(57)【要約】【課題】車両の良好な運転性能や排ガス性能を維持しながらバッテリのＳＯＣの変動を抑えてバッテリの劣化を抑制することができるようにしたハイブリッド電気自動車の制御装置を提供する。【解決手段】電動機６の回転数と要求トルクとに基づいて定まる出力領域に従い、要求トルクをエンジン２と電動機６とに配分する際、バッテリ１８の充電率が所定充電率範囲内にある第１の場合には、エンジン２の出力トルクをそのときのエンジン２の最大出力トルクより小さい所定の許容トルクに制限すると共にエンジン２の出力トルクが要求トルクに対して不足するときにはその不足分を電動機６の出力トルクとし、充電率が所定充電率範囲より低い第２の場合には、電動機６にトルクが配分される領域を上記第１の場合より縮小する一方、充電率が所定充電率範囲より高い第３の場合には、電動機６にトルクが配分される領域を上記第１の場合より拡大する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの駆動力と電動機の駆動力とがそれぞれ車両の駆動輪に伝達可能であって、上記車両の運転状態に応じて求めた要求駆動トルクに基づき、上記エンジン及び上記電動機を制御するようにしたハイブリッド電気自動車の制御装置において、
上記電動機がモータとして作動するときに上記電動機に電力を供給し、上記電動機が発電機として作動するときに上記電動機の発電電力が充電されるバッテリと、
上記バッテリの充電率を検出する充電率検出手段と、
上記電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、
上記回転数検出手段によって検出された上記電動機の回転数と上記要求トルクとに基づいて定まる出力領域に従い、上記要求トルクを上記エンジンと上記電動機とに配分し、配分されたそれぞれのトルクに応じて上記エンジンと上記電動機とを制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記充電率検出手段によって検出された上記充電率が所定充電率範囲内にある第１の場合には、上記エンジンの出力トルクをそのときの上記エンジンの回転数における上記エンジンの最大出力トルクより小さい所定の許容トルクに制限すると共にエンジンの出力トルクが要求トルクに対して不足するときにはその不足分を上記電動機の出力トルクとするように上記出力領域を定め、上記充電率検出手段によって検出された上記充電率が上記所定充電率範囲より低い第２の場合には、上記出力領域のうち上記電動機にトルクが配分される領域を上記第１の場合より縮小する一方、上記充電率検出手段によって検出された上記充電率が上記所定充電率範囲より高い第３の場合には、上記出力領域のうち上記電動機にトルクが配分される領域を上記第１の場合より拡大することを特徴とするハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項２】
上記エンジンの排気中に含まれるパティキュレートを捕集するフィルタと、
上記フィルタに捕集されて堆積したパティキュレートを焼却して上記フィルタを再生する再生手段とを更に備え、
上記制御手段は、上記第１の場合に、上記再生手段によって上記フィルタの再生が行われるときには、上記フィルタの再生が行われないときに比べ、上記エンジンの低回転領域で上記許容トルクが増大すると共に、上記エンジンの高回転領域で上記許容トルクが減少するように上記出力領域を定めることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項３】
上記制御手段は、上記第３の場合に、上記フィルタの再生を行わないときには上記電動機の出力トルクを先に決定して残りを上記エンジンの出力トルクとする一方、上記フィルタの再生を行うときには上記エンジンの出力トルクを先に決定して残りを上記電動機の出力トルクとするように上記出力領域を定めることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項４】
上記第３の場合で上記フィルタの再生が行われるときの上記出力領域が、上記第１の場合で上記フィルタの再生が行われるときの上記出力領域と同じであることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項５】
上記制御手段は、上記第２の場合に、上記エンジンの出力トルクをそのときの上記エンジンの回転数における上記エンジンの最大出力トルクまで許容し、エンジンの出力トルクが上記要求トルクに対して不足するときにはその不足分を上記電動機の出力トルクとするように上記出力領域を定めることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項６】
上記電動機から上記駆動輪への駆動力の伝達を維持した状態で上記エンジンから上記駆動輪への駆動力の伝達を切断可能なクラッチを更に備え、
上記制御手段は、上記第３の場合に、上記電動機の出力トルクをそのときの上記電動機の回転数において上記電動機が出力可能な最大トルクまで許容し、上記要求トルクが上記最大トルク以下のときには上記クラッチを切断して上記電動機の出力トルクを上記要求トルクとする一方、上記最大トルクが上記要求トルクに対して不足するときには上記クラッチを接続して上記電動機の出力トルクを上記要求トルクとすると共にその不足分を上記エンジンの出力トルクとするように上記出力領域を定めることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項７】
上記制御手段は、上記第１乃至第３の場合のいずれの場合であっても上記車両の発進の際には、上記電動機の出力トルクを先に決定して残りを上記エンジンの出力トルクとし、上記電動機の出力をそのときの上記電動機の回転数において上記電動機から出力可能な最大トルクまで許容するように上記出力領域を定めることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項８】
上記電動機から上記駆動輪への駆動力の伝達を維持した状態で上記エンジンから上記駆動輪への駆動力の伝達を切断可能なクラッチを更に備え、
上記制御手段は、上記車両の発進の際に、上記要求トルクがそのときの上記電動機の回転数において上記電動機から出力可能な最大トルク以下のときには上記クラッチを切断状態として上記電動機が上記要求トルクを出力するように上記電動機を制御する一方、上記要求トルクが上記最大トルクより大きいときには上記電動機の出力トルクと上記クラッチから出力されるトルクとの合計が上記要求トルクとなるように上記クラッチの接続状態と上記エンジン及び上記電動機の出力トルクとを制御することを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド電気自動車の制御装置に関し、特にエンジンの駆動力と電動機の駆動力とがそれぞれ車両の駆動輪に伝達可能なハイブリッド電気自動車の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンと電動機とを車両に搭載し、エンジンの駆動力と電動機の駆動力とをそれぞれ車両の駆動輪に伝達可能とした、いわゆるパラレル型ハイブリッド電気自動車が開発され実用化されている。
このようなパラレル型ハイブリッド電気自動車として、エンジンと自動変速機とを機械的に断接するクラッチを設け、このクラッチの出力軸と自動変速機の入力軸との間に電動機の回転軸を連結したものが、例えば特許文献１によって提案されている。
【０００３】
特許文献１に示されるようなハイブリッド電気自動車においては、車両発進時にはクラッチを切断してバッテリからの電力供給により電動機をモータ作動させ、電動機の駆動力のみで車両を発進させる一方、発進後の車両走行時にはクラッチを接続してエンジンの駆動力と電動機の駆動力とが変速機を介して駆動輪に伝達可能となる。
このようにしてクラッチを接続した状態で車両が走行しているときには、車両の走行に必要なトルクをエンジンと電動機とに適切に配分し、電動機をモータ作動させて駆動力を補助し、車両減速時には電動機を発電機作動させて回生制動力を発生させ、制動エネルギを電力に変換してバッテリを充電するようにしている。
【０００４】
また、このようなハイブリッド電気自動車において、バッテリの充電率（以下ＳＯＣという）が低下しすぎた場合には、バッテリの過放電を防止するため電動機を発電機作動させることにより、バッテリを強制充電してＳＯＣを回復させている。逆に、ＳＯＣが上昇しすぎた場合には、バッテリの過充電を防止するため電動機をモータ作動させると共に、電動機側のトルク配分を増大させることにより、バッテリを強制放電させてＳＯＣを適正値まで低下させるようにしている。
【特許文献１】特開平５−１７６４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このように強制充電や強制放電が行われる程度の範囲までＳＯＣの変動を許容するとバッテリの劣化が促進されてしまうという問題がある。
また、一般的にエンジンは中回転領域（例えば７００〜２０００ｒｐｍ）において高トルクを出力させた状態で運転すると、ＮＯｘ排出量が増大する傾向がある。
しかしながら、上記特許文献１のハイブリッド電気自動車のように単に車両の運転状態に応じてエンジンと電動機とのトルク配分を制御するようにした場合、バッテリのＳＯＣの変動範囲については全く考慮されておらず、ＳＯＣの変動範囲の拡大によるバッテリの劣化を抑制することが困難であった。また、単に車両の運転状態に応じてエンジンと電動機とのトルク配分を行うことにより、中回転領域においてエンジンの出力トルクを高トルクとした運転状態となることがあり、このような運転状態が継続した場合にはエンジンからのＮＯｘ排出量が増大してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両の良好な運転性能や排ガス性能を維持しながらバッテリのＳＯＣの変動を抑えてバッテリの劣化を抑制することができるようにしたハイブリッド電気自動車の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明のハイブリッド電気自動車の制御装置は、エンジンの駆動力と電動機の駆動力とがそれぞれ車両の駆動輪に伝達可能であって、上記車両の運転状態に応じて求めた要求駆動トルクに基づき、上記エンジン及び上記電動機を制御するようにしたハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記電動機がモータとして作動するときに上記電動機に電力を供給し、上記電動機が発電機として作動するときに上記電動機の発電電力が充電されるバッテリと、上記バッテリの充電率を検出する充電率検出手段と、上記電動機の回転数を検出する回転数検出手段と、上記回転数検出手段によって検出された上記電動機の回転数と上記要求トルクとに基づいて定まる出力領域に従い、上記要求トルクを上記エンジンと上記電動機とに配分し、配分されたそれぞれのトルクに応じて上記エンジンと上記電動機とを制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記充電率検出手段によって検出された上記充電率が所定充電率範囲内にある第１の場合には、上記エンジンの出力トルクをそのときの上記エンジンの回転数における上記エンジンの最大出力トルクより小さい所定の許容トルクに制限すると共にエンジンの出力トルクが要求トルクに対して不足するときにはその不足分を上記電動機の出力トルクとするように上記出力領域を定め、上記充電率検出手段によって検出された上記充電率が上記所定充電率範囲より低い第２の場合には、上記出力領域のうち上記電動機にトルクが配分される領域を上記第１の場合より縮小する一方、上記充電率検出手段によって検出された上記充電率が上記所定充電率範囲より高い第３の場合には、上記出力領域のうち上記電動機にトルクが配分される領域を上記第１の場合より拡大することを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、制御手段は回転数検出手段によって検出された電動機の回転数と車両の運転状態に応じて求めた要求駆動トルクとに基づいて定まる出力領域に従い、要求トルクをエンジンと電動機とに配分し、配分されたそれぞれのトルクに応じてエンジンと電動機とを制御する。
このとき、充電率検出手段によって検出されたバッテリの充電率が所定充電率範囲内にある第１の場合には、エンジンの出力トルクをそのときのエンジンの回転数におけるエンジンの最大出力トルクより小さい所定の許容トルクに制限すると共にエンジンの出力トルクが要求トルクに対して不足するときにはその不足分を電動機の出力トルクとする。
【０００９】
また、充電率検出手段によって検出されたバッテリの充電率が上記所定充電率範囲より低い第２の場合には、上記出力領域のうち電動機にトルクが配分される領域を第１の場合より縮小することにより、電動機によるバッテリからのエネルギ消費量が第１の場合より減少する。
一方、充電率検出手段によって検出されたバッテリの充電率が上記所定充電率範囲より高い第３の場合には、上記出力領域のうち電動機にトルクが配分される領域を上記第１の場合より拡大することにより、電動機によるバッテリからのエネルギ消費量が第１の場合より増大する。
【００１０】
また、上記ハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記エンジンの排気中に含まれるパティキュレートを捕集するフィルタと、上記フィルタに捕集されて堆積したパティキュレートを焼却して上記フィルタを再生する再生手段とを更に備え、上記制御手段は、上記第１の場合に、上記再生手段によって上記フィルタの再生が行われるときには、上記フィルタの再生が行われないときに比べ、上記エンジンの低回転領域で上記許容トルクが増大すると共に、上記エンジンの高回転領域で上記許容トルクが減少するように上記出力領域を定めることを特徴とする（請求項２）。
【００１１】
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、制御手段は、上記第１の場合に要求トルクを配分する際、再生手段によってフィルタの再生が行われる場合には、フィルタの再生が行われない場合に比べ、エンジンの低回転領域で許容トルクを増大させると共に、エンジンの高回転領域で許容トルクを減少させる。
これにより上記第１の場合のエンジンの出力トルクは、フィルタの再生が行われる場合の方が、フィルタの再生が行われない場合よりも、エンジンの低回転領域でより大きくすることができると共にエンジンの高回転領域ではより小さく制限される。
【００１２】
更に、このようなハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記制御手段は、上記第３の場合に、上記フィルタの再生を行わないときには上記電動機の出力トルクを先に決定して残りを上記エンジンの出力トルクとする一方、上記フィルタの再生を行うときには上記エンジンの出力トルクを先に決定して残りを上記電動機の出力トルクとするように上記出力領域を定めることを特徴とする（請求項３）。
【００１３】
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、制御手段は、上記第３の場合に要求トルクを配分する際、フィルタの再生を行わないときには電動機の出力トルクを先に決定し、電動機の出力トルクが要求トルクに対して不足する場合には残りをエンジンの出力トルクとする。一方、フィルタの再生を行うときにはエンジンの出力トルクを先に決定し、エンジンの出力が要求トルクに対して不足する場合には残りを電動機の出力トルクとする。
【００１４】
また具体的には、このようなハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記第３の場合で上記フィルタの再生が行われるときの上記出力領域が、上記第１の場合で上記フィルタの再生が行われるときの上記出力領域と同じであることを特徴とする（請求項４）。
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、上記第３の場合で上記フィルタの再生が行われるときと、上記第１の場合で上記フィルタの再生が行われるときとで、同じ出力領域に基づきエンジンと電動機とにトルクが配分される。
【００１５】
また、上記ハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記制御手段は、上記第２の場合に、上記エンジンの出力トルクをそのときの上記エンジンの回転数における上記エンジンの最大出力トルクまで許容し、エンジンの出力トルクが上記要求トルクに対して不足するときにはその不足分を上記電動機の出力トルクとするように上記出力領域を定めることを特徴とする（請求項５）。
【００１６】
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、制御手段は、上記第２の場合に要求トルクを配分する際、エンジンの出力トルクをそのときのエンジンの回転数におけるエンジンの最大出力トルクまで許容し、エンジンの出力トルクが上記要求トルクに対して不足するときにはその不足分を上記電動機の出力トルクとする。このようにすることにより、出力領域のうちエンジンにトルクが配分される領域が上記第１の場合より拡大し、その結果として電動機にトルクが配分される領域が第１の場合より縮小する。
【００１７】
また、上記ハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記電動機から上記駆動輪への駆動力の伝達を維持した状態で上記エンジンから上記駆動輪への駆動力の伝達を切断可能なクラッチを更に備え、上記制御手段は、上記第３の場合に、上記電動機の出力トルクをそのときの上記電動機の回転数において上記電動機が出力可能な最大トルクまで許容し、上記要求トルクが上記最大トルク以下のときには上記クラッチを切断して上記電動機の出力トルクを上記要求トルクとする一方、上記最大トルクが上記要求トルクに対して不足するときには上記クラッチを接続して上記電動機の出力トルクを上記要求トルクとすると共にその不足分を上記エンジンの出力トルクとするように上記出力領域を定めることを特徴とする（請求項６）。
【００１８】
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、制御手段は、上記第３の場合に要求トルクを配分する際、電動機の出力トルクをそのときの電動機の回転数において出力可能な最大トルクまで許容し、要求トルクが最大トルク以下のときにはクラッチを切断して電動機のみで要求トルクを出力するように電動機を制御する。この結果、要求トルクが上記最大トルク以下である間はクラッチが切断され、電動機のみで要求トルクが出力される。
【００１９】
一方、制御手段は上記第３の場合に要求トルクを配分する際、電動機の出力トルクを最大トルクとしても要求トルクに対して不足するときにはクラッチを接続すると共にその不足分をエンジンの出力トルクとしてエンジンを制御する。この結果、最大トルクとされた電動機の出力トルクと、クラッチを介して伝達されるエンジンの出力トルクの合計が要求トルクとなる。
【００２０】
また、上記ハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記制御手段は、上記第１乃至第３の場合のいずれの場合であっても上記車両の発進の際には、上記電動機の出力トルクを先に決定して残りを上記エンジンの出力トルクとし、上記電動機の出力をそのときの上記電動機の回転数において上記電動機から出力可能な最大トルクまで許容するように上記出力領域を定めることを特徴とする（請求項７）。
【００２１】
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、上記第１乃至第３の場合のいずれの場合であっても車両の発進の際に要求トルクを配分するときは、電動機の出力トルクを先に決定して残りをエンジンの出力トルクとし、電動機の出力をそのときの電動機の回転数において電動機から出力可能な最大トルクまで許容する。
また具体的には、このようなハイブリッド電気自動車の制御装置において、上記電動機から上記駆動輪への駆動力の伝達を維持した状態で上記エンジンから上記駆動輪への駆動力の伝達を切断可能なクラッチを更に備え、上記制御手段は、上記車両の発進の際に、上記要求トルクがそのときの上記電動機の回転数において上記電動機から出力可能な最大トルク以下のときには上記クラッチを切断状態として上記電動機が上記要求トルクを出力するように上記電動機を制御する一方、上記要求トルクが上記最大トルクより大きいときには上記電動機の出力トルクと上記クラッチから出力されるトルクとの合計が上記要求トルクとなるように上記クラッチの接続状態と上記エンジン及び上記電動機の出力トルクとを制御することを特徴とする（請求項８）。
【００２２】
このように構成されたハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、車両の発進の際には、要求トルクがそのときの電動機の回転数において電動機から出力可能な最大トルク以下であればクラッチを切断状態として電動機が要求トルクを出力するように制御される。
一方、車両の発進の際に要求トルクが最大トルクより大きいときには、電動機の出力トルクとクラッチから出力されるトルクとの合計が要求トルクとなるようにクラッチの接続状態を制御しながらエンジン及び電動機の出力トルクとが制御される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、バッテリの充電率が所定充電率範囲内にある第１の場合には、エンジンの出力トルクをそのときのエンジンの回転数におけるエンジンの最大出力トルクより小さい所定の許容トルクに制限することにより、中回転領域においてＮＯｘ排出量が増大する高トルク領域を避けてエンジンを運転することが可能となり、ＮＯｘ排出量の増大を防止することができる。
【００２４】
また、このときエンジンの出力トルクが要求トルクに対して不足する場合にはその不足分を電動機の出力トルクとすることにより、エンジン出力トルクの制限による車両の運転性能の低下を抑制することができる。
そして、バッテリの充電率が上記所定充電率範囲より低い第２の場合には、電動機の回転数と要求トルクとによって定まる出力領域のうち電動機にトルクが配分される領域を第１の場合より縮小することにより、電動機によるバッテリからのエネルギ消費量が第１の場合より減少する。この結果、電動機によるバッテリからのエネルギ消費量が減少し、更なる充電率の低下を抑制することができる。
【００２５】
そして、この間に車両が減速走行して電動機による回生制動が行われれば、減速時のエネルギ回収によってバッテリの充電率を回復させ、上記所定充電率範囲内に復帰させることが可能となる。
また、バッテリの充電率が上記所定充電率範囲より高い第３の場合には、上記出力領域のうち電動機にトルクが配分される領域を上記第１の場合より拡大することにより、電動機によるバッテリからのエネルギ消費量が第１の場合より増大する。この結果、電動機によるバッテリからのエネルギ消費量が増大し、更なる充電率の上昇を抑制すると共に、充電率を上記所定充電率範囲内に復帰させることが可能となる。
【００２６】
このように、バッテリの充電率が所定充電率範囲内にない場合には、電動機の回転数と要求トルクとによって定まる電動機のトルクの出力領域を変更し、充電率の悪化方向への更なる変動を抑制するようにしたので、充電率が大きく変動することに起因するバッテリの劣化を抑制することができる。
また、請求項２のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、上記第１の場合に要求トルクを配分する際、再生手段によってフィルタの再生が行われる場合には、フィルタの再生が行われない場合に比べ、エンジンの低回転領域で許容トルクを増大させると共に、エンジンの高回転領域で許容トルクを減少させる。この結果、フィルタの再生が行われる場合の方が、フィルタの再生が行われない場合よりも、エンジンの低回転領域でエンジンの出力トルクを増大させることが可能となると共にエンジンの高回転領域ではエンジンの出力がより小さく制限される。
【００２７】
このため、上記第１の場合でフィルタの再生を行う場合には、排気温度が上昇しにくいエンジンの低回転領域でエンジンの出力トルクが増大することによって、フィルタの再生に必要な排気温度まで容易に昇温することが可能となり、フィルタの再生が長引くことによる燃費悪化や、フィルタの再生不良を防止することができる。
また、上記第１の場合にはバッテリの充電率が所定充電率範囲内にあるが、このようにしてエンジンの低回転領域でエンジンの出力トルクが増大することによって電動機が消費するバッテリの電力量が減少する。一方、エンジンの高回転領域では要求トルクに占めるエンジンの出力トルクの割合が減少して電動機の出力トルクの割合が増大するので、その分だけ多くバッテリの電力を消費することになる。
【００２８】
このため、エンジンの低回転領域において電動機による電力消費が減少しても、高回転域での電動機による電力消費の増大によってバッテリの充電率が上昇し過ぎるようなことがなくなり、充電率を適正な充電率範囲内に維持してバッテリの劣化を抑制することができると共に、エンジンからのＮＯｘ排出量の増大を防止することができる。
また、請求項３のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、上記第３の場合に要求トルクを配分する際、フィルタの再生を行わないときには電動機の出力トルクを先に決定して残りをエンジンの出力トルクとする。これにより、電動機の出力トルクを優先的に設定することが可能となり、バッテリの充電率の上昇を抑制したり上記所定充電率範囲内に早期に復帰させたりすることができるような電動機の出力トルクを、エンジンの出力トルクに左右されることなく容易に得られるようになる。
【００２９】
一方、フィルタの再生を行うときにはエンジンの出力トルクを決定して残りを電動機の出力トルクとすることにより、エンジンの出力を優先的に設定することが可能となり、フィルタの再生に必要な排気温度を得ることができるようなエンジンの出力トルクを、電動機の出力トルクに左右されることなく容易に得られるようになる。
また、請求項４のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、フィルタの再生が行われるときの上記第３の場合の要求トルクの配分を、フィルタの再生が行われるときの上記第１の場合の要求トルクの配分と同じにする。このようにすることにより、フィルタの再生が行われるときに要求トルクの配分を行うためのマップや演算式などを第１の場合と第３の場合とで共有することができ、制御を効率的に行うことができると共に、マップや演算式を記憶するための記憶装置の容量を減らすことができる。
【００３０】
また、請求項５のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、上記第２の場合にはエンジンの出力トルクをそのときのエンジンの回転数におけるエンジンの最大出力トルクまで許容するようにしたので、電動機の回転数と要求トルクとによって定まるエンジンのトルクの出力領域が最大限拡大される。その結果、電動機にトルクが配分される可能性が低下すると共に、エンジンのトルクと併用する場合の電動機の出力トルクを可能な限り小さく抑えることができ、電動機によるバッテリからのエネルギ消費を最大限抑制し、バッテリの充電率の低下を効果的に抑制可能となる。
【００３１】
更に、このときエンジンの出力トルクが上記要求トルクに対して不足する場合には、その不足分を上記電動機の出力トルクとすることにより車両の走行に必要な要求トルクを確実に得ることができ、トルク不足による車両の運転性能の低下を防止することができる。
また、請求項６のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、上記第３の場合に要求トルクがそのときの電動機の回転数において出力可能な最大トルク以下のときにはクラッチを切断して電動機のみで要求トルクを出力する。これにより、電動機の回転数と要求トルクとによって定まる電動機のトルクの出力領域が最大限拡大され、電動機によるバッテリからのエネルギ消費を最大限増大させて、バッテリの充電率の上昇を効果的に抑制することができ、充電率を上記所定充電率範囲内に復帰させることが可能となる。
【００３２】
更に、このとき電動機の出力トルクを最大トルクとしても要求トルクに対して不足するときにはクラッチを接続すると共にその不足分をエンジンから出力トルクするようにしたので、車両の走行に必要な要求トルクを確実に得ることができ、トルク不足による車両の運転性能の低下を防止することができる。
また、請求項７のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、上記第１乃至第３の場合のいずれの場合であっても車両の発進の際には、電動機の出力トルクを先に決定して残りをエンジンの出力トルクとし、電動機の出力をそのときの電動機の回転数において電動機から出力可能な最大トルクまで許容する。このようにして、低回転数領域では比較的運転効率の悪いエンジンをできるだけ使用しないようにすることにより、燃費が改善されると共に、車両発進時に電動機のトルクを積極的に使用することで車両をスムーズに発進させることができる。
【００３３】
更に、このとき要求トルクが電動機の最大トルクより大きい場合にはエンジンの出力トルクによってその不足分を補い、車両の発進に必要な要求トルクを確実に得て、トルク不足による運転フィーリングの低下を防止することができる。
また、請求項８のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、車両の発進の際に電動機が要求トルクを出力可能であるときにはクラッチを切断状態として電動機の駆動力のみで駆動輪を駆動するようにしたので、低回転数領域で比較的運転効率の悪いエンジンを駆動輪の駆動に使用しないことにより、燃費がより一層改善されると共に、車両発進時に電動機のトルクのみを使用することで車両をよりスムーズに発進させることができる。
【００３４】
更に、車両の発進の際に要求トルクが最大トルクより大きいときには、電動機の出力トルクとクラッチから出力されるトルクとの合計が要求トルクとなるようにクラッチの接続状態を制御しながらエンジン及び電動機の出力トルクとが制御されるので、車両の発進に必要な要求トルクを確実に得て、トルク不足による運転フィーリングの低下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】
【００３５】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態であるハイブリッド電気自動車１の制御装置の要部構成図である。ディーゼルエンジン（以下エンジンという）２の出力軸にはクラッチ４の入力軸が連結されており、クラッチ４の出力軸は永久磁石式同期電動機（以下電動機という）６の回転軸を介して自動変速機（以下変速機という）８の入力軸が連結されている。また、変速機８の出力軸はプロペラシャフト１０、差動装置１２及び駆動軸１４を介して左右の駆動輪１６に接続されている。
【００３６】
従って、クラッチ４が接続されているときには、エンジン２の出力軸と電動機６の回転軸の両方が、変速機８を介して駆動輪１６と機械的に接続可能となり、クラッチ４が切断されているときには電動機６の回転軸のみが変速機８を介して駆動輪１６と機械的に接続可能となる。
電動機６は、バッテリ１８に蓄えられた直流電力がインバータ２０によって交流電力に変換されて供給されることによりモータとして作動し、その出力トルクが変速機８によって適切な速度に変速された後に駆動輪１６に伝達されるようになっている。また、車両減速時には電動機６が発電機として作動し、駆動輪１６の回転による運動エネルギが変速機８を介し電動機６に伝達されて交流電力に変換されることにより回生制動力を発生する。そして、この交流電力はインバータ２０によって直流電力に変換された後、バッテリ１８に充電され、駆動輪１６の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。
【００３７】
一方、エンジン２の出力トルクは、クラッチ４が接続されているときに電動機６の回転軸を経由して変速機８に伝達され、適切な速度に変速された後に駆動輪１６に伝達されるようになっている。従って、エンジン２の出力トルクが駆動輪１６に伝達されているときに電動機６がモータとして作動する場合には、エンジン２の出力トルクと電動機６の出力トルクとがそれぞれ変速機８を介して駆動輪１６に伝達されることになる。即ち、車両の駆動のために駆動輪１６に伝達されるべきトルクの一部がエンジン２から供給されると共に、残部が電動機６から供給される。
【００３８】
また、バッテリ１８の充電率（以下ＳＯＣという）が低下してバッテリ１８を充電する必要があるときには、電動機６が発電機として作動すると共に、エンジン２の出力トルクの一部を用いて電動機６を駆動することにより発電が行われ、発電された交流電力をインバータ２０によって直流電力に変換した後にバッテリ１８に充電するようにしている。
車両ＥＣＵ２２（制御手段）は、車両やエンジン２の運転状態、及びエンジンＥＣＵ（再生手段）２４、インバータＥＣＵ２６並びにバッテリＥＣＵ２８からの情報などに応じて、クラッチ４の接続・切断制御及び変速機８の変速段切換制御を行うと共に、これらの制御状態や車両の発進、加速、減速など様々な運転状態に合わせてエンジン２や電動機６を適切に運転するための統合制御を行う。
【００３９】
そして車両ＥＣＵ２２は、このような制御を行う際に、アクセルペダル３０の踏込量を検出するアクセル開度センサ３２や、車両の走行速度を検出する車速センサ３４及び電動機６の回転数を検出する回転数センサ（回転数検出手段）３６の検出結果に基づき、車両の走行に必要な要求トルクを演算し、この要求トルクから、エンジン２が発生するトルク及び電動機６が発生するトルクを設定している。
【００４０】
なお、回転数センサ３６によって検出された電動機６の回転数は、クラッチ４が接続されたときにはエンジン２の回転数に一致する。
エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２の始動・停止制御やアイドル制御など、エンジン２自体の運転に必要な各種制御を行うと共に、車両ＥＣＵ２２によって設定されたエンジン２に必要とされるトルクをエンジン２が発生するよう、エンジン２の燃料の噴射量や噴射時期などを制御する。
【００４１】
インバータＥＣＵ２６は、車両ＥＣＵ２２によって設定された電動機６が発生すべきトルクに基づきインバータ２０を制御することにより、電動機６をモータ作動または発電機作動させて運転制御する。
バッテリＥＣＵ（充電率検出手段）２８は、バッテリ１８の温度や、バッテリ１８の電圧、インバータ２０とバッテリ１８との間に流れる電流などを検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ１８のＳＯＣを求め、求めたＳＯＣを検出結果と共に車両ＥＣＵ２２に送っている。
【００４２】
また、エンジン２の排気通路３８には、エンジンの排気を浄化する排気後処理装置４０が設けられており、排気後処理装置４０内には酸化触媒４２が配設されると共に、酸化触媒４２の下流側にパティキュレートフィルタ（以下フィルタという）４４が配設されている。
フィルタ４４はハニカム型のセラミック担体からなり、上流側と下流側とを連通する通路が多数並設されると共に、通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖されており、エンジン２の排気中に含まれるパティキュレートを捕集することによってエンジン２の排気を浄化している。
【００４３】
また、酸化触媒４２はエンジン２の排気中に含まれるＣＯ（一酸化炭素）やＨＣ（炭化水素）を酸化して浄化するほか、フィルタ４４のパティキュレート堆積量が増大し、フィルタ４４の再生が必要となったときに、エンジン２の排気通路３８中に供給されるＨＣを酸化してフィルタ４４に流入する排気の温度を上昇させるために設けられている。
このフィルタ４４の再生のための制御はエンジンＥＣＵ２４によって行われ、その内容は以下の通りである。
【００４４】
エンジンＥＣＵ２４は、フィルタ４４前後の排気圧力差などからフィルタ４４におけるパティキュレートの堆積量が所定量以上になったと判定すると、フィルタ４４の再生制御を開始する。
フィルタ４４の再生を行うためには、上述したように酸化触媒４２で排気中のＨＣを酸化させて、フィルタ４４に流入する排気の温度を上昇させる必要があるが、酸化触媒４２でＨＣが酸化可能な活性温度（例えば２５０℃）までエンジン２の排気温度が十分上昇していない場合には、エンジン２の燃焼室への燃料の主噴射とは別に膨張行程で追加燃料噴射を行って、エンジン２の排気ポートや排気マニホールド（いずれも図示せず）内で燃料を燃焼させたり、吸入空気量を絞ったりして排気温度を上昇させる。
【００４５】
排気温度が酸化触媒４２でＨＣを酸化可能な温度になると、エンジンＥＣＵ２４は燃料の主噴射とは別に排気行程でポスト噴射を行ったり、或いは排気通路３８に燃料添加弁（図示せず）を設けている場合にはこの燃料添加弁から排気通路３８内に燃料を噴射したりして排気中にＨＣを供給する。排気中のＨＣは酸化触媒４２で酸化して排気の温度を上昇させ、フィルタ４４に流入する排気の温度が、パティキュレートの燃焼可能な温度（例えば６００℃）まで上昇することにより、フィルタ４４に堆積しているパティキュレートが焼却されて、フィルタ４４が再生される。
【００４６】
フィルタ４４内のパティキュレートが焼却されることによりフィルタ４４前後の圧力差が低下すると、エンジンＥＣＵ２４はフィルタ４４の再生が完了したものとして再生制御を終了する。
このように構成されたハイブリッド電気自動車１において、車両を走行させるために車両ＥＣＵ２２を中心として以下のような制御が行われる。
【００４７】
まず、車両が停車状態にあってエンジン２が停止しており変速機８のチェンジレバー（図示せず）がニュートラル位置にあるときに、運転者がスタータスイッチ（図示せず）によってエンジン２の始動操作を行うと、車両ＥＣＵ２２は変速機８がニュートラル位置となって電動機６と駆動輪１６との機械的な接続が遮断されていると共にクラッチ４が接続されていることを確認した後、インバータＥＣＵ２６に対してエンジン２の始動に必要な電動機６の出力トルクを指示すると共に、エンジンＥＣＵ２４にエンジン２を運転するよう指示する。
【００４８】
インバータＥＣＵ２６は車両ＥＣＵ２２からの指示に基づき、電動機６をモータ作動させてトルクを発生させ、エンジン２をクランキングし、エンジンＥＣＵ２４がエンジン２への燃料の供給を開始することによりエンジン２が始動してアイドル運転を行う。
このようにしてエンジン２を始動した後、運転者がチェンジレバーをドライブ位置などに操作するとクラッチ４が切断されると共に変速機８がニュートラル状態から発進用変速段に切り換えられ、更にアクセルペダル３０を踏み込むと、車両ＥＣＵ２２はアクセル開度センサ３２によって検出されたアクセルペダル３０の踏込量に応じ、車両を発進させ走行させるために変速機８に伝達すべき要求トルクを設定する。
【００４９】
そして、車両ＥＣＵ２２はこの要求トルクと電動機６の回転数とに基づきエンジン２及び電動機６に配分されるトルクが定められた出力領域を示す制御マップを予め記憶しており、この制御マップを用い、エンジン２及び電動機６が出力すべきトルクを配分して設定すると共に、必要に応じてクラッチ４及び変速機８の制御を行っている。
車両ＥＣＵ２２が記憶している制御マップは複数あって、バッテリＥＣＵ２８が検出したバッテリ１８のＳＯＣや、フィルタ４４の再生の有無に応じて適宜切り換えて使用されるが、図２乃至図５にこれらの制御マップを示す。
【００５０】
なお、制御マップの切り換えを行う際には、一方の制御マップから他方の制御マップに直ちに切り換えるのではなく、予め定められた移行期間の間に、一方の制御マップに応じた制御量と他方の制御マップに応じた制御量との間の制御量となるように補間処理を行いながら徐々に切り換えるようにしている。
図２は、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲（例えば４０〜５０％）内にある場合（第１の場合）で、フィルタ４４の再生が行われていないときに使用される制御マップＡを示す。
【００５１】
この制御マップＡは、図２に示すように電動機６の回転数と要求トルクとによってエンジン２及び電動機６のトルクの出力領域を規定するものであり、要求トルクの上限値Ｔｍａｘより下方の領域において図中の実線によりいくつかの出力領域に分割されている。制御マップのこのような構成は図３乃至図５の制御マップにおいても同様であって、出力領域の分割方法が各制御マップで相違している。
【００５２】
図２の制御マップＡでは回転数Ｎ１を境にして出力領域が分割されており、この回転数Ｎ１はエンジン２のアイドル回転数（例えば６５０ｒｐｍ）とほぼ一致している。
また、図２中の一点鎖線は、各回転数において電動機６が出力可能な最大トルクＴｍを示している。この最大トルクＴｍは、電動機６を連続運転した場合に電動機６やバッテリ１８がオーバヒートしない出力トルクとして、電動機６の仕様に基づき電動機６の回転数に応じて予め設定されるものであり、図２に示すように回転数Ｎ１以下の回転領域では出力領域の境界を示す実線と重複している。
【００５３】
このような制御マップＡにおいて、回転数Ｎ１以下の回転領域では、電動機６の最大トルクＴｍを示す曲線を境界として、出力領域がＭ１１とＥ１１の２つに分けられている。そして、電動機６の回転数と要求トルクとによって定まる点が領域Ｍ１１内にある場合には、電動機６の回転数がエンジン２のアイドル回転数より低く、また電動機６のみで要求トルクを出力することが可能であることから、クラッチ４が切断されて電動機６からの出力トルクのみが変速機８に伝達されるようになっている。
【００５４】
また、電動機６の回転数と要求トルクとによって定まる点が領域Ｅ１１内にある場合には、電動機６の最大トルクＴｍだけでは要求トルクを得ることができないため、電動機６にそのときの回転数に対応した最大トルクＴｍを出力させると共に、要求トルクに対して最大トルクＴｍが不足する分をエンジン２から供給すると共にクラッチ４を半クラッチ状態とし、エンジン２の回転数が低下してエンジンストールを起こさないようにしている。
【００５５】
回転数Ｎ１より高い回転領域では、出力領域がＥ１２、Ｍ１２及びＥ１３の３つに分けられており、領域Ｅ１２と領域Ｍ１２との境界線は、図中に二点鎖線で示すようなエンジン２が出力可能な最大トルクＴｅより小さく設定された許容トルクに対応している。このような許容トルクは、一般的に高出力トルクの領域でエンジン２のＮＯｘ排出量が増大する傾向にあることから、エンジン２の出力トルクをＮＯｘ排出量の比較的少ない領域に留めるために設けられている。
【００５６】
そして、要求トルクがこのような領域Ｅ１２内にある場合には、クラッチ４を接続すると共に電動機６の出力トルクを０Ｎ・ｍとし、エンジン２のみで要求トルクを出力するように制御が行われる。
領域Ｍ１２は領域Ｅ１２に電動機６の最大トルクＴｍを上乗せして得られる出力領域であって、電動機６の回転数と要求トルクとによって定まる点が領域Ｍ１２内にある場合には、クラッチ４を接続してエンジン２から許容トルクの出力トルクを出力させると共に、要求トルクに対してエンジン２の出力トルクが不足する分を電動機６に出力させる。
【００５７】
また、領域Ｅ１３は、エンジン２から出力される許容トルクと電動機６から出力される最大トルクＴｍの合計だけでは要求トルクを得ることができない領域であり、車両の急加速や登坂時などの限られた条件のときに、このような領域Ｅ１３に要求トルクが入ることがある。そして、電動機６の回転数と要求トルクとによって定まる点が領域Ｅ１３内にある場合には、クラッチ４を接続状態とし、電動機６から最大トルクＴｍを出力させると共に、エンジンの出力トルクと電動機の出力トルクとの合計が要求トルクとなるようにエンジンの出力トルクを許容トルクから増大させる。
【００５８】
次に図３は、バッテリ１８のＳＯＣが上記所定ＳＯＣ範囲内にある場合で、フィルタ４４の再生が行われているとき、及びバッテリ１８のＳＯＣが上記所定ＳＯＣ範囲より大きい場合（第３の場合）で、フィルタ４４の再生が行われているときに使用される制御マップＢを示す。
図３中の一点鎖線は、図２の場合と同様に、各回転数において電動機６が出力可能な最大トルクＴｍを示しており、回転数Ｎ１以下の領域では領域の境界を示す実線と重複している。また、回転数Ｎ１以下の領域では出力領域がＭ２１とＥ２１との２つに分けられているが、これら領域Ｍ２１及びＥ２１は図２の制御マップＡにおける領域Ｍ１１及びＥ１１と全く同一となっている。
【００５９】
回転数Ｎ１より高い回転領域では、図３に示すように出力領域がＥ２２及びＭ２２の２つに分けられており、領域Ｅ２２と領域Ｍ２２との境界がエンジン２の許容トルクに対応するものとなる。そして、電動機６の回転数と要求トルクとによって定まる点が領域Ｅ２２内にある場合には、図２の制御マップＡを使用するときの領域Ｅ１２と同様に、クラッチ４を接続すると共に電動機６の出力トルクを０Ｎ・ｍとし、エンジン２のみで要求トルクを出力するように制御が行われる。
【００６０】
また、要求トルクが領域Ｍ２２内にある場合には、図２の制御マップＡを使用するときの領域Ｍ１２と同様に、クラッチ４を接続してエンジン２から許容トルクの出力トルクを出力させると共に、要求トルクに対してエンジン２の出力トルクが不足する分を電動機６に出力させる。
図３に示す二点鎖線は図２の制御マップＡにおける領域Ｅ１２と領域Ｍ１２との境界を示すものであり、回転数Ｎ２（例えば１８００ｒｐｍ）よりも低い回転領域ではフィルタ４４の再生を行う場合の許容トルクの方がフィルタ４４の再生を行わない場合の許容トルクよりも大きくなる一方、回転数Ｎ２よりも高い回転領域ではフィルタ４４の再生を行う場合の許容トルクの方がフィルタ４４の再生を行わない場合の許容トルクよりも小さくなっている。
【００６１】
即ち、回転数Ｎ１より高い回転領域ではクラッチ４が接続されており、電動機６の回転数とエンジン２の回転数とは一致することから、回転数Ｎ２より低いエンジン２の低回転領域ではフィルタ４４の再生を行う場合の方がフィルタ４４の再生を行わない場合よりも許容トルクが大きくなることによって、エンジン２から大きなトルクを出力可能となる。
また、回転数Ｎ２より高いエンジン２の高回転領域では、フィルタ４４の再生を行う場合の方がフィルタ４４の再生を行わない場合よりも許容トルクが小さくなることにより、エンジン２の出力トルクが低く抑えられる。このため、図３に示すように、その分だけ電動機６の出力トルクはフィルタ４４の再生を行わない場合の方が再生を行う場合より大きくなる。
【００６２】
なお、制御マップＢでは、このようにエンジン２の低回転領域で許容トルクを増大させたことにより、回転数Ｎ１より高い領域ではエンジン２の許容トルクと電動機６の最大トルクの和が要求トルクの上限値Ｔｍａｘを上回るため、制御マップＡの領域Ｅ１３のような領域は不要となっている。従って、エンジン２や電動機６の特性により、エンジン２の低回転領域で許容トルクを増大させても許容トルクと電動機６の最大トルクＴｍとの和が要求トルクに対して不足する場合には、フィルタ４４の再生を行う場合の制御マップＢにも制御マップＡの領域Ｅ１３に相当する領域を設けるようにして、車両の運転性能を確保するようにしても良い。
【００６３】
このように、バッテリ１８のＳＯＣが上記所定ＳＯＣ範囲内にある場合、回転数Ｎ１より高い回転領域ではエンジンの出力トルクをそのときのエンジンの回転数におけるエンジンの最大出力トルクより小さい所定の許容トルクに制限すると共に、エンジンの出力トルクが要求トルクに対して不足するときにはその不足分を上記電動機の出力トルクとしている。そして、フィルタの再生が行われるときには、再生が行われないときに比べ、エンジンの低回転領域で許容トルクを増大させると共に、エンジンの高回転領域で上記許容トルクを減少させている。
【００６４】
図４はバッテリ１８のＳＯＣが上記所定ＳＯＣ範囲よりも低い場合（第２の場合）に、フィルタ４４の再生が行われているか否かにかかわらず使用される制御マップＣを示す。
図４中の一点鎖線は、図２及び図３の場合と同様に、各回転数において電動機６が出力可能な最大トルクＴｍを示しており、回転数Ｎ１以下の回転領域では領域の境界を示す実線と重複している。また、回転数Ｎ１より低い領域では出力領域がＭ３１とＥ３１との２つに分けられているが、これら領域Ｍ３１及びＥ３１は図２の制御マップＡにおける領域Ｍ１１及びＥ１１と全く同一となっている。
【００６５】
回転数Ｎ１より高い回転領域では、図３に示すように出力領域がＥ３２及びＭ３２の２つに分けられており、領域Ｅ３２と領域Ｍ３２との境界はそのときの回転数においてエンジン２が出力可能な最大トルクＴｅに対応するものとなっている。そして、電動機６の回転数と要求トルクとによって定まる点が領域Ｅ３２内にある場合には、図２の制御マップＡを使用するときの領域Ｅ１２と同様に、クラッチ４を接続すると共に電動機６の出力トルクを０Ｎ・ｍとし、エンジン２のみで要求トルクを出力するように制御が行われる。
【００６６】
また、要求トルクが領域Ｍ３２内にある場合には、クラッチ４を接続してエンジン２から最大トルクＴｅを出力させると共に、要求トルクに対してエンジン２の出力トルクが不足する分を電動機６に出力させる。
このように、バッテリ１８のＳＯＣが上記所定ＳＯＣ範囲より低い場合、回転数Ｎ１より高い回転領域では、エンジン２の出力トルクを最大トルクＴｅまで許容することで、制御マップＣにおいてエンジン２にトルクが配分される領域Ｅ３２が図２の制御マップＡの領域Ｅ１２よりも拡大され、その結果として電動機６にトルクが配分される領域Ｍ３２が図２の制御マップＡの領域Ｍ１２よりも縮小される。
【００６７】
なお、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲より低い場合には、このようにエンジン２の出力トルクを最大トルクまで許容するようにしているため、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合のようにフィルタ４４の再生の要否に応じて制御マップを切り換える必要はないものとして、フィルタ４４の再生の要否に関わらず共通の制御マップＣを用いるようにしている。
【００６８】
図５はバッテリ１８のＳＯＣが上記所定ＳＯＣ範囲よりも高い場合（第３の場合）で、フィルタ４４の再生が行われていないときに使用される制御マップＤを示す。
図５の制御マップＤでは、これまでに説明した他の３つの制御マップＡ乃至Ｃのように回転数Ｎ１を境界とはせず、各回転数において電動機６が出力可能な最大トルクＴｍを境界として、Ｍ４１とＥ４１との２つの領域に分かれている。従って、回転数Ｎ１以下の回転数領域に限れば、他の３つの制御マップＡ乃至Ｃでも電動機６が出力可能な最大トルクＴｍを境界としていることから、これら領域Ｍ４１及びＥ４１は図２の制御マップＡにおける領域Ｍ１１及びＥ１１と全く同一のものとなる。
【００６９】
また、図５の制御マップＤでは、回転数Ｎ１より高い回転領域でもＭ４１とＥ４１との２つの領域に分かれており、電動機６の回転数と要求トルクとによって定まる点が領域Ｍ４１内にある場合には、クラッチ４が切断されて電動機６からの出力トルクのみが変速機８に伝達されるようになっている。
一方、電動機６の回転数と要求トルクとによって定まる点が領域Ｅ４１内にある場合には、電動機６の最大トルクＴｍだけでは要求トルクを得ることができないため、電動機６にそのときの回転数に対応した最大トルクＴｍを出力させると共に、クラッチ４を接続して要求トルクに対して最大トルクＴｍが不足する分をエンジン２から出力するようにしている。
【００７０】
このように、バッテリ１８のＳＯＣが上記所定ＳＯＣ範囲より高い場合、回転数Ｎ１より高い回転数領域では、電動機６の出力トルクを最大トルクＴｍまで許容すると共に、クラッチを切断して電動機６のみで要求トルクを出力することにより、図５に示すように比較的高い回転数の領域において、電動機６にトルクが配分される領域Ｍ４１が、図２の制御マップにおける領域Ｍ１２よりも拡大している。
【００７１】
また、バッテリ１８のＳＯＣが上記所定ＳＯＣ範囲より高い場合でフィルタ４４の再生が行われるときには、前述したように図３の制御マップＢが使用される。フィルタ４４の再生が行われない場合には図５の制御マップＤが使用されることにより、電動機６の出力トルクが優先的に設定されるが、フィルタ４４の再生を行うときには図３の制御マップＢを使用することによりエンジン２の出力トルクを優先的に設定し、フィルタ４４の再生に必要な排気温度を得ることができるようなエンジン２の出力トルクを、電動機６の出力トルクに左右されることなく容易に得られるようにしている。
【００７２】
更に、図３の制御マップＢは、前述のように図２の制御マップＡに対してエンジン２の低回転領域でエンジン２にトルクが配分される領域を拡大することにより、フィルタ４４の再生に必要な排気温度を得やすくすると共に、エンジン２の低回転領域における電動機６の出力トルクの減少に伴うＳＯＣの上昇を、エンジン２の高回転領域で電動機６にトルクが配分される領域を拡大することにより防止するようにしているので、フィルタ４４の再生を行う際に適合した制御マップとなっている。
【００７３】
以上のように、回転数Ｎ１以下の領域でエンジン２及び電動機６にトルクが配分される領域は、各制御マップで全く同一となっており、回転数Ｎ１より高い回転数領域においてエンジン２及び電動機６にトルクが配分される出力領域がそれぞれの制御マップで増減する。
これらの制御マップは、車両ＥＣＵ２２が実行する制御マップ切換制御によって切り換えられて使用される。この制御マップ切換制御は、運転者によりスタータスイッチが操作され、車両ＥＣＵ２２を初めとして各ＥＣＵに電源が投入されるとスタートし、図６に示すフローチャートに従って所定の制御周期で実行される。
【００７４】
制御開始後の最初の制御周期でステップＳ１に進むと、フラグＦ１の値が１であるか否かを判定する。このフラグＦ１は値が０であることによって、その制御周期が制御開始後の最初の制御周期であることを示すものであり、スタータスイッチがオフにされて制御を終了したときにリセットされ、値が０となるようになっている。
従って、ここではステップＳ２に処理が進み、後のステップでバッテリ１８のＳＯＣが所定のＳＯＣ範囲内にあるか否かを判定するために使用する判定値Ｋ１及びＫ２の値を設定し、Ｋ１＝ＳＯＣ１（例えば４０％）とすると共にＫ２＝ＳＯＣ２（例えば５０％）としてステップＳ３に進む。
【００７５】
ステップＳ３に進むとフラグＦ１の値を１とし、次のステップＳ４ではバッテリＥＣＵ２８が検出したバッテリ１８のＳＯＣを読み込む。
そしてステップＳ５では、ステップＳ４で読み込んだバッテリ１８のＳＯＣが、ステップＳ２で設定した判定値Ｋ１より小さいか否かを判定する。
バッテリ１８のＳＯＣがステップＳ２で設定した判定値Ｋ１以上である場合には、ステップＳ６に進み判定値Ｋ１の値を再びＳＯＣ１とした後にステップＳ７に進んで、ステップＳ４で読み込んだバッテリ１８のＳＯＣが、ステップＳ２で設定した判定値Ｋ２より大きいか否かを判定する。
【００７６】
バッテリ１８のＳＯＣがステップＳ２で設定した判定値Ｋ２以下である場合には、判定値Ｋ１〜Ｋ２の所定ＳＯＣ範囲内にあることになるが、この場合にはステップＳ８に進んで判定値Ｋ２の値を再びＳＯＣ２とした後にステップＳ９に進む。
ステップＳ９では、フィルタ４４の再生を行っているか否かをエンジンＥＣＵ２４からの情報により判定し、フィルタ４４の再生中ではない場合にはステップＳ１０に進んで図２の制御マップＡを選択し、フィルタ４４の再生中である場合にはステップＳ１１に進んで図３の制御マップＢを選択し、今回の制御周期を終了する。
【００７７】
次の制御周期では再びステップＳ１から処理が開始されるが、フラグＦ１の値は既に１となっており、今回は直接ステップＳ４に処理が進む。
そして、ステップＳ４で現在のバッテリ１８のＳＯＣを読み込んだ後、ステップＳ５に進んでバッテリ１８のＳＯＣが判定値Ｋ１より小さいか否かを再び判定する。従って、各制御周期においてステップＳ４で読み込むバッテリ１８のＳＯＣが判定値Ｋ１〜Ｋ２の所定ＳＯＣ範囲内にある限りは、フィルタ４４の再生が行われない場合にステップＳ１０で制御マップＡが選択され、フィルタ４４の再生が行われる場合にステップＳ１１で制御マップＢが選択されることになる。
【００７８】
一方、バッテリ１８のＳＯＣが低下し、ステップＳ５で判定値Ｋ１より小さいと判定した場合は、ステップＳ１２に進んで判定値Ｋ１の値をＳＯＣ１＋ａとする。このａは、バッテリ１８のＳＯＣが回復して再び所定ＳＯＣ範囲内に復帰する際、判定値Ｋ１としてＳＯＣ１を使用すると、バッテリ１８のＳＯＣが判定値Ｋ１近傍にあるときに制御マップの切り換えにハンチングを生じる可能性があるため、これを防止するためのヒステリシスとして設けられており、ここでは例えば２％となっている。
【００７９】
ステップＳ１２から次のステップＳ１３に進むと、図４の制御マップＣを選択して今回の制御周期を終了する。
次の制御周期では、再びステップＳ１から処理が開始され、前述のようにしてステップＳ４で現在のバッテリ１８のＳＯＣを読み込んだ後、ステップＳ５に進んでバッテリ１８のＳＯＣが判定値Ｋ１より小さいか否かを再び判定する。
【００８０】
このとき判定に使用される判定値Ｋ１は、前の制御周期のステップＳ１２でＳＯＣ１＋ａとされており、各制御周期においてステップＳ４で読み込むバッテリ１８のＳＯＣがＳＯＣ１＋ａ以上とならない限りは、ステップＳ１２を経てステップＳ１３で制御マップＣが選択されることになる。
そして、バッテリ１８のＳＯＣが回復し、ステップＳ５でバッテリ１８のＳＯＣが判定値Ｋ１（＝ＳＯＣ１＋ａ）以上であると判定すると、再びステップＳ６に処理が進むようになり、ステップＳ６では判定値Ｋ１の値をＳＯＣ１に戻す。
【００８１】
またバッテリ１８のＳＯＣが上昇し、ステップＳ６からステップＳ７に進んだときに、ステップＳ４で読み込んだバッテリ１８のＳＯＣが判定値Ｋ２より大きいと判定したときは、ステップＳ１４に進んで判定値Ｋ２の値をＳＯＣ２−ｂとする。このｂもステップＳ１２で用いたａと同様の目的で使用されるものであり、バッテリ１８のＳＯＣが低下して再び所定ＳＯＣ範囲内に復帰する際の制御マップの切り換えにおけるハンチングを防止するためのヒステリシスとして設けられており、ここでは例えば３％となっている。
【００８２】
ステップＳ１４から次のステップＳ１５に進むと、フィルタ４４の再生を行っているか否かをエンジンＥＣＵ２４からの情報により判定し、フィルタ４４の再生中ではない場合にはステップＳ１６に進んで図５の制御マップＤを選択し、またフィルタ４４の再生中である場合にはステップＳ１１に進んで図３の制御マップＢを選択し、今回の制御周期を終了する。
【００８３】
次の制御周期では、再びステップＳ１から処理が開始され、前述のようにしてステップＳ４で現在のバッテリ１８のＳＯＣを読み込んだ後、ステップＳ５に進んでバッテリ１８のＳＯＣが判定値Ｋ１より小さいか否かを再び判定する。
このとき判定に使用される判定値Ｋ１はＳＯＣ１に戻されており、各制御周期においてステップＳ４で読み込むバッテリ１８のＳＯＣがＳＯＣ１以上である限りは、前述のようにしてステップＳ６を経てステップＳ７に進む。
【００８４】
ステップＳ７では、ステップＳ４で読み込んだバッテリ１８のＳＯＣが判定値Ｋ２より大きいか否かを判定するが、このときの判定値Ｋ２は前の制御周期のステップＳ１４でＳＯＣ２−ｂとされており、各制御周期においてステップＳ４で読み込むバッテリ１８のＳＯＣがＳＯＣ２−ｂ以下とならない限りは、ステップＳ１４を経てステップＳ１５でフィルタ４４の再生中であるか否かを判定した後、フィルタ４４の再生中でなければステップＳ１６で制御マップＤが選択され、フィルタ４４の再生中であればステップＳ１１で制御マップＢが選択されることになる。
【００８５】
そして、バッテリ１８のＳＯＣが低下し、ステップＳ７でバッテリ１８のＳＯＣが判定値Ｋ２（＝ＳＯＣ２−ｂ）以下であると判定すると、再びステップＳ８に処理が進むようになり、ステップＳ８では判定値Ｋ２の値をＳＯＣ２に戻す。
以上のようにして制御マップ切換制御を行うことにより、バッテリ１８のＳＯＣが判定値Ｋ１〜Ｋ２の所定ＳＯＣ範囲内にある場合には、フィルタ４４の再生が行われていなければ図２の制御マップＡが選択される。
【００８６】
図２の制御マップＡが選択された場合、車両の発進時に適用される制御領域は回転数Ｎ１より低い低回転領域となることから、アクセルペダル３０の踏込量に応じて設定した要求トルクと回転数センサ３６によって検出された電動機６の回転数とによって定まる動作点が図２の領域Ｍ１１及び領域Ｅ１１のいずれにあるかでエンジン２と電動機６とのトルクの配分が異なる。
【００８７】
即ち、上記動作点が領域Ｍ１１内にある場合には、クラッチ４を切断すると共に電動機６の出力トルクが要求トルクとなるように車両ＥＣＵ２２からインバータＥＣＵ２６に指示がなされる。
インバータＥＣＵ２６は、車両ＥＣＵ２２が設定した要求トルクに応じてインバータ２０を制御し、バッテリ１８の直流電力がインバータ２０によって交流電力に変換されて電動機６に供給される。電動機６は交流電力が供給されることによってモータ作動して要求トルクを出力し、電動機６の出力トルクは変速機８を介して駆動輪１６に伝達され、車両が発進する。
【００８８】
一方、上記動作点が領域Ｅ１１内にある場合には、電動機６から上限トルクＴｍを出力させるように車両ＥＣＵ２２からインバータＥＣＵ２６に指示がなされると共に、要求トルクに対して上限トルクＴｍが不足する分をエンジン２から出力するように車両ＥＣＵ２２からエンジンＥＣＵ２４に指示がなされる。
このとき、電動機６の回転数はエンジン２の回転数より低いため、車両ＥＣＵ２２はクラッチ４を半クラッチ状態に制御すると共に、クラッチ４から変速機８に伝達されるトルクが上記不足分に等しくなるような出力トルクをエンジン２が出力するようにエンジンＥＣＵ２４に指示する。
【００８９】
インバータＥＣＵ２６は、車両ＥＣＵ２２からの指示に従い上述のようにしてインバータ２０を制御し、電動機６がモータ作動して上限トルクＴｍを出力する。
また、エンジンＥＣＵ２４は、車両ＥＣＵ２２から指示されたトルクをエンジン２が出力するようにエンジン２を制御し、エンジン２からの出力トルクと電動機６からの出力トルクとの合計が要求トルクとなって変速機８に伝達され、車両が発進する。
【００９０】
このように、車両の発進時には電動機６を優先的に使用し、上限トルクＴｍまで出力させるようにすることで、低回転領域で比較的運転効率の悪いエンジン２の使用割合を減らしている。この結果、燃費を改善することができると共に、電動機６によって車両のスムーズな発進を行うことができる。
また、電動機６の出力トルクだけでは要求トルクを得ることができない場合には、エンジン２の出力トルクを併用して要求トルクを得るようにしたので、発進時にトルク不足となるようなことがなく、車両の良好な運転性能を確保することができる。
【００９１】
このようにして車両が発進加速し、走行状態になると、車両ＥＣＵ２２はアクセルペダル開度センサ３２によって検出されたアクセルペダル３０の踏込量と、車速センサ３４によって検出された走行速度とに基づき車両の走行に必要な要求トルクを設定する。
そして、電動機６の回転数が上昇して回転数Ｎ１より高い領域に入ると、車両ＥＣＵ２２は回転数センサ３６によって検出された電動機６の回転数と要求トルクとで定まる動作点が図２の領域Ｅ１２、Ｍ１２及びＥ１３のいずれにあるかによって制御を切り換える。
【００９２】
上記動作点が領域Ｅ１２内にある場合には、車両ＥＣＵ２２がクラッチ４を接続し、電動機６の出力トルクを０Ｎ・ｍとするようインバータＥＣＵ２６に指示すると共に、エンジン２から要求トルクを出力するようにエンジンＥＣＵ２４に指示する。
インバータＥＣＵ２６は、インバータ２０を制御し、電動機６がモータ及び発電機のいずれでも作動しない状態として出力トルクを０Ｎ・ｍとし、エンジンＥＣＵ２４はエンジン２が要求トルクを出力するようにエンジン２を制御することにより、変速機８にはエンジン２が出力した要求トルクが伝達される。
【００９３】
また、上記動作点が領域Ｍ１２内にある場合には、車両ＥＣＵ２２はクラッチ４を接続し、エンジン２の出力トルクが許容トルクとなるようエンジンＥＣＵ２４に指示すると共に、要求トルクに対してエンジン２の出力トルクが不足する分を電動機６が出力するようにインバータＥＣＵ２６に指示する。
エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２の出力トルクが許容トルクとなるようにエンジン２を制御し、インバータＥＣＵ２６は、電動機６がモータとして作動して出力トルクが車両ＥＣＵ２２から指示されたトルクとなるようにインバータ２０を制御することにより、変速機８にはエンジン２の出力トルクと電動機６の出力トルクとの合計が要求トルクとなって変速機８に伝達される。
【００９４】
このように電動機６の回転数がＮ１よりも高い領域では、エンジン２の出力トルクが許容トルク以下に制限されることによって、エンジン２はＮＯｘ排出量の比較的少ない領域で運転される。
更に、エンジン２の出力トルクが許容トルクに制限されることによって要求トルクから不足する分を電動機６の出力トルクによって補うようにしたので、変速機８には車両の走行に必要な要求トルクが伝達され、トルク不足を生じることなく車両の良好な運転性能を確保することができる。
【００９５】
また、上記動作点が領域Ｅ１３内にある場合は、車両ＥＣＵ２２はクラッチ４を接続状態とし、電動機６から上限トルクＴｍを出力するようインバータＥＣＵ２６に指示すると共に、エンジン２の出力トルクと電動機６の出力トルクとの合計が要求トルクとなるような出力トルクをエンジン２が出力するようエンジンＥＣＵ２４に指示する。従って、エンジンＥＣＵ２４に指示されるエンジン２の出力トルクは許容トルクよりも大きくなる。
【００９６】
インバータＥＣＵ２６は、電動機６がモータとして作動して上限トルクＴｍを出力するようにインバータ２０を制御し、エンジンＥＣＵ２４は、車両ＥＣＵ２２が指示した出力トルクをエンジン２が出力するようにエンジン２を制御することにより、変速機８にはエンジン２の出力トルクと電動機６の出力トルクとの合計が要求トルクとなって変速機８に伝達される。
【００９７】
このような制御を行うことにより、車両の急加速や登坂時などで一時的に大きな要求トルクが必要となった場合であっても、変速機８に要求トルクを確実に伝達することが可能となり、トルク不足を生じることなく車両の良好な運転性能を確保することができる。
また、制御マップ切換制御により、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合で、フィルタ４４の再生が行われているときには図３の制御マップＢが選択される。なお、回転数Ｎ１以下の領域における制御及びそれによって得られる効果については、前述のように制御マップにおける領域の設定が同一であることから、フィルタ４４の再生を行わない場合と同じであるので説明を省略する。また、車両ＥＣＵ２２がエンジン２及び電動機６に配分したトルクに応じてエンジンＥＣＵ２４及びインバータＥＣＵ２６が行うエンジン２及び電動機６の制御もフィルタ４４の再生を行わない場合と同様にして行われるので、以下の説明では省略する。
【００９８】
車両が発進加速して走行状態になり、車両ＥＣＵ２２は前述のようにして車両の走行に必要な要求トルクを設定する。
そして、回転数センサ３６によって検出された電動機６の回転数と要求トルクとで定まる動作点が図３の制御マップＢにおける領域Ｅ２２内にある場合には、車両ＥＣＵ２２がクラッチ４を接続し、電動機６の出力トルクを０Ｎ・ｍとするようインバータＥＣＵ２６に対して指示すると共に、エンジン２から要求トルクを出力するようにエンジンＥＣＵ２４に対して指示する。
【００９９】
また、上記動作点が領域Ｍ２２内にある場合には、車両ＥＣＵ２２はクラッチ４を接続し、エンジン２の出力トルクが許容トルクとなるようエンジンＥＣＵ２４に指示すると共に、要求トルクに対してエンジン２の出力トルクが不足する分を電動機６が出力するようにインバータＥＣＵ２６に指示する。
このように電動機６の回転数、即ちエンジン２の回転数がＮ１よりも高い領域では、エンジン２の出力トルクが許容トルク以下に制限されるが、このときエンジン２の回転数がＮ２より低い低回転領域ではフィルタ４４の再生が行われない場合よりも大きな許容トルクまでエンジン２の出力が可能となる。このため、エンジン２の排気温度が上昇し、フィルタ４４の再生に必要な排気温度まで容易に昇温することが可能となって、排気温度上昇のための燃料消費量増大やフィルタ４４の再生が長引くことによる燃費悪化を防止すると共に、フィルタ４４の再生不良を防止することができる。
【０１００】
また、低回転領域ではこのようにしてエンジン２の許容トルクが増大することによって電動機６の出力トルクが減少する。このため、低回転領域では電動機６によるバッテリ１８の電力消費量が減少するが、エンジン２の回転数がＮ２より高い高回転領域ではフィルタ４４の再生が行われない場合よりも小さい許容トルクにエンジン２の出力が制限されることにより、その分だけ電動機６の出力が増大して、電動機６によるバッテリ１８の電力消費が増大する。
【０１０１】
従って、エンジン２の低回転領域において電動機６の電力消費が減少しても、バッテリ１８のＳＯＣを適正な範囲内に維持してバッテリ１８の劣化を抑制することができる。
また、この場合にもエンジン２の出力トルクが許容トルクに制限されることによって要求トルクから不足する分を電動機６の出力トルクによって補うようにしたので、変速機８には車両の走行に必要な要求トルクが伝達され、トルク不足を生じることなく車両の良好な運転性能を確保することができる。
【０１０２】
次に、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲より低下した場合には、フィルタ４４の再生の有無にかかわらず、前述した制御マップ切換制御によって図４の制御マップＣが選択される。なお、前述したように回転数Ｎ１以下の領域における制御及びそれによって得られる効果については、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合と同じであるので説明を省略する。
【０１０３】
また、車両ＥＣＵ２２がエンジン２及び電動機６に配分したトルクに応じてエンジンＥＣＵ２４及びインバータＥＣＵ２６が行うエンジン２及び電動機６の制御もバッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合と同様にして行われるので、以下の説明では省略する。
車両が発進加速して走行状態になり、車両ＥＣＵ２２は前述のようにして車両の走行に必要な要求トルクを設定する。
【０１０４】
そして、回転数センサ３６によって検出された電動機６の回転数と要求トルクとで定まる動作点が図４の制御マップＣにおける領域Ｅ３２内にある場合には、車両ＥＣＵ２２がクラッチ４を接続し、電動機６の出力トルクを０Ｎ・ｍとするようインバータＥＣＵ２６に対して指示すると共に、エンジン２から要求トルクを出力するようにエンジンＥＣＵ２４に対して指示する。
【０１０５】
また、上記動作点が領域Ｍ３２内にある場合には、車両ＥＣＵ２２はクラッチ４を接続し、エンジン２の出力トルクがその回転数において出力可能な最大トルクＴｅとなるようエンジンＥＣＵ２４に指示すると共に、要求トルクに対してエンジン２の出力トルクが不足する分を電動機６が出力するようにインバータＥＣＵ２６に指示する。
このように、バッテリ１８のＳＯＣが上記所定ＳＯＣ範囲より低い場合、回転数Ｎ１より高い回転領域では、エンジン２の出力トルクを最大トルクＴｅまで許容することで、制御マップＣにおいてエンジン２にトルクが配分される領域Ｅ３２が図２の制御マップＡの領域Ｅ１２よりも拡大され、その結果として電動機６にトルクが配分される領域Ｍ３２が図２の制御マップＡの領域Ｍ１２よりも縮小される。
【０１０６】
従って、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合に比べ、電動機６によるバッテリ１８からのエネルギ消費量が減少し、更なるバッテリ１８のＳＯＣの低下を抑制することができる。
また、このときエンジン２の出力トルクは最大トルクＴｅまで許容するようにしているため、エンジン２にトルクが配分される出力領域が最大限拡大され、電動機６の出力トルクを可能な限り小さく抑えることができる。これにより、電動機６によるバッテリ１８からのエネルギ消費を最大限抑制し、バッテリ１８のＳＯＣの低下を効果的に抑制することが可能となる。
【０１０７】
そして、この間に車両が減速走行して電動機６による回生制動が行われれば、減速時のエネルギ回収によってバッテリ１８のＳＯＣが回復し、所定ＳＯＣ範囲内に復帰させることが可能となる。
なお、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲より低い場合には、このようにエンジン２の出力トルクを最大トルクまで許容するようにしているため、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合のようにフィルタ４４の再生の要否に応じて制御マップを切り換える必要はないものとして、フィルタ４４の再生の要否に関わらず共通の制御マップＣを用いてトルクの配分が行われる。
【０１０８】
また、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲より高い場合で、フィルタ４４の再生が行われていないときには、制御マップ切換制御により図５の制御マップＤが選択される。なお、前述したように回転数Ｎ１以下の領域における制御及びそれによって得られる効果については、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合と同じであるので説明を省略する。また、車両ＥＣＵ２２がエンジン２及び電動機６に配分したトルクに応じてエンジンＥＣＵ２４及びインバータＥＣＵ２６が行うエンジン２及び電動機６の制御もバッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合と同様にして行われるので、以下の説明では省略する。
【０１０９】
車両が発進加速して走行状態になり、車両ＥＣＵ２２は前述のようにして車両の走行に必要な要求トルクを設定する。
そして、回転数センサ３６によって検出された電動機６の回転数と要求トルクとで定まる動作点が図５の制御マップＤにおける領域Ｍ４１内にある場合には、クラッチ４を切断すると共に電動機６の出力トルクが要求トルクとなるように車両ＥＣＵ２２からインバータＥＣＵ２６に指示がなされる。
【０１１０】
一方、上記動作点が領域Ｅ４１内にある場合には、クラッチ４を接続し、電動機６から上限トルクＴｍを出力させるように車両ＥＣＵ２２からインバータＥＣＵ２６に指示がなされると共に、要求トルクに対して上限トルクＴｍが不足する分をエンジン２から出力するように車両ＥＣＵ２２からエンジンＥＣＵ２４に指示がなされる。
このように、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲より高い場合でフィルタ４４の再生が行われていないときには、回転数Ｎ１より高い回転領域において、電動機６の出力トルクを優先的に設定して最大トルクＴｍまで許容することにより、図５に示すように比較的高い回転数の領域において、電動機６にトルクが配分される領域Ｍ４１が、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合の図２の制御マップにおける領域Ｍ１２よりも拡大する。
【０１１１】
この結果、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合に比べ、電動機６によるバッテリ１８からのエネルギ消費量が増大し、更なるバッテリ１８のＳＯＣの上昇を抑制すると共に、ＳＯＣを所定充電率範囲内に復帰させることが可能となる。
また、このとき電動機６の出力トルクを最大トルクＴｍまで許容するようにしているので、電動機６のトルクが配分される出力領域が最大限拡大され、電動機６によるバッテリ１８からのエネルギ消費を最大限増大させて、バッテリ１８のＳＯＣの上昇を効果的に抑制することができ、ＳＯＣを上記所定ＳＯＣ範囲内に復帰させることが可能となる。
【０１１２】
更に、電動機６の出力トルクが最大トルクＴｍに達しない場合であっても、上述したように電動機６の出力トルクを優先的に設定するようにしているので、エンジン２の出力トルクに左右されることなく、電動機６によりバッテリ１８のエネルギを積極的に消費することが可能となり、バッテリ１８のＳＯＣの上昇を抑制することができる。
一方、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲より高い場合で、フィルタ４４の再生が行われているときには、制御マップ切換制御によって図３の制御マップＢが選択される。この制御マップＢはバッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合でフィルタ４４の制裁が行われているときにも使用されるものであり、制御マップＢに基づく車両ＥＣＵ２２による制御の内容は前に述べたとおりである。
【０１１３】
そして、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲より高い場合でフィルタ４４の再生が行われているときに制御マップＢを使用することにより、エンジン２の出力トルクが優先的に設定されるので、電動機６の出力トルクに左右されることなくエンジン２の出力トルクを比較的多めに設定することが可能となり、フィルタ４４の再生に必要な排気温度を得やすくなる。
【０１１４】
更に、図３の制御マップＢは、前述のように図２の制御マップＡに対してエンジン２の低回転領域でエンジン２にトルクが配分される領域を拡大することにより、フィルタ４４の再生に必要な排気温度を得やすくすると共に、低回転領域での電動機６の出力トルクの減少に伴うＳＯＣの上昇を、高回転領域で電動機６にトルクが配分される領域を拡大することにより防止するようにしている。このため、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲より高い状態でフィルタ４４の再生を行う場合に適合しており、フィルタ４４の再生に必要な排気温度を容易に得られるようにしながら、バッテリ１８のＳＯＣの上昇を効果的に抑制することができる。
【０１１５】
また、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合でフィルタ４４の再生を行うときと制御マップを共用することにより、制御マップ切換制御を複雑にせずに効率的に行うことができると共に、制御マップを記憶するための記憶装置の容量を減らすことができる。
以上のようにして、電動機６の回転数と要求トルクとに基づいて定まる出力領域が示された制御マップを、バッテリ１８のＳＯＣ及びフィルタ４４の再生の有無に応じて切り換えるようにしたので、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲から逸脱しないようにしてバッテリ１８の劣化を抑制することが可能となり、更にフィルタ４４の再生中はフィルタ４４の再生に必要な排気温度まで容易に昇温することが可能となって、燃費を改善すると共にフィルタ４４の再生不良を防止することができる。
【０１１６】
また、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合でフィルタ４４の再生が行われていないときには、電動機６の回転数、即ちエンジン２の回転数がＮ１より高い領域において、急発進や登坂時などの特別な場合を除き、エンジン２の出力トルクをＮＯｘ排出量が比較的少ないトルク領域である許容トルク以下に制限するようにしたので、エンジン２からのＮＯｘ排出量の増大を抑制して良好な排ガス性能を得ることができる。
【０１１７】
以上で本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、電動機６をクラッチ４と変速機８との間に配置するようにしたが、電動機６の配置はこれに限られるものではなく、例えばエンジン２とクラッチ４との間に電動機６を配置したハイブリッド電気自動車のように、エンジン２の駆動力と電動機６の駆動力とがそれぞれ駆動輪に伝達可能なハイブリッド電気自動車であれば同様の効果を得ることができる。
【０１１８】
但し、上記実施形態においてクラッチ４を切断し、電動機６単独で駆動輪１６の駆動を行うようにした場合については、エンジン２の駆動力も同時に駆動輪に伝達しながら、エンジン２の出力トルクを最小にするというような制御が必要になる。
また、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲より低い場合には、電動機６の回転数がＮ１より高い領域においてエンジン２の出力を最大トルクまで許容することにより、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合よりもエンジン２にトルクが配分される領域を拡大するようにしたが、必ずしも最大トルクまで許容する必要はなく、エンジン２にトルクが配分される領域が拡大されるようになっていればよい。
【０１１９】
更に、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲より高い場合には、電動機６の回転数がＮ１より高い領域において比較的高い回転領域にわたり、電動機６の出力を最大トルクまで許容することにより、バッテリ１８のＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲内にある場合よりもエンジン２にトルクが配分される領域を拡大するようにしたが、必ずしも最大トルクまで許容する必要はなく、電動機６にトルクが配分される領域が拡大されるようになっていればよい。
【０１２０】
また、上記実施形態では回転数センサ３６で検出された電動機６の回転数を用いたが、変速機８の出力回転数を検出し、これを変速比を用いて電動機６の回転数に変換しても良いし、電動機６の回転数に応じて変化する量から電動機６の回転数を求めるようにしても良い。
なお、上記実施形態ではエンジン２をディーゼルエンジンとしたが、エンジン形式はこれに限られるものではなく、ガソリンエンジンなどでも良い。
【０１２１】
また、上記実施形態において、電動機６を永久磁石式同期電動機としたが電動機の形式もこれに限られるものではない。
更に、上記実施形態では変速機８を自動変速機としたが、変速機の形式はこれに限られるものではなく、無段変速機や手動式の変速機などであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置の全体構成図である。
【図２】図１の制御装置において使用される制御マップＡを示す図である。
【図３】図１の制御装置において使用される制御マップＢを示す図である。
【図４】図１の制御装置において使用される制御マップＣを示す図である。
【図５】図１の制御装置において使用される制御マップＤを示す図である。
【図６】図１の制御装置において実行される制御マップ切換制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２３】
１  ハイブリッド電気自動車
２  エンジン
４  クラッチ
６  電動機
１６  駆動輪
１８  バッテリ
２２  車両ＥＣＵ（制御手段）
２４  エンジンＥＣＵ（再生手段）
２８  バッテリＥＣＵ（充電率検出手段）
３６  回転数センサ（回転数検出手段）
３８  排気通路
４４  フィルタ
【図１】
2007246009.tif 000003
【図２】
2007246009.tif 000004
【図３】
2007246009.tif 000005
【図４】
2007246009.tif 000006
【図５】
2007246009.tif 000007
【図６】
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