JP2000097070A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車両の制御装置

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JP2000097070A JP10268037A JP26803798A JP2000097070A JP 2000097070 A JP2000097070 A JP 2000097070A JP 10268037 A JP10268037 A JP 10268037A JP 26803798 A JP26803798 A JP 26803798A JP 2000097070 A JP2000097070 A JP 2000097070A
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浩之 糸山
Yasuhiko Kitajima
康彦 北島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイブリッド車において内燃機関の出力を水
温・大気圧等の雰囲気条件の変動にかかわらず目標値に
正確に一致するように制御する。 【解決手段】 相互に駆動可能に内燃機関と回転電機と
を連結した動力装置をクラッチにより車両の駆動系統に
接続可能に配置すると共に、前記動力装置から独立した
電動機を前記駆動系統に設けたハイブリッド車両におい
て、内燃機関のアイドル運転状態を検出するアイドル運
転状態検出装置と、内燃機関の回転数を検出する機関回
転検出装置と、アイドル運転状態での機関回転数が目標
値となるように回転電機の出力を制御する電機制御装置
と、電機制御装置の制御結果に基づき目標アイドル回転
数での回転電機の出力が所定値以下となるように内燃機
関の出力を補正する出力調整装置とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はハイブリッド車両の
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と解決すべき課題】原動機として内燃機関
と電動機とを併有し、いずれか一方または双方の駆動力
により走行するようにしたハイブリッド車両が知られて
いる（例えば、鉄道日本社発行「自動車工学」VOL.46 N
o.7 1997年6月号 39〜52頁参照）。
【０００３】このようないわゆるパラレル方式のハイブ
リッド車両では、基本的に比較的負荷の小さい運転域で
は電動機のみで走行し、負荷が増大すると内燃機関を起
動して所要の駆動力を確保し、必要に応じて電動機と内
燃機関を併用することにより最大の駆動力を発揮させら
れるようになっている。
【０００４】ところで、電動機は所期の出力特性が比較
的安定して得られるのに対して、内燃機関は冷却水温、
大気圧、燃料性状などの要因によって出力特性が比較的
大きく変化するため、運転者の一定のアクセル操作に対
して実際に出力されるトルクが変化したりアイドル回転
数が変動したりするという問題がある。また、走行中に
電動機と内燃機関とを切り換えるときには互いのトルク
が一致していないと運転者にトルク段差感を与えてしま
い好ましくないが、前記の理由から内燃機関と電動機と
の間で正確にマッチングを行うことが難しく、走行時の
諸種の条件によってトルク段差が生じることは避けがた
かった。
【０００５】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、内燃機関と相互駆動可能に設けた回転電機
の出力に基づいて内燃機関の出力を補正することにより
前記問題点を解消することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、相互
に駆動可能に内燃機関と回転電機とを連結した動力装置
をクラッチにより車両の駆動系統に接続可能に配置する
と共に、前記動力装置から独立した電動機を前記駆動系
統に設けたハイブリッド車両において、内燃機関のアイ
ドル運転状態を検出するアイドル運転状態検出装置と、
内燃機関の回転数を検出する機関回転検出装置と、アイ
ドル運転状態での機関回転数が目標値となるように回転
電機の出力を制御する電機制御装置と、電機制御装置の
制御結果に基づき目標アイドル回転数での回転電機の出
力が所定値以下となるように内燃機関の出力を補正する
出力調整装置とを備えたものとする。
【０００７】請求項２の発明は、相互に駆動可能に内燃
機関と回転電機とを連結した動力装置をクラッチにより
車両の駆動系統に接続可能に配置すると共に、前記動力
装置から独立した電動機を前記駆動系統に設けたハイブ
リッド車両において、クラッチオフで内燃機関の目標ト
ルクが所定値以上である特定の発電運転状態を検出する
運転状態検出装置と、前記特定の発電運転状態での回転
電機の出力が前記目標トルク相当となるように内燃機関
の出力を補正する出力調整装置とを備えたものとする。
【０００８】請求項３の発明は、上記請求項１または２
の発明において、出力調整装置を、機関冷却水温、大気
圧等の雰囲気条件検出装置を備え、前記雰囲気条件に応
じて出力補正結果を学習すると共に、雰囲気条件が所定
量以上変化する毎に当該条件変化以後の出力補正運転状
態時に出力補正および学習を行い、当該学習結果に基づ
き出力補正を行うように構成したものとする。
【０００９】請求項４の発明は、上記請求項１または２
の発明において、出力調整装置を、機関冷却水温、大気
圧等の雰囲気条件検出装置を備え、前記雰囲気条件に応
じて出力補正結果を学習すると共に、前記学習から所定
時間が経過する毎に、当該時間経過後の出力補正運転状
態時に出力補正および学習を行い、当該学習結果に基づ
き出力補正を行うように構成したものとする。
【００１０】請求項５の発明は、上記請求項１または２
の発明において、出力調整装置を、出力補正運転時の出
力補正結果に基づき、当該出力補正時の運転状態以外の
運転状態下での出力補正量を決定するように構成したも
のとする。
【００１１】請求項６の発明は、上記請求項１または２
の発明において、内燃機関として、吸入空気量を調節す
るスロットル弁と、スロットル弁を開閉駆動するアクチ
ュエータと、運転者のアクセル操作に応じてアクチュエ
ータを駆動する駆動装置とを備えたスロットル制御装置
を有するものとする一方、出力調整装置は前記アクチュ
エータへの駆動信号を補正することにより機関出力を補
正するように構成したものとする。
【００１２】請求項７の発明は、上記請求項１の発明に
おいて、内燃機関として火花点火式内燃機関を備え、そ
のアイドル運転状態での点火時期をＭＢＴに制御するよ
うに構成したものとする。
【００１３】
【作用・効果】上記請求項１の発明において、気圧、気
温、経時的要因等により内燃機関のアイドル回転数が目
標値よりも低下しようとすると、この回転低下を検出し
た電機制御装置により回転電機が駆動され目標アイドル
回転数を維持しようとする。このときの回転電機の出力
は内燃機関単体で目標アイドル回転数を維持するのに必
要な出力に対する不足トルクを代表している。したがっ
て、回転電機の出力をフィードバックして、その値が所
定値以下、例えばほぼゼロとなるように内燃機関の燃料
量または空気量を補正してやることにより、内燃機関単
体で目標アイドル回転数を達成するのに適した出力状態
を正確に設定することができる。アイドル回転数が目標
値よりも高くなろうとしたときには回転電機が内燃機関
から駆動されてその出力は負の方向となり、すなわち発
電状態となるが、このときも前記と同様に回転電機の出
力状態に基づいて内燃機関の出力を適切に補正すること
ができる。なお、請求項７の発明として示したように、
内燃機関として火花点火式内燃機関を適用する場合に
は、そのアイドル運転状態での点火時期をＭＢＴに制御
することが望ましい。
【００１４】また、請求項２の発明では、クラッチオフ
で内燃機関の目標トルクが所定値以上である特定の発電
運転状態における回転電機の出力が前記目標トルク相当
となるように内燃機関の出力を補正する。この場合も内
燃機関の出力は回転電機の出力によって代表されるの
で、回転電機の目標トルク相当への補正により内燃機関
の出力変動要因を排除して適切な出力制御を行うことが
可能となる。
【００１５】請求項３の発明では、上記請求項１または
２の発明において、機関冷却水温、大気圧等の雰囲気条
件に応じて出力補正結果を学習すると共に、雰囲気条件
が所定量以上変化する毎に当該条件変化以後の出力補正
運転状態時に出力補正および学習を行い、当該学習結果
に基づき出力補正を行う。また、請求項４の発明では、
前記雰囲気条件に応じて出力補正結果を学習すると共
に、前記学習から所定時間が経過する毎に、当該時間経
過後の出力補正運転状態時に出力補正および学習を行
い、当該学習結果に基づき出力補正を行う。したがっ
て、温度や気圧等の雰囲気条件による出力変動を学習結
果に基づき速やかに補正して常に適切な機関出力が得ら
れる。また、ある学習時点から雰囲気条件がある程度変
動したときや所定の時間が経過する毎に出力補正および
学習を繰り返すので、雰囲気条件の大幅な変動や経時的
要因による出力変動に対して常に適切な学習結果を保持
して内燃機関の出力を最適制御することができる。
【００１６】請求項５の発明では、上記請求項１または
２の発明において、出力補正運転時の出力補正結果に基
づき、当該出力補正時の運転状態以外の運転状態下での
出力補正量を決定するようにしている。この発明によれ
ばある運転状態での学習結果を他の運転状態に反映させ
て当該運転状態での機関出力を補正するので、運転状態
毎の学習が不要となり、幅広い運転状態について最適値
に近い出力補正結果を短時間で得られる。
【００１７】上記各発明において、出力調整装置として
は、請求項６の発明として示したように、吸入空気量を
調節するスロットル弁と、スロットル弁を開閉駆動する
アクチュエータと、運転者のアクセル操作に応じてアク
チュエータを駆動する駆動装置とを備えたスロットル制
御装置を備えた内燃機関においては、前記アクチュエー
タへの駆動信号を補正することにより機関出力を補正す
るように構成でき、この場合スロットル開度に応じた空
気量補正により容易かつ正確に出力を補正することがで
きる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。まず図１〜図４に本願発明が適用可能
なハイブリッド車両の構成例を示す。これらはいずれも
走行条件に応じてエンジン（内燃機関）または電動モー
タの何れか一方または双方の動力を用いて走行するパラ
レル方式のハイブリッド車両である。
【００１９】図１において、太い実線は機械力の伝達経
路を示し、太い破線は電力線を示す。また、細い実線は
制御線を示し、二重線は油圧系統を示す。この車両のパ
ワートレインは、モータ１（本発明の回転電機）、エン
ジン２、クラッチ３、モータ４（本発明の電動機）、無
段変速機５、減速装置６、差動装置７および駆動輪８か
ら構成される。モータ１の出力軸、エンジン２の出力軸
およびクラッチ３の入力軸は互いに連結されており、ま
た、クラッチ３の出力軸、モータ４の出力軸および無段
変速機５の入力軸は互いに連結されている。
【００２０】クラッチ３締結時はエンジン２とモータ４
が車両の推進源となり、クラッチ３解放時はモータ４の
みが車両の推進源となる。エンジン２またはモータ４の
駆動力は、無段変速機５、減速装置６および差動装置７
を介して駆動輪８へ伝達される。無段変速機５には油圧
装置９から圧油が供給され、ベルトのクランプと潤滑が
なされる。油圧装置９のオイルポンプ（図示せず）はモ
ータ１０により駆動される。
【００２１】モータ１は主としてエンジン始動と発電に
用いられ、モータ４は主として車両の推進（力行）と制
動に用いられる。また、モータ１０は油圧装置９のオイ
ルポンプ駆動用である。また、クラッチ３締結時に、モ
ータ１を車両の推進と制動に用いることもでき、モータ
４をエンジン始動や発電に用いることもできる。クラッ
チ３はパウダークラッチであり、伝達トルクを調節する
ことができる。無段変速機５はベルト式やトロイダル式
などの無段変速機であり、変速比を無段階に調節するこ
とができる。
【００２２】モータ１，４，１０はそれぞれ、インバー
タ１１，１２，１３により駆動される。なお、モータ
１，４，１０に直流電動モータを用いる場合には、イン
バータの代わりにＤＣ／ＤＣコンバータを用いる。イン
バータ１１〜１３は共通のＤＣリンク１４を介してメイ
ンバッテリ１５に接続されており、メインバッテリ１５
の直流充電電力を交流電力に変換してモータ１，４，１
０へ供給するとともに、モータ１，４の交流発電電力を
直流電力に変換してメインバッテリ１５を充電する。な
お、インバータ１１〜１３は互いにＤＣリンク１４を介
して接続されているので、回生運転中のモータにより発
電された電力をメインバッテリ１５を介さずに直接、力
行運転中のモータへ供給することができる。メインバッ
テリ１５には、リチウム・イオン電池、ニッケル・水素
電池、鉛電池などの各種電池や、電機二重層キャパシタ
ーいわゆるパワーキャパシターが適用される。
【００２３】１６は本発明の電機制御装置等の機能を備
えたコントローラであり、マイクロコンピュータとその
周辺部品や各種アクチュエータなどを備え、クラッチ３
の伝達トルク、モータ１，４，１０の回転数や出力トル
ク、無段変速機５の変速比、エンジン２の燃料噴射量・
噴射時期、点火時期などを制御する。
【００２４】コントローラ１６には、図２に示すよう
に、キースイッチ２０、セレクトレバースイッチ２１、
アクセルペダルスイッチ２２、ブレーキスイッチ２３、
車速センサ２４、バッテリ温度センサ２５、バッテリＳ
ＯＣ検出装置２６、エンジン回転数センサ２７、スロッ
トル開度センサ２８が接続される。キースイッチ２０
は、車両のキーが０Ｎ位置またはＳＴＡＲＴ位置に設定
されると閉路する（以下、スイッチの閉路をオンまたは
０Ｎ、開路をオフまたはＯＦＦと呼ぷ）。セレクトレバ
ースイッチ２１は、パーキングＰ、ニュートラルＮ、リ
バースＲおよびドライブＤの何れかのレンジに切り換え
るセレクトレバー（図示せず）の設定位置に応じて、
Ｐ，Ｎ，Ｒ，Ｄのいずれかのスイッチがオンする。
【００２５】アクセルペダルセンサ２２はアクセルペダ
ルの踏み込み量を検出し、ブレーキスイッチ２３はブレ
ーキペダルの踏み込み状態（この時、スイッチオン）を
検出する。車速センサ２４は車両の走行速度を検出し、
バッテリ温度センサ２５はメインバッテリ１５の温度を
検出する。また、バッテリＳＯＣ検出装置２６は本発明
の容量検出装置にあたるもので、メインバッテリ１５の
実容量の代表値であるＳＯＣ（State Of Charge）を検
出する。さらに、エンジン回転数センサ２７はエンジン
２の回転数を検出し、スロットル開度センサ２８はエン
ジン２のスロットルバルブ開度を検出する。
【００２６】コントローラ１６にはまた、エンジン２の
燃料噴射装置３０、点火装置３１、可変動弁装置３２な
どが接続される。コントローラ１６は、燃料噴射装置３
０を制御してエンジン２への燃料の供給と停止および燃
料噴射量・噴射時期を調節するとともに、点火装置３１
を駆動してエンジン２の点火時期制御を行う。また、コ
ントローラ１６は可変動弁装置３２を制御してエンジン
２の吸・排気弁の作動状態を調節する。なお、コントロ
ーラ１６には低圧の補助バッテリ３３から電源が供給さ
れる。
【００２７】図３または図４はパワートレインの配置例
を示す図である。クラッチ３の入力側のモータ１とエン
ジン２の配置は、図３に示すようにモータ１をエンジン
２の上流に配置してもよいし、図４に示すようにモータ
１をエンジン２の下流に配置してもよい。図３に示す配
置例では、エンジン２の出力軸をクラッチ３の入力軸と
直結して１軸で構成するとともに、エンジン２の出力軸
をモータ１の出力軸とベルトや歯車により連結する。ま
た、図４に示す配置例では、エンジン２の出力軸をモー
タ１のローターを貫通してクラッチ３の入力軸と直結
し、クラッチ３の入力側を１軸で構成する。
【００２８】一方、クラッチ３の出力側のモータ４と無
段変速機５の配置は、図３に示すようにモータ４を無段
変速機５の上流に配置してもよいし、図４に示すように
モータ４を無段変速機５の下流に配置してもよい。図３
に示す配置例では、クラッチ３の出力軸をモータ４のロ
ーターを貫通して無段変速機５の人力軸と直結し、クラ
ッチ３の出力側を１軸で構成する。また、図４に示す配
置例では、クラッチ３の出力軸を無段変速機５の入力軸
を貫通してモータ４の出力軸と直結し、クラッチ３の出
力側を１軸で構成する。いずれの場合でもモータ４を無
段変速機５の入力軸に連結する。
【００２９】パワートレインの配置は図３および図４に
示す配置例に限定されず、クラッチ３の入力軸にエンジ
ン２とモータ１を連結するとともに、クラッチ３の出力
軸にモータ４と無段変速機５の入力軸を連結し、無段変
速機５の出力軸から減速装置６および差動装置７を介し
て駆動輪８に動力を伝える推進機構であれば、各機器が
どのような配置でも成立する。
【００３０】以上は本発明が適用可能なハイブリッド車
両の基本的な構成例を示したものであり、本発明ではこ
うしたハイブリッド車両のエンジン出力を雰囲気条件や
経時的変化にかかわらず常に運転者の要求値ないしは目
標値に一致するように補正することを目的としている。
以下にこのためのコントローラ１６の制御内容の実施形
態につき図５以下の各図面を参照しながら説明する。
【００３１】この実施形態は、予め定めた特定の運転状
態でのモータ１による発電時ないしはアイドル回転補正
時のトルクをフィードバックしてエンジンのスロットル
開度を補正することにより目標値に対するエンジン出力
の精度を確保するようにしたものである。図５はこの実
施形態における出力調整装置に当たるスロットル駆動装
置の機械的構成の概略を示したもので、これを説明する
と、図において２２と２７はそれぞれ既述したアクセル
ペダルの操作量を検出するアクセルペダルセンサとエン
ジン回転数センサである。３４はエアフローメータであ
り、エンジン２への単位時間当たりの吸入空気量を検出
する。３５は水温センサであり、エンジン冷却水温を検
出する。３６は燃料噴射弁、３７は点火栓である。エン
ジン２の吸気通路３８にはスロットルバルブ３９が介装
され、このスロットルバルブ３９を駆動するステップモ
ータ等からなるアクチュエータ４０が設けられている。
アクチュエータ４０は、アクセルペダルセンサ２２から
の信号に基づいて基本的にはアクセルペダルの操作量に
応じて判定した出力要求に対してエンジンに要求される
出力分のスロットル開度となるようにスロットル開度セ
ンサ２８（図２参照）により実開度を検出しながらコン
トローラ１６によりフィードバック制御される。ただし
回生作動時にはエンジン回転数センサ２７からの信号に
基づき所定のスロットル開度となるように補正制御され
る。また、図中４１はスロットルバルブ３９よりも下流
側の吸気管圧力を検出する圧力センサであり、エンジン
のポンプロスによる損失トルクの演算等に用いられる。
【００３２】図６はこのスロットル制御の詳細を示した
ものである。この制御ではまずアクセルペダルの操作量
等から決定した目標エンジントルクに対してモータ１の
発電時のトルクやエアコンの負荷トルク等によるオフセ
ット量の学習値ＴＥＯＦＳを加減算してエンジン２が発
生すべき実質的な目標トルクＴＴＩを算出する（図７の
Ａ部参照）。なおＫＴＥＨはオフセット量の学習ゲイン
であり、これらＴＥＯＦＳおよびＫＴＥＨの算出手法に
ついては後に詳述する。次に目標トルクＴＴＩとそのと
きのエンジン回転数ＮＥとに基づいてテーブル検索によ
り１サイクル毎の必要吸入空気の体積流量ＴＧＡＤＮＶ
を求め、さらにこれからテーブル検索により吸気管の必
要開口面積ＴＱＨＯＴＥを求める（同Ｂ〜Ｃ部参照）。
このＴＱＨＯＴＥは単位量であるので、これにエンジン
回転数とシリンダ容積を乗じてエンジンの総吸入空気量
に相当する開口面積ＴＴＡＥＴＤを求め、これをテーブ
ル検索によりスロットルバルブ開度ＴＧＴＶＯに変換す
る（同Ｄ〜Ｅ部参照）。前記ＴＧＴＶＯがアクセルペダ
ルが踏み込まれている通常の運転状態での目標スロット
ル開度となるもので、これに安定動作のために変化速度
リミッタによる開度変化速度の制限を施したうえで（同
Ｆ部参照）、実開度を検出しながらアクチュエータ４０
（図５参照）をフィードバック制御することにより所要
のスロットル開度を得ている。
【００３３】一方、燃料カットおよび回生が行われる減
速時には、エンジン回転数ＮＥからテーブル検索により
求めた燃料カット時のスロットル開度値ＴＧＴＶＦＣを
目標スロットル開度ＴＧＴＶＯとして出力する（同Ｇ部
参照）。このときのスロットル開度は回生効率を高めつ
つ燃料供給再開時のトルク段差の発生を回避できる必要
限度となるように前記テーブルにより設定されている。
なおＴＶＢＣＶは吸気管負圧が過大とならないようにエ
ンジン回転数ＮＥに応じてテーブルにより与えられるス
ロットル開度の下限値である（同Ｈ部参照）。
【００３４】次に、図７および図８によりそれぞれ上記
オフセット値ＴＥＯＦＳと学習ゲインＫＴＥＨの算出手
法につき説明する。なお、各図および以下の説明におい
て末尾に＃を付して示した記号は予め計算または実験に
より定められた定数である。また演算過程で用いるテー
ブルは予め実験に基づいて形成されたものである。
【００３５】まず、図７において矢示Ａはモータトルク
値に基づくオフセット値ＬＴＦを求めるための処理を示
している。この処理に入力するモータトルク値は、雰囲
気条件の変動等によりエンジン２のアイドル回転数に過
不足が生じたときにモータ１を駆動してアイドル回転数
を目標値に維持する制御を行ったときの値、例えば回転
数センサ２７により検出したアイドル回転数と目標アイ
ドル回転数との偏差がゼロとなるようにモータ１のフィ
ードバック制御を実施することにより決定されるモータ
１の駆動電流値である。このモータトルクの主軸上の値
はエンジン２とモータ１との間のギヤ機構の回転数比に
よるので、そのギヤ比ＢＲＴＯ＃とギヤ効率ＥＴＡＢ＃
を乗じて修正する。そして、これに実験的に定めた所定
の学習ゲインＧＬＯＦＦ＃を乗じたうえで、誤学習を避
けるための上限値ＬＦＴＭＸ＃と下限値ＬＦＴＭＮ＃に
よるフィルタを通したものを所定のフィードバック条件
下にて第１のオフセット量ＬＴＦとして出力する。前記
所定のフィードバック条件とは、この場合目標エンジン
トルクがゼロのアイドル運転時である。また、学習のイ
ンターバルとしては、例えば前回学習から所定時間以上
が経過したとき、あるいはエンジン冷却水温が所定値以
上に変化したときなどであり、これにより水温等の雰囲
気値毎の学習値を記憶する。フィードバック条件が成立
しないときないしは非学習時には、記憶してある前回ま
での学習値Ｚ-1をＬＴＦとして設定する。
【００３６】矢示Ｂはエンジンの摩擦損失に相当するオ
フセット値ＴＦＲＨを求めるための処理を示している。
ここではエンジン回転数センサ２７から求めたエンジン
回転数ＭＮＲＰＮに基づきテーブルＴＴＦＢを検索して
摩擦値ＴＦＢを求め、これに水温補正値ＫＴＦＢを乗じ
てエンジン摩擦ＴＦを求める。前記ＫＴＦＢは水温セン
サ３５から求めた水温値ＴＷＫに基づきテーブルＴＫＴ
ＦＢを検索して求める。また、ここではエアコンが作動
しているときのコンプレッサ駆動負荷を摩擦損失とみな
し、これを加えて最終的な摩擦損失によるオフセット値
ＴＦＲＨとしている。
【００３７】矢示Ｃはポンプロスに相当するオフセット
値ＴＰＭＰを求めるための処理を示している。ここでは
吸気管圧力センサ４１（図５参照）から求めた吸入負圧
ＰＢＯＯＳＴＮに基づいてテーブルＴＴＰＭＰを検索し
てＴＰＭＰを決定している。
【００３８】最終的に設定されるオフセット値ＴＥＯＦ
Ｓは上記ＬＴＦ、ＴＦＲＨ、ＴＰＭＰと調整値ＴＯＦＲ
ＯＭ＃の総和である。調整値ＴＯＦＲＯＭ＃はマッチン
グ作業により必要に応じて設定される微調整用の固定値
である。
【００３９】このようにして設定されたオフセット値Ｔ
ＥＯＦＳは目標エンジントルクに対する実エンジントル
クの過不足量を代表しており、したがって基本的にはこ
の値を水温等の雰囲気条件に応じて学習しておくことに
より雰囲気条件変化に原因するエンジントルクの変動を
速やかに補償して目標エンジントルクへとエンジン出力
を制御することが可能となる。アイドル運転時など定常
的な運転状態でのエンジントルク変動に対する補償はこ
のＴＥＯＦＳのみでも十分であり、例えばアイドル運転
時の回転数変動は既述したように目標アイドル回転数を
維持するためのモータ１の駆動または発電トルクによっ
てＴＥＯＦＳに反映されるので、図６に示したようにこ
のＴＥＯＦＳに基づいてスロットル開度を制御すること
で目標とするアイドル回転数への制御が達成される。な
お目標アイドル回転数への制御が達成された時点でモー
タ１のトルクは略ゼロとなるのであり、言い換えればア
イドル運転時にモータ１のトルクがゼロになるようなス
ロットル開度がＴＥＯＦＳによって与えられる。
【００４０】次に、図８に基づき学習ゲインＫＴＥＨを
算出するための手法につき説明する。これはエンジン２
を発電のために駆動している発電運転状態での実エンジ
ントルクをこのときのモータ１の発電量から求めること
により負荷運転下でのエンジントルクの補正をより適切
に行うためのものである。
【００４１】この処理の前提となる運転条件はクラッチ
３を切って所定の発電量となるようにモータ１を駆動す
るためにのみエンジン２を駆動している状態であり、こ
れをフィードバック条件として学習を行う。したがっ
て、まず予め定めた所定の発電量を満足するための目標
エンジントルクを算出する一方（矢示Ｄ部）、実際の発
電量からモータ１のトルクを算出し、それぞれに上記オ
フセット値ＴＥＯＦＳを加えた結果同士を比較する。な
おモータ１のトルクはエンジン主軸上の値に変換するた
めに図７での処理と同様にギヤ比ＢＲＴＯ＃、ギヤ効率
ＥＴＡＢ＃を乗じる（矢示Ｅ部）。
【００４２】ここで、エンジンの実出力が目標エンジン
トルクに一致していれば所期のモータトルク（発電量）
が得られるはずであるから、上記比較結果（比率）は１
になる。もし実エンジントルクが目標値に対して過不足
を生じていればモータトルクが相応に変動するので、比
較結果も１に対して過不足が生じる。この過不足分に学
習ゲインＧＬＧＡＮ＃を乗じたうえで、誤学習防止のた
めの上限値ＬＫＴＥＭＸ＃と下限値ＬＫＴＥＮＮ＃によ
るフィルタを通したものを所定のフィードバック条件お
よび学習値反映条件のときに学習補正分ＲＡＴＴＥＨと
して出力する（矢示Ｆ〜Ｇ部）。前記フィードバック条
件としては、クラッチを切ってアイドル状態を超える所
定のトルクでモータ１を駆動し発電運転を行っていると
きである。フィードバック条件が成立しないときには学
習値の前回までの記憶値Ｚ-1を用いる。また、前記学習
値反映条件とは学習値を用いてエンジントルクを補正す
る運転条件であり、例えば始動や暖機運転時にはこの条
件から外れるのでＲＡＴＴＥＨとしてゼロを設定する。
なお、前記学習値の更新は前回学習から所定時間以上が
経過したとき、あるいはエンジン冷却水温が所定値以上
に変化したときなどに行い、これにより水温等の雰囲気
値毎の学習結果を記憶する。
【００４３】上記学習補正分ＲＡＴＴＥＨには最終的に
１を加算して学習値に変換し、トルクダウン条件を除き
学習ゲインＫＴＥＨとして出力調整装置（図６参照）に
出力する。前記のトルクダウン条件とは例えば高速回転
域での燃料減量時であり、このときは学習ゲインとして
固定値ＫＴＥＨＤＮ＃を設定する。
【００４４】上記ゲイン学習によれば、モータ１を所定
発電量で駆動しようとするときの実エンジントルクと目
標エンジントルクとの差から学習ゲインを決定し、これ
に基づいてエンジントルク（スロットル開度）を補償す
るようにしたので、水温等の雰囲気条件やエンジン特性
の経時的変化によるエンジントルクの変動を的確に補償
して、エンジン出力を幅広い運転域で目標値通りに制御
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】〜
【図４】本発明が適用可能なハイブリッド車両の構成例
を示す概略構成図。
【図５】本発明の出力調整装置の一実施形態の概略構成
図。
【図６】〜
【図８】本発明による制御動作の一実施形態を説明する
ための制御概念図。
【符号の説明】
１，４ 電動モータ ２ エンジン ３ クラッチ ５ 無段変速機 ９ 油圧装置 １０ 油圧発生用モータ １５ バッテリ １６ コントローラ（コントローラ） ２０ キースイッチ ２１ セレクトレバースイッチ ２２ アクセルペダルセンサ ２３ ブレーキスイッチ ２４ 車速センサ ２５ バッテリ温度センサ ２６ バッテリＳＯＣ検出装置（容量検出装置） ２７ エンジン回転数センサ ２８ スロットル開度センサ ３５ 水温センサ ４１ 圧力センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ (72)発明者 出口 欣高 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G022 AA00 CA03 DA01 FA04 FA05 FA06 GA05 GA08 GA09 3G065 AA00 BA00 BA06 CA13 DA06 EA03 FA05 FA08 FA11 FA13 GA01 GA09 GA10 GA13 GA26 GA27 GA31 GA43 KA36 3G093 AA06 AA07 AA16 AB00 BA02 CA01 CA03 CA04 CA11 DA01 DA03 DA05 DA06 DA09 DB08 DB09 DB23 EA05 EA09 EA13 EC02 FA07 FA09 FA10 FA11 FB02 3G301 HA00 HA01 HA19 JA04 KA01 KA05 KA07 KA25 LA00 LA03 LC04 MA11 MA24 NC04 ND01 ND21 ND41 NE03 NE17 NE19 NE23 PA01Z PA07Z PA09Z PA10Z PA11A PA11Z PA12A PA12Z PA14Z PE01A PE01Z PE08Z PF03Z 5H115 PG04 PI16 PO17 PU02 PU08 PU22 PU24 PU27 PU29 PV02 PV09 QI04 QN02 QN12 RB08 RE02 RE03 SE05 SE08 TB01 TE02 TE03 TE08 TI01 TO05 TO12 TO21 TO23 TO26

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】相互に駆動可能に内燃機関と回転電機とを
    連結した動力装置をクラッチにより車両の駆動系統に接
    続可能に配置すると共に、前記動力装置から独立した電
    動機を前記駆動系統に設けたハイブリッド車両におい
    て、 内燃機関のアイドル運転状態を検出するアイドル運転状
    態検出装置と、 内燃機関の回転数を検出する機関回転検出装置と、 アイドル運転状態での機関回転数が目標値となるように
    回転電機の出力を制御する電機制御装置と、 電機制御装置の制御結果に基づき目標アイドル回転数で
    の回転電機の出力が所定値以下となるように内燃機関の
    出力を補正する出力調整装置とを備えたハイブリッド車
    両の制御装置。
  2. 【請求項２】相互に駆動可能に内燃機関と回転電機とを
    連結した動力装置をクラッチにより車両の駆動系統に接
    続可能に配置すると共に、前記動力装置から独立した電
    動機を前記駆動系統に設けたハイブリッド車両におい
    て、 クラッチオフで内燃機関の目標トルクが所定値以上であ
    る特定の発電運転状態を検出する運転状態検出装置と、 前記特定の発電運転状態での回転電機の出力が前記目標
    トルク相当となるように内燃機関の出力を補正する出力
    調整装置とを備えたハイブリッド車両の制御装置。
  3. 【請求項３】出力調整装置は、機関冷却水温、大気圧等
    の雰囲気条件検出装置を備え、前記雰囲気条件に応じて
    出力補正結果を学習すると共に、雰囲気条件が所定量以
    上変化する毎に当該条件変化以後の出力補正運転状態時
    に出力補正および学習を行い、当該学習結果に基づき出
    力補正を行うように構成したことを特徴とする請求項１
    または２の何れかに記載のハイブリッド車両の制御装
    置。
  4. 【請求項４】出力調整装置は、機関冷却水温、大気圧等
    の雰囲気条件検出装置を備え、前記雰囲気条件に応じて
    出力補正結果を学習すると共に、前記学習から所定時間
    が経過する毎に、当該時間経過後の出力補正運転状態時
    に出力補正および学習を行い、当該学習結果に基づき出
    力補正を行うように構成したことを特徴とする請求項１
    または２の何れかに記載のハイブリッド車両の制御装
    置。
  5. 【請求項５】出力調整装置は、出力補正運転時の出力補
    正結果に基づき、当該出力補正時の運転状態以外の運転
    状態下での出力補正量を決定するように構成したことを
    特徴とする請求項１または２の何れかに記載のハイブリ
    ッド車両の制御装置。
  6. 【請求項６】内燃機関は、吸入空気量を調節するスロッ
    トル弁と、スロットル弁を開閉駆動するアクチュエータ
    と、運転者のアクセル操作に応じてアクチュエータを駆
    動する駆動装置とを備えたスロットル制御装置を有し、
    出力調整装置は前記アクチュエータへの駆動信号を補正
    することにより機関出力を補正するように構成したこと
    を特徴とする請求項１または２の何れかに記載のハイブ
    リッド車両の制御装置。
  7. 【請求項７】内燃機関として火花点火式内燃機関を備
    え、そのアイドル運転状態での点火時期をＭＢＴに制御
    するように構成したことを特徴とする請求項１記載のハ
    イブリッド車両の制御装置。
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