(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用駆動源としての内燃エンジンと、車両用駆動源として前記内燃エンジンの出力を補助する電動機として作動し、かつ車両の走行エネルギを回生して蓄電手段を充電する発電機として作動する発電電動機とを備えたハイブリッド駆動車両の制御装置であって、前記エンジンに供給される混合気の空燃比の変化を検出する空燃比検出手段と、前記空燃比検出手段によって空燃比がリッチ側からリーン側に変化したことを検出した場合には前記発電電動機を電動機として作動させ、空燃比がリーン側からリッチ側に変化したことを検出した場合には前記発電電動機を発電機として作動させる発電電動機制御手段と、を備え、
前記発電電動機制御手段は、前記車両の運転状態に応じて空燃比の変化を検出した時の前記内燃エンジンの出力トルク差を推定し、前記発電電動機が電動機として作動するときにはその推定した出力トルク差に応じてその電動機の駆動力を制御し、その後、前記電動機の駆動力を徐々に減少させ、前記発電電動機が発電機として作動するときには、前記推定した出力トルク差に応じてその発電機の回生制動力を制御し、その後、前記発電機の回生制動力を徐々に減少させることを特徴とするハイブリッド駆動車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用駆動源として内燃エンジン及びモータ（発電電動機）を備えたハイブリッド駆動車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
駆動源としてエンジン及びモータを備えたハイブリッド駆動車両は従来より知られており、例えば、特開平３−１２１９２８号公報にはそのようなハイブリッド駆動車両の制御装置が示されている。
かかる制御装置においては、車両の運転状態に応じてモータを駆動すると共にエンジンの出力を制御することが行なわれる。具体的には、車両の運転状態に応じてモータの動作モードを判定し、加速モード時にはモータに駆動電力を供給してエンジンの出力の補助をなし、減速モード時にはモータを回生制動状態にしてモータによる回生電力を蓄電器に蓄電することが行なわれる。また、その蓄電器に蓄電された電力は加速モード時のモータ駆動電力として使用される。
【０００３】
このようなハイブリッド駆動車両においてもエンジンに供給する混合気の空燃比を車両の運転状態に応じて制御することが行なわれている。例えば、運転状態がクルーズ運転にあるときには燃費向上のために目標空燃比がリーン空燃比（例えば、１６）に設定されてリーン燃焼制御が行なわれ、また、エンジン出力が必要な運転状態のときには理論空燃比（例えば、１４．７）に設定されてストイキ燃焼制御が行なわれる。リーン燃焼制御時にはエンジンの出力トルクはストイキ燃焼制御時に比べて低下するので、リーン燃焼制御からストイキ燃焼制御に、或いはストイキ燃焼制御からリーン燃焼制御に急に変化する運転時にはエンジンの出力トルクの差が大きいためにトルクショックが生じる。
【０００４】
このようなトルクショックの緩和のために、内燃エンジンのスロットル弁の開度を制御する電子スロットル弁制御装置を利用することが公知である。電子スロットル弁制御装置は、通常、運転者がアクセルペダルを操作したときにその操作に対応して適切な速度感覚を得ることができるようにスロットル弁の開度を制御するものである。一方、上記したような空燃比の急変時には、アクセルペダルの操作とは無関係にスロットル弁開度を制御してエンジンの出力トルクが急変しないように動作する。また、２次空気をスロットル弁下流の吸気管内に供給する２次空気供給装置を同様のトルクショックの緩和のために用いることもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、空燃比の急変時に電子スロットル弁制御装置又は２次空気供給装置がエンジンの出力トルクの変化を防止するために動作しても、エンジンへの空気供給の遅延により制御結果が反映されるまでの時間遅延のためにトルクショックが生じないように出力トルク差を十分に補償することができないという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、供給混合気の空燃比の急変時のエンジンの出力トルク差を時間遅延なく十分に補償することができるハイブリッド駆動車両の制御装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置は、車両用駆動源としての内燃エンジンと、車両用駆動源として内燃エンジンの出力を補助する電動機として作動し、かつ車両の走行エネルギを回生して蓄電手段を充電する発電機として作動する発電電動機とを備えたハイブリッド駆動車両の制御装置であって、エンジンに供給される混合気の空燃比の変化を検出する空燃比検出手段と、空燃比検出手段によって空燃比がリッチ側からリーン側に変化したことを検出した場合には発電電動機を電動機として作動させ、空燃比がリーン側からリッチ側に変化したことを検出した場合には発電電動機を発電機として作動させる発電電動機制御手段と、を備え、発電電動機制御手段は、車両の運転状態に応じて空燃比の変化を検出した時の内燃エンジンの出力トルク差を推定し、発電電動機が電動機として作動するときにはその推定した出力トルク差に応じてその電動機の駆動力を制御し、その後、電動機の駆動力を徐々に減少させ、発電電動機が発電機として作動するときには、推定した出力トルク差に応じてその発電機の回生制動力を制御し、その後、発電機の回生制動力を徐々に減少させることを特徴としている。
【０００８】
かかる本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置によれば、例えば、ストイキ燃焼制御からリーン燃焼制御に変化したためエンジンへの供給混合気の空燃比がリーン側に変化したことが検出されたときにはその直後にエンジンの出力の補助をするために発電電動機を電動機として作動させ、また、例えば、リーン燃焼制御からストイキ燃焼制御に変化したため供給混合気の空燃比がリッチ側に変化したことが検出されたときにはその直後に回生制動のために発電電動機を発電機として作動させるので、供給混合気の空燃比の変化時のエンジンの出力トルク差を時間遅れなく十分に補償することができる。
【０００９】
また、本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置においては、車両の運転状態に応じて空燃比の変化を検出した時の内燃エンジンの出力トルク差を推定し、その推定した出力トルク差に応じて発電電動機の駆動力又は回生制動力を制御することにより、供給混合気の空燃比の変化時のエンジンの出力トルク差に対して適切なモータの駆動状態又は回生状態を得ることができる。
【００１０】
更に、本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置においては、空燃比検出手段によって空燃比がリーン側に変化したことが検出されると、発電電動機を電動機として作動させた後、電動機の駆動力を徐々に減少させ、空燃比検出手段によって空燃比がリッチ側に変化したことが検出されると、発電電動機を発電機として作動させた後、発電機の回生制動力を徐々に減少させることにより、空燃比の急変後の適切な出力トルクにトルクショックを生じることなく一致させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は本発明によるハイブリッド駆動車両の制御装置を示している。このハイブリッド駆動車両の制御装置においては、エンジン１のクランク軸は発電電動機である直流モータ２の回転軸と直結されており、モータ２の回転軸の回転は変速機構３を介して駆動輪４に伝達されるようになっている。変速機構３はマニアル式のものである。モータ２にはＰＤＵ（パワードライブユニット）５が接続され、ＰＤＵ５はエンジン１の出力の補助をするようにモータ２を駆動して電動機として作動させるアシスト動作時にモータ２に駆動電力を供給し、その駆動電力を供給せずにモータ２を発電機として作動させる回生動作時にモータ２の回生電力を例えば、キャパシタからなる高電圧蓄電器６に供給する。
【００１２】
ＰＤＵ５の高電圧蓄電器６との接続ラインにはＤＶ（ダウンコンバータ）７が接続されている。ＤＶ７はその接続ラインの高電圧を１２Ｖ程度の低電圧に電圧変換する。ＤＶ７の出力には低電圧蓄電器であるバッテリ８が接続されると共に車両の低電圧負荷９が接続されている。
モータ２の回転制御はＭＯＴＥＣＵ（モータ電子制御ユニット）１１によってＰＤＵ５を介して行なわれる。ＭＯＴＥＣＵ１１は、図２に示すようにＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２，ＲＯＭ３３、カウンタ３４，入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路３５、出力インターフェース回路３６、入出力インターフェース回路３７及びＡ／Ｄ変換器３８を備えている。ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２，ＲＯＭ３３、カウンタ３４，入力インターフェース回路３５、出力インターフェース回路３６、入出力インターフェース回路３７及びＡ／Ｄ変換器３８は共にバスに共通接続されている。
【００１３】
カウンタ３４はクランク角センサ４１から出力されたクランクパルスによってリセットされて図示しないクロック発生器から出力されたクロックパルスを計数し、そのクロックパルス発生数を計数することによりエンジン回転数Ｎｅを示す信号を発生する。
入力インターフェース回路３５にはエンジン１の始動を検出するスタータスイッチ４２、変速機構３内のクラッチ（図示せず）の入切を検出するクラッチスイッチ４３、変速機構３のニュートラル状態を検出するニュートラルスイッチ４４及びブレーキペダルの操作を検出するブレーキスイッチ４５が接続されている。入力インターフェース回路３５はこれらスイッチ４２〜４５各々のオンオフを示すデータを保持出力する。
【００１４】
Ａ／Ｄ変換器３８は吸気管内圧ＰB、冷却水温Ｔｗ、スロットル弁開度ＴＨ、車速Ｖs、アクセルペダル開度ＡＰ等の車両運転パラメータを検出する複数のセンサからのアナログ信号をディジタル信号に変換するために設けられている。吸気管内圧ＰBはスロットル弁５０下流の吸気管５１に設けられた吸気管内圧センサ５２によって検出される。冷却水温Ｔｗは冷却水温センサ５３によって検出される。スロットル弁開度ＴＨはスロットル開度センサ５４によって検出される。更に、車速Ｖsは車速センサ５５によって検出され、アクセルペダル１０の操作開度であるアクセルペダル開度ＡＰはアクセルペダルセンサ５６によって検出される。また、Ａ／Ｄ変換器３８には高電圧蓄電器６の両端電圧が供給され、Ａ／Ｄ変換器３８の出力からは高電圧蓄電器６の両端電圧ＱＣＡＰがディジタル値として得られるようになっている。
【００１５】
出力インターフェース回路３６は後述するＣＰＵ３１の動作によって生成されるアシスト量指令又は回生量指令に応じてＰＤＵ５の動作を設定する。入出力インターフェース回路３７はＥＮＧＥＣＵ（エンジン電子制御ユニット）１２とのデータ通信のための回路である。アシスト量指令が示すアシスト量ＡＳＴＰＷＲに応じたアシスト電力（駆動電力）がＰＤＵ５からモータ２に供給される。また、回生量指令が示す回生量ＲＥＧＥＮに応じた回生電力をＰＤＵ５はモータ２から得て高電圧蓄電器６及びＤＶ７に供給する。
【００１６】
ＥＮＧＥＣＵ１２はエンジン１の燃料噴射制御及び点火時期制御等のエンジン制御を行なう。ＥＮＧＥＣＵ１２には、図２においては接続ラインを省略しているが、上記のクランク角センサ４１、スイッチ４１〜４５、及び各種センサ５２〜５６が接続されている他、酸素濃度センサ６１が接続されている。酸素濃度センサ６１は排気管６２に設けられ、排気ガス中の酸素濃度Ｏ2を検出する。この酸素濃度センサ６１は理論空燃比を閾値としてリッチ側及びリーン側の空燃比で異なるレベルを発生する２値出力型の酸素濃度センサである。ＥＮＧＥＣＵ１２の内部構成は上記のＭＯＴＥＣＵ１１と同様であるので、ここでの説明は省略する。ＥＮＧＥＣＵ１２においては燃料噴射制御ルーチンがＣＰＵ（図示せず）によって処理され、上記の車両運転パラメータ及びエンジン回転数Ｎｅを用いて燃料噴射時間Ｔoutが決定される。燃料噴射時間Ｔoutは例えば、次の算出式を用いて算出される。
【００１７】
【数１】
Ｔout＝Ｔｉ×ＫO2×ＫWOT×ＫLS×ＫTW×ＫTA＋ＴACC＋ＴDEC
ここで、Ｔｉはエンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧力ＰBとに応じてＥＮＧＥＣＵ１２内のＲＯＭからのデータマップ検索により決定される空燃比基準制御値である基本燃料噴射時間である。ＫO2は空燃比フィードバック制御において算出される空燃比補正係数である。ＫWOTはスロットル弁全開時のような高負荷時の燃料増量補正係数、ＫLSはリーン化係数、ＫTWは冷却水温ＴWに応じて設定される冷却水温補正係数、ＫTAは吸気温ＴAに応じて設定される吸気温補正係数、ＴACCはエンジン回転数Ｎｅの加速の程度に応じて設定される加速増量値、ＴDECはエンジン回転数Ｎｅの減速の程度に応じて設定される減速減量値である。補正係数ＫWOT、ＫLS、ＫTW、ＫTA、加速増量値ＴACC、減速減量値ＴDECは、上記のＲＯＭからのデータマップ検索により決定される。
【００１８】
燃料噴射時間Ｔoutの決定に当たっては、リッチ燃焼制御、リーン燃焼制御及びストイキ燃焼制御とが少なくともある。車両の運転状態に応じてリッチ燃焼制御、リーン燃焼制御及びストイキ燃焼制御のいずれの制御を行なうか決定される。リッチ燃焼制御時には、目標空燃比は理論空燃比（例えば、１４．７）より小さい値（例えば、１１）に設定され、その目標空燃比になるように空燃比補正係数ＫO2及び補正係数ＫWOTが決定される。リーン燃焼制御時には目標空燃比は理論空燃比（例えば、１４．７）より大きい値（例えば、１６）に設定され、その目標空燃比になるように空燃比補正係数ＫO2及びリーン化係数ＫLSが決定される。また、ストイキ燃焼制御においては、酸素濃度センサ６１の出力レベルから空燃比が目標空燃比としての理論空燃比よりリッチ又はリーンか判別され、その判別結果に応じて空燃比補正係数ＫO2が設定される。このように設定された空燃比補正係数ＫO2が上記の燃料噴射時間Ｔoutの算出式で用いられて燃料噴射時間Ｔoutが決定される。
【００１９】
そして、その決定された燃料噴射時間Ｔoutだけインジェクタ６３を駆動することが行なわれる。インジェクタ６３は内燃エンジンの吸気管５１の吸気ポート近傍に設けられ、駆動されたとき燃料を噴射する。また、ＥＮＧＥＣＵ１２においては点火時期制御ルーチンがＣＰＵによって処理され、その点火時期制御によって点火装置６４の点火プラグ（図示せず）の火花放電が行なわれる。
【００２０】
更に、上記のスロットル弁５０はいわゆるドライブバイワイヤ（ＤＢＷ）型のものであるので、エンジン１にはスロットル弁５０を開弁駆動するスロットルアクチュエータ１３が設けられている。ＥＮＧＥＣＵ１２においては、スロットル弁開度制御ルーチンがＣＰＵによって処理され、上記のスロットル弁開度ＴＨ、車速Ｖs、アクセルペダル開度ＡＰ等の車両運転パラメータに応じて目標スロットル弁開度θthが決定され、その目標スロットル弁開度θthとなるようにスロットルアクチュエータ１３を介してスロットル弁５０の開度が制御される。
【００２１】
次に、モータ２の制御動作についてＣＰＵ３１の動作を中心にして説明する。ＭＯＴＥＣＵ１１のＣＰＵ３１は、モータ制御ルーチンを例えば、１０msec毎に繰り返し実行し、次に示すように、その時点の動作モードを判定し、判定した動作モードに対応するアシスト量ＡＳＴＰＷＲ又は回生量ＲＥＧＥＮを設定する。
【００２２】
かかるモータ制御ルーチンにおいて、ＣＰＵ３１は図３及び図４に示すように、先ず、スタータスイッチ４２がオンであるか否かを判別する（ステップＳ１）。エンジン１の始動のためスタータスイッチ４２がオンである場合には、エンジン回転数Ｎｅがエンジンが停止していると見なすことができるストール回転数ＮＣＲ（例えば、５０rpm）以下であるか否かを判別する（ステップＳ２）。Ｎｅ≦ＮＣＲの場合には、モータ動作としてエンジン１を始動させるために始動モードを行なう（ステップＳ３）。
【００２３】
ステップＳ１においてスタータスイッチ４２がオフであると判別した場合には、エンジン停止指令が生成されているか否かを判別する（ステップＳ４）。エンジン停止指令は、エンジン停止判別ルーチンの実行において、エンジンの運転を停止させるべき運転状態であると判別されたときエンジン停止指令フラグのセットとして生成される。エンジン停止指令が生成されていないならば、ステップＳ２に進んでエンジン回転数Ｎｅがストール回転数ＮＣＲ以下であるか否かを判別する。エンジン停止指令が生成されているならば、Ａ／Ｄ変換器３８の出力からスロットル弁５０の開度ＴＨを得て、そのスロットル弁５０のスロットル弁開度ＴＨが所定アイドル開度ＴＨＩＤＬＥ（ほとんど全閉の開度）以上であるか否かを判別する（ステップＳ５）。ステップＳ２においてＮｅ＞ＮＣＲの場合、すなわちエンジン１が運転中の場合にはこのステップＳ５を実行する。ＴＨ≧ＴＨＩＤＬＥの場合にはアシストトリガテーブルから加速フラグＦＭＡＳＴを検索する（ステップＳ６）。
【００２４】
アシストトリガテーブルは、ＲＯＭ３３に予め書き込まれており、図５に示すように、エンジン回転数Ｎｅとスロットル弁開度ＴＨとに応じて加速フラグＦＭＡＳＴを設定するようになっている。すなわち、閾値ＭＡＳＴＨ，ＭＡＳＴＬはエンジン回転数Ｎｅの上昇に応じて徐々に大きくなり、スロットル弁開度ＴＨが閾値ＭＡＳＴＬ以下から大きくなるときには閾値ＭＡＳＴＨを越えるまではＦＭＡＳＴ＝０であり、閾値ＭＡＳＴＨを越えると加速すべき運転状態としてＦＭＡＳＴ＝１となる。逆にスロットル弁開度ＴＨが閾値ＭＡＳＴＨ以上から小さくなるときには閾値ＭＡＳＴＬを下回るまではＦＭＡＳＴ＝１であり、閾値ＭＡＳＴＬを下回るとＦＭＡＳＴ＝０となる。
【００２５】
ステップＳ６の実行後、その検索した加速フラグＦＭＡＳＴが１であるか否かを判別する（ステップＳ７）。ＦＭＡＳＴ＝０の場合には、動作モードをクルーズモードとする（ステップＳ８）。ＦＭＡＳＴ＝１の場合には、動作モードを加速モードとする（ステップＳ９）。
ステップＳ５においてＴＨ＜ＴＨＩＤＬＥと判別した場合には、スロットル弁５０はほぼ全閉であるので、次に車速Ｖsが０ｋｍ／ｈに等しいか否かを判別する（ステップＳ１０）。Ｖs＝０ｋｍ／ｈならば、車両は停止しているので、エンジン停止指令が生成されているか否かを判別する（ステップＳ１１）。これはステップＳ４と同様にである。エンジン停止指令が生成されている場合には、エンジン１の運転を停止するために動作モードをアイドル停止モードとする（ステップＳ１２）。一方、エンジン停止指令が生成されていない場合には、エンジン１のアイドル運転を続けるために動作モードをアイドルモードとする（ステップＳ１３）。
【００２６】
ステップＳ１０においてＶs≠０ｋｍ／ｈならば、車両は走行しているので、エンジン停止指令が生成されているか否かを判別する（ステップＳ１４）。これはステップＳ４と同様にである。エンジン停止指令が生成されている場合には、エンジン１の運転を減速するために動作モードを減速モードとする（ステップＳ１５）。一方、エンジン停止指令が生成されていない場合には、エンジン１はアイドル運転が要求されているか否かを判別する（ステップＳ１６）。アイドル運転要求は、エンジンアイドル判別ルーチンの実行において、エンジン１をアイドル運転状態にすべきと判別されたときアイドルフラグのセットとして生成される。エンジン１のアイドル運転要求がある場合には動作モードをアイドルモードとし（ステップＳ１３）、アイドル運転要求がない場合には動作モードを減速モードとする（ステップＳ１５）。
【００２７】
ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１３及びＳ１５の各動作モード処理においては、アシスト量ＡＳＴＰＷＲ又は回生量ＲＥＧＥＮが設定される。例えば、後述する加速モード処理においてはアシスト量ＡＳＴＰＷＲが設定され、減速モード処理においては回生量ＲＥＧＥＮが設定される。ＣＰＵ３１は設定したアシスト量ＡＳＴＰＷＲ又は回生量ＲＥＧＥＮを出力インターフェース回路３６に対して出力する（ステップＳ１７）。出力インターフェース回路３６はＣＰＵ３１から供給されたアシスト量ＡＳＴＰＷＲ又は回生量ＲＥＧＥＮに応じてＰＤＵ５の動作を制御する。アシスト量ＡＳＴＰＷＲの場合にはＰＤＵ５はアシスト量ＡＳＴＰＷＲに応じたアシスト電力をモータ２に供給する。回生量ＲＥＧＥＮの場合にはモータ２は回生制動状態になり、ＰＤＵ５は回生量ＲＥＧＥＮに応じた回生電力をモータ２から得て高電圧蓄電器６又はＤＶ７に供給する。
【００２８】
加速モード処理においては、ＣＰＵ３１は図６に示すように、先ずＲＡＭ初期化動作を行なう（ステップＳ２１）。この初期化動作では例えば、ＲＡＭ３２内に一時的に記憶された回生量ＲＥＧＥＮ等の値が０とされる。初期化動作後、ＣＰＵ３１はクラッチスイッチ４３のオンオフを読み取ってクラッチが動力伝達状態であるか否かを判別する（ステップＳ２２）。クラッチスイッチ４３がオンならば、クラッチは動力切断状態であるので、アシスト量ＡＳＴＰＷＲを０とする（ステップＳ２３）。そして、モータ２による回生電力を低電圧負荷９に供給するようにＤＶ７を制御する（ステップＳ２４）。
【００２９】
クラッチスイッチ４３がオフならば、クラッチは動力伝達状態であるので、次に、ニュートラルスイッチ４４のオンオフを読み取って変速機構３がニュートラル状態であるか否かを判別する（ステップＳ２５）。ニュートラルスイッチ４４がオンのためニュートラル状態である場合にはステップＳ２３に進んでアシスト量ＡＳＴＰＷＲを０とする。
【００３０】
ニュートラルスイッチ４４がオフのためインギア状態である場合には、高電圧蓄電器６の両端電圧ＱＣＡＰを読み取ってその両端電圧ＱＣＡＰが下限閾値ＱＣＡＰＬＭＴＬより大であるか否かを判別する（ステップＳ２６）。下限閾値ＱＣＡＰＬＭＴＬはモータ２による有効なアシスト可能電圧、例えば、蓄電器６の満充電電圧の７０％程度に設定しても良く、蓄電器６の容量によって適宜設定可能である。ＱＣＡＰ≦ＱＣＡＰＬＭＴＬならば、ステップＳ２３に進んでアシスト量ＡＳＴＰＷＲを０とする。一方、ＱＣＡＰ＞ＱＣＡＰＬＭＴＬならば、アシスト量ＡＳＴＰＷＲをマップ検索して求める（ステップＳ２７）。ＲＯＭ３３には、図７に示すように、エンジン回転数Ｎｅとスロットル弁開度ＴＨとに応じて定まるアシスト量ＡＳＴＰＷＲがASTPWR#n11〜ASTPWR#n2010のように加速時ＡＳＴＰＷＲデータマップとして予め書き込まれている。よって、そのときのエンジン回転数Ｎｅとスロットル弁開度ＴＨとに対応するアシスト量ＡＳＴＰＷＲを加速時ＡＳＴＰＷＲデータマップから検索することができる。ステップＳ２７の実行後、ＣＰＵ３１は高電圧蓄電器６の蓄電電力を低電圧負荷９に供給するようにＤＶ７を制御する（ステップＳ２８）。
【００３１】
減速モード処理においては、ＣＰＵ３１は図８に示すように、先ずＲＡＭ初期化動作を行なう（ステップＳ３１）。この初期化動作では例えば、ＲＡＭ３２内に一時的に記憶されたアシスト量ＡＳＴＰＷＲ等の値が０とされる。初期化動作後、ＣＰＵ３１はクラッチスイッチ４３のオンオフを読み取ってクラッチが動力伝達状態であるか否かを判別する（ステップＳ３２）。クラッチスイッチ４３がオンならば、クラッチは動力切断状態であるので、回生量ＲＥＧＥＮを０とする（ステップＳ３３）。
【００３２】
クラッチスイッチ４３がオフならば、クラッチは動力伝達状態であるので、次に、ニュートラルスイッチ４４のオンオフを読み取って変速機構３がニュートラル状態であるか否かを判別する（ステップＳ３４）。ニュートラルスイッチ４４がオンのためニュートラル状態である場合にはステップＳ３３に進んで回生量ＲＥＧＥＮを０とする。
【００３３】
ニュートラルスイッチ４４がオフのためインギア状態である場合には、モータ２による回生電力を低電圧負荷９に供給するようにＤＶ７を制御し（ステップＳ３５）、そして、高電圧蓄電器６の両端電圧ＱＣＡＰを読み取ってその両端電圧ＱＣＡＰが上限閾値ＱＣＡＰＬＭＴＨより大であるか否かを判別する（ステップＳ３６）。上限閾値ＱＣＡＰＬＭＴＨは、回生による充電可能な例えば、蓄電器６の満充電電圧の９０％程度に設定しても良く、蓄電器６の容量によって適宜設定可能である。ＱＣＡＰ≧ＱＣＡＰＬＭＴＨならば、ステップＳ３３に進んで回生量ＲＥＧＥＮを０とする。一方、ＱＣＡＰ＜ＱＣＡＰＬＭＴＨならば、ブレーキスイッチ４５のオンオフを読み取ってブレーキペダルが操作されたブレーキ状態であるか否かを判別する（ステップＳ３７）。ブレーキスイッチ４５がオフのため非ブレーキ状態である場合には、回生量ＲＥＧＥＮを第１減速時ＲＥＧＥＮマップからマップ検索して求める（ステップＳ３８）。また、ブレーキスイッチ４５がオンのためブレーキ状態である場合には、回生量ＲＥＧＥＮを第２減速時ＲＥＧＥＮマップからマップ検索して求める（ステップＳ３９）。ＲＯＭ３３には、図９に示すように、エンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧ＰBとに応じて定まる非ブレーキ時の回生量ＲＥＧＥＮがREGEN#n11〜REGEN#n2010のように第１減速時ＲＥＧＥＮデータマップとして予め書き込まれ、また図１０に示すように、エンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧ＰBとに応じて定まるブレーキ時の回生量ＲＥＧＥＮがREGENBR#n11〜REGENBR#n2010のように第２減速時ＲＥＧＥＮデータマップとして予め書き込まれている。よって、そのときのエンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧ＰBとに対応する回生量ＲＥＧＥＮを第１又は第２減速時ＲＥＧＥＮデータマップから検索することができる。なお、図９及び図１０のデータマップにおいては、エンジン回転数Ｎｅが大きいほど、更に吸気管内圧ＰBが大きいほど回生量ＲＥＧＥＮが大きくなり、ブレーキオフ時の第１減速時ＲＥＧＥＮデータマップよりブレーキオン時の第２減速時ＲＥＧＥＮデータマップの方が回生量ＲＥＧＥＮが大きくなる。
【００３４】
ＣＰＵ３１は、モータ制御ルーチンとは別に例えば、１０msec毎にトルク制御ルーチンを処理する。このトルク制御ルーチンにおいては、図１１及び図１２に示すように、先ず、リーン燃焼トルク補正中フラグＦＬＥＡＮが１であるか否かを判別する（ステップＳ４１）。ＦＬＥＡＮ＝０ならば、ストイキ燃焼トルク補正中フラグＦＳＴが１であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。ＦＳＴ＝０ならば、ストイキ燃焼制御時のエンジン１の出力トルクＴrqSTとリーン燃焼制御時のエンジン１の出力トルクＴrqLeanとのトルク差ΔＴrqを推定する（ステップＳ４３）。ＲＯＭ３３には、図１３に示すように、エンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧ＰBとに応じて推定されるストイキ燃焼制御時の出力トルクＴrqSTがTrqST#n11〜TrqST#n2010の如くストイキトルクデータマップとして書き込まれ、また、図示しないが、同様に、エンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧ＰBとに応じて推定されるリーン燃焼制御時の出力トルクＴrqLeanがTrqLean#n11〜TrqLean#n2010の如くリーントルクデータマップとして書き込まれ、更にはエンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧ＰBとに応じて推定されるリッチ燃焼制御時の出力トルクＴrqRichがTrqRich#n11〜TrqRich#n2010の如くリッチトルクデータマップとして書き込まれている。各トルクデータマップの推定トルクはエンジン回転数Ｎｅが大きいほど、また吸気管内圧ＰBが大きいほど大きくなり、また、リーンからリッチになるほど推定トルクは大きくなる。ステップＳ４３においてはそのときのエンジン回転数Ｎｅと吸気管内圧ＰBとに対応する出力トルクＴrqST及びＴrqLeanがストイキトルクデータマップ及びリーントルクデータマップから各々検索される。その検索結果として得られた出力トルクＴrqST及びＴrqLeanの差が推定トルク差ΔＴrqとして算出される。
【００３５】
ＣＰＵ３１はステップＳ４３の実行後、前回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御であるか否かを判別する（ステップＳ４４）。これは、現在の燃焼制御がリッチ燃焼制御、ストイキ燃焼制御及びリーン燃焼制御のいずれであるかを示す情報信号をＥＮＧＥＣＵ１２から得ることができるので、その情報信号の内容から判断される。例えば、上記の燃料噴射制御ルーチンでは現在の燃焼制御がリッチ燃焼制御、ストイキ燃焼制御及びリーン燃焼制御のいずれであるかは目標空燃比から分かるので、燃料噴射制御ルーチンの処理中に情報信号をＣＰＵ３１に出力することができる。ＣＰＵ３１は前回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御であるならば、今回の燃焼制御がリーン燃焼制御であるか否かを判別する（ステップＳ４５）。前回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御であって、今回もリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御である場合には、本ルーチンを終了する。
【００３６】
一方、前回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御であって、今回がリーン燃焼制御である場合には、空燃比のリーン側への急変時であるので、リーン燃焼トルク補正中フラグＦＬＥＡＮをセットして１に等しくさせ（ステップＳ４６）、推定トルク差ΔＴrqに対応するアシスト量ＡＳＴＰＷＲを設定する（ステップＳ４７）。推定トルク差ΔＴrqとアシスト量ＡＳＴＰＷＲとの関係においては図１４に示すよう推定トルク差ΔＴrqが大なるほどアシスト量ＡＳＴＰＷＲが大きくなる。このような関係がデータマップとしてＲＯＭ３３に予め書き込まれているので、ＣＰＵ３１は推定トルク差ΔＴrqに対応するアシスト量ＡＳＴＰＷＲをそのデータマップから検索して求め、そのアシスト量ＡＳＴＰＷＲを出力インターフェース回路３６に対して出力する（ステップＳ４８）。
【００３７】
ステップＳ４１においてＦＬＥＡＮ＝１と判別した場合にはリーン燃焼制御への変化直後の出力トルク補正中であるので、アシスト量ＡＳＴＰＷＲを所定量だけ減少させ（ステップＳ４９）、そのアシスト量ＡＳＴＰＷＲが０になったか否かを判別する（ステップＳ５０）。ＡＳＴＰＷＲ＞０ならば、ステップＳ４８に進み、ＡＳＴＰＷＲ＝０ならば、リーン燃焼トルク補正中フラグＦＬＥＡＮをリセットして０に等しくさせ（ステップＳ５１）、本ルーチンを終了する。
【００３８】
このように設定されたアシスト量ＡＳＴＰＷＲに応じたアシスト電力がモータ２にＰＤＵ５から供給され、モータ２はエンジン１の出力トルクの低下分を補助するように駆動される電動機として作動する。また、そのアシスト量ＡＳＴＰＷＲは徐々に減少するので、モータ２によるエンジン１の出力トルク補助量も図１５に示すように徐々に減少する。アシスト量ＡＳＴＰＷＲの減少量及びその減少時間は適宜設定することができるが、減少量は一定値でも良い。
【００３９】
ＣＰＵ３１はステップＳ４４の判別において前回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御ではなくリーン燃焼制御であると判別したならば、今回の燃焼制御がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御であるか否かを判別する（ステップＳ５２）。前回の燃焼制御がリーン燃焼制御であって、今回もリーン燃焼制御である場合には本ルーチンを終了する。
【００４０】
一方、前回の燃焼制御がリーン燃焼制御であって、今回がリッチ燃焼制御又はストイキ燃焼制御である場合には、空燃比のリーン側からリッチ側への急変時であるので、ストイキ燃焼トルク補正中フラグＦＳＴをセットして１に等しくさせ（ステップＳ５３）、推定トルク差ΔＴrqに対応する回生量ＲＥＧＥＮを設定する（ステップＳ５４）。推定トルク差ΔＴrqと回生量ＲＥＧＥＮとの関係は図１４に示した推定トルク差ΔＴrqとアシスト量ＡＳＴＰＷＲとの関係と同様に推定トルク差ΔＴrqが大なるほど回生量ＲＥＧＥＮが大きくなる。このような関係がデータマップとしてＲＯＭ３３に予め書き込まれているので、ＣＰＵ３１は推定トルク差ΔＴrqに対応する回生量ＲＥＧＥＮをそのデータマップから検索して求め、その回生量ＲＥＧＥＮを出力インターフェース回路３６に対して出力する（ステップＳ５５）。
【００４１】
ステップＳ４２においてＦＳＴ＝１と判別した場合にはストイキ燃焼制御への変化直後の出力トルク補正中であるので、回生量ＲＥＧＥＮを所定量だけ減少させ（ステップＳ５６）、その回生量ＲＥＧＥＮが０になったか否かを判別する（ステップＳ５７）。ＲＥＧＥＮ＞０ならば、ステップＳ５５に進み、ＲＥＧＥＮ＝０ならば、ストイキ燃焼トルク補正中フラグＦＳＴをリセットして０に等しくさせ（ステップＳ５８）、本ルーチンを終了する。
【００４２】
このように設定された回生量ＲＥＧＥＮに応じた回生電力をＰＤＵ５はモータ２から得るように動作し、モータ２はエンジン１の出力トルクの上昇分を低下させるように回生動作する発電機として作動する。また、その回生量ＲＥＧＥＮは徐々に減少するので、モータ２によるエンジン１の出力トルク低下量も図１５に示すように徐々に減少する。回生量ＲＥＧＥＮの減少量及びその減少時間は適宜設定することができるが、減少量は一定値でも良い。
【００４３】
上記の燃料噴射制御ルーチンにおいては、内燃エンジン１の加速時の増量時で一時的にリッチ燃焼制御となり、クルーズ走行や低負荷の場合にリーン燃焼制御、その他通常はストイキ燃焼制御となるので、理論空燃比より小さいリッチの空燃比（理論空燃比に対して燃料過多の状態）からリーン側への空燃比の変化時には、電動機及び発電機各々でモータを制御することが生じることになる。
【００４４】
なお、リーン燃焼トルク補正中フラグＦＬＥＡＮ又はストイキ燃焼トルク補正中フラグＦＳＴがセットされて１に等しいときには、上記のモータ制御ルーチンの処理が停止される。また、リーン燃焼トルク補正中フラグＦＬＥＡＮ及びストイキ燃焼トルク補正中フラグＦＳＴの各初期値は０である。
上記した実施例においては、供給混合気の空燃比がリーンに制御されるリーン燃焼制御、理論空燃比に制御されるストイキ燃焼制御及びリッチに制御されるリッチ燃焼制御のいずれか一方を選択的に行なう制御装置に本発明を適用した場合について説明したが、空燃比が単にリーン側に又はリッチ側に大きく急変する場合にも本発明を適用することができる。
【００４５】
また、上記した実施例においては、理論空燃比よりリッチの空燃比又は理論空燃比から理論空燃比よりリーンの空燃比に変化した場合に、モータ２は電動機として作動し、理論空燃比よりリーンの空燃比から理論空燃比よりリッチの空燃比又は理論空燃比に変化した場合に、モータ２は発電機として作動するようになっているが、これに限らず、空燃比がリーン方向に単に変化した場合にモータ２を電動機として作動させ、空燃比がリッチ方向に単に変化した場合にモータ２を発電機として作動させても良い。例えば、空燃比が理論空燃比よりリッチの領域内でリーン方向に変化した場合にモータ２を電動機として作動させても良く、また、空燃比が理論空燃比よりリッチの領域内で更にリッチ方向に変化した場合にモータ２を発電機として作動させても良いのである。更に、空燃比が理論空燃比よりリーンの領域内で更にリーン方向に変化した場合にモータ２を電動機として作動させても良く、また、空燃比が理論空燃比よりリーンの領域内でリッチ方向に変化した場合にモータ２を発電機として作動させても良いのである。このように空燃比がリーン方向に又はリッチ方向に変化する際においては、電動機として作動する時には電動機の駆動力を徐々に減少させ、発電機として作動する時には発電機の回生制動力を徐々に減少させることが行なわれる。
【００４６】
上記した実施例で用いた図７、図９及び図１０においては、エンジン回転数、吸気負圧が大きくなるほどモータ２のアシスト量、回生量が大きくなる。
なお、上記の実施例では、車両の変速機構３がマニュアル式の場合について説明したが、変速機構３がオートマティック式（無段変速機構を含む）の場合にも本発明を同様に適用することができる。ただし、オートマティック式変速機構では図７のＡＳＴＰＷＲデータマップと図９及び図１０のＲＥＧＥＮデータマップとは例えば、エンジン回転数Ｎｅと車速Ｖｓとに応じてアシスト量又は回生量を検索するようにしても良い。また、同様に図１３のストイキトルクデータマップ並びに図示していないリッチトルクデータマップ及びリーントルクデータマップはエンジン回転数Ｎｅと車速Ｖｓとに応じて推定出力トルクを検索するようにしても良い。
【００４７】
更に、上記の実施例においては、モータ制御用のＭＯＴＥＣＵ１１とエンジン制御用のＥＮＧＥＣＵ１２とが個別に設けられているが、単一のＥＣＵでモータ及びエンジンの両方を制御するようにしても良い。
【００４８】
【発明の効果】
以上の如く、本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置においては、例えば、ストイキ燃焼制御からリーン燃焼制御に変化したためエンジンへの供給混合気の空燃比がリーン側に変化したことが検出されたときにはその直後にエンジンの出力の補助をするために発電電動機を電動機として作動させ、また、例えば、リーン燃焼制御からストイキ燃焼制御に変化したため供給混合気の空燃比がリッチ側に変化したことが検出されたときにはその直後に回生制動のために発電電動機を発電機として作動させるので、供給混合気の空燃比の変化時のエンジンの出力トルク差を時間遅れなく十分に補償することができる。
【００４９】
また、本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置においては、車両の運転状態に応じて空燃比の変化を検出した時の内燃エンジンの出力トルク差を推定し、その推定した出力トルク差に応じて発電電動機の駆動力又は回生制動力を制御することにより、供給混合気の空燃比の変化時のエンジンの出力トルク差に対して適切なモータの駆動状態又は回生状態を得ることができる。
【００５０】
更に、本発明のハイブリッド駆動車両の制御装置においては、空燃比検出手段によって空燃比がリーン側に変化したことが検出された場合に、発電電動機を電動機として作動させた後、電動機の駆動力を徐々に減少させ、空燃比検出手段によって空燃比がリッチ側に変化したことが検出された場合に、発電電動機を発電機として作動させた後、発電機の回生制動力を徐々に減少させることにより、空燃比の急変後の適切な出力トルクにトルクショックを生じることなく一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の装置中のＭＯＴＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。
【図３】モータ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図３のモータ制御ルーチンの続き部分を示すフローチャートである。
【図５】アシストトリガテーブルによる加速フラグＦＭＡＳＴの設定特性を示す図である。
【図６】加速モード処理を示すフローチャートである。
【図７】加速時ＡＳＴＰＷＲデータマップを示す図である。
【図８】減速モード処理を示すフローチャートである。
【図９】第１減速時ＲＥＧＥＮデータマップを示す図である。
【図１０】第２減速時ＲＥＧＥＮデータマップを示す図である。
【図１１】トルク制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】図１２のトルク制御ルーチンの続き部分を示すフローチャートである。
【図１３】ストイキトルクデータマップを示す図である。
【図１４】推定トルク差とアシスト量又は回生量との関係を示す図である。
【図１５】リーン燃焼制御時の出力トルク補助量の変化及びストイキ制御時の出力トルク低下量の変化を示す図である。
【符号の説明】
１  エンジン
２  モータ
３  変速機構
４  駆動輪
５  ＰＤＵ
６  高電圧蓄電器
７  ＤＶ
８  低電圧蓄電器
９  低電圧負荷
１１  ＭＯＴＥＣＵ
１２  ＥＮＧＥＣＵ
１３  スロットルアクチュエータ
５１  吸気管
６２  排気管
６３  インジェクタ
６４  点火装置
【図１】
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【図２】
0003699592.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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