KR100344891B1

KR100344891B1 - 하이브리드 차량의 제어장치

Info

Publication number: KR100344891B1
Application number: KR1019990002831A
Authority: KR
Inventors: 다마가와유타카; 야노도오루; 다타라유스케
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2002-07-19
Also published as: KR19990072317A; DE69922853D1; CA2260715A1; ID22186A; JP3478723B2; US6124690A; CN1227804A; DE69922853T2; EP0933245A2; CN1139501C; JPH11220810A; CA2260715C; EP0933245B1; EP0933245A3

Abstract

제어 시스템은, 구동축을 회전시키는 엔진, 전기 에너지로 구동축을 회전시킬 때 엔진을 보조하고 구동축의 운동 에너지를 전기 에너지로 전환시키는 전기 모터, 및 전기 모터에 전기 에너지를 인가하고 그 전기 모터에 의해 출력된 전기 에너지를 저장하는 커패시터 또는 전기 에너지 저장 유닛을 가진 하이브리드 차량을 제어한다. 커패시터의 잔용량(CAPAremc)이 제 1 소정 잔용량(REMC1)보다 적거나, 커패시터의 잔용량(CAPAremc)이 제 2 소정 잔용량(REMC2)(〉REMC1)보다 적을 때, 그리고, 전기 모터가 하이브리드 차량을 작동시킬 때 보조하는 최종 모드로 동작되는 동안 산출된 어시스트 모드가 소정의 방전량(disch1)보다 클 때, 제어 시스템은 차량의 속도에 따라 보정 계수(Kregup)(〉1)를 증가시키는 보정량을 산출한다. 제어 시스템은 보정 계수(Kregup)에 의해 기본 감속 보정량(DECreg)을 승산하여, 전기 모터에 대한 요구 출력(MOTORpower)을 결정하여, 하이브리드 차량이 감속할 때 전기 모터에 의해 보정되는 전기 에너지의 양을 증가시킨다.

Description

하이브리드 차량의 제어장치{control system for hybrid vehicle}

본 발명은, 차량의 추진원으로서 엔진 및 모터를 구비한 하이브리드 차량의 제어장치에 관한 것이고, 특히 차량의 감속시에 모터의 회생발전을 행하는 하이브리드차량의 제어장치에 관한 것이다.

차량의 추진원으로서 엔진 및 모터를 구비한 하이브리드 차량은 종래부터 알려져 있다. 이 종류의 하이브리드차량은, 차량의 가속시에는, 엔진에 의해 차량의 구동축을 구동함과 동시에, 모터에 배터리 등의 축전수단으로부터 전기에너지를 공급하고, 모터에 의한 구동축의 구동보조를 행한다. 또한, 차량의 감속시에는, 차량의 구동축의 운동에너지(상세하게 차량의 구동륜 측에서 구동축으로 전달되는 운동에너지)에 의해 모터의 회생발전을 행하여, 그 발전에너지(전기에너지)를 축전 장치에 축적한다.

이러한 하이브리드 차량의 제어장치로서, 예를 들면 특개평 제7-123509호 공보에 기재된 것이 알려져 있다.

이 장치에서는, 축전수단으로서의 배터리의 현재용량(잔용량)을 차차 검출함과 동시에, 차속 등에서, 차량의 정차시까지 모터의 회생발전에 의해 생성하는 것이 가능한 전력량(회생가능 전력량)을 구한다. 그리고, 엔진의 스로틀 밸브의 개도(開度)가 소정치보다도 큰 차량의 가속시에는, 상기 배터리의 잔용량과 회생가능 전력량의 총계가, 엔진의 재시동 등으로 인해 필요한 배터리의 최소용량치보다도 큰 경우에, 모터에 의한 보조구동을 실행한다.

또한, 차량의 브레이크 조작에 의한 제동시에는, 상기 배터리의 잔용량과 회생가능 전력량의 총계가, 배터리의 만충전 상태에서의 용량에 거의 같은 기준용량보다도 작은 경우에, 배터리의 충전이 필요하여 모터의 회생발전을 행하고, 그 발전에너지를 배터리에 충전한다. 이 때, 모터의 발전량(회생전력)은, 브레이크 페달을 밟는 양에 비례하여 제어된다.

또, 엔진의 스로틀 밸브의 개도가 상기 소정치 이하에, 또한, 브레이크 조작이 이루어지고 있지 않은 상태에서는, 배터리의 잔용량과 회생가능 전력량의 총계가, 상기 기준용량보다도 작은 경우에, 모터의 발전을 행하여, 그 발전에너지를 배터리에 충전한다. 이 때 배터리의 잔용량과 회생가능 전력량의 총계를 상기 기준용량으로부터 뺀 것을 충전필요 전력량으로 하고, 이 충전필요 전력량에 응해서 모터의 발전량을 제어한다.

그렇지만, 상기 종래 기술에서는 다음과 같은 부적합이 생긴다.

즉, 상기 종래 기술에서는, 특히, 브레이크 조작에 의한 차량의 감속에 있어서, 배터리의 잔용량은 모터의 회생발전을 행할지 아닌지의 판단을 하기위해서 고려되지만, 그 때의 모터의 발전량은 배터리의 잔용량에 관계없이 브레이크 페달의 밟는 양에 비례한다. 이 때문에, 브레이크 페달의 밟는 양을 비교적 적게 하여, 차량의 제동을 완만하게 행하는 경우에는, 모터의 회생발전에 의한 발전량이 적고,브레이크 조작에 의한 차량의 감속을, 차량을 정차시키지 않고 일시적으로만 행하지 않는 경우에는, 차량의 주행에 의한 운동에너지를 충분히 전기에너지로 변환하여 배터리에 회수할 수 없다. 그 결과, 차량의 감속에 이어서 차량의 가속을 행할 때는, 배터리로부터 모터에 공급하여 얻은 전력량이 부족하고, 해당 모터에 의한 보조구동을 충분히 행할 수 없게 될 우려가 있다.

또한, 상기 종래기술에서는, 차량의 감속을 하도록 액셀조작을 해제한 상태에서는, 그 후, 브레이크 조작이 이루어지기까지 상기 충전필요 전력량에 따른 발전량으로 모터의 회생발전이 행해진다. 따라서, 이 경우의 차량의 감속시에는, 모터의 발전량은 배터리의 잔용량이 고려된다.

그런데, 이 경우에도, 브레이크 조작에 의한 차량의 감속시와 같이, 배터리의 잔용량과 상기 회생가능 전력량, 즉 현재의 차속에서 차량을 정차시키기까지 모터의 회생발전에 의해 생성하는 것이 가능한 전력량과의 총계가, 상기 기준용량보다도 작은 경우밖에 모터의 회생발전은 행해지지 않는다. 이 때문에, 상기 회생가능 전력량이 비교적 큰 고속 주행시에는, 차속이 충분히 작게 될 때까지 감속하지 않는 한, 모터의 회생발전이 행해지지 않는 사태가 생기기 쉽다. 그리고, 이러한 경우에는, 차량의 고속 주행상태에서의 감속시에 모터의 회생제동 토크가 발생하지 않고, 차량이 충분한 제동력을 확보하는 것이 곤란해진다.

본 발명은 배경에 감안하여 이루어진 것이고, 차량 감속시의 모터의 회생에너지량의 제어를 보다 적절히 행하여, 차량의 주행상태에 알맞은 차량의 제동력을 확보할 수 있음과 동시에, 모터에 의한 구동보조를 행할 때에 필요한 전기에너지를축전수단에 충분히 확보해 놓을 수 있는 하이브리드 차량의 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 관한 하이브리드 차량의 구동장치 및 그 제어장치의 개략구성을 설명하는 도면,

도 2는 도 1의 하이브리드 차량의 엔진 제어계의 구성을 나타내는 도면,

도 3은 도 1의 하이브리드 차량의 모터 제어계의 구성을 나타내는 도면,

도 4는 도 1의 하이브리드 차량의 변속기구의 제어계를 나타내는 도면,

도 5는 도 1의 하이브리드 차량의 제어처리를 나타내는 흐름도,

도 6은 도 1의 하이브리드 차량의 제어처리를 나타내는 흐름도,

도 7은 도 5의 흐름도에서 이용하는 데이터 테이블을 나타내는 도면,

도 8은 도 5의 흐름도에서 이용하는 데이터 테이블을 나타내는 도면,

도 9는 도 5의 흐름도에서 이용하는 데이터 테이블을 나타내는 도면,

도 10은 도 5의 흐름도에서 이용하는 맵을 나타내는 도면,

도 11은 도 5의 흐름도에서 이용하는 맵을 나타내는 도면,

도 12는 도 6의 흐름도의 처리에 의한 작동을 설명하는 도면,

도 13은 도 6의 흐름도의 필요한 부분의 서브루틴 처리를 나타내는 흐름도,

도 14는 도 13의 흐름도에서 이용하는 데이터 테이블을 나타내는 도면.

도 15는 도 13의 흐름도에서 이용하는 파라미터를 설명하는 도면.

도 16은 도 1의 하이브리드 차량의 엔진의 제어처리를 나타내는 흐름도.

본 발명의 하이브리드 차량의 제어장치는 이러한 목적을 달성하기 위해서, 차량의 구동축을 구동하는 엔진과, 전기에너지에 의해 상기 구동축의 구동보조를 행함과 동시에, 상기 구동축의 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 회생발전기능을 가지는 모터와, 해당 모터에 전기에너지를 공급함과 동시에 해당 모터로부터 출력되는 전기에너지를 축적하는 축전수단을 구비하는 하이브리드 차량의 제어장치에 있어서, 상기 축전수단의 잔용량을 검출하는 잔용량 검출수단과, 상기 차량의 감속주행시에 상기 모터의 회생발전으로 생성하게 하는 회생에너지량을 적어도 상기 차량의 차속에 따라서 설정하여, 그 설정한 회생에너지량에 따라서 해당 모터의 회생발전을 하게 하는 감속회생제어수단을 구비하고, 해당 감속회생 제어수단은 상기 잔용량 검출수단에 의해 검출된 상기 축전수단의 잔용량에 응해서 상기 회생에너지량을 보정하는 것을 특징으로 한다(청구항1 기재의 발명).

이러한 본 발명에 의하면, 차량의 감속주행시에는 상기 모터의 회생발전에 의해 생성하게 하는 기본적인 회생에너지량이 차량의 차속에 응해서 설정되고, 그 기본적인 회생에너지량이 상기 잔용량 검출수단에 의해 검출된 상기 축전수단의 잔용량에 응해서 적절히 보정된다. 그리고, 이 보정처리를 거친 회생에너지량에 따라서 상기 모터의 회생발전이 행해진다. 이 때, 모터의 기본적인 회생에너지량이 차량의 차속에 응해서 설정되는 것으로, 모터의 회생발전에 의한 차량의 제동력(소위 회생제동 토크)을 차량의 주행상태에 알맞는 것으로 하는 것이 가능하게 된다. 또, 이 기본 회생에너지량을 축전수단의 잔용량에 응해서 보정하는 것으로, 모터에 의한 보조구동을 할 때에 필요해지는 전기에너지를 충분히 축전수단에 저장하는 것이 가능해진다.

따라서, 본 발명에 의하면, 차량의 주행상태에 알맞은 차량의 제동력의 확보가 가능하게 됨과 동시에, 모터에 의한 구동보조를 할 때에 필요한 전기에너지를 축전수단에 충분히 확보해 놓는 것이 가능해져, 그 보조구동을 충분히 실행하는 것이 가능해진다.

이러한 본 발명에서는, 보다 구체적으로, 상기 감속회생제어수단은, 상기 잔용량 검출수단에 의해 검출된 상기 축전수단의 잔용량에 응해서 보정하기 전의 상기 회생에너지량을 상기 차량의 차속이 클수록, 많게 하도록 해당 회생에너지량을 설정한다(청구항2 기재의 발명).

즉, 차량의 차속이 클수록, 차량의 감속에 보다 큰 제동력이 필요해지고, 또한, 차량의 차속이 클수록, 모터의 회생발전에 의해 전기에너지로 변환할 수 있는 차량의 운동에너지가 크기 때문에, 차량의 감속에 있어서의 모터의 기본 회생에너지량을 많게 한다.

이와 같이 차량의 감속주행시의 모터의 회생에너지량을 차속에 응해서 설정하는 것으로, 차량의 차속이 클수록, 모터의 회생발전에 의한 차량의 제동력(회생제동 토크)이 커져, 차량의 주행상태에 알맞은 제동력을 확보할 수 있다. 동시에, 차량의 운동에너지를 유효하게 전기에너지로 변환하여 축전수단에 모을 수 있다.

또, 본 발명에서 보다 바람직하게, 상기 감속회생제어수단은 상기 잔용량 검출수단에 의해 검출된 상기 축전수단의 잔용량에 응해서 보정하기 전의 상기 회생에너지량을 상기 차량의 차속과 상기 엔진 또는 상기 모터의 회전수에 응하여 설정한다(청구항3 기재의 발명).

그리고, 이 경우, 상기 감속회생제어수단은 상기 잔용량 검출수단에 의해 검출된 상기 축전수단의 잔용량에 응해서 보정하기 전의 상기 회생에너지량을, 상기 차량의 차속이 클수록 많게 함과 동시에, 상기 엔진 또는 상기 모터의 회전수가 높을수록 해당 회생에너지량을 많게 하도록 해당 회생에너지량을 설정한다(청구항4 기재의 발명).

즉, 본 발명에서는, 차량의 감속에 있어서의 모터의 기본 회생에너지량을 전술한 대로 차속에 응한 것으로 설정함과 동시에, 엔진 또는 모터의 회전수에도 응한 것으로 설정한다. 그리고, 이 때, 엔진 또는 모터의 회전수에 응한 기본 회생에너지량의 설정에 관해서는, 해당 엔진 또는 모터의 회전수가 높을수록, 모터에 소요의 제동력(회생제동 토크)을 발생시키기 위해서 필요한 모터의 회생에너지량이 많아지기 때문에, 엔진 또는 모터의 회전수가 높을수록, 설정하는 회생에너지량을 많게 한다.

이와 같이 함으로써, 모터의 회생발전에 의한 차량의 제동력을 차량의 주행상태 등에 의해 알맞은 것으로 할 수 있어, 차량의 운전 용이도를 보다 높일 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 축전수단의 잔용량에 응한 회생에너지량의 보정에 관해서는, 상기 감속회생 제어수단은, 상기 잔용량 검출수단에 의해 검출된 상기 축전수단의 잔용량이, 미리 정한 제 1 소정 잔용량보다도 작을 때, 상기 회생에너지량을 증량측으로 보정한다(청구항5 기재의 발명).

이와 같이 축전수단의 검출된 잔용량이 제 l 소정 잔용량보다도 작을 때에, 회생에너지량을 증량시키는 것으로, 축전수단의 잔용량의 저하를 확실하고도 신속하게 방지할 수 있다. 그리고, 축전수단의 잔용량 저하를 방지할 수 있기 때문에, 축전수단의 열화를 방지할 수 있다.

이 경우, 상기 제 1 소정 잔용량은, 상기 모터에 의한 보조구동을 할 때에, 상기 축전수단의 잔용량에 대한 해당 모터의 구동효율특성에 따라서 설정되는 것이 바람직하다(청구항6 기재의 발명).

즉, 모터의 구동효율(모터에 의한 구동력의 발생에 있어서의 모터의 에너지효율 (입력 에너지에 대한 출력 에너지의 비율))은 축전수단의 잔용량이 어느 값보다도 작게 되면, 급격히 저하하고, 이와 같이 구동효율이 저하하는 바와 같이 축전수단의 잔용량에서는, 모터에 의한 보조구동을 원활하게 행할 수 없다. 이 때문에, 본 발명에서는 상기 제 1 소정 잔용량을 모터의 구동효율특성에 따라서 설정한다(예컨대 모터의 구동효율의 급격한 저하가 개시하는 축전수단의 잔용량 근방의 잔용량을 상기 제 1 소정 잔용량으로서 설정한다). 이와 같이 상기 제 1 소정 잔용량을 설정하여, 축전수단의 검출된 잔용량이 해당 제 1 소정 잔용량보다도 작을 때에 차량의 감속주행시에 모터의 회생에너지량을 차속등에 응한 기본 회생에너지량보다도 증량시키는 것으로, 축전수단의 잔용량을 모터에 의한 보조구동을 원활하게 하는것이 가능한 잔용량으로 확보할 수 있다.

또, 본 발명에서는, 상기 모터에 의한 보조구동이 행해질 때마다, 그 보조구동중의 상기 축전수단의 방전량을 적산하는 방전량 적산수단을 구비하고, 상기 감속회생제어수단은 상기 잔용량 검출수단에 의해 검출된 상기 축전수단의 잔용량이 상기 제 1 소정 잔용량보다도 큰 값으로 미리 정해진 제 2 소정 잔용량보다도 작고, 또한, 상기 차량의 감속주행전에 최근에 행해진 상기 모터에 의한 보조구동중에 상기 방전량 적산수단에 의해 적산된 상기 축전수단의 방전량의 적산치가 소정치보다도 클 때, 상기 회생에너지량을 증량측으로 보정한다(청구항7 기재의 발명).

즉, 본 발명에서는, 차량의 감속주행시 모터의 회생발전에서, 축전수단의 검출된 잔용량이 상기 제 1 소정 잔용량이 상기 제 1 소정 잔용량보다도 큰 경우에도, 해당 잔용량이 상기 제 2 소정 잔용량보다도 작고, 제 1 소정 잔용량에 가까운 상황에서는, 이번 차량의 감속주행전에 최근에 행해진 상기 모터에 의한 보조구동시의 축전수단의 방전량의 적산치가 상기 소정치보다도 큰 경우에, 이번 감속주행에서의 상기 회생에너지량을 증량시킨다. 즉, 이번 감속주행을 하기 직전에, 모터의 구동력을 크게 하여 차량의 가속을 한 경우 등, 상기 축전수단의 방전량의 적산치가, 비교적 큰 것으로 된 경우에는, 축전수단의 잔용량이 상기 제 1 소정 잔용량보다도 작게 되기 전에 모터의 회생에너지량을 많게 하여, 축전수단의 잔용량을 충분히 확보해 놓는다. 이와 같이 함으로써, 모터의 구동력을 크게 하여 모터에 의한 보조구동을 행하는 것 같은 상황이 빈번히 생기더라도, 그 모터의 구동에 필요한 전기에너지를 축전수단에 충분히 모아 둘 수 있다.

이 경우, 상기 축전수단이 그 출력전압을 보다 낮은 전압으로 변환하는 강압수단을 통하여 상기 차량에 구비된 전장계(電裝系)에 전기에너지를 공급가능하게 해당 전장계에 접속되어 있을 때에는, 상기 제 2 소정 잔용량은, 상기 강압수단의 동작효율특성에 따라서 설정되어 있는 것이 바람직하다(청구항8 기재의 발명).

즉, 상기 축전수단에서 그 출력전압보다도 낮은 전압으로 동작하는 상기전장계에 강압수단(예컨대 DC/DC 컨버터)을 통하여 전기에너지를 공급하도록 했을 때, 해당 강압수단의 동작효율(강압수단의 입력 에너지에 대한 출력에너지의 비율)은 축전수단의 잔용량이 어느 값보다도 작게 되면 크게 저하하여, 상기 전장계에 충분한 전기에너지를 공급하는 것이 곤란해진다. 이 때문에, 본 발명에서는, 상기 제 2 소정 잔용량을 상기 강압수단의 동작효율특성에 따라서 설정한다(예컨대 강압수단의 동작효율의 큰 저하가 생기지 않도록 축전수단의 잔용량의 값을 상기 제 2 소정 잔용량으로서 설정한다). 이와 같이 하는 것으로, 상기 강압수단의 동작효율을 양호한 것으로 할 수 있는 축전수단의 잔용량을 될 수 있는 한 확보하도록 하는 것이 가능해지고, 나아가서는, 축전수단으로부터 상기 전장계로의 전기에너지의 공급을 원활하게 하는 것이 가능해진다.

또한, 상기와 같이 축전수단의 잔용량에 응해서 모터의 회생에너지량을 증량측으로 보정하는 본 발명에 있어서는, 상기 감속회생 제어수단은, 상기 회생에너지량을 증량측으로 보정할 때의 해당 회생에너지량의 증가량을, 상기 차량의 차속에 응해서 설정한다(청구항9 기재의 발명).

그리고, 이 경우 보다 구체적으로, 상기 감속회생 제어수단은, 상기 회생에너지량의 증가량을 상기 차량의 차속이 클수록 많게 하도록 해당 증가량을 설정한다(청구항10 기재의 발명).

이와 같이 모터의 회생에너지량을 증량할 때에, 그 회생에너지량을 차속이 클수록 크게 함으로써, 차속이 클수록 모터의 회생발전에 의한 차량의 제동력이 보다 높아져, 차량의 운전 용이도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 감속회생제어수단은 상기 차량의 액셀조작에 응한 차량의 요구(要求)구동력을 구하는 수단과, 상기 차량의 차속에 응한 주행 저항을 구하는 수단을 구비하고, 그 구한 요구구동력과 주행 저항에 근거하여 상기 차량이 감속주행시인지 아닌지를 판단한다(청구항11 기재의 발명).

이와 같이 차량의 액셀조작에 응한 차량의 요구구동력과, 차량의 차속에 응한 주행 저항에 따라서 차량이 감속주행시인지 아닌지를 판단함으로써, 그 판단을 적정하게 행할 수 있고, 나아가서는 모터의 회생발전을 적절한 타이밍으로 행할 수 있다. 이 경우, 기본적으로, 차량의 요구구동력이 주행 저항보다도 작을 때에 차량의 감속주행시라고 판단하면 된다.

또한, 본 발명에서, 상기 감속회생 제어수단에 의해 상기 회생에너지량을 증량측으로 보정할 때, 상기 엔진의 출력을 증량측으로 보정하는 수단을 구비하는 것이 바람직하다(청구항12 기재의 발명).

이와 같이 함으로써, 상기 회생에너지량의 증량에 있어서는, 상기 구동축에 전달되는 차량의 운동에너지에 추가로, 상기 엔진의 출력도 모터의 회생발전을 위한 에너지로서 모터에 주어지게 된다. 이 때문에, 예컨대 차량의 차속이 비교적 작은 상태이더라도, 충분한 회생에너지량을 확보하여, 축전수단의 충전을 할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 축전수단은 전기 이중층 콘덴서로 이루어지는 것이 바람직하다(청구항13 기재의 발명).

이와 같이 축전수단을 전기 이중층 콘덴서에 의해 구성하는 것으로, 단시간에 고출력의 방전이 가능해져, 모터에 의한 보다 적절한 구동보조를 행할 수 있다.

이하 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관계되는 하이브리드 차량의 구동계 및 그 제어장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 한편, 도 1에서센서, 엑츄에이터 등의 구성요소는 생략하고 있다.

도면중, 1은 엔진(내연엔진), 3은 모터(자세히는 발전기로서도 동작가능한 전동모터)이다. 엔진(1)에 의해서 구동되는 차량의 구동축(2)은 변속기구(4)를 통하여 구동륜(5)을 구동할 수 있도록 구성되어 있다. 모터(3)는 구동축(2)을 직접 회전구동할 수 있도록 배열 설치되어 있고, 본 실시형태에서, 모터(3)의 회전축(도시 생략)을 엔진(1)의 출력축(도시 생략)에 동축으로 연접하고 있다. 또한 모터(3)는 구동축(2)의 회전에 의한 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 출력하는 회생발전 기능을 갖는다. 모터(3)는 파워 드라이브 유닛(power drive unit)(13)(이하, PDU(13))를 통하여 축전수단으로서의 커패시터(14)와 접속되어 있고, PDU(13)를 통하여 구동, 회생발전의 제어가 행해진다. 본 실시형태에서는, 커패시터(14)는 정전용량이 큰 전기 이중층 콘덴서를 쓰고 있다.

커패시터(14)는 그 출력전압(예컨대 180V)보다도 낮은 전압(예컨대 12V)에서 동작하는 도시 생략의 차량의 전장계(엔진제어용 엑츄에이터나, 차재(車載) 라디오, 헤드라이트 등)와, 이 전장계의 주 전원으로서 차량에 탑재된 배터리(18)에 변압기(17)(DC/DC 컨버터)를 통하여 접속되어 있다. 변압기(17)는 기본적으로 커패시터(14)의 출력전압을 강압하여, 배터리(18)나 상기 전장계에 출력하는 강압수단으로서 기능한다. 또, 변압기(17)는 커패시터(14)의 잔용량이 저하할 때 배터리(18)의 출력전압을 승압하여 커패시터(14)에 공급하는 승압수단으로서의 기능도 갖는 것으로 되어 있다.

이 하이브리드 차량에는 엔진(1)을 제어하는 엔진제어 유닛(11)(이하, ENG/ECU(11))와, 모터(3)를 제어하는 모터제어 유닛(12)(이하, MOT/ECU (12))과, 커패시터(14)의 잔용량 상태등에 응한 엔진(1) 및 모터(3)의 출력 배분의 관리등을 담당하는 메니지먼트 제어유닛(15)(이하, MG/ECU(15))과, 변속기구(4)를 제어하는 변속기구 제어유닛(16)(이하, TM/ECU(16))이 설치되어 있다.

이들 ECU(11∼16)는 데이터 버스(21)를 통하여 서로 접속되고, 이 데이터 버스(21)를 통하여 후술의 각종 센서에 의한 검출 데이터나 플러그 데이터등, 각종 데이터를 서로 전송한다.

도 2는 엔진(1), ENG/ECU(11) 및 그 주변장치의 구성을 나타내는 도면이다. 엔진(1)의 흡기관(吸氣管)(102)의 도중에는 스로틀 밸브(103)가 배치되어 있다. 스로틀 밸브(103)에는 그 개도(θth)를 검출하는 스로틀 밸브 개도센서(14)가 연결되어 있다. 이 스로틀밸브 개도센서(104)는 스로틀 밸브(103)의 개도(θth)에 응한 검출신호(전기신호)를 ENG/ECU(11)에 출력한다. 또한, 스로틀 밸브(103)는 이른바 와이어 구동(drive by wire)(DBW)형이고, 그 개도(θth)(이하, 스로틀밸브 개도(θth))를 전기적으로 제어하기 위한 스로틀 액츄에이터(105)가 연결되어 있다. 스로틀 엑츄에이터(105)는 ENG/ ECU(11)에 의해 그 작동이 제어된다.

엔진(1)과 스로틀 밸브(103) 사이에서 또한 흡기관(102)의 도시하지 않은 흡기밸브의 약간 상류측 부분에는, 엔진(1)의 각 기통마다 연료분사밸브(106)가 설치되어 있다. 각 연료분사밸브(106)는 압력 조정기(도시 생략)를 통하여 연료탱크(도시 생략)에 접속되어 있음과 동시에 ENG/ECU(11)에 전기적으로 접속되어, ENG/ECU(11)로부터의 지령신호에 의해 연료분사밸브(106)의 개(開)밸브시간 및 개밸브시기가 제어된다. 이 연과분사밸브(106)의 개밸브시간을 제어하는 것으로, 엔진(1)의 각 기통으로의 연료분사량이 제어된다.

스로틀 밸브(103)의 바로 하류에는 흡기관(102)에 연통하는 관(107)을 통하여 흡기압(PBA)(자세히는 흡기관(102)내의 절대압)을 검출하는 흡기압센서(108)가 설치되어 있다. 이 흡기압 센서(108)는 흡기압(PBA)에 응한 검출신호(전기신호)를 ENG/ECU(11)에 출력한다.

또한, 흡기압 센서(108)의 하류에는 흡기온(吸氣溫)(TA)을 검출하는 흡기온센서(109)가 부착되어 있다. 이 흡기온센서(109)는 흡기온(TA)에 응한 검출신호(전기신호)를 ENG/ECU(11)에 출력한다.

또, 엔진(1)의 본체에는 엔진(1)의 수온(냉각수온)(TW)을 검출하는 엔진 수온센서(110)가 장착되어 있다. 이 엔진수온센서(110)는 서미스터 등으로 이루어져, 엔진(1)의 수온(TW)에 응한 검출신호(전기신호)를 ENG/ECU (11)에 출력한다.

엔진(1)의 도시하지 않은 캠축의 주위 또는 크랭크 축(출력축)의 주위 개소에는 엔진(1)의 회전수(NE)를 검출하는 엔진 회전수센서(111)가 부착되어 있다. 이 엔진 회전수센서(111)는 엔진(1)의 크랭크축(도시 생략)이 180도 회전할 때마다 소정의 크랭크 각도(크랭크축의 회전각도)로 신호펄스(이하, TDC 신호펄스)를 생성하여, 이 TDC 신호펄스를 엔진(1)의 회전수(NE)의 검출신호로서 ENG/ECU(11)에 출력한다.

도 2중, 112는 엔진(1)의 크랭크축의 회전각도(CYL)를 검출하는 센서이다. 이 센서(112)는 크랭크축의 소정의 회전각도마다 펄스를 생성하여, 이 펄스를 크랭크축의 회전각도(CYL)의 검출신호로서 ENG/ECU(11)에 출력한다. 이 펄스는 ENG/ ECU(11)가 엔진(1)의 연료분사나 점화를 행해야 하는 기통을 식별하는데 쓰인다.

또한, 도 2중, 113은 엔진(1)의 각 기통의 점화를 하기 위한 점화 플러그등으로 이루어지는 점화장치이다. 이 점화장치(113)는 ENG/ECU(11)에 접속되어, ENG/ECU(11)에 의해 점화시기의 제어가 행해진다.

엔진(1)의 배기관(114)의 도중에는, 배기가스중의 HC, CO, NOx 등을 정화하는 삼원촉매(115)가 장착되어 있다. 또한, 이 삼원촉매(115)의 상류측에는 엔진(1)에서 연소한 혼합기체의 공연비(LAF)를 검출하는 공연비 센서(117)가 장착되어 있다. 공연비 센서(117)는 배기가스중의 산소농도에 거의 비례하는 전기신호를 공연비(LAF)의 검출신호로서 생성하여, 이 검출신호를 ENG/ECU(11)에 출력한다. 공연비 센서(117)에 의해, 엔진(1)에서 연소한 혼합기체의 공연비(LAF)를, 이론(理論)공연비보다 린측에서 리치측까지 광범위에 걸쳐 검출할 수 있다.

삼원촉매(115)에는 그 온도(TCAT)를 검출하는 촉매온도센서(118)가 설치되어 있다. 이 촉매온도센서(118)는 삼원촉매(115)의 온도(TCAT)에 응한 검출신호(전기신호)를 ENG/ECU(11)에 출력한다. 또한, 본 실시형태의 차량의 차속(Vcar)을 검출하는 차속센서(119) 및 액셀 페달의 밟는 양(θap)(이하, 액셀개도(θap))을 검출하는 액셀개도센서(120)가 ENG/ECU(11)에 접속되어 있고, 이들 센서(119, 120)의 검출신호가 ENG/ECU(11)에 출력된다.

ENG/ECU(11)는 상세한 도시는 생략하지만, 전술의 각종센서로부터의 입력신호(검출신호)의 파형의 정형(整形), 해당 입력신호의 전압레벨의 수정, 해당 입력신호의 아날로그값의 디지틀값으로의 변환(A/D 변환) 등의 기능을 갖는 입력회로와, 중앙연산처리회로(이하, CPU)와, CPU에서 실행되는 각종 연산 프로그램 및 연산결과 등을 기억하는 기억수단과, 연료분사밸브(106), 점화장치(113), 스로틀 엑츄에이터(105)에 구동신호를 공급하는 출력회로를 구비하는 것이다. 다른 ECU(12∼16)의 기본적인 구성도, ENG/ECU(11)와 같다.

도 3은 모터(3), PDU(13), 커패시터(14), MOT/ECU(12) 및 MG/ECU (15)의 접속상태를 상세히 나타내는 도면이다.

모터(3)에는, 그 회전수(NM)를 검출하기 위한 모터 회전수센서(202)가 설치되어 있고, 그 검출신호가 MOT/ECU(12)에 공급된다. 한편, 본 실시형태에서는, 모터(3)의 회전수(NM)는 엔진(1)의 회전수(NE)와 같기 때문에, 모터 회전수센서(202)의 검출신호 대신에 상기 엔진 회전수센서(111)의 검출신호를 MOT/ECU(12)에 공급해도 좋다.

PDU(13)와 모터(3)를 접속하는 접속선에는, 모터(3)에 공급되고, 또는 모터(3)로부터 출력되는 전압 및 전류를 검출하는 전압/전류 센서(201)가 설치되어 있다. 또한 PDU(13)에는 그 온도(TD), 보다 구체적으로는 PDU(13)의 보호저항 또는 이른바 IGBT 모듈(스위칭 회로)의 온도(TD)를 검출하는 온도센서(203)가 설치되어 있다. 센서(201,203)의 검출신호가 MOT/ECU(12)에 공급된다.

커패시터(14)와 PDU(13)를 접속하는 접속선에는, 커패시터(14)의 출력단자간의 전압과, 커패시터(14)로부터 출력되어, 또는 커패시터(14)에 공급되는 전류를 검출하는 전압/전류센서(204)가 설치되고 있고, 그 검출신호가 MG/ECU(15)에 공급된다.

한편, 본 발명의 구성에 대응시키면, MG/ECU(15)는, 상기 MOT/ ECU(12)와 더불어 감속회생 제어수단으로서의 기능을 갖는 것이다. 또한, 이 MG/ECU(15)는, 잔용량 검출수단으로서의 기능 및 방전량 적산수단으로서의 기능도 갖는 것이다.

도 4는 변속기구(4)와 TM/ECU(16)의 접속상태를 나타내는 도면이다. 변속기구(4)에는 기어 위치(변속비)(GP)를 검출하는 기어위치센서(301)가 설치되어 있고, 그 검출신호가 TM/ECU(16)에 공급된다. 본 실시형태에서, 변속기구(4)는 자동변속기이기 때문에, 변속 엑츄에이터(302)가 설치되어 있다. 이 변속 엑츄에이터(302)는 TM/ECU(16)에 의해 그 작동(변속기구(4)의 변속구동)이 제어된다.

도 5 및 도 6은 차량의 요구구동력, 즉 운전자가 차량에 요구하는 구동력을모터(3)와 엔진(1)에 배분하는 방법등을 결정하는 처리 순서를 나타내는 플로우 챠트이고, 본 처리는, MG/ECU(15)가 소정시간(예컨대 1 msec)의 제어 사이클로 실행한다. 또, 본 처리를 MOT/ECU(12)에서 실행하도록 해도 좋다.

도 5에 있어서, 우선 단계 1에서, 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)을, 예를 들면 다음 방법에 의해 검출한다.

즉, 상기 전압/전류센서(204)에 의해 검출되는 커패시터(14)의 출력전류(방전전류) 및 입력전류(충전전류)를 각각 커패시터(14)의 만충전 상태로부터 소정시간마다 적산(누적가산)하는 것으로, 커패시터(14)의 만충전 상태에서의 총방전량으로서의 방전량 적산값(CAPAdisch)과, 총충전량으로서 충전량 적산값(CAPAchg)을 산출한다. 이 경우, 본 실시형태에서는 방전량 적산값(CAPAdisch)을 플러스값, 충전량 적산값(CAPAchg)을 마이너스값으로 하고 있다. 그리고, 방전량 적산값(CAPAdisch)과 충전량 적산값(CAPAchg)을 이용하여 다음 식(1)에 의해 커패시터(14)의 기본 잔용량(CAPArem)을 산출한다.

CAPArem = CAPAfull - (CAPAdisch + CAPAchg)……(1)

여기서, CAPAfull은 커패시터(14)의 만충전 상태에서의 방전 가능량이다.

그리고, 이 산출된 기본 잔용량(CAPArem)에, 온도 등에 의해서 변화하는 커패시터(14)의 내부저항에 응한 보정을 실시하는 것으로, 최종적으로 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)을 검출한다. 또, 본 실시형태에서, 이 보정후의 잔용량(CAPAremc)은 커패시터(14)의 만충전 상태에서의 방전 가능량(CAPAfull)에 대한 비율(%)에 의해 나타낸다.

또한, 식(1)에서 쓰는 방전량 적산값(CAPAdisch)과 충전량 적산값(CAPAchg)는 각각 커패시터(14)의 방전, 충전이 행해지지 않은 상태에서는, 차량의 운전정지중을 포함해서, 그들의 값이 도시하지 않은 EEPROM 등의 불휘발성 메모리에 의해 유지된다. 그리고, 방전량 적산값(CAPAdisch)과 충전량 적산값(CAPAchg)은 커패시터(14)가 만충전 상태로 충전되었을 때에「0」에 리세트되는 것이다.

또한, 본 실시형태에서, 방전량 적산값(CAPAdisch) 및 충전량 적산값(CAPAchg)을 이용하여 커패시터(14)의 잔용량을 검출하도록 하였지만, 이것 대신에, 예컨대 커패시터(14)의 개방단 전압(커패시터(14)의 비통전시의 출력전압)을 검출하여, 그 값으로부터 커패시터(14)의 잔용량을 추정하도록 해도 좋다.

다음에, 단계 2에서, 모터(3)에 의한 보조구동을 할 때, 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)에 응해서 모터(3)에 발생시켜야 하는 모터(3)의 출력, 보다 자세히, 후술하는 단계5에서 결정되는 차량의 요구구동력(POWERcom) 중, 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)에 응해서 모터(3)가 부담해야 할 구동력의 비율(요구구동력(POWERcom)에 대한 비율)(PRATlO)을 단계 1에서 구한 잔용량(CAPAremc)에서, 도 7에 도시한 소정의 데이터 테이블을 이용하여 결정한다. 한편, 이하의 설명에서, 차량의 요구구동력(POWERcom)에 대한 모터(3)의 구동력의 비율을 배분율이라고 하고, 특히, 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)에 응한 상기 배분율(PRATlO)을 기본배분율(PRATlO)이라고 한다.

도 7의 데이터 테이블은 횡축을 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc), 종축을 기본 배분율(PRATlO)로서 나타낸 것이다. 이 데이터 테이블에서는, 모터(3)에 의한보조구동을 행할 때의 커패시터(14)의 방전효율이 가장 잘 되는 것 같은 기본 배분율(PRATlO)이 잔용량(CAPAremc)에 대하여 미리 설정되어 있다.

계속되는 단계 3에서, 상기 액셀개도센서(120)에 의해서 검출된 현재의 액셀개도(θap)에서, 도 8에 도시된 바와 같이 소정의 데이터테이블을 검색하는 것으로, 그 액셀개도(θap)에 응해서 스로틀엑츄에이터(105)에 주어야하는 스로틀밸브 개도(θth)의 기본지령값(θthcom)(이하, 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom))을 결정한다.

본 실시형태에서의 도 8의 데이터 테이블에서, 기본적으로는 액셀개도(θap)를 그대로 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom)으로 하고 있다(θthcom = θap). 단지, 이것에 제한할 필요는 없다.

그리고, 단계 4에서, 단계 3에서 결정된 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom)에서, 도 9에 나타내듯이 미리 설정된 데이터 테이블을 검색하는 것으로, 그 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom)에 응한 모터(3)의 구동력의 배분율(PRATlOth)을 결정한다. 이 배분율(PRATlOth)은 상기 기본배분율(PRATlO)에 승산(乘算)하는 것으로, 차량의 요구구동력(POWERcom)에 대한 모터(3)의 구동력의 배분율을 수정하는 것이다.

그리고, 도 9의 데이터 테이블에서는, 이 배분율(PRATlOth)은 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom)이 전개근방(全開近傍) (예를 들면 50도이상)일 때, 즉, 차량의 큰 가속도가 요구될 때, 모터(3)의 구동력(출력)을 증량하도록 설정되어 있다.

또, 본 실시형태에서는, PRATlOth를 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom)에 응해서 결정하도록 하였지만, 액셀개도(θap)에 응해서 결정하여도 된다. 또, 차속이나 엔진회전수중 1개 또는 복수개를 파라미터로서 이 배분율을 결정하여도 좋다.

계속되는 단계 5에서, 단계 3에서 결정한 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom)과 엔진회전수센서(111)에 의해 검출된 현재의 엔진회전수(NE)에서, 도 10에 나타내는 맵(map)을 검색하는 것으로, 차량의 요구구동력(POWERcom), 즉, 차량의 운전자가 액셀 페달을 밟는 것에 의해서 차량에 대해 요구하는 구동력(POWERcom)을 결정한다.

이와 같이 도 10의 맵을 이용하여 결정되는 요구구동력(POWERcom)은 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom)과 엔진(1)의 회전수(NE)에 응해서 요구되는 차량전체의 구동력(엔진(1)의 구동력과 모터(3)의 구동력을 합친 구동력)을 규정하는 것으로, 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom)과 같은 스로틀밸브개도(θth)에서 엔진(1)을 실제로 동작시킨 경우에 해당 엔진(1)이 출력하는 구동력과는 반드시 일치하지 않는다(기본적으로는 전자(前者)의 구동력(POWERcom)쪽이 후자의 구동력보다 큰 것으로 되어 있다). 또한, 이 요구 구동력(POWERcom)은 스로틀 밸브 개도 기본지령값(θthcom)이 약「0」일 때, 즉, 액셀개도(θap)가 거의 전폐(全閉)상태일 때는 「0」이다.

한편, 본 실시형태에서는, 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom)은 액셀개도(θap)와 1대1로 대응하기 때문에, 상기 요구구동력(POWERcom)을 결정하기 위해서, 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom) 대신에 액셀개도(θap)를 써도 된다.

또, 단계 6에서, 이 요구구동력(POWERcom)을 엔진(1)에 발생하기 위해서 스로틀밸브(θth)의 지령값을 스로틀밸브 지령값(θthcom)로부터 보정하기 위한 보정량(θthadd)을 산출한다. 이 보정량(θthadd)은 엔진(1)의 구동력을 요구구동력(POWERcom)으로 하기 위해서, 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom)에 가하는 스로틀밸브 개도(θth)의 지령값의 보정량이다. 즉, 이 보정량(θthadd)은 이것을 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom)에 가산하여 이루어지는 지령값(= θthcom + θthadd)에 따라서, 스로틀밸브 개도(θth)를 조작할 때에, 엔진(1)의 구동력이 요구구동력(POWERcom)이 되도록 정해지는 것이다.

이어서, 단계 7에서, 상기 차속센서(119)에 의해 검출된 차량의 현재의 차속(Vcar)과 아래에 설명하는 차량의 여유출력(EXPOWER)에서, 도 11에 나타내는 맵을 검색하는 것으로, 그 차속(Vcar) 및 여유출력(EXPOWER)에 응한 차량의 주행상태량(VSTATUS)을 결정한다.

여기서, 상기 엔진(1)의 여유출력(EXPOWER)은 상기 단계 5에서 결정된 차량의 요구구동력(POWERcom)과 현재의 차속(Vcar)에서 미리 결정된 도시하지 않은 데이터 테이블에 의해서 구할 수 있는 해당 차속(Vcar)에 응한 차량의 주행 저항(RUNRST)(현재의 차속(Vcar)을 유지하여 차량 주행하기 위해서 필요한 차량의 구동력)에서 다음 식(2)에 의해 산출된다.

EXPOWER = POWERcom - RUNRST···(2)

즉, 여유출력(EXPOWER)은 차량의 요구구동력(POWERcom)으로부터, 현재의 차속(Vcar)에 응한 차량의 주행저항(RUNRST)을 뺀 것이고, 그 값이 플러스측으로 커질수록, 차량에 큰 가속이 요구되는 것을 의미한다.

또한, 여유출력(EXPOWER)은 그 값이 마이너스값이면(보다 자세히는, 마이너스의 소정치보다도 여유출력(EXPOWER)이 작을 때), 차량의 감속이 요구되는 상태인 것을 의미한다. 또, 여유출력(EXPOWER)은 그 값이「0」근방의 값일 때, 차량의 순항(cruise)주행(정속주행)이 요구되는 상태임을 의미한다.

한편, 본 실시형태에서, 차량의 요구구동력(POWERcom) 및 주행저항(RUNRST)은 KW(키로와트)를 단위로 각각 설정되어 있다.

이러한 여유출력(EXPOWER)과 현재의 차속(Vcar)에서 도 11에 나타내는 맵에 따라서 결정되는 상기 주행상태량(VSTATUS)은 본 실시형태에서는, 모터(3)에 의한 구동보조를 할 때, 상기 여유출력(EXPOWER)과 현재의 차속(Vcar)에 대응하는 차량의 부하상태에 응한 모터(3)의 구동력의 배분율을 규정하는 것이고, 0∼200%의 값이다. 요컨대, 주행상태량(VSTATUS)은, 이것을 상기 기본배분율(PRATlO)에 승산하는 것으로, 차량의 요구구동력(POWERcom)에 대한 모터(3)의 구동력의 배분율을 차량의 부하상태에 응해서 수정하는 것이다.

이 경우, 여유출력(EXPOWER)이 클수록, 차량에 큰 가속도가 요구되기 때문에, 도 11에 나타내는 맵에서, 해당 여유출력(EXPOWER)이 클수록, 주행상태량(VSTATUS)을 크게 하도록 하고 있다. 또한, 차속(Vcar)이 클수록, 여유출력(EXPOWER)에 대한 차량의 요구가속도가 작게 되기 때문에, 도 11에 나타내는 맵에서, 차속(Vcar)이 클수록, 주행상태량(VSTATUS)을 작게 하도록 하고 있다.

또한, 주행상태량(VSTATUS)은 모터(3)에 의한 구동보조(이하, 어시스트)를 해야 할 상태인지 아닌지를 나타내는 것으로서의 의미도 갖는다. 즉, 주행상태량(VSTATUS)은 액셀 페달이 되돌려진 상태(θap = 0의 상태) 등, 상기 식(2)에 의해 산출되는 여유출력(EXPOWER)이 마이너스값, 또는「0」근방의 값이 되는 상태(요구구동력(POWERcom)이 주행저항(RUNRST)보다도 작거나 또는, 주행저항(RUNRST)에 대략 같은 상태)에서는 VSTATUS = 0으로 된다. 그리고, 주행상태량(VSTATUS)은 여유출력(EXPOWER)이「0」근방의 값보다도 플러스측으로 큰 경우(요구구동력(POWERcom)이 주행저항(RUNRST)보다도 어느정도 이상 큰 경우)에 VSTATUS > 0이 된다.

따라서, 주행상태량(VSTATUS)이「0」일 때는 모터(3)에 의한 어시스트를 행해서는 안 되는 상태(차량의 감속주행 또는 순항주행이 요구되는 상태)를 의미하고, 주행상태량(VSTATUS)이 「0」보다 클 때는 모터(3)에 의한 어시스트를 행해야 할 상태(차량의 가속주행이 요구되는 상태)이다.

계속되는 단계 8에서, 주행상태량(VSTATUS)이「0」보다 큰지 아닌지를 판별한다. 이 때, VSTATUS > 0, 즉 모터(3)에 의한 어시스트를 행해야 할 상태일 때는 차량의 운전모드를 어시스트 모드로 하고, 또, 전회의 제어사이클에서의 운전모드가 어시스트 모드인지 아닌지를 판단한다(단계 9). 이 판단은, 예컨대 전회의 제어사이클에 있어서 상기 단계 7에서 구할 수 있는 주행상태량(VSTATUS)이「0」보다 큰지 아닌지를 판단하는 것으로 행해진다. 그리고, 단계 9에서, 전회의 제어사이클에서의 운전모드가 어시스트 모드가 아닌 경우에는, 모터(3)에 의한 어시스트중에서의 커패시터(14)의 방전량의 적산치를 나타내는 파라미터(DlSCHG)(이하, 어시스트중 방전량 적산값(DlSCHG))의 값을「0」으로 초기화한 후(단계 10), 도 6의 단계 11로 진행한다. 또한, 단계 9에서, 전회의 제어사이클에서의 운전모드가 어시스트 모드인 경우에는, 어시스트중 방전량 적산값(DISCHG)의 값을 현상태로 유지한 채로 도 6의 단계 11로 진행한다. 따라서, 상기 어시스트중 방전량 적산값(DlSCHG)은 어시스트 모드의 운전모드가 개시될 때마다「0」으로 초기화되는 것이다.

한편, 단계 8에서 VSTATUS ≤ 0일 때, 즉 차량의 감속주행 또는 순항주행이 요구되는 상태일 때에는, 차량의 운전모드를 모터(3)의 회생발전을 행하는 회생모드로서, 도 6의 단계 15로 진행한다.

한편, 아래의 설명에서는, 차량의 감속주행에 있어서의 회생모드를 감속회생모드라고 하고, 순항주행에서의 회생모드를 순항회생모드라고 한다.

모터(3)에 의한 어시스트를 행해야 할 상태일 때(VSTATUS > 0일 때)에 실행하는 단계 11에서는, 상기 단계 5, 단계 2, 단계 4, 및 단계 7에서 각각 결정한 차량의 요구 구동력(POWERcom), 커패시터(1)의 잔용량(CAPAremc)에 응한 기본배분율 (PRATlO), 스로틀 밸브 개도 기본지령값(θthcom)에 응한 배분율(PRATlOth), 및 주행상태량(VSTATUS)에서, 다음식(3)에 의해, 모터(3)의 요구출력(MOTORpower)(이하, 모터요구출력(MOTOR power))을 산출한다.

MOTORpower = POWERcom × PRATlO × PRATlOth

× VSTATUS……(3)

계속되는 단계 12에서, 상기 모터요구출력(MOTORpower)에 소정의 시정수의 지연을 갖고 추종시키도록 모터(3)의 출력(구동력)의 지령값(MOTORcom)(이하, 모터출력지령값(MOTORcom))를 생성한다.

도 12는, 이와 같이 결정되는 모터출력 지령값(MOTORcom)와 모터요구출력 (MOTORpower)과의 관계를 나타내는 도면이고, 도면중, 실선이 모터요구출력 (MOTORpower)의 시간적 변화의 일례를 나타내고, 쇄선은 모터요구출력(MOTOR power)에 대한 모터출력지령값(MOTORcom)의 시간 변화를 나타내고 있다.

동 도면에서 알 수 있둣이, 모터출력지령값(MOTORcom)은 모터요구출력 (MOTORpower)에 어느 시정수의 지연을 갖고 추종해도록 생성되어 있다. 이것은 다음 이유에 의한 것이다. 즉, 모터(3)의 출력을 모터요구출력(MOTORpower)에 따라서 제어하면, 이 모터요구출력(MOTORpower)이 변화할 때, 엔진(1)의 출력(구동력) 변화의 지연에 의해 즉시 모터(3)의 출력과 엔진(1)의 출력과의 정합성이 얻어지지 않고, 운전 용이도의 악화를 초래한다. 본 실시형태로에서는, 이러한 부적합을 해소하기 위해서, 엔진(1) 출력의 응답 지연을 고려하여, 모터출력 지령값(MOTORcom)을 모터요구출력(MOT ORpower)에 대하여 어느 시정수의 지연을 갖게 하도록 하고 있다.

한편, 본 실시형태에서, 모터요구출력(MOTORpower)이나 모터출력지령값 (MOTORcom)은 모터(3)에 의한 보조구동(어시스트)을 할 때에 플러스값을 취하는 것으로 하고, 모터(3)의 회생발전을 할 때는 마이너스값을 취하는 것으로 하고 있다. 따라서, 플러스값의 모터요구출력(MOTORpower)이나 모터출력지령값(MOtorcom)은 모터(3)의 구동력의 지령값으로서의 의미를 갖고, 또한, 마이너스값의 모터요구출력(MOTORpower)이나 모터출력 지령값(MOTORcom)은 모터(3)의 회생발전량의 지령값로서의 의미를 갖는다.

또한, 상기한 바와 같이 생성된 모터출력 지령값(MOTORcom)은 MG /ECU(15)에서 MOT/ECU(12)에 주어진다. 그리고, MOT/ECU(12)는 주어진 모터출력 지령값(MOTORcom)에 따라서 모터(3)의 출력(구동력)을 PDU(13)을 통해서 제어한다.

단계 12에 계속되는 단계 13에서, 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)을 검출하기 위해서 이용하는 상기 방전량 적산값(CAPAdisch)을 구한 경우와 같이, 상기 전압/전류 센서(204)에 의해 검출되는 커패시터(14)의 출력전류(방전전류)를 제어사이클마다 적산(누적가산)하는 것으로, 어시스트중 방전량 적산값(DlSCHG), 즉, 모터에 의한 어시스트중(1회당 어시스트중)에서의 커패시터(14)의 방전량의 적산값(DlSCHG)을 구한다.

한편, 이 어시스트중 방전량 적산값(DlSCHG)은 어시스트 모드의 운전모드가 종료한 후, 그 종료시점에서의 값이 다음에 어시스트 모드의 운전모드가 재개될 때까지 유지된다.

단계 14에서, 단계 12에서 구한 모터출력지령값(MOTORcom)에 응하여, 스로틀밸브 개도(θth)의 지령값을 폐방향(閉方向)으로 수정하기 위한 보정량(감량값)(θthassist)을 산출한 후에, 단계 21로 진행한다.

이 보정량(θthassist)은 모터출력 지령값(MOTORcom)에 따라서 모터(3)에 발생시키는 출력(구동력)분만 엔진(1)의 출력을 누르기 위해서 스로틀밸브 개도(θth)의 지령값를 폐방향으로 수정하는 것이다. 즉, 이 보정량(thassist)은상기 단계 3에서 결정된 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom)과 상기 단계 6에서 결정된 보정량(θthadd)과의 합(= θthcom + θthadd)에서 보정량(θthassist)을 감산하는 것으로, 최종적으로 스로틀 엑츄에이터(105)에 주어야 되는 스로틀밸브 개도(θth)의 지령값을 감소방향으로 보정하는 것이다. 이와 같은 보정량(θthassist)을 산출하는 것은 다음 이유이다.

즉, 상기 단계 3에서 결정된 스로틀밸브 개도 기본지령값(θthcom)과 상기 단계 6에서 결정된 보정량(θthadd)과의 합에 의해서 최종적인 스로틀밸브 개도(θth)의 지령값을 결정하고, 이 지령값(= θthcom + θthadd)에 의해서 스로틀밸브 개도(θth)를 제어한 경우에는, 엔진(1)의 출력에 의해서만 차량의 요구구동력(POWERcom)이 발생한다. 따라서, 이 경우에, 상기 단계 12에서 결정된 모터출력 지령값(MOTORcom)에 의해 모터(3)의 출력을 제어할 때에는, 엔진(1)의 출력(구동력)과 모터(3)의 출력(구동력)과의 총계가 차량의 요구구동력(POWERcom)을 넘게 되어, 운전자가 요구한 구동력 이상의 구동력이 발생하게 된다. 그래서, 본 실시형태에서는, 모터(3)에 발생된 출력분만 엔진(1)의 출력을 억제하고, 모터(3)의 출력과 엔진(1)의 출력과의 총계가 요구구동력(POWERcom)이 되도록, 스로틀밸브 개도(θth)의 지령값의 보정량(θthadd)을 산출하고 있다.

한편, 도 6의 단계 14에서, 현재의 회생모드가 감속회생모드인지 아닌지(차량의 감속주행이 요구되고 있는 상태인지 아닌지)를 판별한다. 이 판별은 상기 단계 7에서 주행상태량(VSTATUS)을 구하기 위해서 이용한 상기 여유출력(EXPOWER)을 근거로 행하고, EXPOWER < 0인지 아닌지 (보다 바람직하게 여유출력(EXPOWER)이「0」근방의 마이너스의 소정값보다 작은지 아닌지)를 판별함으로써 행한다. 또, 이 판별은 예컨대, 액셀개도(θap)의 단위시간당 변화량(DAP)이 마이너스의 소정량(DAPD)보다 작은지 아닌지를 판별함으로써 행하도록 해도 좋다(그 경우에는, DAP < DAPD일 때 감속회생모드라고 판별하고, DAP ≥ DAPD일 때 순항회생모드라고 판별한다).

단계 14에서, 여유출력(EXPOWER)이 0보다 작을 때 (EXPOWER가「0」근방의 마이너스의 소정값보다 작을 때)에는 차량의 요구구동력(POWERcom)이 주행 저항(RUNRST)보다도 작고, 차량의 감속주행이 요구되는 상태이다. 따라서, 이 경우에는 차량을 감속주행을 하면서 모터(3)의 회생발전을 해야 되는 감속회생모드라고 판별하여, 도 13에 나타내는 감속회생제어의 처리를 실행한다(단계 16).

도 13의 단계 31에서는, 현재의 차속(Vcar)과 엔진(l)의 회전수(NE)(= 모터(3)의 회전수(NM))에서, 도시 생략한 맵을 검색하는 것으로, 해당 차속(Vcar) 및 엔진회전수(NE)에 응한 모터(3)의 기본 회생발전량(회생에너지량) (DECreg)(본 실시형태에서는 마이너스 값, 이하, 감속회생량(DECreg))을 구한다. 이 맵에서는, 차속(Vcar)이 증가할수록, 또한, 엔진회전수(NE)가 증가할수록 감속회생량(DECreg)의 절대값이 증가하도록 설정되어 있다.

이어서, 상기 단계 1에서 검출된 커패시터(14)의 현재의 잔용량(CAPAremc)이 제 1 소정 잔용량(REMC1)보다 작은지 아닌지를 판별한다(단계 32). 이 때, CAPAremc ≥ REMC1 일 때, 잔용량(CAPAremc)이 제 1 소정잔용량(REMC1)보다 큰 제 2 소정잔용량(REMC2)보다 작고 또한 전회의 어시스트실행시(이번의 감속회생모드의운전을 하기 이전에 최근에 행해진 어시스트 모드에서의 운전중)에 있어서의 상기 단계 13에서 구해진 어시스트중 방전량 적산값(DlSCHG)이 소정 방전량(disch1)보다 큰지 아닌지를 판별한다(단계 33). 그리고, CAPAremc < REMC1일 때, 또는 REMC1 ≤ CAPAremc < REMC2 또한 DlSCHG > disch1일 때는, 현재의 차속(Vcar)에서, 도 14에 나타내는 데이터 테이블을 검색하는 것으로, 해당 차속(Vcar)에 응해서 모터(3)의 회생발전량을 증량시키기 위한 보정계수(Kregup)(이하, 회생량 증량보정계수(Kregup))를 산출한다(단계 35). 이 회생량 증량보정계수(Kregup)는 단계 31에서 구한 기본 회생발전량인 감속회생량(DECreg)에 승산하는 것으로, 모터(3)의 회생발전량을 증량측으로 보정하기 위한 것이다. 그리고, 도 14의 데이터 테이블에서, 이 회생량 증량보정계수(Kregup)는 「1. 0」이상의 값으로, 차속(Vcar)이 증가할수록 증가하도록 설정되어 있다.

여기서, 본 실시형태에 있어서의 상기 제 1 소정 잔용량(REMC1) 및 제 2 소정 잔용량(REMC2)의 설정방법을 도 15를 참조하여 설명한다. 도 15의 실선(L1)은 커패시터(14)의 충방전효율을 나타내고, 일점쇄선(L2)은 모터(3)에 의한 보조구동을 할 때의 모터(3)의 구동효율을 나타내고, 파선(L3)은 변압기(17)의 강압수단으로서의 동작효율을 나타내고 있다. 어느쪽의 효율도, 잔용량(CAPAremc)이 클수록 높게 되지만, 모터(3)의 구동효율 및 변압기(17)의 동작효율은 잔용량(CAPAremc)이 어느 값 이상으로 감소하면 효율의 저하율(선의 경사)이 증가하는 경향을 갖는다. 그래서, 본 실시형태에서는, 모터(3)의 구동효율의 저하가 큰 것이 되는 잔용량(REMCl)(예컨대 25%)을 제 1 소정 잔용량으로 하고, 변압기(17)의 동작효율의 저하가 큰 것이 되는 잔용량(REMC2)(예컨대 70%)을 제 2 소정 잔용량으로 하고 있다.

또, 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)이 제 1 소정 잔용량(REMC1)보다 작게 되면, 모터(3)의 구동효율이 급격히 저하하여, 모터(3)에 의한 보조구동을 실제상 행할 수 없게 된다. 따라서, 제 1 소정 잔용량(REMC1)은 모터(3)의 구동이 가능한 거의 최소의 잔용량도 가능하다.

한편, 단계 32 및 단계 33의 답이 모두 부정(NO)일 때는, 회생량 증량 보정계수(Kregup)를 「1. 0」에 설정한다(단계 34). 그리고, 단계 34 또는 단계 35의 실행후, 그 처리에 의해 설정한 회생량 증량 보정계수(Kregup)를 상기 단계 31에서 구한 감속회생량(DECreg)에 아래식(4)과 같이 승산하는 것으로, 모터요구출력(MOTORpower)(마이너스값)을 산출한다(단계 36).

MOTORpower = DECreg × Kregup……(4)

계속되는 단계37에서, 상기 단계 12와 같이 모터요구출력(MOTORpower)에 대하여 소정 시정수의 지연을 가진 모터출력지령값(MOTORcom)을 생성하여, 도 13의 처리를 종료한다.

한편, 상기한 바와 같이 생성된 모터출력 지령값(MOTORcom)(<0)은 MG/ECU(15)로부터 MOT/ECU(12)에 주어진다. 그리고, MOT/ECU(12)는 주어진 모터출력지령값(MOTORcom)에 따라서 모터(3)의 출력(회생 발전량)을 PDU(13)을 통하여 제어한다.

이상 설명했던 것 같은 도 13의 처리에 의해서, 커패시터(14)의잔용량(CAPAremc)이 제 1 소정 잔용량(REMC1)을 적을 때에는, 기본적으로「1. 0」보다도 큰 회생량 증량보정계수(Kregup)가 설정되는 것으로, 모터(3)의 회생발전량이 차속(Vcar) 및 엔진(1)의 회전수(NE)(=모터(3)의 회전수(NM))에 응한 기본 회생발전량인 감속회생량(DECreg)보다도 증량된다. 이것에 의해, 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)을 모터(3)의 양호한 구동효율이 얻어지는 제 1 소정 잔용량(REMC1) 이상의 잔용량에 빠르게 복귀시킬 수 있다. 이 결과, 모터(2)에 의한 어시스트가 필요할 때에는, 모터(3)에 커패시터(14)로부터 효율적으로 전기에너지를 공급하여 해당 모터(3)에 의한 어시스트를 원활하게 할 수 있다. 동시에 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)이 지나치게 작게 되는 것을 예방하여, 해당 캐퍼시터(14)의 열화를 방지할 수 있다.

또, 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)이 제 1 소정 잔용량(REMC1) 이상이더라도, 상기 제 2 소정 잔용량(REMC2)보다도 작은 중간정도의 잔용량이고, 또한, 최근에 실행된 모터(3)에 의한 어시스트중의 상기 어시스트중 방전량 적산값(DlSCHG)이 소정 방전량(dischl)보다 큰 경우에도, 기본적으로「1. 0」보다도 큰 회생량 증량보정계수(Kregup)가 설정되는 것으로, 모터(3)의 회생발전량이 감속회생량(DECreg)보다도 증량된다. 즉, 모터(3)의 큰 구동력을 필요로 할 것 같은 어시스트가 행해질 가능성이 높은 상황에서는, 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)이 제 1 소정 잔용량(REMC1) 이상의 중간정도의 잔용량이면, 차량의 감속주행에서의 모터(3)의 회생발전량이 증량된다. 이것에 의해, 모터(3)의 큰 구동력을 필요로 할 것 같은 어시스트가 행해질 가능성이 높은 상황에서는, 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)을 제 1 소정 잔용량(REMC1)보다도 충분히 여유가 있는 잔용량으로 확보할 수 있다. 이 결과, 모터(3)의 큰 구동력을 필요로 할 것 같은 어시스트를 해야 되는 상황이 생기더라도 그 어시스트를 충분히 원활하게 할 수 있다.

그리고, 이 때, 상기 제 2 소정 잔용량(REMC2)을 전술과 같이 강압수단으로서의 변압기(17)의 동작효율을 고려하여 설정하기 때문에, 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)을 강압수단으로서의 변압기(17)의 동작효율이 양호한 것으로 되는 제 2 소정 잔용량(REMC2) 이상의 잔용량에 복귀시킬 수 있다. 이 결과, 커패시터(14)로부터 저전압의 전장계(상기 배터리(18)를 포함)에도 효율적으로 원활하게 전기에너지를 공급하는 것이 가능해진다.

한편, 이 때, 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)이 제 2 소정 잔용량(REMC2)보다도, 적어도 최근에 실행된 모터(3)에 의한 어시스트중에서의 상기 어시스트중 방전량 적산값(DlSCHG)이 소정 방전량(disch1) 이하인 경우에는, 모터(3)의 회생발전량의 증량은 행해지지 않는 것이 된다. 단지, 이 경우, 모터(3)의 큰 구동력을 필요로 할 것 같은 어시스트가 될 가능성이 낮은 상황이기 때문에, 모터(3)의 상기 감속회생량(DECreg)에서의 발전이나, 상기 순항회생모드에서의 모터(3)의 회생발전에 의해서, 커패시터(14)의 충전을 하는 것으로 충분히 해당 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)을 상승시킬 수 있다.

또한, 차량의 감속주행에 있어서의 모터(3)의 기본 회생발전량인 상기 감속회생량(DECreg)은 해당 회생발전량의 증량을 하는 경우 및 하지 않는 경우의 어느경우에 있어서도, 차속(Vcar) 및 엔진(1)의 회전수(NE)(=모터(3)의 회전수(NM))에 응해서 전술과 같은 경향으로 설정된다. 또, 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)에 응한 모터(3)의 회생발전량의 증량에 있어서는, 그 회생발전량의 증가량을 규정하는 회생량 증량 보정계수(Kregup)는 차속(Vcar)에 응하여 전술과 같은 경향(도 14를 참조)으로 설정된다. 이 결과, 모터(3)의 회생발전에 의해 생기는 차량의 제동력(회생제동토크)을 차량의 주행상태에 알맞는 것으로 확보할 수 있다. 동시에, 모터(3)의 회생발전에 의해, 차량의 구동축(2)을 통하여 모터(3)에 부여되는 운동에너지를 효과적이면서 충분히 전기에너지로 변환하여 커패시터(14)에 충전할 수 있어, 차량의 에너지 효율을 높일 수 있다.

도 6에 되돌아가, 단계 17에서는, 감속회생모드에서의 최적의 스로틀 밸브 개도(θth)의 지령값으로서 스로틀 엑츄에이터(105)에 최종적으로 주어야 할 지령값(θtho)을 설정한 후에, 단계 21로 진행한다. 이 스로틀밸브 개도(θth)의 지령값(θtho)은 도시하지 않은 처리로 설정되고, 회생량 증량보정계수(Kregup)가「1. 0」일 때, 즉, 모터(3)의 회생발전량을 증량할 때「0」이다. 그리고, 본 실시형태에서는, 회생량 증량 보정계수(Kregup)가「1. 0」보다도 큰 값에 설정되고, 모터(3)의 회생발전량을 증량할 때에는 그 지령값 (θtho)을「0」보다 큰 값에 설정하여, 엔진(1)의 출력을 증가측으로 보정하도록 하고 있다.

이와 같이 하는 것으로, 모터(3)의 회생발전량을 증량할 때는, 차량의 운동에너지에 추가로, 엔진(1)의 출력도 모터(3)의 회생발전용의 에너지원으로서 주어지는 것이 되어, 차량의 차속(Vcar)이 비교적 작은 경우에도, 회생발전량을 증량시킨 모터(3)의 회생발전을 확실하게 하는 것이 가능해진다.

한편, 단계15에서, 여유출력(EXPOWER)이「0」근방의 값일 때(이때, 단계 8의 판단결과는 부정(NO)이고, 주행상태량(VSTATUS)은「0」이다), 차량의 운전모드를 순항회생모드로 하고, 모터요구출력(MOTORpower)을 차량의 순항주행을 하면서, 모터(3)의 회생발전을 위한 출력(CRUISEpower)(마이너스값)에 설정한다(단계 18). 여기서, 이 출력(CRUISEpower)은 도시하지 않은 루틴 처리로 결정되고, 예컨대 차속(Vcar), 엔진(1)의 회전수(NE) 또는 모터(3)의 회전수(NM), 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)등에 응해서 설정된다.

계속되는 단계19에서는, 상기 단계 12와 같이, 모터요구출력(MOTO power)에 소정 시정수의 지연을 갖고 추종시키도록 모터출력지령값(MOTO Rcom)을 생성한다.

한편, 상기한 바와 같이 생성된 모터출력지령값(MOTORcom)(<0)은 MG/ECU(15)로부터 MOT/ECU(12)에 주어진다. 그리고, MOT/ECU(12)는 주어진 모터출력지령값(MOTORcom)에 따라서 모터(3)의 출력(회생발전량)을 PDU(13)을 통하여 제어한다.

이어서, 단계 20에서는, 이 모터출력지령값(MOTORcom)에 따라, 스로틀밸브 개도(θth)의 지령값을 개방향으로 수정하기 위한 보정량(증량값)(θthsub)을 산출한 후에, 단계 21로 진행한다.

여기서, 보정량(θthsub)을 산출하는 것은, 전술한 어시스트 모드에서의 보정량(θthassist) 어시스트를 산출한 이유와 반대의 이유이다.

즉, 순항회생모드시에 설정되는 모터요구출력(MOTORpower)은 마이너스값으로모터(3)의 회생발전량을 나타내는 것이다. 따라서, 이 모터요구출력(MOTORpower)에 의해 모터(3)의 출력(회생발전량)을 제어했을 때, 모터(3)는 해당 모터요구출력 (MOTORpower)의 회생발전량에 상당하는 구동력 (에너지)을 엔진(1)으로부터 흡수하여, 차량의 구동력을 감소시키게 된다 (모터(3)가 엔진(1)의 부하가 된다). 이 때문에, 순항회생모드일 때에, 차량의 구동력을 상기 요구구동력(POWERcom)으로 유지하기 위해서, 모터(3)의 회생발전에 의해 흡수되는 출력분을 엔진(1)의 출력에 의해서 조달해야만 한다. 그래서, 본 실시형태에서는, 순항회생모드일 때, 모터(3)의 회생발전에 의해 흡수되는 출력분만큼 엔진(1)의 출력을 증가시키기 때문에, 모터요구출력(MOTORpower)에 응해서 상기 보정량(θthsub)을 산출한다.

단계 21에서는, 상기 단계 4, 단계 6, 단계 14, 단계 20에서 각각 결정되는 상기 스로틀 밸브 기본지령값(θthcom), 보정량(θthadd, θthassist, θthsub)을 이용하여 다음 식(4)에 의해 최종적으로 스로틀 엑츄에이터(105)에 주어야 되는 스로틀밸브 개도(θth)의 지령값(θtho)을 산출한다.

θtho = θthcom + θthadd + θthsub - θthassist……(4)

한편, 어시스트 모드에서, 보정량(θthsub)은 「0」에 설정되고, 순항회생모드에서, 보정량(θthassist)은「0」에 설정된다.

계속되는 단계 22에서는, 스로틀밸브 개도(θth)의 지령값(θtho)이 소정값(θthref) 이상인지 아닌지를 판별하여, θtho < θthref일 때에는, 또, 상기 흡기압센서(108)에 의해 검출되는 현재의 흡기압(PBA)이 소정값(PBAref) 이하인지 아닌지를 판별한다(단계 23). 그리고, 단계 23에서, PBA > PBAref일 때에는, 이번 제어사이클에서의 도 5 및 도 6의 루틴처리를 종료한다.

한편, 단계 19에서, θtho ≥ θthref일 때, 또는 단계 20에서, PBA ≤ PBAref일 때에는, 변속기구(4)의 변속비를 저속비(Low)측으로 변경한(단계 21)후에, 이번 제어사이클에서의 도 5 및 도 6의 루틴처리를 종료한다.

단계 21로 처리가 이행하는 상태는, 엔진(1)의 출력을 현재의 출력이상으로 상승시키는 것이 곤란한 상태이다. 이 때에는, 변속기구(4)의 변속비를 저속비측으로 변경하는 것으로, 상기 구동축(2)에 발생하는 토크를 일정 (단계 21에서 이행하기 전과 같은 토크)하게 유지하여, 차량의 운전 용이도를 유지한다. 또, 이 변속비의 변경처리는 실제로, TM/ECU(16)이, MG/ECU (15)에서의 지시에 따라서 실행한다.

다음에 ENG/ECU(11)이 실행하는 엔진(1)의 제어처리에 관해서 설명한다.

도 16은, 이 제어처리를 나타내는 플로우 챠트이고, 본 처리는, 상기 ENG/ECU(11)에 의해, 예를 들면 소정의 제어사이클(예컨대, 소위 TDC에 동기한 제어사이클)로 실행된다.

우선 엔진회전수(NE), 흡기압(PBA)등의 엔진(1)의 각종 운전 파라미터를 검출하여(단계 l31), 그 운전 파라미터 등을 근거로 하여 엔진(l)의 운전상태를 판별하는 처리를 한다(단계 132).

이어서, 이 판별한 운전상태에 응해서 엔진(1)의 연료분사량이나 연료분사의 타이밍을 상기 연료분사밸브(106)를 통하여 제어하는 연료제어처리(단계 133)와, 엔진(1)의 점화시기를 상기 점화장치(113)를 통하여 제어하는 점화시기 제어처리(단계 134)와, 상기 스로틀밸브 개도(θth)를 스로틀 엑츄에이터(105)를 통하여 제어하는 스로틀 제어처리(단계 135)를 차례로 실행한다.

즉, 엔진1의 회전수(NE), 흡기압(PBA) 등에 응한 연료분사량 및 그 연료분사의 타이밍의 제어 및 점화시기의 제어를 단계 133, 134에서 한다. 또한, 단계 135에서는, MG/ECU(15)로부터 ENG/ECU(11)로 주어지는 스로틀밸브 개도(θth)의 지령값(θtho)(도 6의 단계 17 또는 단계 21에서 결정되는 지령값(θtho))에 실제 스로틀밸브 개도(θth)가 일치하도록 스로틀 엑츄에이터(105)를 구동 제어한다.

또, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 여러가지 형태로 실시할 수 있다. 예를 들면, 축전수단으로서는 캐퍼시터뿐만 아니라, 배터리(이차전지)를 쓸 수 있다.

또한, 도 13의 처리에 있어서 커패시터(14)의 잔용량(CAPAremc)이 예컨대 95% 정도보다 클 때는, 상기 회생량 증량보정계수(Kfegup)를「1. 0」보다 작은 값에 설정하여, 회생발전량을 감소측으로 보정할 수 있다. 이것에 의해, 커패시터(14)의 만충전에 가까운 상태에서는 회생발전량을 작게 하여, 커패시터(14)의 과충전을 방지할 수 있다.

또한, 이른바 DBW형의 스로틀 밸브를 대신하여, 통상의 액셀페달과 기계적으로 링크한 스로틀 밸브를 구비한 엔진도 가능하다. 그 경우, 모터출력에 응한 흡입공기량의 제어는 스로틀 밸브를 바이패스하는 통로와, 그 통로의 도중에 설치한 제어밸브에 의해 행할 수도 있다. 또, 흡입공기량의 제어는 전자(電磁)구동형 흡기밸브(캠기구가 아니고, 전자적으로 구동되는 흡기밸브)를 구비한 엔진에서는 흡기밸브의 개밸브 기간을 변경함으로써 행할 수도 있다.

또한, 변속기구(4)는 변속비를 무(無)단계로 변경가능한 무단변속기구로 해도 좋고, 그 경우에는 기어위치(GP)를 검출하는 것 대신에, 구동축과 종동축의 회전수비율에서 변속비를 구하도록 한다.

Claims

차량의 구동축을 구동하는 엔진과, 전기에너지에 의해 상기 구동축을 구동보조함과 동시에 상기 구동축의 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 회생발전기능을 갖는 모터와, 상기 모터에 전기에너지를 공급함과 동시에 상기 모터로부터 출력되는 전기에너지를 축적하는 축전수단을 구비하는 하이브리드 차량의 제어장치에 있어서,

상기 축전수단의 잔용량을 검출하는 잔용량 검출수단과,

상기 차량의 감속주행시에 상기 모터의 회생발전으로 생성하게 하는 회생에너지량을 적어도 상기 차량의 차속에 응해서 설정하여, 그 설정한 회생에너지량에 따라서 상기 모터를 회생발전하게 하는 감속회생 제어수단을 구비하고,

상기 감속회생 제어수단은 상기 잔용량 검출수단에 의해 검출된 상기 축전수단의 잔용량에 응해서 상기 회생에너지량을 보정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 감속회생 제어수단은 상기 잔용량 검출수단에 의해 검출된 상기 축전수단의 잔용량에 응해서 보정하기 전의 상기 회생에너지량을 상기 차량의 차속이 클수록 많게 하도록 상기 회생에너지량을 설정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 감속회생 제어수단은 상기 잔용량 검출수단에 의해 검출된 상기 축전수단의 잔용량에 응해서 보정하기 전의 상기 회생에너지량을 상기 차량의 차속과 상기 엔진 또는 상기 모터의 회전수에 응해서 설정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치.
제 3 항에 있어서, 상기 감속회생 제어수단은 상기 잔용량 검출수단에 의해 검출된 상기 축전수단의 잔용량에 응해서 보정하기 전의 상기 회생에너지량을 상기 차량의 차속이 클수록 많게 하고 동시에, 상기 엔진 또는 상기 모터의 회전수가 높을수록, 상기 회생에너지량을 많게 하도록 상기 회생에너지량을 설정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 감속회생 제어수단은 상기 잔용량 검출수단에 의해 검출된 상기 축전수단의 잔용량이 미리 정한 제 1 소정 잔용량보다도 작을 때, 상기 회생에너지량을 증량측으로 보정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치.
제 5 항에 있어서, 상기 제 1 소정 잔용량은 상기 모터에 의해 보조구동할 때의 상기 축전수단의 잔용량에 대한 상기 모터의 구동 효율 특성에 따라서 설정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치.
제 5 항에 있어서, 상기 모터에 의해 보조구동이 행해질 때마다, 그 보조구동중의 상기 축전수단의 방전량을 적산하는 방전량 적산수단을 구비하고, 상기 감속회생 제어수단은 상기 잔용량 검출수단에 의해 검출된 상기 축전수단의 잔용량이 상기 제 1 소정 잔용량보다도 큰 값으로 미리 정해진 제 2 소정 잔용량보다도 작고, 또한, 상기 차량의 감속 주행전에 최근에 행해진 상기 모터에 의한 보조구동중에 상기 방전량 적산수단에 의해 적산된 상기 축전수단의 방전량의 적산값이 소정값보다도 클 때, 상기 회생에너지량을 증량측으로 보정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치.
제 7 항에 있어서, 상기 축전수단은 그 출력전압을 보다 낮은 전압으로 변환하는 강압수단을 통하여 상기 차량에 구비된 전장계에 전기에너지를 공급할 수 있게 상기 전장계에 접속되어 있고, 상기 제 2 소정 잔용량은 상기 강압수단의 동작효율특성에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치.
제 5 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 감속회생 제어수단은 상기 회생에너지량을 증량측으로 보정할 때의 상기 회생에너지량의 증가량을 상기 차량의 차속에 응해서 설정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치.
제 9 항에 있어서, 상기 감속회생 제어수단은 상기 회생에너지량의 증가량을 상기 차량의 차속이 클수록 많게 하도록 상기 증가량을 설정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 감속회생 제어수단은 상기 차량의 액셀조작에 응한 차량의 요구구동력을 구하는 수단과, 상기 차량의 차속에 응한 주행저항을 구하는 수단을 구비하고, 그 구한 요구구동력과 주행 저항에 따라서 상기 차량이 감속주행시인지 아닌지를 판단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 감속회생 제어수단에 의해 상기 회생에너지량을 증량측으로 보정할 때, 상기 엔진의 출력을 증가측으로 보정하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 하이브리드차량의 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 축전수단은 전기 이중층 콘덴서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치.