JP2001234840A - ハイブリッド自動車 - Google Patents
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- 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
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
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Abstract
(57)【要約】
【課題】エンジンの低温始動時にスタータ電動機等を用
いることなく、低温始動性を向上することができるハイ
ブリッド自動車を提供することにある。 【解決手段】ハイブリッド自動車は、エンジン10と、
エンジン10を始動するモータ20と、モータ10を駆
動するバッテリ60とを有する。モータコントローラ4
0は、エンジン温度センサSeによって検出されたエン
ジン温度と、バッテリ温度センサSbによって検出され
たバッテリ温度が所定温度よりも低い場合、熱源100
によりエンジン10及びバッテリ60を加温する。
いることなく、低温始動性を向上することができるハイ
ブリッド自動車を提供することにある。 【解決手段】ハイブリッド自動車は、エンジン10と、
エンジン10を始動するモータ20と、モータ10を駆
動するバッテリ60とを有する。モータコントローラ4
0は、エンジン温度センサSeによって検出されたエン
ジン温度と、バッテリ温度センサSbによって検出され
たバッテリ温度が所定温度よりも低い場合、熱源100
によりエンジン10及びバッテリ60を加温する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド自動
車に係り、特に、モータを用いてエンジンを始動するの
に好適なハイブリッド自動車に関する。
車に係り、特に、モータを用いてエンジンを始動するの
に好適なハイブリッド自動車に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、エンジンの低温始動時には、
エンジンのオイル粘性の上昇等に伴い常温始動の場合と
比較して高い始動トルクを必要とする。しかし、一般
に、バッテリ出力は低温時は常温時に比較して小さくな
り、エンジン始動に支障をきたす恐れがある。そこで、
従来のハイブリッド自動車における低温始動について
は、例えば、特開平11−82259号公報に記載され
ているように、1)低温時にはモータジェネレータに流
す電流を可変制御して出力トルクを増加し、2)さら
に、極低温時はモータジェネレータとは別に設置したス
タータ電動機、3)もしくは、スタータ電動機とモータ
ジェネレータを併用してエンジン始動を行う方法が知ら
れている。
エンジンのオイル粘性の上昇等に伴い常温始動の場合と
比較して高い始動トルクを必要とする。しかし、一般
に、バッテリ出力は低温時は常温時に比較して小さくな
り、エンジン始動に支障をきたす恐れがある。そこで、
従来のハイブリッド自動車における低温始動について
は、例えば、特開平11−82259号公報に記載され
ているように、1)低温時にはモータジェネレータに流
す電流を可変制御して出力トルクを増加し、2)さら
に、極低温時はモータジェネレータとは別に設置したス
タータ電動機、3)もしくは、スタータ電動機とモータ
ジェネレータを併用してエンジン始動を行う方法が知ら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、非常用のスタータ電動機をはじめとするスタ
ータ電動機駆動装置が必要となり、コスト高となると言
う問題があった。
方法では、非常用のスタータ電動機をはじめとするスタ
ータ電動機駆動装置が必要となり、コスト高となると言
う問題があった。
【0004】本発明の目的は、エンジンの低温始動時に
スタータ電動機等を用いることなく、低温始動性を向上
することができるハイブリッド自動車を提供することに
ある。
スタータ電動機等を用いることなく、低温始動性を向上
することができるハイブリッド自動車を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】(1)上記目的を達成す
るために、本発明は、エンジンと、このエンジンを始動
するモータと、このモータを駆動するバッテリとを有す
るハイブリッド自動車において、上記エンジン及びバッ
テリを加温する加温手段と、上記エンジンの温度を検出
するエンジン温度センサと、上記バッテリの温度を検出
するバッテリ温度センサと、上記エンジン温度センサに
よって検出されたエンジン温度と上記バッテリ温度セン
サによって検出されたバッテリ温度が所定温度よりも低
い場合、上記加温手段により上記エンジン及びバッテリ
を加温する制御手段とを備えるようにしたものである。
かかる構成により、エンジンの低温始動時にスタータ電
動機等を用いることなく、加温手段を用いてエンジン及
びバッテリを加温した後、エンジンを始動することによ
り、低温始動性を向上し得るものとなる。
るために、本発明は、エンジンと、このエンジンを始動
するモータと、このモータを駆動するバッテリとを有す
るハイブリッド自動車において、上記エンジン及びバッ
テリを加温する加温手段と、上記エンジンの温度を検出
するエンジン温度センサと、上記バッテリの温度を検出
するバッテリ温度センサと、上記エンジン温度センサに
よって検出されたエンジン温度と上記バッテリ温度セン
サによって検出されたバッテリ温度が所定温度よりも低
い場合、上記加温手段により上記エンジン及びバッテリ
を加温する制御手段とを備えるようにしたものである。
かかる構成により、エンジンの低温始動時にスタータ電
動機等を用いることなく、加温手段を用いてエンジン及
びバッテリを加温した後、エンジンを始動することによ
り、低温始動性を向上し得るものとなる。
【0006】(2)上記(1)において、好ましくは、
上記加温手段は、燃焼手段と、この燃焼装置によって発
生した熱を上記エンジン及びバッテリに移送する熱移送
手段とから構成するようにしたものである。
上記加温手段は、燃焼手段と、この燃焼装置によって発
生した熱を上記エンジン及びバッテリに移送する熱移送
手段とから構成するようにしたものである。
【0007】(3)上記(1)において、好ましくは、
上記加温手段は、バッテリから供給される電力によって
加温する手段としたものである。
上記加温手段は、バッテリから供給される電力によって
加温する手段としたものである。
【0008】(4)上記(3)において、好ましくは、
さらに、上記加温手段は、上記エンジンの冷却水を加温
するとともに、バッテリから供給される電力によって駆
動されるポンプを備え、このポンプにより上記冷却水を
循環するようにものである。
さらに、上記加温手段は、上記エンジンの冷却水を加温
するとともに、バッテリから供給される電力によって駆
動されるポンプを備え、このポンプにより上記冷却水を
循環するようにものである。
【0009】(5)上記(3)において、好ましくは、
上記加温手段は、上記モータを駆動するバッテリとは別
に設けられたバッテリからの電力によって加温するよう
にしたものである。
上記加温手段は、上記モータを駆動するバッテリとは別
に設けられたバッテリからの電力によって加温するよう
にしたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】最初に、図1及び図2を用いて、
本発明の第1の実施形態によるハイブリッド自動車の構
成について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態
によるハイブリッド自動車の構成を示すブロック図であ
り、図2は、本発明の第1の実施形態によるハイブリッ
ド自動車の動作を示すフローチャートである。本実施形
態においては、42V等の低電圧駆動バッテリを用いる
低電圧車両用ハイブリット自動車であり、モータがエン
ジンとミッションケースの間にある偏平型モータを用い
るものを例として説明する。
本発明の第1の実施形態によるハイブリッド自動車の構
成について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態
によるハイブリッド自動車の構成を示すブロック図であ
り、図2は、本発明の第1の実施形態によるハイブリッ
ド自動車の動作を示すフローチャートである。本実施形
態においては、42V等の低電圧駆動バッテリを用いる
低電圧車両用ハイブリット自動車であり、モータがエン
ジンとミッションケースの間にある偏平型モータを用い
るものを例として説明する。
【0011】図1において、本実施形態によるハイブリ
ッド自動車は、エンジン10と、モータジェネレータ2
0と、変速機30と、モータコントローラ40と、イン
バータ50と、バッテリ60とを備えている。モータジ
ェネレータ20は、エンジン10と変速機30との間に
配置された扁平型のものである。バッテリ60は、42
V等の低電圧駆動バッテリである。
ッド自動車は、エンジン10と、モータジェネレータ2
0と、変速機30と、モータコントローラ40と、イン
バータ50と、バッテリ60とを備えている。モータジ
ェネレータ20は、エンジン10と変速機30との間に
配置された扁平型のものである。バッテリ60は、42
V等の低電圧駆動バッテリである。
【0012】さらに、本実施形態によるハイブリッド自
動車は、熱源100と、熱移送手段105と、バッテリ
温度センサSbと、エンジン温度センサSeとを備えて
いる。熱源100は、例えば、小型の燃焼装置であり、
車載燃料(たとえば軽油)を用いたり、車載燃料とは別
の備蓄された燃料を使用する。車載燃料の場合、燃焼装
置の燃料は搭載されている給油タンクから直接送るよう
にする。車載燃料とは別の燃料を使用する燃焼装置で
は、燃料を貯える貯蓄槽を備えている。熱移送手段10
5は、送風機やポンプである。熱を移送する熱媒体が、
気体の場合には、熱移送手段105として、送風機が用
いられ、熱を移送する熱媒体が、液体の場合には、熱移
送手段105として、ポンプが用いられる。一般に、気
体に比べて液体の方が熱容量が大きいため、熱移送媒体
として、液体を用いる方が効率的である。そして、液体
の中でも、水が入手しやすい点で好適である。バッテリ
温度センサSbは、バッテリ60の温度を検出する。エ
ンジン温度センサSeは、エンジン10の温度を検出す
る。
動車は、熱源100と、熱移送手段105と、バッテリ
温度センサSbと、エンジン温度センサSeとを備えて
いる。熱源100は、例えば、小型の燃焼装置であり、
車載燃料(たとえば軽油)を用いたり、車載燃料とは別
の備蓄された燃料を使用する。車載燃料の場合、燃焼装
置の燃料は搭載されている給油タンクから直接送るよう
にする。車載燃料とは別の燃料を使用する燃焼装置で
は、燃料を貯える貯蓄槽を備えている。熱移送手段10
5は、送風機やポンプである。熱を移送する熱媒体が、
気体の場合には、熱移送手段105として、送風機が用
いられ、熱を移送する熱媒体が、液体の場合には、熱移
送手段105として、ポンプが用いられる。一般に、気
体に比べて液体の方が熱容量が大きいため、熱移送媒体
として、液体を用いる方が効率的である。そして、液体
の中でも、水が入手しやすい点で好適である。バッテリ
温度センサSbは、バッテリ60の温度を検出する。エ
ンジン温度センサSeは、エンジン10の温度を検出す
る。
【0013】本実施形態のハイブリッド自動車におい
て、モータジェネレータ20は、通常、エンジン10を
始動するために用いられる。通常の走行時には、エンジ
ン10が駆動源として用いられ、モータジェネレータ2
0は発電機として発電する。発電量は、バッテり電流,
電圧を検出することにより、バッテリ充電状態(SO
C)を推定し、バッテリ充電状態を基にモータコントロ
ーラ40によって計算される。発電領域では、モータジ
ェネレータ20によって発電された電力を、バッテリ6
0に充電する。走行中であってもトルクが必要な場合
は、モータジェネレータ20をモータとして用いること
により、駆動源をエンジン10及びモータジェネレータ
20の両方として、モータジェネレータ20によりトル
クアシストを行う。
て、モータジェネレータ20は、通常、エンジン10を
始動するために用いられる。通常の走行時には、エンジ
ン10が駆動源として用いられ、モータジェネレータ2
0は発電機として発電する。発電量は、バッテり電流,
電圧を検出することにより、バッテリ充電状態(SO
C)を推定し、バッテリ充電状態を基にモータコントロ
ーラ40によって計算される。発電領域では、モータジ
ェネレータ20によって発電された電力を、バッテリ6
0に充電する。走行中であってもトルクが必要な場合
は、モータジェネレータ20をモータとして用いること
により、駆動源をエンジン10及びモータジェネレータ
20の両方として、モータジェネレータ20によりトル
クアシストを行う。
【0014】次に、図2を用いて、本実施形態によるハ
イブリッド自動車の動作について説明する。ステップs
200において、モータコントローラ40は、運転者が
エンジンキーを挿入したことを検知すると、以下のステ
ップs210〜s260の処理を開始する。
イブリッド自動車の動作について説明する。ステップs
200において、モータコントローラ40は、運転者が
エンジンキーを挿入したことを検知すると、以下のステ
ップs210〜s260の処理を開始する。
【0015】ステップs210において、モータコント
ローラ40は、バッテリ60およびエンジン10に設け
ている温度センサSb,Seからの温度信号およびバッ
テリ60に設置した電流センサおよび電圧センサ信号か
ら計算されるバッテリ充電量に基づいて、低温始動に必
要なトルクおよび現段階で出力できる最大トルクを計算
する。なお、制御を速くするため、あらかじめ温度特性
から必要トルクを計算したMAPを作成し、それをメモ
リに入力しておき、信号検出時にメモリよりデータを呼
び込むようにしてもよいものである。そして、必要トル
クが最大出力可能トルク以上であるか否かを判断する。
必要トルクが最大出力可能トルク以上の場合には、低温
始動であると判断して、ステップs220以降の低温始
動処理を実行する。必要トルクが最大出力可能トルクよ
り小さい場合には、ステップs260に進んで通常のモ
ータジェネレータ20による始動を実行する。
ローラ40は、バッテリ60およびエンジン10に設け
ている温度センサSb,Seからの温度信号およびバッ
テリ60に設置した電流センサおよび電圧センサ信号か
ら計算されるバッテリ充電量に基づいて、低温始動に必
要なトルクおよび現段階で出力できる最大トルクを計算
する。なお、制御を速くするため、あらかじめ温度特性
から必要トルクを計算したMAPを作成し、それをメモ
リに入力しておき、信号検出時にメモリよりデータを呼
び込むようにしてもよいものである。そして、必要トル
クが最大出力可能トルク以上であるか否かを判断する。
必要トルクが最大出力可能トルク以上の場合には、低温
始動であると判断して、ステップs220以降の低温始
動処理を実行する。必要トルクが最大出力可能トルクよ
り小さい場合には、ステップs260に進んで通常のモ
ータジェネレータ20による始動を実行する。
【0016】必要トルクが最大出力可能トルク以上の場
合、ステップs220において、モータコントローラ4
0は、エンジン,バッテリの暖機モードをONとして、
低温始動を知らせるための表示を点灯させる。そして、
熱源100に指令を与え、熱源100を作動させ、熱源
100より発生した熱を移送手段105によりエンジン
10およびバッテリ60に移送して加温する。熱源10
0として、燃焼装置を用いることにより、出力が高く速
やかにバッテリ60およびエンジン10を加温すること
ができる。また、低温始動による暖機モード時は、エン
ジンキーをロックすることにより、エンジン始動ができ
ないようにする。即ち、暖機モード時は、必要トルクが
最大出力可能トルク以上であるため、たとえ、エンジン
キーを回してエンジンを始動しようとしてもトルク不足
でエンジンの始動が困難なためである。
合、ステップs220において、モータコントローラ4
0は、エンジン,バッテリの暖機モードをONとして、
低温始動を知らせるための表示を点灯させる。そして、
熱源100に指令を与え、熱源100を作動させ、熱源
100より発生した熱を移送手段105によりエンジン
10およびバッテリ60に移送して加温する。熱源10
0として、燃焼装置を用いることにより、出力が高く速
やかにバッテリ60およびエンジン10を加温すること
ができる。また、低温始動による暖機モード時は、エン
ジンキーをロックすることにより、エンジン始動ができ
ないようにする。即ち、暖機モード時は、必要トルクが
最大出力可能トルク以上であるため、たとえ、エンジン
キーを回してエンジンを始動しようとしてもトルク不足
でエンジンの始動が困難なためである。
【0017】次に、ステップs230において、モータ
コントローラ40は、熱源100によってバッテリ60
及びエンジン10が加温されるにつれて、バッテリ60
およびエンジン10に設けている温度センサSb,Se
からの温度信号およびバッテリ60に設置した電流セン
サおよび電圧センサ信号から計算されるバッテリ充電量
に基づいて、始動に必要なトルクおよび現段階で出力で
きる最大トルクを逐次計算する。そして、必要トルクが
最大出力可能トルク以上であるか否かを判断する。必要
トルクが最大出力可能トルク以上の場合には、ステップ
s220に戻り、加温を継続する。加温が進んで必要ト
ルクが最大出力可能トルクより小さくなると、ステップ
s240に進む。
コントローラ40は、熱源100によってバッテリ60
及びエンジン10が加温されるにつれて、バッテリ60
およびエンジン10に設けている温度センサSb,Se
からの温度信号およびバッテリ60に設置した電流セン
サおよび電圧センサ信号から計算されるバッテリ充電量
に基づいて、始動に必要なトルクおよび現段階で出力で
きる最大トルクを逐次計算する。そして、必要トルクが
最大出力可能トルク以上であるか否かを判断する。必要
トルクが最大出力可能トルク以上の場合には、ステップ
s220に戻り、加温を継続する。加温が進んで必要ト
ルクが最大出力可能トルクより小さくなると、ステップ
s240に進む。
【0018】エンジン10およびバッテリ60の温度が
上昇しモータコントローラ40により計算された出力可
能トルクが計算された低温始動必要トルクに達すると、
ステップs240において、モータコントローラ40
は、暖機モードをオフとして、低温始動を知らせる表示
をOFFにし、熱源100の駆動を止める。
上昇しモータコントローラ40により計算された出力可
能トルクが計算された低温始動必要トルクに達すると、
ステップs240において、モータコントローラ40
は、暖機モードをオフとして、低温始動を知らせる表示
をOFFにし、熱源100の駆動を止める。
【0019】次に、ステップs250において、モータ
コントローラ40は、エンジンキーロックを解除する。
コントローラ40は、エンジンキーロックを解除する。
【0020】さらに、ステップs250において、モー
タコントローラ40は、バッテリ60からインバータ5
0を通して電力を供給し、モータジェネレータ20を用
いてエンジン始動を行う。
タコントローラ40は、バッテリ60からインバータ5
0を通して電力を供給し、モータジェネレータ20を用
いてエンジン始動を行う。
【0021】本実施形態は、特に、モータジェネレータ
がエンジンとミッションケースの間に配置された偏平型
のものの場合に好適である。即ち、常温始動時において
非常に大きな電流を流すよう設計された扁平型モータに
おいては、低温始動時に可変制御で常温始動時よりも電
流を多く流そうとすると、導体の電流密度が極度に高く
なり、モータジェネレータが加熱する場合がある。その
ような場合でも、低温始動時に予めモータを加温するこ
とにより、扁平型のモータジェネレータに大きな電流を
流す必要が無く、モータジェネレータの加熱を防止する
ことができる。
がエンジンとミッションケースの間に配置された偏平型
のものの場合に好適である。即ち、常温始動時において
非常に大きな電流を流すよう設計された扁平型モータに
おいては、低温始動時に可変制御で常温始動時よりも電
流を多く流そうとすると、導体の電流密度が極度に高く
なり、モータジェネレータが加熱する場合がある。その
ような場合でも、低温始動時に予めモータを加温するこ
とにより、扁平型のモータジェネレータに大きな電流を
流す必要が無く、モータジェネレータの加熱を防止する
ことができる。
【0022】また、バッテリとしては、42V程度の低
電圧駆動バッテリを用いる場合に特に好適である。即
ち、300V等の高電圧駆動バッテリでは、低温時のバ
ッテリ出力低下を考慮しても充分エンジンを始動するの
に必要なトルクを得ることができるが、42V等の低電
圧駆動バッテリでは、低温によるバッテリ出力低下で必
要なトルクを出力できない可能性がある。バッテリの種
類にもよるが、特に、比較的安価に入手可能な鉛酸バッ
テリ等では、温度依存性が高く、温度によるバッテリ出
力低下が顕著に現れる。このような鉛酸バッテリ等を4
2Vの低電圧駆動バッテリとして用いる場合に、バッテ
リを予め加温することにより、低温によるバッテリの出
力低下の影響を受けることなく、低温始動性を向上する
ことができる。
電圧駆動バッテリを用いる場合に特に好適である。即
ち、300V等の高電圧駆動バッテリでは、低温時のバ
ッテリ出力低下を考慮しても充分エンジンを始動するの
に必要なトルクを得ることができるが、42V等の低電
圧駆動バッテリでは、低温によるバッテリ出力低下で必
要なトルクを出力できない可能性がある。バッテリの種
類にもよるが、特に、比較的安価に入手可能な鉛酸バッ
テリ等では、温度依存性が高く、温度によるバッテリ出
力低下が顕著に現れる。このような鉛酸バッテリ等を4
2Vの低電圧駆動バッテリとして用いる場合に、バッテ
リを予め加温することにより、低温によるバッテリの出
力低下の影響を受けることなく、低温始動性を向上する
ことができる。
【0023】以上説明したように、本実施形態において
は、低温始動であると判断すると、熱源を用いてエンジ
ン及びバッテリを加温して、必要なトルクが得られるま
で加温した後、モータジェネレータを用いてエンジンを
始動するようにしているので、低温始動特性が向上する
ものである。
は、低温始動であると判断すると、熱源を用いてエンジ
ン及びバッテリを加温して、必要なトルクが得られるま
で加温した後、モータジェネレータを用いてエンジンを
始動するようにしているので、低温始動特性が向上する
ものである。
【0024】次に、図3及び図4を用いて、本発明の第
2の実施形態によるハイブリッド自動車の構成について
説明する。
2の実施形態によるハイブリッド自動車の構成について
説明する。
【0025】図3は、本発明の第2の実施形態によるハ
イブリッド自動車の構成を示すブロック図であり、図4
は、本発明の第2の実施形態によるハイブリッド自動車
の動作を示すフローチャートである。なお、図1及び図
2と同一符号は同一部分を示している。
イブリッド自動車の構成を示すブロック図であり、図4
は、本発明の第2の実施形態によるハイブリッド自動車
の動作を示すフローチャートである。なお、図1及び図
2と同一符号は同一部分を示している。
【0026】図3に示すように、本実施形態によるハイ
ブリッド自動車は、図1と同様に、エンジン10と、モ
ータジェネレータ20と、変速機30と、モータコント
ローラ40と、インバータ50と、バッテリ60とを備
えている。
ブリッド自動車は、図1と同様に、エンジン10と、モ
ータジェネレータ20と、変速機30と、モータコント
ローラ40と、インバータ50と、バッテリ60とを備
えている。
【0027】さらに、本実施形態によるハイブリッド自
動車は、バッテリ温度センサSbと、エンジン温度セン
サSeと、バッテリ加温装置120と、エンジン加温装
置125と、バッテリ加温装置リレーRL1と、エンジ
ン加温装置リレーRL2と、ポンプ130と、エンジン
冷却水路135とを備えている。バッテリ加温装置12
0は、バッテリ60から供給される電力によって加熱さ
れるヒータであり、バッテリ加温装置リレーRL1を動
作させて通電されることにより、バッテリ60を加温す
る。エンジン加温装置125は、バッテリ60から供給
される電力によって加熱されるヒータであり、エンジン
加温装置リレーRL12動作させて通電されることによ
り、冷却水路135内の冷却水を加温して、エンジン1
0を加温する。なお、エンジン10の始動前では、エン
ジン10により冷却水を循環させることができないた
め、冷却水路の一部にポンプ130を設置して、エンジ
ン始動前に加温した水を循環させるようにしている。
動車は、バッテリ温度センサSbと、エンジン温度セン
サSeと、バッテリ加温装置120と、エンジン加温装
置125と、バッテリ加温装置リレーRL1と、エンジ
ン加温装置リレーRL2と、ポンプ130と、エンジン
冷却水路135とを備えている。バッテリ加温装置12
0は、バッテリ60から供給される電力によって加熱さ
れるヒータであり、バッテリ加温装置リレーRL1を動
作させて通電されることにより、バッテリ60を加温す
る。エンジン加温装置125は、バッテリ60から供給
される電力によって加熱されるヒータであり、エンジン
加温装置リレーRL12動作させて通電されることによ
り、冷却水路135内の冷却水を加温して、エンジン1
0を加温する。なお、エンジン10の始動前では、エン
ジン10により冷却水を循環させることができないた
め、冷却水路の一部にポンプ130を設置して、エンジ
ン始動前に加温した水を循環させるようにしている。
【0028】次に、図4を用いて、本実施形態によるハ
イブリッド自動車の動作について説明する。なお、ステ
ップs200,s210,s230〜s260の処理動
作は、図2に示したものと同様であるため、ステップs
220’の処理内容を中心として説明する。
イブリッド自動車の動作について説明する。なお、ステ
ップs200,s210,s230〜s260の処理動
作は、図2に示したものと同様であるため、ステップs
220’の処理内容を中心として説明する。
【0029】必要トルクが最大出力可能トルク以上の場
合、ステップs220’において、モータコントローラ
40は、エンジン,バッテリの暖機モードをONとし
て、低温始動を知らせるための表示を点灯させる。そし
て、バッテリ加温装置リレーRL1をONして、バッテ
リ加温装置120を動作させ、また、エンジン加温装置
リレーRL2をONして、エンジン加温装置125を動
作させることにより、エンジン10およびバッテリ60
を加温する。バッテリに蓄積されている電力,即ち、回
生する電力を利用することによりハイブリッド自動車の
特徴を生かすことができる。また、低温始動による暖機
モード時は、エンジンキーをロックすることにより、エ
ンジン始動ができないようにする。
合、ステップs220’において、モータコントローラ
40は、エンジン,バッテリの暖機モードをONとし
て、低温始動を知らせるための表示を点灯させる。そし
て、バッテリ加温装置リレーRL1をONして、バッテ
リ加温装置120を動作させ、また、エンジン加温装置
リレーRL2をONして、エンジン加温装置125を動
作させることにより、エンジン10およびバッテリ60
を加温する。バッテリに蓄積されている電力,即ち、回
生する電力を利用することによりハイブリッド自動車の
特徴を生かすことができる。また、低温始動による暖機
モード時は、エンジンキーをロックすることにより、エ
ンジン始動ができないようにする。
【0030】次に、ステップs230において、モータ
コントローラ40は、熱源100によってバッテリ60
及びエンジン10が加温されるにつれて、バッテリ60
およびエンジン10に設けている温度センサSb,Se
からの温度信号およびバッテリ60に設置した電流セン
サおよび電圧センサ信号から計算されるバッテリ充電量
に基づいて、始動に必要なトルクおよび現段階で出力で
きる最大トルクを逐次計算する。そして、必要トルクが
最大出力可能トルク以上であるか否かを判断する。必要
トルクが最大出力可能トルク以上の場合には、ステップ
s220’に戻り、加温を継続する。加温が進んで必要
トルクが最大出力可能トルクより小さくなると、ステッ
プs240に進む。
コントローラ40は、熱源100によってバッテリ60
及びエンジン10が加温されるにつれて、バッテリ60
およびエンジン10に設けている温度センサSb,Se
からの温度信号およびバッテリ60に設置した電流セン
サおよび電圧センサ信号から計算されるバッテリ充電量
に基づいて、始動に必要なトルクおよび現段階で出力で
きる最大トルクを逐次計算する。そして、必要トルクが
最大出力可能トルク以上であるか否かを判断する。必要
トルクが最大出力可能トルク以上の場合には、ステップ
s220’に戻り、加温を継続する。加温が進んで必要
トルクが最大出力可能トルクより小さくなると、ステッ
プs240に進む。
【0031】本実施形態は、特に、モータジェネレータ
がエンジンとミッションケースの間に配置された偏平型
のものの場合に好適である。即ち、常温始動時において
非常に大きな電流を流すよう設計された扁平型モータに
おいては、低温始動時に可変制御で常温始動時よりも電
流を多く流そうとすると、導体の電流密度が極度に高く
なり、モータジェネレータが加熱する場合がある。その
ような場合でも、低温始動時に予めモータを加温するこ
とにより、扁平型のモータジェネレータに大きな電流を
流す必要が無く、モータジェネレータの加熱を防止する
ことができる。
がエンジンとミッションケースの間に配置された偏平型
のものの場合に好適である。即ち、常温始動時において
非常に大きな電流を流すよう設計された扁平型モータに
おいては、低温始動時に可変制御で常温始動時よりも電
流を多く流そうとすると、導体の電流密度が極度に高く
なり、モータジェネレータが加熱する場合がある。その
ような場合でも、低温始動時に予めモータを加温するこ
とにより、扁平型のモータジェネレータに大きな電流を
流す必要が無く、モータジェネレータの加熱を防止する
ことができる。
【0032】また、バッテリとしては、42V程度の低
電圧駆動バッテリを用いる場合に特に好適である。即
ち、300V等の高電圧駆動バッテリでは、低温時のバ
ッテリ出力低下を考慮しても充分エンジンを始動するの
に必要なトルクを得ることができるが、42V等の低電
圧駆動バッテリでは、低温によるバッテリ出力低下で必
要なトルクを出力できない可能性がある。バッテリの種
類にもよるが、特に、比較的安価に入手可能な鉛酸バッ
テリ等では、温度依存性が高く、温度によるバッテリ出
力低下が顕著に現れる。このような鉛酸バッテリ等を4
2Vの低電圧駆動バッテリとして用いる場合に、バッテ
リを予め加温することにより、低温によるバッテリの出
力低下の影響を受けることなく、低温始動性を向上する
ことができる。
電圧駆動バッテリを用いる場合に特に好適である。即
ち、300V等の高電圧駆動バッテリでは、低温時のバ
ッテリ出力低下を考慮しても充分エンジンを始動するの
に必要なトルクを得ることができるが、42V等の低電
圧駆動バッテリでは、低温によるバッテリ出力低下で必
要なトルクを出力できない可能性がある。バッテリの種
類にもよるが、特に、比較的安価に入手可能な鉛酸バッ
テリ等では、温度依存性が高く、温度によるバッテリ出
力低下が顕著に現れる。このような鉛酸バッテリ等を4
2Vの低電圧駆動バッテリとして用いる場合に、バッテ
リを予め加温することにより、低温によるバッテリの出
力低下の影響を受けることなく、低温始動性を向上する
ことができる。
【0033】以上説明したように、本実施形態において
は、低温始動であると判断すると、エンジン及びバッテ
リの加温装置を用いてエンジン及びバッテリを加温し
て、必要なトルクが得られるまで加温した後、モータジ
ェネレータを用いてエンジンを始動するようにしている
ので、低温始動特性が向上するものである。
は、低温始動であると判断すると、エンジン及びバッテ
リの加温装置を用いてエンジン及びバッテリを加温し
て、必要なトルクが得られるまで加温した後、モータジ
ェネレータを用いてエンジンを始動するようにしている
ので、低温始動特性が向上するものである。
【0034】次に、図5を用いて、本発明の第3の実施
形態によるハイブリッド自動車の構成について説明す
る。
形態によるハイブリッド自動車の構成について説明す
る。
【0035】図5は、本発明の第3の実施形態によるハ
イブリッド自動車の構成を示すブロック図である。な
お、本実施形態によるハイブリッド自動車の動作は、図
4に示したフローチャートと同様である。そして、図1
及び図3と同一符号は同一部分を示している。
イブリッド自動車の構成を示すブロック図である。な
お、本実施形態によるハイブリッド自動車の動作は、図
4に示したフローチャートと同様である。そして、図1
及び図3と同一符号は同一部分を示している。
【0036】図5に示すように、本実施形態によるハイ
ブリッド自動車は、図1と同様に、エンジン10と、モ
ータジェネレータ20と、変速機30と、モータコント
ローラ40と、インバータ50と、バッテリ60とを備
えている。
ブリッド自動車は、図1と同様に、エンジン10と、モ
ータジェネレータ20と、変速機30と、モータコント
ローラ40と、インバータ50と、バッテリ60とを備
えている。
【0037】さらに、本実施形態によるハイブリッド自
動車は、バッテリ温度センサSbと、エンジン温度セン
サSeと、バッテリ加温装置120と、エンジン加温装
置125と、バッテリ加温装置リレーRL1と、エンジ
ン加温装置リレーRL2と、ポンプ130と、エンジン
冷却水路135と、電力供給装置140と、電力供給装
置リレーRL3とを備えている。電力供給装置140
は、バッテリ60とは別に並列に搭載されており、低温
始動時には電力供給装置140から加温装置120,1
25に電力供給する。電力供給装置140は、例えば、
バッテリであり、バッテリ60が42V電圧駆動のバッ
テリである場合に、電力供給装置140として用いバッ
テリは、14V電圧駆動の一般的なバッテリを用いる。
使用条件が極寒である場合、温度依存性の高いバッテリ
を使用している場合では、第2の実施形態のようなシス
テムでは、加温装置120,125が熱交換性の低い場
合、低温始動可能なトルクを得るために加温する時間が
長くなり、バッテリ60自身が加温装置120,125
に電力供給している間に電力を消費してしまい低温始動
ができない可能性がある。そこで、本実施形態では、バ
ッテリ60とは別の電力供給装置140を用いることに
より、暖機時にバッテリ60の電力を消費することな
く、低温始動を確実に行うことができる。
動車は、バッテリ温度センサSbと、エンジン温度セン
サSeと、バッテリ加温装置120と、エンジン加温装
置125と、バッテリ加温装置リレーRL1と、エンジ
ン加温装置リレーRL2と、ポンプ130と、エンジン
冷却水路135と、電力供給装置140と、電力供給装
置リレーRL3とを備えている。電力供給装置140
は、バッテリ60とは別に並列に搭載されており、低温
始動時には電力供給装置140から加温装置120,1
25に電力供給する。電力供給装置140は、例えば、
バッテリであり、バッテリ60が42V電圧駆動のバッ
テリである場合に、電力供給装置140として用いバッ
テリは、14V電圧駆動の一般的なバッテリを用いる。
使用条件が極寒である場合、温度依存性の高いバッテリ
を使用している場合では、第2の実施形態のようなシス
テムでは、加温装置120,125が熱交換性の低い場
合、低温始動可能なトルクを得るために加温する時間が
長くなり、バッテリ60自身が加温装置120,125
に電力供給している間に電力を消費してしまい低温始動
ができない可能性がある。そこで、本実施形態では、バ
ッテリ60とは別の電力供給装置140を用いることに
より、暖機時にバッテリ60の電力を消費することな
く、低温始動を確実に行うことができる。
【0038】バッテリ加温装置120は、電力供給装置
140から供給される電力によって加熱されるヒータで
あり、バッテリ加温装置リレーRL1を動作させて通電
されることにより、バッテリ60を加温する。エンジン
加温装置125は、電力供給装置140から供給される
電力によって加熱されるヒータであり、エンジン加温装
置リレーRL12動作させて通電されることにより、冷
却水路135内の冷却水を加温して、エンジン10を加
温する。
140から供給される電力によって加熱されるヒータで
あり、バッテリ加温装置リレーRL1を動作させて通電
されることにより、バッテリ60を加温する。エンジン
加温装置125は、電力供給装置140から供給される
電力によって加熱されるヒータであり、エンジン加温装
置リレーRL12動作させて通電されることにより、冷
却水路135内の冷却水を加温して、エンジン10を加
温する。
【0039】エンジン走行時の発電領域では、モータジ
ェネレータ20から発電された電力はインバータ50を
通して並列に組まれたバッテリ60および電力供給装置
140に充電される。車両電装構成品の機能に支障をき
たす恐れがある一定電圧以下にバッテリ充電量がなった
場合、モータコントローラ40は、電力供給装置リレー
RL3をOFFとなる指令を送り、バッテリ60に優先
的に充電する。
ェネレータ20から発電された電力はインバータ50を
通して並列に組まれたバッテリ60および電力供給装置
140に充電される。車両電装構成品の機能に支障をき
たす恐れがある一定電圧以下にバッテリ充電量がなった
場合、モータコントローラ40は、電力供給装置リレー
RL3をOFFとなる指令を送り、バッテリ60に優先
的に充電する。
【0040】本実施形態は、特に、モータジェネレータ
がエンジンとミッションケースの間に配置された偏平型
のものの場合に好適である。即ち、常温始動時において
非常に大きな電流を流すよう設計された扁平型モータに
おいては、低温始動時に可変制御で常温始動時よりも電
流を多く流そうとすると、導体の電流密度が極度に高く
なり、モータジェネレータが加熱する場合がある。その
ような場合でも、低温始動時に予めモータを加温するこ
とにより、扁平型のモータジェネレータに大きな電流を
流す必要が無く、モータジェネレータの加熱を防止する
ことができる。
がエンジンとミッションケースの間に配置された偏平型
のものの場合に好適である。即ち、常温始動時において
非常に大きな電流を流すよう設計された扁平型モータに
おいては、低温始動時に可変制御で常温始動時よりも電
流を多く流そうとすると、導体の電流密度が極度に高く
なり、モータジェネレータが加熱する場合がある。その
ような場合でも、低温始動時に予めモータを加温するこ
とにより、扁平型のモータジェネレータに大きな電流を
流す必要が無く、モータジェネレータの加熱を防止する
ことができる。
【0041】また、バッテリとしては、42V程度の低
電圧駆動バッテリを用いる場合に特に好適である。即
ち、300V等の高電圧駆動バッテリでは、低温時のバ
ッテリ出力低下を考慮しても充分エンジンを始動するの
に必要なトルクを得ることができるが、42V等の低電
圧駆動バッテリでは、低温によるバッテリ出力低下で必
要なトルクを出力できない可能性がある。バッテリの種
類にもよるが、特に、比較的安価に入手可能な鉛酸バッ
テリ等では、温度依存性が高く、温度によるバッテリ出
力低下が顕著に現れる。このような鉛酸バッテリ等を4
2Vの低電圧駆動バッテリとして用いる場合に、バッテ
リを予め加温することにより、低温によるバッテリの出
力低下の影響を受けることなく、低温始動性を向上する
ことができる。
電圧駆動バッテリを用いる場合に特に好適である。即
ち、300V等の高電圧駆動バッテリでは、低温時のバ
ッテリ出力低下を考慮しても充分エンジンを始動するの
に必要なトルクを得ることができるが、42V等の低電
圧駆動バッテリでは、低温によるバッテリ出力低下で必
要なトルクを出力できない可能性がある。バッテリの種
類にもよるが、特に、比較的安価に入手可能な鉛酸バッ
テリ等では、温度依存性が高く、温度によるバッテリ出
力低下が顕著に現れる。このような鉛酸バッテリ等を4
2Vの低電圧駆動バッテリとして用いる場合に、バッテ
リを予め加温することにより、低温によるバッテリの出
力低下の影響を受けることなく、低温始動性を向上する
ことができる。
【0042】以上説明したように、本実施形態において
は、低温始動であると判断すると、エンジン及びバッテ
リの加温装置を用いてエンジン及びバッテリを加温し
て、必要なトルクが得られるまで加温した後、モータジ
ェネレータを用いてエンジンを始動するようにしている
ので、低温始動特性が向上するものである。また、暖機
時にバッテリ60の電力を消費することなく、低温始動
を確実に行うことができる。
は、低温始動であると判断すると、エンジン及びバッテ
リの加温装置を用いてエンジン及びバッテリを加温し
て、必要なトルクが得られるまで加温した後、モータジ
ェネレータを用いてエンジンを始動するようにしている
ので、低温始動特性が向上するものである。また、暖機
時にバッテリ60の電力を消費することなく、低温始動
を確実に行うことができる。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、エンジンの低温始動時
にスタータ電動機等を用いることなく、低温始動性を向
上することができる。
にスタータ電動機等を用いることなく、低温始動性を向
上することができる。
【図1】本発明の第1の実施形態によるハイブリッド自
動車の構成を示すブロック図である。
動車の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施形態によるハイブリッド自
動車の動作を示すフローチャートである。
動車の動作を示すフローチャートである。
【図3】本発明の第2の実施形態によるハイブリッド自
動車の構成を示すブロック図である。
動車の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第2の実施形態によるハイブリッド自
動車の動作を示すフローチャートである。
動車の動作を示すフローチャートである。
【図5】本発明の第3の実施形態によるハイブリッド自
動車の構成を示すブロック図である。
動車の構成を示すブロック図である。
10…エンジン 20…モータジェネレータ 30…変速機 40…モータコントローラ 50…インバータ 60…バッテリ 100…熱源 105…移送手段 120…バッテリ加温装置 125…エンジン加温装置 130…ポンプ 135…エンジン冷却水路 140…電力供給装置 RL1…バッテリ加温装置リレー RL2…エンジン加温装置リレー RL3…電力供給装置リレー Sb…バッテリ温度センサ Se…エンジン温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── 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) H01M 10/50 B60L 11/14 // B60L 11/14 B60K 9/00 E Fターム(参考) 3G093 AA04 AA07 AA16 CA01 CA03 DA04 DB09 DB19 DB20 EB00 EB05 FA11 5H031 AA09 KK08 5H115 PC06 PG04 PI16 PI24 PI29 PO02 PU08 PU23 PU25 PU29 PV09 QE20 QN03 SE04 SE05 SE10 TE08 TI01 TI05 TI06 TI10 TR19 TR20 TU11 TW10 TZ01
Claims (5)
- 【請求項1】エンジンと、このエンジンを始動するモー
タと、このモータを駆動するバッテリとを有するハイブ
リッド自動車において、 上記エンジン及びバッテリを加温する加温手段と、 上記エンジンの温度を検出するエンジン温度センサと、 上記バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、 上記エンジン温度センサによって検出されたエンジン温
度と上記バッテリ温度センサによって検出されたバッテ
リ温度が所定温度よりも低い場合、上記加温手段により
上記エンジン及びバッテリを加温する制御手段とを備え
たことを特徴とするハイブリッド自動車。 - 【請求項2】請求項1記載のハイブリッド自動車におい
て、 上記加温手段は、燃焼手段と、この燃焼装置によって発
生した熱を上記エンジン及びバッテリに移送する熱移送
手段とから構成されることを特徴とするハイブリッド自
動車。 - 【請求項3】請求項1記載のハイブリッド自動車におい
て、 上記加温手段は、バッテリから供給される電力によって
加温する手段であることを特徴とするハイブリッド自動
車。 - 【請求項4】請求項3記載のハイブリッド自動車におい
て、さらに、 上記加温手段は、上記エンジンの冷却水を加温するとと
もに、 バッテリから供給される電力によって駆動されるポンプ
を備え、 このポンプにより上記冷却水を循環することを特徴とす
るハイブリッド自動車。 - 【請求項5】請求項3記載のハイブリッド自動車におい
て、さらに、 上記加温手段は、上記モータを駆動するバッテリとは別
に設けられたバッテリからの電力によって加温すること
を特徴とするハイブリッド自動車。
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---|---|---|---|
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JP2000050031A JP2001234840A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | ハイブリッド自動車 |
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ID=18571869
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