JP2015182573A - Hybrid vehicle and control method therefor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid vehicle and a control method therefor, the vehicle and method enabling completion of engine warming-up earlier than with conventional techniques.SOLUTION: In a case where a measurement value T of a water temperature meter 18 for measuring a temperature of cooling water 16 of a diesel engine 5 is less than a pre-set threshold Tp, an ECU 19 drives a motor generator 6 with a part of drive force of the diesel engine 5 so as to generate electricity if a load required to drive an HEV 1 is within a pre-set first load zone, or rotary-drives the motor generator 6 so as to assist a part of drive force of the diesel engine 5 if the load required to drive the HEV 1 is in a pre-set second load zone that is a higher load than in the first load zone.

Description

本発明はハイブリッド車両及びその制御方法に関し、更に詳しくは、従来よりも早期にエンジンを暖機することができるハイブリッド車両及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method therefor, and more particularly, to a hybrid vehicle capable of warming up an engine earlier than before and a control method therefor.

近年、燃費向上と環境対策などの観点から、内燃機関が発生する駆動力の少なくとも一部を、バッテリーを電源とする電動発電機で代替するハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）が注目されている。   In recent years, hybrid vehicles (hereinafter referred to as “HEV”) in which at least a part of the driving force generated by the internal combustion engine is replaced by a motor generator using a battery as a power source have attracted attention from the viewpoint of improving fuel efficiency and environmental measures. Yes.

このＨＥＶにおいても、通常の車両と同様に、冷間始動時には内燃機関の暖機運転を行うことが好ましい。ここで、内燃機関をディーゼルエンジンとする通常の車両においては、暖機運転時に排気ブレーキ装置を起動して負荷を増加させることで、暖機を促進することが従来より行われている（例えば、特許文献１を参照）。   Also in this HEV, it is preferable to perform a warm-up operation of the internal combustion engine at the time of cold start, similarly to a normal vehicle. Here, in a normal vehicle using an internal combustion engine as a diesel engine, it is conventionally performed to promote warm-up by starting an exhaust brake device and increasing a load during warm-up operation (for example, (See Patent Document 1).

しかし、上記のような排気ブレーキを用いる方法では、暖機の完了までに時間が掛かるという問題がある。   However, the method using the exhaust brake as described above has a problem that it takes time to complete warm-up.

特開平１１−１４８３７５号公報JP 11-148375 A

本発明の目的は、従来よりも早期にエンジンの暖機を完了することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle capable of completing engine warm-up earlier than before and a control method thereof.

上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、バッテリーに接続された電動発電機及びエンジンの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムと、前記エンジンの冷却水の温度を測定する水温計と、制御手段とを備えたハイブリッド車両において、前記制御手段は、前記水温計の測定値が予め設定されたしきい値未満であるときは、前記ハイブリッド車両の運転に必要な負荷が、予め設定された第１負荷領域にある場合には、前記エンジンの駆動力の一部により前記電動発電機を駆動することで発電させ、前記ハイブリッド車両の運転に必要な負荷が、前記第１負荷領域よりも高負荷であって予め設定された第２負荷領域にある場合には、前記電動発電機を回転駆動させることで前記エンジンの駆動力の一部をアシストすることを特徴とするものである。   The hybrid vehicle of the present invention that achieves the above object includes a hybrid system that uses at least one of a motor generator and an engine connected to a battery as a drive source, a water temperature meter that measures the temperature of cooling water of the engine, and a control In the hybrid vehicle comprising the means, when the measured value of the water temperature meter is less than a preset threshold value, the control means sets a load required for driving the hybrid vehicle in advance. When in the one load region, the motor generator is driven by a part of the driving force of the engine to generate electric power, and the load necessary for the operation of the hybrid vehicle is higher than that in the first load region. However, when it is in the preset second load region, a part of the driving force of the engine is assisted by rotating the motor generator. The one in which the features.

また、上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両の制御方法は、バッテリーに接続された電動発電機及びエンジンの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両の制御方法であって、前記エンジンの冷却水の温度が予め設定されたしきい値未満であるときは、前記ハイブリッド車両の運転に必要な負荷が、予め設定された第１負荷領域にある場合には、前記エンジンの駆動力の一部により前記電動発電機を駆動することで発電させ、前記ハイブリッド車両の運転に必要な負荷が、前記第１負荷領域よりも高負荷であって予め設定された第２負荷領域にある場合には、前記電動発電機を回転駆動させることで前記エンジンの駆動力の一部をアシストすることを特徴とするものである。   The hybrid vehicle control method of the present invention that achieves the above object is a hybrid vehicle control method including a hybrid system that uses at least one of a motor generator and an engine connected to a battery as a drive source, When the cooling water temperature of the engine is less than a preset threshold value, the engine drive is performed when the load necessary for driving the hybrid vehicle is in the preset first load region. The motor generator is driven by a part of the force to generate electric power, and the load necessary for driving the hybrid vehicle is higher than the first load region and is in a preset second load region. In this case, a part of the driving force of the engine is assisted by rotating the motor generator.

本発明のハイブリッド車両及びその制御方法によれば、エンジンの暖機を行う際に、ハイブリッド車両の要求負荷が予め設定された第１負荷領域にある場合には、電動発電機の発電によりエンジンに負荷を加えて暖機を促進する一方で、その要求負荷が第１負荷領域よりも高負荷である第２負荷領域にある場合には、電動発電機によりエンジンをアシストして暖機を維持するようにしたので、従来よりも早期に暖機を完了することができる。   According to the hybrid vehicle and its control method of the present invention, when the engine is warmed up, if the required load of the hybrid vehicle is in the preset first load region, the engine is generated by the power generation of the motor generator. While applying a load to promote warm-up, when the required load is in a second load region that is higher than the first load region, the motor is assisted to maintain the warm-up. Since it did in this way, warm-up can be completed earlier than before.

本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の構成図である。It is a block diagram of the hybrid vehicle which consists of embodiment of this invention. 本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の制御方法を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining the control method of the hybrid vehicle which consists of embodiment of this invention. ハイブリッド電動車両の運転領域の区分の例を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the example of the division of the operation field of a hybrid electric vehicle.

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態からなるハイブリッド車両を示す。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention.

このハイブリッド車両（以下、「ＨＥＶ」という。）１は、左右一対の駆動輪２、２に駆動力を伝達する出力軸３に、変速機４を介して連結するディーゼルエンジン５及び電動発電機６と、その電動発電機６にインバータ７を通じて電気的に接続するバッテリー８とを有するハイブリッドシステム９を備えている。変速機４とディーゼルエンジン５との間には、湿式多板クラッチ１０及び流体継手１１が順に設けられている。また、変速機４と電動発電機６との間には、駆動力を断接するモータ用クラッチ１２が介設されている。   This hybrid vehicle (hereinafter referred to as “HEV”) 1 includes a diesel engine 5 and a motor generator 6 that are connected via a transmission 4 to an output shaft 3 that transmits a driving force to a pair of left and right drive wheels 2 and 2. And a hybrid system 9 having a battery 8 electrically connected to the motor generator 6 through an inverter 7. A wet multi-plate clutch 10 and a fluid coupling 11 are sequentially provided between the transmission 4 and the diesel engine 5. A motor clutch 12 that connects and disconnects the driving force is interposed between the transmission 4 and the motor generator 6.

更に、ＨＥＶ１には、ディーゼルエンジン５を冷却する冷却システム１３が装備されている。この冷却システム１３は、ディーゼルエンジン５の外部に設置されたラジエータ１４と、ラジエータ１４の後方に配置された冷却ファン１５と、ラジエータ１４とディーゼルエンジン５との間で冷却水１６を強制循環させるウォータポンプ１７とを備えている。ディーゼルエンジン５を除熱した冷却水１６は、ラジエータ１４において車速風や冷却ファン１５の冷却風を利用した空冷により冷却される。   Further, the HEV 1 is equipped with a cooling system 13 for cooling the diesel engine 5. The cooling system 13 includes a radiator 14 installed outside the diesel engine 5, a cooling fan 15 disposed behind the radiator 14, and a water for forcibly circulating the cooling water 16 between the radiator 14 and the diesel engine 5. And a pump 17. Cooling water 16 that has removed heat from the diesel engine 5 is cooled by a radiator 14 by air cooling using vehicle speed air or cooling air from a cooling fan 15.

そして、ラジエータ１４の入口近傍には、冷却水１６の温度を測定する水温計１８が設けられている。   A water temperature gauge 18 for measuring the temperature of the cooling water 16 is provided in the vicinity of the inlet of the radiator 14.

上記のハイブリッドシステム９及び水温計１８は、制御手段であるＥＣＵ１９に信号線（一点鎖線で示す）を通じて接続されている。   The hybrid system 9 and the water temperature gauge 18 are connected to an ECU 19 that is a control means through a signal line (indicated by a one-dot chain line).

このようなＨＥＶ１におけるＥＣＵ１９による制御方法を、図２に基づいて以下に説明する。   The control method by ECU19 in such HEV1 is demonstrated below based on FIG.

ＥＣＵ１９は、ＨＥＶ１の水温計１８の測定値Ｔを入力し（Ｓ１０）、その測定値Ｔが予め設定されたしきい値Ｔｐ未満であるかを判定する（Ｓ２０）。このしきい値Ｔｐとしては、５０〜８０℃の範囲の温度が例示される。   The ECU 19 inputs the measured value T of the HEV1 thermometer 18 (S10), and determines whether the measured value T is less than a preset threshold value Tp (S20). As this threshold value Tp, a temperature in the range of 50 to 80 ° C. is exemplified.

測定値Ｔがしきい値Ｔｐ未満である場合には、ＨＥＶ１の暖機が完了しておらず、暖機運転が必要であると判断して、ＨＥＶ１に要求されている運転に必要な負荷（以下、「要求負荷」という。）の程度をマップを参照して確認する（Ｓ３０）。   When the measured value T is less than the threshold value Tp, it is determined that the warm-up operation of HEV1 has not been completed and the warm-up operation is necessary, and the load required for the operation required for HEV1 ( Hereinafter, the degree of “required load”) is confirmed with reference to the map (S30).

このマップの例として、図３にディーゼルエンジン５のエンジン回転数とエンジントルクとをパラメータとして、ＨＥＶ１の運転領域を模式的に区分したものを示す。   As an example of this map, FIG. 3 schematically shows an HEV 1 operating region, with the engine speed and engine torque of the diesel engine 5 as parameters.

第１負荷領域の上限のラインは、ディーゼルエンジン５による冷却水１６の加熱と、冷却システム１３による冷却水１６の冷却とがほぼバランスする部分である。なお、この上限のラインは、図３では模式的に直線で表示しているが、冷却水１６の冷却度合いが車速風等により変化するので、車速により形状が変わる。   The upper limit line of the first load region is a portion where heating of the cooling water 16 by the diesel engine 5 and cooling of the cooling water 16 by the cooling system 13 are substantially balanced. Although the upper limit line is schematically shown as a straight line in FIG. 3, the shape of the upper limit line changes depending on the vehicle speed because the cooling degree of the cooling water 16 changes depending on the wind speed of the vehicle.

また、第１負荷領域よりも高トルク側となる第２負荷領域は、ディーゼルエンジン５による冷却水１６の加熱が、冷却システム１３による冷却水１６の冷却よりも上回り、冷却水１６が昇温する領域である。   Further, in the second load region, which is on the higher torque side than the first load region, the heating of the cooling water 16 by the diesel engine 5 exceeds the cooling of the cooling water 16 by the cooling system 13, and the temperature of the cooling water 16 rises. It is an area.

要求負荷が第１負荷領域にある場合には、モータ用クラッチ１２を接続し、かつ電動発電機６を発電機として使用する（Ｓ４０）。この操作により、ディーゼルエンジン５の負荷が要求負荷よりも増加して（Ｓ５０）、発生する熱量が増えるため、ディーゼルエンジン５の暖機が促進される。なお、電動発電機６が発電した電力は、インバータ７を通じてバッテリー８に充電される。   When the required load is in the first load region, the motor clutch 12 is connected and the motor generator 6 is used as a generator (S40). By this operation, the load of the diesel engine 5 increases from the required load (S50), and the amount of heat generated increases, so that warming up of the diesel engine 5 is promoted. The electric power generated by the motor generator 6 is charged into the battery 8 through the inverter 7.

一方で、要求負荷が第２負荷領域にある場合には、モータ用クラッチ１２を接続し、かつ電動発電機６を回転駆動する（Ｓ６０）ことで、ディーゼルエンジン５の駆動力の一部をアシストする（Ｓ７０）。この操作により、ディーゼルエンジン５の負荷が第２負荷領域内に維持されるため、ディーゼルエンジン５の暖機が維持される。また、バッテリ８に充電された電力を電動発電機６で消費することで、燃費を向上することもできる。   On the other hand, when the required load is in the second load region, the motor clutch 12 is connected and the motor generator 6 is rotationally driven (S60) to assist a part of the driving force of the diesel engine 5. (S70). As a result of this operation, the load of the diesel engine 5 is maintained within the second load region, so that the warm-up of the diesel engine 5 is maintained. Moreover, the fuel consumption can also be improved by consuming the electric power charged in the battery 8 by the motor generator 6.

そして、水温計１８の測定値を再び入力し（Ｓ８０）、測定値Ｔがしきい値Ｔｐ以上になったときには、ディーゼルエンジン５の暖機が完了したと判断して、モータ用クラッチ１２を断絶する（Ｓ６０）。   Then, the measured value of the water temperature gauge 18 is input again (S80), and when the measured value T is equal to or greater than the threshold value Tp, it is determined that the diesel engine 5 has been warmed up, and the motor clutch 12 is disconnected. (S60).

以上のようなＥＣＵ１９による制御を行うことで、従来よりも早期にディーゼルエンジン５の暖機を完了することができるのである。   By performing the control by the ECU 19 as described above, the warm-up of the diesel engine 5 can be completed earlier than before.

１ ＨＥＶ
５ ディーゼルエンジン
６ 電動発電機
９ ハイブリッドシステム
１２ モータ用クラッチ
１３ 冷却システム
１６ 冷却水
１８ 水温計
１９ ＥＣＵ 1 HEV
5 Diesel Engine 6 Motor Generator 9 Hybrid System 12 Motor Clutch 13 Cooling System 16 Cooling Water 18 Water Temperature Meter 19 ECU

Claims (2)

バッテリーに接続された電動発電機及びエンジンの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムと、前記エンジンの冷却水の温度を測定する水温計と、制御手段とを備えたハイブリッド車両において、
前記制御手段は、前記水温計の測定値が予め設定されたしきい値未満であるときは、
前記ハイブリッド車両の運転に必要な負荷が、予め設定された第１負荷領域にある場合には、前記エンジンの駆動力の一部により前記電動発電機を駆動することで発電させ、
前記ハイブリッド車両の運転に必要な負荷が、前記第１負荷領域よりも高負荷であって予め設定された第２負荷領域にある場合には、前記電動発電機を回転駆動させることで前記エンジンの駆動力の一部をアシストすることを特徴とするハイブリッド車両。 In a hybrid vehicle comprising a hybrid system using at least one of a motor generator and an engine connected to a battery as a drive source, a water temperature meter for measuring the temperature of cooling water of the engine, and a control means,
When the measured value of the water thermometer is less than a preset threshold value, the control means
When the load necessary for driving the hybrid vehicle is in a preset first load region, power is generated by driving the motor generator with a part of the driving force of the engine,
When the load required for driving the hybrid vehicle is higher than the first load region and in a preset second load region, the motor generator is rotated to drive the engine. A hybrid vehicle characterized by assisting a part of driving force. バッテリーに接続された電動発電機及びエンジンの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両の制御方法であって、
前記エンジンの冷却水の温度が予め設定されたしきい値未満であるときは、
前記ハイブリッド車両の運転に必要な負荷が、予め設定された第１負荷領域にある場合には、前記エンジンの駆動力の一部により前記電動発電機を駆動することで発電させ、
前記ハイブリッド車両の運転に必要な負荷が、前記第１負荷領域よりも高負荷であって予め設定された第２負荷領域にある場合には、前記電動発電機を回転駆動させることで前記エンジンの駆動力の一部をアシストすることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。 A method for controlling a hybrid vehicle including a hybrid system using at least one of a motor generator and an engine connected to a battery as a drive source,
When the engine coolant temperature is below a preset threshold,
When the load necessary for driving the hybrid vehicle is in a preset first load region, power is generated by driving the motor generator with a part of the driving force of the engine,
When the load required for driving the hybrid vehicle is higher than the first load region and in a preset second load region, the motor generator is rotated to drive the engine. A method for controlling a hybrid vehicle, wherein a part of driving force is assisted.
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