JP2004135417A

JP2004135417A - 車輌の制御装置

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Publication number: JP2004135417A
Application number: JP2002296801A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kayukawa; 粥川　篤史; Yoshitaka Murase; 村瀬　好隆; Yoichi Tajima; 田島　陽一; Yukinori Nakamori; 中森　幸典; Yasuhiko Kobayashi; 小林　靖彦
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: US20040070353A1; JP4052080B2; DE10346720A1; US7019472B2

Abstract

【課題】制限値の設定を改善することでハンチングの発生を確実に防止し、バッテリの状態に拘らず安定したモータ駆動を実現し得る車輌の制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置１は、モータ２５と、該モータ２５への駆動用電力を供給すると共に該モータ２５による回生電力を充電し得るバッテリ２６とを備えた車輌のための制御を行う。該制御装置１は、バッテリ２６のＳＯＨ及び該バッテリ周囲の外気温（又はバッテリ２６そのものの温度）をそれぞれ検出するバッテリ判定手段９及び温度検出手段１１と、検出されたＳＯＨ及び外気温の高低の程度に応じて、駆動用電力をバッテリ２６から出力する際の電圧値及び電流値、並びに回生電力をバッテリ２６に入力する際の電圧値及び電流値に、それぞれ上限及び下限の制限値を設定する制限値設定手段８とを備えている。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源であるモータの駆動用電力を供給すると共に該モータによる回生時の回生電力を充電し得るバッテリ（二次電池）を搭載したハイブリッド車等の車輌の制御装置に係り、詳しくは、バッテリの劣化状態（所謂ヘタリ）等に依らず安定した電力供給・充電機能を提供し得る車輌の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エンジン及びモータ・ジェネレータの両方を変速機に付設して、発進時や加速時等においてはエンジン及びモータ・ジェネレータの両方の駆動力を変速機に伝え、また降坂路走行時や制動時においてはモータ・ジェネレータをジェネレータとして機能させてエンジンブレーキ効果を補い、また制動エネルギを回生して燃費を向上すると共に排気ガス排出量を低減させるようにしたパラレル・ハイブリット方式が知られるようになった（例えば、特許文献１参照）。また、エンジン、モータ及び発電機を変速機に付設して、エンジンにより発電機を駆動して発電した電力にてモータを駆動して走行するように構成し、小出力のエンジンを効率の良い領域で準定常的に運転してバッテリを効率良く充電しつつ走行するシリーズ・ハイブリッド方式も知られるようになった（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
ところで、従来のＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）制御に係る装置、特に上記特許文献２に記載の電源装置においては、モータに供給する駆動用電力の電流値を制御することによって、車輌に搭載したバッテリ、インバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータ等の保護を図っている。該電源装置では、モータ始動時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ及び発電機にかかる直流電流値が所定値を超えた場合、界磁電流を調整して該直流電流値を抑制することにより、過電流の発生を抑えてバッテリ等の損傷を防止するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２１５２７０号公報（図１，図５及び図６）
【特許文献２】
特開平５−１６８１０５号公報（図１及び図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献２に記載の上記従来の電源装置は、バッテリやその周辺の機器等の所謂ハードを保護することを目的とするものであって、例えばバッテリの充電状態（以下、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）とも言う）が低下している場合でも通常通りに電流を流すように構成されている。このため、バッテリ自身の劣化状態（以下、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｈｅａｌｔｈ）とも言う）が低下している場合には、同じ電流値で電流を供給したとしても、該供給後に電圧が急激に低下して電流が過度に流れ、その直後、該過度の電流が電流制限値にて制限されて正常値に復帰し、更にその直後に過度の電流が再び流れるという、制御変数が波打つハンチングを生じる虞がある。また、過電流が流れる際にモータの良好な駆動を損なう虞があり、従って、バッテリの状態に依らず安定したモータ駆動を得ることができる装置の実現が切望される。
【０００６】
そこで本発明は、制限値の設定を改善することにより、従来のＨＥＶ制御にて発生する虞があったハンチングを確実に防止し、バッテリの状態に拘らず安定したモータ駆動を実現し得るように構成し、もって上記課題を解決する車輌の制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は（例えば図１参照）、車輪への駆動力を供給するモータ（２５）と、該モータ（２５）への駆動用電力を供給すると共に該モータ（２５）による回生電力を充電し得るバッテリ（２６）と、を備える車輌の制御装置（１）において、
前記バッテリ（２６）の状態を検出するバッテリ状態検出手段（９，１１）と、
該バッテリ状態検出手段（９，１１）によって検出されたバッテリ状態に応じて、前記駆動用電力を前記バッテリ（２６）から出力する際の電圧値及び電流値、並びに前記回生電力を前記バッテリ（２６）に入力する際の電圧値及び電流値に、それぞれ上限及び下限の制限値を設定する制限値設定手段（８）と、を備えてなる、
ことを特徴とする車輌の制御装置（１）にある。
【０００８】
なお、本発明における「モータ」とは、電気エネルギを回転運動に変換する所謂狭義のモータに限らず、回転運動を電気エネルギに変換する所謂ジェネレータをも含む概念である。
【０００９】
請求項２に係る本発明は（例えば図１及び図３参照）、前記制限値設定手段（８）は、前記上限及び下限の制限値を、前記モータ（２５）の駆動に係る制御毎に変更してなる、
請求項１記載の車輌の制御装置（１）にある。
【００１０】
請求項３に係る本発明は（例えば図１参照）、前記バッテリ状態検出手段（９，１１）は、前記バッテリ状態として少なくとも前記バッテリ（２６）の劣化状態、及び、該バッテリ（２６）の性能に影響を与える外気温又はバッテリ温度を検出してなる、
請求項１又は２記載の車輌の制御装置（１）にある。
【００１１】
請求項４に係る本発明は（例えば図１，図３及び図１０ないし図１５参照）、前記制限値設定手段（８）は、前記バッテリ劣化状態の高低の程度、及び、前記外気温又はバッテリ温度の高低の程度に応じて、前記モータ駆動に係る制御毎に前記制限値を予め設定した複数の制限値マップ（ＡないしＦ）を備えると共に、該複数の制限値マップ（ＡないしＦ）のうちから、実行すべき前記制御に対応する制限値マップを選択してなる、
請求項３記載の車輌の制御装置（１）にある。
【００１２】
請求項５に係る本発明は（例えば図１参照）、前記制限値に応じて前記モータ（２５）のトルクを制御してなる、
請求項１ないし４のいずれか記載の車輌の制御装置（１）にある。
【００１３】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、バッテリ状態検出手段がバッテリの状態を検出し、該バッテリ状態に応じて制限値設定手段が駆動用電力出力時の電圧値及び電流値並びに回生電力入力時の電圧値及び電流値にそれぞれ上限及び下限の制限値を設定するので、例えば、上記バッテリ状態としてのバッテリ劣化状態（ＳＯＨ）が低下している場合に、該ＳＯＨが高い場合と同様な値の電流を流したとしても、電流値と共に電圧値にも上限及び下限の制限をかけることができる。このため、電流の供給後に電圧が急激に低下することがなく、従って、電流が過度に流れる現象を確実に回避してハンチングの発生を防止し、安定したモータ駆動を実現することが可能となる。
【００１５】
請求項２に係る本発明によると、制限値設定手段が上限値及び下限値をモータの駆動に係る制御毎に変更するので、始動、停止、充電、アシスト、回生等の多様な制御のそれぞれにおいて、状況に応じたきめ細かな制御を実現することができる。
【００１６】
請求項３に係る本発明によると、バッテリ状態検出手段がバッテリ状態として少なくともバッテリの劣化状態、及び、外気温又はバッテリ温度を検出するので、制限値設定手段により、駆動用電力出力時の電圧値及び電流値並びに回生電力入力時の電圧値及び電流値に対する上限及び下限の制限値を、それぞれ的確に設定することができる。
【００１７】
請求項４に係る本発明によると、制限値設定手段が複数の制限値マップのうちから、実行すべき制御に適合する制限値マップを選択するので、所定のパラメータに基づき予め用意した複数の制限値マップのうちから適合するものを適時選択するだけで、上限値及び下限値の設定を的確に実行することができる。
【００１８】
請求項５に係る本発明によると、例えば、駆動用電力の出力時の電圧値及び電流値に上限及び下限の制限値を設定することで実際にモータに供給し得る駆動用電力に制限が生じる中で、該制限値に応じてモータトルクを制御することにより、与えられた条件内での最大限の車輌制御を実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明に係る実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態における車輌の制御装置を示すブロック図、図２は、該制御装置にて制御し得るハイブリッド車輌の駆動系を示すブロック図、図３ないし図９は、本制御装置による制御を示すフローチャート、図１０ないし図１５は、本制御装置による各制御の具体的内容を示す図、図１６は、本制御装置による制御状況を示すタイムチャート、図１７は、従来タイプの制御装置による制御状況を示すタイムチャートである。なお、図１０ないし図１５に示した数値は、バッテリの諸元が３６Ｖ、１８７２Ｗ／ｈの場合の例である。
【００２０】
まず、図２に示すように、ハイブリッド車輌の駆動源は、内燃エンジン（以下、単に「エンジン」とも言う）２３及びモータ・ジェネレータ（以下、単に「モータ」とも言う）２５により構成されており、その駆動力は自動変速機１８に出力される。該自動変速機１８は、エンジン２３及びモータ２５の駆動力を動力伝達下流側に伝達しかつ該動力伝達下流側の駆動車輪を制動した状態にて該モータ２５のロータ（図示せず）の回転を許容し得るトルクコンバータ２４、及び自動変速機構（多段変速機構）２７を有している。
【００２１】
該自動変速機構２７は、変速を行うための複数の摩擦係合要素（図示せず）を有しており、該摩擦係合要素の係合状態が、後述の変速制御手段１６による制御にて変更され、これにより、入力される駆動力を所定の車輌走行状況に基づき変速して駆動車輪等に出力し得る。なお、本実施の形態における「内燃エンジン」は、燃料を燃焼させてエネルギを回転運動に変換するものであり、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等を含む概念である。
【００２２】
ついで、本発明に係る車輌の制御装置を図１に沿って説明する。図１に示すように、該制御装置は、電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１から構成されており、該電子制御装置１には、エンジン制御手段２、エンジントルク算出手段３、モータ制御手段４、バッテリ判定手段９、モータトルク算出手段１０、温度検出手段１１、スロットル開度検出手段１２、ブレーキ作動状態検出手段１３、車速検出手段２８、エンジン回転数検出手段１４、入力トルク算出手段１５、及び変速制御手段１６を有している。
【００２３】
なお、本実施の形態では、バッテリ判定手段９及び温度検出手段１１により、本発明に係るバッテリ状態検出手段が構成されているが、該バッテリ状態検出手段にはこれらバッテリ判定手段９及び温度検出手段１１以外にも、後述するモータ２５の温度や該モータ２５用の駆動信号を生成するためのインバータ（図示せず）の温度など、他の条件を検出する手段を含めることもできる。また、本実施の形態では、上記バッテリ状態検出手段の温度検出手段１１により、バッテリ性能に影響を与える温度として「外気温」を検出する例を挙げるが、これに限らず、バッテリ性能に影響を与える温度として「バッテリ温度」を温度検出手段１１によって検出するように構成しても良く、その場合にも、外気温を検出する場合と同様の作用効果が得られることは勿論である。
【００２４】
そして、電子制御装置１には、バッテリ周囲の温度を検知する温度センサ１７、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量に応じたスロットル開度を検知するスロットル開度センサ１９、ブレーキペダル操作によるブレーキＯＮ（踏込み）及びＯＦＦ（解放）等を検知するブレーキセンサ２０、車輌の速度を検知する車速センサ２１、及びエンジン２３の回転数を検知するエンジン回転数センサ２２が接続されている。更に、電子制御装置１には、内燃エンジン２３、モータ・ジェネレータ２５、該モータ駆動用の電力を供給するバッテリ２６、及び自動変速機構２７が接続されている。
【００２５】
前記エンジン２３には、そのクランク軸の回転数などに基づいて出力トルクとイナーシャトルクとを含めて所定のトルク信号として出力する不図示のコンピュータが設けられている。そして、前記モータ２５には、これに通電される電流値などに基づいて出力トルクとイナーシャトルクとを含めて所定のトルク信号として出力する不図示のコンピュータが設けられている。
【００２６】
前記エンジン制御手段２は、車速センサ２１の検知結果に基づき検出された車速や、ブレーキセンサ２０の検知結果に基づきブレーキ作動状態検出手段１３にて検出されたブレーキ作動状態などに基づくエンジン２３の停止制御、エンジン２３の完爆判定、或いは、エンジン２３の点火制御など、エンジン２３の駆動に関する制御を実行する。該点火制御において、エンジン制御手段２は、車速センサ２１の検知結果に基づき車速０［ｋｍ／ｈ］になったことを検出した時点でインジェクションをＯＦＦにしてエンジン２３の駆動を停止させ、またモータ２５のみの回転駆動にて走行開始した後、スロットル開度が所定値以上でかつエンジン回転数が所定値以上になったとき、インジェクションをＯＮにして点火し、エンジン２３を回転駆動するように制御する。
【００２７】
前記エンジントルク算出手段３は、エンジン２３から出力トルクとイナーシャトルクとを含めた所定のトルク信号を受けて、エンジン２３の出力トルクと該エンジン２３のイナーシャトルクとを算出し、入力トルク算出手段１５に出力する。
【００２８】
前記モータ制御手段４は、駆動制御手段５、充電制御手段６、回生制御手段７、及び制限値設定手段８を有しており、これら各手段５，６，７により、モータ・ジェネレータ２５による始動制御、停止制御及びアシスト制御を含む走行駆動制御と、充電制御と、回生制御とを実行する。そして、該モータ制御手段４は、例えば、駆動用電力をバッテリ２６から出力する際の電圧値及び電流値に上限及び下限の制限値を設定することで実際にモータ２５に供給し得る駆動用電力に制限が生じる中で、上記制限値設定手段８により設定した後述の制限値に応じてモータトルクを制御することにより、与えられた条件内での最大限の車輌制御を実現するように制御する。
【００２９】
前記駆動制御手段５は、車速センサ２１の検知に基づき検出される車速、及びスロットル開度センサ１９にて検出されるスロットル開度、或いはブレーキセンサ２０により検出されるドライバの減速意図、変速制御手段１６からの指令、及び入力トルク算出手段１５からの算出データなどの諸条件に基づき、モータ・ジェネレータ２５を適時制御する。即ち、駆動制御手段５は、例えば走行状態の車輌がブレーキ作動で停止する場合、その制御にて停止するエンジン２３に同期してモータ２５の回転駆動を停止させるように電流供給を制御する停止制御を実行する。また駆動制御手段５は、停止状態からブレーキが解放されて再度走行を開始する場合、非点火状態のエンジン２３のクランク軸を連れ廻りさせつつ回転駆動を開始するようにモータ２５を始動制御する。更に駆動制御手段５は、例えば車速センサ２１及びスロットル開度センサ１９にて検出される車速やスロットル開度などに基づき、エンジン２３の出力トルクが少ない（足りない）場合に、モータ２５の出力トルクを正トルクとして出力するアシスト制御を実行する。
【００３０】
前記充電制御手段６は、バッテリ判定手段９によるバッテリ２６のＳＯＣ，ＳＯＨ判定に基づき、バッテリ２６への充電が必要である場合に、エンジン２３が既に回転駆動している際にはそのトルクにより、また該エンジン２３が停止している際にはエンジン制御手段２に指令を出して該エンジン２３を回転駆動させてトルクを取り出し、かつモータ・ジェネレータ２５をジェネレータとして機能させて、バッテリ２６への充電を実施する。また、該充電制御手段６は、回生制御手段７によって回生制御が実施された場合、該回生制御にて得られた電力（回生電力）をバッテリ２６に充電するように制御する。
【００３１】
前記回生制御手段７は、車速センサ２１の検知に基づき検出される車速、及びスロットル開度センサ１９の検知に基づき検出されるスロットル開度、或いはブレーキセンサ２０の検知に基づき検出されるドライバの減速意図などに基づき、車輌が減速状態である場合に、モータ・ジェネレータ２５から回生トルクを取り出して該回生トルクに基づく電力を得る回生制御を実施する。なお、本実施の形態では、始動制御やアシスト制御等において持ち出されるモータ２５のトルクを「正トルク」とし、回生されるモータ２５の回生トルクを「負トルク」としている。
【００３２】
前記制限値設定手段８は、検出されたバッテリ２６のＳＯＣ及びＳＯＨ（劣化状態）の高低の程度と、温度検出手段１１にて検出された後述する外気温の高低の程度に応じて、モータ２５の駆動及び回生時にそれぞれ供給及び回収する電力の電圧及び電流の各上限値及び各下限値を設定する。該制限値設定手段８は、諸条件に対応した制御に対処できるように、予め準備された複数の制限値マップのうちから適合するものを選択し、設定する。これにより、制限値設定手段８は、上限値及び下限値を、モータ２５の駆動に係る前記始動制御、停止制御、充電制御、アシスト制御、回生制御毎に変更するように制御できる。該制限値マップは、バッテリ２６の性能に影響を与える外気温の高低の程度、及び該バッテリ２６のＳＯＨの高低の程度に基づき、予め複数の種類のもの（図１０ないし図１５に示すマップＡないしＦ）として設定されて、制限値設定手段８内の図示しないメモリに格納（記憶）されている。
【００３３】
前記バッテリ判定手段９は、バッテリ２６の電流、電圧をモニタリングすると共に、温度センサ１７の検知に基づき温度検出手段１１で検出された外気温をモニタリングすることによって、ＳＯＣ，ＳＯＨを例えば以下のようにして判定する。つまり、
（１）エンジン２３の始動時には、直流抵抗の算出に基づいてＳＯＨを判定し、
（２）通常走行時には、電流積算によってＳＯＣを判定し、
（３）信号待ち等でエンジン停止する所謂アイドリングストップ時には、電流、電圧のＩ−Ｖ特性データに基づいてＳＯＣを判定する。
【００３４】
前記モータトルク算出手段１０は、モータ２５からの所定のトルク信号を受けて、該モータ２５の出力トルク及び該モータ２５のイナーシャトルクを算出して、入力トルク算出手段１５、エンジン制御手段２及びモータ制御手段４にそれぞれ出力する。
【００３５】
前記温度検出手段１１は、温度センサ１７からの検知信号に基づき、バッテリ２６の性能に影響を与えるバッテリ周囲の温度（外気温）を検出して、モータ制御手段４に出力する。
【００３６】
前記スロットル開度検出手段１２は、スロットル開度センサ１９の検出結果に基づき、ドライバによるアクセルペダルの踏込みによるスロットル開度を検出してエンジン制御手段２及びモータ制御手段４に出力する。
【００３７】
前記ブレーキ作動状態検出手段１３は、ブレーキセンサ２０から入力される検知結果に基づき、ブレーキペダルの踏込みによって駆動車輪（図示せず）を制動又は解放するフットブレーキ（常用ブレーキ）の作動状態を検出してエンジン制御手段２及びモータ制御手段４に出力する。
【００３８】
前記車速検出手段２８は、車速センサ２１から入力される検出結果に基づき、本制御装置が搭載された車輌の走行速度（車速）を検出してエンジン制御手段２及びモータ制御手段４に出力する。
【００３９】
エンジン回転数検出手段１４は、エンジン回転数センサ２２から入力される検知結果に基づき、エンジン回転数を検出してエンジン制御手段２及びモータ制御手段４に出力する。
【００４０】
前記入力トルク算出手段１５は、変速制御手段１６によって変速制御している際に、エンジン回転数検出手段１４にて検出されるエンジン回転数に基づきクランク軸やトルクコンバータなどのイナーシャトルクを算出し、該算出したイナーシャトルクと、エンジントルク算出手段３及びモータトルク算出手段１０にて算出されたエンジン２３及びモータ２５の出力トルク及びイナーシャトルクと、を合計した合計トルクを算出する。そして、該入力トルク算出手段１５は、算出した該合計トルクをエンジン制御手段２及びモータ制御手段４に出力する。
【００４１】
前記変速制御手段１６は、自動変速機構２７に備えた複数のクラッチやブレーキ（図示せず）の係合、解放による掴み替えの制御を、例えば車速センサ２１の検知結果に基づき検出される車速やスロットル開度センサ１９の検知結果に基づき検出されるスロットル開度等に基づいて行い、自動変速機構２７による各種変速の制御（以下、単に「変速制御」と言う）を実行する。また、該変速制御手段１６は、自動変速機構２７における図示しない入力軸及び出力軸の回転数に基づきギヤ比（入出力回転数比）を検出し、該ギヤ比の変化に基づき、実際の変速開始及び実際の変速終了を判定する。
【００４２】
ついで、本発明に係る車輌の制御装置による制御について図３ないし図１６に沿って説明する。図３ないし図９は、本電子制御装置１による制御を示すフローチャート、図１０ないし図１５は、各制御の具体例を示す図、図１６は、本制御の一例を示すタイムチャートである。なお、以下の説明では、バッテリ２６に入力する（充電する）際の電流の向きを「正」とし、バッテリ２６から出力する（取り出す）際の電流の向きを「負」としている。
【００４３】
まず、本制御装置（電子制御装置１）を搭載した車輌の停止状態において、イグニッションスイッチ（図示せず）をＯＮとして、運転席に設けられたシフトレバー（図示せず）をドライバが走行レンジに操作すると、モータ制御手段４が制御を開始して、バッテリ判定手段９、温度検出手段１１、スロットル開度検出手段１２、ブレーキ作動状態検出手段１３、車速検出手段２８、及びエンジン回転数検出手段１４の各検出結果を条件として取得する（ステップＳ１）。なお、該条件としては他に、エンジン冷却水の温度、自動変速機１８に充填したオートマチック・トランスミッション・フルード（ＡＴＦ）の油温、モータ２５の温度、該モータ２５用の駆動信号を生成するためのインバータ（図示せず）の温度、フェールに関する情報、及び補機（補助機器）の消費電力量等を挙げることができる。
【００４４】
続いて、ステップＳ１で取得した条件に基づき、実行すべき制御を判定する。まず、ステップＳ２において、駆動制御手段５による始動（発進）制御の開始が必要であるか否かを判定し、該制御が必要であると判定した場合にはステップＳ３に進み、図１０（ａ）に示す制限値マップＡから、該判定時における外気温及びＳＯＨに対応する電圧・電流制限値を取得した後、ステップＳ２６に進む。
【００４５】
始動制御に対応する上記制限値マップＡは、図１０（ａ）に示すように、高圧側の電圧、低圧側の電圧、正側の電流、及び負側の電流のそれぞれにおいて、バッテリ２６の性能に影響を与える外気温が高い場合（３０℃以上）と低い場合（０℃未満）とに分けると共に、上記外気温が高い場合及び低い場合のそれぞれにおいてＳＯＨが高い場合（８０％以上）と低い場合（２０％未満）とに分けている。これら外気温及びＳＯＨにおける高い場合と低い場合とを区分する上記「３０℃以上」等の数値の設定は、後述する図１１ないし図１５においても同じである。
【００４６】
即ち、制限値マップＡでは、外気温が高くかつＳＯＨが高い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧（つまり上限）を５７Ｖに、低圧側の電圧（つまり下限）を３０Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流（つまり上限）を５００Ａに、負側の電流（つまり下限）を−５００Ａにそれぞれ設定している。また、外気温が高くかつＳＯＨが低い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧（上限）を５７Ｖに、低圧側の電圧（下限）を３５Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流（上限）を４５０Ａに、負側の電流（下限）を−４５０Ａにそれぞれ設定している。
【００４７】
また、制限値マップＡでは、外気温が低くかつＳＯＨが高い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧（上限）を５７Ｖに、低圧側の電圧（下限）を３５Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流（上限）を４５０Ａに、負側の電流（下限）を−４５０Ａにそれぞれ設定している。そして、外気温が低くかつＳＯＨが低い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧（上限）を５７Ｖに、低圧側の電圧（下限）を４０Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流（上限）を４００Ａに、負側の電流（下限）を−４００Ａにそれぞれ設定している。
【００４８】
上述した電圧の制限値をグラフ化すると図１０（ｂ）に示すようになり、電流の制限値をグラフ化すると図１０（ｃ）に示すようになる。図１０（ｂ）のグラフ中、横軸は電圧［Ｖ］を示し、縦軸はトルク制限率［％］を示している。これらグラフから理解できるように、始動制御では、出力時に突発的な大電流が出力されて電圧が低下することが考えられるので、これに対処するべく低圧側の電圧制限値を高めに設定しており、また入力時には、突発的ではあるが大電流は流れないので、高圧側の電圧制限値を僅かに少なめに設定している。
【００４９】
一方、ステップＳ２にて、始動制御を必要としないと判定した場合には、ステップＳ４に進み、駆動制御手段５による停止制御の開始が必要であるか否かを判定する。そして、該制御が必要であると判定した場合にはステップＳ５に進み、図１１（ａ）に示す制限値マップＢから電圧・電流制限値を取得した後、ステップＳ２６に進む。
【００５０】
停止制御に対応する上記制限値マップＢでは、図１１（ａ）に示すように、外気温が高くかつＳＯＨが高い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５４Ｖに、低圧側の電圧を２８Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を５００Ａに、負側の電流を−５００Ａにそれぞれ設定している。また、外気温が高くかつＳＯＨ低い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５０Ｖに、低圧側の電圧を３２Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を４５０Ａに、負側の電流を−４５０Ａにそれぞれ設定している。
【００５１】
また、制限値マップＢでは、外気温が低くかつＳＯＨが高い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５０Ｖに、低圧側の電圧を３２Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を４５０Ａに、負側の電流を−４５０Ａにそれぞれ設定している。そして、外気温が低くかつＳＯＨが低い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を４６Ｖに、低圧側の電圧を３７Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を４００Ａに、負側の電流を−４００Ａにそれぞれ設定している。
【００５２】
上述した電圧の制限値をグラフ化すると図１１（ｂ）に示すようになり、電流の制限値をグラフ化すると図１１（ｃ）に示すようになる。これらグラフから理解できるように、停止制御にあっては、電流の出力と入力の双方が存在するので、電圧制限値を、低圧側では高めに設定すると共に、高圧側では低めに設定し、これに伴い、電流制限値も小さめに設定している。
【００５３】
一方、ステップＳ４にて、停止制御を必要としないと判定した場合には、ステップＳ６に進み、充電制御手段６による充電制御の開始が必要であるか否かを判定する。その結果、該制御が必要であると判定した場合にはステップＳ７に進み、図１２（ａ）に示す制限値マップＣから電圧・電流制限値を取得した後、ステップＳ２６に進む。
【００５４】
充電制御に対応する上記制限値マップＣでは、図１２（ａ）に示すように、外気温が高くかつＳＯＨが高い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５６Ｖに、低圧側の電圧を２１Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を５４０Ａに、負側の電流を０Ａにそれぞれ設定している。また、外気温が高くかつＳＯＨ低い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５４Ｖに、低圧側の電圧を２１Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を５２０Ａに、負側の電流を０Ａにそれぞれ設定している。
【００５５】
更に、制限値マップＣでは、外気温が低くかつＳＯＨが高い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５４Ｖに、低圧側の電圧を２１Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を５２０Ａに、負側の電流を０Ａにそれぞれ設定している。そして、外気温が低くかつＳＯＨが低い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５２Ｖに、低圧側の電圧を２１Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を５００Ａに、負側の電流を０Ａにそれぞれ設定している。
【００５６】
上述した電圧の制限値をグラフ化すると図１２（ｂ）に示すようになり、電流の制限値をグラフ化すると図１２（ｃ）に示すようになる。これらグラフから理解できるように、充電制御にあっては、突発的な大電流が流れることがないので、電圧制限値の高圧側と電流制限値の正側とを僅かに少なめに設定している。また、電圧制限値の低圧側を最低値（最下限値）に設定すると共に、電流制限値の負側を、負トルクを実現するための最低電流値に設定し、速度制御中の正トルクを無くしている。
【００５７】
一方、ステップＳ６にて、充電制御を必要としないと判定した場合には、ステップＳ８に進み、駆動制御手段５によるアシスト制御の開始が必要であるか否かを判定する。その結果、該制御が必要であると判定した場合にはステップＳ９に進み、図１３（ａ）に示す制限値マップＤから電圧・電流制限値を取得した後、ステップＳ２６に進む。
【００５８】
アシスト制御に対応する上記制限値マップＤでは、図１３（ａ）に示すように、外気温が高くかつＳＯＨが高い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５７Ｖに、低圧側の電圧を３０Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を０Ａに、負側の電流を−５００Ａにそれぞれ設定している。また、外気温が高くかつＳＯＨ低い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５７Ｖに、低圧側の電圧を３５Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を０Ａに、負側の電流を−４５０Ａにそれぞれ設定している。
【００５９】
また、制限値マップＤでは、外気温が低くかつＳＯＨが高い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５７Ｖに、低圧側の電圧を３５Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を０Ａに、負側の電流を−４５０Ａにそれぞれ設定している。そして、外気温が低くかつＳＯＨが低い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５７Ｖに、低圧側の電圧を４０Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を０Ａに、負側の電流を−４００Ａにそれぞれ設定している。
【００６０】
上述した電圧の制限値をグラフ化すると図１３（ｂ）に示すようになり、電流の制限値をグラフ化すると図１３（ｃ）に示すようになる。これらグラフから理解できるように、アシスト制御にあっては、突発的な大電流を出力するので、電圧制限値の低圧側と電流制限値の負側をそれぞれ高めに設定している。また、アシスト制御にあっては、電流制限値の正側を、正トルクを実現する最大電流値に設定すると共に、電圧制限値の高圧側を最大値に設定し、速度制御中の負トルクを無くしている。
【００６１】
一方、ステップＳ８にて、アシスト制御を必要としないと判定した場合には、ステップＳ１０に進み、回生制御手段７による回生制御の開始が必要であるか否かを判定する。その結果、該制御が必要であると判定した場合にはステップＳ１１に進み、図１４（ａ）に示す制限値マップＥから電圧・電流制限値を取得した後、ステップＳ２６に進む。
【００６２】
回生制御に対応する上記制限値マップＥでは、図１４（ａ）に示すように、外気温が高くかつＳＯＨが高い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５４Ｖに、低圧側の電圧を２２Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を５２０Ａに、負側の電流を０Ａにそれぞれ設定している。また、外気温が高くかつＳＯＨ低い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５０Ｖに、低圧側の電圧を２２Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を５００Ａに、負側の電流を０Ａにそれぞれ設定している。
【００６３】
更に、制限値マップＥでは、外気温が低くかつＳＯＨが高い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５０Ｖに、低圧側の電圧を２２Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を５００Ａに、負側の電流を０Ａにそれぞれ設定している。そして、外気温が低くかつＳＯＨが低い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を４６Ｖに、低圧側の電圧を２２Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を４８０Ａに、負側の電流を０Ａにそれぞれ設定している。
【００６４】
上述した電圧の制限値をグラフ化すると図１４（ｂ）に示すようになり、電流の制限値をグラフ化すると図１４（ｃ）に示すようになる。これらグラフから理解できるように、回生制御にあっては、突発的に発生する大電流を入力するので、電圧制限値の高圧側と電流制限値の正側の双方を小さく設定している。また回生制御では、電流制限値の負側を、負トルクを実現するための最低電流値に設定すると共に、電圧制限値の低圧側を最小値に設定し、速度制御中の正トルクを無くしている。
【００６５】
一方、ステップＳ１０にて、回生制御を必要としないと判定した場合には、ステップＳ１２に進み、図１５（ａ）に示す制限値マップＦから電圧・電流制限値を取得した後、ステップＳ２６に進む。
【００６６】
上述した始動制御、停止制御、充電制御、アシスト制御、及び回生制御以外の他の制御に対応する上記制限値マップＦでは、図１５（ａ）に示すように、外気温が高くかつＳＯＨが高い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５７Ｖに、低圧側の電圧を２１Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を５５０Ａに、負側の電流を−５５０Ａにそれぞれ設定している。また、外気温が高くかつＳＯＨ低い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５５Ｖに、低圧側の電圧を２４Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を５２０Ａに、負側の電流を−５２０Ａにそれぞれ設定している。
【００６７】
また、制限値マップＦでは、外気温が低くかつＳＯＨが高い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５５Ｖに、低圧側の電圧を２４Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を５２０Ａに、負側の電流を−５２０Ａにそれぞれ設定している。そして、外気温が低くかつＳＯＨが低い場合、電圧の制限値として高圧側の電圧を５２Ｖに、低圧側の電圧を２６Ｖにそれぞれ設定すると共に、電流の制限値として正側の電流を５００Ａに、負側の電流を−５００Ａにそれぞれ設定している。
【００６８】
上述した電圧の制限値をグラフ化すると図１５（ｂ）に示すようになり、電流の制限値をグラフ化すると図１５（ｃ）に示すようになる。これらグラフから理解できるように、その他の制御にあっては、種々の制御に対処し得るように、電圧制限値の上限及び下限の幅、及び電流制限値の正側及び負側の幅を比較的広く設定し、汎用性をもたせている。
【００６９】
以上、制限値マップＡないしＦに示したように、本実施の形態における電子制御装置１では、以下の２点、即ち、
（１）外気温が低ければバッテリ温度も低くなり、外気温が低い状況下ではバッテリ内での化学反応速度が遅くなって大電流の充電・放電が困難になる点、
（２）バッテリ２６のＳＯＨが低い（即ちバッテリ２６がヘタっている）場合には、見かけ上の電圧が高くかつＳＯＣも高くなっているが、バッテリ２６から電流を持ち出す（出力する）と電圧が一気に低下する点、
に鑑みて、外気温が高くかつＳＯＨが高い場合での電圧・電流制限値それぞれの幅は比較的広く、外気温が低くかつＳＯＨが低い場合での電圧・電流制限値それぞれの幅は比較的狭く設定している。
【００７０】
ついで、ステップＳ２６において、目標値となるトルク指令値が入力される。更に、ステップＳ１３において、前記ステップＳ１で取得した複数の条件に基づき、モータ２５等に関するフェールが発生しているか否かを判定し、フェールが有ると判定した場合には、ステップＳ１４にて、モータ２５を回転駆動させないための０Ｎｍ指令を発行して、ステップＳ１７に進む。一方、ステップＳ１３にてフェールは無いと判定した場合には、ステップＳ１５にて、直流電圧・電流制限制御を実行した後、ステップＳ１６にて各種制限値の取得処理を実行し、ステップＳ１７にてモータトルクを出力する。
【００７１】
上記ステップＳ１５では、ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１２にて予め取得した電圧・電流制限値、及びステップＳ２６にて入力されたトルク指令値などに基づき、ＰＩ制御による直流電圧・電流制限制御を実行しつつ、モータ・ジェネレータ２５を駆動する。該ＰＩ制御では、入力量に比例した値を出力する比例動作と、入力量を積分した値を出力する積分動作とを実行して、操作量が目標値（トルク指令値）と現在値との偏差に比例した大きさになるように調節する。
【００７２】
ここで、上記ステップＳ１５における「直流電圧・電流制限制御」のサブルーチンを図４に示す。同図に示すように、まず、ステップＳ１８においてトルク指令値を取得し、ステップＳ１９において、該トルク指令値に、後述する正トルク制限補正値及び負トルク制限補正値を加算してトルク指令値を算出する。
【００７３】
ここで、上記ステップＳ１９における正トルク制限補正値の算出処理の詳細を図５（ａ）に、負トルク制限補正値の算出処理の詳細を図５（ｂ）に示す。まず図５（ａ）に示すように、正トルク制限補正値の算出処理にあっては、該処理が開始されると、ステップＳ２０にて、電圧Ｆｂ（フィードバック）正トルク成分を算出した後、ステップＳ２１にて、電流Ｆｂ正トルク成分を算出する。引き続き、ステップＳ２２にて、電圧Ｆｂ正トルク成分及び電流Ｆｂ正トルク成分のそれぞれにおいて小さい値を有効にして正トルク制限補正値として得た後、リターンする。
【００７４】
一方、負トルク制限補正値の算出処理では、図５（ｂ）に示すように、まずステップＳ２３にて、電圧Ｆｂ負トルク成分を算出した後、ステップＳ２４にて、電流Ｆｂ（フィードバック）負トルク成分を算出する。そして、ステップＳ２５にて、電圧Ｆｂ負トルク成分及び電流Ｆｂ負トルク成分のそれぞれにおいて小さい値を有効にして負トルク制限補正値として得た後、リターンする。
【００７５】
ついで、図５（ａ）における前記ステップＳ２０の「電圧Ｆｂ正トルク成分の算出」のサブルーチンを図６に、図５（ａ）における前記ステップＳ２１の「電流Ｆｂ正トルク成分の算出」のサブルーチンを図７にそれぞれ示す。
【００７６】
すなわち、図６に示すように、「電圧Ｆｂ正トルク成分の算出」処理では、ステップＳ３０において、高圧側の電圧値から下限の電圧制限値を減じることにより、バッテリ２６の現在の電圧値と下限の電圧制限値との偏差を算出する。ここで、下限の電圧制限値は定数（例えば不図示のＤＣ／ＤＣコンバータの保護目的から２０Ｖ）でも良いが、変数とすることも可能である。
【００７７】
続いて、ステップＳ３１において、上記ステップＳ３０で算出した偏差に比例ゲインを乗じることにより比例成分値を算出する。比例ゲイン値と後述の積分ゲイン値の双方は可変とし、車輌の状態によって変更する。例えば、バッテリ２６やモータ２５等のハード保護用の制限値にかかった場合には比例ゲイン値を上げる等の処理を行い、通常の制御の場合には、比例ゲイン値を初期値に戻す等の処理を行う。なお、これらは定数とすることも可能である。
【００７８】
引き続き、ステップＳ３２において、上記偏差と積分偏差制限値とを比較し、偏差が積分偏差制限値より大きいか否かを判定する。その結果、偏差が積分偏差制限値より大きいと判定した場合には、ステップＳ３３にて偏差＝積分偏差制限値として、ステップＳ３４に進む。一方、ステップＳ３２において、偏差は積分偏差制限値以下であると判定した場合には、そのままステップＳ３４に進んで、次式、
積分成分値＝積分成分値＋偏差×積分ゲイン
によって積分成分値を求める。
【００７９】
更に、ステップＳ３５において、次式、
電圧Ｆｂ正トルク成分＝積分成分値＋比例成分値
によって電圧Ｆｂ正トルク成分を求める。
【００８０】
そして、ステップＳ３６において、比例成分値＞０、積分成分値＞０、電圧Ｆｂ正トルク成分＞０の条件を満たすか否かを判定する（ここでは正トルク時の制限判定なので、更に正トルクを補正する場合は０に制限する）。その結果、比例成分値＞０、積分成分値＞０、電圧Ｆｂ正トルク成分＞０の条件を満たすと判定した場合にはステップＳ３７に進み、比例成分値＝０、積分成分値＝０、電圧Ｆｂ正トルク成分＝０としてステップＳ４０に進む（即ち、次回の制御のために０クリアする）。一方、ステップＳ３６において、比例成分値＞０、積分成分値＞０、電圧Ｆｂ正トルク成分＞０の条件を満たさないと判定した場合には、ステップＳ３８に進む。
【００８１】
ステップＳ３８では、電圧Ｆｂ正トルク成分と電圧Ｆｂ正トルク下限成分制限値とを比較して、電圧Ｆｂ正トルク成分が電圧Ｆｂ正トルク下限成分制限値より大きいか否かを判定する。その結果、電圧Ｆｂ正トルク成分＞電圧Ｆｂ正トルク下限成分制限値を満たすと判定した場合には、ステップＳ３９にて電圧Ｆｂ正トルク成分＝電圧Ｆｂ正トルク下限成分制限値として、ステップＳ４０に進む。一方、ステップＳ３８において、電圧Ｆｂ正トルク成分は電圧Ｆｂ正トルク成分制限値以下と判定した場合には、そのままステップＳ４０に進んでその電圧Ｆｂ正トルク成分を取得する。
【００８２】
ついで、図７に示すように、「電流Ｆｂ正トルク成分の算出」処理では、ステップＳ４１において、次式、
偏差＝高圧電流下限制限値−（−バッテリ電流値）
により、即ち電流の下限制限値から、バッテリ電流値の負の値を減じることにより、現在の直流電流値の偏差を求める。この処理は正トルク成分の算出なので、電流が出力される場合を想定すれば良く、従って該処理では下限の制限値のみを判定する。また、ここで電流の下限制限値は定数（例えばインバータ保護目的による−７００Ａ）でも良いが、変数とすることも可能である。
【００８３】
そして、ステップＳ４２において、次式、
比例成分値＝偏差×比例ゲイン
によって比例成分値を求める。比例ゲイン値、後述の積分ゲイン値は共に、車輌の状態によって可変とする。例えば、ハード保護の制限値にかかった場合はゲイン値を上げるように制御し、通常の制御のときにはゲイン値を初期値に戻す等の処理を行う。なお、これらは定数とすることも可能である。
【００８４】
引き続き、ステップＳ４３において、偏差と積分偏差制限値とを比較し、偏差が積分偏差制限値より大きいか否かを判定する。その結果、偏差が積分偏差制限値より大きいと判定した場合には、ステップＳ４４にて偏差＝積分偏差制限値であるとして、ステップＳ４５に進む。一方、ステップＳ４３において、偏差は積分偏差制限値以下であると判定した場合には、そのままステップＳ４５に進んで、次式、
積分成分値＝積分成分値＋偏差×積分ゲイン
によって積分成分値を求める。
【００８５】
更に、ステップＳ４６において、次式、
電流Ｆｂ正トルク成分＝積分成分値＋比例成分値
によって電流Ｆｂ正トルク成分を求める。
【００８６】
引き続き、ステップＳ４７において、比例成分値＞０、積分成分値＞０、電流Ｆｂ正トルク成分＞０の条件を満たすか否かを判定する（ここでは正トルク時の制限判定なので、更に正トルクを補正する場合は０に制限する）。その結果、比例成分値＞０、積分成分値＞０、電流Ｆｂ正トルク成分＞０の条件を満たすと判定した場合にはステップＳ４８に進み、比例成分値＝０、積分成分値＝０、電流Ｆｂ正トルク成分＝０としてステップＳ５１に進む（即ち、次回の制御のために０クリアする）。一方、ステップＳ４７において、比例成分値＞０、積分成分値＞０、電流Ｆｂ正トルク成分＞０の条件を満たさないと判定した場合には、ステップＳ４９に進む。
【００８７】
ステップＳ４９では、電流Ｆｂ正トルク成分と電流Ｆｂ正トルク下限成分制限値とを比較して、電流Ｆｂ正トルク成分が電流Ｆｂ正トルク下限成分制限値より大きいか否かを判定する。その結果、電流Ｆｂ正トルク成分＞電流Ｆｂ正トルク下限成分制限値を満たすと判定した場合には、ステップＳ５０にて電流Ｆｂ正トルク成分＝電流Ｆｂ正トルク下限成分制限値として、ステップＳ５１に進む。一方、ステップＳ４９において、電流Ｆｂ正トルク成分は電流Ｆｂ正トルク下限成分制限値以下と判定した場合には、そのままステップＳ５１に進んでその電流Ｆｂ正トルク成分を取得する。
【００８８】
続いて、図５（ｂ）における前記ステップＳ２３の「電圧Ｆｂ負トルク成分の算出」のサブルーチンを図８に、図５（ｂ）における前記ステップＳ２４の「電流Ｆｂ負トルク成分の算出」のサブルーチンを図９にそれぞれ示す。
【００８９】
すなわち、図８に示すように、「電圧Ｆｂ負トルク成分の算出」処理では、ステップＳ５２において、高圧側の電圧値から上限の電圧制限値を減じることにより、現在の直流電圧値と上限の電圧制限値との偏差を算出する。ここで、上限の電圧制限値は定数（例えばＤＣ／ＤＣコンバータの保護目的による４２Ｖ）でも良いが、変数とすることも可能である。
【００９０】
そして、ステップＳ５３において、上記ステップＳ５２で算出した偏差に比例ゲインを乗じることにより、比例成分値を算出する。ここで、図６のステップＳ３１の場合と同様に、比例ゲイン値と後述の積分ゲイン値の双方を可変とし、車輌の状態によって変更する。
【００９１】
更に、ステップＳ５４において、上記偏差と積分偏差制限値とを比較し、偏差が積分偏差制限値より小さいか否かを判定する。その結果、偏差は積分偏差制限値より小さいと判定した場合には、ステップＳ５５にて偏差＝積分偏差制限値であるとして、ステップＳ５６に進む。一方、ステップＳ５４において、偏差は積分偏差制限値以上であると判定した場合には、そのままステップＳ５６に進んで、次式、
積分成分値＝積分成分値＋偏差×積分ゲイン
によって積分成分値を求める。
【００９２】
そして、ステップＳ５７において、次式、
電圧Ｆｂ負トルク成分＝積分成分値＋比例成分値
によって電圧Ｆｂ負トルク成分を求める。
【００９３】
引き続き、ステップＳ５８において、比例成分値＜０、積分成分値＜０、電圧Ｆｂ負トルク成分＜０の条件を満たすか否かを判定する（ここで、ステップＳ５８は負トルク時の制限判定なので、更に負トルクを補正する場合は０に制限する）。その結果、比例成分値＜０、積分成分値＜０、電圧Ｆｂ負トルク成分＜０の条件を満たす場合にはステップＳ５９に進み、比例成分値＝０、積分成分値＝０、電圧Ｆｂ負トルク成分＝０として、ステップＳ６２に進む（即ち、次回の制御のために０クリアする）。一方、ステップＳ５８において、比例成分値＜０、積分成分値＜０、電圧Ｆｂ負トルク成分＜０の条件を満たさないと判定した場合には、ステップＳ６０に進む。
【００９４】
ステップＳ６０では、電圧Ｆｂ負トルク成分と電圧Ｆｂ負トルク上限成分制限値とを比較して、電圧Ｆｂ負トルク成分は電圧Ｆｂ負トルク上限成分制限値より小さいか否かを判定する。その結果、電圧Ｆｂ負トルク成分＜電圧Ｆｂ負トルク上限成分制限値を満たす場合には、ステップＳ６１にて電圧Ｆｂ負トルク成分＝電圧Ｆｂ負トルク上限成分制限値として、ステップＳ６２に進む。一方、ステップＳ６０において、電圧Ｆｂ負トルク成分が電圧Ｆｂ負トルク上限成分制限値以上であると判定した場合には、そのままステップＳ６２に進んでその電流Ｆｂ負トルク成分を取得する。
【００９５】
ついで、図９に示すように、「電流Ｆｂ負トルク成分の算出」処理では、ステップＳ６３において、次式、
偏差＝高圧電流値−電流上限制限値
により、現在の直流電流値の偏差を求める。この処理は負トルク成分の算出なので、電流が入力される場合を想定すれば良く、従って該処理では上限の制限値のみを判定する。また、ここで電流の上限制限値は定数（例えばインバータ保護目的による７００Ａ）でも良いが、変数とすることも可能である。
【００９６】
そして、ステップＳ６４において、次式、
比例成分値＝偏差×比例ゲイン
によって比例成分値を求める。比例ゲイン値、後述の積分ゲイン値は共に、車輌の状態によって可変とする。例えば、ハード保護の制限値にかかった場合はゲイン値を上げるように制御し、通常の制御のときにはゲイン値を初期値に戻す等の処理を行う。なお、これらは定数とすることも可能である。
【００９７】
引き続き、ステップＳ６５において、偏差と積分偏差制限値とを比較し、偏差が積分偏差制限値より小さいか否かを判定する。その結果、偏差が積分偏差制限値より小さいと判定した場合には、ステップＳ６６にて偏差＝積分偏差制限値であるとして、ステップＳ６７に進む。一方、ステップＳ６５において、偏差は積分偏差制限値以上であると判定した場合には、そのままステップＳ６７に進んで、次式、
積分成分値＝積分成分値＋偏差×積分ゲイン
によって積分成分値を求める。
【００９８】
更に、ステップＳ６８において、次式、
電流Ｆｂ負トルク成分＝積分成分値＋比例成分値
によって電流Ｆｂ負トルク成分を求める。
【００９９】
引き続き、ステップＳ６９において、比例成分値＜０、積分成分値＜０、電流Ｆｂ負トルク成分＜０の条件を満たすか否かを判定する（ここでは負トルク時の制限判定なので、更に負トルクを補正する場合は０に制限する）。その結果、比例成分値＜０、積分成分値＜０、電流Ｆｂ負トルク成分＜０の条件を満たすと判定した場合にはステップＳ７０に進み、比例成分値＝０、積分成分値＝０、電流Ｆｂ負トルク成分＝０としてステップＳ７３に進む（即ち、次回の制御のために０クリアする）。一方、ステップＳ６９において、比例成分値＜０、積分成分値＜０、電流Ｆｂ負トルク成分＜０の条件を満たさないと判定した場合には、ステップＳ７１に進む。
【０１００】
ステップＳ７１では、電流Ｆｂ負トルク成分と電流Ｆｂ負トルク上限成分制限値とを比較して、電流Ｆｂ負トルク成分が電流Ｆｂ負トルク上限成分制限値より小さいか否かを判定する。その結果、電流Ｆｂ負トルク成分＜電流Ｆｂ負トルク上限成分制限値を満たすと判定した場合には、ステップＳ７２にて電流Ｆｂ負トルク成分＝電流Ｆｂ負トルク上限成分制限値として、ステップＳ７３に進む。一方、ステップＳ７１において、電流Ｆｂ負トルク成分は電流Ｆｂ負トルク上限成分制限値以上と判定した場合には、そのままステップＳ７３に進んでその電流Ｆｂ負トルク成分を取得する。
【０１０１】
以上のように、本実施形態の制御装置によると、バッテリ２６のＳＯＨが低下している場合に該ＳＯＨが高い場合と同様に電流を流したとしても、前記ステップＳ１５の直流電圧・電流制限制御にて、バッテリ２６からの駆動電力出力時及び該バッテリ２６への回生電力入力時における電力の電圧値と電流値の双方に上限及び下限の制限値を設けつつ制御するので、電流の供給後に電圧が急激に低下するような不具合を生じることがない。つまり、本制御装置におけるバッテリ状態検出手段（９，１１）が、モータ制御に関する条件であるバッテリ状態として少なくともバッテリ２６の劣化状態、及び外気温（又はバッテリ温度）を検出し、かつ制限値設定手段８が、上記バッテリ状態に応じて、駆動用電力出力時の電圧値及び電流値、並びに回生電力入力時の電圧値及び電流値に対する上限及び下限の制限値をそれぞれ的確に設定するので、上記不具合の発生を確実に防止することができる。
【０１０２】
従って、本制御装置によると、過電流の発生を確実に防止して、従来のＨＥＶ制御にて発生する虞があったハンチングを回避すると共に、バッテリ２６やモータ２５等のハードを保護し、安定したモータ駆動制御を実現することができる。また、バッテリ２６のＳＯＣが低下している場合に、上限値を狭くしかつ下限値を広くすることで、ＳＯＣの管理が容易になるという利点も得られる。また、駆動用電力の出力時の電圧値及び電流値に上限及び下限の制限値を設定することで実際にモータ２５に供給し得る駆動用電力に制限が生じる中で、モータ制御手段４が該制限値に応じてモータトルクを制御するので、与えられた条件内での最大限の車輌制御が実現できる。
【０１０３】
更に、本制御装置では、モータ２５の駆動に係る始動、停止、充電、アシスト、回生の制御毎に上限値及び下限値を変更するが、バッテリ判定手段９及び温度検出手段１１にて検出されたＳＯＨ及び外気温等の条件の高低の程度に応じて、制限値設定手段８が、モータ２５の駆動用電力をバッテリ２６から出力する際の電圧値及び電流値、並びにモータ２５による回生時の回生電力をバッテリ２６に入力する際の電圧値及び電流値にそれぞれ上限及び下限の制限値を設定するので、多様な制御のそれぞれにおいて、状況に応じたきめ細かな制御を行うことができる。また、電圧及び電流双方の制限値をバッテリ２６のＳＯＨ及び外気温等に応じて設定するので、例えば外気温がＳＯＨに大きく影響するような低温時における始動制御時に制限値の上限、下限の幅を広く設定することにより、バッテリ２６のヘタリによる始動制御への影響を最小限に抑えることができる。
【０１０４】
そして、本制御装置では、制限値設定手段８が、複数の制限値マップＡないしＦから、実行すべき制御に適合する制限値マップを選択するので、所定のパラメータに基づき予め用意した複数の制限値マップのうちから適合するものを適時選択するだけで、上限値及び下限値の設定を的確に実行することができる。
【０１０５】
ここで、本実施の形態の制御装置によるモータ駆動制御の一例を図１６に示す。同図において、Ａはバッテリ２６のＳＯＣの変化、Ｂはモータ２５へのトルク指令値（目標値）の変化、Ｃはモータ２５から出力される実際のトルク値（現在値）の変化、Ｄはバッテリ２６から出力される電流の変化、Ｅはバッテリ２６から出力される電圧の変化をそれぞれ示している。
【０１０６】
図１６のＢに示すように、所定トルク［Ｎｍ］で駆動させるべくトルク指令値（ＭｔＴｒｑＯｄｒ）が出力される中で、バッテリ２６のＳＯＣは、Ａに示すように時間経過とともに徐々に低下していく。そして、モータ２５の現在トルク値（ＭｔＴｒｑ）は、Ｂの目標値に到達するべくＰＩ制御された結果、Ｃに示すように、トルク指令値よりやや低い変化曲線を描きつつ変化する。この際、制限値設定手段８により、電圧及び電流に対する制限値が、始動制御、停止制御、充電制御、アシスト制御、回生制御等のいずれかに対応して設定されている。つまり、電圧の下限値（Ｌｏｗｅｒ　Ｌｉｍｉｔ）が設定されることにより、モータ駆動用にバッテリ２６から出力される電力の電圧は、Ｅに示すように、そのＳＯＨの高低の程度に拘らず下限値（Ｌｏｗｅｒ　Ｌｉｍｉｔ）を超えて下降することはない。これに伴い、モータ駆動用にバッテリ２６から出力される電流は、Ｄに示すように、起電時には下限値（Ｌｏｗｅｒ　Ｌｉｍｉｔ）を若干超えて出力されるものの、その後は該下限値に沿って安定して出力され、更に、電圧値の降下が下限値で制限された時点からは低下する。このため、モータ２５の実際のトルク値は、電流値の低下に伴い、Ｃに示すようにやや低下するように制御される。
【０１０７】
ところで、従来タイプの制御装置によれば、上記のような本制御装置による制御結果とは異なる図１７に示すような制御結果となる。すなわち、同図のタイプでは、上限、下限の制限値が電流側にしか設定されず電圧側には設定されていないため、Ｅに示すように、電力供給の或る時点から、ＳＯＨに起因して電圧が急激に低下する。これにより、電流が多く流れ易くなり、同図のＤに示すように電流値が下限値（Ｌｏｗｅｒ　Ｌｉｍｉｔ）に沿い、かつＣに示すようにモータの実際のトルク値が略々一定となる。しかしその結果、バッテリの劣化を早めたり、過電流によりモータ寿命を縮めたりするような不具合を招くことが予想される。
【０１０８】
なお、本実施の形態においては、車輌を、エンジン２３とモータ２５の駆動力を併用して走行するパラレル方式のハイブリッド車輌を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものことはなく、例えばエンジンの駆動力で発電しつつモータの駆動力にて走行するシリーズ方式のハイブリッド車輌や、エンジンを搭載せずモータの駆動力のみにて走行する形式の電気自動車（ＥＶ）にも適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態における車輌の制御装置を示すブロック図。
【図２】本制御装置にて制御し得るハイブリッド車輌の駆動系を示すブロック図。
【図３】本制御装置による制御を示すフローチャート。
【図４】本制御装置による制御を示すフローチャート。
【図５】本制御装置による制御を示すフローチャート。
【図６】本制御装置による制御を示すフローチャート。
【図７】本制御装置による制御を示すフローチャート。
【図８】本制御装置による制御を示すフローチャート。
【図９】本制御装置による制御を示すフローチャート。
【図１０】本制御装置による制御の具体例を示す図。
【図１１】本制御装置による制御の具体例を示す図。
【図１２】本制御装置による制御の具体例を示す図。
【図１３】本制御装置による制御の具体例を示す図。
【図１４】本制御装置による制御の具体例を示す図。
【図１５】本制御装置による制御の具体例を示す図。
【図１６】本制御装置によるモータ駆動制御の一例を示すタイムチャート。
【図１７】従来タイプのモータ駆動制御の一例を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１　制御装置（電子制御装置）
４　モータ制御手段
５　駆動制御手段
６　充電制御手段
７　回生制御手段
８　制限値設定手段
９　バッテリ状態検出手段（バッテリ判定手段）
１１　バッテリ状態検出手段（温度検出手段）
２５　モータ（モータ・ジェネレータ）
２６　バッテリ
Ａ〜Ｆ　制限値マップ

Claims

車輪への駆動力を供給するモータと、該モータへの駆動用電力を供給すると共に該モータによる回生電力を充電し得るバッテリと、を備える車輌の制御装置において、
前記バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段と、
該バッテリ状態検出手段によって検出されたバッテリ状態に応じて、前記駆動用電力を前記バッテリから出力する際の電圧値及び電流値、並びに前記回生電力を前記バッテリに入力する際の電圧値及び電流値に、それぞれ上限及び下限の制限値を設定する制限値設定手段と、を備えてなる、
ことを特徴とする車輌の制御装置。
前記制限値設定手段は、前記上限及び下限の制限値を、前記モータの駆動に係る制御毎に変更してなる、
請求項１記載の車輌の制御装置。
前記バッテリ状態検出手段は、前記バッテリ状態として少なくとも前記バッテリの劣化状態、及び、該バッテリの性能に影響を与える外気温又はバッテリ温度を検出してなる、
請求項１又は２記載の車輌の制御装置。
前記制限値設定手段は、前記バッテリ劣化状態の高低の程度、及び、前記外気温又はバッテリ温度の高低の程度に応じて、前記モータ駆動に係る制御毎に前記制限値を予め設定した複数の制限値マップを備えると共に、該複数の制限値マップのうちから、実行すべき前記制御に対応する制限値マップを選択してなる、
請求項３記載の車輌の制御装置。
前記制限値に応じて前記モータのトルクを制御してなる、
請求項１ないし４のいずれか記載の車輌の制御装置。