(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンクラッチを介して接続されたエンジン及びモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターにモータークラッチを介して接続されたトランスミッションと、前記モータージェネレーターに電気的に接続するバッテリーと、前記モータージェネレーター及びバッテリーを有するハイブリッドシステムと、前記エンジンの排気通路に介設された排気ブレーキバルブと、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、
前記制御装置は、
前記エンジンが冷間時であるときは、前記エンジンクラッチを接状態にして前記エンジンを駆動することで、前記モータージェネレーターに発電をさせて前記バッテリーを充電し、
前記モータージェネレーターで発電させ、前記エンジンの負荷を増加させることで暖機を促進し、
前記バッテリーのＳＯＣ値が、予め設定された該バッテリーの上限ＳＯＣ値以上となったとき、又は前記ハイブリッド車両が減速状態になったときは、前記エンジンクラッチを断状態にし、かつ前記モータークラッチを接状態にした直後に、前記エンジンの回転数を増加させ、かつ前記排気ブレーキバルブを全閉する制御を行うように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記バッテリーのＳＯＣ値が、予め設定された該バッテリーの上限ＳＯＣ値以上となったときは、前記エンジンクラッチを断状態にし、かつ前記モータークラッチを接状態にして、前記バッテリーから前記モータージェネレーターに電力を供給してモーター単独走行状態にするとともに、前記エンジンの回転数を増加させ、かつ前記排気ブレーキバルブを全閉する制御を行うように構成されている請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記制御装置は、前記ハイブリッド車両が減速状態になったときは、前記エンジンクラッチを断状態にし、かつ前記モータークラッチを接状態にして、前記モータージェネレーターによる回生発電を行って前記バッテリーを充電するとともに、前記エンジンの回転数を増加させ、かつ前記排気ブレーキバルブを全閉する制御を行うように構成されている請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記ハイブリッド車両は、車室内を暖房する電熱ヒーターを備え、
前記制御装置は、前記エンジンが冷間時であるときは、前記エンジンクラッチを接状態にして前記エンジンを駆動することで前記モータージェネレーターに発電をさせて前記バッテリーを充電するとともに、前記電熱ヒーターに電力を供給する制御を行うように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【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に関し、更に詳しくは、従来よりもエンジンの暖機を促進したハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上及び環境対策などの観点から、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）が注目されている。このＨＥＶにおいては、車両の加速時や発進時には、モータージェネレーターによる駆動力のアシストが行われる一方で、慣性走行時や制動時にはモータージェネレーターによる回生発電によりバッテリーの充電が行われる。
【０００３】
このＨＥＶにおいて、エンジンの暖機を促進するために、モータージェネレーターによる発電を行うことで、エンジンの出力を増大させる暖機制御方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０８６００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のような暖機制御方法では、バッテリーの容量やＨＥＶの運転状態によっては、モータージェネレーターによる発電を持続できない場合があるため、エンジンの暖機が不十分になるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりもエンジンの暖機を促進することができるハイブリッド車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、エンジンクラッチを介して接続されたエンジン及びモータージェネレーターと、前記モータージェネレーターにモータークラッチを介して接続されたトランスミッションと、前記モータージェネレーターに電気的に接続するバッテリーと、前記モータージェネレーター及びバッテリーを有するハイブリッドシステムと、前記エンジンの排気通路に介設された排気ブレーキバルブと、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記エンジンが冷間時であるときは、前記エンジンクラッチを接状態にして前記エンジンを駆動することで、前記モータージェネレーターに発電をさせて前記バッテリーを充電し、前記モータージェネレーターで発電させ、前記エンジンの負荷を増加させることで暖機を促進し、前記バッテリーのＳＯＣ値が、予め設定された該バッテリーの上限ＳＯＣ値以上となったとき、又は前記ハイブリッド車両が減速状態になったときは、前記エンジンクラッチを断状態にし、かつ前記モータークラッチを接状態にした直後に、前記エンジンの回転数を増加させ、かつ前記排気ブレーキバルブを全閉する制御を行うように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のハイブリッド車両によれば、エンジンが冷間時であるときには、モータージェネレーターに発電させることでエンジンに負荷を加えるとともに、そのモータージェネレーターの発電が不必要となった後は、アイドルアップ及び排気ブレーキバルブの全閉によりエンジンに負荷を加え続けるようにしたので、従来よりもエンジンの暖機を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の構成図である。
【図２】本発明の実施形態からなるハイブリッド車両における制御装置の機能を説明するフロー図である。
【図３】本発明の実施形態からなるハイブリッド車両における制御装置の機能の別の例を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなるハイブリッド車両を示す。
【００１１】
このハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）は、普通乗用車又はバスやトラックなどの大型自動車であり、エンジン１０、モータージェネレーター２１及びトランスミッション３０と、運転状態に応じて車両を複合的に制御するハイブリッドシステム２０とを主に備えている。
【００１２】
エンジン１０においては、エンジン本体１１に形成された複数（この例では４個）の気筒１２内における燃料の燃焼により発生した熱エネルギーにより、クランクシャフト１３が回転駆動される。このエンジン１０には、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンが用いられる。エンジン本体１１は、冷却水４６が循環するエンジン冷却回路４５により冷却される。また、エンジン本体１１の排ガスＧが流れる排気通路４１には、排気ブレーキバルブ４３が介設されている。
【００１３】
クランクシャフト１３の一端は、エンジンクラッチ１４（例えば、湿式多板クラッチなど）を介してモータージェネレーター２１の回転軸２２の一端に接続されている。
【００１４】
モータージェネレーター２１には、発電運転が可能な永久磁石式の交流同期モーターが用いられている。このモータージェネレーター２１の回転軸２２の他端は、モータークラッチ１５（例えば、湿式多板クラッチなど）を通じて、トランスミッション３０のインプットシャフト３１に接続されている。
【００１５】
トランスミッション３０には、ＨＥＶの運転状態と予め設定されたマップデータとに基づいて決定された目標変速段へ自動的に変速するＡＭＴ又はＡＴが用いられている。なお、トランスミッション３０は、ＡＭＴのような自動変速式に限るものではなく、ドライバーが手動で変速するマニュアル式であってもよい。
【００１６】
トランスミッション３０で変速された回転動力は、アウトプットシャフト３２に接続されたプロペラシャフト３３を通じてデファレンシャル３４に伝達され、後輪である一対の駆動輪３５にそれぞれ駆動力として分配される。
【００１７】
ハイブリッドシステム２０は、モータージェネレーター２１と、そのモータージェネレーター２１に電気的に接続するインバーター２３、高電圧バッテリー２４、ＤＣ／ＤＣコンバーター２５及び低電圧バッテリー２６とを有している。
【００１８】
高電圧バッテリー２４としては、リチウムイオンバッテリーやニッケル水素バッテリーなどが好ましく例示される。また、低電圧バッテリー２６には鉛バッテリーが用いられる。
【００１９】
ＤＣ／ＤＣコンバーター２５は、高電圧バッテリー２４と低電圧バッテリー２６との間における充放電の方向及び出力電圧を制御する機能を有している。また、低電圧バッテリー２６は、各種の車両電装品２７やＨＥＶの車室内を暖房する電熱ヒーター４７に電力を供給する。
【００２０】
このハイブリッドシステム２０における種々のパラメータ、例えば、電流値、電圧値やＳＯＣなどは、ＢＭＳ２８により検出される。
【００２１】
これらのエンジン１０及びハイブリッドシステム２０は、制御装置７０により制御される。具体的には、ＨＥＶの発進時や加速時には、ハイブリッドシステム２０は高電圧バッテリー２４から電力を供給されたモータージェネレーター２１により駆動力の少なくとも一部をアシストする一方で、慣性走行時や制動時においては、モータージェネレーター２１による回生発電を行い、プロペラシャフト３３等に発生する余剰の運動エネルギーを電力に変換して高電圧バッテリー２４を充電する。また、このＨＥＶは、エンジンクラッチ１４を断状態、かつモータークラッチ１５を接状態にすることで、モータージェネレーター２１のみを駆動源とする、いわゆるモーター単独走行が可能となる。
【００２２】
このようなＨＥＶにおける制御装置７０の機能を、図２に基づいて以下に説明する。なお、制御装置７０は、信号線（一点鎖線で示す）を通じて、エンジンクラッチ１４、モータークラッチ１５、ＢＭＳ２８、排気ブレーキバルブ４３及びアクセル開度センサ６０などの各部と接続している。
【００２３】
制御装置７０は、ＨＥＶの走行中又は停車中（アイドル中）に、エンジン冷却回路４５の冷却水４６の水温に基づいて、エンジン１０が冷間時であるか否かを判定する（Ｓ１０）。そして、制御装置７０は、エンジン１０が冷間時であるときは、エンジンクラッチ１４を接状態にして（Ｓ２０）、エンジン１０を駆動することで、モータージェネレーター２１に発電を開始させるとともに、車両駆動力を同一にするため、モータージェネレーター２１の発電トルクを補うようにエンジン１０の出力トルクを増加させ（Ｓ３０）、高電圧バッテリー２４を充電する（Ｓ４０）。このとき、モータークラッチ１５は、ＨＥＶが走行中であるときは接状態となり、停車中であるときは断状態となっている。
【００２４】
次に、制御装置７０は、ＢＭＳ２８を通じて取得した高電圧バッテリー２４のＳＯＣ値を、予め設定された上限ＳＯＣ値と比較する（Ｓ５０）。この高電圧バッテリー２４の上限ＳＯＣ値は、バッテリーの仕様から定められた推奨使用範囲の上限値であり、例えばリチウムイオンバッテリーの場合には約７０〜８０％の範囲の値となる。
【００２５】
そして、制御装置７０は、高電圧バッテリー２４のＳＯＣ値が上限ＳＯＣ値以上となったときは、エンジンクラッチ１４を断状態にし、かつモータークラッチ１５を接状態にして（Ｓ６０）、高電圧バッテリー２４からモータージェネレーター２１に電力を供給してモーター単独走行状態にする（Ｓ７０）。その後に、制御装置７０は、エンジン１０の回転数を増加させる（アイドルアップ）とともに、排気ブレーキバルブ４３を全閉にする（Ｓ８０）。
【００２６】
ＨＥＶの制御装置の機能の別の例を、図３に基づいて以下に説明する。なお、図２と同じ処理内容には同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。
【００２７】
制御装置７０は、ステップ４０の処理を行った後に、アクセル開度センサ６０の測定値からアクセルオフであるか否かを判定する（Ｓ５５）。そして、制御装置７０は、アクセルオフとなったときは、ＨＥＶが減速状態であると判断して、エンジンクラッチ１４を断状態にし、かつモータークラッチ１５を接状態にして（Ｓ６０）、モータージェネレーター２１による回生発電を行って高電圧バッテリー２４を充電する（Ｓ７５）。その後に、制御装置７０は、ステップ８０を実施する。
【００２８】
このように、エンジン１０が冷間時であるときには、モータージェネレーター２１に発電させることでエンジン１０に負荷を加えるとともに、そのモータージェネレーター２１の発電が不必要となった後は、アイドルアップ及び排気ブレーキバルブ４３の全閉によりエンジン１０に負荷を加え続けるようにしたので、従来よりもエンジン１０の暖機を促進することができるのである。
【００２９】
制御装置７０は、上記のステップ３０においてモータージェネレーター２１が発電した電力を、低電圧バッテリー２６等を通じて電熱ヒーター４７に供給することが望ましい。そのようにすることで、ＨＥＶの車室内の暖房も促進されるので、ＨＥＶの発進に係る商品性を向上することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０  エンジン
１４  エンジンクラッチ
１５  モータークラッチ
２０  ハイブリッドシステム
２１  モータージェネレーター
２４  高電圧バッテリー
４１  排気通路
４３  排気ブレーキバルブ
４５  エンジン冷却回路
４６  冷却水
４７  電熱ヒーター
６０  アクセル開度センサ
【図１】
0006753130.tif 000002
【図２】
0006753130.tif 000003
【図３】
0006753130.tif 000004