WO1999066184A1

WO1999066184A1 - Dispositif de commande de vehicule a entrainement hybride

Info

Publication number: WO1999066184A1
Application number: PCT/JP1999/001752
Authority: WO
Inventors: Hideyuki Takahashi; Kenji Nakano; Shigetaka Kuroda; Teruo Wakashiro; Youichi Iwata
Original assignee: Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 1999-12-23
Also published as: DE69923049D1; JP3699592B2; CA2297007A1; KR100325483B1; DE69923049T2; KR20010022530A; EP1004761A4; US6390214B1; EP1004761B1; EP1004761A1; CA2297007C; JP2000008904A

Description

明細書ハイブリッド駆動車両の制御装置技術分野

本発明は、車両用駆動源として内燃エンジン及びモ一夕（発電電動機）を備えたハイブリッド駆動車両の制御装置に関する。

背景技術

駆動源としてエンジン及びモー夕を備えたハイプリッド駆動車両は従来より知られており、例えば、特開平 3 — 1 2 1 9 2 8号公報にはそのようなハイプリッド駆動車両の制御装置が示されている。

かかる制御装置においては、車両の運転状態に応じてモー夕を駆動すると共にエンジンの出力を制御することが行なわれる。具体的には、車両の運転状態に応じてモ一夕の動作モードを判定し、加速モード時にはモー夕に駆動電力を供給してエンジンの出力の補助をなし、減速モ一ド時にはモー夕を回生制動状態にしてモー夕による回生電力を蓄電器に蓄電することが行なわれる。また、その蓄電器に蓄電された電力は加速モード時のモー夕駆動電力として使用される。

このようなハイプリッド駆動車両においてもエンジンに供給する混合気の空燃比を車両の運転状態に応じて制御することが行なわれている。例えば、運転状態がクルーズ運転にあるときには燃費向上のために目標空燃比がリーン空燃比（例えば、 1 6 ) に設定されてリーン燃焼制御が行なわれ、また、エンジン出力が必要な運転状態のときには理論空燃比（例えば、 1 4 . 7 ) に設定されてストィキ燃焼制御が行なわれる。リーン燃焼制御時にはエンジンの出力トルクはストイキ燃焼制御時に比べて低下するので、リーン燃焼制御からストィキ燃焼制御に、或いはストィキ燃焼制御からリーン燃焼制御に急に変化する運転時にはエンジンの出力トルクの差が大きいためにトルクショックが生じる。

このようなトルクショックの緩和のために、内燃エンジンのスロットル弁の開度を制御する電子スロットル弁制御装置を利用することが公知である。電子スロットル弁制御装置は、通常、運転者がアクセルペダルを操作したときにその操作に対応して適切な速度感覚を得ることができるようにスロットル弁の開度を制御するものである。一方、上記したような空燃比の急変時には、アクセルべダルの操作とは無関係にスロットル弁開度を制御してエンジンの出力トルクが急変しないように動作する。また、 2次空気をスロットル弁下流の吸気管内に供給する 2 次空気供給装置を同様のトルクショックの緩和のために用いることもある。

しかしながら、空燃比の急変時に電子スロットル弁制御装置又は 2次空気供給装置がエンジンの出力トルクの変化を防止するために動作しても、エンジンへの空気供給の遅延により制御結果が反映されるまでの時間遅延のためにトルクショックが生じないように出力トルク差を十分に補償すること力できないという問題点があった。

そこで、本発明の目的は、供給混合気の空燃比の急変時のエンジンの出力トルク差を時間遅延なく十分に補償することができるハイブリッド駆動車両の制御装置を提供することである。

発明の開示

本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置は、車両用駆動源としての内燃エンジンと、車両用駆動源として内燃ェンジンの出力を補助する電動機として作動し、かつ車両の走行ェネルギを回生して蓄電手段を充電する発電機として作動する発電電動機とを備えたハイプリッド駆動車両の制御装置であつて、エンジンに供給される混合気の空燃比の変化を検出する空燃比検出手段と、空燃比検出手段によって空燃比がリツチ側からリーン側に変化したことを検出した場合には発電電動機を電動機として作動させ、空燃比がリーン側からリッチ側に変化したことを検出した場合には発電電動機を発電機として作動させる発電電動機制御手段と、を備えたことを特徴としている。

かかる本発明のハィブリッド駆動車両の制御装置によれば、例えば、ストィキ燃焼制御からリーン燃焼制御に変化したためエンジンへの供給混合気の空燃比がリーン側に変化したことが検出されたときにはその直後にエンジンの出力の補助をするために発電電動機を電動機として作動させ、また、例えば、リーン燃焼制御からストイキ燃焼制御に変化したため供給混合気の空燃比がリツチ側に変化したことが検出されたときにはその直後に回生制動のために発電電動機を発電機として作動させるので、供給混合気の空燃比の変化時のエンジンの出力トルク差を時間遅れなく十分に補償することができる。

また、本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置においては、車両.の運転状態に応じて空燃比の変化を検出した時の内燃エンジンの出力トルク差を推定し、その推定した出力トルク差に応じて発電電動機の駆動力又は回生制動力を制御することにより、供給混合気の空燃比の変化時のエンジンの出力トルク差に対して適切なモー夕の駆動状態又は回生状態を得ることができる。

更に、本発明のハイブリツド駆動車両の制御装置においては、空燃比検出手段によって空燃比がリーン側に変化したことが検出されると、発電電動機を電動機として作動させた後、電動機の駆動力を徐々に減少させ、空燃比検出手段によって空燃比がリツチ側に変化したことが検出されると、発電電動機を発電機として作動させた後、発電機の回生制動力を徐々に減少させることにより、空燃比の急変後の適切な出力トルクにトルクショックを生じることなく一致させることができる。

図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の実施例を示すブロック図である。第 2図は第 1 図の装置中の M O T E C Uの内部構成を示すブロック図である。第 3 図はモータ制御ルーチンを示すフローチヤ一卜である。第 4図は第 3図のモータ制御ルーチンの続き部分を示すフロ一チャートである。第 5 図はアシストトリガテ一ブルによる加速フラグ F MA S Tの設定特性を示す図である。第 6図は加速モード処理を示すフローチャートである。第 7 図は加速時 A S T P WRデータマップを示す図である。第 8 図は減速モード処理を示すフローチャートである。第 9図は第 1 減速時 R E G E Nデータマップを示す図である。第 1 0 図は第 2 減速時 R E G E Nデ一夕マップを示す図である。第 1 1 図はトルク制御ルーチンを示すフローチヤ一卜である。第 1 2 図は図 1 1 のトルク制御ルーチンの続き部分を示すフローチャートである。第 1 3 図はストィキトルクデータマツプを示す図である。第 1 4 図は推定トルク差とアシスト量又は回生量との関係を示す図である。第 1 5 図はリーン燃焼制御時の出力トルク補助量の変化及びストイキ制御時の出力卜ルク低下量の変化を示す図である。

発明を実施するための最良の形態以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。第 1 図は本発明によるハイプリッド駆動車両の制御装置を示している。このハイブリッド駆動車両の制御装置においては、エンジン 1 のクランク軸は発電電動機である直流モータ 2 の回転軸と直結されており、モー夕 2 の回転軸の回転は変速機構 3 を介して駆動輪 4 に伝達されるようになっている。変速機構 3 はマニュアル式のものである。モー夕 2 には P D し' （パワードライブユニット） 5 が接続され、 P D U 5 はェンジン 1 の出力の補助をするようにモ一夕 2 を駆動して電動機として作動させるアシス卜動作時にモー夕 2 に駆動電力を供給し、その駆動電力を供給せずにモ一夕 2 を発電機として作動させる回生動作時にモー夕 2 の回生電力を例えば、キヤパシ夕からなる高電圧蓄電器 6 に供給する。

P D U 5 の高電圧蓄電器 6 との接続ラインには D V (ダウンコンバータ） 7 が接続されている。 D V 7 はその接続ラインの高電圧を 1 2 V程度の低電圧に電圧変換する。 D V 7 の出力には低電圧蓄電器であるバッテリ 8 が接続されると共に車両の低電圧負荷 9 が接続されている。

モー夕 2 の回転制御は M O T E C U (モー夕電子制御ュニット） 1 1 によって P D U 5 を介して行なわれる。 M O T E C U 1 1 は、第 2 図に示すように C P U 3 1 、 R A M 3 2 ， R O M 3 3 、カウン夕 3 4，入力インタ一フェース（ I Z F ) 回路 3 5 、出力インターフェース回路 3 6 、入出力インターフェース回路 3 7 及び A Z D変換器 3 8 を備えている。 C P U 3 1 、 R A M 3 2 , R〇 M 3 3 、カウン夕 3 4 , 入力インターフェ一ス回路 3 5 、出力インターフェース回路 3 6 、入出力インターフェース回路 3 7 及び A / D変換器 3 8 は共にノ'スに共通接続されている。

カウン夕 3 4 はクランク角センサ 4 1 から出力されたクランクパルスによってリセットされて図示しないクロック発生器から出力されたクロックパルスを計数し、そのクロックパルス発生数を計数することによりエンジン回転数 N e を示す信号を発生する。

入力インターフェース回路 3 5 にはエンジン 1 の始動を検出するス夕一夕スィッチ 4 2 、変速機構 3 内のクラッチ（図示せず）の入切を検出するクラッチスィッチ 4 3 、変速機構 3 のニュートラル状態を検出するニュートラルスィッチ 4 4 及びブレーキペダルの操作を検出するブレーキスィツチ 4 5 が接続されている。入力インターフェース回路 3 5 はこれらスィッチ 4 2 〜 4 5 各々のオンオフを示すデ一夕を保持出力する。

A Z D変換器 3 8 は吸気管内圧？ ₁₃、冷却水温 T w、スロットル弁開度 T H、車速 V s、アクセルペダル開度 A P等の車両運転パラメ一夕を検出する複数のセンサからのアナログ信号をディジタル信号に変換するために設けられている。吸気管内圧 P _Bはスロットル弁 5 0 下流の吸気管 5 1 に設けられた吸気管内圧センサ 5 2 によって検出される。冷却水温 T wは冷却水温センサ 5 3 によって検出される。スロットル弁開度 T Hはスロットル開度センサ 5 4 によって検出される。更に、車速 V sは車速センサ 5 5 によって検出され、アクセルペダル 1 0 の操作開度であるアクセルペダル開度 A Pはアクセルべダルセンサ 5 6 によって検出される。また、 A/ D変換器 3 8 には高電圧蓄電器 6 の両端電圧が供給され、 A/ D変換器 3 8 の出力からは高電圧蓄電器 6 の両端電圧 Q C A Pがディジ夕ル値として得られるようになつている。

出力インターフェース回路 3 6 は後述する C Pし' 3 1 の動作によって生成されるアシスト量指令又は回生量指令に応じて P D U 5 の動作を設定する。入出力インターフェース回路 3 7 は E N G E C U (エンジン電子制御ユニット） 1 2 とのデータ通信のための回路である。アシス卜量指令が示すァシスト量 A S T P WRに応じたアシスト電力（駆動電力）が P D U 5 からモータ 2 に供給される。また、回生量指令が示す回生量 R E G E Nに応じた回生電力を P D U 5 はモータ 2 力ら得て高電圧蓄電器 6 及び D V 7 に供給する。

E N G E C U 1 2 はエンジン 1 の燃料噴射制御及び点火時期制御等のエンジン制御を行なう。 E N G E C U 1 2 には、第 2 図においては接続ラインを省略している力上記のクランク角センサ 4 1 、スィッチ 4 1 〜 4 5 、及び各種センサ 5 2 〜 5 6 が接続されている他、酸素濃度センサ 6 1 が接続さ T 9/01752 れている ₉ 酸素濃度センサ 6 1 は排気管 6 2 に設けられ、排気ガス中の酸素濃度〇 ₂を検出する。この酸素濃度センサ 6 1 は理論空燃比を閾値としてりツチ側及びリーン側の空燃比で異なるレベルを発生する 2値出力型の酸素濃度センサである。 E N G E C U 1 2 の内部構成は上記の MO T E C U 1 1 と同様であるので、ここでの説明は省略する。 E N G E C U 1 2 においては燃料噴射制御ルーチンが C P U (図示せず）によつて処理され、上記の車両運転パラメータ及びエンジン回転数 N e を用いて燃料噴射時間 Toutが決定される。燃料噴射時間 Toutは例えば、次の算出式を用いて算出される。

T out = T i X K_{0 2} X K_{W 0 T} X K _{L S} X K _{T W} K_{T A}

+ ^ A C C ^ ^ D E C

ここで、 T i はエンジン回転数 N e と吸気管内圧力 P _Bとに応じて E N G E C U 1 2 内の R O Mからのデ一夕マップ検索により決定される空燃比基準制御値である基本燃料噴射時間である。 K。 ₂は空燃比フィードバック制御において算出される空燃比補正係数である。 K _w o _τはスロットル弁全開時のような高負荷時の燃料増量補正係数、 K _{L S}はリーン化係数、 K

_{T w}は冷却水温 T _wに応じて設定される冷却水温補正係数、 κ _τ _Αは吸気温 Τ_Αに応じて設定される吸気温補正係数、 T _{A C C}はエンジン回転数 N e の加速の程度に応じて設定される加速増量値、 T _{D E C}はエンジン回転数 N e の減速の程度に応じて設定される減速減量値である。補正係数 K_{WO T}、 K _L s K_{T W}、 K _{τ A}、加速増量値 Τ _Α c c、減速減量値 T _{D E c}は、上記の R〇 Mからのデ一夕マップ検索により決定される。

燃料噴射時間 T ou tの決定に当たっては、リッチ燃焼制御、リーン燃焼制御及びストイキ燃焼制御とが少なくともある。車両の運転状態に応じてリツチ燃焼制御、リーン燃焼制御及びストイキ燃焼制御のいずれの制御を行なうか決定される。リッチ燃焼制御時には、目標空燃比は理論空燃比（例えば、 1 4. 7 ) より小さい値（例えば、 1 1 ) に設定され、その目標空燃比になるように空燃比補正係数 K o ₂及び補正係数 K _w。 _τが決定される。リーン燃焼制御時には目標空燃比は理論空燃比（例えば、 1 4. 7 ) より大きい値（例えば、 1 6 ) に設定され、その目標空燃比になるように空燃比補正係数 Κ。 ₂及びリーン化係数 κ L _sが決定される。また、ストィキ燃焼制御においては、酸素濃度センサ 6 1 の出力レベルから空燃比が目標空燃比としての理論空燃比よりリツチ又はリーンか判別され、その判別結果に応じて空燃比補正係数 K。 ₂が設定される。このように設定された空燃比補正係数 K。 ₂が上記の燃料噴射時間 T outの算出式で用いられて燃料噴射時間 T out が決定される。

そして、その決定された燃料噴射時間 T ou tだけィンジェク夕 6 3 を駆動することが行なわれる。インジェク夕 6 3 は内燃エンジンの吸気管 5 1 の吸気ポート近傍に設けられ、駆動されたとき燃料を噴射する。また、 E N G E C U 1 2 においては点火時期制御ルーチンが C P Uによって処理され、その点火時期制御によって点火装置 6 4の点火プラグ（図示せず）の火花放電が行なわれる。

更に、上記のスロットル弁 5 0 はいわゆるドライブバイワィャ（D B W) 型のものであるので、エンジン 1 にはスロットル弁 5 0 を開弁駆動するスロットルァクチユエ一夕 1 3が設けられている。 E N G E C U 1 2 においては、スロットル弁開度制御ルーチンが C P Uによって処理され、上記のスロットル弁開度 T H、車速 V s、アクセルペダル開度 A P等の車両運転パラメ一夕に応じて目標スロットル弁開度 6M hが決定され、その目標スロットル弁開度 0 thとなるようにスロットルァクチユエ一夕 1 3 を介してスロットル弁 5 0 の開度が制御される。

次に、モ一夕 2 の制御動作について C P U 3 1 の動作を中心にして説明する。 M O T E C U 1 1 の C P U 3 1 は、モ —夕制御ルーチンを例えば、 1 0 msec毎に繰り返し実行し、次に示すように、その時点の動作モードを判定し、判定した動作モードに対応するアシスト量 A S T P W R又は回生量 R E G E Nを設定する。

かかるモ一夕制御ルーチンにおいて、 C P U 3 1 は第 3 図及び第 4図に示すように、先ず、スター夕スィッチ 4 2がォンであるか否かを判別する（ステップ S 1 ) 。エンジン 1 の始動のためスター夕スィツチ 4 2がオンである場合には、ェンジン回転数 N eがエンジンが停止していると見なすこと力 S できるストール回転数 N C R (例えば、 5 0 rpm) 以下であるか否かを判別する（ステップ S 2 ) 。 N e ≤ N C Rの場合には、モー夕動作としてエンジン 1 を始動させるために始動モ — ドを行なう（ステップ S 3 ) 。

ステップ S 1 においてスター夕スィッチ 4 2がオフであると判別した場合には、エンジン停止指令が生成されているか否かを判別する（ステップ S 4 ) 。エンジン停止指令は、ェンジン停止判別ルーチンの実行において、エンジンの運転を停止させるべき運転状態であると判別されたときエンジン停止指令フラグのセッ卜として生成される。エンジン停止指令が生成されていないならば、ステップ S 2 に進んでエンジン回転数 N e がストール回転数 N C R以下であるか否かを判別する。エンジン停止指令が生成されているならば、 AZ D変換器 3 8 の出力からスロットル弁 5 0 の開度 T Hを得て、そのスロットル弁 5 0 のスロットル弁開度 T Hが所定アイドル開度 T H I D L E (ほとんど全閉の開度）以上であるか否かを判別する（ステップ S 5 ) 。ステップ S 2 において N e > N C Rの場合、すなわちエンジン 1 が運転中の場合にはこのステップ S 5 を実行する。 T H≥T H I D L Eの場合にはァシストトリガテーブルから加速フラグ F M A S Tを検索する (ステップ S 6 )

アシストトリガテーブルは、 R O M 3 3 に予め書き込まれており、第 5 図に示すように、エンジン回転数 N e とスロットル弁開度 T Hとに応じて加速フラグ F M A S Tを設定するようになつている。すなわち、閾値 M A S T H , M A S T L はエンジン回転数 N e の上昇に応じて徐々に大きくなり、スロットル弁開度 T Hが閾値 M A S T L以下から大きくなるときには閾値 M A S T Hを越えるまでは F MA S T = 0 であり、閾値 M A S T Hを越えると加速すべき運転状態として F MA S T = 1 となる。逆にスロットル弁開度 T Hが閾値 M A S T H以上から小さくなるときには閾値 M A S T L を下回るまでは F M A S T 1 であり、閾値 M A S T L を下回ると F MA S T = 0 となる。

ステップ S 6 の実行後、その検索した加速フラグ F M A S Tが 1 であるか否かを判別する（ステップ S 7 ) 。 F M A S T = 0 の場合には、動作モードをクルーズモードとする（ステツプ S 8 ) 。 F M A S Τ = 1 の場合には、動作モードを加速モードとする（ステップ S 9 ) 。

ステップ S 5 において T H < T H I D L E と判別した場合には、スロットル弁 5 0 はほぼ全閉であるので、次に車速 V s が 0 k m / h に等しいか否かを判別する（ステップ S 1 0 ) 。 V s = 0 k m Z hならば、車両は停止しているので、エンジン停止指令が生成されているか否かを判別する（ステップ S 1 1 ) 。これはステップ S 4 と同様にである。エンジン停止指令が生成されている場合には、エンジン 1 の運転を停止するために動作モードをアイドル停止モードとする（ステップ S 1 2 ) 。一方、エンジン停止指令が生成されていない場合には、エンジン 1 のアイドル運転を続けるために動作モードをアイドルモードとする（ステップ S 1 3 ) 。

ステップ S 1 0 において V s≠ 0 k m Z hならば、車両は走行しているので、エンジン停止指令が生成されているか否かを判別する（ステップ S 1 4 ) 。これはステップ S 4 と同様にである。エンジン停止指令が生成されている場合には、ェンジン 1 の運転を減速するために動作モードを減速モードとする（ステップ S 1 5 ) 。一方、エンジン停止指令が生成されていない場合には、エンジン 1 はアイドル運転が要求されているか否かを判別する（ステップ S 1 6 ) 。アイドル運転要求は、エンジンアイドル判別ル一チンの実行において、ェンジン 1 をアイドル運転状態にすべきと判別されたときアイドルフラグのセッ卜として生成される。エンジン 1 のアイドル運転要求がある場合には動作モードをアイドルモードとし (ステップ S 1 3 ) 、アイドル運転要求がない場合には動作モードを減速モードとする（ステップ S 1 5 ) 。

ステップ S 8 , S 9 , S 1 2 , S 1 3 及び S 1 5 の各動作モード処理においては、アシスト量 A S T P W R又は回生量 R E G E Nが設定される。例えば、後述する加速モード処理においてはアシスト量 A S T P W Rが設定され、減速モード処理においては回生量 R E G E Nが設定される。 C P U 3 1 は設定したアシスト量 A S T P W R又は回生量 R E G E Nを出力インターフェース回路 3 6 に対して出力する（ステップ S 1 7 ) 。出力インターフェース回路 3 6 は C P U 3 1 から供給されたアシスト量 A S T P W R又は回生量 R E G E Nに応じて P D U 5 の動作を制御する。アシス卜量 A S T P WR の場合には P D U 5 はアシスト量 A S T P W Rに応じたァシスト電力をモ一夕 2 に供給する。回生量 R E G E Nの場合にはモー夕 2 は回生制動状態になり、 P D U 5 は回生量 R E G E Nに応じた回生電力をモー夕 2 から得て高電圧蓄電器 6 又は D V 7 に供給する。

加速モード処理においては、 C P U 3 1 は第 6 図に示すように、先ず R A M初期化動作を行なう（ステップ S 2 1 ) 。この初期化動作では例えば、 R A M 3 2 内に一時的に記憶された回生量 R E G E N等の値が 0 とされる。初期化動作後、 C P U 3 1 はクラッチスィッチ 4 3 のオンオフを読み取ってクラッチが動力伝達状態であるか否かを判別する（ステップ S 2 2 ) 。クラッチスィッチ 4 3がオンならば、クラッチは動力切断状態であるので、アシスト量 A S T P W Rを 0 とする（ステップ S 2 3 ) 。そして、モー夕 2 による回生電力を低電圧負荷 9 に供給するように D V 7 を制御する（ステップ S 2 4 ) 。

クラッチスィッチ 4 3がオフならば、クラッチは動力伝達状態であるので、次に、ニュートラルスィッチ 4 4 のオンォフを読み取って変速機構 3 がニュートラル状態であるか否かを判別する（ステップ S 2 5 ) 。ニュートラルスィッチ 4 4 がオンのためニュートラル状態である場合にはステップ S 2 3 に進んでアシスト量 A S T P W Rを 0 とする。

ニュートラルスィッチ 4 4がオフのためインギア状態である場合には、高電圧蓄電器 6 の両端電圧 Q C A P を読み取つてその両端電圧 Q C A Pが下限閾値 Q C A P L M T Lより大であるか否かを判別する（ステップ S 2 6 ) 。下限閾値 Q C A P L M T Lはモー夕 2 による有効なアシスト可能電圧、例えば、蓄電器 6 の満充電電圧の 7 0 %程度に設定しても良く、蓄電器 6 の容量によって適宜設定可能である。 Q C A P Q C A P L M T Lならば、ステップ S 2 3 に進んでアシス卜量 A S T P W Rを 0 とする。一方、 Q C A P〉 Q C A P L M T Lならば、アシス卜量 A S T P W Rをマップ検索して求める (ステップ S 2 7 ) 。 R〇 M 3 3 には、第 7 図に示すように、エンジン回転数 N e とスロットル弁開度 T Hとに応じて定まるアシス卜量 A S T P W Rが ASTPWR#nl l〜ASTPWR#n.2010のように加速時 A S T P W Rデ一夕マップとして予め書き込まれている。よって、そのときのエンジン回転数 N e とスロットル弁開度 T Hとに対応するアシス卜量 A S T P W Rを加速時 A S T P W Rデータマップから検索することができる。ステ P ップ S 2.7 の実行後、 C P U 3 1 は高電圧蓄電器 6 の蓄電電力を低電圧負荷 9 に供給するように D V 7 を制御する（ステップ S 2 8 ) 。

減速モード処理においては、 C P U 3 1 は第 8図に示すように、先ず R A M初期化動作を行なう（ステップ S 3 1 ) 。この初期化動作では例えば、 R A M 3 2 内に一時的に記憶されたアシスト量 A S T P WR等の値が 0 とされる。初期化動作後、 C P U 3 1 はクラッチスィッチ 4 3 のオンオフを読み取ってクラッチが動力伝達状態であるか否かを判別する（ステツプ S 3 2 ) 。クラッチスィッチ 4 3がオンならば、クラツチは動力切断状態であるので、回生量 R E G E Nを 0 とする（ステップ S 3 3 ) 。

クラッチスィッチ 4 3がオフならば、クラッチは動力伝達状態であるので、次に、ニュートラルスィッチ 4 4のオンォフを読み取って変速機構 3がニュートラル状態であるか否かを判別する（ステップ S 3 4 ) 。ニュートラルスィッチ 4 4 がオンのためニュートラル状態である場合にはステップ S 3 3 に進んで回生量 R E G E Nを 0 とする。

ニュートラルスィッチ 4 4がオフのためインギア状態である場合には、モー夕 2 による回生電力を低電圧負荷 9 に供給するように D V 7 を制御し（ステップ S 3 5 ) 、そして、高電圧蓄電器 6 の両端電圧 Q C A Pを読み取ってその両端電圧 Q C A Pが上限閾値 Q C A P L M T Hより大であるか否かを判別する（ステップ S 3 6 ) 。上限閾値 Q C A P L M T Hは、回生による充電可能な例えば、蓄電器 6 の満充電電圧の 9 0 % 程度に設定しても良く、蓄電器 6 の容量によって適宜設定可能である ₉ Q C A P≥Q C A P L M T Hならば、ステップ S 3 3 に進んで回生量 R E G E Nを 0 とする。一方、 Q C A P ぐ Q C A P L M T Hならば、ブレーキスィッチ 4 5 のオンォフを読み取ってブレーキペダルが操作されたブレーキ状態であるか否かを判別する（ステップ S 3 7 ) 。ブレーキスイツチ 4 5 がオフのため非ブレーキ状態である場合には、回生量 R E G E Nを第 1 減速時 R E G E Nマップからマップ検索して求める（ステップ S 3 8 ) 。また、ブレーキスィッチ 4 5 がオンのためブレーキ状態である場合には、回生量 R E G E Nを第 2減速時 R E G E Nマップからマップ検索して求める (ステップ S 3 9 ) 。 R 0 M 3 3 には、第 9 図に示すように、エンジン回転数 N e と吸気管内圧 P _Bとに応じて定まる非ブレ —キ時の回生量 R E G E Nが REGEN#nl 1〜 REGEN#n2010のように第 1 減速時 R E G E Nデ一夕マップとして予め書き込まれ、また第 1 0 図に示すように、エンジン回転数 N e と吸気管内圧 P _Bとに応じて定まるブレーキ時の回生量 R E G E Nが

REGENBR#nl 1〜 REGENBR# n 2010のように第 2 減速時 R E G E N デ一夕マップとして予め書き込まれている。よって、そのときのエンジン回転数 N e と吸気管内圧 P _Bとに対応する回生量 R E G E Nを第 1 又は第 2減速時 R E G E Nデータマップから検索することができる。なお、第 9 図及び第 1 0 図のデ一夕マップにおいては、エンジン回転数 N e が大きいほど、更に吸気管内圧 P _Bが大きいほど回生量 R E G E Nが大きくなり、ブレーキオフ時の第 1 減速時 R E G E Nデ一夕マップよりブレーキオン時の第 2減速時 R E G E Nデータマップの方が回生量 R E G E Nが大きくなる。 C P U 3 1 は、モー夕制御ル一チンとは別に例えば、 1 0 msec毎にトルク制御ルーチンを処理する。このトルク制御ル一チンにおいては、第 1 1 図及び第 1 2 図に示すように、先ず、リーン燃焼トルク補正中フラグ F L E A Nが 1 であるか否かを判別する（ステップ S 4 1 ) 。 F L E A N = 0ならば、ストイキ燃焼トルク補正中フラグ F S Tが 1 であるか否かを判別する（ステップ S 4 2 ) 。 F S T = 0 ならば、ストィキ燃焼制御時のエンジン 1 の出力トルク T rqSTとリーン燃焼制御時のエンジン 1 の出力トルク T rqLeanとのトルク差 Δ T rq を推定する（ステップ S 4 3 ) 。 R O M 3 3 には、第 1 3 図に示すように、エンジン回転数 N e と吸気管内圧 P _Bとに応じて推定されるストイキ燃焼制御時の出力トルク T rqSTが TrqST#nl l〜TrqST#n2010の如くストイキトルクデ一夕マップとして書き込まれ、また、図示しないが、同様に、エンジン回転数 N e と吸気管内圧 P _Bとに応じて推定されるリーン燃焼制御時の出力トルク T rqLeanが TrqLean#nl l〜TrqLean#n2010 の如くリーントルクデータマップとして書き込まれ、更にはエンジン回転数 N e と吸気管内圧 P _Bとに応じて推定されるリツチ燃焼制御時の出力トルク T rqRichが TrqRich#nl 1〜

TrqRi ch#n2010の如くリツチトルクデータマップとして書き込まれている。各トルクデータマップの推定トルクはエンジン回転数 N e が大きいほど、また吸気管内圧 P _Bが大きいほど大きくなり、また、リーンからリッチになるほど推定トルクは大きくなる。ステップ S 4 3 においてはそのときのエンジン回転数 N e と吸気管内圧 P _Bとに対応する出力トルク T rqST及び T rqLeanがストイキトルクデータマツプ及びリーントルクデ—夕マップから各々検索される。その検索結果として得られた出力トルク T rqST及び T rqLeanの差が推定トルク差 Δ T rqとして算出される。

C P U 3 1 はステップ S 4 3 の実行後、前回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御であるか否かを判別する（ステップ S 4 4 ) 。これは、現在の燃焼制御がリツチ燃焼制御、ストイキ燃焼制御及びリ一ン燃焼制御のいずれであるかを示す情報信号を E N G E C U 1 2 から得ることができるので、その情報信号の内容から判断される。例えば、上記の燃料噴射制御ルーチンでは現在の燃焼制御がリッチ燃焼制御、ストィキ燃焼制御及びリーン燃焼制御のいずれであるかは目標空燃比から分かるので、燃料噴射制御ルーチンの処理中に情報信号を C P U 3 1 に出力することができる。 C P U 3 1 は前回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御であるならば、今回の燃焼制御がリーン燃焼制御であるか否かを判別する（ステップ S 4 5 ) 。前回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストィキ燃焼制御であって、今回もリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御である場合には、本ルーチンを終了する。

一方、前回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御であって、今回がリーン燃焼制御である場合には、空燃比のリーン側への急変時であるので、リーン燃焼トルク補正中フラグ F L E A Nをセッ卜して 1 に等しくさせ（ステップ S 4 6 ) 、推定トルク差 A T rqに対応するアシスト量 A S T P W Rを設定する（ステップ S 4 7 ) 。推定トルク差 AT rq とアシスト量 A S T P W R との関係においては第 1 4図に示すよう推定トルク差 A T rqが大なるほどアシスト量 A S T P W Rが大きくなる。このような関係がデータマップとして R O M 3 3 に予め書き込まれているので、 C P U 3 1 は推定卜ルク差 A T rqに対応するアシス卜量 A S T P W Rをそのデー夕マップから検索して求め、そのアシスト量 A S T P WRを出力インターフェース回路 3 6 に対して出力する（ステップ S 4 8 ) 。

ステップ S 4 1 において F L E A N = 1 と判別した場合にはリーン燃焼制御への変化直後の出力トルク補正中であるので、アシスト量 A S T P W Rを所定量だけ減少させ（ステツプ S 4 9 ) 、そのアシスト量 A S T P W Rが 0 になったか否かを判別する（ステップ S 5 0 ) 。 A S T P W R〉 0 ならば、ステップ S 4 8 に進み、 A S T P W R = 0 ならば、リーン燃焼トルク補正中フラグ F L E A Nをリセットして 0 に等しくさせ（ステップ S 5 1 ) 、本ルーチンを終了する。

このように設定されたアシスト量 A S T P W Rに応じたァシス卜電力がモー夕 2 に P D U 5 から供給され、モ一夕 2 はエンジン 1 の出力トルクの低下分を補助するように駆動される電動機として作動する。また、そのアシスト量 A S T P W Rは徐々に減少するので、モー夕 2 によるエンジン 1 の出力トルク補助量も第 1 5 図に示すように徐々に減少する。ァシスト量 A S T P W Rの減少量及びその減少時間は適宜設定することができる力減少量は一定値でも良い。

C P U 3 1 はステップ S 4 4 の判別において前回の燃焼制御がリツチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御ではなくリーン燃焼制御であると判別したならば、今回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御であるか否かを判別する（ステップ S 5 2 ) 。前回の燃焼制御がリーン燃焼制御であって、今回もリーン燃焼制御である場合には本ルーチンを終了する。

一方、前回の燃焼制御がリーン燃焼制御であって、今回がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御である場合には、空燃比のリーン側からリツチ側への急変時であるので、ストイキ燃焼トルク補正中フラグ F S Tをセットして 1 に等しくさせ (ステップ S 5 3 ) 、推定トルク差 A T rqに対応する回生量 R E G E Nを設定する（ステップ S 5 4 ) 。推定トルク差 Δ T rqと回生量 R E G E Nとの関係は第 1 4 図に示した推定トルク差 A T rqとアシスト量 A S T P W R との関係と同様に推定トルク差 Δ T r qが大なるほど回生量 R E G E Nが大きくなる。このような関係がデータマップとして R O M 3 3 に予め書き込まれているので、 C P U 3 1 は推定トルク差 Δ Τ に対応する回生量 R E G E Nをそのデ一夕マップから検索して求め、その回生量 R E G E Nを出力インターフェース回路 3 6 に対して出力する（ステップ S 5 5 )

ステップ S 4 2 において F S T 1 と判別した場合にはストイキ燃焼制御への変化直後の出力トルク補正中であるので、回生量 R E G E Nを所定量だけ減少させ（ステップ S 5 6 ) その回生量 R E G E Nが 0 になったか否かを判別する（ステップ S 5 7 ) R E G E N〉 0 ならば、ステップ S 5 5 に進み、 R E G E N = 0 ならば、ストィキ燃焼トルク補正中フラグ F S Tをリセットして 0 に等しくさせ（ステップ S 5 8 ) 本ルーチンを終了する。

このように設定された回生量 R E G E Nに応じた回生電力を P D U 5 はモ一夕 2 から得るように動作し、モ一夕 2 はェンジン 1 の出力トルクの上昇分を低下させるように回生動作する発電機として作動する。また、その回生量 R E G E Nは徐々に減少するので、モー夕 2 によるエンジン 1 の出力トルク低下量も第 1 5 図に示すように徐々に減少する。回生量 R E G E Nの減少量及びその減少時間は適宜設定することができる力、減少量は一定値でも良い。

上記の燃料噴射制御ルーチンにおいては、内燃エンジン 1 の加速時の増量時で一時的にリツチ燃焼制御となり、クル一ズ走行や低負荷の場合にリーン燃焼制御、その他通常はストィキ燃焼制御となるので、理論空燃比より小さいリツチの空燃比（理論空燃比に対して燃料過多の状態）からリーン側への空燃比の変化時には、電動機及び発電機各々でモー夕を制御することが生じることになる。

なお、リーン燃焼トルク補正中フラグ F L E A N又はストィキ燃焼トルク補正中フラグ F S Tがセッ卜されて 1 に等しいときには、上記のモー夕制御ルーチンの処理が停止される。また、リーン燃焼トルク補正中フラグ F L E A N及びストイキ燃焼トルク補正中フラグ F S Tの各初期値は 0である。

上記した実施例においては、供給混合気の空燃比がリーンに制御されるリーン燃焼制御、理論空燃比に制御されるストィキ燃焼制御及びリッチに制御されるリッチ燃焼制御のいずれか一方を選択的に行なう制御装置に本発明を適用した場合について説明したが、空燃比が単にリーン側に又はリッチ側に大 'きく急変する場合にも本発明を適用することができる。

また、上記した実施例においては、理論空燃比よりリッチの空燃比は理論空燃比から理論空燃比よりリーンの空燃比に変化した場合に、モー夕 2 は電動機として作動し、理論空燃比よりリーンの空燃比から理論空燃比よりリツチの空燃比又は理論空燃比に変化した場合に、モー夕 2 は発電機として作動するようになっているが、これに限らず、空燃比がリーン方向に単に変化した場合にモ一夕 2 を電動機として作動させ、空燃比がリッチ方向に単に変化した場合にモー夕 2 を発電機として作動させても良い。例えば、空燃比が理論空燃比よりリツチの領域内でリーン方向に変化した場合にモータ 2 を電動機として作動させても良く、また、空燃比が理論空燃比よりリツチの領域内で更にリツチ方向に変化した場合にモ一夕 2 を発電機として作動させても良いのである。更に、空燃比が理論空燃比よりリーンの領域内で更にリーン方向に変化した場合にモー夕 2 を電動機として作動させても良く、また、空燃比が理論空燃比よりリーンの領域内でリッチ方向に変化した場合にモー夕 2 を発電機として作動させても良いのである。このように空燃比がリーン方向に又はリツチ方向に変化する際においては、電動機として作動する時には電動機の駆動力を徐々に減少させ、発電機として作動する時には発電機の回生制動力を徐々に減少させることが行なわれる。

上記した実施例で用いた第 7 図、第 9 図及び第 1 0 図においては、エンジン回転数、吸気負圧が大きくなるほどモー夕 2 のアシスト量、回生量が大きくなる。

なお、上記の実施例では、車両の変速機構 3 がマニュアル式の場合について説明したが、変速機構 3 がオートマテイツク式（無段変速機構を含む）の場合にも本発明を同様に適用することができる。ただし、オートマティック式変速機構では第 7 図の A S T P W Rデータマップと第 9 図及び第 1 0 図の R E G E Nデータマップとは例えば、エンジン回転数 N e と車速 V s とに応じてアシスト量又は回生量を検索するようにしても良い。また、同様に第 1 3 図のストィキトルクデ一夕マップ並びに図示していないリツチトルクデータマップ及びリーントルクデータマップはエンジン回転数 N e と車速 V s とに応じて推定出力トルクを検索するようにしても良い。更に、上記の実施例においては、モー夕制御用の M O T E C U 1 1 とエンジン制御用の E N G E C U 1 2 とが個別に設けられている力単一の E C Uでモー夕及びエンジンの両方を制御するようにしても良い。

産業上の利用可能性

以上の如く、本発明のハイブリツド駆動車両の制御装置においては、例えば、ストィキ燃焼制御からリーン燃焼制御に変化したためエンジンへの供給混合気の空燃比がリーン側に変化したことが検出されたときにはその直後にエンジンの出力の補助をするために発電電動機を電動機として作動させ、また、例えば、リーン燃焼制御からストイキ燃焼制御に変化したため供給混合気の空燃比がリッチ側に変化したことが検出されたときにはその直後に回生制動のために発電電動機を発電機として作動させるので、供給混合気の空燃比の変化時のエンジンの出力トルク差を時間遅れなく十分に補償することができる。

また、本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置においては、車両の運転状態に応じて空燃比の変化を検出した時の内燃エンジンの出力トルク差を推定し、その推定した出力トルク差に応じて発電電動機の駆動力又は回生制動力を制御することにより、供給混合気の空燃比の変化時のエンジンの出力トルク差に対して適切なモ一夕の駆動状態又は回生状態を得ることができる。

更に、本発明のハイプリッド駆動車両の制御装置においては、空燃比検出手段によって空燃比がリーン側に変化したことが検出された場合に、発電電動機を電動機として作動させた後、電動機の駆動力を徐々に減少させ、空燃比検出手段によって空燃比がリツチ側に変化したことが検出された場合に、発電電動機を発電機として作動させた後、発電機の回生制動力を徐々に減少させることにより、空燃比の急変後の適切な出力トルクにトルクショックを生じることなく一致させることができる。

よって、本発明はハイブリッド駆動車両の制御装置として有用である。

Claims

請求の範囲

1 . 車両用駆動源としての内燃エンジンと、車両用駆動源として前記内燃エンジンの出力を補助する電動機として作動し . かつ車両の走行エネルギを回生して蓄電手段を充電する発電機として作動する発電電動機とを備えたハイプリッド駆動車両の制御装置であって、

前記エンジンに供給される混合気の空燃比の変化を検出する空燃比検出手段と、

前記空燃比検出手段によって空燃比がリツチ側からリーン側に変化したことを検出した場合には前記発電電動機を電動機として作動させ、空燃比がリーン側からリッチ側に変化したことを検出した場合には前記発電電動機を発電機として作動させる発電電動機制御手段と、を備えたことを特徴とするハイブリッド駆動車両の制御装置。

2 . 前記発電電動機制御手段は、前記車両の運転状態に応じて空燃比の変化を検出した時の前記内燃エンジンの出力トルク差を推定し、その推定した出力トルク差に応じて前記発電電動機の駆動力又は回生制動力を制御することを特徴とする請求項 1記載のハイプリッド駆動車両の制御装置。

3 . 前記発電電動機制御手段は、前記空燃比検出手段によつて空燃比がリッチ側からリーン側に変化したことを検出した場合には前記発電電動機を電動機として作動させ、その後、電動機の駆動力を徐々に減少させ、前記空燃比検出手段によつて空燃比がリーン側からリツチ側に変化したことを検出した場合には前記発電電動機を発電機として作動させ、その後、発電機の回生制動力を徐々に減少させることを特徴とする請求項 1 又は 2記載のハイブリツド駆動車両の制御装置。