JP2014031124A - ハイブリッド車両の制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＢＳＦＣ特性の変化に基づく燃費効率の悪化などを回避することができるハイブリッド車両の制御装置およびその制御方法を提供する。
【解決手段】電子制御ユニット１０は、エンジン２の吸気通路５９への吸入空気量、点火装置７１の点火時期の遅角量、および、排気再循環装置７６によって吸気通路５９へ再循環される排気ガス量を該排気ガス量と吸入空気量で割ったＥＧＲ率に基づいて正味燃料消費率ＢＳＦＣを推定し、推定したＢＳＦＣが最適な値となる最適トルクをエンジン２のトルクとして設定する。これにより、車両の経年変化、エンジン個体のバラツキなどによってＢＳＦＣ特性が変化した場合でも、ＢＳＦＣの最適化を図るような制御が可能となる。したがって、ＢＳＦＣ特性の変化に基づく燃費効率の悪化などを回避することができる。
【選択図】図９

Description

本発明は、内燃機関と電動機を用いて駆動するハイブリッド車両の制御装置および制御方法に関するものである。

ハイブリッド車両は、エンジン（内燃機関）とモータ（電動機）という異なる２つの動力源を備えた車両である。このようなハイブリッド車両において、排気ガスを吸気通路に再循環する排気再循環装置を備え、当該排気再循環装置の作動の有無に応じてエンジンの目標回転数と目標トルクを変更するものがある（例えば、特許文献１参照）。また、エンジン内部に空気を吸入させる吸気弁の閉弁時期と、排気再循環装置により再循環させる排気ガス量を、モータに電力を供給するバッテリの充電量に応じて制御するものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−２４１２７３号公報 特開２０１０−９５０８４号公報

ハイブリッド車両の走行中におけるエンジンの目標トルクは、正味燃料消費率（Brake Specific Fuel Consumption：以下、ＢＳＦＣという。）が最適な値となるトルクに設定される。ＢＳＦＣは、エンジンの１サイクルで消費した燃料（燃料噴射量）をエンジン出力（正味馬力）で割ったものである。

しかしながら、このＢＳＦＣ特性は、環境変化（例えば、エンジンの吸気温度、湿度、トルク推定誤差などの変化）、車両の経年変化、エンジン個体のバラツキなどによって変化してしまう。この場合、ＢＳＦＣの最適化を図るように各種の制御を行ったとしても、ＢＳＦＣ特性が変化することで、実際には、ＢＳＦＣが最適な状態とならず、燃費効率の悪化などを招いてしまうおそれがある。これに対して、特許文献１，２に記載されているハイブリッド車両では、ＢＳＦＣ特性の変化に基づく燃費効率の悪化などについて考慮されていない。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、車両の経年変化、エンジン個体のバラツキなどによってＢＳＦＣ特性が変化した場合でも、ＢＳＦＣの最適化を図ることができ、燃費効率の悪化などを回避することができるハイブリッド車両の制御装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、車両の動力源としての内燃機関（２）と、内燃機関（２）の点火時期を変更可能な点火装置（７１）と、内燃機関（２）の動力を補助する電動機（３）と、電動機（３）と電力の授受を行う蓄電器（３０）と、内燃機関（２）の排気通路（６０）に排出された排気ガスの一部を該内燃機関（２）の吸気通路（５９）に再循環させる排気再循環装置（７６）と、内燃機関（２）、点火装置（７１）、電動機（３）、及び排気循環装置（７６）を含む各部を制御する制御部（１０）と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、制御部（１０）は、内燃機関（２）の吸気通路（５９）への吸入空気量、点火装置（７１）による最適点火時期からの遅角量、および、排気再循環装置（７６）によって吸気通路（５９）へ再循環される排気ガス量と吸入空気量とから算出される排気再循環率に基づいて正味燃料消費率を推定し、推定した正味燃料消費率が最適な値となる最適トルクを内燃機関（２）のトルクとして設定することを特徴とする。

本発明にかかるハイブリッド車両の制御装置によれば、内燃機関の吸入空気量、点火装置による最適点火時期からの遅角量、および内燃機関の排気再循環率に基づいて正味燃料消費率を推定し、この推定した正味燃料消費率が最適な値となる最適トルクを内燃機関のトルクとして設定することで、車両の経年変化、内燃機関の個体バラツキなどによって正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）の特性が変化した場合でも、ＢＳＦＣの最適化を図るような制御が可能となる。したがって、ＢＳＦＣ特性の変化に基づく燃費効率の悪化などを回避することができる。

また、上記のハイブリッド車両の制御装置では、上記のようにＢＳＦＣの特性が変化した場合でも、ＢＳＦＣの最適化を図る制御を可能とするために、制御部（１０）は、吸入空気量を最適点火時期からの遅角量と排気再循環率とに基づいて取り得る最大吸入空気量として、正味燃料消費率の最適な値を推定するとよい。また、少なくとも排気再循環率が所定の閾値より大きな値となる正味燃料消費率の最適な値を推定するとよい。あるいは、少なくとも点火装置（７１）による最適点火時期からの遅角量が所定の閾値より小さな値となる正味燃料消費率の最適な値を推定するとよい。

また、上記のハイブリッド車両の制御装置では、制御部（１０）は、最適トルクが車両の駆動要求トルクよりも小さい場合、駆動要求トルクと最適トルクとの差のトルクを電動機（３）のトルクにより補助するとよい。この構成によれば、電動機の駆動力を効率よく活用して車両の走行を行うことができる。

また、上記のハイブリッド車両の制御装置では、制御部（１０）は、最適トルクが車両の駆動要求トルクよりも大きい場合、最適トルクと駆動要求トルクとの差のトルクで電動機（３）による発電を行い、当該発電による電力を蓄電器（３０）に充電するとよい。

また、上記のハイブリッド車両の制御装置では、大気圧を検出または推定する大気圧センサ（３７）を備え、制御部（１０）は、該大気圧センサ（３７）の値にもとづいて遅角量および排気再循環率を補正するようにしてよい。この構成によれば、大気圧に応じて排気再循環率の特性が変化した場合でも、ＢＳＦＣの最適化を図るような制御が可能となる。

また、本発明にかかるハイブリッド車両の制御装置では、車両の動力源としての内燃機関（２）と、内燃機関（２）の点火時期を変更可能な点火装置（７１）と、内燃機関（２）の動力を補助する電動機（３）と、電動機（３）と電力の授受を行う蓄電器（３０）と、内燃機関（２）の排気通路に排出された排気ガスの一部を該内燃機関（２）の吸気通路（５９）に再循環させる排気再循環装置（７６）と、内燃機関（２）から出力された動力を段階的に変速する有段式の変速機（４）と、内燃機関（２）、点火装置（７６）、電動機（３）、排気循環装置（７６）、及び変速機（４）を含む各部を制御する制御部（１０）と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、制御部（１０）は、内燃機関（２）の吸気通路（５９）への吸入空気量、点火装置（７１）による最適点火時期からの遅角量、および排気再循環装置（７６）によって吸気通路（５９）へ再循環される排気ガス量と吸入空気量とから算出した排気再循環率に基づいて正味燃料消費率を推定し、推定した正味燃料消費率が最適な値となる最適トルクを内燃機関のトルクとして設定し、制御部（１０）は、最適トルクが車両の駆動要求トルクよりも小さい場合、駆動要求トルクと最適トルクとの差のトルクを電動機（３）のトルクにより補助することを特徴とする。あるいは、制御部（１０）は、最適トルクが車両の駆動要求トルクよりも大きい場合、最適トルクと駆動要求トルクとの差のトルクで電動機（３）による発電を行い、当該発電による電力を蓄電器（３０）に充電することを特徴とする。

この構成によれば、車両の経年変化、内燃機関の個体バラツキなどによって正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）の特性が変化した場合でも、ＢＳＦＣの最適化を図るような制御が可能となる。そのうえ、車両の駆動要求トルクと最適トルクとの差のトルクを電動機のトルクにより補助することで、ＢＳＦＣの最適化を図るような内燃機関の運転を行いながらも、車両の要求駆動力に見合うトルクを出力することで、車両の走行性能の向上を図ることができる。また、最適トルクと車両の駆動要求トルクとの差のトルクで電動機による発電を行い、当該発電による電力を蓄電器に充電することで、車両の要求駆動力に対する余剰分のトルクを有効に利用して蓄電器の残容量を確保することができる。したがって、車両のエネルギー効率を向上させることができる。

また、本発明にかかるハイブリッド車両の制御方法は、車両の動力源としての内燃機関（２）と、内燃機関（２）の点火時期を変更可能な点火装置（７６）と、内燃機関（２）の動力を補助する電動機（３）と、電動機（３）と電力の授受を行う蓄電器（３０）と、内燃機関（２）の排気通路（６０）に排出された排気ガスの一部を該内燃機関（２）の吸気通路（５９）に再循環させる排気再循環装置（７６）と、内燃機関（２）から出力された動力を段階的に変速する有段式の変速機（４）と、内燃機関（２）、点火装置（７１）、電動機（３）、排気循環装置（７６）、及び変速機（４）を含む各部を制御する制御部（１０）と、を備えるハイブリッド車両の制御方法であって、制御部（１０）は、内燃機関（２）の吸気通路（５９）への吸入空気量、点火装置（７１）による最適点火時期からの遅角量、および、排気再循環装置（７６）によって吸気通路（５９）へ再循環される排気ガス量と吸入空気量とから算出される排気再循環率に基づいて正味燃料消費率を推定し、推定した正味燃料消費率が最適な値となる最適トルクを内燃機関（２）のトルクとして設定する処理と、最適トルクが駆動要求トルクよりも小さい場合、要求駆動トルクと最適トルクとの差のトルクを電動機（３）により補助する処理と、を実行することを特徴とする。

本発明にかかるハイブリッド車両の制御方法によれば、内燃機関の吸入空気量、点火装置による最適点火時期からの遅角量、および内燃機関の排気再循環率に基づいて正味燃料消費率を推定し、この推定した正味燃料消費率が最適な値となる最適トルクを内燃機関のトルクとして設定することで、車両の経年変化、内燃機関の個体バラツキなどによって正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）の特性が変化した場合でも、ＢＳＦＣの最適化を図るような制御が可能となる。したがって、ＢＳＦＣ特性の変化に基づく燃費効率の悪化などを回避することができる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかるハイブリッド車両の制御装置および制御方法によれば、ＢＳＦＣ特性が変化した場合でも、ＢＳＦＣの最適化を図るような制御が可能となる。したがって、ＢＳＦＣ特性の変化に基づく燃費効率の悪化などを回避することができる。

本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るエンジンおよびその吸排気系の概略構成を示す断面図である。 エンジンのトルクとＢＳＦＣとの関係を示す図である。 ＥＧＲ率に応じた点火時期（遅角量）とエンジンのトルクの関係、およびＥＧＲ率に応じた点火時期（遅角量）とＢＳＦＣとの関係を示す図である。 吸入空気量の充填効率（ηｃ）に応じた点火時期（遅角量）とエンジンのトルクの関係、および吸入空気量の充填効率（ηｃ）に応じた点火時期（遅角量）とＢＳＦＣとの関係を示す図である。 ＢＳＦＣ、ＥＧＲ率、点火プラグの点火時期および差圧の関係を示す図である。 充填効率（ηｃ）と点火時期との関係、点火時期と燃焼トルクの関係、およびＥＧＲ率と燃焼トルク／ＧＡＩＲの関係を示す図である。 トルクと点火時期の関係、およびトルクとＥＧＲ率の関係を示す図である。 本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 ＩＧテーブルおよびＥＧＲテーブルを示す図である。 本発明の実施の形態２によるハイブリッド車両の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 ＩＧテーブルおよびＥＧＲテーブルを示す図である。 本発明の実施の形態３によるハイブリッド車両の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態４によるハイブリッド車両の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。この実施の形態の車両１は、図１に示すように、駆動源としてのエンジン２および電動機３を備えたハイブリッド自動車の車両であって、さらに、電動機３を制御するためのインバータ２０と、バッテリ３０と、トランスミッション（変速機）４と、ディファレンシャル機構５と、左右のドライブシャフト６Ｒ、６Ｌと、左右の駆動輪ＷＲ、ＷＬとを備える。ここで、電動機３は、モータでありモータジェネレータを含み、バッテリ３０は、蓄電器でありキャパシタを含む。また、内燃機関２は、エンジンであり、ディーゼルエンジンやターボエンジンなどを含む。内燃機関（以下、「エンジン」と記す。）２と電動機（以下、「モータ」と記す。）３の回転駆動力は、トランスミッション４、ディファレンシャル機構５およびドライブシャフト６Ｒ、６Ｌを介して左右の駆動輪ＷＲ、ＷＬに伝達される。

また、車両１は、エンジン２（後述する排気再循環装置７６を含む。図２参照。）、モータ３、トランスミッション４、ディファレンシャル機構５、インバータ２０およびバッテリ３０をそれぞれ制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１０を備える。電子制御ユニット１０は、１つのユニットとして構成されるだけでなく、例えばエンジン２を制御するためのエンジンＥＣＵを、モータ３やインバータ２０を制御するためのモータジェネレータＥＣＵ、バッテリ３０を制御するためのバッテリＥＣＵ、トランスミッション４を制御するためのＡＴ−ＥＣＵなど複数のＥＣＵから構成されてもよい。この実施の形態の電子制御ユニット１０は、エンジン２を制御するとともに、モータ３やバッテリ３０、トランスミッション４を制御する。

電子制御ユニット１０は、各種の運転条件に応じて、モータ３のみを動力源とするモータ単独走行（ＥＶ走行）をするように制御したり、エンジン２のみを動力源とするエンジン単独走行をするように制御したり、エンジン２とモータ３の両方を動力源として併用する協働走行（ＨＥＶ走行）をするように制御する。また、電子制御ユニット１０は、各種の制御パラメータに従って、後述するエンジン２の目標トルクを設定する制御や、その他の各種の運転に必要な制御を行う。

また、電子制御ユニット１０には、制御パラメータとして、各種センサ３１〜４１からの信号が入力されるようになっている。具体的には、電子制御ユニット１０には、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダルセンサ３１からのアクセルペダル開度、ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキペダルセンサ３２からのブレーキペダル開度、ギヤ段（変速段）を検出するシフトポジションセンサ３３からのシフト位置、モータ３の回転数を検出する回転数センサ３４からのモータ回転数、車両１の傾きを検知する傾斜角センサ３５からの傾斜角を示す信号が入力される。また、電子制御ユニット１０には、エンジン２を冷却する冷却水の温度を測定する水温センサ３６からの測定温度、大気圧を測定する大気圧センサ３７からの測定圧力、吸気温度を測定する吸気温度センサ３８からの測定温度を示す信号が入力される。また、電子制御ユニット１０には、エンジン２のノッキング（エンジン２の異常燃焼状態）を検出するノッキングセンサ３９からのノッキング発生状態を示す信号が入力される。また、電子制御ユニット１０には、クランクシャフト５５の回転角を検出するクランク角センサ４０からのクランク角、空燃比（空気と燃料であるガソリンとの混合割合）を測定する空燃費センサ４１の測定値を示す信号が入力される。

エンジン２は、燃料を空気と混合して燃焼することにより車両１を走行させるための駆動力を発生する内燃機関エンジンである。モータ３は、エンジン２とモータ３との協働走行やモータ３のみのＥＶ走行の際には、バッテリ３０の電気エネルギーを利用して車両１を走行させるための駆動力を発生するモータとして機能するとともに、車両１の減速時にはモータ３の回生により電力を発電する発電機として機能する。モータ３の回生時には、バッテリ３０は、モータ３により発電された電力（回生エネルギー）により充電される。

図２は、本発明の実施の形態に係るエンジンおよびその吸排気系の概略構成を示す断面図である。エンジン２は、４つのシリンダ（気筒）５２を有する。シリンダ５２内には、ピストン５３が摺動自在に設けられている。このピストン５３は、コンロッド５４を介してクランクシャフト５５に接続されており、ピストン５３の往復運動に伴ってクランクシャフト５５が回転する。

シリンダ５２内において、ピストン５３の上端とシリンダヘッド（図示せず）との間には燃焼室５６が形成されている。この燃焼室５６には吸気ポート５７と排気ポート５８とが接続されている。また、吸気ポート５７および排気ポート５８は、それぞれ吸気通路５９および排気通路６０に接続されている。

クランクシャフト５５には、ベルト（図示せず）を介して吸気側のタイミングプーリ６１と排気側のタイミングプーリ６２とが駆動連結されている。吸気側のタイミングプーリ６１には、後述する可変バルブタイミング機構７０を介して吸気カムシャフト６４が取り付けられている。また、排気側のタイミングプーリ６２には、この排気側のタイミングプーリ６２とともに一体回転する排気カムシャフト６５が取り付けられている。

吸気弁６６および排気弁６７は、吸気ポート５７および排気ポート５８をそれぞれ開閉する。すなわち、吸気弁６６および排気弁６７は、吸気カムシャフト６４および排気カムシャフト６５にそれぞれ設けられたカムによって開閉動作される。また、クランクシャフト５５が２回転すると吸気側のタイミングプーリ６１および排気側のタイミングプーリ６２がそれぞれ１回転するようになっている。従って、吸気弁６６および排気弁６７は、クランクシャフト５５の回転に同期して所定のタイミングで開閉駆動される。

また、上述したように、吸気側のタイミングプーリ６１には、可変バルブタイミング機構（以下、ＶＶＴ（Variable Valve Timing）機構という）７０が設けられている。このＶＶＴ機構７０は、吸気側のタイミングプーリ６１と吸気カムシャフト６４との相対的な回転位相を油圧の作用により変更することで、吸気カムシャフト６４に設けられたカムのクランクシャフト５５に対する相対的な回転位相を変更する。そして、この相対位相の変更により、吸気弁６６の開閉時期を進角側、あるいは遅角側に変更させることができる。

各々のシリンダ５２には、燃焼室５６内の混合気を火花点火するための点火プラグ７１が設けられ、吸気ポート５７には該吸気ポート５７内に燃料を噴射する燃料噴射弁７２が設けられている。吸気通路５９には、該吸気通路５９内を流通する新気の流量（吸入空気量）を調節するスロットル弁７４が設けられている。さらに、排気通路６０には排気ガスに含まれる有害物質を浄化する排気浄化装置（例えば、三元触媒等）７５が設けられている。

この実施の形態では、エンジン２には、排気通路６０に排出された排気ガスの一部を吸気通路５９に再循環させる排気再循環装置（ＥＧＲ装置）７６が設けられている。このＥＧＲ装置７６は、ＥＧＲ通路７７、ＥＧＲ弁７８、ＥＧＲクーラ７９により構成される。ＥＧＲ通路７７は、排気浄化装置７５よりも下流側の排気通路６０とスロットル弁７４よりも下流側の吸気通路５９とを接続するパイプである。また、ＥＧＲクーラ７９は、ＥＧＲ通路７７に設けられており、該ＥＧＲ通路７７内を流通する排気ガスを冷却する。

この実施の形態のＥＧＲ装置７６では、ＥＧＲ弁７８がＥＧＲ通路７７に設けられており、その開度が変更されることで、該ＥＧＲ通路７７内を流通する再循環ガス（排気ガス）の流量を調節することができる。また、この実施の形態では、ＥＧＲ通路７７内の排気ガスは、吸気通路５９の圧力と大気圧との差圧によって吸気通路５９側に引き込まれる。従って、スロットル弁７４の開度が大きくなり吸気通路５９内を流通する吸入空気量が増加する程、差圧が小さくなって吸気通路５９側に入る排気ガスの流量が少なくなる。このように、この実施の形態では、ＥＧＲ弁７８の開度とともに、スロットル弁７４の開度によって再循環する排気ガスの流量が変化する。

排気通路６０を流れる排気ガスの一部がＥＧＲ通路７７を介して排気ガスとして吸気通路５９へと再循環することを、以下、単にＥＧＲということがある。このようにＥＧＲが行われると、排気ガスは吸気通路５９を流れる新気と混ざりつつシリンダ５２に導入される。排気ガスには、水や二酸化炭素のように、自らが燃焼することなく、且つ、熱容量が高い不活性ガス成分が含まれている。そのため、排気ガスを混合気中に含有させると、混合気の燃焼温度が低くなり、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生量が低減される。また、ＥＧＲを行うことにより、燃料消費量を低減することができる。

この実施の形態では、ＥＧＲ装置７６によって吸気通路５９へ再循環される排気ガス量を、該排気ガス量および吸入空気量の和で割った値（排気ガス量／（排気ガス量＋吸入空気量））のことを排気再循環率（以下、「ＥＧＲ率」と記す。）（単位は％）という。

次に、ＢＳＦＣ、ＥＧＲ率および点火プラグ７１の点火時期の遅角量（遅角補正量）の関係について説明する。

図３は、エンジン２のトルクとＢＳＦＣとの関係を示す図である。図３に示すように、エンジン２のトルク（図３中「軸ＴＲＱ」と示す。単位はＮｍ）の値が増加していくに従って、フリクション（摩擦）が改善され、かつ燃焼が改善されることにより、ＢＳＦＣの値が徐々に低下していく。なお、ＢＳＦＣは値が小さい程、効率（燃費効率）が良いことを示している。

図３に示すように、エンジン２のトルクの値がさらに増加していくと、ある値（図３における◎印の値）を境にＢＳＦＣが急激に上昇する。このような現象は、トルクを高めすぎるとノッキングが発生し、ノッキングを減少させるために点火プラグ７１の点火時期をリタード（遅く）する制御が行われること、また、トルクを高めるためにスロットル弁７４の開度が大きくなると、差圧が減少してＥＧＲ率が低下することなどの理由から生じる。

図３におけるＢＳＦＣが最も低下した値（図３における◎印の値）をＢＳＦＣボトムといい、そのＢＳＦＣボトムにおけるトルクをＢＳＦＣボトムトルクという。上述したように、車両１の走行中におけるエンジン２の目標トルクは、ＢＳＦＣが最適な値（ＢＳＦＣボトム）となるトルク（ＢＦＳＣボトムトルク）に設定される。電子制御ユニット１０は、エンジン２の諸特性から予め求められたＢＳＦＣの特性モデルを備えている。そして、電子制御ユニット１０は、そのＢＳＦＣの特性モデルからＢＳＦＣボトムを推定し、ＢＳＦＣボトムトルク（またはＢＳＦＣボトムとなる直前のトルク）を目標トルクに設定する。しかし、ＢＳＦＣの特性モデルは、上述したように、環境変化、車両の経年変化、エンジン個体のバラツキなどによって変化してしまう。このため、予めＢＳＦＣの特性モデルから推定したＢＳＦＣボトムが実際のＢＳＦＣボトムからずれてしまう。この場合、図３に示すようにＢＳＦＣが急激に上昇した時点のトルクを目標トルクに設定してしまうと、燃料効率の悪化などを招いてしまう。そこで、この実施の形態では、電子制御ユニット１０は、ＢＳＦＣと相関関係にあるパラメータ（吸入空気量、点火プラグ７１の点火時期、およびＥＧＲ率）に基づいて、様々な環境下における個々のエンジン２のＢＳＦＣボトムを推定する。

図４は、ＥＧＲ率に応じた点火時期（遅角量）とエンジンのトルクの関係、およびＥＧＲ率に応じた点火時期（遅角量）とＢＳＦＣとの関係を示す図である。図４（Ａ）は、ＥＧＲ率に応じた点火時期（遅角量）とエンジン２のトルクの関係を示し、図４（Ｂ）は、ＥＧＲ率に応じた点火時期（遅角量）とＢＳＦＣとの関係を示す。なお、エンジン２の回転数は一定（例えば、１５００ｒｐｍ）とし、充填効率（エンジン２において燃焼に寄与する新気の絶対量（吸入空気量）を表す指標）は一定値（例えば、５８％）としている。

図４（Ａ）において、横軸（ＩＧＬＯＧ）は点火時期を示し、単位はｄｅｇである。０から左に進むと点火時期が遅角すること（遅くなること、リタードすること）を示し、０から右に進むと点火時期が進角すること（早くなること）を示している。また、図４（Ａ）において、縦軸（ＴＲＱ）はトルクを示し、上に行くほどトルクは増加する。単位はＮｍである。図４（Ａ）における◎印はトルクが最大となる最適点火時期（ＭＢＴ）である。図４（Ａ）に示すように、点火時期が遅角するほどトルクが減少していく。また、ＥＧＲ率が高いほど、トルクが大きくなる。また、ＥＧＲ率が低いほど、点火時期の遅角量が増えてもトルクの減少幅は小さくなる。

図４（Ｂ）において、横軸（ＩＧＬＯＧ）は点火時期を示し、単位はｄｅｇである。図４（Ａ）と同様に、０から左に進むと点火時期が遅角すること（遅くなること、リタードすること）を示し、０から右に進むと点火時期が進角すること（早くなること）を示している。また、図４（Ｂ）において、縦軸はＢＳＦＣを示し、下に行くほど効率が良くなる。単位はｇ／ｋＷｈである。図４（Ｂ）における◎印はＢＳＦＣが最小となる最適点火時期（ＭＢＴ）である。図４（Ｂ）に示すように、点火時期が遅角するほどＢＳＦＣが増加していく。また、ＥＧＲ率が高いほどＢＳＦＣが小さくなる。

このように、ＥＧＲ率が変化することによって、ＢＳＦＣの特性が変化する。すなわち、ＥＧＲ率はＢＳＦＣの特性と相関するパラメータとなる。

図５は、吸入空気量の充填効率（ηｃ）に応じた点火時期（遅角量）とエンジン２のトルクの関係、および吸入空気量の充填効率（ηｃ）に応じた点火時期（遅角量）とＢＳＦＣとの関係を示す図である。図５（Ａ）は、吸入空気量の充填効率（ηｃ）に応じた点火時期（遅角量）とエンジン２のトルクの関係を示し、図５（Ｂ）は、吸入空気量の充填効率（ηｃ）に応じた点火時期（遅角量）とＢＳＦＣとの関係を示す。なお、エンジン２の回転数は一定（例えば、１５００ｒｐｍ）とし、ＥＧＲ率は一定値（例えば、０％）としている。

図５（Ａ）において、横軸（ＩＧＬＯＧ）は点火時期を示し、単位はｄｅｇである。０から左に進むと点火時期が遅角すること（遅くなること、リタードすること）を示し、０から右に進むと点火時期が進角すること（早くなること）を示している。また、図５（Ａ）において、縦軸（ＴＲＱ）はトルクを示し、上に行くほどトルクは増加する。単位はＮｍである。図５（Ａ）における◎印はトルクが最大となる最適点火時期（ＭＢＴ）である。図５（Ａ）に示すように、点火時期が遅角するほどトルクが減少していく。また、充填効率が高いほどトルクが大きくなる。

図５（Ｂ）において、横軸（ＩＧＬＯＧ）は点火時期を示し、単位はｄｅｇである。図５（Ａ）と同様に、０から左に進むと点火時期が遅角すること（遅くなること、リタードすること）を示し、０から右に進むと点火時期が進角すること（早くなること）を示している。また、図５（Ｂ）において、縦軸はＢＳＦＣを示し、下に行くほど効率が良くなる。単位はｇ／ｋＷｈである。図５（Ｂ）における◎印はＢＳＦＣが最小となる最適点火時期（ＭＢＴ）である。図５（Ｂ）に示すように、点火時期が遅角するほどＢＳＦＣが増加していく。また、充填効率が高いほどＢＳＦＣが小さくなる。

このように、充填効率（つまり、充填効率に対応する吸入空気量）が変化することによって、ＢＳＦＣの特性が変化する。すなわち、吸入空気量はＢＳＦＣの特性と相関するパラメータとなる。

図６は、ＢＳＦＣ、ＥＧＲ率、点火プラグ７１の点火時期および差圧の関係を示す図である。図６において、横軸（ＰＢＧＡ）は差圧を示し、単位はｍｍＨｇである。０から左に進むと差圧が大きくなることを示している。なお、図６の横軸を差圧としているが、差圧は充填効率および吸入空気量と傾向は同じである。すなわち、差圧が変化することによる特性の変化（曲線）と、充填効率または吸入空気量が変化することによる特性の変化とは、同じ傾向の特性となる。また、図６において、縦軸の左側はＢＳＦＣを示し、下に行くほど効率が良くなる。また、図６において、縦軸の右側はＥＧＲ率（ＴＯＴＡＬＥＧＲ）および点火時期（ＩＧＬＯＧ）を示している。

図６に示すように、点火時期の遅角量（ＩＧＬＯＧ）については、差圧が減少していっても略一定の値であるが、差圧が所定の値よりも減少すると急激にリタードして遅角量が増加する。また、ＥＧＲ率については、差圧が減少していってもＥＧＲ率は略一定の値であるが、差圧が所定の値よりも減少すると急激にＥＧＲ率が低下する。このように、差圧が所定の値よりも減少すると、遅角量が急激に増加するとともにＥＧＲ率が急激に低下するため、ＢＳＦＣは差圧が所定の値よりも減少すると急激に上昇する。

このように、吸入空気量（差圧）、ＥＧＲ率および点火時期（遅角量）が変化することによって、ＢＳＦＣの特性が変化する。すなわち、吸入空気量、ＥＧＲ率および点火時期はＢＳＦＣの特性と相関するパラメータとなる。

この実施の形態では、吸入空気量については、可能な限り（具体的には、後述するように、ＥＧＲ率が所定の閾値よりも小さくならず、最適点火時期（ＭＢＴ）からの遅角量が所定の閾値よりも大きくならない範囲内における可能な限り）大きな量（最大吸入空気量）としてＢＳＦＣを推定する。これに対して、ＥＧＲ率および点火時期（遅角量）については、これらの値をパラメータとして監視し、これらのパラメータに基づいてＢＳＦＣを推定する。

次に、エンジン２の諸特性からＢＳＦＣを算出（推定）する方法について説明する。

図７は、充填効率（ηｃ）と点火時期との関係、点火時期と燃焼トルクの関係、およびＥＧＲ率と燃焼トルク／ＧＡＩＲの関係を示す図である。図７（Ａ）は、充填効率（ηｃ）と点火時期との関係を示し、図７（Ｂ）は、点火時期と燃焼トルクの関係を示し、図７（Ｃ）は、ＥＧＲ率と燃焼トルク／ＧＡＩＲの関係を示す。

電子制御ユニット１０は、大気圧センサ３７によって大気圧を測定し、その測定値に応じた吸入空気量マップ（図示せず）を検索して吸入空気量（ＧＡＩＲ）を算出する。なお、大気圧の測定値に対応する最大吸入空気量がエンジン２の吸気通路５９に吸入される。電子制御ユニット１０は、吸入空気量（ＧＡＩＲ）から充填効率（ηｃ）を算出する。そして、電子制御ユニット１０は、充填効率に応じて図７（Ａ）に示すＩＧＬＯＧマップを検索し、充填効率に対応するＩＧＬＯＧ（点火時期の遅角量）を算出する。なお、図７（Ａ）におけるＩＧＣＲはクラッキングの発生に伴う最適点火時期（ＭＢＴ）からの遅角量（リタード量）である。

また、電子制御ユニット１０は、ＩＧＬＯＧに応じて図７（Ｂ）に示す燃焼ＴＲＱマップを検索し、ＩＧＬＯＧに対応する燃焼ＴＲＱ（燃焼トルク）を算出する。さらに、電子制御ユニット１０は、燃焼ＴＲＱから燃焼ＴＲＱ／ＧＡＩＲを算出する。そして、電子制御ユニット１０は、燃焼ＴＲＱ／ＧＡＩＲに応じて図７（Ｃ）に示すＥＧＲマップを検索し、燃焼ＴＲＱ／ＧＡＩＲに対応するＥＧＲ率を算出する。

ＢＳＦＣは以下の式（１）より算出される。

ＢＳＦＣ（ｇ／ｋｗｈ）＝ＧＦＵＥＬ（ｇ）／ＥＮＧ軸出力（ｋｗｈ）
＝｛ＧＡＩＲ（ｇ／ｓｅｃ）×（１／空燃比）｝／｛ＮＥ（ｒｐｍ）×軸ＴＲＱ（Ｎｍ）×（２π／６０）／３６００／１０００｝ ・・・（１）

ここで、ＧＦＵＥＬは燃料量であり、ＧＡＩＲは吸入空気量であり、ＮＥはエンジン回転数であり、軸ＴＲＱは軸トルクである。

上述したように、大気圧センサ３７の測定値によって吸入空気量（ＧＡＩＲ）が算出される。また、空燃比は、空燃比センサ４１によって測定される。また、エンジン２の回転数（ＮＥ）は、回転数センサ３４によって測定される。

軸ＴＲＱ（トルク）は以下の式（２）より算出される。

軸ＴＲＱ（Ｎｍ）＝（ＧＡＩＲ（ｇ／ｓｅｃ）×ＫＧＡＴＲＱ×ＫＩＧＴＲＱＤＮ）−ＥＮＧフリクショントルク ・・・（２）

ここで、ＧＡＩＲ（ｇ／ｓｅｃ）×ＫＧＡＴＲＱ×ＫＩＧＴＲＱＤＮが燃焼ＴＲＱ（燃焼トルク）である。電子制御ユニット１０は、点火時期の遅角量ＩＧＬＯＧおよびエンジン回転数ＮＥに応じてＫＩＧＴＲＱＤＮマップ（図示せず）を検索し、点火時期の遅角量によるエンジン出力トルクの減少率を示すトルク減少係数ＫＩＧＴＲＱＤＮを算出する。ＫＩＧＴＲＱＤＮマップは、遅角量ＩＧＬＯＧが増加するほど、トルク減少係数ＫＩＧＴＲＱＤＮが減少するように設定されている。トルク減少係数ＫＩＧＴＲＱＤＮは、「０」より大きく「１」以下の値をとる。また、電子制御ユニット１０は、式（２）から導かれる燃焼ＴＲＱ／（ＧＡＩＲ×ＫＩＧＴＲＱＤＮ）より、換算係数ＫＧＡＴＲＱを算出する。

以上より、点火時期の遅角量（ＩＧＬＯＧ）、ＥＧＲ率および軸トルクが算出される。また、軸トルクが算出されることにより、式（１）に基づいてＢＦＳＣが算出される。

図８は、エンジン２のトルクと点火時期の関係、およびトルクとＥＧＲ率の関係を示す図である。なお、同図には、エンジン２のトルクに対するＢＳＦＣの変化を併記している。上述したように算出されたトルク（軸トルク）と点火時期の遅角量とから、図８（Ａ）に示すトルクと点火時期の関係（特性）が求められ、上述したように算出されたトルク（軸トルク）とＥＧＲ率とから、図８（Ｂ）に示すトルクとＥＧＲ率の関係（特性）が求められる。また、図８（Ａ）に示すように、エンジン２のノッキングの発生を回避するために、最適点火時期（ＭＢＴ）からの遅角量（リタード量）が急激に増加するため、ＢＳＦＣが急激に悪化する（大きくなる）。また、図８（Ｂ）に示すように、導入するための差圧が小さくなることによってＥＧＲ率が急激に低下し、ＢＳＦＣが急激に悪化する（大きくなる）。

次に、上記ハイブリッド車両の制御装置の動作について説明する。

図９は、本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。まず、電子制御ユニット１０は、回転数センサ３４からの信号に基づいてエンジン２の回転数を認識し、回転数に応じたマップを検索することにより、回転数に応じた目標充電トルク（車両１の走行中にバッテリ３０に充電を行う際のエンジン２の目標トルク）を算出する（ステップＳ１）。

次に、電子制御ユニット１０は、水温センサ３６からの信号に基づいてエンジン２を冷却する冷却水の水温を認識し、大気圧センサ３７からの信号に基づいて大気圧を認識し、吸気温度センサ３８からの信号に基づいて吸気（吸入空気）の温度を認識する。そして、電子制御ユニット１０は、認識した水温、大気圧および吸気温度に応じたＩＧテーブル（図８（Ａ）に示すようなトルクと点火時期の遅角量の関係（特性）を示す特性マップのテーブル）、ＥＧＲテーブル（図８（Ｂ）に示すようなトルクとＥＧＲ率の関係（特性）を示す特性マップのテーブル）、ＫＩＧＴＲＱＤＮテーブル（ＫＩＧＴＲＱＤＮマップのテーブル）、およびＫＧＡＴＲＱテーブル（ＫＧＡＴＲＱマップのテーブル）を算出する（ステップＳ２）。ここで、上述したように、大気圧センサ３７の測定値（大気圧の値）に応じて吸入空気量が変化するので、大気圧センサ３７の測定値に対応するＩＧテーブルおよびＥＧＲテーブルが選択される（つまり、大気圧センサ３７の測定値に対応する遅角量およびＥＧＲ率に補正される）。同様に、水温センサ３６の測定値（水温の温度）に応じて吸入空気量が変化するので、水温センサ３６の測定値に対応するＩＧテーブルおよびＥＧＲテーブルが選択される（つまり、水温センサ３６の測定値に対応する遅角量およびＥＧＲ率に補正される）。さらに、吸気温度センサ３８の測定値（吸気温度の値）に応じて吸入空気量が変化するので、吸気温度センサ３８の測定値に対応するＩＧテーブルおよびＥＧＲテーブルが選択される（つまり、吸気温度センサ３８の測定値に対応する遅角量およびＥＧＲ率に補正される）。

また、電子制御ユニット１０は、エンジン２のトルク（軸トルク）を算出するとともに、ＢＳＦＣを算出することにより、ＢＳＦＣ特性テーブル（トルクとＢＳＦＣの関係（特性）を示す特性マップのテーブル）を算出する（ステップＳ３）。

そして、電子制御ユニット１０は、ＩＧテーブルに基づいて目標充電トルクにおける点火時期の遅角量（ＩＧ）を算出し、算出した遅角量が予め決められている所定の閾値よりも小さいか否か（つまり、目標充電トルクにおける最適点火時期からの遅角量が最適点火時期から所定の閾値までの遅角量よりも大きいか否か）を判定する（ステップＳ４）。その結果、図１０（Ａ）に示す目標充電トルクＴ１における遅角量Ｄ１のように、目標充電トルクＴ１における遅角量Ｄ１が所定の閾値ＤＡよりも小さい場合は（ステップＳ４のＹｅｓ）、ステップＳ５の処理に移行する。その一方で、図１０（Ａ）に示す目標充電トルクＴ２における遅角量Ｄ２のように、目標充電トルクＴ２における遅角量Ｄ２が所定の閾値ＤＡよりも大きい場合は（ステップＳ４のＮｏ）、ステップＳ８の処理に移行する。

ステップＳ５において、電子制御ユニット１０は、ＥＧＲテーブルに基づいて目標充電トルクにおけるＥＧＲ率を算出し、算出したＥＧＲ率が予め決められている所定の閾値よりも小さいか否か（つまり、目標充電トルクにおける設定ＥＧＲ率からの減少量が設定ＥＧＲ率から所定の閾値までの減少量よりも大きいか否か）を判定する（ステップＳ５）。その結果、図１０（Ｂ）に示す目標充電トルクＴ１におけるＥＧＲ率Ｅ１のように、目標充電トルクＴ１におけるＥＧＲ率Ｅ１が所定の閾値ＥＡよりも小さい場合は（ステップＳ５のＹｅｓ）、ステップＳ６の処理に移行する。その一方で、図１０（Ｂ）に示す目標充電トルクＴ２におけるＥＧＲ率Ｅ２のように、目標充電トルクＴ２におけるＥＧＲ率Ｅ２が所定の閾値ＥＡよりも大きい場合は（ステップＳ５のＮｏ）、ステップＳ８の処理に移行する。

ステップＳ６において、電子制御ユニット１０は、ステップＳ３にて算出したＢＳＦＣ特性テーブルによりＢＳＦＣボトムトルクを取得する。そして、電子制御ユニット１０は、このＢＳＦＣボトムトルクを目標充電トルクに設定（変更）する（ステップＳ７）。具体的には、図１０（Ａ）に示すように、目標充電トルクＴ１における遅角量Ｄ１が閾値ＤＡよりも小さい場合は、目標充電トルクＴ１に代えて、閾値ＤＡに対応するトルク（ＢＳＦＣボトムトルク）を目標充電トルクとして設定（変更）する。また、図１０（Ｂ）に示すように、目標充電トルクＴ１におけるＥＧＲ率Ｅ１が閾値ＥＡよりも小さい場合は、目標充電トルクＴ１に代えて、閾値ＥＡに対応するトルク（ＢＳＦＣボトムトルク）を目標充電トルクとして設定（変更）する。その一方で、ステップＳ４のＮｏおよびステップＳ５のＮｏの場合は、ステップＳ１で算出された目標充電トルクがそのまま設定されることになる。具体的には、図１０（Ａ）に示すように、目標充電トルクＴ２における遅角量Ｄ２が閾値ＤＡよりも大きい場合は、目標充電トルクＴ２がそのまま設定される。また、図１０（Ｂ）に示すように、目標充電トルクＴ２における遅角量Ｅ２が閾値ＥＡよりも大きい場合も、目標充電トルクＴ２がそのまま設定される。

電子制御ユニット１０は、ステップＳ７で設定した目標充電トルクを出力する（ステップＳ８）。すなわち、目標充電トルクにてエンジン２を駆動するように制御する。ここで、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、目標充電トルクがＥＮＧトルク（エンジン２の駆動要求トルク）よりも大きい場合は、余剰トルク（目標充電トルクとＥＮＧトルクの差のトルク）が充電トルクとなり、その充電トルクでモータ３を駆動して発電した電力（電気エネルギー）がバッテリ３０に充電される。

以上のように、この実施の形態１によれば、エンジン２の吸入空気量、点火装置７１による点火時期の遅角量、およびエンジン２のＥＧＲ率に基づいてＢＳＦＣを推定し、この推定したＢＳＦＣが最適な値となる最適トルクをエンジン２のトルクとして設定することで、車両の経年変化、エンジン２の個体バラツキなどによってＢＳＦＣの特性が変化した場合でも、ＢＳＦＣの最適化を図るような制御が可能となる。また、ＢＳＦＣ特性に基づいて設定した目標トルクに対する余剰のトルクをバッテリ３０に充電させるように構成されているので、充電効率を向上させることができる。なお、ステップＳ４のＹｅｓおよびステップＳ５のＹｅｓを条件として、ステップＳ６，Ｓ７の処理を実行しているが、ステップＳ４のＹｅｓのみを条件として、ステップＳ６，Ｓ７の処理を実行し、ステップＳ５のＹｅｓのみを条件として、ステップＳ６，Ｓ７の処理を実行するようにしてもよい。

実施の形態２．
上記の実施の形態１では、車両１の走行中にバッテリ３０に充電を行う際のエンジン２の目標トルク（目標充電トルク）を算出し、算出した目標トルクを設定するように構成していた。これに対して、実施の形態２では、車両１の走行中にモータ３の動力によってエンジン２の動力を補助（アシスト）する際のエンジン２の目標トルク（つまり、モータ３によりアシストを行って車両１の走行を行っている場合のエンジンの目標トルク：以下、
この目標トルクのことをアシストトルクということがある。）を算出し、算出した目標トルクを設定するものである。

図１１は、本発明の実施の形態２によるハイブリッド車両の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。また、図１２は、ＩＧテーブルおよびＥＧＲテーブルを示す図である。まず、電子制御ユニット１０は、回転数センサ３４からの信号に基づいてエンジン２の回転数を認識し、回転数に応じたマップを検索することにより、回転数に応じたアシストトルクを算出する（ステップＳ１１）。その後、ステップＳ１２，Ｓ１３の処理を実行する。なお、ステップＳ１２，Ｓ１３の処理は、図９におけるステップＳ２，Ｓ３の処理と同様である。

次に、電子制御ユニット１０は、ＩＧテーブルに基づいてアシストトルクにおける点火時期の遅角量（ＩＧ）を算出し、算出した遅角量が予め決められている所定の閾値よりも小さいか否か（つまり、アシストトルクにおける最適点火時期からの遅角量が最適点火時期から所定の閾値までの遅角量よりも大きいか否か）を判定する（ステップＳ１４）。その結果、図１２（Ａ）に示すアシストトルクＴ３における遅角量Ｄ３のように、アシストトルクＴ３における遅角量Ｄ３が所定の閾値ＤＡよりも小さい場合は（ステップＳ１４のＹｅｓ）、ステップＳ１５の処理に移行する。その一方で、図１２（Ａ）に示すアシストトルクＴ４における遅角量Ｄ４のように、アシストトルクにおける遅延量が所定の閾値ＤＡよりも大きい場合は（ステップＳ１４のＮｏ）、ステップＳ１８の処理に移行する。

ステップＳ１５において、電子制御ユニット１０は、ＥＧＲテーブルに基づいてアシストトルクにおけるＥＧＲ率を算出し、算出したＥＧＲ率が予め決められている所定の閾値よりも小さいか否か（つまり、アシストトルクにおける設定ＥＧＲ率からの減少量が設定ＥＧＲ率から所定の閾値までの減少量よりも大きいか否か）を判定する（ステップＳ１５）。その結果、図１２（Ｂ）に示すアシストトルクＴ３におけるＥＧＲ率Ｅ３のように、アシストトルクＴ３におけるＥＧＲ率Ｅ３が所定の閾値ＥＡよりも小さい場合は（ステップＳ１５のＹｅｓ）、ステップＳ１６の処理に移行する。その一方で、アシストトルクＴ４におけるＥＧＲ率Ｅ４のように、アシストトルクＴ４におけるＥＧＲ率Ｅ４が閾値ＥＡよりも大きい場合は（ステップＳ１５のＮｏ）、ステップＳ１８の処理に移行する。

ステップＳ１６において、電子制御ユニット１０は、ステップＳ１３にて算出したＢＳＦＣ特性テーブルによりＢＳＦＣボトムトルクを取得する（ステップＳ１６）。そして、電子制御ユニット１０は、ＢＳＦＣボトムトルクをアシストトルクに設定（変更）する（ステップＳ１７）。具体的には、図１２（Ａ）に示すように、アシストトルクＴ３における遅角量Ｄ３が閾値ＤＡよりも小さい場合は、アシストトルクＴ３に代えて、閾値ＤＡに対応するトルク（ＢＳＦＣボトムトルク）をアシストトルクとして設定（変更）する。また、図１０（Ｂ）に示すように、アシストトルクＴ３におけるＥＧＲ率Ｅ３が閾値ＥＡよりも小さい場合は、アシストトルクＴ３に代えて、閾値ＥＡに対応するトルク（ＢＳＦＣボトムトルク）をアシストトルクとして設定（変更）する。一方、ステップＳ１４のＮｏおよびステップＳ１５のＮｏの場合は、ステップＳ１１で算出されたアシストトルクがそのまま設定されることになる。具体的には、図１２（Ａ）に示すように、アシストトルクＴ４における遅角量Ｄ４が閾値ＤＡよりも大きい場合は、アシストトルクＴ４がそのまま設定される。また、図１２（Ｂ）に示すように、アシストトルクＴ４における遅角量Ｅ４が閾値ＥＡよりも大きい場合も、アシストトルクＴ４がそのまま設定される。

電子制御ユニット１０は、ステップＳ１７で設定したアシストトルクを決定する（ステップＳ１８）。そして、電子制御ユニット１０は、決定したアシストトルクが駆動要求トルクよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１９）。その結果、アシストトルクが駆動要求トルクよりも小さい場合は（ステップＳ１９のＹｅｓ）、ＥＮＧトルクをアシストトルクで出力するとともに、駆動要求トルクとアシストトルク（ＥＮＧトルク）の差のトルクをモータ３のトルクでアシストする（ステップＳ２０）。一方、アシストトルクが駆動要求トルクよりも大きい場合は（ステップＳ１９のＮｏ）、ＥＮＧトルクを駆動要求トルクで出力する（ステップＳ２１）。この場合、モータ３によるエンジン２の動力のアシストは実行されない。

以上のように、この実施の形態２によれば、実施の形態１と同様、ＢＳＦＣ特性の変化に基づく燃費効率の悪化などを回避することができる。また、ＢＳＦＣ特性に基づいて設定した目標トルクが駆動要求トルクに足りないときは、モータ３でエンジン２の動力をアシストするように構成されているので、モータ３の電力を効率よく活用して車両１の走行を行うことができる。なお、ステップＳ１４のＹｅｓおよびステップＳ１５のＹｅｓを条件として、ステップＳ１６，Ｓ１７の処理を実行しているが、ステップＳ１４のＹｅｓのみを条件として、ステップＳ１６，Ｓ１７の処理を実行し、ステップＳ１５のＹｅｓのみを条件として、ステップＳ１６，Ｓ１７の処理を実行するようにしてもよい。

実施の形態３．
エンジン２とモータ３及びバッテリ３０を備えるハイブリッド車両では、バッテリ３０の残容量ＳＯＣ（State of Charge）が少ない場合は、早急にバッテリ３０の充電を行うように制御し、バッテリ３０の残容量が多い場合は、残容量ＳＯＣが少ない場合よりもゆっくりとバッテリ３０の充電を行うように制御することが好ましい。そこで、この実施の形態３では、電子制御ユニット１０は、図９におけるステップＳ１〜Ｓ８の処理を行う前に、バッテリ３０の残容量ＳＯＣの値が所定の閾値を超えているか否かを判定し（ステップＳ３１）、閾値を超えていない場合は、ステップＳ１で目標充電トルクを算出するときに用いる目標充電トルクマップとして、より小さい目標充電トルクを算出するための目標充電トルクマップＡを設定し（ステップＳ３２）、閾値を超えている場合は、目標充電トルクマップとして、より大きい目標充電トルクを算出するための目標充電トルクマップＢを設定する（ステップＳ３３）。その後の処理（ステップＳ１〜Ｓ８）は、図９にて説明した処理と同様である。

以上のように、この実施の形態３によれば、バッテリ３０の残容量ＳＯＣに応じてバッテリ３０の充電速度を変化させることができる。

実施の形態４．
一般に、エンジン２では、湿度の影響や経年劣化などによってノッキングが発生しやすくなったり、クランクシャフトがガタついてパルス変動が発生しやすくなったりする。この場合、ノッキングの発生に基づいて点火時期のリタード量（遅角量）が大きくなったり、パルス変動に基づいてＥＧＲ率が減少したりするおそれがある。そこで、この実施の形態４では、ノッキングやパルス変動をセンサで検知した場合に、目標トルクを算出するときに用いるマップ（テーブル）を切り替える制御を実行する。

図１４は、本発明の実施の形態４によるハイブリッド車両の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。まず、電子制御ユニット１０は、ノッキングセンサ３９によってノッキングが発生しているか否かを判定する（ステップＳ４１）。ノッキングが発生していないと判定した場合は（ステップＳ４１のＮｏ）、電子制御ユニット１０は、ベースマップ（図９のステップＳ２，Ｓ３で算出したベースのテーブル）に基づいてＢＳＦＣ特性を算出する（ステップＳ４２）。一方、ノッキングが発生していると判定した場合は（ステップＳ４１のＹｅｓ）、電子制御ユニット１０は、ベースマップよりも点火時期を遅角側（リタード側）に移動させた（遅角量を大きくした）別マップに切り替え（ステップＳ４３）、切り替えたマップに基づいてＢＳＦＣ特性を算出する（ステップＳ４４）。

次に、電子制御ユニット１０は、クランク角センサ４０で検出したクランク角に基づいて、パルス変動によるＥＧＲ率の減少が発生しているか否かを判定する（ステップＳ４５）。その結果、パルス変動によるＥＧＲ率の減少が発生していないと判定した場合（ステップＳ４５のＮｏ）、電子制御ユニット１０は、ベースＥＧＲ率（図９のステップＳ２，Ｓ３で算出したＥＧＲ率）に基づいてＢＳＦＣ特性を算出する（ステップＳ４６）。一方、パルス変動によるＥＧＲ率の減少が発生していると判定した場合は（ステップＳ４５のＹｅｓ）、電子制御ユニット１０は、ベースＥＧＲ率を学習により減少させ（ステップＳ４７）、減少されたＥＧＲ率に基づいてＢＳＦＣ特性を算出する（ステップＳ４８）。

以上のように、この実施の形態４によれば、エンジン２の劣化などに基づくＢＳＦＣ特性の変更に合わせて、適切なＢＳＦＣを算出することができる。

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これら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において、種々の変形、変更が可能である。

例えば、トランスミッション（変速機）４は、エンジン２から出力された動力を段階的に変速する有段変速機であることが好ましいが、そのような変速機に限られるわけではない。また、各センサは、数量などを測定・検知する場合に限らず、測定・検知などした値から数量を推定する構成であってもよい。例えば、大気圧センサは、大気圧を測定しているが、高度を測定し、測定した高度から大気圧を推定するような構成であってもよい。

１ 車両
２ エンジン
３ モータ（電動機）
４ トランスミッション（変速機）
１０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３０ バッテリ
３４ 回転数センサ
３６ 水温センサ
３７ 大気圧センサ
３８ 吸気温度センサ
３９ ノッキングセンサ
４０ クランク角センサ
４１ 空燃比センサ
７６ 排気再循環装置（ＥＧＲ装置）

Claims (11)

1. 車両の動力源としての内燃機関と、
   前記内燃機関の点火時期を変更可能な点火装置と、
   前記内燃機関の動力を補助する電動機と、
   前記電動機と電力の授受を行う蓄電器と、
   前記内燃機関の排気通路に排出された排気ガスの一部を該内燃機関の吸気通路に再循環させる排気再循環装置と、
   前記内燃機関、前記点火装置、前記電動機、及び排気循環装置を含む各部を制御する制御部と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記制御部は、前記内燃機関の前記吸気通路への吸入空気量、前記点火装置による最適点火時期からの遅角量、および、前記排気再循環装置によって前記吸気通路へ再循環される排気ガス量と前記吸入空気量とから算出される排気再循環率に基づいて正味燃料消費率を推定し、推定した正味燃料消費率が最適な値となる最適トルクを前記内燃機関のトルクとして設定する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記制御部は、前記吸入空気量を前記最適点火時期からの遅角量と前記排気再循環率とに基づいて取り得る最大吸入空気量として、前記正味燃料消費率の最適な値を推定する
   請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記制御部は、少なくとも前記排気再循環率が所定の閾値より大きな値となる前記正味燃料消費率の最適な値を推定する
   請求項１または請求項２記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記制御部は、少なくとも前記点火装置による最適点火時期からの前記遅角量が所定の閾値より小さな値となる前記正味燃料消費率の最適な値を推定する
   請求項１から請求項３のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記制御部は、前記最適トルクが車両の駆動要求トルクよりも小さい場合、前記駆動要求トルクと前記最適トルクとの差のトルクを前記電動機のトルクにより補助する
   請求項１から請求項４のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記制御部は、前記最適トルクが車両の駆動要求トルクよりも大きい場合、前記最適トルクと前記駆動要求トルクとの差のトルクで前記電動機による発電を行い、当該発電による電力を前記蓄電器に充電する
   請求項１から請求項５のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記内燃機関の温度を検出または推定する温度センサを備え、
   前記制御部は、該温度センサの値に基づいて前記遅角量および前記排気再循環率を補正する
   請求項１から請求項６のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
8. 大気圧を検出または推定する大気圧センサを備え、
   前記制御部は、該大気圧センサの値にもとづいて前記遅角量および前記排気再循環率を補正する
   請求項１から請求項７のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
9. 車両の動力源としての内燃機関と、
   前記内燃機関の点火時期を変更可能な点火装置と、
   前記内燃機関の動力を補助する電動機と、
   前記電動機と電力の授受を行う蓄電器と、
   前記内燃機関の排気通路に排出された排気ガスの一部を該内燃機関の吸気通路に再循環させる排気再循環装置と、
   前記内燃機関から出力された動力を段階的に変速する有段式の変速機と、
   前記内燃機関、前記点火装置、前記電動機、前記排気循環装置、及び変速機を含む各部を制御する制御部と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記制御部は、前記内燃機関の吸気通路への吸入空気量、前記点火装置による最適点火時期からの遅角量、および前記排気再循環装置によって前記吸気通路へ再循環される排気ガス量と前記吸入空気量とから算出した排気再循環率に基づいて正味燃料消費率を推定し、推定した正味燃料消費率が最適な値となる最適トルクを前記内燃機関のトルクとして設定し、
   前記制御部は、前記最適トルクが車両の駆動要求トルクよりも小さい場合、前記駆動要求トルクと前記最適トルクとの差のトルクを前記電動機のトルクにより補助する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
10. 車両の動力源としての内燃機関と、
    前記内燃機関の点火時期を変更可能な点火装置と、
    前記内燃機関の動力を補助する電動機と、
    前記電動機と電力の授受を行う蓄電器と、
    前記内燃機関の排気通路に排出された排気ガスの一部を該内燃機関の吸気通路に再循環させる排気再循環装置と、
    前記内燃機関から出力された動力を段階的に変速する有段式の変速機と、
    前記内燃機関、前記点火装置、前記電動機、前記排気循環装置、及び変速機を含む各部を制御する制御部と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
    前記制御部は、前記内燃機関の吸気通路への吸入空気量、前記点火装置による最適点火時期からの遅角量、および前記排気再循環装置によって前記吸気通路へ再循環される排気ガス量と前記吸入空気量とから算出した排気再循環率に基づいて正味燃料消費率を推定し、推定した正味燃料消費率が最適な値となる最適トルクを前記内燃機関のトルクとして設定し、
    前記制御部は、前記最適トルクが車両の駆動要求トルクよりも大きい場合、前記最適トルクと前記駆動要求トルクとの差のトルクで前記電動機による発電を行い、当該発電による電力を前記蓄電器に充電する
    ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
11. 車両の動力源としての内燃機関と、
    前記内燃機関の点火時期を変更可能な点火装置と、
    前記内燃機関の動力を補助する電動機と、
    前記電動機と電力の授受を行う蓄電器と、
    前記内燃機関の排気通路に排出された排気ガスの一部を該内燃機関の吸気通路に再循環させる排気再循環装置と、
    前記内燃機関から出力された動力を段階的に変速する有段式の変速機と、
    前記内燃機関、前記点火装置、前記電動機、前記排気循環装置、及び前記変速機を含む各部を制御する制御部と、を備えるハイブリッド車両の制御方法であって、
    前記制御部は、
    前記内燃機関の前記吸気通路への吸入空気量、前記点火装置による最適点火時期からの遅角量、および、前記排気再循環装置によって前記吸気通路へ再循環される排気ガス量と前記吸入空気量とから算出される排気再循環率に基づいて正味燃料消費率を推定し、推定した正味燃料消費率が最適な値となる最適トルクを前記内燃機関のトルクとして設定する処理と、
    前記最適トルクが駆動要求トルクよりも小さい場合、前記要求駆動トルクと前記最適トルクとの差のトルクを前記電動機により補助する処理と、を実行する
    ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。

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