JP3216076B2

JP3216076B2 - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JP3216076B2
Application number: JP17159896A
Authority: JP
Inventors: 和男大山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 2001-10-09
Anticipated expiration: 2016-06-12
Also published as: JPH104607A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原動機としてエン
ジン及びモータを備えたハイブリッド車両の制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】原動機としてエンジン及びモータを備え
たハイブリッド車両は従来より知られており、そのよう
なハイブリッド車両の原動機の制御装置として、例えば
特開平５−２２９３５１号公報に記載されたものが知ら
れている。

【０００３】この装置では、車両の走行条件に応じてエ
ンジンの効率が最大となる最適トルクを決定するととも
にエンジンの実際の駆動トルク（実トルク）を検出し、
最適トルク及び実トルクに基づいて要求トルクを決定す
る。そして、要求トルクとして最適トルクが選択されか
つ最適トルクが実トルクより大きいとき、回生電流を発
生させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般にモータによる回
生を行う場合、モータの回転数が高いほど回生エネルギ
量が大きくなるが、エンジン回転数が増加するとエンジ
ンブレーキによって失われるエネルギも増加する。した
がって、車両の減速時にはエンジンブレーキにより失わ
れるエネルギを抑制し、回生によって減速エネルギを最
大限に回収することが望ましい。

【０００５】しかしながら上記従来の装置では、このよ
うな車両減速時におけるエンジンブレーキの影響を考慮
した制御がなされていないため、減速時の車両の運動エ
ネルギを電気エネルギとして効率よく回収する上で改善
の余地が残されていた。

【０００６】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、車両減速時において車両駆動系を適切に制御し、
モータによる回生の効率を向上させることができるハイ
ブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、車両を駆動するエンジンと、電気エネルギに
より前記車両を駆動するとともに前記車両の運動エネル
ギを電気エネルギに変換する回生機能を有するモータ
と、前記車両の駆動輪と前記エンジンとの間に設けられ
た変速機と、前記車両の駆動輪と前記エンジンとの間に
設けられたクラッチと、前記モータへ電気エネルギを供
給するとともに該モータから出力される電気エネルギを
蓄積する蓄電手段とを備えるハイブリッド車両の制御装
置において、前記車両の運転状態に基づき前記車両の減
速状態を検出する車両減速検出手段と、前記減速状態を
検出したとき前記クラッチの係合容量を通常走行時より
小さい所定値に設定するクラッチ制御手段と、前記減速
状態を検出したとき前記モータによる回生を行うモータ
制御手段とを備え、前記モータは前記クラッチを介さず
に前記車両を駆動可能に配置され、前記クラッチ制御手
段は、前記クラッチの入力軸回転数と出力軸回転数に基
づくクラッチ速度比が所定範囲内にある場合に、前記ク
ラッチの係合容量が所定値となるようクラッチ係合容量
係数を算出するものである。また、前記クラッチ制御手
段は、前記エンジンが車速に関わらず所定のエンジン回
転数に維持されるよう前記クラッチ係合容量係数を算出
することが望ましい。

【０００８】また、前記モータ制御手段は、前記クラッ
チの係合容量に応じて回生量の設定を行うことが望まし
い。

【０００９】また、前記車両減速検出手段は、前記エン
ジンのスロットル弁開度を検出するスロットル弁開度検
出手段と含み、検出したスロットル弁開度に基づいて前
記減速状態を検出することが望ましい。

【００１０】また、前記蓄電手段の残容量を検出する残
容量検出手段と、前記検出した残容量に応じて前記モー
タによる回生を制限する回生制限手段とを備えることが
望ましい。

【００１１】請求項１の制御装置によれば、車両の減速
状態においてはクラッチの係合容量が通常走行時より小
さい所定値に設定され、モータによる回生が行われ、ク
ラッチの入力軸回転数と出力軸回転数に基づくクラッチ
速度比が所定範囲内にある場合には、前記クラッチの係
合容量が所定値となるようクラッチ係合容量係数を算出
する。請求項２の制御装置によれば、前記エンジンが車
速に関わらず所定のエンジン回転数に維持されるよう前
記クラッチ係合容量係数を算出する。

【００１２】請求項３の制御装置によれば、クラッチの
係合容量に応じて回生量が設定される。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００１６】図１は本発明の実施の一形態にかかるハイ
ブリッド車両の駆動系及びその制御装置の構成を模式的
に示す（センサ、アクチュエータ等の構成要素は省略し
てある）図であり、内燃エンジン（以下「エンジン」と
いう）１は、駆動軸２、変速機構４及びクラッチ５を介
して駆動輪６を駆動できるように構成されている。モー
タ３は、駆動輪６を直接回転駆動できるように配設され
ており、また駆動輪６の回転による運動エネルギを電気
エネルギに変換して出力する回生機能を有する。モータ
３は、パワードライブユニット（以下「ＰＤＵ」とい
う）１３を介してバッテリ１４と接続されており、ＰＤ
Ｕ１３を介して駆動、回生の制御が行われる。

【００１７】エンジン１を制御するエンジン電子コント
ロールユニット（以下「ＥＮＧＥＣＵ」という）１１、
モータ３を制御するモータ電子コントロールユニット
（以下「ＭＯＴＥＣＵ」という）、バッテリ１４の状態
を判定するためのバッテリ電子コントロールユニット
（以下「ＢＡＴＥＣＵ」という）及び変速機構４を制御
する変速機構電子コントロールユニット（「Ｔ／ＭＥＣ
Ｕ」という）が設けられており、これらのＥＣＵはデー
タバス２１を介して相互に接続されている。各ＥＣＵ
は、データバス２１を介して、検出データやフラグの情
報等を相互に伝送する。

【００１８】図２は、エンジン１、ＥＮＧＥＣＵ１１及
びその周辺装置の構成を示す図である。エンジン１の吸
気管１０２の途中にはスロットル弁１０３が配されてい
る。スロットル弁１０３にはスロットル弁開度(θＴＨ)
センサ１０４が連結されており、当該スロットル弁１０
３の開度に応じた電気信号を出力してＥＮＧＥＣＵ１１
に供給する。また、スロットル弁１０３はいわゆるドラ
イブバイワイヤ型（ＤＢＷ）のものであり、その弁開度
を電気的に制御するためのスロットルアクチュエータ１
０５が連結されている。スロットルアクチュエータ１０
５は、ＥＮＧＥＣＵ１１によりその作動が制御される。

【００１９】燃料噴射弁１０６はエンジン１とスロット
ル弁１０３との間で且つ吸気管１０２の図示しない吸気
弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各燃料噴
射弁１０６はプレッシャーレギュレータ（図示せず）を
介して燃料タンク（図示せず）に接続されていると共に
ＥＮＧＥＣＵ１１に電気的に接続されて当該ＥＮＧＥＣ
Ｕ１１からの信号により燃料噴射弁１０６の開弁時間及
び開弁時期が制御される。

【００２０】スロットル弁１０３の直ぐ下流には管１０
７を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１０８が設
けられており、この絶対圧センサ１０８により電気信号
に変換された絶対圧信号はＥＮＧＥＣＵ１１に供給され
る。

【００２１】また、絶対圧センサ１０８の下流には吸気
温（ＴＡ）センサ１０９が取付けられており、吸気温Ｔ
Ａを検出して対応する電気信号を出力してＥＮＧＥＣＵ
１１に供給する。エンジン１の本体に装着されたエンジ
ン水温（ＴＷ）センサ１１０はサーミスタ等から成り、
エンジン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度
信号を出力してＥＮＧＥＣＵ１１に供給する。

【００２２】エンジン回転数（ＮＥ）センサ１１１はエ
ンジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に
取り付けられ、エンジン１のクランク軸の180度回転毎
に所定のクランク角度位置で信号パルス（以下「ＴＤＣ
信号パルス」という）を出力し、このＴＤＣ信号パルス
はＥＮＧＥＣＵ１１に供給される。

【００２３】エンジン１の各気筒の点火プラグ１１３
は、ＥＮＧＥＣＵ１１に接続されており、ＥＮＧＥＣＵ
１１により点火時期が制御される。

【００２４】エンジン１の排気管１１４の途中には、排
気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の浄化を行う三元触媒
１１５が装着されており、またその上流側には空燃比
（ＬＡＦ）センサ１１７が装着されている。ＬＡＦセン
サ１１７は排気ガス中の酸素濃度（及び酸素の不足度合
い）にほぼ比例する電気信号を出力しＥＮＧＥＣＵ１１
に供給する。ＬＡＦセンサ１１７により、エンジン１に
供給される混合気の空燃比を、理論空燃比よりリーン側
からリッチ側までの広範囲に亘って検出することができ
る。

【００２５】当該車両のブレーキペダルが踏み込まれる
とオンするブレーキスイッチ１１８、車速ＶＣＡＲを検
出する車速センサ１１９及びアクセルペダルの踏み込み
量（以下「アクセル開度」という）θＡＰを検出するア
クセル開度センサ１２０が、ＥＮＧＥＣＵ１１に接続さ
れており、これらのセンサの検出信号がＥＮＧＥＣＵ１
１に供給される。

【００２６】ＥＮＧＥＣＵ１１は各種センサからの入力
信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、
アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を
有する入力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」と
いう）、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演
算結果等を記憶する記憶手段、燃料噴射弁１０６、点火
プラグ１１３に駆動信号を供給する出力回路等から構成
される。他のＥＣＵの基本的な構成は、ＥＮＧＥＣＵ１
１と同様である。

【００２７】図３は、モータ３、ＰＤＵ１３、バッテリ
１４、ＭＯＴＥＣＵ１２及びＢＡＴＥＣＵ１５の接続状
態を詳細に示す図である。

【００２８】モータ３には、その回転数ＮＭＴＲを検出
するためのモータ回転数センサ２０２が設けられてお
り、その検出信号がＭＯＴＥＣＵ１２に供給される。Ｐ
ＤＵ１３とモータ３とを接続する接続線には、モータ３
に供給する、又はモータ３から出力される電圧及び電流
を検出する電流電圧センサ２０１が設けられており、ま
たＰＤＵ１３にはその温度、より具体的にはモータ３の
駆動回路の保護抵抗の温度ＴＤを検出する温度センサ２
０３が設けられている。これらのセンサ２０１、２０３
の検出信号がＭＯＴＥＣＵ１２に供給される。

【００２９】バッテリ１４とＰＤＵ１３とを接続する接
続線には、バッテリ１４の出力端子間の電圧、及びバッ
テリ１４から出力される又はバッテリ１４へ供給される
電流を検出する電圧電流センサ２０４が設けられてお
り、その検出信号がＢＡＴＥＣＵ１５に供給される。

【００３０】図４は、変速機構４及びクラッチ５とＴ／
ＭＥＣＵ１６との接続状態を示す図である。変速機構４
は無段変速機構を採用しており、その駆動軸の回転数Ｎ
Ｄ及び従動軸の回転数ＮＭを検出する回転数センサ３０
１、３０２が設けられており、その検出信号がＴ／ＭＥ
ＣＵ１６に供給される。Ｔ／ＭＥＣＵ１６は、センサ３
０１、３０２の検出信号から変速比ＧＲを算出する。ま
た、変速機構４の変速比を制御するための変速アクチュ
エータ３０３が設けられ、Ｔ／ＭＥＣＵ１６によりその
作動が制御される。

【００３１】クラッチ５には、その出力軸（被駆動側）
の回転数ＮＭＣＬを検出する回転数センサ３０４が設け
られており、その検出信号がＴ／ＭＥＣＵ１６に供給さ
れる。Ｔ／ＭＥＣＵ１６は、前記従動軸回転数ＮＭ及び
クラッチ出力軸回転数ＮＭＣＬからクラッチ速度比ＲＣ
Ｌ（＝ＮＭ／ＮＭＣＬ）を算出する。また、クラッチ５
の係合容量（係合圧）を制御するためのクラッチアクチ
ュエータ３０５が設けられ、Ｔ／ＭＥＣＵ１６によりそ
の作動が制御される。

【００３２】図５は、ＢＡＴＥＣＵ１５で実行されるア
シスト／回生判別処理のフローチャートであり、本処理
は例えば所定時間毎に実行される。

【００３３】先ずステップＳ１では、バッテリ１４の放
電量積算値ＢＡＴＴＤＩＳＣＨ及び充電量積算値ＢＡＴ
ＴＣＨＧを算出する。具体的には、検出したバッテリ出
力電流及び入力電流（充電電流）を本処理を実行する毎
に積算して算出する。ここで、放電量積算値ＢＡＴＴＤ
ＩＳＣＨは正の値とし、充電量積算値ＢＡＴＴＣＨＧは
負の値としている。また、放電積算値ＢＡＴＴＤＩＳＣ
Ｈはアシスト開始時（図１１、ステップＳ４９）にリセ
ットされ、充電量積算値ＢＡＴＴＣＨＧは、回生処理の
開始時リセットされる（図１２、ステップＳ７３）。

【００３４】続くステップＳ２では、バッテリ１４の放
電深度ＤＯＤを算出する。具体的には、バッテリのフル
チャージ（満充電）状態の放電可能量をＢＡＴＴＦＵＬ
Ｌとすると、放電深度ＤＯＤは下記式（１）により算出
される。

【００３５】ＤＯＤ＝（ＢＡＴＴＤＩＳＣＨ＋ＢＡＴＴＣＨＧ）／ＢＡＴＴＦＵＬＬ …（１）したがって、バッテリ残容量ＢＡＴＴＲＥＭ＝ＢＡＴＴ
ＦＵＬＬ−（ＢＡＴＴＤＩＳＣＨ＋ＢＡＴＴＣＨＧ）で
あり、残存率ＲＲＥＭ＝ＢＡＴＴＲＥＭ／ＢＡＴＴＦＵ
ＬＬ＝１−ＤＯＤである。

【００３６】ステップＳ３では、バッテリからの放電を
許可することを「１」で示す放電許可フラグＦＤＩＳＣ
Ｈが「１」か否かを判別し、ＦＤＩＳＣＨ＝１であると
きは、放電深度ＤＯＤがバッテリの下限容量に対応する
所定低容量深度ＤＯＤＬより小さいか否かを判別し、Ｄ
ＯＤ≧ＤＯＤＬであってバッテリの残容量ＢＡＴＴＲＥ
Ｍが少ないときは、放電許可フラグＦＤＩＳＣＨを
「０」に設定し、放電不許可として（ステップＳ１
１）、本処理を終了する。

【００３７】ステップＳ９でＤＯＤ＜ＤＯＤＬであると
きは、放電深度ＤＯＤに応じてＡＳＳＩＳＴＰマップを
検索し、許可放電量ＡＳＳＩＳＴＰを算出する（ステッ
プＳ１０）。ＡＳＳＩＳＴＰマップは図６に示すよう
に、放電深度ＤＯＤが所定中間深度ＤＯＤＭに達するま
では、ＡＳＳＩＳＴＰ＝ＡＳＳＩＳＴＰ０とされ、ＤＯ
ＤＭ＜ＤＯＤ＜ＤＯＤＬの範囲では、ＤＯＤ値が増加す
るほど、ＡＳＳＩＳＴＰ値が減少するように設定されて
いる。

【００３８】続くステップＳ１２では、モータ３による
駆動力補助（アシスト）を許可することを「１」で示す
アシスト許可フラグＦＡＳＳＩＳＴが「１」か否かを判
別し、ＦＡＳＳＩＳＴ＝１であるときは、放電量ＢＡＴ
ＴＤＩＳＣＨが許可放電量ＡＳＳＩＳＴＰ以上か否かを
判別する（ステップＳ１３）。そして、ＢＡＴＴＤＩＳ
ＣＨ＜ＡＳＳＩＳＴＰであるときは、直ちに本処理を終
了し（アシスト許可状態を継続し）、ＢＡＴＴＤＩＳＣ
Ｈ≧ＡＳＳＳＩＳＴＰであるときは、アシスト許可フラ
グＦＡＳＳＩＳＴを「０」に設定し、アシスト不許可と
して（ステップＳ１４）、本処理を終了する。

【００３９】ステップＳ１３、Ｓ１４の処理により、バ
ッテリ３の放電電力量ＢＡＴＴＤＳＩＣＨが許可放電量
ＡＳＳＩＳＴＰ以上のときは、アシストが不許可とされ
るので、バッテリ３の過度の放電を防止することができ
る。

【００４０】ステップＳ１２でＦＡＳＳＩＳＴ＝０であ
ってモータ３によるアシストが許可されていないとき
は、アシスト実行中であることを「１」で示すアシスト
実行フラグＦＡＳＳＩＳＴＯＮが「１」か否かを判別
し、ＦＡＳＳＩＳＴＯＮ＝１であるときは直ちに本処理
を終了し、ＦＡＳＳＩＳＴＯＮ＝０であるときは、アシ
スト許可フラグＦＡＳＳＩＳＴを「１」に設定して（ス
テップＳ１７）、本処理を終了する。

【００４１】ステップＳ３でＦＤＩＳＣＨ＝０であって
放電が許可されていないときは、放電深度ＤＯＤが所定
復帰深度ＤＯＤＲ（図６参照）より小さいか否かを判別
し（ステップＳ４）、ＤＯＤ≧ＤＯＤＲであるときは直
ちに本処理を終了し、放電不許可状態を継続する。一
方、回生によりＤＯＤ＜ＤＯＤＲとなったときは、放電
許可フラグＦＤＩＳＣＨを「１」に設定し（ステップＳ
５）、さらに放電深度ＤＯＤが所定高容量深度ＤＯＤＦ
（図６参照）より小さいか否かを判別し（ステップＳ
６）、ＤＯＤ≧ＤＯＤＦであってバッテリ１４がフルチ
ャージ状態でないときは、充電許可フラグＦＣＨを
「１」に設定して（ステップＳ８）、充電許可とする。
またＤＯＤ＜ＤＯＤＦであってバッテリ１４がほぼフル
チャージ状態のときは、充電許可フラグＦＣＨを「０」
に設定し（ステップＳ７）、充電不許可として、本処理
を終了する。

【００４２】図７は、モータ制御処理のフローチャート
であり、本処理はＭＯＴＥＣＵ１２で所定時間毎に実行
される。モータ制御処理は、図８のモータ要求出力算出
処理（ステップＳ２１）及び図１１、１２のモータ出力
算出処理（ステップＳ２２）から成る。

【００４３】図８はモータ要求出力算出処理のフローチ
ャートであり、先ずステップＳ３１では、エンジン回転
数ＮＥ及びスロットル弁開度θＴＨ（若しくはアクセル
開度θＡＰ）を検出し、次いでエンジン回転数ＮＥ及び
スロットル弁開度θＴＨ（若しくはアクセル開度θＡ
Ｐ）に応じて設定されたＥＮＧＰＯＷＥＲマップを検索
し、エンジン要求出力ＥＮＧＰＯＷＥＲ、すなわち当該
車両の運転者が要求するエンジン出力を算出する（ステ
ップＳ３２）。

【００４４】続くステップＳ３３では、車速ＶＣＡＲに
応じて設定されたＲＵＮＲＳＴテーブルを検索し、当該
車両の走行抵抗ＲＵＮＲＳＴを算出する。ＲＵＮＲＳＴ
テーブルは、例えば図９に示すように車速ＶＣＡＲが増
加するほど、増加するように設定されている。そして要
求出力ＥＮＧＰＯＷＥＲから走行抵抗ＲＵＮＲＳＴを減
算することによりエンジンの余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲを
算出する（ステップＳ３４）。ここで、要求出力ＥＮＧ
ＰＯＷＥＲ及び走行抵抗ＲＵＮＲＳＴの単位は、例えば
Ｗ（ワット）に統一して演算を行う。

【００４５】続くステップＳ３５では、エンジン回転数
ＮＥ及び余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲに応じて、ＭＯＴＯＲ
ＰＯＷＥＲマップを検索し、モータ要求出力ＭＯＴＯＲ
ＰＯＷＥＲを算出する。ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲマップ
は、図１０に示すように、エンジン回転数ＮＥ及び余裕
出力ＥＸＰＯＷＥＲに応じて設定され、曲線Ｌより上
側、すなわち余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲが大きい領域で、
ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＞０（アシスト可能）となるよう
に、また曲線Ｌの下側、すなわち余裕出力が小さいか又
は余裕出力が負の値である領域では、ＭＯＴＯＲＰＯＷ
ＥＲ＜０（回生可能）となるように設定されている。

【００４６】以上のように図８の処理によれば、エンジ
ンの要求出力ＥＮＧＰＯＷＥＲから走行抵抗ＲＵＮＲＳ
Ｔを減算することによりエンジンの余裕出力ＥＸＰＯＷ
ＥＲが算出され、その余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲ及びエン
ジン回転数ＮＥに応じてモータの要求出力ＭＯＴＯＲＰ
ＯＷＥＲが算出される。

【００４７】図１１及び１２は、図７のステップＳ２２
で実行されるモータ出力算出処理のフローチャートであ
る。

【００４８】先ずステップＳ４１では、要求出力ＭＯＴ
ＯＲＰＯＷＥＲが「０」より大きいか否かを判別し、Ｍ
ＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＞０であるときは、アシスト実行フ
ラグＦＡＳＳＩＳＴＯＮが「１」か否かを判別する（ス
テップＳ４２）。ＦＡＳＳＩＳＴＯＮ＝１であってアシ
スト実行中のときは直ちにステップＳ５０に進み、ＦＡ
ＳＳＩＳＴＯＮ＝０であってアシストを実行していない
ときは、検出したスロットル弁開度θＴＨの変化量ＤＴ
Ｈが所定変化量ＤＴＨＲＥＦ（＞０）より大きいか否か
を判別する（ステップＳ４３）。

【００４９】そして、ＤＴＨ≦ＤＴＨＲＥＦであるとき
は、直ちにステップＳ５１に進み、ＤＴＨ＞ＤＴＨＲＥ
Ｆであってエンジンの加速要求中であるときは、アシス
ト実行フラグＦＡＳＳＩＳＴＯＮを「１」に設定し（ス
テップＳ４５）、ステップＳ４７に進む。

【００５０】ステップＳ４７では、全ての回生フラグ
（回生実行時に「１」に設定されるフラグ）、すなわち
クルーズ回生フラグＦＣＲＵＲＥＧ、アイドル回生フラ
グＦＩＤＬＥＲＥＧ及び減速回生フラグＦＤＲＥＧを
「０」に設定する。次いで、バッテリ放電積算量ＢＡＴ
ＴＤＩＳＣＨを「０」に設定し（ステップＳ４９）、ス
テップＳ５０に進む。

【００５１】ステップＳ５０では、アシスト許可フラグ
ＦＡＳＳＩＳＴが「１」か否かを判別し、ＦＡＳＳＩＳ
Ｔ＝１であるときは直ちにステップＳ５３に進む一方、
ＦＡＳＳＩＳＴ＝０であるときは、ステップＳ５１に進
む。

【００５２】ステップＳ５１では、アシスト実行フラグ
ＦＡＳＳＩＳＴＯＮを「０」に設定し、次いでモータの
要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを「０」に設定して（ス
テップＳ５２）、ステップＳ５３に進む。ステップＳ５
３では、モータ出力ＯＵＴＰＵＴＰＯＷＥＲを要求出力
ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲに設定し、本処理を終了する。

【００５３】上述したステップＳ４２からＳ５２の処理
によれば、モータの要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＞０
であるときは、以下のように制御される。

【００５４】１）ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＞０であって
も、エンジンの加速要求のないときはアシストは実行さ
れない（ステップＳ４３、Ｓ５１、Ｓ５２）。

【００５５】２）エンジンの加速要求中においては、リ
ーン運転及びアシスト運転が許可されているときは、固
定リーン空燃比若しくはアシスト量に応じたリーン空燃
比にて運転され、許可されていないときは通常の理論空
燃比による運転にてアシストが実行される（ステップＳ
４３、Ｓ４５、Ｓ５０）。

【００５６】前記ステップＳ４１の答が否定（ＮＯ）、
すなわちＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ≦０であるときは、図１
２のステップＳ６１に進み、ＰＤＵ１３の保護抵抗温度
ＴＤが所定温度ＴＤＦより高いか否かを判別する。そし
て、ＴＤ＞ＴＤＦであるときは、回生を実行すると駆動
回路の温度が高くなりすぎるおそれがあるので、全ての
回生フラグを「０」に設定して回生を行わないこととし
（ステップＳ６３）、要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＝
０として（ステップＳ７１）、図１１のステップＳ５３
に進む。これにより、ＰＤＵ１３の駆動回路の温度が過
度に上昇することを防止することができる。

【００５７】またＴＤ≦ＴＤＦであるときは、充電許可
フラグＦＣＨが「１」か否かを判別し（ステップＳ６
２）、ＦＣＨ＝０であって充電が許可されていないとき
は、前記ステップＳ６３に進み、回生は行わない。これ
により、バッテリ１４の過充電及び過充電によるＰＤＵ
１３の熱損失等を防止することができる。

【００５８】ＦＣＨ＝１であって充電が許可されている
ときは、回生フラグＦＣＲＵＲＥＧ，ＦＩＤＬＥＲＥＧ
又はＦＤＲＥＧのいずれかが「１」か否かを判別し（ス
テップＳ７２）、その答が肯定（ＹＥＳ）のときは直ち
に、また全ての回生フラグが「０」であるときは、充電
量積算値ＢＡＴＴＣＨＧを「０」に設定して（ステップ
Ｓ７３）、ステップＳ６４に進む。

【００５９】ステップＳ６４では、エンジンの減速要求
中であることを「１」で示す減速フラグＦＤＥＣ（図１
８、ステップＳ１４４〜Ｓ１４６参照）が「１」である
か否かを判別し、ＦＤＥＣ＝１であるときは図１３に示
す減速回生処理を実行して（ステップＳ６５）、ステッ
プＳ５３に進む。

【００６０】ＦＤＥＣ＝０であって減速状態でないとき
は、エンジン１がアイドル状態にあることを「１」で示
すアイドルフラグＦＩＤＬＥ（図１８、ステップＳ１５
１〜Ｓ１５５参照）が「１」か否かを判別し（ステップ
Ｓ６６）、ＦＩＤＬＥ＝０であってアイドル状態でない
ときは、クルーズ回生処理を実行して（ステップＳ６
７）ステップＳ５３に進む。クルーズ回生処理では、ク
ルーズ回生フラグＦＣＲＵＲＥＧを「１」に設定し、エ
ンジン回転数ＮＥ及び余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲに応じて
クルーズ回生量マップを検索してクルーズ回生量ＣＲＵ
ＲＥＧを算出し、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ
＝ＣＲＵＲＥＧとする。

【００６１】ステップＳ６６でＦＩＤＬＥ＝１であると
きは、直ちにステップＳ５３に進む。

【００６２】以上のように図１１、１２の処理によれ
ば、図８の処理で算出されたモータ要求出力ＭＯＴＯＲ
ＰＯＷＥＲと、バッテリの残容量に応じて設定されるア
シスト許可フラグＦＡＳＳＩＳＴ及び充電許可フラグＦ
ＣＨとに基づいてモータの運転モード、すなわちアシス
トを行うモード（ステップＳ４４〜Ｓ５０、Ｓ５３）、
回生を行うモード（ステップＳ６５、Ｓ６７）又はゼロ
出力モード（ステップＳ５２、Ｓ７１）を決定するよう
にしたので、モータによるアシスト及び回生を適切に制
御し、バッテリの残容量を維持しつつ、燃費及び動力性
能を向上させることができる。

【００６３】図１３は図１２のステップＳ６５における
減速回生処理のフローチャートである。

【００６４】ステップＳ１１１では、アシスト実行フラ
グＦＡＳＳＩＳＴＯＮを「０」に設定し、次いで、モー
タ回転数ＮＭＴＲ及びエンジンの余裕出力ＥＸＰＯＷＥ
Ｒ（＜０）に応じて設定されたＤＥＣＲＥＧマップを検
索して減速回生量ＤＥＣＲＥＧの算出を行う（ステップ
Ｓ１１２）。減速回生量ＤＥＣＲＥＧは負の値であり、
その絶対値は、基本的にはモータ回転数ＮＭＴＲが増加
するほど、また余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲの絶対値が増加
するほど、増加するように設定されている。

【００６５】なお、ＤＥＣＲＥＧマップは、後述するク
ラッチ係合容量係数ＫＣＬが「０」である場合（クラッ
チが非係合状態とされる場合）に対応して設定されてお
り、ＫＣＬ＞０とされる場合（図１５（ａ）においてク
ラッチ速度比ＲＣＬが０．５より小さい場合又は１．０
より大きい場合）には、ＫＣＬ値に応じた補正係数をマ
ップ読出値に乗算することが望ましい。その場合には、
ＫＣＬ値が増加するほど、ＤＥＣＲＥＧ値が減少するよ
うに補正係数を設定する。

【００６６】続くステップＳ１１３では、モータ要求出
力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲをステップＳ１１２で算出した
ＤＥＣＲＥＧ値に設定し、さらに減速回生フラグＦＤＲ
ＥＧを「１」に設定して（ステップＳ１１４）、本処理
を終了する。

【００６７】以上のようにして図１１、１２の処理によ
り算出されたモータ出力ＯＵＴＰＵＴＰＯＷＥＲに基づ
いてＭＯＴＥＣＵ１２はＰＤＵ１３を制御し、モータ３
の動作モード（アシストモード、回生モード及びゼロ出
力モード）の制御を行う。

【００６８】図１４はクラッチ５の係合容量の制御を行
う処理のフローチャートであり、本処理は例えば所定時
間毎にＴ／ＭＥＣＵ１６で実行される。

【００６９】ステップＳ１２１では、減速フラグＦＤＥ
Ｃが「１」か否かを判別し、ＦＤＥＣ＝１であって減速
中のときは、充電許可フラグＦＣＨが「１」か否かを判
別する（ステップＳ１２２）。そして、ＦＣＨ＝１であ
って充電が許可されているときは、クラッチ速度比ＲＣ
Ｌに応じて図１５（ａ）に示すスロットル弁全閉時用の
ＫＣＬテーブルを検索してクラッチ係合容量係数ＫＣＬ
を算出し、クラッチ５の係合容量をこの係数ＫＣＬに比
例するように制御する。同図から明らかなように、ＫＣ
Ｌ値は、クラッチ速度比ＲＣＬが０．５（この「０．
５」という値はＶＣＡＲ＝１１０Ｋｍ／ｈのときのＫＣ
Ｌの立ち上がりポイントとなっている。このポイント
は、車速ＶＣＡＲに応じて変更され、高車速では小さな
値とされ、ＶＣＡＲ＝６０Ｋｍ／ｈ弱で１．０とされ
る）から１．０の範囲で「０」となり、ＲＣＬ＜０．５
の範囲ではＲＣＬ値が減少するほど、またＲＣＬ＞１．
０の範囲では、ＲＣＬ値が増加するほど、増加するよう
に設定されている。同図（ｂ）は従来のＫＣＬテーブル
を示しており、ＲＣＬ＝１．０においてのみＫＣＬ＝０
となるように設定されている。したがって従来のテーブ
ルを用いた場合には、アクセルペダルが戻された（スロ
ットル弁が全閉となった）時点ので係合容量が「０」と
なり、その結果クラッチ速度比ＲＣＬが１．０より小さ
くなる。すなわちクラッチは滑りながら係合した状態と
なる。

【００７０】図１６は車速ＶＣＡＲとエンジン回転数Ｎ
Ｅとの関係を示す図である。同図において破線Ｌ１は、
無段変速機構の最低の変速比に対応し、破線Ｌ２は無段
変速機構の最高の変速比に対応する。なお、破線Ｌ２
は、実線Ｌ３と重なっているため、一部のみ示されてい
る。実線Ｌ３は、クラッチの滑りがないとした場合に例
えば２００ｋｍ／ｈから減速して停止するまでの一般的
な変速特性を示す図であり、エンジン回転数ＮＥが所定
回転数ＮＥＣＳＴまで低下すると、その回転数を維持す
るように変速比を変更し、破線Ｌ１に達すると破線Ｌ１
に沿ってエンジン回転数ＮＥがアイドル回転数となるま
で減速する。そして、エンジンに燃料供給を開始すると
ともにクラッチの係合容量を小さな値に設定してアイド
ル回転数を維持するようにエンジン制御を行う。アイド
ル回転数においては、クラッチは小さい容量で係合され
疑似クリープトルク（有段の自動変速機におけるトルク
コンバータによるクリープトルクに対応する）を発生す
る。

【００７１】一点鎖線Ｌ４は、実線Ｌ３に対応する、ク
ラッチの滑りを含めた変速特性を示しており、実線Ｌ３
より低回転側に移動する。通常は上記所定回転数ＮＥＣ
ＳＴは、クラッチ伝達トルク（係合容量）とその反応速
度等を考慮して急減速ブレーキ操作時にエンジンストー
ルを回避しうるように１３００ｒｐｍ程度とされる。

【００７２】二点鎖線Ｌ５は本実施形態の特性を示して
おり、エンジン回転数ＮＥは車速ＶＣＡＲと無関係に１
３００ｒｐｍとなる。これは図１５（ａ）のＲＣＬ＝
０．５にあるＫＣＬの立ち上がりポイントを、高車速で
は小さく設定し、ＶＣＡＲ＝６０Ｋｍ／ｈ弱で１．０と
なるように変更することにより実現している。なお、こ
の所定回転数は１３００ｒｐｍより低く設定してもよ
い。

【００７３】このように本実施形態では、減速時にはク
ラッチ５をほぼ非係合状態として回生を行うようにした
ので、エンジンブレーキによって失われるエネルギをほ
ぼ「０」として、車両の運動エネルギをすべて回生によ
って回収することが可能となる。

【００７４】図１４に戻り、ステップＳ１２１又はＳ１
２２の答が否定（ＮＯ）のときは、スロットル弁開度θ
ＴＨに応じた係合容量の設定を行う。具体的には、スロ
ットル弁開度θＴＨの小開度用のＫＣＬテーブルと大開
度用のＫＣＬテーブルとが設けらており、スロットル弁
開度θＴＨが所定開度以下のときは小開度用ＫＣＬテー
ブルを使用し、所定開度より大きいときは大開度用ＫＣ
Ｌテーブルを使用して係合容量係数ＫＣＬを算出し、係
合容量の制御を行う。小開度用ＫＣＬテーブルは、燃費
を重視して係合容量が大きくなるように設定されてお
り、大開度用ＫＣＬテーブルは、発進時やキックダウン
時の運転感覚を重視して小開度用テーブルより係合容量
が小さくなるように設定されている。

【００７５】次にＥＮＧＥＣＵ１１が実行するエンジン
制御について説明する。図１７はエンジン制御処理の全
体構成を示すフローチャートであり、本処理は例えば所
定時間毎に実行される。

【００７６】先ずエンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧
ＰＢＡ等の各種エンジン運転パラメータの検出を行い
（ステップＳ１３１）、次いで運転状態判別処理（ステ
ップＳ１３２）、燃料制御処理（ステップＳ１３３）、
点火時期制御処理（ステップＳ１３４）及びＤＢＷ制御
（アクチュエータを介したスロットル弁開度制御）処理
（ステップＳ１３５）を順次実行する。

【００７７】図１８は図１７のステップＳ１３２におけ
る運転状態判別処理のフローチャートである。

【００７８】ステップＳ１４１では、検出したスロット
ル弁開度θＴＨの変化量ＤＴＨ（＝θＴＨ（今回値）−
θＴＨ（前回値））が正の所定変化量ＤＴＨＡより大き
いか否かを判別し、ＤＴＨ＞ＤＴＨＡであるときは加速
フラグＦＡＣＣを「１」に（ステップＳ１４３）、また
ＤＴＨ≦ＤＴＨＡであるときは加速フラグＦＡＣＣを
「０」に設定して（ステップＳ１４２）、ステップＳ１
４４に進む。

【００７９】ステップＳ１４４では、スロットル弁開度
θＴＨの変化量ＤＴＨが負の所定変化量ＤＴＨＤより小
さいか否かを判別し、ＤＴＨ＜ＤＴＨＤであるときは減
速フラグＦＤＥＣを「１」に設定し（ステップＳ１４
６）、ＤＴＨ≧ＤＴＨＤであるときは減速フラグＦＤＥ
Ｃを「０」に設定して（ステップＳ１４５）、ステップ
Ｓ１５１に進む。

【００８０】ステップＳ１５１では、車速ＶＣＡＲが０
以下か否かを判別し、ＶＣＡＲ≦０であって停車中のと
きは、変速機構４がニュートラル状態か否かを判別し
（ステップＳ１５２）、ニュートラルのときはアクセル
開度θＡＰが所定アイドル開度θＩＤＬＥ以下か否かを
判別する（ステップＳ１５３）。そして、ステップＳ１
５１〜ステップＳ１５３の答が全て肯定（ＹＥＳ）のと
きは、エンジンがアイドル運転状態にあると判定してア
イドルフラグＦＩＤＬＥを「１」に設定し（ステップＳ
１５４）、ステップＳ１５１〜Ｓ１５３のいずれかの答
が否定（ＮＯ）のときは、アイドル状態でないと判定し
てアイドルフラグＦＩＤＬＥを「０」に設定して（ステ
ップＳ１５５）、本処理を終了する。

【００８１】図１７のステップＳ１３３の燃料制御処理
では、減速フラグＦＤＥＣ＝１であるときは燃料供給を
停止する一方、ＦＤＥＣ＝０であるときは、エンジン回
転数ＮＥ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ等のエンジン運転状態
に応じて燃料噴射弁１０６の開弁時間及び開弁時期を算
出し、それらに基づき燃料制御を行う。前述したように
車両が減速してエンジン回転数ＮＥがアイドル回転数に
近づくと燃料供給が再開される。

【００８２】ステップＳ１３４の点火時期制御では、エ
ンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧ＰＢＡ等のエンジン
運転状態に応じて点火時期を算出し、点火時期制御を実
行する。

【００８３】ステップＳ１３５のＤＢＷ制御では、アク
セル開度θＡＰ及びエンジン回転数ＮＥ等に応じてスロ
ットル弁の目標開度を算出し、スロットル弁開度θＴＨ
が目標開度となるように制御する。なお、車両の減速か
らエンジンのアイドル状態への移行時は、スロットル弁
を若干開弁方向へ制御してエンジンストールを防止す
る。

【００８４】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、種々の形態で実施することができ
る。例えば、モータ３の配置は図１のものに限定される
ものではなく、変速機構４とエンジン１との間に配置し
てもよい。その場合には、クラッチ５は、モータ３とエ
ンジン１との間に配置する。すなわち、モータ３はクラ
ッチ５を非係合状態としたときでも、車両の駆動輪を駆
動し、又は駆動輪からの運動エネルギを回生できる位置
に配置すればよい。したがって、４輪の車両において
は、例えば前輪をエンジンにより変速機構及びクラッチ
を介して駆動し、後輪をモータにより駆動するように構
成してもよい。

【００８５】また蓄電手段としては、バッテリだけでな
く、大きな静電容量のコンデンサを用いていてもよい。

【００８６】また、いわゆるＤＢＷ型のスロットル弁に
代えて、通常のアクセルペダルと機械的にリンクしたス
ロットル弁を備えたエンジンでもよい。

【００８７】また、ＦＣＨ＝０であってバッテリへの充
電が許可されていないとき、又はＰＤＵ１３の保護抵抗
温度ＴＤが所定温度ＴＤＦより高いとき、回生を行わな
いようにした（回生量＝０とした）が（図１２、ステッ
プＳ６１、Ｓ５２、Ｓ６３、Ｓ７１）、回生量を非常に
小さな値に設定するようにしてもよい。

【００８８】また、変速機構４は、変速比を段階的に変
更可能な有段の自動変速機構としてもよく、その場合に
はトルクコンバータのロックアップクラッチが本実施形
態におけるクラッチ５に相当する。ロックアップクラッ
チの介装位置はエンジン１と変速機構４との間になる
が、上述したように本質的な差異はない。

【００８９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、車
両の減速状態においてはエンジンと駆動輪との間に設け
られたクラッチの係合容量が通常走行時より小さい所定
値に設定され、モータによる回生が行われるので、エン
ジンブレーキによって失われるエネルギを低減し、回生
の効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態にかかるハイブリッド車
両の駆動装置及びその制御装置の概略構成を説明するた
めの図である。

【図２】エンジン制御系の構成を示す図である。

【図３】モータ制御系の構成を示す図である。

【図４】変速機構の制御系を示す図である。

【図５】バッテリの残容量に基づくアシスト及び回生の
可否を判別する処理のフローチャートである。

【図６】図５の処理で使用するテーブルを示す図であ
る。

【図７】モータ制御処理の全体構成を示すフローチャー
トである。

【図８】モータの要求出力を算出する処理のフローチャ
ートである。

【図９】走行抵抗を算出するためのテーブルを示す図で
ある。

【図１０】モータ要求出力を算出するためのマップを示
す図である。

【図１１】モータ出力算出処理のフローチャートであ
る。

【図１２】モータ出力算出処理のフローチャートであ
る。

【図１３】減速回生処理のフローチャートである。

【図１４】クラッチ制御処理のフローチャートである。

【図１５】図１４の処理で使用するテーブルを示す図で
ある。

【図１６】車両減速時の車速とエンジン回転数との関係
を示す図である。

【図１７】エンジン制御処理の全体構成を示すフローチ
ャートである。

【図１８】エンジンの運転状態判別処理のフローチャー
トである。

【符号の説明】

１内燃エンジン２駆動軸３モータ４変速機構５クラッチ６駆動輪１１エンジン制御電子コントロールユニット１２モータ制御電子コントロールユニット１４バッテリ１５バッテリ制御電子コントロールユニット１６変速機構制御電子コントロールユニット２１データバス

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60L 11/00 - 11/14 B60K 6/02 F02D 29/02 F16D 48/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両を駆動するエンジンと、電気エネル
ギにより前記車両を駆動するとともに前記車両の運動エ
ネルギを電気エネルギに変換する回生機能を有するモー
タと、前記車両の駆動輪と前記エンジンとの間に設けら
れた変速機と、前記車両の駆動輪と前記エンジンとの間
に設けられたクラッチと、前記モータへ電気エネルギを
供給するとともに該モータから出力される電気エネルギ
を蓄積する蓄電手段とを備えるハイブリッド車両の制御
装置において、前記車両の運転状態に基づき前記車両の減速状態を検出
する車両減速検出手段と、前記減速状態を検出したとき前記クラッチの係合容量を
通常走行時より小さい所定値に設定するクラッチ制御手
段と、前記減速状態を検出したとき前記モータによる回生を行
うモータ制御手段とを備え、前記モータは前記クラッチを介さずに前記車両を駆動可
能に配置され、前記クラッチ制御手段は、前記クラッチの入力軸回転数
と出力軸回転数に基づくクラッチ速度比が所定範囲内に
ある場合に、前記クラッチの係合容量が所定値となるよ
うクラッチ係合容量係数を算出する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】前記クラッチ制御手段は、前記エンジン
が車速に関わらず所定のエンジン回転数に維持されるよ
う前記クラッチ係合容量係数を算出することを特徴とす
る請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】前記モータ制御手段は、前記クラッチの
係合容量に応じて回生量の設定を行うことを特徴とする
請求項１又は２記載のハイブリッド車両の制御装置。