JP2015071334A - ハイブリッド車制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】HV−ECU(ハイブリッド車制御装置)は、エンジンの稼動時の排熱を車室の暖房熱又はエンジンの暖機用の熱として供給するハイブリッド車において、暖房要求又はエンジン暖機要求に応じてエンジンの始動又は停止を制御する。HV−ECUは、暖房要求又はエンジン暖機要求の少なくとも一方が発生し、且つ、主機バッテリのSOCが所定の閾値α0より大きいとき、主機バッテリのSOCを低下させるSOC低下制御を実行し、主機バッテリのSOCがエンジン始動SOC値αに低下するまで待ってからエンジンを始動させる。これにより、SOCの上限値までの余裕がある状態でエンジンを始動させることができるため、エンジン出力を効率良く暖房熱又はエンジン暖機用の熱に変換することができる。
【選択図】図2
Description
例えば特許文献1には、暖房要求の入力が予測された場合、バッテリ残量(SOC)を減少させるように充放電量を制御する技術が開示されている。
ここで、主機バッテリとは、主機としてのモータジェネレータに車両の駆動のための電力を供給する蓄電装置をいい、キャパシタ等を含む。なお、補機に電力を供給するバッテリを、主機バッテリに対して補機バッテリという。
これにより、エンジン水温に応じて必要十分な量だけSOCを低下させながら、エンジン始動後にすぐSOC上限値とならないように制御することができる。よって、熱がより早く発生するため、快適性が向上する。
(2)エンジンの駆動力によってモータジェネレータが発電する発電量であるエンジン発電量を通常よりも減らす。
(3)エンジンの稼動時に主機バッテリの放電量を通常よりも増やす。
(4)主機バッテリの電力が直接又は間接に供給される補機又は電気暖房の電力消費量を通常よりも増やす。
最初に、本発明のハイブリッド車制御装置が適用されるハイブリッド車のシステム例について、図1を参照して説明する。図1に示すハイブリッド車101は、駆動力源としてエンジン2及び1つのモータジェネレータ31を備えた、いわゆるパラレルハイブリッド自動車である。「ハイブリッド車制御装置」としてのHV−ECU70は、エンジン2及びモータジェネレータ31の駆動力を調停し、ハイブリッド車101の駆動を統括的に制御する。
なお、主機バッテリ4とインバータ33との間には、主機バッテリ4の直流電力を昇圧する昇圧用DCDCコンバータが設けられてもよい。
補機バッテリ50は、車両のファン、ブロワ、ポンプ等の各種補機5の動作電力を供給する。電気暖房6は、ヒートポンプ、PTCヒータ等の電気ヒータ、シートヒータ等、電気エネルギーによって車室を暖房するものを総称する。
本発明のハイブリッド車制御装置による第1実施形態のSOC低下制御について、図2、図3を参照して説明する。図2(a)−(d)に示すタイムチャートは、共通の時間軸を横軸とし、(a)エンジン水温、(b)主機バッテリ4のSOC、(c)暖房要求又はエンジン暖機要求の有無、(d)熱供給の有無をそれぞれ縦軸とする。各図において、破線は従来技術の特性線を示し、実線は第1実施形態の特性線を示している。
時刻t2にエンジン水温が間欠運転可能水温Twpに到達すると、暖房要求又はエンジン暖機要求が終了し、エンジン2を停止する。以後、時刻t3まで、SOCは低下し続ける。また、エンジン水温も次第に低下する。
また、「エンジン水温の現在値」とは、厳密な現在の値に限らず、制御演算に伴うタイムラグ等を考慮した時期における実質的な現在値を意味する。
ここで、「充放電変数」とは、主機バッテリ4を充放電させるための操作量を総括する用語であり、エンジン発電量、放電量、補機等の電力消費量を含む。「エンジン発電量」は、エンジン2の駆動力によってモータジェネレータ31が発電する発電量である。「放電量」は、主機バッテリ4の放電量である。「補機等の電力消費量」は、主機バッテリ4の電力が直接又は間接に供給される補機5又は電気暖房6の電力消費量である。
S11では、暖房要求又はエンジン暖機要求の少なくとも一方が発生したか判断する。いずれも発生していない場合(S11:NO)、S17にて通常時(暖房要求又はエンジン暖機要求が発生しないとき)の変数を維持する。S11でYESの場合、S12に移行し、主機バッテリ4のSOCを閾値α0と比較する。
なお、各変数を増減させる設定方法は、従来技術と同様の方法を用いてもよいし、閾値を直接操作してもよい。
SOC低下制御により、SOCの上限値Mまでの余裕がある状態でエンジン2を始動させることができるため、エンジン出力を効率良く暖房熱又はエンジン暖機用の熱に変換することができる。また、通常よりも高負荷状態でエンジン2を稼動し続けるため、エンジン稼動時間を短くすることができる。よって、エンジン効率を向上させることができる。
HV−ECU70は、SOC低下制御の実行中(S21:YES)に、エンジンECU20からエンジン停止時間及びエンジン水温の情報を取得する。そして、エンジンの停止時間が所定時間以上経過したとき、又は、エンジン水温が所定の水温閾値以下になったとき(S22:YES)、エンジンを強制的に始動させる(S23)。
本発明のハイブリッド車制御装置による第2実施形態のSOC低下制御について、図6を図2と対比しつつ参照して説明する。図6において、破線で示す従来技術の特性線は、図2に示すものと同一である。
暖房要求又はエンジン暖機要求が発生した時刻t0にて、主機バッテリ4のSOCは閾値α0以下である。この場合、HV−ECU70は、エンジン2を始動させ、熱供給を行う。これにより、エンジン水温は上昇する。
時刻t5にSOCがエンジン始動SOC値αまで低下すると、エンジン2を再び始動し、熱供給を行う。このとき、エンジン発電により、SOCは上昇する。
時刻t6にエンジン水温が間欠運転可能水温Twpに到達すると、暖房要求又はエンジン暖機要求が終了し、エンジン2を停止する。以後、時刻t7まで、SOCは低下し続ける。また、エンジン水温も次第に低下する。
その他、図4の充放電変数変更処理、図5のエンジン強制始動処理に関して、第2実施形態は、第1実施形態と同様の処理を行う。
(ア)上記実施形態の図1では、本発明のハイブリッド車制御装置が適用されるハイブリッド車のシステムの一例を示した。図1において、モータジェネレータ31とデファレンシャルギア機構19との間には、破線で示すように、入力された回転数を増速又は減速して出力する変速機17を備えてもよい。変速機17にはクラッチを設けてもよいし、また、エンジン2とモータジェネレータ31との間にクラッチを設けてもよい。
また、補機5及び補機バッテリ50や電気暖房6を備えなくてもよい。
MG−ECU30は、HV−ECU70からの指令に基づき、第1インバータ33及び第2インバータ34のスイッチング動作を制御することで、第1モータジェネレータ31及び第2モータジェネレータ32の通電を制御する。その他、図1と実質的に同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
つまり、暖房要求又はエンジン暖機要求の少なくとも一方が発生したとき、SOCがエンジン始動SOC値に低下するまでエンジン2を「積極的に」始動しないのであれば、たとえ一時的にエンジン2を運転したとしても本発明の技術的範囲に含まれると解釈する。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
2 ・・・エンジン、
31、32 ・・・モータジェネレータ、
4 ・・・主機バッテリ、
70・・・HV−ECU(ハイブリッド車制御装置)。
Claims (11)
- エンジン(2)と、
前記エンジンの駆動力によって発電するモータジェネレータ(31、32)と、
前記モータジェネレータが発電した電力の回生、及び、前記モータジェネレータへの電力の供給により充放電可能な主機バッテリ(4)と、
を備え、前記エンジンの稼動時の排熱を車室の暖房熱又は前記エンジンの暖機用の熱として供給するハイブリッド車(101、102)において、暖房要求又はエンジン暖機要求に応じて前記エンジンの始動又は停止を制御するハイブリッド車制御装置(70)であって、
暖房要求又はエンジン暖機要求の少なくとも一方が発生し、且つ、前記主機バッテリのSOCが所定の閾値より大きいとき、前記主機バッテリのSOCを低下させるSOC低下制御を実行し、前記主機バッテリのSOCが所定のエンジン始動SOC値に低下するまで待ってから前記エンジンを始動させることを特徴とするハイブリッド車制御装置。 - エンジン(2)と、
前記エンジンの駆動力によって発電するモータジェネレータ(31、32)と、
前記モータジェネレータが発電した電力の回生、及び、前記モータジェネレータへの電力の供給により充放電可能な主機バッテリ(4)と、
を備え、前記エンジンの稼動時の排熱を車室の暖房熱又は前記エンジンの暖機用の熱として供給するハイブリッド車(101、102)において、暖房要求又はエンジン暖機要求に応じて前記エンジンの始動又は停止を制御するハイブリッド車制御装置(70)であって、
暖房要求又はエンジン暖機要求の少なくとも一方が発生し、且つ、前記主機バッテリのSOCが所定の閾値以下のとき、前記エンジンを始動させ、
その後、前記主機バッテリのSOCが所定の上限値に達したとき、前記エンジンを停止させるとともに、前記主機バッテリのSOCを低下させるSOC低下制御を実行し、前記主機バッテリのSOCが所定のエンジン始動SOC値に低下するまで待ってから前記エンジンを再始動させることを特徴とするハイブリッド車制御装置。 - 前記エンジン始動SOC値は、前記エンジンの熱を受容する冷却水の温度であるエンジン水温の現在値に基づいて決定されることを特徴とする請求項1または2に記載のハイブリッド車制御装置。
- 前記所定の閾値は、前記暖房要求又はエンジン暖機要求が発生した時点における前記エンジン水温に基づいて決定される前記エンジン始動SOC値に相当することを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車制御装置。
- 前記SOC低下制御は、さらに、前記エンジンの稼働時に前記主機バッテリのSOCの上昇を抑制する制御を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のハイブリッド車制御装置。
- 前記SOC低下制御において、
前記ハイブリッド車を走行させる合計駆動力に占める前記モータジェネレータの駆動力の割合を増加させることを特徴とする請求項5に記載のハイブリッド車制御装置。 - 前記SOC低下制御において、
前記エンジンの駆動力によって前記モータジェネレータが発電する発電量であるエンジン発電量を減らすように制御することを特徴とする請求項5または6に記載のハイブリッド車制御装置。 - 前記SOC低下制御において、
前記主機バッテリの放電量を増やすように制御することを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載のハイブリッド車制御装置。 - 前記SOC低下制御において、
前記主機バッテリの電力が直接又は間接に供給される補機(5)又は電気暖房(6)の電力消費量を増やすように制御することを特徴とする請求項5〜8のいずれか一項に記載のハイブリッド車制御装置。 - 前記SOC低下制御の実行中に前記エンジンの停止時間が所定時間以上経過したとき、前記エンジンを強制的に始動させることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のハイブリッド車制御装置。
- 前記SOC低下制御の実行中に、前記エンジンの熱を受容する冷却水の温度であるエンジン水温が所定の温度閾値以下になったとき、前記エンジンを強制的に始動させることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載のハイブリッド車制御装置。
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