JP5644297B2

JP5644297B2 - 車両駆動制御装置

Info

Publication number: JP5644297B2
Application number: JP2010205064A
Authority: JP
Inventors: 啓介森崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2030-09-14
Also published as: JP2012061870A

Description

本発明は車両制御装置に係り、特に、動力源としてのエンジンと回転電機と、回転電機に接続され昇圧回路を含む電源回路とを有し、燃費向上のために昇圧回路の昇圧電圧上限値を制限することができる車両の駆動制御装置に関する。

エンジンと回転電機とを搭載するハイブリッド車両では、燃費向上のために、状況に応じエンジンを停止し、あるいはインバータのシステム電圧を下げるために昇圧回路の昇圧上限値を制限し、あるいはこれらのことをユーザが操作するエコスイッチ等と呼ばれる操作子によって行わせること等が行われる。

例えば、特許文献１には、車両用制御装置として、エコスイッチがオンのときに昇圧電圧の上限が低めに制限されるが、その状態でエンジンが始動あるいは停止する場合に生じる振動を抑制するために、エンジンの始動あるいは停止の前に、昇圧電圧の上限の範囲内で昇圧電圧を上昇させ、矩形波制御モードから正弦波制御モードに移行させて、制振制御を行なうことが述べられている。

また、特許文献２には、ハイブリッド車両において、エコモード制御ではエンジン上限回転数の低減により燃料消費が抑えられ、コンバータの昇圧上限値を低く抑えることでコンバータにおけるスイッチング損失が低下し、搬送波の周波数低減によってインバータにおけるスイッチング損失が低下し、補機類のエコモード作動によって消費電力が押さえられることが述べられている。そして、エコモードにおいては走行用モータおよび発電用モータの回転数が制限され、特に発電用モータの回転数制限によって発電量が低下するので、バッテリの残容量が適正範囲の下限を大きく割り込むことが考えられると述べられている。そこで、バッテリの残容量が閾値以下か否かを判定し、閾値以下のときは昇圧上限値を通常モードと同じ値に切り換えて昇圧制限を解除することが開示されている。

特開２００９−３３９４７号公報特開２０１０−６２９６号公報

昇圧回路の昇圧電圧上限値を制限することで燃費改善を行うことができるが、昇圧電圧を下げると回転電機の出力トルクが低下する。そのため、車両の要求駆動力に応じてエンジンを一旦運転すると、回転電機の出力トルクが低いためにエンジン停止ができない状況が発生する。これによってエンジンの運転時間がかえって長くなり、燃費が悪化するおそれがある。

本発明の目的は、昇圧回路の昇圧電圧上限値の制限に適切に対応してエンジンの駆動と停止を制御することができる車両駆動制御装置を提供することである。

本発明に係る車両駆動制御装置は、動力源としてのエンジンと回転電機と、回転電機に接続され昇圧回路を含む電源回路とを有する車両の駆動制御装置であって、車両の状態が予め定めた昇圧節減条件を満たすか否かを判断して、昇圧回路の昇圧電圧上限値について、昇圧通常上限値または、昇圧通常上限値よりも低く設定される昇圧節減上限値のいずれか一方に切り替える昇圧電圧上限値切替部と、トルク・回転数特性で表される回転電機の動作領域について、昇圧節減上限値以下の昇圧電圧で規制される領域を昇圧節減領域とし、昇圧節減上限値を超え昇圧通常上限値以下の昇圧電圧で規制される領域を昇圧中間領域として、昇圧電圧上限値切替部によって昇圧電圧上限値が昇圧節減上限値に切り替えられたときは、エンジンが駆動中か否かの判断と、回転電機の要求動作点が昇圧節減領域にあるか昇圧中間領域にあるか昇圧通常上限値を超えた領域にあるかの判断とに基づき、エンジンを駆動させる処理または停止させる処理を行うエンジン制御部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る車両駆動制御装置において、エンジンの運転状態を取得してエンジンが駆動中か停止中かを判断するエンジン状態取得部と、回転電機の動作領域について、車両の要求駆動力に対応する回転電機の要求動作点がどの領域にあるかを判断する要求駆動力判断部と、を備え、エンジン制御部は、エンジン状態取得部においてエンジンが駆動中と判断され、回転電機の要求動作点が昇圧節減領域または昇圧中間領域にあるときにエンジンを停止することが好ましい。

また、本発明に係る車両駆動制御装置において、エンジン制御部は、エンジン状態取得部においてエンジンが停止中と判断され、車両の要求駆動力に対応する回転電機の要求動作点が昇圧節減領域または昇圧中間領域にあるときにエンジン停止を継続することが好ましい。

上記構成により、車両駆動制御装置は、車両の状態が予め定めた昇圧節減条件を満たすと判断されて昇圧電圧上限値が昇圧節減上限値に切り替えられたときは、昇圧節減上限値に切り替えられていないときのエンジン停止のための条件である通常エンジン停止条件と車両の状況とを比較する。そして、昇圧節減上限値の制限がなされていて回転電機の定格トルクが低下し、その定格トルクの条件の下の計算で、仮に、エンジンの駆動が必要とされても、エンジンを駆動させない処理を行う。これは、昇圧節減条件と、通常エンジン停止条件とは必ずしも一致しないので、昇圧節減条件も満たし、通常エンジン停止条件も満たすときは、エンジンを駆動させないこととして、燃費向上を図るものである。

また、車両駆動制御装置において、昇圧電圧上限値が昇圧節減上限値に切り替えられていてエンジンが駆動中のとき、車両の要求駆動力に対応する回転電機の要求動作点が昇圧節減領域または昇圧中間領域にあるときにエンジンを停止する。昇圧節減領域または昇圧中間領域は、いずれも昇圧通常上限値以下であるので、一般的には通常エンジン停止条件を満足する。そこで、昇圧節減上限値の制限によって回転電機の定格トルクが低下し、その定格トルクの条件の下の計算で、仮に、エンジンの駆動が必要とされても、エンジンを停止させる処理を行うことで燃費向上を図る。

また、車両駆動制御装置において、昇圧電圧上限値が昇圧節減上限値に切り替えられていてエンジンが駆動中のとき、車両の要求駆動力に対応する回転電機の要求動作点が昇圧節減領域または昇圧中間領域にあるときにエンジン停止を継続する。昇圧節減領域または昇圧中間領域は、いずれも昇圧通常上限値以下であるので、一般的には通常エンジン停止条件を満足する。これによって燃費向上を図ることができる。

本発明に係る実施の形態の車両駆動制御装置を含む車両駆動制御システムの構成を説明する図である。本発明に係る実施の形態で、トルク・回転数特性で表される回転電機の動作領域を説明する図である。本発明に係る実施の形態の車両駆動制御の手順のうち、最初にエンジンが駆動中である場合の手順を説明する図である。図３に引き続き、最初にエンジンが停止中である場合の手順を説明する図である。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、ハイブリッド車両の駆動源を構成する回転電機を１台として説明するが、これは説明のための例示であって、複数台の回転電機を含むものとしてもよい。また、回転電機に接続される電源回路として、蓄電装置、電圧変換器、インバータ回路を含むものとして説明するが、これは主たる構成要素を述べたもので、これ以外の構成要素を含むものとしてもよい。例えば、低電圧インバータ回路、システムメインリレー、ＤＣ／ＤＣコンバータ等を含むものとしてもよい。

以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。

図１は、車両駆動制御装置４０を含む車両駆動制御システム１０の全体の構成を示す図である。この車両駆動制御システム１０は、ハイブリッド車両の走行等における駆動制御を行うシステムで、駆動源としてのエンジン１２と回転電機１４、回転電機１４に接続される電源回路１６と車両駆動制御装置４０を含んで構成される。また、電源回路１６は、蓄電装置２０と、蓄電装置側平滑コンデンサ２２と昇圧回路３０とインバータ回路側平滑コンデンサ２４とインバータ回路２６を含んで構成される。

エンジン１２は、ハイブリッド車両に搭載される内燃機関で、回転電機１４とともに車両の駆動源を構成する。エンジン１２は、車両の車軸を駆動しタイヤを回転して走行を行わせる機能と共に、回転電機１４を発電機として用いて電源回路１６に含まれる蓄電装置２０を充電する機能を有する。

回転電機１４は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）であって、インバータ回路２６を含む電源回路１６から電力が供給されるときはモータとして機能し、エンジン１２による駆動時、あるいはハイブリッド車両の制動時には発電機として機能する３相同期型回転電機である。

電源回路１６を構成する蓄電装置２０は、充放電可能な高電圧用２次電池である。蓄電装置２０としては、例えば、約２００Ｖから約３００Ｖの端子電圧を有するリチウムイオン組電池あるいはニッケル水素組電池、またはキャパシタ等を用いることができる。組電池は、単電池または電池セルと呼ばれる端子電圧が１Ｖから数Ｖの電池を複数個組み合わせて、上記の所定の端子電圧を得るようにしたものである。

昇圧回路３０は、蓄電装置２０とインバータ回路２６の間に配置され、直流電圧変換機能を有する回路である。昇圧回路３０としては、リアクトル３２と、スイッチング素子３４，３６を含んで構成することができる。電圧変換機能としては、蓄電装置２０側の電圧をリアクトル３２のエネルギ蓄積作用を利用して昇圧しインバータ回路２６側に供給する昇圧機能と、インバータ回路２６側からの電力を蓄電装置２０側に降圧して充電電力として供給する降圧機能とを有するが、ここでは、昇圧機能に注目して昇圧回路と呼ぶものである。

蓄電装置２０の両端子間の電圧であるいわゆるバッテリ電圧と、インバータ回路２６の両端子電圧であるシステム電圧との比は、昇圧比と呼ばれる。例えば、昇圧比＝１とは、昇圧回路３０を作動させず、バッテリ電圧をそのままインバータ回路２６のシステム電圧として供給するものである。昇圧比＝２は、バッテリ電圧を２８８Ｖとすれば、これを５７６Ｖに昇圧して、インバータ回路２６に供給するものである。昇圧比＝１．５であれば、２８８Ｖ×１．５＝４３２Ｖに昇圧される。昇圧比の制御は、昇圧回路３０のスイッチング素子３４，３６のオン・オフのデューティ比等を変更することで行われる。

インバータ回路２６は、回転電機１４に接続される回路で、複数のスイッチング素子と逆接続ダイオード等を含んで構成され、交流電力と直流電力との間の電力変換を行う機能を有する。すなわち、インバータ回路２６は、回転電機１４を発電機として機能させるときは、回転電機１４からの交流３相回生電力を直流電力に変換し、蓄電装置２０側に充電電流として供給する交直変換機能を有する。また、回転電機１４をモータとして機能させるときは、蓄電装置２０側からの直流電力を交流３相駆動電力に変換し、回転電機１４に交流駆動電力として供給する直交変換機能を有する。

蓄電装置側平滑コンデンサ２２は、蓄電装置２０の低圧側の電圧と電流の脈動等を平滑化する機能を有するコンデンサで、インバータ回路側平滑コンデンサ２４は、インバータ回路２６の高圧側の電圧と電流の脈動等を平滑化する機能を有するコンデンサである。

車両駆動制御装置４０に接続されるアクセル４２とブレーキ４４は、車両の走行等についてのユーザの要求が伝えられるユーザ操作子である。このアクセル４２とブレーキ４４によって、車両に対する要求駆動力が車両駆動制御装置４０に伝達される。

車両駆動制御装置４０は、上記の各要素の動作を全体として制御し、車両が所望どおりの走行等を行うように制御する装置である。ここでは特に、昇圧回路の昇圧電圧上限値の制限に適切に対応してエンジンの駆動と停止を制御する機能を有する。かかる車両駆動制御装置４０は、車両の搭載に適したコンピュータで構成することができる。

車両駆動制御装置４０は、車両の状態が予め定めた昇圧節減条件を満たすか否かを判断して、昇圧回路の昇圧電圧上限値について、昇圧通常上限値または、昇圧通常上限値よりも低く設定される昇圧節減上限値のいずれか一方に切り替える昇圧電圧上限値切替部５０と、エンジンの運転状態を取得してエンジンが駆動中か停止中かを判断するエンジン状態取得部５２と、トルク・回転数特性で表される回転電機の動作領域について、昇圧節減上限値以下の昇圧電圧で規制される領域を昇圧節減領域とし、昇圧節減上限値を超え昇圧通常上限値以下の昇圧電圧で規制される領域を昇圧中間領域として、車両の要求駆動力がどの領域にあるかを判断する要求駆動力判断部５４と、昇圧電圧上限値切替部によって昇圧電圧上限値が昇圧節減上限値に切り替えられたときは、昇圧節減上限値に切り替えられていないときのエンジン停止のための条件である通常エンジン停止条件と車両の状況とを比較し、通常エンジン停止条件を満たすときにはエンジンを駆動させない処理を行うエンジン停止・始動制御部５６とを備えて構成される。エンジン停止・始動制御部５６は、エンジン１２の駆動制御を行なうエンジン制御部の一部である。

かかる機能は、ソフトウェアを実行することで実現でき、具体的には、車両駆動制御プログラムを実行することで実現できる。かかる機能の一部をハードウェアで実現するものとしてもよい。

上記構成の作用、特に車両駆動制御装置４０の各機能について、図２から図４を用いて詳細に説明する。図２は、トルク・回転数特性で表される回転電機の動作領域を説明する図である。ここでは、横軸に回転電機１４の回転数、縦軸に回転電機１４が出力するトルクが取られる。トルク×回転数＝パワーであるので、図２でパワー一定の特性は双曲線で表すことができる。

図２には、車両の仕様上で定められる回転電機１４の最大パワー特性線６０が実線で示されている。なお、最大パワー特性線６０でトルクの上限と回転数の上限が切られているのは、車両の最大仕様等で定められる動作限界である。車両の走行状態等に応じて昇圧回路３０が昇圧できる昇圧電圧上限値を昇圧通常上限値と呼ぶことにすると、最大パワー特性線６０は、昇圧通常上限値の昇圧電圧のときの回転電機１４が出力できるパワーを示す特性線である。したがって、回転電機１４は、この最大パワー特性線６０よりも小さいパワーの条件の下で動作することになる。

図２には、昇圧回路３０の昇圧電圧の上限が昇圧通常上限値よりも低く設定される昇圧節減上限値の下の節減パワー特性線６２が示されている。昇圧節減上限値は、車両の状態が予め定めた昇圧節減条件を満たすときに、車両駆動制御装置４０の昇圧電圧上限値切替部５０の機能によって、昇圧通常上限値から自動的に切り替えられるもので、これによりインバータ回路２６に供給されるシステム電圧が下がり、回転電機１４のトルクが低下し、車両全体として燃費が向上する。すなわち、車両の燃費向上のために、昇圧節減条件を満たすとき、昇圧回路３０の昇圧上限値が昇圧通常上限値から昇圧節減上限値に切り替えられる。

昇圧節減条件としては、回転電機１４の温度が予め定めた回転電機温度閾値以下であること、蓄電装置２０の温度が予め定めた蓄電装置温度閾値以上であること、アクセル４２の加速要求が予め定めた加速要求閾値以下であること、車両の速度である車速が予め定めた車速閾値以下であること等とすることがきる。これらの条件を全て満たすときに昇圧電圧上限値を昇圧通常上限値から昇圧節減上限値に切り替えられるものとしてもよく、各条件に重み付けをして、所定の条件を満たせば昇圧通常上限値から昇圧節減上限値に切り替えられるものとしてもよい。なお、上記以外の条件を昇圧節減条件としてもよい。

この最大パワー特性線６０と節減パワー特性線６２によって、トルク・回転数特性で示される回転電機１４の動作領域を３つに分けることができる。図２で丸印に１として示される領域は、最大パワー特性線６０よりもパワーが大きい領域であり、昇圧電圧の上限値が昇圧通常上限値で制限される昇圧限界領域６４である。図２で丸印に３として示される領域は、節減パワー特性線６２以下のパワーの領域で、昇圧電圧の上限値が昇圧節減上限値で規制される昇圧節減領域６８である。図２で丸印に２として示される領域は、昇圧限界領域６４と昇圧節減領域６８との間の中間領域で、昇圧電圧の上限値が昇圧節減上限値を超え昇圧通常上限値以下の範囲で規制される昇圧中間領域６６である。昇圧中間領域６６と昇圧節減領域６８は、昇圧電圧の上限値が昇圧通常上限値以下である規制される領域であるので、この２つをまとめて昇圧制限領域と呼ぶことができる。

回転電機１４は、その要求トルクと回転数で要求動作点が定まるが、要求動作点が定まれば、その動作状態は、上記のトルク・回転数特性の３つの動作領域のいずれかにあるかで定めることができる。

要求トルクの大きさは、アクセル４２とブレーキ４４で定まり、回転数は、現在の車両の駆動軸の回転数で定まる。このように、アクセル４２とブレーキ４４で指示される要求動作点は、回転電機１４のみに対するものというよりは、車両全体に対するものである。その意味では、車両全体の要求動作点は、エンジン１２と回転電機１４を含む車両全体の駆動源について、図２のようなトルク・回転数特性で示される。以下では、駆動源として回転電機１４を有効に用い、回転電機１４のパワーで不足するときはエンジン１２を駆動するものとして、回転電機１４のトルク・回転数特性を用いて説明を続ける。

要求動作点７４が昇圧限界領域６４とされると、この領域は昇圧電圧の上限値が昇圧通常上限値を超えているので、この要求動作点７４で示されるパワーは、回転電機１４のみでは達成できない。したがって、車両としてこの要求動作点７４が要求されるときは、回転電機１４は最大パワー特性線６０の上の動作点となり、不足するパワーは、エンジン１２によって満たされることになる。つまり、昇圧限界領域６４の中の要求動作点７４については、車両としては回転電機１４だけでは要求を満たせず、エンジン１２も動作されることになる。このように、回転電機１４に対する要求動作点７４が昇圧限界領域６４の中となるときは、回転電機１４とエンジン１２が駆動されている状態である。

ユーザのアクセル４２またはブレーキ４４操作が変更されて、その要求動作点が昇圧制限領域に入ると、ここでは、回転電機１４のみで要求パワーを満たすことができるので、エンジン１２の駆動が停止され、回転電機１４のみの駆動で車両の走行等を実現できる。したがって、ユーザによって指示される要求動作点はそのまま回転電機１４に対する要求動作点となる。例えば、図２における要求動作点７６，７８においては、エンジン１２の駆動が停止され、回転電機１４の駆動のみが行なわれる。

ここで、車両の状況が昇圧節減条件を満たすと、車両駆動制御装置４０の昇圧電圧上限値切替部５０の機能によって、自動的に昇圧回路３０の昇圧電圧の上限値が昇圧通常上限値から昇圧節減上限値に変更される。これにしたがって、図２のトルク・回転数特性において、回転電機１４の出せる最大パワーを示す特性線が、最大パワー特性線６０から節減パワー特性線６２に変更される。

このように、昇圧回路３０の昇圧電圧の上限値である昇圧上限値が昇圧通常上限値から昇圧節減上限値に変更されるときには、昇圧電圧の上限値が下がるので、回転電機１４の定格トルクが低下する。これにより燃費向上が図れる。これが昇圧節減の目指す目的である。ところが、回転電機１４の定格トルクが低下すると、ユーザの要求するパワーが回転電機１４のみでは実現できないことが生じ得る。そこで、その場合にはエンジン１２を始動するようにすると、エンジン１２の駆動する時間が長くなり、かえって燃費が悪化することになりかねない。

そこで、車両駆動制御装置４０は、昇圧電圧上限値が昇圧節減上限値に切り替えられたときは、昇圧節減上限値に切り替えられていないときのエンジン停止のための条件である通常エンジン停止条件と車両の状況とを比較し、通常エンジン停止条件を満たすときにはエンジン１２を駆動させない処理を行う。この処理の目的は、昇圧節減条件と、通常エンジン停止条件とは必ずしも一致しないので、昇圧節減条件も満たし、通常エンジン停止条件も満たすときは、エンジン１２を駆動させないこととして、燃費向上を図るものである。なお、エンジン１２を駆動させない処理とは、エンジン１２が駆動中の場合はエンジン１２を停止させ、エンジン１２が停止中であればエンジン停止を継続する処理を含む。

この処理の手順について、図３、図４を用いて説明する。図３は、エンジン１２が駆動状態にあって昇圧電圧上限値が昇圧節減上限値に切り替えられたときの手順で、図４は、エンジン１２が停止状態にあって昇圧電圧上限値が昇圧節減上限値に切り替えられたときの手順である。以下で述べる各手順は、車両駆動制御プログラムの各処理手順に対応する。

ここでは、エンジン１２が駆動中か否かが判断される(Ｓ１０)。この手順は、車両駆動制御装置４０のエンジン状態取得部５２の機能によって実現される。具体的には、エンジン１２の回転数を検出すること等によってエンジン１２が駆動中か否かが判断される。エンジン駆動中と判断されると図３における以下の手順に進み、エンジン駆動中でないと判断されると、図３において丸印でＡと示されるように、図４の手順に進む。

Ｓ１０で判断が肯定されると、次に昇圧回路３０の昇圧電圧の上限値の設定が昇圧節減上限値であるか否かが判断される。つまり、現在が昇圧節減中か否かが判断される（Ｓ１２）。具体的には、車両駆動制御装置４０の昇圧電圧上限値切替部５０のステータスである状態値を取得することで、現在の昇圧回路３０の昇圧電圧上限値の設定が昇圧通常上限値か昇圧節減上限値かが判断できる。

Ｓ１２において、判断が否定、すなわち、昇圧電圧上限値の設定が昇圧通常上限値である場合には、昇圧回路３０の昇圧電圧は燃費向上のための特別な節減を行なっていないので、通常の制御が行なわれる。すなわち、車両に対する要求パワーと最大パワー特性線６０で規定される回転電機１４の最大パワーとを比較して、回転電機１４のみで要求パワーを満たせるときはエンジン１２を停止し、満たせないときはエンジン１２を駆動する制御が行なわれる。

Ｓ１２において判断が肯定されて、昇圧電圧上限値の設定が昇圧節減上限値であるときには、要求駆動力とトルク・回転数特性を比較し、要求駆動力に対応する要求動作点がどこにあるかが判断される（Ｓ１４）。この手順は、車両駆動制御装置４０の要求駆動力判断部５４の機能によって実行される。ここで、要求駆動力に対応する回転電機１４の要求動作点が昇圧節減領域６８にある要求動作点７８であると判断される（Ｓ１６）ときには、エンジン１２が停止され（Ｓ１８）、昇圧節減の目的どおり、燃費節減が図られる。

また、要求駆動力に対応する回転電機１４の要求動作点が昇圧中間領域６６にある要求動作点７６であると判断される（Ｓ２０）ときには、上記のように、昇圧節減上限値に切り替えられていないときのエンジン停止のための条件である通常エンジン停止条件と車両の状況とが比較される。昇圧中間領域６６は、上記のように昇圧通常上限値以下の領域であるので、車両の状況は通常エンジン停止条件を満たす。つまり、要求動作点が昇圧制限領域にあるときは、回転電機１４のみで要求駆動力を満たせるので、エンジン１２を停止させることができる。したがって、Ｓ２０で判断が肯定されると、エンジン１２が停止される（Ｓ２２）。

昇圧電圧上限値の設定が昇圧節減上限値である場合には、昇圧電圧上限値が昇圧通常上限値よりも低下することで、回転電機１４の定格トルクが低下して、計算上は、回転電機１４の定格トルクでは要求駆動力を満たせないことになって、エンジン１２を始動させることが生じ得る。しかし、実際の要求動作点が昇圧中間領域６６の中の要求動作点７６である場合には、その昇圧電圧の上限値は昇圧節減上限値を超えているので、回転電機１４の定格トルクは昇圧節減上限値における値ほどは低くなっていない。そしてその昇圧電圧の上限値は昇圧通常上限値以下であるので、車両の状況は通常エンジン停止条件を満たす。そこで、この場合にも、エンジン１２を停止する（Ｓ２２）ものとして、燃費向上を図る。Ｓ１８，Ｓ２２の手順は、車両駆動制御装置４０のエンジン停止・始動制御部５６の機能によって実現される。

このように、エンジン１２が駆動中において、昇圧電圧上限値の設定が昇圧通常上限値から昇圧節減上限値に切り替えられるときは、車両の要求駆動力に対応する回転電機１４に対する要求動作点が昇圧節減領域６８または昇圧中間領域６６にあれば、いずれもエンジン１２が停止される。これによって、燃費向上が図られる。

Ｓ１０において判断が否定され、エンジン１２が駆動中でないと判断されると、図４の手順が実行される。エンジン１２が駆動中でないということは、エンジン１２が停止中（Ｓ３０）であり、この場合にも、図３と同様に、次に昇圧回路３０の昇圧電圧の上限値の設定が昇圧節減上限値であるか否かが判断される。つまり、現在が昇圧節減中か否かが判断される（Ｓ３２）。この処理の内容は図３のＳ１２と同じである。Ｓ３２において、判断が否定のときも、図３のＳ１２に関連して説明したように、昇圧電圧上限値の設定が昇圧通常上限値であり、昇圧電圧は燃費向上のための特別な節減を行なっていないので、通常の制御が行なわれる。すなわち、車両に対する要求パワーと最大パワー特性線６０で規定される回転電機１４の最大パワーとを比較して、回転電機１４のみで要求パワーを満たせるときはエンジン１２を停止し、満たせないときはエンジン１２を駆動する制御が行なわれる。

Ｓ３２において判断が肯定されて、昇圧電圧上限値の設定が昇圧節減上限値であるときには、要求駆動力とトルク・回転数特性を比較し、要求駆動力に対応する要求動作点がどこにあるかが判断される（Ｓ３４）。この処理の内容も図３のＳ１４と同じである。ここで、要求駆動力に対応する回転電機１４の要求動作点が昇圧節減領域６８にある要求動作点７８であると判断される（Ｓ３６）ときには、エンジン１２の停止が継続され（Ｓ３８）、昇圧節減の目的どおり、燃費節減が図られる。

また、要求駆動力に対応する回転電機１４の要求動作点が昇圧中間領域６６にある要求動作点７６であると判断される（Ｓ４０）ときには、上記のように、昇圧節減上限値に切り替えられていないときのエンジン停止のための条件である通常エンジン停止条件と車両の状況とが比較される。昇圧中間領域６６は、上記のように昇圧通常上限値以下の領域であるので、車両の状況は通常エンジン停止条件を満たす。つまり、要求動作点が昇圧制限領域にあるときは、回転電機１４のみで要求駆動力を満たせるので、エンジン１２を停止させることができる。したがって、Ｓ４０で判断が肯定されると、エンジン１２の停止が継続される（Ｓ４２）。

なお、Ｓ４０で判断が否定されると、車両の要求駆動力に対応する回転電機１４の要求動作点が昇圧限界領域６４の中の要求動作点７４となる（Ｓ４４）が、実際には昇圧通常上限値で昇圧回路３０の昇圧上限値が規制されるので、回転電機１４のみでは車両に対する要求駆動力を満たせない。そこで、この場合には、エンジン１２が始動される（Ｓ４６）。Ｓ３８，Ｓ４２，Ｓ４６の手順は、車両駆動制御装置４０のエンジン停止・始動制御部５６の機能によって実現される。

このように、エンジン１２が停止中において、昇圧電圧上限値の設定が昇圧通常上限値から昇圧節減上限値に切り替えられるときは、車両の要求駆動力に対応する回転電機１４に対する要求動作点が昇圧節減領域６８または昇圧中間領域６６にあれば、いずれもエンジン１２の停止が継続止される。これによって、燃費向上が図られる。

本発明に係る車両駆動制御装置は、昇圧回路を有するハイブリッド車両に利用される。

１０車両駆動制御システム、１２エンジン、１４回転電機、１６電源回路、２０蓄電装置、２２蓄電装置側平滑コンデンサ、２４インバータ回路側平滑コンデンサ、２６インバータ回路、３０昇圧回路、３２リアクトル、３４，３６スイッチング素子、４０車両駆動制御装置、４２アクセル、４４ブレーキ、５０昇圧電圧上限値切替部、５２エンジン状態取得部、５４要求駆動力判断部、５６エンジン停止・始動制御部、６０最大パワー特性線、６２節減パワー特性線、６４昇圧限界領域、６６昇圧中間領域、６８昇圧節減領域、７４，７６，７８要求動作点。

Claims

動力源としてのエンジンと回転電機と、回転電機に接続され昇圧回路を含む電源回路とを有する車両の駆動制御装置であって、
車両の状態が予め定めた昇圧節減条件を満たすか否かを判断して、昇圧回路の昇圧電圧上限値について、昇圧通常上限値または、昇圧通常上限値よりも低く設定される昇圧節減上限値のいずれか一方に切り替える昇圧電圧上限値切替部と、
トルク・回転数特性で表される回転電機の動作領域について、昇圧節減上限値以下の昇圧電圧で規制される領域を昇圧節減領域とし、昇圧節減上限値を超え昇圧通常上限値以下の昇圧電圧で規制される領域を昇圧中間領域として、
昇圧電圧上限値切替部によって昇圧電圧上限値が昇圧節減上限値に切り替えられたときは、エンジンが駆動中か否かの判断と、回転電機の要求動作点が昇圧節減領域にあるか昇圧中間領域にあるか昇圧通常上限値を超えた領域にあるかの判断とに基づき、エンジンを駆動させる処理または停止させる処理を行うエンジン制御部と、
を備えることを特徴とする車両駆動制御装置。
請求項１に記載の車両駆動制御装置において、
エンジンの運転状態を取得してエンジンが駆動中か停止中かを判断するエンジン状態取得部と、
回転電機の動作領域について、車両の要求駆動力に対応する回転電機の要求動作点がどの領域にあるかを判断する要求駆動力判断部と、
を備え、
エンジン制御部は、
エンジン状態取得部においてエンジンが駆動中と判断され、回転電機の要求動作点が昇圧節減領域または昇圧中間領域にあるときにエンジンを停止することを特徴とする車両駆動制御装置。
請求項２に記載の車両駆動制御装置において、
エンジン制御部は、
エンジン状態取得部においてエンジンが停止中と判断され、車両の要求駆動力に対応する回転電機の要求動作点が昇圧節減領域または昇圧中間領域にあるときにエンジン停止を継続することを特徴とする車両駆動制御装置。