JP3700531B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はハイブリッド車両の制御装置に係り、特に主電池開放電圧に応じてモータ運転時の上限電圧及び下限電圧を設定し、主電池の過充電や過放電を防止して電池の寿命を延ばすことを可能とするとともに、電池の寿命が延びることによって、システム全体の信頼性を高めるハイブリッド車両の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、推進装置の動力源としてエンジンとモータとを搭載する、いわゆるハイブリッド車両がある。このハイブリッド車両は、エンジン及びモータの運転状態を制御するエンジン制御手段及びモータ制御手段を設け、ハイブリッド車両の運転時にエンジン及びモータの運転状態を夫々のエンジン制御手段及びモータ制御手段が検出し、検出したエンジン及びモータの運転データをエンジン制御手段及びモータ制御手段間で交換し、エンジン及びモータの運転状態を関連して制御することにより、要求される性能（燃費や排気有害成分値、動力性能等）を高次元で達成している。
【０００３】
このようなハイブリッド車両の制御装置としては、特開平１１−３３２０１７号公報に開示されるものがある。この公報に開示されるハイブリッド車両の制御装置は、車両の推進源であるエンジンと、エンジンの出力を補助する補助出力を蓄電装置の電源エネルギーから生成する電動機としての動作と蓄電装置に充電する発電エネルギーを生成する発電機としての動作とを行う発電電動機と、発電電動機の動作制御を行う発電電動制御手段とを備えたハイブリッド車両の制御装置において、発電電動機制御手段は、発電電動機の電動機又は動作時における蓄電装置の通電電流が蓄電装置の蓄電量に応じて定めた所定の制限値以下に収まるように発電電動機の動作を制御し、発電電動機と電動授受を行う蓄電装置の放電時における端子間電圧の過大な低下や充電時における端子間電圧の過大な上昇を防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のハイブリッド車両の制御装置において、モータ運転時の主電池電圧は支配要素が多く（運転出力、内部抵抗、電池温度、放電深度など）、制御に反映させた場合に、制御値（制限値など）が不連続に大きく変化することが考えられ、制御が収束しない（不安定）可能性があるという不都合がある。
【０００５】
この発明においては、上述不都合を除去し、主電池の状態によりモータ運転を制限することで、主電池の使用範囲を制限することを目的としている。そして、電池寿命、信頼性を確保する上で、電池を任意の電圧以下まで放電させず（過放電回避）、また任意の電圧による定電圧充電を行う（過充電防止）ものとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、車両推進装置としてエンジンとこのエンジンの出力軸に接続された駆動機能及び発電機能を有するモータとを搭載したハイブリッド車両において、前記エンジンの運転状態を制御するエンジン制御手段を設け、前記モータの駆動状態及び発電状態を前記エンジン制御手段によるエンジンの制御から独立して制御するモータ制御手段を設け、モータ運転停止時に主電池の開放電圧を検出し、前記主電池開放電圧の値が大きくなるほど小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の上限電圧と、前記主電池開放電圧の値が大きくなるほど一旦大きな値に変化しその後に小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の下限電圧とを設定する機能を前記モータ制御手段に付加して設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、モータ運転停止時には、モータ制御手段によって主電池の開放電圧を検出し、主電池開放電圧の値が大きくなるほど小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の上限電圧と、主電池開放電圧の値が大きくなるほど一旦大きな値に変化しその後に小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の下限電圧とを設定し、主電池の過充電や過放電を防ぎ、電池の寿命を延ばすことが可能となる。
【０００８】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【０００９】
図１〜図９はこの発明の実施例を示すものである。図２において、２は図示しないハイブリッド車両の車両推進装置、４はエンジン、６はモータ、８はクラッチ、１０は手動変速機である。このハイブリッド車両には、車両推進装置２として、エンジン４とこのエンジン４の出力軸（図示せず）に接続された駆動機能及び発電機能を有するモータ６とを搭載して設ける。
【００１０】
前記エンジン４には、例えばモータ６を直結して設け、このモータ６にクラッチ８を介して手動変速機１０を連結して設けている。前記エンジン４には、オルタネータ１２とＡ／Ｃ（エアコン）コンプレッサ１４とスタータモータ１６とを設ける。
【００１１】
なお、前記モータ６は、エンジン４と手動変速機１０間に配設され、図示しないステータコイルとフライホイール等のロータ（図示せず）とを有している。
【００１２】
前記車両推進装置２に、制御装置１８として、エンジン４の運転状態を制御するエンジン制御手段２０を設け、モータ６の駆動状態及び発電状態を制御するモータ制御手段２２を設ける。
【００１３】
前記エンジン４は、エンジン制御用信号線２４によりエンジン制御手段２０に接続され、このエンジン制御手段２０は、エンジン制御手段用電力線２６により副電池２８に接続されている。副電池２８は、前記オルタネータ１２に副電池充電用電力線３０により接続されている。
【００１４】
前記モータ６は、モータ制御用信号線３２によりモータ制御手段２２に接続されている。モータ制御手段２２は、モータ制御手段用副動力線３４により前記エンジン制御手段用電力線２６を介して副電池２８に接続され、また、モータ制御手段用主動力線３６により主電池３８に接続されている。主電池３８は、モータ６に駆動電力を供給するとともにモータ６の発電電力により充電される。
【００１５】
前記エンジン制御手段２０の入力側には、スタータ信号、車速信号、エンジン回転数信号、水温信号、吸入負圧信号、アクセル状態信号、クラッチ状態信号、そしてブレーキ状態信号等を取り込むべく接続されている。
【００１６】
前記モータ制御手段２２に、制御回路であるモータ制御部４０、駆動回路であるモータ駆動部４２、入出力処理部（インターフェイス）４４を設ける。
【００１７】
また、前記モータ６に連絡する冷却用サブラジエタ４６を設けるとともに、前記モータ制御手段２２によって駆動制御され、モータ６に冷却水を供給する電動水ポンプ４８を設ける。
【００１８】
前記モータ制御手段２２の出力側には、前記モータ６を接続して設ける。
【００１９】
更に、前記車両推進装置２の制御装置１８に、エンジン４の運転状態を制御するエンジン制御手段２０を設け、モータ６の駆動状態及び発電状態を制御するモータ制御手段２２を設ける。このモータ制御手段２２は、エンジン制御手段２０との間でデータ交換をせずに、エンジン制御手段２０によるエンジン４の制御から独立して、モータ６の駆動状態及び発電状態を独自に判断して制御する。
【００２０】
前記モータ制御手段２２に、図９に示す如く、ハイブリッド車両の運転状態に基づく制御状態として、車両停車中制御状態と車両走行中制御状態とを設定して設け、これら車両停車中制御状態と車両走行中制御状態との間を遷移する際に、モータ６の運転を停止するモータ運転停止制御状態を経由するように制御する。
【００２１】
また、モータ制御手段２２は、モータ６に駆動電力を供給するとともにモータ６の発電電力により充電される主電池３８の主電池電圧信号を入力し、この主電池電圧信号により主電池状態を管理するように制御する。
【００２２】
更に、モータ制御手段２２に、図９に示す如く、車両停車中制御状態として、アイドリング発電制御状態の停車時（モード６）と、発進駆動（「発進アシスト」ともいう）制御状態（モード１）と、始動駆動（「始動アシスト」ともいう）制御状態（待ちはモード２、実行はモード３）と、エンジン回転数安定化駆動（「エンジン回転数安定化アシスト」ともいう）制御状態（モード４）とを設定して設ける。
【００２３】
前記モータ制御手段２２は、アイドリング発電制御状態の停車時（モード６）においては、モータ６により発電して鉛蓄電池からなる主電池３８を充電するように制御し、発進駆動（「発進アシスト」ともいう）制御状態（モード１）においては、モータ６を駆動してハイブリッド車両の発進をアシストするように制御し、始動駆動（「始動アシスト」ともいう）制御状態（待ちはモード２、実行はモード３）においては、モータ６を駆動してエンジン４の始動をアシストするように制御し、エンジン回転数安定化駆動（「エンジン回転数安定化アシスト」ともいう）制御状態（モード４）においては、モータ６を駆動してエンジン４のエンジン回転数を安定させるように制御する。
【００２４】
更にまた、モータ制御手段２２に、図９に示す如く、走行中制御状態として、アイドリング発電制御状態の走行時（モード７）と、加速アシスト、負荷調整電圧、減速回生発電（弱回生）制御状態（モード５）と、減速回生発電（強回生）制御状態（モード８）とを設定して設ける。
【００２５】
前記モータ制御手段２２は、アイドリング発電制御状態の走行時（モード７）においては、モータ６により発電して主電池３８を充電するように制御し、加速アシスト、負荷調整電圧、減速回生発電（弱回生）制御状態（モード５）においては、加速のアシストや負荷電圧の調整、減速時の回生発電を制御し、減速回生発電（強回生）制御状態（モード８）においては、減速時の回生発電を制御する。
【００２６】
そして、前記モータ制御手段２２に、モータ運転停止時に主電池３８の開放電圧を検出し主電池開放電圧に応じてモータ運転時の上限電圧及び下限電圧を設定する機能を付加して設ける。つまり、前記モータ制御手段２２は、前記主電池開放電圧の値が大きくなるほど小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の上限電圧と、前記主電池開放電圧の値が大きくなるほど一旦大きな値に変化しその後に小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の下限電圧とを設定する機能を有している。
【００２７】
詳述すれば、前記モータ制御手段２２は、検出した主電池開放電圧に応じてモータ駆動トルク補正係数と発電トルク補正係数とを設定する機能を有する。
【００２８】
また、前記モータ制御手段２２は、モータ駆動トルクをモータ駆動マップにより設定するとともに、設定されたモータ駆動トルクにモータ駆動トルク補正係数を掛け、算出された値によりモータを駆動すべく制御する機能を有する。
【００２９】
更に、前記モータ制御手段２２は、算出された値が上限値以下の場合にのみ、算出された値を駆動値として使用する機能を有する。
【００３０】
更にまた、前記モータ制御手段２２は、発電トルクを発電マップにより設定するとともに、設定された発電トルクに発電トルク補正係数を掛け、算出された値により発電すべく制御する機能を有する。
【００３１】
また、前記モータ制御手段２２は、算出された値が設定値以下の場合にのみ、算出された値を発電値として使用する機能を有する。
【００３２】
ここで、先ず、前記モータ制御手段２２の主電池管理制御について説明すると、この主電池管理制御は、始動アシスト以外の制御モードに対して実施されるものであり、主電池管理制御の後述するトルク指令制限制御は、アイドル安定化アシストであるエンジン回転数安定化駆動（「エンジン回転数安定化アシスト」ともいう）制御状態（モード４）、アイドリング発電制御状態の停車時（モード６）、アイドリング発電制御状態の走行時（モード７）には行われない。
【００３３】
また、主電池電圧のみによって行う主電池管理制御は、モータ運転停止時に主電池３８の開放電圧を検出し、主電池開放電圧に応じて、つまり、図６に示す如く、主電池開放電圧の値が大きくなるほど小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の上限電圧の設定を行うとともに、図７に示す如く、主電池開放電圧の値が大きくなるほど一旦大きな値に変化しその後に小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の下限電圧の設定を行い、しかもトルク指令制限（駆動／発電）をも行う。
【００３４】
前記主電池管理制御は、
（１）モータ運転停止中の主電池開放電圧を検出する。
（２）確定値よりモータ運転時の上限電圧を設定する。
（３）確定値よりモータ運転時の下限電圧を設定する。
（４）確定値よりトルク指令制限係数を設定する。
（５）モータ運転開始
（６）モータ運転停止
の動作により電池管理を実施する。
【００３５】
すなわち、手順（１）において、モータ運転停止中の主電池開放電圧、例えば
主電池開放電圧：１９７Ｖ（制御用確定値）
を検出する。
【００３６】
また、手順（２）において、確定値よりモータ運転時の上限電圧を、例えば
上限電圧：２１０Ｖ
に設定する。このときの上限電圧は、図６に示す如く、上限電圧テーブルの検索値とする。
【００３７】
手順（３）において、確定値よりモータ運転時の下限電圧を、例えば
下限電圧：１８０Ｖ
に設定する。このときの下限電圧は、図７に示す如く、下限電圧テーブルの検索値とする。
【００３８】
手順（４）において、確定値よりトルク指令制限係数を設定する際に、例えば駆動時トルク指令制限係数を０．８に設定するとともに、このときの駆動時トルク指令制限係数は、図４に示す如く、駆動運転用トルク指令制限係数テーブルの検索値とし、発電時トルク指令制限係数を１．５に設定するとともに、このときの発電時トルク指令制限係数は、図５に示す如く、発電運転用トルク指令制限係数テーブルの検索値とする。
【００３９】
手順（５）は、上述した手順（２）〜（４）のモータ運転制限補正を実施したトルク指令によりモータ運転を行うものである。
【００４０】
また、手順（６）は、手順（１）に戻るものである。
【００４１】
次に、前記モータ制御手段２２による主電池開放電圧の検出について説明すると、主電池電圧にて電池の充放電に制限を掛けるものであるが、制御の基本とする電圧は、不都合を解消するために、主電池開放電圧とする。ただし、この主電池開放電圧もモータ運転直後には過渡状態となることから、制御の応答速度を落とし（「なまし処理」）収束性を高める（「安定とする」と言い換えることもできる）ために、開放電圧の検出から制御用開放電圧の確定を行う必要がある。
【００４２】
主電池開放電圧の検出及び確定は、定時感覚のＡ／Ｄ変換により検出される主電池電圧を、トルク指令：０％であるモータ運転停止時に主電池開放電圧を確定する処理を行う。
【００４３】
また、主電池開放電圧を確定する処理は、モータ運転停止状態が１０００ｍｓｅｃ（ＲＯＭ設定値）継続したら、その時の主電池電圧の検出値を主電池開放電圧として確定する。
【００４４】
この主電池開放電圧が確定された際に、上述した手順（２）〜（４）（制限値設定）を実施する。
【００４５】
そして、手順（２）〜（４）（制限値設定）の終了後に、モータ運転停止状態が継続している場合には、図３に示す如く、再度継続時間のカウントを行い、主電池開放電圧（確定値）の更新をモータ運転開始まで繰り返すものである。
【００４６】
更に、前記トルク指令制限は、上述した主電池開放電圧の確定後に、その確定値によりトルク指令制限係数を設定するものである。このトルク指令制限係数は、駆動・発電運転の夫々設定する。
【００４７】
次に、制限係数の設定及びトルク指令の補正方策に関して説明する。
【００４８】
トルク指令制限係数は、主電池開放電圧（確定値）を検索軸とするテーブルにより設定する。なお、駆動運転用トルク指令制限係数テーブルは、図４に示す如きものであり、トルク指令最終値は、式
（各モードのトルク指令検索値＋水温補正）Ｘ（駆動時制限係数）≦１００％
により設定される。
【００４９】
また、発電運転用トルク指令制限係数テーブルは、図５に示す如きものであり、トルク指令最終値は、式
（各モードのトルク指令検索値＋水温補正）Ｘ（発電時制限係数）≧−３５％
により設定される。
【００５０】
トルク指令方策の補正方策は、図４及び図５に示す如き各テーブルにより、モータ駆動・発電運転時のトルク指令制限を設定した後に、トルク指令の補正計算を以下の如く行う。
【００５１】
駆動運転時には、式
トルク指令最終値＝（マップ検索トルク指令＋水温補正）Ｘ駆動時制限係数
により補正を行う。このとき、算出されたトルク指令最終値に、式
トルク指令最終値（駆動）≦１００％
（トルク指令上限ガード：ＲＯＭ設定値）
によって上限ガードを掛け、算出した計算値により駆動運転を行う。なお、上述の式
トルク指令最終値（駆動）≦１００％
とする意義は、最大でもモータ出力（トルク）の１００％までで、計算上でそれ以上の値が算出されてもその値を無視することである。
【００５２】
また、発電運転時には、式
トルク指令最終値＝（マップ検索トルク指令＋水温補正等）Ｘ駆動時制限係数により補正を行う。このとき、算出されたトルク指令最終値に、式
トルク指令最終値（発電）≧−３５％
（トルク指令下限ガード：ＲＯＭ設定値）
によって下限ガードを掛け、算出した計算値により発電運転を行う。なお、上述の式
トルク指令最終値（発電）≧−３５％
とする意義は、モータ出力（トルク）の３５％までしか使用しないとするものであり、これは、これ以上発電に用いると、エンジンに対する負荷が大きすぎるためである。そして、符号「−（マイナス）」は、発電側を意味している。
【００５３】
更に、モータ運転時の電圧制限に関して説明すると、主電池開放電圧の確定後に、確定値によりモータ運転時（駆動・発電時）の上限、下限電圧を設定する。
【００５４】
更にまた、トルク指令制限の補正計算後に、トルク指令最終値に対して上限、下限電圧制限を実施する。
【００５５】
上限、下限電圧の設定及び電圧制限補正計算方策について説明すると、上限、下限電圧の設定において、上限、下限電圧は、主電池開放電圧（確定値）を検索軸とするテーブルにより設定する。なお、上限電圧テーブルは、図６に示す如きものであり、下限電圧テーブルは、図７に示す如きものである。
【００５６】
また、電圧制限補正は、図１に示すモータ主電池管理制御用フローチャートからも明らかな如く、計算トルク値でモータ運転を行い、このモータ運転後に電圧を計測して電圧の値により補正するという意味を有している。
【００５７】
そして、電圧制限の補正方策において、上限、下限電圧制限係数は、図８に示す如く、設定し、設定された上限、下限電圧制限係数により、トルク指令の補正を行う。すなわち、式
トルク指令最終値（電圧制限）
＝トルク指令値（発電ｏｒ駆動）Ｘ（発電制限係数）
により実施する。
【００５８】
モータ・アシスト・システムにおける制御状態の遷移について説明すると、制御状態は、ハイブリッド車両の運転状態によって、図９に示す如く、遷移する。
【００５９】
このとき、モータ６の制御状態を、以下の７種類に分類する。
▲１▼ 加速アシスト、負荷調整電圧、減速回生発電（弱回生）：モード５
▲２▼ 減速回生発電（強回生）：モード８
▲３▼ モータ運転停止（各移行条件成立待ち状態）
▲４▼ アイドリング発電（Ａ：停車時／Ｂ：走行時）：モード６、モード７
▲５▼ 特例１（発進アシスト）：モード１
▲６▼ 特例２（始動アシスト）：モード２（待ち）、モード３（実行）
▲７▼ 特例３（エンジン回転数安定化アシスト）：モード４
【００６０】
なお、上述の制御状態▲１▼、▲２▼、▲４▼の実施中に、特例制御（特例１〜３）の移行条件が成立した時には、制御状態▲１▼、▲２▼、▲４▼を強制解除し、制御状態▲３▼のモータ運転停止を経由し、特例制御に移行する。
【００６１】
また、特例制御の特例１及び２は、他の特例制御に直接移行しない。
【００６２】
更に、各特例制御（特例１〜３）は、移行した後に、解除条件が成立するまで他の制御状態には移行しないものである。ただし、特例制御の特例３に限っては、解除条件が成立する前に、特例制御の特例１の移行条件が成立した場合に、特例制御の特例１へ移行する。
【００６３】
先ず、図１の制御装置１８のモータ主電池管理制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００６４】
前記モータ制御手段２２は、制御用プログラムがスタート（１００）すると、マップ検索により、式
トルク指令＝０
であるか否かの判断（１０２）を行う。
【００６５】
この判断（１０２）がＹＥＳの場合には、ＹＥＳの状態が１０００ｍｓｅｃ継続しているか否かの判断（１０４）に移行し、判断（１０２）がＮＯの場合には、時間カウントを解除（１０６）し、制御モードが「３」、「４」、「６」、「７」のいずれかであるか否かの判断（１０８）に移行する。
【００６６】
上述の１０００ｍｓｅｃ継続しているか否かの判断（１０４）において、この判断（１０４）がＮＯの場合には、時間カウントをアップ（１１０）した後に、制御モードが「３」、「４」、「６」、「７」のいずれかであるか否かの判断（１０８）に移行し、判断（１０４）がＹＥＳの場合には、開放電圧を確定（１１２）し、テーブル検索によって、駆動係数を確定するとともに回生係数を確定（１１４）し、図６及び図７に示すテーブル検索によって、上限電圧を確定するとともに下限電圧を確定（１１６）し、制御モードが「３」、「４」、「６」、「７」のいずれかであるか否かの判断（１０８）に移行する。
【００６７】
そして、この制御モードが「３」、「４」、「６」、「７」のいずれかであるか否かの判断（１０８）において、判断（１０８）がＮＯの場合には、リターン（１３０）に移行し、判断（１０８）がＹＥＳの場合には、駆動状態であるか否かの判断（１１８）に移行する。
【００６８】
この駆動状態であるか否かの判断（１１８）がＹＥＳの場合には、式
マップトルクＸ駆動係数
を演算（１２０）するとともに、判断（１１８）がＮＯの場合には、式
マップトルクＸ回生係数
を演算（１２２）し、夫々の演算後にトルクリミットの設定（１２４）に移行する。
【００６９】
このトルクリミットの設定（１２４）は、計算トルク値により上限を１００％、下限を−３５％とする。
【００７０】
また、トルクリミットの設定（１２４）の後に、電圧制限係数を算出（１２６）するとともに、式
計算トルク値Ｘ電圧制限係数
を演算（１２８）し、リターン（１３０）に移行する。
【００７１】
これにより、モータ運転停止時に主電池３８の開放電圧を検出し主電池開放電圧に応じて、つまり、主電池開放電圧の値が大きくなるほど小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の上限電圧と、主電池開放電圧の値が大きくなるほど一旦大きな値に変化しその後に小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の下限電圧とを設定する機能を付加した前記モータ制御手段２２によって、主電池３８の過充電や過放電を防ぐことができ、電池の寿命を延ばすことが可能となり、経済的に有利であるとともに、電池の寿命が延びることによって、システム全体の信頼性を高めることができ、実用上有利である。
【００７２】
また、前記モータ制御手段２２に、検出した主電池開放電圧に応じてモータ駆動トルク補正係数と発電トルク補正係数とを設定する機能を付加したことにより、主電池開放電圧に応じたモータ駆動トルク補正係数と発電トルク補正係数とを設定することができ、主電池３８の過充電や過放電を防ぐことができ、電池の寿命を延ばすことが可能となるとともに、電池の寿命が延びることによって、システム全体の信頼性を高めることができる。
【００７３】
更に、前記モータ制御手段２２に、モータ駆動トルクをモータ駆動マップにより設定するとともに、設定されたモータ駆動トルクにモータ駆動トルク補正係数を掛け、算出された値によりモータを駆動すべく制御する機能を付加したことにより、モータ駆動時において、主電池３８の状態によって最適な駆動値を用いることができ、主電池３８の状態が良好となり、システムの燃料消費の低減に貢献できるものである。
【００７４】
更にまた、前記モータ制御手段２２に、算出された値が上限値以下の場合にのみ、算出された値を駆動値として使用する機能を付加したことにより、算出結果がたとえ誤った値を示しても、上限値によるガードを設けていることによって、エンジン２やモータ６に必要以上に負荷が掛かるおそれが全くなく、実用上有利である。
【００７５】
また、前記モータ制御手段２２に、発電トルクを発電マップにより設定するとともに、設定された発電トルクに発電トルク補正係数を掛け、算出された値により発電すべく制御する機能を付加したことにより、発電時において、主電池３８の状態によって最適な発電量を用いることができ、主電池３８の状態が常に良好となり、システムの燃料消費の低減に貢献できるものである。
【００７６】
更に、前記モータ制御手段２２に、算出された値が設定値以下の場合にのみ、算出された値を発電値として使用する機能を付加したことにより、算出結果がたとえ誤った値を示しても、設定値によるガードを設けていることによって、エンジン２やモータ６に必要以上に負荷が掛かるおそれが全くなく、実用上有利である。
【００７７】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００７８】
例えば、この発明の実施例においては、主電池として鉛蓄電池を使用する構成としたが、ニッケル・水素電池やリチウムイオン電池を使用することも可能である。
【００７９】
また、モータ運転停止時に主電池の開放電圧を検出する際に、主電池の充電満了値近傍となっている場合には、今後、主電池に充電される充電分を他の駆動制御用として使用する特別構成とすることも可能である。
【００８０】
すなわち、他の駆動制御としては、冷却モータ駆動が考えられ、主電池に充電される充電分によって冷却モータを駆動させ、冷媒の冷却を行うものである。
【００８１】
さすれば、主電池に充電される充電分を積極的に使用して、ハイブリッド車両の運転状態の安定化に寄与することができ、実用上有利であるとともに、冷却能力の向上にも寄与し得る。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、車両推進装置としてエンジンとこのエンジンの出力軸に接続された駆動機能及び発電機能を有するモータとを搭載したハイブリッド車両において、エンジンの運転状態を制御するエンジン制御手段を設け、モータの駆動状態及び発電状態をエンジン制御手段によるエンジンの制御から独立して制御するモータ制御手段を設け、モータ運転停止時に主電池の開放電圧を検出し、主電池開放電圧の値が大きくなるほど小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の上限電圧と、主電池開放電圧の値が大きくなるほど一旦大きな値に変化しその後に小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の下限電圧とを設定する機能をモータ制御手段に付加して設けたので、このモータ制御手段によって、主電池の過充電や過放電を防ぐことができ、電池の寿命を延ばすことが可能となり、経済的に有利であるとともに、電池の寿命が延びることによって、システム全体の信頼性を高めることができ、実用上有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示すモータ主電池管理制御用フローチャートである。
【図２】ハイブリッド車両の制御システムを示す図である。
【図３】主電池開放電圧確定処理のタイムチャートである。
【図４】駆動運転用トルク指令制限係数テーブルを示す図である。
【図５】発電運転用トルク指令制限係数テーブルを示す図である。
【図６】上限電圧テーブルを示す図である。
【図７】下限電圧テーブルを示す図である。
【図８】上限、下限電圧制限係数の補正状態を示す図である。
【図９】制御状態の遷移を示す図である。
【符号の説明】
２ 車両推進装置
４ エンジン
６ モータ
８ クラッチ
１０ 手動変速機
１２ オルタネータ
１４ Ａ／Ｃ（エアコン）コンプレッサ
１６ スタータモータ
１８ 制御装置
２０ エンジン制御手段
２２ モータ制御手段
２４ エンジン制御用信号線
２６ エンジン制御手段用電力線
２８ 副電池
３０ 副電池充電用電力線
３２ モータ制御用信号線
３４ モータ制御手段用副動力線
３６ モータ制御手段用主動力線
３８ 主電池
４０ モータ制御部
４２ モータ駆動部
４４ 入出力処理部（インターフェイス）
４６ 冷却用サブラジエタ
４８ 電動水ポンプ
【発明の属する技術分野】
この発明はハイブリッド車両の制御装置に係り、特に主電池開放電圧に応じてモータ運転時の上限電圧及び下限電圧を設定し、主電池の過充電や過放電を防止して電池の寿命を延ばすことを可能とするとともに、電池の寿命が延びることによって、システム全体の信頼性を高めるハイブリッド車両の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、推進装置の動力源としてエンジンとモータとを搭載する、いわゆるハイブリッド車両がある。このハイブリッド車両は、エンジン及びモータの運転状態を制御するエンジン制御手段及びモータ制御手段を設け、ハイブリッド車両の運転時にエンジン及びモータの運転状態を夫々のエンジン制御手段及びモータ制御手段が検出し、検出したエンジン及びモータの運転データをエンジン制御手段及びモータ制御手段間で交換し、エンジン及びモータの運転状態を関連して制御することにより、要求される性能（燃費や排気有害成分値、動力性能等）を高次元で達成している。
【０００３】
このようなハイブリッド車両の制御装置としては、特開平１１−３３２０１７号公報に開示されるものがある。この公報に開示されるハイブリッド車両の制御装置は、車両の推進源であるエンジンと、エンジンの出力を補助する補助出力を蓄電装置の電源エネルギーから生成する電動機としての動作と蓄電装置に充電する発電エネルギーを生成する発電機としての動作とを行う発電電動機と、発電電動機の動作制御を行う発電電動制御手段とを備えたハイブリッド車両の制御装置において、発電電動機制御手段は、発電電動機の電動機又は動作時における蓄電装置の通電電流が蓄電装置の蓄電量に応じて定めた所定の制限値以下に収まるように発電電動機の動作を制御し、発電電動機と電動授受を行う蓄電装置の放電時における端子間電圧の過大な低下や充電時における端子間電圧の過大な上昇を防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のハイブリッド車両の制御装置において、モータ運転時の主電池電圧は支配要素が多く（運転出力、内部抵抗、電池温度、放電深度など）、制御に反映させた場合に、制御値（制限値など）が不連続に大きく変化することが考えられ、制御が収束しない（不安定）可能性があるという不都合がある。
【０００５】
この発明においては、上述不都合を除去し、主電池の状態によりモータ運転を制限することで、主電池の使用範囲を制限することを目的としている。そして、電池寿命、信頼性を確保する上で、電池を任意の電圧以下まで放電させず（過放電回避）、また任意の電圧による定電圧充電を行う（過充電防止）ものとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、車両推進装置としてエンジンとこのエンジンの出力軸に接続された駆動機能及び発電機能を有するモータとを搭載したハイブリッド車両において、前記エンジンの運転状態を制御するエンジン制御手段を設け、前記モータの駆動状態及び発電状態を前記エンジン制御手段によるエンジンの制御から独立して制御するモータ制御手段を設け、モータ運転停止時に主電池の開放電圧を検出し、前記主電池開放電圧の値が大きくなるほど小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の上限電圧と、前記主電池開放電圧の値が大きくなるほど一旦大きな値に変化しその後に小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の下限電圧とを設定する機能を前記モータ制御手段に付加して設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、モータ運転停止時には、モータ制御手段によって主電池の開放電圧を検出し、主電池開放電圧の値が大きくなるほど小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の上限電圧と、主電池開放電圧の値が大きくなるほど一旦大きな値に変化しその後に小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の下限電圧とを設定し、主電池の過充電や過放電を防ぎ、電池の寿命を延ばすことが可能となる。
【０００８】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【０００９】
図１〜図９はこの発明の実施例を示すものである。図２において、２は図示しないハイブリッド車両の車両推進装置、４はエンジン、６はモータ、８はクラッチ、１０は手動変速機である。このハイブリッド車両には、車両推進装置２として、エンジン４とこのエンジン４の出力軸（図示せず）に接続された駆動機能及び発電機能を有するモータ６とを搭載して設ける。
【００１０】
前記エンジン４には、例えばモータ６を直結して設け、このモータ６にクラッチ８を介して手動変速機１０を連結して設けている。前記エンジン４には、オルタネータ１２とＡ／Ｃ（エアコン）コンプレッサ１４とスタータモータ１６とを設ける。
【００１１】
なお、前記モータ６は、エンジン４と手動変速機１０間に配設され、図示しないステータコイルとフライホイール等のロータ（図示せず）とを有している。
【００１２】
前記車両推進装置２に、制御装置１８として、エンジン４の運転状態を制御するエンジン制御手段２０を設け、モータ６の駆動状態及び発電状態を制御するモータ制御手段２２を設ける。
【００１３】
前記エンジン４は、エンジン制御用信号線２４によりエンジン制御手段２０に接続され、このエンジン制御手段２０は、エンジン制御手段用電力線２６により副電池２８に接続されている。副電池２８は、前記オルタネータ１２に副電池充電用電力線３０により接続されている。
【００１４】
前記モータ６は、モータ制御用信号線３２によりモータ制御手段２２に接続されている。モータ制御手段２２は、モータ制御手段用副動力線３４により前記エンジン制御手段用電力線２６を介して副電池２８に接続され、また、モータ制御手段用主動力線３６により主電池３８に接続されている。主電池３８は、モータ６に駆動電力を供給するとともにモータ６の発電電力により充電される。
【００１５】
前記エンジン制御手段２０の入力側には、スタータ信号、車速信号、エンジン回転数信号、水温信号、吸入負圧信号、アクセル状態信号、クラッチ状態信号、そしてブレーキ状態信号等を取り込むべく接続されている。
【００１６】
前記モータ制御手段２２に、制御回路であるモータ制御部４０、駆動回路であるモータ駆動部４２、入出力処理部（インターフェイス）４４を設ける。
【００１７】
また、前記モータ６に連絡する冷却用サブラジエタ４６を設けるとともに、前記モータ制御手段２２によって駆動制御され、モータ６に冷却水を供給する電動水ポンプ４８を設ける。
【００１８】
前記モータ制御手段２２の出力側には、前記モータ６を接続して設ける。
【００１９】
更に、前記車両推進装置２の制御装置１８に、エンジン４の運転状態を制御するエンジン制御手段２０を設け、モータ６の駆動状態及び発電状態を制御するモータ制御手段２２を設ける。このモータ制御手段２２は、エンジン制御手段２０との間でデータ交換をせずに、エンジン制御手段２０によるエンジン４の制御から独立して、モータ６の駆動状態及び発電状態を独自に判断して制御する。
【００２０】
前記モータ制御手段２２に、図９に示す如く、ハイブリッド車両の運転状態に基づく制御状態として、車両停車中制御状態と車両走行中制御状態とを設定して設け、これら車両停車中制御状態と車両走行中制御状態との間を遷移する際に、モータ６の運転を停止するモータ運転停止制御状態を経由するように制御する。
【００２１】
また、モータ制御手段２２は、モータ６に駆動電力を供給するとともにモータ６の発電電力により充電される主電池３８の主電池電圧信号を入力し、この主電池電圧信号により主電池状態を管理するように制御する。
【００２２】
更に、モータ制御手段２２に、図９に示す如く、車両停車中制御状態として、アイドリング発電制御状態の停車時（モード６）と、発進駆動（「発進アシスト」ともいう）制御状態（モード１）と、始動駆動（「始動アシスト」ともいう）制御状態（待ちはモード２、実行はモード３）と、エンジン回転数安定化駆動（「エンジン回転数安定化アシスト」ともいう）制御状態（モード４）とを設定して設ける。
【００２３】
前記モータ制御手段２２は、アイドリング発電制御状態の停車時（モード６）においては、モータ６により発電して鉛蓄電池からなる主電池３８を充電するように制御し、発進駆動（「発進アシスト」ともいう）制御状態（モード１）においては、モータ６を駆動してハイブリッド車両の発進をアシストするように制御し、始動駆動（「始動アシスト」ともいう）制御状態（待ちはモード２、実行はモード３）においては、モータ６を駆動してエンジン４の始動をアシストするように制御し、エンジン回転数安定化駆動（「エンジン回転数安定化アシスト」ともいう）制御状態（モード４）においては、モータ６を駆動してエンジン４のエンジン回転数を安定させるように制御する。
【００２４】
更にまた、モータ制御手段２２に、図９に示す如く、走行中制御状態として、アイドリング発電制御状態の走行時（モード７）と、加速アシスト、負荷調整電圧、減速回生発電（弱回生）制御状態（モード５）と、減速回生発電（強回生）制御状態（モード８）とを設定して設ける。
【００２５】
前記モータ制御手段２２は、アイドリング発電制御状態の走行時（モード７）においては、モータ６により発電して主電池３８を充電するように制御し、加速アシスト、負荷調整電圧、減速回生発電（弱回生）制御状態（モード５）においては、加速のアシストや負荷電圧の調整、減速時の回生発電を制御し、減速回生発電（強回生）制御状態（モード８）においては、減速時の回生発電を制御する。
【００２６】
そして、前記モータ制御手段２２に、モータ運転停止時に主電池３８の開放電圧を検出し主電池開放電圧に応じてモータ運転時の上限電圧及び下限電圧を設定する機能を付加して設ける。つまり、前記モータ制御手段２２は、前記主電池開放電圧の値が大きくなるほど小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の上限電圧と、前記主電池開放電圧の値が大きくなるほど一旦大きな値に変化しその後に小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の下限電圧とを設定する機能を有している。
【００２７】
詳述すれば、前記モータ制御手段２２は、検出した主電池開放電圧に応じてモータ駆動トルク補正係数と発電トルク補正係数とを設定する機能を有する。
【００２８】
また、前記モータ制御手段２２は、モータ駆動トルクをモータ駆動マップにより設定するとともに、設定されたモータ駆動トルクにモータ駆動トルク補正係数を掛け、算出された値によりモータを駆動すべく制御する機能を有する。
【００２９】
更に、前記モータ制御手段２２は、算出された値が上限値以下の場合にのみ、算出された値を駆動値として使用する機能を有する。
【００３０】
更にまた、前記モータ制御手段２２は、発電トルクを発電マップにより設定するとともに、設定された発電トルクに発電トルク補正係数を掛け、算出された値により発電すべく制御する機能を有する。
【００３１】
また、前記モータ制御手段２２は、算出された値が設定値以下の場合にのみ、算出された値を発電値として使用する機能を有する。
【００３２】
ここで、先ず、前記モータ制御手段２２の主電池管理制御について説明すると、この主電池管理制御は、始動アシスト以外の制御モードに対して実施されるものであり、主電池管理制御の後述するトルク指令制限制御は、アイドル安定化アシストであるエンジン回転数安定化駆動（「エンジン回転数安定化アシスト」ともいう）制御状態（モード４）、アイドリング発電制御状態の停車時（モード６）、アイドリング発電制御状態の走行時（モード７）には行われない。
【００３３】
また、主電池電圧のみによって行う主電池管理制御は、モータ運転停止時に主電池３８の開放電圧を検出し、主電池開放電圧に応じて、つまり、図６に示す如く、主電池開放電圧の値が大きくなるほど小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の上限電圧の設定を行うとともに、図７に示す如く、主電池開放電圧の値が大きくなるほど一旦大きな値に変化しその後に小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の下限電圧の設定を行い、しかもトルク指令制限（駆動／発電）をも行う。
【００３４】
前記主電池管理制御は、
（１）モータ運転停止中の主電池開放電圧を検出する。
（２）確定値よりモータ運転時の上限電圧を設定する。
（３）確定値よりモータ運転時の下限電圧を設定する。
（４）確定値よりトルク指令制限係数を設定する。
（５）モータ運転開始
（６）モータ運転停止
の動作により電池管理を実施する。
【００３５】
すなわち、手順（１）において、モータ運転停止中の主電池開放電圧、例えば
主電池開放電圧：１９７Ｖ（制御用確定値）
を検出する。
【００３６】
また、手順（２）において、確定値よりモータ運転時の上限電圧を、例えば
上限電圧：２１０Ｖ
に設定する。このときの上限電圧は、図６に示す如く、上限電圧テーブルの検索値とする。
【００３７】
手順（３）において、確定値よりモータ運転時の下限電圧を、例えば
下限電圧：１８０Ｖ
に設定する。このときの下限電圧は、図７に示す如く、下限電圧テーブルの検索値とする。
【００３８】
手順（４）において、確定値よりトルク指令制限係数を設定する際に、例えば駆動時トルク指令制限係数を０．８に設定するとともに、このときの駆動時トルク指令制限係数は、図４に示す如く、駆動運転用トルク指令制限係数テーブルの検索値とし、発電時トルク指令制限係数を１．５に設定するとともに、このときの発電時トルク指令制限係数は、図５に示す如く、発電運転用トルク指令制限係数テーブルの検索値とする。
【００３９】
手順（５）は、上述した手順（２）〜（４）のモータ運転制限補正を実施したトルク指令によりモータ運転を行うものである。
【００４０】
また、手順（６）は、手順（１）に戻るものである。
【００４１】
次に、前記モータ制御手段２２による主電池開放電圧の検出について説明すると、主電池電圧にて電池の充放電に制限を掛けるものであるが、制御の基本とする電圧は、不都合を解消するために、主電池開放電圧とする。ただし、この主電池開放電圧もモータ運転直後には過渡状態となることから、制御の応答速度を落とし（「なまし処理」）収束性を高める（「安定とする」と言い換えることもできる）ために、開放電圧の検出から制御用開放電圧の確定を行う必要がある。
【００４２】
主電池開放電圧の検出及び確定は、定時感覚のＡ／Ｄ変換により検出される主電池電圧を、トルク指令：０％であるモータ運転停止時に主電池開放電圧を確定する処理を行う。
【００４３】
また、主電池開放電圧を確定する処理は、モータ運転停止状態が１０００ｍｓｅｃ（ＲＯＭ設定値）継続したら、その時の主電池電圧の検出値を主電池開放電圧として確定する。
【００４４】
この主電池開放電圧が確定された際に、上述した手順（２）〜（４）（制限値設定）を実施する。
【００４５】
そして、手順（２）〜（４）（制限値設定）の終了後に、モータ運転停止状態が継続している場合には、図３に示す如く、再度継続時間のカウントを行い、主電池開放電圧（確定値）の更新をモータ運転開始まで繰り返すものである。
【００４６】
更に、前記トルク指令制限は、上述した主電池開放電圧の確定後に、その確定値によりトルク指令制限係数を設定するものである。このトルク指令制限係数は、駆動・発電運転の夫々設定する。
【００４７】
次に、制限係数の設定及びトルク指令の補正方策に関して説明する。
【００４８】
トルク指令制限係数は、主電池開放電圧（確定値）を検索軸とするテーブルにより設定する。なお、駆動運転用トルク指令制限係数テーブルは、図４に示す如きものであり、トルク指令最終値は、式
（各モードのトルク指令検索値＋水温補正）Ｘ（駆動時制限係数）≦１００％
により設定される。
【００４９】
また、発電運転用トルク指令制限係数テーブルは、図５に示す如きものであり、トルク指令最終値は、式
（各モードのトルク指令検索値＋水温補正）Ｘ（発電時制限係数）≧−３５％
により設定される。
【００５０】
トルク指令方策の補正方策は、図４及び図５に示す如き各テーブルにより、モータ駆動・発電運転時のトルク指令制限を設定した後に、トルク指令の補正計算を以下の如く行う。
【００５１】
駆動運転時には、式
トルク指令最終値＝（マップ検索トルク指令＋水温補正）Ｘ駆動時制限係数
により補正を行う。このとき、算出されたトルク指令最終値に、式
トルク指令最終値（駆動）≦１００％
（トルク指令上限ガード：ＲＯＭ設定値）
によって上限ガードを掛け、算出した計算値により駆動運転を行う。なお、上述の式
トルク指令最終値（駆動）≦１００％
とする意義は、最大でもモータ出力（トルク）の１００％までで、計算上でそれ以上の値が算出されてもその値を無視することである。
【００５２】
また、発電運転時には、式
トルク指令最終値＝（マップ検索トルク指令＋水温補正等）Ｘ駆動時制限係数により補正を行う。このとき、算出されたトルク指令最終値に、式
トルク指令最終値（発電）≧−３５％
（トルク指令下限ガード：ＲＯＭ設定値）
によって下限ガードを掛け、算出した計算値により発電運転を行う。なお、上述の式
トルク指令最終値（発電）≧−３５％
とする意義は、モータ出力（トルク）の３５％までしか使用しないとするものであり、これは、これ以上発電に用いると、エンジンに対する負荷が大きすぎるためである。そして、符号「−（マイナス）」は、発電側を意味している。
【００５３】
更に、モータ運転時の電圧制限に関して説明すると、主電池開放電圧の確定後に、確定値によりモータ運転時（駆動・発電時）の上限、下限電圧を設定する。
【００５４】
更にまた、トルク指令制限の補正計算後に、トルク指令最終値に対して上限、下限電圧制限を実施する。
【００５５】
上限、下限電圧の設定及び電圧制限補正計算方策について説明すると、上限、下限電圧の設定において、上限、下限電圧は、主電池開放電圧（確定値）を検索軸とするテーブルにより設定する。なお、上限電圧テーブルは、図６に示す如きものであり、下限電圧テーブルは、図７に示す如きものである。
【００５６】
また、電圧制限補正は、図１に示すモータ主電池管理制御用フローチャートからも明らかな如く、計算トルク値でモータ運転を行い、このモータ運転後に電圧を計測して電圧の値により補正するという意味を有している。
【００５７】
そして、電圧制限の補正方策において、上限、下限電圧制限係数は、図８に示す如く、設定し、設定された上限、下限電圧制限係数により、トルク指令の補正を行う。すなわち、式
トルク指令最終値（電圧制限）
＝トルク指令値（発電ｏｒ駆動）Ｘ（発電制限係数）
により実施する。
【００５８】
モータ・アシスト・システムにおける制御状態の遷移について説明すると、制御状態は、ハイブリッド車両の運転状態によって、図９に示す如く、遷移する。
【００５９】
このとき、モータ６の制御状態を、以下の７種類に分類する。
▲１▼ 加速アシスト、負荷調整電圧、減速回生発電（弱回生）：モード５
▲２▼ 減速回生発電（強回生）：モード８
▲３▼ モータ運転停止（各移行条件成立待ち状態）
▲４▼ アイドリング発電（Ａ：停車時／Ｂ：走行時）：モード６、モード７
▲５▼ 特例１（発進アシスト）：モード１
▲６▼ 特例２（始動アシスト）：モード２（待ち）、モード３（実行）
▲７▼ 特例３（エンジン回転数安定化アシスト）：モード４
【００６０】
なお、上述の制御状態▲１▼、▲２▼、▲４▼の実施中に、特例制御（特例１〜３）の移行条件が成立した時には、制御状態▲１▼、▲２▼、▲４▼を強制解除し、制御状態▲３▼のモータ運転停止を経由し、特例制御に移行する。
【００６１】
また、特例制御の特例１及び２は、他の特例制御に直接移行しない。
【００６２】
更に、各特例制御（特例１〜３）は、移行した後に、解除条件が成立するまで他の制御状態には移行しないものである。ただし、特例制御の特例３に限っては、解除条件が成立する前に、特例制御の特例１の移行条件が成立した場合に、特例制御の特例１へ移行する。
【００６３】
先ず、図１の制御装置１８のモータ主電池管理制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００６４】
前記モータ制御手段２２は、制御用プログラムがスタート（１００）すると、マップ検索により、式
トルク指令＝０
であるか否かの判断（１０２）を行う。
【００６５】
この判断（１０２）がＹＥＳの場合には、ＹＥＳの状態が１０００ｍｓｅｃ継続しているか否かの判断（１０４）に移行し、判断（１０２）がＮＯの場合には、時間カウントを解除（１０６）し、制御モードが「３」、「４」、「６」、「７」のいずれかであるか否かの判断（１０８）に移行する。
【００６６】
上述の１０００ｍｓｅｃ継続しているか否かの判断（１０４）において、この判断（１０４）がＮＯの場合には、時間カウントをアップ（１１０）した後に、制御モードが「３」、「４」、「６」、「７」のいずれかであるか否かの判断（１０８）に移行し、判断（１０４）がＹＥＳの場合には、開放電圧を確定（１１２）し、テーブル検索によって、駆動係数を確定するとともに回生係数を確定（１１４）し、図６及び図７に示すテーブル検索によって、上限電圧を確定するとともに下限電圧を確定（１１６）し、制御モードが「３」、「４」、「６」、「７」のいずれかであるか否かの判断（１０８）に移行する。
【００６７】
そして、この制御モードが「３」、「４」、「６」、「７」のいずれかであるか否かの判断（１０８）において、判断（１０８）がＮＯの場合には、リターン（１３０）に移行し、判断（１０８）がＹＥＳの場合には、駆動状態であるか否かの判断（１１８）に移行する。
【００６８】
この駆動状態であるか否かの判断（１１８）がＹＥＳの場合には、式
マップトルクＸ駆動係数
を演算（１２０）するとともに、判断（１１８）がＮＯの場合には、式
マップトルクＸ回生係数
を演算（１２２）し、夫々の演算後にトルクリミットの設定（１２４）に移行する。
【００６９】
このトルクリミットの設定（１２４）は、計算トルク値により上限を１００％、下限を−３５％とする。
【００７０】
また、トルクリミットの設定（１２４）の後に、電圧制限係数を算出（１２６）するとともに、式
計算トルク値Ｘ電圧制限係数
を演算（１２８）し、リターン（１３０）に移行する。
【００７１】
これにより、モータ運転停止時に主電池３８の開放電圧を検出し主電池開放電圧に応じて、つまり、主電池開放電圧の値が大きくなるほど小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の上限電圧と、主電池開放電圧の値が大きくなるほど一旦大きな値に変化しその後に小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の下限電圧とを設定する機能を付加した前記モータ制御手段２２によって、主電池３８の過充電や過放電を防ぐことができ、電池の寿命を延ばすことが可能となり、経済的に有利であるとともに、電池の寿命が延びることによって、システム全体の信頼性を高めることができ、実用上有利である。
【００７２】
また、前記モータ制御手段２２に、検出した主電池開放電圧に応じてモータ駆動トルク補正係数と発電トルク補正係数とを設定する機能を付加したことにより、主電池開放電圧に応じたモータ駆動トルク補正係数と発電トルク補正係数とを設定することができ、主電池３８の過充電や過放電を防ぐことができ、電池の寿命を延ばすことが可能となるとともに、電池の寿命が延びることによって、システム全体の信頼性を高めることができる。
【００７３】
更に、前記モータ制御手段２２に、モータ駆動トルクをモータ駆動マップにより設定するとともに、設定されたモータ駆動トルクにモータ駆動トルク補正係数を掛け、算出された値によりモータを駆動すべく制御する機能を付加したことにより、モータ駆動時において、主電池３８の状態によって最適な駆動値を用いることができ、主電池３８の状態が良好となり、システムの燃料消費の低減に貢献できるものである。
【００７４】
更にまた、前記モータ制御手段２２に、算出された値が上限値以下の場合にのみ、算出された値を駆動値として使用する機能を付加したことにより、算出結果がたとえ誤った値を示しても、上限値によるガードを設けていることによって、エンジン２やモータ６に必要以上に負荷が掛かるおそれが全くなく、実用上有利である。
【００７５】
また、前記モータ制御手段２２に、発電トルクを発電マップにより設定するとともに、設定された発電トルクに発電トルク補正係数を掛け、算出された値により発電すべく制御する機能を付加したことにより、発電時において、主電池３８の状態によって最適な発電量を用いることができ、主電池３８の状態が常に良好となり、システムの燃料消費の低減に貢献できるものである。
【００７６】
更に、前記モータ制御手段２２に、算出された値が設定値以下の場合にのみ、算出された値を発電値として使用する機能を付加したことにより、算出結果がたとえ誤った値を示しても、設定値によるガードを設けていることによって、エンジン２やモータ６に必要以上に負荷が掛かるおそれが全くなく、実用上有利である。
【００７７】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００７８】
例えば、この発明の実施例においては、主電池として鉛蓄電池を使用する構成としたが、ニッケル・水素電池やリチウムイオン電池を使用することも可能である。
【００７９】
また、モータ運転停止時に主電池の開放電圧を検出する際に、主電池の充電満了値近傍となっている場合には、今後、主電池に充電される充電分を他の駆動制御用として使用する特別構成とすることも可能である。
【００８０】
すなわち、他の駆動制御としては、冷却モータ駆動が考えられ、主電池に充電される充電分によって冷却モータを駆動させ、冷媒の冷却を行うものである。
【００８１】
さすれば、主電池に充電される充電分を積極的に使用して、ハイブリッド車両の運転状態の安定化に寄与することができ、実用上有利であるとともに、冷却能力の向上にも寄与し得る。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、車両推進装置としてエンジンとこのエンジンの出力軸に接続された駆動機能及び発電機能を有するモータとを搭載したハイブリッド車両において、エンジンの運転状態を制御するエンジン制御手段を設け、モータの駆動状態及び発電状態をエンジン制御手段によるエンジンの制御から独立して制御するモータ制御手段を設け、モータ運転停止時に主電池の開放電圧を検出し、主電池開放電圧の値が大きくなるほど小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の上限電圧と、主電池開放電圧の値が大きくなるほど一旦大きな値に変化しその後に小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の下限電圧とを設定する機能をモータ制御手段に付加して設けたので、このモータ制御手段によって、主電池の過充電や過放電を防ぐことができ、電池の寿命を延ばすことが可能となり、経済的に有利であるとともに、電池の寿命が延びることによって、システム全体の信頼性を高めることができ、実用上有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示すモータ主電池管理制御用フローチャートである。
【図２】ハイブリッド車両の制御システムを示す図である。
【図３】主電池開放電圧確定処理のタイムチャートである。
【図４】駆動運転用トルク指令制限係数テーブルを示す図である。
【図５】発電運転用トルク指令制限係数テーブルを示す図である。
【図６】上限電圧テーブルを示す図である。
【図７】下限電圧テーブルを示す図である。
【図８】上限、下限電圧制限係数の補正状態を示す図である。
【図９】制御状態の遷移を示す図である。
【符号の説明】
２ 車両推進装置
４ エンジン
６ モータ
８ クラッチ
１０ 手動変速機
１２ オルタネータ
１４ Ａ／Ｃ（エアコン）コンプレッサ
１６ スタータモータ
１８ 制御装置
２０ エンジン制御手段
２２ モータ制御手段
２４ エンジン制御用信号線
２６ エンジン制御手段用電力線
２８ 副電池
３０ 副電池充電用電力線
３２ モータ制御用信号線
３４ モータ制御手段用副動力線
３６ モータ制御手段用主動力線
３８ 主電池
４０ モータ制御部
４２ モータ駆動部
４４ 入出力処理部（インターフェイス）
４６ 冷却用サブラジエタ
４８ 電動水ポンプ
Claims (6)
- 車両推進装置としてエンジンとこのエンジンの出力軸に接続された駆動機能及び発電機能を有するモータとを搭載したハイブリッド車両において、前記エンジンの運転状態を制御するエンジン制御手段を設け、前記モータの駆動状態及び発電状態を前記エンジン制御手段によるエンジンの制御から独立して制御するモータ制御手段を設け、モータ運転停止時に主電池の開放電圧を検出し、前記主電池開放電圧の値が大きくなるほど小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の上限電圧と、前記主電池開放電圧の値が大きくなるほど一旦大きな値に変化しその後に小さな値に変化するモータ運転時における主電池電圧の下限電圧とを設定する機能を前記モータ制御手段に付加して設けたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
- 前記モータ制御手段は、検出した主電池開放電圧に応じてモータ駆動トルク補正係数と発電トルク補正係数とを設定する請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記モータ制御手段は、モータ駆動トルクをモータ駆動マップにより設定するとともに、設定されたモータ駆動トルクにモータ駆動トルク補正係数を掛け、算出された値によりモータを駆動すべく制御する請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記モータ制御手段は、算出された値が上限値以下の場合にのみ、算出された値を駆動値として使用する請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記モータ制御手段は、発電トルクを発電マップにより設定するとともに、設定された発電トルクに発電トルク補正係数を掛け、算出された値により発電すべく制御する請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記モータ制御手段は、算出された値が設定値以下の場合にのみ、算出された値を発電値として使用する請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置。
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