JP3874612B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンおよびモータを備えたハイブリッド車両の制御装置に関し、特に始動時のエンジンおよびモータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エネルギー問題および環境問題に対して、エンジンとモータの双方を原動力とするハイブリッド車両が有効であるといわれている。すなわちエンジンとモータのハイブリッド車両においては、例えば、減速時などエンジンが負の仕事をするとき、モータをジェネレータとして機能させエネルギーの回生が可能となるので、エンジンのみを原動力とする車両と比較して燃費効率が向上する。また、始動時においては、モータでエンジンの自立回転可能回転数まで上昇させたのち、エンジンに燃料供給し燃焼を開始することが可能なため、始動時の排気低減にも有効である。
【０００３】
前述のようにハイブリッド車両においては、エンジンとモータの協調制御を行うことで、エンジンのみの車両と比較して燃費，排気のそれぞれを向上させることが可能である。
【０００４】
特開平９−２８００９１号においては、アイドル状態においてはエンジンに供給する混合気の空燃比を理論空燃比よりリーン側に設定するリーン制御手段を備えることを提案している。
【０００５】
特開平１０−８９１１５号においては、リーン運転時は理論空燃比運転時よりも電動モータによって大きなトルクアシストを行う制御手段を備えることを提案している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、いずれもハイブリッド車両始動後の通常走行時におけるエンジンとモータの協調制御についての制御装置についての発明であり、始動時における最適化までは保証されていない。
【０００７】
上記事情に鑑み本発明では、ハイブリッド車両の始動時において、始動状態に応じて、最適なエンジンとモータの始動を実現する制御装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するべく、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、基本的には、燃料の燃焼によって作動するエンジンと電気エネルギーで作動する電動モータを動力源に持つハイブリッド車両の制御装置であって、始動時目標モータ回転数を演算する手段と、前記始動時目標モータ回転数に基づいて始動時目標エンジントルクを演算する手段と、前記始動時目標エンジントルクと前記始動時目標モータ回転数とに応じて始動時目標空燃比を求める手段と、前記始動時目標エンジントルクに基づいて目標燃料噴射量を演算する手段と、前記始動時目標空燃比と前記目標燃料噴射量から目標空気量を演算する手段と、前記目標燃料噴射量に基づいて燃料噴射量を制御する手段と、前記目標空気量に基づいて空気量を制御する手段と、を備えたことを特徴としている。
本発明のハイブリッド車両の制御装置の他の態様としては、燃料の燃焼によって作動するエンジンと電気エネルギーで作動する電動モータを動力源に持つハイブリッド車両の制御装置であって、始動時目標モータ回転数を演算する手段と、前記始動時目標モータ回転数に基づいて始動時目標エンジントルクを演算する手段と、前記始動時目標エンジントルクと前記始動時目標モータ回転数とに応じて始動時目標空燃比を求める手段と、前記始動時目標エンジントルクと前記始動時目標空燃比に基づいて目標空気量を演算する手段と、空気量を検出する手段と、前記空気量と始動時目標空燃比に基づいて目標燃料噴射量を演算する手段と、前記目標燃料噴射量に基づいて燃料噴射量を制御する手段と、前記目標空気量に基づいて空気量を制御する手段と、を備えたことを特徴としている。
また、本発明のハイブリッド車両の制御装置の具体的な態様としては、前記始動時モータ回転数は、前記エンジンに関するパラメータもしくは前記モータに関するパラメータに基づいて演算し、前記エンジンに関するパラメータは、エンジン冷却水温とし、前記モータに関するパラメータは、バッテリーの蓄電量とすることを特徴としている。
本発明は、例えば、始動時においては、まずバッテリーの蓄電量ＳＯＣ(Stateof Charge)等のモータに関するパラメータに基づいて、モータの始動回転数を決定する。次にモータの始動回転数に基づいて、エンジンの自立回転数を維持するのに必要なエンジンの目標トルクを演算する。エンジンの目標トルクに基づいて、目標空燃比を演算し、目標トルク，目標空燃比を実現するよう目標燃料噴射量、目標空気量を決定し、燃料噴射量および空気量を制御するものである。目標トルクを実現する目標燃料噴射量はたとえば燃料の気化率を考慮して決定するのもよい。燃料の気化率はエンジンの冷却水温から推定して得ることも可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１に実施例１の概念図を示す。図１に示されるように、始動時目標モータ回転数を演算する手段と、始動時目標モータ回転数に基づいて始動時目標エンジントルクを演算する手段と、始動時目標モータ回転数と始動時目標エンジントルクに基づいて始動時目標空燃比を演算する手段と、始動時目標エンジントルクに基づいて目標燃料噴射量を演算する手段と、始動時目標空燃比と目標燃料噴射量から目標空気量を演算する手段と、目標燃料噴射量に基づいて燃料噴射量を制御する手段と、目標空気量に基づいて空気量を制御する手段とを備えている。
【００１０】
図３は本実施例を示すハイブリッド車両のシステム図である。
【００１１】
燃料の燃焼圧を原動力とするエンジン１と電気エネルギーを原動力とするモータ２の二つの原動機を有する。バッテリー６から供給される電気エネルギーはインバータ５を介してモータ２に供給される。またモータの動力は変速機４を適切なトルクに変換され、プーリー７を介してエンジンに伝わる。運転条件に応じては、エンジンの動力が逆にプーリー７を介して、モータ２に伝わりモータ２内で発電を行い、発電された電気エネルギーはバッテリー６に蓄電される。このように、モータは駆動力アシストおよびジェネレータの２つの機能を有するが、車両の運転状態に応じてどちらの機能を用いるかはモータ／ジェネレータコントロールユニット１０によって制御される。エンジンおよびモータのトルクは駆動シャフト８を介して、変速機３に入力されるここで車両の運転状態に応じて適切なトルクを出力されるよう変速比が変速機コントロールユニット１１によって制御される。エンジン１の運転状態はエンジンコントロール９によって制御される。
【００１２】
図４はエンジンのシステム図である。多気筒で構成されるエンジン１において、外部からの空気はエアクリーナ１２を通過し、吸気マニホールド１５，コレクタ１６を経てシリンダー内に流入する。流入空気量は電子スロットル１４により調節される。エアフロセンサ１３では流入空気量が検出される。クランク角センサ２５では、クランク軸の回転角１度毎に信号が出力される。水温センサ２４はエンジンの冷却水温度を検出する。またアクセル開度センサ２３は、アクセル
２６の踏み込み量を検出し、それによって運転者の要求トルクを検出する。アクセル開度センサ２３，エアフロセンサ１３，電子スロットル１４に取り付けられた開度センサ１７，クランク角センサ２５，水温センサ２４のそれぞれの信号はコントロールユニット９に送られ、これらセンサ出力からエンジンの運転状態を得て、空気量，燃料噴射量，点火時期のエンジンの主要な操作量が最適に演算される。コントロールユニット９内で演算された燃料噴射量は開弁パルス信号に変換され、燃料噴射弁１８に送られる。またコントロールユニット９で演算された点火時期で点火されるよう駆動信号が点火プラグ１９に送られる。噴射された燃料は吸気マニホールドからの空気と混合されエンジン１のシリンダー内に流入し混合気を形成する。混合気は所定の点火時期で点火プラグ１９から発生される火花により爆発しその燃焼圧によりピストンを押し下げエンジンの動力となる。爆発後の排気は排気マニホールド１０を経て三元触媒１１に送り込まれＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘの各排気成分は触媒内で浄化され、再び外部へと排出される。排気還流管２７を通って排気の一部は吸気側に還流される。還流量はバルブ２８によって制御される。Ａ／Ｆセンサ２２はエンジン１と三元触媒２１の間に取り付けられており、排気中に含まれる酸素濃度に対して線形の出力特性を持つ。排気中の酸素濃度と空燃比の関係はほぼ線形になっており、したがって酸素濃度を検出するＡ／Ｆセンサ２２により空燃比を求めることが可能となる。コントロールユニット９ではＡ／Ｆセンサ２２の信号から三元触媒上流の空燃比を算出し、エンジンシリンダー内混合気の空燃比が目標空燃比となるよう燃料噴射量もしくは空気量に逐次補正するＦ／Ｂ制御を行う。図５はエンジンコントロールユニット９の内部を示したものである。エンジンコントロールユニット９内にはＡ／Ｆセンサ，温度センサ，スロットル弁開度センサ，エアフロセンサ，エンジン回転数センサ，水温センサの各センサ出力値が入力され、入力回路３２にてノイズ除去等の信号処理を行った後、入出力ポート３３に送られる。入力ポートの値はＲＡＭに保管され、ＣＰＵ２９内で演算処理される。演算処理の内容を記述した制御プログラムはＲＯＭ３０に予め書き込まれている。制御プログラムに従って演算された各アクチュエータ作動量を表す値はＲＡＭに保管された後、出力ポートに送られる。火花点火燃焼時に用いられる点火プラグの作動信号は点火出力回路内の一次側コイルの通流時はＯＮとなり、非通流時はＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号がセットされる。点火時期はＯＮからＯＦＦになる時である。出力ポートにセットされた点火プラグ用の信号は点火出力回路３４で燃焼に必要な十分なエネルギーに増幅され点火プラグに供給される。また燃料噴射弁の駆動信号は開弁時ＯＮ，閉弁時ＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号がセットされ、燃料噴射弁駆動回路３５で燃料噴射弁を開くに十分なエネルギーに増幅され燃料噴射弁に送られる。電子スロットル１４の目標開度を実現する駆動信号は、電子スロットル駆動回路３６を経て、電子スロットル１４に送られる。以下、ＲＯＭ３０に書き込まれる制御プログラムについて述べる。また、モータ／ジェネレータコントロールユニット１０および変速機コントロールユニット１１との間で各種データを通信するためのインターフェース３７を備え、モータおよび変速機との強調制御が可能である。図６は制御全体を表したブロック図で、燃料先行型のトルク制御の構成となっている。本制御は始動時モータ回転数演算部，始動時目標トルク演算部，燃料噴射量演算部，始動時目標当量比演算部，目標空気量演算部，実空気量演算部，目標スロットル開度演算部，スロットル開度制御部からなる。
【００１３】
まず、始動時モータ回転数演算部ではバッテリーの蓄電量ＳＯＣ(State Of
Charge）から最適な始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅを演算する。次に目標トルク演算部で始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅとエンジン回転数Ｎｅから目標トルクＴｇＴｃを演算する。次に目標トルクを実現する燃料噴射量とＴＩ０を演算する。燃料噴射量補正部では、燃料噴射量ＴＩ０がシリンダー内空気の位相に合うように、位相補正を施す。補正後の燃料噴射量をＴＩとする。目標当量比演算部では、目標トルクＴｇＴｃと始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅから目標当量比
ＴｇＦｂｙａを演算する。燃料と空気の比を当量比であつかうのは演算上都合がよいからであり、空燃比で扱うことも可能である。目標空気量演算部では燃料噴射量ＴＩ０と目標当量比ＴｇＦｂｙａから目標空気量ＴｇＴｐを演算する。後述するが、目標空気量ＴｇＴｐは便宜的に一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する空気量に規格化した値としている。実空気量演算部ではエアフロセンサで検出される空気の質量流量であるＱａを、ＴｇＴｐと同次元である一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する実空気量Ｔｐに換算して出力する。目標スロットル開度演算部では、目標空気量Ｔｐと実空気量Ｔｐに基づいて目標スロットル開度ＴｇＴｖｏを演算する。スロットル開度演算部では目標スロットル開度ＴｇＴvoと実開度Ｔｖｏからスロットル操作量Ｔｄｕｔｙを演算する。Ｔｄｕｔｙは、スロットルモータ駆動用電流を制御する駆動回路へ入力されるＰＷＭ信号のデューティ比を表す。以下、各制御ブロックの詳細説明を行う。
１．始動時モータ回転数演算部（図７）
図７に示されるものであり、バッテリーの蓄電量ＳＯＣ(State Of Charge）から最適な始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅを演算する。なお、ＳＯＣが所定値以下の時は、モータによる始動は行わず、ＴｇＮｅ＝０とする。
２．始動時目標トルク演算部（図８）
図８に示されるものであり、ＴｇＴｃは目標燃焼圧相当トルクを示す。ＴgＴcは始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅと実エンジン回転数Ｎｅから演算される。
ＴｇＮｅ＝０のときはエンジンだけで自立回転可能なトルクを出力するよう演算される。ＴｇＴｌはアイドル回転数維持分相当空気流量である。ここに、オフアイドル時はトルク制御、アイドル時は出力制御であるので、アイドル制御の操作量は出力と比例関係にあるストイキ時の空気流量とする。出力からトルクへ次元変換を行うためのゲインを設けてある。またエアコン（ＡＣ）ＯＮ時は相当負荷を補正する。また電機負荷がある時は相当負荷を補正する。またＴｇＴｌはシリンダ内にオイルが逆流しない程度の空気量を確保するためのＢＣＶ分として下限値を設ける。アイドルＦ／Ｂ制御はＦ／Ｆ分の誤差を補正するために、アイドル時のみ機能する。Ｆ／Ｂ制御の制御量は回転数Ｎｅとし、操作量は空気量とする。Ｆ／Ｂ制御のアルゴリズムはここでは特に示さないが、例えばＰＩＤ制御などが考えられる。アイドル判定部は、アクセル開度Ａｐｏが所定値より小さい場合にアイドルとする。ＴｂｌＴｇＴａ，ＴｂｌＴｇＴｆの設定値は実機のデータから決定するのが望ましい。
３．燃料噴射量演算部（図９）
ここでは目標燃焼圧トルクＴｇＴｃを燃料噴射量に変換する。ここにＴＩ０は一気筒，一サイクルあたりの燃料噴射量であり、したがって、ＴＩ０はトルクと比例する。この比例関係を用いてＴｇＴｃをＴＩ０に変換する。ゲインでもよいが、多少の誤差があることを考慮してテーブル変換としてもよい。設定値は実機データから決定するのが望ましい。また図９に示されるように水温Ｔｗｎに応じてＴＩ０の値を変化させてもよい。これは始動時の燃料の気化率を考慮することで、より最適な燃料をエンジン供給することを可能とするためである。
４．燃料噴射量補正部（図１０）
ここでは燃料噴射量ＴＩ０をシリンダ内空気の位相に合わせるための補正を行う。スロットルからシリンダまでの空気の伝達特性を無駄時間＋一次遅れ系で近似している。無駄時間を表すパラメータｎ１、一次遅れ系の時定数相当パラメータＫａｉｒの設定値は実機データから決定するのが望ましい。またｎ１，Ｋairは種々の運転条件によって変化させてもよい。
５．始動時目標当量比演算部（図１１）
ここでは、始動時目標当量比の演算を行う。始動時目標当量比マップＭtgfbaを目標燃焼圧トルクＴｇＴｃと始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅから参照される値を目標当量比ＴｇＦｂｙａとする。
６．目標空気量演算部（図１２）
ここでは目標空気量を演算する。便宜上、目標空気量は一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する空気量に規格化した値として演算する。図１２に示されるように目標空気量ＴｇＴｐは
ＴｇＴｐ＝ＴＩ０×（１／ＴｇＦｂｙａ）
で演算される。
７．実空気量演算部（図１３）
ここでは実空気量を演算する。便宜上、実空気量は図１３に示されるように一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する空気量に規格化した値として演算する。ここにＱａはエアフロセンサ１３で検出された空気流量である。またＫはＴｐが理論空燃比時の燃料噴射量となるよう決定する。Ｃｙｌはエンジンの気筒数である。
８．目標スロットル開度演算部（図１４）
ここでは目標空気量ＴｇＴｐと実空気量Ｔｐと回転数Ｎｅから目標スロットル開度ＴｇＴＶＯを求める。本ブロックでは目標空気量ＴｇＴＰと実空気量Ｔｐから目標スロットル開度ＴｇＴＶＯをＦ／Ｂ制御によって求める。Ｆ／Ｂ制御はＰＩＤ制御としている。各ゲインはＴｇＴＰとＴｐの偏差の大きさで与えるようにしているが、具体的な設定値は実機データより求めるのが望ましい。またＤ分には高周波ノイズ除去のためのＬＰＦ（ＬｏｗＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）を設けている。
９．スロットル開度制御部（図１５）
ここでは、目標スロットル開度ＴｇＴＶＯと実スロットル開度Ｔｖｏからスロットル駆動用操作量Ｔｄｕｔｙを演算する。なお、前述したようにＴｄｕｔｙはスロットルモータ駆動用電流を制御する駆動回路へ入力されるＰＷＭ信号のデューティ比を表す。ここでは、ＴｄｕｔｙをＰＩＤ制御により求めるものとしている。なお、詳細は特記しないがＰＩＤ制御の各ゲインは実機を用いて最適値にチューニングするのが望ましい。
（実施例２）
図２に実施例２の概念図を示す。図２に示されるように、始動時目標モータ回転数を演算する手段と、始動時目標モータ回転数に基づいて始動時目標エンジントルクを演算する手段と、始動時目標モータ回転数と始動時目標エンジントルクに基づいて始動時目標空燃比を演算する手段と、始動時目標エンジントルクと始動時目標空燃比に基づいて目標空気量を演算する手段と、空気量を検出する手段と、空気量と始動時目標空燃比に基づいて目標燃料噴射量を演算する手段と、目標燃料噴射量に基づいて燃料噴射量を制御する手段と、目標空気量に基づいて空気量を制御する手段とを備えている。
【００１４】
本実施例のハイブリッド車両のシステムは図３に示す実施例１と同じである。また、エンジンのシステムは図４に示す実施例１と同じである。エンジンコントロールユニット９の内部も図５に示す実施例１と同じである。
【００１５】
図１６は制御全体を表したブロック図で、空気先行型のトルク制御の構成となっている。本制御は始動時モータ回転数演算部，始動時目標トルク演算部，燃料噴射量演算部，始動時目標当量比演算部，目標空気量演算部，実空気量演算部，目標スロットル開度演算部，スロットル開度制御部からなる。
【００１６】
まず、始動時モータ回転数演算部ではバッテリーの蓄電量ＳＯＣ(State Of Charge）から最適な始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅを演算する。次に目標トルク演算部で始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅとエンジン回転数Ｎｅから目標トルクＴｇＴｃを演算する。目標当量比演算部では、目標トルクＴｇＴｃと始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅから目標当量比ＴｇＦｂｙａを演算する。燃料と空気の比を当量比であつかうのは演算上都合がよいからであり、空燃比で扱うことも可能である。目標空気量演算部では目標トルクＴｇＴｃと目標当量比ＴｇＦｂｙａから目標空気量ＴｇＴｐを演算する。後述するが、目標空気量ＴｇＴｐは便宜的に一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する空気量に規格化した値としている。実空気量演算部ではエアフロセンサで検出される空気の質量流量であるＱａを、ＴｇＴｐと同次元である一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する実空気量Ｔｐに換算して出力する。目標スロットル開度演算部では、目標空気量Ｔｐとエンジン実回転数Ｎｅに基づいて目標スロットル開度ＴｇＴｖｏを演算する。スロットル開度演算部では目標スロットル開度ＴｇＴｖｏと実開度Ｔｖｏからスロットル操作量Ｔｄｕｔｙを演算する。Ｔｄｕｔｙは、スロットルモータ駆動用電流を制御する駆動回路へ入力されるＰＷＭ信号のデューティ比を表す。燃料噴射量演算部では実空気量Ｔｐと目標当量比ＴｇＦｂｙａから目標燃料噴射量ＴＩを求める。以下、各制御ブロックの詳細説明を行う。
１．始動時モータ回転数演算部（図７）
実施例１におけるものと同じである。
２．始動時目標トルク演算部（図８）
実施例１におけるものと同じである。
３．燃料噴射量演算部（図１７）
ここでは燃料噴射量ＴＩを演算される。図１７に示されるように、シリンダ内実空気量Ｔｐに目標当量比ＴｇＦｂｙａを乗じて得るものとする。また図１７に示されるように水温Ｔｗｎに応じてＴＩの値を変化させてもよい。これは始動時の燃料の気化率を考慮することで、より最適な燃料をエンジン供給することを可能とするためである。
４．始動時目標当量比演算部（図１１）
実施例１におけるものと同じである。
５．目標空気量演算部（図１８）
ここでは目標空気量を演算する。便宜上、目標空気量は一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する空気量に規格化した値として演算する。図１８に示されるように目標空気量ＴｇＴｐは目標トルクＴｇＴｃとエンジン実回転数Ｎｅから演算される基本目標空気量ＴｇＴｐ０を目標当量比ＴｇＦｂｙａで割ることで得られる。
６．実空気量演算部（図１９）
ここではシリンダ内実空気量Ｔｐを演算する。便宜上、実空気量は図１９に示されるように一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する空気量に規格化した値として演算する。ここにＱａはエアフロセンサ１３で検出された空気流量である。またＫはＴｐ０が理論空燃比時の燃料噴射量となるよう決定する。Ｃｙｌはエンジンの気筒数である。また、Ｔｐ０はエアフロセンサ近傍の空気量であり、シリンダ内実空気量Ｔｐを演算するため、吸気管の伝達特性を無駄時間＋一次遅れで近似し、基本空気量Ｔｐ０に施す。ここに無駄時間はｎ１、時定数はＫａｉｒで表す。
７．目標スロットル開度演算部（図２０）
ここでは目標空気量ＴｇＴｐとエンジン実回転数Ｎｅから目標スロットル開度ＴｇＴＶＯを求める。
８．スロットル開度制御部（図１５）
実施例１におけるものと同じである。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンおよびモータを備えたハイブリッドエンジンの制御装置において、特に始動時においてエンジンとモータに最適な始動状態を実現するよう、エンジンのトルク，エンジンの空燃比，モータの回転数を制御するので、始動性，排気，燃費が好適に制御される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のハイブリッド車両の制御装置の概念図。
【図２】本発明の実施例２のハイブリッド車両の制御装置の概念図。
【図３】実施例１，２におけるハイブリッド車両のシステム図。
【図４】実施例１，２におけるエンジンのシステム図。
【図５】実施例１，２におけるエンジンコントロールユニットの内部を表した図。
【図６】実施例１における制御全体を表したブロック図。
【図７】実施例１における始動時モータ回転数演算部を表したブロック図。
【図８】実施例１における始動時目標トルク演算部のブロック図。
【図９】実施例１における燃料噴射量演算部のブロック図。
【図１０】実施例１における燃料噴射量補正部のブロック図。
【図１１】実施例１における始動時目標当量比演算部のブロック図。
【図１２】実施例１における目標空気量演算部のブロック図。
【図１３】実施例１における実空気量演算部のブロック図。
【図１４】実施例１における目標スロットル開度演算部のブロック図。
【図１５】実施例１におけるスロットル開度制御部のブロック図。
【図１６】実施例１における制御全体を表したブロック図。
【図１７】実施例１における燃料噴射量演算部のブロック図。
【図１８】実施例１における目標空気量演算部のブロック図。
【図１９】実施例１における実空気量演算部のブロック図。
【図２０】実施例１における目標スロットル開度演算部のブロック図。
【符号の説明】
１…エンジン、２…モータ／ジェネレータ、３…車体駆動力制御用変速機、４…モータ駆動力制御用変速機、５…インバータ、６…バッテリー、７…プーリー、８…駆動軸、９…エンジンコントロールユニット、１０…モータ／ジェネレータコントロールユニット、１１…変速機コントロールユニット、１２…エアクリーナ、１３…エアフロセンサ、１４…電子スロットル、１５…吸気管、１６…コレクタ、１７…スロットル開度センサ、１８…筒内噴射用燃料噴射弁、１９…点火プラグ、２０…排気管、２１…三元触媒、２２…Ａ／Ｆセンサ、２３…アクセル開度センサ、２４…水温センサ、２５…エンジン回転数センサ、２６…アクセル、２７…排気還流管、２８…排気還流量調節バルブ、２９…コントロールユニット内に実装されるＣＰＵ、３０…コントロールユニット内に実装されるＲＯＭ、３１…コントロールユニット内に実装されるＲＡＭ、３２…コントロールユニット内に実装される各種センサの入力回路、３３…各種センサ信号の入力、アクチュエータ動作信号を出力するポート、３４…点火プラグに適切なタイミングで駆動信号を出力する点火出力回路、３５…燃料噴射弁に適切なパルスを出力する燃料噴射弁駆動回路、３６…電子スロットル駆動回路、３７…通信用インターフェース回路。
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンおよびモータを備えたハイブリッド車両の制御装置に関し、特に始動時のエンジンおよびモータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エネルギー問題および環境問題に対して、エンジンとモータの双方を原動力とするハイブリッド車両が有効であるといわれている。すなわちエンジンとモータのハイブリッド車両においては、例えば、減速時などエンジンが負の仕事をするとき、モータをジェネレータとして機能させエネルギーの回生が可能となるので、エンジンのみを原動力とする車両と比較して燃費効率が向上する。また、始動時においては、モータでエンジンの自立回転可能回転数まで上昇させたのち、エンジンに燃料供給し燃焼を開始することが可能なため、始動時の排気低減にも有効である。
【０００３】
前述のようにハイブリッド車両においては、エンジンとモータの協調制御を行うことで、エンジンのみの車両と比較して燃費，排気のそれぞれを向上させることが可能である。
【０００４】
特開平９−２８００９１号においては、アイドル状態においてはエンジンに供給する混合気の空燃比を理論空燃比よりリーン側に設定するリーン制御手段を備えることを提案している。
【０００５】
特開平１０−８９１１５号においては、リーン運転時は理論空燃比運転時よりも電動モータによって大きなトルクアシストを行う制御手段を備えることを提案している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、いずれもハイブリッド車両始動後の通常走行時におけるエンジンとモータの協調制御についての制御装置についての発明であり、始動時における最適化までは保証されていない。
【０００７】
上記事情に鑑み本発明では、ハイブリッド車両の始動時において、始動状態に応じて、最適なエンジンとモータの始動を実現する制御装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するべく、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、基本的には、燃料の燃焼によって作動するエンジンと電気エネルギーで作動する電動モータを動力源に持つハイブリッド車両の制御装置であって、始動時目標モータ回転数を演算する手段と、前記始動時目標モータ回転数に基づいて始動時目標エンジントルクを演算する手段と、前記始動時目標エンジントルクと前記始動時目標モータ回転数とに応じて始動時目標空燃比を求める手段と、前記始動時目標エンジントルクに基づいて目標燃料噴射量を演算する手段と、前記始動時目標空燃比と前記目標燃料噴射量から目標空気量を演算する手段と、前記目標燃料噴射量に基づいて燃料噴射量を制御する手段と、前記目標空気量に基づいて空気量を制御する手段と、を備えたことを特徴としている。
本発明のハイブリッド車両の制御装置の他の態様としては、燃料の燃焼によって作動するエンジンと電気エネルギーで作動する電動モータを動力源に持つハイブリッド車両の制御装置であって、始動時目標モータ回転数を演算する手段と、前記始動時目標モータ回転数に基づいて始動時目標エンジントルクを演算する手段と、前記始動時目標エンジントルクと前記始動時目標モータ回転数とに応じて始動時目標空燃比を求める手段と、前記始動時目標エンジントルクと前記始動時目標空燃比に基づいて目標空気量を演算する手段と、空気量を検出する手段と、前記空気量と始動時目標空燃比に基づいて目標燃料噴射量を演算する手段と、前記目標燃料噴射量に基づいて燃料噴射量を制御する手段と、前記目標空気量に基づいて空気量を制御する手段と、を備えたことを特徴としている。
また、本発明のハイブリッド車両の制御装置の具体的な態様としては、前記始動時モータ回転数は、前記エンジンに関するパラメータもしくは前記モータに関するパラメータに基づいて演算し、前記エンジンに関するパラメータは、エンジン冷却水温とし、前記モータに関するパラメータは、バッテリーの蓄電量とすることを特徴としている。
本発明は、例えば、始動時においては、まずバッテリーの蓄電量ＳＯＣ(Stateof Charge)等のモータに関するパラメータに基づいて、モータの始動回転数を決定する。次にモータの始動回転数に基づいて、エンジンの自立回転数を維持するのに必要なエンジンの目標トルクを演算する。エンジンの目標トルクに基づいて、目標空燃比を演算し、目標トルク，目標空燃比を実現するよう目標燃料噴射量、目標空気量を決定し、燃料噴射量および空気量を制御するものである。目標トルクを実現する目標燃料噴射量はたとえば燃料の気化率を考慮して決定するのもよい。燃料の気化率はエンジンの冷却水温から推定して得ることも可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１に実施例１の概念図を示す。図１に示されるように、始動時目標モータ回転数を演算する手段と、始動時目標モータ回転数に基づいて始動時目標エンジントルクを演算する手段と、始動時目標モータ回転数と始動時目標エンジントルクに基づいて始動時目標空燃比を演算する手段と、始動時目標エンジントルクに基づいて目標燃料噴射量を演算する手段と、始動時目標空燃比と目標燃料噴射量から目標空気量を演算する手段と、目標燃料噴射量に基づいて燃料噴射量を制御する手段と、目標空気量に基づいて空気量を制御する手段とを備えている。
【００１０】
図３は本実施例を示すハイブリッド車両のシステム図である。
【００１１】
燃料の燃焼圧を原動力とするエンジン１と電気エネルギーを原動力とするモータ２の二つの原動機を有する。バッテリー６から供給される電気エネルギーはインバータ５を介してモータ２に供給される。またモータの動力は変速機４を適切なトルクに変換され、プーリー７を介してエンジンに伝わる。運転条件に応じては、エンジンの動力が逆にプーリー７を介して、モータ２に伝わりモータ２内で発電を行い、発電された電気エネルギーはバッテリー６に蓄電される。このように、モータは駆動力アシストおよびジェネレータの２つの機能を有するが、車両の運転状態に応じてどちらの機能を用いるかはモータ／ジェネレータコントロールユニット１０によって制御される。エンジンおよびモータのトルクは駆動シャフト８を介して、変速機３に入力されるここで車両の運転状態に応じて適切なトルクを出力されるよう変速比が変速機コントロールユニット１１によって制御される。エンジン１の運転状態はエンジンコントロール９によって制御される。
【００１２】
図４はエンジンのシステム図である。多気筒で構成されるエンジン１において、外部からの空気はエアクリーナ１２を通過し、吸気マニホールド１５，コレクタ１６を経てシリンダー内に流入する。流入空気量は電子スロットル１４により調節される。エアフロセンサ１３では流入空気量が検出される。クランク角センサ２５では、クランク軸の回転角１度毎に信号が出力される。水温センサ２４はエンジンの冷却水温度を検出する。またアクセル開度センサ２３は、アクセル
２６の踏み込み量を検出し、それによって運転者の要求トルクを検出する。アクセル開度センサ２３，エアフロセンサ１３，電子スロットル１４に取り付けられた開度センサ１７，クランク角センサ２５，水温センサ２４のそれぞれの信号はコントロールユニット９に送られ、これらセンサ出力からエンジンの運転状態を得て、空気量，燃料噴射量，点火時期のエンジンの主要な操作量が最適に演算される。コントロールユニット９内で演算された燃料噴射量は開弁パルス信号に変換され、燃料噴射弁１８に送られる。またコントロールユニット９で演算された点火時期で点火されるよう駆動信号が点火プラグ１９に送られる。噴射された燃料は吸気マニホールドからの空気と混合されエンジン１のシリンダー内に流入し混合気を形成する。混合気は所定の点火時期で点火プラグ１９から発生される火花により爆発しその燃焼圧によりピストンを押し下げエンジンの動力となる。爆発後の排気は排気マニホールド１０を経て三元触媒１１に送り込まれＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘの各排気成分は触媒内で浄化され、再び外部へと排出される。排気還流管２７を通って排気の一部は吸気側に還流される。還流量はバルブ２８によって制御される。Ａ／Ｆセンサ２２はエンジン１と三元触媒２１の間に取り付けられており、排気中に含まれる酸素濃度に対して線形の出力特性を持つ。排気中の酸素濃度と空燃比の関係はほぼ線形になっており、したがって酸素濃度を検出するＡ／Ｆセンサ２２により空燃比を求めることが可能となる。コントロールユニット９ではＡ／Ｆセンサ２２の信号から三元触媒上流の空燃比を算出し、エンジンシリンダー内混合気の空燃比が目標空燃比となるよう燃料噴射量もしくは空気量に逐次補正するＦ／Ｂ制御を行う。図５はエンジンコントロールユニット９の内部を示したものである。エンジンコントロールユニット９内にはＡ／Ｆセンサ，温度センサ，スロットル弁開度センサ，エアフロセンサ，エンジン回転数センサ，水温センサの各センサ出力値が入力され、入力回路３２にてノイズ除去等の信号処理を行った後、入出力ポート３３に送られる。入力ポートの値はＲＡＭに保管され、ＣＰＵ２９内で演算処理される。演算処理の内容を記述した制御プログラムはＲＯＭ３０に予め書き込まれている。制御プログラムに従って演算された各アクチュエータ作動量を表す値はＲＡＭに保管された後、出力ポートに送られる。火花点火燃焼時に用いられる点火プラグの作動信号は点火出力回路内の一次側コイルの通流時はＯＮとなり、非通流時はＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号がセットされる。点火時期はＯＮからＯＦＦになる時である。出力ポートにセットされた点火プラグ用の信号は点火出力回路３４で燃焼に必要な十分なエネルギーに増幅され点火プラグに供給される。また燃料噴射弁の駆動信号は開弁時ＯＮ，閉弁時ＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号がセットされ、燃料噴射弁駆動回路３５で燃料噴射弁を開くに十分なエネルギーに増幅され燃料噴射弁に送られる。電子スロットル１４の目標開度を実現する駆動信号は、電子スロットル駆動回路３６を経て、電子スロットル１４に送られる。以下、ＲＯＭ３０に書き込まれる制御プログラムについて述べる。また、モータ／ジェネレータコントロールユニット１０および変速機コントロールユニット１１との間で各種データを通信するためのインターフェース３７を備え、モータおよび変速機との強調制御が可能である。図６は制御全体を表したブロック図で、燃料先行型のトルク制御の構成となっている。本制御は始動時モータ回転数演算部，始動時目標トルク演算部，燃料噴射量演算部，始動時目標当量比演算部，目標空気量演算部，実空気量演算部，目標スロットル開度演算部，スロットル開度制御部からなる。
【００１３】
まず、始動時モータ回転数演算部ではバッテリーの蓄電量ＳＯＣ(State Of
Charge）から最適な始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅを演算する。次に目標トルク演算部で始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅとエンジン回転数Ｎｅから目標トルクＴｇＴｃを演算する。次に目標トルクを実現する燃料噴射量とＴＩ０を演算する。燃料噴射量補正部では、燃料噴射量ＴＩ０がシリンダー内空気の位相に合うように、位相補正を施す。補正後の燃料噴射量をＴＩとする。目標当量比演算部では、目標トルクＴｇＴｃと始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅから目標当量比
ＴｇＦｂｙａを演算する。燃料と空気の比を当量比であつかうのは演算上都合がよいからであり、空燃比で扱うことも可能である。目標空気量演算部では燃料噴射量ＴＩ０と目標当量比ＴｇＦｂｙａから目標空気量ＴｇＴｐを演算する。後述するが、目標空気量ＴｇＴｐは便宜的に一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する空気量に規格化した値としている。実空気量演算部ではエアフロセンサで検出される空気の質量流量であるＱａを、ＴｇＴｐと同次元である一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する実空気量Ｔｐに換算して出力する。目標スロットル開度演算部では、目標空気量Ｔｐと実空気量Ｔｐに基づいて目標スロットル開度ＴｇＴｖｏを演算する。スロットル開度演算部では目標スロットル開度ＴｇＴvoと実開度Ｔｖｏからスロットル操作量Ｔｄｕｔｙを演算する。Ｔｄｕｔｙは、スロットルモータ駆動用電流を制御する駆動回路へ入力されるＰＷＭ信号のデューティ比を表す。以下、各制御ブロックの詳細説明を行う。
１．始動時モータ回転数演算部（図７）
図７に示されるものであり、バッテリーの蓄電量ＳＯＣ(State Of Charge）から最適な始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅを演算する。なお、ＳＯＣが所定値以下の時は、モータによる始動は行わず、ＴｇＮｅ＝０とする。
２．始動時目標トルク演算部（図８）
図８に示されるものであり、ＴｇＴｃは目標燃焼圧相当トルクを示す。ＴgＴcは始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅと実エンジン回転数Ｎｅから演算される。
ＴｇＮｅ＝０のときはエンジンだけで自立回転可能なトルクを出力するよう演算される。ＴｇＴｌはアイドル回転数維持分相当空気流量である。ここに、オフアイドル時はトルク制御、アイドル時は出力制御であるので、アイドル制御の操作量は出力と比例関係にあるストイキ時の空気流量とする。出力からトルクへ次元変換を行うためのゲインを設けてある。またエアコン（ＡＣ）ＯＮ時は相当負荷を補正する。また電機負荷がある時は相当負荷を補正する。またＴｇＴｌはシリンダ内にオイルが逆流しない程度の空気量を確保するためのＢＣＶ分として下限値を設ける。アイドルＦ／Ｂ制御はＦ／Ｆ分の誤差を補正するために、アイドル時のみ機能する。Ｆ／Ｂ制御の制御量は回転数Ｎｅとし、操作量は空気量とする。Ｆ／Ｂ制御のアルゴリズムはここでは特に示さないが、例えばＰＩＤ制御などが考えられる。アイドル判定部は、アクセル開度Ａｐｏが所定値より小さい場合にアイドルとする。ＴｂｌＴｇＴａ，ＴｂｌＴｇＴｆの設定値は実機のデータから決定するのが望ましい。
３．燃料噴射量演算部（図９）
ここでは目標燃焼圧トルクＴｇＴｃを燃料噴射量に変換する。ここにＴＩ０は一気筒，一サイクルあたりの燃料噴射量であり、したがって、ＴＩ０はトルクと比例する。この比例関係を用いてＴｇＴｃをＴＩ０に変換する。ゲインでもよいが、多少の誤差があることを考慮してテーブル変換としてもよい。設定値は実機データから決定するのが望ましい。また図９に示されるように水温Ｔｗｎに応じてＴＩ０の値を変化させてもよい。これは始動時の燃料の気化率を考慮することで、より最適な燃料をエンジン供給することを可能とするためである。
４．燃料噴射量補正部（図１０）
ここでは燃料噴射量ＴＩ０をシリンダ内空気の位相に合わせるための補正を行う。スロットルからシリンダまでの空気の伝達特性を無駄時間＋一次遅れ系で近似している。無駄時間を表すパラメータｎ１、一次遅れ系の時定数相当パラメータＫａｉｒの設定値は実機データから決定するのが望ましい。またｎ１，Ｋairは種々の運転条件によって変化させてもよい。
５．始動時目標当量比演算部（図１１）
ここでは、始動時目標当量比の演算を行う。始動時目標当量比マップＭtgfbaを目標燃焼圧トルクＴｇＴｃと始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅから参照される値を目標当量比ＴｇＦｂｙａとする。
６．目標空気量演算部（図１２）
ここでは目標空気量を演算する。便宜上、目標空気量は一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する空気量に規格化した値として演算する。図１２に示されるように目標空気量ＴｇＴｐは
ＴｇＴｐ＝ＴＩ０×（１／ＴｇＦｂｙａ）
で演算される。
７．実空気量演算部（図１３）
ここでは実空気量を演算する。便宜上、実空気量は図１３に示されるように一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する空気量に規格化した値として演算する。ここにＱａはエアフロセンサ１３で検出された空気流量である。またＫはＴｐが理論空燃比時の燃料噴射量となるよう決定する。Ｃｙｌはエンジンの気筒数である。
８．目標スロットル開度演算部（図１４）
ここでは目標空気量ＴｇＴｐと実空気量Ｔｐと回転数Ｎｅから目標スロットル開度ＴｇＴＶＯを求める。本ブロックでは目標空気量ＴｇＴＰと実空気量Ｔｐから目標スロットル開度ＴｇＴＶＯをＦ／Ｂ制御によって求める。Ｆ／Ｂ制御はＰＩＤ制御としている。各ゲインはＴｇＴＰとＴｐの偏差の大きさで与えるようにしているが、具体的な設定値は実機データより求めるのが望ましい。またＤ分には高周波ノイズ除去のためのＬＰＦ（ＬｏｗＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）を設けている。
９．スロットル開度制御部（図１５）
ここでは、目標スロットル開度ＴｇＴＶＯと実スロットル開度Ｔｖｏからスロットル駆動用操作量Ｔｄｕｔｙを演算する。なお、前述したようにＴｄｕｔｙはスロットルモータ駆動用電流を制御する駆動回路へ入力されるＰＷＭ信号のデューティ比を表す。ここでは、ＴｄｕｔｙをＰＩＤ制御により求めるものとしている。なお、詳細は特記しないがＰＩＤ制御の各ゲインは実機を用いて最適値にチューニングするのが望ましい。
（実施例２）
図２に実施例２の概念図を示す。図２に示されるように、始動時目標モータ回転数を演算する手段と、始動時目標モータ回転数に基づいて始動時目標エンジントルクを演算する手段と、始動時目標モータ回転数と始動時目標エンジントルクに基づいて始動時目標空燃比を演算する手段と、始動時目標エンジントルクと始動時目標空燃比に基づいて目標空気量を演算する手段と、空気量を検出する手段と、空気量と始動時目標空燃比に基づいて目標燃料噴射量を演算する手段と、目標燃料噴射量に基づいて燃料噴射量を制御する手段と、目標空気量に基づいて空気量を制御する手段とを備えている。
【００１４】
本実施例のハイブリッド車両のシステムは図３に示す実施例１と同じである。また、エンジンのシステムは図４に示す実施例１と同じである。エンジンコントロールユニット９の内部も図５に示す実施例１と同じである。
【００１５】
図１６は制御全体を表したブロック図で、空気先行型のトルク制御の構成となっている。本制御は始動時モータ回転数演算部，始動時目標トルク演算部，燃料噴射量演算部，始動時目標当量比演算部，目標空気量演算部，実空気量演算部，目標スロットル開度演算部，スロットル開度制御部からなる。
【００１６】
まず、始動時モータ回転数演算部ではバッテリーの蓄電量ＳＯＣ(State Of Charge）から最適な始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅを演算する。次に目標トルク演算部で始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅとエンジン回転数Ｎｅから目標トルクＴｇＴｃを演算する。目標当量比演算部では、目標トルクＴｇＴｃと始動時目標モータ回転数ＴｇＮｅから目標当量比ＴｇＦｂｙａを演算する。燃料と空気の比を当量比であつかうのは演算上都合がよいからであり、空燃比で扱うことも可能である。目標空気量演算部では目標トルクＴｇＴｃと目標当量比ＴｇＦｂｙａから目標空気量ＴｇＴｐを演算する。後述するが、目標空気量ＴｇＴｐは便宜的に一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する空気量に規格化した値としている。実空気量演算部ではエアフロセンサで検出される空気の質量流量であるＱａを、ＴｇＴｐと同次元である一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する実空気量Ｔｐに換算して出力する。目標スロットル開度演算部では、目標空気量Ｔｐとエンジン実回転数Ｎｅに基づいて目標スロットル開度ＴｇＴｖｏを演算する。スロットル開度演算部では目標スロットル開度ＴｇＴｖｏと実開度Ｔｖｏからスロットル操作量Ｔｄｕｔｙを演算する。Ｔｄｕｔｙは、スロットルモータ駆動用電流を制御する駆動回路へ入力されるＰＷＭ信号のデューティ比を表す。燃料噴射量演算部では実空気量Ｔｐと目標当量比ＴｇＦｂｙａから目標燃料噴射量ＴＩを求める。以下、各制御ブロックの詳細説明を行う。
１．始動時モータ回転数演算部（図７）
実施例１におけるものと同じである。
２．始動時目標トルク演算部（図８）
実施例１におけるものと同じである。
３．燃料噴射量演算部（図１７）
ここでは燃料噴射量ＴＩを演算される。図１７に示されるように、シリンダ内実空気量Ｔｐに目標当量比ＴｇＦｂｙａを乗じて得るものとする。また図１７に示されるように水温Ｔｗｎに応じてＴＩの値を変化させてもよい。これは始動時の燃料の気化率を考慮することで、より最適な燃料をエンジン供給することを可能とするためである。
４．始動時目標当量比演算部（図１１）
実施例１におけるものと同じである。
５．目標空気量演算部（図１８）
ここでは目標空気量を演算する。便宜上、目標空気量は一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する空気量に規格化した値として演算する。図１８に示されるように目標空気量ＴｇＴｐは目標トルクＴｇＴｃとエンジン実回転数Ｎｅから演算される基本目標空気量ＴｇＴｐ０を目標当量比ＴｇＦｂｙａで割ることで得られる。
６．実空気量演算部（図１９）
ここではシリンダ内実空気量Ｔｐを演算する。便宜上、実空気量は図１９に示されるように一サイクル当たりに一シリンダ内に流入する空気量に規格化した値として演算する。ここにＱａはエアフロセンサ１３で検出された空気流量である。またＫはＴｐ０が理論空燃比時の燃料噴射量となるよう決定する。Ｃｙｌはエンジンの気筒数である。また、Ｔｐ０はエアフロセンサ近傍の空気量であり、シリンダ内実空気量Ｔｐを演算するため、吸気管の伝達特性を無駄時間＋一次遅れで近似し、基本空気量Ｔｐ０に施す。ここに無駄時間はｎ１、時定数はＫａｉｒで表す。
７．目標スロットル開度演算部（図２０）
ここでは目標空気量ＴｇＴｐとエンジン実回転数Ｎｅから目標スロットル開度ＴｇＴＶＯを求める。
８．スロットル開度制御部（図１５）
実施例１におけるものと同じである。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンおよびモータを備えたハイブリッドエンジンの制御装置において、特に始動時においてエンジンとモータに最適な始動状態を実現するよう、エンジンのトルク，エンジンの空燃比，モータの回転数を制御するので、始動性，排気，燃費が好適に制御される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のハイブリッド車両の制御装置の概念図。
【図２】本発明の実施例２のハイブリッド車両の制御装置の概念図。
【図３】実施例１，２におけるハイブリッド車両のシステム図。
【図４】実施例１，２におけるエンジンのシステム図。
【図５】実施例１，２におけるエンジンコントロールユニットの内部を表した図。
【図６】実施例１における制御全体を表したブロック図。
【図７】実施例１における始動時モータ回転数演算部を表したブロック図。
【図８】実施例１における始動時目標トルク演算部のブロック図。
【図９】実施例１における燃料噴射量演算部のブロック図。
【図１０】実施例１における燃料噴射量補正部のブロック図。
【図１１】実施例１における始動時目標当量比演算部のブロック図。
【図１２】実施例１における目標空気量演算部のブロック図。
【図１３】実施例１における実空気量演算部のブロック図。
【図１４】実施例１における目標スロットル開度演算部のブロック図。
【図１５】実施例１におけるスロットル開度制御部のブロック図。
【図１６】実施例１における制御全体を表したブロック図。
【図１７】実施例１における燃料噴射量演算部のブロック図。
【図１８】実施例１における目標空気量演算部のブロック図。
【図１９】実施例１における実空気量演算部のブロック図。
【図２０】実施例１における目標スロットル開度演算部のブロック図。
【符号の説明】
１…エンジン、２…モータ／ジェネレータ、３…車体駆動力制御用変速機、４…モータ駆動力制御用変速機、５…インバータ、６…バッテリー、７…プーリー、８…駆動軸、９…エンジンコントロールユニット、１０…モータ／ジェネレータコントロールユニット、１１…変速機コントロールユニット、１２…エアクリーナ、１３…エアフロセンサ、１４…電子スロットル、１５…吸気管、１６…コレクタ、１７…スロットル開度センサ、１８…筒内噴射用燃料噴射弁、１９…点火プラグ、２０…排気管、２１…三元触媒、２２…Ａ／Ｆセンサ、２３…アクセル開度センサ、２４…水温センサ、２５…エンジン回転数センサ、２６…アクセル、２７…排気還流管、２８…排気還流量調節バルブ、２９…コントロールユニット内に実装されるＣＰＵ、３０…コントロールユニット内に実装されるＲＯＭ、３１…コントロールユニット内に実装されるＲＡＭ、３２…コントロールユニット内に実装される各種センサの入力回路、３３…各種センサ信号の入力、アクチュエータ動作信号を出力するポート、３４…点火プラグに適切なタイミングで駆動信号を出力する点火出力回路、３５…燃料噴射弁に適切なパルスを出力する燃料噴射弁駆動回路、３６…電子スロットル駆動回路、３７…通信用インターフェース回路。
Claims (5)
- 燃料の燃焼によって作動するエンジンと電気エネルギーで作動する電動モータを動力源に持つハイブリッド車両の制御装置であって、
始動時目標モータ回転数を演算する手段と、前記始動時目標モータ回転数に基づいて始動時目標エンジントルクを演算する手段と、前記始動時目標エンジントルクと前記始動時目標モータ回転数とに応じて始動時目標空燃比を求める手段と、前記始動時目標エンジントルクに基づいて目標燃料噴射量を演算する手段と、前記始動時目標空燃比と前記目標燃料噴射量から目標空気量を演算する手段と、前記目標燃料噴射量に基づいて燃料噴射量を制御する手段と、前記目標空気量に基づいて空気量を制御する手段と、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。 - 燃料の燃焼によって作動するエンジンと電気エネルギーで作動する電動モータを動力源に持つハイブリッド車両の制御装置であって、
始動時目標モータ回転数を演算する手段と、前記始動時目標モータ回転数に基づいて始動時目標エンジントルクを演算する手段と、前記始動時目標エンジントルクと前記始動時目標モータ回転数とに応じて始動時目標空燃比を求める手段と、前記始動時目標エンジントルクと前記始動時目標空燃比に基づいて目標空気量を演算する手段と、空気量を検出する手段と、前記空気量と前記始動時目標空燃比に基づいて目標燃料噴射量を演算する手段と、前記目標燃料噴射量に基づいて燃料噴射量を制御する手段と、前記目標空気量に基づいて空気量を制御する手段と、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。 - 前記始動時モータ回転数は、前記エンジンに関するパラメータもしくは前記モータに関するパラメータに基づいて演算することを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記エンジンに関するパラメータは、エンジン冷却水温とすることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記モータに関するパラメータは、バッテリーの蓄電量とすることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
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