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JPH11220810A - 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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JPH11220810A
JPH11220810A JP3536398A JP3536398A JPH11220810A JP H11220810 A JPH11220810 A JP H11220810A JP 3536398 A JP3536398 A JP 3536398A JP 3536398 A JP3536398 A JP 3536398A JP H11220810 A JPH11220810 A JP H11220810A
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JP
Japan
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motor
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JP3536398A
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Toru Yano
亨 矢野
Yutaka Tamagawa
裕 玉川
Yusuke Tatara
裕介 多々良
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両減速時のエネルギ回生量の制御をより適
切に行い、蓄電装置の劣化を抑制するとともに、駆動補
助が必要されるときに十分な駆動補助を実行できるよう
にしたハイブリッド車両の制御装置を提供する。 【解決手段】 スーパキャパシタ１４の残容量ＣＡＰＡ
ＲＥＭＣが第１の所定残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣ１より小
さいとき、または第１の所定残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣ１
より大きい第２の所定残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣ２より小
さくかつ直前の放電量積算値ＣＡＰＡＤＩＳＣＨが所定
放電量ＤＩＳＣＨ１より大きいときは、車速ＶＣＡＲに
応じて回生量増量補正係数ＫＲＥＧＵＰ（＞１．０）を
算出し（Ｓ３２、Ｓ３３、Ｓ３５）、これにより減速回
生量ＤＥＣＲＥＧを増加方向に補正する（Ｓ３６）。

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、モータに電力を供給すると
共に、モータにより発電される電力を蓄電するバッテリ
の残容量Ｐｎを検出し、検出した残容量Ｐｎと、車速な
どに応じて算出される回生可能電力量Ｐａとの和が、バ
ッテリがほぼ満充電状態にあるときの基準容量ＰＨより
小さいときに、モータによる電力回生が実行される。そ
の際、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、回生を実行するか否かの判定にバッテリ
の残容量Ｐｎが用いられるが、車両減速時の回生量は、
エンジン回転数（モータ回転数）及びブレーキ踏量に応
じて制御され、蓄電装置としてのバッテリの残容量Ｐｎ
に応じた制御はなされないため、以下のような問題があ
った。
【０００５】すなわち、蓄電装置の残容量が極端に低下
しても、回生量の設定は、モータ回転数及びブレーキ踏
量に応じて設定されるため、回生量が十分確保されず
に、次にモータによる駆動補助を行う際に十分な駆動補
助を行えなくなることがあった。また、残容量が極端に
低下した状態が長期間に亘ると蓄電装置の劣化を促進す
るという問題もある。
【０００６】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、車両減速時のエネルギ回生量の制御をより適切に
行い、蓄電装置の劣化を抑制するとともに、駆動補助が
必要とされるときに十分な駆動補助を実行できるように
した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。
【０００７】
【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
蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段と、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、前記残容
量検出手段の出力に基づいて前記回生エネルギ量を補正
することを特徴とする。
【０００８】この構成によれば、走行状態検出手段の出
力に基づいて車両の減速時におけるモータによる回生エ
ネルギ量が制御され、蓄電手段の残容量に基づいて前記
回生エネルギ量が補正されるので、車両減速時のエネル
ギ回生量の制御をより適切に行い、蓄電装置の劣化を抑
制するとともに、駆動補助が必要されるときに十分な駆
動補助を実行することができる。
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のハイブリッド車両の制御装置において、前記蓄電手段
は、電気二重層コンデンサであることを特徴とする。
【００１０】この構成によれば、短時間に高出力の放電
が可能となり、モータによるより適切な駆動補助を行う
ことができる。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記
減速回生制御手段は、検出された前記蓄電手段の残容量
が第１の所定残容量より小さいときは、前記回生エネル
ギ量を増加方向に補正することを特徴とする。
【００１２】この構成によれば、検出された蓄電手段の
残容量が第１の所定残容量より小さいときは、回生エネ
ルギ量が増加方向に補正されるので、蓄電手段の残容量
が低下したときに、残容量を迅速に回復させることがで
きる。
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のハイブリッド車両の制御装置において、前記第１の所
定残容量は、前記モータの駆動可能電圧を考慮して設定
することを特徴とする。
【００１４】この構成によれば、第１の所定残容量は、
モータの駆動可能電圧を考慮して設定されるので、モー
タの駆動可能な範囲で残容量の迅速な回復が図られる。
【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項３または
４に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記
蓄電手段の放電量を算出する放電量算出手段を備え、前
記減速回生制御手段は、検出された前記蓄電手段の残容
量が前記第１の所定残容量より大きい第２の所定残容量
より小さく、かつ前記蓄電手段の直前の放電量が所定放
電量より大きいときは、前記回生エネルギ量を増加方向
に補正することを特徴とする。
【００１６】この構成によれば、検出された蓄電手段の
残容量が第１の所定残容量より大きい第２の所定残容量
より小さく、かつ蓄電手段の直前の放電量が所定放電量
より大きいときは、回生エネルギ量が増加方向に補正さ
れるので、蓄電手段の残容量が低下したときに残容量を
迅速に回復させることができる。
【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
のハイブリッド車両の制御装置において、前記蓄電手段
は、その出力電圧をより低い電圧に変換する降圧手段を
介して当該車両の電装系に接続されており、前記第２の
所定残容量は、前記降圧手段の動作効率特性を考慮して
設定することを特徴とする。
【００１８】この構成によれば、第２の所定残容量は、
降圧手段の動作効率特性を考慮して設定されるので、降
圧手段の動作効率特性に適した回生エネルギ量の増加補
正を行うことができる。
【００１９】請求項７に記載の発明は、請求項１から６
のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置におい
て、前記回生エネルギ量の補正に対応して前記エンジン
の出力を補正するエンジン出力補正手段を備えることを
特徴とする。
【００２０】この構成によれば、回生エネルギ量の補正
に対応してエンジンの出力が補正されるので、必要な回
生エネルギ量を確保しつつ減速度合を適切に維持するこ
とができる。
【００２１】
【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。
【００２２】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。スーパ
ーキャパシタ１４は、変圧器１７を介してバッテリ１８
及び図示しない当該車両の電装系（エンジン制御用のア
クチュエータや、車載ラジオ、ヘッドライトなど）に接
続されている。変圧器１７は、スーパーキャパシタ１４
の出力電圧を降圧し、バッテリ１８等へ出力する降圧手
段として機能するとともに、スーパーキャパシタ１４の
蓄電量が低下したときは、バッテリ１８の出力電圧を昇
圧してスーパーキャパシタ１４に供給する昇圧手段とし
て機能する。
【００２３】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。
【００２４】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。
【００２５】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。
【００２６】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。
【００２７】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。
【００２８】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。
【００２９】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。
【００３０】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。
【００３１】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。
【００３２】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。
【００３３】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。
【００３４】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。
【００３５】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。
【００３６】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。
【００３７】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。
【００３８】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。
【００３９】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。
【００４０】 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。
【００４１】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。
【００４２】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。
【００４３】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。
【００４４】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。
【００４５】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。
【００４６】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。
【００４７】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。
【００４８】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。
【００４９】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。
【００５０】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。
【００５１】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。
【００５２】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。
【００５３】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。
【００５４】 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。
【００５５】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。
【００５６】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、放電量積算値ＣＡＰＡＤＩＳＣＨを
「０」にリセットして（ステップＳ１０）、図６のステ
ップＳ１１に進む一方、ＶＳＴＡＴＵＳ≦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、充電量積算値ＣＡＰＡＣＨＧを「０」にリセットし
て、図６のステップＳ１４に進む。
【００５７】ステップＳ１１では、次式（３）により、
モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを算出する。
【００５８】 ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＝ＰＯＷＥＲＣＯＭ×ＰＲＡＴＩＯ×ＰＲＡＴＩＯＴＨ ×ＶＳＴＡＴＵＳ …（３） 続くステップＳ１２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。
【００５９】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、破線が
そのモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭの時間推移を示
している。
【００６０】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。
【００６１】続くステップＳ１３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Ｓ２
０に進む。
【００６２】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。
【００６３】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Ｓ１２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。
【００６４】一方図６のステップＳ１４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）。
【００６５】ステップＳ１４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Ｓ１５）。
【００６６】図１３のステップＳ３１では、車速ＶＣＡ
Ｒ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ＶＣ
ＡＲ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、スーパーキャパシタ１４の
残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣが第１の所定残容量ＣＡＰＡＲ
ＥＭＣ１より小さいか否かを判別し（ステップＳ３
２）、ＣＡＰＡＲＥＭＣ≧ＣＡＰＡＲＥＭＣ１であると
きは、残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣが第１の所定残容量ＣＡ
ＰＡＲＥＭＣ１より大きい第２の所定残容量ＣＡＰＡＲ
ＥＭＣ２より小さくかつ前回のアシスト実行時の放電量
積算値ＣＡＰＡＤＩＳＣＨが所定放電量ＤＩＳＣＨ１よ
り大きいか否かを判別する（ステップＳ３３）。そし
て、ＣＡＰＡＲＥＭＣ＜ＣＡＰＡＲＥＭＣ１であると
き、またはＣＡＰＡＲＥＭＣ１≦ＣＡＰＡＲＥＭＣ＜Ｃ
ＡＰＡＲＥＭＣ２かつＣＡＰＡＤＩＳＣＨ＞ＤＩＳＣＨ
１であるときは、車速ＶＣＡＲに応じて図１４に示すＫ
ＲＥＧＵＰテーブルを検索し、回生量増量補正係数ＫＲ
ＥＧＵＰを算出する（ステップＳ３５）。ＫＲＥＧＵＰ
テーブルは，回生量増量補正係数ＫＲＥＧＵＰが１．０
以上の値であって、車速ＶＣＡＲが増加するほど増加す
るように設定されている。
【００６７】ここで、第１の所定残容量ＣＡＰＡＲＥＭ
Ｃ１及び第２の所定残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣ２の設定方
法を図１５を参照して説明する。図１５の実線Ｌ１は、
スーパーキャパシタの充放電効率を示し、一点鎖線Ｌ２
は、モータ３の駆動効率を示し、破線Ｌ３は、変圧器１
７の降圧手段としての動作効率を示している。いずれの
効率も、残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣが大きいほど高くなる
が、モータ３の駆動効率及び変圧器１７の動作効率は、
残容量ＣＰＡＲＥＭＣが減少すると効率の低下率（線の
傾き）が増加する傾向を有する。そこで、本実施形態で
は、モータ３の駆動効率の傾きが大きく変化する残容量
ＣＡＰＡＲＥＭＣ１（例えば２５％）を第１の所定残容
量とし、変圧器１７の動作効率の傾きが大きく変化する
残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣ２（例えば７０％）を第２の所
定残容量とし、残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣが第１の所定残
容量ＣＡＰＡＲＥＭＣ１を下回ったとき、及び第２の所
定残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣ２を下回りかつ前回のアシス
ト実行時の放電量が大きいとき（ＣＡＰＡＤＩＳＣＨ＞
ＤＩＳＣＨ１）は、回生量増量補正係数ＫＲＥＧＵＰを
１．０より大きな値に設定して減速回生量ＤＥＣＲＥＧ
を増加方向に補正するようにしている。これにより、ス
ーパーキャパシタ１４の残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣが、モ
ータ３の駆動効率特性または変圧器１６の動作効率特性
の傾きが大きく変化するほど低下したときは、回生エネ
ルギ量を増加させ、残容量ＣＡＰＡＲＥＭを短期間のう
ちに増加させることができる。その結果、スーパーキャ
パシタ１４の劣化を抑制するとともに、アシストが必要
されるときに十分なアシストを実行することが可能とな
る。
【００６８】なお、残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣが第１の所
定残容量ＣＡＰＲＥＭＣ１より小さくなると、モータ３
の駆動効率が急激に低下し、モータ３を駆動できなくな
るので、第１の所定残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣ１はモータ
３の駆動が可能であるほぼ最小の容量ということもでき
る。
【００６９】一方、ステップＳ３２及びＳ３３の答がと
もに否定（ＮＯ）のときは、回生量増量補正係数ＫＲＥ
ＧＵＰを１．０に設定する（ステップＳ３４）。ステッ
プＳ３４またはＳ３５実行後は、下記式によりモータ要
求出力ＭＯＴＯＲＰＯＥＲを算出する（ステップＳ３
６）。
【００７０】ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＝ＤＥＣＲＥＧ×Ｋ
ＲＥＧＵＰ続くステップＳ３７では、前記ステップＳ１
０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、本処理を終了する。
【００７１】図６に戻り、ステップＳ１６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、回生量増量補正係数ＫＲＥＧＵＰが
１．０より大きい値に設定されたときは、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することが
望ましい）を読込んで設定した後に、ステップＳ２１に
進む。
【００７２】一方、ステップＳ１４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Ｓ１７）。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。
【００７３】続くステップＳ１８では、前記ステップＳ
１２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Ｓ１９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Ｓ２０に進む。
【００７４】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。
【００７５】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。
【００７６】ステップＳ２０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。
【００７７】 θＴＨＯ＝θＴＨＣＯＭ＋θＴＨＡＤＤ＋θＴＨＳＵＢ−θＴＨＡＳＳＩＳＴ ‥‥（４） 続くステップＳ２１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Ｓ２２）。
【００７８】ステップＳ２２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Ｓ２１で、θＴＨＯ≧θＴＨＲＥＦのとき、またはス
テップＳ２２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Ｓ２３）後に、本駆動力配分処理を終了する。
【００７９】ステップＳ２３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Ｓ２３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。
【００８０】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。
【００８１】次にＥＮＧＥＣＵ１１が実行するエンジン
制御について説明する。
【００８２】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。
【００８３】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。
【００８４】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Ｓ２０またはＳ１６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）。
【００８５】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、図５のステップＳ
１が残容量検出手段に相当し、図１３の処理が減速回生
制御手段に相当し、図６のステップＳ１６及び図１６の
処理がエンジン出力補正手段に相当する。
【００８６】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。
【００８７】また、図１３の処理においてスーパーキャ
パシタ１４の残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣが例えば９５％程
度より大きいときは、回生量増量補正係数ＫＲＥＧＵＰ
を１．０より小さい値に設定し、回生量を減少方向に補
正するようにしてもよい。これにより、スーパーキャパ
シタ１４の満充電に近い状態で回生量を適切なものとす
ることができる。
【００８８】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。
【００８９】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。
【００９０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、走
行状態検出手段の出力に基づいて車両の減速時における
モータによる回生エネルギ量が制御され、蓄電手段の残
容量に基づいて前記回生エネルギ量が補正されるので、
車両減速時のエネルギ回生量の制御をより適切に行い、
蓄電装置の劣化を抑制を抑制するとともに、駆動補助が
必要されるときに十分な駆動補助を実行することができ
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の処理で使用する所定残容量の設定方
法を説明するための特性図である。
【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（エンジ
ン出力補正手段） １２ モータ制御電子コントロールユニット（残容量検
出手段、減速回生制御手段、エンジン出力補正手段） 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 １７ 変圧器（降圧手段） 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） ２０１ 電流電圧センサ（残容量検出手段）

Claims (7)

    【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、 前記蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段と、 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、前記残容量検出手段の出力に基
    づいて前記回生エネルギ量を補正す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】 前記蓄電手段は、電気二重層コンデンサ
    であ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. 【請求項３】 前記減速回生制御手段は、検出された前
    記蓄電手段の残容量が第１の所定残容量より小さいとき
    は、前記回生エネルギ量を増加方向に補正することを特
    徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車両の
    制御装置。
  4. 【請求項４】 前記第１の所定残容量は、前記モータの
    駆動可能電圧を考慮して設定することを特徴とする請求
    項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  5. 【請求項５】 前記蓄電手段の放電量を算出する放電量
    算出手段を備え、前記減速回生制御手段は、検出された
    前記蓄電手段の残容量が前記第１の所定残容量より大き
    い第２の所定残容量より小さく、かつ前記蓄電手段の直
    前の放電量が所定放電量より大きいときは、前記回生エ
    ネルギ量を増加方向に補正することを特徴とする請求項
    ３または４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  6. 【請求項６】 前記蓄電手段は、その出力電圧をより低
    い電圧に変換する降圧手段を介して当該車両の電装系に
    接続されており、前記第２の所定残容量は、前記降圧手
    段の動作効率特性を考慮して設定することを特徴とする
    請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  7. 【請求項７】 前記回生エネルギ量の補正に対応して前
    記エンジンの出力を補正するエンジン出力補正手段を備
    えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載
    のハイブリッド車両の制御装置。
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