JP2004248384A

JP2004248384A - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JP2004248384A
Application number: JP2003034503A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Kondo; 好和近藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】内燃機関に異常が発生して電動機のみを車両駆動源として用いた緊急走行を行うときに、走行可能距離を伸ばすことのできるハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】Ｓ７で緊急走行スイッチがオンであると判定され、かつＳ８でモータのみを車両駆動源として用いた緊急走行を行うことができると判定された場合は、モータのみによる緊急走行を許可する。Ｓ９では所定の車両電装品、例えば空調装置やオーディオ等の快適装備品、デフォッガー及びルームランプのうちの少なくとも１つの電源をオフにして作動させない制御を行うことで、緊急走行時における消費電力を減らす。
【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の制御装置、特に内燃機関に異常が発生した場合に電動機のみを車両駆動源として用いた緊急走行を行うハイブリッド車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
内燃機関、モータ及びジェネレータを備えたハイブリッド車両において、内燃機関に異常が発生して内燃機関を駆動できない場合は、内燃機関を用いた車輪の駆動及びジェネレータの発電ができなくなるが、条件によってはモータのみを車両駆動源として用いた緊急走行を行うことが可能である。この緊急走行を行う従来のハイブリッド車両の制御装置の一例が特開２００１−１４５２１０号公報（特許文献１）に開示されている。この従来の装置においては、内燃機関に異常が発生した場合にモータのみを車両駆動源として用いた緊急走行を行い、さらにモータが消費する電気エネルギーが少なくなるように変速制御を行うとともに、蓄電装置から電気エネルギーを取り出すことが許可される最低蓄電量の制限をなくしている。これによって、ハイブリッド車両において、内燃機関に異常が発生した場合の緊急走行を可能とし、かつ十分な走行距離の確保を図っている。
【０００３】
本発明は、内燃機関に異常が発生して電動機のみを車両駆動源として用いた緊急走行を行うときに、走行可能距離をさらに伸ばすことのできるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１４５２１０号公報
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、第１の本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関及び電動機を備え、少なくとも電動機が車両駆動源として用いられ、内燃機関の駆動運転及び電動機の発電運転の少なくとも一方により生成された電気エネルギーが車両電装品の作動に消費され、内燃機関に異常が発生した場合に電動機のみを車両駆動源として用いた緊急走行を行うことが可能であるハイブリッド車両の制御装置であって、前記緊急走行が行われる場合に、所定の車両電装品の作動を消費電力を減らすように制御する電装品制御手段を有することを特徴とする。
【０００６】
第２の本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、第１の本発明に記載の装置であって、前記電装品制御手段は、所定の車両電装品の作動を停止させることにより該車両電装品の消費電力を減らすことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【０００８】
図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置を含む全体構成図を示す。本実施形態のハイブリッド車両は、モータ１０、エンジン１２、ジェネレータ１４、動力分配機構１６、減速機１８、インバータ２０、バッテリー２２、補機バッテリー２６、車両電装品２８、コントローラ３０及び車輪３２を備えている。
【０００９】
モータ１０は例えば交流モータとして構成され、その出力軸が減速機１８を介して負荷である車輪３２と連結されている。そして、モータ１２を駆動（力行）運転させることにより車輪３２を回転駆動させることができる。さらに、車輪３２の回転エネルギーを利用してモータ１０を発電運転（回生制動）させることもできる。
【００１０】
内燃機関としてのエンジン１２については、その出力軸が動力分配機構１６及び減速機１８を介して車輪３２と連結されており、エンジン１２を回転駆動させることによっても車輪３２を回転駆動させることができる。
【００１１】
ジェネレータ１４は例えば交流発電機として構成され、その出力軸が動力分配機構１６を介してエンジン１２の出力軸と連結されている。そして、エンジン１２を回転駆動させることによりジェネレータ１４を発電運転させることができる。さらに、ジェネレータ１４の駆動によってエンジン１２を始動させることもできる。
【００１２】
動力分配機構１６は、エンジン１２の出力を車輪３２の駆動分とジェネレータ１４の発電分とに分配することができ、例えば遊星歯車によって構成することができる。
【００１３】
インバータ２０は、バッテリー２２からの直流電圧をスイッチング動作により１２０度ずつ位相が異なる３相交流に変換してモータ１０及びジェネレータ１４の３相コイル（図示せず）に交流電流をそれぞれ供給することができる。さらに、インバータ２０は、モータ１０及びジェネレータ１４の３相コイルの交流電流を直流に変換してバッテリー２２に回生する方向の変換も可能である。このように、ジェネレータ１４の発電及びモータ１０の回生制動によって生成された電気エネルギーは、インバータ２０を介してバッテリー２２に充電され、モータ１０及びジェネレータ１４の駆動の際に用いられる。
【００１４】
また、インバータ２０は図示しないＤＣ−ＤＣコンバータを備えており、ジェネレータ１４の発電及びモータ１０の回生制動によって生成された電気エネルギーの一部は、このＤＣ−ＤＣコンバータによって降圧されてから補機バッテリー２６にも充電される。
【００１５】
車両電装品２８は、空調装置やオーディオ等の快適装備品、ヘッドランプやルームランプ等のランプ類、デフォッガー及びワイパー等を図示しないが含んでおり、補機バッテリー２６に充電された電気エネルギーによってその作動が行われる。このように、エンジン１２の駆動によるジェネレータ１４の発電及びモータ１０の回生制動によって生成された電気エネルギーの一部は、インバータ２０内のＤＣ−ＤＣコンバータによって降圧された後、車両電装品２８の作動に消費されることになる。
【００１６】
以上のように構成されたハイブリッド車両において、エンジン１２に異常が発生してエンジン１２を駆動できない場合は、エンジン１２によって車輪３２を駆動させることができなくなる。さらに、エンジン１２によってジェネレータ１４を発電させることでバッテリー２２の充電を行うこともできなくなる。ただし、バッテリー２２にすでに蓄えられている電気エネルギーを利用してモータ１０を駆動することにより、モータ１０のみを車両駆動源として用いた緊急走行を行うことは可能である。
【００１７】
コントローラ３０は、エンジン１２の運転状態を制御し、インバータ２０の駆動を制御することによりモータ１０及びジェネレータ１４の運転状態も制御する。さらに、コントローラ３０は、エンジン１２に異常が発生し、かつ後述する所定の条件を満たす場合は、上記の緊急走行を行うためにモータ１０の駆動を制御する。
【００１８】
本実施形態においては、コントローラ３０は、上記の緊急走行を行う場合に、所定の車両電装品の作動を消費電力を減らすように制御する電装品制御手段３４を備えている。ここでの所定の車両電装品については、非作動であっても緊急走行にほとんど支障がない電装品が好ましく、その一例としては空調装置やオーディオ等の快適装備品、デフォッガー及びルームランプのうちの少なくとも１つが挙げられる。電装品制御手段３４は、より具体的には、所定の車両電装品の電源をオフにしてその作動を停止させることにより車両電装品の消費電力を減らすように制御する。
【００１９】
以下、コントローラ３０内で実行される緊急走行を行うか否かの判定処理及び緊急走行を行う場合の処理について、図２に示すフローチャートを用いてより詳細に説明する。
【００２０】
まずステップ（以下Ｓとする）１においては、イグニッションがオンになっているか否かが判定される。Ｓ１の判定結果がＮＯの場合は、この判定結果がＹＥＳになるまでＳ１の判定が繰り返される。一方、Ｓ１の判定結果がＹＥＳの場合はＳ２に進む。
【００２１】
Ｓ２においては、スターターがオンになっているか否かが判定される。Ｓ２の判定結果がＮＯの場合は、この判定結果がＹＥＳになるまでＳ２の判定が繰り返される。一方、Ｓ２の判定結果がＹＥＳの場合はＳ３に進む。
【００２２】
Ｓ３においては、ハイブリッドシステムの自己診断が実行されることにより、ハイブリッドシステムが正常であるか否かが判定される。Ｓ３の判定結果がＹＥＳ、すなわちハイブリッドシステムが正常であると判定された場合はＳ４に進む。一方、Ｓ３の判定結果がＮＯ、すなわちハイブリッドシステムに異常が発生していると判定された場合はＳ６に進む。
【００２３】
Ｓ４においては、エンジン１２が始動しているか否かが判定されることにより、エンジン１２が正常であるか否かが判定される。Ｓ４の判定結果がＹＥＳ、すなわちエンジン１２が正常であると判定された場合はＳ５に進む。一方、Ｓ４の判定結果がＮＯ、すなわちガス欠等でエンジン１２が始動できなくなって、エンジン１２が異常であると判定された場合はＳ６に進む。
【００２４】
Ｓ５においては、「ＲＥＡＤＹ（走行ＯＫ）」を示す表示を点灯させることで、走行可能であることをドライバーに知らせる。その後、モータ１０、エンジン１２及びジェネレータ１４の通常の運転状態の制御が行われる。
【００２５】
Ｓ６においては、「異常（走行ＮＧ）」を示す警告灯を点灯させることで、ハイブリッドシステムに異常が発生していることをドライバーに知らせる。そして、Ｓ７に進む。
【００２６】
Ｓ７においては、緊急走行スイッチがオンであるか否かが判定される。ここでの緊急走行スイッチは、緊急走行を行うか否かをドライバーに確認するために設けられており、ドライバーによって操作される。Ｓ７の判定結果がＹＥＳ、すなわち緊急走行スイッチがオンである場合は、ドライバーが緊急走行を行う意志があると判定してＳ８に進む。一方、Ｓ７の判定結果がＮＯ、すなわち緊急走行スイッチがオフである場合は、ドライバーが緊急走行を行う意志がないと判定し、この判定結果がＹＥＳになるまでＳ７の判定が繰り返され、緊急走行は行われない。
【００２７】
Ｓ８においては、ハイブリッドシステムの自己診断が再度実行されることにより、モータ１０のみを用いた緊急走行を行うことができるか否かが判定される。ここでは、例えば一部のセンサ等に異常があったとしても、緊急走行に支障がない異常であると判定されれば、Ｓ８の判定結果はＹＥＳとなりＳ９に進む。一方、Ｓ８の判定結果がＮＯ、すなわち緊急走行に支障がある異常が発生し緊急走行を行うことができないと判定された場合はＳ１２に進む。
【００２８】
Ｓ９においては、電装品制御手段３４により、所定の車両電装品、例えば空調装置やオーディオ等の快適装備品、デフォッガー及びルームランプのうちの少なくとも１つの電源をオフにして作動させない制御を行うことで、緊急走行時における消費電力を減らす。そして、Ｓ１０に進む。
【００２９】
Ｓ１０においては、「ＲＥＡＤＹ（緊急走行ＯＫ）」を示す表示を点灯させることで、緊急走行が可能であることをドライバーに知らせる。そして、緊急走行時のモータ１０の駆動制御が行われる。そして、Ｓ１１に進む。
【００３０】
Ｓ１１においては、バッテリー２２のＳＯＣが所定範囲内にあるか否かが判定される。Ｓ１１の判定結果がＹＥＳ、すなわちバッテリー２２のＳＯＣが所定範囲内にある場合は、緊急走行を続けることができると判定してＳ１０に戻る。一方、Ｓ１１の判定結果がＮＯ、すなわちバッテリー２２のＳＯＣが所定範囲外の場合は、緊急走行を続けることができないと判定してＳ１２に進む。
【００３１】
Ｓ１２においては、「緊急走行不可」を示す警告を表示することで、緊急走行を行うことができないことをドライバーに知らせる。
【００３２】
以上の処理においては、Ｓ７でドライバーの緊急走行スイッチの操作によって緊急走行を行うか否かの判定を省略し、Ｓ８で緊急走行を行うことができると判定された場合は、緊急走行を許可してもよい。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態によれば、エンジン１２に異常が発生してモータ１０のみを車両駆動源として用いた緊急走行を行う場合に、所定の車両電装品、例えば空調装置やオーディオ等の快適装備品、デフォッガー及びルームランプ等の電源をオフにしてそれらを作動させない制御が行われる。したがって、緊急走行を行うときに所定の車両電装品の消費電力を減らすことができ、緊急走行時の走行可能距離を伸ばすことができる。車両電装品の中でも、空調装置及びデフォッガーについては消費電力が大きいため、緊急走行時にそれらの電源をオフにする制御を行うことは特に有効である。
【００３４】
なお、本発明については、図１に示すハイブリッド車両に適用が限られるものではない。例えばシリーズハイブリッド車両やパラレルハイブリッド車両等においても本発明の適用が可能であり、さらに電動機を車両駆動源として利用できるハイブリッド車両であるならば本発明の適用が可能である。そして、緊急走行が行われる場合に消費電力を低減させる所定の車両電装品についても、上述した以外の電装品であってもよい。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、内燃機関に異常が発生して電動機のみを車両駆動源として用いた緊急走行を行う場合に、所定の車両電装品の作動を消費電力を減らすように制御するので、緊急走行を行うときの走行可能距離を伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハイブリッド車両の構成の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０モータ、１２エンジン、１４ジェネレータ、１６動力分配機構、
１８減速機、２０インバータ、２２バッテリー、２６補機バッテリー、
２８車両電装品、３０コントローラ、３２車輪、３４電装品制御手段。

Claims

内燃機関及び電動機を備え、少なくとも電動機が車両駆動源として用いられ、内燃機関の駆動運転及び電動機の発電運転の少なくとも一方により生成された電気エネルギーが車両電装品の作動に消費され、内燃機関に異常が発生した場合に電動機のみを車両駆動源として用いた緊急走行を行うことが可能であるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記緊急走行が行われる場合に、所定の車両電装品の作動を消費電力を減らすように制御する電装品制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置であって、
前記電装品制御手段は、所定の車両電装品の作動を停止させることにより該車両電装品の消費電力を減らすことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。