JP2017105376A - ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低車速域で、運転者の意に反して車両の駆動トルクが低下することを防止できるハイブリッド車両の駆動制御装置を提供すること。【解決手段】ハイブリッド車両の駆動制御装置は、エンジン２とモータジェネレータ４とを動力源として備えるハイブリッド車両１の駆動制御装置であって、予め設定されている燃料消費率の良い動作点にエンジン２の動作点が一致するように、エンジン２の目標エンジントルクとモータジェネレータ４の目標モータトルクを補正する動作点補正制御が実行されているとき、車速が所定の閾値以下である場合は、動作点補正制御で用いるエンジントルク補正量とモータトルク補正量を所定量まで減少させる補正量演算部７３を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車両の駆動制御装置に関する。

一般に、ハイブリッド車両は、エンジンと、バッテリから供給される電力で駆動するモータとを動力減として備えている。ハイブリッド車両の制御装置は、エンジントルクとモータトルクの和がドライバ要求トルクと等しくなるように、エンジンとモータを制御している。

従来のハイブリッド車両の駆動制御装置として特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のものは、エンジンの効率とモータの効率とを含めたシステム効率が最大となる動作点を決定し、決定した動作点に基づいてエンジンとモータを動作させている。

特開２００９−２０８７２１号公報

従来のハイブリッド車両の駆動制御装置は、効率の良い動作点になるようにエンジンの動作点を補正し、補正量と等しいモータトルクでモータを力行または回生させることにより、燃費を向上できる。

例えば、従来のハイブリッド車両の駆動制御装置は、あるエンジン回転速度においてエンジンの燃費が良い動作点が現在の動作点よりも高い場合、燃費が良い動作点まで目標エンジントルクを上昇し、上昇分のエンジントルクを吸収するように目標モータトルクを回生側に変更している。これにより、エンジン回転速度や車両の出力トルクを変化させず、ドライバビリティを損なうことなく、エンジンの動作点を燃費が良い動作点に補正できる。

しかしながら、特許文献１に記載のものは、エンジンの特性として、低車速域ではエンジンの追従性がモータジェネレータより低いため、エンジントルクを上昇側に補正した場合に、補正直後はエンジントルクよりもモータトルクが大きくなる場合がある。これにより、運転者の意に反して前進方向への車両の駆動トルクが低下することがある。

そこで、本発明は、低車速域で、運転者の意に反して車両の駆動トルクが低下することを防止できるハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するハイブリッド車両の駆動制御装置の発明の一態様は、エンジンとモータジェネレータとを動力源として備えるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、予め設定されている燃料消費率の良い動作点に前記エンジンの動作点が一致するように、前記エンジンの目標エンジントルクと前記モータジェネレータの目標モータトルクを補正する動作点補正制御が実行されているとき、車速が所定の閾値以下である場合は、前記動作点補正制御で用いるエンジントルク補正量とモータトルク補正量を所定量まで減少させる補正量演算部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、低車速域で、運転者の意に反して車両の駆動トルクが低下することを防止できる。

図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を示す図であり、ハイブリッド車両の構成図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を示す図であり、駆動制御装置の構成図である。 図３は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を示す図であり、駆動制御装置の詳細を示す構成図である。 図４は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置の、エンジントルクを増加側に補正するときの動作点補正を説明する図である。 図５は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置の、エンジントルクを減少側に補正するときの動作点補正を説明する図である。 図６は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置により実行される動作点補正解除動作を説明するフローチャートである。 図７は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置の、車速が所定の閾値以下となってエンジントルク補正量とモータトルク補正量とが所定の割合で所定量まで減少されるときのタイミングチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態に係る駆動制御装置を搭載したハイブリッド車両について説明する。

図１に示すように、ハイブリッド車両１は、動力源としてのエンジン２と、変速機３と、動力源としてのモータジェネレータ４と、駆動輪５と、モータジェネレータ４を制御するＨＣＵ（Hybrid Control Unit）１０と、エンジン２の制御およびシステム全体の制御を行う駆動制御装置としてのＥＣＭ（Engine Control Module）１１と、変速機３を制御するＴＣＭ（Transmission Control Module）１２とを含んで構成される。また、ハイブリッド車両１は、ＩＳＧＣＭ（Integrated Starter Generator Control Module）１３と、ＩＮＶＣＭ（Invertor Control Module）１４と、低電圧ＢＭＳ（Battery Management System）１５と、高電圧ＢＭＳ１６とを含んで構成される。

エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施形態において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。

エンジン２には、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）２０と、スタータ２１とが連結されている。ＩＳＧ２０は、ベルト２２などを介してエンジン２のクランクシャフト１８に連結されている。ＩＳＧ２０は、電力が供給されることにより回転することでエンジン２を始動させる電動機の機能と、クランクシャフト１８から入力された回転力を電力に変換する発電機の機能とを有する。

本実施形態では、ＩＳＧ２０は、ＩＳＧＣＭ１３の制御により、電動機として機能することで、エンジン２をアイドリングストップ機能による停止状態から再始動させるようになっている。ＩＳＧ２０は、電動機として機能することで、ハイブリッド車両１の走行をアシストすることもできる。

スタータ２１は、図示しないモータとピニオンギヤとを含んで構成されている。スタータ２１は、モータを回転させることにより、クランクシャフト１８を回転させて、エンジン２に始動時の回転力を与えるようになっている。このように、エンジン２は、スタータ２１によって始動され、アイドリングストップ機能による停止状態からＩＳＧ２０によって再始動される。

変速機３は、エンジン２から出力された回転を変速し、ドライブシャフト２３を介して駆動輪５を駆動するようになっている。変速機３は、平行軸歯車機構からなる常時噛合式の変速機構２５と、乾式単板クラッチからなるクラッチ２６と、ディファレンシャル機構２７と、クラッチアクチュエータ５１およびシフトアクチュエータ５２と、を備えている。

クラッチアクチュエータ５１は、ＴＣＭ１２の制御によってクラッチ２６の断続（切断と接続）を行うようになっている。クラッチアクチュエータ５１は、非駆動時にクラッチ２６を接続状態にし、駆動時にクラッチ２６を切断状態にする。シフトアクチュエータ５２は、ＴＣＭ１２の制御によって変速機構２５の図示しないシフトスリーブを移動して、変速段の切換を行うようになっている。変速機３の変速段を切換えるときは、クラッチアクチュエータ５１を駆動してクラッチ２６を切断し、シフトアクチュエータ５２を駆動して変速段の切換を行う。以下、クラッチアクチュエータ５１およびシフトアクチュエータ５２を駆動して変速段の切換を行うことを単に変速という。

このように、変速機３は、ＴＣＭ１２の制御により自動で変速を行うことが可能な、いわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）として構成されている。ディファレンシャル機構２７は、変速機構２５によって出力された動力をドライブシャフト２３に伝達するようになっている。

モータジェネレータ４は、ディファレンシャル機構２７に対して、チェーン等の動力伝達機構２８を介して連結されている。すなわち、モータジェネレータ４は、変速機３から駆動輪５までの動力伝達経路に連結されている。

モータジェネレータ４は、電動機として機能し、第３蓄電装置３３から供給される電力で駆動する。

このように、ハイブリッド車両１は、エンジン２とモータジェネレータ４の両方の動力を車両の駆動に用いることが可能なパラレルハイブリッドシステムを構成している。ハイブリッド車両１は、エンジン２及びモータジェネレータ４の少なくとも一方が発生する動力により走行する。

ハイブリッド車両１は、エンジン２が発生するエンジントルクのみによる走行と、モータジェネレータ４が発生するモータトルクのみによる走行（ＥＶ走行）と、モータジェネレータ４を力行運転してエンジン２のエンジントルクをアシストする走行（アシスト走行）と、が可能である。このように、ハイブリッド車両１は、ＥＶ走行を行うＥＶ走行機能と、アシスト走行を行うアシスト走行機能を備えている。

モータジェネレータ４は、発電機としても機能し、ハイブリッド車両１の走行によって発電を行うようになっている。なお、モータジェネレータ４は、変速機３から駆動輪５までの動力伝達経路の何れかの箇所に動力伝達可能に連結されていればよく、必ずしもディファレンシャル機構２７に連結される必要はない。

ハイブリッド車両１は、第１蓄電装置３０と、第２蓄電装置３１を含む低電圧パワーパック３２と、第３蓄電装置３３を含む高電圧パワーパック３４と、高電圧ケーブル３５と、低電圧ケーブル３６とを備えている。

第１蓄電装置３０、第２蓄電装置３１及び第３蓄電装置３３は、充電可能な二次電池から構成されている。第１蓄電装置３０は鉛電池からなる。第２蓄電装置３１は、第１蓄電装置３０よりも高出力かつ高エネルギー密度な蓄電装置である。

第２蓄電装置３１は、第１蓄電装置３０と比較して短い時間で充電が可能である。本実施形態では、第２蓄電装置３１はリチウムイオン電池からなる。なお、第２蓄電装置３１はニッケル水素蓄電池であってもよい。

第１蓄電装置３０及び第２蓄電装置３１は、約１２Ｖの出力電圧を発生するようにセルの個数等が設定された低電圧バッテリである。第３蓄電装置３３は、例えば、ニッケル水素蓄電池からなる。

第３蓄電装置３３は、第１蓄電装置３０及び第２蓄電装置３１より高電圧を発生するようにセルの個数等が設定された高電圧バッテリであり、例えば、１００Ｖの出力電圧を発生させる。第３蓄電装置３３の残容量などの状態は、高電圧ＢＭＳ１６によって管理される。

ハイブリッド車両１には、電気負荷としての一般負荷３７及び被保護負荷３８が設けられている。一般負荷３７及び被保護負荷３８は、スタータ２１及びＩＳＧ２０以外の電気負荷である。

被保護負荷３８は、常に安定した電力供給が要求される電気負荷である。この被保護負荷３８は、ＡＢＳ／ＥＳＰ３８Ａ、電動パワーステアリング制御装置３８Ｂ、及びヘッドライト３８Ｃを含んでいる。ＡＢＳ／ＥＳＰ３８Ａは、駆動輪５および図示しない従動輪の制動時のロックを防止するＡＢＳ（Antilock Brake System）と、車両の横滑りを防止するＥＳＰ（Electronic Stability Program）とからなる。なお、被保護負荷３８は、図示しないインストルメントパネルのランプ類及びメータ類並びにカーナビゲーションシステムも含んでいる。

一般負荷３７は、被保護負荷３８と比較して安定した電力供給が要求されず、一時的に使用される電気負荷である。一般負荷３７には、例えば、図示しないワイパー、及び、エンジン２に冷却風を送風する電動クーリングファンが含まれる。

低電圧パワーパック３２は、第２蓄電装置３１に加えて、スイッチ４０、４１と、低電圧ＢＭＳ１５とを有している。第１蓄電装置３０及び第２蓄電装置３１は、低電圧ケーブル３６を介して、スタータ２１と、ＩＳＧ２０と、電気負荷としての一般負荷３７及び被保護負荷３８とに電力を供給可能に接続されている。被保護負荷３８に対しては、第１蓄電装置３０と第２蓄電装置３１とが並列に電気的に接続されている。

スイッチ４０は、第２蓄電装置３１と被保護負荷３８との間の低電圧ケーブル３６に設けられている。スイッチ４１は、第１蓄電装置３０と被保護負荷３８との間の低電圧ケーブル３６に設けられている。

低電圧ＢＭＳ１５は、スイッチ４０、４１の開閉を制御することで、第２蓄電装置３１の充放電及び被保護負荷３８への電力供給を制御している。低電圧ＢＭＳ１５は、アイドリングストップによりエンジン２が停止しているときは、スイッチ４０を閉じてスイッチ４１を開くことで、高出力かつ高エネルギー密度な第２蓄電装置３１から被保護負荷３８に電力を供給するようになっている。

低電圧ＢＭＳ１５は、エンジン２をスタータ２１によって始動するとき、及び、アイドリングストップ制御によって停止しているエンジン２をＩＳＧ２０によって再始動するときに、スイッチ４０を閉じてスイッチ４１を開くことで、第１蓄電装置３０からスタータ２１又はＩＳＧ２０に電力を供給するようになっている。スイッチ４０を閉じてスイッチ４１を開いた状態では、第１蓄電装置３０から一般負荷３７にも電力が供給される。

このように、第１蓄電装置３０は、エンジン２を始動する始動装置としてのスタータ２１及びＩＳＧ２０に少なくとも電力を供給するようになっている。第２蓄電装置３１は、一般負荷３７及び被保護負荷３８に少なくとも電力を供給するようになっている。

第２蓄電装置３１は、一般負荷３７と被保護負荷３８の両方に電力を供給可能に接続されているが、常に安定した電力供給が要求される被保護負荷３８に優先的に電力を供給するようにスイッチ４０、４１が低電圧ＢＭＳ１５により制御される。

低電圧ＢＭＳ１５は、第１蓄電装置３０及び第２蓄電装置３１の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge、充電残量、充電容量ともいう）、並びに、一般負荷３７及び被保護負荷３８への作動要求を考慮しつつ、被保護負荷３８が安定して作動することを優先して、スイッチ４０、４１を上述した例と異なるように制御することがある。

高電圧パワーパック３４は、第３蓄電装置３３に加えて、インバータ４５と、ＩＮＶＣＭ１４と、高電圧ＢＭＳ１６とを有している。高電圧パワーパック３４は、高電圧ケーブル３５を介して、モータジェネレータ４に電力を供給可能に接続されている。

インバータ４５は、ＩＮＶＣＭ１４の制御により、高電圧ケーブル３５にかかる交流電力と、第３蓄電装置３３にかかる直流電力とを相互に変換するようになっている。例えば、ＩＮＶＣＭ１４は、モータジェネレータ４を力行させるときには、第３蓄電装置３３が放電した直流電力をインバータ４５により交流電力に変換させてモータジェネレータ４に供給する。

ＩＮＶＣＭ１４は、モータジェネレータ４を回生させるときには、モータジェネレータ４が発電した交流電力をインバータ４５により直流電力に変換させて第３蓄電装置３３に充電する。

ＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３と、ＩＮＶＣＭ１４、低電圧ＢＭＳ１５及び高電圧ＢＭＳ１６は、それぞれＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

これらのコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３と、ＩＮＶＣＭ１４、低電圧ＢＭＳ１５及び高電圧ＢＭＳ１６としてそれぞれ機能させるためのプログラムが格納されている。

すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施形態におけるＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３と、ＩＮＶＣＭ１４、低電圧ＢＭＳ１５及び高電圧ＢＭＳ１６としてそれぞれ機能する。

本実施形態において、ＥＣＭ１１は、アイドリングストップ制御を実行するようになっている。このアイドリングストップ制御において、ＥＣＭ１１は、所定の停止条件の成立時にエンジン２を停止させ、所定の再始動条件の成立時にＩＳＧＣＭ１３を介してＩＳＧ２０を駆動してエンジン２を再始動させるようになっている。このため、エンジン２の不要なアイドリングが行われなくなり、ハイブリッド車両１の燃費を向上させることができる。

本実施形態では、ＥＣＭ１１は、車両停止状態（車速がゼロである）であることを所定の停止条件としてエンジン２を停止させるようになっている。このように、ハイブリッド車両１は、車両停車時にアイドリングストップを行う停車ＩＳ（Idling Stop）機能を備えている。

ハイブリッド車両１には、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ＬＡＮ（Local Area Network）を形成するためのＣＡＮ通信線４８、４９が設けられている。

ＨＣＵ１０は、ＩＮＶＣＭ１４及び高電圧ＢＭＳ１６にＣＡＮ通信線４８によって接続されている。ＨＣＵ１０、ＩＮＶＣＭ１４及び高電圧ＢＭＳ１６は、ＣＡＮ通信線４８を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行う。

ＨＣＵ１０は、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３及び低電圧ＢＭＳ１５にＣＡＮ通信線４９によって接続されている。ＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３及び低電圧ＢＭＳ１５は、ＣＡＮ通信線４９を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行う。

本実施形態では、ＴＣＭ１２は、運転条件に応じてクラッチアクチュエータ５１およびシフトアクチュエータ５２を駆動し、変速機３の変速動作を制御する。

本実施形態のハイブリッド車両１は、ギャップフィリング機能を備えている。ギャップフィリング機能とは、変速機３の変速中にモータジェネレータ４を駆動し、モータジェネレータ４のトルクを駆動輪５に付与する機能である。

ＨＣＵ１０は、ギャップフィリング制御動作を動作許可時に実行することで、ギャップフィリング機能を実現する。ＨＣＵ１０は、ギャップフィリング制御動作において、変速中に駆動輪５で伝達できない分のエンジントルクと等しいモータトルクをモータジェネレータ４に発生させる。このギャップフィリング機能により、変速中のクラッチ２６の切断による減速感が抑制され、車両の走行性能を向上できる。

ＨＣＵ１０は、変速動作に伴うクラッチ２６の切断時に、モータジェネレータ４のモータトルクを駆動輪５に付与するギャップフィリング制御動作を、動作許可時に実行する。また、ＨＣＵ１０は、予め設定された自動停止条件が成立した場合に、エンジン２を自動停止する停車ＩＳ制御動作を、動作許可時に実行する。

また、ＨＣＵ１０は、モータジェネレータ４を動力源として走行するＥＶ走行制御動作を、動作許可時に実行する。また、ＨＣＵ１０は、モータジェネレータ４を力行運転してエンジンのエンジントルクをアシストするアシスト走行制御動作を、動作許可時に実行する。

このアシスト走行制御動作においては、燃料消費率の良い動作点にエンジン２の動作点が一致するように、エンジン２の目標エンジントルクとモータジェネレータ４の目標モータトルクが補正される。

図２において、ハイブリッド車両１は、車輪速センサ６１と、車速センサ６２と、アクセルペダルセンサ６３と、クランク角センサ６４とを更に備えている。

車輪速センサ６１は、駆動輪５または従動輪の回転速度を検出し、検出信号を車速情報としてＥＣＭ１１に出力する。

車速センサ６２は、変速機３の図示しない出力軸の回転速度を検出し、検出信号を車速情報としてＥＣＭ１１に出力する。

アクセルペダルセンサ６３は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出し、検出したアクセルペダル踏み込み量をＥＣＭ１１に出力する。

クランク角センサ６４は、エンジン２のクランクシャフト１８の回転速度を検出し、検出信号をエンジン回転速度情報としてＥＣＭ１１に出力する。

また、エンジン２には、混合気を点火する点火プラグ２Ａ、燃料を噴射するインジェクタ２Ｂ、吸気量を調整する電子制御スロットルバルブ２Ｃが設けられている。

ＥＣＭ１１は、点火プラグ２Ａに対して点火要求を送信し、インジェクタ２Ｂに対して燃料噴射量・噴射要求を送信し、電子制御スロットルバルブ２Ｃに対して吸気スロットル開度要求を送信することで、エンジン２の出力を制御する。

ＥＣＭ１１は、エンジン２の動作点を補正する際に、点火プラグ２Ａ、インジェクタ２Ｂ、電子制御スロットルバルブ２Ｃへのこれらの制御パラメータを、エンジントルク補正量に応じて調整する。

ＥＣＭ１１には、ＨＣＵ１０を介してバッテリ状態が入力される。このバッテリ状態は、第１蓄電装置３０、第２蓄電装置３１、第３蓄電装置３３の充電状態、セル温度等の情報を含んでいる。

ＥＣＭ１１は、ＨＣＵ１０に対して動作点補正要求を送信する。この動作点補正要求は、モータジェネレータ４のモータトルクを補正するためのモータトルク補正量が含まれる。ＨＣＵ１０は、動作点補正要求に応じてインバータ４５にモータ駆動信号を送信する。インバータ４５は、このモータ駆動信号に応じたモータ電圧（モータ印可電圧）をモータジェネレータ４に供給する。

図３において、ＥＣＭ１１には、目標トルク演算部７１と、動作点演算部７２と、補正量演算部７３と、動作点補正部７４と、エンジン出力制御部７５と、モータ出力制御部７６とが設けられている。

目標トルク演算部７１は、少なくともアクセルペダルの踏み込み量から、エンジン２の目標エンジントルクとモータジェネレータ４の目標モータトルクを演算する。本実施形態では、目標トルク演算部７１は、車速、アクセルペダル踏み込み量、バッテリ状態、ＴＣＭ１２からのトルク要求、およびＡＢＳ／ＥＳＰ３８Ａからのトルク要求に基づき、図示しないマップを参照して目標エンジントルクと目標モータトルクを演算する。

動作点演算部７２は、目標エンジントルクとエンジン回転速度とから、エンジン２の動作点を演算する。

補正量演算部７３は、エンジン２の動作点と、予め設定されている燃料消費率の良い動作点との差に基づいて、エンジントルク補正量とモータトルク補正量を演算する。具体的には、補正量演算部７３は、エンジン２の動作点と、燃料消費率の良い動作点と、エンジン回転速度に基づいて、そのエンジン回転速度におけるエンジントルク補正量とモータトルク補正量を演算する。

さらに、本実施形態では、補正量演算部７３は、車速が所定の閾値以下の低車速である場合は、エンジントルク補正量とモータトルク補正量を、所定の割合で所定量まで減少させる。

補正量演算部７３は、予め設定されている燃料消費率の良い動作点にエンジン２の動作点が一致するように、エンジン２の目標エンジントルクとモータジェネレータ４の目標モータトルクを補正する動作点補正制御が実行されているとき、車速が所定の閾値以下である場合は、動作点補正制御で用いるエンジントルク補正量とモータトルク補正量を所定量まで減少させる。

動作点補正部７４は、目標エンジントルク、エンジントルク補正量、目標モータトルク、モータトルク補正量を取得して、動作点補正制御を実行する。この動作点補正制御において、動作点補正部７４は、エンジントルク補正量で目標エンジントルクを補正し、モータトルク補正量で目標モータトルクを補正する。

エンジン出力制御部７５は、動作点補正部７４により補正された後の補正後目標エンジントルクに従ってエンジン２の出力を制御する。本実施形態では、エンジン出力制御部７５は、制御パラメータとしての点火タイミング、吸気量要求、燃料噴射量および噴射タイミングを調整することで、エンジン２の出力を制御する。

モータ出力制御部７６は、動作点補正部により補正された後の補正後目標モータトルクに従って、モータジェネレータ４の出力を制御する。このモータジェネレータ４の出力制御は、図２で説明したように、ＨＣＵ１０およびインバータ４５を介してモータ電圧（モータ印可電圧）を調整することにより行われる。

ここで、図４、図５を参照して、動作点補正部７４により実行される動作点の補正について更に説明する。ＥＣＭ１１のＲＯＭには、図４、図５に示す動作点補正マップが記憶されており、ＥＣＭ１１は、この動作点補正マップを参照してエンジントルクとモータトルクを補正する。ここで、動作点の補正は、図３に示すようにエンジントルクを増加させて燃費が良い動作点に一致させる場合と、図４に示すようにエンジントルクを減少させて燃費が良い動作点に一致させる場合とがある。

図４、図５において、縦軸はエンジントルク［Ｎ・ｍ］を示し、横軸はエンジン回転速度［ｒｐｍ］を示している。動作点補正マップには目標動作点ラインが設定されており、この目標動作点ラインは、最も熱効率の良い動作点から構成される曲線である。動作点は、エンジントルクとエンジン回転速度の組み合わせからなる。

動作点補正マップには、燃料消費率の等高線（等効率ラインともいう）が設定されており、この燃料消費率の等高線は、目標動作点ライン上のある動作点に対して熱効率の等しい点を結んでできる楕円形のラインである。

ＥＣＭ１１は、エンジン２のエンジントルクと、モータジェネレータ４のモータトルクの和がドライバ要求トルクと等しくなるように、エンジントルクとモータトルク４を決定する。ドライバ要求トルクとは、アクセルペダルを通じてドライバから入力された要求トルクである。

エンジントルクとモータトルク４を決定する際、ＥＣＭ１１は、図４に示すように、ドライバ要求トルクから決定される動作点Ｐ１のエンジントルクが、目標動作点ライン上の動作点Ｐ２のエンジントルクよりも小さい場合、目標動作点ライン上のＰ２まで上昇するように、エンジン２の動作点（エンジントルク）を補正する。この場合、ＥＣＭ１１は、Ｐ１とＰ２の差分のトルク（エンジントルクの増加分）を吸収して発電するように、モータジェネレータ４を回生させ、負荷トルク（負のモータトルク）を発生させる。

一方、ＥＣＭ１１は、図５に示すように、ドライバ要求トルクから決定される動作点Ｐ３のエンジントルクが、目標動作点ライン上の動作点Ｐ２のエンジントルクよりも大きい場合、目標動作点ライン上のＰ２まで減少するように、エンジン２の動作点（エンジントルク）を補正する。この場合、ＥＣＭ１１は、Ｐ２とＰ３の差分のトルク（エンジントルクの減少分）を補うように、モータジェネレータ４を力行し、正のモータトルクを発生させる。

ここで、補正量演算部７３による「補正量を所定量まで減少させる」とは、補正量の絶対値を減少させることを意味している。例えば、車両を前進させる方向へのトルクを正の値で表し、車両を後退させる方向へのトルクを負の値で表す場合、エンジントルク補正量が１０［Ｎ・ｍ］であれば、モータトルク補正量は−１０［Ｎ・ｍ］となる。この場合、エンジントルクが増加側に１０［Ｎ・ｍ］補正され、この１０［Ｎ・ｍ］の増加分のトルクを回生発電により吸収するようにモータジェネレータ４が制御される。

また、「補正量を所定の割合で所定量まで減少させる」とは、例えば、エンジントルク補正量に関しては、１０→８→６→４→２→０［Ｎ・ｍ］のように減少させることである。この例では、エンジントルク補正量を、初期値の１０［Ｎ・ｍ］から、所定の割合である２［Ｎ・ｍ］で、所定量である０［Ｎ・ｍ］まで減少させている。モータトルク補正量に関しても、エンジントルク補正量の減少と同様に、−１０→−８→−６→−４→−２→０［Ｎ・ｍ］のように、所定の割合で所定量まで減少される。

ここで、「所定の割合で減少させる」とは、上記の例では、所定の時間間隔で、所定の量（２［Ｎ・ｍ］）ずつ、補正量の絶対値を減少させるようにしているが、これに限定されるものではなく、所定の時間間隔で所定の割合（所定のパーセント）ずつ補正量を減少させることも含まれる。

以上のように構成されたハイブリッド車両の駆動制御装置において実行される動作点補正解除動作について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。なお、この動作点補正解除動作は、所定の短い周期で繰り返し実行される。

図６に示す動作点補正解除動作において、ＥＣＭ１１は、変速機３が変速中であるか否かを判別する（ステップＳ１）。このステップＳ１では、例えば、変速機３のクラッチアクチュエータ５１が駆動中であるとき、ＥＣＭ１１は、変速機３が変速中であると判定する。

ステップＳ１で変速機３が変速中であると判別した場合、ＥＣＭ１１は、エンジン２の動作点の補正を停止し（ステップＳ２）、このフローチャートの１回のルーチンを終了する。すなわち、変速機３が変速中のときは、クラッチ２６が切断されておりエンジン２の動力が駆動輪５に伝達されないため、動作点の補正は行われない。

ステップＳ１で変速機３が変速中ではないと判別した場合、ＥＣＭ１１は、車速が低車速であるか否かを判別する（ステップＳ３）。ここでは、ＥＣＭ１１は、車速が所定の閾値Ｖ１以下である場合に低車速であると判別する。

ステップＳ３で車速が低車速である（閾値Ｖ１以下）と判別した場合、ＥＣＭ１１は、エンジン２の動作点の補正が停止中であるか否かを判別する（ステップＳ４）。

ステップＳ４で動作点の補正が停止中であると判別した場合、ＥＣＭ１１は、このフローチャートの１回のルーチンを終了する。

ステップＳ３で車速が低車速ではない（閾値Ｖ１より大きい）と判別した場合、ＥＣＭ１１は、エンジン２の動作点の補正を実行し（ステップＳ８）、このフローチャートの１回のルーチンを終了する。ステップＳ８では、ＥＣＵ１１は、図４、図５の動作点補正マップを参照して燃費が最も良くなるようにエンジントルクとモータトルクを補正する。

ステップＳ４で動作点の補正が停止中ではないと判別した場合、ＥＣＭ１１は、エンジントルク補正量とモータトルク補正量を所定の割合で減少させ、減少された補正量で動作点の補正を実行する（ステップＳ５）。

ステップＳ５に次いで、ＥＣＭ１１は、エンジントルク補正量とモータトルク補正量が０であるか否かを判別する（ステップＳ６）。

ステップＳ６で補正量が０であると判別した場合、ＥＣＭ１１は、動作点の補正を停止し（ステップＳ７）、このフローチャートの１回のルーチンを終了する。

ステップＳ６で補正量が０でないと判別した場合、ＥＣＭ１１は、このフローチャートの１回のルーチンを終了する。

ＥＣＭ１１は、ステップＳ６で補正量が０であると判別するまで、ステップＳ５を繰り返す。これにより、ステップＳ５が繰り返されることで、エンジントルク補正量とモータトルク補正量を所定の割合で徐々に減少する。

この動作点補正解除動作では、ＥＣＭ１１が動作点補正解除動作を実行することで、ステップＳ１で変速機３が変速中ではなく、かつ、ステップＳ２車速が閾値Ｖ１以下の低車速であり、かつ、ステップＳ４で動作点の補正が実行中である場合、ステップＳ５が繰り返された後にステップＳ７が実行される。

これにより、図７に示すように、車速が時刻ｔ０から減少し始めて時刻ｔ１で閾値Ｖ１以下になった場合、時刻ｔ１で、エンジントルク補正量とモータトルク補正量が所定の割合で徐々に０になるまで減少され、動作点の補正が停止される。このように、補正量を徐々に減少することで、急激なトルク変化やこれによる車両の振動が発生しないため、急激なトルク変化や車両の振動によってドライバビリティが悪化するのを防止できる。

なお、ステップＳ５の繰り返しによりエンジントルク補正量が例えば初期値の１０［Ｎ・ｍ］から８［Ｎ・ｍ］を経て６［Ｎ・ｍ］まで減少していたときに、車速が閾値Ｖ１を超えた場合は、ステップＳ８に移行して初期値の１０［Ｎ・ｍ］を補正量としてエンジン２の動作点が補正される。すなわち、ステップＳ５で減少された補正量は、ステップＳ８で実行される補正には反映されない。

以上のように説明した本実施形態のハイブリッド車両の駆動制御装置の作用効果について説明する。

ハイブリッド車両１において、動作点補正制御によりエンジントルクが増加側に補正された場合、モータトルクが減少側に補正されることで、ドライバ要求トルクに対する駆動トルクの増減を発生させることなく、エンジン２の燃費が向上される。

従来のハイブリッド車両において、動作点補正制御が実行されているとき、車速が所定の閾値Ｖ１以下の低車速である場合は、エンジントルクの追従性がモータトルクの追従性より低い。これは、低車速では、エンジン２がフューエルカットの終了後であるため、および、エンジン２の回転数が低くエンジントルクが低いためである。

このような状態において、図４のように、エンジントルクを増加させる補正をする場合、補正が完了するまでの過渡状態で、エンジン２のエンジントルクよりもモータジェネレータ４の回生側のモータトルクが大きくなり、運転者の意に反して前進方向への車両の駆動トルクが低下することがある。なお、図５のように、エンジントルクを減少させる補正をする場合は、エンジン２が速やかに追従し、エンジントルクの減少量とモータトルクの増加量を釣り合わせることができるため、運転者の意に反して駆動トルクが低下することがない。

本実施形態のハイブリッド車両の駆動制御装置は、動作点補正制御が実行されているとき、車速が所定の閾値Ｖ１以下の低車速である場合は、動作点補正制御で用いるエンジントルク補正量とモータトルク補正量を所定量まで減少させる補正量演算部７３を備えている。

この構成により、低車速のときは、エンジントルク補正量とモータトルク補正量が所定量まで減少されるため、エンジントルクを増加させる補正が行われている場合であっても、エンジントルクの増加量よりモータトルクの減少量が大きくなることがない。この結果、低車速域で、運転者の意に反して車両の駆動トルクが低下することを防止できる。

また、本実施形態のハイブリッド車両の駆動制御装置は、少なくともアクセルペダルの踏み込み量から、エンジン２の目標エンジントルクとモータジェネレータ４の目標モータトルクを演算する目標トルク演算部７１と、目標エンジントルクとエンジン回転速度とから、エンジン２の動作点を演算する動作点演算部７２と、エンジン２の動作点と、予め設定されている燃料消費率の良い動作点との差に基づいて、エンジントルク補正量とモータトルク補正量を演算する補正量演算部７３と、エンジントルク補正量で目標エンジントルクを補正し、モータトルク補正量で目標モータトルクを補正する動作点補正部７４と、動作点補正部７４により補正された後の補正後目標エンジントルクに従ってエンジンの出力を制御するエンジン出力制御部７５と、動作点補正部により補正された後の補正後目標モータトルクに従ってモータジェネレータ４の出力を制御するモータ出力制御部７６と、を有する。

そして、補正量演算部７３は、車速が所定の閾値以下である場合は、エンジントルク補正量とモータトルク補正量を所定量まで減少させる。

この構成により、低車速のときは、エンジントルク補正量とモータトルク補正量が所定量まで減少されるため、エンジントルクを増加させる補正が行われている場合であっても、エンジントルクの増加量よりモータトルクの減少量が大きくなることがない。この結果、低車速域で、運転者の意に反して車両の駆動トルクが低下することを防止できる。

また、本実施形態のハイブリッド車両の駆動制御装置において、補正量演算部７３は、車速が所定の閾値以下である場合は、エンジントルク補正量とモータトルク補正量とを所定の割合で所定量まで減少させる。

この構成により、補正量が所定の割合で所定量まで減少するため、エンジントルクやモータトルクを緩やかに変化させることができ、エンジントルクやモータトルクの変化によりショックが発生するのを防止できる。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１ ハイブリッド車両
２ エンジン
４ モータジェネレータ
７１ 目標トルク演算部
７２ 動作点演算部
７３ 補正量演算部
７４ 動作点補正部
７５ エンジン出力制御部
７６ モータ出力制御部

Claims (3)

1. エンジンとモータジェネレータとを動力源として備えるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   予め設定されている燃料消費率の良い動作点に前記エンジンの動作点が一致するように、前記エンジンの目標エンジントルクと前記モータジェネレータの目標モータトルクを補正する動作点補正制御が実行されているとき、車速が所定の閾値以下である場合は、前記動作点補正制御で用いるエンジントルク補正量とモータトルク補正量を所定量まで減少させる補正量演算部を備えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
2. エンジンとモータジェネレータとを動力源として備えるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   少なくともアクセルペダルの踏み込み量から、前記エンジンの目標エンジントルクと前記モータジェネレータの目標モータトルクを演算する目標トルク演算部と、
   前記目標エンジントルクとエンジン回転速度とから、前記エンジンの動作点を演算する動作点演算部と、
   前記エンジンの動作点と、予め設定されている燃料消費率の良い動作点との差に基づいて、エンジントルク補正量とモータトルク補正量を演算する補正量演算部と、
   前記エンジントルク補正量で前記目標エンジントルクを補正し、前記モータトルク補正量で前記目標モータトルクを補正する動作点補正部と、
   前記動作点補正部により補正された後の補正後目標エンジントルクに従って前記エンジンの出力を制御するエンジン出力制御部と、
   前記動作点補正部により補正された後の補正後目標モータトルクに従って前記モータジェネレータの出力を制御するモータ出力制御部と、を有し、
   前記補正量演算部は、車速が所定の閾値以下である場合は、前記エンジントルク補正量と前記モータトルク補正量を所定量まで減少させることを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
3. 前記補正量演算部は、前記車速が所定の閾値以下である場合は、前記エンジントルク補正量と前記モータトルク補正量とを所定の割合で所定量まで減少させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。