JP7444103B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。
たとえば下記特許文献1には、動力分配統合機構に、内燃機関と、第1モータジェネレータおよび第2モータジェネレータと、駆動輪と、が機械的に接続されているハイブリッド車両が記載されている。ここで、内燃機関および第1モータジェネレータは、動力分配統合機構を介して駆動輪に機械的に接続されている。一方、第2モータジェネレータは、動力分配統合機構を介することなく駆動輪に直接接続されている。そして、同文献には、内燃機関の一部の気筒において燃焼制御を停止している場合、燃焼制御の停止に起因したトルクの低下量を第2モータジェネレータによって補償することが記載されている。
特開2010-260392号公報
ところで、燃焼制御の停止時に第2モータジェネレータによってトルクを補償するのみでは、燃焼制御の停止に伴う車両の振動を十分に抑制できないおそれがある。
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
1.内燃機関と、第1回転電機と、第2回転電機と、駆動輪と、動力分割装置と、を備えた車両に適用され、前記内燃機関および前記第1回転電機は、前記動力分割装置を介して前記駆動輪に動力を付与可能とされており、前記第2回転電機は、前記動力分割装置を介すことなく前記駆動輪に動力を付与可能とされており、前記内燃機関は、複数の気筒を備えており、前記内燃機関の一部の気筒の燃焼制御を停止する停止処理と、前記停止処理が実行される場合、前記停止処理による前記内燃機関のトルクの低下量の少なくとも一部を補償するように、前記第1回転電機のトルクを前記停止処理の開始前よりも増加させる第1補償処理と、を実行するハイブリッド車両の制御装置である。
仮に、第2回転電機のみによって、停止処理による前記内燃機関のトルクの低下量の少なくとも一部を補償する場合、第1回転電機側に内燃機関のトルク低下に起因したトルク変動が生じ、車両に振動が生じるおそれがある。これに対し、上記構成では、第1回転電機のトルクを、内燃機関のトルクの低下量の少なくとも一部を補償するために増加させることにより、こうした問題を抑制できる。
2.前記停止処理が実行される場合、前記停止処理による前記内燃機関のトルクの低下量の少なくとも一部を補償するように、前記第2回転電機のトルクを前記停止処理の開始前よりも増加させる第2補償処理を実行する上記1記載のハイブリッド車両の制御装置である。
発明者は、停止処理に起因した車両の振動を抑制すべく、第1回転電機のトルクのみを用いる場合と、第2回転電機のトルクのみを用いる場合と、第1回転電機のトルクおよび第2回転電機のトルクの双方を用いる場合とを比較した。そして、第1回転電機のトルクおよび第2回転電機のトルクの双方を用いる場合に、停止処理に伴う車両の振動を最も抑制できることを見出した。そのため、上記構成では、第1回転電機のトルクに加えて第2回転電機のトルクを用いることにより、車両の振動を抑制する。
3.前記第1補償処理による前記第1回転電機のトルクの増加に起因した前記第1回転電機の出力の増加量と前記第2補償処理による前記第2回転電機のトルクの増加に起因した前記第2回転電機の出力の増加量との和の規定時間当たりの平均値が、前記停止処理による前記内燃機関の出力の前記規定時間当たりの低下量に等しい上記2記載のハイブリッド車両の制御装置である。
上記構成では、停止処理によって不足する出力を、第1回転電機と第2回転電機とによって精度良く補償することができる。
4.前記第1補償処理は、前記第1回転電機のトルクを、前記内燃機関において圧縮上死点が出現する周期の整数倍の周期で周期的に変動させる処理であり、前記第2補償処理は、前記第2回転電機のトルクを、前記内燃機関において圧縮上死点が出現する周期の整数倍の周期で周期的に変動させる処理である上記2または3記載のハイブリッド車両の制御装置である。
停止処理がなされていない場合であっても、内燃機関のトルクは、圧縮上死点が出現する周期で変動する。また、停止処理によって、内燃機関のトルクは、一部の気筒の圧縮上死点が出現する周期で変動する。そのため、内燃機関のトルクの変動は、圧縮上死点が出現する周期の整数倍となる傾向がある。そのため、上記構成では、第1回転電機のトルクおよび第2回転電機のトルクを、同整数倍の周期で変動するトルクとすることにより、停止処理に起因したトルク変動を好適に減衰させることができる。したがって、上記構成では、車両の振動を好適に抑制できる。
5.前記停止処理による前記内燃機関の出力の低下を補償するように前記内燃機関の一部の気筒とは別の気筒の燃焼エネルギ量を増量するエネルギ増量処理を実行し、前記第1補償処理は、前記停止処理が実行されている場合、前記第1回転電機のトルクの増加に起因した前記第1回転電機の出力の増加量の規定時間当たりの平均値をゼロよりも大きい値からゼロに減少させた後であっても周期的に変動させる処理を含み、前記第2補償処理は、前記停止処理が実行されている場合、前記第2回転電機のトルクの増加に起因した前記第2回転電機の出力の増加量の規定時間当たりの平均値をゼロよりも大きい値からゼロに減少させた後であっても周期的に変動させる処理を含む上記4記載のハイブリッド車両の制御装置である。
上記構成では、エネルギ増量処理によって、停止処理に伴う内燃機関の出力の低下を、内燃機関自身によって補償することができる。ただし、別の気筒の燃焼エネルギ量を増量する処理には応答遅れが生じる。これに対し上記構成では、第1補償処理と第2補償処理とによってエネルギ増量処理の応答遅れに起因した内燃機関の出力低下分を補償することができる。
ところで、エネルギ増量処理によって内燃機関の出力の低下を補償できたとしても、内燃機関のトルクが、一部の気筒の圧縮上死点が出現する周期で変動する現象は収まらない。そしてこれにより、停止処理に起因して車両に振動が生じる。これに対し、上記構成では、第1回転電機の出力の増加量の平均値と第2回転電機の出力の増加量の平均値とをゼロとした後であっても、第1回転電機のトルクおよび第2回転電機のトルクを変動させる処理を継続する。これにより、車両の振動を抑制できる。
6.内燃機関と、第1回転電機と、第2回転電機と、駆動輪と、動力分割装置と、を備えた車両に適用され、前記内燃機関および前記第1回転電機は、前記動力分割装置を介して前記駆動輪に動力を付与可能とされており、前記第2回転電機は、前記動力分割装置を介すことなく前記駆動輪に動力を付与可能とされており、前記内燃機関は、複数の気筒を備えており、前記内燃機関の一部の気筒の燃焼制御を停止する停止処理と、前記停止処理が実行されている場合、前記第1回転電機のトルクを、前記内燃機関において圧縮上死点が出現する周期の整数倍の周期で周期的に変動させる第1変動処理と、前記停止処理が実行されている場合、前記第2回転電機のトルクを、前記内燃機関において圧縮上死点が出現する周期の整数倍の周期で周期的に変動させる第2変動処理と、を実行するハイブリッド車両の制御装置である。
発明者は、停止処理に起因した車両の振動を抑制すべく、第1回転電機のトルクのみを用いる場合と、第2回転電機のトルクのみを用いる場合と、第1回転電機のトルクおよび第2回転電機のトルクの双方を用いる場合とを比較した。そして、第1回転電機のトルクおよび第2回転電機のトルクの双方を用いる場合に、停止処理に伴う車両の振動を最も抑制できることを見出した。そのため、上記構成では、第1回転電機のトルクに加えて第2回転電機のトルクを用いることにより、車両の振動を抑制する。
7.前記第1回転電機のトルクは、前記停止処理の対象となる気筒の圧縮上死点に対して第1遅延量だけ遅延させたタイミングで極大値を有するものとされ、前記第2回転電機のトルクは、前記停止処理の対象となる気筒の圧縮上死点に対して第2遅延量だけ遅延させたタイミングで極大値を有するものとされ、前記極大値は、前記駆動輪に正のトルクを付与する側の値であり、前記第2遅延量は、前記第1遅延量とは異なる量である上記4~6のいずれか1つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
発明者は、第1回転電機のトルクの位相および第2回転電機のトルクの位相を調整しつつ車両の振動を計測した結果、車両の振動を抑制するうえで適切な上記一対の位相が互いに異なる傾向があることを見出した。そこで上記構成では、第2遅延量を、第1遅延量とは異なる量とすることにより、車両の振動を十分に抑制できる。
8.前記第2遅延量は、前記第1遅延量よりも大きい上記7記載のハイブリッド車両の制御装置である。
上記構成では、停止処理による内燃機関のトルクの低下の影響が第1回転電機側において第2回転電機側よりも早期に現れる構成などにおいて、車両の振動を好適に抑制できる。
9.前記第1補償処理は、前記第1回転電機のトルクの周期的な変動量である振幅を、前記内燃機関に対する要求トルクが大きい場合に小さい場合よりも大きくする処理を含む上記4または5記載のハイブリッド車両の制御装置である。
内燃機関の要求トルクが大きい場合には小さい場合と比較して、停止処理に起因した内燃機関のトルク変動が大きくなる。そこで上記構成では、要求トルクが大きい場合に小さい場合よりも第1回転電機のトルクの周期的な変動量である振幅を大きい値とする。これにより、振幅の大きさを要求トルクに応じて変更しない場合と比較して、内燃機関のトルク変動の影響をいっそう抑制できる。
10.前記第1補償処理は、前記第1回転電機のトルクを、前記内燃機関において圧縮上死点が出現する周期の整数倍の周期としつつも、その波形を変更する処理を含む上記4または5記載のハイブリッド車両の制御装置である。
上記構成では、第1回転電機のトルクの波形を変更する処理を含むことにより、波形を固定する場合と比較すると、車両の振動を抑制するための自由度を拡大できる。そのため、波形を固定する場合と比較して、車両の振動を抑制することが容易となる。
第1の実施形態にかかるハイブリッド車両の構成を示す図。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理を例示するブロック図。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図。 (a)~(c)は、同実施形態にかかる重畳トルクの波形を例示するタイムチャート。 同実施形態にかかる重畳トルクの推移を例示するタイムチャート。 第2の実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図。 (a)および(b)は、同実施形態にかかる重畳トルクの推移を例示するタイムチャート。
<第1の実施形態>
以下、第1の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、内燃機関10は、4つの気筒#1~#4を備える。内燃機関10の吸気通路12には、スロットルバルブ14が設けられている。吸気通路12の下流部分である吸気ポート12aには、吸気ポート12aに燃料を噴射するポート噴射弁16が設けられている。吸気通路12に吸入された空気やポート噴射弁16から噴射された燃料は、吸気バルブ18の開弁に伴って、燃焼室20に流入する。燃焼室20には、筒内噴射弁22から燃料が噴射される。また、燃焼室20内の空気と燃料との混合気は、点火プラグ24の火花放電に伴って燃焼に供される。そのときに生成される燃焼エネルギは、クランク軸26の回転エネルギに変換される。
燃焼室20において燃焼に供された混合気は、排気バルブ28の開弁に伴って、排気として排気通路30に排出される。排気通路30には、酸素吸蔵能力を有した三元触媒32と、ガソリンパティキュレートフィルタ(GPF34)とが設けられている。なお、GPF34は、PMを捕集するフィルタに三元触媒が担持されたものである。
クランク軸26は、動力分割装置を構成する遊星歯車機構50のキャリアCに機械的に連結されている。遊星歯車機構50のサンギアSには、第1モータジェネレータ52の回転軸52aが機械的に連結されている。また、遊星歯車機構50のリングギアRには、第2モータジェネレータ54の回転軸54aと駆動輪60とが機械的に連結されている。第1モータジェネレータ52の端子には、第1インバータ56によって交流電圧が印加される。また、第2モータジェネレータ54の端子には、第2インバータ58によって交流電圧が印加される。
制御装置70は、内燃機関10を制御対象とし、その制御量としてのトルクや排気成分比率等を制御するために、スロットルバルブ14、ポート噴射弁16、筒内噴射弁22、および点火プラグ24等の内燃機関10の操作部を操作する。また、制御装置70は、第1モータジェネレータ52を制御対象とし、その制御量であるトルクを制御すべく、第1インバータ56を操作する。また、制御装置70は、第2モータジェネレータ54を制御対象とし、その制御量であるトルクを制御すべく第2インバータ58を操作する。図1には、スロットルバルブ14、ポート噴射弁16、筒内噴射弁22、点火プラグ24、第1インバータ56および第2インバータ58のそれぞれの操作信号MS1~MS6を記載している。制御装置70は、内燃機関10の制御量を制御するために、エアフローメータ80によって検出される吸入空気量Ga、クランク角センサ82の出力信号Scr、水温センサ86によって検出される水温THW、および排気圧センサ88によって検出されるGPF34に流入する排気の圧力Pexを参照する。また、制御装置70は、第1モータジェネレータ52の制御量を制御するために、第1モータジェネレータ52の回転角を検知する第1回転角センサ90の出力信号Sm1を参照する。また、制御装置70は、第2モータジェネレータ54の制御量を制御するために、第2モータジェネレータ54の回転角を検知する第2回転角センサ92の出力信号Sm2を参照する。また、制御装置70は、リングギアRの回転角を検知する出力側回転角センサ94の出力信号Spと、アクセルセンサ96によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量であるアクセル操作量ACCPと、を参照する。
制御装置70は、CPU72、ROM74、および周辺回路76を備えており、それらが通信線78によって通信可能とされている。ここで、周辺回路76は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路、電源回路、およびリセット回路等を含む。制御装置70は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72が実行することにより制御量を制御する。
以下では、制御装置70が実行する処理のうち、ベースとなる処理、GPF34の再生処理、および再生処理に伴う振動抑制処理の順に説明する。
(ベースとなる処理)
図2に、制御装置70が実行する処理の一部を示す。図2に示す処理は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72が実行することにより実現される。
ベース噴射量設定処理M10は、充填効率ηに基づき、ベース噴射量Qbを算出する処理である。ベース噴射量Qbは、燃焼室20内の混合気の空燃比を目標空燃比とするための噴射量である。目標空燃比は、理論空燃比である。ちなみに、充填効率ηは、機関回転速度NEおよび吸入空気量Gaに基づきCPU72によって算出される。また、機関回転速度NEは、出力信号Scrに基づきCPU72によって算出される。
噴射弁操作処理M12は、ベース噴射量Qbを入力とし、ポート噴射弁16および筒内噴射弁22を操作する処理である。
駆動トルク設定処理M20は、アクセル操作量ACCPと、リングギアRの回転速度である出力側回転速度Npとに基づき、駆動輪60に対する要求トルクである、要求駆動トルクTrq*を算出する処理である。ここで、出力側回転速度Npは、CPU72により、出力信号Spに基づき算出される。
要求出力設定処理M22は、要求駆動トルクTrq*と、出力側回転速度Npと、第1モータジェネレータ52に対する要求発電量Pg*とに基づき、要求出力Pd*を算出する処理である。要求出力Pd*は、内燃機関10、第1モータジェネレータ52および第2モータジェネレータ54の出力の合計量に対する要求量である。
出力配分処理M24は、要求出力Pd*を、機関要求出力Pe*、第1要求出力Pmg1*および第2要求出力Pmg2*に割り振る処理である。ここで、「Pd*=Pe*+Pmg1*+Pmg2*」が成立する。なお、機関要求出力Pe*は、内燃機関10に対する要求出力である。また、第1要求出力Pmg1*は、第1モータジェネレータ52に対する要求出力である。また、第2要求出力Pmg2*は、第2モータジェネレータ54に対する要求出力である。
機関トルク設定処理M26は、機関要求出力Pe*に基づき、内燃機関10に対する要求トルクである、機関要求トルクTe*を算出する処理である。スロットル開口度指令値設定処理M28は、機関要求トルクTe*に基づき、スロットルバルブ14の開口度の指令値である、開口度指令値TA*を設定する処理である。スロットル操作処理M30は、スロットルバルブ14の開口度を開口度指令値TA*に制御すべく、スロットルバルブ14に操作信号MS1を出力する処理である。
電動トルク設定処理M32は、第1要求出力Pmg1*に基づき、第1モータジェネレータ52に対する要求トルクである、第1要求トルクTmg1*を設定する処理である。また、電動トルク設定処理M32は、第2要求出力Pmg2*に基づき、第2モータジェネレータ54に対する要求トルクである、第2要求トルクTmg2*を設定する処理である。
第1制御処理M34は、第1モータジェネレータ52のトルクを第1要求トルクTmg1*に制御すべく、第1インバータ56に操作信号MS5を出力する処理である。第2制御処理M36は、第2モータジェネレータ54のトルクを第2要求トルクTmg2*に制御すべく、第2インバータ58に操作信号MS6を出力する処理である。
(GPF34の再生処理)
図3に、再生処理の手順を示す。図3に示す処理は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」が付与された数字によって、各処理のステップ番号を表現する。
図3に示す一連の処理において、CPU72は、まず、機関回転速度NE、充填効率ηおよび水温THWを取得する(S10)。次にCPU72は、機関回転速度NE、充填効率ηおよび水温THWに基づき、堆積量DPMの更新量ΔDPMを算出する(S12)。ここで、堆積量DPMは、GPF34に捕集されているPMの量である。詳しくは、CPU72は、機関回転速度NE、充填効率ηおよび水温THWに基づき排気通路30に排出される排気中のPMの量を算出する。また、CPU72は、機関回転速度NEおよび充填効率ηに基づきGPF34の温度を算出する。そしてCPU72は、排気中のPMの量やGPF34の温度に基づき更新量ΔDPMを算出する。なお、後述のS22の処理の実行時には、増量係数Kに基づき、GPF34の温度および更新量ΔDPMを算出すればよい。
次にCPU72は、堆積量DPMを、更新量ΔDPMに応じて更新する(S14)。次に、CPU72は、実行フラグFが「1」であるか否かを判定する(S16)。実行フラグFは、「1」である場合に、GPF34のPMを燃焼除去するための昇温処理を実行している旨を示し、「0」である場合にそうではないことを示す。CPU72は、「0」であると判定する場合(S16:NO)、堆積量DPMが再生実行値DPMH以上であることと、後述のS22の処理が中断されている期間であることとの論理和が真であるか否かを判定する(S18)。再生実行値DPMHは、GPF34が捕集したPM量が多くなっており、PMを除去することが望まれる値に設定されている。
CPU72は、論理和が真であると判定する場合(S18:YES)、昇温処理の実行条件である、下記条件(ア)および条件(イ)の論理積が真である旨の条件が成立するか否かを判定する(S20)。
条件(ア):機関要求トルクTe*が所定値Teth以上である旨の条件。所定値Tethは、駆動輪60を加速させる側のトルクをクランク軸26によって駆動輪60に付与する値の下限値に基づき設定されている。これは、内燃機関10が負荷運転をしている旨の条件である。
条件(イ):機関回転速度NEが所定速度NEth以上である旨の条件。
CPU72は、論理積が真であると判定する場合(S20:YES)、昇温処理を実行し、実行フラグFに「1」を代入する(S22)。本実施形態にかかる昇温処理として、CPU72は、気筒#1のポート噴射弁16および筒内噴射弁22からの燃料の噴射を停止し、気筒#2,#3,#4の燃焼室20内の混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチとする。この処理は、第1に三元触媒32の温度を上昇させるための処理である。すなわち、排気通路30に酸素と未燃燃料とを排出することによって、三元触媒32において未燃燃料を酸化させて三元触媒32の温度を上昇させる。第2に、GPF34の温度を上昇させ、高温となったGPF34に酸素を供給してGPF34が捕集したPMを酸化除去するための処理である。すなわち、三元触媒32の温度が高温となると、高温の排気がGPF34に流入することによってGPF34の温度が上昇する。そして、高温となったGPF34に酸素が流入することによって、GPF34が捕集したPMが酸化除去される。
詳しくは、CPU72は、気筒#1のポート噴射弁16および筒内噴射弁22に対する要求噴射量Qdに「0」を代入する。一方、CPU72は、気筒#2,#3,#4の要求噴射量Qdに、ベース噴射量Qbに増量係数Kを乗算した値を代入する。
CPU72は、増量係数Kを、それら気筒#2,#3,#4から排気通路30に排出される排気中の未燃燃料が、気筒#1から排出される酸素と過不足なく反応する量以下となるように設定する。詳しくは、CPU72は、GPF34の再生処理の初期には、三元触媒32の温度を早期に上昇させるべく、気筒#2,#3,#4内の混合気の空燃比を、上記過不足なく反応する量に極力近い値とする。
一方、CPU72は、実行フラグFが「1」であると判定する場合(S16:YES)、堆積量DPMが停止用閾値DPML以下であるか否かを判定する(S24)。停止用閾値DPMLは、GPF34に捕集されているPMの量が十分に小さくなり、再生処理を停止させてもよい値に設定されている。CPU72は、停止用閾値DPMLよりも大きいと判定する場合(S24:NO)、S20の処理に移行する。
一方、CPU72は、停止用閾値DPML以下となる場合(S24:YES)と、S20の処理において否定判定する場合と、には、S22の処理を停止または中断し、実行フラグFに「0」を代入する(S26)。ここで、S24の処理において肯定判定される場合には、S22の処理が完了したとして停止され、S20の処理において否定判定された場合には、S22の処理が未だ完了していない段階で中断される。
なお、CPU72は、S22,S26の処理を完了する場合や、S18の処理において否定判定する場合には、図2に示す一連の処理を一旦終了する。
(振動抑制処理)
制御装置70は、再生処理が実行される場合、再生処理に起因した車両の振動を抑制するための処理を実行する。この処理は、第1モータジェネレータ52および第2モータジェネレータ54を操作対象とする処理となり、この処理によって、図2に示したベースとなる処理に変更がなされる。
図4に、上記再生処理に起因した車両の振動を抑制するための処理の手順を示す。図4に示す処理は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。
図4に示す一連の処理において、CPU72は、まず、機関回転速度NE、第1回転速度Nmg1、第2回転速度Nmg2、機関要求トルクTe*、第1要求出力Pmg1*、および第2要求出力Pmg2*を取得する(S30)。第1回転速度Nmg1は、第1モータジェネレータ52の回転軸52aの回転速度である。第1回転速度Nmg1は、CPU72により、出力信号Sm1に基づき算出される。第2回転速度Nmg2は、第2モータジェネレータ54の回転軸54aの回転速度である。第2回転速度Nmg2は、CPU72により、出力信号Sm2に基づき算出される。
次にCPU72は、第1要求出力Pmg1*を第1回転速度Nmg1で除算した値を、第1要求トルクベース値Tmg1b*に代入する(S32)。また、CPU72は、第2要求出力Pmg2*を第2回転速度Nmg2で除算した値を、第2要求トルクベース値Tmg2b*に代入する(S34)。
次に、CPU72は、実行フラグFが「1」であるか否かを判定する(S36)。CPU72は、実行フラグFが「1」であると判定する場合(S36:YES)、第1重畳トルクΔTmg1*を算出する(S38)。第1重畳トルクΔTmg1*は、再生処理に伴う車両の振動を抑制するためのトルクである。CPU72は、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第1回転速度Nmg1に基づき、第1重畳トルクΔTmg1*を可変設定する。ここで可変設定される対象は、第1重畳トルクΔTmg1*の位相、大きさ、および波形である。次に、CPU72は、第1要求トルクベース値Tmg1b*に第1重畳トルクΔTmg1*を加算した値を、第1要求トルクTmg1*に代入する(S40)。そして、CPU72は、第1モータジェネレータ52のトルクを第1要求トルクTmg1*に制御すべく、第1インバータ56に操作信号MS5を出力する(S42)。
また、CPU72は、第2重畳トルクΔTmg2*を算出する(S44)。第2重畳トルクΔTmg2*は、再生処理に伴う車両の振動を抑制するためのトルクである。CPU72は、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第2回転速度Nmg2に基づき、第2重畳トルクΔTmg2*を可変設定する。ここで可変設定される対象は、第2重畳トルクΔTmg2*の位相、大きさ、および波形である。次に、CPU72は、第2要求トルクベース値Tmg2b*に第2重畳トルクΔTmg2*を加算した値を、第2要求トルクTmg2*に代入する(S46)。そして、CPU72は、第2モータジェネレータ54のトルクを第2要求トルクTmg2*に制御すべく、第2インバータ58に操作信号MS6を出力する(S48)。
図5に、S38,S44の処理によって算出される第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*を例示する。
図5(a)は、第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*を矩形波とした例である。ここで、パルス幅は、180°CAとすればよい。もっとも、180°CAに限らず、180±10°CA程度としてもよい。なお、第1遅延量D1は、気筒#1の圧縮上死点に対する第1重畳トルクΔTmg1*の重畳タイミングの遅延量である。また、第2遅延量D2は、気筒#1の圧縮上死点に対する第2重畳トルクΔTmg2*の重畳タイミングの遅延量である。
図5(b)は、第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*を台形形状の波形とした例である。ここで、上底の幅は、下底の幅よりも1~5°程度小さいことが望ましい。なお、第1遅延量D1は、気筒#1の圧縮上死点に対する第1重畳トルクΔTmg1*が最大値となるタイミングの遅延量である。また、第2遅延量D2は、気筒#1の圧縮上死点に対する第2重畳トルクΔTmg2*が最大値となるタイミングの遅延量である。
図5(c)は、第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*を正弦波の半周期とした例である。なお、正弦波の周期は、クランク軸26の1回転とすることが望ましい。もっとも、これに限らず、たとえば、360±20°CA程度としてもよい。なお、第1遅延量D1は、気筒#1の圧縮上死点に対する第1重畳トルクΔTmg1*が最大値となるタイミングの遅延量である。また、第2遅延量D2は、気筒#1の圧縮上死点に対する第2重畳トルクΔTmg2*が最大値となるタイミングの遅延量である。
図5(a)においても、第1遅延量D1を、気筒#1の圧縮上死点に対する第1重畳トルクΔTmg1*が最大値となるタイミングの遅延量によって定義できる。同様に、第2遅延量D2を、気筒#1の圧縮上死点に対する第2重畳トルクΔTmg2*が最大値となるタイミングの遅延量によって定義できる。
S38,S44の処理によれば、波形のみならず、大きさや位相も可変とされる。図5(a)に破線にて第1重畳トルクΔTmg1*の位相および第2重畳トルクΔTmg2*の位相を実線に対してずらした例を示す。また、図5(a)に一点鎖線にて、第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*の大きさを増大させた例を示す。換言すれば、振幅を大きくした例を示す。
第1重畳トルクΔTmg1*と第2重畳トルクΔTmg2*との重畳に起因した、第1モータジェネレータ52および第2モータジェネレータ54の出力の増量量は、気筒#1の燃焼制御の停止に伴う内燃機関10の出力の低下量と等しく設定されている。これは、内燃機関10、第1モータジェネレータ52および第2モータジェネレータ54の出力の合計量を要求出力Pd*とするための設定である。
機関要求トルクTe*が大きい場合には、小さい場合よりも、気筒#1の燃焼制御の停止に伴う内燃機関10の出力の低下が大きい。そのため、機関要求トルクTe*が大きい場合には小さい場合よりも第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*が大きい値に設定される。すなわち、図5(a)に一点鎖線にて示す第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*は、実線にて示す第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*よりも、機関要求トルクTe*が大きい場合に対応する。
図4に戻り、CPU72は、実行フラグFが「0」であると判定する場合(S36:NO)、第1要求トルクTmg1*に第1要求トルクベース値Tmg1b*を代入する(S50)。そして、CPU72は、第1モータジェネレータ52のトルクを第1要求トルクTmg1*に制御すべく、第1インバータ56に操作信号MS5を出力する(S52)。また、CPU72は、第2要求トルクTmg2*に第2要求トルクベース値Tmg2b*を代入する(S54)。そして、CPU72は、第2モータジェネレータ54のトルクを第2要求トルクTmg2*に制御すべく、第2インバータ58に操作信号MS6を出力する(S56)。
なお、CPU72は、S48,S56の処理を完了する場合、図4に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
図6に、本実施形態にかかる第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*の重畳処理を例示する。
図6に1点鎖線にて示すのは、再生処理を実行していない場合の機関瞬時速度ωe、第1瞬時速度ωmg1および第2瞬時速度ωmg2の推移例である。ここで、機関瞬時速度ωeは、圧縮上死点の出現間隔よりも小さい角度間隔の回転に関するクランク軸26の回転速度である。なお、機関回転速度NEは、クランク軸26の1回転以上の平均的な速度を示す。また、第1瞬時速度ωmg1は、圧縮上死点の出現間隔よりも小さい角度間隔の回転に関する回転軸52aの回転速度である。また、第1瞬時速度ωmg1は、回転軸52aの1回転よりも小さい角度間隔の回転に関する回転軸52aの回転速度である。なお、第1回転速度Nmg1は、回転軸52aの1回転以上の平均的な速度である。また、第2瞬時速度ωmg2は、圧縮上死点の出現間隔よりも小さい角度間隔の回転に関する回転軸54aの回転速度である。また、第2瞬時速度ωmg2は、回転軸54aの1回転よりも小さい角度間隔の回転に関する回転軸54aの回転速度である。なお、第2回転速度Nmg2は、回転軸54aの1回転以上の平均的な速度である。
図6に2点鎖線にて示すように、再生処理の実行に伴い、S38~S48の処理を実行しない場合には、気筒#1の圧縮上死点に同期して機関瞬時速度ωeが周期的に低下する。また、図6に2点鎖線にて示すように、再生処理の実行に伴い、S38~S48の処理を実行しない場合には、機関瞬時速度ωeの低下に遅れて、第1瞬時速度ωmg1が低下する。また、図6に2点鎖線にて示すように、再生処理の実行に伴い、S38~S48の処理を実行しない場合には、機関瞬時速度ωeの低下および第1瞬時速度ωmg1の低下に遅れて、第2瞬時速度ωmg2が低下する。
これに対し、CPU72は、第1モータジェネレータ52のトルクに第1重畳トルクΔTmg1*を重畳する。ここで、第1重畳トルクΔTmg1*を重畳することなく第2重畳トルクΔTmg2*のみを用いる場合には、図6に破線にて示した第1瞬時速度ωmg1の低下を避けられないなど、車両の振動を十分に抑制できないことが発明者によって見出された。
また、第2重畳トルクΔTmg2*を用いることなく第1重畳トルクΔTmg1*を用いる場合と比較して、第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*の双方を用いる方が車両の振動を抑制できることを発明者が見出した。そこで、CPU72は、第2モータジェネレータ54のトルクに第2重畳トルクΔTmg2*を重畳する。
図6に示す時刻t1は、気筒#1の圧縮上死点のタイミングである。図6においては、第1重畳トルクΔTmg1*を時刻t1から重畳し、第2重畳トルクΔTmg2*を時刻t1に対して第2遅延量D2だけ遅れたタイミングで重畳する例を示している。ここで、第1重畳トルクΔTmg1*を時刻t1から開始しているのは、一例である。換言すれば、第1重畳トルクΔTmg1*を重畳するタイミングの時刻t1に対する遅延量である第1遅延量D1は、ゼロとは限らない。ただし、本実施形態では、第1遅延量D1は、第2遅延量D2よりも小さい。これは、図6に2点鎖線にて示したように、内燃機関10のトルクの低下の影響が第2モータジェネレータ54側よりも第1モータジェネレータ52側に早期に生じることに鑑みたものである。
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する作用および効果が得られる。
(1)第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*を、内燃機関10の圧縮上死点が出現する周期である180°CAの整数倍の周期で重畳させた。ここで、整数は、「4」である。すなわち、第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*を、720°CA周期で重畳させた。S22の処理に起因した内燃機関10のトルクの低下は、気筒#1の圧縮上死点の出現周期で生じる。換言すれば、内燃機関10の圧縮上死点が出現する周期の「4」倍の周期で生じる。そのため、第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*を気筒#1の圧縮上死点の出現周期で重畳させることにより、内燃機関10のトルクの低下を好適に補償できる。
<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
上記第1の実施形態では、再生処理が実行される期間にわたって、気筒#1の燃焼制御の停止に伴う出力低下を、第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*にて補償した。これに対し、本実施形態では、気筒#1の燃焼制御の停止に伴う出力低下を、気筒#2~#4の燃焼エネルギの増量によって補償する処理を含める。
図7に、上記燃焼エネルギの増量に関する処理の手順を示す。図7に示す処理は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、この処理は、図2の出力配分処理M24の一部となる。
図7に示す一連の処理において、CPU72は、まず要求出力Pd*を取得する(S60)。そしてCPU72は、機関要求出力ベース値Peb*を算出する(S62)。ここで、機関要求出力ベース値Peb*は、「Peb*+Pmg1*+Pmg2*=Pd*」を満たす。次にCPU72は、実行フラグFが「1」であるか否かを判定する(S64)。
CPU72は、実行フラグFが「1」であると判定する場合(S64:YES)、内燃機関10の出力の低下率Rdpを算出する(S66)。本実施形態の場合、気筒#1~#4のうちの気筒#1に限って燃焼制御を停止することから、低下率Rdpは、「1/4」となる。そして、CPU72は、機関要求出力ベース値Peb*を、「1-Rdp」で除算した値を機関要求出力Pe*に代入する(S68)。
一方、CPU72は、実行フラグFが「0」であると判定する場合(S64:NO)、機関要求出力ベース値Peb*を、機関要求出力Pe*に代入する(S70)。
なお、CPU72は、S68,S70の処理を完了する場合には、図7に示した一連の処理を一旦終了する。
図8に、第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*の算出に関する処理の手順を示す。図8に示す処理は、ROM74に記憶されたプログラムをCPU72がたとえば所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図8において、図4に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
図8に示す一連の処理において、CPU72は、実行フラグFが「1」であると判定する場合(S36:YES)、第1オフセット量Δ1、第1振幅A1および第1位相φ1を算出する(S38a)。本実施形態において、第1重畳トルクΔTmg1*は、第1振幅A1を有する正弦波が第1オフセット量Δ1だけオフセットされたものである。なお、正弦波の位相が、第1位相φ1である。以下に、第1重畳トルクΔTmg1*を示す。
ΔTmg1*=A1・sin(2・θe+φ1)+Δ1
ここで、クランク角θeを用いた。クランク角θeは、CPU72により、出力信号Scrに基づき算出される。上記の式によれば、第1重畳トルクΔTmg1*は、180°CAの周期を有する。換言すれば、内燃機関10において圧縮上死点が出現する周期の「1」倍の周期を有する。
CPU72は、第1振幅A1を、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第1回転速度Nmg1に応じて可変設定する。ここで、第1振幅A1は、機関要求トルクTe*が大きい場合に小さい場合よりも大きい値に設定される。また、CPU72は、第1位相φ1を、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第1回転速度Nmg1に応じて可変設定する。また、CPU72は、第1オフセット量Δ1を、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*、第1回転速度Nmg1、および再生処理の継続時間Tに応じて可変設定する。CPU72は、継続時間Tが大きくなるにつれて第1オフセット量Δ1を漸減させてゼロとする。
CPU72は、第1要求トルクベース値Tmg1b*に第1重畳トルクΔTmg1*を加算した値を、第1要求トルクTmg1*に代入し(S40a)、S42の処理に移行する。
また、CPU72は、第2オフセット量Δ2、第2振幅A2および第2位相φ2を算出する(S44a)。本実施形態において、第2重畳トルクΔTmg2*は、第2振幅A2を有する正弦波が第2オフセット量Δ2だけオフセットされたものである。なお、正弦波の位相が、第2位相φ2である。以下に、第2重畳トルクΔTmg2*を示す。
ΔTmg2*=A2・sin(2・θe+φ2)+Δ2
上記の式によれば、第2重畳トルクΔTmg2*は、180°CAの周期を有する。換言すれば、内燃機関10において圧縮上死点が出現する周期と同一の周期を有する。
CPU72は、第2振幅A2を、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第2回転速度Nmg2に応じて可変設定する。ここで、第2振幅A2は、機関要求トルクTe*が大きい場合に小さい場合よりも大きい値に設定される。また、CPU72は、第2位相φ2を、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第2回転速度Nmg2に応じて可変設定する。また、CPU72は、第2オフセット量Δ2を、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*、第2回転速度Nmg2、および継続時間Tに応じて可変設定する。CPU72は、継続時間Tが大きくなるにつれて第2オフセット量Δ2を漸減させてゼロとする。
CPU72は、第2要求トルクベース値Tmg2b*に第2重畳トルクΔTmg2*を加算した値を、第2要求トルクTmg2*に代入し(S46a)、S48の処理に移行する。
本実施形態では、第1重畳トルクΔTmg1*および第2重畳トルクΔTmg2*は、正弦波形状のトルクにオフセット量が加算されたものである。ここで、正弦波形状のトルクの平均値はゼロである。そのため、正弦波形状のトルクに起因した出力の平均値もゼロである。これは、気筒#1の燃焼制御の停止に起因した内燃機関10の出力の低下が、S68の処理によって完全に補償されている場合には、正弦波形状のトルクが適切なトルクであることを意味する。しかし、内燃機関10の出力を増大させる際の応答遅れに起因して、実際には、S68の処理が実行されたとしても、内燃機関10の出力が機関要求出力Pe*となるまでには遅延が生じる。そこで、第1オフセット量Δ1および第2オフセット量Δ2によって、応答遅れに起因した内燃機関10の出力不足を補償する。換言すれば、S22の処理に起因した内燃機関10の出力不足のうちS68の処理による補償量によっては不足する量を、第1オフセット量Δ1および第2オフセット量Δ2によって補償する。
図9(a)には、再生処理の開始前後の機関瞬時速度ωeと、第1要求トルクTmg1*と、第2要求トルクTmg2*との推移を示す。時刻t1に再生処理を開始すると、第1要求トルクTmg1*が、第1要求トルクベース値Tmg1b*に第1オフセット量Δ1が加算された値に正弦波が重畳した値となる。また、第2要求トルクTmg2*が、第2要求トルクベース値Tmg2b*に第2オフセット量Δ2が加算された値に正弦波が重畳した値となる。
なお、図9(a)において時刻t1は、気筒#1の圧縮上死点となるタイミングとしている。また、第1遅延量D1は、第1重畳トルクΔTmg1*が極大となるタイミングの気筒#1の圧縮上死点となるタイミングに対する遅延量である。また、第2遅延量D2は、第2重畳トルクΔTmg2*が極大となるタイミングの気筒#1の圧縮上死点となるタイミングに対する遅延量である。図9(a)に示すように、第1遅延量D1は、第2遅延量D2よりも小さい。これは、内燃機関10のトルクの低下の影響が第2モータジェネレータ54側よりも第1モータジェネレータ52側に早期に生じることに鑑みたものである。
図9(b)に、再生処理の開始後、S68の処理によって設定された機関要求出力Pe*に内燃機関10の出力が追従した時点を示す。その場合、第1オフセット量Δ1および第2オフセット量Δ2はゼロとなる。したがって、第1要求トルクTmg1*が、第1要求トルクベース値Tmg1b*に正弦波を重畳した値となる。また、第2要求トルクTmg2*が、第2要求トルクベース値Tmg2b*に正弦波を重畳した値となる。
<対応関係>
上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。[1,2,3]第1回転電機は、第1モータジェネレータ52に対応し、第2回転電機は、第2モータジェネレータ54に対応する。停止処理は、S22の処理に対応する。第1補償処理は、図4のS38~S42の処理と、図8のS38a,S40a,S42の処理と、に対応する。第2補償処理は、図4のS44~S48の処理と、図8のS44a,S46a,S48の処理と、に対応する。[4]整数倍は、図6においては、「4」倍に対応し、図9においては、「1」倍に対応する。[5]エネルギ増量処理は、S68の処理に対応する。規定時間は、1燃焼サイクルの時間に対応する。[6]第1回転電機は、第1モータジェネレータ52に対応し、第2回転電機は、第2モータジェネレータ54に対応する。停止処理は、S22の処理に対応する。第1変動処理は、図4のS38~S42の処理と、図8のS38a,S40a,S42の処理と、に対応する。第2変動処理は、図4のS44~S48の処理と、図8のS44a,S46a,S48の処理と、に対応する。[7,8]第1遅延量は、第1遅延量D1に対応し、第2遅延量は、第2遅延量D2に対応する。[9]S38aの処理において、第1振幅A1が機関要求トルクTe*に応じて設定されることに対応する。[10]図5に対応する。
<その他の実施形態>
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
「第1補償処理および第1変動処理について」
・上記第1の実施形態では、第1重畳トルクΔTmg1*の大きさと波形とを、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第1回転速度Nmg1に応じて可変設定したが、これに限らない。たとえば、再生処理を実行する機関回転速度NEを狭い範囲に制限するのであれば、機関要求トルクTe*および第1回転速度Nmg1のみに応じて可変設定してもよい。また、そのときの第1回転速度Nmg1についても狭い範囲に制限されている場合には、機関要求トルクTe*のみに応じて可変設定してもよい。
また、第1重畳トルクΔTmg1*の大きさと波形とを、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第1回転速度Nmg1のうちのいくつかのみに応じて可変設定するものに限らない。たとえば、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEと第1回転速度Nmg1とに応じて可変設定してもよい。ここで、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEとの2つの変数の組によって、機関要求トルクTe*を表現できる。そのため、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEとを入力として、第1重畳トルクΔTmg1*を定める場合において、機関要求トルクTe*が大きい場合に小さい場合よりも第1重畳トルクΔTmg1*を大きい値に設定することもできる。
・図4の処理では、第1重畳トルクΔTmg1*の大きさと波形と位相とを、同一の変数に応じて可変設定したが、これに限らない。
・第1重畳トルクΔTmg1*の波形を可変設定する手法としては、図5に例示したように、パルス状の波形を可変とする処理に限らない。たとえば、図5(a)に示す矩形状のパルスと、図9に示す正弦波状の波形とを切り替える処理であってもよい。
・第1重畳トルクΔTmg1*の波形が、パルス状の波形である場合であっても、波形を可変設定することは必須ではない。たとえば図5(b)の形状のみを利用してもよい。
・図8においては、第1オフセット量Δ1を、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第1回転速度Nmg1に応じて可変設定したが、これに限らない。たとえば、再生処理を実行する機関回転速度NEを狭い範囲に制限するのであれば、それら3つの変数に関しては、機関要求トルクTe*および第1回転速度Nmg1のみに応じて可変設定してもよい。また、そのときの第1回転速度Nmg1についても狭い範囲に制限されている場合には、それら3つの変数に関しては、機関要求トルクTe*のみに応じて可変設定してもよい。
また、第1オフセット量Δ1を、継続時間T以外には、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第1回転速度Nmg1のうちのいくつかのみに応じて可変設定するものに限らない。たとえば、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEと第1回転速度Nmg1とに応じて可変設定してもよい。
・第1オフセット量Δ1を漸減させてゼロとする処理としては、継続時間Tを入力とする処理に限らない。たとえば、吸入空気量Gaから把握される内燃機関10の実際の出力を入力としてもよい。
・図8の処理を、図7のS64~S68の処理を実行しない場合に採用してもよい。その場合、第1オフセット量Δ1を継続時間Tに応じて減少させないこととすればよい。
・図8においては、第1振幅A1および第1位相φ1を、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第1回転速度Nmg1に応じて可変設定したが、これに限らない。たとえば、再生処理を実行する機関回転速度NEを狭い範囲に制限するのであれば、機関要求トルクTe*および第1回転速度Nmg1のみに応じて可変設定してもよい。また、そのときの第1回転速度Nmg1についても狭い範囲に制限されている場合には、機関要求トルクTe*のみに応じて可変設定してもよい。
また、第1振幅A1および第1位相φ1を、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第1回転速度Nmg1のうちのいくつかのみに応じて可変設定するものに限らない。たとえば、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEと第1回転速度Nmg1とに応じて可変設定してもよい。ここで、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEとの2つの変数の組によって、機関要求トルクTe*を表現できる。そのため、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEとを入力として、第1振幅A1を定める場合において、機関要求トルクTe*が大きい場合に小さい場合よりも第1振幅A1を大きい値に設定することもできる。
・図8においては、継続時間Tを除き、第1オフセット量Δ1、第1振幅A1および第1位相φ1を可変設定する入力となる変数を共通としたが、これに限らない。
「第2補償処理および第2変動処理について」
・上記第1の実施形態では、第2重畳トルクΔTmg2*の大きさと波形とを、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第2回転速度Nmg2に応じて可変設定したが、これに限らない。たとえば、再生処理を実行する機関回転速度NEを狭い範囲に制限するのであれば、機関要求トルクTe*および第2回転速度Nmg2のみに応じて可変設定してもよい。また、そのときの第2回転速度Nmg2についても狭い範囲に制限されている場合には、機関要求トルクTe*のみに応じて可変設定してもよい。
また、第2重畳トルクΔTmg2*の大きさと波形とを、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第2回転速度Nmg2のうちのいくつかのみに応じて可変設定するものに限らない。たとえば、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEと第2回転速度Nmg2とに応じて可変設定してもよい。ここで、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEとの2つの変数の組によって、機関要求トルクTe*を表現できる。そのため、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEとを入力として、第2重畳トルクΔTmg2*を定める場合において、機関要求トルクTe*が大きい場合に小さい場合よりも第2重畳トルクΔTmg2*を大きい値に設定することもできる。
・図4の処理では、第2重畳トルクΔTmg2*の大きさと波形と位相とを、同一の変数に応じて可変設定したが、これに限らない。
・第2重畳トルクΔTmg2*の波形を可変設定する手法としては、図5に例示したように、パルス状の波形を可変とする処理に限らない。たとえば、図5(a)に示す矩形状のパルスと、図9に示す正弦波状の波形とを切り替える処理であってもよい。
・第2重畳トルクΔTmg2*の波形が、パルス状の波形である場合であっても、波形を可変設定することは必須ではない。たとえば図5(b)の形状のみを利用してもよい。
・図8においては、第2オフセット量Δ2を、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第2回転速度Nmg2に応じて可変設定したが、これに限らない。たとえば、再生処理を実行する機関回転速度NEを狭い範囲に制限するのであれば、それら3つの変数に関しては、機関要求トルクTe*および第2回転速度Nmg2のみに応じて可変設定してもよい。また、そのときの第2回転速度Nmg2についても狭い範囲に制限されている場合には、それら3つの変数に関しては、機関要求トルクTe*のみに応じて可変設定してもよい。
また、第2オフセット量Δ2を、継続時間T以外には、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第2回転速度Nmg2のうちのいくつかのみに応じて可変設定するものに限らない。たとえば、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEと第2回転速度Nmg2とに応じて可変設定してもよい。
・第2オフセット量Δ2を漸減させてゼロとする処理としては、継続時間Tを入力とする処理に限らない。たとえば、吸入空気量Gaから把握される内燃機関10の実際の出力を入力としてもよい。
・図8の処理を、図7のS64~S68の処理を実行しない場合に採用してもよい。その場合、第2オフセット量Δ2を継続時間Tに応じて減少させないこととすればよい。
・図8においては、第2振幅A2および第2位相φ2を、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第2回転速度Nmg2に応じて可変設定したが、これに限らない。たとえば、再生処理を実行する機関回転速度NEを狭い範囲に制限するのであれば、機関要求トルクTe*および第2回転速度Nmg2のみに応じて可変設定してもよい。また、そのときの第2回転速度Nmg2についても狭い範囲に制限されている場合には、機関要求トルクTe*のみに応じて可変設定してもよい。
また、第2振幅A2および第2位相φ2を、機関回転速度NE、機関要求トルクTe*および第2回転速度Nmg2のうちのいくつかのみに応じて可変設定するものに限らない。たとえば、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEと第2回転速度Nmg2とに応じて可変設定してもよい。ここで、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEとの2つの変数の組によって、機関要求トルクTe*を表現できる。そのため、機関要求出力Pe*と機関回転速度NEとを入力として、第2振幅A2を定める場合において、機関要求トルクTe*が大きい場合に小さい場合よりも第2振幅A2を大きい値に設定することもできる。
・図8においては、継続時間Tを除き、第2オフセット量Δ2、第2振幅A2および第2位相φ2を可変設定する入力となる変数を共通としたが、これに限らない。
「第1重畳トルクと第2重畳トルクとの関係について」
・再生処理による内燃機関10の出力の減少量の少なくとも一部を補償するためのトルクを、第1重畳トルクと第2重畳トルクとの協働で補うことは必須ではない。たとえば、第1重畳トルクのみで補ってもよい。これは、たとえば、図8の処理において、第2オフセット量Δ2をゼロとすることによって行うことができる。また、たとえば図8の処理において、第1オフセット量Δ1がゼロとなるタイミングよりも第2オフセット量Δ2がゼロとなるタイミングを早めることによって、一時的に第1重畳トルク単独で再生処理による内燃機関10の出力の減少量を補償する期間を設けてもよい。
・図5には、第1重畳トルクΔTmg1*の波形と第2重畳トルクΔTmg2*の波形とを可変設定する際、双方を同一波形とする例を示したが、これに限らない。たとえば第1重畳トルクΔTmg1*を図5(b)に例示したように台形状とする場合において、第2重畳トルクΔTmg2*を図5(a)に例示したように矩形状としてもよい。
・図6および図9には、第1遅延量D1よりも第2遅延量D2の方が大きくなる例を示したが、これに限らない。たとえば、下記「車両について」の欄に記載したように、動力分割装置との接続の仕方や部材の変更などによって、燃焼制御の停止による回転速度の低下の位相遅れ量の大小が逆転する場合などには、第1遅延量D1を第2遅延量D2以上としてもよい。
・第1重畳トルクΔTmg1*を演算上のパラメータとする処理自体必須ではない。たとえばS38,S38aの処理に用いた変数に基づき、第1重畳トルクΔTmg1*を算出することなく、第1要求トルクTmg1*を直接算出してもよい。
・第2重畳トルクΔTmg2*を演算上のパラメータとする処理自体必須ではない。たとえばS44,S44aの処理に用いた変数に基づき、第2重畳トルクΔTmg2*を算出することなく、第2要求トルクTmg2*を直接算出してもよい。
「エネルギ増量処理について」
・再生処理による内燃機関10の1燃焼サイクル当たりの平均的な出力の低下を抑制するように再生処理の対象となっていない気筒における燃焼エネルギ量を増量する処理としては、充填効率を増量する処理に限らない。たとえば点火時期をMBTに近づける処理であってもよい。
「停止処理について」
・停止処理としては、再生処理に限らない。たとえば、内燃機関10の出力を調整するために一部の気筒における燃料の供給を停止する処理であってもよい。またたとえば、1部の気筒において異常が生じた場合に、その気筒における燃焼制御を停止する処理であってもよい。またたとえば、三元触媒32の酸素吸蔵量が規定値以下となる場合に、三元触媒32に酸素を供給すべく一部の気筒のみ燃焼制御を停止し、残りの気筒における混合気の空燃比を理論空燃比とする制御を実行する処理であってもよい。
「堆積量の推定について」
・堆積量DPMの推定処理としては、図3において例示したものに限らない。たとえば、GPF34の上流側と下流側との圧力の差と吸入空気量Gaとに基づき堆積量DPMを推定してもよい。具体的には、圧力の差が大きい場合に小さい場合よりも堆積量DPMを大きい値に推定し、圧力の差が同一であっても、吸入空気量Gaが小さい場合に大きい場合よりも堆積量DPMを大きい値に推定すればよい。ここで、GPF34の下流側の圧力を一定値とみなす場合、差圧に代えて上記圧力Pexを用いることができる。
「後処理装置について」
・GPF34としては、排気通路30のうちの三元触媒32の下流に設けられるものに限らない。また、後処理装置がGPF34を備えること自体必須ではない。GPF34としては、三元触媒が担持されたフィルタに限らない。たとえば、上流に三元触媒を備える場合には、フィルタのみであってもよい。
「制御装置について」
・制御装置としては、CPU72とROM74とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理するたとえばASIC等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、制御装置は、以下の(a)~(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するROM等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。
「動力分割装置について」
・動力分割装置としては、遊星歯車機構に限らない。
「車両について」
・遊星歯車機構と車載原動機との接続の仕方としては、図1に例示したものに限らない。たとえば、サンギアSに第2モータジェネレータ54および駆動輪60を機械的に接続して且つ、リングギアRに第1モータジェネレータ52を機械的に接続してもよい。
10…内燃機関
32…三元触媒
34…GPF
50…遊星歯車機構
52…第1モータジェネレータ
52a…回転軸
54…第2モータジェネレータ
54a…回転軸
56…第1インバータ
58…第2インバータ
70…制御装置

Claims (10)

  1. 内燃機関と、第1回転電機と、第2回転電機と、駆動輪と、動力分割装置と、を備えた車両に適用され、
    前記内燃機関および前記第1回転電機は、前記動力分割装置を介して前記駆動輪に動力を付与可能とされており、
    前記第2回転電機は、前記動力分割装置を介すことなく前記駆動輪に動力を付与可能とされており、
    前記内燃機関は、複数の気筒を備えており、
    前記内燃機関の一部の気筒の燃焼制御を停止する停止処理と、
    前記停止処理が実行される場合、前記停止処理による前記内燃機関のトルクの低下量の少なくとも一部を補償するように、前記第1回転電機のトルクを前記停止処理の開始前よりも増加させる処理であって且つ前記第1回転電機のトルクを、前記内燃機関において圧縮上死点が出現する周期の整数倍の周期で周期的に変動させる処理である第1補償処理と、を実行するハイブリッド車両の制御装置。
  2. 前記停止処理が実行される場合、前記停止処理による前記内燃機関のトルクの低下量の少なくとも一部を補償するように、前記第2回転電機のトルクを前記停止処理の開始前よりも増加させる第2補償処理を実行する請求項1記載のハイブリッド車両の制御装置。
  3. 内燃機関と、第1回転電機と、第2回転電機と、駆動輪と、動力分割装置と、を備えた車両に適用され、
    前記内燃機関および前記第1回転電機は、前記動力分割装置を介して前記駆動輪に動力を付与可能とされており、
    前記第2回転電機は、前記動力分割装置を介すことなく前記駆動輪に動力を付与可能とされており、
    前記内燃機関は、複数の気筒を備えており、
    前記内燃機関の一部の気筒の燃焼制御を停止する停止処理と、
    前記停止処理が実行される場合、前記停止処理による前記内燃機関のトルクの低下量の少なくとも一部を補償するように、前記第1回転電機のトルクを前記停止処理の開始前よりも増加させる第1補償処理と、
    前記停止処理が実行される場合、前記停止処理による前記内燃機関のトルクの低下量の少なくとも一部を補償するように、前記第2回転電機のトルクを前記停止処理の開始前よりも増加させる第2補償処理と、を実行するように構成され、
    前記第1補償処理による前記第1回転電機のトルクの増加に起因した前記第1回転電機の出力の増加量と前記第2補償処理による前記第2回転電機のトルクの増加に起因した前記第2回転電機の出力の増加量との和の規定時間当たりの平均値が、前記停止処理による前記内燃機関の出力の前記規定時間当たりの低下量に等しいハイブリッド車両の制御装置。
  4. 内燃機関と、第1回転電機と、第2回転電機と、駆動輪と、動力分割装置と、を備えた車両に適用され、
    前記内燃機関および前記第1回転電機は、前記動力分割装置を介して前記駆動輪に動力を付与可能とされており、
    前記第2回転電機は、前記動力分割装置を介すことなく前記駆動輪に動力を付与可能とされており、
    前記内燃機関は、複数の気筒を備えており、
    前記内燃機関の一部の気筒の燃焼制御を停止する停止処理と、
    前記停止処理が実行される場合、前記停止処理による前記内燃機関のトルクの低下量の少なくとも一部を補償するように、前記第1回転電機のトルクを前記停止処理の開始前よりも増加させる第1補償処理と、
    前記停止処理が実行される場合、前記停止処理による前記内燃機関のトルクの低下量の少なくとも一部を補償するように、前記第2回転電機のトルクを前記停止処理の開始前よりも増加させる第2補償処理と、を実行するように構成され、
    前記第1補償処理は、前記第1回転電機のトルクを、前記内燃機関において圧縮上死点が出現する周期の整数倍の周期で周期的に変動させる処理であり、
    前記第2補償処理は、前記第2回転電機のトルクを、前記内燃機関において圧縮上死点が出現する周期の整数倍の周期で周期的に変動させる処理であるハイブリッド車両の制御装置。
  5. 前記停止処理による前記内燃機関の出力の低下を補償するように前記内燃機関の一部の気筒とは別の気筒の燃焼エネルギ量を増量するエネルギ増量処理を実行し、
    前記第1補償処理は、前記停止処理が実行されている場合、前記第1回転電機のトルクの増加に起因した前記第1回転電機の出力の増加量の規定時間当たりの平均値をゼロよりも大きい値からゼロに減少させた後であっても周期的に変動させる処理を含み、
    前記第2補償処理は、前記停止処理が実行されている場合、前記第2回転電機のトルクの増加に起因した前記第2回転電機の出力の増加量の規定時間当たりの平均値をゼロよりも大きい値からゼロに減少させた後であっても周期的に変動させる処理を含む請求項4記載のハイブリッド車両の制御装置。
  6. 内燃機関と、第1回転電機と、第2回転電機と、駆動輪と、動力分割装置と、を備えた車両に適用され、
    前記内燃機関および前記第1回転電機は、前記動力分割装置を介して前記駆動輪に動力を付与可能とされており、
    前記第2回転電機は、前記動力分割装置を介すことなく前記駆動輪に動力を付与可能とされており、
    前記内燃機関は、複数の気筒を備えており、
    前記内燃機関の一部の気筒の燃焼制御を停止する停止処理と、
    前記停止処理が実行されている場合、前記第1回転電機のトルクを、前記内燃機関において圧縮上死点が出現する周期の整数倍の周期で周期的に変動させる第1変動処理と、
    前記停止処理が実行されている場合、前記第2回転電機のトルクを、前記内燃機関において圧縮上死点が出現する周期の整数倍の周期で周期的に変動させる第2変動処理と、を実行するハイブリッド車両の制御装置。
  7. 前記第1回転電機のトルクは、前記停止処理の対象となる気筒の圧縮上死点に対して第1遅延量だけ遅延させたタイミングで極大値を有するものとされ、
    前記第2回転電機のトルクは、前記停止処理の対象となる気筒の圧縮上死点に対して第2遅延量だけ遅延させたタイミングで極大値を有するものとされ、
    前記極大値は、前記駆動輪に正のトルクを付与する側の値であり、
    前記第2遅延量は、前記第1遅延量とは異なる量である請求項4~6のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  8. 前記第2遅延量は、前記第1遅延量よりも大きい請求項7記載のハイブリッド車両の制御装置。
  9. 前記第1補償処理は、前記第1回転電機のトルクの周期的な変動量である振幅を、前記内燃機関に対する要求トルクが大きい場合に小さい場合よりも大きくする処理を含む請求項4または5記載のハイブリッド車両の制御装置。
  10. 前記第1補償処理は、前記第1回転電機のトルクを、前記内燃機関において圧縮上死点が出現する周期の整数倍の周期としつつも、その波形を変更する処理を含む請求項4または5記載のハイブリッド車両の制御装置。
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