(57)【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、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を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記車両が減速状態であるフューエルカットの条件が成立する時に前記モータによる回生を行う場合には、前記エンジンの吸入空気量を増加させる方向に制御し、このフューエルカットからの復帰条件が成立して、該フューエルカットから復帰するときには、前記エンジンの吸入空気量に関連するパラメータを当該車両の運転状態に応じて設定される目標値に近づけるように制御する吸入空気量制御手段と、
前記フューエルカットから復帰するとき、前記吸入空気量制御手段の制御により前記エンジンの吸入空気量が前記増加方向から減少方向に切り替えられ、前記目標値に応じた吸入空気量に安定するまでの間は前記車両の駆動軸に発生するトルク変動を抑制制御するトルク変動抑制制御手段と、
前記エンジンに燃料を噴射する燃料噴射手段と
を備え、
前記トルク変動抑制制御手段は、前記フューエルカットから復帰するときに、前記エンジンの吸入空気量に関連するパラメータを一旦前記目標値より低く設定された設定値にした後に該目標値に近づけるように前記吸入空気量制御手段を制御するとともに、前記フューエルカットからの復帰条件成立後の所定時間経過後に前記エンジンへの噴射を再開させるよう前記燃料噴射手段を制御することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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】
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が従来より知られており、また、モータに回生機能を設け、車両の減速状態でモータによる回生を行う際における回生効率を向上させたハイブリッド車両の制御装置も既に提案されている（特願平８−１１２１９０号）。
【０００３】
かかる装置において、回生効率の向上は、エンジンへの燃料供給を停止した状態でエンジンの吸入空気量を増加させ、ポンプ損失を低減させることによってなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置では、エンジンへの燃料供給を停止した状態、すなわちフューエルカット状態から復帰したときに、たとえばスロットル弁開度を制御することによりエンジンの吸入空気量を所定値（その運転状態での目標吸入空気量）に制御すると同時に、たとえば燃料噴射等のフューエルカットからの復帰処理を行っているため、新気が目標吸入空気量に低下する前にエンジントルクが発生し、ドライバビリティを悪化させることがあった。
【０００５】
図８（ａ）〜（ｅ）は、この事情を説明するための図であり、（ａ）はスロットル弁開度の目標値θＴＨＯの推移を示し、（ｂ）はスロットル弁開度の実開度θＴＨの推移を示し、（ｃ）は吸入空気量の推移を示し、（ｄ）は燃料噴射タイミングを示し、（ｅ）はエンジン出力の推移を示している。
【０００６】
時刻ｔ１でフューエルカットから復帰すると、その直後、スロットル弁開度の目標値θＴＨＯが所定値に設定されると同時に燃料も噴射されるので（（ａ），（ｄ）参照）、吸入空気量が目標値に低下する前に、すなわち吸入空気量が目標値より過大な状態で混合気が燃焼され、（ｅ）に示すように、大幅な出力変動を伴ったエンジン出力（トルク）が発生し、これにより、ドライバビリティの悪化を招いていた。
【０００７】
本発明は、この点に着目してなされたものであり、エンジン出力を滑らかにして、ドライバビリティを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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、車両の駆動軸を駆動するエンジンと、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を備えたハイブリッド車両の制御装置において、前記車両が減速状態であるフューエルカットの条件が成立する時に前記モータによる回生を行う場合には、前記エンジンの吸入空気量を増加させる方向に制御し、このフューエルカットからの復帰条件が成立して、該フューエルカットから復帰するときには、前記エンジンの吸入空気量に関連するパラメータを当該車両の運転状態に応じて設定される目標値に近づけるように制御する吸入空気量制御手段と、前記フューエルカットから復帰するとき、前記吸入空気量制御手段の制御により前記エンジンの吸入空気量が前記増加方向から減少方向に切り替えられ、前記目標値に応じた吸入空気量に安定するまでの間は前記車両の駆動軸に発生するトルク変動を抑制制御するトルク変動抑制制御手段と、前記エンジンに燃料を噴射する燃料噴射手段とを備え、前記トルク変動抑制制御手段は、前記フューエルカットから復帰するときに、前記エンジンの吸入空気量に関連するパラメータを一旦前記目標値より低く設定された設定値にした後に該目標値に近づけるように前記吸入空気量制御手段を制御するとともに、前記フューエルカットからの復帰条件成立後の所定時間経過後に前記エンジンへの噴射を再開させるよう前記燃料噴射手段を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項１の制御装置によれば、フューエルカットから復帰するときに、エンジンの吸入空気量に関連するパラメータを一旦目標値より低く設定された設定値にした後に該目標値に近づけるように吸入空気量制御手段が制御されるとともに、前記フューエルカットからの復帰条件成立後の所定時間経過後に前記エンジンへの噴射を再開させるよう前記燃料噴射手段が制御される。
【００１２】
【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。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施の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（静電容量の大きなコンデンサ）１４と接続されており、ＰＤＵ１３を介して駆動、回生の制御が行われる。
【００１４】
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「ＭＧＥＣＵ」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。
【００１５】
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（θＴＨ）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ＥＮＧＥＣＵ１１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。
【００１６】
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ＥＮＧＥＣＵ１１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。
【００１７】
スロットル弁１０３の直ぐ下流には管１０７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。
【００１８】
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ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＮＧＥＣＵ１１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。
【００１９】
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「ＴＤＣ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。
【００２０】
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、ＥＮＧＥＣＵ１１により点火時期が制御される。
【００２１】
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。
【００２２】
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１２０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。
【００２３】
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、ＥＮＧＥＣＵ１１と同様である。
【００２４】
図３は、モータ３、ＰＤＵ１３、スーパーキャパシタ１４、ＭＯＴＥＣＵ１２およびＭＧＥＣＵ１５の接続状態を詳細に示す図である。
【００２５】
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ＰＤＵ１３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。
【００２６】
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。
【００２７】
図４は、変速機構４とＴ／ＭＥＣＵ１６との接続状態を示す図である。変速機構４には、ギヤ位置ＧＰを検出するギヤ位置センサ３０１が設けられており、その検出信号がＴ／ＭＥＣＵ１６に供給される。本実施の形態では、変速機構４は自動変速機であるため、変速アクチュエータ３０２が設けられ、Ｔ／ＭＥＣＵ１６によりその作動が制御される。
【００２８】
図５は、本実施の形態における減速回生量決定処理のフローチャートを示す図であり、本処理は、ＭＯＴＥＣＵ１２によって、たとえば所定時間毎に実行される。
【００２９】
まずステップＳ１では、前記スロットルアクチュエータ１０５に対する指令値（以下、「スロットル弁開度の目標値」という）θＴＨＯを全閉（「０」）に設定したことを「１」で示す全閉フラグＦＣＬＯＳＥを「０」に設定する。
【００３０】
次に、ステップＳ２では、フューエルカット（Ｆ／Ｃ）条件が成立したか否かを判別し、その判別の結果、フューエルカット条件が成立しているときはフューエルカットからの強制復帰条件が成立しているか否かを判別し（ステップＳ３）、その判別の結果、フューエルカットからの強制復帰条件が成立していないときは、フューエルカットからの復帰条件が成立しているか否かを判別する（ステップＳ４）。
【００３１】
ここで、これらの条件は、後述する図１７の運転状態判別処理（ステップＳ５２）においてアクセル開度θＡＰの変化量ＤＡＰにより判別され、たとえばＤＡＰ＜ＤＡＰＤ（負の所定量）のときフューエルカット条件が成立し、ＤＡＰ＞ＤＡＰＨ（ＤＡＰＤより大きい正の所定量）のときフューエルカットからの強制復帰条件が成立し、ＤＡＰ≧ＤＡＰＤのときフューエルカットからの復帰条件が成立したと判別される。
【００３２】
前記ステップＳ４の判別の結果、フューエルカットからの復帰条件が成立していないときは、減速エネルギＲＵＮＲＳＴを図６に示すＲＵＮＲＳＴテーブルにより検索し（ステップＳ５）、所望減速エネルギＲＵＮＲＳＴＣＯＭをＲＵＮＲＳＴＣＯＭテーブルにより検索する（ステップＳ６）。
【００３３】
ここで、ＲＵＮＲＳＴテーブルは、車速ＶＣＡＲが大きいほど減速エネルギＲＵＮＲＳＴがより大きい値を取るように設定されている。また、所望減速エネルギＲＵＮＲＳＴＣＯＭは、車両に適当な負の加速度を与えるためのエネルギである。ＲＵＮＲＳＴＣＯＭテーブルは、図７に示すように、車速ＶＣＡＲが大きいほど所望減速エネルギＲＵＮＲＳＴＣＯＭがより大きい値を取るように設定されている。なお、ＲＵＮＲＳＴＣＯＭテーブルには、車速ＶＣＡＲだけでなく、エンジン回転数ＮＥ、変速比および減速意志（ブレーキランプの点灯、ブレーキペダルのストローク、ブレーキペダルの踏力、実際の減速度等）のうち少なくとも一つをパラメータとして追加してもよい。
【００３４】
次いで、減速回生量ＤＥＣＲＥＧを次式（１）により算出する（ステップＳ７）。
【００３５】
ＤＥＣＲＥＧ＝ＲＵＮＲＳＴＣＯＭ−ＲＵＮＲＳＴ  …（１）
なお、エンジン回転数ＮＥ、変速比、暖機状態および減速意志のうち少なくとも１つをパラメータとして減速回生量ＤＥＣＲＥＧを直接検索するようにしてもよい。
【００３６】
次いで、スロットル弁開度の目標値θＴＨＯを、ほぼ全開とする全開開度θＴＨＷＯＴに設定する（ステップＳ９）。これにより、エンジン１のポンプ損失が低減される。なお、本実施の形態では、目標値θＴＨＯを全開開度θＴＨＷＯＴに設定したが、これに限らず、目標値θＴＨＯをより開方向に設定するようにしてもよい。
【００３７】
次いで、減速回生出力ＲＥＧＰＯＷＥＲを減速回生量ＤＥＣＲＥＧに設定し（ステップＳ９）、ダウンカウントタイマｔｍＦ／Ｃに所定時間ＴｍＦ／Ｃをセットしてスタートさせ（ステップＳ１０）、本処理を終了する。所定時間ＴｍＦ／Ｃは、スロットル弁１０３の通常の制御が開始されてから新気流量が目標値に十分収束すると予測される時間に設定される。
【００３８】
一方、前記ステップＳ２でフューエルカット条件が成立していないとき、または前記ステップＳ３でフューエルカットからの強制復帰条件が成立しているときは、フューエルカットからの復帰処理（たとえば燃料噴射処理の開始の指示等）を実行して（ステップＳ１１）、本処理を終了する。
【００３９】
また、前記ステップＳ４の判別の結果、フューエルカットからの復帰条件が成立しているときは、ダウンカウントタイマｔｍＦ／Ｃが「０」に達したか否かを判別し（ステップＳ１２）、その判別の結果、ダウンカウントタイマｔｍＦ／Ｃが「０」に達したときは、前記ステップＳ１１に進む一方、ダウンカウントタイマｔｍＦ／Ｃが「０」に達していないときは、ステップＳ１３に進む。
【００４０】
ここで、ステップ１２からステップＳ１１に処理が移行する状態は、フューエルカット復帰条件が成立してから前記所定時間ＴｍＦ／Ｃ経過した状態であり、このとき、フューエルカットからの復帰処理で燃料噴射が開始される。
【００４１】
図８（ｆ）は、この燃料噴射タイミングを示す図であり、前述した従来の装置の燃料噴射タイミング（図８（ｄ））と比較すると、吸入空気量が目標値に十分収束した時刻ｔ３で燃料噴射が行われている。これにより、図８（ｇ）に示されるように、本実施の形態の制御装置によるエンジン出力は、前述した従来の装置によるエンジン出力（図８（ｅ））と比較して滑らかに増加する。したがって、図８（ｇ）のような大幅な出力変動を伴ったエンジン出力を抑制でき、ドライバビリティを向上させることができる。なお、図８（ｆ），（ｇ）は後述するステップＳ１３〜Ｓ１５の処理を行なわない場合の例であり、本発明の目的は、これらの処理を行なわなくても達成できる。
【００４２】
ステップＳ１３では、ダウンカウントタイマｔｍＦ／Ｃが所定値ＴＭＲＥＦ以上であるか否かを判別し、ｔｍＦ／Ｃ≧ＴＭＲＥＦのときには、前記全閉フラグＦＣＬＯＳＥを「１」に設定し（ステップＳ１４）、スロットル弁開度の目標値θＴＨＯを「０（全閉）」に設定した（ステップＳ１５）後に、本処理を終了する一方、ｔｍＦ／Ｃ＜ＴＭＲＥＦのときには、直ちに本処理を終了する。
【００４３】
ここで、所定値ＴＭＲＥＦは、スロットル弁開度の目標値θＴＨＯを「０」に設定している時間を決定するために用いられる。すなわち、スロットル弁開度の目標値θＴＨＯは、前記所定時間ＴｍＦ／Ｃ（前記ステップＳ１０でダウンカウントタイマｔｍＦ／Ｃに設定した時間）とこの所定値ＴＭＲＥＦとの差で示される時間だけ、全閉状態に設定される。
【００４４】
図８（ｈ）は、スロットル弁開度の目標値θＴＨＯの推移を示す図であり、同図に示すように、スロットル弁開度の目標値θＴＨＯは、フューエルカット状態から復帰したときには、一旦全閉状態にされた後に通常開度に戻される。
【００４５】
このように、スロットル弁開度の目標値θＴＨＯを、一旦全閉状態を経て通常開度に戻すように制御すると、そのスロットル弁開度の実開度θＴＨは、図８（ｉ）に示すように推移し、その吸入空気量は、図８（ｊ）に示すように推移する。ここで、図８（ｊ）の吸入空気量の推移と図８（ｃ）の吸入空気量の推移とを比較すると、吸入空気量は、図８（ｃ）では時刻ｔ３で目標値に収束しているのに対して、図８（ｊ）では時刻ｔ２（＜ｔ３）で十分目標値に収束している。すなわち、スロットル弁開度の目標値θＴＨＯを、全閉状態を経て通常開度に戻すように制御した方が、吸入空気量が目標値に収束する時間は短くなる。したがって、燃料噴射タイミングを前記時刻ｔ３から、時刻ｔ２に早めることができ、燃料が噴射されない時間が短くなり、運転者の違和感をより緩和することができる。
【００４６】
図９および図１０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、ＭＯＴＥＣＵ１２で所定時間（たとえば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。
【００４７】
図９において、まずステップＳ２１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。
【００４８】
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ＣＡＰＡＤＩＳＣＨ（正の値）および充電量積算値ＣＡＰＡＣＨＧ（負の値）を算出し、キャパシタ残容量ＣＡＰＡＲＥＭを次式（２）により算出する。
【００４９】
ＣＡＰＡＲＥＭ＝ＣＡＰＡＦＵＬＬ−（ＣＡＰＡＤＩＳＣＨ＋ＣＡＰＡＣＨＧ）  ‥‥（２）
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。
【００５０】
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ＣＡＰＡＦＵＬＬに対する割合（％）を残容量ＣＡＰＡＲＥＭＣという。
【００５１】
なお、本実施の形態では、放電量積算値ＣＡＰＡＤＩＳＣＨ及び充電量積算値ＣＡＰＡＣＨＧを用いて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。
【００５２】
次にステップＳ２２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。
【００５３】
図１１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。
【００５４】
続くステップＳ２３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１２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。
【００５５】
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１２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。
【００５６】
そして、ステップＳ２４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１３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。
【００５７】
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１３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。
【００５８】
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、これに限るものでなく、車速ＶＣＡＲまたはエンジン回転数ＮＥ等のうちいずれか１つまたは複数のパラメータに基づいて上記配分率ＰＲＡＴＩＯＴＨを決定するようにしてもよい。
【００５９】
続くステップＳ２５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１４に示す目標出力マップを検索し、目標駆動力ＰＯＷＥＲＣＯＭを算出する。
【００６０】
ここで、目標出力マップは、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であり、このマップでは、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ＰＯＷＥＲＣＯＭが設定されている。
【００６１】
さらに、ステップＳ２６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ＰＯＷＥＲＣＯＭは、スロットル弁開度をθＴＨＣＯＭ＋θＴＨＡＤＤにしたときに発生する）を算出し、ステップＳ２７では、前記車速センサ１１９により検出された車速ＶＣＡＲ、およびエンジンの余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲに応じて、図１５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。車両状態判別マップは、車速ＶＣＡＲが大きいほど、また余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲが大きいほど、より大きい値を取るように設定されている。
【００６２】
ここで、エンジンの余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲは、次式（３）により算出される。
【００６３】
ＥＸＰＯＷＥＲ＝ＰＯＷＥＲＣＯＭ−ＲＵＮＲＳＴ  ‥‥（３）
ただし、ＲＵＮＲＳＴは、当該車両の走行抵抗であり、エンジン１のポンプ損失による減速エネルギ、回生抵抗による減速エネルギ、および車輪の転がり抵抗や走行時の空気抵抗等による減速エネルギの総和である。走行抵抗ＲＵＮＲＳＴは、前記図６で説明したＲＵＮＲＳＴテーブルから検索される。なお、走行抵抗テーブルには、車速ＶＣＡＲだけでなく、エンジン回転数ＮＥ、変速比および暖機状態（吸気温度ＴＡ、エンジン温度ＴＷ、走行距離等）のうち少なくとも一つをパラメータとして追加してもよい。
【００６４】
このように車速ＶＣＡＲおよび余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲによって決定される走行状態ＶＳＴＡＴＵＳ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ＶＳＴＡＴＵＳ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ＶＳＴＡＴＵＳ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。
【００６５】
続くステップＳ２８では、走行状態ＶＳＴＡＴＵＳが「０」より大きいか否かを判別し、ＶＳＴＡＴＵＳ＞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１０のステップＳ２９に進む一方、ＶＳＴＡＴＵＳ≦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１０のステップＳ３２に進む。
【００６６】
ステップＳ２９では、次式（４）により、モータ要求出力ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲを算出する。
【００６７】
ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ＝ＰＯＷＥＲＣＯＭ×ＰＲＡＴＩＯ×ＰＲＡＴＩＯＴＨ×ＶＳＴＡＴＵＳ  ‥‥（４）
続くステップＳ３０では、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ＭＯＴＯＲＣＯＭに変換する。
【００６８】
図１６は、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。
【００６９】
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ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ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。
【００７０】
続くステップＳ３１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Ｓ３８に進む。
【００７１】
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。
【００７２】
すなわち、ステップＳ２３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Ｓ２６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Ｓ３０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ＰＯＷＥＲＣＯＭになるように、補正項θＴＨＡＳＳＩＳＴを算出している。
【００７３】
ステップＳ３２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、ＥＸＰＯＷＥＲ＜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＜ＤＡＰＤ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充電モードと判別する）。
【００７４】
ステップＳ３２で、余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲ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ＲＥＧＰＯＷＥＲに設定する（ステップＳ３３）。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。
【００７５】
続くステップＳ３４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、すなわち前記減速回生量決定処理（図５のステップＳ８）で設定されたスロットル弁開度の目標値θＴＨＯ（＝θＴＨＷＯＴ）を読み込んで設定した後に、ステップＳ４１に進む。
【００７６】
一方、ステップＳ３２で、余裕出力ＥＸＰＯＷＥＲが０近傍の値であるとき（ステップＳ２８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をクルーズ回生出力ＣＲＵＩＳＥＰＯＷＥＲに設定する（ステップＳ３５）。ここで、クルーズ充電出力ＣＲＵＩＳＥＰＯＷＥＲとしては、図示しないクルーズ充電処理ルーチンで設定されたものを使用する。
【００７７】
続くステップＳ３６では、前記ステップＳ３０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ＭＯＴＯＲＣＯＭに変換し、ステップＳ３７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Ｓ３８に進む。
【００７８】
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。
【００７９】
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ＭＯＴＯＲＰＯＷＥＲ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。
【００８０】
ステップＳ３８では、前記全閉フラグＦＣＬＯＳＥが「１」であるか否かを判別し、ＦＣＬＯＳＥ＝０のときは、次式（５）によりスロットル弁開度の目標値θＴＨＯを算出する（ステップＳ３９）。
【００８１】
θＴＨＯ＝θＴＨＣＯＭ＋θＴＨＡＤＤ＋θＴＨＳＵＢ−θＴＨＡＳＳＩＳＴ‥‥（５）
一方、ステップＳ３８で、ＦＣＬＯＳＥ＝１のときは、前記ステップＳ３４と同様にして、前記減速回生量決定処理（図５のステップＳ１５）で設定されたスロットル弁開度の目標値θＴＨＯ（＝０）を読み込んで設定した後に、ステップＳ４１に進む。
【００８２】
ステップＳ４１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Ｓ４２）。
【００８３】
ステップＳ４２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Ｓ４１で、θＴＨＯ≧θＴＨＲＥＦのとき、またはステップＳ４２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Ｓ４３）後に、本駆動力配分処理を終了する。
【００８４】
ステップＳ４３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。このようなときには、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に発生するトルクを一定（ステップＳ４３に移行する前と同じトルク）に維持することにより、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／ＭＥＣＵ１６が、ＭＯＴＥＣＵ１２からの指示にしたがって実行する。
【００８５】
次にＥＮＧＥＣＵ１１が実行するエンジン制御について説明する。
【００８６】
図１７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、ＥＮＧＥＣＵ１１によって、たとえば所定時間毎に実行される。
【００８７】
まずエンジン回転数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Ｓ５１）、次いで運転状態判別処理（ステップＳ５２）、燃料制御処理（ステップＳ５３）、点火時期制御処理（ステップＳ５４）およびＤＢＷ制御処理（ステップＳ５５）を順次実行する。
【００８８】
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、およ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θＴＨが、図１０のステップＳ３９またはＳ４０で算出または読み込んだ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Ｓ５５）。
【００８９】
このように、本実施の形態では、吸入空気量が目標値に十分収束した後に燃料噴射を開始するようにしたので、エンジン出力は滑らかに立ち上がって、大幅な出力変動を抑制でき、これにより、ドライバビリティを向上させることができる。
【００９０】
また、フューエルカットから復帰し、スロットル弁開度の目標値θＴＨＯを通常開度に戻すときに、一旦全閉状態を経てから通常開度に戻すようにしたので、全開状態からそのまま何もせずに通常開度に戻す場合より、吸入空気量が目標値に収束する時間は短くなり、この時間に合わせて燃料噴射時期を制御することにより、燃料が噴射されていない時間が短くなり、したがって、運転者の違和感を緩和させることができる。
【００９１】
次に、本発明の第２の実施の形態にかかるハイブリッド車両の制御装置を説明する。前記第１の実施の形態のハイブリッド車両の制御装置では、上述の手法により、吸入空気量が目標値に収束する時間をできるだけ短くし、運転者の違和感を緩和させるようにしたが、収束時間の短時間化には限界があり、運転者の違和感を完全に取り除くことはできなかった。本実施の形態のハイブリッド車両の制御装置は、この点を、エンジンに供給される混合気に点火する点火時期を遅角方向（リタード側）に制御することにより解決する。
【００９２】
本実施の形態のハイブリッド車両の制御装置は、上記第１の実施の形態のハイブリッド車両の制御装置に対して、減速回生量決定処理の手順が異なるのみであるので、その相違点のみを説明する。
【００９３】
図１８は、本実施の形態における減速回生量決定処理の手順を示すフローチャートである。
【００９４】
同図において、ステップＳ６１は、前記図５のステップＳ２と同様であり、ステップＳ６２〜Ｓ６６は、それぞれ前記図５のステップＳ５〜Ｓ９と同様であるので、その説明を省略する。
【００９５】
続くステップＳ６７では、ダウンカウントタイマｔｍＲＴＤを「０」に設定した後に、本処理を終了する。このダウンカウントタイマｔｍＲＴＤは、点火時期を通常点火時期よりリタード側に制御する時間等を計時するためのものである。
【００９６】
前記ステップＳ６１で、フューエルカット条件が成立していないときには、ステップＳ６８で、前記図５のステップＳ１１と同様にして、フューエルカットからの復帰処理を行う。
【００９７】
続くステップＳ６９では、ダウンカウントタイマｔｍＲＴＤが所定時間ＴＭＲＥＦ１以上を計時したか否かを判別する。この所定時間ＴＭＲＥＦ１は、点火時期を通常点火時期よりリタード側に制御する時間を示している。
【００９８】
ステップＳ６９で、ｔｍＲＴＤ≧ＴＭＲＥＦ１のときには、点火時期を通常点火時期よりリタード側に制御する制御量（以下、「リタード量」という）θＩＧＲＴＤを「０」に設定した（ステップＳ７０）後に、本処理を終了する一方、ｔｍＲＴＤ＜ＴＭＲＥＦ１のときにはステップＳ７１に進む。
【００９９】
ステップＳ７１では、リタード量θＩＧＲＴＤの初期値θＩＧＲＴＤＩを、吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて図１９に示すリタード量テーブルを検索して決定する。なお、リタード量テーブルは、本実施の形態では、吸気管内絶対圧ＰＢＡのみをパラメータとしてリタード量が設定されているが、これに限らず、エンジン回転数ＮＥ、変速比等の他のパラメータを少なくとも一つ追加し、これらのパラメータに応じてリタード量が設定されるようにしてもよい。
【０１００】
続くステップＳ７２では、ダウンカウントタイマｔｍＲＴＤが所定時間ＴＭＲＥＦ２（＜ＴＭＲＥＦ１）以下か否かを判別する。ここで、所定時間ＴＭＲＥＦ２は、リタード量θＩＧＲＴＤをその初期値θＩＧＲＴＤＩから徐々に通常点火時期に戻す処理を開始する時間を示している。
【０１０１】
ステップＳ７２で、ｔｍＲＴＤ≦ＴＭＲＥＦ２のときには、リタード量θＩＧＲＴＤを前記決定した初期値θＩＧＲＴＤＩに設定した後に、本処理を終了する一方、ｔｍＲＴＤ＞ＴＭＲＥＦ２のときにはステップＳ７４に進む。
【０１０２】
ステップＳ７４では、リタード量θＩＧＲＴＤが「０」以上であるか否かを判別し、θＩＧＲＴＤ＜０のときには前記ステップＳ７０に進む一方、θＩＧＲＴＤ≧０のときにはステップＳ７５に進む。
【０１０３】
ステップＳ７５では、初期値θＩＧＲＴＤＩから通常点火時期に徐々に戻すときの戻し量θＩＧＲＴＤＲを、エンジン回転数ＮＥに応じて図２０に示す戻し量テーブルを検索して決定する。なお、戻し量テーブルは、本実施の形態では、エンジン回転数ＮＥのみをパラメータとして戻し量が設定されているが、これに限らず、吸気管内絶対圧ＰＢＡ、変速比等の他のパラメータを少なくとも一つ追加し、これらのパラメータに応じて戻し量が設定されるようにしてもよい。
【０１０４】
続くステップＳ７６では、リタード量θＩＧＲＴＤの今回値θＩＧＲＴＤ（Ｎ）を次式（６）により決定して設定した後、本処理を終了する。
【０１０５】
θＩＧＲＴＤ（Ｎ）＝θＩＧＲＴＤ（Ｎ−１）−θＩＧＲＴＤＲ  …（６）
ただし、θＩＧＲＴＤ（Ｎ−１）は、リタード量θＩＧＲＴＤの前回値を示し、θＩＧＲＴＤＲは、ステップＳ７５で検索した戻し量を示している。
【０１０６】
このようにして設定されたリタード量θＩＧＲＴＤに応じて点火時期を制御する（たとえば、前記第１の実施の形態のエンジン制御処理（図１７のステップＳ５４）により行う）と、スロットル弁開度の目標値θＴＨＯを、前記第１の実施の形態の制御装置のように、一旦全閉に制御した後に通常開度に戻す制御（図２１（ａ）参照）を行わなくても（図２１（ｄ）参照）、すなわち吸入空気量が目標値に収束する時間を短くする制御（図２１（ｂ）参照）を行わなくても（図２１（ｅ）参照）、エンジン出力は滑らかに立ち上がるようになる（図２１（ｆ）参照）。したがって、大幅な出力変動を抑制して、ドライバビリティを向上させることができるとともに、フューエルカットから復帰すると同時に燃料の噴射が開始されるので、燃料が噴射されないことによる運転者の違和感を完全に取り除くことができる。
【０１０７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の制御装置によれば、フューエルカットから復帰するときに、エンジンの吸入空気量に関連するパラメータを一旦目標値より低く設定された設定値にした後に該目標値に近づけるように吸入空気量制御手段が制御されるので、吸入空気量が目標値に収束する時間は短くなり、したがって、フューエルカットからの再加速が迅速になる。さらに、前記フューエルカットからの復帰条件成立後の所定時間経過後に前記エンジンへの噴射が再開されるので、そのエンジン出力は、従来の装置によるエンジン出力と比較して滑らかに増加し、これにより、ドライバビリティを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の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】本発明の第１の実施の形態における減速回生量決定処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】
ＲＵＮＲＳＴテーブルの一例を示す図である。
【図７】ＲＵＮＲＳＴＣＯＭテーブルの一例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態において、フューエルカットから復帰したときの各種パラメータの推移の一例を示す図である。
【図９】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１０】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１１】出力配分率設定テーブルの一例を示す図である。
【図１２】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１３】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１４】目標出力マップの一例を示す図である。
【図１５】車両状態判別マップの一例を示す図である。
【図１６】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１７】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。
【図１８】本発明の第２の実施の形態における減速回生量決定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】リタード量テーブルの一例を示す図である。
【図２０】戻し量テーブルの一例を示す図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態において、フューエルカットから復帰したときの各種パラメータの推移の一例を示す図である。
【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
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
１３  パワードライビングユニット
１４  バッテリ
１５  バッテリ制御電子コントロールユニット
１６  変速機構制御電子コントロールユニット
２１  データバス
１１３  点火プラグ
【図１】
0003611556.tif 000002
【図２】
0003611556.tif 000003
【図３】
0003611556.tif 000004
【図４】
0003611556.tif 000005
【図５】
0003611556.tif 000006
【図６】
0003611556.tif 000007
【図７】
0003611556.tif 000008
【図８】
0003611556.tif 000009
【図９】
0003611556.tif 000010
【図１０】
0003611556.tif 000011
【図１１】
0003611556.tif 000012
【図１２】
0003611556.tif 000013
【図１３】
0003611556.tif 000014
【図１４】
0003611556.tif 000015
【図１５】
0003611556.tif 000016
【図１６】
0003611556.tif 000017
【図１７】
0003611556.tif 000018
【図１８】
0003611556.tif 000019
【図１９】
0003611556.tif 000020
【図２０】
0003611556.tif 000021
【図２１】
0003611556.tif 000022