JP2015150974A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバビリティの低下を抑制しつつターボラグによるトルク不足を好適に補償する。【解決手段】ハイブリッド車両の制御装置は、アクセル踏み込み操作がなされた場合に、要求トルクと実トルクとの乖離の度合いを検出する検出手段と、前記検出された乖離の度合いが所定値未満である場合に、前記要求トルクに対する前記実トルクの不足分を補うための前記電動機のトルクアシストが前記アクセル踏み込み操作の開始時点から開始されるように電動機を制御し、前記検出された乖離の度合いが所定値以上である場合に、前記トルクアシストが前記アクセル踏み込み操作に伴う過給器の応答遅延開始時点から開始されるように電動機を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記検出された乖離の度合いが所定値以上である場合に、前記実トルクを徐変させる。【選択図】図７

Description

本発明は、過給器を備えたハイブリッド車両を制御する、ハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。

この種のハイブリッド車両において、ターボラグ発生時に内燃機関の出力不足分を電動機によりアシストするものが提案されている（特許文献１参照）。

また、アクセル踏み込み操作時、過給圧の上昇を抑えるようにエンジンのスロットルバルブ開度を徐々に上げるスロットルなまし制御と、アクセル踏み込み操作時に現れる要求駆動トルクに対するトルク不足分をモータトルクにより補償するモータアシスト制御とを協調させるものも提案されている（特許文献２参照）。

また、モータトルク制御手段が目標過給圧と実過給圧との差に基づいてモータトルクを制御するものもある（特許文献３参照）。

また、エンジン回転数センサとスロットル開度センサからの入力信号に基づいてターボ過給器の作動特性を算出し、その作動特性に基づいて加速時の不足トルクを補うように電動機を作動させるものもある（特許文献４参照）。

特開２００１−２４８４９１号公報 特開２０１１−０５１５４２号公報 特開２００４−０９２４５６号公報 特開平１１−１４８３８８号公報

電動機のアシストによりターボラグによる不足トルクを補う場合において、ターボラグ開始時点で電動機のアシストを開始すると、要求トルクと実トルクとが乖離した状態では要求トルクに実トルクが急激に近づき、所謂ＯＲ（Over Run）感（即ち、飛び出し感）となって知覚され易い。

一方で、ターボラグ開始以前を含む全域で電動機のアシストを実施する場合、要求トルクによっては電動機のアシスト限界を超えることがあり、不足トルクを十分に補償することが難しい場合がある。

即ち、従来の装置には、ドライバビリティの低下を抑制しつつ電動機によるアシストを行うことが困難であるという技術的問題点がある。

本発明は係る技術的問題点に鑑みてなされたものであり、ドライバビリティの低下を抑制しつつターボラグによるトルク不足を好適に補償可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、過給器を有する内燃機関と電動機とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、アクセル踏み込み操作がなされた場合に、要求トルクと実トルクとの乖離の度合いを検出する検出手段と、前記検出された乖離の度合いが所定値未満である場合に、前記要求トルクに対する前記実トルクの不足分を補うための前記電動機のトルクアシストが前記アクセル踏み込み操作の開始時点から開始されるように前記電動機を制御し、前記検出された乖離の度合いが所定値以上である場合に、前記トルクアシストが前記アクセル踏み込み操作に伴う前記過給器の応答遅延開始時点から開始されるように前記電動機を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記検出された乖離の度合いが所定値以上である場合に、前記実トルクを徐変させることを特徴とする（請求項１）。

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、要求トルクと実トルクとの乖離が小さい場合には、アクセル踏み込み操作開始時点から電動機によるトルクアシストが開始され、実トルクの応答性が確保される。

また、要求トルクと実トルクとの乖離が大きい場合には、電動機のトルクアシストが過給器の過給応答遅延の開始時点から開始されると共に、実トルクが要求トルクに対して徐変される。従って、電動機のアシスト可能範囲内で、過給応答遅延開始時点以降のもたつき感を解消しつつ、急激なトルクアシストによる飛び出し感を解消することができる。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。 図１のハイブリッド車両におけるエンジンの模式図である。 本発明の第１実施形態に係るアシスト制御のフローチャートである。 一時的な電池出力上昇制御の模式図である。 トルク乖離度が小さい場合のトルク応答の模式図である。 トルク乖離度が中程度である場合のトルク応答の模式図である。 トルク乖離度が大きい場合のトルク応答の模式図である。 タービン回転数とトルク応答との関係を説明する模式図である。 本発明の第２実施形態に係るアシスト制御のフローチャートである。 タービン回転数が低い場合のトルク応答の模式図である。 タービン回転数が高い場合のトルク応答の模式図である。

＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両１００の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１００の構成を概念的に表してなる概略構成図である。

図１において、ハイブリッド駆動装置１０は、エンジン２００、動力分割機構３００、入力軸４００、駆動軸５００、減速機構６００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）を備える。

エンジン２００は、ハイブリッド車両１００の主たる動力源として機能する、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。エンジン２００の詳細な構成については図２を使用して後述する。

モータジェネレータＭＧ１は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた電動発電機である。

モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた、本発明に係る「電動機」の一例たる電動発電機である。

モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、同期電動発電機として構成され、例えば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が、無論他の構成を有していてもよい。これら各モータジェネレータは、不図示のＰＣＵ（Power Control Unit）等の制御により、不図示のバッテリとの間で電力の入出力が可能である。

動力分割機構３００は、相互に差動作用をなす複数の回転要素を備えた公知の遊星歯車機構である。

動力分割機構３００は、中心部に設けられたサンギアＳ１と、サンギアＳ１の外周に同心円状に設けられたリングギアＲ１と、サンギアＳ１とリングギアＲ１との間に配置されてサンギアＳ１の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギア（不図示）と、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支するキャリアＣ１とを備える。

サンギアＳ１は、エンジン２００の出力トルクであるエンジントルクＴｅに対する反力トルクを負担するための反力要素であり、モータジェネレータＭＧ１に固定されている。従って、サンギアＳ１の回転速度は、モータジェネレータＭＧ１の回転速度たるＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１と等価である。

リングギアＲ１は、動力分割機構３００の出力要素であり、動力分割機構３００の動力出力軸である駆動軸５００に固定されている。尚、駆動軸５００は、デファレンシャル等を介してハイブリッド車両１０の駆動輪ＤＷに間接的に連結されている。

キャリアＣ１は、トーションダンパＴＤＰを介して後述するエンジン２００のクランク軸に連結される入力軸４００に、その回転軸を共有する形で連結されており、その回転速度は、エンジン２００の機関回転数ＮＥと等価である。

動力分割機構３００は、上述した構成の下で、エンジン２００から入力軸４００に供給されるエンジントルクＴｅを、キャリアＣ１によってサンギアＳ１及びリングギアＲ１に所定の比率（各ギア相互間のギア比に応じた比率）で分配し、エンジン２００の動力を２系統に分割することが可能である。

減速機構６００は、駆動軸５００とモータジェネレータＭＧ２との間に介装された、サンギアＳ２、リングギアＲ２、ピニオンギア（不図示）及びキャリアＣ２の各回転要素を備えた遊星歯車機構である。

減速機構６００において、サンギアＳ２は、モータジェネレータＭＧ２のロータに固定されている。また、キャリアＣ２は、ハイブリッド車両１００のシャシ等に回転不能に固定されている。リングギアＲ２は、駆動軸５００に連結されている。係る構成において、減速機構６００は、モータジェネレータＭＧ２の回転速度Ｎｍｇ２を、駆動軸５００に対し、各回転要素（ギア）のギア比に応じて定まる減速比に従って減速して伝達することが出来る。

次に、図２を参照し、エンジン２００の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、エンジン２００の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

エンジン２００は、ガソリンを燃料とする、本発明に係る「内燃機関」の一例たる直列４気筒エンジンである。エンジン２００は、シリンダブロック２０１に４本の気筒２０２が並列した構成を有している。燃料たるガソリンは不図示の吸気ポートに噴射され、吸入行程において、空気と混合された混合気として気筒内部に吸入される。この気筒内部において、吸入空気は、圧縮行程における不図示の着火装置の着火制御により着火し、燃焼室内で燃焼する。

この燃焼に伴う燃焼エネルギは、不図示のピストン及びコネクティングロッドを介して不図示のクランク軸を駆動することにより運動エネルギに変換される。このクランク軸の回転は、クランク軸と連結される上述した入力軸４００の回転として伝達される。

排気行程において各気筒から排出される排気は、排気マニホールド２０３に集約され、排気マニホールド２０３に接続された排気管２０４に導かれる。

エンジン２００は、ターボ過給器２５０を備える。ターボ過給器２５０は、タービンハウジング２５１に収容されたタービンブレード２５２と、コンプレッサハウジング２５４に収容されたコンプレッサインペラ２５５と、これらを連結するターボ回転軸２５３とを備える。ターボ過給器２５０は、排気熱を回収してタービンブレード２５２を回転駆動し、タービンブレード２５２と略一体に回転するコンプレッサインペラ２５５の流体圧縮作用を利用して吸入空気を大気圧以上に過給可能な、本発明に係る「過給器」の一例である。

エンジン２００において、上流側吸気管２０５には、不図示のエアクリーナを介して外界から空気が吸入される。この吸入空気は、ターボ過給器２５０のコンプレッサインペラ２５５の回転により圧縮され、コンプレッサインペラ２５５の下流側に設置された下流側吸気管２０６に供給される。

下流側吸気管２０６には、インタークーラ２０７が設置されている。インタークーラ２０７は、圧縮後の吸入空気を冷却して過給効率を向上させるための冷却装置である。

下流側吸気管２０６における、インタークーラ２０７の下流側には、スロットル弁２０８が設置されている。スロットル弁２０８は、開閉状態に応じて吸入空気を調量する弁であり、ＥＣＵ１００と電気的に接続された不図示のアクチュエータにより、その開閉状態が制御される構成となっている。即ち、スロットル弁２０８は、所謂電子制御スロットル装置の一部である。

下流側吸気管２０６は、スロットル弁２０８の下流側において吸気マニホールド２０９に連結されている。吸気マニホールド２０９は、シリンダブロック２０１内に形成された、各気筒に対応する吸気ポートに接続されている。吸気マニホールド２０９に導かれた吸入空気は、この吸気ポートにおいて霧状に噴射されるガソリンと混合され、先に述べたように、各気筒における不図示の吸気弁の開弁時に気筒内に吸入される。

上流側吸気管２０５には、エアフローメータ２１０が設置されている。エアフローメータ２１０は、外界から吸入される吸入空気の量たる吸入空気量Ｇａを検出可能に構成されたセンサである。エアフローメータ２１０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された吸入空気量Ｇａは、ＥＣＵ１００により適宜参照される構成となっている。

上流側吸気管２０５には、第１圧力センサ２１１が設置されている。第１圧力センサ２１１は、上流側吸気管２０５における吸入空気の圧力、即ち、コンプレッサ入口圧Ｐ０を検出可能に構成されたセンサである。第１圧力センサ２１１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたコンプレッサ入口圧Ｐ０は、ＥＣＵ１００によって適宜参照される構成となっている。尚、コンプレッサ入口圧Ｐ０は、実質的に大気圧と同等である。

下流側吸気管２０６には、第２圧力センサ２１２が設置されている。第２圧力センサ２１２は、下流側吸気管２０６における吸入空気の圧力、即ち、コンプレッサ出口圧Ｐ３を検出可能に構成されたセンサである。第２圧力センサ２１２は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたコンプレッサ出口圧Ｐ３は、ＥＣＵ１００によって適宜参照される構成となっている。尚、コンプレッサ出口圧Ｐ３は、実質的に過給圧と同等である。尚、ＥＣＵ１００は、コンプレッサ入口圧Ｐ０とコンプレッサ出口圧Ｐ３との比たるコンプレッサ前後圧力比Ｒｐ（Ｒｐ＝Ｐ３／Ｐ０）を常時把握している。

エンジン２００において、排気管２０４には、空燃比センサ２１３が設置されている。空燃比センサ２１３は、例えば、拡散抵抗層を備えた限界電流式広域空燃比センサであり、排気管２０４を流れる排気の空燃比（排気空燃比）を検出可能に構成される。

排気管２０４に導かれた排気は、ターボ過給器２５０のタービンブレード２５２に熱エネルギを供与した後、三元触媒及びＮＯｘ吸蔵還元触媒に流入する。

尚、ハイブリッド車両１０において、タービンブレード２５２の回転数であるタービン回転数Ｒｔ及びアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Ｔａ等を含む各種状態値は、不図示のセンサにより検出され、ハイブリッド車両１０を制御する不図示の制御装置に供給されている。
＜実施形態の動作＞
次に、実施形態の動作について説明する。

＜トルクアシスト制御の詳細＞
始めに、図３を参照し、駆動軸５００に対するモータジェネレータＭＧ２のトルクアシストを制御する、トルクアシスト制御の詳細について説明する。ここに、図３は、トルクアシスト制御のフローチャートである。尚、トルクアシスト制御は、ハイブリッド車両１０の動作を制御する、本発明に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例たる制御装置により実行される。

図３において、アクセル開度Ｔａが取得される（ステップＳ１０１）。次に、駆動軸５００の要求トルクである要求駆動トルクＴｔａｇが算出される（ステップＳ１０２）。要求駆動トルクＴｔａｇは、ハイブリッド車両１０の車速及びアクセル開度Ｔａ等に基づいて公知の手法により算出される。

要求駆動トルクＴｔａｇが算出されると、推定エンジントルクＴｅｃａｌ及び推定駆動トルクＴｃａｌが算出される（ステップＳ１０３）。推定エンジントルクＴｅｃａｌは、下記（１）式に従って算出される。推定駆動トルクＴｃａｌは、下記（２）式に従って算出される。

尚、上記式において、ＴｍはモータジェネレータＭＧ２の出力トルクであるモータトルクであり、Ｉｅはエンジン２００のイナーシャであり、ＩｇはモータジェネレータＭＧ１のイナーシャであり、ρは動力分割機構３００のギア比であり、Ｇｍは減速機構４００の減速ギア比であり、ωｇはモータジェネレータＭＧ１の回転角速度であるＭＧ１角速度であり、ＴｇはモータジェネレータＭＧ１の出力トルクであるジェネレータトルクである。

次に、アクセル開度Ｔａが所定値α未満であるか否かが判定される（ステップＳ１０４）。尚、ここではアクセル開度Ｔａが所定値未満であるか否かが判定されるが、アクセル開度変化率が所定値Ｂ（α≠Ｂ）未満であるか否かが判定されてもよい。

アクセル開度Ｔａが所定値α未満である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、後述する電池出力パターンＰ１が選択され、モータジェネレータＭＧ２により、この電池出力パターンＰ１に対応するトルクアシストが行われる（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５が実行されると、トルクアシスト制御は終了し、所定周期を経て処理は再びステップＳ１０１に戻される。

一方、アクセル開度Ｔａが所定値α以上である場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、更にアクセル開度Ｔａが所定値β未満であるか否かが判定される（ステップＳ１０６）。アクセル開度Ｔａが所定値β未満である場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、後述する電池出力パターンＰ２が選択され、モータジェネレータＭＧ２により、この電池出力パターンＰ２に対応するトルクアシストが行われる（ステップＳ１０７）。

続いて、要求駆動トルクＴｔａｇと推定駆動トルクＴｃａｌとの偏差が所定値ｋ以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０８）。偏差が所定値ｋ未満である場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、トルクアシスト制御は終了し、所定周期を経て処理は再びステップＳ１０１に戻される。

一方、偏差が所定値ｋ以上である場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、ハイブリッド車両１０のバッテリ出力が一時的に拡大され（ステップＳ１０９）、トルクアシスト制御は終了する。尚、バッテリ出力の拡大は、バッテリの出力制限値Ｗｏｕｔを一時的に増加することにより行われる。

ステップＳ１０６において、アクセル開度Ｔａが所定値β以上である場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、後述する電池出力パターンＰ３が選択され、モータジェネレータＭＧ２により、この電池出力パターンＰ３に対応するトルクアシストが行われる（ステップＳ１１０）。

続いて、要求駆動トルクＴｔａｇと推定駆動トルクＴｃａｌとの偏差が所定値λ以上であるか否かが判定される（ステップＳ１１１）。偏差が所定値λ未満である場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、トルクアシスト制御は終了し、所定周期を経て処理は再びステップＳ１０１に戻される。

一方、偏差が所定値λ以上である場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、ハイブリッド車両１０のバッテリ出力が一時的に拡大され（ステップＳ１１２）、トルクアシスト制御は終了する。尚、バッテリ出力の拡大は、バッテリの出力制限値Ｗｏｕｔを一時的に増加補正することにより行われる。

次に、図４を参照し、バッテリ出力の拡大について説明する。ここに、図４は、バッテリ出力拡大の模式図である。

図４において、バッテリの放電制限値Ｗｏｕｔの時間推移が例示される。バッテリの放電制限値Ｗｏｕｔは、単位時間当たりにバッテリから持ち出し可能な最大電力であり、通常、バッテリ温度等により規定される。図４では、この通常値がＷｏｕｔ１に相当する。

一方、バッテリ出力が一時的に拡大される場合、この放電制限値Ｗｏｕｔが、例えばこの通常値Ｗｏｕｔ１から暫定値Ｗｏｕｔｔｍｐまで拡大される。図４では、時刻ｔ１からｔ２に至る期間においてバッテリ出力が拡大される様子が示されている。バッテリ出力が拡大されると、モータジェネレータＭＧ２の最大出力トルクも上昇するため、より大きなトルクアシストが可能となる。

次に、図５乃至７を参照し、上述した電池出力パターンについて説明する。ここに、図５は、アクセル開度Ｔａが所定値α未満である場合のハイブリッド車両１０のトルク応答の模式図であり、図６は、同じく所定値α以上β未満である場合のトルク応答の模式図であり、図７は、同じく所定値β以上である場合のトルク応答の模式図である。即ち、図５は電池出力パターンＰ１を説明する図であり、図６は電池出力パターンＰ２を説明する図であり、図７は電池出力パターンＰ３を説明する図である。

尚、本実施形態において、アクセル開度Ｔａは、本発明に係る「要求トルクと実トルクとの乖離の度合い」の一例となっており、アクセル開度Ｔａが所定値β未満である場合とは、本発明に係る「乖離の度合いが所定値未満である場合」の一例に相当し、アクセル開度が所定値β以上である場合とは、本発明に係る「乖離の度合いが所定値以上である場合」の一例に相当する。

図５において、上段から順に駆動軸トルク、モータトルク及びバッテリ出力の各時間推移が例示される。駆動軸トルクは、駆動軸５００の軸トルクである。また、図５において、実線は要求トルクであり、破線はエンジントルクを表す。

時刻ｔ３にアクセルペダルの踏み込み操作がなされたとする。この場合、アクセル開度Ｔａが小さければ、時刻ｔ４においてターボ過給器２５０の過給応答遅延（所謂ターボラグ）が発生するまで、エンジントルク（破線参照）は要求トルク（実線参照）から乖離しない。

一方、時刻ｔ４においてエンジントルクが要求トルクから乖離し始めると、モータジェネレータＭＧ２によるトルクアシストが行われる（ハッチング部分参照）。このトルクアシストにより、エンジントルクと要求トルクとの差が埋められ、エンジントルクとモータトルクとを併せた駆動トルク（即ち、本発明に係る「実トルク」の一例）は、要求トルク通りに推移する。

この際、要求トルクとエンジントルクとの乖離が小さいことから、トルクアシストが行われるに際してのバッテリからの電力持ち出し量、即ちバッテリ出力は、放電制限値Ｗｏｕｔ未満で推移する。電池出力パターンＰ１に相当するトルクアシストはこのように行われる。

図６において、時刻ｔ３にアクセルペダルの踏み込み操作がなされたとする。アクセル開度Ｔａが中程度であると、時刻ｔ４においてターボ過給器２５０の過給応答遅延（所謂ターボラグ）が発生する以前、例えば、アクセルペダルの踏み込み操作開始時点である時刻ｔ３において、エンジントルク（破線参照）は要求トルク（実線参照）から乖離し始める。

一方、時刻ｔ３においてエンジントルクが要求トルクから乖離し始めると、モータジェネレータＭＧ２によるトルクアシストが行われる（ハッチング部分参照）。このトルクアシストにより、エンジントルクと要求トルクとの差が埋められ、エンジントルクとモータトルクとを併せた駆動トルクは要求トルク通りに推移する。

この際、要求トルクとエンジントルクとの乖離が中程度であることから、トルクアシストが行われるに際してのバッテリからの電力持ち出し量、即ちバッテリ出力は、ターボ過給器２５０の過給応答遅延が最も大きくなる一部の期間を除いて放電制限値Ｗｏｕｔ未満で推移する。一方で、この一部の期間においては、バッテリ出力が不足するため、バッテリ出力が拡大される（下段の破線参照）。電池出力パターンＰ２に相当するトルクアシストはこのように行われる。

図７において、時刻ｔ３にアクセルペダルの踏み込み操作がなされたとする。アクセル開度Ｔａが大きいと、時刻ｔ４においてターボ過給器２５０の過給応答遅延（所謂ターボラグ）が発生する以前、例えば、アクセルペダルの踏み込み操作開始時点である時刻ｔ３において、エンジントルク（破線参照）は要求トルク（実線参照）から乖離し始める。また、その乖離の度合いは大きくなる。

このように要求トルクとエンジントルクとの乖離の度合いが大きい場合に、アクセルペダルの踏み込み操作時点である時刻ｔ３からモータジェネレータＭＧ２によるトルクアシストが行われると、モータトルクが不足する可能性がある。このため、このような場合には、ターボ過給器２５０の過給応答遅延が始まる時刻ｔ４からモータトルクによるトルクアシストが開始される。

一方、過給応答遅延の開始時刻からモータトルクによるトルクアシストを開始すると、要求トルクとエンジントルクとの乖離が比較的短時間で埋められ、飛び出し感としてドライバに知覚される可能性がある。そこで、モータトルクによるトルクアシストは、エンジントルクとモータトルクとの和である駆動トルクが、要求トルクに対して徐々に近付くように行われる（ハッチング部分参照）。即ち、時刻ｔ５においてエンジントルクが要求トルクに追従するまで、駆動トルク（細い実線参照）は要求トルクに対して若干不足した状態で徐変される。また、バッテリ出力は、ターボ過給器２５０の過給応答遅延が最も大きくなる一部の期間を除いて放電制限値Ｗｏｕｔ未満で推移するが、この一部の期間においては、バッテリ出力が不足するため、バッテリ出力が拡大される（下段の破線参照）。電池出力パターンＰ３に相当するトルクアシストはこのように行われる。

このように、本実施形態によれば、要求トルクと駆動トルク（トルクアシストが行われていなければエンジントルクと等価である）との乖離の度合いが小さい場合は、電池出力パターンＰ１又はＰ２により、アクセル踏み込み操作開始時点からモータトルクによるトルクアシストが開始される。このため、もたつき感が解消され、好適なドライバビリティが提供される。

一方、要求トルクと駆動トルクとの乖離の度合いが大きい場合には、電池出力パターンＰ３により、ターボ過給器２５０の応答遅延開始時刻からトルクアシストが開始される。この際、トルクアシストは、モータトルクの出力可能範囲内で、駆動トルクが要求トルクに対して徐々に近付くように行われる。従って、ターボ過給器２５０の過給応答遅延に起因するトルク段差が解消され、トルク段差がもたらす物理的ショックやもたつき感が解消される。一方、駆動トルクが徐変されることから、飛び出し感についても防止される。
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、本発明に係る要求トルクと実トルクとの乖離の度合いとして、アクセル開度Ｔａが用いられたが、この乖離の度合いとしては、ターボ過給器２５０におけるタービン回転数Ｒｔを用いることもできる。第２実施形態では、このような例について説明する。

始めに、図８を参照し、タービン回転数Ｒｔとエンジントルクとの関係について説明する。ここに、図８は、タービン回転数とエンジントルクとの関係を説明する図である。

図８において、エンジントルクの時間推移が例示される。実線はタービン回転数Ｒｔが高い場合の時間推移であり、破線はタービン回転数Ｒｔが低い場合の時間推移である。図示するように、タービン回転数Ｒｔが低いと、ターボ過給器２５０の過給応答遅延が顕在化する。一方、タービン回転数Ｒｔが高いと、この過給応答遅延は顕在化し難い。

図９は、タービン回転数Ｒｔを利用したトルクアシスト制御のフローチャートである。

図９において、タービン回転数Ｒｔが取得される（ステップＳ２０１）と、このタービン回転数Ｒｔが所定値Ｘ未満であるか否かが判定される（ステップＳ２０２）。タービン回転数Ｒｔが所定値Ｘ未満である場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、後述する電池出力パターンＰ４が選択され、モータジェネレータＭＧ２により、この電池出力パターンＰ４に対応するトルクアシストが行われる（ステップＳ２０３）。

一方、タービン回転数Ｒｔが所定値Ｘ以上である場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、後述する電池出力パターンＰ５が選択され、モータジェネレータＭＧ２により、この電池出力パターンＰ５に対応するトルクアシストが行われる（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０３又はＳ２０４が実行されるとトルクアシスト制御は終了し、所定時間を経て処理は再びステップＳ２０１に戻される。

次に、図１０乃至１１を参照し、上述した電池出力パターンについて説明する。ここに、図１０は、タービン回転数Ｒｔが所定値Ｘ未満である場合のハイブリッド車両１０のトルク応答の模式図であり、図１１は、同じく所定値Ｘ以上である場合のトルク応答の模式図である。即ち、図１０は電池出力パターンＰ４を説明する図であり、図１１は電池出力パターンＰ５を説明する図である。尚、これら各図において、図６及び７と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

図１０において、時刻ｔ３にアクセルペダルの踏み込み操作がなされたとする。ここで、タービン回転数Ｒｔが低い場合、時刻ｔ４においてターボ過給器２５０の過給応答遅延（所謂ターボラグ）が発生する以前、例えば、アクセルペダルの踏み込み操作開始時点である時刻ｔ３において、エンジントルク（破線参照）は要求トルク（実線参照）から大きく乖離し始める。

このように要求トルクとエンジントルクとの乖離の度合いが大きい場合に、アクセルペダルの踏み込み操作時点である時刻ｔ３からモータジェネレータＭＧ２によるトルクアシストが行われると、モータトルクが不足する可能性がある。このため、このような場合には、ターボ過給器２５０の過給応答遅延が始まる時刻ｔ４からモータトルクによるトルクアシストが開始される。

一方、過給応答遅延の開始時刻からモータトルクによるトルクアシストを開始すると、要求トルクと駆動トルクとの乖離が比較的短時間で埋められ、飛び出し感としてドライバに知覚される可能性がある。そこで、モータトルクによるトルクアシストは、エンジントルクとモータトルクとの和である駆動トルクが要求トルクに徐々に近付くように行われる（ハッチング部分参照）。即ち、時刻ｔ５においてエンジントルクが要求トルクに追従するまで、駆動トルクは要求トルクに対して若干不足した状態で徐変される。また、バッテリ出力は、ターボ過給器２５０の過給応答遅延が最も大きくなる一部の期間を除いて放電制限値Ｗｏｕｔ未満で推移するが、この一部の期間においては、バッテリ出力が不足するため、バッテリ出力が拡大される（下段の破線参照）。電池出力パターンＰ４に相当するトルクアシストはこのように行われる。

図１１において、時刻ｔ３にアクセルペダルの踏み込み操作がなされたとする。また、図１０と同様に、時刻ｔ４においてターボ過給器２５０の過給応答遅延（所謂ターボラグ）が発生する以前、例えば、アクセルペダルの踏み込み操作開始時点である時刻ｔ３において、エンジントルク（破線参照）は要求トルク（実線参照）から乖離し始めたとする。ここで、タービン回転数Ｒｔが高ければ、図９に例示したようにエンジントルクの応答性は大きく悪化しない。

このため、エンジントルクが要求トルクから乖離し始める時刻ｔ３において、モータジェネレータＭＧ２によるトルクアシストが行われる（ハッチング部分参照）。このトルクアシストにより、エンジントルクと要求トルクとの差が埋められ、エンジントルクとモータトルクとを併せた駆動トルクは要求トルク通りに推移する。トルクアシストが行われるに際してのバッテリからの電力持ち出し量、即ちバッテリ出力は、ターボ過給器２５０の過給応答遅延が最も大きくなる一部の期間を除いて放電制限値Ｗｏｕｔ未満で推移する。一方で、この一部の期間においては、バッテリ出力が不足するため、バッテリ出力が拡大される（下段の破線参照）。電池出力パターンＰ５に相当するトルクアシストはこのように行われる。

このように、本実施形態によれば、要求トルクと駆動トルクとの乖離の度合いを規定する指標としてタービン回転数Ｒｔを用い、タービン回転数Ｒｔが高い場合は、電池出力パターンＰ５により、アクセル踏み込み操作開始時点からモータトルクによるトルクアシストが開始される。このため、もたつき感が解消され、好適なドライバビリティが提供される。

一方、タービン回転数Ｒｔが低い場合は、電池出力パターンＰ４により、ターボ過給器２５０の応答遅延開始時刻からトルクアシストが開始される。この際、トルクアシストは、モータトルクの出力可能範囲内で、駆動トルクが要求トルクに対して徐々に近付くように行われる。従って、ターボ過給器２５０の過給応答遅延に起因するトルク段差が解消され、トルク段差がもたらす物理的ショックやもたつき感が解消される。一方、駆動トルクが徐変されることから、飛び出し感についても防止される。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０…ハイブリッド車両、２００…エンジン、２５０…ターボ過給器、ＭＧ１、ＭＧ２…モータジェネレータ。

Claims (1)

1. 過給器を有する内燃機関と電動機とを備えたハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、
   アクセル踏み込み操作がなされた場合に、要求トルクと実トルクとの乖離の度合いを検出する検出手段と、
   前記検出された乖離の度合いが所定値未満である場合に、前記要求トルクに対する前記実トルクの不足分を補うための前記電動機のトルクアシストが前記アクセル踏み込み操作の開始時点から開始されるように前記電動機を制御し、前記検出された乖離の度合いが所定値以上である場合に、前記トルクアシストが前記アクセル踏み込み操作に伴う前記過給器の応答遅延開始時点から開始されるように前記電動機を制御する制御手段と
   を具備し、
   前記制御手段は、前記検出された乖離の度合いが所定値以上である場合に、前記実トルクを徐変させる
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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