JP3843966B2 - ハイブリッド型車両駆動制御装置、ハイブリッド型車両駆動制御方法及びそのプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド型車両駆動制御装置、ハイブリッド型車両駆動制御方法及びそのプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、サンギヤ、リングギヤ及びキャリヤを備え、前記キャリヤとエンジンとが連結され、リングギヤと駆動輪とが連結され、サンギヤと発電機とが連結されたプラネタリギヤユニットを有するハイブリッド型車両においては、エンジンのトルク、すなわち、エンジントルクＴＥの一部が発電機に、残りが駆動モータのトルク、すなわち、駆動モータトルクＴＭと共に駆動輪に伝達されるようになっている。
【０００３】
この種のハイブリッド型車両において、発電機はプラネタリギヤユニットを介してエンジンと連結され、エンジン目標運転状態であるエンジンの運転ポイントが決定されると、該運転ポイントにおけるエンジントルクＴＥが、エンジントルクＴＥの目標値を表すエンジン目標トルクＴＥ* として決定され、前記運転ポイントにおけるエンジンの回転速度、すなわち、エンジン回転速度ＮＥが、エンジン回転速度ＮＥの目標値を表すエンジン目標回転速度ＮＥ* として決定されるようになっている。
【０００４】
そして、該エンジン目標回転速度ＮＥ* に基づいて、発電機の回転速度、すなわち、発電機回転速度ＮＧの目標値を表す発電機目標回転速度ＮＧ* が算出され、発電機回転速度ＮＧが発電機目標回転速度ＮＧ* になるように発電機のトルク、すなわち、発電機トルクＴＧが制御される。
【０００５】
ところで、発電機回転速度ＮＧが急に高くなったり、バッテリの電圧、すなわち、バッテリ電圧ＶＢが低下したりすると、エンジンが吹き上がり、過回転状態になってしまう。
【０００６】
図２は従来のハイブリッド型車両における発電機回転速度と発電機トルクとの関係を示す図である。なお、図において、横軸に発電機回転速度ＮＧを、縦軸に発電機トルクＴＧを採ってある。
【０００７】
Ｌ１〜Ｌ３は発電機回転速度ＮＧ、発電機トルクＴＧ及びバッテリ電圧ＶＢの関係を示す線であり、バッテリ電圧ＶＢが低いほど矢印Ｂ方向に特性が変化し、バッテリ電圧ＶＢが高いほど矢印Ａ方向に特性が変化する。
【０００８】
ところで、図における線Ｌ２上における駆動ポイントｐ１で発電機を駆動しているときに、例えば、運転者が急ブレーキをかけると、駆動輪と連結されたリングギヤの回転速度が急に低くなり、それに伴って、発電機回転速度ＮＧが急に高くなり、駆動ポイントｐ２で発電機が駆動されるようになる。その結果、発電機トルクＴＧが急に小さくなるので、発電機トルクＴＧによってエンジン回転速度ＮＥを抑えることができなくなり、エンジン回転速度ＮＥが急に高くなり、エンジンが吹き上がって過回転状態になってしまう。
【０００９】
また、駆動ポイントｐ１で発電機を駆動しているときに、バッテリ電圧ＶＢが低下すると、駆動ポイントｐ３で発電機が駆動されるようになる。この場合も、発電機トルクＴＧが急に小さくなるので、発電機トルクＴＧによってエンジントルクＴＥを抑えることができなくなり、エンジン回転速度ＮＥが急に高くなり、エンジンが吹き上がって過回転状態になってしまう。
【００１０】
そこで、エンジンが過回転状態になるのを防止するために、ハイブリッド型車両駆動制御装置が配設され、該ハイブリッド型車両駆動制御装置において各種の過回転防止制御が行われるようになっている。
【００１１】
すなわち、第１の過回転防止制御においては、バッテリ電圧ＶＢに対応させて発電機回転速度ＮＧの最大値を表す発電機最大回転速度ＮＧｍａｘが設定され、バッテリ電圧ＶＢが低いほど発電機最大回転速度ＮＧｍａｘが低く、バッテリ電圧ＶＢが高いほど発電機最大回転速度ＮＧｍａｘが高くされる。そして、発電機最大回転速度ＮＧｍａｘを超えないように前記発電機目標回転速度ＮＧ* を制限することによって、エンジンが過回転状態になるのを防止するようにしている。
【００１２】
ところで、前記第１の過回転防止制御において発電機目標回転速度ＮＧ* を制限しているときに、実際の発電機回転速度ＮＧが発電機目標回転速度ＮＧ* より高くなってしまうことがある。そこで、第２の過回転防止制御においては、バッテリ電圧ＶＢ及びインバータの温度に対応させて、発電機トルクＴＧの最大値を表す発電機最大トルクＴＧｍａｘを算出し、該発電機最大トルクＴＧｍａｘ、及び発電機からエンジンまでのギヤ比γＧＥからエンジントルクＴＥの最大値を表すエンジン最大トルクＴＥｍａｘを設定する。そして、エンジントルクＴＥがエンジン最大トルクＴＥｍａｘを超えないようにエンジンのスロットル開度θを制限することによって、エンジンが過回転状態になるのを防止するようにしている。
【００１３】
なお、第１、第２の過回転防止制御を行うことによってもエンジンが過回転状態になるのを防止することができない場合には、発電機の機械的な限界の回転速度を表す発電機限界回転速度ＮＧｌｉｍ（例えば、６０００〔ｒｐｍ〕）を超えることがないように、フェールセーフ制御が行われるようになっている。
【００１４】
すなわち、フェールセーフ制御においては、発電機回転速度ＮＧが発電機限界回転速度ＮＧｌｉｍに達したかどうかを判断し、発電機限界回転速度ＮＧｌｉｍに達した場合、強制的にエンジントルクＴＥを制限したり、エンジンに供給される燃料を１００〔％〕カットしたり、発電機をシャットダウンしたりする。なお、前記フェールセーフ制御は、発電機を保護するために行われるものであり、ハイブリッド型車両の挙動、振動、操縦性等は考慮されない。
【００１５】
ところが、寒冷地でハイブリッド型車両を走行させる場合、バッテリの内部抵抗が大きくなるので、バッテリ電圧ＶＢの変動が大きくなり、急加速を行うのに伴ってバッテリ電圧ＶＢが急激に低下してしまうことがある。この場合、第１、第２の過回転防止制御を行っても、発電機トルクＴＧが小さくなってしまうので、エンジントルクＴＥを抑えるのが困難になり、エンジンが過回転状態になるのを防止することができなくなってしまう。
【００１６】
そして、互いに摩擦係数の異なる道路を跨（また）いでハイブリッド型車両を走行させる場合、例えば、表面に氷が形成された摩擦係数の小さい道路からアスファルトのような摩擦係数の大きい道路に移動すると、駆動輪のシャフトがロックし、駆動輪と連結されたリングギヤの回転速度が急激に低くなり、それに伴って、発電機回転速度ＮＧが急激に高くなってしまう。
【００１７】
したがって、バッテリ電圧ＶＢが急激に低下したり、発電機回転速度ＮＧが急激に高くなったりすると、第１、第２の過回転防止制御を確実に行うことができない。その結果、エンジンが過回転状態になるのを確実に防止することができない。
【００１８】
そこで、発電機トルクＴＧの目標値を表す発電機目標トルクＴＧ* 及び発電機最大トルクＴＧｍａｘに基づいて、エンジン目標トルクＴＥ* を算出するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００１−３０４０１０号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のハイブリッド型車両駆動制御装置においては、エンジン、発電機等の固体差によって、また、発電機目標トルクＴＧ* 、発電機最大トルクＴＧｍａｘ等の算出誤差によって、発電機トルクＴＧがエンジントルクＴＥを抑えるのが困難になると、エンジンが過回転状態になるのを確実に防止することができない。
【００２１】
本発明は、前記従来のハイブリッド型車両駆動制御装置の問題点を解決して、エンジンが過回転状態になるのを確実に防止することができるハイブリッド型車両駆動制御装置、ハイブリッド型車両駆動制御方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のハイブリッド型車両駆動制御装置においては、発電機トルクの最大値を表す発電機最大トルクを算出する発電機最大トルク算出処理手段と、発電機トルクの目標値を表す発電機目標トルクを算出する発電機目標トルク算出処理手段と、前記発電機目標トルクが発電機最大トルクより大きい場合に、発電機トルクの不足分を算出する不足発電機トルク算出処理手段と、前記発電機最大トルクに基づいてエンジン最大トルクを算出し、発電機トルクの不足分に基づいて、制限されたエンジン最大トルクを算出するエンジン最大トルク算出処理手段と、前記各エンジン最大トルクのうちの最小値をエンジン制限トルクとして算出するエンジン制限トルク算出処理手段とを有する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の機能ブロック図である。
【００３５】
図において、９１はエンジントルクＴＥの最大値を表す複数のエンジン最大トルクＴＥｍａｘを算出するエンジン最大トルク算出処理手段、１２１は前記各エンジン最大トルクＴＥｍａｘのうちの最小値をエンジン制限トルクＴＥｉとして算出するエンジン制限トルク算出処理手段としての比較器である。
【００３６】
次に、ハイブリッド型車両について説明する。
【００３７】
図３は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【００３８】
図において、１１は第１の軸線上に配設されたエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は前記第１の軸線上に配設され、前記エンジン１１を駆動することによって発生させられた回転を出力する出力軸、１３は、前記第１の軸線上に配設され、前記出力軸１２を介して入力された回転に対して変速を行う差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット、１４は、前記第１の軸線上に配設され、前記プラネタリギヤユニット１３における変速後の回転が出力される出力軸、１５は該出力軸１４に固定された出力ギヤとしての第１のカウンタドライブギヤ、１６は、前記第１の軸線上に配設され、伝達軸１７を介して前記プラネタリギヤユニット１３と連結され、更にエンジン１１と差動回転自在に、かつ、機械的に連結された第１の電動機械としての発電機（Ｇ）である。
【００３９】
前記出力軸１４は、スリーブ状の形状を有し、前記出力軸１２を包囲して配設される。また、前記第１のカウンタドライブギヤ１５はプラネタリギヤユニット１３よりエンジン１１側に配設される。
【００４０】
そして、前記プラネタリギヤユニット１３は、少なくとも、第１の歯車要素としてのサンギヤＳ、該サンギヤＳと噛（し）合するピニオンＰ、該ピニオンＰと噛合する第２の歯車要素としてのリングギヤＲ、及び前記ピニオンＰを回転自在に支持する第３の歯車要素としてのキャリヤＣＲを備え、前記サンギヤＳは前記伝達軸１７を介して発電機１６と、リングギヤＲは、出力軸１４及び所定のギヤ列を介して、第２の電動機械としての駆動モータ（Ｍ）２５及び駆動輪３７と、キャリヤＣＲは出力軸１２を介してエンジン１１と連結される。また、前記駆動モータ２５は、前記第１の軸線と平行な第２の軸線上に配設され、前記エンジン１１及び発電機１６と差動回転自在に、かつ、機械的に連結され、かつ、駆動輪３７と機械的に連結される。そして、前記キャリヤＣＲと車両駆動装置としてのハイブリッド型車両駆動装置のケース１０との間にワンウェイクラッチＦが配設され、該ワンウェイクラッチＦは、エンジン１１から正方向の回転がキャリヤＣＲに伝達されたときにフリーになり、発電機１６又は駆動モータ２５から逆方向の回転がキャリヤＣＲに伝達されたときにロックされ、逆方向の回転がエンジン１１に伝達されないようにする。
【００４１】
前記発電機１６は、前記伝達軸１７に固定され、回転自在に配設されたロータ２１、該ロータ２１の周囲に配設されたステータ２２、及び該ステータ２２に巻装されたコイル２３から成る。前記発電機１６は、伝達軸１７を介して伝達される回転によって電力を発生させる。前記コイル２３は、図示されないバッテリに接続され、コイル２３からの交流の電流が直流の電流に変換されて前記バッテリに供給される。前記ロータ２１と前記ケース１０との間に発電機ブレーキＢが配設され、該発電機ブレーキＢを係合させることによってロータ２１を固定し、発電機１６の回転を機械的に停止させることができる。
【００４２】
また、２６は、前記第２の軸線上に配設され、前記駆動モータ２５の回転が出力される出力軸、２７は該出力軸２６に固定された出力ギヤとしての第２のカウンタドライブギヤである。前記駆動モータ２５は、前記出力軸２６に固定され、回転自在に配設されたロータ４０、該ロータ４０の周囲に配設されたステータ４１、及び該ステータ４１に巻装されたコイル４２から成る。
【００４３】
前記駆動モータ２５は、コイル４２に供給される交流の電流であるＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流によって駆動モータトルクＴＭを発生させる。そのために、前記コイル４２は前記バッテリに接続され、該バッテリからの直流の電流が各相の電流に変換されて前記コイル４２に供給されるようになっている。
【００４４】
そして、前記駆動輪３７をエンジン１１の回転と同じ方向に回転させるために、前記第１、第２の軸線と平行な第３の軸線上にカウンタシャフト３０が配設され、該カウンタシャフト３０に、第１のカウンタドリブンギヤ３１、及び該第１のカウンタドリブンギヤ３１より歯数が多い第２のカウンタドリブンギヤ３２が固定される。前記第１のカウンタドリブンギヤ３１と前記第１のカウンタドライブギヤ１５とが、また、前記第２のカウンタドリブンギヤ３２と前記第２のカウンタドライブギヤ２７とが噛合させられ、前記第１のカウンタドライブギヤ１５の回転が反転されて第１のカウンタドリブンギヤ３１に、前記第２のカウンタドライブギヤ２７の回転が反転されて第２のカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっている。
【００４５】
さらに、前記カウンタシャフト３０には前記第１のカウンタドリブンギヤ３１より歯数が少ないデフピニオンギヤ３３が固定される。
【００４６】
そして、前記第１〜第３の軸線と平行な第４の軸線上にディファレンシャル装置３６が配設され、該ディファレンシャル装置３６のデフリングギヤ３５と前記デフピニオンギヤ３３とが噛合させられる。したがって、デフリングギヤ３５に伝達された回転が前記ディファレンシャル装置３６によって分配され、駆動輪３７に伝達される。このように、エンジン１１によって発生させられた回転を第１のカウンタドリブンギヤ３１に伝達することができるだけでなく、駆動モータ２５によって発生させられた回転を第２のカウンタドリブンギヤ３２に伝達することができるので、エンジン１１及び駆動モータ２５を駆動することによってハイブリッド型車両を走行させることができる。
【００４７】
なお、３８はロータ２１の位置、すなわち、発電機ロータ位置θＧを検出するレゾルバ等の発電機ロータ位置センサ、３９はロータ４０の位置、すなわち、駆動モータロータ位置θＭを検出するレゾルバ等の駆動モータロータ位置センサである。そして、検出された発電機ロータ位置θＧは、図示されない車両制御装置及び図示されない発電機制御装置に、駆動モータロータ位置θＭは車両制御装置及び図示されない駆動モータ制御装置に送られる。また、５２はエンジン回転速度ＮＥを検出するエンジン回転速度検出手段としてのエンジン回転速度センサである。
【００４８】
次に、前記プラネタリギヤユニット１３の動作について説明する。
【００４９】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの動作説明図、図５は本発明の第１の実施の形態における通常走行時の車速線図、図６は本発明の第１の実施の形態における通常走行時のトルク線図である。
【００５０】
前記プラネタリギヤユニット１３（図３）においては、キャリヤＣＲがエンジン１１と、サンギヤＳが発電機１６と、リングギヤＲが出力軸１４を介して前記駆動モータ２５及び駆動輪３７とそれぞれ連結されるので、リングギヤＲの回転速度、すなわち、リングギヤ回転速度ＮＲと、出力軸１４に出力される回転速度、すなわち、出力軸回転速度とが等しく、キャリヤＣＲの回転速度とエンジン回転速度ＮＥとが等しく、サンギヤＳの回転速度と発電機回転速度ＮＧとが等しくなる。そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数のρ倍（本実施の形態においては２倍）にされると、
（ρ＋１）・ＮＥ＝１・ＮＧ＋ρ・ＮＲ
の関係が成立する。したがって、リングギヤ回転速度ＮＲ及び発電機回転速度ＮＧに基づいてエンジン回転速度ＮＥ
ＮＥ＝（１・ＮＧ＋ρ・ＮＲ）／（ρ＋１） ……（１）
を算出することができる。なお、前記式（１）によって、プラネタリギヤユニット１３の回転速度関係式が構成される。
【００５１】
また、エンジントルクＴＥ、リングギヤＲに発生させられるトルク、すなわち、リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは、
ＴＥ：ＴＲ：ＴＧ＝（ρ＋１）：ρ：１ ……（２）
の関係になり、互いに反力を受け合う。なお、前記式（２）によって、プラネタリギヤユニット１３のトルク関係式が構成される。
【００５２】
そして、ハイブリッド型車両の通常走行時において、リングギヤＲ、キャリヤＣＲ及びサンギヤＳはいずれも正方向に回転させられ、図５に示されるように、リングギヤ回転速度ＮＲ、エンジン回転速度ＮＥ及び発電機回転速度ＮＧは、いずれも正の値を採る。また、前記リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは、プラネタリギヤユニット１３の歯数によって決定されるトルク比でエンジントルクＴＥを按（あん）分することによって得られるので、図６に示されるトルク線図上において、リングギヤトルクＴＲと発電機トルクＴＧとを加えたものがエンジントルクＴＥになる。
【００５３】
次に、前記ハイブリッド型車両の制御を行うハイブリッド型車両駆動制御装置について説明する。
【００５４】
図７は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の概念図である。
【００５５】
図において、１０はケース、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、１３はプラネタリギヤユニット、１６は発電機（Ｇ）、Ｂは該発電機１６のロータ２１を固定するための発電機ブレーキ、２５は駆動モータ（Ｍ）、２８は前記発電機１６を駆動するための発電機インバータとしてのインバータ、２９は前記駆動モータ２５を駆動するための駆動モータインバータとしてのインバータ、３７は駆動輪、３８は発電機ロータ位置センサ、３９は駆動モータロータ位置センサ、４３はバッテリである。前記インバータ２８、２９は電源スイッチＳＷを介してバッテリ４３に接続され、該バッテリ４３は前記電源スイッチＳＷがオンのときに直流の電流を前記インバータ２８、２９に供給する。
【００５６】
そして、該インバータ２８の入口側に、インバータ２８に印加される直流電圧、すなわち、発電機インバータ電圧ＶＧを検出するために第１の直流電圧検出部としての発電機インバータ電圧センサ７５が配設され、インバータ２８に供給される直流電流、すなわち、発電機インバータ電流ＩＧを検出するために第１の直流電流検出部としての発電機インバータ電流センサ７７が配設される。また、前記インバータ２９の入口側に、インバータ２９に印加される直流電圧、すなわち、駆動モータインバータ電圧ＶＭを検出するために第２の直流電圧検出部としての駆動モータインバータ電圧センサ７６が配設され、インバータ２９に供給される直流電流、すなわち、駆動モータインバータ電流ＩＭを検出するために第２の直流電流検出部としての駆動モータインバータ電流センサ７８が配設される。そして、前記発電機インバータ電圧ＶＧ及び発電機インバータ電流ＩＧは車両制御装置５１及び発電機制御装置４７に、駆動モータインバータ電圧ＶＭ及び駆動モータインバータ電流ＩＭは、車両制御装置５１及び駆動モータ制御装置４９に送られる。なお、前記バッテリ４３とインバータ２８、２９との間に平滑用のコンデンサＣが接続される。また、前記インバータ２８、２９の温度を検出するために、インバータ温度検出部としての図示されないインバータ温度センサがそれぞれ配設される。
【００５７】
また、前記車両制御装置５１は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、ハイブリッド型車両駆動制御装置の全体の制御を行い、各種のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能する。前記車両制御装置５１に、エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９が接続される。そして、前記エンジン制御装置４６は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、エンジン１１の制御を行うために、スロットル開度θ、バルブタイミング等の指示信号をエンジン１１に送る。また、前記発電機制御装置４７は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、前記発電機１６の制御を行うために、駆動信号ＳＧ１をインバータ２８に送る。そして、駆動モータ制御装置４９は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、前記駆動モータ２５の制御を行うために、駆動信号ＳＧ２をインバータ２９に送る。なお、前記エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９によって車両制御装置５１より下位に位置する第１の制御装置が、前記車両制御装置５１によって、エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９より上位に位置する第２の制御装置が構成される。また、エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９も各種のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能する。
【００５８】
前記インバータ２８は、駆動信号ＳＧ１に従って駆動され、力行時にバッテリ４３から直流の電流を受けて、各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを発生させ、各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを発電機１６に供給し、回生時に発電機１６から各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを受けて、直流の電流を発生させ、バッテリ４３に供給する。
【００５９】
また、前記インバータ２９は、駆動信号ＳＧ２に従って駆動され、力行時にバッテリ４３から直流の電流を受けて、各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを発生させ、各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを駆動モータ２５に供給し、回生時に駆動モータ２５から各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを受けて、直流の電流を発生させ、バッテリ４３に供給する。
【００６０】
そして、４４は前記バッテリ４３の状態、すなわち、バッテリ状態としてのバッテリ残量ＳＯＣを検出するバッテリ残量検出装置、５２はエンジン回転速度センサ、５３は選速操作手段としての図示されないシフトレバーの位置、すなわち、シフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ、５４はアクセルペダル、５５は該アクセルペダル５４の位置（踏込量）、すなわち、アクセルペダル位置ＡＰを検出するアクセル操作検出部としてのアクセルスイッチ、６１はブレーキペダル、６２は該ブレーキペダル６１の位置（踏込量）、すなわち、ブレーキペダル位置ＢＰを検出するブレーキ操作検出部としてのブレーキスイッチ、６３はエンジン１１の温度ｔｍＥを検出するエンジン温度センサ、６４は発電機１６の温度、例えば、コイル２３（図３）の温度ｔｍＧを検出する温度検出部としての発電機温度センサ、６５は駆動モータ２５の温度、例えば、コイル４２の温度ｔｍＭを検出する温度検出部としての駆動モータ温度センサである。
【００６１】
そして、６６〜６９はそれぞれ各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＭＵ、ＩＭＶを検出する交流電流検出部としての電流センサ、７２は前記バッテリ状態としてのバッテリ電圧ＶＢを検出するバッテリ４３用の電圧検出部としてのバッテリ電圧センサである。前記バッテリ電圧ＶＢは、発電機制御装置４７、駆動モータ制御装置４９及び車両制御装置５１に送られる。また、バッテリ状態として、バッテリ電流、バッテリ温度等を検出することもできる。なお、バッテリ残量検出装置４４、バッテリ電圧センサ７２、図示されないバッテリ電流センサ、図示されないバッテリ温度センサ等によってバッテリ状態検出部が構成される。また、電流ＩＧＵ、ＩＧＶは発電機制御装置４７及び車両制御装置５１に、電流ＩＭＵ、ＩＭＶは駆動モータ制御装置４９及び車両制御装置５１に送られる。
【００６２】
前記車両制御装置５１は、前記エンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送り、エンジン制御装置４６によってエンジン１１の始動・停止を設定させる。また、前記車両制御装置５１の図示されない車速算出処理手段は、車速算出処理を行い、駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出し、該変化率ΔθＭ、及び前記出力軸２６から駆動輪３７までのトルク伝達系におけるギヤ比γＶに基づいて車速Ｖを算出する。
【００６３】
そして、車両制御装置５１は、エンジン目標回転速度ＮＥ* 、発電機目標トルクＴＧ* 、及び駆動モータトルクＴＭの目標値を表す駆動モータ目標トルクＴＭ* を設定し、前記発電機制御装置４７は発電機目標回転速度ＮＧ* 、前記駆動モータ制御装置４９は駆動モータトルクＴＭの補正値を表す駆動モータトルク補正値δＴＭを設定する。なお、前記エンジン目標回転速度ＮＥ* 、発電機目標トルクＴＧ* 、駆動モータ目標トルクＴＭ* 等によって制御指令値が構成される。
【００６４】
また、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機回転速度算出処理手段は、発電機回転速度算出処理を行い、前記発電機ロータ位置θＧを読み込み、該発電機ロータ位置θＧの変化率ΔθＧを算出することによって発電機回転速度ＮＧを算出する。
【００６５】
そして、前記駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モータ回転速度算出処理を行い、前記駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出することによって駆動モータ２５の回転速度、すなわち、駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。
【００６６】
なお、前記発電機ロータ位置θＧと発電機回転速度ＮＧとは互いに比例し、駆動モータロータ位置θＭと駆動モータ回転速度ＮＭと車速Ｖとは互いに比例するので、発電機ロータ位置センサ３８及び前記発電機回転速度算出処理手段を、発電機回転速度ＮＧを検出する発電機回転速度検出部として機能させたり、駆動モータロータ位置センサ３９及び前記駆動モータ回転速度算出処理手段を、駆動モータ回転速度ＮＭを検出する駆動モータ回転速度検出部として機能させたり、駆動モータロータ位置センサ３９及び前記車速算出処理手段を、車速Ｖを検出する車速検出部として機能させたりすることもできる。
【００６７】
本実施の形態においては、エンジン回転速度ＮＥは、前記エンジン回転速度センサ５２によって検出されるようになっているが、エンジン制御装置４６において算出することもできる。また、本実施の形態において、車速Ｖは、前記車速算出処理手段によって駆動モータロータ位置θＭに基づいて算出されるようになっているが、リングギヤ回転速度ＮＲを検出し、該リングギヤ回転速度ＮＲに基づいて算出したり、駆動輪３７の回転速度、すなわち、駆動輪回転速度に基づいて算出したりすることもできる。その場合、車速検出部として、リングギヤ回転速度センサ、駆動輪回転速度センサ等が配設される。
【００６８】
次に、前記構成のハイブリッド型車両駆動制御装置の動作について説明する。
【００６９】
図８は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第１のメインフローチャート、図９は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第２のメインフローチャート、図１０は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第３のメインフローチャート、図１１は本発明の第１の実施の形態における第１の車両要求トルクマップを示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態における第２の車両要求トルクマップを示す図、図１３は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン目標運転状態マップを示す図、図１４は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン駆動領域マップを示す図である。なお、図１１、１２及び１４において、横軸に車速Ｖを、縦軸に車両要求トルクＴＯ* を、図１３において、横軸にエンジン回転速度ＮＥを、縦軸にエンジントルクＴＥを採ってある。
【００７０】
まず、車両制御装置５１（図７）の図示されない初期化処理手段は、初期化処理を行って各種の変量を初期値にする。次に、前記車両制御装置５１は、アクセルスイッチ５５からアクセルペダル位置ＡＰを、ブレーキスイッチ６２からブレーキペダル位置ＢＰを読み込む。そして、前記車速算出処理手段は、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出し、該変化率ΔθＭ及び前記ギヤ比γＶに基づいて車速Ｖを算出する。
【００７１】
続いて、前記車両制御装置５１の図示されない車両要求トルク決定処理手段は、車両要求トルク決定処理を行い、アクセルペダル５４が踏み込まれた場合、前記車両制御装置５１の記録装置に記録された図１１の第１の車両要求トルクマップを参照し、ブレーキペダル６１が踏み込まれた場合、前記記録装置に記録された図１２の第２の車両要求トルクマップを参照して、アクセルペダル位置ＡＰ、ブレーキペダル位置ＢＰ及び車速Ｖに対応させてあらかじめ設定された、ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な車両要求トルクＴＯ* を決定する。
【００７２】
続いて、前記車両制御装置５１は、車両要求トルクＴＯ* が駆動モータトルクＴＭの最大値を表す駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きいかどうかを判断する。車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きい場合、前記車両制御装置５１はエンジン１１が停止中であるかどうかを判断し、エンジン１１が停止中である場合、車両制御装置５１の図示されない急加速制御処理手段は、急加速制御処理を行い、駆動モータ２５及び発電機１６を駆動してハイブリッド型車両を走行させる。
【００７３】
また、車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ以下である場合、及び車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きく、かつ、エンジン１１が駆動中である場合、前記車両制御装置５１の図示されない運転者要求出力算出処理手段は、運転者要求出力算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ* と車速Ｖとを乗算することによって、運転者要求出力ＰＤ
ＰＤ＝ＴＯ* ・Ｖ
を算出する。
【００７４】
次に、前記車両制御装置５１の図示されないバッテリ充放電要求出力算出処理手段は、バッテリ充放電要求出力算出処理を行い、前記バッテリ残量検出装置４４からバッテリ残量ＳＯＣを読み込み、該バッテリ残量ＳＯＣに基づいてバッテリ充放電要求出力ＰＢを算出する。
【００７５】
続いて、前記車両制御装置５１の図示されない車両要求出力算出処理手段は、車両要求出力算出処理を行い、前記運転者要求出力ＰＤとバッテリ充放電要求出力ＰＢとを加算することによって、車両要求出力ＰＯ
ＰＯ＝ＰＤ＋ＰＢ
を算出する。
【００７６】
次に、前記車両制御装置５１の図示されないエンジン目標運転状態設定処理手段は、エンジン目標運転状態設定処理を行い、前記車両制御装置５１の記録装置に記録された図１３のエンジン目標運転状態マップを参照し、前記車両要求出力ＰＯを表す線ＰＯ１、ＰＯ２、…と、各アクセルペダル位置ＡＰ１〜ＡＰ６におけるエンジン１１の効率が最も高くなる最適燃費曲線Ｌとが交差するポイントＡ１〜Ａ３、Ａｍを、エンジン目標運転状態であるエンジン１１の運転ポイントとして決定し、該運転ポイントにおけるエンジントルクＴＥ１〜ＴＥ３、ＴＥｍをエンジントルクＴＥの目標値を表すエンジン目標トルクＴＥ* として決定し、前記運転ポイントにおけるエンジン回転速度ＮＥ１〜ＮＥ３、ＮＥｍをエンジン目標回転速度ＮＥ* として決定し、該エンジン目標回転速度ＮＥ* をエンジン制御装置４６に送る。
【００７７】
そして、該エンジン制御装置４６は、エンジン制御装置４６の記録装置に記録された図１４のエンジン駆動領域マップを参照して、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているかどうかを判断する。図１４において、ＡＲ１はエンジン１１が駆動される駆動領域、ＡＲ２はエンジン１１の駆動が停止させられる停止領域、ＡＲ３はヒステリシス領域である。また、ＬＥ１は停止させられているエンジン１１が駆動されるライン、ＬＥ２は駆動されているエンジン１１の駆動が停止させられるラインである。なお、前記ラインＬＥ１は、バッテリ残量ＳＯＣが大きいほど図１４の右方に移動させられ、駆動領域ＡＲ１が狭くされ、バッテリ残量ＳＯＣが小さいほど図１４の左方に移動させられ、駆動領域ＡＲ１が広くされる。
【００７８】
そして、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているにもかかわらず、エンジン１１が駆動されていない場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン始動制御処理手段は、エンジン始動制御処理を行い、エンジン１１を始動させる。また、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれていないにもかかわらず、エンジン１１が駆動されている場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン停止制御処理手段は、エンジン停止制御処理を行い、エンジン１１の駆動を停止させる。そして、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれておらず、エンジン１１が駆動されていない場合、前記車両制御装置５１の図示されない駆動モータ目標トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ* を駆動モータ目標トルクＴＭ* として算出するとともに決定し、該駆動モータ目標トルクＴＭ* を駆動モータ制御装置４９に送る。駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、駆動モータ２５のトルク制御を行う。
【００７９】
また、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれていて、かつ、エンジン１１が駆動されている場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン制御処理手段は、エンジン制御処理を行い、所定の方法でエンジン１１の制御を行う。
【００８０】
次に、発電機制御装置４７の図示されない発電機目標回転速度算出処理手段は、発電機目標回転速度算出処理を行い、具体的には、駆動モータロータ位置センサ３９から駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭ、及び出力軸２６（図３）からリングギヤＲまでのギヤ比γＭＲに基づいてリングギヤ回転速度ＮＲを算出するとともに、エンジン目標運転状態設定処理において決定されたエンジン目標回転速度ＮＥ* を読み込み、リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ* に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ* を算出し、決定する。
【００８１】
ところで、前記エンジン１１及び駆動モータ２５を駆動してハイブリッド型車両を走行させているときに、発電機回転速度ＮＧが低い場合、消費電力が大きくなり、発電機１６の発電効率が低くなるとともに、ハイブリッド型車両の燃費がその分悪くなってしまう。そこで、発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が所定の回転速度より小さい場合、発電機ブレーキＢを係合させ、発電機１６を機械的に停止させ、前記燃費を良くするようにしている。
【００８２】
そのために、前記発電機制御装置４７は、前記発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が所定の第１の回転速度Ｎｔｈ１（例えば、５００〔ｒｐｍ〕）以上であるかどうかを判断する。発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上である場合、発電機制御装置４７は、発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。そして、該発電機ブレーキＢが解放されている場合、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機回転速度制御処理手段は、発電機回転速度制御処理を行い、発電機１６のトルク制御を行う。また、前記発電機ブレーキＢが解放されていない場合、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機ブレーキ解放制御処理手段は、発電機ブレーキ解放制御処理を行い、発電機ブレーキＢを解放する。
【００８３】
ところで、前記発電機回転速度制御処理において、発電機目標トルクＴＧ* が決定され、該発電機目標トルクＴＧ* に基づいて発電機１６のトルク制御が行われ、所定の発電機トルクＴＧが発生させられると、前述されたように、エンジントルクＴＥ、リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは互いに反力を受け合うので、発電機トルクＴＧがリングギヤトルクＴＲに変換されてリングギヤＲから出力される。
【００８４】
そして、リングギヤトルクＴＲがリングギヤＲから出力されるのに伴って、発電機回転速度ＮＧが変動し、前記リングギヤトルクＴＲが変動すると、変動したリングギヤトルクＴＲが駆動輪３７に伝達され、ハイブリッド型車両の走行フィーリングが低下してしまう。そこで、発電機回転速度ＮＧの変動に伴う発電機１６のイナーシャ（ロータ２１及びロータ軸のイナーシャ）分のトルクを見込んでリングギヤトルクＴＲを算出するようにしている。
【００８５】
そのために、前記車両制御装置５１の図示されないリングギヤトルク算出処理手段は、リングギヤトルク算出処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ* を読み込み、該発電機目標トルクＴＧ* 、及びサンギヤＳの歯数に対するリングギヤＲの歯数の比に基づいてリングギヤトルクＴＲを算出する。
【００８６】
すなわち、発電機１６のイナーシャをＩｎＧとし、発電機１６の角加速度（回転変化率）をαＧとしたとき、サンギヤＳに加わるトルク、すなわち、サンギヤトルクＴＳは、発電機目標トルクＴＧ* にイナーシャＩｎＧ分のトルク等価成分（イナーシャトルク）ＴＧＩ
ＴＧＩ＝ＩｎＧ・αＧ
を加算することによって得られ、
になる。なお、前記トルク等価成分ＴＧＩは、通常、ハイブリッド型車両の加速中は加速方向に対して負の値を、ハイブリッド型車両の減速中は加速方向に対して正の値を採る。また、角加速度αＧは、発電機回転速度ＮＧを微分することによって算出される。
【００８７】
そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数のρ倍であるとすると、リングギヤトルクＴＲは、サンギヤトルクＴＳのρ倍であるので、
になる。このように、発電機目標トルクＴＧ* 及びトルク等価成分ＴＧＩからリングギヤトルクＴＲを算出することができる。
【００８８】
そこで、前記駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動軸トルク推定処理手段は、駆動軸トルク推定処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ* 及びトルク等価成分ＴＧＩに基づいて出力軸２６におけるトルク、すなわち、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。すなわち、前記駆動軸トルク推定処理手段は、前記リングギヤトルクＴＲ、及びリングギヤＲの歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数の比に基づいて駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、算出する。
【００８９】
なお、発電機ブレーキＢが係合させられる際に、発電機目標トルクＴＧ* は零（０）にされるので、リングギヤトルクＴＲはエンジントルクＴＥと比例関係になる。そこで、発電機ブレーキＢが係合させられる際に、前記駆動軸トルク推定処理手段は、エンジン制御装置４６からエンジントルクＴＥを読み込み、前記トルク関係式によって、エンジントルクＴＥに基づいてリングギヤトルクＴＲを算出し、該リングギヤトルクＴＲ、及びリングギヤＲの歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数の比に基づいて前記駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
【００９０】
続いて、前記駆動モータ目標トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ* から、前記駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを減算することによって、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴでは過不足する分を駆動モータ目標トルクＴＭ* として算出し、決定する。
【００９１】
そして、前記駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、決定された駆動モータ目標トルクＴＭ* に基づいて駆動モータ２５のトルク制御を行い、駆動モータトルクＴＭを制御する。
【００９２】
また、発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１より小さい場合、発電機制御装置４７は、発電機ブレーキＢが係合させられているかどうかを判断する。そして、発電機ブレーキＢが係合させられていない場合、発電機制御装置４７の図示されない発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機ブレーキ係合制御処理を行い、発電機ブレーキＢを係合させる。
【００９３】
次に、図８〜９のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 初期化処理を行う。
ステップＳ２ アクセルペダル位置ＡＰ及びブレーキペダル位置ＢＰを読み込む。
ステップＳ３ 車速Ｖを算出する。
ステップＳ４ 車両要求トルクＴＯ* を決定する。
ステップＳ５ 車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きいかどうかを判断する。車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きい場合はステップＳ６に、車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ以下である場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ６ エンジン１１が停止中であるかどうかを判断する。エンジン１１が停止中である場合はステップＳ７に、停止中でない（駆動中である）場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ７ 急加速制御処理を行う。
ステップＳ８ 運転者要求出力ＰＤを算出する。
ステップＳ９ バッテリ充放電要求出力ＰＢを算出する。
ステップＳ１０ 車両要求出力ＰＯを算出する。
ステップＳ１１ エンジン１１の運転ポイントを決定する。
ステップＳ１２ エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれている場合はステップＳ１３に、駆動領域ＡＲ１に置かれていない場合はステップＳ１４に進む。
ステップＳ１３ エンジン１１が駆動されているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動されている場合はステップＳ１７に、駆動されていない場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１４ エンジン１１が駆動されているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動されている場合はステップＳ１６に、駆動されていない場合はステップＳ２６に進む。
ステップＳ１５ エンジン始動制御処理を行う。
ステップＳ１６ エンジン停止制御処理を行う。
ステップＳ１７ エンジン制御処理を行う。
ステップＳ１８ 発電機目標回転速度ＮＧ* を決定する。
ステップＳ１９ 発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上であるかどうかを判断する。発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上である場合はステップＳ２０に、発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１より小さい場合はステップＳ２１に進む。
ステップＳ２０ 発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが解放されている場合はステップＳ２３に、解放されていない場合はステップＳ２４に進む。
ステップＳ２１ 発電機ブレーキＢが係合させられているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが係合させられている場合は処理を終了し、係合させられていない場合はステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２ 発電機ブレーキ係合制御処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ２３ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２４ 発電機ブレーキ解放制御処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ２５ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２６ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ２７ 駆動モータ制御処理を行い、処理を終了する。
【００９４】
次に、図８のステップＳ７における急加速制御処理のサブルーチンについて説明する。
【００９５】
図１５は本発明の第１の実施の形態における急加速制御処理のサブルーチンを示す図である。
【００９６】
まず、前記急加速制御処理手段は、車両要求トルクＴＯ* を読み込むとともに、駆動モータ目標トルクＴＭ* に駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘをセットする。続いて、前記車両制御装置５１（図７）の図示されない発電機目標トルク算出処理手段は、発電機目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ* と駆動モータ目標トルクＴＭ* との差トルクΔＴを算出し、駆動モータ目標トルクＴＭ* である駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘでは不足する分を発電機目標トルクＴＧ* として算出して決定し、該発電機目標トルクＴＧ* を発電機制御装置４７に送る。
【００９７】
そして、前記駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、駆動モータ目標トルクＴＭ* で駆動モータ２５のトルク制御を行う。また、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機トルク制御処理手段は、発電機トルク制御処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ* に基づいて発電機１６のトルク制御を行う。
【００９８】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ７−１ 車両要求トルクＴＯ* を読み込む。
ステップＳ７−２ 駆動モータ目標トルクＴＭ* に駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘをセットする。
ステップＳ７−３ 発電機目標トルクＴＧ* を算出する。
ステップＳ７−４ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ７−５ 発電機トルク制御処理を行い、リターンする。
【００９９】
次に、図１０のステップＳ２７、及び図１５のステップＳ７−４における駆動モータ制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１００】
図１６は本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１０１】
まず、駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ目標トルクＴＭ* を読み込む。続いて、前記駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出することによって駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。そして、前記駆動モータ制御処理手段は、バッテリ電圧ＶＢを読み込む。なお、駆動モータ回転速度ＮＭ及びバッテリ電圧ＶＢによって実測値が構成される。
【０１０２】
次に、前記駆動モータ制御処理手段は、前記駆動モータ目標トルクＴＭ* 、駆動モータ回転速度ＮＭ及びバッテリ電圧ＶＢに基づいて、前記駆動モータ制御装置４９（図７）の記録装置に記録された駆動モータ制御用の電流指令値マップを参照し、ｄ軸電流指令値ＩＭｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ* を算出し、決定する。なお、ｄ軸電流指令値ＩＭｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ* によって、駆動モータ２５用の交流電流指令値が構成される。
【０１０３】
また、前記駆動モータ制御処理手段は、電流センサ６８、６９から電流ＩＭＵ、ＩＭＶを読み込むとともに、該電流ＩＭＵ、ＩＭＶに基づいて電流ＩＭＷ
ＩＭＷ＝ＩＭＵ−ＩＭＶ
を算出する。なお、電流ＩＭＷを電流ＩＭＵ、ＩＭＶと同様に電流センサによって検出することもできる。
【０１０４】
続いて、前記駆動モータ制御処理手段の交流電流算出処理手段は、交流電流算出処理を行い、３相／２相変換を行い、電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを、交流の電流であるｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑに変換することによってｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑを算出する。そして、前記駆動モータ制御処理手段の交流電圧指令値算出処理手段は、交流電圧指令値算出処理を行い、前記ｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑ、並びに前記ｄ軸電流指令値ＩＭｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ* に基づいて、電圧指令値ＶＭｄ* 、ＶＭｑ* を算出する。また、前記駆動モータ制御処理手段は、２相／３相変換を行い、電圧指令値ＶＭｄ* 、ＶＭｑ* を電圧指令値ＶＭＵ* 、ＶＭＶ* 、ＶＭＷ* に変換し、該電圧指令値ＶＭＵ* 、ＶＭＶ* 、ＶＭＷ* に基づいてパルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを算出し、該パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを前記駆動モータ制御装置４９の図示されないドライブ処理手段に対して出力する。該ドライブ処理手段は、ドライブ処理を行い、パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗに基づいて駆動信号ＳＧ２を前記インバータ２９に送る。なお、電圧指令値ＶＭｄ* 、ＶＭｑ* によって、駆動モータ２５用の交流電圧指令値が構成される。
【０１０５】
次に、フローチャートについて説明する。なお、この場合、ステップＳ２７及びステップＳ７−４において同じ処理が行われるので、ステップＳ７−４について説明する。
ステップＳ７−４−１ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を読み込む。
ステップＳ７−４−２ 駆動モータロータ位置θＭを読み込む。
ステップＳ７−４−３ 駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。
ステップＳ７−４−４ バッテリ電圧ＶＢを読み込む。
ステップＳ７−４−５ ｄ軸電流指令値ＩＭｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ* を決定する。
ステップＳ７−４−６ 電流ＩＭＵ、ＩＭＶを読み込む。
ステップＳ７−４−７ ３相／２相変換を行う。
ステップＳ７−４−８ 電圧指令値ＶＭｄ* 、ＶＭｑ* を算出する。
ステップＳ７−４−９ ２相／３相変換を行う。
ステップＳ７−４−１０ パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを出力し、リターンする。
【０１０６】
次に、図１５のステップＳ７−５における発電機トルク制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１０７】
図１７は本発明の第１の実施の形態における発電機トルク制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１０８】
まず、前記発電機トルク制御処理手段は、発電機目標トルクＴＧ* を読み込む。そして、前記発電機回転速度算出処理手段は、発電機ロータ位置θＧを読み込むとともに、該発電機ロータ位置θＧに基づいて発電機回転速度ＮＧを算出する。続いて、前記発電機トルク制御処理手段は、バッテリ電圧ＶＢを読み込む。次に、前記発電機トルク制御処理手段は、前記発電機目標トルクＴＧ* 、発電機回転速度ＮＧ及びバッテリ電圧ＶＢに基づいて、前記発電機制御装置４７（図７）の記録装置に記録された発電機制御用の電流指令値マップを参照し、ｄ軸電流指令値ＩＧｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ* を算出し、決定する。なお、ｄ軸電流指令値ＩＧｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ* によって、発電機１６用の交流電流指令値が構成される。
【０１０９】
また、前記発電機トルク制御処理手段は、電流センサ６６、６７から電流ＩＧＵ、ＩＧＶを読み込むとともに、電流ＩＧＵ、ＩＧＶに基づいて電流ＩＧＷ
ＩＧＷ＝ＩＧＵ−ＩＧＶ
を算出する。なお、電流ＩＧＷを電流ＩＧＵ、ＩＧＶと同様に電流センサによって検出することもできる。
【０１１０】
続いて、前記発電機トルク制御処理手段の交流電流算出処理手段は、交流電流算出処理を行い、３相／２相変換を行い、電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷをｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑに変換することによって、ｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑを算出する。そして、前記発電機トルク制御処理手段の交流電圧指令値算出処理手段は、交流電圧指令値算出処理を行い、前記ｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑ、並びに前記ｄ軸電流指令値ＩＧｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ* に基づいて、電圧指令値ＶＧｄ* 、ＶＧｑ* を算出する。また、前記発電機トルク制御処理手段は、２相／３相変換を行い、電圧指令値ＶＧｄ* 、ＶＧｑ* を電圧指令値ＶＧＵ* 、ＶＧＶ* 、ＶＧＷ* に変換し、該電圧指令値ＶＧＵ* 、ＶＧＶ* 、ＶＧＷ* に基づいてパルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを算出し、該パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを発電機制御装置４７の図示されないドライブ処理手段に出力する。該ドライブ処理手段は、ドライブ処理を行い、パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗに基づいて駆動信号ＳＧ１を前記インバータ２８に送る。なお、電圧指令値ＶＧｄ* 、ＶＧｑ* によって、発電機１６用の交流電圧指令値が構成される。
【０１１１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ７−５−１ 発電機目標トルクＴＧ* を読み込む。
ステップＳ７−５−２ 発電機ロータ位置θＧを読み込む。
ステップＳ７−５−３ 発電機回転速度ＮＧを算出する。
ステップＳ７−５−４ バッテリ電圧ＶＢを読み込む。
ステップＳ７−５−５ ｄ軸電流指令値ＩＧｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ* を決定する。
ステップＳ７−５−６ 電流ＩＧＵ、ＩＧＶを読み込む。
ステップＳ７−５−７ ３相／２相変換を行う。
ステップＳ７−５−８ 電圧指令値ＶＧｄ* 、ＶＧｑ* を算出する。
ステップＳ７−５−９ ２相／３相変換を行う。
ステップＳ７−５−１０ パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを出力し、リターンする。
【０１１２】
次に、図９のステップＳ１５におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１１３】
図１８は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１１４】
まず、エンジン始動制御処理手段は、スロットル開度θを読み込み、スロットル開度θが０〔％〕である場合に、前記車速算出処理手段によって算出された車速Ｖを読み込み、かつ、エンジン目標運転状態設定処理において決定されたエンジン１１（図７）の運転ポイントを読み込む。
【０１１５】
続いて、前記発電機目標回転速度算出処理手段は、前述されたように、発電機目標回転速度算出処理を行い、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭ、及び前記ギヤ比γＭＲに基づいてリングギヤ回転速度ＮＲを算出するとともに、前記運転ポイントにおけるエンジン目標回転速度ＮＥ* を読み込み、リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ* に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ* を算出し、決定する。
【０１１６】
そして、前記エンジン制御装置４６は、エンジン回転速度ＮＥとあらかじめ設定された始動回転速度ＮＥｔｈ１とを比較し、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高いかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高い場合、エンジン始動制御処理手段は、エンジン１１において燃料噴射及び点火を行う。
【０１１７】
続いて、前記発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ* に基づいて発電機回転速度制御処理を行い、発電機回転速度ＮＧを高くし、それに伴ってエンジン回転速度ＮＥを高くする。
【０１１８】
そして、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１１９】
また、前記エンジン始動制御処理手段は、エンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ* になるようにスロットル開度θを調整する。次に、前記エンジン始動制御処理手段は、エンジン１１が正常に駆動されているかどうかを判断するために、発電機トルクＴＧが、エンジン１１の始動に伴うモータリングトルクＴＥｔｈより小さいかどうかを判断し、発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さい状態で所定時間が経過するのを待機する。
【０１２０】
また、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１以下である場合、前記発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ* に基づいて発電機回転速度制御処理を行い、続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１２１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１５−１ スロットル開度θが０〔％〕であるかどうかを判断する。スロットル開度θが０〔％〕である場合はステップＳ１５−３に、０〔％〕でない場合はステップＳ１５−２に進む。
ステップＳ１５−２ スロットル開度θを０〔％〕にし、ステップＳ１５−１に戻る。
ステップＳ１５−３ 車速Ｖを読み込む。
ステップＳ１５−４ エンジン１１の運転ポイントを読み込む。
ステップＳ１５−５ 発電機目標回転速度ＮＧ* を決定する。
ステップＳ１５−６ エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高いかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高い場合はステップＳ１５−１１に、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１以下である場合はステップＳ１５−７に進む。
ステップＳ１５−７ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１５−８ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１５−９ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ１５−１０ 駆動モータ制御処理を行い、ステップ１５−１に戻る。ステップＳ１５−１１ 燃料噴射及び点火を行う。
ステップＳ１５−１２ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１５−１３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１５−１４ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ１５−１５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ１５−１６ スロットル開度θを調整する。
ステップＳ１５−１７ 発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さいかどうかを判断する。発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さい場合はステップＳ１５−１８に進み、発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈ以上である場合はステップＳ１５−１１に戻る。
ステップＳ１５−１８ 所定時間が経過するのを待機し、経過するとリターンする。
【０１２２】
次に、図１０のステップＳ２３、及び図１８のステップＳ１５−７、Ｓ１５−１２における発電機回転速度制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１２３】
図１９は本発明の第１の実施の形態における発電機回転速度制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１２４】
まず、前記発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ* を読み込み、発電機回転速度ＮＧを読み込むとともに、発電機目標回転速度ＮＧ* と発電機回転速度ＮＧとの差回転速度ΔＮＧに基づいてＰＩ制御を行い、発電機目標トルクＴＧ* を算出する。この場合、差回転速度ΔＮＧが大きいほど、発電機目標トルクＴＧ* は大きくされ、正負も考慮される。
【０１２５】
続いて、前記発電機トルク制御処理手段は、図１７の発電機トルク制御処理を行い、発電機１６（図７）のトルク制御を行う。
【０１２６】
次に、フローチャートについて説明する。なお、この場合、ステップＳ２３、及びステップＳ１５−７、Ｓ１５−１２において同じ処理が行われるので、ステップＳ１５−７について説明する。
ステップＳ１５−７−１ 発電機目標回転速度ＮＧ* を読み込む。
ステップＳ１５−７−２ 発電機回転速度ＮＧを読み込む。
ステップＳ１５−７−３ 発電機目標トルクＴＧ* を算出する。
ステップＳ１５−７−４ 発電機トルク制御処理を行い、リターンする。
【０１２７】
次に、図９のステップＳ１６におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１２８】
図２０は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１２９】
まず、前記発電機制御装置４７（図７）は、発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが解放されておらず、係合させられている場合、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段は、発電機ブレーキ解放制御処理を行い、発電機ブレーキＢを解放する。
【０１３０】
また、前記発電機ブレーキＢが解放されている場合、前記エンジン停止制御処理手段は、エンジン１１における燃料噴射及び点火を停止させ、スロットル開度θを０〔％〕にする。
【０１３１】
続いて、前記エンジン停止制御処理手段は、前記リングギヤ回転速度ＮＲを読み込み、該リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ* （０〔ｒｐｍ〕）に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ* を決定する。そして、前記発電機制御装置４７が図１９の発電機回転速度制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１３２】
次に、前記発電機制御装置４７は、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下であるかどうかを判断し、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下である場合、発電機１６に対するスイッチングを停止させ、発電機１６のシャットダウンを行う。
【０１３３】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１６−１ 発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが解放されている場合はステップＳ１６−３に、解放されていない場合はステップＳ１６−２に進む。
ステップＳ１６−２ 発電機ブレーキ解放制御処理を行う。
ステップＳ１６−３ 燃料噴射及び点火を停止させる。
ステップＳ１６−４ スロットル開度θを０〔％〕にする。
ステップＳ１６−５ 発電機目標回転速度ＮＧ* を決定する。
ステップＳ１６−６ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１６−７ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１６−８ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ１６−９ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ１６−１０ エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下であるかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下である場合はステップＳ１６−１１に進み、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２より大きい場合はステップＳ１６−５に戻る。
ステップＳ１６−１１ 発電機１６に対するスイッチングを停止させ、リターンする。
【０１３４】
次に、図１０のステップＳ２２における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１３５】
図２１は本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１３６】
まず、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機ブレーキＢ（図７）の係合を要求するための発電機ブレーキ要求をオフからオンにして、発電機目標回転速度ＮＧ* に０〔ｒｐｍ〕をセットし、発電機制御装置４７が図１９の発電機回転速度制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１３７】
次に、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機回転速度ＮＧの絶対値が所定の第２の回転速度Ｎｔｈ２（例えば、１００〔ｒｐｍ〕）より小さいかどうかを判断し、発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さい場合、発電機ブレーキＢを係合させる。続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１３８】
そして、発電機ブレーキＢが係合させられた状態で所定時間が経過すると、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機１６に対するスイッチングを停止させ、発電機１６のシャットダウンを行う。
【０１３９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２２−１ 発電機目標回転速度ＮＧ* に０〔ｒｐｍ〕をセットする。
ステップＳ２２−２ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２２−３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２２−４ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ２２−５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２２−６ 発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さいかどうかを判断する。発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さい場合はステップＳ２２−７に進み、発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２以上である場合はステップＳ２２−２に戻る。
ステップＳ２２−７ 発電機ブレーキＢを係合させる。
ステップＳ２２−８ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２２−９ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ２２−１０ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２２−１１ 所定時間が経過したかどうかを判断し、所定時間が経過した場合はステップＳ２２−１２に進み、経過していない場合はステップＳ２２−７に戻る。
ステップＳ２２−１２ 発電機１６に対するスイッチングを停止させ、リターンする。
【０１４０】
次に、図１０のステップＳ２４における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１４１】
図２２は本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１４２】
前記発電機ブレーキ係合制御処理において、発電機ブレーキＢ（図７）を係合している間、所定のエンジントルクＴＥが反力として発電機１６のロータ２１に加わるので、発電機ブレーキＢを単に解放すると、エンジントルクＴＥがロータ２１に伝達されるのに伴って、発電機トルクＴＧ及びエンジントルクＴＥが大きく変化し、ショックが発生してしまう。
【０１４３】
そこで、前記エンジン制御装置４６において、前記ロータ２１に伝達されるエンジントルクＴＥが推定又は算出され、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段は、推定又は算出されたエンジントルクＴＥに相当するトルク、すなわち、エンジントルク相当分を読み込み、該エンジントルク相当分を発電機目標トルクＴＧ* としてセットする。続いて、前記発電機トルク制御処理手段が図１７の発電機トルク制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１４４】
そして、発電機トルク制御処理が開始された後、所定時間が経過すると、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段が、発電機ブレーキＢを解放し、発電機目標回転速度ＮＧ* に０〔ｒｐｍ〕をセットした後、発電機回転速度制御手段は図１９の発電機回転速度制御処理を行う。続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。なお、前記エンジントルク相当分は、エンジントルクＴＥに対する発電機トルクＴＧのトルク比を学習することによって推定又は算出される。
【０１４５】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２４−１ エンジントルク相当分を発電機目標トルクＴＧ* にセットする。
ステップＳ２４−２ 発電機トルク制御処理を行う。
ステップＳ２４−３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２４−４ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ２４−５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２４−６ 所定時間が経過したかどうかを判断する。所定時間が経過した場合はステップＳ２４−７に進み、経過していない場合はステップＳ２４−２に戻る。
ステップＳ２４−７ 発電機ブレーキＢを解放する。
ステップＳ２４−８ 発電機目標回転速度ＮＧ* に０〔ｒｐｍ〕をセットする。
ステップＳ２４−９ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２４−１０ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２４−１１ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ２４−１２ 駆動モータ制御処理を行い、リターンする。
【０１４６】
ところで、前述されたように、前記エンジン目標運転状態設定処理において、図１３に示されるように、車両要求出力ＰＯを表す線ＰＯ１、ＰＯ２、…と、各アクセルペダル位置ＡＰ１〜ＡＰ６におけるエンジン１１の効率が最も高くなる最適燃費曲線Ｌとが交差するポイントＡ１〜Ａ３、Ａｍが、エンジン目標運転状態であるエンジン１１の運転ポイントとして決定され、該運転ポイントにおけるエンジントルクＴＥ１〜ＴＥ３、ＴＥｍがエンジン目標トルクＴＥ* として決定されるようになっている。
【０１４７】
そして、発電機目標回転速度算出処理手段は、前記エンジン目標回転速度ＮＥ* に基づいて、発電機目標回転速度ＮＧ* を算出し、発電機回転速度制御処理手段は、発電機回転速度ＮＧが発電機目標回転速度ＮＧ* になるように発電機トルクＴＧを制御する。
【０１４８】
ところで、発電機回転速度ＮＧが急に高くなったり、バッテリ電圧ＶＢが低下したりするのに伴って、発電機トルクＴＧが小さくなると、エンジントルクＴＥを抑えるのが困難になり、エンジン１１が吹き上がり、過回転状態になってしまう。
【０１４９】
そこで、前記発電機目標回転速度算出処理手段は、車両制御装置５１の記録装置に記録された発電機目標回転速度制限マップを参照し、発電機目標回転速度ＮＧ* を制限し、過回転防止制御を行う。そのために、前記発電機目標回転速度制限マップにおいては、バッテリ電圧ＶＢに対応させて発電機最大回転速度ＮＧｍａｘが設定されて記録され、バッテリ電圧ＶＢが低いほど発電機最大回転速度ＮＧｍａｘが低く、バッテリ電圧ＶＢが高いほど発電機最大回転速度ＮＧｍａｘが高くされる。そして、前記発電機目標回転速度算出処理手段は、発電機最大回転速度ＮＧｍａｘを超えないように前記発電機目標回転速度ＮＧ* を制限する。このようにして、エンジン１１が過回転状態になるのが防止される。
【０１５０】
また、発電機目標回転速度算出処理において発電機目標回転速度ＮＧ* を制限しているときに、実際の発電機回転速度ＮＧが発電機目標回転速度ＮＧ* より高くなることがないように、前記エンジン制御処理手段の発電機トルク制限処理手段は、発電機トルク制限処理を行い、発電機トルクＴＧを制限し、前記エンジン制御処理手段のエンジントルク制限処理手段は、エンジントルク制限処理を行い、前記発電機トルクＴＧの制限に伴って、エンジントルクＴＥに対して発電機トルクＴＧが不足する分だけエンジントルクＴＥを制限するようにしている。
【０１５１】
図２３は本発明の第１の実施の形態におけるエンジントルク制限処理の動作を示す図である。
【０１５２】
この場合、発電機トルク制限処理手段の発電機最大トルク算出処理手段は、発電機最大トルク算出処理を行い、発電機回転速度ＮＧ、発電機インバータ電圧ＶＧ及びインバータ２８（図７）の温度を読み込み、発電機回転速度ＮＧ、発電機インバータ電圧ＶＧ及びインバータ２８の温度に基づいて発電機最大トルクＴＧｍａｘを算出する。そのために、前記発電機最大トルク算出処理手段は、エンジン制御装置４６の記録装置に記録された発電機トルク制限マップｍ１を参照し、発電機回転速度ＮＧ及び発電機インバータ電圧ＶＧに対応する発電機トルクＴＧの最大値ＴＧＭＡＸを算出する。続いて、前記発電機最大トルク算出処理手段の制限処理手段としてのリミッタ１０１は、制限処理を行い、インバータ２８の温度を読み込み、前記最大値ＴＧＭＡＸ及びインバータ２８の温度に基づいて、発電機最大トルクＴＧｍａｘを算出する。
【０１５３】
なお、本実施の形態においては、発電機最大トルクＴＧｍａｘは、発電機回転速度ＮＧ、発電機インバータ電圧ＶＧ及びインバータ２８の温度に基づいて算出されるようになっているが、発電機回転速度ＮＧ、発電機インバータ電圧ＶＧ及びインバータ２８の温度に依存することなく算出することもできる。
【０１５４】
続いて、前記エンジントルク制限処理手段の第１のエンジン最大トルク算出処理手段としての演算器１０２は、第１のエンジン最大トルク算出処理を行い、前記発電機最大トルクＴＧｍａｘを読み込み、発電機最大トルクＴＧｍａｘに発電機１６からエンジン１１までのギヤ比γＧＥを乗算することによって、エンジントルクＴＥの最大値を表す第１のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１を算出し、設定する。なお、本実施の形態においては、最大値ＴＧＭＡＸを算出するために、発電機インバータ電圧ＶＧが使用されるようになっているが、バッテリ電圧ＶＢを使用することもできる。
【０１５５】
ところで、前述されたように、発電機回転速度ＮＧ、発電機インバータ電圧ＶＧ及びインバータ２８の温度に基づいて、発電機トルクＴＧを制限して発電機最大トルクＴＧｍａｘを設定したとき、発電機最大トルクＴＧｍａｘが発電機回転速度制御処理において算出された発電機目標トルクＴＧ* より小さい場合、該発電機目標トルクＴＧ* に基づいて算出されたエンジン目標トルクＴＥ* でエンジン１１が駆動されると、発電機トルクＴＧによってエンジントルクＴＥを抑えるのが困難になってしまう。
【０１５６】
そこで、前記エンジントルク制限処理手段の差トルク算出処理手段としての減算器１０３は、差トルク算出処理を行い、リミッタ１０１から発電機最大トルクＴＧｍａｘを、発電機目標トルク算出処理手段を構成する発電機目標トルク算出部１０５から発電機目標トルクＴＧ* を読み込み、該発電機目標トルクＴＧ* から発電機最大トルクＴＧｍａｘを減算して差トルクΔＴＧを算出する。
【０１５７】
なお、前記発電機目標トルク算出部１０５は、発電機目標回転速度ＮＧ* 及び発電機回転速度ＮＧを読み込み、速度偏差ΔＮＧ
ΔＮＧ＝ＮＧ* −ＮＧ
を算出する減算器１０６、前記速度偏差ΔＮＧに所定のゲインを乗算して比例成分を算出する演算器（Ｐ）１０７、比例成分を制限する制限処理手段としてのリミッタ１０８、前記速度偏差ΔＮＧにゲインｇＩを乗算し、積分して積分成分を算出する演算器（Ｉ）１１１、前記積分成分を制限する制限処理手段としてのリミッタ（１／ｓ）１１２、及び制限された前記比例積分と積分成分とを加算する加算器１１３を備える。
【０１５８】
そして、前記減算器１０３が差トルクΔＴＧを算出すると、前記エンジントルク制限処理手段の第２のエンジン最大トルク算出処理手段は、第２のエンジン最大トルク算出処理を行い、前記差トルクΔＴＧだけエンジン目標トルクＴＥ* を制限し、エンジントルクＴＥの最大値を表す第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ２を算出し、設定する。そのために、前記第２のエンジン最大トルク算出処理手段は、不足発電機トルク算出処理手段としての演算器（Ｋ）１１５、過剰エンジントルク算出処理手段としての演算器１１６、及びエンジントルク調整処理手段としての減算器１１７を備える。
【０１５９】
演算器１１５は、不足発電機トルク算出処理を行い、差トルクΔＴＧを読み込み、差トルクΔＴＧに所定の係数ε（本実施の形態においては、例えば、１．２）を乗算して、発電機トルクＴＧの不足分、すなわち、不足発電機トルクＴＧｓ
ＴＧｓ＝ε・ΔＴＧ
を算出する。また、前記演算器１１６は、過剰エンジントルク算出処理を行い、前記不足発電機トルクＴＧｓを読み込み、不足発電機トルクＴＧｓに発電機１６からエンジン１１までのギヤ比γＧＥを乗算することによって、エンジントルクＴＥの過剰分、すなわち、過剰エンジントルクＴＥｅ
ＴＥｅ＝γＧＥ・ＴＧｓ
を算出する。
【０１６０】
そして、前記減算器１１７は、エンジントルク調整処理を行い、エンジン１１に必要とされるエンジントルクＴＥを表す要求エンジントルクτｍａｘを、不足発電機トルクＴＧｓに基づいて調整する。そのために、前記減算器１１７は、過剰エンジントルクＴＥｅが正の値を採るかどうかを判断し、正の値を採る場合、エンジントルク制限処理が開始されたときに、要求エンジントルクτｍａｘから前記過剰エンジントルクＴＥｅを減算して第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ２を算出する。なお、過剰エンジントルクＴＥｅが負の値を採る場合、発電機目標トルクＴＧ* は発電機最大トルクＴＧｍａｘより小さいので、エンジントルクＴＥを制限する必要はない。
【０１６１】
前記第１、第２のエンジン最大トルク算出処理手段によってエンジン最大トルク算出処理手段９１（図１）が構成され、該エンジン最大トルク算出処理手段９１は、少なくとも前記第１のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１及び不足発電機トルクＴＧｓに基づいて複数の、本実施の形態においては、第１、第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１、ＴＥｍａｘ２を算出する。また、前記要求エンジントルクτｍａｘは固定値とされる。
【０１６２】
続いて、前記エンジントルク制限処理手段のエンジン制限トルク算出処理手段としての比較器（Ｍｉｎ）１２１は、エンジン制限トルク算出処理を行い、第１、第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１、ＴＥｍａｘ２を読み込み、第１、第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１、ＴＥｍａｘ２のうちの最小値をエンジン制限トルクＴＥｉとして算出し、出力する。
【０１６３】
このようにして、エンジントルク制限処理においてエンジン制限トルクＴＥｉが算出されると、前記エンジン制御処理手段は、エンジン目標トルクＴＥ* がエンジン制限トルクＴＥｉを超えないようにエンジントルクＴＥを制御し、エンジン１１のスロットル開度θを制限する。したがって、エンジン１１が過回転状態になるのが防止される。
【０１６４】
このように、本実施の形態においては、発電機目標トルクＴＧ* と発電機最大トルクＴＧｍａｘとの差トルクΔＴＧに基づいて、エンジン制限トルクＴＥｉが算出され、エンジン目標トルクＴＥ* がエンジン制限トルクＴＥｉを超えないようにエンジントルクＴＥが制御される。
【０１６５】
したがって、寒冷地でハイブリッド型車両を走行させようとしたとき、バッテリ４３の内部抵抗が大きくなって、バッテリ電圧ＶＢの変動が大きくなり、急加速を行うのに伴ってバッテリ電圧ＶＢが急激に低下すると、発電機トルクＴＧが急激に小さくなるが、エンジン目標トルクＴＥ* がその分小さくされるので、エンジン１１が過回転状態になるのを確実に防止することができる。
【０１６６】
また、互いに摩擦係数の異なる道路を跨いでハイブリッド型車両を走行させるとき、例えば、表面に氷が形成された摩擦係数の小さい道路からアスファルトのような摩擦係数の大きい道路に移動すると、駆動輪３７のシャフトがロックし、リングギヤ回転速度ＴＲが急激に低くなり、それに伴って、発電機回転速度ＮＧが急激に高くなり、発電機トルクＴＧが急激に小さくなるが、この場合も、エンジン目標トルクＴＥ* がその分小さくされるので、エンジン１１が過回転状態になるのを確実に防止することができる。
【０１６７】
そして、複数の、本実施の形態においては、第１、第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１、ＴＥｍａｘ２のうちの最小値に基づいてエンジン制限トルクＴＥｉが算出されるので、エンジン１１、発電機１６等に固体差があったり、また、発電機目標トルクＴＧ* 、発電機最大トルクＴＧｍａｘ等の算出誤差があったりしても、確実にエンジン制限トルクＴＥｉを算出することができるので、発電機トルクＴＧでエンジントルクＴＥを十分に抑えることができる。したがって、エンジン１１が過回転状態になるのを確実に防止することができる。
【０１６８】
次に、要求エンジントルクを可変の値にした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１６９】
図２４は本発明の第２の実施の形態におけるエンジントルク制限処理の動作を示す図である。
【０１７０】
この場合、エンジントルク調整処理手段としての減算器１１７に送られる要求エンジントルクＴＥｄｉを可変値とする。そのために、第１のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１より大きい所定の値を要求エンジントルクＴＥｄｉの初期値として設定する。なお、該初期値をあらかじめ設定された固定値とすることができる。
【０１７１】
ところで、発電機回転速度制御が通常に行われている場合、発電機目標トルクＴＧ* は発電機最大トルクＴＧｍａｘより小さいので、差トルクΔＴＧ及び過剰エンジントルクＴＥｅは負の値を採る。したがって、減算器１１７が、エンジントルク調整処理を行い、要求エンジントルクＴＥｄｉから過剰エンジントルクＴＥｅを減算して第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ２を算出すると、該第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ２は、第１のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１より大きくなるので、エンジン制限トルク算出処理手段としての比較器１２１は、第１のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１をエンジン制限トルクＴＥｉとして算出し、出力する。
【０１７２】
また、寒冷地でハイブリッド型車両を走行させようとしたとき、互いに摩擦係数の異なる道路を跨いでハイブリッド型車両を走行させるとき等においては、発電機目標トルクＴＧ* は発電機最大トルクＴＧｍａｘより大きいので、差トルクΔＴＧ及び過剰エンジントルクＴＥｅは正の値を採る。このとき、前記減算器１１７は、発電機目標トルクＴＧ* が発電機最大トルクＴＧｍａｘより大きくなったときの、本実施の形態においては、発電機目標トルクＴＧ* が発電機最大トルクＴＧｍａｘより大きくなった瞬間の、エンジン目標トルクＴＥ* を要求エンジントルクＴＥｄｉとして読み込む。また、その後は、エンジントルク制限処理が終了するまで要求エンジントルクＴＥｄｉの値が固定される。
【０１７３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１７４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ハイブリッド型車両駆動制御装置においては、発電機トルクの最大値を表す発電機最大トルクを算出する発電機最大トルク算出処理手段と、発電機トルクの目標値を表す発電機目標トルクを算出する発電機目標トルク算出処理手段と、前記発電機目標トルクが発電機最大トルクより大きい場合に、発電機トルクの不足分を算出する不足発電機トルク算出処理手段と、前記発電機最大トルクに基づいてエンジン最大トルクを算出し、発電機トルクの不足分に基づいて、制限されたエンジン最大トルクを算出するエンジン最大トルク算出処理手段と、前記各エンジン最大トルクのうちの最小値をエンジン制限トルクとして算出するエンジン制限トルク算出処理手段とを有する。
【０１７５】
この場合、各エンジン最大トルクのうちの最小値がエンジン制限トルクとして算出されるので、エンジンが過回転状態になるのを確実に防止することができる。
【０１７６】
また、複数のエンジン最大トルクのうちの最小値に基づいてエンジン制限トルクが算出されるので、エンジン、発電機等に固体差があったり、また、発電機目標トルク、発電機最大トルク等の算出誤差があったりしても、確実にエンジン制限トルクを算出することができるので、発電機トルクによってエンジントルクを十分に抑えることができる。したがって、エンジンが過回転状態になるのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の機能ブロック図である。
【図２】従来のハイブリッド型車両における発電機回転速度と発電機トルクとの関係を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの動作説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における通常走行時の車速線図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における通常走行時のトルク線図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の概念図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第１のメインフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第２のメインフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第３のメインフローチャートである。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における第１の車両要求トルクマップを示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における第２の車両要求トルクマップを示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン目標運転状態マップを示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン駆動領域マップを示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態における急加速制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態における発電機トルク制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態における発電機回転速度制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２２】本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２３】本発明の第１の実施の形態におけるエンジントルク制限処理の動作を示す図である。
【図２４】本発明の第２の実施の形態におけるエンジントルク制限処理の動作を示す図である。
【符号の説明】
４６ エンジン制御装置
５１ 車両制御装置
９１ エンジン最大トルク算出処理手段
１０５ 発電機目標トルク算出部
１１５、１１６ 演算器
１１７ 減算器
１２１ 比較器
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド型車両駆動制御装置、ハイブリッド型車両駆動制御方法及びそのプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、サンギヤ、リングギヤ及びキャリヤを備え、前記キャリヤとエンジンとが連結され、リングギヤと駆動輪とが連結され、サンギヤと発電機とが連結されたプラネタリギヤユニットを有するハイブリッド型車両においては、エンジンのトルク、すなわち、エンジントルクＴＥの一部が発電機に、残りが駆動モータのトルク、すなわち、駆動モータトルクＴＭと共に駆動輪に伝達されるようになっている。
【０００３】
この種のハイブリッド型車両において、発電機はプラネタリギヤユニットを介してエンジンと連結され、エンジン目標運転状態であるエンジンの運転ポイントが決定されると、該運転ポイントにおけるエンジントルクＴＥが、エンジントルクＴＥの目標値を表すエンジン目標トルクＴＥ* として決定され、前記運転ポイントにおけるエンジンの回転速度、すなわち、エンジン回転速度ＮＥが、エンジン回転速度ＮＥの目標値を表すエンジン目標回転速度ＮＥ* として決定されるようになっている。
【０００４】
そして、該エンジン目標回転速度ＮＥ* に基づいて、発電機の回転速度、すなわち、発電機回転速度ＮＧの目標値を表す発電機目標回転速度ＮＧ* が算出され、発電機回転速度ＮＧが発電機目標回転速度ＮＧ* になるように発電機のトルク、すなわち、発電機トルクＴＧが制御される。
【０００５】
ところで、発電機回転速度ＮＧが急に高くなったり、バッテリの電圧、すなわち、バッテリ電圧ＶＢが低下したりすると、エンジンが吹き上がり、過回転状態になってしまう。
【０００６】
図２は従来のハイブリッド型車両における発電機回転速度と発電機トルクとの関係を示す図である。なお、図において、横軸に発電機回転速度ＮＧを、縦軸に発電機トルクＴＧを採ってある。
【０００７】
Ｌ１〜Ｌ３は発電機回転速度ＮＧ、発電機トルクＴＧ及びバッテリ電圧ＶＢの関係を示す線であり、バッテリ電圧ＶＢが低いほど矢印Ｂ方向に特性が変化し、バッテリ電圧ＶＢが高いほど矢印Ａ方向に特性が変化する。
【０００８】
ところで、図における線Ｌ２上における駆動ポイントｐ１で発電機を駆動しているときに、例えば、運転者が急ブレーキをかけると、駆動輪と連結されたリングギヤの回転速度が急に低くなり、それに伴って、発電機回転速度ＮＧが急に高くなり、駆動ポイントｐ２で発電機が駆動されるようになる。その結果、発電機トルクＴＧが急に小さくなるので、発電機トルクＴＧによってエンジン回転速度ＮＥを抑えることができなくなり、エンジン回転速度ＮＥが急に高くなり、エンジンが吹き上がって過回転状態になってしまう。
【０００９】
また、駆動ポイントｐ１で発電機を駆動しているときに、バッテリ電圧ＶＢが低下すると、駆動ポイントｐ３で発電機が駆動されるようになる。この場合も、発電機トルクＴＧが急に小さくなるので、発電機トルクＴＧによってエンジントルクＴＥを抑えることができなくなり、エンジン回転速度ＮＥが急に高くなり、エンジンが吹き上がって過回転状態になってしまう。
【００１０】
そこで、エンジンが過回転状態になるのを防止するために、ハイブリッド型車両駆動制御装置が配設され、該ハイブリッド型車両駆動制御装置において各種の過回転防止制御が行われるようになっている。
【００１１】
すなわち、第１の過回転防止制御においては、バッテリ電圧ＶＢに対応させて発電機回転速度ＮＧの最大値を表す発電機最大回転速度ＮＧｍａｘが設定され、バッテリ電圧ＶＢが低いほど発電機最大回転速度ＮＧｍａｘが低く、バッテリ電圧ＶＢが高いほど発電機最大回転速度ＮＧｍａｘが高くされる。そして、発電機最大回転速度ＮＧｍａｘを超えないように前記発電機目標回転速度ＮＧ* を制限することによって、エンジンが過回転状態になるのを防止するようにしている。
【００１２】
ところで、前記第１の過回転防止制御において発電機目標回転速度ＮＧ* を制限しているときに、実際の発電機回転速度ＮＧが発電機目標回転速度ＮＧ* より高くなってしまうことがある。そこで、第２の過回転防止制御においては、バッテリ電圧ＶＢ及びインバータの温度に対応させて、発電機トルクＴＧの最大値を表す発電機最大トルクＴＧｍａｘを算出し、該発電機最大トルクＴＧｍａｘ、及び発電機からエンジンまでのギヤ比γＧＥからエンジントルクＴＥの最大値を表すエンジン最大トルクＴＥｍａｘを設定する。そして、エンジントルクＴＥがエンジン最大トルクＴＥｍａｘを超えないようにエンジンのスロットル開度θを制限することによって、エンジンが過回転状態になるのを防止するようにしている。
【００１３】
なお、第１、第２の過回転防止制御を行うことによってもエンジンが過回転状態になるのを防止することができない場合には、発電機の機械的な限界の回転速度を表す発電機限界回転速度ＮＧｌｉｍ（例えば、６０００〔ｒｐｍ〕）を超えることがないように、フェールセーフ制御が行われるようになっている。
【００１４】
すなわち、フェールセーフ制御においては、発電機回転速度ＮＧが発電機限界回転速度ＮＧｌｉｍに達したかどうかを判断し、発電機限界回転速度ＮＧｌｉｍに達した場合、強制的にエンジントルクＴＥを制限したり、エンジンに供給される燃料を１００〔％〕カットしたり、発電機をシャットダウンしたりする。なお、前記フェールセーフ制御は、発電機を保護するために行われるものであり、ハイブリッド型車両の挙動、振動、操縦性等は考慮されない。
【００１５】
ところが、寒冷地でハイブリッド型車両を走行させる場合、バッテリの内部抵抗が大きくなるので、バッテリ電圧ＶＢの変動が大きくなり、急加速を行うのに伴ってバッテリ電圧ＶＢが急激に低下してしまうことがある。この場合、第１、第２の過回転防止制御を行っても、発電機トルクＴＧが小さくなってしまうので、エンジントルクＴＥを抑えるのが困難になり、エンジンが過回転状態になるのを防止することができなくなってしまう。
【００１６】
そして、互いに摩擦係数の異なる道路を跨（また）いでハイブリッド型車両を走行させる場合、例えば、表面に氷が形成された摩擦係数の小さい道路からアスファルトのような摩擦係数の大きい道路に移動すると、駆動輪のシャフトがロックし、駆動輪と連結されたリングギヤの回転速度が急激に低くなり、それに伴って、発電機回転速度ＮＧが急激に高くなってしまう。
【００１７】
したがって、バッテリ電圧ＶＢが急激に低下したり、発電機回転速度ＮＧが急激に高くなったりすると、第１、第２の過回転防止制御を確実に行うことができない。その結果、エンジンが過回転状態になるのを確実に防止することができない。
【００１８】
そこで、発電機トルクＴＧの目標値を表す発電機目標トルクＴＧ* 及び発電機最大トルクＴＧｍａｘに基づいて、エンジン目標トルクＴＥ* を算出するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００１−３０４０１０号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のハイブリッド型車両駆動制御装置においては、エンジン、発電機等の固体差によって、また、発電機目標トルクＴＧ* 、発電機最大トルクＴＧｍａｘ等の算出誤差によって、発電機トルクＴＧがエンジントルクＴＥを抑えるのが困難になると、エンジンが過回転状態になるのを確実に防止することができない。
【００２１】
本発明は、前記従来のハイブリッド型車両駆動制御装置の問題点を解決して、エンジンが過回転状態になるのを確実に防止することができるハイブリッド型車両駆動制御装置、ハイブリッド型車両駆動制御方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のハイブリッド型車両駆動制御装置においては、発電機トルクの最大値を表す発電機最大トルクを算出する発電機最大トルク算出処理手段と、発電機トルクの目標値を表す発電機目標トルクを算出する発電機目標トルク算出処理手段と、前記発電機目標トルクが発電機最大トルクより大きい場合に、発電機トルクの不足分を算出する不足発電機トルク算出処理手段と、前記発電機最大トルクに基づいてエンジン最大トルクを算出し、発電機トルクの不足分に基づいて、制限されたエンジン最大トルクを算出するエンジン最大トルク算出処理手段と、前記各エンジン最大トルクのうちの最小値をエンジン制限トルクとして算出するエンジン制限トルク算出処理手段とを有する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の機能ブロック図である。
【００３５】
図において、９１はエンジントルクＴＥの最大値を表す複数のエンジン最大トルクＴＥｍａｘを算出するエンジン最大トルク算出処理手段、１２１は前記各エンジン最大トルクＴＥｍａｘのうちの最小値をエンジン制限トルクＴＥｉとして算出するエンジン制限トルク算出処理手段としての比較器である。
【００３６】
次に、ハイブリッド型車両について説明する。
【００３７】
図３は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【００３８】
図において、１１は第１の軸線上に配設されたエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は前記第１の軸線上に配設され、前記エンジン１１を駆動することによって発生させられた回転を出力する出力軸、１３は、前記第１の軸線上に配設され、前記出力軸１２を介して入力された回転に対して変速を行う差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット、１４は、前記第１の軸線上に配設され、前記プラネタリギヤユニット１３における変速後の回転が出力される出力軸、１５は該出力軸１４に固定された出力ギヤとしての第１のカウンタドライブギヤ、１６は、前記第１の軸線上に配設され、伝達軸１７を介して前記プラネタリギヤユニット１３と連結され、更にエンジン１１と差動回転自在に、かつ、機械的に連結された第１の電動機械としての発電機（Ｇ）である。
【００３９】
前記出力軸１４は、スリーブ状の形状を有し、前記出力軸１２を包囲して配設される。また、前記第１のカウンタドライブギヤ１５はプラネタリギヤユニット１３よりエンジン１１側に配設される。
【００４０】
そして、前記プラネタリギヤユニット１３は、少なくとも、第１の歯車要素としてのサンギヤＳ、該サンギヤＳと噛（し）合するピニオンＰ、該ピニオンＰと噛合する第２の歯車要素としてのリングギヤＲ、及び前記ピニオンＰを回転自在に支持する第３の歯車要素としてのキャリヤＣＲを備え、前記サンギヤＳは前記伝達軸１７を介して発電機１６と、リングギヤＲは、出力軸１４及び所定のギヤ列を介して、第２の電動機械としての駆動モータ（Ｍ）２５及び駆動輪３７と、キャリヤＣＲは出力軸１２を介してエンジン１１と連結される。また、前記駆動モータ２５は、前記第１の軸線と平行な第２の軸線上に配設され、前記エンジン１１及び発電機１６と差動回転自在に、かつ、機械的に連結され、かつ、駆動輪３７と機械的に連結される。そして、前記キャリヤＣＲと車両駆動装置としてのハイブリッド型車両駆動装置のケース１０との間にワンウェイクラッチＦが配設され、該ワンウェイクラッチＦは、エンジン１１から正方向の回転がキャリヤＣＲに伝達されたときにフリーになり、発電機１６又は駆動モータ２５から逆方向の回転がキャリヤＣＲに伝達されたときにロックされ、逆方向の回転がエンジン１１に伝達されないようにする。
【００４１】
前記発電機１６は、前記伝達軸１７に固定され、回転自在に配設されたロータ２１、該ロータ２１の周囲に配設されたステータ２２、及び該ステータ２２に巻装されたコイル２３から成る。前記発電機１６は、伝達軸１７を介して伝達される回転によって電力を発生させる。前記コイル２３は、図示されないバッテリに接続され、コイル２３からの交流の電流が直流の電流に変換されて前記バッテリに供給される。前記ロータ２１と前記ケース１０との間に発電機ブレーキＢが配設され、該発電機ブレーキＢを係合させることによってロータ２１を固定し、発電機１６の回転を機械的に停止させることができる。
【００４２】
また、２６は、前記第２の軸線上に配設され、前記駆動モータ２５の回転が出力される出力軸、２７は該出力軸２６に固定された出力ギヤとしての第２のカウンタドライブギヤである。前記駆動モータ２５は、前記出力軸２６に固定され、回転自在に配設されたロータ４０、該ロータ４０の周囲に配設されたステータ４１、及び該ステータ４１に巻装されたコイル４２から成る。
【００４３】
前記駆動モータ２５は、コイル４２に供給される交流の電流であるＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流によって駆動モータトルクＴＭを発生させる。そのために、前記コイル４２は前記バッテリに接続され、該バッテリからの直流の電流が各相の電流に変換されて前記コイル４２に供給されるようになっている。
【００４４】
そして、前記駆動輪３７をエンジン１１の回転と同じ方向に回転させるために、前記第１、第２の軸線と平行な第３の軸線上にカウンタシャフト３０が配設され、該カウンタシャフト３０に、第１のカウンタドリブンギヤ３１、及び該第１のカウンタドリブンギヤ３１より歯数が多い第２のカウンタドリブンギヤ３２が固定される。前記第１のカウンタドリブンギヤ３１と前記第１のカウンタドライブギヤ１５とが、また、前記第２のカウンタドリブンギヤ３２と前記第２のカウンタドライブギヤ２７とが噛合させられ、前記第１のカウンタドライブギヤ１５の回転が反転されて第１のカウンタドリブンギヤ３１に、前記第２のカウンタドライブギヤ２７の回転が反転されて第２のカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっている。
【００４５】
さらに、前記カウンタシャフト３０には前記第１のカウンタドリブンギヤ３１より歯数が少ないデフピニオンギヤ３３が固定される。
【００４６】
そして、前記第１〜第３の軸線と平行な第４の軸線上にディファレンシャル装置３６が配設され、該ディファレンシャル装置３６のデフリングギヤ３５と前記デフピニオンギヤ３３とが噛合させられる。したがって、デフリングギヤ３５に伝達された回転が前記ディファレンシャル装置３６によって分配され、駆動輪３７に伝達される。このように、エンジン１１によって発生させられた回転を第１のカウンタドリブンギヤ３１に伝達することができるだけでなく、駆動モータ２５によって発生させられた回転を第２のカウンタドリブンギヤ３２に伝達することができるので、エンジン１１及び駆動モータ２５を駆動することによってハイブリッド型車両を走行させることができる。
【００４７】
なお、３８はロータ２１の位置、すなわち、発電機ロータ位置θＧを検出するレゾルバ等の発電機ロータ位置センサ、３９はロータ４０の位置、すなわち、駆動モータロータ位置θＭを検出するレゾルバ等の駆動モータロータ位置センサである。そして、検出された発電機ロータ位置θＧは、図示されない車両制御装置及び図示されない発電機制御装置に、駆動モータロータ位置θＭは車両制御装置及び図示されない駆動モータ制御装置に送られる。また、５２はエンジン回転速度ＮＥを検出するエンジン回転速度検出手段としてのエンジン回転速度センサである。
【００４８】
次に、前記プラネタリギヤユニット１３の動作について説明する。
【００４９】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの動作説明図、図５は本発明の第１の実施の形態における通常走行時の車速線図、図６は本発明の第１の実施の形態における通常走行時のトルク線図である。
【００５０】
前記プラネタリギヤユニット１３（図３）においては、キャリヤＣＲがエンジン１１と、サンギヤＳが発電機１６と、リングギヤＲが出力軸１４を介して前記駆動モータ２５及び駆動輪３７とそれぞれ連結されるので、リングギヤＲの回転速度、すなわち、リングギヤ回転速度ＮＲと、出力軸１４に出力される回転速度、すなわち、出力軸回転速度とが等しく、キャリヤＣＲの回転速度とエンジン回転速度ＮＥとが等しく、サンギヤＳの回転速度と発電機回転速度ＮＧとが等しくなる。そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数のρ倍（本実施の形態においては２倍）にされると、
（ρ＋１）・ＮＥ＝１・ＮＧ＋ρ・ＮＲ
の関係が成立する。したがって、リングギヤ回転速度ＮＲ及び発電機回転速度ＮＧに基づいてエンジン回転速度ＮＥ
ＮＥ＝（１・ＮＧ＋ρ・ＮＲ）／（ρ＋１） ……（１）
を算出することができる。なお、前記式（１）によって、プラネタリギヤユニット１３の回転速度関係式が構成される。
【００５１】
また、エンジントルクＴＥ、リングギヤＲに発生させられるトルク、すなわち、リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは、
ＴＥ：ＴＲ：ＴＧ＝（ρ＋１）：ρ：１ ……（２）
の関係になり、互いに反力を受け合う。なお、前記式（２）によって、プラネタリギヤユニット１３のトルク関係式が構成される。
【００５２】
そして、ハイブリッド型車両の通常走行時において、リングギヤＲ、キャリヤＣＲ及びサンギヤＳはいずれも正方向に回転させられ、図５に示されるように、リングギヤ回転速度ＮＲ、エンジン回転速度ＮＥ及び発電機回転速度ＮＧは、いずれも正の値を採る。また、前記リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは、プラネタリギヤユニット１３の歯数によって決定されるトルク比でエンジントルクＴＥを按（あん）分することによって得られるので、図６に示されるトルク線図上において、リングギヤトルクＴＲと発電機トルクＴＧとを加えたものがエンジントルクＴＥになる。
【００５３】
次に、前記ハイブリッド型車両の制御を行うハイブリッド型車両駆動制御装置について説明する。
【００５４】
図７は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の概念図である。
【００５５】
図において、１０はケース、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、１３はプラネタリギヤユニット、１６は発電機（Ｇ）、Ｂは該発電機１６のロータ２１を固定するための発電機ブレーキ、２５は駆動モータ（Ｍ）、２８は前記発電機１６を駆動するための発電機インバータとしてのインバータ、２９は前記駆動モータ２５を駆動するための駆動モータインバータとしてのインバータ、３７は駆動輪、３８は発電機ロータ位置センサ、３９は駆動モータロータ位置センサ、４３はバッテリである。前記インバータ２８、２９は電源スイッチＳＷを介してバッテリ４３に接続され、該バッテリ４３は前記電源スイッチＳＷがオンのときに直流の電流を前記インバータ２８、２９に供給する。
【００５６】
そして、該インバータ２８の入口側に、インバータ２８に印加される直流電圧、すなわち、発電機インバータ電圧ＶＧを検出するために第１の直流電圧検出部としての発電機インバータ電圧センサ７５が配設され、インバータ２８に供給される直流電流、すなわち、発電機インバータ電流ＩＧを検出するために第１の直流電流検出部としての発電機インバータ電流センサ７７が配設される。また、前記インバータ２９の入口側に、インバータ２９に印加される直流電圧、すなわち、駆動モータインバータ電圧ＶＭを検出するために第２の直流電圧検出部としての駆動モータインバータ電圧センサ７６が配設され、インバータ２９に供給される直流電流、すなわち、駆動モータインバータ電流ＩＭを検出するために第２の直流電流検出部としての駆動モータインバータ電流センサ７８が配設される。そして、前記発電機インバータ電圧ＶＧ及び発電機インバータ電流ＩＧは車両制御装置５１及び発電機制御装置４７に、駆動モータインバータ電圧ＶＭ及び駆動モータインバータ電流ＩＭは、車両制御装置５１及び駆動モータ制御装置４９に送られる。なお、前記バッテリ４３とインバータ２８、２９との間に平滑用のコンデンサＣが接続される。また、前記インバータ２８、２９の温度を検出するために、インバータ温度検出部としての図示されないインバータ温度センサがそれぞれ配設される。
【００５７】
また、前記車両制御装置５１は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、ハイブリッド型車両駆動制御装置の全体の制御を行い、各種のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能する。前記車両制御装置５１に、エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９が接続される。そして、前記エンジン制御装置４６は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、エンジン１１の制御を行うために、スロットル開度θ、バルブタイミング等の指示信号をエンジン１１に送る。また、前記発電機制御装置４７は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、前記発電機１６の制御を行うために、駆動信号ＳＧ１をインバータ２８に送る。そして、駆動モータ制御装置４９は、図示されないＣＰＵ、記録装置等から成り、前記駆動モータ２５の制御を行うために、駆動信号ＳＧ２をインバータ２９に送る。なお、前記エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９によって車両制御装置５１より下位に位置する第１の制御装置が、前記車両制御装置５１によって、エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９より上位に位置する第２の制御装置が構成される。また、エンジン制御装置４６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９も各種のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能する。
【００５８】
前記インバータ２８は、駆動信号ＳＧ１に従って駆動され、力行時にバッテリ４３から直流の電流を受けて、各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを発生させ、各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを発電機１６に供給し、回生時に発電機１６から各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを受けて、直流の電流を発生させ、バッテリ４３に供給する。
【００５９】
また、前記インバータ２９は、駆動信号ＳＧ２に従って駆動され、力行時にバッテリ４３から直流の電流を受けて、各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを発生させ、各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを駆動モータ２５に供給し、回生時に駆動モータ２５から各相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを受けて、直流の電流を発生させ、バッテリ４３に供給する。
【００６０】
そして、４４は前記バッテリ４３の状態、すなわち、バッテリ状態としてのバッテリ残量ＳＯＣを検出するバッテリ残量検出装置、５２はエンジン回転速度センサ、５３は選速操作手段としての図示されないシフトレバーの位置、すなわち、シフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ、５４はアクセルペダル、５５は該アクセルペダル５４の位置（踏込量）、すなわち、アクセルペダル位置ＡＰを検出するアクセル操作検出部としてのアクセルスイッチ、６１はブレーキペダル、６２は該ブレーキペダル６１の位置（踏込量）、すなわち、ブレーキペダル位置ＢＰを検出するブレーキ操作検出部としてのブレーキスイッチ、６３はエンジン１１の温度ｔｍＥを検出するエンジン温度センサ、６４は発電機１６の温度、例えば、コイル２３（図３）の温度ｔｍＧを検出する温度検出部としての発電機温度センサ、６５は駆動モータ２５の温度、例えば、コイル４２の温度ｔｍＭを検出する温度検出部としての駆動モータ温度センサである。
【００６１】
そして、６６〜６９はそれぞれ各相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＭＵ、ＩＭＶを検出する交流電流検出部としての電流センサ、７２は前記バッテリ状態としてのバッテリ電圧ＶＢを検出するバッテリ４３用の電圧検出部としてのバッテリ電圧センサである。前記バッテリ電圧ＶＢは、発電機制御装置４７、駆動モータ制御装置４９及び車両制御装置５１に送られる。また、バッテリ状態として、バッテリ電流、バッテリ温度等を検出することもできる。なお、バッテリ残量検出装置４４、バッテリ電圧センサ７２、図示されないバッテリ電流センサ、図示されないバッテリ温度センサ等によってバッテリ状態検出部が構成される。また、電流ＩＧＵ、ＩＧＶは発電機制御装置４７及び車両制御装置５１に、電流ＩＭＵ、ＩＭＶは駆動モータ制御装置４９及び車両制御装置５１に送られる。
【００６２】
前記車両制御装置５１は、前記エンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送り、エンジン制御装置４６によってエンジン１１の始動・停止を設定させる。また、前記車両制御装置５１の図示されない車速算出処理手段は、車速算出処理を行い、駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出し、該変化率ΔθＭ、及び前記出力軸２６から駆動輪３７までのトルク伝達系におけるギヤ比γＶに基づいて車速Ｖを算出する。
【００６３】
そして、車両制御装置５１は、エンジン目標回転速度ＮＥ* 、発電機目標トルクＴＧ* 、及び駆動モータトルクＴＭの目標値を表す駆動モータ目標トルクＴＭ* を設定し、前記発電機制御装置４７は発電機目標回転速度ＮＧ* 、前記駆動モータ制御装置４９は駆動モータトルクＴＭの補正値を表す駆動モータトルク補正値δＴＭを設定する。なお、前記エンジン目標回転速度ＮＥ* 、発電機目標トルクＴＧ* 、駆動モータ目標トルクＴＭ* 等によって制御指令値が構成される。
【００６４】
また、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機回転速度算出処理手段は、発電機回転速度算出処理を行い、前記発電機ロータ位置θＧを読み込み、該発電機ロータ位置θＧの変化率ΔθＧを算出することによって発電機回転速度ＮＧを算出する。
【００６５】
そして、前記駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モータ回転速度算出処理を行い、前記駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出することによって駆動モータ２５の回転速度、すなわち、駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。
【００６６】
なお、前記発電機ロータ位置θＧと発電機回転速度ＮＧとは互いに比例し、駆動モータロータ位置θＭと駆動モータ回転速度ＮＭと車速Ｖとは互いに比例するので、発電機ロータ位置センサ３８及び前記発電機回転速度算出処理手段を、発電機回転速度ＮＧを検出する発電機回転速度検出部として機能させたり、駆動モータロータ位置センサ３９及び前記駆動モータ回転速度算出処理手段を、駆動モータ回転速度ＮＭを検出する駆動モータ回転速度検出部として機能させたり、駆動モータロータ位置センサ３９及び前記車速算出処理手段を、車速Ｖを検出する車速検出部として機能させたりすることもできる。
【００６７】
本実施の形態においては、エンジン回転速度ＮＥは、前記エンジン回転速度センサ５２によって検出されるようになっているが、エンジン制御装置４６において算出することもできる。また、本実施の形態において、車速Ｖは、前記車速算出処理手段によって駆動モータロータ位置θＭに基づいて算出されるようになっているが、リングギヤ回転速度ＮＲを検出し、該リングギヤ回転速度ＮＲに基づいて算出したり、駆動輪３７の回転速度、すなわち、駆動輪回転速度に基づいて算出したりすることもできる。その場合、車速検出部として、リングギヤ回転速度センサ、駆動輪回転速度センサ等が配設される。
【００６８】
次に、前記構成のハイブリッド型車両駆動制御装置の動作について説明する。
【００６９】
図８は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第１のメインフローチャート、図９は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第２のメインフローチャート、図１０は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第３のメインフローチャート、図１１は本発明の第１の実施の形態における第１の車両要求トルクマップを示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態における第２の車両要求トルクマップを示す図、図１３は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン目標運転状態マップを示す図、図１４は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン駆動領域マップを示す図である。なお、図１１、１２及び１４において、横軸に車速Ｖを、縦軸に車両要求トルクＴＯ* を、図１３において、横軸にエンジン回転速度ＮＥを、縦軸にエンジントルクＴＥを採ってある。
【００７０】
まず、車両制御装置５１（図７）の図示されない初期化処理手段は、初期化処理を行って各種の変量を初期値にする。次に、前記車両制御装置５１は、アクセルスイッチ５５からアクセルペダル位置ＡＰを、ブレーキスイッチ６２からブレーキペダル位置ＢＰを読み込む。そして、前記車速算出処理手段は、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出し、該変化率ΔθＭ及び前記ギヤ比γＶに基づいて車速Ｖを算出する。
【００７１】
続いて、前記車両制御装置５１の図示されない車両要求トルク決定処理手段は、車両要求トルク決定処理を行い、アクセルペダル５４が踏み込まれた場合、前記車両制御装置５１の記録装置に記録された図１１の第１の車両要求トルクマップを参照し、ブレーキペダル６１が踏み込まれた場合、前記記録装置に記録された図１２の第２の車両要求トルクマップを参照して、アクセルペダル位置ＡＰ、ブレーキペダル位置ＢＰ及び車速Ｖに対応させてあらかじめ設定された、ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な車両要求トルクＴＯ* を決定する。
【００７２】
続いて、前記車両制御装置５１は、車両要求トルクＴＯ* が駆動モータトルクＴＭの最大値を表す駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きいかどうかを判断する。車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きい場合、前記車両制御装置５１はエンジン１１が停止中であるかどうかを判断し、エンジン１１が停止中である場合、車両制御装置５１の図示されない急加速制御処理手段は、急加速制御処理を行い、駆動モータ２５及び発電機１６を駆動してハイブリッド型車両を走行させる。
【００７３】
また、車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ以下である場合、及び車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きく、かつ、エンジン１１が駆動中である場合、前記車両制御装置５１の図示されない運転者要求出力算出処理手段は、運転者要求出力算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ* と車速Ｖとを乗算することによって、運転者要求出力ＰＤ
ＰＤ＝ＴＯ* ・Ｖ
を算出する。
【００７４】
次に、前記車両制御装置５１の図示されないバッテリ充放電要求出力算出処理手段は、バッテリ充放電要求出力算出処理を行い、前記バッテリ残量検出装置４４からバッテリ残量ＳＯＣを読み込み、該バッテリ残量ＳＯＣに基づいてバッテリ充放電要求出力ＰＢを算出する。
【００７５】
続いて、前記車両制御装置５１の図示されない車両要求出力算出処理手段は、車両要求出力算出処理を行い、前記運転者要求出力ＰＤとバッテリ充放電要求出力ＰＢとを加算することによって、車両要求出力ＰＯ
ＰＯ＝ＰＤ＋ＰＢ
を算出する。
【００７６】
次に、前記車両制御装置５１の図示されないエンジン目標運転状態設定処理手段は、エンジン目標運転状態設定処理を行い、前記車両制御装置５１の記録装置に記録された図１３のエンジン目標運転状態マップを参照し、前記車両要求出力ＰＯを表す線ＰＯ１、ＰＯ２、…と、各アクセルペダル位置ＡＰ１〜ＡＰ６におけるエンジン１１の効率が最も高くなる最適燃費曲線Ｌとが交差するポイントＡ１〜Ａ３、Ａｍを、エンジン目標運転状態であるエンジン１１の運転ポイントとして決定し、該運転ポイントにおけるエンジントルクＴＥ１〜ＴＥ３、ＴＥｍをエンジントルクＴＥの目標値を表すエンジン目標トルクＴＥ* として決定し、前記運転ポイントにおけるエンジン回転速度ＮＥ１〜ＮＥ３、ＮＥｍをエンジン目標回転速度ＮＥ* として決定し、該エンジン目標回転速度ＮＥ* をエンジン制御装置４６に送る。
【００７７】
そして、該エンジン制御装置４６は、エンジン制御装置４６の記録装置に記録された図１４のエンジン駆動領域マップを参照して、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているかどうかを判断する。図１４において、ＡＲ１はエンジン１１が駆動される駆動領域、ＡＲ２はエンジン１１の駆動が停止させられる停止領域、ＡＲ３はヒステリシス領域である。また、ＬＥ１は停止させられているエンジン１１が駆動されるライン、ＬＥ２は駆動されているエンジン１１の駆動が停止させられるラインである。なお、前記ラインＬＥ１は、バッテリ残量ＳＯＣが大きいほど図１４の右方に移動させられ、駆動領域ＡＲ１が狭くされ、バッテリ残量ＳＯＣが小さいほど図１４の左方に移動させられ、駆動領域ＡＲ１が広くされる。
【００７８】
そして、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているにもかかわらず、エンジン１１が駆動されていない場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン始動制御処理手段は、エンジン始動制御処理を行い、エンジン１１を始動させる。また、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれていないにもかかわらず、エンジン１１が駆動されている場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン停止制御処理手段は、エンジン停止制御処理を行い、エンジン１１の駆動を停止させる。そして、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれておらず、エンジン１１が駆動されていない場合、前記車両制御装置５１の図示されない駆動モータ目標トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ* を駆動モータ目標トルクＴＭ* として算出するとともに決定し、該駆動モータ目標トルクＴＭ* を駆動モータ制御装置４９に送る。駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、駆動モータ２５のトルク制御を行う。
【００７９】
また、エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれていて、かつ、エンジン１１が駆動されている場合、エンジン制御装置４６の図示されないエンジン制御処理手段は、エンジン制御処理を行い、所定の方法でエンジン１１の制御を行う。
【００８０】
次に、発電機制御装置４７の図示されない発電機目標回転速度算出処理手段は、発電機目標回転速度算出処理を行い、具体的には、駆動モータロータ位置センサ３９から駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭ、及び出力軸２６（図３）からリングギヤＲまでのギヤ比γＭＲに基づいてリングギヤ回転速度ＮＲを算出するとともに、エンジン目標運転状態設定処理において決定されたエンジン目標回転速度ＮＥ* を読み込み、リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ* に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ* を算出し、決定する。
【００８１】
ところで、前記エンジン１１及び駆動モータ２５を駆動してハイブリッド型車両を走行させているときに、発電機回転速度ＮＧが低い場合、消費電力が大きくなり、発電機１６の発電効率が低くなるとともに、ハイブリッド型車両の燃費がその分悪くなってしまう。そこで、発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が所定の回転速度より小さい場合、発電機ブレーキＢを係合させ、発電機１６を機械的に停止させ、前記燃費を良くするようにしている。
【００８２】
そのために、前記発電機制御装置４７は、前記発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が所定の第１の回転速度Ｎｔｈ１（例えば、５００〔ｒｐｍ〕）以上であるかどうかを判断する。発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上である場合、発電機制御装置４７は、発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。そして、該発電機ブレーキＢが解放されている場合、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機回転速度制御処理手段は、発電機回転速度制御処理を行い、発電機１６のトルク制御を行う。また、前記発電機ブレーキＢが解放されていない場合、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機ブレーキ解放制御処理手段は、発電機ブレーキ解放制御処理を行い、発電機ブレーキＢを解放する。
【００８３】
ところで、前記発電機回転速度制御処理において、発電機目標トルクＴＧ* が決定され、該発電機目標トルクＴＧ* に基づいて発電機１６のトルク制御が行われ、所定の発電機トルクＴＧが発生させられると、前述されたように、エンジントルクＴＥ、リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは互いに反力を受け合うので、発電機トルクＴＧがリングギヤトルクＴＲに変換されてリングギヤＲから出力される。
【００８４】
そして、リングギヤトルクＴＲがリングギヤＲから出力されるのに伴って、発電機回転速度ＮＧが変動し、前記リングギヤトルクＴＲが変動すると、変動したリングギヤトルクＴＲが駆動輪３７に伝達され、ハイブリッド型車両の走行フィーリングが低下してしまう。そこで、発電機回転速度ＮＧの変動に伴う発電機１６のイナーシャ（ロータ２１及びロータ軸のイナーシャ）分のトルクを見込んでリングギヤトルクＴＲを算出するようにしている。
【００８５】
そのために、前記車両制御装置５１の図示されないリングギヤトルク算出処理手段は、リングギヤトルク算出処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ* を読み込み、該発電機目標トルクＴＧ* 、及びサンギヤＳの歯数に対するリングギヤＲの歯数の比に基づいてリングギヤトルクＴＲを算出する。
【００８６】
すなわち、発電機１６のイナーシャをＩｎＧとし、発電機１６の角加速度（回転変化率）をαＧとしたとき、サンギヤＳに加わるトルク、すなわち、サンギヤトルクＴＳは、発電機目標トルクＴＧ* にイナーシャＩｎＧ分のトルク等価成分（イナーシャトルク）ＴＧＩ
ＴＧＩ＝ＩｎＧ・αＧ
を加算することによって得られ、
【００８７】
そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数のρ倍であるとすると、リングギヤトルクＴＲは、サンギヤトルクＴＳのρ倍であるので、
【００８８】
そこで、前記駆動モータ制御装置４９の図示されない駆動軸トルク推定処理手段は、駆動軸トルク推定処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ* 及びトルク等価成分ＴＧＩに基づいて出力軸２６におけるトルク、すなわち、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。すなわち、前記駆動軸トルク推定処理手段は、前記リングギヤトルクＴＲ、及びリングギヤＲの歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数の比に基づいて駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、算出する。
【００８９】
なお、発電機ブレーキＢが係合させられる際に、発電機目標トルクＴＧ* は零（０）にされるので、リングギヤトルクＴＲはエンジントルクＴＥと比例関係になる。そこで、発電機ブレーキＢが係合させられる際に、前記駆動軸トルク推定処理手段は、エンジン制御装置４６からエンジントルクＴＥを読み込み、前記トルク関係式によって、エンジントルクＴＥに基づいてリングギヤトルクＴＲを算出し、該リングギヤトルクＴＲ、及びリングギヤＲの歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数の比に基づいて前記駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
【００９０】
続いて、前記駆動モータ目標トルク算出処理手段は、駆動モータ目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ* から、前記駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを減算することによって、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴでは過不足する分を駆動モータ目標トルクＴＭ* として算出し、決定する。
【００９１】
そして、前記駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、決定された駆動モータ目標トルクＴＭ* に基づいて駆動モータ２５のトルク制御を行い、駆動モータトルクＴＭを制御する。
【００９２】
また、発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１より小さい場合、発電機制御装置４７は、発電機ブレーキＢが係合させられているかどうかを判断する。そして、発電機ブレーキＢが係合させられていない場合、発電機制御装置４７の図示されない発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機ブレーキ係合制御処理を行い、発電機ブレーキＢを係合させる。
【００９３】
次に、図８〜９のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 初期化処理を行う。
ステップＳ２ アクセルペダル位置ＡＰ及びブレーキペダル位置ＢＰを読み込む。
ステップＳ３ 車速Ｖを算出する。
ステップＳ４ 車両要求トルクＴＯ* を決定する。
ステップＳ５ 車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きいかどうかを判断する。車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘより大きい場合はステップＳ６に、車両要求トルクＴＯ* が駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘ以下である場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ６ エンジン１１が停止中であるかどうかを判断する。エンジン１１が停止中である場合はステップＳ７に、停止中でない（駆動中である）場合はステップＳ８に進む。
ステップＳ７ 急加速制御処理を行う。
ステップＳ８ 運転者要求出力ＰＤを算出する。
ステップＳ９ バッテリ充放電要求出力ＰＢを算出する。
ステップＳ１０ 車両要求出力ＰＯを算出する。
ステップＳ１１ エンジン１１の運転ポイントを決定する。
ステップＳ１２ エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動領域ＡＲ１に置かれている場合はステップＳ１３に、駆動領域ＡＲ１に置かれていない場合はステップＳ１４に進む。
ステップＳ１３ エンジン１１が駆動されているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動されている場合はステップＳ１７に、駆動されていない場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１４ エンジン１１が駆動されているかどうかを判断する。エンジン１１が駆動されている場合はステップＳ１６に、駆動されていない場合はステップＳ２６に進む。
ステップＳ１５ エンジン始動制御処理を行う。
ステップＳ１６ エンジン停止制御処理を行う。
ステップＳ１７ エンジン制御処理を行う。
ステップＳ１８ 発電機目標回転速度ＮＧ* を決定する。
ステップＳ１９ 発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上であるかどうかを判断する。発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１以上である場合はステップＳ２０に、発電機目標回転速度ＮＧ* の絶対値が第１の回転速度Ｎｔｈ１より小さい場合はステップＳ２１に進む。
ステップＳ２０ 発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが解放されている場合はステップＳ２３に、解放されていない場合はステップＳ２４に進む。
ステップＳ２１ 発電機ブレーキＢが係合させられているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが係合させられている場合は処理を終了し、係合させられていない場合はステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２ 発電機ブレーキ係合制御処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ２３ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２４ 発電機ブレーキ解放制御処理を行い、処理を終了する。
ステップＳ２５ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２６ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ２７ 駆動モータ制御処理を行い、処理を終了する。
【００９４】
次に、図８のステップＳ７における急加速制御処理のサブルーチンについて説明する。
【００９５】
図１５は本発明の第１の実施の形態における急加速制御処理のサブルーチンを示す図である。
【００９６】
まず、前記急加速制御処理手段は、車両要求トルクＴＯ* を読み込むとともに、駆動モータ目標トルクＴＭ* に駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘをセットする。続いて、前記車両制御装置５１（図７）の図示されない発電機目標トルク算出処理手段は、発電機目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ* と駆動モータ目標トルクＴＭ* との差トルクΔＴを算出し、駆動モータ目標トルクＴＭ* である駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘでは不足する分を発電機目標トルクＴＧ* として算出して決定し、該発電機目標トルクＴＧ* を発電機制御装置４７に送る。
【００９７】
そして、前記駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、駆動モータ目標トルクＴＭ* で駆動モータ２５のトルク制御を行う。また、前記発電機制御装置４７の図示されない発電機トルク制御処理手段は、発電機トルク制御処理を行い、前記発電機目標トルクＴＧ* に基づいて発電機１６のトルク制御を行う。
【００９８】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ７−１ 車両要求トルクＴＯ* を読み込む。
ステップＳ７−２ 駆動モータ目標トルクＴＭ* に駆動モータ最大トルクＴＭｍａｘをセットする。
ステップＳ７−３ 発電機目標トルクＴＧ* を算出する。
ステップＳ７−４ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ７−５ 発電機トルク制御処理を行い、リターンする。
【００９９】
次に、図１０のステップＳ２７、及び図１５のステップＳ７−４における駆動モータ制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１００】
図１６は本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１０１】
まず、駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ目標トルクＴＭ* を読み込む。続いて、前記駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭの変化率ΔθＭを算出することによって駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。そして、前記駆動モータ制御処理手段は、バッテリ電圧ＶＢを読み込む。なお、駆動モータ回転速度ＮＭ及びバッテリ電圧ＶＢによって実測値が構成される。
【０１０２】
次に、前記駆動モータ制御処理手段は、前記駆動モータ目標トルクＴＭ* 、駆動モータ回転速度ＮＭ及びバッテリ電圧ＶＢに基づいて、前記駆動モータ制御装置４９（図７）の記録装置に記録された駆動モータ制御用の電流指令値マップを参照し、ｄ軸電流指令値ＩＭｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ* を算出し、決定する。なお、ｄ軸電流指令値ＩＭｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ* によって、駆動モータ２５用の交流電流指令値が構成される。
【０１０３】
また、前記駆動モータ制御処理手段は、電流センサ６８、６９から電流ＩＭＵ、ＩＭＶを読み込むとともに、該電流ＩＭＵ、ＩＭＶに基づいて電流ＩＭＷ
ＩＭＷ＝ＩＭＵ−ＩＭＶ
を算出する。なお、電流ＩＭＷを電流ＩＭＵ、ＩＭＶと同様に電流センサによって検出することもできる。
【０１０４】
続いて、前記駆動モータ制御処理手段の交流電流算出処理手段は、交流電流算出処理を行い、３相／２相変換を行い、電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷを、交流の電流であるｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑに変換することによってｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑを算出する。そして、前記駆動モータ制御処理手段の交流電圧指令値算出処理手段は、交流電圧指令値算出処理を行い、前記ｄ軸電流ＩＭｄ及びｑ軸電流ＩＭｑ、並びに前記ｄ軸電流指令値ＩＭｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ* に基づいて、電圧指令値ＶＭｄ* 、ＶＭｑ* を算出する。また、前記駆動モータ制御処理手段は、２相／３相変換を行い、電圧指令値ＶＭｄ* 、ＶＭｑ* を電圧指令値ＶＭＵ* 、ＶＭＶ* 、ＶＭＷ* に変換し、該電圧指令値ＶＭＵ* 、ＶＭＶ* 、ＶＭＷ* に基づいてパルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを算出し、該パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを前記駆動モータ制御装置４９の図示されないドライブ処理手段に対して出力する。該ドライブ処理手段は、ドライブ処理を行い、パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗに基づいて駆動信号ＳＧ２を前記インバータ２９に送る。なお、電圧指令値ＶＭｄ* 、ＶＭｑ* によって、駆動モータ２５用の交流電圧指令値が構成される。
【０１０５】
次に、フローチャートについて説明する。なお、この場合、ステップＳ２７及びステップＳ７−４において同じ処理が行われるので、ステップＳ７−４について説明する。
ステップＳ７−４−１ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を読み込む。
ステップＳ７−４−２ 駆動モータロータ位置θＭを読み込む。
ステップＳ７−４−３ 駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。
ステップＳ７−４−４ バッテリ電圧ＶＢを読み込む。
ステップＳ７−４−５ ｄ軸電流指令値ＩＭｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＭｑ* を決定する。
ステップＳ７−４−６ 電流ＩＭＵ、ＩＭＶを読み込む。
ステップＳ７−４−７ ３相／２相変換を行う。
ステップＳ７−４−８ 電圧指令値ＶＭｄ* 、ＶＭｑ* を算出する。
ステップＳ７−４−９ ２相／３相変換を行う。
ステップＳ７−４−１０ パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを出力し、リターンする。
【０１０６】
次に、図１５のステップＳ７−５における発電機トルク制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１０７】
図１７は本発明の第１の実施の形態における発電機トルク制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１０８】
まず、前記発電機トルク制御処理手段は、発電機目標トルクＴＧ* を読み込む。そして、前記発電機回転速度算出処理手段は、発電機ロータ位置θＧを読み込むとともに、該発電機ロータ位置θＧに基づいて発電機回転速度ＮＧを算出する。続いて、前記発電機トルク制御処理手段は、バッテリ電圧ＶＢを読み込む。次に、前記発電機トルク制御処理手段は、前記発電機目標トルクＴＧ* 、発電機回転速度ＮＧ及びバッテリ電圧ＶＢに基づいて、前記発電機制御装置４７（図７）の記録装置に記録された発電機制御用の電流指令値マップを参照し、ｄ軸電流指令値ＩＧｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ* を算出し、決定する。なお、ｄ軸電流指令値ＩＧｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ* によって、発電機１６用の交流電流指令値が構成される。
【０１０９】
また、前記発電機トルク制御処理手段は、電流センサ６６、６７から電流ＩＧＵ、ＩＧＶを読み込むとともに、電流ＩＧＵ、ＩＧＶに基づいて電流ＩＧＷ
ＩＧＷ＝ＩＧＵ−ＩＧＶ
を算出する。なお、電流ＩＧＷを電流ＩＧＵ、ＩＧＶと同様に電流センサによって検出することもできる。
【０１１０】
続いて、前記発電機トルク制御処理手段の交流電流算出処理手段は、交流電流算出処理を行い、３相／２相変換を行い、電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷをｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑに変換することによって、ｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑを算出する。そして、前記発電機トルク制御処理手段の交流電圧指令値算出処理手段は、交流電圧指令値算出処理を行い、前記ｄ軸電流ＩＧｄ及びｑ軸電流ＩＧｑ、並びに前記ｄ軸電流指令値ＩＧｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ* に基づいて、電圧指令値ＶＧｄ* 、ＶＧｑ* を算出する。また、前記発電機トルク制御処理手段は、２相／３相変換を行い、電圧指令値ＶＧｄ* 、ＶＧｑ* を電圧指令値ＶＧＵ* 、ＶＧＶ* 、ＶＧＷ* に変換し、該電圧指令値ＶＧＵ* 、ＶＧＶ* 、ＶＧＷ* に基づいてパルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを算出し、該パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを発電機制御装置４７の図示されないドライブ処理手段に出力する。該ドライブ処理手段は、ドライブ処理を行い、パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗに基づいて駆動信号ＳＧ１を前記インバータ２８に送る。なお、電圧指令値ＶＧｄ* 、ＶＧｑ* によって、発電機１６用の交流電圧指令値が構成される。
【０１１１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ７−５−１ 発電機目標トルクＴＧ* を読み込む。
ステップＳ７−５−２ 発電機ロータ位置θＧを読み込む。
ステップＳ７−５−３ 発電機回転速度ＮＧを算出する。
ステップＳ７−５−４ バッテリ電圧ＶＢを読み込む。
ステップＳ７−５−５ ｄ軸電流指令値ＩＧｄ* 及びｑ軸電流指令値ＩＧｑ* を決定する。
ステップＳ７−５−６ 電流ＩＧＵ、ＩＧＶを読み込む。
ステップＳ７−５−７ ３相／２相変換を行う。
ステップＳ７−５−８ 電圧指令値ＶＧｄ* 、ＶＧｑ* を算出する。
ステップＳ７−５−９ ２相／３相変換を行う。
ステップＳ７−５−１０ パルス幅変調信号Ｓｕ、Ｓｖ、Ｓｗを出力し、リターンする。
【０１１２】
次に、図９のステップＳ１５におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１１３】
図１８は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１１４】
まず、エンジン始動制御処理手段は、スロットル開度θを読み込み、スロットル開度θが０〔％〕である場合に、前記車速算出処理手段によって算出された車速Ｖを読み込み、かつ、エンジン目標運転状態設定処理において決定されたエンジン１１（図７）の運転ポイントを読み込む。
【０１１５】
続いて、前記発電機目標回転速度算出処理手段は、前述されたように、発電機目標回転速度算出処理を行い、駆動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロータ位置θＭ、及び前記ギヤ比γＭＲに基づいてリングギヤ回転速度ＮＲを算出するとともに、前記運転ポイントにおけるエンジン目標回転速度ＮＥ* を読み込み、リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ* に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ* を算出し、決定する。
【０１１６】
そして、前記エンジン制御装置４６は、エンジン回転速度ＮＥとあらかじめ設定された始動回転速度ＮＥｔｈ１とを比較し、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高いかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高い場合、エンジン始動制御処理手段は、エンジン１１において燃料噴射及び点火を行う。
【０１１７】
続いて、前記発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ* に基づいて発電機回転速度制御処理を行い、発電機回転速度ＮＧを高くし、それに伴ってエンジン回転速度ＮＥを高くする。
【０１１８】
そして、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１１９】
また、前記エンジン始動制御処理手段は、エンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ* になるようにスロットル開度θを調整する。次に、前記エンジン始動制御処理手段は、エンジン１１が正常に駆動されているかどうかを判断するために、発電機トルクＴＧが、エンジン１１の始動に伴うモータリングトルクＴＥｔｈより小さいかどうかを判断し、発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さい状態で所定時間が経過するのを待機する。
【０１２０】
また、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１以下である場合、前記発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ* に基づいて発電機回転速度制御処理を行い、続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１２１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１５−１ スロットル開度θが０〔％〕であるかどうかを判断する。スロットル開度θが０〔％〕である場合はステップＳ１５−３に、０〔％〕でない場合はステップＳ１５−２に進む。
ステップＳ１５−２ スロットル開度θを０〔％〕にし、ステップＳ１５−１に戻る。
ステップＳ１５−３ 車速Ｖを読み込む。
ステップＳ１５−４ エンジン１１の運転ポイントを読み込む。
ステップＳ１５−５ 発電機目標回転速度ＮＧ* を決定する。
ステップＳ１５−６ エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高いかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１より高い場合はステップＳ１５−１１に、エンジン回転速度ＮＥが始動回転速度ＮＥｔｈ１以下である場合はステップＳ１５−７に進む。
ステップＳ１５−７ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１５−８ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１５−９ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ１５−１０ 駆動モータ制御処理を行い、ステップ１５−１に戻る。ステップＳ１５−１１ 燃料噴射及び点火を行う。
ステップＳ１５−１２ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１５−１３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１５−１４ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ１５−１５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ１５−１６ スロットル開度θを調整する。
ステップＳ１５−１７ 発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さいかどうかを判断する。発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈより小さい場合はステップＳ１５−１８に進み、発電機トルクＴＧがモータリングトルクＴＥｔｈ以上である場合はステップＳ１５−１１に戻る。
ステップＳ１５−１８ 所定時間が経過するのを待機し、経過するとリターンする。
【０１２２】
次に、図１０のステップＳ２３、及び図１８のステップＳ１５−７、Ｓ１５−１２における発電機回転速度制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１２３】
図１９は本発明の第１の実施の形態における発電機回転速度制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１２４】
まず、前記発電機回転速度制御処理手段は、発電機目標回転速度ＮＧ* を読み込み、発電機回転速度ＮＧを読み込むとともに、発電機目標回転速度ＮＧ* と発電機回転速度ＮＧとの差回転速度ΔＮＧに基づいてＰＩ制御を行い、発電機目標トルクＴＧ* を算出する。この場合、差回転速度ΔＮＧが大きいほど、発電機目標トルクＴＧ* は大きくされ、正負も考慮される。
【０１２５】
続いて、前記発電機トルク制御処理手段は、図１７の発電機トルク制御処理を行い、発電機１６（図７）のトルク制御を行う。
【０１２６】
次に、フローチャートについて説明する。なお、この場合、ステップＳ２３、及びステップＳ１５−７、Ｓ１５−１２において同じ処理が行われるので、ステップＳ１５−７について説明する。
ステップＳ１５−７−１ 発電機目標回転速度ＮＧ* を読み込む。
ステップＳ１５−７−２ 発電機回転速度ＮＧを読み込む。
ステップＳ１５−７−３ 発電機目標トルクＴＧ* を算出する。
ステップＳ１５−７−４ 発電機トルク制御処理を行い、リターンする。
【０１２７】
次に、図９のステップＳ１６におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１２８】
図２０は本発明の第１の実施の形態におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１２９】
まず、前記発電機制御装置４７（図７）は、発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが解放されておらず、係合させられている場合、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段は、発電機ブレーキ解放制御処理を行い、発電機ブレーキＢを解放する。
【０１３０】
また、前記発電機ブレーキＢが解放されている場合、前記エンジン停止制御処理手段は、エンジン１１における燃料噴射及び点火を停止させ、スロットル開度θを０〔％〕にする。
【０１３１】
続いて、前記エンジン停止制御処理手段は、前記リングギヤ回転速度ＮＲを読み込み、該リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度ＮＥ* （０〔ｒｐｍ〕）に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電機目標回転速度ＮＧ* を決定する。そして、前記発電機制御装置４７が図１９の発電機回転速度制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１３２】
次に、前記発電機制御装置４７は、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下であるかどうかを判断し、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下である場合、発電機１６に対するスイッチングを停止させ、発電機１６のシャットダウンを行う。
【０１３３】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１６−１ 発電機ブレーキＢが解放されているかどうかを判断する。発電機ブレーキＢが解放されている場合はステップＳ１６−３に、解放されていない場合はステップＳ１６−２に進む。
ステップＳ１６−２ 発電機ブレーキ解放制御処理を行う。
ステップＳ１６−３ 燃料噴射及び点火を停止させる。
ステップＳ１６−４ スロットル開度θを０〔％〕にする。
ステップＳ１６−５ 発電機目標回転速度ＮＧ* を決定する。
ステップＳ１６−６ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ１６−７ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ１６−８ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ１６−９ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ１６−１０ エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下であるかどうかを判断する。エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２以下である場合はステップＳ１６−１１に進み、エンジン回転速度ＮＥが停止回転速度ＮＥｔｈ２より大きい場合はステップＳ１６−５に戻る。
ステップＳ１６−１１ 発電機１６に対するスイッチングを停止させ、リターンする。
【０１３４】
次に、図１０のステップＳ２２における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１３５】
図２１は本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１３６】
まず、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機ブレーキＢ（図７）の係合を要求するための発電機ブレーキ要求をオフからオンにして、発電機目標回転速度ＮＧ* に０〔ｒｐｍ〕をセットし、発電機制御装置４７が図１９の発電機回転速度制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１３７】
次に、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機回転速度ＮＧの絶対値が所定の第２の回転速度Ｎｔｈ２（例えば、１００〔ｒｐｍ〕）より小さいかどうかを判断し、発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さい場合、発電機ブレーキＢを係合させる。続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１３８】
そして、発電機ブレーキＢが係合させられた状態で所定時間が経過すると、前記発電機ブレーキ係合制御処理手段は、発電機１６に対するスイッチングを停止させ、発電機１６のシャットダウンを行う。
【０１３９】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２２−１ 発電機目標回転速度ＮＧ* に０〔ｒｐｍ〕をセットする。
ステップＳ２２−２ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２２−３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２２−４ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ２２−５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２２−６ 発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さいかどうかを判断する。発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２より小さい場合はステップＳ２２−７に進み、発電機回転速度ＮＧの絶対値が第２の回転速度Ｎｔｈ２以上である場合はステップＳ２２−２に戻る。
ステップＳ２２−７ 発電機ブレーキＢを係合させる。
ステップＳ２２−８ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２２−９ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ２２−１０ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２２−１１ 所定時間が経過したかどうかを判断し、所定時間が経過した場合はステップＳ２２−１２に進み、経過していない場合はステップＳ２２−７に戻る。
ステップＳ２２−１２ 発電機１６に対するスイッチングを停止させ、リターンする。
【０１４０】
次に、図１０のステップＳ２４における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンについて説明する。
【０１４１】
図２２は本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンを示す図である。
【０１４２】
前記発電機ブレーキ係合制御処理において、発電機ブレーキＢ（図７）を係合している間、所定のエンジントルクＴＥが反力として発電機１６のロータ２１に加わるので、発電機ブレーキＢを単に解放すると、エンジントルクＴＥがロータ２１に伝達されるのに伴って、発電機トルクＴＧ及びエンジントルクＴＥが大きく変化し、ショックが発生してしまう。
【０１４３】
そこで、前記エンジン制御装置４６において、前記ロータ２１に伝達されるエンジントルクＴＥが推定又は算出され、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段は、推定又は算出されたエンジントルクＴＥに相当するトルク、すなわち、エンジントルク相当分を読み込み、該エンジントルク相当分を発電機目標トルクＴＧ* としてセットする。続いて、前記発電機トルク制御処理手段が図１７の発電機トルク制御処理を行った後、駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。
【０１４４】
そして、発電機トルク制御処理が開始された後、所定時間が経過すると、前記発電機ブレーキ解放制御処理手段が、発電機ブレーキＢを解放し、発電機目標回転速度ＮＧ* に０〔ｒｐｍ〕をセットした後、発電機回転速度制御手段は図１９の発電機回転速度制御処理を行う。続いて、前記駆動モータ制御装置４９は、ステップＳ２５〜Ｓ２７において行われたように、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定し、駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定し、駆動モータ制御処理を行う。なお、前記エンジントルク相当分は、エンジントルクＴＥに対する発電機トルクＴＧのトルク比を学習することによって推定又は算出される。
【０１４５】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２４−１ エンジントルク相当分を発電機目標トルクＴＧ* にセットする。
ステップＳ２４−２ 発電機トルク制御処理を行う。
ステップＳ２４−３ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２４−４ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ２４−５ 駆動モータ制御処理を行う。
ステップＳ２４−６ 所定時間が経過したかどうかを判断する。所定時間が経過した場合はステップＳ２４−７に進み、経過していない場合はステップＳ２４−２に戻る。
ステップＳ２４−７ 発電機ブレーキＢを解放する。
ステップＳ２４−８ 発電機目標回転速度ＮＧ* に０〔ｒｐｍ〕をセットする。
ステップＳ２４−９ 発電機回転速度制御処理を行う。
ステップＳ２４−１０ 駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定する。
ステップＳ２４−１１ 駆動モータ目標トルクＴＭ* を決定する。
ステップＳ２４−１２ 駆動モータ制御処理を行い、リターンする。
【０１４６】
ところで、前述されたように、前記エンジン目標運転状態設定処理において、図１３に示されるように、車両要求出力ＰＯを表す線ＰＯ１、ＰＯ２、…と、各アクセルペダル位置ＡＰ１〜ＡＰ６におけるエンジン１１の効率が最も高くなる最適燃費曲線Ｌとが交差するポイントＡ１〜Ａ３、Ａｍが、エンジン目標運転状態であるエンジン１１の運転ポイントとして決定され、該運転ポイントにおけるエンジントルクＴＥ１〜ＴＥ３、ＴＥｍがエンジン目標トルクＴＥ* として決定されるようになっている。
【０１４７】
そして、発電機目標回転速度算出処理手段は、前記エンジン目標回転速度ＮＥ* に基づいて、発電機目標回転速度ＮＧ* を算出し、発電機回転速度制御処理手段は、発電機回転速度ＮＧが発電機目標回転速度ＮＧ* になるように発電機トルクＴＧを制御する。
【０１４８】
ところで、発電機回転速度ＮＧが急に高くなったり、バッテリ電圧ＶＢが低下したりするのに伴って、発電機トルクＴＧが小さくなると、エンジントルクＴＥを抑えるのが困難になり、エンジン１１が吹き上がり、過回転状態になってしまう。
【０１４９】
そこで、前記発電機目標回転速度算出処理手段は、車両制御装置５１の記録装置に記録された発電機目標回転速度制限マップを参照し、発電機目標回転速度ＮＧ* を制限し、過回転防止制御を行う。そのために、前記発電機目標回転速度制限マップにおいては、バッテリ電圧ＶＢに対応させて発電機最大回転速度ＮＧｍａｘが設定されて記録され、バッテリ電圧ＶＢが低いほど発電機最大回転速度ＮＧｍａｘが低く、バッテリ電圧ＶＢが高いほど発電機最大回転速度ＮＧｍａｘが高くされる。そして、前記発電機目標回転速度算出処理手段は、発電機最大回転速度ＮＧｍａｘを超えないように前記発電機目標回転速度ＮＧ* を制限する。このようにして、エンジン１１が過回転状態になるのが防止される。
【０１５０】
また、発電機目標回転速度算出処理において発電機目標回転速度ＮＧ* を制限しているときに、実際の発電機回転速度ＮＧが発電機目標回転速度ＮＧ* より高くなることがないように、前記エンジン制御処理手段の発電機トルク制限処理手段は、発電機トルク制限処理を行い、発電機トルクＴＧを制限し、前記エンジン制御処理手段のエンジントルク制限処理手段は、エンジントルク制限処理を行い、前記発電機トルクＴＧの制限に伴って、エンジントルクＴＥに対して発電機トルクＴＧが不足する分だけエンジントルクＴＥを制限するようにしている。
【０１５１】
図２３は本発明の第１の実施の形態におけるエンジントルク制限処理の動作を示す図である。
【０１５２】
この場合、発電機トルク制限処理手段の発電機最大トルク算出処理手段は、発電機最大トルク算出処理を行い、発電機回転速度ＮＧ、発電機インバータ電圧ＶＧ及びインバータ２８（図７）の温度を読み込み、発電機回転速度ＮＧ、発電機インバータ電圧ＶＧ及びインバータ２８の温度に基づいて発電機最大トルクＴＧｍａｘを算出する。そのために、前記発電機最大トルク算出処理手段は、エンジン制御装置４６の記録装置に記録された発電機トルク制限マップｍ１を参照し、発電機回転速度ＮＧ及び発電機インバータ電圧ＶＧに対応する発電機トルクＴＧの最大値ＴＧＭＡＸを算出する。続いて、前記発電機最大トルク算出処理手段の制限処理手段としてのリミッタ１０１は、制限処理を行い、インバータ２８の温度を読み込み、前記最大値ＴＧＭＡＸ及びインバータ２８の温度に基づいて、発電機最大トルクＴＧｍａｘを算出する。
【０１５３】
なお、本実施の形態においては、発電機最大トルクＴＧｍａｘは、発電機回転速度ＮＧ、発電機インバータ電圧ＶＧ及びインバータ２８の温度に基づいて算出されるようになっているが、発電機回転速度ＮＧ、発電機インバータ電圧ＶＧ及びインバータ２８の温度に依存することなく算出することもできる。
【０１５４】
続いて、前記エンジントルク制限処理手段の第１のエンジン最大トルク算出処理手段としての演算器１０２は、第１のエンジン最大トルク算出処理を行い、前記発電機最大トルクＴＧｍａｘを読み込み、発電機最大トルクＴＧｍａｘに発電機１６からエンジン１１までのギヤ比γＧＥを乗算することによって、エンジントルクＴＥの最大値を表す第１のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１を算出し、設定する。なお、本実施の形態においては、最大値ＴＧＭＡＸを算出するために、発電機インバータ電圧ＶＧが使用されるようになっているが、バッテリ電圧ＶＢを使用することもできる。
【０１５５】
ところで、前述されたように、発電機回転速度ＮＧ、発電機インバータ電圧ＶＧ及びインバータ２８の温度に基づいて、発電機トルクＴＧを制限して発電機最大トルクＴＧｍａｘを設定したとき、発電機最大トルクＴＧｍａｘが発電機回転速度制御処理において算出された発電機目標トルクＴＧ* より小さい場合、該発電機目標トルクＴＧ* に基づいて算出されたエンジン目標トルクＴＥ* でエンジン１１が駆動されると、発電機トルクＴＧによってエンジントルクＴＥを抑えるのが困難になってしまう。
【０１５６】
そこで、前記エンジントルク制限処理手段の差トルク算出処理手段としての減算器１０３は、差トルク算出処理を行い、リミッタ１０１から発電機最大トルクＴＧｍａｘを、発電機目標トルク算出処理手段を構成する発電機目標トルク算出部１０５から発電機目標トルクＴＧ* を読み込み、該発電機目標トルクＴＧ* から発電機最大トルクＴＧｍａｘを減算して差トルクΔＴＧを算出する。
【０１５７】
なお、前記発電機目標トルク算出部１０５は、発電機目標回転速度ＮＧ* 及び発電機回転速度ＮＧを読み込み、速度偏差ΔＮＧ
ΔＮＧ＝ＮＧ* −ＮＧ
を算出する減算器１０６、前記速度偏差ΔＮＧに所定のゲインを乗算して比例成分を算出する演算器（Ｐ）１０７、比例成分を制限する制限処理手段としてのリミッタ１０８、前記速度偏差ΔＮＧにゲインｇＩを乗算し、積分して積分成分を算出する演算器（Ｉ）１１１、前記積分成分を制限する制限処理手段としてのリミッタ（１／ｓ）１１２、及び制限された前記比例積分と積分成分とを加算する加算器１１３を備える。
【０１５８】
そして、前記減算器１０３が差トルクΔＴＧを算出すると、前記エンジントルク制限処理手段の第２のエンジン最大トルク算出処理手段は、第２のエンジン最大トルク算出処理を行い、前記差トルクΔＴＧだけエンジン目標トルクＴＥ* を制限し、エンジントルクＴＥの最大値を表す第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ２を算出し、設定する。そのために、前記第２のエンジン最大トルク算出処理手段は、不足発電機トルク算出処理手段としての演算器（Ｋ）１１５、過剰エンジントルク算出処理手段としての演算器１１６、及びエンジントルク調整処理手段としての減算器１１７を備える。
【０１５９】
演算器１１５は、不足発電機トルク算出処理を行い、差トルクΔＴＧを読み込み、差トルクΔＴＧに所定の係数ε（本実施の形態においては、例えば、１．２）を乗算して、発電機トルクＴＧの不足分、すなわち、不足発電機トルクＴＧｓ
ＴＧｓ＝ε・ΔＴＧ
を算出する。また、前記演算器１１６は、過剰エンジントルク算出処理を行い、前記不足発電機トルクＴＧｓを読み込み、不足発電機トルクＴＧｓに発電機１６からエンジン１１までのギヤ比γＧＥを乗算することによって、エンジントルクＴＥの過剰分、すなわち、過剰エンジントルクＴＥｅ
ＴＥｅ＝γＧＥ・ＴＧｓ
を算出する。
【０１６０】
そして、前記減算器１１７は、エンジントルク調整処理を行い、エンジン１１に必要とされるエンジントルクＴＥを表す要求エンジントルクτｍａｘを、不足発電機トルクＴＧｓに基づいて調整する。そのために、前記減算器１１７は、過剰エンジントルクＴＥｅが正の値を採るかどうかを判断し、正の値を採る場合、エンジントルク制限処理が開始されたときに、要求エンジントルクτｍａｘから前記過剰エンジントルクＴＥｅを減算して第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ２を算出する。なお、過剰エンジントルクＴＥｅが負の値を採る場合、発電機目標トルクＴＧ* は発電機最大トルクＴＧｍａｘより小さいので、エンジントルクＴＥを制限する必要はない。
【０１６１】
前記第１、第２のエンジン最大トルク算出処理手段によってエンジン最大トルク算出処理手段９１（図１）が構成され、該エンジン最大トルク算出処理手段９１は、少なくとも前記第１のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１及び不足発電機トルクＴＧｓに基づいて複数の、本実施の形態においては、第１、第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１、ＴＥｍａｘ２を算出する。また、前記要求エンジントルクτｍａｘは固定値とされる。
【０１６２】
続いて、前記エンジントルク制限処理手段のエンジン制限トルク算出処理手段としての比較器（Ｍｉｎ）１２１は、エンジン制限トルク算出処理を行い、第１、第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１、ＴＥｍａｘ２を読み込み、第１、第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１、ＴＥｍａｘ２のうちの最小値をエンジン制限トルクＴＥｉとして算出し、出力する。
【０１６３】
このようにして、エンジントルク制限処理においてエンジン制限トルクＴＥｉが算出されると、前記エンジン制御処理手段は、エンジン目標トルクＴＥ* がエンジン制限トルクＴＥｉを超えないようにエンジントルクＴＥを制御し、エンジン１１のスロットル開度θを制限する。したがって、エンジン１１が過回転状態になるのが防止される。
【０１６４】
このように、本実施の形態においては、発電機目標トルクＴＧ* と発電機最大トルクＴＧｍａｘとの差トルクΔＴＧに基づいて、エンジン制限トルクＴＥｉが算出され、エンジン目標トルクＴＥ* がエンジン制限トルクＴＥｉを超えないようにエンジントルクＴＥが制御される。
【０１６５】
したがって、寒冷地でハイブリッド型車両を走行させようとしたとき、バッテリ４３の内部抵抗が大きくなって、バッテリ電圧ＶＢの変動が大きくなり、急加速を行うのに伴ってバッテリ電圧ＶＢが急激に低下すると、発電機トルクＴＧが急激に小さくなるが、エンジン目標トルクＴＥ* がその分小さくされるので、エンジン１１が過回転状態になるのを確実に防止することができる。
【０１６６】
また、互いに摩擦係数の異なる道路を跨いでハイブリッド型車両を走行させるとき、例えば、表面に氷が形成された摩擦係数の小さい道路からアスファルトのような摩擦係数の大きい道路に移動すると、駆動輪３７のシャフトがロックし、リングギヤ回転速度ＴＲが急激に低くなり、それに伴って、発電機回転速度ＮＧが急激に高くなり、発電機トルクＴＧが急激に小さくなるが、この場合も、エンジン目標トルクＴＥ* がその分小さくされるので、エンジン１１が過回転状態になるのを確実に防止することができる。
【０１６７】
そして、複数の、本実施の形態においては、第１、第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１、ＴＥｍａｘ２のうちの最小値に基づいてエンジン制限トルクＴＥｉが算出されるので、エンジン１１、発電機１６等に固体差があったり、また、発電機目標トルクＴＧ* 、発電機最大トルクＴＧｍａｘ等の算出誤差があったりしても、確実にエンジン制限トルクＴＥｉを算出することができるので、発電機トルクＴＧでエンジントルクＴＥを十分に抑えることができる。したがって、エンジン１１が過回転状態になるのを確実に防止することができる。
【０１６８】
次に、要求エンジントルクを可変の値にした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１６９】
図２４は本発明の第２の実施の形態におけるエンジントルク制限処理の動作を示す図である。
【０１７０】
この場合、エンジントルク調整処理手段としての減算器１１７に送られる要求エンジントルクＴＥｄｉを可変値とする。そのために、第１のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１より大きい所定の値を要求エンジントルクＴＥｄｉの初期値として設定する。なお、該初期値をあらかじめ設定された固定値とすることができる。
【０１７１】
ところで、発電機回転速度制御が通常に行われている場合、発電機目標トルクＴＧ* は発電機最大トルクＴＧｍａｘより小さいので、差トルクΔＴＧ及び過剰エンジントルクＴＥｅは負の値を採る。したがって、減算器１１７が、エンジントルク調整処理を行い、要求エンジントルクＴＥｄｉから過剰エンジントルクＴＥｅを減算して第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ２を算出すると、該第２のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ２は、第１のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１より大きくなるので、エンジン制限トルク算出処理手段としての比較器１２１は、第１のエンジン最大トルクＴＥｍａｘ１をエンジン制限トルクＴＥｉとして算出し、出力する。
【０１７２】
また、寒冷地でハイブリッド型車両を走行させようとしたとき、互いに摩擦係数の異なる道路を跨いでハイブリッド型車両を走行させるとき等においては、発電機目標トルクＴＧ* は発電機最大トルクＴＧｍａｘより大きいので、差トルクΔＴＧ及び過剰エンジントルクＴＥｅは正の値を採る。このとき、前記減算器１１７は、発電機目標トルクＴＧ* が発電機最大トルクＴＧｍａｘより大きくなったときの、本実施の形態においては、発電機目標トルクＴＧ* が発電機最大トルクＴＧｍａｘより大きくなった瞬間の、エンジン目標トルクＴＥ* を要求エンジントルクＴＥｄｉとして読み込む。また、その後は、エンジントルク制限処理が終了するまで要求エンジントルクＴＥｄｉの値が固定される。
【０１７３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１７４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ハイブリッド型車両駆動制御装置においては、発電機トルクの最大値を表す発電機最大トルクを算出する発電機最大トルク算出処理手段と、発電機トルクの目標値を表す発電機目標トルクを算出する発電機目標トルク算出処理手段と、前記発電機目標トルクが発電機最大トルクより大きい場合に、発電機トルクの不足分を算出する不足発電機トルク算出処理手段と、前記発電機最大トルクに基づいてエンジン最大トルクを算出し、発電機トルクの不足分に基づいて、制限されたエンジン最大トルクを算出するエンジン最大トルク算出処理手段と、前記各エンジン最大トルクのうちの最小値をエンジン制限トルクとして算出するエンジン制限トルク算出処理手段とを有する。
【０１７５】
この場合、各エンジン最大トルクのうちの最小値がエンジン制限トルクとして算出されるので、エンジンが過回転状態になるのを確実に防止することができる。
【０１７６】
また、複数のエンジン最大トルクのうちの最小値に基づいてエンジン制限トルクが算出されるので、エンジン、発電機等に固体差があったり、また、発電機目標トルク、発電機最大トルク等の算出誤差があったりしても、確実にエンジン制限トルクを算出することができるので、発電機トルクによってエンジントルクを十分に抑えることができる。したがって、エンジンが過回転状態になるのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の機能ブロック図である。
【図２】従来のハイブリッド型車両における発電機回転速度と発電機トルクとの関係を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの動作説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における通常走行時の車速線図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における通常走行時のトルク線図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の概念図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第１のメインフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第２のメインフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両駆動制御装置の動作を示す第３のメインフローチャートである。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における第１の車両要求トルクマップを示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における第２の車両要求トルクマップを示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン目標運転状態マップを示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン駆動領域マップを示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態における急加速制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態における駆動モータ制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態における発電機トルク制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン始動制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態における発電機回転速度制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態におけるエンジン停止制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ係合制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２２】本発明の第１の実施の形態における発電機ブレーキ解放制御処理のサブルーチンを示す図である。
【図２３】本発明の第１の実施の形態におけるエンジントルク制限処理の動作を示す図である。
【図２４】本発明の第２の実施の形態におけるエンジントルク制限処理の動作を示す図である。
【符号の説明】
４６ エンジン制御装置
５１ 車両制御装置
９１ エンジン最大トルク算出処理手段
１０５ 発電機目標トルク算出部
１１５、１１６ 演算器
１１７ 減算器
１２１ 比較器
Claims (9)
- 発電機トルクの最大値を表す発電機最大トルクを算出する発電機最大トルク算出処理手段と、発電機トルクの目標値を表す発電機目標トルクを算出する発電機目標トルク算出処理手段と、前記発電機目標トルクが発電機最大トルクより大きい場合に発電機トルクの不足分を算出する不足発電機トルク算出処理手段と、前記発電機最大トルクに基づいてエンジン最大トルクを算出し、発電機トルクの不足分に基づいて、制限されたエンジン最大トルクを算出するエンジン最大トルク算出処理手段と、前記各エンジン最大トルクのうちの最小値をエンジン制限トルクとして算出するエンジン制限トルク算出処理手段とを有することを特徴とするハイブリッド型車両駆動制御装置。
- 前記エンジン最大トルク算出処理手段は、少なくとも、前記発電機最大トルクに基づいてエンジン最大トルクを算出する第１のエンジン最大トルク算出処理手段、及び前記発電機トルクの不足分に基づいてエンジン最大トルクを算出する第２のエンジン最大トルク算出処理手段を備える請求項１に記載のハイブリッド型車両駆動制御装置。
- エンジンに必要とされる要求エンジントルクを前記発電機トルクの不足分に基づいて調整するエンジントルク調整処理手段を有する請求項１又は２に記載のハイブリッド型車両駆動制御装置。
- 前記発電機最大トルク算出処理手段は、発電機回転速度、直流電圧及びインバータの温度に基づいて発電機最大トルクを算出する請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド型車両駆動制御装置。
- 前記発電機目標トルク算出処理手段は、発電機回転速度、及び該発電機回転速度の目標値を表す発電機目標回転速度に基づいて発電機目標トルクを算出する請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド型車両駆動制御装置。
- 前記要求エンジントルクは固定値にされる請求項３に記載のハイブリッド型車両駆動制御装置。
- 前記要求エンジントルクは、発電機目標トルクが発電機最大トルクより大きくなったときのエンジン目標トルクにされる請求項３に記載のハイブリッド型車両駆動制御装置。
- 発電機トルクの最大値を表す発電機最大トルクを算出し、発電機トルクの目標値を表す発電機目標トルクを算出し、前記発電機目標トルクが発電機最大トルクより大きい場合に発電機トルクの不足分を算出し、前記発電機最大トルクに基づいてエンジン最大トルクを算出し、発電機トルクの不足分に基づいて、制限されたエンジン最大トルクを算出し、前記各エンジン最大トルクのうちの最小値をエンジン制限トルクとして算出することを特徴とするハイブリッド型車両駆動制御方法。
- コンピュータを、発電機トルクの最大値を表す発電機最大トルクを算出する発電機最大トルク算出処理手段、発電機トルクの目標値を表す発電機目標トルクを算出する発電機目標トルク算出処理手段、前記発電機目標トルクが発電機最大トルクより大きい場合に発電機トルクの不足分を算出する不足発電機トルク算出処理手段、前記発電機最大トルクに基づいてエンジン最大トルクを算出し、発電機トルクの不足分に基づいて、制限されたエンジン最大トルクを算出するエンジン最大トルク算出処理手段、及び前記各エンジン最大トルクのうちの最小値をエンジン制限トルクとして算出するエンジン制限トルク算出処理手段として機能させることを特徴とするハイブリッド型車両駆動制御方法のプログラム。
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