JP2018065529A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

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Abstract

【課題】エンジンのアイドル運転時に車両の振動が大きくなるのを抑制する。【解決手段】エンジンのアイドル運転時において、車速が閾値以下である条件を含む所定条件が成立しているときには、エンジンの回転数が目標アイドル回転数または目標アイドル回転数を含む所定回転数範囲内となるようにスロットル開度を調節してエンジンを制御し、所定条件が成立していないときには、スロットル開度を一定値としてエンジンを制御する。こうしたものにおいて、閾値を、エンジンの回転数が目標アイドル回転数よりも小さく且つ車両の共振回転数よりも大きい所定回転数以下に至ったときには、エンジンの回転数が所定回転数よりも大きいときに比して大きくなるように設定する。【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンとモータとを備えるハイブリッド自動車に関する。
従来、この種のハイブリッド自動車としては、走行用のエンジンおよびモータを備え、エンジンのアイドル運転時には、エンジンの回転速度が目標アイドル回転速度を含む所定範囲内となるようにスロットル開度をフィードバック制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１５−５１４３０号公報
エンジンのアイドル運転時において、停車中（および極低車速のとき）にはスロットル開度をフィードバック制御（調節）し、それ以外のときにはスロットル開度を一定値とすることが考えられている。これは、車速の変動などによりスロットル開度のフィードバック制御（調節）の精度が低下するのを抑制するためである。したがって、ある程度の車速でのエンジンのアイドル運転時に、エンジンの回転数が目標アイドル回転数に対して比較的小さい回転数まで低下することがある。エンジンと車軸に連結された駆動軸とがダンパを介して接続されると共に駆動軸にモータが接続されるハイブリッド自動車では、一般に、車両の共振周波数が目標アイドル回転数よりも十分に低い回転数となるように設計されるものの、エンジンの回転数の目標アイドル回転数に対する低下の程度によっては、エンジンの回転数が車両の共振回転数に至り、車両の振動が大きくなる可能性がある。
本発明のハイブリッド自動車は、エンジンのアイドル運転時に車両の振動が大きくなるのを抑制することを主目的とする。
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明のハイブリッド自動車は、
車軸に連結された駆動軸にダンパを介して接続されたエンジンと、
前記駆動軸に接続されたモータと、
前記エンジンのアイドル運転時において、車速が閾値以下である条件を含む所定条件が成立しているときには、前記エンジンの回転数が目標アイドル回転数または前記目標アイドル回転数を含む所定回転数範囲内となるようにスロットル開度を調節して前記エンジンを制御し、前記所定条件が成立していないときには、前記スロットル開度を一定値として前記エンジンを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記閾値は、前記エンジンの回転数が前記目標アイドル回転数よりも小さく且つ車両の共振回転数よりも大きい所定回転数以下に至ったときには、前記エンジンの回転数が前記所定回転数よりも大きいときに比して大きくなるように設定される、
ことを要旨とする。
この本発明のハイブリッド自動車では、エンジンのアイドル運転時において、車速が閾値以下である条件を含む所定条件が成立しているときには、エンジンの回転数が目標アイドル回転数または目標アイドル回転数を含む所定回転数範囲内となるようにスロットル開度を調節してエンジンを制御し、所定条件が成立していないときには、スロットル開度を一定値としてエンジンを制御する。こうしたものにおいて、閾値を、エンジンの回転数が目標アイドル回転数よりも小さく且つ車両の共振回転数よりも大きい所定回転数以下に至ったときには、エンジンの回転数が所定回転数よりも大きいときに比して大きくなるように設定する。したがって、エンジンの回転数が所定回転数以下に至ったときには、エンジンの回転数が所定回転数よりも大きいときに比して、所定条件が成立する（エンジンの回転数が目標アイドル回転数または所定回転数範囲内となるようにスロットル開度を調節する）車速範囲の上限を拡大するから、エンジンの回転数が更に低下して共振回転数に至るのを抑制することができる。この結果、エンジンのアイドル運転時に車両の振動が大きくなるのを抑制することができる。ここで、「所定条件」は、車速が閾値以下である条件に加えて、車両の加速度が値０を含む所定範囲内である条件も用いるものとしてもよい。
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記エンジンのアイドル運転時において、前記所定条件が成立しているときには、前記エンジンの回転数が前記目標アイドル回転数または前記所定回転数範囲内となるようにするフィードバック制御により前記スロットル開度の目標値としての目標スロットル開度を設定して前記エンジンを制御し、前記所定条件が成立していないときには、前記フィードバック制御におけるフィードバック項を保持して前記目標スロットル開度を設定して前記エンジンを制御する、ものとしてもよい。こうすれば、エンジンのアイドル運転時において、所定条件が成立しているときには、フィードバック制御により、エンジンの回転数が目標アイドル回転数または所定回転数範囲内となるようにすることができ、所定条件が成立していないときには、フィードバック項が乱れる（急変したりする）のを抑制し、スロットル開度が乱れる（急変したりする）のを抑制することができる。
この場合、前記制御装置は、前記エンジンのアイドル運転時に前記所定条件が成立しているときにおいて、前記所定条件の成立開始から所定時間が経過するまでは、前記フィードバック項を保持して前記目標スロットル開度を設定する、ものとしてもよい。所定条件が成立して直ちにフィードバック制御を開始すると、フィードバック項が乱れ（急変したりし）、スロットル開度が乱れる（急変したりする）可能性がある。したがって、所定条件の成立開始から所定時間が経過するまではフィードバック項を保持することにより、フィードバック項が乱れる（急変したりする）のを抑制し、スロットル開度が乱れる（急変したりする）のを抑制することができる。
この場合、前記制御装置は、前記エンジンのアイドル運転時に前記所定条件が成立しているときにおいて、前記所定条件の成立開始から前記所定時間が経過するまでに、前記エンジンの回転数が前記所定回転数よりも小さく且つ前記共振回転数よりも大きい第２所定回転数以下に至ったときには、前記フィードバック項を値０以上として前記目標スロットル開度を設定する、ものとしてもよい。エンジンの回転数が第２所定回転数以下に至る要因としては、フィードバック項が負の値になっていてスロットル開度が比較的小さくなっていることが考えられる。したがって、フィードバック項を値０以上として目標スロットル開度を設定することにより、エンジンの回転数の更なる低下を抑制することができると考えられる。
本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 エンジンＥＣＵ２４により実行される吸入空気量制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 吸入空気量設定用マップの一例を示す説明図である。 変形例の吸入空気量制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のエンジン２２のアイドル運転時の車速Ｖや閾値Ｖｒｅｆ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，フィードバック項Ｑａｆｂ，スロットル開度ＴＨの様子の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、蓄電装置としてのバッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。
エンジン２２は、例えばガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。図２に示すように、エンジン２２は、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６から燃料を噴射して空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。燃焼室からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化触媒（三元触媒）を有する浄化装置１３４を介して外気に排出される。
図１に示すように、エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。また、吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブを開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。更に、スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度ＴＨや、吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａも挙げることができる。加えて、排気管に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦや、排気管に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動制御信号や、燃料噴射弁１２６への駆動制御信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への駆動制御信号を挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２と接続されると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２などが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）や、エンジン２２を運転停止して走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）で走行する。
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２を運転する際には、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいて運転されるように、スロットルバルブ１２４の開度（スロットル開度ＴＨ）を調節する吸入空気量制御，燃料噴射弁１２６からの燃料噴射量を調節する燃料噴射制御，点火プラグ１３０の点火時期を調節する点火制御などを行なう。
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２のアイドル運転時（上述の目標トルクＴｅ＊が値０のとき）における吸入空気量制御について説明する。なお、エンジン２２のアイドル運転時には、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に目標アイドル回転数Ｎｉｄが設定される。目標アイドル回転数Ｎｉｄとしては、例えば、９８０ｒｐｍや１０００ｒｐｍ，１０２０ｒｐｍなどが用いられる。図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行される吸入空気量制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２のアイドル運転時に繰り返し実行される。
吸入空気量制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、まず、エンジン２２の回転数Ｎｅや車速Ｖ，加速度αなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに基づいて演算された値を入力するものとした。車速Ｖは、車速センサ８８により検出された値をＨＶＥＣＵ７０から通信により入力するものとした。加速度αは、車速Ｖの単位時間（例えば１秒など）当たりの変化量として演算された値をＨＶＥＣＵ７０から通信により入力するものとした。なお、加速度αは、車両に加速度センサを取り付けてその加速度センサにより検出された値をＨＶＥＣＵ７０から通信により入力するものとしてもよい。
こうしてデータを入力すると、加速度αを負の閾値α１および正の閾値α２と比較する（ステップＳ１１０）。ここで、閾値α１は、急減速中であるか否かを判定するのに用いられる閾値であり、例えば、１秒当たり−９ｋｍ／ｈや−８ｋｍ／ｈ，−７ｋｍ／ｈなどを用いることができる。また、閾値α２は、急加速中であるか否かを判定するのに用いられる閾値であり、例えば、１秒当たり＋２ｋｍ／ｈや＋３ｋｍ／ｈ，＋４ｋｍ／ｈなどを用いることができる。
ステップＳ１１０で加速度αが閾値α１以上で且つ閾値α２以下のときには、急減速中でも急加速中でもない（車速Ｖがある程度安定している）と判断し、エンジン２２の回転数Ｎｅを閾値Ｎｒｅｆ１と比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆ１は、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標アイドル回転数Ｎｉｄに対してある程度低下したか否かを判定するのに用いられる閾値であり、実施例では、目標アイドル回転数Ｎｉｄよりも小さく且つ車両の共振回転数Ｎｒｅｓよりも大きい回転数を用いるものとした。車両の共振回転数Ｎｒｅｓは、目標アイドル回転数Ｎｉｄよりも十分に低い回転数となるように設計され、例えば、７４０ｒｐｍや７５０ｒｐｍ，７６０ｒｐｍなどとなるように設計される。閾値Ｎｒｅｆ１は、例えば、８９０ｒｐｍや９００ｒｐｍ，９１０ｒｐｍなどを用いることができる。
ステップＳ１２０でエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１よりも大きいときには、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標アイドル回転数Ｎｉｄに対してそれほど低下していないと判断し、閾値Ｖｒｅｆに所定車速Ｖ１を設定し（ステップＳ１３０）、車速Ｖを閾値Ｖｒｅｆと比較する（ステップＳ１５０）。そして、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下のときには、ＩＳＣフィードバック制御を実行すると判定する（ステップＳ１６０）。ここで、ＩＳＣフィードバック制御は、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標アイドル回転数Ｎｉｄを含む値（Ｎｉｄ−ΔＮｉｄ）以上で且つ値（Ｎｉｄ＋ΔＮｉｄ）以下の範囲内となるように目標スロットル開度ＴＨ＊を設定するフィードバック制御である。値ΔＮｉｄは、例えば、２０ｒｐｍや３０ｒｐｍ，４０ｒｐｍなどを用いることができる。閾値Ｖｒｅｆは、ＩＳＣフィードバック制御を実行する車速範囲の上限を意味する。所定車速Ｖ１は、例えば、８ｋｍ／ｈや１０ｋｍ／ｈ，１２ｋｍ／ｈなどを用いることができる。
こうしてＩＳＣフィードバック制御を実行すると判定すると、エンジン２２の回転数Ｎｅを値（Ｎｉｄ＋ΔＮｉｄ）および値（Ｎｉｄ−ΔＮｉｄ）と比較する（ステップＳ１８０，Ｓ１９０）。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが値（Ｎｉｄ＋ΔＮｉｄ）よりも大きいときには、スロットルバルブ１２４を通過する空気の要求流量としての要求スロットル流量Ｑａ＊の設定に用いるフィードバック項Ｑａｆｂに、前回のフィードバック項（前回Ｑａｆｂ）から値ΔＱａｆｂを減じた値を設定する（ステップＳ２００）。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが値（Ｎｉｄ−ΔＮｉｄ）よりも小さいときには、フィードバック項Ｑａｆｂに、前回のフィードバック項（前回Ｑａｆｂ）に値ΔＱａｆｂを加えた値を設定する（ステップＳ２１０）。さらに、エンジン２２の回転数Ｎｅが値（Ｎｉｄ＋ΔＮｉｄ）以下で且つ値（Ｎｉｄ−ΔＮｉｄ）以上のときには、フィードバック項Ｑａｆｂに前回のフィードバック項(前回Ｑａｆｂ）を設定する、即ち、フィードバック項Ｑａｆｂを保持する（ステップＳ２２０）。ここで、フィードバック項Ｑａｆｂは、イグニッションオンされたときに初期値としての値０が設定され、その後は、エンジン２２のアイドル運転が中断されても（負荷運転されたり運転停止されたりしても）値０にリセットされない。また、値ΔＱａｆｂは、本ルーチンの実行間隔当たりのフィードバック項Ｑａｆｂの変更量であり、エンジン２２の仕様に応じて設定される。
こうしてフィードバック項Ｑａｆｂを設定すると、設定したフィードバック項Ｑａｆｂをフィードフォワード項Ｑａｆｆに加えた値を要求スロットル流量Ｑａ＊に設定する（ステップＳ２３０）。ここで、フィードフォワード項Ｑａｆｆは、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標アイドル回転数Ｎｉｄまたはその付近となるように予め実験や解析によって定められた値（見込み値）である。
続いて、要求スロットル流量Ｑａ＊に基づいて目標スロットル開度ＴＨ＊を設定し（ステップＳ２４０）、スロットルバルブ１２４の開度（スロットル開度ＴＨ）が目標スロットル開度ＴＨ＊となるようにスロットルモータ１３６を制御して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了する。ここで、目標スロットル開度ＴＨ＊は、要求スロットル流量Ｑａ＊と目標スロットル開度ＴＨ＊との関係を予め定めて吸入空気量設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、要求スロットル流量Ｑａ＊が与えられると、このマップから対応する目標スロットル開度ＴＨ＊を導出して設定するものとした。吸入空気量設定用マップの一例を図４に示す。目標スロットル開度ＴＨ＊は、図示するように、要求スロットル流量Ｑａ＊が大きいときには小さいときに比して大きくなるように、具体的には、要求スロットル流量Ｑａ＊が大きいほど大きくなるように設定される。
こうしたＩＳＣフィードバック制御の実行により、エンジン２２の回転数Ｎｅが値（Ｎｉｄ＋ΔＮｉｄ）よりも大きいときには、フィードバック項Ｑａｆｂを小さくして目標スロットル開度ＴＨ＊を小さくすることになる。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが値（Ｎｉｄ−ΔＮｉｄ）よりも小さいときには、フィードバック項Ｑａｆｂを大きくして目標スロットル開度ＴＨ＊を大きくすることになる。さらに、エンジン２２の回転数Ｎｅが値（Ｎｉｄ＋ΔＮｉｄ）以下で且つ値（Ｎｉｄ−ΔＮｉｄ）以上のときには、フィードバック項Ｑａｆｂを保持して目標スロットル開度ＴＨ＊を保持することになる。これにより、エンジン２２の回転数Ｎｅが値（Ｎｉｄ−ΔＮｉｄ）以上で且つ値（Ｎｉｄ＋ΔＮｉｄ）以下の範囲内となるようにすることができる。
ステップＳ１５０で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆよりも大きいときには、ＩＳＣフィードバック制御を実行しないと判定し（ステップＳ１７０）、フィードバック項Ｑａｆｂに前回のフィードバック項（前回Ｑａｆｂ）を設定して、即ち、フィードバック項Ｑａｆｂを保持して（ステップＳ２２０）、上述のステップＳ２３０以降の処理を実行する。この場合、エンジン２２の回転数Ｎｅと目標アイドル回転数Ｎｉｄとの関係に拘わらずに、フィードバック項Ｑａｆｂを保持して目標スロットル開度ＴＨ＊を保持することになる。このように、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆよりも大きいときには、フィードバック項Ｑａｆｂを保持することにより、フィードバック項Ｑａｆｂが乱れる（急変したりする）のを抑制し、目標スロットル開度ＴＨ＊が乱れる（急変したりする）のを抑制することができる。
ステップＳ１２０でエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下のときには、閾値Ｖｒｅｆに上述の所定車速Ｖ１よりも大きい所定車速Ｖ２を設定し（ステップＳ１４０）、上述のステップＳ１５０以降の処理を実行する。ここで、所定車速Ｖ２は、例えば、１３０ｋｍ／ｈや１４０ｋｍ／ｈ，１５０ｋｍ／ｈなどを用いることができる。即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下のときには、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１よりも大きいときに比して、ＩＳＣフィードバック制御を実行する車速範囲の上限を拡大するのである。
いま、停車中で且つエンジン２２の冷間時にエンジン２２をアイドル運転した後に、エンジン２２のアイドル運転を終了して負荷運転に移行し、その後に、ある程度の車速で且つエンジン２２の暖機後にエンジン２２をアイドル運転するときを考える。なお、エンジン２２の冷間時には、エンジン２２での燃焼を安定させるために、燃料噴射量の増量補正が行なわれるものとした。停車中で且つエンジン２２の冷間時にエンジン２２をアイドル運転するときには、燃料噴射量の増量補正が行なわれるから、エンジンオイルに混ざる燃料量が多くなって、エンジンオイルの粘度が低下し、エンジン２２のフリクションが低下し、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標アイドル回転速度Ｎｉｄに対して上昇しやすくなる。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが値（Ｎｉｄ＋ΔＮｉｄ）よりも大きくなると、ＩＳＣフィードバック制御により、要求スロットル流量Ｑａ＊の設定に用いるフィードバック項Ｑａｆｂが小さくなり（負側で絶対値が大きくなり）、要求スロットル流量Ｑａ＊ひいては目標スロットル開度ＴＨ＊が比較的小さくなる。そして、エンジン２２のアイドル運転を終了して負荷運転に移行し、その後に、ある程度の車速で且つエンジン２２の暖機後にエンジン２２をアイドル運転するときには、燃料噴射量の増量補正が行なわれないから、エンジンオイルに混ざる燃料量が少なくなり、エンジン２２のフリクションがある程度大きくなる。このときに、フィードバック項Ｑａｆｂが小さい値（負側で絶対値の大きい値）で保持されて、要求スロットル流量Ｑａ＊ひいては目標スロットル開度ＴＨ＊が比較的小さい値で保持されると、エンジン２２の回転数Ｎｅがある程度低下することがある。実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下に至ると、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１よりも大きいときに比して、ＩＳＣフィードバック制御の実行を許可する車速範囲の上限を拡大するから、エンジン２２の回転数Ｎｅが更に低下して車両の共振回転数Ｎｒｅｓに至るのを抑制することができる。この結果、車両の振動が大きくなるのを抑制することができる。
ステップＳ１１０で加速度αが閾値α１よりも小さいときや閾値α２よりも大きいときには、急減速中や急加速中であると判断し、ＩＳＣフィードバック制御を実行しないと判定し（ステップＳ１７０）、フィードバック項Ｑａｆｂに前回のフィードバック項（前回Ｑａｆｂ）を設定して即ちフィードバック項Ｑａｆｂを保持して（ステップＳ２２０）、上述のステップＳ２３０以降の処理を実行する。このように、急減速中や急加速中には、フィードバック項Ｑａｆｂを保持することにより、フィードバック項Ｑａｆｂが乱れる（急変したりする）のを抑制し、目標スロットル開度ＴＨ＊が乱れる（急変したりする）のを抑制することができる。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２のアイドル運転時において、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下のときには、エンジン２２の回転数Ｎｅが値（Ｎｉｄ−α）以上で且つ値（Ｎｉｄ＋α）以下の範囲内となるようにするＩＳＣフィードバック制御により目標スロットル開度ＴＨ＊を設定してエンジン２２を制御し、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆよりも大きいときには、目標スロットル開度ＴＨ＊に一定値を設定して（ＩＳＣフィードバック制御におけるフィードバック項を保持して）エンジン２２を制御する。こうしたものにおいて、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標アイドル回転数Ｎｉｄよりも小さく且つ車両の共振回転数Ｎｒｅｓよりも大きい閾値Ｎｒｅｆ１以下に至ったときには、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１よりも大きいときに比して、閾値Ｖｒｅｆを大きくする。これにより、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下に至ったときには、ＩＳＣフィードバック制御が実行されやすくすることができる。この結果、エンジン２２の回転数Ｎｅが更に低下して車両の共振回転数Ｎｒｅｓに至るのを抑制することができ、車両の振動が大きくなるのを抑制することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１よりも大きいときには、閾値Ｖｒｅｆに所定車速Ｖ１を設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下のときには、閾値Ｖｒｅｆに所定車速Ｖ１よりも大きい所定車速Ｖ２を設定するものとした。しかし、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下に至って閾値Ｖｒｅｆを所定車速Ｖ１から所定車速Ｖ２に切り替えたときには、所定時間が経過するまでやエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１よりも大きい閾値Ｎｒｅｆ３よりも大きくなるまで、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１よりも大きくなっても、閾値Ｖｒｅｆを所定車速Ｖ２で保持するものとしてもよい。こうすれば、ある程度の車速のとき（車速Ｖが所定車速Ｖ１と所定車速Ｖ２との間のとき）のエンジン２２のアイドル運転時に、ＩＳＣフィードバック制御の実行と非実行とが頻繁に切り替わるのを抑制することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＩＳＣフィードバック制御を実行する条件として、加速度αが閾値α１以上で且つ閾値α２以下である条件（急減速中でも急加速中でもない（車速Ｖがある程度安定している）条件）と、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下である条件と、を用いるものとしたが、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下である条件だけを用いるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４は、図３の吸入空気量制御ルーチンを実行するものとしたが、これに代えて、図５の吸入空気量制御ルーチンを実行するものとしてもよい。図５の吸入空気量制御ルーチンは、ステップＳ３００〜Ｓ３３０の処理を追加した点を除いて、図３の吸入空気量制御ルーチンと同様である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
図５の吸入空気量制御ルーチンでは、ステップＳ１５０で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下であると判定されると、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下の状態が所定時間Ｔ１に亘って継続しているか否かを判定する（ステップＳ３００）。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下の条件が成立して直ちにＩＳＣフィードバック制御を開始すると、フィードバック項Ｑａｆｂが若干乱れ（急変したりし）、目標スロットル開度ＴＨ＊が若干乱れる（急変したりする）可能性がある。所定時間Ｔ１は、ＩＳＣフィードバック制御の実行を開始してもフィードバック項Ｑａｆｂが乱れる可能性の低くなる時間として定められ、例えば、１秒や２秒，３秒などを用いることができる。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下の状態が所定時間Ｔ１に亘って継続していると判定されたときには、ＩＳＣフィードバック制御を実行すると判定し（ステップＳ１６０）、上述のステップＳ１８０以降の処理を実行する。
ステップＳ３００で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下の状態が所定時間Ｔ１に亘って継続していないと判定されたときには、ＩＳＣフィードバック制御を実行しないと判定する（ステップＳ３１０）。ＩＳＣフィードバック制御を実行しないことにより、フィードバック項Ｑａｆｂが乱れる（急変したりする）のを抑制し、目標スロットル開度ＴＨ＊が乱れる（急変したりする）のを抑制することができる。
続いて、エンジン２２の回転数Ｎｅを上述の閾値Ｎｒｅｆ１よりも小さく且つ車両の共振回転数Ｎｒｅｓよりも大きい閾値Ｎｒｅｆ２と比較する（ステップＳ３２０）。ここで、閾値Ｎｒｅｆ２は、例えば、閾値Ｎｒｅｆ１よりも２０ｒｐｍや３０ｒｐｍ，４０ｒｐｍなど小さい値を用いることができる。
ステップＳ３２０でエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２よりも大きいときには、フィードバック項Ｑａｆｂに前回のフィードバック項(前回Ｑａｆｂ）を設定して、即ち、フィードバック項Ｑａｆｂを保持して（ステップＳ２２０）、上述のステップＳ２３０以降の処理を実行する。一方、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２以下のときには、前回のフィードバック項（前回Ｑａｆｂ）を値０で下限ガードした値をフィードバック項Ｑａｆｂに設定して（ステップＳ３３０）、ステップＳ２３０以降の処理を実行する。エンジン２２の回転数Ｎｅが目標アイドル回転数Ｎｉｄに対してある程度低下する要因としては、上述したように、フィードバック項Ｑａｆｂが小さい値（負側で絶対値の大きい値）で保持されていて目標スロットル開度ＴＨ＊が比較的小さい値で保持されていることが考えられる。したがって、フィードバック項Ｑａｆｂを値０以上とすることにより、エンジン２２の回転数Ｎｅが更に低下して車両の共振回転数Ｎｒｅｓに至るのを抑制することができると考えられる。この結果、車両の振動が大きくなるのを抑制することができる。
図６は、この変形例のエンジン２２のアイドル運転時の車速Ｖや閾値Ｖｒｅｆ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，フィードバック項Ｑａｆｂ，スロットル開度ＴＨの様子の一例を示す説明図である。図６では、前回のエンジン２２のアイドル運転の終了時のフィードバック項Ｑａｆｂが比較的小さく（負側で絶対値が比較的大きく）、現在の車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ（所定車速Ｖ１）よりも大きいときに、エンジン２２をアイドル運転するときの様子を示す。車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ（所定車速Ｖ１）よりも大きいときにエンジン２２の今回のアイドル運転を開始すると（時刻ｔ２０）、フィードバック項Ｑａｆｂが比較的小さいために、スロットル開度ＴＨが比較的小さくなり、エンジン２２の回転数Ｎｅが低下する。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ１以下に至ると（時刻ｔ２１）、閾値Ｖｒｅｆを所定車速Ｖ１から所定車速Ｖ２に切り替えることにより、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下になる。その後にエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆ２以下に至ると（時刻ｔ２２）、フィードバック項Ｑａｆｂを負の値から値０にすることにより、スロットル開度ＴＨが大きくなるから、エンジン２２の回転数Ｎｅの更なる低下を抑制することができる。この結果、エンジン２２の回転数Ｎｅが更に低下して車両の共振回転数Ｎｒｅｓに至るのを抑制することができ、車両の振動が大きくなるのを抑制することができる。そして、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下の状態が所定時間Ｔ１に亘って継続すると（時刻ｔ２３）、ＩＳＣフィードバック制御の実行を開始することにより、フィードバック項Ｑａｆｂが徐々に大きくなり、スロットル開度ＴＨが大きくなり、エンジン２２の回転数Ｎｅが上昇する。
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＩＳＣフィードバック制御は、エンジン２２の回転数Ｎｅが値（Ｎｉｄ−ΔＮｉｄ）以上で且つ値（Ｎｉｄ＋ΔＮｉｄ）以下の範囲内となるように目標スロットル開度ＴＨ＊を設定するフィードバック制御とした。しかし、ＩＳＣフィードバック制御は、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標アイドル回転数Ｎｉｄとなるように目標スロットル開度ＴＨ＊を設定するフィードバック制御としてもよい。この場合、図３や図５の吸入空気量制御ルーチンのステップＳ１８０〜Ｓ２２０の処理において、値ΔＮｉｄが値０であるとして、フィードバック項Ｑａｆｂを設定すればよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＩＳＣフィードバック制御は、エンジン２２の回転数Ｎｅと目標アイドル回転数Ｎｉｄとに基づいてフィードバック項Ｑａｆｂを設定し、設定したフィードバック項Ｑａｆｂに基づいて要求スロットル流量Ｑａ＊に設定し、設定した要求スロットル流量Ｑａ＊に基づいて目標スロットル開度ＴＨ＊を設定するものとした。しかし、ＩＳＣフィードバック制御は、要求スロットル流量Ｑａ＊を設定せずに目標スロットル開度ＴＨ＊を設定するものとしてもよい。この場合、エンジン２２の回転数Ｎｅと目標アイドル回転数Ｎｉｄとに基づいて目標スロットル開度ＴＨ＊の設定に用いるフィードバック項ＴＨｆｂを設定し、設定したフィードバック項ＴＨｆｂに基づいて目標スロットル開度ＴＨ＊を設定するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ５０を用いるものとしたが、キャパシタを用いるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも一部を単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。
実施例では、プラネタリギヤ３０のサンギヤにモータＭＧ１を接続し、キャリヤにダンパ２８を介してエンジン２２を接続し、リングギヤに駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６およびモータＭＧ２を接続するハイブリッド自動車２０に本発明を適用するものとした。車軸に連結された駆動軸にダンパを介して接続されたエンジンと、駆動軸に接続されたモータと、を備えるハイブリッド自動車であれば、如何なる構成のハイブリッド自動車に本発明を適用するものとしてもよい。例えば、図７の変形例のハイブリッド自動車２２０に示すように、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に変速機２３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧにクラッチ２２９およびダンパ２８を介してエンジン２２を接続するハイブリッド自動車２２０に本発明を適用するものとしてもよい。ハイブリッド自動車２２０の場合、クラッチ２２９がオンでのエンジン２２のアイドル運転時に、実施例と同様に考えることができる。
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、エンジンＥＣＵ２４が「制御装置」に相当する。
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、１３６ スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、２２９ クラッチ、２３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (4)

  1. 車軸に連結された駆動軸にダンパを介して接続されたエンジンと、
    前記駆動軸に接続されたモータと、
    前記エンジンのアイドル運転時において、車速が閾値以下である条件を含む所定条件が成立しているときには、前記エンジンの回転数が目標アイドル回転数または前記目標アイドル回転数を含む所定回転数範囲内となるようにスロットル開度を調節して前記エンジンを制御し、前記所定条件が成立していないときには、前記スロットル開度を一定値として前記エンジンを制御する制御装置と、
    を備えるハイブリッド自動車であって、
    前記閾値は、前記エンジンの回転数が前記目標アイドル回転数よりも小さく且つ車両の共振回転数よりも大きい所定回転数以下に至ったときには、前記エンジンの回転数が前記所定回転数よりも大きいときに比して大きくなるように設定される、
    ハイブリッド自動車。
  2. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
    前記制御装置は、前記エンジンのアイドル運転時において、前記所定条件が成立しているときには、前記エンジンの回転数が前記目標アイドル回転数または前記所定回転数範囲内となるようにするフィードバック制御により前記スロットル開度の目標値としての目標スロットル開度を設定して前記エンジンを制御し、前記所定条件が成立していないときには、前記フィードバック制御におけるフィードバック項を保持して前記目標スロットル開度を設定して前記エンジンを制御する、
    ハイブリッド自動車。
  3. 請求項２記載のハイブリッド自動車であって、
    前記制御装置は、前記エンジンのアイドル運転時に前記所定条件が成立しているときにおいて、前記所定条件の成立開始から所定時間が経過するまでは、前記フィードバック項を保持して前記目標スロットル開度を設定する、
    ハイブリッド自動車。
  4. 請求項３記載のハイブリッド自動車であって、
    前記制御装置は、前記エンジンのアイドル運転時に前記所定条件が成立しているときにおいて、前記所定条件の成立開始から前記所定時間が経過するまでに、前記エンジンの回転数が前記所定回転数よりも小さく且つ前記共振回転数よりも大きい第２所定回転数以下に至ったときには、前記フィードバック項を値０以上として前記目標スロットル開度を設定する、
    ハイブリッド自動車。
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