JP2014046702A - プラグインハイブリッド車両の制御装置および制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジンの始動要求があった場合に、すぐにエンジンを始動することができ、かつエンジンの始動後すぐに高い精度で空燃比フィードバック制御を行うことができるプラグインハイブリッド車両の制御装置および制御方法を得る。
【解決手段】内燃機関および電動機を備え、外部電源に接続されて電動機に電力を供給するバッテリパックの充電が可能なプラグインハイブリッド車両の制御装置114であって、内燃機関の排気経路に設けられ、排気ガス中の空燃比を計測する空燃比センサと、空燃比センサのセンサ素子を加熱する空燃比センサヒータ112と、外部電源によりバッテリパックが充電中であるか否かを検出する外部充電中検出部N04と、外部充電中検出部によりバッテリパックが充電中であると検出された場合に、空燃比センサヒータを駆動する空燃比センサヒータ駆動部N05とを備える。
【選択図】図2
【解決手段】内燃機関および電動機を備え、外部電源に接続されて電動機に電力を供給するバッテリパックの充電が可能なプラグインハイブリッド車両の制御装置114であって、内燃機関の排気経路に設けられ、排気ガス中の空燃比を計測する空燃比センサと、空燃比センサのセンサ素子を加熱する空燃比センサヒータ112と、外部電源によりバッテリパックが充電中であるか否かを検出する外部充電中検出部N04と、外部充電中検出部によりバッテリパックが充電中であると検出された場合に、空燃比センサヒータを駆動する空燃比センサヒータ駆動部N05とを備える。
【選択図】図2
Description
この発明は、エンジン(内燃機関)および電動機を備え、外部電源によってバッテリパックの充電が可能なプラグインハイブリッド車両の制御装置および制御方法に関する。
従来、電子制御化されたエンジンでは、排気管内に排気ガスの空燃比またはリッチもしくはリーンを検出する空燃比センサが配置され、この空燃比センサの検出値に基づいて、エンジンにおける燃料噴射量がフィードバック制御されている。これにより、エンジンに吸入される混合気の燃料と空気との比率(空燃比)が、理論空燃比に一致するように制御されている。
ここで、一般に、空燃比センサは、センサ素子の温度が活性温度まで上昇しないと検出精度が低い。そのため、空燃比センサには、センサ素子を暖めるためのヒータが設けられており、ヒータでセンサ素子を加熱することにより、空燃比センサの活性化を促進している。
しかしながら、エンジンが始動してから(した後に)、ヒータによる空燃比センサのセンサ素子の加熱を開始した場合には、センサ素子が活性温度に達するまでの間は、高精度に空燃比フィードバック制御を行うことができず、排気ガスが悪化するという問題があった。
そこで、このような問題を解決するために、車両を総合的に制御するECUからエンジンECUに対してエンジンの始動要求があった場合において、まず空燃比センサヒータを駆動して空燃比センサのセンサ素子を活性温度まで上昇させた後に、エンジンを始動するハイブリッド車両が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、プラグインハイブリッド車両において、プラグインにより外部電源から電力が供給されている場合であって、バッテリの満充電状態が判定された後に、触媒ヒータで触媒を加熱して、エンジンの始動後すぐに排気ガスを浄化可能なハイブリッド車両の制御装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
ここで、特許文献2の触媒を空燃比センサに置き換えると、プラグインにより外部電源から電力が供給されている場合であって、バッテリの満充電状態が判定された後に、空燃比センサヒータで空燃比センサのセンサ素子を加熱し、エンジンの始動後すぐに高い精度で空燃比フィードバック制御を行うことができる。
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献1のハイブリッド車両では、空燃比センサのセンサ素子が活性温度に達するまでの間は、エンジンを始動することができない。そのため、即時にエンジンの発生する駆動力が必要な状況において、タイムラグが発生し、運転者に不快感を与えるという問題がある。
特許文献1のハイブリッド車両では、空燃比センサのセンサ素子が活性温度に達するまでの間は、エンジンを始動することができない。そのため、即時にエンジンの発生する駆動力が必要な状況において、タイムラグが発生し、運転者に不快感を与えるという問題がある。
また、特許文献2のハイブリッド車両の制御装置において、触媒ヒータの制御を空燃比センサヒータの制御に置き換えた場合には、バッテリの満充電状態が判定される前に、外部電源が遮断されると、空燃比センサのセンサ素子を暖めることができない。そのため、エンジンの始動後すぐに高い精度で空燃比フィードバック制御を行うことができず、排気ガスが悪化するという問題がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、エンジンの始動要求があった場合に、すぐにエンジンを始動することができ、かつエンジンの始動後すぐに高い精度で空燃比フィードバック制御を行うことができるプラグインハイブリッド車両の制御装置および制御方法を得ることを目的とする。
この発明に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関および電動機を備え、外部電源に接続されて電動機に電力を供給するバッテリパックの充電が可能なプラグインハイブリッド車両の制御装置であって、内燃機関の排気経路に設けられ、排気ガス中の空燃比を計測する空燃比センサと、空燃比センサのセンサ素子を加熱する空燃比センサヒータと、外部電源によりバッテリパックが充電中であるか否かを検出する外部充電中検出部と、外部充電中検出部によりバッテリパックが充電中であると検出された場合に、空燃比センサヒータを駆動する空燃比センサヒータ駆動部とを備えたものである。
また、この発明に係るプラグインハイブリッド車両の制御方法は、内燃機関と、内燃機関の排気経路に設けられ、排気ガス中の空燃比を計測する空燃比センサと、空燃比センサのセンサ素子を加熱する空燃比センサヒータと、電動機とを備え、外部電源に接続されて電動機に電力を供給するバッテリパックの充電が可能なプラグインハイブリッド車両の制御装置により実行されるプラグインハイブリッド車両の制御方法であって、外部電源によりバッテリパックが充電中であるか否かを検出する外部充電中検出ステップと、外部充電中検出ステップによりバッテリパックが充電中であると検出された場合に、空燃比センサヒータを駆動する空燃比センサヒータ駆動ステップとを備えたものである。
この発明に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置および制御方法によれば、外部充電中検出部(ステップ)は、外部電源によりバッテリパックが充電中であるか否かを検出し、空燃比センサヒータ駆動部(ステップ)は、外部充電中検出部(ステップ)によりバッテリパックが充電中であると検出された場合に、排気ガス中の空燃比を計測する空燃比センサのセンサ素子を加熱する空燃比センサヒータを駆動する。
そのため、プラグインハイブリッド車両において、エンジンの始動要求があった場合に、すぐにエンジンを始動することができ、かつエンジンの始動後すぐに高い精度で空燃比フィードバック制御を行うことができる。
そのため、プラグインハイブリッド車両において、エンジンの始動要求があった場合に、すぐにエンジンを始動することができ、かつエンジンの始動後すぐに高い精度で空燃比フィードバック制御を行うことができる。
以下、この発明に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。なお、プラグインハイブリッド車両とは、プラグインコネクタを外部電源に接続することにより、バッテリパックを充電する機能を有するハイブリッド車両のことである。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係るプラグインハイブリッド車両を示す概略構成図である。図1において、このプラグインハイブリッド車両には、燃料を燃焼することによりトルクを発生し駆動するエンジン101と、バッテリパック102からインバータ103(後述する)を介して供給される電力によりトルクを発生して駆動するモータ104とが搭載されている。
図1は、この発明の実施の形態1に係るプラグインハイブリッド車両を示す概略構成図である。図1において、このプラグインハイブリッド車両には、燃料を燃焼することによりトルクを発生し駆動するエンジン101と、バッテリパック102からインバータ103(後述する)を介して供給される電力によりトルクを発生して駆動するモータ104とが搭載されている。
エンジン101には、エンジン101の駆動力により発電を行う発電機105が取り付けられている。また、エンジン101には、エンジン101の駆動力を、タイヤを回転させる駆動軸106に分配する動力分割機構107が接続されている。
また、エンジン101の吸気経路には、燃焼室内に吸入される吸入空気量を調整する電子制御スロットル108が設けられ、燃焼室の直前の吸気経路には、燃料を噴射する燃料噴射装置109が設けられ、燃焼室内には、燃焼室内に吸入された空気と燃料との混合気を燃焼させる点火装置110が設けられている。
また、エンジン101の排気経路には、排気ガス中の空燃比を計測する空燃比センサ111、空燃比センサ111のセンサ素子を加熱する空燃比センサヒータ112、および排気ガス中の有毒物質を浄化する三元触媒113が設けられている。
また、このプラグインハイブリッド車両には、エンジン101および電子制御スロットル108等の各種アクチュエータを駆動または制御するエンジンECU114が搭載されている。エンジンECU114には、エンジンECU114の電源または起動のコントロールが可能なエレクトロニックタイム&アラームコントロールシステムECU115(以下、「ETACS−ECU」と称する)が接続されている。
バッテリパック102とモータ104との間には、バッテリパック102から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ104に供給するインバータ103が接続されている。また、バッテリパック102には、バッテリパック102の電力をバッテリ116に供給するDC/DC DOWNコンバータ117が接続されている。
また、発電機105には、発電した電力をバッテリパック102に供給するDC/DC UPコンバータ118が接続されている。また、バッテリパック102には、外部電源からバッテリパック102を充電するためのコンバータ119が接続され、コンバータ119には、外部電源と接続されるプラグインコネクタ120が接続されている。
モータ104には、モータ104の出力を制御するモータECU(MCU)121が接続され、発電機105には、発電機105の発電量を制御するジェネレータECU(GCU)122が接続され、バッテリパック102には、バッテリパック102を制御するバッテリECU(BMU)123が接続されている。MCU121、GCU122およびBMU123は、これらを統合的に制御するEV−ECU124に接続されている。
ここで、エンジンECU114と、ETACS−ECU115およびEV−ECU124との間は、CAN(Controller Area Network)通信125によって接続されている。
また、EV−ECU124と、MCU121、GCU122およびBMU123との間は、CAN通信126によって接続され、BMU123とバッテリパック102との間は、CAN通信127によって接続されている。
なお、エンジンECU114は、ドライバの起動要求であるIG−スイッチ128のON信号に連動してONするエンジンECUコントロールリレー129を介して供給されるバッテリ116の電力(例えば、12V)によって起動される。
また、EV−ECU124は、IG−スイッチ128のON信号に連動してONするEV−ECUコントロールリレー130を介して供給されるバッテリ116の電力によって起動される。
また、MCU121、GCU122およびBMU123も、EV−ECUコントロールリレー130の下流側に接続されており、EV−ECUコントロールリレー130を介して供給されるバッテリ116の電力によって起動される。ここで、ETACS−ECU115は、バッテリ116の電力によって常時起動しているECUである。
なお、プラグインハイブリッド車両では、プラグインコネクタ120を100Vまたは200Vの外部電源に接続することによる外部充電に対応するために、IG−スイッチ128がOFF信号である場合であっても、プラグインコネクタ120を外部電源に接続することによる外部充電中は、各ECUを起動させる必要がある。
そのため、プラグインハイブリッド車両には、プラグインコネクタ120を外部電源に接続することによる外部充電の開始または終了に連動してONまたはOFFするプラグインスイッチ131が設けられており、各ECUは、IG−スイッチ128だけでなく、プラグインスイッチ131によっても起動させることができる。
エンジン101およびモータ104が発生する駆動力、発電機105が発電する発電量、およびエンジン101の駆動力を駆動軸106に分配する動力分割機構107の総合的な動作は、EV−ECU124によって制御される。
すなわち、ドライバの要求出力、車両の走行状態およびバッテリパック102の充電量に応じて、エンジン101の出力とモータ104の出力との配分が決定され、エンジン101、モータ104および発電機105を制御すべく、各制御指示がエンジンECU114、MCU121およびGCU122にそれぞれ出力される。
この発明の実施の形態1に係るプラグインハイブリッド車両は、上述したように構成されており、車両全体で要求される出力をエンジン101およびモータ104に分配することにより、エンジン101の運転状態を所望の運転状態に制御しつつ、車両全体で要求される出力を満たすことができる。
なお、エンジン101は、燃料を燃焼させることにより駆動力を発生するが、燃料の燃焼によって生じる排気ガス中には、人体および環境に有害なものが含まれる。そのため、一般に三元触媒113を排気マニホールドに設置し、排気ガス中に含まれる有害物質が大気に放出されるのを低減させている。
また、一般的に、三元触媒113が最大の触媒効果を発揮するのは、エンジン101の燃焼室内に吸入される空気と燃料との混合気における空気と燃料との割合が、理論空燃比である場合であることが知られている。
そこで、燃焼室内に吸入される混合気の空燃比が理論空燃比に一致するか否かを、排気ガス中の酸素濃度を空燃比センサ111で計測し、排気ガスの空燃比またはリッチもしくはリーンを検出することにより、その結果を燃料噴射量にフィードバックし、混合気の空燃比が理論空燃比に一致するように制御している。
また、一般に、空燃比センサ111は、センサ素子の温度が活性温度まで上昇しないと検出精度が低い。そのため、空燃比センサ111に設けられた空燃比センサヒータ112でセンサ素子を加熱して、空燃比センサ111の活性化を促進している。
ここで、この発明の実施の形態1に係るプラグインハイブリッド車両における各ECUの起動について説明する。エンジンECU114は、ドライバの起動要求であるIG−スイッチ128がONとなった場合に、エンジンECU114内部のバイパス回路を介してエンジンECUコントロールリレー129をONすることで、バッテリ116の電力が供給されて起動する。
また、EV−ECU124は、IG−スイッチ128がONとなった場合に、EV−ECU124内部のバイパス回路を介してEV−ECUコントロールリレー130をONすることで、バッテリ116の電力が供給されて起動する。
このとき、EV−ECUコントロールリレー130の下流には、EV−ECU124の他に、MCU121、GCU122およびBMU123も接続されており、EV−ECUコントロールリレー130をONすることで、同時に起動する構成となっている。
次に、プラグインコネクタ120を外部電源に接続することによる外部充電の開始に連動してプラグインスイッチ131がONとなった場合における各ECUの起動について説明する。
まず、プラグインスイッチ131がONすることにより、バッテリ116の電力がEV−ECU124内部のバイパス回路を介してEV−ECUコントロールリレー130に供給され、EV−ECUコントロールリレー130がONし、EV−ECUコントロールリレー130の下流に接続されたEV−ECU124並びにMCU121、GCU122およびBMU123にバッテリ116の電力が供給されて、各ECUが起動する。
続いて、EV−ECU124は、起動後にプラグインスイッチ131がONであるかOFFであるかを判断し、その結果をCAN通信125によりETACS−ECU115に送信する。ETACS−ECU115は、EV−ECU124からプラグインスイッチ131がONであることを受信すると、エンジンECU114に接続されているウェイクアップ信号132をOFFからONにする。
次に、エンジンECU114は、ウェイクアップ信号(端子)132がONになると、エンジンECU114内部のバイパス回路を介してエンジンECUコントロールリレー129をONすることで、バッテリ116の電力が供給されて起動する。
次に、図2を参照しながら、この発明の実施の形態1に係るプラグインハイブリッド車両の概略制御について説明する。図2は、この発明の実施の形態1に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置の要部を示す概略ブロック図である。
まず、EV−ECU124は、ドライバの意思によるIG−スイッチ128のONまたはOFF情報をEV−ECU起動ブロックV01で受け、IG−スイッチ128がONであれば、EV−ECU124を起動する。また、プラグインコネクタ120を外部電源に接続することに同期してONまたはOFFするプラグインスイッチ131がONである場合も、EV−ECU起動ブロックV01によりEV−ECU124を起動する。
次に、プラグインスイッチON/OFF検出ブロックV02によりプラグインスイッチ131のONまたはOFFを検出し、プラグインスイッチ131がONである場合には、CAN通信送受信ブロックV03からETACS−ECU115およびエンジンECU114に対して、プラグインスイッチ131がONであることを、SOC(State of Chage)検出ブロックV04の結果とともに送信する。
続いて、ETACS−ECU115は、EV−ECU124からCAN通信125により、プラグインスイッチ131がONであることをCAN通信送受信ブロックA01で受信すると、エンジンECU101へのウェイクアップ信号ON/OFFブロックA02からエンジンECU114に対するウェイクアップ信号132をONにする。
次に、エンジンECU114は、ドライバの意思によるIG−スイッチ128のONまたはOFF情報をエンジンECU起動ブロックN01で受け、IG−スイッチ128がONであれば、エンジンECU114を起動する。
また、ETACS−ECU115からのウェイクアップ信号132のONまたはOFF情報を、ウェイクアップ信号受取りブロックN02で受け取り、ウェイクアップ信号132がONである場合には、エンジンECU起動ブロックN01でエンジンECU114を起動する。
続いて、エンジンECU114は、CAN通信送受信ブロックN03により、EV−ECU124から送信されるプラグインスイッチ131のONまたはOFF情報と、ウェイクアップ信号受取りブロックN02の情報とに基づいて、外部充電中検出ブロックN04(外部充電中検出部)で外部充電中であるか否かを判断し、外部充電中と判断された場合には、空燃比センサヒータ駆動ブロックN05(空燃比センサヒータ駆動部)で空燃比センサヒータ112を駆動する。
このように、この発明の実施の形態1に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置では、ドライバの意思によるIG−スイッチ128の操作だけでなく、プラグインコネクタ120を外部電源に接続した場合にも各ECUを起動させることができる。そのため、ドライバの意思によるIG−スイッチ128の操作がOFFであっても、プラグインスイッチ131がONすることにより、空燃比センサヒータ112を駆動させることができる構成となっている。
次に、図3のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態1に係るプラグインハイブリッド車両の動作の制御フローについて説明する。図3(a)〜(c)は、この発明の実施の形態1に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置の各ECUの処理を示すフローチャートである。
まず、EV−ECU124において、ドライバの操作であるIG−スイッチ128がONであるか否かを判定し(ステップS101)、IG−スイッチ128がONである場合には、EV−ECU124が起動する(ステップS102)。このステップS101およびステップS103の制御は、図2示したEV−ECU起動ブロックV01に相当する。
一方、IG−スイッチ128がOFFである場合には、プラグインスイッチ131がONであるか否かを判定し(ステップS103)、プラグインスイッチ131がONである場合には、EV−ECU124が起動する(ステップS102)。
また、ステップS103において、プラグインスイッチ131がOFFである場合には、EV−ECU124は、起動せず図3(a)の処理を終了する。このステップS102およびステップS103の制御は、図2に示したEV−ECU起動ブロックV01およびプラグインスイッチON/OFF検出ブロックV02に相当する。
続いて、ステップS102でEV−ECU124が起動すると、プラグインスイッチ131を読み取り(ステップS104)、プラグインスイッチ131がONであるか否かを判定する(ステップS105)。
ここで、プラグインスイッチ131は、外部電源と接続されるプラグインコネクタ120と連動しており、外部電源と接続されて充電が開始すると、プラグインスイッチ131がOFFからONになるものである。このステップS104およびステップS105の制御は、図2に示したプラグインスイッチON/OFF検出ブロックV02に相当する。
ステップS105において、プラグインスイッチ131がONであると判定された場合には、EV−ECU124は、CAN通信125を使用して、ETACS−ECU115およびエンジンECU114に対して、現在外部充電中であることを送信して(ステップS106)、図3(a)の処理を終了する。このステップS106の制御は、図2に示したCAN通信送受信ブロックV03に相当する。
一方、ステップS105において、プラグインスイッチ131がOFFであると判定された場合には、EV−ECU124は、SOCが低下しているか否かを判定し(ステップS107)、SOCが低下していると判定された場合には、エンジンECU114に対して、エンジン始動要求を送信して(ステップS108)、図3(a)の処理を終了する。このステップS107の制御は、図2に示したSOC検出ブロックV04に相当し、ステップS108の制御は、図2に示したCAN通信送受信ブロックV03に相当する。
次に、ETACS−ECU115において、まず、EV−ECU124から、CAN通信125により、外部充電中情報を受信し(ステップS201)、外部充電中であるか否かを判定する(ステップS202)。
ステップS202において、外部充電中であると判定された場合には、エンジンECU114に対するウェイクアップ信号132をONして(ステップS203)、図3(b)の処理を終了する。
一方、ステップS202において、外部充電中でないと判定された場合には、ステップS201に戻って、再び外部充電中情報を受信する。
このステップS201〜ステップS203の制御は、図2に示したCAN通信送受信ブロックA01およびエンジンECU101へのウェイクアップ信号ON/OFFブロックA02に相当する。
次に、エンジンECU114において、まず、IG−スイッチ128がONであるか否かを判定し(ステップS301)、IG−スイッチ128がONである場合には、エンジンECU114が起動する(ステップS302)。
一方、IG−スイッチ128がOFFである場合には、ウェイクアップ信号132がONであるか否かを判定し(ステップS303)、ウェイクアップ信号132がONである場合には、エンジンECU114が起動する(ステップS302)。
また、ステップS303において、ウェイクアップ信号132がOFFである場合には、エンジンECU114は起動せず、図3(c)の処理は制御終了となる。このステップS301〜ステップS303の制御は、図2に示したエンジンECU起動ブロックN01およびウェイクアップ信号受取りブロックN02に相当する。
続いて、ステップS302でエンジンECU114が起動すると、CAN通信125によりEV−ECU124から情報を受信し(ステップS304)、外部充電中であるか否かを判定する(ステップS305)。
ステップS305において、外部充電中であると判定された場合には、空燃比センサヒータ112を所定DutyでONして(ステップS306)、図3(c)の処理を終了する。
一方、ステップS305において、外部充電中でないと判定された場合には、EV−ECU124からエンジンの始動要求があるか否かを判定する(ステップS307)。
ステップS307において、エンジンの始動要求がある場合には、エンジンを始動し(ステップS308)、空燃比センサヒータ112を所定DutyでONして(ステップS309)、図3(c)の処理を終了する。
一方、ステップS307において、エンジンの始動要求がないと判定された場合には、ステップS304に戻って、再びEV−ECU124から情報を受信する。
このステップS304〜ステップS309の制御は、図2に示したCAN通信送受信ブロックN03、外部充電中検出ブロックN04および空燃比センサヒータ駆動ブロックN05に相当する。
次に、図4を参照しながら、この発明の実施の形態1に係るプラグインハイブリッド車両におけるプラグインによる外部充電時の制御について説明する。図4は、この発明の実施の形態1に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置の動作を、特許文献1のものと比較して示すタイミングチャートである。なお、図4では、上段に特許文献1のものについて示し、下段にこの発明の実施の形態1のものについて示している。
図4の上段に示した特許文献1のものでは、T03のタイミングにおいて、IG−スイッチがONとなり、エンジンの始動要求があった場合に、空燃比センサヒータの加熱を開始する。その後、空燃比センサヒータの加熱に伴って空燃比センサ温度が上昇し、T05のタイミングで空燃比センサ温度が活性温度に達すると、エンジンが始動可能となる。しかしながら、この場合には、エンジンの始動要求からエンジンが始動可能となるまでの間に、タイムラグが発生する。
これに対して、図4の下段に示したこの発明の実施の形態1のものでは、まず、T01のタイミングで、プラグインコネクタ120が外部電源に接続され、これに連動してONまたはOFFするプラグインスイッチ131がONとなり、充電が開始される。
ここで、プラグインスイッチ131がONとなることで、図3に示したフローチャートに示したとおり、エンジンECU114が起動してすぐに空燃比センサヒータ112が駆動開始され、空燃比センサ111のセンサ素子の温度が上昇する。なお、空燃比センサヒータ112の駆動は、上述したDuty制御のみに限定されず、単なるON/OFF制御であっても同様の効果を得ることができる。
次に、T02のタイミングでプラグインコネクタ120がユーザ(ドライバ)により外され、外部充電が停止すると、プラグインスイッチ131もOFFとなり、空燃比センサヒータ112の駆動も停止する。
その後、T03のタイミングでドライバによりIG−スイッチ128がONされ、EV−ECU124からすぐにエンジンの始動要求があったとしても、空燃比センサ111はすでに暖められているので、すぐにエンジンを始動することができる。
そのため、T04のタイミングでエンジンの始動後すぐに高い精度で空燃比フィードバック制御を行うことができ、図4の上段に示した特許文献1のものにおけるT06の空燃比フィードバック制御開始タイミングと比較して、空燃比フィードバック制御開始までの時間を短縮することができる。
次に、図5を参照しながら、この発明の実施の形態1に係るプラグインハイブリッド車両におけるプラグインによる外部充電時の制御について説明する。図5は、この発明の実施の形態1に係るプラグインハイブリッド車両の制御装置の動作を、特許文献2のものと比較して示すタイミングチャートである。なお、図5では、上段に特許文献2のものについて示し、下段にこの発明の実施の形態1のものについて示している。
図5の上段に示した特許文献2のものでは、T07のタイミングにおいて、プラグインによる外部電源からの充電が開始される。次に、T08のタイミングにおいて、満充電判定前にプラグインコネクタが抜かれて充電が縦断されると、空燃比センサヒータの加熱を開始することができない。
そのため、その後のT09のタイミングでIG−スイッチがONとなり、エンジンを始動した場合に、エンジンの始動後すぐに高い精度で空燃比フィードバック制御を行うことができない。ここで、特許文献2のものの本来の目的の挙動は、T11のタイミングでバッテリの満充電状態が判定されてから、空燃比センサのセンサ素子の加熱を開始し、その後エンジンを始動した場合に、エンジンの始動後すぐに高い精度で空燃比フィードバック制御を行うというものである。
これに対して、図5の下段に示したこの発明の実施の形態1のものでは、まず、T07のタイミングで、プラグインコネクタ120が外部電源に接続され、これに連動してONまたはOFFするプラグインスイッチ131がONとなり、充電が開始される。
ここで、プラグインスイッチ131がONとなることで、図3に示したフローチャートに示したとおり、エンジンECU114が起動してすぐに空燃比センサヒータ112が駆動開始され、空燃比センサ111のセンサ素子の温度が上昇する。
次に、T08のタイミングでプラグインコネクタ120がユーザ(ドライバ)により外され、外部充電が停止すると、プラグインスイッチ131もOFFとなり、空燃比センサヒータ112の駆動も停止する。
その後、T09のタイミングでドライバによりIG−スイッチ128がONされ、EV−ECU124からすぐにエンジンの始動要求があったとしても、空燃比センサ111はすでに暖められているので、すぐにエンジンを始動することができる。
そのため、T10のタイミングでエンジンの始動後すぐに高い精度で空燃比フィードバック制御を行うことができ、図5の上段に示した特許文献2のものにおけるT11の空燃比フィードバック制御開始タイミングと比較して、空燃比フィードバック制御開始までの時間を短縮することができる。
このように、プラグインハイブリッド車両において、プラグインによる外部充電中に空燃比センサヒータ112を駆動し、空燃比センサ111のセンサ素子を暖めることができるので、プラグオフ後すぐにEV−ECU124からエンジンの始動要求があった場合でも、すぐにエンジンを始動することができ、T04のタイミングでエンジンを始動した後、すぐに高い精度で空燃比フィードバック制御を行うことができる。
また、空燃比センサヒータ112の駆動に要する電力は、プラグインによる外部充電における電力と比較してごくわずかなので、空燃比センサヒータ112の駆動による外部充電への影響は、無視することができる程度である。
なお、上記実施の形態1では、図1において、プラグインコネクタ120を外部電源に接続することにより、外部充電が開始した場合におけるエンジンECU114の起動に、ETACS−ECU115からのウェイクアップ信号132を用いている。しかしながら、これに限定されず、ETACS−ECU115からのウェイクアップ信号132の代わりに、プラグインスイッチ131を用いてエンジンECU114を起動するような構成とした場合であっても、同様の効果を得ることができる。
以上のように、実施の形態1によれば、外部充電中検出部(ステップ)は、外部電源によりバッテリパックが充電中であるか否かを検出し、空燃比センサヒータ駆動部(ステップ)は、外部充電中検出部(ステップ)によりバッテリパックが充電中であると検出された場合に、排気ガス中の空燃比を計測する空燃比センサのセンサ素子を加熱する空燃比センサヒータを駆動する。
そのため、プラグインハイブリッド車両において、エンジンの始動要求があった場合に、すぐにエンジンを始動することができ、かつエンジンの始動後すぐに高い精度で空燃比フィードバック制御を行うことができる。
そのため、プラグインハイブリッド車両において、エンジンの始動要求があった場合に、すぐにエンジンを始動することができ、かつエンジンの始動後すぐに高い精度で空燃比フィードバック制御を行うことができる。
101 エンジン、102 バッテリパック、103 インバータ、104 モータ、105 発電機、106 駆動軸、107 動力分割機構、108 電子制御スロットル、109 燃料噴射装置、110 点火装置、111 空燃比センサ、112 空燃比センサヒータ、113 三元触媒、114 エンジンECU、115 ETACS−ECU、116 バッテリ、117 DC/DC DOWNコンバータ、118 DC/DC UPコンバータ、119 コンバータ、120 プラグインコネクタ、121 MCU、122 GCU、123 BMU、124 EV−ECU、125〜127 CAN通信、128 IG−スイッチ、129 エンジンECUコントロールリレー、130 EV−ECUコントロールリレー、131 プラグインスイッチ、132 ウェイクアップ信号、V01 EV−ECU起動ブロック、V02 プラグインスイッチON/OFF検出ブロック、V03 CAN通信送受信ブロック、V04 SOC検出ブロック、A01 CAN通信送受信ブロック、A02 ウェイクアップ信号ON/OFFブロック、N01 エンジンECU起動ブロック、N02 ウェイクアップ信号受取りブロック、N03 CAN通信送受信ブロック、N04 外部充電中検出ブロック、N05 空燃比センサヒータ駆動ブロック。
Claims (2)
- 内燃機関および電動機を備え、外部電源に接続されて前記電動機に電力を供給するバッテリパックの充電が可能なプラグインハイブリッド車両の制御装置であって、
前記内燃機関の排気経路に設けられ、排気ガス中の空燃比を計測する空燃比センサと、
前記空燃比センサのセンサ素子を加熱する空燃比センサヒータと、
前記外部電源により前記バッテリパックが充電中であるか否かを検出する外部充電中検出部と、
前記外部充電中検出部により前記バッテリパックが充電中であると検出された場合に、前記空燃比センサヒータを駆動する空燃比センサヒータ駆動部と、
を備えたことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の制御装置。 - 内燃機関と、前記内燃機関の排気経路に設けられ、排気ガス中の空燃比を計測する空燃比センサと、前記空燃比センサのセンサ素子を加熱する空燃比センサヒータと、電動機とを備え、外部電源に接続されて前記電動機に電力を供給するバッテリパックの充電が可能なプラグインハイブリッド車両の制御装置により実行されるプラグインハイブリッド車両の制御方法であって、
前記外部電源により前記バッテリパックが充電中であるか否かを検出する外部充電中検出ステップと、
前記外部充電中検出ステップにより前記バッテリパックが充電中であると検出された場合に、前記空燃比センサヒータを駆動する空燃比センサヒータ駆動ステップと、
を備えたことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012188552A JP2014046702A (ja) | 2012-08-29 | 2012-08-29 | プラグインハイブリッド車両の制御装置および制御方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016150745A (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトDr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft | 自動車における休止状態を監視する方法および装置 |
-
2012
- 2012-08-29 JP JP2012188552A patent/JP2014046702A/ja active Pending
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JP2016150745A (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトDr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft | 自動車における休止状態を監視する方法および装置 |
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