JP3256657B2 - 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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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原動機としてエン
ジン及びモ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】原動機としてエンジン及びモータを備え
たハイブリッド車両は従来より知られており、そのよう
なハイブリッド車両の原動機の制御装置として、例えば
特開平５−２２９３５１号公報に記載されたものが知ら
れている。
【０００３】この装置では、車両の走行条件に応じてエ
ンジンの効率が最大となる最適トルクを決定するととも
にエンジンの実際の駆動トルク（実トルク）を検出し、
最適トルク及び実トルクに基づいて要求トルクを決定す
る。そして、要求トルクとして最適トルクが選択されか
つ最適トルクが実トルクより大きいとき、回生電流を発
生させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の装置では、モータを駆動するバッテリの充電状態（残
容量）に基づく出力制御を行っていないため、走行中に
バッテリの残容量が急激に減少する場合があった。ま
た、モータによる駆動力補助とエンジンの出力とのバラ
ンスも十分には考慮されていないので、燃費の向上と動
力性能の向上を両立させるような制御を行うことは困難
であった。
【０００５】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、モータによる駆動力補助及び回生を適切に制御
し、バッテリの残容量を維持しつつ、燃費及び動力性能
を向上させることができる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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、車両の駆動軸を駆動するエンジンと、電気エ
ネルギにより前記駆動軸を駆動するとともに前記駆動軸
の運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能を有
するモータと、該モータへ電気エネルギを供給するとと
もに該モータから出力される電気エネルギを蓄積する蓄
電手段とを備えるハイブリッド車両の制御装置におい
て、前記蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段
と、前記エンジンの運転状態に基づいて前記エンジンの
要求出力を算出するエンジン要求出力算出手段と、前記
車両の走行状態に基づいて前記車両の走行抵抗を算出す
る走行抵抗算出手段と、前記エンジンの要求出力と前記
走行抵抗に基づいて前記エンジンの余裕出力を算出する
エンジン余裕出力算出手段と、前記エンジンの余裕出力
に基づいて前記モータの要求出力を算出する要求出力算
出手段と、前記蓄電手段の残容量及び前記モータの要求
出力に基づいて、前記モータの運転モードを決定する運
転モード決定手段と、前記運転モード及び前記モータの
要求出力に基づいて、前記モータの出力を制御する制御
手段と、前記蓄電手段の残容量に基づいて前記蓄電手段
からの放電の可否を判定する放電可否判定手段とを備
え、前記運転モードは、少なくとも、前記駆動軸に駆動
トルクを出力するアシスト運転モードと、前記駆動軸の
運動エネルギを電気エネルギに変換する回生運転モード
とからなり、前記回生運転モードは、前記蓄電手段の放
電が許可されているとき、第１の発電量で発電を行う第
１のモードと、前記蓄電手段の放電が許可されていない
とき、前記第１の発電量より大きい第２の発電量で発電
を行う第２のモードとからなるようにしたものである。
【０００７】また、前記回生運転モードは、少なくとも
減速時に行われる減速回生と、クルーズ走行中に行われ
るクルーズ回生と、アイドル時に行われるアイドル回生
からなることが望ましい。
【０００８】
【０００９】また、前記第１のモード及び前記第２のモ
ードは、クルーズ回生時に行われることが望ましい。ま
た、前記エンジンの吸入空気量が前記回生機能による回
生量と前記回生運転モードの種類とによって設定される
ことが望ましい。
【００１０】また、前記車両の駆動輪と前記エンジン及
びモータとの間に設けられた変速機と、該変速機の変速
比を検出する変速比検出手段とを備え、前記目標出力算
出手段は、検出した変速比及び前記エンジンの余裕出力
に基づき前記モータの目標出力を算出することが望まし
い。
【００１１】請求項１の制御装置によれば、エンジンの
要求出力及び車両の走行抵抗に基づいてエンジンの余裕
出力が算出され、その余裕出力に基づいてモータの目標
出力が算出される。そして、蓄電手段の残容量及びモー
タの目標出力に基づいてモータの運転モードが決定さ
れ、そのモータの運転モード及び目標出力に基づいてモ
ータ出力が制御される。さらに、蓄電手段の残容量に基
づいて蓄電手段からの放電の可否が判定され、蓄電手段
の放電が許可されているとき、第１の発電量で発電が行
われ、蓄電手段の放電が許可されていないとき、前記第
１の発電量より大きい第２の発電量で発電が行われるの
で、蓄電手段の残容量に応じた適切な充電を行うことが
できる。
【００１２】
【００１３】請求項３の制御装置によれば、前記第１の
モード及び前記第２のモードは、クルーズ回生時に行わ
れる。請求項４の制御装置によれば、エンジンの吸入空
気量が前記回生機能による回生量と前記回生運転モード
の種類とによって設定される。
【００１４】請求項５の制御装置によれば、検出した変
速比及びエンジンの余裕出力に基づきモータの要求出力
が算出される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。
【００１６】図１は本発明の実施の一形態にかかるハイ
ブリッド車両の駆動系及びその制御装置の構成を模式的
に示す（センサ、アクチュエータ等の構成要素は省略し
てある）図であり、内燃エンジン（以下「エンジン」と
いう）１によって駆動される駆動軸２は、変速機構４を
介して駆動輪５を駆動できるように構成されている。モ
ータ３は、駆動軸２を直接回転駆動できるように配設さ
れており、また駆動軸２の回転による運動エネルギを電
気エネルギに変換して出力する回生機能を有する。モー
タ３は、パワードライブユニット（以下「ＰＤＵ」とい
う）１３を介してバッテリ１４と接続されており、ＰＤ
Ｕ１３を介して駆動、回生の制御が行われる。
【００１７】エンジン１を制御するエンジン電子コント
ロールユニット（以下「ＥＮＧＥＣＵ」という）１１、
モータ３を制御するモータ電子コントロールユニット
（以下「ＭＯＴＥＣＵ」という）、バッテリ１４の状態
を判定するためのバッテリ電子コントロールユニット
（以下「ＢＡＴＥＣＵ」という）及び変速機構４を制御
する変速機構電子コントロールユニット（「Ｔ／ＭＥＣ
Ｕ」という）が設けられており、これらのＥＣＵはデー
タバス２１を介して相互に接続されている。各ＥＣＵ
は、データバス２１を介して、検出データやフラグの情
報等を相互に伝送する。
【００１８】図２は、エンジン１、ＥＮＧＥＣＵ１１及
びその周辺装置の構成を示す図である。エンジン１の吸
気管１０２の途中にはスロットル弁１０３が配されてい
る。スロットル弁１０３にはスロットル弁開度(θＴＨ)
センサ１０４が連結されており、当該スロットル弁１０
３の開度に応じた電気信号を出力してＥＮＧＥＣＵ１１
に供給する。また、スロットル弁１０３はいわゆるドラ
イブバイワイヤ型（ＤＢＷ）のものであり、その弁開度
を電気的に制御するためのスロットルアクチュエータ１
０５が連結されている。スロットルアクチュエータ１０
５は、ＥＮＧＥＣＵ１１によりその作動が制御される。
【００１９】燃料噴射弁１０６はエンジン１とスロット
ル弁１０３との間で且つ吸気管１０２の図示しない吸気
弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各燃料噴
射弁１０６はプレッシャーレギュレータ（図示せず）を
介して燃料タンク（図示せず）に接続されていると共に
ＥＮＧＥＣＵ１１に電気的に接続されて当該ＥＮＧＥＣ
Ｕ１１からの信号により燃料噴射弁１０６の開弁時間及
び開弁時期が制御される。
【００２０】スロットル弁１０３の直ぐ下流には管１０
７を介して吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１０８が設
けられており、この絶対圧センサ１０８により電気信号
に変換された絶対圧信号はＥＮＧＥＣＵ１１に供給され
る。
【００２１】また、絶対圧センサ１０８の下流には吸気
温（ＴＡ）センサ１０９が取付けられており、吸気温Ｔ
Ａを検出して対応する電気信号を出力してＥＮＧＥＣＵ
１１に供給する。エンジン１の本体に装着されたエンジ
ン水温（ＴＷ）センサ１１０はサーミスタ等から成り、
エンジン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度
信号を出力してＥＮＧＥＣＵ１１に供給する。
【００２２】エンジン回転数（ＮＥ）センサ１１１はエ
ンジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に
取り付けられ、エンジン１のクランク軸の180度回転毎
に所定のクランク角度位置で信号パルス（以下「ＴＤＣ
信号パルス」という）を出力し、このＴＤＣ信号パルス
はＥＮＧＥＣＵ１１に供給される。
【００２３】エンジン１の各気筒の点火プラグ１１３
は、ＥＮＧＥＣＵ１１に接続されており、ＥＮＧＥＣＵ
１１により点火時期が制御される。
【００２４】エンジン１の排気管１１４の途中には、排
気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の浄化を行う三元触媒
１１５が装着されており、またその上流側には空燃比
（ＬＡＦ）センサ１１７が装着されている。ＬＡＦセン
サ１１７は排気ガス中の酸素濃度（及び酸素の不足度合
い）にほぼ比例する電気信号を出力しＥＮＧＥＣＵ１１
に供給する。ＬＡＦセンサ１１７により、エンジン１に
供給される混合気の空燃比を、理論空燃比よりリーン側
からリッチ側までの広範囲に亘って検出することができ
る。
【００２５】三元触媒１１５には、その温度を検出する
触媒温度（ＴＣＡＴ）センサ１１８が設けられており、
その検出信号がＥＮＧＥＣＵ１１に供給される。また、
当該車両の車速ＶＣＡＲを検出する車速センサ１１９及
びアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開度」
という）θＡＰを検出するアクセル開度センサ１２０
が、ＥＮＧＥＣＵ１１に接続されており、これらのセン
サの検出信号がＥＮＧＥＣＵ１１に供給される。
【００２６】ＥＮＧＥＣＵ１１は各種センサからの入力
信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、
アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を
有する入力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」と
いう）、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演
算結果等を記憶する記憶手段、燃料噴射弁１０６、点火
プラグ１１３に駆動信号を供給する出力回路等から構成
される。他のＥＣＵの基本的な構成は、ＥＮＧＥＣＵ１
１と同様である。
【００２７】図３は、モータ３、ＰＤＵ１３、バッテリ
１４、ＭＯＴＥＣＵ１２及びＢＡＴＥＣＵ１５の接続状
態を詳細に示す図である。
【００２８】モータ３には、その回転数を検出するため
のモータ回転数センサ２０２が設けられており、その検
出信号がＭＯＴＥＣＵ１２に供給される。ＰＤＵ１３と
モータ３とを接続する接続線には、モータ３に供給す
る、又はモータ３から出力される電圧及び電流を検出す
る電流電圧センサ２０１が設けられており、またＰＤＵ
１３にはその温度、より具体的にはモータ３の駆動回路
の保護抵抗の温度ＴＤを検出する温度センサ２０３が設
けられている。これらのセンサ２０１、２０３の検出信
号がＭＯＴＥＣＵ１２に供給される。
【００２９】バッテリ１４とＰＤＵ１３とを接続する接
続線には、バッテリ１４の出力端子間の電圧、及びバッ
テリ１４から出力される又はバッテリ１４へ供給される
電流を検出する電圧電流センサ２０４が設けられてお
り、その検出信号がＢＡＴＥＣＵ１５に供給される。
【００３０】図４は、変速機構４とＴ／ＭＥＣＵとの接
続状態を示す図である。変速機構４には、ギヤ位置ＧＰ
を検出するギヤ位置センサ３０１が設けられており、そ
の検出信号がＴ／ＭＥＣＵに供給される。また、変速機
構４が自動変速機の場合には、変速アクチュエータ３０
２が設けられ、Ｔ／ＭＥＣＵ１６によりその作動が制御
される。
【００３１】図５は、ＢＡＴＥＣＵ１５で実行されるア
シスト／回生判別処理のフローチャートであり、本処理
は例えば所定時間毎に実行される。
【００３２】先ずステップＳ１では、バッテリ１４の放
電量積算値ＢＡＴＴＤＩＳＣＨ及び充電量積算値ＢＡＴ
ＴＣＨＧを算出する。具体的には、検出したバッテリ出
力電流及び入力電流（充電電流）を本処理を実行する毎
に積算して算出する。ここで、放電量積算値ＢＡＴＴＤ
ＩＳＣＨは正の値とし、充電量積算値ＢＡＴＴＣＨＧは
負の値としている。また、放電積算値ＢＡＴＴＤＩＳＣ
Ｈはアシスト開始時（図１１、ステップＳ４９）にリセ
ットされ、充電量積算値ＢＡＴＴＣＨＧは、回生処理の
開始時にリセットされる（図１２、ステップＳ７３）。
【００３３】続くステップＳ２では、バッテリ１４の放
電深度ＤＯＤを算出する。具体的には、バッテリのフル
チャージ（満充電）状態の放電可能量をＢＡＴＴＦＵＬ
Ｌとすると、放電深度ＤＯＤは下記式（１）により算出
される。
【００３４】 ＤＯＤ＝（ＢＡＴＴＤＩＳＣＨ＋ＢＡＴＴＣＨＧ）／ＢＡＴＴＦＵＬＬ …（１） したがって、バッテリ残容量ＢＡＴＴＲＥＭ＝ＢＡＴＴ
ＦＵＬＬ−（ＢＡＴＴＤＩＳＣＨ＋ＢＡＴＴＣＨＧ）で
あり、残存率ＲＲＥＭ＝ＢＡＴＴＲＥＭ／ＢＡＴＴＦＵ
ＬＬ＝１−ＤＯＤである。
【００３５】ステップＳ３では、バッテリからの放電を
許可することを「１」で示す放電許可フラグＦＤＩＳＣ
Ｈが「１」か否かを判別し、ＦＤＩＳＣＨ＝１であると
きは、放電深度ＤＯＤがバッテリの下限容量に対応する
所定低容量深度ＤＯＤＬより小さいか否かを判別し、Ｄ
ＯＤ≧ＤＯＤＬであってバッテリの残容量ＢＡＴＴＲＥ
Ｍが少ないときは、放電許可フラグＦＤＩＳＣＨを
「０」に設定し、放電不許可として（ステップＳ１
１）、本処理を終了する。
【００３６】ステップＳ９でＤＯＤ＜ＤＯＤＬであると
きは、放電深度ＤＯＤに応じてＡＳＳＩＳＴＰマップを
検索し、許可放電量ＡＳＳＩＳＴＰを算出する（ステッ
プＳ１０）。ＡＳＳＩＳＴＰマップは図６に示すよう
に、放電深度ＤＯＤが所定中間深度ＤＯＤＭに達するま
では、ＡＳＳＩＳＴＰ＝ＡＳＳＩＳＴＰ０とされ、ＤＯ
ＤＭ＜ＤＯＤ＜ＤＯＤＬの範囲では、ＤＯＤ値が増加す
るほど、ＡＳＳＩＳＴＰ値が減少するように設定されて
いる。
【００３７】続くステップＳ１２では、モータ３による
駆動力補助（アシスト）を許可することを「１」で示す
アシスト許可フラグＦＡＳＳＩＳＴが「１」か否かを判
別し、ＦＡＳＳＩＳＴ＝１であるときは、放電量ＢＡＴ
ＴＤＩＳＣＨが許可放電量ＡＳＳＩＳＴＰ以上か否かを
判別する（ステップＳ１３）。そして、ＢＡＴＴＤＩＳ
ＣＨ＜ＡＳＳＩＳＴＰであるときは、直ちに本処理を終
了し（アシスト許可状態を継続し）、ＢＡＴＴＤＩＳＣ
Ｈ≧ＡＳＳＳＩＳＴＰであるときは、アシスト許可フラ
グＦＡＳＳＩＳＴを「０」に設定し、アシスト不許可と
して（ステップＳ１４）、本処理を終了する。
【００３８】ステップＳ１３、Ｓ１４の処理により、バ
ッテリ３の放電電力量ＢＡＴＴＤＳＩＣＨが許可放電量
ＡＳＳＩＳＴＰ以上のときは、アシストが不許可とされ
るので、バッテリ３の過度の放電を防止することができ
る。
【００３９】ステップＳ１２でＦＡＳＳＩＳＴ＝０であ
ってモータ３によるアシストが許可されていないとき
は、アシスト実行中であることを「１」で示すアシスト
実行フラグＦＡＳＳＩＳＴＯＮが「１」か否かを判別し
（ステップＳ１６）、 ＦＡＳＳＩＳＴＯＮ＝１である
ときは直ちに本処理を終了し、ＦＡＳＳＩＳＴＯＮ＝０
であるときは、アシスト許可フラグＦＡＳＳＩＳＴを
「１」に設定して（ステップＳ１７）、本処理を終了す
る。
【００４０】ステップＳ３でＦＤＩＳＣＨ＝０であって
放電が許可されていないときは、放電深度ＤＯＤが所定
復帰深度ＤＯＤＲ（図６参照）より小さいか否かを判別
し（ステップＳ４）、ＤＯＤ≧ＤＯＤＲであるときは直
ちに本処理を終了し、放電不許可状態を継続する。一
方、回生によりＤＯＤ＜ＤＯＤＲとなったときは、放電
許可フラグＦＤＩＳＣＨを「１」に設定し（ステップＳ
５）、さらに放電深度ＤＯＤが所定高容量深度ＤＯＤＦ
（図６参照）より小さいか否かを判別し（ステップＳ
６）、ＤＯＤ≧ＤＯＤＦであってバッテリ１４がフルチ
ャージ状態でないときは、充電許可フラグＦＣＨを
「１」に設定して（ステップＳ８）、充電許可とする。
またＤＯＤ＜ＤＯＤＦであってバッテリ１４がほぼフル
チャージ状態のときは、充電許可フラグＦＣＨを「０」
に設定し（ステップＳ７）、充電不許可として、本処理
を終了する。
【００４１】図７は、モータ制御処理のフローチャート
であり、本処理はＭＯＴＥＣＵ１２で所定時間毎に実行
される。モータ制御処理は、図８のモータ要求出力算出
処理（ステップＳ２１）及び図１１、１２のモータ出力
算出処理（ステップＳ２２）から成る。
【００４２】図８はモータ要求出力算出処理のフローチ
ャートであり、先ずステップＳ３１では、エンジン回転
数ＮＥ、スロットル弁開度θＴＨ（若しくはアクセル開
度θＡＰ）及びギヤ位置ＧＰを検出し、次いでエンジン
回転数ＮＥ及びスロットル弁開度θＴＨ（若しくはアク
セル開度θＡＰ）に応じて設定されたＥＮＧＰＯＷＥＲ
マップを検索し、エンジン要求出力ＥＮＧＰＯＷＥＲ、
すなわち当該車両の運転者が要求するエンジン出力を算
出する（ステップＳ３２）。
【００４３】続くステップＳ３３では、車速ＶＣＡＲに
応じて設定されたＲＵＮＲＳＴテーブルを検索し、当該
車両の走行抵抗ＲＵＮＲＳＴを算出する。ＲＵＮＲＳＴ
テーブルは、例えば図９に示すように車速ＶＣＡＲが増
加するほど、増加するように設定されている。そして要
求出力ＥＮＧＰＯＷＥＲから走行抵抗ＲＵＮＲＳＴを減
算することによりエンジンの余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲを
算出する（ステップＳ３４）。ここで、要求出力ＥＮＧ
ＰＯＷＥＲ及び走行抵抗ＲＵＮＲＳＴの単位は、例えば
Ｗ（ワット）に統一して演算を行う。
【００４４】続くステップＳ３５では、ギヤ位置ＧＰ、
エンジン回転数ＮＥ及び余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲに応じ
て、ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲマップを検索し、モータ要求
出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを算出する。ＭＯＴＯＲＰＯ
ＷＥＲマップは、図１０に示すように、ギヤ位置ＧＰの
１速、２速、３速、４速のそれぞれに対応して設定さ
れ、曲線Ｌより上側、すなわち余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲ
が大きい領域で、ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＞０（アシスト
可能）となるように、また曲線Ｌの下側、すなわち余裕
出力が小さいか又は余裕出力が負の値である領域では、
ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＜０（回生可能）となるように設
定されている。
【００４５】以上のように図８の処理によれば、エンジ
ンの要求出力ＥＮＧＰＯＷＥＲから走行抵抗ＲＵＮＲＳ
Ｔを減算することによりエンジンの余裕出力ＥＸＰＯＷ
ＥＲが算出され、その余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲ及びエン
ジン回転数ＮＥに応じてモータの要求出力ＭＯＴＯＲＰ
ＯＷＥＲが算出される。
【００４６】図１１及び１２は、図７のステップＳ２２
で実行されるモータ出力算出処理のフローチャートであ
る。
【００４７】先ずステップＳ４１では、要求出力ＭＯＴ
ＯＲＰＯＷＥＲが「０」より大きいか否かを判別し、Ｍ
ＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＞０であるときは、アシスト実行フ
ラグＦＡＳＳＩＳＴＯＮが「１」か否かを判別する（ス
テップＳ４２）。ＦＡＳＳＩＳＴＯＮ＝１であってアシ
スト実行中のときは直ちにステップＳ５０に進み、ＦＡ
ＳＳＩＳＴＯＮ＝０であってアシストを実行していない
ときは、検出したスロットル弁開度θＴＨの変化量ＤＴ
Ｈが所定変化量ＤＴＨＲＥＦ（＞０）より大きいか否か
を判別する（ステップＳ４３）。
【００４８】そして、ＤＴＨ≦ＤＴＨＲＥＦであるとき
は、直ちにステップＳ５１に進み、ＤＴＨ＞ＤＴＨＲＥ
Ｆであってエンジンの加速要求中であるときは、アシス
ト実行フラグＦＡＳＳＩＳＴＯＮを「１」に設定し（ス
テップＳ４５）、ステップＳ４７に進む。
【００４９】ステップＳ４７では、全ての回生フラグ
（回生実行時に「１」に設定されるフラグ）、すなわち
後述する高クルーズ回生フラグＦＨＣＲＵＲＥＧ、低ク
ルーズ回生フラグＦＬＣＲＵＲＥＧ、アイドル回生フラ
グＦＩＤＬＥＲＥＧ及び減速回生フラグＦＤＲＥＧを
「０」に設定する。次いで、エンジンのトルク変動抑制
処理（図１２、ステップＳ７０）の実行中であることを
「１」で示す変動抑制フラグＦＲＥＤＤＮＥを「０」に
設定するとともに（ステップＳ４８）、バッテリ放電積
算量ＢＡＴＴＤＩＳＣＨを「０」に設定して（ステップ
Ｓ４９）、ステップＳ５０に進む。
【００５０】ステップＳ５０では、アシスト許可フラグ
ＦＡＳＳＩＳＴが「１」か否かを判別し、ＦＡＳＳＩＳ
Ｔ＝１であるときは直ちにステップＳ５３に進む一方、
ＦＡＳＳＩＳＴ＝０であるときは、ステップＳ５１に進
む。
【００５１】ステップＳ５１では、アシスト実行フラグ
ＦＡＳＳＩＳＴＯＮを「０」に設定し、次いでモータの
要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを「０」に設定して（ス
テップＳ５２）、ステップＳ５３に進む。ステップＳ５
３では、モータ出力ＯＵＴＰＵＴＰＯＷＥＲを要求出力
ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲに設定し、本処理を終了する。
【００５２】上述したステップＳ４２からＳ５２の処理
によれば、モータの要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＞０
であるときは、以下のように制御される。
【００５３】１）ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＞０であって
も、エンジンの加速要求のないときはアシストは実行さ
れない（ステップＳ４３、Ｓ５１、Ｓ５２）。
【００５４】２）エンジンの加速要求中においては、リ
ーン運転及びアシスト運転が許可されているときは、固
定リーン空燃比若しくはアシスト量に応じたリーン空燃
比にて運転され、許可されていないときは通常の理論空
燃比による運転にてアシストが実行される（ステップＳ
４３、Ｓ４５、Ｓ５０、図２０参照）。
【００５５】前記ステップＳ４１の答が否定（ＮＯ）、
すなわちＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ≦０であるときは、図１
２のステップＳ６１に進み、ＰＤＵ１３の保護抵抗温度
ＴＤが所定温度ＴＤＦより高いか否かを判別する。そし
て、ＴＤ＞ＴＤＦであるときは、回生を実行すると駆動
回路の温度が高くなりすぎるおそれがあるので、全ての
回生フラグを「０」に設定して回生を行わないこととし
（ステップＳ６３）、要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＝
０として（ステップＳ７１）、図１１のステップＳ５３
に進む。これにより、ＰＤＵ１３の駆動回路の温度が過
度に上昇することを防止することができる。
【００５６】またＴＤ≦ＴＤＦであるときは、充電許可
フラグＦＣＨが「１」か否かを判別し（ステップＳ６
２）、ＦＣＨ＝０であって充電が許可されていないとき
は、前記ステップＳ６３に進み、回生は行わない。これ
により、バッテリ１４の過充電及び過充電によるＰＤＵ
１３の熱損失等を防止することができる。
【００５７】ＦＣＨ＝１であって充電が許可されている
ときは、回生フラグＦＬＣＲＵＲＥＧ，ＦＨＣＲＵＲＥ
Ｇ，ＦＩＤＬＥＲＥＧ又はＦＤＲＥＧのいずれかが
「１」か否かを判別し（ステップＳ７２）、その答が肯
定（ＹＥＳ）のときは直ちに、また全ての回生フラグが
「０」であるときは、充電量積算値ＢＡＴＴＣＨＧを
「０」に設定して（ステップＳ７３）、ステップＳ６４
に進む。
【００５８】ステップＳ６４では、エンジンの減速要求
中であることを「１」で示す減速フラグＦＤＥＣ（図１
９、ステップＳ１４４〜Ｓ１４６参照）が「１」である
か否かを判別し、ＦＤＥＣ＝１であるときは図１６に示
す減速回生処理を実行して（ステップＳ６５）、ステッ
プＳ５３に進む。
【００５９】ＦＤＥＣ＝０であって減速状態でないとき
は、エンジン１がアイドル状態にあることを「１」で示
すアイドルフラグＦＩＤＬＥ（図１９、ステップＳ１５
１〜Ｓ１５５参照）が「１」か否かを判別し（ステップ
Ｓ６６）、ＦＩＤＬＥ＝０であってアイドル状態でない
ときは、図１３のクルーズ回生処理を実行して（ステッ
プＳ６７）ステップＳ５３に進む。
【００６０】ステップＳ６６でＦＩＤＬＥ＝１であると
きは、エンジン１の回転変動が大きいことを「１」で示
す回転変動フラグＦＤＮＥ（図１９、ステップＳ１５６
〜Ｓ１５８）が「１」か否かを判別し（ステップＳ６
８）、ＦＤＮＥ＝１であるときは図１７のトルク変動抑
制処理を実行する（ステップＳ７０）一方、ＦＤＮＥ＝
０であるときは図１４のアイドル回生処理を実行して
（ステップＳ６９）、ステップＳ５３に進む。
【００６１】以上のように図１１、１２の処理によれ
ば、図８の処理で算出されたモータ要求出力ＭＯＴＯＲ
ＰＯＷＥＲと、バッテリの残容量に応じて設定されるア
シスト許可フラグＦＡＳＳＩＳＴ及び充電許可フラグＦ
ＣＨとに基づいてモータの運転モード、すなわちアシス
トを行うモード（ステップＳ４４〜Ｓ５０、Ｓ５３）、
回生を行うモード（ステップＳ６５、Ｓ６７、Ｓ６９）
又はゼロ出力モード（ステップＳ５２、Ｓ７１）を決定
するようにしたので、モータによるアシスト及び回生を
適切に制御し、バッテリの残容量を維持しつつ、燃費及
び動力性能を向上させることができる。
【００６２】図１３は図１２のステップＳ６７で実行さ
れるクルーズ回生処理のフローチャートである。
【００６３】先ずステップＳ８１及びＳ８２で、アシス
ト実行フラグＦＡＳＳＩＳＴＯＮを「０」に設定すると
ともに、トルク変動抑制処理中であることを「１」で示
す変動抑制フラグＦＲＥＤＤＮＥを「０」に設定する。
次いで、放電許可フラグＦＤＩＳＣＨ（図５、ステップ
Ｓ５、Ｓ１１参照）が「１」であるか否かを判別し（ス
テップＳ８３）、ＦＤＩＳＣＨ＝１であってバッテリの
放電が許可されているときは、低クルーズ回生量ＬＣＲ
ＵＲＥＧの算出を行う（ステップＳ８４）。具体的に
は、図１０のＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲマップと同様に、エ
ンジン回転数ＮＥ及びエンジン余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲ
に応じてギヤ位置ＧＰ毎に設定されたＬＣＲＵＲＥＧマ
ップを検索して、低クルーズ回生量ＬＣＲＵＲＥＧを算
出する。
【００６４】次いで、回生出力ＲＥＧＰＯＷＥＲを算出
した低クルーズ回生量ＬＣＲＵＲＥＧに設定するととも
に（ステップＳ８５）、低クルーズ回生実行中であるこ
とを「１」で示す低クルーズ回生フラグＦＬＣＲＵＲＥ
Ｇを「１」に設定し（ステップＳ８６）、モータ要求出
力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを回生出力ＲＥＧＰＯＷＥＲに
設定して（ステップＳ９０）、本処理を終了する。
【００６５】一方ステップＳ８３でＦＤＩＳＣＨ＝０で
あってバッテリの残容量が少ないときは、高クルーズ回
生量ＨＣＲＵＲＥＧの算出を行う（ステップＳ８７）。
具体的には、図１０のＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲマップと同
様に、エンジン回転数ＮＥ及びエンジン余裕出力ＥＸＰ
ＯＷＥＲに応じてギヤ位置ＧＰ毎に設定されたＨＣＲＵ
ＲＥＧマップを検索して、高クルーズ回生量ＨＣＲＵＲ
ＥＧを算出する。ＨＣＲＵＲＥＧマップの設定値は、同
一のパラメータ値（ＮＥ，ＥＸＰＯＷＥＲ，ＧＰ）にお
いて、ＬＣＲＵＲＥＧマップの設定値より回生量が大き
くなるような値に設定されている。そして、回生出力Ｒ
ＥＧＰＯＷＥＲを算出した高クルーズ回生量ＨＣＲＵＲ
ＥＧに設定するとともに（ステップＳ８８）、高クルー
ズ回生実行中であることを「１」で示す高クルーズ回生
フラグＦＨＣＲＵＲＥＧを「１」に設定し（ステップＳ
８９）、ステップＳ９０に進む。
【００６６】以上のように図１３の処理によれば、バッ
テリの放電が許可されているとき、すなわちバッテリの
残容量が所定以上あるときは、低クルーズ回生が行われ
る一方、バッテリの残容量が少なく放電が許可されてい
ないときは、低クルーズ回生より発電量の大きい高クル
ーズ回生が行われるので、バッテリの残容量に応じた適
切な充電を行うことができる。
【００６７】図１４は図１２のステップＳ６９における
アイドル回生処理のフローチャートである。
【００６８】ステップＳ１０１及びＳ１０２で、アシス
ト実行フラグＦＡＳＳＩＳＴＯＮを「０」に設定すると
ともに、トルク変動抑制処理中であることを「１」で示
す変動抑制フラグＦＲＥＤＤＮＥを「０」に設定する。
次いで、放電深度ＤＯＤに応じて図１５に示すように設
定されたＩＤＬＥＲＥＧテーブルを検索し、アイドル回
生量ＩＤＬＥＲＥＧを算出する（ステップＳ１０３）。
ＩＤＬＥＲＥＧテーブルは、放電深度ＤＯＤが所定低容
量深度ＤＯＤＬより小さい範囲では、ＤＯＤ値の増加に
もとなってＩＤＬＥＲＥＧ値が増加し、ＤＯＤ＞ＤＯＤ
Ｌの範囲では、一定となるように設定されている。ここ
で、モータ駆動回路温度ＴＤが所定温度より低いとき
は、同図にＡで示す設定値を使用し、モータ駆動回路温
度ＴＤが前記所定温度より高いときはＢで示す設定値を
使用する。ＴＤ値が高いときは、回生量を小さくし、過
度の温度上昇を招かないようにしている。
【００６９】次いで、回生出力ＲＥＧＰＯＷＥＲを算出
したアイドル回生量ＩＤＬＥＲＥＧに設定するとともに
（ステップＳ１０４）、アイドル回生実行中であること
を「１」で示すアイドル回生フラグＦＩＤＬＥＲＥＧを
「１」に設定し（ステップＳ１０５）、モータ要求出力
ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを回生出力ＲＥＧＰＯＷＥＲに設
定して（ステップＳ１０６）、本処理を終了する。
【００７０】図１６は図１２のステップＳ６５における
減速回生処理のフローチャートである。
【００７１】ステップＳ１１１及びＳ１１２で、アシス
ト実行フラグＦＡＳＳＩＳＴＯＮを「０」に設定すると
ともに、トルク変動抑制処理中であることを「１」で示
す変動抑制フラグＦＲＥＤＤＮＥを「０」に設定する。
次いで、減速回生量ＤＥＣＲＥＧを算出する（ステップ
Ｓ１１３）。具体的には、図１０に示すＭＯＴＥＲＰＯ
ＷＥＲマップを、エンジン回転数ＮＥ及び余裕出力ＥＸ
ＰＯＷＥＲに応じて検索し（減速時は、ＥＸＰＯＷＥＲ
＜０の領域を検索することになる）、その結果得られた
値に、所定量だけ上乗せした値を、減速回生量ＤＥＣＲ
ＥＧとする。ここで、所定量を上乗せするのは、後述す
るように減速回生実行時は、スロットル弁をほぼ全開と
する（図２３、ステップＳ２００）ことに対応させたも
のである。
【００７２】次いで、回生出力ＲＥＧＰＯＷＥＲを算出
した減速回生量ＤＥＣＲＥＧに設定するとともに（ステ
ップＳ１１４）、減速回生実行中であることを「１」で
示す減速回生フラグＦＤＲＥＧを「１」に設定し（ステ
ップＳ１１５）、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ
を回生出力ＲＥＧＰＯＷＥＲに設定して（ステップＳ１
１６）、本処理を終了する。
【００７３】図１７は、図１２のステップＳ７０におけ
るトルク変動抑制処理のフローチャートである。本処理
は、エンジン１の回転変動が大きくなったときは、モー
タ３によるアシスト又は回生によって駆動軸のトルク変
動を抑制する処理である。
【００７４】ステップＳ１２１では、アシスト実行フラ
グＦＡＳＳＩＳＴＯＮを「０」に設定し（ステップＳ１
２１）、ステップＳ１２２で全ての回生フラグ（ＦＬＣ
ＲＵＲＥＧ，ＦＨＣＲＵＲＥＧ，ＦＩＤＬＥＲＥＧ，Ｆ
ＤＲＥＧ）を「０」に設定する。次いで、トルク変動抑
制量ＲＥＤＤＮＥ、すなわちトルク変動を抑制するため
に必要なモータ出力を以下のようにして算出する（ステ
ップＳ１２３）。
【００７５】先ずエンジンの平均慣性運動エネルギＥＡ
及び瞬時慣性運動エネルギＥＩを下記式（２）、（３）
により算出する。
【００７６】ＥＡ＝Ｉ×ＮＥＡ2／２ …（２） ＥＩ＝Ｉ×ＮＥ2／２ …（３） ここで、Ｉは仮想慣性モーメント、ＮＥはエンジン回転
数の瞬時値であり、ＮＥＡはエンジン回転数ＮＥの平均
値（例えばＮＥ値を所定時間毎に検出し、なまし処理を
行って算出する）である。
【００７７】そして、下記式（４）により変動抑制量Ｒ
ＥＤＤＮＥを算出する。
【００７８】ＲＥＤＤＮＥ＝ＥＡ−ＥＩ …（４） なお、変動抑制量ＲＥＤＤＮＥは、式（４）を用いず
に、エンジン回転数の平均値ＮＥＡ及びエンジン回転数
ＮＥの変化量ΔＮＥ（所定時間毎に検出されるＮＥ値
の、今回値と前回値との差）に応じて予めＲＥＤＤＮＥ
値をマップとして設定しておき、ＮＥＡ値とΔＮＥ値に
応じてマップを検索して算出するようにしてもよい。
【００７９】次いで変動抑制出力ＤＮＥＰＯＷＥＲをト
ルク変動抑制量ＲＥＤＤＮＥに設定し（ステップＳ１２
４）、変動抑制制御実行中であることを「１」で示す変
動抑制フラグＦＲＥＤＤＮＥを「１」に設定し（ステッ
プＳ１２５）、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを
変動抑制出力ＤＮＥＰＯＷＥＲに設定して（ステップＳ
１２６）、本処理を終了する。
【００８０】以上のようにして図１１、１２の処理によ
り算出されたモータ出力ＯＵＴＰＵＴＰＯＷＥＲに基づ
いてＭＯＴＥＣＵ１２はＰＤＵ１３を制御し、モータ３
の動作モード（アシストモード、回生モード及びゼロ出
力モード）の制御を行う。
【００８１】次にＥＮＧＥＣＵ１１が実行するエンジン
制御について説明する。図１８はエンジン制御処理の全
体構成を示すフローチャートであり、本処理は例えば所
定時間毎に実行される。
【００８２】先ずエンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧
ＰＢＡ等の各種エンジン運転パラメータの検出を行い
（ステップＳ１３１）、次いで運転状態判別処理（ステ
ップＳ１３２）、燃料制御処理（ステップＳ１３３）、
点火時期制御処理（ステップＳ１３４）及びＤＢＷ制御
（アクチュエータを介したスロットル弁開度制御）処理
（ステップＳ１３５）を順次実行する。
【００８３】図１９は図１８のステップＳ１３２におけ
る運転状態判別処理のフローチャートである。
【００８４】ステップＳ１４１では、検出したスロット
ル弁開度θＴＨの変化量ＤＴＨ（＝θＴＨ（今回値）−
θＴＨ（前回値））が正の所定変化量ＤＴＨＡより大き
いか否かを判別し、ＤＴＨ＞ＤＴＨＡであるときは加速
フラグＦＡＣＣを「１」に（ステップＳ１４３）、また
ＤＴＨ≦ＤＴＨＡであるときは加速フラグＦＡＣＣを
「０」に設定して（ステップＳ１４２）、ステップＳ１
４４に進む。
【００８５】ステップＳ１４４では、スロットル弁開度
θＴＨの変化量ＤＴＨが負の所定変化量ＤＴＨＤより小
さいか否かを判別し、ＤＴＨ＜ＤＴＨＤであるときは減
速フラグＦＤＥＣを「１」に設定し（ステップＳ１４
６）、ＤＴＨ≧ＤＴＨＤであるときは減速フラグＦＤＥ
Ｃを「０」に設定して（ステップＳ１４５）、ステップ
Ｓ１４７に進む。
【００８６】ステップＳ１４７では、エンジン水温ＴＷ
が所定水温ＴＷＲＥＦ以上か否かを判別し、ＴＷ≧ＴＷ
ＲＥＦであるときはさらに触媒温度ＴＣＡＴが所定触媒
温度ＴＣＡＴＲＥＦ以上か否かを判別する（ステップＳ
１４８）。そして、ＴＷ＜ＴＷＲＥＦであるとき、又は
ＴＣＡＴ＜ＴＣＡＴＲＥＦであるときは、リーンフラグ
ＦＬＥＡＮを「０」に設定してリーン運転を禁止する一
方（ステップＳ１５０）、ＴＷ≧ＴＷＲＥＦかつＴＣＡ
Ｔ≧ＴＣＡＴＲＥＦであるときは、リーンフラグＦＬＥ
ＡＮを「１」に設定してリーン運転を許可する（ステッ
プＳ１４９）。
【００８７】続くステップＳ１５１では、車速ＶＣＡＲ
が０以下か否かを判別し、ＶＣＡＲ≦０であって停車中
のときは、ギヤ位置ＧＰがニュートラルか否かを判別し
（ステップＳ１５２）、ニュートラルのときはアクセル
開度θＡＰが所定アイドル開度θＩＤＬＥ以下か否かを
判別する（ステップＳ１５３）。そして、ステップＳ１
５１〜ステップＳ１５３の答が全て肯定（ＹＥＳ）のと
きは、エンジンがアイドル運転状態にあると判定してア
イドルフラグＦＩＤＬＥを「１」に設定し（ステップＳ
１５４）、ステップＳ１５１〜Ｓ１５３のいずれかの答
が否定（ＮＯ）のときは、アイドル状態でないと判定し
てアイドルフラグＦＩＤＬＥを「０」に設定して（ステ
ップＳ１５５）、ステップＳ１５６に進む。
【００８８】ステップＳ１５６では、エンジン回転数Ｎ
Ｅの変化量ΔＮＥ（＝ＮＥ（今回値）−ＮＥ（前回
値））が所定変化量ΔＮＥＲＥＦ以上か否かを判別し、
ΔＮＥ≧ΔＮＥＲＥＦであるときは回転変動フラグＦＤ
ＮＥを「１」に設定する一方（ステップＳ１５７）、Δ
ＮＥ＜ΔＮＥＲＥＦであるときは、回転変動フラグＦＤ
ＮＥを「０」に設定して（ステップＳ１５８）、本処理
を終了する。
【００８９】図２０は図１８のステップＳ１３３で実行
される燃料制御処理のフローチャートである。
【００９０】ステップＳ１６１では、減速フラグＦＤＥ
Ｃが「１」か否かを判別し、ＦＤＥＣ＝１であって減速
状態のときは、フュエルカット実行中であることを
「１」で示すフュエルカットフラグＦＦＣを「１」に設
定し（ステップＳ１６２）、燃料噴射時間ＴＣＹＬを
「０」として（ステップＳ１６３）、ステップＳ１６９
に進む。
【００９１】ステップＳ１６１で、ＦＤＥＣ＝０であっ
て減速状態でないときは、フュエルカットフラグＦＦＣ
を「０」に設定し（ステップＳ１６４）、エンジン回転
数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて基本燃料噴射
時間ＴＩを算出する（ステップＳ１６５）。次いで、エ
ンジン水温ＴＷ、吸気温ＴＡ、ＬＡＦセンサ１１７によ
り検出される空燃比等のそれぞれに応じて補正係数ＫＴ
Ｗ，ＫＴＡ，ＫＬＡＦ等を算出し、算出した補正係数を
全て乗算することにより、全体補正係数ＫＴＯＴＡＬを
算出する（ステップＳ１６６）。
【００９２】続くステップＳ１６７では、図２１の処理
により目標空燃比係数ＫＣＯＭを算出する。そして、ス
テップＳ１６５〜Ｓ１６７で算出した各パラメータを下
記式（５）に適用して、燃料噴射時間ＴＣＹＬを算出し
（ステップＳ１６８）、ステップＳ１６９に進む。
【００９３】 ＴＣＹＬ＝ＴＩ×ＫＴＯＴＡＬ×ＫＣＯＭ …（５） ステップＳ１６９では、ＴＣＹＬ値を出力レジスタにセ
ットして、適切なタイミングで燃料噴射弁１０６による
燃料噴射を行う。
【００９４】図２１は図２０のステップＳ１６７で実行
される目標空燃比係数ＫＣＯＭ算出処理のフローチャー
トである。目標空燃比係数ＫＣＯＭは、目標空燃比Ａ／
Ｆの逆数に比例し、その値１．０が理論空燃比に相当す
る係数である。
【００９５】ステップＳ１７１では、リーンフラグＦＬ
ＥＡＮが「１」か否かを判別し、ＦＬＥＡＮ＝０であっ
てリーン運転が許可されていないときは、目標空燃比係
数ＫＣＯＭを１．０に設定して（ステップＳ１７２）、
本処理を終了する。
【００９６】ＦＬＥＡＮ＝１であるときは、アシスト実
行フラグＦＡＳＳＩＳＴＯＮが「１」か否かを判別し
（ステップＳ１７３）、ＦＡＳＳＩＳＴＯＮ＝１である
ときは、アシスト量、すなわちモータ出力ＭＯＴＯＲＰ
ＯＷＥＲに応じてＫＣＯＭＬ２テーブルを検索し、アシ
スト時用リーン目標空燃比係数ＫＣＯＭＬ２（＜１．
０）を算出する（ステップＳ１７４）。ＫＣＯＭＬ２テ
ーブルは、例えば図２２に示すように、アシスト量（Ｍ
ＯＴＯＲＰＯＷＥＲ）が増加するほど、空燃比がリーン
となるように設定されている。
【００９７】続くステップＳ１７５では目標空燃比係数
ＫＣＯＭをステップＳ１７４で算出したＫＣＯＭＬ２値
に設定して本処理を終了する。
【００９８】ステップＳ１７３でＦＡＳＳＩＳＴＯＮ＝
０であってアシスト中でないときは、アイドルフラグＦ
ＩＤＬＥが「１」か否かを判別し（ステップＳ１７
６）、ＦＩＤＬＥ＝０であってアイドル状態でないとき
は、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応
じてリーン目標空燃比係数ＫＣＯＭＬ１（＜１．０）を
算出し（ステップＳ１７７）、目標空燃比係数ＫＣＯＭ
をＫＣＯＭＬ１値に設定して（ステップＳ１７８）、本
処理を終了する。
【００９９】ＦＩＤＬＥ＝１であってアイドル状態のと
きは、アイドル回生フラグＦＩＤＬＥＲＥＧが「１」か
否かを判別し（ステップＳ１７９）、ＦＩＤＬＥＲＥＧ
＝０であって回生実行中でないときは、目標空燃比係数
ＫＣＯＭを所定のアイドル目標空燃比係数ＫＣＯＭＩＤ
Ｌに設定して（ステップＳ１８２）、本処理を終了す
る。また、ＦＩＤＬＥＲＥＧ＝１であってアイドル回生
実行中は、アイドル回生用リーン目標空燃比係数ＫＣＯ
ＭＩＤＬＥＲＥＧ（例えば空燃比Ａ／Ｆ＝２２．０程度
に相当する値とする）を算出し（ステップＳ１８０）、
目標空燃比係数ＫＣＯＭをＫＣＯＭＩＤＬＥＲＥＧ値に
設定して（ステップＳ１８１）、本処理を終了する。な
お、アイドル回生用リーン目標空燃比係数ＫＣＯＭＩＤ
ＬＥＲＥＧは、回生量の関数として設定するようにして
もよい。
【０１００】このようにアイドル回生実行中は空燃比を
理論空燃比よりリーン側に設定することにより、アイド
ル回生実行時において比熱比の向上、熱損失の低減を図
り、燃費を向上させることができる。
【０１０１】図２７は、上記ステップＳ１７３〜Ｓ１７
５により、アシスト実行中において空燃比をリーン化す
ることによる効果を説明するための図であり、同図は正
味燃料消費率（ＢＳＦＣ）特性を示す。同図（ａ）は、
エンジンに供給する混合気の空燃比を理論空燃比に設定
して運転した場合を示し、同図（ｂ）は、空燃比を理論
空燃比よりリーン側に設定した場合を示す。
【０１０２】この図は横軸がエンジン回転数ＮＥ、縦軸
がエンジン出力（ｐｓ）であり、曲線Ｌ１〜Ｌ５は燃料
消費率が一定となる線である。例えば曲線Ｌ２上では、
燃料消費率が２２０ｇ／ｐｓｈとなる。ここで、ｇ／ｐ
ｓｈは燃料消費率の単位であり、１ｐｓ，１時間当たり
の燃料消費量（ｇ：グラム）である。図から明らかなよ
うに、エンジン回転数ＮＥ及びエンジン出力が特性図の
中心に近づくほど、燃費が向上する。
【０１０３】モータによるアシストがなく、エンジン運
転状態が曲線Ｌ２上の点Ａ１（ＮＥ＝１５００ｒｐｍ，
エンジン出力＝１０ｐｓ）にあるときは、１時間当たり
の燃料消費量は、２２０ｇ／ｐｓｈ×１０ｐｓ＝２２０
０ｇ／ｈである。そしてモータにより３．７ｋｗ（キロ
ワット）分のアシストを行うと、エンジンの要求出力は
５ｐｓとなり、動作点が曲線Ｌ３上の点Ａ２に移行す
る。この状態での燃料消費量は、３００ｇ／ｐｓｈ×５
ｐｓ＝１５００ｇ／ｈであり、アシストを行わない場合
に比べて、７００ｇ／ｈ分だけ燃料消費量が減少する。
ところが、エンジンの効率（燃料消費率）は、２２０ｇ
／ｐｓｈから３００ｇ／ｐｓｈに悪化している。
【０１０４】また、アシストなしのエンジン運転状態が
曲線Ｌ１の点Ｂ１（ＮＥ＝３５００ｒｐｍ，エンジン出
力＝４７ｐｓ）にある場合について同様の検討を行う
と、当初の燃料消費量は１９５ｇ／ｐｓｈ×４７ｐｓ＝
９１６５ｇ／ｈであり、１６ｋｗのアシストを行うと、
動作点が曲線Ｌ２上の点Ｂ２に移動し、燃料消費量は２
２０ｇ／ｐｓｈ×２５ｐｓ＝５５００ｇ／ｈとなる。し
たがって、燃料消費量は３６６５ｇ／ｈ分だけ改善され
るが、エンジンの効率（燃料消費率）は１９５ｇ／ｐｓ
ｈから２２０ｇ／ｐｓｈに悪化する。
【０１０５】そこで本実施の形態では、モータによるア
シストを行うときは、空燃比をリーン化するようにした
ので、曲線Ｌ３上の動作点Ａ２は曲線Ｌ５（同図
（ｂ））上の点Ａ３に移動し、曲線Ｌ２上の動作点Ｂ２
は曲線Ｌ４上の点Ｂ３に移動する。動作点Ａ３では、燃
料消費量は２４０ｇ／ｐｓｈ×５ｐｓ＝１２００ｇ／ｈ
となり、動作点Ａ２に比べて更に３００ｇ／ｈ分だけ改
善される。そして、エンジンの効率（燃料消費率）も３
００ｇ／ｐｓｈから２４０ｇ／ｐｓｈに改善される。ま
た動作点Ｂ３では、燃料消費量は２００ｇ／ｐｓｈ×２
５ｐｓ＝５０００ｇ／ｈとなり、動作点Ｂ２に比べて更
に５００ｇ／ｈ分だけ改善される。そして、エンジンの
効率（燃料消費率）も２２０ｇ／ｐｓｈから２００ｇ／
ｐｓｈに改善される。これは、空燃比のリーン化によ
り、比熱比の向上、冷却損失の低減等が図られるからで
ある。
【０１０６】さらに本実施の形態では、リーン運転中の
目標空燃比係数ＫＣＯＭＬ２はアシスト量に応じて設定
されるので、アシストによるサージ抑制効果を加味した
リーン目標空燃比の設定が可能となり、リーン限界を高
めることができる（よりリーン側での運転が可能とな
る）。
【０１０７】図２３は、図１８のステップＳ１３５にお
けるＤＢＷ制御処理、すなわちスロットル弁開度の制御
処理のフローチャートである。
【０１０８】ステップＳ１９１では、アイドルフラグＦ
ＩＤＬＥが「１」か否かを判別し、ＦＩＤＬＥ＝１であ
ってアイドル状態のときは、アイドル回生フラグＦＩＤ
ＬＥＲＥＧが「１」か否を判別する（ステップＳ１９
２）。ＦＩＤＬＥＲＥＧ＝０であって回生が行われてい
ないときは、目標開度θＴＨＯを通常の所定アイドル開
度θＴＨＩＤＬに設定して（ステップＳ１９５）、ステ
ップＳ２０１に進む。
【０１０９】ステップＳ１９２でＦＩＤＬＥＲＥＧ＝１
であるときは、アイドル回生用の目標開度θＴＨＩＤＬ
ＥＲＥＧを算出する（ステップＳ１９３）。具体的に
は、図２４に示すように回生量ＲＥＧＰＯＷＥＲに応じ
てその絶対値│ＲＥＧＰＯＷＥＲ│が増加するほど、θ
ＴＨＩＤＬＥＲＥＧ値が増加するように設定される。こ
こで、目標空燃比が理論空燃比の場合は、ストイキＡ／
Ｆ用の設定値を使用し、目標空燃比が理論空燃比よりリ
ーン側のときは、リーンＡ／Ｆ用の設定値を使用する。
次いで、目標開度θＴＨＯをθＴＨＩＤＬＥＲＥＧ値に
設定し、（ステップＳ１９４）、ステップＳ２０１に進
む。
【０１１０】このようにアイドル回生実行時は吸入空気
量を増加させることにより、回生に必要なエネルギを発
生させることができる。
【０１１１】図２８は、アイドル回生開始前後のエンジ
ン運転パラメータの推移を示す図であり、上記ステップ
Ｓ１９２〜Ｓ１９４により、吸入空気量及び吸気管内絶
対圧ＰＢＡが増加し、また図２１のステップＳ１７９〜
Ｓ１８１の処理により、空燃比が例えばＡ／Ｆ＝２２．
０程度に変更される。これにより、比熱比の向上及び熱
損失の低減を図り、燃費を向上させることができる。
【０１１２】ステップＳ１９１でＦＩＤＬＥ＝０であっ
てアイドル状態でないときは、フュエルカットフラグＦ
ＦＣが「１」か否かを判別し（ステップＳ１９６）、Ｆ
ＦＣ＝１であってフュエルカット中のときは、目標開度
θＴＨＯをほぼ全開とする全開開度θＴＨＷＯＴに設定
する（ステップＳ２００）。これにより、スロットル弁
１０３の吸気抵抗によるポンプ損失をなくし、モータ３
による回生を促進し、車両の運動エネルギを効率よく電
気エネルギに変換することができる。
【０１１３】ＦＦＣ＝０であってフュエルカット中でな
いときは、アクセル開度θＡＰ及びエンジン回転数ＮＥ
に応じて基本スロットル弁開度θＴＨＭを算出し（ステ
ップＳ１９８）、図２５のθＴＨＯ算出処理を実行して
（ステップＳ１９９）、ステップＳ２０１に進む。
【０１１４】ステップＳ２０１では、目標開度θＴＨＯ
及び検出したスロットル弁開度θＴＨを下記式（６）に
適用し、アクチュエータ指令値θＴＨＣＯＭを算出す
る。
【０１１５】 θＴＨＣＯＭ＝θＴＨＯ−θＴＨ …（６） なお、式（６）におけるスロットル弁開度θＴＨは、ス
ロットルアクチュエータ１０５に対する指令値θＴＨＣ
ＯＭを積算した積算指令値θＴＨＰ（＝θＴＨＰ（前回
値）＋θＴＨＣＯＭ（前回値））に代えてもよい。
【０１１６】次いで算出した指令値θＴＨＣＯＭを出力
レジスタにセットして（ステップＳ２０２）、本処理を
終了する。
【０１１７】図２５は、図２３のステップＳ１９９にお
けるθＴＨＯ算出処理のフローチャートである。
【０１１８】ステップＳ２１１では、各種エンジン運転
パラメータに応じたスロットル弁開度の補正項を算出
し、それらを加算して全体補正項θＴＨＫを算出する。
次いで、高クルーズ回生フラグＦＨＣＲＵＲＥＧが
「１」か否かを判別し（ステップＳ２１２）、ＦＨＣＲ
ＵＲＥＧ＝１であって高クルーズ回生実行中であるとき
は、高クルーズ回生補正項θＴＨＨＣＲＵを算出する
（ステップＳ２１３）。具体的には、図２６に示すよう
に回生出力の絶対値｜ＲＥＧＰＯＷＥＲ｜が増加するほ
ど、θＴＨＨＣＲＵ値が増加するように設定されたθＴ
ＨＨＣＲＵテーブルを検索することにより算出する。
【０１１９】続くステップＳ２１４ではステップＳ２１
１で算出した全体補正項θＴＨＫに高クルーズ回生補正
項θＴＨＨＣＲＵを加算して、全体補正項θＴＨＫの修
正を行い、ステップＳ２１８に進む。
【０１２０】ステップＳ２１２でＦＨＣＲＵＲＥＧ＝０
であるときは、低クルーズ回生フラグＦＬＣＲＵＲＥＧ
が「１」か否かを判別する（ステップＳ２１５）。そし
て、ＦＬＣＲＵＲＥＧ＝０であって低クルーズ回生の実
行中でないときは、直ちにステップＳ２１８に進み、Ｆ
ＬＣＲＵＲＥＧ＝１であって低クルーズ回生実行中のと
きは、ステップＳ２１３と同様に図２６に示したθＴＨ
ＬＣＲＵテーブルを検索し、低クルーズ回生補正項θＴ
ＨＬＣＲＵを算出する（ステップＳ２１６）。θＴＨＬ
ＣＲＵテーブルは、回生出力ＲＥＧＰＯＷＥＲの絶対値
が増加するほどθＴＨＬＣＲＵ値が増加するように設定
されており、また同一の｜ＲＥＧＰＯＷＥＲ｜値に対応
する高クルーズ回生補正項θＴＨＨＣＲＵより小さな値
に設定されている。
【０１２１】続くステップＳ２１７では、ステップＳ２
１１で算出した全体補正項θＴＨＫに低クルーズ回生補
正項θＴＨＬＣＲＵを加算して、全体補正項θＴＨＫの
修正を行い、ステップＳ２１８に進む。
【０１２２】ステップＳ２１８では基本スロットル弁開
度θＴＨＭ及び全体補正項θＴＨＫを下記式（７）に適
用して目標開度θＴＨＯを算出し（ステップＳ２１
８）、本処理を終了する。
【０１２３】 θＴＨＯ＝θＴＨＭ＋θＴＨＫ …（７） なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるもので
はなく、種々の形態で実施することができる。例えば、
蓄電手段としては、バッテリだけでなく、静電容量の大
きなコンデンサを用いていてもよい。
【０１２４】また、いわゆるＤＢＷ型のスロットル弁に
代えて、通常のアクセルペダルと機械的にリンクしたス
ロットル弁を備えたエンジンでもよい。その場合、回生
量に応じた吸入空気量の制御は、スロットル弁をバイパ
スする通路と、その通路の途中に設けた制御弁により行
うようにすればよい。さらに、吸入空気量の制御は、電
磁駆動型の吸気弁（カム機構ではなく、電磁的に駆動さ
れる吸気弁）を備えたエンジンでは、吸気弁の開弁期間
を変更することにより行うようにしてもよい。また、Ｆ
ＦＣ＝１であってエンジンへの燃料供給が停止されたと
きは、吸入空気量が最大となるように、前記バイパス通
路の制御弁又は電磁駆動型の吸気弁を制御する（図２３
のステップＳ２００に対応する処理）ことが望ましい。
【０１２５】また、ＦＣＨ＝０であってバッテリへの充
電が許可されていないとき、又はＰＤＵ１３の保護抵抗
温度ＴＤが所定温度ＴＤＦより高いとき、回生を行わな
いようにした（回生量＝０とした）が（図１２、ステッ
プＳ６１、Ｓ５２、Ｓ６３、Ｓ７１）、回生量を非常に
小さな値に設定するようにしてもよい。
【０１２６】また、変速機構４は、変速比を無段階に変
更可能な無段変速機構としてもよく、その場合にはギヤ
位置ＧＰを検出することに代えて、駆動軸と従動軸の回
転数比から変速比を求めるようにする。そして、図１０
に示すＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲマップ及び図示しないＬＣ
ＲＵＲＥＧマップ及びＨＣＲＵＲＥＧマップを所定の変
速比範囲毎に設けるか、若しくは該マップに対して変速
比に応じた係数を乗算するようにすることが望ましい。
【０１２７】
【発明の効果】以上詳述したように請求項１の制御装置
によれば、エンジンの要求出力及び車両の走行抵抗に基
づいてエンジンの余裕出力が算出され、その余裕出力に
基づいてモータの要求出力が算出される。そして、蓄電
手段の残容量及びモータの要求出力に基づいてモータの
運転モードが決定され、そのモータの運転モード及び要
求出力に基づいてモータ出力が制御されるので、モータ
による駆動力補助及び回生を適切に制御し、バッテリの
残容量を維持しつつ、燃費及びで動力性能を向上させる
ことができる。さらに、蓄電手段の残容量に基づいて蓄
電手段からの放電の可否が判定され、蓄電手段の放電が
許可されているとき、第１の発電量で発電が行われ、蓄
電手段の放電が許可されていないとき、前記第１の発電
量より大きい第２の発電量で発電が行われるので、蓄電
手段の残容量に応じた適切な充電を行うことができる。
【０１２８】
【０１２９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかるハイブリッド車
両の駆動装置及びその制御装置の概略構成を説明するた
めの図である。
【図２】エンジン制御系の構成を示す図である。
【図３】モータ制御系の構成を示す図である。
【図４】変速機構の制御系を示す図である。
【図５】バッテリの残容量に基づくアシスト及び回生の
可否を判別する処理のフローチャートである。
【図６】図５の処理で使用するテーブルを示す図であ
る。
【図７】モータ制御処理の全体構成を示すフローチャー
トである。
【図８】モータの要求出力を算出する処理のフローチャ
ートである。
【図９】走行抵抗を算出するためのテーブルを示す図で
ある。
【図１０】モータ要求出力を算出するためのマップを示
す図である。
【図１１】モータ出力算出処理のフローチャートであ
る。
【図１２】モータ出力算出処理のフローチャートであ
る。
【図１３】クルーズ回生処理のフローチャートである。
【図１４】アイドル回生処理のフローチャートである。
【図１５】図１４の処理で使用するテーブルを示す図で
ある。
【図１６】減速回生処理のフローチャートである。
【図１７】トルク変動抑制処理のフローチャートであ
る。
【図１８】エンジン制御処理の全体構成を示すフローチ
ャートである。
【図１９】エンジンの運転状態判別処理のフローチャー
トである。
【図２０】燃料制御のフローチャートである。
【図２１】目標空燃比係数ＫＣＯＭ算出処理のフローチ
ャートである。
【図２２】図２１の処理で使用するテーブルを示す図で
ある。
【図２３】スロットル弁開度制御処理のフローチャート
である。
【図２４】図２３の処理で使用するテーブルを示す図で
ある。
【図２５】スロットル弁の目標開度算出処理のフローチ
ャートである。
【図２６】図２５の処理で使用するテーブルを示す図で
ある。
【図２７】正味等価燃費特性を示す図である。
【図２８】アイドル回生開始時のエンジン運転パラメー
タの推移を示す図である。
【符号の説明】
１ 内燃エンジン ２ 駆動軸 ３ モータ ４ 変速機構 ５ 駆動輪 １１ エンジン制御電子コントロールユニット １２ モータ制御電子コントロールユニット １３ パワードライビングユニット １４ バッテリ １５ バッテリ制御電子コントロールユニット １６ 変速機構制御電子コントロールユニット ２１ データバス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−48222（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−206101（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 11/14 B60K 6/02 B60L 3/00 B60L 7/12 F02D 29/06

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の駆動軸を駆動するエンジンと、電
    気エネルギにより前記駆動軸を駆動するとともに前記駆
    動軸の運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能
    を有するモータと、該モータへ電気エネルギを供給する
    とともに該モータから出力される電気エネルギを蓄積す
    る蓄電手段とを備えるハイブリッド車両の制御装置にお
    いて、 前記蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段と、 前記エンジンの運転状態に基づいて前記エンジンの要求
    出力を算出するエンジン要求出力算出手段と、 前記車両の走行状態に基づいて前記車両の走行抵抗を算
    出する走行抵抗算出手段と、 前記エンジンの要求出力と前記走行抵抗に基づいて前記
    エンジンの余裕出力を算出するエンジン余裕出力算出手
    段と、 前記エンジンの余裕出力に基づいて前記モータの要求出
    力を算出する要求出力算出手段と、 前記蓄電手段の残容量及び前記モータの要求出力に基づ
    いて、前記モータの運転モードを決定する運転モード決
    定手段と、 前記運転モード及び前記モータの要求出力に基づいて、
    前記モータの出力を制御する制御手段と、 前記蓄電手段の残容量に基づいて前記蓄電手段からの放
    電の可否を判定する放電可否判定手段と を備え、 前記運転モードは、少なくとも、前記駆動軸に駆動トル
    クを出力するアシスト運転モードと、前記駆動軸の運動
    エネルギを電気エネルギに変換する回生運転モードとか
    らなり、 前記回生運転モードは、前記蓄電手段の放電が許可され
    ているとき、第１の発電量で発電を行う第１のモード
    と、前記蓄電手段の放電が許可されていないとき、前記
    第１の発電量より大きい第２の発電量で発電を行う第２
    のモードとからなる ことを特徴とするハイブリッド車両
    の制御装置。
  2. 【請求項２】 前記回生運転モードは、少なくとも減速
    時に行われる減速回生と、クルーズ走行中に行われるク
    ルーズ回生と、アイドル時に行われるアイドル回生から
    なることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両
    の制御装置。
  3. 【請求項３】 前記第１のモード及び前記第２のモード
    は、クルーズ回生時に行われることを特徴とする請求項
    １又は２記載のハイブリッド車両の制御装置。
  4. 【請求項４】 前記エンジンの吸入空気量が前記回生機
    能による回生量と前記回生運転モードの種類とによって
    設定されることを特徴とする請求項３記載のハイブリッ
    ド車両の制御装置。
  5. 【請求項５】 前記車両の駆動輪と前記エンジン及びモ
    ータとの間に設けられた変速機と、該変速機の変速比を
    検出する変速比検出手段とを備え、前記要求出力算出手
    段は、前記検出された変速比及び前記エンジンの余裕出
    力に基づき前記モータの要求出力を算出することを特徴
    とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のハイブリ
    ッド車両の制御装置。
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