JP6032192B2 - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の動力源としてエンジンとモータとを搭載したハイブリッド車の制御装置に関する発明である。

近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源としてエンジンとモータとを搭載したハイブリッド車が注目されている。このようなハイブリッド車は、冬季に熱不足により燃費が悪化する傾向がある。特に、エンジンの冷却水の熱が不足状態になると、エンジンが強制稼働されてエンジン効率が低下することがある。

そこで、冷却水の熱不足を補う技術として、例えば、特許文献１（特開平５−２２１２３３号公報）に記載されているように、エンジンの冷却水の熱を利用する温水暖房装置に加えて、電動コンプレッサで熱を発生させる電気暖房装置を搭載するようにしたものがある。このようなシステムにおいては、冷却水温が所定値よりも低いときには、温水暖房装置と電気暖房装置の出力配分を一定にして温水暖房装置と電気暖房装置の両方で暖房を行い、冷却水温が所定値以上のときには、温水暖房装置のみで暖房を行うようにしたものがある。

特開平５−２２１２３３号公報

しかし、従来技術では、冷却水温が所定値よりも低いときに温水暖房装置と電気暖房装置の出力配分を一定にするため、次のような問題がある。

冷却水温が低い場合でも、温水暖房装置のヒータコアで冷却水の熱が奪われるため、冷却水温が更に低下する可能性があり、冷却水温が所定水温以下になるとエンジンが強制稼働される。エンジンの強制稼働中は、エンジンの燃焼を停止してモータの動力で走行するＥＶ走行ができないため、燃費が悪化する。また、走行負荷が高くてエンジンの出力が大きい（発熱量が多い）場合でも、冷却水温が所定値よりも低いと、電気暖房装置で電力が消費されるため、その分、ＥＶ走行できる距離が短くなって燃費が悪化する。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、温水暖房装置と電気暖房装置の出力配分を適切に設定して燃費を向上させることができるハイブリッド車の制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車両の動力源として搭載されたエンジン（１１）及びモータ（１２）と、エンジン（１１）により駆動される発電機（１２，１７）と、充放電可能なバッテリ（１８，２１）と、エンジン（１１）の冷却水の熱を利用する温水暖房装置（２２）と、電気で熱を発生させる電気暖房装置（４２）とを備えたハイブリッド車の制御装置において、車両の走行動力と暖房熱量と発電機（１２，１７）の発電電力とバッテリ（１８，２１）の放電電力と冷却水の加熱量と冷却水の放熱量とを用いてシステム効率関数を定義し、該システム効率関数が最大になるようにエンジン（１１）の出力とモータ（１２）の出力と温水暖房装置（２２）の出力と電気暖房装置（４２）の出力とを設定する制御手段（３３）を備えた構成としたものである。

この構成では、走行動力と暖房熱量と発電電力と放電電力と冷却水加熱量と冷却水放熱量とを用いて定義したシステム効率関数が最大になるようにエンジンの出力とモータの出力と温水暖房装置の出力と電気暖房装置の出力とを設定する。システム効率関数を最大とすることの狙いは、エンジンなど単独の効率または走行・暖房それぞれの目的における仕事の効率を独立に最大化することではなく、複数の目的に利用する車両システムの全構成要素の効率を総合的に考慮して、車両システム全体の効率、すなわち燃費を最大化することである。このようにすれば、エンジン強制稼動を招いてシステム全体の効率を悪化させる冷却水温の低下を抑制したり、エンジンの発生熱量を有効活用して電気暖房装置の電力消費を少なくするように暖房出力の配分を調整することでＥＶ走行可能な距離を長くしたりして、暖房時の燃費を向上させることができる。

図１は本発明の一実施例におけるハイブリッド車の制御システムの概略構成を示す図である。 図２は出力設定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図３は最適ＭＧ出力（最高効率配分点のＭＧ出力）及び最適ＨＰ出力（最高効率配分点のＨＰ出力）の算出方法を説明するブロック図である。 図４は最高効率配分点算出マップの一例を概念的に示す図である。 図５は最高効率配分点算出マップの作成方法を説明する図である。 図６は最適ＨＰ出力（最適ＨＰ出力配分ライン上のＨＰ出力）の算出方法を説明するブロック図である。 図７は最適ＨＰ出力配分算出マップの作成方法を説明する図である。 図８は最高効率配分点を利用できない場合のＨＰ出力の算出方法を説明するブロック図である。 図９は最適ＭＧ出力（最適ＭＧ出力配分ライン上のＭＧ出力）の算出方法を説明するブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてハイブリッド車の制御システムの概略構成を説明する。
車両の動力源として内燃機関であるエンジン１１とモータジェネレータ（以下「ＭＧ」と表記する）１２とが搭載されている。エンジン１１の出力軸（クランク軸）の動力がＭＧ１２を介して変速機１３に伝達され、この変速機１３の出力軸の動力がデファレンシャルギヤ機構１４や車軸１５等を介して車輪１６に伝達される。変速機１３は、複数段の変速段の中から変速段を段階的に切り換える有段変速機であっても良いし、無段階に変速するＣＶＴ（無段変速機）であっても良い。

エンジン１１の動力を車輪１６に伝達する動力伝達経路のうちのエンジン１１と変速機１３との間に、ＭＧ１２の回転軸が動力伝達可能に連結されている。尚、エンジン１１とＭＧ１２との間（又はＭＧ１２と変速機１３との間）に、動力伝達を断続するためのクラッチ（図示せず）を設けるようにしても良い。

エンジン１１の動力で駆動される発電機１７の発電電力がメインバッテリ１８に充電される。また、ＭＧ１２を駆動するインバータ１９がメインバッテリ１８に接続され、ＭＧ１２がインバータ１９を介してメインバッテリ１８と電力を授受するようになっている。発電機１７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０を介して低圧バッテリ２１に接続されている。メインバッテリ１８と低圧バッテリ２１は、いずれも充放電可能（充電や放電が可能）なバッテリである。

また、車室内を暖房するための暖房装置として、エンジン１１の冷却水の熱を利用する温水暖房装置２２と、電気で熱を発生させる電気暖房装置４２（ヒートポンプ装置）とが搭載されている。

温水暖房装置２２は、エンジン１１の冷却水通路（図示せず）に、暖房用の温水回路２３が接続され、この温水回路２３に、暖房用のヒータコア２４と電動ウォータポンプ２５が設けられている。電動ウォータポンプ２５は、低圧バッテリ２１の電力で駆動され、この電動ウォータポンプ２５によりエンジン１１とヒータコア２４との間で冷却水（温水）を循環させるようになっている。

電気暖房装置４２は、低温低圧のガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒にする電動コンプレッサ３７と、高温高圧のガス冷媒から熱を放出させて高圧の液状冷媒にする室内熱交換器３８（凝縮器）と、高圧の液状冷媒を減圧膨張させて低温低圧の液状冷媒にする膨張弁３９と、低温低圧の液状冷媒に熱を吸収させて低温低圧のガス冷媒にする室外熱交換器４０（蒸発器）と、室外熱交換器４０で蒸発されなかった液状冷媒を分離してコンプレッサ３７にガス冷媒のみを供給するアキュムレータ４１等から構成されている。

電動コンプレッサ３７は、コンプレッサ用インバータ（図示せず）を介して低圧バッテリ２１に接続されている。後述するエアコンＥＣＵ３６によりコンプレッサ用インバータを制御して電動コンプレッサ３７を制御するようになっている。ヒータコア２４及び室内熱交換器３８の近傍には、温風を発生させるブロアファン２６が配置され、室外熱交換器４０の近傍には、ラジエタファン２７が配置されている。

アクセルセンサ２８によってアクセル開度（アクセルペダルの操作量）が検出され、シフトスイッチ２９によってシフトレバーの操作位置が検出される。更に、ブレーキスイッチ３０によってブレーキ操作（又はブレーキセンサによってブレーキ操作量）が検出され、車速センサ３１によって車速が検出される。

ハイブリッドＥＣＵ３３は、車両全体を総合的に制御するコンピュータであり、上述した各種のセンサやスイッチの出力信号を読み込んで、車両の運転状態を検出する。このハイブリッドＥＣＵ３３は、エンジン１１の運転を制御するエンジンＥＣＵ３４と、インバータ１９を制御してＭＧ１２を制御すると共に発電機１７を制御するＭＧ−ＥＣＵ３５と、暖房装置２２，４２（電動ウォータポンプ２５、ブロアファン２６、電動コンプレッサ３７等）を制御するエアコンＥＣＵ３６との間で制御信号やデータ信号等を送受信し、各ＥＣＵ３４〜３６によって車両の運転状態に応じて、エンジン１１、ＭＧ１２、発電機１７、暖房装置２２，４２等を制御する。

ところで、エンジン１１の冷却水温が低い場合、温水暖房装置２２による暖房だけでは、冷却水温が更に低下する可能性がある。この場合、冷却水を昇温させるためにエンジン１１を強制稼働させると、エンジン１１の燃焼を停止してＭＧ１２の動力で走行するＥＶ走行ができないため、燃費が悪化する。また、電気暖房装置４２の出力を大きくすれば、冷却水温の低下を抑制できるが、電気暖房装置４２で電力が消費されるため、その分、ＥＶ走行できる距離が短くなって燃費が悪化する。

燃費を改善するには、冷却水の熱が不足しない程度に熱を有効に使いきって電気暖房装置４２の出力を最小限にして、ＥＶ走行可能な距離を長くすることが求められ、そのためには、温水暖房装置２２と電気暖房装置４２の出力配分を適切に設定する必要がある。

そこで、本実施例では、ハイブリッドＥＣＵ３３により後述する図２の出力設定ルーチンを実行することで、車両の走行動力と暖房熱量とＭＧ１２や発電機１７の発電電力とメインバッテリ１８や低圧バッテリ２１の放電電力とエンジン１１の冷却水加熱量と冷却水放熱量とを用いてシステム効率関数を定義し、このシステム効率関数が最大になるようにエンジン１１の出力とＭＧ１２の出力と温水暖房装置２２（ヒータコア２４）の出力と電気暖房装置４２の出力とを設定する。

これにより、走行（エンジン１１及びＭＧ１２）と暖房（温水暖房装置２２と電気暖房装置４２）の出力配分を適切に設定する共に、エンジン１１とＭＧ１２の出力配分及び温水暖房装置２２と電気暖房装置４２の出力配分を適切に設定する。

以下、本実施例でハイブリッドＥＣＵ３３が実行する図２の出力設定ルーチンの処理内容を説明する。尚、以下の説明では、エンジン１１の出力を「ＥＧ出力」と表記し、ＭＧ１２の出力を「ＭＧ出力」と表記する。また、温水暖房装置２２（ヒータコア２４）の出力を「ＨＣ出力」と表記し、電気暖房装置４２の出力を「ＨＰ出力」と表記する。

図２に示す出力設定ルーチンは、ハイブリッドＥＣＵ３３の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう制御手段としての役割を果たす。
本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、アクセル開度等に基づいて車両の走行要求パワー（車両の走行に必要なパワー）をマップ又は数式等により算出する。更に、外気温と車室内温度と目標車室内温度等に基づいて暖房要求パワー（車室内の暖房に必要なパワー）をマップ又は数式等により算出する。

この後、ステップ１０２に進み、現在の車速とバッテリＳＯＣ（メインバッテリ１８や低圧バッテリ２１の充電状態）とに基づいてＭＧ出力許可範囲を設定する。例えば、車速がＭＧ１２の上限回転速度に相当する値以下で且つバッテリＳＯＣが所定値（例えば４５％）以上の場合には、０から所定ＭＧ上限出力（走行要求パワーとＭＧ出力制限値とバッテリ出力制限値の中で最も小さい値）までの範囲をＭＧ出力許可範囲として設定する。これ以外の場合には、ＭＧ出力許可範囲＝０とする。

更に、現在の冷却水温とバッテリＳＯＣとに基づいてＨＰ出力許可範囲を設定する。例えば、冷却水温が所定値（例えば６０℃）以下で且つバッテリＳＯＣが所定値（例えば４０％）以上の場合には、０から所定ＨＰ上限出力（暖房要求パワーとＨＰ出力制限値とバッテリ出力制限値の中で最も小さい値）までの範囲をＨＰ出力許可範囲として設定する。これ以外の場合には、ＨＰ出力許可範囲＝０とする。

この後、ステップ１０３に進み、図３に示すように、最高効率配分点算出マップ（図４参照）を用いて、走行要求パワーと暖房要求パワーとに応じた最適ＭＧ出力（最高効率配分点のＭＧ出力）と最適ＨＰ出力（最高効率配分点のＨＰ出力）を算出する。最高効率配分点算出マップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ハイブリッドＥＣＵ３３のＲＯＭに記憶されている。

最高効率配分点算出マップは、次のようにして作成されている。まず、車両の走行要求パワー（走行動力）と暖房要求パワー（単位時間当りの暖房熱量）とＭＧ１２や発電機１７の発電電力とメインバッテリ１８や低圧バッテリ２１の放電電力とエンジン１１の冷却水加熱力（単位時間当りの冷却水加熱量）と冷却水放熱力（単位時間当りの冷却水放熱量）とを用いてシステム効率関数を下記（１）式で定義する。

ここで、［−］は無次元数を意味する。αは発電電力の重み係数（例えば１．０）であり、βは放電電力を燃料消費パワーに換算するための係数（例えば０．３）である。また、δは冷却水放熱力を燃料消費パワーに換算するための係数（例えば０．２）であり、γは冷却水加熱力の重み係数（例えば１．０）である。

図５に示すように、このシステム効率関数において、走行要求パワーと暖房要求パワーの組み合わせ毎に、エンジン１１とＭＧ１２の出力配分及び温水暖房装置２２と電気暖房装置４２の出力配分を変化させて、システム効率関数の等高線（効率グラフ）を作成し、システム効率関数が最大となる最高効率配分点（最適ＭＧ出力と最適ＨＰ出力）を算出する。

このようにして算出した走行要求パワーと暖房要求パワーの組み合わせ毎の最高効率配分点（最適ＭＧ出力と最適ＨＰ出力）のデータを用いて、最高効率配分点算出マップを作成する。具体的には、図４に示すように、走行要求パワーと暖房要求パワーをパラメータとする最適ＭＧ出力のマップと、走行要求パワーと暖房要求パワーをパラメータとする最適ＨＰ出力のマップを作成する。

最適ＭＧ出力と最適ＨＰ出力を算出した後、ステップ１０４に進み、最高効率配分点を利用可能であるか否かを、最適ＭＧ出力（最高効率配分点のＭＧ出力）がＭＧ出力許可範囲内で且つ最適ＨＰ出力（最高効率配分点のＨＰ出力）がＨＰ出力許可範囲内であるか否かによって判定する。

このステップ１０４で、最高効率配分点を利用可能であると判定された場合には、ステップ１０５に進み、ＭＧ−ＥＣＵ３５に指令するＭＧ出力を、最適ＭＧ出力（最高効率配分点のＭＧ出力）に設定し、エアコンＥＣＵ３６に指令するＨＰ出力を、最適ＨＰ出力（最高効率配分点のＨＰ出力）に設定する。
ＭＧ出力＝最適ＭＧ出力
ＨＰ出力＝最適ＨＰ出力

この後、ステップ１１１に進み、エンジンＥＣＵ３４に指令するＥＧ出力を、走行要求パワーからＭＧ出力を減算した値（走行要求パワー−ＭＧ出力）に設定し、エアコンＥＣＵ３６に指令するＨＣ出力を、暖房要求パワーからＨＰ出力を減算した値（暖房要求パワー−ＨＰ出力）に設定する。
ＥＧ出力＝走行要求パワー−ＭＧ出力
ＨＣ出力＝暖房要求パワー−ＨＰ出力
以上の処理により、システム効率関数が最大になるようにＥＧ出力とＭＧ出力とＨＣ出力とＨＰ出力とを設定する。

一方、上記ステップ１０４で、最高効率配分点を利用できないと判定された場合には、ステップ１０６に進み、最高効率配分点を利用できないのはＭＧ出力許可範囲が原因である（最適ＭＧ出力がＭＧ出力許可範囲外である）か否かを判定する。

このステップ１０６で、最高効率配分点を利用できないのはＭＧ出力許可範囲が原因である（最適ＭＧ出力がＭＧ出力許可範囲外である）と判定された場合には、ステップ１０７に進み、ＭＧ出力許可範囲内でＭＧ出力を設定する。この場合、例えば、暖房要求を考慮せずに、走行要求パワーと発電電力と放電電力とを用いてシステム効率関数を定義し、このシステム効率関数が最大又は最大を含む所定範囲内になるようにＥＧ出力とＭＧ出力を設定する。或は、バッテリＳＯＣに応じた充放電電力をマップ等により算出し、走行要求パワーに充放電電力を加算して車両要求パワーを算出する。この車両要求パワーが閾値よりも大きいか否かでエンジン１１のオン／オフを判定して、ＥＧ出力とＭＧ出力を設定する。このステップ１０７で算出したＭＧ出力を、ＭＧ−ＥＣＵ３５に指令するＭＧ出力として設定する。

この後、ステップ１０８に進み、ＭＧ出力に対してシステム効率関数が最大になるＨＰ出力を結んだ最適ＨＰ出力配分ライン上でＨＰ出力を設定する。具体的には、図６に示すように、最適ＨＰ出力配分算出マップを用いて、走行要求パワーと暖房要求パワーとＭＧ出力とに応じた最適ＨＰ出力を算出する。最適ＨＰ出力配分算出マップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ハイブリッドＥＣＵ３３のＲＯＭに記憶されている。

最適ＨＰ出力配分算出マップは、次のようにして作成されている。図７に示すように、システム効率関数において、走行要求パワーと暖房要求パワーの組み合わせ毎に、エンジン１１とＭＧ１２の出力配分及び温水暖房装置２２と電気暖房装置４２の出力配分を変化させて、システム効率関数の等高線（効率グラフ）を作成し、ＭＧ出力に対してシステム効率関数が最大になるＨＰ出力を結んだ最適ＨＰ出力配分ラインを算出する。このようにして算出した走行要求パワーと暖房要求パワーの組み合わせ毎の最適ＨＰ出力配分ラインのデータを用いて、最適ＨＰ出力配分算出マップを作成する。

このステップ１０８で算出した最適ＨＰ出力（最適ＨＰ出力配分ライン上のＨＰ出力）を、エアコンＥＣＵ３６に指令するＨＰ出力として設定する。もし、最適ＨＰ出力がＨＰ出力許可範囲外の場合には、ＨＰ出力許可範囲内で最適ＨＰ出力に最も近い値を、エアコンＥＣＵ３６に指令するＨＰ出力として設定する。

一方、上記ステップ１０６で、最高効率配分点を利用できないのはＨＰ出力許可範囲が原因である（最適ＨＰ出力がＨＰ出力許可範囲外である）と判定された場合には、ステップ１０９に進み、ＨＰ出力許可範囲内でＨＰ出力を設定する。この場合、例えば、図８に示すように、まず、ＨＰ出力比率算出マップを用いて、冷却水温とバッテリＳＯＣとに応じたＨＰ出力比率（暖房要求パワーに対するＨＰ出力の比率）を算出する。ＨＰ出力比率算出マップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ハイブリッドＥＣＵ３３のＲＯＭに記憶されている。この後、暖房要求パワーにＨＰ出力比率を乗算してＨＰ出力を求める。このステップ１０９で算出したＨＰ出力を、エアコンＥＣＵ３６に指令するＨＰ出力として設定する。

この後、ステップ１１０に進み、ＨＰ出力に対してシステム効率関数が最大になるＭＧ出力を結んだ最適ＭＧ出力配分ライン上でＭＧ出力を設定する。具体的には、図９に示すように、最適ＭＧ出力配分算出マップを用いて、走行要求パワーと暖房要求パワーとＨＰ出力とに応じた最適ＭＧ出力を算出する。最適ＭＧ出力配分算出マップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ハイブリッドＥＣＵ３３のＲＯＭに記憶されている。

最適ＭＧ出力配分算出マップは、次のようにして作成されている。
システム効率関数において、走行要求パワーと暖房要求パワーの組み合わせ毎に、エンジン１１とＭＧ１２の出力配分及び温水暖房装置２２と電気暖房装置４２の出力配分を変化させて、システム効率関数の等高線（効率グラフ）を作成し、ＨＰ出力に対してシステム効率関数が最大になるＭＧ出力を結んだ最適ＭＧ出力配分ラインを算出する。このようにして算出した走行要求パワーと暖房要求パワーの組み合わせ毎の最適ＭＧ出力配分ラインのデータを用いて、最適ＭＧ出力配分算出マップを作成する。

このステップ１１０で算出した最適ＭＧ出力（最適ＭＧ出力配分ライン上のＭＧ出力）を、ＭＧ−ＥＣＵ３５に指令するＭＧ出力として設定する。もし、最適ＭＧ出力がＭＧ出力許可範囲外の場合には、ＭＧ出力許可範囲内で最適ＭＧ出力に最も近い値を、ＭＧ−ＥＣＵ３５に指令するＭＧ出力として設定する。

上記ステップ１０７，１０８又は上記ステップ１０９，１１０でＭＧ出力とＨＰ出力を設定した後、ステップ１１１に進み、エンジンＥＣＵ３４に指令するＥＧ出力を、走行要求パワーからＭＧ出力を減算した値（走行要求パワー−ＭＧ出力）に設定し、エアコンＥＣＵ３６に指令するＨＣ出力を、暖房要求パワーからＨＰ出力を減算した値（暖房要求パワー−ＨＰ出力）に設定する。

以上説明した本実施例では、車両の走行要求パワーと暖房要求パワーとＭＧ１２や発電機１７の発電電力とメインバッテリ１８や低圧バッテリ２１の放電電力とエンジン１１の冷却水加熱力と冷却水放熱力とを用いてシステム効率関数を定義し、このシステム効率関数が最大になるようにＥＧ出力（エンジン１１の出力）とＭＧ出力（ＭＧ１２の出力）とＨＣ出力（温水暖房装置２２の出力）とＨＰ出力（電気暖房装置４２の出力）とを設定するようにしている。

これにより、走行（エンジン１１及びＭＧ１２）と暖房（温水暖房装置２２と電気暖房装置４２）の出力配分を適切に設定することができると共に、エンジン１１とＭＧ１２の出力配分及び温水暖房装置２２と電気暖房装置４２の出力配分も適切に設定することができる。その結果、冷却水温の低下を抑制してエンジン１１の強制稼働を抑制すると共に、エンジン１１の発生熱量を有効活用して電気暖房装置４２の電力消費をできるだけ少なくすることが可能となるため、ＥＶ走行可能な距離を長くすることができ、燃費を向上させることができる。また、暖房に使う電力と熱量の調整だけでなく、走行に伴う充放電量と発熱量のバランスも調整することができ、冷却水熱を有効に活用しながら、バッテリＳＯＣも管理できるようになる。

本実施例では、例えば、図４に示すように、最高効率配分点算出マップは、走行要求パワー＝６ｋＷ、暖房要求パワー＝１ｋＷのときに、最適ＭＧ出力＝６ｋＷ、最適ＨＰ出力＝１ｋＷとなるように設定され、この場合、エンジン出力＝０ｋＷ、ＨＣ出力＝０ｋＷとなる。これにより、走行要求パワーが低め（６ｋＷ）の場合には、できる限りＥＶ走行して燃費向上を図ることができる。また、エンジン１１の発熱が無いため、暖房要求パワーを電気暖房装置４２で担うことで冷却水温の低下を抑制することができる。

また、最高効率配分点のマップは、走行要求パワー＝１２ｋＷ、暖房要求パワー＝４ｋＷのときに、最適ＭＧ出力＝−２ｋＷ、最適ＨＰ出力＝１ｋＷとなるように設定され、この場合、エンジン出力＝１４ｋＷ、ＨＣ出力＝３ｋＷとなる。これにより、走行要求パワーが高め（１２ｋＷ）の場合には、エンジン１１の冷却水加熱量が大きいため、ＨＣ出力を高め（３ｋＷ）に設定する。また、ＭＧ出力を負の値（発電側）に設定してＭＧ１２で発電（バッテリ１８を充電）するようにしているのは、負荷増大によりエンジン１１をより高効率で稼働させることと、バッテリＳＯＣ回復のためである。更に、冷却水熱量を使い過ぎないように電気暖房装置４２も併用する。

また、本実施例では、最高効率配分点のＭＧ出力がＭＧ出力許可範囲外の場合（ＭＧ出力許可範囲内でシステム効率関数が最大になるようにＭＧ出力を設定できない場合）には、ＭＧ出力許可範囲内でＭＧ出力を設定し、ＭＧ出力に対してシステム効率関数が最大になるＨＰ出力を結んだ最適ＨＰ出力配分ライン上でＨＰ出力を設定するようにしている。このようにすれば、車速やバッテリＳＯＣによる制限（車速やバッテリＳＯＣ基づいたＭＧ出力許可範囲）によって最高効率配分点のＭＧ出力を使えない場合でも、その制限内において最大効率となるようにＨＰ出力を設定することができる。

更に、本実施例では、最高効率配分点のＨＰ出力がＨＰ出力許可範囲外の場合（ＨＰ出力許可範囲内でシステム効率関数が最大になるようにＨＰ出力を設定できない場合）には、ＨＰ出力許可範囲内でＨＰ出力を設定し、ＨＰ出力に対してシステム効率関数が最大になるＭＧ出力を結んだ最適ＭＧ出力配分ライン上でＭＧ出力を設定するようにしている。このようにすれば、冷却水温やバッテリＳＯＣによる制限（冷却水温やバッテリＳＯＣ基づいたＨＰ出力許可範囲）によって最高効率配分点のＨＰ出力を使えない場合でも、その制限内において最大効率となるようにＭＧ出力を設定することができる。

尚、上記実施例では、最高効率配分点のＭＧ出力を算出した後、走行要求パワーからＭＧ出力を減算してＥＧ出力を求めるようにしたが、これに限定されず、最高効率配分点のＥＧ出力を算出した後、走行要求パワーからＥＧ出力を減算してＭＧ出力を求めるようにしても良い。

また、上記実施例では、最高効率配分点のＨＰ出力を算出した後、暖房要求パワーからＨＰ出力を減算してＨＣ出力を求めるようにしたが、これに限定されず、最高効率配分点のＨＣ出力を算出した後、暖房要求パワーからＨＣ出力を減算してＨＰ出力を求めるようにしても良い。

また、上記実施例では、最高効率配分点のＭＧ出力がＭＧ出力許可範囲外の場合（ＭＧ出力許可範囲内でシステム効率関数が最大になるようにＭＧ出力を設定できない場合）に、ＭＧ出力許可範囲内でＭＧ出力を設定し、ＭＧ出力に対してシステム効率関数が最大になるＨＰ出力を結んだ最適ＨＰ出力配分ライン上でＨＰ出力を設定するようにしたが、これに限定されず、ＭＧ出力に対してシステム効率関数が最大になるＨＣ出力を結んだ最適ＨＣ出力配分ライン上でＨＣ出力を設定するようにしても良い。

或は、最高効率配分点のＥＧ出力がＥＧ出力許可範囲外の場合（ＥＧ出力許可範囲内でシステム効率関数が最大になるようにＥＧ出力を設定できない場合）に、ＥＧ出力許可範囲内でＥＧ出力を設定し、ＥＧ出力に対してシステム効率関数が最大になるＨＰ出力を結んだ最適ＨＰ出力配分ライン上でＨＰ出力を設定する（又はＥＧ出力に対してシステム効率関数が最大になるＨＣ出力を結んだ最適ＨＣ出力配分ライン上でＨＣ出力を設定する）ようにしても良い。

また、上記実施例では、最高効率配分点のＨＰ出力がＨＰ出力許可範囲外の場合（ＨＰ出力許可範囲内でシステム効率関数が最大になるようにＨＰ出力を設定できない場合）に、ＨＰ出力許可範囲内でＨＰ出力を設定し、ＨＰ出力に対してシステム効率関数が最大になるＭＧ出力を結んだ最適ＭＧ出力配分ライン上でＭＧ出力を設定するようにしたが、これに限定されず、ＨＰ出力に対してシステム効率関数が最大になるＥＧ出力を結んだ最適ＥＧ出力配分ライン上でＥＧ出力を設定するようにしても良い。

或は、最高効率配分点のＨＣ出力がＨＣ出力許可範囲外の場合（ＨＣ出力許可範囲内でシステム効率関数が最大になるようにＨＣ出力を設定できない場合）に、ＨＣ出力許可範囲内でＨＣ出力を設定し、ＨＣ出力に対してシステム効率関数が最大になるＭＧ出力を結んだ最適ＭＧ出力配分ライン上でＭＧ出力を設定する（又はＨＣ出力に対してシステム効率関数が最大になるＥＧ出力を結んだ最適ＥＧ出力配分ライン上でＥＧ出力を設定する）ようにしても良い。

また、上記実施例では、ハイブリッドＥＣＵで出力設定ルーチンを実行するようにしたが、これに限定されず、ハイブリッドＥＣＵ以外の他のＥＣＵ（例えばエンジンＥＣＵやＭＧ−ＥＣＵやエアコンＥＣＵ等のうちの少なくとも一つ）で出力設定ルーチンを実行するようにしたり、或は、ハイブリッドＥＣＵと他のＥＣＵの両方で出力設定ルーチンを実行するようにしても良い。

その他、本発明は、図１に示す構成のハイブリッド車に限定されず、車両の動力源としてエンジンとモータジェネレータとを搭載した種々の構成のハイブリッド車（例えば複数のモータジェネレータを搭載したハイブリッド車）に適用して実施することができ、また、車両外部の電源からバッテリに充電可能なＰＨＶ車（プラグインハイブリッド車）にも適用して実施できる。

１１…エンジン、１２…ＭＧ（モータ，発電機）、１７…発電機、１８…メインバッテリ、２１…低圧バッテリ、２２…温水暖房装置、３３…ハイブリッドＥＣＵ（制御手段）、４２…電気暖房装置

Claims (4)

1. 車両の動力源として搭載されたエンジン（１１）及びモータ（１２）と、前記エンジン（１１）により駆動される発電機（１２，１７）と、充放電可能なバッテリ（１８，２１）と、前記エンジン（１１）の冷却水の熱を利用する温水暖房装置（２２）と、電気で熱を発生させる電気暖房装置（４２）とを備えたハイブリッド車の制御装置において、
   前記車両の走行動力と暖房熱量と前記発電機（１２，１７）の発電電力と前記バッテリ（１８，２１）の放電電力と前記冷却水の加熱量と前記冷却水の放熱量とを用いてシステム効率関数を定義し、該システム効率関数が最大になるように前記エンジン（１１）の出力と前記モータ（１２）の出力と前記温水暖房装置（２２）の出力と前記電気暖房装置（４２）の出力とを設定する制御手段（３３）を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
2. 前記制御手段（３３）は、前記車両の状態に基づいて設定した出力許可範囲内で前記システム効率関数が最大になるように前記エンジン（１１）又は前記モータ（１２）の出力を設定できない場合には、前記出力許可範囲内で前記エンジン（１１）又は前記モータ（１２）の出力を設定し、前記エンジン（１１）又は前記モータ（１２）の出力に対して前記システム効率関数が最大になる前記温水暖房装置（２２）又は前記電気暖房装置（４２）の出力を結んだ最適出力配分ライン上で前記温水暖房装置（２２）又は前記電気暖房装置（４２）の出力を設定することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
3. 前記制御手段（３３）は、前記車両の状態に基づいて設定した出力許可範囲内で前記システム効率関数が最大になるように前記温水暖房装置（２２）又は前記電気暖房装置（４２）の出力を設定できない場合には、前記出力許可範囲内で前記温水暖房装置（２２）又は前記電気暖房装置（４２）の出力を設定し、前記温水暖房装置（２２）又は前記電気暖房装置（４２）の出力に対して前記システム効率関数が最大になる前記エンジン（１１）又は前記モータ（１２）の出力を結んだ最適出力配分ライン上で前記エンジン（１１）又は前記モータ（１２）の出力を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車の制御装置。
4. 前記制御手段（３３）は、前記バッテリ（１８，２１）の充電状態と前記エンジン（１１）の冷却水温と前記車両の速度のうちの少なくとも一つに基づいて前記出力許可範囲を設定することを特徴とする請求項２又は３に記載のハイブリッド車の制御装置。

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