ハイブリット車の制御装置、及び制御方法
【課題】 ハイブリット車において、電池の残存容量が少なくなって、駆動モータ走行モードからエンジンを駆動して走行するモードに移行する際に、エンジンが故障していて走行不能とならないようにする。
【解決手段】 前回のエンジン始動時のエンジン状態を記憶しておき、前回のエンジン状態によって、エンジンの始動判定値を可変に設定する。本構成によれば、エンジンが異常である可能性が高い場合、エンジンの始動判定値を小さくして、通常よりエンジンを早く始動させ、エンジンの異常を早期に検出でき、ユーザにエンジンの異常を通知することができるようになる。
【解決手段】 前回のエンジン始動時のエンジン状態を記憶しておき、前回のエンジン状態によって、エンジンの始動判定値を可変に設定する。本構成によれば、エンジンが異常である可能性が高い場合、エンジンの始動判定値を小さくして、通常よりエンジンを早く始動させ、エンジンの異常を早期に検出でき、ユーザにエンジンの異常を通知することができるようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリット車の制御装置およびその制御方法に関し、詳しくは、エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリット車の制御装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンと、このエンジンのクランクシャフトをキャリアに接続すると共に車軸に機械的に連結された駆動軸にリングギヤを接続したプラネタリギヤと、このプラネタリギヤのサンギヤに動力を入出力する第１モータと、駆動軸に動力を入出力する第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力のやりとりが可能なバッテリとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、アクセル開度と車速とに基づいて駆動要求パワーを求めると共にバッテリの残存容量（ＳＯＣ）に基づいて充放電要求パワーを求め、この駆動要求パワーと充放電要求パワーとに基づいて車両要求パワーを求めてエンジンからの出力を設定している。例えば、車両要求パワーが小さいときにはエンジンの運転を停止して第２モータから車軸に連結された駆動軸に動力を出力することにより走行し、車両要求パワーが大きいときにはエンジンを運転すると共にこのエンジンからの動力をバッテリの充放電を伴ってトルク変換して駆動軸に出力することにより走行する。
【０００３】
ところで、エンジンの異常を自動的に検出して運転者が故障原因等を容易に把握できるようにした自己診断装置というものが知られているが、この種のハイブリッド車では、モータのみによる走行時や停車時などエンジン出力が不要なときにはエンジンを停止させるようにしているため、従来の自己診断装置を上述したようにエンジンを一時的に停止させる車両に適用すると的確な故障診断ができないという問題が生じる。すなわち、エンジン停止の直前に異常検出履歴を記憶するバックアップ回路を設け、エンジン始動後にその記憶内容を引き継ぐようにすることが考えられるが、このようにすると、エンジン停止により診断に要する時間が長くなり、また特にエンジン停止の間の雰囲気条件の変化等に原因して診断の精度が低下したり誤診断を起こしたりする可能性が生じて好ましくない。
【０００４】
こうした事情に鑑み、特許文献２には、エンジン停止条件を満足したとしても、異常検出処理が完了するまで、エンジンの停止を禁止することにより、現在のエンジン制御において異常検出処理を完了させることができ、その異常検出処理を早期に完了させることができるものが開示されている。
【特許文献１】特開平１０−３２６１１５号公報
【特許文献２】特開２０００−２５７４９８号公報 ところが近年では、家庭用コンセント等から電池の充電を可能とした「プラグイン・ハイブリット車」と呼ばれるものがある。プラグイン・ハイブリット車は、従来型のハイブリット車よりも電池の容量を増やし、かつ家庭用プラグから容易に充電可能となっており、短距離走行では、モータによる電気自動車モードで駆動し、長距離走行や高速走行などはエンジンとモータによるハイブリット車モードで駆動するように制御している。そのため、従来型のハイブリット車より、エンジンを駆動して車両を走行させる機会が減少している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載の発明は、あくまでエンジンが駆動していることを前提にしているため、エンジンにより車両を走行させる機会の少ないプラグイン・ハイブリット車においては、異常検出処理の実行の機会も少なくなる。万一、エンジンに異常が発生している状態で、かつエンジンの異常状態が検出できていない場合に、長距離の駆動モータ走行により電池の残存容量がなくなって、エンジンを始動して車両を走行させようとしても、エンジンに異常が発生しているのでエンジンを始動することができない。つまり、急に走行不能な状態に陥るという問題がある。
本発明は、この点に着目してなされたものであり、駆動モータ走行から、電池の残存容量がなくなって、エンジンを始動して走行するモードに移行する前に、エンジンの異常チェックを最適に実施することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、エンジン始動中のエンジン状態を検出するエンジン状態検出手段とを備え、前記エンジン始動判定手段は、エンジン状態検出手段のエンジン状態に応じて、前記エンジン始動判定値を可変にすることを特徴とした。
請求項２の発明は、前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段が排気酸素センサまたは空燃比センサからの信号に基づいて燃料供給量をフィードバック制御する空燃比制御装置のフィードバック量が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくするようにした。
【０００７】
請求項３の発明は、前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段がスロットルのデポジット量が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくするようにした。
【０００８】
前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段がエンジン始動時のクランキング時間が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくするようにした。
【０００９】
請求項５の発明は、前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段がエンジンの失火回数が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくするようにした。
請求項６の発明は、エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、連続してエンジンを始動せずに走行したトリップ回数をカウントするカウント手段とを備え、前記エンジン始動判定手段は、前記カウント手段によるカウント回数が所定回数以上であると検出した場合に始動判定値を小さくすることを特徴とした。
請求項７の発明は、エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、前記ハイブリット車を制御する制御装置への電源供給手段が遮断されたことを検出する検出手段を備え、前記エンジン始動判定手段は、前記検出手段により電源供給手段が遮断されたことを検出した場合、前記エンジン始動判定値に関わらず、エンジンを始動させることを特徴とする。
請求項８の発明は、エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、ボンネットの開閉を検出するボンネット開閉手段を備え、前記エンジン始動判定手段は、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換わった場合に、前記ボンネット開閉手段によりイグニッションスイッチがＯＦＦ時にボンネットが開いたことを検出している場合、前記エンジン始動判定値に関わらず、エンジンを始動させることを特徴とした。
請求項９の発明は、エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、エンジン停止時間を計測する計測手段とを備え、前記エンジン始動判定手段は、前記計測手段が所定値以上の場合に小さくすることを特徴とした。
【発明の効果】
【００１０】
上記請求項１〜５の各発明は、前回のエンジン始動時のエンジン状態を記憶しておき、今回の車両運転時には、前回のエンジン始動時のエンジン状態に応じてエンジンの始動判定値を小さくする。このとき、電池の残存容量が残っている状態であっても、素早くエンジンを始動させるようにするため、エンジンの異常状態を素早く検出することができる。これにより、電池の残存容量が少なくなって、駆動モータ走行モードからエンジンを始動させて運転するモードに移行する前までに、運転者にエンジンの異常を素早く通知することができるようになる。すなわち、エンジンの異常を早期に検出し、エンジン異常を運転者に通知することができるため、運転者は、電池の残存容量がある間に、ディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【００１１】
更に請求項２の発明では、排気酸素センサまたは空燃比センサからの信号に基づいて燃料供給量をフィードバック制御する空燃比制御装置のフィードバック量が所定値以上のときにエンジンの始動判定値を小さくするようにした。これにより、電池の残存容量が少なくなって、駆動モータ走行モードからエンジンを始動させて運転するモードに移行する前までに、運転者にエンジンの空燃比異常を素早く通知することができるようになる。すなわち、エンジンの空燃比異常を早期に検出し、エンジンの空燃比異常を運転者に通知することができるため、運転者は、電池の残存容量がある間に、ディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【００１２】
更に請求項３の発明では、スロットルのデポジット量が所定値以上のときにエンジンの始動判定値を小さくするようにした。これにより、電池の残存容量が少なくなって、駆動モータ走行モードからエンジンを始動させて運転するモードに移行する前までに、運転者にスロットルの異常を素早く通知することができるようになる。すなわち、スロットルの異常を早期に検出し、スロットルの異常を運転者に通知することができるため、運転者は、電池の残存容量がある間に、ディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【００１３】
請求項４の発明では、前回のエンジン始動時のクランキング時間が所定値以上のときにエンジンの始動判定値を小さくするようにした。これにより、スタータ異常でエンジンが始動できなくなるような状態を早期に検出できるため、電池の残存容量がなくなって、走行不能に陥るような危険な状態になる前に運転者にエンジン系統の異常を早期に通知でき、走行不能に陥る前に、運転者はディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【００１４】
請求項５の発明では、前回のエンジンの失火回数が所定値以上のときにエンジンの始動判定値を小さくするようにした。これにより、電池の残存容量が少なくなって、駆動モータ走行モードからエンジンを始動させて運転するモードに移行する前までに、運転者にエンジンの失火異常を素早く通知することができるようになる。すなわち、エンジンの失火異常を早期に検出し、エンジンの失火異常を運転者に通知することができるため、運転者は、電池の残存容量がある間に、ディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【００１５】
請求項６の発明では、連続してエンジンを始動せずに走行したトリップ回数をカウントし、このカウント回数が所定値以上のときにエンジン始動判定値を小さくするようにした。つまり、エンジンが始動しないで走行した回数が所定回数以上ならエンジンを始動させ易くし、エンジンの以上検出回数を増やすことができるようになる。そのため、電池の残存容量がなくなって、走行不能に陥るような危険な状態になる前に運転者にエンジンの異常を早期に通知でき、走行不能に陥る前に、運転者はディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。尚、トリップとはイグニッションスイッチのＯＦＦ⇒ＯＮ⇒ＯＦＦを１トリップとする。
請求項７の発明では、ハイブリット車を制御する制御装置への電源供給手段が遮断されたときに、エンジンの始動判定手段に関わらず、エンジンを始動させることを特徴とする発明である。運転者がバッテリを外すようなときは長期間、車両を運転しないようなときや、エンジンの部品を取り替えるようなときである。すなわち、長期間、車両を放置して、経時劣化等でエンジンに異常が発生する場合や、エンジン部品の組替えミスでエンジンに異常が発生する場合などを早期に発見できるようになる。そのため、電池の残存容量がなくなって、走行不能に陥るような危険な状態になる前に運転者にエンジンの異常を早期に通知でき、走行不能に陥る前に、運転者はディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
請求項８の発明では、イグニッションスイッチがＯＦＦ時にボンネットが開いたかどうかを検出しておき、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換わったときに、ボンネットの開履歴を検出していれば、前記エンジン始動判定部の判定結果に関わらず、エンジンを始動させることを特徴とする発明である。運転者がボンネットを開けるよなときは、エンジンの部品を取り替えるようなときであるため、このような状態を検出した場合、エンジンの始動判定手段に関わらず、エンジンを始動すれば、エンジン部品の組替えミス等でエンジンに異常が発生していたとしても早期にエンジンの異常を検出できるようになる。そのため、電池の残存容量がなくなって、走行不能に陥るような危険な状態になる前に運転者にエンジンの異常を早期に通知でき、走行不能に陥る前に、運転者はディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【００１６】
請求項９の発明では、エンジンの停止時間が所定時間以上であることを検出すると、エンジンの始動判定値を小さくするようにした。すなわち、長期間、エンジンを使用せずに、エンジンや燃料が経時劣化してエンジンが始動できないような状態が発生しないように、適切な時期にエンジンを始動させエンジン状態を検出できるようにした。そのため、電池の残存容量がなくなって、走行不能に陥るような危険な状態になる前に運転者にエンジンの異常を早期に通知でき、走行不能に陥る前に、運転者はディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。
以下、本発明による燃料情報表示装置の制御方法について説明する。図１は本発明の家庭用コンセント１２から充電可能な充電器９を備えたハイブリッド車１であり、ハイブリット車１は、エンジン２、高圧バッテリ３、インバータ４、駆動輪５、遊星歯車６、電子制御装置８、及びモータジェネレータ１０、１１などから構成され、電子制御装置８はハイブリット制御装置８１とボデー制御装置８２とエンジン制御装置８３とモータ制御装置８４とバッテリ制御装置８５などから構成される。
【００１８】
エンジン２は図２に示すように、内燃部２０と、内燃部２０へ吸入される空気及び燃料の通路となる吸気管２１と、外気の汚れを除去するエアフィルタ２２と、吸気量を検出するエアフロメータ２３と、吸入される空気量を制御するスロットルバルブ２４と、内燃部２０の吸気ポート２０Ａに対して燃料タンクに貯蔵された燃料を噴射するための燃料噴射弁としてフュエルインジェクション２５と、内燃部２０で燃焼されたガスを排気する排気通路２６と、排気されたガスを浄化する触媒２７と、触媒の上流側に設置された酸素濃度センサ２８等を備えて構成されている。尚、スロットルバルブ２４には、例えば、リニア式スロットル・ポジション・センサからなるスロットル開度を検出するためのスロットル開度検出手段２４Ａが設置されている。
【００１９】
図１に戻り、高圧バッテリ３は、複数の電池セルが一体化されたモジュールで複数直列に接続されたリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の組電池で構成されている。また、高圧バッテリは家庭用コンセント１２から充電機９を介して充電が可能となっている。
【００２０】
インバータ４は、バッテリ３から入力された直流電流を交流電流に変換してモータジェネレータ１０（主に発電機として動作）およびモータジェネレータ１１（主に駆動用モータとして動作）を制御する。
【００２１】
遊星歯車６は、エンジン２のクランクシャフトから出力されたトルクをモータジェネレータ１０およびプロペラ軸７に分割伝達する。モータジェネレータ１１はリダクションギヤ１３を介して備えられ、プロペラ軸７がデファレンシャルギヤ機構１４を介して駆動輪５に連結されている。
電子制御装置８は、高圧バッテリ３の充電状態の監視を行うバッテリ制御装置８５と、エンジン２の吸入空気量及び燃料噴射量の制御等を実行するエンジン制御装置８３と、インバータ４およびモータジェネレータ１０、１１を制御するモータ制御装置８４と、車両要求パワーを満たすために、エンジン２とモータジェネレータ１０、１１が出力すべきパワーおよびトルクを管理するハイブリット制御装置８１と、ドアやボンネットなどの開錠を検知するボデー制御装置８２等から構成されている。
【００２２】
各制御装置８の８１〜８５にはＣＰＵを備えたマイクロコンピュータ、ＣＰＵで実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭ及び／またはＥＥＰＲＯＭ、ワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ、及び入出力回路等が設けられており、以下で説明する各電子制御装置８の各機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することで実現される。尚、各電子制御装置は相互に通信可能に接続されている。また、各電子制御装置は図示しない低圧バッテリから電源を供給している。
【００２３】
バッテリ制御装置８５は、高圧バッテリ３の出力電圧を測定する電圧測定部１５と、出力電流を測定する電流測定部１６からの測定値が入力されており、バッテリ制御装置８５は、これらの測定値に基づいてバッテリ残存容量（以下、「ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）」と記す。）を演算する。
ハイブリット制御装置８１について以下に詳述する。ハイブリット制御装置８１は、図示しない車両に備えられたアクセルポジションセンサから得られたアクセル開度、シフトポジションセンサから得られたシフト位置、及び車速センサから得られた車速情報Ｓｐｄ等から運転者が必要とする駆動要求パワーＰｕｓを算出する。例えば、シフト位置がＤレンジであれば図３のようなマップ情報から駆動要求トルクＴｕｓを算出し、（式１）により駆動要求パワーを算出する。
（式１） Ｐｕｓ＝Ｔｕｓ×Ｓｐｄ
また、バッテリ制御装置８５が出力したＳＯＣを基に設定されたマップ情報から電池が要求する電池要求パワーＰｂｔを算出する。例えば、図４のようなマップ情報から電池要求パワーＰｂｔを算出する。図４は、ＳＯＣを６０％で制御するようにしたマップで、ＳＯＣが６０％より大きい値のときは電池から電力を放電するように負の値とし、ＳＯＣが６０％より小さな値のときは電池を充電するように正の値とするマップとなっている。
【００２４】
また、（式２）より車両要求パワーＰｖｓを算出する。
（式２） Ｐｖｓ＝Ｐｕｓ＋Ｐｂｔ
この車両要求パワーＰｖｓと予め設定されたエンジン始動判定値Ｐｅｓｔとを比較して、車両要求パワーＰｖｓが大きければエンジンを始動させ、小さければエンジン２を停止して駆動モータ１１のみで走行するようハイブリット車両１を制御する。尚、エンジン始動判定値は図５のように車速が高くなれば低くなるように予め設定したマップである。
【００２５】
つまり、家庭用コンセント１２で高圧バッテリ３を充電しておけば、電池要求パワーＰｂｔが負の値に大きくなり、結果的に車両要求パワーＰｖｓが小さくなるため、エンジンを始動させずに、駆動モータ１１のみで走行可能となり、エンジン２の使用頻度が少なくなる。
【００２６】
次に、こうして構成された実施例のハイブリット車１のエンジン始動動作のフローチャートを図６に示す。
【００２７】
ステップＳ１でイグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換わったかどうかチェックする。ＹＥＳであれば、ステップＳ２で前回エンジン始動時のエンジン状態を読み込む。ＮＯであればルーチンを終了する。尚、ステップＳ２の前回エンジン始動時のエンジン状態とは、ステップＳ８で記憶したエンジン状態である。
【００２８】
ステップＳ３では、アクセル開度、車速、シフト位置、電池電圧値、電池電流値などの車両情報を取り込む。
【００２９】
ステップＳ４では、ステップＳ３で取り込んだ車両情報をもとに上段で記載した駆動要求パワーＰｕｓ，電池要求パワーＰｂｔ、エンジン始動判定値Ｐｅｓｔ、車両要求パワーＰｖｓを算出する。
【００３０】
ステップＳ５では、Ｓ２で読み込んだ情報をもとに、Ｓ４で算出したエンジン始動判定値Ｐｅｓｔに補正処理を実施する。尚、補正処理の詳細については後段で説明する。
ステップＳ６では、車両要求パワーＰｖｓが補正処理後のエンジン始動判定値Ｐｅｓｔ以上かをチェックする。ＹＥＳであれば、ステップＳ７でエンジンを始動し、ステップＳ８でエンジン状態の検出およびエンジン状態の記憶を実施する。ＮＯであれば、ステップＳ９でエンジンを停止する。尚、ステップＳ８のエンジン状態の検出およびエンジン状態の記憶処理については、後段で詳細に説明する。
【００３１】
ステップＳ１０では、Ｓ８で検出したエンジン状態がエンジン異常判定閾値と比較して異常であれば、運転者にランプ等で報知する。
ステップＳ１１では、イグニッションスイッチがＯＦＦになったかどうかを確認し、ＹＥＳであれば処理を終了し、ＮＯであればステップＳ３に戻る。
【００３２】
次に、ステップＳ８とステップＳ５の処理について詳細に説明する。ステップＳ８とステップＳ５の第1の実施形態として、図７に示すようにエンジンのクランキングに要する時間を記憶し、図１１に示すようにクランキング時間によってエンジン始動判定値の補正係数を算出する。クランキング時間が長いほどエンジンの始動判定補正係数を小さな値に設定すれば効果的である。すなわち、スタータモータの経時劣化等によって、前回のエンジン始動時にエンジンが始動しにくい状態を検出していた場合、今回の走行時は、エンジンを始動させ易くし、早期にエンジンの異常を検出し、運転者に通知することができる。そうすることにより、長距離走行で電池容量がなくなり、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジンが異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。このエンジン始動判定補正係数を０倍に設定しておけば、車両要求パワーによらず、直ちにエンジンを始動させることもできる。
【００３３】
ステップＳ８とステップＳ５の第２の実施形態として、図８に示すように失火検出回数を記憶し、図１２に示すように失火検出回数によってエンジン始動判定値の補正係数を算出する。失火検出回数が多いほどエンジンの始動判定補正係数を小さな値に設定すれば効果的である。すなわち、点火プラグ等の異常によって、前回のエンジン始動時にエンジンが始動しにくい状態を検出していた場合、今回の車両走行は、エンジンを始動させ易くし、早期にエンジン系統の異常を検出し、運転者に通知することができる。そうすることにより、長距離走行で電池容量がなくなり、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジン系統が異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。このエンジン始動判定補正係数を０倍に設定しておけば、車両要求パワーによらず、直ちにエンジンを始動させることもできる。
【００３４】
ステップＳ８とステップＳ５の第３の実施形態として、図９に示すようにスロットルデポジット異常を検出した場合、スロットルデポジット異常カウンタをインクリメントし記憶させ、図１２に示すように前記スロットルデポジットカウンタによってエンジン始動判定値の補正係数を算出する。スロットルデポジットカウンタが大きいほどエンジンの始動判定補正係数を小さな値に設定すれば効果的である。すなわち、前回のエンジン始動時にスロットル経路にデポジットが堆積してエンジンが始動しにくい状態を検出していた場合、今回の走行時は、エンジンを始動させ易くし、早期にエンジン系統の異常を検出し、運転者に通知することができる。そうすることにより、長距離走行で電池容量がなくなり、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジン系統が異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。このエンジン始動判定補正係数を０倍に設定しておけば、車両要求パワーによらず、直ちにエンジンを始動させることもできる。
【００３５】
ステップＳ８とステップＳ５の第４の実施形態として、図１０に示すように燃料フィードバック制御量が所定値以上の場合、燃料系異常として燃料系異常カウンタをインクリメントし記憶させ、図１３に示すように前記燃料系異常カウンタによってエンジン始動判定値の補正係数を算出する。燃料系異常カウンタが大きいほどエンジンの始動判定補正係数を小さな値に設定すれば効果的である。すなわち、前回のエンジン始動時に燃料系統（インジェクタ、燃料ポンプなど）に異常が発生してエンジンが始動しにくい状態を検出していた場合、今回の走行時は、エンジンを始動させ易くし、早期にエンジン系統の異常を検出し、運転者に通知することができる。そうすることにより、長距離走行で電池容量がなくなり、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジン系統が異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。このエンジン始動判定補正係数を０倍に設定しておけば、車両要求パワーによらず、直ちにエンジンを始動させることもできる。
【００３６】
また、別の実施形態を図１５に示す。図６と同様な個所に関しては説明を省略する。
【００３７】
ステップＳ２３でイグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮになったときに、ステップＳ２２で読み込んだトリップ回数をインクリメントする。また、エンジンが始動するとステップＳ２９でトリップ回数をクリア（０にセット）する。このようにして、エンジンを連続して始動していないトリップ数を検出する。また、図１６に示すように連続してエンジンを始動していないトリップ回数によってステップＳ２６のエンジン始動判定値の補正係数を算出する。このエンジン始動判定補正係数を０倍に設定しておけば、車両要求パワーによらず、直ちにエンジンを始動させることもできる。すなわち、エンジンを始動させていない状況が長く続いた場合においても、定期的にエンジンのチェックができるので、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジンが異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。
【００３８】
また、別の実施形態を図１８に示す。図６と同様な個所に関しては説明を省略する。
【００３９】
ステップＳ４２でイグニッションスイッチがＯＦＦの間に制御装置８１への電源供給の遮断履歴もしくはボンネットの開履歴をチェックし、ＹＥＳであればＳステップ４７に進み、エンジンを始動させる。すなわち、エンジンが長期間放置された可能性のある場合やエンジンの部品の取り替えを行った可能性があることを検知した場合、エンジンを直ぐに始動させる。これにより、エンジンのチェックが素早くできるので、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジンが異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。
【００４０】
また、別の実施形態を図１９に示す。図６と同様な個所に関しては説明を省略する。
【００４１】
ステップＳ７１でエンジン停止カウンタをインクリメントし、ステップＳ６８でエンジン停止カウンタをクリアする構成とする。すなわち、長期間エンジンを停止した状態で運転していることを検知した場合、図１７のエンジン停止時間によってステップＳ６５でエンジン始動判定値を補正する。これにより、エンジンのチェックが素早くできるので、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジン系統が異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。また、図示していないが、イグニッションスイッチがＯＦＦの間もエンジンは始動することがないので、イグニッションスイッチがＯＦＦの間もエンジン停止時間としてカウントする構成とすれば、更に効果的である。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨に逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリット車の構成の概略図を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施例であるエンジンの構成の概略図を示す構成図である。
【図３】駆動要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】電池要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】エンジン始動判定マップの一例を示す説明図である。
【図６】本発明のエンジン始動方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】エンジン系統の状態検出の一例を示すフローチャートである。
【図８】エンジン系統の状態検出の一例を示すフローチャートである。
【図９】エンジン系統の状態検出の一例を示すフローチャートである。
【図１０】エンジン系統の状態検出の一例を示すフローチャートである。
【図１１】エンジン始動判定値を補正する係数の一例を示す説明図である。
【図１２】エンジン始動判定値を補正する係数の一例を示す説明図である。
【図１３】エンジン始動判定値を補正する係数の一例を示す説明図である。
【図１４】エンジン始動判定値を補正する係数の一例を示す説明図である。
【図１５】本発明のエンジン始動方法の一例を示すフローチャートである。
【図１６】エンジン始動判定値を補正する係数の一例を示す説明図である。
【図１７】エンジン始動判定値を補正する係数の一例を示す説明図である。
【図１８】本発明のエンジン始動方法の一例を示すフローチャートである。
【図１９】本発明のエンジン始動方法の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１：ハイブリット車
２：エンジン
３：高圧バッテリ
４：インバータ
５：駆動輪
６：遊星歯車
７：プロペラ軸
８：電子制御装置
９：充電器
１０：モータジェネレータ（発電機）
１１：モータジェネレータ（駆動用モータ）
１２：家庭用コンセント
１３：リダクションギヤ
１４：デファレンシャルギヤ
１５：電圧測定部
１６：電流測定部
８１：ハイブリット制御装置
８２：ボデー制御装置
８３：エンジン制御装置
８４：モータ制御装置
８５：バッテリ制御装置
２０：内燃部
２１：吸気管
２２：エアフィルタ
２３：エアフロメータ
２４：スロットルバルブ
２５：フュエルインジェクション
２６：排気通路
２７：触媒
２８：酸素濃度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリット車の制御装置およびその制御方法に関し、詳しくは、エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリット車の制御装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンと、このエンジンのクランクシャフトをキャリアに接続すると共に車軸に機械的に連結された駆動軸にリングギヤを接続したプラネタリギヤと、このプラネタリギヤのサンギヤに動力を入出力する第１モータと、駆動軸に動力を入出力する第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力のやりとりが可能なバッテリとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、アクセル開度と車速とに基づいて駆動要求パワーを求めると共にバッテリの残存容量（ＳＯＣ）に基づいて充放電要求パワーを求め、この駆動要求パワーと充放電要求パワーとに基づいて車両要求パワーを求めてエンジンからの出力を設定している。例えば、車両要求パワーが小さいときにはエンジンの運転を停止して第２モータから車軸に連結された駆動軸に動力を出力することにより走行し、車両要求パワーが大きいときにはエンジンを運転すると共にこのエンジンからの動力をバッテリの充放電を伴ってトルク変換して駆動軸に出力することにより走行する。
【０００３】
ところで、エンジンの異常を自動的に検出して運転者が故障原因等を容易に把握できるようにした自己診断装置というものが知られているが、この種のハイブリッド車では、モータのみによる走行時や停車時などエンジン出力が不要なときにはエンジンを停止させるようにしているため、従来の自己診断装置を上述したようにエンジンを一時的に停止させる車両に適用すると的確な故障診断ができないという問題が生じる。すなわち、エンジン停止の直前に異常検出履歴を記憶するバックアップ回路を設け、エンジン始動後にその記憶内容を引き継ぐようにすることが考えられるが、このようにすると、エンジン停止により診断に要する時間が長くなり、また特にエンジン停止の間の雰囲気条件の変化等に原因して診断の精度が低下したり誤診断を起こしたりする可能性が生じて好ましくない。
【０００４】
こうした事情に鑑み、特許文献２には、エンジン停止条件を満足したとしても、異常検出処理が完了するまで、エンジンの停止を禁止することにより、現在のエンジン制御において異常検出処理を完了させることができ、その異常検出処理を早期に完了させることができるものが開示されている。
【特許文献１】特開平１０−３２６１１５号公報
【特許文献２】特開２０００−２５７４９８号公報 ところが近年では、家庭用コンセント等から電池の充電を可能とした「プラグイン・ハイブリット車」と呼ばれるものがある。プラグイン・ハイブリット車は、従来型のハイブリット車よりも電池の容量を増やし、かつ家庭用プラグから容易に充電可能となっており、短距離走行では、モータによる電気自動車モードで駆動し、長距離走行や高速走行などはエンジンとモータによるハイブリット車モードで駆動するように制御している。そのため、従来型のハイブリット車より、エンジンを駆動して車両を走行させる機会が減少している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載の発明は、あくまでエンジンが駆動していることを前提にしているため、エンジンにより車両を走行させる機会の少ないプラグイン・ハイブリット車においては、異常検出処理の実行の機会も少なくなる。万一、エンジンに異常が発生している状態で、かつエンジンの異常状態が検出できていない場合に、長距離の駆動モータ走行により電池の残存容量がなくなって、エンジンを始動して車両を走行させようとしても、エンジンに異常が発生しているのでエンジンを始動することができない。つまり、急に走行不能な状態に陥るという問題がある。
本発明は、この点に着目してなされたものであり、駆動モータ走行から、電池の残存容量がなくなって、エンジンを始動して走行するモードに移行する前に、エンジンの異常チェックを最適に実施することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、エンジン始動中のエンジン状態を検出するエンジン状態検出手段とを備え、前記エンジン始動判定手段は、エンジン状態検出手段のエンジン状態に応じて、前記エンジン始動判定値を可変にすることを特徴とした。
請求項２の発明は、前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段が排気酸素センサまたは空燃比センサからの信号に基づいて燃料供給量をフィードバック制御する空燃比制御装置のフィードバック量が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくするようにした。
【０００７】
請求項３の発明は、前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段がスロットルのデポジット量が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくするようにした。
【０００８】
前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段がエンジン始動時のクランキング時間が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくするようにした。
【０００９】
請求項５の発明は、前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段がエンジンの失火回数が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくするようにした。
請求項６の発明は、エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、連続してエンジンを始動せずに走行したトリップ回数をカウントするカウント手段とを備え、前記エンジン始動判定手段は、前記カウント手段によるカウント回数が所定回数以上であると検出した場合に始動判定値を小さくすることを特徴とした。
請求項７の発明は、エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、前記ハイブリット車を制御する制御装置への電源供給手段が遮断されたことを検出する検出手段を備え、前記エンジン始動判定手段は、前記検出手段により電源供給手段が遮断されたことを検出した場合、前記エンジン始動判定値に関わらず、エンジンを始動させることを特徴とする。
請求項８の発明は、エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、ボンネットの開閉を検出するボンネット開閉手段を備え、前記エンジン始動判定手段は、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換わった場合に、前記ボンネット開閉手段によりイグニッションスイッチがＯＦＦ時にボンネットが開いたことを検出している場合、前記エンジン始動判定値に関わらず、エンジンを始動させることを特徴とした。
請求項９の発明は、エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、エンジン停止時間を計測する計測手段とを備え、前記エンジン始動判定手段は、前記計測手段が所定値以上の場合に小さくすることを特徴とした。
【発明の効果】
【００１０】
上記請求項１〜５の各発明は、前回のエンジン始動時のエンジン状態を記憶しておき、今回の車両運転時には、前回のエンジン始動時のエンジン状態に応じてエンジンの始動判定値を小さくする。このとき、電池の残存容量が残っている状態であっても、素早くエンジンを始動させるようにするため、エンジンの異常状態を素早く検出することができる。これにより、電池の残存容量が少なくなって、駆動モータ走行モードからエンジンを始動させて運転するモードに移行する前までに、運転者にエンジンの異常を素早く通知することができるようになる。すなわち、エンジンの異常を早期に検出し、エンジン異常を運転者に通知することができるため、運転者は、電池の残存容量がある間に、ディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【００１１】
更に請求項２の発明では、排気酸素センサまたは空燃比センサからの信号に基づいて燃料供給量をフィードバック制御する空燃比制御装置のフィードバック量が所定値以上のときにエンジンの始動判定値を小さくするようにした。これにより、電池の残存容量が少なくなって、駆動モータ走行モードからエンジンを始動させて運転するモードに移行する前までに、運転者にエンジンの空燃比異常を素早く通知することができるようになる。すなわち、エンジンの空燃比異常を早期に検出し、エンジンの空燃比異常を運転者に通知することができるため、運転者は、電池の残存容量がある間に、ディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【００１２】
更に請求項３の発明では、スロットルのデポジット量が所定値以上のときにエンジンの始動判定値を小さくするようにした。これにより、電池の残存容量が少なくなって、駆動モータ走行モードからエンジンを始動させて運転するモードに移行する前までに、運転者にスロットルの異常を素早く通知することができるようになる。すなわち、スロットルの異常を早期に検出し、スロットルの異常を運転者に通知することができるため、運転者は、電池の残存容量がある間に、ディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【００１３】
請求項４の発明では、前回のエンジン始動時のクランキング時間が所定値以上のときにエンジンの始動判定値を小さくするようにした。これにより、スタータ異常でエンジンが始動できなくなるような状態を早期に検出できるため、電池の残存容量がなくなって、走行不能に陥るような危険な状態になる前に運転者にエンジン系統の異常を早期に通知でき、走行不能に陥る前に、運転者はディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【００１４】
請求項５の発明では、前回のエンジンの失火回数が所定値以上のときにエンジンの始動判定値を小さくするようにした。これにより、電池の残存容量が少なくなって、駆動モータ走行モードからエンジンを始動させて運転するモードに移行する前までに、運転者にエンジンの失火異常を素早く通知することができるようになる。すなわち、エンジンの失火異常を早期に検出し、エンジンの失火異常を運転者に通知することができるため、運転者は、電池の残存容量がある間に、ディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【００１５】
請求項６の発明では、連続してエンジンを始動せずに走行したトリップ回数をカウントし、このカウント回数が所定値以上のときにエンジン始動判定値を小さくするようにした。つまり、エンジンが始動しないで走行した回数が所定回数以上ならエンジンを始動させ易くし、エンジンの以上検出回数を増やすことができるようになる。そのため、電池の残存容量がなくなって、走行不能に陥るような危険な状態になる前に運転者にエンジンの異常を早期に通知でき、走行不能に陥る前に、運転者はディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。尚、トリップとはイグニッションスイッチのＯＦＦ⇒ＯＮ⇒ＯＦＦを１トリップとする。
請求項７の発明では、ハイブリット車を制御する制御装置への電源供給手段が遮断されたときに、エンジンの始動判定手段に関わらず、エンジンを始動させることを特徴とする発明である。運転者がバッテリを外すようなときは長期間、車両を運転しないようなときや、エンジンの部品を取り替えるようなときである。すなわち、長期間、車両を放置して、経時劣化等でエンジンに異常が発生する場合や、エンジン部品の組替えミスでエンジンに異常が発生する場合などを早期に発見できるようになる。そのため、電池の残存容量がなくなって、走行不能に陥るような危険な状態になる前に運転者にエンジンの異常を早期に通知でき、走行不能に陥る前に、運転者はディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
請求項８の発明では、イグニッションスイッチがＯＦＦ時にボンネットが開いたかどうかを検出しておき、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換わったときに、ボンネットの開履歴を検出していれば、前記エンジン始動判定部の判定結果に関わらず、エンジンを始動させることを特徴とする発明である。運転者がボンネットを開けるよなときは、エンジンの部品を取り替えるようなときであるため、このような状態を検出した場合、エンジンの始動判定手段に関わらず、エンジンを始動すれば、エンジン部品の組替えミス等でエンジンに異常が発生していたとしても早期にエンジンの異常を検出できるようになる。そのため、電池の残存容量がなくなって、走行不能に陥るような危険な状態になる前に運転者にエンジンの異常を早期に通知でき、走行不能に陥る前に、運転者はディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【００１６】
請求項９の発明では、エンジンの停止時間が所定時間以上であることを検出すると、エンジンの始動判定値を小さくするようにした。すなわち、長期間、エンジンを使用せずに、エンジンや燃料が経時劣化してエンジンが始動できないような状態が発生しないように、適切な時期にエンジンを始動させエンジン状態を検出できるようにした。そのため、電池の残存容量がなくなって、走行不能に陥るような危険な状態になる前に運転者にエンジンの異常を早期に通知でき、走行不能に陥る前に、運転者はディーラ等に車両を持ち込み、エンジンを修理することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。
以下、本発明による燃料情報表示装置の制御方法について説明する。図１は本発明の家庭用コンセント１２から充電可能な充電器９を備えたハイブリッド車１であり、ハイブリット車１は、エンジン２、高圧バッテリ３、インバータ４、駆動輪５、遊星歯車６、電子制御装置８、及びモータジェネレータ１０、１１などから構成され、電子制御装置８はハイブリット制御装置８１とボデー制御装置８２とエンジン制御装置８３とモータ制御装置８４とバッテリ制御装置８５などから構成される。
【００１８】
エンジン２は図２に示すように、内燃部２０と、内燃部２０へ吸入される空気及び燃料の通路となる吸気管２１と、外気の汚れを除去するエアフィルタ２２と、吸気量を検出するエアフロメータ２３と、吸入される空気量を制御するスロットルバルブ２４と、内燃部２０の吸気ポート２０Ａに対して燃料タンクに貯蔵された燃料を噴射するための燃料噴射弁としてフュエルインジェクション２５と、内燃部２０で燃焼されたガスを排気する排気通路２６と、排気されたガスを浄化する触媒２７と、触媒の上流側に設置された酸素濃度センサ２８等を備えて構成されている。尚、スロットルバルブ２４には、例えば、リニア式スロットル・ポジション・センサからなるスロットル開度を検出するためのスロットル開度検出手段２４Ａが設置されている。
【００１９】
図１に戻り、高圧バッテリ３は、複数の電池セルが一体化されたモジュールで複数直列に接続されたリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の組電池で構成されている。また、高圧バッテリは家庭用コンセント１２から充電機９を介して充電が可能となっている。
【００２０】
インバータ４は、バッテリ３から入力された直流電流を交流電流に変換してモータジェネレータ１０（主に発電機として動作）およびモータジェネレータ１１（主に駆動用モータとして動作）を制御する。
【００２１】
遊星歯車６は、エンジン２のクランクシャフトから出力されたトルクをモータジェネレータ１０およびプロペラ軸７に分割伝達する。モータジェネレータ１１はリダクションギヤ１３を介して備えられ、プロペラ軸７がデファレンシャルギヤ機構１４を介して駆動輪５に連結されている。
電子制御装置８は、高圧バッテリ３の充電状態の監視を行うバッテリ制御装置８５と、エンジン２の吸入空気量及び燃料噴射量の制御等を実行するエンジン制御装置８３と、インバータ４およびモータジェネレータ１０、１１を制御するモータ制御装置８４と、車両要求パワーを満たすために、エンジン２とモータジェネレータ１０、１１が出力すべきパワーおよびトルクを管理するハイブリット制御装置８１と、ドアやボンネットなどの開錠を検知するボデー制御装置８２等から構成されている。
【００２２】
各制御装置８の８１〜８５にはＣＰＵを備えたマイクロコンピュータ、ＣＰＵで実行される制御プログラムが格納されたＲＯＭ及び／またはＥＥＰＲＯＭ、ワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ、及び入出力回路等が設けられており、以下で説明する各電子制御装置８の各機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することで実現される。尚、各電子制御装置は相互に通信可能に接続されている。また、各電子制御装置は図示しない低圧バッテリから電源を供給している。
【００２３】
バッテリ制御装置８５は、高圧バッテリ３の出力電圧を測定する電圧測定部１５と、出力電流を測定する電流測定部１６からの測定値が入力されており、バッテリ制御装置８５は、これらの測定値に基づいてバッテリ残存容量（以下、「ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）」と記す。）を演算する。
ハイブリット制御装置８１について以下に詳述する。ハイブリット制御装置８１は、図示しない車両に備えられたアクセルポジションセンサから得られたアクセル開度、シフトポジションセンサから得られたシフト位置、及び車速センサから得られた車速情報Ｓｐｄ等から運転者が必要とする駆動要求パワーＰｕｓを算出する。例えば、シフト位置がＤレンジであれば図３のようなマップ情報から駆動要求トルクＴｕｓを算出し、（式１）により駆動要求パワーを算出する。
（式１） Ｐｕｓ＝Ｔｕｓ×Ｓｐｄ
また、バッテリ制御装置８５が出力したＳＯＣを基に設定されたマップ情報から電池が要求する電池要求パワーＰｂｔを算出する。例えば、図４のようなマップ情報から電池要求パワーＰｂｔを算出する。図４は、ＳＯＣを６０％で制御するようにしたマップで、ＳＯＣが６０％より大きい値のときは電池から電力を放電するように負の値とし、ＳＯＣが６０％より小さな値のときは電池を充電するように正の値とするマップとなっている。
【００２４】
また、（式２）より車両要求パワーＰｖｓを算出する。
（式２） Ｐｖｓ＝Ｐｕｓ＋Ｐｂｔ
この車両要求パワーＰｖｓと予め設定されたエンジン始動判定値Ｐｅｓｔとを比較して、車両要求パワーＰｖｓが大きければエンジンを始動させ、小さければエンジン２を停止して駆動モータ１１のみで走行するようハイブリット車両１を制御する。尚、エンジン始動判定値は図５のように車速が高くなれば低くなるように予め設定したマップである。
【００２５】
つまり、家庭用コンセント１２で高圧バッテリ３を充電しておけば、電池要求パワーＰｂｔが負の値に大きくなり、結果的に車両要求パワーＰｖｓが小さくなるため、エンジンを始動させずに、駆動モータ１１のみで走行可能となり、エンジン２の使用頻度が少なくなる。
【００２６】
次に、こうして構成された実施例のハイブリット車１のエンジン始動動作のフローチャートを図６に示す。
【００２７】
ステップＳ１でイグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換わったかどうかチェックする。ＹＥＳであれば、ステップＳ２で前回エンジン始動時のエンジン状態を読み込む。ＮＯであればルーチンを終了する。尚、ステップＳ２の前回エンジン始動時のエンジン状態とは、ステップＳ８で記憶したエンジン状態である。
【００２８】
ステップＳ３では、アクセル開度、車速、シフト位置、電池電圧値、電池電流値などの車両情報を取り込む。
【００２９】
ステップＳ４では、ステップＳ３で取り込んだ車両情報をもとに上段で記載した駆動要求パワーＰｕｓ，電池要求パワーＰｂｔ、エンジン始動判定値Ｐｅｓｔ、車両要求パワーＰｖｓを算出する。
【００３０】
ステップＳ５では、Ｓ２で読み込んだ情報をもとに、Ｓ４で算出したエンジン始動判定値Ｐｅｓｔに補正処理を実施する。尚、補正処理の詳細については後段で説明する。
ステップＳ６では、車両要求パワーＰｖｓが補正処理後のエンジン始動判定値Ｐｅｓｔ以上かをチェックする。ＹＥＳであれば、ステップＳ７でエンジンを始動し、ステップＳ８でエンジン状態の検出およびエンジン状態の記憶を実施する。ＮＯであれば、ステップＳ９でエンジンを停止する。尚、ステップＳ８のエンジン状態の検出およびエンジン状態の記憶処理については、後段で詳細に説明する。
【００３１】
ステップＳ１０では、Ｓ８で検出したエンジン状態がエンジン異常判定閾値と比較して異常であれば、運転者にランプ等で報知する。
ステップＳ１１では、イグニッションスイッチがＯＦＦになったかどうかを確認し、ＹＥＳであれば処理を終了し、ＮＯであればステップＳ３に戻る。
【００３２】
次に、ステップＳ８とステップＳ５の処理について詳細に説明する。ステップＳ８とステップＳ５の第1の実施形態として、図７に示すようにエンジンのクランキングに要する時間を記憶し、図１１に示すようにクランキング時間によってエンジン始動判定値の補正係数を算出する。クランキング時間が長いほどエンジンの始動判定補正係数を小さな値に設定すれば効果的である。すなわち、スタータモータの経時劣化等によって、前回のエンジン始動時にエンジンが始動しにくい状態を検出していた場合、今回の走行時は、エンジンを始動させ易くし、早期にエンジンの異常を検出し、運転者に通知することができる。そうすることにより、長距離走行で電池容量がなくなり、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジンが異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。このエンジン始動判定補正係数を０倍に設定しておけば、車両要求パワーによらず、直ちにエンジンを始動させることもできる。
【００３３】
ステップＳ８とステップＳ５の第２の実施形態として、図８に示すように失火検出回数を記憶し、図１２に示すように失火検出回数によってエンジン始動判定値の補正係数を算出する。失火検出回数が多いほどエンジンの始動判定補正係数を小さな値に設定すれば効果的である。すなわち、点火プラグ等の異常によって、前回のエンジン始動時にエンジンが始動しにくい状態を検出していた場合、今回の車両走行は、エンジンを始動させ易くし、早期にエンジン系統の異常を検出し、運転者に通知することができる。そうすることにより、長距離走行で電池容量がなくなり、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジン系統が異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。このエンジン始動判定補正係数を０倍に設定しておけば、車両要求パワーによらず、直ちにエンジンを始動させることもできる。
【００３４】
ステップＳ８とステップＳ５の第３の実施形態として、図９に示すようにスロットルデポジット異常を検出した場合、スロットルデポジット異常カウンタをインクリメントし記憶させ、図１２に示すように前記スロットルデポジットカウンタによってエンジン始動判定値の補正係数を算出する。スロットルデポジットカウンタが大きいほどエンジンの始動判定補正係数を小さな値に設定すれば効果的である。すなわち、前回のエンジン始動時にスロットル経路にデポジットが堆積してエンジンが始動しにくい状態を検出していた場合、今回の走行時は、エンジンを始動させ易くし、早期にエンジン系統の異常を検出し、運転者に通知することができる。そうすることにより、長距離走行で電池容量がなくなり、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジン系統が異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。このエンジン始動判定補正係数を０倍に設定しておけば、車両要求パワーによらず、直ちにエンジンを始動させることもできる。
【００３５】
ステップＳ８とステップＳ５の第４の実施形態として、図１０に示すように燃料フィードバック制御量が所定値以上の場合、燃料系異常として燃料系異常カウンタをインクリメントし記憶させ、図１３に示すように前記燃料系異常カウンタによってエンジン始動判定値の補正係数を算出する。燃料系異常カウンタが大きいほどエンジンの始動判定補正係数を小さな値に設定すれば効果的である。すなわち、前回のエンジン始動時に燃料系統（インジェクタ、燃料ポンプなど）に異常が発生してエンジンが始動しにくい状態を検出していた場合、今回の走行時は、エンジンを始動させ易くし、早期にエンジン系統の異常を検出し、運転者に通知することができる。そうすることにより、長距離走行で電池容量がなくなり、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジン系統が異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。このエンジン始動判定補正係数を０倍に設定しておけば、車両要求パワーによらず、直ちにエンジンを始動させることもできる。
【００３６】
また、別の実施形態を図１５に示す。図６と同様な個所に関しては説明を省略する。
【００３７】
ステップＳ２３でイグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮになったときに、ステップＳ２２で読み込んだトリップ回数をインクリメントする。また、エンジンが始動するとステップＳ２９でトリップ回数をクリア（０にセット）する。このようにして、エンジンを連続して始動していないトリップ数を検出する。また、図１６に示すように連続してエンジンを始動していないトリップ回数によってステップＳ２６のエンジン始動判定値の補正係数を算出する。このエンジン始動判定補正係数を０倍に設定しておけば、車両要求パワーによらず、直ちにエンジンを始動させることもできる。すなわち、エンジンを始動させていない状況が長く続いた場合においても、定期的にエンジンのチェックができるので、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジンが異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。
【００３８】
また、別の実施形態を図１８に示す。図６と同様な個所に関しては説明を省略する。
【００３９】
ステップＳ４２でイグニッションスイッチがＯＦＦの間に制御装置８１への電源供給の遮断履歴もしくはボンネットの開履歴をチェックし、ＹＥＳであればＳステップ４７に進み、エンジンを始動させる。すなわち、エンジンが長期間放置された可能性のある場合やエンジンの部品の取り替えを行った可能性があることを検知した場合、エンジンを直ぐに始動させる。これにより、エンジンのチェックが素早くできるので、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジンが異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。
【００４０】
また、別の実施形態を図１９に示す。図６と同様な個所に関しては説明を省略する。
【００４１】
ステップＳ７１でエンジン停止カウンタをインクリメントし、ステップＳ６８でエンジン停止カウンタをクリアする構成とする。すなわち、長期間エンジンを停止した状態で運転していることを検知した場合、図１７のエンジン停止時間によってステップＳ６５でエンジン始動判定値を補正する。これにより、エンジンのチェックが素早くできるので、駆動モータ走行からエンジンを使用して走行するモードに移行した場合にエンジン系統が異常で走行不能に陥る危険を回避することができる。また、図示していないが、イグニッションスイッチがＯＦＦの間もエンジンは始動することがないので、イグニッションスイッチがＯＦＦの間もエンジン停止時間としてカウントする構成とすれば、更に効果的である。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨に逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリット車の構成の概略図を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施例であるエンジンの構成の概略図を示す構成図である。
【図３】駆動要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】電池要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】エンジン始動判定マップの一例を示す説明図である。
【図６】本発明のエンジン始動方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】エンジン系統の状態検出の一例を示すフローチャートである。
【図８】エンジン系統の状態検出の一例を示すフローチャートである。
【図９】エンジン系統の状態検出の一例を示すフローチャートである。
【図１０】エンジン系統の状態検出の一例を示すフローチャートである。
【図１１】エンジン始動判定値を補正する係数の一例を示す説明図である。
【図１２】エンジン始動判定値を補正する係数の一例を示す説明図である。
【図１３】エンジン始動判定値を補正する係数の一例を示す説明図である。
【図１４】エンジン始動判定値を補正する係数の一例を示す説明図である。
【図１５】本発明のエンジン始動方法の一例を示すフローチャートである。
【図１６】エンジン始動判定値を補正する係数の一例を示す説明図である。
【図１７】エンジン始動判定値を補正する係数の一例を示す説明図である。
【図１８】本発明のエンジン始動方法の一例を示すフローチャートである。
【図１９】本発明のエンジン始動方法の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１：ハイブリット車
２：エンジン
３：高圧バッテリ
４：インバータ
５：駆動輪
６：遊星歯車
７：プロペラ軸
８：電子制御装置
９：充電器
１０：モータジェネレータ（発電機）
１１：モータジェネレータ（駆動用モータ）
１２：家庭用コンセント
１３：リダクションギヤ
１４：デファレンシャルギヤ
１５：電圧測定部
１６：電流測定部
８１：ハイブリット制御装置
８２：ボデー制御装置
８３：エンジン制御装置
８４：モータ制御装置
８５：バッテリ制御装置
２０：内燃部
２１：吸気管
２２：エアフィルタ
２３：エアフロメータ
２４：スロットルバルブ
２５：フュエルインジェクション
２６：排気通路
２７：触媒
２８：酸素濃度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、
少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、
エンジン始動中のエンジン状態を検出するエンジン状態検出手段とを備え、
前記エンジン始動判定手段は、エンジン状態検出手段のエンジン状態に応じて、前記エンジン始動判定値を可変にすることを特徴とするハイブリット車の制御装置。
【請求項２】
前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段が排気酸素センサまたは空燃比センサからの信号に基づいて燃料供給量をフィードバック制御する空燃比制御装置のフィードバック量が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のハイブリット車の制御装置。
【請求項３】
前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段がスロットルのデポジット量が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のハイブリット車の制御装置。
【請求項４】
前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段がエンジン始動時のクランキング時間が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のハイブリット車の制御装置。
【請求項５】
前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段がエンジンの失火回数が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のハイブリット車の制御装置。
【請求項６】
エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、
少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、
連続してエンジンを始動せずに走行したトリップ回数をカウントするカウント手段とを備え、
前記エンジン始動判定手段は、前記カウント手段によるカウント回数が所定回数以上であると検出した場合に始動判定値を小さくすることを特徴とするハイブリット車の制御装置。
【請求項７】
エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、
少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、
前記ハイブリット車を制御する制御装置への電源供給手段が遮断されたことを検出する検出手段を備え、
前記エンジン始動判定手段は、前記検出手段により電源供給手段が遮断されたことを検出した場合、前記エンジン始動判定値に関わらず、エンジンを始動させることを特徴とするハイブリット車の制御装置。
【請求項８】
エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、
少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、
ボンネットの開閉を検出するボンネット開閉手段を備え、
前記エンジン始動判定手段は、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換わった場合に、前記ボンネット開閉手段によりイグニッションスイッチがＯＦＦ時にボンネットが開いたことを検出している場合、前記エンジン始動判定値に関わらず、エンジンを始動させることを特徴とするハイブリット車の制御装置。
【請求項９】
エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、
少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、
エンジン停止時間を計測する計測手段とを備え、
前記エンジン始動判定手段は、前記計測手段が所定値以上の場合に小さくすることを特徴とするハイブリット車の制御装置。
【請求項１０】
エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御方法であって、
少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定ステップと、
エンジン始動中のエンジン状態を検出するエンジン状態検出ステップとを備え、
前記エンジン始動判定ステップは、エンジン状態検出ステップの状態に応じて、前記エンジン始動判定値を可変にすることを特徴とするハイブリット車の制御方法。
【請求項１】
エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、
少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、
エンジン始動中のエンジン状態を検出するエンジン状態検出手段とを備え、
前記エンジン始動判定手段は、エンジン状態検出手段のエンジン状態に応じて、前記エンジン始動判定値を可変にすることを特徴とするハイブリット車の制御装置。
【請求項２】
前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段が排気酸素センサまたは空燃比センサからの信号に基づいて燃料供給量をフィードバック制御する空燃比制御装置のフィードバック量が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のハイブリット車の制御装置。
【請求項３】
前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段がスロットルのデポジット量が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のハイブリット車の制御装置。
【請求項４】
前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段がエンジン始動時のクランキング時間が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のハイブリット車の制御装置。
【請求項５】
前記エンジン始動判定手段は、前記エンジン状態検出手段がエンジンの失火回数が所定値以上であると検出した場合に始動判定値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のハイブリット車の制御装置。
【請求項６】
エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、
少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、
連続してエンジンを始動せずに走行したトリップ回数をカウントするカウント手段とを備え、
前記エンジン始動判定手段は、前記カウント手段によるカウント回数が所定回数以上であると検出した場合に始動判定値を小さくすることを特徴とするハイブリット車の制御装置。
【請求項７】
エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、
少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、
前記ハイブリット車を制御する制御装置への電源供給手段が遮断されたことを検出する検出手段を備え、
前記エンジン始動判定手段は、前記検出手段により電源供給手段が遮断されたことを検出した場合、前記エンジン始動判定値に関わらず、エンジンを始動させることを特徴とするハイブリット車の制御装置。
【請求項８】
エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、
少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、
ボンネットの開閉を検出するボンネット開閉手段を備え、
前記エンジン始動判定手段は、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮに切り換わった場合に、前記ボンネット開閉手段によりイグニッションスイッチがＯＦＦ時にボンネットが開いたことを検出している場合、前記エンジン始動判定値に関わらず、エンジンを始動させることを特徴とするハイブリット車の制御装置。
【請求項９】
エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御装置であって、
少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定手段と、
エンジン停止時間を計測する計測手段とを備え、
前記エンジン始動判定手段は、前記計測手段が所定値以上の場合に小さくすることを特徴とするハイブリット車の制御装置。
【請求項１０】
エンジンによる動力と電動機による動力による走行が可能なハイブリッド車の制御方法であって、
少なくともアクセル開度およびシフト位置および車速から決定される駆動要求パワーと、少なくとも電池の残存容量から決定される電池要求パワーとから車両要求パワーを算出し、車両要求パワーが所定のエンジン始動判定値を超える場合にエンジンを始動させるエンジン始動判定ステップと、
エンジン始動中のエンジン状態を検出するエンジン状態検出ステップとを備え、
前記エンジン始動判定ステップは、エンジン状態検出ステップの状態に応じて、前記エンジン始動判定値を可変にすることを特徴とするハイブリット車の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−５２６１０（Ｐ２０１０−５２６１０Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２０７４０（Ｐ２００８−２２０７４０）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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