JPH0937410A - 車両用駆動制御装置 - Google Patents

車両用駆動制御装置

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JPH0937410A
JPH0937410A JP18685395A JP18685395A JPH0937410A JP H0937410 A JPH0937410 A JP H0937410A JP 18685395 A JP18685395 A JP 18685395A JP 18685395 A JP18685395 A JP 18685395A JP H0937410 A JPH0937410 A JP H0937410A
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JP
Japan
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power
engine
ice
electric motor
internal combustion
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JP18685395A
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Takatsugu Ibaraki
隆次 茨木
Yutaka Taga
豊 多賀
Masanori Kubo
政徳 久保
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Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動機およびエンジンを動力源として備えて
いる所謂ハイブリッド車両において、エンジンを駆動源
として走行しながら余裕動力で発電機を作動させて充電
する際の制御を容易に行い得るようにする。 【構成】 瞬間走行必要動力がＰL1、車速がＶ1 の第
１状態から瞬間走行必要動力がＰL2、車速がＶ2 の第２
状態へ変化する場合に、第１状態における発電機の発電
力ＰGEN は（ＰICE * −ＰL1）で、瞬間走行必要動力Ｐ
L の変化に応じて発電力ＰGEN が（ＰICE * −ＰL2）と
されることにより、一定の定常エンジン出力ＰICE * で
エンジンを作動させながら瞬間走行必要動力ＰL2が得ら
れる。また、車速がＶ1 からＶ2 へ変化するのに伴って
無段変速機の変速比がｉ1 からｉ2へ変化させられるこ
とにより、車速Ｖの変化に拘らずエンジン回転数が一定
に維持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用駆動制御装置
に係り、特に、電動機および内燃機関等のエンジンを動
力源として備えている所謂ハイブリッド車両の充電時の
駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】蓄電装置に蓄えられた電気エネルギーで
作動する電動機と、燃料の燃焼によって作動する内燃機
関等のエンジンとを車両走行時の動力源として備えてい
る所謂ハイブリッド車両が、排出ガス低減などを目的と
して提案されている。そして、このような車両の一種
に、エンジンを動力源として走行している際に、その走
行に必要な瞬間走行必要トルク以上の余裕トルクで発電
機を回転駆動して前記蓄電装置に電気エネルギーを充電
するようにしたものがある。特開平６−４８２２２号公
報に記載の装置はその一例で、燃料消費量または排出ガ
ス量が最小となる理想トルクでエンジンを作動させ、瞬
間走行必要トルクとの差トルク（余裕トルク）により発
電機を回転駆動するようになっている。なお、この例で
は電動機が発電機を兼ねている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の車両においては、アクセル操作などに伴う瞬間走
行必要動力の変化に伴って、エンジンおよび発電機の双
方の運転状態を同時に制御する必要があるが、エンジン
の作動状態は負荷（発電機による発電を含む）によって
変化するとともに、燃料噴射量や空気量などの調整後の
応答遅れが避けられないため、その制御が非常に難しい
という問題があった。
【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、エンジンを駆動源と
して走行しながら余裕動力で発電機を作動させて充電す
る際の制御を容易に行い得るようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、蓄電装置に蓄えられた電気エネルギー
で作動する電動機と、燃料の燃焼によって作動するエン
ジンとを車両走行時の動力源として備えている車両にお
いて、前記エンジンを動力源として走行している際に、
その走行に必要な瞬間走行必要動力以上の余裕動力に対
応する発電力で発電機を作動させて前記蓄電装置に電気
エネルギーを充電する駆動制御装置であって、前記エン
ジンを略定常状態で作動させるとともに、その定常状態
におけるエンジン出力から前記瞬間走行必要動力を差し
引いた余裕動力に応じて前記発電機の発電力を制御する
充電制御手段を有することを特徴とする。
【０００６】
【発明の効果】すなわち、瞬間走行必要動力の変化に対
応させて発電機の発電力を制御することにより、エンジ
ンを略定常状態で作動させながら瞬間走行必要動力の変
化に対応するようにしたのであり、これにより瞬間走行
必要動力の変化に応じた難しいエンジン制御が不要とな
る。また、このように瞬間走行必要動力の変化に拘らず
エンジンが略定常状態に維持されることから、エンジン
の作動状態が変化する過渡時のエミッション悪化が防止
される。
【０００７】
【発明の実施の形態】上記充電制御手段は、例えば
（ａ）エンジンを略定常状態で作動させる定常運転制御
手段と、（ｂ）車両の運転状態に応じて瞬間走行必要動
力を求める必要動力演算手段と、（ｃ）前記定常状態に
おけるエンジン出力から前記瞬間走行必要動力を差し引
いた余裕動力に応じた発電力で前記発電機を作動させる
発電機制御手段とを有して構成される。定常運転制御手
段により、例えば燃料消費率または排出ガス率ができる
だけ小さい領域でエンジンが作動させられるようにすれ
ば、燃料消費量や排出ガス量が低減される。
【０００８】また、道路勾配の変化に伴ってアクセル操
作などにより瞬間走行必要動力が変化し、その必要動力
の変化に応じて発電機の発電力が制御されることによ
り、車速が略一定に維持される場合には、発電力の制御
のみでエンジンの作動状態が略一定に維持されるが、瞬
間走行必要動力の変化に伴う発電力制御で車速が変化す
る場合には、それに伴ってエンジン回転数などの作動状
態が変化してしまう。（ｄ）動力源から駆動輪までの動
力伝達経路に配設された変速比を変更可能な変速機と、
（ｅ）車速変化に拘らず前記エンジンの回転数が略一定
に維持されるように前記変速機の変速比を制御する変速
制御手段とを設ければ、車速変化を伴う場合でもエンジ
ンを略定常状態に維持できて制御が容易となる。変速機
としては、変速比を連続的に変更できる無段変速機が望
ましい。有段の変速機の場合、変速比の変化幅に応じて
エンジンの作動状態（回転数やトルク）が変動するが、
その変動は請求項１における略定常状態の範囲内であ
り、変速比の変化幅が小さい程エンジンの変動幅を小さ
くできる。
【０００９】次に、本発明の実施例を図面を参照しつつ
詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例である車両
用駆動制御装置１０の構成図で、燃料の燃焼によって作
動するガソリンエンジン等の内燃機関１２と電動機およ
び発電機として機能する電動モータ１４とを動力源とし
て用いる所謂ハイブリッド車両用のものである。内燃機
関１２および電動モータ１４の動力は、同時に或いは択
一的に無段変速機１６へ伝達され、更に車両駆動出力装
置１８を介して左右の駆動輪へ伝達される。無段変速機
１６は、例えばベルト駆動式やトロイダル式などの変速
比ｉ（＝入力回転速度／出力回転速度）を連続的に変化
させることができる変速機で、車両駆動出力装置１８
は、前後進を切り換える前後進切換機構や差動装置など
である。電動モータ１４を逆回転させて車両を後進させ
るようにしたり、内燃機関１２と電動モータ１４との間
や、それ等の動力源と無段変速機１６との間にクラッチ
を配設し、それ等の間の動力伝達を適宜遮断できるよう
にしたりすることも可能である。
【００１０】上記電動モータ１４はＭ（モータ）／Ｇ
（ジェネレータ）制御装置２０を介してバッテリ等の蓄
電装置２２に接続されており、蓄電装置２２から電気エ
ネルギーが供給されて所定のトルクで回転駆動される回
転駆動状態と、回生制動（電動モータ１４自体の電気的
な制動トルク）により発電機として機能することにより
蓄電装置２２に電気エネルギーを充電する蓄電状態と、
モータ軸が自由回転することを許容する無負荷状態とに
切り換えられる。また、前記内燃機関１２は、燃料噴射
量制御用アクチュエータ、スロットル制御用アクチュエ
ータ、点火時期制御用アクチュエータ、吸排気バルブ制
御用アクチュエータなどのＩＣＥ（内燃機関）制御装置
２４によってその作動状態が制御されるようになってお
り、ＩＣＥ制御装置２４は上記Ｍ／Ｇ制御装置２０と共
にコントローラ２６によって制御される。
【００１１】コントローラ２６はＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯ
Ｍ等を有するマイクロコンピュータを含んで構成され、
予め設定されたプログラムに従って信号処理を実行する
ようになっており、例えば内燃機関１２のみを動力源と
して走行するＩＣＥ駆動モード、電動モータ１４のみを
動力源として走行するモータ駆動モード、内燃機関１２
により電動モータ１４を回転駆動して発電させながら走
行する発電モードの３つの走行モードで走行させる。こ
のコントローラ２６には、エンジントルクＴE，モータ
トルクＴM ，エンジン回転数ＮE ，モータ回転数ＮM ，
無段変速機１６の出力回転数（車速Ｖに対応）ＮO ，ア
クセル操作量ＡCC，蓄電装置２２の蓄電状態ＳＯＣ等に
関する情報が、各種の検出手段などから供給されるよう
になっている。
【００１２】図２は、上記コントローラ２６による一連
の信号処理のうち、運転状態に応じてＩＣＥ駆動モード
とモータ駆動モードとを使い分ける動力源選択手段２８
に関する機能ブロック線図であり、第１演算手段３０
は、内燃機関１２を動力源として走行する場合における
燃料消費量Ｍfcm を次式（１）に従って求めるもので、
第２演算手段３２は、電動モータ１４を動力源として走
行する場合に必要な電気エネルギーを内燃機関１２によ
り電動モータ１４を回転駆動して蓄電装置２２に充電す
る際の燃料消費量Ｍfce を次式（２）に従って求めるも
のである。また、比較手段３４は、上記燃料消費量Ｍfc
m ，Ｍfce の大小を比較して小さい方の走行モードを選
択する。 Ｍfcm ＝ＦＣm ×ＰL ／ηCVT ・・・（１） Ｍfce ＝ＦＣe ×ＰL ／（ηGEN ×ηBIN ×ηBOUT×ηMOT ×ηCVT ） ・・・（２）
【００１３】上記（１）式のＰL は空気抵抗やタイヤ転
がり抵抗を含む瞬間走行必要動力で、エンジン回転数Ｎ
E およびエンジントルクＴE 、或いはモータトルクＴE
およびモータ回転数ＮE 、更にはアクセル操作量ＡCCの
変化量や変化速度などをパラメータとするデータマップ
などから求められ、そのデータマップなど瞬間走行必要
動力ＰL の算出に必要なデータ（演算式などでも良い）
は予め記憶手段３６（図２参照）に記憶される。ＦＣm
は、その瞬間走行必要動力ＰL を内燃機関１２によって
取り出す場合の燃料消費率（単位動力当たりの燃料消費
量：ｇ／ｋＷｈ）で、エンジントルクＴE およびエンジ
ン回転数ＮE をパラメータとするデータマップなどから
求めることができる。図４は等燃料消費率線の一例を示
す図で、斜線で示す部分が燃料消費率ＦＣが最も小さ
く、少ない燃料で大きな動力を生み出すことができ、外
側へ向かうに従って燃料消費率ＦＣは大きくなる。上記
瞬間走行必要動力ＰL は回転数およびトルクによって表
されるため、図４に示すデータから瞬間走行必要動力Ｐ
L に応じて燃料消費率ＦＣm が求められる。この図４の
ような燃料消費率ＦＣm の算出に必要なデータも、予め
記憶手段３６に記憶される。また、ηCVT は無段変速機
１６の動力伝達効率で、変速比ｉ（入出力部材の回転数
の比）や伝達トルクなどをパラメータとするデータマッ
プなどから求められ、そのデータマップなど動力伝達効
率ηCVT の算出に必要なデータ（演算式などでも良い）
は予め記憶手段３６に記憶される。なお、上記図４のη
ICEmaxは燃料消費効率（燃料消費率ＦＣの逆数）の最大
値で、燃料消費効率ηICE は燃料消費率ＦＣが大きくな
る外側へ向かうに従って小さくなる。ηICEmaxを「１」
として燃料消費効率ηICE を設定するようにしても良
い。
【００１４】（２）式のＦＣe は、エンジン１２により
電動モータ１４を回転駆動して充電する際のエンジン１
２の燃料消費率で、ηGEN ，ηBIN ，ηBOUT，ηMOT は
それぞれ電動モータ１４で運動エネルギーを電気エネル
ギーに変換する時のエネルギー変換効率（発電効率）、
蓄電装置２２に電気エネルギーを充電する時のエネルギ
ー変換効率（充電効率）、蓄電装置２２から電気エネル
ギーを取り出す時のエネルギー変換効率（放電効率）、
電動モータ１４で電気エネルギーを運動エネルギーに変
換する時のエネルギー変換効率（駆動効率）である。駆
動効率ηMOT は、モータトルクＴM およびモータ回転数
ＮM をパラメータとして設定でき、その時の運転状態す
なわち瞬間走行必要動力ＰL に応じて求めることができ
る。図５は等駆動効率線の一例を示す図で、斜線で示す
部分ηMOTmaxは駆動効率ηMOT が最も大きく、少ない電
気エネルギーで大きな動力を生み出すことができ、その
外側へ向かうに従って駆動効率ηMOT は小さくなる。瞬
間走行必要動力ＰL は回転数およびトルクによって表さ
れるため、図５に示すデータから瞬間走行必要動力ＰL
に応じて駆動効率ηMOT が求められる。放電効率ηBOUT
は、その時の蓄電状態ＳＯＣおよび単位時間当たりに取
り出す電気エネルギー量（電力）をパラメータとして設
定でき、蓄電状態ＳＯＣは蓄電装置２２から読み込まれ
るとともに、電力は瞬間走行必要動力ＰL に対応するた
め、それ等の蓄電状態ＳＯＣおよび瞬間走行必要動力Ｐ
L に応じてデータマップなどから放電効率ηBOUTが求め
られる。上記駆動効率ηMOT ，放電効率ηBOUTの算出に
必要なデータ（データマップや演算式など）も、予め記
憶手段３６に記憶される。
【００１５】一方、燃料消費率ＦＣe ，発電効率
ηGEN ，充電効率ηBIN は、内燃機関１２により電動モ
ータ１４を回転駆動して発生した電気エネルギーを蓄電
装置２２に充電する時の値であるため、現在の運転状態
とは無関係で、発電モード走行時の値を推定することに
なる。発電モード走行は、蓄電状態ＳＯＣが予め定めら
れた一定の蓄電状態Ａより小さい（蓄電量が少ない）場
合に実行されるもので、例えば過去に行われた発電モー
ド走行時における燃料消費率ＦＣe ，発電効率ηGEN，
充電効率ηBIN の平均値（移動平均など）、或いは最後
に行われた発電モード走行時における燃料消費率Ｆ
Ｃe ，発電効率ηGEN ，充電効率ηBIN の瞬時値などを
記憶手段３６等に記憶しておき、その値（学習値）を用
いて燃料消費量Ｍfc e を算出すれば良い。燃料消費率Ｆ
Ｃe は、前記燃料消費率ＦＣm と同様に前記図４に示す
ようなエンジントルクＴE およびエンジン回転数ＮE を
パラメータとするデータマップなどから求められ、発電
効率ηGEN は、回生制動トルクおよびモータ回転数ＮM
をパラメータとするデータマップなどから求められ、充
電効率ηBIN は、蓄電状態ＳＯＣおよび単位時間当たり
に充電する電気エネルギー量（電力）をパラメータとす
るデータマップなどから求められる。単位時間当たりに
充電する電気エネルギー量（電力）は、内燃機関１２の
動力のうち電動モータ１４の回転に費やされる余裕動力
に相当する。上記発電効率ηGEN ，充電効率ηBI N の算
出に必要なデータ（データマップや演算式など）は、予
め記憶手段３６に記憶される。
【００１６】次に、前記コントローラ２６による車両駆
動制御の一例を、図３のフローチャートを参照しつつ具
体的に説明する。このフローチャートは、所定のサイク
ルタイムで繰り返し実行されるもので、ステップＳ１で
は、エンジントルクＴE ，モータトルクＴM ，エンジン
回転数ＮE ，モータ回転数ＮM ，出力回転数ＮO ，蓄電
状態ＳＯＣ，アクセル操作量ＡCC等の各種の情報を表す
信号を読み込み、ステップＳ２において、蓄電状態ＳＯ
Ｃが予め定められた一定の蓄電状態Ａ以上か否かを判断
する。蓄電状態Ａは、電動モータ１４を動力源として走
行する場合の最低必要蓄電量であり、ＳＯＣ≧Ａであれ
ばステップＳ３以下を実行するが、ＳＯＣ＜Ａの場合に
はステップＳ７の発電モードサブルーチンを実行する。
【００１７】ステップＳ３は前記第１演算手段３０およ
び第２演算手段３２によって実行され、前記（１）式，
（２）式に従って燃料消費量Ｍfcm ，Ｍfce を算出す
る。ステップＳ４は前記比較手段３４によって実行さ
れ、燃料消費量Ｍfcm およびＭfc e を比較して小さい方
の走行モードを選択する。すなわち、Ｍfce ＜Ｍfcm で
あればステップＳ６のモータ駆動サブルーチンを実行
し、電動モータ１４を動力源とするモータ駆動モードで
走行する一方、Ｍfce ＞Ｍfcm であればステップＳ５の
ＩＣＥ駆動サブルーチンを実行し、内燃機関１２を動力
源するＩＣＥ駆動モードで走行するのであり、これによ
り燃料消費量Ｍfcが最小となるように内燃機関１２およ
び電動モータ１４が使い分けられる。なお、Ｍfce ＝Ｍ
fcm の場合は何方を選択しても良いが、本実施例ではＩ
ＣＥ駆動モードを選択するようになっている。
【００１８】前記ステップＳ７の発電モードサブルーチ
ンは、図６に示す充電制御手段４０によって実行される
もので、機能的に定常運転制御手段４２、必要動力演算
手段４４、発電機制御手段４６、および変速制御手段４
８を備えている。定常運転制御手段４２は、略一定の定
常エンジン出力ＰICE * （ＮE * ，ＴE * ）で前記内燃
機関１２を作動させるもので、定常エンジン出力ＰICE
* は例えば燃料消費率ＦＣが出来るだけ小さい値となる
ように設定される。必要動力演算手段４４は、アクセル
操作量Ａccの変化量や変化速度などの車両の運転状態に
応じて前記瞬間走行必要動力ＰL を求めるもので、発電
機制御手段４６は、上記定常エンジン出力ＰICE * から
瞬間走行必要動力ＰL を差し引いた余裕動力（ＰICE *
−ＰL ）に対応する発電力ＰGEN を発生するように前記
電動モータ１４の作動、すなわち回生制動トルクを制御
するものである。上記瞬間走行必要動力ＰL の算出に際
しては、動力伝達効率ηCVT を考慮することが望まし
く、必要なデータは前記記憶手段３６から読み込むよう
にすれば良い。また、変速制御手段４８は、車速変化に
拘らずエンジン回転数ＮE が前記定常エンジン出力Ｐ
ICE * のエンジン回転数ＮE * に維持されるように、車
速Ｖに応じて次式（３）の関係から無段変速機１６の変
速比ｉを制御するものである。（３）式における車速Ｖ
の単位は（ｋｍ／ｈ）、エンジン回転数ＮE の単位は
（ｒｐｍ）、ｒD は車輪の半径（ｍ）、Ｉは無段変速機
１６以外の部分、例えば終減速装置などにおける動力伝
達経路の変速比である。 Ｖ＝（２×π×ｒD ／１０００）×｛６０×ＮE * ／（ｉ×Ｉ）｝ ・・・（３）
【００１９】図７は、上記充電制御手段４０によって実
行される前記ステップＳ７の発電モードサブルーチンを
具体的に説明するフローチャートで、ステップＲ１で
は、エンジン回転数ＮE およびエンジントルクＴE 、或
いはモータトルクＴE およびモータ回転数ＮE 、更には
アクセル操作量ＡCCの変化量や変化速度などから瞬間走
行必要動力ＰL を算出する。ステップＲ２ではフラグＦ
＝０か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＲ３以下
を実行する。フラグＦは初期設定で０とされ、発電モー
ドサブルーチンの最初の実行時にはステップＲ３を実行
し、無段変速機１６の変速比ｉを初期設定するととも
に、定常エンジン出力ＰICE * （ＮE * ，Ｔ E * ）を算
出して前記記憶手段３６などに記憶する。変速比ｉの初
期値は、定常エンジン出力ＰICE * （ＮE * ，ＴE * ）
と関連して瞬間走行必要動力ＰL などの運転状態に応じ
て定められ、定常エンジン出力ＰICE * （ＮE * ，ＴE
* ）は、変速比ｉおよびその時の車速Ｖに応じて前記
（３）式の関係からエンジン回転数ＮE * を求めるとと
もに、そのエンジン回転数ＮE * で燃料消費率ＦＣが最
小となるエンジントルクＴE * を、例えば図４に一点鎖
線で示す最小燃料消費率線Ｌのデータマップなどから求
めることにより設定される。なお、電動モータ１４の発
電効率ηGEN および蓄電装置２２の充電効率ηBIN など
を考慮して、燃料消費量に対する充電量の効率（割合）
が最高となるように定常エンジン出力ＰICE * を設定し
たり、定常エンジン出力ＰICE * が図４に斜線で示す最
高燃料消費効率ηICEmaxの範囲内に入るように上記変速
比ｉの初期値を設定したりすることもできるなど、定常
エンジン出力ＰICE * の設定方法は適宜定められる。予
め一定の定常エンジン出力ＰICE * （ＮE * ，ＴE * ）
を設定しておいても良い。
【００２０】ステップＲ５では、上記定常エンジン出力
ＰICE * が瞬間走行必要動力ＰL よりも大きいか否かを
判断し、ＰL ＜ＰICE * の場合には、ステップＲ６でエ
ンジン出力ＰICE ＝ＰICE * 、発電力ＰGEN ＝ＰICE *
−ＰL に設定するとともに、ステップＲ７でフラグＦ＝
１とする。また、最後のステップＲ１０では、上記エン
ジン出力ＰICE ＝ＰICE * で内燃機関１２が作動するよ
うにＩＣＥ制御装置２４を制御し、発電力ＰGEN ＝Ｐ
ICE * −ＰL で電動モータ１４が発電するようにＭ／Ｇ
制御装置２０を制御し、変速比ｉとなるように無段変速
機１６を制御する。ステップＲ５の判断がＮＯの場合、
すなわちＰL ≧ＰICE * の時には、ステップＲ８でエン
ジン出力ＰICE ＝ＰL 、発電力ＰGEN ＝０に設定すると
ともに、ステップＲ９でフラグＦ＝０とする。そしてス
テップＲ１０では、エンジン出力Ｐ ICE ＝ＰL で内燃機
関１２が作動するようにＩＣＥ制御装置２４を制御し、
発電力ＰGEN ＝０（無負荷状態）となるようにＭ／Ｇ制
御装置２０を制御し、変速比ｉとなるように無段変速機
１６を制御する。
【００２１】定常エンジン出力ＰICE * が瞬間走行必要
動力ＰL よりも大きく、ステップＲ７でフラグＦが
「１」にされると、次のサイクルではステップＲ２に続
いてステップＲ４を実行し、車速Ｖの変化に拘らずエン
ジン回転数ＮE が前記定常エンジン出力ＰICE * のエン
ジン回転数ＮE * に維持されるように、前記（３）式の
関係から無段変速機１６の変速比ｉを設定する。続い
て、ステップＲ５以下を実行し、ＰL ＜ＰICE * であれ
ば、最初に設定された定常エンジン出力ＰICE * で内燃
機関１２が作動するようにＩＣＥ制御装置２４を制御
し、その定常エンジン出力ＰICE * から今回の瞬間走行
必要動力ＰL を差し引いた余裕動力（ＰICE * −ＰL ）
に対応する発電力ＰGEN で電動モータ１４が発電するよ
うにＭ／Ｇ制御装置２０を制御し、上記ステップＲ４で
設定された変速比ｉとなるように無段変速機１６を制御
する。
【００２２】かかる図７のフローチャートにおいて、エ
ンジン出力ＰICE を一定の定常エンジン出力ＰICE * に
制御するステップＲ３，Ｒ６，およびＲ１０は図６の定
常運転制御手段４２によって実行され、瞬間走行必要動
力ＰL を算出するステップＲ１は必要動力演算手段４４
によって実行され、電動モータ１４の発電力ＰGEN を
（ＰICE * −ＰL ）に制御するステップＲ６およびＲ１
０は発電機制御手段４６によって実行され、エンジン回
転数ＮE をＮE * に維持するように無段変速機１６の変
速比ｉを制御するステップＲ４およびＲ１０は変速制御
手段４８によって実行される。
【００２３】ここで、本実施例の車両用駆動制御装置１
０は、内燃機関１２を動力源として走行しながら、瞬間
走行必要動力ＰL 以上の余裕動力（ＰICE * −ＰL ）で
電動モータ１４を回転駆動して蓄電装置２２に電気エネ
ルギーを充電する発電モード走行において、一定の定常
エンジン出力ＰICE * で内燃機関１２を作動させる一
方、電動モータ１４の発電力ＰGEN を瞬間走行必要動力
ＰL の変化に対応させて制御することにより、内燃機関
１２を略定常状態で作動させながら瞬間走行必要動力Ｐ
L の変化に対応するようになっているため、瞬間走行必
要動力ＰL の変化に応じて内燃機関１２および電動モー
タ１４の作動状態を変化させる場合に比較して、発電モ
ード走行時の制御が容易となる。特に、制御項目が多い
とともに応答遅れが避けられない内燃機関１２を略一定
の定常エンジン出力ＰICE * で作動させれば良いため、
制御が極めて容易になるとともに安定し、発電モード走
行時の走行性能、例えば乗り心地等が向上する。また、
このように瞬間走行必要動力ＰL の変化に拘らず内燃機
関１２が略定常状態に維持されることから、内燃機関１
２の作動状態が変化する過渡時のエミッション悪化が防
止される。
【００２４】一方、本実施例では車速Ｖの変化に拘らず
エンジン回転数ＮE がＮE * を維持するように、無段変
速機１６の変速比ｉを制御するようになっているため、
瞬間走行必要動力ＰL の変化に伴って車速Ｖが変化して
も、内燃機関１２が略定常状態に維持されるようにな
り、種々の運転状態において内燃機関１２を略定常状態
に維持しながら発電モード走行を行うことができる。す
なわち、道路勾配の変化に伴ってアクセル操作などによ
り瞬間走行必要動力ＰL が変化し、その瞬間走行必要動
力ＰL の変化に応じて電動モータ１４の発電力ＰGEN が
制御されることにより、車速Ｖが略一定に維持される場
合には、発電力ＰGEN の制御のみで内燃機関１２の作動
状態が略一定に維持されるが、瞬間走行必要動力ＰL の
変化に伴う発電力ＰGEN の制御で車速Ｖが変化する場合
には、その車速Ｖの変化に対応して変速比ｉを制御しな
いとエンジン回転数ＮE が変化し、内燃機関１２の作動
状態が変化してしまうのである。特に、本実施例では変
速比ｉを無段階で変化させる無段変速機１６を用いてい
るため、車速Ｖの変化に拘らずエンジン回転数ＮE をＮ
E * に高い精度で維持できる。無段変速機１６の変速比
制御も、内燃機関１２の制御に比べれば極めて容易であ
る。
【００２５】図８は、車速Ｖの変化を伴う場合の発電モ
ード走行制御の一例を説明する図で、瞬間走行必要動力
がＰL1、車速がＶ1 、変速比がｉ1 の第１状態から、瞬
間走行必要動力がＰL2、車速がＶ2 、変速比がｉ2 の第
２状態へ変化した場合である。第１状態における発電力
ＰGEN は（ＰICE * −ＰL1）で、瞬間走行必要動力Ｐ L
の変化に応じて発電力ＰGEN が（ＰICE * −ＰL2）とさ
れることにより、一定の定常エンジン出力ＰICE * で内
燃機関１２を作動させながら瞬間走行必要動力ＰL2が得
られる。また、車速がＶ1 からＶ2 へ変化するのに伴っ
て無段変速機１６の変速比がｉ1 からｉ2 へ変化させら
れることにより、車速Ｖの変化に拘らずエンジン回転数
ＮE がＮE * に高い精度で維持される。すなわち、瞬間
走行必要動力ＰL や車速Ｖの変化に拘らず、内燃機関１
２の作動状態は一定の定常エンジン出力ＰICE * （ＮE
* ，ＴE * ）に維持されるのである。なお、図中の同心
円状に示す２箇所の円（楕円）は、変速比ｉ1 ，ｉ2 の
場合の内燃機関１２の等燃料消費率線である。
【００２６】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、本発明は他の態様で実施することも
できる。
【００２７】例えば、前記実施例では内燃機関１２およ
び電動モータ１４のうち燃料消費量Ｍfcが小さい方を使
用して走行するようになっており、燃料消費量Ｍfcが低
減されるのに伴って排出ガス量も低減されるが、前記
（１）式および（２）式の燃料消費率ＦＣm ，ＦＣe の
代わりに排出ガス率（単位動力当たりの排出ガス量）を
用いることにより、排出ガス量を一層低減することが可
能である。
【００２８】また、前記実施例では瞬間走行必要動力Ｐ
L などの運転状態に応じて一々燃料消費量Ｍfcm ，Ｍfc
e を算出していたが、電動モータ１４のエネルギー変換
効率ηGEN ，ηMOT はそれぞれ最大（図５のηMOTmax部
分）で約９２％程度、蓄電装置２２の入出力効率ηBIN
×ηBOUTは約８５％程度で、電気系全体のエネルギー変
換効率は０．９２×０．８５×０．９２≒０．７２程度
となるため、例えば内燃機関１２を動力源として走行す
る場合の内燃機関１２の燃料消費効率ηICE が、図４に
示すように最大燃料消費効率ηICEmaxの７０％の境界条
件０．７ηICEm axより大きい場合は内燃機関１２を用
い、境界条件０．７ηICEmaxより小さい場合は電動モー
タ１４を用いるようにしても良い。その場合には内燃機
関１２を動力源として走行する場合の内燃機関１２の燃
料消費効率ηICE を求めるだけで容易に使い分けること
ができる。最大燃料消費効率ηICEmaxに対する境界条件
の割合は、電動モータ１４および蓄電装置２２のエネル
ギー変換効率に応じて適宜設定すれば良い。但し、それ
らのエネルギー変換効率が運転状態によって比較的大き
く変化する場合には、例えば内燃機関１２を動力源とし
て走行する場合の内燃機関１２の燃料消費効率ηICE が
境界条件より大きい場合は内燃機関１２を使用し、境界
条件より小さい場合には前記図３のステップＳ３以下を
実行して使い分けることが望ましい。燃料消費効率η
ICE の代わりに排出ガス効率を用いて排出ガスを低減す
る場合等にも適用できる。
【００２９】また、前記実施例では内燃機関１２および
電動モータ１４の何れか一方のみで走行するようになっ
ていたが、高負荷走行時などに両方の出力で走行するモ
ードを設けることもできるなど、走行モードの種類は適
宜変更できる。
【００３０】また、前記実施例では電動モータ１４が発
電機を兼ねていたが、電動モータ１４とは別個に発電機
を設けることもできる。
【００３１】また、前記実施例では電動モータ１４が１
個であったが、電動モータ１４を駆動輪毎に有するもの
など、本発明は種々のハイブリッド車両に適用できる。
【００３２】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である車両用駆動制御装置の
構成を説明するブロック線図である。
【図２】図１の車両用駆動制御装置におけるコントロー
ラの機能の一部を説明するブロック線図である。
【図３】図１の車両用駆動制御装置において３つの走行
モードを切り換える際の作動を説明するフローチャート
である。
【図４】図１の車両用駆動制御装置における内燃機関の
燃料消費効率の一例を説明する図である。
【図５】図１の車両用駆動制御装置における電動モータ
のエネルギー変換効率の一例を説明する図である。
【図６】図３のフローチャートにおけるステップＳ７を
実行する部分の機能を説明するブロック線図である。
【図７】図３のフローチャートにおけるステップＳ７の
具体的内容を説明するフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートに従って内燃機関、電動
モータ、無段変速機が制御された場合における瞬間走行
必要動力の変化、車速の変化、変速比の変化の一例を説
明する図である。
【符号の説明】
１０：車両用駆動制御装置 １２：内燃機関（エンジン） １４：電動モータ（電動機，発電機） ２２：蓄電装置 ４０：充電制御手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 蓄電装置に蓄えられた電気エネルギーで
    作動する電動機と、燃料の燃焼によって作動するエンジ
    ンとを車両走行時の動力源として備えている車両におい
    て、前記エンジンを動力源として走行している際に、該
    走行に必要な瞬間走行必要動力以上の余裕動力に対応す
    る発電力で発電機を作動させて前記蓄電装置に電気エネ
    ルギーを充電する駆動制御装置であって、 前記エンジンを略定常状態で作動させるとともに、該定
    常状態におけるエンジン出力から前記瞬間走行必要動力
    を差し引いた余裕動力に応じて前記発電機の発電力を制
    御する充電制御手段を有することを特徴とする車両用駆
    動制御装置。
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