JP3936078B2 - ハイブリッド車用制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関と電気駆動手段とを備えたハイブリッド車用制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載するエンジンは、あらゆる走行状態（定速，加速，登坂等）に対応し得るように、広範囲のトルク及び回転数特性が要求される。
一般に、エンジンの燃費効率の高いトルク及び回転数はエンジン固有の範囲に特定されてしまう。
そこで、自動車にエンジンと発電／電動機を搭載して相互の欠点を補って全体としてのエネルギ効率を高めようとするハイブリッド車が提案されている。
【０００３】
従来のハイブリッド車として、例えばエンジン容量を小さくして常に燃費効率の良い範囲内でのみ運転し、加速あるいは登坂等の際にバッテリ等の電源からの供給電力で発電／電動機を駆動制御して不足する駆動トルクを補い、またエンジン出力に余力を生じた場合にエンジンで発電／電動機を駆動して得られる発電エネルギをバッテリ等の電源に回生を行なうように回生制御するハイブリッド車用制御装置を備えたものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のハイブリッド車用制御装置は、車速とアクセル開度にて設定される領域において、エンジン駆動領域と発電／電動機の駆動領域が制御装置によって予め決められていた為、運転者が任意にガソリンを温存したいか、バッテリを温存したいかを選択することができなかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明に係るハイブリッド車用制御装置は、モードスイッチの切替え操作によって、エンジンによる駆動領域が発電／電動機による駆動領域よりも大きいフルオートモードと、エンジンによる駆動領域が発電／電動機による駆動領域よりも小さいセミオートモードとが切替可能であり、エンジンが始動開始されるアクセル開度の閾値をバッテリの残量に応じて可変させることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係るハイブリッド車用制御装置は、モードスイッチの切替え操作による、フルオートモードとセミオートモードとを判定してエンジンおよび発電／電動機の駆動を制御するので、エンジン主体の走行とＥＶ（発電／電動機）主体の走行ができる。
これにより、走行している地域の特性や運転者の目的に合せて各々の走行モードを任意に選択でき、ハイブリッド車両として良好なシステムを提供できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るハイブリッド車の側面図である。
ハイブリッド車１は、車体フレーム２と、この車体フレーム２に取り付けたボディ３と、このボディ３の中央部前方から上方に延ばしたフロントカバー４と、ボディ３の中央部後方から上方に延ばしたセンタピラー５と、このセンタピラー５の先端からフロントカバー４を繋ぐ透明ルーフ６と、センタピラー５の両サイドに取り付けたサイドプロテクタ７，７（奥の７は不図示）と、ボディ３の前面に設けたフロントバンバ８と、このフロントバンパ８の直後に設けたラジエータグリル９と、ボディ３の中央内部に取り付けた運転席１１と、ボディ３の後方に設けたリヤバンパ１２と、車体フレーム２に取り付けた前輪１３，１３（奥の１３は不図示）と、車体フレーム２に取り付けた駆動輪としての後輪１４，１４と、透明ルーフ６の両サイドに設けたサイドミラー１６，１６（奥の１６は不図示）と、フロントカバー４の両サイドに設けた点灯器類１７，１７と、ボディ３の中央に設けたステアリング１８と、ラジエータグリル９の後方に取り付けたラジエータ１９と、車体フレーム２の中央部に積載したバッテリ…２１（…は複数個を示す。以下同じ。）と、運転席１１の下部に配置した制御ユニット２２と、車体フレーム２の後方に載せた駆動系ユニット３０とからなる。Ｍはドライバを示す。
なお、３ａはフロントデッキ部、３ｂはリヤデッキ部であり、これらのデッキ部３ａ，３ｂは人が乗ることができ、これらのデッキ部３ａ，３ｂを通って前後どちらからでも運転席１１に容易に入り込むことができる。
【０００８】
図２は本発明に係るハイブリッド車の駆動系ユニットの側面図であり、駆動系ユニット３０の主な部品を示す。
すなわち、３１はフューエルタンク、３２はフューエルポンプ、３３はエアクリーナ、３４はスロットルプーリ、３５はサーボモータ、３６ａは加給用のインジェクタ、３６ｂはメインインジェクタ、３７はカム軸、３８はカム軸３７と一体回転するメカポンプ、３９はヘッドカバー、４１はシリンダブロック、４２はシリンダヘッド、４３は発電電動機としてのモータ、４４はエキゾーストパイプ、４５はメタル触媒、４６はマフラ、４７はテールパイプ、４８は変速機としてのコーン型無段変速機、４９はピボット軸、５１はリヤアクスル、５２は無段変速機軸、５３は駆動力合流ポイントとしてのモータ軸、５４はクランク軸、５６はセルモータ、５７はインテークマニホールドである。
【０００９】
図３は本発明に係るハイブリッド車の駆動力伝達装置の断面図である。
ハイブリッド車１（図１参照）の駆動力伝達装置６０は、エンジン６１と、このエンジン６１のクランク軸５４に取り付けた遠心クラッチ６２のインナ６２ａと、このインナ６２ａが離接する遠心クラッチ６２のアウタ６２ｂと、このアウタ６２ｂにトルクリミッタ６３を介して接続したコーン型無段変速機４８と、このコーン型無段変速機４８にワンウェクラッチ６５を介して接続した第１伝達ギヤ６６と、前記エンジン６１と共にハイブリッド車１（図１参照）を駆動するモータ４３と、駆動力の合流ポイントとなるのモータ軸５３と、このモータ軸５３に取り付けられ第１伝達ギヤ６６に噛み合わせた第２伝達ギヤ６７と、モータ軸５３に取り付けたエンジン側第１ヘリカルギヤ６８及びモータ側第１ヘリカルギヤ６９と、これらのギヤ６８，６９にそれぞれ噛み合わせたエンジン側第２ヘリカルギヤ７１及びモータ側第２ヘリカルギヤ７２と、これらギヤ７１，７２を支持するカウンタシャフト７３と、このカウンタシャフト７３の両端に設けた圧力センサ７４ａ，７４ｂ（図８参照）と、カウンタシャフト７３に取り付けた出力ギヤ７５と、この出力ギヤ７５に接続したプロペラシャフト７６と、このプロペラシャフト７６にデファレンシャル７８を介して接続したリヤアクスル５１と、このリヤアクスル５１に取り付けた後輪１４（図１参照）とからなる。
【００１０】
セルモータ５６は、このモータ軸５６ａにベルト７９、チェーン８１及びワンウェイクラッチ８２を介してクランク軸５４を回転させるものである。
【００１１】
図４は本発明に係るハイブリッド車のエンジンの断面図である。
エンジン６１は、シリンダブロック４１と、このシリンダブロック４１を往復運動するピストン８３と、このピストン８３に取り付けたコンロッド８４と、シリンダブロック４１に被せたシリンダヘッド４２と、このシリンダヘッド４２に設けた吸気補助バルブ８４及び排気バルブ８５と、シリンダヘッド４２に取り付けたスパークプラグ８６とからなり、カム軸３７と同軸に回転するメカポンプ３８を設けたものである。なお、３７ａはカムチェーン、３７ｂはカムスプロケットを示す。
アクセル８７の開度により、制御ユニット２２及びサーモータ３５を介してスロトルプーリ３４を調整することにより、混合気の供給量を調整してエンジン６１の出力を制御するものである。
モータのみの走行中、アクセル８７が開いている時にエンジン出力の要求があった時にはアクセル開度にかかわらず、サーボモータ３５により、スロットルプーリ３４を閉めて、エンジン６１の始動を良好にする。
一方、インジェクタ３６ａから供給した混合気の一部は、インテークマニホールド３７から分岐し、メカポンプ３８で加給して点火直前に吸気補助バルブ８４からシリンダブロック４１内注入してエンジン出力を向上させる。
【００１２】
以上に述べたハイブリッド車１（図１参照）の駆動力伝達装置６０の作用を図５〜図７で説明する。
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る駆動力伝達装置の第１作用説明図である。
図５（ａ）は、エンジン６１とモータ４３との合力で後輪１４を駆動する場合である。
エンジン６１は、遠心クラッチ６２のインナ６２ａ、アウタ６２ａ、コーン型無段変速機４８、ワンウェイクラッチ６５、第１伝達ギヤ６６、モータ４３との駆動力の合流ポイントとなるモータ軸５３に取り付けた第２伝達ギヤ６７及びエンジン側第１ヘリカルギヤ６８、エンジン側第２ヘリカルギヤ６９、出力ギヤ７５、プロペラシャフト７６、デファレンシャル７８、リヤアクスル５１の順で矢印▲１▼の如く後輪１４を駆動する。
【００１３】
一方、モータ４３は、モータ軸５３、モータ側第１ヘリカルギヤ６９、モータ側第２ヘリカルギヤ７２、出力ギヤ７５、プロペラシャフト７６、デファレンシャル７８、リヤアクスル５１の順で矢印▲２▼の如く後輪１４を駆動する。
エンジン６１の駆動力とモータ４３の駆動力は、モータ軸５３で合力になる。
【００１４】
エンジン６１での発進するときは遠心クラッチ６２を介して滑らかに徐々にトルクを伝達してハイブリッド車１（図１参照）を発進させることができる。
遠心クラッチ６２をコーン型無段変速機４８の前段に配置したので、後段に配置する場合よりもクラッチ容量が小さいものでよい。逆にコーン型無段変速機４８側からすればエンジン６１の過大トルクを直接受けなくてもよいので、コーン型無段変速機４８の保護にもなる。特に、クラッチを湿式で用いる場合は接圧が小さくなるので、遠心クラッチ６２をコーン型無段変速機４８の後段に配置したのではより大きなクラッチ容量が必要になり、装置が大型化する。
遠心クラッチ６２のアウタ６２ｂにコーン型無段変速機４８をトルクリッミタ６３を介して接続したので、後輪１４からのバックトルクをエンジン６１が受けないですむ。
【００１５】
図５（ｂ）は、モータ４３のみで後輪１４を駆動する場合である。
モータ４３は、モータ軸５３、モータ側第１ヘリカルギヤ６９、モータ側第２ヘリカルギヤ７２、出力ギヤ７５、プロペラシャフト７６、デファレンシャル７８、リヤアクスル５１の順で矢印▲３▼の如く後輪１４を駆動する。
エンジン６１は停止させたので、ワンウェイクラッチ６５は開放状態となる。
モータ４８との駆動力の合流ポイント直前にワンウェイクラッチ６５を配置したので、モータ４３のみで後輪１４を駆動するときに、負荷側になるコーン型無段変速機４８や遠心クラッチ６２のアウタ６２ｂなどを連れ回すことがない。従って、バッテリ２１の消費を節約することができ、より長い運転時間を確保することができる。
【００１６】
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る駆動力伝達装置の第２作用説明図である。
図６（ａ）は、エンジン６１のみで後輪１４を駆動する場合である。
エンジン６１は、遠心クラッチ６２のインナ６２ａ、アウタ６２ａ、コーン型無段変速機４８、ワンウェイクラッチ６５、第１伝達ギヤ６６、第２伝達ギヤ６７の順で矢印▲４▼の如くモータ軸５３を駆動する。すなわち、モータ４３は発電機として働かせ、バッテリ２１（図１参照）を充電することができる。
さらに、エンジン６１は、エンジン側第１ヘリカルギヤ６８、エンジン側第２ヘリカルギヤ７１、出力ギヤ７５、プロペラシャフト７６、デファレンシャル７８、リヤアクスル５１の順で矢印▲５▼の如く後輪１４を駆動する。
【００１７】
図６（ｂ）は、モータ４３でハイブリッド車１（図１参照）をバックさせる場合である。
モータ４３を逆回転させ、モータ軸５３、モータ側第１ヘリカルギヤ６９、モータ側第２ヘリカルギヤ７２、出力ギヤ７５、プロペラシャフト７６、デファレンシャル７８、リヤアクスル５１の順で矢印▲６▼の如く後輪１４に伝え、後輪を逆回転させる。
エンジン６１は停止させたがモータ４３は逆回転なので、ワンウェイクラッチ６５は接続されコーン型無段変速機４８、遠心クラッチ６２のアウタ６２ｂまで矢印▲７▼の如くモータ４３の駆動力は伝わるが、遠心クラッチ６２によりエンジン６１まで連れ回すことはない。
【００１８】
図７は本発明に係る駆動力伝達装置の第３作用説明図であり、ハイブリッド車１（図１参照）の減速時の駆動力の流れを示す。
ハイブリッド車１（図１参照）の減速時には、後輪１４、リヤアクスル５１、デファレンシャル７８、プロペラシャフト７６、モータ側第２ヘリカルギヤ７２、モータ側第１ヘリカルギヤ６９、モータ軸５３の順で矢印▲８▼の如くモータ４３に伝わり、モータ５３は発電機として作用する。このとき、ワンウェイクラッチ６５は開放になるので、減速時の駆動力を有効にモータ４３に伝達することができバッテリ２１（図１参照）を充電することができる。
【００１９】
図８は本発明に係る駆動力伝達装置のトルクセンサユニットの断面図である。トルクセンサユニット８８は、先に説明したカウンタシャフト７３と、このカウンタシャフトの両端に取り付けた圧力センサ７４ａ，７４ｂと、カウンタシャフト７３に取り付けたエンジン側第２ヘリカルギヤ７１及びモータ側第２ヘリカルギヤ７２と、これらのギヤ７１，７２に噛み合わせたエンジン側第１ヘリカルギヤ６８及びモータ側第１ヘリカルギヤ６９で構成したもので、次図に基づいてトルクセンサユニット８８の作用を説明する。
【００２０】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係るトルクセンサユニットの作用説明図である。
図９（ａ）は、加速時のトルクセンサユニット８８の作用を示す。
加速時には、エンジン６１（図３参照）又はモータ側４３から後輪１４に駆動力が伝わる。すなわち、エンジン側第１ヘリカルギヤ６８及びモータ側第１ヘリカルギヤ６９が駆動側になり、エンジン側第２ヘリカルギヤ７１及びモータ側第２ヘリカルギヤ７２が受動側となるため、これらのギヤ７１，７２は矢印ａの如くカウンタシャフト７３に応力Ｆａを発生させる。この応力Ｆａを圧力センサ７４ａで検出する。
図９（ｂ）は、減速時のトルクセンサユニット８８の作用を示す。
減速時には、後輪１４側からモータ４３側に駆動力が伝わる。すなわち、エンジン側第２ヘリカルギヤ７１及びモータ側第２ヘリカルギヤ７２が駆動側になり、エンジン側第１ヘリカルギヤ６８及びモータ側第１ヘリカルギヤ６９が受動側となるため、これらのギヤ６８，６９は矢印ｂの如くカウンタシャフト７３に応力Ｆｂを発生させる。この応力Ｆｂを圧力センサ７４ｂで検出する。
【００２１】
すなわち、これらの圧力センサ７４ａ，７４ｂで駆動力の大きさ及び伝達の方向を検出し、フィードバック制御をかけ、駆動源であるエンジン６１又はモータ４３（図２参照）の駆動力を組合せることで、ハイブリッド車１（図１参照）を効率よく駆動することができる。
トルクセンサユニット８８を、カウンタシャフト７３と、このカウンタシャフトの両端に取り付けた圧力センサ７４ａ，７４ｂと、カウンタシャフト７３に取り付けたエンジン側第２ヘリカルギヤ７１及びモータ側第２ヘリカルギヤ７２と、これらのギヤ７１，７２に噛み合わせたエンジン側第１ヘリカルギヤ６８及びモータ側第１ヘリカルギヤ６９で構成したので、コンパクトで信頼性の高いトルク検出機構を具体化することができる。
【００２２】
図３０にこの発明に係るハイブリッド車用電動機制御装置の制御基本概念図を示し、以下制御の具体的な実施の形態を説明する。
図１０は本発明に係るハイブリッド車の実施形態例の全体ブロック構成図である。
図１０において、ハイブリッド車１００は、駆動輪１４、発電／電動機４３、変速機４８、エンジン６１、各種センサ１１０、バッテリ２１、ハイブリッド車用電動機制御装置１５０、駆動手段１５１、スロットル制御アクチュエータ１５５を備える。
【００２３】
各種センサ１１０は、センサ信号ＳSをハイブリッド車用電動機制御装置１５０のマネージメント制御手段１２０に出力する。
マネージメント制御手段１２０は、センサ信号ＳS1に基づいて処理して得られるトルク指令値Ｔｑを電動機制御手段１３０に出力するとともに、スロットル目標開度信号Ｓ124をスロットル制御アクチュエータ１５５に出力する。
【００２４】
電動機制御手段１３０は、トルク指令値Ｔｑ、センサ信号ＳS2に基づいて処理して得られる制御信号Ｓ130を駆動手段１５１に出力する。
【００２５】
駆動手段１５１は、制御信号Ｓ130及びバッテリ電圧ＶBにより得られる駆動信号（ＳU，ＳV，ＳW）を発電／電動機４３に出力する。
発電／電動機４３は、図１５に示すＵ相，Ｖ相，Ｗ相の三相のコイルに駆動信号（ＳU，ＳV，ＳW）が図２０に示すようなタイミング与えられることによって駆動または回生され、電動機トルクＴｑMを駆動輪に出力し、または回生電力ＶRをバッテリ２１に充電する。
【００２６】
ここで、駆動信号ＳU，ＳV，ＳWについて図２０を参照にして説明する。
図２０において、ＳUF，ＳVB，ＳWF，ＳUB，ＳVF，ＳWBは、図１５に示す駆動信号ＳU，ＳV，ＳWの方向を表わし、例えばＳUFは駆動手段１５１のＦＥＴＱ１がオンしている時に、バッテリ２１から発電／電動機４３のＵ相へ供給する駆動信号ＳUであり、ＳUBは駆動手段１５１のＦＥＴＱ２がオンしている時に、発電／電動機４３のＵ相から接地（アース）に流れる駆動信号ＳUである。
【００２７】
同様に、駆動手段１５１のＦＥＴＱ３がオンしている時に、バッテリ２１から発電／電動機４３のＶ相へ供給する駆動信号ＳVがＳVF、ＦＥＴＱ４がオンしている時に、発電／電動機４３のＶ相から接地（アース）に流れる駆動信号ＳVがＳVBであり、駆動手段１５１のＦＥＴＱ５がオンしている時に、バッテリ２１から発電／電動機４３のＷ相へ供給する駆動信号ＳWがＳWF、ＦＥＴＱ６がオンしている時に、発電／電動機４３のＷ相から接地（アース）に流れる駆動信号ＳWがＳWBである。
【００２８】
上記のことから、図２０に示す▲１▼期間は、ＦＥＴＱ１およびＦＥＴＱ４がオン状態にあり、バッテリ２１→ＦＥＴＱ１を介して発電／電動機４３のＵ相に駆動信号ＳUFが流れ、発電／電動機４３のＶ相→ＦＥＴＱ４を介して駆動信号ＳVBが接地（アース）に流れる。
このように、▲１▼期間の電流（駆動信号）は、発電／電動機４３の三相コイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相のＵ相からＶ相に流れる。
【００２９】
このことは、発電／電動機４３の電動機磁極センサ１１５からの磁極位置信号ＰM（115U）の立上りに同期している。
つまり、信号Ｓ115UがＵ相への通電タイミングを検出し、Ｕ相からＶ相のコイルへ電流を流す制御をＵＶＷ通電パターン発生手段１３５が実行する。
【００３０】
また、▲２▼期間は、ＦＥＴＱ４の代わりにＦＥＴＱ６がオン（ＦＥＴＱ４はオフ状態）となり、駆動信号ＳWBが流れ、Ｕ相からＶ相への電流（駆動信号）の流れは、Ｕ相からＷ相へと切り換えられる。
【００３１】
図１１は本発明に係るハイブリッド車用電動機制御装置のマネージメント制御手段の実施形態例の要部ブロック構成図である。
図１１において、マネージメント制御手段１２０は、バッテリ充電量設定手段１２１、目標後輪出力設定手段１２２、エンジン目標出力算出手段１２３、スロットル目標開度設定手段１２４、モード判定手段１２５を備える。
尚、これから述べる動作を図２１にマネージメント制御手段の動作フロー図を示す。
エンジン回転数センサ１６０は、エンジンの回転数を検出し、回転数信号ＳYをエンジン目標出力算出手段１２３に供給する。
【００３２】
バッテリ残容量センサ１１１は、バッテリ２１の残容量を検出して得られるバッテリ残容量信号Ｓ111をモード判定手段１２５に出力する。
【００３３】
バッテリ充電量設定手段１２１は、ＲＯＭ等のメモリから構成されており、予めアクセル開度信号Ｓ112および車速信号Ｖに対応したバッテリ２１に必要とする充電用エンジン目標出力データをＲＯＭに記憶しておき、アクセル開度信号Ｓ112および車速信号Ｖをアドレスとして充電用エンジン目標出力データを読み出して得られるバッテリ充電量信号Ｓ121をエンジン目標出力算出手段１２３に出力する。
なお、上記ＲＯＭに記憶されているデータは、アクセル開度が５０％以下の領域のみメモリされており、エンジン効率の良い領域のみで、エンジン充電が行えるよう設定されている。
【００３４】
アクセル開度センサ１１２は、図示しないアクセルペダルの踏込み量（開度）を検出して得られるアクセル開度信号Ｓ112をバッテリ充電量設定手段１２１、目標後輪出力設定手段１２２およびモード判定手段１２５に出力する。
車速センサ１１４は、車速を検出して得られる車速信号Ｖを目標後輪出力設定手段１２２およびモード判定手段１２５に出力する。
【００３５】
目標後輪出力設定手段１２２は、ＲＯＭ等のメモリから構成されており、予めアクセル開度信号Ｓ112及び車速信号Ｖに対応した目標駆動輪出力データ（トルクＴｑ）をＲＯＭに記憶してアクセル開度信号Ｓ112及び車速信号Ｖをアドレスとして目標駆動輪出力データを読み出して得られる目標駆動輪出力信号Ｓ122（トルク指令値Ｔｑ）をエンジン目標出力算出手段１２３および電動機制御手段１３０とに出力する。
【００３６】
モード切替スイッチ１１３（図１２参照）は、ハイブリッド車１００の走行モードを切替えて得られるモード信号Ｓ113をモード判定手段１２５に出力する。
モード判定手段１２５は、バッテリ残量容量信号Ｓ111、アクセル開度信号Ｓ112およびモード信号Ｓ113および車速信号Ｖに基づいてモード判定を行って得られるモード判定信号Ｓ125をエンジン目標出力算出手段１２３に出力する。
【００３７】
エンジン目標出力算出手段１２３は、エンジン回転数信号ＳＹおよび目標駆動輪出力信号Ｓ122（Ｔｑ）をアドレスとして、予めＲＯＭに記憶されたエンジン目標出力を算出するとともに、バッテリ充電量信号Ｓ121およびモード判定信号Ｓ125に基づくバッテリ充電用のエンジン目標出力を算出し、双方のエンジン目標出力を加算して得られるエンジン目標出力信号Ｓ123をスロットル目標開度設定手段１２４に出力する。
【００３８】
スロットル目標開度設定手段１２４は、ＲＯＭ等のメモリから構成されており、予めエンジン目標出力信号Ｓ123に対応したスロットル目標開度データをＲＯＭに記憶してエンジン目標出力信号Ｓ123をアドレスとしてスロットル目標開度データを読み出して得られるスロットル目標開度信号Ｓ124をスロットル制御アクチュエータ１５５に出力する。
【００３９】
図１２はモードスイッチ１１３の説明図である。
モードスイッチ１１３は、ハイブリッド車１００の走行モードをセミオート、フルオート及びＥＶ（発電／電動機４３のみによる走行）の３つのモードに切替える。
【００４０】
セミオートは、発電／電動機４３の駆動出力状態をエンジン６１の駆動よりも多く設定し、発電／電動機４３を主体に走行するモードで、発電／電動機４３の駆動トルクが不足した場合、エンジン６１からの駆動トルクで補う、ガソリン消費が抑えられる走行モードである。
したがって、バッテリ２１は外部充電を定期的に行う必要はあるが、エンジン６１の燃費は良好となる。
フルオートは、エンジン６１の駆動出力状態を発電／電動機４３の駆動よりも多く設定し、エンジン６１を主体とする走行モードで、エンジン６１による駆動トルクが不足した場合、発電／電動機４３の駆動トルクで補うバッテリ容量が維持できる走行モードである。
したがって、バッテリ２１を外部充電する必要はない。
尚、モードスイッチ１１３の３つのモードによるエンジンのＯＮ／ＯＦＦ動作の参照として図２２にエンジンのＯＮ／ＯＦＦ判定図を示す。
【００４１】
図１４は本発明に係るハイブリッド車用電動機制御装置の電動機制御手段の実施形態例の要部ブロック構成図である。
図１４において、電動機制御手段１３０は、電流フィードバック制御手段１３１、選択比較手段１３２、発振手段１３３、選択デューティ制限手段１３４、ＵＶＷ通電パターン発生手段１３５、電流／トルクフィードバック制御手段１３６、トルクフィードバック制御手段１４０を備える。
【００４２】
電動機回転数センサ１１６は、発電／電動機４３の回転数を検出した電動機回転数信号ＲMを電流フィードバック制御手段１３１、トルクフィードバック制御手段１４０、電流／トルクフィードバック制御手段１３６に出力する。
トルクセンサユニット８８は、駆動輪１４のトルクを検出して得られる駆動輪トルク信号ＴSをトルクフィードバック制御手段１４０に出力する。
なお、電動機回転数センサ１１６は、後述する電動機磁極センサ１１５に兼用してもよい。
【００４３】
電流フィードバック制御手段１３１は、トルク指令値Ｔｑ、電動機回転数信号ＲM、バッテリ電圧ＶBに基づいて補正目標電流ＩMSC、デューティリミット信号Ｓ137を生成し、補正目標電流ＩMSCを選択比較手段１３２に出力し、デューティリミット信号Ｓ137を選択デューティ制限手段１３４に出力する。
【００４４】
トルクフィードバック制御手段１４０は、駆動輪トルク信号ＴS、トルク指令値Ｔｑ、電動機回転数信号ＲM、バッテリ電圧ＶBに基づいてデューティ／進角量信号Ｓ145、電流リミット信号Ｓ146を生成し、デューティ／進角量信号Ｓ145を選択デューティ制限手段１３４に出力し、電流リミット信号Ｓ146を選択比較手段１３２に出力する。
【００４５】
電流／トルクフィードバック制御手段１３６は、トルク指令値Ｔｑ、電動機回転数信号ＲMに基づいて選択信号Ｓ136を生成し、選択信号Ｓ136を選択比較手段１３２、選択デューティ制限手段１３４に出力する。
【００４６】
図２６に電流／トルクフィードバック制御手段の動作フロー図を示す。
ステップＰ６１は、トルク指令値Ｔｑが零より大きい（Ｔｑ＞０）か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＰ６２に遷移し、ＮＯであればステップＰ４に遷移する。
ステップＰ６２は、電動機回転数信号ＲMが２０００ｒｐｍ未満（ＲM＜２０００ｒｐｍ）か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＰ６３に遷移し、ＮＯであればステップＰ６４に遷移する。
【００４７】
ステップＰ６３は、電動機制御手段１３０の制御方法を電流フィードバック制御とする選択信号Ｓ136を出力する。
ステップＰ６４は、電動機制御手段１３０の制御方法をトルクフィードバック制御とする選択信号Ｓ136を出力する。
【００４８】
図１４に戻り、選択比較手段１３２は、選択信号Ｓ136に基づいて補正目標電流ＩMSC、または電流リミット信号Ｓ146のどちらか一方を選択し、選択した信号と電動機電流検出信号ＩMOとの大きさを比較して電動機電流検出信号ＩMOが選択した信号以上（ＩMO≧ＩMS，またはＳ146）の時にリセット信号Ｓ132を発振手段１３３に出力する（図１６参照）。
【００４９】
発振手段１３３は、例えば５ＫＨｚのパルスを発振し、リセット信号Ｓ132によってパルス発振出力を零にリセットしてデューティを制御した発振制御信号Ｓ133（図１６参照）を選択デューティ制限手段１３４に出力する。
【００５０】
選択デューティ制限手段１３４は、発振制御信号Ｓ133のデューティ（図１６参照）を選択信号Ｓ136に基づいてデューティリミット信号Ｓ137、またはデューティ／進角量信号Ｓ145のどちらか一方を選択し、選択した信号で制限して得られるデューティリミット制御信号Ｓ134をＵＶＷ通電パターン発生手段１３５に出力する。
【００５１】
電動機磁極センサ１１５は、モータコイルのＵ相，Ｖ相，Ｗ相に合せ１２０度間隔で、３種類のタイミング信号を発生するもので、図２０に示すように発電／電動機４３の磁極の位置を検出して得られる磁極位置信号ＰM（Ｓ115U，Ｓ115V，Ｓ115W）をＵＶＷ通電パターン発生手段１３５に出力する。
【００５２】
ＵＶＷ通電パターン発生手段１３５は、デューティリミット制御信号Ｓ134と磁極位置信号ＰMとに基づいて三相ＤＣブラシレスの発電／電動機４３のＵ，Ｖ，Ｗの各相の通電パターンを生成して得られる駆動制御信号Ｓ130を駆動手段１５１に出力する。
【００５３】
図２７は本発明に係る電流フィードバック制御手段の実施形態要部ブロック構成図である。
図２７において、電流フィードバック制御手段１３１は、デューティリミット設定手段１３７、目標電流設定手段１３８、目標電流補正手段１３９を備える。
【００５４】
デューティリミット設定手段１３７は、バッテリ電圧ＶBと電動機回転数信号ＲMとに基づいて発振制御信号Ｓ133のデューティを制限するデューティリミット信号Ｓ137を選択デューティ制限手段１３４に出力する。
【００５５】
目標電流設定手段１３８は、ＲＯＭ等のメモリから構成されており、予めトルク指令値Ｔｑと電動機回転数信号ＲMとに対応した目標電流データをＲＯＭに記憶してトルク指令値Ｔｑと電動機回転数信号ＲMとをアドレスとして目標電流データを読み出して得られる目標電流信号ＩMSを目標電流補正手段１３９に出力する。
【００５６】
目標電流補正手段１３９は、電動機電流検出信号ＩMOとトルク指令値Ｔｑとに基づいて目標電流信号ＩMSを補正処理をして得られる補正目標電流ＩMSCを選択比較手段１３２に出力する。
【００５７】
図２８は本発明に係るトルクフィードバック制御手段の実施形態例の要部ブロック構成図である。
図２８において、トルクフィードバック制御手段１４０は、電流リミット設定手段１４６、モード制御手段１４３、偏差演算手段１４１、ＰＩＤ（比例・積分・微分）制御手段１４２、デューティ／進角量演算手段１４４、デューティ／進角量リミット手段１４５を備える。
【００５８】
電流リミット設定手段１４６は、ＲＯＭ等のメモリから構成されており、予め電動機電流検出信号ＩMO、バッテリ電圧ＶB、電動機回転数信号ＲMに対応した電流リミットデータをＲＯＭに記憶して電動機電流検出信号ＩMO、バッテリ電圧ＶB、電動機回転数信号ＲMをアドレスとして電流リミットデータを読み出して得られる電流リミット信号Ｓ146を選択比較手段１３２に出力する。
【００５９】
ＰＩＤ制御手段１４２は、図示しない比例要素、積分要素、微分要素、加算手段からなり、比例要素は偏差信号ΔＴにＰ（比例制御）を施し、積分要素は偏差信号ΔＴにＩ（積分制御）を施し、微分要素は偏差信号ΔＴにＤ（微分制御）を施し、加算手段は各出力を加算して得られるＰＩＤ制御信号Ｔｐｉｄをデューティ／進角量演算手段１４４に出力する。
【００６０】
モード制御手段１４３は、電動機回転数信号ＲM、トルク指令値Ｔｑ、偏差信号ΔＴに基づいてトルクフィードバック制御手段１４０をデューティ制御モードにするか、または進角量制御モードにするかを制御するモード制御信号Ｓ143を生成し、モード制御信号Ｓ143をデューティ／進角量演算手段１４４、デューティ／進角量リミット手段１４５に出力する。
【００６１】
デューティ／進角量演算手段１４４は、ＰＩＤ制御信号Ｔｐｉｄ、モード制御信号Ｓ143に基づいてデューティ、または進角量の演算を行って得られるデューティ／進角量信号Ｓ144をデューティ／進角量リミット手段１４５に出力する。
【００６２】
デューティ／進角量リミット手段１４５は、デューティ／進角量信号Ｓ144をバッテリ電圧ＶB、電動機回転数信号ＲM、モード制御信号Ｓ143に基づいて制限して得られるデューティ／進角量リミット信号Ｓ145を選択デューティ制限手段１３４に出力する。
【００６３】
図１７はトルクフィードバック制御手段とモード制御手段の動作フロー図である。
ステップＰ１は、偏差演算手段１４１で行うトルク偏差演算（ΔＴ＝Ｔｑ−Ｔｓ）を行って偏差信号ΔＴを求めてステップＰ２に遷移する。
ステップＰ２は、ＰＩＤ制御手段１４２で偏差信号ΔＴにＰＩＤ補償を施してステップＰ３に遷移する。
【００６４】
ステップＰ３は、トルク指令値Ｔｑが零より大きい（Ｔｑ＞）か否かを判断し、ＹＥＳであればステップＰ４に遷移し、ＮＯであればステップＰ７に遷移する。
ステップＰ４は、電動機回転数信号ＲMが２０００ｒｐｍ以上（ＲM≧２０００ｒｐｍ）で、且つ偏差信号ΔＴが所定値Ｋより大きい（ΔＴ＞Ｋ）か否かを判定し、ＹＥＳであればステップＰ５に遷移し、ＮＯであればステップＰ６に遷移する。
【００６５】
ステップＰ５は、デューティ／進角量演算手段１４４が進角モードになって進角量の演算を行う。
ステップＰ６は、デューティ／進角量演算手段１４４で駆動ロジックモードになってデューティの演算を行う。
ステップＰ７は、デューティ／進角量演算手段１４４で駆動ロジックモードになってデューティの演算を行う。
【００６６】
ここで、図１８の判定フローを図１５、図１７および図２０を参照にして説明する。（図１５についての詳細は後述する。）
進角モードとは、図２０の出力波形に破線（駆動信号ＳUFを例とする）で示すように、電動機磁極センサ１１５の信号Ｓ115U，Ｓ115V，Ｓ115Wに対して駆動信号となるＳU，ＳV，ＳWの信号を早めにオン（進角）させる制御である。
【００６７】
これは、モータの特性を低トルク高回転型に変更することができ、特に高回転時においてトルクを増大させることができる。
これは、モータコイルの界磁を弱めることで、モータを高回転で回転させるものであり、弱め界磁制御と呼ばれる。
進角は、通常の通電角１２０°を増加させてゆき、通電角１７０°まで増加したら、それ以降は１７０°を保持したままさらに進角していく。
【００６８】
図１８に示すフローでは、まず、スッテプＰ３０で前回の制御モードが駆動ロジックモード、進角モードまたは回生ロジックモードのいずれであるかの判別を実行する。
続いて、判別された駆動ロジックモード（ステップＰ３１）、進角モード（ステップＰ３２）または回生ロジックモード（ステップＰ３３）のそれぞれに対して目標トルク（Ｔｑ）と現在のトルク（Ｔｓ）との偏差ΔＴ（＝Ｔｑ−Ｔｓ）が正（＋）、零（０）または負（−）の判別を実行する。（ステップＰ４１，Ｐ４４，Ｐ４６）
【００６９】
ステップＰ４１において、偏差ΔＴが正（ΔＴ＞０）と判別された場合には目標トルク（Ｔｑ）に対して現在のトルク（Ｔｓ）が不足しているので、ステップＰ４２に移行して前回のモータへ通電したデューティ（Ｄｕｔｙ）が９８％以上か否かを判定し、前回デューティが９８％以上の場合にはステップＰ５１に移行して進角モードとしてデューティを１００％とする。
したがって、この時点から弱め界磁制御が開始される。
進角モードでは、前回の通電角に対してＰＩＤ（比例・積分・微分）項を加算した通電角を求め（図１７図のステップＰ５）、図２０の破線で示すように、求めた通電角のうちで通常の通電角（１２０°）を超える角度分を進角させる。
【００７０】
一方、ステップＰ４２において前回デューティが９８％未満の場合、およびステップＰ４１において偏差ΔＴが零（ΔＴ＝０）と判別された場合には、ステップＰ５２に移行して駆動ロジックモードとし、前回の通電デューティに対してＰＩＤ（比例・積分・微分）項を加算したデューティを駆動信号として出力する（図１７に示すステップＰ６）。
【００７１】
また、ステップＰ４１において、偏差ΔＴが負（ΔＴ＜０）と判別された場合にはステップＰ４３に移行し、前回デューティが２％を超えるか否かの判定を実行し、前回デューティが２％を超える場合にはステップＰ５２に移行して駆動ロジックモードへ進み、前回デューティが２％以下の場合にはステップＰ５３に移行して回生ロジックモードへ進む。
【００７２】
偏差ΔＴが負（ΔＴ＜０）となった場合には、ＰＩＤ項も正→０→負となるので駆動ロジックモード（ステップＰ５２）でＰＩＤ項が加算されても（図１７に示すステップＰ６）、通電デューティは偏差ΔＴが負（ΔＴ＜０）の期間減少してゆく。
デューティが減少すると、現在のトルク（Ｔｓ）も減少し、目標トルク（Ｔｑ）が正ならば現在のトルク（Ｔｓ）と目標トルク（Ｔｑ）が等しく（Ｔｑ＝Ｔｓ）となったところで偏差ΔＴ＝０となり、ＰＩＤ項も０となってこの時点でのデューティで安定し、定トルク運転となる。
【００７３】
目標トルク（Ｔｑ）が負の場合（Ｔｑ＜０）、つまり車両が減速しているような場合には、通電デューティがいくら減少したとしても偏差ΔＴは負のままであるから、通電デューティが２％以下となった時点でモータは駆動ロジックモードから回生ロジックモードに移行（ステップＳ５３）して回生制動状態に入り、減速感を発生させ、この時点で回生モードが開始される。
【００７４】
回生ロジックモードとは、図２０に示すようにＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各コイルとバッテリ間をＦＥＴＱ１，Ｑ３，Ｑ５をオン状態にして各コイル１２０度ごとに接続タイミングを持たせるようにしたものである。
回生ロジックモードでは、前回デューティに対してＰＩＤ項を減算してモータデューティを演算（図１７のステップＰ７）しており、偏差ΔＴが０以下（ΔＴ≦０）の間（ステップＳ４６からステップＰ５６）は、ＰＩＤ項も０以下となり、実質的にモータの通電デューティ２％以下の極小値から増加されていくことになり、回生制動が増大する。
【００７５】
そうすると、回生制動により現在のトルク（Ｔｓ）の値が負（Ｔｓ＜０）となるため、目標トルク（Ｔｑ）およびトルク（Ｔｓ）が共に負の値となり、偏差ΔＴは負の値から徐々に０に近付いていく。
その後、偏差ΔＴが正（ΔＴ＞０）となった時点（ステップＰ４６）で、前回デューティが２％未満になるまでは、回生ロジックモードを継続する（ステップＰ５６）。
このことは、偏差ΔＴが正になるにつれてＰＩＤ項も正となるため、デューティは減少していくからである。
【００７６】
そして、デューティが２％未満になった時点で、駆動ロジックモードへ移行する（ステップＰ５５から図１７のステップＰ６へ移行する）。
したがって、この時点で回生ロジックモードが終了する。
偏差ΔＴが正であればＰＩＤ項も正となるため、図１７に示すステップＰ６の演算により、デューティは一転して増加される。
【００７７】
次に、ステップＰ４４において、偏差ΔＴが０以上（ΔＴ≧０）の場合には、前回が進角モードであるから、引続きトルク増大が求められていることになり、ステップＰ５４を経由して進角モードを継続する（図１７のステップＰ５）。
【００７８】
一方、ステップＰ４４において、偏差ΔＴが負（ΔＴ＜０）の場合には、前回の進角量が２度以下（≦２ｄｅｇ）になるまで進角モードを継続する（ステップＳ４５から図１７のステップＰ５）。
この場合、ステップＰ５において、前回の通電角に対してＰＩＤ項が加算されることになるが、偏差ΔＴが負（ΔＴ＜０）であるため、ＰＩＤ項自体は負に移行するので、進角量が２度以下となった時点で駆動ロジックモードへ移行する（図１７のステップＰ６）。
したがって、この時点で弱め界磁制御が終了することとなる。
【００７９】
このように、偏差ΔＴの亜値に応じて駆動ロジックモード、進角モード、回生ロジックモードを切り換えて制御することにより、所望の目標トルク（Ｔｑ）に見合ったトルクフィードバック制御を行うことが可能となる。
【００８０】
なお、全モードにおける図２０の駆動信号（ＳU，ＳV，ＳW）がオン（Ｈレベル状態）している期間中に、図２９に示すように微妙なデューティパルスが出力されてモータの実効電圧コントロールされる。
【００８１】
図１５は駆動手段の回路を示したものである。
図１５において、駆動手段１５１は、Ｎチャンネル型ＦＥＴ（Ｑ1〜Ｑ6）と、フライホイール・ダイオード（Ｄ1〜Ｄ6）と、コンデンサＣ1とからなる。
駆動手段１５１は、各ゲート（Ｇ2，Ｇ4，Ｇ6）に駆動制御信号Ｓ130のオン／オフ信号が入力され、各ゲート（Ｇ1，Ｇ3，Ｇ5）に駆動制御信号Ｓ130のＰＷＭ信号が入力され、図１９に示すような駆動信号（ＳU，ＳV，ＳW、またはＳUF，ＳVF，ＳWF、またはＳUB，ＳVB，ＳWB）を三相ＤＣブラシレスの発電／電動機４３に出力して発電／電動機４３を駆動制御する。
【００８２】
このように、ハイブリッド車１００は、駆動輪１４、発電／電動機４３、変速機４８、エンジン６１、各種センサ１１０、バッテリ１４５、ハイブリッド車用制御装置１５０、駆動手段１５１、駆動／回生切替手段１５２、スロットル制御アクチュエータ１５５を備え、モードスイッチの切替え操作による、エンジンを燃費効率の良い範囲内でのみ駆動し、エンジン出力で発電／電動機を駆動して得られる発電エネルギをバッテリに充電しながら走行するフルオートモードと、バッテリからの供給電力で発電／電動機を駆動して走行し、発電／電動機の駆動力が不足する場合にのみ、エンジン駆動力を補助するセミオートモードと、を判定してエンジン及び発電／電動機の駆動を制御し、エンジン主体の走行、またはＥＶ（発電／電動機）主体の走行ができ、また発電／電動機の低回転時に電動機電流を精度良く制御することのできる電流フィードバック制御を行い、高車速・高トルク領域でトルクフィードバック制御を行うと共に、許容最大電動機電流値を制御して発電／電動機を過電流から保護し、エンジンの燃費効率を上げることができる。
これにより、電流センサ１６１を１つにすることも可能となり、コストの低減が可能となる。
【００８３】
図１３は本発明に係るハイブリッド車におけるエンジンおよびモータの駆動領域の説明図である。
ハイブリッド車１００は、基本的には全駆動領域をエンジン６１で駆動することができる。
図１３において、横軸に車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）、縦軸にトルク指令値Ｔｑ（ｋｇｆ・ｃｍ）をとり、駆動領域を、エンジン６１が駆動するエンジン領域、発電／電動機４３のみで駆動するＥＶ領域、エンジン６１を高効率領域で運転して発電／電動機４３を駆動して発電した発電エネルギをバッテリ２１に充電しながら走行するエンジン充電領域、減速する場合に発電／電動機４３で回生制動を掛けて発電してバッテリ２１に充電する充電領域と回生領域、エンジン６１と発電／電動機４３で駆動するエンジン／モータ領域▲１▼、エンジン６１と弱め界磁制御の発電／電動機４３で駆動するエンジン／モータ領域▲２▼に区分している。
尚、エンジン／モータ領域▲１▼とエンジン／モータ領域▲２▼の境界は、バッテリ２１の電圧が低くなるとエンジン／モータ領域▲１▼と▲２▼の境界が矢印の如く移動し、破線の領域となって広くなるように補正される。
【００８４】
なお、図２３に示すようにバッテリ残量とスロットル開度（アクセル開度）のしきい値との関係を定め、図２４のようにエンジンのＯＮ／ＯＦＦ判定を行う構成としてもよい。制御装置内のＲＯＭにデータテーブルとして記憶して随時参照できるようにしてもよい。
バッテリ残量が例えば０〜５０％の場合は、しきい値を例えば２０％とする。
バッテリ残量が例えば１００％以上の場合は、しきい値を例えば８５％とする。バッテリ残量が例えば５０〜１００％の場合は、しきい値が次第に増加するようにしている。
【００８５】
即ち、図２４のセミオートモードとフルオートモードでは、エンジンが作動開始されるアクセル開度のしきい値をバッテリ残量により２０〜８５％に可変としている。
従って、バッテリ残量が小さくなると、アクセル開度が低い状態から早期にエンジン駆動が行われることになり、すると、図２５に示すように、図１３の場合に比べてＥＶ領域が小さくなり、その分エンジン／充電領域を広くすることができる。その場合、セミオートモードでは、Ｖ１＝５０ｋｍ／ｓとなり、フルオートモードでは、Ｖ１＝４０ｋｍ／ｓとなる。
よって、バッテリ残量が少ない場合は、エンジン／充電を多く行うことができ、バッテリ（の電力）がなくなるのを効果的に防止することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は上記構成により次の効果を奏する。
本発明に係るハイブリッド車用制御装置は、モードスイッチの切替え操作による、エンジンを燃費効率の良い範囲内でのみ駆動し、エンジン出力で発電／電動機を駆動して得られる発電エネルギをバッテリに充電しながら走行するフルオートモードと、バッテリからの供給電力で発電／電動機を駆動して走行し、発電／電動機の駆動力が不足する場合にのみ、エンジン駆動力を補助するセミオートモードと、を判定してエンジン及び発電／電動機の駆動を制御し、エンジン主体の走行、またはＥＶ（発電／電動機）主体の走行ができるので、エンジンによる力強い走行、またはＥＶによる静かな走行ができる。
【００８７】
また、本発明に係るハイブリッド車用制御装置は、電動機制御手段に、トルク指令値に基づいて設定した目標電流に等しくなるように電動機電流を制御する電流フィードバック制御手段と、トルクセンサユニットによって検出した駆動輪トルクがトルク指令値に等しくなるように電動機電流を制御するトルクフィードバック制御手段と、トルク指令値及び発電／電動機の回転数に基づいて電流フィードバック制御手段、またはトルクフィードバック制御手段のどちらか一方を選択する電流／トルクフィードバック制御選択手段と、を備え、発電／電動機の低回転時に電動機電流を精度良く制御することのできる電流フィードバック制御を行って発電／電動機の持っている最大トルク出力を引き出すことができ、また高車速・高トルク領域でトルクフィードバック制御を行ってエンジンの駆動トルクをも含めた発電／電動機の制御ができるので、エンジンの燃費効率を上げることができる。
【００８８】
さらに、本発明に係るハイブリッド車用制御装置は、電流フィードバック制御手段に、バッテリ電圧と発電／電動機の回転数とに基づいて許容最大電動機電流を制御するためのデューティリミット設定手段を備え、発電／電動機を過電流から保護することができるので、必要とするトルクに見合う適正な発電／電動機の使用を可能にし、低コスト化ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハイブリッド車の側面図
【図２】本発明に係るハイブリッド車の駆動系ユニットの側面図
【図３】本発明に係るハイブリッド車の駆動力伝達装置の断面図
【図４】本発明に係るハイブリッド車のエンジンの断面図
【図５】本発明に係る駆動力伝達装置の第１作用説明図
【図６】本発明に係る駆動力伝達装置の第２作用説明図
【図７】本発明に係る駆動力伝達装置の第３作用説明図
【図８】本発明に係る駆動力伝達装置のトルクセンサユニットの断面図
【図９】本発明に係るトルクセンサユニットの作用説明図
【図１０】本発明に係るハイブリッド車の実施形態例の全体ブロック構成図
【図１１】本発明に係るハイブリッド車用電動機制御装置のマネージメント制御手段の実施形態例の要部ブロック構成図
【図１２】モード切替スイッチの説明図
【図１３】本発明に係るハイブリッド車におけるエンジンおよびモータの駆動領域の説明図
【図１４】本発明に係るハイブリッド車用電動機制御装置の電動機制御手段の実施形態例の要部ブロック構成図
【図１５】本発明に係る駆動手段の回路図
【図１６】本発明に係る目標電流信号、電動機電流検出信号、発振制御信号の関係図
【図１７】トルクフィードバック制御手段とモード制御手段の動作フロー図
【図１８】駆動ロジックモード、進角モード、回生ロジックモードの判定フロー図
【図１９】電動機の進角値に対する電動機トルク特性
【図２０】駆動手段の三相の駆動信号波形図
【図２１】マネージメント制御手段の動作フロー図
【図２２】エンジンのＯＮ／ＯＦＦ判定図
【図２３】バッテリ残量とスロットル開度（アクセル開度）しきい値の特性図
【図２４】エンジンのＯＮ／ＯＦＦ別判定図
【図２５】本発明に係るハイブリッド車におけるエンジンおよびモータの駆動領域の別説明図
【図２６】電流／トルクフィードバック制御手段の動作フロー図
【図２７】本発明に係る電流フィードバック制御手段の実施形態要部ブロック構成図
【図２８】本発明に係るトルクフィードバック制御手段の実施形態要部ブロック構成図
【図２９】デューティパルス波形図
【図３０】この発明に係るハイブリッド車用電動機制御装置の制御基本概念図
【符号の説明】
１４…駆動輪、２１…バッテリ、４３…発電／電動機、４８…変速機、５３…合流ポイント（モータ軸）、６０…駆動力伝達装置、６１…エンジン、６２…遠心クラッチ、６５…ワンウェイクラッチ、８８…トルクセンサユニット、１００…ハイブリッド車、１１０…各種センサ、１１１…バッテリ残容量センサ、１１２…アクセル開度センサ、１１３…モード切替スイッチ、１１４…車速センサ、１１５…電動機磁極センサ、１２０…マネージメント制御手段、１２１…バッテリ充電量設定手段、１２２…目標後輪出力設定手段、１２３…エンジン目標出力算出手段、１２４…スロットル目標開度設定手段、１２５…モード判定手段、１３０…電動機制御手段、１３１…電流フィードバック制御手段、１３２…選択比較手段、１３３…発振手段、１３４…選択デューティ制限手段、１３５…ＵＶＷパターン発生手段、１３６…電流／トルクフィードバック制御選択手段、１４０…トルクフィードバック制御手段、１４１…偏差演算手段、１４２…ＰＩＤ（比例・積分・微分）制御手段、１４３…モード制御手段、１４４…デューティ／進角量演算手段、１４５…デューティ／進角量リミット手段、１５０…ハイブリッド車用電動機制御装置、１５１…駆動手段、１５５…スロットル制御アクチュエータ、１６０…エンジン回転数センサ、１６１…電流センサ。

Claims (2)

1. エンジンの駆動と、前記エンジンのクランク軸あるいは駆動輪に連結され、バッテリからの供給電力で走行駆動力を出力する発電／電動機の駆動と、を制御するハイブリッド車用制御装置において、
   モードスイッチの切替え操作によって、前記エンジンによる駆動領域が前記発電／電動機による駆動領域よりも大きいフルオートモードと、前記エンジンによる駆動領域が前記発電／電動機による駆動領域よりも小さいセミオートモードとが切替可能であり、
   前記セミオートモードにおける前記エンジンによる駆動領域と前記発電／電動機による駆動領域の境界は、前記フルオートモードの場合よりも高車速側にあり、
   前記エンジンが始動開始されるアクセル開度の閾値を前記バッテリの残量に応じて可変させ、
   アクセル開度および車速に対応した前記バッテリに必要とするエンジン出力を設定し、その際、アクセル開度および車速に対応した前記バッテリに必要とする充電用エンジン目標出力データと、アクセル開度および車速に対応した目標駆動輪出力データと、バッテリ残量容量、アクセル開度、前記モードスイッチからのモード信号、および車速に基づいて得られるモード判定信号と、エンジン回転数とに基づいてエンジン出力を設定することを特徴とするハイブリッド車用制御装置。
2. 前記充電用エンジン目標出力データは、前記充電用エンジン目標出力データを記憶するメモリにおいてアクセル開度が半分以下の領域のみについて記憶されており、アクセル開度が半分以下の状態でエンジン充電が行われることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車用制御装置。

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