(57)【要約】【課題】シーケンシャルシフト時の二次電池の冷却をより適正に行なう。【解決手段】シーケンシャルシフト時には、シフトポジションＳＰが下段であるほど送風量が大きく且つ車速Ｖが大きいほど送風量が大きくなるよう送風レベルＬを設定し（Ｓ１１０）、この送風レベルＬにより電池冷却装置の冷却ファンが駆動するよう冷却ファンを制御する（Ｓ１２０）。これにより、バッテリの冷却に対して冷却ファンの送風レベルＬが過剰に大きくなったり小さくなったりするのを抑制することができる。即ち、シーケンシャルシフト時のバッテリの冷却をシフトポジションＳＰに応じてより適正に行なうことができるのである。【選択図】図４
2011162110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやり取りが可能な二次電池と、車速を検出する車速検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、操作者のシフト操作に基づいてアクセル開度と車速と駆動力との関係として予め設定された複数の駆動力関係のうちから一つの関係を実行用駆動力関係として設定する実行用駆動力関係設定手段と、前記設定された実行用駆動力関係に前記検出されたアクセル開度と前記検出された車速とを適用して得られる駆動力で走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車において、
冷却ファンの送風量により冷却性能を変更して前記二次電池を冷却する電池冷却手段と、
前記実行用駆動力設定手段により同一の車速に対して大きな駆動力となる実行用駆動力関係を設定するほど前記冷却ファンの送風量が大きくなると共に車速が大きいほど送風量が大きくなるよう送風レベルを設定し、該設定した送風レベルにより前記冷却ファンが駆動されるよう前記電池冷却手段を制御する冷却制御手段と、
とを備えるハイブリッド車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、いわゆるシーケンシャルシフト機能を有するハイブリッド車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、運転者のシフト操作に基づいて仮想のシフト段を設定して走行するいわゆるシーケンシャルシフト機能を有するハイブリッド車において、シーケンシャルモードが設定されたときには、バッテリの温度上昇が生じやすいとしてバッテリの冷却用の冷却ファンの水準を高く変更するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両は、上述の制御によりシーケンシャルモードが設定されたときにバッテリの温度が上昇するのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３３６６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のハイブリッド車のように、シーケンシャルシフトモードが設定されたときにバッテリの温度が上昇しないようにすることはハイブリッド車の動特性を保持する必要から有効であるが、シーケンシャルシフトモードが設定されたときに冷却ファンの水準を一律に高く変更すると、シフト段によってはバッテリの必要な冷却に対して冷却ファンの水準が高くなりすぎたり低くなりすぎたりする場合が生じる。
【０００５】
本発明のハイブリッド車は、いわゆるシーケンシャルシフト機能を有するハイブリッド車において、シーケンシャルシフト時の二次電池の冷却をより適正に行なう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車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやり取りが可能な二次電池と、車速を検出する車速検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、操作者のシフト操作に基づいてアクセル開度と車速と駆動力との関係として予め設定された複数の駆動力関係のうちから一つの関係を実行用駆動力関係として設定する実行用駆動力関係設定手段と、前記設定された実行用駆動力関係に前記検出されたアクセル開度と前記検出された車速とを適用して得られる駆動力で走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車において、
冷却ファンの送風量により冷却性能を変更して前記二次電池を冷却する電池冷却手段と、
前記実行用駆動力設定手段により同一の車速に対して大きな駆動力となる実行用駆動力関係を設定するほど前記冷却ファンの送風量が大きくなると共に車速が大きいほど送風量が大きくなるよう送風レベルを設定し、該設定した送風レベルにより前記冷却ファンが駆動されるよう前記電池冷却手段を制御する冷却制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド車は、実行用駆動力関係設定手段により同一の車速に対して大きな駆動力となる実行用駆動力関係を設定するほど二次電池を冷却する冷却手段の冷却ファンの送風量が大きくなると共に車速が大きいほど送風量が大きくなるよう送風レベルを設定し、この設定した送風レベルにより冷却ファンが駆動されるよう電池冷却手段を制御する。即ち、いわゆるシーケンシャルシフト機能を有し、シフト操作によりシーケンシャルシフトの下段が選択されるほど送風量が大きく且つ車速が大きいほど送風量が大きくなるよう送風レベルを設定して冷却ファンを駆動するのである。シーケンシャルシフトでは下段ほど同一の車速と同一のアクセル開度に対して駆動力が大きくなるため、発電機や電動機による比較的大きな電力による二次電池の充放電が多くなり、二次電池の温度が上昇しやすい。従って、冷却ファンの送風量をシーケンシャルシフトの下段が選択されるほど大きくすることにより、より適正に二次電池を冷却することができるようになる。即ち、シーケンシャルシフト時の二次電池の冷却をより適正に行なうことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一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】車速が０ｋｍ／ｈのときのアクセル開度Ａｃｃと駆動力レベルとの関係の一例を示す説明図である。
【図３】車速が６０ｋｍ／ｈのときのアクセル開度Ａｃｃと駆動力レベルとの関係の一例を示す説明図である。
【図４】車速と最大駆動力との関係の一例を示す説明図である。
【図５】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるシーケンシャルシフト時電池冷却制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】送風レベル設定用マップの一例を示す説明図である。
【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、本発明の一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、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという。）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという。）４０と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を冷却する電池冷却装置５２と、シフトレバーのポジション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やアクセルペダル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，ブレーキペダル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からのブレーキポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖを入力したり電池冷却装置５２の冷却ファン５３に駆動信号を出力したりエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０と通信したりして車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、を備える。
【００１２】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるシフト操作と運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行するための駆動力として駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力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すべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや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バッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３６に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
【００１３】
実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるシフト操作によりアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖに対して走行に必要な駆動力（要求トルクＴｒ＊）を変更して走行する、いわゆるシーケンシャルシフト機能を有している。車速Ｖが０ｋｍ／ｈのときにシフトポジションＳＰとアクセル開度Ａｃｃとに基づいて駆動力レベルＬを設定する際に用いる駆動力レベル設定用マップの一例を図２に示し、車速Ｖが６０ｋｍ／ｈのときにシフトポジションＳＰとアクセル開度Ａｃｃとに基づいて駆動力レベルＬを設定する際に用いる駆動力レベル設定用マップの一例を図３に示し、駆動力レベルＬが１００％のとき（最大駆動力）と車速Ｖとの関係の一例を図４に示す。図２に示すように、車速Ｖが０ｋｍ／ｈのときには、いずれのシフトポジションＳＰでもアクセル開度Ａｃｃが値０のときには車両を前進させる駆動力（クリープトルク）が生じるよう駆動力レベルＬが設定され、アクセル開度Ａｃｃが大きくなるとシフトポジションＳＰが下段（下からＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３，ＳＰ４＝Ｄ）になるほど同一のアクセル開度Ａｃｃに対して大きな駆動力レベルＬが設定される。また、図３に示すように、車速Ｖが６０ｋｍ／ｈのときには、アクセル開度Ａｃｃが値０のときにはシフトポジションＳＰが下段になるほど大きな負の駆動力レベルＬが設定され、シフトポジションＳＰが下段になるほど駆動力レベルＬが値０となる車速Ｖが大きくなり、駆動力レベルＬが正の値のときにはシフトポジションＳＰが下段になるほど同一のアクセル開度Ａｃｃに対して大きな駆動力レベルＬが設定される。なお、実施例では、車速Ｖが０ｋｍ／ｈのときと６０ｋｍ／ｈのときの駆動力レベル設定用マップだけを示したが、他の車速のときの駆動力レベル設定用マップも同様に記憶しており、車速Ｖに応じて適当な駆動力レベル設定用マップを用いて駆動力レベルＬを設定する。こうした駆動力レベルＬは、図４に例示した車速Ｖに対する最大駆動力に乗じることにより駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊（Ｔｒ＊＝Ｌ×最大駆動力（Ｖ））を計算するのに用いる。
【００１４】
次に、こうした実施例のハイブリッド自動車２０におけるシーケンシャルシフト時のバッテリ５０の冷却について説明する。図５は、シーケンシャルシフト時にハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるシーケンシャルシフト時電池冷却制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、１秒毎や数秒毎など）に繰り返し実行される。
【００１５】
シーケンシャルシフト時電池冷却制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰと車速センサ８８からの車速Ｖとを入力し（ステップＳ１００）、入力したシフトポジションＳＰが下段ほど冷却ファン５３の送風量が大きく且つ車速Ｖが大きいほど冷却ファン５３の送風量が大きくなるよう送風レベルＬを設定し（ステップＳ１１０）、設定した送風レベルＬにより冷却ファン５３を駆動して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。ここで、送風レベルＬは、実施例では、シフトポジションＳＰと車速Ｖと送風レベルＬとの関係を予め設定して送風レベル設定用マップとして記憶しておき、シフトポジションＳＰと車速Ｖとが与えられるとマップから対応する送風レベルＬを導出することにより設定するものとした。図６に送風レベル設定用マップの一例を示す。図６における送風レベルＬは、実施例では、冷却ファン５３のデューティー比に一致するものとした。図示するように、シフトポジションＳＰが下段であるほど送風レベルＬが大きく且つ車速Ｖが大きいほど送風レベルＬが大きくなるよう送風レベルＬが設定される。この送風レベルＬの設定は、シーケンシャルシフトではシフトポジションＳＰが下段ほど同一のアクセル開度Ａｃｃに対して大きな要求トルクＴｒ＊が設定されて大きなエネルギによるバッテリ５０の入出力が頻繁に行なわれることによってバッテリ５０の温度が上昇しやすくなることや、車速Ｖが大きいほどエンジン２２の回転数Ｎｅが大きくなることによってモータＭＧ１やモータＭＧ２による比較的大きな電力によるバッテリ５０の充放電が多くなってバッテリ５０の温度が上昇しやすくなることに基づく。
【００１６】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、シーケンシャルシフト時には、シフトポジションＳＰが下段であるほど送風量が大きく且つ車速Ｖが大きいほど送風量が大きくなるよう送風レベルＬを設定し、この送風レベルＬにより電池冷却装置５２の冷却ファン５３が駆動するよう冷却ファン５３を制御することにより、バッテリ５０の冷却に対して冷却ファン５３の送風レベルＬが過剰に大きくなったり小さくなったりするのを抑制することができる。即ち、シーケンシャルシフト時のバッテリ５０の冷却をシフトポジションＳＰに応じてより適正に行なうことができるのである。
【００１７】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、プラネタリギヤ３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、車速センサ８８が「車速検出手段」に相当し、アクセルペダルポジションセンサ８４が「アクセル開度検出手段」に相当し、図２や図３の駆動力レベル設定用マップのＳＰ１〜ＳＰ４のいずれかを設定することが「実行用駆動力関係設定手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとから駆動力レベルＬを設定すると共に設定した駆動力レベルＬに車速Ｖに対する最大駆動力を乗じて要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力を出力に見合う動力がエンジン２２から出力されると共に駆動軸３６に要求トルクＴｒ＊が出力されて走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２が制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０やエンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０が「制御手段」に相当し、冷却ファン５３を有する電池冷却装置５２が「電池冷却手段」に相当し、図５のシーケンシャルシフト時電池冷却制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「冷却制御手段」に相当する。
【００１８】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００１９】
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】
【００２０】
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００２１】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、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、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  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、５０  バッテリ、５２  電池冷却装置、５３  冷却ファン、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、８２  シフトポジションセンサ、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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