JP2000145497A - 動力装置の始動制御装置 - Google Patents
動力装置の始動制御装置Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/54—Transmission for changing ratio
- B60K6/543—Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 始動および発電のためのモータとエンジンと
を相互に駆動可能に連結した動力装置において、冷間始
動後のファストアイドル運転時にモータによる発電量を
最適制御することにより暖機中のエンジン出力の有効利
用と回転安定性の両立を図る。 【解決手段】 低温条件下でのエンジンの始動完爆を検
出したときにモータによりエンジンのトルク変動を検出
し、該トルク変動が大きいときほどモータによるファス
トアイドル運転中の発電量が小さくなるように制御し、
これにより始動後のエンジンの安定性を損なわない範囲
でバッテリ充電によるエネルギ利用効率の向上を図る。
を相互に駆動可能に連結した動力装置において、冷間始
動後のファストアイドル運転時にモータによる発電量を
最適制御することにより暖機中のエンジン出力の有効利
用と回転安定性の両立を図る。 【解決手段】 低温条件下でのエンジンの始動完爆を検
出したときにモータによりエンジンのトルク変動を検出
し、該トルク変動が大きいときほどモータによるファス
トアイドル運転中の発電量が小さくなるように制御し、
これにより始動後のエンジンの安定性を損なわない範囲
でバッテリ充電によるエネルギ利用効率の向上を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関と回転電機
とを相互駆動可能に連結した動力装置の始動制御装置に
関する。
とを相互駆動可能に連結した動力装置の始動制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術と解決すべき課題】内燃機関と回転電機と
を相互駆動可能に連結し、回転電機を内燃機関の始動時
にはスタータモータとして作動させると共に、機関始動
後は発電機として作動させられるようにした動力装置が
知られている。この形式の動力装置は、単なる発電装置
としてのみならず、エネルギの有効利用を図るためのハ
イブリッド車両の動力源等としても用いられる（例えば
特開平９−１１７０１２号公報参照）。
を相互駆動可能に連結し、回転電機を内燃機関の始動時
にはスタータモータとして作動させると共に、機関始動
後は発電機として作動させられるようにした動力装置が
知られている。この形式の動力装置は、単なる発電装置
としてのみならず、エネルギの有効利用を図るためのハ
イブリッド車両の動力源等としても用いられる（例えば
特開平９−１１７０１２号公報参照）。
【０００３】ところで、内燃機関は低温状態では燃焼が
不安定であるうえにフリクションが大きいのでアイドル
運転状態での回転安定度が低下する。そこで通常は、こ
のような冷間始動時には吸入空気量および燃料量を若干
増やし、図８に示したようにアイドル回転数を暖機完了
後の正規アイドル回転数であるＡ点よりも高いＣ点へと
上昇させることによりストールを防止しつつ暖機を促進
するファストアイドル運転というものを行うようにして
いる。このファストアイドル運転での機関出力は無負荷
状態でフリクションに抗して機関回転数を上昇させるた
めにのみ費やされるので、仮にこの回転数上昇分の機関
出力を発電のために用いるものとすれば（図のＢ点での
運転）、内燃機関の暖機促進と共にエネルギの有効利用
が図れる。
不安定であるうえにフリクションが大きいのでアイドル
運転状態での回転安定度が低下する。そこで通常は、こ
のような冷間始動時には吸入空気量および燃料量を若干
増やし、図８に示したようにアイドル回転数を暖機完了
後の正規アイドル回転数であるＡ点よりも高いＣ点へと
上昇させることによりストールを防止しつつ暖機を促進
するファストアイドル運転というものを行うようにして
いる。このファストアイドル運転での機関出力は無負荷
状態でフリクションに抗して機関回転数を上昇させるた
めにのみ費やされるので、仮にこの回転数上昇分の機関
出力を発電のために用いるものとすれば（図のＢ点での
運転）、内燃機関の暖機促進と共にエネルギの有効利用
が図れる。
【０００４】しかしながら、ファストアイドル運転中と
いえども暖機が完了するまでは運転が不安定であること
にはかわりなく、どの程度まで負荷を与えられるかは内
燃機関の個々の特性や気温、気圧等の雰囲気条件にもよ
るので、発電のための負荷のかけ方によってはストール
を起こすおそれがある。
いえども暖機が完了するまでは運転が不安定であること
にはかわりなく、どの程度まで負荷を与えられるかは内
燃機関の個々の特性や気温、気圧等の雰囲気条件にもよ
るので、発電のための負荷のかけ方によってはストール
を起こすおそれがある。
【０００５】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、冷間始動後のファストアイドル運転時に回
転電機による発電量を最適制御することにより暖機中の
エンジン出力の有効利用と回転安定性の両立を図ること
を目的としている。
れたもので、冷間始動後のファストアイドル運転時に回
転電機による発電量を最適制御することにより暖機中の
エンジン出力の有効利用と回転安定性の両立を図ること
を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、相互
駆動可能に連結された内燃機関と回転電機とを有する動
力装置と、前記内燃機関と回転電機とを制御する制御装
置と、内燃機関の温度を検出する温度検出装置とを備
え、前記制御装置は始動時にはバッテリからの電力を回
転電機に供給して内燃機関を始動させると共に機関始動
後は回転電機を発電作動させてバッテリを充電する機能
を備え、かつ低温条件下での始動後は内燃機関をファス
トアイドル運転させるように構成された動力装置の始動
制御装置において、内燃機関の始動完爆を検出する始動
検出装置を設けると共に、前記制御装置を、前記低温条
件下での始動完爆を検出したときに回転電機により内燃
機関のトルク変動を検出し、該トルク変動が大きいとき
ほど前記回転電機によるファストアイドル運転中の発電
量が小さくなるように構成した。
駆動可能に連結された内燃機関と回転電機とを有する動
力装置と、前記内燃機関と回転電機とを制御する制御装
置と、内燃機関の温度を検出する温度検出装置とを備
え、前記制御装置は始動時にはバッテリからの電力を回
転電機に供給して内燃機関を始動させると共に機関始動
後は回転電機を発電作動させてバッテリを充電する機能
を備え、かつ低温条件下での始動後は内燃機関をファス
トアイドル運転させるように構成された動力装置の始動
制御装置において、内燃機関の始動完爆を検出する始動
検出装置を設けると共に、前記制御装置を、前記低温条
件下での始動完爆を検出したときに回転電機により内燃
機関のトルク変動を検出し、該トルク変動が大きいとき
ほど前記回転電機によるファストアイドル運転中の発電
量が小さくなるように構成した。
【０００７】請求項２の発明は、上記請求項１の発明の
制御装置を、回転電機に電力を供給するバッテリの状態
を検出するバッテリ状態検出装置を備え、バッテリが充
電可能な状態のときに限り回転電機にファストアイドル
運転中の発電作動を行わせる構成とした。
制御装置を、回転電機に電力を供給するバッテリの状態
を検出するバッテリ状態検出装置を備え、バッテリが充
電可能な状態のときに限り回転電機にファストアイドル
運転中の発電作動を行わせる構成とした。
【０００８】請求項３の発明は、上記請求項１の発明の
制御装置を、機関温度が所定値に達したときは回転電機
の発電作動とファストアイドル運転とを終了する構成と
した。
制御装置を、機関温度が所定値に達したときは回転電機
の発電作動とファストアイドル運転とを終了する構成と
した。
【０００９】請求項４の発明は、上記請求項１の発明の
制御装置を、ファストアイドル運転中の機関温度が上昇
するにしたがい所定割合で発電量が増大するように回転
電機を制御する構成とした。
制御装置を、ファストアイドル運転中の機関温度が上昇
するにしたがい所定割合で発電量が増大するように回転
電機を制御する構成とした。
【００１０】
【作用・効果】一般に内燃機関が始動完爆して自立運転
を開始したのちの安定性はそのトルク変動によって判定
することが可能であり、すなわち安定性が低いほどトル
ク変動は大きく、安定性が高いほどトルク変動は小さ
い。トルク変動が大きいときほど発電による負荷でエン
ジンストールを起こしやすく、トルク変動が小さいとき
は比較的大きな発電量としても運転を継続することがで
きる。上記請求項１以下の各発明によれば、このように
内燃機関の安定性を代表するトルク変動を内燃機関に連
動する回転電機の発電機としての出力から検知し、トル
ク変動が大きいときほど回転電機によるファストアイド
ル運転中の発電量が小さくなるように発電制御してい
る。したがって、そのときの内燃機関の安定性を損なわ
ない範囲で回転電機にバッテリ充電をさせてエネルギ利
用効率を改善することができる。
を開始したのちの安定性はそのトルク変動によって判定
することが可能であり、すなわち安定性が低いほどトル
ク変動は大きく、安定性が高いほどトルク変動は小さ
い。トルク変動が大きいときほど発電による負荷でエン
ジンストールを起こしやすく、トルク変動が小さいとき
は比較的大きな発電量としても運転を継続することがで
きる。上記請求項１以下の各発明によれば、このように
内燃機関の安定性を代表するトルク変動を内燃機関に連
動する回転電機の発電機としての出力から検知し、トル
ク変動が大きいときほど回転電機によるファストアイド
ル運転中の発電量が小さくなるように発電制御してい
る。したがって、そのときの内燃機関の安定性を損なわ
ない範囲で回転電機にバッテリ充電をさせてエネルギ利
用効率を改善することができる。
【００１１】請求項２の発明では、回転電機に電力を供
給するバッテリの状態を検出するバッテリ状態検出装置
を備え、バッテリが充電可能な状態のときに限り回転電
機にファストアイドル運転中の発電作動を行わせるよう
にしている。バッテリによっては過充電により劣化が促
されることがあるが、本発明によればバッテリ状態を検
知してバッテリが充電可能な状態のときにのみ回転電機
に発電を行わせるので、バッテリの劣化を未然に防止す
ることができる。
給するバッテリの状態を検出するバッテリ状態検出装置
を備え、バッテリが充電可能な状態のときに限り回転電
機にファストアイドル運転中の発電作動を行わせるよう
にしている。バッテリによっては過充電により劣化が促
されることがあるが、本発明によればバッテリ状態を検
知してバッテリが充電可能な状態のときにのみ回転電機
に発電を行わせるので、バッテリの劣化を未然に防止す
ることができる。
【００１２】請求項３の発明では、機関温度が所定値に
達したときは回転電機の発電作動とファストアイドル運
転とを終了する。バッテリの状態によっては暖機のため
のファストアイドル運転が完了した時点でも充電の受入
れが可能な場合があるが、ファストアイドル終了後にも
回転電機に発電をさせるとその負荷によりストールする
おそれがある。本発明ではファストアイドル終了時には
回転電機が発電動作中であってもこれを終了させるの
で、暖機完了後のストールを防止することができる。
達したときは回転電機の発電作動とファストアイドル運
転とを終了する。バッテリの状態によっては暖機のため
のファストアイドル運転が完了した時点でも充電の受入
れが可能な場合があるが、ファストアイドル終了後にも
回転電機に発電をさせるとその負荷によりストールする
おそれがある。本発明ではファストアイドル終了時には
回転電機が発電動作中であってもこれを終了させるの
で、暖機完了後のストールを防止することができる。
【００１３】請求項４の発明では、ファストアイドル運
転中の機関温度が上昇するにしたがい所定割合で発電量
が増大するように回転電機を制御する。機関温度が上昇
するほど安定性が高くなるので、それだけ発電量を増大
することができる。したがって、本発明のように機関温
度に応じて発電量を増大してゆく制御とすることによ
り、ファストアイドル運転中の機関の余力を最大限に引
き出してエネルギ効率をより改善することができる。
転中の機関温度が上昇するにしたがい所定割合で発電量
が増大するように回転電機を制御する。機関温度が上昇
するほど安定性が高くなるので、それだけ発電量を増大
することができる。したがって、本発明のように機関温
度に応じて発電量を増大してゆく制御とすることによ
り、ファストアイドル運転中の機関の余力を最大限に引
き出してエネルギ効率をより改善することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。まず図１〜図２に本願発明が適用可能
なハイブリッド車両の構成例を示す。これは走行条件に
応じてエンジン（内燃機関）または電動モータの何れか
一方または双方の動力を用いて走行するパラレル方式の
ハイブリッド車両である。
づいて説明する。まず図１〜図２に本願発明が適用可能
なハイブリッド車両の構成例を示す。これは走行条件に
応じてエンジン（内燃機関）または電動モータの何れか
一方または双方の動力を用いて走行するパラレル方式の
ハイブリッド車両である。
【００１５】図１において、太い実線は機械力の伝達経
路を示し、太い破線は電力線を示す。また、細い実線は
制御線を示し、二重線は油圧系統を示す。この車両のパ
ワートレインは、モータ１（本発明の回転電機）、エン
ジン２、クラッチ３、モータ４、無段変速機５、減速装
置６、差動装置７および駆動輪８から構成される。モー
タ１の出力軸、エンジン２の出力軸およびクラッチ３の
入力軸は互いに連結されている。モータ１とエンジン２
は本発明の動力装置にあたるもので、これらは所定の回
転比を有する減速装置（図示せず）を介して相互駆動可
能に連結されている。また、クラッチ３の出力軸、モー
タ４の出力軸および無段変速機５の入力軸が互いに連結
されている。
路を示し、太い破線は電力線を示す。また、細い実線は
制御線を示し、二重線は油圧系統を示す。この車両のパ
ワートレインは、モータ１（本発明の回転電機）、エン
ジン２、クラッチ３、モータ４、無段変速機５、減速装
置６、差動装置７および駆動輪８から構成される。モー
タ１の出力軸、エンジン２の出力軸およびクラッチ３の
入力軸は互いに連結されている。モータ１とエンジン２
は本発明の動力装置にあたるもので、これらは所定の回
転比を有する減速装置（図示せず）を介して相互駆動可
能に連結されている。また、クラッチ３の出力軸、モー
タ４の出力軸および無段変速機５の入力軸が互いに連結
されている。
【００１６】クラッチ３締結時はエンジン２とモータ４
が車両の推進源となり、クラッチ３解放時はモータ４の
みが車両の推進源となる。エンジン２またはモータ４の
駆動力は、無段変速機５、減速装置６および差動装置７
を介して駆動輪８へ伝達される。無段変速機５には油圧
装置９から圧油が供給され、ベルトのクランプと潤滑が
なされる。油圧装置９のオイルポンプ（図示せず）はモ
ータ１０により駆動される。
が車両の推進源となり、クラッチ３解放時はモータ４の
みが車両の推進源となる。エンジン２またはモータ４の
駆動力は、無段変速機５、減速装置６および差動装置７
を介して駆動輪８へ伝達される。無段変速機５には油圧
装置９から圧油が供給され、ベルトのクランプと潤滑が
なされる。油圧装置９のオイルポンプ（図示せず）はモ
ータ１０により駆動される。
【００１７】モータ１は主としてエンジン始動と発電に
用いられ、モータ４は主として車両の推進（力行）と制
動に用いられる。また、モータ１０は油圧装置９のオイ
ルポンプ駆動用である。また、クラッチ３締結時に、モ
ータ１を車両の推進と制動に用いることもでき、モータ
４をエンジン始動や発電に用いることもできる。クラッ
チ３はパウダークラッチであり、伝達トルクを調節する
ことができる。無段変速機５はベルト式やトロイダル式
などの無段変速機であり、変速比を無段階に調節するこ
とができる。
用いられ、モータ４は主として車両の推進（力行）と制
動に用いられる。また、モータ１０は油圧装置９のオイ
ルポンプ駆動用である。また、クラッチ３締結時に、モ
ータ１を車両の推進と制動に用いることもでき、モータ
４をエンジン始動や発電に用いることもできる。クラッ
チ３はパウダークラッチであり、伝達トルクを調節する
ことができる。無段変速機５はベルト式やトロイダル式
などの無段変速機であり、変速比を無段階に調節するこ
とができる。
【００１８】モータ１，４，１０はそれぞれ、インバー
タ１１，１２，１３により駆動される。なお、モータ
１，４，１０に直流電動モータを用いる場合には、イン
バータの代わりにＤＣ／ＤＣコンバータを用いる。イン
バータ１１〜１３は共通のＤＣリンク１４を介してメイ
ンバッテリ１５に接続されており、メインバッテリ１５
の直流充電電力を交流電力に変換してモータ１，４，１
０へ供給するとともに、モータ１，４の交流発電電力を
直流電力に変換してメインバッテリ１５を充電する。な
お、インバータ１１〜１３は互いにＤＣリンク１４を介
して接続されているので、回生運転中のモータにより発
電された電力をメインバッテリ１５を介さずに直接、力
行運転中のモータへ供給することができる。メインバッ
テリ１５には、リチウムイオン電池、ニッケル水素電
池、鉛電池などの各種電池や、電気二重層キャパシター
いわゆるパワーキャパシターが適用される。
タ１１，１２，１３により駆動される。なお、モータ
１，４，１０に直流電動モータを用いる場合には、イン
バータの代わりにＤＣ／ＤＣコンバータを用いる。イン
バータ１１〜１３は共通のＤＣリンク１４を介してメイ
ンバッテリ１５に接続されており、メインバッテリ１５
の直流充電電力を交流電力に変換してモータ１，４，１
０へ供給するとともに、モータ１，４の交流発電電力を
直流電力に変換してメインバッテリ１５を充電する。な
お、インバータ１１〜１３は互いにＤＣリンク１４を介
して接続されているので、回生運転中のモータにより発
電された電力をメインバッテリ１５を介さずに直接、力
行運転中のモータへ供給することができる。メインバッ
テリ１５には、リチウムイオン電池、ニッケル水素電
池、鉛電池などの各種電池や、電気二重層キャパシター
いわゆるパワーキャパシターが適用される。
【００１９】１６は本発明の制御装置の機能を備えたコ
ントローラであり、マイクロコンピュータとその周辺部
品や各種アクチュエータなどを備え、クラッチ３の伝達
トルク、モータ１，４，１０の回転数や出力トルク、無
段変速機５の変速比、エンジン２の燃料噴射量・噴射時
期、点火時期などを制御する。
ントローラであり、マイクロコンピュータとその周辺部
品や各種アクチュエータなどを備え、クラッチ３の伝達
トルク、モータ１，４，１０の回転数や出力トルク、無
段変速機５の変速比、エンジン２の燃料噴射量・噴射時
期、点火時期などを制御する。
【００２０】コントローラ１６には、図２に示すよう
に、キースイッチ２０、セレクトレバースイッチ２１、
アクセルペダルセンサ２２、ブレーキスイッチ２３、車
速センサ２４、バッテリ温度センサ２５、バッテリＳＯ
Ｃ検出装置２６、エンジン回転数センサ２７、スロット
ル開度センサ２８、水温センサ２９が接続される。キー
スイッチ２０は、車両のキーが０Ｎ位置またはＳＴＡＲ
Ｔ位置に設定されると閉路する（以下、スイッチの閉路
をオンまたは０Ｎ、開路をオフまたはＯＦＦと呼ぷ）。
セレクトレバースイッチ２１は、パーキングＰ、ニュー
トラルＮ、リバースＲおよびドライブＤの何れかのレン
ジに切り換えるセレクトレバー（図示せず）の設定位置
に応じて、Ｐ，Ｎ，Ｒ，Ｄのいずれかのスイッチがオン
する。
に、キースイッチ２０、セレクトレバースイッチ２１、
アクセルペダルセンサ２２、ブレーキスイッチ２３、車
速センサ２４、バッテリ温度センサ２５、バッテリＳＯ
Ｃ検出装置２６、エンジン回転数センサ２７、スロット
ル開度センサ２８、水温センサ２９が接続される。キー
スイッチ２０は、車両のキーが０Ｎ位置またはＳＴＡＲ
Ｔ位置に設定されると閉路する（以下、スイッチの閉路
をオンまたは０Ｎ、開路をオフまたはＯＦＦと呼ぷ）。
セレクトレバースイッチ２１は、パーキングＰ、ニュー
トラルＮ、リバースＲおよびドライブＤの何れかのレン
ジに切り換えるセレクトレバー（図示せず）の設定位置
に応じて、Ｐ，Ｎ，Ｒ，Ｄのいずれかのスイッチがオン
する。
【００２１】アクセルペダルセンサ２２はアクセルペダ
ルの踏み込み量を検出し、ブレーキスイッチ２３はブレ
ーキペダルの踏み込み状態を検出する。車速センサ２４
は車両の走行速度を検出し、バッテリ温度センサ２５は
メインバッテリ１５の温度を検出する。バッテリＳＯＣ
検出装置２６は本発明のバッテリ状態検出装置にあたる
もので、メインバッテリ１５の実容量の代表値であるＳ
ＯＣ（State Of Charge）を検出する。また、エンジン
回転数センサ２７はエンジン２の回転数を検出し、スロ
ットル開度センサ２８はエンジン２のスロットルバルブ
開度を検出する。さらに、水温センサ２９は本発明の温
度検出装置にあたるもので、エンジン２の冷却水温を検
出する。
ルの踏み込み量を検出し、ブレーキスイッチ２３はブレ
ーキペダルの踏み込み状態を検出する。車速センサ２４
は車両の走行速度を検出し、バッテリ温度センサ２５は
メインバッテリ１５の温度を検出する。バッテリＳＯＣ
検出装置２６は本発明のバッテリ状態検出装置にあたる
もので、メインバッテリ１５の実容量の代表値であるＳ
ＯＣ（State Of Charge）を検出する。また、エンジン
回転数センサ２７はエンジン２の回転数を検出し、スロ
ットル開度センサ２８はエンジン２のスロットルバルブ
開度を検出する。さらに、水温センサ２９は本発明の温
度検出装置にあたるもので、エンジン２の冷却水温を検
出する。
【００２２】コントローラ１６にはまた、エンジン２の
燃料噴射装置３０、点火装置３１、可変動弁装置３２な
どが接続される。コントローラ１６は、燃料噴射装置３
０を制御してエンジン２への燃料の供給と停止および燃
料噴射量・噴射時期を調節するとともに、点火装置３１
を駆動してエンジン２の点火時期制御を行う。また、コ
ントローラ１６は可変動弁装置３２を制御してエンジン
２の吸・排気弁の作動状態を調節する。なお、コントロ
ーラ１６には低圧の補助バッテリ３３から電源が供給さ
れる。
燃料噴射装置３０、点火装置３１、可変動弁装置３２な
どが接続される。コントローラ１６は、燃料噴射装置３
０を制御してエンジン２への燃料の供給と停止および燃
料噴射量・噴射時期を調節するとともに、点火装置３１
を駆動してエンジン２の点火時期制御を行う。また、コ
ントローラ１６は可変動弁装置３２を制御してエンジン
２の吸・排気弁の作動状態を調節する。なお、コントロ
ーラ１６には低圧の補助バッテリ３３から電源が供給さ
れる。
【００２３】以上は本発明が適用可能な動力装置を搭載
したハイブリッド車両の基本的な構成例を示したもので
あり、本発明ではこうした動力装置において冷間始動後
のファストアイドル運転時にモータ１による発電量を最
適制御することにより暖機中のエンジン出力の有効利用
と回転安定性の両立を図ることを目的としている。以下
にこのためのコントローラ１６の制御内容の実施形態に
つき図３以下の各図面を参照しながら説明する。
したハイブリッド車両の基本的な構成例を示したもので
あり、本発明ではこうした動力装置において冷間始動後
のファストアイドル運転時にモータ１による発電量を最
適制御することにより暖機中のエンジン出力の有効利用
と回転安定性の両立を図ることを目的としている。以下
にこのためのコントローラ１６の制御内容の実施形態に
つき図３以下の各図面を参照しながら説明する。
【００２４】図３と図４はそれぞれコントローラ１６の
制御の概要を示す流れ図であり、これらの流れ図によっ
て表される処理はコントローラ１６によるハイブリッド
車両の総合的な制御の一部を構成するものとして割り込
み処理等により周期的に実行される。
制御の概要を示す流れ図であり、これらの流れ図によっ
て表される処理はコントローラ１６によるハイブリッド
車両の総合的な制御の一部を構成するものとして割り込
み処理等により周期的に実行される。
【００２５】図３はエンジンが始動完爆するまでの制御
の流れを示し、スタータスイッチの閉成を検出したとき
には始動完爆するまでモータ１によりエンジン２をクラ
ンキングし、この間は水温センサ２９からの信号により
検出した冷却水温Ｔｗ等に基づいて定めた所定の始動時
燃料量、空気量、点火時期となるように図示しないエン
ジンの燃料系、吸気系、点火系を制御する（ステップ３
０１〜３０４）。始動完爆の判定について、これは例え
ばエンジン回転数センサ２７からの信号により検出した
回転数が予め定めた自立回転判定基準値よりも大きくな
ったときに完爆したものと判定し、この始動完爆を判定
したときはクランキングを終了して（ステップ３０
５）、図４の暖機制御に移行する。
の流れを示し、スタータスイッチの閉成を検出したとき
には始動完爆するまでモータ１によりエンジン２をクラ
ンキングし、この間は水温センサ２９からの信号により
検出した冷却水温Ｔｗ等に基づいて定めた所定の始動時
燃料量、空気量、点火時期となるように図示しないエン
ジンの燃料系、吸気系、点火系を制御する（ステップ３
０１〜３０４）。始動完爆の判定について、これは例え
ばエンジン回転数センサ２７からの信号により検出した
回転数が予め定めた自立回転判定基準値よりも大きくな
ったときに完爆したものと判定し、この始動完爆を判定
したときはクランキングを終了して（ステップ３０
５）、図４の暖機制御に移行する。
【００２６】暖機制御では、その当初にそれぞれ水温セ
ンサ２９、バッテリＳＯＣ検出装置２６からの信号に基
づいて検出した冷却水温Ｔｗとバッテリ受入量Ｂｒとに
応じて、前記冷却水温Ｔｗに基づいて定めた所定の暖機
時燃料量、空気量、点火時期となるようにエンジンの燃
料系、吸気系、点火系を制御する（ステップ４０１〜４
０３）。前記のバッテリ受入量Ｂｒとはバッテリ１５の
ＳＯＣから判定される充電可能量である。この制御で
は、当初にもしＢｒ＝０すなわちバッテリが充電を受け
入れる余地がない状態であるときには、冷却水温Ｔｗが
予め定めた暖機完了判定基準値Ｔｏに達するまでは前記
燃料、空気量等による暖機（ファストアイドル）運転を
行い、Ｔｗ≧Ｔｏとなったところでこの暖機制御を終了
する（ステップ４０１、４１１）。
ンサ２９、バッテリＳＯＣ検出装置２６からの信号に基
づいて検出した冷却水温Ｔｗとバッテリ受入量Ｂｒとに
応じて、前記冷却水温Ｔｗに基づいて定めた所定の暖機
時燃料量、空気量、点火時期となるようにエンジンの燃
料系、吸気系、点火系を制御する（ステップ４０１〜４
０３）。前記のバッテリ受入量Ｂｒとはバッテリ１５の
ＳＯＣから判定される充電可能量である。この制御で
は、当初にもしＢｒ＝０すなわちバッテリが充電を受け
入れる余地がない状態であるときには、冷却水温Ｔｗが
予め定めた暖機完了判定基準値Ｔｏに達するまでは前記
燃料、空気量等による暖機（ファストアイドル）運転を
行い、Ｔｗ≧Ｔｏとなったところでこの暖機制御を終了
する（ステップ４０１、４１１）。
【００２７】始動時のバッテリ状態やエンジンないし雰
囲気の温度等にもよるが、通常は始動クランキングのた
めのモータ１の駆動により電力が消費されてバッテリ１
５は充電を受け入れ可能な状態になる。このときには、
上記ステップ４０３の判断にてＢｒ＞０となるので、次
にモータ１の出力からエンジン２のトルク変動Ｔを検出
する（ステップ４０４）。エンジン２に連動回転するモ
ータ１はエンジン始動後は発電作動が可能であり、始動
後のエンジン２のトルク変動Ｔはこの発電作動時のモー
タ１の出力に現れるので、これを監視することによりエ
ンジントルク変動Ｔを検出することができる。図５と図
６はこのときのトルク変動Ｔの現れ方を簡略的に示した
もので、トルク変動は、エンジン始動後の安定性が低い
ときは図５に示したように比較的大きな幅で発生し、安
定性が高いときには図６に示したように比較的小さな幅
で発生する。このようにしてトルク変動Ｔを検出したの
ち、次にこのトルク変動Ｔに応じた発電量を設定する
（ステップ４０５）。これは、図７に例示したようにト
ルク変動Ｔが大であるほど小となるような特性で発電量
を付与し、これにより既述したように始動後のエンジン
安定性が低いときほど発電量を抑えてストールを回避
し、あるいはエンジン安定性が高いときほど発電量を増
してエネルギ効率を高めるようにしている。
囲気の温度等にもよるが、通常は始動クランキングのた
めのモータ１の駆動により電力が消費されてバッテリ１
５は充電を受け入れ可能な状態になる。このときには、
上記ステップ４０３の判断にてＢｒ＞０となるので、次
にモータ１の出力からエンジン２のトルク変動Ｔを検出
する（ステップ４０４）。エンジン２に連動回転するモ
ータ１はエンジン始動後は発電作動が可能であり、始動
後のエンジン２のトルク変動Ｔはこの発電作動時のモー
タ１の出力に現れるので、これを監視することによりエ
ンジントルク変動Ｔを検出することができる。図５と図
６はこのときのトルク変動Ｔの現れ方を簡略的に示した
もので、トルク変動は、エンジン始動後の安定性が低い
ときは図５に示したように比較的大きな幅で発生し、安
定性が高いときには図６に示したように比較的小さな幅
で発生する。このようにしてトルク変動Ｔを検出したの
ち、次にこのトルク変動Ｔに応じた発電量を設定する
（ステップ４０５）。これは、図７に例示したようにト
ルク変動Ｔが大であるほど小となるような特性で発電量
を付与し、これにより既述したように始動後のエンジン
安定性が低いときほど発電量を抑えてストールを回避
し、あるいはエンジン安定性が高いときほど発電量を増
してエネルギ効率を高めるようにしている。
【００２８】発電量を決定した後の制御としては、基本
的にはＴｗ＜ＴｏかつＢｒ＞０、すなわちエンジン温度
が暖機完了温度に至らずかつバッテリが充電受入可能な
状態のときには、そのときの冷却水温Ｔｗに応じた燃料
量、空気量、点火時期によりファストアイドル運転を行
いながら前記発電量となるようにモータ１に発電作動を
行わせる（ステップ４０６〜４０９）。なおこのとき、
制御としてはファストアイドルであるが、回転上昇分の
トルクを発電に充てているので、実際のエンジン回転数
は例えば図８のＢ点付近となる。
的にはＴｗ＜ＴｏかつＢｒ＞０、すなわちエンジン温度
が暖機完了温度に至らずかつバッテリが充電受入可能な
状態のときには、そのときの冷却水温Ｔｗに応じた燃料
量、空気量、点火時期によりファストアイドル運転を行
いながら前記発電量となるようにモータ１に発電作動を
行わせる（ステップ４０６〜４０９）。なおこのとき、
制御としてはファストアイドルであるが、回転上昇分の
トルクを発電に充てているので、実際のエンジン回転数
は例えば図８のＢ点付近となる。
【００２９】上記発電運転の過程で、充電受入量Ｂｒが
ゼロとなったときには発電作動を終了して暖機運転を継
続する（ステップ４０８、４１０）。一方、冷却水温Ｔ
ｗが暖機判定基準値Ｔｏに達したときは発電の有無にか
かわらず上記暖機制御は終了する（ステップ４０６、４
１１）。Ｂｒ＞０の発電作動の途中であってもＴｗ≧Ｔ
ｏとなった時点で発電作動は終了するのであり、これに
よりエンジン２は無負荷の通常のアイドル運転状態へと
円滑に移行することになる。
ゼロとなったときには発電作動を終了して暖機運転を継
続する（ステップ４０８、４１０）。一方、冷却水温Ｔ
ｗが暖機判定基準値Ｔｏに達したときは発電の有無にか
かわらず上記暖機制御は終了する（ステップ４０６、４
１１）。Ｂｒ＞０の発電作動の途中であってもＴｗ≧Ｔ
ｏとなった時点で発電作動は終了するのであり、これに
よりエンジン２は無負荷の通常のアイドル運転状態へと
円滑に移行することになる。
【００３０】なお、図には示していないがステップ４０
６〜４０９の発電運転の過程で冷却水温Ｔｗが上昇する
ほど発電量を増大方向に補正するようにしてもよく、こ
れにより温度上昇に伴うエンジン安定性の向上分に見合
っただけ発電量を増してエネルギ効率をより高めること
ができる。
６〜４０９の発電運転の過程で冷却水温Ｔｗが上昇する
ほど発電量を増大方向に補正するようにしてもよく、こ
れにより温度上昇に伴うエンジン安定性の向上分に見合
っただけ発電量を増してエネルギ効率をより高めること
ができる。
【図１】、
【図２】本発明が適用可能なハイブリッド車両の構成例
を示す概略構成図。
を示す概略構成図。
【図３】本発明の制御装置による制御の実施形態の概要
を示す第１の流れ図。
を示す第１の流れ図。
【図４】本発明の制御装置による制御の実施形態の概要
を示す第２の流れ図。
を示す第２の流れ図。
【図５】エンジンの始動後の安定性が比較的低いときの
トルク特性を示す特性線図。
トルク特性を示す特性線図。
【図６】エンジンの始動後の安定性が比較的高いときの
トルク特性を示す特性線図。
トルク特性を示す特性線図。
【図７】トルク変動の検出結果と発電量との関係を示す
特性線図。
特性線図。
【図８】通常アイドル時（Ａ点）とファストアイドル時
（Ｂ，Ｃ点）の運転点を例示した説明図。
（Ｂ，Ｃ点）の運転点を例示した説明図。
１ モータ（回転電機） ２ エンジン（内燃機関） ３ クラッチ ４ モータ ５ 無段変速機 ９ 油圧装置 １０ 油圧発生用モータ １５ バッテリ １６ コントローラ ２０ キースイッチ ２１ セレクトレバースイッチ ２２ アクセルペダルセンサ ２３ ブレーキスイッチ ２４ 車速センサ ２５ バッテリ温度センサ ２６ バッテリＳＯＣ検出装置（バッテリ状態検出
装置） ２７ エンジン回転数センサ ２８ スロットル開度センサ ２９ 水温センサ（機関温度検出装置）
装置） ２７ エンジン回転数センサ ２８ スロットル開度センサ ２９ 水温センサ（機関温度検出装置）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｄ Ｆターム(参考） 3D039 AA01 AA02 AA04 AB27 AC07 AC34 AD06 AD43 AD44 AD53 3G093 AA06 AA07 AA16 BA05 BA17 BA19 CA01 CA03 CA04 DA00 DA01 DA05 DA12 DB00 DB28 EA03 EB09 FA11 5H115 PG04 PI15 PI16 PI29 PU02 PU08 PU22 PU24 PU25 PU29 PV02 PV09 QN02 RB08 RE05 RE07 RE20 SE05 SE08 TB01 TE02 TE03 TE08 TI01 TI10 TO04 TO21 TO23
Claims (4)
- 【請求項１】相互駆動可能に連結された内燃機関と回転
電機とを有する動力装置と、前記内燃機関と回転電機と
を制御する制御装置と、内燃機関の温度を検出する温度
検出装置とを備え、前記制御装置は始動時にはバッテリ
からの電力を回転電機に供給して内燃機関を始動させる
と共に機関始動後は回転電機を発電作動させてバッテリ
を充電する機能を備え、かつ低温条件下での始動後は内
燃機関をファストアイドル運転させるように構成された
動力装置の始動制御装置において、 内燃機関の始動完爆を検出する始動検出装置を設けると
共に、 前記制御装置を、前記低温条件下での始動完爆を検出し
たときに回転電機により内燃機関のトルク変動を検出
し、該トルク変動が大きいときほど前記回転電機による
ファストアイドル運転中の発電量が小さくなるように構
成した動力装置の始動制御装置。 - 【請求項２】制御装置は、回転電機に電力を供給するバ
ッテリの状態を検出するバッテリ状態検出装置を備え、
バッテリが充電可能な状態のときに限り回転電機にファ
ストアイドル運転中の発電作動を行わせる構成とした請
求項１に記載の動力装置の始動制御装置。 - 【請求項３】制御装置は、機関温度が所定値に達したと
きは回転電機の発電作動とファストアイドル運転とを終
了する構成とした請求項１に記載の動力装置の始動制御
装置。 - 【請求項４】制御装置は、ファストアイドル運転中の機
関温度が上昇するにしたがい所定割合で発電量が増大す
るように回転電機を制御する構成とした請求項１に記載
の動力装置の始動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32015998A JP3572443B2 (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 動力装置の始動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32015998A JP3572443B2 (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 動力装置の始動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000145497A true JP2000145497A (ja) | 2000-05-26 |
| JP3572443B2 JP3572443B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=18118370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32015998A Expired - Fee Related JP3572443B2 (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 動力装置の始動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3572443B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010241190A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
| JP2012091562A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
| JP2013189061A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 発電制御装置 |
| JP2014113943A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Mazda Motor Corp | ハイブリッド車両の制御装置 |
| JP2014113942A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Mazda Motor Corp | ハイブリッド車両の制御装置 |
| JP2015040514A (ja) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | マツダ株式会社 | 多気筒エンジンの制御装置及び制御方法 |
| JP2021187348A (ja) * | 2020-06-02 | 2021-12-13 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両の暖機制御方法および暖機制御装置 |
-
1998
- 1998-11-11 JP JP32015998A patent/JP3572443B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010241190A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
| JP2012091562A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
| JP2013189061A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 発電制御装置 |
| JP2014113943A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Mazda Motor Corp | ハイブリッド車両の制御装置 |
| JP2014113942A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Mazda Motor Corp | ハイブリッド車両の制御装置 |
| JP2015040514A (ja) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | マツダ株式会社 | 多気筒エンジンの制御装置及び制御方法 |
| JP2021187348A (ja) * | 2020-06-02 | 2021-12-13 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両の暖機制御方法および暖機制御装置 |
| JP7406456B2 (ja) | 2020-06-02 | 2023-12-27 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両の暖機制御方法および暖機制御装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3572443B2 (ja) | 2004-10-06 |
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