(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関と電動機の両方を車両の走行用の駆動源とする機能を有するハイブリッド車両において、電動機アシスト走行運転等における比較的得易い物理量を用いて、比較的単純なアルゴリズムで内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正することで走行モード間の移行時のトルクショックを解消できて、ドライバビリティと商品性を向上することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供する。【解決手段】内燃機関の駆動トルクＱｅｍのみで走行している内燃機関単独走行運転中に予め設定した学習用運転領域ｔｂになった場合に、内燃機関の駆動トルクＱｅｍの一部を電動機の駆動トルクＱｍｍに切り替える電動機アシスト走行運転を行って、学習用運転領域ｔｂにおける電動機アシスト走行運転を行っているときの加速度又は減速度の計測値を用いて、内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と電動機の両方を車両の走行用の駆動源とする機能を有するハイブリッド車両において、
前記内燃機関と前記電動機を制御する制御装置が、
前記内燃機関の駆動トルクのみで走行している内燃機関単独走行運転中に予め設定した学習用運転領域になった場合に、前記内燃機関の駆動トルクの一部を前記電動機の駆動トルクに切り替える電動機アシスト走行運転を行って、前記学習用運転領域における前記電動機アシスト走行運転を行っているときの加速度又は減速度の計測値を用いて、前記内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正するように構成されたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御装置が、
前記学習用運転領域を、当該ハイブリッド車両が加速中で予め設定した加速度の範囲内にある領域、若しくは、当該ハイブリッド車両が減速中で予め設定した減速度の範囲内にある領域のいずれか一方又は両方の領域を含んで設定するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記制御装置が、
前記内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正するのに用いる加速度又は減速度の前記計測値を、前記内燃機関の駆動トルクの一部を前記電動機の駆動トルクに切り替え始めてから切り替えを終了して前記電動機の駆動トルクをゼロにするまでの間の計測値を含むように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記制御装置が、
前記学習用運転領域における前記電動機アシスト走行運転を行っているときの加速度又は減速度の前記計測値に加えて、前記電動機アシスト走行運転の前又は後の前記内燃機関単独走行運転を行っているときの加速度又は減速度の前記計測値を用いて、前記内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正するように構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
内燃機関と電動機の両方を車両の走行用の駆動源とする機能を有するハイブリッド車両において、
前記内燃機関の駆動トルクのみで走行している内燃機関単独走行運転中に予め設定した学習用運転領域になった場合に、前記内燃機関の駆動トルクの一部を前記電動機の駆動トルクに切り替える電動機アシスト走行運転を行って、前記学習用運転領域における前記電動機アシスト走行運転を行っているときの加速度又は減速度の計測値を用いて、前記内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項６】
前記学習用運転領域を、当該ハイブリッド車両が加速中で予め設定した加速度の範囲内にある領域、若しくは、当該ハイブリッド車両が減速中で予め設定した減速度の範囲内にある領域のいずれか一方又は両方の領域を含んで設定することを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項７】
前記内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正するのに用いる加速度又は減速度の前記計測値を、前記内燃機関の駆動トルクの一部を前記電動機の駆動トルクに切り替え始めてから切り替えを終了して前記電動機の駆動トルクをゼロにするまでの間の計測値を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項８】
前記学習用運転領域における前記電動機アシスト走行運転を行っているときの加速度又は減速度の前記計測値に加えて、前記電動機アシスト走行運転の前又は後の前記内燃機関単独走行運転を行っているときの加速度又は減速度の前記計測値を用いて、前記内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両（ＨＥＶ）の電動機アシスト走行運転等における比較的得易い物理量を用いて内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正する補正値学習により、走行モード間の移行時のトルクショックを解消できてドライバビリティと商品性を向上することができるハイブリッド車両及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関と電動機の両方を搭載するハイブリッド車両（ＨＥＶ）においては、大別して、内燃機関に駆動される発電機で発電した電気、又は、発電した電気を充電したバッテリからの電気で駆動する電動機（走行用モータ）のみを走行用の駆動源とするシリーズ型ハイブリッド車両と、内燃機関と電動機（走行用モータ）との両方を走行用の動力源とするパラレル型ハイブリッド車両とがある。
【０００３】
これらのハイブリッド車両における内燃機関（エンジン：ＥＮＧ）、電動機（Ｍ／Ｇ）、トルクコンバータ（トルコン）、クラッチ（クラッチ）、変速機（トランスミッション：Ｔ／Ｍ）、インバータ（ＩＮＶ）、バッテリ（ＢＡＴ）、パワーテイクオフ（ＰＴＯ）の配置例を図１１に示す。
【０００４】
これらのハイブリッド車両のうち、内燃機関の駆動トルクのみで走行する内燃機関単独走行運転と、電動機の駆動トルクのみによって走行する電動機単独走行運転とを行う機能を有するハイブリッド車両では、必要に応じて、内燃機関の駆動トルクに電動機の駆動トルクを加えて走行する電動機アシスト走行運転を行う等、各種の走行運転モードを使い分けながら、エネルギー効率が最適なものになるように制御されている。
【０００５】
そして、内燃機関の運転では、その出力がその目標駆動トルクになるように燃料噴射量や吸気弁やＥＧＲやターボチャージャ等が制御され、また、電動機の運転では、その出力がその目標駆動トルクになるように、インバータを用いて、電動機に供給する電力（電流）が制御されている。
【０００６】
しかしながら、内燃機関においては、機関本体の部品点数が多い上に、過給システム、ＥＧＲシステム、排気ガス浄化システム等の多くのシステムが関係しているため、燃料噴射量のみならず、これらのシステムの影響によって内燃機関の出力が変化するという問題がある。この内燃機関の出力の変化に関しては、新品の内燃機関であっても、個々の製品による機差から、各内燃機関の出力特性が、標準的な内燃機関の出力特性からの偏差を生じるという問題がある上に、経年変化から徐々に出力特性が変化するという問題がある。なお、この標準的な内燃機関の出力特性は、通常は、開発時に測定した内燃機関の出力データの中央値を用いて作成されている。
【０００７】
これらの個々の内燃機関の実際の出力特性が、ハイブリッド車両が運転用に備えている標準的な内燃機関の駆動トルクの制御用特性（出力特性）と異なっていると、内燃機関の出力が目標駆動トルクからずれているのに対して電動機の出力がほぼ目標駆動トルクを発生するので、内燃機関単独走行運転から電動機アシスト走行運転への移行、及び、電動機アシスト走行運転から内燃機関単独走行運転への移行において、急激なトルク変化が発生するというトルクショックの問題が生じる。
【０００８】
つまり、標準的な内燃機関の駆動トルクの制御用特性を基にして、内燃機関の目標駆動トルクを設定して、この内燃機関の目標駆動トルクになるように内燃機関を運転しても、言い換えれば、内燃機関が目標駆動トルクを目指して出力調整しても、その目標駆動トルクからずれてしまって、目標駆動トルクを得ることができず、車両運転に必要な目標駆動トルクと実際に発生する実駆動トルクとの間に差が生じて車両運転に必要な実駆動トルクが過小又は過大となる。
【０００９】
一方、電動機は機差も少ない上に、経年変化も少なく出力特性の変化が小さいので、電動発電機は標準的な駆動トルクの制御用特性を基にしてほぼ正確に目標駆動トルクを出力できるので、双方の目標駆動トルクの大きさが同じであっても、実際に発生する内燃機関の実駆動トルクと電動機の実駆動トルクとが異なってしまい、内燃機関単独走行運転と電動機単独走行運転との間での移行時に、内燃機関と電動機の間で駆動トルクの円滑な移行ができず、段差が生じてトルクショックが発生し、ドライバビリティ（乗り心地性）が悪化するという問題がある。
【００１０】
これに関連して、走行用駆動力源としてのエンジン及び電動機のそれぞれの経年変化や機差による出力トルクの実際値との誤差を補償して、電動機のみを走行用駆動源とするＥＶ走行（モータ走行：電動機単独走行）と、すくなくともエンジンを走行用駆動力源とするＨＶ走行（ハイブリッド走行）との切替時の駆動トルク段差を抑制するために、電動機等の走行用駆動力源と駆動輪側との間の動力伝達機構における動力伝達が遮断された状態で、電動機とエンジンとの間のクラッチを係合してエンジンを回転作動させ、その時の電動機の出力トルクの正負逆値に基づいてエンジンの出力トルクの推定値を学習により補正するハイブリッド車両の制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
このハイブリッド車両の制御装置では、学習用目標回転速度に電動機を保持したり、エンジン走行用の吸入空気量や回転速度を一定に保ったりして、駆動源としての電動機を用いてエンジントルクを検出し、エンジン側の出力特性を補正しているので、エンジントルクを計測するための条件の実現頻度が通常の車両運転状態では少なくなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１２−１７９９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関と電動機の両方を車両の走行用の駆動源とする機能を有するハイブリッド車両において、電動機アシスト走行運転等における比較的得易い物理量を用いて、比較的単純なアルゴリズムで内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正することで走行モード間の移行時のトルクショックを解消できて、ドライバビリティと商品性を向上することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するための本発明によるハイブリッド車両は、内燃機関と電動機の両方を車両の走行用の駆動源とする機能を有するハイブリッド車両において、前記内燃機関と前記電動機を制御する制御装置が、前記内燃機関の駆動トルクのみで走行している内燃機関単独走行運転中に予め設定した学習用運転領域になった場合に、前記内燃機関の駆動トルクの一部を前記電動機の駆動トルクに切り替える電動機アシスト走行運転を行って、前記学習用運転領域における前記電動機アシスト走行運転を行っているときの加速度又は減速度の計測値を用いて、前記内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正するように構成される。
【００１５】
なお、ハイブリッド車両が加速しているときには、車速度の増加の度合いである加速度を用いることになるが、登り勾配などの走行に移行してハイブリッド車両が減速しているときには、車速度の減少の度合いである減速度を用いることになる。
【００１６】
この構成によれば、このハイブリッド車両に配設された加速度計で計測した走行方向の加速度の変化という比較的得易い物理量を用いて、非常に単純な補正のアルゴリズムで内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正でき、走行モードの移行時のトルクショック（駆動力の段差）を解消でき、ドライバビリティと商品性を向上できる。また、学習用運転領域になった場合に補正することにより、補正を常時行う煩雑さを減少し、制御の負担を軽くできる。
【００１７】
上記のハイブリッド車両において、前記制御装置が、前記学習用運転領域を、当該ハイブリッド車両が加速中で予め設定した加速度の範囲内にある領域、若しくは、当該ハイブリッド車両が減速中で予め設定した減速度の範囲内にある領域のいずれか一方又は両方の領域を含んで設定するように構成されると、これらの設定領域では、加速度又は減速度の絶対値が小さく計測精度が悪くなる状態における補正を回避でき、また、内燃機関の運転状態が高負荷になり過ぎて、内燃機関の出力が不安定になって車両の加速度又は減速度が不安定になる状態における補正も回避できるので、補正の精度を上げることができる。
【００１８】
つまり、ハイブリッド車両の走行方向の加速度の計測値の精度がよく、補正値を正確に算出できる範囲に、この学習用運転領域を設定することにより、より正確な内燃機関と電動機の制御を行って良好な補正の為のデータを得ることができるので、内燃機関の駆動トルクの制御用特性の補正を精度よく行うことができるようになり、走行モードの移行時のトルクショックをより良く解消できる。
【００１９】
上記のハイブリッド車両において、前記制御装置が、前記内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正するのに用いる加速度又は減速度の前記計測値を、前記内燃機関の駆動トルクの一部を前記電動機の駆動トルクに切り替え始めてから切り替えを終了して前記電動機の駆動トルクをゼロにするまでの間の計測値を含むように構成されると、ハイブリッド車両がトラックやバス等の大型車両であって、車重(車体重量）に比べて充電容量が小さく長時間の電動機アシスト走行運転が難しい場合であっても、比較的短時間の割にサンプリング数を多くすることができ、内燃機関の駆動トルクの制御用特性の補正の精度を向上することができる。
【００２０】
上記のハイブリッド車両において、前記制御装置が、前記学習用運転領域における前記電動機アシスト走行運転を行っているときの加速度又は減速度の前記計測値に加えて、前記電動機アシスト走行運転の前又は後の前記内燃機関単独走行運転を行っているときの加速度又は減速度の前記計測値を用いて、前記内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正するように構成されると、電動機アシスト走行運転と内燃機関単独走行運転との間で走行条件が大きく変化しない内の加速度又は減速度の計測値を利用できるので、走行条件の変化による内燃機関の駆動トルクの制御用特性の補正の精度悪化を防止できる。
【００２１】
上記の目的を達成するための本発明によるハイブリッド車両の制御方法は、内燃機関と電動機の両方を車両の走行用の駆動源とする機能を有するハイブリッド車両において、前記内燃機関の駆動トルクのみで走行している内燃機関単独走行運転中に予め設定した学習用運転領域になった場合に、前記内燃機関の駆動トルクの一部を前記電動機の駆動トルクに切り替える電動機アシスト走行運転を行って、前記学習用運転領域における前記電動機アシスト走行運転を行っているときの加速度又は減速度の計測値を用いて、前記内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正することを特徴とする方法である。
【００２２】
上記のハイブリッド車両の制御方法において、前記学習用運転領域を、当該ハイブリッド車両が加速中で予め設定した加速度の範囲内にある領域、若しくは、当該ハイブリッド車両が減速中で予め設定した減速度の範囲内にある領域のいずれか一方又は両方の領域を含んで設定する。
【００２３】
上記のハイブリッド車両の制御方法において、前記内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正するのに用いる加速度又は減速度の前記計測値を、前記内燃機関の駆動トルクの一部を前記電動機の駆動トルクに切り替え始めてから切り替えを終了して前記電動機の駆動トルクをゼロにするまでの間の計測値を含む。
【００２４】
上記のハイブリッド車両の制御方法において、前記学習用運転領域における前記電動機アシスト走行運転を行っているときの加速度又は減速度の前記計測値に加えて、前記電動機アシスト走行運転の前又は後の前記内燃機関単独走行運転を行っているときの加速度又は減速度の前記計測値を用いて、前記内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正する。
【００２５】
これらのハイブリッド車両の制御方法によれば、上述のハイブリッド車両と同様の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のハイブリッド車両及びその制御方法によれば、内燃機関と電動機の両方を車両の走行用の駆動源とする機能を有するハイブリッド車両において、電動機アシスト走行運転等における、ハイブリッド車両に配設された加速度計で計測した走行方向の加速度又は減速度という比較的得易い物理量を用いて、比較的単純なアルゴリズムで内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正でき、この内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正する補正値学習により、走行モード間の移行時のトルクショックを解消できて、ドライバビリティと商品性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態のハイブリッド車両の構成を示す図である。
【図２】図１のハイブリッド車両の電動機アシスト走行制御におけるエネルギーの流れを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態のハイブリッド車両の制御方法に関する制御フローの一例を示す図である。
【図４】学習用運転領域と、内燃機関の実駆動トルクと電動機の実駆動トルクの変化を模式的に時系列で示す図である。
【図５】内燃機関の駆動トルクの制御用特性と電動機の駆動トルクの制御用特性を模式的に示す図である。
【図６】内燃機関の駆動トルクの制御用特性の補正を説明するための模式的な図である。
【図７】図１のハイブリッド車両の内燃機関単独走行運転におけるエネルギーの流れを示す図である。
【図８】図１のハイブリッド車両の電動機単独走行運転におけるエネルギーの流れを示す図である。
【図９】図１のハイブリッド車両の内燃機関充電走行運転におけるエネルギーの流れを示す図である。
【図１０】図１のハイブリッド車両の制動力を利用して発電及び充電する電動機回生制御運転におけるエネルギーの流れを示す図である。
【図１１】ハイブリッド車両における機器類の配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る実施の形態のハイブリッド車両及びその制御方法について説明する。図１に示すように、この実施の形態のハイブリッド車両（ＨＥＶ：以下車両という）１は、内燃機関（エンジン）１０と電動機（走行用電動機兼発電機）２０の両方を走行用の動力源とするパラレル型ハイブリッド車両である。
【００２９】
なお、ここでは、図１のパラレル型ハイブリッド車両を例にして説明するが、必ずしもパラレル型ハイブリッド車両でなくてもよく、内燃機関１０と電動発電機２０の両方を走行用の動力源とすることができる機能を有するハイブリッド車両であればよい。
【００３０】
図１に示すように、この内燃機関１０の駆動トルクＱｅは、内燃機関１０に接続するトルクコンバータ１３、接続状態のエンジン用クラッチ１４を介して変速機（トランスミッション）３０に伝達され、さらに、変速機３０より車軸（プロペラシャフト）３１を介して差動装置（デファレンシャルギア）３２に伝達され、差動装置３２より車輪駆動軸（ドライブシャフト）３３を介して車輪３４に伝達される。これにより、内燃機関１０の駆動トルクＱｅが車輪３４に伝達され、車両１が走行する。
【００３１】
一方、電動機２０の駆動トルクＱｍに関しては、充電器（バッテリ）２２に蓄電された直流電力がインバータ２１によって交流電力に変換されて電動機２０に供給され、この交流電力により電動機２０が駆動され動力を発生する。この電動機２０の動力は、接続状態の電動機用クラッチ２３を介して変速機３０に伝達され、更に、変速機３０より車軸３１を介して差動装置３２に伝達され、差動装置３２より車輪駆動軸３３を介して車輪３４に伝達される。これにより、電動機２０の駆動トルクＱｍが車輪３４に伝達され、車両１が走行する。
【００３２】
なお、この内燃機関１０の駆動トルクＱｅは、内燃機関１０内で燃料を燃焼させてピストンを動かすことで発生させるが、この燃焼により生じた排気ガスＧにはＮＯｘ（窒素酸化物）、ＰＭ（Particulate Matter：微粒子状物質）等が含有されるため、そのまま、何の処理も施さず大気中に放出すると環境汚染の面から好ましくない。そのため、排気ガス浄化装置１２を排気通路１１内に配設して、この排気ガス浄化装置１２により、排気ガスＧ内のＮＯｘ、ＰＭ等を浄化処理している。この浄化処理された排気ガスＧｃは、マフラー（図示しない）等を経由して大気中に放出される。
【００３３】
この排気ガス浄化装置１２は、例えば、三元触媒装置（ＴＷＣ）、酸化触媒装置（ＤＯＣ）、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置（ＬＮＴ）、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）等の組み合わせで構成されるのが一般的である。
【００３４】
そして、内燃機関１０全体の制御を行うＥＣＵと呼ばれる制御装置を含んだ制御装置４０で、内燃機関１０のシリンダ内燃料噴射制御、吸気絞り弁制御、過給システムの制御、ＥＧＲ制御、排気ガス浄化システムの制御等のエンジン系の制御、変速機系制御等を行うと共に、アクセルセンサ４１、勾配センサ４２、加速度計４３、車速センサ４４等の検出値を入力して、アクセル開度等に基づいて決定される車両運転に必要な全駆動トルクＱｔの大きさや充電器２２の充電量（ＳＯＣ）に基づいて、エンジン用クラッチ１４のＯＮ／ＯＦＦ制御、電動機用クラッチ２３のＯＮ／ＯＦＦ制御、電動機２０の駆動及び発電制御等を行う。
【００３５】
このハイブリッド車両１では、図２に示すような、内燃機関１０の駆動トルクＱｅに加えて電動機２０の駆動トルクＱｍも用いて車両１を走行させる運転（ここでは電動機アシスト走行運転という）や、図７に示すような、内燃機関１０の駆動トルクＱｅだけで車両１を走行させる運転（ここでは内燃機関単独走行運転という）や、図８に示すような、内燃機関１０を運転しないで、充電器２２からの直流電力をインバータ２１で変換した交流電力により駆動する電動機２０の駆動トルクＱｍだけで車両１を走行させる運転（ここでは電動機単独走行運転という）や、図９に示すように、内燃機関１０の駆動トルクＱｅで走行しながら、余った内燃機関１０の駆動トルクＱｅの一部で発電機としての電動機２０を回転させて発電して充電器２２に充電させる運転（ここでは内燃機関充電走行運転という）や、図１０に示すように、車両１に対する制動トルクを利用して発電機としての電動機２０を回転させて発電して充電器２２に充電させる運転（ここでは電動機回生制御運転という）を行う。
【００３６】
次に、本発明に係る実施の形態のハイブリッド車両の制御方法について、図３の制御フローを参照しながら説明する。この制御フローは車両１の運転開始と共に、上級の制御フローから呼ばれて実施され、車両１の運転停止と共に割り込みによりリターンして上級の制御フローに戻り、この上級の制御フローの終了と共に終了する制御フローとして示している。
【００３７】
この制御方法では、図３の制御フローが上級の制御フローから呼ばれてスタートすると、ステップＳ１１で、車両１の運転状態が内燃機関単独走行運転であるか否かを判定する。このステップＳ１１の判定で、内燃機関単独走行運転ではない（ＮＯ）と判定された場合は、予め設定された所定の第１時間（ステップＳ１１の判定のインターバルに関係する時間）Δｔ１を経過した後、ステップＳ１１に戻る。
【００３８】
一方、ステップＳ１１の判定で、内燃機関単独走行運転である（ＹＥＳ）と判定された場合は、ステップＳ１２に行き、車両の運転状態が学習運転領域Ｓｉ内であるか否かを判定する。このステップＳ１２の判定で、学習運転領域内に無い（ＮＯ）と判定された場合は、予め設定された所定の第１時間Δｔ１を経過した後、ステップＳ１１に戻る。
【００３９】
一方、このステップＳ１２の判定で、図４に示すように、学習運転領域内にある（ＹＥＳ）と判定された場合は、予め設定した安定化時間ｔ０を経過した後、ステップＳ１３に行き、内燃機関単独走行運転において、データ収集（その１）を、予め設定された第１サンプリング時間ｔａの間行い、ステップＳ１４に行く。このデータ収集（その１）では、車両進行方向の加速度αの計測値αｍｉ又は減速度βの計測値βｍｉを計測して、サンプリングデータをとり、平均値を計測加速度αｍａ又は計測減速度βｍａとする。
【００４０】
ステップＳ１４では、データ収集（その２）を行うが、図４に示すように、このデータ収集（その２）の間で、電動機アシスト走行運転への切替と内燃機関単独走行運転への復帰を行い、ステップＳ１５に行く。このデータ収集（その２）では、車両進行方向の加速度αの計測値αｍｊ又は減速度βの計測値βｍｊを計測し、時系列データを計測加速度αｍｊ又は計測減速度βｍｊとする。この電動機アシスト走行運転への切替開始と内燃機関単独走行運転への復帰終了までの時間を第２サンプリング時間ｔｂとする。
【００４１】
ステップＳ１５では、図４に示すように、内燃機関単独走行運転中において、データ収集（その３）を、予め設定された第３サンプリング時間ｔｃの間行い、ステップＳ１６に行く。このデータ収集（その３）では、車両進行方向の加速度αの計測値αｍｋ又は減速度βの計測値βｍｋを計測し、サンプリングデータをとり、平均値を計測加速度αｍｃ又は計測減速度βｍｃ）とする。
【００４２】
ステップＳ１６では、学習運転領域Ｓｉ内であるか否かを判定する。このステップＳ１６の判定で、学習運転領域内に無い（ＮＯ）と判定された場合は、データ収集中に学習運転領域Ｓｉから逸脱したとして、補正を行わずにステップＳ１１に戻る。一方、学習運転領域Ｓｉ内である（ＹＥＳ）と判定された場合は、ステップＳ１７に行き、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃの補正を行う。
【００４３】
そして、ステップＳ１１からステップＳ１７の間のステップを繰り返し実施し、車両１の運転停止を受けると、割り込みが生じてリターンして上級の制御フローに戻り、図３の制御フローは、この上級の制御フローと共に終了する。
【００４４】
このステップＳ１２とステップＳ１６の判定で用いる学習用運転領域Ｓｉとしては、図４に示すように、加速度計４３で計測される車両１の加速度αの値が予め設定された下限加速度α１以上で、かつ、予め設定された上限加速度α２以下となる領域Ｓ１（α１≦α≦α２）、及び、車両１の減速度βが予め設定された下限減速度β１以上で、かつ、予め設定された上限減速度β２以下となる領域Ｓ２（β１≦β≦β２）を採用する。更に、内燃機関１０の目標駆動トルクＱｅｔが予め設定された下限駆動トルクＱｅ１以上で、かつ、予め設定された上限駆動トルク以下Ｑｅ１となる条件（Ｑｅ１≦Ｑｅ≦Ｑｅ２）を、先の学習用運転領域Ｓ１，Ｓ２の条件に加えることもでき、あるいは、この条件単独で、別の学習用運転領域Ｓ３とすることもできる。また、通常は、連続して補正を実施しないように、前回の補正から予め設定した時間を経過するまでは補正しないという条件を学習用運転領域Ｓｉの条件に加えておく。
【００４５】
この学習運転領域Ｓｉ内にあるか否かの判定を車両１の加速度αで行う場合には、学習運転領域Ｓ１の下限加速度α１が大き過ぎると、エンジン１０の運転領域がこの学習運転領域Ｓ１内に入る機会が減少するので、補正をする機会が減少することになり、また、上限加速度α２が小さ過ぎると加速度αの検出精度が悪くなり、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃの補正の精度が悪くなる。なお、この加速度αが発生する状態は、例えば、アクセルペダルを踏んで車両１の車速Ｖを加速する場合に発生する。
【００４６】
また、学習運転領域Ｓｉ内にあるか否かの判定を車両１の減速度βで行う場合には、学習運転領域Ｓ２の下限減速度β１が大き過ぎると、エンジン１０の運転領域がこの学習運転領域Ｓ２内に入る機会が減少するので、補正をする機会が減少することになり、また、上限減速度β２が小さ過ぎると減速度βの検出精度が悪くなり、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃの補正の精度が悪くなる。なお、この減速度βが発生する状態は、例えば、勾配が急な坂道を登坂し始めたときに、車両１の車速Ｖが減速される場合に発生する。
【００４７】
従って、この学習用運転領域Ｓｉは、車両１の走行方向の加速度α又は減速度βの計測値αｍ、βｍの精度がよく、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃの補正量を正確に算出できる範囲とする。これにより、より適切な内燃機関１０と電動機２０の制御を行うことができ、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃの補正を精度よく行うことができるようになる。
【００４８】
ステップＳ１３のデータ収集（その１）とステップＳ１５のデータ収集（その２）では、内燃機関単独走行運転中に、加速度計４３で計測される、加速度αｍａ、αｍｃ、又は、減速度βｍａ、βｍｃのデータを収集する。この加速度αｍａ、αｍｃ、又は、減速度βｍａ、βｍｃのデータは、ステップＳ１７の補正で用いる。
【００４９】
このとき、アクセルセンサ４１で検出されたアクセル開度を基に算出された全体目標駆動トルクＱｔｔに対して、内燃機関１０はその内燃機関目標駆動トルクＱｅｔが全体目標駆動トルクＱｔｔになるように、図５に示すような、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性（レバースケジュール）Ｍｅｃに基づいて、シリンダ内燃料噴射（燃料噴射量や噴射タイミング）や吸気絞り弁（吸気量）やＥＧＲ弁（ＥＧＲ量）やターボチャージャ（過給圧）等を制御して運転される。
【００５０】
ステップＳ１４のデータ収集（その２）では、図４に示すように、内燃機関単独走行運転から電動機アシスト走行運転への切替と、電動機アシスト走行運転から内燃機関単独走行運転への復帰を行う。この内燃機関単独走行運転から電動機アシスト走行運転への切替では、車両走行に必要な全体目標駆動トルクＱｔｔを一定に保つように、内燃機関１０の目標駆動トルクＱｅｔの一部を電動機２０の目標発生駆動トルクＱｍｔで置き換えていく。
【００５１】
つまり、Ｑｔｔ＝Ｑｅｔ＋Ｑｍｔを保ったまま、電動機２０の配分比率Ｒｍｔ（＝Ｑｍｔ／Ｑｔｔ）をゼロ（ゼロ％）から徐々に大きくして、電動機２０で発生する電動機目標駆動トルクＱｍｔを徐々に大きくしていく。その一方で、内燃機関１０の配分比率Ｒｅｔ（＝Ｑｅｔ／Ｑｔｔ）を、Ｒｅｔ＝１−Ｒｍｔの状態で１（１００％）から徐々に小さくして内燃機関１０の内燃機関目標駆動トルクＱｅｔを徐々に小さくしていく。
【００５２】
この電動機アシスト走行運転において、内燃機関１０では、その実駆動トルクＱｅｍが内燃機関１０が負担する分である内燃機関目標駆動トルクＱｅｔ（＝Ｑｔｔ×Ｒｅｔ）になるように、図５に示すような、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃ（実線）に基づいて、シリンダ内燃料噴射（燃料噴射量や噴射タイミング）や吸気絞り弁（吸気量）やＥＧＲ弁（ＥＧＲ量）やターボチャージャ（過給圧）等を制御して運転される。
【００５３】
また、この電動機アシスト走行運転において、電動機２０では、その実駆動トルクＱｍｍが電動機２０が負担する分である電動機目標駆動トルクＱｍｔ（＝Ｑｔｔ×Ｒｍｔ）になるように、図５に示すような、電動機２０の駆動トルクの制御用特性Ｍｍｃ（実線）に基づいて、インバータ２１により電力の周波数を、車両運転に必要な回転数Ｎａに対応させた交流電力とすると共に、電動機２０に供給される電流等を制御して運転される。
【００５４】
そして、充電器２２の充電量（ＳＯＣ）を監視しながら、使用可能な充電量が電動機アシスト走行運転の切換の始めの時点から予め設定した割合(例えば、４０％等）を消費した場合に、電動機２０の負担部分を増加から減少に切り替えて、徐々に内燃機関単独走行運転へ復帰させていく。
【００５５】
なお、使用可能な充電量が十分にある場合には、予め設定した電動機２０の配分比率Ｒｍｔが予め設定した値(例えば、５０％等）になった場合にそれ以上増加させずに一定とし、この一定状態で予め設定した時間を経過したら電動機２０の負担部分を増加から減少に切り替えるようにする。
【００５６】
このステップＳ１４のデータ収集（その２）では、電動機２０の配分比率Ｒｍｔの時系列データＲｍｔｊと、その時の車両進行方向の加速度αの時系列データである計測加速度αｍｊ又は計測減速度βｍｊをサンプリングする。この電動機２０の配分比率Ｒｍｔの時系列データＲｍｔｊと、計測加速度αｍｊ又は計測減速度βｍｊはステップＳ１７の補正で用いる。
【００５７】
ステップＳ１７の補正では、電動機２０の駆動トルクの制御用特性Ｍｍｃは標準状態からずれていないとして、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃのみを補正して変更する。以下、煩雑さを避け、説明を簡略化するために加速度αの場合のみで説明するが、減速度βの場合でも同じである。
【００５８】
最初に、加速度α（ｍ／ｓ2）と車両運転用の実駆動トルクＱ（Ｎｍ）との関係について説明する。この実駆動トルクＱと駆動力Ｆ（Ｎ）との関係は、ギヤ比Ｒａとタイヤ径Ｄａ（ｍ）を用いるとＦ＝Ｑ×（Ｒａ／Ｄａ）の関係がある。
【００５９】
また、車両１の走行においては、その走行時の車重Ｗ（ｋｇ）を用いて、Ｆ＝Ｗ×α＋Ｒで表現できると仮定する。ここで、Ｒは、走行抵抗Ｒ１（Ｎｍ）とその他の要因による抵抗Ｒ２（Ｎｍ）の和であり、この走行抵抗Ｒ１（Ｎｍ）は、重力加速度ｇ（＝９．８（ｍ／ｓ2）、転がり抵抗係数ｋ１、空気抵抗係数ｋ２、車速Ｖを用いて、Ｒ１＝（Ｗ×ｋ１＋ｋ２×Ｖ2）×ｇと表現できる。
【００６０】
このＦ＝Ｑ×（Ｒａ／Ｄａ）＝Ｗ×α＋Ｒ１＋Ｒ２から、Ｑ＝Ｗ×α×（Ｄａ／Ｒａ）＋Ｒ１×（Ｄａ／Ｒａ）＋Ｒ２×（Ｄａ／Ｒａ）が導かれ、Ｂ＝（Ｄａ／Ｒａ）、Ｃ１＝Ｒ１×（Ｄａ／Ｒａ）、Ｃ２＝Ｒ２×（Ｄａ／Ｒａ）と置き換えるとＱ＝Ｂ×Ｗ×α＋Ｃ１＋Ｃ２となる。
【００６１】
ここで、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃの補正時においては、数秒から十数秒等の比較的短時間の間のデータを用いるので、車重Ｗ（ｋｇ）と他の要因による抵抗Ｒ２（Ｎｍ）は殆ど変化しないと仮定することができる。また、走行抵抗Ｒ１（Ｎｍ)は、予め実験や計算等で求めて設定しておいた、転がり抵抗係数ｋ１及び空気抵抗係数ｋ２と、車速センサ４４により計測される車速Ｖとから算出できる。  次に、データ収集（その１）とデータ収集（その３）で計測した内燃機関単独走行運転中の、即ち、内燃機関１０の配分比率Ｒｅｔ＝Ｑｅ／Ｑｔｔが１（１００％）での加速度（Ｍ）αｍａ、αｍｃのデータの平均値を算出して、内燃機関１０が車両１の運転に必要な全体目標駆動トルクＱｔｔを内燃機関目標駆動トルクＱｅｔとした時の第１加速度αｍ１とする。
【００６２】
一方、この第１加速度αｍ１を得たデータ収集（その１）とデータ収集（その３）で計測中において、図５に示すような、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃ（実線）から得られる内燃機関目標発生駆動トルクＱｅｔ（＝Ｑｔｔ＝一定）に対して、内燃機関１０が発生する実駆動トルクＱｅｍ１は、比率Ｘを用いて、実際の制御用特性Ｍｅｍ（点線）の制御用特性Ｍｅｃ（実線）からのずれを表現すると、Ｑｅｍ１＝Ｑｅｔ×Ｘ＝Ｑｔｔ×Ｘとなる。従って、Ｑｔｔ×Ｘ＝Ｂ×Ｗ×αｍ１＋Ｃ１ｍ１＋Ｃ２となる。ここで、Ｃ１ｍ１はその時の車速Ｖ１から算出された値とする。
【００６３】
次に、データ収集（その２）で計測した電動機アシスト走行運転中の、内燃機関１０の実駆動トルクＱｅｍｊについて考える。内燃機関１０の配分比率Ｒｅｔｊ＝Ｑｅｔｊ／Ｑｔｔが１（１００％）より小さくなると、この時の内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃから得られる内燃機関目標駆動トルクＱｅｃｊ（＝Ｑｔｔ×Ｒｅｔｊ）に対して、実駆動トルクＱｅｍｊ（＝Ｑｅｃｊ×Ｘ＝Ｑｔｔ×Ｒｅｔｊ×Ｘ）が発生する。
【００６４】
また、電動機２０においては、電動機２０の駆動トルクの制御用特性Ｍｍｃと実際の制御用特性Ｍｍｍの間に差が無いとして、電動機２０の配分比率Ｒｍｔｊ（＝１−Ｒｅｔｊ）がゼロ（０％）より大きくなっている場合では、この時の電動機２０の駆動トルクの制御用特性Ｍｍｃから得られる電動機目標駆動トルクＱｍｔｊ（＝Ｑｔｔ×Ｒｍｔｊ）を、電動機２０の実駆動トルクＱｍｍｊ（＝Ｑｍｔｊ＝Ｑｔｔ×Ｒｍｔｊ）とみなす。従って、Ｃ１ｍｊをその時の車速Ｖｊから算出された値として、Ｑｅｍｊ＋ＱｍｍＪ＝Ｂ×Ｗ×αｍｊ＋Ｃ１ｍｊ＋Ｃ２となる。
【００６５】
このＱｅｍｊ＋Ｑｍｍｊ＝Ｂ×Ｗ×αｍｊ＋Ｃ１ｍｊ＋Ｃ２からＱｔｔ×Ｒｅｔｊ×Ｘ＋Ｑｔｔ×Ｒｍｔ＝Ｑｔｔ×Ｒｅｔｊ×Ｘ＋Ｑｔｔ×（１−Ｒｅｔｊ）となり、これからＱｔｔ−Ｑｔｔ×Ｒｅｔｊ×（１−Ｘ）＝Ｂ×Ｗ×αｍｊ＋Ｃ１ｍｊ＋Ｃ２となる。
【００６６】
ここで、先のＱｔｔ×Ｘ＝Ｂ×Ｗ×αｍ１＋Ｃ１ｍ１＋Ｃ２を用いて、両辺をそれぞれ引き算すると、Ｑｔｔ−Ｑｔｔ×Ｒｅｔｊ×（１−Ｘ）−Ｑｔｔ×Ｘ＝Ｂ×Ｗ×αｍｊ＋Ｃ１ｍｊ＋Ｃ２−（Ｂ×Ｗ×αｍ１＋Ｃ１ｍ１＋Ｃ２）から、Ｑｔｔ×（１−Ｒｅｔｊ×（１−Ｘ）−Ｘ）＝Ｑｔｔ×（１−Ｒｅｔｊ＋Ｒｅｔｊ×Ｘ−Ｘ）＝Ｑｔｔ×（１−Ｒｅｔｊ）×（１−Ｘ）＝Ｂ×Ｗ×（αｍｊ−αｍ１）＋（Ｃ１ｍｊ−Ｃ１ｍ１）となり、Ｘ＝１−（Ｂ×Ｗ×（αｍｊ−αｍ１）＋（Ｃ１ｍｊ−Ｃ１ｍ１））／（Ｑｔｔ×（１−Ｒｅｔｊ）となるので、Ｘ＝１−（Ｂ×Ｗ×Δαｍｊ＋ΔＣ１ｍｊ）／（Ｑｍｔｊ）が導かれる。
【００６７】
この式により、内燃機関１０における駆動トルクの制御用特性Ｍｅｍで算出される内燃機関目標駆動トルクＱｅｔに対しての実駆動トルクＱｅｍとの関係を表す比率Ｘ（＝Ｑｅｍ／Ｑｅｃ）は、Ｂ＝（Ｄａ／Ｒａ）＝（タイヤ径／ギア比）、車重Ｗ、電動機目標駆動トルクＱｍｔｊを基にして、加速度αの計測値αｍｊ、αｍ１、Ｃ１ｍｊ、Ｃ１ｍｉから算出できることになる。なお、このＣ１ｍｊ、Ｃ１ｍ１は、走行抵抗Ｒ１（Ｎｍ）とＢに関係し、重力加速度ｇ、転がり抵抗係数ｋ１、空気抵抗係数ｋ２、車速Ｖｊ、Ｖ１から算出できる値である。また、車両１の傾斜姿勢、すなわち、車両１が走行している路面の勾配による、係数や計算値等の補正が必要な場合には、勾配センサ４２で計測した勾配γを用いて係数や計算値等を補正する。
【００６８】
上記のように、比率Ｘは、データ収集（その２）の加速度αの計測値αｍｊ、車速Ｖｊと、電動機目標駆動トルクＱｍｔと、データ収集（その１）及びデータ収集（その３）の加速度αの計測値αｍ１、車速Ｖ１とから、データ収集（その２）のサンプリングデータ毎に算出できるので、これらの平均値、又は、各データや各計算時の精度を考慮した重み付き平均値を補正用の比率Ｘｃとする。
【００６９】
次に、この補正用の比率Ｘｃを用いて、図６に示すように、現状の内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃ（点線）を（１／Ｘｃ）倍した新たな制御用特性Ｍｅｃｎ（実線）になるように補正する。これにより、内燃機関１０で実際に要求されている要求目標駆動トルクＱｅｔに対して、新たな内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃｎで目標駆動トルクＱｅｔｎ（＝Ｑｅｔ／Ｘｃ）が算出され、この目標駆動トルクＱｅｔｎに対して、実駆動トルクＱｅｍｎが発生することになる。
【００７０】
この実駆動トルクＱｅｍｎは目標駆動トルクＱｅｔｎの比率Ｘ倍となるので、Ｑｅｍｎ＝Ｑｅｔｎ×Ｘ＝（Ｑｅｔ／Ｘｃ）×Ｘ＝Ｑｅｔとなり、内燃機関１０で実際に要求されている要求目標駆動トルクＱｅｔを発生できることが分かる。
【００７１】
従って、上記の図３の制御フローによる制御により、内燃機関１０と電動機２０の両方を車両１の走行用の駆動源とする機能を有する車両１において、内燃機関１０と電動機２０を制御する制御装置４０が、内燃機関１０の駆動トルクのみで走行している内燃機関単独走行運転中に予め設定した学習用運転領域Ｓｉになった場合に、内燃機関１０の駆動トルクＱｅの一部を電動機２０の駆動トルクＱｍに切り替える電動機アシスト走行運転を行って、学習用運転領域Ｓｉにおける電動機アシスト走行運転を行っているときの加速度α又は減速度βの計測値αｍ、βｍを用いて、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃを補正することができる。
【００７２】
そして、上記の構成の車両１及びその制御方法によれば、電動機アシスト走行運転等における、この車両１に配設された加速度計４３で計測した走行方向の加速度α、βの変化という比較的得易い物理量を用いて、比較的単純な補正のアルゴリズムで内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃを補正でき、この内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃを補正する補正値学習により、走行モードの移行時のトルクショック（駆動力の段差）を解消でき、ドライバビリティと商品性を向上できる。また、学習用運転領域Ｓｉになった場合に補正することにより、補正を常時行う煩雑さを減少し、制御の負担を軽くできる。
【００７３】
更に、制御装置４０が、学習用運転領域Ｓｉを、車両１が加速中で予め設定した加速度α１、α２の範囲内にある領域、若しくは、車両１が減速中で予め設定した減速度β１、β２の範囲内にある領域のいずれか一方又は両方の領域を含んで設定するように構成するおとで、これらの設定領域では、加速度α又は減速度βの絶対値が小さく計測精度が悪くなる状態における補正を回避でき、また、内燃機関１０の運転状態が高負荷になり過ぎて、内燃機関１０の出力が不安定になって車両１の加速度α又は減速度βが不安定になる状態における補正も回避できるので、補正の精度を上げることができる。
【００７４】
更に、制御装置４０が、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃを補正するのに用いる加速度α又は減速度βの計測値αｍ、βｍを、内燃機関１０の駆動トルクＱｅの一部を電動機２０の駆動トルクＱｍに切り替え始めてから切り替えを終了して電動機２０の駆動トルクＱｍをゼロにするまでの間の計測値を含むように構成することにより、車両１がトラックやバス等の大型車両であって、車重Ｗに比べて充電容量（ＳＯＣ）が小さく長時間の電動機アシスト走行運転が難しい場合であっても、比較的短時間の割にサンプリング数を多くすることができ、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃの補正の精度を向上することができる。
【００７５】
また、制御装置４０が、学習用運転領域Ｓｉにおける電動機アシスト走行運転を行っているときの加速度α又は減速度βの計測値αｍ、βｍに加えて、電動機アシスト走行運転の前又は後の内燃機関単独走行運転を行っているときの加速度α又は減速度βの計測値αｍ、βｍを用いて、内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃを補正するように構成することにより、電動機アシスト走行運転と内燃機関単独走行運転との間で走行条件が大きく変化しない内の加速度α又は減速度βの計測値αｍ、βｍを利用できるので、走行条件の変化による内燃機関１０の駆動トルクの制御用特性Ｍｅｃの補正の精度悪化を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明のハイブリッド車両及びその制御方法によれば、内燃機関と電動機の両方を車両の走行用の駆動源とする機能を有するハイブリッド車両において、電動機アシスト走行運転等における、ハイブリッド車両に配設された加速度計で計測した走行方向の加速度又は減速度という比較的得易い物理量を用いて、比較的単純なアルゴリズムで内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正でき、この内燃機関の駆動トルクの制御用特性を補正する補正値学習により、走行モード間の移行時のトルクショックを解消できて、ドライバビリティと商品性を向上することができるので、ガソリンエンジンと電動機を搭載した乗用車やディーゼルエンジンと電動機を搭載したトラックやバス等のハイブリッド車両に利用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１  車両（ハイブリッド車両：ＨＥＶ）
１０  内燃機関（エンジン）
１１  排気通路
１２  排気ガス浄化装置
１４  エンジン用クラッチ
２０  電動機
２１  インバータ
２２  バッテリ
２３  電動機用クラッチ
３０  変速機（トランスミッション）
３１  車軸（プロペラシャフト）
３２  差動装置（デファレンシャルギア）
３３  車輪駆動軸（ドライブシャフト）
３４  車輪
４０  制御装置
４１  アクセルセンサ
４２  勾配センサ
４３  加速度計
４４  車速センサ
Ｍｅｃ  内燃機関の駆動トルクの制御用特性
Ｍｅｃｎ  補正後の内燃機関の駆動トルクの制御用特性
Ｍｍｃ  電動機の駆動トルクの制御用特性
Ｑｅ  内燃機関の駆動トルク
Ｑｅｔ  内燃機関の目標駆動トルク
Ｑｍ  電動機の駆動トルク
Ｑｍｔ  電動機の目標駆動トルク
【図１】
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【図２】
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【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】
2014227010.tif 000010
【図９】
2014227010.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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