JP2014121961A - ハイブリッド車のエンジン始動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】EVモード(第1のモード)とエンジン2を作動させる他のモード(シリーズモード、パラレルモード)とを切換え可能なハイブリッド車のエンジン始動制御装置であって、車両1の走行駆動に必要とされる要求出力が閾値以下の場合にEVモードとし、要求出力が閾値を超えた場合にエンジン2を始動してEVモードから他のモードに切換えるハイブリッドコントロールユニット20を備え、ハイブリッドコントロールユニット20は駆動用バッテリ11の出力可能な最大電力からエンジン2の始動時にモータジェネレータ9へ供給される電力を減算した値で発揮できるフロントモータ4及びリヤモータ6の出力以下に閾値を設定する。
【選択図】図1
Description
また、請求項3のハイブリッド車のエンジン始動制御装置は、請求項2において、駆動用バッテリの充電率を検出する充電率検出手段を備え、補正手段は、駆動用バッテリの充電率が低下するに伴って閾値を低下させるように補正することを特徴とする。
図1は、本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車(以下、車両1という)の概略構成図である。
本実施形態の車両1は、エンジン2の出力によって前輪3を駆動して走行可能であるとともに、前輪3を駆動する電動のフロントモータ4(駆動用モータ)及び後輪5を駆動する電動のリヤモータ6(駆動用モータ)を備えた4輪駆動車である。
フロントモータ4は、フロントインバータ10を介して、車両1に搭載された駆動用バッテリ11及びモータジェネレータ9から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機7を介して前輪3の駆動軸8を駆動する。減速機7には、エンジン2の出力軸と前輪3の駆動軸8との間の動力の伝達を断接切換え可能なクラッチ7aが内蔵されている。
モータジェネレータ9によって発電された電力は、フロントインバータ10を介して駆動用バッテリ11を充電可能であるとともに、フロントモータ4及びリヤモータ6に電力を供給可能である。
また、車両1には、駆動用バッテリ11を外部電源によって充電する充電機21が備えられている。
ハイブリッドコンロトールユニット20の入力側には、駆動用バッテリ11のバッテリモニタリングユニット11a、フロントインバータ10のフロントモータコントロールユニット10aとジェネレータコントロールユニット10b、リヤインバータ12のリヤモータコントロールユニット12a、エンジン2の駆動制御を行うエンジンコントロールユニット22、及びアクセル操作量を検出するアクセルポジションセンサ40が接続されており、これらの機器からの検出及び作動情報が入力される。
そして、ハイブリッドコンロトールユニット20は、上記各種検出及び作動情報に基づいて、車両1の走行駆動に必要とされる要求出力Pを演算し、エンジンコントロールユニット22、フロントモータコントロールユニット10a、ジェネレータコントロールユニット10b及びリヤモータコントロールユニット12a、減速機7に制御信号を送信して、走行モード(EVモード(電気自動車モード)、シリーズモード、パラレルモード)の切り換え、エンジン2とフロントモータ4とリヤモータ6の出力、モータジェネレータ9での発電量を制御する。
シリーズモードでは、減速機7のクラッチ7aを切断し、エンジン2によりモータジェネレータ9を駆動する。そして、モータジェネレータ9により発電された電力及び駆動用バッテリ11から供給される電力によりフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。
ハイブリッドコントロールユニット20は、走行モードの切換えを、駆動用バッテリ11の充電率SOC、要求出力P、走行速度に基づいて行う。例えば、高車速時にはパラレルモードを選択し、低車速時にはEVモードまたはシリーズモードに切換える。
本実施形態では特に、このEVモードから他のモードに切り換わる際のエンジンの始動タイミングに特徴を有している。
図2は、エンジン始動時におけるモータジェネレータ9の(A)回転速度、(B)駆動トルク、(C)駆動出力Psの推移の一例を示すタイムチャートである。
エンジン始動時には、モータジェネレータ9の目標回転速度は、図2(A)に示すように、エンジン停止状態における回転速度0から、クランキング回転速度に増加し、エンジン始動後にはエンジン2の回転速度に応じて増加するが、実回転速度は回転する部位の慣性により滑らかに増加する。
また、ハイブリッドコントロールユニット20に含まれる補正手段は、バッテリモニタリングユニット11aから駆動用バッテリ11の温度Tbを入力し、当該温度Tbに基づいて、閾値Paを補正する。
図3に示すように、補正係数Ctは、温度Tbの低下に伴って低下する。特に温度Tbが0℃より低くなると補正係数Ctが大幅に低下する。
閾値Paは、駆動用バッテリ11の最大出力Wbからエンジン2の始動時におけるモータジェネレータ9による消費電力Wsを減算した値以下に設定されるので、エンジン2の始動時にモータジェネレータ9によって電力が消費されても、駆動用バッテリ11から駆動用モータ(フロントモータ4及びリヤモータ6)への要求出力Pに応じた電力供給が可能となる。したがって、EVモードによる車両走行時に要求出力Pが増加して他のモードに切り換わる際に、エンジン2の始動タイミングが要求出力Pの低いうちに早めに行なわれ、エンジン始動の際の車両1の走行性能の低下を防止することができる。
また、本実施形態では、4輪駆動のプラグインハイブリッド車に本発明を適用しているが、少なくともEVモードと、シリーズモードやパラレルモードのようにエンジンの始動を必要とするモードに切換え可能なハイブリッド車に広く適用可能である。
2 エンジン
4 フロントモータ(駆動用モータ)
6 リヤモータ(駆動用モータ)
9 モータジェネレータ(回転電機、発電機)
11 駆動用バッテリ
11a バッテリモニタリングユニット(温度検出手段、充電率検出手段)
20 ハイブリッドコントロールユニット(制御手段、補正手段)
Claims (3)
- エンジンと、当該エンジンにより駆動されて発電する発電機と、前記発電機から電力を供給されて充電可能な駆動用バッテリと、前記駆動用バッテリから電力を供給されて駆動輪を駆動する駆動用モータと、前記駆動用バッテリから供給された電力で前記エンジンを始動する回転電機と、を備えるハイブリッド車のエンジン始動制御装置であって、
前記エンジン始動制御装置は、
前記エンジンの作動を停止し、前記駆動用バッテリから供給された電力により前記駆動用モータを駆動して前記駆動輪を駆動する第1のモードと、
前記エンジンにより前記発電機を駆動して発電しながら、前記駆動用モータにより前記駆動輪を駆動する第2のモードと、を切換える制御手段を有し、
前記制御手段は、
前記車両の走行に必要とされる要求出力が、前記駆動用バッテリの出力可能な最大電力から前記エンジンの始動時に前記回転電機へ供給される電力を減算した所定の電力で発揮できる前記駆動用モータの出力に基づいて設定される閾値以下の場合に前記第1のモードとし、前記要求出力が前記閾値を超えた場合に前記エンジンを始動して前記第1のモードから前記第2のモードに切換えることを特徴とするハイブリッド車のエンジン始動制御装置。 - 前記駆動用バッテリの温度を検出する温度検出手段と、
前記閾値を補正する補正手段と、を備え、
前記補正手段は、前記駆動用バッテリの温度が低下するに伴って前記閾値を低下させるように補正することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車のエンジン始動制御装置。 - 前記駆動用バッテリの充電率を検出する充電率検出手段を備え、
前記補正手段は、前記駆動用バッテリの充電率が低下するに伴って前記閾値を低下させるように補正することを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド車のエンジン始動制御装置。
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