(57)【要約】【課題】トルクショックを生じさせることなくリッチスパイク制御を実行する技術を提供する。【解決手段】排気空燃比に応じて排気ガス中のＮＯｘを保持したり保持したＮＯｘを還元したりするＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備え希薄燃焼可能な内燃機関と、モータと、を有し、前記内燃機関が出力するトルクと前記モータが出力するトルクとを一の出力軸から同時に出力可能なハイブリッド車両の制御方法において、排気空燃比を一時的にリッチにして前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に保持されたＮＯｘを還元するリッチスパイク制御実行の際に、噴射された燃料が壁面に付着することに起因して当該ハイブリッド車両の駆動トルクが目標トルクとずれるのを、前記モータが出力するトルクで補正することを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気空燃比に応じて排気ガス中のＮＯｘを保持したり保持したＮＯｘを還元したりするＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備え希薄燃焼可能な内燃機関と、モータと、を有し、前記内燃機関が出力するトルクと前記モータが出力するトルクとを一の出力軸から同時に出力可能なハイブリッド車両の制御方法において、
排気空燃比を一時的にリッチにして前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に保持されたＮＯｘを還元するリッチスパイク制御実行の際に、噴射された燃料が壁面に付着することに起因する当該ハイブリッド車両の駆動トルクと目標トルクとのずれを、前記モータが出力するトルクで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２】
燃料性状を考慮して、噴射された燃料が壁面に付着することに起因する当該ハイブリッド車両の駆動トルクと目標トルクとのずれを把握す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の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒を有する内燃機関を備えるハイブリッド車両の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、低エミッションおよび低燃費の観点からハイブリッド車両が注目されており、このハイブリッド車両の種類の中には、内燃機関とモータのいずれの出力も駆動輪の駆動力として用いられる型式のものがある。かかる型式のハイブリッド車両において、内燃機関の出力とモータの出力を合わせて駆動輪の駆動力として走行する際には、両者の出力する合計トルクが、運転者の要求トルク（目標トルク）になるように制御することが必要となる。
【０００３】
これに関連して、両者の出力する合計トルクが目標トルクになるように制御されている時に運転者から加速要求があった場合には、指令値に対するモータの応答性に比して内燃機関の応答性が悪いことを考慮して、内燃機関の応答遅れに起因するトルク不足をモータのトルクで補完するようにモータを制御する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平１０−２３６０９号公報
【特許文献２】特開２０００−２２４７１１号公報
【特許文献３】特許第３２８６５７２号公報
【特許文献４】特開平１１−１０７８０９号公報
【特許文献５】特開２００２−１９５０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び２においては、指令値に対して内燃機関の実際の出力トルクの応答性が悪くなる原因として、燃料噴射弁から噴射された燃料が吸気ポートの壁面に付着することまでは考慮されていない。それゆえ、特許文献１あるいは２に記載されている技術を用いたとしても、燃料が吸気ポートの壁面に付着する分、内燃機関の出力トルクの応答性がさらに変化するので、加速時に加速不良等のような違和感を与えてしまう。
【０００５】
また、ハイブリッド車両に用いられる内燃機関が希薄燃焼可能な内燃機関である場合には、加速時に限らず、定常走行時においても以下のような不具合が考えられる。
【０００６】
すなわち、希薄燃焼可能な内燃機関の排気通路には、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するために、流入排気ガスの空燃比がリーンのときはＮＯｘを保持し、流入排気ガスの空燃比がリッチになると保持したＮＯｘを放出し、Ｎ２に還元する触媒であるＮＯｘ吸蔵還元型触媒（以下、単に「ＮＯｘ触媒」という場合もある。）を備える場合がある。
【０００７】
このＮＯｘ触媒では、ＮＯｘ保持能力が飽和する前に、所定のタイミングでＮＯｘ触媒に流入する排気ガス（流入排気ガス）の空燃比をリッチにして、ＮＯｘ触媒に保持されているＮＯｘを放出、還元させ、ＮＯｘ触媒のＮＯｘ保持能力を回復させる必要がある。そのために、気筒内の空燃比を一時的にリッチに変化させて流入排気ガスの空燃比を一時的にリッチに変化させるリッチスパイク制御を実行する場合がある。
【０００８】
このリッチスパイク制御を実行するにあたっては、希薄燃焼時よりも多目の燃料を噴射
することから吸気ポート壁面に燃料が付着してしまう可能性がある。そして、かかる場合には、内燃機関が出力するトルクの応答性がさらに変化するので、内燃機関とモータの両者が出力する合計トルクが、要求トルク（目標トルク）とずれてしまい、トルクショックを生じ、乗員に違和感を与えてしまう。
【０００９】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、トルクショックを生じさせることなくリッチスパイク制御を実行する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係るハイブリッド車両の制御方法においては、噴射された燃料が壁面に付着することに起因して当該ハイブリッド車両の駆動トルクが目標トルクとずれるおそれがある場合には、当該ずれが生じないようにモータが出力するトルクで補正することを特徴とする。
【００１１】
より具体的には、排気空燃比に応じて排気ガス中のＮＯｘを保持したり保持したＮＯｘを還元したりするＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備え希薄燃焼可能な内燃機関と、モータと、を有し、前記内燃機関が出力するトルクと前記モータが出力するトルクとを一の出力軸から同時に出力可能なハイブリッド車両の制御方法において、排気空燃比を一時的にリッチにして前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に保持されたＮＯｘを還元するリッチスパイク制御実行の際に、噴射された燃料が壁面に付着することに起因する当該ハイブリッド車両の駆動トルクと目標トルクとのずれを、前記モータが出力するトルクで補正することを特徴とする。
【００１２】
希薄燃焼運転を行っている内燃機関の気筒内の混合気の空燃比を短い周期でリッチにし、ＮＯｘ触媒に流入する排気ガスの空燃比（排気空燃比）を一時的にリッチにしてＮＯｘ触媒に保持されたＮＯｘを還元するリッチスパイク制御を実行すると、気筒内の混合気の空燃比が短い周期でリッチになることから、その分内燃機関のトルクが増加する。
【００１３】
そして、内燃機関が出力するトルクとモータが出力するトルクの合計トルクがハイブリッド車両の駆動トルクとして運転者の要求トルク（目標トルク）になるように制御している場合に、リッチスパイク制御を実行すると、内燃機関のトルクが増加した分ハイブリッド車両の駆動トルクが目標トルクよりも増加し、リッチスパイク制御実行に伴いトルクショックが生じる。
【００１４】
かかる弊害を防止するために、リッチスパイク制御実行時に内燃機関のトルクが増加するのに同期させて、モータのトルクを減少させるようにする。ただし、リッチスパイク制御実行開始後、次回の燃料噴射時期に実際に燃料が増加され、当該燃料が気筒内に吸入された後、当該気筒における点火にて燃焼されてトルクが増加するまでには、応答遅れがある。それゆえ、モータのトルクを、この応答遅れに追従させるように減少させる必要がある。
【００１５】
また、このようにモータのトルクを、内燃機関のトルクの応答遅れに追従させるように制御したとしても、噴射された燃料が吸気ポート壁面に付着する場合には、燃料が壁面に付着するのに起因して以下のような現象が生じる場合がある。
【００１６】
すなわち、本来ならば気筒内に吸入されて燃焼する燃料が、吸気ポートに付着して気筒内に吸入されないことから、その分内燃機関が出力するトルクが減少する。それゆえ、噴射される燃料が全て気筒内に吸入されて燃焼することを前提として、モータのトルクを減少させるようにすると、燃料が付着した分、両者の合計トルクであるハイブリッド車両の駆動トルクが目標トルクよりも減少してしまう。
【００１７】
一方、リッチスパイク制御実行直後においては、リッチスパイク制御実行中に吸気ポート壁面に付着していた燃料が、リッチスパイク制御実行終了後の希薄燃焼運転時に気化して気筒内に吸入されるおそれがある。そして、かかる場合には、本来ならば気筒内に吸入されない燃料が気筒内に吸入されることから、その分内燃機関が出力するトルクが増加する。それゆえ、リッチスパイク制御時のリッチ空燃比から希薄燃焼運転時のリーン空燃比に完全に戻ることを前提として、モータのトルクを増加させるようにすると、付着していた燃料が遅れて気筒内に吸入された分、両者の合計トルクであるハイブリッド車両の駆動トルクが目標トルクよりも増加してしまう。
【００１８】
本発明に係るハイブリッド車両の制御方法においては、リッチスパイク制御実行の際に、噴射された燃料が壁面に付着することに起因するハイブリッド車両の駆動トルクと目標トルクとのずれを、モータが出力するトルクで補正するので、上述したようにして生じるトルクショックを防止することができる。
【００１９】
なお、噴射された燃料が壁面に付着することに起因するハイブリッド車両の駆動トルクと目標トルクとのずれは、噴射された燃料が壁面に付着することに起因して、内燃機関のトルクが、出力するように要求されるトルクに対してずれることに依る。
【００２０】
これは壁面に付着する燃料量に依るものであるが、当該壁面付着量は、燃料噴射時の機関回転数，内燃機関のトルクあるいは冷却水温度と相関関係がある。それゆえ、機関回転数，内燃機関のトルクあるいは冷却水温度に基づいて壁面付着量を推定し、当該推定した壁面付着量に基づいて内燃機関のトルクと要求されるトルクとのずれを推定する。そして、この内燃機関のトルクと要求されるトルクとのずれをモータが出力するトルクで補正することで、ハイブリッド車両の駆動トルクが目標トルクとずれるのを防止することができる。
【００２１】
また、燃料性状を考慮して、噴射された燃料が壁面に付着することに起因する当該ハイブリッド車両の駆動トルクと目標トルクとのずれを把握することが好適である。内燃機関に用いられる燃料が重質燃料である場合、通常用いられる軽質燃料よりも揮発し難い性質を有するため、軽質燃料よりも噴射された燃料が吸気ポート壁面に付着し易くなる。そこで、燃料性状をも考慮して壁面付着量を推定し、当該推定した壁面付着量に基づいて内燃機関のトルクと要求されるトルクとのずれを推定することで、より精度よくハイブリッド車両の駆動トルクが目標トルクとずれるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、トルクショックを生じさせることなくリッチスパイク制御を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を以下の実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本実施例に係るハイブリッドシステム１を搭載したハイブリッド車両１００の概略構成図である。図１に示すように、ハイブリッドシステム１は、内燃機関２、モータ３、ジェネレータ４、動力分割機構５、減速機６、インバータ７、バッテリ８、電子制御装置（ＥＣＵ）９等を主要な構成要素として含む。
【００２５】
内燃機関２のクランクシャフト２１と、モータ３の回転軸３ａと、ジェネレータ４の回転軸４ａとは、動力分割機構５を介して相互に連結される。動力分割機構５は、周知の遊星歯車（図示省略）を利用して、内燃機関２が出力する動力（クランクシャフト２１の回転力）をモータ３の回転軸３ａとジェネレータ４の回転軸４ａとに分割して伝達する。また、モータ３の回転軸３ａとクランクシャフト２１とは、適宜連結することや、切り離すことが可能である。
【００２６】
また、モータ３の回転軸３ａは、減速機６を介して駆動輪１０，１１の回転軸１０ａ，１１ａに連結されている。ゆえに、モータ３の回転軸３ａとクランクシャフト２１とが連結されている状態では、内燃機関２が出力する動力が駆動輪１０，１１の回転力として伝達されるとともに、ジェネレータ４を駆動して電力を発生させる。
【００２７】
モータ３は、バッテリ８或いはジェネレータ４から電力の供給を受けて駆動輪１０，１１に回転力を付与するように機能する場合と、逆に駆動輪１０，１１や内燃機関２から回転力を付与されることで発電を行いバッテリ８に充電用の電力を供給するように機能する場合とがある。
【００２８】
ここで、内燃機関２は、複数の気筒を有する４ストロークサイクルレシプロガソリン機関であり、運転条件に応じてリーン空燃比での運転を行うことができる、いわゆるリーンバーンエンジンである。
【００２９】
内燃機関２の概略構成について図２を用いて説明する。内燃機関２の各気筒には軸方向へ摺動自在なピストン２２が装填され、このピストン２２は、コンロッド２３を介してクランクシャフト２１と連結される。そして、ピストン２２の上方には、燃焼室２４が形成され、この燃焼室２４には、吸気ポート２５および排気ポート２６の開口端が形成され、これらの開口端は、内燃機関２に取り付けられた吸気弁２７および排気弁２８により各々開閉される。
【００３０】
吸気ポート２５は、吸気管２９と連通し、当該吸気管２９はエアクリーナ３０と接続される。そして、燃料噴射弁３１が、その噴孔が吸気ポート２５に臨むようにシリンダヘッドに取り付けられている。吸気管２９には、吸気管２９内の吸気通路を開閉するスロットル弁３２が設けられている。そして、燃料噴射弁３１から噴射される燃料と吸気通路内を流れる空気とからなる混合気は、燃焼室２４へ導入され、シリンダヘッドに取付けられた点火プラグ３３により着火される。一方、排気ポート２６は、排気管３４と連通し、当該排気管３４には、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、「ＮＯｘ触媒」という。）３５が備えられている。
【００３１】
また、内燃機関２には、周知のクランクポジションセンサ（図示省略）と、冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ３６とが取り付けられている。
【００３２】
以上述べたように構成されたハイブリッド車両１００に備えられたＥＣＵ９は、ハイブリッドコントロールコンピュータ（以下、「ＨＶＣＣ」という。）と、エンジンコントロールコンピュータ（以下、「ＥＣＣ」という。）を備えている。これらＨＶＣＣおよびＥＣＣは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどからなる算術論理演算回路である。
【００３３】
ＨＶＣＣには、ハイブリッド車両１００に取り付けられたアクセルポジションセンサ（図示省略）、シフトポジションセンサ（図示省略）等の各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力信号がＨＶＣＣに入力されるようになっている。そし
て、ＨＶＣＣは、各種センサの検出値に基づいて必要な内燃機関出力を求めてＥＣＣに要求値を出力するとともに、必要なトルクを求めてモータ３およびジェネレータ４を制御する。なお、このようにＥＣＵ９が、モータ３に必要なトルクを求め、モータ３のトルクを制御することを、規定モータトルク制御を実行するという。
【００３４】
そして、ハイブリッドシステム１においては、ＥＣＵ９が実行する制御に基づいて内燃機関２及びモータ３の発生する動力（トルク）を適宜使い分けて車両の駆動輪１０，１１に伝達する他、適宜、内燃機関２の駆動力や車両の減速に伴って発生するエネルギーを電力に変換してバッテリ８を充電する。
【００３５】
以下、ハイブリッドシステム１の作動について、具体例を挙げて説明する。
図３は、内燃機関２及びモータ３の発生する動力やバッテリ８に蓄えられた電力が、ハイブリッドシステム１の運転条件に応じてどのように活用されるのかを、動力や電力の伝達経路を中心に説明する模式図である。なお、各図３（ａ），図３（ｂ），図３（ｃ）において、実線の矢印は動力の伝達経路を示し、破線の矢印は電力の伝達経路を示す。
【００３６】
（１）システム起動時
ハイブリッドシステム１の起動時には、内燃機関２を始動させて暖機を行う。この際、内燃機関２の発生するエネルギーの一部はジェネレータ４を介して電力に変換され、バッテリ８に蓄えられる（図３（ａ））。内燃機関２の冷却水の温度が所定値を上回ると（暖機が完了すると）、内燃機関２の運転を停止する。なお、内燃機関２の始動は、バッテリ８の電力を用いて、ジェネレータ４が内燃機関２をクランキングすることにより行う。
【００３７】
（２）発進・軽負荷走行時
ハイブリッド車両１００が発進する際、或いは低速走行を行う際等、内燃機関２の熱効率が低くなる条件下においては、モータ３が発生する動力を優先的に活用して車両（駆動輪１０，１１）を駆動する（図３（ｂ））。
【００３８】
（３）定常走行時
内燃機関２の機関効率のよい運転領域では、主に内燃機関２が発生する動力を用いて走行する。かかる場合には、内燃機関２が発生する動力を動力分割機構５により適宜の割合に分割することにより、内燃機関２が発生する動力と、モータ３が発生する動力とが最適な比率で協動して車両（駆動輪１０，１１）を駆動するように制御を行う（図３（ｃ））。
【００３９】
一方、上記したＥＣＣには、クランクポジションセンサ、水温センサ３６等の各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力信号がＥＣＣに入力されるようになっている。また、ＥＣＣには、燃料噴射弁３１や点火プラグ３３等が電気配線を介して接続され、各種センサからの出力信号より内燃機関２の運転状態を判定し、次いでＨＶＣＣから出力される要求値に応えるように、判定した運転状態に応じて燃料噴射弁３１、点火プラグ３３等を制御する。
【００４０】
例えば、ＥＣＣは、一定時間毎に実行すべき基本ルーチンにおいて、クランクポジションセンサ、水温センサ３６等各種センサの出力信号の入力、機関回転数の演算等を実行するとともに、ＨＶＣＣからの内燃機関出力要求値に応じるように燃料噴射量の演算、燃料噴射時期の演算を実行する。一方、ＨＶＣＣは、一定時間毎に実行すべき基本ルーチンにおいて、ジェネレータ４へのトルク指令値に基づいて内燃機関が出力するトルクＴｅを演算する。そして、基本ルーチンにおいてＥＣＣあるいはＨＶＣＣが入力した各種信号やＥＣＣあるいはＨＶＣＣが演算して得られた各種制御値は、ＥＣＣあるいはＨＶＣＣのＲＡＭに一時的に記憶される。
【００４１】
そして、ＥＣＣは、各種のセンサやスイッチからの信号の入力、一定時間の経過、あるいはクランクポジションセンサからのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理において、ＲＡＭから各種制御値を読み出し、それら制御値に従って燃料噴射弁３１、点火プラグ３３等に制御指令値を出力しこれらを制御する。
【００４２】
ここで、本実施例に係るＮＯｘ触媒３５は、該触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーン空燃比であるときには、排気ガス中のＮＯｘを保持して大気中に放出しないようにし、該触媒に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比あるいはリッチ空燃比となったときには、保持していたＮＯｘを放出及び還元して除去するものである。
【００４３】
このため、内燃機関２がリーン空燃比での運転、すなわち希薄燃焼運転されている場合は、内燃機関２から排出される排気ガスの空燃比がリーン空燃比となり、排気ガス中に含まれるＮＯｘがＮＯｘ触媒３５に保持されることになる。そして、内燃機関２の希薄燃焼運転が長期間継続されると、ＮＯｘ触媒３５のＮＯｘ保持能力が飽和し、排気ガス中のＮＯｘがＮＯｘ触媒３５にて浄化されずに大気中へ放出されてしまう。
【００４４】
従って、内燃機関２が希薄燃焼運転されている場合は、ＮＯｘ触媒３５のＮＯｘ保持能力が飽和する前にＮＯｘ触媒３５に流入する排気ガスの空燃比をリッチ空燃比にして、ＮＯｘ触媒３５に保持されたＮＯｘを放出及び還元させる必要がある。そこで、本実施例においては、ＥＣＣが、燃料噴射弁３１からの噴射燃料量を制御して比較的に短い周期でスパイク的（短時間）にリッチ空燃比での運転とし、ＮＯｘ触媒３５に流入する排気ガスの空燃比をスパイク的にリッチ空燃比とする、リッチスパイク制御を実行する。
【００４５】
また、このようにリッチスパイク制御を実行すると、気筒内の混合気の空燃比が短い周期でリッチになることから、その分内燃機関のトルクが増加する。そして、内燃機関が出力するトルクとモータが出力するトルクの合計トルクが運転者の要求トルク（目標トルク）になるように制御して走行する定常走行時に、リッチスパイク制御を実行すると、内燃機関のトルクが増加した分ハイブリッド車両の駆動トルクが目標トルクよりも増加し、リッチスパイク制御実行に伴いトルクショックが生じ、乗員に違和感を与えてしまう。
【００４６】
かかる弊害を防止するために、上述した規定モータトルク制御においては、リッチスパイク制御実行時に内燃機関のトルクが増加するのに同期させて、モータのトルクを減少させるようにしている。
【００４７】
ただし、リッチスパイク制御実行の際には、リッチスパイク制御実行開始後、次回の燃料噴射時期に実際に燃料が増加され、当該燃料が気筒内に吸入された後、当該気筒における点火にて燃焼されてトルクが増加するまでには、図４に示すような応答遅れがある。それゆえ、規定モータトルク制御においては、モータのトルクを、この応答遅れに追従させるように減少させるようにしている。
【００４８】
つまり、リッチスパイク制御を実行するにあたって増加した燃料量に応じて増加する内燃機関のトルクの分だけのトルクを減少させるようにモータのトルクの値を変更する。その際、実際に内燃機関のトルクが増加する時期とモータのトルクを減少させる時期を合わせるようにする。なお、リッチスパイク制御実行に伴い増加する内燃機関のトルクの大きさは、燃料噴射量に基づいて算出することができる。また、内燃機関のトルクが増加する時期は、燃料噴射開始時期からの経過時間と相関関係があり、当該経過時間は機関回転数に応じて変化する（機関回転数が高いほど速くなる）ので、機関回転数に応じて変化するようなマップを予め作成しておき、当該マップにリッチスパイク制御時の機関回転数を代入することにより導き出すことができる。
【００４９】
ただし、リッチスパイク制御時のトルク変動をも考慮した規定モータトルク制御を実行するとしても、以下のような現象が生じる場合がある。
【００５０】
すなわち、希薄燃焼運転時のリーン空燃比からリッチ空燃比に気筒内の空燃比を変更するには、燃料噴射弁３１から噴射する燃料量が増加することから、噴射された燃料が気化し難くなりおよび／または気筒内に吸入され難くなり、吸気ポート壁面に付着するおそれがある。そして、かかる場合には、本来ならば気筒内に吸入されて燃焼する燃料が、吸気ポートに付着して気筒内に吸入されないことから、その分内燃機関が出力するトルクが減少する。それゆえ、噴射される燃料が全て気筒内に吸入されて燃焼することを前提として、モータのトルクを減少させるようにすると、燃料が付着した分、両者の合計トルクが目標トルクよりも減少してしまい、トルクショックが生じ、乗員に違和感を与えてしまう（図４（ａ）参照）。
【００５１】
一方、リッチスパイク制御実行直後においては、リッチスパイク制御実行中に吸気ポート壁面に付着していた燃料が、リッチスパイク制御実行終了後の希薄燃焼運転時に気化して気筒内に吸入されるおそれがある。そして、かかる場合には、本来ならば気筒内に吸入されない燃料が気筒内に吸入されることから、その分内燃機関が出力するトルクが増加する。それゆえ、リッチスパイク制御時のリッチ空燃比から希薄燃焼運転時のリーン空燃比に完全に戻ることを前提として、モータのトルクを増加させるようにすると、付着していた燃料が遅れて気筒内に吸入された分、両者の合計トルクが目標トルクよりも増加してしまい、トルクショックが生じ、乗員に違和感を与えてしまう（図４（ａ）参照）。
【００５２】
そこで、本実施例においては、リッチスパイク制御実行時の、吸気ポート壁面への燃料付着量（以下、「壁面付着量」という場合もある。）を推定し、規定モータトルク制御により制御されるモータのトルクを、当該壁面付着量に応じて補正するモータトルク補正制御を行う。
【００５３】
このモータトルク補正制御について概略すると、壁面付着量は、内燃機関の運転状態に応じて変化するので、先ずはリッチスパイク制御実行時の内燃機関の運転状態より当該壁面付着量を推定する。その後、当該推定した壁面付着量に基づいて本来内燃機関の気筒内に吸入されるべき燃料量に対する変化（増減）量を推定し、当該推定した吸入燃料変化量に基づいて規定モータトルク制御によるモータのトルクを補正する係数（モータトルク補正係数）を算出し、当該モータトルク補正係数に基づいて、規定モータトルク制御時のモータのトルクを補正する。
【００５４】
以下、具体的に、図５に示すフローチャートを用いて本実施例に係るモータトルク補正制御について説明する。この制御ルーチンは、予めＥＣＵ９（ＨＶＣＣ）のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、一定時間の経過、あるいはクランクポジションセンサからのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理としてＥＣＵ９が実行するルーチンである。
【００５５】
本ルーチンでは、先ず、ステップ（以下、単に「Ｓ」という。）１０１において、上述したように基本ルーチンにおいてＲＡＭに記憶された、機関回転数Ｎｅ，内燃機関のトルクＴｅ，冷却水温度ＴＨＷ等を読込む。
【００５６】
その後Ｓ１０２へ進み、本ステップにおいては、リッチスパイク制御実行中であるか否かを判定する。そして、肯定判定された場合には、Ｓ１０３へ進み、否定判定された場合にはＳ１０７へ進む。
【００５７】
Ｓ１０３においては、Ｓ１０１にて読込んだ値に基づいて、次回の燃料噴射の際の壁面付着量を推定する。なお、壁面付着量を推定する手法としては、以下の手法を例示することができる。
【００５８】
機関回転数が低いほど、気筒内の負圧が小さくなって噴射された燃料が気筒内に吸入され難くなり壁面付着量が多くなるなど、機関回転数と壁面付着量とは相関関係があるので、これらの関係を予め実験等により導き出してマップを作成しておき、当該マップにＳ１０１で読込んだ機関回転数を代入することにより推定することができる。
【００５９】
また、内燃機関のトルクが低いほど、吸入空気量が少なくなって噴射された燃料が気筒内まで運ばれ難くなり壁面付着量が多くなるなど、内燃機関のトルクと壁面付着量とは相関関係があるので、これらの関係を予め実験等により導き出してマップを作成しておき、当該マップにＳ１０１で読込んだ機関回転数を代入することにより推定することができる。
【００６０】
また、冷却水温度が低いほど、噴射された燃料が気化し難くなり壁面付着量が多くなるなど、冷却水温度と壁面付着量とは相関関係があるので、これらの関係を予め実験等により導き出してマップを作成しておき、当該マップにＳ１０１で読込んだ機関回転数を代入することにより推定することができる。
【００６１】
あるいは、機関回転数，内燃機関のトルクおよび冷却水温度の少なくとも２つと、壁面付着量との相関関係を予め実験等により導き出してマップを作成しておき、当該マップにＳ１０１で読込んだ機関回転数等を代入することによりさらに精度よく推定することができる。
【００６２】
Ｓ１０４においては、本来気筒内に吸入される燃料量に対して変化する燃料量（以下、「吸入燃料変化量」という場合もある。）を推定する。つまり、次回の燃焼のための噴射燃料量（噴射指令値）と実際に気筒内に吸入される燃料量の差を推定するものである。
【００６３】
具体的には、リッチスパイク制御実行開始直後にＳ１０３の処理実行後Ｓ１０４へ進む場合においては、リッチ空燃比にするために希薄燃焼運転時よりも多めに燃料が噴射されても、Ｓ１０３にて推定した壁面付着量の分だけ気筒内に吸入される燃料量が減少することから、Ｓ１０４では、吸入燃料変化量として、Ｓ１０３にて推定した壁面付着量の分だけ減少すると推定する。つまり、かかる場合においては、吸入燃料変化量はマイナスの値となる。
【００６４】
一方、その後のリッチスパイク制御実行中においては、噴射された燃料が吸気ポート壁面に付着する場合がある一方で、前回までの噴射時に吸気ポート壁面に付着していた燃料が気化して気筒内に吸入される場合もある。それゆえ、Ｓ１０４では、吸入燃料変化量として、Ｓ１０３にて推定した壁面付着量の分だけ減少し、前回までの噴射時に壁面に付着していた燃料で次回の燃焼時に気化して気筒内に吸入される燃料の分だけ増加すると推定する。つまり、かかる場合における吸入燃料変化量は、Ｓ１０３にて推定した壁面付着量よりも、前回までの噴射時に壁面に付着していた燃料で次回の燃焼時に気化して気筒内に吸入される燃料の量が少なければマイナスの値、多ければプラスの値であり、同じであれば零となる。
【００６５】
なお、前回までの噴射時に壁面に付着していた燃料で次回の燃焼時に気化して気筒内に吸入される燃料の量は、これまでの壁面付着量の積算値と、機関回転数，内燃機関のトルクあるいは冷却水温度等との相関関係を予め実験等により導き出してマップを作成しておき、当該マップにＳ１０１およびＳ１０３で得た値を代入することにより算出することが
できる。簡略化して、前回の噴射時に吸気ポート壁面に付着した燃料が全て気化して次回の燃焼時に気筒内に吸入されるものとすることができる。かかる場合には、上述した前回までの噴射時に壁面に付着していた燃料で次回の燃焼時に気化して気筒内に吸入される燃料の量は、前回のフローのＳ１０３の処理で推定された壁面付着量となる。
【００６６】
Ｓ１０５においては、Ｓ１０４にて推定した吸入燃料変化量に基づいてモータトルク補正係数Ｋｍを算出し、その後、Ｓ１０６に進み、規定モータトルク制御実行時のモータトルクＴｍに、Ｓ１０５にて算出したモータトルク補正係数Ｋｍを乗じて得たモータトルクＴｍを、規定モータトルク制御実行時の新たなモータトルクＴｍとして設定する。
【００６７】
なお、内燃機関のトルクは、吸入燃料変化量に応じて、予め想定されるトルクに対して変化する。また、内燃機関のトルクが予め想定されるトルクに対して変化するのに応じて、モータのトルクを規定モータトルク制御時に対して変化させる。このように、吸入燃料変化量と、規定モータトルク制御時のモータトルク（補正される前の値）に対する変化（補正）量とは相関関係があるので、これらの関係を予め実験等により導き出して、この関係に基づいて吸入燃料変化量とモータトルク補正係数Ｋｍの関係を予め実験等により導き出してマップを作成しておく。そして、Ｓ１０５においては、当該マップにＳ１０４で推定した吸入燃料変化量を代入することによりモータトルク補正係数Ｋｍを算出する。
【００６８】
なお、吸入燃料変化量がマイナス側に大きいほどＳ１０６にて算出されるモータトルクが規定モータトルク制御時に対して大きくなるように、吸入燃料変化量がマイナス側に大きいほどＳ１０５にて算出されるモータトルク補正係数Ｋｍは大きく算出される。一方、吸入燃料変化量がプラス側に大きいほどＳ１０６にて算出されるモータトルクが規定モータトルク制御時に対して小さくなるように、吸入燃料変化量がプラス側に大きいほどＳ１０５にて算出されるモータトルク補正係数Ｋｍは小さく算出される。また、吸入燃料変化量が零である場合には、モータトルクを規定モータトルク制御時に対して変化させる必要がないことから、モータトルク補正係数Ｋｍは１である。
【００６９】
Ｓ１０２で否定判定された場合にはＳ１０７へ進むが、本ステップにおいては、リッチスパイク制御実行終了後に基準時間が経過したか否かを判定する。上述したように、リッチスパイク制御実行直後においては、リッチスパイク制御実行中に吸気ポート壁面に付着していた燃料が、リッチスパイク制御実行終了後の希薄燃焼運転時に気化して気筒内に吸入され、内燃機関のトルクが大きくなりトルクショックが生じるおそれがある。それゆえ、本ステップにて否定判定された場合にはＳ１０４以下の処理を実行し、吸気ポート壁面に付着していた燃料が遅れて気筒内に吸入されることに起因して増加する内燃機関のトルクに追従するように、モータのトルクを減少させるようにする。
【００７０】
なお、前記基準時間は、リッチスパイク制御実行中に吸気ポート壁面に付着していた燃料が、遅れて気化して気筒内に吸入される可能性がある時間の最大時間であることを例示することができる。そして、かかる場合には、前記基準時間は、機関回転数，内燃機関のトルクあるいは冷却水温度等に応じて変化するので、リッチスパイク制御実行終了時のこれらの値に基づいて変化させるのが好適である。
【００７１】
一方、Ｓ１０７にて肯定判定された場合には、規定モータトルク制御時のモータトルクを補正する必要がないので、モータトルク補正係数Ｋｍは１と算出される。
【００７２】
かかるモータトルク補正制御を実行することにより、例えば、リッチスパイク制御実行開始直後であって、Ｓ１０３で推定された壁面付着量が、希薄燃焼時のリーン空燃比からリッチ空燃比に変更するために増加された燃料量の約半分の燃料量である場合には、Ｓ１０４において、吸入燃料変化量として、リーン空燃比からリッチ空燃比に変更するために
増加された燃料量の約半分の燃料量が減少していると推定される。それに応じてＳ１０５にて、モータトルク補正係数Ｋｍが、例えば１．２と算出される。そして、その後Ｓ１０６にてモータトルクが規定モータトルク制御時のモータトルクＴｍの１．２倍と算出され、当該トルク（Ｔｍ×１．２）になるようにモータ３が制御されることとなる（図４（ｂ）参照）。
【００７３】
そして、その後のリッチスパイク制御実行中において、同量の壁面付着量の燃料が壁面に付着するとともに、前回の噴射時に壁面に付着した燃料が全て気化して次回の燃焼時に気筒内に吸入される場合には、Ｓ１０４において推定される吸入燃料変化量は零となる。そして、Ｓ１０５にてモータトルク補正係数Ｋｍが１と算出され、Ｓ１０６にて、モータトルクが規定モータトルク制御時のモータトルクＴｍと同じ値として算出され、当該トルク（Ｔｍ×１）になるようにモータ３が制御されることとなる（図４（ｂ）参照）。
【００７４】
かかる場合、リッチスパイク制御終了直後においては、壁面付着量は零であるが、前回の噴射時に壁面に付着した燃料が全て気化して次回の燃焼時に気筒内に吸入されるので、Ｓ１０７で否定判定されて進んだＳ１０４において、吸入燃料変化量として、リッチ空燃比を維持するために希薄燃焼時のリーン空燃比の噴射燃料量に対して増加されていた燃料量の約半分の燃料量が増加していると推定される。それに応じてＳ１０５にて、モータトルク補正係数Ｋｍが、例えば０．８と算出される。そして、その後Ｓ１０６にてモータトルクが規定モータトルク制御時のモータトルクＴｍの０．８倍と算出され、当該トルク（Ｔｍ×０．８）になるようにモータ３が制御されることとなる（図４（ｂ）参照）。
【００７５】
このようなモータトルク補正制御を実行することにより、リッチスパイク制御時に燃料が吸気ポート壁面に付着しても、内燃機関のトルクとモータのトルクの合計トルクが要求（目標）トルクになるように制御されるので、リッチスパイク制御実行に伴いトルクショックが生じることを防止することができ、ハイブリッド車両の乗員に違和感を与えることを防止することができる。
【００７６】
なお、このモータトルク補正制御においては、壁面付着量を推定して吸入燃料変化量を推定することにより、ある意味内燃機関が出力するトルクを推定しているのであるが、この推定値は、内燃機関の機差ばらつき、経年変化等により実際の値とずれるおそれがある。
【００７７】
そこで、実際の内燃機関のトルクを検知し、当該検知した内燃機関のトルクに基づいてモータトルクの補正量（モータトルク補正係数Ｋｍ）を学習することが好適である。なお、内燃機関のトルクは、上述したようにジェネレータ４を介して検知することができるので、推定された内燃機関のトルクと検知された内燃機関のトルクの差を導き出してモータトルクの補正量を学習する。そして、学習された補正量にしたがってモータトルクを制御することでより精度よくハイブリッド車両の駆動トルクを制御することができる。
【００７８】
また、上述したように、リッチスパイク制御実行の際に、実際に内燃機関のトルクが増加する時期とモータのトルクを減少させる時期を合わせるようにモータトルクを制御するが、内燃機関の機差ばらつき等により当該時期がずれるおそれがある。
【００７９】
それゆえ、リッチスパイク制御実行開始後に内燃機関のトルクが実際に増加する時期を学習し、当該学習した時期にモータトルクが減少するように制御することが好適である。リッチスパイク制御に伴って内燃機関のトルクが増加することはジェネレータ４を介して検知することができるので、リッチスパイク制御実行開始後に内燃機関のトルクが実際に増加する時期を学習する手法としては、燃料噴射（噴射信号立上り）からジェネレータ４にて内燃機関のトルクが実際に増加したことを検知するまでの時間を算出して学習するこ
とを例示することができる。
【００８０】
そして、このように、リッチスパイク制御実行開始後に内燃機関のトルクが実際に増加する時期を学習し、当該学習した時期に基づいてモータトルクを制御することでより精度よくハイブリッド車両の駆動トルクを制御することができる。
【実施例２】
【００８１】
本実施例においては、実施例１に対して、さらに燃料性状をも考慮してモータのトルクを制御する。
【００８２】
内燃機関には必ずしも一定の性状を有する燃料が使用されるわけではなく、通常用いられる軽質燃料よりも揮発し難い性質を有する重質燃料が用いられることがある。この重質燃料は揮発し難いため、軽質燃料よりも噴射された燃料が吸気ポート壁面に付着し易くなる。そこで、本実施例においては、定期的に実行する基本ルーチンで、燃料の性状を判定して、判定した燃料性状をも考慮してモータトルクを制御する。
【００８３】
使用する燃料の性状を判定する手法としては、周知の、過渡状態における機関回転数の変動に基づいて判定を行う方法や、燃料噴射時期変更前後の機関回転数差を基にして判定を行う方法などを例示することができる。
【００８４】
本実施例に係るモータトルク補正制御は、制御ルーチンとして基本的には図５に示した実施例１に係る制御ルーチンと同じものを用いることにより実行することができるが、ステップ１０３において、実施例１の項で述べた事項に加えて、燃料性状をも加味して壁面付着量を推定する。
【００８５】
具体的には、基本ルーチンにて判定された燃料性状が重質燃料である場合には、軽質燃料よりも燃料が気化し難いため壁面付着量が多くなるというように、燃料性状と壁面付着量とは相関関係があるので、これらの関係を予め実験等により導き出してマップを作成しておき、当該マップに基本ルーチンにて判定された燃料性状を代入することにより壁面付着量を推定することができる。
【００８６】
また、燃料性状と、機関回転数，内燃機関のトルクおよび冷却水温度の少なくとも１つと、壁面付着量との相関関係を予め実験等により導き出してマップを作成しておき、当該マップに基本ルーチンにて判定された燃料性状等を代入することによりさらに精度よく推定することができる。
【００８７】
このように、燃料性状をも考慮してモータトルクを制御することにより、リッチスパイク制御時に燃料が吸気ポート壁面に付着しても、内燃機関のトルクとモータのトルクの合計トルクが要求（目標）トルクになるように制御されるので、リッチスパイク制御時にトルクショックが生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】実施例１に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図３】実施例１に係るハイブリッド車両におけるハイブリッドシステムの動力および電力の伝達経路を示す概略図である。
【図４】リッチスパイク制御実行の際のトルクの変動を示すタイムチャートである。
【図５】モータトルク補正制御の制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１  ハイブリッドシステム
２  内燃機関
３  モータ
４  ジェネレータ
５  動力分割機構
６  減速機
７  インバータ
８  バッテリ
９  ＥＣＵ
３１  燃料噴射弁
３３  点火プラグ
３６  水温センサ
【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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