JP3978703B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ハイブリッド自動車において、ノッキング検出時に点火時期をリタードさせると共に、不足トルク分をモータによりアシストするもの（特開平９−１４０００６号公報や特開平１０−２３６０９号公報）が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ハイブリッド自動車では、エンジンの脈動トルクによるトルク変動や自動変速機の変速時のトルクショックをモータの駆動トルクにより吸収できるため、エンジンをトルク変動が大きい低回転高負荷領域で運転できるのであるが、高温又は低温環境下でバッテリ電力が低下したり、バッテリの充電量が少ないとモータからトルク変動に必要なトルクを出力できず、エンジンのトルク変動を抑制できないという不都合がある。特に、バッテリは小型化される程使用環境に左右され易く、使用方法が難しくなる。そこで、エンジンのトルク変動をモータにより吸収できる領域まで低下させる必要がある。
【０００４】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされ、その目的は、エンジンのトルク変動吸収に必要なトルクをモータから出力できない時でもエンジンのトルク変動を抑制してバッテリ電力の低下を防止できるハイブリッド車両を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明のハイブリッド車両は、以下の構成を備える。即ち、
エンジンと、該エンジンに駆動力を伝達可能なモータにより車輪を駆動するハイブリッド車両において、前記エンジンのトルク変動を吸収するように該モータを制御するモータ制御手段と、前記エンジンのトルク変動を抑制するように該エンジンを制御するエンジン制御手段と、前記モータに電力を供給する電源と、を備え、前記エンジン及び前記モータが駆動されている運転領域においては、前記電源から供給される電力の関連値が所定値以下のとき前記モータ制御手段によりエンジンのトルク変動を吸収できるように、前記エンジン制御手段により前記エンジンのトルク変動を抑制して前記モータにより吸収できる状態まで前記エンジンのトルク変動を低下させ、前記エンジンのみが駆動され前記モータが駆動されていない運転領域においては、前記電源から供給される電力の関連値が所定値以下のとき前記モータ制御手段によりエンジンのトルク変動を吸収できるように、前記エンジンによるトルク量を予め設定したトルク量よりも減少方向に補正して前記モータのトルク量を設定できるようにしておいて、前記エンジン制御手段により前記エンジンのトルク変動を抑制して前記モータにより吸収できる状態まで前記エンジンのトルク変動を低下させ、前記電力の関連値が小さいほど前記エンジン制御手段によるエンジンのトルク変動の抑制を大きくする。
【０００７】
また、好ましくは、前記エンジン制御手段は、前記モータから出力されるトルクに異常が発生した時に前記エンジンのトルク変動を抑制する。
【０００８】
また、好ましくは、前記エンジン制御手段は、エンジン燃焼を緩慢にすることにより前記エンジンのトルク変動を抑制する。
【０００９】
また、好ましくは、前記エンジン制御手段は、前記爆発時期を遅角させることにより前記エンジンのトルク変動を抑制する。
【００１０】
また、好ましくは、前記エンジンは排気ガスの一部を吸気通路に還流させる排気還流手段を備え、前記エンジン制御手段は前記排気還流率の関連値を増加することにより前記エンジンのトルク変動を抑制する。
【００１１】
また、好ましくは、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの運転状態を高回転側に移行させる。
【００１２】
また、好ましくは、前記エンジンからの駆動力は変速機を介して車輪に伝達され、前記エンジン制御手段は該変速機の変速比が大きくなるように補正することにより前記エンジンのトルク変動を抑制する。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、エンジン制御手段は、エンジン及びモータが駆動されている運転領域において、モータによる出力トルクが所定値以下ならば、エンジンのトルク変動をモータにより吸収できる状態まで低下させることにより、エンジンのトルク変動吸収に必要なトルクをモータから出力できない時でもエンジンのトルク変動を抑制してバッテリ電力の低下を防止できる。
また、電源から供給される電力の関連値が所定値以下ならばエンジンのトルク変動を抑制することにより、エンジンのトルク変動吸収に必要なトルクをモータから出力できない時でもエンジンのトルク変動を抑制してバッテリ電力の低下を防止できる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、エンジン制御手段は、モータから出力されるトルクに異常が発生した時にエンジンのトルク変動を抑制することにより、エンジンのトルク変動吸収に必要なトルクをモータから出力できない時でもエンジンのトルク変動を抑制してバッテリ電力の低下を防止できる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、エンジン制御手段は、エンジン燃焼を緩慢にすることによりエンジンのトルク変動を抑制することにより、エンジンのトルク変動を抑制できる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、エンジン制御手段は、爆発時期を遅角させることによりエンジンのトルク変動を抑制することにより、エンジンのトルク変動抑制時の応答性が良くなる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、エンジンは排気ガスの一部を吸気通路に還流させる排気還流手段を備え、エンジン制御手段は排気還流率の関連値を増加することによりエンジンのトルク変動を抑制することにより、トルク変動抑制時のパワーロスを低減し、エミッションの悪化を防止できる。
【００１９】
請求項６の発明によれば、エンジン制御手段は、エンジンの運転状態を高回転側に移行させることにより、トルク変動抑制時のエミッションの悪化を防止できる。
【００２０】
請求項７の発明によれば、エンジンからの駆動力は変速機を介して車輪に伝達され、エンジン制御手段は変速機の変速比が大きくなるように補正することによりエンジンのトルク変動を抑制するので、エンジン回転数を高めてトルク変動を抑制できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
［ハイブリッド自動車の機械的構成］
図１は、本実施形態のハイブリッド自動車の機械的構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態のハイブリッド自動車は、駆動力を発生するためのパワーユニットとして、鉛蓄電池やＮｉ−Ｈ２電池が使用されるバッテリ３から供給される電力により駆動される走行用モータ２とガソリン等の液体燃料の爆発力により駆動されるエンジン１とを併用して走行し、後述する車両の走行状態に応じて、走行用モータ２のみによる走行、エンジンのみによる走行、或いは走行用モータ２及び／又は発電機４とエンジン１の双方による走行とが実現される。
【００２３】
エンジン１はトルクコンバータ５を介してクラッチ６の締結により自動変速機７に駆動力を伝達する。自動変速機７は、エンジン１から入力された駆動力を走行状態に応じて（或いは運転者の操作により）所定のトルク及び回転数に変換して、ギヤトレイン１１及び差動機構８を介して駆動輪９、１０に伝達する。また、エンジン１はバッテリ３を充電するために発電機４を駆動する。
【００２４】
走行用モータ２はバッテリ３から供給される電力により駆動され、ギアトレイン１１を介して駆動輪９、１０に駆動力を伝達する。
【００２５】
発電機４は、通常時はエンジン１により駆動されてバッテリを充電するが、エンジン始動時にバッテリ３から電力が供給されてエンジンをクランキングさせたり、急加速時にエンジン１を介して車輪９、１０に駆動力を伝達可能となっている。
【００２６】
エンジン１は、例えば直噴式や可変バルブタイミング式の高燃費ガソリンエンジンが搭載され、走行用モータ２は例えば最大出力２０KWのＩＰＭ同期式モータが使用され、発電機４は例えば最大出力１０KWのものが使用され、バッテリ３は例えば最大出力３０KWのニッケル水素電池が搭載される。
【００２７】
統括制御ＥＣＵ１００はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース回路及びインバータ回路等からなり、エンジン１の点火時期や燃料噴射量等をコントロールすると共に、走行用モータ２の出力トルクや回転数等をエンジン１のトルク変動や自動変速機７の変速ショックを吸収するようにコントロールする。また、統括制御ＥＣＵ１００は、エンジン１の作動時に発電機４にて発電された電力を、走行用モータ２に供給したり、バッテリ３に充電させるように制御する。
【００２８】
次に、下記表１を参照して主要な状態下におけるエンジン、発電機、走行用モータ及びバッテリの制御について説明する。尚、表１において「力行」とは駆動トルクを出力している状態を意味する。
【００２９】
【表１】
［停車時］
表１に示すように、停車時では、エンジン１、発電機４、走行用モータ２は停止される。但し、エンジンは冷間時とバッテリ蓄電量低下時に運転され、発電機４はエンジン運転中は発電するために駆動されてバッテリ３を充電する。
［緩発進時］
表１に示すように、緩発進時では、エンジン１、発電機４は停止され、走行用モータ２が駆動トルクを出力する。
［急発進時］
表１に示すように、急発進時では、発電機４と走行用モータ２が駆動トルクを出力し、エンジン１は始動後高出力で運転される。バッテリ３は発電機４と走行用モータ２とに放電する。
［エンジン始動時］
表１に示すように、エンジン始動時では、発電機４がエンジン１をクランキングするために駆動トルクを出力してエンジン１が起動される。バッテリ３は発電機４に放電する。
［定常低負荷走行時］
表１に示すように、定常低負荷走行時では、エンジン１、発電機４は停止され、走行用モータ２が駆動トルクを出力する。バッテリ３は走行用モータ２に放電する。但し、エンジン１は冷間時とバッテリ蓄電量低下時に運転され、発電機４はエンジン運転中は発電するために駆動されてバッテリ３を充電する。
［定常中負荷走行時］
表１に示すように、定常中負荷走行時では、走行用モータ２は無出力とされ、エンジン１は高効率領域で運転され、バッテリ３は走行用モータ２には放電せず、発電機４はバッテリ３を充電する。
［定常高負荷走行時］
表１に示すように、定常高負荷走行時では、エンジン１は高出力運転され、発電機４と走行用モータ２が駆動トルクを出力する。バッテリ３は発電機４と走行用モータ２に放電する。但し、発電機４はバッテリ蓄電量低下時はバッテリ３を充電する。
［急加速時］
表１に示すように、急加速時では、エンジン１は高出力運転され、発電機４と走行用モータ２が走行のために駆動トルクを出力する。バッテリ３は発電機４と走行用モータ２に放電する。
［減速時（回生制動時）］
表１に示すように、減速時では、エンジン１及び発電機４は停止され、走行用モータ２は発電機として電力を回生してバッテリ３を充電する。
【００３０】
次に、図２〜７を参照して本実施形態のハイブリッド自動車の走行状態に応じた駆動力の伝達形態について説明する。
［発進＆低速走行時］
図２に示すように、発進及び低速走行時には、統括制御ＥＣＵ１００は走行用モータ２のみを駆動させ、この走行用モータ２による駆動力をギアトレイン１１を介して駆動輪９、１０に伝達する。また、発進後の低速走行時も走行用モータ２による走行となる。
［加速時］
図３に示すように、加速時には、統括制御ＥＣＵ１００はエンジン１と走行用モータ２の双方を駆動させ、エンジン１と走行用モータ２による駆動力を併せて駆動輪９、１０に伝達する。
［定常走行時］
図４に示すように、定常走行時には、統括制御ＥＣＵ１００は、エンジン１のみを駆動させ、エンジン１からギアトレイン１１を介して駆動輪９、１０に駆動力を伝達する。定常走行時とは、エンジン回転数が２０００〜３０００ｒｐｍ程度の最も高効率となる領域での走行である。
［減速時］
図５に示すように、減速時には、クラッチ６を解放して、駆動輪９、１０の駆動力がギアトレイン１１を介して走行用モータ２に回生され、走行用モータ２が駆動源となってバッテリ３が充電される。
［定常走行時＆充電時］
図６に示すように、定常走行＆充電時には、クラッチ６を締結して、エンジン１からギアトレイン１１を介して駆動輪９、１０に駆動力が伝達されると共に、エンジン１は発電機４を駆動してバッテリ３を充電する。
［充電時］
図７に示すように、充電時には、クラッチ６を解放してエンジン１から自動変速機７に駆動力が伝達されないようにし、エンジン１は発電機４を駆動してバッテリ３を充電する。
［通常時］
図８に示すように、通常時、即ちバッテリ３が発電機４を駆動するのに十分な蓄電量を有する時には、統括制御ＥＣＵ１００はバッテリ３から発電機４へ電力を供給し、発電機４がエンジン１をクランキングする。
［ハイブリッド自動車の電気的構成］
図９は、本実施形態のハイブリッド電気自動車の電気的構成を示すブロック図である。
【００３１】
図９に示すように、統括制御ＥＣＵ１００には、車速を検出する車速センサ１０１からの信号、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ１０２からの信号、エンジン１に供給される電圧センサ１０３からの信号、エンジン１の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１０４からの信号、ガソリン残量センサ１０５からの信号、バッテリ３の蓄電残量を検出する蓄電残量センサ１０６からの信号、セレクトレバーによるシフトレンジを検出するシフトレンジセンサ１０７からの信号、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ１０８からの信号、エンジンのクランク角度を検出するクランク角度センサ１０９からの信号や、その他センサとして自動変速機４の作動油温度を検出する油温センサからの信号等を入力し、エンジン１のスロットルバルブ１１０、インジェクタ１１１、ディストリビュータ１１２及びＥＧＲバルブ１１３により点火時期や燃料噴射量の制御等を行うと共に、走行用モータ２への電力供給量や発電機４への充電量や電力供給量の制御等を行う。また、統括制御ＥＣＵ１００は、上記各種センサ信号から車両の運転状態に関するデータ、車速、エンジン回転数、電圧、ガソリン残量、バッテリの蓄電残量、シフトレンジ、電力供給系統等をＬＣＤ等の表示部１３を介して表示させる。
［ハイブリッド自動車の駆動制御］
次に、本実施形態のハイブリッド自動車の駆動制御ついて説明する。
【００３２】
図１０は、本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００による駆動制御を示すフローチャートである。図１１は、バッテリ電力ＶＢと点火遅角量θｇとの関係を示すマップである。図１２はバッテリ電力ＶＢとトルク補正量Ｔθｇとの関係を示すマップである。
【００３３】
図１０に示すように、ステップＳ２では、統括制御ＥＣＵ１００は乗員によりスタートスイッチがオンされるのを待ち、スタートスイッチがオンされたならば（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ４で図９に示す各センサからデータを入力する。ステップＳ６では、アクセル開度αと実車速Ｖとから、不図示の変速マップにより目標トルクＴＲを設定する。ステップＳ８では、表１に示す基本運転モードに設定すると共に、エンジン１の目標トルク量ＥＴＢ、走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢ、発電機４の目標トルク量ＧＴＢを演算する。尚、基本運転モードでは、エンジン１の目標トルク量ＥＴＢが目標トルクＴＲより小さい場合、走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢを加算し（ＥＴＢ＋ＭＴＢ）、更に目標トルクＴＲが大きい時には発電機４の目標トルク量ＧＴＢを加算する（ＥＴＢ＋ＭＴＢ＋ＧＴＢ）。また、走行用モータ２と発電機４とを効率に応じて選択して駆動してもよい。
【００３４】
ステップＳ１０では、エンジン始動条件が成立したか否かを判定する。但し、ステップＳ１０でのエンジン始動条件とは、エンジンが車輪を駆動するためにトルク出力する時であり、車速零でバッテリ３の蓄電量が不足している時のエンジン始動条件を除く。ステップＳ１０でエンジン始動条件が成立したならば（ステップＳ１０でＹＥＳ）、ステップＳ１２に進み、トルク変動補償領域か否かを判定する。ステップＳ１２でトルク変動補償領域ならば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１４に進み、トルク変動補償領域でないならば（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ３２に進む。
【００３５】
一方、ステップＳ１０でエンジン始動条件が不成立ならば（ステップＳ１０でＮＯ）、ステップＳ１１に進んで、走行用モータ２の基本制御量ＭＴを演算し、その後ステップＳ３４に進む。
【００３６】
続いて、ステップＳ１４で走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢが設定されていれば（ステップＳ１４でＹＥＳ）、走行用モータ２が駆動されるので、ステップＳ２０に進み、トルク変動補償量ＴＭを演算する。
【００３７】
上記トルク補償領域では、エンジンの脈動トルクと逆位相の駆動トルクをモータから出力してトルク変動を抑制したり、自動変速機７の変速時のトルクショックを抑えるようにモータから駆動トルクを出力する。
【００３８】
一方、ステップＳ１４で走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢが設定されていなければ（ステップＳ１４でＮＯ）、走行用モータ２は駆動されないので、ステップＳ１６でエンジン１の目標トルク量ＥＴＢを減少方向に補正して（ＥＴＢ←ＥＴＢ−ａ）、ステップＳ１８で走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢを設定し（ＭＴＢ←ｂ）、ステップＳ２０に進む。
【００３９】
ステップＳ２２では、バッテリ蓄電量ＶＢが所定値ＶＢ０を下回るか否かを判定する。ステップＳ２２でバッテリ蓄電量ＶＢが所定値ＶＢ０を下回るならば（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２４に進み、バッテリ蓄電量ＶＢが所定値ＶＢ０以上ならば（ステップＳ２２でＮＯ）、後述するステップＳ３４に進む。
【００４０】
ステップＳ２４では図１１のマップＡから点火遅角量θｇを設定し、ステップＳ２６では図１２のマップＢから点火遅角量θｇに応じたトルク補正量Ｔθｇを設定する。
【００４１】
ステップＳ２８では、ステップＳ２０で設定されたトルク変動補償量ＴＭからトルク補正量Ｔθｇを減算して最終的なトルク変動補償量ＴＭを設定する（ＴＭ←ＴＭ−Ｔθｇ）。ステップＳ３０では、ステップＳ８で設定された走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢにトルク変動補償量ＴＭを加算して最終的な目標トルク量ＭＴを設定する（ＭＴ←ＭＴＢ＋ＴＭ）。
【００４２】
ステップＳ３２では、上記ステップで演算された各制御量ＥＴ、ＭＴ、ＧＴに基づいてエンジン１、走行用モータ２或いは発電機４を駆動する。
【００４３】
更に、ステップＳ３４では、バッテリ３をリフレッシュ中か否かを判定する。このバッテリのリフレッシュは、複数のセル間の電圧バラツキが大きくなった時に、バッテリを放電させてそのバラツキを抑えるものである。
【００４４】
ステップＳ３４でバッテリのリフレッシュ中ならば（ステップＳ３４でＹＥＳ）、ステップＳ２４に進み、バッテリのリフレッシュ中でないならば（ステップＳ３４でＮＯ）、ステップＳ３６に進む。
【００４５】
ステップＳ３６では、インバータ温度が所定温度以上か否かを判定する。ステップＳ３６でインバータ温度が所定温度以上ならば（ステップＳ３６でＹＥＳ）、インバータが異常になる可能性があるので、ステップＳ２４に進み、インバータ温度が所定温度を下回るならば（ステップＳ３６でＮＯ）、ステップＳ３８でバッテリ温度が所定温度以上又は以下か否かを判定する。ステップＳ３８でバッテリ温度が所定温度以上又は以下ならば（ステップＳ３８でＹＥＳ）、バッテリ電圧が補償できない可能性が高いので、ステップＳ２４に進み、バッテリ温度が所定温度以上又は以下でないならば（ステップＳ３８でＮＯ）、ステップＳ４０で、ステップＳ８で設定された走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢにステップＳ２０で設定されたトルク変動補償量ＴＭを加算して最終的な目標トルク量ＭＴを設定する（ＭＴ←ＭＴＢ＋ＴＭ）。しかる後に、ステップＳ３２に進む。
【００４６】
尚、上記ステップＳ２４の別実施形態として、例えば図１３に示すマップＣからＥＧＲ補正量ＥＧＣを設定し、このＥＧＲ補正量ＥＧＣを用いて最終的なトルク変動補償量ＴＭを設定したり、変速段を１段低速側にして変速比を大きくしてエンジン回転数を上昇させてもよい。
【００４７】
上記ハイブリッド制御によれば、バッテリ電力ＶＢが低い時、バッテリのリフレッシュ時、インバータの高温時、バッテリの高温又は低温時にモータからトルク変動に必要なトルクを出力できず、エンジンのトルク変動を抑制できない場合があるため、エンジンのトルク変動をモータにより吸収できる領域まで低下させてモータの出力トルクを補正している。これにより、エンジンのトルク変動吸収に必要なトルクをモータから出力できない時でもエンジンのトルク変動を抑制してバッテリ電力の低下を防止できる。
［ハイブリッド自動車のエンジン制御］
次に、本実施形態のハイブリッド自動車のエンジン制御ついて説明する。
【００４８】
図１４、１５は、本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００によるエンジン制御を示すフローチャートである。
【００４９】
尚、本フローチャートはエンジン１のクランク角度毎に実行される。
【００５０】
図１４、１５に示すように、ステップＳ５２では表１に示す基本運転モードに応じてエンジン始動条件が成立したか否か判定する。ステップＳ５２でエンジン始動条件が成立したならば（ステップＳ５２でＹＥＳ）、ステップＳ５４に進み、クランキング制御を実行する。また、ステップＳ５２でエンジン始動条件が不成立、つまりエンジン停止条件が成立したならば（ステップＳ５２でＮＯ）、ステップＳ５５に進み、エンジンを停止させる。
【００５１】
ステップＳ５６ではエンジン始動が完了するまでクランキング制御を実行する。ステップＳ５８では、括制御ＥＣＵ１００は図９に示す各センサからデータを入力する。ステップＳ６０では、図１０のステップＳ８で設定されたエンジン１の目標トルク量ＥＴＢを読み込む。ステップＳ６２では、走行用モータ２の制御量ＥＴと車速Ｖから変速段を演算し、変速段が決まると車速Ｖからエンジン回転数Ｎｅが決まるので、エンジン回転数Ｎｅに対するエンジン１の制御量ＥＴから基本スロットル開度αＢ、基本燃料噴射量ＴＢ、基本点火時期θＢ及び基本ＥＧＲ率ＥＧＢを演算する。
【００５２】
ステップＳ６４では、スロットルバルブ及び自動変速機のバルブアクチュエータを駆動してステップＳ６２で演算されたスロットル開度αＢと変速段をセットする。ステップＳ６６では基本ＥＧＲ率ＥＧＢの補正量ＥＧＣを演算する。ステップＳ６８では、基本ＥＧＲ率ＥＧＢに補正量ＥＧＣを加算してＥＧＲ制御量ＥＧＴを演算する（ＥＧＴ＝ＥＧＢ＋ＥＧＣ）。ステップＳ７０では、ステップＳ６８で演算されたＥＧＲ制御量ＥＧＴによりＥＧＲバルブを駆動する。
【００５３】
図１８のステップＳ７２では、酸素濃度ＯＸが所定値ＯＸ１以上か否かを判定することにより空燃比の酸素フィードバック制御を実行する。即ち、ステップＳ７２で酸素濃度ＯＸが所定値ＯＸ１以上ならば（ステップＳ７２でＹＥＳ）、空燃比がリッチなのでステップＳ７４でフィードバック補正量ＴＣから所定値ａを減算して燃料噴射量を減量方向に補正する（ＴＣ→ＴＣ−ａ）。また、ステップＳ７２で酸素濃度ＯＸが所定値ＯＸ１を下回るならば（ステップＳ７２でＮＯ）、空燃比がリーンなのでステップＳ７４でフィードバック補正量ＴＣに所定値ａを加算して燃料噴射量を増加方向に補正する（ＴＣ→ＴＣ＋ａ）。
【００５４】
ステップＳ７６では、基本燃料噴射量ＴＢにフィードバック補正量ＴＣを加算してトータル燃料噴射量ＴＴを演算する（ＴＴ＝ＴＢ＋ＴＣ）。ステップＳ７８では基本点火時期θＢの補正量θＣを演算する。ステップＳ８０では、基本点火時期θＢに補正量θＣを加算してトータル点火時期θＴを演算する（θＴ＝θＢ＋θＣ）。
【００５５】
ステップＳ８２で燃料噴射時期になった時点で、ステップＳ８４でインジェクタにより燃料噴射を実行する。ステップＳ８６で燃料噴射時期になった時点で、ステップＳ８４でインジェクタにより燃料噴射を実行する。ステップＳ８６で点火時期になった時点で、ステップＳ８８でディストリビュータにより点火を実行する。
【００５６】
尚、エンジン側でトルク変動を抑制するためには、点火時期の遅角、ＥＧＲ率の増加、空燃比のフィードバック制御の他に、燃料噴射時期の遅延、分割噴射、等の方法も適用できる。分割噴射は１サイクル内で少なくとも２回燃料を噴射するものである。
【００５７】
上記エンジン制御によれば、バッテリ電力ＶＢが低い時、バッテリのリフレッシュ時、インバータの高温時、バッテリの高温又は低温時においてモータからトルク変動に必要なトルクを出力できない場合に、点火時期の遅角、ＥＧＲ率の増加、空燃比のフィードバック制御により、エンジン燃焼を緩慢にしてエンジンのトルク変動をモータにより吸収できる領域まで低下させるので、エンジンのトルク変動吸収に必要なトルクをモータから出力できない時でもエンジンのトルク変動を抑制してバッテリ電力の低下を防止できる。
［ハイブリッド自動車のモータ制御］
次に、本実施形態のハイブリッド自動車のモータ制御ついて説明する。
【００５８】
図１６は、本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００によるモータ制御を示すフローチャートである。
【００５９】
図１６に示すように、ステップＳ９２では表１に示す基本運転モードに応じてモータ駆動条件が成立したか否か判定する。ステップＳ９２でモータ駆動条件が成立したならば（ステップＳ９２でＹＥＳ）、ステップＳ９４に進み、図１０のステップＳ１１、Ｓ３０で設定された走行用モータ２の制御量ＭＴＢを読み込む。また、ステップＳ９５でモータ駆動条件が不成立、つまりモータ停止条件が成立したならば（ステップＳ９２でＮＯ）、ステップＳ９５に進み、走行用モータ２を停止させる。
【００６０】
ステップＳ９６では制御量ＭＴから走行用モータ２に出力する制御パルス幅を設定し、ステップＳ９８で走行用モータ２に出力する。
［ハイブリッド自動車の発電機制御］
次に、本実施形態のハイブリッド自動車の発電機制御ついて説明する。
【００６１】
図１７は、本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００による発電機制御を示すフローチャートである。
【００６２】
図１７に示すように、ステップＳ１０２では表１に示す基本運転モードに応じて発電機駆動条件が成立したか否か判定する。ステップＳ１０２で発電機駆動条件が成立したならば（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ステップＳ１０４に進み、図８で設定された発電機４の制御量ＧＴＢを読み込む。また、ステップＳ１０２で発電機駆動条件が不成立、つまり発電機停止条件が成立したならば（ステップＳ１０２でＮＯ）、ステップＳ１０３に進み、発電機４を停止させる。
【００６３】
ステップＳ１０６では制御量ＧＴＢから発電機４に出力する制御パルス幅を設定し、ステップＳ１０８で発電機４に出力する。
【００６４】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【００６５】
上記エンジンはガソリン以外にディーゼルエンジンを含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態のハイブリッド自動車の機械的構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施形態のハイブリッド自動車の発進＆低速走行時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図３】 本実施形態のハイブリッド自動車の加速時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図４】 本実施形態のハイブリッド自動車の定常走行時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図５】 本実施形態のハイブリッド自動車の減速時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図６】 本実施形態のハイブリッド自動車の定常走行＆充電時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図７】 本実施形態のハイブリッド自動車の充電時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図８】 本実施形態のハイブリッド自動車のエンジン始動時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図９】 本実施形態のハイブリッド自動車の電気的構成を示すブロック図である。
【図１０】 本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００による駆動制御を示すフローチャートである。
【図１１】 バッテリ電力ＶＢと点火遅角量θｇとの関係を示す図である。
【図１２】 点火遅角量θｇとトルク補正量Ｔθｇとの関係を示す図である。
【図１３】 バッテリ電力ＶＢとＥＧＲ補正量ＥＧＣとの関係を示す図である。
【図１４】 本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００によるエンジン制御を示すフローチャートである。
【図１５】 本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００によるエンジン制御を示すフローチャートである。
【図１６】 本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００によるモータ制御を示すフローチャートである。
【図１７】 本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００による発電機制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 走行用モータ
３ バッテリ
４ 発電機
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ハイブリッド自動車において、ノッキング検出時に点火時期をリタードさせると共に、不足トルク分をモータによりアシストするもの（特開平９−１４０００６号公報や特開平１０−２３６０９号公報）が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ハイブリッド自動車では、エンジンの脈動トルクによるトルク変動や自動変速機の変速時のトルクショックをモータの駆動トルクにより吸収できるため、エンジンをトルク変動が大きい低回転高負荷領域で運転できるのであるが、高温又は低温環境下でバッテリ電力が低下したり、バッテリの充電量が少ないとモータからトルク変動に必要なトルクを出力できず、エンジンのトルク変動を抑制できないという不都合がある。特に、バッテリは小型化される程使用環境に左右され易く、使用方法が難しくなる。そこで、エンジンのトルク変動をモータにより吸収できる領域まで低下させる必要がある。
【０００４】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされ、その目的は、エンジンのトルク変動吸収に必要なトルクをモータから出力できない時でもエンジンのトルク変動を抑制してバッテリ電力の低下を防止できるハイブリッド車両を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明のハイブリッド車両は、以下の構成を備える。即ち、
エンジンと、該エンジンに駆動力を伝達可能なモータにより車輪を駆動するハイブリッド車両において、前記エンジンのトルク変動を吸収するように該モータを制御するモータ制御手段と、前記エンジンのトルク変動を抑制するように該エンジンを制御するエンジン制御手段と、前記モータに電力を供給する電源と、を備え、前記エンジン及び前記モータが駆動されている運転領域においては、前記電源から供給される電力の関連値が所定値以下のとき前記モータ制御手段によりエンジンのトルク変動を吸収できるように、前記エンジン制御手段により前記エンジンのトルク変動を抑制して前記モータにより吸収できる状態まで前記エンジンのトルク変動を低下させ、前記エンジンのみが駆動され前記モータが駆動されていない運転領域においては、前記電源から供給される電力の関連値が所定値以下のとき前記モータ制御手段によりエンジンのトルク変動を吸収できるように、前記エンジンによるトルク量を予め設定したトルク量よりも減少方向に補正して前記モータのトルク量を設定できるようにしておいて、前記エンジン制御手段により前記エンジンのトルク変動を抑制して前記モータにより吸収できる状態まで前記エンジンのトルク変動を低下させ、前記電力の関連値が小さいほど前記エンジン制御手段によるエンジンのトルク変動の抑制を大きくする。
【０００７】
また、好ましくは、前記エンジン制御手段は、前記モータから出力されるトルクに異常が発生した時に前記エンジンのトルク変動を抑制する。
【０００８】
また、好ましくは、前記エンジン制御手段は、エンジン燃焼を緩慢にすることにより前記エンジンのトルク変動を抑制する。
【０００９】
また、好ましくは、前記エンジン制御手段は、前記爆発時期を遅角させることにより前記エンジンのトルク変動を抑制する。
【００１０】
また、好ましくは、前記エンジンは排気ガスの一部を吸気通路に還流させる排気還流手段を備え、前記エンジン制御手段は前記排気還流率の関連値を増加することにより前記エンジンのトルク変動を抑制する。
【００１１】
また、好ましくは、前記エンジン制御手段は、前記エンジンの運転状態を高回転側に移行させる。
【００１２】
また、好ましくは、前記エンジンからの駆動力は変速機を介して車輪に伝達され、前記エンジン制御手段は該変速機の変速比が大きくなるように補正することにより前記エンジンのトルク変動を抑制する。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、エンジン制御手段は、エンジン及びモータが駆動されている運転領域において、モータによる出力トルクが所定値以下ならば、エンジンのトルク変動をモータにより吸収できる状態まで低下させることにより、エンジンのトルク変動吸収に必要なトルクをモータから出力できない時でもエンジンのトルク変動を抑制してバッテリ電力の低下を防止できる。
また、電源から供給される電力の関連値が所定値以下ならばエンジンのトルク変動を抑制することにより、エンジンのトルク変動吸収に必要なトルクをモータから出力できない時でもエンジンのトルク変動を抑制してバッテリ電力の低下を防止できる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、エンジン制御手段は、モータから出力されるトルクに異常が発生した時にエンジンのトルク変動を抑制することにより、エンジンのトルク変動吸収に必要なトルクをモータから出力できない時でもエンジンのトルク変動を抑制してバッテリ電力の低下を防止できる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、エンジン制御手段は、エンジン燃焼を緩慢にすることによりエンジンのトルク変動を抑制することにより、エンジンのトルク変動を抑制できる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、エンジン制御手段は、爆発時期を遅角させることによりエンジンのトルク変動を抑制することにより、エンジンのトルク変動抑制時の応答性が良くなる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、エンジンは排気ガスの一部を吸気通路に還流させる排気還流手段を備え、エンジン制御手段は排気還流率の関連値を増加することによりエンジンのトルク変動を抑制することにより、トルク変動抑制時のパワーロスを低減し、エミッションの悪化を防止できる。
【００１９】
請求項６の発明によれば、エンジン制御手段は、エンジンの運転状態を高回転側に移行させることにより、トルク変動抑制時のエミッションの悪化を防止できる。
【００２０】
請求項７の発明によれば、エンジンからの駆動力は変速機を介して車輪に伝達され、エンジン制御手段は変速機の変速比が大きくなるように補正することによりエンジンのトルク変動を抑制するので、エンジン回転数を高めてトルク変動を抑制できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
［ハイブリッド自動車の機械的構成］
図１は、本実施形態のハイブリッド自動車の機械的構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態のハイブリッド自動車は、駆動力を発生するためのパワーユニットとして、鉛蓄電池やＮｉ−Ｈ２電池が使用されるバッテリ３から供給される電力により駆動される走行用モータ２とガソリン等の液体燃料の爆発力により駆動されるエンジン１とを併用して走行し、後述する車両の走行状態に応じて、走行用モータ２のみによる走行、エンジンのみによる走行、或いは走行用モータ２及び／又は発電機４とエンジン１の双方による走行とが実現される。
【００２３】
エンジン１はトルクコンバータ５を介してクラッチ６の締結により自動変速機７に駆動力を伝達する。自動変速機７は、エンジン１から入力された駆動力を走行状態に応じて（或いは運転者の操作により）所定のトルク及び回転数に変換して、ギヤトレイン１１及び差動機構８を介して駆動輪９、１０に伝達する。また、エンジン１はバッテリ３を充電するために発電機４を駆動する。
【００２４】
走行用モータ２はバッテリ３から供給される電力により駆動され、ギアトレイン１１を介して駆動輪９、１０に駆動力を伝達する。
【００２５】
発電機４は、通常時はエンジン１により駆動されてバッテリを充電するが、エンジン始動時にバッテリ３から電力が供給されてエンジンをクランキングさせたり、急加速時にエンジン１を介して車輪９、１０に駆動力を伝達可能となっている。
【００２６】
エンジン１は、例えば直噴式や可変バルブタイミング式の高燃費ガソリンエンジンが搭載され、走行用モータ２は例えば最大出力２０KWのＩＰＭ同期式モータが使用され、発電機４は例えば最大出力１０KWのものが使用され、バッテリ３は例えば最大出力３０KWのニッケル水素電池が搭載される。
【００２７】
統括制御ＥＣＵ１００はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェース回路及びインバータ回路等からなり、エンジン１の点火時期や燃料噴射量等をコントロールすると共に、走行用モータ２の出力トルクや回転数等をエンジン１のトルク変動や自動変速機７の変速ショックを吸収するようにコントロールする。また、統括制御ＥＣＵ１００は、エンジン１の作動時に発電機４にて発電された電力を、走行用モータ２に供給したり、バッテリ３に充電させるように制御する。
【００２８】
次に、下記表１を参照して主要な状態下におけるエンジン、発電機、走行用モータ及びバッテリの制御について説明する。尚、表１において「力行」とは駆動トルクを出力している状態を意味する。
【００２９】
【表１】
表１に示すように、停車時では、エンジン１、発電機４、走行用モータ２は停止される。但し、エンジンは冷間時とバッテリ蓄電量低下時に運転され、発電機４はエンジン運転中は発電するために駆動されてバッテリ３を充電する。
［緩発進時］
表１に示すように、緩発進時では、エンジン１、発電機４は停止され、走行用モータ２が駆動トルクを出力する。
［急発進時］
表１に示すように、急発進時では、発電機４と走行用モータ２が駆動トルクを出力し、エンジン１は始動後高出力で運転される。バッテリ３は発電機４と走行用モータ２とに放電する。
［エンジン始動時］
表１に示すように、エンジン始動時では、発電機４がエンジン１をクランキングするために駆動トルクを出力してエンジン１が起動される。バッテリ３は発電機４に放電する。
［定常低負荷走行時］
表１に示すように、定常低負荷走行時では、エンジン１、発電機４は停止され、走行用モータ２が駆動トルクを出力する。バッテリ３は走行用モータ２に放電する。但し、エンジン１は冷間時とバッテリ蓄電量低下時に運転され、発電機４はエンジン運転中は発電するために駆動されてバッテリ３を充電する。
［定常中負荷走行時］
表１に示すように、定常中負荷走行時では、走行用モータ２は無出力とされ、エンジン１は高効率領域で運転され、バッテリ３は走行用モータ２には放電せず、発電機４はバッテリ３を充電する。
［定常高負荷走行時］
表１に示すように、定常高負荷走行時では、エンジン１は高出力運転され、発電機４と走行用モータ２が駆動トルクを出力する。バッテリ３は発電機４と走行用モータ２に放電する。但し、発電機４はバッテリ蓄電量低下時はバッテリ３を充電する。
［急加速時］
表１に示すように、急加速時では、エンジン１は高出力運転され、発電機４と走行用モータ２が走行のために駆動トルクを出力する。バッテリ３は発電機４と走行用モータ２に放電する。
［減速時（回生制動時）］
表１に示すように、減速時では、エンジン１及び発電機４は停止され、走行用モータ２は発電機として電力を回生してバッテリ３を充電する。
【００３０】
次に、図２〜７を参照して本実施形態のハイブリッド自動車の走行状態に応じた駆動力の伝達形態について説明する。
［発進＆低速走行時］
図２に示すように、発進及び低速走行時には、統括制御ＥＣＵ１００は走行用モータ２のみを駆動させ、この走行用モータ２による駆動力をギアトレイン１１を介して駆動輪９、１０に伝達する。また、発進後の低速走行時も走行用モータ２による走行となる。
［加速時］
図３に示すように、加速時には、統括制御ＥＣＵ１００はエンジン１と走行用モータ２の双方を駆動させ、エンジン１と走行用モータ２による駆動力を併せて駆動輪９、１０に伝達する。
［定常走行時］
図４に示すように、定常走行時には、統括制御ＥＣＵ１００は、エンジン１のみを駆動させ、エンジン１からギアトレイン１１を介して駆動輪９、１０に駆動力を伝達する。定常走行時とは、エンジン回転数が２０００〜３０００ｒｐｍ程度の最も高効率となる領域での走行である。
［減速時］
図５に示すように、減速時には、クラッチ６を解放して、駆動輪９、１０の駆動力がギアトレイン１１を介して走行用モータ２に回生され、走行用モータ２が駆動源となってバッテリ３が充電される。
［定常走行時＆充電時］
図６に示すように、定常走行＆充電時には、クラッチ６を締結して、エンジン１からギアトレイン１１を介して駆動輪９、１０に駆動力が伝達されると共に、エンジン１は発電機４を駆動してバッテリ３を充電する。
［充電時］
図７に示すように、充電時には、クラッチ６を解放してエンジン１から自動変速機７に駆動力が伝達されないようにし、エンジン１は発電機４を駆動してバッテリ３を充電する。
［通常時］
図８に示すように、通常時、即ちバッテリ３が発電機４を駆動するのに十分な蓄電量を有する時には、統括制御ＥＣＵ１００はバッテリ３から発電機４へ電力を供給し、発電機４がエンジン１をクランキングする。
［ハイブリッド自動車の電気的構成］
図９は、本実施形態のハイブリッド電気自動車の電気的構成を示すブロック図である。
【００３１】
図９に示すように、統括制御ＥＣＵ１００には、車速を検出する車速センサ１０１からの信号、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ１０２からの信号、エンジン１に供給される電圧センサ１０３からの信号、エンジン１の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１０４からの信号、ガソリン残量センサ１０５からの信号、バッテリ３の蓄電残量を検出する蓄電残量センサ１０６からの信号、セレクトレバーによるシフトレンジを検出するシフトレンジセンサ１０７からの信号、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ１０８からの信号、エンジンのクランク角度を検出するクランク角度センサ１０９からの信号や、その他センサとして自動変速機４の作動油温度を検出する油温センサからの信号等を入力し、エンジン１のスロットルバルブ１１０、インジェクタ１１１、ディストリビュータ１１２及びＥＧＲバルブ１１３により点火時期や燃料噴射量の制御等を行うと共に、走行用モータ２への電力供給量や発電機４への充電量や電力供給量の制御等を行う。また、統括制御ＥＣＵ１００は、上記各種センサ信号から車両の運転状態に関するデータ、車速、エンジン回転数、電圧、ガソリン残量、バッテリの蓄電残量、シフトレンジ、電力供給系統等をＬＣＤ等の表示部１３を介して表示させる。
［ハイブリッド自動車の駆動制御］
次に、本実施形態のハイブリッド自動車の駆動制御ついて説明する。
【００３２】
図１０は、本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００による駆動制御を示すフローチャートである。図１１は、バッテリ電力ＶＢと点火遅角量θｇとの関係を示すマップである。図１２はバッテリ電力ＶＢとトルク補正量Ｔθｇとの関係を示すマップである。
【００３３】
図１０に示すように、ステップＳ２では、統括制御ＥＣＵ１００は乗員によりスタートスイッチがオンされるのを待ち、スタートスイッチがオンされたならば（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ４で図９に示す各センサからデータを入力する。ステップＳ６では、アクセル開度αと実車速Ｖとから、不図示の変速マップにより目標トルクＴＲを設定する。ステップＳ８では、表１に示す基本運転モードに設定すると共に、エンジン１の目標トルク量ＥＴＢ、走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢ、発電機４の目標トルク量ＧＴＢを演算する。尚、基本運転モードでは、エンジン１の目標トルク量ＥＴＢが目標トルクＴＲより小さい場合、走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢを加算し（ＥＴＢ＋ＭＴＢ）、更に目標トルクＴＲが大きい時には発電機４の目標トルク量ＧＴＢを加算する（ＥＴＢ＋ＭＴＢ＋ＧＴＢ）。また、走行用モータ２と発電機４とを効率に応じて選択して駆動してもよい。
【００３４】
ステップＳ１０では、エンジン始動条件が成立したか否かを判定する。但し、ステップＳ１０でのエンジン始動条件とは、エンジンが車輪を駆動するためにトルク出力する時であり、車速零でバッテリ３の蓄電量が不足している時のエンジン始動条件を除く。ステップＳ１０でエンジン始動条件が成立したならば（ステップＳ１０でＹＥＳ）、ステップＳ１２に進み、トルク変動補償領域か否かを判定する。ステップＳ１２でトルク変動補償領域ならば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１４に進み、トルク変動補償領域でないならば（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ３２に進む。
【００３５】
一方、ステップＳ１０でエンジン始動条件が不成立ならば（ステップＳ１０でＮＯ）、ステップＳ１１に進んで、走行用モータ２の基本制御量ＭＴを演算し、その後ステップＳ３４に進む。
【００３６】
続いて、ステップＳ１４で走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢが設定されていれば（ステップＳ１４でＹＥＳ）、走行用モータ２が駆動されるので、ステップＳ２０に進み、トルク変動補償量ＴＭを演算する。
【００３７】
上記トルク補償領域では、エンジンの脈動トルクと逆位相の駆動トルクをモータから出力してトルク変動を抑制したり、自動変速機７の変速時のトルクショックを抑えるようにモータから駆動トルクを出力する。
【００３８】
一方、ステップＳ１４で走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢが設定されていなければ（ステップＳ１４でＮＯ）、走行用モータ２は駆動されないので、ステップＳ１６でエンジン１の目標トルク量ＥＴＢを減少方向に補正して（ＥＴＢ←ＥＴＢ−ａ）、ステップＳ１８で走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢを設定し（ＭＴＢ←ｂ）、ステップＳ２０に進む。
【００３９】
ステップＳ２２では、バッテリ蓄電量ＶＢが所定値ＶＢ０を下回るか否かを判定する。ステップＳ２２でバッテリ蓄電量ＶＢが所定値ＶＢ０を下回るならば（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２４に進み、バッテリ蓄電量ＶＢが所定値ＶＢ０以上ならば（ステップＳ２２でＮＯ）、後述するステップＳ３４に進む。
【００４０】
ステップＳ２４では図１１のマップＡから点火遅角量θｇを設定し、ステップＳ２６では図１２のマップＢから点火遅角量θｇに応じたトルク補正量Ｔθｇを設定する。
【００４１】
ステップＳ２８では、ステップＳ２０で設定されたトルク変動補償量ＴＭからトルク補正量Ｔθｇを減算して最終的なトルク変動補償量ＴＭを設定する（ＴＭ←ＴＭ−Ｔθｇ）。ステップＳ３０では、ステップＳ８で設定された走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢにトルク変動補償量ＴＭを加算して最終的な目標トルク量ＭＴを設定する（ＭＴ←ＭＴＢ＋ＴＭ）。
【００４２】
ステップＳ３２では、上記ステップで演算された各制御量ＥＴ、ＭＴ、ＧＴに基づいてエンジン１、走行用モータ２或いは発電機４を駆動する。
【００４３】
更に、ステップＳ３４では、バッテリ３をリフレッシュ中か否かを判定する。このバッテリのリフレッシュは、複数のセル間の電圧バラツキが大きくなった時に、バッテリを放電させてそのバラツキを抑えるものである。
【００４４】
ステップＳ３４でバッテリのリフレッシュ中ならば（ステップＳ３４でＹＥＳ）、ステップＳ２４に進み、バッテリのリフレッシュ中でないならば（ステップＳ３４でＮＯ）、ステップＳ３６に進む。
【００４５】
ステップＳ３６では、インバータ温度が所定温度以上か否かを判定する。ステップＳ３６でインバータ温度が所定温度以上ならば（ステップＳ３６でＹＥＳ）、インバータが異常になる可能性があるので、ステップＳ２４に進み、インバータ温度が所定温度を下回るならば（ステップＳ３６でＮＯ）、ステップＳ３８でバッテリ温度が所定温度以上又は以下か否かを判定する。ステップＳ３８でバッテリ温度が所定温度以上又は以下ならば（ステップＳ３８でＹＥＳ）、バッテリ電圧が補償できない可能性が高いので、ステップＳ２４に進み、バッテリ温度が所定温度以上又は以下でないならば（ステップＳ３８でＮＯ）、ステップＳ４０で、ステップＳ８で設定された走行用モータ２の目標トルク量ＭＴＢにステップＳ２０で設定されたトルク変動補償量ＴＭを加算して最終的な目標トルク量ＭＴを設定する（ＭＴ←ＭＴＢ＋ＴＭ）。しかる後に、ステップＳ３２に進む。
【００４６】
尚、上記ステップＳ２４の別実施形態として、例えば図１３に示すマップＣからＥＧＲ補正量ＥＧＣを設定し、このＥＧＲ補正量ＥＧＣを用いて最終的なトルク変動補償量ＴＭを設定したり、変速段を１段低速側にして変速比を大きくしてエンジン回転数を上昇させてもよい。
【００４７】
上記ハイブリッド制御によれば、バッテリ電力ＶＢが低い時、バッテリのリフレッシュ時、インバータの高温時、バッテリの高温又は低温時にモータからトルク変動に必要なトルクを出力できず、エンジンのトルク変動を抑制できない場合があるため、エンジンのトルク変動をモータにより吸収できる領域まで低下させてモータの出力トルクを補正している。これにより、エンジンのトルク変動吸収に必要なトルクをモータから出力できない時でもエンジンのトルク変動を抑制してバッテリ電力の低下を防止できる。
［ハイブリッド自動車のエンジン制御］
次に、本実施形態のハイブリッド自動車のエンジン制御ついて説明する。
【００４８】
図１４、１５は、本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００によるエンジン制御を示すフローチャートである。
【００４９】
尚、本フローチャートはエンジン１のクランク角度毎に実行される。
【００５０】
図１４、１５に示すように、ステップＳ５２では表１に示す基本運転モードに応じてエンジン始動条件が成立したか否か判定する。ステップＳ５２でエンジン始動条件が成立したならば（ステップＳ５２でＹＥＳ）、ステップＳ５４に進み、クランキング制御を実行する。また、ステップＳ５２でエンジン始動条件が不成立、つまりエンジン停止条件が成立したならば（ステップＳ５２でＮＯ）、ステップＳ５５に進み、エンジンを停止させる。
【００５１】
ステップＳ５６ではエンジン始動が完了するまでクランキング制御を実行する。ステップＳ５８では、括制御ＥＣＵ１００は図９に示す各センサからデータを入力する。ステップＳ６０では、図１０のステップＳ８で設定されたエンジン１の目標トルク量ＥＴＢを読み込む。ステップＳ６２では、走行用モータ２の制御量ＥＴと車速Ｖから変速段を演算し、変速段が決まると車速Ｖからエンジン回転数Ｎｅが決まるので、エンジン回転数Ｎｅに対するエンジン１の制御量ＥＴから基本スロットル開度αＢ、基本燃料噴射量ＴＢ、基本点火時期θＢ及び基本ＥＧＲ率ＥＧＢを演算する。
【００５２】
ステップＳ６４では、スロットルバルブ及び自動変速機のバルブアクチュエータを駆動してステップＳ６２で演算されたスロットル開度αＢと変速段をセットする。ステップＳ６６では基本ＥＧＲ率ＥＧＢの補正量ＥＧＣを演算する。ステップＳ６８では、基本ＥＧＲ率ＥＧＢに補正量ＥＧＣを加算してＥＧＲ制御量ＥＧＴを演算する（ＥＧＴ＝ＥＧＢ＋ＥＧＣ）。ステップＳ７０では、ステップＳ６８で演算されたＥＧＲ制御量ＥＧＴによりＥＧＲバルブを駆動する。
【００５３】
図１８のステップＳ７２では、酸素濃度ＯＸが所定値ＯＸ１以上か否かを判定することにより空燃比の酸素フィードバック制御を実行する。即ち、ステップＳ７２で酸素濃度ＯＸが所定値ＯＸ１以上ならば（ステップＳ７２でＹＥＳ）、空燃比がリッチなのでステップＳ７４でフィードバック補正量ＴＣから所定値ａを減算して燃料噴射量を減量方向に補正する（ＴＣ→ＴＣ−ａ）。また、ステップＳ７２で酸素濃度ＯＸが所定値ＯＸ１を下回るならば（ステップＳ７２でＮＯ）、空燃比がリーンなのでステップＳ７４でフィードバック補正量ＴＣに所定値ａを加算して燃料噴射量を増加方向に補正する（ＴＣ→ＴＣ＋ａ）。
【００５４】
ステップＳ７６では、基本燃料噴射量ＴＢにフィードバック補正量ＴＣを加算してトータル燃料噴射量ＴＴを演算する（ＴＴ＝ＴＢ＋ＴＣ）。ステップＳ７８では基本点火時期θＢの補正量θＣを演算する。ステップＳ８０では、基本点火時期θＢに補正量θＣを加算してトータル点火時期θＴを演算する（θＴ＝θＢ＋θＣ）。
【００５５】
ステップＳ８２で燃料噴射時期になった時点で、ステップＳ８４でインジェクタにより燃料噴射を実行する。ステップＳ８６で燃料噴射時期になった時点で、ステップＳ８４でインジェクタにより燃料噴射を実行する。ステップＳ８６で点火時期になった時点で、ステップＳ８８でディストリビュータにより点火を実行する。
【００５６】
尚、エンジン側でトルク変動を抑制するためには、点火時期の遅角、ＥＧＲ率の増加、空燃比のフィードバック制御の他に、燃料噴射時期の遅延、分割噴射、等の方法も適用できる。分割噴射は１サイクル内で少なくとも２回燃料を噴射するものである。
【００５７】
上記エンジン制御によれば、バッテリ電力ＶＢが低い時、バッテリのリフレッシュ時、インバータの高温時、バッテリの高温又は低温時においてモータからトルク変動に必要なトルクを出力できない場合に、点火時期の遅角、ＥＧＲ率の増加、空燃比のフィードバック制御により、エンジン燃焼を緩慢にしてエンジンのトルク変動をモータにより吸収できる領域まで低下させるので、エンジンのトルク変動吸収に必要なトルクをモータから出力できない時でもエンジンのトルク変動を抑制してバッテリ電力の低下を防止できる。
［ハイブリッド自動車のモータ制御］
次に、本実施形態のハイブリッド自動車のモータ制御ついて説明する。
【００５８】
図１６は、本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００によるモータ制御を示すフローチャートである。
【００５９】
図１６に示すように、ステップＳ９２では表１に示す基本運転モードに応じてモータ駆動条件が成立したか否か判定する。ステップＳ９２でモータ駆動条件が成立したならば（ステップＳ９２でＹＥＳ）、ステップＳ９４に進み、図１０のステップＳ１１、Ｓ３０で設定された走行用モータ２の制御量ＭＴＢを読み込む。また、ステップＳ９５でモータ駆動条件が不成立、つまりモータ停止条件が成立したならば（ステップＳ９２でＮＯ）、ステップＳ９５に進み、走行用モータ２を停止させる。
【００６０】
ステップＳ９６では制御量ＭＴから走行用モータ２に出力する制御パルス幅を設定し、ステップＳ９８で走行用モータ２に出力する。
［ハイブリッド自動車の発電機制御］
次に、本実施形態のハイブリッド自動車の発電機制御ついて説明する。
【００６１】
図１７は、本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００による発電機制御を示すフローチャートである。
【００６２】
図１７に示すように、ステップＳ１０２では表１に示す基本運転モードに応じて発電機駆動条件が成立したか否か判定する。ステップＳ１０２で発電機駆動条件が成立したならば（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ステップＳ１０４に進み、図８で設定された発電機４の制御量ＧＴＢを読み込む。また、ステップＳ１０２で発電機駆動条件が不成立、つまり発電機停止条件が成立したならば（ステップＳ１０２でＮＯ）、ステップＳ１０３に進み、発電機４を停止させる。
【００６３】
ステップＳ１０６では制御量ＧＴＢから発電機４に出力する制御パルス幅を設定し、ステップＳ１０８で発電機４に出力する。
【００６４】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【００６５】
上記エンジンはガソリン以外にディーゼルエンジンを含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態のハイブリッド自動車の機械的構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施形態のハイブリッド自動車の発進＆低速走行時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図３】 本実施形態のハイブリッド自動車の加速時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図４】 本実施形態のハイブリッド自動車の定常走行時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図５】 本実施形態のハイブリッド自動車の減速時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図６】 本実施形態のハイブリッド自動車の定常走行＆充電時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図７】 本実施形態のハイブリッド自動車の充電時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図８】 本実施形態のハイブリッド自動車のエンジン始動時の駆動力の伝達形態を説明する図である。
【図９】 本実施形態のハイブリッド自動車の電気的構成を示すブロック図である。
【図１０】 本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００による駆動制御を示すフローチャートである。
【図１１】 バッテリ電力ＶＢと点火遅角量θｇとの関係を示す図である。
【図１２】 点火遅角量θｇとトルク補正量Ｔθｇとの関係を示す図である。
【図１３】 バッテリ電力ＶＢとＥＧＲ補正量ＥＧＣとの関係を示す図である。
【図１４】 本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００によるエンジン制御を示すフローチャートである。
【図１５】 本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００によるエンジン制御を示すフローチャートである。
【図１６】 本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００によるモータ制御を示すフローチャートである。
【図１７】 本実施形態の統括制御ＥＣＵ１００による発電機制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 走行用モータ
３ バッテリ
４ 発電機
Claims (7)
- エンジンと、該エンジンに駆動力を伝達可能なモータにより車輪を駆動するハイブリッド車両において、
前記エンジンのトルク変動を吸収するように該モータを制御するモータ制御手段と、
前記エンジンのトルク変動を抑制するように該エンジンを制御するエンジン制御手段と、
前記モータに電力を供給する電源と、を備え、
前記エンジン及び前記モータが駆動されている運転領域においては、前記電源から供給される電力の関連値が所定値以下のとき前記モータ制御手段によりエンジンのトルク変動を吸収できるように、前記エンジン制御手段により前記エンジンのトルク変動を抑制して前記モータにより吸収できる状態まで前記エンジンのトルク変動を低下させ、
前記エンジンのみが駆動され前記モータが駆動されていない運転領域においては、前記電源から供給される電力の関連値が所定値以下のとき前記モータ制御手段によりエンジンのトルク変動を吸収できるように、前記エンジンによるトルク量を予め設定したトルク量よりも減少方向に補正して前記モータのトルク量を設定できるようにしておいて、前記エンジン制御手段により前記エンジンのトルク変動を抑制して前記モータにより吸収できる状態まで前記エンジンのトルク変動を低下させ、
前記電力の関連値が小さいほど前記エンジン制御手段によるエンジンのトルク変動の抑制を大きくすることを特徴とするハイブリッド車両。 - 前記エンジン制御手段は、前記モータから出力されるトルクに異常が発生した時に前記エンジンのトルク変動を抑制することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
- 前記エンジン制御手段は、エンジン燃焼を緩慢にすることにより前記エンジンのトルク変動を抑制することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
- 前記エンジン制御手段は、前記爆発時期を遅角させることにより前記エンジンのトルク変動を抑制することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
- 前記エンジンは排気ガスの一部を吸気通路に還流させる排気還流手段を備え、前記エンジン制御手段は前記排気還流率の関連値を増加することにより前記エンジンのトルク変動を抑制することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
- 前記エンジン制御手段は、前記エンジンの運転状態を高回転側に移行させることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
- 前記エンジンからの駆動力は変速機を介して車輪に伝達され、前記エンジン制御手段は該変速機の変速比が大きくなるように補正することにより前記エンジンのトルク変動を抑制することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
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