JP3381185B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車両の制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンおよび該エン
ジンの補助用のモータを動力源とするハイブリッド車両
の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジンおよび該エンジンの補助
用のモータを動力源とするハイブリッド車両にあって
は、車両の加速時に、そのときの車両の運転状態に応じ
て一律に決定されたアシスト量をもってモータ駆動によ
るエンジンのアシストを行うようにしている。
【0003】しかして、従来では、このようなハイブリ
ッド車両の制御手段をとるに際して、常に一律に決定さ
れたアシスト量をもってモータ駆動によるエンジンのア
シストを行わせるようにしているので、エンジンの排気
ガスを浄化する触媒装置の温度が低くて活性化されてい
ない状態でもエンジンのアシストが行われてしまう。
【0004】また、従来、この種のハイブリッド車両に
あって、燃費の向上を図るべく、車両が停車時のアイド
ル運転状態であるときにエンジンを停止し、その後車両
が走行を再開するに際してエンジンを始動する制御手段
をとるようにしている。
【0005】しかして、従来のものでは、触媒装置の温
度が低くて活性化されていない状態でもエンジンのアイ
ドル停止が行われてしまっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、エンジンおよびそのアシスト用のモータを動力源
とするハイブリッド車両にあって、エンジンの排気ガス
を浄化する触媒装置の温度が低くて活性化されていない
状態でも、モータ駆動によるエンジンのアシストが行わ
れてしまい、また、エンジンのアイドル停止が行われて
しまい、触媒が活性温度に立ち上がるのに時間を要して
しまうことである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンおよ
びそのアシスト用のモータを動力源とするハイブリッド
車両にあって、車両の加速時に、そのときの車両の運転
状態に応じて決定されたアシスト量をもってモータ駆動
によるエンジンのアシストの制御が行われるに際して、
触媒装置の温度が低い場合には、それが活性温度に迅速
に立ち上がるようにするとともに、触媒温度が活性温度
にまで高くなっている場合には、何ら補正されない充分
なアシスト量をもってモータ駆動によるエンジンのアシ
ストを行うことができるようにするべく、触媒温度を検
出して、その検出された触媒温度に応じてアシスト量を
補正する手段を設けて、検出された触媒温度が予め設定
した所定値以下のときには触媒温度が低くなるにしたが
ってアシスト量を減少させるように補正し、所定値より
も高いときにはアシスト量の補正を行わないようにして
いる。
【0008】また、本発明は、車両の加速時に、そのと
きの車両の運転状態に応じて決定されたアシスト量をも
ってモータ駆動によるエンジンのアシストの制御が行わ
れるに際して、触媒温度が活性温度に迅速に立ち上がる
ようにするべく、エンジン温度が所定値以下のときには
エンジンのアシストを禁止し、アイドル停止手段をとる
場合には、触媒温度が所定値以下のときにアイドル停止
手段によるエンジンの停止を禁止する手段をとるように
している。
【0009】
【実施例】図1はハイブリッド車両のシステム構成を示
しており、エンジン1、エンジンアシスト用のモータ
2、変速機3、モータ駆動用のパワードライブユニット
4およびモータ駆動用電源としての蓄電装置5からなる
駆動系と、モータ2の駆動および回生の制御をパワード
ライブユニット4を介して行うモータECU6および全
体の制御を行うECU7からなる制御系とによって構成
されている。蓄電装置5は、バッテリまたはキャパシタ
からなっている。図中、8は車両の駆動輪を示してい
る。
【0010】ECU7は、各種センサからの検出信号を
読み込んで車両の運転状態を判断して、そのときの車両
の運転状態に応じて、始動モード、アイドル停止モー
ド、アイドルモード、加速アシストモード、クルーズモ
ード、減速回生モードの各動作モードを決定して、その
決定された動作モードの実行指令をモータECU6に与
える。そして、その動作モードの実行指令が与えられた
モータECU6は、パワードライブユニット4を介して
モータ2の停止、アシスト駆動、減速回生の各制御を適
宜行うようになっている。
【0011】また、ECU7によりダウンバータ9を制
御することによって、蓄電装置5の電圧を所定に降圧し
て12V電源用のバッテリ10を充電するようにしてい
る。図中、11は12V電源用負荷である。
【0012】図2は、ECU7において、車両の運転状
態によってモータ2の動作モードを設定するための処理
のフローを示している。
【0013】ここでは、まず、スタータスイッチがオン
状態にあるか否かをみたうえで(ステップS1)、それ
がオン状態になっていれば、そのときのセンサによって
検出したエンジン回転数Neが予めエンジン停止判定の
ために設定された回転数NCR以下であるか否かの判定
が行われる(ステップS2)。そのとき、Ne≦NCR
であれば、始動モードに設定する(ステップS3)。
【0014】また、ステップS1の判定時にスタータス
イッチがオン状態になっていなければ、アイドル運転時
にエンジンを停止させるか否かの制御を行わせるための
エンジン停止制御実施フラグF・FCMGが1に立って
いるか否かをみて(ステップS4)、そのフラグF・F
CMGが立っていなければステップS2の判定に移行す
る。
【0015】そのとき、エンジン停止制御実施フラグF
・FCMGが1に立っていれば、センサによって検出し
たスロットル開度THがアイドル開度(全閉)THID
LEになっているか否かの判定を行う(ステップS
5)。
【0016】ステップS5の判定時にTH≦THIDL
Eであれば、次いで、車速Vが0であるか否かの判定を
行う(ステップS6)。そのときV=0になっていれ
ば、エンジン停止制御実施フラグF・FCMGが1に立
っているか否かをみて(ステップS7)、そのフラグF
・FCMGが立っていればアイドル停止モードに設定し
(ステップS8)、そのフラグF・FCMGが立ってい
なければアイドルモードに設定する(ステップS9)。
【0017】ステップS6の判定時に、V=0になって
いなければ、エンジン停止制御実施フラグF・FCMG
が1に立っているか否かをみて(ステップS10)、そ
のフラグF・FCMGが立っていれば減速回生モードに
設定する(ステップS12)。また、そのフラグF・F
CMGが立っていなければ、エンジンのアイドル運転を
指示するアイドル制御実施フラグF・IDLEが1に立
っているか否かの判定を行う(ステップS11)。その
とき、そのフラグF・IDLEが立っていればアイドル
モードに設定し(ステップS9)、そのフラグF・ID
LEが立っていなければ減速回生モードに設定する(ス
テップS12)。
【0018】また、ステップS5の判定時にTH≦TH
IDLEになっていなければ、予め設定されたアシスト
トリガテーブルを検索して車両が加速状態にあるかクル
ーズ状態にあるかの判定を行う(ステップS13)。
【0019】図3は各ギヤ位置ごとに設定されるアシス
トトリガテーブルの内容を示すもので、エンジン回転数
Neとスロットル開度THとをパラメータとして、エン
ジン回転数Neが減少するにしたがってスロットル開度
THが増加する傾向にあるときには、高めに設定された
しきい値MASTH以上になる場合に加速アシストモー
ド判定フラグF・MASTが0から1に変化し、エンジ
ン回転数Neが増加するにしたがってスロットル開度T
Hが減少する傾向にあるときには、低めに設定されたし
きい値MASTL以下になる場合に加速アシストモード
判定フラグF・MASTが1から0に変化するようにな
っている。
【0020】そして、加速アシストモード判定フラグF
・MASTが1に立っているか否かをみて(ステップS
14)、そのフラグF・MASTが立っていれば加速ア
シストモードに設定し(ステップS15)、またそのフ
ラグF・MASTが立っていなければクルーズモードに
設定する(ステップS16)。
【0021】以上によりモータ2の各動作モードが設定
されたら、ECU7はモータECU6にその各動作モー
ドの実行指令を出力して(ステップS17)、以下同様
の処理をくり返して行う。
【0022】このようなものにあって、特に本発明で
は、ECU7において、加速アシストモード時に車両の
運転状態に応じてアシスト量を決定するに際して、エン
ジンの排気ガスを浄化する触媒装置の温度を検出して、
その検出された触媒温度に応じて先に決定されたアシス
ト量を所定の割合で減少させるようなアシスト量の補正
手段をとるようにしている。
【0023】図4は、加速アシストモード時に、車両の
運転状態に応じてアシスト量を決定し、その決定したア
シスト量をそのとき検出されている触媒温度に応じて補
正する処理のフローを示している。
【0024】ここでは、まず、ASTPWRマップを検
索して、車両の運転状態に応じたアシスト量ASTPW
Rを決定する(ステップS21)。
【0025】表1は、エンジン1の回転数およびスロッ
トル開度をパラメータとして、変速機3が手動変速機M
Tまたは有段の自動変速機ATの場合における各ギヤ位
置ごとに設定されたASTPWRマップを示している。
【0026】ここでは、エンジン回転数をNEAST0
〜NEAST19の20段階のレベルに分けるととも
に、スロットル開度をTHAST0〜THAST10の
11段階のレベルに分けている。例えば、検出されたエ
ンジン回転数がNEAST1のレベルで、スロットル開
度がTHAST1のレベルであるときには、アシスト量
がASTPWR#n11として決定される。
【0027】
【表1】
【0028】変速機3が無段の自動変速機CVTの場合
にあっても同様に、エンジン回転数および車速をパラメ
ータとして設定されたASTPWRマップが用意されて
いる。
【0029】次いで、触媒温度を検出して(ステップS
22)、予め設定されたアシスト補正係数テーブルを検
索して、その検出されている触媒温度に対応するアシス
ト補正係数αを求める(ステップS23)。
【0030】そして、その求められた補正係数αを先に
決定されたアシスト量ASTPWRに乗ずることによっ
て触媒温度に応じたアシスト量の補正を行ったうえで
(ステップS24)、アシスト量決定フラグF・AST
を1にする(ステップS25)。以下、同様の処理がく
り返して行われることになる。
【0031】図5は、アシスト補正係数テーブルに設定
されている触媒温度に対するアシスト補正係数の特性を
示している。
【0032】ここでは、触媒温度が所定の温度T(例え
ば450℃)以上になっているときには補正係数α=1
として、先に決定されたアシスト量ASTPWRが減少
されることがないようにしている。
【0033】また、本発明では、ECU7において、加
速アシストモード時に、エンジン温度、例えばエンジン
冷却水の温度を検出して、その検出温度が予め設定した
しきい値以下のときに先に決定されたアシスト量AST
PWRを0として、モータ駆動によるエンジン1のアシ
ストが行われないようにして、触媒がその活性温度に迅
速に立ち上がるようにしている。
【0034】さらに、本発明では、ECU7において、
アイドル停止モード時に、検出された触媒温度が所定値
以下のときにエンジンの停止を禁止する手段をとるよう
にしている。
【0035】図6は、変速機3として手動変速機を用い
た場合における、触媒温度が所定値以下のときにエンジ
ンの停止を禁止するようにしたときのアイドル停止モー
ド時における処理のフローを示している。ここでは、減
速フュエルカットの延長でアイドルでのエンジンを停止
したのち、クラッチオンおよびインギヤの状態でエンジ
ンを再始動させるようにしている。また、蓄電装置5の
キャパシタ電圧によって12V系電力消費量の増大と再
始動の可能性を判断するようにしている。
【0036】まず、スタータスイッチがオフ状態にある
か否かをみて(ステップS31)、それがオフ状態にあ
れば、次いでスタータスイッチのオン、オフ判定フラグ
F・FCMGSTが1に立っているか否かをみて(ステ
ップS32)、エンジンが始動状態にあるか否かの判定
を行う。
【0037】スタータスイッチがオン状態にあって、そ
の判定フラグF・FCMGSTが1に立ってエンジンが
始動状態にあることが判定されていれば、車速判定フラ
グF・FCMGVが0であるか否かをみる(ステップS
33)。そのフラグF・FCMGVが0であれば、検出
した車速Vが予め設定したしきい値VFCMGST(例
えば15Km/hに設定する)以上であるか否かの判定
を行う(ステップS34)。この判定は、例えば15K
m/h未満の低速度で徐行しているときにはアイドルエ
ンジン停止が行われないようにしているものである。
【0038】そのとき、V≧VFCMGSTであれば、
車速判定フラグF・FCMGVを1にしたうえで(ステ
ップS35)、クラッチスイッチがオフ(クラッチ投
入)状態になっているか否かの判定を行う(ステップS
36)。
【0039】なお、ステップS33の判定時に、既に車
速判定フラグF・FCMGVが1に立っているときに
は、車速Vが予め設定したしきい値VFCMGST(例
えば15Km/hに設定する)以上であるか否かの判定
を行うことなく、直ちにステップS36のクラッチスイ
ッチがオフ(クラッチ投入)状態になっているか否かの
判定に移行する。
【0040】クラッチスイッチがオフ(クラッチ投入)
状態になっているときには、そのとき検出されている触
媒温度Tが予めエンジン停止の可否を決定するべく設定
したしきい値TCATTH(例えば350℃)以上であ
るか否かの判定を行う(ステップS37)。
【0041】そのとき、T≧TCATTHであれば、蓄
電装置5の検出したキャパシタ電圧CAPVがエンジン
を再始動するのに必要なローレベルCAPVLよりも大
きいか否かの判定を行う(ステップS38)。そして、
CAPV>CAPVLであれば、キャパシタ電圧判定フ
ラグF・FCMGCAPが0になっているか否かをみて
(ステップS39)、そのフラグF・FCMGCAPが
0のときにキャパシタ電圧CAPVがそのフル充電状態
にあるハイレベルCAPVHよりも大きいか否かの判定
を行う(ステップS310)。
【0042】そして、CAPV>CAPVHであれば、
キャパシタ電圧判定フラグF・FCMGCAPを1に立
てたうえで(ステップS311)、エンジン再始動ディ
レイタイマtmFCMGをセットする(ステップS31
2)。そして、エンジン停止フラグF・FCMGを1に
立てて(ステップS313)、アイドルエンジン停止を
実行する。
【0043】なお、ステッブS39の判定時に、キャパ
シタ電圧判定フラグF・FCMGCAPが既に1になっ
ているときには、直ちにステップS312に移行してエ
ンジン再始動ディレイタイマtmFCMGをセットす
る。
【0044】また、ステップS36の判定時に、クラッ
チスイッチがオン(クラッチ断)状態になっているとき
には、変速機3のギヤ位置がニュートラル位置にあるか
否かの判定を行う(ステップS314)。そのとき、ニ
ュートラル位置になければ(インギヤ状態にある)、エ
ンジン再始動ディレイタイマtmFCMGをセットした
うえで(ステップS315)、MEオーバフロー状態に
あるか否かをみてエンジンが停止状態にあるか否かの判
定を行う(ステップS316)。
【0045】MEオーバフロー状態にあれば、エンジン
が停止状態にあるものとしてエンジンの再始動を行う
(ステップS317)。そして、車速判定フラグF・F
CMGVを0にし(ステップS318)、エンジン停止
フラグF・FCMGを0にする(ステップS319)。
また、MEオーバフロー状態になければ、直ちにステッ
プS319に移行してエンジン停止フラグF・FCMG
を0にする。
【0046】その際、エンジン再始動ディレイタイマt
mFCMGがセットされてその設定時間(例えば2秒)
が経過するまでのあいだニュートラル位置にあるときに
限ってエンジンの再始動が許容されるようになってい
る。
【0047】また、ステップS314の判定時に、変速
機3のギヤ位置がニュートラル位置にあるときには、そ
のとき検出されているスロットル開度THが全閉のアイ
ドル開度THIDLEよりも小さいか否かの判定を行う
(ステップS320)。そのとき、TH<THIDLE
であれば、触媒温度Tの判定を行うステップS37に移
行する。また、TH≧THIDLEであれば、エンジン
再始動ディレイタイマtmFCMGをセットするステッ
プS315に移行する。
【0048】また、ステップS38の判定時に、CAP
V≦CAPVLであるときには、キャパシタ電圧判定フ
ラグF・FCMGCAPを0にして(ステップS32
1)、ギヤ位置がニュートラル位置にあるか否かの判定
を行う(ステップS322)。
【0049】ステップS310の判定時に、CAPV≦
CAPVHであるときにも、同様に、ステップS322
に移行してギヤ位置がニュートラル位置にあるか否かの
判定を行う。
【0050】そのとき、ニュートラル位置になければ
(インギヤ状態にある)、エンジン再始動ディレイタイ
マtmFCMGをセットしたうえで(ステップS32
3)、ステップS319に移行してエンジン停止フラグ
F・FCMGを0にする。また、ニュートラル位置にあ
れば、エンジン再始動ディレイタイマtmFCMGがセ
ットされているか否かをみる(ステップS324)。そ
して、そのタイマtmFCMGがセットされていればス
テップS319に移行してエンジン停止フラグF・FC
MGを0にし、それがセットされていなければステップ
S316に移行してMEオーバフロー状態にあるか否か
の判定を行う。
【0051】また、ステップS31の判定時に、スター
タスイッチがオン状態にあれば、スタータスイッチのオ
ン、オフ判定フラグF・FCMGSTを1にし(ステッ
プS325)、車速判定フラグF・FCMGVを0にし
たうえで(ステップS326)、ステップS316に移
行してMEオーバフロー状態にあるか否かの判定を行
う。
【0052】ステップS34の判定時に、V<VFCM
GSTであるときにも、同様に、ステップS316に移
行してMEオーバフロー状態にあるか否かの判定を行
う。
【0053】また、ステップS32の判定時に、スター
タスイッチのオン、オフ判定フラグF・FCMGSTが
0であるときには、車速判定フラグF・FCMGVを0
にしたうえで(ステップS327)、ステップS319
に移行してエンジン停止フラグF・FCMGを0にす
る。
【0054】また、ステップS32の判定時に、スター
タスイッチのオン、オフ判定フラグF・FCMGSTが
0であるときには、車速判定フラグF・FCMGVを0
にしたうえで(ステップS327)、ステップS319
に移行してエンジン停止フラグF・FCMGを0にす
る。
【0055】
【発明の効果】以上、本発明によるハイブリッド車両の
制御装置は、エンジンおよび該エンジンの補助用のモー
タを動力源とするハイブリッド車両にあって、車両の加
速時に、そのときの車両の運転状態に応じて決定された
アシスト量をもってモータ駆動によるエンジンのアシス
トの制御が行われるに際して、触媒温度を検出して、そ
の検出された触媒温度に応じてアシスト量を補正する手
段を設けて、検出された触媒温度が予め設定した所定値
以下のときには触媒温度が低くなるにしたがってアシス
ト量を減少させるように補正し、所定値よりも高いとき
にはアシスト量の補正を行わないようにしているので、
触媒装置の温度が低い場合には、それが活性温度に迅速
に立ち上がるようにするとともに、触媒温度が活性温度
にまで高くなっている場合には、何ら補正されない充分
なアシスト量をもってモータ駆動によるエンジンのアシ
ストを行うことができるようにすることができる。
【0056】また、本発明によるハイブリッド車両の制
御装置は、車両の加速時に、そのときの車両の運転状態
に応じて決定されたアシスト量をもってモータ駆動によ
るエンジンのアシストの制御が行われるに際して、エン
ジン温度が所定値以下のときにはエンジンのアシストを
禁止し、アイドル停止手段をとる場合には、触媒温度が
所定値以下のときにアイドル停止手段によるエンジンの
停止を禁止するようにしているで、触媒装置の温度が低
い場合には、触媒温度が活性温度に迅速に立ち上がるよ
うにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るハイブリッド車両のシステム構成
例を示すブロック図である。
【図2】車両の運転状態によってモータ動作モードを設
定する処理のフローを示す図である。
【図3】各ギヤ位置ごとに設定されるアシストトリガテ
ーブルの内容を示す特性図である。
【図4】加速アシストモード時に車両の運転状態に応じ
てアシスト量を決定し、その決定されてアシスト量を触
媒温度に応じて補正する処理のフローを示す図である。
【図5】アシスト補正係数テーブルに設定されている触
媒温度に対するアシスト補正係数の特性を示す図であ
る。
【図6】触媒温度が所定値以下のときにエンジン停止を
禁止するようにしたときのアイドル停止モード時におけ
る処理のフローを示す図である。
【符号の説明】
1 エンジン 2 エンジンアシスト用モータ 3 変速機 4 パワードライブユニット 5 蓄電装置 6 モータECU 7 ECU 9 ダウンバータ 10 12V電源用バッテリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B60K 6/04 531 B60K 6/04 531 730 730 B60L 11/14 B60L 11/14 F02D 45/00 310 F02D 45/00 310R (72)発明者 鵜飼 朝雄 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 清宮 孝 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 中野 賢至 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 松原 篤 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 中本 康雄 栃木県芳賀郡芳賀町芳賀台143番地 株 式会社ピーエスジー内 (56)参考文献 特開 平9−284916(JP,A) 特開 平9−39613(JP,A) 特開 平4−274926(JP,A) 特開 平5−222966(JP,A) 実開 昭54−1728(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60K 6/02 - 6/04 B60L 11/00 - 11/18 F02D 29/00 - 29/06 F02D 41/00 - 41/40 F02D 43/00 - 45/00 F01N 3/00 - 3/38 F01N 9/00 - 11/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンおよび該エンジンの補助用のモ
    ータを動力源とするハイブリッド車両の加速時に、その
    ときの車両の運転状態に応じて決定されたアシスト量を
    もってモータ駆動によるエンジンのアシストを行うハイ
    ブリッド車両の制御装置において、エンジンの排気ガス
    を浄化する触媒装置の温度を検出する手段と、その検出
    された触媒温度に応じてアシスト量を補正する手段とを
    設け、検出された触媒温度が予め設定した所定値以下の
    ときには触媒温度が低くなるにしたがってアシスト量を
    減少させるように補正し、所定値よりも高いときにはア
    シスト量の補正を行わないようにしたことを特徴とする
    ハイブリッド車両の制御装置。
  2. 【請求項2】 エンジン温度を検出する手段を設け、そ
    の検出されたエンジン温度が所定値以下のときにモータ
    駆動によるエンジンのアシストを禁止するようにした
    とを特徴とする請求項1の記載によるハイブリッド車両
    の制御装置。
  3. 【請求項3】 車両の停車時にエンジンを停止するアイ
    ドル停止手段を設け、検出された触媒温度が所定値以下
    のときにアイドル停止手段によるエンジンの停止を禁止
    するようにしたことを特徴とする請求項1の記載による
    ハイブリッド車両の制御装置。
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