JPH11220811A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車両の制御装置

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JPH11220811A
JPH11220811A JP3536498A JP3536498A JPH11220811A JP H11220811 A JPH11220811 A JP H11220811A JP 3536498 A JP3536498 A JP 3536498A JP 3536498 A JP3536498 A JP 3536498A JP H11220811 A JPH11220811 A JP H11220811A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で車両減速時における回生エネル
ギ量を運転者の要求に応じて適切に制御することができ
るハイブリッド車両の制御装置を提供する。 【解決手段】 当該車両のブレーキペダルが踏み込まれ
たときは、ブレーキ操作補正値ＢＲＲＥＧが、減速回生
増量値ＢＲＲＥＧ１（＜０）またはＢＲＲＥＧ２（＜
０）に設定され、ブレーキペダルが踏み込まれてないと
きより、回生エネルギ量を増加させるように制御される
（Ｓ５４〜Ｓ５７、Ｓ６０）。減速回生増量値ＢＲＲＥ
Ｇ１またはＢＲＲＥＧ２は、車両の減速度ＤＥＣＶに応
じて選択される（Ｓ５２、Ｓ５３）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原動機としてエン
ジンおよびモータを備えたハイブリッド車両の制御装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】原動機としてエンジンおよびモータを備
え、車両の減速時にモータを発電機として使用してエネ
ルギの回生を行うようにしたハイブリッド車両は従来よ
り知られており、そのようなハイブリッド車両の制御装
置として、たとえば特開平７−１２３５０９号公報に記
載されたものが知られている。
【０００３】この装置では、車両運転者の要求減速度に
応じた回生を行うために、車両のブレーキの有効踏量が
検出され、車両減速時の回生エネルギ量が検出されたブ
レーキの有効踏量に比例するように制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、ブレーキの有効踏量を検出するための踏
量センサが必要となり、構成が複雑化してコストが上昇
するという問題があった。
【０００５】本発明は上述した点に鑑みなされたもので
あり、簡単な構成で車両減速時における回生エネルギ量
を運転者の要求に応じて適切に制御することができるハ
イブリッド車両の制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に記載の発明は、車両の駆動軸を駆動するエン
ジンと、電気エネルギにより前記駆動軸の駆動補助を行
うとともに前記駆動軸の運動エネルギを電気エネルギに
変換する回生機能を有するモータと、該モータへ電力を
供給するとともに該モータから出力される電気エネルギ
を蓄積する蓄電手段とを備えるハイブリッド車両の制御
装置において、少なくとも前記車両の走行速度を含む前
記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記
車両のブレーキ操作の有無を検出するブレーキ操作検出
手段と、前記走行状態検出手段の出力に基づいて前記車
両の減速時における前記モータによる回生エネルギ量を
制御する減速回生制御手段とを備え、該減速回生制御手
段は、前記ブレーキ操作が検出されたときは前記回生エ
ネルギ量を前記ブレーキ操作が検出されないときより増
加させることを特徴とする。
【０００７】この構成によれば、ブレーキ操作の有無が
検出され、ブレーキ操作が検出されたときは前記ブレー
キ操作が検出されないときより回生エネルギ量を増加さ
せるように制御されるので、ブレーキの踏量を検出する
必要がなく、簡単な構成で車両減速時における回生エネ
ルギ量を運転者の要求に応じて適切に制御することがで
きる。
【０００８】請求項２に記載の発明は、前記減速回生制
御手段は、前記ブレーキ操作検出時の回生エネルギ量の
増加補正の度合を、前記車両走行速度の減速度に応じて
変更することを特徴とする。
【０００９】この構成によれば、ブレーキ操作検出時の
回生エネルギ量の増加補正の度合が車両走行速度の減速
度に応じて変更されるので、運転者の要求減速度に対応
した回生エネルギ量の設定が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。
【００１１】図１は本発明の実施の一形態にかかるハイ
ブリッド車両の駆動系およびその制御装置の構成を模式
的に示す（センサ、アクチュエータ等の構成要素は省略
してある）図であり、内燃エンジン（以下「エンジン」
という）１によって駆動される駆動軸２は、変速機構４
を介して駆動輪５を駆動できるように構成されている。
モータ３は、駆動軸２を直接回転駆動できるように配設
されており、また駆動軸２の回転による運動エネルギを
電気エネルギに変換して出力する回生機能を有する。モ
ータ３は、パワードライブユニット（以下「ＰＤＵ」と
いう）１３を介してスーパーキャパシタ（静電容量の大
きな電気二重層コンデンサ）１４と接続されており、Ｐ
ＤＵ１３を介して駆動、回生の制御が行われる。
【００１２】エンジン１を制御するエンジン電子コント
ロールユニット（以下「ＥＮＧＥＣＵ」という）１１、
モータ３を制御するモータ電子コントロールユニット
（以下「ＭＯＴＥＣＵ」という）１２、スーパーキャパ
シタ１４の状態の判別に基づくエネルギマネジメントを
行うマネジメント電子コントロールユニット（以下「Ｍ
ＧＥＣＵ」という）１５および変速機構４を制御する変
速機構電子コントロールユニット（「Ｔ／ＭＥＣＵ」と
いう）１６が設けられており、これらのＥＣＵはデータ
バス２１を介して相互に接続されている。各ＥＣＵは、
データバス２１を介して、検出データやフラグの情報等
を相互に伝送する。
【００１３】図２は、エンジン１、ＥＮＧＥＣＵ１１お
よびその周辺装置の構成を示す図である。エンジン１の
吸気管１０２の途中にはスロットル弁１０３が配されて
いる。スロットル弁１０３にはスロットル弁開度(θＴ
Ｈ)センサ１０４が連結されており、当該スロットル弁
１０３の開度に応じた電気信号を出力してＥＮＧＥＣＵ
１１に供給する。また、スロットル弁１０３はいわゆる
ドライブバイワイヤ型（ＤＢＷ）のものであり、その弁
開度を電気的に制御するためのスロットルアクチュエー
タ１０５が連結されている。スロットルアクチュエータ
１０５は、ＥＮＧＥＣＵ１１によりその作動が制御され
る。
【００１４】燃料噴射弁１０６はエンジン１とスロット
ル弁１０３との間で且つ吸気管１０２の図示しない吸気
弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各燃料噴
射弁１０６はプレッシャーレギュレータ（図示せず）を
介して燃料タンク（図示せず）に接続されていると共に
ＥＮＧＥＣＵ１１に電気的に接続されて当該ＥＮＧＥＣ
Ｕ１１からの信号により燃料噴射弁１０６の開弁時間お
よび開弁時期が制御される。
【００１５】スロットル弁１０３の直ぐ下流には管１０
７を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１０８が設
けられており、この絶対圧センサ１０８により電気信号
に変換された絶対圧信号はＥＮＧＥＣＵ１１に供給され
る。
【００１６】また、絶対圧センサ１０８の下流には吸気
温（ＴＡ）センサ１０９が取付けられており、吸気温Ｔ
Ａを検出して対応する電気信号を出力してＥＮＧＥＣＵ
１１に供給する。エンジン１の本体に装着されたエンジ
ン水温（ＴＷ）センサ１１０はサーミスタ等から成り、
エンジン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度
信号を出力してＥＮＧＥＣＵ１１に供給する。
【００１７】エンジン回転数（ＮＥ）センサ１１１はエ
ンジン１の図示しないカム軸周囲またはクランク軸周囲
に取り付けられ、エンジン１のクランク軸の180度回転
毎に所定のクランク角度位置で信号パルス（以下「ＴＤ
Ｃ信号パルス」という）を出力し、このＴＤＣ信号パル
スはＥＮＧＥＣＵ１１に供給される。
【００１８】エンジン１の各気筒の点火プラグ１１３
は、ＥＮＧＥＣＵ１１に接続されており、ＥＮＧＥＣＵ
１１により点火時期が制御される。
【００１９】エンジン１の排気管１１４の途中には、排
気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の浄化を行う三元触媒
１１５が装着されており、またその上流側には空燃比
（ＬＡＦ）センサ１１７が装着されている。ＬＡＦセン
サ１１７は排気ガス中の酸素濃度にほぼ比例する電気信
号を出力しＥＮＧＥＣＵ１１に供給する。ＬＡＦセンサ
１１７により、エンジン１に供給される混合気の空燃比
を、理論空燃比よりリーン側からリッチ側までの広範囲
に亘って検出することができる。
【００２０】三元触媒１１５には、その温度を検出する
触媒温度（ＴＣＡＴ）センサ１１８が設けられており、
その検出信号がＥＮＧＥＣＵ１１に供給される。また、
当該車両の車速ＶＣＡＲを検出する車速センサ１１９お
よびアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開
度」という）θＡＰを検出するアクセル開度センサ１２
０が、ＥＮＧＥＣＵ１１に接続されており、これらのセ
ンサの検出信号がＥＮＧＥＣＵ１１に供給される。
【００２１】ＥＮＧＥＣＵ１１は各種センサからの入力
信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、
アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を
有する入力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」と
いう）、ＣＰＵで実行される各種演算プログラムおよび
演算結果等を記憶する記憶手段、燃料噴射弁１０６、点
火プラグ１１３に駆動信号を供給する出力回路等から構
成される。他のＥＣＵの基本的な構成は、ＥＮＧＥＣＵ
１１と同様である。
【００２２】図３は、モータ３、ＰＤＵ１３、スーパー
キャパシタ１４、ＭＯＴＥＣＵ１２およびＭＧＥＣＵ１
５の接続状態を詳細に示す図である。
【００２３】モータ３には、その回転数を検出するため
のモータ回転数センサ２０２が設けられており、その検
出信号がＭＯＴＥＣＵ１２に供給される。ＰＤＵ１３と
モータ３とを接続する接続線には、モータ３に供給す
る、またはモータ３から出力される電圧および電流を検
出する電流電圧センサ２０１が設けられており、またＰ
ＤＵ１３にはその温度、より具体的にはモータ３の駆動
回路の保護抵抗若しくはＩＧＢＴモジュール（スイッチ
ング回路）の温度ＴＤを検出する温度センサ２０３が設
けられている。これらのセンサ２０１、２０３の検出信
号がＭＯＴＥＣＵ１２に供給される。
【００２４】スーパーキャパシタ１４とＰＤＵ１３とを
接続する接続線には、スーパーキャパシタ１４の出力端
子間の電圧、およびスーパーキャパシタ１４から出力さ
れるまたはスーパーキャパシタ１４へ供給される電流を
検出する電圧電流センサ２０４が設けられており、その
検出信号がＭＧＥＣＵ１５に供給される。
【００２５】当該車両のブレーキ（図示せず）には、ブ
レーキ操作（踏み込み）の有無を検出するブレーキ操作
検出手段としてのブレーキスイッチ２０５が設けられて
おり、そのオンオフを示す信号がＭＯＴＥＣＵ１２に供
給される。
【００２６】図４は、変速機構４とＴ／ＭＥＣＵ１６と
の接続状態を示す図である。変速機構４には、ギヤ位置
ＧＰを検出するギヤ位置センサ３０１が設けられてお
り、その検出信号がＴ／ＭＥＣＵ１６に供給される。本
実施の形態では、変速機構４は自動変速機であるため、
変速アクチュエータ３０２が設けられ、Ｔ／ＭＥＣＵ１
６によりその作動が制御される。
【００２７】図５および６は、全要求駆動力、すなわち
運転者が車両に要求する駆動力をモータ３とエンジン１
にどれだけ配分するかを決定する駆動力配分処理の手順
を示すフローチャートであり、本処理は、ＭＧＥＣＵ１
５で所定時間（例えば１ｍｓｅｃ）毎に実行される。な
お、本処理をＭＯＴＥＣＵ１２で実行するように構成し
てもよい。
【００２８】図５において、まずステップＳ１では、ス
ーパーキャパシタ１４の残容量を、たとえば次の方法に
より検出する。
【００２９】すなわち、前記電流電圧センサ２０４によ
り検出されたキャパシタ出力電流および入力電流（充電
電流）を所定時間毎に積算して、放電量積算値ＣＡＰＡ
ＤＩＳＣＨ（正の値）および充電量積算値ＣＡＰＡＣＨ
Ｇ（負の値）を算出し、キャパシタ残容量ＣＡＰＡＲＥ
Ｍを次式（１）により算出する。
【００３０】 ＣＡＰＡＲＥＭ＝ＣＡＰＡＦＵＬＬ−（ＣＡＰＡＤＩＳＣＨ＋ＣＡＰＡＣＨＧ ） ‥‥（１） ただし、ＣＡＰＡＦＵＬＬは、スーパーキャパシタ１４
がフルチャージ（満充電）状態のときの放電可能量であ
る。
【００３１】そして、この算出されたキャパシタ残容量
ＣＡＰＡＲＥＭに、温度等によって変化するスーパーキ
ャパシタ１４の内部抵抗により補正を施して、最終的な
スーパーキャパシタ１４の残容量を検出する。以下の説
明では、補正後の残容量の、フルチャージ放電可能量Ｃ
ＡＰＡＦＵＬＬに対する割合（％）を残容量ＣＡＰＡＲ
ＥＭＣという。
【００３２】なお、本実施の形態では、放電量積算値Ｃ
ＡＰＡＤＩＳＣＨ及び充電量積算値ＣＡＰＡＣＨＧを用
いてスーパーキャパシタ１４の残容量を検出するように
したが、これに代えて、スーパーキャパシタ１４の開放
端電圧を検出するようにしてもよい。
【００３３】次にステップＳ２では、この検出された残
容量に応じて、モータ３側の配分量、すなわち全要求駆
動力（目標駆動力ＰＯＷＥＲＣＯＭ）中モータ３が出力
すべき駆動量（この量は、目標駆動力に対する比率で表
現するため、以下「配分率」という）ＰＲＡＴＩＯを、
出力配分率設定テーブルを検索して決定する。
【００３４】図７は、出力配分率設定テーブルの一例を
示す図であり、横軸がスーパーキャパシタ１４の残容量
ＣＡＰＡＲＥＭＣを示し、縦軸が配分率ＰＲＡＴＩＯを
示している。この出力配分率設定テーブルには、このス
ーパーキャパシタ１４において充放電効率が最もよくな
る、残容量に対する配分率が予め設定されている。
【００３５】続くステップＳ３では、前記アクセル開度
センサ１２０によって検出されたアクセル開度θＡＰに
応じて、図８に示すアクセル−スロットル特性の設定テ
ーブルを検索し、スロットルアクチュエータ１０５に対
する指令値（以下、「スロットル弁開度指令値」とい
う）θＴＨＣＯＭを決定する。
【００３６】アクセル−スロットル特性の設定テーブル
は、本実施の形態では、図８に示すように、アクセル開
度θＡＰをそのまま指令値θＴＨＣＯＭにしているが、
これに限る必要はないことはいうまでもない。
【００３７】そして、ステップＳ４では、この決定され
たスロットル弁開度指令値θＴＨＣＯＭに応じて、図９
に示すスロットル弁開度に応じたモータ出力配分の設定
テーブルを検索し、配分率ＰＲＡＴＩＯＴＨを決定す
る。
【００３８】スロットル弁開度に応じたモータ出力配分
の設定テーブルは、図９に示すように、スロットル弁開
度指令値θＴＨＣＯＭが全開近傍（たとえば５０度以
上）のときに、モータの出力を増量するように設定され
ている。
【００３９】なお、本実施の形態では、スロットル弁開
度指令値θＴＨＣＯＭに応じて配分率ＰＲＡＴＩＯＴＨ
を決定するようにしたが、これに限らず、車速やエンジ
ン回転数等のうちいずれか一つ、または複数個をパラメ
ータとしてこの配分率を決定するようにしてもよい。
【００４０】続くステップＳ５では、スロットル弁開度
指令値θＴＨＣＯＭおよびエンジン回転数ＮＥに応じ
て、図１０に示す目標出力マップを検索し、目標駆動力
ＰＯＷＥＲＣＯＭを決定する。
【００４１】ここで、目標出力マップとは、運転者が要
求する目標駆動力ＰＯＷＥＲＣＯＭを決定するためのマ
ップをいい、スロットル弁開度指令値θＴＨＣＯＭ（こ
のスロットル弁開度指令値はアクセル開度θＡＰと１対
１に対応するため、アクセル開度θＡＰであってもよ
い）およびエンジン回転数ＮＥに応じて目標駆動力ＰＯ
ＷＥＲＣＯＭが設定されている。
【００４２】さらに、ステップＳ６では、この目標駆動
力ＰＯＷＥＲＣＯＭを発生するためのスロットル弁開度
の補正項θＴＨＡＤＤ（すなわち、目標駆動力ＰＯＷＥ
ＲＣＯＭは、スロットル弁開度をθＴＨＣＯＭ＋θＴＨ
ＡＤＤにしたときに発生する）を算出し、ステップＳ７
では、前記車速センサ１１９により検出された車速ＶＣ
ＡＲ、およびエンジンの余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲに応じ
て、図１１に示す車両状態判別マップを検索して、車両
の走行状態ＶＳＴＡＴＵＳを決定する。
【００４３】ここで、エンジンの余裕出力ＥＸＰＯＷＥ
Ｒは、次式（２）により算出される。
【００４４】 ＥＸＰＯＷＥＲ＝ＰＯＷＥＲＣＯＭ−ＲＵＮＲＳＴ ‥‥（２） ただし、ＲＵＮＲＳＴとは、当該車両の走行抵抗をい
い、車速ＶＣＡＲに応じて設定されたＲＵＮＲＳＴテー
ブル（図示せず）を検索して決定される。目標駆動力Ｐ
ＯＷＥＲＣＯＭおよび走行抵抗ＲＵＮＲＳＴは、たとえ
ばＫＷ（キロワット）を単位としてそれぞれ設定されて
いる。
【００４５】このように車速ＶＣＡＲおよび余裕出力Ｅ
ＸＰＯＷＥＲによって決定される走行状態ＶＳＴＡＴＵ
Ｓとは、余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲに対するモータ３のア
シスト配分比率をいい、たとえば０から２００までの整
数値（単位は％）に設定される。そして、走行状態ＶＳ
ＴＡＴＵＳが「０」のときはアシストすべきでない状態
（減速状態またはクルーズ状態）であり、走行状態ＶＳ
ＴＡＴＵＳが「０」より大きいときはアシストすべき状
態（アシスト状態）である。走行状態ＶＳＴＡＴＵＳ
は、アクセルペダルが戻された状態（θＡＰ＝０）で
は、「０」とされる。
【００４６】続くステップＳ８では、走行状態ＶＳＴＡ
ＴＵＳが「０」より大きいか否かを判別し、ＶＳＴＡＴ
ＵＳ＞０のとき、すなわちアシスト状態のときにはアシ
ストモードとして、図６のステップＳ９に進む一方、Ｖ
ＳＴＡＴＵＳ≦０のとき、すなわち減速状態またはクル
ーズ状態のときには回生モード（減速回生モードまたは
クルーズ充電モード）として、図６のステップＳ１２に
進む。
【００４７】ステップＳ９では、次式（３）により、モ
ータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを算出する。
【００４８】 ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＝ＰＯＷＥＲＣＯＭ×ＰＲＡＴＩＯ×ＰＲＡＴＩＯＴＨ ×ＶＳＴＡＴＵＳ …（３） 続くステップＳ１０では、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰ
ＯＷＥＲを目標に時定数をもってモータ出力指令値ＭＯ
ＴＯＲＣＯＭに変換する。
【００４９】図１２は、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯ
ＷＥＲと変換されたモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭ
との関係を示す図であり、図中、実線がモータ要求出力
ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲの時間推移の一例を示し、鎖線が
そのモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭの時間推移を示
している。
【００５０】同図から分かるように、モータ出力指令値
ＭＯＴＯＲＣＯＭは、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷ
ＥＲを目標に時定数をもって、すなわち時間遅れをもっ
て徐々に近づくように制御されている。これは、モータ
出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭを、モータ３がモータ要求
出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを直ちに出力するように設定
すると、エンジン出力の立ち上がりの遅れによりこの出
力を受け入れる準備ができず、ドライバビリティの悪化
を招く。したがって、この準備ができるまで待ってか
ら、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを出力するよ
うにモータ３を制御する必要があるからである。
【００５１】続くステップＳ１１では、このモータ出力
指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭに応じて、スロットル弁開度の
目標値θＴＨＯを閉方向に制御するための補正項（減量
値）θＴＨＡＳＳＩＳＴを算出した後に、ステップＳ１
８に進む。
【００５２】この補正項θＴＨＡＳＳＩＳＴは、モータ
出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭでモータ３側の出力が増え
た分だけエンジン１側の出力を抑えるためのものであ
り、この補正項θＴＨＡＳＳＩＳＴを算出するのは、次
の理由による。
【００５３】すなわち、ステップＳ３で決定されたスロ
ットル弁開度指令値θＴＨＣＯＭおよび前記ステップＳ
６で算出されたその補正項θＴＨＡＤＤの和によってス
ロットル弁開度の目標値θＴＨＯを決定し、この目標値
θＴＨＯによって前記スロットルアクチュエータ１０５
を制御した場合には、エンジン１側の出力のみによって
目標駆動力ＰＯＷＥＲＣＯＭが発生する。したがって、
目標値θＴＨＯを補正せずに、前記ステップＳ１０で変
換されたモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭによりモー
タ３を制御したときには、エンジン１側の出力とモータ
３側の出力との総和が目標駆動力ＰＯＷＥＲＣＯＭを超
えることになり、運転者が要求した駆動力以上の駆動力
が発生してしまう。このため、モータ３の出力分に相当
するエンジン１側の出力を抑制し、これによりモータ３
側の出力とエンジン１側の出力との総和が目標駆動力Ｐ
ＯＷＥＲＣＯＭになるように、補正項θＴＨＡＳＳＩＳ
Ｔを算出している。
【００５４】一方図６のステップＳ１２では、現在の回
生モードが減速回生モードであるか否かを判別する。こ
の判別は、余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲに基づいて行い、Ｅ
ＸＰＯＷＥＲ＜０であるか否か（または０近傍の負の所
定値より小さいか否か）を判別することにより行う。な
お、この判別はアクセル開度θＡＰの変化量ＤＡＰが負
の所定量ＤＡＰＤより小さいか否かを判別することによ
り行うようにしてもよい（その場合には、ＤＡＰ＜ＤＡ
ＰＤのとき減速回生モードと判別し、ＤＡＰ≧ＤＡＰＤ
であるときクルーズ回生モードと判別する）。
【００５５】ステップＳ１２で、余裕出力ＥＸＰＯＷＥ
Ｒが０より小さいとき（０近傍の負の所定値より小さい
とき）には、減速回生モードと判別して、図１３に示す
減速回生制御処理を実行する（ステップＳ１３）。
【００５６】図１３のステップＳ５０では、モータ回転
数ＮＭ（本実施形態ではエンジン回転数ＮＥと等しい）
が、ブレーキオン許可回転数ＮＢＯＮ（例えば１０００
ｒｐｍ）より高いか否かを判別し、ＮＭ＞ＮＢＯＮであ
るときは、ブレーキペダルが踏み込まれたか、すなわち
ブレーキスイッチ２０５の出力によりブレーキ操作が行
われたか否かを判別する（ステップＳ５１）。そして、
ＮＭ≦ＮＢＯＮであるとき、またはブレーキ操作がなさ
れていないときは、回生量のブレーキ操作補正値ＢＲＲ
ＥＧを「０」に設定して（ステップＳ５８）、ステップ
Ｓ５９に進む。
【００５７】ブレーキ操作がなされているときは、車速
ＶＣＡＲの減速度ＤＥＣＶ（＝ＶＣＡＲ（前回値）−Ｖ
ＣＡＲ（今回値）、車両が減速しているとき正の値をと
る）が第１の所定減速度ＤＥＣＶ１（例えば０．２８ｍ
／ｓ2）より大きいか否かを判別し（ステップＳ５
２）、ＤＥＣＶ≦ＤＥＣＶ１であって減速度が小さいと
きは、前記ステップＳ５８に進み、ＤＥＣＶ＞ＤＥＣＶ
１であるときは、さらに減速度ＤＥＣＶが第１の減速度
ＤＥＣＶ１より大きい第２の減速度ＤＥＣＶ2（例えば
１．３８ｍ／ｓ2）より大きいか否かを判別する（ステ
ップＳ５３）。そして、ＤＥＣＶ１＜ＤＥＣＶ≦ＤＥＣ
Ｖ２であって減速度が中程度であるときは、車速ＶＣＡ
Ｒに応じて図１４に示すように設定されたＢＲＲＥＧ１
テーブルを検索して中減速度用の減速回生増量値ＢＲＲ
ＥＧ１（負の値）を算出し（ステップＳ５６）、ブレー
キ操作補正値ＢＲＲＥＧをこの減速回生増量値ＢＲＲＥ
Ｇ１に設定して（ステップＳ５７）、ステップＳ５９に
進む。ここで、ＢＲＲＥＧ１テーブルは、車速ＶＣＡＲ
が増加するほど減速回生増量値ＢＲＲＥＧ１の絶対値が
増加するように設定されている。なお、上記第１及び第
２の減速度ＤＥＣＶ１、ＤＥＣＶ２は、当該車両の車輪
の半径を０．２６４ｍとした場合にその回転減速度換算
で、それぞれ１０ｒｐｍ／ｓ及び５０ｒｐｍ／ｓに相当
する。
【００５８】またステップＳ５３でＤＥＣＶ＞ＤＥＣＶ
２であって減速度が大きいときは、車速ＶＣＡＲに応じ
て図１４に示すように設定されたＢＲＲＥＧ２テーブル
を検索して大減速度用の減速回生増量値ＢＲＲＥＧ２
（負の値）を算出し（ステップＳ５４）、ブレーキ操作
補正値ＢＲＲＥＧをこの減速回生増量値ＢＲＲＥＧ２に
設定して（ステップＳ５５）、ステップＳ５９に進む。
ここで、ＢＲＲＥＧ２テーブルは、車速ＶＣＡＲが増加
するほど減速回生増量値ＢＲＲＥＧ２の絶対値が増加す
るように設定され、かつ同一の車速ＶＣＡＲに対応する
中減速度用の減速回生増量値ＢＲＲＥＧ１の絶対値より
大きい値に設定されている。
【００５９】ステップＳ５９では、車速ＶＣＡＲ及びエ
ンジン回転数ＮＥ（＝モータ回転数）に応じて減速回生
量マップを検索して減速回生量ＤＥＣＲＥＧ（負の値）
を算出する。減速回生量マップは、車速ＶＣＡＲが増加
するほど、またエンジン回転数ＮＥが増加するほど減速
回生量ＤＥＣＲＥＧの絶対値が増加するように設定され
ている。次いでステップＳ５９で算出した減速回生量Ｄ
ＥＣＲＥＧに前記ブレーキ操作補正値ＢＲＲＥＧを加算
することにより、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ
を算出し（ステップＳ６０）、前記ステップＳ１０と同
様にモータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを時定数をも
ってモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭに変換し（ステ
ップＳ６１）、本処理を終了する。
【００６０】図１５は、図１３の処理を説明するためタ
イムチャートであり、時刻ｔ１にアクセルペダルが戻さ
れて減速が開始され（図１５（ａ））、時刻ｔ２にブレ
ーキ操作が開始され（同図（ｃ））、時刻ｔ３でブレー
キの踏み込み量が増加した（同図（ａ））場合を示して
いる。時刻ｔ１からｔ２の間は、ブレーキ操作が行われ
ないので、ブレーキ操作補正値ＢＲＲＥＧは「０」とさ
れる。したがって、この期間では、マップ検索された減
速回生量ＤＥＣＲＥＧがそのままモータ要求出力ＭＯＴ
ＯＲＰＯＷＥＲとされる。時刻ｔ２からｔ３の間は、減
速度ＤＥＣＶが中程度（ＤＥＣＶ１＜ＤＥＣＶ≦ＤＥＣ
Ｖ２）となるので、減速回生量ＤＥＣＲＥＧにブレーキ
操作補正値ＢＲＲＥＧ（＝ＢＲＲＥＧ１）が加算され、
モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ（負の値）の絶対
値が増加する。時刻ｔ３では、減速度ＤＥＣＶが増加し
（ＤＥＣＶ＞ＤＥＣＶ２となる）、ブレーキ操作補正値
ＢＲＲＥＧが大減速度用の値ＢＲＲＥＧ２に設定される
ので、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲの絶対値は
さらに増加する。そして時刻ｔ４で、車速ＶＣＡＲが低
くなり（ＮＭ≦ＮＢＯＮとなる、図１３、ステップＳ５
０参照）、減速回生を終了する。図１５（ｅ）は、実際
の回生量の推移を示している。
【００６１】このように、図１３の処理によれば、車両
減速中においてブレーキスイッチがオンされたときは、
ブレーキスイッチがオフのときより、目標減速回生量で
あるモータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲの絶対値が増
加するように制御されるので、簡単な構成で車両減速時
における回生エネルギ量を運転者の要求に応じて適切に
制御することができる。さらに、車両の減速度ＤＥＣＶ
に応じてブレーキ操作補正値ＢＲＲＥＧが設定されるの
で、運転者の要求減速度に応じた適切な回生量の設定が
可能となる。
【００６２】図６に戻り、ステップＳ１４では、減速回
生モードにおける最適なスロットル弁開度の目標値θＴ
ＨＯ（図示しない処理で設定されるものであり、通常は
「０」であるが、回生エネルギ量を増加させるために０
より大きい値に設定してもよい）を読込んで設定した後
に、ステップＳ１９に進む。
【００６３】一方、ステップＳ１２で、余裕出力ＥＸＰ
ＯＷＥＲが０近傍の値であるとき（ステップＳ８の答が
否定（ＮＯ）であるので走行状態ＶＳＴＡＴＵＳは、０
である）には、クルーズ充電モードと判別して、モータ
要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲをクルーズ充電出力ＣＲ
ＵＩＳＥＰＯＷＥＲに設定する（ステップＳ１５）。こ
こで、クルーズ充電出力ＣＲＵＩＳＥＰＯＷＥＲは、図
示しないクルーズ充電処理ルーチンで算出されたものを
使用する。
【００６４】続くステップＳ１６では、前記ステップＳ
１０と同様に、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを
目標に時定数をもってモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯ
Ｍに変換し、ステップＳ１７では、このモータ出力指令
値ＭＯＴＯＲＣＯＭに応じて、スロットル弁開度の目標
値θＴＨＯを開方向に制御するための補正項（増量値）
θＴＨＳＵＢを算出した後に、ステップＳ１８に進む。
【００６５】ここで、補正項θＴＨＳＵＢを算出するの
は、前記補正項θＴＨＡＳＳＩＳＴを算出した理由とち
ょうど逆の理由による。
【００６６】すなわち、クルーズ充電モードのときに
は、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲとしては、ア
シストモードのときのモータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷ
ＥＲと逆符号の値が設定される。すなわち、クルーズ充
電モードのときのモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭに
より、モータ３は、目標駆動力ＰＯＷＥＲＣＯＭを減少
させる方向に制御される。このため、クルーズ充電モー
ドのときに、目標駆動力ＰＯＷＥＲＣＯＭを維持するた
めには、モータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭにより減少
した出力分を、エンジン１側の出力によって賄わなけれ
ばならないからである。
【００６７】ステップＳ１８では、次式（４）によりス
ロットル弁開度の目標値θＴＨＯを算出する。
【００６８】 θＴＨＯ＝θＴＨＣＯＭ＋θＴＨＡＤＤ＋θＴＨＳＵＢ−θＴＨＡＳＳＩＳＴ ‥‥（４） 続くステップＳ１９では、スロットル弁開度の目標値θ
ＴＨＯが所定値θＴＨＲＥＦ以上であるか否かを判別
し、θＴＨＯ＜θＴＨＲＥＦのときには、吸気管内絶対
圧ＰＢＡが所定値ＰＢＡＲＥＦ以下であるか否かを判別
する（ステップＳ２０）。
【００６９】ステップＳ２０で、ＰＢＡ＞ＰＢＡＲＥＦ
のときには、本駆動力配分処理を終了する一方、ステッ
プＳ１９で、θＴＨＯ≧θＴＨＲＥＦのとき、またはス
テップＳ２０で、ＰＢＡ≦ＰＢＡＲＥＦのときには、変
速機構４の変速比を低速比（Ｌｏｗ）側に変更した（ス
テップＳ２１）後に、本駆動力配分処理を終了する。
【００７０】ステップＳ２１に処理が移行する状態は、
スーパーキャパシタ１４の残容量が減少してモータ要求
出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲが減少し、この減少分をエン
ジン１側で賄う必要があるが、エンジン１側ではこれ以
上出力を上げらない状態である。このときには、変速機
構４の変速比を低速比側に変更して、前記駆動軸２に発
生するトルクを一定（ステップＳ２１に移行する前と同
じトルク）に維持し、ドライバビリティを維持してい
る。なお、この変速比の変更処理は、実際には、Ｔ／Ｍ
ＥＣＵ１６が、ＭＧＥＣＵ１５からの指示にしたがって
実行する。
【００７１】図５及び６の処理により設定されるモータ
出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭが実際に出力されるよう
に、ＭＯＴＥＣＵ１２はＰＤＵ１３を制御する。
【００７２】次にＥＮＧＥＣＵ１１が実行するエンジン
制御について説明する。
【００７３】図１６は、エンジン制御処理の全体構成を
示すフローチャートであり、本処理は、前記ＥＮＧＥＣ
Ｕ１１により、たとえば所定時間毎に実行される。
【００７４】先ずエンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧
ＰＢＡ等の各種エンジン運転パラメータの検出を行い
（ステップＳ１３１）、次いで運転状態判別処理（ステ
ップＳ１３２）、燃料制御処理（ステップＳ１３３）、
点火時期制御処理（ステップＳ１３４）及びＤＢＷ制御
処理（ステップＳ１３５）を順次実行する。
【００７５】すなわち、エンジン回転数ＮＥ、吸気管内
絶対圧ＰＢＡ等に応じた燃料噴射量の制御、及び点火時
期の制御を行うとともに、実際のスロットル弁開度θＴ
Ｈが、図６のステップＳ１８で算出したスロットル弁開
度の目標値θＴＨＯとなるように、スロットルアクチュ
エータ１０５の駆動制御を行う（ステップＳ１３５）。
【００７６】上述した実施形態では、エンジン回転数セ
ンサ１１１、車速センサ１１９及びアクセル開度センサ
１２０が走行状態検出手段に相当し、ブレーキスイッチ
２０５がブレーキ操作検出手段に相当し、図１３の処理
が減速回生制御手段に相当する。
【００７７】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、種々の形態で実施することができ
る。たとえば、蓄電手段としては、スーパーキャパシタ
だけでなく、バッテリを用いていてもよい。
【００７８】また、いわゆるＤＢＷ型のスロットル弁に
代えて、通常のアクセルペダルと機械的にリンクしたス
ロットル弁を備えたエンジンでもよい。その場合、モー
タ出力に応じた吸入空気量の制御は、スロットル弁をバ
イパスする通路と、その通路の途中に設けた制御弁によ
り行うようにすればよい。さらに、吸入空気量の制御
は、電磁駆動型の吸気弁（カム機構ではなく、電磁的に
駆動される吸気弁）を備えたエンジンでは、吸気弁の開
弁期間を変更することにより行うようにしてもよい。
【００７９】また、変速機構４は、変速比を無段階に変
更可能な無段変速機構としてもよく、その場合にはギヤ
位置ＧＰを検出することに代えて、駆動軸と従動軸の回
転数比から変速比を求めるようにする。
【００８０】また、ブレーキ量（減速度合）を調整する
油圧等によるアクチュエータを備え、回生量の増量に基
づき、ブレーキ量を減少する構成を含むようにしてもよ
い。それによりさらにドライバビリティと回生量の確保
が可能となる。
【００８１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ブ
レーキ操作の有無が検出され、ブレーキ操作が検出され
たときは前記ブレーキ操作が検出されないときより回生
エネルギ量を増加させるように制御されるので、ブレー
キの踏量を検出する必要がなく、簡単な構成で車両減速
時における回生エネルギ量を運転者の要求に応じて適切
に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかるハイブリッド車
両の駆動装置およびその制御装置の概略構成を説明する
ための図である。
【図２】エンジン制御系の構成を示す図である。
【図３】モータ制御系の構成を示す図である。
【図４】変速機構の制御系を示す図である。
【図５】全要求駆動力をモータとエンジンにどれだけ配
分するかを決定する駆動力配分処理の手順を示すフロー
チャートである。
【図６】全要求駆動力をモータとエンジンにどれだけ配
分するかを決定する駆動力配分処理の手順を示すフロー
チャートである。
【図７】出力配分率設定テーブルの一例を示す図であ
る。
【図８】アクセル−スロットル特性の設定テーブルの一
例を示す図である。
【図９】スロットル弁開度に応じたモータ出力配分の設
定テーブルを示す図である。
【図１０】目標出力マップの一例を示す図である。
【図１１】車両状態判別マップの一例を示す図である。
【図１２】モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲと変換
されたモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭとの関係を示
す図である。
【図１３】図６の減速回生制御処理のフローチャートで
ある。
【図１４】図１３の処理で使用するテーブルを示す図で
ある。
【図１５】図１３の処理を説明するためのタイムチャー
トである。
【図１６】エンジン制御処理の全体構成を示すフローチ
ャートである。
【符号の説明】
１ 内燃エンジン ２ 駆動軸 ３ モータ １１ エンジン制御電子コントロールユニット １２ モータ制御電子コントロールユニット（減速回生
制御手段） １３ パワードライビングユニット １４ スーパーキャパシタ（蓄電手段） １５ マネジメント電子コントロールユニット １１１ エンジン回転数センサ（走行状態検出手段） １１９ 車速センサ（走行状態検出手段） １２０ アクセル開度センサ（走行状態検出手段）

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の駆動軸を駆動するエンジンと、電
    気エネルギにより前記駆動軸の駆動補助を行うとともに
    前記駆動軸の運動エネルギを電気エネルギに変換する回
    生機能を有するモータと、該モータへ電力を供給すると
    ともに該モータから出力される電気エネルギを蓄積する
    蓄電手段とを備えるハイブリッド車両の制御装置におい
    て、 少なくとも前記車両の走行速度を含む前記車両の走行状
    態を検出する走行状態検出手段と、 前記車両のブレーキ操作の有無を検出するブレーキ操作
    検出手段と、 前記走行状態検出手段の出力に基づいて前記車両の減速
    時における前記モータによる回生エネルギ量を制御する
    減速回生制御手段とを備え、 該減速回生制御手段は、前記ブレーキ操作が検出された
    ときは前記回生エネルギ量を前記ブレーキ操作が検出さ
    れないときより増加させることを特徴とするハイブリッ
    ド車両の制御装置。
  2. 【請求項２】 前記減速回生制御手段は、前記ブレーキ
    操作検出時の回生エネルギ量の増加補正の度合を、前記
    車両走行速度の減速度に応じて変更することを特徴とす
    る請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
JP3536498A 1998-02-03 1998-02-03 ハイブリッド車両の制御装置 Expired - Lifetime JP3847438B2 (ja)

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