(57)【要約】【課題】エンジン特性を十分に発揮できる車両制御装置を提供すること。【解決手段】エンジン２及びモータジェネレータ３の少なくとも一方の駆動により走行可能なハイブリッド車両の制御を行う車両制御装置であって、エンジン２のトルク特性がトランスミッション限界値を超える駆動領域において要求トルクがトランスミッション限界値に達したときに、エンジン２をトランスミッション限界値を超えるトルクで駆動し、そのトランスミッション限界値を超えるトルク分でバッテリ８の充電を行う。【選択図】図２
2004236411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関及び電動機を搭載しその内燃機関及び電動機の少なくとも一方の駆動により走行可能なハイブリッド車両の制御を行う車両制御装置であって、
前記内燃機関のトルク特性がトランスミッション限界値を超える駆動領域を有する場合において、前記内燃機関を前記トランスミッション限界値を超えるトルクで駆動し、そのトランスミッション限界値を超えるトルク分で前記電動機に給電を行うバッテリの充電を行うこと、
を特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関に要求される要求トルクを演算し、前記内燃機関のトルク特性がトランスミッション限界値を超える駆動領域において前記要求トルクが前記トランスミッション限界値に達したときに、前記内燃機関を前記トランスミッション限界値を超えるトルクで駆動し、そのトランスミッション限界値を超えるトルク分で前記電動機に給電を行うバッテリの充電を行うこと、
を特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関が過給機付きディーゼルエンジンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両の制御を行う車両制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハイブリッド車両の制御装置として、特開平２００１−１５７３０６号公報に記載されるように、アイドル運転時においてバッテリの充電量が目標値未満の場合にエンジンの出力を目標アイドル回転数より大きくしてモータジェネレータでトルクを吸収し、バッテリの充電量が目標値を超えている場合にはエンジンの出力を目標アイドル回転数より小さくしてモータジェネレータでトルクアシストするものが知られている。この制御装置は、このようなモータジェネレータのトルク吸収とトルクアシストにより、アイドル回転を安定させると共に、バッテリの充電量を目標値に維持しようとするものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２００１−１５７３０６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンのトルク特性がエンジン回転数に応じて大きく変化する場合、例えば過給機付きディーゼルエンジンのように中速域でトルク特性が顕著に高くなる場合など、そのトルク特性が高い領域では、エンジン出力を制限する必要があり、エンジンの動力性能を十分に発揮できないという問題点がある。
【０００５】
すなわち、トルク特性が高い領域でそのままエンジンをフルに出力すると、トランスミッションの作動負担が大きくなる。このため、このような領域では燃料供給を抑制するなどしてエンジン駆動を制限し、出力トルクをフラットにしている。しかしながら、このようなエンジンの駆動制限により、エンジン本来の動力特性が十分に発揮されないこととなる。
【０００６】
そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、エンジン特性を十分に発揮できる車両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】
すなわち、本発明に係る車両制御装置は、内燃機関及び電動機を搭載しその内燃機関及び電動機の少なくとも一方の駆動により走行可能なハイブリッド車両の制御を行う車両制御装置であって、内燃機関のトルク特性がトランスミッション限界値を超える駆動領域を有する場合において、内燃機関をトランスミッション限界値を超えるトルクで駆動し、そのトランスミッション限界値を超えるトルク分で電動機に給電を行うバッテリの充電を行うことを特徴とする。
【０００８】
また本発明に係る車両制御装置は、内燃機関に要求される要求トルクを演算し、内燃機関のトルク特性がトランスミッション限界値を超える駆動領域において要求トルクがトランスミッション限界値に達したときに、内燃機関をトランスミッション限界値を超えるトルクで駆動し、そのトランスミッション限界値を超えるトルク分で電動機に給電を行うバッテリの充電を行うことを特徴とする。
【０００９】
また本発明に係る車両制御装置は、内燃機関が過給機付きディーゼルエンジンであることを特徴とする。
【００１０】
これらの発明によれば、内燃機関をトランスミッション限界値を超えるトルクで駆動し、そのトランスミッション限界値を超えるトルク分でバッテリ充電を行うことにより、内燃機関の動力性能を十分に発揮させることができる。また、トランスミッションを無理なく作動させつつ、バッテリの充電量を高く維持することが可能とある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
図１は本実施形態に係る車両制御装置の構成概要図である。
【００１３】
本図に示すように、本実施形態に係る車両制御装置１は、ハイブリッド車両の制御を行う装置である。ハイブリッド車両は、駆動力源としてエンジン２及びモータジェネレータ３を備えている。エンジン２とモータジェネレータ３は、クラッチ４を介して動力伝達可能に接続されている。クラッチ４の作動により、エンジン４からモータジェネレータ３への動力伝達率を可変することが可能となっている。
【００１４】
モータジェネレータ３は、クラッチ５を介して変速機６と動力伝達可能に接続されている。クラッチ５の作動により、モータジェネレータ３から変速機６への動力伝達率を可変することが可能となっている。変速機６は、出力軸７が連結され、駆動輪に駆動力を出力する。
【００１５】
このようにエンジン２、モータジェネレータ３、変速機６は直列に接続され、エンジン２及びモータジェネレータ３の少なくとも一方の駆動により車両走行が可能となっている。
【００１６】
モータジェネレータ３には、バッテリ８が接続されている。モータジェネレータ３は、モータとして機能するときにバッテリ８からの電力供給を受けて駆動する。一方、モータジェネレータ３が発電機として機能するときには、発電した電力をバッテリ８に供給してバッテリ８の充電を行う。
【００１７】
エンジン２は、過給機付きのディーゼルエンジンであり、その排気系２１の途中には熱電変換器２２が設けられている。熱電変換器２２は、排気熱のエネルギを電気エネルギに変換するものであり、例えばペルチェ素子が用いられる。熱電変換器２２で回収された電力は、バッテリ８に充電される。
【００１８】
車両制御装置１は、ＥＣＵ１０を備えている。ＥＣＵ１０は、制御装置の装置全体の制御を行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成されている。ＥＣＵ１０は、エンジン２、モータジェネレータ３及び変速機６のそれぞれを作動制御する。
【００１９】
ＥＣＵ１０には、アクセルセンサ３１から運転者のアクセル操作量が入力され、エンジン回転センサ３２からエンジン回転数が入力される。また、ＥＣＵ１０は、バッテリ８と接続され、バッテリの充電量（ＳＯＣ）を入力する。
【００２０】
ＥＣＵ１０は、これらの入力情報を用いて、車両の走行状態、運転者の操作、バッテリの充電状態に基づき、エンジン２、モータジェネレータ３および変速機６の動作制御を行う。
【００２１】
次に、本実施形態に係る車両制御装置の動作について説明する。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。図３は、図２の制御処理におけるエンジン出力トルクの説明図である。図３において、横軸はエンジン回転数、縦軸はトルクである。この図３中のＴ１は、バッテリ８の充電を行うか否かを判断するための設定値である。
【００２３】
図３のＴ２は、エンジン２のトルク特性を示すものであり、モータジェネレータ３をモータとして機能させるか発電機として機能させるかを判断するための基準値として用いられる。Ｔ２は、エンジン回転数の中速域でミッション限界値を超えるピークを有している。ミッション限界値とは、トランスミッションである変速機６へ入力できるトルク限界値を意味する。なお、上述したＴ１は、Ｔ２より低い値に設定されている。
【００２４】
図３のＴ３は、変速機６への出力トルクの上限値と設定される設定値であり、ミッション限界値に沿ってフラットに設定されている。図３において、Ｔ２がミッション限界値を超えるエンジン回転数はＥ１からＥ２の間の中速領域であり、例えばＥ１が２５００ｒｐｍ、Ｅ２が４５００ｒｐｍとされる。
【００２５】
図２の制御処理は、まずＳ１０において、エンジン２の要求トルクＴの演算が行われる。要求トルクＴの演算は、アクセルセンサ３１及びエンジン回転センサ３２の出力信号を読み込み、これらの信号から得られるアクセル操作量及びエンジン回転数に基づいて行われる。
【００２６】
そして、要求トルクＴが設定値Ｔ１より小さいか否かが判断される（Ｓ１２）。
要求トルクＴが設定値Ｔ１より小さいと判断されたときには、バッテリ８の充電量、即ちＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）が所定の充電量ＳＯＣ１より少ないか否かが判断される（Ｓ１４）。所定の充電量ＳＯＣ１としては、例えば６０〜７０％が設定される。
【００２７】
Ｓ１４にてバッテリ８の充電量が所定の充電量ＳＯＣ１より少ないと判断されたときには、エンジン２の出力トルクを設定値Ｔ１より小さいトルクとしてエンジン２が駆動され、モータジェネレータ３を発電機として機能させてバッテリ８の充電が行われる（Ｓ１６）。
【００２８】
一方、バッテリ８の充電量が所定の充電量ＳＯＣ１より少なくないと判断されたときには、エンジン２の出力トルクを要求トルクＴとしてエンジン２が駆動される（Ｓ１８）。
【００２９】
ところで、Ｓ１２にて要求トルクＴが設定値Ｔ１より小さくないと判断されたときには、エンジン回転数がＥ１からＥ２の間の領域か否かが判断される（Ｓ２０）。エンジン回転数がＥ１からＥ２の間の領域であると判断されたときには、要求トルクＴが設定値Ｔ３であるか否かが判断される（Ｓ２２）。
【００３０】
Ｓ２２にて要求トルクＴが設定値Ｔ３であると判断されたときには、エンジン２の出力トルクを設定値Ｔ２としてエンジン２が駆動され、モータジェネレータ３を発電機として機能させてバッテリ８の充電が行われる（Ｓ２４）。
【００３１】
すなわち、エンジン２がミッション限界値を超えるトルクＴ２で駆動し、モータジェネレータ３が発電機として機能してミッション限界値を超えるトルク分を吸収し、変速機６には要求トルクＴが出力される。
【００３２】
一方、Ｓ２２にて要求トルクＴが設定値Ｔ３でないと判断されたときには、エンジン２の出力トルクを要求トルクＴとしてエンジン２が駆動される（Ｓ２６）。
【００３３】
ところで、Ｓ２０にて、エンジン回転数がＥ１からＥ２の間の領域でないと判断されたときには、要求トルクＴが設定値Ｔ２より小さいか否かが判断される（Ｓ２８）。要求トルクＴが設定値Ｔ２より小さいと判断されたときには、エンジン２の出力トルクを要求トルクＴとしてエンジン２が駆動される（Ｓ３０）。
【００３４】
一方、Ｓ２８にて要求トルクＴが設定値Ｔ２より小さくないと判断されたときには、エンジン２の出力トルクを設定値Ｔ２としてエンジン２が駆動され、モータジェネレータ３がモータとして機能しエンジン駆動をアシストする（Ｓ３２）。
そして、制御処理を終了する。
【００３５】
以上のような制御処理によれば、エンジン２のトルク特性がトランスミッション限界値を超える駆動領域において要求トルクＴがトランスミッション限界値に達したときに、トランスミッション限界値を超えるトルクＴ２でエンジン２が駆動する。このため、変速機６の作動負担を考慮せずに、エンジン２の本来の動力特性を十分に発揮させることができる。
【００３６】
そして、そのトランスミッション限界値を超えるトルク分でバッテリ８を充電することにより、バッテリ８の充電量を高く維持でき、燃費の向上が図れ、登板性能の向上が図れる。
【００３７】
特に、過給機付きのディーゼルエンジンに適用することにより、トルク特性の高いピーク領域での駆動が可能となり、エンジン２の本来の動力特性を十分に発揮させることができ、有効である。
【００３８】
なお、本実施形態では、ディーゼルエンジンの制御に適用したものについて説明したが、本発明に係る車両制御装置はそのようなものに限られるものではなく、その他のエンジンの制御に適用する場合もある。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、エンジン特性を十分に発揮できる車両制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両制御装置の概要構成図である。
【図２】図１の車両制御装置における制御処理を示すフローチャートである。
【図３】図２の制御処理におけるエンジン出力トルクの説明図である。
【符号の説明】
１…車両制御装置、２…エンジン、３…モータジェネレータ、６…変速機、８…バッテリ、１０…ＥＣＵ。
【図１】
2004236411.tif 000003
【図２】
2004236411.tif 000004
【図３】
2004236411.tif 000005