(57)【要約】【課題】燃費の悪化および気泡の発生を抑制することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】内燃機関およびモータを動力源とするハイブリッド車両の制御装置であって、前記内燃機関はオイルを貯留するオイルパンと、前記オイルパンの上に位置するバランスシャフトとを有し、前記バランスシャフトにはギヤが設けられ、前記ギヤに対して前記オイルの油面が高い場合、前記油面が低い場合に比べて、前記ハイブリッド車両の出力のうちの前記モータの出力の割合を増加させるハイブリッド車両の制御装置。【選択図】図２
2019151296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関およびモータを動力源とするハイブリッド車両の制御装置であって、
前記内燃機関はオイルを貯留するオイルパンと、前記オイルパンの上に位置するバランスシャフトとを有し、
前記バランスシャフトにはギヤが設けられ、
前記ギヤに対して前記オイルの油面が高い場合、前記油面が低い場合に比べて、前記ハイブリッド車両の出力のうちの前記モータの出力の割合を増加させるハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の駆動源として、内燃機関（エンジン）およびモータを備えるハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両においては、エンジンによる駆動、モータによる駆動、およびエンジンとモータとの両方による駆動の各モードを切り替えることができる（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０６９９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンにはバランスシャフトおよびバランスシャフトギヤが組み込まれており、クランクシャフトの回転に伴い、バランスシャフトおよびバランスシャフトギヤも回転する。しかし、車両の旋回時に遠心力によってオイルパン内のオイルが偏り、バランスシャフトギヤがオイルに浸かることがある。この結果、フリクションの増大により燃費が悪化し、オイル内で気泡が発生することがある。そこで、燃費の悪化および気泡の発生を抑制することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、内燃機関およびモータを動力源とするハイブリッド車両の制御装置であって、前記内燃機関はオイルを貯留するオイルパンと、前記オイルパンの上に位置するバランスシャフトとを有し、前記バランスシャフトにはギヤが設けられ、前記ギヤに対して前記オイルの油面が高い場合、前記油面が低い場合に比べて、前記ハイブリッド車両の出力のうちの前記モータの出力の割合を増加させるハイブリッド車両の制御装置によって達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
燃費の悪化および気泡の発生を抑制することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１はハイブリッドシステムを例示するブロック図である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｃ）はオイルパンおよびバランスシャフトを例示する断面図である。
【図３】図３はＥＣＵが行う制御を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施形態）
以下、図面を参照して本実施形態の内燃機関の制御装置について説明する。図１はハイブリッドシステム１００を例示するブロック図である。ハイブリッドシステム１００はハイブリッド車両に搭載され、ＥＣＵ１０、バッテリ１２、コンバータ１４、インバータ１６、モータジェネレータ（ＭＧ）１８、モータジェネレータ（ＭＧ）２０、動力分割機構２２、減速機２４、駆動輪２６、およびエンジン３０を備える。
【０００９】
ＥＣＵ（Electric Control Unit）１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、および記憶装置等を備え、ＲＯＭや記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより各種制御を行う。ＥＣＵ１０は、ＭＧ１８および２０の動作状態、バッテリ１２の充電および放電、エンジン３０の動作状態などを制御する。なお、図１ではＥＣＵ１０を例示したが、ハイブリッドシステム１００は、例えばエンジン３０を制御するエンジンＥＣＵと、ＭＧ１８および２０、バッテリ１２の充電および放電などを制御するＭＧ＿ＥＣＵを備えてもよい。
【００１０】
エンジン３０およびＭＧ２０は車両の動力源として機能し、ＭＧ２０は例えばエンジン３０を始動する際にも用いられる。ＭＧ１８はバッテリ１２を充電するための発電機として機能する。
【００１１】
動力分割機構２２は、エンジン３０およびＭＧ２０の駆動力を減速機２４に伝達する。エンジン３０の動力とＭＧ２０の動力との分配は、動力分割機構２２により任意に変更することができる。動力分割機構２２は、例えばサンギヤ、プラネタリキャリア、およびリングギヤを含む遊星歯車から構成される。
【００１２】
ＭＧ１８または２０がモータとして機能する際、バッテリ１２が放電した直流電力は、コンバータ１４により昇圧され、インバータ１６により交流電力に変換される。この交流電力がＭＧ１８またはＭＧ２０に供給される。
【００１３】
バッテリ１２の充電の際、ＭＧ１８または２０がジェネレータとして機能する。ＭＧ１８または２０が発電した交流電力は、インバータ１６により直流電力に変換され、コンバータ１４により降圧された後、バッテリ１２に供給される。
【００１４】
車速センサ１３は車両の速度を検出する。加速度センサ１５は車両の加速度を検出する。ユーザがハンドル１１を操作することで、駆動輪２６は向きを変え、車両が旋回する。操舵角センサ１７は操舵角を検出する。燃料計１９は燃料（ガソリン）の残量を取得する。ＥＣＵ１０は、検出された車速、加速度、操舵角、および燃料の量を取得する。カーナビゲーション２１は車両の現在位置、目的地の位置および目的地までのルートなどを検出する。また、ユーザは例えばハンドル１１に設けられたボタンなどを操作することで、車両の走行モードを標準モード、パワーモード、エコモードなどに切り替えることができる。
【００１５】
図２（ａ）から図２（ｃ）はオイルパン３２およびバランスシャフト３４を例示する断面図である。図中のＬは車両の左方向、Ｒは右方向を示す。オイルパン３２は、図１のエンジン３０のシリンダブロックの下に設けられ、オイル３３を貯留する。バランスシャフト３４はエンジン３０に組み込まれ、オイルパン３２の上に位置し、不図示のクランクシャフトと平行に延伸する。バランスシャフト３４の中央よりもＲ側にはバランスシャフトギヤ３６が設けられている。バランスシャフト３４およびバランスシャフトギヤ３６はオイルパン３２の上に位置する。バランスシャフトギヤ３６にクランクシャフトの回転力が伝達されることで、バランスシャフト３４が回転する。
【００１６】
車両が停止している、または直線状に走行している場合、図２（ａ）に示すようにオイル３３の油面３３ａはほぼ水平であり、バランスシャフトギヤ３６より下側に位置する。バランスシャフトギヤ３６はオイル３３内に浸からず、油没率は０％に近い。
【００１７】
図２（ｂ）に示すように、ユーザがハンドル１１を操作し車両が右（Ｒ）に旋回すると遠心力が発生し、オイル３３は左（Ｌ）側、すなわちバランスシャフトギヤ３６とは反対側に偏る。オイル３３の油面３３ａはバランスシャフトギヤ３６より下側に位置し、バランスシャフトギヤ３６は油没しない。
【００１８】
図２（ｃ）に示すように、ユーザがハンドル１１を操作し車両が左（Ｌ）に旋回すると遠心力が発生し、オイル３３は右（Ｒ）側、すなわちバランスシャフトギヤ３６側に偏る。オイル３３の油面３３ａがバランスシャフトギヤ３６に対して高くなり、バランスシャフトギヤ３６は油没する。特に車速が大きいと遠心力も大きくなり、オイル３３が大幅に偏るため、バランスシャフトギヤ３６が油没しやすい。
【００１９】
バランスシャフトギヤ３６はエンジン３０の駆動力により回転する。バランスシャフトギヤ３６が油没した状態では、エンジン３０のフリクションが大きくなり、燃費が悪化する。また、バランスシャフトギヤ３６の回転によりオイル３３に気泡が発生する。これによりオイル３３の吹き出しなどが発生し、エンジン３０の故障の恐れがある。本実施形態ではＥＣＵ１０が、エンジン３０およびＭＧ２０が発生させるハイブリッド車両の出力のうち、ＭＧ２０の出力の割合を増加させる。すなわち、ＥＣＵ１０は、走行モード（エコモード、標準モードなど）に応じてモータアシスト率を定め、かつそれに加えて図３の制御により油没率に応じてモータアシスト率を変化させる。
【００２０】
図３はＥＣＵ１０が行う制御を例示するフローチャートである。ＥＣＵ１０は、まず所定の条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１０）。所定の条件とは、例えば車両の走行モードがパワーモード以外のモード、燃料（ガソリン）の量が所定量以下などである。例えば走行モードがパワーモードであれば当該条件は不成立である。また、燃料計１９により検出された燃料の量が所定量以下であれば条件は成立したものと判断される。ステップＳ１０で否定判定（Ｎｏ）の場合、制御は終了する。この場合、モータの出力の割合は変化せず、走行モードに応じた通常の走行が行われる。
【００２１】
肯定判定（Ｙｅｓ）の場合、ＥＣＵ１０は、操舵角、車速、加速度、および蓄電量を取得する（ステップＳ１２）。ＥＣＵ１０は、操舵角、車速および加速度などに基づいて、オイル３３の油面３３ａの高さを推定する（ステップＳ１４）。ＥＣＵ１０は、油面３３ａの高さなどからバランスシャフトギヤ３６の油没率を取得し、油没率に応じて車両の出力のうちモータの出力の割合（モータアシスト率）を変化させる（ステップＳ１６）。その後、制御は終了する。
【００２２】
表１にモータアシスト率の変化の一例を示す。
【表１】
2019151296.tif 000003
この例において、車速はＶ、加速度はａ１、バッテリ１２の蓄電量は９０％であるものとする。操舵角が右旋回で２０°の場合（右２０°）、バランスシャフトギヤ３６の油没率は５％である。ＥＣＵ１０はモータアシスト率を０％とする。つまりＭＧ２０によるアシストは行わず、エンジン３０のみで車両が走行する。
【００２３】
操舵角が左旋回で２０°の場合（左２０°）、バランスシャフトギヤ３６の油没率は８０％である。すなわち、図２（ｃ）のように、オイル３３がバランスシャフトギヤ３６の方に大きく偏り、油面３３ａが高くなり、バランスシャフトギヤ３６がオイル３３に浸かる。このとき、ＥＣＵ１０はモータアシスト率を８０％とする。つまりＥＣＵ１０は、車両の出力のうち、エンジン３０の出力の割合を低下させ、ＭＧ２０の出力の割合を高める。エンジン走行の割合が下がることで、バランスシャフトギヤ３６の回転数が低下する。これにより気泡の発生が抑制され、またフリクションが低下するため燃費の悪化も抑制される。
【００２４】
表１に示すように、操舵角が左１５°の場合、油没率は６０％であり、ＥＣＵ１０はモータアシスト率を６０％とする。操舵角が左１０°の場合、油没率は４０％であり、ＥＣＵ１０はモータアシスト率を４０％とする。操舵角が左５°の場合、油没率は２０％であり、ＥＣＵ１０はモータアシスト率を２０％とする。操舵角が０°の場合、油没率は１０％であり、ＥＣＵ１０はモータアシスト率を０％とする。
【００２５】
本実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、バランスシャフトギヤ３６の油没率が高い場合、油没率が低い場合に比べて、ハイブリッド車両の出力のうち、ＭＧ２０の出力の割合を増加させる。これにより、図２（ｃ）のようにバランスシャフトギヤ３６が油没した状態では、バランスシャフトギヤ３６の回転数が小さくなる。したがって気泡の抑制および燃費の改善が可能である。
【００２６】
一般に操舵角、車速および加速度が大きいほど、オイル３３に作用する遠心力が大きくなる。またオイル３３は操舵角の向きとは反対側に偏る。操舵角が右（車両が右旋回）の場合、図２（ｂ）のようにオイル３３はバランスシャフトギヤ３６とは反対の左に偏る。操舵角が左（左旋回）の場合、図２（ｃ）のようにオイル３３はバランスシャフトギヤ３６のある右側に偏る。ＥＣＵ１０は、操舵角、車速および加速度に基づいて、バランスシャフトギヤ３６に対する油面３３ａの高さを推定し、油没率を取得することができる（図３のステップＳ１４）。
【００２７】
例えば車両の走行モードがパワーモードである場合、ＥＣＵ１０は、油面３３ａの高さに関わらずモータアシスト率の増加を実施せず、エンジン３０の出力をＭＧ２０の出力よりも優先させる（図３のステップＳ１０でＮｏ）。一方、燃料の量が所定量以下の場合、燃料の消費を抑制するため、モータアシスト率を増加させることが好ましい。したがってＥＣＵ１０はステップＳ１０で条件が成立したと判定し、ステップＳ１２からＳ１６を行う。例えばＥＣＵ１０はカーナビゲーション２１によりガソリンスタンドまでの距離を取得することができる。当該距離と燃料の残量とに基づき、通常の走行では燃料切れの恐れがある場合、ＥＣＵ１０はステップＳ１２からＳ１６を行い、モータアシスト率を増加させることがより好ましい。図３のステップＳ１０は例えばステップＳ１４とステップＳ１６との間に行われてもよいし、ステップＳ１０を行わなくてもよい。
【００２８】
蓄電量が多い場合、モータアシスト率を増加させることができる。しかし蓄電量が例えば０％付近などのように少ない場合、モータアシスト率の増加は困難である。したがってＥＣＵ１０は、モータアシスト率を定めるためのパラメータとして蓄電量を用いる。例えば蓄電量が０％ならば、油没率に関わらずＥＣＵ１０はモータアシスト率を各走行モードに応じたものとし、増加させない。
【００２９】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１０                ＥＣＵ
１１                ハンドル
１２                バッテリ
１３                車速センサ
１４                コンバータ
１５                加速度センサ
１６                インバータ
１７                操舵角センサ
１８、２０          ＭＧ
１９                燃料計
２１                カーナビゲーション
２２                動力分割機構
２４                減速機
２６                駆動輪
３０                エンジン
３２                オイルパン
３３                オイル
３３ａ              油面
３４                バランスシャフト
３６                バランスシャフトギヤ
１００              ハイブリッドシステム
【図１】
2019151296.tif 000004
【図２】
2019151296.tif 000005
【図３】
2019151296.tif 000006