ハイブリッド車両の制御装置
【課題】演算に必要な構成の簡略化が可能なハイブリッド車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】アクセル開度と自動変速機３の入力回転毎に設定されたエンジン用の目標定常トルクマップとモータジェネレータ用のアシストトルクマップとを備え、これら２つのトルクマップの合計を車両の目標駆動トルクとする演算を行う統合コントローラ２０を備えたハイブリッド車両の制御装置であって、統合コントローラ２０は、エンジン効率とモータ効率を合わせたシステム効率が最適となるトルクを基準として設定した最適発電トルクマップとアシストトルクマップとを１つのマップとしたアシスト・発電統合トルクマップを備え、このアシスト・発電統合トルクマップを用いてアシストトルクおよび発電トルクを演算するとともに、アシストトルクを演算する場合は０トルクで下限制限し、前記発電トルクを演算するときは０トルクを上限制限するようにした。
【解決手段】アクセル開度と自動変速機３の入力回転毎に設定されたエンジン用の目標定常トルクマップとモータジェネレータ用のアシストトルクマップとを備え、これら２つのトルクマップの合計を車両の目標駆動トルクとする演算を行う統合コントローラ２０を備えたハイブリッド車両の制御装置であって、統合コントローラ２０は、エンジン効率とモータ効率を合わせたシステム効率が最適となるトルクを基準として設定した最適発電トルクマップとアシストトルクマップとを１つのマップとしたアシスト・発電統合トルクマップを備え、このアシスト・発電統合トルクマップを用いてアシストトルクおよび発電トルクを演算するとともに、アシストトルクを演算する場合は０トルクで下限制限し、前記発電トルクを演算するときは０トルクを上限制限するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動輪を駆動する駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリに蓄えられた電気エネルギで作動するモータジェネレータと、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ハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両では、モータジェネレータを、駆動輪に駆動力を与える側に駆動（力行）させたり、逆に、エンジンや駆動輪から入力される駆動力により発電機として駆動させたりすることが行われている。
【０００３】
従来、この充電時のエンジン出力を、蓄電装置および発電機のエネルギ変換効率を考慮した燃料消費量、排出ガス量等のエンジンに関する所定の物理量のシステム全体の効率に基づいて設定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この従来のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンの出力トルクを求めるのにあたり、モータジェネレータによるアシストトルクを減算したり、モータジェネレータによる発電トルクを加算したりして求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９―９８５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来のハイブリッド車両の制御装置では、モータジェネレータをモータとして力行させる場合のアシストトルクを求めるためのアシストトルクマップの参照と、モータジェネレータを発電機として用いる場合の発電トルクを求めるための発電トルクマップの参照とを、並列に行っていたために、その演算のための制御装置の容量が大きくなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、演算に必要な構成の簡略化が可能な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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、トルク算出部が、エンジン効率とモータ効率を合わせたシステム効率が最適となるトルクを基準として設定した最適発電トルクマップとアシストトルクマップとを１つのマップとしたアシスト・発電統合トルクマップを備え、このアシスト・発電統合トルクマップを用いてアシストトルクおよび発電トルクを演算するとともに、アシストトルクを演算する場合は０トルクで下限制限し、発電トルクを演算するときは０トルクを上限制限することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のハイブリッド車両の制御装置は、アシストトルクの算出と発電トルクの算出を、１枚のアシスト・発電統合トルクマップの参照により行うため、演算に必要な演算装置の容量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のハイブリッド車両の制御装置の一例である実施例１のハイブリッド車両の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレインを示すパワートレイン構成図である。
【図２】実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の制御システムを示す制御システム構成図である。
【図３】実施例１の制御装置における統合コントローラを示す演算ブロック図である。
【図４】実施例１の制御装置で用いられる目標定常トルクマップを示すマップ図である。
【図５】実施例１の制御装置で用いられるエンジン始動停止線マップを示すマップ図である。
【図６】実施例１の制御装置で用いられるバッテリＳＯＣに対する走行中発電要求出力を示す特性図である。
【図７】実施例１の制御装置で用いられるエンジンの最適燃費線を示す特性図である。
【図８】実施例１に用いた自動変速機における変速線の一例を示す変速マップ図である。
【図９】実施例１の制御装置で用いられるアシストトルクマップと最適発電トルクマップとを統合させたアシスト・発電統合トルクマップを示すマップ図である。
【図１０】実施例１の制御装置で用いられるアシスト・発電統合トルクマップにおけるアシスト領域と発電領域と上下限領域との関係を示すトルク特性図である。
【図１１】実施例１の制御装置におけるエンジンこもり音ＮＧ領域を考慮した最適発電トルクの設定方法の説明するための図であって、目標定常トルクマップに、エンジン吸気こもり音が相対的に大きくなるトルク領域（エンジンこもり音ＮＧ領域）を重ねたマップ図である。
【図１２】実施例１の制御装置におけるエンジンこもり音ＮＧ領域を考慮した最適発電トルクの設定方法を説明するための図であって、最適発電トルクマップと目標定常トルクマップとを足し併せたトルクマップを示すマップ図である。
【図１３】実施例１の制御装置の統合コントローラ２０の動作点指令部４００において、アシスト・発電統合トルクマップを参照して、ＭＧ目標トルクおよび目標エンジントルクを算出する構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
まず、構成を説明する。
図１は、本発明のハイブリッド車両の制御装置の一例である実施例１のハイブリッド車両の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレインを示すパワートレイン構成図である。以下、図１に基づきパワートレイン構成を説明する。
【００１３】
実施例１を適用したハイブリッド車両は、図１に示すように、エンジン１と、モータジェネレータ２と、自動変速機３と、第１クラッチ４と、第２クラッチ５と、ディファレンシャルギア６と、駆動輪７，７と、を備えている。
【００１４】
実施例１を適用したハイブリッド車両は、エンジンと１モータ・２クラッチを備えたパワートレイン構成であり、走行モードとして、第１クラッチ４の締結によるＨＥＶモード（ハイブリッド車両モード）と、第１クラッチ４の解放によるＥＶモード（電気車両モード）と、を有する。
【００１５】
前記エンジン１は、その出力軸とモータジェネレータ２（略称ＭＧ）の入力軸とが、トルク容量可変の第１クラッチ４（略称ＣＬ１）を介して連結される。
前記モータジェネレータ２は、その出力軸と自動変速機３（略称ＡＴ）の入力軸とが連結される。
前記自動変速機３は、その出力軸にディファレンシャルギア６を介して駆動輪７，７が連結される。自動変速機３は、有段階のギア位置を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り替える有段変速機であり、実施例１では前進７速／後退１速のギア位置を持つ有段変速機を用いている。
【００１６】
前記第２クラッチ５（略称ＣＬ２）は、自動変速機３のシフト状態に応じて異なる変速機内の動力伝達を担っているトルク容量可変のクラッチ・ブレーキによる締結要素のうちの１つを用いている。これにより自動変速機３は、第１クラッチ４を介して入力されるエンジン１の動力と、モータジェネレータ２から入力される動力を合成して駆動輪７，７へ出力する。
【００１７】
前記第１クラッチ４と前記第２クラッチ５とには、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチ等を用いればよい。このパワートレイン系には、第１クラッチ４の接続状態に応じて２つの運転モードがあり、第１クラッチ４の切断状態では、モータジェネレータ２の動力のみで走行するＥＶモードであり、第１クラッチ４の接続状態では、エンジン１とモータジェネレータ２の動力で走行するＨＥＶモードである。
【００１８】
そして、パワートレインには、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転センサ１０と、モータジェネレータ２の回転数を検出するＭＧ回転センサ１１と、自動変速機３の入力軸回転数を検出するＡＴ入力回転センサ１２と、自動変速機３の出力軸回転数を検出するＡＴ出力回転センサ１３と、が設けられる。
【００１９】
図２は、実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の制御システムを示す制御システム構成図である。以下、図２に基づいて制御システム構成を説明する。
【００２０】
この制御システムは、図２に示すように、統合コントローラ２０と、エンジンコントローラ２１と、モータコントローラ２２と、インバータ８と、バッテリ９と、ソレノイドバルブ１４と、ソレノイドバルブ１５と、アクセル開度センサ１７と、ブレーキ油圧センサ２３と、ＳＯＣセンサ１６と、を備えている。
【００２１】
前記統合コントローラ２０は、パワートレイン系の動作点を統合制御する。この統合コントローラ２０では、アクセル開度ＡＰＯとバッテリ充電状態（バッテリＳＯＣ）と、車速ＶＳＰ（自動変速機出力軸回転数に比例）と、に応じて、運転者が望む駆動力を実現できる運転モードを選択する。そして、モータコントローラ２２に目標ＭＧトルクもしくは目標ＭＧ回転数を指令し、エンジンコントローラ２１に目標エンジントルクを指令し、ソレノイドバルブ１４，１５に駆動信号を指令する。
【００２２】
前記エンジンコントローラ２１は、エンジン１を制御する。前記モータコントローラ２２は、モータジェネレータ２を制御する。前記インバータ８は、モータジェネレータ２を駆動する。前記バッテリ９は、電気エネルギを蓄える。前記ソレノイドバルブ１４は、第１クラッチ４の油圧を制御する。前記ソレノイドバルブ１５は、第２クラッチ５の油圧を制御する。前記アクセル開度センサ１７は、アクセル開度(ＡＰＯ)を検出する。前記ブレーキ油圧センサ２３は、ブレーキ油圧（ＢＰＳ）を検出する。前記ＳＯＣセンサ１６は、バッテリ９の充電状態を検出する。
【００２３】
図３は、実施例１の統合コントローラ２０を示す演算ブロック図である。以下、図３に基づいて統合コントローラ２０の構成を説明する。
前記統合コントローラ２０は、図３に示すように、目標駆動トルク演算部１００と、モード選択部２００と、目標発電出力演算部３００と、動作点指令部４００と、変速制御部５００と、を備えている。
【００２４】
前記目標駆動トルク演算部１００は、図４に示す目標定常トルクマップを用いて、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰから目標定常トルクを算出する。
【００２５】
前記モード選択部２００は、図５に示す車速毎のアクセル開度で設定されているエンジン始動停止線マップを用いて、運転モード（ＨＥＶモード、ＥＶモード）を演算する。エンジン始動線とエンジン停止線は、エンジン始動線（ＳＯＣ高、ＳＯＣ低）とエンジン停止線（ＳＯＣ高、ＳＯＣ低）の特性に代表されるように、バッテリＳＯＣが低くなるにつれて、アクセル開度ＡＰＯが小さくなる方向に低下する特性として設定されている。
また、モード選択部２００では、ＥＶモードからＨＥＶモードに遷移するのに伴い、エンジン始動処理を実行して、エンジン１の始動を行なう。
【００２６】
このエンジン始動処理は、以下に述べる処理を実行する。
すなわち、ＥＶモード状態で図５に示すエンジン始動線をアクセル開度ＡＰＯが越えた時点で、第２クラッチ５を半クラッチ状態にスリップさせるように、第２クラッチ５のトルク容量を制御する。そして、第２クラッチ５がスリップ開始したと判断した後に第１クラッチ４の締結を開始してエンジン回転を上昇させる。そして、エンジン回転が初爆可能な回転数に達成したらエンジン１を燃焼作動させ、モータ回転数とエンジン回転数が近くなったところで第１クラッチ４を完全に締結する。その後、第２クラッチ５をロックアップさせてＨＥＶモードに遷移させる。
【００２７】
前記目標発電出力演算部３００は、図６に示す走行中発電要求出力マップを用いて、バッテリＳＯＣから目標発電出力を演算する。
【００２８】
前記動作点指令部４００では、アクセル開度ＡＰＯと目標定常トルク、目標モードと車速ＶＳＰと目標発電出力とを入力する。そして、これらの入力情報を動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標ＭＧトルクと目標ＣＬ２トルク容量と目標ＡＴシフト（変速比）とＣＬ１ソレノイド電流指令を演算する。この動作点指令部４００における目標エンジントルクおよび目標ＭＧトルクの演算の詳細については後述する。
【００２９】
前記変速制御部５００は、目標ＣＬ２トルク容量と目標変速比とから、これらを達成するように自動変速機３内のソレノイドバルブを駆動制御する。図８に変速制御で用いられる変速線マップの一例を示す。車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯから現在のギア位置から次のギア位置をいくつにするか判定し、変速要求があれば変速クラッチを制御して変速させる。
【００３０】
次に、本実施例１の特徴部分である動作点指令部４００における目標エンジントルクおよび目標ＭＧトルクの演算の詳細を説明する。
本実施例１では、目標ＭＧトルクを、図９に示すアシスト・発電統合トルクマップを用いてアクセル開度ＡＰＯおよび入力回転数に基づいて求める。このアシスト・発電統合トルクマップは、モータジェネレータ２による力行時のアシストトルクと、回生（発電時）における最適発電トルクマップとを１つにまとめて設定したものである。すなわち、現在のアクセル開度ＡＰＯに応じたトルク特性線を選択し、このトルク特性線において現在の入力回転数に対応するトルク（アシストトルクまたは発電トルク）を求める。なお、この目標ＭＧトルクは、アシストトルクはプラスの値、発電トルクはマイナスの値で算出される。また、実施例１では、アシスト・発電統合トルクマップを１つのマップとするのにあたり、１枚のマップとして示しているが、１つにマップ化したものであれば、必ずしも１枚のマップでなくてもよい。
【００３１】
そして、このアシスト・発電統合トルクマップを用いてアシストトルクを演算する場合には、「０」トルクで下限制限されるように設定され、発電トルクを演算する場合は、「０」トルクで上限制限されるように設定されている。
図１０は、このアシストトルクおよび発電トルクとアクセル開度ＡＰＯとの関係を示すトルク特性図である。このように、アクセル開度ＡＰＯによっては、トルクがマイナスの領域とプラスの領域に跨るトルク特性を有する。そこで、トルクがマイナスの発電領域と、トルクがプラスのアシスト領域との間の境界領域に、トルク「０」の上下限領域を設定している。これにより、アシストトルクの演算の際には、この上下限領域が下限値（トルク「０」）となり、発電トルクの演算の際には、この上下限領域が上限値（トルク「０」）となる。なお、図においてＴ○○は、トルクを示しており、具体的な数値の表示を省略したものである。
【００３２】
図９に示すアシスト・発電統合トルクマップは、単に最適発電トルクに基づいて設定してもよいが、最適発電トルクマップに対して、以下に述べる必要な付加車両要件を考慮して設定し直すのが好ましい。
そこで、本実施例１では、最適発電トルクの設定において、エンジン吸気こもり音を考慮した設定し直しをしている。
【００３３】
このような必要な付加車両要件を考慮した最適発電トルクマップの設定し直しについて図１１および図１２を用いて説明する。
図１１は目標定常トルクマップに、エンジン吸気こもり音が相対的に大きくなるトルク領域（エンジンこもり音ＮＧ領域）を重ねたマップ図である。
すなわち、図１１は図４に示した目標定常トルクマップに、エンジンこもり音が過大でこのこもり音を発生させたくない領域（エンジンこもり音ＮＧ領域）を点線で表示したものを重ねて示している。
最適発電トルクを設定する場合、目標定常トルクが示す走行トルク分に対して、発電トルクを少しずつ上乗せしてシステム効率が最大となる点を探す。
なお、システム効率＝エンジン熱効率×発電効率である。
【００３４】
例えば、あるアクセル開度の目標定常トルクＭＴＴａにおける回転数Ｎａに対し、発電トルク分を徐々に上乗せしていって、システム効率が最大となるトルクを探す。この例では、Ｎｂの位置が最適発電トルクがＮｂ点であったとする。この場合、このＮａ点とＮｂ点との間のトルクが、モータジェネレータ２による発電トルクになる。従来は、このようにシステム効率が最大になる点（Ｎｂ）を探して最適発電トルクマップを形成している。
【００３５】
これに対し、本実施例１では、この最適発電トルクが、エンジンこもり音ＮＧ領域に重なった場合には、以下のようにして最適発電トルクを設定し直している。
例えば、あるアクセル開度の目標定常トルクＭＴＴｂにおいて、回転数Ｎｃに対して発電トルク分を上乗せした場合に、Ｎｄで示す位置が最適発電トルクであったとする。このＮｄの位置は、エンジンこもり音ＮＧ領域に入っている。このような場合、最適発電トルクを、このＮｄの手前のＮｅの位置に設定し直す。したがって、この場合には、このＮｅとＮｃとの間のトルクを最適発電トルクとして設定し直す。
このようにして設定した最適発電トルクマップと、目標定常トルクマップとを足し併せたトルクマップの一例を、図１２に示している。
【００３６】
さらに、本実施例１では、最適発電トルクマップと目標定常トルクマップとを足し併せたトルクマップに対し、アクセル開度ＡＰＯ毎および回転数毎に、トルクの急変箇所が存在する場合は、それをなだらかにする修正（設定し直し）を行っている。
図において、円１２ａで囲んだ箇所は、その拡大図に示すように、アクセル開度ＡＰＯを基準として、エンジントルクに山部１２１と谷部１２２とが隣り合う急変部分が存在する。そこで、これを緩やかにするために山部１２１から緩やかに延びる点線で示す修正部１２３による設定し直しを行っている。
同様に、図において円１２ｂで囲んだ箇所には、回転数を基準として山部１２４，谷部１２５，山部１２６が連続する急変部が存在する。そこで、これを穏やかにするために、山部１２６から緩やかに延びる点線で示す修正部１２７による設定し直しを行っている。
【００３７】
図１３は、動作点指令部４００において、上述したアシスト・発電統合トルクマップを参照してＭＧ目標トルクおよび目標エンジントルクを算出する構成を示す回路図である。すなわち、この図に示す部分では、目標駆動トルク演算部１００において算出された目標定常トルクに対し、モータジェネレータ２の目標ＭＧトルクであるアシストトルク分を差し引くか、発電トルク分を加算して求めた目標エンジントルクをエンジントルク指令値として出力する。
【００３８】
図１３において、ＭＧトルク算出部１０１が、上記アシスト・発電統合トルクマップを参照しアクセル開度ＡＰＯおよび入力回転数に基づいて目標ＭＧトルクを算出する。そして、上下限制限部１０２により上記「０」を下限値あるいは上限値とする制限を与えるようにしている。すなわち、この上下限制限部１０２が、図１０に示す上下限領域相当の制限を与えている。
【００３９】
減算部１０３は、目標定常トルクから目標ＭＧトルクを減算する部分である。なお、発電トルクは、マイナス値であるので、減算することで絶対値が加算される。したがって、減算部１０３の出力が、アシスト・発電統合トルクマップを参照して得られた第１の目標エンジントルクである。
【００４０】
一方、並行して目標発電出力演算部３００において、図６に示す走行中発電要求出力マップに基づいてバッテリＳＯＣに応じた目標発電出力を演算している。この目標発電出力は、バッテリＳＯＣに応じており、バッテリＳＯＣが所定値以上となると、充電不能となるため発電が制限される。そこで、このようなバッテリＳＯＣにより制限された目標発電出力を回転数で除算して発電トルクを算出している。図１３において除算部１０４がこの除算を行う部分である。
【００４１】
さらに、加算部１０５では、このバッテリＳＯＣに応じて算出された発電トルク（マイナス値）と目標定常駆動トルクとの加算を行って、第２の目標エンジントルクを算出している。
【００４２】
比較出力部１０６では、第１の目標エンジントルクと第２の目標エンジントルクとを比較し、その低い方の値を、最終的な目標エンジントルクとする。そして、動作点指令部４００では、この目標エンジントルクをエンジントルク指令値として出力する。したがって、第１の目標エンジントルクが発電トルクを上乗せした値である場合、バッテリＳＯＣに応じた発電トルクを上乗せした第２の目標エンジントルクと比較して、低い方の値をエンジントルク指令値として出力する。
【００４３】
また、動作点指令部４００では、目標ＭＧトルクを出力するが、この目標ＭＧトルクにあっては、アシストトルクについては上下限制限部１０２の出力を用いる。一方、発電トルクについては、上下限制限部１０２の出力と除算部１０４の出力とにおいて絶対値が低い方の値を用いる。
【００４４】
次に、実施例１の作用を説明する。
エンジン１を駆動しての走行時に、統合コントローラ２０では、アクセル開度ＡＰＯおよび回転数に応じ、エンジン最適燃費点となるように、モータジェネレータ２のアシストトルクおよび発電トルクを決定する。
【００４５】
このとき、従来は、モータジェネレータ２のアシストトルクおよび発電トルクを決定するのにあたり、それぞれ、アシスト時にはアシストトルクマップを参照し、発電時には発電トルクマップを参照していた。
このため、その分、記憶容量および演算容量を要していた。
【００４６】
それに対し、本実施例１では、アシストトルクおよび発電トルクを参照するマップを、アシスト・発電統合トルクマップの１つのみとした。
したがって、統合コントローラ２０は、従来のように、個別にアシストトルクおよび発電トルクを参照するものと比較して、記憶容量および演算容量を削減できる。
また、アシストと発電とを１つのモータジェネレータ２で行っているが、それぞれ別のマップで行うものと比較して、アシストから発電、発電からアシストへの切替を円滑に行うことが可能となる。
【００４７】
しかも、このアシスト・発電統合トルクマップは、上下限領域を設定し、１つのマップでありながら、アシスト時にマイナス値のアシストトルクが算出されることがないとともに、発電時にプラス値の発電トルクが算出されることがない。
したがって、トルク変動の発生を抑えることができる。
【００４８】
次に、実施例１の効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
（１）実施例１のハイブリッド車両の制御装置は、
エンジン１と、
このエンジン１から駆動輪７，７への駆動系の途中に介在され、力行により駆動輪７，７の駆動を行い、回生により発電を行うモータジェネレータ２と、
モータジェネレータ２と駆動輪７，７との間に介装され、変速比が異なる複数の変速段を有する自動変速機３と、
自動変速機３の入力回転数を検出するＡＴ入力回転センサ１２、およびアクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ１７とを備えた検出部と、
アクセル開度ＡＰＯと自動変速機３の入力回転毎に設定されたエンジン用の目標定常トルクマップとモータジェネレータ用のアシストトルクマップとを備え、これら２つのトルクマップの合計を車両の目標駆動トルクとする演算を行う統合コントローラ２０と、
を備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
統合コントローラ２０は、エンジン効率とモータ効率を合わせたシステム効率が最適となるトルクを基準として設定した最適発電トルクマップとアシストトルクマップとを１つのマップとしたアシスト・発電統合トルクマップを備え、このアシスト・発電統合トルクマップを用いてアシストトルクおよび発電トルクを演算するとともに、アシストトルクを演算する場合は０トルクで下限制限し、発電トルクを演算するときは０トルクを上限制限することを特徴とする。
したがって、統合コントローラ２０は、従来のように、個別にアシストトルクおよび発電トルクを参照するものと比較して、記憶容量および演算容量を削減できる。
また、アシストと発電とを１つのモータジェネレータ２で行っているが、それぞれ別のマップで行うものと比較して、アシストから発電、発電からアシストへの切替を円滑に行うことが可能となる。
しかも、このアシスト・発電統合トルクマップは、上下限領域を設定し、１つのマップでありながら、アシスト時にマイナス値のアシストトルクが算出されることがないとともに、発電時にプラス値の発電トルクが算出されることがない。
【００４９】
（２）最適発電トルクマップは、システム効率が最適となるトルクを基準とした上でさらに付加車両要件に応じて設定し直している。
したがって、最適発電トルクマップとアシストトルクマップとを１つのマップとするだけでなく付加車両要件も加えることにより、統合コントローラ２０の記憶容量および演算容量を削減できるだけでなく、車両のトータル性能も向上できる。
【００５０】
（３）最適発電トルクマップにおける付加車両要件に応じた設定し直しが、最適発電トルクマップにおいてエンジン吸気こもり音が過大となるトルク領域を外して設定し直したことである。
したがって、モータジェネレータ２を発電させる際に、エンジン吸気こもり音が発生するのを抑制できる。
【００５１】
（４）付加車両要件に応じた設定し直しが、入力回転数の方向とアクセル開度ＡＰＯの方向とのトルク急変部分において、この急変を抑える修正である。
したがって、システム効率を基準としたトルク特性に付加車両要件を付加した場合にあっても、エンジントルクの急変の発生を抑えることができる。
【００５２】
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５３】
実施例１では、第２クラッチ５を、有段式の自動変速機３に内蔵した摩擦要素の中から選択する例を示した。しかし、自動変速機３とは別に第２クラッチ５を設けても良く、例えば、モータジェネレータ２と変速機入力軸との間に自動変速機３とは別に第２クラッチ５を設ける例や、変速機出力軸と駆動輪の間に自動変速機３とは別に第２クラッチ５を設ける例も含まれる。
【００５４】
実施例１では、エンジン１とモータジェネレータ２との間に第１クラッチ４を設け、ＨＥＶモードとＥＶモードを切り替えるようにした例を示した。しかし、ＨＥＶモードとＥＶモードを切り替えるモード切替手段としては、例えば、プラネタリギア等のように、クラッチを用いることなくクラッチ機能を発揮するような差動装置や動力分割装置を用いる例としてもよい。あるいは、このような走行モード切替を行うことなく、エンジンとモータジェネレータとを直結させてもよい。
【００５５】
実施例１では、駆動輪として後輪を示したが、前輪、あるいは全輪を駆動輪としたものにも適用することができる。
【００５６】
実施例１では、最適発電トルクマップにおける付加車両条件に応じた設定し直しとして、エンジン吸気こもり音が過大となる領域を外した設定し直しと、トルク急変部分をなだらかなトルクに修正する設定し直しを示したが、付加車両条件としては、これらに限定されない。例えば、車両の駆動系の共振周波数領域から外すような設定し直しなど他の付加条件に基づいて設定し直してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１ エンジン
２ モータジェネレータ
３ 自動変速機
４ 第１クラッチ
５ 第２クラッチ
６ ディファレンシャルギア
７ 駆動輪
８ インバータ
９ バッテリ
１０ エンジン回転センサ
１１ ＭＧ回転センサ
１２ ＡＴ入力回転センサ
１３ ＡＴ出力回転センサ
１４，１５ ソレノイドバルブ
１６ ＳＯＣセンサ
１７ アクセル開度センサ
２０ 統合コントローラ（トルク算出部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動輪を駆動する駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリに蓄えられた電気エネルギで作動するモータジェネレータと、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ハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両では、モータジェネレータを、駆動輪に駆動力を与える側に駆動（力行）させたり、逆に、エンジンや駆動輪から入力される駆動力により発電機として駆動させたりすることが行われている。
【０００３】
従来、この充電時のエンジン出力を、蓄電装置および発電機のエネルギ変換効率を考慮した燃料消費量、排出ガス量等のエンジンに関する所定の物理量のシステム全体の効率に基づいて設定するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この従来のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンの出力トルクを求めるのにあたり、モータジェネレータによるアシストトルクを減算したり、モータジェネレータによる発電トルクを加算したりして求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９―９８５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の従来のハイブリッド車両の制御装置では、モータジェネレータをモータとして力行させる場合のアシストトルクを求めるためのアシストトルクマップの参照と、モータジェネレータを発電機として用いる場合の発電トルクを求めるための発電トルクマップの参照とを、並列に行っていたために、その演算のための制御装置の容量が大きくなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、演算に必要な構成の簡略化が可能な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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、トルク算出部が、エンジン効率とモータ効率を合わせたシステム効率が最適となるトルクを基準として設定した最適発電トルクマップとアシストトルクマップとを１つのマップとしたアシスト・発電統合トルクマップを備え、このアシスト・発電統合トルクマップを用いてアシストトルクおよび発電トルクを演算するとともに、アシストトルクを演算する場合は０トルクで下限制限し、発電トルクを演算するときは０トルクを上限制限することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のハイブリッド車両の制御装置は、アシストトルクの算出と発電トルクの算出を、１枚のアシスト・発電統合トルクマップの参照により行うため、演算に必要な演算装置の容量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のハイブリッド車両の制御装置の一例である実施例１のハイブリッド車両の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレインを示すパワートレイン構成図である。
【図２】実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の制御システムを示す制御システム構成図である。
【図３】実施例１の制御装置における統合コントローラを示す演算ブロック図である。
【図４】実施例１の制御装置で用いられる目標定常トルクマップを示すマップ図である。
【図５】実施例１の制御装置で用いられるエンジン始動停止線マップを示すマップ図である。
【図６】実施例１の制御装置で用いられるバッテリＳＯＣに対する走行中発電要求出力を示す特性図である。
【図７】実施例１の制御装置で用いられるエンジンの最適燃費線を示す特性図である。
【図８】実施例１に用いた自動変速機における変速線の一例を示す変速マップ図である。
【図９】実施例１の制御装置で用いられるアシストトルクマップと最適発電トルクマップとを統合させたアシスト・発電統合トルクマップを示すマップ図である。
【図１０】実施例１の制御装置で用いられるアシスト・発電統合トルクマップにおけるアシスト領域と発電領域と上下限領域との関係を示すトルク特性図である。
【図１１】実施例１の制御装置におけるエンジンこもり音ＮＧ領域を考慮した最適発電トルクの設定方法の説明するための図であって、目標定常トルクマップに、エンジン吸気こもり音が相対的に大きくなるトルク領域（エンジンこもり音ＮＧ領域）を重ねたマップ図である。
【図１２】実施例１の制御装置におけるエンジンこもり音ＮＧ領域を考慮した最適発電トルクの設定方法を説明するための図であって、最適発電トルクマップと目標定常トルクマップとを足し併せたトルクマップを示すマップ図である。
【図１３】実施例１の制御装置の統合コントローラ２０の動作点指令部４００において、アシスト・発電統合トルクマップを参照して、ＭＧ目標トルクおよび目標エンジントルクを算出する構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
まず、構成を説明する。
図１は、本発明のハイブリッド車両の制御装置の一例である実施例１のハイブリッド車両の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレインを示すパワートレイン構成図である。以下、図１に基づきパワートレイン構成を説明する。
【００１３】
実施例１を適用したハイブリッド車両は、図１に示すように、エンジン１と、モータジェネレータ２と、自動変速機３と、第１クラッチ４と、第２クラッチ５と、ディファレンシャルギア６と、駆動輪７，７と、を備えている。
【００１４】
実施例１を適用したハイブリッド車両は、エンジンと１モータ・２クラッチを備えたパワートレイン構成であり、走行モードとして、第１クラッチ４の締結によるＨＥＶモード（ハイブリッド車両モード）と、第１クラッチ４の解放によるＥＶモード（電気車両モード）と、を有する。
【００１５】
前記エンジン１は、その出力軸とモータジェネレータ２（略称ＭＧ）の入力軸とが、トルク容量可変の第１クラッチ４（略称ＣＬ１）を介して連結される。
前記モータジェネレータ２は、その出力軸と自動変速機３（略称ＡＴ）の入力軸とが連結される。
前記自動変速機３は、その出力軸にディファレンシャルギア６を介して駆動輪７，７が連結される。自動変速機３は、有段階のギア位置を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り替える有段変速機であり、実施例１では前進７速／後退１速のギア位置を持つ有段変速機を用いている。
【００１６】
前記第２クラッチ５（略称ＣＬ２）は、自動変速機３のシフト状態に応じて異なる変速機内の動力伝達を担っているトルク容量可変のクラッチ・ブレーキによる締結要素のうちの１つを用いている。これにより自動変速機３は、第１クラッチ４を介して入力されるエンジン１の動力と、モータジェネレータ２から入力される動力を合成して駆動輪７，７へ出力する。
【００１７】
前記第１クラッチ４と前記第２クラッチ５とには、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチ等を用いればよい。このパワートレイン系には、第１クラッチ４の接続状態に応じて２つの運転モードがあり、第１クラッチ４の切断状態では、モータジェネレータ２の動力のみで走行するＥＶモードであり、第１クラッチ４の接続状態では、エンジン１とモータジェネレータ２の動力で走行するＨＥＶモードである。
【００１８】
そして、パワートレインには、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転センサ１０と、モータジェネレータ２の回転数を検出するＭＧ回転センサ１１と、自動変速機３の入力軸回転数を検出するＡＴ入力回転センサ１２と、自動変速機３の出力軸回転数を検出するＡＴ出力回転センサ１３と、が設けられる。
【００１９】
図２は、実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の制御システムを示す制御システム構成図である。以下、図２に基づいて制御システム構成を説明する。
【００２０】
この制御システムは、図２に示すように、統合コントローラ２０と、エンジンコントローラ２１と、モータコントローラ２２と、インバータ８と、バッテリ９と、ソレノイドバルブ１４と、ソレノイドバルブ１５と、アクセル開度センサ１７と、ブレーキ油圧センサ２３と、ＳＯＣセンサ１６と、を備えている。
【００２１】
前記統合コントローラ２０は、パワートレイン系の動作点を統合制御する。この統合コントローラ２０では、アクセル開度ＡＰＯとバッテリ充電状態（バッテリＳＯＣ）と、車速ＶＳＰ（自動変速機出力軸回転数に比例）と、に応じて、運転者が望む駆動力を実現できる運転モードを選択する。そして、モータコントローラ２２に目標ＭＧトルクもしくは目標ＭＧ回転数を指令し、エンジンコントローラ２１に目標エンジントルクを指令し、ソレノイドバルブ１４，１５に駆動信号を指令する。
【００２２】
前記エンジンコントローラ２１は、エンジン１を制御する。前記モータコントローラ２２は、モータジェネレータ２を制御する。前記インバータ８は、モータジェネレータ２を駆動する。前記バッテリ９は、電気エネルギを蓄える。前記ソレノイドバルブ１４は、第１クラッチ４の油圧を制御する。前記ソレノイドバルブ１５は、第２クラッチ５の油圧を制御する。前記アクセル開度センサ１７は、アクセル開度(ＡＰＯ)を検出する。前記ブレーキ油圧センサ２３は、ブレーキ油圧（ＢＰＳ）を検出する。前記ＳＯＣセンサ１６は、バッテリ９の充電状態を検出する。
【００２３】
図３は、実施例１の統合コントローラ２０を示す演算ブロック図である。以下、図３に基づいて統合コントローラ２０の構成を説明する。
前記統合コントローラ２０は、図３に示すように、目標駆動トルク演算部１００と、モード選択部２００と、目標発電出力演算部３００と、動作点指令部４００と、変速制御部５００と、を備えている。
【００２４】
前記目標駆動トルク演算部１００は、図４に示す目標定常トルクマップを用いて、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰから目標定常トルクを算出する。
【００２５】
前記モード選択部２００は、図５に示す車速毎のアクセル開度で設定されているエンジン始動停止線マップを用いて、運転モード（ＨＥＶモード、ＥＶモード）を演算する。エンジン始動線とエンジン停止線は、エンジン始動線（ＳＯＣ高、ＳＯＣ低）とエンジン停止線（ＳＯＣ高、ＳＯＣ低）の特性に代表されるように、バッテリＳＯＣが低くなるにつれて、アクセル開度ＡＰＯが小さくなる方向に低下する特性として設定されている。
また、モード選択部２００では、ＥＶモードからＨＥＶモードに遷移するのに伴い、エンジン始動処理を実行して、エンジン１の始動を行なう。
【００２６】
このエンジン始動処理は、以下に述べる処理を実行する。
すなわち、ＥＶモード状態で図５に示すエンジン始動線をアクセル開度ＡＰＯが越えた時点で、第２クラッチ５を半クラッチ状態にスリップさせるように、第２クラッチ５のトルク容量を制御する。そして、第２クラッチ５がスリップ開始したと判断した後に第１クラッチ４の締結を開始してエンジン回転を上昇させる。そして、エンジン回転が初爆可能な回転数に達成したらエンジン１を燃焼作動させ、モータ回転数とエンジン回転数が近くなったところで第１クラッチ４を完全に締結する。その後、第２クラッチ５をロックアップさせてＨＥＶモードに遷移させる。
【００２７】
前記目標発電出力演算部３００は、図６に示す走行中発電要求出力マップを用いて、バッテリＳＯＣから目標発電出力を演算する。
【００２８】
前記動作点指令部４００では、アクセル開度ＡＰＯと目標定常トルク、目標モードと車速ＶＳＰと目標発電出力とを入力する。そして、これらの入力情報を動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標ＭＧトルクと目標ＣＬ２トルク容量と目標ＡＴシフト（変速比）とＣＬ１ソレノイド電流指令を演算する。この動作点指令部４００における目標エンジントルクおよび目標ＭＧトルクの演算の詳細については後述する。
【００２９】
前記変速制御部５００は、目標ＣＬ２トルク容量と目標変速比とから、これらを達成するように自動変速機３内のソレノイドバルブを駆動制御する。図８に変速制御で用いられる変速線マップの一例を示す。車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯから現在のギア位置から次のギア位置をいくつにするか判定し、変速要求があれば変速クラッチを制御して変速させる。
【００３０】
次に、本実施例１の特徴部分である動作点指令部４００における目標エンジントルクおよび目標ＭＧトルクの演算の詳細を説明する。
本実施例１では、目標ＭＧトルクを、図９に示すアシスト・発電統合トルクマップを用いてアクセル開度ＡＰＯおよび入力回転数に基づいて求める。このアシスト・発電統合トルクマップは、モータジェネレータ２による力行時のアシストトルクと、回生（発電時）における最適発電トルクマップとを１つにまとめて設定したものである。すなわち、現在のアクセル開度ＡＰＯに応じたトルク特性線を選択し、このトルク特性線において現在の入力回転数に対応するトルク（アシストトルクまたは発電トルク）を求める。なお、この目標ＭＧトルクは、アシストトルクはプラスの値、発電トルクはマイナスの値で算出される。また、実施例１では、アシスト・発電統合トルクマップを１つのマップとするのにあたり、１枚のマップとして示しているが、１つにマップ化したものであれば、必ずしも１枚のマップでなくてもよい。
【００３１】
そして、このアシスト・発電統合トルクマップを用いてアシストトルクを演算する場合には、「０」トルクで下限制限されるように設定され、発電トルクを演算する場合は、「０」トルクで上限制限されるように設定されている。
図１０は、このアシストトルクおよび発電トルクとアクセル開度ＡＰＯとの関係を示すトルク特性図である。このように、アクセル開度ＡＰＯによっては、トルクがマイナスの領域とプラスの領域に跨るトルク特性を有する。そこで、トルクがマイナスの発電領域と、トルクがプラスのアシスト領域との間の境界領域に、トルク「０」の上下限領域を設定している。これにより、アシストトルクの演算の際には、この上下限領域が下限値（トルク「０」）となり、発電トルクの演算の際には、この上下限領域が上限値（トルク「０」）となる。なお、図においてＴ○○は、トルクを示しており、具体的な数値の表示を省略したものである。
【００３２】
図９に示すアシスト・発電統合トルクマップは、単に最適発電トルクに基づいて設定してもよいが、最適発電トルクマップに対して、以下に述べる必要な付加車両要件を考慮して設定し直すのが好ましい。
そこで、本実施例１では、最適発電トルクの設定において、エンジン吸気こもり音を考慮した設定し直しをしている。
【００３３】
このような必要な付加車両要件を考慮した最適発電トルクマップの設定し直しについて図１１および図１２を用いて説明する。
図１１は目標定常トルクマップに、エンジン吸気こもり音が相対的に大きくなるトルク領域（エンジンこもり音ＮＧ領域）を重ねたマップ図である。
すなわち、図１１は図４に示した目標定常トルクマップに、エンジンこもり音が過大でこのこもり音を発生させたくない領域（エンジンこもり音ＮＧ領域）を点線で表示したものを重ねて示している。
最適発電トルクを設定する場合、目標定常トルクが示す走行トルク分に対して、発電トルクを少しずつ上乗せしてシステム効率が最大となる点を探す。
なお、システム効率＝エンジン熱効率×発電効率である。
【００３４】
例えば、あるアクセル開度の目標定常トルクＭＴＴａにおける回転数Ｎａに対し、発電トルク分を徐々に上乗せしていって、システム効率が最大となるトルクを探す。この例では、Ｎｂの位置が最適発電トルクがＮｂ点であったとする。この場合、このＮａ点とＮｂ点との間のトルクが、モータジェネレータ２による発電トルクになる。従来は、このようにシステム効率が最大になる点（Ｎｂ）を探して最適発電トルクマップを形成している。
【００３５】
これに対し、本実施例１では、この最適発電トルクが、エンジンこもり音ＮＧ領域に重なった場合には、以下のようにして最適発電トルクを設定し直している。
例えば、あるアクセル開度の目標定常トルクＭＴＴｂにおいて、回転数Ｎｃに対して発電トルク分を上乗せした場合に、Ｎｄで示す位置が最適発電トルクであったとする。このＮｄの位置は、エンジンこもり音ＮＧ領域に入っている。このような場合、最適発電トルクを、このＮｄの手前のＮｅの位置に設定し直す。したがって、この場合には、このＮｅとＮｃとの間のトルクを最適発電トルクとして設定し直す。
このようにして設定した最適発電トルクマップと、目標定常トルクマップとを足し併せたトルクマップの一例を、図１２に示している。
【００３６】
さらに、本実施例１では、最適発電トルクマップと目標定常トルクマップとを足し併せたトルクマップに対し、アクセル開度ＡＰＯ毎および回転数毎に、トルクの急変箇所が存在する場合は、それをなだらかにする修正（設定し直し）を行っている。
図において、円１２ａで囲んだ箇所は、その拡大図に示すように、アクセル開度ＡＰＯを基準として、エンジントルクに山部１２１と谷部１２２とが隣り合う急変部分が存在する。そこで、これを緩やかにするために山部１２１から緩やかに延びる点線で示す修正部１２３による設定し直しを行っている。
同様に、図において円１２ｂで囲んだ箇所には、回転数を基準として山部１２４，谷部１２５，山部１２６が連続する急変部が存在する。そこで、これを穏やかにするために、山部１２６から緩やかに延びる点線で示す修正部１２７による設定し直しを行っている。
【００３７】
図１３は、動作点指令部４００において、上述したアシスト・発電統合トルクマップを参照してＭＧ目標トルクおよび目標エンジントルクを算出する構成を示す回路図である。すなわち、この図に示す部分では、目標駆動トルク演算部１００において算出された目標定常トルクに対し、モータジェネレータ２の目標ＭＧトルクであるアシストトルク分を差し引くか、発電トルク分を加算して求めた目標エンジントルクをエンジントルク指令値として出力する。
【００３８】
図１３において、ＭＧトルク算出部１０１が、上記アシスト・発電統合トルクマップを参照しアクセル開度ＡＰＯおよび入力回転数に基づいて目標ＭＧトルクを算出する。そして、上下限制限部１０２により上記「０」を下限値あるいは上限値とする制限を与えるようにしている。すなわち、この上下限制限部１０２が、図１０に示す上下限領域相当の制限を与えている。
【００３９】
減算部１０３は、目標定常トルクから目標ＭＧトルクを減算する部分である。なお、発電トルクは、マイナス値であるので、減算することで絶対値が加算される。したがって、減算部１０３の出力が、アシスト・発電統合トルクマップを参照して得られた第１の目標エンジントルクである。
【００４０】
一方、並行して目標発電出力演算部３００において、図６に示す走行中発電要求出力マップに基づいてバッテリＳＯＣに応じた目標発電出力を演算している。この目標発電出力は、バッテリＳＯＣに応じており、バッテリＳＯＣが所定値以上となると、充電不能となるため発電が制限される。そこで、このようなバッテリＳＯＣにより制限された目標発電出力を回転数で除算して発電トルクを算出している。図１３において除算部１０４がこの除算を行う部分である。
【００４１】
さらに、加算部１０５では、このバッテリＳＯＣに応じて算出された発電トルク（マイナス値）と目標定常駆動トルクとの加算を行って、第２の目標エンジントルクを算出している。
【００４２】
比較出力部１０６では、第１の目標エンジントルクと第２の目標エンジントルクとを比較し、その低い方の値を、最終的な目標エンジントルクとする。そして、動作点指令部４００では、この目標エンジントルクをエンジントルク指令値として出力する。したがって、第１の目標エンジントルクが発電トルクを上乗せした値である場合、バッテリＳＯＣに応じた発電トルクを上乗せした第２の目標エンジントルクと比較して、低い方の値をエンジントルク指令値として出力する。
【００４３】
また、動作点指令部４００では、目標ＭＧトルクを出力するが、この目標ＭＧトルクにあっては、アシストトルクについては上下限制限部１０２の出力を用いる。一方、発電トルクについては、上下限制限部１０２の出力と除算部１０４の出力とにおいて絶対値が低い方の値を用いる。
【００４４】
次に、実施例１の作用を説明する。
エンジン１を駆動しての走行時に、統合コントローラ２０では、アクセル開度ＡＰＯおよび回転数に応じ、エンジン最適燃費点となるように、モータジェネレータ２のアシストトルクおよび発電トルクを決定する。
【００４５】
このとき、従来は、モータジェネレータ２のアシストトルクおよび発電トルクを決定するのにあたり、それぞれ、アシスト時にはアシストトルクマップを参照し、発電時には発電トルクマップを参照していた。
このため、その分、記憶容量および演算容量を要していた。
【００４６】
それに対し、本実施例１では、アシストトルクおよび発電トルクを参照するマップを、アシスト・発電統合トルクマップの１つのみとした。
したがって、統合コントローラ２０は、従来のように、個別にアシストトルクおよび発電トルクを参照するものと比較して、記憶容量および演算容量を削減できる。
また、アシストと発電とを１つのモータジェネレータ２で行っているが、それぞれ別のマップで行うものと比較して、アシストから発電、発電からアシストへの切替を円滑に行うことが可能となる。
【００４７】
しかも、このアシスト・発電統合トルクマップは、上下限領域を設定し、１つのマップでありながら、アシスト時にマイナス値のアシストトルクが算出されることがないとともに、発電時にプラス値の発電トルクが算出されることがない。
したがって、トルク変動の発生を抑えることができる。
【００４８】
次に、実施例１の効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
（１）実施例１のハイブリッド車両の制御装置は、
エンジン１と、
このエンジン１から駆動輪７，７への駆動系の途中に介在され、力行により駆動輪７，７の駆動を行い、回生により発電を行うモータジェネレータ２と、
モータジェネレータ２と駆動輪７，７との間に介装され、変速比が異なる複数の変速段を有する自動変速機３と、
自動変速機３の入力回転数を検出するＡＴ入力回転センサ１２、およびアクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ１７とを備えた検出部と、
アクセル開度ＡＰＯと自動変速機３の入力回転毎に設定されたエンジン用の目標定常トルクマップとモータジェネレータ用のアシストトルクマップとを備え、これら２つのトルクマップの合計を車両の目標駆動トルクとする演算を行う統合コントローラ２０と、
を備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
統合コントローラ２０は、エンジン効率とモータ効率を合わせたシステム効率が最適となるトルクを基準として設定した最適発電トルクマップとアシストトルクマップとを１つのマップとしたアシスト・発電統合トルクマップを備え、このアシスト・発電統合トルクマップを用いてアシストトルクおよび発電トルクを演算するとともに、アシストトルクを演算する場合は０トルクで下限制限し、発電トルクを演算するときは０トルクを上限制限することを特徴とする。
したがって、統合コントローラ２０は、従来のように、個別にアシストトルクおよび発電トルクを参照するものと比較して、記憶容量および演算容量を削減できる。
また、アシストと発電とを１つのモータジェネレータ２で行っているが、それぞれ別のマップで行うものと比較して、アシストから発電、発電からアシストへの切替を円滑に行うことが可能となる。
しかも、このアシスト・発電統合トルクマップは、上下限領域を設定し、１つのマップでありながら、アシスト時にマイナス値のアシストトルクが算出されることがないとともに、発電時にプラス値の発電トルクが算出されることがない。
【００４９】
（２）最適発電トルクマップは、システム効率が最適となるトルクを基準とした上でさらに付加車両要件に応じて設定し直している。
したがって、最適発電トルクマップとアシストトルクマップとを１つのマップとするだけでなく付加車両要件も加えることにより、統合コントローラ２０の記憶容量および演算容量を削減できるだけでなく、車両のトータル性能も向上できる。
【００５０】
（３）最適発電トルクマップにおける付加車両要件に応じた設定し直しが、最適発電トルクマップにおいてエンジン吸気こもり音が過大となるトルク領域を外して設定し直したことである。
したがって、モータジェネレータ２を発電させる際に、エンジン吸気こもり音が発生するのを抑制できる。
【００５１】
（４）付加車両要件に応じた設定し直しが、入力回転数の方向とアクセル開度ＡＰＯの方向とのトルク急変部分において、この急変を抑える修正である。
したがって、システム効率を基準としたトルク特性に付加車両要件を付加した場合にあっても、エンジントルクの急変の発生を抑えることができる。
【００５２】
以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５３】
実施例１では、第２クラッチ５を、有段式の自動変速機３に内蔵した摩擦要素の中から選択する例を示した。しかし、自動変速機３とは別に第２クラッチ５を設けても良く、例えば、モータジェネレータ２と変速機入力軸との間に自動変速機３とは別に第２クラッチ５を設ける例や、変速機出力軸と駆動輪の間に自動変速機３とは別に第２クラッチ５を設ける例も含まれる。
【００５４】
実施例１では、エンジン１とモータジェネレータ２との間に第１クラッチ４を設け、ＨＥＶモードとＥＶモードを切り替えるようにした例を示した。しかし、ＨＥＶモードとＥＶモードを切り替えるモード切替手段としては、例えば、プラネタリギア等のように、クラッチを用いることなくクラッチ機能を発揮するような差動装置や動力分割装置を用いる例としてもよい。あるいは、このような走行モード切替を行うことなく、エンジンとモータジェネレータとを直結させてもよい。
【００５５】
実施例１では、駆動輪として後輪を示したが、前輪、あるいは全輪を駆動輪としたものにも適用することができる。
【００５６】
実施例１では、最適発電トルクマップにおける付加車両条件に応じた設定し直しとして、エンジン吸気こもり音が過大となる領域を外した設定し直しと、トルク急変部分をなだらかなトルクに修正する設定し直しを示したが、付加車両条件としては、これらに限定されない。例えば、車両の駆動系の共振周波数領域から外すような設定し直しなど他の付加条件に基づいて設定し直してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１ エンジン
２ モータジェネレータ
３ 自動変速機
４ 第１クラッチ
５ 第２クラッチ
６ ディファレンシャルギア
７ 駆動輪
８ インバータ
９ バッテリ
１０ エンジン回転センサ
１１ ＭＧ回転センサ
１２ ＡＴ入力回転センサ
１３ ＡＴ出力回転センサ
１４，１５ ソレノイドバルブ
１６ ＳＯＣセンサ
１７ アクセル開度センサ
２０ 統合コントローラ（トルク算出部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
このエンジンから駆動輪への駆動系の途中に介在され、力行により前記駆動輪の駆動を行い、回生により発電を行うモータジェネレータと、
前記モータジェネレータと前記駆動輪との間に介装され、変速比が異なる複数の変速段を有する変速機と、
前記変速機の入力回転数を検出するセンサ、およびアクセル開度を検出するセンサとを備えた検出部と、
前記アクセル開度と前記変速機の入力回転毎に設定された前記エンジン用の目標定常トルクマップと前記モータジェネレータ用のアシストトルクマップとを備え、これら２つのトルクマップの合計を車両の目標駆動トルクとする演算を行うトルク算出部と、
を備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
前記トルク算出部は、エンジン効率とモータ効率を合わせたシステム効率が最適となるトルクを基準として設定した最適発電トルクマップと前記アシストトルクマップとを１つのマップとしたアシスト・発電統合トルクマップを備え、このアシスト・発電統合トルクマップを用いて前記アシストトルクおよび発電トルクを演算するとともに、前記アシストトルクを演算する場合は０トルクで下限制限し、前記発電トルクを演算するときは０トルクを上限制限することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記最適発電トルクマップは、前記システム効率が最適となるトルクを基準とした上でさらに付加車両要件に応じて設定し直したものであることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記付加車両要件に応じた設定し直しが、前記最適発電トルクマップにおいて前記エンジン吸気こもり音が過大となるトルク領域を外して設定し直したことであることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記付加車両要件に応じた設定し直しが、前記入力回転数の方向と前記アクセル開度の方向とのトルク急変部分において、この急変を抑える修正であることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１】
エンジンと、
このエンジンから駆動輪への駆動系の途中に介在され、力行により前記駆動輪の駆動を行い、回生により発電を行うモータジェネレータと、
前記モータジェネレータと前記駆動輪との間に介装され、変速比が異なる複数の変速段を有する変速機と、
前記変速機の入力回転数を検出するセンサ、およびアクセル開度を検出するセンサとを備えた検出部と、
前記アクセル開度と前記変速機の入力回転毎に設定された前記エンジン用の目標定常トルクマップと前記モータジェネレータ用のアシストトルクマップとを備え、これら２つのトルクマップの合計を車両の目標駆動トルクとする演算を行うトルク算出部と、
を備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
前記トルク算出部は、エンジン効率とモータ効率を合わせたシステム効率が最適となるトルクを基準として設定した最適発電トルクマップと前記アシストトルクマップとを１つのマップとしたアシスト・発電統合トルクマップを備え、このアシスト・発電統合トルクマップを用いて前記アシストトルクおよび発電トルクを演算するとともに、前記アシストトルクを演算する場合は０トルクで下限制限し、前記発電トルクを演算するときは０トルクを上限制限することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記最適発電トルクマップは、前記システム効率が最適となるトルクを基準とした上でさらに付加車両要件に応じて設定し直したものであることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記付加車両要件に応じた設定し直しが、前記最適発電トルクマップにおいて前記エンジン吸気こもり音が過大となるトルク領域を外して設定し直したことであることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記付加車両要件に応じた設定し直しが、前記入力回転数の方向と前記アクセル開度の方向とのトルク急変部分において、この急変を抑える修正であることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−９１５４９（Ｐ２０１２−９１５４９Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３８１４７（Ｐ２０１０−２３８１４７）
【出願日】平成２２年１０月２５日（２０１０．１０．２５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２５日（２０１０．１０．２５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]