ハイブリッド駆動源の制御システム
【課題】本発明は、過渡運転時において、ドライバビリティを確保しつつ、内燃機関の排気特性の悪化を抑制することを目的とする。
【解決手段】内燃機関とモータージェネレータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムであって、内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、ＥＧＲガス量の変化速度または吸入空気量の変化速度が所定値より大きい場合、モータージェネレータによるアシスト又は回生によってエンジントルク要求変化量を減少させる。
【解決手段】内燃機関とモータージェネレータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムであって、内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、ＥＧＲガス量の変化速度または吸入空気量の変化速度が所定値より大きい場合、モータージェネレータによるアシスト又は回生によってエンジントルク要求変化量を減少させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関とモータージェネレータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に係る技術として、排気をＥＧＲガスとして吸気系に導入するＥＧＲ装置が知られている。内燃機関の運転状態が過渡運転となると、吸入空気量およびＥＧＲガス量を変更する必要がある。しかしながら、ＥＧＲガス量の変化は吸入空気量の変化よりも応答遅れが大きい。そのため、気筒内のＥＧＲ率が所望の値とならず、排気中におけるＮＯｘの低減を十分に図れない場合がある。
【０００３】
そこで、内燃機関の運転状態が過渡運転となった際に、スロットル弁の駆動速度を緩やかにし、且つ、ＥＧＲ弁の駆動速度を速める技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、内燃機関とモータージェネレータとを駆動源として有するハイブリッド車両において、退避走行処理時にＥＧＲ弁が開固着したと判別された場合に、モータージェネレータを使用する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この場合、要求トルクが所定の閾値未満であるときは内燃機関を停止してモータージェネレータによって要求トルクを出力し、要求トルクが所定の閾値以上であるときは内燃機関を作動させると共に過剰なエンジントルクをモータージェネレータによって吸収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−８３０８６号公報
【特許文献２】特開２００７−７６５５１号公報
【特許文献３】特開２００６−１６１５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、現時点のエンジントルクと要求エンジントルクとの差（以下、エンジントルク要求変化量と称する）に応じた速度でＥＧＲガス量を変化させ、吸入空気量をＥＧＲガスの変化の応答遅れに応じた速度で変化させる場合がある。これによれば、エンジントルク要求変化量が大きい場合であっても、より早期にエンジントルクを要求エンジントルクまで変化させることができる。
【０００７】
しかしながら、上記のように吸入空気量をＥＧＲガスの変化の応答遅れに応じた速度で変化させた場合であっても、ＥＧＲガス量の変化速度又は吸入空気量の変化速度が過剰に大きくなると、過渡運転中における内燃機関の気筒内のＥＧＲ率を正確に制御することが困難となる。そのため、過渡運転中における気筒内の実際の空燃比と目標空燃比とのずれが大きくなり、排気特性が悪化する虞がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、過渡運転時において、ドライバビリティを確保しつつ、内燃機関の排気特性の悪化を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、内燃機関とモータージェネレータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムであって、内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、ＥＧＲガス量の変化速度または吸入空気量の変化速度が所定値より大きい場合、モータージェネレータによるアシスト又は回生によってエンジントルク要求変化量を減少させるものである。
【００１０】
より詳しくは、本発明に係るハイブリッド駆動源の制御システムは、
内燃機関とモータージェネレータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムであって、
前記内燃機関の排気をＥＧＲガスとして前記内燃機関の吸気系に導入するＥＧＲ装置と、
前記内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、前記内燃機関の吸気系に導入されるＥＧＲガス量を現時点のエンジントルクと要求エンジントルクとの差に応じた速度で変化させるＥＧＲガス量制御手段と、
前記内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、吸入空気量をＥＧＲガス量の変化の応答遅れに応じた速度で変化させる吸入空気量制御手段と、
前記内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、ＥＧＲガス量の変化速度が所定ＥＧＲガス量変化速度より大きくなる場合または吸入空気量の変化速度が所定吸入空気量変化速度より大きくなる場合、前記モータージェネレータによるアシスト又は回生によって現時点のエンジントルクと要求エンジントルクとの差を減少させるモータージェネレータ制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
ハイブリッド駆動源においては、内燃機関の運転状態が加速運転となったときにモータージェネレータによりアシストすればエンジントルク要求変化量を減少させることが出来る。また、内燃機関の運転状態が減速運転となったときにモータージェネレータにより回生すればエンジントルク要求変化量を減少させることが出来る。
【００１２】
エンジントルク要求変化量が減少すれば、ＥＧＲガス量の変化速度および吸入空気量の変化速度が低下する。そのため、過渡運転中における内燃機関の気筒内の実際の空燃比と目標空燃比とのずれが小さくなる。
【００１３】
また、モータージェネレータによりアシストまたは回生することにより、内燃機関とモータージェネレータとの総トルクは早期に要求総トルクに達する。
【００１４】
従って、本発明によれば、過渡運転時において、ドライバビリティを確保しつつ、排気特性の悪化を抑制することができる。
【００１５】
尚、所定ＥＧＲガス量変化速度及び所定吸入空気量変化速度は、過渡運転中における気筒内の実際の空燃比と目標空燃比とのずれが許容範囲内となる閾値以下の値である。
【００１６】
モータージェネレータ制御手段によってモータージェネレータによるアシスト又は回生を行う場合、ＥＧＲガス量の変化速度が所定ＥＧＲガス量変化速度以下となり且つ吸入空気量の変化速度が所定吸入空気量変化速度以下となるように、モータージェネレータを制御してもよい。
【００１７】
本発明においては、内燃機関の運転状態が減速運転となったときの吸入空気量の減少速度を、内燃機関の運転状態が加速運転となったときの吸入空気量の増加速度よりも小さくしてもよい。
【００１８】
吸入空気量が減少すると、吸気系内の圧力が低下するためにＥＧＲガス量の増加を招き
易くなる。上記によれば、吸入空気量の急激な減少を抑制することができるため、減速運転時におけるＥＧＲガス量の過剰な増加を抑制することができる。
【００１９】
また、本発明においては、内燃機関の運転状態が減速運転となったときのＥＧＲガス量の減少速度を、前記内燃機関の運転状態が加速運転となったときのＥＧＲガス量の増加速度よりも大きくしてもよい。
【００２０】
これによっても、上記と同様、減速運転時におけるＥＧＲガス量の過剰な増加を抑制することができる。
【００２１】
本発明においては、ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁の開度変更速度を制御することでＥＧＲガス量の変化速度を制御してもよい。また、スロットル弁の開度変更速度を制御することで吸入空気量の変化速度を制御してもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、過渡運転時において、ドライバビリティを確保しつつ、内燃機関の排気特性の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施例に係るハイブリッド駆動源の制御システムの概略構成を示す図。
【図２】本発明の第１実施例に係る過渡運転時の制御フローを示すフローチャート。
【図３】本発明の第２実施例に係るスロットル弁の開度変更速度を算出するためのマップ選択フローを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係るハイブリッド駆動源の制御システムの具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２５】
＜第１実施例＞
（システムの概略構成）
図１は、本実施例に係るハイブリッド駆動源の制御システムの概略構成を示す図である。本実施例に係るハイブリッド駆動源は内燃機関１及びモータージェネレータ１７を有している。内燃機関１の出力軸とモータージェネレータ１７とは動力伝達機構（図示略）を介して連結されている。
【００２６】
内燃機関１は、４つの気筒２を有する車両駆動用のガソリンエンジンである。気筒２内にはピストン３が摺動自在に設けられている。気筒２内上部の燃焼室には吸気ポート４と排気ポート５とが接続されている。吸気ポート４および排気ポート５の燃焼室への開口部は、それぞれ吸気弁６および排気弁７によって開閉される。
【００２７】
また、内燃機関１には、気筒２内の燃焼室において混合気に点火する点火プラグ１０、および、吸気ポート４内に燃料を噴射する燃料噴射弁１１が設けられている。
【００２８】
吸気ポート４および排気ポート５は、それぞれ吸気通路８および排気通路９に接続されている。吸気通路８にはエアフローメータ１２およびスロットル弁１３が設けられている。
【００２９】
また、内燃機関１には、排気の一部を吸気通路８に導入するＥＧＲ装置１４が設けられている。ＥＧＲ装置１４はＥＧＲ通路１５及びＥＧＲ弁１６を有している。ＥＧＲ通路１５は、その一端が排気通路９に接続されており、その他端が吸気通路８におけるスロットル弁１３より下流側に接続されている。ＥＧＲ弁１６は、ＥＧＲ通路１５の途中に設けられており、吸気通路８に導入されるＥＧＲガス量を制御する。
【００３０】
モータージェネレータ１７にはバッテリ１８が電気的に接続されている。
【００３１】
さらに、本システムは、内燃機関１及びモータージェネレータ１７を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が設けられている。ＥＣＵ２０には、エアフローメータ１２、クランクポジションセンサ２１及びアクセル開度センサ２２が電気的に接続されている。これらの出力信号がＥＣＵ２０に入力される。
【００３２】
クランクポジションセンサ２１は、内燃機関１のクランク角を検出するセンサである。また、アクセル開度センサ２２は、本システムを搭載した車両のアクセル開度を検出するセンサである。
【００３３】
また、ＥＣＵ２０には、点火プラグ１０、燃料噴射弁１１、スロットル弁１３、ＥＧＲ弁１６、モータージェネレータ１７及びバッテリ１８が電気的に接続されている。ＥＣＵ２０によってこれらが制御される。モータージェネレータ１７は、ＥＣＵ２０によって制御されることで、内燃機関１のアシストやエネルギーの回生を行う。
【００３４】
（過渡運転時制御）
本実施例においては、ハイブリッド駆動源に要求される要求総トルクが変化した場合、該要求総トルクに基づいて燃費が最適となるような要求エンジントルクと要求モータートルクとが算出される。
【００３５】
そして、内燃機関１においては、要求エンジントルクが変化した場合、即ちその運転状態が過渡運転となった場合、吸入空気量及びＥＧＲガス量を要求エンジントルクに応じた量に変化させる必要がある。ここで、スロットル弁１３の開度を変更することで吸入空気量を変化させ、ＥＧＲ弁１６の開度を変更することでＥＧＲガス量を変化させるが、気筒２内におけるＥＧＲガス量の変化は吸入空気量の変化に比べて応答遅れが大きい。
【００３６】
そこで、本実施例では、吸入空気量の変化速度がＥＧＲガス量の変化の応答遅れに応じた速度となるように、スロットル弁１３の開度変更速度をＥＧＲ弁１６の開度変更速度に応じた速度に制御する。これにより、気筒２内における吸入空気量の変化とＥＧＲガス量の変化とを略同期させることが出来る。
【００３７】
また、本実施例においては、エンジントルク要求変化量に応じた速度でＥＧＲ弁１６の開度を変更する。つまり、エンジントルク要求変化量が大きいほど、ＥＧＲ弁１６の開度をより速く変化させる。これにより、エンジントルク要求変化量が大きいほど、ＥＧＲガス量をより速く変化させることが出来る。
【００３８】
そして、このようにＥＧＲ弁１６の開度を変更することで、スロットル弁１３の開度も、エンジントルク要求変化量が大きいほどより速く変化させることになる。これにより、エンジントルク要求変化量が大きいほど、吸入空気量をより速く変化させることが出来る。
【００３９】
このようなＥＧＲ弁１６及びスロットル弁１３の制御により、エンジントルク要求変化量が大きい場合であっても、エンジントルクをより早期に要求エンジントルクまで変化さ
せることが可能となる。その結果、ドライバビリティを向上させることが出来る。
【００４０】
しかしながら、スロットル弁１３の開度変更速度またはＥＧＲ弁１６の開度変更速度が過剰に大きくなると、即ち、ＥＧＲガス量の変化速度または吸入空気量の変化速度が過剰に大きくなると、過渡運転中における気筒２内のＥＧＲ率を正確に制御することが困難となる。そのため、過渡運転中における気筒２内の実際の空燃比と目標空燃比とのずれが大きくなり、排気特性が悪化する虞がある。
【００４１】
そこで、本実施例においては、エンジントルク要求変化量に応じたスロットル弁１３の開度変更速度またはＥＧＲ弁１６の開度変更速度が所定値より大きい場合は、モータージェネレータ１７によるアシスト又は回生によってエンジントルク要求変化量を減少させる。
【００４２】
以下、本実施例に係る過渡運転時の制御フローについて、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって定期的に実行される。
【００４３】
本フローでは、先ずステップＳ１０１において、アクセル開度センサ２２の検出値に基づいてアクセル開度が変化したか否かが判別される。ステップＳ１０１において、肯定判定された場合、即ち加速要求又は減速要求があった場合、次にステップＳ１０２の処理が行われる。
【００４４】
ステップＳ１０２においては、アクセル開度に基づいて要求総トルクＴｒａｌｌが算出される。
【００４５】
次に、ステップＳ１０３において、燃費が最適となるトルクであるエンジントルクＴｒｅｃ（以下、燃費最適エンジントルクＴｒｅｃと称する）及びモータージェネレータトルクＴｒｍｇｃ（以下、燃費最適モータージェネレータトルクＴｒｍｇｃと称する）が要求総トルクＴｒａｌｌに基づいて算出される。燃費最適エンジントルクＴｒｅｃ及び燃費最適モータージェネレータトルクＴｒｍｇｃと要求総トルクＴｒａｌｌとの関係は実験等に基づいて求めることができ、ＥＣＵ２０に予め記憶されている。
【００４６】
次に、ステップＳ１０４において、現在のエンジントルクと燃費最適エンジントルクＴｒｅｃとに基づいてエンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０が算出される。
【００４７】
次に、ステップＳ１０５において、エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０に基づいてＥＧＲ弁１６の開度変更速度Ｖｅｇｒ０及びスロットル弁１３の開度変更速度Ｖｔｈｒ０が算出される。ここでは、上述したように、エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０が大きいほど、それぞれの開度変更速度Ｖｅｇｒ０、Ｖｔｈｒ０がより大きい値として算出される。また、スロットル弁１３の開度変更速度Ｖｔｈｒ０が、ＥＧＲガス量の変化の応答遅れを考慮した値として算出される。エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０とＥＧＲ弁１６の開度変更速度Ｖｅｇｒ及びスロットル弁１３の開度変更速度Ｖｔｈｒとの関係は実験等に基づいて定められており、ＥＣＵ２０に予め記憶されている。
【００４８】
次に、ステップＳ１０６において、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度Ｖｅｇｒ０が所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖαよりも大きいか、または、スロットル弁１３の開度変更速度Ｖｔｈｒ０が所定スロットル弁開度変更速度Ｖβよりも大きいか否かが判別される。
【００４９】
ここで、所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖαは、ＥＧＲガス量の変化速度が所定ＥＧＲガス量変化速度となる値であり、所定スロットル弁開度変更速度Ｖβは、吸入空気量の変化速
度が所定吸入空気量変化速度となる値である。また、所定ＥＧＲガス量変化速度及び所定吸入空気量変化速度は、過渡運転中における気筒２内の実際の空燃比と目標空燃比とのずれが許容範囲内となる閾値よりも小さくなる値である。所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖα及び所定スロットル弁開度変更速度Ｖβは実験等に基づいて求めることができ、ＥＣＵ２０に予め記憶されている。
【００５０】
ステップＳ１０６において、否定判定された場合、次にステップＳ１０７の処理が実行され、肯定判定された場合、次にステップＳ１０８の処理が実行される。
【００５１】
ステップＳ１０７においては、要求エンジントルクＴｒｅが燃費最適エンジントルクＴｒｅｃに設定され、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇが燃費最適モータージェネレータトルクＴｒｍｇｃに設定される。この場合、ＥＧＲ弁１６の開度及びスロットル弁１３の開度が、ステップＳ１０５で算出されたそれぞれの開度変更速度Ｖｅｇｒ０、Ｖｔｈｒ０で変更される。
【００５２】
一方、ステップＳ１０８においては、内燃機関１の機関回転数に基づいてモータージェネレータトルクの下限値Ｔｒｍｇｍｉｎ及び上限値Ｔｒｍｇｍａｘが算出される。ここで、モータージェネレータトルクの上限値Ｔｒｍｇｍａｘは、アシストトルクの最大値である。また、モータージェネレータトルクの下限値Ｔｒｍｇｍｉｎは、マイナスの値であって、回生トルクの最大値である。
【００５３】
次に、ステップＳ１０９において、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度が所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖα以下となり且つスロットル弁１３の開度変更速度が所定スロットル弁開度変更速度Ｖβ以下となるような要求エンジントルクである第一補正エンジントルクＴｒｅａ１を算出する。
【００５４】
次に、ステップＳ１１０において、要求総トルクＴｒａｌｌから第一補正エンジントルクＴｒｅａ１を減算することで、補正モータージェネレータトルクＴｒｍｇａ１を算出する。
【００５５】
次に、ステップＳ１１１において、補正モータージェネレータトルクＴｒｍｇａ１がモータージェネレータトルクの下限値Ｔｒｍｇｍｉｎよりも小さいか否かが判別される。ステップＳ１１１において、肯定判定された場合、次にステップＳ１１２の処理が実行される。尚、この場合、要求エンジントルクは減速トルクであり、要求モータージェネレータトルクは回生トルクである。
【００５６】
ステップＳ１１２においては、要求総トルクＴｒａｌｌからモータージェネレータトルクの下限値Ｔｒｍｇｍｉｎを減算することで、第二補正エンジントルクＴｒｅａ２を算出する。
【００５７】
次に、ステップＳ１１３において、要求エンジントルクＴｒｅが第二補正エンジントルクＴｒｅａ２に設定され、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇが下限値Ｔｒｍｇｍｉｎに設定される。
【００５８】
この場合、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度は所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖα以下とならず、スロットル弁１３の開度変更速度は所定スロットル弁開度変更速度Ｖβ以下とはならない。しかしながら、この場合であっても、要求エンジントルクＴｒｅを燃費最適エンジントルクＴｒｅｃとし、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇを燃費最適モータージェネレータトルクＴｒｍｇｃとした場合よりも、モータージェネレータ１７の回生トルクが増加するため、内燃機関１の減速トルクが減少する。そのため、エンジントルク要求変化
量がΔＴｒｅ０よりも小さくなる。これにより、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度をＶｅｇｒ０よりも小さくすることができ、スロットル弁１３の開度変更速度をＶｔｈｒ０よりも小さくすることが出来る。
【００５９】
また、ステップＳ１１１において、否定判定された場合、次にステップＳ１１４の処理が実行される。ステップＳ１１４においては、補正モータージェネレータトルクＴｒｍｇａ１がモータージェネレータトルクの上限値Ｔｒｍｇｍａｘよりも大きいか否かが判別される。ステップＳ１１４において、肯定判定された場合、次にステップＳ１１５の処理が実行される。尚、この場合、要求エンジントルクは加速トルクであり、要求モータージェネレータトルクはアシストトルクである。
【００６０】
ステップＳ１１５においては、要求総トルクＴｒａｌｌからモータージェネレータトルクの上限値Ｔｒｍｇｍａｘを減算することで、第三補正エンジントルクＴｒｅａ３を算出する。
【００６１】
次に、ステップＳ１１６において、要求エンジントルクＴｒｅが第三補正エンジントルクＴｒｅａ３に設定され、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇが上限値Ｔｒｍｇｍａｘに設定される。
【００６２】
この場合も、ＥＧＲ弁１６開度変更速度は所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖα以下とならず、スロットル弁１３の開度変更速度は所定スロットル弁開度変更速度Ｖβ以下とはならない。しかしながら、この場合であっても、要求エンジントルクＴｒｅを燃費最適エンジントルクＴｒｅｃとし、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇを燃費最適モータージェネレータトルクＴｒｍｇｃとした場合よりも、モータージェネレータ１７のアシストトルクが増加するため、内燃機関１の加速トルクが減少する。そのため、エンジントルク要求変化量がΔＴｒｅ０よりも小さくなる。これにより、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度をＶｅｇｒ０よりも小さくすることが出来、スロットル弁１３の開度変更速度をＶｔｈｒ０よりも小さくすることが出来る。
【００６３】
また、ステップＳ１１４において、否定判定された場合、次にステップＳ１１７の処理が実行される。ステップＳ１１７においては、要求エンジントルクＴｒｅが第一補正エンジントルクＴｒｅａ１に設定され、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇが補正モータージェネレータトルクＴｒｍｇａ１に設定される。
【００６４】
この場合、要求エンジントルクＴｒｅを燃費最適エンジントルクＴｒｅｃとし、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇを燃費最適モータージェネレータトルクＴｒｍｇｃとした場合よりも、モータージェネレータ１７のアシストトルク又は回生トルクが増加するため、内燃機関１の加速トルク又は減速トルクが減少する。そして、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度が所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖα以下となり、スロットル弁１３の開度変更速度が所定スロットル弁開度変更速度Ｖβ以下となる。
【００６５】
以上説明したフローによれば、エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０に応じたスロットル弁１３の開度変更速度Ｖｅｇｒ０またはＥＧＲ弁１６の開度変更速度Ｖｔｈｒ０が所定値Ｖα、Ｖβより大きい場合、モータージェネレータ１７によるアシストトルク又は回生トルクを増加させることによってエンジントルク要求変化量を減少させる。
【００６６】
これにより、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度及びスロットル弁１３の開度変更速度が減少するため、ＥＧＲガス量の変化速度及び吸入空気量の変化速度が過剰に大きくなることを抑制することが出来る。そのため、過渡運転中における気筒２内のＥＧＲ率を高精度で制御することが可能となる。その結果、過渡運転中における気筒２内の実際の空燃比と目標
空燃比とのずれを抑制することが出来る。また、内燃機関１とモータージェネレータ１７との総トルク自体は早期に要求総トルクに到達させることが出来る。
【００６７】
従って、本実施例によれば、過渡運転時において、ドライバビリティを確保しつつ、排気特性の悪化を抑制することができる。
【００６８】
尚、ステップＳ１１７の処理が行われた場合のように、エンジントルク要求変化量を減少させることにより、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度を所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖα以下とし、スロットル弁１３の開度変更速度を所定スロットル弁開度変更速度Ｖβ以下とすることが出来れば、過渡運転中における気筒２内の実際の空燃比と目標空燃比とのずれをより確実に許容範囲内とすることが出来る。
【００６９】
また、上記フローにおいては、エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０に基づいてＥＧＲ弁１６の開度変更速度Ｖｅｇｒ０及びスロットル弁１３の開度変更速度Ｖｔｈｒ０を算出し、これらの値が所定値Ｖα、Ｖβより大きい場合に、要求エンジントルク及び要求モータージェネレータトルクを補正した。しかしながら、エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０に基づいてＥＧＲ弁１６の開度及びスロットル弁１３の開度の要求変化量を算出し、これらの値が所定値より大きいか否かにより要求エンジントルク及び要求モータージェネレータトルクを補正するか否かを判断してもよい。
【００７０】
また、エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０に基づいてＥＧＲガス量及び吸入空気量の要求変化速度又は要求変化量を直接算出し、これらの値が所定値より大きいか否かにより要求エンジントルク及び要求モータージェネレータトルクを補正するか否かを判断してもよい。
【００７１】
（本実施例と本発明の構成との対応）
本実施例においては、ＥＧＲ弁１６及びその開度変更速度を制御するＥＣＵ２０が、本発明に係るＥＧＲガス量制御手段に相当する。また、本実施例においては、スロットル弁１３及びその開度変更速度を制御するＥＣＵ２０が、本発明に係る吸入空気量制御手段に相当する。
【００７２】
また、本実施例においては、上記フローにおけるステップＳ１１３、Ｓ１１６、Ｓ１１７の処理によって設定された要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇに基づいてモータージェネレータ１７によるアシスト又は回生を実施するＥＣＵ２０が、本発明に係るモータージェネレータ制御手段に相当する。
【００７３】
＜第２実施例＞
本実施例に係るハイブリッド駆動源の制御システムの概略構成は第１実施例と同様である。また、本実施例においても、第１実施例と同様の過渡運転時の制御が実施される。
【００７４】
（スロットル弁の開度変更速度の算出）
内燃機関１の運転状態が減速運転となりスロットル弁１３の開度を減少させることで吸入空気量が減少すると、スロットル弁１３より下流側の吸気通路８内の圧力が低下する。この場合、吸気通路８へのＥＧＲガスの導入が促進されることになる。そのため、減速運転時は加速運転時に比べてＥＧＲガス量の過剰な増加を招き易い。
【００７５】
そこで、本実施例においては、エンジントルク要求変化量に基づいてスロットル弁１３の開度変更速度を算出するときに用いるマップを、加速運転時と減速運転時とで異なるものとする。そして、同一のエンジントルク要求変化量に対するスロットル弁１３の開度変更速度を、減速運転時は加速運転時に比べて小さくする。
【００７６】
これにより、減速運転時の吸入空気量の減少速度を、加速運転時の吸入空気量の増加速度よりも小さくすることが出来る。そのため、吸入空気量の急激な減少を抑制することが出来る。その結果、減速運転時におけるＥＧＲガス量の過剰な増加を抑制することが出来る。
【００７７】
従って、本実施例によれば、減速運転時における内燃機関１の排気特性の悪化をより抑制することが可能となる。
【００７８】
以下、本実施例に係るスロットル弁の開度変更速度を算出するためのマップ選択フローについて図３に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって定期的に実行される。
【００７９】
本フローでは、先ずステップＳ２０１において、アクセル開度センサ２２の検出値に基づいてアクセル開度が変化したか否かが判別される。ステップＳ２０１において、肯定判定された場合、次にステップＳ２０２の処理が行われる。
【００８０】
ステップＳ２０２においては、減速要求であるか否かが判別される。ステップＳ２０２において、肯定判定された場合、即ち減速要求があった場合、次にステップＳ２０３の処理が実行される。
【００８１】
ステップＳ２０３においては、減速運転時用のスロットル弁の開度変更速度算出マップが選択される。
【００８２】
一方、ステップＳ２０２において、否定判定された場合、即ち加速要求があった場合、次にステップＳ２０４の処理が実行される。
【００８３】
ステップＳ２０４においては、加速運転時用のスロットル弁の開度変更速度算出マップが選択される。
【００８４】
ここで、減速運転時用のマップにおいては、加速運転時用のマップよりも、同一のエンジントルク要求変化量に対するスロットル弁１３の開度変更速度が小さい値となっている。
【００８５】
＜変形例＞
（ＥＧＲ弁の開度変更速度の算出）
上記のようなスロットル弁１３の開度変更速度の制御に代えて、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度を以下のように制御することによっても、同様の効果を得ることが出来る。
【００８６】
本変形例においては、エンジントルク要求変化量に基づいてＥＧＲ弁１６の開度変更速度を算出するときに用いるマップを、加速運転時と減速運転時とで異なるものとする。そして、同一のエンジントルク要求変化量に対するＥＧＲ弁１６の開度変更速度を、減速運転時は加速運転時に比べて大きくする。
【００８７】
これにより、減速運転時のＥＧＲガス量の減少速度を、加速運転時のＥＧＲガス量の増加速度よりも大きくすることが出来る。その結果、減速運転時におけるＥＧＲガス量の過剰な増加を抑制することが出来る。
【００８８】
上記各実施例は可能な限り組み合わせることが出来る。
【符号の説明】
【００８９】
１・・・内燃機関
２・・・気筒
８・・・吸気通路
９・・・排気通路
１３・・スロットル弁
１４・・ＥＧＲ装置
１５・・ＥＧＲ通路
１６・・ＥＧＲ弁
１７・・モータージェネレータ
１８・・バッテリ
２０・・ＥＣＵ
２１・・クランクポジションセンサ
２２・・アクセル開度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関とモータージェネレータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に係る技術として、排気をＥＧＲガスとして吸気系に導入するＥＧＲ装置が知られている。内燃機関の運転状態が過渡運転となると、吸入空気量およびＥＧＲガス量を変更する必要がある。しかしながら、ＥＧＲガス量の変化は吸入空気量の変化よりも応答遅れが大きい。そのため、気筒内のＥＧＲ率が所望の値とならず、排気中におけるＮＯｘの低減を十分に図れない場合がある。
【０００３】
そこで、内燃機関の運転状態が過渡運転となった際に、スロットル弁の駆動速度を緩やかにし、且つ、ＥＧＲ弁の駆動速度を速める技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、内燃機関とモータージェネレータとを駆動源として有するハイブリッド車両において、退避走行処理時にＥＧＲ弁が開固着したと判別された場合に、モータージェネレータを使用する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この場合、要求トルクが所定の閾値未満であるときは内燃機関を停止してモータージェネレータによって要求トルクを出力し、要求トルクが所定の閾値以上であるときは内燃機関を作動させると共に過剰なエンジントルクをモータージェネレータによって吸収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−８３０８６号公報
【特許文献２】特開２００７−７６５５１号公報
【特許文献３】特開２００６−１６１５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、現時点のエンジントルクと要求エンジントルクとの差（以下、エンジントルク要求変化量と称する）に応じた速度でＥＧＲガス量を変化させ、吸入空気量をＥＧＲガスの変化の応答遅れに応じた速度で変化させる場合がある。これによれば、エンジントルク要求変化量が大きい場合であっても、より早期にエンジントルクを要求エンジントルクまで変化させることができる。
【０００７】
しかしながら、上記のように吸入空気量をＥＧＲガスの変化の応答遅れに応じた速度で変化させた場合であっても、ＥＧＲガス量の変化速度又は吸入空気量の変化速度が過剰に大きくなると、過渡運転中における内燃機関の気筒内のＥＧＲ率を正確に制御することが困難となる。そのため、過渡運転中における気筒内の実際の空燃比と目標空燃比とのずれが大きくなり、排気特性が悪化する虞がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、過渡運転時において、ドライバビリティを確保しつつ、内燃機関の排気特性の悪化を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、内燃機関とモータージェネレータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムであって、内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、ＥＧＲガス量の変化速度または吸入空気量の変化速度が所定値より大きい場合、モータージェネレータによるアシスト又は回生によってエンジントルク要求変化量を減少させるものである。
【００１０】
より詳しくは、本発明に係るハイブリッド駆動源の制御システムは、
内燃機関とモータージェネレータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムであって、
前記内燃機関の排気をＥＧＲガスとして前記内燃機関の吸気系に導入するＥＧＲ装置と、
前記内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、前記内燃機関の吸気系に導入されるＥＧＲガス量を現時点のエンジントルクと要求エンジントルクとの差に応じた速度で変化させるＥＧＲガス量制御手段と、
前記内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、吸入空気量をＥＧＲガス量の変化の応答遅れに応じた速度で変化させる吸入空気量制御手段と、
前記内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、ＥＧＲガス量の変化速度が所定ＥＧＲガス量変化速度より大きくなる場合または吸入空気量の変化速度が所定吸入空気量変化速度より大きくなる場合、前記モータージェネレータによるアシスト又は回生によって現時点のエンジントルクと要求エンジントルクとの差を減少させるモータージェネレータ制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
ハイブリッド駆動源においては、内燃機関の運転状態が加速運転となったときにモータージェネレータによりアシストすればエンジントルク要求変化量を減少させることが出来る。また、内燃機関の運転状態が減速運転となったときにモータージェネレータにより回生すればエンジントルク要求変化量を減少させることが出来る。
【００１２】
エンジントルク要求変化量が減少すれば、ＥＧＲガス量の変化速度および吸入空気量の変化速度が低下する。そのため、過渡運転中における内燃機関の気筒内の実際の空燃比と目標空燃比とのずれが小さくなる。
【００１３】
また、モータージェネレータによりアシストまたは回生することにより、内燃機関とモータージェネレータとの総トルクは早期に要求総トルクに達する。
【００１４】
従って、本発明によれば、過渡運転時において、ドライバビリティを確保しつつ、排気特性の悪化を抑制することができる。
【００１５】
尚、所定ＥＧＲガス量変化速度及び所定吸入空気量変化速度は、過渡運転中における気筒内の実際の空燃比と目標空燃比とのずれが許容範囲内となる閾値以下の値である。
【００１６】
モータージェネレータ制御手段によってモータージェネレータによるアシスト又は回生を行う場合、ＥＧＲガス量の変化速度が所定ＥＧＲガス量変化速度以下となり且つ吸入空気量の変化速度が所定吸入空気量変化速度以下となるように、モータージェネレータを制御してもよい。
【００１７】
本発明においては、内燃機関の運転状態が減速運転となったときの吸入空気量の減少速度を、内燃機関の運転状態が加速運転となったときの吸入空気量の増加速度よりも小さくしてもよい。
【００１８】
吸入空気量が減少すると、吸気系内の圧力が低下するためにＥＧＲガス量の増加を招き
易くなる。上記によれば、吸入空気量の急激な減少を抑制することができるため、減速運転時におけるＥＧＲガス量の過剰な増加を抑制することができる。
【００１９】
また、本発明においては、内燃機関の運転状態が減速運転となったときのＥＧＲガス量の減少速度を、前記内燃機関の運転状態が加速運転となったときのＥＧＲガス量の増加速度よりも大きくしてもよい。
【００２０】
これによっても、上記と同様、減速運転時におけるＥＧＲガス量の過剰な増加を抑制することができる。
【００２１】
本発明においては、ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁の開度変更速度を制御することでＥＧＲガス量の変化速度を制御してもよい。また、スロットル弁の開度変更速度を制御することで吸入空気量の変化速度を制御してもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、過渡運転時において、ドライバビリティを確保しつつ、内燃機関の排気特性の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施例に係るハイブリッド駆動源の制御システムの概略構成を示す図。
【図２】本発明の第１実施例に係る過渡運転時の制御フローを示すフローチャート。
【図３】本発明の第２実施例に係るスロットル弁の開度変更速度を算出するためのマップ選択フローを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係るハイブリッド駆動源の制御システムの具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２５】
＜第１実施例＞
（システムの概略構成）
図１は、本実施例に係るハイブリッド駆動源の制御システムの概略構成を示す図である。本実施例に係るハイブリッド駆動源は内燃機関１及びモータージェネレータ１７を有している。内燃機関１の出力軸とモータージェネレータ１７とは動力伝達機構（図示略）を介して連結されている。
【００２６】
内燃機関１は、４つの気筒２を有する車両駆動用のガソリンエンジンである。気筒２内にはピストン３が摺動自在に設けられている。気筒２内上部の燃焼室には吸気ポート４と排気ポート５とが接続されている。吸気ポート４および排気ポート５の燃焼室への開口部は、それぞれ吸気弁６および排気弁７によって開閉される。
【００２７】
また、内燃機関１には、気筒２内の燃焼室において混合気に点火する点火プラグ１０、および、吸気ポート４内に燃料を噴射する燃料噴射弁１１が設けられている。
【００２８】
吸気ポート４および排気ポート５は、それぞれ吸気通路８および排気通路９に接続されている。吸気通路８にはエアフローメータ１２およびスロットル弁１３が設けられている。
【００２９】
また、内燃機関１には、排気の一部を吸気通路８に導入するＥＧＲ装置１４が設けられている。ＥＧＲ装置１４はＥＧＲ通路１５及びＥＧＲ弁１６を有している。ＥＧＲ通路１５は、その一端が排気通路９に接続されており、その他端が吸気通路８におけるスロットル弁１３より下流側に接続されている。ＥＧＲ弁１６は、ＥＧＲ通路１５の途中に設けられており、吸気通路８に導入されるＥＧＲガス量を制御する。
【００３０】
モータージェネレータ１７にはバッテリ１８が電気的に接続されている。
【００３１】
さらに、本システムは、内燃機関１及びモータージェネレータ１７を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が設けられている。ＥＣＵ２０には、エアフローメータ１２、クランクポジションセンサ２１及びアクセル開度センサ２２が電気的に接続されている。これらの出力信号がＥＣＵ２０に入力される。
【００３２】
クランクポジションセンサ２１は、内燃機関１のクランク角を検出するセンサである。また、アクセル開度センサ２２は、本システムを搭載した車両のアクセル開度を検出するセンサである。
【００３３】
また、ＥＣＵ２０には、点火プラグ１０、燃料噴射弁１１、スロットル弁１３、ＥＧＲ弁１６、モータージェネレータ１７及びバッテリ１８が電気的に接続されている。ＥＣＵ２０によってこれらが制御される。モータージェネレータ１７は、ＥＣＵ２０によって制御されることで、内燃機関１のアシストやエネルギーの回生を行う。
【００３４】
（過渡運転時制御）
本実施例においては、ハイブリッド駆動源に要求される要求総トルクが変化した場合、該要求総トルクに基づいて燃費が最適となるような要求エンジントルクと要求モータートルクとが算出される。
【００３５】
そして、内燃機関１においては、要求エンジントルクが変化した場合、即ちその運転状態が過渡運転となった場合、吸入空気量及びＥＧＲガス量を要求エンジントルクに応じた量に変化させる必要がある。ここで、スロットル弁１３の開度を変更することで吸入空気量を変化させ、ＥＧＲ弁１６の開度を変更することでＥＧＲガス量を変化させるが、気筒２内におけるＥＧＲガス量の変化は吸入空気量の変化に比べて応答遅れが大きい。
【００３６】
そこで、本実施例では、吸入空気量の変化速度がＥＧＲガス量の変化の応答遅れに応じた速度となるように、スロットル弁１３の開度変更速度をＥＧＲ弁１６の開度変更速度に応じた速度に制御する。これにより、気筒２内における吸入空気量の変化とＥＧＲガス量の変化とを略同期させることが出来る。
【００３７】
また、本実施例においては、エンジントルク要求変化量に応じた速度でＥＧＲ弁１６の開度を変更する。つまり、エンジントルク要求変化量が大きいほど、ＥＧＲ弁１６の開度をより速く変化させる。これにより、エンジントルク要求変化量が大きいほど、ＥＧＲガス量をより速く変化させることが出来る。
【００３８】
そして、このようにＥＧＲ弁１６の開度を変更することで、スロットル弁１３の開度も、エンジントルク要求変化量が大きいほどより速く変化させることになる。これにより、エンジントルク要求変化量が大きいほど、吸入空気量をより速く変化させることが出来る。
【００３９】
このようなＥＧＲ弁１６及びスロットル弁１３の制御により、エンジントルク要求変化量が大きい場合であっても、エンジントルクをより早期に要求エンジントルクまで変化さ
せることが可能となる。その結果、ドライバビリティを向上させることが出来る。
【００４０】
しかしながら、スロットル弁１３の開度変更速度またはＥＧＲ弁１６の開度変更速度が過剰に大きくなると、即ち、ＥＧＲガス量の変化速度または吸入空気量の変化速度が過剰に大きくなると、過渡運転中における気筒２内のＥＧＲ率を正確に制御することが困難となる。そのため、過渡運転中における気筒２内の実際の空燃比と目標空燃比とのずれが大きくなり、排気特性が悪化する虞がある。
【００４１】
そこで、本実施例においては、エンジントルク要求変化量に応じたスロットル弁１３の開度変更速度またはＥＧＲ弁１６の開度変更速度が所定値より大きい場合は、モータージェネレータ１７によるアシスト又は回生によってエンジントルク要求変化量を減少させる。
【００４２】
以下、本実施例に係る過渡運転時の制御フローについて、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって定期的に実行される。
【００４３】
本フローでは、先ずステップＳ１０１において、アクセル開度センサ２２の検出値に基づいてアクセル開度が変化したか否かが判別される。ステップＳ１０１において、肯定判定された場合、即ち加速要求又は減速要求があった場合、次にステップＳ１０２の処理が行われる。
【００４４】
ステップＳ１０２においては、アクセル開度に基づいて要求総トルクＴｒａｌｌが算出される。
【００４５】
次に、ステップＳ１０３において、燃費が最適となるトルクであるエンジントルクＴｒｅｃ（以下、燃費最適エンジントルクＴｒｅｃと称する）及びモータージェネレータトルクＴｒｍｇｃ（以下、燃費最適モータージェネレータトルクＴｒｍｇｃと称する）が要求総トルクＴｒａｌｌに基づいて算出される。燃費最適エンジントルクＴｒｅｃ及び燃費最適モータージェネレータトルクＴｒｍｇｃと要求総トルクＴｒａｌｌとの関係は実験等に基づいて求めることができ、ＥＣＵ２０に予め記憶されている。
【００４６】
次に、ステップＳ１０４において、現在のエンジントルクと燃費最適エンジントルクＴｒｅｃとに基づいてエンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０が算出される。
【００４７】
次に、ステップＳ１０５において、エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０に基づいてＥＧＲ弁１６の開度変更速度Ｖｅｇｒ０及びスロットル弁１３の開度変更速度Ｖｔｈｒ０が算出される。ここでは、上述したように、エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０が大きいほど、それぞれの開度変更速度Ｖｅｇｒ０、Ｖｔｈｒ０がより大きい値として算出される。また、スロットル弁１３の開度変更速度Ｖｔｈｒ０が、ＥＧＲガス量の変化の応答遅れを考慮した値として算出される。エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０とＥＧＲ弁１６の開度変更速度Ｖｅｇｒ及びスロットル弁１３の開度変更速度Ｖｔｈｒとの関係は実験等に基づいて定められており、ＥＣＵ２０に予め記憶されている。
【００４８】
次に、ステップＳ１０６において、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度Ｖｅｇｒ０が所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖαよりも大きいか、または、スロットル弁１３の開度変更速度Ｖｔｈｒ０が所定スロットル弁開度変更速度Ｖβよりも大きいか否かが判別される。
【００４９】
ここで、所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖαは、ＥＧＲガス量の変化速度が所定ＥＧＲガス量変化速度となる値であり、所定スロットル弁開度変更速度Ｖβは、吸入空気量の変化速
度が所定吸入空気量変化速度となる値である。また、所定ＥＧＲガス量変化速度及び所定吸入空気量変化速度は、過渡運転中における気筒２内の実際の空燃比と目標空燃比とのずれが許容範囲内となる閾値よりも小さくなる値である。所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖα及び所定スロットル弁開度変更速度Ｖβは実験等に基づいて求めることができ、ＥＣＵ２０に予め記憶されている。
【００５０】
ステップＳ１０６において、否定判定された場合、次にステップＳ１０７の処理が実行され、肯定判定された場合、次にステップＳ１０８の処理が実行される。
【００５１】
ステップＳ１０７においては、要求エンジントルクＴｒｅが燃費最適エンジントルクＴｒｅｃに設定され、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇが燃費最適モータージェネレータトルクＴｒｍｇｃに設定される。この場合、ＥＧＲ弁１６の開度及びスロットル弁１３の開度が、ステップＳ１０５で算出されたそれぞれの開度変更速度Ｖｅｇｒ０、Ｖｔｈｒ０で変更される。
【００５２】
一方、ステップＳ１０８においては、内燃機関１の機関回転数に基づいてモータージェネレータトルクの下限値Ｔｒｍｇｍｉｎ及び上限値Ｔｒｍｇｍａｘが算出される。ここで、モータージェネレータトルクの上限値Ｔｒｍｇｍａｘは、アシストトルクの最大値である。また、モータージェネレータトルクの下限値Ｔｒｍｇｍｉｎは、マイナスの値であって、回生トルクの最大値である。
【００５３】
次に、ステップＳ１０９において、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度が所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖα以下となり且つスロットル弁１３の開度変更速度が所定スロットル弁開度変更速度Ｖβ以下となるような要求エンジントルクである第一補正エンジントルクＴｒｅａ１を算出する。
【００５４】
次に、ステップＳ１１０において、要求総トルクＴｒａｌｌから第一補正エンジントルクＴｒｅａ１を減算することで、補正モータージェネレータトルクＴｒｍｇａ１を算出する。
【００５５】
次に、ステップＳ１１１において、補正モータージェネレータトルクＴｒｍｇａ１がモータージェネレータトルクの下限値Ｔｒｍｇｍｉｎよりも小さいか否かが判別される。ステップＳ１１１において、肯定判定された場合、次にステップＳ１１２の処理が実行される。尚、この場合、要求エンジントルクは減速トルクであり、要求モータージェネレータトルクは回生トルクである。
【００５６】
ステップＳ１１２においては、要求総トルクＴｒａｌｌからモータージェネレータトルクの下限値Ｔｒｍｇｍｉｎを減算することで、第二補正エンジントルクＴｒｅａ２を算出する。
【００５７】
次に、ステップＳ１１３において、要求エンジントルクＴｒｅが第二補正エンジントルクＴｒｅａ２に設定され、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇが下限値Ｔｒｍｇｍｉｎに設定される。
【００５８】
この場合、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度は所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖα以下とならず、スロットル弁１３の開度変更速度は所定スロットル弁開度変更速度Ｖβ以下とはならない。しかしながら、この場合であっても、要求エンジントルクＴｒｅを燃費最適エンジントルクＴｒｅｃとし、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇを燃費最適モータージェネレータトルクＴｒｍｇｃとした場合よりも、モータージェネレータ１７の回生トルクが増加するため、内燃機関１の減速トルクが減少する。そのため、エンジントルク要求変化
量がΔＴｒｅ０よりも小さくなる。これにより、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度をＶｅｇｒ０よりも小さくすることができ、スロットル弁１３の開度変更速度をＶｔｈｒ０よりも小さくすることが出来る。
【００５９】
また、ステップＳ１１１において、否定判定された場合、次にステップＳ１１４の処理が実行される。ステップＳ１１４においては、補正モータージェネレータトルクＴｒｍｇａ１がモータージェネレータトルクの上限値Ｔｒｍｇｍａｘよりも大きいか否かが判別される。ステップＳ１１４において、肯定判定された場合、次にステップＳ１１５の処理が実行される。尚、この場合、要求エンジントルクは加速トルクであり、要求モータージェネレータトルクはアシストトルクである。
【００６０】
ステップＳ１１５においては、要求総トルクＴｒａｌｌからモータージェネレータトルクの上限値Ｔｒｍｇｍａｘを減算することで、第三補正エンジントルクＴｒｅａ３を算出する。
【００６１】
次に、ステップＳ１１６において、要求エンジントルクＴｒｅが第三補正エンジントルクＴｒｅａ３に設定され、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇが上限値Ｔｒｍｇｍａｘに設定される。
【００６２】
この場合も、ＥＧＲ弁１６開度変更速度は所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖα以下とならず、スロットル弁１３の開度変更速度は所定スロットル弁開度変更速度Ｖβ以下とはならない。しかしながら、この場合であっても、要求エンジントルクＴｒｅを燃費最適エンジントルクＴｒｅｃとし、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇを燃費最適モータージェネレータトルクＴｒｍｇｃとした場合よりも、モータージェネレータ１７のアシストトルクが増加するため、内燃機関１の加速トルクが減少する。そのため、エンジントルク要求変化量がΔＴｒｅ０よりも小さくなる。これにより、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度をＶｅｇｒ０よりも小さくすることが出来、スロットル弁１３の開度変更速度をＶｔｈｒ０よりも小さくすることが出来る。
【００６３】
また、ステップＳ１１４において、否定判定された場合、次にステップＳ１１７の処理が実行される。ステップＳ１１７においては、要求エンジントルクＴｒｅが第一補正エンジントルクＴｒｅａ１に設定され、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇが補正モータージェネレータトルクＴｒｍｇａ１に設定される。
【００６４】
この場合、要求エンジントルクＴｒｅを燃費最適エンジントルクＴｒｅｃとし、要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇを燃費最適モータージェネレータトルクＴｒｍｇｃとした場合よりも、モータージェネレータ１７のアシストトルク又は回生トルクが増加するため、内燃機関１の加速トルク又は減速トルクが減少する。そして、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度が所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖα以下となり、スロットル弁１３の開度変更速度が所定スロットル弁開度変更速度Ｖβ以下となる。
【００６５】
以上説明したフローによれば、エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０に応じたスロットル弁１３の開度変更速度Ｖｅｇｒ０またはＥＧＲ弁１６の開度変更速度Ｖｔｈｒ０が所定値Ｖα、Ｖβより大きい場合、モータージェネレータ１７によるアシストトルク又は回生トルクを増加させることによってエンジントルク要求変化量を減少させる。
【００６６】
これにより、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度及びスロットル弁１３の開度変更速度が減少するため、ＥＧＲガス量の変化速度及び吸入空気量の変化速度が過剰に大きくなることを抑制することが出来る。そのため、過渡運転中における気筒２内のＥＧＲ率を高精度で制御することが可能となる。その結果、過渡運転中における気筒２内の実際の空燃比と目標
空燃比とのずれを抑制することが出来る。また、内燃機関１とモータージェネレータ１７との総トルク自体は早期に要求総トルクに到達させることが出来る。
【００６７】
従って、本実施例によれば、過渡運転時において、ドライバビリティを確保しつつ、排気特性の悪化を抑制することができる。
【００６８】
尚、ステップＳ１１７の処理が行われた場合のように、エンジントルク要求変化量を減少させることにより、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度を所定ＥＧＲ弁開度変更速度Ｖα以下とし、スロットル弁１３の開度変更速度を所定スロットル弁開度変更速度Ｖβ以下とすることが出来れば、過渡運転中における気筒２内の実際の空燃比と目標空燃比とのずれをより確実に許容範囲内とすることが出来る。
【００６９】
また、上記フローにおいては、エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０に基づいてＥＧＲ弁１６の開度変更速度Ｖｅｇｒ０及びスロットル弁１３の開度変更速度Ｖｔｈｒ０を算出し、これらの値が所定値Ｖα、Ｖβより大きい場合に、要求エンジントルク及び要求モータージェネレータトルクを補正した。しかしながら、エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０に基づいてＥＧＲ弁１６の開度及びスロットル弁１３の開度の要求変化量を算出し、これらの値が所定値より大きいか否かにより要求エンジントルク及び要求モータージェネレータトルクを補正するか否かを判断してもよい。
【００７０】
また、エンジントルク要求変化量ΔＴｒｅ０に基づいてＥＧＲガス量及び吸入空気量の要求変化速度又は要求変化量を直接算出し、これらの値が所定値より大きいか否かにより要求エンジントルク及び要求モータージェネレータトルクを補正するか否かを判断してもよい。
【００７１】
（本実施例と本発明の構成との対応）
本実施例においては、ＥＧＲ弁１６及びその開度変更速度を制御するＥＣＵ２０が、本発明に係るＥＧＲガス量制御手段に相当する。また、本実施例においては、スロットル弁１３及びその開度変更速度を制御するＥＣＵ２０が、本発明に係る吸入空気量制御手段に相当する。
【００７２】
また、本実施例においては、上記フローにおけるステップＳ１１３、Ｓ１１６、Ｓ１１７の処理によって設定された要求モータージェネレータトルクＴｒｍｇに基づいてモータージェネレータ１７によるアシスト又は回生を実施するＥＣＵ２０が、本発明に係るモータージェネレータ制御手段に相当する。
【００７３】
＜第２実施例＞
本実施例に係るハイブリッド駆動源の制御システムの概略構成は第１実施例と同様である。また、本実施例においても、第１実施例と同様の過渡運転時の制御が実施される。
【００７４】
（スロットル弁の開度変更速度の算出）
内燃機関１の運転状態が減速運転となりスロットル弁１３の開度を減少させることで吸入空気量が減少すると、スロットル弁１３より下流側の吸気通路８内の圧力が低下する。この場合、吸気通路８へのＥＧＲガスの導入が促進されることになる。そのため、減速運転時は加速運転時に比べてＥＧＲガス量の過剰な増加を招き易い。
【００７５】
そこで、本実施例においては、エンジントルク要求変化量に基づいてスロットル弁１３の開度変更速度を算出するときに用いるマップを、加速運転時と減速運転時とで異なるものとする。そして、同一のエンジントルク要求変化量に対するスロットル弁１３の開度変更速度を、減速運転時は加速運転時に比べて小さくする。
【００７６】
これにより、減速運転時の吸入空気量の減少速度を、加速運転時の吸入空気量の増加速度よりも小さくすることが出来る。そのため、吸入空気量の急激な減少を抑制することが出来る。その結果、減速運転時におけるＥＧＲガス量の過剰な増加を抑制することが出来る。
【００７７】
従って、本実施例によれば、減速運転時における内燃機関１の排気特性の悪化をより抑制することが可能となる。
【００７８】
以下、本実施例に係るスロットル弁の開度変更速度を算出するためのマップ選択フローについて図３に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって定期的に実行される。
【００７９】
本フローでは、先ずステップＳ２０１において、アクセル開度センサ２２の検出値に基づいてアクセル開度が変化したか否かが判別される。ステップＳ２０１において、肯定判定された場合、次にステップＳ２０２の処理が行われる。
【００８０】
ステップＳ２０２においては、減速要求であるか否かが判別される。ステップＳ２０２において、肯定判定された場合、即ち減速要求があった場合、次にステップＳ２０３の処理が実行される。
【００８１】
ステップＳ２０３においては、減速運転時用のスロットル弁の開度変更速度算出マップが選択される。
【００８２】
一方、ステップＳ２０２において、否定判定された場合、即ち加速要求があった場合、次にステップＳ２０４の処理が実行される。
【００８３】
ステップＳ２０４においては、加速運転時用のスロットル弁の開度変更速度算出マップが選択される。
【００８４】
ここで、減速運転時用のマップにおいては、加速運転時用のマップよりも、同一のエンジントルク要求変化量に対するスロットル弁１３の開度変更速度が小さい値となっている。
【００８５】
＜変形例＞
（ＥＧＲ弁の開度変更速度の算出）
上記のようなスロットル弁１３の開度変更速度の制御に代えて、ＥＧＲ弁１６の開度変更速度を以下のように制御することによっても、同様の効果を得ることが出来る。
【００８６】
本変形例においては、エンジントルク要求変化量に基づいてＥＧＲ弁１６の開度変更速度を算出するときに用いるマップを、加速運転時と減速運転時とで異なるものとする。そして、同一のエンジントルク要求変化量に対するＥＧＲ弁１６の開度変更速度を、減速運転時は加速運転時に比べて大きくする。
【００８７】
これにより、減速運転時のＥＧＲガス量の減少速度を、加速運転時のＥＧＲガス量の増加速度よりも大きくすることが出来る。その結果、減速運転時におけるＥＧＲガス量の過剰な増加を抑制することが出来る。
【００８８】
上記各実施例は可能な限り組み合わせることが出来る。
【符号の説明】
【００８９】
１・・・内燃機関
２・・・気筒
８・・・吸気通路
９・・・排気通路
１３・・スロットル弁
１４・・ＥＧＲ装置
１５・・ＥＧＲ通路
１６・・ＥＧＲ弁
１７・・モータージェネレータ
１８・・バッテリ
２０・・ＥＣＵ
２１・・クランクポジションセンサ
２２・・アクセル開度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関とモータージェネレータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムであって、
前記内燃機関の排気をＥＧＲガスとして前記内燃機関の吸気系に導入するＥＧＲ装置と、
前記内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、前記内燃機関の吸気系に導入されるＥＧＲガス量を現時点のエンジントルクと要求エンジントルクとの差に応じた速度で変化させるＥＧＲガス量制御手段と、
前記内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、吸入空気量をＥＧＲガス量の変化の応答遅れに応じた速度で変化させる吸入空気量制御手段と、
前記内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、ＥＧＲガス量の変化速度が所定ＥＧＲガス量変化速度より大きくなる場合または吸入空気量の変化速度が所定吸入空気量変化速度より大きくなる場合、前記モータージェネレータによるアシスト又は回生によって現時点のエンジントルクと要求エンジントルクとの差を減少させるモータージェネレータ制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド駆動源の制御システム。
【請求項２】
前記モータージェネレータ制御手段が、ＥＧＲガス量の変化速度が前記所定ＥＧＲガス量変化速度以下となり且つ吸入空気量の変化速度が前記所定吸入空気量変化速度以下となるように、前記モータージェネレータによるアシスト又は回生を行うことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド駆動源の制御システム。
【請求項３】
前記吸入空気量制御手段が、前記内燃機関の運転状態が減速運転となったときの吸入空気量の減少速度を、前記内燃機関の運転状態が加速運転となったときの吸入空気量の増加速度よりも小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド駆動源の制御システム。
【請求項４】
前記ＥＧＲガス量制御手段が、前記内燃機関の運転状態が減速運転となったときのＥＧＲガス量の減少速度を、前記内燃機関の運転状態が加速運転となったときのＥＧＲガス量の増加速度よりも大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド駆動源の制御システム。
【請求項５】
前記ＥＧＲ装置が、前記内燃機関の排気系に一端が接続され、その吸気系に他端が接続されたＥＧＲ通路を有し、
前記ＥＧＲガス量制御手段が、前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁を有し、該ＥＧＲ弁の開度変更速度を制御することでＥＧＲガス量の変化速度を制御するものであり、
前記吸入空気量制御手段が、前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁を有し、該スロットル弁の開度変更速度を制御することで吸入空気量の変化速度を制御するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動源の制御システム。
【請求項１】
内燃機関とモータージェネレータとを有するハイブリッド駆動源の制御システムであって、
前記内燃機関の排気をＥＧＲガスとして前記内燃機関の吸気系に導入するＥＧＲ装置と、
前記内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、前記内燃機関の吸気系に導入されるＥＧＲガス量を現時点のエンジントルクと要求エンジントルクとの差に応じた速度で変化させるＥＧＲガス量制御手段と、
前記内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、吸入空気量をＥＧＲガス量の変化の応答遅れに応じた速度で変化させる吸入空気量制御手段と、
前記内燃機関の運転状態が過渡運転となったときに、ＥＧＲガス量の変化速度が所定ＥＧＲガス量変化速度より大きくなる場合または吸入空気量の変化速度が所定吸入空気量変化速度より大きくなる場合、前記モータージェネレータによるアシスト又は回生によって現時点のエンジントルクと要求エンジントルクとの差を減少させるモータージェネレータ制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド駆動源の制御システム。
【請求項２】
前記モータージェネレータ制御手段が、ＥＧＲガス量の変化速度が前記所定ＥＧＲガス量変化速度以下となり且つ吸入空気量の変化速度が前記所定吸入空気量変化速度以下となるように、前記モータージェネレータによるアシスト又は回生を行うことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド駆動源の制御システム。
【請求項３】
前記吸入空気量制御手段が、前記内燃機関の運転状態が減速運転となったときの吸入空気量の減少速度を、前記内燃機関の運転状態が加速運転となったときの吸入空気量の増加速度よりも小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド駆動源の制御システム。
【請求項４】
前記ＥＧＲガス量制御手段が、前記内燃機関の運転状態が減速運転となったときのＥＧＲガス量の減少速度を、前記内燃機関の運転状態が加速運転となったときのＥＧＲガス量の増加速度よりも大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド駆動源の制御システム。
【請求項５】
前記ＥＧＲ装置が、前記内燃機関の排気系に一端が接続され、その吸気系に他端が接続されたＥＧＲ通路を有し、
前記ＥＧＲガス量制御手段が、前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁を有し、該ＥＧＲ弁の開度変更速度を制御することでＥＧＲガス量の変化速度を制御するものであり、
前記吸入空気量制御手段が、前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁を有し、該スロットル弁の開度変更速度を制御することで吸入空気量の変化速度を制御するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動源の制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１６７８３８（Ｐ２０１０−１６７８３８Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０３８２（Ｐ２００９−１０３８２）
【出願日】平成２１年１月２０日（２００９．１．２０）
【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２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２０日（２００９．１．２０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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