(57)【要約】【課題】エンジンとモータジェネレータに分配された各要求トルクの発生にあたりトルク協調をエンジン回転数の変化にかかわらず的確に保持でき、ドライバビリティを向上させることのできるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。【解決手段】  車両駆動源としてエンジン１とモータジェネレータ（電動機）２とが設けられ、システムコントローラ１０（制御手段）が運転者のアクセル操作に応じた要求トルク量（走行トルクＴ１）をエンジン１（エンジン要求トルクＴ２）と電動機２（Ｍ／Ｇ要求トルクＴ３）とに分配して出力するハイブリッド車両の制御装置において、システムコントローラ１０は電動機２に対するトルク要求（Ｍ／Ｇ要求トルクＴ３）をエンジンの応答遅れを模擬した所定時間Ｔｔ遅延させるように構成される。【選択図】図４
2006067737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動源としてエンジンと電動機とが設けられ、制御手段が運転者のアクセル操作に応じた要求トルク量を上記エンジンと上記電動機とに分配して出力するハイブリッド車両の制御装置において、
上記制御手段は上記電動機に対するトルク要求をエンジンの応答遅れを模擬した所定時間遅延させ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の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記制御手段は上記要求トルク量には１次遅れ処理を施すように構成されたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記制御手段は上記所定時間を上記エンジンの回転数の上昇に合わせて低減するように設定す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４】
請求項１または２記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記制御手段は、上記エンジンの燃料カット突入時または燃料カットからの復帰時には上記所定時間を短く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の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン及び電動機を動力源として走行するハイブリッド車両に適用され、車両の走行に際し、エンジンと電動機の両者のトルク協調を図るように各要求トルクを演算するハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両にあっては、例えば動力源としてエンジンと電動機（モータ）或いはモータジェネレータ（発電電動機）を搭載するものが知られている。この種のハイブリッド車両ではエンジンの運転に際し、図９に示すように、アクセル開度θａとエンジン回転数Ｎｅから走行トルク（車両走行に必要なトルク）Ｔ１を決定し、次いで、走行トルクとバッテリ（４２Ｖ：高圧バッテリ）の充電状態（ＳＯＣ）からエンジン要求トルク演算マップを用いてエンジン要求トルクＴ２を決定している。その上で、走行トルクＴ１からエンジン要求トルクＴ２を減算したものをＭ／Ｇ要求トルク（モータジェネレータ要求トルク）Ｔ３とし、エンジン要求トルクＴ２でエンジンＥを、Ｍ／Ｇ要求トルクＴ３で電動機或いはモータジェネレータＭ／Ｇを駆動している。
【０００３】
ところで、車両の走行トルクＴ１が変動する場合、エンジンと電動機或いはモータジェネレータとの間での制御応答性の違いが顕著と成る。  
例えば、エンジン要求トルクＴ２の発生までにはコントローラ側の遅れ、例えば、エンジン要求トルクの演算、各コントロールユニット間通信遅れに加え、スロットル開度制御用コントローラで制御されるＥＴＶ（電子制御スロットル）の動作遅れ、エンジン回転数に応じた遅れである吸入空気量変化検出の遅れ、燃料噴射までの遅れ、点火までの遅れ等が存在し、全体としてほぼ３行程（１８０°ＣＡ×３）の遅れが存在すると見做されている。
【０００４】
これに対しモータジェネレータの場合、Ｍ／Ｇ要求トルクＴ３発生までにおけるコントローラ側の比較的小さな遅れが、コントローラ側のエンジン回転全域でほぼ一定にあるだけである。  
このように、エンジンはアクセル操作による要求トルク指示からトルク発生までの応答遅れ時間が比較的大きく、モータジェネレータより制御応答性が低いためエンジン要求トルクの発生が遅れると、両者が行う出力制御がギクシャクし、違和感を生じる。そこで、図１０に示すように、モータジェネレータのＭ／Ｇ要求トルクT3の演算後、同値を所定時間遅延させるためのバッファー１００に入力し、例えば、１０ｍｓの遅れ設定のためのバッファー１０１を所定数ｎ（図１０では１５個）用い、（１０ｍｓ×ｎ）時間、Ｍ／Ｇ要求トルク信号をためた後で出力することが考えられる。これにより、モータジェネレータのＭ／Ｇ要求トルクT3の発生をエンジン要求トルクＴ２の発生にほぼ合わせることができる。
【０００５】
なお、特開２００３−３３３７１０号公報（特許文献１）には、エンジンとモータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）の応答性の違いに着目し、エンジン側のトルク応答に要する遅れ時間（無駄時間）を利用して、その期間にはモータジェネレータが発生するＭ／Ｇトルクを付け足すことで、車両の加速応答の向上とねじり振動の低減を図るようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３３３７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、モータジェネレータのＭ／Ｇ要求トルクの発生までの比較的短い遅れ時間がほぼ一定であるのに対し、エンジン要求トルクＴ２の発生までの遅れ時間は比較的長い上に、その遅れ量が一定でないことが推測された。そこで、アクセル操作による要求トルク指示から、エンジントルク発生までの制御的な遅れを本発明者は詳細に調査することとした。
【０００８】
即ち、ここでは本発明者が車両用のエンジンの運転により得た、エンジン要求トルクＴ２の発生までの遅れ時間に関するデータを図１１（ａ），（ｂ）に示す。ここで明らかなように、アクセル踏み込みをＡＰＳ（アクセルポジションセンサ）が検出した時点ｔ０を要求走行トルクＴ１の発生指示時とし、同時点ｔ０よりシステムコントローラが要求エンジントルクＴ２を求める演算処理及び要求エンジントルクＴ２を受けたエンジンコントローラ側の演算処理に要する時間を含むと共にスロットル開度が変化する時点ｔ１までの「Ａ」遅れ時間と、時点ｔ１よりエンジンのマニホールド圧の変化が発生する時点ｔ２までの「Ｂ」遅れ時間と、時点ｔ２より燃料噴射量相当のパルス幅Ｐｗが変化する時点ｔ３までの「Ｃ」遅れ時間と、時点ｔ３より燃料噴霧への点火の発生時点ｔ４までの「Ｄ」遅れ時間と、時点ｔ４より最大筒内圧の発生時点ｔ５までの「Ｅ」遅れ時間とが存在することが確認された。
【０００９】
図１１（ａ），（ｂ）より明らかなように、コントローラ側のほぼ一定の遅れである「Ａ」遅れ時間に対し、その他の「Ｂ」〜「Ｅ」遅れ時間はエンジン回転数の上昇（例えば、１０００〜２５００ｒｐｍの上昇域）に応じて低減しており、ＡＰＳ開時点ｔ０からトルク発生時点ｔ５までの合計の遅れ時間は、被試験エンジンでは、所定時間（６５ｍｓ）＋４．７行程（１８０°ＣＡ×４．７）であることが明らかとなった。
【００１０】
なお、モータジェネレータのＭ／Ｇ要求トルクの発生までの遅れ時間は全エンジン回転数域でほぼ一定で「Ｍ」遅れ時間の値も比較的小さいことが明らかとなっている。  
このような結果を基に、エンジン要求トルクの発生時期の遅れを考慮し、モータジェネレータのＭ／Ｇ要求トルクの発生に遅延を盛り込むにあたり、エンジン回転数Ｎｅに応じた遅延値を設定することにより最適なトルク協調を図れると推測される。
【００１１】
以上のような知見によれば、エンジンとモータジェネレータの両者に分配される各要求トルクを演算すると共に各要求トルクの発生時期を上述の遅れ時間を考慮して的確に制御することで、実際の両トルク発生によるトルク協調を確保し、ドライバビリティを向上させることが可能と見做され、その改善が望まれている。  
なお、引用文献１の技術の場合、エンジンのみの通常の車両に比べて結果的には応答性を上げることになり、通常車両に慣れ親しんだ人には却って違和感を与えたり、Ｍ／Ｇトルクとエンジントルクとが別々のタイミングで出力開始されるため、トルク段差を感じやすくドライバビリティに問題が生じやすい。
【００１２】
本発明は、以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、モータジェネレータの要求トルク発生時期をエンジンの応答遅れに応じて遅らせ、エンジンとモータジェネレータに分配された各要求トルクの発生にあたりトルク協調を的確にでき、ドライバビリティを向上させることのできるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明の請求項１は、ハイブリッド車両の制御装置は、車両駆動源としてエンジンと電動機とが設けられ、制御手段が運転者のアクセル操作に応じた要求トルク量を上記エンジンと上記電動機とに分配して出力するハイブリッド車両の制御装置において、上記制御手段は上記電動機に対するトルク要求をエンジンの応答遅れを模擬した所定時間遅延させるように構成されたことを特徴とする。
【００１４】
この発明の請求項２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、上記制御手段は上記要求トルク量には１次遅れ処理を施すように構成されたことを特徴とする。
【００１５】
この発明の請求項３は、請求項１または２記載のハイブリッド車両の制御装置において、上記制御手段は上記所定時間を上記エンジンの回転数の上昇に合わせて低減するように設定することを特徴とする。
【００１６】
この発明の請求項４は、請求項１または２記載のハイブリッド車両の制御装置において、上記制御手段は、上記エンジンの燃料カット突入時または燃料カットからの復帰時には上記所定時間を短くするように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本願請求項１の発明によれば、電動機に対するトルク要求をエンジンの応答遅れを模擬した所定時間遅延させるため、エンジンと電動機に分配された各要求トルクの発生タイミングをギクシャク感なく協調させることができ、ハイブリッド車両のドライバビリティを大きく向上させることができる。
【００１８】
更に、本願請求項２の発明によれば、電動機に対する要求トルク量には１次遅れ処理が施されるので、エンジンの吸入空気量応答の特性を模擬することができ、電動機の出力特性をエンジンの出力特性に合わせることができ、ハイブリッド車両のドライバビリティを大きく向上させることができる。
【００１９】
更に、本願請求項３の発明によれば、エンジンの回転数が変化しても電動機の出力トルク発生タイミングとエンジンの出力トルク発生タイミングとを適切に合わせ協調させることができる。
【００２０】
更に、本願請求項４の発明によれば、燃料カット突入時または燃料カットからの復帰時のエンジン出力変化の応答性は比較的良いので、所定時間を短くして電動機の出力特性をエンジンの出力特性に合わせることができ、ハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１、２にはこの発明の一実施形態としてのハイブリッド車両の制御装置が適用されたハイブリッド車両の駆動系の概略図を示した。ここで、本実施形態におけるハイブリッド車両の駆動系は、エンジン１と、エンジン１の不図示の出力軸に直結されるモータジェネレータ（発電電動機）２と、モータジェネレータ２の不図示の出力軸に接続される変速機３と、変速機出力を車両左右の駆動輪４に伝達する差動ギヤ装置５と、モータジェネレータ２を駆動制御するインバータ６と、インバータ６を介しモータジェネレータ２に接続される高圧バッテリ７と、本装置の制御手段であるモータコントローラ８、エンジンコントローラ９及びシステムコントローラ１０とを備える。
【００２２】
エンジン１は火花点火式４気筒ガソリンエンジンであり、その不図示の出力軸がモータジェネレータ２の不図示のロ−タ軸に連結され、そのロ−タ軸は不図示の流体継ぎ手付の変速機３に連結される。モータジェネレータ２は不図示のステータ内のコイルに所定の交流電流の供給を受けると回転磁界を形成してステータ内に誘導電流を誘起し、これと回転磁界の相互作用によりロ−タ軸側に駆動トルクを生じさせる電動機として機能し、逆に、ロ−タ軸側が駆動することにより発電機としても機能するという周知構成を採る。これによりモータジェネレータ２は、エンジン始動時、加速時、軽負荷走行時には電動機として作動して動力をアシストし、減速状態等では発電機として作動してその発電電力によりインバータ６を介し高圧バッテリ７を充電したり各種電子機器に電力を供給する。なお、ステータの非励磁状態でロ−タ軸側は空回転できる。
【００２３】
モータジェネレータ２の出力は、変速機３及び差動ギヤ装置５を介して車両左右の駆動輪１１に伝達される。  
インバータ６は高圧バッテリ７から供給される直流電力を交流に変換し、モータジェネレータ２を駆動する。インバータ６は発電機としても機能するモータジェネレータ２からの交流電力を直流に変換して、高圧バッテリ７に供給し、逆に高圧バッテリ７の直流電流を所定の交流電力に変換し、電動機として機能するモータジェネレータ２に供給する。なお、高圧バッテリ７は不図示のＤＣ−ＤＣ変換器を介し不図示の低圧バッテリにも接続されている。
【００２４】
本装置の制御手段であるモータコントローラ（ＭＣＵ）８とエンジンコントローラ（ＥＣＵ）９及びシステムコントローラ（ＳＭＣ）１０は何れもマイクロコンピュータを主体とする論理演算回路として構成されており、エンジンコントローラ９とシステムコントローラ１０間、モータコントローラ８とシステムコントローラ１０間はそれぞれ、相互に通信可能に接続されている。
【００２５】
エンジンコントローラ９には、エンジン運転状態を検出するための各種センサ等が接続されている。このうち、クランク角センサ１２は不図示のクランク軸に取り付けられ不図示のパルサ（回転板）及び電磁ピックアップからなり、例えば３０°ＣＡ毎にクランク角検出パルスを出力する。また、スロットル開度センサ１３はエンジン１吸気管に設けられたスロットル弁（不図示）の開度を検出し、エアフローセンサ１４は吸入空気量を検出する。
【００２６】
エンジンコントローラ９は、各センサ等の検出信号（クランク角信号、スロットル開度信号、吸入空気量信号）を入力し、しかも、システムコントローラ１０（ＳＭＣ）からエンジン要求トルクＴ２の指令値を受け、これら各入力信号に基づいてエンジン運転状態を制御する。ここではエンジン要求トルクＴ２を発生するような燃料噴射量、点火時期、スロットル開度の各制御信号を演算し、これら制御信号により図示しないインジェクタ、点火プラグ、スロットルアクチュエータを制御する。
【００２７】
モータコントローラ８は、システムコントローラ１０からモータジェネレータ２のＭ／Ｇ要求トルク（モータジェネレータ要求トルク）Ｔ３の指令値を受け、その指令値を所定の変調周波数（ＰＷＭ周波数）の下でＰＷＭ変換してモータジェネレータ２の駆動を制御する。  
システムコントローラ１０は車速Ｖｃ、アクセル開度θａ、バッテリ残量Ｖｂｃ等を各センサより入力し、その時々の車両走行状態に基づき、運転モードを決定するモード設定機能部Ｅ１と、その運転モードに応じてエンジン１及びインバータ６を介してモータジェネレータ２を駆動制御する駆動制御機能部Ｅ２とを備える。
【００２８】
システムコントローラ１０のモード設定機能部Ｅ１は、例えば、アクセル開度θａ（＜θｂ）と車速Ｖｃ（＜Ｖｂ）が比較的小さい場合、モータジェネレータ２による電動機単独モードでの単独走行を行う。この時、インバータ６はアクセル開度θａに応じた比率で高圧バッテリ７の直流電流を交流電力に変換し、その交流電力をモータジェネレータ２に供給する。
【００２９】
電動機単独モードにおいて、高圧バッテリ７側のバッテリ残量Ｖｂｃ（１００％でフル充電）が、定格容量、例えば、７０％を下回ることが検知されると、電動機単独モードに代えて充電モードに入る。充電モードではエンジン１を始動させ、始動後のエンジン１は現在の車速Ｖｃを保持でき、しかも、モータジェネレータ２を発電機として駆動するのに消費されるエンジン要求トルクを発生するように、エンジンコントローラ９に指令が出され、燃料供給量及び吸気系の調整がエンジンコントローラ９により成される。なお、充電モード中に車両が停車したような場合には、変速機３をニュートラル段に切換え保持し、所定の充電回転数を維持し、発進待機に入る。
【００３０】
車速Ｖｃ（＜Ｖｂ）が比較的小さく、アクセル開度θａがθｂを上回るようになると、モータジェネレータ２とエンジン１を併用して走行する併用モードが選択される。この際、インバータ６は高圧バッテリ７の直流電流を受け、比較的大きなアクセル開度θａ（＞θｂ）に応じて直流電流を交流電力に変換し、モータジェネレータ２に供給し、モータジェネレータ２は電動機として比較的高トルクを発生する。
【００３１】
車速Ｖ（＞Ｖｂ）が大きくなると、エンジン１のみで走行するエンジン単独モードが選択される。エンジン単独モードの場合、インバータ６はアクセル開度θａに関係なく、モータジェネレータ２を非作動に保持し、ロ−タ軸を空回り状態に保持する。エンジン１は比較的大きなアクセル開度θａ（＞θｂ）に応じて運転者の意志に応じて駆動することとなる。
【００３２】
システムコントローラ１０の駆動制御機能部Ｅ２は、エンジンコントローラ９とモータコントローラ８とで互いに必要とする各種パラメータを通信により受け渡しさせ、車両の走行トルク（車両走行に必要なトルク）Ｔ１とエンジン１に分配するエンジン要求トルクＴ２とモータジェネレータ２に分配するＭ／Ｇ要求トルクＴ３を演算し、エンジンコントローラ９とモータコントローラ８に出力する。特に、駆動制御機能部Ｅ２はモータジェネレータ２（電動機）に対するＭ／Ｇ要求トルクＴ３をエンジン１の応答遅れを模擬した所定時間Ｔｔ遅延させるようにしてモータコントローラ８に出力するという遅延処理機能部Ｅ３としての機能を含有する。  
ここで、システムコントローラ１０の遅延処理機能部Ｅ３を図４に示した本装置の制御系のトルク演算処理機能に関する計算モデルを用いて説明する。
【００３３】
システムコントローラ１０（ＳＭＣ）は最新のアクセル開度θａとエンジン回転数Ｎｅを各検出センサより取り込み、車両の走行トルク（車両走行に必要なトルク）Ｔ１を演算する。この走行トルクＴ１は現在のバッテリ残量Ｖｂｃ（バッテリ充電状態）を考慮して、例えば、十分な充電量（８０％）を上回る場合には基準の分配比率でエンジン要求トルクＴ２とＭ／Ｇ要求トルクＴ３を決定し、バッテリ充電状態が低い場合にはＭ／Ｇ要求トルクＴ３側の分配率を低減させることができるように、エンジン要求トルクＴ２を分配マップｍａｐ１を用い設定し、これに応じてＭ／Ｇ要求トルクＴ３（＝Ｔ１−Ｔ２）も設定される。
【００３４】
エンジン１側が受け持つべく分配されたエンジン要求トルクＴ２は通信遅れ時間ｔｓ１を介し信号回線を経てエンジンコントローラ９に入力される。  
エンジンコントローラ９は入力されたエンジン要求トルクＴ２相当のスロットル開度θｓを演算し、スロットル開度θｓ指令値をエレクトリックスロットルバルブＥＴＶのコントローラ１４に入力する。
【００３５】
ＥＴＶコントローラ１４からのスロットル開度θｓを確保するための制御信号を通信遅れ時間ｔｓ２（例えば５０ｍｓ）を介し信号回線を介して受けたエンジン１側のＥＴＶがスロットル開度θｓを切換え、これに応じてマニホールド圧ｐｍが変化し、エンジン回転数Ｎｅも変化する。これらの結果得られた空気量Ｑａに見合った燃料噴射量Ｑｆ相当のパルス幅Ｐｗが演算され、同パルス幅Ｐｗで燃料噴射がなされ、運転状態に応じた点火処理がなされ、エンジン要求トルクＴ２が出力される。
【００３６】
ここで、エンジン要求トルクＴ２を受けたエンジンコントローラ９側の演算処理時間よりスロットル開度が変化する時点ｔ１までの「Ａ」遅れ時間（図１１（ｂ）参照）は演算時間や信号回線での遅れ時間ｔｓ１、ｔｓ２時間のみでほぼ一定であり、後述の一定時間Ｔ１ｍｓの設定に利用される。
【００３７】
更に、スロットル開度θｓが変化する時点ｔ１よりエンジン１のマニホールド圧ｐｍが発生する時点ｔ２までの「Ｂ」遅れ時間（図１１（ｂ）参照）と、時点ｔ２でマニホールド圧ｐｍが変化してから、燃料噴射量Ｑｆ相当のパルス幅Ｐｗでの燃料噴射がなされる時点ｔ３までの「Ｃ」遅れ時間（図１１（ｂ）参照）と、この時点ｔ３より燃料噴霧への点火の発生時点ｔ４までの「Ｄ」遅れ時間（図１１（ｂ）参照）と、時点ｔ４より最大筒内圧の発生時点ｔ５までの「Ｅ」遅れ時間（図１１（ｂ）参照）とは、マニホールド圧ｐｍの変化がエンジン回転数Ｎｅに大きく依存することが明らかである。そこで、ここでは、エンジン回転数がｍ工程（３工程）変化するに相当する経過時間をエンジン回転数Ｎｅに応じて求め、同値と一定時間Ｔ１ｍｓを用い、図３に示すＭ／Ｇ遅延時間演算マップｍａｐ２を作成した。
【００３８】
一方、演算されたモータジェネレータ２側が受け持つべく分配されたＭ／Ｇ要求トルクＴ３はＭ／Ｇ遅延処理部のバッファー回路１５に入力される。
【００３９】
図５に示すように、ここでのバッファー回路１５は単一バッファー回路１５１が入力信号を１０ｍｓの遅延を持たせて出力するもので、ここでは単一バッファー回路１５１が１５順次接続され、各バッファー回路１５１はそれがｎ番目の場合、その出力は最初のバッファー回路１５１にＭ／Ｇ要求トルクＴ３が入力された時点よりも「１０ｍｓ×ｎ」の遅延時間を経て出力するように回路が形成される。この単一バッファー回路１５１のｎ番目の出力が選択されるかは選択機能部Ｅ４により決定される。
【００４０】
選択機能部Ｅ４はＭ／Ｇ遅延処理部Ｅ３の一部をなし、上述した図３に示すＭ／Ｇ遅延時間演算マップｍａｐ２を用い、エンジン回転数Ｎｅに応じた最適なＭ／Ｇ遅延時間を演算する。ここではこの制御装置が装備されるエンジン１に適する一定時間Ｔ１ｍｓ（例えば６０ｍｓ）とエンジン回転数Ｎｅの増加に応じて低減するように設定される変動時間Ｔ２相当のｍ工程｛例えば３工程（＝１８０°ＣＡ×３）：（Ｔ２＝７５ｍｓ〜２８ｍｓ）｝との加算値をＭ／Ｇ遅延時間ｍｓとして設定し、Ｍ／Ｇ遅延時間ｍｓ相当のｎ番目のバッファー回路１５１を選択する。これにより、１番目のバッファー回路１５１に入力されたＭ／Ｇ要求トルクＴ３信号は、ｎ番目のバッファー回路１５１から「１０ｍｓ×ｎ」の遅延時間を経て、次の１次遅れ回路に出力される。
【００４１】
１次遅れ回路はＭ／Ｇ要求トルクＴ３の前回値を考慮して、バッファー回路１５からのＭ／Ｇ要求トルクＴ３に１次遅れ処理を施すことにより、吸入空気量応答の特性を模擬することとなり、モータジェネレータ２とエンジン１の出力特性を合わせ、協調させることができる。
【００４２】
モータジェネレータ２側が受け持つべく分配されたＭ／Ｇ要求トルクＴ３は通信遅れ時間ｔｓ３をかけ信号回線を介してモータコントローラ８に入力され、モータコントローラ８は通信遅れ時間ｔｓ４をかけ信号回線を介してインバータ６を切換え駆動し、これに応じてモータジェネレータ２がＭ／Ｇ要求トルクＴ３を発生させることとなる。ここでの通信遅れ時間ｔｓ３、ｔｓ４は比較的小さく、Ｍ／Ｇ要求トルクＴ３指令値を受けたモータコントローラ８は即座にモータジェネレータ２がＭ／Ｇ要求トルクＴ３を発するように作動できる。
【００４３】
次に、図１のハイブリッド車両の制御装置の作動及びシステムコントローラ１０（ＳＭＣ）１０が行う遅延制御を図８のＭ／Ｇ要求トルク出力遅延処理ルーチンに沿って説明する。  
車両の不図示のメインスイッチがオンされ、システムコントローラ１０、エンジンコントローラ９及びモータコントローラ８が各機能を発揮すべくそれぞれの制御に入ったとする。ここでシステムコントローラ１０はそのメインルーチンで、エンジンコントローラ９及びモータコントローラ８とで互いに必要とする各種パラメータを通信により受け渡処理し、所定のタイミングでＭ／Ｇ要求トルク出力遅延処理ルーチンに達する。
【００４４】
Ｍ／Ｇ要求トルク出力遅延処理ルーチンのステップｓ１では最新のエンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度θａ、バッテリ残存容量Ｖｂａ等を取り込む。ステップｓ２ではアクセル開度θａがゼロ相当の判定値θａ０以下か否か判断し、以下ではステップｓ３に、そうでないとステップｓ４に進む。
【００４５】
ステップｓ４ではエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度θａとより走行トルクＴ１を演算する。ステップｓ５ではバッテリ残存容量Ｖｂａに応じたトルク分配比率γを求め、同分配比率γに応じたエンジン要求トルクＴ２を設定し、エンジンコントローラ９に出力する。次いで、ステップｓ６ではＭ／Ｇ要求トルクＴ３を走行トルクＴ１よりエンジン要求トルクＴ２を減算して求め、同Ｍ／Ｇ要求トルクＴ３をバッファー回路１５の入力部に出力する。ステップｓ７では現在のエンジン回転数Ｎｅに応じたＭ／Ｇ遅延時間ＴｔをＭ／Ｇ遅延時間演算マップｍａｐ２を用いて求める。次いでステップｓ８ではＭ／Ｇ遅延時間Ｔｔ相当のｎ番目のバッファー回路１５１より遅延されたＭ／Ｇ要求トルクＴ３値を取り込むように切換え処理する。
【００４６】
ステップｓ９ではＭ／Ｇ要求トルクＴ３値を１次遅れ修正して最適なＭ／Ｇ要求トルクＴ３を演算し、同値をモータコントローラ８に出力し、メインルーチンにリターンする。
一方、ステップｓ２よりステップｓ３に進むと、ここでは燃料カット時と判断し、走行トルクＴ１を車両の走行状態に応じた−αに設定する。一方、エンジン１をエンジンブレーキ状態Ｔ２＝０に、モータジェネレータ２を発電トルクＴ３＝−αに切換える。更に、ステップｓ１０ではバッファー回路１５の選択番号ｎを予め設定しておく比較的短い時間相当の値（例えばｎ＝１ｏｒ２）と設定する。更に、ステップｓ１１では燃料カット突入時か否かが判定され、突入時であれば、ステップｓ９に進んで１次遅れ処理が施され、これにより、燃料カット突入時のエンジン出力変化の応答性が比較的良いこと(エンジン無駄時間にＥＴＶ動作遅れや空気量変化遅れの考慮は不要)との整合を採り、メインルーチンにリターンする。
【００４７】
また、ステップｓ１１で燃料カット突入時でないと判断される場合は、メインルーチンに直接リターンする。これは、燃料カット中はエンジンと協調させる必要がなく、Ｔ３の遅延はほとんど不要であるためである。
【００４８】
なお、エンジン無駄時間にＥＴＶ動作遅れや空気量変化遅れの考慮が不要と成るのは、燃料カット突入時のみならず、燃料カットからの復帰時も同様であり、図８では詳細な図示を省略したが、燃料カットからの復帰時はステップｓ７、ｓ８の処理により、遅延時間の設定が通常より短くなるように制御処理が成される。
【００４９】
次に、このようなハイブリッド車両の制御装置を備えたエンジン１の作動を図６の作動特性線図に沿って説明する。ここでは、エンジン１が１７６０ｒｐｍを維持している場合を一例として示した。  
アクセル開度θａが時点ｔａで変化し、その時の走行トルクＴ１が求められ、エンジン要求トルクＴ２、Ｍ／Ｇ要求トルクＴ３がエンジンコントローラ９、モータコントローラ８に信号として出力される。
【００５０】
このあと、時点ｔｂでスロットル開度θｓが切換り、次いで時点ｔａより遅延されていたＭ／Ｇ要求トルクＴ３信号が時点ｔｃで出力されて変化する。  
この後の時点ｔｄで実エンジン要求トルクが発せられ、同時点に合せるように実Ｍ／Ｇ要求トルクが発せられ、両トルク変動時における切換え時点が一致し、トルク切換え時のギクシャクしたトルク変動は防止される。即ち、モータジェネレータ２の出力特性をエンジン１の出力特性に合わせることができ、ハイブリッド車両のドライバビリティを大きく向上させることができる。
【００５１】
なお、このようなエンジンの本発明の適用後の作動特性と、適用前の作動特性との対比を図７に示した。ここにはエンジン回転数２０００ｒｐｍにおけるエンジン特性を示した。ここで時点ｔｈでアクセル開度θａが開側に切り換ると、これと同時にエンジン要求トルクＴ２の指令値が変り、これに遅れて時点ｔｉで実際の実エンジントルクが発生している。
【００５２】
これに対し、時点ｔｈでアクセル開度θａが開側に切り換ると、直後に遅延処理のない場合のＭ／Ｇ要求トルクＴ３信号がここではマイナス変化（発電側への変化）し、遅延処理のなされた場合のＭ／Ｇ要求トルクＴ３信号が遅延時間ｔｒ後にマイナス変化（発電側への変化）している。この際の最終Ｍ／Ｇ要求トルクＴ３（Ｎｍ）は遅延処理のない場合破線で、遅延処理の成された場合実線で示されるように変化している。
【００５３】
このような両トルクの変化に応じて、バッテリ電流も遅延処理のない場合破線で、遅延処理の成された場合実線で示されるように変化した。
【００５４】
ここで、軸トルク（Ｔ２＋Ｔ３）は遅延処理のない場合破線で、遅延処理の成された場合実線で示されるように実際に変化していることがトルク計による測定で確認された。特に、遅延処理のない場合にＭ／Ｇ要求トルクＴ３信号が早期に発電側に変動した等の影響で大きく落ち込み、その後に急に上がっており、ギクシャク感を生じる原因となっていたが、遅延処理の成された場合実線で示されるようになだらかに増加し、エンジン要求トルクＴ２とＭ／Ｇ要求トルクＴ３の協調が確保されたことが確認されている。
【００５５】
更に、上述のハイブリッド車両の制御装置では、エンジン１の回転数変化に応じてＭ／Ｇ遅延時間Ｔｔを修正でき、Ｍ／Ｇ要求トルクＴ３の発生タイミングと、エンジン１の出力トルク発生タイミングとを全運転域で適切に合わせ協調させることができる。この場合、エンジン回転数Ｎｅの上昇に合わせて所定工程数相当の実質時間が短くなるという制御が実施されていたが、エンジン１の回転数変化に応じて所定時間が短くなるように直接時間設定してもよい。
【００５６】
更に、上述のハイブリッド車両の制御装置では、燃料カット突入時や燃料カットからの復帰時のエンジン出力変化の応答性は比較的良いので、所定時間を短くし、燃料カット突入時の電動機の出力特性をエンジン１の出力特性に合わせることができ、ハイブリッド車両のドライバビリティを向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
上述のところにおいて、本発明のエンジンには発電電動機として機能するモータジェネレータを説明したが、電動機と発電機をエンジン出力軸側にそれぞれ連結するタイプのハイブリッド車両にも本発明を同様に適用でき、同様に有効利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態としてのハイブリッド車両の制御装置が適用されたエンジンの概略構成図である。
【図２】は図１のハイブリッド車両の制御装置のトルク制御機能ブロック説明図である。
【図３】図１のハイブリッド車両の制御装置が用いるＭ／Ｇ遅延時間設定マップの特性線図である。
【図４】図１のハイブリッド車両の制御装置が用いる遅延計算モデルのブロック図である。
【図５】図１のハイブリッド車両の制御装置が用いるバッファー回路の機能説明図である。
【図６】は図１のハイブリッド車両の制御装置の遅延処理におけるトルク変化特性説明図である。
【図７】図１のハイブリッド車両の制御装置が適用されたエンジンの作動特性線図である。
【図８】図１のハイブリッド車両の制御装置が用いるＭ／Ｇ要求トルク出力遅延処理ルーチンのフローチャートである。
【図９】従来のハイブリッド車両の制御装置のトルク制御機能ブロック説明図である。
【図１０】従来のハイブリッド車両の制御装置が用いるバッファー回路の機能説明図である。
【図１１】従来のハイブリッド車両の制御装置におけるトルク変化指令よりエンジン要求トルクの変化するまでの応答遅れを説明する図で、（ａ）は経時的説明図、（ｂ）はエンジン回転数に応じた遅れ時間の変化特性の説明線図である。
【符号の説明】
【００５９】
１    エンジン
２    モータジェネレータ（電動機）
８    モータコントローラ（ＭＣＵ）
９    エンジンコントローラ（ＥＣＵ）
１０    システムコントローラ（ＳＭＣ：制御手段）
Ｔ１    走行トルク（車両走行に必要なトルク）
Ｔ２    エンジン要求トルク
Ｔ３    Ｍ／Ｇ要求トルク
Ｔｔ    所定時間
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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