JP5143145B2 - ハイブリッド車用エンジン制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電制スロットル弁を備えたエンジン（内燃機関）と電動機兼発電機の両方が搭載されるハイブリッド車用のエンジン制御装置に係り、特に、電制スロットル弁の開度特性の経時劣化等による変化分を学習する際に、上記電動機兼発電機を利用するようにしたものに関する。

車載用エンジンに備えられる電制スロットル弁の制御システムでは、通常、予め実験等により求められたスロットル開度と吸入空気量との関係（以下、スロットル開度特性と称する）が記憶装置に記憶されており、エンジン運転時には、アクセル操作量等に基づいて目標吸入空気量を設定するとともに、実際に吸入される空気量（エアーフローセンサにより検出される吸入空気量）が前記目標吸入空気量となるように、前記スロットル開度特性を基準にそのとき要求されるスロットル開度を算出し、この算出されたスロットル開度となるように、スロットル弁（の弁体）をモータ等のアクチュエータにより回動させるようになっている（下記特許文献１等を参照）。

前記スロットル開度特性は、電制スロットル弁を含むエンジンの個体差や経時劣化等により相違・変化するため、例えば、アイドル運転時に、エアフローセンサで検出される吸入空気量と目標吸入空気量等が等しくなるようにスロットル開度のフィードバック制御を行なう等して、スロットル開度特性の変化分（ずれ）を学習し、該学習で得られた特性変化分（学習値）を用いて前記スロットル開度特性を補正することがなされている。

また、ブローバイガス混入等に起因して、吸気通路におけるスロットル弁部分にガム質の異物が付着すること（以下、デポ付着と称す）等によっても、スロットル開度特性が変化（一般的にはスロットル開度に対し、吸入空気量が減少する方向）することから、定期的に前記特性変化分の学習を行ってスロットル開度特性を補正する必要がある。

また、エンジン回転数及び負荷が変化する過渡状態においては、エアフローセンサによる検出吸入空気量には、吸気管容積（吸気通路におけるスロットル弁より下流側の容積）による位相遅れが発生するため、スロットル開度との相関関係確保の観点から、前記学習は、エンジンが安定した運転状態にあるとき、すなわちアイドル運転時に行なうのが一般的である。

なお、前記スロットル開度特性としては、スロットル開度と吸入空気量との関係を用いるのが普通であるが、それに代えて、スロットル開度と吸気通路におけるスロットル弁部分の実効通路断面積（以下、スロットル開口面積と称す）との関係を用いる場合もある。

特許第３４４５５００（特開２０００−７３８３１）号公報

従来の制御技術では、上記したように、特性変化分の学習を、通常、エンジンの運転状態が安定しているアイドル運転時（スロットル開度がアイドル開度にある状態）に行うようにされている。ところが、上記アイドル運転状態での学習で得られた学習値に基づいて、他の運転状態（スロットル開度がアイドル開度以外にある状態）についてスロットル開度特性の補正を行なうと、その運転状態如何によっては上記学習値に基づく補正が過大あるいは過小となってエンジンの運転性・安定性が低下してしまうことがある。

すなわち、横軸にスロットル開度、縦軸に吸入空気量（スロットル開口面積と等価）がとられた図５に、スロットル開度特性（初期特性と実際の特性と従来の学習後の特性）が示されているように、前記特性変化分の学習を行なう学習ポイントがアイドル運転時のスロットル開度（アイドル開度）のみとなっており、このアイドル開度で得られた学習値（特性変化分＝スロットル開度のずれ）を、全スロットル開度に加算してスロットル開度特性を補正するようにされている。

そのため、学習後のスロットル開度特性と実際に要求される適正なスロットル開度特性との間に大きなずれ（特にスロットル開度が大の領域）が発生し、エンジンの運転性・安定性を損なうおそれがあった。

そのため、特性変化分の学習をアイドル運転状態以外の運転状態でも行なうことが望ましいが、アイドル運転状態以外の運転状態では、運転者のアクセル操作によるトルク要求等が優先されるため、特性変化分の学習のためにスロットル開度を変化させることや、スロットル開度を一定開度で一定時間保持しておくこと等は難しい。

したがって、特性変化分の学習は、従前通り、運転者のアクセル操作によるトルク要求等の無いアイドル運転状態で行なわざるを得ないが、アイドル運転時に、運転者のアクセル操作とは無関係に、特性変化分の学習のためにスロットル開度を変化させれば、それに伴いエンジン回転数が変化し、急激にスロットル開度を大きくした際にはエンジン回転数が吹き上がる等してしまい、運転者等が違和感、不快感を抱くだけでなく、当該車両に対する信頼性等も損なわれてしまうおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、運転者等に違和感、不快感等を抱かせることなく、アイドル開度以外の開度についても、スロットル開度特性を適正に補正することのできるハイブリッド車両用エンジン制御装置を提供することにある。

つまり、本発明は、ハイブリッド車両の特徴を生かし、車両駆動に供するエンジントルク要求の無いアイドル運転時において、電動機兼発電機による電力回生を利用して、アイドル開度以外のスロットル開度においても特性変化分の学習を可能にすること、言い換えれば、アイドル開度以外に、幾つかの（多数の）スロットル開度学習ポイントを設定可能とすることにある。

上記目的を達成すべく、本発明に係るハイブリッド車用エンジン制御装置の第１態様は、基本的には、電制スロットル弁を具備するエンジンと電動機兼発電機の両方が搭載されるハイブリッド車用エンジン制御装置であって、予め実験等により求められた初期スロットル開度特性からの特性変化分を学習してスロットル開度特性を補正する特性変化分学習手段を備え、該学習手段は、車両駆動に供するエンジントルク要求の無いアイドル運転時において、前記スロットル開度をアイドル開度以外の幾つかの開度に変化させるとともに、その幾つかの開度毎に、スロットル開度を大きくすることによって発生する余剰エンジントルクを、前記電動機兼発電機に電力回生を行なわせることによって吸収しながら、前記特性変化分を学習するようにされていることを特徴としている。

本発明の第２態様では、前記学習手段が、前記特性変化分の学習を、スロットル開度特性に無視できない変化が発生したであろうと予想される時期、あるいは、スロットル開度特性の変化が車両挙動に大きく影響を及ぼすであろうと予想される時期に行なうようにされる。

本発明の第３態様では、前記学習手段が、スロットル開度特性に無視できない変化が発生した時期を、車両の走行距離、エンジン回転数積算値、燃料状態、及びアイドル回転数フィードバック制御時の空気量補正値のうちの少なくても１つに基づいて推定するようにされる。

本発明の第４態様では、前記学習手段が、前記特性変化分の学習を行なうか否かを、バッテリ残量等のバッテリ状態に基づいて判断するようにされる。

本発明の第５態様では、前記学習手段が、前記特性変化分の学習を行なうべき時期が来ると予想される場合、前記特性変化分の学習を行なう前に、ＥＶ走行モードの頻度を増やすようにされる。

本発明の第６態様では、前記学習手段は、エンジンの運転状態等に応じて、前記特性変化分の学習を行なうべきスロットル開度及びそのスロットル開度における学習頻度を変化させるようにされる。

本発明に係るエンジンの制御装置では、アイドル運転時に、スロットル開度特性の特性変化分の学習を行なうためにスロットル開度を大きくするとともに、スロットル開度を大きくしたことによる余剰エンジントルクを電動機兼発電機の電力回生により吸収するようにされるので、回転数の吹き上がり等を抑えることが可能となり、アイドル開度以外の開度についても、運転者等に違和感、不快感等を抱かせることなく、スロットル開度特性の変化分の学習を確実にかつ安定して行なうことができ、その結果、スロットル開度特性を適正に補正することができる。この場合、電力回生量としてスロットル開度増加分を相殺するような値に設定することにより、任意のスロットル開度での特性変化分の学習が可能となる。言い換えれば、任意の多数のスロットル開度を学習ポイントとして設定することができ、各学習ポイントのスロットル開度とそれぞれの開度についての吸入空気量との関係を精度良く学習することが可能となる。

また、ハイブリッド車両ではアイドル運転状態がほとんど存在しないため、成行きでの特性変化分の学習がほとんどできない。そのため、能動的に特性変化分の学習向けの運転点を設定する必要がある。一方で特性変化分の学習用の運転は、動力性能に加担しない無駄な運転であるため極力少なくする必要がある。そこで、前記第２態様のように、スロットル開度特性の学習が真に必要なシーンに限定して学習を行うことで燃費悪化を最小限に抑えることができる。

一般にスロットル開度特性は、燃焼状態やその燃焼状態での継続時間等によりデポ付着量等が増えていくことに伴って変化していく。そこで、特性変化分の学習を開始するトリガとして第３態様に記載の如くのパラメータを用いることによりタイムリーにかつ必要な場合に限定して特性変化分の学習を行なうことができる。

本発明において、特性変化分の学習は、電動機兼発電機の電力回生を伴いながら実行されるため、バッテリが充電されることになる。バッテリ充電量が高い状態で特性変化分の学習を開始した場合、学習途中でバッテリがフル充電してしまうことにより電力回生制御がキャンセルされ、エンジントルクが吸収されずに回転数吹き上がり等が発生してしまうことがある。このような状態では学習が完了しない上に、回転数吹き上がりの車両挙動に対して運転者に不安感を与えてしまうことになる。そこで、第４態様のように、バッテリ状態に応じて学習を行えばよい。すなわち、特性変化分の学習を実行してもバッテリがフル充電に至らないような状態のときに学習を実行する。

通常、バッテリ状態は、バッテリ性能から力行と回生を行うのに都合のいいポイントとなるように制御されている。スロットル開度学習ポイントが多数設定されている場合には、特性変化分の学習が長時間必要となり回生量が大きくなる。この場合には、特性変化分の学習による回生量増大が予め予想できるため、第５態様に記載の如くに、学習直前にバッテリを消費するように力行運転、すなわちＥＶ走行モードの頻度を多くすることにより、継続して広範囲の学習が可能となる。また、スロットル開度小時の学習とスロットル開度大時の学習とでは、回生される電力量が異なる。そこで、学習が実行されるスロットル開度に応じてＥＶ走行モードの割合を変えることにより、学習が途中でキャンセルされた場合のバッテリ残量の極端な低下を防ぐことができる。

本発明において、特性変化分の学習は、電力回生によるエネルギー回収を行うものの、エンジンを学習のために低負荷から高負荷まで運転するために燃費が悪化する。スロットル開度全領域で定期的に学習することが、精度向上の観点から最も望ましいが、燃費悪化の要因となる。そこで、第６態様に記載の如くに、実運転上最も使われるスロットル開度付近の学習頻度を増やす一方で、使用頻度の少ないスロットル開度大領域の学習頻度を少なくすることで、学習精度向上させつつ燃費の悪化を最小限に留めることが可能となる。

本発明に係るエンジン制御装置の一実施例を、それが適用されたハイブリッド車両用エンジンと共に示す概略構成図。 本発明に係るエンジン制御装置の主要部を構成するＥＣＵ周りの構成を示す図。 目標スロットル開度の演算例の説明に供されるブロック図。 目標トルク−スロットル開口面積（吸入空気量）−スロットル開度の関係の一例を示す相関図。 従来におけるスロットル開度特性の変化分の学習並びに特性の補正の説明に供される図。 スロットル開度特性変化分を学習する際の処理手順の一例を示すフローチャート。 スロットル開度学習ポイントを多数設定した場合においてスロットル開度特性変化分を学習する際の処理手順の一例を示すフローチャート。 スロットル開度学習ポイントを多数設定した場合においてスロットル開度特性変化分を学習する際の各部の挙動例を示すタイムチャート。 本発明におけるスロットル開度特性の変化分の学習並びに特性の補正の説明に供される図。 スロットル開度学習ポイントを多数設定した場合においてスロットル特性変化分を学習する際に学習ポイント毎に学習頻度を変える例の説明に供される図。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係るエンジン制御装置の一実施例を、それが適用されたハイブリッド車両用エンジンと共に示す概略構成図である。

図示のエンジン１は、ＤＯＨＣ型の多気筒４サイクルエンジンであり、シリンダヘッド２Ａとシリンダブロック２Ｂとからなるシリンダ２を備え、シリンダヘッド２Ａには、吸気弁３２用のカム軸３１と、排気弁３４用のカム軸３３が配設され、シリンダブロック２Ｂにはピストン５が摺動自在に嵌挿され、ピストン５上方には、所定形状の燃焼室（天井ないしルーフ部）を持つ燃焼作動室３が画成され、この燃焼作動室３には、点火コイル等からなる点火ユニット２３に接続された点火プラグ２２が臨設されている。

燃料の燃焼に供せられる空気は、エアークリーナ１１から、ホットワイヤ式等のエアフローセンサ４３や電制スロットル弁１３が配在されたスロットルボディ（管状通路部分）１２、コレクタ１４、吸気マニホールド（多岐管）１５、吸気ポート１６等からなる吸気通路２０を通り、その下流端（吸気ポート１６端部）に配在された吸気弁３２を介して各気筒の燃焼作動室３に吸入される。また、吸気通路２０の下流部分（吸気マニホールド１５）には、各気筒毎に、吸気ポート１６に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２１が臨設されるとともに、吸気圧センサ４４が配設されている。なお、前記スロットルボディ１２には、電制スロットル弁１３の開度を検出するスロットル（開度）センサ４２に取り付けられている。

燃焼作動室３に吸入された空気と燃料噴射弁２１から噴射された燃料との混合気は、点火プラグ２２による火花点火により燃焼せしめられ、その燃焼廃ガス（排気ガス）は、燃焼作動室３から排気弁３４を介して排気ポート、排気マニホールド、排気浄化用触媒（例えば三元触媒）４８が設けられた排気管等からなる排気通路４０を通って外部（大気中）に排出される。排気通路４０における触媒４８より上流側には酸素濃度センサ（空燃比センサ）１７が配在されている。

また、各気筒毎に配備された燃料噴射弁２１には、燃料タンク内の燃料（ガソリン等）が燃料ポンプや燃圧レギュレータ等を備えた燃料供給機構により所定燃圧に調圧されて供給され、燃料噴射弁２１は、本実施例のエンジン制御装置の主要部を構成するエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと称す）８から供給される、そのときの運転状態に応じたパルス幅（開弁時間に相当する）を持つ駆動パルス信号により開弁駆動され、その開弁時間に応じた量の燃料を吸気ポート１６に向けて噴射するようになっている。

また、エンジン１には、エンジン冷却水温を検出する水温センサ４１、クランク軸６の回転角度を検出して、クランク軸６の回転位置を表す角度信号を出力するクランク角センサ４５、吸気弁３２を駆動するカム軸３１の回転角度を検出して、カム軸３１の回転位置を表す角度信号を出力するカム角センサ４６等が配備されており、それらから得られる信号もＥＣＵ８に供給される。

本実施例のＥＣＵ８は、そのハードウェア自体はよく知られたもので、図２に示される如くに、その主要部が、ＭＰＵ８ａ、ＥＰ−ＲＯＭ８ｂ、ＲＡＭ８ｃ、及びＡ／Ｄ変換器を含むＩ／Ｏ用ＬＳＩ８ｄ等で構成される。

Ｉ／Ｏ用ＬＳＩ８ｄの入力側には、クランク角センサ４５、カム角センサ４６、水温センサ４１、スロットルセンサ４２、エアフローセンサ４３、吸気圧センサ４４を含む各種のセンサ類からの信号が供給される。

また、本実施例のエンジン制御装置８が適用されるハイブリッド車では、ＥＣＵ８とは別に、マイクロコンピュータを内蔵した統合コントロールユニット（以下、ＴＣＵと称す）を有しており、ＴＣＵからＥＣＵ８へ、実現すべき目標トルク要求やエンジンを一時的に停止させるアイドルストップ要求、アイドルストップ制御を禁止させるアイドルストップ禁止要求などをＣＡＮ通信等のユニット間通信によりデータ送受信が行われる。

ＥＣＵ８は、これらの入力信号やユニット間通信信号に基づいて所定の演算処理を実行し、この演算結果として算定された各種の制御信号をＩ／Ｏ用ＬＳＩ８ｄから出力し、アクチュエータである燃料ポンプ（図示せず）、電制スロットル弁１３、燃料噴射弁２１、点火コイル２３等に所定の制御信号を供給して、スロットル開度制御、燃料噴射制御、点火時期制御等を実行する。

なお、本発明実施例が適用されるハイブリッド車両としては、発進時や低速走行時にはバッテリーに蓄えられた電気でＥＶ走行し、通常走行時にはエンジンを最大トルク近辺の低燃費回転域で稼働し、このときには発電機でバッテリー充電を行いながら速度制御を行うタイプのものが想定されているが、本発明の適用範囲は、このタイプに限定されるものではない。

次に、本発明の特徴部分である、アイドル運転時におけるスロットル開度特性の変化分の学習に関与する制御について、図３のブロック図及び図４のグラフを参照しながら説明する。

まず、運転者によるアクセル操作による要求トルク及び外部要求トルクを含むＴＣＵからの要求トルクに基づいて目標トルク（1）を演算する。演算された目標トルク（1）からエンジン特性に応じて一義的に求まる駆動力要求分としてのスロットル開口面積（吸入空気量に相当する）（2）を演算する。

これとは別に、ＩＳＣ制御空気量としてアクセルＯＦＦ時いわゆるアイドル運転状態でのエンジン回転数保持分を目標回転数と実エンジン回転数から演算し、トルク要求分と同様にＩＳＣ相当開口面積（3）を算出する。演算された駆動力要求分開口面積（2）とＩＳＣ相当開口面積（3）を加算して、現在の運転状態に必要なスロットル開口面積（4）とする。このスロットル開口面積（4）は、現在の運転状態に必要な吸入空気量に相当する。

次に、吸入空気量とスロットル開口面積とスロットル開度とは相関関係にあることから、例えば予め記憶装置（ＥＰ−ＲＯＭ８ｂ）に記憶されているスロットル開度−スロットル開口面積特性（前述したスロットル開度ー吸入空気量特性と同じく、スロットル開度特性と称する）を表すマップから目標スロットル開口面積（4）に相当するスロットル開度を読み出すことにより、最終的な目標スロットル開度（5）を求め、求められた開度（5）となるようにスロットル弁（の弁体）を回動させる制御を行なう。

ところが、図５を参照して前述したように、デポ付着等の経年変化により、スロットル開度を前記（5）にしても、実際のスロットル開口面積（吸入空気量）が前記（4）とはならず、吸入空気量に過不足が生じ、所要のトルクが得られない場合がある。

詳しくは、前述した予め記憶装置に記憶されているスロットル開度特性はあくまで初期特性であるため、デポ付着等の経年変化により、実際のスロットル開度特性は、初期スロットル開度特性からは変化しており、この変化が大きいと、初期スロットル開度特性を用いて求めたスロットル開度では結果的に吸入空気量が不足したり過剰になったりすることになる。言い換えれば、例えば、前記デポ付着が発生すると、スロットル開口面積が狭くなり、アクセル操作量等に応じて設定される目標吸入空気量を得るためにはスロットル開度をより大きくする必要がある。

そこで、本発明実施例においては、次のような方策をとるようにされる。

なお、図３においてハイブリッド車両では、エンジンが実現すべき目標トルクは統合コントロール装置によって算出されるために、目標トルク（1）算出にあたっては、アクセル開度の代わりに統合コントロール装置からの目標トルク要求が使われる。

まず、図６を参照しながら、特性変化分の学習方法について説明する。本学習方法は、特性変化分の学習値をスロットル開度情報として学習補正する方法である。この他に、特性変化分の学習値を開口面積情報として学習する方法も存在する。

ステップＳ１０２では、スロットルセンサ４２によって検出されたスロットル開度ＴＰＯ１から前回の特性変化分の学習値ＴＶＯＦＱＬ（初期値は０）を減算して補正スロットル弁開度ＴＰＯ１ＱＬを算出する。

ステップＳ１０４では、前記補正スロットル弁開度ＴＰＯ１ＱＬを補正スロットル開口面積ＡＴＰＯ１に変換する。

ステップＳ１０６では、前記補正スロットル開口面積ＡＴＰＯ１をエンジンの排気量ＶＯＬとエンジン回転速度ＮＥとで除算することにより、開口面積／吸引容積相当のＡＤＮＶＱＬを算出する。

ステップＳ１０８では、前記ＡＤＮＶＱＬから目標基本体積流量比ＱＨ０ＱＬを算出する。ここで、スロットル開口面積ＡＴＰＯ１が小さいところでは、ソニック流となって開口面積の増大に対して体積流量が比例的に増大するが、開口面積が増大するにつれて飽和状態に近づく特性となる。

ステップＳ１１０では、前記目標基本体積流量比ＱＨ０ＱＬに、基準状態（標準状態）での体積流量→質量流量変換係数を乗じることにより、基準状態での質量流量ＴＰＱＬＲに換算する。

ステップＳ１１２では、エアフローセンサ４３による質量流量ＴＰを読み込む。そして、ステップＳ１１４では、ステップＳ１１０で算出したスロットル開度に基づく質量流量ＴＰＱＬＲと、ステップ１１２で読み込んだ実際の質量流量ＴＰとを比較し、質量流量ＴＰＱＬＲの実際の質量流量ＴＰに対する偏差に対してスロットル弁の特性変化分の学習値ＴＶＯＦＱＬを設定する。

すなわち、質量流量ＴＰＱＬＲの方が実際の質量流量ＴＰより大きければ（小さければ）、スロットル開度の検出値が実際の開度より大きい（小さい）ので、特性変化分の学習値ＴＶＯＦＱＬを正（負）の値に設定し、ステップＳ１０２に戻ってスロットル弁開度の検出値を特性変化分の学習値ＴＶＯＦＱＬによって補正し、質量流量ＴＰＱＬＲを実際の質量流量ＴＰに近づけるように学習が進められる。

そして、学習回数をカウントしておき、ステップＳ１１６で該カウント値が所定値に達していれば学習が収束したと判断して該学習を終了する。

図７は、スロットル開口面積（スロットル開度）学習ポイントを多数設定した場合においてスロットル特性変化分を学習する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ２０２において、車両が所定距離走行したかどうかの判定を行う。所定距離走行したならば、デポ付着等によりスロットル開度特性が変化したとみなし特性変化分の学習を実行するためにステップＳ２０４へ進む。ここでは、学習開始のトリガとして走行距離を用いているが、スロットル開度特性が変化したであろう時期を推定できるエンジン回転数積算や燃料状態、アイドル回転数フィードバック制御時の空気量補正値等をトリガに用いてもよい。

ステップＳ２０４では、特性変化分の学習による電力回生が今後行われるとして、ＥＶ走行を重視した走行モードへと移行し、バッテリ残量ＳＯＣが少なくするような運転を行なう。

ステップＳ２０６では、車両としてエンジントルクが必要か否か（トルク要求の有り無し）を判定する。エンジントルクが必要な場合には、エンジンは必要とされる車両の動力性能を実現するための通常のトルク制御を行なう。

エンジントルクが必要でない場合、すなわち本来ならばアイドルストップに移行するようなシーンでは、エンジンは学習のために自由に制御することが可能となる。

ステップＳ２０８では、バッテリ残量ＳＯＣを判定する。バッテリ残量ＳＯＣが所定値以下であるならば、特性変化分の学習による電力回生を行ってもフル充電されることなく学習を完了できるため、次のステップＳ２１０へ移行する。なお、バッテリ残量ＳＯＣの判定閾値はこれから行なう学習時のスロットル開度に応じて可変とすることで、適度に学習を進めることが可能となる。

例えば、スロットル開度小時は、スロットル開度大時より学習実行による電力回生量が少ないため、スロットル開度大時よりバッテリ残量ＳＯＣの判定閾値を大きくすることが可能であり学習頻度を稼ぐことができる。

バッテリ残量ＳＯＣが所定値より大きい場合には学習をキャンセルし、ＥＶ走行等でバッテリ残量ＳＯＣが所定値になるまで待つ。

ステップＳ２１０では、目標スロットル開口面積を学習すべき値になるように設定する。学習すべき目標スロットル開口面積は予め決められた値としてもよいし、後述するようにエンジンの運転状態に応じて可変としても良い。

ステップＳ２１２では、ステップＳ２１０でスロットル開口面積（スロットル開度）をアイドル開口面積（アイドル開度）より大きくすることによって実現された余剰エンジントルクを吸収するために、電動機兼発電機を回生制御させる。これにより、アイドル開度以外の所定スロットル開度でエンジンが安定した状態を作り出す。

続くステップＳ２１４では、スロットル開度特性の特性変化分の学習が実行される。Ｓ２１４の中身は図６に示される処理動作となる。学習が終了したらステップＳ２１６へ移行し、次の目標スロットル開口面積で学習すべきか否かを判定する。次の目標スロットル開口面積で学習する場合には、ステップＳ２０６へ戻り同様の演算を実行する。学習すべき目標スロットル開口面積がなくなったら、ステップＳ２１８へ進み目標スロットル開口面積を通常状態に戻すとともに、ステップＳ２２０で電動機兼発電機の回生制御を解除して学習を終了する。

図８は、スロットル開口面積（スロットル開度）学習ポイントを多数設定した場合においてスロットル特性変化分を学習する際の各部の挙動例を示すタイムチャートである。

時点ｔ０〜ｔ１では、統合コントロールユニットＴＣＵからトルク要求が無くアイドル運転状態として特性変化分の学習を実行する。この状態ではトルク要求が無いためにほとんど発電は行われないため、バッテリ残量ＳＯＣの上昇はない。

アイドル運転状態（アイドル開口面積）での学習が終了するとｔ１においてバッテリ残量ＳＯＣが学習値許可上限値以下であるならば、トルク要求を次の学習すべき目標スロットル開口面積になるように所定分増やす。学習すべき目標スロットル開口面積を実現するには、図３にある目標トルク（1）から目標スロットル開口面積（4）を算出している処理の逆演算を、統合コントロールユニットＴＣＵで行ってＥＣＵ８に目標トルクを送信すればよい。もしくは、目標スロットル開口面積情報（5）を統合コントロールユニットＴＣＵに送って、ここで学習すべき目標スロットル開口面積になるようフィードバック制御を行い目標トルクをコントロールしてもよい。

目標トルクが増加するとそれに応じてスロットル開度が増加する。スロットル開度の増加により出力トルクが増加していくが、回転数フィードバック制御を行い電力回生量を増やすことにより回転数吹き上がりが抑えられ、スロットル開度大でも安定した運転状態を作ることが可能となる。このような安定した運転状態で時点ｔ１から時点ｔ２に至る期間のスロットル開口面積での特性変化分の学習を実行する。以下、時点ｔ２、ｔ３、ｔ４のように目標トルクを順次変えて目標スロットル開口面積を変化させながら、多数の学習ボイントにて特性変化分の学習を実行していき、全ての開口面積で学習が終了したら（時点ｔ５）、トルク要求を０にして、通常のアイドル運転状態の戻して学習を終了する。

ここで、統合コントロールユニットＴＣＵがアイドル運転不要と判断したら、アイドルストップに移行する。本例では時点ｔ０から時点ｔ５まで継続して特性変化分の学習を実行する例を示したが、例えば時点ｔ３でバッテリ残量ＳＯＣが学習許可上限値を超えた場合には、時点ｔ５のように通常のアイドル運転状態に戻して学習を終了する。その後、バッテリ残量ＳＯＣが学習許可上限値以下になった場合には、ｔ３の目標スロットル開口面積から学習を継続することになる。

図９は、上記のようにして、スロットル開口面積（スロットル開度）学習ポイントを多数設定した場合においてスロットル開度特性変化分の学習により補正されたスロットル開度特性の一例を示す。図５の従来例と比べると実線の初期特性に対し、幾つかのスロットル開度（ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４）での学習を行うことにより、実際の特性を精度良く反映することが可能となることが理解されよう。

本発明実施例では、本来アイドルストップ行なうシーンで、アイドルストップを禁止してトルクを出しながら多点で特性変化分の学習を実行するために、電力回生を行っているとしてもエネルギー効率の観点から燃費が悪化する。ハイブリッド車両では、エンジンは最も効率の良い点で動作するため、特定のスロットル開度で運転されることが多い。そこで、運転状態に応じて学習すべきスロットル開口面積（スロットル開度）の頻度を可変とすること、つまり、学習ポイントの個数を増減することで、燃費悪化を抑えつつ特性を精度良く反映することができる。

図１０に示される如くに、良く使われるスロットル開度近傍での学習頻度を高く、あまり使われない開度大領域での学習頻度を低くすることで燃費と精度のバランスを取ることが可能となる。また、使用頻度の高いスロットル開度では学習開度間隔を狭く、使用頻度の低いスロットル開度では学習開度間隔を広くして、学習時のスロットル開度を可変としてもよい。

また、上記実施例では、スロットル開度特性変化時に特性変化分の学習を行なう構成としているが、車両としてバッテリ残量ＳＯＣ低下によりバッテリ充電が必要な時に、本学習を行なうことも可能である。

１ エンジン
６ クランク軸
８ ＥＣＵ（コントロールユニット）
１３ 電制スロットル弁
２０ 吸気通路
３１、３３ カム軸
３２ 吸気弁
３４ 排気弁
４２ スロットルセンサ
４３ エアフローセンサ
４５ クランク角センサ
４６ カム角センサ

Claims (6)

1. 電制スロットル弁を具備するエンジンと電動機兼発電機の両方が搭載されるハイブリッド車用のエンジン制御装置であって、
   予め実験等により求められた初期スロットル開度特性からの特性変化分を学習してスロットル開度特性を補正する特性変化分学習手段を備え、
   該学習手段は、車両駆動に供するエンジントルク要求の無いアイドル運転時において、前記スロットル開度をアイドル開度以外の幾つかの開度に変化させるとともに、その幾つかの開度毎に、スロットル開度を大きくすることによって発生する余剰エンジントルクを、前記電動機兼発電機に電力回生を行なわせることによって吸収しながら、前記特性変化分を学習するようにされていることを特徴とするハイブリッド車用エンジン制御装置。
2. 前記学習手段は、前記特性変化分の学習を、スロットル開度特性に無視できない変化が発生したであろうと予想される時期、あるいは、スロットル開度特性の変化が車両挙動に大きく影響を及ぼすであろうと予想される時期に行なうことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車用エンジン制御装置。
3. 前記学習手段は、スロットル開度特性に無視できない変化が発生した時期を、車両の走行距離、エンジン回転数積算値、燃料状態、及びアイドル回転数フィードバック制御時の空気量補正値のうちの少なくても１つに基づいて推定することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車用エンジン制御装置。
4. 前記学習手段は、前記特性変化分の学習を行なうか否かを、バッテリ残量等のバッテリ状態に基づいて判断することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド車用エンジン制御装置。
5. 前記学習手段は、前記特性変化分の学習を行なうべき時期が来ると予想される場合、前記特性変化分の学習を行なう前に、ＥＶ走行モードの頻度を増やすことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッド車用エンジン制御装置。
6. 前記学習手段は、エンジンの運転状態等に応じて、前記特性変化分の学習を行なうべきスロットル開度及びそのスロットル開度における学習頻度を変化させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のハイブリッド車用エンジン制御装置。

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