JP2001037008A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車両の制御装置

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JP2001037008A
JP2001037008A JP11205951A JP20595199A JP2001037008A JP 2001037008 A JP2001037008 A JP 2001037008A JP 11205951 A JP11205951 A JP 11205951A JP 20595199 A JP20595199 A JP 20595199A JP 2001037008 A JP2001037008 A JP 2001037008A
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Japan
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engine
target
calculating
torque
amount
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Hiroyuki Itoyama
浩之 糸山
Manabu Miura
学 三浦
Akira Shirakawa
暁 白河
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータジェネレータを備えたハイブリッド車
両において、発電要求時にはエンジンを所定の動作範囲
に規制し、その範囲内で要求発電量を確保することによ
り排気性能を改善し、かつ燃費の悪化も抑制する。 【解決手段】 要求電力量を得るための発電を行なう
際、窒素酸化物やスモークなどの排気排出物の排出量限
界もしくは排気性能に大きな影響を与えるパラメータか
らエンジン動作可能領域を定め、その範囲内で運転され
るようにエンジン回転数を補正して発電を行なう。これ
により、発電時の排気排出物の増加を最小限に抑え、さ
らにそこで得られた電力を、排気排出物の排出量限界を
超える出力要求が発生した際に出力アシストのために利
用することにより、幅広い運転条件で、排気および燃費
性能を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エネルギ回生およ
び出力アシストのためのモータジェネレータを備えたハ
イブリッド車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と解決すべき課題】従来のハイブリッド車
両の制御装置としては特開平9‐98516のようなものがあ
る。これはエンジンの運転点を燃費最良または排気排出
物が最小となる運転点を選択し、それを実現するように
変速装置および電動機を作動させるというものである。
一方、モータジェネレータを備えたディーゼルエンジン
として特開平9−238403のような技術がある。これはモ
ータジェネレータにより通常走行時にはエンジンの余剰
トルクで発電してエネルギ回生を行い、加速時にはエン
ジン出力をアシストするように制御するものである。
【０００３】しかしながら、前者においては排気性能が
最良になる運転点を選んだ場合、一般にエンジン負荷が
低いときほど排気排出物の量が少ないので発電要求時に
は低負荷のままエンジン回転をあげることになり、した
がって排気排出物抑制、特に窒素酸化物の排出抑制のた
めには燃費の悪化が避けられないという問題がある。ま
た、後者においては、発電はエンジンの余剰トルク全域
にわたって許可するようになっているため、発電要求が
大きくなると排気性能が悪化するという問題がある。
【０００４】本発明は、上記問題点に着目してなされた
もので、発電要求時にはエンジンを所定の動作範囲に規
制し、その範囲内で要求発電量を確保することにより排
気性能を改善し、かつ燃費の悪化も極力抑制することを
目的としている。また、バッテリ状態のみならず、触媒
の状態も考慮し、触媒が常に最適に機能するように発電
量ないしエンジン負荷を制御することで、さらなる排気
組成の改善を図ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、請求項１の発明は、ディーゼルエンジン等のエンジ
ン出力による発電またはバッテリ電力によるエンジン出
力アシストを行うモータジェネレータと、エンジン回転
を変速して駆動系に伝達する自動変速機とを備えたハイ
ブリッド車両において、車速VSPと要求負荷ACCとを用い
て目標駆動力tFdを演算する目標駆動力演算手段と、バ
ッテリ充電状態SOCを用いて要求発電量tWgまたはアシス
ト可能量tWastを演算する充放電可能量演算手段と、車
速VSP、目標駆動力tFd、充放電可能量tWg,tWastを用い
て基本目標エンジン回転数tNinbを演算する基本目標回
転数演算手段と、エンジン排気性能要求に基づいて基本
目標エンジン回転数tNinbを補正して目標エンジン回転
数tNinを設定する回転数補正手段と、目標駆動力tFd、
目標エンジン回転数tNin、自動変速機のトルクコンバー
タトルク比Tratio、目標エンジン出力tWegを用いて目標
エンジントルクtTeを演算する目標エンジントルク演算
手段と、目標駆動力tFd、実エンジン回転数Ne、実エン
ジントルクrTe、減速比rGを用いてモータジェネレータ
の目標トルクtTmを演算する目標モータトルク演算手段
と、回転数補正手段による回転数補正量に基づき変速機
を制御する変速比制御手段と、目標エンジントルクに基
づきエンジン出力を制御するエンジン出力制御手段と、
目標モータトルクに基づきモータジェネレータ出力を制
御するモータ出力制御手段とを設けた。
【０００６】請求項２の発明は、エンジン出力による発
電またはバッテリ電力によるエンジン出力アシストを行
うモータジェネレータと、エンジン回転を変速して駆動
系に伝達する自動変速機とを備えたハイブリッド車両に
おいて、車速VSPと要求負荷ACCとを用いて目標駆動力tF
dを演算する目標駆動力演算手段と、バッテリ充電状態S
OCと触媒作動状態とを用いて要求発電量tWgまたはアシ
スト可能量tWastを演算する充放電可能量演算手段と、
車速VSP、目標駆動力tFd、充放電可能量tWg,tWastを用
いて基本目標エンジン回転数tNinbを演算する基本目標
回転数演算手段と、エンジン排気性能要求に基づいて基
本目標エンジン回転数tNinbを補正して目標エンジン回
転数tNinを設定する回転数補正手段と、目標駆動力tF
d、目標エンジン回転数tNin、自動変速機のトルクコン
バータトルク比Tratio、目標エンジン出力tWegを用いて
目標エンジントルクtTeを演算する目標エンジントルク
演算手段と、目標駆動力tFd、実エンジン回転数Ne、実
エンジントルクrTe、減速比rGを用いてモータジェネレ
ータの目標トルクtTmを演算する目標モータトルク演算
手段と、回転数補正手段による回転数補正量に基づき変
速機を制御する変速比制御手段と、目標エンジントルク
に基づきエンジン出力を制御するエンジン出力制御手段
と、目標モータトルクに基づきモータジェネレータ出力
を制御するモータ出力制御手段とを設けた。
【０００７】請求項３の発明は、上記各発明のエンジン
排気性能要求を排気排出物の排出量を予め定めた基準値
未満とするものとして、回転数補正手段を、充放電可能
量の演算結果に応じて、前記要求を満たしうるエンジン
回転数域でエンジンが運転されるように目標エンジン回
転数を補正するように構成した。
【０００８】請求項４の発明は、上記請求項３におい
て、排気排出物として窒素酸化物の排出量が基準値未満
となるようにした。
【０００９】請求項５の発明は、上記請求項３におい
て、排気排出物としてディーゼルエンジンの粒子状排出
物またはスモークの排出量が基準値未満となるようにし
た。
【００１０】請求項６の発明は、上記請求項１または請
求項２の発明のエンジン排気性能要求を目標EGR率を予
め定めた基準値以上とするものとして、回転数補正手段
を、充放電可能量の演算結果に応じて、前記要求を満た
しうるエンジン回転数域でエンジンが運転されるように
目標エンジン回転数を補正するように構成した。
【００１１】請求項７の発明は、上記請求項２の発明の
充放電可能量演算手段を、触媒作動状態として触媒温度
を検出し、触媒温度が低いときほど要求発電量を増大さ
せるように構成した。
【００１２】
【作用・効果】上記請求項１以下の各発明によれば、要
求電力量を得るための発電を行なう際、窒素酸化物やス
モークなどの排気排出物の排出量限界もしくは排気性能
に大きな影響を与えるパラメータからエンジン動作可能
領域を定め、その範囲内で運転されるようにエンジン回
転数を補正して発電を行なう。これにより、発電時の排
気排出物の増加を最小限に抑え、さらにそこで得られた
電力を、排気排出物の排出量限界を超える出力要求が発
生した際に出力アシストのために利用することにより、
幅広い運転条件で、排気および燃費性能を改善できる。
また、特に請求項２または請求項７の発明のように触媒
温度に代表される触媒状態に基づいて発電量を制御する
ことにより、触媒活性条件が増加すること、およびその
電力を出力アシストのために利用できる頻度が増加する
ことによりさらに排気、燃費性能を改善することができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を適用し
たハイブリッド車両の概略構成を示したものである。こ
れを説明すると、図において１はディーゼルエンジン、
２はモータジェネレータ（以下単に「モータ」と言
う。）、３は自動変速機、４はバッテリ、５はドライブ
シャフトである。
【００１４】モータ２の回転軸、エンジン１の出力軸お
よび自動変速機３の入力軸は互いに連結されており、ま
た自動変速機３の出力軸およびドライブシャフト５は互
いに連結されている。ドライブシャフト５は図示しない
差動装置等の駆動系を介して駆動輪に連結されている。
自動変速機３はエンジン回転を無段階に変速してドライ
ブシャフト５に伝達するベルト式やトロイダル式などの
無段変速機（ＣＶＴ）と、この無段変速機にエンジン回
転を伝達するトルク伝達要素としてのトルクコンバータ
を備えており、ＣＶＴコントローラ１３からの指令に応
じて変速比を所定の変速比範囲内で無段階に変化させる
ことができる。
【００１５】また、図において１１はエンジン１を制御
するエンジンコントローラ、１２はモータ２を制御する
モータコントローラ、１３は自動変速機３を制御するＣ
ＶＴコントローラ、１４はバッテリ４を制御するバッテ
リコントローラ、１６はエンジンや車両の運転状態パラ
メータを供給しながら前記各コントローラを統合的に制
御する統合コントローラである。これら各コントローラ
は、マイクロコンピュータおよびその周辺装置から構成
されており、本願発明の各種演算手段ないし制御手段の
機能を果たす。前記各コントローラによる制御の詳細は
後に詳しく説明するが、大略は以下の通りである。
【００１６】すなわち、エンジンコントローラ１１は、
統合コントローラ１６から供給される車速やアクセル開
度（要求負荷）およびエンジン１からの回転数、冷却水
温などの運転状態パラメータに基づいて、エンジン１の
燃料噴射量、燃料噴射時期、ＥＧＲ率などを制御する。
【００１７】モータコントローラ１２は、インバータ６
を介してモータ２の作動状態を制御する。インバータ６
は前記コントローラ１２を介してバッテリ５に接続され
ており、コントローラ１２は後述するアシスト出力時に
はバッテリ４の直流充電電力を交流電力に変換してモー
タ２へ供給し、またはエネルギ回生または発電要求時に
はモータ２の交流発電電力を直流電力に変換してバッテ
リ４を充電する。また、モータコントローラ１２は、回
転数、温度などのモータ作動状態を統合コントローラ１
６に供給する機能を有する。
【００１８】ＣＶＴコントローラ１３は、統合コントロ
ーラ１６からの運転状態信号および変速機３からの油
温、ライン圧、変速比検出値（入出力軸回転数）等の情
報に基づき、所定の変速状態が得られるように変速比指
令値（例えば変速制御弁を駆動するステップモータのス
テップ数指令値）およびロックアップ指令信号を出力し
て変速機３を制御する。
【００１９】バッテリコントローラ１４は、統合コント
ローラ１６からの運転状態信号およびバッテリ４の温
度、電圧および残存容量の代表値であるSOC（State Of
Charge）などのバッテリ状態を監視しながら、バッテリ
４の電力をモータ２に供給し、またはモータ２の発電電
流によりバッテリ４を充電する。なお、バッテリ４とし
ては、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛電池
などが適用される。
【００２０】次に上記ハイブリッド車両の制御の実施形
態につき図２以下に示した流れ図等を用いて説明する。
なお、以下の各流れ図で示した処理は、一定周期（例え
ば10msec周期）またはエンジン回転同期のタイミングで
繰り返して実行される。また、各流れ図の処理中で用い
られる車速やアクセル開度など車両やエンジンの運転状
態を表すパラメータの検出手法や検出手段についてはよ
く知られているので、以下の説明において図示および説
明を省略している。
【００２１】まず、図２にエンジン１、モータ２、変速
機３に対する駆動力制御の大略を示す。この制御では、
まずs1）で目標駆動力tFdを演算し、s2）で要求発電量t
Wgもしくはモータアシスト可能量tWastを演算し、s3）
で基本目標エンジン回転数tNinbを演算する。ついで、s
4）で目標エンジントルクtTeを演算し、最後にs5）でモ
ータジェネレータの目標トルクtTmを演算して処理を終
了する。これらの演算結果により、上述したようにして
エンジン１、モータ２、変速機３が制御されることにな
る。以下順を追ってそれぞれの演算ないし制御内容につ
いて説明する。
【００２２】図３は目標駆動力を演算する処理である。
アクセル開度ACC、車途VSPを読み込み、これらから目標
駆動力tFdを設定する。これは、例えば図４に示したよ
うなマップを検索するよりことに設定する。
【００２３】図５は要求発電量tWgまたはアシスト可能
量tWastを演算する処理である。まず、sl）でバッテリ
充電状態SOCを演算する。この演算については後に図７
により説明する。s2）ではSOCに基づき例えば図６に示
すようなテーブルから発電要求量tWgを演算する。s3）
で同様にSOCに基づき6図に示すようなテーブルからアシ
スト可能量tWastを設定し今回の処理を完了する。ここ
で図６はSOCに対してtWgとtWaStがオーバーラップする
ような設定としているが、これは例えばそのオーバーラ
ップしているSOC付近がバツテリ充電状態の標準状態で
あり、発電もアシストも可能な充電状態を示しており、
これらの特性はさまざまな走行状態、車両使用状態を考
慮して、排気排出物が増大する領域でアシストを行なえ
る機会を可能なだけ増加して、排気、燃費を抑制するよ
うに設定される。
【００２４】図７は上述したバッテリ充電状態を求める
処理であり、これはバッテリ４としてリチウムイオン電
池を用いた場合を前提としている。sl）でスタートスイ
ッチがオンか否かを判断し、オンの場合はs2）へ進む。
これはスタートスイッチオンではなく最初にキーオン状
態になったか否かを見るようにしてもよい。オンの場合
はs2）へ、オフの場合はs4）へ進む。s2）ではバッテリ
電圧Vbatを読み込み、s3）でその結果から、例えば図８
に示すようなテーブルを検索してバツテリ充電状態SOC
を設定する。スタートスイッチONまたはキーオンの最初
ではバツテリには負荷がかかっていない状態であるので
バツテリ電圧とSOCは相関が高くなる。s4）ではバッテ
リ電流を読み込み、s5）では図に示すような式：SOC=SO
Cn-1+Abat・K#によりSOCを演算して処理を終了する。な
お、式中のSOCn-1はSOCの前回検出値、K#は定数であ
る。s2）ではキーオンの最初のみSOCの初期値を設定
し、その後は常にs4）へ進んで電流値の積算によりSOC
を演算する。
【００２５】図９は目標エンジン回転数を演算する処理
である。sl）で目標駆動力tFd、要求発電量tWg、アシス
ト可能量tWast、車途VSPをよみこむ。s2）でtFd、VSPか
ら基本目標エンジン回転数tNinbを検索する。これは、
例えば図１０に示したようなマップを検索して設定す
る。s3）で発電時限界トルクtTlimを演算する。このtTl
imについて詳しくは後に図１２により説明する。s4）で
目標駆動力tFdと所定の基準値WLIM＃を比較し、tFdが大
ならアシストが必要としてs8）へ、小なら発電可能とし
てs5）へ進む。このWLIM＃は例えば図４１に示した排気
限界ライン（ＮＯｘの排出量限界ライン）と従来動作ラ
インの交点の出力値を設定する。s5）では図に示すよう
にtFdとtWgを加えてエンジンの目標出力tWegを求める。
s6）でtWegを基本目標回転tNinbで除して基本目標エン
ジントルクtTegを演算する。s7）でtTegとtTlimを比較
し、前者が大きければ排出限界値を超えるとしてs8）へ
すすむ。小さければs10）へ進む。s8）ではtWegから例
えば図１１のようなテーブルを検索して目標エンジン回
転数tNinを設定して処理を終了する。これは排気排出限
界のエンジン出力とエンジン回転との関係を示すテーブ
ルである。s9）では駆動力がアシスト要求領域としてtF
dからアシスト可能量tWastを減じて、エンジン目標出力
tWegとする。S10）ではtNinbをそのままtNinとして今回
の処理を完了する。
【００２６】図１２は発電時限界トルクtTlimを演算す
る処理である。sl）で目標エンジン回転数基本値tNinb
を読み込む。s2）では例えば図１３に示すようなテーブ
ルを検索してtTlimとし、今回の処理を完了する。
【００２７】図１４は目標エンジントルクtTeを演算す
る処理である。sl）で目標駆動力tFd、目標エンジン回
転数tNin、実エンジン回転数Ne、トルクコンバータのタ
ービン回転数Nt、目標エンジン出力tWegを読み込む。s
2）でNe，Ntより例えば図１５に示すようなテーブルを
検索し、トルクコンバータトルク比Tratioを演算する。
s3）では図に示すような式：tTe=tWeg/tNin/Tratio/K#
により目標エンジントルクtTeを演算して今回の処理を
完了する。なお式中のK#は定数である。
【００２８】図１６は目標モータトルクを演算する処理
である。sl）で実エンジントルク（推定値）rTe、実エ
ンジン回転数Ne、目標駆動力tFd、実変速比rGを読み込
む。実エンジントルクrTeについては後述する。s2）で
図に示すような式：tTm=(tFd/rG/K#-rTe)RTO#により目
標モータトルクtTmを演算して今回の処理を完了する。
ここでK#はタイヤ径、ファイナルギヤ比等の駆動系の固
有値から定まる定数で、RTO＃はエンジンとモータとの
あいだの減速比である。（）内の第一項は目標駆動力の
エンジン軸における目標値を示し、その値から実エンジ
ントルクを減じることにより、エンジンのトルク発生遅
れの補償やモータ２のアシスト・発電のトルクを演算す
るようにしている。
【００２９】図１７はエンジンの実発生トルクrTeを演
算する処理である。sl）で燃料噴射量Qsol、エンジン回
転数Neを読み込み、s2）で図１８に示すようなマップを
検索してrTeとし、今回の処理を完了する。
【００３０】図１９は目標エンジントルクtTeからエン
ジン制御パラメータを設定する処理である。ここでは代
表として燃料噴射量、噴射時期、噴射圧について説明す
る。sl）で目標エンジントルクtTe、エンジン回転数Ne
を読み込み、s2）でトルク目標噴射量Qdrvを例えば図２
０に示すようなマップから検索して設定する。s3）では
Qdrvとアイドル分の噴射量Qiscを加えて目標噴射量基本
値tQfとする。s4）でtQfと最大噴射量Qfulの小さい方を
選択して目標燃料噴射量Qsolとする。s5）ではQsol、Ne
に応じて燃料噴射時期IT、噴射圧tPrailを例えばそれぞ
れ図２１、図２２のようなマップを検索して設定する。
【００３１】図２３は最大噴射量基本値Qfulを演算する
処理である。まずエンジン回転数Neを読み込み、s2）で
例えば図２４に示すようなテーブルを検索してエンジン
回転数Neに応じた限界燃空比Klambを設定する。s3）は
シリンダ吸入空気量Qacを読み込み、s4）で図に示した
ような式：Qful=Qac/Klamb/14.7により最大噴射量Qful
を演算して処理を終了する。
【００３２】図２５はシリンダ吸入空気量Qacを演算す
る処理である。まずエンジン回転数Neを読み込み、s2）
でエアフローメータ検出流量Qasoを用いて図に示すよう
な式：Qaco=Qas0/Ne・KCにより１気筒あたりの吸入空気
量Qacoを演算する。s3）でL回分のバッファ処理を行
う。これはエアフローメータからコレクタ入り口までの
輪迭遅れ処理であり、この結果をQacn（コレクタ入口空
気量）とする。s4）で図に示すような一次遅れ処理の演
算：Qac=Qacn-1(1-KV)+Qacn・KVを実行してシリンダ吸
入空気量Qacを演算する。これはコレクタ内のダイナミ
クス演算相当を行う処理である。なお前記式中のKC,KV
はそれぞれ定数、Qacn-1はQacの前回値である。
【００３３】図２６はエアフローメータ検出流量を演算
する処理である。エアフローメータ出力電圧Usを読み込
み、s2）で例えば図２７に示すような電圧−流量変換テ
ーブルを用いて流量値Qas0＿dを求め、s3）で吸気脈動
をキャンセルするため加重平均処理を行ってQas0とす
る。
【００３４】図２８はアイドル燃料噴射量を演算する処
理である。sl）で現在アイドルスイッチがオンつまりア
クセルペダルが解放状態であるか否かを判定し、オンで
あればs2へ、オフであればs6）へ進む。s2）では車速VS
Pが所定の基準値（VSPI＃）未満か否かを判定し、未満
であればs3）へ、以上であればs6）へ進む。s3）ではエ
ンジン回転数Neとアイドル目標回転数Nsetとの差が所定
の基準値（DNEI＃）未満か否かを判定し、未満であれば
s4）へ、以上であればs6）へ進む。s4）ではアイドルス
ピードコントロール（以下ISC）状態フラグfiscを1と
し、s5）でエンジン回転数Neが目標回転Nsetとなるよう
に噴射量をフィードバック制御して、その噴射量をQisc
として処理を終了する。s6）では前回ISC状態であった
か否かを判定し、そうであればs7）へ否であれば（非IS
C状態であれば）s8）へ進む。s7）ではISC制御時の最終
の噴射量QiscをQisciとし、s8）ではISC状態フラグfisc
を0とする。s9）では例えば図３１に示すようなQiscに
対する補正係数Kqiscをエンジン回転数に対して設定し
たテーブルを検索し、s10）で図に示すような式：Qisc=
Qisci・KqiscでQiscを演算して今回の処理を完了する。
【００３５】図２９は目標アイドル回転数Nsetを演算す
る処理である。sl）でエンジン水温Twnを読み込み、s
2）で例えば図３０に示すようなテーブルを検索してNse
tとし、今回の処理を完了する。ここで例えば、アイド
ル運転時にエンジンを自動停止（アイドルストップ）さ
せる場合は、目標エンジン回転数Nsetをゼロとする。
【００３６】図３２に、要求発電量、アシスト可能量を
演算する他の処理例を示す。sl）でバッテリ状態SOCを
演算する。これは前に説明した（図７）ものと同様であ
る。s2）でSOCからバッテリ要求発電量tWbatを演算す
る。これは例えば前出の図６に示したようなテーブルを
検索して設定する（tWg→tWbat）。s3）で触媒温度Tmpc
atを演算する。これについては後に説明する。s4）では
Tmpcatから例えば図３３に示したようなテーブルを検索
し、触媒暖機要求発電量tWcatを設定する。s5）ではtWb
atとtWcatの大きい方を要求発電量tWgとする。s6）では
アシスト可能量tWastを図６のようなテーブルを検索し
て設定し、今回の処理を完了する。ここで図３３のよう
なテーブル設定により、触媒が活性化する温度付近でtW
catをゼロとし、それより低いときはエンジン負荷をあ
げて触媒温度を上げるように発電量を増加するようにし
ている。
【００３７】図３４は触媒温度Tmpcatを演算する処理で
ある。s1）で燃料噴射量Qsol、エンジン回転数Neを読み
込み、これらに基づき、s2）で例えば図３５に示したよ
うなマップを検索して触媒温度推定値Tmpcatoを求め
る。s3）でTmpcat0に対して熱慣性分の加重平均処理を
おこなってTmpcatとし、今回の処理を完了する。
【００３８】図３６に発電時限界トルクtTlimを演算す
る他の処理例を示す。sl）で目標EGR率Megr、基本目標E
GR率Megrbを読み込む。s2）で基本目標回転数tNinbを読
み込み、s3）で例えば前出の図１３に示したようなテー
ブルを検索して基本限界トルクtTlimbを演算する。次い
でs4）で図に示した式：tTlim=tTlimb・Megr/Megrbによ
りtTlimを演算して処理を終了する。ここでMegrは最終
目標とするEGR率、Megrbはマップ検索により当初設定す
るEGR率であり、その間には後で示すようにさまざまな
補正が加わっている。よってtTlimbは暖機後の標準状態
での排気排出特性で設定され、排気性能に大きく影響す
るEGR率の各種補正を考慮してtTlimを設定することを示
している。
【００３９】図３７は目標EGR率Megrを演算する処理で
ある。まず、sl）で、エンジン回転数Ne、燃料噴射量Qs
ol、エンジン水温Twを読み込む。s2）ではNe，Qsolから
図３８のようなマップを検索して基本目標EGR率Megrbを
演算する。s3）ではTwから図３９のようなテーブルを検
索して目標EGR率補正係数Kegr＿twを演算する。s4）でM
egrbとKegr＿twから目標EGR率Megrを演算する。s5）で
完爆判定を行い、s6）で完爆ならそのまま処理を終了
し、完爆していなければs7）へ進んでMegr＝0として、
今回の処理を完了する。
【００４０】図４０はエンジンの完爆を判定する処理で
ある。まずエンジン回転数Neを読み込み、s2）で完爆判
定スライスレベルNRPMKと比較し、Neの方が大のときに
はs3）へ進む。s3）で回転による完爆判定後のカウンタ
値Tmrkbと所定時間TMRKBPと比較し、大ならs4）へ進
み、完爆として処理を終了する。s2）でNeが小のときに
はs6）へ進み、Tmrlbをクリアし、完爆でないとして処
理を終了する。s3）でTmrkbが小のときにはs5）へ進
み、Tmrkbを加算してs7）へ進み、完爆でないとして処
理を終了する。当処理ではエンジン回転数が所定値（例
えば400回転）以上となり、所定時間経過したときに完
爆と判定するという処理を行なっている。
【００４１】図４１は上述したような制御によるエンジ
ン運転点の補正制御例を示したものである。いま例えば
図のＡ点にて４ｋｗ相当の車両駆動力で運転されている
ときに６ｋｗの発電要求が生じたとすると、全体として
これらの和である１０ｋｗの出力を満たす運転点へと移
行する必要がある。このとき、本発明によれば、１０ｋ
ｗの等出力線上のＣ点で運転が行われるようにエンジン
回転数および出力を制御でき、これにより発電要求を満
たしながらＮＯｘ排出量を最小限に抑えることができ
る。また、図示した運転状態では、ＮＯｘ限界内での選
択枝として回転数上昇を比較的抑えてトルクを上昇させ
たＢ点への移行も可能であり、この場合は燃費をより改
善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を適用したハイブリッド車
両の概略構成図
【図２】エンジン、モータジェネレータ、変速機に対す
る駆動力制御の実施形態の概略を示す流れ図。
【図３】上記駆動力制御における目標駆動力演算処理の
流れ図。
【図４】同じくアクセル開度ACCと車途VSPとから目標駆
動力tFdを付与するマップの特性図。
【図５】同じく要求発電量tWgまたはアシスト可能量tWa
stを演算する処理の流れ図。
【図６】同じくバッテリ充電状態SOCから発電要求量tW
g、アシスト可能量tWastを付与するテーブルの特性図。
【図７】同じくバッテリ充電状態SOCを求める処理の流
れ図。
【図８】同じくバッテリ電圧Vbatからバッテリ充電状態
SOCを付与するテーブルの特性図。
【図９】同じく目標エンジン回転数tNinを演算する処理
の流れ図。
【図１０】同じくと目標駆動力tFdと車速VSPとから基本
目標エンジン回転数tNinbを付与するテーブルの特性
図。
【図１１】同じくエンジンの目標出力tWegから目標回転
数tNinを付与するテーブルの特性図。
【図１２】同じく発電時限界トルクtTlimを演算する処
理の流れ図。
【図１３】同じく基本目標エンジン回転数tNinbから限
界トルクtTlimを付与するテーブルの特性図。
【図１４】同じく目標エンジントルクtTeを演算する処
理の流れ図。
【図１５】同じくエンジン回転数Neとトルクコンバータ
のタービン回転数Ntとからトルクコンバータトルク比Tr
atioを付与するテーブルの特性図。
【図１６】同じく目標モータトルクtTmを演算する処理
の流れ図。
【図１７】同じくエンジンの実発生トルクrTeを演算す
る処理の流れ図。
【図１８】同じく燃料噴射量Qsol、エンジン回転数Neか
ら実発生トルクrTeを付与するマップの特性図。
【図１９】同じく目標エンジントルクtTeからエンジン
制御パラメータを設定する処理の流れ図。
【図２０】同じく目標エンジントルクtTe、エンジン回
転数Neとからトルク目標噴射量Qdrvを付与するマップの
特性図。
【図２１】同じく目標燃料噴射量Qsolとエンジン回転数
Neとから燃料噴射時期ITを付与するマップの特性図。
【図２２】同じく目標燃料噴射量Qsolとエンジン回転数
Neとから噴射圧tPrailを付与するマップの特性図。
【図２３】同じく最大噴射量基本値Qfulを演算する処理
の流れ図。
【図２４】同じくエンジン回転数Neから限界燃空比Klam
bを付与するテーブルの特性図。
【図２５】同じくシリンダ吸入空気量Qacを演算する処
理の流れ図。
【図２６】同じくエアフローメータ検出流量Qsa0を演算
する処理の流れ図。
【図２７】同じくエアフローメータ出力電圧Usから流量
値Qas0＿dを付与するテーブルの特性図。
【図２８】同じくアイドル燃料噴射量Qiscを演算する処
理の流れ図。
【図２９】同じく目標アイドル回転数Nseを演算する処
理の流れ図。
【図３０】同じくエンジン水温Twn目標アイドル回転数N
setを付与するテーブルの特性図。
【図３１】同じくエンジン回転数Neからアイドル燃料噴
射量に対するQisc補正係数Kqiscを付与するテーブルの
特性図。
【図３２】同じく要求発電量tWg、アシスト可能量tWast
を演算する他の処理例の流れ図。
【図３３】同じく触媒温度Tmpcatから触媒暖機要求発電
量tWcatを付与するテーブルの特性図。
【図３４】同じく図触媒温度Tmpcatを演算する処理の流
れ図。
【図３５】同じく燃料噴射量Qsol、エンジン回転数Neか
ら基本排温Tmpcat0を付与するマップの特性図。
【図３６】同じく発電時限界トルクtTlimを演算する他
の処理例の流れ図。
【図３７】同じく目標EGR率Megrを演算する処理の流れ
図。
【図３８】同じくエンジン回転数Ne、燃料噴射量Qsolか
ら基本目標EGR率Megrbを付与するマップの特性図。
【図３９】同じくエンジン水温Twから目標EGR率補正係
数Kegr＿twを付与するテーブルの特性図。
【図４０】エンジンの完爆を判定する処理の流れ図。
【図４１】上記実施形態の制御による運転特性を示すエ
ンジン特性線図。
【符号の説明】
１ ディーゼルエンジン ２ モータジェネレータ ３ 自動変速機 ４ バッテリ ５ ドライブシャフト ６ インバータ １１ エンジンコントローラ １２ モータコントローラ １３ ＣＶＴコントローラ １４ バッテリコントローラ １６ 統合コントローラ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｒ ３Ｇ０９２ Ｓ ３Ｇ０９３ 3/28 ３０１Ｃ ３Ｇ３０１ 3/28 ３０１ Ｆ０２Ｄ 17/00 Ｑ ５Ｈ１１５ Ｆ０２Ｄ 17/00 21/08 ３０１Ｄ 21/08 ３０１ 29/00 Ｈ 29/00 29/02 Ｄ 29/02 41/02 ３８０Ｅ 41/02 ３８０ 41/04 ３８０Ｇ 41/04 ３８０ ３８０Ｋ 43/00 ３０１Ｇ 43/00 ３０１ ３０１Ｎ 45/00 ３１２Ｒ 45/00 ３１２ ３１２Ｔ ３１２Ｓ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｊ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０ ５７０Ｄ Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (72)発明者 白河 暁 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D039 AA00 AB27 AC34 3G062 AA01 BA00 GA06 GA08 GA15 3G084 AA00 AA01 BA01 BA03 BA04 BA11 BA13 BA15 BA20 BA32 CA01 CA03 DA02 DA10 EA11 EB08 EB12 EB25 FA00 FA03 FA05 FA06 FA07 FA10 FA13 FA18 FA20 FA28 FA32 FA33 FA38 3G090 AA06 3G091 AA02 AA11 AA14 AA18 AA28 AB01 AB04 BA03 BA14 BA32 CB02 CB03 CB08 CB09 DA08 DB02 DB06 DB08 DB09 DB10 DB13 DB16 DC01 DC03 EA01 EA05 EA07 EA15 EA16 EA18 EA26 EA28 EA30 EA39 EA40 FA02 FA04 FA05 FA06 FA07 FA11 FA12 FA16 FB02 FC04 FC05 FC07 HB05 3G092 AA02 AA17 AC02 AC03 BA03 BB01 BB06 BB08 BB10 CA02 CB05 DC09 DC15 EA09 EA17 EB01 EB09 EC01 FA17 FA18 FA24 GA01 GA04 GA05 GA06 GA15 HA01Z HA11X HA11Z HB01X HB01Z HB02X HB03X HD02X HD02Z HD07X HE01X HE01Z HE06X HE06Z HF01X HF02Z HF10Z HF12X HF12Z HF15X HF21Z 3G093 AA05 AA06 AA07 AB01 BA19 BA20 DA01 DA05 DA06 DA08 DA09 DB05 DB09 DB11 DB19 DB20 EA02 EA03 EA05 EB02 EB03 FA07 FA08 FA10 FA11 FB05 3G301 HA02 HA13 JA02 JA25 MA11 NA02 NE17 PA01Z PA04Z PA14Z PB03Z PD12Z PE01A PE01Z PE06A PE08Z PF01Z PF12Z 5H115 PA12 PA13 PG04 PI16 PI24 PI29 PO02 PU08 PU23 PU25 PU28 PV09

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジン出力による発電またはバッテリ電
    力によるエンジン出力アシストを行うモータジェネレー
    タと、エンジン回転を変速して駆動系に伝達する自動変
    速機とを備えたハイブリッド車両において、 車速VSPと要求負荷ACCとを用いて目標駆動力tFdを演算
    する目標駆動力演算手段と、 バッテリ充電状態SOCを用いて要求発電量tWgまたはアシ
    スト可能量tWastを演算する充放電可能量演算手段と、 車速VSP、目標駆動力tFd、充放電可能量tWg,tWastを用
    いて基本目標エンジン回転数tNinbを演算する基本目標
    回転数演算手段と、 エンジン排気性能要求に基づいて基本目標エンジン回転
    数tNinbを補正して目標エンジン回転数tNinを設定する
    回転数補正手段と、 目標駆動力tFd、目標エンジン回転数tNin、自動変速機
    のトルクコンバータトルク比Tratio、目標エンジン出力
    tWegを用いて目標エンジントルクtTeを演算する目標エ
    ンジントルク演算手段と、 目標駆動力tFd、実エンジン回転数Ne、実エンジントル
    クrTe、減速比rGを用いてモータジェネレータの目標ト
    ルクtTmを演算する目標モータトルク演算手段と、 前記回転数補正手段による回転数補正量に基づき変速機
    を制御する変速比制御手段と、 目標エンジントルクに基づきエンジン出力を制御するエ
    ンジン出力制御手段と、 目標モータトルクに基づきモータジェネレータ出力を制
    御するモータ出力制御手段と、を設けたハイブリッド車
    両の制御装置。
  2. 【請求項２】エンジン出力による発電またはバッテリ電
    力によるエンジン出力アシストを行うモータジェネレー
    タと、エンジン回転を変速して駆動系に伝達する自動変
    速機とを備えたハイブリッド車両において、 車速VSPと要求負荷ACCとを用いて目標駆動力tFdを演算
    する目標駆動力演算手段と、 バッテリ充電状態SOCと触媒作動状態とを用いて要求発
    電量tWgまたはアシスト可能量tWastを演算する充放電可
    能量演算手段と、 車速VSP、目標駆動力tFd、充放電可能量tWg,tWastを用
    いて基本目標エンジン回転数tNinbを演算する基本目標
    回転数演算手段と、 エンジン排気性能要求に基づいて基本目標エンジン回転
    数tNinbを補正して目標エンジン回転数tNinを設定する
    回転数補正手段と、 目標駆動力tFd、目標エンジン回転数tNin、自動変速機
    のトルクコンバータトルク比Tratio、目標エンジン出力
    tWegを用いて目標エンジントルクtTeを演算する目標エ
    ンジントルク演算手段と、 目標駆動力tFd、実エンジン回転数Ne、実エンジントル
    クrTe、減速比rGを用いてモータジェネレータの目標ト
    ルクtTmを演算する目標モータトルク演算手段と、 前記回転数補正手段による回転数補正量に基づき変速機
    を制御する変速比制御手段と、 目標エンジントルクに基づきエンジン出力を制御するエ
    ンジン出力制御手段と、 目標モータトルクに基づきモータジェネレータ出力を制
    御するモータ出力制御手段と、を設けたハイブリッド車
    両の制御装置。
  3. 【請求項３】エンジン排気性能要求は排気排出物の排出
    量を予め定めた基準値未満とするものとし、回転数補正
    手段を、充放電可能量の演算結果に応じて、前記要求を
    満たしうるエンジン回転数域でエンジンが運転されるよ
    うに目標エンジン回転数を補正するようにした請求項１
    または請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  4. 【請求項４】排気排出物として窒素酸化物の排出量が基
    準値未満となるようにした請求項３に記載のハイブリッ
    ド車両の制御装置。
  5. 【請求項５】排気排出物としてディーゼルエンジンの粒
    子状排出物またはスモークの排出量が基準値未満となる
    ようにした請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装
    置。
  6. 【請求項６】エンジン排気性能要求は目標EGR率を予め
    定めた基準値以上とするものとし、回転数補正手段を、
    充放電可能量の演算結果に応じて、前記要求を満たしう
    るエンジン回転数域でエンジンが運転されるように目標
    エンジン回転数を補正するようにした請求項１または請
    求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  7. 【請求項７】充放電可能量演算手段は、触媒作動状態と
    して触媒温度を検出し、触媒温度が低いときほど要求発
    電量を増大させるように設定されている請求項２に記載
    のハイブリッド車両の制御装置。
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