(57)【要約】【課題】ヘッドライトなどの電気負荷に供給する電圧の急激な変動を抑えることができるハイブリッド車両の制御装置を提供すること。【解決手段】エンジン２と、バッテリ６に供給可能な電力を発電するとともに、予め設定されたアシスト条件が成立した場合にエンジン２の駆動力をアシストするモータジェネレータ３と、バッテリ６から電力を供給される電気負荷７と、アシスト条件が成立した場合に、電気負荷７が作動しているときには、バッテリ６の電圧を漸減させてから、モータジェネレータ３によるエンジン２のアシストを開始させるＥＣＵ８と、を備える。【選択図】図１
2017007419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
バッテリに供給可能な電力を発電するとともに、予め設定されたアシスト条件が成立した場合に前記内燃機関の駆動力をアシストする電動機と、
前記バッテリから電力を供給される電気負荷と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記アシスト条件が成立した場合に、前記電気負荷が作動しているときには、前記バッテリの電圧を漸減させてから前記アシストを開始させる制御部を備えるハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記バッテリの電圧が設定値以下になったときに、前記アシストを開始する請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記電動機の発電電圧を漸減させることによって前記バッテリの電圧を漸減させる請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記アシスト実行中に前記アシスト条件が不成立となり前記電動機に発電させる場合に、前記電気負荷が作動しているときは、前記電動機の発電電圧を漸増させる請求項１から３のいずれか１項に記載の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し、特に、エンジンの駆動をモータでアシストするハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているように、ヘッドライトの照度変化が過大になることを防ぐことを目的として、電気負荷への急激な通電増大に伴う電圧変動を防止するため、電気負荷への通電が増大する場合に、発電機の発電電圧を徐々に低下させる制御装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５４８９８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された制御装置においては、エンジンとモータジェネレータを備え、モータジェネレータの駆動力をエンジンの駆動力に加えることによってエンジンのトルクのアシストを行なうとともに、モータジェネレータを発電機として駆動し、発電した電力をバッテリに充電するハイブリッド車両における、モータジェネレータによるトルクのアシスト時の急激な電圧変動を抑えることは考慮されていなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、ヘッドライトなどの電気負荷に供給する電圧の急激な変動を抑えることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するハイブリッド車両の制御装置の発明の一態様は、内燃機関と、バッテリに供給可能な電力を発電するとともに、予め設定されたアシスト条件が成立した場合に内燃機関の駆動力をアシストする電動機と、バッテリから電力を供給される電気負荷と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、アシスト条件が成立した場合に、電気負荷が作動しているときには、バッテリの電圧を漸減させてからアシストを開始させる制御部を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
このように本発明の一態様によれば、ヘッドライトなどの電気負荷に供給する電圧の急激な変動を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置を示す図であり、その概念ブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置を示す図であり、そのバッテリ電圧制御処理手順を説明するフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置を示す図であり、そのアシスト許可判定処理手順を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置を示す図であり、そのバッテリ電圧制御処理によるバッテリ電圧の変化を示すタイムチャートである。
【図５】図５は、従来のハイブリッド車両の制御装置のアシスト処理におけるバッテリ電圧の変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１において、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置を搭載した車両１は、内燃機関型のエンジン２と、モータジェネレータ３と、変速機４と、駆動輪５と、バッテリ６と、電気負荷７と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）８とを含んで構成されている。
【００１０】
エンジン２は、不図示のピストン、シリンダ、コネクティングロッド等を備え、ピスト
ンがシリンダ内を２往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一
連の４行程を行なう４サイクルのエンジンによって構成されている。
【００１１】
モータジェネレータ３は、例えば、三相交流モータによって構成される。モータジェネレータ３は、バッテリ６から出力される電力が不図示のインバータによって三相の交流電力に変換され、この三相の交流電力が三相交流モータに供給されることによって駆動する。このように、モータジェネレータ３は、電動機として機能し、エンジン２の出力トルクを補うアシストトルクを生成できるようになっている。
【００１２】
また、モータジェネレータ３は、発電時における回転抵抗を車両１の制動に利用するように駆動される。これにより、モータジェネレータ３は、回生によって発電できる機能を有する。このように、モータジェネレータ３は、発電機としても機能し、バッテリ６を充電するための電力を生成できるようになっている。
【００１３】
モータジェネレータ３は、モータジェネレータ３の回転子軸に連結された電動発電機プーリ３１を備えている。電動発電機プーリ３１は、エンジン２のクランクシャフトに連結されたクランク軸プーリ２１とベルト２２を介して動力伝達可能に接続されている。
【００１４】
ＥＣＵ８は、インバータを制御して、モータジェネレータ３の出力トルクや発電電力を制御できるようになっている。
【００１５】
変速機４は、エンジン２のクランクシャフトの回転を所定の変速比で変速して不図示のディファレンシャルギアなどを介して駆動輪５に出力するようになっている。
【００１６】
バッテリ６は、例えば鉛蓄電池で構成されている。このバッテリ６は、電気負荷７及びモータジェネレータ３と電気的に接続されている。バッテリ６には、電流センサ、電圧センサ及びバッテリ温度センサなどにより構成されるバッテリセンサ６１が接続されている。バッテリセンサ６１は、ＥＣＵ８に接続されている。ＥＣＵ８は、バッテリセンサ６１の出力によりバッテリ６の電圧や充電状態を検知できるようになっている。
【００１７】
電気負荷７は、不図示のヘッドライトやブロワファンなどの電装品から構成される。電気負荷７は、バッテリ６の電力により作動するものである。
【００１８】
ＥＣＵ８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【００１９】
ＥＣＵ８のＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ８として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、本実施の形態におけるＥＣＵ８として機能する。ＥＣＵ８は、モータジェネレータ３及びバッテリセンサ６１に接続され、これら各装置と相互にデータのやりとりを行なう。
【００２０】
ＥＣＵ８の入力ポートには、エンジン２の機関回転数（以下、「エンジン回転数」ともいう）を検出するエンジン回転数センサ１１と、車速を検出する車速センサ１２と、不図示のアクセルペダルの操作量（以下、「アクセル開度」ともいう）を検出するアクセル開度センサ１３とを含む各種センサ類が接続されている。
【００２１】
また、ＥＣＵ８の出力ポートには、不図示のインジェクタ、点火プラグ、スロットルバルブを含む各種制御対象類が接続されている。
【００２２】
ＥＣＵ８は、各種センサ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御するようになっている。例えば、ＥＣＵ８は、アクセル開度センサ１３によって検出されたアクセル開度やエンジン回転数センサ１１によって検出されたエンジン回転数などに基づいて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度などを制御してエンジン２の駆動を制御するようになっている。
【００２３】
また、ＥＣＵ８は、車両１の停止時に自動的にエンジン２の停止及び再始動を行なわせるアイドルストップスタート制御を行なうようになっている。
【００２４】
本実施形態において、ＥＣＵ８は、予め設定されたアシスト許可条件が成立した場合、モータジェネレータ３の駆動によりエンジン２の駆動をアシストする走行アシストを行なわせるようになっている。
【００２５】
ＥＣＵ８は、例えば、以下の条件の全てが成立したとき、アシスト許可条件が成立した
と判定する。
・エンジン回転数センサ１１が検出したエンジン回転数が所定回転数未満であること。
・バッテリセンサ６１の検出値に基づいて算出したバッテリ６の充電率が所定充電率以上であること。
・車速センサ１２が検出した車速が所定車速以上であること。
・アクセル開度センサ１３が検出したアクセル開度に基づいて算出したドライバ要求トルクが所定トルク以上であること。
【００２６】
なお、これらの条件は一例であり、他の条件を含めてもよい。また、これらの条件の全てが成立したときに限定されず、少なくとも条件が成立した数が所定の数以上のときに、アシスト許可条件が成立したと判定してもよい。
【００２７】
また、所定回転数、所定充電率、所定車速、所定トルクは、予め実験等により求められ、ＥＣＵ８のＲＯＭに記憶されている。
【００２８】
ＥＣＵ８は、アシスト許可条件が成立し、電気負荷７、例えば、ヘッドライトなどが作動している場合、バッテリ６の電圧を漸減目標電圧まで漸減させた後、モータジェネレータ３によるエンジン２のアシストを実行させる。ここで、漸減目標電圧は、予め実験等により求められ、ＥＣＵ８のＲＯＭに記憶されている。
【００２９】
ＥＣＵ８は、モータジェネレータ３の発電電圧を漸減させて、バッテリ６の電圧を漸減させる。ＥＣＵ８は、例えば、モータジェネレータ３の発電電圧を所定時間間隔で予め設定された電圧漸減量ずつ減少させて、モータジェネレータ３の発電電圧を漸減させる。ここで、電圧漸減量は、予め実験等により求められ、ＥＣＵ８のＲＯＭに記憶されている。電圧漸減量が少ないほどヘッドライトのちらつきやブロワファンの音変化を抑制することができる。電圧漸減量を多くするとアシスト許可条件が成立してからアシスト開始までの時間を短くすることができる。
【００３０】
また、ＥＣＵ８は、アシスト許可条件が成立しない場合、発電許可判定を行なう。ＥＣＵ８は、以下の条件のうちいずれか一つが成立すると発電禁止と判定する。すなわち、以下の条件のすべてが不成立であれば、ＥＣＵ８は、発電許可条件が成立したと判定する。
・モータジェネレータ３によるエンジン２の再始動時であること。
・急発進が検出された発電カット状態であること。
・バッテリ６の充電率が目標充電率以上の無発電状態であること。
【００３１】
ＥＣＵ８は、発電許可条件が成立し、電気負荷７が作動している場合、バッテリ６の電圧を漸増目標電圧まで漸増させる。ここで、漸増目標電圧は、予め実験等により求められ、ＥＣＵ８のＲＯＭに記憶されている。
【００３２】
ＥＣＵ８は、モータジェネレータ３の発電電圧を漸増させて、バッテリ６の電圧を漸増させる。ＥＣＵ８は、例えば、モータジェネレータ３の発電電圧を所定時間間隔で予め設定された電圧漸増量ずつ増加させて、モータジェネレータ３の発電電圧を漸増させる。ここで、電圧漸増量は、予め実験等により求められ、ＥＣＵ８のＲＯＭに記憶されている。
【００３３】
以上のように構成された本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によるバッテリ電圧制御処理について、図２及び図３を参照して説明する。なお、以下に説明するバッテリ電圧制御処理は、ＥＣＵ８が動作を開始すると開始され、予め設定された時間間隔で実行される。
【００３４】
まず、ＥＣＵ８は、図３に示すアシスト許可判定処理を実行する（ステップＳ１０１）。図３において、ＥＣＵ８は、アシスト許可判定に必要なアシスト判定情報として、エンジン回転数センサ１１からエンジン回転数を、車速センサ１２から車速を、アクセル開度センサ１３からアクセル開度を、バッテリセンサ６１から検出値を取得する（ステップＳ２０１）。
【００３５】
ＥＣＵ８は、取得した情報に基づいて、上述のアシスト許可条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００３６】
アシスト許可条件が成立したと判定した場合、ＥＣＵ８は、アシスト判定結果にアシスト許可を設定し（ステップＳ２０３）、アシスト許可判定処理を終了する。
【００３７】
一方、アシスト許可条件が成立していないと判定した場合、ＥＣＵ８は、アシスト判定結果にアシスト禁止を設定し（ステップＳ２０４）、アシスト許可判定処理を終了する。
【００３８】
図２に戻って、ＥＣＵ８は、図３のアシスト許可判定処理で設定されたアシスト判定結果の設定値がアシスト許可か否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００３９】
アシスト判定結果の設定値がアシスト許可であると判定した場合、ＥＣＵ８は、電気負荷７が作動しているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００４０】
電気負荷７が作動していると判定した場合、ＥＣＵ８は、モータジェネレータ３の発電電圧を上述の電圧漸減量だけ漸減させる（ステップＳ１０４）。
【００４１】
次いで、ＥＣＵ８は、バッテリセンサ６１が検出するバッテリ６の電圧が上述の漸減目標電圧以下か否かを判定する（ステップＳ１０５）。バッテリ６の電圧が漸減目標電圧以下でないと判定した場合、ＥＣＵ８は、バッテリ電圧制御処理を終了する。
【００４２】
一方、バッテリ６の電圧が漸減目標電圧以下であると判定した場合、または、ステップＳ１０３において電気負荷７が作動していないと判定した場合、ＥＣＵ８は、モータジェネレータ３を所定時間だけ駆動してエンジン２の駆動のアシストを実行させて（ステップＳ１０６）、バッテリ電圧制御処理を終了する。
【００４３】
一方、ステップＳ１０２において、アシスト判定結果の設定値がアシスト許可でないと判定した場合、ＥＣＵ８は、上述の発電許可条件が成立しているか否かにより発電が許可されるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。発電が許可されていないと判定した場合、ＥＣＵ８は、バッテリ電圧制御処理を終了する。
【００４４】
一方、発電が許可されていると判定した場合、ＥＣＵ８は、電気負荷７が作動しているか否かを判定する（ステップＳ１０８）。
【００４５】
電気負荷７が作動していると判定した場合、ＥＣＵ８は、モータジェネレータ３の発電電圧を上述の電圧漸増量だけ漸増させる（ステップＳ１０９）。
【００４６】
次いで、ＥＣＵ８は、バッテリセンサ６１が検出するバッテリ６の電圧が上述の漸増目標電圧以上か否かを判定する（ステップＳ１１０）。バッテリ６の電圧が漸増目標電圧以上でないと判定した場合、ＥＣＵ８は、バッテリ電圧制御処理を終了する。
【００４７】
一方、バッテリ６の電圧が漸増目標電圧以上であると判定した場合、または、ステップＳ１０８において電気負荷７が作動していないと判定した場合、ＥＣＵ８は、モータジェネレータ３の発電電圧を一定値にして（ステップＳ１１１）、バッテリ電圧制御処理を終了する。
【００４８】
このようなバッテリ電圧制御処理による動作について図４を参照して説明する。また、従来のアシスト処理による動作について図５を参照して説明する。
【００４９】
図４に示すように、本実施形態のバッテリ電圧制御処理によれば、アシスト許可条件が成立した時刻Ｔ１において、モータジェネレータ３は、発電電圧を漸減させるアシスト遷移モードに移行し、時刻Ｔ２において、バッテリ６の電圧が上述の漸減目標電圧以下となると、モータジェネレータ３が駆動されてアシストが開始され、モータジェネレータ３はアシストモードに移行する。
【００５０】
時刻Ｔ３において、アシスト許可条件が不成立となり、発電許可判定により発電が許可される状態であると、モータジェネレータ３は、発電電圧を漸増させる発電遷移モードに移行し、時刻Ｔ４において、バッテリ６の電圧が上述の漸増目標電圧以上となると、モータジェネレータ３の発電電圧は一定値に設定され、モータジェネレータ３は、発電モードに移行する。
【００５１】
図５に示すように、従来のアシスト処理によれば、アシスト許可条件が成立した時刻Ｔ５において、モータジェネレータ３が駆動されてアシストが開始され、モータジェネレータ３はアシストモードに移行し、アシスト許可条件が不成立となる時刻Ｔ６において、モータジェネレータ３は発電を開始し、発電モードに移行する。バッテリ電圧の漸減及び漸増を行なっていないので、アシスト開始時及びアシスト終了時にバッテリ６の電圧が急激に変化することになる。
【００５２】
本実施形態では、モータジェネレータ３が駆動されてバッテリ６の電圧が低下するアシスト開始前に、バッテリ６の電圧を漸減させているため、従来に比べバッテリ６の電圧の急激な変化を抑えることができる。
【００５３】
また、モータジェネレータ３が駆動されてバッテリ６の電圧が低下するアシスト開始前に、バッテリ６の電圧を漸減目標電圧以下まで低下させているため、アシスト開始時の電圧の低下量を少なくすることができ、従来に比べバッテリ６の電圧の急激な変化を抑えることができる。
【００５４】
また、モータジェネレータ３によるアシストが終了し、モータジェネレータ３が発電を開始する場合に、モータジェネレータ３の発電電圧を漸増させているため、バッテリ６の電圧を漸増させることができ、従来に比べバッテリ６の電圧の急激な変化を抑えることができる。
【００５５】
このように、上述の実施形態では、アシスト条件が成立した場合に、電気負荷７が作動しているときには、バッテリ６の電圧を漸減させてから、モータジェネレータ３によるエンジン２のアシストを開始させるＥＣＵ８を備える。
【００５６】
これにより、バッテリ６の電圧が漸減されてからモータジェネレータ３によるアシストが行なわれる。このため、モータジェネレータ３が駆動されてバッテリ６の電圧が低下するアシスト開始前に、バッテリ６の電圧が漸減され、電気負荷７に供給する電圧の急激な変動を抑えることができる。
【００５７】
また、ＥＣＵ８は、バッテリ６の電圧が漸減目標電圧以下となったときに、モータジェネレータ３によるエンジン２のアシストを開始させる。
【００５８】
これにより、バッテリ６の電圧が漸減目標電圧まで低下されてからモータジェネレータ３によるアシストが行なわれる。このため、アシスト開始時の電圧の低下量を少なくすることができ、電気負荷７に供給する電圧の急激な変動を抑えることができる。
【００５９】
また、ＥＣＵ８は、モータジェネレータ３の発電電圧を漸減させることによって、バッテリ６の電圧を漸減させるとよい。
【００６０】
また、ＥＣＵ８は、アシスト実行中にアシスト条件が不成立となった場合に、発電が許可される状態で、電気負荷７が作動しているときは、モータジェネレータ３の発電電圧を漸増させる。
【００６１】
これにより、アシスト終了後のバッテリ６の電圧が低下した状態から、モータジェネレータ３の発電電圧が漸増される。このため、バッテリ６の電圧を低下した状態から漸増させることができ、電気負荷７に供給する電圧の急激な変動を抑えることができる。
【００６２】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００６３】
２  エンジン（内燃機関）
３  モータジェネレータ（電動機）
６  バッテリ
７  電気負荷
８  ＥＣＵ（制御部）
１１  エンジン回転数センサ
１２  車速センサ
１３  アクセル開度センサ
６１  バッテリセンサ
【図１】
2017007419.tif 000003
【図２】
2017007419.tif 000004
【図３】
2017007419.tif 000005
【図４】
2017007419.tif 000006
【図５】
2017007419.tif 000007