JP2017185967A - Hybrid vehicle and control method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車及びハイブリッド車の制御方法に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle and a hybrid vehicle control method.
近年、低燃費を図るために、ハイブリッド車が開発されている。ハイブリッド車は、エンジン及び電気モータを備え、エンジンによって発電機を駆動し、発電した電力をバッテリに蓄電すると共に、必要に応じてバッテリから電力を供給して電気モータを回転駆動し、車両を走行させる。また、ハイブリッド車においては、エンジンを停止した状態で電気モータによって車両を走行させるモータ走行が可能である。 In recent years, hybrid vehicles have been developed to achieve low fuel consumption. A hybrid vehicle includes an engine and an electric motor, drives a generator by the engine, stores the generated electric power in a battery, supplies electric power from the battery as needed, and rotates the electric motor to drive the vehicle. Let Moreover, in a hybrid vehicle, motor driving is possible in which the vehicle is driven by an electric motor with the engine stopped.
ハイブリッド車において、エンジンの燃焼済みガス(排ガス)は、排気管を介して排出される。ここで、排ガスは水を含んでいるため、エンジンが停止している場合には、排気管内に凝縮水が生成されやすい。そして、ハイブリッド車のモータ走行のようにエンジンが長期間停止する場合には、凝縮水が排気管内に溜まってしまい、排気管の腐食が発生する恐れがある。 In a hybrid vehicle, the burned gas (exhaust gas) of the engine is discharged through an exhaust pipe. Here, since the exhaust gas contains water, when the engine is stopped, condensed water is easily generated in the exhaust pipe. When the engine is stopped for a long period of time, such as when the motor of the hybrid vehicle is running, condensed water accumulates in the exhaust pipe, which may cause corrosion of the exhaust pipe.
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、ハイブリッド車の排気管の腐食の発生を抑制することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to suppress the occurrence of corrosion in the exhaust pipe of a hybrid vehicle.
本発明の第1の態様においては、走行駆動源としてエンジン及びモータを備え、前記モータによる単独走行が可能なハイブリッド車であって、前記エンジンの排ガスを排出するための排気管と、前記排気管内の温度を検出する検出部と、前記排気管内の温度が所定値以下で、かつ前記エンジンが停止している場合には、前記モータによる単独走行での減速時に駆動輪の回転力を前記エンジンに伝達して前記エンジンを強制的に回転させる制御部と、を備える、ハイブリッド車を提供する。
かかるハイブリッド車によれば、排気管内の温度が凝縮水の発生確率が高い所定値以下である場合に、モータによる単独走行での減速時にエンジンを強制回転させることで、エンジンから排気管へ空気の流れが発生する。この空気の流れによって、排気管内に溜まった凝縮水を排気管外へ排出できる。この結果、凝縮水に起因する排気管の腐食の発生を抑制できる。
In the first aspect of the present invention, the hybrid vehicle includes an engine and a motor as a travel drive source and is capable of traveling independently by the motor, and includes an exhaust pipe for exhausting exhaust gas from the engine, and an interior of the exhaust pipe When the temperature in the exhaust pipe is equal to or lower than a predetermined value and the engine is stopped, the rotational force of the drive wheels is applied to the engine during deceleration by the motor alone. A hybrid vehicle is provided that includes a control unit that transmits and forcibly rotates the engine.
According to such a hybrid vehicle, when the temperature in the exhaust pipe is equal to or less than a predetermined value at which the probability of occurrence of condensed water is high, the engine is forcibly rotated during deceleration by the motor alone so that the air is discharged from the engine to the exhaust pipe. Flow occurs. By this air flow, the condensed water accumulated in the exhaust pipe can be discharged out of the exhaust pipe. As a result, the occurrence of corrosion of the exhaust pipe due to the condensed water can be suppressed.
また、前記ハイブリッド車は、前記排気管から分岐しており、排ガスを前記エンジンへ向けて還流させる還流通路と、前記還流通路に設けられ、排ガスの流量を調整する調整バルブと、を更に備えることとしてもよい。 The hybrid vehicle further includes a return passage that branches off from the exhaust pipe and returns the exhaust gas toward the engine, and an adjustment valve that is provided in the return passage and adjusts the flow rate of the exhaust gas. It is good.
また、前記排気管には、過給機のタービンが設けられており、前記タービンは、通過する排ガスの流量を調整する可変ベーンを有することとしてもよい。 The exhaust pipe may be provided with a turbocharger turbine, and the turbine may have a variable vane for adjusting a flow rate of exhaust gas passing therethrough.
また、前記制御部は、前記モータによる単独走行での減速時に前記エンジンを強制的に回転させる際には、前記モータによる発電量を小さくすることとしてもよい。 The control unit may reduce the amount of power generated by the motor when the engine is forcibly rotated during deceleration by the motor alone.
本発明の第2の態様においては、走行駆動源としてエンジン及びモータを備え、前記モータによる単独走行が可能なハイブリッド車の制御方法であって、前記エンジンの排ガスを排出するための排気管内の温度を検出するステップと、前記排気管内の温度が所定値以下で、かつ前記エンジンが停止している場合には、前記モータによる単独走行での減速時に駆動輪の回転力を前記エンジンに伝達して前記エンジンを強制的に回転させるステップと、を有する、ハイブリッド車の制御方法を提供する。
かかるハイブリッド車の制御方法によれば、排気管内の温度が凝縮水の発生確率が高い所定値以下である場合に、モータによる単独走行での減速時にエンジンを強制回転させることで、エンジンから排気管へ空気の流れが発生する。これにより、排気管内に溜まった凝縮水を排気管外へ排出できるので、凝縮水に起因する排気管の腐食の発生を抑制できる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a hybrid vehicle control method including an engine and a motor as a travel drive source and capable of traveling independently by the motor, the temperature in the exhaust pipe for exhausting the exhaust gas of the engine And when the temperature in the exhaust pipe is below a predetermined value and the engine is stopped, the rotational force of the drive wheels is transmitted to the engine during deceleration by the motor alone. And a method for forcibly rotating the engine.
According to this hybrid vehicle control method, when the temperature in the exhaust pipe is equal to or less than a predetermined value at which the probability of occurrence of condensed water is high, the engine is forced to rotate during deceleration by the motor alone so that the exhaust pipe is discharged from the engine. Air flow is generated. Thereby, since the condensed water accumulated in the exhaust pipe can be discharged outside the exhaust pipe, the occurrence of corrosion of the exhaust pipe due to the condensed water can be suppressed.
本発明によれば、ハイブリッド車の排気管の腐食の発生を抑制できるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of corrosion of the exhaust pipe of the hybrid vehicle.
<ハイブリッド車の構成>
図1を参照しながら、本発明の一の実施形態に係るハイブリッド車1の構成について説明する。
<Configuration of hybrid vehicle>
A configuration of a
図1は、一の実施形態に係るハイブリッド車1の構成の一例を示す図である。ハイブリッド車1は、ここではバスやトラック等の大型車両である。図1に示すように、ハイブリッド車1は、エンジン10と、出力軸20と、モータ30と、吸気通路40と、排気通路50と、EGR通路60とを有する。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a
エンジン10は、ここでは4気筒のディーゼルエンジンであるが、これに限定されない。エンジン10は、気筒で燃料と吸気の混合気を燃焼・膨張させて、駆動輪21を駆動させる駆動力を発生させる。エンジン10は、クランク軸11と、多岐管であるインテークマニホールド12及びエキゾーストマニホールド13とを有する。
Here, the
出力軸20は、一対の駆動輪21に駆動力を伝達する。出力軸20は、変速機22を介して、エンジン10とモータ30に連結されている。例えば、変速機22は、エンジン10のクランク軸11とモータ30の回転軸31とを、無端状のベルト又はチェーンで接続するベルト式の無段変速機である。また、変速機22とエンジン10の間には、クラッチ23が設けられている。
The
モータ30は、駆動輪21を駆動させる駆動力を発生させる。例えば、モータ30は、ハイブリッド車1の走行時に出力軸20に加わる負荷等に応じて、エンジン10の駆動力をアシストする。また、モータ30は、ハイブリッド車1の制動時における回生エネルギーを電力として回収して、インバータ32を介してバッテリ33に充電する。バッテリ33は、例えばリチウムイオンバッテリ等が用いられる。また、バッテリ33は、エンジン10が回転することで充電可能となっている。
The
なお、本実施形態のハイブリッド車1では、エンジン10を停止した状態で、モータ30による単独走行(以下、モータ走行とも呼ぶ)が可能となっている。このように、本実施形態では、エンジン10及びモータ30が走行駆動源として機能する。
In the
吸気通路40は、エンジン10のインテークマニホールド12に接続されており、吸気をエンジン10の気筒へ吸入させるための通路である。吸気通路40には、エアークリーナ41と、過給機のコンプレッサ42と、インタークーラ43と、吸気スロットル44とが設けられている。エアークリーナ41は、吸気中の異物を除去する。コンプレッサ42は、回転することで吸気を圧縮する。インタークーラ43は、例えば冷却液や大気により吸気を冷却する。吸気スロットル44は、吸気の流量を調整する。
The
排気通路50は、エンジン10の排ガスを外部へ排出するための通路である。排気通路50は、エンジン10のエキゾーストマニホールド13に接続されている排気管50aを有する。この排気管50a内の温度を測定するための温度センサ50bが、排気通路50に設けられている。
The
また、排気通路50(具体的には、排気管50a)には、過給機のタービン51と、排ガス浄化装置52とが設けられている。タービン51は、連結軸53によりコンプレッサ42と連結されており、通過する排ガスのエネルギーを受けて回転することで連結軸53を介してコンプレッサ42も回転させる。タービン51は、通過する排ガスの流量を調整する回動可能な可変ベーン51aを有する。排ガス浄化装置52は、排ガスを浄化する。
Further, a
EGR通路60は、排気通路50と吸気通路40を接続しており、排気通路50の排ガスの一部又は全部を吸気通路40へ向けて還流させる還流通路である。EGR通路60には、EGRクーラ61と、EGRバルブ62とが設けられている。EGRクーラ61は、排ガスを冷却する。EGRバルブ62は、通過する排ガスの流量を調整する調整バルブである。
The EGR
ところで、排気通路50においては、エンジン10の排ガスが排気管50aを介して排出される。ここで、排ガスは水を含んでいるため、エンジン10が停止している場合には、排気管50a内に凝縮水が生成されやすい。そして、エンジン10が長期間停止している場合には、排気管50a内の温度が低下して凝縮水が排気管50a内に溜まってしまい、排気管50aの腐食が発生する恐れがある。
By the way, in the
これに対して、本実施形態では、排気管50a内の温度が低くなっている場合には、詳細は後述するが、モータ走行での減速時に駆動輪21の回転力をエンジン10に伝達して、エンジン10を強制的に回転させる制御を行う。かかる場合には、エンジン10の強制回転に伴い、エンジン10から排気管50aへ空気の流れが発生する。この空気の流れによって、排気管50a内に溜まった凝縮水を排気管50a外へ排出できる。エンジン10の強制回転は、ハイブリッド車1の制御装置100(図2)によって制御される。
On the other hand, in the present embodiment, when the temperature in the
<制御装置の構成>
図2を参照しながら、制御装置100の詳細構成について説明する。
<Configuration of control device>
A detailed configuration of the
図2は、制御装置100の詳細構成の一例を示すブロック図である。制御装置100は、ハイブリッド車1の動作全体を制御する。図2に示すように、制御装置100は、記憶部110と、制御部120とを有する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a detailed configuration of the
記憶部110は、例えばEEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)又はフラッシュメモリを含む。記憶部110は、制御部120が実行するためのプログラムや各種データを記憶する。
The
制御部120は、例えばCPU(Central Processing Unit)である。制御部120は、記憶部110に記憶されたプログラムを実行することにより、エンジン10の動作を制御する。制御部120は、温度検出部122と、回転状態検出部124と、駆動制御部126として機能する。
The
温度検出部122は、排気管50a内の温度を検出する。温度検出部122は、ここでは排気通路50に設けられた温度センサ50bの測定結果によって、排気管50a内の温度を検出する。ただし、これに限定されず、例えば、温度検出部122は、エンジン10の冷却水の温度又はエンジンオイルの温度に基づいて、排気管50a内の温度を検出してもよい。具体的には、冷却水やエンジンオイルの温度と、排気管50a内の温度とには、所定の対応関係があるので、冷却水やエンジンオイルの温度との対応関係に基づいて、排気管50aの温度を検出する。
The
また、温度検出部122は、排気管50a内の温度が所定値以下になっているか否かを判断する。ここで、所定値は、排気管50a内で凝縮水が発生する可能性が高い温度であり、例えば記憶部110に記憶されている。温度検出部122は、排気管50a内の温度が所定値以下になっていると判断した場合には、駆動制御部126にその旨を出力する。
Moreover, the
回転状態検出部124は、エンジン10の回転状態を検出する。例えば、回転状態検出部124は、エンジン10の停止期間を検出する。回転状態検出部124は、エンジン10が停止している場合には、駆動制御部126にその旨を出力する。
The rotation
駆動制御部126は、走行駆動源であるエンジン10及びモータ30の動作を制御する。駆動制御部126は、排気管50a内の温度が所定値以下で、かつエンジン10が停止している場合には、モータ走行での減速時に駆動輪21の回転力をエンジン10に伝達してエンジン10を強制的に回転させる。すなわち、駆動制御部126は、温度検出部122によって排気管50a内の温度が所定値以下であると検出され、かつ回転状態検出部124によってエンジン10が停止していると検出されると、駆動輪21の回転力を用いてエンジン10を強制的に回転させる。この際、駆動制御部126は、所定の回転量だけエンジン10を強制回転させる。なお、エンジン10を強制的に回転させる際には、エンジン10の気筒内に燃料は噴射されない。
The
上記のように、排気管50a内の温度が凝縮水の発生確率が高い所定値以下である場合には、モータ走行の減速時にエンジン10を強制回転させることで、エンジン10から排気管50aへ空気の流れが発生する。この空気の流れによって、排気管50a内に溜まった凝縮水を排気管50a外へ排出できる。この結果、凝縮水に起因する排気管50aの腐食の発生を抑制できる。
As described above, when the temperature in the
また、本実施形態では、排気管50aの途中に位置するタービン51は、可変ベーン51aを有するが、エンジン10が停止した場合に、可変ベーン51aに凝縮水が付着する恐れがある。これに対して、モータ走行の減速時にエンジン10を強制回転させることで、空気の流れによって、可変ベーン51aに付着した凝縮水を排出できる。この結果、可変ベーン51aが適切に動作することが可能となる。
In the present embodiment, the
ハイブリッド車1においては、EGR通路60が排気通路50から分岐しているので、エンジン10が停止している場合にEGR通路60にも凝縮水が発生することがある。そこで、本実施形態では、駆動制御部126は、モータ走行の減速時にエンジン10を強制回転させる際に、EGR通路60のEGRバルブ62を開放させる。かかる場合には、エンジン10を強制回転させることで発生する空気の流れが、EGR通路60にも流れる。これにより、EGR通路60内の凝縮水をEGR通路60から排出させることが可能となり、EGR通路60の管が腐食することを抑制できる。
In the
駆動制御部126は、モータ走行での減速時にエンジン10を強制的に回転させる際には、モータ30による発電量を小さくする。すなわち、駆動制御部126は、減速時のモータ30による回生エネルギーの回収量を小さくする。通常、エンジン10を強制的に回転させる際にモータ30も発電すると、ブレーキ力が過大になる恐れがある。これに対して、本実施形態では、エンジン10の強制回転時にモータ30の発電量を少なくすることで、ブレーキ力が過大になることを抑制できる。
The
駆動制御部126は、モータ走行での減速時にエンジン10を強制的に回転させる際には、例えばモータ30のオン・オフを切り替えてモータ30の発電量を小さくする。ここで、モータ30のオン・オフの切り替えは、一定期間毎に行ってもよいし、エンジン10の回転量に応じてオフの期間を設定してもよい。これにより、ブレーキ力を一定に保ちやすくなる。
When the
<モータ走行時の制御例>
図3を参照しながら、ハイブリッド車1のモータ走行時のエンジン10の強制回転の制御例について説明する。本制御は、制御装置100の制御部120が記憶部110に記憶されたプログラムを実行することで実現される。
<Control example during motor travel>
A control example of forced rotation of the
図3は、モータ走行時のエンジン10の強制回転の制御例を説明するためのフローチャートである。図3のフローチャートは、ハイブリッド車1が、モータ30単独によるモータ走行を行っているところから開始される(ステップS102)。モータ走行中に、モータ30は、バッテリ33の電力を用いて駆動する。モータ走行時に、エンジン10は停止している。
FIG. 3 is a flowchart for explaining a control example of forced rotation of the
次に、温度検出部122は、排気管50a内の温度が所定値以下になっているか否かを判断する(ステップS104)。例えば、温度検出部122は、排気通路50に設けられた温度センサ50bが温度を測定することで、排気管50a内の温度を検出する。そして、ステップS104において排気管50a内の温度が所定値以下であると判断された場合には(Yes)、回転状態検出部124は、エンジン10が停止しているか否かを判断する(ステップS106)。
Next, the
ステップS106においてエンジン10が停止していると判断された場合には(Yes)、駆動制御部126は、モータ走行での減速時に、駆動輪21の回転力を用いてエンジン10を強制回転させる(ステップS108)。これにより、エンジン10から排気管50aへ空気の流れが発生する。これにより、排気管50a内に溜まっていた凝縮水が排出される。なお、エンジン10の強制回転は、例えばエンジン10の回転量が所定数に達したら停止する。また、エンジン10を強制回転させる際に、EGR通路60のEGRバルブ62を開放することで、EGR通路60内に溜まっている凝縮水を排出できる。
If it is determined in step S106 that the
<本実施形態における効果>
上述した実施形態のハイブリッド車1においては、排気管50a内の温度が所定値以下である場合には、モータ走行での減速時に駆動輪21の回転力をエンジン10に伝達してエンジン10を強制的に回転させる。すなわち、エンジン10内に燃料を噴射せずに、駆動輪21の回転力を用いてエンジン10を強制回転させる。
すなわち、排気管50a内の温度が凝縮水の発生確率が高い所定値以下である場合に、モータ走行の減速時にエンジン10を強制回転させることで、エンジン10から排気管50aへ空気の流れが発生する。この空気の流れによって、排気管50a内に溜まった凝縮水を排気管50a外へ排出できる。この結果、凝縮水に起因する排気管50aの腐食の発生を抑制できる。
<Effect in this embodiment>
In the
That is, when the temperature in the
なお、上記では、エンジン10が燃料を気筒内に直噴するディーゼルエンジンであることとしたが、これに限定されない。例えば、エンジン10は、ガソリンエンジンであってもよい。
また、上記では、ハイブリッド車1がトラックやバス等の大型車両であることとしたが、これに限定されない。例えば、ハイブリッド車1は、乗用車、建設機械であってもよい。
In the above description, the
In the above description, the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
1 ハイブリッド車
10 エンジン
21 駆動輪
30 モータ
50a 排気管
51 タービン
51a 可変ベーン
60 EGR通路
62 EGRバルブ
122 温度検出部
126 駆動制御部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記エンジンの排ガスを排出するための排気管と、
前記排気管内の温度を検出する検出部と、
前記排気管内の温度が所定値以下で、かつ前記エンジンが停止している場合には、前記モータによる単独走行での減速時に駆動輪の回転力を前記エンジンに伝達して前記エンジンを強制的に回転させる制御部と、
を備える、ハイブリッド車。 A hybrid vehicle comprising an engine and a motor as a travel drive source and capable of traveling independently by the motor,
An exhaust pipe for discharging exhaust gas of the engine;
A detection unit for detecting the temperature in the exhaust pipe;
When the temperature in the exhaust pipe is equal to or lower than a predetermined value and the engine is stopped, the rotational force of the drive wheels is transmitted to the engine to decelerate the engine during deceleration by the motor alone. A control unit to rotate,
A hybrid vehicle with
前記還流通路に設けられ、排ガスの流量を調整する調整バルブと、を更に備える、
請求項1に記載のハイブリッド車。 A recirculation passage that branches off from the exhaust pipe and recirculates the exhaust gas toward the engine;
An adjustment valve that is provided in the reflux passage and adjusts the flow rate of the exhaust gas;
The hybrid vehicle according to claim 1.
前記タービンは、通過する排ガスの流量を調整する可変ベーンを有する、
請求項1又は2に記載のハイブリッド車。 The exhaust pipe is provided with a turbocharger turbine,
The turbine has a variable vane that adjusts a flow rate of exhaust gas passing through the turbine.
The hybrid vehicle according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載のハイブリッド車。 The control unit reduces the amount of power generated by the motor when the engine is forcibly rotated during deceleration by the motor alone.
The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3.
前記エンジンの排ガスを排出するための排気管内の温度を検出するステップと、
前記排気管内の温度が所定値以下で、かつ前記エンジンが停止している場合には、前記モータによる単独走行での減速時に駆動輪の回転力を前記エンジンに伝達して前記エンジンを強制的に回転させるステップと、
を有する、ハイブリッド車の制御方法。
A control method for a hybrid vehicle comprising an engine and a motor as a travel drive source and capable of traveling independently by the motor,
Detecting the temperature in the exhaust pipe for exhausting the exhaust gas of the engine;
When the temperature in the exhaust pipe is equal to or lower than a predetermined value and the engine is stopped, the rotational force of the drive wheels is transmitted to the engine to decelerate the engine during deceleration by the motor alone. A rotating step;
A method for controlling a hybrid vehicle.
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KR20180067429A (en) * | 2016-12-12 | 2018-06-20 | 도요타 지도샤(주) | Control device for hybrid vehicle |
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2016
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