JP3414097B2 - 車両用動力源制御装置ならびに自動車 - Google Patents
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- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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Description
装置に係わり、特に内燃機関および回転電機が互いに回
転力を作用して、自動車の車輪を駆動する動力源が搭載
されているハイブリッド形式の自動車の動力源制御装置
および該動力源制御装置を搭載した自動車に関する。
者を共にまたは選択的に駆動させて自動車の動力源とす
るハイブリッド車が種々提案されている。ハイブリッド
車には大別して、内燃機関と回転電機共に車両を駆動で
きるパラレルハイブリッド車と、内燃機関により回転電
機を駆動して発電させその電気量を蓄電装置に蓄積して
蓄電装置の電気量あるいは回転電機の発電量を走行用モ
ータに供給して走行するシリーズハイブリッド車があ
る。特開平5-146008号公報に開示されたシリーズハイブ
リッド車の駆動制御装置においては、要求される走行用
モータの出力に応じて、内燃機関(エンジン)によって
駆動される発電機の発電出力と蓄電装置(バッテリ)の
電気出力を選択的に用いて走行用モータを駆動してい
る。
に対し60%から100%までは低燃費で運転可能であ
るため内燃機関により駆動される発電機の出力で走行用
モータを作動させる。最大出力Pemaxの60%以下は内
燃機関は低燃費で駆動困難であるため走行用モータは蓄
電装置の出力でのみ作動している。また、内燃機関の運
転としては、WOT(wide open throttle)で運転し
出力の調整は燃料噴射量を変更して行っている。
ハイブリッド車として、特公平5-46761 号公報のハイブ
リッド自動車用走行制御装置が開示されている。これ
は、内燃機関(エンジン)とモータ間にワンウェイクラ
ッチを設け、内燃機関とモータとで車両を駆動すること
ができるシステムであるが、内燃機関の燃費の良いとこ
ろは内燃機関のみで車両を駆動し、内燃機関が低トル
ク、低回転である燃費率の低下する領域はモータのみで
駆動している。 即ち、上記シリーズハイブリッド車と
同様に車両走行に必要なパワーの全域で内燃機関が作動
しているのでなく、限定した範囲で運転され、内燃機関
が作動しない領域は蓄電装置(バッテリ)から電力を持
ち出す構成となっている。
に開示されたシリーズハイブリッド車の駆動制御装置に
おいては、低燃費運転が可能な領域は内燃機関を作動さ
せ、低燃費運転が困難な領域は内燃機関を作動させてい
ない。したがって、内燃機関を作動させない領域で車両
が巡航するためには、蓄電装置からの電力を持ち出すの
みであるため、ある程度の容量の蓄電装置を搭載する必
要があり、車両重量の増加は避けられないため、車両ト
ータルの効率の悪化は避けられないという問題がある。
また、内燃機関の運転方法としては空気と燃料の重量比
であるA/Fを変更して出力を調整しているため、内燃
機関を低エミッションに作動させる範囲が限定されるた
め、内燃機関の出力範囲も限定されるものとなってい
る。
ているハイブリッド自動車用走行制御装置においても同
様に、内燃機関を限定した領域でのみ運転させ、低燃費
運転が困難な領域は内燃機関を作動させないでモータに
て走行しているため、蓄電装置の搭載増による車両重量
の増加は避けられないという欠点を有している。 ま
た、吸気管内に燃料を噴射する内燃機関においては、燃
料が吸気管内に滞留することが良く知られている、した
がって燃料の供給を停止すると滞留している燃料が燃焼
室内に吸入されて燃焼室内は空燃比がリーンとなり失火
して未燃ガスが排出されエミッションが悪化する。逆
に、燃料の供給が停止されている状態から供給を開始す
ると、吸気管内に滞留すべき燃料を余分に増量して噴射
してやらなければ空燃比は理論空燃比にならないことは
良く知られている。しかも滞留すべき燃料の正確な調量
は、吸気管内に蓄積されるデポジットなどにより変化す
るため困難である。即ち、吸気管内に燃料を噴射する内
燃機関で、燃料の供給や停止を繰り返し行えば、エミッ
ションが非常に悪くなるという問題は避けられない。
能を備えてなおかつ内燃機関の低燃費を実現するには、
蓄電装置の電力を持ち出さないシステムの実現により蓄
電装置の搭載重量を必要最小限に抑えることが必要で、
そのために内燃機関を低燃費となる所定の回転数および
吸入空気量で定常運転をしつつ、車両走行に応じて出力
が変更できる動力源が望まれる。
いに回転力を作用するハイブリッド車用の動力源を制御
する車両用動力源制御装置おいて、内燃機関を低燃費で
高効率で運転できしかも出力が可変できる車両用動力源
制御装置ならびにこの装置を搭載した自動車を提供する
ことである。
れば、少なくとも、アクセルペダルおよびブレーキペダ
ルにより運転操作され、内燃機関および回転電機が互い
に回転力を作用してなる動力源において、内燃機関を燃
費最良点である所定の回転数、吸入空気量で運転し、燃
焼しているときは燃費最良点の出力となり、燃料供給を
停止しているときは機関出力がマイナスになることに着
目し、燃料の供給と停止の割合を変更することで燃費最
良状態で内燃機関の平均出力を可変にでき、例えば燃料
が供給されているときは回転電機を発電機として作用さ
せ、燃料が停止しているときは電動機として作用させる
ことで、燃料の供給および停止による内燃機関の出力変
動を回転電機にて吸収できるため、燃費最良であり出力
変動がなく、しかも車両走行に必要な広範囲な出力をと
りだせる車両用動力源を実現できる。
演算手段と燃料停止同期手段とから構成され、内燃機関
が所定回転経過する毎に、この所定回転中の燃焼を部分
的に停止する燃料停止期間を燃料停止期間演算手段が演
算し、この燃料停止期間を燃料停止同期手段が内燃機関
の燃料噴射に関係する所定のタイミングに同期させ、同
期させた結果に基づき燃料停止を制御することにより、
燃料停止が確実に行われエミッションの悪化が防止でき
る。
車速検出手段により検出される車速が所定の速度以下に
おいては前記内燃機関に常に燃料を供給しないように演
算することにより、所定速度以下では回転電機により動
力を発生することで、車両停止時に内燃機関を停止でき
るため燃費悪化が防止でき、また所定速度以上で燃料を
供給するために内燃機関の低回転域でのトルク変動に起
因する振動を防止できるためスムーズな内燃機関の始動
ができる。また、請求項3記載の発明によれば、請求項
1記載の発明における燃料停止期間演算手段により演算
される燃料停止期間が、少なくとも、動力源トルク要求
量と、回転電機および駆動装置の効率に基づき演算され
ることにより、燃料停止期間に回転電機が電動機として
作動するときの回転電機および駆動装置による損失電力
と、燃料停止期間以外である期間に回転電機が発電機と
して作動するときの回転電機および駆動装置による損失
電力を等しくなるように燃料停止期間を設定でき、蓄電
装置の持ちだし電力をゼロに設定できるため蓄電装置の
搭載量を最小にできるため自動車への搭載重量が軽減で
き燃費が向上する。また、請求項4記載の発明によれ
ば、請求項1記載の発明における燃料停止期間演算手段
により演算される燃料停止期間が、少なくとも、動力源
トルク要求量と、蓄電装置の充電状態に関係する量とに
基づき決定することにより、動力源制御装置における演
算精度による蓄電装置のエネルギ収支のバランスのくず
れやあるいは蓄電装置自身の自己放電による蓄電量の低
下などが補償でき、蓄電装置を常に最良の状態に維持で
きる。
装置の端子電圧を検出する電圧検出手段および蓄電装置
に流入出する電流を検出する電流検出手段を具備し、蓄
電装置の充電状態を、この端子電圧および電流とに基づ
き演算される蓄電装置の残存容量か、蓄電装置の端子電
圧か、端子電圧および電流とに基づき演算される蓄電装
置の内部インピーダンスのいずれかにより算出して燃料
停止期間を決定することにより、蓄電装置を常に最良の
状態に維持でき、劣化を最小限にすることができる。
停止同期手段により、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴
射タイミングに燃料停止期間を同期させることにより、
燃料の供給停止を確実に行え、エミッションの悪化を防
止できる。また、請求項7記載の発明によれば、演算指
令手段が、動力源トルク要求量および内燃機関の出力ト
ルク量とに基づき回転電機のトルク要求量を演算する回
転電機トルク要求量演算手段と、回転電機トルク要求量
の変化時点が前記内燃機関の燃焼タイミングに同期させ
る回転電機トルク同期手段を具備することにより、内燃
機関の出力トルクの発生に同期した燃焼に同期して回転
電機の発生トルクを制御できるので、動力源のトルク変
動を抑制することができる。
項7記載の発明における燃焼に関係するタイミングとし
て、内燃機関の点火時期か、内燃機関の各気筒の筒内圧
力が所定のレベルとなる時期か、あるいは内燃機関の各
気筒の燃焼火炎が検出された時点のいずれかとすること
で、内燃機関の発生するトルクに回転電機の発生トルク
を同期できるため、動力源のトルク変動を抑制できる。
最良点での内燃機関の出力に対し、それ以下の出力では
所定の吸入空気量とし、それ以上の出力ではさらに吸入
空気量を増加でき、吸気量調量手段により、車両走行に
必要な広範囲な出力の全域を動力源でカバーできる。ま
た、請求項10記載の発明によれば、請求項1から9記
載の発明における内燃機関として燃料を直接燃焼室に噴
射し、その燃料の供給や停止を制御しているので、吸気
管に噴射するタイプの内燃機関に比べて吸気管に付着す
る燃料の滞留が無くなるため、格段にエミッションが良
くなり、燃料の供給や停止を制御する動力源制御装置の
効果をより引き出せる。
す、この車両用動力源制御装置を搭載した自動車は、現
在広く利用されている自動車に対して、画期的に低燃費
な自動車を実現できる。
について図1から図19を用いて説明する。なお、本実
施例の動力源は内燃機関と回転電機より成るため、自動
車はハイブリッド車ということになる。図1は本発明に
よるハイブリッド車の第1の実施形態の全体構成を示す
図である。図1において1 は内燃機関で、本実施例では
ガソリンを燃料とする直列4気筒の公知の内燃機関であ
り、吸気管2 には各気筒に対応して燃料噴射電磁弁3 が
設けてあり各気筒独立に燃料を供給し、図示しない点火
装置により点火され燃焼するタイプである。
知のスロットル弁である。5 はスロットル弁4 の開閉を
行うスロットルアクチュエータで、スロットル弁4 をパ
ルスモータで駆動する公知のものである。6 はアクセル
センサで、公知のポテンショメータ型であり、ハイブリ
ッド車を運転する運転者が操作する図示しないアクセル
ペダルに連動して、アクセル操作量ACC を電圧信号で出
力する。7 はブレーキセンサで、アクセルセンサ6 と同
様に運転者が操作する図示しないブレーキペダルに連動
して、ブレーキ操作量BRK をスイッチ信号で出力する。
た固定子81と回転子82とから構成される公知の三相永久
磁石式で極対数は2である。したがって、固定子81には
回転磁界を発生するU,V,W各相の巻線が内蔵されて
おり、回転子82は永久磁石である。回転電機8 には図示
しない回転子位置検出器が設けてあり例えば公知のレゾ
ルバを使用してあり、回転子位置信号を出力して後述の
駆動装置に出力する。
あるが図示は省略した。9 は動力源の出力軸で、図示し
ない内燃機関1 の出力軸と回転電機8 の回転子82とが一
体となっている。したがって、ハイブリッド車の動力源
を構成する内燃機関1 と回転電機8 は互いに回転力を作
用できる構成となっている。10は回転電機8 の駆動装置
で詳細は後述するが、公知の三相インバータと同一構成
でありマイコンが内蔵され、回転電機8 の出力量である
回転あるいはトルクあるいは電力などの指令値に基づき
回転電機8 を駆動制御する。
燃料制御装置を一部変更したものであり詳細は後述する
が、吸気管2 に設けた図示しない吸入空気量センサによ
り計量される内燃機関1 の吸入空気量と、内燃機関1 に
設けられた図示しない内燃機関用回転検出器により検出
される内燃機関1 の回転数などに基づいて燃料噴射電磁
弁3 の弁開度を演算して、この弁開度に基づき燃料噴射
電磁弁3 を駆動して燃料を内燃機関1 に供給したり、後
述の車両用動力源制御装置12の指令により燃料の供給あ
るいは停止を行う。
ンサ6 の出力であるアクセル操作量ACC およびブレーキ
センサ7 の出力であるブレーキ操作量BRK および燃料制
御装置11を介して出力される内燃機関用回転検出器によ
り検出される内燃機関1 の回転数および後述の回転検出
器18の出力信号から求めた自動車の速度に基づき動力源
のトルク要求量M* (単位:Nm)を演算し、動力源の出
力トルクがトルク要求量M* となるように、燃料制御装
置11に燃料の供給あるいは停止の指令と、回転電機8 の
トルク要求量Mm*を演算して、駆動装置10への回転電機
8 のトルク指令と、スロットルアクチュエータ5 の駆動
および、図示しない内燃機関1 の点火装置の作動あるい
は停止を行う。
電池を複数直列接続したものであり、駆動装置10に接続
されている。14は自動車を走行させる駆動輪で、15は公
知のディファレンシャルギヤである。16は動力伝達ベル
トのプーリ径を油圧で可変することで変速比を連続的に
設定できる公知の無段変速機で、その入力軸および出力
軸はそれぞれ、動力源の出力軸9 、ディファレンシャル
ギヤ15の入力軸に接続されている。
段変速機16の入力軸および出力軸の回転を検出して回転
情報をパルス信号にて出力する。19は油圧調整器で、詳
細は図示しないが、無段変速機16の入力側および出力側
のプーリに加える油圧を調整するもので、電気的に制御
される公知のものである。20は油圧源で、詳細は図示し
ないが公知の油圧ポンプよりなる。21は無段変速機16を
制御する無段変速機制御装置で、回転検出器17,18 の出
力である無段変速機16の入力回転数N1および出力回転数
N2に基づき無段変速機16の変速比指令値Rを演算して、
油圧調整器19を制御するよう構成されている。
3から図5を用いて説明する。図3において、1001は蓄
電装置13から供給される電力のプラス入力端子で、1002
はそのマイナス端子である。1003,1004,1005は駆動装置
10からの出力端子で、回転電機8の固定子81に内蔵さ
れたU,V,W各相の巻線に接続される。1006は回転電
機に内蔵された図示しない回転子位置検出器との接続端
子で、励磁信号および回転子位置信号(sin 信号,cos
信号)用に使用し、差動構成となっている。1007は燃料
制御装置11からの入力端子で、燃料噴射のタイミング信
号が入力される。
子で、公知のシリアル通信接続ができる構成となってい
る。1009は入力コンデンサで、入力端子1001,1002 間に
接続されている。1010,1011,1012はIGBT素子とフラ
イホイールダイオードが各2ケ内蔵された公知のIGB
Tモジュールである。IGBTモジュール1010の端子C1
は入力端子1001に接続され、端子E2は入力端子1002に接
続され、端子C2E1は出力端子1003に接続されており、回
転電機8 のU相巻線の駆動をする構成となっている。I
GBTモジュール1010と同様に、IGBTモジュール10
11,1012 はそれぞれ図示の通り、回転電機8 のV相巻線
およびW相巻線を駆動する構成となっている。
クランプ型でホール素子を用いた非接触タイプのものを
用い、それぞれ端子1003および端子1005を流れる電流を
検出して電圧信号で出力する。1015はIGBTモジュー
ル1010,1011,1012に内蔵のIGBT素子のゲートを駆動
する公知のゲート駆動部である。1016は回転電機8 に内
蔵された図示しない回転子位置検出器の信号処理部で、
詳細は示さないが、約7kHzの正弦波の励磁信号を端子10
06から出力し、回転子位置検出器からの回転電機8 の回
転子位置信号(sin 信号,cos 信号)を端子1006より入
力して、回転子位置を求め、パラレル10ビットで出力す
る。
ップのマイクロコンピュータを使用するもので、端子10
08から入力される回転電機8 のトルク要求量Mm*と、端
子1007より入力される燃料噴射のタイミング信号と、信
号処理部1016の出力である回転電機8 の回転子位置およ
び電流センサ1013,1014 の出力である回転電機8 のステ
ータ81のU相巻線およびW相巻線を流れる電流とに基づ
き、内蔵のROMに記憶してあるプログラムにより公知
のベクトル制御をして回転電機8 をトルク要求量Mm*通
りに制御する構成である。
蔵ROMに記憶してある制御プログラムの構成を示した
フローチャートで、それぞれメインプログラムと割り込
みプログラムである。図4図示のメインプログラムにお
いて、車両のキースイッチiGがONされることでスタ
ートする。ステップS1000 は、制御ユニット1017に内蔵
されたRAMに割り付けた変数やスタックおよび入出力
ポートなどの汎用レジスタを初期化する。とくに、後述
のd 軸電流指令値imd* およびq 軸電流指令値imq* を
ゼロに初期化する。ステップS1010 は、制御ユニット10
17に内蔵された通信ポートのステータスを読み込み、通
信ポートにデータが受信されたかどうかのフラグを取り
込む。
どうか判断し、データが受信されていなければステップ
S1050 に進む。データが受信されていれば、ステップS1
030に進み、受信したデータである回転電機8 のトルク
要求量Mm*を取り込み、内蔵RAMの変数領域に格納す
る。次に、ステップS1040 では、ステップS1030 にて記
憶したトルク要求量Mm*に基づき、回転電機8 の固定子
81の各相巻線に流す電流を、回転子82の界磁方向とそれ
に直交する方向に座標を設定したd-q 軸座標系における
それぞれの電流成分であるd 軸電流指令値imd* および
q 軸電流指令値imq* を演算する。
ッチiGがOFFされたかどうかを判定し、OFFされ
ていなければステップS1010 に戻る構成となっている。
逆に、OFFされていれば、プログラムはストップす
る。次に、図5に示すフローチャートにて、割り込みプ
ログラムの構成を説明する。割り込みプログラムは、10
0 μsec 毎のタイマ割り込みで起動する構成となってお
り、ステップIRPT1000にて電流センサ1013,1014 の出力
である回転電機8 の固定子81の巻線のU相線電流iu お
よびW相線電流iw を読み込み、制御ユニット1017の内
蔵RAMの変数領域に格納する。
回転子位置θm を読み込んで、制御ユニット1017の内蔵
RAMの変数領域に格納する。次に、ステップIRPT1004
では、上記U相線電流iu およびW相線電流iw と回転
子位置θm とに基づき、回転電機8 の固定子81の巻線に
ながれる三相交流電流を、回転子82の界磁方向とそれに
直交する方向に座標を設定したd-q 軸座標系におけるそ
れぞれの電流成分であるd 軸電流id およびq 軸電流i
q に変換する。
ト1017の内蔵RAMの変数領域に格納してあるd 軸電流
指令値imd* およびq 軸電流指令値imq* とd 軸電流i
d とq 軸電流iq に基づきd 軸成分とq 軸成分毎にそれ
ぞれの電流偏差εd ,εq を演算する。次にステップIR
PT1008では、ステップIRPT1006にて演算した電流偏差ε
d ,εq と回転電機8 の電気的定数に基づき、回転電機
8 に印加する電圧のd-q 軸成分であるd 軸電圧指令値V
d*およびq 軸電圧指令値Vq*を演算する。次に、ステッ
プ1010では、このd 軸電圧指令値Vd*およびq 軸電圧指
令値Vq*から三相交流の相電圧指令値Vu*,Vv*,Vw*
を演算する。次に、ステップIRPT1012では、この相電圧
指令値Vu*,Vv*,Vw*を例えば10kHz を変調周波数と
するパルス幅変調(PWM)の演算を行う。
ト1017に内蔵のPWMレジスタに、ステップIRPT1012で
の演算結果を出力してルーチン処理を終了する構成とし
てある。次に、燃料制御装置11の詳細な構成について図
6を用いて説明する。図6において、1101は内燃機関1
の回転検出器で、詳細は図示しないが公知のもので、内
燃機関1 の図示しないクランク軸が1回転する毎に12
パルスの角度信号ωと1パルスの基準信号Gが出力され
る。1102は公知の吸入空気量センサで、詳細は図示しな
いが、吸気管2に設けられ、内燃機関1 が吸入する空気
量によりベーン開度が変化し、その変化量をポテンショ
メータで検出するもので、内燃機関1 が吸入する空気量
を単位時間あたりの体積で検出するものである。1103は
冷却水温センサで、詳細は図示しないがサーミスタ型の
公知のもので、内燃機関1 に取付けられ、内燃機関1 の
冷却水の温度を抵抗変化として検出する。1104は吸気温
センサで、詳細は図示しないがサーミスタ型の公知のも
ので、吸入空気量センサ1102に設けられ、内燃機関1 に
吸入される空気の温度を抵抗変化として検出する。1105
は公知の空燃比センサで、図示しない内燃機関1 の排気
管集合部に設けられ、排気の空燃比を空燃比信号として
電圧で出力する。これらのセンサからの信号は、燃料制
御装置11に接続される。
ットで、公知のシングルチップマイクロコンピュータで
あり、回転検出器1101や吸入空気量センサ1102や冷却水
温センサ1103や吸気温センサ1104および空燃比センサ11
05などからの各種信号に基づき燃料噴射電磁弁3 の開弁
時間を決定して開弁信号を出力する。1107,1108,1109,1
110 は2入力のANDゲートで、それぞれの一方の入力
は制御ユニット1106の出力に接続されて燃料噴射電磁弁
3 の開弁信号が入力され、他方の入力は互いに接続され
て燃料噴射電磁弁3 の燃料供給停止信号FUELが入力され
る。1111,1112,1113,1114 はそれぞれ同一構成のもの
で、燃料噴射電磁弁3 を駆動するパワートランジスタよ
りなる公知の電磁弁駆動回路で、ANDゲート1107,110
8,1109,1110 の出力によりスイッチング作動をして燃料
噴射電磁弁3 を開閉駆動をする。
ニット1106から出力される電磁弁駆動信号の論理和を行
い、燃料噴射信号INJ を出力する。1116は公知のDフリ
ップフロップで、データ入力端子Dは燃料制御装置11の
入力端子1122に接続され、クロック入力端子CLは4入
力ORゲート1115の出力に接続され、入力端子1122から
入力される開弁禁止信号ENA を燃料噴射信号INJ に同期
させ、出力OUT から燃料供給停止信号FUELをANDゲー
ト1107,1108,1109,1110 に出力する。1117,1118,1119,1
120 は燃料制御装置11の出力端子で、内燃機関1 に設け
た4個の燃料噴射電磁弁3 の接続端子である。1121は燃
料制御装置11の出力端子で、燃料噴射信号INJ が出力さ
れる。1122は燃料制御装置11の入力端子で、開弁禁止信
号ENA が入力される。1123は燃料制御装置11の出力端子
で、内燃機関回転検出器1101の出力信号が出力される。
に記憶されている燃料制御プログラムの構成について図
7を用いて説明する。このプログラムはキースイッチi
Gが投入されることで起動される。図7において、ステ
ップS1100 は、制御ユニット内蔵の入出力ポートの初期
化やRAMの変数領域の設定およびスタックポインタの
初期化を行う。
を取り込み、制御ユニット1106内蔵のRAMの変数領域
に格納する。次に、ステップS1102 では、吸入空気量Q
を取り込み、制御ユニット1106内蔵のRAMの変数領域
に格納する。次に、ステップS1103 では、冷却水温Tw
を取り込み、制御ユニット1106内蔵のRAMの変数領域
に格納する。次に、ステップS1104 では、吸気温Ta を
取り込み、制御ユニット1106内蔵のRAMの変数領域に
格納する。 次に、ステップS1105 では、空燃比A/F を
取り込み、制御ユニット1106内蔵のRAMの変数領域に
格納する。次に、ステップS1106 では、ステップS1101
で取り込んだ内燃機関回転数Ne およびステップS1102
で取り込んだ吸入空気量Qとから回転当たりの吸気量Q
o を演算し、内蔵RAMの変数領域に格納する。
で取り込んだ吸気温Ta に基づき、制御ユニット1106に
内蔵のROMのテーブル領域に記憶してある吸気温補正
係数マップを検索して、吸気温補正係数fTHAを求める。
吸気温補正係数マップは図8に示す公知のもので、吸入
空気量センサ1102にて検出した吸入空気量を単位時間当
たりの質量として変換する係数が一次元マップとして備
えてある。次に、ステップS1108 ではステップS1103 に
て取り込んだ冷却水温Tw に基づき、暖機補正係数マッ
プを検索して、暖機補正係数fWL を求める。 暖機補正
係数マップは図9に示す公知のもので、内燃機関1 の冷
却水温度Tw に対する暖機補正係数fWLが一次元マップ
として備えてある。ステップS1109 では、ステップS110
5 にて取り込んだ空燃比A/F に基づき、A/Fフィード
バック補正係数fA/Fを演算する。演算は公知のものであ
り、詳細な説明は省略する。
めた回転当たりの吸気量Qo とステップS1107 にて求め
た吸気温補正係数fTHAとから基本噴射時間Tp を演算す
る。演算の際の係数Kは、燃料噴射電磁弁3 の開弁時間
と燃料噴射量との関係を決定する定数である。ステップ
S1111 では、上記ステップにて求めた基本噴射時間Tp
と暖機補正係数fWL およびA/Fフィードバック補正係
数fA/Fとに基づき、燃料噴射電磁弁3 の開弁時間である
噴射時間TAUを演算する。なお、Tv は無効噴射時間
で、燃料噴射電磁弁3 の時定数による遅れ時間であって
燃料量に寄与しない時間である。
求めた噴射時間TAUに基づき、燃料噴射電磁弁3 を駆動
する噴射信号を発生して出力する。ステップS1113 では
キースイッチiGの状態をチェックし、投入されていれ
ば(NO)ステップS1101 に戻り、上述の作動を繰り返し、
OFFされていれば(YES) プログラムが終了する構成と
してある。
成について図10を用いて説明する。図10において、
1201,1202 は車両用動力源制御装置12の入力端子で、そ
れぞれアクセルセンサ6 およびブレーキセンサ7 と接続
されている。1203は車両用動力源制御装置12の出力端子
で、燃料制御装置11と接続されている。1204は車両用動
力源制御装置12の入力端子で、燃料制御装置11と接続さ
れている。1205は車両用動力源制御装置12の通信端子
で、駆動装置10と接続されている。1206は車両用動力源
制御装置12の出力端子で、スロットルアクチュエータ5
と接続されている。1206はアナログ入力部で、演算増幅
器を用いた公知の電圧増幅回路より構成され、入力は車
両用動力源制御装置12の入力端子1201に接続され、アク
セルセンサ6 の出力信号の電圧を調整して出力する。12
07は車両用動力源制御装置12の入力端子で、回転検出器
18と接続される。1208はデジタル入力部で、トランジス
タよりなる公知のバッファ回路より構成され、入力端子
1202および1204に接続されており、ブレーキセンサ7 の
出力および燃料制御装置11からの出力である内燃機関回
転信号の出力をインピーダンス変換して、同一論理で出
力する。1209はパルス入力部で、トランジスタよりなる
公知のバッファ回路より構成され、入力端子1207に接続
されており、回転検出器18の信号をインピーダンス変換
して、同一論理で出力する。1210は制御ユニットで、公
知のシングルチップマイクロプロセッサよりなり、アナ
ログ入力部1206の出力信号であるアクセル操作量ACC と
デジタル入力部1208の出力信号であるブレーキ操作量BR
K と内燃機関回転数Ne およびパルス入力部1209の出力
信号である回転検出器18のパルス信号を取り込んで車速
Vを取り込み、このアクセル操作量ACC とブレーキ操作
量BRK と内燃機関回転数Ne および車速Vとに基づき、
燃料制御装置11へ指令する燃料噴射電磁弁3 の開弁禁止
信号ENA と、駆動装置10に指令する回転電機のトルク要
求量Mm*およびスロットルアクチュエータ5 に指令する
スロットル弁開度θを演算出力する。 1211は公知のデ
ジタル出力部で、制御ユニット1210から出力される開弁
禁止信号ENA をインピーダンス変換して車両用動力源制
御装置12の出力端子1203に出力する。
ット1210の通信ポートと車両用動力源制御装置12の通信
端子1205間に設けられる。1213は公知のパルスモータ駆
動回路で、制御ユニット1210から出力されるスロットル
弁開度に基づき、出力端子1206を介してスロットルアク
チュエータ5 を駆動するよう接続されている。
制御ユニット1210に内蔵の制御プログラムについて、図
11および図12を用いて説明する。図11に示すフロ
ーチャートはメインプログラムで、iGキースイッチが
投入されるとスタートする。ステップS1200 は初期化を
行うもので、例えば制御ユニット1210に内蔵の入出力ポ
ートの初期化や、内蔵RAMに割り付けた変数領域やス
タック領域の初期化などを行う。とくに、後述のスロッ
トル弁開度θの変数メモリを所定の設定値θ0 に初期化
する。ステップS1202 では、アナログ入力部1206の出力
電圧を、制御ユニット1210内蔵のA/D変換部で変換し
て、アクセル操作量ACC を取り込み、内蔵RAMに割り
付けた変数領域に格納する。ステップS1204 では、デジ
タル入力部1208の出力信号から1ビットのオン/オフで
あるブレーキ操作量BRK を取り込む。ステップS1206 で
は内燃機関回転数Ne を取り込み、制御ユニット1210に
内蔵のRAMに割り付けた変数領域に格納する。ステッ
プS1208 では、パルス入力部1209の信号の周期を計数
し、車速Vを取り込み、制御ユニット1210に内蔵のRA
Mに割り付けた変数領域に格納する。
り込んだ車速Vに基づき車両が停止しているかどうか判
断し、停止(V=0km/h)であれば、プログラムの実行
をステップS1220 へ移す。車両が停止していない(V≠
0km/h)場合は、ステップS1212 の処理を実行する。ス
テップS1212 では、ブレーキが操作されているかどうか
判断し、ブレーキが踏まれていれば(YES :フ゛レーキON)
プログラムの実行をステップS1216 へ移し、ブレーキが
踏まれていなければ(NO:フ゛レーキOFF )プログラムの実
行をステップS1214へ移す。
セルを操作しているかどうか判断し、アクセルが踏み込
まれていれば(NO:ACC ≠0%)、通常運転モードである
ステップS1230 に進み、アクセルが踏み込まれていなけ
れば(YES :ACC =0%)、例えばガソリン車の通常走行
中にアクセルを全閉にしたエンジンブレーキ相当のトル
クを発生するエンジンブレーキ状態であるステップS121
6 に実行を移す。ステップS1216 では内燃機関1 の点火
装置を停止させ、次のステップS1218 では動力源の出力
モードを示すフラグfMODE をゼロにセットしてプログラ
ムの実行をステップS1240 に移す。フラグfMODE がゼロ
の場合、内燃機関1 は燃料を消費せず、動力源の出力は
回転電機8 により調節される。
ステップS1230 では、ステップS1206 にて取り込んだ内
燃機関回転数Ne が所定の回転数Ne0より高いか低いか
判断し、高ければ(NO:Ne >Ne0)プログラムの実行
はステップS1232 として内燃機関1 の点火装置を作動さ
せステップS1234 にてfMODE を1 にセットしてステップ
S1240 に進む。
焼されており、さらに回転電機8 が電力の供給を受けて
トルクを制御するモードで、両者により動力源の出力は
調節される。ステップS1214 の判断にて、内燃機関回転
数Ne が所定の回転数Ne0より低ければ(YES :Ne ≦
Ne0)プログラムの実行はステップS1236 に移り、内燃
機関1 の点火装置を停止するモードとし、さらにステッ
プS1238 にてフラグfMODE をゼロとし、プログラムの実
行をステップS1240 に移す。
記憶したアクセル操作量ACC と、ステップS1204 にて記
憶したブレーキ操作量BRK と、ステップS1208 にて記憶
した車速Vとに基づき、動力源トルク要求量M* をマッ
プ検索により求め、プログラムの実行をステップS1242
に移す。この際のマップは、図13に示したデータが、
制御ユニット1210に内蔵のROMのデータ領域にあらか
じめ格納されている。図13に図示したデータは、アク
セル操作量ACC とブレーキ操作量BRK をパラメータとし
て車速Vに対するトルク要求量M* を示すもので、トル
ク要求量M* は最大トルク要求量で正規化してあり、車
速は最高速Vmax で正規化してあるが、制御ユニット12
10に格納してあるデータは正規化しないデータが記憶し
てある。
と判断し、プログラムの実行が移ったステップS1220 で
は、アクセル操作の判断を行い、アクセルが踏まれてい
なければ(YES :ACC =0%)プログラムの実行をステッ
プS1224 に移し、アクセルが踏まれていれば(NO:ACC
≠0%)プログラムの実行をステップS1222 に移す。ステ
ップS1222 では、ブレーキが操作されているかどうか判
断し、ブレーキが踏まれていなれば(NO:BRK=OFF )プ
ログラムの実行を上述のステップS1230 へ移し、ブレー
キが踏まれていれば(YES :BRK=ON)プログラムの実行
をステップS1224 へ移す。
置を作動させるモードとし、さらにステップS1226 にて
フラグfMODE をゼロとし、次のステップS1228 で動力源
のトルク要求量M* をクリアしてゼロとし、プログラム
の実行をステップS1242 とする。ステップS1242 では、
内燃機関出力トルクMeinjおよびMecutをマップ検索し
て制御ユニット1210に内蔵のRAMの変数領域に格納す
る。
ク要求量M* と内燃機関回転数Neとから数式1により
動力源の出力要求量P* を求め、制御ユニット1210に内
蔵のRAMの変数領域に格納する。
燃費最良点における内燃機関1 の出力Pe0以下かどうか
判断し、Pe0以下であれば(YES :P* ≦Pe0)内燃機
関1 が燃費最良点で作動するように、ステップS1248 に
てスロットル弁開度θを、あらかじめ求めておきROM
のデータ領域に格納してあるθ0 に設定して、続くステ
ップS1250 で燃料停止期間Tcut を以下数式2にて求め
て、ステップS1256 に進む。
−Mecut) 数式2において、Tope は燃料を供給あるいは停止する
ための制御周期であり、内燃機関1が燃焼する回数およ
び内燃機関回転数Ne によりあらかじめ設定される周期
で、本実施例では内燃機関1 が100 回燃焼する期間とし
てある。また、MeinjおよびMecutはそれぞれ内燃機関
1 が燃料を供給されて燃焼している時の出力トルクおよ
び燃料が停止されている時の出力トルクであり、図14
に図示のデータが制御ユニット1210に内蔵のROMのデ
ータ領域にマップ化されており、このマップを検索して
求められる。
開度θが内燃機関1 が燃費最良点で運転する場合に設定
されるスロットル弁開度θ0 の場合の内燃機関回転数N
e に対する内燃機関出力トルクMe の特性で、内燃機関
回転数Ne は内燃機関1 の最大回転数に対して正規化
し、内燃機関出力トルクMe はスロットル弁開度がθ0
の場合の内燃機関1 の最大出力に対して正規化したもの
を示している。内燃機関出力トルクMe の正側の特性
は、内燃機関1 が燃料を供給されて燃焼している状態
で、かつ最高効率となるようにスロットル弁4 の開度を
θ0 に設定したときの内燃機関出力トルクMeinjであ
り、内燃機関出力トルクMe の負側の特性は、内燃機関
1 が燃料を停止しているときの内燃機関1 のフリクショ
ンなどによる損失量を内燃機関出力トルクMecutとして
示したものである。
回転側では、ダミーデータであり、特に意味はない。ス
テップS1246 で動力源出力要求量P* が燃費最良点にお
ける内燃機関1 の出力Pe0より大きいと判断すると(N
O:P* >Pe0)、ステップS1252 にて数式3によりス
ロットル弁開度θを演算し、パルスモータ駆動回路1213
に出力する。
にクリアして、プログラムの実行をステップS1256 とす
る。ステップS1256 ではフラグfMODE をチェックし、フ
ラグfMODE が1 の場合(YES )プログラムの実行をステ
ップS1260 とし、フラグfMODE がゼロの場合(NO)はプ
ログラムの実行がステップS1258 に移り、ステップS125
8 で燃料停止期間Tcut をTope に等しくセットし、プ
ログラムの実行をステップS1260 に移す。
4 あるいはステップS1250 あるいはステップS1258 にて
求めた燃料停止期間Tcut に基づき、制御ユニット1210
内蔵のタイマを用いて、開弁禁止信号ENA をデジタル出
力部1211へ出力する。ステップS1262 では、iGキース
イッチがOFFされたかどうかを判断し、OFFされて
いなければステップS1202 に戻って上述のプログラムを
繰り返し実行し、OFFされていればプログラムは停止
する。
構成を説明する。このプログラムは、図11図示のメイ
ンプログラムが実行中に、内燃機関1 の燃料制御装置11
からの噴射信号INJ 毎に起動される割り込みプログラム
で、ステップIRPT1200では、動力源が内燃機関1 と回転
電機8 との出力で運転されているか回転電機8 のみで運
転されているかを示すフラグfMODE をチェックする。
PT1212に進み、制御中フラグfCNTをゼロにセットし、さ
らにステップIRPT1213にて回転電機8 のトルク要求量M
m*を後述の数式5にて演算し、後述のステップIRPT1214
に実行を移す。ステップIRPT1200にてフラグfMODE が1
と判断された場合は、内燃機関1 を燃焼させるモードで
あり、プログラムの実行をステップIRPT1201に移す。
よる出力の制御中であるかどうかを、制御中フラグfCNT
により判断する。制御中フラグfCNTが1 であれば供給停
止制御周期Tope の途中であり、プログラムの実行がス
テップIRPT1205に移り、制御中フラグfCNTがゼロであれ
ば供給停止制御周期Tope が終了し次の供給停止制御周
期に移行する準備をするため、プログラムの実行をステ
ップIRPT1202に移す。ステップIRPT1202では、制御中フ
ラグfCNTを1 にセットして燃料の供給停止の制御中に入
ったことを記憶する。
ウンタCNT0をTope に初期化する。次に、ステップIRPT
1204では、燃料停止カウンタCNT1をメインプログラムで
記憶した燃料停止期間Tcut に初期化する。次に、ステ
ップIRPT1205では、今回の噴射が燃料を供給(fCUT=0)
しているか停止(fCUT=1)しているかを示す燃料フラグ
fCUTをゼロに初期化する。
より、燃料の供給あるいは停止を判断し、燃料が停止し
ていればプログラムの実行をステップIRPT1208とし、燃
料が供給されていればプログラムの実行をステップIRPT
1207とする。ステップIRPT1207では、メインプログラム
のステップS1240 およびステップS1242 にて記憶した動
力源トルク要求量M* と燃料供給時の内燃機関出力トル
クMeinjとから回転電機8 のトルク要求量Mm*を下記の
数式4にて演算し求め、プログラムの実行をステップIR
PT1214とする。
実行されるステップIRPT1208では、メインプログラムの
ステップS1240 およびステップS1242 にて記憶した動力
源トルク要求量M* と燃料停止時の内燃機関出力Mecut
とから回転電機8 のトルク要求量Mm*を下記の数式5に
て演算し求め、プログラムの実行をステップIRPT1209と
する。
減算して、この割り込みプログラムの次の割り込み実行
に備える。ステップIRPT1210では、燃料停止カウンタCN
T1がゼロであるかどうかを判断し、ゼロであれば(YES
)燃料停止期間が終了したと判断して、ステップIRPT1
211にて燃料フラグfCUTを0にして燃料の供給に備えた
後にプログラムの実行をステップIRPT1214とし、ゼロで
なければ(NO)そのままプログラムの実行をステップIR
PT1214とする。
あるいはステップIRPT1209あるいはステップIRPT1213の
いずれかにて求めた回転電機8 のトルク要求量Mm*を通
信ドライバ部1212に出力する。さらに、ステップIRPT12
15では、燃料制御カウンタCNT0を1だけ減算して、この
割り込みプログラムの次の割り込み実行に備える。ステ
ップIRPT1216では、燃料制御カウンタCNT0がゼロかどう
か判断し、ゼロであればステップIRPT1217にて制御中フ
ラグfCNTをゼロにセットして供給停止制御周期Tope が
終了したことを記憶し、ゼロでなければ供給停止制御周
期Tope 中であるためそのまま割り込みプログラムから
メインプログラムに戻る。
について図15を用いて説明する。図15において、21
01および2102は無段変速機16の入力側プーリおよび出力
側プーリの回転数を検出する回転検出器17および回転検
出器18の出力信号を入力する入力端子である。2103およ
び2104は無段変速機制御装置21の出力端子で、それぞれ
無段変速機16の入力側および出力側プーリの油圧を調節
する油圧調節機19を駆動する出力端子である。2105およ
び2106はパルス入力部で、車両用動力源制御装置12内の
パルス入力部1209と同一の構成で、入力端子2101および
入力端子2102から入力される回転検出器17および回転検
出器18の出力信号をインピーダンス変換して同一論理で
出力する。
ップマイクロプロセッサよりなり、パルス入力部2105お
よびパルス入力部2106の出力信号である無段変速機16の
入力側回転数N1 および出力側回転数N2 を取り込み、
出力側回転数N2 とディファレンシャルギヤ15の減速比
Gおよび駆動輪14の半径rとから自動車の車速を演算
し、この車速に基づき無段変速機16の変速比指令値R*
を演算し、この変速比指令値R* に基づき油圧調整器19
への駆動信号を演算出力する。
トランジスタなどよりなる公知のパワースイッチ回路で
構成され、制御ユニット2105が出力した油圧調整器19へ
の駆動信号をパワー増幅して出力端子2103,2104 から出
力して油圧調整器19を駆動する。次に、図17を用い
て、制御ユニット2107に内蔵のROMに格納してある制
御プログラムの構成について説明する。このプログラム
はiGキースイッチが投入されることにより起動し、ス
テップS2100 にて初期化を行う。例えば制御ユニット21
07に内蔵の入出力ポートの初期化や、内蔵RAMに割り
付けた変数領域やスタック領域の初期化などを行う。
05の出力信号からその周期を時間計数することにより無
段変速機16の入力軸の回転数である入力側回転数N1 を
取り込み、制御ユニット2107 に内蔵のRAMに割り付
けた変数領域に格納する。ステップS2104 では、パルス
入力部2106の出力信号からその周期を時間計数すること
により無段変速機16の出力軸の回転数である出力側回転
数N2 を取り込み、制御ユニット2107に内蔵のRAMに
割り付けた変数領域に格納する。
4 にて格納した出力側回転数N2 から自動車の速度であ
る車速Vを下記の数式6にて演算する。
ギヤ15の減速比、Cは演算係数である。次のステップS2
108 では、ステップS2106 で求めた車速Vをパラメータ
として無段変速機16の変速比指令値R* をマップ検索に
て求める。図16は、ステップS2108 で使用されるマッ
プの特性を示す図で、横軸は最大車速Vmax で正規化さ
れた車速で、縦軸は変速比指令値R* を示す。無段変速
機16の変速比Rは、無段変速機16の構成上有限の範囲
(一般には約0.5 から3.0 )であり、最大変速比Rmax
においての車速をV0 、最小変速比Rmin における車速
をV1 とし、車速V0から車速V1 の間は、下記の数式7
により設定してある。
する回転数である。次のステップS2110 では、ステップ
S2108 で求めた無段変速機16の変速比指令値R* から油
圧調整器19の駆動信号である油圧調整信号を発生させて
パワースイッチ部2108,2109 に出力する。 次のステッ
プS2112 では、iGキースイッチが投入されているかど
うか判断し、投入されていれば(NO)ステップS2102 に
戻って上述の処理を繰り返し、OFFされていれば(YE
S )プログラムは停止する。
明する。図18に示すチャートはシステムの状態遷移を
時系列で示したもので、iGキースイッチがOFFされ
ている停止状態、停止状態からiGキースイッチを投入
してシステムが起動されたアイドル状態、アイドル状態
からアクセルが操作されて車両が緩加速で加速している
緩加速状態、緩加速状態からアクセルを戻して車両が一
定の速度で走行している定速走行状態、定速走行状態か
らアクセル操作量ACC を100%にした急加速状態、急加速
状態からスロットルを戻して高速一定速度で走行してい
る定速走行状態、定速走行状態からアクセル操作量ACC
を0%にしたエンジン車におけるエンジンブレーキ相当の
減速度が得られる状態(本実施例ではエンジンブレーキ
状態と呼ぶ)、エンジンブレーキ状態からブレーキペダ
ルを操作してブレーキをかけたブレーキ状態、ブレーキ
状態で車速Vがゼロになった状態であるアイドル状態、
アイドル状態からiGキースイッチをOFFした停止状
態よりなる。
ていないので、斜線ハッチングを施してある部分は不定
である。時刻t1においてiGキースイッチが投入される
とシステム全体に電源が投入され、停止状態からアイド
ル状態に状態遷移する。アイドル状態においては、回転
電機8 の駆動装置10と内燃機関1 の燃料制御装置11と車
両用動力源制御装置12および無段変速機制御装置21に電
源が投入され、各制御装置内の制御ユニットに内蔵のプ
ログラムが起動される。起動された直後、各制御装置内
では制御プログラムの実行が開始されて、先頭のステッ
プで初期化を行う。駆動装置10では回転電機8 に指令す
るd 軸電流指令値imd* およびq 軸電流指令値imq* は
ゼロに初期化されるので、回転電機8 は電流が流れない
指令が行われ、図5に示す100 μsec タイマ割り込みが
行われ回転電機8 に流れる電流が指令値imd* 、imq*
と等しくなるように相電圧指令値Vu*,Vv*,Vw*を演
算してPWM演算を行い制御ユニット1017に内蔵のPW
MレジスタにこのPWM演算結果を出力することで制御
ユニット1017からPWM信号が出力され、ゲート駆動部
1015に入力される。
ル1010,1011,1012はスイッチングを行い駆動装置10の出
力端子1003,1004,1005に接続された回転電機8 は、100
μsec タイマ割り込みプログラムが実行されることで電
流指令値どおりに電流が制御されるので、電流はゼロと
なり回転電機8 は回転力を発生しない。一方、回転電機
8 と互いに回転力を作用する内燃機関1 は、燃料制御装
置11内の制御ユニット1106に内蔵の図7図示のプログラ
ムが起動し、ステップS1100 にて実行される初期化にお
いて、内燃機関回転数Ne の変数メモリは回転数ゼロに
初期化し、噴射時間TAUの変数メモリはゼロに初期化さ
れるので、内燃機関1 に燃料を供給しないように初期化
される。
は、図11図示のプログラムの実行が開始され、ステッ
プS1200 にて実行される初期化において、動力源トルク
要求量M* と動力源出力要求量P* と内燃機関回転数N
e と燃料停止期間Tcut と車速Vとをゼロに初期化し、
スロットル弁開度θはθ0 に初期化する。ステップS120
2 からステップS1208 の実行でアクセル開度ACC とブレ
ーキ操作量BRK と内燃機関回転数Ne および車速Vを取
り込むわけであるが、アイドル状態においては取り込ま
れた値はそれぞれアクセル開度ACC はゼロでブレーキ操
作量BRK はONで内燃機関回転数Ne および車速Vはゼロ
である。したがって、プログラムの実行はS1210 →S122
0 →S1224 →S1226 →S1228 となり、内燃機関1 の点火
は停止され動力源のトルク要求量M* はゼロとなり、ス
テップS1244 にて演算された動力源出力要求量P* はゼ
ロとなる。
断でP* ≦P0 が成立するので、ステップS1248 にてス
ロツトル弁開度θはθ0 として演算出力され、次のステ
ップS1250 で燃料停止期間Tcut が演算され、ステップ
S1256 に進む。ステップS1256 ではフラグfMODE がゼロ
であるため、NOと判断されてステップS1258 にて燃料停
止期間Tcut はTope に等しく設定することで、常に燃
料供給が停止される指令となる。
図17図示のプログラムの実行が開始され、ステップS2
100 にて実行される初期化において、変速比指令値R*
の変数メモリの内容が無段変速機16の変速範囲の最大値
であるRmax に初期化される。したがって、変速比指令
値R* に基づき、無段変速機制御装置21内の制御ユニッ
ト2107にて油圧調整信号に変換されて出力され、パワー
スイッチ部2108,2109にて増幅されて油圧調整ユニット1
9を駆動することで無段変速機16のプーリ径が調節され
て指令値通りの変速比Rmax に設定される。これによ
り、内燃機関1 は燃料の供給は停止しており、点火も停
止しており、回転電機8 の出力要求量Pm*もゼロである
ので、動力源の出力要求量P* もゼロであるために、車
速Vはゼロで、車両は停止している。
およびアクセルペダルが操作されることで、時刻t2にお
いてアイドル状態から緩加速状態に状態遷移する。時刻
t2において、ブレーキ操作量BRK がOFF となり、アクセ
ル操作量ACC が図18のレベルに操作されると、車両用
動力源制御装置12においては、ステップS1202 からステ
ップS1208 までのステップの実行で、アクセル操作量AC
C と、ブレーキ操作量BRK と、内燃機関回転数Ne と、
車速Vが取り込まれる。このとき、内燃機関回転数Ne
はゼロで、車速Vもゼロである。ステップS1210 にて車
速ゼロと判断され(YES )ステップS1220 にジャンプす
る。S1220 にてアクセル操作量ACC がゼロでないと判断
され(NO)プログラムの実行がステップS1222 に移る。
ステップS1222 にてブレーキ操作量BRK がOFF と判断さ
れ(NO)プログラムの実行がステップS1230 に移る。
がNe0より低いかどうか判断する。Ne0は、内燃機関1
の燃焼作動を開始する回転数で、300rpmから1000rpm の
適当な値に設定する。図18のt2−t10 間においては、
内燃機関回転数Ne がNe0より低い(YES )と判定さ
れ、ステップS1236 にて点火は停止され、ステップS123
8 にてフラグfMODE はゼロにセットされる。さらに、ス
テップS1240 にて動力源トルク要求量M* がマップ検索
される。時刻t2で動力源トルク要求量M* が立ち上がる
と、ステップS1256 にてフラグfMODE がゼロと判断され
るため、図12の割り込みプログラムではステップIRPT
1200にてフラグfMODE がゼロと判定されて、IRPT1212→
IRPT1213→IRPT1214とプログラムが実行され、ステップ
IRPT1213にて回転電機8 のトルク要求量Mm*は数式5に
て演算されて、動力源トルク要求量M* にさらに内燃機
関1 の燃焼しないフリクションなどのトルクを余分に上
乗せした値が演算されてステップIRPT1214にて回転電機
のトルク要求量Mm*は通信ドライバ1212を介して出力端
子1205から駆動装置10に指令される。この指令を受けた
駆動装置10では、図4および図5に図示のプログラムが
実行されて、回転電機8 は、トルク要求量Mm*に等しい
トルクが発生するように制御される。
トルク要求量Me*は負となり、回転電機トルク要求量M
m*は所定のレベルに立ち上がる。このため、図18の時
刻t2の時点より車両は回転電機8 により駆動されて車速
Vが図18のように発生する。このとき、車速VがV0
となる時刻t11 までは、図16のマップに従って変速比
指令R* は無段変速機16の最大変速比Rmax で制御され
る。従って、車両駆動力は動力源トルク要求量M* と無
段変速機16への変速比指令R* との積に比例して発生
し、車両は加速されて行く。
の回転数が時刻t2の時点から増大して行き内燃機関1 の
回転数Ne がNe0に達する時刻t10 では、図11のプロ
グラムのステップS1230 にてNOと判断され、内燃機関1
はステップS1232 にて点火作動が行われ、ステップS123
4 にてフラグfMODE は1 がセットされて動力源は内燃機
関1 と回転電機8 の両方で出力を制御するモードとな
る。
り、内燃機関1 および回転電機8 のトルク制御について
図2および図19を用いて説明する。図19は内燃機関
1 をスロットル弁開度を種々変更して燃焼作動した場合
の燃費率を内燃機関回転数Ne と内燃機関出力トルクM
e とでまとめた図である。Aの曲線はスロットル弁開度
が全開のときのトルク特性で、他の曲線は内燃機関1が
出力できるトルク範囲における単位仕事量(kWh )当た
りの燃料消費量(g )である燃費率を等燃費特性として
示したものである。
あり、回転数でNe1、トルクでMe0である。 図2は動
力源へのトルク要求量M* が変化したときに、内燃機関
1 および回転電機8 をどのように制御して、内燃機関1
を燃費最良点(Ne =Ne1、Me =Me0)で運転しつつ
動力源の出力トルクを可変するかを示した図である。動
力源のトルク要求量M* に対して、内燃機関1 は燃費最
良点(Ne =Ne1、Me =Me0)で運転しつつ、燃料供
給率αを調節してトルク要求量M* に対応する出力を発
生する。
電機出力トルクの時間変化チャートで説明する。内燃機
関作動チャートにおいて、内燃機関1 は燃料が噴射され
ると噴射時トルクMeinjを発生し、燃料供給を停止する
とフリクションなどのカット時トルクMecutを発生する
ため、燃料を供給し続けるか停止し続けるかでは内燃機
関1 は出力を可変することはできない。通常のガソリン
車では、スロットル弁4 を可変することで出力の調節を
おこなっているが、常に燃費が最良点となる運転はでき
ないことは図19から明らかである。
Me0)で運転されている状態で、燃料の供給や停止を周
期的に行い、供給と停止の割合を変更することで出力を
可変し、その時発生する内燃機関1 のトルク変動を回転
電機8 にて補償することで実現している。燃料供給停止
制御周期Tope は、動力源の出力分解能に基づき決定す
るもので、例えば内燃機関1 の燃焼が100 回発生する期
間として燃料供給停止制御周期Tope を設定すれば、噴
射時トルクMeinjとカット時トルクMecut間を1/100 の
分解能で出力可変制御ができる。燃料供給停止制御周期
Tope に対して、燃料停止期間Tcut を設定した場合、
動力源の出力トルクMは下記の数式8で成立する。
t)) /Tope このとき、内燃機関出力トルクMe は、噴射時トルクM
einjとカット時トルクMecutの間でパルス状の変動を伴
ったトルクとして発生する。そこでこのトルク変動を吸
収するように、動力源トルク要求量M* と内燃機関出力
トルクMe との差を回転電機8 のトルク要求量Mm*と
し、燃料供給期間は回転電機8 を発電モードとし、燃料
停止期間は回転電機8 を電動モードとして図2のように
制御すれば、燃料供給期間は内燃機関1 は燃費最良点
(図19のB点)で運転され、燃料停止期間は燃料が供
給されていないので燃料消費は無いため、内燃機関1 は
出力を可変できてしかも燃費は常に最良点で作動する。
の間は、図2で述べた動作に基づき動力源は作動する。
すなわち、動力源トルク要求量M* に基づき数式2に従
い、ステップS1250 で燃料停止期間Tcut が演算され、
この燃料停止期間Tcut に基づきステップS1260 で開弁
禁止信号ENA が出力される。開弁禁止信号ENA は、制御
ユニット1210からデジタル出力部1211および出力端子12
03を介して燃料制御装置11に送信され、燃料制御装置11
ではDフリップフロップ1116にて燃料噴射信号INJ で同
期して燃料供給停止信号FUELを発生させ、この信号によ
り各気筒へ設けた燃料噴射電磁弁3 の開弁信号をAND
ゲートにて開閉制御をするので、燃料の供給停止は燃料
噴射に同期して確実に行われる。
置11の出力端子1121から車両用動力源制御装置12に送信
され、車両用動力源制御装置12においては、図12図示
の割り込みプログラムが燃料供給停止信号FUELで起動さ
れ、ステップIRPT1206にて燃料フラグfCUTにより現在燃
料が供給されているか停止されているかが判定され、燃
料が停止されている燃料停止期間Tcut においてはステ
ップIRPT1208にて回転電機8 の電動機としてのトルク要
求量Mm*が演算され、燃料が供給されている期間はステ
ップIRPT1207にて回転電機8 の発電機としてのトルク要
求量Mm*が演算されて、ステップIRPT1214にて出力され
る。
1212および車両用動力源制御装置12の出力端子1205を介
して駆動装置10に通信される。駆動装置では回転電機ト
ルク要求量Mm*に基づき、回転電機8 を駆動する。この
とき、動力源により車両が駆動され車速Vが増大して行
くが、内燃機関1の回転数がNe1となるよう無段変速機
制御装置21によって、図16の曲線部の変速比R* を演
算して制御するので、図18の時刻t10 から時刻t4まで
のハッチング部においてはスロットル弁開度θはθ0
で、内燃機関1 は燃費最良点の回転数Ne1で運転されて
かつ出力を可変できる。
する急加速状態においては、燃費最良点(図19のB
点)での動力源出力要求量P0 に比べて動力源の出力要
求量P* が大きい場合で、このとき図11のステップS1
246 にて判定され、ステップS1252 にてスロットル弁開
度θが数式3により演算されて、その結果としてスロッ
トル弁開度はθ0 より大きい値として演算出力される。
このとき、ステップS1254 にて燃料停止期間Tcut はゼ
ロに設定されるので、燃料停止は行われない。これによ
り、内燃機関1 は燃費最良点をはずれて出力は増大する
方向で作動し、車速Vは増大して行く。このとき、車速
VがV1 になる図18の時刻t12 までは無段変速機16へ
の変速比指令値R* はRmax とRmin の間であるため、
内燃機関回転数Ne はNe1であるが、時刻t12 で変速比
指令値R* がRmin となるため、内燃機関回転数Ne は
時刻t12 から時刻t5まで増大する。急加速状態からアク
セル操作量ACC を減少させて車速Vが一定となる定速状
態(図18の時刻t5から時刻t6)に状態遷移すると、こ
の状態は変速比指令値R*がRmin であるために図19
の特性のB点から高回転側にずれた作動点で内燃機関は
作動することになる。しかし、車両が加速されていない
ので、走行抵抗だけのトルクを発生すればよいので、動
力源のトルク要求量M* は図のように時刻t5で下がるこ
とになり、再び上述の燃料供給停止制御を実行する。
時刻t6にて、状態はエンジンブレーキ状態に遷移する。
車速Vがゼロでなくしかもアクセル操作量ACC がゼロの
場合、車両用動力源制御装置12の制御ユニット1210のメ
インプログラム(図11図示)のステップS1210 にてNO
と判断されてステップS1212 に進み、ステップS1212に
おいてNOと判断されてステップS1216 に進み、ステップ
S1216 にて内燃機関1の点火は停止され、ステップS1218
にてフラグfMODE はゼロにクリアされる。
求量M* がマップ検索される。検索は図13図示の特性
により行われ、現在の車速におけるトルク要求量M* と
してACC=0%,BRK=OFF の特性上のデータが求められる。
フラグfMODE がゼロに設定されているので、ステップS1
258 にて燃料停止期間Tcut はTope と等しく設定され
るため、燃料噴射はまったく行われず、時刻t6にて燃料
供給および点火はOFFとなり、燃料噴射信号INJ 毎に起
動される。 図12の割り込みプログラムではステップ
IRPT1200にてフラグfMODE が判断された結果、ステップ
IRPT1213にて回転電機8 のトルク要求量Mm*が数式5に
より演算されて、回転電機8 は図18に示すように時刻
t6から時刻t7の間は動力源トルク要求量M* と内燃機関
トルク要求量Mecutの差のトルク要求量となる。この回
転電機8 のトルク要求量Mm*は駆動装置10に送信され
て、駆動装置10にて回転電機8 は要求量どうりに制御さ
れる。
れる開弁禁止信号ENA により、燃料制御装置11は燃料供
給を全面停止する。これにより、図18の時刻t6から車
速Vは減速を始め、このとき無段変速機制御装置21がス
テップS2110 にて演算する変速比指令値R* はRmin で
あるため、時刻t13 までは内燃機関回転数Ne は低下す
る。時刻t13 から時刻t7までは、車速Vに応じて変速比
指令値R* として数式7を満足する図16のマップにて
求めた値に基づき無段変速機16を制御するため、図18
に示すように、内燃機関回転数Ne はNe1の一定とな
る。
が操作されて時刻t7の時点でブレーキ操作量がONになる
と、ブレーキ状態に状態遷移をする。ブレーキ状態はエ
ンジンブレーキ状態と同様の作動をし、異なる点は図1
8のプログラムにおいて、ステップS1212 で判断されて
アクセル操作量を無視してステップS1216 に進むこと
と、ステップS1240 にて検索されるマップデータがより
マイナスのトルクを発生するものになっている点である
ので、詳細な説明は省略するが、車速VがV0 になる時
刻までは内燃機関1 の回転数はNe1であり、さらに車速
が小さくなると時刻t14 から時刻t8に向かって内燃機関
回転数Ne は小さくなり、時刻t8の時点でゼロとなり、
車速Vもゼロとなり、アイドル状態に状態遷移する。
GキースイッチがOFF されると、駆動装置10と燃料制御
装置11と車両用動力源制御装置12および無段変速機制御
装置21の各制御ユニットはプログラムの実行を停止し、
車両システムは停止状態となる。なお上記実施例では、
回転電機8 は永久磁石式同期電動機とし、内燃機関用回
転検出器1101 と無段変速機16の入力側プーリの回転検
出器17および回転電機8に取付けられている図示しない
回転子位置検出器が、動力源の回転軸の回転情報を得る
センサとして用いてあるが、回転検出器17を省略して内
燃機関用回転検出器1101の信号を用いても良い。
転電機に取付けられた回転子位置検出器を省略し、内燃
機関用回転検出器1101の信号を用いても良い。また、上
記第1の実施形態は駆動装置10と燃料制御装置11と車両
用動力源制御装置12および無段変速機制御装置21とが別
々に設けてあるが、車両用動力源制御装置12に一体にし
ても発明の要旨は変わらないものである。
源の出力要求量P* がPe0より大きい場合のスロットル
弁開度θは数式3により演算で求めたが、内燃機関回転
数Ne と内燃機関出力トルクMe をパラメータとして燃
費の良い点をあらかじめ求めておいて二次元マップ検索
としても良い。また、上記第1の実施形態の内燃機関1
は直列4気筒ガソリンエンジンとしたが、気筒数は本発
明の要旨には無関係である。また、電気的に噴射制御が
できる公知のスピル弁を備えるディーゼルエンジンであ
っても良い。また、本発明の車両用動力源制御装置12に
おいて、燃料供給停止制御周期Tope は連続燃焼100 サ
イクルの期間としたが、動力源要求トルクM* の分解能
がさらに必要であれば、100 以上のTope に設定すれば
良いことは明らかである。
明する。本発明の第1の実施形態において、動力源のト
ルク要求量M* をアクセル操作量ACC とブレーキ操作量
BRKおよび車速Vとから図13の特性マップを用いて、
車両用動力源制御装置12 内の制御ユニット1210に内蔵
のプログラムのステップS1240 で求め、この動力源のト
ルク要求量M* に基づき燃料停止期間Tcut を数式2で
演算し、この燃料停止期間Tcut に基づき燃料供給制御
をして内燃機関1 の出力制御を行うと同時に、動力源の
トルク要求量M* と内燃機関出力トルクに基づき回転電
機のトルク要求量Mm*を求め、この回転電機トルク要求
量Mm*に基づき駆動装置10にて回転電機8 を駆動制御
し、これにより動力源の出力を制御しているが、この場
合に駆動装置10は内燃機関1 の燃料供給時は発電作動を
し、燃料停止時は電動作動をする構成となっている。
は、内燃機関1 が発生する電力Pe に対して回転電機8
と制御装置10により発電および電動作動を行って蓄電装
置13と電力の授受を行う構成である。一般に回転電機や
それを駆動するインバータなどの駆動装置は損失がある
ため、燃料の供給停止制御時の回転電機8 の制御におけ
る電力収支は、発電電力変換効率ηg および電動電力変
換効率ηm で表現すると下記の数式9および10とな
る。
し、充放電効率は本発明の本質ではないので無視した。
式10においてPbcは蓄電装置13に充電される電力で、
Pbdは蓄電装置13から出力される電力であり、Pegは回
転電機8 が発電作動する場合の内燃機関1 の発生電力
で、Pemは回転電機8 が電動作動する場合の内燃機関1
の吸収電力で、発電電力変換効率ηg および電動電力変
換効率ηm は1以下の値である。したがって、内燃機関
1 が発生した電力が吸収する電力Pemが等しいと仮定す
ると、下記の数式11が成立し、PbdはPbcより大とな
り、蓄電装置13より電力を持ち出すことになる。
行不能となるので、発電電力変換効率ηg および電動電
力変換効率ηm を考慮した下記の数式12による燃料停
止期間Tcut を用いる。
ηm /[M* −Mecut−(Meinj−M* )×ηg ×ηm
] この数式12における発電電力変換効率ηg および電動
電力変換効率ηm はあらかじめ、回転電機8 の回転数と
回転電機のトルク要求量との二次元マップとして図22
に示すようなデータを記憶しておき、マップ検索をして
求める。
は図21に示すフローチャートで行う。図11図示のフ
ローチャートと異なる点は、ステップS1249 の追加と、
ステップS1250 の演算式である。次に、本発明の第3の
実施形態について説明する。上記第2の実施形態におけ
る燃料供給停止制御において演算などのまるめ誤差など
があると、残存蓄電装置13の残存容量は長時間の車両走
行においては常に一定になるとは限らず、蓄電装置のエ
ネルギ収支のバランスがとれず、放電側あるいは過充電
側などに遷移する。放電側に遷移する場合は、車両の走
行性能を確保するために蓄電装置として所定量の蓄電量
を確保する必要がある。しかし、一方蓄電装置13の重量
は車両の燃費に影響するので、最小限の重量の蓄電装置
の搭載により燃費向上につながる。このため、蓄電装置
13の残存容量を所定のレベルに維持する(SOC制御と
呼ぶ)ことで、燃費向上を狙ったものである。
と蓄電装置13の残存容量に関係する情報量とに基づき動
力源の出力要求量M* を決定する発明について説明す
る。図20(A) は走行要求量であるアクセル操作量ACC
やブレーキ操作量BRK に基づき動力源トルク要求量M*
を決定し、これに対し内燃機関1 を燃料供給停止制御周
期Tope の期間内で燃料停止期間Tcut の間燃料を停止
することで動力源の一部である内燃機関1 の平均出力を
可変にする場合の内燃機関出力トルクMe を示したもの
である。
力源トルク要求量M* に対して内燃機関1 は余分のトル
クを発生しており、燃料停止期間であるB部は動力源ト
ルク要求量M* に対して内燃機関1 はトルクが不足して
いる。このとき、A部の電力とB部の電力が釣り合えば
内燃機関1 の出力トルクMe の平均値は動力源トルク要
求量M* に等しくなる。しかしこの場合、内燃機関1 の
出力トルクMe はパルス状の変動を伴うので、図20
(C) に示す回転電機トルク要求量Mm*に基づき回転電機
8 を制御することで、動力源は変動のないトルクを発生
できる。すなわち、C部は回転電機8 を発電作動させ、
D部は電動作動させて、かつA部の電力とC部の電力を
等しくし、B部の電力とD部の電力を等しくなるよう作
動させる。このとき、C部の電力Pbcが蓄電装置13に充
電されてD部の電力Pbdが蓄電装置13から放電されるこ
とになる。
が成立するので、図20(E) に示す蓄電装置13の残存容
量SOC は、SOC制御なしのグラフのように、ゼロの方
向に推移して行く。そこで、蓄電装置13の残存容量SOC
が所定の値(図20では目標値S* )を維持する制御
(SOC制御と呼ぶ)は、図20(B) に示すように、燃
料停止期間Tcut を動力源トルク要求量M* のみで決定
するのでなく、さらに蓄電装置13の残存容量に関係する
情報も加味して決定をする。
電装置13の残存容量SOC が下回っている場合は、燃料停
止期間Tcut をB部よりも小さくしたB’部とし、発電
作動の期間A’部の電力をA部より大きくし、逆に残存
容量の目標値S* に対して蓄電装置13の残存容量SOC が
上回っている場合は、燃料停止期間Tcut をB部よりも
大きくしたB”部とし、発電作動の期間A”部の電力を
A部より小さくする。これにより蓄電装置13の残存容量
SOC が目標値S* に制御される。
停止期間Tcut の求め方は下記の数式13および14に
よる。
を残存容量目標S* で正規化したものに比例係数αを乗
じて残存容量補正係数fSOCを求めるものである。さらに
数式13において、数式2あるいは数式12で求めた燃
料停止期間Tcut に数式14で求めた残存容量補正係数
fSOCを乗じて補生後の燃料停止期間Tcut を求める。こ
の燃料停止期間Tcut を用いて、燃料供給停止制御を行
うことによりSOC制御が実現できる。
成は図23となる。図23図示の車両用動力源制御装置
12は、図10図示の車両用動力源制御装置12に、以下の点
を追加した構成となっている。1220および1221は車両用
動力源制御装置の入力端子である。入力端子1220は蓄電
装置13の電圧を検出する図示しない公知の電圧センサの
出力信号を入力する端子で、入力端子1221は蓄電装置13
に流入あるいは流出する電流を検出する図示しない公知
の電流センサの出力信号を入力する端子である。
力回路で、入力端子1220から入力される蓄電装置13の電
圧Eを制御ユニット1210に取り込ませる。1223は、公知
の演算増幅器よりなる電流入力回路で、入力端子1220か
ら入力される蓄電装置13の入出力電流iを制御ユニット
1210に取り込ませる。制御ユニット1210に内蔵のROM
に記憶した制御プログラムは、図24に示した構成であ
る。このフローチャートは、図11のものと以下の点で
異なる。ステップS1206 とステップS1208 との間にサブ
プログラムを実行するステップS1207を設け、ステップS
1207 では上述のSOC制御用の補正係数fSOCを演算す
るサブプログラムをコールする。さらに、ステップS125
0 の次にステップS1251 を設け、ステップS1251 ではス
テップS1250 にて演算した燃料停止期間Tcut に数式1
3の演算式に従い、補正をして燃料停止期間Tcut を演
算する。
図25に示す。ステップSR1200では、蓄電装置13の電圧
Eを取り込みメモリに記憶する。ステップSR1202では、
蓄電装置13の入出力電流iを取り込みメモリに記憶す
る。次のステップSR1204は、メモリに記憶した蓄電装置
13の電圧Eおよび入出力電流iに基づき蓄電装置13の残
存容量Sを演算する公知の残存容量演算方法を用いたも
ので、例えば入出力電流の積算により求められるもので
あり、本発明の要旨と直接関係しないので詳細は省略す
る。
10内蔵のROMに予め記憶してある残存容量の目標値S
* とステップSR1204にて演算された残存容量Sとに基づ
き、正規化偏差εを求め、次のステップSR1208にて補正
係数fSOCを演算してメモリに記憶して、メインプログラ
ムに戻る。以上の構成により、蓄電装置13の残存容量S
は目標値との偏差が燃料停止期間Tcut に反映され、S
OC制御により図20(E) に示すように、蓄電装置13の
残存容量Sは目標値付近に制御される。
容量Sを用いてSOC制御を行う例を説明したが、例え
ば蓄電装置13の端子電圧でも良いし、また蓄電装置13の
端子電圧と電流から演算される蓄電装置13の内部インピ
ーダンスなどのように、蓄電装置13の充電状態に関係す
る量であれば良い。次に、本発明の第4の実施形態につ
いて説明する。
気筒ガソリンエンジンとし、吸気管に燃料噴射電磁弁3
を設けて燃料を吸気管内に噴射する構成であるが、この
形態の内燃機関は定常燃焼過程において吸気管内に燃料
が滞留することが良く知られており、燃料供給を停止し
た直後の吸気過程において、滞留した燃料がそのまま排
気管より排出されるためエミッションが若干悪くなる
が、燃料を直接に筒内へ噴射する形態のいわゆる直噴内
燃機関を用い、他の構成は同一とすることで、エミッシ
ョンも良好になり本発明の効果がより発揮できる。
6から図29を用いて説明する。図26は本発明による
シリーズハイブリッド車の全体構成を示すものである。
図26において、内燃機関1 、吸気管2 、燃料噴射電磁
弁3 、スロットル弁4 、スロットルアクチュエータ5 、
アクセルセンサ6 、ブレーキセンサ7 、回転電機8 、固
定子81、回転子82、駆動装置10、燃料制御装置11、蓄電
装置13、駆動輪14で、ディファレンシャルギヤ15は、図
1図示の本発明の第1の実施形態のものと同一であるの
で説明は省略する。
関1 の出力軸と回転電機8 の回転子82とが一体となって
いる。したがって、ハイブリッド車の動力源を構成する
内燃機関1 と回転電機8 は互いに回転力を作用できる構
成となっている。 12は車両用動力源制御装置で、後述
の走行制御装置25から入力される走行パワー要求量Pt*
に基づき、この走行パワー要求量Pt*と同一量のパワー
を動力源が発生するように、走行パワー要求量Pt*と動
力源の回転数である内燃機関回転数Ne とに基づき動力
源のトルク要求量M* (単位:Nm)を演算し、動力源の
出力トルクがトルク要求量M* となるように、燃料制御
装置11に燃料の供給あるいは停止の指令と、回転電機8
のトルク要求量Mm*を演算して、駆動装置10への回転電
機8 のトルク指令と、スロットルアクチュエータ5 の駆
動および、図示しない内燃機関1の点火装置の作動ある
いは停止を行う。
三相交流機で、出力軸はディファレンシャルギヤ15に接
続されている。 23は回転検出器で、公知のレゾルバが
用いられ、走行用回転電機22の回転軸の回転子位置や回
転数などの回転情報を検出する。 24は走行用インバー
タ装置で、後述の走行制御装置25からの走行トルク要求
量Mt*および回転検出器23の回転情報とに基づき走行用
回転電機22を駆動制御する。 25は走行制御装置で、ア
クセルセンサ6 により検出したアクセル操作量ACC とブ
レーキセンサ7 により検出したブレーキ操作量BRK およ
び回転検出器23により検出した回転情報より得た走行用
回転電機22の回転数とに基づき走行トルク要求量Mt*を
演算し、走行用インバータ装置24に指令するとともに、
走行トルク要求量Mt*と走行用回転電機22の回転数とか
ら走行パワー要求量Pt*を演算し、車両用動力源制御装
置12に指令する。
動装置10と同一の構成で、入力端子1007を未使用とし
ている。車両用動力源制御装置12は、図10に示す上記
第1の実施形態とほぼ同一の構成であり、1209がパルス
入力部でなく通信ドライバ1212と同一の通信ドライバに
変更してあり、制御ユニット1210の通信ポートと接続さ
れている。 また、入力端子1207は後述の走行制御装置
25と接続されている。
記憶してある制御プログラムが、図11のフローチャー
トと一部異なる。 図27に車両用動力源制御装置12の
制御プログラムのフローチャートを示す。 iGキース
イッチが投入されると、制御プログラムがスタートす
る。 まずステップS1200 で、例えば制御ユニット1210
に内蔵の入出力ポートの初期化や、内蔵RAMに割り付
けた変数領域やスタック領域の初期化などを行う。とく
に、後述のスロットル弁開度θの変数メモリを所定の設
定値θ0 に初期化する。
クセスして、車両用動力源制御装置12の入力端子1207か
ら通信ドライバ1209を介して入力される走行パワー要求
量Pt*を取り込んで、変数メモリに格納する。 次のス
テップS1204 では、内燃機関回転数Ne を取り込み、制
御ユニット1210内蔵のRAMに割り付けた変数領域に格
納する。 次のステップS1206 では、走行パワー要求量
Pt*の絶対値が所定の値Pt0より小さいかどうか判断す
る。 この判断は、自動車が走行中に交差点で一時停止
をするときなどのように、蓄電装置13からの持ち出し電
力がほとんど無い場合は動力源の出力パワーをゼロにし
た方が効率が向上するので、走行パワー要求量Pt*の絶
対値と所定の値Pt0を比較する。 この判断で、走行パ
ワー要求量Pt*の絶対値が所定の値Pt0より小さい場合
(YES) は、プログラムの実行をステップS1208 とし、逆
に大きい場合(NO)は、ステップS1214 とする。ステップ
S1208 では内燃機関1 の点火装置を停止させ、ステップ
S1210 にて動力源の動作モードを示すフラグfMODE をゼ
ロにセットする。 さらにステップS1212 にて、動力源
トルク要求量M* をゼロにクリアして、プログラムの実
行をステップS1230とする。
れるステップS1214 では、内燃機関1 の点火装置を作動
させ、次のステップS1216 ではフラグfMODE の状態を判
断する。 これは、内燃機関1 を始動するかどうかの判
断で、フラグfMODE がゼロでない(NO)ならばすでに内燃
機関1 は燃焼しているので、プログラムの実行をステッ
プS1224 とする。
ゼロであれば(YES) 、ステップS1218 で動力源のトルク
要求量M* を内燃機関の始動トルクMestaにセットす
る。この始動トルクMestaはあらかじめ制御ユニット12
10内蔵のROMのデータ領域に記憶してある。次のステ
ップS1220 では内燃機関1 の回転数Ne が所定の値Nes
taより大きいかどうか判定し、内燃機関1 が始動完了し
たかどうかを判断する。この所定の値Nestaは、あらか
じめ制御ユニット1210内蔵のROMのデータ領域に記憶
してある。
れた場合は(NO)、燃料停止期間Tcut をゼロにセットす
ることで、内燃機関1 の始動中の燃料停止は禁止し、プ
ログラムの実行をステップS1244 とする。逆に、大きい
(YES) と判断されると、プログラムの実行をステップS1
224 とする。ステップS1224 では、フラグfMODE を1に
セットし、さらにステップS1226 ではステップS1202 に
て記憶した走行パワー要求量Pt*と、ステップS1204 に
て記憶した内燃機関回転数Ne とに基づき、次に示す数
式15にて動力源トルク要求量M* を演算する。
用い、内燃機関出力トルクMeinjおよびMecutをマップ
検索して制御ユニット1210に内蔵のRAMの変数領域に
格納する。
でのフローは、図11図示の第1の実施形態の車両用動
力源制御装置12の制御ユニット1210に記憶してあるプロ
グラムのステップS1246 からステップS1262 と同一であ
るので説明は省略する。ステップS1246 にてiGキース
イッチがOFFされたかどうかを判断し、OFFでなけ
れば(NO)プログラムの実行をステップS1202 とし、上記
フローを繰り返す。
止する。以上説明のプログラムは、メインプログラムで
あり、回転電機8 のトルク要求量Mm*を演算して出力す
る割り込みプログラムは図12図示と同一であるので説
明は省略する。次に、走行制御装置25について図28を
用いて説明する。図28において、2501, 2502, 2503は
走行制御装置25の入力端子で、入力端子2501はアクセル
センサ6 と接続されてアクセル信号が入力され、入力端
子2502はブレーキセンサ7 と接続されてブレーキ信号が
入力され、入力端子2503は走行用インバータ装置24と接
続されて走行用回転電機22の回転数を示す回転パルス信
号が入力される。 2504および2505は走行制御装置25の
通信端子で、通信端子2504は走行用インバータ装置24と
接続され、通信端子2505は車両用動力源制御装置12と接
続される。
いた公知の電圧増幅回路より構成され、入力端子2501か
ら入力されるアクセルセンサ6 の出力信号の電圧を調整
して出力する。 2507はデジタル入力部で、トランジス
タよりなる公知のバッファ回路より構成され、入力端子
2502から入力されるブレーキセンサ7 の出力信号をイン
ピーダンス変換して出力する。
同一の構成であり、入力端子2503より入力される走行用
回転電機22の回転数を示す回転パルス信号をインピーダ
ンス変換して出力する。2509は制御ユニットで、公知の
シングルチップマイクコンピュータよりなり、アナログ
入力部2506の出力信号を入力して得たアクセル操作量AC
C と、デジタル入力部2507の出力信号を入力して得たブ
レーキ操作量BRK およびパルス入力部2508の出力信号を
入力して得た走行用回転電機22の回転数に基づき、走行
用インバータ装置24へ指令する走行用回転電機22のトル
ク要求量Mt*を演算出力するとともに、車両用動力源制
御装置12に指令する走行パワー要求量Pt*を演算出力す
る。
で、制御ユニット2509から出力されるトルク要求量Mt*
および走行パワー要求量Pt*をそれぞれ通信端子2504お
よび通信端子2505に出力する構成となっている。制御ユ
ニット2509には制御プログラムを格納するROMが内蔵
されており、そのプログラム構成について図29図示の
フローチャートを用いて説明する。
るとスタートし、まずステップS2500 にて、制御ユニッ
ト2509に内蔵されたRAMに割り付けた変数やスタック
などの初期化や、通信および入出力ポートなどの汎用レ
ジスタを初期化する。さらに次のステップS2502 では、
アナログ部2506の出力信号からアクセル操作量ACC を取
り込み変数メモリへ格納する。
入力部2507の出力信号からブレーキ操作量BRK を取り込
み変数メモリに格納する。さらに次のステップS2506 に
て、パルス入力部2508の出力信号から走行用回転電機22
の回転数Nt を取り込み変数メモリに格納する。さら
に、次のステップS2508 では、ステップ2506にて取り込
んだ走行用回転電機22の回転数Nt から車速Vを演算記
憶する。車速Vは、回転数Nt からィファレンシャルギ
ヤ15の減速比に関する比例係数を乗じて求められる。
S2502 にて記憶したアクセル操作量ACC とステップS250
4 にて記憶したブレーキ操作量BRK およびステップS250
8にて記憶した車速Vとに基づき制御ユニット2509内蔵
のROMに記憶してあるマップを検索して走行用回転電
機22のトルク要求量Mt*を求める。この時に用いるマッ
プは、図13と同一のマップであるので説明は省略す
る。
て求めた走行用回転電機22のトルク要求量Mt*を制御ユ
ニット2509内蔵の通信ポートに出力する。さらに、ステ
ップS2514 では、ステップ2510にて求めた走行用回転電
機22のトルク要求量Mt*およびステップ2506にて取り込
んだ走行用回転電機22の回転数Nt とに基づき走行パワ
ー要求量Pt*を演算し、制御ユニット2509内蔵のRAM
に割り付けた変数領域に格納する。
にて求めた走行パワー要求量Pt*を制御ユニット2509内
蔵の通信ポートに出力する。さらに、ステップS2518 に
てiGキースイッチがOFF かどうか判断し、OFF でなけ
れば(NO)プログラムの実行をステップS2502 として上
述のステップを繰り返し、OFF であれば(YES )プログ
ラムは停止する構成となっている。
説明する。図30は本発明の第5の実施形態における制
御結果を示す状態遷移タイミンク゛チャート で、図18に示した
本発明の第1の実施形態の車両と同様の状態遷移を示し
ている。すなわち、停止状態→アイドル状態→緩加速状
態→定速状態→急加速状態→定速状態→エンジンブレー
キ状態→ブレーキ状態→アイドル状態→停止状態、と状
態が遷移する作動を示している。
れるとシステム全体に電源が投入され、停止状態からア
イドル状態に状態遷移する。アイドル状態においては、
回転電機8 の駆動装置10と内燃機関1 の燃料制御装置11
と車両用動力源制御装置12と走行用インバータ装置24お
よび走行制御装置25に電源が投入され、各制御装置内の
制御ユニットに内蔵のプログラムが起動される。
ログラムの実行が開始されて、先頭のステップで初期化
を行う。駆動装置10では第1の実施形態と同一の作動を
するので説明を省略するが、回転電機8 が回転力を発生
しないように指令値が初期化される。また、燃料制御装
置11においては、第1の実施形態と同様に内燃機関1 に
燃料を供給しないように初期化される。
は、図27図示のプログラムの実行が開始され、ステッ
プS1200 にて実行される初期化において、動力源トルク
要求量M* と走行パワー要求量Pt*と内燃機関回転数N
e と燃料停止期間Tcut をゼロに初期化し、スロットル
弁開度θはθ0 に初期化する。ステップS1202 およびス
テップS1204 の実行で、走行パワー要求量Pt*および内
燃機関回転数Ne を取り込むわけであるが、アイドル状
態においては取り込まれた値はゼロである。したがっ
て、次のステップS1206 にて、走行パワー要求量Pt*の
絶対値が所定の設定値Pt0と比較され、走行パワー要求
量Pt*がゼロであるためにプログラムの実行はS1208 →
S1210 →S1212 となり、内燃機関1 の点火は停止され、
フラクfMODE はゼロに設定され、動力源のトルク要求量
M* はゼロとなる。
でPt*≦P0 が成立するので、ステップS1232 にてスロ
ツトル弁開度θはθ0 として演算出力され、次のステッ
プS1234 で燃料停止期間Tcut が演算され、ステップS1
240 に進む。ステップS1240 ではフラグfMODE がゼロで
あるため、NOと判断されてステップS1242 にて燃料停止
期間Tcut はTope に等しく設定することで、常に燃料
供給が停止される指令となる。これにより、内燃機関1
の燃料供給は停止しており、点火も停止しており、回転
電機8 の出力要求量Pm*もゼロであるので、動力源は停
止している。
装置10と同一の構成であるため、走行用回転電機22が回
転力を発生しないように初期化される。走行制御装置25
においては、アクセルペダルが操作されておらず、ブレ
ーキペダルが操作されているため、制御ユニット2509で
は図29図示のプログラムの実行により、ステップS250
2 で取り込まれたアクセル操作量ACC はゼロであり、ス
テップS2504 にて取り込まれたブレーキ操作量BRK はO
Nである。
行用回転電機22の回転数Nt はゼロである。 したがっ
て、ステップS2508 にて演算される車速Vは、走行用回
転電機22の回転数Nt がゼロであるので、V=0であ
る。 そこで、ステップS2510にて走行用回転電機22の
トルク要求量Mt*を、アクセル操作量ACC とブレーキ操
作量BRK および車速Vに基づき、マップ検索をおこなっ
た結果、Mt*=0となる。
めるマップは図13に示すものと同様の特性を備えて行
う。図13の特性と異なる点は縦軸が動力源トルク要求
量M* ではなく、走行用回転電機トルク要求量Mt*とな
るものである。マップ検索されたトルク要求量Mt*は、
ステップS2512 にて通信ポートに出力され、通信バッフ
ァ2510を介して走行制御装置25の出力端子2504 を介し
て走行用インバータ装置24に送信される。 さらに、ス
テップS2514 にて、次の数式16に基づき走行パワー要
求量Pt*が演算される。
で、マップ検索されたトルク要求量Mt*はゼロであるた
め、走行パワー要求量Pt*もゼロとなり、ステップS251
6 にて、この走行パワー要求量Pt*が通信ポートに出力
され、通信バッファ2511および出力端子2505を介して、
車両用動力源制御装置12に送信される。
こととなる。アイドル状態において、ブレーキペダルお
よびアクセルペダルが操作されることで、時刻t2におい
てアイドル状態から緩加速状態に状態遷移する。時刻t2
において、ブレーキ操作量BRK がOFF となり、アクセル
操作量ACC が図30のレベルに操作されると、走行制御
装置25においては、ステップS2502 からステップS2508
までのステップの実行で、アクセル操作量ACC と、ブレ
ーキ操作量BRK と、走行用回転電機回転数Ne が取り込
まれ、車速Vが演算される。 アクセルペダルが操作さ
れた時刻t2では車両の慣性があり車速Vはゼロである。
ベルに立ち上がっているので、走行制御装置25ではステ
ップS2510 にて走行用回転電機22のトルク要求量Mt*
が、マップ検索されて時刻t1にて図30に示すように立
ち上がる。この走行用回転電機トルク要求量Mt*が走行
用インバータ装置24に通信され、走行用インバータ装置
24においては、ステップS1030 にてこのデータを受信し
て、走行用回転電機22のd 軸電流指令値およびq 軸電流
指令値を演算し変数メモリに記憶する。この記憶データ
は100 μsec 毎のタイマ割り込み処理にて相電圧指令値
に変換され、PWMされた信号を発生し、IGBTモジ
ュールを駆動することで走行用回転電機22がトルク要求
量Mt*にしたがってトルクMt を発生する。これによ
り、走行用回転電機22は回転力を発生し、車速Vは図3
0のように立ち上がる。 このとき、走行制御装置25で
はステップS2514 およびステップS2516 にて走行パワー
要求量Pt*が数式16にて演算されて、車両用動力源制
御装置12に送信されるので、車両用動力源制御装置12に
おいてはステップS1202 にて走行パワー要求量Pt* を
取り込み、ステップS1206 にて走行パワー要求量Pt*の
絶対値が所定の値Pt0より大きいと判定されると、点火
装置が作動され、内燃機関1 の始動が開始される。
定の回転数Nestaより大きくなるまでは、ステップS122
2 にて燃料停止は行われないように設定され、開弁禁止
信号ENA は常時燃料を供給するように、燃料噴射制御装
置11に出力される。内燃機関1 の回転数Ne が回転電機
8 により回転されて、所定の回転数Nestaより大きくな
ると、ステップS1220 で判断されてステップS1224 にて
内燃機関1が燃焼により出力を出すモードを示すフラグf
MODE が1にセットされ、ステップS1226 にて動力源ト
ルク要求量M* が数式17にて演算される。
定常運転時の出力トルクMeinjおよび燃焼をしていない
ときの定常運転時の出力トルクMecutを、図14の特性
マップを用いてマップ検索により求めて記憶しておき、
動力源の出力制御に備える。
は走行パワー要求量Pt*は所定の値P0 より小さいの
で、ステップS1230 における判断によりスロットル弁開
度θはθ=θ0 のままであり、燃料停止期間Tcut は数
式2に基づきステップS1234 にて演算される。この燃料
停止期間Tcut に基づきステップS1242 にて開弁禁止信
号ENA が出力される。
料噴射信号INJ のパルス毎に図12の割り込みプログラ
ムが実行され、時刻t2で動力源トルク要求量M* が立ち
上がると、ステップS1240 にてフラグfMODE が1と判断
されるため、図12の割り込みプログラムではステップ
IRPT1200にてフラグfMODE が1と判定されて、ステップ
IRPT1201からステップIRPT1214とプログラムが実行さ
れ、ステップIRPT1207あるいはステップIRPT1208にて回
転電機8 のトルク要求量Mm*は数式4あるいは数式5に
て演算され、ステップIRPT1214にて通信ドライバ1212を
介して出力端子1205から駆動装置10に指令される。
よび図5に図示のプログラムが実行されて、回転電機8
は、トルク要求量Mm*に等しいトルクが発生するように
制御される。したがって、時刻t2においては内燃機関の
トルク要求量Me*は図30のように立ち上がり、回転電
機トルク要求量Mm*は所定のレベルに立ち上がる。この
ため、図30の時刻t2の時点より内燃機関1 は回転電機
8 により駆動されて回転数Ne が図30のように発生
し、時刻t10 から時刻t6までは走行パワー要求量Pt*に
応じて、内燃機関1 と回転電機8 が作用して動力源が電
力を発生する。
トルク制御については第4の実施形態と同様の方法に基
づくもので詳細説明は省略するが、走行パワー要求量P
t*に応じた燃料供給停止制御により実現できる。定速状
態も緩加速状態と同様である。時刻t4の時点で、アクセ
ル操作量を100%とする急加速状態においては、燃費最良
点(図19のB点)での走行パワーP0 に比べて走行パ
ワー要求量Pt*が大きい場合で、このとき図27のステ
ップS1230 にて判定され、ステップS1236 にてスロット
ル弁開度θが数式3により演算されて、その結果として
スロットル弁開度はθ0 より大きい値として演算出力さ
れる。このとき、ステップS1238 にて燃料停止期間Tcu
t はゼロに設定されるので、燃料停止は行われない。こ
れにより、内燃機関1 は燃費最良点をはずれて出力は増
大する方向で作動し、走行パワー要求量Pt*に応じた発
電出力が得られる。
させて車速Vが一定となる定速状態(図30の時刻t5か
ら時刻t6)に状態遷移すると、車両が加速されていない
ので、走行抵抗だけのパワーを発生すればよいので、動
力源のトルク要求量M* は図のように時刻t5で下がるこ
とになり、再び上述の燃料供給停止制御を実行する。定
速状態からアクセル操作量を全閉にした時刻t6にて、状
態はエンジンブレーキ状態に遷移する。この場合は、走
行パワー要求量Pt*はマイナスの状態であるため、所定
の値Pt0より小さいため、車両用動力源制御装置12の制
御ユニット1210のメインプログラム(図27図示)のス
テップS1206 にてYES と判断されてステップS1208 に進
み、ステップS1208 にて内燃機関1 の点火は停止され、
ステップS1210 にてフラグfMODE はゼロにクリアされ
る。
求量M* がゼロにクリアされる。フラグfMODE がゼロに
設定されているので、ステップS1242 にて燃料停止期間
Tcut はTope と等しく設定されるため、燃料噴射はま
ったく行われず、時刻t6にて燃料供給および点火はOFF
となり、燃料噴射信号INJ 毎に起動される図12の割り
込みプログラムではステップIRPT1200にてフラグfMODE
が判断された結果、ステップIRPT1213にて回転電機8 の
トルク要求量Mm*が数式5により演算されて、回転電機
8 は図30に示すように時刻t6から時刻t7の間は動力源
トルク要求量M* と内燃機関トルク要求量Mecutの差の
トルク要求量となる。 この回転電機8のトルク要求量
Mm*は駆動装置10に送信されて、駆動装置10にて回転電
機8 は要求量どうりに制御される。また、燃料停止期間
Tcut に基づき出力される開弁禁止信号ENA により、燃
料制御装置11は燃料供給を全面停止する。これにより、
図30の時刻t6から車速Vは減速を始め、エンジンブレ
ーキ状態からブレーキペダルが操作されて時刻t7の時点
でブレーキ操作量がONになると、ブレーキ状態に状態遷
移をする。
様の作動をし、走行パワー要求量Pt*の絶対値がPt0に
なる時刻までは内燃機関1 の回転数はNe1であり、さら
に走行パワー要求量Pt*の絶対値が小さくなると時刻t1
1 の時点でゼロとなり、車速Vもゼロとなり、アイドル
状態に状態遷移する。アイドル状態において、時刻t9の
時点でiGキースイッチがOFF されると、駆動装置10と
燃料制御装置11と車両用動力源制御装置12および無段変
速機制御装置21の各制御ユニットはプログラムの実行を
停止し、車両システムは停止状態となる。
toおよびNestaはそれぞれ車両毎に設定する調整値であ
るので値そのものは本発明の要旨とは無関係である。ま
た、回転電機および走行用回転電機として永久磁石式同
期モータとしたが、誘導機など他の形態のものでも本発
明の主旨はかわらないものである。以上述べたように本
発明によれば、内燃機関と回転電機が互いに回転力を作
用する動力源において、内燃機関を燃費最良点で運転し
つつ車両走行に応じた広範囲な出力を制御でき、しかも
振動のすくない動力源を実現できる。
きるため、蓄電装置の搭載量が少ない自動車を実現で
き、これまでにない高燃費車両を実現できる。
の全体構成図。
。
ーチャート 。
。
のフローチャート 。
ロク゛ラム のフローチャート 。
ャート 。
。
力源制御装置12における制御概念図。
力源制御装置12の制御のメインフ゜ロク゛ラムのフローチャート 。
動効率図。
源制御装置12の構成図。
源制御装置12の制御のメインフ゜ロク゛ラムのフローチャート 。
源制御装置12の制御のメインフ゜ロク゛ラムからコールされるサフ゛フ
゜ロク゛ラム のフローチャート。
ド車の全体構成図
源制御装置12の制御のメインフ゜ロク゛ラムのフローチャート 。
置25の構成図
ャート
示す状態遷移タイミンク゛チャート 。
Claims (15)
- 【請求項1】 少なくとも、アクセルペダルおよびブレ
ーキペダルにより運転操作され、内燃機関および回転電
機が互いに回転力を作用するとともに自動車の車輪を駆
動するための動力源を制御する車両用動力源制御装置に
おいて、 該回転電機を駆動する駆動装置と、該駆動装置と電気的
授受をする蓄電装置と、 前記動力源のトルク要求量を演算して動力源トルク要求
量として出力する動力源トルク要求量演算手段と、該動
力源トルク要求量に基づき、燃料供給を部分的に停止制
御する燃料停止制御手段と、 前記動力源トルク要求量および前記内燃機関の出力トル
ク量とに基づき前記回転電機のトルク要求量を演算して
前記駆動装置に回転電機トルク要求量を指令する演算指
令手段とを具備し、 前記燃料停止制御手段は、前記内燃機関が所定回転経過
する毎に、該所定回転中の燃焼を部分的に停止する燃料
停止期間を演算する燃料停止期間演算手段と、該燃料停
止期間を前記内燃機関の燃料噴射に関係する所定のタイ
ミングに同期させる燃料停止同期手段を 備えることを特徴とする動力源制御装置。 - 【請求項2】 車速を検出する車速検出手段を備え、該
車速検出手段により検出される車速が所定の速度以下に
おいては、前記燃料停止期間演算手段により演算される
燃料停止期間が前記内燃機関に燃料を常に供給しないよ
うに演算されるものであることを特徴とする請求項1記
載の動力源制御装置。 - 【請求項3】 前記燃料停止期間演算手段により演算さ
れる前記燃料停止期間が、少なくとも、前記動力源トル
ク要求量と、前記回転電機および駆動装置の効率に基づ
き演算されることを特徴とする請求項1記載の動力源制
御装置。 - 【請求項4】 前記燃料停止期間演算手段により演算さ
れる前記燃料停止期間が、少なくとも、前記動力源トル
ク要求量と、前記蓄電装置の充電状態に基づき決定され
ることを特徴とする請求項1記載の動力源制御装置。 - 【請求項5】 前記蓄電装置の端子電圧を検出する電圧
検出手段および前記蓄電装置に流入出する電流を検出す
る電流検出手段を具備し、前記蓄電装置の充電状態は、
該端子電圧および該電流とに基づき演算される前記蓄電
装置の残存容量か、前記蓄電装置の端子電圧か、該端子
電圧および該電流とに基づき演算される前記蓄電装置の
内部インピーダンスのいずれかに基づき、決定されるこ
とを特徴とする請求項4記載の動力源制御装置。 - 【請求項6】 前記燃料停止同期手段は、前記燃料停止
期間を前記内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射タイミン
グに同期させるものであることを特徴とする請求項1か
ら5のいずれか一項に記載の動力源制御装置。 - 【請求項7】 前記演算指令手段が、前記動力源トルク
要求量および前記内燃機関の出力トルク量とに基づき前
記回転電機のトルク要求量を演算する回転電機トルク要
求量演算手段と、該回転電機トルク要求量の変化時点が
前記内燃機関の燃焼タイミングに同期させる回転電機ト
ルク同期手段を具備することを特徴とする請求項1から
6のいずれか一項に記載の動力源制御装置。 - 【請求項8】 前記回転電機トルク同期手段より同期す
る前記燃焼に関係するタイミングが、前記内燃機関の点
火時期か、前記内燃機関の各気筒の筒内圧力が所定のレ
ベルとなる時期か、あるいは前記内燃機関の各気筒の燃
焼火炎が検出された時点のいずれかとすることを特徴と
する請求項7記載の動力源制御装置。 - 【請求項9】 前記動力源を構成する内燃機関の吸入空
気量を調量する吸気量調量手段が設けられ、前記動力源
トルク要求量に基づき決定される前記燃料停止期間が存
在する領域では前記内燃機関の単位回転当たりの吸入空
気量を略一定になるようにし、前記燃料停止期間が存在
しない領域では、前記動力源のトルク要求量と回転数と
に基づき前記内燃機関の単位回転当たりの吸入空気量を
増加するように調量することを特徴とする請求項1から
8のいずれか一項に記載の動力源制御装置。 - 【請求項10】 前記内燃機関が、燃焼室内に直接燃料
を噴射する燃料噴射手段を備えるものであることを特徴
とする請求項1から9のいずれか一項に記載の動力源制
御装置。 - 【請求項11】 少なくともアクセルペダルとブレーキ
ペダルとを備え、請求項1から10のいずれか一項に記
載の動力源制御装置と、前記動力源の回転数を検出する
動力源回転検出手段と、前記動力源に連結され自動車を
駆動するための無段変速機と、該無段変速機の出力回転
数を検出する変速機出力回転検出手段と、前記アクセル
ペダルの操作量を検出するアクセルセンサと、前記ブレ
ーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサとを備
え、前記変速機出力回転検出手段により検出される前記
無段変速機の出力回転数に基づき無段変速機の変速比を
制御する無段変速機制御装置とを備えることを特徴とす
る自動車。 - 【請求項12】 少なくともアクセルペダルとブレーキ
ペダルと、請求項1から10にいずれか記載の車両用動
力源制御装置と、前記駆動装置により駆動制御される回
転電機とを備えるとともに、該回転電機は自動車を駆動
する走行用回転電機であり、該走行用回転電機の回転情
報を検出する回転検出手段と、該走行用回転電機を駆動
するインバータ装置と、前記アクセルペダルの操作量を
検出するアクセルセンサと、前記ブレーキペダルの操作
量を検出するブレーキセンサと、少なくとも前記アクセ
ルペダルの操作量とブレーキペダルの操作量および前記
回転検出手段により検出された回転情報から得た走行用
回転電機の回転数とに基づいて、前記走行用回転電機の
トルク要求量を演算して前記インバータ装置へ指令する
とともに該走行用回転電機トルク要求量と前記走行用回
転電機の回転数とに基づき前記自動車の走行電力を演算
して前記車両用動力源制御装置に指令する走行制御装置
とを備え、前記車両用動力源制御装置にて演算される動
力源のトルク要求量が前記走行電力と前記動力源の回転
数に基づき演算され、前記走行用回転電機の回転によ
り、前記駆動装置を介して出力される電気出力量が前記
インバータ装置を介して前記走行用回転電機に消費され
ることを特徴とする自動車。 - 【請求項13】 前記動力源制御装置が、前記走行電力
の絶対値が所定の値より小さいときに、前記動力源を停
止する動力源停止制御手段を備えることを特徴とする請
求項12記載の自動車。 - 【請求項14】 前記動力源制御装置が、前記走行電力
の絶対値が所定の値より小さい状態から所定の値より大
きい状態に状態変化した時点で、前記動力源を始動する
動力源始動制御手段を備えることを特徴とする請求項1
2または請求項13記載の自動車。 - 【請求項15】 前記動力源始動制御手段が、始動中に
前記動力源の回転数が所定の回転数以上になった時点
で、始動状態を解除する動力源始動解除手段を備えるこ
とを特徴とする請求項14記載の自動車。
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1995
- 1995-12-27 JP JP34145795A patent/JP3414097B2/ja not_active Expired - Fee Related
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