JP2022064742A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関を停止させたままで走行可能なハイブリッド車両の動力性能と燃費性能との両立を図る。【解決手段】走行用電動機及び内燃機関が搭載されたハイブリッド車両を制御するものであって、内燃機関の吸気通路上に、弁体を電動機であるスロットルモータにより開閉駆動する電子スロットルバルブが設置されており、内燃機関を停止しているときの電子スロットルバルブの開度について、スロットルモータから弁体に力を加えず弁体を所定のオープナ開度とする第一の状態と、スロットルモータから弁体に力を加えて弁体をオープナ開度よりも大きく開いた開度とする第二の状態とをとることができ、運転者による操作または車両の現況に基づき、内燃機関の停止中に前記第一の状態をとるか前記第二の状態をとるかを選択するハイブリッド車両の制御装置を構成した。【選択図】図３

Description

本発明は、走行用電動機及び内燃機関が搭載されたハイブリッド車両を制御する制御装置に関する。

近時、走行用電動機及び内燃機関の二種の動力源を備えるハイブリッド車両が一定の普及を見ている。シリーズ方式のハイブリッド車両（例えば、下記特許文献を参照）は、内燃機関により発電用モータジェネレータを駆動して発電を行い、発電した電力を蓄電装置、即ちリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等のバッテリ及び／またはキャパシタに蓄えるとともに、走行用モータジェネレータに供給する。そして、走行用モータジェネレータによって車両の駆動輪を回転させて走行する。

発電用モータジェネレータのみならず、走行用モータジェネレータもまた、回生制動により発電を行い、発電した電力を蓄電装置に蓄えることができる。蓄電装置の容量一杯まで既に電荷が蓄えられている場合には、回生制動により得られる電力を敢えて発電用モータジェネレータに供給し、これを電動機として作動させて内燃機関を回転駆動するモータリングを行うことで、余剰の電力を消費する。

ハイブリッド車両では、内燃機関が燃料を燃焼させて回転駆動力を発生させるファイアリングを行わなくとも、走行用モータジェネレータが出力する回転駆動力により車両を走行させることが可能である。故に、車両の運用中であっても、内燃機関の回転を停止している状態が継続することがある。

蓄電装置に蓄えている電荷の量が減少したときや、走行用モータジェネレータに対する要求出力が大きいときには、内燃機関を始動し気筒に燃料を供給してこれを燃焼させ、内燃機関の出力する回転駆動力により発電用モータジェネレータを駆動し、発電を実施して蓄電装置を充電、または走行用モータジェネレータに供給する電力を増強する。

シリーズ方式のハイブリッド車両にあって、発電用モータジェネレータは、停止した内燃機関を始動する準備として内燃機関をモータリング、即ちクランキングする役割を兼ねる。クランキング時には、蓄電装置から必要な電力の供給を受ける。

停止していた内燃機関を始動し、発電用モータジェネレータを駆動して発電を行う際には、まず内燃機関の始動のためのクランキングを実行し、内燃機関が自立的に回転できるようになったならばそのクランキングを終了する。しかる後、内燃機関に従動する発電用モータジェネレータが発電する電力を０から増大させてゆく。

特開２０２０－１５６１３４号公報

内燃機関の吸気通路上には、吸気絞り弁として電子スロットルバルブが設置される。周知の通り、電子スロットルバルブは、吸気の流路を開閉するバタフライバルブの弁体を電動機であるスロットルモータにより回動させることにより、その開度を拡縮させ、以て気筒に流れ込む吸気の流量を増減調整するものである。

一般に、電子スロットルバルブには「オープナ開度」という概念が存在する。オープナ開度は、内燃機関の停止中、スロットルモータに通電せず（電力を供給せず）スロットルモータから弁体に力を付与していない状態での開度であり、全閉ではなく僅かながら開いている。電子スロットルバルブの弁体には、オープナスプリングが付設されており、そのスプリングが弁体を弾性付勢しオープナ開度を具現する角度（姿勢）に位置付ける。オープナ開度は、万が一スロットルモータに故障が生じたとしても、最低限の吸気流量を確保して内燃機関を始動し運転できるようにするとともに、エンジン回転数の過剰な吹き上がりを招いて運転者に違和感や不安感を与えないような適度な大きさに定める。

内燃機関を停止し、走行用電動機のみにより車両が走行している最中に、運転者がアクセルペダルを強く踏み込んで急加速を要求したときや、蓄電装置に蓄えている電荷が欠乏したとき等には、可及的速やかに内燃機関を始動して内燃機関の出力する駆動力を増大させる必要が生じる。これを実現するためには、内燃機関の停止中にもスロットルバルブの開度を予めある程度以上開いておくことが望ましい。

しかしながら、オープナスプリングによりオープナ開度を大きく初期設定してしまうと、運転者が急加速を要求していないときにも始動時にエンジン回転数が吹き上がることが起こり、燃料の浪費に繋がる上、運転者が違和感を覚える懸念を招く。

一方で、内燃機関の停止中に、常時スロットルモータに通電して弁体を駆動しスロットルバルブ開度を拡大しておくことも考えられるが、スロットルモータによる電力消費が発生し、それが車両の燃費性能を低下させる要因となり得る。

以上の問題に着目してなされた本発明は、内燃機関を停止させたままで走行可能なハイブリッド車両の動力性能と燃費性能との両立を図ることを所期の目的としている。

本発明では、走行用電動機及び内燃機関が搭載されたハイブリッド車両を制御するものであって、内燃機関の吸気通路上に、弁体を電動機であるスロットルモータにより開閉駆動する電子スロットルバルブが設置されており、内燃機関を停止しているときの電子スロットルバルブの開度について、スロットルモータから弁体に力を加えず弁体を所定のオープナ開度とする第一の状態と、スロットルモータから弁体に力を加えて弁体をオープナ開度よりも大きく開いた開度とする第二の状態とをとることができ、運転者による操作及び／または車両の現況に基づき、内燃機関の停止中に前記第一の状態をとるか前記第二の状態をとるかを選択するハイブリッド車両の制御装置を構成した。

本発明によれば、内燃機関を停止させたままで走行可能なハイブリッド車両の動力性能と燃費性能との両立を図ることができる。

本発明の一実施形態におけるシリーズ方式のハイブリッド車両及び制御装置の概略構成を示す図。 同実施形態のハイブリッド車両に搭載される内燃機関の概要を示す図。 同実施形態の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。 同実施形態の内燃機関の吸気通路上に設置されるスロットルバルブを示す断面図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態におけるハイブリッド車両の主要システムの概略構成を示している。このハイブリッド車両は、内燃機関１と、内燃機関１により駆動されて発電を行う発電用モータジェネレータ２と、発電用モータジェネレータ２が発電した電力を蓄える蓄電装置３と、発電用モータジェネレータ２及び／または蓄電装置３から電力の供給を受けて車両の駆動輪６２を駆動する走行用モータジェネレータ４とを備えている。

本実施形態のハイブリッド車両は、内燃機関１を発電にのみ使用するシリーズハイブリッド方式の電気自動車であり、車両の駆動輪６２には専ら走行用モータジェネレータ４から走行のための駆動力を供給する。内燃機関１と駆動輪６２との間は機械的に切り離されており、元来両者の間で回転駆動力の伝達がなされない。従って、内燃機関１は、走行用モータジェネレータ４及び駆動輪６２から完全に独立して回転し、また完全に独立して停止することが可能である。従って、イグニッションスイッチ（パワースイッチ、またはイグニッションキー）がＯＮに操作されている車両の運用中、運転者がアクセルペダルを踏むことで車両が走行可能な状態にあっても、蓄電装置３が充分な電荷を蓄え、かつブレーキブースタ１５が充分な負圧を蓄えている状況下では、燃料の燃焼を伴う内燃機関１の運転を実施しないことがある。

内燃機関１の回転軸であるクランクシャフトは、発電用モータジェネレータ２の回転軸と歯車機構を介して機械的に接続している。そして、内燃機関１が出力する回転駆動力を発電用モータジェネレータ２に入力することで、発電用モータジェネレータ２が発電する。発電した電力は、蓄電装置３に充電し、及び／または、走行用モータジェネレータ４に供給する。また、発電用モータジェネレータ２は、自らが回転駆動力を発生させて内燃機関１のクランクシャフトを回転駆動するモータリング用の電動機としても機能する。例えば、発電用モータジェネレータ２は、停止している内燃機関１を始動する準備としてのクランキングを実行する。

走行用モータジェネレータ４は、車両の走行のための駆動力を発生させ、その駆動力を減速機６１を介して駆動輪６２に入力する。また、走行用モータジェネレータ４は、駆動輪６２に連れ回されて回転することで発電し、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収する。この回生制動により発電した電力は、蓄電装置３に充電する。

尤も、既に蓄電装置３の容量一杯まで電荷が蓄えられており、それ以上の充電が困難であるならば、走行用モータジェネレータ４が回生発電した電力を敢えて発電用モータジェネレータ２に供給し、発電用モータジェネレータ２を電動機として稼働させて内燃機関１を回転駆動する。これにより、車両の制動性能を維持しながら、余剰の電力を消尽する。また、このとき、内燃機関１の回転が保たれることから、内燃機関１の気筒への燃料供給を一時的に停止する燃料カットを実行することができる。

発電機インバータ２１は、発電用モータジェネレータ２が発電する交流電力を直流電力に変換する。そして、その直流電力を蓄電装置３または駆動機インバータ４１に入力する。並びに、発電機インバータ２１は、発電用モータジェネレータ２を電動機として作動させる際に、蓄電装置３及び／または駆動機インバータ４１から供給される直流電力を交流電力に変換した上で発電用モータジェネレータ２に入力する。

駆動機インバータ４１は、蓄電装置３及び／または発電機インバータ２１から供給される直流電力を交流電力に変換した上で走行用モータジェネレータ４に入力する。並びに、駆動機インバータ４１は、車両の回生制動を行うときに走行用モータジェネレータ４が発電する交流電力を直流電力に変換した上で蓄電装置３または発電機インバータ２１に入力する。発電機インバータ２１及び駆動機インバータ４１は、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）の一部をなす。

蓄電装置３は、バッテリ及び／またはキャパシタ等である。バッテリは、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等の、エネルギ密度の大きい高電圧の二次電池である。蓄電装置３は、発電用モータジェネレータ２及び走行用モータジェネレータ４の各々が発電する電力を充電して蓄える。並びに、蓄電装置３は、発電用モータジェネレータ２及び走行用モータジェネレータ４の各々を電動機として作動させるための電力を放電し、それらモータジェネレータ２、４に必要な電力を供給する。

図２に、本実施形態のハイブリッド車両に搭載される内燃機関１の概要を示している。内燃機関１は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１１（例えば、三気筒。図１には、そのうち一つを図示）を包有している。各気筒１１の吸気ポート近傍には、吸気ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタ１１１を設けている。また、各気筒１１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１１２を取り付けてある。点火プラグ１１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。

吸気を供給するための吸気通路１３は、外部から空気を取り入れて各気筒１１の吸気ポートへと導く。吸気通路１３上には、エアクリーナ１３１、電子スロットルバルブ１３２、サージタンク１３３、吸気マニホルド１３４を、上流からこの順序に配置している。エアクリーナ１３１は、吸気通路１３における最上流の位置、即ち空気を取り入れる吸気口に所在する。吸気口は、冷たい空気を取り入れて内燃機関の充填効率を上げるために、車両の前方に開口している。

図４に示すように、電子スロットルバルブ１３２は、吸気の流路を開閉するバタフライバルブの弁体１３２１を電動機であるスロットルモータにより回動させることにより、その開度を拡縮させ、以て気筒１１に流れ込む吸気の流量を増減調整する既知のものである。電子スロットルバルブ１３２には、オープナ開度Ａ１が存在する。オープナ開度Ａ１は、内燃機関１の停止中、スロットルモータに通電せず（電力を供給せず）スロットルモータから弁体１３２１に力を付与していない状態での開度である。オープナ開度Ａ１は、吸気の流通を略完全に遮断する全閉ではなく、少しく吸気の流通を許容するように僅かながら開いている開度である。電子スロットルバルブ１３２の弁体１３２１には、オープナスプリングが付設されており、そのスプリングが弁体１３２１を弾性付勢してオープナ開度Ａ１を具現する角度（姿勢）に位置付ける。オープナ開度Ａ１は、万が一スロットルモータに故障が生じたとしても、最低限の吸気流量を確保して内燃機関１を始動し運転できるようにするとともに、エンジン回転数の過剰な吹き上がりを招かないような大きさに設定する。

排気を排出するための排気通路１４は、気筒１１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路１４上には、排気マニホルド１４２及び排気浄化用の三元触媒１４１を配置している。

内燃機関１、発電用モータジェネレータ２、蓄電装置３、インバータ２１、４１及び走行用モータジェネレータ４の制御を司る制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。ＥＣＵ０は、複数基のＥＣＵ、即ち内燃機関１を制御するＥＦＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｆｕｅｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）ＥＣＵ０１、発電用モータジェネレータ２及び発電機インバータ２１を制御する発電機ＥＣＵ０２、蓄電装置３を制御するＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）ＥＣＵ０３、走行用モータジェネレータ４及び駆動機インバータ４１を制御する駆動機ＥＣＵ０４等、並びに、それらの制御を統括する上位のコントローラであるＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）ＥＣＵ００が、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されてなるものである。

ＥＣＵ０に対しては、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、内燃機関１のクランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号ｂ、運転者によるアクセルペダルの踏込量をアクセル開度（いわば、運転者が車両（の走行用モータジェネレータ４）に対して要求している駆動力）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、運転者がブレーキペダルを踏んでいることを検出するスイッチ、運転者によるブレーキペダルの踏込量を検出するセンサまたはマスタシリンダ１６から吐出されるブレーキ液の圧力であるマスタシリンダ圧を検出するセンサから出力されるブレーキ踏量信号ｄ、内燃機関１の吸気通路１３（特に、サージタンク１３３または吸気マニホルド１３４）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｅ、内燃機関１の冷却水の温度を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｆ、蓄電装置３に蓄えている電荷量を検出するセンサ（特に、バッテリ電流及び／またはバッテリ電圧センサ）から出力されるバッテリＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）信号ｇ、ブレーキブースタ１５の定圧室に蓄えている負圧を検出する負圧センサから出力される負圧信号ｈ、シフトポジション即ちシフトレバー若しくはセレクタレバーの位置を検出するセンサから出力されるシフトポジション信号ｐ、車両の加速度や車両が所在する路面の勾配を検出する加速度センサから出力される加速度信号ｑ、運転者が車両の走行モードを設定しまたは切り替える際に操作するボタン若しくはスイッチ類から出力される操作入力信号ｏ等が入力される。

そして、ＥＣＵ０は、各種センサを介してセンシングしている、運転者が操作するアクセルペダルの踏込量や、シフトポジション、走行モード、現在の車両の車速、路面の勾配、蓄電装置３が蓄えている電荷の量、ブレーキブースタ１５が蓄えている負圧の大きさ、発電用モータジェネレータ２の発電電力等に応じて、走行用モータジェネレータ４が出力する回転駆動力、内燃機関１が出力する回転駆動力、及び発電用モータジェネレータ２が発電する電力の大きさを増減制御する。

原則として、蓄電装置３が現在充分な電荷を蓄えており、走行用モータジェネレータ４に対して要求される出力が小さいならば、内燃機関１への燃料の供給を遮断して内燃機関１を運転しない。翻って、蓄電装置３が蓄えている電荷の量が閾値を下回り、または走行用モータジェネレータ４に対して要求される出力が大きいならば、内燃機関１を始動し気筒１１に燃料を供給してこれを燃焼させるファイアリングを実行し、内燃機関１の出力する回転駆動力により発電機モータジェネレータ２を駆動し、発電を実施して蓄電装置３を充電し、または走行用モータジェネレータ４に供給する電力を増強する。

内燃機関１の気筒１１に燃料を供給して内燃機関１を運転しておらず、走行用モータジェネレータ４により駆動輪６２を駆動して車両を走行させている最中に、内燃機関１を始動して発電用モータジェネレータ２による発電を実行しようとするためには、まず、発電用モータジェネレータ２を電動機として作動させ、これにより内燃機関１の始動のためのクランキングを行う。そして、内燃機関１のクランクシャフトが所定回数以上または所定角度以上回転し、内燃機関１の各気筒１１の現在の行程またはピストンの位置を知得する気筒判別が完了したならば、内燃機関１の各気筒１１の行程に合わせて適切なタイミングで燃料を噴射し、かつ適切なタイミングで燃料を着火燃焼させるファイアリングを開始する。内燃機関１のクランクシャフトの回転角度及び回転速度即ちエンジン回転数は、発電用モータジェネレータ２に付帯するレゾルバを介して（発電機ＥＣＵ０２において）検出することができ、内燃機関１に付帯するクランク角センサを介して（ＥＦＩ ＥＣＵ０１において）検出することもできる。

内燃機関１が自立的に回転し発電のために必要な回転駆動力を出力可能な状態となった、換言すれば発電用モータジェネレータ２の出力を低減させてもなおエンジン回転数が上昇傾向を維持できるようになったならば、電動機として作動させている発電用モータジェネレータ２の出力を０まで低減させてクランキングを終了し、今度は内燃機関１により発電用モータジェネレータ２を回転駆動する。さらに、発電用モータジェネレータ２を発電機として作動させ、その発電電力を０から増大させる。

その後、エンジン回転数を段階的に引き上げられる目標回転数に追従させるように、内燃機関１の気筒１に供給する吸気量及び燃料噴射量、並びに発電用モータジェネレータ２の発電電力を増減調整する。最終的な目標回転数は、内燃機関１を最適または最適に近い効率で運転でき燃料消費率にとって最も有利な回転数、あるいは、内燃機関１が最大トルク若しくは最大出力またはこれに近いトルク若しくは出力を達成できるような回転数に設定する。

因みに、ＥＣＵ０の一部をなすＥＦＩ ＥＣＵ０１は、内燃機関１の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｐ、ｑ、ｏを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１１に吸入される空気量を推算する。そして、吸入空気量に見合った（目標空燃比を具現するために必要な）要求燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング（一度の燃焼に対する点火の回数を含む）、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲガス量）等といった内燃機関１の運転パラメータを決定する。このＥＦＩ ＥＣＵ０１は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌを、出力インタフェースを介して点火プラグ１１２のイグナイタ、インジェクタ１１１、スロットルバルブ１３２、ＥＧＲバルブ１２３等に対して出力する。

しかして、図３に示すように、本実施形態のＥＣＵ０は、内燃機関１をファイアリングもモータリングもしておらずクランクシャフトの回転を停止しているとき（ステップＳ１）、所定の条件が成立していなければ（ステップＳ２）、電子スロットルバルブ１３２のスロットルモータに通電せず（電力を供給せず）、即ちスロットルモータから弁体１３２１に力を付与せずに、弁体１３２１を初期開度であるオープナ開度Ａ１に位置付ける第一の状態とする（ステップＳ３）。図４中、オープナ開度Ａ１の姿勢をとる弁体１３２１を実線で描画している。

他方、内燃機関１を停止しているときに、所定の条件が成立しているならば（ステップＳ２）、電子スロットルバルブ１３２のスロットルモータに通電し（電力を供給し）、スロットルモータから弁体１３２１に力を付与して、弁体１３２１を初期開度であるオープナ開度Ａ１よりも大きく開いた開度Ａ２に位置付ける第二の状態とする（ステップＳ４）。この開度Ａ２は、弁体１３２１をオープナ開度Ａ１から数度（例えば、１°ないし４°）開く方向に回動させた開度である。

内燃機関１の停止中に電子スロットルバルブ１３２１の弁体１３２１を第二の状態の開度Ａ２に位置付けておくのは、運転者がアクセルペダルを強く踏み込んで急加速を要求したとき、または蓄電装置３に蓄えている電荷が欠乏したとき等に、可及的速やかに内燃機関１を始動しかつ内燃機関１の出力する駆動力を増大させるための準備である。僅少な差ではあるが、予めスロットルバルブ１３２の開度をオープナ開度Ａ１よりも拡開した開度Ａ２としておけば、内燃機関１の始動に際して気筒１１に吸入される空気量が増加し、それに合わせて燃料噴射量を増量でき、内燃機関１の始動の完了及び発電用モータジェネレータ２による発電の開始をより早めることができる。

ステップＳ２に言う所定の条件とは、これから走行用モータジェネレータ４に要求される駆動力が増大することが予測されるような条件、換言すれば、これから駆動輪６２に入力するべき駆動力を速やかに増大させなければならなくなることが予測されるような条件のことである。その具体例を列挙すると、
＜運転者による操作に関して＞
・運転者がシフトレバー若しくはセレクタレバー、または走行モード切替用のボタン若しくはスイッチ類を操作し、現在燃費性能をより重視するモードではなく動力性能（加速性能）をより重視するモードを選択していること
・運転者が現在アクセルペダルを踏んでいること、または運転者によるアクセルペダルの踏込量が閾値を上回っていること
・運転者によるアクセルペダルの踏込量の単位時間あたりの増加量が閾値を上回っていること
・運転者が現在ブレーキペダルを踏んでいないこと
・運転者による過去の一定期間内のアクセルペダルの踏込量、踏込量の単位時間あたりの増加量や、踏込量またはその単位時間あたりの増加量が閾値を上回るような操作の頻度等の、アクセルペダルの操作の履歴が、ある一定の条件を充足している（運転者の傾向として、高速または強い加速を希求していることが示唆される）こと
＜車両の現況に関して＞
・現在の車速が閾値（例えば、時速３０ｋｍないし４０ｋｍ程度）よりも高い（その車速からさらに加速するためには大きな駆動力が必要となる）こと
・現在車両が所在する路面の勾配が上り（登坂路上）であること、または路面の上り勾配の値が閾値よりも大きい（走行または加速のためにより大きな駆動力が必要となる）こと
・現在蓄電装置３に蓄えている電荷量（または、ＳＯＣ）が、閾値を下回っている（間もなく蓄電装置３の充電が必要となるであろう）こと
・過去の一定期間内の車速、車両の加速度や、車速または車両の加速度が閾値を上回るような走行の頻度等の、車両の走行の履歴が、ある一定の条件を充足している（運転者の傾向として、高速または強い加速を希求していることが示唆される）こと
等である。

ステップＳ２では、上掲の条件のうちの少なくとも一つまたは複数が満たされたことを以て、所定の条件が成立したものと判断する。例えば、現在運転者が動力性能をより重視する走行モードを選択しており、かつ現在の車速が閾値よりも高い場合に、ステップＳ４の第二の状態へと遷移する、即ち内燃機関１の停止中であってもスロットルバルブ１３２の弁体１３２１をより大きく開いた開度Ａ２に保持して、後の加速要求に備える。現に加速要求があったときには、速やかに内燃機関１を始動、内燃機関１から発電用モータジェネレータ２に供給する駆動力を増強し、走行用モータジェネレータ４に供給する電力を増大させる。

翻って、現在運転者が燃費性能をより重視する走行モードを選択しているか、または運転者が動力性能をより重視する走行モードを選択していたとしても現在の車速が閾値以下であるならば、ステップＳ３の第一の状態に遷移に遷移する、即ち内燃機関１の停止中にスロットルバルブ１３２の弁体１３２１をオープナ開度Ａ１とし、スロットルモータによる電力消費を回避するのである。

本実施形態では、走行用電動機４及び内燃機関１が搭載されたハイブリッド車両を制御するものであって、内燃機関１の吸気通路１３上に、弁体１３２１を電動機であるスロットルモータにより開閉駆動する電子スロットルバルブ１３２が設置されており、内燃機関１を停止しているときの電子スロットルバルブ１３２の開度について、スロットルモータから弁体１３２１に力を加えず弁体１３２１を所定のオープナ開度Ａ１とする第一の状態と、スロットルモータから弁体１３２１に力を加えて弁体１３２１をオープナ開度Ａ１よりも大きく開いた開度Ａ２とする第二の状態とをとることができ、運転者による操作及び／または車両の現況に基づき、内燃機関１の停止中に前記第一の状態をとるか前記第二の状態をとるかを選択するハイブリッド車両の制御装置０を構成した。

本実施形態によれば、スロットルモータにおける電力消費を抑制しながら、運転者が急加速を要求したときや蓄電装置３の蓄電量が欠乏したときには速やかに内燃機関１の出力を増大させ、ひいては発電用モータジェネレータ２による発電電力を増大させることができ、運転者の所望する加速レスポンスを達成できる。特に、小型の車両では、コスト面のみならず車体の搭載スペースの制約から、蓄電装置３として採用するバッテリは小さく軽量のものであることが望ましい。そのようなバッテリは、蓄電容量が小さく、端子電圧が低くなるきらいがある。走行用モータジェネレータ４に印加される電圧が低いと、走行用モータジェネレータ４が大きな駆動力を出力できず、運転者が望む動力性能を得られないおそれがあるが、本実施形態によれば、必要に応じ早急に内燃機関１を始動して発電用モータジェネレータ２による発電を開始し、走行用モータジェネレータ４に高電圧及び大電力を印加することが可能となる。

また、オープナスプリングによりスロットルバルブ１３２の初期のオープナ開度を恒常的に大きく設定するわけではなく、スロットルモータへの通電を遮断すればスロットルバルブ１３２をより小さなオープナ開度Ａ１に閉じることができるので、内燃機関１の始動時に不必要にエンジン回転数が吹き上がることも避けられる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態における車両はシリーズ方式のハイブリッド車両であり、内燃機関１が出力する駆動力を発電機２ではなく車両の駆動輪６２に入力することは考えられていなかった。

だが、他の方式のハイブリッド車両、内燃機関が出力する駆動力を車両の走行のために駆動輪に供給する態様のハイブリッド車両に、本発明を適用することも可能である。このときには、内燃機関と駆動輪との間に、両者の間で駆動力を伝達可能な状態と、両者の間で駆動力を伝達せず内燃機関が駆動輪から独立して回転／停止可能な状態とを切換可能な動力伝達機構（断接切換可能なクラッチや、遊星歯車を利用した伝達機構等）を介設しておく。そして、アクセル開度等に対応した要求出力に応じて、内燃機関を運転するか停止するかを判断し、内燃機関を運転する場合には動力伝達機構を後者の状態として内燃機関をモータリングしたり、気筒に燃料を供給して内燃機関をファイアリングし、かつ動力伝達機構を前者の状態として内燃機関が出力する駆動力を駆動輪に供給したりできるようにする。内燃機関の運転を停止する場合には、動力伝達機構を後者の状態とすることは言うまでもない。

その他、各部の具体的な構成や処理の内容は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は、ハイブリッド車両の制御に適用することができる。

０…制御装置（ＥＣＵ）
１…内燃機関
１３…吸気通路
１３２…電子スロットルバルブ
１３２１…弁体
２…発電機、モータリング用電動機（発電用モータジェネレータ）
３…蓄電装置
４…走行用電動機（走行用モータジェネレータ）
６２…駆動輪

Claims (1)

1. 走行用電動機及び内燃機関が搭載されたハイブリッド車両を制御するものであって、
   内燃機関の吸気通路上に、弁体を電動機であるスロットルモータにより開閉駆動する電子スロットルバルブが設置されており、
   内燃機関を停止しているときの電子スロットルバルブの開度について、スロットルモータから弁体に力を加えず弁体を所定のオープナ開度とする第一の状態と、スロットルモータから弁体に力を加えて弁体をオープナ開度よりも大きく開いた開度とする第二の状態とをとることができ、
   運転者による操作または車両の現況に基づき、内燃機関の停止中に前記第一の状態をとるか前記第二の状態をとるかを選択するハイブリッド車両の制御装置。

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