【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機により補機類を制御するハイブリッド車両における、加速時の電動機と内燃機関の断続装置の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、エンジンと車輪間，エンジンとモータ間にそれぞれ無段変速機を入れ、効率最良の回転数で、エンジンとモータを駆動するようにしている
（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２６７６４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術では、無段変速機が２つ必要になり、高価になる問題がある。本発明は、エンジン停止中にモータで補機を駆動するためにエンジンとモータ間にある断続装置を利用して、加速時の補機によるエンジンへの負荷をなくすと共に、モータにて補機を最適効率点で駆動することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、内燃機関と、該内燃機関が停止している間、補機類を駆動する電動機と、該電動機と前記内燃機関の断続装置、そして、前記内燃機関，前記電動機，前記断続装置に指令を与えるハイブリッド車両の制御装置において、前記内燃機関に加速指令が出ているとき、前記断続装置にて前記電動機と前記内燃機関を切離し、前記電動機により前記補機類を駆動する手段を有するようにする。
【０００６】
また、前記補機類が、空気調和装置の圧縮機，ステアリング操作力の補助装置，自動変速機の変速機構の動力装置，ブレーキの倍力装置，発電装置の内、少なくとも１つを含むようにする。
【０００７】
さらに、前記内燃機関の回転数が所定値以下の場合、前記断続装置による切離しを禁止する手段を有するようにする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１により説明する。図１は、本発明の実施例であるエンジンの始動制御機能を組込んだハイブリッド車両の主要構成図である。本実施例のハイブリッド車両は、内燃機関であるエンジン１，前記エンジン１とベルト２を介して接続する電動機であるモータジェネレータ（ＭＧ）３，前記エンジン１と前記ベルト２の間に断続装置であるクラッチ４，車輪５と前記エンジン１の間に変速機６、さらに、前記ＭＧ３からベルト７を介して接続する補機である空気調和装置の圧縮機，エアコンコンプレッサ８を有する。
【０００９】
前記ハイブリッド車両を総合的に制御するのがハイブリッド制御装置（ＨＣＵ）９で、キースイッチ１０の信号によりハイブリッド車両システムの起動および停止を行い、アクセル１１，ブレーキ１２の操作信号に応じて、前記エンジン１の制御装置（ＰＣＵ）１３及び前記ＭＧ３の制御装置（ＭＣＵ）１４，前記変速機６の制御装置（ＡＴＣＵ）１５，前記クラッチ４の制御装置（ＣＬＣＵ）１６に指令を出力する。
【００１０】
前記ＭＣＵ１４はインバータを内蔵し、バッテリ１７の電気エネルギーを交流に変換して前記ＭＧ３に与えることで駆動力を発生し、前記ベルト２を介してつながる前記エンジン１の始動や前記車輪５、そして、前記ベルト７を介してつながる前記コンプレッサ８の駆動を行う。
【００１１】
前記バッテリ１７は、前記ＨＣＵ９などの電源である１２Ｖバッテリとは別のもので、本実施例では４２Ｖであり、前記車輪５の運動エネルギーあるいは前記エンジン１の駆動力により前記ＭＧ３を回転させて発電し、前記ＭＣＵ１４内のインバータで直流に変換して充電する。
【００１２】
前記エンジン１は、前記ＰＣＵ１３で制御し、前記エンジン１の回転数（Ｎｅ）と前記ＨＣＵ９のトルク指令（ＰＥ）より求める値に空気流量（Ｑａ）を制御し、水温センサ１８が検出するエンジン冷却水温（Ｔｗ）や排気側にある酸素濃度センサなどの情報により燃料噴射時間を制御する。
【００１３】
ハイブリッド車両の動作を、前記ＨＣＵ９に組込む図２のソフトウェアにより説明する。本処理は、１０ｍｓ毎に実行する。
【００１４】
ステップ１０１では、前記キースイッチ１０および前記アクセル１１，前記ブレーキ１２の操作信号を入力する。
【００１５】
ステップ１０２では、前記ＰＣＵ１３や前記ＭＣＵ１４，前記ＡＴＣＵ１５，前記ＣＬＣＵ１６に対して出力指令（ＰＥ，ＰＭ）や燃料噴射許可／禁止フラグ，変速モード，運転モード，クラッチ断続指令などのデータを送信し、前記ＭＣＵ１４からは前記ＭＧ３の回転数、前記バッテリ１７の電圧（４２Ｖ）及び残量
（ＳＯＣ）を、前記ＰＣＵ１３からはエンジン回転数（Ｎｅ），エンジン冷却水温（Ｔｗ）そして完爆判定情報など、前記ＡＴＣＵ１５からは変速位置などを受信する。
【００１６】
ステップ１０３では、前記キースイッチ１０および前記アクセル１１，前記ブレーキ１２の操作信号，エンジン冷却水温（Ｔｗ）そして完爆判定情報より、運転モードを決定する。ステップ１０４では、前記エンジン１及び前記ＭＧ３，前記クラッチ４，前記変速機６に対する指令を演算する。
【００１７】
ステップ１０４の詳細を、図３に示す。ステップ２０１で、運転モードが「エンジン始動モード」か判定し、真の場合はステップ２０２へ進み、ＭＣＵ１４へはＭＧ３の回転数制御指令、ＰＣＵ１３に対して燃料噴射開始指示をする始動時制御をする。
【００１８】
前記ステップ２０１で偽の場合、ステップ２０３へ進み、運転モードが「アイドル停止モード」か判定する。真の場合はステップ２０４で、ＰＣＵ１３に対して燃料噴射停止指示、ＭＣＵ１４へはＭＧ３を停止するアイドル停止制御をする。
【００１９】
前記ステップ２０３で偽の場合、ステップ２０５へ進み、ＰＣＵ１３やＭＣＵ１４に対する出力指令（ＰＥ，ＰＭ）、クラッチ４に対する断続指令をアクセル１１の開度や車速に応じて決定する。その詳細を図４に示す。
【００２０】
ステップ３０１では、前記アクセル１１の開度が５０％以上、すなわち、加速要求があるか判断し、否の場合はステップ３０２でクラッチ４の締結要求フラグを設定して、前記コンプレッサ８をエンジン１で駆動できるようにする。前記ステップ３０１で真の場合は、ステップ３０３で前記コンプレッサ８を含む補機類の駆動が必要か判断し、否の場合はステップ３０２へ進む。前記ステップ３０３で真の場合は、ステップ３０４で、エンジン１の回転数（Ｎｅ）が２０００ｒ／ｍ以下と低回転数か判断し、真の場合はステップ３０２へ進む。偽の場合は、前記コンプレッサ８が前記エンジン１の負荷にならないように、ステップ３０５でクラッチ４の締結要求フラグをクリアし、前記ＭＧ３への指令は、前記コンプレッサ８を含む補機類を効率が良い運転点にする。前記ＭＧ３による前記コンプレッサ８を含む補機類の駆動は、加速の間だけであり、バッテリ１７の容量は問題ない。さらに、ステップ３０６では、前記エンジン１及び前記ＭＧ３に対する駆動トルクあるいは回転数の指令を算出する。
【００２１】
エンジン１を制御する前記ＰＣＵ１３に組込む図５のソフトウェアを説明する。本処理は、１０ｍｓ毎に実行する。
【００２２】
ステップ４０１では、エンジン回転センサ，水温センサ１８などの信号を入力する。
【００２３】
ステップ４０２では、ＨＣＵ９に対してエンジン回転数（Ｎｅ），エンジン冷却水温（Ｔｗ）そして完爆判定情報などのデータを送信し、出力指令（ＰＥ），運転モードや燃料噴射の許可／禁止フラグなどのデータを受信する。
【００２４】
ステップ４０３では、ＨＣＵ９から与えられた情報及び検出したエンジン回転数（Ｎｅ）から必要な空気量（Ｑａ）を算出し、該Ｑａが得られるよう空気流量を制御するスロットルを制御する。
【００２５】
ステップ４０４では、前記Ｑａに見合う燃料噴射装置の燃料噴射時間に、エンジン回転数（Ｎｅ）に応じた補正を加えて燃料噴射時間を決定して制御する。
【００２６】
ＭＧ３を制御する前記ＭＣＵ１４に組込む図６のソフトウェアを説明する。本処理は、１０ｍｓ毎に実行する。
【００２７】
ステップ５０１では、バッテリ１７の電圧などを入力する。
【００２８】
ステップ５０２では、ＨＣＵ９に対してＭＧ３の回転数やバッテリ１７の電圧（４２Ｖ）及び残量（ＳＯＣ）を送信し、運転モードや出力指令（ＰＭ），回生側トルク指令などのデータを受信する。
【００２９】
ステップ５０３では、ＨＣＵ９の指令が回転数指令の場合、検出回転数との差分に応じてトルク指令を求め、検出回転数に応じたＭＧ３への電流指令を算出する。この電流指令になるよう、１００μ秒ごとに実行する図示していない処理でＭＧ３の電流制御をする。
【００３０】
本実施例では、補機として、前記コンプレッサ８のみ説明したが、ステアリング操作力の補助装置，自動変速機の変速機構の動力装置，ブレーキの倍力装置，発電装置の何れか１つ以上との組合せでも良い。
【００３１】
本実施例によれば、前記アクセル１１の開度が５０％以上、すなわち、加速要求があり、前記コンプレッサ８を含む補機類の駆動が必要で、なおかつ、前記エンジン１の回転数（Ｎｅ）が２０００ｒ／ｍより高く前記コンプレッサ８を含む補機類と前記ＭＧ３の組合せにとって効率が良くない領域では、前記クラッチ４を切断して前記エンジン１にかかる補機の負荷をなくして加速性を良くすると共に、その間も前記ＭＧ３にて効率が最も良い動作点で補機類を駆動することができる効果がある。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、補機類のエンジン１に対する負荷をなくすことで、加速性を改善すると共に、その間もＭＧ３により効率良く補機類を駆動できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例としての車両の制御装置を組込んだハイブリッド車両の主要構成図である。
【図２】本発明の実施例としてのＨＣＵに組込むソフトウェアのフローチャートである。
【図３】図２のステップ１０４の詳細なフローチャートである。
【図４】図３のステップ２０５の詳細なフローチャートである。
【図５】本発明の実施例としてのＰＣＵに組込むソフトウェアのフローチャートである。
【図６】本発明の実施例としてのＭＣＵに組込むソフトウェアのフローチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン、２，７…ベルト、３…モータジェネレータ（ＭＧ）、４…クラッチ、５…車輪、６…変速機、８…エアコンコンプレッサ、９…ハイブリッド制御装置（ＨＣＵ）、１０…キースイッチ、１１…アクセル、１２…ブレーキ、
１３…エンジンの制御装置（ＰＣＵ）、１４…ＭＧの制御装置（ＭＣＵ）、１５…変速機の制御装置（ＡＴＣＵ）、１６…クラッチの制御装置（ＣＬＣＵ）、
１７…バッテリ、１８…水温センサ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to control of an intermittent device for an electric motor and an internal combustion engine during acceleration in a hybrid vehicle in which accessories are controlled by the electric motor.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, a continuously variable transmission is inserted between an engine and a wheel and between an engine and a motor, and the engine and the motor are driven at the most efficient rotation speed (for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-267647
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional technique described above has a problem in that two continuously variable transmissions are required, which increases the cost. The present invention utilizes an intermittent device between the engine and the motor to drive the accessory with the motor while the engine is stopped, eliminating the load on the engine by the accessory when accelerating, and using the motor to control the accessory. The purpose is to drive at the optimum efficiency point.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an internal combustion engine, an electric motor that drives accessories while the internal combustion engine is stopped, an intermittent device between the electric motor and the internal combustion engine, and the internal combustion engine, the electric motor, In the control device for a hybrid vehicle that gives a command to the intermittent device, when an acceleration command is issued to the internal combustion engine, the intermittent device disconnects the electric motor from the internal combustion engine, and the auxiliary motor is driven by the electric motor. Have means.
[0006]
Further, the auxiliary devices include at least one of a compressor of an air conditioner, an auxiliary device for steering operation force, a power device of a transmission mechanism of an automatic transmission, a booster of a brake, and a power generator. I do.
[0007]
Further, a means is provided for prohibiting disconnection by the intermittent device when the rotational speed of the internal combustion engine is equal to or lower than a predetermined value.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a main configuration diagram of a hybrid vehicle incorporating an engine start control function according to an embodiment of the present invention. The hybrid vehicle of the present embodiment is an engine 1, which is an internal combustion engine, a motor generator (MG) 3, which is an electric motor connected to the engine 1 via a belt 2, and an intermittent device between the engine 1 and the belt 2. A clutch 6 is provided between the clutch 4, the wheels 5 and the engine 1, and a compressor of an air conditioner, which is an auxiliary device connected from the MG 3 via a belt 7, and an air conditioner compressor 8.
[0009]
A hybrid control unit (HCU) 9 comprehensively controls the hybrid vehicle. The hybrid control system (HCU) 9 starts and stops the hybrid vehicle system in accordance with a signal from a key switch 10. 1 to the control unit (PCU) 13, the control unit (MCU) 14 of the MG 3, the control unit (ATCU) 15 of the transmission 6, and the control unit (CLCU) 16 of the clutch 4.
[0010]
The MCU 14 has a built-in inverter, converts the electric energy of the battery 17 into an alternating current, and gives it to the MG 3 to generate a driving force, thereby starting the engine 1 and the wheels 5 connected via the belt 2, and The compressor 8 connected via the belt 7 is driven.
[0011]
The battery 17 is different from a 12V battery which is a power supply of the HCU 9 and the like, and is 42V in the present embodiment. The MG3 is rotated by the kinetic energy of the wheels 5 or the driving force of the engine 1 to generate power. Then, it is converted into direct current by an inverter in the MCU 14 and charged.
[0012]
The engine 1 is controlled by the PCU 13 to control the air flow rate (Qa) to a value obtained from the rotation speed (Ne) of the engine 1 and the torque command (PE) of the HCU 9, and the engine cooling detected by the water temperature sensor 18. The fuel injection time is controlled based on information such as a water temperature (Tw) and an oxygen concentration sensor on the exhaust side.
[0013]
The operation of the hybrid vehicle will be described with reference to the software of FIG. This processing is executed every 10 ms.
[0014]
In step 101, operation signals for the key switch 10, the accelerator 11, and the brake 12 are input.
[0015]
In step 102, data such as an output command (PE, PM), a fuel injection permission / prohibition flag, a shift mode, an operation mode, and a clutch disconnection command are transmitted to the PCU 13, the MCU 14, the ATCU 15, and the CLCU 16, From the MCU 14, the number of rotations of the MG3, the voltage (42V) and the remaining amount (SOC) of the battery 17 are provided. The shift position and the like are received from the ATCU 15.
[0016]
In step 103, an operation mode is determined from operation signals of the key switch 10, the accelerator 11, and the brake 12, an engine coolant temperature (Tw), and complete explosion determination information. In step 104, a command for the engine 1, the MG 3, the clutch 4, and the transmission 6 is calculated.
[0017]
Details of step 104 are shown in FIG. At step 201, it is determined whether the operation mode is the "engine start mode". If the operation mode is true, the process proceeds to step 202. .
[0018]
If the determination in step 201 is false, the process proceeds to step 203, where it is determined whether the operation mode is the "idle stop mode". If true, in step 204, a fuel injection stop instruction is issued to the PCU 13, and idle stop control is performed to the MCU 14 to stop the MG3.
[0019]
If the determination in step 203 is false, the process proceeds to step 205, where an output command (PE, PM) for the PCU 13 or the MCU 14 and a disconnection command for the clutch 4 are determined according to the opening degree of the accelerator 11 and the vehicle speed. The details are shown in FIG.
[0020]
In step 301, it is determined whether the opening of the accelerator 11 is 50% or more, that is, whether there is an acceleration request, and if not, an engagement request flag for the clutch 4 is set in step 302, and the compressor 8 is operated by the engine 1 Be able to drive. If the determination in step 301 is true, it is determined in step 303 whether or not it is necessary to drive the accessories including the compressor 8, and if not, the flow proceeds to step 302. If the determination in step 303 is true, it is determined in step 304 whether the rotation speed (Ne) of the engine 1 is as low as 2000 r / m or less. If the determination is true, the process proceeds to step 302. In the case of false, the engagement request flag of the clutch 4 is cleared in step 305 so that the compressor 8 does not become the load of the engine 1, and the command to the MG 3 is to reduce the efficiency of the accessories including the compressor 8. Make a good operating point. The auxiliary equipment including the compressor 8 is driven by the MG 3 only during acceleration, and the capacity of the battery 17 does not matter. Further, in step 306, a command for the driving torque or the rotation speed for the engine 1 and the MG3 is calculated.
[0021]
The software of FIG. 5 incorporated in the PCU 13 for controlling the engine 1 will be described. This processing is executed every 10 ms.
[0022]
In step 401, signals from the engine rotation sensor, the water temperature sensor 18, and the like are input.
[0023]
In step 402, data such as the engine speed (Ne), engine cooling water temperature (Tw), and complete explosion determination information are transmitted to the HCU 9, and output commands (PE), operation modes, fuel injection permission / prohibition flags, etc. Receive data.
[0024]
In step 403, the required air amount (Qa) is calculated from the information given from the HCU 9 and the detected engine speed (Ne), and the throttle for controlling the air flow is controlled so as to obtain the required Qa.
[0025]
In step 404, the fuel injection time of the fuel injection device corresponding to the Qa is corrected by adding a correction according to the engine speed (Ne) to determine and control the fuel injection time.
[0026]
The software of FIG. 6 incorporated in the MCU 14 that controls the MG 3 will be described. This processing is executed every 10 ms.
[0027]
In step 501, the voltage of the battery 17 and the like are input.
[0028]
In step 502, the rotation speed of the MG3, the voltage (42V) and the remaining amount (SOC) of the battery 17 are transmitted to the HCU 9, and data such as an operation mode, an output command (PM), and a regenerative torque command are received.
[0029]
In step 503, when the command of the HCU 9 is a rotation speed command, a torque command is obtained according to a difference from the detected rotation speed, and a current command to the MG3 according to the detected rotation speed is calculated. The current control of the MG3 is performed by a process (not shown) executed every 100 μsec so as to obtain the current command.
[0030]
In this embodiment, only the compressor 8 has been described as an auxiliary device. However, the auxiliary device may be provided with any one or more of an auxiliary device for steering operation force, a power device for a transmission mechanism of an automatic transmission, a booster for a brake, and a power generator. A combination may be used.
[0031]
According to the present embodiment, the opening degree of the accelerator 11 is 50% or more, that is, there is a request for acceleration, it is necessary to drive auxiliary equipment including the compressor 8, and the rotational speed (Ne) of the engine 1 Is higher than 2000 r / m and the efficiency of the combination of the MG3 and the accessories including the compressor 8 is not good, so that the clutch 4 is disconnected to eliminate the load of the accessories on the engine 1 and improve the acceleration. At the same time, there is an effect that the auxiliary equipment can be driven at the operating point with the highest efficiency in the MG3.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is an effect that the acceleration performance is improved by eliminating the load on the engine 1 of the accessories and the accessories can be efficiently driven by the MG 3 during that time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main configuration diagram of a hybrid vehicle incorporating a vehicle control device as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of software incorporated in an HCU as an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detailed flowchart of step 104 in FIG. 2;
FIG. 4 is a detailed flowchart of step 205 in FIG. 3;
FIG. 5 is a flowchart of software incorporated in a PCU as an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of software incorporated in an MCU as an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2, 7 ... Belt, 3 ... Motor generator (MG), 4 ... Clutch, 5 ... Wheel, 6 ... Transmission, 8 ... Air conditioner compressor, 9 ... Hybrid control unit (HCU), 10 ... Key switch, 11 ... accelerator, 12 ... brake,
13: Engine control unit (PCU), 14: MG control unit (MCU), 15: Transmission control unit (ATCU), 16: Clutch control unit (CLCU),
17 ... battery, 18 ... water temperature sensor.
