WO2012104962A1 - ハイブリッド車両 - Google Patents

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WO2012104962A1
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contactor
engine
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charge
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幸弘 細江
伊藤　芳輝
雅章 田川
仁 大熊
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スズキ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly to a hybrid vehicle using an engine and a motor generator as power sources, and to a hybrid vehicle that protects power storage means capable of exchanging electric power with the motor generator and improves engine startability. .
  • a hybrid vehicle including a motor generator in addition to an engine as a driving power source has been proposed.
  • a hybrid vehicle described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-045883 is known.
  • the prior art disclosed in this publication includes a high voltage battery for driving which is an electric storage means capable of exchanging electric power with a motor generator, and a contactor for opening and closing a connection between the motor generator and the battery.
  • SOC State Of Charge
  • the engine can be started even if the charging state of the power storage means is a value that turns off the contactor, and both the protection of the power storage means and the engine startability can be improved. With the goal.
  • the present invention relates to a hybrid vehicle that outputs power generated from an engine and a motor generator to a drive shaft via a power transmission mechanism, and includes a power storage means capable of exchanging power with the motor generator, A contactor that opens and closes a connection between the storage means and a charge state calculation means for calculating a charge state of the storage means, wherein the charge state calculated by the charge state calculation means is lower than a standard lower limit value;
  • a standard opening / closing means for turning off the contactor is provided, and even if the charging state calculated by the charging state calculating means is a value such that the contactor is turned off by the standard opening / closing means, the engine start signal is In the case of the input, an engine start opening / closing means that keeps turning on the contactor is provided.
  • the contactor on operation by the hour opening / closing means is executed when the state of charge calculated by the state of charge calculating means is higher than the engine starting lower limit value set to a value lower than the standard lower limit value by a predetermined value.
  • the charging state of the power storage means is a value that turns off the contactor
  • the contactor is input when the engine start signal is input and the charging state is higher than the lower limit value for engine start that is lower than the standard lower limit value. Since the engine is kept on, it is possible to start the engine while minimizing the deterioration of the power storage means due to the decrease in the state of charge.
  • the present invention can start the engine while minimizing deterioration of the power storage means due to a decrease in the state of charge, it is possible to achieve both protection of the power storage means and improvement of engine startability. .
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of a hybrid vehicle.
  • Example 1 FIG. 2 is a control flowchart when the engine of the hybrid vehicle is started.
  • Example 1 FIG. 3 is a graph showing the SOC transition when the engine of the hybrid vehicle is started.
  • Example 1 FIG. 4 is a graph showing contactor off by the engine starting lower limit value when the hybrid vehicle engine is started.
  • FIG. 5 is a control flowchart when the engine of the hybrid vehicle is started.
  • FIG. 6 is a graph showing the SOC transition at the time of engine start of the hybrid vehicle.
  • FIG. 7 is a table for setting a predetermined time required to exceed the standard lower limit value after the engine is started. (Example 2)
  • reference numeral 1 denotes a hybrid vehicle.
  • the hybrid vehicle 1 has, as a driving system, an output shaft 3 of an engine 2 that generates a driving force by burning fuel, a first motor generator 4 and a second motor that generate driving force by electricity and generate electric energy by driving.
  • a planetary gear mechanism 8 and a second planetary gear mechanism 9 are provided.
  • the engine 2 includes an air amount adjusting means 10 such as a throttle valve for adjusting the amount of air to be sucked in accordance with the accelerator opening (the amount of depression of the accelerator pedal), and fuel injection for supplying fuel corresponding to the amount of air to be sucked
  • a fuel supply means 11 such as a valve and an ignition means 12 such as an ignition device for igniting the fuel are provided.
  • the engine 2 is controlled in the combustion state of the fuel by the air amount adjusting means 10, the fuel supply means 11, and the ignition means 12, and generates a driving force by the combustion of the fuel.
  • the first motor generator 4 includes a first motor rotor shaft 13, a first motor rotor 14, and a first motor stator 15.
  • the second motor generator 5 includes a second motor rotor shaft 16, a second motor rotor 17, and a second motor stator 18.
  • the first motor stator 15 of the first motor generator 4 is connected to the first inverter 19.
  • the second motor stator 18 of the second motor generator 5 is connected to the second inverter 20.
  • the power terminals of the first inverter 19 and the second inverter 20 are connected to the battery 23 via a bidirectional DC-DC converter 21 and a contactor 22.
  • the battery 23 is power storage means capable of exchanging electric power between the first motor generator 4 and the second motor generator 5.
  • Contactor 22 opens and closes the connection between first motor generator 4 and second motor generator 5 and battery 23.
  • the first motor generator 4 and the second motor generator 5 control the amount of electricity supplied from the battery 23 via the DC-DC converter 21 by the first inverter 19 and the second inverter 20, respectively.
  • electric energy is generated by driving the driving wheel 6 during regeneration, and the generated electric energy is charged to the battery 23 via the DC-DC converter 21.
  • the first planetary gear mechanism 8 includes a first sun gear 24, a first planetary carrier 26 that supports a first planetary gear 25 that meshes with the first sun gear 24, and a first ring gear 27 that meshes with the first planetary gear 25. It has.
  • the second planetary gear mechanism 9 includes a second sun gear 28, a first planetary carrier 30 that supports a second planetary gear 29 that meshes with the second sun gear 28, and a second ring gear 31 that meshes with the second planetary gear 29. It has.
  • the first planetary gear mechanism 8 and the second planetary gear mechanism 9 are arranged such that the rotation center lines of the rotating elements are arranged on the same axis, and the first motor generator 4 is disposed between the engine 2 and the first planetary gear mechanism 8.
  • the second motor generator 5 is arranged on the side away from the engine 2 of the second planetary gear mechanism 9.
  • the second motor generator 5 has a performance capable of running the hybrid vehicle 1 with only a single output.
  • the first motor rotor shaft 13 of the first motor generator 4 is connected to the first sun gear 24 of the first planetary gear mechanism 8.
  • the first planetary carrier 26 of the first planetary gear mechanism 8 and the second sun gear 28 of the second planetary gear mechanism 9 are coupled and connected to the output shaft 3 of the engine 2 via a one-way clutch 32.
  • the first ring gear 27 of the first planetary gear mechanism 8 and the second planetary carrier 30 of the second planetary gear mechanism 9 are coupled and coupled to the output unit 33.
  • the output unit 33 is connected to the drive shaft 7 via an output transmission mechanism 34 such as a gear or a chain.
  • the second motor rotor shaft 16 of the second motor generator 5 is connected to the second ring gear 31 of the second planetary gear mechanism 9.
  • the hybrid vehicle 1 drives the power generated by the engine 2, the first motor generator 4, and the second motor generator 5 via the first planetary gear mechanism 8 and the second planetary gear mechanism 9, which are power transmission mechanisms. To drive the driving wheel 6.
  • the hybrid vehicle 1 applies the driving force from the driving wheels 6 to the first motor generator 4 and the second motor generator 5 via the first planetary gear mechanism 8 and the second planetary gear mechanism 9 of the power transmission mechanism.
  • the electric power is transmitted and electric energy is generated to charge the battery 23.
  • the hybrid vehicle 1 exchanges driving force among the engine 2, the first motor generator 4, the second motor generator 5, and the drive shaft 7.
  • an air amount adjusting means 10 a fuel supply means 11, an ignition means 12, a first inverter 19, a second inverter 20, a DC-DC converter 21, and a contactor 22 are connected to a vehicle control unit 35.
  • the vehicle control unit 35 is connected to an accelerator opening detection means 36, a vehicle speed detection means 37, and an engine rotation speed detection means 38, and includes an engine control means 39.
  • the engine control means 39 controls the air amount adjustment means 10, the fuel supply means 11, and the ignition means 12 based on detection signals from the accelerator opening degree detection means 36, the vehicle speed detection means 37, and the engine rotation speed detection means 38. The driving force of the engine 2 is controlled.
  • the vehicle control unit 35 is connected to a battery management unit 40 that manages charging / discharging of the battery 23, and includes a charge state calculation unit 41 and a motor control unit 42.
  • the state of charge calculation means 41 calculates the state of charge (SOC) of the battery 23 with a signal input from the battery management means 40.
  • the motor control unit 42 controls the SOC of the battery 23 by operating the DC-DC converter 21 and the contactor 22 in consideration of the SOC calculated by the charge state calculation unit 41.
  • the vehicle control unit 35 includes standard opening / closing means 43.
  • the standard opening / closing means 43 turns off the contactor 22 when the SOC calculated by the state of charge calculation means 41 is lower than the standard lower limit SOC1.
  • the vehicle control unit 35 is connected to an ignition switch 44 for inputting an engine start signal, and includes an engine start opening / closing means 45. Even when the SOC calculated by the charging state calculation means 41 is lower than the standard lower limit SOC1 at which the contactor 22 is turned off by the standard opening / closing means 43, the engine start opening / closing means 45 is switched from the ignition switch 44 to the engine. When the start signal is input, the contactor 22 is kept on. When the contactor 22 is turned on by the engine start opening / closing means 45, the SOC calculated by the charge state calculation means 41 is lower than the engine start lower limit SOC2 in which the SOC is set to a value lower than the standard lower limit SOC1 by a predetermined value A. If it is too high, it is executed.
  • the hybrid vehicle 1 performs control by the vehicle control unit 35.
  • the routine shown in FIG. 2 is periodically executed.
  • the vehicle control unit 35 turns on (IGON) an ignition switch 44 to start the engine 2 after the contactor 22 is turned off, and starts control by inputting an engine start signal (100).
  • IGON IGON
  • Various signals used in this control (the initial SOCf of the battery 23 immediately after the ignition switch 44 is turned on, the current SOCp of the battery 23, the standard lower limit SOC1 for turning off the contactor 22, and the engine starting lower limit SOC2 are set.
  • Predetermined value A is taken in (101), and it is determined whether the current SOCp is larger than the engine starting lower limit SOC2 (SOCp> SOC2) (102).
  • the engine starting lower limit SOC2 is a value obtained by subtracting the predetermined value A from the current SOCp, and is set to a value lower than the standard lower limit SOC1. If the determination (102) is NO, the contactor 22 is turned off (108), and the process returns to fetching various signals (101) (107). If the determination (102) is YES, the value obtained by subtracting the predetermined value A from the current SOCp (SOCp-A) is compared with the value obtained by subtracting the predetermined value A from the initial SOCf (SOCf-A), and the result is large.
  • the lower value is stored (103), the calculation result in step 103 is compared with the standard lower limit SOC1, and the smaller value is set as a threshold (engine starting lower limit SOC2) (104).
  • step 105 it is determined whether or not the current SOCp is larger than the engine start lower limit value SOC2 set in step 104 (SOCp> SOC2) (105). If this determination (105) is YES, the contactor 22 is turned on (106), and the process returns to fetching various signals (101) (107). If this determination (105) is NO, the contactor 22 is turned off (108), and the process returns to the capture of various signals (101) (107).
  • the vehicle control unit 35 turns off the contactor 22, and then turns off the ignition switch 39 (IGOFF) to stop the engine 2. (T2).
  • the ignition switch 44 is turned on (IGON) to start the engine 2 after the contactor 22 is turned off (t3), the vehicle control unit 35 turns on the contactor 22 at the same time.
  • the vehicle control unit 35 compares the engine start lower limit value SOC2 set by the initial SOCf immediately after turning on the ignition switch 44 with the engine start lower limit value SOC2 set by the current SOCp. Then, the update is started with the larger value as the engine start lower limit value SOC2 as a threshold value (t6). When the current SOCp rises above the standard lower limit SOC1 (t7) and the engine starting lower limit SOC2 reaches the standard lower limit SOC1 (t8), the updating of the engine starting lower limit SOC2 is finished. To do. As shown in FIG.
  • the vehicle control unit 35 determines that the engine 2 decreases after the SOC has decreased to reach the standard lower limit SOC1 (t1), the contactor 22 is turned off, and the ignition switch 44 is turned off (t2).
  • the ignition switch 44 is turned on to start the contactor (contactor 22 is turned on) (t3), if the current SOCp is equal to the standard lower limit SOC1, the predetermined value A is subtracted from the current SOCp (standard lower limit SOC1). Is set as a threshold value (lower limit value SOC2 for engine start).
  • the vehicle control unit 35 continues to be turned on without turning off the contactor 22 unless the cranking of the engine 2 is started (t4) and the current SOCp becomes lower than the threshold value for engine starting lower limit SOC2.
  • contactor 22 is turned off.
  • the hybrid vehicle 1 receives the engine start signal when the ignition switch 39 is turned on, and the current SOCp is equal to the standard lower limit SOC1. Since the contactor 22 is kept on when it is higher than the lower engine start lower limit SOC2, the engine 2 can be started while minimizing the deterioration of the battery 23 due to the decrease in the SOC. In addition, since the hybrid vehicle 1 can start the engine 2 while minimizing the deterioration of the battery 23 due to the decrease in the SOC, it is possible to achieve both protection of the battery 23 and improvement of the startability of the engine 2. Is possible.
  • the hybrid vehicle 1 has an output shaft 3 of an engine 2 that generates a driving force by combustion of fuel as a driving system, and generates a driving force by electricity and generates electric energy by driving.
  • the first planetary gear mechanism 8 and the second planetary gear mechanism 9 of the power transmission mechanism respectively connected to each other.
  • the hybrid vehicle 1 includes a battery 23 capable of exchanging electric power with the first motor generator 4 and the second motor generator 5, and between the first motor generator 4 and the second motor generator 5 and the battery 23.
  • a contactor 22 for opening and closing the connection is provided, and battery management means 40 for managing charging / discharging of the battery 23 is connected to the vehicle control unit 35.
  • the vehicle control unit 35 includes a charge state calculation unit 41 that calculates a state of charge (SOC) of the battery 23 based on a signal input from the battery management unit 40.
  • the motor control unit 42 operates the DC-DC converter 21 and the contactor 22. Then, the SOC of the battery 23 is controlled.
  • the vehicle control unit 35 includes a standard opening / closing means 43, and turns off the contactor 22 when the SOC calculated by the charging state calculation means 41 is lower than the standard lower limit SOC1.
  • the vehicle control unit 35 is connected to an ignition switch 44 for inputting an engine start signal, and includes an engine start opening / closing means 45.
  • the engine start opening / closing means 45 is switched from the ignition switch 44 to the engine.
  • the contactor 22 is kept on.
  • the ON operation of the contactor 22 executed by the engine start opening / closing means 45 stops the operation and turns off the contactor 22 if the SOC does not exceed the standard lower limit SOC1 within a predetermined time T set in advance.
  • the hybrid vehicle 1 performs control by the vehicle control unit 35.
  • the routine shown in FIG. 5 is periodically executed.
  • the vehicle control unit 35 turns on the ignition switch 44 (IGON) to start the engine 2 after the contactor 22 is turned off, and starts the control by inputting an engine start signal (200).
  • IGON ignition switch 44
  • Various signals used for this control (the initial SOCf of the battery 23 immediately after the ignition switch 44 is turned on, the current SOCp of the battery 23, the standard lower limit SOC1 for turning off the contactor 22, and the engine starting lower limit SOC2 are set.
  • a predetermined time T required for the current SOCp to exceed the standard lower limit SOC1 after the engine start (201), and whether the current SOCp is greater than the engine start lower limit SOC2 ( SOCp> SOC2) is determined (202).
  • the engine starting lower limit SOC2 is a value obtained by subtracting the predetermined value A from the current SOCp, and is set to a value lower than the standard lower limit SOC1.
  • the predetermined time T is set as a predetermined time table from the difference between the standard lower limit SOC1 and the initial SOCf immediately after the engine is started, and the battery 23 immediately after the ignition switch 44 is turned on is set. The longer the initial SOCf is, the longer the time is set.
  • the contactor 22 is turned off (208), and the process returns to the capture of various signals (201) (207). If the determination (202) is YES, a predetermined time T for turning on the contactor 22 is set from the predetermined time table of FIG. 7 by the difference between the standard lower limit SOC1 and the initial SOCf (203), and the predetermined time T has elapsed. It is determined whether it has been (204). If this determination (204) is NO, the contactor 22 is turned on (206), and the process returns to the capture of various signals (201) (207). If this determination (204) is YES, it is determined whether the current SOCp has exceeded the standard lower limit SOC1 (205).
  • this determination (105) is YES, the contactor 22 is turned on (206), and the process returns to the capture of various signals (201) (207). If this determination (205) is NO, the contactor 22 is turned off (208), and the process returns to the capture of various signals (201) (207).
  • the vehicle control unit 35 turns off the contactor 22, then turns off the ignition switch 44 (IGOFF) and stops the engine 2. (T2).
  • the ignition switch 44 is turned on (IGON) to start the engine 2 after the contactor 22 is turned off (t3)
  • the vehicle control unit 35 turns on the contactor 22 at the same time.
  • the contactor 22 is turned on and the initial SOCf immediately after the ignition switch 44 is turned on is equal to the current SOCp and the current SOCp is lower than the standard lower limit value SOC1, the standard lower limit value SOC1 and the initial lower limit value SOC1 from when the ignition switch 39 is turned on.
  • Time counting of the predetermined time T set by the difference from the SOCf is started, and the contactor 22 is kept on without being turned off unless the SOCp becomes lower than the threshold value for starting the engine SOC2.
  • the current SOCp decreases, but when the engine 2 is completely exploded and the start-up is completed (t5) )
  • the current SOCp starts to rise.
  • the vehicle control unit 35 turns the contactor 22 off when the current SOCp exceeds the initial SOCf (t6), further increases beyond the standard lower limit SOC1 (t7), and a predetermined time T has elapsed (t8). As shown in FIG.
  • the vehicle control unit 35 determines the engine after the SOC is lowered and reaches the standard lower limit value SOC1 (t1), the contactor 22 is turned off, and the ignition switch 44 is turned off (t2).
  • the ignition switch 44 is turned on to start 2 (the contactor 22 is turned on) (t3), if the current SOCp is equal to the standard lower limit SOC1, the predetermined value A is calculated from the current SOCp (standard lower limit SOC1).
  • the subtracted value is set as a threshold value (lower limit value SOC2 for engine start).
  • the vehicle control unit 35 continues to be turned on without turning off the contactor 22 unless the cranking of the engine 2 is started (t4) and the current SOCp becomes lower than the threshold value for engine starting lower limit SOC2.
  • contactor 22 is turned off.
  • the hybrid vehicle 1 receives the engine start signal when the ignition switch 44 is turned on, and the current SOCf is equal to the standard lower limit value SOC1. Since the contactor 22 is kept on when the engine start time is higher than the lower engine start lower limit SOC2 and within the predetermined time T from the time of engine start, the engine 23 can be kept down while minimizing the deterioration of the battery 23 due to the decrease in SOC. 2 can be started. In addition, since the hybrid vehicle 1 can start the engine 2 while minimizing the deterioration of the battery 23 due to the decrease in the SOC, it is possible to achieve both protection of the battery 23 and improvement of the startability of the engine 2. Is possible. Further, in this hybrid vehicle 1, when the SOC does not exceed the standard lower limit SOC 1 within a predetermined time T set in advance, the ON operation of the contactor 22 is stopped and the contactor 22 is turned OFF. Can be minimized.
  • the present invention makes it possible to start the engine even when the charge state of the power storage means is a value that turns off the contactor, and can achieve both protection of the power storage means and improvement of engine startability.
  • the present invention can be applied to a hybrid vehicle using an engine and a motor generator as drive sources.

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Abstract

　この発明は、蓄電手段の劣化を最小限に抑えながら、エンジンを始動することを可能とし、蓄電手段の保護とエンジンの始動性向上とを両立させることを目的とする。　この発明は、ハイブリッド車両において、蓄電手段の充電状態を算出する充電状態算出手段を備え、充電状態算出手段により算出された充電状態が標準下限値よりも低い場合にはコンタクタをオフする標準開閉手段を備え、充電状態算出手段により算出された充電状態がコンタクタをオフするような値であってもエンジン始動信号が入力された場合にはコンタクタをオンし続けるエンジン始動時開閉手段を備え、エンジン始動時開閉手段によるコンタクタのオン動作は、充電状態算出手段により算出された充電状態が標準下限値よりも所定値低い値に設定されたエンジン始動時用下限値よりも高い場合に実行されることを特徴とする。

Description

ハイブリッド車両
　この発明はハイブリッド車両に係り、特に、エンジンとモータジェネレータとを動力源とするハイブリッド車両であって、モータジェネレータと電力のやり取りが可能な蓄電手段の保護とエンジン始動性向上を図ったハイブリッド車両に関する。
　従来から、走行用の動力源としてエンジンの他にモータジェネレータを備えたハイブリッド車両が提案されており、例えば特開２００５－０４５８８３号公報に記載されているようなハイブリッド車両が知られている。
　この公報に開示される従来技術では、モータジェネレータと電力のやり取りが可能な蓄電手段である駆動用高電圧のバッテリを備え、モータジェネレータとバッテリとの間に両者間の接続を開閉するコンタクタを備え、バッテリの充電状態を表すＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）がある閾値より小さくなると、コンタクタをオフし、バッテリの放電を完全に停止することで、バッテリの過放電によるバッテリの劣化を防いでいる。
特開２００５－０４５８８３号公報
　前記特許文献１の従来技術では、コンタクタをオフした後のバッテリの管理について言及されていない。しかし、ハイブリッド車両では、コンタクタをオフした後にエンジン始動が行われることがあるため、コンタクタをオフした後にエンジン始動のためにＩＧＯＮ（Ｉｇｎｉｔｉｏｎ　Ｏｎ）した際、電圧の変化などによってバッテリのＳＯＣが閾値を下回った場合についての制御を考える必要がある。
　特に、動力伝達機構を有したハイブリッド車両のようなエンジンとモータジェネレータとが直結されているハイブリッド車両においては、バッテリを消費してモータジェネレータを駆動し、クランキングを行うことでエンジンを始動させる。このようなハイブリッド車両のエンジン始動時に、ＳＯＣの低下によってバッテリ保護の為に設けられたコンタクタをオフする閾値をＳＯＣが下回り、コンタクタがオフされてしまった場合、再度ＩＧＯＮを行ってエンジンの始動を試みたとしても、クランキングによるＳＯＣの減少によって再びコンタクタがオフされ、エンジンを再始動できないという問題点があった。
　この発明は、ハイブリッド車両において、蓄電手段の充電状態がコンタクタをオフするような値であってもエンジンを始動することが可能であり、蓄電手段の保護とエンジンの始動性向上とを両立させることを目的とする。
　この発明は、エンジンとモータジェネレータとから発生する動力を、動力伝達機構を介して、駆動軸に出力するハイブリッド車両において、前記モータジェネレータと電力のやり取りが可能な蓄電手段を備え、前記モータジェネレータと蓄電手段との間に両者間の接続を開閉するコンタクタを備え、前記蓄電手段の充電状態を算出する充電状態算出手段を備え、前記充電状態算出手段により算出された充電状態が標準下限値よりも低い場合には、前記コンタクタをオフする標準開閉手段を備え、前記充電状態算出手段により算出された充電状態が、前記標準開閉手段によりコンタクタをオフするような値であっても、エンジン始動信号が入力された場合には、前記コンタクタをオンし続けるエンジン始動時開閉手段を備え、前記エンジン始動時開閉手段によるコンタクタのオン動作は、前記充電状態算出手段により算出された充電状態が標準下限値よりも所定値低い値に設定されたエンジン始動時用下限値よりも高い場合に実行されることを特徴とする。
　この発明は、蓄電手段の充電状態がコンタクタをオフするような値であっても、エンジン始動信号が入力し、充電状態が標準下限値よりも低いエンジン始動時用下限値よりも高い場合にコンタクタをオンし続けるので、充電状態の低下による蓄電手段の劣化を最小限に抑えながら、エンジンを始動することが可能である。また、この発明は、充電状態の低下による蓄電手段の劣化を最小限に抑えながら、エンジンを始動することが可能なので、蓄電手段の保護とエンジンの始動性向上とを両立させることが可能である。
図１はハイブリッド車両のシステム構成図である。（実施例１） 図２はハイブリッド車両のエンジン始動時の制御フローチャートである。（実施例１） 図３はハイブリッド車両のエンジン始動時のＳＯＣ推移を示すグラフである。（実施例１） 図４はハイブリッド車両のエンジン始動時のエンジン始動時用下限値によるコンタクタのオフを示すグラフである。（実施例２） 図５はハイブリッド車両のエンジン始動時の制御フローチャートである。（実施例２） 図６はハイブリッド車両のエンジン始動時のＳＯＣ推移を示すグラフである。（実施例２） 図７はエンジン始動後に標準下限値を越えるに必要な所定時間を設定するテーブルである。（実施例２）
　以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
　図１～図４は、この発明の実施例１を示すものである。図１において、１はハイブリッド車両である。ハイブリッド車両１は、駆動系として、燃料の燃焼により駆動力を発生させるエンジン２の出力軸３と、電気により駆動力を発生するとともに駆動により電気エネルギを発生する第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５と、ハイブリッド車両１の駆動輪６に接続される駆動軸７と、出力軸３、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５、駆動軸７にそれぞれ連結された動力伝達機構の第１遊星歯車機構８及び第２遊星歯車機構９と、を備えている。
　前記エンジン２は、アクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）に対応して吸入する空気量を調整するスロットルバルブ等の空気量調整手段１０と、吸入する空気量に対応する燃料を供給する燃料噴射弁等の燃料供給手段１１と、燃料に着火する点火装置等の着火手段１２とを備えている。エンジン２は、空気量調整手段１０と燃料供給手段１１と着火手段１２とにより燃料の燃焼状態を制御され、燃料の燃焼により駆動力を発生する。
　前記第１モータジェネレータ４は、第１モータロータ軸１３と第１モータロータ１４と第１モータステータ１５とを備えている。前記第２モータジェネレータ５は、第２モータロータ軸１６と第２モータロータ１７と第２モータステータ１８とを備えている。第１モータジェネレータ４の第１モータステータ１５は、第１インバータ１９に接続されている。第２モータジェネレータ５の第２モータステータ１８は、第２インバータ２０に接続されている。
　第１インバータ１９と第２インバータ２０との電源端子は、双方向型のＤＣ－ＤＣコンバータ２１とコンタクタ２２とを介してバッテリ２３に接続されている。バッテリ２３は、第１モータジェネレータ４および第２モータジェネレータ５との間で電力のやり取りが可能な蓄電手段である。コンタクタ２２は、第１モータジェネレータ４および第２モータジェネレータ５とバッテリ２３との間の接続を開閉する。第１モータジェネレータ４と第２モータジェネレータ５とは、それぞれ第１インバータ１９と第２インバータ２０とによりＤＣ－ＤＣコンバータ２１を介してバッテリ２３から供給される電気量を制御され、供給される電気により駆動力を発生するとともに、回生時の駆動輪６による駆動で電気エネルギを発生し、発生した電気エネルギをＤＣ－ＤＣコンバータ２１を介してバッテリ２３に充電する。
　前記第１遊星歯車機構８は、第１サンギア２４と、この第１サンギア２４に噛み合う第１プラネタリギア２５を支持する第１プラネタリキャリア２６と、第１プラネタリギア２５に噛み合う第１リングギア２７とを備えている。前記第２遊星歯車機構９は、第２サンギア２８と、この第２サンギア２８に噛み合う第２プラネタリギア２９を支持する第１プラネタリキャリア３０と、第２プラネタリギア２９に噛み合う第２リングギア３１とを備えている。
　第１遊星歯車機構８と第２遊星歯車機構９とは、各回転要素の回転中心線を同一軸上に配置し、エンジン２と第１遊星歯車機構８との間に第１モータジェネレータ４を配置し、第２遊星歯車機構９のエンジン２から離れる側に第２モータジェネレータ５を配置している。第２モータジェネレータ５は、単独出力のみでハイブリッド車両１を走行させることができる性能を備えている。
　第１遊星歯車機構８の第１サンギア２４には、第１モータジェネレータ４の第１モータロータ軸１３を接続している。第１遊星歯車機構８の第１プラネタリキャリア２６と第２遊星歯車機構９の第２サンギア２８とは、結合してエンジン２の出力軸３にワンウェィクラッチ３２を介して接続している。第１遊星歯車機構８の第１リングギア２７と第２遊星歯車機構９の第２プラネタリキャリア３０とは、結合して出力部３３に連結している。出力部３３は、歯車やチェーン等の出力伝達機構３４を介して前記駆動軸７に接続している。第２遊星歯車機構９の第２リングギア３１には、第２モータジェネレータ５の第２モータロータ軸１６を接続している。
　ハイブリッド車両１は、エンジン２と第１モータジェネレータ４と第２モータジェネレータ５とが発生する動力を、動力伝達機構の第１遊星歯車機構８と第２遊星歯車機構９とを介して駆動軸７に出力し、駆動輪６を駆動する。また、ハイブリッド車両１は、駆動輪６からの駆動力を、動力伝達機構の第１遊星歯車機構８と第２遊星歯車機構９とを介して第１モータジェネレータ４と第２モータジェネレータ５とに伝達し、電気エネルギを発生してバッテリ２３を充電する。
　このように、ハイブリッド車両１は、エンジン２と第１モータジェネレータ４と第２モータジェネレータ５と駆動軸７との間で、駆動力の授受を行う。
　前記ハイブリッド車両１は、空気量調整手段１０、燃料供給手段１１、着火手段１２、第１インバータ１９、第２インバータ２０、ＤＣ－ＤＣコンバータ２１、コンタクタ２２を、車両制御部３５に接続している。車両制御部３５には、アクセル開度検出手段３６と、車両速度検出手段３７と、エンジン回転速度検出手段３８とを接続し、エンジン制御手段３９を備えている。エンジン制御手段３９は、アクセル開度検出手段３６と車両速度検出手段３７とエンジン回転速度検出手段３８との検出信号に基づき空気量調整手段１０と燃料供給手段１１と着火手段１２とを制御してエンジン２の駆動力を制御する。
　また、車両制御部３５は、バッテリ２３の充電・放電を管理するバッテリ管理手段４０を接続し、充電状態算出手段４１と、モータ制御手段４２とを備えている。充電状態算出手段４１は、バッテリ管理手段４０から入力する信号でバッテリ２３の充電状態（ＳＯＣ）を算出する。モータ制御手段４２は、充電状態算出手段４１が算出したＳＯＣを考慮して、ＤＣ－ＤＣコンバータ２１、コンタクタ２２を動作してバッテリ２３のＳＯＣを制御する。
　前記車両制御部３５は、標準開閉手段４３を備えている。標準開閉手段４３は、前記充電状態算出手段４１により算出されたＳＯＣが標準下限値ＳＯＣ１よりも低い場合には、コンタクタ２２をオフする。
　また、車両制御部３５は、エンジン始動信号を入力するイグニションスイッチ４４を接続し、エンジン始動時開閉手段４５を備えている。エンジン始動時開閉手段４５は、充電状態算出手段４１により算出されたＳＯＣが、標準開閉手段４３によりコンタクタ２２をオフするような標準下限値ＳＯＣ１よりも低い値であっても、イグニションスイッチ４４からエンジン始動信号が入力された場合には、コンタクタ２２をオンし続ける。エンジン始動時開閉手段４５によるコンタクタ２２のオン動作は、充電状態算出手段４１により算出されたＳＯＣが、標準下限値ＳＯＣ１よりも所定値Ａだけ低い値に設定されたエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２よりも高い場合に、実行される。
　次に作用を説明する。
　ハイブリッド車両１は、図２に示すように、車両制御部３５によって制御を実行する。なお、図２に示すルーチンは、周期的に実行される。
　図２において、車両制御部３５は、コンタクタ２２がオフした後にエンジン２を始動するためにイグニションスイッチ４４がオン（ＩＧＯＮ）され、エンジン始動信号が入力されることで制御がスタートすると（１００）、本制御に用いる各種信号（イグニションスイッチ４４がオンされた直後のバッテリ２３の初期のＳＯＣｆ、バッテリ２３の現在のＳＯＣｐ、コンタクタ２２をオフする標準下限値ＳＯＣ１、エンジン始動時用下限値ＳＯＣ２を設定するための所定値Ａ）を取り込み（１０１）、現在のＳＯＣｐが、エンジン始動時用下限値ＳＯＣ２より大きいか（ＳＯＣｐ＞ＳＯＣ２）を判断する（１０２）。
　前記エンジン始動時用下限値ＳＯＣ２は、現在のＳＯＣｐから所定値Ａだけ引いた値であり、標準下限値ＳＯＣ１よりも低い値に設定されている。
　前記判断（１０２）がＮＯの場合は、コンタクタ２２をオフし（１０８）、各種信号の取り込み（１０１）にリターンする（１０７）。前記判断（１０２）がＹＥＳの場合は、現在のＳＯＣｐから所定値Ａを引いた値（ＳＯＣｐ－Ａ）と初期のＳＯＣｆから所定値Ａを引いた値（ＳＯＣｆ－Ａ）とを比較し、大きいほうの値を保存し（１０３）、ステップ１０３の計算結果と標準下限値ＳＯＣ１とを比較し、小さいほうの値を閾値（エンジン始動時用下限値ＳＯＣ２）に設定し（１０４）、ステップ１０５に進む。
　ステップ１０５においては、現在のＳＯＣｐがステップ１０４で設定された閾値のエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２より大きいか（ＳＯＣｐ＞ＳＯＣ２）を判断する（１０５）。この判断（１０５）がＹＥＳの場合は、コンタクタ２２をオンし（１０６）、各種信号の取り込み（１０１）にリターンする（１０７）。この判断（１０５）がＮＯの場合は、コンタクタ２２をオフし（１０８）、各種信号の取り込み（１０１）にリターンする（１０７）。
　車両制御部３５は、図３に示すように、ＳＯＣが降下して標準下限値ＳＯＣ１に達すると（ｔ１）、コンタクタ２２をオフし、ついでイグニションスイッチ３９をオフ（ＩＧＯＦＦ）してエンジン２を停止する（ｔ２）。
　車両制御部３５は、コンタクタ２２がオフされた後に、エンジン２を始動するためにイグニションスイッチ４４がオン（ＩＧＯＮ）されると（ｔ３）、同時にコンタクタ２２をオンする。コンタクタ２２のオンで、イグニションスイッチ４４のオン直後の初期のＳＯＣｆが現在のＳＯＣｐと等しく、この現在のＳＯＣｐが標準下限値ＳＯＣ１より低い場合、現在のＳＯＣｐから所定値Ａを引いた値を閾値（エンジン始動時用下限値ＳＯＣ２）として設定し、ＳＯＣｐがその閾値のエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２より低くならない限りはコンタクタ２２をオフしないでオンし続ける。
　イグニションスイッチ４４がオン（コンタクタ２２をオン）した後に、エンジン２のクランキングが開始されると（ｔ４）、現在のＳＯＣｐが低下するが、エンジン２の完爆して始動が完了した時点（ｔ５）から現在のＳＯＣｐが上昇を開始する。車両制御部３５は、イグニションスイッチ４４をオン直後の初期のＳＯＣｆで設定される閾値のエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２と、現在のＳＯＣｐによって設定される閾値のエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２とを比較し、大きい値を閾値のエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２として更新を開始する（ｔ６）。現在のＳＯＣｐが標準下限値ＳＯＣ１を超えて上昇し（ｔ７）、閾値であるエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２が標準下限値ＳＯＣ１に達すると（ｔ８）、エンジン始動時用下限値ＳＯＣ２の更新を終了する。
　なお、図４に示すように、車両制御部３５は、ＳＯＣが低下して標準下限値ＳＯＣ１に達し（ｔ１）、コンタクタ２２がオフされ、イグニションスイッチ４４がオフ（ｔ２）された後に、エンジン２を始動するためにイグニションスイッチ４４がオン（コンタクタ２２がオン）されたとき（ｔ３）、現在のＳＯＣｐが標準下限値ＳＯＣ１と等しい場合、現在のＳＯＣｐ（標準下限値ＳＯＣ１）から所定値Ａを引いた値を閾値（エンジン始動時用下限値ＳＯＣ２）として設定する。
　車両制御部３５は、エンジン２のクランキングが開始されて（ｔ４）、現在のＳＯＣｐが閾値のエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２より低くならない限りはコンタクタ２２をオフしないでオンし続ける。エンジン２が始動されずに、現在のＳＯＣｐが低下して閾値のエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２に達すると（ｔ５）、コンタクタ２２をオフする。
　このように、ハイブリッド車両１は、バッテリ２３の現在のＳＯＣｐがコンタクタ２２をオフするような値であっても、イグニションスイッチ３９のオンでエンジン始動信号が入力し、現在のＳＯＣｐが標準下限値ＳＯＣ１よりも低いエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２よりも高い場合にコンタクタ２２をオンし続けるので、ＳＯＣの低下によるバッテリ２３の劣化を最小限に抑えながら、エンジン２を始動することが可能である。
　また、このハイブリッド車両１は、ＳＯＣの低下によるバッテリ２３の劣化を最小限に抑えながら、エンジン２を始動することが可能なので、バッテリ２３の保護とエンジン２の始動性向上とを両立させることが可能である。
　図５～図７は、この発明の実施例２を示すものである。実施例２のハイブリッド車両１は、図１に示すように、駆動系として、燃料の燃焼により駆動力を発生させるエンジン２の出力軸３と、電気により駆動力を発生するとともに駆動により電気エネルギを発生する第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５と、ハイブリッド車両１の駆動輪６に接続される駆動軸７と、出力軸３、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５、駆動軸７にそれぞれ連結された動力伝達機構の第１遊星歯車機構８及び第２遊星歯車機構９と、を備えている。
　このハイブリッド車両１は、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５と電力のやり取りが可能なバッテリ２３を備え、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５とバッテリ２３との間に両者間の接続を開閉するコンタクタ２２を備え、バッテリ２３の充電・放電を管理するバッテリ管理手段４０を車両制御部３５に接続している。車両制御部３５は、バッテリ管理手段４０から入力する信号でバッテリ２３の充電状態（ＳＯＣ）を算出する充電状態算出手段４１を備え、モータ制御手段４２によりＤＣ－ＤＣコンバータ２１、コンタクタ２２を動作してバッテリ２３のＳＯＣを制御する。車両制御部３５は、標準開閉手段４３を備え、充電状態算出手段４１により算出されたＳＯＣが標準下限値ＳＯＣ１よりも低い場合には、コンタクタ２２をオフする。
　また、車両制御部３５は、エンジン始動信号を入力するイグニションスイッチ４４を接続し、エンジン始動時開閉手段４５を備えている。エンジン始動時開閉手段４５は、充電状態算出手段４１により算出されたＳＯＣが、標準開閉手段４３によりコンタクタ２２をオフするような標準下限値ＳＯＣ１よりも低い値であっても、イグニションスイッチ４４からエンジン始動信号が入力された場合には、コンタクタ２２をオンし続ける。エンジン始動時開閉手段４５により実行されるコンタクタ２２のオン動作は、予め設定された所定時間Ｔ内に、ＳＯＣが標準下限値ＳＯＣ１を越えない場合には動作を停止し、コンタクタ２２をオフする。
　次に作用を説明する。
　ハイブリッド車両１は、図５に示すように、車両制御部３５によって制御を実行する。なお、図５に示すルーチンは、周期的に実行される。
　図５において、車両制御部３５は、コンタクタ２２がオフされた後にエンジン２を始動するためにイグニションスイッチ４４がオン（ＩＧＯＮ）され、エンジン始動信号が入力されることで制御がスタートすると（２００）、本制御に用いる各種信号（イグニションスイッチ４４がオンされた直後のバッテリ２３の初期のＳＯＣｆ、バッテリ２３の現在のＳＯＣｐ、コンタクタ２２をオフする標準下限値ＳＯＣ１、エンジン始動時用下限値ＳＯＣ２を設定するための所定値Ａ、エンジン始動後に現在のＳＯＣｐが標準下限値ＳＯＣ１を超えるのに必要な所定時間Ｔ）を取り込み（２０１）、現在のＳＯＣｐが、エンジン始動時用下限値ＳＯＣ２より大きいか（ＳＯＣｐ＞ＳＯＣ２）を判断する（２０２）。
　前記エンジン始動時用下限値ＳＯＣ２は、現在のＳＯＣｐから所定値Ａだけ引いた値であり、標準下限値ＳＯＣ１よりも低い値に設定されている。また、前記所定時間Ｔは、図７に示すように、標準下限値ＳＯＣ１とエンジン始動直後の初期のＳＯＣｆとの差から所定時間テーブルとして設定され、イグニションスイッチ４４がオンされた直後のバッテリ２３の初期のＳＯＣｆが大きいほど、長い時間に設定している。
　前記判断（２０２）がＮＯの場合は、コンタクタ２２をオフし（２０８）、各種信号の取り込み（２０１）にリターンする（２０７）。前記判断（２０２）がＹＥＳの場合は、標準下限値ＳＯＣ１と初期のＳＯＣｆとの差によってコンタクタ２２をオンする所定時間Ｔを図７の所定時間テーブルより設定し（２０３）、所定時間Ｔが経過したかを判断する（２０４）。
　この判断（２０４）がＮＯの場合は、コンタクタ２２をオンし（２０６）、各種信号の取り込み（２０１）にリターンする（２０７）。この判断（２０４）がＹＥＳの場合は、現在のＳＯＣｐが標準下限値ＳＯＣ１を越えたかを判断する（２０５）。この判断（１０５）がＹＥＳの場合は、コンタクタ２２をオンし（２０６）、各種信号の取り込み（２０１）にリターンする（２０７）。この判断（２０５）がＮＯの場合は、コンタクタ２２をオフし（２０８）、各種信号の取り込み（２０１）にリターンする（２０７）。
　車両制御部３５は、図６に示すように、ＳＯＣが降下して標準下限値ＳＯＣ１に達すると（ｔ１）、コンタクタ２２をオフし、ついでイグニションスイッチ４４をオフ（ＩＧＯＦＦ）してエンジン２を停止する（ｔ２）。
　車両制御部３５は、コンタクタ２２がオフされた後に、エンジン２を始動するためにイグニションスイッチ４４がオン（ＩＧＯＮ）されると（ｔ３）、同時にコンタクタ２２をオンする。コンタクタ２２のオンで、イグニションスイッチ４４のオン直後の初期のＳＯＣｆが現在のＳＯＣｐと等しく、この現在のＳＯＣｐが標準下限値ＳＯＣ１より低い場合、イグニションスイッチ３９のオン時から標準下限値ＳＯＣ１と初期のＳＯＣｆとの差によって設定された所定時間Ｔの計時を開始し、ＳＯＣｐがその閾値のエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２より低くならない限りはコンタクタ２２をオフしないでオンし続ける。
　イグニションスイッチ４４がオン（コンタクタ２２をオン）した後に、エンジン２のクランキングが開始されると（ｔ４）、現在のＳＯＣｐが低下するが、エンジン２の完爆して始動が完了した時点（ｔ５）から現在のＳＯＣｐが上昇を開始する。車両制御部３５は、現在のＳＯＣｐが初期のＳＯＣｆを超え（ｔ６）、さらに標準下限値ＳＯＣ１を超えて上昇し（ｔ７）、所定時間Ｔが経過すると（ｔ８）、コンタクタ２２をオフする。
　なお、図４に示すように、車両制御部３５は、ＳＯＣが降下して標準下限値ＳＯＣ１に達して（ｔ１）、コンタクタ２２がオフされ、イグニションスイッチ４４がオフ（ｔ２）された後に、エンジン２を始動するためにイグニションスイッチ４４がオン（コンタクタ２２がオン）されたとき（ｔ３）、現在のＳＯＣｐが標準下限値ＳＯＣ１と等しい場合、現在のＳＯＣｐ（標準下限値ＳＯＣ１）から所定値Ａを引いた値を閾値（エンジン始動時用下限値ＳＯＣ２）として設定する。
　車両制御部３５は、エンジン２のクランキングが開始されて（ｔ４）、現在のＳＯＣｐが閾値のエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２より低くならない限りはコンタクタ２２をオフしないでオンし続ける。エンジン２が始動されずに、現在のＳＯＣｐが低下して閾値のエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２に達すると（ｔ５）、コンタクタ２２をオフする。
　このように、ハイブリッド車両１は、バッテリ２３の現在のＳＯＣｆがコンタクタ２２をオフするような値であっても、イグニションスイッチ４４のオンでエンジン始動信号が入力し、現在のＳＯＣｆが標準下限値ＳＯＣ１よりも低いエンジン始動時用下限値ＳＯＣ２よりも高く、かつエンジン始動時から所定時間Ｔ内の場合にコンタクタ２２をオンし続けるので、ＳＯＣの低下によるバッテリ２３の劣化を最小限に抑えながら、エンジン２を始動することが可能である。
　また、このハイブリッド車両１は、ＳＯＣの低下によるバッテリ２３の劣化を最小限に抑えながら、エンジン２を始動することが可能なので、バッテリ２３の保護とエンジン２の始動性向上とを両立させることが可能である。
　さらに、このハイブリッド車両１は、予め設定された所定時間Ｔ内に、ＳＯＣが標準下限値ＳＯＣ１を越えない場合にはコンタクタ２２のオン動作を停止し、コンタクタ２２をオフするので、バッテリ２３の劣化を最小限に抑制することが可能である。
　この発明は、蓄電手段の充電状態がコンタクタをオフするような値であってもエンジンを始動することを可能とし、蓄電手段の保護とエンジンの始動性向上とを両立させることができるものであり、エンジンとモータジェネレータとを駆動源とするハイブリッド車両に適用することができる。
　１　ハイブリッド車両
　２　エンジン
　３　出力軸
　４　第１モータジェネレータ
　５　第２モータジェネレータ
　６　駆動輪
　７　駆動軸
　８　第１遊星歯車機構
　９　第２遊星歯車機構
　１９　第１インバータ
　２０　第２インバータ
　２１　ＤＣ－ＤＣコンバータ
　２２　コンタクタ
　２３　バッテリ
　３５　車両制御部
　３９　エンジン制御手段
　４０　バッテリ管理手段
　４１　充電状態算出手段
　４２　モータ制御手段
　４３　標準開閉手段
　４４　イグニションスイッチ
　４５　エンジン始動時開閉手段む

Claims (2)

  1. 　エンジンとモータジェネレータとから発生する動力を、動力伝達機構を介して、駆動軸に出力するハイブリッド車両において、　前記モータジェネレータと電力のやり取りが可能な蓄電手段を備え、前記モータジェネレータと蓄電手段との間に両者間の接続を開閉するコンタクタを備え、前記蓄電手段の充電状態を算出する充電状態算出手段を備え、前記充電状態算出手段により算出された充電状態が標準下限値よりも低い場合には、前記コンタクタをオフする標準開閉手段を備え、前記充電状態算出手段により算出された充電状態が、前記標準開閉手段によりコンタクタをオフするような値であっても、エンジン始動信号が入力された場合には、前記コンタクタをオンし続けるエンジン始動時開閉手段を備え、前記エンジン始動時開閉手段によるコンタクタのオン動作は、前記充電状態算出手段により算出された充電状態が標準下限値よりも所定値低い値に設定されたエンジン始動時用下限値よりも高い場合に実行されることを特徴とするハイブリッド車両。
  2. 　前記エンジン始動時開閉手段により実行されるコンタクタのオン動作は、予め設定された所定時間内に、充電状態が標準下限値を越えない場合には動作を停止し、コンタクタをオフ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両。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5700362B2 (ja) * 2011-01-31 2015-04-15 スズキ株式会社 ハイブリッド車両

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6136784B2 (ja) * 2013-09-04 2017-05-31 トヨタ自動車株式会社 車両
JP6035374B1 (ja) * 2015-05-22 2016-11-30 本田技研工業株式会社 蓄電器管理装置及び蓄電器管理方法、並びに、車両
US10996277B2 (en) 2016-09-29 2021-05-04 Cummins Inc. System and methods for accommodating loss of battery charge history

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11165540A (ja) * 1997-12-08 1999-06-22 Toyota Motor Corp ハイブリッド自動車の二次電池制御装置
JP2004282999A (ja) * 2004-04-20 2004-10-07 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置および制御方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3304777B2 (ja) * 1996-08-22 2002-07-22 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP3285531B2 (ja) * 1998-03-20 2002-05-27 三菱電機株式会社 モータジェネレータ搭載エンジンの始動装置
JP2005045883A (ja) 2003-07-24 2005-02-17 Honda Motor Co Ltd ハイブリット車両
US7689330B2 (en) * 2004-12-01 2010-03-30 Ise Corporation Method of controlling engine stop-start operation for heavy-duty hybrid-electric and hybrid-hydraulic vehicles
WO2006123682A1 (ja) * 2005-05-17 2006-11-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. エンジン始動装置
US7617893B2 (en) * 2005-08-02 2009-11-17 Ford Global Technologies, Llc Method and system for determining final desired wheel power in a hybrid electric vehicle powertrain
EP1762452A3 (en) * 2005-09-08 2009-05-27 Nissan Motor Co., Ltd. Engine starting control device and method
CN101316748B (zh) * 2005-11-24 2011-05-18 丰田自动车株式会社 混合动力车辆
JP4358264B2 (ja) * 2007-08-08 2009-11-04 株式会社日本自動車部品総合研究所 ハイブリッド車両
WO2009034882A1 (ja) * 2007-09-10 2009-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 車両の制御装置および制御方法
US7928690B2 (en) * 2007-11-29 2011-04-19 GM Global Technology Operations LLC Method and system for determining a state of charge of a battery
JP5062041B2 (ja) * 2008-05-28 2012-10-31 トヨタ自動車株式会社 蓄電手段制御装置および電気自動車
JP4631962B2 (ja) * 2008-11-11 2011-02-16 トヨタ自動車株式会社 エンジン始動制御装置
ES2426466T3 (es) * 2008-12-22 2013-10-23 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Cargador de batería
JP5170569B2 (ja) * 2009-03-31 2013-03-27 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド駆動装置
EP2436571B1 (en) * 2009-05-25 2014-07-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle and control method thereof
US8395350B2 (en) * 2009-07-14 2013-03-12 GM Global Technology Operations LLC Method of charging a hybrid electric vehicle
US9539996B2 (en) * 2010-01-06 2017-01-10 Ford Global Technologies, Llc Energy management control of a plug-in hybrid electric vehicle
US20110199026A1 (en) * 2010-02-15 2011-08-18 Earl David Forrest Method of charging an energy storage device
US20110218698A1 (en) * 2010-03-04 2011-09-08 International Truck Intellectual Property Company, Llc Hybrid high voltage isolation contactor control
JP5407945B2 (ja) * 2010-03-05 2014-02-05 株式会社デンソー 充電制御システム
JP5412355B2 (ja) * 2010-03-31 2014-02-12 株式会社日立製作所 バッテリ充電装置、バッテリ充電回路及び半導体集積回路装置
EP2610125B1 (en) * 2010-08-26 2020-04-22 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle control device and diesel/hybrid vehicle system
US9187100B2 (en) * 2010-12-20 2015-11-17 Cummins Inc. Hybrid power train flexible control integration
JP5700362B2 (ja) * 2011-01-31 2015-04-15 スズキ株式会社 ハイブリッド車両

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11165540A (ja) * 1997-12-08 1999-06-22 Toyota Motor Corp ハイブリッド自動車の二次電池制御装置
JP2004282999A (ja) * 2004-04-20 2004-10-07 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置および制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5700362B2 (ja) * 2011-01-31 2015-04-15 スズキ株式会社 ハイブリッド車両

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Publication number Publication date
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