JP2021054134A - ハイブリッド車のエンジン制御方法及びエンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車への適用を前提としていないエンジンコントローラをハイブリッド車に搭載した際、適切な目標駆動力を得るエンジン制御により運転者に違和感を与えるのを防止すること。【解決手段】エンジン１とモータジェネレータ３を備えるＦＦハイブリッド車において、運転者のアクセル操作量と車速とに基づいて、駆動軸７に出力すべき駆動力である目標駆動力Ｆｄを設定する。目標駆動力Ｆｄに基づいて、エンジン１が出力する第１目標エンジントルクTe1(t)とモータジェネレータ３が出力する目標モータトルクTm(t)を設定する。第１目標エンジントルクTe1(t)をアクセル開度電圧ＶAPOに変換するアクセル開度変換処理により、エンジンコントロールモジュール１２に送信するアクセル開度電圧ＶAPOを演算する。エンジンコントロールモジュール１２は、送信されたアクセル開度電圧ＶAPOにより演算された最終スロートルク指令値Te2(t)に基づきエンジン１を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車のエンジン制御方法及びエンジン制御装置に関する。

従来、エンジンと、第１モータと、エンジンの出力軸と第１モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、運転者のアクセル操作量と車速とに基づいて駆動軸に出力すべき要求駆動力と車両に要求される車両要求パワーとを設定し、車両要求パワーに基づいてエンジンから出力すべきエンジン要求パワーを設定し、エンジン要求パワーに基づく運転ポイントでエンジンが運転されると共に要求駆動力を用いて走行するようエンジンと第１モータと第２モータとを制御する制御装置と、を備える。このハイブリッド自動車であって、制御装置は、エンジン要求パワーが車両要求パワーに対して抑制されたとき、抑制されたエンジン要求パワーが、燃費が最適となる運転ポイントに対してアクセル操作量が大きいほど大きなシフト量をもって高回転側にシフトした運転ポイントで出力されるように制御する、ハイブリッド自動車が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９−４３２８２号公報

しかし、従来技術のエンジンコントローラが、ハイブリッド車に適用されることを前提としていなく、アクセル開度信号と車速信号に基づいてエンジンを制御するコントローラを用いるものとする。この場合、車両要求パワーに基づいて設定されるエンジン要求パワーそのものをエンジンコントローラが受け付けてくれないため、ハイブリッド車の駆動軸に出力すべき駆動力を適切に制御することができない、という課題があった。

本発明は、上記課題に着目してなされたもので、ハイブリッド車への適用を前提としていないエンジンコントローラをハイブリッド車に搭載した際、適切な目標駆動力を得るエンジン制御により運転者に違和感を与えるのを防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、第１駆動源としてのエンジンと、第２駆動源としてのモータと、エンジンコントローラと、を備える。このハイブリッド車において、運転者のアクセル操作量と車速とに基づいて、駆動軸に出力すべき駆動力である目標駆動力を設定する。目標駆動力に基づいて、エンジンが出力する第１目標エンジントルクとモータが出力する目標モータトルクを設定する。第１目標エンジントルクをアクセル開度信号に変換するアクセル開度変換処理により、エンジンコントローラに送信するアクセル開度信号を演算する。エンジンコントローラは、送信されたアクセル開度信号により演算された第２目標エンジントルクに基づきエンジンを制御する。

上記解決手段を採用したため、ハイブリッド車への適用を前提としていないエンジンコントローラをハイブリッド車に搭載した際、適切な目標駆動力を得るエンジン制御により運転者に違和感を与えるのを防止することができる。

実施例１のエンジン制御方法及びエンジン制御装置が適用されたＦＦハイブリッド車の駆動系と制御系を示す全体システム図である。 アダプターに有する第１目標エンジントルクからアクセル開度電圧までの逆演算処理構成を示す逆演算処理ブロック図である。 エンジンコントロールモジュールに有するアクセル開度電圧から最終スロートルク指令値までの演算処理構成を示す演算処理ブロック図である。 ハイブリッドコントロールモジュール、アダプター及びエンジンコントロールモジュールで実行されるエンジン制御処理の流れを示すフローチャートである。 背景技術のエンジン車でのエンジン制御方式及びベルト式無段変速機のバリエータ制御方式を示す概要図である。 背景技術の制御方式をそのままハイブリッド車に適用した場合の課題を示す概要図である。 実施例１における発進時の各特性を示すタイムチャートである。 実施例１における中間加速時の各特性を示すタイムチャートである。

以下、本発明のハイブリッド車のエンジン制御方法及びエンジン制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

実施例１におけるエンジン制御方法及びエンジン制御装置は、変速機構としてバリエータを備えた１モータ・２クラッチ形式と呼ばれるＦＦハイブリッド車に適用したものである。以下、実施例１の構成を、「全体システム構成」、「アダプター構成」、「エンジンコントロールモジュール構成」、「エンジン制御処理構成」に分けて説明する。

［全体システム構成（図１）］
ＦＦハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジン１と、第１クラッチ２と、モータジェネレータ３（モータ）と、第２クラッチ４と、バリエータ５と、終減速機構６と、駆動軸７と、駆動輪８と、を備えている。つまり、１モータ（モータジェネレータ３）・２クラッチ（第１クラッチ２、第２クラッチ４）による形式のハイブリッド駆動系構成としている。また、バリエータ５を駆動系に有するが、エンジン車において搭載されるトルクコンバータの無いハイブリッド駆動系構成としている。

ＦＦハイブリッド車は、駆動モードとして、第１クラッチ２と第２クラッチ４を共に締結する「ハイブリッド車モード（HEVモード）」と、第１クラッチ２を解放し第２クラッチ４を締結する「電気自動車モード（EVモード）」とを有する。そして、「EVモード」から「HEVモード」へのモード遷移において、モータジェネレータ３をスタータモータとしてエンジン１を始動する際、第２クラッチ４をスリップ締結し、エンジン始動ショックを抑制するようにしている。

エンジン１は、ＦＦハイブリッド車にとっての第１走行駆動源である。「HEVモード」が選択されている場合、目標駆動力から目標モータトルクを差し引いた目標エンジントルクを分担する制御が行われる。なお、「EVモード」が選択されている場合、エンジン１は停止される。

第１クラッチ２は、エンジン１とモータジェネレータ３との間に介装された多板摩擦クラッチである。第１クラッチ２は、「HEVモード」が選択されている場合に締結され、「EVモード」が選択されている場合に解放される。

モータジェネレータ３は、ＦＦハイブリッド車にとっての第２走行駆動源となる三相交流の回転電機であり、モータ機能とジェネレータ機能を発揮する。「HEVモード」が選択されている場合、目標駆動力を目標エンジントルクと目標モータトルク（正トルク：駆動トルク、負トルク：発電トルク）とで分担する制御が行われる。一方、「EVモード」が選択されている場合には、目標駆動力の全てをモータジェネレータ３で分担する制御が行われる。

第２クラッチ４は、モータジェネレータ３とバリエータ５との間に介装された多板摩擦クラッチである。この第２クラッチ４は、バリエータ５への入力回転方向を前進走行時の正転方向と後退走行時の逆転方向で切り替える前後進切替機構に有する。よって、前進走行時には前後進切替機構に有する前進クラッチを第２クラッチ４とし、後退走行時には前後進切替機構に有する後退ブレーキを第２クラッチ４とする。

バリエータ５は、ベルト接触径の変化により変速比（バリエータ入力回転とバリエータ出力回転の比）を無段階に変化させる機能を備える無段変速機構である。このバリエータ５は、プライマリプーリ５１と、セカンダリプーリ５２と、プライマリプーリ５１のＶ字形状をなすシーブ面と、セカンダリプーリ５２のＶ字形状をなすシーブ面とに掛け渡されているベルト５３と、を有する。

終減速機構６は、セカンダリプーリ５２のセカンダリ出力回転を減速する減速ギヤ機構と共に差動機能を与えるデファレンシャルギヤ機構を有する。アクセル踏み込み操作によるドライブ走行時には、バリエータ５から出力される駆動力を、左右の駆動軸７及び左右の駆動輪８に伝達する。一方、アクセル足離し操作によるコースト走行時には、左右の駆動輪８が路面から受けた回転駆動力を、左右の駆動軸７及びバリエータ５を経由して駆動源へ伝達する。

ＦＦハイブリッド車の制御系は、図１に示すように、ハイブリッドコントロールモジュール１０（ハイブリッドコントローラ）と、アダプター１１と、エンジンコントロールモジュール１２（エンジンコントローラ）と、モータコントローラ１３と、ＣＶＴコントロールユニット１４と、を備えている。なお、ハイブリッドコントロールモジュール１０を略称「HCM」といい、エンジンコントロールモジュール１２を略称「ECM」といい、モータコントローラ１３を略称「MC」といい、ＣＶＴコントロールユニット１４を略称「CVT-CU」という。また、これらの電子制御手段は、例えば、互いの情報を交換可能なCAN通信線により接続されている。

ハイブリッドコントロールモジュール１０は、目標駆動力をベースとし、ハイブリッド駆動系に有する各ユニット（エンジン１、モータジェネレータ３、バリエータ５）の目標値を決めて統合制御する。このハイブリッドコントロールモジュール１０は、目標駆動力設定部１０ａと、トルク・回転配分演算部１０ｂ（トルク配分演算部）とを有する。

目標駆動力設定部１０ａは、運転者のアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ２０からのアクセル開度情報と、車速を検出する車速センサ２１からの車速情報とを入力する。そして、アクセル開度APOと車速VSPをパラメータとする目標駆動力特性を用い、駆動軸７に出力すべき駆動力である目標駆動力Ｆｄを設定する。

トルク・回転配分演算部１０ｂは、目標駆動力設定部１０ａからの目標駆動力Ｆｄを入力する。そして、回転とトルクの関係をあらわす二次元座標上での目標駆動力線（目標パワー線）を基準とし、これにバッテリ充電容量（ＳＯＣ）毎に充放電量を考慮した最適配分線（＝最良燃費動作線、α線）を引く。この目標駆動力線と最適配分線とが交差する位置のトルク（エンジントルク）と回転数（プライマリ回転数）を定義する。定義されたエンジントルクをエンジン１が出力する第１目標エンジントルクTe1(t)に設定する。目標駆動力Ｆｄから第１目標エンジントルクTe1(t)を差し引いたトルクをモータジェネレータ３が出力する目標モータトルクTm(t)に設定する。定義されたプライマリ回転数をバリエータ５の変速比で実現する目標プライマリ回転数Npri(t)に設定する。

アダプター１１は、ハイブリッドコントロールモジュール１０のトルク・回転配分演算部１０ｂから送信される第１目標エンジントルクTe1(t)を入力する。そして、第１目標エンジントルクTe1(t)をアクセル開度電圧ＶAPO（アクセル開度信号）に変換するアクセル開度変換処理により、エンジンコントロールモジュール１２に送信するアクセル開度電圧ＶAPOを演算する。

ここで、アクセル開度変換処理では、第１目標エンジントルクTe1(t)に対してエンジンコントロールモジュール１２で実行される各種演算処理の逆演算処理を実行し（図２を参照）、アクセル開度電圧ＶAPOを演算する。エンジンコントロールモジュール１２で実行される各種演算処理（図３を参照）には、発進時におけるアクセル開度電圧ＶAPOの変化をリニア特性に補正する開度特性演算処理を含む。

よって、逆演算処理により得られるアクセル開度電圧ＶAPOは、ドライバー操作アクセル開度信号であるアクセル開度センサ２０からのアクセル開度電圧ＶAPO(SEN)よりも低い値に見積もられることになる。このため、発進時であると判断した場合、発進判断から所定時間を経過するまでの間、第１目標エンジントルクTe1(t)に対して各種演算処理の逆演算処理を実行して演算されるアクセル開度電圧ＶAPOを増大補正した値ＶAPO(h)をエンジンコントロールモジュール１２に送信する。又、中間加速時を含み発進時以外であると判断した場合、第１目標エンジントルクTe1(t)に対して各種演算処理の逆演算処理を実行して演算されるアクセル開度電圧ＶAPOをエンジンコントロールモジュール１２に送信する。

エンジンコントロールモジュール１２は、アダプター１１から送信されたアクセル開度電圧ＶAPOを入力する。そして、入力されたアクセル開度電圧ＶAPOに基づいて各種演算処理を実行し（図３を参照）、最終スロートルク指令値Te2(t)（第２目標エンジントルク）を演算する。演算された最終スロートルク指令値Te2(t)の出力によりエンジン１をトルク制御する。

モータコントローラ１３は、ハイブリッドコントロールモジュール１０のトルク・回転配分演算部１０ｂから送信される目標モータトルクTm(t)を入力する。そして、モータトルク/回転数特性に基づいて目標モータトルクTm(t)を得るトルク制御指令をインバータ１５へ出力する。ここで、インバータ１５は、バッテリ１６とモータジェネレータ３と間に設けられ、モータ力行時にバッテリ電流を三相交流に変換し、モータ回生時に三相交流をバッテリ電流に変換する。

ＣＶＴコントロールユニット１４は、ハイブリッドコントロールモジュール１０のトルク・回転配分演算部１０ｂから送信される目標プライマリ回転数Npri(t)を入力する。そして、目標プライマリ回転数Npri(t)が得られる目標変速比を、そのときの車速に基づいて演算する。さらに、演算された目標変速比を得るプライマリプーリ圧とセカンダリプーリ圧の関係になる油圧制御指令を図外のバリエータ油圧ユニットへ出力する。

［アダプター構成（図２）］
アダプター１１は、図２に示すように、ハイブリッドコントロールモジュール１０からの第１目標エンジントルクTe1(t)に対してエンジンコントロールモジュール１２で実行される各種演算処理の逆演算処理を実行する。

アダプター１１には、フィルタ部１１ａと、アクセル開度換算部１１ｂと、正規化開口面積変換部１１ｃと、アクセル開口面積変換部１１ｄと、開度特性補正部１１ｅと、開度率/開度変換部１１ｆと、開度制限部１１ｇと、開度/電圧変換部１１ｈと、を有する。

フィルタ部１１ａは、第１目標エンジントルクTe1(t)をインバースフィルタやアンチジャークフィルタを通すことで、エンジントルク指令値とする。アクセル開度換算部１１ｂは、エンジントルク指令値に基づくスロットル開度をアクセル開度に換算する。正規化開口面積変換部１１ｃは、換算したアクセル開度を正規化開口面積に変換する。アクセル開口面積変換部１１ｄは、正規化開口面積をアクセル開口面積に変換する。

開度特性補正部１１ｅは、アクセル開口面積を入力し、発進時開度特性補正を含み様々な対策を施すためにアクセル開度特性を補正する。開度率/開度変換部１１ｆは、アクセル開度率をアクセル開度へ変換数する。開度制限部１１ｇは、変換されたアクセル開度をフェール・ブレーキオーバーライド等の対策として制限する。開度/電圧変換部１１ｈは、制限したアクセル開度をアクセル開度電圧ＶAPOに変換する。

［エンジンコントロールモジュール構成（図３）］
エンジンコントロールモジュール１２は、図３に示すように、アダプター１１から送信されたアクセル開度電圧ＶAPOに基づいて各種演算処理を実行する。

エンジンコントロールモジュール１２には、電圧/開度変換部１２ａと、開度制限部１２ｂと、開度/開度率変換部１２ｃと、開度特性補正部１２ｄと、アクセル開口面積変換部１２ｅと、正規化開口面積変換部１２ｆと、スロットル開度換算部１２ｇと、フィルタ部１２ｈと、を有する。

電圧/開度変換部１２ａは、アクセル開度電圧ＶAPOをアクセル開度へ変換する。開度制限部１２ｂは、変換したアクセル開度をフェール・ブレーキオーバーライド等の対策として制限する。開度/開度率変換部１２ｃは、制限したアクセル開度をアクセル開度率に変換する。開度特性補正部１２ｄは、アクセル開度率を入力し、発進時開度特性補正を含む様々な対策を施すためにアクセル開度特性を補正する。なお、発進時開度特性補正以外の対策としては、ドライブモード、ドライブモードファクタ、開度特性変化規制、リバース時特性、等がある。

アクセル開口面積変換部１２ｅは、特性補正後のアクセル開度をアクセル開口面積に変換する。正規化開口面積変換部１２ｆは、変換したアクセル開口面積を正規化開口面積に変換する。スロットル開度換算部１２ｇは、正規化開口面積によるアクセル開度をスロットル開度に換算し、エンジントルク指令値にする。フィルタ部１２ｈは、エンジントルク指令値をインバースフィルタやアンチジャークフィルタを通すことで最終スロートルク指令値Te2(t)とする。

［エンジン制御処理構成（図４）］
図４は、ハイブリッドコントロールモジュール１０、アダプター１１及びエンジンコントロールモジュール１２で実行されるエンジン制御処理の流れを示す。以下、図４の各ステップについて説明する。

ステップＳ１では、スタートに続き、ハイブリッドコントロールモジュール１０において、アクセル開度センサ２０からのアクセル開度APOと、車速センサ２１からの車速VSPを読み込み、ステップＳ２へ進む。

ステップＳ２では、Ｓ１でのアクセル開度APOと車速VSPの読み込みに続き、ハイブリッドコントロールモジュール１０において、アクセル開度APOと車速VSPに基づいて目標駆動力Ｆｄを設定し、ステップＳ３へ進む。

ステップＳ３では、Ｓ２での目標駆動力Ｆｄの設定に続き、ハイブリッドコントロールモジュール１０において、第１目標エンジントルクTe1(t)と目標モータトルクTm(t)と目標プライマリ回転数Npri(t)を設定し、ステップＳ４へ進む。なお、目標モータトルクTm(t)はモータコントローラ１３に出力され、目標プライマリ回転数Npri(t)はＣＶＴコントロールユニット１４へ出力される。

ステップＳ４では、Ｓ３での第１目標エンジントルクTe1(t)の設定に続き、アダプター１１において、ハイブリッドコントロールモジュール１０から第１目標エンジントルクTe1(t)を入力し、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、Ｓ４での第１目標エンジントルクTe1(t)の入力に続き、アダプター１１において、第１目標エンジントルクTe1(t)の逆演算処理によりアクセル開度電圧ＶAPOを演算し、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、Ｓ５でのアクセル開度電圧ＶAPOの演算に続き、アダプター１１において、発進判断から所定時間を経過するまでの時間内であるか否かを判断する。YES（発進判断から所定時間経過内）の場合はステップＳ７へ進み、NO（発進判断から所定時間経過外）の場合はステップＳ８へ進む。

ここで、「発進判断」は、例えば、走行レンジ位置を選択してのブレーキ停車状態からブレーキ足離し操作に続いてアクセル踏み込み操作が行われたことで判断する。また、「所定時間」は、アクセル踏み込み操作による発進判断からエンジントルクが不足していると運転者が感じる時間（例えば、数秒程度）に設定する。

ステップＳ７では、Ｓ６での発進判断から所定時間経過内であるとの判断に続き、アダプター１１において、アクセル開度電圧ＶAPOを増大補正したアクセル開度電圧補正値ＶAPO(h)をエンジンコントロールモジュール１２に送信し、ステップＳ９へ進む。

ここで、アクセル開度電圧ＶAPOの増大補正量は、実験等により得られた電圧不足結果に基づいて、不足分を賄う固定値や時間経過で変化する不足分相当の可変値により与えるものとする。

ステップＳ８では、Ｓ６での発進判断から所定時間経過外であるとの判断に続き、アダプター１１において、Ｓ５にて演算したアクセル開度電圧ＶAPOをエンジンコントロールモジュール１２に送信し、ステップＳ９へ進む。

ステップＳ９では、Ｓ７又はＳ８でのアクセル開度電圧情報の送信に続き、エンジンコントロールモジュール１２において、アクセル開度電圧補正値ＶAPO(h)又はアクセル開度電圧ＶAPOを入力し、ステップＳ１０へ進む。

ステップＳ１０では、Ｓ９でのＶAPO(h)又はＶAPOの入力に続き、エンジンコントロールモジュール１２において、アクセル開度電圧補正値ＶAPO(h)又はアクセル開度電圧ＶAPOに基づく各種演算処理を経過して最終スロートルク指令値Te2(t)を演算し、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１１では、Ｓ１０での最終スロートルク指令値Te2(t)の演算に続き、エンジンコントロールモジュール１２において、最終スロートルク指令値Te2(t)をトルク制御指令としてエンジン１へ出力し、リターンへ進む。

次に、「背景技術の課題及び課題解決方策」を説明する。そして、実施例１における「エンジン制御作用」を説明する。

［背景技術の課題及び課題解決方策（図５、図６）］
まず、図５に示すエンジン車でのエンジン制御方式及びベルト式無段変速機のバリエータ制御方式を説明する。エンジン制御方式は、エンジンコントロールモジュール（ECM）において、アクセル開度情報を入力し、エンジン回転数毎に目標エンジントルクを決定する。そして、各種アクチュエータ（スロットル開度、燃料噴射量、点火時期、ＥＧＲ、ＶＴＣ）をコントロールして目標エンジントルクを実現している。

一方、ベルト式無段変速機のバリエータによる変速制御は、ＣＶＴコントロールユニット（CVT-CU）において、アクセル開度情報と車速情報を入力し、アクセル開度毎に目標プライマリ回転数（目標変速比）を決定する。そして、プーリ油圧をコントロールして目標変速比を実現している。

即ち、エンジン車では、アクセル開度をベースとして、各ユニット（エンジン、バリエータ）の目標値を決めてコントロールしている。よって、駆動軸に出力される駆動力は、エンジンの出力トルクとバリエータの変速比の出来なりで決まり、エンジンのアクセル開度特性とバリエータの変速マップで駆動力の適合を行う。

次に、ハイブリッド車の背景技術として、図６に示すように、エンジン車と同じようにアクセル開度をベースとするという考え方でハイブリッド車の各ユニット（エンジン、モータ、バリエータ）をコントロールすることを想定する。この場合、アクセル開度情報に基づいてエンジンの出力トルクとバリエータの変速比とを決めても、これだけではモータの出力が決まらない。このため、モータ動作点がバッテリ充電容量（ＳＯＣ）毎に充放電量を考慮した最適配分線（＝最良燃費動作線、α線）に乗らないことになる。よって、モータ動作点を最適配分線であるα線に乗せるためには、エンジン/モータ/バリエータを統括してコントロールする思想が必要になる。

これに対し、エンジン/モータ/バリエータを統括してコントロールするため、駆動軸に出力すべき目標駆動力をベースに、各ユニット（エンジン、モータ、バリエータ）の目標値を決めてコントロールすることを想定する。この場合、エンジン車で用いられるエンジンコントロールモジュール（ECM）を適用しようとしても、入力情報がアクセル開度であるため、目標駆動力に基づいて設定される目標エンジントルクそのものをエンジンコントロールモジュールが受け付けてくれない。このため、ハイブリッド車の駆動軸に出力すべき駆動力を適切に制御することができず、エンジンコントロールモジュールとして、エンジントルク情報を入力情報として受け付ける新たなハイブリッド車専用モジュールへ交換する必要がある、という課題があった。

上記課題に対し本発明者は、目標駆動力をベースに、各ユニット（エンジン、モータ）の目標値を決めてコントロールできる対策が必要であるとの観点から方策を検討した。そして、方策検討によって、エンジン制御の入力情報を、エンジン車とハイブリッド車で共有するシステムを構築することで、ハイブリッド車への適用を前提としていないエンジンコントローラを用いることができる、という点に着目した。

上記着目点に基づいて、本開示は、第１駆動源としてのエンジン１と、第２駆動源としてのモータジェネレータ３と、エンジンコントロールモジュール１２と、を備える。このハイブリッド車において、運転者のアクセル操作量と車速とに基づいて、駆動軸７に出力すべき駆動力である目標駆動力Ｆｄを設定する。目標駆動力Ｆｄに基づいて、エンジン１が出力する第１目標エンジントルクTe1(t)とモータジェネレータ３が出力する目標モータトルクTm(t)を設定する。第１目標エンジントルクTe1(t)をアクセル開度電圧ＶAPOに変換するアクセル開度変換処理により、エンジンコントロールモジュール１２に送信するアクセル開度電圧ＶAPOを演算する。エンジンコントロールモジュール１２は、送信されたアクセル開度電圧ＶAPOにより演算された最終スロートルク指令値Te2(t)に基づきエンジン１を制御する、という解決手段を採用した。

即ち、目標駆動力Ｆｄをベースに、各ユニット（エンジン１、モータジェネレータ３）の目標値（第１目標エンジントルクTe1(t)、目標モータトルクTm(t)）を決めてコントロールできる対策となる。このため、適切な目標駆動力Ｆｄを得るエンジン制御により運転者に違和感を与えるのが防止されることになる。加えて、モータ制御では、モータ動作点を最適配分線であるα線に乗せることも可能となる。

そして、第１目標エンジントルクTe1(t)をアクセル開度電圧ＶAPOに変換するアクセル開度変換処理により、エンジンコントロールモジュール１２に送信するアクセル開度電圧ＶAPOが演算される。よって、エンジン制御の入力情報がアクセル開度情報となり、エンジン車とハイブリッド車でエンジン制御の入力情報を共有するシステムが構築される。このため、ハイブリッド車への適用を前提としていないエンジン車のエンジンコントロールモジュール１２を、そのままハイブリッド車に用いることができることになる。

この結果、ハイブリッド車への適用を前提としていないエンジンコントロールモジュール１２をハイブリッド車に搭載した際、適切な目標駆動力Ｆｄを得るエンジン制御により運転者に違和感を与えるのを防止することができる。加えて、エンジントルク情報を入力情報として受け付ける新たなハイブリッド車専用モジュールへ交換する必要が無くなり、エンジン車のエンジンコントロールモジュール１２をハイブリッド車へ流用することで、コストメリットも大きくなる。

ここで、アクセル開度変換処理では、第１目標エンジントルクTe1(t)に対してエンジンコントロールモジュール１２で実行される各種演算処理の逆演算処理を実行し、アクセル開度信号であるアクセル開度電圧ＶAPOを演算するようにしている。

即ち、第１目標エンジントルクTe1(t)をアクセル開度電圧ＶAPOに変換するアクセル開度変換処理は、エンジンコントロールモジュール１２で実行されるアクセル開度電圧ＶAPOを最終スロートルク指令値Te2(t)へ変換する各種演算処理の逆演算となる。このため、目標駆動力Ｆｄに基づいて決められた第１目標エンジントルクTe1(t)と、エンジンコントロールモジュール１２が演算した最終スロートルク指令値Te2(t)の一致性を容易に高めることができることになる。

［エンジン制御作用（図４、図７、図８）］
まず、「HEVモード」が選択されるとエンジン制御処理が開始され、図４のフローチャートにおいて、ハイブリッドコントロールモジュール１０での処理によりＳ１→Ｓ２→Ｓ３へと進む。Ｓ１では、アクセル開度センサ２０からのアクセル開度APOと、車速センサ２１からの車速VSPが読み込まれる。Ｓ２では、アクセル開度APOと車速VSPに基づいて目標駆動力Ｆｄが設定される。Ｓ３では、第１目標エンジントルクTe1(t)と目標モータトルクTm(t)と目標プライマリ回転数Npri(t)が設定される。

Ｓ３に続いてアダプター１１での処理によるＳ４→Ｓ５→Ｓ６へと進む。Ｓ４では、Ｓ３での第１目標エンジントルクTe1(t)の設定に続き、ハイブリッドコントロールモジュール１０からの送信により第１目標エンジントルクTe1(t)が入力される。Ｓ５では、第１目標エンジントルクTe1(t)の逆演算処理によりアクセル開度電圧ＶAPOが演算される。Ｓ６では、発進判断から所定時間を経過するまでの時間内であるか否かが判断される。Ｓ６で発進判断から所定時間経過内であると判断された場合は、Ｓ６からＳ７へ進み、Ｓ７では、アクセル開度電圧ＶAPOを増大補正したアクセル開度電圧補正値ＶAPO(h)がエンジンコントロールモジュール１２に送信される。一方、Ｓ６で発進判断から所定時間経過外と判断された場合は、Ｓ６からＳ８へ進み、Ｓ８では、Ｓ５にて演算したアクセル開度電圧ＶAPOがエンジンコントロールモジュール１２に送信される。

Ｓ７又はＳ８に続いてエンジンコントロールモジュール１２での処理によるＳ９→Ｓ１０→Ｓ１１→リターンへと進む。Ｓ９では、アダプター１１からの送信によりアクセル開度電圧補正値ＶAPO(h)又はアクセル開度電圧ＶAPOが入力される。Ｓ１０では、アクセル開度電圧補正値ＶAPO(h)又はアクセル開度電圧ＶAPOに基づく各種演算処理を経過して最終スロートルク指令値Te2(t)が演算される。Ｓ１１では、最終スロートルク指令値Te2(t)をトルク制御指令としてエンジン１へ出力される。

ここで、エンジンコントロールモジュール１２で実行される各種演算処理には、図３の開度特性補正部１２ｄに示すように、発進時におけるアクセル開度電圧ＶAPOの変化をリニア特性に補正する開度特性演算処理（発進時開度特性補正）が含まれる。このため、逆演算処理により得られるアクセル開度電圧ＶAPOは、ドライバー操作アクセル開度信号であるアクセル開度センサ２０からのアクセル開度電圧ＶAPO(SEN)よりも低い値に見積もられることになる。この点は、図７のドライバーアクセル開度電圧（＝アクセル開度電圧ＶAPO(SEN)）とＥＣＭ送信アクセル開度電圧（アクセル開度電圧ＶAPO）との対比からも明らかであり、発進時のアクセル開度特性を線形特性に補正することを原因とする。

そして、図７のＨＣＭ要求ＥＮＧトルクとＥＣＭ内目標エンジントルクと実ＥＮＧトルクを対比した場合、時刻t1から時刻t2までの発進直後区間において、ＨＣＭ要求ＥＮＧトルクに対してＥＣＭ内目標エンジントルク及び実ＥＮＧトルクが低くなり、発進トルクが不足していることが実験により判明した。

よって、発進時であると判断した場合、発進判断から所定時間を経過するまでの間、第１目標エンジントルクTe1(t)に対して各種演算処理の逆演算処理を実行して演算されるアクセル開度電圧ＶAPOを増大補正したアクセル開度電圧補正値ＶAPO(h)をエンジンコントロールモジュール１２に送信するようにした。このため、発進シーンにおいて、逆演算処理により低く見積もられるアクセル開度電圧ＶAPOを原因として発進トルクが不足することが防止され、運転者が要求する発進加速性を実現することができることになる。

また、中間加速シーンにおいても、発進時と同様に、逆演算処理により得られるアクセル開度電圧ＶAPOは、ドライバー操作アクセル開度信号であるアクセル開度センサ２０からのアクセル開度電圧ＶAPO(SEN)よりも低い値に見積もられることになる。この点は、図８のドライバーアクセル開度電圧（＝アクセル開度電圧ＶAPO(SEN)）とＥＣＭ送信アクセル開度電圧（アクセル開度電圧ＶAPO）との対比からも明らかである。

しかし、中間加速時、図８に示すように、ＨＣＭ要求ＥＮＧトルクとＥＣＭ内目標エンジントルクと実ＥＮＧトルクを対比した場合、互いのトルク一致性が高く、中間加速トルクが不足していないことが実験により判明した。

よって、中間加速時を含み発進時以外であると判断した場合、第１目標エンジントルクTe1(t)に対して各種演算処理の逆演算処理を実行して演算されるアクセル開度電圧ＶAPOをエンジンコントロールモジュール１２に送信するようにした。このため、中間加速時を含む発進時以外の走行シーンにおいて、逆演算処理により演算されるアクセル開度電圧ＶAPOを補正することなく、運転者が要求する中間加速性や定速走行性を実現することができることになる。

以上説明したように、実施例１のＦＦハイブリッド車のエンジン制御方法及びエンジン制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

(1) 第１走行駆動源としてのエンジン１と、第２走行駆動源としてのモータ（モータジェネレータ３）と、エンジンコントローラ（エンジンコントロールモジュール１２）と、を備えるハイブリッド車（ＦＦハイブリッド車）において、
運転者のアクセル操作量と車速とに基づいて、駆動軸７に出力すべき駆動力である目標駆動力Ｆｄを設定し、
目標駆動力Ｆｄに基づいて、エンジン１が出力する第１目標エンジントルクTe1(t)とモータ（モータジェネレータ３）が出力する目標モータトルクTm(t)を設定し、
第１目標エンジントルクTe1(t)をアクセル開度信号（アクセル開度電圧ＶAPO）に変換するアクセル開度変換処理により、エンジンコントローラ（エンジンコントロールモジュール１２）に送信するアクセル開度信号（アクセル開度電圧ＶAPO）を演算し、
エンジンコントローラ（エンジンコントロールモジュール１２）は、送信されたアクセル開度信号（アクセル開度電圧ＶAPO）により演算された第２目標エンジントルク（最終スロートルク指令値Te2(t)）に基づきエンジン１を制御する。
このため、ハイブリッド車への適用を前提としていないエンジンコントローラ（エンジンコントロールモジュール１２）をハイブリッド車に搭載した際、適切な目標駆動力Ｆｄを得るエンジン制御により運転者に違和感を与えるのを防止するエンジン制御方法を提供することができる。

(2) アクセル開度変換処理では、第１目標エンジントルクTe1(t)に対してエンジンコントローラ（エンジンコントロールモジュール１２）で実行される各種演算処理の逆演算処理を実行し、アクセル開度信号（アクセル開度電圧ＶAPO）を演算する。
このため、目標駆動力Ｆｄに基づいて決められた第１目標エンジントルクTe1(t)と、エンジンコントローラ（エンジンコントロールモジュール１２）が演算した第２目標エンジントルク（最終スロートルク指令値Te2(t)）の一致性を容易に高めることができる。

(3) エンジンコントローラ（エンジンコントロールモジュール１２）で実行される各種演算処理には、発進時におけるアクセル開度信号（アクセル開度電圧ＶAPO）の変化をリニア特性に補正する開度特性演算処理を含み、
発進時であると判断した場合、発進判断から所定時間を経過するまでの間、第１目標エンジントルクTe1(t)に対して各種演算処理の逆演算処理を実行して演算されるアクセル開度信号（アクセル開度電圧ＶAPO）を増大補正した値（アクセル開度電圧補正値ＶAPO(h)）をエンジンコントローラ（エンジンコントロールモジュール１２）に送信する。
このため、発進シーンにおいて、逆演算処理により低く見積もられるアクセル開度信号（アクセル開度電圧ＶAPO）を原因として発進トルクが不足することが防止され、運転者が要求する発進加速性を実現することができる。

(4) 中間加速時を含み発進時以外であると判断した場合、第１目標エンジントルクTe1(t)に対して各種演算処理の逆演算処理を実行して演算されるアクセル開度信号（アクセル開度電圧ＶAPO）をエンジンコントローラ（エンジンコントロールモジュール１２）に送信する。
このため、中間加速時を含む発進時以外の走行シーンにおいて、逆演算処理により演算されるアクセル開度信号（アクセル開度電圧ＶAPO）を補正することなく、運転者が要求する中間加速性や定速走行性を実現することができる。

(5) 第１走行駆動源としてのエンジン１と、第２走行駆動源としてのモータ（モータジェネレータ３）と、ハイブリッドコントローラ（ハイブリッドコントロールモジュール１０）と、エンジンコントローラ（エンジンコントロールモジュール１２）と、モータコントローラ１３と、を備えるハイブリッド車（ＦＦハイブリッド車）において、
ハイブリッドコントローラ（ハイブリッドコントロールモジュール１０）は、運転者のアクセル操作量と車速とに基づいて、駆動軸７に出力すべき駆動力である目標駆動力Ｆｄを設定する目標駆動力設定部１０ａと、目標駆動力Ｆｄに基づいて、エンジン１が出力する第１目標エンジントルクTe1(t)とモータ（モータジェネレータ３）が出力する目標モータトルクTm(t)を設定するトルク配分演算部（トルク・回転配分演算部１０ｂ）と、を有し、
ハイブリッドコントローラ（ハイブリッドコントロールモジュール１０）からの第１目標エンジントルクTe1(t)をアクセル開度信号（アクセル開度電圧ＶAPO）に変換するアクセル開度変換処理により、エンジンコントローラ（エンジンコントロールモジュール１２）に送信するアクセル開度信号（アクセル開度電圧ＶAPO）を演算するアダプター１１を設け、
モータコントローラ１３は、ハイブリッドコントローラ（ハイブリッドコントロールモジュール１０）からされた目標モータトルクTm(t)に基づきモータ（モータジェネレータ３）を制御し、
エンジンコントローラ（エンジンコントロールモジュール１２）は、アダプター１１から送信されたアクセル開度信号（アクセル開度電圧ＶAPO）により演算された第２目標エンジントルク（最終スロートルク指令値Te2(t)）に基づきエンジン１を制御する。
このため、ハイブリッド車への適用を前提としていないエンジンコントローラ（エンジンコントロールモジュール１２）をハイブリッド車に搭載した際、適切な目標駆動力Ｆｄを得るエンジン制御により運転者に違和感を与えるのを防止するエンジン制御装置を提供することができる。

以上、本発明のハイブリッド車のエンジン制御装置を実施例１に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、アダプター１１として、第１目標エンジントルクTe1(t)に対してエンジンコントロールモジュール１２で実行される各種演算処理の逆演算処理を実行し、アクセル開度電圧ＶAPOを演算する例を示した。しかし、アダプターとしては、エンジン回転数とエンジントルクの関係をアクセル開度毎に設定したエンジン特性を用い、第１目標エンジントルクとエンジン回転数からアクセル開度信号を演算するような例としても良い。

実施例１では、アダプター１１をハイブリッドコントロールモジュール１０とエンジンコントロールモジュール１２の間に独立に設ける例を示した。しかし、アダプターは、ハイブリッドコントロールモジュールの最後段に内蔵して設ける例としても良いし、エンジンコントロールモジュールの前段に内蔵して設ける例としても良い。

実施例１では、本発明のエンジン制御装置を、変速機構としてバリエータを備えた１モータ・２クラッチ形式と呼ばれるＦＦハイブリッド車に適用する例を示した。しかし、本発明のエンジン制御装置は、変速機構の有無は問わないし、変速機構もバリエータ以外の複数の変速段を有する有段変速機構や副変速機付き無段変速機構であっても良い。また、適用されるハイブリッド車の形式としても、１モータ・２クラッチ形式のＦＦハイブリッド車に限らず、ＦＲハイブリッド車であっても良い。さらに、エンジン車の駆動系にモータを付加したモータアシスト形式のハイブリッド車、プラネタリギヤ機構を用いる動力分割形式のハイブリッド車、等のように他の形式によるハイブリッド車に対しても適用できる。加えて、実施例１では、「EVモード」から「HEVモード」へのモード遷移において、モータジェネレータ３をスタータモータとしてエンジン１を始動する際、第２クラッチ４をスリップ締結し、エンジン始動ショックを抑制するようにしているが、スタータジェネレータを加えて、スタータジェネレータでエンジンを始動してから第１クラッチ２を締結するようにしても良い。

１ エンジン
２ 第１クラッチ
３ モータジェネレータ（モータ）
４ 第２クラッチ
５ バリエータ
６ 終減速機構
７ 駆動軸
８ 駆動輪
１０ ハイブリッドコントロールモジュール（ハイブリッドコントローラ）
１０ａ 目標駆動力設定部
１０ｂ トルク・回転配分演算部（トルク配分演算部）
１１ アダプター
１２ エンジンコントロールモジュール（エンジンコントローラ）
１３ モータコントローラ
１４ ＣＶＴコントロールユニット
２０ アクセル開度センサ
２１ 車速センサ

Claims (5)

1. 第１走行駆動源としてのエンジンと、第２走行駆動源としてのモータと、エンジンコントローラと、を備えるハイブリッド車において、
   運転者のアクセル操作量と車速とに基づいて、駆動軸に出力すべき駆動力である目標駆動力を設定し、
   前記目標駆動力に基づいて、前記エンジンが出力する第１目標エンジントルクと前記モータが出力する目標モータトルクを設定し、
   前記第１目標エンジントルクをアクセル開度信号に変換するアクセル開度変換処理により、前記エンジンコントローラに送信するアクセル開度信号を演算し、
   前記エンジンコントローラは、送信された前記アクセル開度信号により演算された第２目標エンジントルクに基づき前記エンジンを制御する
   ことを特徴とするハイブリッド車のエンジン制御方法。
2. 請求項１に記載されたハイブリッド車のエンジン制御方法において、
   前記アクセル開度変換処理では、前記第１目標エンジントルクに対して前記エンジンコントローラで実行される各種演算処理の逆演算処理を実行し、前記アクセル開度信号を演算する
   ことを特徴とするハイブリッド車のエンジン制御方法。
3. 請求項２に記載されたハイブリッド車のエンジン制御装置において、
   前記エンジンコントローラで実行される各種演算処理には、発進時におけるアクセル開度信号の変化をリニア特性に補正する開度特性演算処理を含み、
   発進時であると判断した場合、発進判断から所定時間を経過するまでの間、前記第１目標エンジントルクに対して前記各種演算処理の逆演算処理を実行して演算されるアクセル開度信号を増大補正した値を前記エンジンコントローラに送信する
   ことを特徴とするハイブリッド車のエンジン制御方法。
4. 請求項３に記載されたハイブリッド車のエンジン制御装置において、
   中間加速時を含み発進時以外であると判断した場合、前記第１目標エンジントルクに対して前記各種演算処理の逆演算処理を実行して演算されるアクセル開度信号を前記エンジンコントローラに送信する
   ことを特徴とするハイブリッド車のエンジン制御方法。
5. 第１走行駆動源としてのエンジンと、第２走行駆動源としてのモータと、ハイブリッドコントローラと、エンジンコントローラと、モータコントローラと、を備えるハイブリッド車において、
   前記ハイブリッドコントローラは、運転者のアクセル操作量と車速とに基づいて、駆動軸に出力すべき駆動力である目標駆動力を設定する目標駆動力設定部と、前記目標駆動力に基づいて、前記エンジンが出力する第１目標エンジントルクと前記モータが出力する目標モータトルクを設定するトルク配分演算部と、を有し、
   前記ハイブリッドコントローラからの前記第１目標エンジントルクをアクセル開度信号に変換するアクセル開度変換処理により、前記エンジンコントローラに送信するアクセル開度信号を演算するアダプターを設け、
   前記モータコントローラは、前記ハイブリッドコントローラから送信された前記目標モータトルクに基づき前記モータを制御し、
   前記エンジンコントローラは、前記アダプターから送信された前記アクセル開度信号により演算された第２目標エンジントルクに基づき前記エンジンを制御する
   ことを特徴とするハイブリッド車のエンジン制御装置。

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