JP4926260B2 - 車両の駆動制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、駆動源として内燃機関と電動機を備える車両、特に電動機のみでの走行が可能な車両の駆動制御装置に関するものである。

従来の車両の駆動制御装置のうち、特に電動機のみでの走行が可能な車両の駆動制御装置については、特許文献１に示されるように、内燃機関と電動機の出力を利用する車両に於いて、内燃機関を停止させた状態で電動機を動作させる場合に内燃機関のポンプロスを低減するものが開示されている。

この従来の装置によれば、例えばスロットルを制御することにより内燃機関の吸気量を増加させてポンプロスを低減することで、内燃機関を停止させた状態で電動機を動作させる場合にこの内燃機関が電動機の顕著な負荷とならないようにすることができる。

特開平９−４４７９号公報

しかしながら、前述の従来の装置の場合、内燃機関停止中に吸気量を特に制限なく増加しているため、内燃機関を始動させる際の吸気量が過大となる恐れがあり、トルク急増によりショックの発生が懸念される。このことは、吸気弁等を制御して休筒させる場合でも、吸気管の圧力は大気圧相当になるため、同様のことが起こる。しかし、特許文献１には、内燃機関停止中にスロットルを全開にしているにも拘らず、始動させる際のトルク急増防止に関する制御についての詳細な記載はない。

この発明は、前述した従来の装置に於ける課題を解決するためになされたもので、内燃機関の燃焼を停止している時のポンプロスを低減しつつ、停止している燃焼を再開させ内燃機関を始動する際のトルク急増を防止することができる車両の駆動制御装置を提供することを目的とする。

この発明による車両の駆動制御装置は、内燃機関と、変速機と、前記内燃機関に接続された状態でのみ前記変速機へ動力伝達が可能となる電動機と、運転者の要求に基づいて前記変速機へ伝達すべき要求トルクを算出する要求トルク算出手段とを備え、前記要求トルク算出手段により算出した要求トルクに応じて、前記内燃機関の燃焼を停止した状態で前記電動機のみの出力を前記変速機へ伝達し走行する電動機走行モードと、前記内燃機関の燃焼を行い前記内燃機関の出力を前記変速機へ伝達し走行する燃焼走行モードとを切り替えるようにした車両の駆動制御装置であって、前記要求トルクを前記内燃機関により発生させるのに必要となる吸気量に相当する要求吸気量を算出する要求吸気量算出手段と、前記内燃機関の吸気量を増加させることにより前記内燃機関のポンプロスを低減する抵抗低減手段とを備え、前記電動機走行モード中は、前記抵抗低減手段により、前記内燃機関の吸気量を前記要求吸気量よりも増加させると共に、前記抵抗低減手段による吸気量増加分を、前記要求トルクの増加に応じて減少させるようにしたものである。

この発明の車両の駆動制御装置によれば、要求トルクを内燃機関により発生させるのに必要となる吸気量に相当する要求吸気量を算出する要求吸気量算出手段と、前記内燃機関の吸気量を増加させることにより前記内燃機関のポンプロスを低減する抵抗低減手段とを備え、電動機走行モード中は、前記抵抗低減手段により、前記内燃機関の吸気量を前記要求吸気量よりも増加させると共に、前記抵抗低減手段による吸気量増加分を、前記要求トルクの増加に応じて減少させるようにしたので、電動機走行モードから燃焼走行モードへの切り替えで内燃機関を始動する際には適切な吸気量となるよう制御することができ、内燃機関の燃焼を停止している時のポンプロスを低減しつつ、内燃機関始動時のトルク急増を防止することができる。

又、この発明の車両の駆動制御装置によれば、トルク低下手段を備えることにより、内燃機関から変速機へ伝達されるトルクのうち、吸気量増加分の影響により要求トルクを超える分のトルクを、トルク低下手段により低下させることができるので、電動機走行モード中の吸気量を更に増加することができ、内燃機関の燃焼停止時の抵抗をより低減することができる。

この発明の実施の形態１による車両の駆動制御装置に於ける、駆動系システム構成を示す構成図である。 この発明の実施の形態１による車両の駆動制御装置に於ける、要求トルクに対する走行モードとその時の内燃機関の吸気量の関係を表した説明図である。 この発明の実施の形態１による車両の駆動制御装置に於ける、一定周期で実行される処理を示すのフローチャートである。 この発明の実施の形態１による車両の駆動制御装置に於ける、燃焼走行モードでの処理を示すフローチャートである。

この発明の実施の形態１による車両の駆動制御装置に於ける、電動機走行モードでの処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による車両の駆動制御装置に於ける、要求トルクに対する走行モードとその時の内燃機関の吸気量の関係を表した説明図である。 この発明の実施の形態３による車両の駆動制御装置に於ける、要求トルクに対する走行モードとその時の内燃機関の吸気量の関係を表した説明図である。 この発明の実施の形態４による車両の駆動制御装置に於ける、要求トルクに対する走行モードとその時の内燃機関の吸気量の関係を表した説明図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による車両の駆動制御装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１による車両の駆動制御装置に於ける、駆動系システム構成を示す構成図である。

図１に於いて、内燃機関１は、複数の気筒（図示の例では４気筒）を備え、夫々の気筒の吸気側及び排気側は、吸気弁（図示せず）及び排気弁（図示せず）を介して吸気管５及び排気管６に接続されている。又、内燃機関１は、夫々の気筒に対応して設けられた複数の点火コイル７と、これらの点火コイル７から供給される高電圧により夫々の気筒内に火花放電を発生する複数の点火プラグ（図示せず）とを備えている。尚、夫々の点火コイル７は、対応する点火プラグと一体に構成されている。

エアクリーナ２は、吸気管５の上流側に設けられ、吸入する空気を浄化する。吸気管５に於けるエアクリーナ２の下流側に設けられた吸気量センサ３は、吸気管５を介して内燃
機関１に吸入する吸気量を計測しその計測値に対応する信号を出力する。電動スロットル４は、スロットルバルブの開度を制御して内燃機関１への吸気量を調節する。アクセルセンサ１６は、運転者によるアクセル操作量を検出しその検出値に対応する信号を出力する。

電動機及び発電機として動作する発電電動機１０は、その回転子軸に固定されているプーリ１１が内燃機関１のクランク軸に取り付けられたプーリ８にベルト９を介して連結されており、内燃機関１との間で動力の授受が行なわれるように構成されている。発電電動機１０を電動機として動作させる場合は、バッテリ１２から電力を発電電動機１０に供給する。電動機として動作する電動発電機１０の動力は、内燃機関１を通して変速機１４、駆動輪１５へ供給されて車両を駆動する。一方、発電電動機１０を発電機として動作させる場合は、内燃機関１からの動力により発電電動機１０の回転子を回転させて発電する。発電機として動作する電動発電機１０からの電力は、バッテリ１２に供給されてバッテリ１２の充電を行うこととなる。

マイクロコンピュータ等の演算装置（以下、ＣＰＵと称する）、及びメモリ等を含むコントロールユニット１３は、吸気量センサ３、アクセルセンサ１６、電動スロットル４、点火コイル７、発電電動機１０、バッテリ１２等に接続され、吸気量センサ３やアクセルセンサ１６等の各種センサからの出力信号に基づいて内燃機関１及び電動発電機１０を制御する。

図２は、この発明の実施の形態１による車両の駆動制御装置に於ける、要求トルクに対する走行モードとその時の内燃機関の吸気量の関係を表した説明図であり、縦軸は吸気量Ｑ、横軸は要求トルクＴｒを示す。実際には、内燃機関１は停止状態から最高回転（例えば６０００［r／ｍｉｎ］）まで幅広い回転速度で運転されるので、一定回転（例えば５
００［ｒ／ｍｉｎ］）毎に図２に示した関係を定めておくことになる。

図２に於いて、要求トルクＴｒは、コントロールユニット１３に於けるＣＰＵ内にプログラムソフトにより構成された要求トルク算出手段により、運転者のアクセル操作を表すアクセルセンサ１６からの信号に基づいて運転状態に応じて算出されるもので、変速機１４に供給すべきトルクであり、内燃機関１及び発電電動機１０の出力に対する要求の基となる。

要求吸気量Ｑｒは、前述の要求トルクＴｒを内燃機関１が出力するのに必要となる吸気量であり、コントロールユニット１３に於けるＣＰＵ内にプログラムソフトにより構成された要求吸気量算出手段により算出されるものである。要求吸気量Ｑｒの算出方法としては、内燃機関１の発生トルクとその時の吸気量の関係を運転状態に応じて予め取得しておき、要求トルクＴｒに対応した吸気量を要求吸気量Ｑｒとすることで算出することができる。このようにして、内燃機関１の燃焼を停止している状態でも要求吸気量Ｑｒを算出することができる。

網掛け領域により示す吸気量増加分ΔＱは、要求吸気量Ｑｒに対して内燃機関１の燃焼を停止している時のポンプロスを低減するために増加させる吸気量であり、コントロールユニット１３に於けるＣＰＵ内にプログラムソフトにより構成された抵抗低減手段により算出されるものである。吸気量増加分ΔＱの具体的な算出方法は後述する。

実線で示す目標吸気量Ｑｔは、内燃機関１の気筒内で空気と燃料とからなる混合気の燃焼中ではそのまま要求吸気量Ｑｒとなり、内燃機関１の燃焼停止時には要求吸気量Ｑｒに吸気量増加分ΔＱを加算した吸気量、即ち、図２に於ける網掛け領域の上縁の値として算出され、内燃機関１の実際の吸気量が目標吸気量Ｑｔとなるように電動スロットル４を制
御する。電動スロットル４の制御としては、目標吸気量Ｑｔとスロットル開度との関係を内燃機関１の運転状態に応じて予め取得しておき、その取得している目標吸気量Ｑｔとスロットル開度との関係に基づいて電動スロットル４を駆動させるオープンループ制御や、吸気量センサ３で得られた実際の吸気量と目標吸気量Ｑｔとを比較して電動スロットル４を駆動させるフィードバック制御があり、何れも周知の技術により適切な制御を行うことができる。

判定トルクＴｊは、走行モードを切り替えるトルクの値であり、要求トルクＴｒが判定トルクＴｊ以下となる領域Ｘ１では、発電電動機１０の出力のみで走行する電動機走行モードとなり、要求トルクＴｒが判定トルクＴｊを超える領域Ｘ２では、発電電動機１０のみでは要求トルクＴｒを出力できなくなるので、内燃機関１を始動し気筒に於ける混合気の燃焼を再開して走行する燃焼走行モードとなる。

前述の判定トルクＴｊの算出方法としては、後述の内燃機関１による抵抗を考慮し、その分を発電電動機１０の最大トルクＴｍａｘから減算した値を判定トルクＴｊとすればよい。このようにしておけば、判定トルクＴｊまでは発電電動機１０のみで要求トルクＴｒを出力することができる。

発電電動機１０の最大トルクＴｍａｘは、回転速度毎に決まる発電電動機１０の出力可能な最大のトルクであり、発電電動機１０の回転速度、供給電圧、発電電動機１０の温度等に依存する。発電電動機１０の最大トルクＴｍａｘを判定トルクＴｊの算出に用いる場合、内燃機関１の回転速度に対応して最大トルクＴｍａｘを求める必要があるが、発電電動機１０の回転速度は、内燃機関１の回転速度が得られればプーリ８とプーリ１１との直径の比で求まるので、内燃機関１の回転速度に対応した発電電動機１０の最大トルクＴｍａｘを適宜求めることができる。

次に，各走行モードに於ける内燃機関１と発電電動機１０に対する出力制御について述べる。電動機走行モードと燃焼走行モードの何れのモードに於いても、要求トルクＴｒが出力されるよう内燃機関１若しくは発電電動機１０の制御を行うことになる。

燃焼走行モードでは、内燃機関１のみの出力により走行するため、内燃機関１の出力トルクが要求トルクＴｒになるようにすればよく、これは、前述の要求吸気量Ｑｒとなるよう電動スロットル４で吸気量Ｑを制御すればよい。その他の内燃機関１の燃焼制御は周知の技術で実施する。一方、燃焼走行モードでは、発電電動機１０の出力は「０」としておく。

一方、電動機走行モードでは、発電電動機１０の出力のみでの走行となるので、この時の内燃機関１は、燃焼を停止しており出力トルクを発生しない。電動機走行モードでは、発電電動機１０の電動機としての出力を内燃機関１を介して変速機１４に伝達するために、内燃機関１を回転させる必要がある。従って、内燃機関１は電動機として動作する発電電動機１０に対しては抵抗となる。そのため、要求トルクＴｒを得るには、発電電動機１０の出力トルクを、内燃機関１による抵抗を考慮して要求トルクＴｒに内燃機関１の抵抗分を加算した値とすることとなる。発電電動機１０の出力トルクが要求されるトルクとなるよう発電電動機１０を駆動制御することは、周知の技術により実施ことが可能である。

電動機として動作する発電電動機１０に対する内燃機関１による抵抗のうち、１つは内燃機関１のポンプロスであるが、このポンプロスを低減するには吸気量Ｑを増加させればよい。電動機走行モードでは、内燃機関１の燃焼を停止しているため、要求吸気量Ｑｒを要求トルクＴｒに応じた値にする必要は無く、吸気量Ｑを自由に設定することが可能である。しかし、前述のように燃焼再開時に吸気量Ｑが過大であると内燃機関１のトルクが急
増するという問題が生じるので、吸気量Ｑに対して何らかの制限が必要となる。この点、要求トルクＴｒに応じて燃焼停止中も要求吸気量Ｑｒとなるよう吸気量Ｑを制御しておけば、内燃機関１の燃焼再開時には常に燃焼時に適合した吸気量となるので、トルク急増を防止することができる。しかし、この場合には、内燃機関１のポンプロスは大きくなる点で問題となる。

そこで、そのようなポンプロスを解消するためには、トルク急増が問題となるのは燃焼再開時であることから、この燃焼再開時の内燃機関１の吸気量が要求吸気量Ｑｒになるようにしておけばよい。即ち、燃焼再開時での要求トルクＴｒが判定トルクＴｊとなる際の目標吸気量Ｑｔが要求吸気量Ｑｒに一致するようにし、要求トルクＴｒが判定トルクＴｊ以下の状態では、吸気量Ｑを増加するよう制御を行えばよい。言い換えれば、内燃機関１の燃焼停止中に於ける目標吸気量Ｑｔを、要求吸気量Ｑｒに吸気量増加分ΔＱを加えたものとし、その吸気量増加分ΔＱを、吸気量の応答が遅いことを考慮して、要求トルクＴｒの増加に応じて減少させ、要求トルクＴｒが判定トルクＴｊに等しくなった時に「０」となるよう制御すればよい。

このようにすることで、燃焼再開時の内燃機関１の吸気量が要求トルクＴｒに応じた要求吸気量Ｑｒとなるので、トルクが急増することなく発電電動機１０から内燃機関１への出力切り替えを行うことができると共に、内燃機関１の燃焼停止中に於けるポンプロスを低減することが可能となる。

次に、この発明の実施の形態１による車両の駆動制御装置の動作について説明する。図３は、この発明の実施の形態１による車両の駆動制御装置に於ける、一定周期で実行される処理を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートの処理は、０．０１秒の一定周期で実行される。

図３に於いて、先ず、ステップＳ１０１にて要求トルク算出処理を実施して、運転者のアクセル操作量に対応したアクセルセンサ１６からの信号に基づいて、内燃機関１の運転状態に応じて要求トルクＴｒを算出し、ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１で得た要求トルクＴｒに対する要求吸気量Ｑｒを算出する。算出方法としては、内燃機関１の運転状態に応じた内燃機関１の発生トルクとその時の吸気量との関係から求める。ステップＳ１０１は要求トルク算出手段を構成し、ステップＳ１０２は要求吸気量算出手段を構成する。

次に、ステップＳ１０３では、判定トルクＴｊで使用する発電電動機１０の最大トルクＴｍａｘを発電電動機１０の回転速度、供給電圧、発電電動機１０の温度に基づき算出し、ステップＳ１０４では、内燃機関１を回転させるに際して作用する抵抗を算出する。この抵抗は前述のポンプロスの他、内燃機関１の機械抵抗等があり、これらは内燃機関１の温度にも依存するので、吸気量センサ３で得られた内燃機関１の吸気量から推定したポンプロスと、内燃機関１の温度に基づいて推定した機械抵抗とを加算した値を、内燃機関抵抗として算出する。そして、ステップＳ１０５に於いて、ステップＳ１０３で得た発電電動機１０の最大トルクＴｍａｘからステップＳ１０４で得た内燃機関抵抗を減算して判定トルクを算出する。ステップＳ１０４は内燃機関の抵抗算出手段を構成する。

ステップＳ１０６では、走行モードの切り替えのために、要求トルクＴｒが判定トルクＴｊを超えたか否かを判定する。

ステップＳ１０６に於いて、要求トルクＴｒが判定トルクＴｊを超えたと判断された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０７に進んで燃焼走行モードに設定し、ステップＳ１０８に於いて後述する燃焼走行モード処理（図４）を実施する。

一方、ステップＳ１０６に於いて要求トルクＴｒが判定トルクＴｊ以下であると判定された場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１０９に進んで電動機走行モードに設定し、ステップＳ１１０に於いて後述する電動機走行モード処理（図５）を実施する。

ステップＳ１１１以降、ステップＳ１１３に至る処理は、走行モードにかかわらず共通の処理となる。即ち、ステップＳ１１１に於いて、内燃機関１の実際の吸気量が各走行モード処理で算出した目標吸気量Ｑｔとなるように制御を行う。通常は、内燃機関１の運転状態に応じた目標吸気量Ｑｔとスロットル開度との関係に基づき電動スロットル４を駆動すると共に、要求吸気量Ｑｒの変化が少ないときには、吸気量センサ３で得られた実際の吸気量と目標吸気量Ｑｔとを比較して電動スロットル４をフィードバック制御により駆動する。

次に、ステップＳ１１２に於いて、各走行モード処理で設定した内燃機関１の燃焼指示に基づき、周知の技術により内燃機関１の燃焼制御を実施し、最後に、ステップＳ１１３に於いて各走行モード処理で算出された出力トルクとなるよう、発電電動機１０の駆動制御を周知の技術により実施し、図３に示す処理を終了する。

次に、前述のステップＳ１０６に於いて要求トルクＴｒが判定トルクＴｊを超えたと判断され（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７に進んで燃焼走行モードに設定し、ステップＳ１０８に於いて実施する燃焼走行モード処理について説明する。図４は、この発明の実施の形態１による車両の駆動制御装置に於ける、燃焼走行モードでの処理を示すフローチャートである。

図４に於いて、ステップＳ２０１に於いて、内燃機関１の燃焼を再開すべく指示を出す。ここで、内燃機関１が既に燃焼を開始していればその燃焼を継続するよう指示することとなる。

次に、ステップＳ２０２では、前述の図３に於けるステップＳ１０２で得た要求吸気量Ｑｒを目標吸気量Ｑｔに設定し、最後にステップＳ２０３に於いて発電電動機１０の出力トルクを「０」に設定して図４の処理を終了する。

次に、前述の図３に於けるステップＳ１０６により要求トルクＴｒが判定トルクＴｊ以下であると判定され（Ｎｏ）、ステップＳ１０９に進んで電動機走行モードに設定し、ステップＳ１１０に於いて実施する電動機走行モード処理について説明する。図５は、この発明の実施の形態１による車両の駆動制御装置に於ける、電動機走行モードでの処理を示すフローチャートである。

図５に於いて、ステップＳ３０１では、内燃機関１の燃焼を停止すべく指示を出し、ステップＳ３０２に於いて、前述の図３のステップＳ１０１により得た要求トルクＱｒとステップＳ１０４により得た内燃機関抵抗とを加算した値を、発電電動機１０の出力トルクとして設定する。

ステップＳ３０３では、前述の図３に於けるステップＳ１０１により得た要求トルクＴｒ、ステップＳ１０５により得た判定トルクＴｊ、及びステップＳ１０２により得た要求吸気量Ｑｒに基づいて内燃機関１のポンプロスを低減するための吸気量増加分ΔＱを算出する。吸気量増加分ΔＱは、要求トルクＴｒが「０」のとき電動スロットル４が全開であるときの吸気量Ｑａからその時の要求吸気量Ｑｒを減算した値とする。そして、要求トルクＴｒが判定トルクＴｊに一致したとき吸気量増加分ΔＱが［０］となるようにし、要求トルク増加に応じて吸気量増加分ΔＱが減少するようにする。その算出された吸気量増加
分ΔＱの値は、前述の図２の網掛部に示す値となる。ステップＳ３０３は、抵抗低減手段を構成する。

最後に、ステップＳ３０４に於いて、前述の図３に於けるステップＳ１０２により得た要求吸気量ＱｒとステップＳ３０３により得た吸気量増加分ΔＱを加算した値を、目標吸気量Ｑｔに設定して処理を終了する。目標吸気量Ｑｔは、図２に示すように、要求トルクＴｒが「０」のとき電動スロットル４が全開であるときの吸気量Ｑａとなり、要求トルクＴｒが判定トルクＴｊのときの要求吸気量Ｑｒと一致するよう算出される。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２による車両の駆動制御装置について説明する。前述の実施の形態１では、図２に網掛部で示すように、電動機走行モード中の要求トルクＴｒが低い領域では、目標吸気量Ｑｔを判定トルクＴｊに対応する要求吸気量Ｑｒよりも多くの吸気量としている。そのため、要求トルク増加の変化が早い場合に、吸気量変化が遅れ、電動機走行モードから燃焼走行モードへの切り替え時に吸気量が要求吸気量Ｑｒよりも多くなると、トルク急増が生じる恐れがある。そこで、実施の形態２では、実施の形態１に於けるそのようなトルク急増の恐れを解消するようにしたものである。

図６は、この発明の実施の形態２による車両の駆動制御装置に於ける、要求トルクに対する走行モードとその時の内燃機関の吸気量の関係を表した説明図である。図６に於いて、電動機走行モード時の目標吸気量Ｑｔは、判定トルクＴｊを内燃機関１により発生させるのに必要となる吸気量である判定トルク相当吸気量Ｑｊに等しくなるように設定される。

この発明の実施の形態２による車両の駆動制御装置の構成、及び動作のフローチャートは、実施の形態１と場合に於ける図１及び図３乃至５と同様であるが、図５に於けるステップＳ３０３の吸気量増加分算出処理の内容のみが実施の形態１の場合と異なる。

即ち、実施の形態２では、図５に於けるステップＳ３０３では、図３に於けるステップＳ１０５で得た判定トルクＴｊ、及びステップＳ１０２で得た要求吸気量Ｑｒに加え、判定トルク相当吸気量Ｑｊに基づいてポンプロスを低減するための吸気量増加分ΔＱを算出する。

判定トルク相当吸気量Ｑｊは、判定トルクＴｊを内燃機関１で発生させるのに必要となる吸気量であり、ステップＳ１０２による要求吸気量算出処理と同様の方法で算出することができる。吸気量増加分ΔＱは、求めた判定トルク相当吸気量Ｑｊからその時の要求吸気量Ｑｒを減算した値とし、図６の網掛領域に示す値となる。その結果、ステップＳ３０４で算出される電動機走行モード中の目標吸気量Ｑｔは、図６に示すように、前述の判定トルク相当吸気量Ｑｊの値となり一定となる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３による車両の駆動制御装置について説明する。前述の実施の形態１では、図２に示すように、要求トルクＴｒが判定トルクＴｊのときの目標吸気量Ｑｔを、その時の要求トルクＴｒに対応した要求吸気量Ｑｒに設定しているが、内燃機関１のトルクを低下できれば、走行モード切り替え時の吸気量が先の要求吸気量より多くなっていてもトルク急増を防止することができるので、更に吸気量を増加することが可能となる。そこで、実施の形態３では、内燃機関１から変速機１４へ伝達されるトルクを低下させるトルク低下手段を備え、電動機走行モード中の吸気量増加分に対し、その低下可能なトルクに相当する吸気量分を加算するようにしたものである。これにより、電動機走行モード中のポンプロスをさらに低減することができる。

内燃機関１のトルクを低下させるトルク低下手段としては、周知の制御技術を用いればよく、例えば、点火時期を遅角することで内燃機関１の発生トルクを低下させる点火制御、或いは、発電電動機１０を発電機として作動させることにより内燃機関１から変速機１４へ伝達されるトルクを低下させる発電制御等がある。これらの制御によるトルク低下手段のうち、走行モードの切り替え時の運転状態、及び必要なトルク低下量に応じて、その一方若しくは双方の手段を作動させて内燃機関１のトルクを低下させる。トルク低下量は、内燃機関１の実際の吸気量と要求吸気量の差から求めることとなる。

この発明の実施の形態３による車両の駆動制御装置の構成、及び動作のフローチャートは、実施の形態１と場合に於ける図１及び図３乃至５と同様であるが、図５に於けるステップＳ３０３の吸気量増加分算出処理の内容が実施の形態１の場合と異なる。又、図３に於けるステップＳ１１２の内燃機関燃焼制御処理にはトルク低下手段を備える点に於いても実施の形態１と異なる。

図７は、この発明の実施の形態３による車両の駆動制御装置に於ける、要求トルクに対する走行モードとその時の内燃機関の吸気量の関係を表した説明図である。次に、図５及び図７を用いてこの発明の実施の形態３による車両の駆動制御装置の動作について説明する。図５及び図７に於いて、ステップＳ３０３では、実施の形態１の場合と同様に、図３に於けるステップＳ１０１で得た要求トルクＴｒ、ステップＳ１０５で得た判定トルクＴｊ、及びステップＳ１０２で得た要求吸気量Ｑｒと、更に、トルク低下手段により低下可能な内燃機関１のトルクに相当する吸気量に基づいて、ポンプロスを低減するための吸気量増加分ΔＱを算出する。

低下可能なトルクは、内燃機関１の運転状態毎の低下可能トルク量を予め取得しておき、判定トルクＴｊに対応する運転状態での低下可能トルク量を設定して、その低下可能なトルクに相当する吸気量となる低下トルク相当吸気量Ｑｄを、以下の述べる方法により算出する。

即ち、実施の形態２に於けるステップＳ３０３と同様、判定トルク相当吸気量Ｑｊを算出すると共に、判定トルクＴｊと低下可能なトルクを加算したトルクを内燃機関１で発生させるのに必要となる吸気量Ｑｍを、図３に於けるステップＳ１０２での要求吸気量算出処理と同様の方法により求め、その得られた吸気量Ｑｍから判定トルク相当吸気量Ｑｊを減算した値が低下トルク相当吸気量Ｑｄとなる。

吸気量増加分ΔＱは、要求トルクＴｒが「０」のとき電動スロットル４が全開であるときの吸気量Ｑａからその時の要求吸気量Ｑｒを減算した値とし、要求トルクＴｒが判定トルクＴｊのとき吸気量増加分ΔＱが低下トルク相当吸気量Ｑｄとなるように、要求トルク増加に応じて減少するよう算出する。その結果、吸気量増加分ΔＱは、図７の網掛領域に示す値となる。これにより、図５に於けるステップＳ３０４で算出される電動機走行モード中の目標吸気量Ｑｔは、図７に示すように、要求トルクＴｒが「０」のとき電動スロットル４が全開であるときの吸気量Ｑａとなり、要求トルクＴｒが判定トルクＴｊのときに要求吸気量Ｑｒと低下トルク相当吸気量Ｑｄとを加算した値Ｑｍとなる。

実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４による車両の駆動制御装置について説明する。前述の実施の形態３では、図７に示すように、電動機走行モード中の要求トルクＴｒが低い領域では、目標吸気量Ｑｔを判定トルク相当吸気量Ｑｊと低下トルク相当吸気量Ｑｄとを加算した値よりも多くの吸気量としている。そのため、実施の形態１の場合と同様に、要求トルク増加の変化が早い場合に、吸気量変化が遅れ、電動機走行モードから燃焼走行モード切
り替え時に吸気量が多くなると、トルク急増が生じる恐れがある。

図８は、この発明の実施の形態４による車両の駆動制御装置に於ける、要求トルクに対する走行モードとその時の内燃機関の吸気量の関係を表した説明図である。実施の形態４では、前述の実施の形態３に於けるトルク急増の恐れを解消するために、図８に示すように、電動機走行モード時の全域に於いて、目標吸気量Ｑｔを、図８に示すように、判定トルク相当吸気量Ｑｊと低下トルク相当吸気量Ｑｄとを加算した値Ｑｍに等しくなるよう設定するものである。

この発明の実施の形態４による車両の駆動制御装置の構成、及び動作のフローチャートは、実施の形態３と場合に於ける図１及び図３乃至５と同様であるが、図５に於けるステップＳ３０３の吸気量増加分算出処理の内容のみが実施の形態３の場合と異なる。

図５に於けるステップＳ３０３では、図３に於けるステップＳ１０２により得た要求吸気量Ｑｒ、判定トルク相当吸気量Ｑｊ、及び実施の形態３の場合と同様の方法で求めた低下トルク相当吸気量Ｑｄに基づいて、ポンプロスを低減するための吸気量増加分ΔＱを算出する。

吸気量増加分ΔＱは、判定トルク相当吸気量Ｑｊと低下トルク相当吸気量Ｑｄを加算した値Ｑｍからその時の要求吸気量Ｑｒを減算した値とし、その結果、図８の網掛領域に示す値となる。従って、ステップＳ３０４で算出される電動機走行モード中の目標吸気量Ｑｔは、図８に示すように、判定トルク相当吸気量Ｑｊと低下トルク相当吸気量Ｑｄとを加算した値Ｑｍで一定値となる。

尚、以上の実施の形態１乃至４では、発電電動機１０を備えているが、発電電動機１０に代えて単なる電動機としてもよい。この場合、電動機を発電機として作動させトルクを低下することはできないのでその電動機を内燃機関１のトルク低下手段として用いることはできないが、その他の部分は夫々の実施の形態と同様に実施することが可能である。

又、発電電動機１０はベルトでトルクを伝達するものとしたが、内燃機関１と変速機１４の間に発電電動機を備える形態であってもよい。この場合、内燃機関１と発電電動機１０とをクラッチ等を介さず直結することができるので、簡素な構成にすることができる。

更に、内燃機関１のトルクを低下させるトルク低下手段に於いて、発電電動機１０を発電機として作動させる代わりに、発電電動機１０のロータを励磁した状態でステータ回路を短絡させることにより内燃機関１に対する抵抗を生成させてもよく、この場合、バッテリ１２が満充電状態で発電が行えない場合に有効である。

１ 内燃機関 ２ エアクリーナ
３ 吸気量センサ ４ 電動スロットル
５ 吸気管 ６ 排気管
７ 点火コイル ８、１１ プーリ
９ ベルト １０ 発電電動機
１２ バッテリ １３ コントロールユニット
１４ 変速機 １５ 駆動輪
１６ アクセルセンサ

Claims (8)

1. 内燃機関と、変速機と、前記内燃機関に接続された状態でのみ前記変速機へ動力伝達が可能となる電動機と、運転者の要求に基づいて前記変速機へ伝達すべき要求トルクを算出する要求トルク算出手段とを備え、前記要求トルク算出手段により算出した要求トルクに応じて、前記内燃機関の燃焼を停止した状態で前記電動機のみの出力を前記変速機へ伝達し走行する電動機走行モードと、前記内燃機関の燃焼を行い前記内燃機関の出力を前記変速機へ伝達し走行する燃焼走行モードとを切り替えるようにした車両の駆動制御装置であって、
   前記要求トルクを前記内燃機関により発生させるのに必要となる吸気量に相当する要求吸気量を算出する要求吸気量算出手段と、
   前記内燃機関の吸気量を増加させることにより前記内燃機関のポンプロスを低減する抵抗低減手段と、
   を備え、
   前記電動機走行モード中は、前記抵抗低減手段により、前記内燃機関の吸気量を前記要求吸気量よりも増加させると共に、前記抵抗低減手段による吸気量増加分を、前記要求トルクの増加に応じて減少させることを特徴とする車両の駆動制御装置。
2. 前記電動機走行モードから前記燃焼走行モードへの切り替えは、前記要求トルクが判定トルクを超えた時点で行い、前記判定トルクは、前記電動機の回転速度毎の最大トルクに基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動制御装置。
3. 前記抵抗低減手段による吸気量増加分は、前記要求トルクが前記判定トルクと一致したときに「０」となるよう減少させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の駆動制御装置。
4. 前記要求吸気量と前記抵抗低減手段による吸気量増加分の和が、前記判定トルクを前記内燃機関により発生させるのに必要となる吸気量と等しくなるように、前記抵抗低減手段による吸気量増加分を設定することを特徴とする請求項３に記載の車両の駆動制御装置。
5. 前記内燃機関から前記変速機へ伝達されるトルクを低下させるトルク低下手段を備え、
   前記抵抗低減手段による吸気量増加分を、少なくとも前記判定トルクに於ける前記トルク低下手段により低下可能なトルクに相当する吸気量にすると共に、
   前記内燃機関から前記変速機へ伝達されるトルクが前記吸気量増加分の影響により前記要求トルクを超える分を、前記トルク低下手段により低下させる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の駆動制御装置。
6. 前記要求吸気量と前記抵抗低減手段による吸気量増加分との和が、前記判定トルクを前記内燃機関により発生させるのに必要となる吸気量と前記トルク低下手段により低下可能なトルクに相当する吸気量との和に等しくなるように、前記抵抗低減手段による吸気量増加分を設定することを特徴とする請求項５に記載の車両の駆動制御装置。
7. 前記トルク低下手段は、点火時期を遅角することにより前記内燃機関のトルクを低下させて前記内燃機関から前記変速機へ伝達されるトルクを低下させるように構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の車両の駆動制御装置。
8. 前記電動機は、発電機として作動させることが可能であり、
   前記トルク低下手段は、前記電動機を発電機として作動させることにより前記内燃機関から前記変速機へ伝達されるトルクを低下させるように構成されていることを特徴とする請求項５乃至７のうちの何れか一項に記載の車両の駆動制御装置。

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