JP3614134B2

JP3614134B2 - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JP3614134B2
Application number: JP2001399954A
Authority: JP
Inventors: 太容吉野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2021-12-28
Also published as: DE60229826D1; EP1323564A3; EP1323564A2; JP2003201879A; EP1323564B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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】
近年、低公害性と航続距離、およびエネルギ供給のインフラ等の要求から、エンジンと発電／電動機を組合せて搭載したハイブリッド車両（ＨＥＶ）の実用化が進められている。ＨＥＶは大きくシリーズ式、パラレル式の２つの方式に分かれる。シリーズ式では、エンジンの動力は機械的には駆動系には接続していないため、車両の走行状態によらず、等出力となる運転点（トルクおよび回転速度の組合せ）の中から自由に運転点を選択することが可能になる。またパラレル方式の場合にも、たとえばエンジンが遊星歯車機構を介して駆動系に接続している場合のように、比較的自由にエンジンの運転点を選択することができる構成もある。このような場合、等出力となる運転点の中から、エンジンの燃料消費率が最小となる運転点を選択することが一般的である。特にシリーズ式のＨＥＶにおいては、このように最良燃費運転が容易に可能なことが大きな特徴の一つとなっている。発電機およびモータにおける機械仕事／電力の変換時の損失が比較的大きいため、この最良燃費運転を行うことはシリーズＨＥＶにおいては必須である。
【０００３】
一方、エンジンおよび発電機の制御には、固体ばらつきだけではなく、経時変化や環境変化によっても、結果として発電電力が目標値から外れてしまうことは珍しいことではない。発電電力が目標値から外れてしまうことは、バッテリおよび駆動モータヘ供給される電力が目標からはずれてしまうことであり、バッテリの充放電量に余裕が少ない場合には駆動モータが制限を受けることになり、運転性に影響を及ぼすこととなる。そこで例えば特開２０００−９７０７０では、発電機出力に基づいてエンジン出力を補正するようにしている。一般に発電機はその制御装置によって、エンジンと比較して精度良くトルクを検出、制御することが可能である。そのため発電電力がばらつく要因は主としてエンジンのトルク制御ばらつきにある。そこで前記従来例では、エンジンと発電機が駆動系とは独立して運転している状態において、発電機のトルクに基づいてエンジントルクを推定し、その結果からエンジントルクの制御ばらつきを補正することにより、発電電力を補正している。これにより発電電力は目標と一致するようになるが、エンジントルクばらつきの補正の仕方によっては、発電電力は補正されても、燃費が悪化する場合がある。
【０００４】
発電機はエンジンのクランク軸から出てくるトルクを検出するため、エンジンが燃焼により発生しているトルクがばらついた場合も、エンジン運動系のフリクションがばらついた場合も同様にクランク軸トルクのばらつきとして検出してしまう。仮にフリクションのばらつきがない場合には、発電機で検出したトルクばらつきはエンジンの発生トルクのばらつきだから、検出トルクと目標トルクが一致するように何らかの補正を行えば、エンジンの発生トルクおよび燃料消費率は予め想定した標準状態となる。この結果、予め想定していた通りの燃料消費率での運転、つまり最良燃費運転を行うことができる。発生トルクのばらつきは主として空気量のばらつきが要因となっているので、例えばスロットル開度を補正すればよい（図１の（ａ）を参照）。これに対して、フリクションがばらついた場合には、仮にエンジンの発生トルクがばらついてない場合であっても、クランク軸から出てくるトルク、すなわち発電機によるトルク検出値はばらついた結果となる。従来はこのようなフリクションばらつきによって検出トルクがばらついた場合でも、エンジンのスロットル開度を補正することにより発生トルクを補正する方式としていたので、発生トルクを補正して検出トルクが目標と一致するようにすると、検出トルクは合うようになっても、エンジンの発生トルクは予め想定した標準状態から外れてしまう。この結果、最良燃費運転を行うことができず、燃費が悪化してしまう（図１の（ｂ）を参照）。
【０００５】
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、燃費を悪化させることなく良好な運転性が得られ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している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、車両の駆動系からは独立して運転可能なエンジンと発電機能を有する回転電機とを連動回転可能に連接した構成を有するハイブリッド車両において、前記エンジンが吸入する空気量を調整することによりエンジン発生トルクのばらつきを修正するエンジン発生トルク修正手段と、前記回転電機の目標発電電力を算出する目標発電電力算出手段と、該目標発電電力とエンジン回転速度と軸トルク補正量とから前記エンジンの目標軸トルクを算出する目標軸トルク算出手段と、前記目標発電電力と前記軸トルク補正量とから前記回転電機の目標回転速度を算出する目標回転速度算出手段と、前記目標軸トルクに基づいて前記エンジンの軸トルクを制御するエンジン制御手段と、前記目標回転速度に基づいて前記回転電機の回転速度を制御する回転電機制御手段と、前記エンジンの軸トルクを検出する実軸トルク検出手段と、前記目標軸トルクと前記軸トルク検出値とから前記軸トルク補正量を算出する軸トルク補正量算出手段とを備えた。
【０００７】
第２の発明は、車両の駆動系からは独立して運転可能なエンジンと発電機能を有する回転電機とを連動回転可能に連接した構成を有するハイブリッド車両において、前記エンジンが吸入する空気量を調整することによりエンジン発生トルクのばらつきを修正するエンジン発生トルク修正手段と、前記回転電機の目標発電電力の基本値を算出する目標発電電力基本値算出手段と、前記目標発電電力基本値と発電電力補正量とに基づいて前記回転電機の目標発電電力を算出する目標発電電力算出手段と、該目標発電電力とエンジン回転速度とから前記エンジンの目標軸トルクを算出する目標軸トルク算出手段と、前記目標発電電力から前記回転電機の目標回転速度を算出する目標回転速度算出手段と、前記目標軸トルクに基づいて前記エンジンの軸トルクを制御するエンジン制御手段と、前記目標回転速度に基づいて前記回転電機の回転速度を制御する回転電機制御手段と、前記回転電機の発電電力を検出する発電電力検出手段と、前記目標発電電力と前記発電電力検出値とから前記発電電力補正量を算出する発電電力補正量算出手段とを備えた。
【０００８】
第３の発明は、前記エンジン発生トルク修正手段を、エンジンの吸入空気量を制御する吸入空気量制御手段と、エンジンの吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段とを有し、該エンジン吸入空気量検出値によりエンジン吸入空気量を目標修正量にフィードバック制御することによりエンジン発生トルクを修正するように構成した。
【０００９】
第４の発明は、前記駆動系を、クラッチを介してエンジンおよび前記発電機能を有する回転電機と断接可能に構成すると共に、モータ機能を有する第２の回転電機を備え、前記発電機能を有する回転電機の発生電力またはバッテリの電力により前記第２の回転電機を駆動するように構成した。
【００１０】
第５の発明は、前記第３の発明の吸入空気量制御手段を、運転状態に応じて吸気スロットル弁の開閉状態が電子的に制御可能な電子制御スロットル装置で構成した。
【００１１】
【作用・効果】
前記第１の発明以下の各発明によれば、エンジン吸入空気量の誤差による発生トルク誤差を修正すると共に、フリクションによる発生トルク誤差を発電電力により補正するようにしたので、エンジンクランク軸上に表れるトルクのばらつきに対応しつつ発電電力およびエンジンの燃料消費率それぞれを目標通りとすることができ、運転性および燃費の悪化を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図２は本発明を適用したハイブリッド車両の構成図である。図示したように、このハイブリッド車両は、発電機１（第１の回転電機）、エンジン２、クラッチ３、モータ４（第２の回転電機）を備えている。発電機１の回転子軸とエンジン２のクランク軸およびクラッチ３の入力軸は互いに連結されており、クラッチ３の出力軸とモータ４の回転子軸は互いに連結されている。モータ４は図示しない無段変速機および終減速機等の駆動系を経て駆動輪に連結されている。
【００１３】
クラッチ３締結時はエンジン２とモータ４が車両の推進源となり、クラッチ３解放時はモータ４のみが車両の推進源となる。エンジン２またはモータ４の駆動力は前記駆動系を介して駆動輪へ伝達される。発電機１は主としてエンジン始動と発電に用いられ、モータ４は主として車両の推進（力行）と制動に用いられる。クラッチ３締結時には発電機１を車両の推進と制動に用いることもでき、モータ４をエンジン始動や発電に用いることもできる。
【００１４】
発電機１，４はそれぞれ、インバータ５により駆動される。発電機１またはモータ４に直流電動モータを用いる場合には、インバータの代わりにＤＣ／ＤＣコンバータを用いる。インバータ５は動力用の電力を蓄えるバッテリ６に接続されており、バッテリ６の直流充電電力を交流電力に変換して発電機１またはモータ４へ供給するとともに、発電機１またはモータ４の交流発電電力を直流電力に変換してバッテリ６を充電する。なお、インバータ５は回生運転中の発電機１により発電された電力をバッテリ６を介さず直接に力行運転中のモータ４へ供給することもできる。
【００１５】
７は本発明に係る各種制御手段等の機能を備えたコントローラであり、ＣＰＵ及びその周辺装置からなるマイクロコンピュータとして構成されている。このコントローラ７は、エンジンコントロール部７ａ、トランスミッションコントロール部７ｂおよびこれらを統合制御する統合コントロールユニット７ｃからなっている。
【００１６】
エンジンコントロール部７ａには、エアフロメータ１１からの吸入空気量信号、クランク角センサ１２からのクランク位置またはエンジン回転速度信号、電子制御スロットル装置１３からのスロットル開度信号がそれぞれ入力し、これらと統合コントロールユニット７ｃに入力するアクセルペダルセンサ１４からのアクセル操作量信号とを用いてエンジン制御を行う。すなわち、エンジンコントロール部７ａは、車両またはエンジンの運転状態に応じてエンジン２の燃料噴射弁２０、点火コイル２１にそれぞれ燃料噴射信号、点火信号を出力してエンジン２への燃料の供給と停止および燃料噴射量・噴射時期を調節するとともに点火時期制御を行う。前記電子制御スロットル装置１３は、運転者が操作するアクセルペダルと機械的には連結されておらず、スロットル弁の開度をステップモータ等により電子的に制御するようにしたものである。
【００１７】
トランスミッションコントロール部７ｂは、発電機１とモータ４の回転速度をそれぞれ検出する回転センサ１５，１６からの信号および統合コントロールユニット７ｃからの目標発電電力または各種運転状態信号が入力し、これらの信号を用いてクラッチ３の断接を制御するとともに、インバータ５を介して発電機１およびモータ４の発電電力または回転速度・トルクを制御する。
【００１８】
次に、前記コントローラ７の制御内容に係る実施形態につき図３以下の各図面を参照しながら説明する。図３はコントローラ７の制御ブロック図、図４は、発電機１、モータ４およびエンジン２を協調動作させるために、それぞれに対する制御目標値を求める制御論理図である。
【００１９】
まず、図３に示した協調指令値生成部３０８では、目標駆動トルク生成部３０１からの目標駆動トルク基本値ｔＴｏＯを、出力回転速度＝モータ４の回転速度を乗じて目標駆動出力基本値ｔＰｏＯに換算する。これが発電機１、モータ４およびエンジン２の制御目標値を決定するための基本的なパラメータとなる。モータ４ヘは、ｔＰｏＯに対し、駆動力の応答性を補正するフィルタ処理を施した後、再び出力軸回転速度で除して目標出力軸トルクｔＴｏとしてモータトルク制御部３０９へ伝達される。前記目標駆動トルクそのものは、運転者の要求や車両の走行状態、例えばアクセルペダル操作量とそのときの車速に応じて生成する。
【００２０】
一方、前記ｔＰｏＯに対し、モータ損失ＬＯＳＳｍおよび発電機損失ＬＯＳＳｇを加算して目標入力仕事率基本値ｔＰｏ２を求める。さらに、目標充放電量演算部３０６からの目標充放電量ｔＰｃを加算して目標入力仕事率ｔＰｏ３を求める。前記目標充放電量ｔＰｃは、バッテリＳＯＣ演算部３０３からのバッテリ６の充放電状態（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）に基づいて演算する。前記目標入力仕事率ｔＰｏ３が、発電機回転速度制御部３１０への目標入力回転速度とエンジントルク制御部３１１への目標エンジントルクを算出する基本値となる。発電機回転速度制御部３１０は前記目標入力回転速度に基づいて発電機トルク制御部３１２に目標発電機トルク指令を出力して発電機回転速度およびトルクを制御し、エンジントルク制御部３１１は前記目標エンジントルクに基づいてスロットル開度制御部３１３へとスロットル開度指令を出力し、エンジントルクを制御する。
【００２１】
ここで、モータ損失ＬＯＳＳｍの算出はモータ回転速度Ｎｏおよび目標モータトルクｔＴｏからモータ損失マップを参照し、発電機損失ＬＯＳＳｇ算出には入力回転速度＝発電機１の回転速度および目標エンジントルクから発電機損失マップを参照している。前記モータ損失マップおよび発電機損失マップは、それぞれ予め実験等に基づいて形成されているものである。発電機１は回転速度制御を行っているため、目標回転速度に制御するために発電機トルクは短い周期で変動していることが多く、そのトルク値を用いて発電機損失を求めようとするとｔＰｏ２およびｔＰｏ３が変動し、それにより目標入力回転速度および目標エンジントルクまでも変動してしまい、結果としてさらに発電機トルク変動を増大させてしまう場合がある。これを回避するために発電機トルクに代えて目標エンジントルクにより発電機損失を算出する方式としている。なお、エンジンを燃料カットして発電機１により力行動作させる場合には、目標エンジントルクではなく、時々刻々の入力回転速度＝エンジン回転速度に基づいて算出したエンジンブレーキトルクに基づいてマップ参照するようにする。
【００２２】
目標入力仕事率ｔＰｏ３に基づいて、後述する「エンジントルク誤差補正対応式目標入力回転テーブル」参照により第１目標入力軸回転速度基本値ｔＮｉ１を演算する。ｔＮｉ１は発電状態において、目標とする仕事率に対して、予めエンジン２および発電機１の回転速度を定めておいたものである。例えば、各目標入力仕事率、すなわち任意のエンジン出力に対して、その出力が得られる回転とトルクの組合せの中から、最もエンジン２および発電機１の効率が良く、燃費が最良となる組合せを定めておく。
【００２３】
また、発電機１が力行動作中は、目標入力仕事率ｔＰｏ３に基づいて、ｔＮｉ１算出用とは別のテーブルデータ参照により第２目標入力軸回転速度基本値ｔＮｉ２を演算する。運転モード判定部３０５での停止、発電、モータリング等の運転モード判定に従って、Ｏｒｐｍ、ｔＮｉ１、ｔＮｉ２のいずれかを選択し、さらに位相補正フィルタ処理後、発電機回転速度制御部３１０へと目標入力回転速度として出力し、発電機の回転速度制御目標値とする。前記運転モード判定については後述する。
【００２４】
エンジン２に対しては、目標入力仕事率ｔＰｏ３を現在の入力回転速度Ｎｉで除算して目標エンジントルクとする。図４で、「エンジントルク誤差補正対応式目標入力回転テーブル」は以下の様になっている。入力変数は仕事率ｔＰｏおよび目標エンジントルク補正量ＴＲＱＥＲＲ、出力変数は第１目標入力軸回転速度ｔＮｉ１である。ｔＮｉ１は発電動作中の目標入力軸回転速度である。なお第２目標入力軸回転速度ｔＮｉ２は、発電機１の力行動作中の目標入力軸回転速度である。ここでコントローラは、予め各仕事率に対して目標入力軸回転速度を定めたテーブルデータを持っており、すなわち入力ｔＰｏに対してｔＮｉ１が得られる。ｔＮｉ１は、各ｔＰｏに対してエンジン２の燃料消費率が最小となるトルクと回転速度の組合せが得られる回転速度とすればよい。ここで、目標エンジントルク補正量はフリクションばらつきを表しているので、これに基づいて運転点を補正する。発生トルクばらつきは、後述の目標スロットル開度オフセット学習（図８参照）で補正される。
【００２５】
基本テーブルデータを仕事率Ｐｉと回転速度Ｎｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎ）の組合せとし、目標エンジントルク補正量を△Ｔとすると、仕事率Ｐｉの時の運転点は、回転速度Ｎｉとトルク（Ｐｉ／Ｎｉ）となる。なにもばらつきがなければ、このＮｉとＴｉに決まる運転点でエンジンの燃料消費率が最小となる。この時、実際のトルクはばらつきにより△Ｔだけオフセットしているので、同じ回転速度Ｎｉにおいて燃料消費率が最小となるトルクは（Ｐｉ／Ｎｉ‐△Ｔ）となる。したがって、△Ｔだけフリクションばらつきがあるエンジンでは、燃費最良とするための目標入力軸回転速度テーブルは、次式（１）によって得られる。
【００２６】
（Ｐｉ’，Ｎｉ’）＝（（Ｐｉ／Ｎｉ−△Ｔ）・Ｎｉ，Ｎｉ） … （１）
つまり、同じ入力軸回転速度Ｎｉが得られる仕事率が、△ＴによりＰｉからＰｉ’に偏移したことになる。この（Ｐｉ’，Ｎｉ’）からなるテーブルデータに基づいて目標入力軸回転速度ｔＮｉ１を算出すればよい。フリクションばらつきの影響は回転速度に依存して変化するが、発電機トルクに基づく目標エンジントルク補正の収束は十分に早いため、時々刻々の△Ｔに基づいて、前記関係式（１）により常に適切に運転点を決定することができる。
【００２７】
図５は前記運転モード判定部３０５の制御論理図である。目標駆動トルク生成部３０１からの目標駆動トルク値に基づいて、モータ４の力行／回生すなわち発電機１の発電／モータリングを判定（ＧＥＮＭＯＤ）する部分と、バッテリＳＯＣ演算部３０３からのバッテリ６の充放電状態ＳＯＣおよびバッテリ余裕出力演算部３０４からのバッテリ余裕出力に基づいてエンジン停止許可判定（ｆＥＮＧＳＴＰ）を行う部分からなる。該エンジン停止許可判定はここでは以下の二つの条件判定に基づいて行うこととしている。第一に、バッテリ６から電力を放電可能な状態であるか否かの判定として、ＳＯＣが所定値ＩＳＳＯＣ＃以上であるかを基準としている。第二に、目標余裕駆動電力演算部３０２からの目標余裕駆動電力および再始動で必要となる電力（始動時電力ＰＥＮＧＳＴ＃）を、バッテリ６から供給できる状態にあることを基準とする。目標余裕駆動電力とは、現在の走行状態における駆動モータ電力から、運転者が加速しようとして、モータ４に許容最大トルクまで出力させようとした場合に必要となる追加分の電力である。またバッテリ余裕出力は、現在のバッテリ出力に対して、さらにどれくらいの出力をバッテリ６から供給できるかを表す。エンジン停止状態から再始動して発電を再開するまで、モータ４の電力を全てバッテリ６から供給できる場合に、エンジン停止許可とする構成としている。
【００２８】
図６は目標余裕駆動電力演算部３０２の制御論理図である。まずモータ回転Ｎｏに基づいて、当該回転におけるモータ４の最大トルクＴＯＭＡＸを求める。該最大トルクＴＯＭＡＸから、現在の目標駆動トルク基本値ｔＴｏＯを差し引いて、余裕駆動トルクＴＯＭＧＮを算出する。このＴＯＭＧＮはモータ４の性能によって定まる。しかしモータの仕様によっては、この余裕トルクを全て出してしまうと、駆動力が過大となり運転性に違和感を与える場合がある。これを避けるため、最大許容加速度に基づいて余裕駆動トルク上限値を設定してある。余裕駆動トルクにモータ回転速度を乗じて目標余裕駆動電力ＰＯＭＧＮとしている。
【００２９】
図７はバッテリ余裕出力演算部３０４の制御論理図である。ＳＯＣに基づいて二次バッテリ６の最大出力を求め、これから現在のバッテリ出力を差し引いてバッテリ余裕出力ＰＢＭＧＮを算出する。
【００３０】
図８〜図１０は本発明のエンジン発生トルク修正手段に相当するスロットル開度補正量演算部３１４の制御論理図である。スロットル開度に対するエンジン吸入空気量の関係が、所定の標準値と一致するよう、目標スロットル開度をオフセット補正するものである。本補正制御はスロットル開度と吸入空気量の関係に基づいて補正を行うため、エンジントルクに関わらず補正でき、後述する目標エンジントルク補正演算とは独立して補正制御を行うことが可能である。すなわち、両方の補正制御を同時に行っても、どちらかが他方の制御に干渉することはない。
【００３１】
まずスロットル開度ＴＰ０１ＱＬに基づいて、当該開度におけるスロットル開口面積ＡＴＰ０１を求め、これを排気量およびエンジン回転速度で除してＡＤＮＶＱＬを得る。ＡＤＮＶＱＬは、シリンダ単位排気量の１回転当たりに正規化された吸気系開口面積を表す。この正規化開口面積ＡＤＮＶＱＬに対して、目標基本体積効率ＱＨＯＱＬをテーブル参照により求める。この手法は、エンジン排気量や回転速度、およびスロットルバルブの仕様に関わらず、正規化開口面積に対して吸入空気の体積効率がほぼ一義的にきまることに基づいている。体積効率と燃料噴射基本パルス幅ＴＰはほぼ比例関係を示す。ＴＰはエンジン制御において、吸入空気量や負荷を現す基本的なパラメータとして使用しているもので、本実施形態ではＱＨＯＱＬから求めた目標基本パルス幅ＴＰＱＬＲと、ＴＰ検出値とを比較することにより、目標スロットル開度オフセット学習更新演算を行って、スロットル開度の補正量を求めるようにしている。
【００３２】
図９は図８の目標スロットル開度オフセット学習更新条件判定部の制御論理図である。燃料噴射基本パルス幅ＴＰ、エンジン回転速度ＮＥ、およびスロットル開度ＴＶＯの変化量がすべてそれぞれに対する所定の許容変化幅以内にある場合、すなわちエンジンがほぼ定常運転しているとみなせる場合にのみ、前述の目標スロットル開度オフセット学習更新演算を許可することとしている。
【００３３】
図１０は図８の目標スロットル開度オフセット学習更新演算部の制御論理図である。前述の目標基本パルス幅ＴＰＱＬＲと、吸入空気量検出値から求めた燃料噴射基本パルス幅ＴＰの差を求め、これにゲインＧＴＶＱＬ＃を乗じたものを積分した値を、目標スロットル開度オフセット学習値とする。
【００３４】
図１１は図３の目標エンジントルク補正量演算部３０７の制御論理図である。目標エンジントルクｔＴｅと、目標発電機トルクＴＴＭＢに「−１」を乗じた値との差に対し、ゲインＧＴＥＮＬ＃を乗じて積分し、目標エンジントルク補正量ＴＲＱＥＲＲとする。ここで、目標発電機トルクＴＴＭＢはエンジン軸トルク検出値に相当し、すなわちエンジン軸トルクは発電機トルクに対応し、発電機トルクは目標通りに制御できることから、エンジンの実軸トルクを発電機１の目標トルクから知ることができる。目標発電機トルクＴＴＭＢそのものは、発電機１の回転速度を目標回転速度に一致させるのに必要なトルクとして、トランスミッションコントロール部７ｂ内で算出される。
【００３５】
図１２に、本発明の第２実施形態としての制御ブロック図を示す。この実施形態では、図３の目標エンジントルク補正量演算部３０７に代えて、目標発電電力補正量演算部３０７ａを設けている。図１３はこの実施形態における協調指令値生成部３０８の制御論理図である。図１３においてｔＰ０〜ｔＰ３が本発明の目標発電電力基本値に、ｔＰ０４が同じく目標発電電力に相当する。
【００３６】
本実施形態では、エンジントルクのばらつきに対しては、スロットル開度補正量演算によって空気量ばらつきによる発生トルクのばらつき分のみ補正し、フリクションばらつき分はトルク補正を行わない。図１の（ｃ）に示したように、フリクションばらつきのみの場合には、エンジントルクがずれたことによって生じた発電電力のばらつきを、発電電力そのものを補正しようとすれば、すなわち予め定めた最良燃費線に沿って、発電電力が目標と一致するように目標発電電力を補正すれば、最良燃費線から外れずに運転することができる。図３に示した第１の実施形態に対して「エンジントルク誤差補正対応式目標入力回転テーブル」のような比較的複雑な演算を要する処理部分を設けることなく最良燃費運転を行うことが可能となる。ただし、第１の実施形態ではエンジントルクが補正されるのに対し、本実施形態ではフリクションばらつきによるトルクばらつきは補正しないため、目標エンジントルクと実際のトルクとは差があり、目標エンジントルクに基づく演算においても精度が低下する場合がある。
【００３７】
図１４は前記目標発電電力補正量演算部３０７ａの制御論理図である。この場合、図１０および図１１と同様、目標充放電量とバッテリ出力の差にゲインＧＰＧＮＬ＃を乗じて、さらに積分して目標発電電力補正量ＴＰＧＥＲＲとしている。図１４においてバッテリ出力ＰＢＯＵＴが本発明の「発電電力検出値」に相当し、バッテリの端子電圧と電流の検出値に基づいてトランスミッションコントロール部７ｂ内で算出される。この実施形態では発電機１とモータ４とがバッテリ６に接続されているので、
・目標発電電力−目標放電電力＝目標充放電電力ｔＰｃ
・実放電電力−実発電電力＝バッテリ出力ＰＢＯＵＴ
となる。この場合、実発電電力を直接検出することは困難であるので、代わりにバッテリ出力ＰＢＯＵＴを検出している。発電電力補正量は、目標発電電力と実発電電力との差に応じて算出するべきものであるが、図１４ではモータ４の制御が正確に行われている、すなわち目標放電電力＝実放電電力であると仮定し、目標発電電力と実発電電力との差を目標充放電電力ｔＰｃとバッテリ出力ＰＢＯＵＴとの差として算出している。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハイブリッド車両のトルクばらつきに対する補正手法の説明図。
【図２】本発明を適用したハイブリッド車両の実施形態の概略構成図。
【図３】図２のハイブリッド車両の制御に係る第１の実施形態の制御ブロック図。
【図４】図３の制御ブロックにおいて実行される、発電機、モータおよびエンジンを協調動作させるための制御論理図。
【図５】図３の運転モード判定部３０５の制御論理図。
【図６】図３の目標余裕駆動電力演算部３０２の制御論理図。
【図７】図３のバッテリ余裕出力演算部３０４の制御論理図。
【図８】図３のスロットル開度補正量演算部３１４の制御論理図。
【図９】図８の目標スロットル開度オフセット学習更新条件判定部の制御論理図。
【図１０】図８の目標スロットル開度オフセット学習更新演算部の制御論理図。
【図１１】図３の目標エンジントルク補正量演算部３０７の制御論理図。
【図１２】図２のハイブリッド車両の制御に係る第２の実施形態の制御ブロック図。
【図１３】図１２の協調指令値生成部３０８の制御論理図。
【図１４】図１２の目標発電電力補正量演算部３０７ａの制御論理図。
【符号の説明】
１発電機（第１の回転電機）
２エンジン
３クラッチ
４モータ（第２の回転電機）
５インバータ
６バッテリ
７コントローラ
１１エアフロメータ
１２クランク角センサ
１３電子制御スロットル装置
１４アクセルペダルセンサ
１５，１６回転センサ
２０燃料噴射弁
２１点火コイル

Claims

車両の駆動系からは独立して運転可能なエンジンと発電機能を有する回転電機とを連動回転可能に連接した構成を有するハイブリッド車両において、
前記エンジンが吸入する空気量を調整することによりエンジン発生トルクのばらつきを修正するエンジン発生トルク修正手段と、
前記回転電機の目標発電電力を算出する目標発電電力算出手段と、
該目標発電電力とエンジン回転速度と軸トルク補正量とから前記エンジンの目標軸トルクを算出する目標軸トルク算出手段と、
前記目標発電電力と前記軸トルク補正量とから前記回転電機の目標回転速度を算出する目標回転速度算出手段と、
前記目標軸トルクに基づいて前記エンジンの軸トルクを制御するエンジン制御手段と、
前記目標回転速度に基づいて前記回転電機の回転速度を制御する回転電機制御手段と、
前記エンジンの軸トルクを検出する実軸トルク検出手段と、
前記目標軸トルクと前記軸トルク検出値とから前記軸トルク補正量を算出する軸トルク補正量算出手段と、
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。
車両の駆動系からは独立して運転可能なエンジンと発電機能を有する回転電機とを連動回転可能に連接した構成を有するハイブリッド車両において、
前記エンジンが吸入する空気量を調整することによりエンジン発生トルクのばらつきを修正するエンジン発生トルク修正手段と、
前記回転電機の目標発電電力の基本値を算出する目標発電電力基本値算出手段と、
前記目標発電電力基本値と発電電力補正量とに基づいて前記回転電機の目標発電電力を算出する目標発電電力算出手段と、
該目標発電電力とエンジン回転速度とから前記エンジンの目標軸トルクを算出する目標軸トルク算出手段と、
前記目標発電電力から前記回転電機の目標回転速度を算出する目標回転速度算出手段と、
前記目標軸トルクに基づいて前記エンジンの軸トルクを制御するエンジン制御手段と、
前記目標回転速度に基づいて前記回転電機の回転速度を制御する回転電機制御手段と、
前記回転電機の発電電力を検出する発電電力検出手段と、
前記目標発電電力と前記発電電力検出値とから前記発電電力補正量を算出する発電電力補正量算出手段と、
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。
前記エンジン発生トルク修正手段は、エンジンの吸入空気量を制御する吸入空気量制御手段と、エンジンの吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段とを有し、該エンジン吸入空気量検出値によりエンジン吸入空気量を目標修正量にフィードバック制御することによりエンジン発生トルクを修正するように構成した請求項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。
前記駆動系は、クラッチを介してエンジンおよび前記発電機能を有する回転電機と断接可能に構成すると共に、モータ機能を有する第２の回転電機を備え、前記発電機能を有する回転電機の発生電力またはバッテリの電力により前記第２の回転電機を駆動するように構成した請求項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。
前記吸入空気量制御手段は、運転状態に応じて吸気スロットル弁の開閉状態が電子的に制御可能な電子制御スロットル装置で構成した請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。