(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転状態に応じてアイドル時のエンジン運転を停止するアイドル停止手段を備え、発電機兼用のモータ或いは発電機及び走行用モータと共に搭載するエンジンのアイドル制御装置において、
上記アイドル停止手段は、上記エンジンの冷却水温が予め設定した値を超えており、バッテリ残量が所定値以下である場合は、アイドル停止を禁止して、エンジン駆動による冷却水の循環とし、上記エンジンの冷却水温が予め設定した値を超えており、バッテリ残量が所定値より大きいときは、アイドル停止を許可して、モータ駆動による冷却水の循環とすることを特徴とするエンジンのアイドル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のアイドル運転時に、運転条件に応じてエンジンを停止させるエンジンのアイドル制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両においては、環境問題及び燃費向上や静粛性向上の面から、アイドル運転時に、運転条件に応じてエンジンを停止させるアイドル停止制御についての様々な技術が提案され、また実用化されている。
【０００３】
このようなアイドル停止制御を行うには、アイドル停止を実行しても良いか否か的確に判定する必要がある。例えば、発電機兼用のモータ或いは発電機及び走行用モータとエンジンとを備えたハイブリッド車のアイドル停止制御の条件としては、エンジンのアイドル駆動による発電が不要な時、或いは、エアコンのコンプレッサ等の駆動の為のエンジン動力、または、エンジン回転制御及び発電に用いられるモータによるアイドル動力が不要な時、或いは、トランスミッション制御の為の油圧源となるオイルポンプ駆動の為のエンジンまたはモータのアイドル駆動が不要な時、等が在り、これらの条件を判定して制御を行っている。
【０００４】
また、特開平１０−２８８０６３号公報では、車両走行後にアイドル停止を行う場合、良好な排気浄化性能を得るために、触媒温度が所定温度以下では触媒温度が活性状態に達していないとして、アイドル停止を禁止するハイブリッド車が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記先行技術をはじめ、従来のアイドル停止制御を有する車両では、エンジンの冷却水温が高温となりオーバーヒート傾向となって車両を停車させた際に、エンジンがアイドル停止してしまい、エンジン冷却水を循環するウォーターポンプが停止して冷却水の循環が遮断され、エンジン等に冷却不足による不具合が発生してしまう可能性がある。このため、このようなエンジンのオーバーヒート傾向の際に、エンジンを適切に冷却できるように制御する必要がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エンジンがオーバーヒート傾向となった際に、エンジンを適切に冷却することが可能なエンジンのアイドル制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明によるエンジンのアイドル制御装置は、車両の運転状態に応じてアイドル時のエンジン運転を停止するアイドル停止手段を備え、発電機兼用のモータ或いは発電機及び走行用モータと共に搭載するエンジンのアイドル制御装置において、上記アイドル停止手段は、上記エンジンの冷却水温が予め設定した値を超えており、バッテリ残量が所定値以下である場合は、アイドル停止を禁止して、エンジン駆動による冷却水の循環とし、上記エンジンの冷却水温が予め設定した値を超えており、バッテリ残量が所定値より大きいときは、アイドル停止を許可して、モータ駆動による冷却水の循環とすることを特徴とする。
【００１２】
すなわち、上記請求項１記載のエンジンのアイドル制御装置は、エンジンとモータとを有するハイブリッド車で、モータ駆動力によるエンジン冷却水の循環とエンジン駆動力によるエンジン冷却水の循環とが切換自在の車両では、エンジンの冷却水温が予め設定しておいた値を超えている場合は、モータに電力を供給するバッテリ残量に応じてモータ駆動力による冷却水の循環とエンジン駆動力による冷却水の循環とを切り換えて行い、効率の良い冷却を継続する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１及び図２は本発明の実施の第１形態に係わり、図１はハイブリッド車の駆動制御系の構成説明図、図２はアイドル停止制御ルーチンのフローチャートである。尚、本実施の第１形態は、車両としてハイブリッド車に本発明を適用したものである。
【００１４】
すなわち、図１に示すように、本実施の形態におけるハイブリッド車は、エンジンと２つのモータＡ，Ｂとを併用するパラレルハイブリッド式の車両であり、エンジン１と、エンジン１の出力軸１ａに直結されてエンジン１の起動及び発電・動力アシストを担うモータＡ（モータ兼用発電機）２と、モータＡ２から延出するエンジン１の出力軸１ａに連結されるシングルピニオン式プラネタリギヤユニット３と、このシングルピニオン式プラネタリギヤユニット３の機能を制御し、発進・後進時の駆動力源になると共に減速エネルギーの回収を担うモータＢ（走行用モータ）４と、変速及びトルク増幅を行なって走行時の動力変換機能を担う無段変速装置５とを基本構成とする駆動系を備えている。
【００１５】
上記モータＡ２は、エンジン１の出力軸１ａに直結されているため、エンジン１を停止していても、モータＡ２の回転でエンジン１の出力軸１ａを回転して、エンジン１の図示しない冷却水循環用のウォーターポンプを駆動させることができるようになっている。
【００１６】
上記プラネタリギヤユニット３は、サンギヤ３ａ、このサンギヤ３ａに噛合するピニオンを回転自在に支持するキャリア３ｂ、ピニオンと噛合するリングギヤ３ｃを有しており、サンギヤ３ａとリングギヤ３ｃとを締結・解放するためのロックアップクラッチ６が設けられている。
【００１７】
また、上記無段変速装置５は、入力軸５ａに軸支されるプライマリプーリ５ｂと出力軸５ｃに軸支されるセカンダリプーリ５ｄとの間に駆動ベルト５ｅを巻装して構成されており、以下、無段変速装置５をＣＶＴ５として説明する。
【００１８】
すなわち、本実施の形態におけるハイブリッド車の駆動系では、サンギヤ３ａとリングギヤ３ｃとの間にロックアップクラッチ６を介装したプラネタリギヤユニット３がエンジン１の出力軸１ａとＣＶＴ５の入力軸５ａとの間に配置されており、プラネタリギヤユニット３のサンギヤ３ａがエンジン１の出力軸１ａにモータＡ２を介して結合されると共に、キャリア３ｂがＣＶＴ５の入力軸５ａに結合され、リングギヤ３ｃにモータＢ４が連結されている。そして、ＣＶＴ５の出力軸５ｃに減速歯車列７を介してデファレンシャル機構８が連設され、このデファレンシャル機構８に駆動軸９を介して前輪或いは後輪の駆動輪１０が連設されている。
【００１９】
この場合、上述のようにエンジン１及びモータＡ２をプラネタリギヤユニット３のサンギヤ３ａへ結合すると共にリングギヤ３ｃにモータＢ４を結合してキャリア３ｂから出力を得るようにし、さらに、キャリア３ｂからの出力をＣＶＴ５によって変速及びトルク増幅して駆動輪１０に伝達するようにしているため、２つのモータＡ２，Ｂ４は発電と駆動力供給との両方に使用することができ、比較的小出力のモータを使用することができる。
【００２０】
また、走行条件に応じてロックアップクラッチ６によりプラネタリギヤユニット３のサンギヤ３ａとリングギヤ３ｃとを締結することで、間に２つのモータＡ２，Ｂ４が配置された、エンジン１からＣＶＴ５に至るエンジン直結の駆動軸を形成することができ、効率よくＣＶＴ５に駆動力を伝達し、或いは駆動輪１０側からの制動力を利用することができる。
【００２１】
次に、以上の駆動系を制御しハイブリッド車の走行制御を担う制御系（ハイブリッド制御システム）について説明する。符号１５は、マイクロコンピュータとマイクロコンピュータによって制御される機能回路とから構成されて、エンジン１、２つのモータＡ２，Ｂ４、ＣＶＴ５を集中制御する制御装置である。
【００２２】
上記制御装置１５には、アクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み操作、ステアリングの操舵角等を検出してドライバの運転状況を検出し、また、灯火類やエアコン等の補機類の作動状況等を検出すると共に、車速、登坂や降坂、路面状況等の現在の車両走行状態を検出するために、スイッチ・センサ群が接続されている。そして、制御装置１５には、さらに、エンジン１、２つのモータＡ２，Ｂ４、ＣＶＴ５の作動状態や２つのモータＡ２，Ｂ４のためのメインバッテリ及び通常の補器類のための１２Ｖバッテリ（共に図示せず）の状態を監視し、検出・監視される各種情報に基づいて、後述するエンジン１の制御、図示しないインバータを介してのモータＡ２，Ｂ４の駆動及び上記各バッテリの充電制御、ＣＶＴ５の変速比や供給油圧の制御等を行う。また、制御装置１５には、車速、エンジン回転数、バッテリ充電状態等の車両の運転状態を表示する各種メータ類や、異常発生時にドライバに警告するためのウォーニングランプ等からなる表示器類が接続されている。
【００２３】
また、上記制御装置１５では、予め定めておいた各条件を判断し、ＩＳＣ（アイドル回転数制御）弁、或いはスロットル弁開度等を制御してエンジン１をアイドル制御（通常のアイドル制御）し、或いは、後述するアイドル停止制御のプログラムに移行して、車両の運転状態により、通常のアイドル運転、アイドル時のエンジン運転を燃料カットにより停止するアイドル停止、エンジン１は停止してモータＡ２を回転させるモータＡ２によるアイドル運転の何れかを選択して行う。すなわち、上記制御装置１５は、アイドル停止手段としての機能を有している。
【００２４】
具体的には、上記制御装置１５は、１２Ｖバッテリ電圧検出器２１により検出した１２Ｖバッテリの端子電圧から得られる１２Ｖバッテリ充電量、アクセルペダルセンサ（ＡＰＳ）２２により検出したアクセルペダルの踏み込み量から得られるアクセル開度θ、ブレーキスイッチ２３によるブレーキのＯＮ（ブレーキペダル踏み込み）／ＯＦＦ（ブレーキペダル解放）、ＳＯＣ検出器２４により得られるメインバッテリの出力電圧、出力電流、及びバッテリ温度に基づくメインバッテリ残存容量（ＳＯＣ）、車速センサ２５で検出する車速Ｖ、エアコンスイッチ２６からのエアコンのＯＮ（運転）／ＯＦＦ（停止）等の条件を判定する。
【００２５】
この判定は、例えば、１２Ｖバッテリ充電量が十分、アクセル開度θが０、ブレーキがＯＮ、メインバッテリのＳＯＣが５０％以上、車速Ｖが０、エアコンがＯＦＦの全ての条件が成立する場合にアイドル停止制御に移行し、上記条件の何れか１つでも成立しない場合には通常のアイドル制御を実行する。
【００２６】
そして、各条件が成立し、上記アイドル停止制御への移行が可能と判断した場合には、図２のフローチャートに示す如く実行される。まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、冷却水温が予め実験などによりオーバーヒート傾向になると判断して設定された値（例えば、１００℃）より低いか否か判定し、冷却水温が１００℃より低い場合はＳ１０２に進んで、通常のアイドル停止、すなわち、アイドル時のエンジン運転を燃料カットにより停止する。
【００２７】
また、上記Ｓ１０１で冷却水温が１００℃以上と判定した際には、冷却水は高温でエンジン１はオーバーヒートの傾向であるため、Ｓ１０３に進み、冷却水温高温警報を作動して水温警報ランプ３１を点灯し、Ｓ１０４へと進む。
【００２８】
Ｓ１０４では、メインバッテリのＳＯＣが、残存量として充分と判断される所定値（例えば、８０％）より多く残存しているか否か判定し、８０％より多く残存している場合はＳ１０５に進み、冷却水循環用のウォーターポンプを駆動させてエンジン１の冷却を確保できる回転数にモータＡ２を回転させるとともに、エンジン運転を燃料カットにより停止し、燃費の向上を図る。また、上記Ｓ１０４で、メインバッテリのＳＯＣが、８０％以下の場合はＳ１０６に進み、エンジン１を運転して通常のアイドル回転を行う。
【００２９】
すなわち、アイドル領域でのエンジン１の運転は、効率が良いものではないため、メインバッテリのＳＯＣが十分にあれば、エンジン１を停止してモータＡ２を回転させて効率よくエンジン１の冷却水循環用のウォーターポンプを駆動させ、エンジン１を冷却するのである。
【００３０】
このように、本実施の第１形態によれば、エンジンとモータとを搭載するハイブリッド車で、エンジン１の冷却水温が予め設定しておいた値を超えている場合は、エンジン運転又はモータ回転によりエンジン１の冷却水循環を継続させ、エンジン１の冷却を継続するようになっているため、エンジン１が高温となりオーバーヒート傾向となった際には、エンジンを適切に冷却することが可能となっている。
【００３１】
また、エンジン１が高温となりオーバーヒート傾向となった際の、エンジン１の冷却水の循環は、メインバッテリのＳＯＣが十分にあれば、エンジン１を停止してモータＡ２を回転させて行われるので、効率よくエンジン１の冷却水循環用のウォーターポンプを駆動させ、エンジン１を冷却することができる。
【００３２】
次に、図３は本発明の参考例によるアイドル停止制御ルーチンのフローチャートである。尚、本参考例は、前記実施の第１形態のようなハイブリッド車以外の、エンジンを主要駆動源とする車両を例にしたものである。このため、車両の構成は、モータ及びメインバッテリ関連の各部品のない構成となっており、上記実施の第１形態と共通の部品には同一の符号を記して説明する。
【００３３】
そして、アイドル停止制御は、図３のフローチャートに示す如く実行される。まず、Ｓ２０１で、エンジン１の冷却水温が予め設定しておいた値（例えば、１００℃）より低いか否か判定し、冷却水温が１００℃より低い場合はＳ２０２に進んで、通常のアイドル停止、すなわち、アイドル時のエンジン運転を燃料カットにより停止する。
【００３４】
また、上記Ｓ２０１で冷却水温が１００℃以上と判定した際には、エンジン１の冷却水は高温でエンジン１はオーバーヒートの傾向であるため、Ｓ２０３に進み、冷却水温高温警報を作動して水温警報ランプ３１を点灯し、Ｓ２０４へと進んで、エンジン１を運転して通常のアイドル回転を行い、エンジン１の冷却水循環用のウォーターポンプを駆動させ、エンジン１の冷却を確保する。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、車両が、発電機兼用のモータ或いは発電機及び走行用モータとエンジンとを搭載するもので、モータ駆動力によるエンジン冷却水の循環とエンジン駆動力によるエンジン冷却水の循環とが切換自在な車両である場合、アイドル時のエンジン運転を停止する際、エンジンの冷却水温が予め設定しておいた値を超えている場合は、モータのバッテリ残量に応じてモータ駆動力による冷却水の循環とエンジン駆動力による冷却水の循環とを切り換えるようにすれば、エンジン高温下におけるアイドル時の冷却水の循環を、より効率よく行うとともに、アイドル停止領域を拡大することで燃費の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態による、ハイブリッド車の駆動制御系の構成説明図
【図２】同上、アイドル停止制御ルーチンのフローチャート
【図３】  本発明の参考例による、アイドル停止制御ルーチンのフローチャート
【符号の説明】
１    エンジン
２    モータＡ
４    モータＢ
５    ＣＶＴ
１５    制御装置（アイドル停止手段）
２１    １２Ｖバッテリ電圧検出器
２２    ＡＰＳ
２３    ブレーキスイッチ
２４    ＳＯＣ検出器
２５    車速センサ
２６    エアコンスイッチ
２７    冷却水温センサ
３１    水温警報ランプ
【図１】
0004274658.tif 000002
【図２】
0004274658.tif 000003
【図３】
0004274658.tif 000004