JP2023138892A - ハイブリッド自動車の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】過給機及びブローバイガス処理装置を有するエンジンと電動モータとを駆動源として備えるハイブリッド自動車の制御装置であって、ブローバイガス中の水分が凝縮し、凍結して氷が生成されることを抑制することが可能なハイブリッド自動車の制御装置を提供する。【解決手段】ＨＥＶ－ＣＵ８０は、外気温が所定温度以下、かつ、過給圧が正圧の状態において、過給圧が所定のしきい値以下に低下した場合、及び、アクセル開度が減少した場合のうち、少なくともいずれか一つの場合には、エンジン１０の出力トルクを低下させることなく（すなわち、過給圧が負圧にならないように）電動モータ１１を回生制御する。【選択図】 図１

Description

本発明は、ハイブリッド自動車の制御装置に関し、特に、過給機及びブローバイガス処理装置を有するエンジンと電動モータとを駆動源として備えるハイブリッド自動車の制御装置に関する。
近年、エンジンと電動モータ（モータ・ジェネレータ）とを併用することで車両の燃料消費率（燃費）を効果的に向上させることができるハイブリッド自動車（ＨＥＶ）が広く実用化されている。
また、従来から、シリンダとピストンとの間からクランクケースに漏れ出したブローバイガスの環境（大気）への放出を防止するために、ブローバイガスをエンジンの吸気系に戻して燃焼させ処理するブローバイガス処理装置が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１０－１７３５４８号公報
ところで、ターボチャージャ等の過給機を備えるエンジンにおいて、過給圧（ブースト圧）は、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）に応じて変化する。例えば、アクセルペダルを踏み込んでいくと、当初負圧であった過給圧（吸気圧）が、アクセルペダルの踏込みに応じて上昇していき正圧となる。
ここで、例えば、－２０℃以下の極低温環境下において、過給圧の正負が切り替わる付近でアクセルペダルの踏込みと抜き（戻し）が繰り返して行われた場合、過給機上流とクランクケース等とを連通し新気（外気）を導入する新気ラインが正流と逆流とを繰り返し、外部の冷たい空気（新気）とエンジン内の温かく湿ったブローバイガスとが混ざり合い、ブローバイガス中の水分が凝縮し、凍結して氷が生成されることがある。
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、過給機及びブローバイガス処理装置を有するエンジンと電動モータとを駆動源として備えるハイブリッド自動車の制御装置であって、ブローバイガス中の水分が凝縮し、凍結して氷が生成されることを抑制することが可能なハイブリッド自動車の制御装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るハイブリッド自動車の制御装置は、過給機、及び、クランクケースと過給機下流とを連通しブローバイガスを吸気系に還流する換気ライン並びに過給機上流とクランクケースとを連通し新気を導入する新気ラインを含みブローバイガスを吸気系に導入して燃焼させるブローバイガス処理装置を有するエンジンと、エンジンの出力軸とトルク伝達可能に接続される電動モータと、エンジン、及び、電動モータそれぞれの駆動を制御するコントロールユニットとを備えるハイブリッド自動車の制御装置であって、コントロールユニットが、外気温が所定温度以下、かつ、過給圧が正圧の状態において、過給圧が所定のしきい値以下に低下した場合、及び、アクセル開度が減少した場合のうち、少なくともいずれか一つの場合には、エンジンの出力トルクを低下させることなく電動モータを回生することを特徴とする。
本発明によれば、過給機及びブローバイガス処理装置を有するエンジンと電動モータとを駆動源として備えるハイブリッド自動車の制御装置において、ブローバイガス中の水分が凝縮し、凍結して氷が生成されることを抑制することが可能となる。
実施形態に係るハイブリッド自動車の制御装置、及び、該制御装置が適用されたハイブリッド自動車の構成を示す図である。 実施形態に係るハイブリッド自動車に搭載されたエンジンの構成を示す図である。 実施形態に係るハイブリッド自動車の制御装置によるブローバイガス処理に伴うモータ制御の処理手順を示すフローチャートである。 目標モータトルクマップの一例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
まず、図１及び図２を併せて用いて、実施形態に係るハイブリッド自動車の制御装置の構成について説明する。図１は、ハイブリッド自動車の制御装置、及び、該制御装置が適用されたハイブリッド自動車の構成を示す図である。図２は、ハイブリッド自動車に搭載されたエンジン１０の構成を示す図である。なお、ここでは、ハイブリッド自動車の制御装置を、シリーズ・パラレル・ハイブリッ車（ＨＥＶ）に搭載した場合を例にして説明する。
まず、図１を参照しつつ、ハイブリッド自動車の構成について説明する。エンジン１０（詳細は後述する）のクランクシャフト１０ａには、エンジン１０の回転変動を吸収するフライホイールダンパ２０及び一対のギヤ２１を介して、動力分割機構３０が接続されている。動力分割機構３０には、複数のギヤやシャフト等から構成され、駆動輪との間でトルクを伝達するドライブトレーン１５、及び、第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ）１１（特許請求の範囲に記載の電動モータに相当）が接続されている。動力分割機構３０は、例えば、サンギヤ３０ａ、リングギヤ３０ｂ、ピニオンギヤ３０ｃ、及びプラネタリキャリア３０ｄから構成される遊星歯車機構を有しており、エンジン１０から発生した駆動トルクを、ドライブトレーン１５と第１モータ・ジェネレータ１１とに分割して伝達する。
より具体的には、キャリア３０ｄは、フライホイールダンパ２０及び一対のギヤ２１を介して、エンジン１０のクランクシャフト１０ａに連結されている。サンギヤ３０ａは第１モータ・ジェネレータ１１に連結されている。一方、リングギヤ３０ｂは、一対のギヤ（カウンタギヤ）３１を介して、ドライブトレーン１５を構成するプロペラシャフト５０に接続されるとともに、さらに駆動用リダクションギヤ４３を介してフロントドライブシャフト６０に接続されている。
動力分配機構３０は、第１モータ・ジェネレータ１１がジェネレータ（発電機）として機能するときには、プラネタリキャリア３０ｄから入力されるエンジン１０からのトルク（駆動力）をサンギヤ３０ａとリングギヤ３０ｂとに双方のギヤ比に応じて分配する。一方、動力分配機構３０は、第１モータ・ジェネレータ１１がモータ（電動機）として機能するときには、プラネタリキャリア３０ｄから入力されるエンジン１０からのトルクと、サンギヤ３０ａから入力される第１モータ・ジェネレータ１１からのトルクとを統合してリングギヤ３０ｂに出力する。リングギヤ３０ｂに出力されたトルクは、一対のギヤ（カウンタギヤ）３１を介して、ドライブトレーン１５を構成するプロペラシャフト５０に出力されるとともに、さらに駆動用リダクションギヤ４３を介してフロントドライブシャフト６０に出力される。
一方、ドライブトレーン１５には、第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ）１２（特許請求の範囲に記載の電動モータに相当）も接続されている。より具体的には、第２モータ・ジェネレータ１２は、モータ・リダクションギヤ４１を介してプロペラシャフト５０に接続されている。また、第２モータ・ジェネレータ１２は、モータ・リダクションギヤ４１及び駆動用リダクションギヤ４３から構成される駆動用リダクションギヤ機構４０を介して、フロントドライブシャフト６０に接続されている。フロントドライブシャフト６０は、前輪との間でトルクを伝達する。また、プロペラシャフト５０は、後輪との間でトルクを伝達する。
第１モータ・ジェネレータ１１及び第２モータ・ジェネレータ１２は、供給された電力を機械的動力に変換するモータとしての機能と、入力された機械的動力を電力に変換するジェネレータとしての機能とを兼ね備えた同期発電電動機として構成されている。すなわち、第１モータ・ジェネレータ１１及び第２モータ・ジェネレータ１２それぞれは、車両駆動時には駆動トルクを発生するモータとして動作し、回生時にはジェネレータとして動作する。なお、第１モータ・ジェネレータ１１は、主にジェネレータとして動作し、第２モータ・ジェネレータ１２は、主にモータとして動作する。
駆動用リダクションギヤ機構４０は、モータ・リダクションギヤ４１及び駆動用リダクションギヤ４３を有して構成されている。また、モータ・リダクションギヤ４１は、プラネタリギヤから構成されており、リダクションギヤ４３は、例えば、平ギヤ（又は斜歯ギヤ）から構成されている。
より詳細には、モータ・リダクションギヤ４１は、例えば、サンギヤ４１ａ、リングギヤ４１ｂ、ピニオンギヤ４１ｃ、及びプラネタリキャリア４１ｄから構成される遊星歯車機構を有している。モータ・リダクションギヤ４１は、第２モータ・ジェネレータ１２がモータとして機能するときには、第２モータ・ジェネレータ１２から伝達された回転を減速して（トルクを増大して）プラネタリキャリア４１ｄから出力する。一方、モータ・リダクションギヤ４１は、プラネタリキャリア４１ｄに入力されたトルク（駆動力）による回転を加速して（トルクを低減させて）サンギヤ４１ａから出力することにより、第２モータ・ジェネレータ１２をジェネレータとして機能させる。
フロントドライブシャフト６０は、駆動用リダクションギヤ機構４０と駆動輪（図１の例では前輪）との間でトルクを伝達する。より詳細には、フロントドライブシャフト６０に伝達されたトルクは、フロントデファレンシャル（以下「フロントデフ」ともいう）６２に伝達される。フロントデフ６２は、例えば、ベベルギヤ式の差動装置である。フロントデフ６２からのトルクは、左前輪ドライブシャフトを介して左前輪（図示省略）に伝達されるとともに、右前輪ドライブシャフトを介して右前輪（図示省略）に伝達される。
一方、プロペラシャフト５０は、後輪との間でトルクを伝達する。プロペラシャフト５０には、後輪側に伝達されるトルクを調節するトランスファクラッチ５１が介装されている。トランスファクラッチ５１は、４輪の駆動状態（例えば前輪のスリップ状態等）やエンジントルクなどに応じて締結力（すなわち後輪へのトルク分配率）を制御する。よって、プロペラシャフト５０に伝達されたトルクは、トランスファクラッチ５１の締結力に応じて分配され、後輪側にも伝達される。
より具体的には、プロペラシャフト５０に伝達され、トランスファクラッチ５１によって調節（分配）されたトルクは、リヤデファレンシャル（以下「リヤデフ」ともいう）５２に伝達される。リヤデフ５２には左後輪ドライブシャフト及び右後輪ドライブシャフト（図示省略）が接続されている。リヤデフ５２からの駆動力は、左後輪ドライブシャフトを介して左後輪（図示省略）に伝達されるとともに、右後輪ドライブシャフトを介して右後輪（図示省略）に伝達される。
このように構成されているため、本実施形態に係る車両（ＡＷＤのＨＥＶ車）では、エンジン１０と第２モータ・ジェネレータ１２等の動力で前輪及び後輪（車両）を駆動することができる。また、走行条件に応じて、例えば、第２モータ・ジェネレータ１２のみによる走行（ＥＶ走行）と、エンジン１０及び第２モータ・ジェネレータ１２等による走行とを切替えることができる。さらに、第１モータ・ジェネレータ１１等で発電（回生）することもできる。
車両の駆動力源であるエンジン１０、及び、第２モータ・ジェネレータ１２並びに第１モータ・ジェネレータ１１は、ハイブリッド車・コントロールユニット（以下「ＨＥＶ－ＣＵ」という）８０によって総合的に制御される。
ＨＥＶ－ＣＵ８０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＥＥＰＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、その記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。
ＨＥＶ－ＣＵ８０には、例えば、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度（操作量）を検出するアクセル開度センサ９１、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ９２、外気温度を検出する外気温センサ９３、後述するインテークマニホールド１１１内の圧力（吸気マニホールド圧力）を検出する吸気圧センサ（特許請求の範囲に記載の過給圧センサに相当）９４、及び、フロントドライブシャフト６０の回転数を検出する回転数センサ９５、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数（回転速度）を検出するレゾルバ９７、第２モータ・ジェネレータ１２の回転数（回転速度）を検出するレゾルバ９８などを含む各種センサが接続されている。
また、ＨＥＶ－ＣＵ８０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）７０を介して、エンジン１０を制御するエンジン・コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）８１や、車両の横滑りなどを抑制して走行安定性を向上させるビークルダイナミクス・コントロールユニット（以下「ＶＤＣＵ」という）８５等と相互に通信可能に接続されている。ＨＥＶ－ＣＵ８０は、ＣＡＮ７０を介して、ＥＣＵ８１やＶＤＣＵ８５から、例えば、エンジン回転数やブレーキ操作量等の各種情報を受信する。一方、ＨＥＶ－ＣＵ８０は、ＣＡＮ７０を介して、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数（回転速度）、第２モータ・ジェネレータ１２の回転数（回転速度）等の各種情報をＥＣＵ８１に送信する。
ＨＥＶ－ＣＵ８０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、エンジン１０、第２モータ・ジェネレータ１２、及び第１モータ・ジェネレータ１１の駆動を総合的に制御する。ＨＥＶ－ＣＵ８０は、例えば、アクセル開度（運転者の要求駆動力）、車両の運転状態、高電圧バッテリ９０（特許請求の範囲に記載の蓄電池に相当）の充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）などに基づいて、エンジン１０の要求出力、及び第２モータ・ジェネレータ１２、第１モータ・ジェネレータ１１のトルク指令値（目標モータトルク）を求めて出力する。
パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ」という）８２は、上記トルク指令値に基づいて、インバータ８２ａを介して、第２モータ・ジェネレータ１２、第１モータ・ジェネレータ１１を駆動する。ＰＣＵ８２は、高電圧バッテリ９０の直流電力を三相交流の電力に変換して第２モータ・ジェネレータ１２、第１モータ・ジェネレータ１１に供給するインバータ８２ａを有している。ＰＣＵ８２は、上述したように、ＨＥＶ－ＣＵ８０から受信したトルク指令値に基づいて、インバータ８２ａを介して、第２モータ・ジェネレータ１２、第１モータ・ジェネレータ１１を駆動する。一方、インバータ８２ａは、回生時に、第１モータ・ジェネレータ１１、第２モータ・ジェネレータ１２で発電した交流電圧を直流電圧に変換して高電圧バッテリ９０を充電する。
また、ＥＣＵ８１は、上記要求出力に基づいて、例えば、電子制御式スロットルバルブ１１３の開度を調節する。
次に、図２を参照しつつ、ハイブリッド自動車に搭載されたエンジン１０の構成について詳細に説明する。
エンジン１０は、ターボチャージャ１４０（特許請求の範囲に記載の過給機に相当）を備えた、例えば水平対向型の４気筒ガソリンエンジンである。エンジン１０の吸気管（吸気通路）１１５には、上流側からエアクリーナ１１６、エアフローメータ１１４、ターボチャージャ１４０、インタークーラー１４６、電子制御式スロットルバルブ（以下、単に「スロットルバルブ」ともいう）１１３などが配置されている。
ターボチャージャ１４０は、吸気管１１５と排気管（排気通路）１１８との間に配され、過給を行う過給機である。ターボチャージャ１４０は、排気管１１８に設けられたタービン１４２と、吸気管１１５に設けられ、タービン１４２と回転軸１４３で連結されたコンプレッサ１４１とを有しており、排気のエネルギーでタービン１４２を駆動することにより、同軸のコンプレッサ１４１で空気を圧縮する。
インタークーラー１４６は、ターボチャージャ１４０（コンプレッサ１４１）で圧縮されて高温になった吸気を熱交換によって冷却するものである。インタークーラー１４６の下流側には、吸入空気量を調節するスロットルバルブ１１３が配されている。
エンジン１０では、エアクリーナ１１６から吸入され、必要に応じてターボチャージャ１４０で過給された空気が、スロットルバルブ１１３により絞られ、インテークマニホールド１１１を通り、エンジン１０に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナ１１６から吸入された空気の量（エンジン１０に吸入される空気量）は、エアクリーナ１１６とスロットルバルブ１１３との間に配置されたエアフローメータ１１４により検出される。また、インテークマニホールド１１１を構成するコレクター部（サージタンク）の内部には、インテークマニホールド１１１内の圧力（吸気マニホールド圧力）を検出する吸気圧センサ（過給圧センサ）９４が配設されている。さらに、スロットルバルブ１１３には、該スロットルバルブ１１３の開度を検出するスロットル開度センサ９２が配設されている。
シリンダヘッドには、気筒毎に吸気ポートと排気ポートとが形成されている。各吸気ポート、排気ポートそれぞれには、該吸気ポート、排気ポートを開閉する吸気バルブ、排気バルブが設けられている。吸気バルブを駆動する吸気カム軸と吸気カムプーリとの間には、吸気カムプーリと吸気カム軸とを相対回動してクランク軸１０ａに対する吸気カム軸の回転位相（変位角）を連続的に変更して、吸気バルブのバルブタイミング（開閉タイミング）を進遅角する可変バルブタイミング機構１２６が配設されている。この可変バルブタイミング機構１２６により吸気バルブの開閉タイミングがエンジン運転状態に応じて可変設定される。
同様に、排気カム軸と排気カムプーリとの間には、排気カムプーリと排気カム軸とを相対回動してクランク軸１０ａに対する排気カム軸の回転位相（変位角）を連続的に変更して、排気バルブのバルブタイミング（開閉タイミング）を進遅角する可変バルブタイミング機構１２７が配設されている。この可変バルブタイミング機構１２７により排気バルブの開閉タイミングがエンジン運転状態に応じて可変設定される。
エンジン１０の各気筒には、シリンダ内に燃料を噴射するインジェクタ１１２が取り付けられている。インジェクタ１１２は、高圧燃料ポンプ１６０により加圧された燃料を各気筒の燃焼室内へ直接噴射する。
インジェクタ１１２は、デリバリーパイプ１６１に接続されている。デリバリーパイプ１６１は、高圧燃料ポンプ１６０から燃料配管１６２を通じて圧送されてきた燃料を各インジェクタ１１２に分配するものである。高圧燃料ポンプ１６０は、燃料タンク１８０からフィードポンプ（低圧燃料ポンプ）１６４により吸い上げられた燃料を、運転状態に応じて高圧（例えば、８～１３ＭＰａ）に昇圧してデリバリーパイプ１６１へ供給する。なお、本実施形態では、高圧燃料ポンプ１６０として、エンジン１０のカム軸によって駆動される形式のものを用いた。
各気筒のシリンダヘッドには、混合気に点火する点火プラグ１１７、及び該点火プラグ１１７に高電圧を印加するイグナイタ内蔵型コイル１２１が取り付けられている。エンジン１０の各気筒では、吸入された空気とインジェクタ１１２によって噴射された燃料との混合気が点火プラグ１１７により点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは排気管１１８を通して排出される。
排気管（排気通路）１１８の集合部下流側には、ターボチャージャ１４０を構成するタービン１４２が設けられている。ターボチャージャ１４０には、タービン１４２の入口側から出口側に排気ガスをバイパスさせるウェストゲート１４４、及び、ウェストゲート１４４を開閉するウェストゲートバルブ１４４ａが設けられている。ウェストゲートバルブ１４４ａは、ＥＣＵ８１によって開度が制御されることにより、過給圧を調節する。
タービン１４２の下流側には、排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する空燃比センサ１１９Ａが取り付けられている。空燃比センサ１１９Ａとしては、排気空燃比をリニアに検出することのできるリニア空燃比センサ（ＬＡＦセンサ）が用いられる。なお、空燃比センサ１１９Ａとして、排気空燃比をオン－オフ的に検出するＯ２センサを用いてもよい。
また、空燃比センサ１１９Ａの下流にはフロント排気浄化触媒（ＣＡＴ）２０１が配設されている。排気浄化触媒２０１は三元触媒であり、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）の酸化と、窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元を同時に行い、排気ガス中の有害ガス成分を無害な二酸化炭素（ＣＯ２）、水蒸気（Ｈ２Ｏ）及び窒素（Ｎ２）に清浄化するものである。フロント排気浄化触媒２０１の下流には、排気空燃比をオン－オフ的に検出するリヤ（ＣＡＴ後）Ｏ２センサ１１９Ｂ、及び、リヤ排気浄化触媒（ＣＡＴ）２０２が設けられている。
また、エンジン１０は、燃焼室からシリンダとピストンとの間を通してクランクケース内に漏れ出したブローバイガスを吸気系に導入して燃焼させるブローバイガス処理装置１７０を有している。ブローバイガス処理装置１７０は、主として、クランクケース内部とターボチャージャ１４０（コンプレッサ１４１）の下流側（例えばインテークマニホールド１１１）とを連通しブローバイガスを吸気系に還流（導入）する換気ライン（ＰＣＶライン）１７１と、換気ライン（ＰＣＶライン）１７１を流れるブローバイガスの流量を調節するＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）バルブ１７２と、ターボチャージャ１４０（コンプレッサ１４１）の上流側（例えばターボ前ダクト）とクランクケース内部とを連通し新気を導入する新気ライン１７３とを含んで構成されている。
なお、本実施形態では、ＰＣＶバルブ１７２として、例えば、クランクケースとターボチャージャ１４０（コンプレッサ１４１）の下流側（例えばインテークマニホールド１１１）との圧力差によって差動するタイプのものを用いた。
上述したエアフローメータ１１４、ＬＡＦセンサ１１９Ａ、Ｏ２センサ１１９Ｂ等に加え、エンジン１０のカムシャフト近傍には、エンジン１０の気筒判別を行うためのカム角センサが取り付けられている。また、エンジン１０のクランクシャフト１０ａ近傍には、クランクシャフト１０ａの回転位置を検出するクランク角センサ１３３が取り付けられている。ここで、クランクシャフト１０ａの端部には、例えば、２歯欠歯した３４歯の突起が１０°間隔で形成されたタイミングロータ１３３ａが取り付けられており、クランク角センサ１３３は、タイミングロータ１３３ａの突起の有無を検出することにより、クランクシャフト１０ａの回転位置を検出する。カム角センサ及びクランク角センサ１３３としては、例えば電磁ピックアップ式のものなどが用いられる。
これらのセンサは、ＥＣＵ８１に接続されている。さらに、ＥＣＵ８１には、エンジン１０の冷却水の温度を検出する水温センサ１３４、潤滑油の温度を検出する油温センサ１３５等の各種センサも接続されている。また、ＥＣＵ８１は、ＣＡＮ７０を介して、ＨＥＶ－ＣＵ８０から、要求出力、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数（回転速度）、第２モータ・ジェネレータ１２の回転数（回転速度）、アクセル開度等の情報を受信する。
ＥＣＵ８１は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＥＥＰＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、バッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。また、ＥＣＵ８１は、インジェクタ１１２を駆動するインジェクタドライバ、点火信号を出力する出力回路、及び、電子制御式スロットルバルブ１１３を開閉する電動モータ１１３ａを駆動するモータドライバ等を備えている。
ＥＣＵ８１では、カム角センサの出力から気筒が判別され、クランク角センサ１３３の出力から回転角速度およびエンジン回転数が求められる。また、ＥＣＵ８１では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、混合気の空燃比、及び、エンジン１０の水温や油温等の各種情報が取得される。そして、ＥＣＵ８１は、ＨＥＶ－ＣＵ８０からの要求出力、及び、取得したこれらの各種情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、及び、スロットルバルブ１１３やウェストゲートバルブ４４等の各種デバイスを制御することによりエンジン１０を制御する。
ここで、上述したＨＥＶ－ＣＵ８０は、ブローバイガス中の水分が凝縮し、凍結して氷が生成されることを抑制する機能を有している。すなわち、ＨＥＶ－ＣＵ８０は、特許請求の範囲に記載のコントロールユニットとして機能する。なお、ＨＥＶ－ＣＵ８０では、ＥＥＰＲＯＭなどに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、当該機能が実現される。
そのため、ＨＥＶ－ＣＵ８０は、外気温が所定温度（例えば－２０℃）以下、かつ、過給圧（吸気圧）が正圧（＞大気圧）の状態において、過給圧が所定のしきい値以下に低下した場合、及び、アクセル開度が減少（例えば所定値以上低下）した場合のうち、少なくともいずれか一つの場合には、エンジン１０の出力トルクを低下させることなく（低下させないように、すなわち、過給圧が負圧にならないように）第１モータ・ジェネレータ１１等を回生制御する。
なお、その際に、ＨＥＶ－ＣＵ８０は、過給圧と、アクセル開度の変化率とに基づいて、第１モータ・ジェネレータ１１等の目標回生量（目標モータトルク）を設定する。ここで、例えば、ＨＥＶ－ＣＵ８０のＥＥＰＲＯＭには、過給圧と、アクセル開度の変化率と、第１モータ・ジェネレータ１１等の目標回生量（目標モータトルク）との関係を定めたマップ（目標モータトルクマップ）が記憶されており、過給圧とアクセル開度の変化率とに基づいてこの目標モータトルクマップが検索されることにより第１モータ・ジェネレータ１１の目標回生量（目標モータトルク）が求められる。
ここで、目標モータトルクマップの一例を図４に示す。図４において、横軸は過給圧（ｋＰａ）であり、縦軸はアクセル開度の変化率（ｄｅｇ／ｓ）である。目標モータトルクマップでは、過給圧とアクセル開度の変化率との組み合わせ（格子点）毎に目標モータトルク（ｋＷ）が与えられている。
ＨＥＶ－ＣＵ８０は、さらに、第１モータ・ジェネレータ１１等に電力を供給する高電圧バッテリ（蓄電池）９０のＳＯＣ（充電率）が所定のしきい値（上限値、例えば８０％）以下の場合に限り、第１モータ・ジェネレータ１１等を回生することが好ましい。
一方、ＨＥＶ－ＣＵ８０は、上述した第１モータ・ジェネレータ１１等の回生中に、過給圧が第１所定圧以上になった場合、過給圧（ブースト圧）が第２所定圧以下になった場合、アクセル開度（又はアクセル開度の単位時間当たりの増加量）が第１所定値以上になった場合、及び、アクセル開度（又はアクセル開度の単位時間当たりの減少量）が第２所定値以下になった場合のうち、少なくともいずれか一つの場合（条件が成立したとき）には、第１モータ・ジェネレータ１１等の回生を停止する。
ＨＥＶ－ＣＵ８０は、さらに、第１モータ・ジェネレータ１１等に電力を供給する高電圧バッテリ９０のＳＯＣが所定のしきい値（上限値、例えば８０％）以上になった場合は、第１モータ・ジェネレータ１１等の回生を停止することが好ましい。
なお、ＨＥＶ－ＣＵ８０は、外気温が所定温度（例えば－２０℃）以下、かつ、過給圧（吸気圧）が正圧（＞大気圧）の状態において、過給圧が所定のしきい値以下で、アクセル開度が増加した場合、又は、高電圧バッテリ９０のＳＯＣが所定値以上である場合は、第１モータ・ジェネレータ１１等を力行（アシスト）する、又は、力行（アシスト）量を増大することが好ましい。予め、高電圧バッテリ９０のＳＯＣを下げておくことにより、ブローバイガスの処理中に高電圧バッテリ９０のＳＯＣが上限値に達し、ブローバイガスの処理に伴う回生を実行できなくなることを回避するためである。
次に、図３を参照しつつ、ハイブリッド自動車の制御装置の動作について説明する。図３は、ハイブリッド自動車の制御装置によるブローバイガス処理に伴うモータ制御の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、ＨＥＶ－ＣＵ８０において、所定のタイミングで繰り返して実行される。
ステップＳ１００では、外気温が所定温度（例えばー２０℃）以下であるか否かについての判断が行われる。ここで、外気温が所定温度以下の場合には、ステップＳ１０２に処理が移行する。一方、外気温が所定温度よりも高いときには、本処理から一旦抜ける。
ステップＳ１０２では、過給圧（ブースト圧）が正圧であるか否かについての判断が行われる。ここで、過給圧が正圧である場合には、ステップＳ１０４に処理が移行する。一方、過給圧が負圧であるときには、本処理から一旦抜ける。
ステップＳ１０４では、アクセル開度が減少（所定値以上低下）したか否かについての判断が行われる。ここで、アクセル開度が減少した場合には、ステップＳ１０６に処理が移行する。一方、アクセル開度が減少していないときには、ステップＳ２００に処理が移行する。
ステップＳ１０６では、過給圧（ブースト圧）が第１しきい値を下回ったか否かについての判断が行われる。ここで、過給圧が第１しきい値を下回った場合には、ステップＳ１０８に処理が移行する。一方、過給圧が第１しきい値を下回っていないときには、本処理から一旦抜ける。
ステップＳ１０８では、高電圧バッテリ９０のＳＯＣがしきい値以下であるか否かについての判断が行われる。ここで、高電圧バッテリ９０のＳＯＣがしきい値以下である場合には、ステップＳ１１０に処理が移行する。一方、高電圧バッテリ９０のＳＯＣがしきい値よりも高いときには、本処理から一旦抜ける。
ステップＳ１１０では、第１モータ・ジェネレータ１１等による回生が実行され、エンジン１０の出力が変化しないように制御される。なお、その際の目標モータトルク（目標回生量）は、過給圧（ブースト圧）とアクセル開度の変化率と目標モータトルクとの関係を定めたマップ（目標モータトルクマップ）により定められる。
次に、ステップＳ１１２では、回生の停止条件が満足されたか否かについての判断が行われる。より具体的には、高電圧バッテリ９０のＳＯＣが所定値以上となったか否か、過給圧（ブースト圧）が第１所定圧を上回ったか否か、過給圧（ブースト圧）が第２所定圧を下回ったか否か、アクセル開度が第１所定値以上になったか否か、アクセル開度が第２所定値以下になったか否かについての判断が行われる。そして、これらの条件のうち少なくともいずれか一つの条件が成立した場合には、ブローバイガスの処理に伴う回生制御が停止される。一方、上記条件がすべて成立していないときには、上述したステップＳ１１０に処理が移行し、上記条件のうち、少なくともいずれか一つの条件が成立するまで、本処理（回生制御）が継続して実行される。
ステップＳ２００では、アクセル開度が増加（所定値以上上昇）したか否かについての判断が行われる。ここで、アクセル開度が増加した場合には、ステップＳ２０２に処理が移行する。一方、アクセル開度が増加していないときには、本処理から一旦抜ける。
ステップＳ２０２では、高電圧バッテリ９０のＳＯＣが所定値以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、高電圧バッテリ９０のＳＯＣが所定値以上である場合には、ステップＳ２０４に処理が移行する。一方、高電圧バッテリ９０のＳＯＣが所定値未満のときには、本処理から一旦抜ける。
ステップＳ２０４では、第１モータ・ジェネレータ１１等による力行（アシスト）が実行される、又は、力行（アシスト）量が増大される。その後、本処理から抜ける。
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、外気温が所定温度以下、かつ、過給圧が正圧（＞大気圧）の状態において、過給圧が所定のしきい値以下に低下した場合、及び、アクセル開度が減少した場合のうち、少なくともいずれか一つの場合には、エンジン１０の出力トルクが低下されることなく（低下させないように、すなわち、過給圧が負圧にならないように）第１モータ・ジェネレータ１１等が回生制御される。そのため、例えば－２０℃以下の極低温環境下で、過給圧の正負が切り替わる付近でアクセルペダルの踏込みと抜き（戻し）が繰り返して行われた場合であっても、過給圧が正圧から負圧に変化することが抑えられ、ターボチャージャ上流とクランクケース等とを連通し新気（外気）を導入する新気ライン１７３が正流と逆流とを繰り返すことが防止される。そして、外気の冷たい空気（新気）とエンジン内の温かく湿ったブローバイガスとが混ざり合うことが防止される。その結果、ブローバイガス中の水分が凝縮し、凍結して氷が生成されることを抑制することが可能となる。なお、第１モータ・ジェネレータ１１等が回生されるため、エンジントルクを下げることなく（過給圧を下げることなく）、ドライバの要求トルクと合致したトルクをタイヤに出力することができる。
また、本実施形態によれば、高電圧バッテリ９０のＳＯＣが所定のしきい値以下の場合に、第１モータ・ジェネレータ１１等の回生が実行されるため、高電圧バッテリ９０の過充電を防止することができる。
一方、本実施形態によれば、第１モータ・ジェネレータ１１等の回生中に、過給圧が第１所定圧以上になった場合、過給圧が第２所定値以下になった場合、アクセル開度（又はアクセル開度の単位時間当たりの増加量）が第１所定値以上になった場合、及び、アクセル開度（又はアクセル開度の単位時間当たりの減少量）が第２所定値以下になった場合のうち、少なくともいずれか一つの場合には、第１モータ・ジェネレータ１１等の回生が停止される。そのため、例えば、ドライバが急激に減速又は加速することを求めていると判断されるような場合には、ドライバの意思を優先して回生を停止することができる。よって、ドライバビリティの悪化を防止することが可能となる。
なお、本実施形態によれば、外気温が所定温度以下、かつ、過給圧が正圧（＞大気圧）の状態において、過給圧（ブースト圧）が所定のしきい値以下で、アクセル開度が増加した場合、又は、高電圧バッテリ９０のＳＯＣが所定値以上である場合は、第１モータ・ジェネレータ１１等が力行（アシスト）され、又は、力行（アシスト）量が増大される。そのため、予め、高電圧バッテリ９０のＳＯＣを下げておくことにより、ブローバイガスの処理中に高電圧バッテリ９０のＳＯＣが上限値に達し、ブローバイガスの処理に伴う回生制御を実行できなくなることを回避することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る制御装置をシリーズ・パラレル・ハイブリッド車（ＨＥＶ）に適用した場合を例にして説明したが、異なる形式のハイブリッド車（例えば、パラレル・ハイブリッド車など）や、外部から充電可能なプラグイン・ハイブリッド車（ＰＨＥＶ）にも適用することができる。また、上記実施形態では、２つの電動モータ（第１モータ・ジェネレータ１１及び第２モータ・ジェネレータ１２）を有していたが、電動モータの数は２つ（２モータ）には限られず、１つ（１モータ）、又は３つ（３モータ）以上であってもよい。同様に、複数のギヤやシャフトから構成される駆動系の構成は、上記実施形態には限られない。
また、ＨＥＶ－ＣＵ８０やＥＣＵ８１等のコントローラのシステム構成、及び、各コントローラの機能分担等は上記実施形態に限られない。さらに、上記実施形態では、本発明をＡＷＤ車（全輪駆動車）に適用した場合を例にして説明したが、本発明は、例えば２ＷＤ車（ＦＦ車やＦＲ車）にも適用することもできる。
また、上記実施形態では、過給機としてターボチャージャを用いたが、過給機はターボチャージャに限られることなく、例えば、スーパーチャージャ等を用いてもよい。
１０ エンジン
１１ 第１モータ・ジェネレータ
１２ 第２モータ・ジェネレータ
２０ フライホイールダンパ
３０ 駆動力分割機構
４０ 駆動用リダクションギヤ機構
４１ モータ・リダクションギヤ
４３ 駆動用リダクションギヤ
５０ プロペラシャフト
５１ トランスファクラッチ
５２ リヤデファレンシャル
６０ フロントドライブシャフト
６２ フロントデファレンシャル
７０ ＣＡＮ
８０ ＨＥＶ－ＣＵ
８１ ＥＣＵ
８２ ＰＣＵ
９０ 高電圧バッテリ（蓄電池）
９１ アクセル開度センサ
９２ スロットル開度センサ
９３ 外気温センサ
９４ 吸気圧センサ（過給圧センサ）
９５ 回転数センサ
９７，９８ レゾルバ
１１２ インジェクタ
１１３ 電子制御式スロットルバルブ
１１４ エアフローメータ
１１７ 点火プラグ
１１９Ａ、１１９Ｂ 空燃比センサ
１３３ クランク角センサ
１３３ａ タイミングロータ
１３４ 水温センサ
１４０ ターボチャージャ（過給機）
１４１ コンプレッサ
１４２ タービン
１７０ ブローバイガス処理装置
１７１ 換気ライン（ＰＣＶライン）
１７２ ＰＣＶバルブ
１７３ 新気ライン

Claims (5)

  1. 過給機、及び、クランクケースと過給機下流とを連通しブローバイガスを吸気系に還流する換気ライン並びに過給機上流とクランクケースとを連通し新気を導入する新気ラインを含みブローバイガスを吸気系に導入して燃焼させるブローバイガス処理装置を有するエンジンと、
    前記エンジンの出力軸とトルク伝達可能に接続される電動モータと、
    前記エンジン、及び、前記電動モータそれぞれの駆動を制御するコントロールユニットと、を備えるハイブリッド自動車の制御装置であって、
    前記コントロールユニットは、外気温が所定温度以下、かつ、過給圧が正圧の状態において、過給圧が所定のしきい値以下に低下した場合、及び、アクセル開度が減少した場合のうち、少なくともいずれか一つの場合には、前記エンジンの出力トルクを低下させることなく前記電動モータを回生することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
  2. 前記コントロールユニットは、さらに、前記電動モータに電力を供給する蓄電池の充電率が所定のしきい値以下の場合に、前記電動モータを回生することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
  3. 前記コントロールユニットは、過給圧と、アクセル開度の変化率とに基づいて、前記電動モータの目標回生量を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
  4. 前記コントロールユニットは、前記電動モータの回生中に、過給圧が第１所定圧以上になった場合、過給圧が第２所定圧以下になった場合、アクセル開度が第１所定値以上になった場合、及び、アクセル開度が第２所定値以下になった場合のうち、少なくともいずれか一つの場合には、前記電動モータの回生を停止することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
  5. 前記コントロールユニットは、外気温が所定温度以下、かつ、過給圧が正圧の状態において、過給圧が所定のしきい値以下で、アクセル開度が増加した場合、又は、前記電動モータに電力を供給する蓄電池の充電率が所定値以上である場合は、前記電動モータを力行する、又は、力行量を増大することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
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