JPH11164408A

JPH11164408A - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JPH11164408A
Application number: JP34430697A
Authority: JP
Inventors: Motoshi Ishikawa; 元士石川; Shigeru Aoki; 滋青木; Eiji Kikko; 栄治橘高; Yoshikazu Oshima; 義和大嶋; Toru Yano; 亨矢野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1999-06-18
Anticipated expiration: 2017-11-28
Also published as: JP3675627B2

Abstract

(57)【要約】【課題】自動変速機の変速中に発生する駆動力の変動
を抑制し、運転性をより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。【解決手段】エンジン回転数ＮＥの変化率ｄωを算出
し（Ｓ３４）、該算出した変化率ｄωに応じて、エンジ
ンの駆動軸及び自動変速機を含む車両駆動系の慣性力Ｆ
ｉを算出する（Ｓ３５）。車両の運転状態に応じて算出
されたモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭに、慣性力Ｆ
ｉを加算することにより補正する（Ｓ３６）。これによ
り、慣性力Ｆｉによる車両駆動力の変動を相殺するよう
にモータ３が駆動される。

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
に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両を駆動するモータと、モータに電力
を供給する発電機と、発電機を駆動するエンジンを備え
るハイブリッド車両において、エンジンの出力トルクを
検出し、検出したエンジントルクの変動を打ち消すよう
に発電機の界磁電流を制御するようにしたハイブリッド
車両の制御装置が従来より知られている（特開平７−１
１５７０７号公報）。

【０００３】また、自動変速機のトルクコンバータにロ
ックアップクラッチを備え、エンジンによって駆動され
る車両において、ロックアップクラッチの締結／非締結
の切換（オンオフ切換）に同期して、該オンオフ切換に
よるエンジン回転数の変動を吸収するようにエンジンの
始動用モータを駆動するようにした制御装置も従来より
知られている（特開平２−２００５３９号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平７−１１５７０７号公報に記載の制御装置は、エン
ジンの出力の変動のみに応じて発電機の界磁電流を制御
するため、エンジンによって駆動される車両駆動系の慣
性による駆動力応答性の悪化を改善することができない
という問題がある。

【０００５】また上記特開平２−２００５３９号公報に
記載された制御装置は、ロックアップクラッチのオンオ
フ切換に同期して、始動用モータを駆動するものである
ため、ロックアップクラッチのオフ時に変速比を変更す
る際に発生する駆動トルクの変動を抑制することはでき
ないという問題がある。

【０００６】本発明は上述した点に鑑みなされたもので
あり、自動変速機の変速中に発生する駆動力の変動を抑
制し、運転性をより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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に記載の発明は、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の駆動補助を行
う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、該モータへ電力を
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、前記駆動輪と前記エンジン及び
モータとの間に設けられた自動変速機とを備えるハイブ
リッド車両の制御装置において、前記エンジンの回転数
を検出するエンジン回転数検出手段と、該検出したエン
ジン回転数の変化率に応じて、前記駆動軸及び変速機構
を含む当該車両の駆動系の慣性力を算出し、該算出した
慣性力の方向と逆の方向に前記モータの出力を補正する
モータ出力補正手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】この構成によれば、検出したエンジン回転
数の変化率に応じて、駆動軸及び変速機構を含む当該車
両の駆動系の慣性力が算出され、その慣性力の方向と逆
の方向にモータの出力が補正されるので、自動変速機の
変速中のエンジン回転数の変動に起因する出力変動を、
モータ出力によって相殺し、全駆動出力（＝エンジン出
力＋モータ出力）の変動を抑制することができる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
ハイブリッド車両の制御装置において、前記モータ出力
補正手段は、前記エンジンの回転数が所定回転数より高
いとき、若しくは前記車両の速度が所定速度より高いと
きの少なくとも一方においては、前記補正を行わないこ
とを特徴とする。

【００１０】この構成によれば、エンジンの回転数が所
定回転数より高いとき、及び／または車両の速度が所定
速度より高いときは、慣性力による補正は行われない。
これは、エンジンの高回転時または高車速時は、エンジ
ン出力に対する慣性力の影響が小さいことを考慮したも
のであり、これによりモータを駆動する電気エネルギを
節約することができる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記
蓄電手段は、電気二重層コンデンサであることを特徴と
する。

【００１２】この構成によれば、短時間に高出力の放電
が可能となり、モータによるより適切な駆動補助を行う
ことができる。

【００１３】

【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。

【００１４】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およ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を介してスーパーキャパシタ（静電容量の大
きな電気二重層コンデンサ）１４と接続されており、Ｐ
ＤＵ１３を介して駆動、回生の制御が行われる。

【００１５】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）１２、スーパーキャパ
シタ１４の状態の判別に基づくエネルギマネジメントを
行うマネジメント電子コントロールユニット（以下「Ｍ
ＧＥＣＵ」という）１５および変速機構４を制御する変
速機構電子コントロールユニット（「Ｔ／ＭＥＣＵ」と
いう）１６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。

【００１６】図２は、エンジン１、ＥＮＧＥＣＵ１１お
よ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(θＴ
Ｈ)センサ１０４が連結されており、当該スロットル弁
１０３の開度に応じた電気信号を出力してＥＮＧＥＣＵ
１１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１０５が連結されている。スロットルアクチュエータ
１０５は、ＥＮＧＥＣＵ１１によりその作動が制御され
る。

【００１７】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の開弁時間お
よび開弁時期が制御される。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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またはクランク軸周囲
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「ＴＤ
Ｃ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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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お
よ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１２
０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。

【００２４】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および
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、ＥＮＧＥＣＵ
１１と同様である。

【００２５】図３は、モータ３、ＰＤＵ１３、スーパー
キャパシタ１４、ＭＯＴＥＣＵ１２およびＭＧＥＣＵ１
５の接続状態を詳細に示す図である。

【００２６】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、またはモータ３から出力される電圧および電流を検
出する電流電圧センサ２０１が設けられており、またＰ
ＤＵ１３にはその温度、より具体的にはモータ３の駆動
回路の保護抵抗若しくはＩＧＢＴモジュール（スイッチ
ング回路）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。

【００２７】スーパーキャパシタ１４とＰＤＵ１３とを
接続する接続線には、スーパーキャパシタ１４の出力端
子間の電圧、およびスーパーキャパシタ１４から出力さ
れるまたはスーパーキャパシタ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ＭＧＥＣＵ１５に供給される。

【００２８】図４は、変速機構４とＴ／ＭＥＣＵ１６と
の接続状態を示す図である。本実施形態では変速機構４
は、ベルト駆動の無段自動変速機であり、変速比を検出
するための変速比センサ３０１が設けられている。変速
比センサ３０１は、具体的には、駆動軸と従動軸の回転
数比から変速比を検出するものであり、その検出信号は
Ｔ／ＭＥＣＵ１６に供給される。変速機構４を制御する
ための変速アクチュエータ３０２が設けられ、Ｔ／ＭＥ
ＣＵ１６によりその作動が制御される。

【００２９】図５および６は、全要求駆動力、すなわち
運転者が車両に要求する駆動力をモータ３とエンジン１
にどれだけ配分するかを決定する駆動力配分処理の手順
を示すフローチャートであり、本処理は、ＭＯＴＥＣＵ
１２で所定時間（例えば１ｍｓｅｃ）毎に実行される。
なお、本処理をＭＧＥＣＵ１５で実行するように構成し
てもよい。

【００３０】図５において、まずステップＳ１では、ス
ーパーキャパシタ１４の残容量を、たとえば次の方法に
より検出する。

【００３１】すなわち、前記電流電圧センサ２０４によ
り検出されたキャパシタ出力電流および入力電流（充電
電流）を所定時間毎に積算して、放電量積算値ＣＡＰＡ
ＤＩＳＣＨ（正の値）および充電量積算値ＣＡＰＡＣＨ
Ｇ（負の値）を算出し、キャパシタ残容量ＣＡＰＡＲＥ
Ｍを次式（１）により算出する。

【００３２】ＣＡＰＡＲＥＭ＝ＣＡＰＡＦＵＬＬ−（ＣＡＰＡＤＩＳＣＨ＋ＣＡＰＡＣＨＧ） ‥‥（１）ただし、ＣＡＰＡＦＵＬＬは、スーパーキャパシタ１４
がフルチャージ（満充電）状態のときの放電可能量であ
る。

【００３３】そして、この算出されたキャパシタ残容量
ＣＡＰＡＲＥＭに、温度等によって変化するスーパーキ
ャパシタ１４の内部抵抗により補正を施して、最終的な
スーパーキャパシタ１４の残容量を検出する。以下の説
明では、補正後の残容量の、フルチャージ放電可能量Ｃ
ＡＰＡＦＵＬＬに対する割合（％）を残容量ＣＡＰＡＲ
ＥＭＣという。

【００３４】なお、本実施の形態では、スーパーキャパ
シタ１４の残容量を検出するようにしたが、これに代え
て、スーパーキャパシタ１４の開放端電圧を検出するよ
うにしてもよい。

【００３５】次にステップＳ２では、この検出された残
容量に応じて、モータ３側の配分量、すなわち全要求駆
動力（目標駆動力ＰＯＷＥＲＣＯＭ）中モータ３が出力
すべき駆動量（この量は、目標駆動力に対する比率で表
現するため、以下「配分率」という）ＰＲＡＴＩＯを、
出力配分率設定テーブルを検索して決定する。

【００３６】図７は、出力配分率設定テーブルの一例を
示す図であり、横軸がスーパーキャパシタ１４の残容量
ＣＡＰＡＲＥＭＣを示し、縦軸が配分率ＰＲＡＴＩＯを
示している。この出力配分率設定テーブルには、このス
ーパーキャパシタ１４において充放電効率が最もよくな
る、残容量に対する配分率が予め設定されている。

【００３７】続くステップＳ３では、前記アクセル開度
センサ１２０によって検出されたアクセル開度θＡＰに
応じて、図８に示すアクセル−スロットル特性の設定テ
ーブルを検索し、スロットルアクチュエータ１０５に対
する指令値（以下、「スロットル弁開度指令値」とい
う）θＴＨＣＯＭを決定する。

【００３８】アクセル−スロットル特性の設定テーブル
は、本実施の形態では、図８に示すように、アクセル開
度θＡＰをそのまま指令値θＴＨＣＯＭにしているが、
これに限る必要はないことはいうまでもない。

【００３９】そして、ステップＳ４では、この決定され
たスロットル弁開度指令値θＴＨＣＯＭに応じて、図９
に示すスロットル弁開度に応じたモータ出力配分の設定
テーブルを検索し、配分率ＰＲＡＴＩＯＴＨを決定す
る。

【００４０】スロットル弁開度に応じたモータ出力配分
の設定テーブルは、図９に示すように、スロットル弁開
度指令値θＴＨＣＯＭが全開近傍（たとえば５０度以
上）のときに、モータの出力を増量するように設定され
ている。

【００４１】なお、本実施の形態では、スロットル弁開
度指令値θＴＨＣＯＭに応じて配分率ＰＲＡＴＩＯＴＨ
を決定するようにしたが、これに限らず、車速やエンジ
ン回転数等のうちいずれか一つ、または複数個をパラメ
ータとしてこの配分率を決定するようにしてもよい。

【００４２】続くステップＳ５では、スロットル弁開度
指令値θＴＨＣＯＭおよびエンジン回転数ＮＥに応じ
て、図１０に示す目標出力マップを検索し、目標駆動力
ＰＯＷＥＲＣＯＭを決定する。

【００４３】ここで、目標出力マップとは、運転者が要
求する目標駆動力ＰＯＷＥＲＣＯＭを決定するためのマ
ップをいい、スロットル弁開度指令値θＴＨＣＯＭ（こ
のスロットル弁開度指令値はアクセル開度θＡＰと１対
１に対応するため、アクセル開度θＡＰであってもよ
い）およびエンジン回転数ＮＥに応じて目標駆動力ＰＯ
ＷＥＲＣＯＭが設定されている。

【００４４】さらに、ステップＳ６では、この目標駆動
力ＰＯＷＥＲＣＯＭを発生するためのスロットル弁開度
の補正項θＴＨＡＤＤ（すなわち、目標駆動力ＰＯＷＥ
ＲＣＯＭは、スロットル弁開度をθＴＨＣＯＭ＋θＴＨ
ＡＤＤにしたときに発生する）を算出し、ステップＳ７
では、前記車速センサ１１９により検出された車速ＶＣ
ＡＲ、およびエンジンの余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲに応じ
て、図１１に示す車両状態判別マップを検索して、車両
の走行状態ＶＳＴＡＴＵＳを決定する。

【００４５】ここで、エンジンの余裕出力ＥＸＰＯＷＥ
Ｒは、次式（２）により算出される。

【００４６】ＥＸＰＯＷＥＲ＝ＰＯＷＥＲＣＯＭ−ＲＵＮＲＳＴ ‥‥（２）ただし、ＲＵＮＲＳＴとは、当該車両の走行抵抗をい
い、車速ＶＣＡＲに応じて設定されたＲＵＮＲＳＴテー
ブル（図示せず）を検索して決定される。目標駆動力Ｐ
ＯＷＥＲＣＯＭおよび走行抵抗ＲＵＮＲＳＴは、たとえ
ばＷ（ワット）を単位としてそれぞれ設定されている。

【００４７】このように車速ＶＣＡＲおよび余裕出力Ｅ
ＸＰＯＷＥＲによって決定される走行状態ＶＳＴＡＴＵ
Ｓとは、余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲに対するモータ３のア
シスト配分比率をいい、たとえば０から２００までの整
数値（単位は％）に設定される。そして、走行状態ＶＳ
ＴＡＴＵＳが「０」のときはアシストすべきでない状態
（減速状態またはクルーズ状態）であり、走行状態ＶＳ
ＴＡＴＵＳが「０」より大きいときはアシストすべき状
態（アシスト状態）である。

【００４８】続くステップＳ８では、走行状態ＶＳＴＡ
ＴＵＳが「０」より大きいか否かを判別し、ＶＳＴＡＴ
ＵＳ＞０のとき、すなわちアシスト状態のときにはアシ
ストモードとして、図６のステップＳ９に進む一方、Ｖ
ＳＴＡＴＵＳ≦０のとき、すなわち減速状態またはクル
ーズ状態のときには回生モード（減速回生モードまたは
クルーズ充電モード）として、図６のステップＳ１２に
進む。

【００４９】ステップＳ９では、次式（３）により、モ
ータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを算出する。

【００５０】ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＝ＰＯＷＥＲＣＯＭ×ＰＲＡＴＩＯ×ＰＲＡＴＩＯＴＨ ×ＶＳＴＡＴＵＳ …（３）続くステップＳ１０では、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰ
ＯＷＥＲを目標に時定数をもってモータ出力指令値ＭＯ
ＴＯＲＣＯＭに変換する。

【００５１】図１２は、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯ
ＷＥＲと変換されたモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭ
との関係を示す図であり、図中、実線がモータ要求出力
ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲの時間推移の一例を示し、鎖線が
そのモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭの時間推移を示
している。

【００５２】同図から分かるように、モータ出力指令値
ＭＯＴＯＲＣＯＭは、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷ
ＥＲを目標に時定数をもって、すなわち時間遅れをもっ
て徐々に近づくように制御されている。これは、モータ
出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭを、モータ３がモータ要求
出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを直ちに出力するように設定
すると、エンジン出力の立ち上がりの遅れによりこの出
力を受け入れる準備ができず、ドライバビリティの悪化
を招く。したがって、この準備ができるまで待ってか
ら、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを出力するよ
うにモータ３を制御する必要があるからである。

【００５３】続くステップＳ１１では、このモータ出力
指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭに応じて、スロットル弁開度の
目標値θＴＨＯを閉方向に制御するための補正項（減量
値）θＴＨＡＳＳＩＳＴを算出した後に、ステップＳ１
８に進む。

【００５４】この補正項θＴＨＡＳＳＩＳＴは、モータ
出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭでモータ３側の出力が増え
た分だけエンジン１側の出力を抑えるためのものであ
り、この補正項θＴＨＡＳＳＩＳＴを算出するのは、次
の理由による。

【００５５】すなわち、ステップＳ３で決定されたスロ
ットル弁開度指令値θＴＨＣＯＭおよび前記ステップＳ
６で算出されたその補正項θＴＨＡＤＤの和によってス
ロットル弁開度の目標値θＴＨＯを決定し、この目標値
θＴＨＯによって前記スロットルアクチュエータ１０５
を制御した場合には、エンジン１側の出力のみによって
目標駆動力ＰＯＷＥＲＣＯＭが発生する。したがって、
目標値θＴＨＯを補正せずに、前記ステップＳ１０で変
換されたモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭによりモー
タ３を制御したときには、エンジン１側の出力とモータ
３側の出力との総和が目標駆動力ＰＯＷＥＲＣＯＭを超
えることになり、運転者が要求した駆動力以上の駆動力
が発生してしまう。このため、モータ３の出力分に相当
するエンジン１側の出力を抑制し、これによりモータ３
側の出力とエンジン１側の出力との総和が目標駆動力Ｐ
ＯＷＥＲＣＯＭになるように、補正項θＴＨＡＳＳＩＳ
Ｔを算出している。

【００５６】一方図６のステップＳ１２では、現在の回
生モードが減速回生モードであるか否かを判別する。こ
の判別は、余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲに基づいて行い、Ｅ
ＸＰＯＷＥＲ＜０であるか否か（または０近傍の負の所
定値より小さいか否か）を判別することにより行う。な
お、この判別はアクセル開度θＡＰの変化量ＤＡＰが負
の所定量ＤＡＰＤより小さいか否かを判別することによ
り行うようにしてもよい（その場合には、ＤＡＰ＜ＤＡ
ＰＤのとき減速回生モードと判別し、ＤＡＰ≧ＤＡＰＤ
であるときクルーズ回生モードと判別する）。

【００５７】ステップＳ１２で、余裕出力ＥＸＰＯＷＥ
Ｒが０より小さいとき（０近傍の負の所定値より小さい
とき）には、減速回生モードと判別して、モータ要求出
力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを減速回生出力ＲＥＧＰＯＷＥ
Ｒに設定する（ステップＳ１３）。ここで、減速回生出
力ＲＥＧＰＯＷＥＲは、図示しない減速回生処理ルーチ
ンで算出されたものを使用する。

【００５８】続くステップＳ１４では、減速回生モード
における最適なスロットル弁開度の目標値θＴＨＯ、す
なわち上記減速回生処理ルーチンで算出されたスロット
ル弁開度の目標値θＴＨＯを読込んで設定した後に、ス
テップＳ１９に進む。

【００５９】一方、ステップＳ１２で、余裕出力ＥＸＰ
ＯＷＥＲが０近傍の値であるとき（ステップＳ８の答が
否定（ＮＯ）であるので走行状態ＶＳＴＡＴＵＳは、０
である）には、クルーズ充電モードと判別して、モータ
要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲをクルーズ充電出力ＣＲ
ＵＩＳＥＰＯＷＥＲに設定する（ステップＳ１５）。こ
こで、クルーズ充電出力ＣＲＵＩＳＥＰＯＷＥＲは、図
示しないクルーズ充電処理ルーチンで算出されたものを
使用する。

【００６０】続くステップＳ１６では、前記ステップＳ
１０と同様に、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを
目標に時定数をもってモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯ
Ｍに変換し、ステップＳ１７では、このモータ出力指令
値ＭＯＴＯＲＣＯＭに応じて、スロットル弁開度の目標
値θＴＨＯを開方向に制御するための補正項（増量値）
θＴＨＳＵＢを算出した後に、ステップＳ１８に進む。

【００６１】ここで、補正項θＴＨＳＵＢを算出するの
は、前記補正項θＴＨＡＳＳＩＳＴを算出した理由とち
ょうど逆の理由による。

【００６２】すなわち、クルーズ充電モードのときに
は、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲとしては、ア
シストモードのときのモータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷ
ＥＲと逆符号の値が設定される。すなわち、クルーズ充
電モードのときのモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭに
より、モータ３は、目標駆動力ＰＯＷＥＲＣＯＭを減少
させる方向に制御される。このため、クルーズ充電モー
ドのときに、目標駆動力ＰＯＷＥＲＣＯＭを維持するた
めには、モータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭにより減少
した出力分を、エンジン１側の出力によって賄わなけれ
ばならないからである。

【００６３】ステップＳ１８では、次式（４）によりス
ロットル弁開度の目標値θＴＨＯを算出する。

【００６４】 θＴＨＯ＝θＴＨＣＯＭ＋θＴＨＡＤＤ＋θＴＨＳＵＢ−θＴＨＡＳＳＩＳＴ ‥‥（４）続くステップＳ１９では、図１３に示す慣性力補償制御
処理を実行する。

【００６５】同図のステップＳ３１では、自動変速機の
シフト位置がドライブレンジにあるか否かを判別し、ド
ライブレンジにあるときは、エンジン回転数ＮＥが所定
回転数ＮＥＴＨ（例えば２５００ｒｐｍ）より高いか否
かを判別し（ステップＳ３２）、ＮＥ≦ＮＥＴＨである
ときは、車速ＶＣＡＲが所定車速ＶＣＡＲＴＨ（例えば
８０ｋｍ／ｈ）より高いか否かを判別する（ステップＳ
３３）。そして、シフト位置がドライブレンジにないと
き、ＮＥ＞ＮＥＴＨであってエンジン回転数ＮＥが高い
とき、またはＶＣＡＲ＞ＶＣＡＲＴＨであって高車速で
あるときは、直ちに本処理を終了する。

【００６６】一方、シフト位置がドライブレンジにあ
り、かつＮＥ≦ＮＥＴＨ及びＶＣＡＲ≦ＶＣＡＲＴＨで
ある低回転、低車速時は、エンジン回転数ＮＥの変化率
ｄω（ｒａｄ／ｓｅｃ²）を算出する（ステップＳ３
４）。変化率ｄωは、エンジン回転数ＮＥの今回検出値
ＮＥ（ｎ）と前回検出値ＮＥ（ｎ−１）との差（＝ＮＥ
（ｎ）−ＮＥ（ｎ−１））を角速度（ｒａｄ／ｓｅｃ）
に変換し、検出時間間隔で除算することにより算出す
る。

【００６７】次いで下記式（５）により、エンジン１の
駆動軸及び自動変速機を含む車両の駆動系の慣性力Ｆｉ
を算出する（ステップＳ３５）。

【００６８】Ｆｉ＝（Ｉｅ＋Ｉｄｒ）×ｉＦ²×iＲ²×ｄω …（５）ここで、Ｉｅは、エンジン１の駆動軸と同一回転部分の
慣性モーメント、Ｉｄｒは、当該車両の駆動輪の駆動軸
と同一回転部分の慣性モーメント、ｉＦは終減速比（自
動変速機と駆動輪との間に設けられたギヤのギヤ比）、
ｉＲは自動変速機の変速比（従動軸回転数／駆動軸回転
数）である。

【００６９】続くステップＳ３６では、慣性力Ｆｉを下
記式（６）に適用し、モータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯ
Ｍを補正する。

【００７０】ＭＯＴＯＲＣＯＭ＝ＭＯＴＯＲＣＯＭ−Ｆｉ …（６）上記ステップＳ３５、Ｓ３６の処理によれば、車両駆動
系の慣性力が算出され、モータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣ
ＯＭが、慣性力Ｆｉと逆方向に補正されるので、例えば
変速機構のシフトアップに伴うエンジン回転数ＮＥの変
動に起因する出力変動を、モータ出力によって相殺し、
全駆動出力（＝エンジン出力＋モータ出力）ＴＦの変動
を抑制することができる。

【００７１】またステップＳ３２、Ｓ３３により、エン
ジンの高回転時及び高車速時は、慣性力Ｆｉによる補正
を行わないようにしている。これは、エンジンの高回転
時または高車速時は、エンジン出力に対する慣性力の影
響が小さいことを考慮したものであり、これによりモー
タを駆動する電気エネルギを節約することができる。

【００７２】図１４は、時刻ｔ１から当該車両を発進さ
せた場合の、車速ＶＣＡＲ、エンジン回転数ＮＥ、慣性
力Ｆｉ及び全駆動出力ＴＦの推移を示すタイムチャート
であり、同図（ｄ）は、同図（ｃ）の極性（符号）を反
転させたものである。慣性力Ｆｉによる補正を行わない
場合は、同図（ｅ）に破線で示すように、変速比の変更
に伴うエンジン回転数ＮＥの変動の影響で全駆動出力Ｔ
Ｆが変動する（増加中に一時的に減少する）が、慣性力
Ｆｉによる補正を行うことにより、実線で示すように全
駆動出力ＴＦの変動が抑制され、運転性を向上させるこ
とができる。なお、図示していないがシフトダウンの場
合も、同様に慣性力Ｆｉを相殺するようにモータ出力指
令値ＭＯＴＯＲＣＯＭが補正されるので、同様の効果を
得ることができる。

【００７３】図６に戻り、ステップＳ２０では、スロッ
トル弁開度の目標値θＴＨＯが所定値θＴＨＲＥＦ以上
であるか否かを判別し、θＴＨＯ＜θＴＨＲＥＦのとき
には、吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定値ＰＢＡＲＥＦ以下
であるか否かを判別する（ステップＳ２１）。

【００７４】ステップＳ２１で、ＰＢＡ＞ＰＢＡＲＥＦ
のときには、本駆動力配分処理を終了する一方、ステッ
プＳ２０で、θＴＨＯ≧θＴＨＲＥＦのとき、またはス
テップＳ２１で、ＰＢＡ≦ＰＢＡＲＥＦのときには、変
速機構４の変速比を低速比（Ｌｏｗ）側に変更した（ス
テップＳ２２）後に、本駆動力配分処理を終了する。

【００７５】ステップＳ２２に処理が移行する状態は、
スーパーキャパシタ１４の残容量が減少してモータ要求
出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲが減少し、この減少分をエン
ジン１側で賄う必要があるが、エンジン１側ではこれ以
上出力を上げらない状態である。このときには、変速機
構４の変速比を低速比側に変更して、前記駆動軸２に発
生する駆動力を一定（ステップＳ２２に移行する前と同
じ駆動力）に維持し、ドライバビリティを維持してい
る。なお、この変速比の変更処理は、実際には、Ｔ／Ｍ
ＥＣＵ１６が、ＭＯＴＥＣＵ１２からの指示にしたがっ
て実行する。

【００７６】次にＥＮＧＥＣＵ１１が実行するエンジン
制御について説明する。

【００７７】図１５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、前記ＥＮＧＥＣ
Ｕ１１により、たとえば所定時間毎に実行される。

【００７８】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
処理（ステップＳ１３５）を順次実行する。

【００７９】すなわち、エンジン回転数ＮＥ、吸気管内
絶対圧ＰＢＡ等に応じた燃料噴射量の制御、及び点火時
期の制御を行うとともに、実際のスロットル弁開度θＴ
Ｈが、図６のステップＳ１８で算出したスロットル弁開
度の目標値θＴＨＯとなるように、スロットルアクチュ
エータ１０５の駆動制御を行う（ステップＳ１３５）。

【００８０】上述した実施形態では、図１３の処理がモ
ータ出力補正手段に相当する。

【００８１】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。たとえば、蓄電手段としては、スーパーキャパシタ
だけでなく、バッテリを用いていてもよい。

【００８２】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、モー
タ出力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。

【００８３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、検
出したエンジン回転数の変化率に応じて、駆動軸及び変
速機構を含む当該車両の駆動系の慣性力が算出され、そ
の慣性力の方向と逆の方向にモータの出力が補正される
ので、自動変速機の変速中のエンジン回転数の変動に起
因する出力変動を、モータ出力によって相殺し、全駆動
出力（＝エンジン出力＋モータ出力）の変動を抑制する
ことができる。

【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
両の駆動装置およ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】全要求駆動力をモータとエンジンにどれだけ配
分するかを決定する駆動力配分処理の手順を示すフロー
チャートである。

【図６】全要求駆動力をモータとエンジンにどれだけ配
分するかを決定する駆動力配分処理の手順を示すフロー
チャートである。

【図７】出力配分率設定テーブルの一例を示す図であ
る。

【図８】アクセル−スロットル特性の設定テーブルの一
例を示す図である。

【図９】スロットル弁開度に応じたモータ出力配分の設
定テーブルを示す図である。

【図１０】目標出力マップの一例を示す図である。

【図１１】車両状態判別マップの一例を示す図である。

【図１２】モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲと変換
されたモータ出力指令値ＭＯＴＯＲＣＯＭとの関係を示
す図である。

【図１３】図６の慣性力補償制御処理を詳細に示すフロ
ーチャートである。

【図１４】図１３の処理を説明するためのタイムチャー
トである。

【図１５】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。

【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（自動変速機）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（モータ出
力補正手段）１３パワードライビングユニット１４スーパーキャパシタ（蓄電手段）１５マネジメント電子コントロールユニット１１１エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手
段）１１９車速センサ（車速検出手段）

フロントページの続き (72)発明者大嶋義和埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者矢野亨埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【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の駆動補助を行うとともに
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、該モータへ電力を供給すると
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、前記駆動輪と前記エンジン及びモータとの
間に設けられた自動変速機とを備えるハイブリッド車両
の制御装置において、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手
段と、該検出したエンジン回転数の変化率に応じて、前記駆動
軸及び変速機構を含む当該車両の駆動系の慣性力を算出
し、該算出した慣性力の方向と逆の方向に前記モータの
出力を補正するモータ出力補正手段とを備えることを特
徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】前記車両の速度を検出する車速検出手段
を備え、前記モータ出力補正手段は、前記エンジンの回
転数が所定回転数より高いとき、若しくは前記車両の速
度が所定速度より高いときの少なくとも一方において
は、前記補正を行わないことを特徴とする請求項１に記
載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】前記蓄電手段は、電気二重層コンデンサ
であることを特徴とする請求項１または２に記載のハイ
ブリッド車両の制御装置。