JP4364567B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関及びモータを併用して走行駆動するハイブリッド車両に搭載され、少なくとも内燃機関またはモータの何れか一方の駆動力を駆動輪に伝達するハイブリッド車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、駆動源としての内燃機関およびモータを備え、少なくとも内燃機関またはモータの何れか一方の駆動力を駆動輪に伝達して走行するハイブリッド車両において、内燃機関の停止状態において空調装置のコンプレッサを駆動可能な電動モータを具備するハイブリッドコンプレッサを備えたハイブリッド車両の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１５９３３８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術の一例に係るハイブリッド車両の制御装置において、例えば、単に、内燃機関の作動時には内燃機関の駆動力によりコンプレッサを駆動し、内燃機関の停止状態においては電動モータによりコンプレッサを駆動するように切り換えるだけでは、車両の運転状態に応じた適切な駆動制御を行うことができず、システム全体におけるエネルギー効率や燃費を向上させることが困難になるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、内燃機関および電装系からの電力供給を駆動源とする空調装置を車両の運転状態に応じて効率よく作動させること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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のハイブリッド車両の制御装置は、動力源としての内燃機関およびモータと、前記モータと電気エネルギーの授受を行う蓄電装置（例えば、実施の形態でのバッテリ３）とを備え、少なくとも前記内燃機関または前記モータの何れか一方をトランスミッションを介して自車両の駆動輪に連結し、駆動力を前記駆動輪に伝達するハイブリッド車両の制御装置であって、少なくとも前記内燃機関または前記モータおよび前記蓄電装置を備えて構成される電装系からの電力供給を駆動源とする空調システム（例えば、実施の形態でのハイブリッドエアコンコンプレッサ（ＨＢＡＣ）６および空調装置用モータ）を備え、前記内燃機関は、全ての気筒を稼働する全筒運転と一部の気筒を休止して運転する休筒運転とに切換可能な可変気筒内燃機関であって、前記内燃機関の休筒運転時において、前記内燃機関および前記モータからなるパワープラントから出力可能なパワープラントトルクに対する目標トルク（例えば、実施の形態でのパワープラント（Ｐ／Ｐ）目標トルク）が、前記内燃機関から出力可能なエンジントルクの上限値（例えば、実施の形態での休筒上限ＥＮＧトルク）と前記モータから出力可能なモータトルクの上限値とを加算して得た休筒上限トルクから、前記内燃機関の駆動力により前記空調システムを駆動する際に要するトルク（例えば、実施の形態でのＢ＿ＣＯＭＰトルク）を減算して得たトルクよりも大きい場合に、前記空調システムの駆動源を前記電装系からの電力供給に設定する電動駆動選択手段（例えば、実施の形態でのステップＳ０８およびステップＳ０２）を備え、前記目標トルクが、前記休筒上限トルクから、前記内燃機関の駆動力により前記空調システムを駆動する際に要するトルクを減算して得たトルクよりも小さい場合に、前記電装系からの電力供給により前記空調システムを駆動する際の駆動効率が前記内燃機関の駆動力により前記空調システムを駆動する際の駆動効率よりも大きいか否かを判定する駆動効率判定手段と、前記駆動効率判定手段の判定結果に応じて前記空調システムの駆動源を前記電装系からの電力供給または前記内燃機関に切り替える駆動源切替手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
上記構成のハイブリッド車両の制御装置によれば、内燃機関の休筒運転時において空調システムの駆動源を内燃機関から、電装系からの電力供給へと変更することによって、空調システムを駆動する際に要するトルクに相当する分だけ内燃機関の負荷を低減させることができ、パワープラントから出力可能なパワープラントトルクの目標トルクに対して、休筒運転を継続する領域を拡大させることができ、燃費を向上させることができる。
さらに、駆動効率判定手段の判定結果に応じて空調システムの駆動源を電装系からの電力供給または内燃機関に切り換えることにより、空調システムの駆動時における車両全体でのエネルギー効率を向上させることができる。
【００１０】
さらに、請求項２に記載の本発明のハイブリッド車両の制御装置は、前記内燃機関の排気ガスを浄化する触媒の温度が所定温度よりも高いか否かを判定する触媒温度判定手段（例えば、実施の形態でのステップＳ０９）を備え、前記電動駆動選択手段は、前記触媒温度判定手段にて前記触媒の温度が所定温度よりも高いと判定された場合に、前記空調システムの駆動源を前記電装系からの電力供給に設定することを特徴としている。
【００１１】
上記構成のハイブリッド車両の制御装置によれば、触媒の温度が所定温度よりも高い場合に、空調システムの駆動源を内燃機関から、電装系からの電力供給へと変更することによって、空調システムを駆動する際に要するトルクに相当する分だけ内燃機関の負荷を低減させることができ、これに伴い触媒の温度を低減させることができ、触媒が過剰な高温状態になることを防止して、触媒が劣化してしまうことを抑制することができる。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の本発明のハイブリッド車両の制御装置では、前記空調システムは、前記電装系からの電力供給により駆動される電動モータ（例えば、実施の形態での空調装置用モータ）と、前記電動モータの回転軸に連結された駆動軸を具備する圧縮装置（例えば、実施の形態でのハイブリッドエアコンコンプレッサ（ＨＢＡＣ）６）とを備え、前記圧縮装置の前記駆動軸は、回転動力伝達部材（例えば、実施の形態でのクランク軸プーリおよび駆動軸プーリおよびベルト）および接続分離部材（例えば、実施の形態でのクラッチ）を介して前記内燃機関のクランクシャフトに分離可能に連結されてなることを特徴としている。
【００１３】
上記構成のハイブリッド車両の制御装置によれば、駆動源切換手段は、空調システムの駆動源を内燃機関に設定する際には接続分離部材を接続状態に設定し、空調システムの駆動源を電装系からの電力供給に設定する際には接続分離部材を分離状態に設定する。これにより、単一の圧縮装置によって空調システムを構成することができる。
【００１４】
さらに、請求項４に記載の本発明のハイブリッド車両の制御装置では、前記空調システムは、前記電装系からの電力供給により駆動される電動モータ（例えば、実施の形態での空調装置用モータ）と、前記電動モータの回転軸に連結された駆動軸を有する第１の圧縮装置（例えば、実施の形態での電動コンプレッサ）と、回転動力伝達部材を介して前記内燃機関のクランクシャフトに連結された駆動軸を有する第２の圧縮装置（例えば、実施の形態でのベルト駆動コンプレッサ）とを備えることを特徴としている。
【００１５】
上記構成のハイブリッド車両の制御装置によれば、第１の圧縮装置と第２の圧縮装置とを互いに独立に制御することができ、空調システムを容易に駆動制御することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置ついて添付図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の実施形態に係るパラレルハイブリッド車両を示し、内燃機関Ｅ、モータＭ、トランスミッションＴを直列に直結した構造のものである。内燃機関ＥおよびモータＭの両方の駆動力は、例えばオートマチックトランスミッション（ＡＴ）あるいはマニュアルトランスミッション（ＭＴ）等のトランスミッションＴから左右の駆動輪（前輪あるいは後輪）Ｗ，Ｗ間で駆動力を配分するディファレンシャル（図示略）を介して車両の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達される。また、ハイブリッド車両の減速時に駆動輪Ｗ側からモータＭ側に駆動力が伝達されると、モータＭは発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。
【００１７】
例えば３相のＤＣブラシレスモータ等からなるモータＭは、パワードライブユニット（ＰＤＵ）２に接続されている。パワードライブユニット２は、例えばトランジスタのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備するパルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータを備え、モータＭと電力（モータＭの力行（駆動またはアシスト）動作時にモータＭに供給される供給電力や回生動作時にモータＭから出力される回生電力）の授受を行う高圧系のニッケル−水素バッテリ（バッテリ）３が接続されている。
そして、モータＭの駆動及び回生作動は、制御部１からの制御指令を受けてパワードライブユニット２により行われる。すなわち、パワードライブユニット２は、例えばモータＭの駆動時には、制御部１から出力されるトルク指令に基づき、バッテリ３から出力される直流電力を３相交流電力に変換してモータＭへ供給する。一方、モータＭの回生動作時には、モータＭから出力される３相交流電力を直流電力に変換してバッテリ３を充電する。
【００１８】
そして、各種補機類を駆動するための１２ボルトの補助バッテリ４は、ＤＣ−ＤＣコンバータであるダウンバータ５を介して、パワードライブユニット２およびバッテリ３に対して並列に接続されている。制御部１により制御されるダウンバータ５は、パワードライブユニット２やバッテリ３の電圧を降圧して補助バッテリ４を充電する。
【００１９】
また、内燃機関Ｅのクランクシャフトには、例えばベルトおよびクラッチ等を介して、空調装置用のハイブリッドエアコンコンプレッサ（ＨＢＡＣ）６に具備される空調装置用モータ（図示略）の回転軸が接続され、この空調装置用モータは、空調装置用インバータ（ＨＢＡＣ ＩＮＶ）７に接続されている。空調装置用インバータ７は、パワードライブユニット２およびバッテリ３に対して並列に接続され、制御部１の制御により、パワードライブユニット２やバッテリ３から出力される直流電力を３相交流電力に変換して空調装置用モータへ供給し、ハイブリッドエアコンコンプレッサ６を駆動制御する。
すなわち、前記ハイブリッドエアコンコンプレッサ６は、少なくとも内燃機関Ｅの駆動力または空調装置用モータの力行動作時の駆動力の何れか一方の駆動力により、駆動負荷量、例えば冷媒の吐出容量が可変制御される。つまり、ハイブリッドエアコンコンプレッサ６における「ハイブリッド」とは、内燃機関Ｅと空調装置用モータの何れでも駆動できることを意味している。
【００２０】
なお、内燃機関Ｅと空調装置用モータとの間には、例えば内燃機関Ｅのクランクシャフトと一体に設けられたクランク軸プーリと、このクランク軸プーリと対をなし、クラッチを介して空調装置用モータの回転軸と接続可能な駆動軸と一体に設けられた駆動軸プーリと、クランク軸プーリおよび駆動軸プーリ間に掛け渡されたベルトとが備えられている。すなわち、クランク軸プーリおよび駆動軸プーリ間においては、ベルトを介して駆動力が伝達される。
【００２１】
内燃機関Ｅは、いわゆるＳＯＨＣのＶ型６気筒エンジンであって、一方のバンクの３つの気筒は気筒休止運転可能な可変バルブタイミング機構ＶＴを備えた構造で、他方のバンクの３つの気筒は気筒休止運転（休筒運転）を行わない通常の動弁機構（図示せず）を備えた構造となっている。そして、気筒休止可能な３気筒は各々２つの吸気弁と２つの排気弁が油圧ポンプ１１、スプールバルブ１２、気筒休止側通路１３、気筒休止解除側通路１４を介して可変バルブタイミング機構ＶＴにより閉状態を維持できるような構造となっている。
すなわち、内燃機関Ｅは、片側のバンクの３つの気筒が休止した状態の３気筒運転（休筒運転）と、両方のバンクの６気筒全部が駆動する６気筒運転（全筒運転）とが切り換えられることとなる。
【００２２】
具体的には、油圧ポンプ１１から潤滑系配管１１ａを介してエンジン潤滑系へ供給される作動油の一部が、制御部１により制御されるソレノイドを具備するスプールバルブ１２を介して、気筒休止可能なバンクの気筒休止側通路１３に供給されると、各々ロッカーシャフト１５に支持され、それまで一体で駆動していたカムリフト用ロッカーアーム１６ａ（１６ｂ）と弁駆動用ロッカーアーム１７ａ，１７ａ（１７ｂ，１７ｂ）が分離して駆動可能となるため、カムシャフト１８の回転により駆動するカムリフト用ロッカーアーム１６ａ，１６ｂの駆動力が弁駆動用ロッカーアーム１７ａ，１７ｂに伝達されず、吸気弁と排気弁が閉状態のままとなる。これにより３つの気筒の吸気弁と排気弁が閉状態となる休筒運転を行うことができる。
そして、内燃機関Ｅは制振装置（ＡＣＭ：Active Control Engine Mount）１９を介して車体に搭載され、制振装置１９は、内燃機関Ｅの運転状態つまり３気筒運転（休筒運転）と６気筒運転（全筒運転）との切り換えに伴う車体振動の発生を抑制するようになっている。
【００２３】
また、この内燃機関Ｅには、スロットルバルブ（図示略）を電子制御する電子制御スロットル（ＥＴＣＳ：Electronic Throttle Control System）２０が備えられている。
電子制御スロットル２０は、例えば、運転者によるアクセルペダル（図示略）の操作量に係るアクセルペダル開度、および、例えば車両の速度（車速）ＶＰやエンジン回転数ＮＥ等の車両の運転状態、および、例えば内燃機関ＥとモータＭとの間のトルク配分等に基づいて制御部１にて算出されるスロットル開度に応じて、ＥＴＣＳドライバを駆動し、スロットルバルブを直接的に制御する。
【００２４】
例えばオートマチックトランスミッション（ＡＴ）とされるトランスミッションＴは、ロックアップクラッチ（ＬＣ）２１を具備するトルクコンバータ２２を備えて構成され、さらに、トルクコンバータ２２およびトランスミッションＴの変速動作を駆動制御するための油圧を発生する電動オイルポンプ２３が備えられている。
なお、電動オイルポンプ２３は、バッテリ３からの電力供給により制御部１により駆動制御される。
【００２５】
トルクコンバータ２２は、内部に封入された作動油（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）の螺旋流によってトルクの伝達を行うものであって、ロックアップクラッチ２１の係合が解除されたＬＣ＿ＯＦＦ状態では、作動油を介してモータＭの回転軸からトランスミッションＴの入力軸へとトルクが伝達（例えば、増幅伝達）される。
また、ロックアップクラッチ２１が係合状態に設定されたＬＣ＿ＯＮ状態では、作動油を介さず直接にモータＭの回転軸からトランスミッションＴの入力軸へと回転駆動力が伝達される。
【００２６】
また、ブレーキペダル（図示略）には倍力装置ＢＳが連係され、この倍力装置ＢＳにはブレーキマスターパワー内負圧を検出するマスターパワー内負圧センサＳ９が設けられている。
また、駆動輪Ｗにはブレーキデバイス２４が備えられ、このブレーキデバイス２４は制御部１の制御によって車両の急激な挙動変化の発生を抑制するものであって、例えば、滑りやすい路面等での駆動輪Ｗの空転を防止したり、オーバーステアやアンダーステア等の横すべリの発生を抑制したり、制動時に駆動輪Ｗがロック状態となることを防止して、車両の所望の駆動力および操舵能力を確保し、車両の姿勢を安定化させると共に、クリープ力による走行を補助し、例えば内燃機関Ｅの停止時における勾配路での後退防止等を行う。
【００２７】
制御部１には、例えば、車両の速度（車速）ＶＰを検出する車速センサＳ１からの検出信号と、エンジン回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサＳ２からの検出信号と、トランスミッションＴのシフトポジションＳＨを検出するシフトポジションセンサＳ３からの検出信号と、ブレーキ（Ｂｒ）ペダルの操作状態ＢＲＫ＿ＳＷを検出するブレーキスイッチＳ４からの検出信号と、アクセルペダルの操作量に係るアクセルペダル開度ＡＰを検出するアクセルペダル開度センサＳ５からの検出信号と、スロットル開度ＴＨを検出するスロットル開度センサＳ６からの検出信号と、吸気管負圧ＰＢを検出する吸気管負圧センサＳ７からの検出信号と、バッテリ３の温度ＴＢＡＴを検出するバッテリ温度センサＳ８からの検出信号と、マスターパワー内負圧センサＳ９からの検出信号と、気筒休止時において気筒休止解除側通路１４の油圧を検出するＰＯＩＬセンサＳ１０からの検出信号と、パワードライブユニット２の温度ＴＰＤＵを検出するＰＤＵ温度センサＳ１１からの検出信号と、ダウンバータ５の温度ＴＤＶを検出するＤＶ温度センサＳ１２からの検出信号等とが入力されている。
【００２８】
そして、制御部１は、例えば、ブレーキデバイス２４を駆動制御して車両の挙動を安定化させるＶＳＡ（ＶＳＡ：Vehicle Stability Assist）ＥＣＵ３１と、制振装置１９を駆動制御して内燃機関Ｅの運転状態に起因する車体振動の発生を抑制するＡＣＭＥＣＵ３２と、モータＭの駆動および回生作動を制御するＭＯＴＥＣＵ３３と、空調装置用のハイブリッドエアコンコンプレッサ６および空調装置用インバータ７を駆動制御するＡ／ＣＥＣＵ３４と、例えばパワードライブユニット２およびバッテリ３およびダウンバータ５およびモータＭ等からなる高圧電装系の監視および保護やパワードライブユニット２およびダウンバータ５の動作制御を行うＨＶＥＣＵ３５と、ＦＩ／ＡＴ／ＭＧＥＣＵ３６とを備えて構成され、各ＥＣＵ３１，…，３６は相互に通信可能に接続されている。また、各ＥＣＵ３１，…，３６は各種の状態量を表示する計器類からなるメータ３７に接続されている。
【００２９】
例えば図２に示すように、ＦＩ／ＡＴ／ＭＧＥＣＵ３６は、例えば内燃機関Ｅへの燃料供給や点火タイミング等を制御するＡ／Ｆ（空燃比）制御部４１およびＩＧ（イグニッション）制御部４２と、トルクマネジメント部４３と、パワーマネジメント部４４と、エネルギーマネジメント部４５とを具備するＦＩ／ＭＧ−ＣＰＵ４６と、例えばトランスミッションＴの変速動作およびロックアップクラッチ２１の作動状態等を制御するＡＴ−ＣＰＵ４７とを備えて構成されている。
【００３０】
トルクマネジメント部４３において、ドライバ要求トルク算出部５１は、例えばアクセルペダル（ＡＰ）開度と、エンジン回転数ＮＥと、車速ＶＰと、シフトポジションＳＨと、ブレーキペダルの操作状態ＢＲＫ＿ＳＷと、車両制動時に駆動輪Ｗがロックされることをブレーキデバイス２４によって防止するアンチロックブレーキ動作の作動状態ＡＢＳとの各検出信号に基づき、車両の運転者のアクセル操作に応じて運転者から要求されるトルク値（ドライバ要求トルク）を算出し、第１トルク選択部５２へ出力する。
また、Ｃ／Ｃ（クルーズコントロール）制御部５３は、例えば、車速センサＳ１にて検出される車速ＶＰが、車両の走行速度の目標値である目標車速となるように内燃機関ＥおよびモータＭを制御する定速走行制御時や、先行車両に対して所定車間距離を維持した状態で追従する追従走行制御時等のように、予め車両の運転者の入力操作に応じて設定された所定の走行条件を満たす走行制御時、つまりクルーズコントロール時に目標とされるトルク値（Ｃ／Ｃ要求トルク）を算出し、第１トルク選択部５２へ出力する。
第１トルク選択部５２は、ドライバ要求トルクまたはＣ／Ｃ要求トルクの何れか大きい方のトルク値を選択し、トルク切替部５４へ出力する。これにより、例えばクルーズコントロール時であっても、車両の運転者によるアクセル操作に応じたドライバ要求トルクがＣ／Ｃ要求トルクを超える場合にはドライバ要求トルクに応じたトルクが出力されるようになっている。
【００３１】
トルク切替部５４は、第１トルク選択部５２から入力されるトルク値またはＡＴ―ＣＰＵ４７から入力されるＡＴ要求トルクの何れか一方を選択して、第２トルク選択部５５へ出力する。
なお、ＡＴ―ＣＰＵ４７は、例えばトランスミッションＴの変速制御において設定されるトルク値や、例えばロックアップクラッチ２１の駆動時やシフトダウン等の変速時においてトランスミッションＴの入力軸とモータＭとの回転数の同期等の協調制御を行う際に目標とされるトルク値や、例えば運転者によるアクセルペダル操作およびブレーキペダル操作が同時に行われた場合等でのトランスミッションＴの保護制御において設定されるトルク値のうち何れか１つのトルク値をＡＴ要求トルクとして選択している。
また、ＡＴ―ＣＰＵ４７は、ロックアップクラッチ２１を駆動する油圧をＬＣリニアソレノイドによって電子制御しており、ロックアップクラッチ２１の係合状態であるＬＣ＿ＯＮ状態と、係合が解除されたＬＣ＿ＯＦＦ状態とに加えて、ロックアップクラッチ２１に適宜の滑りを生じさせる中間状態での作動を設定可能である。
【００３２】
第２トルク選択部５５は、トルク切替部５４から入力されるトルク値またはＶＳＡＥＣＵ３１から入力されるＶＳＡ要求トルクの何れか小さい方のトルク値を選択し、このトルク値をクランク軸のトルク（クランク端トルク）、つまり駆動輪Ｗの実質的な回転に対する目標のトルク値として設定し、第１加算部５６へ出力する。
また、補機トルク−ＥＮＧフリクション算出部５７は、例えば空調装置の突出圧（ＰＤ）に基づき、補機駆動に要する補機トルク（ＨＡＣ）を算出すると共に、内燃機関Ｅの暖機運転完了後のエンジンフリクションの値を基準とした際の低温状態でのエンジンフリクションの増大分に基づき、内燃機関Ｅのエンジン（ＥＮＧ）フリクションに係るトルク値を算出し、第１加算部５６へ出力する。
第１加算部５６は、クランク端トルクと補機トルク−ＥＮＧフリクション算出部５７から入力されるトルク値とを加算して得た値を、パワープラント（つまり内燃機関ＥおよびモータＭ）から出力されるトルクに対する目標トルクであるパワープラント（Ｐ／Ｐ）トルクとして設定し、トルク配分算出部５８へ出力する。
【００３３】
トルク配分算出部５８は、気筒休止制御部５９から出力される内燃機関Ｅの休筒運転の実行有無に係る休筒判断と、パワーマネジメント部４４から出力されるモータＭに対する制限トルクおよび要求トルクとに基づき、内燃機関ＥおよびモータＭの所定運転状態を指定する要求トルクモードを選択し、この選択結果に応じて、内燃機関ＥおよびモータＭの各トルク指令に対するパワープラント（Ｐ／Ｐ）トルクの配分を設定する。
なお、気筒休止制御部５９には、後述するパワーマネジメント部４４から出力されるモータＭに対する制限トルクが入力されており、気筒休止制御部５９は、モータＭに対する制限トルクに応じて休筒運転の実行有無を判定している。
【００３４】
パワーマネジメント部４４は、例えば、ＨＶＥＣＵ３５から出力されるバッテリ（ＢＡＴＴ）保護制限電力またはエネルギーマネジメント部４５から出力される充放電制限電力量の何れか小さい方に基づいてモータ（ＭＯＴ）制限トルクを算出し、算出したモータ制限トルクまたはＨＶＥＣＵ３５から出力されるモータ（ＭＯＴ）巻線保護制限トルクの何れか小さい方を制限トルクとして設定し、トルク配分算出部５８および気筒休止制御部５９へ出力する。
また、パワーマネジメント部４４は、例えば、ＨＶＥＣＵ３５から出力されるバッテリ（ＢＡＴＴ）保護制限電力またはエネルギーマネジメント部４５から出力される要求充放電電力量の何れか小さい方に基づいてモータ（ＭＯＴ）要求トルクを算出し、算出したモータ要求トルクまたはＨＶＥＣＵ３５から出力されるモータ（ＭＯＴ）巻線保護制限トルクの何れか小さい方を要求トルクとして設定し、トルク配分算出部５８へ出力する。
【００３５】
なお、エネルギーマネジメント部４５から出力される充放電制限電力量および要求充放電電力量は、例えばバッテリ３および補助バッテリ４の充電状態に応じて設定される充電および放電に対する制限量および要求量である。
また、ＨＶＥＣＵ３５から出力されるバッテリ（ＢＡＴＴ）保護制限電力は、例えばバッテリ３および補助バッテリ４および他の高圧電装機器の温度状態に応じて設定されるバッテリ３の出力電力の制限値であり、モータ（ＭＯＴ）巻線保護制限トルクは、モータＭの温度状態に応じて設定されるモータＭの出力トルクの制限値である。
【００３６】
トルク配分算出部５８にて算出された内燃機関Ｅのトルク指令は減算部６０に入力されており、減算部６０は内燃機関Ｅのトルク指令から後述するフィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部６７から入力されるトルク値を減算して得た値を目標ＴＨ算出部６１へ入力する。目標ＴＨ算出部６１は、入力されたトルク値に基づいて、ＥＴＣＳドライバの駆動に係る電子スロットル開度ＴＨに対する目標値を算出し、第３トルク選択部６２へ出力する。
【００３７】
第３トルク選択部６２は、目標ＴＨ算出部６１から入力される電子スロットル開度ＴＨの目標値またはアイドル制御部６３から出力されるアイドル開度の何れか大きい方のスロットル開度値を選択し、このスロットル開度値をＥＴＣＳドライバ６４へ出力する。
なお、アイドル制御部６３から出力されるアイドル開度は、例えば内燃機関Ｅのアイドル運転時において、エンジン回転数ＮＥが所定回転数未満となることを防止するためのスロットル開度ＴＨに対する制限値である。
【００３８】
また、トルクマネジメント部４３のＥＮＧトルク算出部６５には、エアーフローメータ（ＡＦＭ）６６にて検出された内燃機関Ｅの吸気空気量（もしくは供給酸素量）の検出信号が入力され、ＥＮＧトルク算出部６５は吸気空気量の検出値に基づいて内燃機関Ｅから出力されるＥＮＧトルクを算出し、フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部６７および第２加算部６８へ出力する。
フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部６７は、トルク配分算出部５８にて算出された内燃機関Ｅのトルク指令に対して、例えばエアーフローメータ６６の検出値に基づくＥＮＧトルクの算出誤差や、例えば内燃機関Ｅの応答特性や経年劣化や内燃機関Ｅの量産時における性能ばらつき等をフィードバック処理によって補正するものであって、ＥＮＧトルク算出部６５にて算出されたＥＮＧトルクを減算部６０へ入力する。
【００３９】
第３加算部６８は、ＥＮＧトルク算出部６５にて算出されたＥＮＧトルクと、補機トルク−ＥＮＧフリクション算出部５７から入力されるトルク値と、ＭＯＴＥＣＵ３３から入力されるモータ実トルクとを加算して得たトルク値を実トルク算出部６９へ入力しており、実トルク算出部６９は入力されたトルク値に基づき、実際にパワープラント（つまり内燃機関ＥおよびモータＭ）から出力される実トルク値を算出する。
なお、ＭＯＴＥＣＵ３３には、トルクマネジメント部４３のトルク配分算出部５８にて算出されたモータＭのトルク指令がＨＶＥＣＵ３５を介して入力されており、ＭＯＴＥＣＵ３３は、入力されたトルク指令に基づき、実際にモータＭから出力されるモータ実トルクを算出し、ＨＶＥＣＵ３５を介してトルクマネジメント部４３の第３加算部６８へ入力する。
また、実トルク算出部６９にて算出された実トルク値は、ＡＴ―ＣＰＵ４７に入力されており、この実トルク値に基づいてロックアップクラッチ２１を駆動する油圧がＬＣリニアソレノイドによって電子制御されている。
【００４０】
なお、トルクマネジメント部４３において算出される各トルク値は、Ａ／Ｆ（空燃比）制御部４１およびＩＧ（イグニッション）制御部４２において制御される内燃機関Ｅの点火タイミングや空燃比やフューエルカット（燃料供給停止）の有無等に応じて補正されるようになっている。
【００４１】
本実施の形態によるハイブリッド車両の制御装置は上記構成を備えており、次に、このハイブリッド車両の制御装置の動作、特に、ハイブリッドエアコンコンプレッサ６の駆動源を内燃機関ＥとするＢ＿ＣＯＭＰ駆動と、空調装置用インバータ７からの電力供給によりハイブリッドエアコンコンプレッサ６を駆動するＥ＿ＣＯＭＰ駆動とを切り換える制御について説明する。
【００４２】
先ず、図３に示すステップＳ０１においては、車両がアイドル停止状態であることを示すアイドル停止フラグＦ＿ＩＤＬＥＳＴＰのフラグ値が「１」であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまりアイドル停止状態である場合には、ステップＳ０２に進み、空調装置用インバータ７からの電力供給によりハイブリッドエアコンコンプレッサ６を駆動するＥ＿ＣＯＭＰ駆動の実行を示す電動フラグＦ＿ＥＣＭＣＮＤのフラグ値に「１」を設定して、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０３に進む。
【００４３】
ステップＳ０３においては、バッテリ３の残容量ＱＢＡＴ（バッテリ残容量ＳＯＣと同等）が所定の下限残容量ＱＣＯＭＬよりも小さいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０４に進み、電動フラグＦ＿ＥＣＭＣＮＤのフラグ値に「０」を設定、つまり内燃機関Ｅの駆動力によりハイブリッドエアコンコンプレッサ６を駆動する状態を設定して、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０５に進む。
ステップＳ０５においては、バッテリ３の残容量ＱＢＡＴ（バッテリ残容量ＳＯＣと同等）が所定の上限残容量ＱＣＯＭＨよりも大きいか否かを判定する。
ステップＳ０５での判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ０２に進む。
一方、ステップＳ０５での判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０６に進む。
【００４４】
ステップＳ０６においては、車両が減速状態で内燃機関Ｅへの燃料供給を停止している減速Ｆ／Ｃ状態であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、モータＭの回生作動による回生エネルギーによってバッテリ３の充電や空調装置用インバータ７への電力供給が可能であると判断して、上述したステップＳ０２に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０７に進む。
ステップＳ０７においては、内燃機関Ｅが休筒運転の状態であるか否かを判定する。
ステップＳ０９での判定結果が「ＮＯ」の場合、つまり全筒運転の状態である場合には、後述するステップＳ０９に進む。
一方、ステップＳ０９での判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり休筒運転の状態である場合には、ステップＳ０８に進む。
【００４５】
ステップＳ０８においては、内燃機関ＥおよびモータＭからなるパワープラントから出力可能なトルクに対する目標トルクであるパワープラント（Ｐ／Ｐ）目標トルクが、休筒運転時に内燃機関Ｅから出力可能なＥＮＧトルクの上限値である休筒上限ＥＮＧトルクに、例えば高圧電装系のエネルギー状態や車両の運転状態等に応じて設定されるモータトルクの上限値を加算して得た休筒上限トルクから、内燃機関Ｅによりハイブリッドエアコンコンプレッサ６を駆動する際に要する駆動トルクの推定値であるＢ＿ＣＯＭＰトルクを減算して得た値よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ０２に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０９に進む。
【００４６】
ステップＳ０９においては、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯ_ｘ等の浄化を行う触媒の温度ＴＣＡＴが、所定の活性温度＃ＴＣ（例えば、８８０℃等）よりも高いか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ０２に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１０に進む。
【００４７】
ステップＳ１０においては、空調装置用インバータ７からの電力供給によりハイブリッドエアコンコンプレッサ６を駆動するＥ＿ＣＯＭＰ駆動における空調装置用モータの回転数ＮＥＣＯＭＰＴＧに、所定の電動コンプレッサ容量＃ＣＥＣＯＭＰを乗算して得た値を、さらに動力と電力との変換係数＃ＥＩＭＡＥＣＯＭで除算して得た値が、エンジン回転数ＮＥと、所定のベルト駆動コンプレッサ容量＃ＣＢＣＯＭＰと、内燃機関Ｅと空調装置用モータとの間に設けられたクランク軸プーリおよび駆動軸プーリに対する所定のプーリ比＃ＫＰＢＣＯＭＰとを乗算して得た値よりも小さいか否か、つまりＥ＿ＣＯＭＰ駆動の総合的な駆動効率がＢ＿ＣＯＭＰ駆動の総合的な駆動効率よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまりＥ＿ＣＯＭＰ駆動の仕事量がＢ＿ＣＯＭＰ駆動の仕事量よりも大きく、Ｅ＿ＣＯＭＰ駆動の駆動効率がＢ＿ＣＯＭＰ駆動の駆動効率よりも大きい場合には、上述したステップＳ０２に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、つまりＥ＿ＣＯＭＰ駆動の仕事量がＢ＿ＣＯＭＰ駆動の仕事量以下であり、Ｅ＿ＣＯＭＰ駆動の駆動効率がＢ＿ＣＯＭＰ駆動の駆動効率以下である場合には、上述したステップＳ０４に進む。
【００４８】
上述したように、本実施の形態によるハイブリッド車両の制御装置によれば、Ｅ＿ＣＯＭＰ駆動の総合的な駆動効率とＢ＿ＣＯＭＰ駆動の総合的な駆動効率との比較結果に応じて、Ｅ＿ＣＯＭＰ駆動またはＢ＿ＣＯＭＰ駆動の実行を切り換えることにより、ハイブリッドエアコンコンプレッサ６の駆動時における車両全体でのエネルギー効率を向上させることができる。
しかも、内燃機関Ｅの休筒運転時においてＢ＿ＣＯＭＰ駆動からＥ＿ＣＯＭＰ駆動へと変更することによって、ハイブリッドエアコンコンプレッサ６を駆動する際に要するＢ＿ＣＯＭＰトルクに相当する分だけ内燃機関Ｅの負荷を低減させることができ、パワープラント（Ｐ／Ｐ）目標トルクに対して、休筒運転を継続する領域を拡大させることができ、燃費を向上させることができる。また、触媒の温度ＴＣＡＴに応じてＢ＿ＣＯＭＰ駆動からＥ＿ＣＯＭＰ駆動へと変更することによって、触媒が過剰な高温状態になることを防止して、触媒が劣化してしまうことを抑制することができる。
【００４９】
なお、上述した実施の形態において、ハイブリッドエアコンコンプレッサ６は、空調装置用インバータ（ＨＢＡＣ ＩＮＶ）７からの電力供給により駆動されると共に、クラッチおよびベルトを介して内燃機関Ｅのクランクシャフトに対して切断可能に連結された空調装置用モータを備えるとしたが、これに限定されず、例えば、ハイブリッドエアコンコンプレッサ６を、空調装置用インバータ（ＨＢＡＣ ＩＮＶ）７からの電力供給により駆動される電動コンプレッサと、この電動コンプレッサとは独立して、ベルトを介して内燃機関Ｅのクランクシャフトに連結されるベルト駆動コンプレッサとを備えて構成してもよい。
【００５０】
なお、上述した実施の形態において、ハイブリッドエアコンコンプレッサ６は、空調装置用インバータ（ＨＢＡＣ ＩＮＶ）７を介してパワードライブユニット２やバッテリ３に対して並列に接続され、パワードライブユニット２やバッテリ３から出力される高圧系の直流電力により駆動されるとしたが、これに限定されず、例えばハイブリッドエアコンコンプレッサ６は、ＤＣ−ＤＣコンバータであるダウンバータ５やその他の降圧装置（降圧回路等）を介して、パワードライブユニット２およびバッテリ３に対して並列に接続され、パワードライブユニット２やバッテリ３の電圧を降圧して得た相対的に低い電圧によって駆動されてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、パワープラントから出力可能なパワープラントトルクの目標トルクに対して、休筒運転を継続する領域を拡大させることができ、燃費を向上させることができる。さらに、空調システムの駆動時における車両全体でのエネルギー効率を向上させることができる。
さらに、請求項２に記載の本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、触媒が過剰な高温状態になることを防止して、触媒が劣化してしまうことを抑制することができる。
さらに、請求項３に記載の本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、単一の圧縮装置によって空調システムの構成を簡略化することができる。
さらに、請求項４に記載の本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、第１の圧縮装置と第２の圧縮装置とを互いに独立に制御することができ、空調システムを容易に駆動制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成図である。
【図２】 図１に示す制御部の機能ブロック図である。
【図３】 ハイブリッドエアコンコンプレッサの駆動源を内燃機関ＥとするＢ＿ＣＯＭＰ駆動と、空調装置用インバータからの電力供給によりハイブリッドエアコンコンプレッサを駆動するＥ＿ＣＯＭＰ駆動とを切り換える制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御部
３ バッテリ（蓄電装置）
６ ハイブリッドエアコンコンプレッサ（ＨＢＡＣ）（空調システム、圧縮装置）
ステップＳ０２ 電動駆動選択手段
ステップＳ０２，ステップＳ０４ 駆動源切換手段
ステップＳ０２およびステップＳ０８ 電動駆動選択手段
ステップＳ０９ 触媒温度判定手段
ステップＳ１０ 駆動効率判定手段

Claims (4)

1. 動力源としての内燃機関およびモータと、前記モータと電気エネルギーの授受を行う蓄電装置とを備え、
   少なくとも前記内燃機関または前記モータの何れか一方をトランスミッションを介して自車両の駆動輪に連結し、駆動力を前記駆動輪に伝達するハイブリッド車両の制御装置であって、
   少なくとも前記内燃機関または前記モータおよび前記蓄電装置を備えて構成される電装系からの電力供給を駆動源とする空調システムを備え、
   前記内燃機関は、全ての気筒を稼働する全筒運転と一部の気筒を休止して運転する休筒運転とに切換可能な可変気筒内燃機関であって、
   前記内燃機関の休筒運転時において、前記内燃機関および前記モータからなるパワープラントから出力可能なパワープラントトルクに対する目標トルクが、前記内燃機関から出力可能なエンジントルクの上限値と前記モータから出力可能なモータトルクの上限値とを加算して得た休筒上限トルクから、前記内燃機関の駆動力により前記空調システムを駆動する際に要するトルクを減算して得たトルクよりも大きい場合に、前記空調システムの駆動源を前記電装系からの電力供給に設定する電動駆動選択手段を備え、
   前記目標トルクが、前記休筒上限トルクから、前記内燃機関の駆動力により前記空調システムを駆動する際に要するトルクを減算して得たトルクよりも小さい場合に、前記電装系からの電力供給により前記空調システムを駆動する際の駆動効率が前記内燃機関の駆動力により前記空調システムを駆動する際の駆動効率よりも大きいか否かを判定する駆動効率判定手段と、
   前記駆動効率判定手段の判定結果に応じて前記空調システムの駆動源を前記電装系からの電力供給または前記内燃機関に切り替える駆動源切替手段とを備える
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記内燃機関の排気ガスを浄化する触媒の温度が所定温度よりも高いか否かを判定する触媒温度判定手段を備え、
   前記電動駆動選択手段は、前記触媒温度判定手段にて前記触媒の温度が所定温度よりも高いと判定された場合に、前記空調システムの駆動源を前記電装系からの電力供給に設定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。
3. 前記空調システムは、前記電装系からの電力供給により駆動される電動モータと、前記電動モータの回転軸に連結された駆動軸を具備する圧縮装置とを備え、
   前記圧縮装置の前記駆動軸は、回転動力伝達部材および接続分離部材を介して前記内燃機関のクランクシャフトに分離可能に連結されてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記空調システムは、前記電装系からの電力供給により駆動される電動モータと、前記電動モータの回転軸に連結された駆動軸を有する第１の圧縮装置と、
   回転動力伝達部材を介して前記内燃機関のクランクシャフトに連結された駆動軸を有する第２の圧縮装置とを備えることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかひとつに記載のハイブリッド車両の制御装置。

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