(57)【要約】【課題】車両の走行に支障が生じるのを抑制する。【解決手段】エンジンと、第１電動機と、前記エンジンと別軸上に配置され、駆動輪の駆動軸に動力を出力する第２電動機と、前記エンジンが出力した動力を前記第１電動機の側と前記駆動軸の側とに分割する動力分割機構と、前記第２電動機に電力を供給し、前記第１電動機及び前記第２電動機で発電された電力を蓄電するバッテリと、エンジンオイルの量を検出する検出手段と、を備えるハイブリッド車の制御装置であって、エンジンオイルが所定量よりも少なく、前記バッテリの充電状態を示す状態量が所定値よりも小さい場合、前記エンジンを所定回転数以下で運転し、前記エンジンの動力を前記第１電動機により全て電力に変換する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
第１電動機と、
前記エンジンと別軸上に配置され、駆動輪の駆動軸に動力を出力する第２電動機と、
前記エンジンが出力した動力を前記第１電動機の側と前記駆動軸の側とに分割する動力分割機構と、
前記第２電動機に電力を供給し、前記第１電動機及び前記第２電動機で発電された電力を蓄電するバッテリと、
エンジンオイルの量を検出する検出手段と、
を備えるハイブリッド車の制御装置であって、
エンジンオイルが所定量よりも少なく、前記バッテリの充電状態を示す状態量が所定値よりも小さい場合、前記エンジンを所定回転数以下で運転し、前記エンジンの動力を前記第１電動機により全て電力に変換する、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車の制御方法について、様々な方法が提案されている。例えば、特許文献１には、エンジンと、モータと、クラッチと、自動変速機と、バッテリと、を備えるハイブリッド車において、車速に対するエンジンの回転数がエンジンの高効率作動点における回転数を含む所定範囲内となるように変速線を設定し、設定した変速線をバッテリの充電状態に応じて変更し、当該変更した変速線に基づいて自動変速機を制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０５２４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンオイルの量が少ないときに、エンジンオイルの量が通常である場合と同様にエンジンの運転点を定めた結果、エンジンの回転数が高くなると、エンジンオイル中の気泡率が高まり油圧が低下するおそれがある。油圧が低下すると、エンジンに焼き付きが生じるなどして、車両が走行できなくなるおそれがある。
【０００５】
したがって、エンジンオイルの量が少ない場合、エンジンを停止して、モータのみで走行することが考えられるが、バッテリの充電量が不足するとドライバの要求出力を満たせないなど、走行に支障が出る可能性がある。
【０００６】
そこで、本明細書開示のハイブリッド車の制御装置は、車両の走行に支障が生じるのを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、本明細書に開示されたハイブリッド車の制御装置は、エンジンと、第１電動機と、前記エンジンと別軸上に配置され、駆動輪の駆動軸に動力を出力する第２電動機と、前記エンジンが出力した動力を前記第１電動機の側と前記駆動軸の側とに分割する動力分割機構と、前記第２電動機に電力を供給し、前記第１電動機及び前記第２電動機で発電された電力を蓄電するバッテリと、エンジンオイルの量を検出する検出手段と、を備えるハイブリッド車の制御装置であって、エンジンオイルが所定量よりも少なく、前記バッテリの充電状態を示す状態量が所定値よりも小さい場合、前記エンジンを所定回転数以下で運転し、前記エンジンの動力を前記第１電動機により全て電力に変換する、ことを特徴とするハイブリッド車の制御装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本明細書開示のハイブリッド車の制御装置は、車両の走行に支障が生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、ハイブリッド車の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、エンジンオイル中の油面高さと気泡率との関係を示す図である。
【図３】図３は、ＥＣＵが実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、エンジンの動力の伝達経路を示す図である。
【図５】図５は、エンジンの運転点について示す図である。
【図６】図６は、ＥＣＵが実行する処理の別例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、エンジンの運転点の別例について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。
【００１１】
図１は、一実施形態に係るハイブリッド車１の概略構成を示す図である。ハイブリッド車１は、エンジン１０と、駆動軸９０と、第１電動機としての第１モータジェネレータ（以下「第１モータ」という）２０と、第２電動機としての第２モータジェネレータ（以下「第２モータ」という）３０と、動力分割機構としての動力分割装置４０と、減速機７０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）６０と、バッテリ５０と、駆動輪８０と、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを含む。
【００１２】
ハイブリッド車１は、エンジン１０および第２モータ３０の少なくとも一方の動力によって走行可能なハイブリッド車両である。
【００１３】
エンジン１０が発生する動力は、動力分割装置４０によって、駆動軸９０（駆動輪８０）へ伝達される経路と第１モータ２０へ伝達される経路とに分割される。
【００１４】
第１モータ２０および第２モータ３０は、ＰＣＵ６０によって駆動される三相交流回転電機である。第１モータ２０は、動力分割装置４０によって分割されたエンジン１０の動力を用いて発電する。第１モータ２０により発電された電力は、ＰＣＵ６０の制御の下、バッテリ５０の充電、または、第２モータ３０の駆動に用いられる。
【００１５】
第２モータ３０は、バッテリ５０に蓄えられた電力および第１モータ２０により発電された電力の少なくともいずれか一方を用いて動力を発生させる。第２モータ３０が発生する動力は駆動軸９０を介して駆動輪８０へ伝達される。また、第２モータ３０は、駆動軸９０の回転エネルギを用いて発電することによって回生ブレーキとしても機能する。第２モータ３０により発電された電力はＰＣＵ６０を経由してバッテリ５０に充電される。
【００１６】
動力分割装置４０は、サンギヤ、リングギヤ、ピニオンギヤ、およびキャリアを含む遊星歯車機構である。サンギヤは第１モータ２０に連結される。リングギヤは駆動軸９０を介して第２モータ３０および駆動輪８０に連結される。ピニオンギヤはサンギヤおよびリングギヤの各々と噛み合う。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１０のクランク軸に連結される。
【００１７】
ＰＣＵ６０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、バッテリ５０、第１モータ２０および第２モータ３０の間で電力変換を行なう電力変換装置である。
【００１８】
バッテリ５０は、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等を含んで構成される二次電池である。バッテリ５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ５０は、上述したように第１モータ２０および／または第２モータ３０により発電された電力を用いて充電される。なお、バッテリ５０は、第１モータ２０および第２モータ３０との間で電力を入出力可能な蓄電装置であればよく、たとえば大容量キャパシタに変更してもよい。
【００１９】
さらに、ハイブリッド車１は、オイルパンに貯留されているエンジンオイルの油面高さを検出する検出手段としてのオイルレベルセンサ１０６、エンジン１０のクランク角を検出するクランク角センサ１０８、及びハイブリッド車１の車室に配設されたＭＩＬ（Malfunction Indicator Lamp）１０７等を備える。オイルレベルセンサ１０６、クランク角センサ１０８、及びＭＩＬ１０７は、ＥＣＵ１００に接続されている。オイルレベルセンサ１０６は、油面高さの検出結果をＥＣＵ１００に送信し、クランク角センサ１０８は、クランク角の検出結果をＥＣＵ１００に送信する。
【００２０】
ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを内蔵した電子制御ユニットである。ＥＣＵ１００は、各センサからの情報およびメモリに記憶された情報に基づいて所定の演算処理を実行し、演算結果に基づいてハイブリッド車１の各機器を制御する。また、ＥＣＵ１００は、エンジン１０およびＰＣＵ６０等を制御することによって、車両駆動力を制御する。
【００２１】
エンジン１０のある運転点において、エンジンオイルが所定量未満となった場合、例えば、図２に示すように、エンジンオイルの油面高さがオイル不足の判定の基準となる油面高さＬ（設計上のロワレベル）よりも１０ｍｍ低くなった場合、エンジンオイル中の気泡率が基準レベルを上回ってしまい、油圧低下が起こる可能性がある。油圧低下が起こると、エンジン１０の焼き付きが発生し、ハイブリッド車１が走行不能になるおそれがある。なお、図２において、Ｆは、エンジンオイルのレベルゲージの上限（フルレベル）を表す。
【００２２】
そこで、本実施形態では、ＥＣＵ１００は、エンジンオイルが所定量よりも少ない領域（例えば、図２の領域Ｒ１）において、気泡率の上昇を抑制するために、エンジン１０の運転制御を行う。
【００２３】
より具体的には、ＥＣＵ１００は、図３のフローチャートに示す処理を実行する。
【００２４】
まず、ＥＣＵ１００は、エンジンオイルの量（オイル量）が所定量未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。ＥＣＵ１００は、例えば、油面高さが、オイル不足の判定基準となる油面高さＬ（設計上のロワレベル）−１０ｍｍよりも低い（油面高さ＜Ｌ−１０ｍｍ）か否かを判定する。
【００２５】
オイル量が所定量以上（油面高さ≧Ｌ−１０ｍｍ）である場合（ステップＳ１１／ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、図３の処理を終了する。
【００２６】
オイル量が所定量未満（油面高さ＜Ｌ−１０ｍｍ）である場合（ステップＳ１１／ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＭＩＬ１０７を点灯させ（ステップＳ１３）、第２モータ３０のみでの走行に切り替える（ステップＳ１４）。
【００２７】
次に、ＥＣＵ１００は、バッテリ５０の充電状態（State Of Charge）を示す状態量（以下、単に「ＳＯＣ」という）が、所定値未満か否かを判定する（ステップＳ１５）。例えば、ＥＣＵ１００は、ＳＯＣが、バッテリ５０の満充電容量ＦＵＬＬ−ａ％（０＜ａ＜１００）未満か否かを判定する。なお、本実施形態において「ＳＯＣ」は、バッテリ５０の満充電容量ＦＵＬＬに対する実際の蓄電量の割合であり、百分率（０〜１００％）で表わされる。
【００２８】
ＳＯＣが所定値未満（ＳＯＣ＜ＦＵＬＬ−ａ％）の場合（ステップＳ１５／ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、エンジン１０を制限回転数以下で定点運転させ、エンジン１０の動力を第１モータ２０により全て電力に変換する（ステップＳ２１）。すなわち、エンジン１０の出力を全て発電に利用する。このとき、エンジン１０の出力の伝達経路は、図４に矢印で示す経路となり、駆動軸９０には伝達されない。
【００２９】
なお、制限回転数は、最高回転数以下かつ、実機評価において必要な油圧が確保できる回転数である。なお、このときのエンジン１０の運転点は、図５に示すように、エンジン回転数が制限回転数以下の領域Ｒ２において、バッテリ５０の充電量を確保できる高回転及び高負荷側の運転点ＯＰ１が好ましい。
【００３０】
ステップＳ２１の処理後は、ステップＳ１５に戻る。
【００３１】
一方、ＳＯＣが所定値以上（ＳＯＣ≧ＦＵＬＬ−ａ％）の場合（ステップＳ１５／ＮＯ）、バッテリ５０を充電する必要がないため、ＥＣＵ１００は、エンジン１０による発電を停止させ（ステップＳ１７）、ステップＳ１５に戻る。
【００３２】
以上、詳細に説明したように、本実施形態において、ＥＣＵ１００は、エンジン１０と、第１モータ２０と、エンジン１０と別軸上に配置され、駆動輪８０の駆動軸９０に動力を出力する第２モータ３０と、エンジン１０が出力した動力を第１モータ２０と駆動軸９０の側とに分割する動力分割装置４０と、第２モータ３０に電力を供給し、第１モータ２０及び第２モータ３０で発電された電力を蓄電するバッテリ５０と、エンジンオイルの量を検出するオイルレベルセンサ１０６と、を備えるハイブリッド車１の制御装置であって、エンジンオイルが所定量よりも少なく、ＳＯＣが所定値よりも小さい場合、エンジン１０を制限回転数（所定回転数）以下で運転し、エンジン１０の動力を第１モータ２０により全て電力に変換する。油圧が確保できる制限回転数内でエンジンを定点運転することにより、エンジンオイルを給油するまでエンジンオイル中の気泡率の上昇を抑制し、油圧低下を抑制することができる。さらに、エンジン１０の動力を全て電力に変換しバッテリ５０のＳＯＣを高い状態に維持するので、第２モータ３０のみで走行していても、ドライバの要求出力を満たすことができ、走行に支障が生じるのを抑制することができる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、ＳＯＣが所定値以下の場合、所定の運転点（例えば、図５の運転点ＯＰ１）でエンジン１０を定点運転させたが、ＳＯＣに応じて、運転点を多段階で変更するようにしてもよい。
【００３４】
図６は、ＥＣＵ１００が実行する処理の別例を示すフローチャートである。図６のステップＳ１１〜Ｓ１４の処理は、図３のステップＳ１１〜Ｓ１４の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００３５】
ＥＣＵ１００は、第２モータ３０のみでの走行に切り替えた後、ＳＯＣがｂ％（０＜ｂ＜１００）未満か否か判定する（ステップＳ３１）。ＳＯＣがｂ％未満の場合（ステップＳ３１／ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、図７に示す、充電量を確保できる高回転、高負荷側の運転点Ａでエンジン１０を定点運転させ、エンジン１０の動力を第１モータ２０により全て電力に変換する（ステップＳ３３）。
【００３６】
一方、ＳＯＣがｂ％以上である場合（ステップＳ３１／ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ＳＯＣがｂ％以上、ｃ％（ｂ＜ｃ＜１００）未満であるか否か判定する（ステップＳ３５）。ＳＯＣがｂ％以上、ｃ％未満である場合（ステップＳ３５／ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、図７に示す、運転点Ａよりも低回転、低負荷の運転点Ｂでエンジン１０を定点運転させ、エンジン１０の動力を第１モータ２０により全て電力に変換する（ステップＳ３７）。これにより、ドライバの要求出力の高低に関わらず、常に高回転、高負荷で運転することによって燃費が悪化するのを抑制することができる。また、騒音や振動を低減することができる。
【００３７】
ＳＯＣがｃ％以上である場合（ステップＳ３５／ＮＯ）、バッテリ５０を充電する必要がないため、ＥＣＵ１００は、エンジン１０による発電を停止させ（ステップＳ３９）、ステップＳ３１に戻る。
【００３８】
上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ハイブリッド車
１０  エンジン
２０  第１モータジェネレータ（第１電動機）
３０  第２モータジェネレータ（第２電動機）
４０  動力分割装置（動力分割機構）
８０  駆動輪
１００  ＥＣＵ（ハイブリッド車の制御装置）
１０６  オイルレベルセンサ（検出手段）
【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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【図７】
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