JP2003083112A - 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Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハイブリッド車両の制御装置に関し、車両の
減速時におけるモータの回生効率の向上を図りながらも
ドライバが意図するときにはエンジンブレーキを利かせ
たきびきびした走りも実現できるようにする。 【解決手段】 車両の減速時に自動変速機の変速レンジ
が所定の自動変速レンジ（Ｄレンジ）或いは所定の自動
変速レンジよりもハイ側の変速レンジにあるときには、
エンジンのポンプ損失が減少する方向に吸気弁及び／又
は排気弁の作動態様（開閉時期やリフト量等）を制御
し、所定の自動変速レンジよりもロー側の変速レンジ
（Ｄｓレンジ、Ｌレンジ）にあるときには、所定の自動
変速レンジにあるときよりもエンジンのポンプ増大する
方向に吸気弁及び／又は排気弁の作動態様を制御する。
減速時におけるモータの回生効率の向上を図りながらも
ドライバが意図するときにはエンジンブレーキを利かせ
たきびきびした走りも実現できるようにする。 【解決手段】 車両の減速時に自動変速機の変速レンジ
が所定の自動変速レンジ（Ｄレンジ）或いは所定の自動
変速レンジよりもハイ側の変速レンジにあるときには、
エンジンのポンプ損失が減少する方向に吸気弁及び／又
は排気弁の作動態様（開閉時期やリフト量等）を制御
し、所定の自動変速レンジよりもロー側の変速レンジ
（Ｄｓレンジ、Ｌレンジ）にあるときには、所定の自動
変速レンジにあるときよりもエンジンのポンプ増大する
方向に吸気弁及び／又は排気弁の作動態様を制御する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンとモータ
からなるパワートレインに自動変速機を組み合わせたハ
イブリッド車両の制御装置に関し、詳しくは、車両の減
速時にモータを回生作動させるハイブリッド車両におけ
るエンジン制御技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、エンジンにモータを組み合わせ、
エンジン出力及び／又はモータ出力により走行可能とし
たハイブリッド車両が実用化されている。この種のハイ
ブリッド車両では、発電機として作動しうるモータを備
えており、車両の減速状態ではモータを回生作動させ、
車両の余剰エネルギを電気エネルギとして回収すること
が可能である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】モータによる電気エネ
ルギの回収量、即ち、回生量を増やすためには、車両の
余剰エネルギが他の部分で消費されるのを抑える必要が
あるが、車両の減速時には、燃料噴射量がカット或いは
低減されるに伴いスロットル弁も閉じられるため、イン
マニ内が負圧になってエンジンのポンプ損失が増大して
しまう。 【０００４】そこで、発明者らは、本発明の創案過程に
おいて、モータによる電気エネルギの回生効率を向上さ
せるべく、車両の減速時には吸気弁の閉時期を遅角させ
る制御方法を案出した。吸気弁の閉時期を遅角すると、
燃焼室からインマニ内への吹き戻し量が増大し、吹き戻
し量だけ見かけの排気量が小さくなるとともにインマニ
内の圧力が上昇するので、エンジンの圧縮仕事は低下す
る。この圧縮仕事の低下に伴い図５に示すようにエンジ
ンのフリクションによるエネルギ損失（モータリング損
失）中のポンプ損失が低減され、ポンプ損失によって消
費される余剰エネルギをモータによる回生によって電気
エネルギとして回収することが可能になる。また、吸気
弁の閉時期を遅角させることは、排気流量を減らして触
媒の温度低下を抑制するという利点もある。 【０００５】ところで、ハイブリッド車両においては、
通常、エンジンとモータからなるパワートレインに自動
変速機が組み合わされる。自動変速機は、通常、任意に
選択可能な複数の変速レンジを備えており、ドライバが
スポーティなきびきびした走りを行いたい場合にはスポ
ーツレンジ（Ｄｓレンジ）やローレンジ（Ｌレンジ）等
の通常の変速レンジ（Ｄレンジ）よりも変速比がロー側
（大きい）の変速レンジを選択できるようになってい
る。この場合、車両の減速時にはスポーティな走りに見
合った大きな減速度が要求される。ハイブリッド車両で
は、車両の減速時にはエンジンのエンジンブレーキとと
もにモータの回生作動による吸収トルクが制動力として
車両に作用するが、上述のように吸気弁の閉時期を遅角
させるとポンプ損失の低減に伴いエンジンブレーキが利
かなくなり、モータの吸収トルクのみが制動力として作
用することになる。 【０００６】しかしながら、図６のモータ特性図に示す
ように、モータの吸収トルクの大きさ（絶対値）は、エ
ンジン回転速度（モータ出力軸回転速度）に略反比例し
て小さくなっていく。このため、ドライバがＤｓレンジ
やローレンジ等のロー側の変速レンジを積極的に選択し
たときには、エンジン回転速度の上昇に伴いモータの吸
収トルクが低下してしまい、大きな制動力を得ることが
できない。つまり、ドライバが積極的にロー側の変速レ
ンジを選択してスポーティなきびきびした運転を行おう
としても、制動力の不足によって十分な減速度を得るこ
とができず、ドライバが意図するような走りを実現する
ことができない。 【０００７】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、車両の減速時におけるモータの回生効率の向
上を図りながらも、ドライバが意図するときには車両に
大きな減速度を作用させることを可能にしてきびきびし
た走りを実現できるようにした、ハイブリッド車両の制
御装置を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明のハイブリッド車
両の制御装置は、エンジンと発電機として作動しうるモ
ータからなるパワートレインにドライバが任意に選択し
うる複数の変速レンジを有する自動変速機が組み合わさ
れるとともに、車両の減速時には上記モータを回生作動
させるハイブリッド車両を制御対象とする。 【０００９】そして、変速レンジ検出手段により上記自
動変速機の変速レンジを検出し、上記車両の減速時に上
記自動変速機の変速レンジが所定の自動変速レンジ或い
は上記所定の自動変速レンジよりもハイ側の変速レンジ
にあるときには、上記弁作動態様制御手段により、上記
エンジンのポンプ損失が減少する方向に吸気弁又は排気
弁の作動態様（開閉時期やリフト量）を変更するように
弁作動態様変更手段を制御する。 【００１０】一方、上記自動変速機の変速レンジが上記
所定の自動変速レンジよりもロー側の変速レンジにある
ときには、上記弁作動態様制御手段により、上記エンジ
ンのポンプ損失が上記所定の自動変速レンジにあるとき
のポンプ損失よりも増大する方向に上記吸気弁又は上記
排気弁の作動態様を変更するように弁作動態様変更手段
を制御する。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。図１〜図３は本発明の一実施
形態としてのハイブリッド車両の制御装置を示すもの
で、ここでは、パラレル式のハイブッド車に本発明の制
御装置を適用した場合について示している。 【００１２】図１の全体構成図に示すように、本実施形
態にかかるハイブリッド車両１の駆動系は、エンジン
２，モータ３及びＣＶＴ（無段自動変速機）４を組み合
わせた構成となっている。ここでは、エンジン２は一般
的な内燃機関として構成され、その出力軸２ａをクラッ
チ５を介してＣＶＴ４の入力軸４ａに連結され、ＣＶＴ
４を介して左右の駆動輪８，８へ駆動力を伝達できるよ
うになっている。なお、エンジン２の吸気弁１０には、
吸気弁１０の開閉タイミングを可変制御する弁作動態様
変更手段としてのバルブタイミング調整装置（ＶＶＴ装
置）１１が設けられている。ＶＶＴ装置１１の機構は公
知であるのでここでは詳細な説明は省略するが、例えば
タイミングベルトを介してクランク軸に連結されるタイ
ミングプーリのハウジング内にベーンロータを回動可能
に設け、このベーンロータに吸気カム軸を連結すること
によって構成される。そして、ベーンロータに作用させ
る油圧を制御することでタイミングプーリに対する吸気
カム軸の位相を調整し、吸気弁１０の開閉タイミングを
連続的に調整できるようになっている。 【００１３】また、モータ３は電力供給を受けると電動
機として作動し、車両１の減速時等において回転駆動力
を受けると発電機として作動しうる電動機兼発電機とし
て構成されている。モータ３はその出力軸をＣＶＴ４の
入力軸４ａと共用しており、電動機として作動したとき
には入力軸４ａを介してエンジン２及びＣＶＴ４を直接
回転駆動し、発電機として作動したときには入力軸４ａ
から回転駆動力を入力されるようになっている。なお、
モータ３が発生した電力はバッテリ９に蓄えられるよう
になっており、モータ３の駆動力が必要とされる場合に
はこのバッテリ９に蓄えられた電力がモータ３へ供給さ
れるようになっている。 【００１４】一方、車室内には、図示しない入出力装
置，制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記
憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰＵ）
及びタイマカウンタ等を備えたコントローラ（制御装
置）２０が設置されている。コントローラ２０の入力側
には、アクセル６の開度を検出するアクセル開度センサ
３０や、車室内に設けられた変速レンジ選択レバー７に
より選択されたＣＶＴ４の変速レンジを検出する変速レ
ンジ検出センサ３１や、エンジン回転速度を検出するエ
ンジン回転速度センサ３２等の各種センサが接続されて
いる。また、コントローラ２０の出力側には、ＶＶＴ装
置１１等の各種アクチュエータが接続されている。 【００１５】次に本実施形態の制御装置の要部について
説明すると、本制御装置は、車両１の減速時におけるモ
ータ３の回生効率の向上と、ドライバの意図に応じたき
びきびした走りとの両立を、車両１の減速時における吸
気弁１０の開閉タイミングの制御によって実現しようと
したものである。このため、コントローラ２０は、弁作
動態様制御手段としての吸気弁位相制御部２１を備え、
各センサ３０〜３２からの検出信号と図２に示す制御マ
ップとに基づいてＶＶＴ装置１１を制御している。 【００１６】図２の制御マップは、車両１の減速時にお
けるエンジン回転速度とＶＶＴ装置１１の目標位相（目
標ＶＶＴ位相）との関係を変速レンジ毎に定めたもので
ある。ＶＶＴ位相は吸気弁１０の開閉タイミングに対応
している。コントローラ２０は、変速レンジ検出センサ
３１及びエンジン回転速度センサ３２により現在の変速
レンジ及びエンジン回転速度を検出し、現在の変速レン
ジに対応するマップを選択して、選択したマップに現在
のエンジン回転速度を照合することでＶＶＴ位相を決定
する。本実施形態では、ＣＶＴ４には、Ｄレンジ（ドラ
イブレンジ）、Ｄｓレンジ（スポーツレンジ）、Ｌレン
ジ（ローレンジ）の３つの変速レンジが選択可能に設け
られている。Ｄレンジは、エンジン１が最も効率の良い
領域付近で運転できるようにＣＶＴ４の変速比を可変制
御する変速レンジである。Ｄｓレンジは、スポーティさ
を出すためにＤレンジよりも変速比をロー側に設定して
高めのエンジン回転速度で運転するようにＣＶＴ４の変
速比を可変制御する変速レンジである。また、Ｌレンジ
は、ＣＶＴ４の変速比をフルローに固定する変速レンジ
である。 【００１７】本実施形態にかかる制御マップにおいて
は、図２に示すようにＤレンジに対応するマップ４１
と、Ｄｓレンジ及びＬレンジに対応するマップ４２とが
異なる特性に設定されている。すなわち、Ｄレンジでは
ＶＶＴ位相を遅角させるようにマップ４１が設定されて
おり、Ｄｓレンジ及びＬレンジでは、ＤレンジよりもＶ
ＶＴ位相を進角させるようにマップ４２が設定されてい
る。なお、ここではＤｓレンジとＬレンジとで同一のマ
ップ４２を用いているが、異なる設定のマップを用いる
ようにしてもよい。ただし、その場合でもＤレンジより
もＶＶＴ位相を進角させるように設定する。また、Ｄｓ
レンジにおける変速比に応じてＶＶＴ位相の遅角量を変
更してもよい。この場合は変速比が大きくなるほど（ロ
ー側になるほど）ＶＶＴ位相の遅角量を小さくして設定
すれば、変速比が大きいほど（ロー側になるほど）大き
な減速感を得ることができる。 【００１８】以下、図３に示すフローチャートを用いて
車両の減速時にコントローラ２０（吸気弁位相制御部２
１）が行う制御について具体的に説明する。コントロー
ラ２０は、まず、車両１が減速状態か否か燃料噴射量に
基づき判定する（ステップＳ１０）。燃料噴射量はアク
セル開度やエンジン負荷等をパラメータとする図示しな
い制御マップにより決定される。ここでは、コントロー
ラ２０は、燃料噴射量がカットされている場合やエンジ
ンが出力を発生しない程度の所定量未満の微少量しか噴
射されていない場合には車両１が減速状態にあると判定
し、燃料噴射量が所定量以上の場合にはドライバがエン
ジン１にトルクを要求しているものと判定している。そ
して、車両１が減速状態にあると判定するまではステッ
プＳ６０に進み、要求トルクに応じたＶＶＴ位相になる
ようにＶＶＴ装置１１を制御する。 【００１９】一方、ステップＳ１０で車両１が減速状態
にあると判定した場合にはステップＳ２０に進む。ステ
ップＳ２０では、コントローラ２０は現在の変速レンジ
がＤレンジか判定し、Ｄレンジが選択されている場合に
はステップＳ３０に進む。そして、ステップＳ３０で
は、図２に示す制御マップからＤレンジに対応するマッ
プ４１を選択し、エンジン回転速度に応じた目標ＶＶＴ
位相を設定してＶＶＴ装置１１を制御する。 【００２０】これに対し、ステップＳ２０でＤレンジが
選択されていない場合には、さらにステップＳ４０でＤ
ｓレンジ或いはＬレンジが選択されているか判定し、Ｄ
ｓレンジ或いはＬレンジが選択されている場合にはステ
ップＳ５０に進む。そして、ステップＳ５０では、図２
に示す制御マップからＤｓレンジ或いはＬレンジに対応
するマップ４２を選択し、エンジン回転速度に応じた目
標ＶＶＴ位相を設定してＶＶＴ装置１１を制御する。 【００２１】以上のような制御により、本制御装置によ
れば車両の減速時には次のような作用及び効果がある。
すなわち、車両１の減速時にＣＶＴ４の変速レンジがＤ
レンジになっているときには、ＶＶＴ装置１１のＶＶＴ
位相はマップ４１に従って遅角されるので、図４に示す
ように下死点（ＢＤＣ）から吸気弁１０の閉時期までの
期間が長くなり、エンジン１の燃焼室からインマニへの
吹き戻し量が増大する。これにより減速時におけるエン
ジン１のポンプ損失が低減し、その低減分がモータ３の
回生トルクに振り分けられることによりモータ３の回生
効率が向上する。 【００２２】また、Ｄｓレンジ或いはＬレンジが選択さ
れているときには、ＶＶＴ装置１１のＶＶＴ位相はマッ
プ４２に従ってＤレンジの選択時よりも進角側に制御さ
れるので、図４に示すように下死点から吸気弁１０の閉
時期までの期間が短くなり、エンジン１の燃焼室からイ
ンマニへの吹き戻し量が減少する。これにより減速時に
おけるエンジン１のポンプ損失が増大し、その増大分が
エンジンブレーキとして作用して車両１の減速度を増大
させる。 【００２３】したがって、本制御装置によれば、ドライ
バがＤレンジを選択した通常の走行時にはエンジン１の
ポンプ損失の低減によってモータ３の回生効率を向上さ
せることができ、ドライバがＤｓレンジやＬレンジを積
極的に選択した場合にはエンジンブレーキの利いたきび
きびした走りを実現してドライバビリティを向上させる
ことができる。 【００２４】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施
しうるものである。例えば、上述の実施形態では、弁の
作動態様として吸気弁の開閉タイミングを制御している
が、排気弁にＶＶＴ装置を設けて排気弁の開閉タイミン
グを可変制御するようにしてもよい。すなわち、Ｄレン
ジが選択されたときには、排気弁の閉時期を遅角させて
吸気弁の開期間とのオーバーラップを増大させ、Ｄｓレ
ンジやＬレンジが選択されたときには、排気弁の閉時期
を進角させて吸気弁の開期間とのオーバーラップを減少
させるようにする。吸気弁と排気弁との開期間がオーバ
ーラップすると内部ＥＧＲが発生し、その分、インマニ
内の圧力が上昇するので、オーバーラップを増大させる
ことによりエンジンのポンプ損失を低減してモータの回
生効率を向上させることができ、オーバーラップを減少
させることによりエンジンブレーキを利かせることがで
きる。 【００２５】また、吸気弁にバルブリフト量調整装置
（ＶＶＬ）を設けて吸気弁のリフト量を可変制御するよ
うにしてもよい。すなわち、Ｄレンジが選択されたとき
には、吸気弁のリフト量を減少させたり或いは吸気弁を
閉じたりしてエンジンのポンプ損失を減少させ、Ｄｓレ
ンジやＬレンジが選択されたときには、吸気弁のリフト
量を増大させてエンジンのポンプ損失を増大させるよう
にする。さらに、吸気弁、排気弁ともにＶＶＴやＶＶＬ
を備えて、変速レンジに応じて、吸気弁と排気弁の双方
の作動態様を変更するようにしてもよい。 【００２６】また、上述の実施形態では、Ｄレンジ、Ｄ
ｓレンジ、Ｌレンジの３つの変速レンジを設けている
が、いずれか２つのみでもよく、より複数の変速レンジ
を設けてもよい。また、Ｄｓレンジとしては上述のもの
に限られず、例えばＤレンジと同様の変速比をドライバ
の意思によってＤレンジよりも変速比が大きくなるよう
に手動選択可能ないわゆるマニュアルモードレンジであ
ってもよい。また、自動変速機はＣＶＴに限定されず、
複数の変速レンジを備えているならば有段変速機でもよ
い。 【００２７】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明のハイブリ
ッド車両の制御装置によれば、ドライバが所定の自動変
速レンジ或いは所定の自動変速レンジよりもハイ側の変
速レンジを選択しているときには、エンジンのポンプ損
失が減少する方向に吸気弁又は排気弁の作動態様が制御
されることによりモータの回生効率を向上させることが
できるとともに、ドライバが所定の自動変速レンジより
もロー側の変速レンジを選択したときには、エンジンの
ポンプ損失が増大する方向に吸気弁又は排気弁の作動態
様が制御されることによりエンジンブレーキを利かすこ
とができ、ドライバの意図に応じたきびきびした走りを
実現することができる。
からなるパワートレインに自動変速機を組み合わせたハ
イブリッド車両の制御装置に関し、詳しくは、車両の減
速時にモータを回生作動させるハイブリッド車両におけ
るエンジン制御技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、エンジンにモータを組み合わせ、
エンジン出力及び／又はモータ出力により走行可能とし
たハイブリッド車両が実用化されている。この種のハイ
ブリッド車両では、発電機として作動しうるモータを備
えており、車両の減速状態ではモータを回生作動させ、
車両の余剰エネルギを電気エネルギとして回収すること
が可能である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】モータによる電気エネ
ルギの回収量、即ち、回生量を増やすためには、車両の
余剰エネルギが他の部分で消費されるのを抑える必要が
あるが、車両の減速時には、燃料噴射量がカット或いは
低減されるに伴いスロットル弁も閉じられるため、イン
マニ内が負圧になってエンジンのポンプ損失が増大して
しまう。 【０００４】そこで、発明者らは、本発明の創案過程に
おいて、モータによる電気エネルギの回生効率を向上さ
せるべく、車両の減速時には吸気弁の閉時期を遅角させ
る制御方法を案出した。吸気弁の閉時期を遅角すると、
燃焼室からインマニ内への吹き戻し量が増大し、吹き戻
し量だけ見かけの排気量が小さくなるとともにインマニ
内の圧力が上昇するので、エンジンの圧縮仕事は低下す
る。この圧縮仕事の低下に伴い図５に示すようにエンジ
ンのフリクションによるエネルギ損失（モータリング損
失）中のポンプ損失が低減され、ポンプ損失によって消
費される余剰エネルギをモータによる回生によって電気
エネルギとして回収することが可能になる。また、吸気
弁の閉時期を遅角させることは、排気流量を減らして触
媒の温度低下を抑制するという利点もある。 【０００５】ところで、ハイブリッド車両においては、
通常、エンジンとモータからなるパワートレインに自動
変速機が組み合わされる。自動変速機は、通常、任意に
選択可能な複数の変速レンジを備えており、ドライバが
スポーティなきびきびした走りを行いたい場合にはスポ
ーツレンジ（Ｄｓレンジ）やローレンジ（Ｌレンジ）等
の通常の変速レンジ（Ｄレンジ）よりも変速比がロー側
（大きい）の変速レンジを選択できるようになってい
る。この場合、車両の減速時にはスポーティな走りに見
合った大きな減速度が要求される。ハイブリッド車両で
は、車両の減速時にはエンジンのエンジンブレーキとと
もにモータの回生作動による吸収トルクが制動力として
車両に作用するが、上述のように吸気弁の閉時期を遅角
させるとポンプ損失の低減に伴いエンジンブレーキが利
かなくなり、モータの吸収トルクのみが制動力として作
用することになる。 【０００６】しかしながら、図６のモータ特性図に示す
ように、モータの吸収トルクの大きさ（絶対値）は、エ
ンジン回転速度（モータ出力軸回転速度）に略反比例し
て小さくなっていく。このため、ドライバがＤｓレンジ
やローレンジ等のロー側の変速レンジを積極的に選択し
たときには、エンジン回転速度の上昇に伴いモータの吸
収トルクが低下してしまい、大きな制動力を得ることが
できない。つまり、ドライバが積極的にロー側の変速レ
ンジを選択してスポーティなきびきびした運転を行おう
としても、制動力の不足によって十分な減速度を得るこ
とができず、ドライバが意図するような走りを実現する
ことができない。 【０００７】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、車両の減速時におけるモータの回生効率の向
上を図りながらも、ドライバが意図するときには車両に
大きな減速度を作用させることを可能にしてきびきびし
た走りを実現できるようにした、ハイブリッド車両の制
御装置を提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明のハイブリッド車
両の制御装置は、エンジンと発電機として作動しうるモ
ータからなるパワートレインにドライバが任意に選択し
うる複数の変速レンジを有する自動変速機が組み合わさ
れるとともに、車両の減速時には上記モータを回生作動
させるハイブリッド車両を制御対象とする。 【０００９】そして、変速レンジ検出手段により上記自
動変速機の変速レンジを検出し、上記車両の減速時に上
記自動変速機の変速レンジが所定の自動変速レンジ或い
は上記所定の自動変速レンジよりもハイ側の変速レンジ
にあるときには、上記弁作動態様制御手段により、上記
エンジンのポンプ損失が減少する方向に吸気弁又は排気
弁の作動態様（開閉時期やリフト量）を変更するように
弁作動態様変更手段を制御する。 【００１０】一方、上記自動変速機の変速レンジが上記
所定の自動変速レンジよりもロー側の変速レンジにある
ときには、上記弁作動態様制御手段により、上記エンジ
ンのポンプ損失が上記所定の自動変速レンジにあるとき
のポンプ損失よりも増大する方向に上記吸気弁又は上記
排気弁の作動態様を変更するように弁作動態様変更手段
を制御する。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。図１〜図３は本発明の一実施
形態としてのハイブリッド車両の制御装置を示すもの
で、ここでは、パラレル式のハイブッド車に本発明の制
御装置を適用した場合について示している。 【００１２】図１の全体構成図に示すように、本実施形
態にかかるハイブリッド車両１の駆動系は、エンジン
２，モータ３及びＣＶＴ（無段自動変速機）４を組み合
わせた構成となっている。ここでは、エンジン２は一般
的な内燃機関として構成され、その出力軸２ａをクラッ
チ５を介してＣＶＴ４の入力軸４ａに連結され、ＣＶＴ
４を介して左右の駆動輪８，８へ駆動力を伝達できるよ
うになっている。なお、エンジン２の吸気弁１０には、
吸気弁１０の開閉タイミングを可変制御する弁作動態様
変更手段としてのバルブタイミング調整装置（ＶＶＴ装
置）１１が設けられている。ＶＶＴ装置１１の機構は公
知であるのでここでは詳細な説明は省略するが、例えば
タイミングベルトを介してクランク軸に連結されるタイ
ミングプーリのハウジング内にベーンロータを回動可能
に設け、このベーンロータに吸気カム軸を連結すること
によって構成される。そして、ベーンロータに作用させ
る油圧を制御することでタイミングプーリに対する吸気
カム軸の位相を調整し、吸気弁１０の開閉タイミングを
連続的に調整できるようになっている。 【００１３】また、モータ３は電力供給を受けると電動
機として作動し、車両１の減速時等において回転駆動力
を受けると発電機として作動しうる電動機兼発電機とし
て構成されている。モータ３はその出力軸をＣＶＴ４の
入力軸４ａと共用しており、電動機として作動したとき
には入力軸４ａを介してエンジン２及びＣＶＴ４を直接
回転駆動し、発電機として作動したときには入力軸４ａ
から回転駆動力を入力されるようになっている。なお、
モータ３が発生した電力はバッテリ９に蓄えられるよう
になっており、モータ３の駆動力が必要とされる場合に
はこのバッテリ９に蓄えられた電力がモータ３へ供給さ
れるようになっている。 【００１４】一方、車室内には、図示しない入出力装
置，制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記
憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰＵ）
及びタイマカウンタ等を備えたコントローラ（制御装
置）２０が設置されている。コントローラ２０の入力側
には、アクセル６の開度を検出するアクセル開度センサ
３０や、車室内に設けられた変速レンジ選択レバー７に
より選択されたＣＶＴ４の変速レンジを検出する変速レ
ンジ検出センサ３１や、エンジン回転速度を検出するエ
ンジン回転速度センサ３２等の各種センサが接続されて
いる。また、コントローラ２０の出力側には、ＶＶＴ装
置１１等の各種アクチュエータが接続されている。 【００１５】次に本実施形態の制御装置の要部について
説明すると、本制御装置は、車両１の減速時におけるモ
ータ３の回生効率の向上と、ドライバの意図に応じたき
びきびした走りとの両立を、車両１の減速時における吸
気弁１０の開閉タイミングの制御によって実現しようと
したものである。このため、コントローラ２０は、弁作
動態様制御手段としての吸気弁位相制御部２１を備え、
各センサ３０〜３２からの検出信号と図２に示す制御マ
ップとに基づいてＶＶＴ装置１１を制御している。 【００１６】図２の制御マップは、車両１の減速時にお
けるエンジン回転速度とＶＶＴ装置１１の目標位相（目
標ＶＶＴ位相）との関係を変速レンジ毎に定めたもので
ある。ＶＶＴ位相は吸気弁１０の開閉タイミングに対応
している。コントローラ２０は、変速レンジ検出センサ
３１及びエンジン回転速度センサ３２により現在の変速
レンジ及びエンジン回転速度を検出し、現在の変速レン
ジに対応するマップを選択して、選択したマップに現在
のエンジン回転速度を照合することでＶＶＴ位相を決定
する。本実施形態では、ＣＶＴ４には、Ｄレンジ（ドラ
イブレンジ）、Ｄｓレンジ（スポーツレンジ）、Ｌレン
ジ（ローレンジ）の３つの変速レンジが選択可能に設け
られている。Ｄレンジは、エンジン１が最も効率の良い
領域付近で運転できるようにＣＶＴ４の変速比を可変制
御する変速レンジである。Ｄｓレンジは、スポーティさ
を出すためにＤレンジよりも変速比をロー側に設定して
高めのエンジン回転速度で運転するようにＣＶＴ４の変
速比を可変制御する変速レンジである。また、Ｌレンジ
は、ＣＶＴ４の変速比をフルローに固定する変速レンジ
である。 【００１７】本実施形態にかかる制御マップにおいて
は、図２に示すようにＤレンジに対応するマップ４１
と、Ｄｓレンジ及びＬレンジに対応するマップ４２とが
異なる特性に設定されている。すなわち、Ｄレンジでは
ＶＶＴ位相を遅角させるようにマップ４１が設定されて
おり、Ｄｓレンジ及びＬレンジでは、ＤレンジよりもＶ
ＶＴ位相を進角させるようにマップ４２が設定されてい
る。なお、ここではＤｓレンジとＬレンジとで同一のマ
ップ４２を用いているが、異なる設定のマップを用いる
ようにしてもよい。ただし、その場合でもＤレンジより
もＶＶＴ位相を進角させるように設定する。また、Ｄｓ
レンジにおける変速比に応じてＶＶＴ位相の遅角量を変
更してもよい。この場合は変速比が大きくなるほど（ロ
ー側になるほど）ＶＶＴ位相の遅角量を小さくして設定
すれば、変速比が大きいほど（ロー側になるほど）大き
な減速感を得ることができる。 【００１８】以下、図３に示すフローチャートを用いて
車両の減速時にコントローラ２０（吸気弁位相制御部２
１）が行う制御について具体的に説明する。コントロー
ラ２０は、まず、車両１が減速状態か否か燃料噴射量に
基づき判定する（ステップＳ１０）。燃料噴射量はアク
セル開度やエンジン負荷等をパラメータとする図示しな
い制御マップにより決定される。ここでは、コントロー
ラ２０は、燃料噴射量がカットされている場合やエンジ
ンが出力を発生しない程度の所定量未満の微少量しか噴
射されていない場合には車両１が減速状態にあると判定
し、燃料噴射量が所定量以上の場合にはドライバがエン
ジン１にトルクを要求しているものと判定している。そ
して、車両１が減速状態にあると判定するまではステッ
プＳ６０に進み、要求トルクに応じたＶＶＴ位相になる
ようにＶＶＴ装置１１を制御する。 【００１９】一方、ステップＳ１０で車両１が減速状態
にあると判定した場合にはステップＳ２０に進む。ステ
ップＳ２０では、コントローラ２０は現在の変速レンジ
がＤレンジか判定し、Ｄレンジが選択されている場合に
はステップＳ３０に進む。そして、ステップＳ３０で
は、図２に示す制御マップからＤレンジに対応するマッ
プ４１を選択し、エンジン回転速度に応じた目標ＶＶＴ
位相を設定してＶＶＴ装置１１を制御する。 【００２０】これに対し、ステップＳ２０でＤレンジが
選択されていない場合には、さらにステップＳ４０でＤ
ｓレンジ或いはＬレンジが選択されているか判定し、Ｄ
ｓレンジ或いはＬレンジが選択されている場合にはステ
ップＳ５０に進む。そして、ステップＳ５０では、図２
に示す制御マップからＤｓレンジ或いはＬレンジに対応
するマップ４２を選択し、エンジン回転速度に応じた目
標ＶＶＴ位相を設定してＶＶＴ装置１１を制御する。 【００２１】以上のような制御により、本制御装置によ
れば車両の減速時には次のような作用及び効果がある。
すなわち、車両１の減速時にＣＶＴ４の変速レンジがＤ
レンジになっているときには、ＶＶＴ装置１１のＶＶＴ
位相はマップ４１に従って遅角されるので、図４に示す
ように下死点（ＢＤＣ）から吸気弁１０の閉時期までの
期間が長くなり、エンジン１の燃焼室からインマニへの
吹き戻し量が増大する。これにより減速時におけるエン
ジン１のポンプ損失が低減し、その低減分がモータ３の
回生トルクに振り分けられることによりモータ３の回生
効率が向上する。 【００２２】また、Ｄｓレンジ或いはＬレンジが選択さ
れているときには、ＶＶＴ装置１１のＶＶＴ位相はマッ
プ４２に従ってＤレンジの選択時よりも進角側に制御さ
れるので、図４に示すように下死点から吸気弁１０の閉
時期までの期間が短くなり、エンジン１の燃焼室からイ
ンマニへの吹き戻し量が減少する。これにより減速時に
おけるエンジン１のポンプ損失が増大し、その増大分が
エンジンブレーキとして作用して車両１の減速度を増大
させる。 【００２３】したがって、本制御装置によれば、ドライ
バがＤレンジを選択した通常の走行時にはエンジン１の
ポンプ損失の低減によってモータ３の回生効率を向上さ
せることができ、ドライバがＤｓレンジやＬレンジを積
極的に選択した場合にはエンジンブレーキの利いたきび
きびした走りを実現してドライバビリティを向上させる
ことができる。 【００２４】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施
しうるものである。例えば、上述の実施形態では、弁の
作動態様として吸気弁の開閉タイミングを制御している
が、排気弁にＶＶＴ装置を設けて排気弁の開閉タイミン
グを可変制御するようにしてもよい。すなわち、Ｄレン
ジが選択されたときには、排気弁の閉時期を遅角させて
吸気弁の開期間とのオーバーラップを増大させ、Ｄｓレ
ンジやＬレンジが選択されたときには、排気弁の閉時期
を進角させて吸気弁の開期間とのオーバーラップを減少
させるようにする。吸気弁と排気弁との開期間がオーバ
ーラップすると内部ＥＧＲが発生し、その分、インマニ
内の圧力が上昇するので、オーバーラップを増大させる
ことによりエンジンのポンプ損失を低減してモータの回
生効率を向上させることができ、オーバーラップを減少
させることによりエンジンブレーキを利かせることがで
きる。 【００２５】また、吸気弁にバルブリフト量調整装置
（ＶＶＬ）を設けて吸気弁のリフト量を可変制御するよ
うにしてもよい。すなわち、Ｄレンジが選択されたとき
には、吸気弁のリフト量を減少させたり或いは吸気弁を
閉じたりしてエンジンのポンプ損失を減少させ、Ｄｓレ
ンジやＬレンジが選択されたときには、吸気弁のリフト
量を増大させてエンジンのポンプ損失を増大させるよう
にする。さらに、吸気弁、排気弁ともにＶＶＴやＶＶＬ
を備えて、変速レンジに応じて、吸気弁と排気弁の双方
の作動態様を変更するようにしてもよい。 【００２６】また、上述の実施形態では、Ｄレンジ、Ｄ
ｓレンジ、Ｌレンジの３つの変速レンジを設けている
が、いずれか２つのみでもよく、より複数の変速レンジ
を設けてもよい。また、Ｄｓレンジとしては上述のもの
に限られず、例えばＤレンジと同様の変速比をドライバ
の意思によってＤレンジよりも変速比が大きくなるよう
に手動選択可能ないわゆるマニュアルモードレンジであ
ってもよい。また、自動変速機はＣＶＴに限定されず、
複数の変速レンジを備えているならば有段変速機でもよ
い。 【００２７】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明のハイブリ
ッド車両の制御装置によれば、ドライバが所定の自動変
速レンジ或いは所定の自動変速レンジよりもハイ側の変
速レンジを選択しているときには、エンジンのポンプ損
失が減少する方向に吸気弁又は排気弁の作動態様が制御
されることによりモータの回生効率を向上させることが
できるとともに、ドライバが所定の自動変速レンジより
もロー側の変速レンジを選択したときには、エンジンの
ポンプ損失が増大する方向に吸気弁又は排気弁の作動態
様が制御されることによりエンジンブレーキを利かすこ
とができ、ドライバの意図に応じたきびきびした走りを
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるハイブリッド車両
の全体構成を示す概略図である。 【図２】本発明の一実施形態にかかるＶＶＴ位相の制御
マップの一例である。 【図３】本発明の一実施形態にかかるハイブリッド車両
の制御装置による制御の流れを示すフローチャートであ
る。 【図４】本発明の一実施形態にかかる吸気弁の開閉タイ
ミングを示す図である。 【図５】本発明の創案過程において案出されたハイブリ
ッド車両における減速時のスロットル弁の制御方法を示
した図である。 【図６】ハイブリッド車両におけるモータ特性を示した
図である。 【符号の説明】 １ ハイブリッド車両 ２ エンジン ３ モータ ４ ＣＶＴ ６ アクセル ７ 変速レンジ選択レバー １０ 吸気弁 １１ ＶＶＴ装置 ２０ コントローラ（制御装置） ２１ 吸入空気量制御部 ３０ アクセル開度センサ ３１ 変速レンジ検出センサ ３２ エンジン回転速度センサ ４１ Ｄレンジ用マップ ４２ Ｄｓレンジ及びＬレンジ用マップ
の全体構成を示す概略図である。 【図２】本発明の一実施形態にかかるＶＶＴ位相の制御
マップの一例である。 【図３】本発明の一実施形態にかかるハイブリッド車両
の制御装置による制御の流れを示すフローチャートであ
る。 【図４】本発明の一実施形態にかかる吸気弁の開閉タイ
ミングを示す図である。 【図５】本発明の創案過程において案出されたハイブリ
ッド車両における減速時のスロットル弁の制御方法を示
した図である。 【図６】ハイブリッド車両におけるモータ特性を示した
図である。 【符号の説明】 １ ハイブリッド車両 ２ エンジン ３ モータ ４ ＣＶＴ ６ アクセル ７ 変速レンジ選択レバー １０ 吸気弁 １１ ＶＶＴ装置 ２０ コントローラ（制御装置） ２１ 吸入空気量制御部 ３０ アクセル開度センサ ３１ 変速レンジ検出センサ ３２ エンジン回転速度センサ ４１ Ｄレンジ用マップ ４２ Ｄｓレンジ及びＬレンジ用マップ
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｆ０２Ｄ 41/12 ３２０
41/12 ３２０ Ｆ１６Ｈ 61/04
Ｆ１６Ｈ 61/04 59:10
// Ｆ１６Ｈ 59:10 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ
(72)発明者 高垣 雅之
東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車
工業株式会社内
Ｆターム(参考） 3G092 AA01 AA11 AB02 AC02 DA01
DA02 DA03 DG04 DG07 EA01
EA02 EA03 EA04 FA03 FA06
FA34 GA13 GB08 HA06Z
HB01Z HE01Z HF08Z HF12Z
3G093 AA05 BA15 CB07 DA01 DA06
DB11 EA15 FA12 FB01 FB02
3G301 HA01 HA19 JA03 KA16 KA26
LA07 MA24 NE06 NE11 NE12
PE01Z PE10A PF03Z PF07Z
3J552 MA07 MA13 MA17 NA01 NB01
NB05 NB09 PA59 RA09 RB18
VA62W VC01Z VD02Z
5H115 PA01 PA11 PC06 PG04 PU25
QE06 QE10 QE11 QI04 RE07
SE04
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 エンジンとモータからなるパワートレイ
ンと、ドライバが任意に選択しうる複数の変速レンジを
有する自動変速機とを備えるとともに、車両の減速時に
は上記モータを回生作動させるハイブリッド車両の制御
装置において、 上記自動変速機の変速レンジを検出する変速レンジ検出
手段と、 吸気弁又は排気弁の作動態様を変更可能な弁作動態様変
更手段と、 上記車両の減速時に上記自動変速機の変速レンジが所定
の自動変速レンジ或いは上記所定の自動変速レンジより
もハイ側の変速レンジにあるときには、上記エンジンの
ポンプ損失が減少する方向に上記吸気弁又は上記排気弁
の作動態様を変更するように上記弁作動態様変更手段を
制御し、上記自動変速機の変速レンジが上記所定の自動
変速レンジよりもロー側の変速レンジにあるときには、
上記エンジンのポンプ損失が上記所定の自動変速レンジ
にあるときのポンプ損失よりも増大する方向に上記吸気
弁又は上記排気弁の作動態様を変更するように上記弁作
動態様変更手段を制御する弁作動態様制御手段とを備え
たことを特徴とする、ハイブリッド車両の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001270910A JP2003083112A (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001270910A JP2003083112A (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003083112A true JP2003083112A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=19096501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001270910A Withdrawn JP2003083112A (ja) | 2001-09-06 | 2001-09-06 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003083112A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006152968A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Toyota Motor Corp | 可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関の制御装置 |
| JP2008255904A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
| JP2010203279A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車のエンジン制御装置 |
| JP2017109622A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 三菱自動車工業株式会社 | 電動車両の制御装置 |
-
2001
- 2001-09-06 JP JP2001270910A patent/JP2003083112A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006152968A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Toyota Motor Corp | 可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関の制御装置 |
| JP2008255904A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
| JP4636047B2 (ja) * | 2007-04-05 | 2011-02-23 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の制御装置 |
| JP2010203279A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車のエンジン制御装置 |
| JP2017109622A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 三菱自動車工業株式会社 | 電動車両の制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |