ハイブリッド車の制御装置
【課題】アクセル開度に対応する駆動力制御を適切に実行することのできるハイブリッド車の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関および電動機を駆動力源として備え、アクセル開度に応じて設定される要求駆動力に基づいて前記駆動力源の出力を制御するハイブリッド車の制御装置において、前記内燃機関により現在出力可能な出力の上限として内燃機関上限出力を求める内燃機関出力算出手段（ブロックＢ１）と、前記電動機により現在出力可能な出力の上限として電動機上限出力を求める電動機出力算出手段（ブロックＢ２）と、前記内燃機関上限出力と前記電動機上限出力とから算出される前記駆動力源全体として現在出力可能な出力の上限である駆動力源上限出力が、前記アクセル開度が全開の場合に出力されるように前記要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段（ブロックＢ４〜Ｂ６）とを設けた。
【解決手段】内燃機関および電動機を駆動力源として備え、アクセル開度に応じて設定される要求駆動力に基づいて前記駆動力源の出力を制御するハイブリッド車の制御装置において、前記内燃機関により現在出力可能な出力の上限として内燃機関上限出力を求める内燃機関出力算出手段（ブロックＢ１）と、前記電動機により現在出力可能な出力の上限として電動機上限出力を求める電動機出力算出手段（ブロックＢ２）と、前記内燃機関上限出力と前記電動機上限出力とから算出される前記駆動力源全体として現在出力可能な出力の上限である駆動力源上限出力が、前記アクセル開度が全開の場合に出力されるように前記要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段（ブロックＢ４〜Ｂ６）とを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の走行のための駆動力源として内燃機関と発電機能のある電動機とを備えているハイブリッド車に関し、特に、アクセル開度に対応する駆動力の制御を適切に実行するように構成されたハイブリッド車の制御装置に関するものである
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車は、複数の駆動力源としてガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関、およびモータ・ジェネレータなどの電動機を搭載した車両であり、エンジンおよびモータ・ジェネレータの持つ特性を生かしつつ、燃費を向上し、かつ排気ガスの低減を図ることが可能である。一方、車両の駆動力を制御する際には、一般に、アクセル開度に基づいた要求駆動力が求められ、その要求駆動力を実現するように実際の駆動力が制御される。具体的には、駆動力源の出力や変速機構の変速比が制御される。このような駆動力制御に関する装置の一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載されたエンジンの絞り弁開度制御装置では、現在使用している駆動系のギア比が検出され、その検出されたギア比におけるエンジン発生上限トルク値が、予め定めておいた駆動系の最大許容トルク値よりも低い値になるように演算される。また、その上限トルクを発生するエンジンの絞り弁開度が演算され、求められた絞り弁開度が、使用しているギヤ比（シフト位置）における絞り弁開度の上限値に設定される。次いで、その絞り弁開度上限値とアクセル開度の全開点とが一致させられ、アクセル開度の全閉点から全開点までのトルク特性が、アクセル開度の増加に伴って順次増加するように割り付けられる。そして、アクセルペダルの踏み込み量に応じて上記の割り付けにより絞り弁が開閉制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−３７３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１に記載された装置は、アクセルを全開点まで踏み込んで加速させる場合であっても、運転者に違和感を与えることなく加速を行うことができ、しかもエンジンの発生トルクを駆動系の最大許容トルクよりも低く抑えられるので、小型軽量で強度が特に高くない駆動系を使用することができる、とされている。すなわち、特許文献１に記載された装置によれば、現在のギア比におけるエンジン発生上限トルクを発生する上限絞り弁開度（フルスロットル開度）が求められ、その上限絞り弁開度とアクセル開度の全開点とが一致するように、アクセル踏み込み量に応じた絞り弁開度制御量が設定される。そのため、アクセルを踏み込んでも加速できない運転領域が生じてしまうことを回避でき、運転者に違和感を与えてしまうことを防止することができる。
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１に記載された発明は、エンジンのみを駆動力源とする従来の車両を対象とするものであり、エンジンおよびモータの複数の駆動力源を搭載したハイブリッド車については考慮されていない。したがって、特許文献１に記載された発明をハイブリッド車に適用した場合には、バッテリパワーすなわちモータにより発生させられる駆動力が考慮されていないことから、例えばバッテリパワー上限に達していなくても、アクセル開度と絞り弁開度とが一致させられることがある。その場合、ハイブリッド車として未だ駆動力に余裕があるにもかかわらずアクセルは全開の状態になってしまい、すなわちアクセルを踏み込んでも加速できない運転領域が生じてしまい、駆動力制御の応答性が低下してしまうことがある。このように、ハイブリッド車においては、アクセル開度に対応する駆動力制御を適切に実行するために、未だ改良の余地があった。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、アクセル開度に対応する駆動力制御を適切に実行することのできるハイブリッド車の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、内燃機関および電動機を駆動力源として備え、アクセル開度に応じて設定される要求駆動力に基づいて前記駆動力源の出力を制御するハイブリッド車の制御装置において、前記内燃機関により現在出力可能な出力の上限として内燃機関上限出力を求める内燃機関出力算出手段と、前記電動機により現在出力可能な出力の上限として電動機上限出力を求める電動機出力算出手段と、前記内燃機関上限出力と前記電動機上限出力とから算出される前記駆動力源全体として現在出力可能な出力の上限である駆動力源上限出力が、前記アクセル開度が全開の場合に出力されるように前記要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記内燃機関上限出力算出手段が、前記内燃機関に対する出力要求の内容に応じて、前記内燃機関上限出力を変更する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１０】
そして、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記内燃機関上限出力算出手段が、前記内燃機関に対して燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸気系統に供給するパージ要求があった場合に、前記内燃機関上限出力を低下させる手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、ハイブリッド車両の駆動力源全体として現時点で出力可能な駆動力源上限出力が、アクセル開度が全開（すなわち開度が１００％）になった場合に出力されるように、アクセル開度に応じて車両に要求される要求駆動力が設定される。そのため、常にアクセル開度の変化に対応した駆動力制御を実行することができる。例えば、ハイブリッド車両として未だ駆動力に余裕があるにもかかわらずアクセルは全開の状態になってしまい、アクセルを踏み込んでも加速されないような事態が生じてしまうことを回避できる。したがって、アクセル開度に対する駆動力制御の応答性を向上させることができ、ひいてはハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００１２】
また、請求項２の発明によれば、例えば高速走行や登坂走行のために内燃機関に対して高出力状態を要求するパワー要求、あるいは、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を大気中へ排出させないよう内燃機関の吸気系統へ供給するパージ要求などの内燃機関の出力要求があった場合に、その出力要求の内容に応じて内燃機関上限出力が適宜変更される。そのため、内燃機関に対する出力要求の変化に対応して駆動力制御を適切に行うことができ、ハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００１３】
そして、請求項３の発明によれば、内燃機関に対してパージ要求があった場合には、内燃機関上限出力が低下させられる。そのため、内燃機関に対してパージ要求があった場合でも駆動力制御を適切に行うことができ、ハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができる。また、パージ要求に対しても適切に対応できることから、排気エミッションの低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の制御装置によるハイブリッド車両の駆動力制御の一例を説明するためのブロック図である。
【図２】図１に示すこの発明の制御装置による駆動力制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１に示すこの発明の制御装置による駆動力制御の一例を説明するためのタイムチャートである。
【図４】この発明で制御の対象とするハイブリッド車両の構成の一例を示す模式図である。
【図５】従来の制御装置によるハイブリッド車両の駆動力制御の一例を説明するためのブロック図である。
【図６】図５に示す従来の制御装置による駆動力制御の一例を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
つぎに、この発明を図を参照して具体的に説明する。図４は、この発明に係るハイブリッド車両の構成例であって、いわゆる２モータタイプのハイブリッド車両の構成を模式的に示している。すなわち、この図４に示すハイブリッド車両は、駆動力源として内燃機関１と２基の電動機２，３とを備えており、内燃機関１の動力を電動機２と出力軸４とに分割するように構成されている。
【００１６】
内燃機関１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、あるいは天然ガスエンジンなどの燃料を燃焼して動力を出力する動力機関であり、この図４に示す例では、スロットル開度などの負荷を電気的に制御することが可能な電子スロットルバルブを備えていて、所定の負荷に対して回転数を制御することにより燃費が最も良好な最適運転点に設定できる内燃機関である。以下、この実施例の説明では、内燃機関１をエンジン１と記す。
【００１７】
電動機２，３は、いずれも、モータおよび発電機のいずれか一方もしくは両方の機能を有する電動機であり、この図４に示す例では、モータとしての機能と発電機としての機能を兼ね備えたモータ・ジェネレータが搭載されている。以下、この実施例の説明では、電動機２，３を、第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）２、および、第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）３と記す。
【００１８】
エンジン１の動力を第１モータ・ジェネレータ２と出力軸４とに分割するための動力分割機構として差動作用のある遊星歯車機構５が設けられており、この図４に示す例では、サンギヤ５ｓとリングギヤ５ｒとの間に配置したピニオンギヤをキャリヤ５ｃによって自転および公転が可能に保持したシングルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。そのキャリヤ５ｃにエンジン１が連結され、かつサンギヤ５ｓに第１モータ・ジェネレータ２が連結され、さらにリングギヤ５ｒに出力軸４が連結されている。
【００１９】
上述のように、第１モータ・ジェネレータ２は、発電機能のある電動機であって、動力分割機構すなわち遊星歯車機構５が差動作用をなすことにより、第１モータ・ジェネレータ２の回転数に応じてエンジン１の回転数が変化し、したがって第１モータ・ジェネレータ２によってエンジン１のエンジン回転数を制御できるように構成されている。
【００２０】
また、第１モータ・ジェネレータ２は、インバータ６を介して蓄電装置７に連結されている。すなわち、インバータ６によって第１モータ・ジェネレータ２の発電量や第１モータ・ジェネレータ２が電動機として機能する場合のトルクあるいは回転数を制御するように構成されている。さらに、出力軸４に、前述の第２モータ・ジェネレータ３が連結されており、この第２モータ・ジェネレータ３は他のインバータ８を介して蓄電装置７に接続されている。
【００２１】
さらに、各モータ・ジェネレータ２，３の間で電力を相互に供給できるように構成されている。すなわち、第１モータ・ジェネレータ２が発電機として機能した場合には、その電力を第２モータ・ジェネレータ３に供給して第２モータ・ジェネレータ３を電動機として機能させ、エンジン１が出力した動力の一部を電力に一旦変換した後、その動力を出力軸４に伝達するように構成されている。
【００２２】
そして、上記のエンジン１、および各モータ・ジェネレータ２，３の動作状態を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）９が設けられている。この電子制御装置９には、例えば車輪速センサなどの車速を検出するセンサ、アクセル開度センサなどの加速要求を検出するセンサ、ブレーキスイッチなど制動要求を検出するセンサ、エンジン１のエンジン回転数を検出するセンサ、蓄電装置７の充電量を検出するセンサ、各モータ・ジェネレータ２，３の回転数をそれぞれ検出するセンサ、出力軸４の回転数を検出するするセンサなどの各種センサ装置からの検出信号が入力される。これに対して、電子制御装置９からは、エンジン１を制御する信号、各モータ・ジェネレータ２，３（すなわちインバータ６，８）を制御する信号などが出力されるように構成されている。
【００２３】
前述したように、この発明で制御の対象としている車両は、内燃機関および電動機の複数の駆動力源を有するハイブリッド車両であり、そのようなハイブリッド車両の駆動力を運転者のアクセル操作に基づくアクセル開度に対応させて制御する場合、従来の駆動力制御では、運転者の加速要求に基づく要求駆動力と実際に車両で発生している実駆動力とが完全に一致しない場合もあった。例えば、図５，図６に示す従来のハイブリッド車両の駆動力制御では、先ず、現在のアクセル開度と車速とから要求駆動トルクが算出される（ブロックＢ１０１）。具体的には、図５のブロック図中に示すように、車速とアクセル開度とに基づいて予め設定されたマップから、要求駆動力として要求駆動トルクが求められる。あるいは、予め設定された所定の演算式に基づいて算出される。
【００２４】
次いで、求められた要求駆動トルクに出力軸１の回転数が乗算されてエンジン１に要求される要求パワーのベース値が算出される（ブロックＢ１０２）。そして、この要求パワーのベース値に、バッテリ（充放電）パワーおよび損失補正パワーが加算されて、要求パワーが算出される（ブロックＢ１０３）。ここでバッテリ（充放電）パワーとは、言い換えれば、駆動力源としての電動機によって出力可能なパワーのことであり、例えば図４に示すハイブリッド車両の構成においては、第２モータ・ジェネレータ３により出力することが可能な出力の上限値である。
【００２５】
そして、このようにして要求駆動トルクおよび要求パワーが算出される従来のハイブリッド車両の駆動力制御では、図６のタイムチャートに示すように、実際に出力可能な実駆動トルクおよび駆動力源の上限出力（システム上限パワー）が、要求駆動トルクおよび要求パワーに対してそれぞれ不足してしまい、アクセル開度と完全に一致して制御されない運転領域が生じる場合がある。すなわち、図６の時刻ｔ以降のように、要求駆動トルクおよび要求パワーが、それぞれ実駆動トルクおよびシステム上限パワーを上回った状態となり、アクセル開度すなわち運転者のアクセル操作の変化に対する実駆動トルクおよびシステム上限パワー（すなわち駆動力源全体の実パワー）の応答性が低下する運転領域が発生する場合がある。
【００２６】
そこで、この発明に係る制御装置では、内燃機関と電動機との複数の駆動力源を有するハイブリッド車両に対して、運転者のアクセル操作によるアクセル開度の変化に対応して車両の駆動力を応答性良く適切に制御できるように構成されている。その駆動力制御の一例を、図１ないし図３に示してある。先ず、図１において、現在のエンジン１のエンジン回転数Ｎe とエンジン１に対する出力要求の内容に応じて、エンジン１により現在出力可能な出力の上限であるエンジン上限出力Ｐe 、言い換えると、現時点でのエンジン１の出力可能最大パワーＰe が算出される（ブロックＢ１）。具体的には、この図１のブロック図中に示すように、エンジン回転数Ｎe とエンジン１に対する出力要求とに基づいて予め設定されたマップから、エンジン上限出力Ｐe が求められる。あるいは、予め設定された所定の演算式に基づいてこのエンジン上限出力Ｐe を算出することもできる。
【００２７】
ここで、エンジン１に対する出力要求とは、例えば高速走行や登坂走行時に、車両の駆動力源としてのエンジン１に対して高出力状態を要求するパワー要求、あるいは、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を大気中へ排出させないようエンジン１の吸気系統へ供給する際にエンジン１に対して低出力状態を要求するパージ要求などのことである。したがって、上記のエンジン上限出力Ｐe を求めるためのマップにおいても、上記のような、パワー要求時、パージ要求時、それらパワー要求やパージ要求がない通常時の各出力要求の内容毎に、エンジン回転数Ｎe に対応するエンジン上限出力Ｐe が設定されている。なお、この図１に示す実施例では、上記のように３通り（３水準）の出力要求についてマップが設定されている例を説明しているが、２通り（２水準）の出力要求についてマップを設定してもよく、あるいは４通り（４水準）以上の出力要求に細分化してマップを設定してもよい。
【００２８】
エンジン１に対するエンジン上限出力（出力可能最大パワー）Ｐe が求められると、第２モータ・ジェネレータ３により現在出力可能な出力の上限であるモータ・ジェネレータ上限出力Ｐm 、言い換えると、現時点での第２モータ・ジェネレータ３および蓄電装置（バッテリ）７により出力可能な出力の上限であるバッテリ出力上限Ｐm が、上記のエンジン上限出力Ｐe に加算されて、車両の駆動力源全体すなわちこの実施例ではエンジン１および第２モータ・ジェネレータ３により現在出力可能な出力の上限であるシステム上限出力Ｐ、言い換えると、現時点でのエンジン１ならびに第２モータ・ジェネレータ３および蓄電装置（バッテリ）７により出力可能な出力の上限であるシステム出力可能上限Ｐが算出される（ブロックＢ２）。すなわち、システム上限出力（システム出力可能上限）Ｐは、
Ｐ＝Ｐe ＋Ｐm
として求められる。
【００２９】
次いで、上記のようにして求められたシステム上限出力Ｐに対して出力軸４の回転数Ｎout が除算されて、システム上限駆動トルクＴが算出される（ブロックＢ３）。すなわち、上記のシステム上限出力Ｐがトルクに換算されるのであって、このシステム上限駆動トルクＴは、
Ｔ＝Ｐ／Ｎout ＝（Ｐe ＋Ｐm ）／Ｎout
として求められる。
【００３０】
一方、現在のアクセル開度θと車速Ｖとから制御アクセル開度θc が算出される（ブロックＢ４）。この制御アクセル開度θc は、アクセル開度が全開の場合、すなわちアクセル開度が１００％の場合に、上記のシステム上限出力Ｐが出力されるようにアクセル開度の割り付けを設定するためのものであって、具体的には、図１のブロック図中に示すように、車速Ｖとアクセル開度θとに基づいて予め設定されたマップから、この制御アクセル開度θc が、０％から１００％の範囲の値として求められる。あるいは、予め設定された所定の演算式に基づいてこの制御アクセル開度θc を算出することもできる。
【００３１】
そして、上記のようにして求められたシステム上限駆動トルクＴに対して制御アクセル開度θc が乗算されて、この車両の駆動力制御における要求駆動トルクＴreq が算出され（ブロックＢ５）、また、その要求駆動トルクＴreq に対して出力軸４の回転数Ｎout が乗算されることにより、この車両の駆動力制御における要求パワーＰreq が算出される（ブロックＢ６）。すなわち、要求駆動トルクＴreq および要求パワーＰreq は、それぞれ、
Ｔreq ＝Ｔ×θc
Ｐreq ＝Ｔreq ×Ｎout
として求められる。
【００３２】
上記のようにして、要求駆動トルクＴreq および要求パワーＰreq すなわちこの発明における要求駆動力が求められる駆動力制御のより詳細な制御例を、図２のフローチャートに示してある。このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図２において、先ず、エンジン１に対する出力要求の有無について判断される。具体的には、パージ要求によるエンジン１に対しての出力低下要求があるか否かが判断される（ステップＳ１）。すなわち、前述したように、エンジン１の燃料タンク内で発生する蒸発燃料を大気中へ排出させないためにその蒸発燃料をエンジン１の吸気系統へ供給する際に、エンジン１に対して低出力状態を要求するパージ要求の有無について判断される。
【００３３】
パージ要求がないことにより、このステップＳ１で否定的に判断された場合は、ステップＳ２へ進み、パワー要求によるエンジン１に対しての出力増大要求があるか否かが判断される。すなわち、前述したように、例えば高速走行や登坂走行の際にエンジン１に対して高出力状態を要求するパワー要求の有無について判断される。
【００３４】
パワー要求がないことにより、このステップＳ２で否定的に判断された場合は、ステップＳ３へ進み、通常時のエンジンパワーマップが選択される。すなわち、前述の図１のブロック図中のエンジン上限出力Ｐe を求める際のマップにおいて、中央に実線で示してある通常時のエンジンパワーマップが選択される。
【００３５】
一方、パワー要求があったことにより、ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ４へ進み、パワー要求時のエンジンパワーマップが選択される。すなわち、前述の図１のブロック図中のエンジン上限出力Ｐe を求める際のマップにおいて、高出力側に一点鎖線で示してあるパワー要求時のエンジンパワーマップが選択される。
【００３６】
また、パージ要求があったことにより、上述のステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ５へ進み、パージ要求時のエンジンパワーマップが選択される。すなわち、前述の図１のブロック図中のエンジン上限出力Ｐe を求める際のマップにおいて、低出力側に破線で示してあるパージ要求時のエンジンパワーマップが選択される。
【００３７】
上記のようにして、通常時、パワー要求時、パージ要求時のエンジン１に対する各出力要求に対応したいずれかのマップが選択されると、ステップＳ６へ進み、選択されたエンジンパワーマップと現在のエンジン１のエンジン回転数Ｎe とから、出力可能最大エンジンパワーすなわちエンジン上限出力Ｐe が算出される。なお、ここでは現在のエンジン回転数Ｎe を用いて出力可能最大エンジンパワーＰe を算出する例を示しているが、例えば前述した第１モータ・ジェネレータ２の回転数を制御する際のフィードバック制御に用いる目標エンジン回転数を基に出力可能最大エンジンパワーＰe を算出してもよい。要は、現時点におけるエンジン最大パワーが算出できるエンジン回転数であればよい。
【００３８】
次いで、エンジン上限出力Ｐe と、バッテリ出力上限すなわちモータ・ジェネレータ上限出力Ｐm とが加算されて、システム出力可能上限すなわちシステム上限出力Ｐが算出される（ステップＳ７）。また、そのシステム上限出力Ｐが出力軸４の回転数Ｎout で除算されて、出力可能上限出力軸トルクすなわちシステム上限駆動トルクＴが算出される（ステップＳ８）。
【００３９】
そして、システム上限駆動トルクＴと制御アクセル開度θc とが乗算されて、要求駆動トルクＴreq が算出される（ステップＳ９）。このように、システム上限駆動トルクＴに制御アクセル開度θc が乗算されて要求駆動トルクＴreq が算出されて設定されることにより、この時点においてシステム上限駆動トルクＴの範囲内で要求駆動トルクＴreq が決定されることになる。そのため、運転者によるアクセル操作が行われてアクセル開度θが変化したとしても、実際に出力可能な要求駆動トルクＴreq が設定されるので、アクセル開度θの変化に対応して適切な駆動力制御を実行することができる。
【００４０】
さらに、上記の要求駆動トルクＴreq と出力軸４の回転数Ｎout とが乗算されて要求パワーＰreq が算出される（ステップＳ１０）。このように、要求駆動トルクＴreq に出力軸回転数Ｎout が乗算されて要求パワーＰreq が算出されて設定されることにより、エンジン１および第２モータ・ジェネレータ３によって要求パワーＰreq を実際に出力することが可能になる。すなわち、要求パワーＰreq が実現されてこの発明における駆動力制御を適切に実行することができる。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００４１】
上記のようにしてこの発明における駆動力制御が実行される場合のアクセル開度の変化に対応した駆動トルクおよび出力等の挙動を、図３のタイムチャートに示してある。前述したように、図６に示した従来のハイブリッド車両の駆動力制御の例では、実際に出力可能な実駆動トルクおよび駆動力源のシステム上限パワーが、要求駆動トルクおよび要求パワーに対してそれぞれ不足し、アクセル開度の変化に対する実駆動トルクおよびシステム上限パワーの応答性が低下する運転領域が発生している。それに対して、この図３のタイムチャートに示すこの発明における駆動力制御では、要求駆動トルクに対して実駆動トルクが、ほぼ等しく一致している。また、要求パワーに対して実エンジンパワーとバッテリパワーとの合計すなわちこのハイブリッド車両のシステム全体としての実際の出力が、ほぼ等しく一致している。そのため、要求駆動トルクおよび要求パワーに対して、実際に出力可能な実駆動トルクおよびハイブリッド車両のシステム全体としての上限出力（すなわちシステム上限パワー）が不足することがなく、この発明における駆動力制御を適切に実行することができる。また、要求駆動トルクと実駆動トルクとが良く一致していることから、アクセル開度の増大・減少の変化にも精度良く対応して、駆動力制御を適切に実行することができる。
【００４２】
以上のように、この発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、ハイブリッド車両のシステム全体、すなわちエンジン１と第２モータ・ジェネレータ３との駆動力源全体として現時点で出力可能なシステム上限出力Ｐが、アクセル開度θが全開（すなわちアクセル開度θが１００％）になった場合に出力されるように、アクセル開度θに応じて車両に要求される要求駆動力が設定される。そのため、常にアクセル開度θの変化に対応した駆動力制御を実行することができる。その結果、アクセル開度θに対する駆動力制御の応答性を向上させることができ、ひいてはハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００４３】
また、例えば高速走行や登坂走行のために内燃機関に対して高出力状態を要求するパワー要求や、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を大気中へ排出させないよう内燃機関の吸気系統へ供給するパージ要求などのエンジン１に対する出力要求があった場合に、その出力要求の内容に応じてエンジン上限出力Ｐe が適宜変更される。そのため、エンジン１に対する出力要求の変化に対応して駆動力制御を適切に行うことができ、ハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができる。特に、エンジン１に対してパージ要求があった場合に、駆動力制御を適切に行うことができ、ハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができるとともに、パージ要求に対しても適切に対応できることから、排気エミッションの低減に寄与することができる。
【００４４】
ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、ブロックＢ１およびステップＳ６を実行する機能的手段が、この発明における「内燃機関出力算出手段」に相当し、ブロックＢ２およびステップＳ７を実行する機能的手段が、この発明における「電動機出力算出手段」に相当する。そして、ブロックＢ４，Ｂ５，Ｂ６およびステップＳ９，Ｓ１０を実行する機能的手段が、この発明における「要求駆動力設定手段」に相当する。
【００４５】
なお、上述した具体例では、この発明における駆動力制御の対象とするハイブリッド車両として、内燃機関としてエンジン１と、電動機として第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３とを備えた、いわゆる２モータタイプのハイブリッド車両の構成を例に挙げて説明したが、例えば、エンジンと、１基のモータ・ジェネレータとを備えたハイブリッド車両であってもよく、あるいは、エンジンと、発電機能を有しないモータとから構成されるハイブリッド車両であってもよい。要は、車両の駆動力を発生させるための駆動力源として、少なくとも、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関と、モータあるいはモータ・ジェネレータなどの電動機とを備えたハイブリッド車両をこの発明における駆動力制御の対象とすることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１…内燃機関（エンジン）、 ２，３…電動機（モータ・ジェネレータ，ＭＧ１，ＭＧ２）、 ４…出力軸、 ９…電子制御装置（ＥＣＵ）。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の走行のための駆動力源として内燃機関と発電機能のある電動機とを備えているハイブリッド車に関し、特に、アクセル開度に対応する駆動力の制御を適切に実行するように構成されたハイブリッド車の制御装置に関するものである
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車は、複数の駆動力源としてガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関、およびモータ・ジェネレータなどの電動機を搭載した車両であり、エンジンおよびモータ・ジェネレータの持つ特性を生かしつつ、燃費を向上し、かつ排気ガスの低減を図ることが可能である。一方、車両の駆動力を制御する際には、一般に、アクセル開度に基づいた要求駆動力が求められ、その要求駆動力を実現するように実際の駆動力が制御される。具体的には、駆動力源の出力や変速機構の変速比が制御される。このような駆動力制御に関する装置の一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載されたエンジンの絞り弁開度制御装置では、現在使用している駆動系のギア比が検出され、その検出されたギア比におけるエンジン発生上限トルク値が、予め定めておいた駆動系の最大許容トルク値よりも低い値になるように演算される。また、その上限トルクを発生するエンジンの絞り弁開度が演算され、求められた絞り弁開度が、使用しているギヤ比（シフト位置）における絞り弁開度の上限値に設定される。次いで、その絞り弁開度上限値とアクセル開度の全開点とが一致させられ、アクセル開度の全閉点から全開点までのトルク特性が、アクセル開度の増加に伴って順次増加するように割り付けられる。そして、アクセルペダルの踏み込み量に応じて上記の割り付けにより絞り弁が開閉制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−３７３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１に記載された装置は、アクセルを全開点まで踏み込んで加速させる場合であっても、運転者に違和感を与えることなく加速を行うことができ、しかもエンジンの発生トルクを駆動系の最大許容トルクよりも低く抑えられるので、小型軽量で強度が特に高くない駆動系を使用することができる、とされている。すなわち、特許文献１に記載された装置によれば、現在のギア比におけるエンジン発生上限トルクを発生する上限絞り弁開度（フルスロットル開度）が求められ、その上限絞り弁開度とアクセル開度の全開点とが一致するように、アクセル踏み込み量に応じた絞り弁開度制御量が設定される。そのため、アクセルを踏み込んでも加速できない運転領域が生じてしまうことを回避でき、運転者に違和感を与えてしまうことを防止することができる。
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１に記載された発明は、エンジンのみを駆動力源とする従来の車両を対象とするものであり、エンジンおよびモータの複数の駆動力源を搭載したハイブリッド車については考慮されていない。したがって、特許文献１に記載された発明をハイブリッド車に適用した場合には、バッテリパワーすなわちモータにより発生させられる駆動力が考慮されていないことから、例えばバッテリパワー上限に達していなくても、アクセル開度と絞り弁開度とが一致させられることがある。その場合、ハイブリッド車として未だ駆動力に余裕があるにもかかわらずアクセルは全開の状態になってしまい、すなわちアクセルを踏み込んでも加速できない運転領域が生じてしまい、駆動力制御の応答性が低下してしまうことがある。このように、ハイブリッド車においては、アクセル開度に対応する駆動力制御を適切に実行するために、未だ改良の余地があった。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、アクセル開度に対応する駆動力制御を適切に実行することのできるハイブリッド車の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、内燃機関および電動機を駆動力源として備え、アクセル開度に応じて設定される要求駆動力に基づいて前記駆動力源の出力を制御するハイブリッド車の制御装置において、前記内燃機関により現在出力可能な出力の上限として内燃機関上限出力を求める内燃機関出力算出手段と、前記電動機により現在出力可能な出力の上限として電動機上限出力を求める電動機出力算出手段と、前記内燃機関上限出力と前記電動機上限出力とから算出される前記駆動力源全体として現在出力可能な出力の上限である駆動力源上限出力が、前記アクセル開度が全開の場合に出力されるように前記要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記内燃機関上限出力算出手段が、前記内燃機関に対する出力要求の内容に応じて、前記内燃機関上限出力を変更する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１０】
そして、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記内燃機関上限出力算出手段が、前記内燃機関に対して燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸気系統に供給するパージ要求があった場合に、前記内燃機関上限出力を低下させる手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、ハイブリッド車両の駆動力源全体として現時点で出力可能な駆動力源上限出力が、アクセル開度が全開（すなわち開度が１００％）になった場合に出力されるように、アクセル開度に応じて車両に要求される要求駆動力が設定される。そのため、常にアクセル開度の変化に対応した駆動力制御を実行することができる。例えば、ハイブリッド車両として未だ駆動力に余裕があるにもかかわらずアクセルは全開の状態になってしまい、アクセルを踏み込んでも加速されないような事態が生じてしまうことを回避できる。したがって、アクセル開度に対する駆動力制御の応答性を向上させることができ、ひいてはハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００１２】
また、請求項２の発明によれば、例えば高速走行や登坂走行のために内燃機関に対して高出力状態を要求するパワー要求、あるいは、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を大気中へ排出させないよう内燃機関の吸気系統へ供給するパージ要求などの内燃機関の出力要求があった場合に、その出力要求の内容に応じて内燃機関上限出力が適宜変更される。そのため、内燃機関に対する出力要求の変化に対応して駆動力制御を適切に行うことができ、ハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００１３】
そして、請求項３の発明によれば、内燃機関に対してパージ要求があった場合には、内燃機関上限出力が低下させられる。そのため、内燃機関に対してパージ要求があった場合でも駆動力制御を適切に行うことができ、ハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができる。また、パージ要求に対しても適切に対応できることから、排気エミッションの低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の制御装置によるハイブリッド車両の駆動力制御の一例を説明するためのブロック図である。
【図２】図１に示すこの発明の制御装置による駆動力制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１に示すこの発明の制御装置による駆動力制御の一例を説明するためのタイムチャートである。
【図４】この発明で制御の対象とするハイブリッド車両の構成の一例を示す模式図である。
【図５】従来の制御装置によるハイブリッド車両の駆動力制御の一例を説明するためのブロック図である。
【図６】図５に示す従来の制御装置による駆動力制御の一例を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
つぎに、この発明を図を参照して具体的に説明する。図４は、この発明に係るハイブリッド車両の構成例であって、いわゆる２モータタイプのハイブリッド車両の構成を模式的に示している。すなわち、この図４に示すハイブリッド車両は、駆動力源として内燃機関１と２基の電動機２，３とを備えており、内燃機関１の動力を電動機２と出力軸４とに分割するように構成されている。
【００１６】
内燃機関１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、あるいは天然ガスエンジンなどの燃料を燃焼して動力を出力する動力機関であり、この図４に示す例では、スロットル開度などの負荷を電気的に制御することが可能な電子スロットルバルブを備えていて、所定の負荷に対して回転数を制御することにより燃費が最も良好な最適運転点に設定できる内燃機関である。以下、この実施例の説明では、内燃機関１をエンジン１と記す。
【００１７】
電動機２，３は、いずれも、モータおよび発電機のいずれか一方もしくは両方の機能を有する電動機であり、この図４に示す例では、モータとしての機能と発電機としての機能を兼ね備えたモータ・ジェネレータが搭載されている。以下、この実施例の説明では、電動機２，３を、第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）２、および、第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）３と記す。
【００１８】
エンジン１の動力を第１モータ・ジェネレータ２と出力軸４とに分割するための動力分割機構として差動作用のある遊星歯車機構５が設けられており、この図４に示す例では、サンギヤ５ｓとリングギヤ５ｒとの間に配置したピニオンギヤをキャリヤ５ｃによって自転および公転が可能に保持したシングルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。そのキャリヤ５ｃにエンジン１が連結され、かつサンギヤ５ｓに第１モータ・ジェネレータ２が連結され、さらにリングギヤ５ｒに出力軸４が連結されている。
【００１９】
上述のように、第１モータ・ジェネレータ２は、発電機能のある電動機であって、動力分割機構すなわち遊星歯車機構５が差動作用をなすことにより、第１モータ・ジェネレータ２の回転数に応じてエンジン１の回転数が変化し、したがって第１モータ・ジェネレータ２によってエンジン１のエンジン回転数を制御できるように構成されている。
【００２０】
また、第１モータ・ジェネレータ２は、インバータ６を介して蓄電装置７に連結されている。すなわち、インバータ６によって第１モータ・ジェネレータ２の発電量や第１モータ・ジェネレータ２が電動機として機能する場合のトルクあるいは回転数を制御するように構成されている。さらに、出力軸４に、前述の第２モータ・ジェネレータ３が連結されており、この第２モータ・ジェネレータ３は他のインバータ８を介して蓄電装置７に接続されている。
【００２１】
さらに、各モータ・ジェネレータ２，３の間で電力を相互に供給できるように構成されている。すなわち、第１モータ・ジェネレータ２が発電機として機能した場合には、その電力を第２モータ・ジェネレータ３に供給して第２モータ・ジェネレータ３を電動機として機能させ、エンジン１が出力した動力の一部を電力に一旦変換した後、その動力を出力軸４に伝達するように構成されている。
【００２２】
そして、上記のエンジン１、および各モータ・ジェネレータ２，３の動作状態を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）９が設けられている。この電子制御装置９には、例えば車輪速センサなどの車速を検出するセンサ、アクセル開度センサなどの加速要求を検出するセンサ、ブレーキスイッチなど制動要求を検出するセンサ、エンジン１のエンジン回転数を検出するセンサ、蓄電装置７の充電量を検出するセンサ、各モータ・ジェネレータ２，３の回転数をそれぞれ検出するセンサ、出力軸４の回転数を検出するするセンサなどの各種センサ装置からの検出信号が入力される。これに対して、電子制御装置９からは、エンジン１を制御する信号、各モータ・ジェネレータ２，３（すなわちインバータ６，８）を制御する信号などが出力されるように構成されている。
【００２３】
前述したように、この発明で制御の対象としている車両は、内燃機関および電動機の複数の駆動力源を有するハイブリッド車両であり、そのようなハイブリッド車両の駆動力を運転者のアクセル操作に基づくアクセル開度に対応させて制御する場合、従来の駆動力制御では、運転者の加速要求に基づく要求駆動力と実際に車両で発生している実駆動力とが完全に一致しない場合もあった。例えば、図５，図６に示す従来のハイブリッド車両の駆動力制御では、先ず、現在のアクセル開度と車速とから要求駆動トルクが算出される（ブロックＢ１０１）。具体的には、図５のブロック図中に示すように、車速とアクセル開度とに基づいて予め設定されたマップから、要求駆動力として要求駆動トルクが求められる。あるいは、予め設定された所定の演算式に基づいて算出される。
【００２４】
次いで、求められた要求駆動トルクに出力軸１の回転数が乗算されてエンジン１に要求される要求パワーのベース値が算出される（ブロックＢ１０２）。そして、この要求パワーのベース値に、バッテリ（充放電）パワーおよび損失補正パワーが加算されて、要求パワーが算出される（ブロックＢ１０３）。ここでバッテリ（充放電）パワーとは、言い換えれば、駆動力源としての電動機によって出力可能なパワーのことであり、例えば図４に示すハイブリッド車両の構成においては、第２モータ・ジェネレータ３により出力することが可能な出力の上限値である。
【００２５】
そして、このようにして要求駆動トルクおよび要求パワーが算出される従来のハイブリッド車両の駆動力制御では、図６のタイムチャートに示すように、実際に出力可能な実駆動トルクおよび駆動力源の上限出力（システム上限パワー）が、要求駆動トルクおよび要求パワーに対してそれぞれ不足してしまい、アクセル開度と完全に一致して制御されない運転領域が生じる場合がある。すなわち、図６の時刻ｔ以降のように、要求駆動トルクおよび要求パワーが、それぞれ実駆動トルクおよびシステム上限パワーを上回った状態となり、アクセル開度すなわち運転者のアクセル操作の変化に対する実駆動トルクおよびシステム上限パワー（すなわち駆動力源全体の実パワー）の応答性が低下する運転領域が発生する場合がある。
【００２６】
そこで、この発明に係る制御装置では、内燃機関と電動機との複数の駆動力源を有するハイブリッド車両に対して、運転者のアクセル操作によるアクセル開度の変化に対応して車両の駆動力を応答性良く適切に制御できるように構成されている。その駆動力制御の一例を、図１ないし図３に示してある。先ず、図１において、現在のエンジン１のエンジン回転数Ｎe とエンジン１に対する出力要求の内容に応じて、エンジン１により現在出力可能な出力の上限であるエンジン上限出力Ｐe 、言い換えると、現時点でのエンジン１の出力可能最大パワーＰe が算出される（ブロックＢ１）。具体的には、この図１のブロック図中に示すように、エンジン回転数Ｎe とエンジン１に対する出力要求とに基づいて予め設定されたマップから、エンジン上限出力Ｐe が求められる。あるいは、予め設定された所定の演算式に基づいてこのエンジン上限出力Ｐe を算出することもできる。
【００２７】
ここで、エンジン１に対する出力要求とは、例えば高速走行や登坂走行時に、車両の駆動力源としてのエンジン１に対して高出力状態を要求するパワー要求、あるいは、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を大気中へ排出させないようエンジン１の吸気系統へ供給する際にエンジン１に対して低出力状態を要求するパージ要求などのことである。したがって、上記のエンジン上限出力Ｐe を求めるためのマップにおいても、上記のような、パワー要求時、パージ要求時、それらパワー要求やパージ要求がない通常時の各出力要求の内容毎に、エンジン回転数Ｎe に対応するエンジン上限出力Ｐe が設定されている。なお、この図１に示す実施例では、上記のように３通り（３水準）の出力要求についてマップが設定されている例を説明しているが、２通り（２水準）の出力要求についてマップを設定してもよく、あるいは４通り（４水準）以上の出力要求に細分化してマップを設定してもよい。
【００２８】
エンジン１に対するエンジン上限出力（出力可能最大パワー）Ｐe が求められると、第２モータ・ジェネレータ３により現在出力可能な出力の上限であるモータ・ジェネレータ上限出力Ｐm 、言い換えると、現時点での第２モータ・ジェネレータ３および蓄電装置（バッテリ）７により出力可能な出力の上限であるバッテリ出力上限Ｐm が、上記のエンジン上限出力Ｐe に加算されて、車両の駆動力源全体すなわちこの実施例ではエンジン１および第２モータ・ジェネレータ３により現在出力可能な出力の上限であるシステム上限出力Ｐ、言い換えると、現時点でのエンジン１ならびに第２モータ・ジェネレータ３および蓄電装置（バッテリ）７により出力可能な出力の上限であるシステム出力可能上限Ｐが算出される（ブロックＢ２）。すなわち、システム上限出力（システム出力可能上限）Ｐは、
Ｐ＝Ｐe ＋Ｐm
として求められる。
【００２９】
次いで、上記のようにして求められたシステム上限出力Ｐに対して出力軸４の回転数Ｎout が除算されて、システム上限駆動トルクＴが算出される（ブロックＢ３）。すなわち、上記のシステム上限出力Ｐがトルクに換算されるのであって、このシステム上限駆動トルクＴは、
Ｔ＝Ｐ／Ｎout ＝（Ｐe ＋Ｐm ）／Ｎout
として求められる。
【００３０】
一方、現在のアクセル開度θと車速Ｖとから制御アクセル開度θc が算出される（ブロックＢ４）。この制御アクセル開度θc は、アクセル開度が全開の場合、すなわちアクセル開度が１００％の場合に、上記のシステム上限出力Ｐが出力されるようにアクセル開度の割り付けを設定するためのものであって、具体的には、図１のブロック図中に示すように、車速Ｖとアクセル開度θとに基づいて予め設定されたマップから、この制御アクセル開度θc が、０％から１００％の範囲の値として求められる。あるいは、予め設定された所定の演算式に基づいてこの制御アクセル開度θc を算出することもできる。
【００３１】
そして、上記のようにして求められたシステム上限駆動トルクＴに対して制御アクセル開度θc が乗算されて、この車両の駆動力制御における要求駆動トルクＴreq が算出され（ブロックＢ５）、また、その要求駆動トルクＴreq に対して出力軸４の回転数Ｎout が乗算されることにより、この車両の駆動力制御における要求パワーＰreq が算出される（ブロックＢ６）。すなわち、要求駆動トルクＴreq および要求パワーＰreq は、それぞれ、
Ｔreq ＝Ｔ×θc
Ｐreq ＝Ｔreq ×Ｎout
として求められる。
【００３２】
上記のようにして、要求駆動トルクＴreq および要求パワーＰreq すなわちこの発明における要求駆動力が求められる駆動力制御のより詳細な制御例を、図２のフローチャートに示してある。このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図２において、先ず、エンジン１に対する出力要求の有無について判断される。具体的には、パージ要求によるエンジン１に対しての出力低下要求があるか否かが判断される（ステップＳ１）。すなわち、前述したように、エンジン１の燃料タンク内で発生する蒸発燃料を大気中へ排出させないためにその蒸発燃料をエンジン１の吸気系統へ供給する際に、エンジン１に対して低出力状態を要求するパージ要求の有無について判断される。
【００３３】
パージ要求がないことにより、このステップＳ１で否定的に判断された場合は、ステップＳ２へ進み、パワー要求によるエンジン１に対しての出力増大要求があるか否かが判断される。すなわち、前述したように、例えば高速走行や登坂走行の際にエンジン１に対して高出力状態を要求するパワー要求の有無について判断される。
【００３４】
パワー要求がないことにより、このステップＳ２で否定的に判断された場合は、ステップＳ３へ進み、通常時のエンジンパワーマップが選択される。すなわち、前述の図１のブロック図中のエンジン上限出力Ｐe を求める際のマップにおいて、中央に実線で示してある通常時のエンジンパワーマップが選択される。
【００３５】
一方、パワー要求があったことにより、ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ４へ進み、パワー要求時のエンジンパワーマップが選択される。すなわち、前述の図１のブロック図中のエンジン上限出力Ｐe を求める際のマップにおいて、高出力側に一点鎖線で示してあるパワー要求時のエンジンパワーマップが選択される。
【００３６】
また、パージ要求があったことにより、上述のステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ５へ進み、パージ要求時のエンジンパワーマップが選択される。すなわち、前述の図１のブロック図中のエンジン上限出力Ｐe を求める際のマップにおいて、低出力側に破線で示してあるパージ要求時のエンジンパワーマップが選択される。
【００３７】
上記のようにして、通常時、パワー要求時、パージ要求時のエンジン１に対する各出力要求に対応したいずれかのマップが選択されると、ステップＳ６へ進み、選択されたエンジンパワーマップと現在のエンジン１のエンジン回転数Ｎe とから、出力可能最大エンジンパワーすなわちエンジン上限出力Ｐe が算出される。なお、ここでは現在のエンジン回転数Ｎe を用いて出力可能最大エンジンパワーＰe を算出する例を示しているが、例えば前述した第１モータ・ジェネレータ２の回転数を制御する際のフィードバック制御に用いる目標エンジン回転数を基に出力可能最大エンジンパワーＰe を算出してもよい。要は、現時点におけるエンジン最大パワーが算出できるエンジン回転数であればよい。
【００３８】
次いで、エンジン上限出力Ｐe と、バッテリ出力上限すなわちモータ・ジェネレータ上限出力Ｐm とが加算されて、システム出力可能上限すなわちシステム上限出力Ｐが算出される（ステップＳ７）。また、そのシステム上限出力Ｐが出力軸４の回転数Ｎout で除算されて、出力可能上限出力軸トルクすなわちシステム上限駆動トルクＴが算出される（ステップＳ８）。
【００３９】
そして、システム上限駆動トルクＴと制御アクセル開度θc とが乗算されて、要求駆動トルクＴreq が算出される（ステップＳ９）。このように、システム上限駆動トルクＴに制御アクセル開度θc が乗算されて要求駆動トルクＴreq が算出されて設定されることにより、この時点においてシステム上限駆動トルクＴの範囲内で要求駆動トルクＴreq が決定されることになる。そのため、運転者によるアクセル操作が行われてアクセル開度θが変化したとしても、実際に出力可能な要求駆動トルクＴreq が設定されるので、アクセル開度θの変化に対応して適切な駆動力制御を実行することができる。
【００４０】
さらに、上記の要求駆動トルクＴreq と出力軸４の回転数Ｎout とが乗算されて要求パワーＰreq が算出される（ステップＳ１０）。このように、要求駆動トルクＴreq に出力軸回転数Ｎout が乗算されて要求パワーＰreq が算出されて設定されることにより、エンジン１および第２モータ・ジェネレータ３によって要求パワーＰreq を実際に出力することが可能になる。すなわち、要求パワーＰreq が実現されてこの発明における駆動力制御を適切に実行することができる。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
【００４１】
上記のようにしてこの発明における駆動力制御が実行される場合のアクセル開度の変化に対応した駆動トルクおよび出力等の挙動を、図３のタイムチャートに示してある。前述したように、図６に示した従来のハイブリッド車両の駆動力制御の例では、実際に出力可能な実駆動トルクおよび駆動力源のシステム上限パワーが、要求駆動トルクおよび要求パワーに対してそれぞれ不足し、アクセル開度の変化に対する実駆動トルクおよびシステム上限パワーの応答性が低下する運転領域が発生している。それに対して、この図３のタイムチャートに示すこの発明における駆動力制御では、要求駆動トルクに対して実駆動トルクが、ほぼ等しく一致している。また、要求パワーに対して実エンジンパワーとバッテリパワーとの合計すなわちこのハイブリッド車両のシステム全体としての実際の出力が、ほぼ等しく一致している。そのため、要求駆動トルクおよび要求パワーに対して、実際に出力可能な実駆動トルクおよびハイブリッド車両のシステム全体としての上限出力（すなわちシステム上限パワー）が不足することがなく、この発明における駆動力制御を適切に実行することができる。また、要求駆動トルクと実駆動トルクとが良く一致していることから、アクセル開度の増大・減少の変化にも精度良く対応して、駆動力制御を適切に実行することができる。
【００４２】
以上のように、この発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、ハイブリッド車両のシステム全体、すなわちエンジン１と第２モータ・ジェネレータ３との駆動力源全体として現時点で出力可能なシステム上限出力Ｐが、アクセル開度θが全開（すなわちアクセル開度θが１００％）になった場合に出力されるように、アクセル開度θに応じて車両に要求される要求駆動力が設定される。そのため、常にアクセル開度θの変化に対応した駆動力制御を実行することができる。その結果、アクセル開度θに対する駆動力制御の応答性を向上させることができ、ひいてはハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００４３】
また、例えば高速走行や登坂走行のために内燃機関に対して高出力状態を要求するパワー要求や、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を大気中へ排出させないよう内燃機関の吸気系統へ供給するパージ要求などのエンジン１に対する出力要求があった場合に、その出力要求の内容に応じてエンジン上限出力Ｐe が適宜変更される。そのため、エンジン１に対する出力要求の変化に対応して駆動力制御を適切に行うことができ、ハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができる。特に、エンジン１に対してパージ要求があった場合に、駆動力制御を適切に行うことができ、ハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができるとともに、パージ要求に対しても適切に対応できることから、排気エミッションの低減に寄与することができる。
【００４４】
ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、ブロックＢ１およびステップＳ６を実行する機能的手段が、この発明における「内燃機関出力算出手段」に相当し、ブロックＢ２およびステップＳ７を実行する機能的手段が、この発明における「電動機出力算出手段」に相当する。そして、ブロックＢ４，Ｂ５，Ｂ６およびステップＳ９，Ｓ１０を実行する機能的手段が、この発明における「要求駆動力設定手段」に相当する。
【００４５】
なお、上述した具体例では、この発明における駆動力制御の対象とするハイブリッド車両として、内燃機関としてエンジン１と、電動機として第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３とを備えた、いわゆる２モータタイプのハイブリッド車両の構成を例に挙げて説明したが、例えば、エンジンと、１基のモータ・ジェネレータとを備えたハイブリッド車両であってもよく、あるいは、エンジンと、発電機能を有しないモータとから構成されるハイブリッド車両であってもよい。要は、車両の駆動力を発生させるための駆動力源として、少なくとも、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関と、モータあるいはモータ・ジェネレータなどの電動機とを備えたハイブリッド車両をこの発明における駆動力制御の対象とすることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１…内燃機関（エンジン）、 ２，３…電動機（モータ・ジェネレータ，ＭＧ１，ＭＧ２）、 ４…出力軸、 ９…電子制御装置（ＥＣＵ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関および電動機を駆動力源として備え、アクセル開度に応じて設定される要求駆動力に基づいて前記駆動力源の出力を制御するハイブリッド車の制御装置において、
前記内燃機関により現在出力可能な出力の上限として内燃機関上限出力を求める内燃機関出力算出手段と、
前記電動機により現在出力可能な出力の上限として電動機上限出力を求める電動機出力算出手段と、
前記内燃機関上限出力と前記電動機上限出力とから算出される前記駆動力源全体として現在出力可能な出力の上限である駆動力源上限出力が、前記アクセル開度が全開の場合に出力されるように前記要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関出力算出手段は、前記内燃機関に対する出力要求の内容に応じて、前記内燃機関上限出力を変更する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関出力算出手段は、前記内燃機関に対して燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸気系統に供給するパージ要求があった場合に、前記内燃機関上限出力を低下させる手段を含むことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項１】
内燃機関および電動機を駆動力源として備え、アクセル開度に応じて設定される要求駆動力に基づいて前記駆動力源の出力を制御するハイブリッド車の制御装置において、
前記内燃機関により現在出力可能な出力の上限として内燃機関上限出力を求める内燃機関出力算出手段と、
前記電動機により現在出力可能な出力の上限として電動機上限出力を求める電動機出力算出手段と、
前記内燃機関上限出力と前記電動機上限出力とから算出される前記駆動力源全体として現在出力可能な出力の上限である駆動力源上限出力が、前記アクセル開度が全開の場合に出力されるように前記要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関出力算出手段は、前記内燃機関に対する出力要求の内容に応じて、前記内燃機関上限出力を変更する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関出力算出手段は、前記内燃機関に対して燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸気系統に供給するパージ要求があった場合に、前記内燃機関上限出力を低下させる手段を含むことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−８１８０２（Ｐ２０１２−８１８０２Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２７６３２（Ｐ２０１０−２２７６３２）
【出願日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]