JP3382545B2 - ハイブリッド車両における補助蓄電手段の充電制御装置 - Google Patents
ハイブリッド車両における補助蓄電手段の充電制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行用駆動源とし
てエンジンおよびモータを備えたハイブリッド車両に関
する。 【０００２】 【従来の技術】モータを駆動する高圧蓄電手段とエンジ
ンの補機類等を駆動する低圧蓄電手段とを備えており、
エンジンでモータを駆動して発電した電力で前記高圧蓄
電手段および低圧蓄電手段を充電するハイブリッド車両
において、低圧蓄電手段の残容量が所定値以下になる
と、低圧蓄電手段を高圧蓄電手段に優先して充電するも
のが、特開平１０−５１９０７号公報により公知であ
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンで
モータ駆動して発電した電力で低圧蓄電手段を充電する
とき、モータの発電電力が過少であると低圧蓄電手段が
過放電状態に陥る虞があり、逆にモータの発電電力が過
大であるとエンジンの負荷増大により燃料消費量が増加
する問題がある。 【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、ハイブリッド車両においてエンジンにより駆動され
るモータの発電電力を過不足のないように制御してエン
ジンの燃料消費量を節減することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、走行用の駆動力を発
生するエンジンと、走行用の駆動力を発生するとともに
エンジンにより駆動されて発電を行うモータと、モータ
を駆動する電力を供給するとともに該モータが発電した
電力で充電される高圧蓄電手段と、低圧蓄電手段および
該低圧蓄電手段により駆動される補機類よりなる低圧消
費系と、高圧蓄電手段に蓄電された電力あるいはモータ
が発電した電力を降圧して低圧消費系に供給するダウン
バータとを備えたハイブリッド車両において、低圧消費
系の消費電力を推定する消費電力推定手段と、モータが
発電する電力が前記推定した消費電力に一致するように
該モータが発電する電力をフィードバック制御する制御
手段とを備え、前記制御手段が、モータの発電効率と高
圧蓄電手段の状態とに基づいてモータによる発電の実行
／不実行を決定することを特徴とする。 【０００６】上記構成によれば、低圧蓄電手段に接続さ
れた補機類の消費電力を補充すべく、エンジンでモータ
を駆動して発電した電力をダウンバータで降圧して低圧
消費系に供給する際に、低圧消費系の消費電力を推定し
て該推定した消費電力に一致するようにモータの発電電
力をフィードバック制御するので、低圧消費系の消費電
力を過不足なく補充して高圧蓄電手段や低圧蓄電手段の
不要な充放電を回避し、エンジンを駆動するための燃料
消費量を最小限に抑えることができる。 【０００７】 【０００８】またモータの発電効率が高いときにエンジ
ンを駆動してモータの発電電力で低圧消費系の消費電力
を補充するので、効率的な発電を行ってエンジンの燃料
消費量を一層削減することができる。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 【００１０】図１〜図１１は本発明の第１実施例を示す
もので、図１はハイブリッド車両の全体構成図、図２は
モータモード判定ルーチンのフローチャートの第１分
図、図３はモータモード判定ルーチンのフローチャート
の第２分図、図４はアシストトリガーテーブルを示す
図、図５はクルーズ／アイドルモードにおける電流の流
れを示す図、図６は加速モードにおける電流の流れを示
す図、図７は減速モードにおける電流の流れを示す図、
図８は発電指令値算出ルーチンのフローチャート、図９
は回転数および電流値からモータの効率を推定するマッ
プ、図１０はモータの発電指令値の算出手法を示す図、
図１１は低圧消費系の消費電力をキャパシタからの持ち
出しで賄うかモータによる発電で賄うかを判定するマッ
プである。 【００１１】図１に示すように、ハイブリッド車両はエ
ンジンＥおよびモータＭを備えており、エンジンＥの駆
動力および／またはモータＭ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Ｗｆ，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所謂回生
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。 【００１２】モータＭの駆動および回生の制御は、モー
タＥＣＵ１に接続された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には電気二重層
コンデンサよりなる高圧蓄電手段としてのキャパシタ３
が接続される。キャパシタ３は、最大電圧が２．５ボル
トのセルを１２個直列に接続したモジュールを、更に６
個直列に接続したもので、その最大電圧は１８０ボルト
である。ハイブリッド車両には各種補機類を駆動するた
めの低圧蓄電手段としての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。メインＥＣＵ１
１により制御されるダウンバータ５は、モータＭの発電
電力あるいはキャパシタ３の電力を１２ボルトに降圧し
て補助バッテリ４を充電する。 【００１３】キャパシタ３の最大電圧は１８０ボルトで
あるが、過充電による劣化防止のために実際に使用され
る最大電圧は１７０ボルトに抑えられ、またダウンバー
タ５の作動確保のために実際に使用される最小電圧は８
０ボルトに抑えられる。 【００１４】メインＥＣＵ１１は、前記モータＥＣＵ１
およ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、キ
ャパシタ３に蓄電された電力により駆動されるスタータ
モータ７の作動とを制御する。そのために、メインＥＣ
Ｕ１１には、従動輪たる後輪Ｗｒ，Ｗｒ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Ｓ7 からの信号
と、キャパシタ３の電圧を検出するキャパシタ電圧セン
サＳ8 からの信号と、補助バッテリ４から持ち出される
消費電力を検出する１２ボルト系消費電力センサＳ9 か
らの信号と、吸気負圧ＰＢを検出する吸気負圧センサＳ
10からの信号とが入力される。 【００１５】このハイブリッド車両の制御モードには、
「始動モード」、「アイドル停止モード」、「アイドル
モード」、「減速モード」、「加速モード」および「ク
ルーズモード」の６種類がある。以下、図２および図３
のフローチャートに基づいて前記６種類のモードの決定
について説明する。 【００１６】先ず、図２のフローチャートのステップＳ
１１でドライバーがスタータスイッチをＯＮしたとき、
ステップＳ１２でエンジン回転数センサＳ2 により検出
されたエンジン回転数Ｎｅがエンジンストール判定回転
数ＮＣＲと比較され、Ｎｅ≦ＮＣＲであってエンジンＥ
が停止状態にあれば、ステップＳ１３で「始動モード」
が選択され、スタータモータ７が作動してエンジンＥを
始動する。その結果、エンジンＥが始動してステップＳ
１２でＮｅ＞ＮＣＲになると、「始動モード」を終了し
てステップＳ１６に移行する。 【００１７】ステップＳ１１でスタータスイッチがＯＦ
Ｆすると、続くステップＳ１５でアイドルエンジン停止
制御実行フラグＦ ＦＣＭＧの状態を確認する。アイド
ルエンジン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧは、アイド
ル運転時にエンジンＥを停止させるか否かを識別するた
めのもので、それが「０」にセットされた状態では、燃
料供給量制御手段６による燃料カットに続く燃料供給の
再開が実行されてエンジンＥがアイドル運転状態に維持
されるが、それが「１」にセットされた状態では、燃料
カットに続く燃料供給の再開が禁止されてアイドル運転
を行わずにエンジンＥが停止させられ、燃料消費量の節
減が図られる。 【００１８】アイドルエンジン停止制御実行フラグＦ
ＦＣＭＧは、オートマチックトランスミッションを搭載
した車両では、原則的にシフトポジションセンサＳ3 で
検出したシフトポジションと、ブレーキスイッチＳ4 で
検出した制動状態とに基づいて制御され、またマニュア
ルトランスミッションを搭載した車両では、原則的にシ
フトポジションセンサＳ3 で検出したシフトポジション
と、クラッチスイッチＳ5 で検出したクラッチ操作状態
とに基づいて制御される。 【００１９】而して、ステップＳ１５でアイドルエンジ
ン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧが「０」にセットさ
れており、且つステップＳ１２でＮｅ≦ＮＣＲであって
エンジンＥが停止状態にあれば、ステップＳ１３で「始
動モード」が選択されてエンジンＥが自動的に始動す
る。これにより、例えば信号待ち等の状態でエンジンＥ
が停止しているとき、シフトポジションセンサＳ3 、ブ
レーキスイッチＳ4 またはクラッチスイッチＳ5 の出力
に基づいてドライバーが車両を発進させる意思を持った
ことが確認されると、自動的にエンジンＥの始動が実行
される。ステップＳ１５でアイドルエンジン停止制御実
行フラグＦ ＦＣＭＧが「１」にセットされている場
合、あるいはステップＳ１５でアイドルエンジン停止制
御実行フラグＦ ＦＣＭＧが「０」にセットされてお
り、且つステップＳ１２でＮｅ＞ＮＣＲであってエンジ
ンＥが運転状態にあればステップＳ１６に移行し、スロ
ットル開度センサＳ7 で検出したスロットル開度ＴＨを
スロットル全閉判定値ＴＨＩＤＬＥと比較する。 【００２０】ステップＳ１６でＴＨ＜ＴＨＩＤＬＥであ
ってスロットルバルブが全閉状態にあり、且つステップ
Ｓ１７で車速センサＳ1 により検出した車速Ｖが０であ
れば、即ち車両が停止状態にあれば、ステップＳ１８で
アイドルエンジン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧの状
態を確認する。そしてステップＳ１８でアイドルエンジ
ン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧが「１」にセットさ
れていれば、ステップＳ１９で「アイドル停止モード」
が選択され、燃料カットに続く燃料供給の再開が禁止さ
れてアイドル運転を行わずにエンジンＥが停止させられ
る。一方、ステップＳ１８でアイドルエンジン停止制御
実行フラグＦ ＦＣＭＧが「０」にセットされていれ
ば、ステップＳ２０で「アイドルモード」が選択され、
燃料カットに続く燃料供給の再開が実行されてエンジン
Ｅがアイドル運転状態に維持される。 【００２１】ステップＳ１６でＴＨ＜ＴＨＩＤＬＥであ
ってスロットルバルブが全閉状態にあり、ステップＳ１
７で車速センサＳ1 により検出した車速Ｖが０でなけれ
ば、ステップＳ２３で「減速モード」が選択され、モー
タＭによる回生制動が実行される。 【００２２】ステップＳ１６でスロットル開度ＴＨがス
ロットル全閉判定値ＴＨＩＤＬＥ以上であってスロット
ルバルブが開いていれば、ステップＳ２４に移行し、そ
こでアシストトリガーテーブルを検索することにより、
「加速モード」および「クルーズモード」を判別するた
めの加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳ
Ｔを決定する。 【００２３】図４に示すように、アシストトリガーテー
ブルはスロットル開度センサＳ7 で検出したスロットル
開度ＴＨと、エンジン回転数センサＳ2 で検出したエン
ジン回転数Ｎｅとをパラメータとするもので、スロット
ル開度ＴＨが大きくエンジン回転数Ｎｅが小さいときに
「加速モード」が選択され、スロットル開度ＴＨが小さ
くエンジン回転数Ｎｅが大きいときに「クルーズモー
ド」が選択される。アシストトリガーテーブルにはヒス
テリシスが設定されており、スロットル開度ＴＨ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
ＭＡＳＴＨのラインを下から上に通過すると、加速モー
ド／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「０」か
ら「１」に変化し、またスロットル開度ＴＨの減少に応
じて、あるいはエンジン回転数Ｎｅの増加に応じてＭＡ
ＳＴＬのラインを上から下に通過すると、加速モード／
クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「１」から
「０」に変化するようになっている。 【００２４】而して、ステップＳ２４において、アシス
トトリガーテーブルから加速モード／クルーズモード判
定フラグＦ ＭＡＳＴを検索する。そしてステップＳ２
５で加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳ
Ｔが「１」であればステップＳ２６で「加速モード」が
選択され、モータＭの駆動力でエンジンＥの駆動力がア
シストされる。またステップＳ２５で加速モード／クル
ーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「０」であればス
テップＳ２７で「クルーズモード」が選択され、モータ
Ｍは駆動も回生も行わずに車両はエンジンＥの駆動力で
走行する。 【００２５】而して、図３のフローチャートのステップ
Ｓ２８で前記各モードに応じて決定される態様でモータ
Ｍの駆動および回生が制御される。 【００２６】次に、各走行モードにおけるエンジンＥお
よびモータＭの制御の概略を説明する。 クルーズ／アイドルモード 図５に示すように、車両のクルーズ走行時あるいはエン
ジンＥのアイドル運転時には、モータＭはエンジンＥに
より駆動される発電機として機能する。１２ボルトの補
助バッテリ４から持ち出される各種補機類等の電気負荷
やブレーキランプの消費電力（低圧消費系１０の消費電
力）をダウンバータ５の上流の電力から推定し、前記低
圧消費系１０の消費電力を補充し得る電力をモータＭで
発電して補助バッテリ４側に供給する。 加速モード 図６に示すように、車両の加速走行時には、キャパシタ
３から持ち出される電力でモータＭを駆動してエンジン
Ｅの出力をアシストするとともに、補助バッテリ４から
持ち出される低圧消費系１０の消費電力を補充する。モ
ータＭが発生するアシスト量は、キャパシタ３の電圧、
シフトポジション、エンジン回転数、スロットル開度、
吸気負圧等に基づいてマップ検索により決定される。 減速モード 図７に示すように、車両の減速走行時には、駆動輪であ
る前輪Ｗｆ，ＷｆからモータＭに逆方向に伝達される駆
動力で回生制動を行うとともに、モータＭが発電した回
生電力でキャパシタ３を充電し、かつ補助バッテリ４か
ら持ち出される低圧消費系１０の消費電力を補充する。
モータＭが発生する回生制動量はシフトポジション、エ
ンジン回転数および吸気負圧に基づいてマップ検索によ
り決定される。 【００２７】次に、前記クルーズ／アイドルモードでモ
ータＭが発電機として機能するときの発電電力指令値の
決定を、図８のフローチャートに基づいて説明する。 【００２８】先ず、ステップＳ３１で、前記図２および
図３のフローチャートに基づいて６種類のモードを判定
し、ステップＳ３２において、判定したモードがクルー
ズ／アイドルモードであれば、モータＭの発電電力で補
助バッテリ４を充電すべくステップＳ３３に移行する。
続くステップＳ３３でキャパシタ３の状態を示す指標の
一つであるキャパシタ電圧をキャパシタ電圧センサＳ8
で検出するとともに、ステップＳ３４でモータＭの発電
効率を推定する。モータＭの発電効率は、エンジン回転
数センサＳ2 で検出したエンジン回転数Ｎｅ（即ちモー
タ回転数）とモータＭの発電電流とから、図９のマップ
に基づいて推定される。モータＭの発電電流は、モータ
Ｍの回生制動力を制御するために図示せぬ電流センサで
常に検出されているため、その検出値を用いることがで
きる。続いて、ステップＳ３５で低圧消費系１０の消費
電力を推定する。低圧消費系１０の消費電力は複数の手
法により推定可能であり、その内容は後から具体的に説
明する。 【００２９】続くステップＳ３６で、キャパシタ３の電
圧およびモータＭの発電効率をパラメータとする図１１
のマップに基づいて低圧消費系１０の消費電力をキャパ
シタ３の電力で賄うか、モータＭの発電電力で賄うかを
判定する。而して、図１１において斜線を施した領域で
はキャパシタ３の電力で低圧消費系１０の消費電力を賄
い（ステップＳ３７参照）、また斜線を施さない領域で
はモータＭの発電電力で低圧消費系１０の消費電力を賄
うべく、モータＭの発電電力指令値ＰＰＤＵＣＭＤに基
づいてモータＭの発電電力をフィードバック制御する
（ステップＳ３８参照）。図１１において、Ａは例えば
５０％であり、ａは例えば９０ボルトであり、ｂは例え
ば１８０ボルトである。これらの具体的数値はキャパシ
タ３の性能に応じて変化するものであり、例えばキャパ
シタ３の容量が小さい場合には図１１の閾値のラインが
上方に移動する。 【００３０】このように、モータＭの発電効率が良い領
域において、該モータＭの発電電力で低圧消費系１０の
消費電力を賄うようになっているので、クルーズ時やア
イドル時にモータＭを駆動するエンジンＥの燃料消費量
を可及的に節減することができる。 【００３１】次に、低圧消費系１０の消費電力の推定お
よびモータＭの発電電力のフィードバック制御について
説明する。図１０（Ａ）に示すように、ダウンバータ５
の直上流位置（パワードライブユニット２側）に１２ボ
ルト系消費電力センサＳ9 が設けられる。１２ボルト系
消費電力センサＳ9 は電流センサおよび電圧センサから
なり、パワードライブユニット２からダウンバータ５に
流れ込む電流の電流値ＩＤＶ１および電圧値ＶＤＶ１を
検出する。メインＥＣＵ１１の消費電力推定手段１２
は、検出された電流値ＩＤＶ１および電圧値ＶＤＶ１に
基づいて低圧消費系１０の消費電力を推定し、メインＥ
ＣＵ１１の制御手段１３は前記推定した消費電力に等し
い電力をモータＭが発電するように、該モータＭの発電
電力をフィードバック制御する。 【００３２】これを図１０（Ｂ）のフローチャートに基
づいて説明すると、先ずステップＳ４１でダウンバータ
５の直上流位置の電流値ＩＤＶ１および電圧値ＶＤＶ１
を検出し、続くステップＳ４２で電流値ＩＤＶ１および
電圧値ＶＤＶ１の積として低圧消費系１０の消費電力Ｐ
ＤＶ１を算出する。そしてステップＳ４３で、前記消費
電力ＰＤＶ１をモータＭの発電電力指令値ＰＰＤＵＣＭ
Ｄとして決定する。 【００３３】このように、ダウンバータ５の上流側の電
流値ＩＤＶ１および電圧値ＶＤＶ１に基づいて低圧消費
系１０の消費電力を推定するので、それをダウンバータ
５の下流側（低圧消費系１０側）の電流値および電圧値
に基づいて推定する場合に比べて、正確な消費電力の推
定が可能になる。なぜならば、ダウンバーター５には変
換効率があるため、ダウンバータ５の上流側の電流値Ｉ
ＤＶ１および電圧値ＶＤＶ１に基づいて低圧消費系１０
の消費電力を推定すれば、前記効率を推定することな
く、電圧変換に伴うロス分を含む消費電力を正確に把握
して低圧消費系１０の消費電力を過不足なく補充するこ
とができる。而して、クルーズ／アイドルモードにおい
て低圧消費系１０の電力消費分だけを正確に発電するこ
とにより、キャパシタ３や補助バッテリ４の不要な充放
電を回避してエネルギー損失を最小限に抑えることがで
きる。 【００３４】次に、図１２に基づいて本発明の第２実施
例を説明する。 【００３５】図１２に示すように、１２Ｖ消費系電力セ
ンサＳ9 を構成する電流センサがキャパシタ３に設けら
れており、それによってキャパシタ３に出入りする電流
の電流値ＩＣＡＰを検出する。そしてキャパシタ３に出
入りする電流の電流値ＩＣＡＰが０になるように、モー
タＭの発電電力指令値ＰＰＤＵＣＭＤをフィードバック
制御する。キャパシタ３に出入りする電流の電流値ＩＣ
ＡＰが０になるということは、低圧消費系１０の消費電
力とモータＭの発電電力とが一致していることに他なら
ず、従って低圧消費系１０の電力消費分だけを正確に発
電してキャパシタ３や補助バッテリ４の不要な充放電を
回避し、エネルギー損失を最小限に抑えることができ
る。 【００３６】次に、図１３に基づいて本発明の第３実施
例を説明する。 【００３７】図１３（Ａ）に示すように、１２Ｖ消費系
電力センサＳ9 を構成する電流センサおよび電圧センサ
がキャパシタ３に設けられており、それらによってキャ
パシタ３に出入りする電流の電流値ＩＣＡＰおよび電圧
値ＶＣＡＰを検出する。またパワードライブユニット２
の直下流位置（ダウンバータ５側）に１２ボルト系消費
電力センサＳ9 を構成する電流センサおよび電圧センサ
が設けられており、それらによってパワードライブユニ
ット２からキャパシタ３およびダウンバータ５に流れ込
む電流の電流値ＩＰＤＵおよび電圧値ＶＰＤＵを検出す
る。尚、前記電圧値ＶＰＤＵを検出するセンサとして、
前記キャパシタ電圧センサＳ8 をそのまま利用すること
ができる。 【００３８】而して、図１３（Ｂ）のフローチャートの
ステップＳ５１でキャパシタ３に出入りする電流の電流
値ＩＣＡＰおよび電圧値ＶＣＡＰを検出するとともに、
ステップＳ５２でパワードライブユニット２からキャパ
シタ３およびダウンバータ５に流れ込む電流の電流値Ｉ
ＰＤＵおよび電圧値ＶＰＤＵを検出する。続くステップ
Ｓ５３で前記電流値ＩＣＡＰおよび電圧値ＶＣＡＰの積
としてキャパシタ３に出入りする電力ＰＣＡＰを算出
し、更にステップＳ５４で前記電流値ＩＰＤＵおよび電
圧値ＶＰＤＵの積としてパワードライブユニット２から
キャパシタ３およびダウンバータ５に流れ込む電力ＰＰ
ＤＵを算出する。そしてステップＳ５５で両電力の偏差
として低圧消費系１０の消費電力ＰＤＶ１（＝ＰＰＤＵ
−ＰＣＡＰ）を算出し、ステップＳ５６で前記消費電力
ＰＤＶ１をモータＭの発電電力指令値ＰＰＤＵＣＭＤと
して決定する。 【００３９】本実施例の１２Ｖ消費系電力センサＳ9 は
パワードライブユニット２の制御のため、あるいはキャ
パシタ３の充放電制御のために予め設けられているもの
であり、それらを利用することにより特別のセンサを不
要にしてコストを削減することができる。またクルーズ
／アイドル時には原則としてキャパシタ３の充放電は行
われないが、キャパシタ３の電圧が変動すると、低電圧
時にはキャパシタ３に若干の電流が流入し、高電圧時に
はキャパシタ３から若干の電流が流出する。従って、パ
ワードライブユニット２からキャパシタ３およびダウン
バータ５に流れ込む電力ＰＰＤＵと、キャパシタ３に出
入りする電力ＰＣＡＰとの偏差として低圧消費系１０の
消費電力ＰＤＶ１を推定すれば、その消費電力ＰＤＶ１
を正確に推定して低圧消費系１０の消費電力を過不足な
く補充することができる。 【００４０】次に、図１４に基づいて本発明の第４実施
例を説明する。 【００４１】図１４（Ａ）に示すように、１２Ｖ消費系
電力センサＳ9 を構成する電圧センサが補助バッテリ４
に設けられるとともに、同じく、１２Ｖ消費系電力セン
サＳ 9 を構成する電流センサが低圧消費系１０の電気負
荷の上流位置に設けられる。前記電圧センサは補助バッ
テリ４の充放電制御を行うために予め設けられており、
また前記電流センサはエンジンＥの燃料噴射量の制御を
行うために予め設けられている。 【００４２】而して、図１４（Ｂ）のフローチャートの
ステップＳ６１で、電気負荷の電流値ＶＥＬと補助バッ
テリ４の電圧値ＶＢＡＴＴとの積として低圧消費系１０
の消費電力Ｐ１２Ｖを推定する。続くステップＳ６２で
ブレーキスイッチＳ4 のＯＮ／ＯＦＦを判定し、ブレー
キスイッチＳ4 がＯＮしてブレーキランプが点灯してい
るとき、ステップＳ６３でブレーキランプの消費電力Ｐ
ＢＲＡＫＥを前記消費電力Ｐ１２Ｖに加算したものを新
たな消費電力Ｐ１２Ｖとする。続くステップＳ６４で消
費電力ＰＤＶ１にダウンバータ５の効率αＤＶを乗算し
たものを低圧消費系１０の消費電力ＰＤＶ１とし、ステ
ップＳ６５で前記消費電力ＰＤＶ１をモータＭの発電電
力指令値ＰＰＤＵＣＭＤとして決定する。 【００４３】本実施例の１２Ｖ消費系電力センサＳ9 は
燃料噴射制御、あるいは補助バッテリ４の充放電制御の
ために予め設けられているものであり、図１０に示す第
１実施例の１２Ｖ消費系電力センサＳ9 のような特別の
センサを不要にしてコストを削減することができる。ま
た図１２および図１３に示す第２、第３実施例のもの
は、加速時や減速時におけるキャパシタ３の大電流およ
び大電圧を検出するセンサをそのまま利用するので必ず
しも検出精度が充分ではないが、本実施例でキャパシタ
３用のセンサを使用しないので検出精度も充分に確保可
能である。 【００４４】次に、図１５に基づいて本発明の第５実施
例を説明する。 【００４５】第５実施例は前記第４実施例の改良であっ
て、その１２Ｖ消費系電力センサＳ 9 の構成は図１４に
示す第４実施例のものと同一である。図１５のフローチ
ャート（第５実施例）および図１４（Ｂ）のフローチャ
ート（第４実施例）を比較すると明らかなように、第５
実施例は低圧消費系１０の消費電力Ｐ１２Ｖを推定する
ステップＳ６１Ａ〜Ｓ６１Ｃに特徴を有する。即ち、ス
テップＳ６１Ａで電気負荷の電流値ＶＥＬを閾値ＶＥＬ
ＬＭＴと比較し、ＶＥＬ＞ＶＥＬＬＭＴであれば、ステ
ップＳ６１Ｂで前記第３実施例と同様に電流ＶＥＬと補
助バッテリ４の電圧値ＶＢＡＴＴとの積として低圧消費
系１０の消費電力Ｐ１２Ｖを推定する。一方、前記ステ
ップＳ６１ＡでＶＥＬ≦ＶＥＬＬＭＴであれば、ステッ
プＳ６１Ｃで予め設定した消費電力Ｐ１２Ｖの固定値Ｐ
１２ＶＢＡＳＥを採用する。 【００４６】このように、電気負荷の電流値ＶＥＬが小
さいときに、低圧消費系１０の消費電力Ｐ１２Ｖを予め
設定した固定値Ｐ１２ＶＢＡＳＥとすることにより、演
算負荷を低減して制御応答性を高めることができる。図
１５のステップＳ６２〜Ｓ６５は、図１４のそれと同一
である。 【００４７】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。 【００４８】例えば、高圧蓄電手段としてキャパシタ３
に代えてバッテリを採用することができる。 【００４９】 【発明の効果】以上のように請求項１に記載された構成
によれば、低圧蓄電手段に接続された補機類の消費電力
を補充すべく、エンジンでモータを駆動して発電した電
力をダウンバータで降圧して低圧消費系に供給する際
に、低圧消費系の消費電力を推定して該推定した消費電
力に一致するようにモータの発電電力をフィードバック
制御するので、低圧消費系の消費電力を過不足なく補充
して高圧蓄電手段や低圧蓄電手段の不要な充放電を回避
し、エンジンを駆動するための燃料消費量を最小限に抑
えることができる。 【００５０】またモータの発電効率が高いときにエンジ
ンを駆動してモータの発電電力で低圧消費系の消費電力
を補充できるようにしたので、効率的な発電を行ってエ
ンジンの燃料消費量を一層削減することができる。
てエンジンおよびモータを備えたハイブリッド車両に関
する。 【０００２】 【従来の技術】モータを駆動する高圧蓄電手段とエンジ
ンの補機類等を駆動する低圧蓄電手段とを備えており、
エンジンでモータを駆動して発電した電力で前記高圧蓄
電手段および低圧蓄電手段を充電するハイブリッド車両
において、低圧蓄電手段の残容量が所定値以下になる
と、低圧蓄電手段を高圧蓄電手段に優先して充電するも
のが、特開平１０−５１９０７号公報により公知であ
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンで
モータ駆動して発電した電力で低圧蓄電手段を充電する
とき、モータの発電電力が過少であると低圧蓄電手段が
過放電状態に陥る虞があり、逆にモータの発電電力が過
大であるとエンジンの負荷増大により燃料消費量が増加
する問題がある。 【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、ハイブリッド車両においてエンジンにより駆動され
るモータの発電電力を過不足のないように制御してエン
ジンの燃料消費量を節減することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、走行用の駆動力を発
生するエンジンと、走行用の駆動力を発生するとともに
エンジンにより駆動されて発電を行うモータと、モータ
を駆動する電力を供給するとともに該モータが発電した
電力で充電される高圧蓄電手段と、低圧蓄電手段および
該低圧蓄電手段により駆動される補機類よりなる低圧消
費系と、高圧蓄電手段に蓄電された電力あるいはモータ
が発電した電力を降圧して低圧消費系に供給するダウン
バータとを備えたハイブリッド車両において、低圧消費
系の消費電力を推定する消費電力推定手段と、モータが
発電する電力が前記推定した消費電力に一致するように
該モータが発電する電力をフィードバック制御する制御
手段とを備え、前記制御手段が、モータの発電効率と高
圧蓄電手段の状態とに基づいてモータによる発電の実行
／不実行を決定することを特徴とする。 【０００６】上記構成によれば、低圧蓄電手段に接続さ
れた補機類の消費電力を補充すべく、エンジンでモータ
を駆動して発電した電力をダウンバータで降圧して低圧
消費系に供給する際に、低圧消費系の消費電力を推定し
て該推定した消費電力に一致するようにモータの発電電
力をフィードバック制御するので、低圧消費系の消費電
力を過不足なく補充して高圧蓄電手段や低圧蓄電手段の
不要な充放電を回避し、エンジンを駆動するための燃料
消費量を最小限に抑えることができる。 【０００７】 【０００８】またモータの発電効率が高いときにエンジ
ンを駆動してモータの発電電力で低圧消費系の消費電力
を補充するので、効率的な発電を行ってエンジンの燃料
消費量を一層削減することができる。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 【００１０】図１〜図１１は本発明の第１実施例を示す
もので、図１はハイブリッド車両の全体構成図、図２は
モータモード判定ルーチンのフローチャートの第１分
図、図３はモータモード判定ルーチンのフローチャート
の第２分図、図４はアシストトリガーテーブルを示す
図、図５はクルーズ／アイドルモードにおける電流の流
れを示す図、図６は加速モードにおける電流の流れを示
す図、図７は減速モードにおける電流の流れを示す図、
図８は発電指令値算出ルーチンのフローチャート、図９
は回転数および電流値からモータの効率を推定するマッ
プ、図１０はモータの発電指令値の算出手法を示す図、
図１１は低圧消費系の消費電力をキャパシタからの持ち
出しで賄うかモータによる発電で賄うかを判定するマッ
プである。 【００１１】図１に示すように、ハイブリッド車両はエ
ンジンＥおよびモータＭを備えており、エンジンＥの駆
動力および／またはモータＭ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Ｗｆ，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所謂回生
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。 【００１２】モータＭの駆動および回生の制御は、モー
タＥＣＵ１に接続された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には電気二重層
コンデンサよりなる高圧蓄電手段としてのキャパシタ３
が接続される。キャパシタ３は、最大電圧が２．５ボル
トのセルを１２個直列に接続したモジュールを、更に６
個直列に接続したもので、その最大電圧は１８０ボルト
である。ハイブリッド車両には各種補機類を駆動するた
めの低圧蓄電手段としての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。メインＥＣＵ１
１により制御されるダウンバータ５は、モータＭの発電
電力あるいはキャパシタ３の電力を１２ボルトに降圧し
て補助バッテリ４を充電する。 【００１３】キャパシタ３の最大電圧は１８０ボルトで
あるが、過充電による劣化防止のために実際に使用され
る最大電圧は１７０ボルトに抑えられ、またダウンバー
タ５の作動確保のために実際に使用される最小電圧は８
０ボルトに抑えられる。 【００１４】メインＥＣＵ１１は、前記モータＥＣＵ１
およ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、キ
ャパシタ３に蓄電された電力により駆動されるスタータ
モータ７の作動とを制御する。そのために、メインＥＣ
Ｕ１１には、従動輪たる後輪Ｗｒ，Ｗｒ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Ｓ7 からの信号
と、キャパシタ３の電圧を検出するキャパシタ電圧セン
サＳ8 からの信号と、補助バッテリ４から持ち出される
消費電力を検出する１２ボルト系消費電力センサＳ9 か
らの信号と、吸気負圧ＰＢを検出する吸気負圧センサＳ
10からの信号とが入力される。 【００１５】このハイブリッド車両の制御モードには、
「始動モード」、「アイドル停止モード」、「アイドル
モード」、「減速モード」、「加速モード」および「ク
ルーズモード」の６種類がある。以下、図２および図３
のフローチャートに基づいて前記６種類のモードの決定
について説明する。 【００１６】先ず、図２のフローチャートのステップＳ
１１でドライバーがスタータスイッチをＯＮしたとき、
ステップＳ１２でエンジン回転数センサＳ2 により検出
されたエンジン回転数Ｎｅがエンジンストール判定回転
数ＮＣＲと比較され、Ｎｅ≦ＮＣＲであってエンジンＥ
が停止状態にあれば、ステップＳ１３で「始動モード」
が選択され、スタータモータ７が作動してエンジンＥを
始動する。その結果、エンジンＥが始動してステップＳ
１２でＮｅ＞ＮＣＲになると、「始動モード」を終了し
てステップＳ１６に移行する。 【００１７】ステップＳ１１でスタータスイッチがＯＦ
Ｆすると、続くステップＳ１５でアイドルエンジン停止
制御実行フラグＦ ＦＣＭＧの状態を確認する。アイド
ルエンジン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧは、アイド
ル運転時にエンジンＥを停止させるか否かを識別するた
めのもので、それが「０」にセットされた状態では、燃
料供給量制御手段６による燃料カットに続く燃料供給の
再開が実行されてエンジンＥがアイドル運転状態に維持
されるが、それが「１」にセットされた状態では、燃料
カットに続く燃料供給の再開が禁止されてアイドル運転
を行わずにエンジンＥが停止させられ、燃料消費量の節
減が図られる。 【００１８】アイドルエンジン停止制御実行フラグＦ
ＦＣＭＧは、オートマチックトランスミッションを搭載
した車両では、原則的にシフトポジションセンサＳ3 で
検出したシフトポジションと、ブレーキスイッチＳ4 で
検出した制動状態とに基づいて制御され、またマニュア
ルトランスミッションを搭載した車両では、原則的にシ
フトポジションセンサＳ3 で検出したシフトポジション
と、クラッチスイッチＳ5 で検出したクラッチ操作状態
とに基づいて制御される。 【００１９】而して、ステップＳ１５でアイドルエンジ
ン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧが「０」にセットさ
れており、且つステップＳ１２でＮｅ≦ＮＣＲであって
エンジンＥが停止状態にあれば、ステップＳ１３で「始
動モード」が選択されてエンジンＥが自動的に始動す
る。これにより、例えば信号待ち等の状態でエンジンＥ
が停止しているとき、シフトポジションセンサＳ3 、ブ
レーキスイッチＳ4 またはクラッチスイッチＳ5 の出力
に基づいてドライバーが車両を発進させる意思を持った
ことが確認されると、自動的にエンジンＥの始動が実行
される。ステップＳ１５でアイドルエンジン停止制御実
行フラグＦ ＦＣＭＧが「１」にセットされている場
合、あるいはステップＳ１５でアイドルエンジン停止制
御実行フラグＦ ＦＣＭＧが「０」にセットされてお
り、且つステップＳ１２でＮｅ＞ＮＣＲであってエンジ
ンＥが運転状態にあればステップＳ１６に移行し、スロ
ットル開度センサＳ7 で検出したスロットル開度ＴＨを
スロットル全閉判定値ＴＨＩＤＬＥと比較する。 【００２０】ステップＳ１６でＴＨ＜ＴＨＩＤＬＥであ
ってスロットルバルブが全閉状態にあり、且つステップ
Ｓ１７で車速センサＳ1 により検出した車速Ｖが０であ
れば、即ち車両が停止状態にあれば、ステップＳ１８で
アイドルエンジン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧの状
態を確認する。そしてステップＳ１８でアイドルエンジ
ン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧが「１」にセットさ
れていれば、ステップＳ１９で「アイドル停止モード」
が選択され、燃料カットに続く燃料供給の再開が禁止さ
れてアイドル運転を行わずにエンジンＥが停止させられ
る。一方、ステップＳ１８でアイドルエンジン停止制御
実行フラグＦ ＦＣＭＧが「０」にセットされていれ
ば、ステップＳ２０で「アイドルモード」が選択され、
燃料カットに続く燃料供給の再開が実行されてエンジン
Ｅがアイドル運転状態に維持される。 【００２１】ステップＳ１６でＴＨ＜ＴＨＩＤＬＥであ
ってスロットルバルブが全閉状態にあり、ステップＳ１
７で車速センサＳ1 により検出した車速Ｖが０でなけれ
ば、ステップＳ２３で「減速モード」が選択され、モー
タＭによる回生制動が実行される。 【００２２】ステップＳ１６でスロットル開度ＴＨがス
ロットル全閉判定値ＴＨＩＤＬＥ以上であってスロット
ルバルブが開いていれば、ステップＳ２４に移行し、そ
こでアシストトリガーテーブルを検索することにより、
「加速モード」および「クルーズモード」を判別するた
めの加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳ
Ｔを決定する。 【００２３】図４に示すように、アシストトリガーテー
ブルはスロットル開度センサＳ7 で検出したスロットル
開度ＴＨと、エンジン回転数センサＳ2 で検出したエン
ジン回転数Ｎｅとをパラメータとするもので、スロット
ル開度ＴＨが大きくエンジン回転数Ｎｅが小さいときに
「加速モード」が選択され、スロットル開度ＴＨが小さ
くエンジン回転数Ｎｅが大きいときに「クルーズモー
ド」が選択される。アシストトリガーテーブルにはヒス
テリシスが設定されており、スロットル開度ＴＨ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
ＭＡＳＴＨのラインを下から上に通過すると、加速モー
ド／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「０」か
ら「１」に変化し、またスロットル開度ＴＨの減少に応
じて、あるいはエンジン回転数Ｎｅの増加に応じてＭＡ
ＳＴＬのラインを上から下に通過すると、加速モード／
クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「１」から
「０」に変化するようになっている。 【００２４】而して、ステップＳ２４において、アシス
トトリガーテーブルから加速モード／クルーズモード判
定フラグＦ ＭＡＳＴを検索する。そしてステップＳ２
５で加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳ
Ｔが「１」であればステップＳ２６で「加速モード」が
選択され、モータＭの駆動力でエンジンＥの駆動力がア
シストされる。またステップＳ２５で加速モード／クル
ーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「０」であればス
テップＳ２７で「クルーズモード」が選択され、モータ
Ｍは駆動も回生も行わずに車両はエンジンＥの駆動力で
走行する。 【００２５】而して、図３のフローチャートのステップ
Ｓ２８で前記各モードに応じて決定される態様でモータ
Ｍの駆動および回生が制御される。 【００２６】次に、各走行モードにおけるエンジンＥお
よびモータＭの制御の概略を説明する。 クルーズ／アイドルモード 図５に示すように、車両のクルーズ走行時あるいはエン
ジンＥのアイドル運転時には、モータＭはエンジンＥに
より駆動される発電機として機能する。１２ボルトの補
助バッテリ４から持ち出される各種補機類等の電気負荷
やブレーキランプの消費電力（低圧消費系１０の消費電
力）をダウンバータ５の上流の電力から推定し、前記低
圧消費系１０の消費電力を補充し得る電力をモータＭで
発電して補助バッテリ４側に供給する。 加速モード 図６に示すように、車両の加速走行時には、キャパシタ
３から持ち出される電力でモータＭを駆動してエンジン
Ｅの出力をアシストするとともに、補助バッテリ４から
持ち出される低圧消費系１０の消費電力を補充する。モ
ータＭが発生するアシスト量は、キャパシタ３の電圧、
シフトポジション、エンジン回転数、スロットル開度、
吸気負圧等に基づいてマップ検索により決定される。 減速モード 図７に示すように、車両の減速走行時には、駆動輪であ
る前輪Ｗｆ，ＷｆからモータＭに逆方向に伝達される駆
動力で回生制動を行うとともに、モータＭが発電した回
生電力でキャパシタ３を充電し、かつ補助バッテリ４か
ら持ち出される低圧消費系１０の消費電力を補充する。
モータＭが発生する回生制動量はシフトポジション、エ
ンジン回転数および吸気負圧に基づいてマップ検索によ
り決定される。 【００２７】次に、前記クルーズ／アイドルモードでモ
ータＭが発電機として機能するときの発電電力指令値の
決定を、図８のフローチャートに基づいて説明する。 【００２８】先ず、ステップＳ３１で、前記図２および
図３のフローチャートに基づいて６種類のモードを判定
し、ステップＳ３２において、判定したモードがクルー
ズ／アイドルモードであれば、モータＭの発電電力で補
助バッテリ４を充電すべくステップＳ３３に移行する。
続くステップＳ３３でキャパシタ３の状態を示す指標の
一つであるキャパシタ電圧をキャパシタ電圧センサＳ8
で検出するとともに、ステップＳ３４でモータＭの発電
効率を推定する。モータＭの発電効率は、エンジン回転
数センサＳ2 で検出したエンジン回転数Ｎｅ（即ちモー
タ回転数）とモータＭの発電電流とから、図９のマップ
に基づいて推定される。モータＭの発電電流は、モータ
Ｍの回生制動力を制御するために図示せぬ電流センサで
常に検出されているため、その検出値を用いることがで
きる。続いて、ステップＳ３５で低圧消費系１０の消費
電力を推定する。低圧消費系１０の消費電力は複数の手
法により推定可能であり、その内容は後から具体的に説
明する。 【００２９】続くステップＳ３６で、キャパシタ３の電
圧およびモータＭの発電効率をパラメータとする図１１
のマップに基づいて低圧消費系１０の消費電力をキャパ
シタ３の電力で賄うか、モータＭの発電電力で賄うかを
判定する。而して、図１１において斜線を施した領域で
はキャパシタ３の電力で低圧消費系１０の消費電力を賄
い（ステップＳ３７参照）、また斜線を施さない領域で
はモータＭの発電電力で低圧消費系１０の消費電力を賄
うべく、モータＭの発電電力指令値ＰＰＤＵＣＭＤに基
づいてモータＭの発電電力をフィードバック制御する
（ステップＳ３８参照）。図１１において、Ａは例えば
５０％であり、ａは例えば９０ボルトであり、ｂは例え
ば１８０ボルトである。これらの具体的数値はキャパシ
タ３の性能に応じて変化するものであり、例えばキャパ
シタ３の容量が小さい場合には図１１の閾値のラインが
上方に移動する。 【００３０】このように、モータＭの発電効率が良い領
域において、該モータＭの発電電力で低圧消費系１０の
消費電力を賄うようになっているので、クルーズ時やア
イドル時にモータＭを駆動するエンジンＥの燃料消費量
を可及的に節減することができる。 【００３１】次に、低圧消費系１０の消費電力の推定お
よびモータＭの発電電力のフィードバック制御について
説明する。図１０（Ａ）に示すように、ダウンバータ５
の直上流位置（パワードライブユニット２側）に１２ボ
ルト系消費電力センサＳ9 が設けられる。１２ボルト系
消費電力センサＳ9 は電流センサおよび電圧センサから
なり、パワードライブユニット２からダウンバータ５に
流れ込む電流の電流値ＩＤＶ１および電圧値ＶＤＶ１を
検出する。メインＥＣＵ１１の消費電力推定手段１２
は、検出された電流値ＩＤＶ１および電圧値ＶＤＶ１に
基づいて低圧消費系１０の消費電力を推定し、メインＥ
ＣＵ１１の制御手段１３は前記推定した消費電力に等し
い電力をモータＭが発電するように、該モータＭの発電
電力をフィードバック制御する。 【００３２】これを図１０（Ｂ）のフローチャートに基
づいて説明すると、先ずステップＳ４１でダウンバータ
５の直上流位置の電流値ＩＤＶ１および電圧値ＶＤＶ１
を検出し、続くステップＳ４２で電流値ＩＤＶ１および
電圧値ＶＤＶ１の積として低圧消費系１０の消費電力Ｐ
ＤＶ１を算出する。そしてステップＳ４３で、前記消費
電力ＰＤＶ１をモータＭの発電電力指令値ＰＰＤＵＣＭ
Ｄとして決定する。 【００３３】このように、ダウンバータ５の上流側の電
流値ＩＤＶ１および電圧値ＶＤＶ１に基づいて低圧消費
系１０の消費電力を推定するので、それをダウンバータ
５の下流側（低圧消費系１０側）の電流値および電圧値
に基づいて推定する場合に比べて、正確な消費電力の推
定が可能になる。なぜならば、ダウンバーター５には変
換効率があるため、ダウンバータ５の上流側の電流値Ｉ
ＤＶ１および電圧値ＶＤＶ１に基づいて低圧消費系１０
の消費電力を推定すれば、前記効率を推定することな
く、電圧変換に伴うロス分を含む消費電力を正確に把握
して低圧消費系１０の消費電力を過不足なく補充するこ
とができる。而して、クルーズ／アイドルモードにおい
て低圧消費系１０の電力消費分だけを正確に発電するこ
とにより、キャパシタ３や補助バッテリ４の不要な充放
電を回避してエネルギー損失を最小限に抑えることがで
きる。 【００３４】次に、図１２に基づいて本発明の第２実施
例を説明する。 【００３５】図１２に示すように、１２Ｖ消費系電力セ
ンサＳ9 を構成する電流センサがキャパシタ３に設けら
れており、それによってキャパシタ３に出入りする電流
の電流値ＩＣＡＰを検出する。そしてキャパシタ３に出
入りする電流の電流値ＩＣＡＰが０になるように、モー
タＭの発電電力指令値ＰＰＤＵＣＭＤをフィードバック
制御する。キャパシタ３に出入りする電流の電流値ＩＣ
ＡＰが０になるということは、低圧消費系１０の消費電
力とモータＭの発電電力とが一致していることに他なら
ず、従って低圧消費系１０の電力消費分だけを正確に発
電してキャパシタ３や補助バッテリ４の不要な充放電を
回避し、エネルギー損失を最小限に抑えることができ
る。 【００３６】次に、図１３に基づいて本発明の第３実施
例を説明する。 【００３７】図１３（Ａ）に示すように、１２Ｖ消費系
電力センサＳ9 を構成する電流センサおよび電圧センサ
がキャパシタ３に設けられており、それらによってキャ
パシタ３に出入りする電流の電流値ＩＣＡＰおよび電圧
値ＶＣＡＰを検出する。またパワードライブユニット２
の直下流位置（ダウンバータ５側）に１２ボルト系消費
電力センサＳ9 を構成する電流センサおよび電圧センサ
が設けられており、それらによってパワードライブユニ
ット２からキャパシタ３およびダウンバータ５に流れ込
む電流の電流値ＩＰＤＵおよび電圧値ＶＰＤＵを検出す
る。尚、前記電圧値ＶＰＤＵを検出するセンサとして、
前記キャパシタ電圧センサＳ8 をそのまま利用すること
ができる。 【００３８】而して、図１３（Ｂ）のフローチャートの
ステップＳ５１でキャパシタ３に出入りする電流の電流
値ＩＣＡＰおよび電圧値ＶＣＡＰを検出するとともに、
ステップＳ５２でパワードライブユニット２からキャパ
シタ３およびダウンバータ５に流れ込む電流の電流値Ｉ
ＰＤＵおよび電圧値ＶＰＤＵを検出する。続くステップ
Ｓ５３で前記電流値ＩＣＡＰおよび電圧値ＶＣＡＰの積
としてキャパシタ３に出入りする電力ＰＣＡＰを算出
し、更にステップＳ５４で前記電流値ＩＰＤＵおよび電
圧値ＶＰＤＵの積としてパワードライブユニット２から
キャパシタ３およびダウンバータ５に流れ込む電力ＰＰ
ＤＵを算出する。そしてステップＳ５５で両電力の偏差
として低圧消費系１０の消費電力ＰＤＶ１（＝ＰＰＤＵ
−ＰＣＡＰ）を算出し、ステップＳ５６で前記消費電力
ＰＤＶ１をモータＭの発電電力指令値ＰＰＤＵＣＭＤと
して決定する。 【００３９】本実施例の１２Ｖ消費系電力センサＳ9 は
パワードライブユニット２の制御のため、あるいはキャ
パシタ３の充放電制御のために予め設けられているもの
であり、それらを利用することにより特別のセンサを不
要にしてコストを削減することができる。またクルーズ
／アイドル時には原則としてキャパシタ３の充放電は行
われないが、キャパシタ３の電圧が変動すると、低電圧
時にはキャパシタ３に若干の電流が流入し、高電圧時に
はキャパシタ３から若干の電流が流出する。従って、パ
ワードライブユニット２からキャパシタ３およびダウン
バータ５に流れ込む電力ＰＰＤＵと、キャパシタ３に出
入りする電力ＰＣＡＰとの偏差として低圧消費系１０の
消費電力ＰＤＶ１を推定すれば、その消費電力ＰＤＶ１
を正確に推定して低圧消費系１０の消費電力を過不足な
く補充することができる。 【００４０】次に、図１４に基づいて本発明の第４実施
例を説明する。 【００４１】図１４（Ａ）に示すように、１２Ｖ消費系
電力センサＳ9 を構成する電圧センサが補助バッテリ４
に設けられるとともに、同じく、１２Ｖ消費系電力セン
サＳ 9 を構成する電流センサが低圧消費系１０の電気負
荷の上流位置に設けられる。前記電圧センサは補助バッ
テリ４の充放電制御を行うために予め設けられており、
また前記電流センサはエンジンＥの燃料噴射量の制御を
行うために予め設けられている。 【００４２】而して、図１４（Ｂ）のフローチャートの
ステップＳ６１で、電気負荷の電流値ＶＥＬと補助バッ
テリ４の電圧値ＶＢＡＴＴとの積として低圧消費系１０
の消費電力Ｐ１２Ｖを推定する。続くステップＳ６２で
ブレーキスイッチＳ4 のＯＮ／ＯＦＦを判定し、ブレー
キスイッチＳ4 がＯＮしてブレーキランプが点灯してい
るとき、ステップＳ６３でブレーキランプの消費電力Ｐ
ＢＲＡＫＥを前記消費電力Ｐ１２Ｖに加算したものを新
たな消費電力Ｐ１２Ｖとする。続くステップＳ６４で消
費電力ＰＤＶ１にダウンバータ５の効率αＤＶを乗算し
たものを低圧消費系１０の消費電力ＰＤＶ１とし、ステ
ップＳ６５で前記消費電力ＰＤＶ１をモータＭの発電電
力指令値ＰＰＤＵＣＭＤとして決定する。 【００４３】本実施例の１２Ｖ消費系電力センサＳ9 は
燃料噴射制御、あるいは補助バッテリ４の充放電制御の
ために予め設けられているものであり、図１０に示す第
１実施例の１２Ｖ消費系電力センサＳ9 のような特別の
センサを不要にしてコストを削減することができる。ま
た図１２および図１３に示す第２、第３実施例のもの
は、加速時や減速時におけるキャパシタ３の大電流およ
び大電圧を検出するセンサをそのまま利用するので必ず
しも検出精度が充分ではないが、本実施例でキャパシタ
３用のセンサを使用しないので検出精度も充分に確保可
能である。 【００４４】次に、図１５に基づいて本発明の第５実施
例を説明する。 【００４５】第５実施例は前記第４実施例の改良であっ
て、その１２Ｖ消費系電力センサＳ 9 の構成は図１４に
示す第４実施例のものと同一である。図１５のフローチ
ャート（第５実施例）および図１４（Ｂ）のフローチャ
ート（第４実施例）を比較すると明らかなように、第５
実施例は低圧消費系１０の消費電力Ｐ１２Ｖを推定する
ステップＳ６１Ａ〜Ｓ６１Ｃに特徴を有する。即ち、ス
テップＳ６１Ａで電気負荷の電流値ＶＥＬを閾値ＶＥＬ
ＬＭＴと比較し、ＶＥＬ＞ＶＥＬＬＭＴであれば、ステ
ップＳ６１Ｂで前記第３実施例と同様に電流ＶＥＬと補
助バッテリ４の電圧値ＶＢＡＴＴとの積として低圧消費
系１０の消費電力Ｐ１２Ｖを推定する。一方、前記ステ
ップＳ６１ＡでＶＥＬ≦ＶＥＬＬＭＴであれば、ステッ
プＳ６１Ｃで予め設定した消費電力Ｐ１２Ｖの固定値Ｐ
１２ＶＢＡＳＥを採用する。 【００４６】このように、電気負荷の電流値ＶＥＬが小
さいときに、低圧消費系１０の消費電力Ｐ１２Ｖを予め
設定した固定値Ｐ１２ＶＢＡＳＥとすることにより、演
算負荷を低減して制御応答性を高めることができる。図
１５のステップＳ６２〜Ｓ６５は、図１４のそれと同一
である。 【００４７】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。 【００４８】例えば、高圧蓄電手段としてキャパシタ３
に代えてバッテリを採用することができる。 【００４９】 【発明の効果】以上のように請求項１に記載された構成
によれば、低圧蓄電手段に接続された補機類の消費電力
を補充すべく、エンジンでモータを駆動して発電した電
力をダウンバータで降圧して低圧消費系に供給する際
に、低圧消費系の消費電力を推定して該推定した消費電
力に一致するようにモータの発電電力をフィードバック
制御するので、低圧消費系の消費電力を過不足なく補充
して高圧蓄電手段や低圧蓄電手段の不要な充放電を回避
し、エンジンを駆動するための燃料消費量を最小限に抑
えることができる。 【００５０】またモータの発電効率が高いときにエンジ
ンを駆動してモータの発電電力で低圧消費系の消費電力
を補充できるようにしたので、効率的な発電を行ってエ
ンジンの燃料消費量を一層削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハイブリッド車両の全体構成図
【図２】モータモード判定ルーチンのフローチャートの
第１分図 【図３】モータモード判定ルーチンのフローチャートの
第２分図 【図４】アシストトリガーテーブルを示す図 【図５】クルーズ／アイドルモードにおける電流の流れ
を示す図 【図６】加速モードにおける電流の流れを示す図 【図７】減速モードにおける電流の流れを示す図 【図８】発電指令値算出ルーチンのフローチャート 【図９】回転数および電流値からモータの効率を推定す
るマップ 【図１０】モータの発電指令値の算出手法を示す図 【図１１】低圧消費系の消費電力をキャパシタからの持
ち出しで賄うかモータによる発電で賄うかを判定するマ
ップ 【図１２】第２実施例に係るモータの発電指令値の算出
手法を示す図 【図１３】第３実施例に係るモータの発電指令値の算出
手法を示す図 【図１４】第４実施例に係るモータの発電指令値の算出
手法を示す図 【図１５】第５実施例に係るモータの発電指令値の算出
手法を示す図 【符号の説明】 Ｅ エンジン Ｍ モータ ３ キャパシタ（高圧蓄電手段） ４ 補助バッテリ（低圧蓄電手段） ５ ダウンバータ １０ 低圧消費系 １２ 消費電力推定手段 １３ 制御手段
第１分図 【図３】モータモード判定ルーチンのフローチャートの
第２分図 【図４】アシストトリガーテーブルを示す図 【図５】クルーズ／アイドルモードにおける電流の流れ
を示す図 【図６】加速モードにおける電流の流れを示す図 【図７】減速モードにおける電流の流れを示す図 【図８】発電指令値算出ルーチンのフローチャート 【図９】回転数および電流値からモータの効率を推定す
るマップ 【図１０】モータの発電指令値の算出手法を示す図 【図１１】低圧消費系の消費電力をキャパシタからの持
ち出しで賄うかモータによる発電で賄うかを判定するマ
ップ 【図１２】第２実施例に係るモータの発電指令値の算出
手法を示す図 【図１３】第３実施例に係るモータの発電指令値の算出
手法を示す図 【図１４】第４実施例に係るモータの発電指令値の算出
手法を示す図 【図１５】第５実施例に係るモータの発電指令値の算出
手法を示す図 【符号の説明】 Ｅ エンジン Ｍ モータ ３ キャパシタ（高圧蓄電手段） ４ 補助バッテリ（低圧蓄電手段） ５ ダウンバータ １０ 低圧消費系 １２ 消費電力推定手段 １３ 制御手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ６０Ｋ 6/04 ７３０ Ｂ６０Ｋ 6/04 ７３０
Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｂ６０Ｌ 11/14
Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｐ
7/34 7/34 Ｃ
(72)発明者 岩田 洋一
埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式
会社本田技術研究所内
(72)発明者 高橋 秀幸
埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式
会社本田技術研究所内
(72)発明者 中本 康雄
栃木県芳賀郡芳賀町芳賀台143番地 株
式会社ピーエスジー内
(56)参考文献 特開 平10−51907（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−324665（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−308298（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−322108（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60K 6/02 - 6/04
B60L 11/00 - 11/18
F02D 29/00 - 29/06
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 走行用の駆動力を発生するエンジン
（Ｅ）と、 走行用の駆動力を発生するとともにエンジン（Ｅ）によ
り駆動されて発電を行うモータ（Ｍ）と、 モータ（Ｍ）を駆動する電力を供給するとともに該モー
タ（Ｍ）が発電した電力で充電される高圧蓄電手段
（３）と、 低圧蓄電手段（４）および該低圧蓄電手段（４）により
駆動される補機類よりなる低圧消費系（１０）と、 高圧蓄電手段（３）に蓄電された電力あるいはモータ
（Ｍ）が発電した電力を降圧して低圧消費系（１０）に
供給するダウンバータ（５）とを備えたハイブリッド車
両において、 低圧消費系（１０）の消費電力を推定する消費電力推定
手段（１２）と、 モータ（Ｍ）が発電する電力が前記推定した消費電力に
一致するように該モータ（Ｍ）が発電する電力をフィー
ドバック制御する制御手段（１３）とを備え、 前記制御手段（１３）は、モータ（Ｍ）の発電効率と高
圧蓄電手段（３）の状態とに基づいてモータ（Ｍ）によ
る発電の実行／不実行を決定する ことを特徴とする、ハ
イブリッド車両における補助蓄電手段の充電制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP27321598A JP3382545B2 (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | ハイブリッド車両における補助蓄電手段の充電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP3382545B2 true JP3382545B2 (ja) | 2003-03-04 |
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