(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機と、回転電機に接続される電源装置と、を有する駆動部と、
ユーザからの低燃費走行指示を取得する取得手段と、
電源装置の昇圧コンバータを通常動作させる回転電機の通常作動条件マップと、昇圧コンバータを制限動作させる回転電機の制限作動条件マップとを記憶する記憶装置と、
駆動部を制御する制御部と、
を備え、
制御部は、
低燃費走行指示の取得の有無を判断する低燃費走行指示判断手段と、
低燃費走行指示の取得が有るときは制限作動条件マップの下で、取得が無いときは通常作動条件マップの下で、回転電機の作動条件を切り換える切換手段と、
を含む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、
記憶装置は、
通常作動条件マップとして、制限作動条件マップよりも正弦波制御範囲が広い作動条件マップを、
制限作動条件マップとして、通常作動条件マップよりも矩形波制御範囲が広い作動条件マップを、
記憶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、
制御部は、
低燃費走行指示を取得中に、エンジン始動要求があるか否かを判断するエンジン始動判断手段と、
エンジン始動要求があるときに、制限作動条件マップの下の回転電機の作動条件として、昇圧コンバータの実際の昇圧電圧を制限上限値範囲内で一時的に上昇させ、正弦波制御の下で制振制御を実行する始動時制振制御手段と、
を有することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用制御装置において、
始動時制振制御手段は、
エンジン始動要求があるときに、回転電機の作動状態が矩形波制御範囲にあるか正弦波制御範囲にあるかを判定し、作動状態が矩形波制御範囲にあるときは、制限作動条件マップの下の回転電機の作動条件として、昇圧コンバータの実際の昇圧電圧を制限上限値範囲内で一時的に上昇させ、正弦波制御の下で制振制御を実行し、作動状態が正弦波制御範囲にあるときは、そのまま制振制御を実行することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載の車両用制御装置において、
制御部は、
低燃費走行指示を取得中にエンジン停止要求が有るか否かを判断するエンジン停止判断手段と、
エンジン停止要求があるときに、制限作動条件マップの下の回転電機の作動条件として、昇圧コンバータの実際の昇圧電圧を制限上限値範囲内で一時的に上昇させ、正弦波制御の下で制振制御を実行する停止時制振制御手段と、
を有することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両用制御装置において、
停止時制振制御手段は、
エンジン停止要求があるときに、回転電機の作動状態が矩形波制御範囲にあるか正弦波制御範囲にあるかを判定し、作動状態が矩形波制御範囲にあるときは、制限作動条件マップの下の回転電機の作動条件として、昇圧コンバータの実際の昇圧電圧を制限上限値範囲内で一時的に上昇させ、正弦波制御の下で制振制御を実行し、作動状態が正弦波制御範囲にあるときは、そのまま制振制御を実行することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項７】
請求項３に記載の車両用制御装置において、
制御部は、
低燃費走行指示を取得中に、エンジン始動要求があるときは、エンジン始動を遅延するか否かを判断する遅延許可判断手段を有し、
始動時制振制御手段は、遅延許可判断手段によって遅延許可がされたとき、エンジン始動をアクセル開度に応じて定めた所定の遅延条件を用いて回転電機の作動条件を切り換えることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項８】
請求項５に記載の車両用制御装置において、
停止時制振制御手段は、
エンジン停止を所定条件の下で遅延した後に、回転電機の作動条件を切り換えることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項９】
回転電機に接続される電源装置を有する駆動部を制御する制御装置によって実行される車両駆動制御方法であって、
ユーザからの低燃費走行指示の取得の有無を判断する低燃費走行指示判断工程と、
電源装置の昇圧コンバータを通常動作させる回転電機の通常作動条件マップと、昇圧コンバータを制限動作させる回転電機の制限作動条件マップとを記憶する記憶装置を参照し、低燃費走行指示の取得が有るときは制限作動条件マップの下で、取得が無いときは通常作動条件マップの下で、回転電機の作動条件を切り換える作動条件切換工程と、
を含むことを特徴とする車両駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用制御装置及び車両用制御装置の制御方法に係り、特に、回転電機を有する車両において、ユーザからの低燃費走行指示に応じて制御を行う車両用制御装置及び車両用制御装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境にやさしい電気自動車やハイブリッド自動車及び燃料電池自動車等のいわゆる電動車両が注目されている。環境にやさしいという観点からは、燃費の改善などの省エネルギ等を図ることが好ましい。燃費改善を図るには、車両の動力性能の制限や空調の制限等を行うなど、車両の操作性、居住空間の快適性等をやや犠牲にすることがあり、そのために省エネルギの選択を運転者の簡単な操作で行わせることが好ましい。そこで、車両の制御部に低燃費走行指示を与えるスイッチ等が設けられる。このようなスイッチは、「エコモードスイッチ」、あるいは単に「エコスイッチ」等と呼ばれることがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ノーマルモードとエコノミーモードとの切り換えが可能な電気自動車の制御装置について、走行モータの駆動側のトルク指令値がエコノミーモードにおいてノーマルモードの６０％として消費電力を削減し、エコノミーモードにおいて実加速度／要求加速度が８０％以下のときは登坂トルク加算を行い、９０％以上のときは登坂トルク減算を行うことが開示されている。
【０００４】
なお、本発明に関連する技術として、特許文献２には、複数の駆動源を備えた車両用変速制御装置において、変速時にクラッチが切断され、その間エンジンの駆動力が絶たれて減速感が感じられるため、第２の駆動源として電気モータによって駆動力を補償することが行われることが述べられている。そして、補償トルクダウン量が所定の基準トルクより多いときは、インバータに対する通常の正弦波制御ではトルク不足になるので、矩形波制御に切り換えることが開示されている。ここで、正弦波制御は変調率が０．６１であるが低振動低騒音であり、矩形波制御は変調率が０．７８で高トルクを出せることが述べられている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２４８１０６号公報
【特許文献２】特開２００５−１５５８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術によれば、エコスイッチを用いることで、回転電機である走行モータのトルク指令を抑制して消費電力を削減し、低燃費性を向上させることができる。
【０００７】
ところで、エコスイッチがオンのときにも様々な運転状態が生じえる。例えば、エコスイッチがオンの期間中にエンジンが始動することがあり、また始動されて運転中のエンジンを停止させることも生じる。エンジンの始動、停止のときには振動が発生しがちであるが、このようにエコスイッチがオンの期間中の様々な運転状態に対する対応は、単に回転電機のトルク指令を抑制するだけでは不十分である。
【０００８】
本発明の目的は、エコスイッチがオンの期間において車両の運転状態に適合した制御を実行することを可能とする車両用制御装置及び車両用制御装置の制御方法を提供することである。他の目的は、エコスイッチがオンの期間においてエンジンが始動あるいは停止する場合に、振動を抑制することを可能とする車両用制御装置及び車両用制御装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る車両用制御装置は、回転電機と、回転電機に接続される電源装置と、を有する駆動部と、ユーザからの低燃費走行指示を取得する取得手段と、電源装置の昇圧コンバータを通常動作させる回転電機の通常作動条件マップと、昇圧コンバータを制限動作させる回転電機の制限作動条件マップとを記憶する記憶装置と、駆動部を制御する制御部と、を備え、制御部は、低燃費走行指示の取得の有無を判断する低燃費走行指示判断手段と、低燃費走行指示の取得が有るときは制限作動条件マップの下で、取得が無いときは通常作動条件マップの下で、回転電機の作動条件を切り換える切換手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る車両用制御装置において、記憶装置は、通常作動条件マップとして、制限作動条件マップよりも正弦波制御範囲が広い作動条件マップを、制限作動条件マップとして、通常作動条件マップよりも矩形波制御範囲が広い作動条件マップを、記憶することが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る車両用制御装置において、制御部は、低燃費走行指示を取得中にエンジン始動要求が有るか否かを判断するエンジン始動判断手段と、エンジン始動要求があるときに、制限作動条件マップの下の回転電機の作動条件として、昇圧コンバータの実際の昇圧電圧を制限上限値範囲内で一時的に上昇させ、正弦波制御の下で制振制御を実行する始動時制振制御手段と、を有することが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る車両用制御装置において、始動時制振制御手段は、エンジン始動要求があるときに、回転電機の作動状態が矩形波制御範囲にあるか正弦波制御範囲にあるかを判定し、作動状態が矩形波制御範囲にあるときは、制限作動条件マップの下の回転電機の作動条件として、昇圧コンバータの実際の昇圧電圧を制限上限値範囲内で一時的に上昇させ、正弦波制御の下で制振制御を実行し、作動状態が正弦波制御範囲にあるときは、そのまま制振制御を実行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、制御部は、低燃費走行指示を取得中にエンジン停止要求が有るか否かを判断するエンジン停止判断手段と、エンジン停止要求があるときに、制限作動条件マップの下の回転電機の作動条件として、昇圧コンバータの実際の昇圧電圧を制限上限値範囲内で一時的に上昇させ、正弦波制御の下で制振制御を実行する停止時制振制御手段と、を有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、停止時制振制御手段は、エンジン停止要求があるときに、回転電機の作動状態が矩形波制御範囲にあるか正弦波制御範囲にあるかを判定し、作動状態が矩形波制御範囲にあるときは、制限作動条件マップの下の回転電機の作動条件として、昇圧コンバータの実際の昇圧電圧を制限上限値範囲内で一時的に上昇させ、正弦波制御の下で制振制御を実行し、作動状態が正弦波制御範囲にあるときは、そのまま制振制御を実行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、制御部は、低燃費走行指示を取得中に、エンジン始動要求があるときは、エンジン始動を遅延するか否かを判断する遅延許可判断手段を有し、始動時制振制御手段は、遅延許可判断手段によって遅延許可がされたとき、エンジン始動をアクセル開度に応じて定めた所定の遅延条件を用いて回転電機の作動条件を切り換えることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る車両用制御装置において、停止時制振制御手段は、エンジン停止を所定条件の下で遅延した後に、回転電機の作動条件を切り換えることが好ましい。
また、本発明に係る車両駆動制御方法は、回転電機に接続される電源装置を有する駆動部を制御する制御装置によって実行される車両駆動制御方法であって、ユーザからの低燃費走行指示の取得の有無を判断する低燃費走行指示判断工程と、電源装置の昇圧コンバータを通常動作させる回転電機の通常作動条件マップと、昇圧コンバータを制限動作させる回転電機の制限作動条件マップとを記憶する記憶装置を参照し、低燃費走行指示の取得が有るときは制限作動条件マップの下で、取得が無いときは通常作動条件マップの下で、回転電機の作動条件を切り換える作動条件切換工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上記構成により、車両用制御装置は、電源装置の昇圧コンバータを通常動作させる回転電機の通常作動条件マップと、昇圧コンバータを制限動作させる回転電機の制限作動条件マップとを記憶し、ユーザからの低燃費走行指示を取得するときは制限作動条件マップの下で、取得が無いときは通常作動条件マップの下で、回転電機の作動条件を切り換える。これによって、低燃費走行指示であるエコスイッチがオンされている状態と、それ以外の状態とで、回転電機の作動条件を区別する。エコスイッチオンのときには昇圧コンバータを制限作動させる制限作動条件マップの下で回転電機の作動条件が設定されるので、低燃費を実現することができる。
【００１８】
また、車両用制御装置において、通常作動条件マップとして、制限作動条件マップよりも正弦波制御範囲が広い作動条件マップを、制限作動条件マップとして、通常作動条件マップよりも矩形波制御範囲が広い作動条件マップを用いる。これによって、制限作動条件において、矩形波制御によってトルク不足を補うことができる。
【００１９】
また、車両用制御装置において、低燃費走行指示を取得中にエンジン始動要求が有るか否かを判断し、エンジン始動要求があるときに、制限作動条件マップの下の回転電機の作動条件として、昇圧コンバータの実際の昇圧電圧を制限上限値範囲内で一時的に上昇させ、正弦波制御の下で制振制御を実行する。また、車両用制御装置において、低燃費走行指示を取得中にエンジン停止要求が有るか否かを判断し、エンジン停止要求があるときに、制限作動条件マップの下の回転電機の作動条件として、昇圧コンバータの実際の昇圧電圧を制限上限値範囲内で一時的に上昇させ、正弦波制御の下で制振制御を実行する。
【００２０】
制振制御としては、例えば、エンジンの膨張−収縮等のサイクルに合わせて回転電機のトルクの大きさを制御することが用いられる。この場合、回転電機の制御が矩形波制御であると、このようなきめ細かな制御が困難なため、正弦波制御のときにかかる制振制御が行われる。上記構成によれば、エコスイッチがオンで、矩形波制御範囲が広い制限作動条件の下での制御を行っているときに、エンジンが始動する場合、あるいはエンジンが停止する場合には、昇圧コンバータの実際の昇圧電圧を制限上限値範囲内で一時的に上昇させ、正弦波制御の下での制振制御を行う。これによって、エコスイッチがオンのときにエンジンが始動または停止しても、そのことによる振動を抑制することが可能になる。
【００２１】
また、エンジン始動要求があるときに、回転電機の作動状態が矩形波制御範囲にあるか正弦波制御範囲にあるかを判定し、矩形波制御範囲にあるときは、昇圧コンバータの実際の昇圧電圧を制限上限値範囲内で一時的に上昇させ、正弦波制御の下で制振制御を実行し、正弦波制御範囲にあるときは、そのまま制振制御を実行する。また、エンジン停止要求があるときに、回転電機の作動状態が矩形波制御範囲にあるか正弦波制御範囲にあるかを判定し、矩形波制御範囲にあるときは、昇圧コンバータの実際の昇圧電圧を制限上限値範囲内で一時的に上昇させ、正弦波制御の下で制振制御を実行し、正弦波制御範囲にあるときは、そのまま制振制御を実行する。これによって、既に正弦波制御範囲にあるときは直ちにエンジンを始動しまたは停止することができる。
【００２２】
また、車両用制御装置において、低燃費走行指示を取得中に、エンジン始動要求があるときは、エンジン始動を遅延するか否かを判断し、遅延許可がされたとき、エンジン始動をアクセル開度に応じて定めた所定の遅延条件を用いて回転電機の作動条件を切り換える。また、車両用制御装置において、エンジン停止を所定条件の下で遅延した後に、回転電機の作動条件を切り換える。これによって、制限作動条件から通常作動条件へ切り換える時間を確保することができる。また、アクセル開度に応じた遅延条件を用いるので、例えば、アクセル開度が大きいときに遅延時間短く、場合によっては遅延を行わずに回転電機の作動条件を切り換えることができ、エンジンの動力性能を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態に付き詳細に説明する。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。車両に搭載される回転電機の数は複数であってもよい。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。なお、以下で述べる電圧値等は、説明のための一例であり、車両の仕様等に応じ適宜変更が可能である。
【実施例１】
【００２４】
図１は、車両用制御装置１０の構成を示す図である。車両用制御装置１０は、エンジンと回転電機とを搭載する車両の制御を行うシステムであるが、ここでは特に、エコスイッチがオンされたときに車両の運転状況に適合する制御を行う機能を有する。具体的には、エコスイッチがオンされているときに、エンジンが始動、停止する場合に適合する制御を行う機能を有する。
【００２５】
車両用制御装置１０は、エンジン２２と回転電機２４とを含む駆動装置２０と、回転電機２４に接続される電源回路３０と、制御部５０とを含んで構成される。また、制御部５０には、エコスイッチ４２、アクセル開度センサ４４、車速センサ４６が接続される。なお、回転電機２４に注目すると、回転電機２４と電源回路３０とを合わせて回転電機駆動部と呼ぶこともできる。
【００２６】
駆動装置２０の中のエンジン２２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２４を駆動して発電させる機能を有する。回転電機２４は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）であって、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三相同期型回転電機である。
【００２７】
電源回路３０は、モータ・ジェネレータである回転電機２４と接続される回路であり、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。
【００２８】
電源回路３０は、２次電池である蓄電装置３２と、蓄電装置側の平滑コンデンサ３４と、電圧変換器３６と、昇圧側の平滑コンデンサ３８と、インバータ回路４０とを含んで構成される。
【００２９】
蓄電装置３２としては、例えば、約２００Ｖ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。
【００３０】
電圧変換器３６は、蓄電装置３２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６５０Ｖに昇圧する機能を有する回路で、昇圧コンバータとも呼ばれる。電圧変換器３６は双方向機能を有し、インバータ回路４０側からの電力を蓄電装置３２側に充電電力として供給するときには、インバータ回路４０側の高圧を蓄電装置３２に適した電圧に降圧する作用も有する。図１において、電圧変換器３６の高電圧側出力が昇圧電圧Ｖで示されている。
【００３１】
インバータ回路４０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。
【００３２】
エコスイッチ４２は、ユーザが任意に操作できる操作子で、これをオンにするときは、ユーザが低燃費走行を望んでいることを示す低燃費走行指示信号を出力する機能を有するスイッチである。エコスイッチ４２は、例えば、運転席の適当な位置に設けることができる。エコスイッチ４２の状態、すなわち、オン状態かオフ状態かは、制御部５０に伝送される。
【００３３】
アクセル開度センサ４４は、ユーザが任意に操作できる操作子であるアクセルの開度を検出する検出手段である。なお、ここではセンサの名称を用いているが、一般的な検出装置でなくても、アクセル開度の程度を制御部５０に伝達できる手段であればよい。
【００３４】
車速センサ４６は、車両の速度を制御部５０に伝送する機能を有するものである。ここでもセンサの名称を用いているが、一般的な検出装置でなくても、車両の速度状態を制御部５０に伝送できる手段であればよい。
【００３５】
制御部５０は、電源回路３０の制御を通して、車両に搭載される回転電機２４の作動を、エンジン２２の作動状態に適合するように制御する機能を有し、特にここでは、エコスイッチ４２がオンされたときの電源回路３０の制御を通して、エコスイッチ４２がオンされているときにエンジン２２が始動、停止するときの制御を行う機能を有する。
【００３６】
制御部５０は、ＣＰＵ５２と、プログラム等を記憶する記憶装置５４とを含んで構成され、必要に応じ、エコスイッチ４２、アクセル開度センサ４４、車速センサ４６との間のインタフェース回路を含む。これらの要素は内部バスで相互に接続される。かかる制御部５０は、車両搭載に適したコンピュータ等で構成することができる。制御部５０の機能は、他の車両搭載コンピュータの機能の一部とすることもできる。例えば、車両全体の制御を行うハイブリッドＥＣＵ等に、制御部５０の機能を持たせることができる。
【００３７】
記憶装置５４は、上記のようにプログラムを格納する他に、ここでは特に、回転電機２４の作動条件に関するマップが記憶される。回転電機２４の作動条件に関するマップとは、実際には、回転電機２４に接続される電源回路３０の作動条件に関するものである。さらに具体的には、エコスイッチ４２のオンまたはオフに対応して、電圧変換器３６の昇圧電圧の上限値を変更することに関するものと、インバータ回路４０の制御モードを正弦波制御と矩形波制御との間で変更することに関するものを含む。
【００３８】
これらを含んで、回転電機２４の作動条件データとして、エコスイッチ４２がオフのときのものを、通常作動条件マップと呼び、エコスイッチ４２がオンのときのものを制限作動条件マップと呼ぶことにすれば、記憶装置５４は、この通常作動条件マップと制限作動条件マップとを記憶する。
【００３９】
図２は通常作動条件マップの例を、図３は制限作動条件マップの例をそれぞれ示す図である。以下において、図１の符号を用いて説明する。図２、図３において、横軸は回転電機２４の回転数、縦軸は回転電機２４のトルクである。つまり、通常作動条件マップも制限作動条件マップも、回転電機２４のトルク−回転数特性において、作動条件の状態を示すマップである。なお、記憶装置５４には、マップが記憶されるものとして説明するが、回転電機２４の作動条件データが適当な検索キーを用いて読み出せればよく、マップ以外に、階層的にデータが格納されるデータ群であってもよい。
【００４０】
エコスイッチ４２がオフのときの通常作動条件マップにおいては、図２に示されるように、回転電機２４の作動状態が３つの領域に区分される。作動領域７０は、電圧変換器３６が作動せず、蓄電装置３２の電圧がインバータ回路４０に供給され、インバータ回路４０においてＰＷＭ制御が行われる領域である。作動領域７２は、電圧変換器３６が車両の運転状態に応じて昇圧を行い、昇圧電圧Ｖがインバータ回路４０に供給され、インバータ回路４０においてＰＷＭ制御が行われる領域である。昇圧電圧Ｖは、蓄電装置３２の出力電圧と、電圧変換器３６の昇圧上限値である通常上限電圧との間で、車両の運転状態に応じて制御部５０の制御の下で設定される。
【００４１】
上記の例では、蓄電装置３２の出力電圧が約２００Ｖ、電圧変換器３６の昇圧後の電圧が約６５０Ｖとして説明した。この約６５０Ｖは、電圧変換器３６の昇圧上限値であり、これが通常上限電圧となる。
【００４２】
作動領域７０，７２はＰＷＭ制御が行われることから分かるように、正弦波制御が行われる。作動領域７４は、電圧変換器３６が昇圧上限値まで昇圧した上限電圧がインバータ回路４０に供給され、インバータ回路４０において矩形波制御が行われる領域である。なお、図２、図３では、矩形波制御の領域には斜線が付されている。
【００４３】
エコスイッチ４２がオンのときの制限作動条件マップにおいては、図３に示されるように、回転電機２４の作動状態が５つの領域に区分される。作動領域８０は、図２の作動領域７０と同様に、電圧変換器３６が作動せず、蓄電装置３２の電圧がインバータ回路４０に供給され、インバータ回路４０においてＰＷＭ制御が行われる領域である。作動領域８２は、電圧変換器３６が作動せず、蓄電装置３２の電圧がインバータ回路４０に供給され、インバータ回路４０において矩形波制御が行われる領域である。
【００４４】
作動領域８４は、通常上限電圧よりも低く設定される制限上限電圧の範囲内で電圧変換器３６が作動し、その制限上限電圧の範囲内の昇圧電圧がインバータ回路４０に供給され、インバータ回路４０においてＰＷＭ波制御が行われる領域である。上記の例で、通常上限電圧を約６５０Ｖとして、制限上限電圧を約５００Ｖと設定することができる。作動領域８６は、制限上限電圧の範囲内の昇圧電圧が電圧変換器３６から供給されて、インバータ回路４０が矩形波制御を行う領域である。
【００４５】
作動領域８８は、回転電機２４が作動しない領域である。この領域は、通常作動条件マップにおいては、通常上限電圧の下で作動するのに対し、制限作動条件マップにおいては、制限上限電圧の下で作動することとの相違から生じる。上記の例では、約６５０Ｖの通常上限電圧で作動できる範囲と、約５００Ｖの制限上限電圧で作動できる範囲との間の相違の部分である。
【００４６】
このように、エコスイッチ４２がオフからオンに変わると、図３の作動領域８８の分だけ、回転電機２４の作動領域そのものが狭くなる。そして、昇圧電圧上限値が通常上限値から制限上限値まで低減されるので、電源回路３０および回転電機２４における消費電力が低減される。また、図２と図３とを比較して分かるように、通常作動条件マップにおいては、制限作動条件マップに比して、正弦波制御領域が広い。逆に制限作動条件マップにおいては、通常作動条件マップに比して、矩形波制御領域が広くなる。これによって、エコスイッチ４２がオンされて、昇圧電圧上限値が低減されることで不足がちになるトルクを、矩形波制御によってある程度補償される。
【００４７】
再び図１に戻り、ＣＰＵ５２は、エコスイッチ４２のオンまたはオフの判断、すなわち低燃費走行指示の取得の有無を判断する低燃費走行指示判断モジュール６０と、エコスイッチ４２のオンまたはオフに基づいて回転電機の作動条件を切り換える作動条件切換モジュール６２と、エンジン２２の状態、すなわち始動状態または停止状態にあるか否かを判断するエンジン状態判断モジュール６４と、エンジン２２の始動時に始動を遅延させるか否かを判断するエンジン始動遅延許可判断モジュール６６と、エンジン２２の始動時、停止時に制振制御を実行する制振制御モジュール６８とを含んで構成される。かかる機能はソフトウェアを実行することで実現でき、具体的には、車両制御プログラムのエコスイッチ関連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によって実現するものとしてもよい。
【００４８】
上記構成の作用、特に制御部５０のＣＰＵ５２の各機能について、図４のフローチャートと、図５のタイムチャートとを用いて詳細に説明する。なお、以下では、図１から図３の符号を用いて説明する。図４は、エコスイッチ４２がオンされたときの車両の運転状態に応じた制御についての処理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エコスイッチ関連制御プログラムにおける各処理手順を示すものである。
【００４９】
図５は、図４のフローチャートに関連して、エコスイッチ４２の状態、エンジン２２の状態、電源回路３０の電圧変換器３６の昇圧電圧の状態、インバータ回路４０の制御状態でもあるモータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）の制御モードの状態、制振制御の状態のそれぞれの時間変化を、時間軸を共通にして示すタイムチャートである。
【００５０】
図４において、エコスイッチ４２を有する車両の制御においては、まずエコ制御ＯＮか否かが判断される（Ｓ１０）。この工程は、制御部５０のＣＰＵ５２において、低燃費走行指示判断モジュール６０の機能によって実行される。具体的には、ユーザによる低燃費走行指示を与えるエコスイッチ４２がオンかオフかが判断され、エコスイッチ４２がオンである場合にはエコ制御ＯＮと判断され、エコスイッチ４２がオフのときはエコ制御がＯＮであるとは判断されない。
【００５１】
エコ制御ＯＮと判断されると、回転電機２４の作動条件マップとして、図３で説明した内容の制限作動条件マップが選択される（Ｓ１２）。一方、エコ制御ＯＮと判断されないときは、回転電機２４の作動条件マップとして、図２で説明した内容の通常作動条件マップが選択される（Ｓ１４）。Ｓ１２とＳ１４の工程は、ＣＰＵ５２の作動条件切換モジュール６２の機能によって実行され、このときに必要な作動条件マップのデータは、記憶装置５４から読み出される。
【００５２】
Ｓ１４において通常作動条件マップが選択されるときは、上記のようにエコスイッチ４２がオフのときであり、このときには、車両の運転状態に合わせ、電源回路３０において、電圧変換器３６は通常上限値の範囲内で昇圧が実行され、インバータ回路４０においては、図２で説明した作動領域の区分に従って、ＰＷＭ制御または矩形波制御が実行される。
【００５３】
Ｓ１２において制限作動条件マップが選択されると、上記のように、電圧変換器３６において、昇圧電圧の上限値が通常上限値から制限上限値に変更される。また、インバータ回路４０において、図３で説明したように、正弦波制御から矩形波制御に切り換わる。図３では、回転電機２４の運転状態によって正弦波制御か矩形波制御かが選択されるように示されているが、実際にエコスイッチ４２がオンとなるときに最も取りえる作動領域が矩形波制御となるように、図３の作動領域８０と作動領域８２が設定される。したがって、一般的には、エコスイッチ４２がオンとなると、回転電機２４の作動条件マップが図２の通常作動条件マップから図３の制限作動条件マップに切り換わり、正弦波制御から矩形波制御に切り換わることになる。
【００５４】
図５においてこれらの様子が示される。すなわち、エコスイッチ４２がオフからオンに切り換わるタイミングにおいて、昇圧電圧の上限値は、通常上限値Ｖ1から制限上限値Ｖ2に低減される。なお、実際の昇圧電圧Ｖは、図５の太い実線で示されるように、車両の運転状況に応じ、これらの上限値以下の範囲で設定される。また、回転電機２４に対するインバータ回路４０の制御モードが正弦波制御から矩形波制御に切り換わる。
【００５５】
再び図４に戻り、Ｓ１２で制限作動条件マップが選択されると、次にエンジン２２の状態が判断される。具体的には、エンジン停止か否かが判断され（Ｓ１６）、エンジン停止でない、と判断されると、エンジン始動か否かが判断される（Ｓ１８）。これらの工程は、ＣＰＵ５２のエンジン状態判断モジュール６４の機能によって実行される。
【００５６】
Ｓ１６において、エンジン停止であるとの判断は、エンジン停止指令を受け取ることで行われる。そして、エンジン停止の際の振動を抑制するために、次の手順が実行される。まず、即座にエンジン２２を停止するのではなく、アイドリングを所定時間行ってからエンジン２２が完全に停止するようにエンジン停止遅延が行われる（Ｓ２０）。そして、このエンジン停止遅延の期間によって、電源回路３０の電圧変換器３６の実際の昇圧電圧Ｖを制限上限値の範囲内で上昇させる。昇圧電圧Ｖを上昇させるのは、図２と図３に示されるように、これにより、矩形波制御領域から正弦波制御領域に移すためである（Ｓ２２）。正弦波制御領域に移されたところで、制振制御が実行される（Ｓ２４）。つまり、エンジン停止遅延は、矩形波制御から正弦波制御へ変更するために必要な昇圧電圧の上昇復帰のための時間を確保するためである。
【００５７】
図５においては、エンジン状態が４区分とされ、運転状態である「３」から停止状態である「０」へ移行するとき、過渡状態である「１」を経由するが、そのときに遅延期間ｔd1が設けられることが示されている。そして、この遅延期間ｔd1の間に、実際の昇圧電圧Ｖが上昇し、上昇したタイミングで矩形波制御から正弦波制御に切り換わり、正弦波制御の下で、制振制御が実行される様子が示されている。
【００５８】
制振制御は、エンジン２２の停止時の過渡的な振動を抑制するためのもので、その過渡的振動が収まれば、制振制御の実行も終了する。制振制御としては、上記のように、エンジン２２の膨張行程−収縮行程等のサイクルに合わせて回転電機２４のトルクの大きさを変化させ、エンジン２２の機械的振動を緩和する方法をとることができる。このように、エンジン２２の停止時において、その振動を抑制する処理が行われる。
【００５９】
ふたたび図４に戻り、Ｓ１８において、エンジン始動であるとの判断は、エンジン始動指令を受け取ることで行われる。そして、エンジン始動の際の振動を抑制するために、エンジン停止の際に説明した内容に似た次の手順が実行される。
【００６０】
まず、即座にエンジン２２を始動するのではなく、エンジン２２の始動を所定時間遅延させることが許可できるか否かが判断される（Ｓ２６）。この始動遅延は、Ｓ２０で説明したように、昇圧復帰のための時間を確保するためである。
【００６１】
始動遅延許可を判断するのは、車両を構成する部品の保護のためにエンジン始動の指令が出される場合があるからである。そのような場合には、始動遅延許可をせずに、即座にエンジン２２が始動される。そのような例としては、遊星歯車機構によってエンジン２２と２つの回転電機とが接続されている車両において、エンジン２２が停止中に、一方側の回転電機の側がスリップ等で高回転数となり、遊星歯車機構の共線図の作用によって、他方側の回転電機が逆方向に異常回転数となることが上げられる。このような場合には、エンジン２２の移動を行うことで、異常回転を防止し、回転電機を損傷等から保護できる。
【００６２】
Ｓ２６で始動遅延許可が認められると、エンジン２２の始動が所定時間遅延される（Ｓ２８）。そして、エンジン停止のときと同様に、エンジン始動遅延の期間によって、電源回路３０の電圧変換器３６の実際の昇圧電圧Ｖを制限上限値の範囲内で上昇させ、これにより、矩形波制御領域から正弦波制御領域に移される（Ｓ３０）。正弦波制御領域に移されたところで、制振制御が実行される（Ｓ３２）。
【００６３】
図５においては、エンジン状態が停止状態である「０」から運転状態である「３」へ移行するとき、過渡状態である「２」を経由するが、そのときに遅延期間ｔd2が設けられることが示されている。そして、この遅延期間ｔd2の間に、実際の昇圧電圧Ｖが上昇し、上昇したタイミングで矩形波制御から正弦波制御に切り換わり、正弦波制御の下で、制振制御が実行される様子が示されている。エンジン２２の始動時の過渡的な振動が収まれば、制振制御の実行も終了する。
【００６４】
このようにして、エコスイッチ４２がオンの期間において、エンジン２２が始動あるいは停止する場合に、振動を抑制することができる。こうして、エコスイッチ４２がオンの期間において、車両の運転状態に適合した制御を実行することが可能となる。
【実施例２】
【００６５】
上記では、エンジンの始動遅延許可があると、予め定めた遅延時間ｔd2で始動遅延を行うものとして説明した。ここで、この遅延時間の設定をアクセル開度に応じたものとすることができる。例えば、アクセル開度が大きいほど遅延時間を短くするものとできる。ここでは、アクセル開度に応じて連続的に遅延時間を変化させる。また、アクセル開度に閾値開度を設け、閾値開度以下のアクセル開度においては、予め定めた長い遅延時間を設定し、閾値開度を超えるアクセル開度においては、これより短い遅延時間を設定するものとできる。ここでは、アクセル開度に応じて２段階の遅延時間が設定される。勿論、２段階以上の多段階の遅延時間を設定するものとしてもよい。
【００６６】
図６は、アクセル開度に応じて始動遅延時間を設定する場合の手順を示すフローチャートである。図６は、図４で説明したフローチャートの一部変更であるので、図４と同じ内容の手順には同じ工程符号を付し、詳細な説明を省略する。図６において、Ｓ２６までは図４で説明した手順と同じである。Ｓ２６において、始動遅延許可が認められると、次に、アクセル開度に応じ、始動遅延時間の設定が行われる（Ｓ２７）。この始動遅延時間の設定は、上記のように、アクセル開度に応じて連続的に変化するものとしてもよく、アクセル開度に応じて多段階に異なる値を設定するものとしてもよい。
【００６７】
図７に、始動遅延時間ｔd2の設定の一例を示す。この例は、アクセル開度に応じて２段階の始動遅延時間の設定を行うもので、特に、アクセル開度が所定の閾値開度を超えるときに、始動遅延時間を０とするものである。すなわちアクセル開度に閾値開度θ0を設け、閾値開度θ0以下のアクセル開度においては、予め定めた一定の始動遅延時間ｔd20を設定し、閾値開度θ0を超えるアクセル開度においては、始動遅延時間が０に設定される。これによって、アクセル開度が大きいときに、制振性能よりも動力性能を優先させることができる。
【００６８】
そして、Ｓ２８においては、Ｓ２７で設定された遅延条件の下で、エンジンの始動遅延が行われる。図７で設定した遅延条件を用いるときは、アクセル開度が閾値開度θ0を超えるときに遅延は行われないことになる。
【実施例３】
【００６９】
上記では、エコ制御ＯＮの下で、エンジン始動のときには始動遅延が許可されるか否かが判断され、始動遅延許可が認められると、所定の遅延条件の下でエンジンの始動遅延が行われる。また、エコ制御ＯＮの下で、エンジン停止のときにはエンジン停止遅延が行われる。つまり、回転電機の作動状態に関らず、上記の手順が行われて、エンジンの始動遅延またはエンジンの停止遅延が行われる。実際には、エコ制御ＯＮの下でも、回転電機の作動状態が正弦波制御範囲にあることがある。このような場合には、エンジンの始動遅延またはエンジンの停止遅延を行わなくても、そのまま制振制御を実行することが可能である。
【００７０】
図８は、回転電機の作動状態を判断し、正弦波制御範囲にあるときは、そのまま制振制御を行うものとするときの手順を示すフローチャートである。図８は、図４で説明したフローチャートの一部変更であるので、図４と同じ内容の手順には同じ工程符号を付し、詳細な説明を省略する。図８において、Ｓ１６，Ｓ１８までは図４で説明した手順と同じである。Ｓ１６においてエンジン停止であると判断されると、次に、回転電機の作動状態が正弦波制御範囲にあるか、矩形波制御範囲にあるか否かが判断される（Ｓ１７）。Ｓ１７において、回転電機の作動状態が正弦波制御範囲にあると判断されると、Ｓ２４に進み、そのまま制振制御が実行される。Ｓ１７において、回転電機の作動状態が正弦波制御範囲にあるとは判断されず、矩形波制御範囲にある場合にはＳ２０に進んで、図４で説明した内容のエンジン停止遅延が実行される。
【００７１】
同様に、Ｓ１８においてエンジン始動であると判断されると、次に、回転電機の作動状態が正弦波制御範囲にあるか、矩形波制御範囲にあるか否かが判断される（Ｓ１９）。Ｓ１９において、回転電機の作動状態が正弦波制御範囲にあると判断されると、Ｓ３２に進み、そのまま制振制御が実行される。Ｓ１９において、回転電機の作動状態が正弦波制御範囲にあるとは判断されず、矩形波制御範囲にある場合にはＳ２６に進んで、図４で説明した内容の始動遅延が許可されるか否かが判断される。Ｓ２８でエンジン始動遅延が許可されると、Ｓ２８に進んでエンジンの始動遅延が実行される。この際に、図６、図７で説明したように、アクセル開度に応じて始動遅延条件を定めるものとすることができる。
【００７２】
Ｓ１７，Ｓ１９における回転電機の作動状態の判断は、回転電機の回転数とトルクとから、制限作動条件マップを参照して行うことができる。図９にその様子を示す。図９の上の図は、制限作動条件マップで、図３で説明したものと同じである。図９の上の図には、回転電機の作動状態として、Ａ，Ｂ，Ｃの３つの状態が示されている。作動状態Ａと、作動状態Ｃは、正弦波制御範囲にある。一方、作動状態Ｂは、正弦波制御範囲になく、矩形波制御範囲にある。このように、エコ制御ＯＮの下では、回転電機の作動状態について制限作動条件マップを参照することで、その作動状態が正弦波制御範囲にあるか否かが判断できる。
【００７３】
図９を用いて、図８のＳ１７，Ｓ１９の処理手順を説明する。Ｓ１７，Ｓ１９のいずれにおいても、回転電機が作動状態Ａまたは作動状態Ｃにある場合は、エンジン停止遅延あるいはエンジン始動遅延許可判断等を行うことなく、そのまま制振制御が実行される（Ｓ２４，Ｓ３２）。つまり、現在において既に正弦波制御範囲にあるので、昇圧復帰を行うことで正弦波制御範囲に戻す必要がないからである。これによって、エンジンの停止またはエンジンの始動を短時間で行うことが可能になる。
【００７４】
一方、回転電機が作動状態Ｂにある場合は、エンジン停止遅延またはエンジン始動遅延判断等を行って、昇圧復帰を行う時間を確保して、通常作動条件マップの下の作動条件に切り換える。図９の下の図は、通常作動条件マップで、図２で説明したものと同じである。図９の上の図で、作動状態Ｂは、その作動状態がそのまま図９の下の図に移され、作動状態Ｂ´となる。ここでは、作動状態Ｂ´が正弦波制御範囲にあることが示される。このように、制限作動条件マップの下の作動条件から一時的に通常作動条件マップの下の作動条件に切り換えることで、矩形波制御範囲にある作動状態Ｂが正弦波制御範囲にある作動状態Ｂ´となり、制振制御を実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係る実施の形態における車両用制御装置の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態における通常作動条件マップの例を示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態における制限作動条件マップの例を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態における処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る実施の形態において各状態の時間変化を示すタイムチャートである。
【図６】別の実施形態における処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る実施の形態において、アクセル開度に応じて始動遅延時間を設定する例を説明する図である。
【図８】他の実施形態における処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】図８における処理の内容を説明する図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０  車両用制御装置、２０  駆動装置、２２  エンジン、２４  回転電機、３０  電源回路、３２  蓄電装置、３４，３８  平滑コンデンサ、３６  電圧変換器、４０  インバータ回路、４２  エコスイッチ、４４  アクセル開度センサ、４６  車速センサ、５０  制御部、５２  ＣＰＵ、５４  記憶装置、６０  低燃費走行指示判断モジュール、６２  作動条件切換モジュール、６４  エンジン状態判断モジュール、６６  エンジン始動遅延許可判断モジュール、６８  制振制御モジュール、７０，７２，７４，８０，８２，８４，８６，８８  作動領域。
【図１】
0004245069.tif 000002
【図２】
0004245069.tif 000003
【図３】
0004245069.tif 000004
【図４】
0004245069.tif 000005
【図５】
0004245069.tif 000006
【図６】
0004245069.tif 000007
【図７】
0004245069.tif 000008
【図８】
0004245069.tif 000009
【図９】
0004245069.tif 000010