(57)【要約】【課題】気圧センサを用いなくても、気圧に関する車両の作動条件の変更の実行を可能とすることである。【解決手段】ハイブリッド車両の制御システム１００は、エンジン１２、第１回転電機１４、第２回転電機１５、遊星歯車機構１６を含む駆動装置１０と、電源回路２０と、車両用制御装置４０を含んで構成される。車両用制御装置４０のＣＰＵ４２は、標準気圧の下のエンジン動作点を求めるエンジン動作点算出モジュール５０と、第１回転電機出力または第２回転電機出力に基づいて実際のエンジントルクを算出する実エンジントルク算出モジュール５２と、算出された実際のエンジントルクと、標準気圧の下のエンジン動作点のエンジントルクとを比較し、実際の気圧を推定する気圧推定モジュール５４と、推定された気圧に応じて電源回路作動条件を決定する電源回路作動条件決定モジュール５６とを含んで構成される。【選択図】図１
2008302742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車機構の動作共線特性によってエンジントルクと第１回転電機出力と第２回転電機出力との分配関係が定められる車両の制御装置であって、
標準気圧の下のエンジンのトルク−回転数特性と、車両の要求出力に対応するトルク−回転数特性とに基づいて、標準気圧の下のエンジン動作点を求める手段と、
第１回転電機出力または第２回転電機出力に基づいて実際のエンジントルクを算出する手段と、
算出された実際のエンジントルクと、標準気圧の下のエンジン動作点のエンジントルクとを比較し、予め求められたエンジン出力と気圧の関係に基づいて、実際の気圧を推定する気圧推定手段と、
推定された気圧に応じて車両の作動条件を変更する作動条件変更手段と、
を備えることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
外気温度を取得する温度取得手段を備え、
気圧推定手段は、取得された外気温度に基づく補正を加えて、実際の気圧を推定することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用制御装置において、
気圧推定手段は、標準気圧の下のエンジン出力をＰ０とし、実際のエンジン出力をＰとし、標準気圧／推定気圧をＡとし、取得外気温度／標準温度をＢとして、Ｐ０＝Ｐ×Ａ１．２×Ｂ０．６の関係式に基づいて、気圧を推定することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１に記載の車両用制御装置において、
作動条件変更手段は、
推定された気圧に応じて、第１回転電機及び第２回転電機に接続される電源回路の作動条件を変更することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用制御装置において、
作動条件変更手段は、
推定された気圧に応じて、電源回路で生成されるシステム電圧の大きさを変更することを特徴とする車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用制御装置に係り、特に気圧に応じて車両の作動条件を変更する車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の駆動装置であるエンジンまたは内燃機関は、大気と燃料とを混合して作動するものであるので、気圧の影響を受ける。例えば、平地と比較して高地においては気圧が低いので、エンジンの出力特性が低下する。したがって、気圧に応じてエンジンの作動条件を変更することが行われる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、内燃機関のスロットル弁制御装置において、機関運転条件に応じて目標トルクを演算し、目標トルクと機関回転速度とに基づいて目標燃料量及び目標空燃比を演算し、目標空気量を演算し、大気圧による補正係数を用いてスロットル弁開度の制御量を補正することが開示されている。大気圧の検出には、スロットル弁の上流側に設けられる大気圧センサを用いること、あるいは、同一の目標トルクに対して制御されるスロットル開度を記憶しておき、開度変化から大気圧を推定することが述べられている。
【０００４】
なお、大気圧を検出する代わりに、エンジンの吸入空気量を用いることができる。特許文献２には、エンジンの吸気通路に熱線式エアフローメータを設けて、吸入空気の質量流量を測定することが述べられている。
【０００５】
また、特許文献３には、車両の大気圧推定装置において、スロットル開度全開であれば吸気管圧力を大気圧とみなすことができるが、スロットル開度が小さくなるアイドル運転状態で降坂走行する場合には吸気管圧力を大気圧とすると誤差が大きいことを指摘している。ここでは、通常時（アイドル降坂走行中でないとき）は、スロットル開度と吸気管圧力と吸入空気量とに基づく理論式から推定大気圧を算出し、アイドル降坂走行中で、スロットル開度が小さくなるときは、車速の変化量と要求トルクとの関係の変化から走行道路の勾配を推定し、これに走行距離を用いて標高変化を算出し、変換係数を用いて標高変化を大気圧変化に変換することが開示されている。なお、吸入空気量は、エアフローメータを用いて検出されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２８７５０７号公報
【特許文献２】特開２００２−２５６９５９号公報
【特許文献３】特開２００６−４６０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、大気圧、すなわち空気の気圧によってエンジンの出力特性が変化するので、気圧変化に対応してエンジンの作動制御が行われている。ところで、気圧の変化について、特に低気圧になると、電気回路あるいは電気部品における絶縁耐圧が低下することが問題となることがある。例えば、車両に駆動及び回生用の回転電機が搭載されている場合、この回転電機は高電圧の下で作動する。車両が高地等の低気圧の環境に入ると、回転電機あるいは回転電機に接続される高電圧の電源回路の絶縁耐圧が低下し、そのままでは、場合によって、絶縁破壊する恐れがある。したがって、このような場合にも、気圧の変化に応じて車両及び電源回路の作動制御を行う必要がある。このように、気圧変化に応じて、車両の作動条件を変更する必要がある。
【０００８】
従来技術においては、気圧の変化の検出には気圧センサ等が用いられ、また気圧の変化によるエンジンの出力特性の変化に対して吸入空気量センサが用いられている。しかし、これらのセンサが故障すると、気圧検出ができなくなるので、センサの監視手段、あるいはさらに他のセンサが必要となる。
【０００９】
本発明の目的は、気圧センサを用いなくても、気圧に関する車両の作動条件の変更の実行を可能とする車両用制御装置を提供することである。  
【課題を解決するための手段】
【００１０】
エンジン出力と回転電機出力との間のエネルギ分配を行うために遊星歯車機構が用いられる。遊星歯車機構を用いるときは、その動作共線特性により、遊星歯車機構の各要素の動作が結び付けられる。例えば、サンギヤに第１回転電機の出力軸、リングギヤに第２回転電機の出力軸、キャリアにエンジンの出力軸を接続し、遊星歯車機構におけるプラネタリギヤ比をρとすると、エンジン出力は、第１回転電機出力の｛（ρ＋１）／ρ｝倍となる。この動作共線特性を利用することで、回転電機出力からエンジン出力を換算できる。したがって、気圧変化に対するエンジン出力が分かれば、回転電機出力の検出から、気圧変化が分かることになる。本発明は、かかる原理に基づくものである。
【００１１】
本発明に係る車両用制御装置は、遊星歯車機構によってエンジントルクと第１回転電機出力と第２回転電機出力との分配関係が定められる車両の制御装置であって、標準気圧の下のエンジンのトルク−回転数特性と、車両の要求出力に対応するトルク−回転数特性とに基づいて、標準気圧の下のエンジン動作点を求める手段と、第１回転電機出力または第２回転電機出力に基づいて実際のエンジントルクを算出する手段と、算出された実際のエンジントルクと、標準気圧の下のエンジン動作点のエンジントルクとを比較し、予め求められたエンジン出力と気圧の関係に基づいて、実際の気圧を推定する気圧推定手段と、推定された気圧に応じて車両の作動条件を変更する作動条件変更手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る車両用制御装置において、外気温度を取得する温度取得手段を備え、気圧推定手段は、取得された外気温度に基づく補正を加えて、実際の気圧を推定することが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る車両用制御装置において、気圧推定手段は、標準気圧の下のエンジン出力をＰ０とし、実際のエンジン出力をＰとし、標準気圧／推定気圧をＡとし、取得外気温度／標準温度をＢとして、Ｐ０＝Ｐ×Ａ１．２×Ｂ０．６の関係式に基づいて、気圧を推定することが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る車両用制御装置において、作動条件変更手段は、推定された気圧に応じて、第１回転電機及び第２回転電機に接続される電源回路の作動条件を変更することが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る車両用制御装置において、作動条件変更手段は、推定された気圧に応じて、電源回路で生成されるシステム電圧の大きさを変更することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成により気圧に応じた車両の作動条件の制御は次の手順で行われる。まず、車両の要求出力に対応する標準気圧の下でのエンジン動作点を求める。そして、回転電機出力とプラネタリギヤ比から実際のエンジントルクを算出し、標準気圧の下でのエンジン出力と比較する。予めエンジン出力と気圧の関係を求めておけば、実際のエンジントルクに対応する気圧が推定できる。この推定気圧に基づいて、車両の作動条件を変更する。このようにして、気圧センサを用いなくても、気圧に関する車両の作動条件の変更の実行が可能となる。
【００１７】
また、推定気圧に、外気温度の補正を加える。気圧が変化する状態というのは、例えば平地から高地へ車両が走行する場合で、このような場合、気圧と共に温度が変化する。上記構成では、気圧変化とともに温度補正を行って車両の作動条件を変更するので、実際の車両状態に適合した車両の作動制御が可能となる。
【００１８】
エンジン出力と気圧の関係は、標準気圧の下のエンジン出力をＰ０とし、実際のエンジン出力をＰとし、標準気圧／推定気圧をＡとし、取得外気温度／標準温度をＢとして、Ｐ０＝Ｐ×Ａ１．２×Ｂ０．６の関係式に基づく。この関係式は、ＪＩＳ（日本工業規格）等で認められているものである。したがって、実績のある関係式に基づき、気圧の推定を行うことができる。
【００１９】
また、作動条件変更手段は、推定された気圧に応じて、第１回転電機及び第２回転電機に接続される電源回路の作動条件を変更する。気圧が低下すると、回転電機、電源回路の絶縁耐圧が低下する。そこで、気圧に応じて回路作動条件を変更することで、絶縁破壊を防止することができる。
【００２０】
そして、推定された気圧に応じて、電源回路で生成されるシステム電圧の大きさを変更する。例えば、気圧が低下すれば絶縁耐圧が低下するので、システム電圧を低くする。これにより、回転電機、電源回路等の絶縁破壊を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下では、図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。なお以下では、回転電機として、車両に搭載されるモータ・ジェネレータを説明するが、単にモータとしての機能を有するものでもよく、あるいは単に発電機としての機能を有するものであってもよい。また、電源回路の構成として、２次電池、電圧変換器、インバータ回路を有するものとして説明するが、これ以外の要素、例えば、低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ等を有するものであってもよい。また、以下では、遊星歯車機構において、サンギヤに第１回転電機の出力軸、リングギヤに第２回転電機の出力軸、キャリアにエンジンの出力軸を接続するものとして説明するが、これは遊星歯車機構の動作共線特性を説明するための一例であって、その他の接続法であっても、動作共線特性を用いて回転電機の出力からエンジン出力が求められるものであれば構わない。例えば、第１回転電機と第２回転電機の接続を逆にしてもよい。
【００２２】
図１は、遊星歯車機構を用いるハイブリッド車両の制御システム１００の構成を示す図である。この制御システム１００は、エンジンと２つのモータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）を有するハイブリッド車両の走行等を全体として制御するシステムであるが、ここでは特に、気圧の変化に応じてハイブリッド車両の作動条件を適切に制御する機能を有する。
【００２３】
制御システム１００は、駆動装置１０と、電源回路２０と、車両用制御装置４０を含んで構成される。駆動装置１０はハイブリッド車両に駆動力を供給する装置で、電源回路２０は、駆動装置１０に含まれるモータ・ジェネレータと接続する高電圧電源回路であり、車両用制御装置４０は、これらの各要素を全体として制御する機能を有する装置である。
【００２４】
駆動装置１０は、車両の駆動源を構成するもので、エンジン１２と、第１回転電機１４、第２回転電機１５、遊星歯車機構１６を含み、さらに大気温度を検出する温度センサ１８を備える。
【００２５】
エンジン１２は、内燃機関であり、その出力により、車両の駆動輪を駆動し、また、回転電機を駆動して発電させる機能を有する。図２は、エンジン１２の動作特性を模式的に示す図である。ここで横軸はエンジン回転数Ｎｅ、縦軸はエンジントルクＴｅである。エンジン１２のトルク−回転数特性６０は、図２に示されるように、ある回転数においてトルクが最大となるような特性を有する。このようなエンジン１２に対し、アクセル等の要求指示操作子によって、要求出力が指示されると、エンジン１２の動作点６４は、その要求出力曲線６２とトルク−回転数特性の交点となる。ここで要求出力曲線６２は、アクセル等で指示される出力一定の曲線である。なお、出力（パワー）＝トルク×回転数であるので、要求出力曲線はトルク−回転数のグラフ上では双曲線となる。
【００２６】
エンジン１２は、燃料と空気を用いてエネルギを出力するものであるので、エンジン出力は、空気濃度、気圧、温度等の影響を受ける。とくに、平地に比べ、高地は気圧が低く、また温度が低いため、高地におけるエンジン出力は平地におけるエンジン出力と異なってくる。
【００２７】
図３は、横軸に標高をとり、縦軸に気圧Ｐ、温度Ｔをとって、標高と気圧Ｐ、温度Ｔの関係を示す図である。図３に示されるように、標高に対する気圧Ｐ、温度Ｔの変化は、いずれも非直線的であるが、おおよそでいえば、気圧Ｐは、標高が１０００ｍ上がるごとに約１０％低気圧となり、温度Ｔは、標高が１０００ｍ上がるごとに約６℃低温となる。車両が走行する道路等は、必ずしも平地ばかりでなく、標高の異なるところに設けられるので、車両に搭載されるエンジン１２の出力は、車両がいるところの標高の気圧Ｐ、温度Ｔの影響を受ける。
【００２８】
エンジン出力Ｐｗと、気圧Ｐ、温度Ｔとの関係としては、日本工業規格による関係式が知られている。すなわち、標準気圧の下のエンジン出力をＰｗ０とし、実際のエンジン出力をＰｗとし、（標準気圧／実際気圧）をＡとし、（実際温度／標準温度）をＢとして、Ｐｗ０＝Ｐｗ×Ａ１．２×Ｂ０．６の関係式が知られている。
【００２９】
図４は、上記関係式の第２項である気圧補正係数Ａ１．２と気圧Ｐの関係を図示したものである。ここで標準気圧は９９ｋＰａ（ｋパスカル）としてある。また、図５は、上記関係式の第３項である温度補正係数Ｂ０．６と温度Ｔとの関係を図示したものである。ここで、標準温度は２９８°Ｋ（絶対温度）としてある。これらの補正係数の積であるＡ１．２×Ｂ０．６は、Ｐ０／Ｐであるから、実際のエンジン出力Ｐｗに対して標準状態のエンジン出力Ｐｗ０が何倍になるかを示している。
【００３０】
図４でいえば、低気圧の下のエンジン出力Ｐｗに対し、標準状態のエンジン出力Ｐｗ０はかなり高い値になることを示している。換言すれば、低気圧になるほど、実際のエンジン出力Ｐｗが標準状態のエンジン出力Ｐｗ０より低下することを示している。図３で説明した標高の関係でいえば、標高が高くなると気圧が低くなり、これに伴い、エンジン出力Ｐｗが低下することになる。
【００３１】
図５でいえば、低温下のエンジン出力Ｐｗに対し、標準状態のエンジン出力Ｐｗ０は低い値になることを示している。換言すれば、低温になるほど、実際のエンジン出力Ｐｗが標準状態のエンジン出力Ｐｗ０より上昇することを示している。図３で説明した標高の関係でいえば、標高が高くなると温度が低くなり、これに伴い、エンジン出力Ｐｗが上昇することになる。
【００３２】
したがって、車両が平地から高地に移ると、標高が高くなるにつれて、気圧の影響でエンジン出力が低下する一方で、温度の影響でエンジン出力は上昇する。そして、これらの総合でエンジン出力は定まるが、その値は、上記関係式を用いて算出できることになる。
【００３３】
例えば、図６は、横軸に気圧Ｐをとり、縦軸にエンジン出力Ｐｗをとって、それらの間の関係を示す図である。上記のように、気圧Ｐが低下すると、エンジン出力Ｐｗは、標準状態のエンジン出力Ｐｗ０よりも低下する。図６においては、標準状態におけるいくつかのエンジン出力について、それらの気圧特性が示されている。上記のように、標準状態におけるエンジン出力は、アクセル等の要求出力操作子によって決められるものである。このように、標準状態におけるエンジン出力Ｐｗ０について、気圧が変化するときに、どのように実際のエンジン出力Ｐｗが変化するかは、上記の関係式によって予め求めておくことができる。
【００３４】
再び図１に戻り、第１回転電機１４、第２回転電機１５は、車両に搭載される２つのモータ・ジェネレータである。いずれも、電力が供給されるときはモータとして機能し、制動時には発電機として機能する多相同期型回転電機である。ここでは、第１回転電機１４を主に駆動用、第２回転電機１５を主に発電機として用いられている。
【００３５】
温度センサ１８は、車両の外気温度を検出する装置である。検出されたデータは車両用制御装置４０に伝送される。
【００３６】
遊星歯車機構１６は、周知のように、リングギヤとサンギヤとの間に複数の遊星ギヤが設けられ、複数の遊星ギヤはキャリアの複数の支持軸の周りにそれぞれ自転しながら、全体としてサンギヤの回りを公転する機構で、サンギヤとリングギヤのギヤ比であるプラネタリギヤ比によってその自転と公転の度合いが定まる。すなわち、プラネタリギヤ比によって、サンギヤ、キャリア、リングギヤの運動の相互関係が定められる。この相互関係を規制する線図は共線図と呼ばれる。例えば、回転数でいえば、サンギヤ、キャリア、リングギヤのうち、２つの回転数から、残りの１つの回転数は共線図から求めることができる。トルクについては、サンギヤ、キャリア、リングギヤの各要素のトルクを動作共線に働く力に置き換えて、動作共線が剛体として釣合が保たれるという性質を有する。
【００３７】
図７は、動作共線が剛体として釣合が保たれるという性質を利用して、エンジン１２のトルクＴｅと、第１回転電機１４のトルクＴｇとの関係を求める様子を示す図である。ここでは、サンギヤに第１回転電機１４の出力軸が連結され、キャリアにエンジン１２の出力軸が連結され、リングギヤに第２回転電機１５の出力軸が連結される場合が示されている。図５において、横軸上に、プラネタリギヤ比ρに対応してサンギヤ、キャリア、リングギヤの位置が取られ、縦軸にトルクがとられる。そして、サンギヤのトルクとキャリアのトルクとリングギヤのトルクとは、剛体として釣合が保たれるという性質から、１本の直線である共線によって結ばれる関係となる。
【００３８】
このことから、キャリアに連結されるエンジン１２のトルクＴｅと、サンギヤに連結される第１回転電機１４のトルクＴｇとの間の関係は、Ｔｅ＝｛(ρ＋１)／ρ｝Ｔｇで表されることになる。この関係式を用いることで、第１回転電機１４のトルクＴｇに基づいて、エンジン１２のトルクＴｅを求めることができる。なお、第１回転電機１４のトルクは、第１回転電機１４に供給されるパワーと、第１回転電機１４の回転数から求めることができる。
【００３９】
再び図１に戻り、電源回路２０は、２つのモータ・ジェネレータである第１回転電機１４、第２回転電機１５と接続される回路である。電源回路２０は、モータ・ジェネレータータが駆動モータとして機能するときにこれに電力を供給し、あるいはモータ・ジェネレータが発電機として機能するときは回生電力を受け取って蓄電装置を充電する機能を有する回路である。
【００４０】
電源回路２０は、２次電池である蓄電装置２２と、蓄電装置側の平滑コンデンサ２４と、電圧変換器２６と、昇圧側の平滑コンデンサ２８と、２つのインバータ回路３０，３２とを含んで構成される。
【００４１】
蓄電装置２２としては、例えば、約２００Ｖから約３００Ｖの端子電圧を有するリチウムイオン組電池あるいはニッケル水素組電池、またはキャパシタ等を用いることができる。
【００４２】
電圧変換器２６は、蓄電装置２２側の電圧をリアクトルのエネルギ蓄積作用を利用して例えば約６００Ｖに昇圧する機能を有する回路である。電圧変換器２６は双方向機能を有し、インバータ回路３０，３２側からの電力を蓄電装置２２側に充電電力として供給するときには、インバータ回路３０，３２側の高圧を蓄電装置２２に適した電圧に降圧する作用も有する。
【００４３】
インバータ回路３０，３２は、高圧直流電力を交流三相駆動電力に変換し、それぞれに接続されるモータ・ジェネレータに供給する機能と、逆にモータ・ジェネレータからの交流三相回生電力を高圧直流充電電力に変換する機能とを有する回路である。インバータ回路３０，３２の両端電圧Ｖは、インバータ回路３０，３２の作動電圧であるが、インバータ回路３０，３２の上記機能によって、同じピーク・ツー・ピークの三相交流電圧が２つのモータ・ジェネレータである第１回転電機１４、第２回転電機１５にも印加される。その意味で、これをシステム電圧Ｖと呼ぶことができる。
【００４４】
システム電圧Ｖは、上記のように高電圧であるので、電源回路２０、第１回転電機１４、第２回転電機１５における絶縁耐圧に関係してくる。例えば、同じシステム電圧Ｖであっても、気圧が低いと真空放電に近い現象が生じ、絶縁破壊が生じやすくなる。そこで、気圧が低下するときには、システム電圧Ｖを低く設定することが望ましい。
【００４５】
図８は、気圧Ｐに対応して、電源回路の２０の作動条件を変更し、システム電圧Ｖを低下させる様子を示す図である。このように、ある程度の気圧低下までシステム電圧Ｖを一定のままとし、閾値気圧より低気圧のときに、気圧の低下と共にシステム電圧Ｖを低下させるものとできる。閾値気圧は、電源回路２０、第１回転電機１４、第２回転電機１５の絶縁耐圧特性が、気圧の低下によって低下を始める気圧とすることができる。閾値気圧は、予め実験等で求めておくことができる。
【００４６】
車両用制御装置４０は、図示されていない車両制御部からの指令を受けて、駆動装置１０、電源回路２０を全体として制御する機能を有し、ここでは特に、気圧、外気温度に応じて車両の作動条件を変更する機能を有する。車両用制御装置４０は、ＣＰＵ４２と、記憶装置４４とを有し、また、適当なインタフェース部を介して、温度センサ１８を含む駆動装置１０、電源回路２０にそれぞれ接続される。かかる車両用制御装置４０としては、車両搭載に適したコンピュータを用いることができる。車両用制御装置４０の機能を、図示されていない車両制御部の一機能に含ませるものとしてもよい。
【００４７】
記憶装置４４は、車両制御プログラム等を格納するほか、ここでは特に、予め求められている諸特性、例えば、図６で説明したエンジン出力Ｐｗと気圧Ｐとの関係、図８で説明したシステム電圧Ｖと気圧Ｐの関係等が記憶される。前者では、標準状態のエンジン出力Ｐｗ、気圧Ｐ、気圧Ｐにおけるエンジン出力を検索キーとして、いずれか２つの条件を入力して検索することで残りの１つを読み出す等の検索を行うことができる。後者では、システム電圧Ｖと気圧Ｐを検索キーとして、いずれか一方を入力して他方を読み出す等の検索を行うことができる。
【００４８】
ＣＰＵ４２は、標準気圧の下のエンジン特性と、車両の要求出力とに基づいて、標準気圧の下のエンジン動作点を求めるエンジン動作点算出モジュール５０と、第１回転電機出力または第２回転電機出力に基づいて実際のエンジントルクを算出する実エンジントルク算出モジュール５２と、算出された実際のエンジントルクと、標準気圧の下のエンジン動作点のエンジントルクとを比較し、実際の気圧を推定する気圧推定モジュール５４と、推定された気圧に応じて電源回路作動条件を決定し車両の作動条件を変更する電源回路作動条件決定モジュール５６とを含んで構成される。これらの機能は、ソフトウェアで実現でき、具体的には、対応する車両制御プログラムのうち気圧に応じた制御プログラムを実行することで実現できる。これらの機能の一部をハードウェアで実現するものとしてもよい。
【００４９】
かかる構成の作用、特に車両用制御装置４０のＣＰＵ４２の各機能について、図９のフローチャート等を用いて説明する。図９は、気圧に応じた車両制御の手順を示すフローチャートで、各手順は、車両制御プログラムのうち気圧に応じた制御プログラムの各処理手順に対応する。以下では、図１から図８の符号を用いて説明する。
【００５０】
気圧に応じた車両制御を実行するには、まず要求出力を取得する（Ｓ１０）。要求出力は、アクセル等の要求指示操作子を用いてユーザが要求するものであるが、要求指示操作子であるアクセル開度、あるいは、エンジン１２のスロットル弁の開度等のデータに基づいて取得することができる。要求出力は、トルク−回転数平面で、図２で説明した要求出力曲線６２で示されるものである。
【００５１】
次に、標準条件でのエンジン動作点を求める（Ｓ１２）。この工程は、ＣＰＵ４２のエンジン動作点算出モジュール５０の機能によって実行される。すなわち、図２で説明したように、標準条件の下のエンジン１２のトルク−回転数特性６０を予め求めておき、これにＳ１０で取得した要求出力曲線６２を重ねる。両曲線が交わるところが、標準条件の下のエンジン１２の動作点６４である。
【００５２】
そして、次に第１回転電機１４の出力が取得される（Ｓ１４）。第１回転電機１４の出力は、第１回転電機１４に供給される電力（パワー）に基づいて取得することができる。出力を求める際に、供給電力に必要があれば回転電機効率を考慮することが好ましい。
【００５３】
求められた第１回転電機１４の出力は、標準状態の下のものでなく、実際の作動している車両におけるものである。そこで、図７で説明したように、プラネタリギヤ比ρを用いて、第１回転電機１４のトルクからエンジン１２のトルクを求める（Ｓ１６）。この工程は、ＣＰＵ４２の実エンジントルク算出モジュール５２の機能によって実行される。なお、第１回転電機１４の出力から第１回転電機１４のトルクに換算するには、第１回転電機１４の回転数を別途求め、出力を回転数で除してトルクとすることができる。図７に関連して説明したように、第１回転電機１４のトルクＴｇと、エンジン１２のトルクＴｅとの間には、共線特性からＴｅ＝｛（ρ＋１）／ρ｝Ｔｇの関係が成立する。したがって、実際に車両が作動している条件の下での第１回転電機１４のトルクＴｇに基づいて、実際のエンジントルクＴｅを算出することができる。
【００５４】
このようにして、Ｓ１２において標準条件の下のエンジン動作点が求められ、Ｓ１６において実エンジントルクが求められると、図６で説明したトルク−気圧関係に基づき、気圧が推定される（Ｓ１８）。この工程は、ＣＰＵ４２の気圧推定モジュール５４の機能によって実行される。
【００５５】
図１０は、標準条件の下のエンジントルクＴｅと、実際のエンジントルクＴｇとから、気圧の影響を受けている実際のエンジンのトルク−回転数特性を求める様子を示す図である。図１０は横軸が回転数、縦軸がトルクで、図２で説明した要求出力曲線６２と、標準状態におけるエンジン１２のトルク−回転数特性６０と、この両曲線の交点としての標準状態におけるエンジン１２の動作点６４が示されている。この図上で、Ｓ１６で求められた実際のエンジントルクＴｅを用いると、要求出力曲線６２と交わる点が、実際の動作点６６となる。そして、その動作点６６を通るエンジン１２のトルク−回転数特性６８が、例えば気圧が標準状態と異なるときの実際のトルク−回転数特性となる。
【００５６】
このようにして、実際のエンジントルクＴｅを用いて、実際のエンジン１２の動作点６６、トルク−回転数特性６８を求めることができる。そして、実際の動作点６６のエンジントルクＴｅとそのときの回転数とから、実際のエンジン出力Ｐｗが求められる。
【００５７】
ここで、図６で説明したエンジン出力と気圧の関係を用いて、実際のエンジン出力Ｐｗに対応する気圧Ｐを求めることができる。すなわち、Ｓ１２において求められた標準状態におけるエンジン１２の動作点６４から標準状態におけるエンジン出力Ｐｗを求め、また、Ｓ１６において求められた実際のエンジン１２の動作点６６から実際のエンジン出力Ｐｗを求める。そして、記憶装置４４に記憶されているエンジン出力Ｐｗと気圧Ｐの関係、例えば図６に示された特性図において、要求出力を与え、さらに上記Ｐｗ０とＰｗを検索キーとして、実際の気圧Ｐを求める。これによって求められた気圧Ｐは、車両が実際に作動しているときの気圧Ｐと考えることができるので、これを車両が作動しているときの推定気圧Ｐとすることができる。
【００５８】
ここで、エンジン出力Ｐｗと気圧Ｐの関係に、図６で説明した関係、すなわち日本工業規格による関係式を用いることで、温度Ｔによる補正を行うことができる（Ｓ２０）。すなわち、図６の特性図は、（標準気圧／実際気圧）をＡとし、（実際温度／標準温度）をＢとして、Ｐｗ０＝Ｐｗ×Ａ１．２×Ｂ０．６の関係式に基づいている。したがって、標準状態のエンジン出力Ｐｗ０とは、気圧が９９ｋＰａで、気温が２９８°Ｋにおけるものである。そして、図６において与えられた要求出力の下で実際のエンジン出力Ｐｗを用いて求められる気圧Ｐは、この標準状態の温度である２９８°Ｋのものである。そこで、温度センサ１８によって取得された外気温度Ｔを用いて、Ｂ０．６の成分の補正を特性図において施し、その上で、実際のエンジン出力Ｐｗを用いて、温度補正がされた気圧を推定することができる。
【００５９】
このようにして気圧が推定されると、その気圧に適合するようにシステム電圧を変更する（Ｓ２２）。この機能は、ＣＰＵ４２の電源回路作動条件決定モジュール５６の機能によって実行される。Ｓ２０において推定された気圧Ｐに基づいてシステム電圧を決定するには、記憶装置４４に記憶されたシステム電圧Ｖと気圧Ｐの関係、例えば図８に示された特性図において、気圧Ｐを検索キーとして、システム電圧Ｖを読み出すことで行うことができる。
【００６０】
こうして、気圧センサを用いることなく気圧Ｐを推定し、推定された気圧Ｐに基づいてシステム電圧Ｖを変更して、車両の作動条件を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る実施の形態の車両用制御装置が適用されるハイブリッド車両の制御システムの構成を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態で用いられるエンジンの動作特性模式図の１例である。
【図３】標高と気圧、温度の関係を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態で用いられるエンジン出力と、気圧、温度との関係式における気圧補正係数と気圧Ｐの関係を示す図である。
【図５】本発明に係る実施の形態で用いられるエンジン出力と、気圧、温度との関係式における温度補正係数と温度の関係を示す図である。
【図６】本発明に係る実施の形態において、エンジン出力と気圧の関係を示す図である。
【図７】本発明に係る実施の形態において、遊星歯車機構の動作共線に基づいてエンジントルクと、第１回転電機のトルクとの関係を求める様子を示す図である。
【図８】本発明に係る実施の形態において、システム電圧と気圧の関係を示す図である。
【図９】本発明に係る実施の形態において、気圧に応じた車両制御の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る実施の形態において、標準条件の下のエンジントルクと、実際のエンジントルクとから、気圧の影響を受けている実際のエンジンのトルク−回転数特性を求める様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  駆動装置、１２  エンジン、１４，１５  回転電機、１６  遊星歯車機構、１８  温度センサ、２０  電源回路、２２  蓄電装置、２４，２８  平滑コンデンサ、２６  電圧変換器、３０，３２  インバータ回路、４０  車両用制御装置、４２  ＣＰＵ、４４  記憶装置、５０  エンジン動作点算出モジュール、５２  実エンジントルク算出モジュール、５４  気圧推定モジュール、５６  電源回路作動条件決定モジュール、６０，６８  トルク−回転数特性、６２  要求出力曲線、６４，６６  動作点、１００  ハイブリッド車両の制御システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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