と、ｉｉ）車両減速中、前記エンジンのエンジンフリクションを受けないときに前記ハイブリッドモーターが回生できるように前記ハイブリッドモーターから前記エンジンを接続解除する非係合状態と、
の間で切り替わるように作動可能な前記クラッチと、
を備え、
前記エンジンは、前記車両の減速中に前記車両に対して制動効果を発生する作動可能な状態と、前記車両の減速中に前記車両に対して前記制動効果を発生しない非作動の状態との間で切り替え可能な排気ブレーキを含み、
前記排気ブレーキを前記非作動の状態から前記作動可能な状態に切り替えるように作動可能なスイッチであって、前記車両がオンになっているときに前記作動可能な状態にある前記排気ブレーキを、前記車両をオフにしたときに前記非作動の状態に自動的に切り替えるように形成されている前記スイッチと、
前記係合状態と前記非係合状態との間で前記クラッチを切り替えるように前記クラッチに作動可能に接続されたクラッチ制御ユニットと、
前記クラッチ制御ユニットは、前記車両の減速時に、前記排気ブレーキが前記非作動の状態にあり、かつ前記エンジンまたはハイブリッドモーターが作動しているときに、前記クラッチを前記係合状態から非係合状態へと自動的に切り替えるハイブリッド駆動装置。
【請求項７】
前記ハイブリッドモーターがインバータによって制御される電気モーターであり、ハイブリッドバッテリが前記インバータに接続されており、前記ハイブリッドモーターによって充電される請求項６記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項８】
前記クラッチ制御ユニットは、前記車両の駆動中に、前記非作動の状態にある前記排気ブレーキが前記作動可能な状態に切り替えられ、かつ、前記車両が加速し始めた場合、前記クラッチを前記非係合状態から前記係合状態へと切り替える請求項６記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項９】
前記エンジンの作動を制御するために、前記エンジンに接続されたエンジン制御ユニットをさらに備える請求項６記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１０】
前記車両が加速しているか否かを示す信号を供給し、前記エンジン制御ユニットが前記信号を受け取るために接続されているアクセルセンサをさらに備え、前記エンジン制御ユニットは、前記クラッチを制御する目的で前記車両の加速に関する情報を前記クラッチ制御ユニットに供給するために、前記クラッチ制御ユニットに接続されている請求項９記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１１】
車両のホイールに接続された回転可能な出力シャフトを備えるトランスミッションと、
前記出力シャフトを回転させ、前記車両のホイールを駆動するために前記トランスミッションに接続されたエンジンであって、ｉ）前記車両の減速中に前記車両に対して制動効果を発生させるが、前記車両の加速中には前記車両に制動効果を発生させない作動可能な状態と、ｉｉ）前記車両の減速および加速中に前記車両に対して制動効果を発生させない非作動の状態と、の間で切り替え可能な排気ブレーキを備える前記エンジンと、
前記トランスミッションに接続され、モーターおよびジェネレータの双方として作動可能なハイブリッドモーターと、
前記排気ブレーキに作動可能に接続され、操作することによって前記作動可能な状態にある前記排気ブレーキを前記非作動の状態に切り替え、操作することによって前記非作動の状態にある前記排気ブレーキを前記作動可能な状態に切り替えるスイッチと、
前記車両および／または前記車両の走行状態に関する情報を受け取り、かつ前記排気ブレーキに作動可能に接続されている制御ユニットであって、受け取った前記車両および／または前記車両の走行状態に関する前記車両の情報に基づいて、前記車両の作動している間に、前記車両の前記スイッチを操作することなく、前記排気ブレーキを前記作動可能な状態から前記非作動の状態へと切り替える前記制御ユニットと、
を備えるハイブリッド駆動装置。
【請求項１２】
前記制御ユニットによって受け取られた前記情報は、前記車両の重量を特定する情報を含む請求項１１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１３】
前記制御ユニットに接続され、前記車両の加速または減速を特定する情報を供給するセンサをさらに備え、前記制御ユニットによって受け取られた前記情報は、前記車両の加速または減速を特定する前記情報を含む請求項１１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１４】
前記ハイブリッドモーターに接続されたバッテリをさらに備え、前記制御ユニットによって受け取られた前記情報が、前記バッテリの充電状態を特定する情報を含む請求項１１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１５】
前記制御ユニットに接続され、前記車両が走行している道路の勾配を特定する情報を供給するセンサをさらに備え、前記制御ユニットによって受け取られた情報は、前記車両が走行している前記道路の前記勾配を特定する前記情報を含む請求項１１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１６】
前記エンジンと前記ハイブリッドモーターとの間に設けられるクラッチであって、前記エンジンを前記ハイブリッドモーターに接続する接続状態と、前記エンジンを前記ハイブリッドモーターに接続しない非接続状態との間で切り替わるように作動可能な前記クラッチをさらに備える請求項１１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１７】
前記制御ユニットはエンジン制御ユニットであり、前記接続状態と前記非接続状態との間で前記クラッチを切り替えるために前記クラッチに作動可能に接続されたクラッチ制御ユニットをさらに備える請求項１６記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１８】
前記排気ブレーキに作動可能に接続され、操作することによって前記非作動の状態にある前記排気ブレーキが前記作動可能な状態に切り替わるモーメンタリスイッチをさらに備え、前記クラッチ制御ユニットは、前記車両の駆動中に、前記排気ブレーキが前記非作動の状態にあり、かつ、前記アクセルが作動から非作動に切り替わった時、前記クラッチを前記接続状態から前記非接続状態へと切り替える請求項１７記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１】
車両のホイールに接続された回転可能な出力シャフトを備えるトランスミッションと、
前記トランスミッションに接続され、モーターおよびジェネレータの双方として作動可能なハイブリッドモーターと、
前記車両の減速中に前記車両に対して制動効果を発生させる作動可能な状態と、前記車両の減速中に前記制動効果を発生させない非作動の状態との間で切り替え可能な排気ブレーキを有するエンジンと、
前記エンジンと前記ハイブリッドモーターとの間に設けられたクラッチであって、前記エンジンを前記ハイブリッドモーターに接続する接続状態と、前記エンジンを前記ハイブリッドモーターに接続しない非接続状態との間で切り替わるように作動可能な前記クラッチと、
前記接続状態と前記非接続状態との間で前記クラッチを切り替えるように前記クラッチに作動可能に接続されたクラッチ制御ユニットと、
アクセルが前記車両を加速するために操作されているかどうかを示すアクセル信号を出力するために前記アクセルに接続されたアクセルセンサと、
操作することにより、前記非作動の状態にある前記排気ブレーキが前記作動可能な状態へと切り替わるように前記排気ブレーキに作動可能に接続されたモーメンタリスイッチと、
を備え、
前記クラッチ制御ユニットは、前記車両の駆動中に、前記排気ブレーキがオフ状態にあり、かつ、前記アクセルが作動から非作動に切り替わった時、前記クラッチを前記接続状態から前記非接続状態へと切り替えるハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記ハイブリッドモーターはインバータによって制御される電気モーターであり、前記インバータにはハイブリッドバッテリが接続されており、前記ハイブリッドモーターによって充電される請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
前記クラッチ制御ユニットは、前記車両の駆動中に、前記非作動の状態にある前記排気ブレーキが前記作動可能な状態に切り替えられ、かつ、前記アクセルセンサによって前記アクセルが非作動から作動へと切り替わったことが検出された時、前記クラッチを前記非接続状態から前記接続状態へと切り替える請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
前記エンジンの作動を制御するために、前記エンジンに接続されたエンジン制御ユニットをさらに備える請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記エンジンの作動を制御するために前記エンジンに接続されたエンジン制御ユニットをさらに備え、前記エンジン制御ユニットは、前記アクセル信号を受信するために前記アクセルセンサに接続されており、前記エンジン制御ユニットは、前記クラッチを制御する目的で前記アクセルの作動に関する情報を前記クラッチ制御ユニットに供給するために前記クラッチ制御ユニットに接続されている請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項６】
車両のホイールに接続された回転可能な出力シャフトを備えるトランスミッションと、
前記トランスミッションに接続され、モーターおよびジェネレータの双方として作動可能なハイブリッドモーターと、
エンジンと、
前記エンジンと前記ハイブリッドモーターとの間にあるクラッチであって、ｉ）前記エンジンによって発生された駆動力が前記トランスミッションに伝えられるように前記エンジンと前記ハイブリッドモーターとを接続する係合状態と、ｉｉ）車両減速中、前記エンジンのエンジンフリクションを受けないときに前記ハイブリッドモーターが回生できるように前記ハイブリッドモーターから前記エンジンを接続解除する非係合状態と、
の間で切り替わるように作動可能な前記クラッチと、
を備え、
前記エンジンは、前記車両の減速中に前記車両に対して制動効果を発生する作動可能な状態と、前記車両の減速中に前記車両に対して前記制動効果を発生しない非作動の状態との間で切り替え可能な排気ブレーキを含み、
前記排気ブレーキを前記非作動の状態から前記作動可能な状態に切り替えるように作動可能なスイッチであって、前記車両がオンになっているときに前記作動可能な状態にある前記排気ブレーキを、前記車両をオフにしたときに前記非作動の状態に自動的に切り替えるように形成されている前記スイッチと、
前記係合状態と前記非係合状態との間で前記クラッチを切り替えるように前記クラッチに作動可能に接続されたクラッチ制御ユニットと、
前記クラッチ制御ユニットは、前記車両の減速時に、前記排気ブレーキが前記非作動の状態にあり、かつ前記エンジンまたはハイブリッドモーターが作動しているときに、前記クラッチを前記係合状態から非係合状態へと自動的に切り替えるハイブリッド駆動装置。
【請求項７】
前記ハイブリッドモーターがインバータによって制御される電気モーターであり、ハイブリッドバッテリが前記インバータに接続されており、前記ハイブリッドモーターによって充電される請求項６記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項８】
前記クラッチ制御ユニットは、前記車両の駆動中に、前記非作動の状態にある前記排気ブレーキが前記作動可能な状態に切り替えられ、かつ、前記車両が加速し始めた場合、前記クラッチを前記非係合状態から前記係合状態へと切り替える請求項６記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項９】
前記エンジンの作動を制御するために、前記エンジンに接続されたエンジン制御ユニットをさらに備える請求項６記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１０】
前記車両が加速しているか否かを示す信号を供給し、前記エンジン制御ユニットが前記信号を受け取るために接続されているアクセルセンサをさらに備え、前記エンジン制御ユニットは、前記クラッチを制御する目的で前記車両の加速に関する情報を前記クラッチ制御ユニットに供給するために、前記クラッチ制御ユニットに接続されている請求項９記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１１】
車両のホイールに接続された回転可能な出力シャフトを備えるトランスミッションと、
前記出力シャフトを回転させ、前記車両のホイールを駆動するために前記トランスミッションに接続されたエンジンであって、ｉ）前記車両の減速中に前記車両に対して制動効果を発生させるが、前記車両の加速中には前記車両に制動効果を発生させない作動可能な状態と、ｉｉ）前記車両の減速および加速中に前記車両に対して制動効果を発生させない非作動の状態と、の間で切り替え可能な排気ブレーキを備える前記エンジンと、
前記トランスミッションに接続され、モーターおよびジェネレータの双方として作動可能なハイブリッドモーターと、
前記排気ブレーキに作動可能に接続され、操作することによって前記作動可能な状態にある前記排気ブレーキを前記非作動の状態に切り替え、操作することによって前記非作動の状態にある前記排気ブレーキを前記作動可能な状態に切り替えるスイッチと、
前記車両および／または前記車両の走行状態に関する情報を受け取り、かつ前記排気ブレーキに作動可能に接続されている制御ユニットであって、受け取った前記車両および／または前記車両の走行状態に関する前記車両の情報に基づいて、前記車両の作動している間に、前記車両の前記スイッチを操作することなく、前記排気ブレーキを前記作動可能な状態から前記非作動の状態へと切り替える前記制御ユニットと、
を備えるハイブリッド駆動装置。
【請求項１２】
前記制御ユニットによって受け取られた前記情報は、前記車両の重量を特定する情報を含む請求項１１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１３】
前記制御ユニットに接続され、前記車両の加速または減速を特定する情報を供給するセンサをさらに備え、前記制御ユニットによって受け取られた前記情報は、前記車両の加速または減速を特定する前記情報を含む請求項１１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１４】
前記ハイブリッドモーターに接続されたバッテリをさらに備え、前記制御ユニットによって受け取られた前記情報が、前記バッテリの充電状態を特定する情報を含む請求項１１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１５】
前記制御ユニットに接続され、前記車両が走行している道路の勾配を特定する情報を供給するセンサをさらに備え、前記制御ユニットによって受け取られた情報は、前記車両が走行している前記道路の前記勾配を特定する前記情報を含む請求項１１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１６】
前記エンジンと前記ハイブリッドモーターとの間に設けられるクラッチであって、前記エンジンを前記ハイブリッドモーターに接続する接続状態と、前記エンジンを前記ハイブリッドモーターに接続しない非接続状態との間で切り替わるように作動可能な前記クラッチをさらに備える請求項１１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１７】
前記制御ユニットはエンジン制御ユニットであり、前記接続状態と前記非接続状態との間で前記クラッチを切り替えるために前記クラッチに作動可能に接続されたクラッチ制御ユニットをさらに備える請求項１６記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１８】
前記排気ブレーキに作動可能に接続され、操作することによって前記非作動の状態にある前記排気ブレーキが前記作動可能な状態に切り替わるモーメンタリスイッチをさらに備え、前記クラッチ制御ユニットは、前記車両の駆動中に、前記排気ブレーキが前記非作動の状態にあり、かつ、前記アクセルが作動から非作動に切り替わった時、前記クラッチを前記接続状態から前記非接続状態へと切り替える請求項１７記載のハイブリッド駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−５２８６１（Ｐ２０１３−５２８６１Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８５７１２（Ｐ２０１２−１８５７１２）
【出願日】平成２４年８月２４日（２０１２．８．２４）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（５１２２２１３９３）アイシン テクニカル センター オブ アメリカ インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月２４日（２０１２．８．２４）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（５１２２２１３９３）アイシン テクニカル センター オブ アメリカ インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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