JPH11245657A - ハイブリッド電気自動車のエンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ハイブリッド電気自動車のエンジ
ン制御装置に関し、暖房装置の使用時に極力エンジンの
作動を抑制して燃費性能の向上を図る。 【解決手段】 ハイブリッド電気自動車がエンジン停止
状態にあるとき、作動開始検出手段２により暖房装置１
の作動開始が検出され、且つ水温検出手段３によりエン
ジン１７の冷却水温が所定温度よりも低いことが検出さ
れると、エンジン制御手段１８によりエンジン１７を始
動させるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド電気
自動車のエンジン制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンと電動機（モータ）
とをそなえたいわゆるハイブリッド電気自動車が各種開
発されており、一部では既に実用化されている。そし
て、このようなハイブリッド電気自動車では、一般には
通常のエンジン駆動の自動車と同様の冷暖房装置が設け
られている。すなわち、エンジンにより駆動されるコン
プレッサが設けられ、このコンプレッサを作動させるこ
とで冷房を行なうとともに、エンジンの冷却水通路上に
熱交換器を設け、この熱交換器で得られる暖気を利用し
て暖房が行なわれる。

【０００３】ところで、上述したようなハイブリッド電
気自動車の走行モードとしては、バッテリ走行モードと
ハイブリッド走行モードとの２つの走行モードがある。
ここで、バッテリ走行モードとは、バッテリの残存容量
が比較的多い場合に用いられる走行モードであって、エ
ンジンを停止させ、バッテリからモータに電力を供給し
てモータの駆動力により走行するモードをいう。また、
ハイブリッド走行モードとは、バッテリの残存容量が比
較的少ない場合に用いられる走行モードであり、エンジ
ンを作動させて走行するモードをいう。なお、このハイ
ブリッド走行モードでは、エンジンを作動させて発電を
行ない、この電力をモータに供給することで走行するシ
ステム（シリーズ式ハイブリッド電気自動車）や、エン
ジンの駆動力をそのまま走行用駆動力として利用するシ
ステム（パラレル式ハイブリッド電気自動車）等があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バッテ
リ走行モード等のエンジン停止時に冷暖房を使用する場
合には、エンジンを始動させないと冷暖房が行なわれな
い。つまり、冷房を行なう場合には、エンジンを始動さ
せてコンプレッサを作動させる必要があり、また、暖房
を行なう場合には、エンジン駆動によるウォータポンプ
を作動させて冷却水を循環させる必要があるので、エン
ジンが停止したままでは、冷暖房を行なうことができな
いのである。

【０００５】このため、エンジン停止時に冷暖房を行な
う場合には、冷暖房装置のスイッチオンと同時にエンジ
ンを始動させる必要があるが、このように構成した場合
には、エンジンの効率が低下し、燃料消費率も悪化する
という課題がある。例えば、既にエンジンの冷却水温が
高い状態にあるときには、この冷却水を熱交換器に送る
だけでよく、このためにわざわざエンジンを始動させる
のは、エネルギ効率の低下を招き好ましくない。

【０００６】なお、特開平６−２８６４５９号公報に
は、エアコンスイッチがオンされると即座にエンジンを
始動させ、その後、車室内外気温や設定温度を検出して
冷暖房装置を制御する技術が開示されているが、この技
術でも、暖房を使用する場合には必ずエンジンが運転状
態となるため、上述と同様に、エンジンの効率が低下し
燃料消費率も悪化するという課題がある。

【０００７】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、冷暖房装置の使用時に極力エンジンの作動を
抑制して燃費性能の向上を図るようにした、ハイブリッ
ド電気自動車のエンジン制御装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のハイブリッド電
気自動車のエンジン制御装置では、ハイブリッド電気自
動車がエンジン停止状態にあるとき、作動開始検出手段
により暖房装置の作動開始が検出され、且つ水温検出手
段によりエンジンの冷却水温が所定温度よりも低いこと
が検出されると、エンジン制御手段によりエンジンを始
動させる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態としてのハイブリッド電気自動車のエンジン制御
装置について説明すると、図１はその要部機能を示す模
式的な機能ブロック図、図２はその動作を説明するため
のフローチャートである。まず、図１を用いて本発明が
適用されるハイブリッド電気自動車の要部構成について
説明すると、図中１１はモータ（原動機）、１３は車
輪、１４はインバータ、１５はバッテリ、１６は発電
機、１７はエンジンである。

【００１０】また、この実施形態におけるハイブリッド
電気自動車は、いわゆるシリーズ式ハイブリッド電気自
動車であって、エンジン１７は、主に、発電機１６を駆
動して電力をバッテリ１５に供給するために設けられて
いる。すなわち、車両はモータ（電動機）１１の回転駆
動力により走行するように構成されている。また、この
モータ１１にはインバータ１４を介してバッテリ１５や
発電機１６が電気的に接続されており、モータ１１の出
力軸には駆動輪１３，１３が連結されている。

【００１１】さらに、インバータ１４，発電機１６及び
エンジン１７は、エンジン制御手段としてのコントロー
ラ１８に接続されており、このコントローラ１８により
インバータ１４，発電機１６及びエンジン１７の作動が
それぞれ制御されるようになっている。また、バッテリ
１５には、バッテリ１５の電力残存容量を検出しうる充
電容量センサ１９が付設されており、この充電容量セン
サ１９も図示するようにコントローラ１８に接続されて
いる。

【００１２】そして、コントローラ１８では、充電容量
センサ１９からの検出信号やその他の図示しないセンサ
類からの検出信号に基づいて、車両の走行モードをバッ
テリ走行モードとハイブリット走行モードとのいずれか
一方に切り替えるようになっている。すなわち、充電容
量センサ１９によりバッテリ１５に蓄電された電力の残
存容量が所定値以上であることが検出された場合には、
コントローラ１８はエンジン１７及び発電機１６の作動
を停止させて、バッテリ１５に蓄えられた電力によりモ
ータ１１を駆動するようになっている（バッテリ走行モ
ード）。

【００１３】また、バッテリ１５に蓄電された電力の残
存容量が低下して、残存容量が所定値以下であることが
検出されると、コントローラ１８はエンジン１７を作動
させる。そして、エンジン１７により発電機１６を作動
させて、この発電機１６により得られた電力をバッテリ
１５に蓄電するとともに、この電力をインバータ１４を
介してモータ１１に供給するようになっているのである
（ハイブリッド走行モード）。

【００１４】ところで、図１に示すように、このハイブ
リッド電気自動車のエンジン制御装置には、冷房装置及
び暖房装置として機能するオートエアコン１が設けられ
ている。このオートエアコン１は、通常のエンジン駆動
の自動車と同様に構成されており、エンジン１７により
駆動されるコンプレッサ等（図示省略）をそなえて構成
されている。

【００１５】したがって、冷房を行なう場合には、通常
の自動車と同様に、エンジン１７によりコンプレッサを
駆動して冷媒を圧縮し、その後冷媒をエバポレータ（図
示省略）に供給する。そして、エバポレータで冷却され
た空気を車室内に取り込んで、車室内を冷却するように
なっている。また、暖房を行なう場合には、エンジン１
７の熱により高温となった冷却水を、図示しない冷却系
に設けられた熱交換器に送り、この熱交換器で得られた
暖気を車室内に取り込むようになっている。

【００１６】さて、図１に示すように、このハイブリッ
ド電気自動車には、冷却水を循環させるための電動ウォ
ータポンプ４が設けられており、エンジン１７が停止中
であって、且つ冷却水の温度が十分高いときに暖房を行
なう場合には、エンジン１７を始動させることなく、こ
の電動ウォータポンプ４により冷却水を循環させるよう
になっている。

【００１７】これは、冷却水を循環させるというだけの
目的でエンジン１７を作動させるのを回避するためであ
る。すなわち、エンジン１７には機械式ウォータポンプ
（図示省略）が付設されており、エンジン１７の作動中
には、エンジン１７を冷却するために機械式ウォータポ
ンプにより冷却水が冷却系を循環するようになってい
る。

【００１８】しかしながら、エンジン１７の停止時に暖
房を行なう場合、冷却水が十分に高温であれば、冷却水
を単に循環させればよく、このためにわざわざエンジン
１７を作動させるのは好ましくない。そこで、上述した
ように、本発明のハイブリッド電気自動車のエンジン制
御装置では、電動ウォータポンプ４を新たに設け、エン
ジン１７の停止時であって冷却水の温度が十分に高い場
合には、電動ウォータポンプ４を作動させて冷却水を循
環させ、暖房を行なうようになっているのである。

【００１９】なお、エンジン１７の作動中に暖房を行な
う場合には、機械式ウォータポンプが作動しているの
で、電動ウォータポンプ４を作動させる必要はなく、し
たがって、この場合には電動ウォータポンプ４の作動は
停止状態に制御される。このようなオートエアコン１の
操作時の制御について、以下ではさらに具体的に説明す
る。

【００２０】図１に示すように、オートエアコン１には
作動スイッチ２が付設されており、この作動スイッチ２
を操作することにより、オートエアコン１の作動のオン
オフが切り替えられるようになっている。また、この作
動スイッチ２は、コントローラ１８に接続されており、
作動スイッチ２の操作状況はコントローラ１８によりモ
ニタされている。つまり、作動スイッチ２は、オートエ
アコン１の作動開始を検出する作動開始検出手段として
機能するのである。

【００２１】また、上述した冷却系には水温検出手段と
しての水温センサ３が設けられており、冷却水の温度情
報がコントローラ１８に入力されるようになっている。
そして、本発明のハイブリッド電気自動車のエンジン制
御装置では、バッテリ走行モード等によりエンジン１７
が停止状態にあるときに、作動スイッチ２によりオート
エアコン１に対する作動開始操作が検出され、この操作
により暖房開始が検出されると、コントローラ１８によ
り以下のような制御が行なわれるようになっている。

【００２２】まず、水温センサ３によりエンジン１７の
冷却水温が検出され、この冷却水温が所定温度よりも高
いか否かが判定される。そして、所定温度よりも高い場
合（冷却水温が十分に高い場合）には、電動ウォータポ
ンプ４を作動させて冷却水を循環させるようになってい
るのである。これにより、エンジン１７を作動させるこ
となく、高温の冷却水が冷却系を循環し、熱交換器を介
して暖気が車室内に取り込まれることになり、効率良く
暖房を行なうことができるようになる。

【００２３】また、冷却水温が所定温度よりも低い場合
には、コントローラ１８ではエンジン１７を始動させる
制御信号を設定し、エンジン１７を始動させるようにな
っている。そして、エンジン１７が作動することによ
り、エンジン１７の熱により冷却水が暖められるととも
に、エンジン１７に付設された機械式ウォータポンプが
駆動されて冷却水が冷却系を循環するのである。

【００２４】なお、エンジン１７が作動することで冷却
水温が上昇して、水温センサ３により所定温度まで上昇
したことが検出されると、コントローラ１８によりエン
ジン１７に対する作動停止信号が設定されて、エンジン
１７が停止するのである。このときには、エンジン１７
の停止と略同時に電動ウォータポンプ４の作動を開始さ
せて、冷却水を電動ウォータポンプ４により循環させる
ようになっている。

【００２５】また、バッテリ走行モード等のエンジン１
７の停止時に、冷房装置の作動開始が検出された場合に
は、直ちにエンジン１７を始動させ、コンプレッサを駆
動するようになっている。本発明の一実施形態としての
ハイブリッド電気自動車のエンジン制御装置は、上述の
ように構成されているので、その動作の一例を図２に示
すフローチャートにしたがって説明すると、以下のよう
になる。

【００２６】まず、バッテリ走行モード等のエンジン１
７停止時において、ステップＳ１で、暖房作動条件が成
立したか否かが判定される。ここで、暖房作動条件と
は、例えばオートエアコン１の作動スイッチ２がオンに
操作されたときであって、設定温度が外気温よりも高
く、且つブロアスイッチ（図示省略）がオンとなってい
るときである。

【００２７】そして、この暖房作動条件が成立していな
いときにはステップＳ２に進み、このステップＳ２によ
り、エンジン１７が停止状態に保持される。また、ステ
ップＳ１で暖房作動条件が成立していると判定された場
合には、ステップＳ３に進み、冷却水の温度が所定値よ
りも高いか否かが判定される。ここで、冷却水の温度が
所定値よりも低いと判定された場合には、次に、ステッ
プＳ４に進み、エンジン１７を強制始動させる。これに
より、冷却水の温度が上昇するとともに、エンジン１７
により機械式ウォータポンプが駆動されて、ステップＳ
５で暖房が行なわれる。

【００２８】一方、ステップＳ３において、冷却水の温
度が所定値よりも高いと判定された場合には、次に、ス
テップＳ６に進み、エンジン１７が作動中であればエン
ジン１７を停止させ、エンジン１７が停止していればこ
の状態を保持する。続いて、ステップＳ７に進んで電動
ウォータポンプ４を作動させ、この電動ウォータポンプ
４により冷却水を循環させる。これにより、ステップＳ
５において暖房が行なわれることになる。

【００２９】以上詳述したように、本発明のハイブリッ
ド電気自動車のエンジン制御装置によれば、暖房の開始
時に、冷却水温が暖房能力を満たさない所定温度以下の
場合にのみエンジン１７を始動させ、冷却水温度が所定
温度以上になるとエンジン１７を停止させるので、無駄
なアイドル運転がなくなり、燃費性能が向上するという
利点がある。すなわち、バッテリ走行モード時において
は、エンジン１７のアイドル運転が極力抑制され、これ
により燃料消費率が改善されるのである。また、エンジ
ン停止時に電動ウォータポンプ４を作動させることによ
り、速やかに暖房を行なうことができ、暖房能力も向上
するとう利点がある。

【００３０】なお、本発明のハイブリッド電気自動車の
エンジン制御装置は、上述の実施形態にのみ限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の
変形が可能である。例えば本実施形態では、ウォータポ
ンプとしてエンジン駆動による機械式ウォータポンプと
電動ウォータポンプとを併用しているが、電動ウォータ
ポンプのみを使用してもよい。

【００３１】また、ハイブリッド電気自動車としては、
上述以外にもエンジンの駆動力とモータの駆動力とを適
宜使い分けて走行するようなパラレル式ハイブリッド電
気自動車や、シリーズ式ハイブリッド電気自動車とパラ
レル式ハイブリッド電気自動車との両方の特徴を有する
ようなタイプのハイブリッド電気自動車であってもよ
い。

【００３２】また、暖房装置は必ずしもオートエアコン
１である必要はなく、マニュアルエアコンであってもよ
いし、暖房機能のみを有するヒータ機構であってもよ
い。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のハイブリ
ッド電気自動車のエンジン制御装置によれば、ハイブリ
ッド電気自動車がエンジン停止状態にあるとき、作動開
始検出手段により暖房装置の作動開始が検出され、且つ
水温検出手段によりエンジンの冷却水温が所定温度より
も低いことが検出されると、エンジン制御手段によりエ
ンジンを始動させるように構成されているため、エンジ
ン停止時の暖房能力が向上するとともに、エンジンのア
イドル運転を極力抑制でき、燃費性能が向上するという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのハイブリッド電気
自動車のエンジン制御装置における要部機能を示す模式
的な機能ブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態としてのハイブリッド電気
自動車のエンジン制御装置における動作を説明するため
のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 暖房装置を含むオートエアコン ２ 作動スイッチ（作動開始検出手段） ３ 水温センサ（水温検出手段） １１ モータ（電動機） １７ エンジン １８ コントローラ（エンジン制御手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン及び電動機をそなえたハイブリ
   ッド電気自動車において、 暖房装置の作動開始を検出する作動開始検出手段と、 該エンジンの冷却水温を検出する水温検出手段と、 該ハイブリッド電気自動車がエンジン停止状態にあると
   き、該作動開始検出手段により該暖房装置の作動開始が
   検出され、且つ該水温検出手段により該エンジンの冷却
   水温が所定温度よりも低いことが検出されると、該エン
   ジンを始動させるエンジン制御手段と、をそなえたこと
   を特徴とする、ハイブリッド電気自動車のエンジン制御
   装置。