(57)【要約】【課題】高電圧バッテリの大放電時、バッテリ電圧の回復を早めて出力可能電力を速やかに復帰する。【解決手段】アクセルペダルの踏込みなどによってモータ／発電機の力行が継続し、高電圧バッテリの大放電が所定時間以上経過したら、モータ／発電機トルクを次第に減少し更に回生させてバッテリ電圧を速やかに回復する。リチウムイオンバッテリなどからなる高電圧バッテリは、大放電後、電解液中にイオンの偏りが生じており、それが電圧低下の原因となる。単に放電を停止しただけではイオンの偏りが収まらないのに対し、強制充電によって放電と逆の流れを与えることにより、イオンの偏りを早期に解消してバッテリ電圧が回復する。バッテリ大放電後のアクセルペダル開放時には、エンジントルクによる充電を行いにくいので、このような場合にも強制充電制御を行うとよい。【選択図】図１４
2005245069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置からの放電エネルギによって駆動トルクを発生させる電気的回転駆動源と、蓄電装置に充電エネルギを付与する電気的回転充電源とを備え、電気的回転駆動源による蓄電装置からの放電が所定時間以上になったときに、蓄電装置の充電状態に係わらず、電気的回転駆動源に発電させて蓄電装置に充電エネルギを付与することを特徴とする電動車両制御装置。
【請求項２】
エンジンと、発電機及び電動機の両機能を備え且つ蓄電装置を電動源とし且つ発電された電力を当該蓄電装置に蓄電可能な電気的回転駆動源と、運転者による加速操作手段の加速操作量に応じてエンジンの駆動トルク及び電気的回転駆動源の駆動トルクを制御すると共に当該電気的回転駆動源による蓄電装置への発電状態及び蓄電装置からの放電状態を制御する電動制御手段とを備え、前記電動制御手段は、前記電気的回転駆動源による蓄電装置からの放電が所定時間以上になったときに、エンジンの駆動トルクで電気的回転駆動源に発電させる連続放電時発電制御手段を備えたことを特徴とする電動車両制御装置。
【請求項３】
前記蓄電装置の電圧状態を検出する電圧状態検出手段を備え、前記連続放電時発電制御手段は、前記電気的回転駆動源による蓄電装置からの放電が所定時間以上継続した後に運転者が加速操作手段を解放したときには、前記電圧状態検出手段で検出された蓄電装置の電圧状態が所定値以上となるまで、前記電気的回転駆動源に発電させることを特徴とする請求項２に記載の電動車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと、発電機を兼ねる電気的回転駆動源としての電動機とを有し、これらの出力トルクを、アクセルペダル等の加速操作手段の操作量に応じて制御することで、エンジン及び電動機の何れか一方又は双方で走行駆動力を得るようにした電動車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動車両では、電動発電機（電気的回転駆動源）の電動源として、通常の１４Ｖ鉛酸電池とは個別に、専用の高電圧バッテリ（蓄電装置）を用いている。そして、運転者がアクセルペダルを連続して全開開度まで踏込むような場合、つまり加速操作手段を連続して最大に操作するような場合には、エンジンの最大トルクと電動発電機の最大トルクとを用いて走行することにより、車両の持つ最大駆動力を実現するように制御している。しかしながら、こうした制御で電動発電機に連続的に大きなトルクを発生させると、高電圧バッテリも連続して大きな電力を放電する。このような高電圧バッテリが連続して大電力を放電すると、例えバッテリ自体としての蓄電状態（充電状態）は十分でも出力電圧が低下し、バッテリとしての出力可能電力が低下する。そこで、従来は、例えば一定時間以上連続して電動発電機を駆動（力行）する、所謂アシスト走行を行ったら、そのアシスト走行を中止する、つまり電動発電機の駆動を停止するようにしている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−７８４６３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来のような高電圧バッテリを用いた電動車両において、大電力連続放電後に放電を中止しても、例えバッテリの蓄電状態が十分であっても、出力可能な電圧はなかなか復帰せず、依然として出力可能電力は小さい。このような問題を回避するには、大容量の高電圧バッテリを用いればよいが、そうした大容量高電圧バッテリは価格や大きさなどのトレードオフがある。
本発明は上記諸問題を解決するために開発されたものであり、大電力連続放電時、速やかに出力可能電力を復帰することができる電動車両制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記諸問題を解決するため、本発明の電動車両制御装置は、電気的回転駆動源による蓄電装置からの放電が所定時間以上になったときに、エンジンの駆動トルクで電気的回転駆動源に発電させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
而して、本発明の電動車両制御装置によれば、電気的回転駆動源による蓄電装置からの放電が所定時間以上になったときに、エンジンの駆動トルクで電気的回転駆動源に発電させることとしたため、大電力連続放電時にあっても、蓄電装置内のイオンの偏りを回復して速やかに出力電圧が復帰し、もって出力可能電力を速やかに復帰することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の電動車両制御装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態を示す車両の概略構成図である。この実施形態の電動車両は、エンジン１と、発電機及び電動機として作用する３相同期モータ／発電機で構成される交流式のモータ／発電機（電気的回転駆動源）２とを備え、それらの出力トルクを平行に取り出す、所謂パラレルハイブリッド車両である。ちなみに、図中に記載された本実施形態の電動車両の主要構成要素について列記すると、符号３は変速機、符号４は高電圧バッテリ（蓄電装置）、符号５はインバータ、符号６は高電圧電源遮断装置、符号７はハーネス、８はエンジンコントロールユニット、９は変速機コントロールユニット、１０はバッテリコントロールユニット、１１はモータコントロールユニット、１２はハイブリッドコントロールユニット、１３はブレーキコントロールユニットである。なお、前記高電圧バッテリ４は、例えばリチウムイオンバッテリで構成される。また、変速機３はトルクコンバータを内蔵している。
【０００７】
図２には、本実施形態の駆動系の制御システム構成図を示す。前記エンジンコントロールユニット８は、点火装置１４による点火時期、燃料噴射装置１５による燃料噴射時期と燃料噴射時間（燃料噴射量）、スロットルバルブ１６によるスロットル開度を制御することにより、エンジントルクやエンジン回転速度といったエンジン１の運転状態を制御する。また、変速機コントロールユニット９は、各種の電磁ソレノイドバルブ１７による作動流体圧を制御することにより、変速機３内の例えば変速比（減速比）を制御する。また、モータコントロールユニット１１は、インバータ５で形成される３相交流電流の状態を制御することにより、モータ／発電機（図ではＭＧ）２の回転状態や駆動トルク、或いは発電電力等を制御する。
【０００８】
また、この制御システムは、各車輪の回転速度を検出する車輪速度センサ２１、アクセルペダルの踏込み量に相当するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ２２、ブレーキペダルの踏込み量に相当するブレーキストロークを検出するブレーキストロークセンサ２３、エンジン１の回転速度を検出する回転速度センサ２４、エンジン１の温度を検出するための冷却液温度センサ２５、モータ／発電機２の温度を検出する温度センサ２６、インバータ５内のパワー素子の温度を検出するための温度センサ２７、インバータ５からモータ／発電機２に流れる又はモータ／発電機２からインバータ５に流れる電流値を検出する電流センサ２８、同じく電圧値を検出する電圧センサ２９、高電圧バッテリ４の電圧値を検出する電圧センサ３０、同じく電流値を検出する電流センサ３１、同じく温度を検出する温度センサ３２、変速機３の出力軸回転速度から走行速度を検出する走行速度センサ３３、変速機３内の作動流体圧を検出する圧力センサ３４、同じく作動流体温度を検出する温度センサ３５を備える。
【０００９】
そして、ハイブリッドコントローラ１２は、ブレーキコントロールユニット１から各車輪速度を、アクセル開度センサ２２からアクセル開度を、ブレーキストロークセンサ２３からブレーキ踏込み量を、エンジンコントロールユニット８からエンジン回転速度及びエンジン温度を、モータコントロールユニット１１からモータ回転速度及び出力可能トルク及び発電（回生）可能トルクを、バッテリコントロールユニット１０からバッテリ充電状態（蓄電状態）及びバッテリ電圧及びバッテリ出力可能電力を、変速機コントロールユニット９から変速比及びシフトポジション及び走行速度及び作動流体温度を、夫々、読込み、エンジンコントロールユニット８に向けて目標エンジントルクを、モータコントロールユニット１１に向けて目標モータ／発電機トルクを、変速機コントロールユニット９に向けて目標変速比を、夫々、出力すると共に、高電圧遮断装置６の作動状態を制御する。また、エンジンコントロールユニット８と変速機コントロールユニット９とは相互通信を行い、変速機コントロールユニット９はエンジントルク及びエンジン回転速度を読込み、エンジンコントロールユニット８は変速比及びシフトポジション及び走行速度を読込む。
【００１０】
図３には、ハイブリッドコントロールユニット１２内で行われる演算処理をブロック図化して示す。この演算処理では、目標駆動力算出部５１は走行速度及びアクセル開度を読込んで目標駆動力を算出する。発電量算出部５２は、この目標駆動力及び高電圧バッテリ４の充電状態から発電量を算出する。また、モータ温度制限トルク算出部５３では、モータ／発電機２の温度及び回転速度からモータ温度制限トルクを算出する。また、最大過渡アシストトルク算出部５４では、モータ／発電機２の回転速度から最大過渡アシストトルクを算出する。また、ハーネス温度制限トルク算出部５５では、インバータ電圧及び高電圧遮断装置電圧及び高電圧バッテリ電圧からハーネス温度制限トルクを算出する。そして、目標発電トルク算出部５６では、発電量及びモータ温度制限トルク及び最大過渡アシストトルク及びハーネス温度制限トルクから目標発電トルクを算出する。また、目標エンジントルク算出部５７では、目標駆動力及び目標発電トルク及び変速比及びエンジン回転速度及び変速比入力回転速度（トルクコンバータ出力回転速度）から目標エンジントルクを算出する。また、目標モータ／発電機トルク算出部５８では、目標発電トルク及びバッテリ出力可能電力及びモータ／発電機発電可能トルク及びモータ／発電機力行可能トルクから目標モータ／発電機トルクを算出する。
【００１１】
図４には、前記図３の演算処理を実行するための統括的なフローチャートを示す。この演算処理は、例えば１０msec. 程度に設定された所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込によって実行される。この演算処理では、まずステップＳ１で、後述する図５の演算処理に従って、目標駆動力を算出する。
次にステップＳ２に移行して、後述する図７の演算処理に従って、目標発電トルクを算出する。
次にステップＳ３に移行して、後述する図１０の演算処理に従って、目標エンジントルクを算出する。
次にステップＳ４に移行して、後述する図１１の演算処理に従って、目標モータ／発電機トルクを算出してからメインプログラムに復帰する。
次に、前記図４の演算処理のステップＳ１で行われる図５のフローチャートについて説明する。この演算処理では、まずステップＳ１０１で、前記アクセル開度センサ２２で検出されたアクセル開度及び変速機コントロールユニット９から送出される走行速度を読込む。
【００１２】
次に、ステップＳ１０２に移行して、図６に示す制御マップを検索して、アクセル開度及び走行速度に応じた目標駆動力を算出設定し、前記図４の演算処理のステップＳ２に移行する。図６の制御マップは、エンジンの出力可能なトルク及びモータ／発電機の出力可能なトルクの合計値の情報や、変速比、トルクコンバータによるトルク増幅比等の情報、同じくトルクコンバータやタイヤ動半径の諸元等を元に、車両が出力できる最大の駆動力を最大値として、車両挙動等を考慮して設定されたものであり、この制御マップでは、凡そ走行速度が小さく且つアクセル開度が大きいほど、大きな目標駆動力が設定される。
【００１３】
次に、前記図４の演算処理のステップＳ２で行われる図７のフローチャートについて説明する。この演算処理では、まずステップＳ２０１で、前記バッテリコントロールユニット１０から送出される高電圧バッテリ４の充電状態（蓄電状態）を読込む。
次にステップＳ２０２に移行して、前記変速機コントロールユニット９から送出される走行速度を読込む。
次にステップＳ２０３に移行して、目標駆動力に走行速度を乗じて目標駆動仕事率を算出する。
次にステップＳ２０４に移行して、図８の制御マップに従って、高電圧バッテリの充電状態及び目標発電仕事率に基づいて目標エンジン仕事率を算出する。この図８の制御マップでは、凡そ目標駆動仕事率が大きいほどエンジン仕事率も大きく設定されるが、高電圧バッテリの充電状態、つまり蓄電されている電力が大きいほど、エンジン仕事率は小さく設定される。
【００１４】
次にステップＳ２０５に移行して、図９の制御マップに従って、目標エンジン仕事率を実現する燃費最適エンジン回転速度を算出する。この図９の制御マップでは、目標エンジン仕事率が大きいほど燃費最適エンジン回転速度は大きく設定される。なお、燃費最適エンジン回転速度と走行速度とから目標変速比が得られるので、その目標変速比を変速機コントロールユニット９に向けて出力する。
次にステップＳ２０６に移行して、目標エンジン仕事率から目標駆動仕事率を減じて目標発電仕事率を算出する。
次にステップＳ２０７に移行して、目標発電仕事率を、同軸上の燃費最適エンジン回転速度で除して目標発電トルクを算出する。
【００１５】
次にステップＳ２０８に移行して、前記モータコントロールユニット１１から送出されるモータ／発電機回転速度を読込む。
次にステップＳ２０９に移行して、モータ／発電機２の定格出力とモータ／発電機回転速度とから、例えば図１０の制御マップに従って、モータ／発電機２による現在の最大動的アシストトルクを算出する。この図１０の制御マップはモータ／発電機回転速度から最大動的アシストトルクがダイレクトに求められるようになっている。
次にステップＳ２１０に移行して、前記モータコントロールユニット１１から送出されるモータ／発電機温度を読込む。
【００１６】
次にステップＳ２１１に移行して、モータ／発電機温度が所定値以上であるか否かを判定し、モータ／発電機温度が所定値以上である場合にはステップＳ２１２に移行し、そうでない場合にはステップＳ２１３に移行する。
ステップＳ２１２では、モータ／発電機通電可能電流を算出してからステップＳ２１３に移行する。
ステップＳ２１３では、高電圧バッテリの電圧値にモータ／発電機消費電流を乗じてモータ温度制限（発電）トルク上限値を求め、ステップＳ２０７で算出された目標発電トルクが当該モータ温度制限トルク上限値以上である場合には、その値を当該モータＯＮと制限トルク上限値で制限して補正し、前記図４の演算処理のステップＳ３に移行する。
【００１７】
次に、前記図４の演算処理のステップＳ３で行われる図１１のフローチャートについて説明する。この演算処理では、まずステップＳ３０１で、目標駆動力、変速比、トルクコンバータによるトルク増幅比を読込む。
次にステップＳ３０２に移行して、目標駆動力にタイヤ動半径を乗じ、それを変速比、トルクコンバータトルク増幅比、ファイナルギヤ比（最終減速比）で除して目標エンジン駆動トルクを算出する。
次にステップＳ３０３に移行して、目標エンジン駆動トルクに目標発電トルクを加算して目標エンジントルクとし、これをエンジンコントロールユニット８に向けて出力してから、前記図４の演算処理のステップＳ４に移行する。
【００１８】
次に、前記図４の演算処理のステップＳ４で行われる図１２のフローチャートについて説明する。この演算処理では、まずステップＳ４０１で、後述する図１３で算出される動的アシストトルク、つまり応答性の遅いエンジントルクを補う過渡的なアシストトルクと、後述する図１４で算出される静的アシストトルク、つまり高電圧バッテリの充電状態や運転者による加速要求に応じた定常的なアシストトルクとを加算してアシストトルクを算出する。
【００１９】
次にステップＳ４０２に移行して、ステップＳ４０１で算出されたアシストトルクから前記目標発電トルクを減算して目標モータ／発電機トルクを算出する。
次にステップＳ４０３に移行して、ステップＳ４０２で算出された目標モータ／発電機トルクを前記バッテリ出力可能電力に応じて上下限処理して最終的な目標モータ／発電機トルクを算出し、それをモータ／発電機コントロールユニット１１に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。
【００２０】
次に、前記図１２の演算処理のステップＳ４０１で用いられる動的アシストトルクを算出するための図１３のフローチャートについて説明する。この演算処理では、まずステップＳ４１０１で、変速機コントロールユニット９から送出される走行速度を読込む。
次にステップＳ４１０２に移行して、ステップＳ４１０１で読込まれた走行速度の変化の状態、例えば走行速度の変化速度、即ち走行か速度から実際に車両で発現される実駆動力を算出する。
【００２１】
次にステップＳ４０１３に移行して、前記図４の演算処理のステップＳ１で算出された目標駆動力がステップＳ４１０２で算出された実駆動力より大きいか否かを判定し、目標駆動力が実駆動力より大きい場合にはステップＳ４１０４に移行し、そうでない場合にはステップＳ４１０７に移行する。
ステップＳ４１０４では、目標駆動力から実駆動力を減じた値を動的アシストトルクに代入してからステップＳ４１０５に移行する。
【００２２】
ステップＳ４１０５では、ステップＳ４１０４で算出された動的アシストトルクが前記ステップＳ２０９で算出された最大動的アシストトルクより大きいか否かを判定し、動的アシストトルクが最大動的アシストトルクより大きい場合にはステップＳ４１０６に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
ステップＳ４１０６では、最大動的アシストトルクを動的アシストトルクに代入し直してからメインプログラムに復帰する。
一方、ステップＳ４１０７では、動的アシストトルクを“０”としてからメインプログラムに復帰する。
【００２３】
次に、前記図１２の演算処理のステップＳ４０１で用いられる静的アシストトルクを算出するための図１４のフローチャートについて説明する。この演算処理では、まずステップＳ４２０１で、アクセル開度がアシストトルクを必要とする所定開度以上であるか否かを判定し、アクセル開度が所定開度以上である場合にはステップＳ４２１０に移行し、そうでない場合にはステップＳ４２０２に移行する。
ステップＳ４２１０では、高電圧バッテリ４の充電状態に応じてバッテリが要求するモータ／発電機トルクの制限値をバッテリ要求トルク制限値として算出してからステップＳ４２１１に移行する。
【００２４】
ステップＳ４２１１では、後述する図１５の演算処理に従って全開アシストトルクを算出してからステップＳ４２１２に移行する。
ステップＳ４２１２では、カウントダウンタイマが作動中か否かを判定し、カウントダウンタイマが作動中である場合にはステップＳ４２１３に移行し、そうでない場合にはステップＳ４２１４に移行する。なお、カウントダウンタイマは、予め設定された所定値から“０”までカウンタをデクリメントするものである。
ステップＳ４２１４では、カウントダウンタイマをスタートしてからステップＳ４２１７に移行する。
【００２５】
ステップＳ４２１３では、カウントダウンタイマが所定値以下であるか否かを判定し、カウントダウンタイマが所定値以下である場合にはステップＳ４２１５に移行し、そうでない場合にはステップＳ４２１６に移行する。
ステップＳ４２１５では、フラグの一種である制御モード中判定をセットしてからステップＳ４２１６に移行する。
【００２６】
ステップＳ４２１６では、カウントダウンタイマが“０”である、即ちカウントダウンが終了しているか否かを判定し、当該カウントダウンタイマが“０”である場合にはステップＳ４２１８に移行し、そうでない場合にはステップＳ４２１７に移行する。
ステップＳ４２１８では、この演算処理の前回の目標モータ／発電機トルクから予め設定された変化量制限値を減算した値をモータ／発電機トルク制限値に代入してからステップＳ４２１９に移行する。
【００２７】
ステップＳ４２１７では、ステップＳ４２１０で算出されたバッテリ要求トルク制限値をモータ／発電機トルク制限値に代入してからステップＳ４２１９に移行する。
ステップＳ４２１９では、ステップＳ４２１１で算出された全開アシストトルクがステップＳ４２１７又はステップＳ４２１８で設定されたモータ／発電機トルク制限値以下であるか否かを判定し、全開アシストトルクがモータ／発電機トルク制限値以下である場合にはステップＳ４２２０に移行し、そうでない場合にはステップＳ４２２１に移行する。
【００２８】
ステップＳ４２２０では、ステップＳ４２１１で算出された全開アシストトルクを静的アシストトルクに代入してからメインプログラムに復帰する。
ステップＳ４２２１では、ステップＳ４２１７又はステップＳ４２１８で設定されたモータ／発電機トルク制限値が“０”以上であるか否かを判定し、モータ／発電機トルク制限値が“０”以上である場合にはステップＳ４２２２に移行し、そうでない場合にはステップＳ４２２３に移行する。
【００２９】
ステップＳ４２２２では、モータ／発電機トルク制限値を静的アシストトルクに代入してからメインプログラムに復帰する。
ステップＳ４２２３では、高電圧バッテリ４のバッテリ電圧が所定値以上であるか否かを判定し、バッテリ電圧が所定値以上である場合にはステップＳ４２２４に移行し、そうでない場合にはステップＳ４２２５に移行する。
ステップＳ４２２４では、変化量制限を掛けながら“０”に収束する静的アシストトルクを設定してからメインプログラムに復帰する。
【００３０】
ステップＳ４２２５では、モータ／発電機トルク制限値が予め設定された回生トルク以上であるか否かを判定し、モータ／発電機トルク制限値が回生トルク以上である場合にはステップＳ４２２６に移行し、そうでない場合にはステップＳ４２２７に移行する。
ステップＳ４２２６では、ステップＳ４２１７又はステップＳ４２１８で設定されたモータ／発電機トルク制限値を静的アシストトルクに代入してからメインプログラムに復帰する。
ステップＳ４２２７では、回生トルクを静的アシストトルクに代入してからメインプログラムに復帰する。
【００３１】
一方、ステップＳ４２０２では、制御モード中判定がセットされているか否かを判定し、制御モード中判定がセットされている場合にはステップＳ４２０３に移行し、そうでない場合にはステップＳ４２０６に移行する。
ステップＳ４２０３では、高電圧バッテリ４のバッテリ電圧が所定値以上であるか否かを判定し、バッテリ電圧が所定値以上である場合にはステップＳ４２０４に移行し、そうでない場合にはステップＳ４２０７に移行する。
【００３２】
ステップＳ４２０４では、制御モード中判定をクリアしてからステップＳ４２０５に移行する。
ステップＳ４２０５では、カウントダウンタイマをリセット、つまり所定値に復帰してからステップＳ４２０６に移行する。
ステップＳ４２０６では、目標発電トルクを静的アシストトルクに代入してメインプログラムに復帰する。
【００３３】
ステップＳ４２０７では、回生トルクを静的アシストトルクに代入してからステップＳ４２０８に移行する。
ステップＳ４２０８では、アクセル開度が例えば“１”といった最小値以上であるか否かを判定し、アクセル開度が最小値以上である場合にはステップＳ４２０９に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに付記する。
ステップＳ４２０９では、回生トルクを目標エンジントルクに加算してからメインプログラムに復帰する。
【００３４】
次に、前記図１４の演算処理のステップＳ４２１１で行われる図１５のフローチャートについて説明する。この演算処理では、まずステップＳ４３０１で、エンジンコントロールユニット８から送出されるエンジン回転速度を読込む。
次にステップＳ４３０２に移行して、ステップＰＳ４３０１で読込まれたエンジン回転速度を元にテーブルを参照してエンジン最大トルクを求める。
次にステップＳ４３０３に移行して、変速機コントロールユニット９から送出される最大変速比、トルクコンバータのトルク増幅比を読込む。
次にステップＳ４３０４に移行して、エンジン最大トルクと最大変速比とトルクコンバータトルク増幅比とファイナルギヤ比（最終減速比）を乗じた値をタイヤ動半径で除して最大駆動力を求める。
【００３５】
次にステップＳ４３０５に移行して、前記図４の演算処理のステップＳ１で算出された目標駆動力が最大駆動力より大きいか否かを判定し、目標駆動力が最大駆動力より大きい場合にはステップＳ４３０６に移行し、そうでない場合にはステップＳ４３０７に移行する。
ステップＳ４３０６では、目標駆動力から最大駆動力を減じた値を全開アシストトルクに代入してからステップＳ４３０８に移行する。
ステップＳ４３０７では、全開アシストトルクを“０”としてからステップＳ４３０８に移行する。
ステップＳ４３０８では、走行速度を用い、図１６の制御マップに従って、最大全開アシスト可能トルクを求める。
【００３６】
次にステップＳ４３０９に移行して、全開アシストトルクが最大全開アシスト可能トルクより大きいか否かを判定し、全開アシストトルクが最大全開アシスト可能トルクより大きい場合にはステップＳ４３１０に移行し、そうでない場合には図１４の演算処理のステップ４２１２に移行する。
ステップＳ４３１０では、最大全開アシスト可能トルクを全開アシストトルクに代入してから図１４の演算処理のステップＳ４２１２に移行する。
これらの演算処理によれば、運転者による加速操作量、つまりアクセル開度に応じて目標エンジントルク及び目標モータ／発電機トルクが設定され、これにより適切な駆動力が得られると共に、蓄電装置である高電圧バッテリの充電状態（蓄電状態）に応じて発電が行われる。
【００３７】
このうち、本発明の主要な構成をなす図１４の演算処理の特徴的な部分について説明すると、例えばアクセルペダルを踏込んでアクセル開度がアシストトルクを必要とする開度以上になったら（ステップＳ４２０１）、カウントダウンタイマをスタートする（ステップＳ４２１４）。そして、このカウントダウンタイマが“０”になったら、つまりカウンタがカウントダウンして所定時間が経過したら（ステップＳ４２１６）、前回の目標モータ／発電機トルクから変化量制限値を減算した値をモータ／発電機トルク制限値に設定する（ステップＳ４２１８）。この変化量制限値は、例えばモータ／発電機によるアシストトルクが減少しても、運転者がそれと気づかない程度の値である。そして、高電圧バッテリのバッテリ電圧が所定値未満である場合には（ステップＳ４２２３）、前回の目標モータ／発電機トルクを少しずつ減少させたモータ／発電機トルク制限値が静的アシストトルクに設定され（ステップＳ４２２６）、やがて“０”になる。この静的アシストトルクとエンジントルクの応答を補う動的アシストトルクとの合計値からアシストトルクが設定され、このアシストトルクから目標発電トルクを減じた値が目標モータ／発電機トルクになる（図１２の演算処理）。つまり、静的アシストトルクは前記所定時間経過後に少しずつ小さくなり、やがて負値となるために、モータ／発電機２はエンジン１の駆動トルクによって発電（回生）し、高電圧バッテリ４への強制充電制御が行われることになる。
【００３８】
ちなみに、図１５の演算処理において、加速走行の結果、走行速度が大きくなると最大全開アシスト可能トルクが“０”となり、その結果、全開アシストトルクも“０”となり、図１４の演算処理のステップＳ４２２０で、その全開アシストトルクが静的アシストトルクに設定される。このような場合にも、連続放電を行った後のため、バッテリ電圧が大きく低下している可能性が高いので、高電圧バッテリ４への強制充電制御を行う。
【００３９】
また、前記カウントダウンタイマが“０”になる以前に、当該カウントダウンタイマが所定値以下になる、つまり前記所定時間よりも短い所定時間が経過したら（ステップＳ４２１３）制御モード中判定がセットされる（ステップＳ４２１５）。このように制御モード中判定がセットされる（ステップＳ４２０２）と、アクセル開度がアシストトルクを必要とするかイド未満となっても（ステップＳ４２０１）、バッテリ電圧が所定値以上とならない限り（ステップＳ４２０３）、回生トルクが静的アシストトルクに設定される（Ｓ４２０７）ので、高電圧バッテリへの強制充電制御が行われる。
【００４０】
電動車両用の高電圧バッテリとして用いられるリチウムイオンバッテリは、負極材中に層間されたリチウムイオンが電解液中に放出され、セパレータを透過して正極に移動することで放電を行う。そのため、大電力の放電を行うと、電解液中のイオンの量に偏りが生じ、正極材付近のイオンが急激に減少するため、バッテリ電圧の低下が発生する。この状態で、例えばモータ／発電機の力行を停止して高電圧バッテリの放電を中止しても、電解液中のイオンの偏りが回復して電圧が回復するのには時間がかかり、そのためバッテリ出力可能電力がなかなか回復しないという問題が生じる。しかしながら、高電圧バッテリに充電を行うと、電解液中のイオンに放電とは逆向きの流れが生じ、電極付近のイオンのバラツキを短時間に減少させることができ、その結果、バッテリ電圧が早期に回復する。即ち、本実施形態では、大電力の連続放電が行われたときに、前述のような高電圧バッテリの強制充電制御を行うことにより、バッテリ電圧を早期に回復し、もって高電圧バッテリの出力可能電力を速やかに復帰することができる。
【００４１】
また、モータ／発電機によって高電圧バッテリからの放電が所定時間以上経過した後に運転者がアクセルペダルを解放したときは、高電圧バッテリが大放電しているにもかかわらずエンジン駆動トルクが得にくいことから、最もバッテリ電圧が回復しにくい状況にある。しかしながら、本実施形態では、このような場合にも、前述のような高電圧バッテリの強制充電制御を行うことにより、バッテリ電圧を早期に回復し、もって好悪電圧バッテリの出力可能電力を速やかに復帰することができる。
【００４２】
図１７は、アクセルオフの状態から全開近傍までアクセルペダルを踏込み、その状態を長時間にわたって継続したときの本実施形態におけるモータ／発電機トルク、バッテリ電圧、入出力可能電力、充電状態、エンジントルク、総駆動トルクの経時変化を示したものである。ここでは、アクセルペダルの踏込みから所定時間経過後に、モータ／発電機トルクが少しずつ減少し、やがて負に転ずる、即ち回生作動されている。これにより、バッテリ電圧は速やかに回復し、入出力可能電力も速やかに復帰している。また、この回生トルクはエンジントルクによって賄われているため、総駆動トルクは若干小さくなる。しかしながら、長時間にわたる加速走行で車両は既に拘束走行状態にあるため、若干、総駆動トルクが小さくなっても違和感はない。
【００４３】
これに対し、図１８は、モータ／発電機トルクを“０”まで減少させただけの場合を示している。このようにモータ／発電機トルクを“０”としただけ、つまり高電圧バッテリからの放電を中止しただけでは、バッテリ電圧の回復が遅く、入出力可能電力の復帰も遅い。
また、図１９は、アクセルオフの状態から全開近傍までアクセルペダルを踏込み、その状態を所定時間継続した後に、アクセルペダルを開放する、即ち再びアクセルオフとしたときの本実施形態におけるモータ／発電機トルク、バッテリ電圧、入出力可能電力、充電状態、エンジントルク、総駆動トルクの経時変化を示したものである。ここでは、アクセルペダルの開放と同時に負のモータ／発電機トルク、つまり回生トルクが発生している。これにより、バッテリ電圧は速やかに回復し、入出力可能電力も速やかに復帰している。また、この際、総駆動トルクはエンジントルク（エンジンブレーキトルク）よりも若干小さくなっており、その分だけ、車体に作用する減速度が大きくなるが、アクセルオフ後の短時間だけであるため、違和感はない。
【００４４】
これに対し、図２０は、モータ／発電機トルクを“０”まで減少させただけの場合を示している。この場合も、モータ／発電機トルクを“０”としただけ、つまり高電圧バッテリからの放電を中止しただけでは、バッテリ電圧の回復が遅く、入出力可能電力の復帰も遅い。
なお、車両の構成や駆動の形態は前記実施形態に限定されない。また、前述したバッテリ強制充電制御をどのコントロールユニットで行うかも前記実施形態に限定されない。また、目標とするエンジントルクやモータ／発電機トルクの設定手法についても前記実施形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の電動車両制御装置を適用した車両の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の駆動系制御システムの概略構成図である。
【図３】図２のハイブリッドコントロールユニットで行われる演算処理を示すブロック図である。
【図４】図３の演算処理を実行するためのフローチャートである。
【図５】図４の演算処理で行われるサブルーチンのフローチャートである。
【図６】図５の演算処理で用いられる制御マップである。
【図７】図４の演算処理で行われるサブルーチンのフローチャートである。
【図８】図７の演算処理で用いられる制御マップである。
【図９】図７の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１０】図７の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１１】図４の演算処理で行われるサブルーチンのフローチャートである。
【図１２】図４の演算処理で行われるサブルーチンのフローチャートである。
【図１３】図１２の演算処理に用いられる演算処理のフローチャートである。
【図１４】図１２の演算処理に用いられる演算処理のフローチャートである。
【図１５】図１４の演算処理のサブルーチンのフローチャートである。
【図１６】図１５の演算処理で用いられる制御マップである。
【図１７】本実施形態の作用を説明するタイミングチャートである。
【図１８】本実施形態の比較例の作用を説明するタイミングチャートである。
【図１９】本実施形態の作用を説明するタイミングチャートである。
【図２０】本実施形態の比較例の作用を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１はエンジン
２はモータ／発電機（電気的回転駆動源）
３は変速機
４は高電圧バッテリ（蓄電装置）
５はインバータ
６は高電圧遮断装置
７はハーネス
８はエンジンコントロールユニット
９は変速機コントロールユニット
１０はバッテリコントロールユニット
１１はモータ／発電機コントロールユニット
１２はハイブリッドコントロールユニット（制御手段）
１３はブレーキコントロールユニット
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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