(57)【要約】【課題】チェンジオブマインド要求時にエンジンを再始動するモータージェネレーターの電力源である高電圧バッテリーの充電率の低下を抑制することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供する。【解決手段】制御装置８０は、チェンジオブマインド要求が発生したときは、冷却水温度センサ９４の検出値と、エンジン回転数センサ１３０の検出値及び／又はモーター回転数センサ１０２の検出値とからモータージェネレーター３１のトルク値Ｔを決定し、そのモータージェネレーター３１を用いてトルク値Ｔでエンジン本体１１をクランキングしてエンジン１０を再始動させる。【選択図】図１
2017100626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの動力を伝達する出力軸に接続された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と、前記エンジンの冷却水が循環するエンジン冷却システムと、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、チェンジオブマインド要求が発生したときは、前記冷却水の温度と、前記エンジンの回転数及び／又は前記モータージェネレーターの回転数とから該モータージェネレーターのトルク値を決定し、該モータージェネレーターを用いて前記決定されたトルク値で該エンジンをクランキングして再始動させ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、前記モータージェネレーターを用いて前記決定されたトルク値で前記エンジンをクランキングして再始動させた後に、該エンジンの回転数が予め設定されたしきい値になったときに前記クランキングを停止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】
エンジンの動力を伝達する出力軸に接続された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と、前記エンジンの冷却水が循環するエンジン冷却システムと、を備えたハイブリッド車両の制御方法であって、
チェンジオブマインド要求が発生したか否かを判定し、
前記チェンジオブマインド要求が発生したときは、前記冷却水の温度と、前記エンジンの回転数及び／又は前記モータージェネレーターの回転数とから該モータージェネレーターのトルク値を決定し、
前記モータージェネレーターを用いて前記決定されたトルク値で前記エンジンをクランキングして再始動させることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【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及びその制御方法に関し、更に詳しくは、チェンジオブマインド要求時にエンジンを再始動するモータージェネレーターの電力源である高電圧バッテリーの充電率の低下を抑制したハイブリッド車両及びその制御方法に関する。
【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が行われる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
このＨＥＶにおいても、燃費向上及び環境対策を更に進めるべく、停車前の車両の減速時にエンジンを自動停止し、かつ発進時にエンジンを自動で再始動させるアイドリングストップが実施されるようになっている。
【０００４】
このアイドリングストップにおいて、車両が停止する前の減速時にドライバーが再加速しようとする、いわゆるチェンジオブマインド要求が発生したときは、エンジンをクランキングして再始動することが行われる。
【０００５】
従来、このエンジンの再始動に、ハイブリッドシステムのモータージェネレーターが用いられる場合には、確実性を向上するために、最大要求トルク値でのクランキングが行われている。そのため、チェンジオブマインドの要求が頻繁にある場合には、モータージェネレーターの電力源である高電圧バッテリーの充電率が早期に低下してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２３８１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、チェンジオブマインド要求時にエンジンを再始動するモータージェネレーターの電力源である高電圧バッテリーの充電率の低下を抑制することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、エンジンの動力を伝達する出力軸に接続された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と、前記エンジンの冷却水が循環するエンジン冷却システムと、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、チェンジオブマインド要求が発生したときは、前記冷却水の温度と、前記エンジンの回転数及び／又は前記モータージェネレーターの回転数とから該モータージェネレーターのトルク値を決定し、該モータージェネレーターを用いて前記決定されたトルク値で該エンジンをクランキングして再始動させ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。
【０００９】
また、上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両の制御方法は、エンジンの動力を伝達する出力軸に接続された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と、前記エンジンの冷却水が循環するエンジン冷却システムと、を備えたハイブリッド車両の制御方法であって、チェンジオブマインド要求が発生したか否かを判定し、前記チェンジオブマインド要求が発生したときは、前記冷却水の温度と、前記エンジンの回転数及び／又は前記モータージェネレーターの回転数とから該モータージェネレーターのトルク値を決定し、前記モータージェネレーターを用いて前記決定されたトルク値で前記エンジンをクランキングして再始動させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のハイブリッド車両及びその制御方法によれば、チェンジオブマインド要求が発生したときは、冷却水の温度と、エンジンの回転数及び／又はモータージェネレーターの回転数とから、エンジンの再始動に必要となる適切な大きさのモータージェネレーターのトルク値Ｔを決定してクランキングを行うようにしたので、エンジンを再始動するモータージェネレーターの電力源である高電圧バッテリーの充電率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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の制御方法を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
このハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）は、普通乗用車のみならず、バスやトラックなどを含む車両であり、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン１０及びモータージェネレーター３１を有するハイブリッドシステム３０を備えている。
【００１４】
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。クランクシャフト１３の回転動力は、クランクシャフト１３の一端部に接続するクラッチ１４（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２０に伝達される。なお、クランクシャフト１３には、ディーゼルエンジン１０の回転数を検知するエンジン回転数センサ１３０が設置されている。
【００１５】
ハイブリッドシステム３０は、モータージェネレーター３１と、そのモータージェネレーター３１に順に電気的に接続するインバーター３５、高電圧バッテリー３２、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３及び低電圧バッテリー３４とを有している。
【００１６】
高電圧バッテリー３２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３４には鉛バッテリーが用いられる。
【００１７】
ＤＣ／ＤＣコンバーター３３は、高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４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３４は、各種の車両電装品３６に電力を供給する。
【００１８】
このハイブリッドシステム３０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、ＢＭＳ３９により検出される。また、モータージェネレーター３１には、回転数を検知するモーター回転センサ１０２が設置されている。
【００１９】
モータージェネレーター３１は、回転軸３７に取り付けられた第１プーリー１５とエンジン本体１１の出力軸であるクランクシャフト１３の他端部に取り付けられた第２プーリー１６との間に掛け回された無端状のベルト状部材１７を介して、エンジン１０との間で動力を伝達する。なお、２つのプーリー１５、１６及びベルト状部材１７の代わりに、ギヤボックスなどを用いて動力を伝達することもできる。また、モータージェネレーター３１に接続するエンジン本体１１の出力軸は、クランクシャフト１３に限るものではなく、例えばエンジン本体１１とトランスミッション２０との間の伝達軸やプロペラシャフト２２であっても良い。
【００２０】
このモータージェネレーター３１は、アイドリングストップ時におけるエンジン１０の再始動要求の発令に応じて、エンジン本体１１のクランキングを行う機能も有している。
【００２１】
これらのエンジン１０及びハイブリッドシステム３０は、制御装置８０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３０は高電圧バッテリー３２から電力を供給されたモータージェネレーター３１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３１による回生発電を行い、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３２を充電する。
【００２２】
エンジン冷却システム７０においては、エンジン本体１１を除熱した冷却水７１は、ラジエーター（図示せず）において車速風やファン（図示せず）の冷却風を利用した空冷により冷却された後に、ウォータポンプ７２によりエンジン本体１１へ強制循環される。
【００２３】
このエンジン冷却システム７０には、エンジン本体１１の出口近傍における冷却水７１の温度を検出する冷却水温度センサ９４が設けられている。
【００２４】
このようなＨＥＶの制御方法を、制御装置８０の機能として図２に基づいて以下に説明する。なお、制御装置８０は、信号線（一点鎖線で示す）を通じて、各部と接続している。
【００２５】
制御装置８０は、チェンジオブマインド要求の発生の有無を判定する（Ｓ１０）。このチェンジオブマインド要求としては、アクセルペダルの踏み込み、ステアリングの操作及びシフトレバーの操作のうちから選ばれる少なくとも１つが、所定の条件を満たした場合などが例示される。
【００２６】
次に、制御装置８０は、チェンジオブマインド要求が発生したときは、冷却水温度センサ９４の検出値と、エンジン回転数センサ１３０の検出値及び／又はモーター回転数センサ１０２の検出値とを入力する（Ｓ２０）。
【００２７】
次に、制御装置８０は、ステップ２０で入力したデータからモータージェネレーター３１のトルク値Ｔを決定する（Ｓ３０）。具体的には、冷却水温度センサ９４の検出値と予め設定されたマップデータとから概略トルク値を決定した後に、エンジン回転数センサ１３０の検出値及び／又はモーター回転数センサ１０２の検出値から、所定のエンジン回転数まで上昇させるのに要する時間が一定となるようにフィードバック制御により概略トルク値を減じてトルク値Ｔを決定する。このトルク値Ｔは、最大要求トルク値よりも小さくなる。
【００２８】
そして、制御装置８０は、モータージェネレーター３１を用いてトルク値Ｔでエンジン本体１１をクランキングして（Ｓ４０）、エンジン１０を再始動させる（Ｓ５０）。
【００２９】
最後に制御装置８０は、エンジン回転数センサ１３０の検出値が予め設定されたしきい値（例えば、アイドル回転数など）になったときにクランキングを終了する（Ｓ６０）。
【００３０】
このように、チェンジオブマインド要求が発生したときは、冷却水７１の温度と、エンジン１０の回転数及び／又はモータージェネレーター３１の回転数とから、エンジン１０の再始動に必要となる適切な大きさのモータージェネレーター３１のトルク値Ｔを決定してクランキングを行うようにしたので、リチウムイオンバッテリー３２の充電率の低下を抑制することができるのである。
【符号の説明】
【００３１】
１０  エンジン
３０  ハイブリッドシステム
３１  モータージェネレーター
３２  高電圧バッテリー
３３  ＤＣ／ＤＣコンバーター
８０  制御装置
９４  冷却水温度センサ
１０２  モーター回転数センサ
１３０  エンジン回転数センサ
【図１】
2017100626.tif 000003
【図２】
2017100626.tif 000004