JP2002254962A - 車両の制御装置 - Google Patents
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- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
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-
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- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
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Abstract
が最良燃費線からずれることを抑える。 【解決手段】 目標駆動出力Pdに余裕駆動出力Pmを
加算して最低確保出力Pnを算出する手段(19)と、
目標駆動出力Pdとエンジンの最良燃費出力特性とに基
づいて最良燃費回転速度Ngを算出する手段(17)
と、最低確保出力Pnとエンジンの最大出力特性とに基
づいて最低確保回転速度Nkを算出する手段(20)
と、最良燃費回転速度Ngと最低確保回転速度Nkとを
比較しより大きい方を無段変速機の目標入力回転速度N
priとして選択する手段(21)と、駆動軸回転速度
と目標入力回転速度Npriに基づいて無段変速機の変
速比を制御する無段変速機制御手段と、エンジン回転速
度と目標駆動出力Pdとに基づいてエンジンのトルクを
制御するエンジン制御手段とを備えた。
Description
関する。
ワーに余裕駆動パワーを加算して最低確保パワーを求
め、その最低確保パワーを最良燃費で実現できるエンジ
ンの回転速度を演算し、無段変速機の入力回転速度がそ
の回転速度と等しくなるように変速比の制御を行なうも
のがある(特開平11−82084号公報参照)。
を用いた車両ではエンジンの運転点を自由に選ぶことが
できるため目標駆動パワーを出力する運転点のうち最も
燃料消費量の少ない点を選ぶことによって燃費を向上さ
せることができる。その一方でその運転点が最大トルク
線に近い場合にはアクセルペダルを踏み込んでもすぐに
はトルクを増やすことができず無段変速機がロー側に変
速しエンジンの回転速度が上がらないと加速できない。
そのためアクセルペダルが踏み込まれたときに無段変速
機が変速しなくてもすぐに出力を増やせるようにあらか
じめエンジンの回転速度を高めに設定しておき加速のた
めのパワー(余裕駆動パワー)を確保しておく必要があ
る。これは加速要求に応じるものであるが、逆に加速要
求がない定常状態では運転点が最良燃費点からずれるこ
とになるので燃費が悪化する。
は目標駆動パワーの他に運転条件に応じた余裕駆動パワ
ーを求めて目標駆動パワーに加算し、その加算値を最低
確保パワーとしてこの最低確保パワーを最良燃費で出力
できる回転速度にエンジンの回転速度を制御している。
このようにすることで必要な余裕駆動パワーを確保しな
がら加速要求のない定常状態での運転点が最良燃費点か
ら大きくずれることを防いでいる。
ーは実際のエンジンの運転点から最大トルクまでのパワ
ーに相当する。すなわち、余裕駆動パワーで設定した値
よりも最良燃費線から最大トルク線に相当するパワーを
余分に確保していることになっており、その分運転点は
回転速度の高いほうにずれ燃費が悪化していた。
ワーを40kW、余裕駆動パワーを10kWとしたとき
目標駆動パワーと余裕駆動パワーを加算した値である最
低確保パワーは50kWであり、この50kWの最低確
保パワーを最良燃費で実現するエンジンの回転速度は5
0kW(最低確保パワー)の等出力線と最良燃費線の交
点であるにおける回転速度である。このの回転速度
において40kWの目標駆動パワーを出力するには運転
点を最良燃費線上にあるからの垂線と40kW(目標
駆動パワー)の等出力線との交点であるにする必要が
ある。このとき実際に確保できている余裕駆動パワーは
の運転点から回転速度を変えずに最大トルク線までト
ルクを上げたもの(点線矢印)、すなわち30kW(=
70kW−40kW)にもなる。一方、設定している余
裕駆動パワーはからまでの分(実線矢印)、すなわ
ち10kWであるので、最良燃費線上のから最大トル
ク線までに相当するパワーである20kWを余分に確保
していることがわかる。そしてその分運転点のは最良
燃費線からずれており燃費の悪化を招く。
せるためにエンジンの運転点が最良燃費線上になるよう
に制御することが考えられるが、この場合にも充分な加
速性能が得られない場合があるので従来装置を適用する
ことが考えられる。しかしながらこのときにも前述した
ように設定した余裕駆動パワーより余分なパワーを確保
することになり、かつ燃費が悪化する。
速度(最良燃費回転速度)の他に最大出力を出力できる
最低の回転速度(最低確保回転速度)を導入し、目標駆
動パワーに対して最良燃費回転速度を、また最低確保パ
ワーに対して最低確保回転速度を求めこれら2つの回転
速度うちより大きい方を無段変速機の目標入力回転速度
として選択することにより、設定通りの余裕駆動出力を
確保しつつエンジンの運転点が最良燃費線からずれるこ
とを抑えることを目的とする。
の出力軸と車両の駆動軸との間に無段変速機を配設した
車両の制御装置であって、車両運転者の出力要求(たと
えばアクセル開度APS)および車速を含む車両の運転
条件を検出する運転条件検出手段と、車両の運転条件に
基づいて目標駆動出力(たとえば目標駆動パワーPd)
を算出する目標駆動出力演算手段と、余裕駆動出力(た
とえば余裕駆動パワーPm)を設定する余裕駆動出力設
定手段と、目標駆動出力Pdに余裕駆動出力Pmを加算
して最低確保出力(たとえば最低確保パワーPn)を算
出する最低確保出力演算手段と、目標駆動出力Pdとエ
ンジンの最良燃費出力特性とに基づいて最良燃費回転速
度Ngを算出する最良燃費回転速度演算手段と、最低確
保出力Pnとエンジンの最大出力特性とに基づいて最低
確保回転速度Nkを算出する最低確保回転速度演算手段
と、最良燃費回転速度Ngと最低確保回転速度Nkとを
比較しより大きい方を無段変速機の目標入力回転速度N
priとして選択する目標回転速度選択手段と、駆動軸
回転速度と目標入力回転速度Npriに基づいて無段変
速機の変速比を制御する無段変速機制御手段と、エンジ
ン回転速度と目標駆動出力Pdとに基づいてエンジンの
トルクを制御するエンジン制御手段とを備えた。
ジン出力とその出力におけるエンジンの最良燃費回転速
度Ngとを記憶させた記憶手段(たとえば最良燃費線テ
ーブル)を備え、最良燃費回転速度演算手段が、目標駆
動出力Pdに対応する回転速度を記憶手段(最良燃費線
テーブル)から読み出す(参照する)ことにより最良燃
費回転速度Ngを算出する。
ジン回転速度とその回転速度におけるエンジンの最大出
力とを記憶させた記憶手段(たとえば最大出力線テーブ
ル)を備え、最低確保回転速度演算手段が、最低確保出
力Pnに対応する回転速度を記憶手段(最大出力線テー
ブル)から読み出す(参照する)ことにより最低確保回
転速度Nkを算出する。
れか一つの発明において無段変速機が、エンジンの出力
軸に連結された発電機と車両の駆動軸に連結された電動
機とから構成され、無段変速機制御手段が、電動機回転
速度と目標駆動出力Pdとに基づいて電動機のトルクを
制御する電動機制御手段と、目標回転速度Npriに基
づいて発電機の回転速度を制御する発電機制御手段とか
ら構成される。
れた発電機と車両の駆動軸に連結された電動機とから構
成される無段変速機と、発電機と電動機とに電気的に接
続されたバッテリとを備えた車両の制御装置であって、
車両運転者の出力要求(たとえばアクセル開度APS)
および車速を含む車両の運転条件を検出する運転条件検
出手段と、車両の運転条件に基づいて目標駆動出力(た
とえば目標駆動パワーPsd)を算出する目標駆動出力
演算手段と、目標駆動出力Psdを電動機の効率で補正
して電動機要求電力(たとえば駆動モータ要求電力Ps
md)を算出する電動機要求電力演算手段と、電動機要
求電力Psmdに応じて目標発電電力Psgを設定する
目標発電電力設定手段と、目標発電電力Psgを発電機
の効率で補正して目標エンジン出力Pseを算出する目
標エンジン出力演算手段と、余裕駆動出力(たとえば余
裕駆動パワーPsm)を設定する余裕駆動出力設定手段
と、目標エンジン出力Pseに余裕駆動出力Psmを加
算して最低確保出力(たとえば最低確保パワーPsn
0、最低確保パワー最終値Psn)を算出する最低確保
出力算出手段と、目標エンジン出力Pseとエンジンの
最良燃費出力特性とに基づいて最良燃費回転速度Nsg
を算出する最良燃費回転速度算出手段と、最低確保出力
Psn(またはPsn0)とエンジンの最大出力特性と
に基づいて最低確保回転速度Nskを算出する最低確保
回転速度算出手段と、最良燃費回転速度Nsgと最低確
保回転速度Nskとを比較しより大きい方を発電機の目
標回転速度(たとえば発電モータ回転速度指令値Ns)
として選択する目標回転速度選択手段と、電動機回転速
度と目標駆動出力Psdとに基づいて電動機のトルクを
制御する電動機制御手段と、目標回転速度Nsに基づい
て発電機の回転速度を制御する発電機制御手段と、エン
ジン回転速度と目標エンジン出力Pseとに基づいてエ
ンジンのトルクを制御するエンジン制御手段とを備え
た。
テリの充電状態SOCに基づいてバッテリの目標充放電
電力Psbを算出する目標充放電電力演算手段を備え、
目標発電電力設定手段が、電動機要求電力Psmdに目
標充放電電力Psbを加算した値を目標発電電力Psg
として設定する。
確保出力算出手段が、目標エンジン出力Pseに余裕駆
動出力Psmを加算した値Psn0からバッテリの放電
可能電力Psaを減算して最低確保出力Psnを算出す
る。
駆動軸との間に配設された無段変速機と、エンジンの出
力軸または車両の駆動軸に連結された発電電動機と、発
電電動機に電気的に接続されたバッテリとを備えた車両
の制御装置であって、車両運転者の出力要求(たとえば
アクセル開度APS)および車速を含む車両の運転条件
を検出する運転条件検出手段と、車両の運転条件に基づ
いて目標駆動出力(たとえば目標駆動パワーPpd)を
算出する目標駆動出力演算手段と、目標駆動出力(たと
えば目標駆動パワーPpd)に応じて目標エンジン出力
(たとえば目標エンジンパワーPpe)を設定する目標
エンジン出力設定手段と、余裕駆動出力(たとえば余裕
駆動パワーPpm)を設定する余裕駆動出力設定手段
と、目標エンジン出力Ppeに余裕駆動出力Ppmを加
算した値(たとえば最低確保パワーPpn0)からバッ
テリの放電可能電力Ppaを減算して最低確保出力(た
とえば最低確保パワー最終値Ppn)を算出する最低確
保出力算出手段と、目標エンジン出力Ppeとエンジン
の最良燃費出力特性とに基づいて最良燃費回転速度Np
gを算出する最良燃費回転速度算出手段と、最低確保出
力Ppnとエンジンの最大出力特性とに基づいて最低確
保回転速度Npkを算出する最低確保回転速度算出手段
と、最良燃費回転速度Npgと最低確保回転速度Npk
とを比較しより大きい方を無段変速機の目標入力回転速
度Nppriとして選択する目標回転速度選択手段と、
エンジン回転速度に基づいてエンジンの最大出力Ppm
axを算出する最大出力演算手段と、目標エンジン出力
Ppeと最大出力Ppmaxとを比較し、より小さい方
を目標エンジン出力の最終値Ppとして選択する目標エ
ンジン出力選択手段と、目標駆動出力Ppdと目標エン
ジン出力の最終値Ppとに基づいて発電電動機のトルク
を制御する電動機制御手段と、エンジン回転速度と目標
エンジン出力の最終値Ppとに基づいてエンジンのトル
クを制御するエンジン制御手段とを備えた。
ジン始動電力Ppsを設定する始動電力設定手段と、目
標エンジン出力Ppeに余裕駆動出力Ppmを加算した
値Ppn0にエンジン始動電力Ppsを加えてモータ走
行必要電力Ppevを算出するモータ走行必要電力演算
手段と、バッテリの放電可能電力Ppaとモータ走行必
要電力Ppevとを比較し発電電動機だけで車両を駆動
するモータ走行を禁止するか否かを判断するエンジンス
トップ禁止判定手段とを備え、発電電動機だけで車両を
駆動するモータ走行を禁止しない場合(エンジンストッ
プを禁止しない場合)に目標エンジン出力の最終値Pp
を0とする。
ンジン始動電力Ppsを設定する始動電力設定手段と、
目標エンジン出力Ppeに余裕駆動出力Ppmを加算し
た値Ppn0にエンジン始動電力Ppsを加えてモータ
走行必要電力Ppevを算出するモータ走行必要電力演
算手段と、バッテリの放電可能電力Ppaとモータ走行
必要電力Ppevとを比較し発電電動機だけで車両を駆
動するモータ走行を禁止するか否かを判断するエンジン
ストップ禁止判定手段とを備え、発電電動機だけで車両
を駆動するモータ走行を禁止する場合(エンジンストッ
プを禁止する場合)に実際にエンジンが停止状態にある
ときエンジンを始動させる。
において補機の消費電力を算出する補機消費電力演算手
段を備え、目標駆動出力演算手段が、車両の運転条件に
基づいて算出した値を補機消費電力で補正する(車両の
運転条件に基づいて算出した値に補機消費電力を加算し
た値を目標駆動出力として算出する)。
いずれか一つの発明において運転条件が同じでも異なる
余裕駆動出力を記憶させた複数の記憶手段(たとえば複
数の余裕駆動出力マップ)と、ドライバにより切換可能
なモード信号切換手段とを備え、余裕駆動出力設定手段
が、ドライバにより与えられるモード信号に応じた記憶
手段から運転条件に応じた余裕駆動出力を読み出す。
いずれか一つの発明において道路の勾配を検出する手段
と、運転条件が同じでも道路勾配により異なる余裕駆動
出力を記憶させた複数の記憶手段(たとえば複数の余裕
駆動出力マップ)とを備え、余裕駆動出力設定手段が、
道路勾配検出手段により検出される道路勾配に応じた記
憶手段から運転条件に応じた余裕駆動出力を読み出す。
発明によれば目標駆動出力Pdに基づいてエンジンのト
ルクを制御する点、目標駆動出力Pdと余裕駆動出力P
mの和を最低確保パワーPnとして算出する点は従来装
置と同じであるが、次の点で相違している。
でエンジンから出力できる回転速度(最良燃費回転速
度)を算出し、この値を無段変速機の目標入力回転速度
として無段変速機の変速比を制御するのに対して、第1
〜第5、第8の発明では最低確保出力に代えて目標駆動
出力Pdを最良燃費でエンジンから出力できる回転速度
(最良燃費回転速度Ng)を、また最低確保出力Pnか
らはこの最低確保出力Pnを最大出力としてエンジンか
ら出力できる最低の回転速度(最低確保回転速度Nk)
をそれぞれ算出し、これら2つの回転速度Ng、Nkを
比較して大きいほうを無段変速機の目標入力回転速度N
priとして選択し、この選択した値に基づいて無段変
速機の変速比を制御する。このようにしてエンジンの運
転点を決定するので、第1〜第5、第8の発明によれば
最良燃費線から最大トルク線までのパワーを考慮して設
定通りの余裕駆動出力を確保することができ、かつエン
ジンの運転点が最良燃費線からずれることを従来装置よ
り抑えてそのぶん燃費の悪化を小さくできる。
す。同図において左側の(a)が従来装置の場合、右側
の(b)が第1〜第5、第8の発明の場合である。比較
のため両者で目標駆動出力(図では目標駆動パワー)と
余裕駆動出力(図では余裕駆動パワー)をともに40k
W、10kWと同じにしている。したがって両者の和で
ある最低確保出力(図では最低確保パワー)も50kW
で同じである。
パワーを最大トルクとしてエンジンから出力させるため
の最低の回転速度である最低確保回転速度は、50kW
(最低確保パワー)の等出力線と最大トルク線の交点で
あるにおける回転速度である。このの回転速度にお
いて40kW(目標駆動パワー)の出力をする運転点は
より降ろした垂線と40kWの等出力線の交点である
となる。このとき確保できている余裕駆動パワーPm
はからまでの10kW(実線矢印)であり、設定通
りの余裕駆動パワーが確保できていることがわかる。
転点である(図3(b)参照)は従来装置における運
転点である(図3(a)参照)と比較して低回転速度
側にあり、しかも最良燃費線からのずれが小さく、その
ぶんだけ第1〜第5、第8の発明のほうが従来装置より
燃費の悪化を抑えていることがわかる。
するのに際してバッテリの目標充放電電力を加味してい
るので、バッテリの蓄電状態を調整することが可能とな
り、これによってバッテリを保護することができる。
するのに際してバッテリの放電可能電力を減算している
ので、バッテリの蓄電状態に応じた過不足のない最低確
保出力を与えることができる。
を演算するのに際してバッテリの放電可能電力を考慮し
ているので、バッテリの放電可能電力に応じた必要最低
限の最低確保出力を確保すれば足りる。
両を駆動するモータ走行を禁止しない場合(エンジンス
トップを禁止しない場合)に目標エンジン出力の最終値
を0にすることで、できるだけエンジンストップを行わ
せることができ、これによって燃費を向上できる。
タ走行必要電力Ppevが放電可能電力Ppaより大き
くなると設定通りの余裕駆動出力を確保できなくなる
が、このとき第10の発明によればエンジンストップを
禁止し、この場合に実際にエンジンが停止状態にあると
きにはエンジンを始動させるようにしたので、発電電動
機のみで走行しているときにもバッテリの状態によらず
設定通りの余裕駆動パワーを確保できる。
した目標駆動出力を算出できる。
えば加速要求の程度をモード信号に反映させることが可
能となり、ドライバの意思に応じた加速性能を得ること
ができる。
速性能を得ることができる。
づいて説明する。図1は本発明を無段変速機を備える通
常の車両に適用した場合の車両の全体構成を示してい
る。
変速機(CVT)2とからパワートレインが構成され、
エンジン1の発生するトルクは無段変速機2を介してフ
ァイナルギヤ5にさらに駆動輪6へと伝達される。
プーリ4a、4bに掛け回した金属ベルト4などから構
成され、可変プーリ4a、4bのプーリ比を変えること
により、金属ベルト4を介して伝達される速度比が変化
する。
される。すなわちCVTコンローラ7は無段変速機2の
入力側の回転速度が統合コントローラ9からの目標入力
回転速度指令値と等しくなるように可変プーリ4a、4
bを駆動するためのプライマリ圧とセカンダリ圧を油圧
アクチュエータ(図示しない)で調整して無段変速機2
の変速比を制御する。なおCVTコントローラ7では無
段変速機2の入力側の回転速度と出力側の回転速度から
実変速比が演算し、この値を統合コントローラ9に送っ
ている。
ローラ9からのエンジントルク指令値に基づき運転者の
アクセル操作とは独立してスロットル開度を制御するこ
とによりエンジン1の発生するトルクを制御する。たと
えばアクセルペダル10を踏み込むなどの加速要求があ
れば、アクセル開度(アクセルペダル10の踏み込み量
のこと)が大きくなるためエンジントルク指令値が増大
側に変化しこれに合わせてエンジンコントローラ8がス
ロットル開度を大きくする。このときエンジン1に導入
される吸入空気量が増し燃料噴射弁から供給される燃料
量も増すので、エンジン1の発生するトルクが大きくな
り加速要求に合致したものとなる。
と車速センサからの車速の信号とが入力される統合コン
トローラ9では、これらに基づいて次の処理〈1〉〜
〈5〉を行って2つの指令値(目標入力回転速度指令値
Npriとエンジントルク指令値T)を求め、目標入力
回転速度指令値NpriをCVTコントローラ7に、ま
たエンジントルク指令値Tをエンジンコントローラ8に
出力する。
標駆動パワーPdを演算する一方で、加速要求に備えて
余裕駆動パワーPmを設定し、両者を加算した値を最低
確保パワーPnとして算出する。
ジンの最良燃費出力特性を参照することにより最良燃費
回転速度Ngを算出する。
ジンの最大出力特性を参照することにより最低確保回転
速度Nkを算出する。
より大きいほうを無段変速機2の目標入力回転速度指令
値Npriとして選択する。
ジントルク指令値Tを算出する。
内容を図2に基づいて説明する。図2には制御ブロック
で示したが、フローチャートで構成することもできる。
なお、総てのブロックを一斉に働かせて上記2つの指令
値Npri、Tを一定時間毎(例えば10ms毎)に演
算させる。
開度APS[deg]と車速センサ12の信号である車
速[km/h]とが入力される目標車軸駆動トルク演算
部13はこれらから車軸駆動トルクマップを参照するこ
とにより目標車軸駆動トルクTd[Nm]を算出する。
標車軸駆動トルクTdをファイナルギヤ5のファイナル
ギヤ比GfとCVTコントローラ7からの実変速比とで
それぞれ除算することにより、エンジン軸でのトルク指
令値になるエンジントルク指令値T[Nm]を算出す
る。このエンジントルク指令値Tがエンジンコントロー
ラ8に送られる。割算器14、15とエンジンコントロ
ーラ8がエンジン制御手段に相当する。
に限らず、従来装置のように目標駆動パワーPdをエン
ジンの実回転速度で除算することにより算出するように
してもかまわない。
位置する乗算器16は演算部13からの目標車軸駆動ト
ルクTdに対して車速より求まる車軸回転速度を乗じる
ことにより目標駆動パワーPd[W]を算出し、最良燃
費回転速度演算手段としての最良燃費回転速度演算部1
7がこの目標駆動パワーPdから最良燃費線テーブルを
参照することにより最良燃費回転速度Ng[rpm]を
算出する。最良燃費回転速度Ngは目標駆動パワーPd
をエンジン1で出力する際に最良燃費となる回転速度の
ことである。演算部13および乗算器16が目標駆動パ
ワー演算手段に相当する。
パワー演算部18はアクセル開度APSと車速から余裕
駆動パワーマップを参照することにより余裕駆動パワー
Pm[W]を算出し、最低確保パワー演算手段としての
加算器19がこれと目標駆動パワーPdとを足し合わせ
ることにより最低確保パワーPn[W]を算出する。
保回転速度演算部20は最低確保パワーPnから最大出
力線テーブルを参照することにより最低確保回転速度N
k[rpm]を算出する。最低確保回転速度Nkは最低
確保パワーPnを最大出力としてエンジン1で出力する
際の最低の回転速度のことである。
保回転速度Nkと演算部17からの最良燃費回転速度N
gとを比較し大きいほうを無段変速機2の目標入力回転
速度指令値Npriとして選択する。この目標入力回転
速度指令値NpriはCVTコントローラ7に送られ
る。選択部21とCVTコントローラ7が無段変速機制
御手段に相当する。
る。
基づいてエンジンのトルクを制御する点、目標駆動パワ
ーPdと余裕駆動パワーPmの和を最低確保パワーPn
として算出する点は従来装置と同じであるが、次の点で
相違している。
費でエンジンから出力できる回転速度(最良燃費回転速
度)を算出し、この値を無段変速機の目標入力回転速度
として無段変速機の変速比を制御するのに対して、本実
施形態では最低確保パワーに代えて目標駆動パワーPd
を最良燃費でエンジンから出力できる回転速度(最良燃
費回転速度Ng)を、また最低確保パワーPnからはこ
の最低確保パワーPnを最大出力としてエンジンから出
力できる最低の回転速度(最低確保回転速度Nk)をそ
れぞれ算出し、これら2つの回転速度Ng、Nkを比較
して大きいほうを無段変速機の目標入力回転速度Npr
iとして選択し、この選択した値に基づいて無段変速機
の変速比を制御する。このようにして本実施形態ではエ
ンジンの運転点を決定するので、本実施形態によれば最
良燃費線から最大トルク線までのパワーを考慮して設定
通りの余裕駆動パワーを確保することができ、かつエン
ジンの運転点が最良燃費線からずれることを抑えてその
ぶん燃費の悪化を小さくすることができる。
す。同図において左側の(a)が従来装置の場合、右側
の(b)が本実施形態の場合である。比較のため両者で
目標駆動パワーと余裕駆動パワーをともに40kW、1
0kWと同じにしている。したがって両者の和である最
低確保パワーも50kWで同じである。
最大出力としてエンジン1から出力させるための最低の
回転速度である最低確保回転速度Nkは、50kW(最
低確保パワーPn)の等出力線と最大トルク線の交点で
あるにおける回転速度である。このの回転速度にお
いて40kW(目標駆動パワーPd)の出力をする運転
点はより降ろした垂線と40kWの等出力線の交点で
あるとなる。このとき確保できている余裕駆動パワー
Pmはからまでの10kW(実線矢印)であり、設
定通りの余裕駆動パワーPmが確保できていることがわ
かる。
(図3(b)参照)は従来装置における運転点である
(図3(a)参照)と比較して低回転速度側にあり、し
かも最良燃費線からのずれが小さく、そのぶんだけ本実
施形態のほうが従来装置より燃費の悪化を抑えているこ
とがわかる。
両に適用した場合の車両の全体構成を示している。この
うち図4のほうはシリーズ方式のもの(第2実施形
態)、これに対して図6はパラレル方式のもの(第3実
施形態)である。両者を区別するため図4のほうでは番
号の前に「S」を、これに対して図6のほうでは番号の
前に「P」を付けている。図5、図7では統合コントロ
ーラでの処理を説明するが、ここでも同じ理由から番号
の前に大文字のSまたはPを付けている。さらに、図
5、図7ではアルファベットからなる符号の添え字の最
初に小文字の「s」または「p」を付けている。
ハイブリッド車両ではエンジンS1に直結されエンジン
S1のパワーを電力に変換する発電モータS3と、発電
モータS3で変換された電力または強電バッテリS5に
蓄えられている電力さらにはそれら両方の電力により駆
動される駆動モータS4とで無段変速機S2が構成さ
れ、駆動モータS4のトルクがファイナルギヤS6を介
して駆動輪S7に伝達される。
るため発電モータコントローラS8と駆動モータコント
ローラS9とを備える。このうち発電モータコントロー
ラS8はエンジンS1および発電モータS3の回転速度
が統合コントローラS12からの回転速度指令値と等し
くなるように発電モータS3の回転速度制御を行なう。
ここでの回転速度制御は具体的には指令値と実回転速度
の偏差に応じたトルク指令値を決定し、トルクがその指
令値通りとなるようにベクトル制御を行なうものであ
る。またこのとき発電モータS3はエンジントルクを吸
収して発電を行なう。
は統合コントローラS12からのモータトルク指令値に
基づき駆動モータS4のトルクをベクトル制御する。
リコントローラS10を備える。バッテリコントローラ
S10は強電バッテリS5の電圧と電流を図示しない各
センサで検出し、バッテリS5の充電状態を表すいわゆ
るSOC(State of Charge)と放電可能電力Psa
(図では出力可能パワーで表記)を演算して統合コント
ローラS12に送る。
される統合コントローラS12では、これらに基づいて
次の処理〈11〉〜〈16〉を行って3つの指令値(発
電モータ回転速度指令値Ns、エンジントルク指令値T
s、駆動モータトルク指令値Tsm)を求め、このうち
発電モータ回転速度指令値Nsを発電モータコントロー
ラS8に、エンジントルク指令値Tをエンジンコントロ
ーラS11に、駆動モータトルク指令値Tsmを駆動モ
ータコントローラS9にそれぞれ出力する。
ルクTsdを算出し、この値に基づいて駆動モータトル
ク指令値Tsmを算出する。
回転速度から目標駆動パワーPsdを算出し、この目標
駆動パワーPsdに基づいて目標エンジン出力Pseを
算出し、これに余裕駆動パワーPsmを加算した値を最
低確保パワーPsnとして算出する。目標エンジン出力
Pseを算出する際には強電バッテリS5の目標充放電
電力Psbを加味する。
らエンジンの最良燃費出力特性を参照することにより最
良燃費回転速度Nsgを算出する。
エンジンの最大出力特性を参照することにより最低確保
回転速度Nskを算出する。
比較しより大きいほうを発電モータ回転速度指令値Ns
として選択する。
ジン回転速度からエンジントルク指令値Tを算出する。
御の内容を図5に基づいて説明する。図5には制御ブロ
ックで示したが、フローチャートで構成することもでき
る。ここでも総てのブロックを一斉に働かせて上記3つ
の指令値Ns、Ts、Tsmを一定時間毎(例えば10
ms毎)に演算させる。
ル開度APSと車速センサS13の信号である車速とが
入力される目標車軸駆動トルク演算部S15はこれらか
ら車軸駆動トルクマップを参照することにより目標車軸
駆動トルクTsd[Nm]を算出する。
軸駆動トルクTsdをファイナルギヤS6のファイナル
ギヤ比Gfで除算することにより駆動モータ軸でのトル
ク指令値となる駆動モータトルク指令値Tsm[Nm]
を算出する。この駆動モータトルク指令値Tsmが駆動
モータコントローラS9に送られる。除算器S16と駆
動モータコントローラS9が駆動電動機制御手段に相当
する。
dを電動モータS4の回転速度で除算した値を駆動モー
タトルク指令値Tsmとして求めることもできる。
に位置する乗算器S17は目標車軸駆動トルクTsdに
車速から求まる車軸回転速度を乗じることにより目標駆
動パワーPsd[W]を算出する。演算部S15と乗算
器17が目標駆動パワー演算手段に相当する。
る損失を推定し、その推定値を目標駆動パワーPsdに
加算することにより駆動モータ要求電力Psmd[W]
を算出する。駆動モータS4の損失を推定する方法とし
てはあらかじめトルク・回転速度毎の損失を測定して駆
動モータ損失マップを作成しておき、駆動モータトルク
指令値Tsmと駆動モータS4の実回転速度からそのマ
ップを参照して求める方法などが考えられる。
電電力演算部S19は目標駆動パワーPsdとバッテリ
コントローラS10で演算したSOCとから充放電電力
マップを参照することにより強電バッテリS5の目標充
放電電力Psb[W]を算出し、加算器S20がこれと
駆動モータ要求電力Psmdとを加算することにより目
標発電電力Psg[W]を算出する。目標充放電電力P
sbの加算はバッテリS5のSOCを所定値(たとえば
50%)に近づけるために行うものである。
れに限らず、SOCの代わりにバッテリコントローラS
10で演算した放電可能電力Psaに応じて目標充放電
電力Psbを求めるようにしてもよい。
要求電力Psmdをそのまま目標発電電力Psgとして
設定してもよい。
S3で発電を行なう場合に生じる損失を推定し、その推
定値を目標発電電力Psgに加算することにより目標エ
ンジン出力Pse[W]を算出する。発電モータS3の
損失を推定する方法としてはあらかじめ発電電力・回転
速度毎の損失を測定して発電モータ損失マップを作成し
ておき、目標発電電力Psgと発電モータS3の実回転
速度からそのマップを参照して求める方法などが考えら
れる。
目標エンジン出力Pseを実エンジン回転速度で除算す
ることによりエンジントルク指令値Ts[Nm]を算出
する。このエンジントルク指令値Tsがエンジンコント
ローラS11に送られる。実エンジン回転速度の代わり
に後述する発電モータ回転速度指令値Nsを用いてもよ
い。除算器S22とエンジンコントローラS11がエン
ジン制御手段に相当する。
費回転速度演算部S23は目標エンジン出力Pseから
最良燃費線テーブルを参照することにより最良燃費回転
速度Nsgを算出する。最良燃費回転速度Nsgは目標
エンジン出力Pseを出力するエンジンS1の運転点で
最も燃費のよい回転速度のことである。最良燃費線テー
ブルにおける最良燃費線はあらかじめ発電モータの損失
をも考慮して求めておけばよい。
パワー演算部S24はアクセル開度APSと車速から余
裕駆動パワーマップを参照することにより余裕駆動パワ
ーPsm[W]を算出する。
標エンジン出力Pseとを加算することにより最低確保
パワーPsn0[W]を算出する。加算器S25のすぐ
右にあるもう一つの加算器S26は最低確保パワーPs
n0と次の値のいずれかをマイナスで入力して最低確保
パワーの最終値Psn[W]を算出する。すなわち加算
器S26は実質的に減算器として機能するするもので、
最低確保パワーPsn0から次の値のいずれかを差し引
いた値を最低確保パワーの最終値Psnとして算出す
る。
強電バッテリS5の放電可能電力Psa、 別途算出された駆動モータS4の最大出力パワー、 それらの小さなほう、 ここで、の駆動モータS4の最大出力パワーを演算す
る方法としては駆動モータS4の回転速度毎に決まる最
大トルクとその回転速度の積を用いる方法やその積に損
失を加えたものを用いる方法などが考えられる。また
では放電可能電力Psaに代えてSOCに応じて放電可
能電力を制限した値を用いてもよい。加算器S25、S
26が最低確保パワー演算手段に相当する。なお加算器
S26を省略することも可能である。
保回転速度演算部S27は最低確保パワー最終値Psn
から最大出力線テーブルを参照することにより最低確保
回転速度Nskを算出する。最低確保回転速度Nskは
最低確保パワー最終値PsnをエンジンS1の最大出力
としてエンジンから出力できる最低の回転速度のことで
ある。
低確保回転速度Nskと演算部S23からの最良燃費回
転速度Nsgとを比較し大きいほうを発電モータ回転速
度指令値Nsとして選択する。この発電モータ回転速度
指令値Nsは発電モータコントローラS8に送られる。
選択部S28と発電モータコントローラS8が発電機制
御手段に相当する。
トレインの構成要素がシリーズ式より少し複雑になって
いる。すなわちエンジンP1と、エンジンP1に直結さ
れエンジンP1のパワーを電力に変換する発電モータの
機能を兼ねるスタータP2と、エンジン始動時にスター
タP2に電力を供給したり発電モータとしてのスタータ
P2で発電された電力を蓄えておくための強電バッテリ
P3と、強電バッテリP3の電力により車両を駆動した
り減速時に車両の運動エネルギーを回生して強電バッテ
リP3に電力を供給する駆動モータP4と、エンジンP
1と駆動モータP4を締結または開放するクラッチP5
と、無段変速機(CVT)P6とでパワートレインが構
成されている。
P7bに掛け回した金属ベルトP7からなり、エンジン
P1および駆動モータP4のトルクは無段変速機P6の
入力側に入力され、出力側からファイナルギヤP8を介
して駆動輪P9に伝達される。
ローラP16からの目標入力回転速度指令値と無段変速
機P6の入力側の回転速度が等しくなるようにプライマ
リ圧とセカンダリ圧を油圧アクチュエータで調整して変
速比を制御し、CVTコントローラP10において無段
変速機P6の入力側の回転速度と出力側の回転速度から
実変速比を演算しその結果を統合コントローラP16に
送る。エンジンコントローラ11では統合コントローラ
16からのエンジントルク指令値に基づきスロットル開
度を制御してトルクを制御する。これらCVTコントロ
ーラP10とエンジンコントローラP14の働きは図1
の場合と同様である。
統合コントローラP16からのトルク指令値に基づき駆
動モータP4のトルクを制御し、バッテリコントローラ
P13ではセンサで検出した強電バッテリP3の電圧と
電流に基づいてSOCと放電可能電力Psaを演算し、
その結果を統合コントローラP16に送る。これら駆動
モータコントローラP12とバッテリコントローラP1
3の働きは図4の場合と同様である。
8を備えたように、パラレル方式でも発電モータの機能
を兼ねるスタータP2を制御するためスタータコントロ
ーラP14を備える。スタータコントローラP14は統
合コントローラP16からのトルク指令値に基づいてス
タータP2のトルクを制御する。たとえば、車両の一時
停止時などにエンジンP1を自動的に停止し、その後に
発進させるときにエンジンP1を自動的に再始動させる
ようにしている。
P15は統合コントローラP16からのクラッチ締結指
令に基づいてクラッチP5の締結と開放を制御する。た
とえばエンジンの効率が悪くなる極低速走行時にはクラ
ッチP5を開放して駆動モータP4のみで走行させる。
減速時にはクラッチP5を開放して駆動モータP4を発
電機として働かせてエネルギーを回収する。また全開加
速時にはクラッチP5を締結してエンジンP1と駆動モ
ータP4の両方で走行させる。
6の入力側にある場合を示すが、駆動モータP4は無段
変速機P6の出力側にあってもかまわない。この場合に
はクラッチP5は駆動モータP4と無段変速機P6の間
にくる。
される統合コントローラP16では、これらに基づいて
次の処理〈21〉〜〈26〉を行って3つの指令値(目
標入力回転速度指令値Nppri、エンジントルク指令
値Tp、駆動モータトルク指令値Tpm)を求め、目標
入力回転速度指令値NppriをCVTコントローラP
10に、エンジントルク指令値Tpをエンジンコントロ
ーラP14に、駆動モータトルク指令値Tpmを駆動モ
ータコントローラP12に出力する。
ルクTpdを算出し、この値に基づいて駆動トルク指令
値Tpm0を算出する。この値をエンジンP1と駆動モ
ータP4で分配するためこの駆動トルク指令値Tpm0
から後述するエンジントルク指令値Tpを差し引いた値
をモータトルク指令値Tpmとして算出する。
回転速度から目標駆動パワーPpdを算出し、この目標
駆動パワーPpdに基づいて目標エンジンパワーPpe
を算出し、これに余裕駆動パワーPpmを加算した値を
最低確保パワーPpnとして算出する。目標エンジンパ
ワーPpeを算出する際には強電バッテリP3の目標充
放電電力Ppbを加味する。
からエンジンの最良燃費出力特性を参照することにより
最良燃費回転速度Npgを算出する。
エンジンの最大出力特性を参照することにより最低確保
回転速度Npkを算出する。
比較しより大きいほうを無段変速機P6の目標入力回転
速度指令値Nsとして選択する。
ジン回転速度からエンジントルク指令値Tpを算出す
る。
御の内容を図7に基づいて説明する。図7には制御ブロ
ックで示したが、フローチャートで構成することもでき
る。ここでも総てのブロックを一斉に働かせて上記3つ
の指令値Nppri、Tp、Tpmを一定時間毎(例え
ば10ms毎)に演算させる。
図5に示したシリーズ方式と大部分同様であり、わずか
に次の2点でシリーズ方式と相違するともいえるが、重
複することをいとわず説明する。
ータP4に分配している。
慮している。
P4およびスタータP2を使用しないでエンジンP1の
みで駆動する場合には図2に示した制御ブロックをそっ
くり適用することが可能である。
であるアクセル開度APSと車速センサP17の信号で
ある車速とが入力される目標車軸駆動トルク演算部P1
9はこれらから車軸駆動力トルクマップを参照すること
により目標車軸駆動トルクTpd[Nm]を算出する。
は目標車軸駆動トルクTpdをファイナルギヤP8のフ
ァイナルギヤ比GfとCVTコントローラP10からの
実変速比とで除算することによりエンジン・モータ軸上
での駆動トルク指令値Tpm0[Nm]を算出する。こ
の値はエンジンP1と駆動モータP4を合わせた全体に
対する値で、これをエンジンP1と駆動モータP4に分
配することになる。
に車速から求まる車軸回転速度を乗じることにより目標
駆動パワーPpd[W]を算出する。演算部P19と乗
算器P23が目標駆動パワー演算手段に相当する。
電電力演算部P24は目標駆動パワーPpdとバッテリ
コントローラP13で演算したSOCとから充放電電力
マップを参照することによりバッテリの目標充放電電力
Ppb[W]を算出し、加算器P25がこれと目標駆動
パワーPpdとを加算することによりエンジンP1の出
力指令値となる目標エンジンパワーPpe[W]を算出
する。
てはSOCの代わりにバッテリコントローラP13で演
算した放電可能電力Ppaに応じて求めるようにしても
よい。なお、演算部P24を省略し、目標駆動パワーP
pdをそのまま目標エンジンパワーPpeとして設定し
てもよい。
費回転速度演算部P26は目標エンジンパワーPpeか
ら最良燃費線テーブルを参照することにより最良燃費回
転速度Npgを算出する。最良燃費回転速度Npgは目
標エンジンパワーPpeを出力する際のエンジンP1の
運転点で最も燃費のよい回転速度のことである。
パワー演算部P27はアクセル開度APSと車速から余
裕駆動パワーマップを参照することにより余裕駆動パワ
ーPpmを算出し、加算器P28がこの余裕駆動パワー
Ppmと目標エンジンパワーPpeを加算することによ
り最低確保パワーPpn0を算出する。さらに加算器P
29は最低確保パワーPpn0からバッテリコントロー
ラP13で演算した放電可能電力Ppaを減算すること
により最低確保パワーの最終値Ppnを算出する。2つ
の加算器P28、P29が最低確保パワー演算手段に相
当する。
保回転速度演算部P30は最低確保パワー最終値Ppn
から最大出力線テーブルを参照することにより最低確保
回転速度Npkを算出する。最低確保回転速度Npkは
エンジンP1で最低確保パワーPpnを出力できる最低
の回転速度のことである。
最低確保回転速度Npkとを比較し大きい方を無段変速
機P6の目標入力回転速度指令値Nppriとして選択
する。この目標入力回転速度指令値NppriはCVT
コントローラP10に送られる。選択部P31とCVT
コントローラP10が無段変速機制御手段に相当する。
の加算器P32はエンジンを始動するときにスタータP
2に供給するエンジン始動電力Pps[W]と最低確保
パワーPpn0とを加算することによりモータ走行必要
電力Ppevを算出し、エンジンストップ禁止判定手段
としての比較器P33がこのモータ走行必要電力Ppe
vとバッテリコントローラP13で演算した放電可能電
力Ppaの大きさを比較する。
可能電力Ppaより大きい場合には放電可能電力Ppa
を超えてまで強電バッテリP3の電力が消費されないよ
うにエンジンストップ禁止判定(アイドルストップ禁止
判定)を出力する。これは、統合コントローラP16で
は燃費向上のため車両の停止時などにアイドルストップ
をエンジンコントローラP11に指示してエンジンP1
の運転を停止するが、再始動時にはエンジンP1をクラ
ンキングするために強電バッテリP3の電力が消費され
る。そこで、モータ走行必要電力Ppevのほうが放電
可能電力Ppaより大きい場合にはアイドルストップを
禁止して強電バッテリP3の電力消費を回避するように
したものである。
走行必要電力Ppevより大きい場合にはアイドルスト
ップを禁止するまでもないので、エンジンストップ禁止
判定を出力しない。
電可能電力Ppaの代わりにバッテリコントローラP1
3で演算したSOCに応じて放電可能電力を制限した値
を用いてもよい。エンジン始動電力Ppsの演算方法と
してはエンジン水温からテーブルを参照することにより
算出する方法などが考えられる。
ンジンストップ禁止判定が出力された場合にエンジン始
動判定を行い現在エンジンストップ中であればエンジン
を始動するためスタータコントローラP14にトルク指
令値を、エンジンコントローラP11に燃料噴射指令と
点火指令を出す。このときスタータコントローラP14
ではスタータP2のトルクを制御してエンジンP1のモ
ータリングを開始するとともに、エンジンコントローラ
P11では燃料噴射弁からの燃料噴射と点火プラグによ
る火花点火とを開始する。この結果エンジンP1が始動
される。判定部P34とスタータコントローラP14と
エンジンコントローラP11がエンジン始動手段に相当
する。
P33よりエンジンストップ禁止判定が出力されている
場合(アイドルストップを禁止する場合)に目標エンジ
ンパワーPpeを目標エンジン出力Pp0[W]として
出力し、比較器P33よりエンジンストップ禁止判定が
出力されていない場合(アイドルストップを禁止しない
場合)でかつアイドルストップを許可する条件が成立し
たとき目標エンジン出力Pp0=0として出力する。
度に基づいてその回転速度におけるエンジンP1の最大
出力Ppmax[W]を算出し、選択部P37がこの最
大出力Ppmaxと目標エンジン出力Pp0とを比較し
小さいほうを目標エンジン出力の最終値Ppとして選択
する。これは、目標エンジンパワーPpeが最大出力P
pmaxを超える場合に目標エンジンパワーPpeを目
標エンジン出力最終値Ppとしても実際には最大出力P
pmaxを超える出力を発生させることができないから
である。
38は目標エンジン出力最終値Ppを実エンジン回転速
度で除算することによりエンジントルク指令値Tp[N
m]を算出する。このエンジントルク指令値Tpはエン
ジンコントローラP11に送られる。除算器P38とエ
ンジンコントローラP11がエンジン制御手段に相当す
る。
P21からの駆動トルク指令値Tpm0よりエンジント
ルク指令値Tpを差し引くことにより駆動モータトルク
指令値Tpmを算出する。この駆動モータトルク指令値
Tpmは駆動モータコントローラP12に送られる。2
つの除算器P20、P21、加算器P22、駆動モータ
コントローラP12が駆動モータトルク制御手段に相当
する。
方法としては他に目標駆動パワーPpdから目標エンジ
ン出力最終値Ppを減算して得られる出力を駆動モータ
P4の回転速度で除算することにより求める方法があ
る。
pの代わりにエンジンの過渡時の応答遅れを考慮したエ
ンジントルク推定値を用いることもできる。このときに
はエンジントルクの応答遅れ分が、応答性のよい駆動モ
ータP4で補われるように駆動トルク指令値Tpm0が
エンジントルクと駆動モータトルクとに配分される。ま
た駆動モータP4が複数存在する場合には、駆動モータ
トルク指令値を複数のモータで出力する際に最も損失が
少なくなるように配分する方法も考えられる。
シリーズ方式、図6、図7のパラレル方式いずれのハイ
ブリッド車両の場合にも、図1、図2に示した通常の車
両の場合と同様の作用効果が生じるほか、シリーズ方式
のハイブリッド車両では目標発電電力Psgを演算する
際に、パラレル方式のハイブリッド車両では目標エンジ
ンパワーPpeを演算する際にそれぞれ目標充放電電力
Psb、Ppbを加味しているので、バッテリの蓄電状
態を調整することが可能となり、これによってバッテリ
を保護することができる。
てバッテリの放電可能電力Psa、Ppaを差し引いて
いるので、バッテリの放電可能電力Psa、Ppaに応
じた必要最低限の最低確保パワーを確保すれば足りる。
vと強電バッテリP3の放電可能電力Ppaを比較しモ
ータ走行必要電力Ppevが放電可能電力Ppaより小
さい場合にエンジンストップ(アイドルストップ)を禁
止することなく目標エンジン出力の最終値Ppを0とす
ることで、できるだけエンジンストップを行わせること
ができ、これによって燃費を向上できる。
vと強電バッテリP3の放電可能電力Ppaを比較しモ
ータ走行必要電力Ppevが放電可能電力Ppaより大
きくなった場合にエンジンストップ(アイドルストッ
プ)を禁止し、この場合に実際にエンジンが停止状態に
あるときにはスタータP2にエンジン始動電力を供給し
てエンジンP1を始動させるようにしたので、駆動モー
タP4のみで走行しているときにも強電バッテリP3の
状態によらず設定通りの余裕駆動パワーを確保できる。
18の間に補機の消費電力を算出して目標駆動パワーP
sdに加算する加算器を追加してもよい。補機消費電力
の算出方法としては直接補機の消費電力を検出する方
法、強電バッテリS5の入出力電力から駆動モータS
4および発電モータS3の電力を引いて演算する方法、
平均消費電力や最大定格電力などの固定値を用いる方
法などが考えられる。図7においても乗算器P23のす
ぐ後に、補機の消費電力を算出して目標駆動パワーPp
dに加算する加算器を追加することができる。これら追
加される加算器が補機消費電力演算手段に相当する。
のS26、図7のP28)は実施形態のものに限らず、
次のように構成してもかまわない。
とドライバにより切換可能なパワーモードスイッチとを
用意し、ドライバにより与えられるパワーモードスイッ
チ信号によりその中の一枚を選択させる。そしてアクセ
ル開度APSと車速からその選択された余裕駆動パワー
マップを参照することにより余裕駆動パワーPm、Ps
m、Ppmを算出する。たとえば通常運転用の余裕駆動
パワーマップとアクセル開度と車速が同じでも通常運転
用より余裕駆動パワーの大きな余裕駆動パワーマップと
を用意しておき、特に加速を重視したいときにドライバ
がパワーモードスイッチを押してOFFからONに切換
えると、このパワーモードスイッチからの信号により通
常運転用の余裕駆動パワーマップからアクセル開度と車
速が同じでも通常運転用より余裕駆動パワーの大きな余
裕駆動パワーマップへと切換える。これによってドライ
バの意思に応じた加速性能を得ることができる。
余裕駆動パワーマップと道路勾配検出手段とを備えさ
せ、道路勾配検出手段からの勾配信号によりそのときの
道路勾配に適合する一枚を選択させる。そしてアクセル
開度APSと車速からその選択された余裕駆動パワーマ
ップを参照させることにより余裕駆動パワーPm、Ps
m、Ppmを算出する。これによって道路勾配に応じた
加速性能を得ることができる。なお道路勾配検出手段と
してはジャイロセンサを用いる方法やナビゲーションの
情報を用いる方法が考えられる。
の構成において無段変速機2、P6の変わりに有段変
速機を用いた車両や前後車輪いずれか一方に駆動モー
タの動力が伝達され、他方にはエンジンの動力が無段変
速機または有段変速機を介して伝達される4輪駆動のハ
イブリッド車両にも本発明を適用することができる。有
段変速機を用いた場合には無段変速機を用いる場合のよ
うにエンジンの運転点を自由に選ぶことはできないが、
燃費向上の観点から目標駆動パワーPdや目標エンジン
パワーPpeを出力する各ギヤにおける運転点のうち最
も燃費がよくなるギヤと、目標駆動パワーPdや目標エ
ンジンパワーPpeにそれぞれ余裕駆動パワーを加算し
て求めた最低確保パワーPn、Ppnを最大出力として
エンジンで確保できる最低のギヤとを求め、両者のうち
低いほうのギヤを選択するようにすればよい。
けたり、4輪それぞれに駆動モータを設けた4輪駆動の
ハイブリッド車両にも本発明を適用することができる。
この場合駆動モータトルク制御手段により各車輪の回転
速度の差に応じてトルクを配分するようにすればよい。
装置と比較させて示す特性図。
Claims (13)
- 【請求項1】エンジンの出力軸と車両の駆動軸との間に
無段変速機を配設した車両の制御装置であって、 車両運転者の出力要求および車速を含む車両の運転条件
を検出する運転条件検出手段と、 車両の運転条件に基づいて目標駆動出力を算出する目標
駆動出力演算手段と、 余裕駆動出力を設定する余裕駆動出力設定手段と、 目標駆動出力に余裕駆動出力を加算して最低確保出力を
算出する最低確保出力演算手段と、 目標駆動出力とエンジンの最良燃費出力特性とに基づい
て最良燃費回転速度を算出する最良燃費回転速度演算手
段と、 最低確保出力とエンジンの最大出力特性とに基づいて最
低確保回転速度を算出する最低確保回転速度演算手段
と、 最良燃費回転速度と最低確保回転速度とを比較しより大
きい方を無段変速機の目標入力回転速度として選択する
目標回転速度選択手段と、 駆動軸回転速度と目標入力回転速度に基づいて無段変速
機の変速比を制御する無段変速機制御手段と、 エンジン回転速度と目標駆動出力とに基づいてエンジン
のトルクを制御するエンジン制御手段とを備えたことを
特徴とする車両の制御装置。 - 【請求項2】エンジン出力とその出力におけるエンジン
の最良燃費回転速度とを記憶させた記憶手段を備え、最
良燃費回転速度演算手は目標駆動出力に対応する回転速
度を記憶手段から読み出すことにより最良燃費回転速度
を算出することを特徴とする請求項1に記載の車両の制
御装置。 - 【請求項3】エンジン回転速度とその回転速度における
エンジンの最大出力とを記憶させた記憶手段を備え、最
低確保回転速度演算手段は最低確保出力に対応する回転
速度を記憶手段から読み出すことにより最低確保回転速
度を算出することを特徴とする請求項1に記載の車両の
制御装置。 - 【請求項4】無段変速機はエンジンの出力軸に連結され
た発電機と車両の駆動軸に連結された電動機とから構成
され、無段変速機制御手段が、電動機回転速度と目標駆
動出力とに基づいて電動機のトルクを制御する電動機制
御手段と、目標回転速度に基づいて発電機の回転速度を
制御する発電機制御手段とから構成されることを特徴と
する請求項1から3までのいずれか一つに記載の車両の
制御装置。 - 【請求項5】エンジンの出力軸に連結された発電機と車
両の駆動軸に連結された電動機とから構成される無段変
速機と、 発電機と電動機とに電気的に接続されたバッテリと を備えた車両の制御装置であって、 車両運転者の出力要求および車速を含む車両の運転条件
を検出する運転条件検出手段と、 車両の運転条件に基づいて目標駆動出力を算出する目標
駆動出力演算手段と、 目標駆動出力を電動機の効率で補正して電動機要求電力
を算出する電動機要求電力演算手段と、 電動機要求電力に応じて目標発電電力を設定する目標発
電電力設定手段と、 目標発電電力を発電機の効率で補正して目標エンジン出
力を算出する目標エンジン出力演算手段と、 余裕駆動出力を設定する余裕駆動出力設定手段と、 目標エンジン出力に余裕駆動出力を加算して最低確保出
力を算出する最低確保出力算出手段と、 目標エンジン出力とエンジンの最良燃費出力特性とに基
づいて最良燃費回転速度を算出する最良燃費回転速度算
出手段と、 最低確保出力とエンジンの最大出力特性とに基づいて最
低確保回転速度を算出する最低確保回転速度算出手段
と、 最良燃費回転速度と最低確保回転速度とを比較しより大
きい方を発電機の目標回転速度として選択する目標回転
速度選択手段と、 電動機回転速度と目標駆動出力とに基づいて電動機のト
ルクを制御する電動機制御手段と、 目標回転速度に基づいて発電機の回転速度を制御する発
電機制御手段と、 エンジン回転速度と目標エンジン出力とに基づいてエン
ジンのトルクを制御するエンジン制御手段とを備えたこ
とを特徴とする車両の制御装置。 - 【請求項6】バッテリの充電状態に基づいてバッテリの
目標充放電電力を算出する目標充放電電力演算手段を備
え、目標発電電力設定手段は電動機要求電力に目標充放
電電力を加算した値を目標発電電力として設定すること
を特徴とする請求項5に記載の車両の制御装置。 - 【請求項7】最低確保出力算出手段は目標エンジン出力
に余裕駆動出力を加算した値からバッテリの放電可能電
力を減算して最低確保出力を算出することを特徴とする
請求項5に記載の車両の制御装置。 - 【請求項8】エンジンの出力軸と車両の駆動軸との間に
配設された無段変速機と、 エンジンの出力軸または車両の駆動軸に連結された発電
電動機と、 発電電動機に電気的に接続されたバッテリとを備えた車
両の制御装置であって、 車両運転者の出力要求および車速を含む車両の運転条件
を検出する運転条件検出手段と、 車両の運転条件に基づいて目標駆動出力を算出する目標
駆動出力演算手段と、 目標駆動出力に応じて目標エンジン出力を設定する目標
エンジン出力設定手段と、 余裕駆動出力を設定する余裕駆動出力設定手段と、 目標エンジン出力に余裕駆動出力を加算した値からバッ
テリの放電可能電力を減算して最低確保出力を算出する
最低確保出力算出手段と、 目標エンジン出力とエンジンの最良燃費出力特性とに基
づいて最良燃費回転速度を算出する最良燃費回転速度算
出手段と、 最低確保出力とエンジンの最大出力特性とに基づいて最
低確保回転速度を算出する最低確保回転速度算出手段
と、 最良燃費回転速度と最低確保回転速度とを比較しより大
きい方を無段変速機の目標入力回転速度として選択する
目標回転速度選択手段と、 エンジン回転速度に基づいてエンジンの最大出力を算出
する最大出力演算手段と、 目標エンジン出力と最大出力とを比較しより小さい方を
目標エンジン出力の最終値として選択する目標エンジン
出力選択手段と、 目標駆動出力と目標エンジン出力の最終値とに基づいて
発電電動機のトルクを制御する電動機制御手段と、 エンジン回転速度と目標エンジン出力の最終値とに基づ
いてエンジンのトルクを制御するエンジン制御手段とを
備えたことを特徴とする車両の制御装置。 - 【請求項9】エンジン始動電力を設定する始動電力設定
手段と、目標エンジン出力に余裕駆動出力を加算した値
にエンジン始動電力を加えてモータ走行必要電力を算出
するモータ走行必要電力演算手段と、バッテリの放電可
能電力とモータ走行必要電力とを比較し発電電動機だけ
で車両を駆動するモータ走行を禁止するか否かを判断す
るエンジンストップ禁止判定手段とを備え、発電電動機
だけで車両を駆動するモータ走行を禁止しない場合に目
標エンジン出力の最終値を0とすることを特徴とする請
求項8に記載の車両の制御装置。 - 【請求項10】エンジン始動電力を設定する始動電力設
定手段と、目標エンジン出力に余裕駆動出力を加算した
値にエンジン始動電力を加えてモータ走行必要電力を算
出するモータ走行必要電力演算手段と、バッテリの放電
可能電力とモータ走行必要電力とを比較し発電電動機だ
けで車両を駆動するモータ走行を禁止するか否かを判断
するエンジンストップ禁止判定手段とを備え、発電電動
機だけで車両を駆動するモータ走行を禁止する場合に実
際にエンジンが停止状態にあるときエンジンを始動させ
ることを特徴とする請求項8に記載の車両の制御装置。 - 【請求項11】補機の消費電力を算出する補機消費電力
演算手段を備え、目標駆動出力演算手段は車両の運転条
件に基づいて算出した値を補機消費電力で補正すること
を特徴とする請求項5または8に記載の車両の制御装
置。 - 【請求項12】運転条件が同じでも異なる余裕駆動出力
を記憶させた複数の記憶手段と、ドライバにより切換可
能なモード信号切換手段とを備え、余裕駆動出力設定手
段はドライバにより与えられるモード信号に応じた記憶
手段から運転条件に応じた余裕駆動出力を読み出すこと
を特徴とする請求項1から11までのいずれか一つに記
載の車両の制御装置。 - 【請求項13】道路の勾配を検出する手段と、運転条件
が同じでも道路勾配により異なる余裕駆動出力を記憶さ
せた複数の記憶手段とを備え、余裕駆動出力設定手段は
道路勾配検出手段により検出される道路勾配に応じた記
憶手段から運転条件に応じた余裕駆動出力を読み出すこ
とを特徴とする請求項1から11までのいずれか一つに
記載の車両の制御装置。
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