(57)【要約】  要求トルクに向けて内燃機関のトルクが上昇する際にＥＧＲガスの影響によるトルク不足を回避して加速不良を良好に防止することのできる内燃機関の制御装置を提供する。  要求トルクＴＱｒｅｑと要求スロットル開度ＴＡｒｅｑとの関係を定める要求スロットル開度マップに従って、要求トルクＴＱｒｅｑに基づいて要求スロットル開度ＴＡｒｅｑを設定する。また、要求負荷率ＫＬｒｅｑと要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑとの関係を定める要求ＥＧＲ開度マップに従って、要求負荷率ＫＬｒｅｑに基づいて要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑを設定する。現在の要求トルクＴＱｒｅｑに対する要求負荷率ＫＬｒｅｑと要求ＥＧＲ開度マップとに基づいて取得される要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑを上限値として、内燃機関（１２）の実トルクが現在の要求トルクＴＱｒｅｑに向けて移行する過程における要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑを制限する。
2012081111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
要求スロットル開度に従って、内燃機関に吸入される空気量を調整するためのスロットルバルブのスロットル開度を制御するスロットルバルブ制御手段と、
要求ＥＧＲ開度に従って、吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路の開閉を担うＥＧＲバルブのＥＧＲ開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段と、
前記内燃機関に要求される要求トルクを取得する要求トルク取得手段と、
前記空気量に関する空気量情報を取得する空気量情報取得手段と、
前記要求トルクと前記要求スロットル開度との関係を定める第１関係情報に従って、前記要求トルクに基づいて前記要求スロットル開度を設定する要求スロットル開度設定手段と、
前記空気量情報と前記要求ＥＧＲ開度との関係を定める第２関係情報に従って、前記空気量情報に基づいて前記要求ＥＧＲ開度を設定する要求ＥＧＲ開度設定手段と、
現在の前記要求トルクに対する前記空気量情報と前記第２関係情報とに基づいて取得される前記要求ＥＧＲ開度を上限値として、前記内燃機関の実トルクが前記現在の要求トルクに向けて移行する過程における前記要求ＥＧＲ開度を制限する要求ＥＧＲ開度制限手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記要求ＥＧＲ開度制限手段は、前記第１関係情報において前記要求トルクの増加に伴って前記要求スロットル開度が小さくなる設定領域の前記要求トルクが現在要求されている場合に、この場合の前記要求トルクに対応する前記空気量情報と前記第２関係情報とに基づいて取得される前記要求ＥＧＲ開度を上限値として、前記内燃機関の実トルクが前記現在の要求トルクに向けて移行する過程における前記要求ＥＧＲ開度を制限することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
要求スロットル開度に従って、内燃機関に吸入される空気量を調整するためのスロットルバルブのスロットル開度を制御するスロットルバルブ制御手段と、
要求ＥＧＲ開度に従って、吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路の開閉を担うＥＧＲバルブのＥＧＲ開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段と、
前記内燃機関に要求される要求トルクを取得する要求トルク取得手段と、
前記空気量に関する空気量情報を取得する空気量情報取得手段と、
前記要求トルクと前記要求スロットル開度との関係を定める第１関係情報に従って、前記要求トルクに基づいて前記要求スロットル開度を設定する要求スロットル開度設定手段と、
前記空気量情報と前記要求ＥＧＲ開度との関係を定める第２関係情報に従って、前記空気量情報に基づいて前記要求ＥＧＲ開度を設定する要求ＥＧＲ開度設定手段と、
現在の前記要求トルクに対応する現在の要求スロットル開度が、前記現在の要求トルクよりも低い要求トルクに対応する前記要求スロットル開度よりも小さくならないように、前記現在の要求スロットル開度を制限する要求スロットル開度制限手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記要求スロットル開度設定手段は、前記第１関係情報において極大となる極大スロットル開度に対応する前記要求トルクよりも高い要求トルクが現在要求されている場合に、前記現在の要求スロットル開度として、前記極大スロットル開度を用いることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関の筒内圧力を検知する筒内圧センサと、
前記極大スロットル開度時の前記要求トルクよりも高い要求トルクが要求されている状況下において前記極大スロットル開度が用いられている場合に、前記筒内圧センサを用いて取得される前記内燃機関の実トルクが前記要求トルクとなるように、ＥＧＲ開度のフィードバック制御を行うＥＧＲフィードバック制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関は、前記内燃機関に加え、第２の動力源を備えるハイブリッド車両に搭載されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、内燃機関とモータとを動力源として備えるハイブリッド車両用の内燃機関の制御装置が開示されている。この従来の制御装置では、アクセル踏込量に基づいて内燃機関に要求される要求トルクを検知したうえで、アクセル踏込量に基づく吸入空気量制御に用いられる最終吸気量を算出している。そして、エアフローメータを用いて検出される実際の吸入空気量が上記最終吸気量と一致するように、スロットル開度を調整するようにしている。
尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開２０００−９７０６９号公報
【特許文献２】日本特開平５−２８８１２３号公報
【特許文献３】日本特開平１１−３６９６２号公報
【特許文献４】日本特開２００５−２１４０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関に要求される要求トルクと要求（目標）スロットル開度との関係を定めた第１関係情報に従って、要求トルクに基づいて要求スロットル開度を設定する構成を有する内燃機関（ハイブリッド車両用の内燃機関、または、いわゆるトルクデマンド型の内燃機関）が知られている。また、ポンピングロスの低減による燃費向上の目的で、内燃機関の所定の運転領域において、吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路と当該ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲバルブとを利用して、筒内にＥＧＲガスを導入するＥＧＲ制御（いわゆる外部ＥＧＲ制御）を実行する構成を有する内燃機関が知られている。以下、図１０を参照して、これらの構成を有する内燃機関における課題を説明する。【０００５】
図１０は、本発明の課題を説明するために用いる図である。より具体的には、図１０（Ａ）は、ＥＧＲ制御を行う「ＥＧＲ有」の場合（実線）とＥＧＲ制御を行わない「ＥＧＲレス」の場合（破線）とについて、要求トルクＴＱｒｅｑと要求スロットル開度ＴＡｒｅｑとの関係を定めた要求スロットル開度マップ（第１関係情報）の設定の一例を示す図であり、図１０（Ｂ）は、内燃機関に吸入される空気量に関する空気量情報（ここでは、負荷率）とＥＧＲバルブの要求（目標）ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑとの関係を定めた要求ＥＧＲ開度マップ（第２関係情報）の設定の一例を示す図である。尚、図１０（Ａ）に示す設定は、現在の実トルクＴＱｎｏｗに対応するエンジン回転数ＮＥの時のものである。【０００６】
図１０中の各図に示す関係を利用するシステムでは、図１０（Ｂ）に示すように、要求負荷率ＫＬｒｅｑ（空気量情報）に応じて、要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑが設定されている。燃費要求に基づいて外部ＥＧＲ制御によりＥＧＲガスを大量に導入する場合には、図１０（Ａ）に示すように、「ＥＧＲレス」の場合と比べて、同一の要求トルクＴＱｒｅｑにおける要求スロットル開度ＴＡｒｅｑを大幅に大きく設定する必要がある。このような要求スロットル開度ＴＡｒｅｑの設定を利用しながら外部ＥＧＲ制御を行っているＥＧＲ領域から高負荷側のＥＧＲレス領域に移行する状況では、スロットル開度が全開に近い開度で制御されているため、図１０（Ｂ）に示すようにＥＧＲ開度を小さくしてＥＧＲガス量を減らしただけでは、吸入空気量が劇的に増加してしまう。このため、このような状況下では、要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑを小さくするのに合わせて、図１０（Ａ）に示すように要求スロットル開度ＴＡｒｅｑを一旦閉じ方向に変化させるという設定を設けておく必要がある。すなわち、要求トルクＴＱｒｅｑの増加に伴って要求スロットル開度ＴＡｒｅｑが小さくなる設定領域を設けておく必要がある。【０００７】
上記のような設定領域を有する場合において、現在（Ａ点）のトルクＴＱｎｏｗから上記設定領域内のＢ点の要求トルクＴＱｒｅｑが要求された場合には、スロットル開度ＴＡは、現在のスロットル開度ＴＡｎｏｗからＢ点の要求スロットル開度ＴＡｒｅｑに向けてステップ的に変化することになる。このように、図１０（Ａ）に示す要求スロットル開度マップにおいてスロットル開度ＴＡの極大値ＴＡｍａｘに対応する要求トルクＴＱｔａｍａｘよりも高い要求トルクＴＱｒｅｑが要求された場合には、対応する要求スロットル開度ＴＡｒｅｑによって実現可能なトルクとしては、ＥＧＲ開度が異なる２通りの値、すなわち、ＴＱｒｅｑ（Ｂ点）とＴＱｒｅｑ’（Ｂ’点）とが存在することになる。要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑは、上述したように要求負荷率ＫＬｒｅｑ（空気量情報）に応じて決定される。このため、Ｂ’点における要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑ’は、Ｂ点における要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑよりも大きくなる。【０００８】
現在（Ａ点）のトルクＴＱｎｏｗからＢ点の要求トルクＴＱｒｅｑが要求された場合には、スロットル開度ＴＡが要求トルクＴＱｒｅｑに対応する要求スロットル開度ＴＡｒｅｑに制御された後に、吸入空気量（負荷率ＫＬ）が徐々に高まっていく。そして、負荷率ＫＬの上昇に応じてＥＧＲ開度が拡大されることにより、ＥＧＲガス量が増やされていく。その結果、内燃機関の実トルクが、ＥＧＲｒｅｑよりも大きなＥＧＲｒｅｑ’にＥＧＲ開度が制御されるＴＱｒｅｑ’に達すると、ＥＧＲガスが大量に導入されているために吸入空気が飽和してしまい、それ以上のトルクの増大が不可能となってしまう。その結果、ＴＱｒｅｑからＴＱｒｅｑ’を引いた分のトルク不足が生じてしまい、加速不良となる。【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、要求トルクに基づいて要求スロットル開度を設定する構成を備える場合において、要求トルクに向けて内燃機関のトルクが上昇する際にＥＧＲガスの影響によるトルク不足を回避して加速不良を良好に防止することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、内燃機関の制御装置であって、
要求スロットル開度に従って、内燃機関に吸入される空気量を調整するためのスロットルバルブのスロットル開度を制御するスロットルバルブ制御手段と、
要求ＥＧＲ開度に従って、吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路の開閉を担うＥＧＲバルブのＥＧＲ開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段と、
前記内燃機関に要求される要求トルクを取得する要求トルク取得手段と、
前記空気量に関する空気量情報を取得する空気量情報取得手段と、
前記要求トルクと前記要求スロットル開度との関係を定める第１関係情報に従って、前記要求トルクに基づいて前記要求スロットル開度を設定する要求スロットル開度設定手段と、
前記空気量情報と前記要求ＥＧＲ開度との関係を定める第２関係情報に従って、前記空気量情報に基づいて前記要求ＥＧＲ開度を設定する要求ＥＧＲ開度設定手段と、
現在の前記要求トルクに対する前記空気量情報と前記第２関係情報とに基づいて取得される前記要求ＥＧＲ開度を上限値として、前記内燃機関の実トルクが前記現在の要求トルクに向けて移行する過程における前記要求ＥＧＲ開度を制限する要求ＥＧＲ開度制限手段と、
を備えることを特徴とする。【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記要求ＥＧＲ開度制限手段は、前記第１関係情報において前記要求トルクの増加に伴って前記要求スロットル開度が小さくなる設定領域の前記要求トルクが現在要求されている場合に、この場合の前記要求トルクに対応する前記空気量情報と前記第２関係情報とに基づいて取得される前記要求ＥＧＲ開度を上限値として、前記内燃機関の実トルクが前記現在の要求トルクに向けて移行する過程における前記要求ＥＧＲ開度を制限することを特徴とする。【００１２】
また、第３の発明は、内燃機関の制御装置であって、
要求スロットル開度に従って、内燃機関に吸入される空気量を調整するためのスロットルバルブのスロットル開度を制御するスロットルバルブ制御手段と、
要求ＥＧＲ開度に従って、吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路の開閉を担うＥＧＲバルブのＥＧＲ開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段と、
前記内燃機関に要求される要求トルクを取得する要求トルク取得手段と、
前記空気量に関する空気量情報を取得する空気量情報取得手段と、
前記要求トルクと前記要求スロットル開度との関係を定める第１関係情報に従って、前記要求トルクに基づいて前記要求スロットル開度を設定する要求スロットル開度設定手段と、
前記空気量情報と前記要求ＥＧＲ開度との関係を定める第２関係情報に従って、前記空気量情報に基づいて前記要求ＥＧＲ開度を設定する要求ＥＧＲ開度設定手段と、
現在の前記要求トルクに対応する現在の要求スロットル開度が、前記現在の要求トルクよりも低い要求トルクに対応する前記要求スロットル開度よりも小さくならないように、前記現在の要求スロットル開度を制限する要求スロットル開度制限手段と、
を備えることを特徴とする。【００１３】
また、第４の発明は、第３の発明において、
前記要求スロットル開度設定手段は、前記第１関係情報において極大となる極大スロットル開度に対応する前記要求トルクよりも高い要求トルクが現在要求されている場合に、前記現在の要求スロットル開度として、前記極大スロットル開度を用いることを特徴とする。【００１４】
また、第５の発明は、第４の発明において、
前記内燃機関の筒内圧力を検知する筒内圧センサと、
前記極大スロットル開度時の前記要求トルクよりも高い要求トルクが要求されている状況下において前記極大スロットル開度が用いられている場合に、前記筒内圧センサを用いて取得される前記内燃機関の実トルクが前記要求トルクとなるように、ＥＧＲ開度のフィードバック制御を行うＥＧＲフィードバック制御手段と、
を更に備えることを特徴とする。【００１５】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関は、前記内燃機関に加え、第２の動力源を備えるハイブリッド車両に搭載されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
第１および第２の発明によれば、要求トルクの増加に伴って要求スロットル開度が小さくなる設定領域の要求トルクが現在要求されている場合であっても、大量のＥＧＲガスの影響によって加速時に吸入空気量の不足が生じないようにすることができ、要求通りのトルクを実現することが可能となる。このため、トルク不足を回避して、加速不良を良好に防止することができる。【００１７】
第３および第４の発明によれば、要求トルクと要求スロットル開度との関係を定めた第１関係情報に対して、要求トルクの増加に伴って要求スロットル開度が小さくなる設定領域が設けられなくなる。このため、本発明によれば、ＥＧＲ開度が大きく制御される場合であっても、ＥＧＲガスの影響によって加速時に吸入空気量の不足が生じないようにすることができ、要求通りのトルクを実現することが可能となる。このため、トルク不足を回避して、加速不良を良好に防止することができる。【００１８】
第５の発明によれば、筒内圧センサを利用したトルクコントロールと相まって、要求スロットル開度として極大スロットル開度が用いられている場合において、実トルクを要求トルクに向けて精密かつ高応答に調整することができる。【００１９】
第６の発明によれば、内燃機関とともに第２の動力源を備えるハイブリッド車両に対して本発明における内燃機関の制御装置が適用されている場合において、要求トルクに向けて内燃機関のトルクが上昇する際にＥＧＲガスの影響によるトルク不足を回避して加速不良を良好に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明が適用されたハイブリッド車両の駆動システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す内燃機関のシステム構成を説明するための図である。
【図３】トルクとエンジン回転数ＮＥとの関係で表された内燃機関の運転領域を示す図である。
【図４】要求スロットル開度ＴＡｒｅｑおよび要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑの特徴的な設定を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２における要求スロットル開度ＴＡｒｅｑの特徴的な設定を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態３における加速時の特徴的な制御を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態３において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１０】本発明の課題を説明するために用いる図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態１．
［ＨＶシステムの構成］
図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両の駆動システム１０の概略構成を示す図である。この駆動システム１０は、内燃機関１２とともに、車両の第２の動力源として、車両駆動用モータ（以下、単に「モータ」）１４を備えている。また、駆動システム１０は、駆動力の供給を受けて電力を発生する発電機１６も備えている。内燃機関１２、モータ１４、および発電機１６は、遊星歯車式の動力分割機構１８を介して相互に連結されている。動力分割機構１８につながるモータ１４の回転軸には、減速機２０が接続されている。減速機２０は、モータ１４の回転軸と駆動輪２２につながる駆動軸２４とを連結している。動力分割機構１８は、内燃機関１２の駆動力を発電機１６側と減速機２０側とに分割する装置である。動力分割機構１８による駆動力の配分は、任意に変更することができる。
【００２２】
駆動システム１０には、更に、インバータ２６、コンバータ２８、および高圧バッテリ３０が含まれている。インバータ２６は、発電機１６およびモータ１４に接続されているとともに、コンバータ２８を介して高圧バッテリ３０にも接続されている。発電機１６で発電された電力は、インバータ２６を介してモータ１４に供給することもできるし、インバータ２６およびコンバータ２８を介して高圧バッテリ３０に充電することもできる。また、高圧バッテリ３０に充電されている電力は、コンバータ２８およびインバータ２６を介してモータ１４に供給することができる。
【００２３】
以上説明した駆動システム１０によれば、所定の条件に基づいて、モータ１４を停止させた状態で、内燃機関１２の駆動力のみによって駆動輪２２を回転させることもできるし、逆に、内燃機関１２を停止させた状態で、モータ１４の駆動力のみによって駆動輪２２を回転させることもできる。また、モータ１４と内燃機関１２の双方を作動させ、双方の駆動力によって駆動輪２２を回転させることもできる。更に、発電機１６をスタータとして機能させて内燃機関１２を駆動することで、内燃機関１２の始動を制御することもできる。
【００２４】
本実施形態の駆動システム１０は、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０によって制御されている。ＥＣＵ４０は、内燃機関１２、モータ１４、発電機１６、動力分割機構１８、インバータ２６、およびコンバータ２８等を含む駆動システム１０の全体を総合的に制御している。
【００２５】
［内燃機関のシステム構成］
図２は、図１に示す内燃機関１２のシステム構成を説明するための図である。内燃機関１２の筒内には、吸気通路４２および排気通路４４が連通している。吸気通路４２の入口近傍には、吸気通路４２に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ４６が設けられている。エアフローメータ４６の下流には、筒内に吸入される空気量を調整するためのスロットルバルブ４８が設けられている。スロットルバルブ４８は、アクセル開度と独立してスロットル開度ＴＡを制御することのできる電子制御式スロットルバルブである。スロットルバルブ４８の近傍には、スロットル開度ＴＡを検出するためのスロットルポジションセンサ５０が配置されている。
【００２６】
また、内燃機関１２の各気筒には、吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁５２、および、混合気に点火するための点火プラグ５４がそれぞれ設けられている。更に、各気筒には、筒内圧力を検出するための筒内圧センサ５６が設けられている。
【００２７】
また、内燃機関１２は、スロットルバルブ４８よりも下流側の吸気通路４２と、排気通路４４とを接続するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）通路５８を備えている。ＥＧＲ通路５８における吸気通路４２側の接続口付近には、ＥＧＲ通路５８の開閉を担うＥＧＲバルブ６０が設けられている。このＥＧＲバルブ６０の開度を変えることにより、ＥＧＲ通路５８を流れるＥＧＲガスの流量を変化させて、ＥＧＲ率を調整することができる。
【００２８】
上述したＥＣＵ４０の入力部には、上述したエアフローメータ４６、スロットルポジションセンサ５０および筒内圧センサ５６とともに、エンジン回転数ＮＥを検出するためのクランク角センサ６２等の内燃機関１２の運転状態を検出するための各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ４０の入力部には、内燃機関１２が搭載されるハイブリッド車両のアクセルペダルのアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ６４が接続されている。また、ＥＣＵ４０の出力部には、上述したスロットルバルブ４８、燃料噴射弁５２、点火プラグ５４およびＥＧＲバルブ６０等の内燃機関１２を制御するための各種のアクチュエータが接続されている。ＥＣＵ４０は、それらのセンサ出力に基づいて、内燃機関１２の運転状態を制御する。
【００２９】
図３は、トルクとエンジン回転数ＮＥとの関係で表された内燃機関１２の運転領域を示す図である。
図３において実線で表された曲線は、内燃機関１２の通常運転時（燃費要求時）において、その時々の等出力線上における燃費最良トルク点（内燃機関１２を最も燃費良く運転することのできる動作点）を繋げて得た動作線を示している。より具体的には、この場合の動作線は、図３に示すように、低回転数低負荷運転状態からエンジン回転数ＮＥをほとんど上げずにトルクを大きく高めた後に、トルクとエンジン回転数ＮＥをともに高めていくようにすることで得られるものである。本実施形態の駆動システム１０によれば、既述したように、内燃機関１２の運転時に発電機１６の作動を調整することで、発電機１６から内燃機関１２に付与される負荷の大きさを調整することができる。このため、本駆動システム１０によれば、発電機１６の作動を調整しつつ、内燃機関１２側ではスロットルバルブ４８の開度調整を行うことで、上記動作線を通るように内燃機関１２の運転状態を制御することができる。
【００３０】
一方、図３において破線で表された曲線は、内燃機関１２に高出力要求が出された場合の動作線を示している。この場合の動作線は、図３に示すように、全負荷トルクに向けてトルクを速やかに高めたうえで、全負荷トルクの線上を通るように設定されたものである。
【００３１】
また、図３には、ＥＧＲバルブ６０の調整によるＥＧＲ制御（いわゆる、外部ＥＧＲ制御）が実行されるＥＧＲ領域の一例が示されている。本実施形態のＥＧＲ領域は、図３に示すように、極軽負荷領域と高負荷領域とを除いた領域に設定されている。
【００３２】
また、上記駆動システム１０を有するハイブリッド車両に搭載された内燃機関１２において、運転者の出力要求に従った要求（目標）スロットル開度ＴＡｒｅｑは、次のような手順で算出されることになる。すなわち、アクセル開度に基づいて、運転者による車両全体としての要求出力が取得される。そして、この車両全体としての要求出力が、モータ１４が担う要求出力と内燃機関１２が担う要求出力とに分けられる。そのうえで、燃費要求時には、図３に示すように、内燃機関１２が担う要求出力での等出力線と通常運転時の動作線との交点のトルク、すなわち、内燃機関１２が担う要求出力を燃費が最良な状態で実現するためのトルクが、今回の車両出力要求時の要求トルクＴＱｒｅｑとして算出される。
【００３３】
図４は、要求スロットル開度ＴＡｒｅｑおよび要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑの特徴的な設定を示す図である。より具体的には、図４（Ａ）は、外部ＥＧＲ制御を行う「ＥＧＲ有」の場合（実線）と外部ＥＧＲ制御を行わない「ＥＧＲレス」の場合（破線）とについて、要求トルクＴＱｒｅｑと要求スロットル開度ＴＡｒｅｑとの関係を定めた要求スロットル開度マップ（第１関係情報）の設定の一例を示す図であり、図４（Ｂ）は、内燃機関１２に吸入される空気量に関する空気量情報（ここでは、負荷率ＫＬ）とＥＧＲバルブ６０の要求（目標）開度（要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑ）との関係を定めた要求ＥＧＲ開度マップ（第２関係情報）の設定の一例を示す図である。尚、図４（Ａ）に示す設定は、現在のトルクＴＱｎｏｗに対応するエンジン回転数ＮＥの時のものである。
【００３４】
本実施形態では、図４（Ａ）に示すような関係、すなわち、要求トルクＴＱｒｅｑと要求スロットル開度ＴＡｒｅｑとを定めた要求スロットル開度マップに従って、現在の要求トルクＴＱｒｅｑから要求スロットル開度ＴＡを算出するようにしている。ＥＣＵ４０は、図４（Ａ）に示すような関係を定めた要求スロットル開度マップを記憶している。より具体的には、ＥＣＵ４０は、「ＥＧＲ有」のマップ（実線）と「ＥＧＲレス」のマップ（破線）として２種類のマップを記憶しており、外部ＥＧＲ制御の実行要求の有無に応じて、これらのマップを切り替えるようにしている。
【００３５】
「ＥＧＲ有」のマップでは、ＥＧＲ領域において「ＥＧＲレス」時と同様のトルク要求を満足するために、「ＥＧＲレス」時と比べて、要求スロットル開度ＴＡｒｅｑが大きくなるように設定されている。また、「ＥＧＲ有」のマップでは、要求トルクＴＱｒｅｑが高くなるほど、要求スロットル開度ＴＡｒｅｑが大きくなるように設定されている。しかしながら、ＥＧＲ領域から高負荷側のＥＧＲレス領域に移行する状況においてＥＧＲガス量を減少させることに伴う吸入空気量の急増を防止するために、「ＥＧＲ有」のマップは、図４（Ａ）に示すように、要求スロットル開度ＴＡｒｅｑを一旦閉じ方向に変化させるという設定を有している。すなわち、「ＥＧＲ有」のマップは、要求トルクＴＱｒｅｑの増加に伴って要求スロットル開度ＴＡｒｅｑが小さくなる設定領域を有している。
【００３６】
また、本実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、要求負荷率ＫＬ（空気量情報）と要求ＥＧＲ開度ＥＧＥｒｅｑとの関係を定めた要求ＥＧＲ開度マップに従って、要求負荷率ＫＬから要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑを算出するようにしている。
【００３７】
現在（Ａ点）のトルクＴＱｎｏｗからＢ点の要求トルクＴＱｒｅｑが要求された場合には、スロットル開度ＴＡが要求トルクＴＱｒｅｑに対応する要求スロットル開度ＴＡｒｅｑに制御された後に、吸入空気量（負荷率ＫＬ）が徐々に高まっていく。そして、要求負荷率ＫＬｒｅｑの上昇に応じて、ＥＧＲ開度が拡大されることによりＥＧＲガス量が増やされていく。このような場合に、図１０（Ｂ）のように（図４（Ｂ）の破線のように）要求負荷率ＫＬｒｅｑが高くなるにつれ要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑが大きくなる設定を有する要求ＥＧＲ開度マップが用いられていると、ＥＧＲ開度が大きく制御されている状態で実現されるＴＱｒｅｑ’に実トルクが達した際に、吸入空気が飽和してしまい、それ以上のトルクの増大が不可能となってしまう。その結果、ＴＱｒｅｑからＴＱｒｅｑ’を引いた分のトルク不足が生じてしまい、加速不良となる。
【００３８】
そこで、本実施形態では、図４（Ａ）に示すように、極大スロットル開度ＴＡｍａｘに対応する要求トルクＴＱｔａｍａｘよりも高い要求トルクＴＱｒｅｑが現在要求されている場合には、図４（Ｂ）に示すように、現在の要求トルクＴＱｒｅｑに対応する要求負荷率ＫＬｒｅｑ時の要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑを上限値として、内燃機関１２の実トルクが現在の要求トルクＴＱｒｅｑに向けて移行する過程における要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑを制限するようにした。
【００３９】
図５は、上記の機能を実現するために、本実施の形態１においてＥＣＵ４０が実行するルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行されるものとする。
【００４０】
図５に示すルーチンでは、先ず、クランク角センサ６２の出力を用いて現在のエンジン回転数ＮＥｎｏｗが取得される（ステップ１００）。次いで、現在の負荷率ＫＬｎｏｗが取得される（ステップ１０２）。具体的には、現在の負荷率ＫＬｎｏｗは、エアフローメータ４６を用いて取得される吸入空気量とエンジン回転数ＮＥとに基づいて算出される。
【００４１】
次に、現在の実トルクＴＱｎｏｗが取得される（ステップ１０４）。図１に示す駆動システム１０を備えるハイブリッド車両においては、発電機１６が発生するトルクを制御するための制御電流値に基づいて内燃機関１２の実トルクＴＱｎｏｗを算出することができる。尚、内燃機関１２の実トルクＴＱｎｏｗは、例えば、別途トルクセンサを備えるようにして、当該トルクセンサを用いて取得してもよい。
【００４２】
次に、現在の要求トルクＴＱｒｅｑが取得される（ステップ１０６）。要求トルクＴＱｒｅｑは、図３を参照して上述したように、アクセル開度に基づいて算出される。次いで、要求トルクＴＱｒｅｑが現在の実トルクＴＱｎｏｗよりも高いか否かが判定される（ステップ１０８）。
【００４３】
その結果、上記ステップ１０８の判定が不成立である場合、すなわち、現在の実トルクＴＱｎｏｗが要求トルクＴＱｒｅｑに到達していると判断できる場合には、現在の実トルクＴＱｎｏｗに対応する要求スロットル開度ＴＡｎｏｗが、所定の要求スロットル開度マップ（図４（Ａ）参照）に従って算出される（ステップ１１０）。より具体的には、当該マップは、所定のエンジン回転数ＮＥ毎に設定されており、本ステップ１１０では、現在のエンジン回転数ＮＥｎｏｗと対応した要求スロットル開度マップが参照される。
【００４４】
一方、上記ステップ１０８の判定が成立する場合、すなわち、現在の実トルクＴＱｎｏｗが未だ要求トルクＴＱｒｅｑに到達していないと判断できる場合には、現在の要求トルクＴＱｒｅｑに対応する要求スロットル開度ＴＡｒｅｑが、上記要求スロットル開度マップに従って算出される（ステップ１１２）。
【００４５】
次に、現在のエンジン回転数ＮＥｎｏｗにおける極大スロットル開度ＴＡｍａｘが、上記要求スロットル開度マップに従って算出される（ステップ１１４）。次いで、極大スロットル開度ＴＡｍａｘに対応する要求トルクＴＱｔａｍａｘが、上記要求スロットル開度マップに従って算出される（ステップ１１６）。
【００４６】
次に、現在の要求トルクＴＱｒｅｑが、極大スロットル開度ＴＡｍａｘ時の要求トルクＴＱｔａｍａｘよりも高いか否かが判定される（ステップ１１８）。その結果、現在の要求トルクＴＱｒｅｑが上記要求トルクＴＱｔａｍａｘ以下であると判定された場合、つまり、要求トルクの増加に伴って要求スロットル開度が小さくなる設定領域（図４（Ａ）参照）内の要求トルクが現在要求されていないと判断できる場合には、現在の負荷率ＫＬｎｏｗに対応する要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｎｏｗが、所定の要求ＥＧＲ開度マップに従って算出される（ステップ１２０）。尚、本ルーチンの処理のためにＥＣＵ４０が記憶している要求ＥＧＲ開度マップは、上記図４（Ｂ）中に破線で示す関係（図１０（Ｂ）に示す関係）を定めたものであるとする。この場合には、次いで、本ステップ１２０において算出されたＥＧＲ開度ＥＧＲｎｏｗが現在の要求ＥＧＲ開度として設定される（ステップ１２２）。
【００４７】
一方、上記ステップ１１８において、現在の要求トルクＴＱｒｅｑが上記要求トルクＴＱｔａｍａｘよりも高いと判定された場合、つまり、要求トルクの増加に伴って要求スロットル開度が小さくなる設定領域の要求トルクが現在要求されていると判断できる場合には、現在の要求トルクＴＱｒｅｑに対応する要求負荷率ＫＬｒｅｑが算出される（ステップ１２４）。具体的には、ＥＣＵ４０には、要求トルクＴＱｒｅｑと要求負荷率ＫＬｒｅｑとの関係が予め記憶されており、本ステップ１２４では、そのような関係を利用して、要求負荷率ＫＬｒｅｑが算出される。
【００４８】
次に、上記ステップ１２４において算出された要求負荷率ＫＬｒｅｑに対応する要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑが、要求ＥＧＲ開度マップに従って算出される（ステップ１２６）。次いで、現在の負荷率ＫＬｎｏｗに対応する要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｎｏｗが上記ステップ１２０と同様の処理によって算出される（ステップ１２８）。
【００４９】
次に、上記ステップ１２８において算出された要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｎｏｗが上記ステップ１２６において算出された要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑよりも大きいか否かが判定される（ステップ１３０）。その結果、要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｎｏｗが要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑ以下である場合には、現在の負荷率ＫＬｎｏｗに対応する要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｎｏｗが、現在の要求ＥＧＲ開度として設定される（ステップ１２２）。一方、要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｎｏｗが要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑよりも大きい場合には、要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｎｏｗが使用されずに、上記ステップ１２６において算出された要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑが現在の要求ＥＧＲ開度として設定される（ステップ１３２）。
【００５０】
以上説明した図５に示すルーチンによれば、現在の要求トルクＴＱｒｅｑが上記要求トルクＴＱｔａｍａｘよりも高いと判定された場合、つまり、要求トルクの増加に伴って要求スロットル開度が小さくなる設定領域の要求トルクが現在要求されていると判断できる場合には、現在の要求トルクＴＱｒｅｑに対応する要求負荷率ＫＬｒｅｑと要求ＥＧＲ開度マップとに基づいて算出される要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑを上限値として、内燃機関１２の実トルクが現在の要求トルクＴＱｒｅｑに向けて移行する過程における要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑが制限される。これにより、要求トルクの増加に伴って要求スロットル開度が小さくなる設定領域の要求トルクＴＱｒｅｑが現在要求されている場合であっても、大量のＥＧＲガスの影響によって加速時に吸入空気量の不足が生じないようにすることができ、要求通りのトルクを実現することが可能となる。このため、トルク不足を回避して、加速不良を良好に防止することができる。また、このように加速時の内燃機関１２のトルク不足を解消できることにより、モータ１４によってトルク不足を補う必要がなくなる。このため、モータ１４による無駄な電力消費を防止することができるので、結果として、内燃機関１２の燃費向上を図ることができる。
【００５１】
尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が、要求スロットル開度ＴＡｒｅｑに従って電子制御式のスロットルバルブ４８のスロットル開度ＴＡを制御することにより前記第１の発明における「スロットルバルブ制御手段」が、要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑに従ってＥＧＲバルブ６０のＥＧＲ開度を制御することにより前記第１の発明における「ＥＧＲバルブ制御手段」が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより前記第１の発明における「要求トルク取得手段」が、上記ステップ１２４の処理を実行することにより前記第１の発明における「空気量情報取得手段」が、上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第１の発明における「要求スロットル開度設定手段」が、上記ステップ１２６および１２８の処理を実行することにより前記第１の発明における「要求ＥＧＲ開度設定手段」が、上記ステップ１３０の判定結果に応じて上記ステップ１３２または１２２の処理を実行することにより前記第１の発明における「要求ＥＧＲ開度制限手段」が、それぞれ実現されている。
【００５２】
実施の形態２．
次に、図６および図７を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態のシステムは、図１および図２に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ４０に図５に示すルーチンに代えて後述の図７に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
【００５３】
図６は、本発明の実施の形態２における要求スロットル開度ＴＡｒｅｑの特徴的な設定を説明するための図である。
上述した実施の形態１では、加速時に大量のＥＧＲガスの影響によってトルク不足が生じないようにするために、要求トルクの増加に伴って要求スロットル開度が小さくなる設定領域の要求トルクが現在要求されていると判断できる場合には、現在の要求トルクＴＱｒｅｑに対応する要求負荷率ＫＬｒｅｑと要求ＥＧＲ開度マップとに基づいて算出される要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑを上限値として、内燃機関１２の実トルクが現在の要求トルクＴＱｒｅｑに向けて移行する過程における要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑを制限するようにしている。
【００５４】
これに対し、本実施形態では、図６に示すように、「ＥＧＲ有」の場合（燃費要求時）において、要求トルクＴＱｒｅｑと要求スロットル開度ＴＡｒｅｑとの関係を定めた要求スロットル開度マップに対して、次のような設定を有している。すなわち、本実施形態では、現在の要求トルクＴＱｒｅｑに対応する要求スロットル開度ＴＡｒｅｑを、現在の要求トルクＴＱｒｅｑよりも低い要求トルクに対応する要求スロットル開度よりも小さくならないように設定するようにした。より具体的には、要求スロットル開度マップにおいて極大となる極大スロットル開度ＴＡｍａｘに対応する要求トルクＴＱｔａｍａｘよりも高い要求トルクＴＱｒｅｑが現在要求されている場合に、現在の要求スロットル開度ＴＡｒｅｑとして、極大スロットル開度ＴＡｍａｘを用いるようにした。
【００５５】
また、本実施形態では、上述した実施の形態１とは異なり、要求負荷率ＫＬｒｅｑ（空気量情報）に従って算出される要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑに対して制限を設けないようにした。このため、ここでは、図示を省略しているが、本実施形態では、要求負荷率ＫＬｒｅｑ（空気量情報）と要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑとの関係を定めた要求ＥＧＲ開度マップとして、図４（Ｂ）中に破線で示す関係（図１０（Ｂ）に示す関係）を定めたものが使用される。
【００５６】
また、本実施形態では、内燃機関１２に高出力要求が出された場合には、図６中に破線で示すように、「ＥＧＲ有」の場合とは異なり、要求スロットル開度ＴＡｒｅｑを所定開度（上記極大スロットル開度ＴＡｍａｘ）で固定することは行わないようにした。尚、本実施形態では、通常運転時（燃費要求時）の動作線（図３参照）上のトルク値は、極大スロットル開度ＴＡｍａｘ時に実現されるトルクＴＱｔａｍａｘ以下とされている。
【００５７】
図７は、上記の機能を実現するために、本実施の形態２においてＥＣＵ４０が実行するルーチンを示すフローチャートである。尚、図７において、実施の形態１における図５に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００５８】
図７に示すルーチンでは、ステップ１００〜１０６において、現在のエンジン回転数ＮＥｎｏｗ、現在の負荷率ＫＬｎｏｗ、現在の実トルクＴＱｎｏｗ、および現在の要求トルクＴＱｒｅｑがそれぞれ取得された後に、現在の要求トルクＴＱｒｅｑに対応する要求スロットル開度ＴＡｒｅｑが、所定の要求スロットル開度マップ（図６参照）に従って算出される（ステップ２００）。
【００５９】
次に、現在の内燃機関１２へのトルク要求が高出力要求でないか否かが判定される（ステップ２０２）。本ステップ２０２における判定は、アクセル開度が所定の判定値以下であるか否かに基づいて実行される。具体的には、アクセル開度が上記判定値以下である場合には、現在の内燃機関１２へのトルク要求が高出力要求ではない、つまり、外部ＥＧＲ制御を行う燃費要求であると判断される。
【００６０】
上記ステップ２０２の判定が成立する場合には、現在のエンジン回転数ＮＥｎｏｗにおける極大スロットル開度ＴＡｍａｘが、上記要求スロットル開度マップに従って算出される（ステップ２０４）。次いで、極大スロットル開度ＴＡｍａｘに対応する要求トルクＴＱｔａｍａｘが、上記要求スロットル開度マップに従って算出される（ステップ２０６）。
【００６１】
次に、現在（今回）の要求トルクＴＱｒｅｑが、極大スロットル開度ＴＡｍａｘ時の要求トルクＴＱｔａｍａｘよりも低いか否かが判定される（ステップ２０８）。その結果、現在の要求トルクＴＱｒｅｑが上記要求トルクＴＱｔａｍａｘよりも低いと判定された場合、つまり、要求トルクの増加に伴って要求スロットル開度が大きくなる設定領域（図６参照）の要求トルクＴＱｒｅｑが現在要求されていると判断できる場合には、現在（今回）の要求スロットル開度として、上記ステップ２００において算出された要求スロットル開度ＴＡｒｅｑが設定される（ステップ２１０）。
【００６２】
一方、上記ステップ２０８において、現在の要求トルクＴＱｒｅｑが上記要求トルクＴＱｔａｍａｘ以上であると判定された場合には、現在（今回）の要求スロットル開度として、上記ステップ２０４において算出された要求スロットル開度ＴＡｍａｘが設定される（ステップ２１２）。
【００６３】
以上説明した図７に示すルーチンによれば、現在の要求トルクＴＱｒｅｑが上記要求トルクＴＱｔａｍａｘ以上となる状況下では、要求スロットル開度が極大スロットル開度ＴＡｍａｘで固定されるようになる。これにより、図４（Ａ）に示す設定とは異なり、図６に示すように要求トルクＴＱｒｅｑと要求スロットル開度ＴＡｒｅｑとを定めた要求スロットル開度マップに対して、要求トルクの増加に伴って要求スロットル開度が小さくなる設定領域が設けられなくなる。このため、ＥＧＲ開度が大きく制御される場合であっても、ＥＧＲガスの影響によって加速時に吸入空気量の不足が生じないようにすることができ、要求通りのトルクを実現することが可能となる。このため、トルク不足を回避して、加速不良を良好に防止することができる。
【００６４】
ところで、上述した実施の形態２においては、現在の要求トルクＴＱｒｅｑが上記要求トルクＴＱｔａｍａｘ以上となる状況下では、要求スロットル開度を極大スロットル開度ＴＡｍａｘで固定するようにしている。ポンピングロスが小さくなることもなり、このような極大スロットル開度ＴＡｍａｘが使用されている状況下において、通常は、内燃機関の燃費が最も良くなる。このようなケースとは異なり、燃費最良となるトルクが上記極大スロットル開度ＴＡｍａｘよりもスロットル開度ＴＡが小さい状況下において得られる場合には、燃費最良となるトルクが得られるスロットル開度において、要求スロットル開度を固定するようにしてもよい。
【００６５】
尚、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ４０が、要求スロットル開度ＴＡｒｅｑに従って電子制御式のスロットルバルブ４８のスロットル開度ＴＡを制御することにより前記第３の発明における「スロットルバルブ制御手段」が、要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑに従ってＥＧＲバルブ６０のＥＧＲ開度を制御することにより前記第３の発明における「ＥＧＲバルブ制御手段」が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより前記第３の発明における「要求トルク取得手段」が、エアフローメータ４６を用いて取得される吸入空気量とエンジン回転数ＮＥとに基づいて負荷率ＫＬを算出することにより前記第３の発明における「空気量情報取得手段」が、上記ステップ２００の処理を実行することにより前記第３の発明における「要求スロットル開度設定手段」が、負荷率ＫＬと要求ＥＧＲ開度マップとに基づいて要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑを算出することにより前記第３の発明における「要求ＥＧＲ開度設定手段」が、上記ステップ２０８の判定結果に応じて上記ステップ２１０または２１２の処理を実行することにより前記第３の発明における「要求スロットル開度制限手段」が、それぞれ実現されている。
【００６６】
実施の形態３．
次に、図８および図９を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態のシステムは、図１および図２に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ４０に図７に示すルーチンに代えて後述の図９に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
【００６７】
図８は、本発明の実施の形態３における加速時の特徴的な制御を説明するための図である。
本実施形態においても、上述した実施の形態２と同様に、ＥＧＲ領域において、極大スロットル開度ＴＡｍａｘ時の要求トルクＴＱｔａｍａｘよりも高い要求トルクＴＱｒｅｑが要求されている場合には、要求スロットル開度を極大スロットル開度ＴＡｍａｘで固定するようにしている。以下、このようにして要求スロットル開度が極大スロットル開度ＴＡｍａｘで固定される区間のことを、「要求スロットル開度固定区間」と称する。
【００６８】
上記の要求スロットル開度固定区間では、ＥＧＲ開度の制御によってＥＧＲガス量を調整することにより、要求トルクＴＱｒｅｑが得られるように吸入空気量を調整する必要がある。しかしながら、上記図１０（Ｂ）のような要求ＥＧＲ開度マップは、内燃機関１２が定常状態にある時の要求負荷率ＫＬｒｅｑと要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑとの関係を定めたものである。また、ＥＧＲバルブ６０の応答性は、スロットルバルブ４８のそれよりも低い。このため、上記の要求スロットル開度固定区間において、要求ＥＧＲ開度マップを利用したＥＧＲバルブ６０の開度調整を行うだけでは、極大スロットル開度ＴＡｍａｘのように大きなスロットル開度ＴＡが用いられている状況下において、実トルクＴＱｎｏｗを要求トルクＴＱｒｅｑに向けて精密かつ高応答に調整することが難しい。
【００６９】
図２に示す内燃機関１２は、筒内圧センサ５６を備えている。このような筒内圧センサ５６を備えていることにより、内燃機関１２の実トルクをリアルタイムで取得することができる。そこで、本実施形態では、上記の要求スロットル開度固定区間内の要求トルクＴＱｒｅｑが現在要求されている場合には、筒内圧センサ５６を用いて取得される実トルクが当該要求トルクＴＱｒｅｑとなるように、ＥＧＲ開度のフィードバック制御を行うようにした。
【００７０】
また、本実施形態では、図８に示すように、「ＥＧＲレス」時に要求スロットル開度マップ（図８中に破線で示す関係）を用いて算出される要求スロットル開度ＴＡｒｅｑｈが上記極大スロットル開度ＴＡｍａｘよりも大きい場合には、要求スロットル開度の固定を中止するようにした。そして、この場合には、「ＥＧＲレス」時の要求スロットル開度ＴＡｒｅｑｈを、現在の要求スロットル開度として設定するようにした。
【００７１】
図９は、上記の機能を実現するために、本実施の形態３においてＥＣＵ４０が実行するルーチンを示すフローチャートである。尚、図９において、実施の形態２における図７に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００７２】
図９に示すルーチンでは、ステップ２００において今回の要求トルクＴＱｒｅｑに対応する要求スロットル開度ＴＡｒｅｑが算出された後に、現在のＥＧＲ開度ＥＧＲｎｏｗが取得される（ステップ３００）。具体的には、現在のＥＧＲ開度ＥＧＲｎｏｗは、現在の負荷率ＫＬｎｏｗに基づいて算出される。
【００７３】
次に、現在の要求トルクＴＱｒｅｑに対応する要求負荷率ＫＬｒｅｑが算出されたうえで、当該要求負荷率ＫＬｒｅｑに対応する要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑが、所定の要求ＥＧＲ開度マップ（図１０（Ｂ）に示す関係）に従って算出される（ステップ３０２）。次いで、ステップ２０２において現在の内燃機関１２へのトルク要求が高出力要求ではないと判定された場合には、「ＥＧＲレス」の場合の現在の要求トルクＴＱｒｅｑに対応するＥＧＲレス時要求スロットル開度ＴＡｒｅｑｈが、所定の要求スロットル開度マップ（図８中に破線で示す関係）に従って算出される（ステップ３０４）。
【００７４】
また、図９に示すルーチンでは、ステップ２０８において、現在の要求トルクＴＱｒｅｑが上記要求トルクＴＱｔａｍａｘよりも低いと判定された場合には、現在（今回）の要求スロットル開度として、上記ステップ２００において算出された要求スロットル開度ＴＡｒｅｑが設定される（ステップ２１０）。一方、現在の要求トルクＴＱｒｅｑが上記要求トルクＴＱｔａｍａｘ以上であると判定された場合には、次いで、ＥＧＲレス時要求スロットル開度ＴＡｒｅｑｈが極大スロットル開度ＴＡｍａｘよりも大きいか否かが判定される（ステップ３０６）。
【００７５】
上記ステップ３０６において、ＥＧＲレス時要求スロットル開度ＴＡｒｅｑｈが極大スロットル開度ＴＡｍａｘよりも大きいと判定された場合には、現在（今回）の要求スロットル開度として、上記ステップ３０４において算出されたＥＧＲレス時要求スロットル開度ＴＡｒｅｑｈが設定される（ステップ３０８）。
【００７６】
一方、上記ステップ３０６において、ＥＧＲレス時要求スロットル開度ＴＡｒｅｑｈが極大スロットル開度ＴＡｍａｘ以下であると判定された場合には、現在（今回）の要求スロットル開度として、上記ステップ２０４において算出された極大スロットル開度ＴＡｍａｘが設定される（ステップ３１０）。次いで、この場合には、現在の実トルクＴＱｎｏｗが現在の要求トルクＴＱｒｅｑよりも高いか否かが判定される（ステップ３１０）。
【００７７】
上記ステップ３１０において、現在の実トルクＴＱｎｏｗが現在の要求トルクＴＱｒｅｑよりも高いと判定された場合には、要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑが、現在のＥＧＲ開度ＥＧＲｎｏｗに所定のＥＧＲ補正量ＥＧＲＦＢを加えた値に補正される（ステップ３１２）。一方、上記ステップ３１０において、現在の実トルクＴＱｎｏｗが現在の要求トルクＴＱｒｅｑ以下であると判定された場合には、次いで、現在の実トルクＴＱｎｏｗが現在の要求トルクＴＱｒｅｑよりも低いか否かが判定される（ステップ３１４）。その結果、本ステップ３１４の判定が成立する場合には、要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑが、現在のＥＧＲ開度ＥＧＲｎｏｗから上記ＥＧＲ補正量ＥＧＲＦＢを引いた値に補正される（ステップ３１６）。
【００７８】
以上説明した図９に示すルーチンによれば、現在の要求トルクＴＱｒｅｑが上記要求トルクＴＱｔａｍａｘ以上となり、かつ、ＥＧＲレス時要求スロットル開度ＴＡｒｅｑｈが極大スロットル開度ＴＡｍａｘ以下となる状況下では、要求スロットル開度が極大スロットル開度ＴＡｍａｘで固定されるようになる。これにより、実施の形態２において上述したように、ＥＧＲ開度が大きく制御される場合であっても、ＥＧＲガスの影響によって加速時に吸入空気量の不足が生じないようにすることができ、要求通りのトルクを実現することが可能となる。このため、トルク不足を回避して、加速不良を良好に防止することができる。
【００７９】
そのうえで、上記ルーチンによれば、要求スロットル開度として上記極大スロットル開度ＴＡｍａｘが選択される場合には、ＥＧＲ開度のフィードバック制御が行われる。これにより、現在の実トルクＴＱｎｏｗが現在の要求トルクＴＱｒｅｑよりも高いと判定された場合には、ＥＧＲ補正量ＥＧＲＦＢ分だけ要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑを大きくすることにより、吸入空気量を減らすことができ、実トルクを下げることができる。一方、現在の実トルクＴＱｎｏｗが現在の要求トルクＴＱｒｅｑ以下であると判定された場合には、ＥＧＲ補正量ＥＧＲＦＢ分だけ要求ＥＧＲ開度ＥＧＲｒｅｑを小さくすることにより、吸入空気量を増やすことができ、実トルクを高めることができる。このように、上記ＥＧＲ開度のフィードバック制御によれば、筒内圧センサ５６を用いて取得される実トルクが当該要求トルクＴＱｒｅｑとなるように制御することができる。これにより、筒内圧センサ５６を利用したトルクコントロールと相まって、要求スロットル開度が上記極大スロットル開度ＴＡｍａｘに固定されている場合において、実トルクを要求トルクＴＱｒｅｑに向けて精密かつ高応答に調整することができる。また、ＥＧＲガス量を精密かつ高応答に制御できることにより、ＥＧＲガス量が過剰となって内燃機関１２の燃焼が悪化するのを防止することができる。
【００８０】
尚、上述した実施の形態３においては、ＥＣＵ４０が上記ステップ３１０乃至３１６の一連の処理を実行することにより前記第５の発明における「ＥＧＲフィードバック制御手段」が実現されている。
【００８１】
ところで、上述した実施の形態１乃至３においては、内燃機関１２とともにモータ１４を第２の動力源として備えるハイブリッド車両用の内燃機関１２に対して、本発明における内燃機関の制御装置を適用した例について説明した。しかしながら、本発明の内燃機関の制御装置の適用対象となる内燃機関は、上記のものに限定されるものではなく、要求トルクに基づく要求スロットル開度に従って内燃機関のトルク制御を行う内燃機関（いわゆる、トルクデマンド型の内燃機関）であってもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０  駆動システム
１２  内燃機関
１４  モータ
１６  発電機
１８  動力分割機構
４０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
４２  吸気通路
４４  排気通路
４６  エアフローメータ
４８  スロットルバルブ
５０  スロットルポジションセンサ
５２  燃料噴射弁
５４  点火プラグ
５６  筒内圧センサ
５８  ＥＧＲ通路
６０  ＥＧＲバルブ
６２  クランク角センサ
６４  アクセル開度センサ
【図１】
2012081111.tif 000003
【図２】
2012081111.tif 000004
【図３】
2012081111.tif 000005
【図４】
2012081111.tif 000006
【図５】
2012081111.tif 000007
【図６】
2012081111.tif 000008
【図７】
2012081111.tif 000009
【図８】
2012081111.tif 000010
【図９】
2012081111.tif 000011
【図１０】
2012081111.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成23年7月26日(2011.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
要求スロットル開度に従って、内燃機関に吸入される空気量を調整するためのスロットルバルブのスロットル開度を制御するスロットルバルブ制御手段と、
要求ＥＧＲ開度に従って、吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路の開閉を担うＥＧＲバルブのＥＧＲ開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段と、
前記内燃機関に要求される要求トルクを取得する要求トルク取得手段と、
前記空気量に関する空気量情報を取得する空気量情報取得手段と、
前記要求トルクと前記要求スロットル開度との関係を定める第１関係情報に従って、前記要求トルクに基づいて前記要求スロットル開度を設定する要求スロットル開度設定手段と、
前記空気量情報と前記要求ＥＧＲ開度との関係を定める第２関係情報に従って、前記空気量情報に基づいて前記要求ＥＧＲ開度を設定する要求ＥＧＲ開度設定手段と、を備える内燃機関の制御装置であって、
前記第２関係情報は、前記空気量情報の値の増加に対して前記要求ＥＧＲ開度が増加した後に減少するように設定されており、
前記第１関係情報は、前記第２関係情報において前記空気量情報の値の増加に対して前記要求ＥＧＲ開度が減少するように設定されていることに対応して、前記要求トルクの増加に対して前記要求スロットル開度が一旦小さくなる設定領域を有しており、
前記内燃機関の制御装置は、加速時に前記設定領域内の要求トルクが要求された場合に、実スロットル開度が前記設定領域内の前記要求トルクに対応する要求スロットル開度に制御された状態で前記内燃機関の実トルクが前記設定領域内の前記要求トルクに向けて移行する過程において、前記設定領域内の前記要求トルクに対応する前記空気量情報と前記第２関係情報とに基づいて取得される当該加速時の最終的な要求ＥＧＲ開度を上限値として、当該移行過程中に変化する前記空気量情報と前記第２関係情報とに基づいて当該移行過程中に取得される前記要求ＥＧＲ開度が前記加速時の最終的な要求ＥＧＲ開度を超えないように制限する要求ＥＧＲ開度制限手段を更に備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
要求スロットル開度に従って、内燃機関に吸入される空気量を調整するためのスロットルバルブのスロットル開度を制御するスロットルバルブ制御手段と、
要求ＥＧＲ開度に従って、吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路の開閉を担うＥＧＲバルブのＥＧＲ開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段と、
前記内燃機関に要求される要求トルクを取得する要求トルク取得手段と、
前記空気量に関する空気量情報を取得する空気量情報取得手段と、
前記要求トルクと前記要求スロットル開度との関係を定める第１関係情報に従って、前記要求トルクに基づいて前記要求スロットル開度を設定する要求スロットル開度設定手段と、
前記空気量情報と前記要求ＥＧＲ開度との関係を定める第２関係情報に従って、前記空気量情報に基づいて前記要求ＥＧＲ開度を設定する要求ＥＧＲ開度設定手段と、を備える内燃機関の制御装置であって、
前記第２関係情報は、前記空気量情報の値の増加に対して前記要求ＥＧＲ開度が増加した後に減少するように設定されており、
前記第１関係情報は、前記第２関係情報において前記空気量情報の値の増加に対して前記要求ＥＧＲ開度が増加した後に減少するように設定されていることに対応して、ＥＧＲガスの導入領域内では前記要求トルクの増加に対して前記要求スロットル開度が大きくなった後に小さくなるように設定されており、
前記内燃機関の制御装置は、前記ＥＧＲガスの導入領域内において前記要求スロットル開度が極大となる極大スロットル開度に到達する際の要求トルクよりも高い要求トルクが加速時に要求された場合に、当該加速時の要求スロットル開度として、前記極大スロットル開度を用いるようにする要求スロットル開度制限手段を更に備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の筒内圧力を検知する筒内圧センサと、
前記加速時の要求スロットル開度として前記極大スロットル開度が用いられている場合に、前記筒内圧センサを用いて取得される前記内燃機関の実トルクが前記要求トルクとなるように、ＥＧＲ開度のフィードバック制御を行うＥＧＲフィードバック制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関は、前記内燃機関に加え、第２の動力源を備えるハイブリッド車両に搭載されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月22日(2013.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
要求スロットル開度に従って、内燃機関に吸入される空気量を調整するためのスロットルバルブのスロットル開度を制御するスロットルバルブ制御手段と、
要求ＥＧＲ開度に従って、吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路の開閉を担うＥＧＲバルブのＥＧＲ開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段と、
前記内燃機関に要求される要求トルクを取得する要求トルク取得手段と、
前記空気量に関する空気量情報を取得する空気量情報取得手段と、
前記要求トルクと前記要求スロットル開度との関係を定める第１関係情報に従って、前記要求トルクに基づいて前記要求スロットル開度を設定する要求スロットル開度設定手段と、
前記空気量情報と前記要求ＥＧＲ開度との関係を定める第２関係情報に従って、前記空気量情報に基づいて前記要求ＥＧＲ開度を設定する要求ＥＧＲ開度設定手段と、を備える内燃機関の制御装置であって、
前記第２関係情報は、前記空気量情報の値の増加に対して前記要求ＥＧＲ開度が増加した後に減少するように設定されており、
前記第１関係情報は、前記第２関係情報において前記空気量情報の値の増加に対して前記要求ＥＧＲ開度が減少するように設定されていることに対応して、前記要求トルクの増加に対して前記要求スロットル開度が一旦小さくなる設定領域を有しており、
前記内燃機関の制御装置は、加速時に前記設定領域内の要求トルクが要求された場合に、実スロットル開度が前記設定領域内の前記要求トルクに対応する要求スロットル開度に制御された状態で前記内燃機関の実トルクが前記設定領域内の前記要求トルクに向けて移行する過程において、前記設定領域内の前記要求トルクに対応する前記空気量情報と前記第２関係情報とに基づいて取得される当該加速時の最終的な要求ＥＧＲ開度を上限値として、当該移行過程中に変化する前記空気量情報と前記第２関係情報とに基づいて当該移行過程中に取得される前記要求ＥＧＲ開度が前記加速時の最終的な要求ＥＧＲ開度を超えないように制限する要求ＥＧＲ開度制限手段を更に備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
要求スロットル開度に従って、内燃機関に吸入される空気量を調整するためのスロットルバルブのスロットル開度を制御するスロットルバルブ制御手段と、
要求ＥＧＲ開度に従って、吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路の開閉を担うＥＧＲバルブのＥＧＲ開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段と、
前記内燃機関に要求される要求トルクを取得する要求トルク取得手段と、
前記空気量に関する空気量情報を取得する空気量情報取得手段と、
前記要求トルクと前記要求スロットル開度との関係を定める第１関係情報に従って、前記要求トルクに基づいて前記要求スロットル開度を設定する要求スロットル開度設定手段と、
前記空気量情報と前記要求ＥＧＲ開度との関係を定める第２関係情報に従って、前記空気量情報に基づいて前記要求ＥＧＲ開度を設定する要求ＥＧＲ開度設定手段と、を備える内燃機関の制御装置であって、
前記第２関係情報は、前記空気量情報の値の増加に対して前記要求ＥＧＲ開度が増加した後に減少するように設定されており、
前記第１関係情報は、前記第２関係情報において前記空気量情報の値の増加に対して前記要求ＥＧＲ開度が増加した後に減少するように設定されていることに対応して、ＥＧＲガスの導入領域内では前記要求トルクの増加に対して前記要求スロットル開度が大きくなった後に小さくなるように設定されており、
前記内燃機関の制御装置は、前記ＥＧＲガスの導入領域内において前記要求スロットル開度が極大となる極大スロットル開度に到達する際の要求トルクよりも高い要求トルクが加速時に要求された場合に、当該加速時の要求スロットル開度として、前記極大スロットル開度を用いるようにする要求スロットル開度制限手段を更に備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の筒内圧力を検知する筒内圧センサと、
前記加速時の要求スロットル開度として前記極大スロットル開度が用いられている場合に、前記筒内圧センサを用いて取得される前記内燃機関の実トルクが前記要求トルクとなるように、ＥＧＲ開度のフィードバック制御を行うＥＧＲフィードバック制御手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関は、前記内燃機関に加え、第２の動力源を備えるハイブリッド車両に搭載されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【国際調査報告】
2012081111.tif 000013
2012081111.tif 000014
2012081111.tif 000015
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