JP2004176624A

JP2004176624A - ハイブリッド車両

Info

Publication number: JP2004176624A
Application number: JP2002343527A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Kaneishi; 大輔金石
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】ハイブリッド車両の燃費を向上する。
【解決手段】エンジンストップ開始前にエンジンストップ中の消費電力量を推定し、この推定した消費電力量に基づきバッテリ２２の目標充電量を第１下限値より大きい第２下限値に設定し、バッテリ２２の充電量が前記第２下限値以上となるように制御するとともに、エンジンストップ中は目標充電量を第１下限値に切り換え、バッテリ２２の充電量が第１下限値以上となるようにバッテリ２２を制御する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ハイブリッド車両において、所定の条件が成立した時にエンジンを自動的に停止する、いわゆるエンジンストップ制御を行うことが知られている。従来のエンジンストップ制御の一つとして、エンジン停止中にエンジン補機で消費される電力を推定し、この推定された消費電力を用いてエンジンストップ中のバッテリの充電状態を予測して、この充電状態が放電側である場合にはエンジンストップを行わない技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１５５７７５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来技術では、エンジンストップ中のエンジン補機の消費電力を用いて予測される充電状態が放電側である場合にはエンジンストップが行われないことになり、この場合にはエンジンは効率の悪いアイドル運転となり、加えてアイドル運転で発電が行われるため、より燃費が悪化するという課題がある。
【０００５】
したがって、本発明においては、エンジン補機の消費電力に影響されずにエンジンストップの頻度を多くして燃費を向上するハイブリッド車両を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定条件下でエンジンを停止すると共に、バッテリの充電量が第１下限値未満のときにバッテリを充電するハイブリッド車両に関し、エンジンストップ開始前に、推定されたエンジンストップ中の消費電力量に基づいて、バッテリの充電量を第１下限値よりも大きい第２下限値以上になるように制御し、エンジンストップ中には充電目標量を第１下限値以上となるようにした。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンストップ開始前に、推定されたエンジンストップ中の消費電力量に基づいて、バッテリの充電量を第１下限値よりも大きい第２下限値以上になるように制御し、エンジンストップ中には、充電目標量を第１下限値以上となるようにしたので、エンジンストップ開始時には、バッテリの充電量が第２下限値以上となり、エンジンストップ中に消費される消費電力により、バッテリの充電量が第１下限値未満となる可能性が低く、従ってエンジンストップの頻度を多くして、燃費を向上することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両の構成図である。エンジン１が運転されることにより発生する駆動力は、エンジン１の出力軸の一端に接続されたトルクコンバータ２、トランスミッション３を介して所定のトルクに制御されて図示しない駆動輪を駆動する。エンジン１にはイグニッションスイッチ１ａによるエンジン始動時にエンジン１をクランキングするためのスタータモータ４が設置され、トランスミッション３には潤滑オイルを循環させる電動オイルポンプ５が設けられる。
【０００９】
エンジン１の出力軸の他端側にはクラッチ６を介してプーリ７が設けられており、このプーリ７にはベルト８が掛け回されており、更にベルト８は、エンジンの出力軸と平行に出力軸が配置されたモータ９、エアコンコンプレッサ１１、ウォータポンプ１０にそれぞれ備えられたプーリ１２、１３、１４に掛け回される。このエアコンコンプレッサ１１、ウォータポンプ１０をまとめてエンジン補機ともいう。
【００１０】
ここでモータ９は、車両の駆動源としてエンジンと協働する機能を有すると共に、エンジンストップ状態からエンジンを再始動するための機能を有する。更にモータ９は、エンジン１がストップ中（クラッチ６が非締結状態）にはエアコンコンプレッサ１１等のエンジン補機を駆動するために運転される。またエアコンコンプレッサ１１にはクラッチ１５が設けられ、エアコン作動時にのみクラッチ１５をオンにすることで、不要時にエンジン１に対する負荷となることを防止している。
【００１１】
ハイブリッド車両全体を統合制御するコントローラ１６には、イグニッションスイッチ１ａのオンオフ信号、エアコンの作動要求が入力されるエアコンスイッチ１７のオンオフ信号、外気温を検出する外気温センサ１８の出力信号、車室温を検出する車室温センサ１９の出力信号、エアコンの作動温度を設定するエアコン設定温度スイッチ２０の出力信号、日射量を検出する日射量検知センサ２１の出力信号、電圧センサ２６により検出されるバッテリ２２の電圧、電流センサ２７により検出されるバッテリ２２の充放電電流の出力信号が入力される。
【００１２】
またコントローラ１６には、車両の車速を検出する車速センサ２５の出力信号、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダル踏み込み量センサ２３の出力信号、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダル踏み込み量センサ２４の出力信号が入力される。
【００１３】
コントローラ１６は、これら入力値に基づいてエンジン１の運転制御、スタータモータ４の制御、モータ６の運転制御およびエアコンのコンプレッサ１１の運転制御を行うとともに、エンジンストップ中の消費電力量を推定し、この推定消費電力量に基づいてエンジンストップの実施判定を行う。
【００１４】
コントローラ１６が実施するエンジンストップ実施時の制御について、図２のフローチャートを用いて詳しく説明する。以下の制御内容は、エンジン補機としてエアコンのコンプレッサ１１を用いて説明する。
【００１５】
まずステップ１０で、イグニッションスイッチ１ａがオンの状態かどうかを判定し、オフであればオンオフ判定を繰り返し、オンであればステップ２０に進む。ステップ２０では、エアコンスイッチ１７の作動状態を確認し、エアコンが作動状態（エアコンスイッチ１７がオン）であれば、ステップ３０に進み、非作動状態（エアコンスイッチ１７がオフ）であれば、ステップ８０に進む。
【００１６】
エアコンが作動状態であれば続いて、外気温センサ１８により外気温、車室温センサ１９により車室温、エアコン設定温度スイッチ２０によりエアコンの設定温度および日射量検知センサ２１により日射量を検出し（ステップ３０からステップ６０）、ステップ７０でこれら検出値を用いてエンジンストップ中のバッテリ２２の消費電力量を推定する。
【００１７】
ステップ８０では、推定した消費電力量に基づきバッテリ２２の充電状態（以下、ＳＯＣ）の下限値（第２の下限値）を設定する。通常、ハイブリッド車両のバッテリは、バッテリのＳＯＣが一定範囲を維持するように充放電が行われている。例えば、ＳＯＣが３０％未満になると充電を行い、７０％以上になると充電を停止する制御を行う。本発明の場合には、ステップ７０で推定されるエンジンストップ中の消費電力量がＳＯＣに換算して１０％であるとするとＳＯＣ下限値は４０％（標準時のＳＯＣ下限値（第１の下限値）３０％＋エンジン停止中の消費電力量相当１０％）に設定され（ステップ８０）、４０％以上のＳＯＣが維持できるように充放電制御を行う。なお、ステップ２０で、エアコンスイッチがオフの場合には、ＳＯＣ下限値は、通常通り３０％のまま設定される。
【００１８】
以下のステップでは、ＳＯＣ下限値とバッテリ２２の実ＳＯＣと比較してエンジンストップの実施判定を行う。
【００１９】
ステップ９０では電圧センサ２６により検出されるバッテリ２２の電圧を、ステップ１００では電流センサ２７により検出されるバッテリ２２の充放電電流を検出し、ステップ１１０で、検出した電圧と電流を回帰演算して無負荷時の電圧を求め、この無負荷時の電圧に対応する無負荷時のＳＯＣ（以下、単にＳＯＣという。）を予め記憶しているマップから読み出す。
【００２０】
ステップ１２０で、ステップ１１０で読み出したＳＯＣとステップ８０で設定したＳＯＣ下限値とを比較し、ＳＯＣがＳＯＣ下限値より小さい場合、つまりエンジンストップ中にバッテリ２２のＳＯＣが不足するかどうかを判定する。ＳＯＣが不足する場合には、続くステップ１３０で不足分を解消するための発電量を設定し、この発電量に応じてエンジン１による駆動力でモータ９を発電し、バッテリ２２を充電し、ステップ１４０に進む。
【００２１】
一方、ステップ１２０でＳＯＣがＳＯＣ下限値以上の場合にはステップ１４０に進む。ステップ１４０でエンジン１の停止条件が成立したかどうかを判断する。ここでは、アクセルペダル踏み込み量センサ２３によるアクセルペダル踏み込み量が所定量以下、ブレーキペダル踏み込み量センサ２４によるブレーキペダルの踏み込み量が所定量以上、車速センサ２５２より検出される車速が所定値以下のすべての条件が成立した場合にエンジン１の停止条件が成立したと判断する。
【００２２】
エンジン停止可能な場合にはステップ１４５に進み、停止条件が不成立の場合にはステップ１８０に進む。
【００２３】
ステップ１４５では、電圧センサ２６により検出されるバッテリ２２の電圧と電流センサ２７により検出される電流によりＳＯＣを再度算出し、ステップ１５０へ進む。
【００２４】
ステップ１５０ではステップ１４５で算出したＳＯＣとステップ８０で設定したＳＯＣ下限値とを比較し、エンジンストップの許可／禁止を判断する。ここで、ＳＯＣがＳＯＣ下限値未満の場合にはエンジンストップを行ったとしても、エンジン補機による消費電力によってエンジン１が再始動されるので、エンジンストップを禁止して、ステップ１８０へ進む。逆に、ＳＯＣがＳＯＣ下限値以上の場合には、エンジンストップを行ってもエンジン補機による消費電力によってＳＯＣがＳＯＣ下限値以下になることはないと考えられるので、ステップ１６０へ進み、エンジン１を停止させる。続くステップ１７０では、ＳＯＣが標準時のＳＯＣ下限値（３０％）と比較されて標準時のＳＯＣ下限値以上であれば、ステップ１６０に戻りエンジン停止状態を継続する。一方、ＳＯＣが標準時のＳＯＣ下限値未満であれば、バッテリ２２の充電が必要である判断し、ステップ１８０に進む。
【００２５】
ステップ１８０では、イグニッションスイッチ１ａの状態を判定し、オンであればステップ２０に戻り、オフであれば、制御を終了する。
【００２６】
以上、説明したように本実施の形態においては、エンジンストップ中に消費されるエンジン補機の消費電力量を推定し、ＳＯＣの下限値として通常の下限値（例えば３０％）に推定した消費電力量に相当するＳＯＣ（例えば１０％）を加算したＳＯＣの下限値（例えば４０％）を設定し、このＳＯＣ下限値以上となるようにモータ９で発電を行なってバッテリ２２を充電し、エンジン停止条件が成立した場合に、エンジンストップを行うようにしたので、エンジンストップ中に消費されるエンジン補機の消費電力により、ＳＯＣがＳＯＣ下限値よりも下がり、バッテリ２２を充電するためにエンジン１が再始動されることがなくなり、エンジンストップを行う頻度が多くなり、またエンジンストップ中にエンジン１が再始動される可能性も少なく、よって燃費を向上することができる。
【００２７】
また、本実施の形態においては、エンジンストップ中の消費電力量を推定し、この推定される消費電力量をＳＯＣに換算して、ＳＯＣ下限値を設定するようにした、すなわち推定される消費電力量が大きいほどＳＯＣ下限値が大きくなるようにしたので、エンジンストップ開始時点においてバッテリ２２を適切なＳＯＣとすることができる。
【００２８】
なお上述した実施の形態では、エアコンコンプレッサ１１によるエンジンストップ中の消費電力を推定するようにしたが、これに限らず、前照灯による消費電力を推定しても、またエアコンコンプレッサ１１と前照灯と両方による消費電力を推定しても良い。すなわち、エンジンストップ中にバッテリ２２の電力を用いて、動作されるものであれば良い。
【００２９】
特許請求の範囲の構成要件と実施の形態の対応関係は以下の通りである。エンジン１がエンジンを、モータ９がモータを、バッテリ２２がバッテリを、コントローラ１６が制御手段を構成する。たエアコンコンプレッサ１１およびウォ一夕ポンプ１０がエンジン補機を構成する。
【００３０】
本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される車両のシステム構成を示す図である。
【図２】同じく制御系統の構成を示す図である。
【符号の説明】
１エンジン
６クラッチ
７プーリ
８ベルト
９モータ
１１エアコンコンプレッサ
１２プーリ
１６コントローラ
１７エアコンスイッチ
１８外気温センサ
１９車室温センサ
２０エアコン設定温度スイッチ
２１日射量検出センサ

Claims

車両の駆動源としてのエンジンと、
車両の駆動源であるとともに、エンジンの回転により発電するモータと、
このモータによって発電された電力を充電するとともに、モータに電力を供給するバッテリと、
所定条件下でエンジンを停止するエンジンストップ制御を行うとともに、バッテリの充電量が第１下限値未満のときにバッテリに電力を充電する制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、エンジンストップ開始前にエンジンストップ中の消費電力量を推定し、この推定した消費電力量に基づき前記バッテリの目標充電量を前記第１下限値より大きい第２下限値に設定し、前記バッテリの充電量が前記第２下限値以上になるように制御するとともに、
エンジンストップ中は目標充電量を前記第１下限値に切り換え、バッテリの充電量が第１下限値以上となるように前記バッテリを制御することを特徴とするハイブリッド車両。
前記第２下限値は、エンジンストップ中の推定消費電力量が大きいほど、大きく設定されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
前記エンジンストップ中の消費電力量は、エンジン補機の運転負荷から推定されることを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両。
前記エンジン補機は、エアコンのコンプレッサであることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両。
エンジンストップ中の前記コンプレッサの消費電力量は、外気温と車内温とエアコン設定温度と日射量とに応じて推定されることを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両。