JP2010076596A

JP2010076596A - ハイブリッド車両の制御装置

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Publication number: JP2010076596A
Application number: JP2008247054A
Authority: JP
Inventors: Takashi Matsumoto; 隆志松本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: JP5012748B2

Abstract

【課題】ハイブリッド車両の制御装置において、ＥＧＲ弁の開度をできるだけ変更させず、吸気量や内燃機関のトルクの制御を容易にする技術を提供する。
【解決手段】内燃機関のトルクが内燃機関の目標トルクに対して大きいときであって、バッテリの充電量が所定量よりも低い場合には、内燃機関のトルクを用いたモータジェネレータの回生によってバッテリを充電し（Ｓ１０４）、バッテリの充電量が所定量以上の場合には、ＥＧＲ弁の開度を開き側に変更する（Ｓ１０５）。内燃機関のトルクが内燃機関の目標トルクに対して小さいときであって、バッテリの充電量が所定量以上の場合には、モータジェネレータの動力によって内燃機関のトルクを補助し（Ｓ１０８）、バッテリの充電量が所定量よりも低い場合には、ＥＧＲ弁の開度を閉じ側に変更する（Ｓ１０９）。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

ＥＧＲ弁の開度の調整時の分解能や応答性の向上を図るため、あるいは高出力化への対応のために、ステッピングモータに替えて直流モータをＥＧＲ弁に使用することが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−２７０８４５号公報特開平１０−２２０６２０号公報特開平０９−３２９５２０号公報

ところで、ＥＧＲ弁の制御では、その時点での吸気量に合わせてＥＧＲ弁の開度を設定するフィードバック制御を行っている。このようにＥＧＲ弁をフィードバック制御している場合には、スロットル弁によって吸気量及び内燃機関のトルクを制御しようとすると、スロットル弁の開度変化に合わせて吸気量が変化する。すると、吸気量の変化につられてＥＧＲ弁の開度も変化し、同時に再度吸気量が変化してしまう。よって、吸気量及び内燃機関のトルクをうまく制御できない場合がある。つまり、吸気量を指標に動作するＥＧＲ弁自体の開度変更が吸気量に作用してしまうため、吸気量や内燃機関のトルクの制御が困難であった。

そして、近年、燃費の大幅な向上が要求されており、内燃機関に大量のＥＧＲガスを導入するようになってきている。このように内燃機関に大量のＥＧＲガスを導入する場合には、ＥＧＲガス量や吸気量の変動も大きくなり、吸気量や内燃機関のトルクの制御がさらに困難になってきている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ハイブリッド車両の制御装置において、ＥＧＲ弁の開度をできるだけ変更させず、吸気量や内燃機関のトルクの制御を容易にする技術を提供することにある。

本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
動力源となる内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記内燃機関の吸気通路へ当該ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配置され、ＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁と、
前記内燃機関のトルクを前記内燃機関の目標トルクと比較するトルク比較手段と、
バッテリから供給される電気エネルギによって前記内燃機関と共に動力源となり、且つ、回生によって前記バッテリを充電するモータと、
前記バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクの、前記内燃機関の目標トルクに対する大きさと、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量と、に応じて、前記ＥＧＲ弁の開度の変更タイミングを調節する制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置である。

本発明では、内燃機関の目標トルクに対する内燃機関のトルクの大きさと、バッテリの
充電量と、に応じて、ＥＧＲ弁の開度の変更タイミングを調節する。よって、ＥＧＲ弁の開度の変更タイミングを遅らせることができる場合がある。このようにＥＧＲ弁の開度の変更タイミングを遅らせると、遅らせたＥＧＲ弁の開度の変更タイミングが来るまでＥＧＲ弁の開度を変更させずに済む。したがって、ＥＧＲ弁の開度をできるだけ変更させず、ＥＧＲ弁の開度変更に伴う吸気量の変化を引き起こさず、吸気量や内燃機関のトルクの制御を容易に行うことができる。

前記制御手段は、前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して大きいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量よりも低い場合には、前記内燃機関のトルクを用いた前記モータの回生によって前記バッテリを充電し、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量以上になると、前記ＥＧＲ弁の開度を開き側に変更し、
前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して大きいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量以上の場合には、前記ＥＧＲ弁の開度を開き側に変更するとよい。

ここで、バッテリの充電量が所定量とは、バッテリが十分蓄電されている場合と、バッテリがあまり蓄電されていない場合とを区切る量である。

本発明では、内燃機関のトルクが内燃機関の目標トルクに対して大きいときであって、バッテリの充電量が所定量よりも低い場合には、内燃機関のトルクを用いたモータの回生によってバッテリを充電し、バッテリの充電量が所定量以上になると、ＥＧＲ弁の開度を開き側に変更する。よって、内燃機関のトルクが内燃機関の目標トルクに対して大きいときであって、バッテリの充電量が所定量よりも低い場合には、バッテリの充電量が所定量以上になるまでＥＧＲ弁の開度の変更タイミングを遅らせることができる。このようにＥＧＲ弁の開度の変更タイミングを遅らせると、遅らせたＥＧＲ弁の開度の変更タイミングが来るまでＥＧＲ弁の開度を変更させずに済む。したがって、ＥＧＲ弁の開度をできるだけ変更させず、ＥＧＲ弁の開度変更に伴う吸気量の変化を引き起こさず、吸気量や内燃機関のトルクの制御を容易に行うことができる。

前記制御手段は、前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して小さいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量以上の場合には、前記モータの動力によって前記内燃機関のトルクを補助し、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量よりも低くなると、前記ＥＧＲ弁の開度を閉じ側に変更し、
前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して小さいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量よりも低い場合には、前記ＥＧＲ弁の開度を閉じ側に変更するとよい。

本発明では、内燃機関のトルクが内燃機関の目標トルクに対して小さいときであって、バッテリの充電量が所定量以上の場合には、モータの動力によって内燃機関のトルクを補助し、バッテリの充電量が所定量よりも低くなると、ＥＧＲ弁の開度を閉じ側に変更する。よって、内燃機関のトルクが内燃機関の目標トルクに対して小さいときであって、バッテリの充電量が所定量以上の場合には、バッテリの充電量が所定量よりも低くなるまでＥＧＲ弁の開度の変更タイミングを遅らせることができる。このようにＥＧＲ弁の開度の変更タイミングを遅らせると、遅らせたＥＧＲ弁の開度の変更タイミングが来るまでＥＧＲ弁の開度を変更させずに済む。したがって、ＥＧＲ弁の開度をできるだけ変更させず、ＥＧＲ弁の開度変更に伴う吸気量の変化を引き起こさず、吸気量や内燃機関のトルクの制御を容易に行うことができる。

本発明によると、ハイブリッド車両の制御装置において、ＥＧＲ弁の開度をできるだけ変更させず、吸気量や内燃機関のトルクの制御を容易に行うことができる。

以下に本発明の具体的な実施例を説明する。

＜実施例１＞
図１は、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置を適用するハイブリッド車両１００の概略構成を示す図である。図１に示すハイブリッド車両１００は、車軸１１０、車輪１２０、ＥＣＵ２００、内燃機関３００、モータジェネレータ４００、モータ５００、動力分割機構６００、インバータ７００、及びバッテリ８００を備えている。

車軸１１０は、内燃機関３００、モータジェネレータ４００及びモータ５００から出力された動力（トルク）を車輪１２０に伝達するための軸である。車輪１２０は、車軸１１０を介して伝達される動力を路面に伝達する手段であり、図１においては左右一輪ずつ示されているが、実際には前後左右に一輪ずつ配置されハイブリッド車両全体で４つ備えられる。

ＥＣＵ２００は、ハイブリッド車両１００の動作全体を制御する電子制御ユニットである。ＥＣＵ２００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って各種制御を実行する。

内燃機関３００は、図２に示す気筒３０１を４つ有するガソリン内燃機関である。内燃機関３００は、ハイブリッド車両１００の動力源となる。なお内燃機関３００の詳細な構成については後述する。

モータジェネレータ４００は、内燃機関３００と同様にハイブリッド車両１００の動力源となる電動機として機能する。またモータジェネレータ４００は、バッテリ８００を充電するための発電機としても機能する。本実施例のモータジェネレータ４００が本発明のモータに相当する。

モータ５００は、内燃機関３００の駆動力をアシスト（補助）する電動機として機能する。本実施例のモータ５００も本発明のモータの一部に相当する。

なお、モータジェネレータ４００及びモータ５００は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。またこれらは、他の形式のものであってもよい。

動力分割機構６００は、内燃機関３００の出力をモータジェネレータ４００及び車軸１１０へ分配することができる遊星歯車機構である。

インバータ７００は、バッテリ８００から取り出した直流電気を交流電気に変換してモータジェネレータ４００及びモータ５００に供給すると共に、モータジェネレータ４００によって発電された交流電気を直流電気に変換してバッテリ８００に供給する。

バッテリ８００は、モータジェネレータ４００及びモータ５００を動作可能にする電気エネルギを供給する電気エネルギ供給源であり、供給する電気エネルギを充電可能な蓄電池である。

次に内燃機関３００について説明する。図２は内燃機関３００の概略構成を示す図であ
る。内燃機関３００は、図２に示す気筒３０１を４つ有する水冷式の４ストロークサイクル・ガソリン内燃機関である。

内燃機関３００の気筒３０１内には、ピストン３０２が摺動自在に設けられている。気筒３０１内上部の燃焼室３０３には、吸気ポート３０４及び排気ポート３０５が接続されている。

吸気ポート３０４には、気筒３０１内の燃焼室３０３に燃料を供給する燃料噴射弁３０６が設けられている。燃料噴射弁３０６は、燃料噴射方向が燃焼室３０３へ向かっている。燃料噴射弁３０６はＥＣＵ２００に電気的に接続されており、ＥＣＵ２００によって制御される。

吸気ポート３０４の燃焼室３０３への開口部は吸気弁３０７によって開閉され、排気ポート３０５の燃焼室３０３への開口部は排気弁３０８によって開閉される。吸気ポート３０４は吸気通路３０９に接続され、排気ポート３０５は排気通路３１０に接続されている。

排気通路３１０及び吸気通路３０９は、ＥＧＲ通路３１１によって接続されている。ＥＧＲ通路３１１は、排気通路３１０から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、吸気通路３０９へ当該ＥＧＲガスを還流させる。このＥＧＲ通路３１１には、当該ＥＧＲ通路３１１を流通するＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁３１２が配置されている。ＥＧＲ弁３１２はＥＣＵ２００に電気的に接続されており、ＥＣＵ２００によってＥＧＲ弁３１２の開度が制御される。

ＥＧＲ通路３１１との接続部位よりも上流側の吸気通路３０９には、スロットル弁３１３が配置されている。スロットル弁３１３はＥＣＵ２００に電気的に接続されており、ＥＣＵ２００によってスロットル弁３１３の開度が制御される。

内燃機関３００には、クランクポジションセンサ３１４が設けられている。クランクポジションセンサ３１４は内燃機関３００のクランクシャフトのクランク角を検出する。クランクポジションセンサ３１４はＥＣＵ２００に電気的に接続されており、クランクポジションセンサ３１４の出力値がＥＣＵ２００に入力される。そしてＥＣＵ２００はクランクポジションセンサ３１４の出力値に基づいて内燃機関３００の機関回転数を算出する。

そしてＥＣＵ２００は、クランクポジションセンサ３１４、アクセルポジションセンサ１３０、車速センサ１４０、バッテリ８００の充電量を検出するＳＯＣセンサ１５０等の出力信号を受けて内燃機関３００の運転状態を含むハイブリッド車両１００の状態を判別し、判別された状態に基づいてハイブリッド車両１００を電気的に制御する。ここで、ＳＯＣセンサ１５０が本発明の充電量検出手段に相当する。

図１のハイブリッド車両１００においては、内燃機関３００、主として発電機として機能するモータジェネレータ４００、及び電動機として機能するモータ５００の夫々の動力分配がＥＣＵ２００及び動力分割機構６００により制御され、走行状態が制御される。以下に幾つかの状況に応じたハイブリッド車両１００の動作について説明する。

ハイブリッド車両１００の始動時においては、バッテリ８００の電気エネルギを用いて駆動されるモータ５００が電動機として機能し、モータ５００の動力によって内燃機関３００がクランキングされ内燃機関３００が始動する。

ハイブリッド車両１００の発進時には、ＳＯＣセンサ１５０の出力信号に基づいたバッ
テリ８００の充電量に応じて２種類の態様を選択する。例えばバッテリ８００が十分蓄電されている発進時においては、モータジェネレータ４００によってバッテリ８００を充電する必要が無いため、内燃機関３００は暖機のためだけに始動し、ハイブリッド車両１００はモータ５００の動力によって発進する。一方、バッテリ８００があまり蓄電されていない発進時においては、内燃機関３００の動力（トルク）を用いたモータジェネレータ４００の回生によって、モータジェネレータ４００が発電機として機能し、バッテリ８００が充電されつつ、ハイブリッド車両１００は内燃機関３００のトルクによって発進する。

ハイブリッド車両１００が低速走行時や緩やかな坂を下っている軽負荷走行時には、内燃機関３００を運転すると燃焼効率等の効率が悪くなるため、燃料噴射弁３０６からの燃料噴射が停止されて内燃機関３００が停止され、ハイブリッド車両１００はモータ５００による動力のみで走行する。この際バッテリ８００があまり充電されていない場合には、内燃機関３００がモータジェネレータ４００を回生作動させるためだけに駆動され、内燃機関３００のトルクを用いたモータジェネレータ４００の回生によってバッテリ８００の充電を行ってもよい。

ハイブリッド車両１００の通常走行時のように内燃機関３００の燃焼効率等の効率が良好な運転領域においては、ハイブリッド車両１００は主として内燃機関３００のトルクによって走行する。この際、内燃機関３００のトルクは、動力分割機構６００によって２系統に分割され、一方は車軸１１０を介して車輪１２０に伝達され、他方はモータジェネレータ４００を回生作動させ発電を行わせる。このとき発電された電気エネルギによってモータ５００を駆動させ、モータ５００によって内燃機関３００のトルクがアシストされる。この際バッテリ８００があまり充電されていない場合には、内燃機関３００のトルクを上昇させて、内燃機関３００のその上昇させたトルクを用いたモータジェネレータ４００の回生によって発電される電気エネルギをより多くし、その電気エネルギの一部でバッテリ８００の充電を行ってもよい。

ハイブリッド車両１００の減速時には、車輪１２０から車軸１１０を介して伝達される動力を用いたモータジェネレータ４００の回生によってモータジェネレータ４００を発電機として作動させる。これにより車輪１２０の運動エネルギが電気エネルギに変換され、ハイブリッド車両１００が減速されると共にバッテリ８００が充電される（回生ブレーキ）。

ところで、内燃機関３００に設けられるＥＧＲ弁３１２の制御では、その時点での吸気量に合わせてＥＧＲ弁３１２の開度を設定するフィードバック制御を行っている。このようにＥＧＲ弁３１２をフィードバック制御している場合には、内燃機関３００の目標トルクに合わせてスロットル弁３１３によって内燃機関３００のトルクを制御しようとすると、スロットル弁３１３の開度変化に合わせて吸気量が変化する。すると、吸気量の変化につられてＥＧＲ弁３１２の開度も変化し、同時に再度吸気量が変化してしまう。これに伴い内燃機関３００のトルクも変動する。よって、吸気量及び内燃機関３００のトルクをうまく制御できない場合がある。つまり、吸気量を指標に動作するＥＧＲ弁３１２自体の開度変更が吸気量に作用してしまうため、吸気量や内燃機関３００のトルクの制御が困難であった。

例えば、従来において、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して小さく、内燃機関３００のトルクを大きくして内燃機関３００の目標トルクへ合わせる場合には、図３の破線に示すようになる。すなわち、まず、目標トルクに合うようにスロットル弁３１３の開度が開き側に変更される。すると、スロットル弁３１３の開度が増加することにより、吸気量及び内燃機関３００のトルクが増加する。このとき、吸気量が増加するので、ＥＧＲ弁３１２の開度も開き側に変更される。すると、ＥＧＲ弁３１２の開
度が増加することにより、ＥＧＲ率が増加する。このようにＥＧＲ率が増加すると、吸気量及び内燃機関３００のトルクが減少し、今度はＥＧＲ弁３１２の開度が閉じ側に変更される。そして、ＥＧＲ率が下がったところで吸気量及び内燃機関３００のトルクが増加し、再度ＥＧＲ弁３１２の開度が開き側に変更される。このような制御が繰り返され、吸気量や内燃機関３００のトルクがうまく制御できない。

そして、近年、燃費の大幅な向上が要求されており、内燃機関３００に大量のＥＧＲガスを導入するようになってきている。このように内燃機関３００に大量のＥＧＲガスを導入する場合には、ＥＧＲガス量や吸気量の変動も大きくなり、吸気量や内燃機関３００のトルクの制御がさらに困難になってきている。

そこで、本実施例では、内燃機関３００のトルクの、内燃機関３００の目標トルクに対する大きさと、ＳＯＣセンサ１５０によって検出されるバッテリ８００の充電量と、に応じて、ＥＧＲ弁３１２の開度の変更タイミングを調節するようにした。

具体的には、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して大きいときであって、ＳＯＣセンサ１５０によって検出されるバッテリ８００の充電量が所定量よりも低い場合には、まず、内燃機関３００のトルクを用いたモータジェネレータ４００の回生によってバッテリ８００を充電する。そして、ＳＯＣセンサ１５０によって検出されるバッテリ８００の充電量が所定量以上になると、ＥＧＲ弁３１２の開度を開き側に変更する。

一方、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して大きいときであって、ＳＯＣセンサ１５０によって検出されるバッテリ８００の充電量が所定量以上の場合には、直ぐにＥＧＲ弁３１２の開度を開き側に変更する。

また、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して小さいときであって、ＳＯＣセンサ１５０によって検出されるバッテリ８００の充電量が所定量以上の場合には、モータジェネレータ４００（又はモータ５００）を駆動して内燃機関３００のトルクをアシスト（補助）する。そして、ＳＯＣセンサ１５０によって検出されるバッテリ８００の充電量が所定量よりも低くなると、ＥＧＲ弁３１２の開度を閉じ側に変更する。

一方、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して小さいときであって、ＳＯＣセンサ１５０によって検出されたバッテリ８００の充電量が所定量よりも低い場合には、直ぐにＥＧＲ弁３１２の開度を閉じ側に変更する。

ここで、バッテリ８００の充電量が所定量とは、バッテリ８００が十分蓄電されている場合と、バッテリ８００があまり蓄電されていない場合とを区切る量であり、所定量以上であると、バッテリ８００が十分蓄電されており、所定量よりも低いと、バッテリ８００はあまり蓄電されていない。

本実施例によると、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して大きいときであって、バッテリ８００の充電量が所定量よりも低い場合には、内燃機関３００のトルクを用いたモータジェネレータ４００の回生によってバッテリ８００を充電し、バッテリ８００の充電量が所定量以上になると、ＥＧＲ弁３１２の開度を開き側に変更する。よって、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して大きいときであって、バッテリ８００の充電量が所定量よりも低い場合には、バッテリ８００の充電量が所定量以上になるまでＥＧＲ弁３１２の開度の変更タイミングを遅らせることができる。

また、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して小さいときであって、バッテリ８００の充電量が所定量以上の場合には、モータジェネレータ４００（又はモータ５００）の動力によって内燃機関３００のトルクをアシストし、バッテリ８００の充電量が所定量よりも低くなると、ＥＧＲ弁３１２の開度を閉じ側に変更する。よって、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して小さいときであって、バッテリ８００の充電量が所定量以上の場合には、バッテリ８００の充電量が所定量よりも低くなるまでＥＧＲ弁３１２の開度の変更タイミングを遅らせることができる。

このようにＥＧＲ弁３１２の開度の変更タイミングを遅らせると、遅らせたＥＧＲ弁３１２の開度の変更タイミングが来るまでＥＧＲ弁３１２の開度を変更させずに済む。したがって、ＥＧＲ弁３１２の開度をできるだけ変更させず、ＥＧＲ弁３１２の開度変更に伴う吸気量の変化を引き起こさず、吸気量や内燃機関３００のトルクの制御を容易に行うことができる。

さらに、本実施例では、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して異なる場合に、内燃機関３００のトルクを内燃機関３００の目標トルクに合わせるために、スロットル弁３１３の開度は変更せず、ＥＧＲ弁３１２の開度だけを変更するようにした。

本実施例よると、内燃機関３００のトルクを内燃機関３００の目標トルクに合わせるために、ＥＧＲ弁３１２の開度だけを変更するので、吸気量を作用する要因がＥＧＲ弁３１２の開度だけとなり、吸気量や内燃機関３００のトルク制御を容易に行うことができる。

例えば、本実施例において、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して小さく、内燃機関３００のトルクを大きくして内燃機関３００の目標トルクへ合わせる場合には、図３の実線に示すようになる。すなわち、内燃機関３００の目標トルクに合うようにＥＧＲ弁３１２の開度が閉じ側に変更される。すると、ＥＧＲ弁３１２の開度が減少することにより、吸気量及び内燃機関３００のトルクが増加する。そして、吸気量は目標吸気量となり、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに合う。このとき、ＥＧＲ率は減少する。また、スロットル弁３１３の開度は一定のまま維持される。

次に、本実施例による内燃機関３００のトルク変更時の制御ルーチンについて説明する。図４は、本実施例による内燃機関３００のトルク変更時の制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。なお、本ルーチンを実行するＥＣＵ２００が本発明の制御手段に相当する。

ステップＳ１０１では、内燃機関３００のトルクを算出する。内燃機関３００のトルクは、燃料噴射弁３０６からの燃料噴射量に基づき算出される。

ステップＳ１０２では、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して大きいか否かを判別する。内燃機関３００の目標トルクは、各種センサの出力値と、ハイブリッド車両１００の走行状態とに基づきＥＣＵ２００により決定される。この決定された目標トルクと、ステップＳ１０１で算出されたトルクとを比較する。本ステップを実行するＥＣＵ２００が本発明のトルク比較手段に相当する。

ステップＳ１０２において内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して大きいと肯定判定された場合には、ステップＳ１０３へ移行する。ステップＳ１０２において内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して大きくないと否定判定された場合には、ステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０３では、ＳＯＣセンサ１５０によって検出されるバッテリ８００の充電量が所定量よりも低いか否か判別する。バッテリ８００の充電量の所定量は予め定まっている。

ステップＳ１０３においてバッテリ８００の充電量が所定量よりも低いと肯定判定された場合には、ステップＳ１０４へ移行する。ステップＳ１０３においてバッテリ８００の充電量が所定量よりも低くないと否定判定された場合には、ステップＳ１０５へ移行する。

ステップＳ１０４では、内燃機関３００のトルクを用いたモータジェネレータ４００の回生によってバッテリ８００を充電する。この際、内燃機関３００のトルクがモータジェネレータ４００の回生に用いられるため、車軸１１０に伝達される内燃機関３００からの動力は減少する。これにより、内燃機関３００を目標トルクで運転することに相当するハイブリッド車両１００の低速走行が行える。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１０５では、ＥＧＲ弁３１２の開度を開き側に変更する。すると、ＥＧＲ弁３１２の開度が増加することにより、吸気量及び内燃機関３００のトルクが減少する。そして、吸気量は目標吸気量となり、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに合う。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。

なお、ステップＳ１０５に移行する場合は、前回のルーチンの実行でステップＳ１０４の処理を行い、今回のルーチンの実行でバッテリ８００の充電量が所定量以上になる場合もある。これにより、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して大きいときであって、ＳＯＣセンサ１５０によって検出されるバッテリ８００の充電量が所定量よりも低い場合には、まず、内燃機関３００のトルクを用いたモータジェネレータ４００の回生によってバッテリ８００を充電する。そして、ＳＯＣセンサ１５０によって検出されるバッテリ８００の充電量が所定量以上になると、ＥＧＲ弁３１２の開度を開き側に変更するということが達成できる。

一方、ステップＳ１０６では、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して小さいか否かを判別する。本ステップを実行するＥＣＵ２００が本発明のトルク比較手段に相当する。

ステップＳ１０６において内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して小さいと肯定判定された場合には、ステップＳ１０７へ移行する。ステップＳ１０６において内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して小さくないと否定判定された場合には、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに一致しているとして、本ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１０７では、ＳＯＣセンサ１５０によって検出されるバッテリ８００の充電量が所定量以上か否か判別する。

ステップＳ１０７においてバッテリ８００の充電量が所定量以上であると肯定判定された場合には、ステップＳ１０８へ移行する。ステップＳ１０７においてバッテリ８００の充電量が所定量以上ではないと否定判定された場合には、ステップＳ１０９へ移行する。

ステップＳ１０８では、モータジェネレータ４００（又はモータ５００）の動力によって内燃機関３００のトルクをアシスト（補助）する。よって、車軸１１０に伝達される動
力は、内燃機関３００のトルク及びモータジェネレータ４００（又はモータ５００）の動力の双方となり、増加する。これにより、内燃機関３００を目標トルクで運転することに相当するハイブリッド車両１００の高速走行が行える。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１０９では、ＥＧＲ弁３１２の開度を閉じ側に変更する。すると、ＥＧＲ弁３１２の開度が減少することにより、吸気量及び内燃機関３００のトルクが増加する。そして、吸気量は目標吸気量となり、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに合う。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。

なお、ステップＳ１０９に移行する場合は、前回のルーチンの実行でステップＳ１０８の処理を行い、今回のルーチンの実行でバッテリ８００の充電量が所定量よりも低くなる場合もある。これにより、内燃機関３００のトルクが内燃機関３００の目標トルクに対して小さいときであって、ＳＯＣセンサ１５０によって検出されるバッテリ８００の充電量が所定量以上の場合には、モータジェネレータ４００（又はモータ５００）を駆動して内燃機関３００のトルクをアシスト（補助）する。そして、ＳＯＣセンサ１５０によって検出されるバッテリ８００の充電量が所定量よりも低くなると、ＥＧＲ弁３１２の開度を閉じ側に変更するということが達成できる。

以上説明した本ルーチンによれば、内燃機関３００の目標トルクに対する内燃機関３００のトルクの大きさと、バッテリ８００の充電量と、に応じて、ＥＧＲ弁３１２の開度の変更タイミングを調節することができる。よって、ＥＧＲ弁３１２の開度の変更タイミングを遅らせることができる場合を生じさせることができる。

なお、本実施例では、本発明のモータとして、モータジェネレータ４００を挙げた。さらに、内燃機関のトルクをアシストする場合には、モータ５００でもよいとした。しかしながら本発明のモータはこれに限られず、モータとして、１つのモータジェネレータでもよく、又は電動機と発電機とをそれぞれ別に備えるものでもよい。

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。

実施例１に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図。実施例１に係る内燃機関の概略構成を示す図。実施例１と従来に係る目標トルクへ内燃機関のトルクを増加させる際の制御を示す図。実施例１に係る内燃機関のトルク変更時の制御ルーチンを示すフローチャート。

符号の説明

１００ハイブリッド車両
１５０ＳＯＣセンサ
３００内燃機関
３０９吸気通路
３１０排気通路
３１１ＥＧＲ通路
３１２ＥＧＲ弁
４００モータジェネレータ
５００モータ
８００バッテリ

Claims

動力源となる内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記内燃機関の吸気通路へ当該ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配置され、ＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁と、
前記内燃機関のトルクを前記内燃機関の目標トルクと比較するトルク比較手段と、
バッテリから供給される電気エネルギによって前記内燃機関と共に動力源となり、且つ、回生によって前記バッテリを充電するモータと、
前記バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクの、前記内燃機関の目標トルクに対する大きさと、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量と、に応じて、前記ＥＧＲ弁の開度の変更タイミングを調節する制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
前記制御手段は、前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して大きいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量よりも低い場合には、前記内燃機関のトルクを用いた前記モータの回生によって前記バッテリを充電し、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量以上になると、前記ＥＧＲ弁の開度を開き側に変更し、
前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して大きいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量以上の場合には、前記ＥＧＲ弁の開度を開き側に変更することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記制御手段は、前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して小さいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量以上の場合には、前記モータの動力によって前記内燃機関のトルクを補助し、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量よりも低くなると、前記ＥＧＲ弁の開度を閉じ側に変更し、
前記トルク比較手段によって比較される前記内燃機関のトルクが前記内燃機関の目標トルクに対して小さいときであって、前記充電量検出手段によって検出される前記バッテリの充電量が所定量よりも低い場合には、前記ＥＧＲ弁の開度を閉じ側に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置。