(57)【要約】【課題】エンジンの燃料噴射制御をより適正なものとする。【解決手段】動力源としてエンジンとモータとを備えエンジンの始動を伴わずに駆動システムの起動が可能なハイブリッド車において、システムの起動に伴って上限ガード設定処理ルーチンによりサブ燃料噴射制御ルーチンで設定される学習値Ａｇに対する上限ガードＡｍａｘを設定してＲＡＭ２４ｃの所定領域に格納しておき、その後にエンジン２２が始動されてサブ燃料噴射制御ルーチンが実行されたときに格納しておいた上限ガードＡｍａｘを読み込むと共に読み込んだ上限ガードＡｍａｘで酸素センサ１３５ｂの出力に基づいて設定される空燃比に関する学習値Ａｇを上限ガードする。これにより、システムの起動タイミングとエンジン２２の始動タイミングとが異なるときであっても、上限ガードＡｍａｘを適切な値に設定することができる。この結果、エンジン２２の燃料噴射制御をより適正に行なうことができる。【選択図】図２
2007216783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源として内燃機関および電動機を有し、前記内燃機関の始動を伴わずにシステムの起動が可能な駆動システムであって、
前記内燃機関の排気系に設けられた浄化触媒の上流側に取り付けられた上流側排気センサと、
前記浄化触媒の下流側に取り付けられた下流側排気センサと、
所定データを記憶する記憶手段と、
前記システムが起動されたとき、所定のタイミングで前記内燃機関の空燃比に関する学習結果としての学習値に対して制限を行なう学習値制限を設定して前記記憶手段に記憶する学習値制限設定手段と、
前記内燃機関が始動されたときには、前記記憶された学習値制限を読み込むと共に該読み込んだ学習値制限の範囲内で前記下流側排気センサからの信号に基づいて前記空燃比に関する学習値を設定する学習値設定手段と、
前記学習値設定手段により設定された学習値を反映して前記上流側排気センサからの信号に基づいて前記内燃機関の燃料噴射制御を行なう燃料噴射制御手段と、
を備える駆動システム。
【請求項２】
前記学習値制限設定手段は、前記システム起動時のタイミングで実行される手段である請求項１記載の駆動システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の駆動システムを搭載する車両。
【請求項４】
動力源としての内燃機関および電動機と、前記内燃機関の排気系に設けられた浄化触媒の上流側に取り付けられた上流側排気センサと、前記浄化触媒の下流側に取り付けられた下流側排気センサと、所定データを記憶する記憶手段とを備え、前記内燃機関の始動を伴わずにシステムの起動が可能な駆動システムの制御方法であって、
（ａ）前記システムが起動されたとき、所定のタイミングで前記内燃機関の空燃比に関する学習結果としての学習値に対して制限を行なう学習値制限を設定して前記記憶手段に記憶し、
（ｂ）前記内燃機関が始動されたときには、前記記憶された学習値制限を読み込むと共に該読み込んだ学習値制限の範囲内で前記下流側排気センサからの信号に基づいて前記空燃比に関する学習値を設定し、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）により設定された学習値を反映して前記上流側排気センサからの信号に基づいて前記内燃機関の燃料噴射制御を行なう
駆動システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され内燃機関の始動を伴わずにシステムの起動が可能な駆動システムおよびこれを搭載する車両並びに駆動システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動システムとしては、内燃機関の排気通路に設けられた触媒装置の上流側に排気中の酸素濃度を検出する上流側排気センサが、下流側に排気中の酸素濃度を検出する下流側排気センサがそれぞれ取り付けられたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、内燃機関が運転されているときに、上流側排気センサからの検出信号に基づいてフィードバック制御により基本燃料噴射量に対する補正量を算出すると共に算出した補正量を下流側排気センサからの検出信号に基づいてフィードバック制御により一定量ずつ修正（サブフィードバック制御）し、この修正した補正量で内燃機関の回転数や負荷に応じた基本燃料噴射量を補正して燃料噴射制御を行なうものとしている。サブフィードバック制御では、基本燃料噴射量に対する補正量の修正と共に修正値に関する学習を行なっており、学習結果としての学習値を内燃機関の始動直後における修正値の初期値として用いている。
【特許文献１】特開２００５−１８８３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
こうしたサブフィードバック制御では、何らかの原因により誤学習により誤った学習値が設定されると、これにより基本燃料噴射量が補正されて内燃機関の燃料噴射制御が行なわれることから、通常設定され得る範囲を超える値が学習値として設定されないようガード値を設定することが望ましく、このガード値をサブフィードバック制御において作成することが考えられる。しかしながら、サブフィードバック制御は通常内燃機関の始動に伴って実行されるから、走行用の動力源として内燃機関と電動機とを備えるハイブリッドシステムのようにエンジンの始動を伴わずにシステムを起動することができるものでは、システムの起動時にガード値が本来設定すべき値とは異なる値（例えば値０）に初期化される。このため、その後に内燃機関が始動されてサブフィードバック制御が実行されると、学習値が誤ったガード値でガードされる場合が生じ、この場合、内燃機関の空燃比制御を適正に行なうことができなくなってしまう。
【０００４】
本発明の駆動システムおよびこれを搭載する車両並び駆動システムの制御方法は、内燃機関の始動を伴わずにシステムを起動することができるものにおいて、内燃機関の空燃比制御をより適正に行なえるようにすることを目的の一つとする。また、本発明の駆動システムおよびこれを搭載する車両並びに駆動システムの制御方法は、内燃機関の始動を伴わずにシステムを起動することができるものにおいて、内燃機関の空燃比制御に反映させる学習値に不適切な値が設定されるのを抑制することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の駆動システムおよびこれを搭載する車両並び駆動システムの制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の駆動システムは、
動力源として内燃機関および電動機を有し、前記内燃機関の始動を伴わずにシステムの起動が可能な駆動システムであって、
前記内燃機関の排気系に設けられた浄化触媒の上流側に取り付けられた上流側排気センサと、
前記浄化触媒の下流側に取り付けられた下流側排気センサと、
所定データを記憶する記憶手段と、
前記システムが起動されたとき、所定のタイミングで前記内燃機関の空燃比に関する学習結果としての学習値に対して制限を行なう学習値制限を設定して前記記憶手段に記憶する学習値制限設定手段と、
前記内燃機関が始動されたときには、前記記憶された学習値制限を読み込むと共に該読み込んだ学習値制限の範囲内で前記下流側排気センサからの信号に基づいて前記空燃比に関する学習値を設定する学習値設定手段と、
前記学習値設定手段により設定された学習値を反映して前記上流側排気センサからの信号に基づいて前記内燃機関の燃料噴射制御を行なう燃料噴射制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の駆動システムでは、内燃機関の始動を伴わずにシステムの起動が可能な駆動システムにおいて、システムが起動されたとき、所定のタイミングで内燃機関の空燃比に関する学習結果としての学習値に対して制限を行なう学習値制限を設定して記憶手段に記憶し、内燃機関が始動されたときには記憶された学習値制限を読み込むと共に読み込んだ学習値制限の範囲内で下流側排気センサからの信号に基づいて空燃比に関する学習値を設定し、設定された学習値を反映して上流側排気センサからの信号に基づいて内燃機関の燃料噴射制御を行なう。したがって、システムが起動されたときに所定のタイミングで学習値制限を設定して記憶手段に記憶しておくことにより、その後に内燃機関が始動されたときでも適正な値の学習値制限により学習値をガードすることができる。この結果、内燃機関の空燃比制御に反映させる学習値に不適切な値が設定されるのを抑制することができ、内燃機関の空燃比制御をより適正に行なうことができる。
【０００８】
こうした本発明の駆動システムにおいて、前記学習値制限設定手段は、前記システム起動時のタイミングで実行される手段であるものとすることができる。こうすれば、より適切なタイミングで学習値制限を設定することができる。
【０００９】
本発明の車両は、
上述した本発明の駆動システム、即ち、基本的には、動力源として内燃機関および電動機を有し前記内燃機関の始動を伴わずにシステムの起動が可能な駆動システムであって、前記内燃機関の排気系に設けられた浄化触媒の上流側に取り付けらた上流側排気センサと、前記浄化触媒の下流側に取り付けらた下流側排気センサと、所定データを記憶する記憶手段と、前記システムが起動されたとき所定のタイミングで前記内燃機関の空燃比に関する学習結果としての学習値に対して制限を行なう学習値制限を設定して前記記憶手段に記憶する学習値制限設定手段と、前記内燃機関が始動されたときには前記記憶された学習値制限を読み込むと共に該読み込んだ学習値制限の範囲内で前記下流側排気センサからの信号に基づいて前記空燃比に関する学習値を設定する学習値設定手段と、前記学習値設定手段により設定された学習値を反映して前記上流側排気センサからの信号に基づいて前記内燃機関の燃料噴射制御を行なう燃料噴射制御手段と、を備える駆動システムを搭載することを要旨とする。
【００１０】
この本発明の車両によれば、上述した本発明の駆動システムを搭載するから、本発明の駆動システムが奏する効果と同様の効果、例えば、内燃機関の空燃比制御に反映させる学習値に不適切な値が設定されるのを抑制することができる効果や内燃機関の空燃比制御をより適正に行なうことができる効果などを奏することができる。
【００１１】
本発明の駆動システムの制御方法は、
動力源としての内燃機関および電動機と、前記内燃機関の排気系に設けられた浄化触媒の上流側に取り付けらた上流側排気センサと、前記浄化触媒の下流側に取り付けらた下流側排気センサと、所定データを記憶する記憶手段とを備え、前記内燃機関の始動を伴わずにシステムの起動が可能な駆動システムの制御方法であって、
（ａ）前記システムが起動されたとき、所定のタイミングで前記内燃機関の空燃比に関する学習結果としての学習値に対して制限を行なう学習値制限を設定して前記記憶手段に記憶し、
（ｂ）前記内燃機関が始動されたときには、前記記憶された学習値制限を読み込むと共に該読み込んだ学習値制限の範囲内で前記下流側排気センサからの信号に基づいて前記空燃比に関する学習値を設定し、
（ｃ）前記ステップ（ｂ）により設定された学習値を反映して前記上流側排気センサからの信号に基づいて前記内燃機関の燃料噴射制御を行なう
ことを要旨とする。
【００１２】
この本発明の駆動システムの制御方法によれば、内燃機関の始動を伴わずにシステムの起動が可能な駆動システムにおいて、システムが起動されたとき、所定のタイミングで内燃機関の空燃比に関する学習結果としての学習値に対して制限を行なう学習値制限を設定して記憶手段に記憶し、内燃機関が始動されたときには記憶された学習値制限を読み込むと共に読み込んだ学習値制限の範囲内で下流側排気センサからの信号に基づいて空燃比に関する学習値を設定し、設定された学習値を反映して上流側排気センサからの信号に基づいて内燃機関の燃料噴射制御を行なう。したがって、システムが起動されたときに所定のタイミングで学習値制限を設定して記憶手段に記憶しておくことにより、その後に内燃機関が始動されたときでも適正な値の学習値制限により学習値をガードすることができる。この結果、内燃機関の空燃比制御に反映させる学習値に不適切な値が設定されるのを抑制することができ、内燃機関の空燃比制御をより適正に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例である駆動システムを搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動システム全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０と、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と共にシステムの起動を司る電源ＥＣＵ９０とを備える。
【００１５】
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入する共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２３の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。
【００１６】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ２４ｄと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４の開度を検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比Ｖａｆ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｖｏなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。
【００１７】
空燃比センサ１３５ａは、排気管における浄化装置１３４の上流側に設置されており、空燃比に応じて出力値が略リニアに変化する全領域空燃比センサとして構成されている。また、酸素センサ１３５ｂは、排気管における浄化装置１３４の下流側に設置されており、理論空燃比を境として空燃比がリッチかリーンかに応じて出力値が急激に変化するセンサとして構成されている。空燃比センサ１３５ａの出力特性の一例を図３に、酸素センサ１３５ｂの出力特性の一例を図４に示す。
【００１８】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００１９】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２０】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２１】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２２】
電源ＥＣＵ９０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。この電源ＥＣＵ９０には、運転席の前面パネルに配置されたパワースイッチ９２からのプッシュ信号やブレーキペダル８５の踏み込みを検出する図示しないブレーキスイッチからのブレーキ信号などが入力ポートを介して入力されており、電源ＥＣＵ９０からは、電力ライン５４（高電圧系）への電源の投入や遮断を行なうリレーへのオンオフ信号や補機などへの給電に用いられる低電圧系への電源の投入や遮断を行なうリレーへのオンオフ信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、電源ＥＣＵ９０もハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信ポートを介して接続されており、各種信号のやり取りを行なっている。この電源ＥＣＵ９０は、ブレーキペダル８５が踏み込まれた状態でパワースイッチ９２がオン操作されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０にイグニッション信号（ＩＧ信号）とスタート信号（ＳＴ信号）をオン出力する。ＳＴ信号を入力したハイブリッド用電子制御ユニット７０は、システムが起動可能な状態であるのを確認（システムチェック）した後に電源ＥＣＵ９０に起動状態であることを示すレディ信号（ＲＤＹ信号）をオン出力すると共にエンジン２２の冷却水温やバッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいて必要に応じてエンジン２２を始動する。したがって、エンジン２２の冷却水温が適正温度にあり且つバッテリ５０の残容量ＳＯＣも適正範囲内にあるときにはシステムが起動されても直ちにエンジン２２が始動されることはなく、その後に始動条件が成立したときにエンジン２２が始動される。
【００２３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２４】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジンＥＣＵ２４によるエンジン２２の燃料噴射制御について説明する。まず、システムが起動したときのエンジンＥＣＵ２４の動作について説明し、次に、エンジン２２が始動された以降のエンジンＥＣＵ２４の動作について説明する。図５は、システムの起動に伴ってエンジンＥＣＵ２４により実行される上限ガード設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジンＥＣＵ２４がハイブリッド用電子制御ユニット７０からシステムを起動した旨の信号を受信したときに実行される。
【００２５】
上限ガード設定処理ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、酸素センサ１３５ｂの状態を確認し（ステップＳ１００）、エンジン２２の始動に伴って実行される後述するサブ燃料噴射制御ルーチンで用いられる上限ガードＡｍａｘを設定すると共に（ステップＳ１１０）、設定した上限ガードＡｍａｘをＲＡＭ２４ｃの所定領域に格納して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。このように、システムが起動されたときに上限ガードＡｍａｘを設定してＲＡＭ２４ｃに格納しておくのは、実施例のハイブリッド自動車２０では前述したようにエンジン２２の始動を伴わずにシステムが起動される場合があるから、この場合に上限ガードＡｍａｘとして本来設定すべき値とは異なる値（例えば値０）に初期化されるのを防止するためである。上限ガードＡｍａｘは、サブ燃料噴射制御ルーチンで設定されるエンジン２２の空燃比に関する学習値Ａｇの上限を定めるものであり、実施例では、酸素センサ１３５ｂの状態が正常に機能しうる状態にあるときには通常時の値Ａ１（例えば、０．３Ｖ）を、酸素センサ１３５ｂの状態が正常に機能できない状態にあるときには非通常時の値Ａ２（例えば、０．０４Ｖ）を上限ガードＡｍａｘとして設定するものとした。これにより、酸素センサ１３５ｂの状態に応じた上限ガードＡｍａｘを設定することができる。
【００２６】
次に、システムが起動した以降に始動条件が成立してエンジン２２が始動されたときのエンジンＥＣＵ２４によるエンジン２２の運転制御について説明する。エンジン２２の運転制御は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０がアクセル開度Ａｃｃや車速Ｖなどに基づいてエンジン２２が運転すべき目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共に設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを通信によりエンジンＥＣＵ２４に送信し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とにより示される運転ポイントでエンジン２２が運転されるよう吸入空気量調節制御や燃料噴射制御，点火制御などを実行することにより行なわれる。以下、エンジン２２の燃料噴射制御について詳細に説明する。
【００２７】
図６は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるメイン燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２が始動されたときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。メイン燃料噴射制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、エアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号ＡＦに基づいて理論空燃比を実現する基本燃料噴射量Ｆｂを設定し（ステップＳ２００）、空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦに基づいて空燃比フィードバック制御を行なう空燃比フィードバック条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ここで、空燃比フィードバック条件としては、エンジン２２の冷却水温が所定温度以上であることやエンジン２２を始動している最中にないこと、エンジン２２を始動した直後の燃料増量中にないことなどを挙げることができ、これらの条件のすべてを満たしているときには空燃比フィードバック条件が成立するものとし、いずれかの条件を満たしていないときには空燃比フィードバック条件は成立しない。空燃比フィードバック条件が成立していないと判定されると、空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦに基づくフィードバック制御を実行せずにオープンループ制御を実行すると共に（ステップＳ２２０）、その他の必要な補正係数を基本燃料噴射量Ｆｂに乗じて目標燃料噴射量Ｆ＊を設定し（ステップＳ２７０）、設定した目標燃料噴射量Ｆ＊に基づいて燃料噴射弁１２６を制御して（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。オープンループ制御では、例えば、値１の補正係数を設定することができる。一方、空燃比フィードバック条件が成立していると判定されると、空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦを入力し（ステップＳ２３０）、入力した空燃比ＡＦが理論空燃比となるようフィードバック制御における関係式を用いて空燃比フィードバック補正量Ａｓｅｔを設定し（ステップＳ２４０）、空燃比フィードバック補正量Ａｓｅｔの調整量Ａａｄｊを入力し（ステップＳ２５０）、設定した空燃比フィードバック補正量Ａｓｅｔに入力した調整量Ａａｄｊを加えたものを新たな空燃比フィードバック補正量Ａｓｅｔとして設定し（ステップＳ２６０）、設定した空燃比フィードバック補正量Ａｓｅｔやその他の必要な補正係数を基本燃料噴射量Ｆ＊に乗じて目標燃料噴射量Ｆ＊を設定し（ステップＳ２７０）、設定した目標燃料噴射量Ｆ＊に基づいて燃料噴射弁１２６を制御して（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。ここで、調整量Ａａｄｊは、エンジン２２が始動されたときにメイン燃料噴射制御ルーチンと並行して実行されるサブ燃料噴射制御ルーチンにより設定されＲＡＭ２４ｃの所定領域に格納されたものを読み込むことにより入力するものとした。以下、サブ燃料噴射制御ルーチンの詳細について説明する。
【００２８】
図７は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるサブ燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このサブ燃料噴射制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、メイン燃料噴射制御ルーチンのステップＳ２００と同様の空燃比フィードバック条件が成立しているか否かを判定し（ステップＳ３００）、空燃比フィードバック条件が成立していないと判定されると、何もせずに本ルーチンを終了する。空燃比フィードバック条件が成立していると判定されると、サブ燃料噴射制御ルーチンの実行が初期（初回）のときには（ステップＳ３１０）、ＥＥＰＲＯＭ２４ｄの所定領域に格納されている学習値Ａｇを読み込むと共にこの読み込んだ学習値Ａｇを空燃比フィードバック補正量Ａｓｅｔの調整量Ａａｄｊに設定して（ステップＳ３２０）、本ルーチンを終了する。一方、サブ燃料噴射制御ルーチンの実行が初期でないときには（ステップＳ３１０）、酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｖｏや前述した上限ガード設定処理ルーチンにより設定されＲＡＭ２４ｃの所定領域に格納された上限ガードＡｍａｘを入力し（ステップＳ３３０）、入力した酸素信号Ｖｏと理論空燃比付近の目標値Ｖｏ＊（図４参照）との偏差ΔＶｏ（＝Ｖｏ＊−Ｖｏ）を計算し（ステップＳ３４０）、計算した偏差ΔＶｏに基づいて次式（１）により空燃比フィードバック補正量Ａｓｅｔの調整量Ａａｄｊを計算する（ステップＳ３５０）。ここで、式（１）は、酸素センサ１３５ｂにより検出される酸素信号Ｖｏを目標値Ｖｏ＊に近づけるためのフィードバック制御における関係式であり、式（１）中、「前回Ａｄｊ」は前回このルーチンで設定された調整量Ａａｄｊを示す。また、「ｋｐ」は比例項におけるゲインを示し、「ｋｉ」は積分項におけるゲインを示す。
【００２９】
Aadj=前回Adj+kp(ΔVo)+ki∫(ΔVo)dt    (1)
【００３０】
こうして空燃比フィードバック補正量Ａｓｅｔの調整量Ａａｄｊを計算すると、次式（２）により調整量Ａａｄｊを時間積分したものに補正係数ｋを乗じることにより学習値Ａｇを計算し（ステップＳ３６０）、前述した上限ガード設定処理ルーチンにより設定されＲＡＭ２４ｃの所定領域に格納された上限ガードＡｍａｘを読み込むと共に読み込んだ上限ガードＡｍａｘと学習値Ａｇとを比較し（ステップＳ３７０）、学習値Ａｇが上限ガードＡｍａｘよりも大きいときには学習値Ａｇを上限ガードＡｍａｘにより上限ガードし（ステップＳ３８０）、上限ガードして得られた学習値ＡｇをＥＥＰＲＯＭ２４ｄの所定領域に格納して（ステップＳ３９０）、本ルーチンを終了する。ＥＥＰＲＯＭ２４ｄに格納された学習値Ａｇは、システムが停止されても消えることはなく、次回のサブ空燃比制御ルーチンの実行時に調整量Ａａｄｊの初期値として用いられる。なお、学習値Ａｇは、式（２）を用いるものに限られず他の如何なる手法を用いるものとしてもよい。
【００３１】
Ag=kΣAadj  (2)
【００３２】
図８に、システム起動とエンジン始動と上限ガード設定と空燃比制御の実行タイミングの一例を示す。図示するように、時刻Ｔ１にシステムが起動されると、これに伴って上限ガード設定処理ルーチンが起動されて上限ガードＡｍａｘが設定されると共に設定された上限ガードＡｍａｘがＲＡＭ２４ｃの所定領域に格納される。そして、時刻Ｔ２に始動条件が成立してエンジン２２が始動されると、メイン空燃比制御ルーチンと共にサブ空燃比制御ルーチンが起動されてＲＡＭ２４ｃに格納された上限ガードＡｍａｘが読み込まれると共に読み込まれた上限ガードＡｍａｘを上限として学習値Ａｇが設定される。
【００３３】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、システムの起動に伴って上限ガード設定処理ルーチンによりサブ燃料噴射制御ルーチンで設定される学習値Ａｇに対する上限ガードＡｍａｘを設定してＲＡＭ２４ｃの所定領域に格納しておき、その後にエンジン２２が始動されてサブ燃料噴射制御ルーチンが実行されたときに格納しておいた上限ガードＡｍａｘを読み込むと共に読み込んだ上限ガードＡｍａｘで酸素センサ１３５ｂの出力に基づいて設定される学習値Ａｇを上限ガードするから、システムの起動タイミングとエンジン２２の始動タイミングとが異なるときであっても、上限ガードＡｍａｘを適切な値に設定することができる。この結果、システムの起動に伴って上限ガードＡｍａｘに不適切な値（例えば値０）で初期化されてサブ燃料噴射制御ルーチンで設定される学習値Ａｇの上限ガードが適正に行なわれなくなるのを抑制することができ、エンジン２２の燃料噴射制御をより適正に行なうことができる。
【００３４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図３の上限ガード設定処理ルーチンをシステムが起動されたタイミングで実行するものとしたが、エンジン２２が始動されたタイミングで実行するものとしてもよい。
【００３５】
実施例では、本発明をエンジン２２と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを備えるハイブリッド自動車に適用して説明したが、エンジンの始動を伴わずにシステムの起動が可能な駆動システムを搭載するものであれば、他の構成のハイブリッド自動車や自動車以外の車両に搭載するものとしてもよいし、車両以外の船舶や航空機などの移動体に搭載するものとしてもよいし、建設設備などの移動しない設備などに組み込むものとしてもよい。
【００３６】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、車両や駆動システムの製造産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】空燃比センサ１３５ａの出力特性の一例を示す説明図である。
【図４】酸素センサ１３５ｂの出力特性の一例を示す説明図である。
【図５】上限ガード設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】メイン燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】サブ燃料噴射制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】システム起動とエンジン始動と上限ガード設定と空燃比制御の実行タイミングの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２４ｄ  ＥＥＰＲＯＭ、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、９０  電源ＥＣＵ、  ９２  パワースイッチ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３５ａ  空燃比センサ、１３５ｂ  酸素センサ、１３６，スロットルモータ、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４３  圧力センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【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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