(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両の安定した補機の作動を提供する。【解決手段】内燃機関と内燃機関による補機駆動とは別に補機を駆動する電動機と、内燃機関及び電動機の作動を制御する制御手段とを備えたハイブリッド車両において、電動機の回転数を検出する回転数検出手段と車両が走行状態であるか否かを検出する走行状態検出手段を有し、電動機の回転数が所定値以下の時は内燃機関を作動させ、また、内燃機関を停止させるときは車両走行状態より電動機の作動を判断する制御を行う。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、同内燃機関による補機駆動とは別に補機を駆動する電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の作動を制御する制御手段とを備えたハイブリッド車両において、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電動機の作動条件が成立しかつ前記回転数検出手段により前記電動機の回転数が所定値を下回っていることが検出される時は前記内燃機関を作動させるよう構成されている
ことを特徴としたハイブリッド車両の補機駆動制御装置。
【請求項２】
内燃機関と、同内燃機関による補機駆動とは別に補機を駆動する電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の作動を制御する制御手段とを備えたハイブリッド車両において、
前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、前記車両が走行状態であるか否かを検出する走行状態検出手段とを更に備え、
前記制御手段は、前記走行状態検出手段により車両が走行状態であることが検出されかつ前記回転数検出手段により前記電動機の回転数が所定値を下回っていることが検出される時は前記内燃機関を作動させるよう構成されている
ことを特徴としたハイブリッド車両の補機駆動制御装置。
【請求項３】
内燃機関と、同内燃機関による補機駆動とは別に補機を駆動する電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の作動を制御する制御手段とを備えたハイブリッド車両において、
前記車両が走行状態であるか否かを検出する走行状態検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の停止条件が成立しかつ前記走行状態検出手段により車両が走行状態であることが検出されている時は前記電動機を作動させるよう構成されている
ことを特徴としたハイブリッド車両の補機駆動制御装置。
【請求項４】
前記補機が、パワーステアリングポンプとエアブレーキ装置のエアコンプレッサとの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１ないし３に記載のハイブリッド車両の補機駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車両の補機駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、シリーズ式のハイブリッド車両では、バッテリに蓄えた電力でモータを駆動し、バッテリの電力が所定量まで低下すると、発電機をエンジンで駆動して、発電された電力でモータを駆動、さらにはバッテリを充電しながら走行する。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２０４１０４号公報
【０００４】こうしたハイブリッド車には、通常車両用エンジンを用いているものがある。その場合、ハイブリッド車両におけるエンジン補機の駆動系は、通常車両用エンジンで採用されている構造、すなわちエンジンのクランク出力でエンジン補機をベルト駆動する方式が採られることになる。ところで、このようなエンジン補機のうち、例えば油圧式パワーステアリングシステムのパワーステアリングポンプや、エアブレーキシステムのエアコンプレッサは、エンジン停止に伴いその作動を停止すると、パワーステアリングやエアブレーキが機能しなくなり、車両の走行に支障を来すことになる。このためエンジン停止時においてもパワーステアリングやエアブレーキを機能させることができるよう、前述のパワーステアリングポンプ、エアコンプレッサとは別物で同一機能を有するパワーステアリングポンプ、エアーコンプレッサを補機駆動用モータで駆動する構成を採用することが検討されている。この場合、補機はエンジンが作動しているときはエンジンにより駆動され、補機駆動用モータが作動しているときは補機駆動用モータで駆動されることになる。
【０００５】ところで、このようなハイブリッド車両は、内燃機関の作動・停止条件や、補機駆動用モータの作動・停止条件をそれぞれ予め設定しておき、内燃機関や補機駆動用モータの作動を制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来は、内燃機関と補機駆動用モータとの作動状況の関係に配慮することなく内燃機関や補機駆動用モータの作動・停止を別々にしか制御していないので、車両走行中に機械的要因、コイル温度上昇などにより補機駆動用モータが停止した場合や、補機駆動用モータ制御部の故障、制御通信回路の途絶等により補機駆動用モータが作動しない場合などには、内燃機関と補機駆動用モータとが共に停止してしまうことになる。そしてこのような事態が起こった場合、車両走行に必要な補機の駆動ができなくなり、例えば補機がパワーステアリングポンプである場合は操舵力が急激に過大となるなど、走行に支障をきたすおそれがある。
本発明の目的は、内燃機関と補機駆動装置を備えたハイブリッド車両において、走行時に必要な補機の駆動を、常に確保することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用】上記目的を達成するため、請求項１における発明では、内燃機関と、同内燃機関による補機駆動とは別に補機を駆動する電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の作動を制御する制御手段とを備えたハイブリッド車両において、前記電動機の回転数を検出する回転数検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記電動機の回転数が所定値を下回りかつ前記電動機の作動条件が成立している時は前記内燃機関を作動させる。これにより、電動機の故障などが起こった場合でも内燃機関を的確に作動させることで補機の作動を確保する。
【０００８】請求項２における発明では、内燃機関と同内燃機関による補機駆動とは別に補機を駆動する電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の作動を制御する制御手段とを備えたハイブリッド車両において、前記電動機の回転数検出手段と、前記車両が走行状態であるか否かを検出する走行状態検出手段とを更に備え、前記制御手段は、前記走行状態検出手段により車両が走行状態であることが検出されかつ前記電動機の回転数が所定値を下回っていることが検出される時は、前記内燃機関を作動させる。これにより、車両走行中に電動機の故障などが起こった場合でも内燃機関を的確に作動させることで補機の作動を確保する。
【０００９】請求項３における発明では、内燃機関と、同内燃機関による補機駆動とは別に補機を駆動する電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の作動を制御する制御手段とを備えたハイブリッド車両において、前記車両が走行状態であるか否かを検出する走行状態検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記内燃機関の停止条件が成立しかつ車両が走行状態であることが検出されている時は前記電動機を作動させることで、車両走行中に内燃機関を停止させる場合は電動機を作動させる。これにより、走行に必要である補機の作動を確保する。
【００１０】請求項４における発明では、請求項１ないし３において、前記補機が、パワーステアリングポンプとエアブレーキ装置のエアコンプレッサとの少なくとも一つを含む。これにより、車両走行中に必要な補機であるパワーステアリング装置とエアブレーキ装置の作動を確保する。
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明に係るハイブリッド車両の補機駆動装置を適用したハイブリッド車両の構成を示す図である。
【００１１】図１に示すハイブリッド車両は、２台の駆動用モータ４ａ、４ｂを備えており、両駆動用モータ４ａ、４ｂの駆動力は、減速機６、ディファレンシャルギヤ７を介して駆動輪８に伝達される。駆動用モータ４ａ、４ｂは、インバータ３ａとインバータ３ｂを介して電池５に接続される。インバータ３ａは一方の駆動用モータ４ａと発電機２と電池５に接続され、駆動用モータ４ａ及び発電機２の作動状態を調整可能に構成されている。また、インバータ３ｂは駆動用モータ４ｂと補機駆動用モータ９とに接続され、駆動用モータ４ｂと補機駆動用モータ９の作動状態を調整可能に構成されている。発電機２を駆動するエンジン（内燃機関）１には、図示しないエアーコンプレッサ、パワーステアリングポンプ等の補機が接続され、エンジン１の運転時に駆動される。なお、エアーコンプレッサは、エアブレーキやエアサスペンション等に供給するエアー圧を発生させるものである。
【００１２】エンジン１により駆動される発電機２から取り出された電力は、インバータ３ａを介して電池５を充電、あるいは駆動用モータ４ａを駆動し、電池５からの電力がインバータ３ｂを介して駆動用モータ４ｂを駆動する。エンジン１の停止時は、電池５に蓄えられていた電力がインバータ３ａ、３ｂを介して駆動用モータ４ａ、４ｂと電動機を成す補機駆動用モータ９とに供給され、各モータが駆動される。補機駆動用モータ９の駆動によってパワーステアリングポンプ１０とエアーコンプレッサ１１とが駆動する。パワーステアリングポンプ１０とエアーコンプレッサ１１は、エンジン１に接続される前述の図示しないパワーステアリングポンプ、エアーコンプレッサとは別物で同一機能を有する。
【００１３】制御手段を成すＭＧ制御装置１５は、インバータ３ａ、３ｂに接続されて、駆動用モータ４ａ、４ｂ、補機駆動用モータ９及び発電機２の作動を制御する。このＭＧ制御装置１５と、エンジン１を制御するエンジンコントロール装置１２と、電池５を制御する電池コントロール装置１３と、ハイブリッド車両を全体的に制御するシステム制御装置１４とは、通信回線を介して互いに接続されている。
【００１４】ＭＧ制御装置１５は、補機駆動用モータ９及び駆動用モータ４ａ、４ｂの作動を制御するほか、所定の条件に基づいてエンジン１の作動・停止を決定している。また、システム制御装置１４は所定の条件に基づいて補機駆動用モータ９の作動・停止を決定し、その結果の指令を通信回線を介してＭＧ制御装置１５に出力している。ＭＧ制御装置１５は、システム制御装置１４からの指令に基づいて補機駆動用モータ９の作動を制御すると共に、エンジン１の作動を制御し、また補機駆動用モータ９の回転数を検出する補機駆動用モータ回転数検出装置１６（回転数検出手段）からの検出信号を基に補機駆動用モータ９の回転数を判定する。駆動用モータ４ａ、４ｂには、駆動用モータ４ａまたは４ｂの回転数より車速を検出することで、車両が走行状態であるか否かを検出する走行状態検出装置１７（走行状態検出手段）が設けられており、検出された車速はＭＧ制御装置１５に出力される。
【００１５】次にエンジン１と補機駆動用モータ９の作動・停止制御について説明する。図２に図１のＭＧ制御装置１５におけるエンジン１の作動・停止判定制御のフローチャートを示す。
まずステップ１０１（以降、ステップをＳと省略）でエンジン１の作動・停止許可を判定し、作動許可と判定されたならばＳ１０６に進みエンジン１を作動する。Ｓ１０１で停止許可と判定されたならばＳ１０２に進み、走行状態検出装置１７にて車速が検知されているか否かを判定する。Ｓ１０２で車速の有無を判定するのは、車両が走行中であるか否かを判定するためである。Ｓ１０２において車速が検出された場合はＳ１０４に進み、Ｓ１０２において車速が検出されなかった場合はＳ１０３に進む。Ｓ１０３においては、システム制御装置１４より送られる補機駆動用モータ９の作動要求が判断され、補機駆動用モータ９の作動要求が判定された場合はＳ１０４に進み、作動要求が判定されなかった場合はＳ１０５に進みエンジン１を停止させる。Ｓ１０４に進んだ場合は、補機駆動用モータ９の回転数が所定値（Ｎｒｐｍ）以上か否かを判断し、所定値以上の場合はＳ１０５に進みエンジン１を停止させ、所定値を下回っていた場合はＳ１０６に進みエンジン１を始動させる。
【００１６】Ｓ１０１によりエンジン停止許可と判定される状況下で、Ｓ１０２において車速が検出されるにもかかわらず、Ｓ１０４において補機駆動用モータ９の回転数が所定値を下回っていると判定される場合や、Ｓ１０２において車速検出手段１７より車速が検出されなくともＳ１０３において補機駆動用モータ９の作動要求が有り、かつＳ１０４において補機駆動用モータ９の回転数が所定値を下回っていると判断される場合は、正常であれば発生し得ない状況が発生していることになり、補機駆動用モータ９が機械要因やコイル温度上昇などにより故障したと考えられるため、Ｓ１０６によってエンジン１が始動される。すなわち、補機駆動用モータ９の故障は、車両走行に必要な補機であるパワーステアリングポンプやエアーコンプレッサが正常に作動しない事態を招くため、補機駆動用モータ９の故障による不都合を、図２に示す制御によってエンジン駆動の補機を作動させることで防ぐことができる。
【００１７】一方、補機駆動用モータ９の作動・停止の決定は、図１におけるシステム制御装置１４で行っており、システム制御装置１４によって決定された結果が通信回線を介してＭＧ制御装置１５に出力され、インバータ３ａを介して補機駆動用モータ９の作動を制御する。システム制御装置１４は補機駆動用モータ９の作動・停止を判定するにあたって必要な情報をＭＧ制御装置１５から受け取っている。図３に図１のＭＧ制御装置１５における補機駆動用モータ９の作動・停止制御のフローチャートを示す。
【００１８】まずＳ２０１において、システム制御装置１４による補機駆動用モータ９に対する作動要求の有無が判定される。Ｓ２０１で作動要求が有りと判定された場合はＳ２０５に進み、ＭＧ制御装置１５により補機駆動用モータ９を作動させる。Ｓ２０１で作動要求が判定されなかった場合はＳ２０２に進み、エンジン１の作動・停止許可の状況が判定される。Ｓ２０２で、エンジン１の作動許可が判定されるとＳ２０４に進み補機駆動用モータ９は停止される。Ｓ２０２でエンジン１の停止許可が判定されるとＳ２０３に進み走行状態検出装置１７から出力された車速の有無が判定される。Ｓ２０３において走行状態検出装置１７により、車速が無しと判定された場合はＳ２０４に進み補機駆動用モータ９が停止され、車速有りと判定された場合はＳ２０５に進み補機駆動用モータ９を作動させる。
【００１９】Ｓ２０１により補機駆動用モータ作動要求が判定されない状況下で、Ｓ２０２においてエンジン１の停止が許可され、かつＳ２０３において車速が有りと判定された場合は、正常であれば発生し得ない状況が発生していることになり、システム制御装置１４の故障や通信回線の途絶が起こったと考えられるため、ＭＧ制御装置１５はＳ２０５において補機駆動用モータ９を作動させる。これにより、走行中にエンジン１が停止する前に補機駆動用モータ９を作動させることができるため、エンジン１と補機駆動用モータ９とが走行中に同時に停止することが防止され、安定した補機の作動を確保される。
【００２０】上記実施形態のＭＧ制御装置１５によるエンジン１の作動・停止制御によれば、機械的要因やコイル温度上昇等による補機駆動用モータ９の故障や、通信回路の途絶等が発生して、エンジン１の停止が許可されて補機駆動用モータ９が作動すべき状態であるにもかかわらず、補機駆動用モータ９の作動が確認されない事態が発生した場合は、エンジン１を作動させて補機を駆動するため、補機の作動を確保することができる。また、補機駆動用モータ９の回転数が所定値（例えば８００ｒｐｍ）を下回った場合にエンジン１が作動するため、補機駆動用モータ９の停止からエンジン１が作動する間に補機の機器能力が一時的に低下するような不都合が発生することも防止できる。
【００２１】また、上記実施形態のＭＧ制御装置１５による補機駆動用モータ９の作動・停止制御によれば、システム制御装置１４の故障や通信回路の途絶等が発生して、補機駆動用モータ９に対する作動要求が無くエンジン１の停止が許可されているにもかかわらず車速が検出されるような事態が発生した場合には補機駆動用モータ９を作動させるため、安定した補機の作動を確保できる。
なお、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、例えば補機はエアサスペンション用のコンプレッサ等でも良い。また、上記制御装置はシリーズ式ハイブリッド自動車だけでなく、パラレル式ハイブリッド自動車に適用しても良い。
【００２２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、電動機の作動条件が成立しているにもかかわらず電動機の回転数が所定値を下回っている場合は内燃機関を作動させて内燃機関により補機を駆動するので、機械要因やコイル温度上昇などによる電動機の故障が起こった場合でも、安定した補機の作動を確保することができるし、電動機が停止する前に内燃機関を作動させることができるので、一時的に補機の能力が低下するような事態も防止できる。
【００２３】請求項２の発明によれば、車両が走行状態であるにもかかわらず電動機の回転数が所定値を下回っている場合は、内燃機関を作動させて内燃機関により補機を駆動するので、機械要因やコイル温度上昇などによる電動機の故障が起こった場合でも、安定した補機の作動を確保することができるし、電動機が停止する前に内燃機関を作動させることができるので、一時的に補機の能力が低下するような事態も防止できると共に、運転者に違和感を持たせない。
【００２４】請求項３の発明によれば、内燃機関の停止条件が成立している状況で車両が走行状態であることが検出される場合は電動機を作動させて補機を駆動するので、内燃機関が不適切に停止をするような場合に電動機を適切に作動させて、安定した補機の作動を確保できる。
【００２５】請求項４の発明によれば、補機がパワーステアリングポンプやエアーコンプレッサであるため、車両走行中に必要であるパワーステアリング装置やエアブレーキ装置の作動を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の構成図である。
【図２】本発明の実施形態におけるハイブリッド車両のＭＧ制御装置によるエンジン作動・停止制御を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態におけるハイブリッド車両のＭＧ制御装置による補機駆動用モータ作動・停止判定を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　　　　　　エンジン
２　　　　　　発電機
３ａ，３ｂ　インバータ
４ａ，４ｂ　駆動用モータ
５　　　　　　電池
６　　　　　　減速機
７　　　　　　ディファレンシャルギヤ
８　　　　　　駆動輪
９　　　　　　補機駆動用モータ
１０　　　　　　パワーステアリングポンプ
１１　　　　　　エアーコンプレッサ
１２　　　　　　エンジンコントロール
１３　　　　　　電池コントロール
１４　　　　　　システム制御装置
１５　　　　　　ＭＧ制御装置
１６　　　　　　補機駆動用モータ回転数検出装置
１７　　　　　　走行状態検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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