JP2005027467A

JP2005027467A - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JP2005027467A
Application number: JP2003192309A
Authority: JP
Inventors: Teruo Wakashiro; 輝男若城; Masanobu Asakawa; 雅信浅川; Kohei Hanada; 晃平花田; Manabu Niki; 学仁木; Toshitaka Hachiro; 俊隆鉢呂
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】制御装置の汎用性を向上させる。
【解決手段】車両の運転状態および各種装置の作動状態に応じた各種車載機器（例えば、内燃機関Ｅ、モータＭ、バッテリ、ダウンバータ等）の制御に必要とされる各種の制御状態量（例えば、トルク、エネルギー、電力、回転数）毎に演算処理を行う各マネジメント部３６Ｃ，…，３６ＪをＦＩ／ＡＴ／ＭＧＥＣＵ３６に具備した。例えばモータＭおよびパワードライブユニットおよびバッテリおよびダウンバータ等からなる高圧電装系の監視および保護と共に駆動を実行するＨＶＥＣＵ３５と、モータＭを駆動するＭＯＴＥＣＵ３３とを、ＦＩ／ＡＴ／ＭＧＥＣＵ３６に対して相互に通信可能に接続した。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関及びモータを併用して走行駆動するハイブリッド車両に搭載され、少なくとも内燃機関またはモータの何れか一方の駆動力を駆動輪に伝達するハイブリッド車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、駆動源としての内燃機関およびモータを備え、少なくとも内燃機関またはモータの何れか一方の駆動力を駆動輪に伝達して走行するハイブリッド車両において、制御装置を、例えば機械的出力発生源の構成要素および電気的出力発生源の構成要素等からなる相互に通信可能な複数の論理的な構成要素に分割して構成し、例えばモータ等のように機械的出力および電気的出力の両方を出力可能な電気機器に対しては、機械的出力を発生する機能を機械的出力発生源の構成要素に割り当て、電気的出力を発生する機能を電気的出力発生源の構成要素に割り当てるハイブリッド車両の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１７６７０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術の一例に係るハイブリッド車両の制御装置において、制御対象となる各機器、例えば内燃機関やモータや蓄電装置等を交換したり、変更した場合には、この前後において制御装置を流用することができずに制御装置を交換または変更する必要が生じる虞がある。例えば、内燃機関の出力をモータの出力により補助するアシスト動作や、内燃機関から出力可能な出力をモータの出力に担わせて燃費の向上を図るモータ駆動等を制御する際には、単に機械的出力（例えば、トルク等）や電気的出力（例えば、電力等）のみならず、他の制御指令（例えば、エンジン回転数やエネルギー等）に応じた制御が必要であり、さらに、各制御指令間同士での制限等の協調的な制御が必要となる。すなわち、上記従来技術の一例にように、単に、機械的出力発生源の構成要素および電気的出力発生源の構成要素等に構成要素を分割するだけでは、各機械的出力発生源および電気的出力発生源毎の作動状態を制御したり保護する機能に加えて、複数の構成要素間での協調的な制御を実行する機能（例えば、上記従来技術の一例における調整部１０２０，１０６０等）を各構成要素毎に具備する必要が生じ、例えば制御対象となる各機器の交換や変更に伴い、単一の構成要素の交換や変更のみを実行するだけでは、システム全体を統合的に制御することができなくなるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、制御装置の汎用性を向上させることが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のハイブリッド車両の制御装置は、動力源としての内燃機関およびモータと、前記モータと電気エネルギーの授受を行う蓄電装置（例えば、実施の形態でのバッテリ３）とを備え、少なくとも前記内燃機関または前記モータの何れか一方をトランスミッションを介して自車両の駆動輪に連結し、駆動力を前記駆動輪に伝達するハイブリッド車両の制御装置であって、車両の状態を判定するステータス管理手段（例えば、実施の形態でのステータスマネジメント部（ＭＧ）３６Ｃ）と、前記モータのトルクを制御するモータトルク管理手段（例えば、実施の形態でのモータトルクマネジメント部（ＭＧ）３６Ｅ）と、前記内燃機関のトルクを制御するエンジントルク管理手段（例えば、実施の形態でのＥＮＧトルクマネジメント部（ＭＧ）３６Ｆ）と、前記モータの出力を制御するエネルギー管理手段（例えば、実施の形態でのエネルギーマネジメント部（ＭＧ）３６Ｈ）と、前記蓄電装置の出力を制御する電力管理手段（例えば、実施の形態でのパワーセーブマネジメント部（ＭＧ）３６Ｉ）とを具備する第１の演算装置（例えば、実施の形態でのＦＩ／ＡＴ／ＭＧＥＣＵ３６）と、前記モータおよび前記蓄電装置を備えて構成される高圧電装系を監視する高圧系監視手段（例えば、実施の形態でのバッテリ３）を具備する第２の演算装置（例えば、実施の形態でのＨＶＥＣＵ３５）とを備えることを特徴としている。
【０００７】
上記構成のハイブリッド車両の制御装置によれば、車両の状態（例えば、運転状態や車載機器の作動状態等）に応じた各種車載機器（例えば、内燃機関、モータ、蓄電装置等）の制御に必要とされる各種の制御状態量（例えば、トルク、エネルギー、電力）毎に演算処理を行うモータトルク管理手段およびエンジントルク管理手段およびエネルギー管理手段および電力管理手段と、車両の状態を判定するステータス管理手段とを第１の演算装置に具備することにより、各種の制御状態量に応じた各種車載機器間の協調的な制御を容易に行うことができると共に、制御装置の汎用性を向上させることができる。すなわち、各種車載機器の交換や変更等を行った場合であっても、第１の演算装置における各種車載機器間の協調的な制御の処理内容は流用することができ、第１の演算装置とは異なる第２の演算装置に具備された高圧電装系の監視や保護等を行う高圧系監視手段のみを交換または変更するだけで済み、煩雑な手間がかかることを防止することができる。
【０００８】
さらに、請求項２に記載の本発明のハイブリッド車両の制御装置は、前記モータを駆動させるモータ駆動手段（例えば、実施の形態でのＭＯＴＥＣＵ３３）を具備する第３の演算装置（例えば、実施の形態でのＭＯＴＥＣＵ３３が兼ねる）を備えることを特徴としている。
【０００９】
上記構成のハイブリッド車両の制御装置によれば、各種車載機器間の協調的な制御を行う第１の演算装置および高圧電装系の監視や保護等を行う第２の演算装置とは異なる第３の演算装置にモータ駆動手段を具備することにより、例えばモータの交換や変更あるいは経年変化等が生じた場合であっても、第３の演算装置のみを交換または変更するだけで済み、煩雑な手間がかかることを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置ついて添付図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の実施形態に係るパラレルハイブリッド車両を示し、内燃機関Ｅ、モータＭ、トランスミッションＴを直列に直結した構造のものである。内燃機関ＥおよびモータＭの両方の駆動力は、例えばオートマチックトランスミッション（ＡＴ）あるいはマニュアルトランスミッション（ＭＴ）等のトランスミッションＴから左右の駆動輪（前輪あるいは後輪）Ｗ，Ｗ間で駆動力を配分するディファレンシャル（図示略）を介して車両の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達される。また、ハイブリッド車両の減速時に駆動輪Ｗ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。
【００１１】
例えば３相のＤＣブラシレスモータ等からなるモータＭは、パワードライブユニット（ＰＤＵ）２に接続されている。パワードライブユニット２は、例えばトランジスタのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備するパルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータを備え、モータＭと電力（モータＭの力行（駆動またはアシスト）動作時にモータＭに供給される供給電力や回生動作時にモータＭから出力される回生電力）の授受を行う高圧系のニッケル−水素バッテリ（バッテリ）３が接続されている。
そして、モータＭの駆動及び回生作動は、制御部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。すなわち、パワードライブユニット２は、例えばモータＭの駆動時には、制御部１から出力されるトルク指令に基づき、バッテリ３から出力される直流電力を３相交流電力に変換してモータＭへ供給する。一方、モータＭの回生動作時には、モータＭから出力される３相交流電力を直流電力に変換してバッテリ３を充電する。
【００１２】
そして、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は、ＤＣ−ＤＣコンバータであるダウンバータ５を介して、パワードライブユニット２およびバッテリ３に対して並列に接続されている。制御部１により制御されるダウンバータ５は、パワードライブユニット２やバッテリ３の電圧を降圧して補助バッテリ４を充電する。
【００１３】
また、内燃機関Ｅのクランクシャフトには、例えばベルトおよびクラッチ等を介して、空調装置用のハイブリッドエアコンコンプレッサ（ＨＢＡＣ）６に具備される空調装置用モータ（図示略）の回転軸が接続され、この空調装置用モータは、空調装置用インバータ（ＨＢＡＣＩＮＶ）７に接続されている。空調装置用インバータ７は、パワードライブユニット２およびバッテリ３に対して並列に接続され、制御部１の制御により、パワードライブユニット２やバッテリ３から出力される直流電力を３相交流電力に変換して空調装置用モータへ供給し、ハイブリッドエアコンコンプレッサ６を駆動制御する。
すなわち、前記ハイブリッドエアコンコンプレッサ６は、少なくとも内燃機関Ｅの駆動力または空調装置用モータの力行動作時の駆動力の何れか一方の駆動力により、駆動負荷量、例えば冷媒の吐出容量が可変制御される。つまり、ハイブリッドエアコンコンプレッサ６における「ハイブリッド」とは、内燃機関Ｅと空調装置用モータの何れでも駆動できることを意味している。
【００１４】
なお、内燃機関Ｅと空調装置用モータとの間には、例えば内燃機関Ｅのクランクシャフトと一体に設けられたクランク軸プーリと、このクランク軸プーリと対をなし、クラッチを介して空調装置用モータの回転軸と接続可能な駆動軸と一体に設けられた駆動軸プーリと、クランク軸プーリおよび駆動軸プーリ間に掛け渡されたベルトとが備えられている。すなわち、クランク軸プーリおよび駆動軸プーリ間においては、ベルトを介して駆動力が伝達される。
【００１５】
内燃機関Ｅは、いわゆるＳＯＨＣのＶ型６気筒エンジンであって、一方のバンクの３つの気筒は気筒休止運転可能な可変バルブタイミング機構ＶＴを備えた構造で、他方のバンクの３つの気筒は気筒休止運転（休筒運転）を行わない通常の動弁機構（図示せず）を備えた構造となっている。そして、気筒休止可能な３気筒は各々２つの吸気弁と２つの排気弁が油圧ポンプ１１、スプールバルブ１２、気筒休止側通路１３、気筒休止解除側通路１４を介して可変バルブタイミング機構ＶＴにより閉状態を維持できるような構造となっている。
すなわち、内燃機関Ｅは、片側のバンクの３つの気筒が休止した状態の３気筒運転（休筒運転）と、両方のバンクの６気筒全部が駆動する６気筒運転（全筒運転）とが切り換えられることとなる。
【００１６】
具体的には、油圧ポンプ１１から潤滑系配管１１ａを介してエンジン潤滑系へ供給される作動油の一部が、制御部１により制御されるソレノイドを具備するスプールバルブ１２を介して、気筒休止可能なバンクの気筒休止側通路１３に供給されると、各々ロッカーシャフト１５に支持され、それまで一体で駆動していたカムリフト用ロッカーアーム１６ａ（１６ｂ）と弁駆動用ロッカーアーム１７ａ，１７ａ（１７ｂ，１７ｂ）が分離して駆動可能となるため、カムシャフト１８の回転により駆動するカムリフト用ロッカーアーム１６ａ，１６ｂの駆動力が弁駆動用ロッカーアーム１７ａ，１７ｂに伝達されず、吸気弁と排気弁が閉状態のままとなる。これにより３つの気筒の吸気弁と排気弁が閉状態となる休筒運転を行うことができる。
そして、内燃機関Ｅは制振装置（ＡＣＭ：ＡｃｔｉｖｅＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅＭｏｕｎｔ）１９を介して車体に搭載され、制振装置１９は、内燃機関Ｅの運転状態つまり３気筒運転（休筒運転）と６気筒運転（全筒運転）との切り換えに伴う車体振動の発生を抑制するようになっている。
【００１７】
また、この内燃機関Ｅには、スロットルバルブ（図示略）を電子制御する電子制御スロットル（ＥＴＣＳ：ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｈｒｏｔｔｌｅＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ）２０が備えられている。
電子制御スロットル２０は、例えば、運転者によるアクセルペダル（図示略）の操作量に係るアクセルペダル開度、および、例えば車両の速度（車速）ＶＰやエンジン回転数ＮＥ等の車両の運転状態、および、例えば内燃機関ＥとモータＭとの間のトルク配分等に基づいて制御部１にて算出されるスロットル開度に応じて、ＥＴＣＳドライバを駆動し、スロットルバルブを直接的に制御する。
【００１８】
例えばオートマチックトランスミッション（ＡＴ）とされるトランスミッションＴは、ロックアップクラッチ（ＬＣ）２１を具備するトルクコンバータ２２を備えて構成され、さらに、トルクコンバータ２２およびトランスミッションＴの変速動作を駆動制御するための油圧を発生する電動オイルポンプ２３が備えられている。
なお、電動オイルポンプ２３は、バッテリ３からの電力供給により制御部１により駆動制御される。
【００１９】
トルクコンバータ２２は、内部に封入された作動油（ＡＴＦ：ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＦｌｕｉｄ）の螺旋流によってトルクの伝達を行うものであって、ロックアップクラッチ２１の係合が解除されたＬＣ＿ＯＦＦ状態では、作動油を介してモータＭの回転軸からトランスミッションＴの入力軸へとトルクが伝達（例えば、増幅伝達）される。
また、ロックアップクラッチ２１が係合状態に設定されたＬＣ＿ＯＮ状態では、作動油を介さず直接にモータＭの回転軸からトランスミッションＴの入力軸へと回転駆動力が伝達される。
【００２０】
また、ブレーキペダル（図示略）には倍力装置ＢＳが連係され、この倍力装置ＢＳにはブレーキマスターパワー内負圧を検出するマスターパワー内負圧センサＳ９が設けられている。
また、駆動輪Ｗにはブレーキデバイス２４が備えられ、このブレーキデバイス２４は制御部１の制御によって車両の急激な挙動変化の発生を抑制するものであって、例えば、滑りやすい路面等での駆動輪Ｗの空転を防止したり、オーバーステアやアンダーステア等の横すべリの発生を抑制したり、制動時に駆動輪Ｗがロック状態となることを防止して、車両の所望の駆動力および操舵能力を確保し、車両の姿勢を安定化させると共に、クリープ力による走行を補助し、例えば内燃機関Ｅの停止時における勾配路での後退防止等を行う。
【００２１】
制御部１には、例えば、車両の速度（車速）ＶＰを検出する車速センサＳ１からの検出信号と、エンジン回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサＳ２からの検出信号と、トランスミッションＴのシフトポジションＳＨを検出するシフトポジションセンサＳ３からの検出信号と、ブレーキ（Ｂｒ）ペダルの操作状態ＢＲＫ＿ＳＷを検出するブレーキスイッチＳ４からの検出信号と、アクセルペダルの操作量に係るアクセルペダル開度ＡＰを検出するアクセルペダル開度センサＳ５からの検出信号と、スロットル開度ＴＨを検出するスロットル開度センサＳ６からの検出信号と、吸気管負圧ＰＢを検出する吸気管負圧センサＳ７からの検出信号と、バッテリ３の温度ＴＢＡＴを検出するバッテリ温度センサＳ８からの検出信号と、マスターパワー内負圧センサＳ９からの検出信号と、気筒休止時において気筒休止解除側通路１４の油圧を検出するＰＯＩＬセンサＳ１０からの検出信号と、パワードライブユニット２の温度ＴＰＤＵを検出するＰＤＵ温度センサＳ１１からの検出信号と、ダウンバータ５の温度ＴＤＶを検出するＤＶ温度センサＳ１２からの検出信号等とが入力されている。
【００２２】
そして、制御部１は、例えば、ブレーキデバイス２４を駆動制御して車両の挙動を安定化させるＶＳＡ（ＶＳＡ：ＶｅｈｉｃｌｅＳｔａｂｉｌｉｔｙＡｓｓｉｓｔ）ＥＣＵ３１と、制振装置１９を駆動制御して内燃機関Ｅの運転状態に起因する車体振動の発生を抑制するＡＣＭＥＣＵ３２と、モータＭの駆動および回生作動を制御するＭＯＴＥＣＵ３３と、空調装置用のハイブリッドエアコンコンプレッサ６および空調装置用インバータ７を駆動制御するＡ／ＣＥＣＵ３４と、例えばパワードライブユニット２およびバッテリ３およびダウンバータ５およびモータＭ等からなる高圧電装系の監視および保護やパワードライブユニット２およびダウンバータ５の動作制御を行うＨＶＥＣＵ３５と、ＦＩ／ＡＴ／ＭＧＥＣＵ３６とを備えて構成され、各ＥＣＵ３１，…，３６は相互に通信可能に接続されている。また、各ＥＣＵ３１，…，３６は各種の状態量を表示する計器類からなるメータ３７に接続されている。
【００２３】
例えば図２に示すように、ＦＩ／ＡＴ／ＭＧＥＣＵ３６は、例えばトランスミッションＴの変速動作およびロックアップクラッチ２１の作動状態等を制御するＡＴ制御系３６Ａと、例えば内燃機関Ｅへの燃料供給や点火タイミング等を制御するＦＩ基本制御系３６Ｂとに加えて、マネジメント部として、例えば、ステータスマネジメント部（ＭＧ）３６Ｃと、トータルトルクマネジメント部（ＭＧ）３６Ｄと、モータトルクマネジメント部（ＭＧ）３６Ｅと、ＥＮＧトルクマネジメント部（ＭＧ）３６Ｆと、回転数マネジメント部（ＭＧ）３６Ｇと、エネルギーマネジメント部（ＭＧ）３６Ｈと、パワーセーブマネジメント部（ＭＧ）３６Ｉと、ＤＶマネジメント部（ＭＧ）３６Ｊとを備えて構成されている。
【００２４】
ステータスマネジメント部（ＭＧ）３６Ｃは、車両の運転状態、例えば走行状態や、アイドル運転状態や、始動状態等を判別すると共に、例えばイグニッション等の各種装置の作動状態を判別する。
トータルトルクマネジメント部（ＭＧ）３６Ｄは、内燃機関ＥおよびモータＭからなるパワープラントから出力可能なトルク（トータルトルク）に対する目標トルクの設定等を行う。
モータトルクマネジメント部（ＭＧ）３６Ｅは、車両の運転状態に応じてモータＭから出力可能なモータトルクに対するトルク指令を設定する。
ＥＮＧトルクマネジメント部（ＭＧ）３６Ｆは、車両の運転状態に応じて内燃機関Ｅから出力可能なＥＮＧトルクに対するトルク指令を設定する。
回転数マネジメント部（ＭＧ）３６Ｇは、例えば車両の始動時やアイドル運転時等において、内燃機関ＥおよびモータＭの回転数の目標値を設定する。
エネルギーマネジメント部（ＭＧ）３６Ｈは、後述するように、例えばバッテリ３および補助バッテリ４の充電状態に応じて、モータＭの回生作動および駆動に対するトルク指令に係る各バッテリ３，４に対する充電および放電の制限量および要求量を設定する。
パワーセーブマネジメント部（ＭＧ）３６Ｉは、後述するように、例えばエネルギーマネジメント部（ＭＧ）３６Ｈから出力される充電および放電の制限量および要求量と、ＨＶＥＣＵ３５から出力される制限電力とに基づき、モータＭに対する要求トルクおよび制限トルクを設定する。
ＤＶマネジメント部（ＭＧ）３６Ｊは、例えばバッテリ３および補助バッテリ４の充電状態および車両の運転状態に応じて、ダウンバータ５の降圧動作に対する電圧の指令値を設定する。
【００２５】
ＨＶＥＣＵ３５は、例えば、ＩＭＡ冷却部３５Ａと、ＤＶＯＮ／ＯＦＦ部３５Ｂと、地絡検出部３５Ｃと、高圧配電部３５Ｄと、ＥＳ監視保護部３５Ｅと、ＳＯＣ算出部３５Ｆとを備えて構成されている。
ＩＭＡ冷却部３５Ａは、例えばモータＭおよびパワードライブユニット２およびバッテリ３およびダウンバータ５等からなる高圧電装系を冷却する。
ＤＶＯＮ／ＯＦＦ部３５Ｂは、例えばＤＶマネジメント部（ＭＧ）３６Ｊから出力されるダウンバータ５の降圧動作に対する電圧の指令値に応じて、ダウンバータ５の降圧動作のオン／オフの切り換えを行う。
地絡検出部３５Ｃは、例えば接地された車体から電気的に絶縁された非接地直流電源系、例えばバッテリ３および補助バッテリ４の正極側あるいは負極側に発生する地絡、つまり絶縁破壊の有無を検知する。
高圧配電部３５Ｄは、例えばバッテリ３からモータＭおよびダウンバータ５およびエアーコンプレッサ６等の高圧電装機器への各電力供給を行う。
ＥＳ監視保護部３５Ｅは、例えばバッテリ３および補助バッテリ４の状態、例えば充電状態や温度状態等を検知し、検知した状態に応じて例えば充電や放電の規制等の保護動作を行う。
ＳＯＣ算出部３５Ｆは、例えばバッテリ３の充電電流及び放電電流を所定期間毎に積算して積算充電量及び積算放電量を算出し、これらの積算充電量及び積算放電量を初期状態或いは充放電開始直前の残容量に加算或いは減算することでバッテリ３の残容量ＳＯＣを算出する。
【００２６】
さらに、例えば図３に示すように、ＦＩ／ＡＴ／ＭＧＥＣＵ３６は、例えば内燃機関Ｅへの燃料供給や点火タイミング等を制御するＡ／Ｆ（空燃比）制御部４１およびＩＧ（イグニッション）制御部４２と、トルクマネジメント部４３と、パワーマネジメント部４４（上述したパワーセーブマネジメント部（ＭＧ）３６Ｉと同等）と、エネルギーマネジメント部４５（上述したエネルギーマネジメント部（ＭＧ）３６Ｈと同等）とを具備するＦＩ／ＭＧ−ＣＰＵ４６と、例えばトランスミッションＴの変速動作およびロックアップクラッチ２１の作動状態等を制御するＡＴ−ＣＰＵ４７とを備えて構成されている。
【００２７】
トルクマネジメント部４３において、ドライバ要求トルク算出部５１は、例えばアクセルペダル（ＡＰ）開度と、エンジン回転数ＮＥと、車速ＶＰと、シフトポジションＳＨと、ブレーキペダルの操作状態ＢＲＫ＿ＳＷと、車両制動時に駆動輪Ｗがロックされることをブレーキデバイス２４によって防止するアンチロックブレーキ動作の作動状態ＡＢＳとの各検出信号に基づき、車両の運転者のアクセル操作に応じて運転者から要求されるトルク値（ドライバ要求トルク）を算出し、第１トルク選択部５２へ出力する。
また、Ｃ／Ｃ（クルーズコントロール）制御部５３は、例えば、車速センサＳ１にて検出される車速ＶＰが、車両の走行速度の目標値である目標車速となるように内燃機関ＥおよびモータＭを制御する定速走行制御時や、先行車両に対して所定車間距離を維持した状態で追従する追従走行制御時等のように、予め車両の運転者の入力操作に応じて設定された所定の走行条件を満たす走行制御時、つまりクルーズコントロール時に目標とされるトルク値（Ｃ／Ｃ要求トルク）を算出し、第１トルク選択部５２へ出力する。
第１トルク選択部５２は、ドライバ要求トルクまたはＣ／Ｃ要求トルクの何れか大きい方のトルク値を選択し、トルク切替部５４へ出力する。これにより、例えばクルーズコントロール時であっても、車両の運転者によるアクセル操作に応じたドライバ要求トルクがＣ／Ｃ要求トルクを超える場合にはドライバ要求トルクに応じたトルクが出力されるようになっている。
【００２８】
トルク切替部５４は、第１トルク選択部５２から入力されるトルク値またはＡＴ―ＣＰＵ４７から入力されるＡＴ要求トルクの何れか一方を選択して、第２トルク選択部５５へ出力する。
なお、ＡＴ―ＣＰＵ４７は、例えばトランスミッションＴの変速制御において設定されるトルク値や、例えばロックアップクラッチ２１の駆動時やシフトダウン等の変速時においてトランスミッションＴの入力軸とモータＭとの回転数の同期等の協調制御を行う際に目標とされるトルク値や、例えば運転者によるアクセルペダル操作およびブレーキペダル操作が同時に行われた場合等でのトランスミッションＴの保護制御において設定されるトルク値のうち何れか１つのトルク値をＡＴ要求トルクとして選択している。
また、ＡＴ―ＣＰＵ４７は、ロックアップクラッチ２１を駆動する油圧をＬＣリニアソレノイドによって電子制御しており、ロックアップクラッチ２１の係合状態であるＬＣ＿ＯＮ状態と、係合が解除されたＬＣ＿ＯＦＦ状態とに加えて、ロックアップクラッチ２１に適宜の滑りを生じさせる中間状態での作動を設定可能である。
【００２９】
第２トルク選択部５５は、トルク切替部５４から入力されるトルク値またはＶＳＡＥＣＵ３１から入力されるＶＳＡ要求トルクの何れか小さい方のトルク値を選択し、このトルク値をクランク軸のトルク（クランク端トルク）、つまり駆動輪Ｗの実質的な回転に対する目標のトルク値として設定し、第１加算部５６へ出力する。
また、補機トルク−ＥＮＧフリクション算出部５７は、例えば空調装置の突出圧（ＰＤ）に基づき、補機駆動に要する補機トルク（ＨＡＣ）を算出すると共に、内燃機関Ｅの暖機運転完了後のエンジンフリクションの値を基準とした際の低温状態でのエンジンフリクションの増大分に基づき、内燃機関Ｅのエンジン（ＥＮＧ）フリクションに係るトルク値を算出し、第１加算部５６へ出力する。
第１加算部５６は、クランク端トルクと補機トルク−ＥＮＧフリクション算出部５７から入力されるトルク値とを加算して得た値を、パワープラント（つまり内燃機関ＥおよびモータＭ）から出力されるトルクに対する目標トルクであるパワープラント（Ｐ／Ｐ）トルクとして設定し、トルク配分算出部５８へ出力する。
【００３０】
トルク配分算出部５８は、気筒休止制御部５９から出力される内燃機関Ｅの休筒運転の実行有無に係る休筒判断と、パワーマネジメント部４４から出力されるモータＭに対する制限トルクおよび要求トルクとに基づき、内燃機関ＥおよびモータＭの所定運転状態を指定する要求トルクモードを選択し、この選択結果に応じて、内燃機関ＥおよびモータＭの各トルク指令に対するパワープラント（Ｐ／Ｐ）トルクの配分を設定する。
なお、気筒休止制御部５９には、後述するパワーマネジメント部４４から出力されるモータＭに対する制限トルクが入力されており、気筒休止制御部５９は、モータＭに対する制限トルクに応じて休筒運転の実行有無を判定している。
【００３１】
パワーマネジメント部４４は、例えば、ＨＶＥＣＵ３５から出力されるバッテリ（ＢＡＴＴ）保護制限電力またはエネルギーマネジメント部４５から出力される充放電制限電力量の何れか小さい方に基づいてモータ（ＭＯＴ）制限トルクを算出し、算出したモータ制限トルクまたはＨＶＥＣＵ３５から出力されるモータ（ＭＯＴ）巻線保護制限トルクの何れか小さい方を制限トルクとして設定し、トルク配分算出部５８および気筒休止制御部５９へ出力する。
また、パワーマネジメント部４４は、例えば、ＨＶＥＣＵ３５から出力されるバッテリ（ＢＡＴＴ）保護制限電力またはエネルギーマネジメント部４５から出力される要求充放電電力量の何れか小さい方に基づいてモータ（ＭＯＴ）要求トルクを算出し、算出したモータ要求トルクまたはＨＶＥＣＵ３５から出力されるモータ（ＭＯＴ）巻線保護制限トルクの何れか小さい方を要求トルクとして設定し、トルク配分算出部５８へ出力する。
【００３２】
なお、エネルギーマネジメント部４５から出力される充放電制限電力量および要求充放電電力量は、例えばバッテリ３および補助バッテリ４の充電状態に応じて設定される充電および放電に対する制限量および要求量である。
また、ＨＶＥＣＵ３５から出力されるバッテリ（ＢＡＴＴ）保護制限電力は、例えばバッテリ３および補助バッテリ４および他の高圧電装機器の温度状態に応じて設定されるバッテリ３の出力電力の制限値であり、モータ（ＭＯＴ）巻線保護制限トルクは、モータＭの温度状態に応じて設定されるモータＭの出力トルクの制限値である。
【００３３】
トルク配分算出部５８にて算出された内燃機関Ｅのトルク指令は減算部６０に入力されており、減算部６０は内燃機関Ｅのトルク指令から後述するフィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部６７から入力されるトルク値を減算して得た値を目標ＴＨ算出部６１へ入力する。目標ＴＨ算出部６１は、入力されたトルク値に基づいて、ＥＴＣＳドライバの駆動に係る電子スロットル開度ＴＨに対する目標値を算出し、第３トルク選択部６２へ出力する。
【００３４】
第３トルク選択部６２は、目標ＴＨ算出部６１から入力される電子スロットル開度ＴＨの目標値またはアイドル制御部６３から出力されるアイドル開度の何れか大きい方のスロットル開度値を選択し、このスロットル開度値をＥＴＣＳドライバ６４へ出力する。
なお、アイドル制御部６３から出力されるアイドル開度は、例えば内燃機関Ｅのアイドル運転時において、エンジン回転数ＮＥが所定回転数未満となることを防止するためのスロットル開度ＴＨに対する制限値である。
【００３５】
また、トルクマネジメント部４３のＥＮＧトルク算出部６５には、エアーフローメータ（ＡＦＭ）６６にて検出された内燃機関Ｅの吸気空気量（もしくは供給酸素量）の検出信号が入力され、ＥＮＧトルク算出部６５は吸気空気量の検出値に基づいて内燃機関Ｅから出力されるＥＮＧトルクを算出し、フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部６７および第２加算部６８へ出力する。
フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部６７は、トルク配分算出部５８にて算出された内燃機関Ｅのトルク指令に対して、例えばエアーフローメータ６６の検出値に基づくＥＮＧトルクの算出誤差や、例えば内燃機関Ｅの応答特性や経年劣化や内燃機関Ｅの量産時における性能ばらつき等をフィードバック処理によって補正するものであって、ＥＮＧトルク算出部６５にて算出されたＥＮＧトルクを減算部６０へ入力する。
【００３６】
第３加算部６８は、ＥＮＧトルク算出部６５にて算出されたＥＮＧトルクと、補機トルク−ＥＮＧフリクション算出部５７から入力されるトルク値と、ＭＯＴＥＣＵ３３から入力されるモータ実トルクとを加算して得たトルク値を実トルク算出部６９へ入力しており、実トルク算出部６９は入力されたトルク値に基づき、実際にパワープラント（つまり内燃機関ＥおよびモータＭ）から出力される実トルク値を算出する。
なお、ＭＯＴＥＣＵ３３には、トルクマネジメント部４３のトルク配分算出部５８にて算出されたモータＭのトルク指令がＨＶＥＣＵ３５を介して入力されており、ＭＯＴＥＣＵ３３は、入力されたトルク指令に基づき、実際にモータＭから出力されるモータ実トルクを算出し、ＨＶＥＣＵ３５を介してトルクマネジメント部４３の第３加算部６８へ入力する。
また、実トルク算出部６９にて算出された実トルク値は、ＡＴ―ＣＰＵ４７に入力されており、この実トルク値に基づいてロックアップクラッチ２１を駆動する油圧がＬＣリニアソレノイドによって電子制御されている。
【００３７】
なお、トルクマネジメント部４３において算出される各トルク値は、Ａ／Ｆ（空燃比）制御部４１およびＩＧ（イグニッション）制御部４２において制御される内燃機関Ｅの点火タイミングや空燃比やフューエルカット（燃料供給停止）の有無等に応じて補正されるようになっている。
【００３８】
上述したように、本実施の形態によるハイブリッド車両の制御装置によれば、車両の運転状態および各種装置の作動状態に応じた各種車載機器（例えば、内燃機関Ｅ、モータＭ、バッテリ３、ダウンバータ５等）の制御に必要とされる各種の制御状態量（例えば、トルク、エネルギー、電力、回転数）毎に演算処理を行う各マネジメント部３６Ｃ，…，３６ＪをＦＩ／ＡＴ／ＭＧＥＣＵ３６に具備することにより、各種の制御状態量に応じた各種車載機器間の協調的な制御を容易に行うことができると共に、ＦＩ／ＡＴ／ＭＧＥＣＵ３６の汎用性を向上させることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、各種の制御状態量に応じた各種車載機器間の協調的な制御を容易に行うことができると共に、制御装置の汎用性を向上させることができる。
さらに、請求項２に記載の本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、例えばモータの交換や変更あるいは経年変化等が生じた場合であっても、第３の演算装置のみを交換または変更するだけで済み、煩雑な手間がかかることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成図である。
【図２】図１に示すＦＩ／ＡＴ／ＭＧＥＣＵおよびＨＶＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】図１に示す制御部の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１制御部
３バッテリ（蓄電装置）
３３ＭＯＴＥＣＵ（第３の演算装置、モータ駆動手段）
３５ＨＶＥＣＵ（第２の演算装置）
３６ＦＩ／ＡＴ／ＭＧＥＣＵ（第１の演算装置）
３６Ｃステータスマネジメント部（ＭＧ）（ステータス管理手段）
３６Ｅモータトルクマネジメント部（ＭＧ）（モータトルク管理手段）
３６ＦＥＮＧトルクマネジメント部（ＭＧ）（エンジントルク管理手段）
３６Ｈエネルギーマネジメント部（ＭＧ）（エネルギー管理手段）
３６Ｉパワーセーブマネジメント部（ＭＧ）（電力管理手段）

Claims

動力源としての内燃機関およびモータと、前記モータと電気エネルギーの授受を行う蓄電装置とを備え、
少なくとも前記内燃機関または前記モータの何れか一方をトランスミッションを介して自車両の駆動輪に連結し、駆動力を前記駆動輪に伝達するハイブリッド車両の制御装置であって、
車両の状態を判定するステータス管理手段と、前記モータのトルクを制御するモータトルク管理手段と、前記内燃機関のトルクを制御するエンジントルク管理手段と、前記モータの出力を制御するエネルギー管理手段と、前記蓄電装置の出力を制御する電力管理手段とを具備する第１の演算装置と、
前記モータおよび前記蓄電装置を備えて構成される高圧電装系を監視する高圧系監視手段を具備する第２の演算装置と
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
前記モータを駆動させるモータ駆動手段を具備する第３の演算装置を備える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。