(57)【要約】【課題】掃気制御を実行する場合でも、より迅速にシステム停止を完了する。【解決手段】イグニッションオフされたときには、エンジンの冷却水温度が所定温度未満であり、且つ、エンジンの運転継続時間が所定時間未満のときには、燃料噴射を停止した状態でエンジンをモータによりモータリングする掃気制御を実行する。そして、掃気制御の完了直後に、モータを駆動するインバータに接続された緊急遮断線に緊急遮断信号を送信すると同時にエンジンがそのときの回転数でモータリングされるようモータを制御することにより緊急遮断線の故障診断を行なう。【選択図】図２
2018034749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンをモータリング可能なモータと、
前記モータを駆動するインバータと、
イグニッションオフされたときに、前記エンジンの冷却水温度が所定温度未満であり、且つ、前記エンジンの運転継続時間が所定時間未満のときには、燃料噴射を停止した状態で前記エンジンを前記モータによりモータリングする掃気制御を実行する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記インバータを緊急遮断するための緊急遮断信号を前記インバータに送信する緊急遮断線により前記インバータと接続されており、
前記制御装置は、前記掃気制御の完了直後に前記緊急遮断線を用いた前記緊急遮断信号の送信と同時に前記エンジンがそのときの回転数でモータリングされるよう前記モータを制御することにより前記緊急遮断線の故障診断を行なう、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンが冷間状態にあると判別されたときにエンジンを停止するときには、エンジンの燃焼室の掃気を実行した後にエンジンを停止するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、冷間状態にあるエンジンを停止するときに掃気を実行することにより、燃焼室内の水分を除去し、エンジン停止中に点火プラグに水分が付着することによってその後のエンジンの始動性が低下するのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８０９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的なハイブリッド自動車では、衝突などの緊急時にモータを駆動するインバータを緊急遮断する必要から、車両の走行を制御する制御装置は緊急遮断線によりインバータと接続されている場合が多い。そして、イグニッションオフされてエンジンが停止した後に緊急遮断線の結線状態の故障診断を行なう場合がある。上述のハイブリッド自動車では、エンジンが運転されている状態でイグニッションオフされたときにエンジンが冷間状態にあるときには、掃気制御を実行するため、掃気制御を完了し、エンジンを停止してから緊急遮断線の故障診断を実行し、その後、システム停止処理を行なうことになる。これでは、イグニッションオフに伴ってシステム停止が完了するまでに時間を要し、次のイグニッションオンの受付が遅くなってしまう。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、掃気制御を実行する場合でも、より迅速にシステム停止を完了することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、
前記エンジンをモータリング可能なモータと、
前記モータを駆動するインバータと、
イグニッションオフされたときに、前記エンジンの冷却水温度が所定温度未満であり、且つ、前記エンジンの運転継続時間が所定時間未満のときには、燃料噴射を停止した状態で前記エンジンを前記モータによりモータリングする掃気制御を実行する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記インバータを緊急遮断するための緊急遮断信号を前記インバータに送信する緊急遮断線により前記インバータと接続されており、
前記制御装置は、前記掃気制御の完了直後に前記緊急遮断線を用いた前記緊急遮断信号の送信と同時に前記エンジンがそのときの回転数でモータリングされるよう前記モータを制御することにより前記緊急遮断線の故障診断を行なう、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、イグニッションオフされたときに、エンジンの冷却水温度が所定温度未満であり、且つ、エンジンの運転継続時間が所定時間未満のときには、燃料噴射を停止した状態でエンジンをモータによりモータリングする掃気制御を実行する。そして、掃気制御の完了直後に緊急遮断線を用いた緊急遮断信号の送信と同時にエンジンがそのときの回転数でモータリングされるようモータを制御することにより緊急遮断線の故障診断を行なう。これにより、掃気制御の完了後にエンジンの停止を待って緊急遮断線の故障診断を行なう場合に比して、早期にシステム停止処理を実行することができる。これらの結果、より迅速にシステム停止を完了することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】ＨＶＥＣＵ７０により実行されるイグニッションオフ時処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。
【００１２】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。
【００１３】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３ａからのクランク角θｃｒや、冷却水の流路に取り付けられた温度センサ２３ｂからの冷却水温Ｔｗなどが入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３ａからのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、エンジン２２を継続して運転している時間（運転継続時間）Ｔｏｎを計測したりしている。
【００１４】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００１５】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２と接続されると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００１６】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２などが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００１７】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。
【００１８】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。
【００１９】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号ＩＧや、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、インバータ４１，４２を緊急遮断するために緊急遮断線７２によりインバータ４１，４２に接続されており、緊急遮断線７２に緊急遮断信号を送信することにより、インバータ４１，４２を遮断する。また、ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。
【００２０】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６の要求駆動力を設定し、要求駆動力に見合う要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを運転制御する。エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２との運転モードとしては、以下の（１）〜（３）のモードがある。
（１）トルク変換運転モード：要求動力に対応する動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共に、エンジン２２から出力される動力の全てが、プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモード
（２）充放電運転モード：要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共に、エンジン２２から出力される動力の全てまたは一部が、バッテリ５０の充放電を伴ってプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて、要求動力が駆動軸３６に
出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモード
（３）モータ運転モード：エンジン２２の運転を停止して、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２を駆動制御するモード
【００２１】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に０℃以下や−１０℃以下などの冷間時にエンジン２２の運転を停止する際の動作について説明する。図２は、ＨＶＥＣＵ７０により実行されるイグニッションオフ時処理の一例を示すフローチャートである。このイグニッションオフ時処理は、エンジン２２が運転されている最中に繰り返し実行される。
【００２２】
イグニッションオフ時処理が実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、イグニッションスイッチ８０によりイグニッションオフ（ＩＧ−ＯＦＦ）の操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ１００）、イグニッションオフされていないときには、何もせずに処理を終了する。
【００２３】
イグニッションオフされたと判定したときには、イグニッションスイッチ８０によるイグニッションオン（ＩＧ−ＯＮ）の操作の受付を禁止し（ステップＳ１１０）、エンジン２２の冷却水温Ｔｗと運転継続時間ＴｏｎとエンジンＥＣＵ２４から通信により入力する（ステップＳ１２０）。そして、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満であるか否かを判定すると共に（ステップＳ１３０）、運転継続時間Ｔｏｎが閾値Ｔｏｎｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値Ｔｗｒｅｆは、エンジン２２の暖気完了の温度より低い温度であり、閾値Ｔｏｒｅｆは、エンジン２２の暖気を完了するのに必要な時間より短い時間である。
【００２４】
冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満であり、且つ、運転継続時間Ｔｏｎが閾値Ｔｏｎｒｅｆ未満であると判定されたときには、燃料噴射を停止した状態でエンジン２２をモータリングする掃気制御を実行する（ステップＳ１５０）。この掃気制御は、冷間時に燃焼室内の水分を排除し、エンジン停止中に燃焼室内に水分が残留することに起因する不都合（点火プラグの凍結や水分による錆の発生など）を抑制するために行なわれる。
【００２５】
掃気制御が終了すると、緊急遮断線７２に緊急遮断信号を送信してインバータ４１，４２を遮断すると共にそのときのエンジン２２の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２がモータリングされるようにモータＥＣＵ４０に制御指令を送信する（ステップＳ１６０）。そして、所定時間が経過するのを待って（ステップＳ１７０）、エンジン２２の回転数Ｎｅを入力し（ステップＳ１８０）、目標回転数Ｎｅ＊から入力した回転数Ｎｅを減じた値が閾値Ｎｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１９０）。インバータ４１，４２は緊急遮断信号により遮断されているため、モータリング制御が行なわれてもモータＭＧ１，ＭＧ２は駆動できない。このため、緊急遮断線７２に結線異常が生じていないときにはエンジン２２の回転数Ｎｅは減少する。一方、緊急遮断線７２に結線異常が生じているときには緊急遮断信号がインバータ４１，４２に送信されないので、モータリング制御が行なわれ、エンジン２２の回転数Ｎｅは減少しない。したがって、ステップＳ１９０の判定は、緊急遮断線７２に結線異常が生じているか否かの判定となる。ここで、ステップＳ１７０の所定時間は、インバータ４１，４２を遮断してからエンジン２２の回転数Ｎｅが明らかに減少しているのを確認することができる程度の時間であり、例えば、１秒や２秒などを用いることができる。また、ステップＳ１９０の閾値Ｎｒｅｆは、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊から明らかに減少しているのを確認することができる程度の回転数であり、例えば１００ｒｐｍや２００ｒｐｍなどを用いることができる。
【００２６】
ステップＳ１９０で目標回転数Ｎｅ＊から入力した回転数Ｎｅを減じた値が閾値Ｎｒｅｆ未満であるときには緊急遮断線７２の結線異常は生じていない（正常である）とし（ステップＳ２００）、目標回転数Ｎｅ＊から入力した回転数Ｎｅを減じた値が閾値Ｎｒｅｆ以上であるときには緊急遮断線７２に結線異常が生じているとする（ステップＳ２１０）。そして、エンジン２２の運転を停止する停止処理やシステム停止するシーケンスを実行し（ステップＳ２２０）、イグニッションスイッチ８０によるイグニッションオン（ＩＧ−ＯＮ）の操作の受付を許可（禁止の解除）して（ステップＳ２３０）、本処理を終了する。
【００２７】
ステップＳ１３０およびステップＳ１４０で冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上であると判定されたときや、運転継続時間Ｔｏｎが閾値Ｔｏｎｒｅｆ以上であると判定されたときには、掃気制御を実行することなく、緊急遮断線７２に結線異常が生じているか否かを判定し（ステップＳ１６０〜Ｓ２１０）、エンジン２２の運転を停止する停止処理やシステム停止するシーケンスを実行し（ステップＳ２２０）、イグニッションスイッチ８０によるイグニッションオン（ＩＧ−ＯＮ）の操作の受付を許可（禁止の解除）して（ステップＳ２３０）、本処理を終了する。
【００２８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ未満であり、且つ、エンジン２２の運転継続時間Ｔｏｎが閾値Ｔｏｎｒｅｆ未満であるときには、掃気制御を実行する。そして、この掃気制御が終了すると、その直後に緊急遮断線７２に緊急遮断信号を送信してインバータ４１，４２を遮断すると共に、そのときのエンジン２２の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊としてエンジン２２がモータリングされるように制御指令を送信し、緊急遮断線７２に結線異常が生じているか否かを判定する。これにより、掃気制御の完了後にエンジン２２の停止を待って緊急遮断線７２の故障診断を行なう場合に比して、早期にシステム停止処理を実行することができる。これらの結果、より迅速にシステム停止を完了することができる。
【００２９】
実施例では、ＨＶＥＣＵ７０とインバータ４１，４２とが緊急遮断線７２により接続されているものとしたが、モータＥＣＵ４０とインバータ４１，４２とが緊急遮断線で接続されているものとしてもよい。この場合、緊急遮断線７２に結線異常が生じているか否かの判定に際して、ＨＶＥＣＵ７０からモータＥＣＵ４０に緊急遮断線７２に緊急遮断信号を出力すると同時にエンジン２２をモータリングする旨の制御信号を送信すればよい。
【００３０】
実施例では、エンジン２２と２つのモータＭＧ１，ＭＧ２とプラネタリギヤ３０とを備えるハイブリッド自動車２０としたが、エンジンと、エンジンをモータリングするモータとを備えるハイブリッド自動車であれば如何なる構成としてもよい。
【００３１】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３ａ  クランクポジションセンサ、２３ｂ  温度センサ、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置センサ、５０  バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、７２  緊急遮断線、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2018034749.tif 000003
【図２】
2018034749.tif 000004