JP2008213781A - Control unit of hybrid vehicle, control method, program that actualize its control method by computer, and recording medium which records its program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、システム起動時にエンジンを始動させたくないという運転者の要求を確実に受け付けることができる技術に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly to a technology that can reliably accept a driver's request that the engine is not desired to be started when the system is started.
燃料の燃焼エネルギーで作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行時の動力源として備えているとともに、その動力源と駆動輪との間に自動変速機が設けられているハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両においては、たとえば運転状態に応じてエンジンと電動モータとを使い分けて走行することにより、所定の走行性能を維持しつつ燃料消費量や排出ガス量を低減できる。具体的には、エンジンのみを動力源として走行するエンジン走行モード、電動モータのみを動力源として走行するモータ走行モード、エンジンおよび電動モータの両方を動力源として走行するエンジン+モータ走行モードなど、エンジンおよび電動モータの作動状態が異なる複数の運転モードを備えており、車速(または動力源回転数)およびアクセル操作量などの運転状態をパラメータとする動力源マップ等の予め定められたモード切換条件に従って自動的に切り換えられるようになっている。 A hybrid equipped with an engine that operates with fuel combustion energy and an electric motor that operates with electric energy as a power source when the vehicle travels, and an automatic transmission is provided between the power source and drive wheels Vehicles are in practical use. In such a hybrid vehicle, for example, by using the engine and the electric motor properly according to the driving state, it is possible to reduce the fuel consumption amount and the exhaust gas amount while maintaining a predetermined traveling performance. Specifically, engines such as an engine running mode that runs using only the engine as a power source, a motor running mode that runs using only an electric motor as a power source, and an engine + motor running mode that runs using both the engine and the electric motor as power sources. And a plurality of operation modes with different operation states of the electric motor, and according to predetermined mode switching conditions such as a power source map using the operation state such as the vehicle speed (or the power source rotation speed) and the accelerator operation amount as parameters. It can be switched automatically.
さらに、このようなハイブリッド車両においては、深夜や早朝の住宅密集地での騒音低下や屋内駐車場、車庫内での排気ガス低減化を目的として、運転者が選択スイッチ(たとえば、EVドライブモードスイッチやEVスイッチと呼ばれる)を押すことにより、エンジンの作動を制限して、モータのみで走行可能な(上述したモータ走行モードと同じ走行状態になる)EVドライブモード(以下、EVドライブモードとEVモードとを区別しないで記載する)を備えるものもある。ただし、エンジンの触媒温度や室内温度やHVバッテリ温度が低温の場合、エンジン冷却水の温度が低い場合でのヒーターやデフロスターを使用する場合、HVバッテリのSOC(States Of Charge)が低下している場合には、EVドライブモードを実行することができない。 Furthermore, in such a hybrid vehicle, the driver selects a switch (for example, an EV drive mode switch) for the purpose of reducing noise in a densely populated residential area in the middle of the night or early morning, or reducing exhaust gas in an indoor parking lot or garage. The EV drive mode (hereinafter referred to as the EV drive mode and the EV mode) can be driven only by the motor by restricting the operation of the engine by pressing a switch (referred to as an EV switch or EV switch). Some are provided without being distinguished from each other). However, if the catalyst temperature of the engine, the room temperature, or the HV battery temperature is low, or if a heater or defroster is used when the temperature of the engine cooling water is low, the SOC (States Of Charge) of the HV battery is lowered. In this case, the EV drive mode cannot be executed.
特開2003−333705号公報(特許文献1)は、ハイブリッド車両の運転者の意思に応じた車両走行を可能とする車両制御装置を開示する。この公報に開示された車両制御装置は内燃機関および電動機を搭載し内燃機関及び電動機の一方又は双方の駆動力により走行する車両に設置される車両制御装置であって、電動機に電力を供給する蓄電手段と、蓄電手段の充電量に応じて内燃機関を駆動させて発電を行なう発電手段とを備えて構成され、車両が所定の走行状態であるときに内燃機関を駆動させて発電手段の発電を行う場合には、車両が所定の走行状態でないときに比べ発電手段の発電目標値を低下させて内燃機関の駆動を行なうことを特徴とする。さらに、この所定の走行状態は、車両の運転者のスイッチ操作によって電動機の駆動による走行が優先されている状態であることを特徴とする。 Japanese Patent Laying-Open No. 2003-333705 (Patent Document 1) discloses a vehicle control device that enables vehicle travel according to the intention of a driver of a hybrid vehicle. The vehicle control device disclosed in this publication is a vehicle control device that is installed in a vehicle that is equipped with an internal combustion engine and an electric motor and that is driven by the driving force of one or both of the internal combustion engine and the electric motor, and that stores electric power for supplying electric power to the electric motor. And a power generation means for generating power by driving the internal combustion engine in accordance with the amount of charge of the power storage means, and driving the internal combustion engine when the vehicle is in a predetermined traveling state to generate power by the power generation means. When performing, the internal combustion engine is driven by lowering the power generation target value of the power generation means compared to when the vehicle is not in a predetermined traveling state. Further, the predetermined traveling state is characterized in that traveling by driving the electric motor is prioritized by a switch operation of a vehicle driver.
この車両駆動装置によると、内燃機関の駆動が制限されるなどの所定の走行状態であるときに内燃機関を駆動させて発電を行なう場合には(たとえばEV走行要求があるときに内燃機関を駆動させなければならないときに)、その所定の走行状態でないときに比べ発電手段の発電目標値を低下させて内燃機関の駆動が行なわれる。このため、内燃機関の出力を抑制することができ(内燃機関から発生する音を抑制して)、内燃機関の駆動を制限し電動機の駆動走行を優先するという運転者の意思に応じた車両走行が可能となる。
しかしながら、上述した公報における車両には、EV走行スイッチが設置されている。このEV走行スイッチは、車両の運転者の意思により電動機走行を可能とするスイッチであって、このEV走行スイッチが運転者によりオンされることにより、車両がEV走行モードとなり、電動機の駆動による電動機走行(EV走行)が可能となる。すなわち、EV走行スイッチのオンにより、車両が強制的にEV走行モード(電動機のみの駆動力により走行するモード)となる。これにより、通常では内燃機関が作動すべき状態であっても、強制的に内燃機関が停止され、それと同時に電動機が駆動して車両走行が行われる。 However, an EV travel switch is installed in the vehicle described in the above publication. This EV travel switch is a switch that enables electric motor travel by the intention of the driver of the vehicle. When the EV travel switch is turned on by the driver, the vehicle enters the EV travel mode, and the electric motor is driven by the motor. Travel (EV travel) is possible. That is, when the EV travel switch is turned on, the vehicle is forced into an EV travel mode (a mode in which the vehicle travels with the driving force of only the electric motor). As a result, even when the internal combustion engine is normally in operation, the internal combustion engine is forcibly stopped, and at the same time, the electric motor is driven to travel the vehicle.
このように、運転者がEVスイッチを操作してEV走行モードを選択しない限り、内燃機関が作動してしまう。たとえば、早朝や深夜の住宅地の駐車場からハイブリッド車両に乗り込んで車両を走行させようとしてハイブリッドシステムの起動スイッチ(スタート(ST)スイッチやパワースイッチと呼ばれる)を押したときにEV走行スイッチを押し忘れていると内燃機関が始動してしまうこともあり、内燃機関の作動音が騒音となり得る。 Thus, the internal combustion engine will operate unless the driver operates the EV switch to select the EV travel mode. For example, when the hybrid system start switch (called a start (ST) switch or power switch) is pressed to get into a hybrid vehicle from a parking lot in a residential area in the early morning or late at night, the EV travel switch is pushed. If it is forgotten, the internal combustion engine may start, and the operating noise of the internal combustion engine may become noise.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ハイブリッドシステム起動時に運転者がエンジンの始動を求めない場合に、確実にその運転者の要求を受け付けることができ、さらにその要求に沿ってエンジンの始動を回避することができる、ハイブリッド車両の制御装置、制御方法、その制御方法をコンピュータで実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to reliably accept a driver's request when the driver does not request starting of the engine when the hybrid system is started. It is also possible to provide a hybrid vehicle control device, a control method, a program for realizing the control method by a computer, and a recording medium recording the program, which can avoid starting the engine according to the request. .
第1の発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、エンジンおよびエンジン以外の動力源を車両の走行源とするハイブリッド車両を制御する。このハイブリッド車両は、ハイブリッドシステムを起動させるために運転者により操作される第1のスイッチと、エンジンを作動させないために運転者により操作される第2のスイッチとを備える。この制御装置は、第1のスイッチが操作されたか否かを検出するための手段と、第1のスイッチが操作されたことに応答して、ハイブリッドシステムの起動処理を実行するための制御手段と、第1のスイッチが操作されたときには、第2のスイッチの操作状態に関わらず、エンジンを作動させないで起動処理を実行したいという運転者の要求を検出するための検出手段とを含む。第5の発明に係るハイブリッド車両の制御方法は、第1の発明に係るハイブリッド車両の制御装置と同様の要件を備える。 A control device for a hybrid vehicle according to a first aspect controls a hybrid vehicle using an engine and a power source other than the engine as a travel source of the vehicle. The hybrid vehicle includes a first switch that is operated by the driver to activate the hybrid system and a second switch that is operated by the driver so as not to operate the engine. The control device includes: means for detecting whether or not the first switch has been operated; and control means for executing a hybrid system start-up process in response to the operation of the first switch. And detecting means for detecting a driver's request to execute the start-up process without operating the engine regardless of the operation state of the second switch when the first switch is operated. A hybrid vehicle control method according to a fifth aspect of the invention has the same requirements as the hybrid vehicle control device according to the first aspect of the invention.
第1または第5の発明によると、第2のスイッチ(EVスイッチ)を運転者が操作することなく、第1のスイッチを操作してハイブリッドシステムの起動処理を実行されても、第2のスイッチの操作状態に関わらず、エンジンを作動させないで起動処理を実行したいという運転者の要求を検出される。このため、運転者がハイブリッドシステムの起動処理時にEVスイッチの操作を失念しても、エンジンを作動させることなく、ハイブリッドシステムを起動できる。その結果、ハイブリッドシステム起動時に運転者がエンジンの始動を求めない場合に、確実にその運転者の要求を受け付けることができ、さらにその要求に沿ってエンジンの始動を回避することができる、ハイブリッド車両の制御装置や制御方法を提供することができる。 According to the first or fifth invention, even if the driver operates the first switch without executing the second switch (EV switch) and the hybrid system start-up process is executed, the second switch Regardless of the operation state, the driver's request to execute the startup process without operating the engine is detected. For this reason, even if the driver forgets the operation of the EV switch during the startup process of the hybrid system, the hybrid system can be started without operating the engine. As a result, when the driver does not request engine start when the hybrid system is started, the hybrid vehicle can reliably accept the driver's request and can avoid engine start according to the request. It is possible to provide a control device and a control method.
第2の発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、第1の発明の構成に加えて、第2のスイッチの状態を記憶するための手段をさらに含む。検出手段は、第1のスイッチが操作されたときには、第2のスイッチの操作状態に関わらず、第2のスイッチの初期状態として第2のスイッチが操作されている状態であると設定することにより、エンジンを作動させないで起動処理を実行したいという運転者の要求を検出するための手段を含む。第6の発明に係るハイブリッド車両の制御方法は、第2の発明に係るハイブリッド車両の制御装置と同様の要件を備える。 The control device for a hybrid vehicle according to the second invention further includes means for storing the state of the second switch in addition to the configuration of the first invention. When the first switch is operated, the detection means sets the second switch as the initial state of the second switch regardless of the operation state of the second switch. And means for detecting a driver's request to execute the start-up process without operating the engine. The hybrid vehicle control method according to the sixth aspect of the invention has the same requirements as the hybrid vehicle control device according to the second aspect of the invention.
第2または第6の発明によると、第2のスイッチ(EVスイッチ)を運転者が操作することなく、第1のスイッチを操作してハイブリッドシステムの起動処理を実行されても、第2のスイッチの操作状態に関わらず、第2のスイッチの初期状態として第2のスイッチが操作されている状態であると設定されている。このため、運転者がハイブリッドシステムの起動処理時にEVスイッチの操作を失念しても、エンジンを作動させることなく、ハイブリッドシステムを起動できる。すなわち、EVスイッチの初期値をオン状態に設定することで、ハイブリッドシステム起動時にわざわざEVスイッチを操作しなくても、自動的にEVスイッチが有効になるので初回エンジン始動しにくくなり(EV走行条件が成立している限り)、静かに車両を発進させることができる。 According to the second or sixth invention, even if the driver operates the first switch without executing the second switch (EV switch) and the hybrid system start-up process is executed, the second switch Regardless of the operation state, the initial state of the second switch is set to be the state in which the second switch is being operated. For this reason, even if the driver forgets the operation of the EV switch during the startup process of the hybrid system, the hybrid system can be started without operating the engine. In other words, by setting the initial value of the EV switch to the on state, the EV switch is automatically enabled without the need to manually operate the EV switch when the hybrid system is started, so that it is difficult to start the first engine (EV driving conditions) As long as is established, the vehicle can be started quietly.
第3の発明に係るハイブリッド車両の制御装置においては、第1または2の発明の構成に加えて、制御手段は、要求を検出した場合には、エンジンを作動させないで起動処理を実行するための手段を含む。第7の発明に係るハイブリッド車両の制御方法は、第3の発明に係るハイブリッド車両の制御装置と同様の要件を備える。 In the hybrid vehicle control device according to the third aspect of the invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, when the control means detects the request, the control means performs the starting process without operating the engine. Including means. A control method for a hybrid vehicle according to a seventh aspect has the same requirements as the control device for a hybrid vehicle according to the third aspect.
第3または第7の発明によると、エンジンを作動させないで起動処理を実行したいという運転者の要求を検出した場合には、エンジンを作動させないで起動処理が実行される。このため、運転者がハイブリッドシステムの起動処理時にEVスイッチの操作を失念しても、エンジンを作動させることなく、ハイブリッドシステムを起動できる。 According to the third or seventh invention, when the driver's request to execute the startup process without operating the engine is detected, the startup process is executed without operating the engine. For this reason, even if the driver forgets the operation of the EV switch during the startup process of the hybrid system, the hybrid system can be started without operating the engine.
第4の発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、第1または2の発明の構成に加えて、車両の状態に基づいて、エンジンを作動させないで起動処理を実行することができないエンジン非作動での起動不許可状態を検出するための手段をさらに含む。制御手段は、要求を検出した場合であっても、起動不許可状態を検出した場合には、エンジンを作動させて起動処理を実行するための手段を含む。第8の発明に係るハイブリッド車両の制御方法は、第4の発明に係るハイブリッド車両の制御装置と同様の要件を備える。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for a hybrid vehicle, in addition to the first or second aspect of the invention, based on the state of the vehicle, incapable of executing the startup process without operating the engine. Means for detecting an activation disapproval state is further included. The control means includes means for operating the engine and executing the start-up process when the start-up disapproval state is detected even when the request is detected. The hybrid vehicle control method according to the eighth invention has the same requirements as those of the hybrid vehicle control device according to the fourth invention.
第4または第8の発明によると、エンジンを作動させないで起動処理を実行したいという運転者の要求を検出した場合であっても、エンジンを作動させないと起動処理が実行できない場合がある(たとえば、エンジンの触媒温度や室内温度や走行用バッテリの温度、エンジンの冷却水の温度、ヒーターやデフロスターの使用状態、走行用バッテリのSOC等で判断される)。このため、エンジンを始動させなければならないとハイブリッドシステムを起動できないときのみ、エンジンを始動させて、極力エンジンを始動させないでハイブリッドシステムを起動できる。 According to the fourth or eighth invention, even when a driver's request to execute the startup process without operating the engine is detected, the startup process may not be executed unless the engine is operated (for example, This is determined by the catalyst temperature of the engine, the room temperature, the temperature of the traveling battery, the temperature of the engine cooling water, the usage state of the heater and the defroster, the SOC of the traveling battery, etc.). Therefore, only when the hybrid system cannot be started unless the engine must be started, the hybrid system can be started without starting the engine as much as possible.
第9の発明に係るプログラムは、第5〜8のいずれかの発明に係るハイブリッド車両の制御方法をコンピュータで実現するプログラムであって、第10の発明に係る記録媒体は、第5〜8のいずれかの発明に係るハイブリッド車両の制御方法をコンピュータで実現するプログラムを記録した媒体である。 A program according to a ninth invention is a program for realizing the hybrid vehicle control method according to any of the fifth to eighth inventions by a computer, and the recording medium according to the tenth invention is the fifth to eighth inventions. A medium that records a program for realizing a hybrid vehicle control method according to any of the inventions by a computer.
第9または第10の発明によると、コンピュータ(汎用でも専用でもよい)を用いて、第5〜8のいずれかの発明に係るハイブリッド車両の制御方法を実現することができる。 According to the ninth or tenth invention, the hybrid vehicle control method according to any one of the fifth to eighth inventions can be realized using a computer (which may be general purpose or dedicated).
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明は図1に示すハイブリッド車両に限定されない。本発明は、動力源としての、たとえばガソリンエンジン等の内燃機関(以下、エンジンとして説明する)が、車両を走行させる駆動源であって、かつ、ジェネレータの駆動源であればよい。さらに、駆動源がエンジンおよびモータジェネレータであって、モータジェネレータの動力により走行可能な車両であればよく(エンジンを停止させても停止させなくても)、走行用のバッテリを搭載した他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい(いわゆるシリーズ型やパラレル型等のハイブリッド車両に限定されないが、システム起動時であってEV走行が可能な車両には限定される)。このバッテリは、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などであって、その種類は特に限定されるものではない。また、バッテリの代わりにキャパシタでも構わない。 With reference to FIG. 1, the control block diagram of the whole hybrid vehicle including the control apparatus which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. The present invention is not limited to the hybrid vehicle shown in FIG. In the present invention, an internal combustion engine such as a gasoline engine (hereinafter referred to as an engine) as a power source may be a drive source for driving a vehicle and a generator drive source. Furthermore, the drive source is an engine and a motor generator, and any vehicle that can travel with the power of the motor generator (whether the engine is stopped or not stopped) may be used. (It is not limited to a so-called series type or parallel type hybrid vehicle, but is limited to a vehicle capable of EV traveling when the system is activated). This battery is a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery, and the type thereof is not particularly limited. A capacitor may be used instead of the battery.
ハイブリッド車両は、エンジン120と、モータジェネレータ(MG)140とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、モータジェネレータ140を、モータジェネレータ140A(またはMG(2)140A)と、モータジェネレータ140B(またはMG(1)140B)と表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータジェネレータ140Aがジェネレータとして機能したり、モータジェネレータ140Bがモータとして機能したりする。このモータジェネレータがジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。
The hybrid vehicle includes an
ハイブリッド車両は、この他に、エンジン120やモータジェネレータ140で発生した動力を駆動輪160に伝達したり、駆動輪160の駆動をエンジン120やモータジェネレータ140に伝達したりする減速機180と、エンジン120の発生する動力を駆動輪160とモータジェネレータ140B(MG(1)140B)との2経路に分配する動力分割機構(たとえば、後述する遊星歯車機構)200と、モータジェネレータ140を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ220と、走行用バッテリ220の直流とモータジェネレータ140A(MG(2)140A)およびモータジェネレータ140B(MG(1)140B)の交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ240と、走行用バッテリ220の充放電状態(たとえば、SOC(State Of Charge))を管理制御するバッテリ制御ユニット(以下、バッテリECU(Electronic Control Unit)という)260と、エンジン120の動作状態を制御するエンジンECU280と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ140およびバッテリECU260、インバータ240等を制御するMG_ECU300と、バッテリECU260、エンジンECU280およびMG_ECU300等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するHV_ECU320等を含む。
In addition to this, the hybrid vehicle transmits a power generated by the
さらに、HV_ECU320は、このハイブリッド車両のメインのシステムを起動する要求が運転者により入力されるシステム起動スイッチ1000からの起動要求信号が入力される。より詳しくは、別途設けられた電源ECUにシステム起動スイッチ1000からの信号が入力されて、この電源ECUがシステムのメインリレーを導通状態にして、HV_ECU320にも電力が供給されて、HV_ECU320は、システム起動スイッチ1000からの起動要求信号を検出できる。また、HV_ECU320は、このハイブリッド車両の運転者により操作される、エンジン120を始動させないで走行させるEV走行モードを要求するEVスイッチ1100からのEV走行要求信号が入力される。また、HV_ECU320は、EV表示灯1200を点灯/消灯させる制御信号を出力する、たとえば、このEV走行モードの要求を受け付けた場合やEV走行モードが実行されている場合にはEV表示灯1200を点灯させて、これら以外の場合には表示灯1200を消灯させる。
Further,
本実施の形態において、走行用バッテリ220とインバータ240との間には昇圧コンバータ242が設けられている。これは、走行用バッテリ220の定格電圧が、モータ140A(MG(2)140A)やモータジェネレータ140B(MG(1)140B)の定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ220からモータジェネレータ140A(MG(2)140A)やモータジェネレータ140B(MG(1)140B)に電力を供給するときには、昇圧コンバータ242で電力を昇圧する。
In the present embodiment,
なお、図1においては、各ECUを別構成としているが、2個以上のECUを統合したECUとして構成してもよい(たとえば、図1に、点線で示すように、MG_ECU300とHV_ECU320とを統合したECUとすることがその一例である)。
In FIG. 1, each ECU is configured separately, but may be configured as an ECU in which two or more ECUs are integrated (for example,
動力分割機構200は、エンジン120の動力を、駆動輪160とモータジェネレータ140B(MG(1)140B)との両方に振り分けるために、遊星歯車機構(プラネタリーギヤ)が使用される。モータジェネレータ140B(MG(1)140B)の回転数を制御することにより、動力分割機構200は無段変速機としても機能する。エンジン120の回転力はキャリア(C)に入力され、それがサンギヤ(S)によってモータジェネレータ140B(MG(1)140B)に、リングギヤ(R)によってモータジェネレータ140A(MG(2)140A)および出力軸(駆動輪160側)に伝えられる。回転中のエンジン120を停止させる時には、エンジン120が回転しているので、この回転の運動エネルギをモータジェネレータ140B(MG(1)140B)で電気エネルギに変換して、エンジン120の回転数を低下させる。
In
図1に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、車両の状態について予め定められた条件が成立すると、HV_ECU320は、モータジェネレータ140のモータジェネレータ140A(MG(2)140A)のみによりハイブリッド車両の走行を行なうようにモータジェネレータ140A(MG(2)140A)およびエンジンECU280を介してエンジン120を制御する。たとえば、予め定められた条件とは、走行用バッテリ220のSOCが予め定められた値以上であるという条件等である。このようにすると、発進時や低速走行時等であってエンジン120の効率が悪い場合に、モータジェネレータ140A(MG(2)140A)のみによりハイブリッド車両の走行を行なうことができる。この結果、走行用バッテリ220のSOCを低下させることができる(その後の車両停止時に走行用バッテリ220を充電することができる)。
In a hybrid vehicle equipped with a hybrid system as shown in FIG. 1, if a predetermined condition is satisfied for the state of the vehicle,
また、通常走行時には、たとえば動力分割機構200によりエンジン120の動力を2経路に分け、一方で駆動輪160の直接駆動を行ない、他方でモータジェネレータ140B(MG(1)140B)を駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータジェネレータ140A(MG(2)140A)を駆動して駆動輪160の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ220からの電力をモータジェネレータ140A(MG(2)140A)に供給してモータジェネレータ140A(MG(2)140A)の出力を増大させて駆動輪160に対して駆動力の追加を行なう。一方、減速時には、駆動輪160により従動するモータジェネレータ140A(MG(2)140A)がジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ220に蓄える。なお、走行用バッテリ220の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン120の出力を増加してモータジェネレータ140B(MG(1)140B)による発電量を増やして走行用バッテリ220に対する充電量を増加する。
Further, during normal travel, for example, the
また、走行用バッテリ220の目標SOCはいつ回生が行なわれてもエネルギーが回収できるように、通常は60%程度に設定される。また、SOCの上限値と下限値とは、走行用バッテリ220のバッテリの劣化を抑制するために、たとえば、上限値を80%とし、下限値を30%として設定され、HV_ECU320は、MG_ECU300を介してSOCが上限値および下限値を越えないようにモータジェネレータ140による発電や回生、モータ出力を制御している。なお、ここで挙げた値は、一例であって特に限定される値ではない。
In addition, the target SOC of traveling
図2を参照して、動力分割機構200についてさらに説明する。動力分割機構200は、サンギヤ(S)202と(以下、単にサンギヤ202と記載する)、ピニオンギヤ204と、キャリア(C)206(以下、単にキャリア206と記載する)と、リングギヤ(R)208(以下、単にリングギヤ208と記載する)とを含む遊星歯車から構成される。
The
ピニオンギヤ204は、サンギヤ202およびリングギヤ208と係合する。キャリア206は、ピニオンギヤ204が自転可能であるように支持する。サンギヤ202はMG(1)140Bの回転軸に連結される。キャリア206はエンジン120のクランクシャフトに連結される。リングギヤ208はMG(2)140Aの回転軸および減速機180に連結される。
エンジン120、MG(1)140BおよびMG(2)140Aが、遊星歯車からなる動力分割機構200を介して連結されることで、エンジン120、MG(1)140BおよびMG(2)140Aの回転数は、共線図において直線で結ばれる関係になる。
本実施の形態に係る制御装置であるHV_ECU320は、システム起動スイッチ1000によりシステムの起動が運転者により要求されてHV_ECU320が作動し始めたときにEVスイッチ1100が押されているか否かに関わらず、エンジン120を始動しないEV走行モードでシステムを起動する。すなわち、EVスイッチ1100の初期状態(システム起動時の状態)をオン状態に設定する。
The
図3を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図3に示すように、この制御装置は、ハイブリッド車両のシステムを起動したいという運転者のシステム起動要求を検出するシステム起動要求検出部10000と、エンジン120を作動させることなくモータジェネレータによりハイブリッド車両を走行させたいという運転者のEV走行要求を検出するEVモード検出部11000と、制御部20000と、、制御部20000に接続されたSMR(System Main Relay)等のリレー30000とエンジン120を制御するエンジン制御部31000(図1のエンジンECU280に対応)とを含む。
With reference to FIG. 3, a functional block diagram of the control device according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 3, this control device detects a hybrid vehicle by a system activation
制御部20000は、システム起動要求検出部10000に接続された起動時EVモード設定部21000と、EVモード検出部11000に接続された保持部22000と、保持部22000に接続された要求判断部23000と、要求判断部23000に接続されたシステム起動処理部24000とを含む。
The
起動時EVモード設定部21000は、システム起動要求を検出したときに、EVモード初期値をオン状態に設定するために用いられる。すなわち、システム起動要求を検出したときに、EVモード検出部11000および保持部22000の状態に関係なく、EVモードでのシステム起動要求があると判断される。
The startup EV
要求判断部23000は、運転者の要求に従ったシステム起動を行なうようにシステム起動処理部24000に指令する。システム起動処理部24000は、SMR等のリレー30000やエンジン制御部31000に制御信号を出力して、ハイブリッド車両のシステムを起動する。保持部22000は、オン状態に設定されたEVモード初期値を保持(記憶)する。
図3に示す機能ブロックにおける制御部20000は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、HV_ECU320に含まれるCPUおよびメモリとメモリから読み出されてCPUで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。
The
図4を参照して、HV_ECU320で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。なお、図4に示すフローチャートは、システム起動スイッチの入力を受けた電源ECUによりHV_ECU320が作動を開始していることを前提とし、ハイブリッド車両のシステム起動完了までを示している。
A control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、HV_ECU320は、システム起動スイッチ(STスイッチ)1000がオンしたか否かを判断する。なお、このときには、電源ECUの作動によりHV_ECU320には電力が供給されており、HV_ECU320はシステム起動スイッチ1000から入力された信号の状態(オン/オフ)を検出できる状態である。システム起動スイッチ1000がオンしていると(S100にてYES)、処理はS200へ移される。もしそうでないと(S100にてNO)、処理はS100へ戻される。
In step (hereinafter, step is described as S) 100,
S200にて、HV_ECU320は、EVスイッチの初期状態をオン状態に設定する。S300にて、HV_ECU320は、システム起動時のEVモード要求を確定させて記憶する。
In S200,
S400にて、HV_ECU320は、車両の各種状態量を検出する。たとえば、エンジン120の触媒温度や室内温度や走行用バッテリ220の温度、エンジン120の冷却水の温度、ヒーターやデフロスターの使用状態、走行用バッテリ220のSOC等である。これらの状態量は、EVドライブモードが実行できるか否かを判断するためのものである。
In S400,
S500にて、HV_ECU320は、車両の各種状態量に基づいて、EVモード禁止条件が未成立であるか否かを判断する。これは、EVモード許可条件が成立しているか否かを判断していることと同義である。EVモード禁止条件が未成立であると(S500にてYES)、処理はS600へ移される。もしそうでないと(S500にてNO)、処理はS700へ移される。このS500のEVモード禁止条件(EVモード許可条件)は、適宜設定される。EVモードでのシステム起動をできる限り認める場合には、この条件は緩く設定される。
In S500,
S600にて、HV_ECU320は、EVモードでシステムを起動する。すなわち、エンジン120を始動させないで、ハイブリッド車両のシステムを起動させる。さらに、、HV_ECU320は、EV表示灯1200を点灯させる。これにより、運転者はシステム起動時のEVモード要求が受け付けられたことを認知できる。その後、この処理は終了する。
In S600,
S700にて、HV_ECU320は、システム起動時のEVモード要求を破棄する。このとき、EVモード表示灯1200を点滅させると、運転者はシステム起動時のEVモード要求が設定されたが、EVモード禁止条件が成立していることを認知できる。
In S700,
S800にて、HV_ECU320は、EVモードではない通常モードでシステムを起動する。すなわち、エンジン120を始動させて、ハイブリッド車両のシステムを起動させる。その後、この処理は終了する。
In S800,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるHV_ECU320の動作について説明する。
An operation of
システムが停止しているハイブリッド車両において、システム起動スイッチ1000が押されると(S100にてYES)、EVスイッチ1100の初期状態がオン状態に設定される(S200)。すなわち、EVスイッチ1100が操作されていなくても、EVスイッチ1100のオン状態がセットされる。このことは、システム起動のEVモード要求が確定されたことを示す(S300)。
In hybrid vehicle in which the system is stopped, when
車両の各種状態量に基づいて、EVモード禁止条件が未成立であると判断されると(S500にてYES)、エンジン120を始動させないでハイブリッド車両のシステムが起動される。このとき、EV表示灯1200が点灯されて、運転者は(たとえ、EVスイッチ1100を操作し忘れていたとしても)システム起動時のEVモード要求が受け付けられていることを認知できる(S600)。
If it is determined that the EV mode prohibition condition is not established based on various state quantities of the vehicle (YES in S500), the hybrid vehicle system is started without starting
一方、車両の各種状態量に基づいて、EVモード禁止条件が未成立でないと判断されると(S500にてNO)、システム起動時のEVモード要求は破棄される(S700)。そして、通常モードでエンジン120が始動されてハイブリッド車両のシステムが起動される(S800)。
On the other hand, if it is determined that the EV mode prohibition condition is not satisfied based on various state quantities of the vehicle (NO in S500), the EV mode request at the time of starting the system is discarded (S700). Then, the
以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置によると、システム起動スイッチとEVスイッチとを備えたハイブリッド車両において、運転者がハイブリッドシステムの起動時にエンジンを始動させたくないにも関わらずEVスイッチを操作し忘れていたとしても、確実に運転者のEVモードでのシステム起動要求を検出することができる。 As described above, according to the control device according to the present embodiment, in a hybrid vehicle including a system start switch and an EV switch, the EV is not used when the driver does not want to start the engine when starting the hybrid system. Even if the switch is forgotten to be operated, the system startup request in the EV mode of the driver can be reliably detected.
さらに、このような場合でも、EV走行が不可能な条件が成立している場合(システム起動時にEVモードが要求されてエンジン始動することなくシステム起動してもそもそもEV走行できない場合)を除いて、EVモードでシステム起動するようにすることも好ましい。S500のEVモード禁止条件を極めて限定的に設定し、できる限りEVモードでのシステム起動を実行することになる。すなわち、通常のハイブリッド車両においては、Pポジションでブレーキペダルを踏んでいる時にシステム起動スイッチによるシステム起動が可能になる。このときにはPポジションでブレーキペダルを踏んでいるので、エンジン始動のショックが車両に発生しにくい。このため、EVモードでの走行が可能であるにも係わらずシステム起動時にエンジンが始動され得るように設計され得る。そうではなく、EV走行が不可能な条件が成立している場合を除いてEVモードでシステム起動するようにすると、エンジンの振動回避よりも運転者のEVモードでのシステム起動の要求を優先させることができ、深夜や早朝の住宅密集地でエンジンを始動することなくシステムを起動させることができる。 Furthermore, even in such a case, except when the condition that EV running is impossible is satisfied (when EV mode is requested at the time of system startup and EV running is not possible even if the system is started without starting the engine) It is also preferable to start the system in the EV mode. The EV mode prohibition condition of S500 is set very limitedly, and the system activation in the EV mode is executed as much as possible. That is, in a normal hybrid vehicle, the system can be activated by the system activation switch when the brake pedal is depressed at the P position. At this time, since the brake pedal is depressed at the P position, the engine start shock hardly occurs in the vehicle. For this reason, the engine can be designed so that the engine can be started when the system is started even though the vehicle can travel in the EV mode. Otherwise, if the system is started in the EV mode except when a condition that prevents EV traveling is satisfied, the driver's request for starting the system in the EV mode is given priority over avoiding engine vibration. The system can be activated without starting the engine in a densely populated residential area at midnight or early morning.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
120 エンジン、140 モータジェネレータ、160 駆動輪、180 減速機、200 動力分割機構、220 走行用バッテリ、240 インバータ、242 昇圧コンバータ、260 バッテリECU、280 エンジンECU、300 MG_ECU、320 HV_ECU、1000 システム起動スイッチ、1100 EVスイッチ、1200 EV表示灯。 120 Engine, 140 Motor Generator, 160 Drive Wheel, 180 Reducer, 200 Power Dividing Mechanism, 220 Travel Battery, 240 Inverter, 242 Boost Converter, 260 Battery ECU, 280 Engine ECU, 300 MG_ECU, 320 HV_ECU, 1000 System Start Switch 1,100 EV switch, 1200 EV indicator lamp.
Claims (10)
前記第1のスイッチが操作されたか否かを検出するための手段と、
前記第1のスイッチが操作されたことに応答して、ハイブリッドシステムの起動処理を実行するための制御手段と、
前記第1のスイッチが操作されたときには、前記第2のスイッチの操作状態に関わらず、前記エンジンを作動させないで前記起動処理を実行したいという前記運転者の要求を検出するための検出手段とを含む、ハイブリッド車両の制御装置。 A control device for a hybrid vehicle using an engine and a power source other than the engine as a travel source of the vehicle, wherein the hybrid vehicle includes a first switch operated by a driver to activate a hybrid system, and the engine A second switch that is operated by a driver so as not to be operated, and the control device includes:
Means for detecting whether the first switch has been operated;
Control means for executing a startup process of the hybrid system in response to the operation of the first switch;
Detecting means for detecting the driver's request to execute the start-up process without operating the engine regardless of the operation state of the second switch when the first switch is operated; A hybrid vehicle control device.
前記検出手段は、前記第1のスイッチが操作されたときには、前記第2のスイッチの操作状態に関わらず、前記第2のスイッチの初期状態として前記第2のスイッチが操作されている状態であると設定することにより、前記エンジンを作動させないで前記起動処理を実行したいという前記運転者の要求を検出するための手段を含む、請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。 The controller further includes means for storing a state of the second switch;
When the first switch is operated, the detection means is in a state in which the second switch is operated as an initial state of the second switch regardless of an operation state of the second switch. The control device for a hybrid vehicle according to claim 1, further comprising means for detecting the driver's request to execute the start-up process without operating the engine.
前記制御手段は、前記要求を検出した場合であっても、前記起動不許可状態を検出した場合には、エンジンを作動させて前記起動処理を実行するための手段を含む、請求項1または2に記載のハイブリッド車両の制御装置。 The control device further includes means for detecting a start disapproval state when the engine is inactive and the start process cannot be executed without operating the engine based on the state of the vehicle,
The control means includes means for operating the engine to execute the start-up process when the start-up disapproval state is detected even when the request is detected. The control apparatus of the hybrid vehicle described in 2.
前記第1のスイッチが操作されたか否かを検出するステップと、
前記第1のスイッチが操作されたことに応答して、ハイブリッドシステムの起動処理を実行する制御ステップと、
前記第1のスイッチが操作されたときには、前記第2のスイッチの操作状態に関わらず、前記エンジンを作動させないで前記起動処理を実行したいという前記運転者の要求を検出する検出ステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。 A method of controlling a hybrid vehicle using an engine and a power source other than the engine as a travel source of the vehicle, wherein the hybrid vehicle includes a first switch operated by a driver to activate a hybrid system, and the engine A second switch that is operated by a driver so as not to be operated, and the control method includes:
Detecting whether the first switch has been operated;
A control step of executing a startup process of the hybrid system in response to the operation of the first switch;
Detecting the driver's request to execute the start-up process without operating the engine regardless of the operation state of the second switch when the first switch is operated, Control method of hybrid vehicle.
前記検出ステップは、前記第1のスイッチが操作されたときには、前記第2のスイッチの操作状態に関わらず、前記第2のスイッチの初期状態として前記第2のスイッチが操作されている状態であると設定することにより、前記エンジンを作動させないで前記起動処理を実行したいという前記運転者の要求を検出するステップを含む、請求項5に記載のハイブリッド車両の制御方法。 The control method further includes storing a state of the second switch,
The detection step is a state in which when the first switch is operated, the second switch is operated as an initial state of the second switch regardless of an operation state of the second switch. The hybrid vehicle control method according to claim 5, further comprising: detecting the driver's request to execute the start-up process without operating the engine.
前記制御ステップは、前記要求を検出した場合であっても、前記起動不許可状態を検出した場合には、エンジンを作動させて前記起動処理を実行するステップを含む、請求項5または6に記載のハイブリッド車両の制御方法。 The control method further includes a step of detecting a start disapproval state when the engine is inactive and the start process cannot be executed without operating the engine based on the state of the vehicle,
7. The control step according to claim 5, wherein the control step includes a step of operating the engine to execute the start-up process when the start-up disapproval state is detected even when the request is detected. Control method for hybrid vehicle.
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