JP2001186602A - ハイブリッド車両の駆動トルク制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジントルクを精度よく検出し、エンジン及
び電動発電機の駆動トルク制御を好適に行うことのでき
るハイブリッド車両の駆動トルク制御装置を提供する。 【解決手段】エンジントルク推定演算手段でエンジント
ルク特性からエンジントルク推定を演算し、エンジント
ルク推定値補正手段、エンジントルク推定値学習手段に
より、前記エンジントルク推定値の精度を向上させ、前
記エンジントルク推定値をもとにハイブリッド車両の運
転状態に応じて、エンジン及び電動発電機の目標トルク
パターンを発生する。

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
制御方法に係わり、特にエンジンの発生トルクを推定
し、エンジンと電動発電機へ駆動トルクを配分するハイ
ブリッド車両の駆動トルク制御方法及びその制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のハイブリッド車両の駆動トルク制
御装置では、例えば特開平１０-９８８０４号公報に記
載された発明のように、車両の加速時、及び減速時に、
あらかじめ電動発電機の発生するトルクを決定してお
き、エンジンと電動発電機の合力を車両の駆動トルクと
するように構成されている。また前記駆動トルク制御装
置に用いるエンジントルク推定手段は、例えば特開平８
-１２１２０２号公報のようにエンジンの吸入空気流量
とエンジン回転数などをパラメータとする演算式やデー
タマップなどからエンジントルクを算出するように構成
されるか、またはトルクコンバータのトルク特性よりエ
ンジントルクを算出するように構成される。

【０００３】また、特開平１０-１３６６２６号公報に
は、エンジンでモータジェネレータを駆動しその発生電
力に基づいてエンジントルクを算出するように構成され
たハイブリッド車両が開示されている。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】前記従来の、ハイブ
リッド車両のエンジントルク特性をパラメータによって
算出する方法では、温度や気圧など、エンジンの用いら
れる環境が変化した場合や、エンジンが使用され始めて
から時間が経過し、経年変化を伴う場合に、推定値と実
際のエンジントルクの間に誤差が生じてしまい、電動発
電機の制御を好適に行うことができなくなる。

【０００５】また前記従来の、トルクコンバータトルク
特性よりエンジントルクを算出する方法は、動力伝達機
構として、トルクコンバータを使用しなければ利用でき
ず、遊星歯車または乾式または電磁式の伝達機構を備え
る車両には適用できない等の問題点がある。

【０００６】さらに、前記エンジンでモータジェネレー
タを駆動しその発生電力に基づいてエンジントルクを算
出する方式は、モータジェネレータを利用して間接的に
エンジントルクを算出するものであり、エンジンからモ
ータジェネレータへの駆動力伝達系統の特性のばらつき
やモータジェネレータ自体の特性のばらつきなどにより
測定の誤差が大きくなる。

【０００７】本発明の目的とするところは、車両のタイ
プの如何に拘らずエンジントルクを精度良く推定し、エ
ンジンと電動発電機の駆動トルク制御を最適に行うこと
ができるハイブリッド車両の駆動トルク制御装置及び制
御方法を提案することにある。

【０００８】本発明の他の目的とするところは経年変化
や環境変化に追従してエンジントルクの推定値を自動的
に補正し、常にエンジンと電動発電機の駆動トルク制御
を最適に行うことができるハイブリッド車両の駆動トル
ク制御装置及び制御方法を提案することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、燃料の燃焼によって作動するエンジン
と電気エネルギーで作動し力行または回生を行う電動発
電機とを車両の駆動源として備えたハイブリッド車両に
おける駆動トルクを制御するために、前記エンジン及び
前記電動発電機を制御する駆動トルク制御装置におい
て、前記エンジンへ目標トルク値を指令しその結果発生
する前記エンジンのトルクを、エンジンの運転状態に関
連した複数のパラメータに基づき予めエンジントルク特
性として記憶し、該エンジントルク特性及び前記パラメ
ータを用いてエンジンのトルクを推定するエンジントル
ク推定手段と、該エンジントルク推定手段で推定したエ
ンジントルク推定値を基に、車両の運転モードに応じて
前記電動発電機の目標トルク値を生成して前記電動発電
機を制御する駆動トルク配分手段とを備えることを特徴
とする。

【００１０】本発明の他の特徴によれば、駆動トルク制
御装置は、エンジンの動作状態に基づいて変化するパラ
メータを用いて、あらかじめ記憶しておいたエンジント
ルク特性を利用して実際のエンジントルク推定値を高精
度に演算するエンジントルク推定演算手段と、推定した
エンジントルクに、補記類やエンジン水温変化によるエ
ンジンフリクション変化等の補正を加える第一のエンジ
ントルク推定値補正手段と、電動発電機のトルクを利用
して、環境変化、経年変化によるエンジントルク推定値
の変化を補正する第二のエンジントルク推定値補正学習
手段とを備える。第二の補正学習手段は、補正学習値を
更新して使用し、最新の情報を用いて補正を行うことが
望ましい。

【００１１】また、前記エンジントルク記憶手段は、例
えば、アクセルペダル開度又はスロットルバルブ開度と
エンジン回転数、エンジン吸入空気質量流量とエンジン
回転数、吸気圧力と吸気温度とエンジン回転数、又はイ
ンジェクタ駆動パルス幅とエンジン回転数をパラメータ
としてエンジントルクを記憶することができる。

【００１２】本発明によれば、エンジン回転数を含むエ
ンジンの運転状態に関連した複数のパラメータ、例えば
アクセルペダル開度、スロットルバルブ開度、エンジン
吸入空気質量流量、吸気圧力、吸気温度、インジェクタ
駆動パルス幅、エンジン回転数等の測定パラメータをも
とにしたマップを予め作成し、前記パラメータによるマ
ップ検索に基づきエンジントルクを推定演算し、電動発
電機のトルクを補正することにより、高価なトルクセン
サを用いることなく、エンジン制御及び電動機及び発電
機制御のために組み込まれている既存のセンサのみを用
いてエンジントルクを推定して駆動トルク制御を行うこ
とができ、コストアップを伴うことがなく機能強化を図
ることができる。

【００１３】また、車両のタイプの如何に拘らずエンジ
ントルクを精度良く推定し、エンジンと電動発電機の駆
動トルク制御を最適に行うことができる。

【００１４】さらにまた、前記電動発電機のトルクを利
用して前記エンジントルクを学習補正する機能をもつた
め、環境の変化や経年変化があった場合にも、前記エン
ジントルク推定値補正学習手段により学習を行い、学習
補正値を前記エンジントルク推定値に反映させること
で、環境変化、経年変化にも自動的に追従して駆動トル
ク制御を好適に行うことができる。すなわち、一般的に
電動発電機はほぼ常温の安定した雰囲気で使用されかつ
構造的にも完成度が高いため、環境の変化や経年変化を
受けにくい。一方、エンジンはガスの燃焼を伴う過酷な
環境下で熱、振動、汚染物質等の影響を受け、電動発電
機に比べるとはるかに環境の変化や経年変化を受けトル
ク特性が劣化し安い。本発明は、このような電動発電機
の安定したトルク特性を利用してエンジントルク推定値
を補正して電動発電機の駆動トルクを制御することで、
環境変化、経年変化にも耐える駆動トルク制御装置及び
制御方法を提供することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】ここで、本発明は、例えばクラッ
チ手段により動力伝達を接続、遮断することによって動
力源を切り換える切換タイプや、遊星歯車装置などの合
成分配機構によってエンジン及び電動発電機の出力を合
成したり、分配したりするミックスタイプ、電動発電機
またはエンジンを補助的に使うアシストタイプなど、エ
ンジンと電動発電機とを車両走行時の動力源として備え
ている種々のタイプのハイブリッド車両に適用され得
る。

【００１６】エンジンと電動発電機とを動力源として備
えているハイブリッド車両の運転モードには、例えば、
電動発電機のみを動力源として走行する電気走行モー
ド、エンジンのみを動力源として走行するエンジンモー
ド、エンジン及び電動発電機の両方を動力源として走行
するエンジン・電動発電機運転モード、エンジンを動力
源として走行しながら電動発電機で発電する発電走行モ
ード、動力源としては電動発電機のみを使用し、エンジ
ンは発電のみに使用されるシリーズ発電モードなどが挙
げられる。本発明では、これらの運転状態モードを識別
する運転モード判定ブロックを駆動トルク制御装置に備
える。

【００１７】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細
に説明する。図１は本発明の一実施形態をなす、ハイブ
リッド車両システム１６のハードウェア構成図である。
燃料の燃焼によってトルクを発生するエンジン１、発電
やエンジンの始動等に使用する第二の電動発電機７、エ
アコンのコンプレッサー４、エアフローメータ２、電子
制御スロットル３、電磁パウダークラッチ５、駆動軸に
連結する第一の電動発電機６、無段変速機１２、無段変
速機プライマリプーリ１３、無段変速機セカンダリプー
リ１４、電動発電機を駆動するインバータ９、電池１
０、無段変速機の油圧を発生する第三の電動発電機８、
第三の電動発電機によって駆動される油圧制御装置１
１、タイヤ１５、エンジン制御装置７９、電動発電機制
御装置８０から構成され、そして駆動トルク制御装置１
７が搭載される。

【００１８】エンジン１は、エンジン制御装置（ＥＣ
Ｍ）７９によってスロットル弁開度や燃料噴射量、点火
時期などが制御されることにより、運転状態に応じて出
力が制御される。第一電動発電機６、第二電動発電機
７、第三電動発電機８は電動発電機制御装置（ＭＣＡ）
８０によって電流などを制御することにより、運転状態
に応じて出力が制御される。エンジン制御装置（ＥＣ
Ｍ）７９および電動発電機制御装置（ＭＣＡ）８０は、
CPUやRAM、ROM等を有するマイクロコンピュータを備え
て構成され、あらかじめ定められたプログラムにしたが
って信号処理を行う。前記エンジン制御装置（ＥＣＭ）
７９および前記電動発電機制御装置（ＭＣＡ）８０を、
前記駆動トルク制御装置１７の内部に搭載することも可
能である。

【００１９】ハイブリッド車両における運転モードの一
例を図２、図３を用いて説明する。まず、図２に各運転
モードにおける出力の受給関係を示す。図２（Ａ）に示
すシリーズ発電モードでは、車両を駆動する動力源とし
ては第一電動発電機６のみを使用し、エンジン１と第二
電動発電機７で発電し、電池１０に充電する。第一電動
発電機６のみを動力源として走行する電気走行モードも
ある。

【００２０】図２（Ｂ）に示すエンジン・電動発電機運
転モードでは、エンジン１及び第一電動発電機６の両方
を車両駆動の動力源として走行する。エンジン１のみを
動力源として走行するエンジンモードもある。図２
（Ｃ）に示す発電走行モードでは、エンジン１を動力源
として走行しながら第二電動発電機７で発電し電池１０
に充電する。

【００２１】図３は、ハイブリッド車両の運転モード
と、車速及びトルクの関係の一例を示すものである。低
速、低出力運転時にはシリーズ発電モード（Ａ）で運転
され、中高速、中高出力運転時にはエンジン・電動発電
機運転モード（Ｂ）または発電走行モード（Ｃ）で運転
される。なお、加、減速時はエンジン・電動発電機運転
モード（Ｂ）で運転される。

【００２２】図４は、本発明の一実施形態をなす、ハイ
ブリッド車両システム１６と駆動トルク制御装置１７の
制御系統構成図である。駆動トルク制御装置１７はCPU
やRAM、ROM等を有するマイクロコンピュータを備えて構
成され、あらかじめ定められたプログラムにしたがって
信号処理を行う。車両システム１６から駆動トルク制御
装置１７に入力される信号として、インジェクタ噴射パ
ルス幅１８、エンジン回転数１９、エンジン水温２０、
吸気管圧力２１、A/Cコンプレッサ吐出圧２２、第二電
動発電機トルク（ＴＭB）２３、車速８１、アクセル開
度８３、駆動トルク制御装置１７から車両システム１６
へ入力される信号として、エンジントルク指令値（ＴＥ
^＊）２４、第一電動発電機トルク指令値（ＴＭA^＊）２
５、第二電動発電機トルク指令値（ＴＭB^＊）２６があ
る。エンジントルク指令値（ＴＥ^＊）２４はエンジン制
御装置７９へ、第一電動発電機トルク指令値（ＴＭ
A^＊）２５および第二電動発電機トルク指令値（ＴＭ
B^＊）２６は電動発電機制御装置８０へそれぞれ入力さ
れる。

【００２３】図５は、駆動トルク制御装置１７の一実施
形態をなす制御構成図である。駆動トルク制御装置１７
には、インジェクタ噴射パルス幅１８とエンジン回転数
１９から第一エンジントルク推定暫定値３３を演算す
る、エンジントルク推定演算手段３０、エンジン回転数
１９とエンジン水温２０と吸気管圧力２１とエアコンコ
ンプレッサ吐出圧２２を用いて第一エンジントルク推定
暫定値３３に補正を加えて第二エンジントルク推定暫定
値３４を演算する、エンジントルク推定値補正手段３
１、前記第二エンジントルク推定暫定値３４に、第二電
動発電機トルク（ＴＭB）２３を用いて学習補正を加
え、エンジントルク推定値（ＴＥA）２９を演算するエ
ンジントルク推定値学習手段３２、前記エンジントルク
推定値（ＴＥA）２９と、運転者の要求する目標駆動ト
ルク（＝車両駆動トルクＴＤ）２８から、エンジントル
ク指令値（ＴＥ^＊）２４、第一電動発電機トルク指令値
（ＴＭA^＊）２５、第二電動発電機トルク指令値（ＴＭB
^＊）２６を演算する、駆動トルク配分演算手段２７を備
える。

【００２４】運転者の要求する目標駆動トルク２８の最
大値ＴＤMAXは、図２の（Ｂ）に示すエンジン・電動発
電機運転モードにおける、エンジン１と第一電動発電機
６の最大トルクＴＥMAX、ＴＭAMAXを加算したトルク値
が設定される。ＴＤMAX＝ＴＥMAX＋ＴＭAMAXまた目標駆
動トルク（ＴＤ）２８の最小値は、車両として妥当な減
速を実現するトルク値が設定される。目標駆動トルク
（ＴＤ）２８は、アクセル開度８３と車速８１から演算
される。

【００２５】以下、駆動トルク制御装置１７に備えられ
る、エンジントルク推定演算手段３０、エンジントルク
推定値補正手段３１、エンジントルク推定値学習手段３
２を順に説明してゆく。

【００２６】はじめに、エンジントルク推定演算手段３
０について説明する。図６はエンジントルク推定演算手
段３０の構成図である。エンジントルク推定暫定値切替
処理３９で、エンジンが全気筒燃料を噴射している場合
と、燃料を全気筒噴射していない場合、燃料を一部の気
筒のみ噴射している場合にわけて演算を行う。まず、燃
料を全気筒噴射している場合には、あらかじめエンジン
１のトルク特性を記憶させた燃料噴射時エンジントルク
特性マップ３５に、インジェクタ燃料噴射パルス幅１８
とエンジン回転数１９を入力してエンジントルク特性を
検索することで、燃料噴射時エンジントルク推定暫定値
３６を得る。

【００２７】一方、燃料を全気筒噴射していない場合に
は、あらかじめエンジン１のトルク特性を記憶させた燃
料非噴射時エンジントルク特性マップ３７に、インジェ
クタ燃料噴射パルス幅１８とエンジン回転数１９を入力
してエンジントルク特性を検索することで、 燃料非噴
射時エンジントルク推定暫定値３８を得る。

【００２８】エンジントルク推定暫定値切替処理３９で
は、全気筒燃料噴射時には、燃料噴射時エンジントルク
推定暫定値３６をフィルタ処理前第一エンジントルク推
定暫定値４０とし、全気筒燃料非噴射時には、燃料非噴
射時エンジントルク推定暫定値３８をフィルタ処理前第
一エンジントルク推定暫定値４０とする。さらに、一部
の気筒のみ燃料噴射時には、エンジン１の気筒数をNと
し、燃料噴射をしている気筒数をN１とすると、 ( 燃料噴射時エンジントルク推定暫定値３６ × N１
÷ N＋ 燃料非噴射時エンジントルク推定暫定値３
８ × ( N − N１ )÷ N ) をフィルタ処理前第一エンジントルク推定暫定値４０と
する。上記演算では、インジェクタ噴射パルス幅１８と
エンジン回転数１９によってフィルタ処理前エンジント
ルク推定暫定値４０を演算しているため、電子制御スロ
ットル３の応答遅れについては考慮されているが、エン
ジン吸気管分の空気の遅れについては考慮されていない
ため、一次遅れフィルタ処理４１を行う。フィルタ処理
前第一エンジントルク推定暫定値４０に一次遅れフィル
タ処理４１を行い、第一エンジントルク推定暫定値３３
を演算する。本実施形態では行っていないが、さらに、
エンジン１の燃焼遅れ、エンジン出力軸伝達遅れを考慮
することも可能である。

【００２９】エンジントルク推定演算手段３０では、エ
ンジントルク特性をインジェクタ駆動パルス幅１８とエ
ンジン回転数１９で記憶させているが、他にも、エンジ
ン回転数１９と、アクセルペダル開度もしくは、スロッ
トルバルブ開度もしくは、エンジン吸入空気流量もしく
は、エンジン吸気圧力もしくは、エンジン吸気温度のい
ずれかを使用しても記憶させることができる。しかし、
前記アクセルペダル開度や前記スロットルバルブ開度を
パラメータとして使用した場合は、エンジン１に吸入さ
れる空気の密度が変化した場合には誤差をもつ可能性が
あるので、エンジン吸入空気流量またはエンジン吸気圧
力を用いてトルク特性を記憶させることが望ましい。

【００３０】次に、エンジントルク推定演算手段３０で
演算された、第一エンジントルク推定暫定値３３に、エ
ンジントルク推定値補正手段３１で補正を加えて、第二
エンジントルク推定暫定値３４を演算する。図７はエン
ジントルク推定値補正手段３１の構成図である。エンジ
ン回転数１９でエンジンフリクションテーブル４２を検
索し、エンジンフリクション基本値４３を演算する。ま
た、エンジン水温２０でエンジンフリクション水温特性
テーブル４４を検索し、エンジンフリクション水温変化
率４５を得る。エンジンフリクション基本値４３にエン
ジンフリクション水温変化率４５を乗算することで、エ
ンジンフリクション４６を得る。エンジンフリクション
４６からエンジンフリクション基本値４３を減算するこ
とで、エンジンフリクション水温変化分４７を算出でき
る。また、吸気管内圧力２１でポンピングロストルク特
性テーブル４８を検索してポンピングロストルク４９を
演算する。また、エアコンプレッサ吐出圧２２とエンジ
ン回転数１９で、エアコンプレッサトルク特性マップ５
０を検索することによりエアコンプレッサトルク５１を
算出する。

【００３１】エンジンフリクション水温変化分４７と、
ポンピングロストルク４９と、エアコンプレッサトルク
５１を加算して負荷トルク５２を算出し、第一エンジン
トルク推定暫定値３３から負荷トルク５２を減算するこ
とで、第二エンジントルク推定暫定値３４を得る。ここ
で、エンジンフリクション水温変化分４７を演算してい
るのは、前記燃料噴射時エンジントルク特性マップ３５
および前記燃料非噴射時エンジントルク特性マップ３７
にエンジンフリクション基本値４３が反映されて記憶さ
れているためである。

【００３２】次に、エンジントルク推定値補正手段３１
で演算された、第二エンジントルク推定暫定値３４に、
エンジントルク推定値学習手段３２で学習補正を加える
ことで、エンジントルク推定値（ＴＥA）２９を演算す
る。図２（Ａ）に示した前記シリーズ発電モード時は、
エンジン１は電池１０を充電するための発電に使用され
るため、エンジン１の発生するトルク（ＴＥ）と第二電
動発電機７の発生するトルク（ＴＭB）が釣り合う。 ＴＥ＝ＴＭB 従って、第二電動発電機トルク（ＴＭB）２３はエンジ
ントルク（ＴＥ）の反トルクとなることから、第二エン
ジントルク推定暫定値３４の学習補正が可能となる。一
般に、第二電動発電機７は、エンジン１に比較して環境
の変化、経年変化を受けにくいので、第二エンジントル
ク推定暫定値３４に第二電動発電機トルク２３で学習を
行えば、エンジン１の使用環境が変化したり、経年変化
があっても、エンジン１が発生しているトルク（ＴＥ）
を第二電動発電機トルク（ＴＭB）２３で補正して、エ
ンジン１の発生するトルク（ＴＥA）を精度良く算出で
きる。

【００３３】図８はエンジントルク推定値学習手段３２
の構成図である。第二電動発電機トルク２３に、ゲイン
５３をかけることで、エンジン出力軸換算第二電動発電
機トルク５４を演算する。ゲイン５３は、エンジンと第
二電動発電機のプーリー比の符号を反転させたものであ
る。エンジン出力軸換算第二電動発電機トルク５４から
第二エンジントルク推定暫定値３４を減算することで、
第二エンジントルク推定暫定値誤差５５を演算する。

【００３４】スイッチ５６は、車両が、動力源としては
第一電動発電機６のみを使用し、エンジン１は、電池１
０を充電するための発電のみに使用される、前記シリー
ズ発電モード（図２Ａ参照）のときのみ下段となり、第
二エンジントルク推定暫定値誤差５５をエンジントルク
推定学習暫定値５７とする。前記シリーズ発電モード以
外は、スイッチ５６は上段をとり、前回値生成部５８に
より、エンジントルク推定値学習暫定値５７の前回値で
あるエンジントルク推定値学習暫定値前回値５９を演算
し、エンジントルク推定値学習暫定値前回値５９をエン
ジントルク推定学習暫定値５７とする。エンジントルク
推定値学習暫定値５７に、制限手段６０によって、上限
・下限を制限することで、エンジントルク推定値学習値
６１を演算する。制限手段６０は学習が過度に行われる
ことを防ぐ目的で設定されている。最後に第二エンジン
トルク推定暫定値３４にエンジントルク推定値学習値６
１を加算して、エンジントルク推定値２９を算出する。

【００３５】エンジントルク推定値学習は、前記シリー
ズ発電モード（図２Ａ参照）のように、エンジン１の発
生するトルクＴＥが第二電動発電機７の発生トルクＴＭ
Bと釣り合っている状態、すなわち車両駆動トルクＴＤ
としてはエンジントルクを使用していない状態であるな
らば実現可能であり、前記シリーズ発電モードに限定し
ているわけではない。エンジントルク推定値学習値６１
は前記シリーズ発電モードに車両の状態が遷移して、所
定時間経過後、すなわちシリーズ発電モードが定常に達
した時に更新し始めるのが望ましい。また前記エンジン
トルク推定演算手段３０として、トルクセンサを用いる
手段や、エンジンの動特性を遅れ要素やむだ時間要素等
で構成した数学モデルを用いて推定する手段を用いても
構成可能である。

【００３６】図９は本発明の一実施形態をなす、駆動ト
ルク配分手段２７の構成図である。前記のようにして演
算された、エンジントルク推定値２９をもとに、駆動ト
ルク配分手段２７で、エンジン１、第一電動発電機６、
第二電動発電機７へ、それぞれ、エンジントルク指令値
２４、第一電動発電機トルク指令値２５、第二電動発電
機トルク指令値２６を与える。以下に前記各運転モード
でのトルク配分について説明する。

【００３７】第一電動発電機６のみを動力源として走行
する前記電気走行モードの場合は、第一スイッチ６２は
下段を選択し、目標駆動トルク２８が第一電動発電機ト
ルク指令値２５となる。

【００３８】エンジン１及び第一電動発電機６の両方を
動力源として走行する前記エンジン・電動発電機運転モ
ード（図２Ｂ参照）の場合は、第一スイッチ６２は上段
を選択する。目標駆動トルク（ＴＤ）２８とエンジント
ルク推定値（ＴＥA）２９の差である目標駆動トルクエ
ンジントルク差７２に制限手段６８で、上限値を０、下
限値を目標発電トルク７０で制限し、発電トルク７１を
演算する。目標駆動トルクエンジントルク差７２が正値
である場合は、発電トルク７１は０となり、目標駆動ト
ルクエンジントルク差７２が負値である場合は、発電ト
ルク７１は負値となる。目標発電トルク７０は電池１０
の充電状態によって負値で設定される。

【００３９】本発明では、電池１０の充電状態によって
目標発電トルク７０を演算する発電トルク演算部をも
つ。目標駆動トルクエンジントルク差７２から発電トル
ク７１を減算し、第一電動発電機指令トルク暫定値７３
を演算する。第一電動発電機トルク指令値２５は第一電
動発電機指令トルク暫定値７３となる。また、第二スイ
ッチ６３は下段を選択する。

【００４０】エンジン・電動発電機運転モード（図２Ｂ
参照）において、目標駆動トルク２８（ＴＤ）がエンジ
ントルク指令値２４となる、すなわち、車両が加速状態
にある場合は、目標駆動トルクエンジントルク差７２が
正値となり、発電トルク７１が０となるので、第一電動
発電機トルク指令値（ＴＭA^＊）２５は目標駆動トルク
（ＴＤ）とエンジントルク（ＴＥ）の差７２となり、エ
ンジン１が達成できないトルクを第一電動発電機６が補
い、目標駆動トルク（ＴＤ）２８を達成する。

【００４１】ＴＤ＝ＴＥ＋ＴＭA また車両が減速状態にある場合は、目標駆動トルクエン
ジントルク差７２が負値となり、第一電動発電機トルク
指令値２５は第一電動発電機指令トルク暫定値７３とな
る。エンジントルク指令値（ＴＭA^＊）２４は目標駆動
トルク（ＴＤ）２８となり、エンジン１がフリクション
トルクを発生し、第一電動発電機６が回生トルクを発生
することで、車両を減速させる。

【００４２】ＴＤ＝ＴＥ−ＴＭA エンジン１のみを動力源として走行する前記エンジンモ
ードの場合は、目標駆動トルク２８をすべてエンジンが
発生する運転モードである。第二スイッチ６３は下段を
選択し、目標駆動トルク２８がエンジントルク指令値２
４となり、またエンジントルク推定値２９も目標駆動ト
ルク２８と等しくなる。目標駆動トルクエンジントルク
差７２は０となる。第三スイッチは前記エンジン・電動
発電機運転モードの場合と同様に第一スイッチ６２は上
段を選択するが、目標駆動トルクエンジントルク差７２
が０であるので、発電トルク７３も０、第一電動発電機
トルク指令値２５も０となる。

【００４３】エンジン１を動力源として走行しながら第
二電動発電機７で発電する発電走行モード（図２Ｃ参
照）の場合は、第二スイッチ６３は中段を選択し、発電
トルク７１にゲイン６７をかけて第一エンジン指令トル
ク暫定値７４を演算する。ゲイン６７には符号を反転さ
せるため、−１を設定する。目標駆動トルク２８に第一
エンジン指令トルク暫定値７４を加算して、第二エンジ
ン指令トルク暫定値７５を演算し、エンジントルク指令
値２４となる。すなわち、図１０に示すように、駆動に
必要なトルク（ＴＤ）に加えて発電トルク（ＴＭB）を
上乗せしたトルク（ＴＥ^＊）をエンジン１に指令する。
第三スイッチ６４は上段を選択し、発電トルク７１が第
二電動発電機指令トルク第二暫定値７８となり、ゲイン
６６をかけることで第二電動発電機トルク指令値（ＴＭ
B^＊）２６となる。ゲイン６６はエンジン１と第二電動
発電機７のプーリー比の逆数を設定する。第一スイッチ
６２は上段を選択する。エンジントルク指令値（Ｔ
Ｅ^＊）２９は、発電トルク（ＴＭB^＊）７１分だけ、目
標駆動トルク（ＴＤ）２８よりも大きな値となる。従っ
て目標駆動トルクとエンジントルクの差７２は発電トル
ク７１分負値となるが、発電トルク７１が減算されるの
で、第一電動発電機指令トルク暫定値７３は０となる。

【００４４】動力源として第一電動発電機６のみを使用
し、エンジン１と第二電動発電機７で発電を行う前記シ
リーズ発電モードの場合は、第一スイッチ４１が下段を
選択し、目標駆動トルク２８が第一電動発電機トルク指
令値２５となり、第二スイッチ４２は上段を選択し、第
一エンジン指令トルク暫定値７４がエンジントルク指令
値２４となる。第三スイッチ４３は下限を選択する。エ
ンジントルク推定値２９に制限手段６９で制限をかけ、
制限つきエンジントルク推定値７６を演算する。制限手
段６９の上限値は第二電動発電機最大トルク、下限値は
第二電動発電機最小トルクとする。制限つきエンジント
ルク推定値７６にゲイン６５をかけて第二電動発電機指
令トルク第一暫定値７７を演算する。ゲイン６５は符号
を反転させるため、−１を設定する。第二電動発電機指
令トルク第二暫定値７８は第二電動発電機指令トルク第
一暫定値７７となり、ゲイン６６をかけて第二電動発電
機トルク指令値２６となる。すなわちエンジン１の発生
するトルク（ＴＥ）を第二電動発電機７が駆動トルク
（ＴＭB）として吸収する形となる。前記シリーズ発電
モードの場合に、第二電動発電機７の回転数を制御する
ように構成することも可能である。

【００４５】前記駆動トルク制御装置で得られるトルク
応答の例として、図１１に、前記エンジン・電動発電機
運転モードで加速する場合の目標駆動トルクＴＤ、エン
ジントルク推定値ＴＥA、第一電動発電機トルク指令値
ＴＭA^＊のタイムチャートを示す。横軸は時間[s]で、縦
軸は上段が車速[km/h]、下段がトルク[Nm]である。加速
時は、車速８１が増加してゆく。目標駆動トルクＴＤを
与えると、エンジン１が発生しているトルクであるエン
ジントルク推定値ＴＥAが変化し、第一電動発電機トル
ク指令値ＴＭA^＊を得る。エンジン１が達成できないト
ルクを第一電動発電機６が補い、目標駆動トルクＴＤを
達成する。

【００４６】また、図１２に、前記エンジン・電動発電
機運転モードで減速する場合の目標駆動トルクＴＤ、エ
ンジントルク推定値ＴＥA、第一電動発電機トルク指令
値ＴＭA^＊のタイムチャートを示す。横軸は時間[s]で、
縦軸は上段が車速[km/h]、下段がトルク[Nm]である。減
速時は車速８１が減少してゆく。目標駆動トルクＴＤが
負値となり、エンジントルク推定値ＴＥAはエンジン１
のフリクショントルクが演算され、第一電動発電機トル
ク指令値ＴＭA^＊を得る。エンジン１の発生するフリク
ショントルクと、第一電動発電機６の発生する回生トル
クが合成され、目標駆動トルクＴＤを達成する。

【００４７】

【発明の効果】本発明を用いることにより、エンジンが
発生しているエンジントルク推定値を精度良く算出でき
るので、電動発電機に好適にトルク配分を行うハイブリ
ッド車両の駆動トルク制御装置及び制御方法を提供する
ことができる。

【００４８】また、車両のタイプの如何に拘らずエンジ
ントルクを正確に推定し、エンジンと電動発電機の駆動
トルク制御を最適に行うことができる。

【００４９】また、エンジンが経年変化したり、高地な
どでエンジントルク特性が異なってきても、エンジント
ルク推定値学習手段により、学習補正を加えてそのとき
のエンジントルク推定値を基準として電動発電機に好適
にトルク配分することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態をなす、車両システム構成
図を示す。

【図２】ハイブリッド車両における各運転モードにおけ
る出力の受給関係を示す図。

【図３】ハイブリッド車両の運転モードと、車速及びト
ルクの関係の一例を示す図。

【図４】本発明の一実施形態をなす、車両システムと駆
動トルク制御装置の入出力を示す。

【図５】本発明の一実施形態をなす、図１の車両システ
ムに備えられる駆動トルク制御装置の構成を示す。

【図６】図５の駆動トルク制御装置に備えられる、エン
ジントルク推定演算手段の構成を示す。

【図７】図５の駆動トルク制御装置に備えられる、エン
ジントルク推定値補正手段の構成を示す。

【図８】図５の駆動トルク制御装置に備えられる、エン
ジントルク推定値学習手段の構成を示す。

【図９】図５の駆動トルク制御装置に備えられる、駆動
トルク配分演算手段の構成を示す。

【図１０】発電走行モード時の駆動トルクの関係を示す
図。

【図１１】図５の駆動トルク制御装置における、エンジ
ン・電動発電機運転モードで加速する場合のタイムチャ
ートを示す。

【図１２】図５の駆動トルク制御装置における、エンジ
ン・電動発電機運転モードで加速する場合のタイムチャ
ートを示す。

【符号の説明】

１…エンジン、２…エアフローメータ、３…電子制御ス
ロットル、４…エアコンコンプレッサ、５…電磁パウダ
ークラッチ、６…第一電動発電機、７…第二電動発電
機、８…第三電動発電機、９…インバータ、１０…電
池、１１…無段変速機油圧制御装置、１２…無段変速
機、１３…無段変速機プライマリプーリ、１４…無段変
速機セカンダリプーリ、１５…タイヤ、１６…車両シス
テム、１７…駆動トルク制御装置、１８…インジェクタ
噴射パルス幅、１９…エンジン回転数、２０…エンジン
水温、２１…吸気管圧力、２２…エアコンコンプレッサ
吐出圧、２３…第二電動発電機トルク、２４…エンジン
トルク指令値、２５…第一電動発電機トルク指令値、２
６…第二電動発電機トルク指令値、２７…駆動トルク配
分演算手段、２８…目標駆動トルク、２９…エンジント
ルク推定値、３０…エンジントルク推定演算手段、３１
…エンジントルク推定値補正手段、３２…エンジントル
ク推定値学習手段、３３…第一エンジントルク推定暫定
値、３４…第二エンジントルク推定暫定値、３５…燃料
噴射時エンジントルク特性マップ、３６…燃料噴射時エ
ンジントルク推定暫定値、３７…燃料非噴射時エンジン
トルク特性マップ、３８…燃料非噴射時エンジントルク
推定暫定値、３９…エンジントルク推定暫定値切替処
理、４０…フィルタ処理前第一エンジントルク推定暫定
値、４１…一次遅れフィルタ処理、４２…エンジンフリ
クションテーブル、４３…エンジンフリクション基本
値、４４…エンジンフリクション水温特性テーブル、４
５…エンジンフリクション水温変化率、４６…エンジン
フリクション、４７…エンジンフリクション変化分、４
８…ポンピングロストルク特性テーブル、４９…ポンピ
ングロストルク、５０…エアコンプレッサトルク特性テ
ーブル、５１…エアコンプレッサトルク、５２…負荷ト
ルク、５３…ゲイン、５４…エンジン出力軸換算第二電
動発電機トルク、５５…第二エンジントルク推定暫定値
誤差、５６…スイッチ、５７…エンジントルク推定値学
習暫定値、５８…前回値演算手段、５９…エンジントル
ク推定学習暫定値前回値、６０…制限手段、６１…エン
ジントルク推定値学習値、６２…第一スイッチ、６３…
第二スイッチ、６４…第三スイッチ、６５…第一ゲイ
ン、６６…第二ゲイン、６７…第三ゲイン、６８…第一
制限手段、６９…第二制限手段、７０…目標発電トル
ク、７１…発電トルク、７２…目標駆動トルクエンジン
トルク差、７３…第一電動発電機指令トルク暫定値、７
４…第一エンジン指令トルク暫定値、７５…第二エンジ
ン指令トルク暫定値、７６…制限つきエンジントルク推
定値、７７…第二電動発電機指令トルク第一暫定値、７
８…第二電動発電機指令トルク第二暫定値、７９…エン
ジン制御装置、８０…電動発電機制御装置、８１…車
速、８２…車速センサ、８３…アクセル開度、８４…ア
クセル開度センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G093 AA06 AA07 CA05 DA01 DA03 DA05 DA06 DA08 DA09 DB05 DB19 DB25 EA02 EB02 EB08 EC02 FA01 FA07 FA08 FA09 FA10 FB05 5H115 PG04 PI13 PU22 PU25 QE08 QE10 QI04 QN03 QN28 RE03 SE04 SE05 TB01 TE02 TE06 TE08 TO21

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料の燃焼によって作動するエンジンと電
   気エネルギーで作動し力行または回生を行う電動発電機
   とを車両の駆動源として備えたハイブリッド車両におけ
   る駆動トルクを制御するために、前記エンジン及び前記
   電動発電機を制御する駆動トルク制御装置において、 前記エンジンへ目標トルク値を指令しその結果発生する
   前記エンジンのトルクをエンジンの運転状態に関連した
   複数のパラメータに基づき予めエンジントルク特性とし
   て記憶し、該エンジントルク特性及び前記パラメータを
   用いてエンジンのトルクを推定するエンジントルク推定
   手段と、 該エンジントルク推定手段で推定したエンジントルク推
   定値を基に、車両の運転モードに応じて前記電動発電機
   の目標トルク値を生成して前記電動発電機を制御する駆
   動トルク配分手段とを備えることを特徴とするハイブリ
   ッド車両の駆動トルク制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のハイブリッド車両の駆動ト
   ルク制御装置において、前記電動発電機が、推定された
   前記エンジントルクの環境変化や経年変化を、前記電動
   発電機のトルクを用いて学習補正するエンジントルク推
   定値学習補正手段を備えることを特徴とするハイブリッ
   ド車両の駆動トルク制御装置。