(57)【要約】【課題】燃費向上効果を損なうことなく、適切なバッテリのＳＯＣに管理することができる駆動制御システムを提供すること。【解決手段】判定トルク算出部２３は、エンジン２を熱効率の良い動作点で動作させるときのエンジントルクに基づいて求められた判定トルクをバッテリ１１のＳＯＣに応じて算出する。そして、動作制御部２４は、ドライバの要求トルクと判定トルクとの関係に基づいて求められた目標エンジントルク及び目標モータトルクによってエンジン２及びモータ３の動作を制御する。【選択図】図１
2016222100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標エンジントルクに基づいてエンジンの動作を制御し、目標モータトルクに基づいてモータの動作を制御する駆動制御システムにおいて、
アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出部と、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出部と、
前記アクセル操作量と前記エンジン回転数とに基づいてドライバの要求トルクを算出する要求トルク算出部と、
バッテリの充電残量を検出する充電残量検出部と、
前記エンジンを熱効率の良い動作点で動作させるときのエンジントルクに基づいて求められた判定トルクを、前記バッテリの充電残量に応じて算出する判定トルク算出部と、
前記要求トルクと前記判定トルクとの関係に基づいて求められた目標エンジントルク及び目標モータトルクによって、前記エンジン及び前記モータの動作を制御する動作制御部とを有することを特徴とする駆動制御システム。
【請求項２】
前記判定トルク算出部は、発電時における発電判定トルクを前記バッテリの充電残量に応じて算出し、
前記動作制御部は、
前記要求トルクが前記発電判定トルクよりも小さい場合、前記発電判定トルクを目標エンジントルクとして前記エンジンを動作させ、
前記目標エンジントルクと前記要求トルクとの差分を目標モータトルクとして前記モータを動作させることを特徴とする請求項１に記載の駆動制御システム。
【請求項３】
前記判定トルク算出部は、放電時における放電判定トルクを前記バッテリの充電残量に応じて算出し、
前記動作制御部は、
前記要求トルクが前記放電判定トルクよりも大きい場合、前記放電判定トルクを目標エンジントルクとして前記エンジンを動作させ、
前記目標エンジントルクと前記要求トルクとの差分を目標モータトルクとして前記モータを動作させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の駆動制御システム。
【請求項４】
前記判定トルク算出部は、発電時における発電判定トルク及び放電時における放電判定トルクを前記バッテリの充電残量に応じて算出し、
前記動作制御部は、
前記要求トルクが前記発電判定トルク以上であり、かつ前記要求トルクが前記放電判定トルク以下である場合、前記要求トルクを目標エンジントルクとして前記エンジンを動作させ、前記モータは動作させないように制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の駆動制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標エンジントルクに基づいてエンジンの動作を制御し、目標モータトルクに基づいてモータの動作を制御する駆動制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンとモータにより走行するハイブリッド自動車において、駆動制御システムは、ドライバの要求トルクを満たすように、目標エンジントルクと目標モータトルクを決定している。
【０００３】
従来のこの種の駆動制御システムとしては、燃費向上を目的として、最高熱効率線に基づいて定められた所定の領域にエンジン動作点があるか否かを判定し、エンジン動作点が所定の領域にない場合は、所定の領域内になるようエンジン動作点を補正するようにしたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０７１４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、モータとの間で充放電を行うバッテリは、過充電または過放電になると劣化が進行してしまう。そのため、バッテリのＳＯＣ（State of Charge）を所定の範囲内（例えば４０％〜８０％）となるように管理することが求められる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、燃費向上の観点のみからエンジン動作点を決定しており、バッテリのＳＯＣを考慮してエンジン動作点を決定していない。このため、特許文献１に記載のものは、エンジン動作点を所定の領域内になるよう補正することにより燃費向上は実現できても、バッテリのＳＯＣについては考慮しておらず、バッテリが過充電または過放電となってしまうことがある。
【０００７】
そこで、本発明は、燃費向上効果を損なうことなく、適切なバッテリのＳＯＣに管理することができる駆動制御システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する駆動制御システムの発明の一態様は、目標エンジントルクに基づいてエンジンの動作を制御し、目標モータトルクに基づいてモータの動作を制御する駆動制御システムにおいて、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出部と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出部と、前記アクセル操作量と前記エンジン回転数とに基づいてドライバの要求トルクを算出する要求トルク算出部と、バッテリの充電残量を検出する充電残量検出部と、前記エンジンを熱効率の良い動作点で動作させるときのエンジントルクに基づいて求められた判定トルクを、前記バッテリの充電残量に応じて算出する判定トルク算出部と、前記要求トルクと前記判定トルクとの関係に基づいて求められた目標エンジントルク及び目標モータトルクによって、前記エンジン及び前記モータの動作を制御する動作制御部とを有するものから構成される。
【発明の効果】
【０００９】
このように本発明によれば、目標エンジントルクと目標モータトルクを求める際に用いられる判定トルクは、エンジンを熱効率の良い動作点で動作させるときのエンジントルクに基づき設定されており、更に、バッテリの充電残量に応じた判定トルクが算出される。このようにして算出された判定トルクを利用してエンジン及びモータの動作を制御するため、燃費向上効果を損なうことなく、適切なバッテリのＳＯＣに管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る駆動制御システムを示す図であり、駆動制御システムを備える車両を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る駆動制御システムで用いる判定トルクマップを示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る駆動制御システムで用いる発電判定トルクマップを表形式で示す図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る駆動制御システムで用いる放電判定トルクマップを表形式で示す図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る駆動制御システムで用いる発電判定トルクマップをグラフ形式で示す図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る駆動制御システムで用いる放電判定トルクマップをグラフ形式で示す図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係る駆動制御システムで実行されるエンジン動作点決定処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に係る駆動制御システムにおいて、モータが発電を行うようにエンジン動作点が決定された状態を示す図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態に係る駆動制御システムにおいて、モータが放電を行うようにエンジン動作点が決定された状態を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態に係る駆動制御システムにおいて、ＳＯＣが６０％の場合の判定トルクマップに基づいて、モータが動作しないようにエンジン動作点が決定された状態を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態に係る駆動制御システムにおいて、要求トルクに対する目標エンジン動作点およびモータトルクの一覧を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図１１は、本発明の実施形態に係る駆動制御システムの実施形態を説明する図である。
【００１２】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る駆動制御システムを搭載した車両１は、エンジン２、トランスミッション４および車輪６を含んで構成されている。
【００１３】
エンジン２は、例えば４サイクルのガソリンエンジンから構成されており、車両を走行させる動力を発生する。
【００１４】
トランスミッション４は、エンジン２が発生した動力を変速する。トランスミッション４は、クラッチ７を備えており、このクラッチ７によりエンジン２からの動力を断続する。
【００１５】
また、トランスミッション４はリングギヤ５を備えており、このリングギヤ５は、図示しないピニオンギヤおよびサイドギヤ等とともにディファレンシャル装置を構成している。ディファレンシャル装置のサイドギヤには左右のドライブシャフト５ａを介して車輪６が連結されている。トランスミッション４で変速された動力は、リングギヤ５に入力された後、左右の車輪６に伝達される。
【００１６】
また、車両１は、モータ３、減速機８、バッテリ１１、インバータ１２およびＥＣＵ２０を含んで構成されている。
【００１７】
モータ３は、電動機および発電機として機能する回転電機であり、インバータ１２を介してバッテリ１１に接続されている。モータ３は、ＥＣＵ２０がインバータ１２を制御することで、力行トルクまたは発電トルク（回生トルク）を発生する。
【００１８】
モータ３は、減速機８を介してリングギヤ５に連結されており、バッテリ１１から供給される電力により力行することで車両１の走行をアシストする。また、モータ３は、リングギヤ５から伝達された動力により駆動されることで発電する。
【００１９】
このように、本実施形態における車両１は、モータ３によりエンジン２の動力をアシスト可能なハイブリッド車両として構成されている。なお、モータ３は、リングギヤ５に限らず、エンジン２から車輪６までの動力伝達経路上に連結されていればよい。
【００２０】
また、車両１は、アクセル操作量検出部１６およびエンジン回転数検出部１７を備えている。アクセル操作量検出部１６は、例えば、図示しないアクセルペダルに設けられており、アクセル操作量を検出する。エンジン回転数検出部１７は、例えば、エンジン２のクランクシャフトに設けられており、エンジン回転数を検出する。
【００２１】
ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートと、ネットワークモジュールとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【００２２】
ＥＣＵ２０のＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ２０として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＥＣＵ２０において、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ＥＣＵ２０として機能する。
【００２３】
ＥＣＵ２０は、ドライバの要求トルクを満たすように、目標エンジントルクと目標モータトルクを決定する。そして、ＥＣＵ２０は、目標エンジントルクに基づいてエンジン２の動作を制御し、目標モータトルクに基づいてモータ３の動作を制御する。
【００２４】
ＥＣＵ２０は、ドライバの要求トルクを算出する要求トルク算出部２１と、バッテリ１１の充電残量を検出する充電残量検出部２２を備えている。以下、バッテリ１１の充電残量をＳＯＣ（State Of Charge）という。
【００２５】
要求トルク算出部２１は、アクセル操作量検出部１６により検出されたアクセル操作量と、エンジン回転数検出部１７により検出されたエンジン回転数とに基づいてドライバの要求トルクを算出する。
【００２６】
なお、本発明の他の実施形態として、車両１は、車両の走行速度を検出する車速検出部１８を備え、アクセル操作量検出部１６により検出されたアクセル操作量と、車速検出部１８により検出された車両の走行速度とに基づいてドライバの要求トルクを算出してもよい。
【００２７】
充電残量検出部２２は、バッテリ１１に入出力される電流を電流センサ１３で計測して積算することで、ＳＯＣを検出する。ＳＯＣは、バッテリ１１の「現在の残容量／満充電容量×１００」で表される値（％）である。
【００２８】
また、ＥＣＵ２０は、判定トルク算出部２３と動作制御部２４を備えている。
【００２９】
判定トルク算出部２３は、エンジン２を熱効率の良い動作点で動作させるときのエンジントルクに基づいて求められた判定トルクを、バッテリ１１のＳＯＣに応じて算出する。判定トルクは、後述するように発電判定トルクαと放電判定トルクβとがある。
【００３０】
動作制御部２４は、要求トルクと判定トルクとの関係に基づいて求められた目標エンジントルク及び目標モータトルクによって、エンジン２及びモータ３それぞれの動作を制御する。
【００３１】
ＥＣＵ２０のＲＯＭには、エンジン動作点（目標エンジントルク）の決定時に参照される判定トルクマップと、発電判定トルクαの算出時に参照される発電判定トルクマップと、放電判定トルクβの算出時に参照される放電判定トルクマップとが記憶されている。これら判定トルクマップ、発電判定トルクマップ、放電判定トルクマップは、実験等から求めたものである。
【００３２】
判定トルクマップは、図２に示すように、トルクとエンジン回転数をそれぞれ縦軸と横軸にして、判定トルクとしての発電判定トルクαおよび放電判定トルクβをエンジン回転数毎に定めたものである。
【００３３】
発電判定トルクαのトルクラインは、熱効率最適ラインに概ね平行となるように、熱効率最適ラインの下方に設定されている。放電判定トルクβのトルクラインは、熱効率最適ラインに概ね平行となるように、熱効率最適ラインの上方に設定されている。
【００３４】
したがって、発電判定トルクαのトルクラインと放電判定トルクβのトルクラインは、互いに熱効率最適ラインを挟んで概ね平行するように設定されている。
【００３５】
ここで、熱効率最適ラインは、鎖線で示すエンジン等効率ラインの中心を通過するラインであり、エンジン２を熱効率の良い動作点で動作させるときのエンジントルクをエンジン回転数毎に定めたものである。
【００３６】
このため、判定トルクマップにおいて、発電判定トルクαのトルクラインと放電判定トルクβのトルクラインで挟まれた領域は、この領域外よりも、エンジン２の熱効率に優れるとともにエンジン２の燃費を向上可能な領域である。
【００３７】
本実施形態では、エンジン２の動作点が発電判定トルクαのトルクラインと放電判定トルクβのトルクラインで挟まれた領域内になるよう、ＥＣＵ２０が目標エンジントルクを設定する。
【００３８】
また、発電判定トルクαおよび放電判定トルクβは、バッテリ１１のＳＯＣに応じて変更される。具体的には、発電判定トルクαのトルクラインは、ＳＯＣが高くなるに従い下方に設定されている。すなわち、図５に示すように、バッテリ１１のＳＯＣが低い場合は、エンジン２の作動により発電が行われてもバッテリ１１は過充電にならないため、大きなトルクとなるエンジン２の動作が許容されるようなエンジントルクのトルクラインが設定される。一方、バッテリ１１のＳＯＣが高い場合は、エンジン２の作動により発電が行われると過充電になる可能性があるため、エンジン２の動作により発電が積極的に行われないようなエンジントルクのトルクラインが設定される。
【００３９】
また、図６に示すように、放電判定トルクβのトルクラインは、ＳＯＣが低くなるに従い上方に設定されている。すなわち、バッテリ１１のＳＯＣが高い場合は、モータ３を積極的に作動させて放電が行われてもバッテリ１１は過放電にならないため、小さなトルクとなるエンジン２の動作が許容されるようなトルクラインが設定される。一方、バッテリ１１のＳＯＣが低い場合は、モータ３を積極的に作動させたら過放電になる可能性があるため、エンジン２が積極的に動作するようなエンジントルクのトルクラインが設定される。
【００４０】
例えば、図２に示すように、ドライバの要求トルクＡが発電判定トルクαより小さい場合、ＥＣＵ２０は、発電判定トルクαをエンジン動作点（目標エンジントルク）として、エンジン２を動作させる。また、バッテリ１１のＳＯＣが、発電判定トルクαに対応するバッテリ１１のＳＯＣよりも高いとき、ＥＣＵ２０は、その高いバッテリ１１のＳＯＣに応じた発電判定トルクα'をエンジン動作点（目標エンジントルク）として、エンジン２を動作させる。
【００４１】
すなわち、ＥＣＵ２０は、バッテリ１１のＳＯＣの大きさに応じて設定されている発電判定トルクαとドライバの要求トルクＡとの関係に基づいて目標エンジントルクを求め、このようにして求められた目標エンジントルクに基づいてエンジン２の動作を制御する。これにより、燃費向上効果を損なうことなく、適切なバッテリのＳＯＣに管理することができる。
【００４２】
発電判定トルクαは、図３、図５に示す発電判定トルクマップを参照してＥＣＵ２０の判定トルク算出部２３により算出される。ここで、図３は、発電判定トルクマップを表形式で表したものであり、図５は、発電判定トルクマップをグラフ形式で表したものである。
【００４３】
ここで、本実施形態では、バッテリ１１が過充電または過放電になって劣化が進行することを防止するため、バッテリ１１のＳＯＣの管理範囲を４０％〜８０％としている。
【００４４】
図３、図５に示す発電判定トルクマップにおいて、発電判定トルクαのトルクラインは、ＳＯＣが高くなるに従って下方となるよう設定される。
【００４５】
すなわち、ＳＯＣが４０％のときは、ＳＯＣが更に低下して過放電になることを防止すべくエンジン２の作動により発電を積極的に行う必要があるため、発電判定トルクαは、ＳＯＣが６０％のときより高く設定される。
【００４６】
また、ＳＯＣが６０％のときは、ＳＯＣが４０％のときよりも発電を積極的に行う必要がないため、このＳＯＣが４０％のときよりも発電判定トルクαが低く設定される。
【００４７】
また、ＳＯＣが８０％以上のときは、エンジン２の作動により発電が行われるとＳＯＣが更に上昇して過充電となってしまうため、エンジン２の作動により発電が行われないよう、エンジン回転数に関わらず発電判定トルクαが０Ｎになっている。
【００４８】
なお、ＳＯＣが８０％以上のときの発電判定トルクαは、０Ｎであることに限定されず、エンジン２の動作により過度な充電が行われないような非常に低い値であればよい。
【００４９】
放電判定トルクβは、図４、図６に示す放電判定トルクマップを参照してＥＣＵ２０の判定トルク算出部２３により算出される。ここで、図４は、放電判定トルクマップを表形式で表したものであり、図６は、放電判定トルクマップをグラフ形式で表したものである。
【００５０】
図４、図６に示す放電判定トルクマップにおいて、放電判定トルクβのトルクラインは、ＳＯＣが低くなるに従って上方となるよう設定される。
【００５１】
すなわち、バッテリ１１のＳＯＣが８０％のときは、ＳＯＣが更に上昇して過充電になることを防止すべくモータ３を積極的に作動させて放電を行う必要があるため、放電判定トルクβは、ＳＯＣが６０％のときよりも低く設定される。
【００５２】
また、ＳＯＣが６０％のときは、ＳＯＣが８０％のときよりもモータ３を積極的に作動させる必要がないため、このＳＯＣが８０％のときよりも放電判定トルクβが高く設定される。
【００５３】
また、ＳＯＣが４０％以下のときは、モータ３の作動により放電が行われるとＳＯＣが更に低下して過放電となってしまうため、モータ３の作動により放電が行われないよう、エンジン回転数に関わらず放電判定トルクβが２００Ｎになっている。ここで、２００Ｎは、エンジン２が発生可能な最大トルクよりも大きな値である。
【００５４】
なお、ＳＯＣが４０％以下のときの放電判定トルクβは、２００Ｎであることに限定されず、モータ３の動作により過度な放電が行われないような非常に高い値であればよい。
【００５５】
このように、本実施形態では、従来のように１本の熱効率最適ライン上でエンジンを動作させるのではなく、発電判定トルクαと放電判定トルクβの２本のトルクラインにより熱効率最適ラインを挟むように設定された領域でエンジン２を動作させるため、燃費の向上効果を損なうことがない。また、発電判定トルクαと放電判定トルクβの２本のトルクラインをＳＯＣに応じて変化させることで、ドライバの要求トルクＡを満たしつつ、バッテリ１１が過充電または過放電とならないようにエンジン２とモータ３を動作させることができる。
【００５６】
以上のように構成された本実施形態に係る駆動制御システムによるエンジン動作点決定処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
図７に示すように、まず、ＥＣＵ２０は、アクセル操作量をアクセル操作量検出部１６により検出し、エンジン回転数をエンジン回転数検出部１７により検出する（ステップＳ１）。
【００５８】
次いで、ＥＣＵ２０は、ステップＳ１で検出されたアクセル操作量とエンジン回転数とに基づいて、要求トルク算出部２１によりドライバの要求トルクＡを算出する（ステップＳ２）。なお、ＥＣＵ２０は、ステップＳ１でエンジン回転数の代わりに車速を検出し、ステップＳ２で、この車速とアクセル操作量とに基づいて要求トルクＡを算出してもよい。
【００５９】
次いで、ＥＣＵ２０は、バッテリ１１のＳＯＣを充電残量検出部２２により検出する（ステップＳ３）。
【００６０】
次いで、ＥＣＵ２０は、ＳＯＣとエンジン回転数とに基づいて発電判定トルクαを算出する（ステップＳ４）。
【００６１】
次いで、ＥＣＵ２０は、要求トルクＡが発電判定トルクαより小さいか否かを算出する（ステップＳ５）。
【００６２】
ステップＳ５の判定が"ＹＥＳ"の場合（要求トルクＡが発電判定トルクαより小さい場合）、ＥＣＵ２０は、ステップＳ６において、目標とするエンジン動作点（目標エンジントルク）および目標モータトルクを決定する。
【００６３】
具体的には、ＥＣＵ２０は、目標とするエンジン動作点（目標エンジントルク）を、発電判定トルクαと等しい値に設定する。
【００６４】
ここで、目標エンジントルクと要求トルクＡとの差分が目標モータトルクとして設定される。具体的には、ＥＣＵ２０は、要求トルクＡが発電判定トルクαより小さい場合、すなわち目標エンジントルクが発電判定トルクαと等しい値に設定されるとき、目標エンジントルクと要求トルクとはα−Ａの関係となり、その差分を目標モータトルクとして設定して、モータ３の動作を制御する。このとき、要求トルクＡは発電判定トルクαより小さいので、ＥＣＵ２０は、ドライバの要求トルクＡよりも大きな目標エンジントルクαによりエンジン２を動作させることになるが、ドライバの要求トルクＡを超える過剰分のエンジントルクでのエンジン２の動作は、モータ３の作動に利用して発電を行う。このようにして、熱効率の良い動作点でエンジン２を動作させるため、燃費の向上を図ることができるとともに、ドライバの要求トルクを超えるエンジントルクでのエンジン２の動作についてはモータ３を動作させて発電に利用するため、エネルギーを効率的に利用できる。また、ＥＣＵ２０は、ＳＯＣに応じた発電判定トルクαを算出し、この発電判定トルクαとドライバの要求トルクＡとの関係に基づいて目標エンジントルクを設定するため、燃費向上効果を損なうことなく、バッテリ１１の過充電を防止することができる。
【００６５】
ここで、本実施形態に係る駆動制御システムでは、目標モータトルクは、目標エンジントルクと要求トルクＡとの差分となるため、力行時のモータ３のトルクを正の値のＢとしたとき、目標エンジントルク＝Ａ＋Ｂの関係が成り立つ。そこで、ステップＳ６において、ＥＣＵ２０は、目標モータトルクを、発電時のモータ３のトルクとなる負の値の−Ｂに設定する。このようにして、モータ３は、目標エンジントルクと要求トルクＡとの差分の発電トルクで発電を行う。その後、ＥＣＵ２０は、図７のフローチャートの処理を終了する。
【００６６】
一方、ステップＳ５の判定が"ＮＯ"の場合（要求トルクＡが発電判定トルクα以上の場合）、ＥＣＵ２０は、バッテリ１１のＳＯＣとエンジン回転数とに基づいて放電判定トルクβを算出する（ステップＳ７）。
【００６７】
次いで、ＥＣＵ２０は、要求トルクＡが放電判定トルクβ以下であるか否かを算出する（ステップＳ８）。
【００６８】
ステップＳ８の判定が"ＹＥＳ"の場合（要求トルクＡが放電判定トルクβ以下の場合）、ＥＣＵ２０は、目標とするエンジン動作点（目標エンジントルク）を要求トルクＡと等しい値に設定し、目標モータトルクを０に設定する（ステップＳ９）。すなわち、ＥＣＵ２０は、熱効率の良い動作点でエンジン２を動作させ、モータ３については動作させないため、バッテリ１１には過充電も過放電も発生しない。また、このとき、バッテリ１１のＳＯＣに応じた発電判定トルクα及び放電判定トルクβに基づいて目標エンジントルクは設定されるため、バッテリ１１のＳＯＣは十分確保されている。このようにして、本実施形態に係る駆動制御システムは、燃費向上効果を損なうことなく、適切なバッテリのＳＯＣに管理することができる。その後、ＥＣＵ２０は、図７のフローチャートの処理を終了する。
【００６９】
一方、ステップＳ８の判定が"ＮＯ"の場合（要求トルクＡが放電判定トルクβより大きい場合）、ＥＣＵ２０は、ステップＳ１０で、目標とするエンジン動作点（目標エンジントルク）および目標モータトルクを設定する。
【００７０】
具体的には、ＥＣＵ２０は、目標とするエンジン動作点（目標エンジントルク）を、放電判定トルクβと等しい値に設定する。
【００７１】
ここで、目標エンジントルクと要求トルクＡとの差分が目標モータトルクとして設定される。具体的には、ＥＣＵ２０は、要求トルクＡが放電判定トルクβより大きい場合、すなわち目標エンジントルクが放電判定トルクβと等しい値に設定されるとき、要求トルクと目標エンジントルクとはＡ−βの関係となり、その差分を目標モータトルクとして設定して、モータ３の動作を制御する。このとき、要求トルクＡは放電判定トルクβより大きいので、ＥＣＵ２０は、ドライバの要求トルクＡよりも小さな目標エンジントルクβによりエンジン２を動作させることになるが、ドライバの要求トルクＡに対して不足するエンジントルクは、モータ３の作動により補う。このようにして、熱効率の良い動作点でエンジン２を動作させるため、燃費の向上を図ることができるとともに、ドライバの要求トルクに対して不足するエンジントルクはモータ３を動作させて補うため、エネルギーを効率的に利用できる。また、ＥＣＵ２０は、ＳＯＣに応じた放電判定トルクβを算出し、この放電判定トルクβとドライバの要求トルクＡとの関係に基づいて目標エンジントルクを設定するため、燃費向上効果を損なうことなく、バッテリ１１の過充電を防止することができる。
【００７２】
ここで、本実施形態に係る駆動制御システムでは、目標モータトルクは、要求トルクＡと目標エンジントルクとの差分となるため、力行時のモータ３のトルクを正の値のＢとしたとき、目標エンジントルク＝Ａ−Ｂの関係が成り立つ。そこで、ステップＳ１０において、ＥＣＵ２０は、目標モータトルクを、力行時のモータ３のトルクとなる正の値のＢに設定する。このようにして、モータ３は、要求トルクＡと目標エンジントルクとの差分の力行トルクを発生し、エンジン２をアシストする。その後、ＥＣＵ２０は、図７のフローチャートの処理を終了する。
【００７３】
次に、ＳＯＣが６０％、４０％、８０％である場合のエンジン動作点決定処理の結果について、具体的数値を当てはめて説明する。なお、ＳＯＣの６０％、４０％、８０％は、本実施形態におけるＳＯＣの管理範囲の中間値、下限値、上限値である。
【００７４】
（ＳＯＣが６０％の場合）
ＳＯＣが管理範囲の中間値の６０％の場合、判定トルクマップは図８、図９、図１０に示すものとなる。図８、図９、図１０において、エンジン回転数が４０００ｒｐｍのときの発電判定トルクαと放電判定トルクβは、それぞれ５０Ｎ、９０Ｎとなっている。
【００７５】
図８に示すように、エンジン回転数が４０００ｒｐｍのときのドライバの要求トルクＡが３０Ｎであった場合、要求トルクＡが発電判定トルクαよりも小さいため、ＥＣＵ２０は、エンジン動作点を発電判定トルクαに設定する。そして、ＥＣＵ２０は、発電判定トルクαに等しい目標エンジントルク（５０Ｎ）でエンジンを動作させる。
【００７６】
また、ＥＣＵ２０は、目標エンジントルクと要求トルクＡとの差分である−２０Ｎを目標モータトルクとして、モータ３を動作させる。すなわち、ＥＣＵ２０は、要求トルクＡに対する余剰分のエンジントルク（２０Ｎ）を利用してモータ３に発電を行わせる。
【００７７】
図９に示すように、エンジン回転数が４０００ｒｐｍのときの要求トルクＡが１２０Ｎであった場合、要求トルクＡが放電判定トルクβよりも大きいため、ＥＣＵ２０は、エンジン動作点を放電判定トルクβに設定する。そして、ＥＣＵ２０は、放電判定トルクβに等しい目標エンジントルク（９０Ｎ）でエンジンを動作させる。
【００７８】
また、ＥＣＵ２０は、目標エンジントルクと要求トルクＡとの差分である３０Ｎを目標モータトルクとして、モータ３を動作させる。すなわち、ＥＣＵ２０は、要求トルクＡに対する不足分のトルク（３０Ｎ）を、モータ３の力行トルクによって補う。
【００７９】
図１０に示すように、エンジン回転数が４０００ｒｐｍのときの要求トルクＡが８０Ｎであった場合、要求トルクＡが発電判定トルクα以上であり、かつ放電判定トルクβ以下であるため、ＥＣＵ２０は、要求トルクＡを目標エンジントルクとしてエンジン２を動作させ、モータ３は動作させない。
【００８０】
このように、図８、図９、図１０のいずれの場合も、発電判定トルクαと放電判定トルクβに挟まれた領域にエンジン動作点（目標エンジントルク）が入るように、ＥＣＵ２０がエンジン動作点を設定している。これにより、燃費向上効果を損なうことなく、適切な放電および充電を行うことができる。なお、上記の動作は、ＳＯＣが６０％のときだけでなく、ＳＯＣが４０％から８０％の範囲にある場合にも実行される。
【００８１】
（ＳＯＣが４０％の場合）
ＳＯＣが管理範囲の下限値の４０％の場合、放電判定トルクβは、図４、図６に示すようにエンジン回転数に関わらず、非常に高い値である２００Ｎに設定されている。
【００８２】
これにより、放電判定トルクβより要求トルクＡが大きくなることがなくなるので、ＥＣＵ２０は、要求トルクＡが発電判定トルクα以上の場合、要求トルクＡを目標エンジントルクとしてエンジン２を動作させ、モータ３は動作させない。
【００８３】
一方、ＳＯＣが４０％のときの発電判定トルクαは、図３、図５に示すようにＳＯＣが６０％のときの発電判定トルクαより大きい値に設定される。このため、モータ３での発電に割り当てられるエンジントルクが大きくなり、発電が促進される。
【００８４】
このように、バッテリ１１のＳＯＣが管理範囲の下限値のとき、ＥＣＵ２０は、ドライバの要求トルクＡが発電判定トルクα以上であれば、ドライバの要求トルクＡでエンジン２を動作させて、モータ３は動作させない。一方で、ドライバの要求トルクＡが発電判定トルクαより小さければ、目標エンジントルクを発電判定トルクαと等しい値に設定し、この目標エンジントルクとドライバの要求トルクＡとの差分を目標モータトルクとしてモータ３により発電をおこなう。これにより、バッテリ１１の過放電が防止される。
【００８５】
以上のように、ＳＯＣが４０％の場合、ＥＣＵ２０は、モータ３から力行トルクを出力させず、かつ、モータ３での発電が促進されるように、目標エンジントルクおよび目標モータトルクを設定する。なお、モータ３以外の電気負荷等に起因してＳＯＣが４０％より小さくなった場合であっても、ＥＣＵ２０は、上記と同様に制御を行う。
【００８６】
（ＳＯＣが８０％の場合）
ＳＯＣが管理範囲の上限値の８０％の場合、発電判定トルクαは、図３、図５に示すようにエンジン回転数に関わらず、非常に小さい値である０Ｎに設定されている。
【００８７】
これにより、発電判定トルクαより要求トルクＡが小さくなることがなくなるので、ＥＣＵ２０は、要求トルクＡが放電判定トルクβ以下の場合、要求トルクＡを目標エンジントルクとしてエンジン２を動作させ、モータ３は動作させない。
【００８８】
一方、ＳＯＣが８０％のときの放電判定トルクβは、図４、図６に示すように、ＳＯＣが６０％のときの放電判定トルクβより小さい値に設定されるため、モータ３の力行、すなわちモータアシストによりバッテリ１１の放電が促進される。
【００８９】
このように、バッテリ１１のＳＯＣが管理範囲の上限値のとき、ＥＣＵ２０は、ドライバの要求トルクＡが放電判定トルクβ以下であれば、ドライバの要求トルクＡでエンジン２を動作させて、モータ３は動作させない。一方で、ドライバの要求トルクＡが放電判定トルクβより大きければ、目標エンジントルクを放電判定トルクβと等しい値に設定し、この目標エンジントルクとドライバの要求トルクＡとの差分を目標モータトルクとしてモータ３が動作され放電が行われる。これにより、バッテリ１１の過充電が防止される。
【００９０】
以上のように、ＳＯＣが８０％の場合、ＥＣＵ２０は、モータ３に発電を行わせず、かつ、モータ３の力行によるバッテリ１１の放電が促進されるように、目標エンジントルクおよび目標モータトルクを設定する。なお、モータ３以外の電気負荷等に起因してＳＯＣが８０％より大きくなった場合であっても、ＥＣＵ２０は上記と同様に制御を行う。
【００９１】
以上のように説明した本実施形態の駆動制御システムの作用効果について説明する。
【００９２】
本実施形態の駆動制御システムにおいて、判定トルク算出部２３は、エンジン２を熱効率の良い動作点で動作させるときのエンジントルクに基づいて求められた判定トルクをバッテリ１１のＳＯＣに応じて算出する。そして、動作制御部２４は、ドライバの要求トルクＡと判定トルクとの関係に基づいて求められた目標エンジントルク及び目標モータトルクによってエンジン２及びモータ３を動作させる。
【００９３】
このような構成から、目標エンジントルクと目標モータトルクを求める際に用いられる判定トルク（発電判定トルクαおよび放電判定トルクβ）は、エンジンを熱効率の良い動作点で動作させるときのエンジントルク（熱効率最適ライン）に基づき設定されており、更に、バッテリ１１のＳＯＣに応じた判定トルクが算出される。このようにして算出された判定トルクを利用してエンジン及びモータの動作を制御するため、燃費向上効果を損なうことなく、適切なバッテリのＳＯＣを管理することができる。
【００９４】
また、本実施形態の駆動制御システムにおいて、判定トルク算出部２３は、発電時における発電判定トルクαをバッテリ１１のＳＯＣに応じて算出する。
【００９５】
そして、動作制御部２４は、要求トルクＡが発電判定トルクαよりも小さい場合、発電判定トルクαを目標エンジントルクとしてエンジン２を動作させ、目標エンジントルクと要求トルクＡとの差分を目標モータトルクとしてモータ３を動作させる。
【００９６】
この構成により、図１１に示すように、要求トルクＡが発電判定トルクαよりも小さい場合、発電判定トルクαを目標エンジントルクとしてエンジン２が動作される。
【００９７】
すなわち、図１１に示すように、要求トルクＡが発電判定トルクαより下方の動作点補正領域にある場合、目標とするエンジン動作点が、発電判定トルクαのトルクラインまで引き上げるよう補正される。このため、燃費向上を図ることができる。
【００９８】
また、目標エンジントルクと要求トルクＡとの差分を目標モータトルクとすることで、モータ３が発電トルクを発生するように動作される。このため、モータ３により発電された電力がバッテリ１１に充電され、バッテリ１１の過放電を防止できる。
【００９９】
また、発電判定トルクαがバッテリ１１のＳＯＣに応じて算出されるため、燃費向上とバッテリ１１の過放電の防止を両立させることができる。この結果、燃費向上を図りつつバッテリのＳＯＣを管理することができる。
【０１００】
また、本実施形態の駆動制御システムにおいて、判定トルク算出部２３は、放電時における放電判定トルクβをバッテリ１１のＳＯＣに応じて算出する。
【０１０１】
そして、動作制御部２４は、要求トルクＡが放電判定トルクβよりも大きい場合、放電判定トルクβを目標エンジントルクとしてエンジン２を動作させ、目標エンジントルクと要求トルクＡとの差分を目標モータトルクとしてモータ３を動作させる。
【０１０２】
この構成により、図１１に示すように、要求トルクＡが放電判定トルクβよりも大きい場合、放電判定トルクβを目標エンジントルクとしてエンジン２が動作される。
【０１０３】
すなわち、図１１に示すように、要求トルクＡが放電判定トルクβより上方の動作点補正領域にある場合、目標とするエンジン動作点が、放電判定トルクβのトルクラインまで引き下げるよう補正される。このため、燃費向上を図ることができる。
【０１０４】
また、目標エンジントルクと要求トルクＡとの差分を目標モータトルクとすることで、モータ３が発電トルクを発生するように動作される。このため、モータ３の力行によりバッテリ１１が放電され、バッテリ１１の過充電を防止できる。
【０１０５】
また、放電判定トルクβがバッテリ１１のＳＯＣに応じて算出されるため、燃費向上とバッテリ１１の過充電の防止を両立させることができる。この結果、燃費向上を図りつつバッテリ１１のＳＯＣを管理することができる。
【０１０６】
本実施形態の駆動制御システムにおいて、判定トルク算出部２３は、発電時における発電判定トルクα及び放電時における放電判定トルクβをバッテリ１１のＳＯＣに応じて算出する。
【０１０７】
そして、動作制御部２４は、要求トルクＡが発電判定トルクα以上であり、かつ要求トルクＡが放電判定トルクβ以下である場合、要求トルクＡを目標エンジントルクとしてエンジン２を動作させ、モータ３は動作させない。
【０１０８】
この構成により、図１１に示すように、要求トルクＡが発電判定トルクα以上であり、かつ要求トルクＡが放電判定トルクβ以下である場合、要求トルクＡを目標エンジントルクとしてエンジン２が動作される。
【０１０９】
すなわち、図１１に示すように、要求トルクＡが放電判定トルクβより下方、かつ、発電判定トルクαより上方の領域にある場合、目標とするエンジン動作点が要求トルクＡに等しく設定されるとともに、モータ３のモータトルクが０となる。この結果、燃費向上を図りつつバッテリ１１のＳＯＣを管理することができる。
【０１１０】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【０１１１】
例えば、ＳＯＣの管理範囲は４０％〜８０％に限定されるものではない。また、判定トルクマップ、発電判定トルクマップおよび放電判定トルクマップにおける値は一例であり、これらの値は、燃費向上とＳＯＣの管理とをどのようなバランスで両立させたいかにより異なる。燃費向上を優先する場合、発電判定トルクαと放電判定トルクβのトルクラインを熱効率最適ラインに近づけることが好ましい。また、想定する走行パターンが市街地走行と高速走行の何れを主体にするかによっても各マップにおける最適な値は異なる。
【符号の説明】
【０１１２】
２ エンジン
３ モータ
１１ バッテリ
１６ アクセル操作量検出部
１７ エンジン回転数検出部
２１ 要求トルク算出部
２２ 充電残量検出部
２３ 判定トルク算出部
２４ 動作制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016222100.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2016222100.tif 000009
【図８】
2016222100.tif 000010
【図９】
2016222100.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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