説明

ハイブリッド車両の走行不可を判断する装置

【課題】
ハイブリッド車両の走行不可を判断する装置を提供する。
【解決手段】
直流電源が保存されたバッテリーと、前記バッテリーの直流電源を交流電源に変換するインバータと、前記インバータから交流電源を受けて、駆動力を発生させるモータとを含む車両用電力機器、燃料を燃焼させ、駆動力を発生させて、前記モータと選択的に連結されるエンジン、前記モータ及びエンジンを選択的に連結させるエンジンクラッチ、前記モータに連結されて、モータまたはエンジンの駆動力が伝達される変速機、そして前記車両用電力機器、エンジン、さらにエンジンクラッチの作動を制御する制御部、を含み、前記制御部は、システムレディー(system ready)が表示されて、車両が停止した状態で、変速機が故障したと判断された場合に、前記システムレディーの表示を消すことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ハイブリッド車両に係り、より詳しくは、ハイブリッド車両の走行不可を判断する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車両の燃費向上に対する要求、各国の排出ガス規制の強化による環境に優しい自動車に対する要求が増加しており、これに対する現実的な対策としてハイブリッド車両が注目されている。
【0003】
ハイブリッド車両は、エンジン、変速機、モータ、インバータ、そしてバッテリーを含み、前記エンジン、変速機、モータ、インバータ、そしてバッテリーは、制御部によって制御されて、目標駆動力を生成する。
【0004】
ガソリンまたはディーゼル車両の場合、エンジンの完爆(complete explosion)によってエンジンが始動されたかを運転者が知ることができる。しかし、ハイブリッド車両の場合、モータによって駆動することもできるため、始動された後にもエンジンが稼動しないことがある。したがって、ハイブリッド車両は、現在車両が走行可能な状態であるかを運転者に知らせなければならない。通常、ハイブリッド車両では、クラスタに装着されたシステムレディー表示灯(system ready lamp)を点灯させることによって、車両が走行可能な状態であることを表示する。
(特許文献1)
【0005】
ここで、本明細書では、「システムレディー」は、車両が走行可能な状態であることを意味する。
【0006】
しかし、システムレディー表示灯が点灯された後、正常走行中に車両が走行不可能になる場合が発生することがある。例えば、変速機が故障すると、車両が走行不可能である。この場合、運転者に車両が走行不可能な状態であることを知らせなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2007−125921号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、車両が走行不可能な状態であることを運転者に知らせて、運転者がその状態に備えることができるようにする、ハイブリッド車両の走行不可を判断する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
このような目的を達成するための、本発明のハイブリッド車両の走行不可を判断する装置は、直流電源が保存されたバッテリーと、前記バッテリーの直流電源を交流電源に変換するインバータと、前記インバータから交流電源を受けて、駆動力を発生させるモータとを含む車両用電力機器、燃料を燃焼させ、駆動力を発生させて、前記モータと選択的に連結されるエンジン、前記モータ及びエンジンを選択的に連結させるエンジンクラッチ、前記モータに連結されて、モータまたはエンジンの駆動力が伝達される変速機、そして前記車両用電力機器、エンジン、そしてエンジンクラッチの作動を制御する制御部、を含み、前記制御部は、システムレディー(system ready)が表示されて、車両が停止した状態で、変速機が故障したと判断された場合に、前記システムレディーの表示を消すことを特徴とする。
【0010】
前記制御部は、前記変速機が故障していない場合に、前記車両用電力機器が故障して、エンジンが停止した状態であれば、前記システムレディーの表示を消すことを特徴とする。
【0011】
前記制御部は、前記車両用電力機器が故障して、エンジンが稼動中である場合に、エンジンクラッチが故障した状態であれば、前記システムレディーの表示を消すことを特徴とする。
【0012】
前記制御部は、前記変速機が故障しておらず、前記車両用電力機器が故障していない場合には、システムレディーの表示を維持することを特徴とする。
【0013】
前記制御部は、前記変速機が故障しておらず、前記車両用電力機器が故障して、前記エンジンが稼動中で、前記エンジンクラッチが故障していない場合には、システムレディーの表示を維持することを特徴とする。
【0014】
本発明の他の実施例によるハイブリッド車両の走行不可を判断する装置は、直流電源が保存されたバッテリーと、前記バッテリーの直流電源を交流電源に変換するインバータと、前記インバータから交流電源を受けて、駆動力を発生させるモータとを含む車両用電力機器、燃料を燃焼させ、駆動力を発生させて、前記モータと選択的に連結されるエンジン、前記モータ及びエンジンを選択的に連結させるエンジンクラッチ、前記モータに連結されて、モータまたはエンジンの駆動力が伝達される変速機、前記変速機からモータまたはエンジンの駆動力が伝達されて、ホイールを駆動するディファレンシャル、そして前記車両用電力機器、エンジン、そしてエンジンクラッチの作動を制御する制御部、を含み、前記制御部は、システムレディーが表示されて、車両が停止した状態で、モータまたはエンジンの駆動力が正常に前記ディファレンシャルに伝達されない場合に、前記システムレディーの表示を消すことを特徴とする。
【0015】
モータまたはエンジンの駆動力が前記ディファレンシャルに伝達されない場合として、前記変速機が故障したり、前記車両用電力機器が故障して、エンジンが停止したり、前記車両用電力機器が故障して、エンジンが稼動中で、エンジンクラッチが故障した場合を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明は、ハイブリッド車両において、車両の走行不可状態を運転者に知らせて、運転者がそれに備えることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施例によるハイブリッド車両の概略図である。
【図2】本発明の実施例によるハイブリッド車両の走行不可を判断する装置のブロック図である。
【図3】本発明の実施例によるハイブリッド車両の走行不可を判断する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の好ましい実施例を添付した図面に基づいて詳細に説明する。
【0019】
図1は本発明の実施例によるハイブリッド車両の概略図である。
【0020】
図1に示しているように、本発明の実施例によるハイブリッド車両は、エンジン10、モータ40、インバータ50、バッテリー60、複合起動発電機(Integrated Starterand Generator、ISG)20、エンジンクラッチ30、変速機70、そしてディファレンシャル80を含む。
【0021】
エンジン10は、燃料の燃焼によって駆動力を生成するもので、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPG(Liquefied‐Petroleum‐Gas、LPG)エンジン、メタノールエンジン、または水素エンジンなどが使用される。
【0022】
[課題を解決する手段]で記載したとおり、モータ40、インバータ50、そしてバッテリー60を車両用電力機器と称する。
【0023】
モータ40は、バッテリー60から電源が入力されて、駆動力を生成する。前記モータ40は、エンジンクラッチ30を通して前記エンジン10と選択的に連結されて、エンジン10で発生した駆動力が伝達される。また、前記モータ40は、変速機70と連結されて、エンジン10の駆動力及び/またはモータ40の駆動力を変速機70に伝達する。
【0024】
インバータ50は、バッテリー60の直流電源を交流電源に変換して、前記モータ40に前記交流電源を印加する。また、ある場合には、モータ40またはISG20の回転によって発生した交流電源を直流電源に変換して、バッテリー60に前記直流電源を印加する。これによって、前記バッテリー60は充電される。
【0025】
バッテリー60は、直流電源が保存されて、インバータ50に前記直流電源を供給したり、インバータ50から直流電源が供給される。
【0026】
ISG20は、エンジン10に連結されていて、ハイブリッド車両を始動させたり、低いエンジン回転数で駆動させる。
【0027】
エンジンクラッチ30は、エンジン10とモータ40との間に配置されていて、前記エンジン10をモータ40に選択的に連結させる。つまり、エンジンクラッチ30が作動すると、エンジン10がモータ40に連結されて、エンジン10の駆動力がモータ40に伝達される。これとは異なって、エンジンクラッチ30が作動しなければ、エンジン10がモータ40に連結されない。
【0028】
変速機70は、モータ40に連結されていて、エンジン10の駆動力及び/またはモータ40の駆動力が伝達される。前記変速機70は、エンジン10及び/またはモータ40から受けた駆動力の大きさを(同期されたギヤ比によって回転速度を変化させることによって)変化させる。
【0029】
ディファレンシャル80は、変速機70から伝達された駆動力をホイール90に伝達して、ハイブリッド車両が走行するようにする。
【0030】
図2は本発明の実施例によるハイブリッド車両の走行不可を判断する装置のブロック図である。
【0031】
図2に示すように、本発明の実施例によるハイブリッド車両の走行不可を判断する装置は、検出部100、ECU(Engine Control Unit)110、TCU(Transmission Control Unit)120、HCU(Hybrid Control Unit)130、BMS(Battery Management System)140、PCU(Power Control Unit)150を含む。
【0032】
検出部100は、加速ペダルの変位、ブレーキペダルの変位、車速、エンジン速度、バッテリー60のSOC(State of Charge)、現在同期された変速段などの情報を検出して、それに対する情報をHCU130に提供する。
【0033】
ECU110は、ネットワークに連結されるHCU130と連動して、エンジン10の諸般の動作を制御する。
【0034】
TCU120は、ネットワークに連結されるHCU130の制御によって変速機70に備えられたアクチュエーターを制御して、目標変速段への変速を制御し、エンジンクラッチ30に供給される流体の圧力を制御して、エンジンクラッチ30の結合及び解除を行い、エンジン10の駆動力の伝達を断続する。
【0035】
HCU130は、最上位制御機であって、ネットワークに連結される下位制御機を統合制御して、ハイブリッド車両の全般的な動作を制御する。
【0036】
BMS140は、バッテリー60の電圧、電流、温度などの情報を検出して、バッテリー60の充電状態を管理し、バッテリー60の充電電流量または放電電流量を制御して、限界電圧以下に過放電したり、限界電圧以上に過充電されないようにする。
【0037】
PCU150は、MCU(Motor Control Unit)と複数の電力スイッチング素子から構成されるインバータ50及び保護回路を含み、前記HCU130から印加される制御信号によってバッテリー60から供給される直流電源を交流電源に変換して、モータ40の駆動を制御する。
【0038】
また、前記PCU150は、モータ40で発電される電源を利用して、バッテリー60を充電させる。
【0039】
前記PCU150に含まれる電力スイッチング素子は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET、トランジスター、リレーのうちのいずれか1つから構成される。
【0040】
本明細書では、前記ECU110、TCU120、HCU130、BMS140、そしてPCU150を全て制御部と通称する。
【0041】
図3は本発明の実施例によるハイブリッド車両の走行不可を判断する方法のフローチャートである。
【0042】
図3に示すように、本発明の実施例によるハイブリッド車両の走行不可を判断する方法が開始すると、制御部は、システムレディー状態であるかを判断する(S200)。前記のように、システムレディー状態は、ハイブリッド車両が走行可能な状態、つまり、始動が成功的に行われて、変速機70、エンジンクラッチ30、そしてモータ40、インバータ50、バッテリー60を含む車両用電力機器が故障していない状態を意味する。
【0043】
前記S200段階で、システムレディー状態でなければ、制御部は、システムレディー表示灯を消したり消えた状態を維持する。
【0044】
前記S200段階で、システムレディー状態であれば、制御部は、システムレディー表示灯を点灯させる(S210)。この状態では、運転者がハイブリッド車両を自由に運行することができる。
【0045】
運転者がハイブリッド車両を運行している状態で、制御部は、車両が停止したかを判断する(S220)。
【0046】
前記S220段階で、車両が停止しなければ、制御部は開始段階に戻る。
【0047】
前記S220段階で、車両が停止すれば、制御部は変速機70が故障したかを判断する(S230)。変速機70が故障した場合には、変速レバーが故障した場合、または検出部100が検出した変速段のギヤ比と変速機70の入力及び出力から計算したギヤ比とに差がある場合がある。
【0048】
前記S230段階で、変速機70が故障していれば、モータ40またはエンジン10の駆動力がディファレンシャル80に正常に伝達されないので、制御部は、システムレディー表示灯を消して(S270)、開始段階に戻る。
【0049】
前記S230段階で、変速機70が故障していなければ、制御部は、車両用電力機器が故障したかを判断する(S240)。
【0050】
車両用電力機器が故障した場合として、バッテリーセルの過電圧、バッテリーセルの低電圧、バッテリーの過温、絶縁破壊(絶縁抵抗が設定された抵抗より低い場合)、リレーモジュールの故障、モータケーブルの短絡または断線、IGBTの短絡または断線、パワーモジュールの故障、電流センサの故障、モータ位置センサの故障、リゾルバ信号の異常、インバータの過温、モータの過温、またはモータの過電流などがある。
【0051】
前記S240段階で、車両用電力機器が故障していなければ、制御部は、開始段階に戻る。
【0052】
前記S240段階で、車両用電力機器が故障していれば、制御部は、エンジン10が停止したかを判断する(S250)。
【0053】
前記S250段階で、エンジン10が停止していれば、車両用電力機器の故障によってエンジン10を始動させることができないので、制御部はシステムレディー表示灯を消して(S270)、開始段階に戻る。
【0054】
前記S250段階で、エンジン10が稼動中であれば、制御部はエンジンクラッチ30が故障したかを判断する(S260)。
【0055】
前記S260段階で、エンジンクラッチ30が故障していれば、エンジン10の駆動力が変速機70に伝達されないので、制御部はシステムレディー表示灯を消して(S270)、開始段階に戻る。
【0056】
前記S260段階で、エンジンクラッチ30が故障していなければ、エンジン10の駆動力によって車両を運行することができるので、制御部は開始段階に戻る。
【0057】
本明細書では、システムレディー表示灯を点灯することによって、システムレディー状態が表示されることを例示したが、これに限定されない。つまり、システムレディー状態を表示することができるいかなる手段を使用してもよい。
【0058】
以上で、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の実施例から当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって同一技術範囲内において容易に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【0059】
本発明は、ハイブリッド車両の走行不可を判断する装置の分野に適用できる。
【符号の説明】
【0060】
10 エンジン
20 ISG(複合起動発電機)
30 エンジンクラッチ
40 モータ
50 インバータ
60 バッテリー
70 変速機
80 ディファレンシャル
90 ホイール
100 検出部
110 ECU(エンジン制御ユニット)
120 TCU(変速機制御ユニット)
130 HCU(ハイブリッド制御ユニット)
140 BMS(バッテリー マネジメント システム)
150 PCU(電力部品制御ユニット)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
直流電源が保存されたバッテリーと、前記バッテリーの直流電源を交流電源に変換するインバータと、前記インバータから交流電源を受けて、駆動力を発生させるモータとを含む車両用電力機器、
燃料を燃焼させ、駆動力を発生させて、前記モータと選択的に連結されるエンジン、
前記モータ及びエンジンを選択的に連結させるエンジンクラッチ、
前記モータに連結されて、モータまたはエンジンの駆動力が伝達される変速機、そして
前記車両用電力機器、エンジン、さらにエンジンクラッチの作動を制御する制御部、を含み、
前記制御部は、システムレディー(system ready)が表示されて、車両が停止した状態で、変速機が故障したと判断された場合に、前記システムレディーの表示を消すことを特徴とする、ハイブリッド車両の走行不可を判断する装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記変速機が故障していない場合に、前記車両用電力機器が故障して、エンジンが停止した状態であれば、前記システムレディーの表示を消すことを特徴とする、請求項1に記載のハイブリッド車両の走行不可を判断する装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記車両用電力機器が故障して、エンジンが稼動中である場合に、エンジンクラッチが故障した状態であれば、前記システムレディーの表示を消すことを特徴とする、請求項2に記載のハイブリッド車両の走行不可を判断する装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記変速機が故障しておらず、前記車両用電力機器が故障していない場合には、システムレディーの表示を維持することを特徴とする、請求項2に記載のハイブリッド車両の走行不可を判断する装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記変速機が故障しておらず、前記車両用電力機器が故障して、前記エンジンが稼動中で、前記エンジンクラッチが故障していない場合には、システムレディーの表示を維持することを特徴とする、請求項3に記載のハイブリッド車両の走行不可を判断する装置。
【請求項6】
直流電源が保存されたバッテリーと、前記バッテリーの直流電源を交流電源に変換するインバータと、前記インバータから交流電源を受けて、駆動力を発生させるモータとを含む車両用電力機器、
燃料を燃焼させ、駆動力を発生させて、前記モータと選択的に連結されるエンジン、
前記モータ及びエンジンを選択的に連結させるエンジンクラッチ、
前記モータに連結されて、モータまたはエンジンの駆動力が伝達される変速機、
前記変速機からモータまたはエンジンの駆動力が伝達されて、ホイールを駆動するディファレンシャル、そして
前記車両用電力機器、エンジン、さらにエンジンクラッチの作動を制御する制御部、を含み、
前記制御部は、システムレディーが表示されて、車両が停止した状態で、モータまたはエンジンの駆動力が正常に前記ディファレンシャルに伝達されない場合に、前記システムレディーの表示を消すことを特徴とする、ハイブリッド車両の走行不可を判断する装置。
【請求項7】
モータまたはエンジンの駆動力が前記ディファレンシャルに伝達されない場合として、前記変速機が故障したり、前記車両用電力機器が故障して、エンジンが停止したり、前記車両用電力機器が故障して、エンジンが稼動中で、エンジンクラッチが故障した場合を含む、請求項6に記載のハイブリッド車両の走行不可を判断する装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−240668(P2012−240668A)
【公開日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−235299(P2011−235299)
【出願日】平成23年10月26日(2011.10.26)
【出願人】(591251636)現代自動車株式会社 (1,064)
【Fターム(参考)】