JP2001327006A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
生を有効に防止する。 【解決手段】 エンジンとモータとキャパシタとを備え
たハイブリッド車両の制御装置であって、モータに関連
するエンジン回転数NEを検出するエンジン回転数セン
サと、検出したエンジン回転数NEに応じてキャパシタ
の充電目標電圧(目標キャパシタ電圧VCAPCMD)
を設定する目標電圧設定手段と、キャパシタへの充電制
御を行うモータECUとを備える。検出したエンジン回
転数NEから目標キャパシタ電圧VCAPCMDを設定
し(ステップS300)、キャパシタ電圧VCAP<目
標キャパシタ電圧VCAPCMDである場合(ステップ
S311で「YES」)には、目標キャパシタ電圧VC
APCMD≦キャパシタ電圧VCAPとなるまで、キャ
パシタへの充電を行う。これにより、モータ逆起電圧<
キャパシタ電圧VCAPの関係を維持する。
Description
両の制御装置に係るものであり、特に、クルーズ走行時
におけるモータ逆起電圧の発生防止に有効な技術に関す
るものである。
ンジンの他にモータを備えたハイブリッド車両が知られ
ており、更にこのハイブリッド車両の一種には、エンジ
ンの出力をモータにより駆動補助するパラレルハイブリ
ッド車がある。このパラレルハイブリッド車は、例え
ば、加速時においてはモータによってエンジンの出力を
駆動補助(アシスト)し、減速時においては減速回生に
よってバッテリ等への充電を行なう等、様々な制御を行
い、バッテリの残容量(電気エネルギー)を確保しつつ
運転者の要求を満足できるようになっている。
は、車両状態に基づき算出した回生可能電力量と、蓄電
手段の現在の残容量との合計が所定の基準容量よりも小
さいときに、モータの発電動作を制御するようにしたハ
イブリッド車両が開示されている。このハイブリッド車
両は、運動エネルギーと相関のある車速等のパラメータ
に対し蓄電手段の目標容量を最適化することにより、回
生エネルギーの損失や必要以上の発電による燃費の悪化
を防止することができるという利点を有している。
エネルギーは車速が速いほど大きく、その状態から回生
される電気エネルギーも大きくなるため、クルーズ走行
時には、蓄電手段の残容量は大きく余裕をあけておく必
要がある。しかしながら、ハイブリッド車などに用いら
れるモータには一般に、回転数に応じて逆起電圧が発生
するため、この逆起電圧が蓄電手段の電圧よりも高くな
ると、モータから蓄電手段に電流が流れてしまい、過電
圧保護のためのパワードライブユニットによるスイッチ
ング制御が必要となる。
圧の調整は、モータ発電電力を熱として損失させると同
時に、発電フリクションによりエンジンに負荷を与えて
しまうため、クルーズ走行時の燃費を大幅に悪化させる
要因となっていた。特に、エネルギー容量に比較的余裕
があり、電圧が大きく変化しないバッテリと異なり、エ
ネルギー容量が比較的小さく、エネルギーの低下に伴っ
て電圧が小さくなるキャパシタを蓄電手段とした場合に
は、上記問題が顕著となる。
であり、その目的とするところは、クルーズ走行時にお
けるモータ逆起電圧の発生を有効に防止することにあ
る。
に、請求項1に記載した発明は、エンジン(例えば、実
施の形態におけるエンジンE)及びモータ(例えば、実
施の形態におけるモータM)を駆動源とし、モータへの
電力供給及び回生による電力の蓄電を行う蓄電手段(例
えば、実施の形態におけるキャパシタ3)を有するハイ
ブリッド車両の制御装置であって、前記モータに関連す
る回転数(例えば、実施の形態におけるエンジン回転数
NE)を検出する回転数検出手段(例えば、実施の形態
におけるエンジン回転数センサS2)と、該回転数検出
手段の出力に応じて前記蓄電手段の充電目標電圧(例え
ば、実施の形態における目標キャパシタ電圧VCAPC
MD)を設定する目標電圧設定手段(例えば、実施の形
態におけるステップS300)と、前記蓄電手段への充
電制御を行う充電制御手段(例えば、実施の形態におけ
るモータECU1)とを備え、該充電制御手段は、前記
蓄電手段の電圧(例えば、実施の形態におけるキャパシ
タ電圧VCAP)が前記充電目標電圧よりも小さい場合
(例えば、実施の形態におけるステップS311の判定
結果が「NO」である場合)には、該充電目標電圧とな
るように前記蓄電手段への充電を行う(例えば、実施の
形態におけるステップS322のクルーズ充電モードへ
の移行)ことを特徴としている。このように構成するこ
とで、蓄電手段の電圧<充電目標電圧となった場合に
は、蓄電手段への充電が速やかに行われるようになるか
ら、蓄電手段の電圧>モータ逆起電圧の関係を高頻度に
維持することが可能になる。
載のハイブリッド車両の制御装置において、前記モータ
は、前記エンジンと駆動輪(例えば、実施の形態におけ
る前輪Wf,Wf)間の駆動軸上に連結され、車両の運
転状態(例えば、実施の形態におけるアイドルモード,
アイドル停止モード,減速モード,加速モード,クルー
ズモード)及び前記蓄電手段の蓄電状態(例えば、実施
の形態におけるキャパシタ電圧VCAP、あるいはバッ
テリ残容量SOC)に応じて付加的に駆動力を発生させ
又は回生を行うものであり、車両が前記モータによる駆
動力補助を不要としている場合(例えば、実施の形態に
おけるステップS025のクルーズモード中)に前記蓄
電状態に応じて前記モータを発電機として作用させ前記
蓄電手段への充電を行う充電モード(例えば、実施の形
態におけるステップS302の判定結果が「NO」の場
合)において、前記蓄電制御手段は前記蓄電手段に前記
目標充電電圧となるよう(例えば、実施の形態における
ステップS311の判定結果が「NO」になるまで)充
電を行うことを特徴とする。このように構成すること
で、蓄電手段の電圧を常に逆起電圧以上の電圧に維持し
得て、例えばクルーズ運転中においても逆起電圧調整の
為の不要な発電負荷をエンジンに与えないようにするこ
とが可能になる。
1又は請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置に
おいて、前記蓄電手段は、電気二重層コンデンサからな
るキャパシタ(例えば、実施の形態におけるキャパシタ
3)であることを特徴としている。このように構成する
ことで、バッテリのような化学変化に依存しない応答性
の良い充放電が可能となる。
いて、図面と共に説明する。図1は、エンジンEとモー
タMの出力軸がクラッチを介さずに直結されたパラレル
ハイブリッド車両を示しており、エンジンE及びモータ
Mの両方の駆動力は、オートマチックトランスミッショ
ンあるいはマニュアルトランスミッションよりなるトラ
ンスミッションTを介して駆動輪たる前輪Wf,Wfに
伝達される。また、ハイブリッド車両の減速時に前輪W
f,Wf側からモータM側に駆動力が伝達されると、モ
ータMは発電機として機能していわゆる回生制動力を発
生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回
収する。すなわち、モータMは、エンジンEと前輪W
f,Wf間の駆動軸上に連結されていて、車両の運転状
態及びキャパシタ電圧VCAPに応じて付加的に駆動力
を発生させ又は回生を行う。尚、Wrは後輪を示す
CU(充電制御手段)1からの制御指令を受けてパワー
ドライブユニット2により行われる。パワードライブユ
ニット2にはモータMと電気エネルギーの授受を行う高
圧系のキャパシタ(蓄電手段)3が接続されており、こ
のキャパシタ3は、例えば、電気二重層コンデンサから
構成されている。ハイブリッド車両には各種補機類を駆
動するための12ボルトの補助バッテリ4が搭載されて
おり、この補助バッテリ4はキャパシタ3にダウンバー
タ5を介して接続される。FIECU11により制御さ
れるダウンバータ5は、キャパシタ3の電圧を降圧して
補助バッテリ4を充電する。モータECU1は、キャパ
シタ3を保護する他、キャパシタ電圧VCAPと、後述
の目標キャパシタ電圧(充電目標電圧)VCAPCM
D,強制発電実施キャパシタ電圧VCAPL,及び通常
発電モード実行上限キャパシタ電圧VCAPHとの大小
判定を行い、その判定結果に応じた制御指令をパワード
ライブユニット2に送る。
び前記ダウンバータ5に加えて、エンジンEへの燃料供
給量を制御する燃料供給量制御手段6の作動と、スター
タモータ7の作動の他、点火時期等の制御を行う。その
ために、FIECU11には、ミッションの駆動軸の回
転数に基づいて車速Vを検出する車速センサS1からの
信号と、エンジン回転数NEを検出するエンジン回転数
センサ(回転数検出手段)S2からの信号と、トランス
ミッションTのシフトポジションを検出するシフトポジ
ションセンサS3からの信号と、ブレーキペダル8の操
作を検出するブレーキスイッチS4からの信号と、クラ
ッチペダル9の操作を検出するクラッチスイッチS5か
らの信号と、スロットル開度THを検出するスロットル
開度センサS6からの信号と、吸気管負圧PBを検出す
る吸気管負圧センサS7からの信号とが入力される。図
1中、21はCVT制御用のCVTECUを示してい
る。
イブリッド車両の制御モードには、「アイドルモー
ド」、「アイドル停止モード」、「減速モード」、「加
速モード」及び「クルーズモード」の各モードがある。
アイドルモードでは、燃料カットに続く燃料供給が再開
されてエンジンEがアイドル状態に維持され、アイドル
停止モードでは、例えば車両の停止時等に一定の条件で
エンジンが停止される。また、減速モードでは、モータ
Mによる回生制動が実行され、加速モードでは、エンジ
ンがモータにより駆動補助され、クルーズモードでは、
モータが駆動せず車両がエンジンEの駆動力で走行す
る。
づいて前記各モードを決定するモータ動作モード判別に
ついて説明する。ステップS001においてMT/CV
T判定フラグF_ATのフラグ値が「1」であるか否か
を判定する。判定結果が「NO」、つまりMT車である
と判定された場合はステップS002に進む。ステップ
S001における判定結果が「YES」、つまりCVT
車であると判定された場合はステップS010に進み、
ここでCVT用インギア判定フラグF_ATNPのフラ
グ値が「1」であるか否かを判定する。ステップS01
0における判定結果が「NO」、つまりインギアである
と判定された場合はステップS010Aに進み、スイッ
チバック中(シフトレバー操作中)であるか否かをスイ
ッチバックフラグF_VSWBの状態によって判定す
る。判定の結果、スイッチバック中である場合はステッ
プS022に進み、「アイドルモード」に移行して制御
を終了する。アイドルモードでは、燃料カットに続く燃
料給が再開されてエンジンEがアイドル状態に維持され
る。ステップS010Aにおける判定の結果、スイッチ
バック中でない場合はステップS004に進む。
が「YES」、つまりN,Pレンジであると判定された
場合は、ステップS014に進みエンジン停止制御実施
フラグF_FCMGのフラグ値が「1」であるか否かを
判定する。ステップS014における判定結果が「N
O」である場合はステップS022の「アイドルモー
ド」に移行して制御を終了する。ステップS014にお
いてフラグ値が「1」であると判定された場合はステッ
プS023に進み、「アイドル停止モード」に移行して
制御を終了する。アイドル停止モードでは、例えば車両
の停止時等に一定の条件でエンジンが停止される。
ルポジション判定フラグF_NSWのフラグ値が「1」
であるか否かを判定する。ステップS002における判
定結果が「YES」、つまりニュートラルポジションで
あると判定された場合は、ステップS014に進む。ス
テップS002における判定結果が「NO」、つまりイ
ンギアであると判定された場合は、ステップS003に
進み、ここでクラッチ接続判定フラグF_CLSWのフ
ラグ値が「1」であるか否かを判定する。判定結果が
「YES」でありクラッチが「断」と判定された場合
は、ステップS014に進む。ステップS003におけ
る判定結果が「NO」でありクラッチが「接」であると
判定された場合は、ステップS004に進む。
フラグF_THIDLMGのフラグ値が「1」か否かを
判定する。判定結果が「NO」、つまりスロットルが全
閉であると判定された場合はステップS011に進む。
ステップS004における判定結果が「YES」、つま
りスロットルが全閉でないと判定された場合はステップ
S005に進み、モータアシストアシスト判定フラグF
_MASTのフラグ値が「1」であるか否かを判定す
る。ステップS005における判定結果が「NO」であ
る場合はステップS011に進む。ステップS005に
おける判定結果が「YES」である場合は、ステップS
006に進む。
T判定フラグF_ATのフラグ値が「1」であるか否か
を判定する。判定結果が「NO」、つまりMT車である
と判定された場合はステップS013に進む。ステップ
S011における判定結果が「YES」、つまりCVT
車であると判定された場合はステップS012に進み、
リバースポジション判定フラグF_ATPRのフラグ値
が「1」であるか否かを判定する。判定結果が「YE
S」、つまりリバースポジションである場合は、ステッ
プS022に進む。判定結果が「NO」、つまりリバー
スポジション以外であると判定された場合はステップS
013に進む。
T判定フラグF_ATのフラグ値が「1」であるか否か
を判定する。判定結果が「NO」、つまりMT車である
と判定された場合は、ステップS009の「加速モー
ド」に移行して、制御を終了する。
ES」、つまりCVT車であると判定された場合はステ
ップS007に進み、ブレーキON判定フラグF_BK
SWのフラグ値が「1」であるか否かを判定する。ステ
ップS007における判定結果が「YES」、つまりブ
レーキを踏み込んでいると判定された場合はステップS
013に進む。ステップS007における判定結果が
「NO」、つまりブレーキを踏み込んでいないと判定さ
れた場合はステップS009に進む。
用車速VPが「0」か否かを判定する。判定結果が「Y
ES」、つまり車速が0であると判定された場合はステ
ップS014に進む。ステップS013における判定結
果が「NO」、つまり車速が0でないと判定された場合
はステップS015に進む。ステップS015において
はエンジン停止制御実施フラグF_FCMGのフラグ値
が「1」であるか否かを判定する。ステップS015に
おける判定結果が「NO」である場合はステップS01
6に進む。ステップS015においてフラグ値が「1」
であると判定された場合はステップS023に進む。ス
テップS016においては、制御用車速VPと減速モー
ドブレーキ判断下限車速#VRGNBKとを比較する。
尚、この減速モードブレーキ判断下限車速#VRGNB
Kはヒステリシスを持つ値である。
御用車速VP≦減速モードブレーキ判断下限車速#VR
GNBK、であると判定された場合は、ステップS01
9に進む。一方、ステップS016における判定の結
果、制御用車速VP>減速モードブレーキ判断下限車速
#VRGNBK、であると判定された場合は、ステップ
S017に進む。ステップS017においてはブレーキ
ON判定フラグF_BKSWのフラグ値が「1」である
か否かを判定する。ステップS017における判定結果
が「YES」、つまりブレーキを踏み込んでいると判定
された場合はステップS018に進む。ステップS01
7における判定結果が「NO」、つまりブレーキを踏み
込んでいないと判定された場合はステップS019に進
む。
フラグF_THIDLMGのフラグ値が「1」か否かを
判定する。判定結果が「NO」、つまりスロットルが全
閉であると判定された場合はステップS024の「減速
モード」に進み、制御を終了する。尚、減速モードでは
モータMによる回生制動が実行される。ステップS01
8における判定結果が「YES」、つまりスロットルが
全閉でないと判定された場合はステップS019に進
む。
ト実行フラグF_MADECFCのフラグ値が「1」で
あるか否かを判定する。このフラグは後述する高車速域
における特別なモードでの燃料カットを行なう場合の燃
料カット判断フラグである。ステップS019における
判定結果が「YES」、つまり減速燃料カット中である
と判定された場合はステップS024に進む。ステップ
S019の判定結果が「NO」である場合は、ステップ
S025の「クルーズモード」に移行して、制御を終了
する。このクルーズモードではモータMは駆動せずに車
両はエンジンEの駆動力で走行する。また、車両の運転
状態に応じてモータMを回生作動させたり発電機として
使用してキャパシタ3への充電を行う場合もある。
シストトリガ判定、クルーズモードに大きな影響を与え
るキャパシタ容量のゾーンニング(いわゆるゾーン分
け)について説明する。キャパシタ容量はキャパシタ電
圧VCAPの2乗に比例することから、本実施の形態で
は、過充電保護から決定される通常発電モード実行上限
キャパシタ電圧VCAPH(例えば、160V)と、1
2V供給用のDC−DCコンバータの最低作動電圧から
決定される強制発電実施キャパシタ電圧VCAPL(例
えば、80V)とによって、キャパシタ容量が3つの領
域に区画している。
る強制発電実施キャパシタ電圧VCAPLと、第2閾値
である通常発電モード実行上限キャパシタ電圧VCAP
Hとによって、過放電領域である第1領域(VCAP<
VCAPL)と、通常使用領域である第2領域(VCA
PL≦VCAP≦VCAPH)と、過充電領域である第
3領域(VCAPH<VCAP)とに区画されている。
すのはアシストトリガ判定のフローチャート図、具体的
には加速/クルーズのモードを領域により判定するフロ
ーチャート図である。ステップS100においてキャパ
シタ電圧VCAPが強制発電実施キャパシタ電圧VCA
PLを下回るか否かを判定する。判定結果が「YE
S」、つまりキャパシタ容量が第1領域にあると判定さ
れた場合はステップS136において最終アシスト指令
値ASTPWRFが0以下であるか否かを判定する。ス
テップS136における判定結果が「YES」、つまり
最終アシスト指令値ASTPWRFが0以下であると判
定された場合は、ステップS137においてクルーズ充
電量減算係数KTRGRGNに「1.0」を代入し、ス
テップS122においてモータアシスト判定フラグF_
MASTに「0」を代入してリターンする。
おける判定結果が「NO」の場合はステップS100A
に進む。ステップS100Aでは制御用車速VPとアシ
ストトリガ検索上限車速#VMASTHGとを比較す
る。尚、この値#VMASTHGはヒステリシスを持つ
値である。ステップS100Aにおいて制御用車速VP
がアシストトリガ検索上限車速#VMASTHG以下で
あると判定された場合はステップS102に進む。ここ
でアシストトリガ検索上限車速#VMASTHGは、例
えば170kmである。
用車速VPがアシストトリガ検索上限車速#VMAST
HGより大きいと判定された場合は、ステップS100
Bに進み、ここで、制御用車速VPから、図6に示すよ
うに高車速域のクルーズ充電量補正係数KTRGRGN
を#KVTRGRNテーブル検索により求める。そして
ステップS122に進む。
ロットル(アシストトリガ)テーブルからスロットルア
シストトリガの基準となる閾値MTHASTNを検索す
る。この#MTHASTスロットル(アシストトリガ)
テーブルは、図8の実線で示すように、エンジン回転数
NEに対して、モータアシストするか否かの判定の基準
となるスロットル開度の閾値MTHASTNを定めたも
ので、エンジン回転数NEに応じて閾値が設定されてい
る。
で、前記ステップS102で求められたスロットルアシ
ストトリガの基準閾値MTHASTNに所定のスロット
ルアシストトリガ補正値DTHASTを加えて、高スロ
ットルアシストトリガ閾値MTHASTHを求めるとと
もに、この高スロットルアシストトリガ閾値MTHAS
THからヒステリシスを設定するための差分#DMTH
ASTを引いて、低スロットルアシストトリガ閾値MT
HASTLを求める。これら高低スロットルアシストト
リガ閾値を図8のスロットルアシストトリガテーブルの
基準閾値MTHASTNに重ねて記載すると破線で示す
ようになる。
ットル開度の現在値THEMがステップS103、ステ
ップS106で求めたスロットルアシストトリガ閾値M
THAST以上であるか否かが判定される。この場合の
スロットルアシストトリガ閾値MTHASTは前述のヒ
ステリシスを持った値であり、スロットル開度が大きく
なる方向にある場合は高スロットルアシストトリガ閾値
MTHASTH、スロットル開度が小さくなる方向にあ
る場合は低スロットルアシストトリガ閾値MTHAST
Lがそれぞれ参照される。
「YES」である場合、つまりスロットル開度の現在値
THEMがスロットルアシストトリガ閾値MTHAST
(高低のヒステリシスを設定した閾値)以上である場合
は、ステップS109に、判定結果が「NO」、つまり
スロットル開度の現在値THEMがスロットルアシスト
トリガ閾値MTHAST(高低のヒステリシスを設定し
た閾値)以上でない場合はステップS108に進む。ス
テップS109では、スロットルモータアシスト判定フ
ラグF_MASTTHに「1」をセットし、一方ステッ
プS108では、スロットルモータアシスト判定フラグ
F_MASTTHに「0」をセットする。
モータアシストを要求する開度であるか否かの判断を行
っているもので、ステップS107でスロットル開度の
現在値THEMがスロットルアシストトリガ閾値MTH
AST以上と判断された場合には、スロットルモータア
シスト判定フラグF_MASTTHを「1」にして、前
述した「加速モード」においてこのフラグを読むことに
よりモータアシストが要求されていると判定される。
タアシスト判定フラグF_MASTTHに「0」がセッ
トされるということは、スロットル開度によるモータア
シスト判定の領域でないことを示す。この実施形態で
は、アシストトリガの判定をスロットル開度THとエン
ジンの吸気管負圧PBとの両方で判定することとしてお
り、スロットル開度の現在値THEMが前記スロットル
アシストトリガ閾値MTHAST以上である場合にスロ
ットル開度THによるアシスト判定がなされ、この閾値
を超えない領域においては後述の吸気管負圧PBによる
判定がなされる。
ットルモータアシスト判定フラグF_MASTTHに
「1」をセットした後、通常のアシスト判定から外れる
べくステップS134に進み、クルーズ充電量の減算係
数KTRGRGNに「0」をセットし、次のステップS
135でモータアシスト判定フラグF_MASTに
「1」をセットしてリターンする。
/CVT判定フラグF_ATのフラグ値が「1」である
か否かを判定する。判定結果が「NO」、つまりMT車
であると判定された場合はステップS112に進む。ス
テップS110における判定結果が「YES」、つまり
CVT車であると判定された場合はステップS124に
進む。
では、MT用の吸気管負圧アシストトリガを算出する。
このサブルーチンで参照される吸気管負圧アシストトリ
ガテーブルは、図11の2本の実線で示すように、エン
ジン回転数NEに対して、モータアシストするか否かの
判定のための高吸気管負圧アシストトリガ閾値MAST
Hと、低吸気管負圧アシストトリガ閾値MASTLとを
定めたものであり、各ギア毎またはストイキ/リーンバ
ーン毎に持ち替えが行われるようになっている。
51において、リーンバーン判定フラグF_KCMLB
のフラグ値が「1」か否かを判定する。判定結果が「Y
ES」、つまりリーンバーンであると判定された場合
は、リーンバーン用の吸気管負圧アシストトリガテーブ
ルを参照して、吸気管負圧アシストトリガの閾値MAS
TL/Hを求める。具体的には、ステップS152にお
いて、エンジン回転数NEからテーブル検索して得られ
た閾値#MASTHLを高吸気管負圧アシストトリガ閾
値MASTHに代入し、次にステップS153におい
て、エンジン回転数NEからテーブル検索して得られた
閾値#MASTLLを低吸気管負圧アシストトリガ閾値
MASTLに代入して、処理が終了する。
つまりリーンバーンモードではないと判定された場合
は、ストイキ用の吸気管負圧アシストトリガテーブルを
参照して、吸気管負圧アシストトリガの閾値MASTL
/Hを求める。具体的には、ステップS154におい
て、エンジン回転数NEからテーブル検索して得られた
閾値#MASTHSを高吸気管負圧アシストトリガ閾値
MASTHに代入し、次にステップS155において、
エンジン回転数NEからテーブル検索して得られた閾値
#MASTLSを低吸気管負圧アシストトリガ閾値MA
STLに代入して、処理が終了する。
管負圧PBAの増加に応じて、あるいはエンジン回転数
NEの減少に応じて図11の高閾値ラインMASTHを
下から上に通過すると、モータアシスト判定フラグF_
MASTは「0」から「1」にセットされ、逆に吸気管
負圧PBAの減少に応じて、あるいはエンジン回転数N
Eの増加に応じて低閾値ラインMASTLを上から下に
通過すると、モータアシスト判定フラグF_MASTは
「1」から「0」にセットされる。
アシスト判定フラグF_MASTのフラグ値が「1」で
あるか否かを判定し、判定結果が「1」である場合はス
テップS114に進み、判定結果が「1」でない場合は
ステップS115に進む。そして、ステップS114に
おいては、吸気管アシストトリガ閾値MASTを、ステ
ップS112で検索した吸気管負圧アシストトリガの低
閾値MASTLと所定のPBアシストトリガ補正値DP
BASTとを加えた値として算出し、ステップS116
において、吸気管負圧の現在値PBAが、ステップS1
14で求めた吸気管アシストトリガ閾値MAST以上か
否かを判定する。判定結果が「YES」の場合は、ステ
ップS134に進む。判定結果が「NO」の場合はステ
ップS119に進む。また、ステップS115において
は、吸気管アシストトリガ閾値MASTを、ステップS
112で検索した吸気管負圧アシストトリガの高閾値M
ASTHと所定のPBアシストトリガ補正値DPBAS
Tとを加えた値として算出し、ステップS116に進
む。
に示すように上記吸気管負圧アシストトリガ閾値MAS
Tから、所定の吸気管負圧のデルタ値#DCRSPB
(例えば100mmHg)を引くことで、最終吸気管負
圧アシストトリガ下限閾値MASTFLを求める。次
に、ステップS120において、最終吸気管負圧アシス
トトリガ下限閾値MASTFLと吸気管負圧アシストト
リガ閾値MASTを、図12に示すように吸気管負圧の
現在値PBAで補間算出して、クルーズ充電量減算係数
テーブル値KPBRGNを求め、ステップS121にお
いてクルーズ充電量減算係数テーブル値KPBRGNを
クルーズ充電量減算係数KTRGRGNに代入する。そ
して、ステップS122においてモータアシスト判定フ
ラグF_MASTに「0」を代入してリターンする。
0)では、CVT用の吸気管負圧アシストトリガを算出
する。このサブルーチンで参照される吸気管負圧アシス
トトリガテーブルは、図13の2本の実線で示すよう
に、エンジン制御用車速VPに対して、モータアシスト
するか否かの判定のための高吸気管負圧アシストトリガ
閾値MASTTHHと、低吸気管負圧アシストトリガ閾
値MASTTHLとを定めたものであり、ストイキ/リ
ーンバーン毎に持ち替えが行われるようになっている。
61において、リーンバーン判定フラグF_KCMLB
のフラグ値が「1」か否かを判定する。判定結果が「Y
ES」、つまりリーンバーンであると判定された場合
は、リーンバーン用の吸気管負圧アシストトリガテーブ
ルを参照して、吸気管負圧アシストトリガの閾値MAS
TTHL/Hを求める。具体的には、ステップS162
において、エンジン制御用車速VPからテーブル検索し
て得られた閾値#MASTTHHLを高吸気管負圧アシ
ストトリガ閾値MASTTHHに代入し、次にステップ
S163において、エンジン制御用車速VPからテーブ
ル検索して得られた閾値#MASTTHLLを低吸気管
負圧アシストトリガ閾値MASTTHLに代入して、処
理が終了する。
つまりリーンバーンモードではないと判定された場合
は、ストイキ用の吸気管負圧アシストトリガテーブルを
参照して、吸気管負圧アシストトリガの閾値MASTT
HL/Hを求める。具体的には、ステップS164にお
いて、エンジン制御用車速VPからテーブル検索して得
られた閾値#MASTTHHを高吸気管負圧アシストト
リガ閾値MASTTHHに代入し、次にステップS16
5において、エンジン制御用車速VPからテーブル検索
して得られた閾値#MASTTHLを低吸気管負圧アシ
ストトリガ閾値MASTTHLに代入して、処理が終了
する。
ッル開度THの増加に応じて、あるいはエンジン制御用
車速VPの減少に応じて図13の高閾値ラインMAST
THHを下から上に通過すると、モータアシスト判定フ
ラグF_MASTが「0」から「1」にセットされ、逆
にスロットル開度THの減少に応じて、あるいはエンジ
ン制御用車速VPの増加に応じて低閾値ラインMAST
THLを上から下に通過すると、モータアシスト判定フ
ラグF_MASTが「1」から「0」にセットされるよ
うになっている。
アシスト判定フラグF_MASTのフラグ値が「1」で
あるか否かを判定し、判定結果が「1」である場合はス
テップS126に進み、判定結果が「1」でない場合は
ステップS127に進む。そして、ステップS126に
おいては、吸気管アシストトリガ閾値MASTTHを、
ステップS124で検索した吸気管負圧アシストトリガ
の低閾値MASTTHLと所定のPBアシストトリガ補
正値DPBASTTHとを加えた値として算出し、ステ
ップS128において、スロットル開度の現在値THE
Mが、ステップS126で求めた吸気管アシストトリガ
閾値MASTTH以上か否かを判定する。判定結果が
「YES」の場合は、ステップS134に進む。判定結
果が「NO」の場合はステップS131に進む。ステッ
プS127においては吸気管アシストトリガ閾値MAS
TTHに高吸気管アシストトリガ閾値MASTTHHと
所定のPBアシストトリガ補正値DPBASTTHとを
加えステップS128に進む。
に示すように上記吸気管負圧アシストトリガ閾値MAS
TTHから、所定のスロットル開度のデルタ値#DCR
STHVを引くことで、最終吸気管負圧アシストトリガ
下限閾値MASTTHFLを求める。次に、ステップS
132において、最終吸気管負圧アシストトリガ下限閾
値MASTTHFLと吸気管負圧アシストトリガ閾値M
ASTTHを、図12に示すようにスロットル開度の現
在値THEMで補間算出して、クルーズ充電量減算係数
テーブル値KPBRGTHを求め、ステップS133に
おいてクルーズ充電量減算係数テーブル値KPBRGT
Hをクルーズ充電量減算係数KTRGRGNに代入す
る。そして、ステップS122においてモータアシスト
判定フラグF_MASTに「0」を代入してリターンす
る。
について図14〜図18に基づいて説明する。先ず、ス
テップS250においては後述する図15及び図16の
クルーズ充電量算出処理がなされる。そして、ステップ
S251に進み、徐々加減算タイマTCRSRGNが0
か否かを判定し、判定結果が「NO」の場合は、ステッ
プS259において最終クルーズ充電量CRSRGNF
を最終充電指令値REGENFにセットし、ステップS
260において最終アシスト指令値ASTWRFに
「0」をセットして制御を終了する。
ES」である場合は、ステップS252において、徐々
加減算タイマTCRSRGNに所定値#TMCRSRG
NをセットしてステップS253に進む。ステップS2
53においてはクルーズ充電量CRSRGNが最終クル
ーズ充電量CRSRGNF以上か否かを判定する。ステ
ップS253における判定結果が「YES」である場合
は、ステップS257において最終クルーズ充電量CR
SRGNFに徐々加算量#DCRSRGNPを加えてゆ
き、ステップS258において再度クルーズ充電量CR
SRGNが最終クルーズ充電量CRSRGNF以上であ
るか否かを判定する。ステップS258における判定の
結果、クルーズ充電量CRSRGNが最終クルーズ充電
量CRSRGNF以上となった場合はステップS259
に進む。
ルーズ充電量CRSRGNが最終クルーズ充電量CRS
RGNFよりも小さい場合は、ステップS256に進
み、ここでクルーズ充電量CRSRGNを最終クルーズ
充電量CRSRGNFに代入してステップS259に進
む。ステップS253における判定結果が「NO」であ
る場合は、ステップS254において最終クルーズ充電
量CRSRGNFから徐々減算量#DCRSRGNMを
減算してゆき、ステップS255において、最終クルー
ズ充電量CRSRGNFがクルーズ充電量CRSRGN
以上であるか否かを判定する。ステップS255におけ
る判定の結果、クルーズ充電量CRSRGNが最終クル
ーズ充電量CRSRGNFより大きくなった場合はステ
ップS256に進む。ステップS255における判定の
結果、最終クルーズ充電量CRSRGNFがクルーズ充
電量CRSRGN以上となった場合はステップS259
に進む。
算出サブルーチンについて、図15及び図16を用いて
説明する。まず、ステップS300(目標電圧設定手
段)において目標キャパシタ電圧VCAPCMDをマッ
プ検索する。このマップは、図18に示すように、エン
ジン回転数NEに応じて定められた目標キャパシタ電圧
を示している。このマップにおいて、目標キャパシタ電
圧VCAPCMDは、横軸に示す各々のエンジン回転数
NEにおいてモータMで発生する逆起電圧よりも大きな
値に設定されている。
CMDをエンジン回転数NEから検索するようにしたの
は、本実施の形態ではエンジンEとモータMの出力軸が
クラッチを介さずに直結されたハイブリッド車を対象に
しているため、モータ回転数をエンジン回転数NEで代
用することができるからである。次に、ステップS30
1においてクルーズ充電量CRSGRNMをマップ検索
する。このマップはエンジン回転数NE、吸気管負圧P
BGAに応じて定められた発電量を示しており、CVT
とMTで持ち替えを行っている。
タ電圧VCAPが通常発電モード実行上限キャパシタ電
圧VCAPHを越えているか否かを判定する。判定結果
が「YES」、つまりキャパシタ電圧VCAPが第3領
域にあると判定された場合は、ステップS323に進
み、クルーズ充電量CRSRGNに「0」をセットしス
テップS328に進む。ステップS328においては最
終クルーズ充電指令値CRSRGNFが「0」か否かを
判定する。ステップS328における判定の結果、指令
値が「0」ではないと判定された場合はステップS32
9に進みクルーズ充電停止モードに移行して制御を終了
する。ステップS328における判定の結果、指令値が
「0」であると判定された場合はステップS330に進
みクルーズキャパシタ供給モードに移行して制御を終了
する。このクルーズキャパシタ供給モードでは、モータ
Mから補助バッテリ4に発電電圧が供給されるのではな
く、キャパシタ3から補助バッテリ4に蓄電電圧が供給
されることにより、補助バッテリ4が充電される。
O」、つまりキャパシタ電圧VCAPが第3領域以外に
あると判定された場合は、ステップS303に進み、キ
ャパシタ電圧VCAPが強制発電実施電圧VCAPLを
下回るか否かを判定する。判定結果が「YES」、つま
りキャパシタ電圧VCAPが第1領域にあると判定され
た場合はステップS304に進み、ここでクルーズ充電
量の補正係数KCRSRGNに「1」(強発電モード
用)が代入され、ステップS316に進む。ステップS
303における判定結果が「NO」、つまりキャパシタ
電圧VCAPが第1領域以外にあると判定された場合、
すなわち、第2領域にあると判定された場合はステップ
S311に進む。
電圧VCAPがステップS300のマップ検索により求
められた目標キャパシタ電圧VCAPCMDを下回るか
否かを判定する。判定結果が「YES」の場合は、ステ
ップS312に進み、クルーズ充電量CRSRGNにク
ルーズ充電量係数#KCRGN(通常発電モード用)を
代入して、ステップS314に進む。ステップS311
の判定結果が「NO」の場合はステップS313に進
み、大電流フラグF_VELMAHのフラグ値が「1」
か否かを判定する。判定結果が「YES」、つまり12
V系の消費電流が大きい場合は、ステップS312に進
む。ステップS313の判定結果が「NO」、つまり1
2V系の消費電流が小さい場合は、ステップS325に
進み、クルーズ充電量CRSRGNに「0」を代入し
て、ステップS326に進む。
数NEが、クルーズキャパシタ供給モード実行上限エン
ジン回転数#NDVSTP以下か否かを判定し、判定結
果が「NO」、つまりエンジン回転数NE>クルーズキ
ャパシタ供給モード実行上限エンジン回転数#NDVS
TPであると判定された場合は、ステップS329に進
む。尚、クルーズキャパシタ供給モード実行上限エンジ
ン回転数#NDVSTPはヒステリシスを持った値であ
る。ステップS326における判定結果が「YES」、
つまりエンジン回転数NE≦クルーズキャパシタ供給モ
ード実行上限エンジン回転数#NDVSTPであると判
定された場合は、ステップS327に進み、ダウンバー
タフラグF_DVのフラグ値が「1」か否かを判定す
る。判定結果が「YES」の場合はステップS329に
進み、判定結果が「NO」の場合はステップS328に
進む。
判定フラグF_KCMLBのフラグ値が「1」か否かを
判定する。判定結果が「YES」、つまりリーンバーン
であると判定された場合はステップS315において、
クルーズ充電量の補正係数KCRSRGNにクルーズ充
電量係数#KCRGNLB(リーンバーン発電モード
用)をかけた値がクルーズ充電量の補正係数KCRSR
GNに代入され、ステップS316に進む。ステップS
314の判定結果が「NO」、つまりリーンバーンモー
ドではないと判定された場合も、ステップS316に進
む。そして、ステップS316において後述のクルーズ
充電量補正係数(図17)を求め、ステップS322の
クルーズ充電モードに移行して制御を終了する。
ルーチンでは、ステップS351において、クルーズ充
電量のマップ値CRSRGNM(ステップS301で求
めた)にクルーズ充電量の補正係数KCRSRGN(図
15及び図16で求めた)をかけた値をクルーズ充電量
CRSRGNに代入し、終了する。
に示すように、モータMに関連するエンジン回転数NE
をエンジン回転数センサS2で検出すると共に、検出し
たエンジン回転数NEからキャパシタ3の充電目標電圧
である目標キャパシタ電圧VCAPCMDを設定し、設
定した目標キャパシタ電圧VCAPよりもキャパシタ電
圧VCAPの現在値が小さい場合には、キャパシタ電圧
VCAPが目標キャパシタ電圧VCAPCMDとなるよ
うにキャパシタ3への充電を行うようにしている。
エンジン回転数NEすなわちモータ回転数が大きい場合
には、図18に示すように目標キャパシタ電圧VCAP
CMDがエンジン回転数NEと共に増大させてモータ逆
起電圧以上に設定されるようにし、また、キャパシタ電
圧VCAPの現在値が目標キャパシタ電圧VCAPCM
Dを下回る場合には、モータMによるキャパシタ3への
充電を速やかに行うことにより、キャパシタ電圧VCA
Pが目標キャパシタ電圧VCAPCMD以上に維持され
るようにしたから、燃費に悪影響を及ぼすモータ逆起電
圧の発生頻度を大幅に低減することができる。
ルギーに相関のある車速等によって目標キャパシタ容量
を制御するものではないから、減速中においてはキャパ
シタ容量が上限に達して回生エネルギー損失を起こす可
能性があるものの、ハイウェイやアウトバーンなどの高
速クルーズ頻度の高い仕向においては、減速回生を利用
したモータ補助走行による燃費向上の効果よりも、本実
施の形態によって得られるクルーズ走行中の燃費向上の
効果の方が高いため、実用燃費は向上する。
ものではなく、また、前述した各具体的数値は、一例で
あって、これに限られるものではない。例えば、上記実
施の形態では、パラレル型ハイブリッド車両の中でもエ
ンジンEとモータMとがクラッチを介さずに直結された
タイプのハイブリッド車両を対象にしたが、エンジンE
とモータMの出力軸がクラッチを介して断続可能に接続
されたパラレル型ハイブリッド車両や、シリーズ型ハイ
ブリッド車両、及びこれらパラレル型とシリーズ型とを
組み合わせたハイブリッド車両にも適用可能であり、か
かる場合には、モータ回転数から目標キャパシタ電圧V
CAPCMDを設定する。もちろん、上記実施の形態に
おいても、モータ回転数から目標キャパシタ電圧VCA
PCMDを設定するようにしてもよい。
シタ3以外にバッテリを使用することも可能である。か
かる場合には、バッテリを保護し、バッテリ残容量SO
Cを算出するためのバッテリECUをバッテリ及びモー
タECU1の双方に接続する。
1に記載した発明によれば、蓄電手段の電圧<充電目標
電圧となった場合には、蓄電手段への充電が速やかに行
われるようにしたので、蓄電手段の電圧>モータ逆起電
圧の関係を高頻度に維持することができる。従って、ク
ルーズ走行時の燃費向上を図ることができるという効果
がある。
段の電圧を常に逆起電圧以上の電圧に維持し、逆起電圧
調整の為の不要な発電負荷をエンジンに与えないように
したので、クルーズ運転中におけるエンジンへの発電負
荷による燃費悪化を防止できるという効果がある。
リのような化学変化に依存しない充放電が可能になるた
め、応答性が向上する。従って、モータ駆動力の応答性
が向上し、運転者の意思に沿った運転性能を実現し得る
ようになるので、上記効果に加え、商品性が高まるとい
う効果がある。
図である。
図である。
る。
る。
決定するグラフ図である。
を求めるためのグラフ図である。
閾値を示すグラフ図である。
ローチャート図である。
うフローチャート図である。
のグラフ図である。
ける算出のためのグラフ図である。
値のグラフ図である。
である。
ート図である。
ート図である。
チャート図である。
圧検索用のグラフ図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 エンジン及びモータを駆動源とし、モー
タへの電力供給及び回生による電力の蓄電を行う蓄電手
段を有するハイブリッド車両の制御装置であって、 前記モータに関連する回転数を検出する回転数検出手段
と、 該回転数検出手段の出力に応じて前記蓄電手段の充電目
標電圧を設定する目標電圧設定手段と、 前記蓄電手段への充電制御を行う充電制御手段とを備
え、 該充電制御手段は、前記蓄電手段の電圧が前記充電目標
電圧よりも小さい場合には、該充電目標電圧となるよう
に前記蓄電手段への充電を行うことを特徴とするハイブ
リッド車両の制御装置。 - 【請求項2】 前記モータは、前記エンジンと駆動輪間
の駆動軸上に連結され、車両の運転状態及び前記蓄電手
段の蓄電状態に応じて付加的に駆動力を発生させ又は回
生を行うものであり、 車両が前記モータによる駆動力補助を不要としている場
合に前記蓄電状態に応じて前記モータを発電機として作
用させ前記蓄電手段への充電を行う充電モードにおい
て、前記充電制御手段は前記蓄電手段に前記目標充電電
圧となるよう充電を行う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制御装置。 - 【請求項3】 前記蓄電手段は、電気二重層コンデンサ
からなるキャパシタであることを特徴とする請求項1又
は請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置。
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