JP2000008904A - ハイブリッド駆動車両の制御装置 - Google Patents
ハイブリッド駆動車両の制御装置Info
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Abstract
動機を備えたハイブリッド駆動車両において供給混合気
の空燃比の変化時のエンジンの出力トルク差を時間遅れ
なく十分に補償することができる制御装置を提供する。 【解決手段】 エンジンへの供給混合気の空燃比がリー
ン側に変化したことが検出されたときにはその直後にエ
ンジンの出力の補助をするために発電電動機を電動機と
して作動させ、また、供給混合気の空燃比がリッチ側に
変化したことが検出されたときにはその直後に回生制動
のために発電電動機を発電機として作動させる。
Description
て内燃エンジン及びモータ(発電電動機)を備えたハイ
ブリッド駆動車両の制御装置に関する。
たハイブリッド駆動車両は従来より知られており、例え
ば、特開平3−121928号公報にはそのようなハイ
ブリッド駆動車両の制御装置が示されている。かかる制
御装置においては、車両の運転状態に応じてモータを駆
動すると共にエンジンの出力を制御することが行なわれ
る。具体的には、車両の運転状態に応じてモータの動作
モードを判定し、加速モード時にはモータに駆動電力を
供給してエンジンの出力の補助をなし、減速モード時に
はモータを回生制動状態にしてモータによる回生電力を
蓄電器に蓄電することが行なわれる。また、その蓄電器
に蓄電された電力は加速モード時のモータ駆動電力とし
て使用される。
もエンジンに供給する混合気の空燃比を車両の運転状態
に応じて制御することが行なわれている。例えば、運転
状態がクルーズ運転にあるときには燃費向上のために目
標空燃比がリーン空燃比(例えば、16)に設定されて
リーン燃焼制御が行なわれ、また、エンジン出力が必要
な運転状態のときには理論空燃比(例えば、14.7)
に設定されてストイキ燃焼制御が行なわれる。リーン燃
焼制御時にはエンジンの出力トルクはストイキ燃焼制御
時に比べて低下するので、リーン燃焼制御からストイキ
燃焼制御に、或いはストイキ燃焼制御からリーン燃焼制
御に急に変化する運転時にはエンジンの出力トルクの差
が大きいためにトルクショックが生じる。
に、内燃エンジンのスロットル弁の開度を制御する電子
スロットル弁制御装置を利用することが公知である。電
子スロットル弁制御装置は、通常、運転者がアクセルペ
ダルを操作したときにその操作に対応して適切な速度感
覚を得ることができるようにスロットル弁の開度を制御
するものである。一方、上記したような空燃比の急変時
には、アクセルペダルの操作とは無関係にスロットル弁
開度を制御してエンジンの出力トルクが急変しないよう
に動作する。また、2次空気をスロットル弁下流の吸気
管内に供給する2次空気供給装置を同様のトルクショッ
クの緩和のために用いることもある。
の急変時に電子スロットル弁制御装置又は2次空気供給
装置がエンジンの出力トルクの変化を防止するために動
作しても、エンジンへの空気供給の遅延により制御結果
が反映されるまでの時間遅延のためにトルクショックが
生じないように出力トルク差を十分に補償することがで
きないという問題点があった。
燃比の急変時のエンジンの出力トルク差を時間遅延なく
十分に補償することができるハイブリッド駆動車両の制
御装置を提供することである。
動車両の制御装置は、車両用駆動源としての内燃エンジ
ンと、車両用駆動源として内燃エンジンの出力を補助す
る電動機として作動し、かつ車両の走行エネルギを回生
して蓄電手段を充電する発電機として作動する発電電動
機とを備えたハイブリッド駆動車両の制御装置であっ
て、エンジンに供給される混合気の空燃比の変化を検出
する空燃比検出手段と、空燃比検出手段によって空燃比
がリッチ側からリーン側に変化したことを検出した場合
には発電電動機を電動機として作動させ、空燃比がリー
ン側からリッチ側に変化したことを検出した場合には発
電電動機を発電機として作動させる発電電動機制御手段
と、を備えたことを特徴としている。
御装置によれば、例えば、ストイキ燃焼制御からリーン
燃焼制御に変化したためエンジンへの供給混合気の空燃
比がリーン側に変化したことが検出されたときにはその
直後にエンジンの出力の補助をするために発電電動機を
電動機として作動させ、また、例えば、リーン燃焼制御
からストイキ燃焼制御に変化したため供給混合気の空燃
比がリッチ側に変化したことが検出されたときにはその
直後に回生制動のために発電電動機を発電機として作動
させるので、供給混合気の空燃比の変化時のエンジンの
出力トルク差を時間遅れなく十分に補償することができ
る。
御装置においては、車両の運転状態に応じて空燃比の変
化を検出した時の内燃エンジンの出力トルク差を推定
し、その推定した出力トルク差に応じて発電電動機の駆
動力又は回生制動力を制御することにより、供給混合気
の空燃比の変化時のエンジンの出力トルク差に対して適
切なモータの駆動状態又は回生状態を得ることができ
る。
御装置においては、空燃比検出手段によって空燃比がリ
ーン側に変化したことが検出されると、発電電動機を電
動機として作動させた後、電動機の駆動力を徐々に減少
させ、空燃比検出手段によって空燃比がリッチ側に変化
したことが検出されると、発電電動機を発電機として作
動させた後、発電機の回生制動力を徐々に減少させるこ
とにより、空燃比の急変後の適切な出力トルクにトルク
ショックを生じることなく一致させることができる。
照しつつ詳細に説明する。図1は本発明によるハイブリ
ッド駆動車両の制御装置を示している。このハイブリッ
ド駆動車両の制御装置においては、エンジン1のクラン
ク軸は発電電動機である直流モータ2の回転軸と直結さ
れており、モータ2の回転軸の回転は変速機構3を介し
て駆動輪4に伝達されるようになっている。変速機構3
はマニアル式のものである。モータ2にはPDU(パワ
ードライブユニット)5が接続され、PDU5はエンジ
ン1の出力の補助をするようにモータ2を駆動して電動
機として作動させるアシスト動作時にモータ2に駆動電
力を供給し、その駆動電力を供給せずにモータ2を発電
機として作動させる回生動作時にモータ2の回生電力を
例えば、キャパシタからなる高電圧蓄電器6に供給す
る。
にはDV(ダウンコンバータ)7が接続されている。D
V7はその接続ラインの高電圧を12V程度の低電圧に
電圧変換する。DV7の出力には低電圧蓄電器であるバ
ッテリ8が接続されると共に車両の低電圧負荷9が接続
されている。モータ2の回転制御はMOTECU(モー
タ電子制御ユニット)11によってPDU5を介して行
なわれる。MOTECU11は、図2に示すようにCP
U31、RAM32,ROM33、カウンタ34,入力
インターフェース(I/F)回路35、出力インターフ
ェース回路36、入出力インターフェース回路37及び
A/D変換器38を備えている。CPU31、RAM3
2,ROM33、カウンタ34,入力インターフェース
回路35、出力インターフェース回路36、入出力イン
ターフェース回路37及びA/D変換器38は共にバス
に共通接続されている。
出力されたクランクパルスによってリセットされて図示
しないクロック発生器から出力されたクロックパルスを
計数し、そのクロックパルス発生数を計数することによ
りエンジン回転数Neを示す信号を発生する。入力イン
ターフェース回路35にはエンジン1の始動を検出する
スタータスイッチ42、変速機構3内のクラッチ(図示
せず)の入切を検出するクラッチスイッチ43、変速機
構3のニュートラル状態を検出するニュートラルスイッ
チ44及びブレーキペダルの操作を検出するブレーキス
イッチ45が接続されている。入力インターフェース回
路35はこれらスイッチ42〜45各々のオンオフを示
すデータを保持出力する。
水温Tw、スロットル弁開度TH、車速Vs、アクセル
ペダル開度AP等の車両運転パラメータを検出する複数
のセンサからのアナログ信号をディジタル信号に変換す
るために設けられている。吸気管内圧PBはスロットル
弁50下流の吸気管51に設けられた吸気管内圧センサ
52によって検出される。冷却水温Twは冷却水温セン
サ53によって検出される。スロットル弁開度THはス
ロットル開度センサ54によって検出される。更に、車
速Vsは車速センサ55によって検出され、アクセルペ
ダル10の操作開度であるアクセルペダル開度APはア
クセルペダルセンサ56によって検出される。また、A
/D変換器38には高電圧蓄電器6の両端電圧が供給さ
れ、A/D変換器38の出力からは高電圧蓄電器6の両
端電圧QCAPがディジタル値として得られるようにな
っている。
CPU31の動作によって生成されるアシスト量指令又
は回生量指令に応じてPDU5の動作を設定する。入出
力インターフェース回路37はENGECU(エンジン
電子制御ユニット)12とのデータ通信のための回路で
ある。アシスト量指令が示すアシスト量ASTPWRに
応じたアシスト電力(駆動電力)がPDU5からモータ
2に供給される。また、回生量指令が示す回生量REG
ENに応じた回生電力をPDU5はモータ2から得て高
電圧蓄電器6及びDV7に供給する。
制御及び点火時期制御等のエンジン制御を行なう。EN
GECU12には、図2においては接続ラインを省略し
ているが、上記のクランク角センサ41、スイッチ41
〜45、及び各種センサ52〜56が接続されている
他、酸素濃度センサ61が接続されている。酸素濃度セ
ンサ61は排気管62に設けられ、排気ガス中の酸素濃
度O2を検出する。この酸素濃度センサ61は理論空燃
比を閾値としてリッチ側及びリーン側の空燃比で異なる
レベルを発生する2値出力型の酸素濃度センサである。
ENGECU12の内部構成は上記のMOTECU11
と同様であるので、ここでの説明は省略する。ENGE
CU12においては燃料噴射制御ルーチンがCPU(図
示せず)によって処理され、上記の車両運転パラメータ
及びエンジン回転数Neを用いて燃料噴射時間Toutが
決定される。燃料噴射時間Toutは例えば、次の算出式
を用いて算出される。
+TACC+TDEC ここで、Tiはエンジン回転数Neと吸気管内圧力PB
とに応じてENGECU12内のROMからのデータマ
ップ検索により決定される空燃比基準制御値である基本
燃料噴射時間である。KO2は空燃比フィードバック制御
において算出される空燃比補正係数である。KWOTはス
ロットル弁全開時のような高負荷時の燃料増量補正係
数、KLSはリーン化係数、KTWは冷却水温TWに応じて
設定される冷却水温補正係数、KTAは吸気温TAに応じ
て設定される吸気温補正係数、TACCはエンジン回転数
Neの加速の程度に応じて設定される加速増量値、T
DECはエンジン回転数Neの減速の程度に応じて設定さ
れる減速減量値である。補正係数KWOT、KLS、KTW、
KTA、加速増量値TACC、減速減量値TDECは、上記のR
OMからのデータマップ検索により決定される。
リッチ燃焼制御、リーン燃焼制御及びストイキ燃焼制御
とが少なくともある。車両の運転状態に応じてリッチ燃
焼制御、リーン燃焼制御及びストイキ燃焼制御のいずれ
の制御を行なうか決定される。リッチ燃焼制御時には、
目標空燃比は理論空燃比(例えば、14.7)より小さ
い値(例えば、11)に設定され、その目標空燃比にな
るように空燃比補正係数KO2及び補正係数KWOTが決定
される。リーン燃焼制御時には目標空燃比は理論空燃比
(例えば、14.7)より大きい値(例えば、16)に
設定され、その目標空燃比になるように空燃比補正係数
KO2及びリーン化係数KLSが決定される。また、ストイ
キ燃焼制御においては、酸素濃度センサ61の出力レベ
ルから空燃比が目標空燃比としての理論空燃比よりリッ
チ又はリーンか判別され、その判別結果に応じて空燃比
補正係数KO2が設定される。このように設定された空燃
比補正係数KO2が上記の燃料噴射時間Toutの算出式で
用いられて燃料噴射時間Toutが決定される。
tだけインジェクタ63を駆動することが行なわれる。
インジェクタ63は内燃エンジンの吸気管51の吸気ポ
ート近傍に設けられ、駆動されたとき燃料を噴射する。
また、ENGECU12においては点火時期制御ルーチ
ンがCPUによって処理され、その点火時期制御によっ
て点火装置64の点火プラグ(図示せず)の火花放電が
行なわれる。
ドライブバイワイヤ(DBW)型のものであるので、エ
ンジン1にはスロットル弁50を開弁駆動するスロット
ルアクチュエータ13が設けられている。ENGECU
12においては、スロットル弁開度制御ルーチンがCP
Uによって処理され、上記のスロットル弁開度TH、車
速Vs、アクセルペダル開度AP等の車両運転パラメー
タに応じて目標スロットル弁開度θthが決定され、その
目標スロットル弁開度θthとなるようにスロットルアク
チュエータ13を介してスロットル弁50の開度が制御
される。
31の動作を中心にして説明する。MOTECU11の
CPU31は、モータ制御ルーチンを例えば、10msec
毎に繰り返し実行し、次に示すように、その時点の動作
モードを判定し、判定した動作モードに対応するアシス
ト量ASTPWR又は回生量REGENを設定する。
U31は図3及び図4に示すように、先ず、スタータス
イッチ42がオンであるか否かを判別する(ステップS
1)。エンジン1の始動のためスタータスイッチ42が
オンである場合には、エンジン回転数Neがエンジンが
停止していると見なすことができるストール回転数NC
R(例えば、50rpm)以下であるか否かを判別する
(ステップS2)。Ne≦NCRの場合には、モータ動
作としてエンジン1を始動させるために始動モードを行
なう(ステップS3)。
2がオフであると判別した場合には、エンジン停止指令
が生成されているか否かを判別する(ステップS4)。
エンジン停止指令は、エンジン停止判別ルーチンの実行
において、エンジンの運転を停止させるべき運転状態で
あると判別されたときエンジン停止指令フラグのセット
として生成される。エンジン停止指令が生成されていな
いならば、ステップS2に進んでエンジン回転数Neが
ストール回転数NCR以下であるか否かを判別する。エ
ンジン停止指令が生成されているならば、A/D変換器
38の出力からスロットル弁50の開度THを得て、そ
のスロットル弁50のスロットル弁開度THが所定アイ
ドル開度THIDLE(ほとんど全閉の開度)以上であ
るか否かを判別する(ステップS5)。ステップS2に
おいてNe>NCRの場合、すなわちエンジン1が運転
中の場合にはこのステップS5を実行する。TH≧TH
IDLEの場合にはアシストトリガテーブルから加速フ
ラグFMASTを検索する(ステップS6)。
予め書き込まれており、図5に示すように、エンジン回
転数Neとスロットル弁開度THとに応じて加速フラグ
FMASTを設定するようになっている。すなわち、閾
値MASTH,MASTLはエンジン回転数Neの上昇
に応じて徐々に大きくなり、スロットル弁開度THが閾
値MASTL以下から大きくなるときには閾値MAST
Hを越えるまではFMAST=0であり、閾値MAST
Hを越えると加速すべき運転状態としてFMAST=1
となる。逆にスロットル弁開度THが閾値MASTH以
上から小さくなるときには閾値MASTLを下回るまで
はFMAST=1であり、閾値MASTLを下回るとF
MAST=0となる。
フラグFMASTが1であるか否かを判別する(ステッ
プS7)。FMAST=0の場合には、動作モードをク
ルーズモードとする(ステップS8)。FMAST=1
の場合には、動作モードを加速モードとする(ステップ
S9)。ステップS5においてTH<THIDLEと判
別した場合には、スロットル弁50はほぼ全閉であるの
で、次に車速Vsが0km/hに等しいか否かを判別す
る(ステップS10)。Vs=0km/hならば、車両
は停止しているので、エンジン停止指令が生成されてい
るか否かを判別する(ステップS11)。これはステッ
プS4と同様にである。エンジン停止指令が生成されて
いる場合には、エンジン1の運転を停止するために動作
モードをアイドル停止モードとする(ステップS1
2)。一方、エンジン停止指令が生成されていない場合
には、エンジン1のアイドル運転を続けるために動作モ
ードをアイドルモードとする(ステップS13)。
ならば、車両は走行しているので、エンジン停止指令が
生成されているか否かを判別する(ステップS14)。
これはステップS4と同様にである。エンジン停止指令
が生成されている場合には、エンジン1の運転を減速す
るために動作モードを減速モードとする(ステップS1
5)。一方、エンジン停止指令が生成されていない場合
には、エンジン1はアイドル運転が要求されているか否
かを判別する(ステップS16)。アイドル運転要求
は、エンジンアイドル判別ルーチンの実行において、エ
ンジン1をアイドル運転状態にすべきと判別されたとき
アイドルフラグのセットとして生成される。エンジン1
のアイドル運転要求がある場合には動作モードをアイド
ルモードとし(ステップS13)、アイドル運転要求が
ない場合には動作モードを減速モードとする(ステップ
S15)。
S15の各動作モード処理においては、アシスト量AS
TPWR又は回生量REGENが設定される。例えば、
後述する加速モード処理においてはアシスト量ASTP
WRが設定され、減速モード処理においては回生量RE
GENが設定される。CPU31は設定したアシスト量
ASTPWR又は回生量REGENを出力インターフェ
ース回路36に対して出力する(ステップS17)。出
力インターフェース回路36はCPU31から供給され
たアシスト量ASTPWR又は回生量REGENに応じ
てPDU5の動作を制御する。アシスト量ASTPWR
の場合にはPDU5はアシスト量ASTPWRに応じた
アシスト電力をモータ2に供給する。回生量REGEN
の場合にはモータ2は回生制動状態になり、PDU5は
回生量REGENに応じた回生電力をモータ2から得て
高電圧蓄電器6又はDV7に供給する。
図6に示すように、先ずRAM初期化動作を行なう(ス
テップS21)。この初期化動作では例えば、RAM3
2内に一時的に記憶された回生量REGEN等の値が0
とされる。初期化動作後、CPU31はクラッチスイッ
チ43のオンオフを読み取ってクラッチが動力伝達状態
であるか否かを判別する(ステップS22)。クラッチ
スイッチ43がオンならば、クラッチは動力切断状態で
あるので、アシスト量ASTPWRを0とする(ステッ
プS23)。そして、モータ2による回生電力を低電圧
負荷9に供給するようにDV7を制御する(ステップS
24)。
ッチは動力伝達状態であるので、次に、ニュートラルス
イッチ44のオンオフを読み取って変速機構3がニュー
トラル状態であるか否かを判別する(ステップS2
5)。ニュートラルスイッチ44がオンのためニュート
ラル状態である場合にはステップS23に進んでアシス
ト量ASTPWRを0とする。
ンギア状態である場合には、高電圧蓄電器6の両端電圧
QCAPを読み取ってその両端電圧QCAPが下限閾値
QCAPLMTLより大であるか否かを判別する(ステ
ップS26)。下限閾値QCAPLMTLはモータ2に
よる有効なアシスト可能電圧、例えば、蓄電器6の満充
電電圧の70%程度に設定しても良く、蓄電器6の容量
によって適宜設定可能である。QCAP≦QCAPLM
TLならば、ステップS23に進んでアシスト量AST
PWRを0とする。一方、QCAP>QCAPLMTL
ならば、アシスト量ASTPWRをマップ検索して求め
る(ステップS27)。ROM33には、図7に示すよ
うに、エンジン回転数Neとスロットル弁開度THとに
応じて定まるアシスト量ASTPWRがASTPWR#n11〜AS
TPWR#n2010のように加速時ASTPWRデータマップと
して予め書き込まれている。よって、そのときのエンジ
ン回転数Neとスロットル弁開度THとに対応するアシ
スト量ASTPWRを加速時ASTPWRデータマップ
から検索することができる。ステップS27の実行後、
CPU31は高電圧蓄電器6の蓄電電力を低電圧負荷9
に供給するようにDV7を制御する(ステップS2
8)。
図8に示すように、先ずRAM初期化動作を行なう(ス
テップS31)。この初期化動作では例えば、RAM3
2内に一時的に記憶されたアシスト量ASTPWR等の
値が0とされる。初期化動作後、CPU31はクラッチ
スイッチ43のオンオフを読み取ってクラッチが動力伝
達状態であるか否かを判別する(ステップS32)。ク
ラッチスイッチ43がオンならば、クラッチは動力切断
状態であるので、回生量REGENを0とする(ステッ
プS33)。
ッチは動力伝達状態であるので、次に、ニュートラルス
イッチ44のオンオフを読み取って変速機構3がニュー
トラル状態であるか否かを判別する(ステップS3
4)。ニュートラルスイッチ44がオンのためニュート
ラル状態である場合にはステップS33に進んで回生量
REGENを0とする。
ンギア状態である場合には、モータ2による回生電力を
低電圧負荷9に供給するようにDV7を制御し(ステッ
プS35)、そして、高電圧蓄電器6の両端電圧QCA
Pを読み取ってその両端電圧QCAPが上限閾値QCA
PLMTHより大であるか否かを判別する(ステップS
36)。上限閾値QCAPLMTHは、回生による充電
可能な例えば、蓄電器6の満充電電圧の90%程度に設
定しても良く、蓄電器6の容量によって適宜設定可能で
ある。QCAP≧QCAPLMTHならば、ステップS
33に進んで回生量REGENを0とする。一方、QC
AP<QCAPLMTHならば、ブレーキスイッチ45
のオンオフを読み取ってブレーキペダルが操作されたブ
レーキ状態であるか否かを判別する(ステップS3
7)。ブレーキスイッチ45がオフのため非ブレーキ状
態である場合には、回生量REGENを第1減速時RE
GENマップからマップ検索して求める(ステップS3
8)。また、ブレーキスイッチ45がオンのためブレー
キ状態である場合には、回生量REGENを第2減速時
REGENマップからマップ検索して求める(ステップ
S39)。ROM33には、図9に示すように、エンジ
ン回転数Neと吸気管内圧PBとに応じて定まる非ブレ
ーキ時の回生量REGENがREGEN#n11〜REGEN#n2010の
ように第1減速時REGENデータマップとして予め書
き込まれ、また図10に示すように、エンジン回転数N
eと吸気管内圧PBとに応じて定まるブレーキ時の回生
量REGENがREGENBR#n11〜REGENBR#n2010のように第
2減速時REGENデータマップとして予め書き込まれ
ている。よって、そのときのエンジン回転数Neと吸気
管内圧PBとに対応する回生量REGENを第1又は第
2減速時REGENデータマップから検索することがで
きる。なお、図9及び図10のデータマップにおいて
は、エンジン回転数Neが大きいほど、更に吸気管内圧
PBが大きいほど回生量REGENが大きくなり、ブレ
ーキオフ時の第1減速時REGENデータマップよりブ
レーキオン時の第2減速時REGENデータマップの方
が回生量REGENが大きくなる。
に例えば、10msec毎にトルク制御ルーチンを処理す
る。このトルク制御ルーチンにおいては、図11及び図
12に示すように、先ず、リーン燃焼トルク補正中フラ
グFLEANが1であるか否かを判別する(ステップS
41)。FLEAN=0ならば、ストイキ燃焼トルク補
正中フラグFSTが1であるか否かを判別する(ステッ
プS42)。FST=0ならば、ストイキ燃焼制御時の
エンジン1の出力トルクTrqSTとリーン燃焼制御時のエ
ンジン1の出力トルクTrqLeanとのトルク差ΔTrqを推
定する(ステップS43)。ROM33には、図13に
示すように、エンジン回転数Neと吸気管内圧PBとに
応じて推定されるストイキ燃焼制御時の出力トルクTrq
STがTrqST#n11〜TrqST#n2010の如くストイキトルクデー
タマップとして書き込まれ、また、図示しないが、同様
に、エンジン回転数Neと吸気管内圧PBとに応じて推
定されるリーン燃焼制御時の出力トルクTrqLeanがTrqL
ean#n11〜TrqLean#n2010の如くリーントルクデータマッ
プとして書き込まれ、更にはエンジン回転数Neと吸気
管内圧PBとに応じて推定されるリッチ燃焼制御時の出
力トルクTrqRichがTrqRich#n11〜TrqRich#n2010の如く
リッチトルクデータマップとして書き込まれている。各
トルクデータマップの推定トルクはエンジン回転数Ne
が大きいほど、また吸気管内圧PBが大きいほど大きく
なり、また、リーンからリッチになるほど推定トルクは
大きくなる。ステップS43においてはそのときのエン
ジン回転数Neと吸気管内圧PBとに対応する出力トル
クTrqST及びTrqLeanがストイキトルクデータマップ及
びリーントルクデータマップから各々検索される。その
検索結果として得られた出力トルクTrqST及びTrqLean
の差が推定トルク差ΔTrqとして算出される。
回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御で
あるか否かを判別する(ステップS44)。これは、現
在の燃焼制御がリッチ燃焼制御、ストイキ燃焼制御及び
リーン燃焼制御のいずれであるかを示す情報信号をEN
GECU12から得ることができるので、その情報信号
の内容から判断される。例えば、上記の燃料噴射制御ル
ーチンでは現在の燃焼制御がリッチ燃焼制御、ストイキ
燃焼制御及びリーン燃焼制御のいずれであるかは目標空
燃比から分かるので、燃料噴射制御ルーチンの処理中に
情報信号をCPU31に出力することができる。CPU
31は前回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃
焼制御であるならば、今回の燃焼制御がリーン燃焼制御
であるか否かを判別する(ステップS45)。前回の燃
焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御であっ
て、今回もリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御である
場合には、本ルーチンを終了する。
はストイキ燃焼制御であって、今回がリーン燃焼制御で
ある場合には、空燃比のリーン側への急変時であるの
で、リーン燃焼トルク補正中フラグFLEANをセット
して1に等しくさせ(ステップS46)、推定トルク差
ΔTrqに対応するアシスト量ASTPWRを設定する
(ステップS47)。推定トルク差ΔTrqとアシスト量
ASTPWRとの関係においては図14に示すよう推定
トルク差ΔTrqが大なるほどアシスト量ASTPWRが
大きくなる。このような関係がデータマップとしてRO
M33に予め書き込まれているので、CPU31は推定
トルク差ΔTrqに対応するアシスト量ASTPWRをそ
のデータマップから検索して求め、そのアシスト量AS
TPWRを出力インターフェース回路36に対して出力
する(ステップS48)。
判別した場合にはリーン燃焼制御への変化直後の出力ト
ルク補正中であるので、アシスト量ASTPWRを所定
量だけ減少させ(ステップS49)、そのアシスト量A
STPWRが0になったか否かを判別する(ステップS
50)。ASTPWR>0ならば、ステップS48に進
み、ASTPWR=0ならば、リーン燃焼トルク補正中
フラグFLEANをリセットして0に等しくさせ(ステ
ップS51)、本ルーチンを終了する。
WRに応じたアシスト電力がモータ2にPDU5から供
給され、モータ2はエンジン1の出力トルクの低下分を
補助するように駆動される電動機として作動する。ま
た、そのアシスト量ASTPWRは徐々に減少するの
で、モータ2によるエンジン1の出力トルク補助量も図
15に示すように徐々に減少する。アシスト量ASTP
WRの減少量及びその減少時間は適宜設定することがで
きるが、減少量は一定値でも良い。
て前回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制
御ではなくリーン燃焼制御であると判別したならば、今
回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御で
あるか否かを判別する(ステップS52)。前回の燃焼
制御がリーン燃焼制御であって、今回もリーン燃焼制御
である場合には本ルーチンを終了する。
あって、今回がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御で
ある場合には、空燃比のリーン側からリッチ側への急変
時であるので、ストイキ燃焼トルク補正中フラグFST
をセットして1に等しくさせ(ステップS53)、推定
トルク差ΔTrqに対応する回生量REGENを設定する
(ステップS54)。推定トルク差ΔTrqと回生量RE
GENとの関係は図14に示した推定トルク差ΔTrqと
アシスト量ASTPWRとの関係と同様に推定トルク差
ΔTrqが大なるほど回生量REGENが大きくなる。こ
のような関係がデータマップとしてROM33に予め書
き込まれているので、CPU31は推定トルク差ΔTrq
に対応する回生量REGENをそのデータマップから検
索して求め、その回生量REGENを出力インターフェ
ース回路36に対して出力する(ステップS55)。
した場合にはストイキ燃焼制御への変化直後の出力トル
ク補正中であるので、回生量REGENを所定量だけ減
少させ(ステップS56)、その回生量REGENが0
になったか否かを判別する(ステップS57)。REG
EN>0ならば、ステップS55に進み、REGEN=
0ならば、ストイキ燃焼トルク補正中フラグFSTをリ
セットして0に等しくさせ(ステップS58)、本ルー
チンを終了する。
応じた回生電力をPDU5はモータ2から得るように動
作し、モータ2はエンジン1の出力トルクの上昇分を低
下させるように回生動作する発電機として作動する。ま
た、その回生量REGENは徐々に減少するので、モー
タ2によるエンジン1の出力トルク低下量も図15に示
すように徐々に減少する。回生量REGENの減少量及
びその減少時間は適宜設定することができるが、減少量
は一定値でも良い。
内燃エンジン1の加速時の増量時で一時的にリッチ燃焼
制御となり、クルーズ走行や低負荷の場合にリーン燃焼
制御、その他通常はストイキ燃焼制御となるので、理論
空燃比より小さいリッチの空燃比(理論空燃比に対して
燃料過多の状態)からリーン側への空燃比の変化時に
は、電動機及び発電機各々でモータを制御することが生
じることになる。
EAN又はストイキ燃焼トルク補正中フラグFSTがセ
ットされて1に等しいときには、上記のモータ制御ルー
チンの処理が停止される。また、リーン燃焼トルク補正
中フラグFLEAN及びストイキ燃焼トルク補正中フラ
グFSTの各初期値は0である。上記した実施例におい
ては、供給混合気の空燃比がリーンに制御されるリーン
燃焼制御、理論空燃比に制御されるストイキ燃焼制御及
びリッチに制御されるリッチ燃焼制御のいずれか一方を
選択的に行なう制御装置に本発明を適用した場合につい
て説明したが、空燃比が単にリーン側に又はリッチ側に
大きく急変する場合にも本発明を適用することができ
る。
燃比よりリッチの空燃比又は理論空燃比から理論空燃比
よりリーンの空燃比に変化した場合に、モータ2は電動
機として作動し、理論空燃比よりリーンの空燃比から理
論空燃比よりリッチの空燃比又は理論空燃比に変化した
場合に、モータ2は発電機として作動するようになって
いるが、これに限らず、空燃比がリーン方向に単に変化
した場合にモータ2を電動機として作動させ、空燃比が
リッチ方向に単に変化した場合にモータ2を発電機とし
て作動させても良い。例えば、空燃比が理論空燃比より
リッチの領域内でリーン方向に変化した場合にモータ2
を電動機として作動させても良く、また、空燃比が理論
空燃比よりリッチの領域内で更にリッチ方向に変化した
場合にモータ2を発電機として作動させても良いのであ
る。更に、空燃比が理論空燃比よりリーンの領域内で更
にリーン方向に変化した場合にモータ2を電動機として
作動させても良く、また、空燃比が理論空燃比よりリー
ンの領域内でリッチ方向に変化した場合にモータ2を発
電機として作動させても良いのである。このように空燃
比がリーン方向に又はリッチ方向に変化する際において
は、電動機として作動する時には電動機の駆動力を徐々
に減少させ、発電機として作動する時には発電機の回生
制動力を徐々に減少させることが行なわれる。
10においては、エンジン回転数、吸気負圧が大きくな
るほどモータ2のアシスト量、回生量が大きくなる。な
お、上記の実施例では、車両の変速機構3がマニュアル
式の場合について説明したが、変速機構3がオートマテ
ィック式(無段変速機構を含む)の場合にも本発明を同
様に適用することができる。ただし、オートマティック
式変速機構では図7のASTPWRデータマップと図9
及び図10のREGENデータマップとは例えば、エン
ジン回転数Neと車速Vsとに応じてアシスト量又は回
生量を検索するようにしても良い。また、同様に図13
のストイキトルクデータマップ並びに図示していないリ
ッチトルクデータマップ及びリーントルクデータマップ
はエンジン回転数Neと車速Vsとに応じて推定出力ト
ルクを検索するようにしても良い。
御用のMOTECU11とエンジン制御用のENGEC
U12とが個別に設けられているが、単一のECUでモ
ータ及びエンジンの両方を制御するようにしても良い。
車両の制御装置においては、例えば、ストイキ燃焼制御
からリーン燃焼制御に変化したためエンジンへの供給混
合気の空燃比がリーン側に変化したことが検出されたと
きにはその直後にエンジンの出力の補助をするために発
電電動機を電動機として作動させ、また、例えば、リー
ン燃焼制御からストイキ燃焼制御に変化したため供給混
合気の空燃比がリッチ側に変化したことが検出されたと
きにはその直後に回生制動のために発電電動機を発電機
として作動させるので、供給混合気の空燃比の変化時の
エンジンの出力トルク差を時間遅れなく十分に補償する
ことができる。
御装置においては、車両の運転状態に応じて空燃比の変
化を検出した時の内燃エンジンの出力トルク差を推定
し、その推定した出力トルク差に応じて発電電動機の駆
動力又は回生制動力を制御することにより、供給混合気
の空燃比の変化時のエンジンの出力トルク差に対して適
切なモータの駆動状態又は回生状態を得ることができ
る。
御装置においては、空燃比検出手段によって空燃比がリ
ーン側に変化したことが検出された場合に、発電電動機
を電動機として作動させた後、電動機の駆動力を徐々に
減少させ、空燃比検出手段によって空燃比がリッチ側に
変化したことが検出された場合に、発電電動機を発電機
として作動させた後、発電機の回生制動力を徐々に減少
させることにより、空燃比の急変後の適切な出力トルク
にトルクショックを生じることなく一致させることがで
きる。
ブロック図である。
る。
ローチャートである。
ASTの設定特性を示す図である。
る。
ある。
である。
ある。
すフローチャートである。
る。
係を示す図である。
及びストイキ制御時の出力トルク低下量の変化を示す図
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 車両用駆動源としての内燃エンジンと、
車両用駆動源として前記内燃エンジンの出力を補助する
電動機として作動し、かつ車両の走行エネルギを回生し
て蓄電手段を充電する発電機として作動する発電電動機
とを備えたハイブリッド駆動車両の制御装置であって、 前記エンジンに供給される混合気の空燃比の変化を検出
する空燃比検出手段と、 前記空燃比検出手段によって空燃比がリッチ側からリー
ン側に変化したことを検出した場合には前記発電電動機
を電動機として作動させ、空燃比がリーン側からリッチ
側に変化したことを検出した場合には前記発電電動機を
発電機として作動させる発電電動機制御手段と、を備え
たことを特徴とするハイブリッド駆動車両の制御装置。 - 【請求項2】 前記発電電動機制御手段は、前記車両の
運転状態に応じて空燃比の変化を検出した時の前記内燃
エンジンの出力トルク差を推定し、その推定した出力ト
ルク差に応じて前記発電電動機の駆動力又は回生制動力
を制御することを特徴とする請求項1記載のハイブリッ
ド駆動車両の制御装置。 - 【請求項3】 前記発電電動機制御手段は、前記空燃比
検出手段によって空燃比がリッチ側からリーン側に変化
したことを検出した場合には前記発電電動機を電動機と
して作動させ、その後、電動機の駆動力を徐々に減少さ
せ、前記空燃比検出手段によって空燃比がリーン側から
リッチ側に変化したことを検出した場合には前記発電電
動機を発電機として作動させ、その後、発電機の回生制
動力を徐々に減少させることを特徴とする請求項1又は
2記載のハイブリッド駆動車両の制御装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17357598A JP3699592B2 (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | ハイブリッド駆動車両の制御装置 |
US09/446,909 US6390214B1 (en) | 1998-06-19 | 1999-04-02 | Control device of hybrid drive vehicle |
PCT/JP1999/001752 WO1999066184A1 (fr) | 1998-06-19 | 1999-04-02 | Dispositif de commande de vehicule a entrainement hybride |
KR1020007001119A KR100325483B1 (ko) | 1998-06-19 | 1999-04-02 | 하이브리드 구동차량의 제어장치 |
DE69923049T DE69923049T2 (de) | 1998-06-19 | 1999-04-02 | Steuerungsvorrichtung für einen hybridgetriebenen kraftwagen |
EP99910823A EP1004761B1 (en) | 1998-06-19 | 1999-04-02 | Control device of hybrid drive vehicle |
CA002297007A CA2297007C (en) | 1998-06-19 | 1999-04-02 | Apparatus for controlling hybrid vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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