JP3857423B2 - ハイブリッド駆動車両の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両駆動源として内燃エンジン及びモータを備えたハイブリッド駆動車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
駆動源としてエンジン及びモータを備えたハイブリッド駆動車両は従来より知られており、例えば、特開平３−１２１９２８号公報にはそのようなハイブリッド駆動車両の制御装置が示されている。
かかる制御装置においては、車両の運転状態に応じてモータを駆動すると共にエンジンの出力を制御することが行なわれる。具体的には、車両の運転状態に応じてモータの動作モードを判定し、加速モード時にはモータに駆動電力（アシスト電力）を供給してエンジンの出力の補助をなし、減速モード時にはモータを回生制動状態にしてモータによる回生電力を蓄電器に蓄電することが行なわれる。また、その蓄電器に蓄電された電力は加速モード時のモータ駆動電力として使用される。
【０００３】
ところで、モータによってエンジンの出力補助を行なう必要がない運転状態においては、モータへの蓄電器（バッテリもしくは電気二重層コンデンサ等からなるキャパシタ）からの電力供給を停止する方法（以下、モータへの電力供給を０Ｋｗとする）が取られている。しかしながら、特にエンジンの出力軸とモータの回転軸とが直接連結されている駆動形式のものでは、モータ自体がエンジン出力軸のフリクション（摩擦抵抗）となり、エンジンにとっては負荷となってしまう。
【０００４】
モータによってエンジンの出力補助を行なう必要がない運転状態において、エンジンに対して負荷とならないようにモータを駆動する場合、すなわちモータ駆動がエンジン出力の補助にはならないが、エンジンへのモータの負荷（モータフリクション）分に相当するトルクをモータにて出力する方法（以下、モータ出力トルク０kgf・mとする）もあるが、この場合には、モータを駆動するために蓄電器の蓄電電力が消費される。
【０００５】
また、モータへの電力供給を０Ｋｗとして場合にはモータフリクションを打ち消すためにエンジンが必要とする燃料は、（モータフリクション）／（エンジン効率）で示すことができ、モータ出力トルクを０kgf・mとする場合に必要なモータの消費電力は、（モータフリクション）／（モータ効率）で示すことができる。ここで、モータが消費する電力はエンジン出力によるモータの回生にて発生され、それは蓄電器に蓄電されるので、全体として燃料消費は、（モータフリクション）／(モータ効率)・(充放電効率)・(回生効率)・(エンジン効率)で示される。上記の双方の方法におけるエンジン効率を同等とすると、エンジンの燃料消費量はモータへの供給電力を０Ｋｗにする方が少ないことが分かる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蓄電器が更なる充電を受け付けない、いわゆるフル充電状態、或いはそれに近い蓄電状態にある場合には、むしろモータを駆動して電力消費しても蓄電器の蓄電量をほとんど減らすことはないので、モータの出力トルクを０kgf・mにするようにモータに駆動電力を供給した方が燃料消費量が少なくて済む可能性がある。すなわち、モータによってエンジンの出力補助をする必要がない運転状態においてモータへ供給する駆動電力を０Ｋｗにする方法に固定することが燃料消費量を低減させるために最良な方法とは限らない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、モータによってエンジンの出力補助をする必要がない運転状態においてエンジンの燃料消費量を十分に低減させることができるハイブリッド駆動車両の制御装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置は、車両用主駆動源としての内燃エンジンと副駆動源としてのモータとを備え、エンジンの駆動軸とモータの回転軸とが連結されたハイブリッド駆動車両において、車両の運転状態に応じて蓄電手段からモータに電力を供給してモータによってエンジンの出力を補助する制御装置であって、車両の運転状態に応じてモータによるエンジンの出力補助の要否を判別する出力補助判別手段と、蓄電手段の現在の蓄電量が所定量以上であるか否かを判別する蓄電量判別手段と、を備え、出力補助判別手段によってモータによるエンジンの出力補助が不要と判別され、かつ蓄電量判別手段によって蓄電手段の現在の蓄電量が所定量以上と判別された場合には、エンジンに対するモータの負荷分をエンジンまたはモータの回転数に応じて補償するようにモータへの蓄電手段からの電力供給を制御し、出力補助判別手段によってモータによるエンジンの出力補助が不要と判別され、かつ蓄電量判別手段によって蓄電手段の現在の蓄電量が所定量より小と判別された場合には、モータへの蓄電手段からの電力供給を停止するように制御することを特徴としている。
【０００９】
かかる本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置によれば、モータによるエンジンの出力補助が不要な車両の運転状態でかつ蓄電手段の現在の蓄電量が所定量以上である場合には、エンジンに対するモータの負荷分をエンジンまたはモータの回転数に応じて補償するようにモータへの蓄電手段からの電力供給を制御し、モータによるエンジンの出力補助が不要な車両の運転状態でかつ蓄電手段の現在の蓄電量が所定量より小である場合には、モータへの蓄電手段からの電力供給を停止するように制御するので、蓄電器がフル充電状態、或いはそれに近い蓄電状態にある場合のその蓄電電力を有効に利用することができる。よって、モータによってエンジンの出力補助をする必要がない運転状態においてエンジンの燃料消費量を十分に低減させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は本発明によるハイブリッド駆動車両の制御装置を示している。このハイブリッド駆動車両の制御装置においては、主駆動源である内燃エンジン１のクランク軸は副駆動源である直流モータ２の回転軸と直結されており、モータ２の回転軸の回転は変速機構３を介して駆動輪４に伝達されるようになっている。変速機構３はマニアル式のものである。モータ２にはＰＤＵ（パワードライブユニット）５が接続され、ＰＤＵ５はエンジン１の出力の補助をするようにモータ２を駆動するアシスト動作時にモータ２に駆動電力を供給し、その駆動電力を供給せずにモータ２を発電機として動作させる回生動作時にモータ２の回生電力を例えば、キャパシタからなる高電圧蓄電器（蓄電手段に相当する）６に供給する。
【００１１】
ＰＤＵ５の高電圧蓄電器６との接続ラインにはＤＶ（ダウンコンバータ）７が接続されている。ＤＶ７はその接続ラインの高電圧を１２Ｖ程度の低電圧に電圧変換する。ＤＶ７の出力には低電圧蓄電器であるバッテリ８が接続されると共に車両の低電圧負荷９が接続されている。
モータ２の回転制御はＭＯＴＥＣＵ（モータ電子制御ユニット）１１によってＰＤＵ５を介して行なわれる。ＭＯＴＥＣＵ１１は、図２に示すようにＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２，ＲＯＭ３３、カウンタ３４，入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路３５、出力インターフェース回路３６、入出力インターフェース回路３７及びＡ／Ｄ変換器３８を備えている。ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２，ＲＯＭ３３、カウンタ３４，入力インターフェース回路３５、出力インターフェース回路３６、入出力インターフェース回路３７及びＡ／Ｄ変換器３８は共にバスに共通接続されている。
【００１２】
カウンタ３４はクランク角センサ４１から出力されたクランクパルスによってリセットされて図示しないクロック発生器から出力されたクロックパルスを計数し、そのクロックパルス発生数を計数することによりエンジン回転数Ｎｅを示す信号を発生する。
入力インターフェース回路３５にはエンジン１の始動を検出するスタータスイッチ４２、変速機構３内のクラッチ（図示せず）の入切を検出するクラッチスイッチ４３、変速機構３のニュートラル状態を検出するニュートラルスイッチ４４及びブレーキペダルの操作を検出するブレーキスイッチ４５が接続されている。入力インターフェース回路３５はこれらスイッチ４２〜４５各々のオンオフを示すデータを保持出力する。
【００１３】
Ａ／Ｄ変換器３８は吸気管内圧ＰB、冷却水温Ｔｗ、スロットル弁開度ＴＨ、車速Ｖs、アクセルペダル開度ＡＰ等の車両運転パラメータを検出する複数のセンサからのアナログ信号をディジタル信号に変換するために設けられている。吸気管内圧ＰBはスロットル弁５０下流の吸気管５１に設けられた吸気管内圧センサ５２によって検出される。冷却水温Ｔｗは冷却水温センサ５３によって検出される。スロットル弁開度ＴＨはスロットル開度センサ５４によって検出される。更に、車速Ｖsは車速センサ５５によって検出され、アクセルペダル１０の操作開度であるアクセルペダル開度ＡＰはアクセルペダルセンサ５６によって検出される。また、Ａ／Ｄ変換器３８には高電圧蓄電器６の両端電圧が供給され、Ａ／Ｄ変換器３８の出力からは高電圧蓄電器６の両端電圧ＱＣＡＰがディジタル値として得られるようになっている。
【００１４】
出力インターフェース回路３６は後述するＣＰＵ３１の動作によって発生されるアシスト量指令又は回生量指令に応じてＰＤＵ５の動作を設定する。入出力インターフェース回路３７はＥＮＧＥＣＵ（エンジン電子制御ユニット）１２とのデータ通信のための回路である。
ＥＮＧＥＣＵ１２はエンジン１の燃料噴射制御及び点火時期制御等のエンジン制御を行なう。ＥＮＧＥＣＵ１２には、図２においては接続ラインを省略しているが、上記のクランク角センサ４１、スイッチ４２〜４５、及び各種センサ５２〜５６が接続されている他、酸素濃度センサ６１が接続されている。酸素濃度センサ６１は排気管６２に設けられ、排気ガス中の酸素濃度Ｏ2を検出する。この酸素濃度センサ６１は理論空燃比を閾値としてリッチ側及びリーン側の空燃比で異なるレベルを発生する２値出力型の酸素濃度センサである。ＥＮＧＥＣＵ１２の内部構成は上記のＭＯＴＥＣＵ１１と同様であるので、ここでの説明は省略する。ＥＮＧＥＣＵ１２においては燃料噴射制御ルーチンがＣＰＵ（図示せず）によって処理され、上記の車両運転パラメータ及びエンジン回転数Ｎｅを用いて燃料噴射時間Ｔoutが決定される。その決定された燃料噴射時間Ｔoutだけインジェクタ６３を駆動することが行なわれる。インジェクタ６３は内燃エンジンの吸気管５１の吸気ポート近傍に設けられ、駆動されたとき燃料を噴射する。また、ＥＮＧＥＣＵ１２においては点火時期制御ルーチンがＣＰＵによって処理され、その点火時期制御によって点火装置６４の点火プラグ（図示せず）の火花放電が行なわれる。
【００１５】
更に、上記のスロットル弁５０はいわゆるドライブバイワイヤ（ＤＢＷ）型のものであるので、エンジン１にはスロットル弁５０を開弁駆動するスロットルアクチュエータ１３が設けられている。ＥＮＧＥＣＵ１２においては、スロットル弁開度制御ルーチンがＣＰＵによって処理され、上記のスロットル弁開度ＴＨ、車速Ｖs、アクセルペダル開度ＡＰ等の車両運転パラメータに応じて目標スロットル弁開度θthが決定され、その目標スロットル弁開度θthとなるようにスロットルアクチュエータ１３を介してスロットル弁５０の開度が制御される。
【００１６】
次に、モータ２の制御動作についてＣＰＵ３１の動作を中心にして説明する。ＭＯＴＥＣＵ１１のＣＰＵ３１は、モータ制御ルーチンを例えば、１０msec毎に繰り返し実行し、次に示すように、その時点の動作モードを判定し、判定した動作モードに対応するアシスト量ＡＳＴＰＷＲ又は回生量ＲＥＧＥＮを設定する。
【００１７】
かかるモータ制御ルーチンにおいて、ＣＰＵ３１は図３〜図５に示すように、先ず、スタータスイッチ４２がオンであるか否かを判別する（ステップＳ１）。エンジン１の始動のためスタータスイッチ４２がオンである場合には、エンジン回転数Ｎｅがエンジンが停止していると見なすことができるストール回転数ＮＣＲ（例えば、５０rpm）以下であるか否かを判別する（ステップＳ２）。Ｎｅ≦ＮＣＲの場合には、モータ動作としてエンジン１を始動させるために始動モードを行なう（ステップＳ３）。
【００１８】
ステップＳ１においてスタータスイッチ４２がオフであると判別した場合には、エンジン停止指令が生成されているか否かを判別する（ステップＳ４）。エンジン停止指令は、エンジン停止判別ルーチンの実行において、エンジンの運転を停止させるべき運転状態であると判別されたときエンジン停止指令フラグのセットとして生成される。エンジン停止指令が生成されていないならば、ステップＳ２に進んでエンジン回転数Ｎｅがストール回転数ＮＣＲ以下であるか否かを判別する。エンジン停止指令が生成されているならば、Ａ／Ｄ変換器３８の出力からスロットル弁５０の開度ＴＨを得て、そのスロットル弁５０のスロットル弁開度ＴＨが所定アイドル開度ＴＨＩＤＬＥ（ほとんど全閉の開度）以上であるか否かを判別する（ステップＳ５）。ステップＳ２においてＮｅ＞ＮＣＲの場合、すなわちエンジン１が運転中の場合にはこのステップＳ５を実行する。ＴＨ≧ＴＨＩＤＬＥの場合にはアシストトリガテーブルから加速フラグＦＭＡＳＴを検索する（ステップＳ６）。
【００１９】
アシストトリガテーブルは、ＲＯＭ３３に予め書き込まれており、図６に示すように、エンジン回転数Ｎｅとスロットル弁開度ＴＨとに応じて加速フラグＦＭＡＳＴを設定するようになっている。すなわち、閾値ＭＡＳＴＨ，ＭＡＳＴＬはエンジン回転数Ｎｅの上昇に応じて徐々に大きくなり、スロットル弁開度ＴＨが閾値ＭＡＳＴＬ以下から大きくなるときには閾値ＭＡＳＴＨを越えるまではＦＭＡＳＴ＝０であり、閾値ＭＡＳＴＨを越えると加速すべき運転状態としてＦＭＡＳＴ＝１となる。逆にスロットル弁開度ＴＨが閾値ＭＡＳＴＨ以上から小さくなるときには閾値ＭＡＳＴＬを下回るまではＦＭＡＳＴ＝１であり、閾値ＭＡＳＴＬを下回るとＦＭＡＳＴ＝０となる。
【００２０】
ステップＳ６の実行後、その検索した加速フラグＦＭＡＳＴが１であるか否かを判別する（ステップＳ７）。ＦＭＡＳＴ＝０の場合には、動作モードをクルーズモードとする（ステップＳ８）。クルーズモードで目標速度にて走行中にはアシスト量ＡＳＴＰＷＲ及び回生量ＲＥＧＥＮが共に０に設定される。ＦＭＡＳＴ＝１の場合には、動作モードを加速モードとする（ステップＳ９）。
【００２１】
ステップＳ５においてＴＨ＜ＴＨＩＤＬＥと判別した場合には、スロットル弁５０はほぼ全閉であるので、次に車速Ｖsが０ｋｍ／ｈに等しいか否かを判別する（ステップＳ１０）。Ｖs＝０ｋｍ／ｈならば、車両は停止しているので、エンジン停止指令が生成されているか否かを判別する（ステップＳ１１）。これはステップＳ４と同様にである。エンジン停止指令が生成されている場合には、エンジン１の運転を停止するために動作モードをアイドル停止モードとする（ステップＳ１２）。一方、エンジン停止指令が生成されていない場合には、エンジン１のアイドル運転を続けるために動作モードをアイドルモードとする（ステップＳ１３）。
【００２２】
ステップＳ１０においてＶs≠０ｋｍ／ｈならば、車両は走行しているので、エンジン停止指令が生成されているか否かを判別する（ステップＳ１４）。これはステップＳ４と同様にである。エンジン停止指令が生成されている場合には、エンジン１の運転を減速するために動作モードを減速モードとする（ステップＳ１５）。一方、エンジン停止指令が生成されていない場合には、エンジン１はアイドル運転が要求されているか否かを判別する（ステップＳ１６）。アイドル運転要求は、エンジンアイドル判別ルーチンの実行において、エンジン１をアイドル運転状態にすべきと判別されたときアイドルフラグのセットとして生成される。エンジン１のアイドル運転要求がある場合には動作モードをアイドルモードとし（ステップＳ１３）、アイドル運転要求がない場合には動作モードを減速モードとする（ステップＳ１５）。
【００２３】
ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１３及びＳ１５の各動作モード処理においては、アシスト量ＡＳＴＰＷＲ及び回生量ＲＥＧＥＮが設定される。例えば、後述する加速モード処理においてはアシスト量ＡＳＴＰＷＲがデータマップを用いて設定され、減速モード処理においては回生量ＲＥＧＥＮがデータマップを用いて設定される。
【００２４】
ＣＰＵ３１は設定したアシスト量ＡＳＴＰＷＲ及び回生量ＲＥＧＥＮが共に０であるか否かを判別する（ステップＳ１７）。ＡＳＴＰＷＲ≠０又は回生量ＲＥＧＥＮ≠０ならば、アシスト量ＡＳＴＰＷＲ又は回生量ＲＥＧＥＮが０以外の値に設定されているので、ＣＰＵ３１は設定したアシスト量ＡＳＴＰＷＲ又は回生量ＲＥＧＥＮを出力インターフェース回路３６に対して出力する（ステップＳ１８）。出力インターフェース回路３６はＣＰＵ３１から供給されたアシスト量ＡＳＴＰＷＲ又は回生量ＲＥＧＥＮに応じてＰＤＵ５の動作を制御する。アシスト量ＡＳＴＰＷＲ≠０の場合にはＰＤＵ５はアシスト量ＡＳＴＰＷＲに応じたアシスト電力をモータ２に供給する。回生量ＲＥＧＥＮ≠０の場合にはモータ２は回生制動状態になり、ＰＤＵ５は回生量ＲＥＧＥＮに応じた回生電力をモータ２から得て高電圧蓄電器６又はＤＶ７に供給する。
【００２５】
ステップＳ１７において、ＡＳＴＰＷＲ＝０かつＲＥＧＥＮ＝０と判別された場合には、高電圧蓄電器６の両端電圧ＱＣＡＰを読み取ってその両端電圧ＱＣＡＰが閾値ＱＣＡＰＬＭＴ（所定量）以上であるか否かを判別する（ステップＳ１９）。閾値ＱＣＡＰＬＭＴはモータ２による有効なアシスト可能電圧、例えば、蓄電器６の満充電電圧の７０％程度に設定しても良く、蓄電器６の容量によって適宜設定可能である。ＱＣＡＰ＜ＱＣＡＰＬＭＴの場合には、蓄電器６の現在の蓄電量がアシスト電力を供給するためには十分ではないので、アシスト量ＡＳＴＰＷＲ＝０を出力インターフェース回路３６に対して出力する（ステップＳ２０）。これによりＰＤＵ５はアシスト電力を０Ｋｗとするように制御する。すなわち、モータ２にはアシスト電力が供給されないので、モータ２の回転軸はエンジン１によって回転駆動される。ＱＣＡＰ≧ＱＣＡＰＬＭＴの場合には、蓄電器６の現在の蓄電量がアシスト電力として十分であるので、エンジン１に対するモータ２の出力トルクを０kgf・mとするようにアシスト量ＡＳＴＰＷＲを設定し（ステップＳ２１）、設定したアシスト量ＡＳＴＰＷＲを出力インターフェース回路３６に対して出力する（ステップＳ２２）。かかるアシスト量ＡＳＴＰＷＲは予め固定値として設定しておいても良いし、データマップからエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管内圧ＰBに対応する値を検索して設定しても良い。そのデータマップでは、低回転数、低負荷であるほどエンジン１にかかる負担が大きいので、低回転数、低負荷であるほどアシスト量が大きくなり、高回転数、高負荷であるほどアシスト量が小さくなるように予め設定される。なお、エンジン１に対するモータ２の出力トルク０kgf・mとは、モータ２によってエンジン１の出力補助を行なう必要がない運転状態において、エンジン１に対して負荷とならないようにモータ２を駆動する場合の出力トルク、すなわちエンジン１への負荷（モータフリクション）分に相当するモータ２の駆動がエンジン出力の補助にはならない出力トルクである。
【００２６】
出力インターフェース回路３６はＣＰＵ３１から供給されたアシスト量ＡＳＴＰＷＲに応じてＰＤＵ５の動作を制御し、ＰＤＵ５はアシスト量ＡＳＴＰＷＲに応じたアシスト電力をモータ２に供給する。
このように、動作モード処理においてアシスト量ＡＳＴＰＷＲ及び回生量ＲＥＧＥＮが共に０と判別された場合は、モータ２によってエンジン１の出力補助をする必要がない運転状態と判別された場合であるので、この場合には、蓄電器６の現在の蓄電量がフル充電状態、或いはそれに近い蓄電状態にあるときにエンジン１に対するモータ２の出力トルクを０kgf・mにするように駆動電力をモータ２に供給することが行なわれる。一方、蓄電器６の現在の蓄電量がフル充電状態、或いはそれに近い蓄電状態にはないときにはモータ２への駆動電力の供給は停止される。
【００２７】
なお、ＣＰＵ３１がステップＳ１７を実行することにより車両の運転状態に応じてモータによるエンジンの出力補助の要否を判別する出力補助判別手段を構成し、ＣＰＵ３１がステップＳ１９を実行することにより蓄電手段の現在の蓄電量が所定量以上であるか否かを判別する蓄電量判別手段を構成する。
次に、動作モード処理におけるアシスト量ＡＳＴＰＷＲ及び回生量ＲＥＧＥＮの設定例として上記の加速モード処理及び減速モード処理について説明する。
【００２８】
加速モード処理においては、ＣＰＵ３１は図７に示すように、先ずＲＡＭ初期化動作を行なう（ステップＳ３１）。この初期化動作では例えば、ＲＡＭ３２内に一時的に記憶された回生量ＲＥＧＥＮ等の値が０とされる。初期化動作後、ＣＰＵ３１はクラッチスイッチ４３のオンオフを読み取ってクラッチが動力伝達状態であるか否かを判別する（ステップＳ３２）。クラッチスイッチ４３がオンならば、クラッチは動力切断状態であるので、アシスト量ＡＳＴＰＷＲを０とする（ステップＳ３３）。
【００２９】
クラッチスイッチ４３がオフならば、クラッチは動力伝達状態であるので、次に、ニュートラルスイッチ４４のオンオフを読み取って変速機構３がニュートラル状態であるか否かを判別する（ステップＳ３４）。ニュートラルスイッチ４４がオンのためニュートラル状態である場合にはステップＳ３３に進んでアシスト量ＡＳＴＰＷＲを０とする。
【００３０】
ニュートラルスイッチ４４がオフのためインギア状態である場合には、アシスト量ＡＳＴＰＷＲをマップ検索して求める（ステップＳ３５）。ＲＯＭ３３には、図８に示すように、エンジン回転数Ｎｅとスロットル弁開度ＴＨとに応じて定まるアシスト量ＡＳＴＰＷＲがASTPWR#n11〜ASTPWR#n2010のように加速時ＡＳＴＰＷＲデータマップとして予め書き込まれている。よって、そのときのエンジン回転数Ｎｅとスロットル弁開度ＴＨとに対応するアシスト量ＡＳＴＰＷＲを加速時ＡＳＴＰＷＲデータマップから検索することができる。ステップＳ３５の実行後、ＣＰＵ３１は高電圧蓄電器６の蓄電電力を低電圧負荷９に供給するようにＤＶ７を制御する（ステップＳ３６）。
【００３１】
減速モード処理においては、ＣＰＵ３１は図９に示すように、先ずＲＡＭ初期化動作を行なう（ステップＳ４１）。この初期化動作では例えば、ＲＡＭ３２内に一時的に記憶されたアシスト量ＡＳＴＰＷＲ等の値が０とされる。初期化動作後、ＣＰＵ３１はクラッチスイッチ４３のオンオフを読み取ってクラッチが動力伝達状態であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。クラッチスイッチ４３がオンならば、クラッチは動力切断状態であるので、回生量ＲＥＧＥＮを０とする（ステップＳ４３）。
【００３２】
クラッチスイッチ４３がオフならば、クラッチは動力伝達状態であるので、次に、ニュートラルスイッチ４４のオンオフを読み取って変速機構３がニュートラル状態であるか否かを判別する（ステップＳ４４）。ニュートラルスイッチ４４がオンのためニュートラル状態である場合にはステップＳ４３に進んで回生量ＲＥＧＥＮを０とする。
【００３３】
ニュートラルスイッチ４４がオフのためインギア状態である場合には、モータ２による回生電力を低電圧負荷９に供給するようにＤＶ７を制御し（ステップＳ４５）、ブレーキスイッチ４５のオンオフを読み取ってブレーキペダルが操作されたブレーキ状態であるか否かを判別する（ステップＳ４６）。ブレーキスイッチ４５がオフのため非ブレーキ状態である場合には、回生量ＲＥＧＥＮを第１減速時ＲＥＧＥＮマップからマップ検索して求める（ステップＳ４７）。また、ブレーキスイッチ４５がオンのためブレーキ状態である場合には、回生量ＲＥＧＥＮを第２減速時ＲＥＧＥＮマップからマップ検索して求める（ステップＳ４８）。ＲＯＭ３３には、図１０に示すように、エンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧ＰBとに応じて定まる非ブレーキ時の回生量ＲＥＧＥＮがREGEN#n11〜REGEN#n2010のように第１減速時ＲＥＧＥＮデータマップとして予め書き込まれ、また図１１に示すように、エンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧ＰBとに応じて定まるブレーキ時の回生量ＲＥＧＥＮがREGENBR#n11〜REGENBR#n2010のように第２減速時ＲＥＧＥＮデータマップとして予め書き込まれている。よって、そのときのエンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧ＰBとに対応する回生量ＲＥＧＥＮを第１又は第２減速時ＲＥＧＥＮデータマップから検索することができる。
【００３４】
上記した実施例で用いた図８においては、エンジン回転数Ｎｅ、スロットル弁開度ＴＨが大きくなるほどモータ２のアシスト量が大きくなり、図１０及び図１１においては、エンジン回転数Ｎｅ、吸気負圧ＰBが大きくなるほどモータ２の回生量が大きくなる。
なお、上記した実施例においては、蓄電器６の蓄電量を蓄電器６の出力電圧から判別しているが、蓄電量を例えば、蓄電器６の出力電流、又は蓄電器６の内部抵抗から判別しても良いことは勿論である。
【００３５】
また、上記した実施例においては、各動作モード処理においてアシスト量ＡＳＴＰＷＲだけでなく、回生量ＲＥＧＥＮも設定されるので、アシスト量ＡＳＴＰＷＲ及び回生量ＲＥＧＥＮが共に０であるときをモータ２によってエンジン１の出力を制御する必要がない運転状態と判別しているが、モータ２から回生電力を得ない場合には、アシスト量ＡＳＴＰＷＲが０であるときをモータ２によってエンジン１の出力を制御する必要がない運転状態と判別して良い。
【００３６】
また、上記の実施例では、車両の変速機構３がマニュアル式の場合について説明したが、変速機構３がオートマティック式（無段変速機構を含む）の場合にも本発明を同様に適用することができる。ただし、オートマティック式変速機構では上記した各ＡＳＴＰＷＲ及びＲＥＧＥＮデータマップは例えば、エンジン回転数Ｎｅと車速Ｖsとに応じてアシスト量又は回生量を検索するようにしても良い。
【００３７】
更に、上記の実施例においては、モータ制御用のＭＯＴＥＣＵ１１とエンジン制御用のＥＮＧＥＣＵ１２とが個別に設けられているが、単一のＥＣＵでモータ及びエンジンの両方を制御するようにしても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上の如く、本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置においては、モータによるエンジンの出力補助が不要な車両の運転状態でかつ蓄電手段の現在の蓄電量が所定量以上である場合には、エンジンに対するモータの負荷分をエンジンまたはモータの回転数に応じて補償するようにモータへの蓄電手段からの電力供給を制御し、モータによるエンジンの出力補助が不要な車両の運転状態でかつ蓄電手段の現在の蓄電量が所定量より小である場合には、モータへの蓄電手段からの電力供給を停止するように制御するので、蓄電器がフル充電状態、或いはそれに近い蓄電状態にある場合のその蓄電電力を有効に利用することができる。よって、モータによってエンジンの出力補助をする必要がない運転状態においてエンジンの燃料消費量を十分に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の装置中のＭＯＴＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。
【図３】モータ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図３のモータ制御ルーチンの続き部分を示すフローチャートである。
【図５】図３のモータ制御ルーチンの続き部分を示すフローチャートである。
【図６】アシストトリガテーブルによる加速フラグＦＭＡＳＴの設定特性を示す図である。
【図７】加速モード処理を示すフローチャートである。
【図８】加速時ＡＳＴＰＷＲデータマップを示す図である。
【図９】減速モード処理を示すフローチャートである。
【図１０】第１減速時ＲＥＧＥＮデータマップを示す図である。
【図１１】第２減速時ＲＥＧＥＮデータマップを示す図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ モータ
３ 変速機構
４ 駆動輪
５ ＰＤＵ
６ 高電圧蓄電器
７ ＤＶ
８ 低電圧蓄電器
９ 低電圧負荷
１１ ＭＯＴＥＣＵ
１２ ＥＮＧＥＣＵ
１３ スロットルアクチュエータ
５１ 吸気管
６２ 排気管
６３ インジェクタ
６４ 点火装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両駆動源として内燃エンジン及びモータを備えたハイブリッド駆動車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
駆動源としてエンジン及びモータを備えたハイブリッド駆動車両は従来より知られており、例えば、特開平３−１２１９２８号公報にはそのようなハイブリッド駆動車両の制御装置が示されている。
かかる制御装置においては、車両の運転状態に応じてモータを駆動すると共にエンジンの出力を制御することが行なわれる。具体的には、車両の運転状態に応じてモータの動作モードを判定し、加速モード時にはモータに駆動電力（アシスト電力）を供給してエンジンの出力の補助をなし、減速モード時にはモータを回生制動状態にしてモータによる回生電力を蓄電器に蓄電することが行なわれる。また、その蓄電器に蓄電された電力は加速モード時のモータ駆動電力として使用される。
【０００３】
ところで、モータによってエンジンの出力補助を行なう必要がない運転状態においては、モータへの蓄電器（バッテリもしくは電気二重層コンデンサ等からなるキャパシタ）からの電力供給を停止する方法（以下、モータへの電力供給を０Ｋｗとする）が取られている。しかしながら、特にエンジンの出力軸とモータの回転軸とが直接連結されている駆動形式のものでは、モータ自体がエンジン出力軸のフリクション（摩擦抵抗）となり、エンジンにとっては負荷となってしまう。
【０００４】
モータによってエンジンの出力補助を行なう必要がない運転状態において、エンジンに対して負荷とならないようにモータを駆動する場合、すなわちモータ駆動がエンジン出力の補助にはならないが、エンジンへのモータの負荷（モータフリクション）分に相当するトルクをモータにて出力する方法（以下、モータ出力トルク０kgf・mとする）もあるが、この場合には、モータを駆動するために蓄電器の蓄電電力が消費される。
【０００５】
また、モータへの電力供給を０Ｋｗとして場合にはモータフリクションを打ち消すためにエンジンが必要とする燃料は、（モータフリクション）／（エンジン効率）で示すことができ、モータ出力トルクを０kgf・mとする場合に必要なモータの消費電力は、（モータフリクション）／（モータ効率）で示すことができる。ここで、モータが消費する電力はエンジン出力によるモータの回生にて発生され、それは蓄電器に蓄電されるので、全体として燃料消費は、（モータフリクション）／(モータ効率)・(充放電効率)・(回生効率)・(エンジン効率)で示される。上記の双方の方法におけるエンジン効率を同等とすると、エンジンの燃料消費量はモータへの供給電力を０Ｋｗにする方が少ないことが分かる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蓄電器が更なる充電を受け付けない、いわゆるフル充電状態、或いはそれに近い蓄電状態にある場合には、むしろモータを駆動して電力消費しても蓄電器の蓄電量をほとんど減らすことはないので、モータの出力トルクを０kgf・mにするようにモータに駆動電力を供給した方が燃料消費量が少なくて済む可能性がある。すなわち、モータによってエンジンの出力補助をする必要がない運転状態においてモータへ供給する駆動電力を０Ｋｗにする方法に固定することが燃料消費量を低減させるために最良な方法とは限らない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、モータによってエンジンの出力補助をする必要がない運転状態においてエンジンの燃料消費量を十分に低減させることができるハイブリッド駆動車両の制御装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置は、車両用主駆動源としての内燃エンジンと副駆動源としてのモータとを備え、エンジンの駆動軸とモータの回転軸とが連結されたハイブリッド駆動車両において、車両の運転状態に応じて蓄電手段からモータに電力を供給してモータによってエンジンの出力を補助する制御装置であって、車両の運転状態に応じてモータによるエンジンの出力補助の要否を判別する出力補助判別手段と、蓄電手段の現在の蓄電量が所定量以上であるか否かを判別する蓄電量判別手段と、を備え、出力補助判別手段によってモータによるエンジンの出力補助が不要と判別され、かつ蓄電量判別手段によって蓄電手段の現在の蓄電量が所定量以上と判別された場合には、エンジンに対するモータの負荷分をエンジンまたはモータの回転数に応じて補償するようにモータへの蓄電手段からの電力供給を制御し、出力補助判別手段によってモータによるエンジンの出力補助が不要と判別され、かつ蓄電量判別手段によって蓄電手段の現在の蓄電量が所定量より小と判別された場合には、モータへの蓄電手段からの電力供給を停止するように制御することを特徴としている。
【０００９】
かかる本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置によれば、モータによるエンジンの出力補助が不要な車両の運転状態でかつ蓄電手段の現在の蓄電量が所定量以上である場合には、エンジンに対するモータの負荷分をエンジンまたはモータの回転数に応じて補償するようにモータへの蓄電手段からの電力供給を制御し、モータによるエンジンの出力補助が不要な車両の運転状態でかつ蓄電手段の現在の蓄電量が所定量より小である場合には、モータへの蓄電手段からの電力供給を停止するように制御するので、蓄電器がフル充電状態、或いはそれに近い蓄電状態にある場合のその蓄電電力を有効に利用することができる。よって、モータによってエンジンの出力補助をする必要がない運転状態においてエンジンの燃料消費量を十分に低減させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は本発明によるハイブリッド駆動車両の制御装置を示している。このハイブリッド駆動車両の制御装置においては、主駆動源である内燃エンジン１のクランク軸は副駆動源である直流モータ２の回転軸と直結されており、モータ２の回転軸の回転は変速機構３を介して駆動輪４に伝達されるようになっている。変速機構３はマニアル式のものである。モータ２にはＰＤＵ（パワードライブユニット）５が接続され、ＰＤＵ５はエンジン１の出力の補助をするようにモータ２を駆動するアシスト動作時にモータ２に駆動電力を供給し、その駆動電力を供給せずにモータ２を発電機として動作させる回生動作時にモータ２の回生電力を例えば、キャパシタからなる高電圧蓄電器（蓄電手段に相当する）６に供給する。
【００１１】
ＰＤＵ５の高電圧蓄電器６との接続ラインにはＤＶ（ダウンコンバータ）７が接続されている。ＤＶ７はその接続ラインの高電圧を１２Ｖ程度の低電圧に電圧変換する。ＤＶ７の出力には低電圧蓄電器であるバッテリ８が接続されると共に車両の低電圧負荷９が接続されている。
モータ２の回転制御はＭＯＴＥＣＵ（モータ電子制御ユニット）１１によってＰＤＵ５を介して行なわれる。ＭＯＴＥＣＵ１１は、図２に示すようにＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２，ＲＯＭ３３、カウンタ３４，入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路３５、出力インターフェース回路３６、入出力インターフェース回路３７及びＡ／Ｄ変換器３８を備えている。ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２，ＲＯＭ３３、カウンタ３４，入力インターフェース回路３５、出力インターフェース回路３６、入出力インターフェース回路３７及びＡ／Ｄ変換器３８は共にバスに共通接続されている。
【００１２】
カウンタ３４はクランク角センサ４１から出力されたクランクパルスによってリセットされて図示しないクロック発生器から出力されたクロックパルスを計数し、そのクロックパルス発生数を計数することによりエンジン回転数Ｎｅを示す信号を発生する。
入力インターフェース回路３５にはエンジン１の始動を検出するスタータスイッチ４２、変速機構３内のクラッチ（図示せず）の入切を検出するクラッチスイッチ４３、変速機構３のニュートラル状態を検出するニュートラルスイッチ４４及びブレーキペダルの操作を検出するブレーキスイッチ４５が接続されている。入力インターフェース回路３５はこれらスイッチ４２〜４５各々のオンオフを示すデータを保持出力する。
【００１３】
Ａ／Ｄ変換器３８は吸気管内圧ＰB、冷却水温Ｔｗ、スロットル弁開度ＴＨ、車速Ｖs、アクセルペダル開度ＡＰ等の車両運転パラメータを検出する複数のセンサからのアナログ信号をディジタル信号に変換するために設けられている。吸気管内圧ＰBはスロットル弁５０下流の吸気管５１に設けられた吸気管内圧センサ５２によって検出される。冷却水温Ｔｗは冷却水温センサ５３によって検出される。スロットル弁開度ＴＨはスロットル開度センサ５４によって検出される。更に、車速Ｖsは車速センサ５５によって検出され、アクセルペダル１０の操作開度であるアクセルペダル開度ＡＰはアクセルペダルセンサ５６によって検出される。また、Ａ／Ｄ変換器３８には高電圧蓄電器６の両端電圧が供給され、Ａ／Ｄ変換器３８の出力からは高電圧蓄電器６の両端電圧ＱＣＡＰがディジタル値として得られるようになっている。
【００１４】
出力インターフェース回路３６は後述するＣＰＵ３１の動作によって発生されるアシスト量指令又は回生量指令に応じてＰＤＵ５の動作を設定する。入出力インターフェース回路３７はＥＮＧＥＣＵ（エンジン電子制御ユニット）１２とのデータ通信のための回路である。
ＥＮＧＥＣＵ１２はエンジン１の燃料噴射制御及び点火時期制御等のエンジン制御を行なう。ＥＮＧＥＣＵ１２には、図２においては接続ラインを省略しているが、上記のクランク角センサ４１、スイッチ４２〜４５、及び各種センサ５２〜５６が接続されている他、酸素濃度センサ６１が接続されている。酸素濃度センサ６１は排気管６２に設けられ、排気ガス中の酸素濃度Ｏ2を検出する。この酸素濃度センサ６１は理論空燃比を閾値としてリッチ側及びリーン側の空燃比で異なるレベルを発生する２値出力型の酸素濃度センサである。ＥＮＧＥＣＵ１２の内部構成は上記のＭＯＴＥＣＵ１１と同様であるので、ここでの説明は省略する。ＥＮＧＥＣＵ１２においては燃料噴射制御ルーチンがＣＰＵ（図示せず）によって処理され、上記の車両運転パラメータ及びエンジン回転数Ｎｅを用いて燃料噴射時間Ｔoutが決定される。その決定された燃料噴射時間Ｔoutだけインジェクタ６３を駆動することが行なわれる。インジェクタ６３は内燃エンジンの吸気管５１の吸気ポート近傍に設けられ、駆動されたとき燃料を噴射する。また、ＥＮＧＥＣＵ１２においては点火時期制御ルーチンがＣＰＵによって処理され、その点火時期制御によって点火装置６４の点火プラグ（図示せず）の火花放電が行なわれる。
【００１５】
更に、上記のスロットル弁５０はいわゆるドライブバイワイヤ（ＤＢＷ）型のものであるので、エンジン１にはスロットル弁５０を開弁駆動するスロットルアクチュエータ１３が設けられている。ＥＮＧＥＣＵ１２においては、スロットル弁開度制御ルーチンがＣＰＵによって処理され、上記のスロットル弁開度ＴＨ、車速Ｖs、アクセルペダル開度ＡＰ等の車両運転パラメータに応じて目標スロットル弁開度θthが決定され、その目標スロットル弁開度θthとなるようにスロットルアクチュエータ１３を介してスロットル弁５０の開度が制御される。
【００１６】
次に、モータ２の制御動作についてＣＰＵ３１の動作を中心にして説明する。ＭＯＴＥＣＵ１１のＣＰＵ３１は、モータ制御ルーチンを例えば、１０msec毎に繰り返し実行し、次に示すように、その時点の動作モードを判定し、判定した動作モードに対応するアシスト量ＡＳＴＰＷＲ又は回生量ＲＥＧＥＮを設定する。
【００１７】
かかるモータ制御ルーチンにおいて、ＣＰＵ３１は図３〜図５に示すように、先ず、スタータスイッチ４２がオンであるか否かを判別する（ステップＳ１）。エンジン１の始動のためスタータスイッチ４２がオンである場合には、エンジン回転数Ｎｅがエンジンが停止していると見なすことができるストール回転数ＮＣＲ（例えば、５０rpm）以下であるか否かを判別する（ステップＳ２）。Ｎｅ≦ＮＣＲの場合には、モータ動作としてエンジン１を始動させるために始動モードを行なう（ステップＳ３）。
【００１８】
ステップＳ１においてスタータスイッチ４２がオフであると判別した場合には、エンジン停止指令が生成されているか否かを判別する（ステップＳ４）。エンジン停止指令は、エンジン停止判別ルーチンの実行において、エンジンの運転を停止させるべき運転状態であると判別されたときエンジン停止指令フラグのセットとして生成される。エンジン停止指令が生成されていないならば、ステップＳ２に進んでエンジン回転数Ｎｅがストール回転数ＮＣＲ以下であるか否かを判別する。エンジン停止指令が生成されているならば、Ａ／Ｄ変換器３８の出力からスロットル弁５０の開度ＴＨを得て、そのスロットル弁５０のスロットル弁開度ＴＨが所定アイドル開度ＴＨＩＤＬＥ（ほとんど全閉の開度）以上であるか否かを判別する（ステップＳ５）。ステップＳ２においてＮｅ＞ＮＣＲの場合、すなわちエンジン１が運転中の場合にはこのステップＳ５を実行する。ＴＨ≧ＴＨＩＤＬＥの場合にはアシストトリガテーブルから加速フラグＦＭＡＳＴを検索する（ステップＳ６）。
【００１９】
アシストトリガテーブルは、ＲＯＭ３３に予め書き込まれており、図６に示すように、エンジン回転数Ｎｅとスロットル弁開度ＴＨとに応じて加速フラグＦＭＡＳＴを設定するようになっている。すなわち、閾値ＭＡＳＴＨ，ＭＡＳＴＬはエンジン回転数Ｎｅの上昇に応じて徐々に大きくなり、スロットル弁開度ＴＨが閾値ＭＡＳＴＬ以下から大きくなるときには閾値ＭＡＳＴＨを越えるまではＦＭＡＳＴ＝０であり、閾値ＭＡＳＴＨを越えると加速すべき運転状態としてＦＭＡＳＴ＝１となる。逆にスロットル弁開度ＴＨが閾値ＭＡＳＴＨ以上から小さくなるときには閾値ＭＡＳＴＬを下回るまではＦＭＡＳＴ＝１であり、閾値ＭＡＳＴＬを下回るとＦＭＡＳＴ＝０となる。
【００２０】
ステップＳ６の実行後、その検索した加速フラグＦＭＡＳＴが１であるか否かを判別する（ステップＳ７）。ＦＭＡＳＴ＝０の場合には、動作モードをクルーズモードとする（ステップＳ８）。クルーズモードで目標速度にて走行中にはアシスト量ＡＳＴＰＷＲ及び回生量ＲＥＧＥＮが共に０に設定される。ＦＭＡＳＴ＝１の場合には、動作モードを加速モードとする（ステップＳ９）。
【００２１】
ステップＳ５においてＴＨ＜ＴＨＩＤＬＥと判別した場合には、スロットル弁５０はほぼ全閉であるので、次に車速Ｖsが０ｋｍ／ｈに等しいか否かを判別する（ステップＳ１０）。Ｖs＝０ｋｍ／ｈならば、車両は停止しているので、エンジン停止指令が生成されているか否かを判別する（ステップＳ１１）。これはステップＳ４と同様にである。エンジン停止指令が生成されている場合には、エンジン１の運転を停止するために動作モードをアイドル停止モードとする（ステップＳ１２）。一方、エンジン停止指令が生成されていない場合には、エンジン１のアイドル運転を続けるために動作モードをアイドルモードとする（ステップＳ１３）。
【００２２】
ステップＳ１０においてＶs≠０ｋｍ／ｈならば、車両は走行しているので、エンジン停止指令が生成されているか否かを判別する（ステップＳ１４）。これはステップＳ４と同様にである。エンジン停止指令が生成されている場合には、エンジン１の運転を減速するために動作モードを減速モードとする（ステップＳ１５）。一方、エンジン停止指令が生成されていない場合には、エンジン１はアイドル運転が要求されているか否かを判別する（ステップＳ１６）。アイドル運転要求は、エンジンアイドル判別ルーチンの実行において、エンジン１をアイドル運転状態にすべきと判別されたときアイドルフラグのセットとして生成される。エンジン１のアイドル運転要求がある場合には動作モードをアイドルモードとし（ステップＳ１３）、アイドル運転要求がない場合には動作モードを減速モードとする（ステップＳ１５）。
【００２３】
ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１３及びＳ１５の各動作モード処理においては、アシスト量ＡＳＴＰＷＲ及び回生量ＲＥＧＥＮが設定される。例えば、後述する加速モード処理においてはアシスト量ＡＳＴＰＷＲがデータマップを用いて設定され、減速モード処理においては回生量ＲＥＧＥＮがデータマップを用いて設定される。
【００２４】
ＣＰＵ３１は設定したアシスト量ＡＳＴＰＷＲ及び回生量ＲＥＧＥＮが共に０であるか否かを判別する（ステップＳ１７）。ＡＳＴＰＷＲ≠０又は回生量ＲＥＧＥＮ≠０ならば、アシスト量ＡＳＴＰＷＲ又は回生量ＲＥＧＥＮが０以外の値に設定されているので、ＣＰＵ３１は設定したアシスト量ＡＳＴＰＷＲ又は回生量ＲＥＧＥＮを出力インターフェース回路３６に対して出力する（ステップＳ１８）。出力インターフェース回路３６はＣＰＵ３１から供給されたアシスト量ＡＳＴＰＷＲ又は回生量ＲＥＧＥＮに応じてＰＤＵ５の動作を制御する。アシスト量ＡＳＴＰＷＲ≠０の場合にはＰＤＵ５はアシスト量ＡＳＴＰＷＲに応じたアシスト電力をモータ２に供給する。回生量ＲＥＧＥＮ≠０の場合にはモータ２は回生制動状態になり、ＰＤＵ５は回生量ＲＥＧＥＮに応じた回生電力をモータ２から得て高電圧蓄電器６又はＤＶ７に供給する。
【００２５】
ステップＳ１７において、ＡＳＴＰＷＲ＝０かつＲＥＧＥＮ＝０と判別された場合には、高電圧蓄電器６の両端電圧ＱＣＡＰを読み取ってその両端電圧ＱＣＡＰが閾値ＱＣＡＰＬＭＴ（所定量）以上であるか否かを判別する（ステップＳ１９）。閾値ＱＣＡＰＬＭＴはモータ２による有効なアシスト可能電圧、例えば、蓄電器６の満充電電圧の７０％程度に設定しても良く、蓄電器６の容量によって適宜設定可能である。ＱＣＡＰ＜ＱＣＡＰＬＭＴの場合には、蓄電器６の現在の蓄電量がアシスト電力を供給するためには十分ではないので、アシスト量ＡＳＴＰＷＲ＝０を出力インターフェース回路３６に対して出力する（ステップＳ２０）。これによりＰＤＵ５はアシスト電力を０Ｋｗとするように制御する。すなわち、モータ２にはアシスト電力が供給されないので、モータ２の回転軸はエンジン１によって回転駆動される。ＱＣＡＰ≧ＱＣＡＰＬＭＴの場合には、蓄電器６の現在の蓄電量がアシスト電力として十分であるので、エンジン１に対するモータ２の出力トルクを０kgf・mとするようにアシスト量ＡＳＴＰＷＲを設定し（ステップＳ２１）、設定したアシスト量ＡＳＴＰＷＲを出力インターフェース回路３６に対して出力する（ステップＳ２２）。かかるアシスト量ＡＳＴＰＷＲは予め固定値として設定しておいても良いし、データマップからエンジン回転数Ｎｅ及び吸気管内圧ＰBに対応する値を検索して設定しても良い。そのデータマップでは、低回転数、低負荷であるほどエンジン１にかかる負担が大きいので、低回転数、低負荷であるほどアシスト量が大きくなり、高回転数、高負荷であるほどアシスト量が小さくなるように予め設定される。なお、エンジン１に対するモータ２の出力トルク０kgf・mとは、モータ２によってエンジン１の出力補助を行なう必要がない運転状態において、エンジン１に対して負荷とならないようにモータ２を駆動する場合の出力トルク、すなわちエンジン１への負荷（モータフリクション）分に相当するモータ２の駆動がエンジン出力の補助にはならない出力トルクである。
【００２６】
出力インターフェース回路３６はＣＰＵ３１から供給されたアシスト量ＡＳＴＰＷＲに応じてＰＤＵ５の動作を制御し、ＰＤＵ５はアシスト量ＡＳＴＰＷＲに応じたアシスト電力をモータ２に供給する。
このように、動作モード処理においてアシスト量ＡＳＴＰＷＲ及び回生量ＲＥＧＥＮが共に０と判別された場合は、モータ２によってエンジン１の出力補助をする必要がない運転状態と判別された場合であるので、この場合には、蓄電器６の現在の蓄電量がフル充電状態、或いはそれに近い蓄電状態にあるときにエンジン１に対するモータ２の出力トルクを０kgf・mにするように駆動電力をモータ２に供給することが行なわれる。一方、蓄電器６の現在の蓄電量がフル充電状態、或いはそれに近い蓄電状態にはないときにはモータ２への駆動電力の供給は停止される。
【００２７】
なお、ＣＰＵ３１がステップＳ１７を実行することにより車両の運転状態に応じてモータによるエンジンの出力補助の要否を判別する出力補助判別手段を構成し、ＣＰＵ３１がステップＳ１９を実行することにより蓄電手段の現在の蓄電量が所定量以上であるか否かを判別する蓄電量判別手段を構成する。
次に、動作モード処理におけるアシスト量ＡＳＴＰＷＲ及び回生量ＲＥＧＥＮの設定例として上記の加速モード処理及び減速モード処理について説明する。
【００２８】
加速モード処理においては、ＣＰＵ３１は図７に示すように、先ずＲＡＭ初期化動作を行なう（ステップＳ３１）。この初期化動作では例えば、ＲＡＭ３２内に一時的に記憶された回生量ＲＥＧＥＮ等の値が０とされる。初期化動作後、ＣＰＵ３１はクラッチスイッチ４３のオンオフを読み取ってクラッチが動力伝達状態であるか否かを判別する（ステップＳ３２）。クラッチスイッチ４３がオンならば、クラッチは動力切断状態であるので、アシスト量ＡＳＴＰＷＲを０とする（ステップＳ３３）。
【００２９】
クラッチスイッチ４３がオフならば、クラッチは動力伝達状態であるので、次に、ニュートラルスイッチ４４のオンオフを読み取って変速機構３がニュートラル状態であるか否かを判別する（ステップＳ３４）。ニュートラルスイッチ４４がオンのためニュートラル状態である場合にはステップＳ３３に進んでアシスト量ＡＳＴＰＷＲを０とする。
【００３０】
ニュートラルスイッチ４４がオフのためインギア状態である場合には、アシスト量ＡＳＴＰＷＲをマップ検索して求める（ステップＳ３５）。ＲＯＭ３３には、図８に示すように、エンジン回転数Ｎｅとスロットル弁開度ＴＨとに応じて定まるアシスト量ＡＳＴＰＷＲがASTPWR#n11〜ASTPWR#n2010のように加速時ＡＳＴＰＷＲデータマップとして予め書き込まれている。よって、そのときのエンジン回転数Ｎｅとスロットル弁開度ＴＨとに対応するアシスト量ＡＳＴＰＷＲを加速時ＡＳＴＰＷＲデータマップから検索することができる。ステップＳ３５の実行後、ＣＰＵ３１は高電圧蓄電器６の蓄電電力を低電圧負荷９に供給するようにＤＶ７を制御する（ステップＳ３６）。
【００３１】
減速モード処理においては、ＣＰＵ３１は図９に示すように、先ずＲＡＭ初期化動作を行なう（ステップＳ４１）。この初期化動作では例えば、ＲＡＭ３２内に一時的に記憶されたアシスト量ＡＳＴＰＷＲ等の値が０とされる。初期化動作後、ＣＰＵ３１はクラッチスイッチ４３のオンオフを読み取ってクラッチが動力伝達状態であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。クラッチスイッチ４３がオンならば、クラッチは動力切断状態であるので、回生量ＲＥＧＥＮを０とする（ステップＳ４３）。
【００３２】
クラッチスイッチ４３がオフならば、クラッチは動力伝達状態であるので、次に、ニュートラルスイッチ４４のオンオフを読み取って変速機構３がニュートラル状態であるか否かを判別する（ステップＳ４４）。ニュートラルスイッチ４４がオンのためニュートラル状態である場合にはステップＳ４３に進んで回生量ＲＥＧＥＮを０とする。
【００３３】
ニュートラルスイッチ４４がオフのためインギア状態である場合には、モータ２による回生電力を低電圧負荷９に供給するようにＤＶ７を制御し（ステップＳ４５）、ブレーキスイッチ４５のオンオフを読み取ってブレーキペダルが操作されたブレーキ状態であるか否かを判別する（ステップＳ４６）。ブレーキスイッチ４５がオフのため非ブレーキ状態である場合には、回生量ＲＥＧＥＮを第１減速時ＲＥＧＥＮマップからマップ検索して求める（ステップＳ４７）。また、ブレーキスイッチ４５がオンのためブレーキ状態である場合には、回生量ＲＥＧＥＮを第２減速時ＲＥＧＥＮマップからマップ検索して求める（ステップＳ４８）。ＲＯＭ３３には、図１０に示すように、エンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧ＰBとに応じて定まる非ブレーキ時の回生量ＲＥＧＥＮがREGEN#n11〜REGEN#n2010のように第１減速時ＲＥＧＥＮデータマップとして予め書き込まれ、また図１１に示すように、エンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧ＰBとに応じて定まるブレーキ時の回生量ＲＥＧＥＮがREGENBR#n11〜REGENBR#n2010のように第２減速時ＲＥＧＥＮデータマップとして予め書き込まれている。よって、そのときのエンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧ＰBとに対応する回生量ＲＥＧＥＮを第１又は第２減速時ＲＥＧＥＮデータマップから検索することができる。
【００３４】
上記した実施例で用いた図８においては、エンジン回転数Ｎｅ、スロットル弁開度ＴＨが大きくなるほどモータ２のアシスト量が大きくなり、図１０及び図１１においては、エンジン回転数Ｎｅ、吸気負圧ＰBが大きくなるほどモータ２の回生量が大きくなる。
なお、上記した実施例においては、蓄電器６の蓄電量を蓄電器６の出力電圧から判別しているが、蓄電量を例えば、蓄電器６の出力電流、又は蓄電器６の内部抵抗から判別しても良いことは勿論である。
【００３５】
また、上記した実施例においては、各動作モード処理においてアシスト量ＡＳＴＰＷＲだけでなく、回生量ＲＥＧＥＮも設定されるので、アシスト量ＡＳＴＰＷＲ及び回生量ＲＥＧＥＮが共に０であるときをモータ２によってエンジン１の出力を制御する必要がない運転状態と判別しているが、モータ２から回生電力を得ない場合には、アシスト量ＡＳＴＰＷＲが０であるときをモータ２によってエンジン１の出力を制御する必要がない運転状態と判別して良い。
【００３６】
また、上記の実施例では、車両の変速機構３がマニュアル式の場合について説明したが、変速機構３がオートマティック式（無段変速機構を含む）の場合にも本発明を同様に適用することができる。ただし、オートマティック式変速機構では上記した各ＡＳＴＰＷＲ及びＲＥＧＥＮデータマップは例えば、エンジン回転数Ｎｅと車速Ｖsとに応じてアシスト量又は回生量を検索するようにしても良い。
【００３７】
更に、上記の実施例においては、モータ制御用のＭＯＴＥＣＵ１１とエンジン制御用のＥＮＧＥＣＵ１２とが個別に設けられているが、単一のＥＣＵでモータ及びエンジンの両方を制御するようにしても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上の如く、本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置においては、モータによるエンジンの出力補助が不要な車両の運転状態でかつ蓄電手段の現在の蓄電量が所定量以上である場合には、エンジンに対するモータの負荷分をエンジンまたはモータの回転数に応じて補償するようにモータへの蓄電手段からの電力供給を制御し、モータによるエンジンの出力補助が不要な車両の運転状態でかつ蓄電手段の現在の蓄電量が所定量より小である場合には、モータへの蓄電手段からの電力供給を停止するように制御するので、蓄電器がフル充電状態、或いはそれに近い蓄電状態にある場合のその蓄電電力を有効に利用することができる。よって、モータによってエンジンの出力補助をする必要がない運転状態においてエンジンの燃料消費量を十分に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の装置中のＭＯＴＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。
【図３】モータ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図３のモータ制御ルーチンの続き部分を示すフローチャートである。
【図５】図３のモータ制御ルーチンの続き部分を示すフローチャートである。
【図６】アシストトリガテーブルによる加速フラグＦＭＡＳＴの設定特性を示す図である。
【図７】加速モード処理を示すフローチャートである。
【図８】加速時ＡＳＴＰＷＲデータマップを示す図である。
【図９】減速モード処理を示すフローチャートである。
【図１０】第１減速時ＲＥＧＥＮデータマップを示す図である。
【図１１】第２減速時ＲＥＧＥＮデータマップを示す図である。
【符号の説明】
１ エンジン
２ モータ
３ 変速機構
４ 駆動輪
５ ＰＤＵ
６ 高電圧蓄電器
７ ＤＶ
８ 低電圧蓄電器
９ 低電圧負荷
１１ ＭＯＴＥＣＵ
１２ ＥＮＧＥＣＵ
１３ スロットルアクチュエータ
５１ 吸気管
６２ 排気管
６３ インジェクタ
６４ 点火装置
Claims (1)
- 車両用主駆動源としての内燃エンジンと副駆動源としてのモータとを備え、前記エンジンの駆動軸と前記モータの回転軸とが連結されたハイブリッド駆動車両において、前記車両の運転状態に応じて蓄電手段から前記モータに電力を供給して前記モータによって前記エンジンの出力を補助する制御装置であって、
前記車両の運転状態に応じて前記モータによる前記エンジンの出力補助の要否を判別する出力補助判別手段と、
前記蓄電手段の現在の蓄電量が所定量以上であるか否かを判別する蓄電量判別手段と、を備え、
前記出力補助判別手段によって前記モータによる前記エンジンの出力補助が不要と判別され、かつ前記蓄電量判別手段によって前記蓄電手段の現在の蓄電量が前記所定量以上と判別された場合には、前記エンジンに対する前記モータの負荷分を前記エンジンまたは前記モータの回転数に応じて補償するように前記モータへの蓄電手段からの電力供給を制御し、
前記出力補助判別手段によって前記モータによる前記エンジンの出力補助が不要と判別され、かつ前記蓄電量判別手段によって前記蓄電手段の現在の蓄電量が前記所定量より小と判別された場合には、前記モータへの蓄電手段からの電力供給を停止するように制御することを特徴とするハイブリッド駆動車両の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16452998A JP3857423B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | ハイブリッド駆動車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16452998A JP3857423B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | ハイブリッド駆動車両の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11350996A JPH11350996A (ja) | 1999-12-21 |
| JP3857423B2 true JP3857423B2 (ja) | 2006-12-13 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP3857423B2 (ja) |
-
1998
- 1998-06-12 JP JP16452998A patent/JP3857423B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11350996A (ja) | 1999-12-21 |
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