(57)【要約】【課題】グリルシャッタを備えた車両において、グリルシャッタの異常発生時に、エンジンによる発熱を低減して機器を適切に保護する。【解決手段】車両１は、エンジン１００およびモータジェネレータ２０を備えるハイブリッド車両である。グリルシャッタ５００は開閉度を調整して、流入空気量を調整可能としている。ＥＣＵ３００は、エンジン１００およびモータジェネレータ１０を制御して、グリルシャッタ５００の故障を検知した場合、エンジン１００によるモータジェネレータ１０を用いた発電の制限を行ない、エンジン１００の負荷を低減させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関の駆動力を用いて発電する発電機と、
前記発電機により発電された電力を充電する蓄電装置と、
前記内燃機関を冷却するための空気量を調整可能に構成されたシャッタ装置と、
前記内燃機関および前記発電機を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記シャッタ装置の故障を検知した場合、前記シャッタ装置が正常な場合と比較して、前記発電機を用いた発電量を低下させることによって前記内燃機関の負荷を低減する、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両に関し、より特定的には、グリルシャッタを備えた車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンなどの車両の駆動装置を冷却するための空気導入路に、開閉可能なシャッタ機構（以下、「グリルシャッタ」とも称する。）を備えた車両が知られている。このような車両においては、グリルシャッタは、開度を調整することによって駆動装置の冷却性能を調整する。また、シャッタを閉じることによって走行中の車両の空気抵抗を低減させている。
【０００３】
特開２０１１−９８５９６号公報（特許文献１）は、エンジンルームに形成された開口部にシャッタ装置を備えた車両を開示する。特許文献１に開示された車両においては、そして、エンジン冷却水温に応じてシャッタ装置の開度を変更することにより、エンジン温度が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９８５９６号公報
【特許文献２】特開平１１−１０３５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シャッタ装置を備えた車両では、シャッタ装置の動作に異常が生じて、シャッタ装置の開度が十分に確保できない、いわゆる閉故障の状態となると外気の流入量が減少してしまう。これにより、車両前部のフロントグリルに開口部が形成される車両では、フロントグリルに設けられたシャッタ装置（以後、グリルシャッタとも称す）からエンジンの冷却装置（ラジエータ）までの空気導入路に、ラジエータを冷却する外気が流入しなくなり、エンジンおよび周囲の駆動装置の機器の冷却を十分に行なうことができなくなり、オーバーヒートなどエンジンの故障や劣化の要因となる可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、グリルシャッタを備えた車両において、グリルシャッタの異常発生時に、エンジン発熱を低減して発熱から駆動装置を保護することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による車両は、内燃機関と、発電機と、蓄電装置と、シャッタ装置と、内燃機関および発電機を制御する制御部とを備える。内燃機関は、発電機を駆動して発電を行ない、発電された電力を用いて蓄電装置が充電される。シャッタ装置は、内燃機関を冷却するための空気量を調整可能に構成されている。制御部は、シャッタ装置の故障を検知した場合、シャッタ装置が正常な場合と比較して、発電機を用いた発電量を低下させることによって内燃機関の負荷を低減する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、シャッタ装置に異常が発生すると、制御部は、発電機による発電量を低下させて、発電機を駆動するために必要とされる内燃機関の負荷を低減させる。負荷の低減に伴い、内燃機関からの発熱が減少するので、内燃機関の温度上昇が抑制されるとともに周囲の機器を熱から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態に従う車両の全体ブロック図である。
【図２】グリルシャッタの故障時の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１の車両において、グリルシャッタ閉故障時における制動力分担の変更を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１１】
［車両の基本構成］
図１は、本実施の形態に従う車両１の全体ブロック図である。図１を参照して、車両１は、蓄電装置（以下、バッテリとも称する）１５０と、駆動装置２００と、制御装置であるＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）３００と、ラジエータ４００と、グリルシャッタ５００とを備える。
【００１２】
バッテリ１５０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。バッテリ１５０は、モータジェネレータ２０のＰＣＵ（Power  Control  Unit）２５０に対して走行駆動に必要とされる電力を供給可能である。バッテリ１５０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【００１３】
駆動装置２００は、モータジェネレータ１０，２０と、動力分割機構３０と、出力軸４０と、内燃機関であるエンジン１００と、ＰＣＵ２５０とを含み、エンジンルーム内に設けられている。
【００１４】
このうち、モータジェネレータ１０，２０は、ＰＣＵ２５０からの電力の供給を受けて動作する。出力軸４０は、ギヤ部５０を介して駆動軸７０に駆動力を伝達して、左，右の前車輪８０を回転させる。また、モータジェネレータ１０，２０は、走行に伴う減速時の制動力を用いて回生発電を行なうこともできる。回生発電された電力はバッテリ１５０に蓄電される。
【００１５】
動力分割機構３０は、エンジン１００のクランク軸、モータジェネレータ１０，２０の回転軸、および出力軸４０の三要素を機械的に連結する動力伝達装置である。動力分割機構３０は、エンジン１００の出力をモータジェネレータ１０と出力軸４０側とに分割するため、上記三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間での動力の伝達を可能とする。
【００１６】
ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。ＥＣＵ３００は、制御信号Ｓ１によりエンジン１００を制御する。
【００１７】
また、ＰＣＵ２５０には、図示しないインバータおよびコンバータが設けられている。ＥＣＵ３００は、制御信号Ｓ２によりコンバータおよびインバータを制御し、モータジェネレータ１０，２０を駆動する。なお、図１においては、１つのＥＣＵ３００を用いて制御装置を構成しているが、たとえば、ＰＣＵ２５０のコンバータやインバータ用の制御装置やあるいはバッテリ１５０用の制御装置などのように、機能ごとまたは制御対象機器ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。
【００１８】
この車両１のエンジンルーム前部には、エンジンルーム内に外気を取り込むための空気導入口が形成されている。空気導入口は、エンジンルーム前部の空気導入路と連通されていて、外気を車両前後方向に沿ってエンジンルーム内に導入するように形成されている。エンジンルームの空気導入路には、ラジエータ４００が設けられている。ラジエータ４００は、冷却水のような冷却媒体を用いてエンジン１００などの駆動装置を冷却するための冷却装置である。
【００１９】
空気導入路には、ラジエータ４００よりも車両前方の空気導入口側に位置するグリルシャッタ５００が設けられている。グリルシャッタ５００は、シャッタ装置であり、開閉によりエンジンルーム内のラジエータ４００へ向けて導入される外気の量を調整する。グリルシャッタ５００は、開閉により導入される外気の量を変更することにより、エンジン１００を冷却するラジエータ４００の冷却水の温度を調整する。
【００２０】
グリルシャッタ５００は、アクチュエータ５０２により駆動される開閉可能な複数の可動フィンを有する。アクチュエータ５０２は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＨＴ１によって制御されて、可動フィンの角度を調整する。これにより、空気導入路に位置する可動フィンの開閉度は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＨＴ１に基づいて可変され、ラジエータ４００へ流入する空気の量が調整される。また、たとえば、グリルシャッタ５００を全閉状態とすることにより、エンジンルーム内に流入する空気を減少させることができる。
【００２１】
また、この実施の形態のグリルシャッタ５００には、可動フィンの開度を検出する角度センサ５０１が設けられている。角度センサ５０１は、現在の可動フィンの角度位置を検知して、その検知信号ＳＨＴ２をＥＣＵ３００に出力する。
【００２２】
ＥＣＵ３００は、制御信号ＳＨＴ１に応じて可動フィンが可変動作しているか否かを、診断する。ＥＣＵ３００は角度センサ５０１から入力する検知信号ＳＨＴ２と、制御を指示するために出力した制御信号ＳＨＴ１とを比較照合して、シャッタ故障であるか否かを判定することができる。
【００２３】
グリルシャッタ５００に故障が生じて開閉動作が正常に行なえなくなると、シャッタが閉止した状態あるいは閉止に近い状態のままとなった場合、すなわち、シャッタ開度が所定開度以下のままとなった状態（以下、「閉故障状態」とも称する。）となる可能性がある。
【００２４】
たとえば、閉故障状態では、エンジンルーム内に導入される空気が低減して、ラジエータ４００を冷却する風量が減少することにより、ラジエータ４００における冷却媒体の冷却効率が低下してしまう。これにより、エンジン１００などの駆動装置２００の冷却を十分に行なうことができなくなり、オーバーヒートなど、エンジン１００の故障や劣化の要因となる可能性がある。
【００２５】
そこで、本実施の形態の車両１は、グリルシャッタ５００が閉故障状態となった場合に、車両１のエンジン１００の負荷を減少させることによって、エンジン１００のオーバーヒートを抑制する。より具体的には、モータジェネレータ１０の発電量を低減させることによってエンジン１００の負荷を減少する。
【００２６】
図２は、本実施の形態において、ＥＣＵ３００で実行されるグリルシャッタ５００の故障時の制御処理を説明するためのフローチャートである。図２に示されるフローチャート中の各ステップについては、ＥＣＵ３００に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００２７】
図１および図２を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１０にて、車両１の駆動装置２００が、ＲＥＡＤＹ  ＯＮ状態であるか否かを判定する。駆動装置２００がＲＥＡＤＹ  ＯＮ状態でない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、以降の処理をスキップしメインルーチンに処理を戻す。ＲＥＡＤＹ  ＯＮ状態である場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、処理をＳ２０に進める。
【００２８】
Ｓ２０にて、ＥＣＵ３００は、グリルシャッタ５００が閉故障しているか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ３００は、たとえば可動フィンを駆動するための制御信号ＳＨＴ１に対する、検知信号ＳＨＴ２に基づく可動フィンの位置から、閉故障か否かを判定する。グリルシャッタ５００が閉故障していない場合（Ｓ２０にてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、以降の処理をスキップしメインルーチンに処理を戻す。グリルシャッタ５００が閉故障している場合（Ｓ２０にてＹＥＳ）、処理をＳ３０に進める。
【００２９】
Ｓ３０にて、ＥＣＵ３００は、モータジェネレータ１０による発電量を抑制して、モータジェネレータ１０を駆動するために必要とされるエンジン１００の駆動力を減少させる。これにより、エンジン１００の負荷を低減させることができる。負荷低減によりエンジン１００の発熱量も低減するので、グリルシャッタ５００の閉故障により冷却する風量が減少している状態であっても、ラジエータ４００の冷却水によってエンジン１００の冷却が可能となる。ＥＣＵ３００は、その後、処理をＳ４０に進める。
【００３０】
エンジン１００の駆動力を用いたモータジェネレータ１０による発電量が減少すると、バッテリ１５０に蓄電される電力量は減少する。ＥＣＵ３００は、Ｓ４０にてバッテリ１５０の充電量の低下を抑制するため、減速時において図３のように必要制動力におけるモータジェネレータ（駆動用モータ）２０の制動力の比率を高く設定して、回生量をアップさせる。これにより、モータジェネレータ１０の発電量低減によって不足する充電量を、モータジェネレータ２０から供給される回生電力によって補うことができる。そして、ＥＣＵ３００は、その後、メインルーチンに処理を戻す。
【００３１】
以上のような処理に従って制御を行なうことによって、グリルシャッタ５００に異常が発生すると、モータジェネレータ１０による発電量が抑制され、エンジン１００の駆動力が減少する。モータジェネレータ１０による発電が行なわれなくなると、エンジン１００の負荷が低減する。このため、エンジン１００からの発熱が抑制されて、エンジン１００および周囲の機器を熱から保護し、故障や劣化が生じないようにすることができる。
【００３２】
また、バッテリ１５０に必要とされる充電量は、モータジェネレータ２０から供給される回生電力によって補われる。このため、回生電力を増大させてバッテリ１５０の充電量の低下を抑制することができる。なお、この実施の形態の図２におけるＳ４０は、必須ではなく、必要に応じて実行されてもされなくてもよい。
【００３３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３４】
１  車両、１０，２０  モータジェネレータ、３０  動力分割機構、４０  出力軸、５０  ギヤ部、７０  駆動軸、８０  車輪、１００  エンジン、１１０  蓄電装置、１５０  バッテリ、２００  駆動装置、４００  ラジエータ、５００  グリルシャッタ、５０１  角度センサ、５０２  アクチュエータ。
【図１】
2015227134.tif 000003
【図２】
2015227134.tif 000004
【図３】
2015227134.tif 000005