JP4692467B2 - HYBRID VEHICLE ENGINE CONTROL DEVICE AND HYBRID VEHICLE ENGINE CONTROL METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車両のエンジン制御装置及びエンジン制御方法に係り、特に、車両の走行中に所定条件が成立することでエンジンを自動停止させ、エンジン停止後は一定条件の成立によって電池を用いてエンジンを自動的に再始動させる自動停止・再始動の機能を有するハイブリッド車両のエンジン制御装置及びエンジン制御方法に関する。 The present invention relates to an engine control apparatus and an engine control method for a hybrid vehicle, and in particular, the engine is automatically stopped when a predetermined condition is satisfied while the vehicle is running, and a battery is used when the constant condition is satisfied after the engine is stopped. The present invention relates to an engine control device and an engine control method for a hybrid vehicle having an automatic stop / restart function for automatically restarting the engine.
エンジンとモータとを駆動源とするいわゆるハイブリッド車においては、燃費の改善等の面から、エンジンの自動停止・再始動の機能を備えていることが多い。ここで、エンジンの自動停止・再始動の機能とは、車両の走行中に所定条件が成立することでエンジンを自動停止させ、エンジン停止後は一定条件の成立によって電池を用いてエンジンを自動的に再始動させる機能である。 A so-called hybrid vehicle using an engine and a motor as drive sources often has an automatic engine stop / restart function from the standpoint of improving fuel consumption. Here, the automatic stop / restart function of the engine means that the engine is automatically stopped when a predetermined condition is satisfied while the vehicle is running, and the engine is automatically operated using a battery when the predetermined condition is satisfied after the engine is stopped. This is a function to restart.
この再始動においては、車両に搭載される電池を用いてエンジンの起動を行う。ところで、一般的に電池は低温下でその出力特性が低下するので、電池の容量によっては、常温下でエンジンを起動できても低温下ではエンジンの再始動ができないことが起こる。そこで、特許文献1に示されるように、電池の温度特性を考慮し、所定の温度を定めて、その温度以下ではエンジンの自動停止条件を満たしても、エンジン停止を禁止することが行われる。 In this restart, the engine is started using a battery mounted on the vehicle. By the way, since the output characteristics of a battery generally deteriorate at a low temperature, depending on the capacity of the battery, even if the engine can be started at room temperature, the engine cannot be restarted at a low temperature. Therefore, as shown in Patent Document 1, a predetermined temperature is determined in consideration of the temperature characteristics of the battery, and engine stop is prohibited even if the engine automatic stop condition is satisfied below that temperature.
しかし、所定温度を定めて一律にエンジン停止を禁止する方法では、電池が新しく、あるいは満充電直後のように、その所定温度以下でもエンジンを起動するのに十分な容量を有している場合にも、エンジン停止の禁止が行われることになる。この場合には、せっかくのエンジン自動停止・再始動の機能で燃費を改善する目的の達成が不十分となる。そこで、電池の状態を何らかの方法で推定し、その結果に応じてエンジン停止の禁止の可否を判断することが考えられる。 However, the method of setting the predetermined temperature and prohibiting the engine from being uniformly stopped is when the battery is new or has a sufficient capacity to start the engine even at the predetermined temperature or lower, such as immediately after full charge. However, the engine stop is prohibited. In this case, the purpose of improving the fuel consumption by the automatic engine stop / restart function is insufficient. Therefore, it is conceivable to estimate the state of the battery by some method and determine whether or not to prohibit the engine stop according to the result.
例えば、特許文献2には、所定の停車条件に応答してエンジンを停止し、停止後は所定の発進操作に応答して再始動するエンジン自動停止始動装置を備える自動二輪車において、スタータモータをエンジンの再始動時以外の所定のタイミングで付勢し、そのときのバッテリ電圧に基づいてエンジンの自動停止の許否を判定することが開示されている。
For example,
特許文献3には、特許文献1と同様なエンジン自動停止始動装置において、エンジンをクランキングする多相モータの停止中に、その多相モータの駆動力が最小となり、エンジン始動と同等となる通電パターンで各相に駆動電流を供給し、その駆動電流の供給中におけるバッテリ電圧及び駆動電流の少なくとも一方に基づいてバッテリの能力を判定することが開示されている。 In Patent Document 3, in the engine automatic stop and start device similar to Patent Document 1, while the multiphase motor for cranking the engine is stopped, the driving force of the multiphase motor is minimized, and the energization is equivalent to the engine start. It is disclosed that a driving current is supplied to each phase in a pattern, and the capacity of the battery is determined based on at least one of the battery voltage and the driving current during the supply of the driving current.
特許文献2,3に述べられる方法によれば、一律の温度によってエンジンの自動停止を禁止するのではなく、そのときの電池の容量を確認してエンジン停止禁止の可否を判断できる。しかしながら、特許文献2の方法は、自動二輪車のように、エンジンのクランキング専用のスタータモータを有している場合に、停止しているスタータモータを付勢したときの電池電圧で電池の容量を確認してエンジン停止禁止の可否を判断する。したがって、ハイブリッド車両のように、駆動源としてエンジンとモータを用いる場合には、その方法をそのまま適用できない。例えば、ハイブリッド車両においては、エンジンもモータも共に作動している状態もあり、エンジンが停止してモータによって走行する場合もあるので、特許文献1のように、停止しているモータを付勢しそのときの電池電圧によってエンジン停止禁止の可否を判断するということができない。このことは、特許文献3の方法についても同様である。
According to the methods described in
本発明の目的は、ハイブリッド車両において、エンジン停止禁止の可否判断を適切に実行できるエンジン制御装置及びエンジン制御方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an engine control device and an engine control method capable of appropriately executing whether or not to prohibit engine stop in a hybrid vehicle.
本発明に係るハイブリッド車両のエンジン制御装置は、 車両の走行中に所定条件が成立することでエンジンを自動停止させ、エンジン停止後は一定条件の成立によって電池を用いてエンジンを自動的に再始動させる自動停止・再始動手段と、車両速度がエンジンの始動に支障がないものとして予め定めた所定車速以上であるか否かを判断する車両速度判断手段と、車両速度判断手段によって車両速度が予め定めた所定車速以上と判断されたときは、電池温度が予め任意に定めた所定温度以下か否かを判断する電池温度判断手段と、電池温度判断手段によって電池温度が所定温度以下であると判断されたときに、エンジンを一旦停止させて次に電池電圧の変化を検出するためのエンジンの一時的起動を行わせる一時的起動手段と、エンジンの一時的起動の前後における電池電圧の変化が予め定めた閾値以下であるか否かを判断する電池電圧判断手段と、電池電圧判断手段によって電池電圧の変化が閾値以下と判断されたとき、および、電池温度判断手段によって電池温度が所定温度以下ではないと判断されたときに、エンジンの自動停止条件を満たすか否かを判断し、エンジンの自動停止条件を満たすときにエンジンを停止させ、電池電圧判断手段によって電池電圧の変化が閾値以下ではないと判断されたとき、および、車両速度判断手段によって車両速度が所定車速以上ではないと判断されたときにエンジン停止の禁止を行うエンジン停止判断手段と、を備えることを特徴とする。 The engine control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention automatically stops the engine when a predetermined condition is satisfied while the vehicle is running, and automatically restarts the engine using a battery when the predetermined condition is satisfied after the engine is stopped. and automatic stop and restart means for the vehicle speed determining means for car two speed is determined whether a predetermined predetermined vehicle speed or more as does not hinder the start of the engine, the vehicle speed by a vehicle speed determining means When it is determined that the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed, battery temperature determination means for determining whether or not the battery temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, and the battery temperature is determined to be equal to or lower than the predetermined temperature. When it is determined , the engine is temporarily stopped and then the engine is temporarily started to detect a change in battery voltage, Battery voltage determining means for determining whether or not the change in battery voltage before and after the time activation is less than or equal to a predetermined threshold ; when the battery voltage change is determined by the battery voltage determining means to be less than or equal to the threshold; and When the battery temperature determining means determines that the battery temperature is not lower than the predetermined temperature, it is determined whether or not the engine automatic stop condition is satisfied, and the engine is stopped when the engine automatic stop condition is satisfied. Engine stop determining means for prohibiting engine stop when it is determined by the determining means that the change in battery voltage is not less than or equal to the threshold, and when the vehicle speed determining means determines that the vehicle speed is not equal to or higher than the predetermined vehicle speed ; , characterized in that it comprises a.
また、本発明に係るハイブリッド車両のエンジン制御装置において、一時的起動手段は、エンジンの停止のときから予め定めた時間をおいてエンジンの一時的起動を行わせることとが好ましい。 In the engine control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention, it is preferable that the temporary starting means causes the engine to be temporarily started after a predetermined time from the stop of the engine .
また、本発明に係るハイブリッド車両のエンジン制御装置は、 車両の走行中に所定条件が成立することでエンジンを自動停止させ、エンジン停止後は一定条件の成立によって電池を用いてエンジンを自動的に再始動させる自動停止・再始動手段と、車両速度がエンジンの始動に支障がないものとして予め定めた所定車速以上であるか否かを判断する車両速度判断出段と、車両速度判断手段によって車両速度が予め定めた所定車速以上と判断されたときは、電池温度が予め任意に定めた所定温度以下か否かを判断する電池温度判断手段と、電池温度判断手段によって電池温度が所定温度以下であると判断されたときに、エンジンを一旦停止させて次に電池電圧の変化を検出するためのエンジンの一時的起動を行わせる一時的起動手段と、エンジンの一時的起動の前後における電池電圧の変化を検出する電圧検出手段と、検出された電池電圧の変化に基づいて、その車両状態における電池の実容量を推定する推定手段と、を備えることを特徴とする。 The engine control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention automatically stops the engine when a predetermined condition is satisfied while the vehicle is running, and automatically uses the battery to stop the engine when the predetermined condition is satisfied. and automatic stop and restart means to restart, the vehicle speed determining Dedan car both speed is determined whether a predetermined predetermined vehicle speed or more as does not hinder the start of the engine, the vehicle speed determining means When it is determined that the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed, battery temperature determination means for determining whether or not the battery temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, and the battery temperature is determined to be lower than the predetermined temperature by the battery temperature determination means The engine is temporarily stopped and then the engine is temporarily started to detect a change in the battery voltage; Voltage detecting means for detecting a change in the battery voltage before and after the temporary activation of the battery, and an estimating means for estimating the actual capacity of the battery in the vehicle state based on the detected change in the battery voltage. Features.
また、本発明に係るハイブリッド車両のエンジン制御方法は、車両の走行中に所定条件が成立することでエンジンを自動停止させ、エンジン停止後は一定条件の成立によって電池を用いてエンジンを自動的に再始動させる自動停止・再始動機能を有する車両において、車両速度がエンジンの始動に支障がないものとして予め定めた所定車速以上であるか否かを判断する車両速度判断工程と、
車両速度判断工程において車両速度が予め定めた所定車速以上と判断されたときは、電池温度が予め任意に定めた所定温度以下か否かを判断する電池温度判断工程と、
電池温度判断工程において電池温度が所定温度以下であると判断されたときに、エンジンを一旦停止させて次に電池電圧の変化を検出するためのエンジンの一時的起動を行わせる一時的起動工程と、エンジンの一時的起動の前後における電池電圧の変化が予め定めた閾値以下であるか否かを判断する電池電圧判断工程と、電池電圧判断工程において電池電圧の変化が閾値以下と判断されたとき、および、電池温度判断工程において電池温度が所定温度以下ではないと判断されたときに、エンジンの自動停止条件を満たすか否かを判断し、エンジンの自動停止条件を満たすときにエンジンを停止させ、電池電圧判断工程において電池電圧の変化が閾値以下ではないと判断されたとき、および、車両速度判断工程において車両速度が所定車速以上ではないと判断されたときにエンジン停止の禁止を行うエンジン停止判断工程と、を含むことを特徴とする。
Further, the engine control method for a hybrid vehicle according to the present invention automatically stops the engine when a predetermined condition is satisfied while the vehicle is running, and automatically uses the battery when the predetermined condition is satisfied after the engine is stopped. In a vehicle having an automatic stop / restart function to be restarted, a vehicle speed determination step for determining whether or not the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed that is determined in advance as having no trouble in starting the engine ;
A battery temperature determining step for determining whether or not the battery temperature is equal to or lower than a predetermined temperature set in advance when the vehicle speed is determined to be equal to or higher than a predetermined vehicle speed determined in the vehicle speed determining step;
A temporary start step for temporarily stopping the engine and then detecting the change in the battery voltage when the battery temperature is determined to be lower than or equal to a predetermined temperature in the battery temperature determination step; A battery voltage determining step for determining whether or not a change in the battery voltage before and after the temporary start of the engine is equal to or less than a predetermined threshold, and when the change in the battery voltage is determined to be equal to or less than the threshold in the battery voltage determining step When the battery temperature determination step determines that the battery temperature is not lower than the predetermined temperature, it is determined whether or not the engine automatic stop condition is satisfied, and the engine is stopped when the engine automatic stop condition is satisfied. When it is determined in the battery voltage determination step that the change in the battery voltage is not less than or equal to the threshold value, and in the vehicle speed determination step, the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed. Characterized in that it comprises a, and the engine stop determination step for prohibiting the engine stops when it is determined that it is not.
上記構成の少なくとも1つにより、エンジンの自動停止・再始動の手段を有するハイブリッド車両のエンジン制御装置は、電池電圧の変化を検出するためのエンジンの一時的起動を行わせ、エンジンの一時的起動の前後における電池電圧の変化に基づいて、エンジン停止の禁止を行うか否かを判断する。このように、温度条件等によって一律にエンジン停止を禁止するのではなく、実際にエンジン停止と再起動を実施し、そのエンジン再起動のときの電池の状態によってエンジン停止禁止の可否判断をするので、ハイブリッド車両において、エンジン停止禁止の可否判断を適切に実行することができる。 According to at least one of the above configurations, an engine control device for a hybrid vehicle having means for automatically stopping and restarting the engine causes the engine to temporarily start to detect a change in battery voltage, and temporarily starts the engine. It is determined whether or not to prohibit the engine stop based on the change in battery voltage before and after. In this way, the engine stop is not prohibited uniformly depending on the temperature condition etc., but the engine stop and restart are actually performed, and whether or not the engine stop is prohibited is determined by the state of the battery at the time of the engine restart. In a hybrid vehicle, it is possible to appropriately determine whether or not to prohibit engine stop.
また、エンジンの一時的起動の前後における電池電圧の変化が、閾値範囲以内のときには、エンジン停止の禁止を行わないとするので、現在の電池容量が十分でエンジン一時的起動によって電池電圧の落ち込みが少ないときにはエンジン停止を継続し、燃費改善が図れる一方、現在の電池容量が不足してエンジン一時的起動による電池電圧の落ち込みが閾値範囲を超えるときはエンジン停止禁止を行うことができる。このように、エンジン停止禁止の可否判断を適切に実行することができる。 In addition, when the change in the battery voltage before and after the engine is temporarily started is within the threshold range, the engine stop is not prohibited, so that the current battery capacity is sufficient and the battery voltage drops due to the engine temporary start. When the engine capacity is low, the engine can be stopped and fuel consumption can be improved. On the other hand, when the current battery capacity is insufficient and the drop in battery voltage due to temporary engine startup exceeds the threshold range, the engine stop can be prohibited. In this way, it is possible to appropriately determine whether to prohibit engine stop.
また、車両速度がエンジンの始動に支障がない車速以上で、かつ電池温度が予め任意に定めた所定温度以下のときに限って、エンジンの一時的起動による電池電圧の変化に基づいてエンジン停止の禁止を行うか否かの判断を行う。これにより、電池温度が十分高く、電池の温度特性から見てエンジンの起動に支障がない電池容量を有するような場合には、一々エンジンの一時的起動を行わずに、そのままエンジン停止とすることができる。したがって、エンジン停止禁止可否判断が簡略となる。 Also, only when the vehicle speed is higher than the vehicle speed at which there is no hindrance to starting the engine and the battery temperature is lower than a predetermined temperature that is arbitrarily determined in advance, the engine is stopped based on the change in the battery voltage due to the temporary startup of the engine. Judgment is made on whether or not to prohibit. As a result, if the battery temperature is sufficiently high and the battery capacity does not hinder engine startup in view of the temperature characteristics of the battery, the engine should be stopped without starting the engine temporarily. Can do. Therefore, the determination of whether or not to stop the engine is simplified.
また、上記構成の少なくとも1つにより、エンジンの自動停止・再始動の手段を有するハイブリッド車両のエンジン制御装置は、電池電圧の変化を検出するためのエンジンの一時的起動を行わせ、エンジンの一時的起動の前後における電池電圧の変化に基づいて、その車両状態における電池の実容量を推定する。これにより、ハイブリッド車両の現在の車両状態における電池の実容量を適切に推定できる。推定された電池の実容量は、エンジン停止禁止可否判断等に用いられる。 In addition, according to at least one of the above-described configurations, an engine control device for a hybrid vehicle having means for automatically stopping and restarting the engine causes the engine to be temporarily started to detect a change in battery voltage, and the engine temporarily Based on the change in battery voltage before and after automatic activation, the actual capacity of the battery in the vehicle state is estimated. Thereby, the actual capacity of the battery in the current vehicle state of the hybrid vehicle can be appropriately estimated. The estimated actual capacity of the battery is used for determining whether or not to stop the engine.
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下では、ハイブリッド車両として、エンジンとモータ・ジェネレータとを駆動源とするものを説明するが、モータ・ジェネレータの代わりに、モータと発電機とを別々に備えるものとしてもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, a hybrid vehicle using an engine and a motor / generator as drive sources will be described. However, instead of the motor / generator, a motor and a generator may be provided separately.
図1は、ハイブリッド車両のエンジン制御システム10のブロック図である。このエンジン制御システム10は、ハイブリッド車両の駆動源12としてのエンジン14とモータ・ジェネレータ16と、モータ・ジェネレータ16に接続される高電圧バッテリ18と、高電圧バッテリ18に設けられる電池温度検出部20と電池電圧検出部22と、エンジン制御装置30とを含んで構成される。
FIG. 1 is a block diagram of an
駆動源12のエンジン14とモータ・ジェネレータ16とは、ハイブリッド車両の走行に用いられる。エンジン14の作動と、モータ・ジェネレータ16の作動は、エンジン制御装置30の制御の下で、例えば燃費等を考慮して、車両の状況に応じて実行される。一例を上げると、燃費を向上させるため、安定走行状態ではモータ・ジェネレータ16を駆動用電動機として作動させてエンジン14を停止させ、加速等が必要なときは、エンジン14をこれに加えて作動させる等である。また、車両の制動時には、モータ・ジェネレータ16を発電機として作動させて、回生エネルギを電力に変換し、高電圧バッテリ18に蓄えることも行われる。
The
高電圧バッテリ18は、車両に搭載される二次電池で、モータ・ジェネレータ16に電力を供給して電動機として作動させ、また、上記のように発電機として作動させるときはその回生エネルギを電力として受け取る。高電圧バッテリ18は、また、エンジン14の起動のための電力源としても使用される電池である。高電圧バッテリ18としては、ニッケル水素単電池を複数個組み合わせた組電池、あるいはリチウムイオン単電池を複数個組み合わせた組電池を用いることができる。なお、高電圧バッテリ18とモータ・ジェネレータ16との間には、昇圧コンバータ、インバータ回路等が設けられるが、図1では図示を省略してある。
The high-
電池温度検出部20は、高電圧バッテリ18に関する温度を検出する機能を有する。上記のように高電圧バッテリ18は複数の単電池を組み合わせた組電池が用いられるので、その温度は、組電池の複数の箇所において検出される。組電池温度は、外気温度と共に、電池の充放電に伴う電池化学反応による電池自体の温度の影響を受ける。特に、組電池の中央部と、両端部とでは温度差があるので、少なくとも組み電池におけるこれらの部位の温度が検出される。また、外気温度としては、組電池全体の環境温度を代表できる車両の部位の温度を用いることができる。電池温度とは、このように複雑な内容を有するが、代表的には、例えば、組電池の中央部の温度を電池温度とすることができる。あるいは高電圧バッテリ18に関する外気温度をもって電池温度を代表するものとしてもよい。検出された電池温度のデータは、適当なデータインタフェイスを介し、エンジン制御装置30に伝送される。
The battery
電池電圧検出部22は、高電圧バッテリ18に関する電圧を検出する機能を有する。上記のように高電圧バッテリ18は複数の単電池を組み合わせた組電池が用いられるので、目的によっては、各単電池の端子電圧がそれぞれ監視される。ここでは、エンジン再起動に関し、現在の電池容量を代表することができる電池電圧を検出することができればよいので、例えば、端的に、高電圧バッテリ18の両端子間の電圧を、電池電圧として用いることができる。検出された電池電圧のデータは、適当なデータインタフェイスを介し、エンジン制御装置30に伝送される。
The battery
エンジン制御装置30は、伝送された電池温度データと、電池電圧データ等に基づいて、駆動源12の動作を制御する機能を有する。その意味では、エンジン制御装置というより、駆動源制御装置であり、あるいは、ハイブリッド車両制御装置と呼ぶこともできる。ここでは、主にエンジンの制御を実行する機能に着目し、エンジン制御装置30の名称で進める。エンジン制御装置30は、大別して2つの機能を有する。1つは、エンジン自動停止・再始動モジュール32によって実行される機能で、具体的には、車両の走行中に所定条件が成立することでエンジンを自動停止させ、エンジン停止後は一定条件の成立によって電池を用いてエンジンを自動的に再始動させる機能である。ここで電池とは、高電圧バッテリ18のことである。もう1つの機能は、車両の置かれている状態、例えば走行中のその車両状態における電池容量を推定し、エンジン停止を実行するか、エンジン停止を禁止するかを判断する機能である。この機能は、具体的には、電池温度判断モジュール34と、エンジン一時的起動モジュール36と、電池電圧判断モジュール38と、エンジン停止禁止可否判断モジュール40によって実行される。
The
かかるエンジン制御装置30は、車両用コンピュータによって構成することができる。エンジン制御装置30は、独立のコンピュータで構成してもよく、車両に搭載される他の車両用コンピュータの機能に含ませることもできる。エンジン制御装置30のこれらの機能は、ソフトウェアによって実現でき、具体的には、対応するハイブリッド車両のエンジン制御プログラムを実行することで実現できる。これらの機能の一部をハードウェアで実現することもできる。
Such an
上記構成のエンジン制御システム10の作用、特にエンジン制御装置30の各機能について、図2のフローチャートを用いて詳細に説明する。図2は、エンジン制御、特に、エンジン停止の所定条件が成立するときのエンジン制御についての手順を示すフローチャートである。これらの各手順は、上記のハイブリッド車両のエンジン制御プログラムの各処理手順にそれぞれ対応する。
The operation of the
車両が走行しているときは、上記のように、車両の状態に応じ、エンジン14の作動とモータ・ジェネレータ16の作動が組み合わされ選択されている。ここでは、車両がエンジン駆動走行の状態にある(S10)ところから説明する。車両がエンジン駆動走行の状態にあるとは、少なくともエンジン14が作動している状態で、モータ・ジェネレータ16は電動機として作動していてもよく、発電機として作動していてもよく、あるいは、場合によって、全く停止していてもよい。
When the vehicle is running, the operation of the
上記のように、このハイブリッド車両は、エンジンの自動停止・再始動機能を有しているので、エンジン駆動走行中において、エンジン14を自動停止させるための所定条件が成立するか否かが判断されることになる。この判断は、常時監視の状態で行われてもよく、適当なサンプリングによって実行されてもよい。なお、この機能は、エンジン制御装置30のエンジン自動停止・再始動モジュール32によって実行される。
As described above, since this hybrid vehicle has an engine automatic stop / restart function, it is determined whether or not a predetermined condition for automatically stopping the
エンジン14を自動停止させるための所定条件、エンジン14が停止後にエンジンを自動的に再始動させる一定条件は、ハイブリッド車両の仕様に応じて設定される。例えば、モータ・ジェネレータの駆動やエアコンディショナの作動等に基づく車両が要求する電気負荷と、アクセルペダルの踏み込み量と車速等から求める車輪の仕事量との和とから決定される要求パワーと、始動条件として設定された閾値との比較によってエンジン14の自動停止の所定条件及び自動再始動の一定条件を定めるものとして設定することもできる。
A predetermined condition for automatically stopping the
ここで、従来技術では、エンジン駆動走行中に、エンジン自動停止のための所定条件成立と判断されると、電池温度が所定温度T0以下か否かが判断され、電池温度が所定温度T0を超えるときにはエンジン自動停止が行われるが、所定温度T0以下の場合には、高電圧バッテリ18の0容量に不足がある可能性があるとして、エンジン自動停止条件の成立にもかかわらず、一律にエンジン停止の禁止が行われる。
Here, in the prior art, when it is determined that the predetermined condition for the automatic engine stop is satisfied during engine driving, it is determined whether or not the battery temperature is equal to or lower than the predetermined temperature T 0 , and the battery temperature is equal to the predetermined temperature T 0. However, if the temperature is lower than or equal to the predetermined temperature T 0 , the zero capacity of the
図2のフローチャートにおいては、一律にエンジン停止禁止を行うのではなく、まず、車両の現在の状態における電池容量を監視する。そしてその結果に基づいて、エンジン停止の禁止の可否を判断する。そのためにまず、車両速度がエンジンの始動に支障がないものとして予め定めた車速V0以上であるか否かが判断される(S12)。S12の工程は、以後の工程において、エンジン自動停止条件成立を考慮してエンジン14を一旦停止させるが、そのときの車両の電池容量を確認するためにエンジン14を一時的に起動させるので、車両速度がその一時的起動に支障のない車速域に車両状態があることを条件としたものである。予め定めた車速V0として、例えば、15km/hとすることができる。この程度の車両速度であれば、エンジン14にとってあまり大きな負荷ではなく、したがって、高電圧バッテリ18からの電力供給もあまり大きくないからである。
In the flowchart of FIG. 2, the engine capacity is not prohibited uniformly, but the battery capacity in the current state of the vehicle is first monitored. Based on the result, it is determined whether or not the engine stop is prohibited. For this purpose, it is first determined whether or not the vehicle speed is equal to or higher than a vehicle speed V 0 that has been determined in advance as being satisfactory for starting the engine (S12). In the process of S12, in the subsequent processes, the
S12において、車両速度がV0以上であるとは判断されない場合、S26へ進み、エンジン停止が禁止される。すなわち、エンジン停止条件成立にもかかわらず、S10のエンジン駆動走行に戻る。S12において車両速度がV0以上であると判断されると、次に電池温度が予め任意に定めた所定温度T0以下か否かが判断される(S14)。この機能は、エンジン制御装置30の電池温度判断モジュール34によって実行される。
In S12, if the vehicle speed is not determined and is greater than or equal to V 0, the process proceeds to S26, the engine stop is prohibited. That is, the engine drive traveling returns to S10 regardless of the engine stop condition being satisfied. When the vehicle speed is determined to be greater than or equal to V 0 in S12, then whether a predetermined temperature T 0 or less the battery temperature is previously determined arbitrarily is determined (S14). This function is executed by the battery
S14の工程の意義は、電池温度が所定温度T0以下とは判断されない場合にある。すなわち、電池温度が所定温度T0以下とは判断されず、所定温度T0を超えるときは、高電圧バッテリ18は十分に暖機されていて電池温度が十分高く、電池の温度特性から見てエンジンの起動に支障がない電池容量を有すると考えられるので、そのことのみで、エンジン停止禁止を行わないこととし、以後のいくつかの工程を省略してS22に進む。このことにより、エンジン停止禁止の可否判断のために、以後に説明するS16以下の手順が不要になる。つまり、電池温度が所定温度T0以下とは判断されない場合には、エンジン停止禁止の可否判断が簡略化されることにS14の工程の意義がある。所定温度T0としては、従来技術において、一律にエンジン停止禁止とするために設定された電池温度を用いることができる。
Significance of S14 in step is when the battery temperature is not determined from the predetermined temperature T 0 or less. That is, the battery temperature is not determined from the predetermined temperature T 0 or less, when exceeding a predetermined temperature T 0, the
S14において、電池温度が所定温度T0以下と判断されると、ここで一旦、エンジン14が停止される(S16)。そして、適当な時間をおいて、エンジン14を一時的に起動させる(S18)。この機能は、エンジン制御装置30のエンジン一時的起動モジュール36によって実行される。そして、このエンジン一時的起動の前後において、電池電圧の変化が監視され、その電圧の変化が、予め任意に定めた閾値ΔVの範囲以内か否かが判断される(S20)。この機能は、エンジン制御装置30の電池電圧判断モジュールによって実行される。
In S14, when the battery temperature is determined that the predetermined temperature T 0 or less, wherein once the
その様子を図3に示す。図3は、横軸に時間をとり、縦軸に電池電圧をとって、エンジン駆動走行の状態(S10)からエンジン停止(S16)となり、適当な時間をおいて、エンジン14の一時的起動(S18)が行われたときの電池電圧の変化を模式的に示す図である。適当な時間としては数秒とすることができる。ここで、例えば、新しい電池であり、容量の経年劣化がほとんどないとき、あるいは満充電直後のとき等のように、高電圧バッテリ18の容量が十分ある場合の電圧特性50は、エンジン14の一時的起動を行っても、その前後で電池電圧の変化が少ない。なお、電池温度が十分高いときのこれと同様な特性を示す。これに対し、電池が古く、容量の経年劣化があるとき、あるいは充電が十分行われていないか、放電が多いとき等のように、高電圧バッテリ18の容量が十分でない場合の電圧特性52は、エンジン14の一時的起動によって、電圧の落ち込みが大きく、また、その回復にも時間がかかっている。なお、電池温度が低すぎる場合もこれと同様な特性を示す。したがって、エンジン14の一時的起動の前後における電圧変化の大きさで、高電圧バッテリ18の実容量を相対的に推定することができる。
This is shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the battery voltage. From the engine driving state (S10), the engine is stopped (S16). It is a figure which shows typically the change of the battery voltage when S18) is performed. A suitable time can be several seconds. Here, for example, when the capacity of the high-
再び図2に戻り、そこで、閾値ΔVを予め設定し、エンジン14の一時的起動の前後における電圧変化をこの閾値と比較し(S20)、電圧変化が閾値範囲内のときにはエンジン停止が可能と判断し、一方、電圧変化が閾値範囲を超えるときにはエンジン停止を禁止するものと判断する(S26参照)ことができる。閾値ΔVは実験的に定めることができる。この判断は、エンジン制御装置30のエンジン停止禁止可否判断モジュール40の機能によって実行される。
Returning to FIG. 2 again, a threshold value ΔV is set in advance, and the voltage change before and after the temporary startup of the
S20でエンジン停止が可能と判断されると、ここで、上記のエンジン自動停止のための所定条件成立か否かが判断される(S22)。すなわち、S12からS20までの工程は、適当なサンプリングタイムで繰り返し行われることが好ましい。エンジン自動停止のための所定条件が成立すると、エンジン14が停止する(S24)。
If it is determined in S20 that the engine can be stopped, it is determined here whether or not a predetermined condition for the automatic engine stop is satisfied (S22). That is, it is preferable that the steps from S12 to S20 are repeatedly performed at an appropriate sampling time. When a predetermined condition for automatically stopping the engine is satisfied, the
S24でエンジン停止が実行されると、その後にエンジン14の自動再始動を行うための一定条件の成立が監視される。この一定条件が成立すると、エンジン駆動走行となり、S10に戻る。なお、S26でエンジン停止禁止が実行されると、エンジン14は作動したままの状態で、これはエンジン駆動走行(S10)の状態である。このようにして、S10に戻ると、再びS12以下の工程が繰り返される。
When the engine is stopped in S24, the establishment of a certain condition for performing automatic restart of the
なお、S26でエンジン停止禁止が実行されるときは、高電圧バッテリ18の実容量が不十分であると判断されたわけであるが、その原因が電池温度の低温にあるときは、電池温度を監視し、適当な電池温度に到達したときにエンジン停止とすることもできる。この方法によれば、S12からS20までの工程を簡略化して、エンジン停止禁止の解除を行うことができる。エンジン停止禁止解除のための適当な電池温度としては、現在の電池温度から例えば1℃高めの温度とすることができる。もちろん1℃以外の適当な上昇温度であってもよい。また、上記の所定温度T0に到達したときにエンジン停止禁止解除としてもよい。
When the engine stop prohibition is executed in S26, it is determined that the actual capacity of the
このように、エンジン停止条件が成立すると、その状態における電池の状態を判断して、電池の容量がエンジンの再始動に対し十分あると判断されるときはエンジン停止の禁止を行わないので、ハイブリッド車両において、エンジン停止禁止の可否判断を適切に実行できる。特に、電池が低温であるときに、一律にはエンジン停止禁止を行わず、電池の状態に合わせてエンジン停止を実行できるので、ハイブリッド車両の燃費の向上が、より適切に図られる。 As described above, when the engine stop condition is satisfied, the state of the battery in that state is determined, and when it is determined that the battery capacity is sufficient for restarting the engine, the engine stop is not prohibited. In the vehicle, it is possible to appropriately determine whether to prohibit engine stop. In particular, when the battery is at a low temperature, the engine stop is not prohibited uniformly and the engine stop can be executed in accordance with the state of the battery, so that the fuel efficiency of the hybrid vehicle can be improved more appropriately.
10 エンジン制御システム、12 駆動源、14 エンジン、16 モータ・ジェネレータ、18 高電圧バッテリ、20 電池温度検出部、22 電池電圧検出部、30 エンジン制御装置、32 エンジン自動停止・再始動モジュール、34 電池温度判断モジュール、36 エンジン一時的起動モジュール、38 電池電圧判断モジュール、40 エンジン停止禁止可否判断モジュール、50,52 電圧特性。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
車両速度がエンジンの始動に支障がないものとして予め定めた所定車速以上であるか否かを判断する車両速度判断手段と、
車両速度判断手段によって車両速度が予め定めた所定車速以上と判断されたときは、電池温度が予め任意に定めた所定温度以下か否かを判断する電池温度判断手段と、
電池温度判断手段によって電池温度が所定温度以下であると判断されたときに、エンジンを一旦停止させて次に電池電圧の変化を検出するためのエンジンの一時的起動を行わせる一時的起動手段と、
エンジンの一時的起動の前後における電池電圧の変化が予め定めた閾値以下であるか否かを判断する電池電圧判断手段と、
電池電圧判断手段によって電池電圧の変化が閾値以下と判断されたとき、および、電池温度判断手段によって電池温度が所定温度以下ではないと判断されたときに、エンジンの自動停止条件を満たすか否かを判断し、エンジンの自動停止条件を満たすときにエンジンを停止させ、電池電圧判断手段によって電池電圧の変化が閾値以下ではないと判断されたとき、および、車両速度判断手段によって車両速度が所定車速以上ではないと判断されたときにエンジン停止の禁止を行うエンジン停止判断手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン制御装置。 An automatic stop / restart means for automatically stopping the engine when a predetermined condition is satisfied while the vehicle is running, and automatically restarting the engine using a battery when the predetermined condition is satisfied ;
A vehicle speed determining means for car two speed is determined whether a predetermined predetermined vehicle speed or more as does not hinder the start of the engine,
Battery temperature determining means for determining whether or not the battery temperature is equal to or lower than a predetermined temperature set in advance when the vehicle speed is determined to be equal to or higher than a predetermined vehicle speed determined by the vehicle speed determining means;
Temporary starting means for temporarily stopping the engine and detecting the change in the battery voltage when the battery temperature determining means determines that the battery temperature is equal to or lower than a predetermined temperature ; ,
Battery voltage determination means for determining whether or not a change in battery voltage before and after the temporary start of the engine is equal to or less than a predetermined threshold;
Whether or not the automatic engine stop condition is satisfied when the battery voltage determining means determines that the change in the battery voltage is equal to or lower than the threshold, and when the battery temperature determining means determines that the battery temperature is not lower than the predetermined temperature. The engine is stopped when the automatic engine stop condition is satisfied, and when the battery voltage determining means determines that the change in the battery voltage is not less than the threshold value, and the vehicle speed determining means determines that the vehicle speed is the predetermined vehicle speed. Engine stop determination means for prohibiting engine stop when it is determined that the above is not the case ,
An engine control device for a hybrid vehicle, comprising:
一時的起動手段は、エンジンの停止のときから予め定めた時間をおいてエンジンの一時的起動を行わせることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン制御装置。 The engine control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1,
The engine control device for a hybrid vehicle, wherein the temporary starting means causes the engine to be temporarily started after a predetermined time from when the engine is stopped .
車両速度がエンジンの始動に支障がないものとして予め定めた所定車速以上であるか否かを判断する車両速度判断出段と、
車両速度判断手段によって車両速度が予め定めた所定車速以上と判断されたときは、電池温度が予め任意に定めた所定温度以下か否かを判断する電池温度判断手段と、
電池温度判断手段によって電池温度が所定温度以下であると判断されたときに、エンジンを一旦停止させて次に電池電圧の変化を検出するためのエンジンの一時的起動を行わせる一時的起動手段と、
エンジンの一時的起動の前後における電池電圧の変化を検出する電圧検出手段と、
検出された電池電圧の変化に基づいて、その車両状態における電池の実容量を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン制御装置。 An automatic stop / restart means for automatically stopping the engine when a predetermined condition is satisfied while the vehicle is running, and automatically restarting the engine using a battery when the predetermined condition is satisfied;
A vehicle speed determination stage for determining whether or not the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed that has been determined in advance as being satisfactory for starting the engine;
Battery temperature determining means for determining whether or not the battery temperature is equal to or lower than a predetermined temperature set in advance when the vehicle speed is determined to be equal to or higher than a predetermined vehicle speed determined by the vehicle speed determining means;
Temporary starting means for temporarily stopping the engine and detecting the change in the battery voltage when the battery temperature determining means determines that the battery temperature is equal to or lower than a predetermined temperature; ,
Voltage detecting means for detecting a change in battery voltage before and after the temporary start of the engine;
Estimating means for estimating the actual capacity of the battery in the vehicle state based on the detected change in the battery voltage;
Engine control apparatus for a hybrid vehicle comprising: a.
車両速度判断工程において車両速度が予め定めた所定車速以上と判断されたときは、電池温度が予め任意に定めた所定温度以下か否かを判断する電池温度判断工程と、
電池温度判断工程において電池温度が所定温度以下であると判断されたときに、エンジンを一旦停止させて次に電池電圧の変化を検出するためのエンジンの一時的起動を行わせる一時的起動工程と、
エンジンの一時的起動の前後における電池電圧の変化が予め定めた閾値以下であるか否かを判断する電池電圧判断工程と、
電池電圧判断工程において電池電圧の変化が閾値以下と判断されたとき、および、電池温度判断工程において電池温度が所定温度以下ではないと判断されたときに、エンジンの自動停止条件を満たすか否かを判断し、エンジンの自動停止条件を満たすときにエンジンを停止させ、電池電圧判断工程において電池電圧の変化が閾値以下ではないと判断されたとき、および、車両速度判断工程において車両速度が所定車速以上ではないと判断されたときにエンジン停止の禁止を行うエンジン停止判断工程と、
を含むことを特徴とするハイブリッド車両のエンジン制御方法。 In a vehicle having an automatic stop / restart function that automatically stops the engine when a predetermined condition is satisfied while the vehicle is running, and automatically restarts the engine using a battery when the predetermined condition is satisfied after the engine stops , A vehicle speed determination step for determining whether or not the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed that is determined in advance as being satisfactory for starting the engine ;
A battery temperature determining step for determining whether or not the battery temperature is equal to or lower than a predetermined temperature set in advance when the vehicle speed is determined to be equal to or higher than a predetermined vehicle speed determined in the vehicle speed determining step;
A temporary start step for temporarily stopping the engine and then detecting the change in the battery voltage when the battery temperature is determined to be lower than or equal to a predetermined temperature in the battery temperature determination step ; ,
A battery voltage determination step for determining whether or not a change in battery voltage before and after the temporary startup of the engine is equal to or less than a predetermined threshold;
Whether or not the automatic engine stop condition is satisfied when it is determined in the battery voltage determination step that the change in battery voltage is less than or equal to the threshold value, and when the battery temperature determination step determines that the battery temperature is not lower than the predetermined temperature The engine is stopped when the engine automatic stop condition is satisfied, and when it is determined in the battery voltage determination step that the change in the battery voltage is not less than the threshold value, and in the vehicle speed determination step, the vehicle speed is a predetermined vehicle speed. An engine stop determination step for prohibiting the engine stop when it is determined that it is not above ,
An engine control method for a hybrid vehicle, comprising :
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