JP2008232069A - 車両駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過給アシスト機構を備えた過給機において、無駄な過給アシストの実行を防止し、車両駆動におけるエネルギー効率を向上する。
【解決手段】電動機付きターボチャージャを備えたハイブリッド車両の車両駆動制御をエンジン回転数Ｎｅと車両トルクとの関係を示す制御マップに基づいて行う。直線Ｌ１よりもトルクの低い自然吸気領域Ａでは、自然吸気により内燃機関を駆動し、そのトルクのみで車両を駆動する。トルクが直線Ｌ１よりも高く、内燃機関のトルクカーブである曲線Ｌ２よりも低い領域Ｂ、Ｃではターボチャージャおよびトルクアシスト用のモータ／ジェネレータを駆動する。曲線Ｌ２よりもトルクが高い領域Ｄでは、ターボジャージャを停止し、モータ／ジェネレータの駆動は維持する。曲線Ｌ３よりもトルクおよびエンジン回転数Ｎｅが低い領域Ｂでのみ、過給アシスト用の電動機を駆動する。
【選択図】図３

Description

本発明は、過給アシスト機構を備えた過給機の過給アシスト制御に関する。

過給機としては、電動機付きのターボチャージャ、スーパーチャージャなど、電動機による過給アシスト機構を備えたものが知られている。過給アシスト機構を備えた過給機において、目標トルクが大きい場合、あるいは車両速度が大きい場合に、過給アシストを実行してトルクアシストを行うとするものが知られている（特許文献１）。

また、特許文献１に記載された車両は、内燃機関と電動機により車両に駆動力を与えるハイブリッド車両であり、目標トルクとエンジン回転数（車速）が共に大きい領域においては、過給アシストに加えハイブリッド用の電動機が駆動されてトルクアシストが行なわれる。
特開平１１−３３２０１５号公報

しかし、一般にエンジン回転が低くかつ負荷（目標トルク）が高い領域は、コンプレッサのサージ領域（低流量高圧力比領域）に対応し、電動機により過給をアシストしてもその効果は殆ど得られない。

更に、例えばターボチャージャの電動機は、過給のタイムラグの発生防止に用いられ、軸振動や出力などの観点から電動機の力行の有効な範囲はコンプレッサ仕事が小さい領域で有効となるように選択される。したがって、コンプレッサ仕事が電動機の出力に対して相対的に大きい高回転、高負荷の領域では電動機は十分有効に機能せず、エネルギーを無駄に消費することになる。

本発明は、過給アシスト機構を備えた過給機において、無駄な過給アシストの実行を防止し、車両駆動におけるエネルギー効率の向上を図ることを課題としている。

本発明の車両駆動制御装置は、内燃機関への過給を行う過給機と、過給機の過給アシストを行う過給アシスト機構と、アクセル開度に基づいて算出される車両の目標トルクに対応して過給アシスト機構による過給アシストを行う過給アシスト制御手段とを備え、過給アシスト制御手段が、所定のエンジン回転数以下、かつ所定の負荷トルク以下の範囲に含まれる領域を過給アシスト機構の有効領域とし、有効領域に含まれる第１領域でのみ過給アシスト機構を作動させることを特徴としている。

有効領域は、好ましくは過給機のサージラインに基づいて画定される。また有効領域は、過給機のコンプレッサにおける所定の等仕事ラインに基づいて画定されることが好ましい。更に有効領域は、過給機の所定の等ターボ回転ラインに基づいて画定されることが好ましい。このとき所定の等ターボ回転ラインは、所定のコンプレッサ等仕事ラインとサージラインとの交点を通る等ターボ回転ラインであることが好ましい。

過給アシスト機構は、例えば過給アシスト用電動機を備え、有効領域は過給アシスト用電動機の力行の有効な範囲に対応する。

また車両駆動制御装置は更に、内燃機関から出力されるエンジントルクに対してトルクアシストを行うトルクアシスト機構を備え、第１領域において過給アシストを行う際、トルクアシストが同時に行われることが好ましい。

車両駆動制御装置の制御において、第１領域よりも負荷トルクまたはエンジン回転数が高い領域であって、トルクアシスト機構により目標トルク制御を行う第２領域が存在することが好ましい。第２領域は、目標トルクに達したときにトルクアシスト機構の駆動を停止する第３領域と、トルクアシスト機構の駆動を継続して目標トルク制御を行う第４領域とを有することが好ましい。

第１領域と第２領域との境界は、サージラインを含むことが好ましい。また第１領域と第２領域との境界は過給機のコンプレッサにおける所定の等仕事ラインを含むことが好ましい。

更に、車両駆動制御装置の制御において、第１領域および第２領域よりも負荷トルクが低い領域であって、自然吸気による内燃機関のトルクのみで車両を駆動する第５領域が存在することが好ましい。

また、本発明の車両駆動制御装置は、過給機と、過給機の過給アシストを行う過給アシスト機構と、アクセル開度に基づいて算出される車両の目標トルクに対応して過給アシスト機構による過給アシストを行う過給アシスト制御手段と、内燃機関から出力されるエンジントルクに対してトルクアシストを行うトルクアシスト機構とを備え、過給アシスト制御手段が、所定のエンジン回転数以下、かつ所定の負荷トルク以下として定められる範囲に含まれる領域を過給アシスト機構の有効領域と規定し、有効領域に含まれる第１領域で、過給アシスト機構を作動させると同時にトルクアシストを行い、第１領域よりも負荷トルクまたはエンジン回転数が高い第２領域で、トルクアシスト機構により目標トルク制御を行うことを特徴としている。

以上のように、本発明によれば、過給アシスト機構を備えた過給機において、無駄な過給アシストの実行を防止し、車両駆動におけるエネルギー効率が向上される。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態である過給アシスト制御装置を備えた車両の駆動システムの概要を示すブロック図である。

本実施形態において、車両はハイブリッド車であり、内燃機関１０、モータ／ジェネレータ（ＭＧ１、ＭＧ２）１１、１２、及び過給機１３を備える。内燃機関１０の出力軸はモータ／ジェネレータ（ＭＧ１）１１、動力分配装置１４、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２、減速ギヤ１５、ディファレンシャルギヤ１６を介して車輪１７（１輪のみ図示）に接続され、これにより内燃機関１０の動力は車輪１７へと伝達される。

モータ／ジェネレータ（ＭＧ１）１１は、内燃機関１０のスタータ・モータとして機能するとともに、ジェネレータとして機能し、インバータ／コンバータ１８を介してバッテリ１９に接続される。一方、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２は、車両駆動力（トルク）に対してトルクアシストを行うもので、モータ／ジェネレータ（ＭＧ１）１１と同様にインバータ／コンバータ１８を介してバッテリ１９に接続される。

インバータ／コンバータ１８は、電子制御装置（ＥＣＵ）２０により制御され、運転状態に合わせて、モータ／ジェネレータ（ＭＧ１、ＭＧ２）１１、１２を、モータあるいはジェネレータとして駆動する。なお、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によりトルクアシストが行われる際、内燃機関１０とモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２との間におけるトルクの分配、合成は、動力分配装置１４によって行なわれる。

内燃機関１０に設けられた過給機１３は、例えばターボチャージャでありタービン１３Ａおよびコンプレッサ１３Ｂを備える。タービン１３Ａには排気管２１が接続され、コンプレッサ１３Ｂには吸気管２２が接続される。すなわち、内燃機関１０の排気エネルギーを利用してタービン１３Ａが回転され、コンプレッサ１３Ｂが駆動される。これにより、エアクリーナ２３を介して吸入された空気は加圧されインタークーラ２４、スロットル２５およびインテークマニホールド２６を介して内燃機関１０に供給される。なお、排気管２１にはウェイストゲートバルブ２１Ａが設けられるが、これに代えて可変ノズルが設けられてもよい。

過給機１３は、過給アシスト用の電動機１３Ｍを備え、電動機１３Ｍは電動ターボ用インバータ・コントローラ２７を介してバッテリ１９に接続される。電動ターボ用インバータ・コントローラ２７は、電子制御装置（ＥＣＵ）２０により制御され、これにより電動機１３Ｍの駆動が制御される。

電子制御装置（ＥＣＵ）２０には、アクセル２８からアクセル開度が入力される他、エンジン回転数や、過給圧、吸気温等が入力・モニタされ、運転状態に合わせた各種処理が実行される。例えば、アクセル開度から算出される目標トルクとエンジン回転数などとから、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストや過給機１３によるエンジン出力の増大が図られる。また、例えば電動機１３Ｍが作動され過給機１３に対する過給アシストが更に実施される。

図２は、過給機１３の特性を示すグラフであり、横軸はエンジン回転数Ｎｅ、縦軸は過給圧（コンプレッサ出力側圧力）Ｐｃである。図２にはコンプレッサ１３Ｂのサージ領域を画定するサージラインＳ、コンプレッサ１３Ｂの仕事の等値線である等仕事ラインＷ１、Ｗ２、Ｗ３、およびコンプレッサ１３Ｂ（タービン１３Ａ）の回転数Ｎｔの等値線である等ターボ回転ラインＲ１、Ｒ２が模式的に示される。

サージラインＳは、エンジン回転数Ｎｅの増大とともに増大し、サージラインＳよりも上側の領域が、コンプレッサ１３Ｂにサージが発生するサージ領域である。コンプレッサ１３Ｂの等仕事ラインＷ１、Ｗ２、Ｗ３は、エンジン回転数Ｎｅの増大とともに減少する曲線をなし、グラフ原点からより離れた曲線ほど大きい仕事に対応する。すなわち、図２においては、等仕事ラインＷ１から等仕事ラインＷ３に向けてコンプレッサ仕事の値は大きくなる。

一方、等ターボ回転ラインＲ１、Ｒ２は、エンジン回転数Ｎｅが相対的に低い領域では略水平に変位し、ある領域から急激（略垂直）に下降する。なお、等ターボ回転ラインＲ１、Ｒ２もグラフ原点からより離れた曲線ほど高い回転数に対応し、図２ではラインＲ２の回転数の方がラインＲ１の回転数よりも高い。

すなわち、エンジン回転数Ｎｅが低くとも低流量高圧力比で使用される場合には、コンプレッサ１３Ｂはサージ領域において作動することになり、電動機１３Ｍなどを用いて過給アシストを行っても効果を得ることはできない。また、サージ領域以外においても、エンジン回転数Ｎｅが高くなると、コンプレッサ仕事が過給圧Ｐｃを増大させる効果は低い。

したがって、本実施形態では、所定のエンジン回転数以下（例えば、エンジン許容最高回転数の１／２以下）、かつ所定の負荷トルク（過給圧に対応）以下（例えばエンジン許容最大負荷トルクの０．９倍以下）の範囲に含まれる領域を過給アシスト機構（例えば過給アシスト電動機）の有効領域とし、この領域内でのみアシスト機構の駆動を行う。特に本実施形態では、過給アシスト電動機（ＭＡＴ用電動機）の有効領域を画定するために、サージラインＳと等仕事ラインを用いる。例えば、電動機の力行における有効領域をサージラインＳと所定の等仕事ラインＷ３（例えば５ｋＷ）に囲まれる領域内に設定する。

また本実施形態では、サージラインＳ、等仕事ラインＷ３に加え、例えば過給機１３の等ターボ回転ラインを有効領域の画定に用いる。すなわち、所定の等ターボ回転ラインよりもターボ回転数が低い領域内に有効領域を設定する。有効領域を画定するための等ターボ回転ラインとしては、例えばサージラインＳと等仕事ラインＷ３の交点を通る等ターボ回転ラインＲ１（等ターボ回転ラインの水平部が、サージラインＳと等仕事ラインＷ３により画定される領域と交わる最大の等ターボ回転ライン）よりもターボ回転数Ｎｔが低い領域を電動機の有効領域（ＭＡＴ有効領域）として設定する（図２における斜線部）。

このように有効領域を設定することにより、電動機の使用領域は、効率が良好な領域に設定され、電動機に余分な負荷が掛かることがない。また、これにより、電動機の大きさを必要最小限に抑えることができるとともに、過給機の信頼性を向上させることができる。また、電動ターボ用のインバータ・コントローラも小型化され、その信頼性も向上する。

図３は、本実施形態における過給機１３、過給アシスト機構である電動機１３Ｍ、トルクアシスト用のモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２の駆動制御を行うための制御マップであり、横軸はエンジン回転数Ｎｅ、縦軸は車両全体のトルク（負荷トルク）である。なお、本マップは、図２に示される過給アシスト電動機（ＭＡＴ用電動機）１３Ｍの有効領域（ＭＡＴ有効領域）に基づいて設定され、有効領域（ＭＡＴ有効領域）の一部が、過給アシストが行われる過給アシスト領域（ＭＡＴアシスト領域：第１領域）とされる。

図３において直線Ｌ１は、自然吸気による内燃機関１０の駆動力のみで車両の駆動が行なわれる自然吸気領域Ａ（第５領域）を画定する境界線であり、本実施形態ではモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストの開始条件も兼ねる。すなわち、直線Ｌ１の上側の領域（領域Ｂ、Ｃ、Ｄ）では、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストが行なわれる。

領域Ｂ（第１領域）および領域Ｃ（第３領域）は過給機１３による過給が行なわれる過給領域であり、これらの領域の上側を画定する曲線Ｌ２は、内燃機関１０のトルクカーブに対応し、その一部（左側単調増加部）は図２のサージラインＳに対応する。過給領域を領域Ｂと領域Ｃとに分割する曲線Ｌ３は、図２の等仕事ラインＷ３に対応し、曲線Ｌ３の下側の領域Ｂでは過給アシスト機構である電動機１３Ｍが駆動され、過給アシストが実行される。すなわち領域Ｂは過給アシスト領域（ＭＡＴアシスト領域）に対応する。一方、曲線Ｌ３の上側の領域Ｃでは、電動機１３Ｍは駆動されず、過給アシスト無しで過給が行なわれる。すなわち領域Ｃでは排気エネルギーにより駆動されるタービン１３Ａの回転のみでコンプレッサ１３Ｂが駆動され過給が行なわれる。

曲線Ｌ２に略並列する曲線Ｌ４は、車両全体のトルクカーブに対応し、曲線Ｌ２の上側かつ曲線Ｌ４の下側の領域Ｄ（第４領域）は、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストが継続されるＭＧアシスト領域である。すなわち、領域Ｃと領域Ｄは、トルクアシスト機構の駆動により目標トルク制御を行う領域（第２領域）を構成する。

また図３には、４つの運転パターン（ａ）〜（ｄ）が例示される。運転パターン（ａ）〜（ｄ）の何れも、過給機１３による過給、およびモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストがなく、自然吸気のみで駆動される内燃機関１０のトルクのみで車両が走行する状態からアクセル２８が踏みこまれたとき（アクセル開度の増加率が所定以上のとき）の運転パターンを示す。

運転パターン（ａ）では、エンジン回転数Ｎｅおよびトルクの関係が直線Ｌ１を超えると（領域Ｂ）、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストが開始されるとともに、電動機１３による過給アシストを伴った過給が開始され、内燃機関１０の駆動力が増大される。その後エンジン回転数Ｎｅおよびトルクの関係が曲線Ｌ２を超えると（領域Ｄ）、自然吸気による内燃機関１０の駆動とモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストが継続される。

運転パターン（ｂ）では、初め運転パターン（ａ）と同様に領域Ｂにおいて、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストが行われるとともに、電動機１３による過給アシストを伴った過給が実行され、内燃機関１０の駆動力が増大される。その後エンジン回転数Ｎｅおよびトルクの関係が曲線Ｌ３を超えると（領域Ｃ）、電動機１３Ｍによるトルクアシストが停止され、排気エネルギーのみによる過給が行なわれる。すなわち、領域Ｃでは内燃機関１０が排気エネルギーによってのみ過給されるとともに、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストが行なわれる。エンジン回転数Ｎｅおよびトルクの関係が更に曲線Ｌ２を超えると（領域Ｄ）、過給機１３による過給が停止され、自然吸気による内燃機関１０の駆動とモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストが継続される。

運転パターン（ｃ）は、運転パターン（ｂ）において、エンジン回転数Ｎｅおよびトルクの関係が最終的に領域Ｃ内に留まった場合、すなわち領域Ｃ内において車両のトルクが目標トルクに達した場合である。このとき領域Ｃ内では始め内燃機関１０が排気エネルギーによってのみ過給されるとともに、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストが行なわれるが、目標トルクに達すると、排気エネルギーによる過給自立分を考慮してモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２の駆動が停止される。また、運転パターン（ｄ）は、領域Ａから直接領域Ｃに移り、その後領域Ｄに至る運転パターンであり、各領域における運転状態は上述した領域Ａ、Ｃ、Ｄと同様である。

図４は、図３の運転パターン（ｂ）のときの、アクセル開度、トルク、ターボ回転数の時系列的な変化をそれぞれ示す。

図４（ｂ）に示されるように、アクセル開度が増大されると直ちにモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストと電動機１３Ｍによる過給アシストが開始され、車両のトルクＴは、初めモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２のトルクアシストにより速やかに車両の目標トルクＴａ到達する。また、内燃機関１０のエンジントルクＴeも、過給アシストにより漸次速やかに増大し、目標エンジントルクＴｅａに達する。図４（ｂ）において、斜線が施された領域は、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシスト量を示す。また、破線により、電動機１３Ｍによる過給アシストがない場合のエンジントルクの変化を示す。

また、図４（ｃ）に示されるように、ターボ回転数Ｎｔは電動機１３Ｍの過給アシストにより速やかに目標ターボ回転数Ｎｔａに到達し、その後過給アシストは停止されるが、排気エネルギーの増大によりターボ回転数Ｎｔはその後も漸次増大し一定値に漸近する。図４（ｂ）と同様に、破線により電動機１３Ｍによる過給アシストがない場合のターボ回転数Ｎｔの変化を示す。

次に図５のフローチャートを参照して、本実施形態における過給アシスト機構である電動機１３Ｍとトルクアシスト機構であるモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２の駆動制御処理について説明する。なお、図５に示される駆動制御処理は、例えば電子制御装置（ＥＣＵ）２０において実行されるが、電子制御装置（ＥＣＵ）２０には、車両全体の制御を行うＣＰＵの他、電動機１３Ｍおよびモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２の制御を独立して行う制御回路（不図示）が設けられており、電動機１３Ｍおよびモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２の駆動制御は、上記ＣＰＵからの信号に基づいて並列的に行なわれる。

ステップＳ１０１では、電子制御装置（ＥＣＵ）２０において入力信号処理が行なわれ、例えばアクセル開度が入力される。ステップＳ１０２では、アクセル開度に基づいて、車両全体の目標トルクが算出され、電動機１３Ｍおよびモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２の制御回路に入力される。

ステップＳ１０３〜ステップＳ１０８は、電動機１３Ｍの制御回路における処理手順を示すもので、ステップＳ１０９〜ステップＳ１１４は、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２の制御回路における処理手順を示すものであり、それぞれの処理は同時並行的に実行される。

まず、電動機１３Ｍの制御回路における処理手順であるステップＳ１０３〜ステップＳ１０８について説明する。ステップＳ１０３では、入力された車両の目標トルクから内燃機関１０が出力すべき目標エンジントルクが算出される。ステップＳ１０４では、過給アシストを開始／継続のための条件が成立しているか否かが判定される。すなわち、エンジン回転数Ｎｅおよび車両トルクの関係が図３の領域Ｂに存在するか否かが判定される。

ステップＳ１０４において、過給アシストの開始／継続のための条件が成立していると判定されると、ステップＳ１０５において、目標エンジントルクから目標ターボ回転数Ｎｔａが算出されるとともに、ステップＳ１０６において、目標ターボ回転数Ｎｔａの値に基づいて電動機１３Ｍを用いた過給アシストが開始され、ステップＳ１０７の処理が実行される。一方、ステップＳ１０４において過給アシストの開始／継続のための条件が成立していないと判定されると、電動機１３Ｍの制御回路における処理は終了し、所定の処理を経た後、再びステップＳ１０１からの処理が実行される。

ステップＳ１０７では、過給アシストを停止するための条件、すなわちターボ回転数Ｎｔが目標ターボ回転数Ｎｔａに達したか否かが判定される。過給アシストを停止するための条件が成立している場合には、ステップＳ１０８において、電動機１３Ｍによる過給アシストが停止され、電動機１３Ｍの制御回路における処理は終了し、所定の処理を経た後、再びステップＳ１０１からの処理が実行される。一方、ステップＳ１０７において過給アシストを停止するための条件が成立していないと判定されると、直ちにこの電動機１３Ｍの制御回路における処理は終了し、再びステップＳ１０１からの処理が実行される。

次にモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２の制御回路における処理手順であるステップＳ１０９〜ステップＳ１１４について説明する。まずステップＳ１０９では、実際のエンジントルクの推定が行なわれ、次にステップＳ１１０においてモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストの開始／継続のための条件が成立しているか否かが判定される。すなわち、エンジン回転数Ｎｅおよび車両トルクの関係が図３の領域Ｂ、Ｃ、Ｄの何れかに存在するか否かが判定される。

トルクアシストの開始／継続のための条件が成立していると判定されると、ステップＳ１１１においてトルクアシストにおけるモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２の目標トルクが算出されるとともに、ステップＳ１１２においてモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストが実行され、ステップＳ１１３の処理が実行される。一方ステップＳ１１０において、トルクアシストの開始／継続のための条件が成立していないと判定されると、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２の制御回路における処理は終了し、所定の処理を経た後、再びステップＳ１０１からの処理が実行される。

ステップＳ１１３では、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストを停止するための条件が成立しているか否かが判定される。すなわち、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２における目標トルクが達成され、かつエンジン回転数Ｎｅおよび車両トルクの関係が図３の領域Ｄに存在しないか否かが判定される。モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストを停止するための条件が成立していると判定された場合には、ステップＳ１１４においてモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２によるトルクアシストが停止され、モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２の制御回路における処理は終了し、所定の処理を経た後、再びステップＳ１０１からの処理が実行される。一方、ステップＳ１１３においてトルクアシストを停止するための条件が成立していないと判定された場合には、直ちにこのモータ／ジェネレータ（ＭＧ２）１２の制御回路における処理は終了し、再びステップＳ１０１からの処理が実行される。

以上のように、本実施形態によれば、コンプレッサ仕事に対して過給アシストが有効でない範囲において過給アシストを停止し、これにより無駄な電力消費を省くことができる。また、これにより逆起電力による影響を抑え、信頼性を向上することができる。

更に、本実施形態では、過給アシストをコンプレッサ仕事に対して有効な範囲においてのみ用いながらも、ハイブリッド車両におけるトルクアシスト用のモータ／ジェネレータを有効に活用することにより、ドライバの意思に基づく要求トルクに適切に対応することができ、ドライバビリティを向上することができる。また、モータ／ジェネレータによるトルクアシスト量を制御することにより、車両加速度が徐々に上がるように味付けすることができるため、加速感を演出することが可能となる。

また更に、本実施形態では有効領域の境界の画定にコンプレッサ仕事における等仕事ラインを用いているため、電動機の使用領域を、効率が良好な領域にのみ限定して設定することができ、電動機に余分な負荷が掛かることを防止できる。これにより、電動機の大きさを必要最小限に抑えることができるとともに、過給機の信頼性を向上させることができる。また、電動ターボ用のインバータ・コントローラも小型化され、その信頼性も向上する。

また、本実施形態では領域Ｃ内において目標トルクに達すると、排気エネルギーによる過給自立分を考慮してモータ／ジェネレータの作動が停止されるためトルクアシスト用のモータによる電力消費を低減することができる。

なお、本実施形態では、過給機の例としてターボチャージャを用い、過給アシストに電動機を用いたが、過給アシストとして、スーパーチャージャやコンプレッサ駆動モータを用いる構成においても本発明を適用することができる。また、本実施形態では、ハイブリッド車両を例に説明を行ったが、過給アシスト機能を備えた過給機を用いる車両であれば、本発明を適用することができる。

本発明が適用された一実施形態である過給アシスト制御装置を備えたハイブリッド車両の駆動システムの概要を示すブロック図である。 コンプレッサのサージライン、コンプレッサの等仕事ラインＷ１、Ｗ２、Ｗ３、および等ターボ回転ラインの関係を模式的に示す過給機の特性図である。 過給機、電動機、トルクアシスト用のモータ／ジェネレータの駆動制御を行うための制御マップである。 図３の運転パターン（ｂ）における、アクセル開度、トルク、ターボ回転数の時系列的な変化を示す。 過給アシスト機構である電動機とトルクアシスト機構であるモータ／ジェネレータの駆動制御処理のフローチャートである。

符号の説明

１０ 内燃機関
１２ トルクアシスト用モータ／ジェネレータ
１３ 過給機
１３Ａ タービン
１３Ｂ コンプレッサ
１３Ｍ 過給アシスト用電動機
２０ 電子制御装置
２８ アクセル

Claims (13)

1. 過給機と、
   前記過給機の過給アシストを行う過給アシスト機構と、
   アクセル開度に基づいて算出される車両の目標トルクに対応して前記過給アシスト機構による過給アシストを行う過給アシスト制御手段とを備え、
   前記過給アシスト制御手段が、所定のエンジン回転数以下、かつ所定の負荷トルク以下として定められる範囲に含まれる領域を前記過給アシスト機構の有効領域と規定し、前記有効領域に含まれる第１領域でのみ前記過給アシスト機構を作動させる
   ことを特徴とする車両駆動制御装置。
2. 前記有効領域が、前記過給機のサージラインに基づいて画定されることを特徴とする請求項１に記載の車両駆動制御装置。
3. 前記有効領域が、前記過給機のコンプレッサにおける所定の等仕事ラインに基づいて画定されることを特徴とする請求項１又は請求項２の何れか一項に記載の車両駆動制御装置。
4. 前記有効領域が更に、前記過給機の所定の等ターボ回転ラインに基づいて画定されることを特徴とする請求項３に記載の車両駆動制御装置。
5. 前記所定の等ターボ回転ラインが、前記所定のコンプレッサ等仕事ラインと前記サージラインとの交点を通る等ターボ回転ラインであることを特徴とする請求項４に記載の車両駆動制御装置。
6. 前記過給アシスト機構が過給アシスト用電動機を備え、前記有効領域が前記過給アシスト用電動機の力行の有効な範囲に対応することを特徴とする請求項１に記載の車両駆動制御装置。
7. 内燃機関から出力されるエンジントルクに対してトルクアシストを行うトルクアシスト機構を備え、前記第１領域において前記過給アシストを行う際、前記トルクアシストを同時に行うことを特徴とする請求項１に記載の車両駆動制御装置。
8. 前記第１領域よりも負荷トルクまたはエンジン回転数が高い領域であって、前記トルクアシスト機構により目標トルク制御を行う第２領域を有することを特徴とする請求項７に記載の車両駆動制御装置。
9. 前記第２領域が、前記目標トルクに達したときに前記トルクアシスト機構の駆動を停止する第３領域と、前記トルクアシスト機構の駆動を継続して目標トルク制御を行う第４領域とを有することを特徴とする請求項８に記載の車両駆動制御装置。
10. 前記第１領域と前記第２領域との境界がサージラインを含むことを特徴とする請求項８に記載の車両駆動制御装置。
11. 前記第１領域と前記第２領域との境界が前記過給機のコンプレッサにおける所定の等仕事ラインを含むことを特徴とする請求項８に記載の車両駆動制御装置。
12. 前記第１領域および前記第２領域よりも負荷トルクが低い領域であって、自然吸気による前記内燃機関のトルクのみで前記車両を駆動する第５領域を有することを特徴とする請求項８に記載の車両駆動制御装置。
13. 過給機と、
    前記過給機の過給アシストを行う過給アシスト機構と、
    アクセル開度に基づいて算出される車両の目標トルクに対応して前記過給アシスト機構による過給アシストを行う過給アシスト制御手段と、
    内燃機関から出力されるエンジントルクに対してトルクアシストを行うトルクアシスト機構とを備え、
    前記過給アシスト制御手段が、所定のエンジン回転数以下、かつ所定の負荷トルク以下として定められる範囲に含まれる領域を前記過給アシスト機構の有効領域と規定し、前記有効領域に含まれる第１領域で、前記過給アシスト機構を作動させると同時に前記トルクアシストを行い、前記第１領域よりも負荷トルクまたはエンジン回転数が高い第２領域で、前記トルクアシスト機構により目標トルク制御を行う
    ことを特徴とする車両駆動制御装置。