WO2014192151A1 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

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air
motor
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泰毅 森田
善仁 菅野
木下　剛生
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Definitions

  • the present invention relates to a control device applied to a hybrid vehicle including an internal combustion engine capable of switching an air-fuel ratio.
  • a lean burn engine capable of performing a lean combustion mode in which the target air-fuel ratio is set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio is well known.
  • the lean burn engine performs stoichiometric combustion by switching to a stoichiometric air-fuel ratio that is richer than the target air-fuel ratio of lean combustion or a target air-fuel ratio in the vicinity thereof, at the time of acceleration where engine torque is insufficient in lean combustion.
  • the lean burn engine is equipped with a NOx storage reduction catalyst, a rich spike that temporarily switches the air-fuel ratio to the rich side is performed to purify the nitrogen oxides stored by the NOx catalyst.
  • a hybrid vehicle equipped with a lean burn engine can absorb the increase in engine torque that accompanies switching of such operation modes by regenerative control of the motor / generator.
  • the increase in engine torque may not be completely absorbed by the regeneration of the motor / generator.
  • a vehicle control device is known (Patent Document 1).
  • This control device is also used to increase the charging ability of the battery by a method such as lowering the battery storage rate or relaxing the input restriction of the battery in preparation for regenerative control by the motor / generator.
  • Patent Document 2 as a prior art document related to the present invention.
  • an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can suppress a shock of the vehicle accompanying switching from the lean combustion mode to the non-lean combustion mode.
  • a control apparatus for a first hybrid vehicle of the present invention includes an internal combustion engine capable of switching an operation mode between a lean combustion mode and a non-lean combustion mode set to an air-fuel ratio richer than the lean combustion mode.
  • a hybrid vehicle control device applied to a hybrid vehicle having at least one motor / generator as a driving power source the distribution of the engine torque of the internal combustion engine and the motor torque of the motor / generator with respect to a required torque is performed.
  • Changeable torque control means, and air-fuel ratio control means for performing air-fuel ratio control for reducing the air-fuel ratio of the internal combustion engine when the operation mode is switched from the lean combustion mode to the non-lean combustion mode, Switching the operation mode from the lean combustion mode to the non-lean combustion mode When to one in which the air-fuel ratio control means and thus reduce the distribution of the engine torque the torque control means for said required torque to implement the air-fuel ratio control.
  • the operation mode is switched from the lean combustion mode to the non-lean combustion mode in a state where the distribution of the engine torque with respect to the required torque is reduced. Therefore, an increase in the engine torque can be suppressed more than when the operation mode is switched from the lean combustion mode to the non-lean combustion mode without reducing the distribution of the engine torque with respect to the required torque. As a result, the surplus torque generated when the operation mode is switched can be sufficiently absorbed by the motor / generator. As a result, it is possible to suppress the shock of the vehicle accompanying the switching of the operation mode.
  • the control apparatus for the second hybrid vehicle of the present invention can execute the lean combustion mode, and can execute a rich spike that temporarily changes the air-fuel ratio to the rich-side air-fuel ratio during the execution of the lean combustion mode.
  • a hybrid vehicle control device applied to a hybrid vehicle including an internal combustion engine and at least one motor / generator as a driving power source, an engine torque of the internal combustion engine with respect to a required torque, and a motor torque of the motor / generator
  • Torque control means that can change the distribution of the air-fuel ratio
  • air-fuel ratio control means that performs air-fuel ratio switching control that lowers the air-fuel ratio of the internal combustion engine when the rich spike is executed, and performs the rich spike. If it should, the torque control means reduces the distribution of the engine torque to the required torque It allowed the air-fuel ratio control means from those that are carrying out the air-fuel ratio switching control.
  • the rich spike is performed in a state where the distribution of the engine torque with respect to the required torque is reduced. Therefore, an increase in engine torque can be suppressed more than when rich spike is performed without reducing the distribution of engine torque with respect to the required torque. Thereby, the surplus torque generated with the execution of the rich spike can be sufficiently absorbed by the motor / generator. As a result, it is possible to suppress a vehicle shock accompanying the execution of the rich spike.
  • the torque control means includes a first target air-fuel ratio in the lean combustion mode, a second target air-fuel ratio in the non-lean combustion mode, the required torque, and the The distribution of the engine torque with respect to the required torque may be reduced by calculating the engine torque based on the regenerative torque that can be regenerated by the motor / generator. According to this aspect, since the distribution of the engine torque with respect to the required torque is reduced by the engine torque calculated based on the regenerative torque or the like, the surplus torque accompanying the switching of the operation mode can be absorbed without loss by the regeneration of the motor / generator. .
  • the torque control means includes a first target air-fuel ratio in the lean combustion mode, a second target air-fuel ratio in the rich spike execution, the required torque, and the motor. -You may reduce distribution of the said engine torque with respect to the said request torque by calculating the said engine torque based on the regenerative torque which can be regenerated with a generator. According to this aspect, since the distribution of the engine torque with respect to the required torque is reduced by the engine torque calculated based on the regenerative torque or the like, the surplus torque accompanying the execution of the rich spike can be absorbed without waste by the regeneration of the motor / generator. .
  • torque changing means for changing to a value lower than the engine torque is provided. Further, it may be provided. According to this, it is possible to reliably absorb the surplus torque associated with the switching of the operation mode or the execution of the rich spike while suppressing the deterioration of the fuel consumption of the internal combustion engine.
  • the torque control means may reduce the distribution of the engine torque with respect to the required torque while the internal combustion engine is maintained at an equal power. According to this aspect, since the power of the internal combustion engine can be maintained before and after the distribution of the engine torque with respect to the required torque is reduced, excess or deficiency of the power of the internal combustion engine can be avoided.
  • the vehicle 1 is configured as a hybrid vehicle in which a plurality of power sources are combined.
  • the vehicle 1 includes an internal combustion engine 3 and two motor generators 4 and 5 as a driving power source.
  • the internal combustion engine 3 is an in-line 4-cylinder internal combustion engine including four cylinders 10.
  • the internal combustion engine 3 is configured as a so-called lean burn engine, and the operation mode can be switched between the lean combustion mode and the stoichiometric combustion mode.
  • the lean combustion mode is an operation mode in which lean combustion is performed with the air-fuel ratio set to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio as a target.
  • the stoichiometric combustion mode is an operation mode in which stoichiometric combustion is performed targeting the stoichiometric air-fuel ratio that is richer than the air-fuel ratio in the lean combustion mode or an air-fuel ratio in the vicinity thereof.
  • the stoichiometric combustion mode corresponds to the non-lean combustion mode according to the present invention because the target air-fuel ratio is set to an air-fuel ratio richer than the air-fuel ratio in the lean combustion mode.
  • An intake passage 11 and an exhaust passage 12 are connected to each cylinder 10 of the internal combustion engine 3.
  • the intake passage 11 is provided with an air cleaner 13 for air filtration and a throttle valve 14 capable of adjusting the air flow rate.
  • the exhaust passage 12 is provided with an A / F sensor 15 that outputs a signal corresponding to the air-fuel ratio (A / F) of the internal combustion engine 3.
  • the exhaust passage 12 is provided with a NOx catalyst 16 that purifies harmful components in the exhaust.
  • the NOx catalyst 16 is a well-known storage-reduction type NOx catalyst. In order to detect the temperature of the NOx catalyst 16, the NOx catalyst 16 is provided with a temperature sensor 18.
  • the internal combustion engine 3 and the first motor / generator 4 are connected to a power split mechanism 6.
  • the output of the power split mechanism 6 is transmitted to the output gear 20.
  • the output gear 20 and the second motor / generator 5 are connected to each other and rotate together.
  • the power output from the output gear 20 is transmitted to the drive wheels 23 via the speed reducer 21 and the differential device 22.
  • the first motor / generator 4 has a stator 4a and a rotor 4b.
  • the first motor / generator 4 functions as a generator that generates power by receiving the power of the internal combustion engine 3 divided by the power split mechanism 6 and also functions as an electric motor driven by AC power.
  • the second motor / generator 5 includes a stator 5a and a rotor 5b, and functions as an electric motor and a generator, respectively.
  • Each motor / generator 4, 5 is connected to a battery 26 via a motor control device 25.
  • the motor control device 25 converts the electric power generated by the motor / generators 4 and 5 into direct current and stores it in the battery 26, and converts the electric power of the battery 26 into alternating current and supplies it to the motor / generator 4 and 5.
  • the power split mechanism 6 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism, and a planetary carrier C that holds a sun gear S, a ring gear R, and a pinion P meshing with these gears S and R in a state capable of rotating and revolving. And have.
  • the sun gear S is connected to the rotor 4 a of the first motor / generator 4, the ring gear R is connected to the output gear 20, and the planetary carrier C is connected to the crankshaft 7 of the internal combustion engine 3.
  • a damper 8 is interposed between the crankshaft 7 and the planetary carrier C, and the damper 8 absorbs torque fluctuations of the internal combustion engine 3.
  • the control of the vehicle 1 is controlled by an electronic control unit (ECU) 30.
  • the ECU 30 performs various controls on the internal combustion engine 3 and the motor / generators 4 and 5.
  • main control performed by the ECU 30 in relation to the present invention will be described.
  • the ECU 30 refers to the output signal of the accelerator opening sensor 31 and the output signal of the vehicle speed sensor 32 to calculate the required torque required by the driver, and sets various modes so that the system efficiency for the required torque is optimized.
  • the vehicle 1 is controlled while switching. For example, in the low load region where the thermal efficiency of the internal combustion engine 3 decreases, the EV mode in which the combustion of the internal combustion engine 3 is stopped and the second motor / generator 5 is driven is selected. When the torque is insufficient with the internal combustion engine 3 alone, a hybrid mode is selected in which the second motor / generator 5 is used as a travel drive source together with the internal combustion engine 3.
  • the distribution of the engine torque Te and the motor torque Tm with respect to the required torque Tq changes with a change in the operating point of the internal combustion engine 3 defined by the engine speed and the engine torque.
  • the operating point of the internal combustion engine 3 is controlled by the ECU 30 so as to move on the preset normal line La. This normal line La is determined in advance by a test using a simulation or an actual machine so that the fuel consumption of the internal combustion engine 3 is optimized and noise can be reduced.
  • the ECU 30 In order to implement the lean combustion mode and the stoichiometric combustion mode, the ECU 30 measures the air-fuel ratio with reference to the output value of the A / F sensor 15, and the deviation between the measured air-fuel ratio and the target air-fuel ratio in the current operation mode is Feedback control is performed so as to decrease. Switching from the lean combustion mode to the stoichiometric combustion mode is performed in a short time by temporarily increasing the fuel injection amount in consideration of the response delay of the intake air amount. During a period in which the response of the intake air amount is delayed, the fuel increase is switched from the first target air-fuel ratio ⁇ 1 in the lean combustion mode to the target air-fuel ratio ⁇ 2 in the stoichiometric combustion mode.
  • the fuel injection amount becomes ⁇ 1 / ⁇ 2 before and after switching of the air-fuel ratio, so the engine torque also becomes ⁇ 1 / ⁇ 2 times before and after switching of the air-fuel ratio.
  • the engine torque is about 1.5 times before and after the air-fuel ratio is switched.
  • This embodiment is characterized by the control performed by the ECU 30 when switching from the lean combustion mode to the stoichiometric combustion mode.
  • a comparative example will be described for understanding the present control.
  • the operation mode is switched from the lean combustion mode to the stoichiometric combustion mode at the operating point A shown in FIG. 2, the engine torque increases as described above.
  • the distribution of the motor torque TmA and the engine torque TeA with respect to the required torque Tq is as illustrated.
  • the second motor / generator 5 performs regenerative control in order to reduce the surplus torque.
  • the regenerative torque TmA ′ of the second motor / generator 5 has a limit.
  • the limit is the regenerative torque Tlim
  • the regenerative torque Tlim is determined by various conditions such as the upper limit of the storage rate of the battery 26, the input limit of the battery 26, and the minimum torque of the second motor / generator 5. Varies depending on the conditions of the conditions. In the case of the comparative example of FIG.
  • the following equation 1 may be satisfied before and after switching from the lean combustion mode to the stoichiometric combustion mode.
  • Equation 2 is established for the engine torque before and after switching of the operation mode.
  • TeB ' ⁇ 1 / ⁇ 2 * TeB 2
  • the regenerative torque TmB ′ is equal to the regenerative torque Tlim, and Equation 3 is established.
  • equation 4 is obtained.
  • the engine torque TeB is calculated based on the equation (1), and the operating point of the internal combustion engine 3 is calculated up to the operating point of the engine torque TeB.
  • the distribution of the engine torque with respect to the required torque is reduced by the movement, and then (2) air-fuel ratio switching control for reducing the air-fuel ratio is performed.
  • the increase in engine torque can be completely absorbed by the regenerative control of the second motor / generator 5. That is, it is possible to avoid the generation of surplus torque accompanying the switching of the operation mode.
  • the time change of each parameter of the vehicle 1 when this control is executed is as follows. As shown in FIG. 4, in a state where the internal combustion engine 3 is operated in the lean combustion mode, the accelerator pedal 28 is depressed by a driver at a time t11 exceeding a predetermined depression speed and exceeding a predetermined depression amount. In this case, it is determined that the operation mode of the internal combustion engine 3 should be switched from the lean combustion mode to the stoichiometric combustion mode because the output torque is insufficient. When such determination is made, an engine torque for reducing the distribution of the engine torque with respect to the required torque is calculated based on the above-described equation 4.
  • the operating point of the internal combustion engine 3 is moved from the operating point at time t11 along the equal power line Lp (FIG. 2), that is, to the operating point of the engine torque calculated based on Expression 4 while maintaining the engine power. . Since the operating point of the internal combustion engine 3 is moved along the equal power line Lp, the engine speed changes to the high speed side and the engine torque changes to the low torque side from time t11. As the operating point changes, the intake air amount and the fuel injection amount decrease. On the other hand, the motor torque increases so as to balance with a decrease in the distribution of the engine torque with respect to the required torque. Since the power consumption increases due to the increase of the motor torque, the battery input / output (battery power) increases within the range of the output limit Wout.
  • control routine executed by the ECU 30 to realize the above-described control will be described with reference to FIG.
  • the program of the control routine of FIG. 5 is held in the ECU 30, and is read out in a timely manner and repeatedly executed at predetermined intervals.
  • step S1 the ECU 30 determines whether or not the operation mode is the lean combustion mode. If it is in the lean combustion mode, the process proceeds to step S2. If not, the subsequent process is skipped and the current routine is terminated.
  • step S ⁇ b> 2 the ECU 30 refers to the signal of the accelerator opening sensor 31 and acquires the operation state of the accelerator pedal 28. The ECU 30 acquires the depression speed and the depression amount of the accelerator pedal 28 as the operation state of the accelerator pedal 28, respectively.
  • step S3 the ECU 30 calculates the required torque Tq based on the depression amount (accelerator opening) of the accelerator pedal 28 acquired in step S2 and the vehicle speed obtained from the vehicle speed sensor 32.
  • the required torque Tq is calculated based on a calculation map prepared in advance and held in the ECU 30.
  • step S4 the ECU 30 calculates the engine torque Te.
  • the engine torque Te is calculated based on the above-described normal line La (FIG. 2) and the engine speed.
  • step S5 the ECU 30 calculates the motor torque Tm based on the required torque Tq and the engine torque Te. Thereby, the distribution of the engine torque Te and the motor torque Tm with respect to the required torque Tq is determined.
  • step S6 the ECU 30 determines whether or not the operation mode of the internal combustion engine 3 should be switched from the lean combustion mode to the stoichiometric combustion mode based on the success or failure of the mode switching condition.
  • the mode switching condition is set based on the operation state of the accelerator pedal 28 acquired in step S2. Specifically, the mode switching condition is satisfied when the depression speed of the accelerator pedal 28 exceeds a predetermined value and the depression amount exceeds a predetermined value. When the mode switching condition is satisfied, it is determined that the operation mode should be switched. If the mode switching condition is satisfied, the process proceeds to step S7. If the mode switching condition is not satisfied, the subsequent processing is skipped and the current routine is terminated.
  • step S7 the ECU 30 moves the operating point of the internal combustion engine 3 to the low torque side. Since the internal combustion engine 3 is connected to the first motor / generator 4 via the power split mechanism 6 and can be differentially rotated, the ECU 30 controls the torque of the first motor / generator 4 to thereby control the internal combustion engine 3. Move the operating point.
  • the ECU 30 calculates the regenerative torque Tlim from the above-described conditions such as the storage rate of the battery 26, and calculates the engine torque based on the above-described equation 4. Then, the ECU 30 moves the operating point of the internal combustion engine 3 along the equal power line Lp (see FIG. 2) until the calculated engine torque is reached. Thereby, the distribution of the engine torque with respect to the required torque decreases.
  • the ECU 30 In parallel with the movement of the operating point of the internal combustion engine 3, the ECU 30 increases the motor torque of the second motor / generator 5 so as to balance with the decrease in the distribution of the engine torque with respect to the required torque.
  • the ECU 30 functions as torque control means according to the present invention by executing this step S7.
  • step S8 the ECU 30 performs air-fuel ratio switching control for increasing the fuel injection amount of the internal combustion engine 3 and lowering the air-fuel ratio.
  • the ECU 30 functions as air-fuel ratio control means according to the present invention by executing step S8.
  • step S9 the ECU 30 performs regenerative control of the second motor / generator 5 in order to absorb engine torque that has been increased by the air-fuel ratio switching control and exceeded the required torque. This regenerative control is performed with a regenerative torque that limits the regenerative torque Tlim.
  • step S7 since the operating point of the internal combustion engine 3 is moved along the equal power line Lp, the engine power can be maintained during the movement of the operating point. Therefore, it is possible to avoid excess or deficiency of the power of the internal combustion engine 3 during movement of the operating point.
  • FIG. 1 is referred to regarding the physical configuration of the vehicle 1.
  • the ECU 30 distributes the engine torque to the required torque in the same manner as in the first embodiment in accordance with the rich spike for purifying the nitrogen oxides stored in the NOx catalyst 16 during the lean combustion mode. It is to reduce.
  • the ECU 30 Decides that a rich spike should be implemented. Since the rich spike temporarily changes the air-fuel ratio to the rich-side air-fuel ratio during the lean combustion mode, the rich spike corresponds to the non-lean combustion mode. Therefore, when the NOx occlusion amount reaches the predetermined value St at which the rich spike should be performed, this corresponds to a case where the operation mode of the internal combustion engine 3 should be switched from the lean combustion mode to the non-lean combustion mode.
  • the predetermined value St is set to a small value with a certain margin than the storage limit value Sm of the NOx catalyst 16.
  • the ECU 30 calculates the engine torque for reducing the distribution of the engine torque with respect to the required torque based on the above-described equation 4.
  • the target air-fuel ratio ⁇ 3 at the time of rich spike (where ⁇ 2> ⁇ 3 is used) is used in Equation 4 instead of the target air-fuel ratio ⁇ 2 in the stoichiometric combustion mode.
  • the operating point of the internal combustion engine 3 is moved from the operating point at time t21 to the operating point of the engine torque calculated based on Expression 4 along the equal power line Lp (FIG. 2).
  • the engine speed changes to the high speed side and the engine torque changes to the low torque side from time t21.
  • the intake air amount and the fuel injection amount decrease.
  • the motor torque increases so as to balance with a decrease in the distribution of the engine torque with respect to the required torque. Since the power consumption increases due to the increase of the motor torque, the battery input / output (battery power) increases within the range of the output limit Wout.
  • Step S11 to S15 are the same as steps S1 to S5 of the control routine of the first embodiment (FIG. 5). That is, in step S11, the ECU 30 determines whether or not the operation mode is the lean combustion mode. If it is in the lean combustion mode, the process proceeds to step S12. If not, the subsequent process is skipped and the current routine is terminated.
  • step S ⁇ b> 12 the ECU 30 refers to the signal from the accelerator opening sensor 31 and acquires the operation state of the accelerator pedal 28.
  • step S13 the ECU 30 calculates the required torque Tq based on the accelerator opening and the vehicle speed.
  • step S14 the ECU 30 calculates the engine torque Te.
  • step S15 the ECU 30 calculates a motor torque Tm based on the required torque Tq and the engine torque Te. Thereby, the distribution of the engine torque Te and the motor torque Tm with respect to the required torque Tq is determined.
  • step S16 the ECU 30 refers to the signal from the temperature sensor 18 and acquires the temperature of the NOx catalyst 16.
  • the ECU 30 estimates the NOx occlusion amount S of the NOx catalyst 16.
  • the estimation of the NOx occlusion amount S can be realized by a known or publicly known method. For example, the ECU 30 calculates the total exhaust flow rate during the period in which the lean combustion mode is performed after the rich spike is performed, and estimates the NOx occlusion amount based on the total flow rate and the temperature of the NOx catalyst 16 acquired in step S16. .
  • step S18 the ECU 30 determines whether or not the NOx occlusion amount S has reached the predetermined value St at which the rich spike described above is to be performed, that is, whether or not the NOx occlusion amount S is equal to or greater than the predetermined value St. If the NOx occlusion amount S has reached the predetermined value St, the process proceeds to step S19. If not, the subsequent process is skipped and the current routine is terminated.
  • step S 19 the ECU 30 moves the operating point of the internal combustion engine 3 by performing torque control of the first motor / generator 4.
  • the ECU 30 calculates the regenerative torque Tlim from the above-described various conditions such as the storage rate of the battery 26, and calculates the engine torque based on the above-described equation 4. Then, the operating point of the internal combustion engine 3 is moved along the equal power line Lp (see FIG. 2) until the calculated engine torque is reached. Thereby, the distribution of the engine torque with respect to the required torque decreases.
  • the ECU 30 increases the motor torque of the second motor / generator 5 so as to balance with the decrease in the distribution of the engine torque with respect to the required torque.
  • the ECU 30 functions as torque control means according to the present invention by executing this step S19.
  • step S20 the ECU 30 performs rich spike as air-fuel ratio switching control.
  • the ECU 30 functions as air-fuel ratio control means according to the present invention by executing step S20.
  • step S ⁇ b> 21 the ECU 30 performs regenerative control of the second motor / generator 5 in order to absorb engine torque that increases due to a rich spike and exceeds the required torque. This regenerative control is performed with a regenerative torque that limits the regenerative torque Tlim.
  • step S19 since the operating point of the internal combustion engine 3 is moved along the equal power line Lp, the engine power can be maintained during the movement of the operating point. Therefore, it is possible to avoid excess or deficiency of the power of the internal combustion engine 3 during movement of the operating point.
  • the control in the second form can be performed together with the control in the first form. In this case, the shock of the vehicle 1 can be suppressed at the time of switching from the lean combustion mode to the stoichiometric combustion mode and at the time of rich spike.
  • step S7 of FIG. 5 or step S19 of FIG. 7 the engine torque is calculated based on the above equation 4, and the operating point of the internal combustion engine 3 is moved to the operating point of the engine torque.
  • the thermal efficiency is improved to a lower torque side than the operating point B of the engine torque calculated based on the above equation 4.
  • the operating point of the internal combustion engine 3 is moved to the operating point C having the same power and the highest thermal efficiency.
  • the control routine of FIG. 9 is incorporated in step S7 of FIG. 5 or step S19 of FIG. 7, and is implemented as a subroutine of the control routine of FIG. 5 or FIG.
  • the ECU 30 functions as a torque changing unit according to the present invention.
  • step S31 the ECU 30 calculates the engine torque based on the above-described equation 4.
  • step S32 the ECU 30 reads a thermal efficiency map in which the operating point of the internal combustion engine 3 is associated with the thermal efficiency.
  • step S33 the ECU 30 refers to the thermal efficiency map read in step S32, and determines whether or not there is a region where the thermal efficiency of the internal combustion engine 3 is improved on the lower torque side than the operating point of the engine torque calculated in step S31. To do. If there is an area, the process proceeds to step S34; otherwise, the process skips step S34 and proceeds to step S35.
  • step S34 the ECU 30 changes the engine torque to the low torque side.
  • the engine torque is changed to the engine torque at the maximum thermal efficiency operating point among the operating points on the low torque side having the same power and high thermal efficiency as the operating point of the engine torque calculated in step S31. That is, when there is an operating point that gives such maximum thermal efficiency, the engine torque calculated in step S31 is changed to a small value.
  • step S35 the ECU 30 controls the torque of the first motor / generator 4 to move the operating point of the internal combustion engine 3. That is, the operating point of the internal combustion engine 3 is moved along the equal power line Lp (see FIG. 2) until the engine torque calculated in step S31 or the changed engine torque changed in step S34 is reached. Thereby, the distribution of the engine torque with respect to the required torque decreases.
  • the ECU 30 increases the motor torque of the second motor / generator 5 so as to balance with the decrease in the distribution of the engine torque with respect to the required torque.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various forms within the scope of the gist of the present invention.
  • Each of the above modes maintains the engine torque at the same power when switching from the lean combustion mode to the stoichiometric combustion mode or when rich spike is to be performed, that is, when the operation mode is to be switched from the lean combustion mode to the non-lean combustion mode.
  • it is not essential to maintain the same power when changing the engine torque to the low torque side.
  • the present invention can be implemented in a form in which the engine speed is changed and the engine torque is changed to the low torque side. Even in this configuration, an increase in engine torque accompanying the execution of the air-fuel ratio switching control can be suppressed, so that a vehicle shock can be suppressed.
  • the engine torque is calculated based on the above formula 4 and the distribution of the engine torque with respect to the required torque is reduced, so that the excess amount where the engine torque exceeds the required torque matches the regenerative torque. (See FIG. 3).
  • production of the surplus torque can be avoided without waste.
  • the rate of decrease in the distribution of the engine torque relative to the required torque may be set as appropriate.
  • the present invention can be implemented in a form in which the distribution of the engine torque with respect to the required torque is reduced at a constant reduction rate. Even in this configuration, generation of surplus torque can be completely avoided if the excess amount of engine torque is smaller than the regenerative torque. Further, even when the excess amount is larger than the regenerative torque and the surplus torque is generated, the surplus torque can be reduced as compared with the case where the distribution of the engine torque is not lowered, so that the shock of the vehicle can be suppressed.
  • Each of the above embodiments is a control device applied to a hybrid vehicle including a first motor / generator and a second motor / generator.
  • a control device applied to a hybrid vehicle including a first motor / generator and a second motor / generator.
  • an output gear such as an output gear to which engine torque is transmitted or an output member such as an output shaft is used.
  • the control device of the present invention can be applied to a hybrid in which one motor / generator is connected.

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Abstract

　本発明の制御装置は、内燃機関の運転モードをリーン燃焼モードからストイキ燃焼モードへ切り替えるべき場合に（Ｓ６）、要求トルクに対するエンジントルクの配分が低下するように内燃機関の動作点を移動させ（Ｓ７）、その後、内燃機関の空燃比を低下させる空燃比制御を実施する（Ｓ８）。

Description

ハイブリッド車両の制御装置
　本発明は、空燃比を切り替え可能な内燃機関を備えたハイブリッド車両に適用される制御装置に関する。
　目標空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定したリーン燃焼モードを実施可能なリーンバーンエンジンが周知である。リーンバーンエンジンは、リーン燃焼ではエンジントルクが不足する加速時などに、リーン燃焼の目標空燃比よりもリッチ側の理論空燃比又はその付近の目標空燃比に切り替えてストイキ燃焼を実施する。また、リーンバーンエンジンには吸蔵還元型のＮＯｘ触媒が搭載されているため、ＮＯｘ触媒が吸蔵した窒素酸化物の浄化のため一時的に空燃比をリッチ側に切り替えるリッチスパイクが実施される。リーン燃焼モードからストイキ燃焼モードやリッチスパイクを実施する非リーン燃焼モードへ運転モードが切り替えられる場合には燃料の増量によって空燃比が低下するのでエンジントルクが増加する。
　リーンバーンエンジンを搭載したハイブリッド車両は、こうした運転モードの切り替えに伴うエンジントルクの増加をモータ・ジェネレータの回生制御によって吸収できる。しかし、モータ・ジェネレータが回生可能な回生可能トルクには限界があるため、エンジントルクの増加をモータ・ジェネレータの回生によって全て吸収できないことがある。例えば、リッチスパイク時に生じるエンジントルクの増加を点火遅角やＥＧＲの増量等のエンジンパワーを低下させる制御によってできる限り抑えつつ、それでも要求トルクを超えた余剰トルクをモータ・ジェネレータの回生によって吸収するハイブリッド車両の制御装置が知られている（特許文献１）。この制御装置は、モータ・ジェネレータによる回生制御に備えてバッテリの蓄電率を下げることやバッテリの入力制限を緩和すること等の方法でバッテリの充電能力を高めることも行われている。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２が存在する。
特開２００５－１６３６６７号公報 特開２００５－６９０２９号公報
　特許文献１のように、エンジントルクの増加を抑えるために内燃機関の点火遅角を実施すると燃費悪化を招く。また、ＥＧＲの増量は応答性が悪いため、リッチスパイクに伴うトルク変動に間に合わない可能性がある。さらに、バッテリの充電能力を高めても、モータ・ジェネレータの定格トルクが小さければ回生能力が足りないため、余剰トルクを十分に吸収できない可能性がある。
　そこで、本発明は、リーン燃焼モードから非リーン燃焼モードへの切り替えに伴う車両のショックを抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
　本発明の第１のハイブリッド車両の制御装置は、リーン燃焼モードと、前記リーン燃焼モードよりもリッチ側の空燃比に設定された非リーン燃焼モードとの間で運転モードを切り替え可能な内燃機関と、少なくとも一つのモータ・ジェネレータとを走行用動力源として備えたハイブリッド車両に適用されるハイブリッド車両の制御装置において、要求トルクに対する前記内燃機関のエンジントルクと前記モータ・ジェネレータのモータトルクとの配分を変更可能なトルク制御手段と、前記運転モードを前記リーン燃焼モードから前記非リーン燃焼モードに切り替える場合に前記内燃機関の空燃比を低下させる空燃比制御を実施する空燃比制御手段と、を備え、前記運転モードを前記リーン燃焼モードから前記非リーン燃焼モードに切り替えるべき場合、前記トルク制御手段が前記要求トルクに対する前記エンジントルクの配分を低下させてから前記空燃比制御手段が前記空燃比制御を実施するものである。
　第１の制御装置によれば、要求トルクに対するエンジントルクの配分が低下した状態で運転モードがリーン燃焼モードから非リーン燃焼モードへ切り替えられる。そのため、要求トルクに対するエンジントルクの配分を低下させずに運転モードをリーン燃焼モードから非リーン燃焼モードへ切り替える場合よりもエンジントルクの増加を抑えることができる。これにより、運転モードの切り替えに伴って発生する余剰トルクをモータ・ジェネレータによって十分に吸収することができる。その結果、運転モードの切り替えに伴う車両のショックを抑えることができる。
　本発明の第２のハイブリッド車両の制御装置は、リーン燃焼モードを実施可能で、かつ前記リーン燃焼モードの実施中に空燃比を一時的にリッチ側の空燃比に変更するリッチスパイクを実施可能な内燃機関と、少なくとも一つのモータ・ジェネレータとを走行用動力源として備えたハイブリッド車両に適用されるハイブリッド車両の制御装置において、要求トルクに対する前記内燃機関のエンジントルクと前記モータ・ジェネレータのモータトルクとの配分を変更可能なトルク制御手段と、前記リッチスパイクを実施する場合に前記内燃機関の空燃比を低下させる空燃比切替制御を実施する空燃比制御手段と、を備え、前記リッチスパイクを実施すべき場合、前記トルク制御手段が前記要求トルクに対する前記エンジントルクの配分を低下させてから前記空燃比制御手段が前記空燃比切替制御を実施するものである。
　第２の制御装置によれば、要求トルクに対するエンジントルクの配分が低下した状態でリッチスパイクが実施される。そのため、要求トルクに対するエンジントルクの配分を低下させずにリッチスパイクを実施するよりもエンジントルクの増加を抑えることができる。これにより、リッチスパイクの実施に伴って発生する余剰トルクをモータ・ジェネレータによって十分に吸収することができる。その結果、リッチスパイクの実施に伴う車両のショックを抑えることができる。
　本発明の第１の制御装置の一態様において、前記トルク制御手段は、前記リーン燃焼モード時の第１目標空燃比、前記非リーン燃焼モード時の第２目標空燃比、前記要求トルク、及び前記モータ・ジェネレータにて回生可能な回生可能トルクに基づいて前記エンジントルクを算出することにより、前記要求トルクに対する前記エンジントルクの配分を低下させてもよい。この態様によれば、回生可能トルク等に基づいて算出されたエンジントルクによって要求トルクに対するエンジントルクの配分が低下するので、運転モードの切り替えに伴う余剰トルクをモータ・ジェネレータの回生によって無駄なく吸収できる。
　本発明の第２の制御装置の一態様において、前記トルク制御手段は、前記リーン燃焼モード時の第１目標空燃比、前記リッチスパイク実施時の第２目標空燃比、前記要求トルク、及び前記モータ・ジェネレータにて回生可能な回生可能トルクに基づいて前記エンジントルクを算出することにより、前記要求トルクに対する前記エンジントルクの配分を低下させてもよい。この態様によれば、回生可能トルク等に基づいて算出されたエンジントルクによって要求トルクに対するエンジントルクの配分が低下するので、リッチスパイクの実施に伴う余剰トルクをモータ・ジェネレータの回生によって無駄なく吸収できる。
　これらの態様においては、前記トルク制御手段が算出した前記エンジントルクよりも低トルク側に前記内燃機関の熱効率が向上する領域が存在する場合、当該エンジントルクよりも低い値に変更するトルク変更手段を更に備えてもよい。これによれば、内燃機関の燃費悪化を抑えつつ運転モードの切り替え又はリッチスパイクの実施に伴う余剰トルクを確実に吸収できる。
　本発明の第１又は第２の制御装置の一態様において、前記トルク制御手段は、前記内燃機関が等パワーに維持された状態で前記要求トルクに対する前記エンジントルクの配分を低下させてもよい。この態様によれば、要求トルクに対するエンジントルクの配分を低下させる前後で内燃機関のパワーを維持できるため内燃機関のパワーの過不足を回避できる。
本発明の一形態に係る制御装置が適用された車両の全体構成を示した図。 内燃機関の動作点の移動を示した説明図。 制御内容を示した説明図。 第１の形態に係る制御を実施した場合のタイムチャート。 第１の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。 第２の形態に係る制御を実施した場合のタイムチャート。 第２の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。 第３の形態の制御内容を示した説明図。 第３の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
（第１の形態）
　図１に示すように、車両１は複数の動力源を組み合わせたハイブリッド車両として構成されている。車両１は、内燃機関３と、２つのモータ・ジェネレータ４、５とを走行用の動力源として備えている。内燃機関３は４つの気筒１０を備えた直列４気筒型の内燃機関である。内燃機関３はいわゆるリーンバーンエンジンとして構成されていて、リーン燃焼モードとストイキ燃焼モードとの間で運転モードを切り替えることができる。リーン燃焼モードは、理論空燃比よりもリーン側に設定された空燃比を目標とするリーン燃焼を実施する運転モードである。ストイキ燃焼モードは、リーン燃焼モードの空燃比よりもリッチ側の理論空燃比又はその近辺の空燃比を目標とするストイキ燃焼を実施する運転モードである。ストイキ燃焼モードはリーン燃焼モードの空燃比よりもリッチ側の空燃比を目標空燃比とするものであるから本発明に係る非リーン燃焼モードに相当する。
　内燃機関３の各気筒１０には吸気通路１１と排気通路１２とがそれぞれ接続されている。吸気通路１１には、空気濾過用のエアクリーナ１３及び空気流量を調整可能なスロットルバルブ１４がそれぞれ設けられている。排気通路１２には、内燃機関３の空燃比（Ａ／Ｆ）に対応した信号を出力するＡ／Ｆセンサ１５が設けられている。また、排気通路１２には、排気中の有害成分を浄化するＮＯｘ触媒１６が設けられている。ＮＯｘ触媒１６は周知の吸蔵還元型のＮＯｘ触媒である。ＮＯｘ触媒１６の温度を検出するため、ＮＯｘ触媒１６には温度センサ１８が設けられている。
　内燃機関３と第１モータ・ジェネレータ４とは動力分割機構６に接続されている。動力分割機構６の出力は出力ギア２０に伝達される。出力ギア２０と第２モータ・ジェネレータ５とは互いに連結されていて一体回転する。出力ギア２０から出力した動力は減速装置２１及び差動装置２２を介して駆動輪２３に伝達される。第１モータ・ジェネレータ４はステータ４ａとロータ４ｂとを有する。第１モータ・ジェネレータ４は、動力分割機構６にて分割された内燃機関３の動力を受けて発電する発電機として機能するとともに、交流電力にて駆動される電動機としても機能する。同様に、第２モータ・ジェネレータ５はステータ５ａとロータ５ｂとを有し、電動機及び発電機としてそれぞれ機能する。各モータ・ジェネレータ４、５はモータ用制御装置２５を介してバッテリ２６に接続される。モータ用制御装置２５は各モータ・ジェネレータ４、５が発電した電力を直流変換してバッテリ２６に蓄電するとともにバッテリ２６の電力を交流変換して各モータ・ジェネレータ４、５に供給する。
　動力分割機構６はシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されており、サンギアＳと、リングギアＲと、これらのギアＳ、Ｒに噛み合うピニオンＰを自転及び公転可能な状態で保持するプラネタリキャリアＣとを有している。サンギアＳは第１モータ・ジェネレータ４のロータ４ａに連結され、リングギアＲは出力ギア２０に連結され、プラネタリキャリアＣは内燃機関３のクランク軸７に連結される。なお、クランク軸７とプラネタリキャリアＣとの間にはダンパ８が介在し、そのダンパ８は内燃機関３のトルク変動を吸収する。
　車両１の制御は電子制御装置（ＥＣＵ）３０にて制御される。ＥＣＵ３０は内燃機関３及び各モータ・ジェネレータ４、５に対して各種の制御を行う。以下、本発明に関連してＥＣＵ３０が行う主要な制御について説明する。ＥＣＵ３０は、アクセル開度センサ３１の出力信号と車速センサ３２の出力信号とを参照して運転者が要求する要求トルクを計算し、その要求トルクに対するシステム効率が最適となるように各種のモードを切り替えながら車両１を制御する。例えば、内燃機関３の熱効率が低下する低負荷領域では内燃機関３の燃焼を停止して第２モータ・ジェネレータ５を駆動するＥＶモードが選択される。また、内燃機関３だけではトルクが不足する場合は、内燃機関３とともに第２モータ・ジェネレータ５を走行用駆動源とするハイブリッドモードが選択される。
　ハイブリッドモードが選択された場合、要求トルクは内燃機関３のエンジントルクと、第２モータ・ジェネレータ５のモータトルクとの合算により出力される。すなわち、エンジントルクをＴｅ、モータトルクをＴｍとした場合、要求トルクＴｑは、Ｔｑ＝Ｔｅ＋Ｔｍで定義される。要求トルクＴｑに対するエンジントルクＴｅとモータトルクＴｍとの配分は、エンジン回転数とエンジントルクとで定義された内燃機関３の動作点の変化とともに変化する。特別な条件が成立しない限り、図２に示すように、内燃機関３の動作点はあらかじめ設定された通常ラインＬａ上を移動するようにＥＣＵ３０にて制御される。この通常ラインＬａは内燃機関３の燃費が最適となり、かつ騒音が低減できるようにあらかじめシミュレーションや実機を用いた試験によって定められている。
　リーン燃焼モード及びストイキ燃焼モードをそれぞれ実施するため、ＥＣＵ３０はＡ／Ｆセンサ１５の出力値を参照して空燃比を計測し、計測した空燃比と現在の運転モードの目標空燃比との偏差が低下するようにフィードバック制御を行う。リーン燃焼モードからストイキ燃焼モードへの切り替えは吸入空気量の応答遅れを考慮して燃料噴射量の一時的な増量によって短時間に実施される。吸入空気量の応答遅れが生じている期間には、燃料増量によってリーン燃焼モードの第１目標空燃比λ１から、ストイキ燃焼モードの目標空燃比λ２に切り替えられる。そのため、燃料噴射量は空燃比の切り替え前後でλ１／λ２倍となるから、エンジントルクも空燃比の切り替え前後でλ１／λ２倍となる。例えば、λ１＝２２．１、λ２＝１４．７の場合、空燃比の切り替え前後でエンジントルクは約１．５倍となる。こうした運転モードの切り替えに伴うエンジントルクの増加により、出力ギア２０から出力されるトルクが要求トルクを超えると車両１にショックが発生する。
　本形態はリーン燃焼モードからストイキ燃焼モードへ切り替える際にＥＣＵ３０が実施する制御に特徴がある。まず、本制御の理解のため比較例について説明する。図２に示した動作点Ａで運転モードをリーン燃焼モードからストイキ燃焼モードへ切り替えると上述したようにエンジントルクが増加する。図３の比較例の場合、要求トルクＴｑに対するモータトルクＴｍＡ及びエンジントルクＴｅＡの配分は図示の通りである。この状態から運転モードの切り替えによりエンジントルクＴｅＡがエンジントルクＴｅＡ′に増加した場合、余剰トルクを低減するため第２モータ・ジェネレータ５で回生制御が行われる。回生制御の実施により、エンジントルクＴｅＡ′の一部は回生トルクＴｍＡ′にて打ち消される。つまり、エンジントルクＴｅＡ′の一部が第２モータ・ジェネレータ５の回生制御にて吸収される。第２モータ・ジェネレータ５の回生トルクＴｍＡ′には限界がある。その限界を回生可能トルクＴｌｉｍとした場合、その回生可能トルクＴｌｉｍは、バッテリ２６の蓄電率の上限、バッテリ２６の入力制限、及び第２モータ・ジェネレータ５の最小トルク等の諸条件によって決まり、これらの諸条件の状態によって変化する。図３の比較例の場合は、回生トルクＴｍＡ′と回生可能トルクＴｌｉｍとが一致する最大の回生トルクで回生制御を行っても、要求トルクＴｑを超えた部分の全てを打ち消すことができない。そのため、余剰トルクＴｓが生じて車両１にショックが発生する。
　これに対して、本制御は、運転モードをリーン燃焼モードからストイキ燃焼モードへ切り替えるべき場合に、図２に示したように内燃機関３の動作点をＡから低トルク側のＢに等パワーラインＬｐに沿って変化させて、要求トルクＴｑに対するエンジントルクＴｅの配分を低下させてから空燃比の切り替えを実施する。これにより、図３に示すように、エンジントルクＴｅＢがエンジントルクＴｅＢ′に増加するが比較例よりも増加を抑えることができる。したがって、増加後のエンジントルクＴｅＢ′のうち要求トルクＴｑを超えた部分の全てを第２モータ・ジェネレータ５の回生制御により吸収することができる。そのため、比較例のような余剰トルクＴｓが生じないため車両１のショックを抑制できる。
　図３に示したように、余剰トルクＴｓを発生させないためには、リーン燃焼モードからストイキ燃焼モードへの切り替え前後で次の式１が成立すればよい。
　　Ｔｑ＝ＴｅＢ＋ＴｍＢ＝ＴｅＢ′＋ＴｍＢ′　　　……１
　上述したように、第１目標空燃比λ１のリーン燃焼モードから第２目標空燃比λ２のストイキ燃焼モードへ切り替えると、エンジントルクはλ１／λ２倍となる。したがって、運転モードの切り替え前後のエンジントルクには式２が成立する。
　　ＴｅＢ′＝λ１／λ２＊ＴｅＢ　　　　　　　　……２
　回生トルクＴｍＢ′は回生可能トルクＴｌｉｍと等しく式３が成立する。
　　ＴｍＢ′＝Ｔｌｉｍ　　　　　　　　　　　　　……３
　これらの式２及び式３を式１に代入して、ＴｅＢについて整理すると式４が得られる。
　　ＴｅＢ＝λ２／λ１＊（Ｔｑ－Ｔｌｉｍ）　　　……４
　したがって、リーン燃焼モードからストイキ燃焼モードへ運転モードを切り替えるべき場合に、まず、（１）式４に基づいてエンジントルクＴｅＢを算出し、そのエンジントルクＴｅＢの動作点まで内燃機関３の動作点を移動させることによって要求トルクに対するエンジントルクの配分を低下させ、その後、（２）空燃比を低下させる空燃比切替制御を実施する。これにより、エンジントルクの増加を第２モータ・ジェネレータ５の回生制御により完全に吸収することができる。つまり、運転モードの切り替えに伴う余剰トルクの発生を回避できる。
　本制御を実施した場合の車両１の各パラメータの時間的変化は次の通りである。図４に示したように、リーン燃焼モードで内燃機関３が運転された状態で、時刻ｔ１１で運転者によってアクセルペダル２８が所定の踏み込み速度を超え、かつ所定の踏み込み量を超えて踏み込まれた場合、出力トルクが不足する等の理由で内燃機関３の運転モードをリーン燃焼モードからストイキ燃焼モードへ切り替えるべき場合と判断する。このように判断した場合には要求トルクに対するエンジントルクの配分を低下させるためのエンジントルクを上述した式４に基づいて計算する。そして、内燃機関３の動作点を、時刻ｔ１１における動作点から等パワーラインＬｐ（図２）に沿って、すなわちエンジンパワーを維持しながら式４に基づいて計算したエンジントルクの動作点まで移動させる。内燃機関３の動作点を等パワーラインＬｐに沿って移動するため、時刻ｔ１１からエンジン回転数は高回転側に、エンジントルクは低トルク側にそれぞれ変化する。こうした動作点の変化とともに吸気量及び燃料噴射量はそれぞれ低下する。一方、モータトルクは、要求トルクに対するエンジントルクの配分の低下とバランスするように増加する。モータトルクの増加によって電力消費量が増えるため、バッテリの入出力（バッテリパワー）が出力制限Ｗｏｕｔの範囲内において増加する。
　時刻ｔ１２で、内燃機関３が式４に基づいて算出したエンジントルクの動作点に達すると、直ちに燃料噴射量を増量させて空燃比を低下させる空燃比切替制御を実施する。これにより、エンジントルクが増加するが、エンジントルクのうち要求トルクを超えた部分については第２モータ・ジェネレータ５の回生制御によって吸収され、入力制限Ｗｉｎの範囲内でバッテリ２６に充電される。これにより、余剰トルクの発生が回避されるため、時刻ｔ１３において車両１のショックを抑制しつつリーン燃焼モードからストイキ燃焼モードへの切り替えが完了する。
　次に、図５を参照しながら、上述した制御を実現するためにＥＣＵ３０が実施する制御ルーチンの一例を説明する。図５の制御ルーチンのプログラムはＥＣＵ３０に保持されており、適時に読み出されて所定間隔で繰り返し実行される。
　ステップＳ１において、ＥＣＵ３０は運転モードがリーン燃焼モードか否かを判定する。リーン燃焼モードの場合はステップＳ２に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。ステップＳ２において、ＥＣＵ３０はアクセル開度センサ３１の信号を参照して、アクセルペダル２８の操作状態を取得する。ＥＣＵ３０は、アクセルペダル２８の操作状態としてアクセルペダル２８の踏み込み速度及び踏み込み量をそれぞれ取得する。
　ステップＳ３において、ＥＣＵ３０は、ステップＳ２で取得したアクセルペダル２８の踏み込み量（アクセル開度）と車速センサ３２から得た車速とに基づいて要求トルクＴｑを算出する。要求トルクＴｑは予め準備されてＥＣＵ３０に保持された算出マップに基づいて計算される。ステップＳ４において、ＥＣＵ３０はエンジントルクＴｅを算出する。エンジントルクＴｅは上述した通常ラインＬａ（図２）とエンジン回転数とに基づいて算出される。ステップＳ５において、ＥＣＵ３０は、要求トルクＴｑ及びエンジントルクＴｅに基づいてモータトルクＴｍを算出する。これにより、要求トルクＴｑに対するエンジントルクＴｅとモータトルクＴｍとの配分が決定する。
　ステップＳ６において、ＥＣＵ３０は内燃機関３の運転モードをリーン燃焼モードからストイキ燃焼モードへ切り替えるべきか否かをモード切替条件の成否に基づいて判定する。モード切替条件は、ステップＳ２で取得したアクセルペダル２８の操作状態に基づいて設定されている。具体的にはアクセルペダル２８の踏み込み速度が所定値を超え、かつ踏み込み量が所定値を超えた場合にモード切替条件が成立する。モード切替条件が成立した場合は運転モードを切り替えるべき場合であると判断する。モード切替条件が成立した場合はステップＳ７に進む。モード切替条件が成立していない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
　ステップＳ７において、ＥＣＵ３０は内燃機関３の動作点を低トルク側に移動させる。内燃機関３は動力分割機構６を介して第１モータ・ジェネレータ４と連結されていて互いに差動回転可能であるため、ＥＣＵ３０は第１モータ・ジェネレータ４のトルク制御を行うことによって内燃機関３の動作点を移動させる。ＥＣＵ３０は、バッテリ２６の蓄電率等の上述した諸条件から回生可能トルクＴｌｉｍを計算し、上述した式４に基づいてエンジントルクを計算する。そして、ＥＣＵ３０は、算出したエンジントルクに至るまで内燃機関３の動作点を等パワーラインＬｐ（図２参照）に沿って移動させる。これにより、要求トルクに対するエンジントルクの配分が低下する。内燃機関３の動作点の移動と並行して、ＥＣＵ３０は要求トルクに対するエンジントルクの配分の低下とバランスするように第２モータ・ジェネレータ５のモータトルクを増加させる。ＥＣＵ３０は、このステップＳ７を実行することにより本発明に係るトルク制御手段として機能する。
　ステップＳ８において、ＥＣＵ３０は内燃機関３の燃料噴射量を増量させて空燃比を低下させる空燃比切替制御を実施する。ＥＣＵ３０はステップＳ８を実行することにより本発明に係る空燃比制御手段として機能する。ステップＳ９において、ＥＣＵ３０は空燃比切替制御により増加して要求トルクを超えたエンジントルクを吸収するため、第２モータ・ジェネレータ５の回生制御を実施する。この回生制御は回生可能トルクＴｌｉｍを限度とした回生トルクにて実施される。
　図５の制御ルーチンをＥＣＵ３０が実施することにより、上述したように余剰トルクの発生が回避されるため車両１のショックを抑制することができる。ステップＳ７においては、内燃機関３の動作点を等パワーラインＬｐに沿って移動させているので動作点の移動中にエンジンパワーを維持できる。そのため、動作点の移動中に内燃機関３のパワーの過不足を回避できる。
（第２の形態）
　次に、本発明の第２の形態を図６及び図７を参照しながら説明する。第２の形態はＥＣＵ３０が実施する制御を除き第１の形態と同一である。車両１の物理的構成については図１が参照される。本形態においては、リーン燃焼モードの実施中にＮＯｘ触媒１６に吸蔵された窒素酸化物を浄化するためのリッチスパイクに合わせて、ＥＣＵ３０が第１の形態と同様に要求トルクに対するエンジントルクの配分を低下させるものである。
　例えば、図６に示したように、リーン燃焼モードで内燃機関３が運転された状態で、時刻ｔ２１でＮＯｘ触媒１６のＮＯｘ吸蔵量がリッチスパイクを実施すべき所定値Ｓｔに達した場合、ＥＣＵ３０はリッチスパイクを実施すべきと判断する。リッチスパイクは、リーン燃焼モードの実施中に空燃比を一時的にリッチ側の空燃比に変更するものであるから、リッチスパイクは非リーン燃焼モードに相当する。したがって、ＮＯｘ吸蔵量がリッチスパイクを実施すべき所定値Ｓｔに達した場合は、内燃機関３の運転モードをリーン燃焼モードから非リーン燃焼モードへ切り替えるべき場合に相当する。上記の所定値Ｓｔは、ＮＯｘ触媒１６の吸蔵限界値Ｓｍよりもある程度の余裕が設けられた小さい値に設定されている。
　ＥＣＵ３０は、リッチスパイクを実施すべきと判断した場合には要求トルクに対するエンジントルクの配分を低下させるためのエンジントルクを上述した式４に基づいて計算する。なお、ここでは、式４においてストイキ燃焼モードの目標空燃比λ２の代りにリッチスパイク時の目標空燃比λ３（但し、λ２＞λ３である。）を使用する。そして、内燃機関３の動作点を時刻ｔ２１における動作点から等パワーラインＬｐ（図２）に沿って式４に基づいて計算したエンジントルクの動作点まで移動させる。内燃機関３の動作点が等パワーラインＬｐに沿って移動するため、時刻ｔ２１からエンジン回転数は高回転側に、エンジントルクは低トルク側にそれぞれ変化する。こうした動作点の変化とともに吸気量及び燃料噴射量はそれぞれ低下する。一方、モータトルクは、要求トルクに対するエンジントルクの配分の低下とバランスするように増加する。モータトルクの増加によって電力消費量が増えるため、バッテリの入出力（バッテリパワー）が出力制限Ｗｏｕｔの範囲内において増加する。
　時刻ｔ２２で、内燃機関３が式４に基づいて算出したエンジントルクの動作点に達すると、直ちに空燃比切替制御としてのリッチスパイクを実施する。これにより、エンジントルクが増加するが、増加したエンジントルクのうち要求トルクを超えた部分については第２モータ・ジェネレータ５の回生制御によって吸収され、入力制限Ｗｉｎの範囲内でバッテリ２６に充電される。時刻ｔ２３で、空燃比をリーン燃焼モードの空燃比に戻すために燃料噴射量を減量する。燃料噴射量の減量に伴うエンジントルクの低下は第２モータ・ジェネレータのモータトルクの増加によって補われる。時刻ｔ２４において、内燃機関３の運転モードがリーン燃焼モードに戻りリッチスパイクが完了する。
　次に、図７を参照しながら、上述した制御を実現するためにＥＣＵ３０が実施する制御ルーチンの一例を説明する。図７の制御ルーチンのプログラムはＥＣＵ３０に保持されており、適時に読み出されて所定間隔で繰り返し実行される。ステップＳ１１～ステップＳ１５は第１の形態の制御ルーチン（図５）のステップＳ１～ステップＳ５と同じである。すなわち、ステップＳ１１において、ＥＣＵ３０は運転モードがリーン燃焼モードか否かを判定する。リーン燃焼モードの場合はステップＳ１２に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。ステップＳ１２において、ＥＣＵ３０はアクセル開度センサ３１の信号を参照して、アクセルペダル２８の操作状態を取得する。ステップＳ１３において、ＥＣＵ３０は、アクセル開度及び車速に基づいて要求トルクＴｑを算出する。ステップＳ１４において、ＥＣＵ３０はエンジントルクＴｅを算出する。ステップＳ１５において、ＥＣＵ３０は、要求トルクＴｑ及びエンジントルクＴｅに基づいてモータトルクＴｍを算出する。これにより、要求トルクＴｑに対するエンジントルクＴｅとモータトルクＴｍとの配分が決定する。
　ステップＳ１６において、ＥＣＵ３０は温度センサ１８の信号を参照してＮＯｘ触媒１６の温度を取得する。ステップＳ１７において、ＥＣＵ３０はＮＯｘ触媒１６のＮＯｘ吸蔵量Ｓを推定する。ＮＯｘ吸蔵量Ｓの推定は周知ないし公知の方法で実現可能である。例えば、ＥＣＵ３０はリッチスパイクの実施後リーン燃焼モードを実施した期間内の排気の総流量を計算し、その総流量とステップＳ１６で取得したＮＯｘ触媒１６の温度とに基づいてＮＯｘ吸蔵量を推定する。
　ステップＳ１８において、ＥＣＵ３０はＮＯｘ吸蔵量Ｓが上述したリッチスパイクを実施すべき所定値Ｓｔに達しているか否か、つまりＮＯｘ吸蔵量Ｓが所定値Ｓｔ以上か否かを判定する。ＮＯｘ吸蔵量Ｓが所定値Ｓｔに達している場合はステップＳ１９に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
　ステップＳ１９において、ＥＣＵ３０は第１モータ・ジェネレータ４のトルク制御を行うことによって内燃機関３の動作点を移動させる。ＥＣＵ３０は、バッテリ２６の蓄電率等の上述した諸条件から回生可能トルクＴｌｉｍを計算し上述した式４に基づいてエンジントルクを計算する。そして、算出したエンジントルクに至るまで内燃機関３の動作点を等パワーラインＬｐ（図２参照）に沿って移動させる。これにより、要求トルクに対するエンジントルクの配分が低下する。内燃機関３の動作点の移動と並行して、ＥＣＵ３０は要求トルクに対するエンジントルクの配分の低下とバランスするように第２モータ・ジェネレータ５のモータトルクを増加させる。ＥＣＵ３０は、このステップＳ１９を実行することにより本発明に係るトルク制御手段として機能する。
　ステップＳ２０において、ＥＣＵ３０は空燃比切替制御としてのリッチスパイクを実施する。ＥＣＵ３０はステップＳ２０を実行することにより本発明に係る空燃比制御手段として機能する。ステップＳ２１において、ＥＣＵ３０はリッチスパイクにより増加して要求トルクを超えたエンジントルクを吸収するため、第２モータ・ジェネレータ５の回生制御を実施する。この回生制御は回生可能トルクＴｌｉｍを限度とした回生トルクにて実施される。
　図７の制御ルーチンをＥＣＵ３０が実施することにより、上述したようにリッチスパイクに伴う余剰トルクの発生が回避されるため車両１のショックを抑制することができる。ステップＳ１９においては、内燃機関３の動作点を等パワーラインＬｐに沿って移動させているので動作点の移動中にエンジンパワーを維持できる。そのため、動作点の移動中に内燃機関３のパワーの過不足を回避できる。なお、第２の形態の制御は、第１の形態の制御と一緒に実施することも可能である。この場合には、リーン燃焼モードからストイキ燃焼モードへの切り替え時及びリッチスパイク時のそれぞれで車両１のショックを抑制できる。
（第３の形態）
　次に、図８及び図９を参照しながら本発明の第３の形態を説明する。第３の形態の制御は上述した第１又は第２の形態の制御と組み合わせて実施されるものである。第１又は第２の形態は、図５のステップＳ７又は図７のステップＳ１９において、上記式４に基づいてエンジントルクを計算し、そのエンジントルクの動作点まで内燃機関３の動作点を移動させるものである。第３の形態は、リーン燃焼モードからストイキ燃焼モードへ切り替えるべき場合又はリッチスパイクを実施すべき場合に、上記式４に基づいて計算したエンジントルクの動作点Ｂよりも低トルク側に熱効率が向上する領域が存在する場合、等パワーでかつ熱効率が最大の動作点Ｃまで内燃機関３の動作点を移動させるものである。
　図９の制御ルーチンは、図５のステップＳ７又は図７のステップＳ１９に組み込まれ、図５又は図９の制御ルーチンのサブルーチンとして実施される。これによりＥＣＵ３０は本発明に係るトルク変更手段として機能する。
　図９に示すように、ステップＳ３１において、ＥＣＵ３０は上述した式４に基づいてエンジントルクを算出する。ステップＳ３２において、ＥＣＵ３０は内燃機関３の動作点と熱効率とが対応付けられた熱効率マップを読み出す。ステップＳ３３において、ＥＣＵ３０はステップＳ３２で読み出した熱効率マップを参照し、ステップＳ３１で算出したエンジントルクの動作点よりも低トルク側に内燃機関３の熱効率が向上する領域が存在するか否かを判定する。領域が存在する場合はステップＳ３４に進み、そうでない場合はステップＳ３４をスキップしてステップＳ３５に進む。
　ステップＳ３４において、ＥＣＵ３０はエンジントルクを低トルク側に変更する。この形態においては、ステップＳ３１で算出したエンジントルクの動作点と等パワーでかつ高熱効率の低トルク側の動作点のうち最大の熱効率の動作点のエンジントルクに変更する。つまり、このような最大の熱効率を与える動作点が存在する場合には、ステップＳ３１で算出したエンジントルクを小さい値に変更する。
　ステップＳ３５において、ＥＣＵ３０は第１モータ・ジェネレータ４のトルク制御を行うことによって内燃機関３の動作点を移動させる。すなわち、ステップＳ３１で算出したエンジントルク又はステップＳ３４で変更した変更後のエンジントルクに至るまで内燃機関３の動作点を等パワーラインＬｐ（図２参照）に沿って移動させる。これにより、要求トルクに対するエンジントルクの配分が低下する。内燃機関３の動作点の移動と並行して、ＥＣＵ３０は要求トルクに対するエンジントルクの配分の低下とバランスするように第２モータ・ジェネレータ５のモータトルクを増加させる。
　図９の制御ルーチンによれば、式４に基づいて算出したエンジントルクよりも内燃機関３の熱効率が向上する場合にエンジントルクを小さい値に変更しているので、内燃機関３の燃費悪化を抑えつつ運転モードの切り替えに伴う余剰トルクを確実に吸収できる。
　本発明は上記各形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。上記各形態は、リーン燃焼モードからストイキ燃焼モードへ切り替えるべき場合又はリッチスパイクを実施すべき場合、つまり運転モードをリーン燃焼モードから非リーン燃焼モードへ切り替えるべき場合に、エンジントルクを等パワーに維持した状態で低トルク側に変化させているが、本発明はエンジントルクを低トルク側に変化させる際に等パワーに維持することは必須ではない。例えば、運転モードをリーン燃焼モードから非リーン燃焼モードへ切り替えるべき場合に、エンジン回転数を一定としてエンジントルクを低トルク側に変化させる形態で本発明を実施することもできる。この形態でも、空燃比切替制御の実施に伴うエンジントルクの増加を抑えることができるため、車両のショックを抑制できる。
　また、上記各形態は、上記式４に基づいてエンジントルクを算出して要求トルクに対するエンジントルクの配分を低下させることにより、エンジントルクが要求トルクを超えた超過量と回生可能トルクとが一致する（図３参照）。これにより、無駄なく余剰トルクの発生を回避できる。しかし、車両のショックを抑制できる限り、要求トルクに対するエンジントルクの配分の低下率は適宜設定してよい。例えば、要求トルクに対するエンジントルクの配分を一定の低下率で低下させる形態で本発明を実施することもできる。この形態であっても、エンジントルクの超過量が回生可能トルクよりも小さければ余剰トルクの発生を完全に回避できる。また、その超過量が回生可能トルクよりも大きくて余剰トルクが発生する場合でも、エンジントルクの配分を低下させない場合よりも余剰トルクを低減できるので車両のショックを抑制できる。
　上記各形態は、第１モータ・ジェネレータと第２モータ・ジェネレータとを備えたハイブリッド車両に適用された制御装置であるが、例えば、エンジントルクが伝達される出力ギアや出力軸等の出力部材に対して一つのモータ・ジェネレータが連結された形態のハイブリッドに対して本発明の制御装置を適用することも可能である。

Claims (6)

  1. 　リーン燃焼モードと、前記リーン燃焼モードよりもリッチ側の空燃比に設定された非リーン燃焼モードとの間で運転モードを切り替え可能な内燃機関と、少なくとも一つのモータ・ジェネレータとを走行用動力源として備えたハイブリッド車両に適用されるハイブリッド車両の制御装置において、
    　要求トルクに対する前記内燃機関のエンジントルクと前記モータ・ジェネレータのモータトルクとの配分を変更可能なトルク制御手段と、
    　前記運転モードを前記リーン燃焼モードから前記非リーン燃焼モードに切り替える場合に前記内燃機関の空燃比を低下させる空燃比切替制御を実施する空燃比制御手段と、を備え、
    　前記運転モードを前記リーン燃焼モードから前記非リーン燃焼モードに切り替えるべき場合、前記トルク制御手段が前記要求トルクに対する前記エンジントルクの配分を低下させてから前記空燃比制御手段が前記空燃比切替制御を実施するハイブリッド車両の制御装置。
  2. 　リーン燃焼モードを実施可能で、かつ前記リーン燃焼モードの実施中に空燃比を一時的にリッチ側の空燃比に変更するリッチスパイクを実施可能な内燃機関と、少なくとも一つのモータ・ジェネレータとを走行用動力源として備えたハイブリッド車両に適用されるハイブリッド車両の制御装置において、
    　要求トルクに対する前記内燃機関のエンジントルクと前記モータ・ジェネレータのモータトルクとの配分を変更可能なトルク制御手段と、
    　前記リッチスパイクを実施する場合に前記内燃機関の空燃比を低下させる空燃比切替制御を実施する空燃比制御手段と、を備え、
    　前記リッチスパイクを実施すべき場合、前記トルク制御手段が前記要求トルクに対する前記エンジントルクの配分を低下させてから前記空燃比制御手段が前記空燃比切替制御を実施するハイブリッド車両の制御装置。
  3. 　前記トルク制御手段は、前記リーン燃焼モード時の第１目標空燃比、前記非リーン燃焼モード時の第２目標空燃比、前記要求トルク、及び前記モータ・ジェネレータにて回生可能な回生可能トルクに基づいて前記エンジントルクを算出することにより、前記要求トルクに対する前記エンジントルクの配分を低下させる請求項１の制御装置。
  4. 　前記トルク制御手段は、前記リーン燃焼モード時の第１目標空燃比、前記リッチスパイク実施時の第２目標空燃比、前記要求トルク、及び前記モータ・ジェネレータにて回生可能な回生可能トルクに基づいて前記エンジントルクを算出することにより、前記要求トルクに対する前記エンジントルクの配分を低下させる請求項２の制御装置。
  5. 　前記トルク制御手段が算出した前記エンジントルクよりも低トルク側に前記内燃機関の熱効率が向上する領域が存在する場合、当該エンジントルクを低い値に変更するトルク変更手段を更に備える請求項３又は４の制御装置。
  6. 　前記トルク制御手段は、前記内燃機関が等パワーに維持された状態で前記要求トルクに対する前記エンジントルクの配分を低下させる請求項１～４のいずれか一項の制御装置。
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US14/894,630 US9527497B2 (en) 2013-05-31 2013-05-31 Control device for hybrid vehicle
CN201380077028.9A CN105246748B (zh) 2013-05-31 2013-05-31 混合动力车辆的控制装置
KR1020157034089A KR101696766B1 (ko) 2013-05-31 2013-05-31 하이브리드 차량의 제어 장치
DE112013007119.3T DE112013007119B4 (de) 2013-05-31 2013-05-31 Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107042820A (zh) * 2015-12-28 2017-08-15 罗伯特·博世有限公司 混合动力系统中的扭矩储备

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6296228B2 (ja) * 2013-12-13 2018-03-20 三菱自動車工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US10468759B2 (en) 2015-05-22 2019-11-05 Systems And Software Enterprises, Llc Hybrid steerable avionic antenna
US10628492B2 (en) 2017-07-20 2020-04-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Distributed graph database writes
WO2019073561A1 (ja) * 2017-10-12 2019-04-18 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御方法および制御装置
RU2748924C1 (ru) * 2017-12-15 2021-06-01 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Способ управления силовой установкой и силовая установка
CN108545075B (zh) * 2018-04-02 2019-07-23 吉林大学 一种行星式混联混合动力系统分层优化控制方法
DE102019213082A1 (de) * 2019-08-30 2021-03-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs
CN111169465B (zh) * 2020-01-15 2021-06-11 上海电气集团股份有限公司 一种重度混合动力车辆运行的控制方法
KR102250318B1 (ko) * 2020-11-11 2021-05-11 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 하이브리드 차량의 린번엔진 제어 장치 및 방법
CN117751064A (zh) * 2021-08-04 2024-03-22 日产自动车株式会社 混合动力车辆的控制方法以及混合动力车辆的控制装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006248519A (ja) * 1998-03-19 2006-09-21 Hitachi Ltd ハイブリッド自動車
JP2008068802A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0629A (ja) 1992-06-17 1994-01-11 Yohei Yamashita 植物の栽培方法
DE19852600A1 (de) 1998-11-14 2000-05-18 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
JP2005069029A (ja) 2003-08-27 2005-03-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP3783712B2 (ja) 2003-12-03 2006-06-07 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両における内燃機関の制御方法
US7401462B2 (en) 2004-03-30 2008-07-22 General Motors Corporation Control strategy for lean NOx trap regeneration
JP2006177306A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両の内燃機関制御装置
DE102005003628A1 (de) 2005-01-26 2006-08-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs mit einer Elektromaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP4301197B2 (ja) * 2005-04-22 2009-07-22 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
DE102011112343B4 (de) 2011-09-03 2023-02-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines Filters eines Fahrzeugs

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006248519A (ja) * 1998-03-19 2006-09-21 Hitachi Ltd ハイブリッド自動車
JP2008068802A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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