ハイブリッド車両の制御装置
【課題】走行シーンにかかわらずエンジントルクを最良燃費点に維持して燃費の悪化を抑制する。
【解決手段】動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、ドライバの要求駆動トルクを実現するように目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクを算出する目標トルク算出手段（Ｓ１、Ｓ２）と、目標モータジェネレータトルクに遅れ処理を施して、エンジントルクの変化速度に従うようにモータジェネレータトルクの変化速度を所定の上限値に制限する遅れ処理手段（Ｓ７、Ｓ１０）と、要求駆動トルクが増加し、発電量を減少させる方向へ目標モータジェネレータトルクが変化したときは、上限値を大きくする遅れ処理補正手段（Ｓ８）と、を備えることを特徴とする。
【解決手段】動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、ドライバの要求駆動トルクを実現するように目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクを算出する目標トルク算出手段（Ｓ１、Ｓ２）と、目標モータジェネレータトルクに遅れ処理を施して、エンジントルクの変化速度に従うようにモータジェネレータトルクの変化速度を所定の上限値に制限する遅れ処理手段（Ｓ７、Ｓ１０）と、要求駆動トルクが増加し、発電量を減少させる方向へ目標モータジェネレータトルクが変化したときは、上限値を大きくする遅れ処理補正手段（Ｓ８）と、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のハイブリッド車両の制御装置は、モータジェネレータの応答性がエンジンの応答性よりも速いことを考慮し、モータジェネレータの指令値に対して遅れ処理を施して、モータジェネレータの応答性とエンジンの応答性とが一致するように制御していた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６８７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、モータジェネレータの応答性とエンジンの応答性とが一致するように制御すると、アクセル操作に応じて要求駆動トルクが変化し、モータジェネレータを制御する必要がある走行シーンにおいて、エンジントルクを最良燃費点の維持することができなくなり、燃費が悪化するという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、走行シーンにかかわらずエンジントルクを最良燃費点に維持して燃費の悪化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備えるハイブリッド車両の制御装置である。そして、ドライバの要求駆動トルクを実現するように目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクを算出する目標トルク算出手段と、エンジントルクが目標エンジントルクとなるようにエンジンを制御するエンジン制御手段と、モータジェネレータトルクが目標モータジェネレータトルクとなるようにモータジェネレータを制御するモータジェネレータ制御手段と、目標モータジェネレータトルクに遅れ処理を施して、エンジントルクの変化速度に従うようにモータジェネレータトルクの変化速度を所定の上限値に制限する遅れ処理手段と、要求駆動トルクが増加し、発電量を減少させる方向へ目標モータジェネレータトルクが変化したときは、前記上限値を大きくする遅れ処理補正手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、要求駆動トルクが増加し、発電量を減少させる方向へ目標モータジェネレータトルクが変化するような走行シーンでは、エンジントルクの変化速度に従うように制限していたモータジェネレータトルクの変化速度の上限値を大きくする。これにより、エンジンの応答を待たずにモータジェネレータトルクを目標モータジェネレータトルクへと変化させることができる。そのため、容易にエンジントルクを最良燃費線上に維持することができ、燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態によるフロントエンジン・リアドライブ方式のハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による統合コントローラで実行される処理について説明するブロック図である。
【図３】定常目標駆動トルク算出マップを示す図である。
【図４】目標アシストトルク算出マップを示す図である。
【図５】目標走行モード選択マップについて説明する図である。
【図６】目標発電トルク算出部の詳細について説明するブロック図である。
【図７】発電走行モード時に動作点指令部で実行される目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクの出力処理について説明するフローチャートである。
【図８】発電走行モード時におけるエンジン及びモータジェネレータの制御について説明するタイムチャートである。
【図９】本発明の他の実施形態によるフロントエンジン・リアドライブ方式のハイブリッド車両の概略構成図である。
【図１０】本発明の他の実施形態によるフロントエンジン・リアドライブ方式のハイブリッド車両の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態によるフロントエンジン・リアドライブ方式のハイブリッド車両（以下「ＦＲハイブリッド車両」という。）の概略構成図である。
【００１１】
ＦＲハイブリッド車両は、動力源としてのエンジン１及びモータジェネレータ２と、電力源としてのバッテリ３と、動力源の出力を後輪４７に伝達するための複数の部品からなる駆動系４と、エンジン１、モータジェネレータ２及び駆動系４の部品を制御するための複数のコントローラ等からなる制御系５と、を備える。
【００１２】
エンジン１は、ガソリンエンジンである。ディーゼルエンジンを使用することもできる。
【００１３】
モータジェネレータ２は、ロータに永久磁石を埋設し、ステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータである。モータジェネレータ２は、バッテリ３からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機としての機能と、ロータが外力により回転しているときにステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機としての機能と、を有する。
【００１４】
バッテリ３は、モータジェネレータ２などの各種の電気部品に電力を供給するとともに、モータジェネレータ２で発電された電力を蓄える。
【００１５】
ＦＲハイブリッド車両の駆動系４は、第１クラッチ４１と、自動変速機４２と、第２クラッチ４３と、プロペラシャフト４４と、終減速差動装置４５と、ドライブシャフト４６と、を備える。
【００１６】
第１クラッチ４１は、エンジン１とモータジェネレータ２との間に設けられる。第１クラッチ４１は、第１ソレノイドバルブ４１１によって油流量及び油圧を制御して連続的にトルク容量を変化させることのできる湿式多板クラッチである。第１クラッチ４１は、トルク容量を変化させることで、締結状態、スリップ状態（半クラッチ状態）及び解放状態の３つの状態に制御される。
【００１７】
自動変速機４２は、前進７段・後進１段の有段変速機である。自動変速機４２は、４組の遊星歯車機構と、遊星歯車機構を構成する複数の回転要素に接続されてそれらの連係状態を変更する複数の摩擦締結要素（３組の多板クラッチ、４組の多板ブレーキ、２組のワンウェイクラッチ）と、を備える。各摩擦締結要素への供給油圧を調整し、各摩擦締結要素の締結・解放状態を変更することで変速段が切り替わる。
【００１８】
第２クラッチ４３は、第２ソレノイドバルブ４３１によって油流量及び油圧を制御して連続的にトルク容量を変化させることのできる湿式多板クラッチである。第２クラッチ４３は、トルク容量を変化させることで、締結状態、スリップ状態（半クラッチ状態）及び解放状態の３つの状態に制御される。本実施形態では、自動変速機４２が備える複数の摩擦締結要素の一部を第２クラッチ４３として流用する。
【００１９】
プロペラシャフト４４は、自動変速機４２の出力軸と終減速差動装置４５の入力軸とを接続する。
【００２０】
終減速差動装置４５は、終減速装置と差動装置とを一体化したものであり、プロペラシャフト４４の回転を減速させた上で左右のドライブシャフト４６に伝達する。また、カーブ走行時など、左右のドライブシャフト４６の回転速度に速度差を生じさせる必要があるときには、自動的に速度差を与えて円滑な走行ができるようにする。左右のドライブシャフト４６の先端にはそれぞれ後輪４７が取り付けられる。
【００２１】
ＦＲハイブリッド車両の制御系５は、統合コントローラ５１と、エンジンコントローラ５２と、モータコントローラ５３と、インバータ５４と、第１クラッチコントローラ５５と、変速機コントローラ５６と、ブレーキコントローラ５７と、を備える。各コントローラは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線５８に接続されており、ＣＡＮ通信によって互いにデータを送受信できるようになっている。
【００２２】
統合コントローラ５１には、アクセルストロークセンサ６０、車速センサ６１、エンジン回転センサ６２、モータジェネレータ回転センサ６３、変速機入力回転センサ６４、変速機出力回転センサ６５、ＳＯＣ（State Of Charge）センサ６６、車輪速センサ６７及びブレーキストロークセンサ６８などのＦＲハイブリッド車両の走行状態を検出するための各種センサの検出信号が入力される。
【００２３】
アクセルストロークセンサ６０は、ドライバの要求駆動トルクを示すアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル操作量」という。）を検出する。車速センサ６１は、ＦＲハイブリッド車両の走行速度（以下「車速」という。）を検出する。エンジン回転センサ６２は、エンジン回転速度を検出する。モータジェネレータ回転センサ６３は、モータジェネレータ回転速度を検出する。変速機入力センサは、自動変速機４２の入力軸４２１の回転速度（以下「変速機入力回転速度」という。）を検出する。変速機出力センサは、自動変速機４２の出力軸４２２の回転速度を検出する。ＳＯＣセンサ６６は、バッテリ蓄電量を検出する。車輪速センサ６７は、４輪の各車輪速を検出する。ブレーキストロークセンサ６８は、ブレーキペダルの踏み込み量（以下「ブレーキ操作量という。」）を検出する。
【００２４】
統合コントローラ５１は、ＦＲハイブリッド車両全体の消費エネルギを管理し、ＦＲハイブリッド車両を最高効率で走行させるために、入力された各種センサの検出信号に基づいて各コントローラに出力するための制御指令値を算出する。具体的には、制御指令値として目標エンジントルク、目標モータジェネレータトルク、目標第１クラッチトルク容量、目標第２クラッチトルク容量、目標変速段及び回生協調制御指令などを算出し、各コントローラへ出力する。
【００２５】
エンジンコントローラ５２には、統合コントローラ５１で算出された目標エンジントルクがＣＡＮ通信線５８を介して入力される。エンジンコントローラ５２は、エンジントルクが目標エンジントルクとなるようにエンジン１の吸入空気量（スロットル弁の開度）や燃料噴射量を制御する。
【００２６】
モータコントローラ５３には、統合コントローラ５１で算出された目標モータジェネレータトルクがＣＡＮ通信線５８を介して入力される。モータコントローラ５３は、モータジェネレータトルクが目標モータジェネレータトルクとなるようにインバータ５４を制御する。
【００２７】
インバータ５４は、直流と交流の２種類の電気を相互に変換する電流変換機である。インバータ５４は、モータトルクが目標モータジェネレータトルクとなるようにバッテリ３からの直流を任意の周波数の三相交流に変換してモータジェネレータ２に供給する。一方、モータジェネレータ２が発電機として機能するときは、モータジェネレータ２からの三相交流を直流に変換してバッテリ３に供給する。
【００２８】
第１クラッチコントローラ５５には、統合コントローラ５１で算出された目標第１クラッチトルク容量がＣＡＮ通信線５８を介して入力される。第１クラッチコントローラ５５は、第１クラッチ４１のトルク容量が目標第１クラッチトルク容量となるように第１ソレノイドバルブ４１１を制御する。
【００２９】
変速機コントローラ５６には、統合コントローラ５１で算出された目標第２クラッチトルク容量及び目標変速段がＣＡＮ通信線５８を介して入力される。変速機コントローラ５６は、第２クラッチ４３のトルク容量が目標第２クラッチトルク容量となるように第２ソレノイドバルブ４３１を制御する。また、自動変速機４２の変速段が目標変速段となるように自動変速機４２の各摩擦締結要素への供給油圧を制御する。
【００３０】
ブレーキコントローラ５７には、統合コントローラ５１からの回生協調制御指令が入力される。ブレーキコントローラ５７は、ブレーキペダルの踏み込み時にブレーク操作量から算出される要求制動力に対して、モータジェネレータによる回生制動力だけでは不足する場合は、その不足分を機械的な制動力で補うように、回生協調制御指令に基づき回生協調ブレーキ制御を実施する。
【００３１】
図２は、統合コントローラ５１で実行される処理について説明するブロック図である。
【００３２】
目標駆動トルク算出部１００には、変速機入力回転速度と、アクセル操作量と、が入力される。目標駆動トルク算出部１００は、図３に示す定常目標駆動トルク算出マップを参照し、変速機入力回転速度とアクセル操作量とに基づいてエンジン１の定常目標駆動トルクを算出する。同時に、図４に示す目標アシストトルク算出マップを参照し、変速機入力回転速度とアクセル操作量とに基づいてモータジェネレータ２の目標アシストトルクを算出する。
【００３３】
目標走行モード選択部２００には、車速と、アクセル操作量と、バッテリ蓄電量と、が入力される。目標走行モード選択部２００は、目標走行モード選択マップを備え、これらの入力値に基づいて、ＥＶ（Electric Vehicle）走行モード又はＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）走行モードのいずれか一方を目標走行モードとして選択する。目標走行モード選択マップの詳細については図５を参照して後述する。
【００３４】
なお、ＥＶ走行モードは、第１クラッチ４１を解放し、モータジェネレータ２のみを動力源としてＦＲハイブリッド車両を駆動する走行モードである。
【００３５】
ＨＥＶ走行モードは、第１クラッチ４１を締結し、エンジン１を動力源として含みながらＦＲハイブリッド車両を駆動する走行モードであって、エンジン走行モード、モータアシスト走行モード及び発電走行モードの３つの走行モードを備える。
【００３６】
エンジン走行モードは、エンジン１のみを動力源としてＦＲハイブリッド車両を駆動するモードである。モータアシスト走行モードは、エンジン１とモータジェネレータ２の２つを動力源としてＦＲハイブリッド車両を駆動するモードである。発電走行モードは、エンジン１のみを動力源としてＦＲハイブリッド車両を駆動するとともに、モータジェネレータ２を発電機として機能させるモードである。
【００３７】
目標発電トルク算出部３００には、バッテリ充電量とエンジン回転速度とが入力され、これらに基づいて目標発電トルクを算出する。目標発電トルク算出部３００の詳細については図６を参照して後述する。
【００３８】
動作点指令部４００には、アクセル操作量と、目標駆動トルクと、目標アシストトルクと、目標走行モードと、車速と、目標発電トルクと、が入力される。動作点指令部４００は、これらの入力値に基づいて、目標エンジントルク、目標モータジェネレータトルク、目標第１クラッチトルク容量、目標第２クラッチトルク容量及び目標変速段を算出し、各コントローラへ出力する。
【００３９】
図５は、目標走行モード選択マップについて説明する図である。
【００４０】
目標走行モード選択マップには、実線で示したＥＶモードからＨＥＶモードへの走行モード切替線（以下「エンジン始動線」という。）と、破線で示したＨＥＶモードからＥＶモードへの走行モード切替線（以下「エンジン停止線」という。）と、が設定される。このエンジン始動線及びエンジン停止線は、バッテリ蓄電量によって変化し、バッテリ蓄電量が低下するほど、エンジン始動線及びエンジン停止線が図中下方に移動する。
【００４１】
そして、車速とアクセル操作量とによって決まる運転点がエンジン始動線をＥＶモード側からＨＥＶモード側に跨いだときに、目標走行モードがＥＶモードからＨＥＶモードに変更される。逆に、車速とアクセル操作量とによって決まる運転点がエンジン停止線をＨＥＶモード側からＥＶモード側に跨いだときに、目標走行モードがＨＥＶモードからＥＶモードに変更される。
【００４２】
図６は、目標発電トルク算出部３００の詳細について説明するブロック図である。
【００４３】
目標発電トルク算出部３００は、第１目標発電トルク算出部３１０と、第２目標発電トルク算出部３２０と、目標発電トルク出力部３３０と、を備える。
【００４４】
第１目標発電トルク算出部３１０には、バッテリ蓄電量が入力される。第１目標発電トルク算出部３１０は、第１目標発電トルク算出テーブルを備え、バッテリ蓄電量に基づいて第１目標発電トルクを算出する。
【００４５】
第２目標発電トルク算出部３２０には、演算によって算出された現在のエンジントルクと、現在のエンジン回転速度と、が入力される。第２目標発電トルク算出部３２０は、エンジントルクとエンジン回転速度とで規定されるエンジン動作点のマップを備え、現在のエンジントルク及び現在のエンジン回転速度に基づいて、現在のエンジン回転速度を維持したままエンジントルクをエンジン動作点マップ上の最良燃費線まで増大させるために必要なエンジントルクを算出し、この算出したエンジントルクを第２目標発電トルクとする。
【００４６】
一例を示すと、現在のエンジン動作点がエンジン動作点マップ上のＡ点であれば、矢印に沿ってＢ点まで増大させるために必要なエンジントルクが第２目標発電トルクとなる。
【００４７】
目標発電トルク出力部３３０は、第１目標発電トルクと第２目標発電トルクを比較し、小さいほうを目標発電トルクとして出力する。
【００４８】
図７は、発電走行モード時に動作点指令部で実行される目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクの出力処理について説明するフローチャートである。統合コントローラ５１は、このルーチンを所定の演算周期（例えば１０ｍｓ）で実施する。
【００４９】
ステップＳ１において、統合コントローラ５１は、目標発電トルクを目標モータジェネレータトルクとする。
【００５０】
ステップＳ２において、統合コントローラ５１は、モータジェネレータによる発電によって消費される機械的エネルギを補うため、定常目標駆動トルクに目標発電トルクを加算したものを目標エンジントルクとする。
【００５１】
ステップＳ３において、統合コントローラ５１は、コースト走行時か否かを判断する。具体的には、アクセル操作量が０のときにコースト走行時と判断する。統合コントローラ５１は、コースト走行時でなければステップＳ４の処理を行い、コースト走行時であればステップＳ１２の処理を行う。
【００５２】
ステップＳ４において、統合コントローラ５１は、定常目標駆動トルク変化速度を算出する。具体的には、今回算出した定常目標駆動トルクと、前回算出した定常目標駆動トルクと、の差分に基づいて算出する。
【００５３】
ステップＳ５において、統合コントローラ５１は、発電量が減少する方向に目標モータジェネレータトルクが変化したか否かを判断する。具体的には、今回算出した目標モータジェネレータトルクと、前回算出した目標モータジェネレータトルクと、を比較して判断する。統合コントローラ５１は、発電量が減少する方向に目標モータジェネレータトルクが変化していればステップＳ６の処理を行い、そうでなければステップＳ９の処理を行う。
【００５４】
ステップＳ６において、統合コントローラ５１は、定常目標駆動トルクが増加したか否かを判断する。具体的には、今回算出した定常目標駆動トルクと、前回算出した定常目標駆動トルクと、を比較して今回算出した定常目標駆動トルクのほうが大きいかを判断する。統合コントローラ５１は、定常目標駆動トルクが増加していなければステップＳ７の処理を行い、定常目標駆動トルクが増加していればステップＳ８の処理を行う。
【００５５】
ステップＳ７において、統合コントローラ５１は、目標モータジェネレータトルクに対してエンジンの応答遅れを考慮した所定の通常遅れ処理を実施する。この通常遅れ処理は、エンジンの応答に略一致するようにモータジェネレータトルクを目標モータジェネレータトルクへと変化させるために、モータジェネレータトルクの変化速度を所定の上限値に制限し、その上限値でモータジェネレータトルクを変化させるものである。つまり、モータジェネレータトルクの変化速度がエンジントルクの変化速度を超えないように、モータジェネレータトルクの変化速度を制限するものである。これにより、エンジンの応答をモータジェネレータの応答を略一致させることができる。
【００５６】
ステップＳ８において、統合コントローラ５１は、目標モータジェネレータトルクに対して定常目標駆動トルク変化速度に応じた可変遅れ処理を実施する。この可変遅れ処理は、定常目標駆動トルクの変化に略一致するようにモータジェネレータトルクを目標モータジェネレータトルクへと変化させるために、モータジェネレータトルクの変化速度の上限値を通常遅れ処理時よりも大きくし、その上限値を超えない範囲で定常目標駆動トルクの変化に応じてモータジェネレータトルクを変化させるものである。これにより、エンジンの応答を待たずにモータジェネレータトルクを目標モータジェネレータトルクへと変化させることができるので、エンジンの動作点が変化せず、エンジントルクを最良燃費線に維持することができる。
【００５７】
ステップＳ９において、統合コントローラ５１は、定常目標駆動トルクが減少したか否かを判断する。具体的には、今回算出した定常目標駆動トルクと、前回算出した定常目標駆動トルクと、を比較して今回算出した定常目標駆動トルクのほうが小さいかを判断する。統合コントローラ５１は、定常目標駆動トルクが減少していなければステップＳ１０の処理を行い、定常目標駆動トルクが減少していればステップＳ１１の処理を行う。
【００５８】
ステップＳ１０において、統合コントローラ５１は、ステップＳ７と同様に、目標モータジェネレータトルクに対してエンジンの応答遅れを考慮した所定の通常遅れ処理を実施する。
【００５９】
ステップＳ１１において、統合コントローラ５１は、ステップＳ８と同様に、目標モータジェネレータトルクに対して定常目標駆動トルク変化速度に応じた可変遅れ処理を実施する。
【００６０】
ステップＳ１２において、統合コントローラ５１は、目標モータジェネレータトルクに対して所定のコースト時遅れ処理を実施する。このコースト時遅れ処理は、モータジェネレータトルクの変化速度を、通常遅れ処理時のおける変化速度よりも大きい所定の上限値に制限し、その上限値でモータジェネレータトルクを変化させるものである。これにより、コースト走行時におけるエンジントルクの低下を早めて燃費を向上させることができる。
【００６１】
ステップＳ１３において、ステップＳ２で算出した目標エンジントルクをエンジンコントローラ５２に出力し、ステップＳ１で算出した目標モータジェネレータトルクに遅れ処理を施したものをモータコントローラ５３に出力する。
【００６２】
図８は、発電走行モード時におけるエンジン及びモータジェネレータの制御について説明するタイムチャートである。なお、図８（Ａ）は、アクセル操作量を示す。図８（Ｂ）は、本実施形態によるエンジントルク、モータジェネレータトルク及び車両の駆動トルクの変化を示す。図８（Ｃ）は、前述した目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクの出力処理を実施しない場合の比較例によるエンジントルク、モータジェネレータトルク及び車両の駆動トルクの変化を示すものであり、発明の理解を容易にするために示した。
【００６３】
時刻ｔ１から時刻ｔ２までは、車両の駆動トルクがドライバの要求駆動トルクとなるように、エンジントルクが最良燃費線まで移動ように増大させ、それにしたがって発電量を増大させる方向にモータジェネレータトルクを変化させる。
【００６４】
時刻ｔ２で、エンジントルクが最良燃費線まで移動すると、エンジントルクを最良燃費線上に保持した状態で車両の駆動トルクがドライバの要求駆動トルクとなるように、モータジェネレータが制御される。
【００６５】
このような走行シーンでは、エンジンの応答遅れを考慮してモータジェネレータトルクの変化速度を相対的に遅い速度に制限し、エンジン１とモータジェネレータ２との応答を略一致させる。
【００６６】
時刻ｔ３で、定常状態からアクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加すると、それに合わせて定常目標駆動トルク、ひいては車両の駆動トルクが増加する。
【００６７】
このとき、エンジントルクが最良燃費線上を移動するように、定常目標駆動トルクの増加に合わせてエンジン１を制御しつつ、エンジン１の応答遅れを考慮してモータジェネレータトルクの絶対値が減少するようにモータジェネレータ２を制御しようとすると、図８（Ｃ）に示すように、エンジントルクを最良燃費線上に維持することが難しくなる。
【００６８】
そこで、本実施形態では、このように定常目標駆動トルクが増加し、モータジェネレータトルクの絶対値を減少させる必要がある走行シーンでは、エンジン１の応答遅れを考慮して相対的に遅い速度で制御していたモータジェネレータ２を、定常目標駆動トルクの変化に一致させるように相対的に早い速度で制御する。
【００６９】
これにより、エンジン１の応答待たずに、モータジェネレータトルクの絶対値が定常目標駆動トルクの変化に合わせて減少するようにモータジェネレータ２が制御されるので、エンジン１を制御する必要がない。そのため、容易にエンジントルクを最良燃費線上に維持することができ、燃費を向上させることができる。
【００７０】
時刻ｔ４で、定常状態からアクセルペダルが戻されてアクセル操作量が減少すると、それに合わせて定常目標駆動トルク、ひいては走行駆動トルクが減少する。
【００７１】
このとき、エンジントルクが最良燃費線上を移動するように、定常目標駆動トルクの減少に合わせてエンジン１を制御しつつ、エンジン１の応答遅れを考慮してモータジェネレータトルクの絶対値が増加するようにモータジェネレータ２を制御しようとすると、図８（Ｃ）に示すように、エンジントルクを最良燃費線上に維持することが難しくなる。
【００７２】
そこで、本実施形態では、このように定常目標駆動トルクが減少し、モータジェネレータトルクの絶対値を増加させる必要がある走行シーンでは、エンジン１の応答遅れを考慮して相対的に遅い速度で制御していたモータジェネレータ２を、定常目標駆動トルクの変化に一致させるように相対的に早い速度で制御する。
【００７３】
これにより、エンジン１の応答待たずに、モータジェネレータトルクの絶対値が定常目標駆動トルクの変化に合わせて増加するようにモータジェネレータ２が制御されるので、エンジン１を制御する必要がない。そのため、容易にエンジントルクを最良燃費線上に維持することができ、燃費を向上させることができる。
【００７４】
時刻ｔ５で、アクセルペダルから完全に足が離されてアクセル操作量が０になると、コースト走行となる。コースト走行時には、エンジン１の応答よりも早い速度でモータジェネレータ２を制御できるように、モータジェネレータトルクの変化速度の制限を大きくする。これにより、コースト走行時におけるエンジントルクの低下を早めて燃費を向上させることができる。
【００７５】
以上説明した本実施形態によれば、定常目標駆動トルクが増加し、モータジェネレータトルクの絶対値を減少させる必要がある走行シーンでは、目標モータジェネレータトルクに対して定常目標駆動トルク変化速度に応じた可変遅れ処理を実施する。具体的には、モータジェネレータトルクの変化速度の上限値を通常遅れ処理時よりも大きくし、その上限値を超えない範囲で定常目標駆動トルクの変化に応じてモータジェネレータトルクを変化させる。
【００７６】
これにより、このような走行シーンにおいては、エンジン１の応答遅れを考慮して相対的に遅い速度で制御していたモータジェネレータ２を定常目標駆動トルクの変化に一致させるように相対的に早い速度で制御することができる。したがって、エンジン１の応答待たずにモータジェネレータトルクの絶対値が定常目標駆動トルクの変化に合わせて減少するようにモータジェネレータ２が制御されるので、エンジン１を制御する必要がない。そのため、容易にエンジントルクを最良燃費線上に維持することができ、燃費を向上させることができる。
【００７７】
また、定常目標駆動トルクが減少し、モータジェネレータトルクの絶対値を増加させる必要がある走行シーンでも同様に、目標モータジェネレータトルクに対して定常目標駆動トルク変化速度に応じた可変遅れ処理を実施する。
【００７８】
これにより、このような走行シーンにおいても、エンジン１の応答遅れを考慮して相対的に遅い速度で制御していたモータジェネレータ２を、定常目標駆動トルクの変化に一致させるように相対的に早い速度で制御することができる。したがって、エンジン１の応答待たずにモータジェネレータトルクの絶対値が定常目標駆動トルクの変化に合わせて増加するようにモータジェネレータ２が制御されるので、エンジン１を制御する必要がない。そのため、容易にエンジントルクを最良燃費線上に維持することができ、燃費を向上させることができる。
【００７９】
さらに、コースト走行時には、目標モータジェネレータトルクに対して所定のコースト時遅れ処理を実施する。具体的には、モータジェネレータトルクの変化速度を、通常遅れ処理時のおける変化速度よりも大きい所定の上限値に制限し、その上限値でモータジェネレータトルクを変化させる。
【００８０】
これにより、コースト走行時におけるエンジントルクの低下を早めて燃費を向上させることができる。
【００８１】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００８２】
例えば、ＦＲハイブリッド車両の第２クラッチ４３は、図９に示すように、モータジェネレータ２２と自動変速機４２との間に別途に設けても良いし、図１０に示すように、自動変速機４２の後方に別途に設けても良い。またこれらに限らず、第２クラッチ４３は、モータジェネレータ２２から後輪４７までの間に設けてあれば良い。
【符号の説明】
【００８３】
１ エンジン
２ モータジェネレータ
５２ エンジンコントローラ（エンジン制御手段）
５３ モータコントローラ（モータジェネレータ制御手段）
Ｓ１、Ｓ２ 目標トルク算出手段
Ｓ７、Ｓ１０ 遅れ処理手段
Ｓ８、Ｓ１１ 遅れ処理補正手段
Ｓ１２ コースト時遅れ処理補正手段
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のハイブリッド車両の制御装置は、モータジェネレータの応答性がエンジンの応答性よりも速いことを考慮し、モータジェネレータの指令値に対して遅れ処理を施して、モータジェネレータの応答性とエンジンの応答性とが一致するように制御していた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６８７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、モータジェネレータの応答性とエンジンの応答性とが一致するように制御すると、アクセル操作に応じて要求駆動トルクが変化し、モータジェネレータを制御する必要がある走行シーンにおいて、エンジントルクを最良燃費点の維持することができなくなり、燃費が悪化するという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、走行シーンにかかわらずエンジントルクを最良燃費点に維持して燃費の悪化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備えるハイブリッド車両の制御装置である。そして、ドライバの要求駆動トルクを実現するように目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクを算出する目標トルク算出手段と、エンジントルクが目標エンジントルクとなるようにエンジンを制御するエンジン制御手段と、モータジェネレータトルクが目標モータジェネレータトルクとなるようにモータジェネレータを制御するモータジェネレータ制御手段と、目標モータジェネレータトルクに遅れ処理を施して、エンジントルクの変化速度に従うようにモータジェネレータトルクの変化速度を所定の上限値に制限する遅れ処理手段と、要求駆動トルクが増加し、発電量を減少させる方向へ目標モータジェネレータトルクが変化したときは、前記上限値を大きくする遅れ処理補正手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、要求駆動トルクが増加し、発電量を減少させる方向へ目標モータジェネレータトルクが変化するような走行シーンでは、エンジントルクの変化速度に従うように制限していたモータジェネレータトルクの変化速度の上限値を大きくする。これにより、エンジンの応答を待たずにモータジェネレータトルクを目標モータジェネレータトルクへと変化させることができる。そのため、容易にエンジントルクを最良燃費線上に維持することができ、燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態によるフロントエンジン・リアドライブ方式のハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による統合コントローラで実行される処理について説明するブロック図である。
【図３】定常目標駆動トルク算出マップを示す図である。
【図４】目標アシストトルク算出マップを示す図である。
【図５】目標走行モード選択マップについて説明する図である。
【図６】目標発電トルク算出部の詳細について説明するブロック図である。
【図７】発電走行モード時に動作点指令部で実行される目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクの出力処理について説明するフローチャートである。
【図８】発電走行モード時におけるエンジン及びモータジェネレータの制御について説明するタイムチャートである。
【図９】本発明の他の実施形態によるフロントエンジン・リアドライブ方式のハイブリッド車両の概略構成図である。
【図１０】本発明の他の実施形態によるフロントエンジン・リアドライブ方式のハイブリッド車両の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本実施形態によるフロントエンジン・リアドライブ方式のハイブリッド車両（以下「ＦＲハイブリッド車両」という。）の概略構成図である。
【００１１】
ＦＲハイブリッド車両は、動力源としてのエンジン１及びモータジェネレータ２と、電力源としてのバッテリ３と、動力源の出力を後輪４７に伝達するための複数の部品からなる駆動系４と、エンジン１、モータジェネレータ２及び駆動系４の部品を制御するための複数のコントローラ等からなる制御系５と、を備える。
【００１２】
エンジン１は、ガソリンエンジンである。ディーゼルエンジンを使用することもできる。
【００１３】
モータジェネレータ２は、ロータに永久磁石を埋設し、ステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータである。モータジェネレータ２は、バッテリ３からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機としての機能と、ロータが外力により回転しているときにステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機としての機能と、を有する。
【００１４】
バッテリ３は、モータジェネレータ２などの各種の電気部品に電力を供給するとともに、モータジェネレータ２で発電された電力を蓄える。
【００１５】
ＦＲハイブリッド車両の駆動系４は、第１クラッチ４１と、自動変速機４２と、第２クラッチ４３と、プロペラシャフト４４と、終減速差動装置４５と、ドライブシャフト４６と、を備える。
【００１６】
第１クラッチ４１は、エンジン１とモータジェネレータ２との間に設けられる。第１クラッチ４１は、第１ソレノイドバルブ４１１によって油流量及び油圧を制御して連続的にトルク容量を変化させることのできる湿式多板クラッチである。第１クラッチ４１は、トルク容量を変化させることで、締結状態、スリップ状態（半クラッチ状態）及び解放状態の３つの状態に制御される。
【００１７】
自動変速機４２は、前進７段・後進１段の有段変速機である。自動変速機４２は、４組の遊星歯車機構と、遊星歯車機構を構成する複数の回転要素に接続されてそれらの連係状態を変更する複数の摩擦締結要素（３組の多板クラッチ、４組の多板ブレーキ、２組のワンウェイクラッチ）と、を備える。各摩擦締結要素への供給油圧を調整し、各摩擦締結要素の締結・解放状態を変更することで変速段が切り替わる。
【００１８】
第２クラッチ４３は、第２ソレノイドバルブ４３１によって油流量及び油圧を制御して連続的にトルク容量を変化させることのできる湿式多板クラッチである。第２クラッチ４３は、トルク容量を変化させることで、締結状態、スリップ状態（半クラッチ状態）及び解放状態の３つの状態に制御される。本実施形態では、自動変速機４２が備える複数の摩擦締結要素の一部を第２クラッチ４３として流用する。
【００１９】
プロペラシャフト４４は、自動変速機４２の出力軸と終減速差動装置４５の入力軸とを接続する。
【００２０】
終減速差動装置４５は、終減速装置と差動装置とを一体化したものであり、プロペラシャフト４４の回転を減速させた上で左右のドライブシャフト４６に伝達する。また、カーブ走行時など、左右のドライブシャフト４６の回転速度に速度差を生じさせる必要があるときには、自動的に速度差を与えて円滑な走行ができるようにする。左右のドライブシャフト４６の先端にはそれぞれ後輪４７が取り付けられる。
【００２１】
ＦＲハイブリッド車両の制御系５は、統合コントローラ５１と、エンジンコントローラ５２と、モータコントローラ５３と、インバータ５４と、第１クラッチコントローラ５５と、変速機コントローラ５６と、ブレーキコントローラ５７と、を備える。各コントローラは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線５８に接続されており、ＣＡＮ通信によって互いにデータを送受信できるようになっている。
【００２２】
統合コントローラ５１には、アクセルストロークセンサ６０、車速センサ６１、エンジン回転センサ６２、モータジェネレータ回転センサ６３、変速機入力回転センサ６４、変速機出力回転センサ６５、ＳＯＣ（State Of Charge）センサ６６、車輪速センサ６７及びブレーキストロークセンサ６８などのＦＲハイブリッド車両の走行状態を検出するための各種センサの検出信号が入力される。
【００２３】
アクセルストロークセンサ６０は、ドライバの要求駆動トルクを示すアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル操作量」という。）を検出する。車速センサ６１は、ＦＲハイブリッド車両の走行速度（以下「車速」という。）を検出する。エンジン回転センサ６２は、エンジン回転速度を検出する。モータジェネレータ回転センサ６３は、モータジェネレータ回転速度を検出する。変速機入力センサは、自動変速機４２の入力軸４２１の回転速度（以下「変速機入力回転速度」という。）を検出する。変速機出力センサは、自動変速機４２の出力軸４２２の回転速度を検出する。ＳＯＣセンサ６６は、バッテリ蓄電量を検出する。車輪速センサ６７は、４輪の各車輪速を検出する。ブレーキストロークセンサ６８は、ブレーキペダルの踏み込み量（以下「ブレーキ操作量という。」）を検出する。
【００２４】
統合コントローラ５１は、ＦＲハイブリッド車両全体の消費エネルギを管理し、ＦＲハイブリッド車両を最高効率で走行させるために、入力された各種センサの検出信号に基づいて各コントローラに出力するための制御指令値を算出する。具体的には、制御指令値として目標エンジントルク、目標モータジェネレータトルク、目標第１クラッチトルク容量、目標第２クラッチトルク容量、目標変速段及び回生協調制御指令などを算出し、各コントローラへ出力する。
【００２５】
エンジンコントローラ５２には、統合コントローラ５１で算出された目標エンジントルクがＣＡＮ通信線５８を介して入力される。エンジンコントローラ５２は、エンジントルクが目標エンジントルクとなるようにエンジン１の吸入空気量（スロットル弁の開度）や燃料噴射量を制御する。
【００２６】
モータコントローラ５３には、統合コントローラ５１で算出された目標モータジェネレータトルクがＣＡＮ通信線５８を介して入力される。モータコントローラ５３は、モータジェネレータトルクが目標モータジェネレータトルクとなるようにインバータ５４を制御する。
【００２７】
インバータ５４は、直流と交流の２種類の電気を相互に変換する電流変換機である。インバータ５４は、モータトルクが目標モータジェネレータトルクとなるようにバッテリ３からの直流を任意の周波数の三相交流に変換してモータジェネレータ２に供給する。一方、モータジェネレータ２が発電機として機能するときは、モータジェネレータ２からの三相交流を直流に変換してバッテリ３に供給する。
【００２８】
第１クラッチコントローラ５５には、統合コントローラ５１で算出された目標第１クラッチトルク容量がＣＡＮ通信線５８を介して入力される。第１クラッチコントローラ５５は、第１クラッチ４１のトルク容量が目標第１クラッチトルク容量となるように第１ソレノイドバルブ４１１を制御する。
【００２９】
変速機コントローラ５６には、統合コントローラ５１で算出された目標第２クラッチトルク容量及び目標変速段がＣＡＮ通信線５８を介して入力される。変速機コントローラ５６は、第２クラッチ４３のトルク容量が目標第２クラッチトルク容量となるように第２ソレノイドバルブ４３１を制御する。また、自動変速機４２の変速段が目標変速段となるように自動変速機４２の各摩擦締結要素への供給油圧を制御する。
【００３０】
ブレーキコントローラ５７には、統合コントローラ５１からの回生協調制御指令が入力される。ブレーキコントローラ５７は、ブレーキペダルの踏み込み時にブレーク操作量から算出される要求制動力に対して、モータジェネレータによる回生制動力だけでは不足する場合は、その不足分を機械的な制動力で補うように、回生協調制御指令に基づき回生協調ブレーキ制御を実施する。
【００３１】
図２は、統合コントローラ５１で実行される処理について説明するブロック図である。
【００３２】
目標駆動トルク算出部１００には、変速機入力回転速度と、アクセル操作量と、が入力される。目標駆動トルク算出部１００は、図３に示す定常目標駆動トルク算出マップを参照し、変速機入力回転速度とアクセル操作量とに基づいてエンジン１の定常目標駆動トルクを算出する。同時に、図４に示す目標アシストトルク算出マップを参照し、変速機入力回転速度とアクセル操作量とに基づいてモータジェネレータ２の目標アシストトルクを算出する。
【００３３】
目標走行モード選択部２００には、車速と、アクセル操作量と、バッテリ蓄電量と、が入力される。目標走行モード選択部２００は、目標走行モード選択マップを備え、これらの入力値に基づいて、ＥＶ（Electric Vehicle）走行モード又はＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）走行モードのいずれか一方を目標走行モードとして選択する。目標走行モード選択マップの詳細については図５を参照して後述する。
【００３４】
なお、ＥＶ走行モードは、第１クラッチ４１を解放し、モータジェネレータ２のみを動力源としてＦＲハイブリッド車両を駆動する走行モードである。
【００３５】
ＨＥＶ走行モードは、第１クラッチ４１を締結し、エンジン１を動力源として含みながらＦＲハイブリッド車両を駆動する走行モードであって、エンジン走行モード、モータアシスト走行モード及び発電走行モードの３つの走行モードを備える。
【００３６】
エンジン走行モードは、エンジン１のみを動力源としてＦＲハイブリッド車両を駆動するモードである。モータアシスト走行モードは、エンジン１とモータジェネレータ２の２つを動力源としてＦＲハイブリッド車両を駆動するモードである。発電走行モードは、エンジン１のみを動力源としてＦＲハイブリッド車両を駆動するとともに、モータジェネレータ２を発電機として機能させるモードである。
【００３７】
目標発電トルク算出部３００には、バッテリ充電量とエンジン回転速度とが入力され、これらに基づいて目標発電トルクを算出する。目標発電トルク算出部３００の詳細については図６を参照して後述する。
【００３８】
動作点指令部４００には、アクセル操作量と、目標駆動トルクと、目標アシストトルクと、目標走行モードと、車速と、目標発電トルクと、が入力される。動作点指令部４００は、これらの入力値に基づいて、目標エンジントルク、目標モータジェネレータトルク、目標第１クラッチトルク容量、目標第２クラッチトルク容量及び目標変速段を算出し、各コントローラへ出力する。
【００３９】
図５は、目標走行モード選択マップについて説明する図である。
【００４０】
目標走行モード選択マップには、実線で示したＥＶモードからＨＥＶモードへの走行モード切替線（以下「エンジン始動線」という。）と、破線で示したＨＥＶモードからＥＶモードへの走行モード切替線（以下「エンジン停止線」という。）と、が設定される。このエンジン始動線及びエンジン停止線は、バッテリ蓄電量によって変化し、バッテリ蓄電量が低下するほど、エンジン始動線及びエンジン停止線が図中下方に移動する。
【００４１】
そして、車速とアクセル操作量とによって決まる運転点がエンジン始動線をＥＶモード側からＨＥＶモード側に跨いだときに、目標走行モードがＥＶモードからＨＥＶモードに変更される。逆に、車速とアクセル操作量とによって決まる運転点がエンジン停止線をＨＥＶモード側からＥＶモード側に跨いだときに、目標走行モードがＨＥＶモードからＥＶモードに変更される。
【００４２】
図６は、目標発電トルク算出部３００の詳細について説明するブロック図である。
【００４３】
目標発電トルク算出部３００は、第１目標発電トルク算出部３１０と、第２目標発電トルク算出部３２０と、目標発電トルク出力部３３０と、を備える。
【００４４】
第１目標発電トルク算出部３１０には、バッテリ蓄電量が入力される。第１目標発電トルク算出部３１０は、第１目標発電トルク算出テーブルを備え、バッテリ蓄電量に基づいて第１目標発電トルクを算出する。
【００４５】
第２目標発電トルク算出部３２０には、演算によって算出された現在のエンジントルクと、現在のエンジン回転速度と、が入力される。第２目標発電トルク算出部３２０は、エンジントルクとエンジン回転速度とで規定されるエンジン動作点のマップを備え、現在のエンジントルク及び現在のエンジン回転速度に基づいて、現在のエンジン回転速度を維持したままエンジントルクをエンジン動作点マップ上の最良燃費線まで増大させるために必要なエンジントルクを算出し、この算出したエンジントルクを第２目標発電トルクとする。
【００４６】
一例を示すと、現在のエンジン動作点がエンジン動作点マップ上のＡ点であれば、矢印に沿ってＢ点まで増大させるために必要なエンジントルクが第２目標発電トルクとなる。
【００４７】
目標発電トルク出力部３３０は、第１目標発電トルクと第２目標発電トルクを比較し、小さいほうを目標発電トルクとして出力する。
【００４８】
図７は、発電走行モード時に動作点指令部で実行される目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクの出力処理について説明するフローチャートである。統合コントローラ５１は、このルーチンを所定の演算周期（例えば１０ｍｓ）で実施する。
【００４９】
ステップＳ１において、統合コントローラ５１は、目標発電トルクを目標モータジェネレータトルクとする。
【００５０】
ステップＳ２において、統合コントローラ５１は、モータジェネレータによる発電によって消費される機械的エネルギを補うため、定常目標駆動トルクに目標発電トルクを加算したものを目標エンジントルクとする。
【００５１】
ステップＳ３において、統合コントローラ５１は、コースト走行時か否かを判断する。具体的には、アクセル操作量が０のときにコースト走行時と判断する。統合コントローラ５１は、コースト走行時でなければステップＳ４の処理を行い、コースト走行時であればステップＳ１２の処理を行う。
【００５２】
ステップＳ４において、統合コントローラ５１は、定常目標駆動トルク変化速度を算出する。具体的には、今回算出した定常目標駆動トルクと、前回算出した定常目標駆動トルクと、の差分に基づいて算出する。
【００５３】
ステップＳ５において、統合コントローラ５１は、発電量が減少する方向に目標モータジェネレータトルクが変化したか否かを判断する。具体的には、今回算出した目標モータジェネレータトルクと、前回算出した目標モータジェネレータトルクと、を比較して判断する。統合コントローラ５１は、発電量が減少する方向に目標モータジェネレータトルクが変化していればステップＳ６の処理を行い、そうでなければステップＳ９の処理を行う。
【００５４】
ステップＳ６において、統合コントローラ５１は、定常目標駆動トルクが増加したか否かを判断する。具体的には、今回算出した定常目標駆動トルクと、前回算出した定常目標駆動トルクと、を比較して今回算出した定常目標駆動トルクのほうが大きいかを判断する。統合コントローラ５１は、定常目標駆動トルクが増加していなければステップＳ７の処理を行い、定常目標駆動トルクが増加していればステップＳ８の処理を行う。
【００５５】
ステップＳ７において、統合コントローラ５１は、目標モータジェネレータトルクに対してエンジンの応答遅れを考慮した所定の通常遅れ処理を実施する。この通常遅れ処理は、エンジンの応答に略一致するようにモータジェネレータトルクを目標モータジェネレータトルクへと変化させるために、モータジェネレータトルクの変化速度を所定の上限値に制限し、その上限値でモータジェネレータトルクを変化させるものである。つまり、モータジェネレータトルクの変化速度がエンジントルクの変化速度を超えないように、モータジェネレータトルクの変化速度を制限するものである。これにより、エンジンの応答をモータジェネレータの応答を略一致させることができる。
【００５６】
ステップＳ８において、統合コントローラ５１は、目標モータジェネレータトルクに対して定常目標駆動トルク変化速度に応じた可変遅れ処理を実施する。この可変遅れ処理は、定常目標駆動トルクの変化に略一致するようにモータジェネレータトルクを目標モータジェネレータトルクへと変化させるために、モータジェネレータトルクの変化速度の上限値を通常遅れ処理時よりも大きくし、その上限値を超えない範囲で定常目標駆動トルクの変化に応じてモータジェネレータトルクを変化させるものである。これにより、エンジンの応答を待たずにモータジェネレータトルクを目標モータジェネレータトルクへと変化させることができるので、エンジンの動作点が変化せず、エンジントルクを最良燃費線に維持することができる。
【００５７】
ステップＳ９において、統合コントローラ５１は、定常目標駆動トルクが減少したか否かを判断する。具体的には、今回算出した定常目標駆動トルクと、前回算出した定常目標駆動トルクと、を比較して今回算出した定常目標駆動トルクのほうが小さいかを判断する。統合コントローラ５１は、定常目標駆動トルクが減少していなければステップＳ１０の処理を行い、定常目標駆動トルクが減少していればステップＳ１１の処理を行う。
【００５８】
ステップＳ１０において、統合コントローラ５１は、ステップＳ７と同様に、目標モータジェネレータトルクに対してエンジンの応答遅れを考慮した所定の通常遅れ処理を実施する。
【００５９】
ステップＳ１１において、統合コントローラ５１は、ステップＳ８と同様に、目標モータジェネレータトルクに対して定常目標駆動トルク変化速度に応じた可変遅れ処理を実施する。
【００６０】
ステップＳ１２において、統合コントローラ５１は、目標モータジェネレータトルクに対して所定のコースト時遅れ処理を実施する。このコースト時遅れ処理は、モータジェネレータトルクの変化速度を、通常遅れ処理時のおける変化速度よりも大きい所定の上限値に制限し、その上限値でモータジェネレータトルクを変化させるものである。これにより、コースト走行時におけるエンジントルクの低下を早めて燃費を向上させることができる。
【００６１】
ステップＳ１３において、ステップＳ２で算出した目標エンジントルクをエンジンコントローラ５２に出力し、ステップＳ１で算出した目標モータジェネレータトルクに遅れ処理を施したものをモータコントローラ５３に出力する。
【００６２】
図８は、発電走行モード時におけるエンジン及びモータジェネレータの制御について説明するタイムチャートである。なお、図８（Ａ）は、アクセル操作量を示す。図８（Ｂ）は、本実施形態によるエンジントルク、モータジェネレータトルク及び車両の駆動トルクの変化を示す。図８（Ｃ）は、前述した目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクの出力処理を実施しない場合の比較例によるエンジントルク、モータジェネレータトルク及び車両の駆動トルクの変化を示すものであり、発明の理解を容易にするために示した。
【００６３】
時刻ｔ１から時刻ｔ２までは、車両の駆動トルクがドライバの要求駆動トルクとなるように、エンジントルクが最良燃費線まで移動ように増大させ、それにしたがって発電量を増大させる方向にモータジェネレータトルクを変化させる。
【００６４】
時刻ｔ２で、エンジントルクが最良燃費線まで移動すると、エンジントルクを最良燃費線上に保持した状態で車両の駆動トルクがドライバの要求駆動トルクとなるように、モータジェネレータが制御される。
【００６５】
このような走行シーンでは、エンジンの応答遅れを考慮してモータジェネレータトルクの変化速度を相対的に遅い速度に制限し、エンジン１とモータジェネレータ２との応答を略一致させる。
【００６６】
時刻ｔ３で、定常状態からアクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加すると、それに合わせて定常目標駆動トルク、ひいては車両の駆動トルクが増加する。
【００６７】
このとき、エンジントルクが最良燃費線上を移動するように、定常目標駆動トルクの増加に合わせてエンジン１を制御しつつ、エンジン１の応答遅れを考慮してモータジェネレータトルクの絶対値が減少するようにモータジェネレータ２を制御しようとすると、図８（Ｃ）に示すように、エンジントルクを最良燃費線上に維持することが難しくなる。
【００６８】
そこで、本実施形態では、このように定常目標駆動トルクが増加し、モータジェネレータトルクの絶対値を減少させる必要がある走行シーンでは、エンジン１の応答遅れを考慮して相対的に遅い速度で制御していたモータジェネレータ２を、定常目標駆動トルクの変化に一致させるように相対的に早い速度で制御する。
【００６９】
これにより、エンジン１の応答待たずに、モータジェネレータトルクの絶対値が定常目標駆動トルクの変化に合わせて減少するようにモータジェネレータ２が制御されるので、エンジン１を制御する必要がない。そのため、容易にエンジントルクを最良燃費線上に維持することができ、燃費を向上させることができる。
【００７０】
時刻ｔ４で、定常状態からアクセルペダルが戻されてアクセル操作量が減少すると、それに合わせて定常目標駆動トルク、ひいては走行駆動トルクが減少する。
【００７１】
このとき、エンジントルクが最良燃費線上を移動するように、定常目標駆動トルクの減少に合わせてエンジン１を制御しつつ、エンジン１の応答遅れを考慮してモータジェネレータトルクの絶対値が増加するようにモータジェネレータ２を制御しようとすると、図８（Ｃ）に示すように、エンジントルクを最良燃費線上に維持することが難しくなる。
【００７２】
そこで、本実施形態では、このように定常目標駆動トルクが減少し、モータジェネレータトルクの絶対値を増加させる必要がある走行シーンでは、エンジン１の応答遅れを考慮して相対的に遅い速度で制御していたモータジェネレータ２を、定常目標駆動トルクの変化に一致させるように相対的に早い速度で制御する。
【００７３】
これにより、エンジン１の応答待たずに、モータジェネレータトルクの絶対値が定常目標駆動トルクの変化に合わせて増加するようにモータジェネレータ２が制御されるので、エンジン１を制御する必要がない。そのため、容易にエンジントルクを最良燃費線上に維持することができ、燃費を向上させることができる。
【００７４】
時刻ｔ５で、アクセルペダルから完全に足が離されてアクセル操作量が０になると、コースト走行となる。コースト走行時には、エンジン１の応答よりも早い速度でモータジェネレータ２を制御できるように、モータジェネレータトルクの変化速度の制限を大きくする。これにより、コースト走行時におけるエンジントルクの低下を早めて燃費を向上させることができる。
【００７５】
以上説明した本実施形態によれば、定常目標駆動トルクが増加し、モータジェネレータトルクの絶対値を減少させる必要がある走行シーンでは、目標モータジェネレータトルクに対して定常目標駆動トルク変化速度に応じた可変遅れ処理を実施する。具体的には、モータジェネレータトルクの変化速度の上限値を通常遅れ処理時よりも大きくし、その上限値を超えない範囲で定常目標駆動トルクの変化に応じてモータジェネレータトルクを変化させる。
【００７６】
これにより、このような走行シーンにおいては、エンジン１の応答遅れを考慮して相対的に遅い速度で制御していたモータジェネレータ２を定常目標駆動トルクの変化に一致させるように相対的に早い速度で制御することができる。したがって、エンジン１の応答待たずにモータジェネレータトルクの絶対値が定常目標駆動トルクの変化に合わせて減少するようにモータジェネレータ２が制御されるので、エンジン１を制御する必要がない。そのため、容易にエンジントルクを最良燃費線上に維持することができ、燃費を向上させることができる。
【００７７】
また、定常目標駆動トルクが減少し、モータジェネレータトルクの絶対値を増加させる必要がある走行シーンでも同様に、目標モータジェネレータトルクに対して定常目標駆動トルク変化速度に応じた可変遅れ処理を実施する。
【００７８】
これにより、このような走行シーンにおいても、エンジン１の応答遅れを考慮して相対的に遅い速度で制御していたモータジェネレータ２を、定常目標駆動トルクの変化に一致させるように相対的に早い速度で制御することができる。したがって、エンジン１の応答待たずにモータジェネレータトルクの絶対値が定常目標駆動トルクの変化に合わせて増加するようにモータジェネレータ２が制御されるので、エンジン１を制御する必要がない。そのため、容易にエンジントルクを最良燃費線上に維持することができ、燃費を向上させることができる。
【００７９】
さらに、コースト走行時には、目標モータジェネレータトルクに対して所定のコースト時遅れ処理を実施する。具体的には、モータジェネレータトルクの変化速度を、通常遅れ処理時のおける変化速度よりも大きい所定の上限値に制限し、その上限値でモータジェネレータトルクを変化させる。
【００８０】
これにより、コースト走行時におけるエンジントルクの低下を早めて燃費を向上させることができる。
【００８１】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００８２】
例えば、ＦＲハイブリッド車両の第２クラッチ４３は、図９に示すように、モータジェネレータ２２と自動変速機４２との間に別途に設けても良いし、図１０に示すように、自動変速機４２の後方に別途に設けても良い。またこれらに限らず、第２クラッチ４３は、モータジェネレータ２２から後輪４７までの間に設けてあれば良い。
【符号の説明】
【００８３】
１ エンジン
２ モータジェネレータ
５２ エンジンコントローラ（エンジン制御手段）
５３ モータコントローラ（モータジェネレータ制御手段）
Ｓ１、Ｓ２ 目標トルク算出手段
Ｓ７、Ｓ１０ 遅れ処理手段
Ｓ８、Ｓ１１ 遅れ処理補正手段
Ｓ１２ コースト時遅れ処理補正手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
ドライバの要求駆動トルクを実現するように目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクを算出する目標トルク算出手段と、
エンジントルクが目標エンジントルクとなるように前記エンジンを制御するエンジン制御手段と、
モータジェネレータトルクが目標モータジェネレータトルクとなるように前記モータジェネレータを制御するモータジェネレータ制御手段と、
前記目標モータジェネレータトルクに遅れ処理を施して、エンジントルクの変化速度に従うようにモータジェネレータトルクの変化速度を所定の上限値に制限する遅れ処理手段と、
前記要求駆動トルクが増加し、発電量を減少させる方向へ前記目標モータジェネレータトルクが変化したときは、前記上限値を大きくする遅れ処理補正手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
ドライバの要求駆動トルクを実現するように目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクを算出する目標トルク算出手段と、
エンジントルクが目標エンジントルクとなるように前記エンジンを制御するエンジン制御手段と、
モータジェネレータトルクが目標モータジェネレータトルクとなるように前記モータジェネレータを制御するモータジェネレータ制御手段と、
前記目標モータジェネレータトルクに遅れ処理を施して、エンジントルクの変化速度に従うように前記モータジェネレータトルクの変化速度を所定の上限値に制限する遅れ処理手段と、
前記要求駆動トルクが減少し、発電量を増加させる方向へ前記目標モータジェネレータトルクが変化したときは、前記上限値を大きくする遅れ処理補正手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記遅れ処理補正手段は、前記要求駆動トルクの変化速度と前記モータジェネレータトルクの変化速度とが一致するように、前記上限値を大きくする、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
コースト走行時に前記上限値を大きくするコースト時遅れ処理補正手段を備える、
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１】
動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
ドライバの要求駆動トルクを実現するように目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクを算出する目標トルク算出手段と、
エンジントルクが目標エンジントルクとなるように前記エンジンを制御するエンジン制御手段と、
モータジェネレータトルクが目標モータジェネレータトルクとなるように前記モータジェネレータを制御するモータジェネレータ制御手段と、
前記目標モータジェネレータトルクに遅れ処理を施して、エンジントルクの変化速度に従うようにモータジェネレータトルクの変化速度を所定の上限値に制限する遅れ処理手段と、
前記要求駆動トルクが増加し、発電量を減少させる方向へ前記目標モータジェネレータトルクが変化したときは、前記上限値を大きくする遅れ処理補正手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
動力源としてエンジン及びモータジェネレータを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
ドライバの要求駆動トルクを実現するように目標エンジントルク及び目標モータジェネレータトルクを算出する目標トルク算出手段と、
エンジントルクが目標エンジントルクとなるように前記エンジンを制御するエンジン制御手段と、
モータジェネレータトルクが目標モータジェネレータトルクとなるように前記モータジェネレータを制御するモータジェネレータ制御手段と、
前記目標モータジェネレータトルクに遅れ処理を施して、エンジントルクの変化速度に従うように前記モータジェネレータトルクの変化速度を所定の上限値に制限する遅れ処理手段と、
前記要求駆動トルクが減少し、発電量を増加させる方向へ前記目標モータジェネレータトルクが変化したときは、前記上限値を大きくする遅れ処理補正手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記遅れ処理補正手段は、前記要求駆動トルクの変化速度と前記モータジェネレータトルクの変化速度とが一致するように、前記上限値を大きくする、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
コースト走行時に前記上限値を大きくするコースト時遅れ処理補正手段を備える、
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−８６７５９（Ｐ２０１２−８６７５９Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３６７９８（Ｐ２０１０−２３６７９８）
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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