JPH09275602A

JPH09275602A - 自動車の駆動力制御装置

Info

Publication number: JPH09275602A
Application number: JP8274896A
Authority: JP
Inventors: Takashige Oyama; 宜茂大山; Toshimichi Minowa; 利通箕輪; Takuya Shiraishi; 拓也白石; Minoru Osuga; 大須賀　　稔
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1996-04-04
Publication date: 1997-10-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ハード、ソフト両面で充分に高い信頼性を有
する自動車の駆動力制御装置を提供すること。【解決手段】エンジン１と電動機２を備えたハイブリ
ッド自動車において、コントロールユニット５内のプリ
ント配線基板に複数の入出力回路を設けておき、プリン
ト配線基板面での配線の切断と付加により、種類の異な
るアクチュエータやセンサに対応てきるようにしたも
の。また、コントロールユニット５のＣＰＵ１３で使用
する複数のプログラムが相互に干渉するのを防止する手
段を設け、エンジン１と電動機２の制御にプログラムの
干渉による誤動作が生じないようにしたもの。【効果】ハイブリッド自動車に適用して、充分に高い
安全性を持たせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の駆動力発
生源、すなわち内燃機関やガスタービン、電動機などの
駆動力発生源の制御装置に係り、特に、複数個の駆動発
生源を組合せた、いわゆるハイブリット自動車に適した
駆動力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジン制御にはマイクロプロ
セッサを用いた制御装置が用いられているが、このと
き、電磁ソレノイドのドライバ回路、ステッピング電動
機のドライバ回路、回転センサ入力回路などの制御に必
要な各種の周辺機器が車種毎に異なった構成になってし
まうので、従来技術では、駆動装置及びその組合せが異
なるたびに、それらに個別に対応した制御装置を別に用
意していた。

【０００３】また、従来のマイクロプロセッサを用いた
制御装置では、それに使用されているプログラムとして
アセンブリ言語で記述されたものが多く使用されてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、制御
装置の標準化についての配慮がされておらず、このため
開発に多大の時間を要し、且つ充分な信頼性を得るのが
困難であった。すなわち、従来技術では、駆動装置及び
その組合せが異なるたびに、それらに個別に対応した制
御装置を別に用意しなければならないので、その都度、
専用の制御装置を開発する必要があり、このため、開発
に多大の時間を要し、且つ充分な信頼性を得るのが困難
になってしまうのである。

【０００５】また、従来のマイクロプロセッサを用いた
制御装置では、それに使用されているプログラムとして
アセンブリ言語で記述されているため、メモリ、記憶装
置の管理が不充分で、プログラムの干渉を防止すること
ができず、このため信頼性が低かった。

【０００６】さらにまた、高級言語で記述された従来技
術でも、タスク管理、メモリ管理が不充分でプログラム
の干渉を防止することができず、やはり信頼性が低かっ
た。

【０００７】本発明は、ハード、ソフト両面で充分に高
い信頼性を有する自動車の駆動力制御装置の提供を目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】まず、第１の本発明によ
れば、標準的な構成で、且つ多機能の制御装置を用意
し、駆動装置の多くに、この標準的な構成の制御装置を
適応するようにし、信頼性の向上が得られるようにした
ものである。

【０００９】そして、このため、中央演算処理ユニッ
ト、出力ユニット、入力ユニットからなるコントロール
ユニットにおいて、出力ポート、入力ポートに接続され
るフィルタ、コレクタ出力(トランジスタ回路)、各種ド
ライバをプリント配線基板上に配置し、この基板上で配
線を接続、切断することによって、フィルタからコレク
タ出力に変更したり、ステッピング電動機ドライバから
ソレノイドドライバに変更したりして、同一のユニット
の配置で、異種の駆動装置に適応できるようにしたもの
であり、これにより、ハード面の信頼性が大幅に向上す
る。

【００１０】次に、第２の本発明によれば、複数のプロ
グラムを用いたシステムにおいて、それらが相互に干渉
するのを防止し、信頼性の向上が得られるようにしたも
のである。

【００１１】このため、例えば内燃機関や電動機などの
駆動装置の所要トルク特性ライブラリを用意し、制御プ
ログラムでは、これを参照することにより制御装置のド
ライバ(電圧ドライバ、燃料噴射ドライバ)に指令を与え
るようにしたものであり、これにより、駆動装置やドラ
イバが異なっても、トルク特性ライブラリで定められた
トルクが得られるので、運転性、排気浄化性が大幅に向
上する。

【００１２】そして、センサドライバが使われていない
(装着されていない)ときは、アプリケーションプログラ
ミングインタフェースでロードされた制御プログラムは
カーネル(中核部)に戻り、センサが故障しているときの
誤動作を防止するようにしている。

【００１３】また、このとき、セグメント・ディスクリ
プタ・テーブル中のディスクリプタに記述されているセ
グメントベースアドレスによって、目的とする物理アド
レスを得るようにし、これによりグローバル・ディスク
リプタ・テーブルは制御プログラム、ライブラリのアド
レス指令に用いられるようにする。

【００１４】さらに、ローカル・ディスクリプタ・テー
ブルは電圧処理プログラムや噴射処理プログラムのアド
レス指定に用いるようにし、セグメント・ディスクリプ
タにセグメントベースアドレスが記憶され、ディスクリ
プタが集まってテーブルを構成するようにした。

【００１５】従って、各々のタスクに固有なアドレス空
間が記述されることになり、この結果、プログラムが不
要なセグメントに入って誤動作してしまうのが防止で
き、記憶空間をお互いに保護されているようにすること
ができる。

【００１６】複数個のプログラムを多重で処理するとき
も、ディスクリプタ・テーブルによって記憶装置が割り
付けられているので、プログラムの干渉が防止される。
このとき、多重処理は、タスク・ステート・セグメント
を用いてタクスを切換えることにより、すなわち、ロー
カル・ディスクリプタ・テーブルを切換えることによっ
て行われる。

【００１７】さらに、本発明では、ハイブリッド自動車
を対象として、次のような手段を用いている。 (1) トルク特性ライブラリ(踏込量、車輸速に対する所
要トルクを与える)を、時間ベースのタスクと回転ベー
スのタスクを含む複数のプログラムで共用し、燃料量と
供給電力量を演算するようにする。

【００１８】(2) 内燃機関が、空燃比１６付近の窒素酸
化物濃度の高い領域や、始動時の低負荷状態で未燃炭化
水素の高い領域で運転されるのを回避し、この領域での
トルクを電動機、発電機で補なうように制御する。 (3) 電源オンによるシステムプロセス生成の後、セン
サ、アクチュエータが使われていないときは、デバイス
ドライバのルーチンが主記憶装置のカーネルに戻るよう
にし、誤動作を防止するようにする。

【００１９】(4) 電動機のトルクと内燃機関のトルクを
多重処理で同時に制御するための、タスク切換用の共用
の制御プログラム、及びライブラリを設けている。 (5) 制御プログラムやライブラリ等の共通なプログラム
を格納しておく空間を記述するテーブルと、電動機、内
燃機関のトルクなど個別のプログラムに固有なアドレス
空間を記述するテーブルとをそれぞれ別に具備し、プロ
グラムの干渉を防止するようにしている。

【００２０】(6) ＣＰＵのレジスタの内容に固有のアド
レス空間を記述するデーブルの、セレクタが詰まってい
るタスク・ステート・ゼクメントを有し、各々のタスク
を切換えて実行するようにする。 (7) 内燃機関と電動機など、各動力源の制御プログラム
のタスクに優先度を付けて実行するタスク管理プログラ
ムを有する。

【００２１】(8) アクセルペダルの踏み込み量に対する
トクル特性及び内燃機関と電動機のトルク特性を記述し
た共用ライブラリを設け、これにより内燃機関の燃料供
給量と電動機の電力、発電機の電力を制御するようにし
た。 (9) 回転速度が高いとき、角度ベースのプログラムのタ
スクの優先度を、時間ベースのプログラムのタスクの優
先度より高くし、確実に燃料噴射が得られるようにし
た。

【００２２】(10) ナビケーションシステムの地図情報
などのメッセージが、主記憶装置の通信制御装置を介し
共有メモリに入り、緊急停止など優先度の高い順に読み
出して解読するようにした。 (11) 電動機の出力をフィルタに入れ、これから内燃機
関の出力を演算するようにした。

【００２３】(12) 演算処理ユニットにより、出力、入
力の各種デバイスドライバのプログラムを実行する際、
出力、入力デバイスが使われていないとき、カーネルに
戻るようにして、ドライバ回路の配線の接続、切断に対
応できるようにした。

【００２４】これにより、ハイブリッド自動車の信頼性
が向上し、車の暴走、不意の停止が防止される。

【００２５】また、ハイブリットシステム以外の、単一
の駆動装置の場合でも、変速制御プログラムとの干渉を
防止し、信頼性を向上させる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明による自動車の駆動
力制御装置について、図示の実施形態例により詳細に説
明する。図１は、本発明をハイブリッド自動車に適用し
た場合の一実施形態例で、図において、１はエンジンＥ
で、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスター
ビン、スターリングエンジンなど、何れかの内燃機関か
らなるもの、２は電動機Ｍで、直流電動機、誘導電動機
などからなるものである。

【００２７】そして、これらの一方、もしくは双方によ
り車輪３が駆動されるようになっており、このため、Ｃ
１クラッチ１５がエンジン１と発電機(Ｇ)１４の間に設
けられ、Ｃ２クラッチ１８が発電機１４と電動機の間に
それぞれ設けられている。

【００２８】ここで、電動機２にはバッテリ(ＢＡＴ)４
から電力が供給され、このバッテリ４には発電機１４か
ら電力が供給されるようになっている。そして、このと
き、電動機２の端子電圧は電圧制御器９により制御さ
れ、これにより所望のトルクのもとでの所望の回転速度
が得られるようになっている。

【００２９】コントロールユニット５は、主記憶装置１
０、中央演算処理ユニット(ＣＰＵ)１３、補助記憶装置
１７などで構成されている。そして、このコントロール
ユニット５には、アクセルペダルの踏込量センサ６、車
輪速センサ７、回転速度センサ１１、それにＢＡＴの充
電センサ１６から、それぞれの検出出力が入力され、こ
のコントロールユニット５の出力により、燃料バルブ
(燃料噴射弁)８と電圧制御器９が時々刻々制御されるよ
うになっている。

【００３０】次に、ＣＰＵ１３には、図２に示すよう
に、データバス１０４を介して、高速出力ユニット１０
１、高速入力ユニット１０２、アナログディジタル(Ａ
Ｄ)コンバータ１０３、低速ロジック出力１０５、高速
ロジック出力１０６などが接続されている。

【００３１】そして、まず、高速出力ユニット１０１の
出力は、マルチプレクサ１０７で１６の出力に分けら
れ、８個のインジェクタの出力と８個のロジック信号、
それに１個のパルス幅変調出力が発生されるようになっ
ている。なお、このマルチプレクサ１０７はマイクロプ
ロセッサで構成されており、従って、出力シーケンスの
変更を容易に行なうことができ、さらに補助の入出力ラ
インを介して、このプロセッサの直列データ線をアクセ
スできる。

【００３２】次に、高速入力ユニット１０２は、イベン
トが発生した時間をタイマーに関して記録するもので、
例えばエンジン１のクランク軸の回転位置信号に時間付
けする働きをし、このため、図示のように、クランク角
センサからクランク位置が入力され、更にデジタル圧力
センサの信号も入力されるようになっている。

【００３３】また、ＡＤコンバータ１０３は８個のアナ
ログ入力チャンネルを有し、１０ビットの分解能を有し
ていて、そのアナログ入力チャンネルには、図示のよう
に、各種のセンサが接続される。さらに低速ロジック出
力１０５にはリレーやランプが接続され、高速ロジック
出力１０６には補助インジェクタや点火コイルなどが接
続される。

【００３４】上記したように、高速出力ユニット１０１
は、特定の時間に出力イベントをトリガーするものであ
り、図３(a)に示すように、ＣＰＵ１３に接続されてい
る。そして、これも上記したように、８つのイベントを
同時に処理するようになっており、イベントがトリガー
されたとき割込が発生する。

【００３５】このため、図３(b)に示すように、内容ア
ドレス可能メモリファイル１０８にＩ／Ｏポートの番
号、出力のステート(high、low)、時間札１０９をロー
ドしておき、タイマー１１０のカウントアップにより、
その内容が時間札と一致したとき、定められた動作が実
行されるようになっており、このとき、例えば、図３
(b)中に示す２ｍｓ幅のパルスを出力するようになって
いる。

【００３６】＜実施形態その１＞ところで、以上のよう
なシステムにおいて、コントロールユニット５は、それ
が制御対象とするエンジン１と電動機２の種別や容量、
性能などに応じて、出力ポートと入力ポートに接続され
ているフィルタ回路、コレクタ出力回路、ドライバ回路
などの構成を、それぞれに適合したものに変更する必要
が有り、このため従来技術では、上記したように、汎用
性が乏しかった。そこで、本発明の実施形態その１で
は、以下のようにして、コントロールユニット５に広い
汎用性が与えられるようにしたものである。

【００３７】図４において、コントロールユニットのマ
イクロプロセッサに設けられている出力ポートと入力ポ
ートの内、上側の出力ポートと入力ポートは高速用で、
これらには、それぞれ、例えば図示のように、フィルタ
入力回路１１１とオープンコレクタ出力回路１１２が接
続されており、これらを組合わせることで多機能の信号
パスを得ることができるようになっている。

【００３８】また、下側の出力ポートと入力ポートは低
速速用で、これらには、それぞれ、例えば図示のよう
に、ソレノイドドライバ回路１１３が接続されている。
そして、このソレノイドドライバ回路１１３は、ソレノ
イド１１４に流れる電流が４Ａに達したら、その後はソ
レノイド１１４の電流を１Ａに制限するように構成され
ている。

【００３９】ところで、制御対象によっては、このソレ
ノイド１１４の駆動に、２００〜４００Ｈｚのパルス幅
変調された電流を用いることが要求される場合がある。
そこで、この実施形態では、別にパルス幅変調信号で駆
動されるＭＯＳＦＥＴ１１５を設けておき、必要に応じ
て線１１６を付加し、線１１７を切断することにより、
ソレノイド１１４をパルス幅変調駆動に変更することが
できるようにしてある。

【００４０】このとき、図示の実施形態では、ＭＯＳＦ
ＥＴ１１５のドレイン(ソース)電流を検出し、これをＡ
／Ｄコンバータを介して入力することにより、出力電流
を一定に保持するように構成してある。

【００４１】次に、図５は、リレーやソレノイドバルブ
１１８を駆動するため、付加の高電流出力が必要なとき
の実施形態で、図示のように、ジャンパ抵抗１１９を用
い、低速ロジック出力１２０をソレノイドドライバ回路
１２１に接続すると共に、補助ロジック出力回路は低速
ロジック出力１２０から切り離すのである。

【００４２】次に、ステッピングモータドライバ回路１
２２には、パルス／ステップ、回転方向、停止の各デジ
タル信号が供給されるようになっているが、ステッピン
グモータを用いないときには、ジャパン抵抗１２４を接
続することにより、オープンコレクタトランジスタ出力
回路１２３を働かせることができるようになり、これに
より別の制御対象に対応させることができる。

【００４３】このように、プリント回路板上でのジャン
パ線の接続、或いは切断により、同一デバイス構成のコ
ントロールユニット５を用いても、種々のセンサ、アク
チュエータに対応することができる。

【００４４】従って、この実施形態によれば、汎用性に
富んだコントロールユニット５を容易に得ることがで
き、システムのコスト低減を充分に図ることができる。
ハイブリッド自動車では、前述したように、エンジン１
として、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガス
タービン、スターリングエンジンが、電動機２として直
流機、同期機、誘導機等が用いられ、センサ、アクチュ
エータも千差万別であるので、特に、このようなコント
ロールユニットの構成が有効である。

【００４５】＜実施形態その２＞よく知られているよう
に、従来のガソリンエンジンのトルク特性は、図６(a)
に示すようになっている。すなわち、スロットルバルブ
開度θが一定のとき、回転速度ｎに対してトルクＴは右
下がりの変化となる。そして、これにより、結果として
エンジンの暴走が回避されている。

【００４６】そこで、このような特性を与えるのに必要
なトルク特性ライブラリ(アクセルペダルの踏込量、車
輪速に対して、所要トルクを与える)を用意しておき、
噴射処理プログラムは、これを参照して噴射量を定める
ようにしてやれば、エンジン１の暴走を回避することが
できる。

【００４７】いま、図１のシステムを対象とすると、ま
ず、エンジン１単独で車輪３が駆動されるときは、当然
のこととして排気浄化性、燃料経済性は通常の自動車の
場合と同じである。このとき、駆動源がガソリンエンジ
ンの場合は、スロットル全開付近が多用されるようにな
るので、混合気を理論混合比に維持する必要があり、ま
た、ディーゼルエンジンの場合はすすの発生を防止する
必要がある。

【００４８】ところで、性能を上げるには、最高回転数
を上げてトルクを増大するのも有効であるが、ここでガ
ソリンエンジンの場合、図６(b)に示すように、アクセ
ルペダルの踏込量θ_Pに対して燃料量は比例的に増加さ
せるのが通例である。

【００４９】そして、このとき、空気量については、図
示のように、踏込量θ_P＝θ₁でステップ的に変化させ、
これにより空燃比が、理論混合比から２０にステップ状
に変化するように制御してやれば、窒素酸化物の排出量
が多くなる領域での運転を回避させることができる。し
かしながら、これでは、トルクが踏込量θ_Pに対応しな
くなり、滑らかな加速が得られない。

【００５０】そこで、このとき、ハイブリッド自動車の
機能を活かし、図６(c)に示すように、踏込量θ_P＝θ₂
になるまでは燃料量を増加させ、これによるトルクの増
加を得るようにするが、踏込量θ_Pがθ₂＜θ_P＜θ₃の間
は燃料量を増加させず、電動機２に電力を供給して、そ
のトルクを付加してゆき、踏込量θ_P＝θ₃の点で再び燃
料量を増加させる一方、電動機２のトルクを零に戻すよ
うに制御してやれば、アクセルペダルの踏込量θ_Pに対
するトルクＴの変化を円滑にでき、且つ窒素酸化物の放
出を抑止できることになる。

【００５１】次に、電動機２として、例えば他励式直流
電動機を用いたとすると、その速度制御は、電機子端子
電圧と界磁電流の制御により行われる。そして、そのト
ルクは回転速度ｎの増加に反比例して低下し、その関係
は(1)式に示すようになる。

【００５２】

【数１】

【００５３】ここに、Ｖ：端子電圧Ｋ：定数 Φ：磁束Ｔ：トルクｒ：電機子回路の全抵抗従って、その回転速度ｎに対するトルクＴの特性は、磁
束Φが一定のとき、図６(d)に示すようになる。そし
て、磁束Φは、界磁電流により制御される。そこで、電
動機２単独で車輪３を駆動するときは、上記の(数１)式
を用い、所要のトルクを得るのに必要な端子電圧Ｖは、
アクセルペダルの踏込量と車輪速の関数として与えられ
る。

【００５４】このため、主記憶装置１０には、図７に示
すように、カーネル、センサドライバの他に、電圧制御
器９(図１)を制御するのに使用する電圧ドライバのため
のメモリ領域が設けてあり、さらに所要電圧を演算し
て、この電圧ドライバに指令を与える電圧処理プログラ
ムが補助記憶装置１７からロードされるようになってい
る。

【００５５】ところで、自動車では、電動機２単独で走
行駆動されるときも、アクセルペダルの踏込量に対する
トルク特性は、ガソリンエンジンの特性と同じく、図６
(a)に示すように、回転速度ｎに対して右下がりの特性
となるようにするのが望ましい。

【００５６】従って、回転速度ｎと踏込量θ_Pに対して
所要のトルクＴが得られるように、電機子の端子電圧Ｖ
が演算されるようになっており、このため、主記憶装置
１０には、図７に示すように、回転速度ｎと踏込量に対
する所要のトルク特性ライブラリ２０１が入れてあり、
噴射処理プログラム２０２と電圧処理プログラム２０３
では、これを参照して燃料噴射量と電圧Ｖを定めるよう
になっており、これにより、エンジン１単独の駆動か
ら、電動機２単独の駆動に切換わったときでも、異和感
なく車を運転することができる。

【００５７】次に、エンジン１単独で車輪３が駆動され
るときは、基本的には燃料量が踏込量と車輪速の関数で
与えられ、同時に、噴射タイミングがエンジンの回転速
度とる噴射量の関数により与えられるように構成されて
おり、これにより演算された燃料量、噴射タイミングに
応じて燃料バルブ８が動き、適正な燃料がエンジン１に
供給されることになる。

【００５８】上記したように、コントロールユニット５
には、制御に必要な関数などを記憶しておく主記憶装置
１０と補助記憶装置１７が設けられているが、これらに
は、図７に示すように、記憶領域の管理を行うカーネル
２０４、燃料バルブ８の動作を制御する燃料噴射ドライ
バ２０５、踏込量センサ６、車輪速センサ７、エンジン
回転速度センサ１１の動作を制御するセンサドライバ２
０６、それに燃料噴射量、噴射タイミングを演算して、
燃料噴射ドライバ２０８に指令を与えるための噴射処理
プログラム２０２が補助記憶装置１７からロードされ
る。

【００５９】この噴射処理プログラム２０２は、燃料噴
射量を求めるスレッド(タスク)、噴射タイミングを求め
るスレッド(タスク)、噴射の指令を与えるスレッド(タ
スク)などに分けられる。そして、処理プログラムの命
令はＣＰＵ１３によって解読され、実行される。

【００６０】そして、エンジン１と電動機２の両方で駆
動されるときは、カーネル２０４とセンサドライバ２０
６、トルク特性ライブラリ２０１、それに制御プログラ
ム２０７は、これらに共用される。このとき、アプリケ
ーションプログラムインタフェースＡＰＩの１つを使っ
てプロセス、すなわち、噴射処理プログラム２０２がロ
ードされて実行され、電圧処理プログラム２０３がロー
ドされて実行される。

【００６１】そして、燃料バルブ８、電圧制御器９、回
転速度センサ１１が使われていないときは、噴射ドライ
バ２０８、電圧ドライバ２０９、センサドライバ２００
のルーチンはカーネル２０４に戻るように構成してあ
り、これにより、センサが故障しているときの誤動作が
防止できるようになっている。

【００６２】アプリケーションプログラムインタフェー
スＡＰＩによって処理プログラムが切換えられ、エンジ
ンと電動機の切換えが行なわれるが、このとき、図７に
示されているトルク分担ライブラリ２１０が用いられ
る。

【００６３】この図７に示されているトルク分担ライブ
ラリ２１０は、所要トルクＴに対して、エンジン１のト
ルクＴ_Eと電動機２のトルクＴ_Mの分担を定める関数であ
り、トルク管理プログラム２１１は、このトルク分担ラ
イブラリ２１０を用いてトルクＴ_E、Ｔ_Mの分担を定める
ようになっている。

【００６４】電圧処理プログラム２０２と噴射処理プロ
グラム２０３は、上記したように、補助記憶装置１７か
ら主記憶装置１０に読み込まれるが、このとき、目的と
する物理アドレスを得るには、セグメント・ディスクリ
プタ・テーブルが用いられ、このテーブル中のディスク
リプタに、セグメントベースアドレスが記述されてい
る。

【００６５】セグメント・アドレスによってセグメント
・ディスクリプタ・テーブルの所定のディスクリプタを
指示し、ディスクリプタに記述されているセグメント・
ベース・アドレスとオフセット・アドレスから目的とす
る物理アドレスが得られる。ここで、セグメント・アド
レスとオフセット・アドレスは、ＣＰＵ１３のセレクタ
・レジスタに入っている。

【００６６】そして、セグメント・ディスクリプタ・テ
ーブルには、制御プログラムとライブラリ用のＧＤＴ
(グローバル・ディスクリプタ・テーブル)と、電圧処理
プログラム用と噴射処理プログラム用のＬＤＴ(ローカ
ル・ディスクリプタ・テーブル)が用意されており、こ
れらＧＤＴとＬＤＴは、セグメント・セレクタのＴＩと
称するビットを０にするか１にするかによって選択され
るように構成されており、従って、不要のセグメントに
入り込んでしまうという誤動作が防止できる。

【００６７】ここで、ＧＤＴにはシステムに共通なプロ
グラムやデータを格納しておく空間を記述し、ＬＤＴに
は各々のタスクに固有なアドレス空間を記述する。ま
た、セグメント・ディスクリプタには、セグメント・ベ
ース・アドレスの他に、セグメント・リミット、特権レ
ベルなどが含まれている。そして、グローバル・ディス
クリプタ・テーブル・レジスタＧＤＴＲによってＧＤＴ
のそれぞれのディスクリプタが指示され、物理アドレス
が得られる。

【００６８】次に、ＬＤＴは、図７から明らかなよう
に、プログラムタスクの数だけ存在する。そして、ロー
カル・ディスクリプタ・テーブルレジスタＬＤＴＲによ
ってＬＤＴディスクリプタが指示され、セグメント・セ
レクタによってＬＤＴが指示されて物理アドレスが得ら
れることになる。

【００６９】このように、各タスクのアドレス空間は、
ＬＤＴによって分離されており、従って、お互いに干渉
することはない。また、このとき、ＬＤＴレジスタのセ
レクタによってＬＤＴディスクリプタのテーブルが指示
され、ＬＤＴが選択されるので、このＬＤＴレジスタに
よって、どの処理プログラムが実行されているかが判る
ことになる。

【００７０】従って、電圧処理プログラム実行中に、間
違って噴射処理プログラムのセグメントを呼び出してし
まったりすることはなく、記憶空間はお互いに保護され
ることになる。

【００７１】ＬＤＴにはセグメント・ディスクリプタが
用意されており、ここに、上記したように、特権レベル
が記憶されている。そして、コード・セグメントは、同
一の特権レベル内で実行される。従って、異なる特権レ
ベル、例えば、処理プログラムからカーネルへ移るとき
は、ＣＡＬＬ命令で特定のコール・ゲート・ディスクリ
プタを指示し、目的のコード・セグメントに向うことに
なる。

【００７２】ここで、電圧処理プログラム２０３と噴射
処理プログラム２０２は、必要になったときに補助記憶
装置１７から主記憶装置１０に入ってくる。そして、こ
れらの処理プログラムの命令はＣＰＵ１３に取り出さ
れ、命令が解読され、実行されることになるが、ここ
で、これらの電圧処理プログラム２０３と噴射処理プロ
グラム２０２は、図８に示すように、制御プログラム２
０７によって多重で処理される。

【００７３】すなわち、まず噴射処理プログラムから燃
料噴射ドライバを呼び、処理プログラムの要求を解釈
し、燃料噴射の操作をスタートさせる。そこで、ＣＰＵ
１３は、電圧処理プログラムを解読、実行する。そし
て、燃料バルブ(燃料噴射弁)８の操作が終了すると、終
了が割込みによって燃料噴射ドライバに伝えられ、制御
プログラムによって、優先度の高い噴射処理プログラム
が続行する。

【００７４】燃料バルブ８の操作中は電圧処理プログラ
ムを続行し、出力要求があったときには電圧トライバを
呼び、電圧制御器の操作をスタートさせる。ここで、噴
射処理プログラムの方が電圧処理プログラムより優先度
が高い。このようにして、エンジン１のトルクＴ_Eと電
動機２のトルクＴ_Mが同時に制御される。

【００７５】また、この燃料バルブ８の操作は、エンジ
ン１のストローク(サイクル)に同期して行なわれ、４ス
トロークエンジンの場合には、２回転に１回行われる。
これに対して電圧制御器９の操作は一定時間毎に行われ
る。そこで、これら両者のプログラムの干渉を回避する
ため、それぞれの処理プログラムは、図７に示すよう
に、それぞれのＬＤＴ(ローカル・ディスクリプタ・テ
ーブル)によって、主記憶装置１０のセグメントに割り
付けられるようになっている。

【００７６】ＬＤＴの中に、それぞれのディスクリプタ
によってセグメント・ベースが与えられ、記憶領域のア
ドレスが指定される。ここで、一般的なセグメントの大
きさは６４Ｋバイトである。

【００７７】ところで、図８に示した多重処理は、プロ
グラムを構成しているタスク毎に実行される。そこで、
このため、図９に示すように、タスク・ステート・セグ
メントＴＳＳが用意されており、タスクの内容が記述さ
れている。そして、これらのＴＳＳはＴＳＳディスクリ
プタによって割り付けされるようになっており、ＴＳＳ
ディスクリプタはタスク・レジスタＴＲのセレクタによ
って選択されるようになている。また、各ＴＳＳには、
図９に示されているように、ＬＤＴセレクタが含まれて
いる。

【００７８】まずＣＡＬＬ命令のセレクタがタスク・ゲ
ート・ディスクリプタ・テーブルの電圧処理のタスク・
ゲート・ディスクリプタを指示すると、その中のＴＳＳ
セレクタによりＴＳＳディスクリプタ・テーブルの電圧
処理ディスクリプタが指示される。このとき、ＴＲにＴ
ＳＳディスクリプタの値がロードされる。

【００７９】ＴＳＳディスクリプタによって電圧処理Ｔ
ＳＳが指示され、その中のＬＤＴセレクタが、図７の電
圧処理プログラム用のＬＤＴディスクリプタを指示し、
このディスクリプタが電圧処理プログラム用のＬＤＴを
指示する。この結果、電圧処理のＬＤＴがアクティブに
なる。

【００８０】次に、このタスクが終了すると、電圧処理
ＴＳＳのバック・リンクが指示される。この結果、噴射
処理のＴＳＳディスクリプタが有効になり、このとき、
ＴＳＳディスクリプタがＴＲにロードされる。そこで、
このＴＳＳディスクリプタが噴射処理のＴＳＳを指示
し、この中でＬＤＴセレクタが噴射処理のＬＤＴディス
クリプタを指示し、ＬＤＴＲにロードされた結果、噴射
処理のＬＤＴがアクティブになる。

【００８１】このようにして、噴射処理プログラムのタ
スクから電圧処理プログラムのタスクに切換わり、この
タスクが終了すると噴射処理プログラムのタスクに戻
る。このときのタスクの動作は下記のようになる。

【００８２】図１０に示すように、タスク・レジスタＴ
Ｒのセレクタによってタスク・ステート・セグメントＴ
ＳＳのディスクリプタが指示され、どのタスクが実行さ
れているかが判る。このため、ＴＳＳには、ＣＰＵ１３
のすべてのレジスタとフラグの内容が格納されている。

【００８３】タスクはＴＳＳと一対一に対応しているの
で、ＴＳＳへのセレクタでタスクを指定することができ
る。そして、タスクＡの実行中に、タスクＢに切換える
ときは、まず、ＣＡＬＬ命令のセレクタでタスクＢのタスク
・ゲート・ディスクリプタを指示する。次に、ディスクリプタのＴＳＳセレクタがタスクＢ
のＴＳＳディスクリプタを指示する。このとき、タスク
レジスタにＴＳＳディスクリプタの値がロードされる。

【００８４】ＴＳＳディスクリプタがタスクＢのＴ
ＳＳを指示する。ＴＳＳにあるＬＤＴセレクタがタスクＢのＬＤＴデ
ィスクリプタを指示する。ＬＤＴディスクリプタがタスクＢのＬＤＴを指示す
る。このようにして、ＣＡＬＬ命令によって、タスクＢへ切
換えられる。

【００８５】次に、タスクＢが終了すると、タスクＢの
ＴＳＳのバック・リンクによって、タスクＡのＴＳＳデ
ィスクリプタが有効になり、タスクＡのＴＳＳディスク
リプタがタスクレジスタＴＲにロードされ、タスクＡの
ＴＳＳが指示されるようになるのである。

【００８６】ところで、これら図９と図１０の例では、
タスクはＣＡＬＬ命令によって切換えられるようになっ
ているが、さらに割込みによって実行中のプログラムを
中断し、事象に対応づけられたプログラムを先に実行す
るようになっている。例えば、データ入力の通知があっ
た場合には、実行中のプログラムを中断し、そのための
入力プログラムを割込み処理ルーチンとして実行するの
である。

【００８７】ところで、噴射処理のプログラムは、噴射
量を求めるスレッド、噴射タイミングを求めるスレッ
ド、噴射の指令を与えるスレッドから構成されている。
そして、タスク管理プログラムにより、これらのスレッ
ド、タスクに優先度を付け、優先度が高いタスクほど先
に処理するようにしてある。

【００８８】このとき、優先度が同じタスクの場合は、
そのレベルの中で順番に処理する。また、同一の優先度
を持つスレッドに対しては、ＣＰＵの処理時間を一定の
長さに分割し、タスク、スレッドは、それらを次々に使
うようになっている。

【００８９】例えば、噴射の指令のタスクは、噴射量や
噴射タイミングを求めるタスクに優先し、噴射量、噴射
タイミングを求めるタスクを中断して、回転に同期して
実行される。そして、このタスクが終了した後、他のタ
スクを順番に処理する。

【００９０】ここで、エンジン１への燃料噴射は、各ス
トローク毎に確実に実行しなければならず、従って、噴
射量の計算のタスクより優先度が高い。また、電動機２
の電圧制御は、連続的であるが、応答性の範囲内で噴射
の指令のタスクより優先度が低い。

【００９１】この実施形態では、図１１に示すように、
タイム・クリティカル、フォアグランド、レギュラー、
それにアイドルの４種の優先度クラスが用意されてお
り、これらは、並んでいる順に優先度が高い。さらに、
フォアグランドを除くクラスには、０から３１までのレ
ベルがあり、数値が大きなレベルほど優先度が高い。な
お、普通のスレッドはレギュラー割当である。

【００９２】そして、同一の優先度クラスで同一のレベ
ルにあるスレッドが複数個存在するときは、次々に順番
に動かす処理、いわゆるラウンド・ロビンで処理するよ
うになっている。これを図１１で説明すると、優先度ク
ラスがアイドルのとき、スレッドＳ１→Ｓ２→Ｓ１の順
に処理するのである。

【００９３】しかして、これらスレッドＳ１、Ｓ２の実
行中に、優先度の高いフォアグランドのスレッドＳ３、
Ｓ４の実行準備が整ったら、現在のスレッドの実行は中
止され、優先度の高いスレッドが実行されることにな
る。

【００９４】これを詳しく説明すると、図１２に示すよ
うに、同一の優先度を持つスレッドＳ３、Ｓ４に対して
は、ＣＰＵ１３の処理時間を同じ長さに分割、すなわ
ち、タイムスライスし、各スレッドは、それらの分割し
た処理時間で次々に処理する。そして、このとき、さら
に優先度の高いタイム・クリティカルのスレッドＳ５
(例えば燃料噴射指令)の実行準備が整ったら、スレッド
Ｓ４の実行を中止し、スレッドＳ５を実行するのであ
る。

【００９５】ところで、このとき、レギュラー・クラス
のスレッドが多いと、これより優先度の低いアイドル・
クラスのスレッドＳ１、Ｓ２には、なかなか順番が回っ
てこず、場合によってはいつまでたっても処理されない
ことになってしまう。そこで、レギュラー・クラスの処
理が、予め設定した待ち時間以内に処理されないとき
は、スレッドＳ１、Ｓ２の優先度を一時的に上げて処理
を行なうようにしてある。

【００９６】ところで、このような多重タスク処理で
は、プログラムの共用の他に、データの共有も可能であ
り、図１３に示すように、共通の一組の入力データを使
用する数個のプログラムを実行させて別々のタスクを処
理し、それぞれ別個の結果を作り出すことができる。

【００９７】この図１３は、例えば図７における電圧処
理プログラムと噴射処理プログラムを対象とし、これら
が共通のトルク特性ライブラリを使い、それぞれ、燃料
量、電圧を演算する場合を示したものである。

【００９８】次に、この実施形態では、記憶空間の保護
の見地から、セグメント・ディスクリプタに特権レベル
が用意してある。そして、データ・セグメントは、同
等、ないしは上の特権レベルを有するセグメント・ディ
スクリプタからだけアクセスし得るように構成してあ
る。そして、コード・セグメントは、同一の特権レベル
内でだけ実行され、異なる特権レベルへ移るときは、ゲ
ートを利用するようになっている。

【００９９】コール・ゲート・ディスクリプタ・テーブ
ルの特定のコール・ゲート・ディスクリプタを指示する
ことによって、ディスクリプタに記述されたベースアド
レスが指示され、それによって、目的とするコードセグ
メントの物理アドレスが得られる。

【０１００】ＣＡＬＬ命令のセレクタによって、必ず決
まったエントリ・ポイントに飛び込め、そこから、より
上の特権レベルのセグメントに入り込むことができる。
この結果、エンジン１と電動機２は、多重処理で同時
に、且つ干渉の虞れもなく、さらには互の記憶空間を破
壊することなく制御されることになる。

【０１０１】ところで、ハイブリッド自動車では、アク
セルペダルの踏込量に対するトルクを、エンジン１単独
のときと、電動機２単独のときとで等しくする必要があ
り、且つ、両者を同時に使用するときには、エンジン１
と電動機２への要求トルクの分担を定めておく必要があ
る。

【０１０２】そこで、このトルク分担方法について説明
すると、まず図１４(a)に示すように、全運転領域で電
動機Ｍのトルクを優先させ、これにエンジンＥのトルク
を加算する方法がある。この方法の場合、全ての回転速
度ｎに渡って、電動機ＭのトルクとエンジンＥトルクを
最大限に得ることができ、この結果、単独で運転する場
合よりもトルク領域が広くすることができる。

【０１０３】次に、図１４(b)に示すように、電動機Ｍ
の分担を少なくし、高速領域では、エンジンＥのトルク
だけとなるようにする方法がある。この方法は、バッテ
リＢＡＴの充電量が不足したときなどに適用される。そ
して、バッテリＢＡＴが放電状態になったときには、図
１４(c)に示すように、全運転領域にわたりエンジンＥ
だけで駆動するしかない。

【０１０４】一方、図１４(e)に示すように、エンジン
Ｅのトルクを優先し、加速時など大きな駆動力が必要な
とき、電動機Ｍのトルクを付加する方法もある。

【０１０５】次に、回転速度が一定のときでのトルクの
分担について説明すると、回転速度が低くて、エンジン
Ｅと電動機Ｍから、それぞれ１００％のトルクが出せる
ときには、図１４(f)に示すように、最大で２００％の
トルクを得ることができる。そして、必要なトルクＴが
１００％のときは、エンジンＥと電動機Ｍは０〜１００
％の範囲で分担することができる。

【０１０６】しかしながら、回転速度が高くなると、電
動機Ｍから得られる最大トルクが低下するので、例えば
図１４(g)に示すように、電動機Ｍから得られる最大ト
ルクが５０％に低下した回転速度では、最大でも１５０
％のトルクしか得られず、従って、このときは、エンジ
ンＥの分担が大きくなる。これら図１４(f)、(g)のトル
ク特性は、図７に示した主記憶装置１０のトルク分担ラ
イブラリ２１０に記述されており、従って、エンジンＥ
と電動機Ｍの仕様が与えられると、このトルク分担ライ
ブラリ２１０の内容が定まる。一方、主記憶装置１０の
トルク特性ライブラリ２０１の内容は車両の仕様によっ
て定まる。

【０１０７】次に、ハイブリッド自動車では、バッテリ
ＢＡＴの充電がエンジンＥの出力により発電機を駆動す
ることにより行なわれるが、このとき、自動車の運転状
態に応じて、エンジン出力の配分を制御する必要があ
る。

【０１０８】図１の実施形態では、発電機Ｇ１４が電動
機Ｍ２とは独立に設けてあるので、ＢＡＴ４充電時に
は、図１４(f)のＰ₀点では運転せず、Ｐ₁点、すなわち
電動機Ｍの分担を０％にした上で、エンジンＥの出力の
内、５０％を自動車走行用に振り分け、残りの５０％の
出力で発電機Ｇを駆動して充電にあてる。

【０１０９】このとき、アクセルペダルの踏込量があま
り大きくならない状態でも、エンジンＥはＰ₂ 点での運
転状態になってしまうので、排気浄化の面では不利であ
り、従って、市街地走行は、ＢＡＴが充電状態で電動機
Ｍの出力が充分に利用可能の状態から始めるのが望まし
い。

【０１１０】バッテリＢＡＴの充電状態は充電センサ１
６の出力によって検出されるので、この検出結果により
エンジンＥのトルク分担を変える制御を行なうようにな
っており、例えば、ＢＡＴの充電量が不足してきたとき
は、電動機Ｍの分担を減らしてエンジンＥの分担を増加
させ、且つ発電機Ｇを駆動してＢＡＴの充電状態を管理
するようにする。

【０１１１】この制御は、トルク管理プログラムによっ
て行なわれ、電動機ＭのトルクＴ_MとエンジンＥのトル
クＴ_E、及び発電機ＧのトルクＴ_Gの分担を定め、電圧処
理プログロム、噴射処理プログラムを実行するのであ
る。要求されるトルクが２００％のときは、余剰トルク
は零になり、従って、このときは発電機Ｇからの電力の
取り出しは行なわないようにする。

【０１１２】要求トルクが１００％のときは、電動機Ｍ
でＢＡＴの電力を消費し、発電機ＧでＢＡＴは充電され
るので、トルクＴ_MとトルクＴ_Gの比率を変えてもバッテ
リの充電量は増加しない。従って、要求されているトル
クが１００％以下のときだけ、発電機Ｇに振り分けるト
ルクが得られることになる。

【０１１３】このための制御は上述の通りであるが、詳
しく言えば、まず、トルク特性ライブラリを用いて所要
のトルクを求め、こうして求めた所要トルクとＢＡＴの
充電量から、トルク管理プログラムがトルク分担ライブ
ラリを参照して各トルクＴ_M、Ｔ_E、Ｔ_Gを求め、これを
電圧処理プログラムと噴射処理プログラムに渡すのであ
る。

【０１１４】なお、ハイブリッド自動車としては、図１
の実施形態のように、独立に発電機を設けておかず、電
動機Ｍを発電機として兼用する場合があるが、このとき
は、ＢＡＴの充電に際しては、電動機Ｍは発電機として
動作することになるので、当然ながら、そのトルクはマ
イナスになり、動力は全てエンジンＥのトルクで賄われ
る。

【０１１５】しかして、このときは、図１４(c)に示す
ように、狭い運転領域になり、利用可能なトルクＴが少
ない。従って、ＢＡＴ充電中でも、加速時には一時、充
電をやめ、電動機Ｍのトルク分担率を１００％にしてト
ルクを増すようにしてやればよい。しかしながら、この
状態が長時間続くとＢＡＴの充電量が底をついてしまう
ので、なるべく早く充電状態に戻すようにしてやる必要
がある。

【０１１６】ところで、エンジンＥのトルクＴ_Eと電動
機ＭのトルクＴ_M、それに発電機ＧのトルクＴ_Gの分担状
態は、ＢＡＴの充電量の他に、運転状態の関数としても
変化する。ここで、自動車の駆動に使用可能なトルクＴ
は、Ｔ＝Ｔ_E＋Ｔ_M−Ｔ_G …(2) となる。

【０１１７】従って、Ｔ_IC＝１００％、Ｔ_M＝１００
％、Ｔ_G＝０のとき、トルクＴが最大になることが判
る。そして、トルクＴが小さいときは、発電機Ｇのトル
クＴ_Gを増すことができ、このとき、Ｔ_G＝１００％とす
ると、Ｔ＝Ｔ_Eとなり、ＢＡＴの充電量は変化しないこ
とになる。ここで、ＢＡＴの充電量を増すための条件
は、Ｔ＜Ｔ_Eで、且つＴ_M＜Ｔ_Gとなる。

【０１１８】ここで、エンジンＥを充電にだけ用いてい
るときには、充電完了によりエンジンＥは停止される
が、しかし、停止期間が長くなると解媒コンバータやエ
ンジンの温度が低下し過ぎ、再始動したとき、かえって
エネルギーが無駄になり、性能も劣化する虞れがある。
そこで、温度が低下しすぎない前に再始動させるように
しても良い。

【０１１９】ところで、エンジンＥは、燃料系の遅れや
可動部の慣性などによって、トルクＴ_Eの変更要求に際
しても、すぐには目標のトルクが得られない。そこで、
加速時などには、トルクＴ_Eの目標値からの誤差を電動
機ＭのトルクＴ_Mで補正することにより、目標のトルク
Ｔを速やかに得ることができる。

【０１２０】エンジンＥと車輪３が、クラッチ１８によ
って切離されているときは、Ｔ＝Ｔ_M、Ｔ_G＝Ｔ_IC …(3) となり、車輪３の駆動に用いられるトルクＴは、電動機
ＭのトルクＴ_Mによってのみ定まる。また、電動機Ｍが
発電機Ｇとして動作しているときは、Ｔ＝Ｔ_M−Ｔ_G …(4) となり、トルクＴ_Gが一定のときは、トルクＴ_Mによって
定まる。

【０１２１】ここで、エンジンＥと発電機Ｍ、発電機
Ｇ、それに車輪３は振動系を構成しているので、電動機
ＭのトルクＴ_Mと、発電機ＧのトルクＴ_Gを制御して振動
を抑制することができる。上述したように、トルク管理
プログラムは、運転状態(運転要求)、ＢＡＴの充電状態
によって、それぞれのトルクＴ_E、Ｔ_M、Ｔ_Gを決定する
が、このトルク管理プログラムを、目標のトルクＴを得
るためのトルクＴ_E、Ｔ_M、Ｔ_Gを決定するプログラム
と、エンジンＥと発電機Ｍ、発電機Ｇの応答遅れを補償
するためのプログラムと、駆動系の振動抑制のプログラ
ムとで構成する。

【０１２２】ここで、このような振動系では、可動部の
慣性をＩ、変位をｘ、時間をｔ、そして、μ、ｋを定数
とすると、

【０１２３】

【数５】

【０１２４】となる。そこで、この系で変位ｘの変動を
低減するためには、エンジントルクＴ_Eのステップ的変
化に対して、

【０１２５】

【数６】

【０１２６】に相当する大きさのトルクＴ_Mを、電動機
Ｍから与えて修正してやればよい。この振動の周波数は
４Ｈｚ程度であるので、０.４ＨｚでトルクＴ_Mが更新
される。

【０１２７】ところで、このプログラムは、所定の時間
ごとに結果を出す。これに対して、燃料噴射指令のプロ
グラムは、エンジンのクランク角度ごとに結果を出す。
ところで、通常、タスク管理プログラムは、ＣＰＵの処
理時間を一定の長さに分割し、これをタスク、スレッド
が次々に使うようにした、タイムスライス方式になって
おり、このため、時間ごとに結果を出すプログラムには
適している。

【０１２８】これに対して、クランク角度毎に結果を出
すプログラムでは、回転速度が高くなるにつれ時間間隔
が小さくなるので、上記のタイムスライス方式では処理
しきれなくなるので、このときには、タスク管理プログ
ロムの優先度を上げて処理を早めるようにしてやれば良
い。

【０１２９】図１に戻り、ここでコントロールユニット
５は、図示してないキースイッチがオンされて電源が供
給されることにより動作を開始するが、このとき、まず
ＣＰＵ１３がシステムを初期化するプロセス０を作り、
このプロセス０が子プロセスをフォークしてプロセス１
を作る。そして、このプロセス１がシステム内のすべて
のプロセスの親となり、ここで、コマンドプロセッサが
起動され、その後、トルク管理プログラムなどが実行さ
れることになる。

【０１３０】一方、キースイッチがオフされると電源が
しゃ断されて動作が停止されるが、このとき、車の走行
中は、コントロールユニット５の電源は切れないように
保護されており、停止後、アプリケーションプログラミ
ングインターフェースの１つによってプロセスを終了さ
せる。その後、exit system callを実行し、プロセス
０、１を終了させるのである。

【０１３１】次に、この実施形態では、自動車走行路の
前方に長い下り坂があったときは、その手前で電動機Ｍ
による走行を多用させ、これにより予めＢＡＴの電力を
放電させておき、下り坂に入ったとき充電モードにする
ことによってエンジンブレーキをきかせ、燃費を低減す
ることができるようにしてある。

【０１３２】ここで、自動車走行路の前方に下り坂があ
るか否かの情報は、ナビゲーションシステムの地図から
容易に得ることができる。図１４(a)に示すように、ナ
ビゲーション・システムを設け、必要な情報を通信制御
装置によってデータ、コードを分解し、データ伝送回線
に送り出す。一方、コントロールユニット５は、データ
伝送回線を介して送られてくるデータを通信制御装置に
よって取り込み、それを主記憶装置に転送し、これによ
り上記の情報を得るのである。このとき、コントロール
ユニット５では、ＣＰＵ１３を複数個用意しておき、障
害が発生した場合、直ちに残りの装置でシステムが再構
成されるようにしてある。

【０１３３】ナビゲーションシステムがポーリングを受
けると、所定のメッセージが通信制御装置を介してコン
トロールユニット５の主記憶装置１０内に用意してある
バッファに入ってくる。その後、補助記憶装置１７の処
理待ち行列に入り、この後、主記憶装置１０の処理待ち
行列に貯えられることになる。このとき、ＧＥＴマクロ
命令により、待ち行列からメッセージを作業域に入れて
処理するようになっている。

【０１３４】ところで、このナビゲーションシステムか
らは、市街地に入ったときを把握して、「静かに」など
のメッセージも入力されるようにすることができるの
で、このメッセージに応じて電動機Ｍによる走行を優先
させるようにする制御を適用するようにしても良い。

【０１３５】ここで、いくつかあるプログラムからのデ
ータ要求速度の方が、記憶装置のデータをアクセスする
速度よりも早いと、待ち行列ができてしまうので、配慮
を要する。

【０１３６】ナビゲーションシステムからは種々のメッ
セージがキューに書き込まれ、キューを所有するプロセ
スがこれを読み出すようになっているが、このとき、メ
ッセージは先入れ先出し方式により読出される。

【０１３７】また、図１５(b)に示すように、システム
としては、ナビゲーションシステムのほか、前方監視シ
ステムやアンチロックブレーキシステムが設けられ、前
方監視システムからは「停止」、アンチロックブレーキ
システムからは、「エンジンブレーキ停止」などのメッ
セージが送られてくる。そこで、この場合には、これら
のメッセージによって、エンジントルクＴ_E、電動機ト
ルクＴ_M、それに発電機トルクＴ_Gが制御されるようにな
っている。

【０１３８】このとき、キューには、上記したメッセー
ジ情報の他に、書込みプロセスのＩＤに関する情報が入
り、これによりメッセージが識別できるようになってお
り、従って、優先度順に読み出すことができる。

【０１３９】また、このとき、ナビゲーションシステ
ム、前方監視システム、アンチロックブレーキシステム
のプロセスからは、キーにメッセージを書き込むことが
できるだけになっており、トルク管理プログラムのプロ
セスからだけ、読み出すことができる。

【０１４０】ところで、エンジンＥによって発電機Ｇを
駆動し、ＢＡＴの電力で電動機Ｍを働かせ、この電動機
Ｍのトルクだけで走行駆動しているときは、小さな車両
の負荷変動は、電動機Ｍを力行制御することによるＢＡ
Ｔの充電と、電動機Ｍを回生制御することによるＢＡＴ
の放電により補償することができる。

【０１４１】すなわち、電動機Ｍのトルクだけで走行し
ているときは、図１６の実線で示すように、電動機Ｍの
出力は負荷(走行抵抗など)の変動に対応して細かく変化
するが、この変動に対しては、図示のように、ＢＡＴの
充電と放電による電動機Ｍのトルク制御により対応さ
せ、この間、エンジンＥの出力は、破線で示すように、
ほぼ平均的な値に保たれるように制御するのである。

【０１４２】このような制御によれば、自動車の走行状
態に係わらず、エンジンＥの回転速度をほぼ一定に保持
でき、この結果、効率の良い運転が得られ、且つ回転速
度の変動に伴う排ガスの悪化を充分に抑えることができ
る。この図１６に示した制御を得るためには、電動機Ｍ
の出力にフィルタを掛けるなどして平均出力値を求め、
エンジンＥの出力が、この平均出力値に収斂するよう
に、エンジンＥを制御してやれば良い。

【０１４３】なお、このとき、電動機Ｍのトルク制御は
繁忙になるが、しかし、電動機の制御応答性は充分に高
いので問題は無く、他方、エンジンＥは、発電機Ｇを駆
動してＢＡＴを充電するためだけに用いられるので、負
荷変動は少なく、頻繁な制御をしないで済む。

【０１４４】

【発明の効果】本発明によれば、まず、標準的な構成
で、且つ多機能の制御装置を用意し、駆動装置の多く
に、この標準的な構成の制御装置を適応するようにした
ので、ハード面での信頼性を充分に向上させることがで
きる。

【０１４５】次に、本発明によれば、複数のプログラム
を使用するシステムにおいても、それらが相互に干渉す
るのを確実に防止できるので、ソフト面での信頼性を充
分に向上させることができ、この結果、内燃機関と電動
機の制御を必要とするハイブリッド自動車に適用するこ
とにより、高い安全性を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動車の駆動力制御装置が適用さ
れたハイブリッド自動車の一例を示す構成図である。

【図２】本発明の実施形態におけるコントロールユニッ
トの一例を示す説明図である。

【図３】本発明の実施形態における高速出力ユニットの
一例を示す説明図である。

【図４】本発明の実施形態における入力回路と出力回路
の一例を示す説明図である。

【図５】本発明の一実施形態における回路切換処理の説
明図である。

【図６】ガソリンエンジンの制御動作を説明するための
特性図である。

【図７】本発明の一実施形態におけるプログラムの説明
図である。

【図８】本発明の一実施形態におけるプログラムの多重
処理の説明図である。

【図９】本発明の一実施形態におけるタスク・ステート
・セグメントの説明図である。

【図１０】本発明の一実施形態におけるタスクの動作説
明図である。

【図１１】本発明の一実施形態における優先処理の説明
図である。

【図１２】本発明の一実施形態におけるスレッド処理の
説明図である。

【図１３】本発明の一実施形態における複数のプログラ
ムの処理説明図である。

【図１４】本発明の一実施形態におけるトルク分担の説
明図である。

【図１５】本発明の一実施形態におけるナビゲーション
・システムとの接続形態の説明図である。

【図１６】本発明の一実施形態におけるエンジンと電動
機の制御態様の一例を示す特性図である。

【符号の説明】

１エンジンＥ２電動機Ｍ３車輪４バッテリＢＡＴ５コントロールユニット６アクセルペダルの踏込量センサ７車輪速センサ８燃料バルブ９電圧制御器１０主記憶装置１１エンジンの回転速度センサ１３中央演算処理ユニットＣＰＵ１４発電機Ｇ１５第１のクラッチＣ１１６バッテリの充電センサ１７補助記憶装置１８第２のクラッチＣ２

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大須賀稔茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも制御用のプログラムを処理す
る中央演算処理ユニットと出力ユニット、それに入力ユ
ニットを備えた自動車の駆動力制御装置において、出力ポート、入力ポートに接続されているフィルタ、コ
レクタ出力、ドライバ回路の配線を接続、切断すること
によって、異なる駆動装置に適応できるようにした自動
車の駆動力制御装置。
【請求項２】少なくとも制御用のプログラムを処理す
る中央演算処理ユニットと出力ユニット、それに入力ユ
ニットを備えた自動車の駆動力制御装置において、各々のタクスに固有なアドレス空間が記述されたセグメ
ントベースアドレスによって目的とする物理アドレスを
得る手段を具備し、角度ベースのプログラムと時間ベースのプログラムを実
行する自動車の駆動力制御装置。