JP2002213592A - ハイブリッド車の機関回転速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低オクタン価ガソリンを使用した場合でも、
バッテリの状態に影響されずにドライバビリティーの悪
化を防止できるとともに、バッテリの使用が制限される
のを防止したハイブリッド車の機関回転速度制御装置を
提供すること。 【解決手段】 発電機１１をインバータ制御して電動機
１２の回転速度或いは駆動力をトルク低下量ＴＱｌｏに
応じて高くすることで、ノッキング制御によるトルク低
下分を補う。これにより、トルク低下分を、エンジン１
０の発生出力を変えずに、しかもバッテリ４２への負担
なしで補うことができる。このため、バッテリ４２の残
容量や温度等、バッテリ４２の状態に影響されずに、要
求通りの機関発生パワーが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関と電動機
の２つの動力源と、同電動機に電力を供給するバッテリ
とを備えるハイブリッド車の機関回転速度制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガソリンエンジンと電動機の２つ
の動力源とを備えたハイブリッド車として、例えば特開
平９−１４０００６号公報に開示された技術がある。こ
の従来技術では、ノッキング検出時に点火時期を遅角側
に変化させることによるエンジンのトルク低下分を、電
動機でアシストすることで、低オクタン価ガソリンの使
用時にドライバビリティーが悪化するのを防止してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、次の問題点がある。 （１）電動機でエンジンをアシストするために、バッテ
リを使って電動機を駆動するので、バッテリの状態によ
ってはエンジンをアシストできない場合がある。このよ
うな場合として、例えば、バッテリの残容量が充分でな
い場合、バッテリ温度が低く十分な出力を得られない場
合等がある。このような場合には、エンジンを電動機で
アシストできなくなり、エンジンのトルク低下によりド
ライバビリティー（加速性能や動力性能）が悪化する虞
がある。

【０００４】（２）エンジンをアシストするために電動
機を駆動すると、バッテリが放電され、その後に放電分
を補うためにバッテリが充電されるので、バッテリの充
放電が繰り返される。この繰り返しによりバッテリ温度
が上昇する虞がある。バッテリ温度が上がり過ぎると、
バッテリ保護のためにバッテリの使用が制限される虞が
ある。

【０００５】本発明は、こうした実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、低オクタン価ガソリンを使
用した場合でも、バッテリの状態に影響されずにドライ
バビリティーの悪化を防止できるとともに、バッテリの
使用が制限されるのを防止したハイブリッド車の回転速
度制御装置を提供することにある。本発明の別の目的
は、吸入空気密度の低下により内燃機関のトルクが低下
する場合でも、バッテリの状態に影響されずにドライバ
ビリティーの悪化を防止できるとともに、バッテリの使
用が制限されるのを防止したハイブリッド車の機関回転
速度制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について説明する。請求
項１に係る発明は、内燃機関及び電動機の２つの動力源
と、同電動機に電力を供給するバッテリとを備え、ノッ
キング発生時にノッキング制御を行なうハイブリッド車
の機関回転速度制御装置において、前記内燃機関の動力
を駆動輪に伝える動力伝達系に設けられ、同機関の回転
速度を無段階に変更可能な無段変速手段と、前記ノッキ
ング制御による前記内燃機関のトルク低下量に応じて同
機関の回転速度を高くするように、前記無段変速手段を
制御する回転速度制御手段とを備えることを要旨とす
る。

【０００７】この構成によれば、無段変速手段を制御し
て内燃機関の回転速度を高くすることで、ノッキング制
御による内燃機関のトルク低下分を補うようにしてい
る。すなわち、ノッキング制御による内燃機関のトルク
低下分だけ要求パワー（機関要求出力）に対してトルク
が不足する。この不足分を、無段変速手段を制御して内
燃機関の回転速度を高くすることで補い、要求パワーを
得るようにしている。

【０００８】これにより、前記トルク低下分を、内燃機
関の発生出力を変えずに、しかもバッテリへの負担なし
で補うことができるので、バッテリの残容量や温度等、
バッテリの状態に影響されずに、要求通りの機関発生パ
ワー（要求パワー）が得られる。これとともに、バッテ
リの充放電が繰り返されるのが防止され、バッテリ温度
の上昇を防止することができる。

【０００９】したがって、低オクタン価ガソリンを使用
した場合でも、バッテリの状態に影響されずに、ドライ
バビリティーの悪化を防止できるとともに、バッテリの
使用が制限されるのを防止することができる。

【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
ハイブリッド車の機関回転速度制御装置において、前記
無段変速手段は、発電機能を有し発電した電力で前記電
動機を駆動する発電機と、前記内燃機関の発生する動力
を、前記駆動輪を直接駆動する経路と、前記発電機を駆
動し同発電機で発電させる経路とに分割して伝達可能な
動力分割機構とを備える無段変速機構であり、前記回転
速度制御手段は、前記電動機の回転速度或いは駆動力を
前記トルク低下量に応じて高くするように、前記発電機
をインバータ制御することを要旨とする。

【００１１】この構成によれば、発電機をインバータ制
御して電動機の回転速度或いは駆動力を前記トルク低下
量に応じて高くすることで、ノッキング制御による内燃
機関のトルク低下分を補うようにしている。すなわち、
この時のインバータ制御により発電機の回転速度が上が
り同発電機で発電される電力が増え、この増えた電力で
電動機が駆動される。これにより、電動機の回転速度或
いは駆動力が高くなり、その分だけ電動機による駆動輪
の駆動力が増えるので、前記トルク低下分が電動機によ
り補われて要求パワーが得られる。したがって、前記ト
ルク低下分を、内燃機関の発生出力を変えずに、しかも
バッテリへの負担なしで補うことができる。

【００１２】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
ハイブリッド車の機関回転速度制御装置において、前記
無段変速手段は、油圧装置により油圧駆動されて変速比
を無段階に変更可能な無段変速機であり、前記回転速度
制御手段は、前記無段変速機の変速比を前記トルク低下
量に応じて高回転側へ変化させるように、前記油圧装置
の電磁弁を制御することを要旨とする。

【００１３】この構成によれば、油圧装置の電磁弁を制
御して無段変速機の変速比を前記トルク低下量に応じて
高回転側へ変化させることで、前記トルク低下分を補う
ようにしている。すなわち、この時の電磁弁の制御によ
り、内燃機関の回転速度が無段変速機により前記トルク
低下量に応じて高回転側に変速されて駆動輪に伝達され
る。これにより、駆動輪の回転速度がトルク低下量に応
じてより高回転になるので、前記トルク低下分が補われ
て要求パワーが得られる。したがって、上記従来技術の
ようにバッテリを使わずに、油圧装置の電磁弁を制御す
ることで、前記トルク低下分を補うことができる。

【００１４】請求項４に係る発明は、請求項１〜３のい
ずれか一項に記載のハイブリッド車の機関回転速度制御
装置において、前記回転速度制御手段は、機関要求出力
に基づいて算出した基準機関回転速度を、前記トルク低
下量に基づいて算出した機関回転速度補正量で補正した
目標機関回転速度を設定し、同目標機関回転速度に実機
関回転速度が一致するように前記無段変速手段を制御す
ることを要旨とする。

【００１５】この構成によれば、機関回転速度と機関ト
ルクとの積で表される機関要求出力に基づいて算出した
基準機関回転速度を、前記トルク低下量に基づいて算出
した機関回転速度補正量で補正して目標機関回転速度を
設定する。そして、この目標機関回転速度に実機関回転
速度が一致するように無段変速手段を制御して内燃機関
の回転速度を高めることで、要求パワーを得るようにし
ている。このため、要求パワーにより近い機関発生パワ
ーを得ることができ、ドライバビリティーをより一層向
上させることができる。

【００１６】請求項５に係る発明は、請求項１〜４のい
ずれか一項に記載のハイブリッド車の機関回転速度制御
装置において、前記回転速度制御手段は、前記トルク低
下量を、前記ノッキング制御の制御量と吸入空気量とに
基づいて算出することを要旨とする。

【００１７】この構成によれば、トルク低下量を、ノッ
キング制御の制御量と吸入空気量とに基づいて算出する
ので、トルク低下量を吸入空気量も考慮してより正確に
算出することができる。このため、要求パワーにより近
い機関発生パワーを得ることができ、ドライバビリティ
ーをより一層向上させることができる。このようにトル
ク低下量を算出するのに、ノッキング制御の制御量の他
に吸入空気量も考慮しているのは、その制御量が同じで
も吸入空気量が増えると、遅角によるトルク低下の感度
が大きくなり、トルクとしては減るからである。

【００１８】請求項６に係る発明は、請求項１〜５のい
ずれか一項に記載のハイブリッド車の機関回転速度制御
装置において、前記回転速度制御手段は、吸入空気密度
の低下による前記内燃機関のトルク低下量に応じて同機
関の回転速度を高めるように、前記無段変速手段を制御
することを要旨とする。

【００１９】この構成によれば、吸入空気密度の低下に
よる内燃機関のトルク低下分についても、その低下量に
応じて無段変速手段を制御して内燃機関の回転速度を高
めることで、そのトルク低下分を補うようにしている。
すなわち、吸入空気密度の低下による内燃機関のトルク
低下分だけ要求パワー（機関要求出力）に対しトルクが
不足する。この不足分を、無段変速手段を制御して内燃
機関の回転速度を高めことで補い、要求パワーを得るよ
うにしている。

【００２０】このため、吸入空気密度の低下、例えば大
気圧の低下によるトルク低下分を、内燃機関の発生出力
を変えずに、しかもバッテリへの負担なしで補うことが
できる。これにより、バッテリの残容量や温度等、バッ
テリの状態に影響されずに要求通りの機関発生パワーを
得ることができる。これとともに、バッテリの充放電が
繰り返されことによるバッテリ温度の上昇を防止するこ
とができる。

【００２１】したがって、吸入空気密度の低下により内
燃機関のトルクが低下する場合でも、バッテリの状態に
影響されずにドライバビリティーの悪化を防止できると
ともに、バッテリの使用が制限されるのを防止すること
ができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。 [ 第１の実施形態]本発明を具体化した第１の実施形態
を、図１〜図４に基づいて説明する。

【００２３】図１は、第１の実施形態に係るハイブリッ
ド車の機関回転速度制御装置の概略構成を示している。
同図に示すハイブリッド車には、エンジン１０及び電動
機１２の２つの動力源と、同電動機１２に電力を供給す
るバッテリ４２とが搭載されている。また、ハイブリッ
ド車には、エンジン１０の動力を駆動輪１５に伝える動
力伝達系に設けられ、エンジン回転速度（機関回転速
度）を無段階に変更可能な無段変速手段としての無段変
速機構２０が搭載されている。

【００２４】この無段変速機構２０は、発電機能を有し
発電した電力で電動機１２を駆動する発電機１１と、エ
ンジン１０の発生する動力を、駆動輪１５を直接駆動す
る経路と、発電機１１を駆動し同発電機１１で発電させ
る経路とに分割して伝達可能な動力分割機構１３とを備
える。

【００２５】発電機１１にはインバータ４０が接続され
ており、同インバータ４０に入力される制御信号によ
り、発電機１１をインバータ制御することにより、同発
電機１１の回転速度を自由に変化させ得るようになって
いる。

【００２６】電動機１２にも、インバータ４１が接続さ
れており、電動機１２をインバータ制御することによ
り、同電動機１２の回転速度を自由に変化させ得るよう
になっている。また、インバータ４１は発電機１１及び
バッテリ４２に接続され、電動機１２は、発電機１１で
発電された電力及びバッテリ４２の電力の少なくとも一
方で駆動可能である。

【００２７】なお、発電機１１は、車両の走行状態やバ
ッテリ４２の残容量に応じて、エンジン１０の動力で駆
動されて発電し、この電力でバッテリ４２を充電できる
ようになっている。また、電動機１２も、減速時や制動
時等に、発電機として機能して回生発電を行い、回収し
たエネルギーがバッテリ４２に蓄えられるようになって
いる。

【００２８】動力分割機構１３は、発電機１１に連結さ
れたサンギア、電動機１２に連結されたリングギア、及
びエンジン１０のクランクシャフト１０ａに連結された
プラネタリキャリアからなる遊星歯車で構成されてい
る。そのプラネタリキャリアには、複数のプラネタリギ
アが回転可能に支持されており、各プラネタリギアは、
サンギア及びリングギアの間にあって両ギアに噛合して
いる。

【００２９】このように構成された無段変速機構２０で
は、エンジン１０の「始動時」には、駆動輪１５が止ま
っているため、リングギア（電動機１２、駆動輪１５）
は停止されている。ここで発電機１１にバッテリ４２に
蓄えられた電流を通電することでサンギアを回転させれ
ば、エンジン１０が回転される。このとき、発電機１１
は、スタータモータとして用いられている。

【００３０】「発進時」や「低速走行時」には、エンジ
ン１０の作動を停止させて、電動機１２の動力のみによ
って駆動輪１５を駆動する。このとき発電機１１は、空
転している。「通常走行時」には、エンジン１０が作動
され、その動力が動力分割機構１３及び減速機１４を介
して駆動輪１５に伝達される。また、エンジン１０の動
力は、動力分割機構１３を介して発電機１１にも伝達さ
れ、同発電機１１にて発電が行われる。そして、発電機
１１で発電した電力が電動機１２に供給され、同電動機
１２が駆動されてエンジン１０の駆動力を補助する。ま
た、全開加速時等の「高負荷時」には、電動機１２には
バッテリ４２からの電力も供給される。

【００３１】このように、無段変速機構２０のインバー
タ４０，４１をＥＣＵ１６で制御して発電機１１の発電
量や回転速度を調整することで、エンジン１０の回転速
度を動力分割機構１３により適宜に調整可能になってい
る。すなわち、エンジン１０の作動効率が最大とするよ
うに両経路間の動力伝達の割合を適宜に変更できるよう
になっている（無段変速機能を有する）。

【００３２】エンジン１０のクランクシャフト１０ａ
は、エアコン用のコンプレッサ（図示略）等の各種補機
類にも駆動連結されており、エンジン１０の動力でそれ
ら補機類が作動されるようになっている。

【００３３】エンジン１０の吸気通路３０には、その上
流側から順に、エアクリーナ３１、エアフローメータ３
２、スロットルバルブ３３が設けられている。スロット
ルバルブ３３は、図示しないスロットルモータで開閉駆
動され、これにより吸気通路３０を通ってエンジン１０
に吸入される空気量（吸入空気量）が調整される。この
吸入空気量ｋｌｓｍがエアフロメータ３２により検出さ
れる。

【００３４】また、ハイブリッド車には、回転速度制御
手段としての電子制御装置（ＥＣＵ）１６が搭載されて
いる。このＥＣＵ１６から、前記インバータ４０，４１
にそれぞれ制御信号が出力される。また、ＥＣＵ１６に
は、エアフロメータ３２により検出される吸入空気量ｋ
ｌｓｍを表す信号の他に、各種のセンサから出力される
信号が入力される。

【００３５】本実施形態では、こうしたセンサとして、
スロットル開度センサ１７、吸気圧センサ１８、クラン
ク角センサ１９、図示しない車速センサ、アクセル開度
センサ３９、及びノックセンサ４９等が設けられてい
る。

【００３６】スロットル開度センサ１７は、吸入空気量
ｋｌｓｍを調整するスロットルバルブ３３の開度（スロ
ットル開度）を検出する。吸気圧センサ１８は、吸気通
路３０内の吸気圧を検出する。ＥＣＵ１６では、エンジ
ン１０の始動時に吸気圧センサ１８により検出される吸
気圧を、大気圧として記憶保持するようになっている。

【００３７】クランク角センサ（回転速度センサ）１９
は、クランクシャフト１０ａが所定角度、例えば３０度
回転する毎にパルス信号を出力する。ＥＣＵ１６では、
クランク角センサ１９から出力されるパルス信号からエ
ンジン回転速度を算出する。車速センサは、車両の走行
速度（車速）を検知する。アクセル開度センサ３９は、
アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出す
る。そして、ノックセンサ４９は、エンジン１０のノッ
キングを検出する。

【００３８】これら各種センサの検出信号に基づき、Ｅ
ＣＵ１６は、インジェクタ３６やイグナイタ３７などを
作動制御して、点火プラグ３８による点火を行う時期
（点火時期）やインジェクタ３６から噴射される燃料の
噴射量や噴射時期などを調整する。

【００３９】これらの制御の他に、ＥＣＵ１６は、各種
センサからの検出信号に基づき、ノッキング制御、本発
明に係るエンジン回転速度制御（機関回転速度制御）等
を実行する。また、ＥＣＵ４０は、これらの制御を実行
するためのプログラムや演算用マップ、制御の実行に際
して算出されるデータ等を記憶保持するメモリ１６ａを
備えている。

【００４０】本実施形態のメモリ１６ａには、演算用マ
ップの一部として、図３に示す基準回転速度算出用マッ
プ、図４に示すＫＣＳ制御量によるトルク低下量算出用
マップ、図５に示す大気圧低下によるトルク低下量算出
用マップ等が記憶されている。

【００４１】上記「ノッキング制御」とは、ノックセン
サ４９の検出値に基づいてノッキングの発生の有無を判
定し、その判定結果に基づき点火時期を最適点火時期よ
り遅角させることにより、ノッキングの発生を抑制する
制御である。「ＫＣＳ制御量」は、そのノッキング制御
を行う際の制御量（遅角量）である。

【００４２】次に、ＥＣＵ１６の実行するエンジン１０
の回転速度制御処理を、図２〜図４に基づいて説明す
る。ＥＣＵ１６は、図２に示すエンジン回転速度制御ル
ーチンを、所定の制御周期で繰り返し実行する。

【００４３】まず、ステップＳ１００では、エンジン要
求出力（機関要求出力）ＰＥに基づき、図３に示すマッ
プを参照して基準エンジン回転速度（基準機関回転速
度）ＮＥｂが算出される。このとき、基準エンジン回転
速度ＮＥｂは、マップ補間（例えば直線補間）により算
出される。

【００４４】ここで、エンジン要求出力ＰＥは、上記ア
クセル開度と車速とに基づきマップを参照して算出され
る要求駆動力を、バッテリ４２の残容量等の電気的補正
項で補正して求められる。なお、図３に示すマップで
は、エンジン要求出力ＰＥが一定値を超えると、同要求
出力ＰＥの増加に応じて基準エンジン回転速度ＮＥｂが
一定の割合で増加するように設定されている。ステップ
Ｓ１００の実行後、ステップＳ１１０に進む。

【００４５】ステップＳ１１０では、下記の（１）式の
演算により、目標エンジントルクＴＱｔが算出される。 ＴＱｔ＝ＰＥ／（ＮＥｂ＊２π）・・・（１）式 この後、ステップＳ１２０に進む。

【００４６】ステップＳ１２０では、ノックセンサ４９
の検出値に基づいてノッキングが発生したか否かを判定
する。ノッキングが発生していないと判定された場合
（ステップＳ１２０でＮＯの場合）には、ステップＳ１
３０に進む。

【００４７】ステップＳ１３０では、ステップＳ１００
で算出された基準エンジン回転速度ＮＥｂに、クランク
角センサ１９で検出される実エンジン回転速度が一致す
るように、例えばスロットルバルブ３３の開度を制御し
て吸入空気量ｋｌｓｍを調整する。この後、図２に示す
処理は一旦終了される。

【００４８】上記ステップＳ１２０において、ノッキン
グが発生したと判定された場合（ステップＳ１２０でＹ
ＥＳの場合）には、ステップＳ１４０に進む。ステップ
Ｓ１４０では、上記ＫＣＳ制御量ａｋｃｓと、エアフロ
ーメータ３２により検出される吸入空気量ｋｌｓｍとに
基づき、図４に示すマップを参照してＫＣＳ制御量ａｋ
ｃｓによるトルク低下量ＴＱｌｏが算出される。このと
き、そのトルク低下量ＴＱｌｏは、マップ補間（例えば
直線補間）により算出される。なお、同図に示すマップ
では、ＫＣＳ制御量ａｋｃｓが遅角側に変化するほどト
ルク低下量ＴＱｌｏが大きくなるとともに、同じ制御量
ａｋｃｓでも吸入空気量ｋｌｓｍが増えるほどトルク低
下量ＴＱｌｏが大きくなるように設定されている。ステ
ップＳ１４０の実行後、ステップＳ１５０に進む。

【００４９】ステップＳ１５０では、ステップＳ１１
０，Ｓ１４０でそれぞれ算出された目標エンジントルク
ＴＱｔ，トルク低下量ＴＱｌｏに基づき下記の（２）式
の演算により、トルク発生割合ＴＱｒが算出される。

【００５０】 ＴＱｒ＝（１−ＴＱｌｏ／ＴＱｔ）＞０・・・（２）式 ここでは、トルク低下量ＴＱｌｏが目標エンジントルク
ＴＱｔを超えないように、（１−ＴＱｌｏ／ＴＱｔ）＞
０の範囲に制限されている。この後、ステップＳ１６０
に進む。

【００５１】ステップＳ１６０では、ステップＳ１５０
で算出されたトルク発生割合ＴＱｒの逆数（１／ＴＱ
ｒ）が、エンジン回転速度補正量（機関回転速度補正
量）ＮＥｒとして算出される。この後、ステップＳ１７
０に進む。

【００５２】ステップＳ１７０では、ステップＳ１０
０，Ｓ１６０でそれぞれ算出された基準エンジン回転速
度ＮＥｂ，エンジン回転速度補正量ＮＥｒに基づき、下
記の（３）式の演算により、目標エンジン回転速度（目
標機関回転速度）ＮＥｔが算出される。

【００５３】 ＮＥｔ＝ＮＥｂ＊ＮＥｒ≦ＮＥｍｘ・・・（３）式 ここでは、（ＮＥｂ＊ＮＥｒ）の値が所定値ＮＥｍｘを
超えないように、その値に対して上限値ＮＥｍｘでガー
ドをかけている。

【００５４】このようにして、ステップＳ１７０では、
式（３）の演算を行うことにより、ＥＣＵ１６は、ステ
ップＳ１００で算出した基準エンジン回転速度ＮＥｂ
を、ステップＳ１６０で算出したエンジン回転速度補正
量ＮＥｒで補正して目標エンジン回転速度ＮＥｔを設定
している。このステップＳ１７０の実行後、ステップＳ
１８０に進む。

【００５５】ステップＳ１８０では、ＥＣＵ１６は、ス
テップＳ１７０で算出したエンジン回転速度補正量ＮＥ
ｒに、上記実エンジン回転速度が一致するように、イン
バータ４０に制御信号を出力して発電機１１をインバー
タ制御する（変速制御）。

【００５６】このインバータ制御により、発電機１１の
回転速度が上がり同発電機１１で発電される電力が増
え、この増えた電力で電動機１２が駆動される。これに
より、電動機１２の回転速度或いは駆動力が高くなり、
その分だけ電動機１２による駆動輪１５の駆動力が増え
るので、前記ＫＣＳ制御量によるエンジン１０のトルク
低下分が電動機１２により補われてエンジン要求出力Ｐ
Ｅが得られる。ステップＳ１８０の実行後、図２に示す
処理は一旦終了される。

【００５７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、以下のような作用効果を奏する。 （１）発電機１１をインバータ制御して電動機１２の回
転速度或いは駆動力をトルク低下量ＴＱｌｏに応じて高
くすることで、ノッキング制御によるエンジン１０のト
ルク低下分を補うようにしている。すなわち、ノッキン
グ制御による内燃機関のトルク低下分だけエンジン要求
出力ＰＥ（要求パワー）に対してトルクが不足する。こ
の不足分を、発電機１１をインバータ制御して電動機１
２の回転速度或いは駆動力を高くすることで補い、エン
ジン要求出力ＰＥを得るようにしている。

【００５８】これにより、そのトルク低下分を、エンジ
ン１０の発生出力を変えずに、しかもバッテリ４２への
負担なしで補うことができる。このため、バッテリ４２
の残容量や温度等、バッテリ４２の状態に影響されず
に、要求通りの機関発生パワー（エンジン要求出力Ｐ
Ｅ）が得られる。

【００５９】したがって、低オクタン価ガソリンを使用
した場合でも、バッテリの状態に影響されずに、ドライ
バビリティーの悪化を防止することができる。 （２）バッテリ４２の充放電が繰り返されるのが防止さ
れ、バッテリ温度の上昇を防止することができる。した
がって、低オクタン価ガソリンを使用した場合でも、バ
ッテリの使用が制限されるのを防止することができる。

【００６０】（３）エンジン回転速度とエンジントルク
との積で表されるエンジン要求出力ＰＥに基づいて算出
した基準エンジン回転速度ＮＥｂを、トルク低下量ＴＱ
ｌｏに基づいて算出したエンジン回転速度補正量ＮＥｒ
で補正して目標エンジン回転速度ＮＥｔを設定する。そ
して、この目標エンジン回転速度ＮＥｔに実エンジン回
転速度が一致するように無段変速機構２０の発電機１１
をインバータ制御してエンジン回転速度を高めること
で、エンジン要求出力ＰＥを得るようにしている。この
ため、エンジン要求出力ＰＥにより近いエンジン発生パ
ワーを得ることができ、ドライバビリティーをより一層
向上させることができる。

【００６１】（４）トルク低下量ＴＱｌｏを、ＫＣＳ制
御量ａｋｃｓと吸入空気量ｋｌｓｍとに基づき，図４に
示すマップを参照して算出するので、トルク低下量を吸
入空気量も考慮してより正確に算出することができる。
このため、エンジン要求出力ＰＥにより近いエンジン発
生パワーを得ることができ、ドライバビリティーをより
一層向上させることができる。

【００６２】[ 第２の実施形態]次に、本発明の第２の
実施形態を、図５に基づいて説明する。この実施形態で
は、大気圧の低下によるエンジン１０のトルク低下につ
いても、その低下分を、エンジン１０の発生出力を変え
ずに、しかもバッテリ４２への負担なしで補うことがで
きるようにしてある。

【００６３】すなわち、本実施形態では、ＥＣＵ１６
は、大気圧低下によるエンジン１０のトルク低下量ＴＱ
ｌｏを、エンジン始動時に吸気圧センサ１８で検出され
る大気圧に基づき、図５に示すマップを参照して算出す
る。このマップでは、大気圧が低くなるほど（大気圧補
正係数ｋｐａが小さくなるほど）、トルク低下量ＴＱｌ
ｏが大きくなるように設定されている。これは、大気圧
が低くなるほど、空気密度が小さくなり、吸入空気量ｋ
ｌｓｍが減るので、エンジン１０のトルクが低下するか
らである。

【００６４】そして、ＥＣＵ１６は、上記第１の実施形
態におけるノッキング制御によるトルク低下量ＴＱｌｏ
の場合と同様に、電動機１２の回転速度或いは駆動力を
大気圧低下によるトルク低下量ＴＱｌｏに応じて高くす
るように、発電機１１をインバータ制御する。第２の実
施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。

【００６５】（５）大気圧の低下によるエンジン１０の
トルク低下分についても、そのトルク低下量ＴＱｌｏに
応じて発電機１１をインバータ制御してエンジン回転速
度を高めることで、そのトルク低下分を補うようにして
いる。このため、大気圧の低下によるトルク低下分を、
エンジン１０の発生出力を変えずに、しかもバッテリ４
２への負担なしで補うことができる。

【００６６】これにより、バッテリ４２の残容量や温度
等、バッテリ４２の状態に影響されずに要求通りの機関
発生パワー（エンジン要求出力ＰＥ）を得ることができ
る。これとともに、バッテリの充放電が繰り返されこと
によるバッテリ温度の上昇を防止することができる。

【００６７】したがって、大気圧の低下によりエンジン
１０のトルクが低下する場合でも、バッテリ４２の状態
に影響されずにドライバビリティーの悪化を防止できる
とともに、バッテリ４２の使用が制限されるのを防止す
ることができる。

【００６８】[ 第３の実施形態]次に、本発明の第３の
実施形態を、図６に基づいて説明する。この実施形態
は、無段変速手段としてＣＶＴ等の無段変速機５０が搭
載されたハイブリッド車に本発明を適用したものであ
る。

【００６９】すなわち、本実施形態では、エンジン１０
のクランクシャフトがクラッチ５２を介して補助動力源
としての電動機５１に連結されている。また、電動機５
１は、無段変速機５０及び減速機１４を介して駆動輪１
５に連結されている。クラッチ５２の締結時には、エン
ジン１０の動力及び電動機５１の動力の少なくとも一方
が駆動輪１５に伝達され、クラッチ５２の解放時には、
電動機５１の動力のみが駆動輪１５に伝達可能になって
いる。

【００７０】また、ＥＣＵ１６は、電動機５１に接続さ
れたインバータ５３に制御信号を出力して、同電動機５
１をインバータ制御により駆動可能になっている。イン
バータ５３には、バッテリ５４が接続されている。さら
に、無段変速機５０には、同変速機５０を油圧制御して
変速比を無段階に変化させるための油圧装置５５が接続
されている。

【００７１】そして、ＥＣＵ１６は、無段変速機５０の
変速比を、第１の実施形態におけるノッキング制御によ
るトルク低下量ＴＱｌｏ、或いは第２の実施形態におけ
る大気圧低下によるトルク低下量ＴＱｌｏに応じて高回
転側へ変化させるように、油圧装置５５の電磁弁を制御
するようになっている。

【００７２】第３の実施形態によれば、以下のような作
用効果を奏する。 （６）ＥＣＵ１６により、油圧装置５５の電磁弁を制御
して無段変速機５０の変速比を前記トルク低下量ＴＱｌ
ｏに応じて高回転側へ変化させることで、前記トルク低
下分を補うようにしている。すなわち、この時の電磁弁
の制御により、エンジン１０の回転速度が無段変速機５
０によりトルク低下量ＴＱｌｏに応じて高回転側に変速
されて駆動輪１５に伝達される。これにより、駆動輪１
５の回転速度がトルク低下量ＴＱｌｏに応じてより高回
転になるので、前記トルク低下分が補われて、要求通り
の機関発生パワー（エンジン要求出力ＰＥ）が得られ
る。

【００７３】このため、上記従来技術のようにバッテリ
を使わずに、油圧装置５５の電磁弁を制御することで、
前記トルク低下分を補うことができる。したがって、上
記第１の実施形態の場合と同様に、低オクタン価ガソリ
ンを使用した場合でも、バッテリの状態に影響されず
に、ドライバビリティーの悪化を防止することができ
る。

【００７４】[ 変形例]以上、本発明の各実施形態につ
いて説明したが、上記各実施形態は以下に示すようにそ
の構成を変更して実施することもできる。

【００７５】・本発明は、上記各実施形態で示した形式
のハイブリッド車に限らず、上記無段変速機構２０や無
段変速機５０等、エンジン回転速度を、エンジン１０の
発生出力を変えずに無段階に変更可能な無段変速手段を
備えるハイブリッド車に広く適用可能である。

【００７６】・上記各実施形態では、本発明をハイブリ
ッド車に適用したが、本発明は、ハイブリッド車以外の
車両、すなわち動力源としてエンジン等の内燃機関のみ
を有する車両で、前記無段変速手段を備える車両に広く
適用可能である。

【００７７】・上記第１の実施形態では、エンジン１０
に対する各種制御と、無段変速機構２０に対する制御、
すなわち図２で示す処理を１つの電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）１６で行っているが、このような構成に本発明は限
定されない。例えば、図２に示す処理を２つの電子制御
装置で分担して実行するようにしてもよいことは言うま
でもない。

【００７８】・上記第２の実施形態では、大気圧の低下
によるエンジン１０のトルク低下に対し、その低下分
を、バッテリ４２への負担なしで補うように構成した
が、本発明は、このような構成に限られない。すなわ
ち、温度や湿度の変化により吸入空気密度が低下するこ
とによりエンジン１０のトルクが低下する場合にも、そ
の低下分を、大気圧の場合と同様にバッテリ４２への負
担なしで補うことができる。

【００７９】・上記第３の実施形態で用いる無段変速機
５０としては、ベルト式やトロイダル式等の各種の無段
変速機を用いることができる。以下、上記実施形態から
把握できる技術思想について説明する。

【００８０】（イ）内燃機関の動力を駆動輪に伝える動
力伝達系に設けられ、同機関の回転速度を無段階に変更
可能な無段変速手段を備え、ノッキング発生時に点火時
期或いは吸排弁の作動時期を遅角側に変化させるノッキ
ング制御を行なう車両に適用される内燃機関の回転速度
制御装置において、前記ノッキング制御による前記内燃
機関のトルク低下量に応じて同機関の回転速度を高める
ように、前記無段変速手段を制御する回転速度制御手段
を備える内燃機関の回転速度制御装置。

【００８１】この構成によれば、ノッキング制御による
内燃機関のトルク低下分を、無段変速手段を制御して内
燃機関の回転速度を高めることで補うようにしている。
このため、ノッキング制御による内燃機関のトルク低下
分を、補助動力源としての電動機を使用せずに補うこと
ができる。したがって、低オクタン価ガソリンを使用し
た場合でも、補助動力源としての電動機を設けることな
く、ドライバビリティーの悪化を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施形態を示す概略構成図。

【図２】 同実施形態での回転速度制御処理を示すフロ
ーチャート。

【図３】 同実施形態で用いるマップを示すグラフ。

【図４】 同実施形態で用いる別のマップを示すグラ
フ。

【図５】 第２の実施形態で用いるマップを示すグラ
フ。

【図６】 第３の実施形態を示す概略構成図。

【符号の説明】

１０…エンジン（内燃機関）、１１…発電機、１２…電
動機、１３…動力分割機構、１５…駆動輪、１６…回転
速度制御手段としての電子制御装置（ＥＣＵ）、２０…
無段変速手段としての無段変速機構、５１…無段変速手
段としての無段変速機、５１…電動機。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ６０Ｋ 41/14 Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｈ Ｆ０２Ｄ 29/00 29/02 ＺＨＶＤ 29/02 ＺＨＶ Ｆ１６Ｈ 9/00 Ｅ Ｆ１６Ｈ 9/00 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (72)発明者 原田 修 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 山口 勝彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 上岡 清城 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 西垣 隆弘 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 (72)発明者 川端 剛士 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 山本 健児 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3D041 AA03 AA31 AB01 AC01 AC08 AC15 AC19 AC23 AD02 AD05 AD06 AD30 AD35 AD37 AD42 AD47 AE03 AE04 AE09 AE10 3G093 AA05 AA06 AA07 AA16 BA00 DA00 DA01 DA03 DA06 DA07 DA09 DB05 EA02 EA03 EA09 EA13 EB03 EB08 EC04 3J552 MA06 NA01 NB01 NB09 PA32 PA35 PA60 RC00 SA36 SB02 TA01 UA08 UA09 VA32W VA32Y VA34W VA74W VB01Z VB10Z VC01W VC03Z VC05W VC08W VD02Z 5H115 PA01 PC06 PG04 PI16 PI24 PI29 PO02 PO06 PO09 PU08 PU24 PU25 PU29 PV09 QI04 QN03 RB21 RE05 RE06 SE04 SE05 SE08 SE09 TB01 TE03 TE06 TE10 TO21

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関及び電動機の２つの動力源と、
   同電動機に電力を供給するバッテリとを備え、ノッキン
   グ発生時にノッキング制御を行なうハイブリッド車の機
   関回転速度制御装置において、 前記内燃機関の動力を駆動輪に伝える動力伝達系に設け
   られ、同機関の回転速度を無段階に変更可能な無段変速
   手段と、 前記ノッキング制御による前記内燃機関のトルク低下量
   に応じて同機関の回転速度を高くするように、前記無段
   変速手段を制御する回転速度制御手段とを備えることを
   特徴とするハイブリッド車の機関回転速度制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のハイブリッド車の機関
   回転速度制御装置において、 前記無段変速手段は、発電機能を有し発電した電力で前
   記電動機を駆動する発電機と、前記内燃機関の発生する
   動力を、前記駆動輪を直接駆動する経路と、前記発電機
   を駆動し同発電機で発電させる経路とに分割して伝達可
   能な動力分割機構とを備える無段変速機構であり、 前記回転速度制御手段は、前記電動機の回転速度或いは
   駆動力を前記トルク低下量に応じて高くするように、前
   記発電機をインバータ制御することを特徴とする。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のハイブリッド車の機関
   回転速度制御装置において、 前記無段変速手段は、油圧装置により油圧駆動されて変
   速比を無段階に変更可能な無段変速機であり、 前記回転速度制御手段は、前記無段変速機の変速比を前
   記トルク低下量に応じて高回転側へ変化させるように、
   前記油圧装置の電磁弁を制御することを特徴とする。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載のハ
   イブリッド車の機関回転速度制御装置において、 前記回転速度制御手段は、機関要求出力に基づいて算出
   した基準機関回転速度を、前記トルク低下量に基づいて
   算出した機関回転速度補正量で補正して目標機関回転速
   度を設定し、同目標機関回転速度に実機関回転速度が一
   致するように前記無段変速手段を制御することを特徴と
   する。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載のハ
   イブリッド車の機関回転速度制御装置において、 前記回転速度制御手段は、前記トルク低下量を、前記ノ
   ッキング制御の制御量と吸入空気量とに基づいて算出す
   ることを特徴とする。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項に記載のハ
   イブリッド車の機関回転速度制御装置において、 前記回転速度制御手段は、吸入空気密度の低下による前
   記内燃機関のトルク低下量に応じて同機関の回転速度を
   高めるように、前記無段変速手段を制御することを特徴
   とする。