JP2007246050A

JP2007246050A - ハイブリッド電気自動車の制御装置

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Publication number: JP2007246050A
Application number: JP2006076139A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ogata; 誠緒方; Tatsuo Kiuchi; 達雄木内; Kunio Sakata; 邦夫坂田
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2026-03-20
Also published as: US7823668B2; DE102007012046A1; US20070215395A1; CN101045454B; CN101045454A; JP4328976B2; DE102007012046B4

Abstract

【課題】電動機によるエンジンの始動が困難な場合には制動力保持装置の作動に悪影響を与えることなく始動モータによりエンジンを始動するようにしたハイブリッド電気自動車の制御装置を提供する。
【解決手段】電動機６の駆動力が車両の駆動輪１６に伝達可能であると共に、電動機６の回転軸とエンジン２の出力軸とが連結可能であって、電動機６とは別に設けられた始動モータ４４と、電動機６に電力を供給するバッテリ１８とは別に設けられて始動モータ４４に電力を供給する電源４６と、電源４６から供給される電力により作動して車両の制動力を保持する制動力保持手段４０とを備え、エンジン２の始動要求があったときに、電動機６によってエンジン２を始動することができない所定の異常状態が検出された場合には、制動力保持装置４０が作動していないときに始動モータ４４によってエンジン２を始動する。
【選択図】図３

Description

本発明はハイブリッド電気自動車の制御装置に関し、特に電動機の駆動力が車両の駆動輪に伝達可能であると共に、電動機の回転軸とエンジンの出力軸とが連結可能なハイブリッド電気自動車の制御装置に関する。

従来より、エンジンと電動機とを車両に搭載し、エンジンの駆動力と電動機の駆動力とをそれぞれ車両の駆動輪に伝達可能とした、いわゆるパラレル型ハイブリッド電気自動車が開発され実用化されている。
このようなハイブリッド電気自動車では、エンジンの出力軸と電動機の回転軸とを連結可能であるため、モータ作動させた電動機の駆動力を利用してエンジンを始動することが可能である。

このように電動機の駆動力を利用してエンジンを始動するようにしたハイブリッド電気自動車は、例えば特許文献１によって提案されている。
特許文献１のハイブリッド電気自動車では、エンジンを停止して電動機のみで車両の駆動を行っているときに車両の急加速などで大きな駆動力が必要になると、電動機により自動的にエンジンを始動してエンジンからも駆動力を供給する。このとき、バッテリの電圧が設定値以下に低下している場合や、エンジンのクランキング信号が検出されない場合には、電動機によるエンジンの始動が不可能であるため、電動機に代えて始動モータによりエンジンを始動するようにしている。

また、坂道における車両の発進を容易にするため、坂道で停車している車両の制動力を保持し、運転者の発進操作に合わせて制動力を解除するようにした制動力保持装置が開発され実用化されている。このような制動力保持装置を備えるようにした電気自動車が特許文献２によって提案されている。
特許文献２の制動力保持装置では、ホイールシリンダに油圧を供給して制動力を発生させる電磁弁の電磁コイルを励磁して電磁弁を閉じることにより、制動力を保持するようになっている。
特開２０００−６４８７３号公報特開平９−１８８２３３号公報

ところが、このような制動力保持装置をハイブリッド電気自動車に適用した場合、始動モータと制動力保持装置との電源は共通となるため、始動モータが作動したときに電源電圧が低下して、制動力保持装置の電磁弁を閉止状態に維持できなくなる可能性がある。そして、始動モータの作動によって電磁弁が一時的に開いてしまうと、制動力保持装置による制動力の保持が解除されてしまうという問題がある。

特に、近年では車両停止時にエンジンを停止する、いわゆるアイドリングストップ機能を有したエンジンが実用化されており、このようなエンジンでは頻繁にエンジンの始動が行われることから、このような問題が頻繁に生じる可能性がある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電動機によるエンジンの始動が困難な場合には制動力保持装置の作動に悪影響を与えることなく始動モータによりエンジンを始動するようにしたハイブリッド電気自動車の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド電気自動車の制御装置は、電動機の駆動力が車両の駆動輪に伝達可能であると共に、上記電動機の回転軸とエンジンの出力軸とが連結可能なハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記電動機とは別に設けられ、上記エンジンの出力軸に駆動力を伝達して上記エンジンを始動可能な始動モータと、上記電動機に電力を供給するバッテリとは別に設けられ、上記始動モータに電力を供給する電源と、上記電源から供給される電力により作動して上記車両の制動力を保持する制動力保持手段と、上記電動機によって上記エンジンを始動することができない所定の異常状態を検出する異常検出手段と、上記エンジンの始動要求があったときに、上記異常検出手段によって上記異常状態が検出されない場合には上記電動機によって上記エンジンを始動する一方、上記エンジンの始動要求があったときに、上記異常検出手段によって上記異常状態が検出された場合には、上記制動力保持装置が作動していないときに上記始動モータによって上記エンジンを始動する制御手段とを備えたことを特徴とする（請求項１）。

このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、エンジンの始動要求があったときに、電動機によってエンジンを始動することができない所定の異常状態が検出されない場合には、電動機によってエンジンが始動される。一方、エンジンの始動要求があったときに、上記異常状態が検出された場合には、制動力保持装置が作動していないときに始動モータによってエンジンが始動される。

また、上記ハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記エンジンの始動要求があったときに、上記異常検出手段によって上記異常状態が検出されると共に上記制動力保持装置が作動している場合には警報表示を行う警報手段を更に備え、上記制御手段は、上記エンジンの始動要求があったときに、上記異常検出手段によって上記異常状態が検出されると共に上記制動力保持装置が作動している場合には、上記制動力保持手段の作動が解除されるまで上記始動モータによる上記エンジンの始動を保留することを特徴とする（請求項２）。

このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、エンジンの始動要求があったときに、上記異常状態が検出されると共に制動力保持装置が作動している場合には警報手段によって警報表示が行われる。そして、この場合には制動力保持手段の作動が解除されるまで始動モータによるエンジンの始動が保留される。

本発明のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、エンジンの始動要求があったときに、電動機によってエンジンを始動することができない所定の異常状態が検出された場合には、制動力保持装置が作動していないときに始動モータによってエンジンが始動されるようにしたので、始動モータが作動することによって電源電圧が低下して制動力保持装置による制動力の保持が解除されるという問題の発生を防止することができる。

また、請求項２のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、エンジンの始動要求があったときに、上記異常状態が検出されると共に制動力保持装置が作動している場合には警報手段によって警報表示が行われるようにしたので、運転者はエンジンを始動できない状況にあることを容易に把握することができる。そして、この警報表示に基づき、運転者が制動力保持装置の作動を解除することにより、始動モータによってエンジンを確実に始動することができる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態であるハイブリッド電気自動車１の制御装置の要部構成図である。ディーゼルエンジン（以下エンジンという）２の出力軸であるクランク軸にはクラッチ４の入力軸が連結されており、クラッチ４の出力軸は永久磁石式同期電動機（以下電動機という）６の回転軸を介して自動変速機（以下変速機という）８の入力軸が連結されている。また、変速機８の出力軸はプロペラシャフト１０、差動装置１２及び駆動軸１４を介して左右の駆動輪１６に接続されている。

従って、クラッチ４が接続されているときには、エンジン２の出力軸と電動機６の回転軸とが連結されると共に変速機８を介して駆動輪１６と機械的に接続可能となり、クラッチ４が切断されているときには、エンジン２の出力軸と電動機６の回転軸との連結が解除され、電動機６の回転軸のみが変速機８を介して駆動輪１６と機械的に接続可能となる。
電動機６は、バッテリ１８に蓄えられた直流電力がインバータ２０によって交流電力に変換されて供給されることによりモータとして作動し、その駆動トルクが変速機８によって適切な速度に変速された後に駆動輪１６に伝達されるようになっている。また、車両減速時には、電動機６が発電機として作動し、駆動輪１６の回転による運動エネルギが変速機８を介し電動機６に伝達されて交流電力に変換されることにより回生制動トルクを発生する。そして、この交流電力はインバータ２０によって直流電力に変換された後、バッテリ１８に充電され、駆動輪１６の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。

一方、エンジン２の駆動トルクは、クラッチ４が接続されているときに電動機６の回転軸を経由して変速機８に伝達され、適切な速度に変速された後に駆動輪１６に伝達されるようになっている。従って、エンジン２の駆動トルクが駆動輪１６に伝達されているときに電動機６がモータとして作動する場合には、エンジン２の駆動トルクと電動機６の駆動トルクとがそれぞれ変速機８を介して駆動輪１６に伝達されることになる。即ち、車両の駆動のために駆動輪１６に伝達されるべき駆動トルクの一部がエンジン２から供給されると共に、残部が電動機６から供給される。

また、バッテリ１８の充電率（以下ＳＯＣという）が低下してバッテリ１８を充電する必要があるときには、電動機６が発電機として作動すると共に、エンジン２の駆動力の一部を用いて電動機６を駆動することにより発電が行われ、発電された交流電力をインバータ２０によって直流電力に変換した後にバッテリ１８に充電するようにしている。
車両ＥＣＵ２２（制御手段）は、車速センサ３４によって検出された車両の走行速度などの車両の運転状態、エンジン２の運転状態、回転数センサ３６によって検出された電動機６の回転数、及びエンジンＥＣＵ２４、インバータＥＣＵ２６並びにバッテリＥＣＵ２８からの情報などに応じて、クラッチ４の接続・切断制御及び変速機８の変速段切換制御を行うと共に、これらの制御状態や車両の発進、加速、減速など様々な運転状態に合わせてエンジン２や電動機６を適切に運転するための統合制御を行う。

また、車両ＥＣＵ２２は信号待ちや渋滞等による車両の停車中には、エンジン２を一時的に自動停止させるアイドルストップ制御を実行する。即ち、所定のエンジン停止条件が成立すると、車両ＥＣＵ２２はエンジンＥＣＵ２４に対しエンジン２を停止するよう指示し、エンジンＥＣＵ２４はこの指示を受けてエンジン２への燃料供給を遮断することによりエンジン２を停止する。

本実施形態ではエンジン２の停止条件として、車速センサ３４により検出された走行速度が０ｋｍ／ｈであること、ブレーキペダル３８の操作が検出されていること、変速機８のシフト位置がＮ（ニュートラル）レンジであることなどが設定されている。
また、アイドルストップ制御によってエンジン２が停止しているときに所定のエンジン始動条件が成立すると、車両ＥＣＵ２２はエンジンＥＣＵ２４に対しエンジン２を運転するよう指示すると共に、後述する始動制御を行うことによってエンジン２のクランキングを行う。エンジンＥＣＵ２４はこの指示を受けてエンジン２への燃料供給を再開し、クランキングされたエンジン２は再び始動する。

本実施形態ではエンジン２の始動条件として、ブレーキペダル３８に対する操作の解除が検出されたこと、及び変速機８のシフト位置がＤレンジ等の走行レンジであることが設定されている。
エンジンＥＣＵ２４は、車両ＥＣＵ２２からの情報に基づき上述のようなエンジン２の始動・停止のための制御を行うほか、エンジン２のアイドル運転制御や排ガス浄化装置（図示せず）の再生制御など、エンジン２自体の運転に必要な各種制御を行うと共に、車両ＥＣＵ２２によって設定されたエンジン２に必要とされるトルクをエンジン２が発生するよう、エンジン２の燃料の噴射量や噴射時期などを制御する。

一方、インバータＥＣＵ２６は、電動機６やインバータ２０の温度などの状態を監視して車両ＥＣＵ２２にその情報を送るほか、車両ＥＣＵ２２によって設定された電動機６が発生すべきトルクに基づきインバータ２０を制御することにより、電動機６をモータ作動または発電機作動させて運転制御する。
また、バッテリＥＣＵ２８は、バッテリ１８の温度や、バッテリ１８の電圧、インバータ２０とバッテリ１８との間に流れる電流などを検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ１８のＳＯＣを求め、求めたＳＯＣを検出結果と共に車両ＥＣＵ２２に送っている。

そして車両ＥＣＵ２２は、これらエンジンＥＣＵ２４、インバータＥＣＵ２６及びバッテリＥＣＵ２８との間で相互に情報をやりとりしながら、エンジン２及び電動機６を適切に制御するようエンジンＥＣＵ２４及びインバータＥＣＵ２６に指示すると共に、クラッチ４及び変速機８を適宜制御する。
車両ＥＣＵ２２はこのような制御を行う際、アクセルペダル３０の踏込量を検出するアクセル開度センサ３２や、車速センサ３４及び回転数センサ３６の検出結果に基づき、車両の走行に必要な要求トルクを演算する。そして、各ＥＣＵからの情報に基づき、そのときの車両の運転状態やエンジン２及び電動機６の運転状態に応じて、この要求トルクをエンジン２及び電動機６に配分し、エンジンＥＣＵ２４やインバータＥＣＵ２６に指示すると共に、必要に応じて変速機８やクラッチ４を制御する。

このとき、電動機６のみにトルクを配分してエンジン２にはトルクを配分しない場合には、車両ＥＣＵ２２がクラッチ４を切断すると共に、インバータＥＣＵ２６に対して電動機６の出力トルクを要求トルクとするように指示する。
エンジンＥＣＵ２４はエンジン２をアイドル運転する一方、インバータＥＣＵ２６は、車両ＥＣＵ２２が指示したトルクに応じてインバータ２０を制御し、バッテリ１８の直流電力がインバータ２０によって交流電力に変換されて電動機６に供給される。電動機６は交流電力が供給されることによってモータ作動して要求トルクを出力し、電動機６の出力トルクは変速機８を介して駆動輪１６に伝達される。

また、エンジン２及び電動機６の両方にトルクを配分する場合には、車両ＥＣＵ２２がクラッチ４を接続し、エンジンＥＣＵ２４に対してエンジン２に配分された出力トルクを指示すると共に、インバータＥＣＵ２６に対して電動機６に配分された出力トルクを指示する。
エンジンＥＣＵ２４は車両ＥＣＵ２２が指示したトルクをエンジン２が出力するようエンジン２を制御すると共に、インバータＥＣＵ２６は、車両ＥＣＵ２２が指示したトルクに応じてインバータ２０を制御することにより、エンジン２の出力トルクと電動機６のトルクとの合計が要求トルクとなり、変速機８を介して駆動輪１６に伝達される。

一方、エンジン２のみにトルクを配分して電動機６にはトルクを配分しない場合は、車両ＥＣＵ２２がクラッチ４を接続状態とし、エンジンＥＣＵ２４に対してエンジン２の出力トルクを要求トルクとするよう指示すると共に、インバータＥＣＵ２６に対して電動機６の出力トルクを零とするように指示する。
エンジンＥＣＵ２４は車両ＥＣＵ２２が指示した要求トルクをエンジン２が出力するようエンジン２を制御すると共に、インバータＥＣＵ２６は、電動機６がモータ及び発電機のいずれとしても動作しないようインバータ２０を制御することにより、エンジン２から出力された要求トルクが変速機８を介して駆動輪１６に伝達される。

左右の駆動輪１６には、ホイールシリンダ（図示せず）に油圧を供給する電磁弁（制動力保持装置）４０がそれぞれ設けられており、この電磁弁４０の電磁コイル（図示せず）が励磁されることによってホイールシリンダの油圧が保持され、駆動輪１６への制動力が保持されるようになっている。なお、この電磁弁４０は図示しない従動輪にも設けられており、同様に電磁コイルが励磁されたときに従動輪への制動力を保持するようになっている。

これらの電磁弁４０は、図２に示すように車両ＥＣＵ２２に接続されることによって作動が制御され、例えばブレーキペダル３８が踏み込まれて車両が停止した場合に電磁弁４０の電磁コイルが励磁されて制動力が保持され、パーキングブレーキ４２が作動状態となった場合や、ブレーキペダル３８の踏み込みが一旦解除された後に再び踏み込まれたりアクセルペダル３０が踏み込まれたりした場合に電磁弁４０の励磁が中止されて制動力の保持が解除されるようになっている。このような制動力保持の制御自体は公知のものと同様のものであるので、ここでは説明を省略する。

ところで電動機６の回転軸はクラッチ４を介してエンジン２の出力軸と連結可能であることから、電動機６をモータ作動させることによりエンジン２を始動することができる。しかしながら、何らかの理由によりエンジン２の始動に必要なトルクを電動機６が出力できない場合を考慮し、エンジン２には電動機６とは別に始動モータ４４を設けている。
この始動モータ４４は、エンジン２のみを駆動源とした一般的な車両に設けられるエンジン始動用モータと同様のものであり詳細な説明は省略するが、エンジン２の出力軸端部に取り付けられたリングギヤ（図示せず）に係脱可能に噛合するピニオンギヤ（図示せず）を備え、リングギヤに噛合したピニオンギヤによりエンジン２の出力軸を駆動してエンジン２の始動を行えるようになっている。

また、始動モータ４４は、バッテリ１８とは別に設けられ、車両ＥＣＵ２２が電磁弁４０の電磁コイルを励磁する際に電力供給源として使用される電源バッテリ４６から電力が供給されることにより作動するようになっている。なお、この電源バッテリ４６は、始動モータ４４への電力供給だけではなく、車両ＥＣＵ２２、インバータＥＣＵ、バッテリＥＣＵ２８を初めとして、エンジン２やクラッチ４及び変速機８の運転制御に使用される各種デバイスやセンサなどにも電力を供給している。

図２に示すように、始動モータ４４は始動スイッチ４８の接点とカットリレー５０の接点５０ａとを介して電源バッテリ４６に接続されており、カットリレー５０の接点５０ａが閉じた状態で始動スイッチ４８がエンジン始動位置に操作されて始動スイッチ４８の接点が閉じると、電源バッテリ４６の電力が始動モータ４４に供給されてエンジン２のクランキングが行われるようになっている。

カットリレー５０の接点５０ａは常閉接点であり、電動機６によってエンジン２の始動を行う際に、始動モータ４４が同時にエンジン２を始動することのないよう、カットリレー５０の電磁コイル５０ｂが車両ＥＣＵ２２からの制御信号によって励磁されることにより、接点５０ａを開いて電源バッテリ４６から始動モータ４４への電力供給を遮断するようにしている。

またこれとは別に、始動モータ４４は制御リレー５２の接点５２ａを介して電源バッテリ４６に接続されており、車両ＥＣＵ２２からの制御信号によって制御リレー５２の励磁コイル５２ｂが励磁されることにより、接点５２ａが閉じて電源バッテリ４６から始動モータ４４に電力供給が行われ、エンジン２のクランキングが行われるようになっている。
車両ＥＣＵ２２は、このような始動モータ４４を用いたエンジン２の始動と、電動機６によるエンジン２の始動とを適宜切り換えて行うため、図３に示すフローチャートに従って始動制御を行う。

この始動制御は、始動スイッチ４８がエンジン始動位置に操作されたり、前述のアイドルストップ制御においてエンジン２の始動要求があった場合に開始されるようになっている。
始動制御が開始されると、まずステップＳ１で電動機６によってエンジン２を始動することができない状態（所定の異常状態）であるか否かを判定する（異常検出手段）。

このステップＳ１では、電動機６によるエンジン２の始動ができない状態として、第１乃至第４の４つの状態を判定している。
第１の状態は、バッテリ１８の出力可能電力に関するものである。バッテリ１８は使用を重ねるに従って徐々に劣化し、出力可能な電力が次第に低下していく。そこで、車両ＥＣＵ２２は、バッテリＥＣＵ２８から送られてくるバッテリ１８の電圧及び電流の検出結果からバッテリ１８の内部抵抗を求め、この内部抵抗の変化からバッテリ１８の劣化度合いを示す劣化係数を算出している。そして、バッテリ１８が新品のときの出力可能電力にこの劣化係数を乗じることにより、現在のバッテリ１８から出力可能な電力を求め、この電力を電動機６に供給したときに電動機６が出力可能なトルクを算出する。

車両ＥＣＵ２２は、電動機６によりエンジン２を始動する際に必要な電動機６の出力トルクよりわずかに大きめに設定されたトルクを始動トルクとして予め記憶しており、電動機６が出力可能なトルクが始動トルク未満である場合には、電動機６によるエンジン２の始動ができない状態と判定する。
第２の状態は、エンジン２の温度に関するものである。寒冷地などでエンジン２の温度が大きく低下している場合には、エンジン２の潤滑油の粘度が増大することにより、エンジン２の始動に必要なトルクが増大する。このため、エンジン２の温度を検出するエンジン温度センサ５０が検出したエンジン２の温度が所定温度未満となった場合には、電動機６によるエンジン２の始動ができない状態と判定する。

第３の状態は、電動機６及びインバータ２０の温度に関するものである。電動機６も寒冷地などで温度が大きく低下した場合には、電動機６の潤滑油の粘度が増大することによって、電動機６から出力可能なトルクが減少する。また、電動機６やインバータ２０の温度が大きく上昇した場合にも、通常の出力トルクを発生することができなくなる。このため、インバータＥＣＵ２６から送られてくる電動機６やインバータ２０の温度が所定範囲外となった場合には、電動機６によるエンジン２の始動が困難な状態と判定する。

第４の状態は、電動機６、バッテリ１８、インバータ２０、バッテリＥＣＵ２８、或いはインバータＥＣＵ２６に故障が発生した場合であって、このよう場合には電動機６を正常に運転することができないため、電動機６によるエンジン２の始動ができない状態と判定する。
ステップＳ２でこれら４つの状態のいずれにも該当せず、電動機６によるエンジン２の始動ができない状態ではない、即ち電動機６によるエンジン２の始動が可能と判定するとステップＳ２に進み、車両ＥＣＵ２２は電動機６によりエンジン２の始動を行う。即ち、車両ＥＣＵ２２は変速機８がニュートラル位置となって電動機６と駆動輪１６との機械的な接続が遮断されると共にクラッチ４が接続されているのを確認した後、インバータＥＣＵ２６に対してエンジン２の始動に必要な電動機６の出力トルクを指示すると共に、エンジンＥＣＵ２４にエンジン２を運転するよう指示する。

インバータＥＣＵ２６は車両ＥＣＵ２２からの指示に基づき、電動機６をモータ作動させて車両ＥＣＵ２２から指示された出力トルクを発生させることによりエンジン２をクランキングし、エンジンＥＣＵ２４がエンジン２への燃料の供給を開始することによりエンジン２が始動し、始動制御が終了する。
このとき、エンジン２の始動要求が始動スイッチ４８のエンジン始動位置への操作によるものである場合には、車両ＥＣＵ２２はカットリレー５０の電磁コイル５０ｂを励磁することにより接点５０ａを開き、始動モータ４４に電源バッテリ４６から電力が供給されないようにして、電動機６と始動モータ４４とで同時にエンジン２を始動しないようにしている。

一方、ステップＳ２で上記第１乃至第４の４つの状態のいずれかにあって電動機６によるエンジン２の始動ができない状態と判定した場合にはステップＳ３に進み、電磁弁４０の電磁コイルが励磁されて電磁弁４０が作動することにより制動力の保持が行われているか否かを判定する。
電磁弁４０の作動により制動力を保持している場合には、始動モータ４４によるエンジン２の始動を行うと電源バッテリ４６の電圧が一時的に低下し、制動力の保持が解除されてしまう可能性があるため、ステップＳ４に進んで車室内のインストルメントパネル（図示せず）上に設けた警告灯（警報手段）５４を点灯させ、電動機６によるエンジン２の始動が困難な状態にあると共に制動力を保持中であるために、始動モータ４４によるエンジン２の始動ができない旨を警報表示する。

次にステップＳ５に進むと、電磁弁４０の作動による制動力の保持が解除されたか否かを判定し、電磁弁４０の作動による制動力の保持が解除されていない場合にはステップＳ５の処理が繰り返されて待機状態となり、エンジン２の始動が保留される。
運転者は、警告灯５４の点灯により、制動力を保持中であるために始動モータ４４によるエンジン２の始動ができない状態にあることを容易に認識できるため、エンジン２の始動を可能とするべく制動力の保持を解除するための操作を行う。即ち、前述したように例えばパーキングブレーキ４２を作動させることによって、電磁弁４０の電磁コイルの励磁が中止されて電磁弁４０の作動により制動力の保持が解除される。

ステップＳ５では、この制動力保持の解除を受けて処理をステップＳ６に進め、始動モータ４４によるエンジン２の始動を行う。具体的には、エンジンＥＣＵ２４にエンジン２を運転するよう指示すると共に、始動モータ４４に電源バッテリ４６から電力を供給することによりエンジン２のクランキングを行う。
なお、このときエンジン２の始動要求が始動スイッチ４８の操作によるものである場合には、車両ＥＣＵ２２がカットリレー５０の電磁コイル５０ｂを励磁しないことにより接点５０ａが閉じると共に、始動スイッチ４８がエンジン始動位置に操作されることによって始動スイッチ４８の接点が閉じ、電源バッテリ４６から始動モータ４４に電力が供給されて始動モータ４４が作動する。

一方、エンジン２の始動要求がアイドルストップ制御によるものである場合には、車両ＥＣＵ２２が制御リレー５２の電磁コイル５２ｂを励磁することによって接点５２ａを閉じ、接点５２ａを介して電源バッテリ４６の電力が始動モータ４４に供給されることにより始動モータ４４が作動する。
そして、エンジンＥＣＵ２４は車両ＥＣＵ２２の指示を受けてエンジン２への燃料の供給を開始することによりエンジン２が始動し、始動制御が終了する。

また、ステップＳ３で電磁弁４０が作動しておらず制動力の保持が行われていないと判定した場合には、始動モータ４４の作動に伴う制動力保持の解除が生じることはないので直接ステップＳ６に進み、上述のようにして始動モータ４４によるエンジン２の始動を行う。
このような始動制御を行うことにより、始動スイッチ４８の操作やアイドルストップ制御によってエンジン２の始動要求があったときに、電動機６によってエンジン２を始動することができない状態にあると判定した場合には、電磁弁４０の作動による制動力の保持が行われていないときに始動モータ４４によってエンジン２を始動するようにしたので、始動モータ４４が作動することによって電源バッテリ４６の電圧が低下して電磁弁４０の作動による制動力の保持が解除されるという問題の発生を防止することができる。

また、始動スイッチ４８の操作やアイドルストップ制御によってエンジン２の始動要求があったときに、電動機６によってエンジン２を始動することができない状態にあると共に電磁弁４０の作動による制動力の保持が行われている場合には、警告灯５４を点灯させるようにしたので、運転者は制動力を保持中であるために始動モータ４４によるエンジン２の始動ができない状態にあることを容易に認識することができる。そして、この警告灯５４の点灯に基づき、運転者が電磁弁４０の作動による制動力の保持を解除する操作を行うことにより、始動モータ４４によってエンジン２を確実に始動することが可能となる。

なお、本実施形態では警告灯５４を点灯させることにより、電動機６によってエンジン２を始動することができない状態にあると共に電磁弁４０の作動による制動力の保持が行われているために、始動モータ４４によるエンジン２の始動ができない状態にあることを警報表示するようにしたが、警報表示の方法はこれに限られるものではなく、音声などで行うようにしても良い。

以上で本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態でアイドルストップ制御を行う前に、電動機６によりエンジン２を始動することができない状態にあることが判定された場合には、アイドルストップ制御を行わないようにしても良い。このようにすることにより、電動機６によりエンジン２を始動することができない状態にある場合には、始動スイッチ４８をエンジン停止位置に操作しない限りはエンジン２が運転を継続する。

このため、始動モータ４４によるエンジン２の始動が必要となるのは、始動スイッチをエンジン始動位置に操作した場合のみとなり、エンジン２の始動の際に制動力の保持を解除しなければならなくなる頻度を減らすことができる。
また、上記実施形態では、電動機６をクラッチ４と変速機８との間に配置するようにしたが、電動機６の配置はこれに限られるものではなく、例えばエンジン２とクラッチ４との間に電動機６を配置したハイブリッド電気自動車などであってもよい。

更に、上記実施形態では、電動機６によりエンジン２を始動することができない状態として４つの状態を判定するようにしたが、電動機６によりエンジン２を始動することができない状態はこれに限られるものではなく、バッテリ１８のＳＯＣが低下してエンジン２の始動に必要なトルクを電動機６が出力することができない場合や、車両ＥＣＵ２２とインバータＥＣＵ２６或いはバッテリＥＣＵ２８などとの間で情報のやりとりを行うことができない場合など、電動機６を正常に作動させることができない状態として想定されるものを判定するようにすれば良い。

なお、上記実施形態ではエンジン２をディーゼルエンジンとしたが、エンジン形式はこれに限られるものではなく、ガソリンエンジンなどでも良い。
また、上記実施形態において、電動機６を永久磁石式同期電動機としたが電動機の形式もこれに限られるものではない。

本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置の全体構成図である。図１のハイブリッド電気自動車の制御装置の車両ＥＣＵを中心とした接続図である。図１のハイブリッド電気自動車の制御装置で行われる始動制御のフローチャートである。

符号の説明

１ハイブリッド電気自動車
２エンジン
６電動機
１６駆動輪
１８バッテリ
２２車両ＥＣＵ（制御手段、異常検出手段）
４０電磁弁（制動力保持手段）
４４始動モータ
４６電源バッテリ（電源）
５４警告灯（警報手段）

Claims

電動機の駆動力が車両の駆動輪に伝達可能であると共に、上記電動機の回転軸とエンジンの出力軸とが連結可能なハイブリッド電気自動車の制御装置において、
上記電動機とは別に設けられ、上記エンジンの出力軸に駆動力を伝達して上記エンジンを始動可能な始動モータと、
上記電動機に電力を供給するバッテリとは別に設けられ、上記始動モータに電力を供給する電源と、
上記電源から供給される電力により作動して上記車両の制動力を保持する制動力保持手段と、
上記電動機によって上記エンジンを始動することができない所定の異常状態を検出する異常検出手段と、
上記エンジンの始動要求があったときに、上記異常検出手段によって上記異常状態が検出されない場合には上記電動機によって上記エンジンを始動する一方、上記エンジンの始動要求があったときに、上記異常検出手段によって上記異常状態が検出された場合には、上記制動力保持装置が作動していないときに上記始動モータによって上記エンジンを始動する制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の制御装置。
上記エンジンの始動要求があったときに、上記異常検出手段によって上記異常状態が検出されると共に上記制動力保持装置が作動している場合には警報表示を行う警報手段を更に備え、
上記制御手段は、上記エンジンの始動要求があったときに、上記異常検出手段によって上記異常状態が検出されると共に上記制動力保持装置が作動している場合には、上記制動力保持手段の作動が解除されるまで上記始動モータによる上記エンジンの始動を保留することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。