(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと電気推進モータとを持つパワートレインを有するハイブリッド電気自動車におけるエンジンの低油圧表示器を制御する診断方法であって、
エンジン油圧を検出する工程と、
エンジン速度を検出する工程と、
油圧検出値とエンジン速度検出値とを制御器へ入力する工程と、
低油圧表示器を上記制御器へ接続する工程と、
「オフ」及び「走行／スタート」についての車両モードを表示する工程と、
上記モード表示が「走行／スタート」モードであり、エンジンが作動していないとき、上記低油圧表示器の作動を妨げる工程と、
を有する方法。
【請求項２】
エンジン油圧が第１所定閾値を下回り、エンジン・イネーブル・フラグがENABLEDにセットされ、エンジン速度データが不足又は無効であることがなく、エンジン速度が第２所定閾値を上回り、そして第１遅延タイマが満了しているとき、上記低油圧表示器を作動させる工程、
をさらに有する、請求項１の診断方法。
【請求項３】
エンジン油圧が上記第１所定閾値を上回るときに、上記低油圧表示器を不作動にする工程と、
エンジン油圧が上記第１所定閾値を下回り、エンジン・イネーブル・フラグがENABLEDにセットされ、エンジン速度データが不足もしくは無効であることがなく、そして、エンジン速度が上記第２所定閾値を上回っていないとき、上記低油圧表示器を不作動にする工程と、
エンジン油圧が上記第１所定閾値を下回り、エンジン・イネーブル・フラグがENABLEDにセットされ、エンジン速度データが不足もしくは無効であることがなく、エンジン速度が第２所定閾値を上回り、そして第１遅延タイマが満了していないとき、上記低油圧表示器を不作動にする工程と、
をさらに有する、請求項２の診断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概略的には、ハイブリッド電気自動車（hybrid electric vehicle:HEV）に関し、具体的には、HEVの内燃機関（internal combustion engine:ICE）を制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主に内燃機関（ICE）により駆動される自動車等の車両における化石燃料消費量と排出量の削減の必要性はよく知られている。電気モータにより駆動される車両は、これらの必要性に対処しようとするものである。別の解決策に、1台の車両の中で小型のICEを電気モータと組み合わせるというものがある。そのような車両は、ICE車両の利点と電気自動車の利点とを組み合わせるもので、一般的にハイブリッド電気自動車（HEV）と呼ばれている（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
HEVは、各種の構成で記載されている。多くのHEV特許が、電気作動と内燃機関作動との間での選択をドライバーが必要とされるシステムを開示している。他の構成においては、電気モータが一組の車輪を駆動し、ICEが別の組を駆動する。
【０００４】
他のより有用な構成も開発されてきた。例えば、シリーズ・ハイブリッド電気自動車（series hybrid electric vehicle:SHEV）構成は、発電機と呼ばれる電気モータに接続されたエンジン（最も一般的にはICE）を持つ車両である。発電機はそして、電気を、バッテリーと、推進モータと呼ばれるもう一つのモータとへ供給する。SHEVにおいて、推進モータは車輪トルクの唯一の供給源である。エンジンと駆動輪との間には機械的接続はない。パラレル・ハイブリッド電気自動車（parallel hybrid electric vehicle:PHEV）構成は、エンジン（最も一般的にはICE）と電気モータを持ち、両者が様々な程度に協働して、車両を駆動するのに必要なトルクを供給する。加えて、PHEV構成においては、モータをICEが発生したエネルギーによりバッテリーを充電するための発電機として用いることができる。
【０００５】
パラレル／シリーズ・ハイブリッド電気自動車（parallel/series hybrid electric vehicle:PSHEV）は、PHEV構成とSHEV構成両方の特性を持ち、「スプリット（split）」構成と呼ばれる場合がある。幾つかのPSHEV構成のうちの一つにおいて、ICEは遊星歯車機構のトランスアクスルにおいて２つの電気モータへ機械的に結合される。第１電気モータである発電機がサンギアに結合される。ICEはキャリアに結合される。第２の電気モータである推進モータが、トランスアクスルの別の歯車を介してリング（出力）ギアに結合される。エンジン・トルクが、バッテリーを充電するために発電機を駆動することができる。推進モータは、車輪トルクに寄与するのと、バッテリーを充電するために制動エネルギーを回収するために用いられる。この構成において、発電機は、エンジン速度を制御するために用いることのできる反作用トルクを選択的に供給することができる。事実、エンジン、発電機モータ及び推進モータは、無段変速機（continuous variable transmission:CVT）の作用をすることができる。さらに、HEVは、エンジン速度を制御するために発電機を用いることにより、通常の車両よりも良好にエンジン・アイドル速度を制御する機会を提供する。
【０００６】
ICEを電気モータと組み合わせることが望ましいというのは、明らかである。車両の性能や運転性の低下を示すことなしに、車両の燃料消費量と排出量を低下させる大きな可能性がある。HEVは、小型エンジン、回生制動、電気ブースト、そしてエンジンを停止させての車両の運転さえも、可能とする。そうではあるが、HEVの潜在的な利益を最適化する新たな方法が開発されなければならない。
【０００７】
HEVの開発の余地がある領域の一つが、HEVのエンジンの低油圧状態を診断する方法である。低エンジン油圧を診断する制御方法は、通常のICE駆動車両については従来技術において知られている。典型的には、車両が「走行（run）」状態にあり、エンジン油圧が所定の最小閾値を下回るまで降下すると、圧力スイッチ／センダー（sender／送信）ユニットがデフォルトの閉位置となる。この最小閾値状態は、低油圧表示器を作動させる。低油圧表示器としては例えば、車両のインストルメント・パネルの「低油圧」ランプや可聴ワーニングもしくはそれらの両方である。現在の典型的な構成は、配線接続が無くなったとき、又はシステムのグランド故障の間に、表示器を作動させることにより、エンジンを保護するようにしている。エンジンはエンジン油圧を充分なものにして低油圧表示器を不作動にするのに時間（約300ms）がかかるのが通常であるので、上記の構成はまた、エンジン始動中の低油圧表示器の試験として、事実上機能する。
【０００８】
【特許文献１】
米国特許第５３４３９７０号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
不幸なことに、上記従来技術は、HEVにおいてはうまく作用しない。HEVのエンジンは、継続的に作動していないからである。HEVが、完全電気駆動に切り換わるとき、又は車両が動いていないとき、車両は未だ「走行（run）」モードである。しかしながら、エンジン内の油圧が表示器を不作動にするには不充分であるので、低油圧表示器は作動されることになる。HEVのための適切に作動する油圧表示器診断方法を、開発する必要がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、ハイブリッド自動車（HEV）用内燃機関（ICE）の低油圧表示器を制御する診断方法を提供する。
【００１１】
HEVは、「オフ」と「走行／スタート」のモードを持つのが一般的なモード・セレクタ及び、エンジンと電気推進モータを持つパワートレイン、を有する。この診断方法は、エンジンへ機械的に接続された油圧センサ／送信ユニット（油圧センサ）及びエンジン速度センサ／送信ユニット（エンジン速度センサ）を持つ。この制御は、油圧センサとエンジン速度センサに接続された制御器と、該制御器へ電気的に接続された低油圧表示器、を用いる。本発明の目的は、モード・セレクタが「走行／スタート」モードにあり、エンジンが作動していないとき、又はエンジンの始動及び停止動作中に、低油圧表示器の作動を妨げるものである。
【００１２】
本発明の上述のもの等の課題、解決手段は、本発明の属する分野の当業者には、添付の図面に関連させて以下の詳細な説明を読むことで、より明らかとなろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、電気自動車に関し、より具体的にはハイブリッド電気自動車（HEV）に関する。図１は、複数考えられる構成の一つを示し、具体的にはパラレル／シリーズ・ハイブリッド電気自動車（スプリット式）の構成を示す。
【００１４】
基礎的なHEVにおいて、遊星歯車機構20は、ワンウェイクラッチ26を介してキャリア・ギア22をエンジン24へ機械的に結合する。遊星歯車機構20はまた、サン・ギア28を発電機モータ30とリング（出力）ギア32へ機械的に結合する。発電機モータ30はまた、発電機ブレーキ34へ機械的に接続され、バッテリー36へ電気的に接続される。推進モータ38は、第２歯車機構40を介して遊星歯車機構20のリング・ギア32へ機械的に結合され、そしてバッテリー36へ電気的に接続される。遊星歯車機構20と推進モータ38のリング・ギア32は、出力軸44を介して駆動輪42へ機械的に接続される。
【００１５】
遊星歯車機構20は、エンジン24の出力エネルギーを、エンジン24から発電機モータ30へのシリーズ経路と、エンジン24から駆動輪42へのパラレル経路とへ分離する。エンジン24の速度は、パラレル経路を介しての機械的結合を維持しながら、シリーズ経路への分離度合を変更することにより、制御され得る。推進モータ38は、第２歯車機構40を介して、パラレル経路上で、駆動輪42へのエンジン24の出力を補助する。推進モータ38はまた、シリーズ経路から直接のエネルギー、本質的には発電機モータ30により生成されるランニング・オフ・パワーを用いる機会を提供する。これは、バッテリー36の化学エネルギーとの間でのエネルギーの変換に伴う損失を低減し、エンジン24のエネルギーの全てから変換損失を差引いたものが、駆動輪42へ到達するのを可能とする。
【００１６】
車両システム制御器（vehicle system controller:VSC）46が、各構成部品の制御器に接続することにより、HEV構成の多くの構成部品を制御する。エンジン制御ユニット（engine control unit:ECU）48が、配線インターフェースを介してエンジン24へ結合する。全ての車両制御器は、いかなる組合せで物理的に組み合わせることも、別個のユニットとすることもできる。それらは独立した機能を持つので、ここでは別個のユニットとして記載されている。VSC46は、制御器エリア・ネットワーク（controller area network:CAN）54のような通信ネットワークを介して、ECU48と共に、バッテリー制御ユニット（battery control unit:BCU）50及びトランスアクスル・マネージメント・ユニット（transaxle management unit:TMU）52と通信する。BCU50は、配線インターフェースを介して、バッテリー36へ接続する。TMU52は、発電機モータ30と推進モータ38とを配線インターフェースを介して制御する。
【００１７】
図２は、本発明のHEVのための、油圧の検出と表示の全体構成を示す。ドライバーが制御するモード・セレクタ60が車両を作動／不作動にする。例えば、車両の作動／不作動は「キー・オン」又は「キー・オフ」とすることができる。一般的な「キー・オン」は、モード・セレクタ60の「オフ」モードから「スタート」又は「走行」モードへの移行とすることができる。さらに、「キー・オン」は、「ACC（accessories:アクセサリー）」モードを含むことができる。モード・セレクタ60からの出力がVSC46へ送られ、そしてVSC46の出力は、ECU48を介してエンジン24へ伝えられる。VSC46内の他の制御は車両運転状態を判定する。車両運転状態には、「エンジン24の出力のみ」、「推進モータ38の出力のみ」及び「２つの出力の組合せ」が含まれる。本発明については、油圧センサ62とエンジン速度センサ68が、エンジン24の油圧とエンジン24の速度をそれぞれ計測するために、エンジン24に加えられ、機械的に結合される。本発明はまた、油圧センサ62とエンジン速度センサ68とを接続する制御器を含む。油圧センサ62とエンジン速度センサ68の出力は、油圧表示器ロジック（oil pressure indicator logic:OPIL）ユニット70へ送られる。OPIL70は、VSC46と一体にすることも、独立したハードウェア部品とすることもできる。図示の実施形態においては、VSC46とOPIL70は独立した部品である。
【００１８】
OPIL70は、低油圧表示器64を作動させる信号を送るか否かを判定する。低油圧表示器64は、OPILへ電気的に接続することができる。そして、車両のインストルメント・パネルで一般的な「低油圧」ランプとすることも、車両エンジン24の油圧が低いことを表示するためにこの分野で公知の他のいかなる手段、例えば可聴音又は音とランプの組合せ等、とすることができる。
【００１９】
図３は、低油圧表示器64が作動される必要があるかを判定する本発明の診断方法の第１実施形態を示す。この実施形態は、エンジン24が「キー・オン」サイクル毎に始動すると推定する。モード・セレクタは、「オフ（OFF）」モードと「走行／スタート（RUN/START）」モードを有する。この方法は、モード・セレクタが「走行／スタート」モードにあり、エンジンが作動していないとき、低油圧表示器64の作動を妨げることができる。
【００２０】
ステップ100において、この制御に入り、制御がスタートされ、そしてステップ102において、ドライバーが制御するモード・セレクタ60がドライバーにより、「オフ」から「走行／スタート」へ切り換えられる。ステップ104において、エンジン・イネーブル・フラグがDISABLEDにセットされる。ステップ106において、第１遅延タイマがそれの最大値にリセットされる。限定するものではないが、最大値は例えば約1秒である。タイマの最大値に等しい所定の期間、低油圧状態が存在するまで、第１遅延タイマが、低油圧表示器64が作動するのを妨げる作用をする。ステップ108において、油圧表示器64にはONが命令される。
【００２１】
次にステップ110において、OPIL70が、油圧センサ62からのエンジン24の油圧を予め定められた第１閾値と比較する。一例であるが、エンジン24の油圧についての第１閾値は、約31〜48kPa（4.5〜7psi）の範囲とすることができる。油圧センサ62が、エンジン24の油圧が予め定められた閾値を下回っていないことを示すとき、制御はステップ114へ進み、エンジン・イネーブル・フラグがENABLEDかDISABLEDかを判定する。油圧が予め定められた第１閾値を下回るとき、制御はステップ112へ進み、エンジン・イネーブル・フラグがENABLEDかDISABLEDかを判定する。
【００２２】
ステップ114において、エンジン・イネーブル・フラグがDISABLEDであれば、ステップ118においてエンジン・イネーブル・フラグはENABLEDにセットされ、制御はステップ128へ進み、そこで、油圧表示器64をOFFにセットする。ステップ114において、エンジン・イネーブル・フラグがENABLEDであれば、ステップ120において第１遅延タイマがリセットされ、制御はステップ128へと進む。ステップ128において、制御は油圧表示器64をOFFにセットする。
【００２３】
上述のように、制御はステップ112において、エンジン・イネーブル・フラグがENABLEDにセットされているか、DISABLEDにセットされているかを判定する。エンジン・イネーブル・フラグがDISABLEDにセットされているとき、制御はステップ130へ進み、低油圧表示器64をONにセットする。エンジン・イネーブル・フラグがENABLEDにセットされているとき、制御はステップ116へ進む。
【００２４】
ステップ116において、制御は、エンジン速度センサ68から間違ったデータを受けていたか否かを判定する。例えば、制御は、エンジン速度センサ68のデータが不足又は無効であるか否かを判定する。ステップ116において、OPIL70が誤ったデータを受けていると制御が判定する場合、制御はステップ126へ進み、第１遅延タイマを監視そしてそれが満了したか否かを判定する。タイマ満了とは、第１遅延タイマがゼロ又は他の最小値に到達したことを意味する。第１遅延タイマについて再び言及すると、システムは、第１遅延タイマの期間よりも長い期間誤ったデータを受けたときにのみ、低油圧表示器64がオンに切り換わるのを確実なものとする。ステップ116において、エンジン速度センサ68のデータが存在し有効であると判定されるとき、制御はステップ122へ進み、エンジン速度を第２閾値と比較する。限定されるものではないが、エンジン速度の第２閾値は例えば、約500回転／分（rpm）とすることができる。
【００２５】
ステップ122において、エンジン24の速度が第２閾値を越えると判定されるとき、制御はステップ126へ進み、第１遅延タイマが満了したか否かを判定する。ステップ122において、エンジン24の速度が第２閾値を越えていないとき、ステップ128において制御は低油圧表示器64にオフとなるように命令する。
【００２６】
ステップ126において第１遅延タイマが満了していないとき、制御はステップ124へ進み、第１遅延タイマをディクリメントする。言い換えると、ステップ124において、タイマの値が所定時間ずつ減らされる。そして制御は、ステップ128において低油圧表示器64にオフとなる命令をし、ステップ132へ進む。ステップ126において第１遅延タイマが満了していたとき、制御は、油圧表示器にオンとなる命令をし、そしてステップ132へ進む。
【００２７】
ステップ132において、制御は、モード・セレクタ60の位置を判定する。モード・セレクタ60が「走行／スタート」モードにあるとき、制御はステップ110へ戻る。モード・セレクタ60がオフ又はACCモードにあるとき、制御はステップ134において、終了する。
【００２８】
本発明の診断制御の別の実施形態が、図４に示されている。この実施形態は、エンジン24が各「キー・オン」サイクルにおいて始動するという点で、第１実施形態と異なる。加えて、この実施形態は、油圧センサ62とエンジン速度センサ68の適切な作動を検証する。
【００２９】
制御はステップ200で始まり、モード・セレクタ60がオフ又はACC（不図示）から「走行／スタート」へ移行するとき、ステップ202へ移行する。次に、ステップ204において油圧表示器64が作動され、ステップ206において油圧表示器試験タイマがリセットされ、そしてステップ208において、第２タイマすなわち「第２閾値を上回るエンジン24の速度」の遅延タイマがリセットされる。限定されるものではないが、油圧表示器試験タイマの値は例えば約３秒とすることができ、「第２閾値を上回るエンジン24の速度」の遅延タイマの値は例えば約１秒とすることができる。
【００３０】
ステップ210において、制御は、モード・セレクタ60が未だ「走行／スタート」モードにあるか否かを判定する。モード・セレクタ60が「走行／スタート」モードにないとき、ステップ238において制御は終了する。モード・セレクタ60が「走行／スタート」モードにあるとき、制御はステップ212へ進み、そこで油圧センサ62が適切に機能しているか否かを判定する。
【００３１】
ステップ212において油圧センサ62が適切に機能していないとき、ステップ224において低油圧表示器64が作動され、制御はステップ210へ戻る。ステップ224における低油圧表示器64の作動に加えて、制御はまた、VSC46へエラー・メッセージを送ってもよい。ステップ212において油圧センサ62が適切に機能しているとき、制御はステップ214へ進む。
【００３２】
ステップ214において、制御は、エンジン24の油圧が第１所定閾値を越えるか否かを比較判定する。第１所定閾値は、約31〜48kPa（4.5〜7psi）の範囲とすることができる。エンジン24の油圧が第１所定閾値を上回っていないとき、制御はステップ216へ進む。ステップ214においてエンジン24の油圧が第１所定閾値を上回るとき、制御はステップ226へ進み、そこで、「第２閾値を上回るエンジン速度」遅延タイマが監視そしてリセットされる。それから、制御はステップ234へ進み、ステップ206で作動させられた油圧表示器試験タイマが満了したか否かを監視判定する。ステップ234において油圧表示器試験タイマが満了していた場合、制御はステップ236へ進み、そこで、低油圧表示器64が不作動にされ、制御はステップ210へ戻る。ステップ234において油圧表示器試験タイマが満了していなかった場合、制御はステップ236を飛び越してステップ210へ戻る。
【００３３】
ステップ214においてエンジン24の油圧が第１所定閾値を下回るとき、制御はステップ216において、エンジン速度センサ68が適切に機能しているか否かを判定する。エンジン速度センサ68が適切に機能していないとき、ステップ228において低油圧表示器64が作動され、制御はステップ210へ戻る。再び、ステップ228における低油圧表示器64の作動に加えて、制御はまたエラー・メッセージをVSC46へ送ることができる。ステップ216において、エンジン速度センサ68が適切に機能している場合、制御はステップ218へ進む。
【００３４】
ステップ218において、制御はエンジン24の速度が第２所定閾値を上回っているか否かを判定する。この第２の所定閾値は、約500rpmとすることができる。エンジン24の速度が第２所定閾値を上回っていない場合、制御は、先により詳細に述べたステップ234へ進む。エンジン24の速度が第２所定閾値を上回る場合、制御はステップ220へ進み、ステップ208で作動させられた「第２閾値を上回るエンジン速度」の遅延タイマが満了したか否かを判定する。
【００３５】
ステップ220において、「第２閾値を上回るエンジン速度」の遅延タイマが満了していた場合、ステップ230において低油圧表示器64が作動させられ、制御はステップ210へ戻る。「第２閾値を上回るエンジン速度」の遅延タイマが満了しなかった場合、制御はステップ222へ進み、そこで、第２閾値を越えるエンジン速度の遅延タイマが進行しているか否かを監視判定する。
【００３６】
ステップ222において「第２閾値を上回るエンジン速度」の遅延タイマが進行していない場合、ステップ232において「第２閾値を上回るエンジン速度」の遅延タイマがスタートされ、制御はステップ210へ戻る。「第２閾値を上回るエンジン速度」の遅延タイマが進行しているとき、制御はステップ210へ戻る。制御は、モード・セレクタ60が「走行」又は「スタート」から移行するまで継続し、その時点で終了する。
【００３７】
本発明の上記実施形態は、純粋に例示目的で記載されている。本発明については、他に多くの変更、改良そして応用をなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハイブリッド電気自動車（HEV）の全体構成を示す図である。
【図２】本発明のハイブリッド電気自動車（HEV）用の油圧検出と表示のための構成を示す図である。
【図３】本発明の低油圧表示診断方法を示す図である。
【図４Ａ】本発明の低油圧表示診断制御の別の実施形態の一部を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の低油圧表示診断制御の別の実施形態の残部を示す図である。
【符号の説明】
24  エンジン
38  電気推進モータ
64  低油圧表示器
【図１】
0004235485.tif 000002
【図２】
0004235485.tif 000003
【図３】
0004235485.tif 000004
【図４Ａ】
0004235485.tif 000005
【図４Ｂ】
0004235485.tif 000006