(57)【要約】【課題】エンジントルク変動量が生じても駆動力を所望の値に調整し、エンジントルク変動を吸収して駆動力変化を抑制すること。【解決手段】筒内圧センサを有するエンジンと、エンジン出力による発電またはバッテリ電力によるエンジン出力のアシストを行うモータジェネレータとを備えたパラレルハイブリッド車両におけるモータジェネレータの制御方法であって、検出したアクセル開度とエンジン回転数と予め定めた要求トルクマップよりドライバ要求トルクを算出し（ステップＳ１０、Ｓ１１）、筒内圧センサの出力値を用いて筒内圧変化を検出し（ステップＳ１２）、検出された筒内圧変化に基づいて予測エンジントルク変化量または予測駆動力変化量を算出し（ステップＳ１３、Ｓ１４、Ｓ１５）、算出された予測エンジントルク変化量等に応じてモータジェネレータのアシスト量または回生量をフィードバック制御する（ステップＳ１６）。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内圧を検出する筒内圧検出手段を有するエンジンと、
前記エンジン出力による発電またはバッテリ電力による前記エンジン出力のアシストを行うモータジェネレータと、
を備えたパラレルハイブリッド車両におけるモータジェネレータの制御方法であって、
前記筒内圧検出手段の出力値を用いて筒内圧変化を検出し、
検出された前記筒内圧変化に基づいて予測エンジントルク変化量または予測駆動力変化量を算出し、
算出された前記予測エンジントルク変化量または予測駆動力変化量に応じて前記モータジェネレータのアシスト量または回生量をフィードバック制御することを特徴とするパラレルハイブリッド車両におけるモータジェネレータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パラレルハイブリッド車両におけるモータジェネレータの制御方法に関し、さらに詳しくは、エンジントルク変動量が生じても駆動力を所望の値に調整することができ、エンジントルク変動を吸収して駆動力変化を抑制することができるパラレルハイブリッド車両におけるモータジェネレータの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両には、エンジン、車両駆動用のモータ、モータ給電用のバッテリが搭載されているが、そのエンジンの使い方によってシリーズハイブリッド車両とパラレルハイブリッド車両とがある。
【０００３】
パラレルハイブリッド車両は、エンジンとモータの双方で車輪を直接駆動し、モータはエンジン出力のアシストを行うとともに、発電機としてバッテリに充電しながら走行できるように構成されている。
【０００４】
一方、シリーズハイブリッド車両は、車輪の駆動はモータで行い、エンジンは発電機のみを駆動することとし、その発電電力でバッテリの充電およびモータへの給電を行うように構成されている。
【０００５】
したがって、シリーズハイブリッド車両では、エンジンは発電機のみを駆動しているので、エンジン出力に変動が生じた場合であっても、この変動をモータの発電量で検出することができ、車輪の駆動源であるモータへの電力供給量を一定とすることで、モータの出力変動を抑制することができ、車両のドライバビリティの悪化を抑制することができる。
【０００６】
なお、ハイブリッド車両の駆動力の低下を抑制する技術として、たとえば特許文献１に示すものが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２２５５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、シリーズハイブリッドシステムを有しないパラレルハイブリッド車両は、エンジン出力をモータの発電量で直接検出する構成ではないので、エンジンのトルク変動（出力変動）が発生したとしても、モータによる駆動力の微調整ができず、エンジンのトルク変動がそのまま駆動力変動につながり、ドライバビリティを悪化させる虞があるという課題があった。
【０００９】
なお、上記特許文献１に示される技術にあっては、エンジン出力軸にトルク変動を引き起こす原因である筒内圧変化を検出することによって駆動力を調整する手段は開示されていない。
【００１０】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、パラレルハイブリッド車両においてエンジントルク変動量が生じても駆動力を所望の値に調整することができ、エンジントルク変動を吸収して駆動力変化を抑制することができるパラレルハイブリッド車両におけるモータジェネレータの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係るパラレルハイブリッド車両におけるモータジェネレータの制御方法は、筒内圧を検出する筒内圧検出手段を有するエンジンと、前記エンジン出力による発電またはバッテリ電力による前記エンジン出力のアシストを行うモータジェネレータとを備えたパラレルハイブリッド車両におけるモータジェネレータの制御方法であって、前記筒内圧検出手段の出力値を用いて筒内圧変化を検出し、検出された前記筒内圧変化に基づいて予測エンジントルク変化量または予測駆動力変化量を算出し、算出された前記予測エンジントルク変化量または予測駆動力変化量に応じて前記モータジェネレータのアシスト量または回生量をフィードバック制御することを特徴とするものである。
【００１２】
したがって、この発明によれば、エンジン出力軸にトルク変動を引き起こす原因である筒内圧変化を筒内圧検出手段で検出し、その筒内圧検出値に基づいてエンジントルク変動量または駆動力変化量を予測し、駆動力を調整するモータジェネレータのトルク指示値を瞬時にフィードバック制御することで、モータジェネレータの出力を調整することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係るパラレルハイブリッド車両におけるモータジェネレータの制御方法によれば、エンジントルク変動量が生じても駆動力を所望の値に調整することができ、パラレルハイブリッド車両であっても、エンジントルク変動を吸収して駆動力変化を抑制することができる。これにより、パラレルハイブリッド車両のドライバビリティを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、この発明をパラレル式のディーゼルハイブリッド車両へ適用した場合について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１５】
先ず、ディーゼルハイブリッド車両（パラレルハイブリッド車両）の概略構成について図２に基づいて説明する。ここで、図２は、ディーゼルハイブリッド車両の主要部を示す模式図である。
【００１６】
ディーゼルハイブリッド車両１０には、走行駆動源としてのディーゼルエンジン（エンジン）１１が設けられている。このディーゼルエンジン１１は、筒内圧力を検出するための図示しない筒内圧センサ（筒内圧検出手段）を備えている。
【００１７】
また、このディーゼルエンジン１１は、コモンレール方式の燃料噴射システム（図示せず）により燃料噴射量が制御されるようになっている。ディーゼルエンジン１１の吸入空気量は、エアフロメータ（図示せず）により検出されるようになっている。
【００１８】
また、このディーゼルエンジン１１は、クランク軸の回転位相を検出するクランク角センサ、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサ、アクセル開度Ａｃｃｐを検出するアクセル開度センサ等の各種センサ（図示せず）、ターボ過給機（図示せず）、排気ガス浄化装置（図示せず）等の公知の基本装置を備えている。
【００１９】
ディーゼルエンジン１１で発生する駆動力は、トランスミッション１２、プロペラシャフト１６、デフギヤ１５、ドライブシャフト１４を介して車輪１３に伝達されるようになっている。このトランスミッション１２は、走行状態に応じてギヤ段の変速操作をアクチ
ュエータで電気的に自動制御するものである。
【００２０】
ディーゼルエンジン１１は、このトランスミッション１２から指令される要求エンジントルクを出力するために、その燃料噴射量や吸入空気量等が制御されるように構成されている。ディーゼルエンジン１１の要求燃料噴射量は、たとえば、エンジン回転数Ｎｅおよびアクセル開度Ａｃｃｐからマップ検索され、その検索結果に基づいて燃料噴射が実行されるようになっている。
【００２１】
また、ディーゼルハイブリッド車両１０には、ディーゼルエンジン１１とトランスミッション１２間の動力伝達の接離を行うクラッチ（図示せず）が備えられており、走行状態に応じて接離操作をアクチュエータで電気的に自動制御されるようになっている。
【００２２】
モータジェネレータ１７は、インバータ１９を介し、充放電可能な二次電池であるバッテリ２０と接続されている。また、このモータジェネレータ１７は、走行駆動源であるモータとして機能する力行運転モードと、発電機として機能する回生運転モードとの２つの運転状態をとり得るように構成されている。
【００２３】
たとえば、このモータジェネレータ１７は、力行運転モードではバッテリ２０からの電力供給を受けて、プロペラシャフト１６を介しドライブシャフト１４を駆動するための動力を発生する。また、回生運転モードでは、モータジェネレータ１７は、ディーゼルエンジン１１から伝達される駆動力を電力に変換し、バッテリ２０を充電する。
【００２４】
なお、モータジェネレータ１７が力行運転モードあるいは回生運転モードのいずれかで運転されるかは、バッテリ２０の充電状態ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）をも勘案して決定される。
【００２５】
以上のように構成されたディーゼルハイブリッド車両１０は、図示しない電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって制御されている。この電子制御ユニット（ＥＣＵ）は、ディーゼルエンジン１１の運転状態に応じて上記燃料噴射システムによる燃料圧力、燃料噴射時期および噴射量等を設定するとともに、上記筒内圧センサの出力に基づいて算出した燃焼パラメータ（筒内圧に基づいて算出される筒内の燃焼状態を表すパラメータ）の値が、上記運転状態に応じて定められる目標値に一致するように燃料噴射量、噴射時期等をフィードバック制御する燃料噴射制御等の基本制御を行うものである。
【００２６】
そして、ディーゼルハイブリッド車両１０は、この電子制御ユニット（ＥＣＵ）により、各構成要素とともに以下のように基本制御され、種々の状態で走行することができる。たとえば、ディーゼルハイブリッド車両１０が走行を始めた比較的低速な状態では、ディーゼルエンジン１１を停止したまま、モータジェネレータ１７を力行することにより走行（ＥＶ走行）する。
【００２７】
そして、走行開始後にディーゼルハイブリッド車両１０が所定の速度もしくは負荷に達すると、図示しないスタータを用いてディーゼルエンジン１１をクランキングして始動し、当該ディーゼルエンジン１１を用いた運転に移行する。
【００２８】
定常運転時には、通常は、ディーゼルエンジン１１がドライブシャフト１４の要求動力とほぼ等しい出力を発生するように運転される。このとき、ディーゼルエンジン１１の出力のほぼすべてがドライブシャフト１４に伝えられる。
【００２９】
一方、バッテリ２０の充電状態ＳＯＣが予め定められた基準値以下に低下している場合には、ディーゼルエンジン１１がドライブシャフト１４の要求動力以上の出力で運転され
、その余剰動力の一部はモータジェネレータ１７によって電力として回生され、バッテリ２０の充電に利用される。
【００３０】
また、ディーゼルエンジン１１の出力トルクが不足する場合には、モータジェネレータ１７の駆動によって不足分のトルクがアシストされ、必要な出力トルクを確保することができる。
【００３１】
また、上記ディーゼルハイブリッド車両１０は、燃料の節約と排気エミッションの低減を図るために、いわゆるエコラン（エコノミー＆エコロジーランニング）制御もなされる。すなわち、たとえば交差点における信号待ち等でディーゼルハイブリッド車両１０が停車した場合に、所定の停止条件下でディーゼルエンジン１１を自動停止させ、その後、所定の再始動条件下（たとえば、アクセルペダルを踏み込んだとき）でディーゼルエンジン１１を再始動させる制御もなされる。
【００３２】
以上が本発明に係るディーゼルハイブリッド車両１０の基本構成および基本制御動作である。
【００３３】
つぎに、本発明の要部であるモータジェネレータ１７のアシスト量または回生量の制御方法について図２を参照しつつ図１に基づいて説明する。ここで、図１は、本実施例に係る制御方法を示すフローチャートである。
【００３４】
先ず、図示しないアクセル開度センサによってアクセル開度Ａｃｃｐを検出するとともに、図示しない回転数センサによってエンジン回転数Ｎｅを検出する（ステップＳ１０）。
【００３５】
そして、この検出されたアクセル開度Ａｃｃｐおよびエンジン回転数Ｎｅを用いて、予め定められた要求トルクマップにより、ドライバ要求トルクＴＥＰを算出する（ステップＳ１１）。
【００３６】
なお、この要求トルクマップにおけるドライバ要求トルクは、予め実験等により求めてあり、アクセル開度Ａｃｃｐとエンジン回転数Ｎｅとを用いた数値マップとして電子制御ユニット（ＥＣＵ）に格納されている。
【００３７】
つぎに、図示しない筒内圧センサによりディーゼルエンジン１１の筒内圧を検出する（ステップＳ１２）。この筒内圧を検出するのは、エンジン出力軸にトルク変動を引き起こす原因である筒内圧変化を検出し、エンジントルク変動量または駆動力変化を予測するためである。
【００３８】
そしてつぎに、現時点における実際のエンジントルクを推定するために、検出された筒内圧と、図示しないクランク角センサにより検出されたクランク角度等から、エンジントルク推定値ＴＥＣを算出する（ステップＳ１３）。
【００３９】
つぎに、上記ステップＳ１１で算出したドライバ要求トルクＴＥＰと、上記ステップＳ１３で算出したエンジントルク推定値ＴＥＣとの差を求めることにより、エンジントルク変動量または駆動力変化量を生じさせる実エンジントルク偏差量（ＴＥＰ−ＴＥＣ）を算出する（ステップＳ１４）。
【００４０】
ここで、ドライバ要求トルクＴＥＰがエンジントルク推定値ＴＥＣよりも大きい場合には、実エンジントルクが不足しているので、当該不足分をモータジェネレータ１７によってトルクアシストする必要がある。
【００４１】
一方、ドライバ要求トルクＴＥＰがエンジントルク推定値ＴＥＣよりも小さい場合には、余剰のトルクでバッテリを充電することができるので、モータジェネレータ１７により回生する必要がある。
【００４２】
そこで、つぎにモータジェネレータ１７による上記アシスト量または上記回生量を算出する（ステップＳ１５）。すなわち、モータジェネレータ１７のアシスト量または回生量は、モータジェネレータ１７の出力軸にかかる上記実エンジントルク偏差量（ＴＥＰ−ＴＥＣ）と、モータジェネレータ１７とエンジンクランク軸との相対的なギヤ比と、を掛け合わせることによって算出することができる。なお、記載スペースの都合上、ステップＳ１５中の数式において、モータジェネレータ１７をＭＧと記してある。
【００４３】
そして、上記ステップＳ１５での算出値に基づいてモータジェネレータ１７によるアシストまたは回生を実行することで（ステップＳ１６）、エンジントルク変動量が生じても駆動力を所望の値に調整することができる。
【００４４】
以上のように、この実施例に係るパラレルハイブリッド車両におけるモータジェネレータの制御方法によれば、エンジン出力軸にトルク変動を引き起こす原因である筒内圧変化を上記筒内圧センサで検出し、その筒内圧検出値に基づいてエンジントルク変動量または駆動力変化量を予測し、駆動力を調整するモータジェネレータ１７のトルク指示値を瞬時にフィードバック制御することで、モータジェネレータ１７の出力を調整することができる。
【００４５】
したがって、エンジントルク変動量が生じても駆動力を所望の値に調整することができ、パラレルハイブリッド車両であっても、エンジントルク変動を吸収して駆動力変化を抑制することができる。これにより、ディーゼルハイブリッド車両１０のドライバビリティを向上することができる。
【００４６】
なお、上記実施例においては、本発明をディーゼルハイブリッド車両１０に適用するものとして説明したが、これに限定されず、ガソリンエンジンを備えたパラレルハイブリッド車両に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、この発明に係るパラレルハイブリッド車両におけるモータジェネレータの制御方法は、パラレルハイブリッド車両のドライバビリティ向上に有用であり、エンジントルク変動量が生じても駆動力を所望の値に調整し、エンジントルク変動を吸収して駆動力変化を抑制する制御に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施例に係る制御方法を示すフローチャートである。
【図２】ディーゼルハイブリッド車両の主要部を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  ディーゼルハイブリッド車両（パラレルハイブリッド車両）
１１  ディーゼルエンジン（エンジン）
１２  トランスミッション
１３  車輪
１４  ドライブシャフト
１５  デフギヤ
１６  プロペラシャフト
１７  モータジェネレータ
１９  インバータ
２０  バッテリ
Ａｃｃｐ  アクセル開度
Ｎｅ  エンジン回転数
ＴＥＰ  ドライバ要求トルク
ＴＥＣ  エンジントルク推定値
【図１】
2005110461.tif 000003
【図２】
2005110461.tif 000004