(57)【要約】【課題】加速要求があった際の過給圧に応じてエンジン回転数を上昇させることにより、過不足のない駆動力を得ることのできるハイブリッド車の制御装置を提供する。【解決手段】ターボチャージャを備えたエンジンとそのエンジンの回転数を変化させるモータとを備え、加速要求があった場合に前記エンジンの回転数を増大させるように構成されたハイブリッド車の制御装置において、前記加速要求があった際の前記ターボチャージャによる過給圧を検出する検出手段（ステップＳ３）と、前記加速要求に基づく前記エンジンの回転数の上昇速度を、前記検出手段で検出された過給圧が低い場合には前記検出手段で検出された過給圧が高い場合に比較して速くする回転数制御手段（ステップＳ５）とを備えている。【選択図】図１
2013252803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャを備えたエンジンとそのエンジンの回転数を変化させるモータとを備え、加速要求があった場合に前記エンジンの回転数を増大させるように構成されたハイブリッド車の制御装置において、
前記加速要求があった際の前記ターボチャージャによる過給圧を検出する検出手段と、
前記加速要求に基づく前記エンジンの回転数の上昇速度を、前記検出手段で検出された過給圧が低い場合には前記検出手段で検出された過給圧が高い場合に比較して速くする回転数制御手段と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項２】
前記回転数制御手段は、前記過給圧に基づいて求まる瞬時に出力できるエンジントルクと、前記加速要求に基づいて求まる目標エンジントルクとの差が大きい場合に、その差が小さい場合よりも前記エンジン回転数の上昇速度を速くする手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項３】
前記加速要求が急加速を要求するものである場合に前記モータによってエンジン回転数を増大させるように構成され、
前記回転数制御手段は、急加速が要求されていることによりエンジン回転数をモータによって増大させる場合、エンジン回転数を増大させた後に、エンジン回転数を低下させるように構成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項４】
前記回転数制御手段は、前記急加速の要求に基づいて求まる目標加速度がその急加速の要求に基づく最大値との差が予め定めた所定値以下になった際に前記エンジン回転数を低下させる手段を含むことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項５】
前記回転数制御手段は、前記急加速の要求に基づいて求まる目標エンジン出力と前記急加速が要求された際の実エンジン出力との差が大きいほど前記エンジン回転数の低下速度を速くする手段を含むことを特徴とする請求項３または４に記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項６】
前記回転数制御手段は、エンジントルクが前記急加速の要求に基づいて求まる目標エンジントルクの最大値との差が予め定めた値以下になった場合に前記エンジン回転数の低下を終了する手段を含むことを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項７】
前記エンジンと共に回転する可変慣性モーメント型フライホイールと、
加速要求時の前記過給圧が予め定めた所定圧より低い場合に前記可変慣性モーメント型フライホイールの慣性モーメントを小さくする慣性モーメント制御手段と
を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項８】
前記慣性モーメント制御手段は、前記加速要求により前記モータによってエンジン回転数を増大させる際の前記過給圧が予め定めた所定値より低い場合に、前記エンジン回転数を増大させている過程で前記可変慣性モーメント型フライホイールの慣性モーメントを、前記過給圧が前記所定値以上の場合よりも大きく低下させる手段を含むことを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項９】
前記慣性モーメント制御手段は、前記急加速の要求に基づいて求まる目標加速度がその急加速の要求に基づく目標加速度の最大値との差が予め定めた所定値以下になった際に前記慣性モーメントを低下させる手段を含むことを特徴とする請求項８に記載のハイブリッド車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関とモータとを動力源として備えたハイブリッド車の制御を行う装置に関し、特に過給器の付いたエンジンの回転数をモータによって制御できるように構成されたハイブリッド車を対象とする制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、いわゆるツーモータタイプのハイブリッド車が知られており、その一例として、エンジンとモータと出力部材とを、差動機構からなる動力分割機構に連結し、さらにその出力部材に他のモータを連結した構成が知られている。具体的には、ツーモータタイプのハイブリッド車は、エンジンが出力した動力を動力分割機構によって前記モータと出力部材とに分割して伝達し、その際に前記モータが発電機として機能して動力分割機構に反力を与えることによりエンジンの回転数を適宜に制御し、かつ発電した電力で前記他のモータを駆動することにより、一旦電力に変換した動力を出力部材に伝達するように構成されている。この種のハイブリッド車では、エンジン回転数を適宜に制御できるので、例えば特許文献１に記載された装置は、急加速が要求された場合に、目標駆動力は通常の加速が要求された場合と同様にして設定する一方、エンジンの回転数変化を通常の加速要求の場合より増大させるように構成されている。したがって、この特許文献１に記載された装置によれば、急加速が要求された場合にエンジン回転数が迅速に増大させられるので、要求に即した駆動力が素早く増大し、これに対して目標駆動力は急加速要求といえども通常の加速時と同様にして設定するので、駆動力変化の一貫性あるいは連続性が保たれて違和感を低減できる、とされている。
【０００３】
なお、回転部材の回転数の変化に対する応答性は、その回転部材もしくはこれを含む回転系の慣性モーメントによって異なり、例えば特許文献２に記載されたターボコンプレッサでは、慣性モーメントが可変なフライホイールを羽根車と同軸上に設け、起動時などの低回転数状態では慣性モーメントを小さくして回転数の上昇を容易にし、また高回転数に達した場合には慣性モーメントを大きくして、外力による回転数変化を生じにくくしている。
【０００４】
また一方、エンジンの回転数の増大を容易にする装置として過給器が知られており、特許文献３には電動機付きのターボチャージャによってエンジンの始動を容易にするように構成された装置が記載されている。この特許文献３に記載された装置は、エンジンを始動するべきことの判断が成立した場合に、エンジンの始動に先立って、ターボチャージャを駆動することによりエンジン始動時のいわゆるターボラグを解消するように構成されている。
【０００５】
過給器はエンジンの吸気量もしくは吸気圧を増大させるものであるから、エンジンの出力を増大させてその回転数を迅速に上昇させることができる。そこで、例えば特許文献４に記載された制御装置は、加速要求があった場合に、変速機の変速比を変化させて、過給器の回転数が上昇するように内燃機関の回転数を変化させるように構成されている。すなわち、加速要求があった場合、過給器によってエンジンの吸気量もしくは吸気圧が増大するように変速比を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１８６２７号公報
【特許文献２】特開平４−１４０４３１号公報
【特許文献３】特開２００８−９５６６９号公報
【特許文献４】特開２００３−３９９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１に記載された装置は、急加速の要求があった場合に、エンジン回転数を急速に変化させて駆動力を増大させるように構成されているが、急加速要求があった場合の目標駆動力自体は、加速要求が急加速を要求するものではない通常の加速要求であった場合と同様に設定しているので、目標駆動力は急加速要求に対して抑制されたものとなる。この特許文献１に記載されている装置による駆動力制御を、例えば過給器を備えているエンジンを搭載したハイブリッド車に適用した場合、十分かつ迅速な過給を行うことができる状態であれば、急加速要求にあった駆動力を得ることができる。しかしながら、ターボチャージャで過給を行う場合、ターボチャージャの動作状態あるいは現在の状態に到るまでのターボチャージャの動作状態によっては過給圧の立ち上がり方が異なる。そのため、過給圧の立ち上がりが遅い状態で特許文献１に記載された装置による制御を行うと、目標駆動力が急加速要求に対して相対的に抑制されているので、十分な駆動力を得られなくなる可能性がある。
【０００８】
ターボチャージャは、エンジンの排気によって駆動するように構成されているので、エンジンが停止していれば、過給を行うことができず、そのため特許文献３に記載された装置では、モータで駆動することのできるターボチャージャを使用することとしている。しかしながら、ハイブリッド車は動力源の一部を構成している内燃機関の燃費を向上させることを主たる目的として構成されたものであるから、出力増大のためのターボチャージャをモータで駆動するとすれば、エネルギの消費量が増大してしまい、ハイブリッド車の燃費の向上が阻害される可能性がある。また、ハイブリッド車はその動力分割機構が無段変速機と同様に機能するので、その動力分割機構によってエンジンの回転数すなわち変速比を特許文献４に記載されているように制御することが可能であるが、過給のためにエンジン回転数を増大させるとすれば、上記の特許文献３に記載されている装置と同様に、ハイブリッド車の燃費の向上を阻害する可能性がある。
【０００９】
なお、特許文献２に記載されている装置は、エンジン回転数の増大に対して抵抗となるフライホイールの慣性モーメントを、エンジンの回転数に応じて異ならせるように構成された装置であり、あくまでもエンジン回転数の増大に対する抵抗を低減し、あるいは増大させることができるにすぎず、エンジン回転数や駆動力の増大を促進する機能はない。
【００１０】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、過給器を備えたエンジンを動力源として有するハイブリッド車において、加速要求に対して過不足なく駆動力を増大させることのできる制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、ターボチャージャを備えたエンジンとそのエンジンの回転数を変化させるモータとを備え、加速要求があった場合に前記エンジンの回転数を増大させるように構成されたハイブリッド車の制御装置において、前記加速要求があった際の前記ターボチャージャによる過給圧を検出する検出手段と、前記加速要求に基づく前記エンジンの回転数の上昇速度を、前記検出手段で検出された過給圧が低い場合には前記検出手段で検出された過給圧が高い場合に比較して速くする回転数制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記回転数制御手段は、前記過給圧に基づいて求まる瞬時に出力できるエンジントルクと、前記加速要求に基づいて求まる目標エンジントルクとの差が大きい場合に、その差が小さい場合よりも前記エンジン回転数の上昇速度を速くする手段を含むことを特徴とするハイブリッド車の制御装置である。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記加速要求が急加速を要求するものである場合に前記モータによってエンジン回転数を増大させるように構成され、前記回転数制御手段は、急加速が要求されていることによりエンジン回転数をモータによって増大させる場合、エンジン回転数を増大させた後に、エンジン回転数を低下させるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置である。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記回転数制御手段は、前記急加速の要求に基づいて求まる目標加速度がその急加速の要求に基づく最大値との差が予め定めた所定値以下になった際に前記エンジン回転数を低下させる手段を含むことを特徴とするハイブリッド車の制御装置である。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項３または４の発明において、前記回転数制御手段は、前記急加速の要求に基づいて求まる目標エンジン出力と前記急加速が要求された際の実エンジン出力との差が大きいほど前記エンジン回転数の低下速度を速くする手段を含むことを特徴とするハイブリッド車の制御装置である。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項３ないし５のいずれかの発明において、前記回転数制御手段は、エンジントルクが前記急加速の要求に基づいて求まる目標エンジントルクの最大値との差が予め定めた値以下になった場合に前記エンジン回転数の低下を終了する手段を含むことを特徴とするハイブリッド車の制御装置である。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの発明において、前記エンジンと共に回転する可変慣性モーメント型フライホイールと、加速要求時の前記過給圧が予め定めた所定圧より低い場合に前記可変慣性モーメント型フライホイールの慣性モーメントを小さくする慣性モーメント制御手段とを更に備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置である。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記慣性モーメント制御手段は、前記加速要求により前記モータによってエンジン回転数を増大させる際の前記過給圧が予め定めた所定値より低い場合に、前記エンジン回転数を増大させている過程で前記可変慣性モーメント型フライホイールの慣性モーメントを、前記過給圧が前記所定値以上の場合よりも大きく低下させる手段を含むことを特徴とするハイブリッド車の制御装置である。
【００１９】
請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記慣性モーメント制御手段は、前記急加速の要求に基づいて求まる目標加速度がその急加速の要求に基づく目標加速度の最大値との差が予め定めた所定値以下になった際に前記慣性モーメントを低下させる手段を含むことを特徴とするハイブリッド車の制御装置である。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、アクセルペダルが踏み込まれるなどの加速要求があった場合、その加速要求を充足するようにエンジン回転数が上昇させられ、その上昇速度は、加速要求があった時点の過給圧が低い場合には、過給圧が高い場合に比較して速い速度に設定される。ターボチャージャが加速要求以前に停止していたなどの場合、加速要求があった時点の過給圧が低くなっており、いわゆるターボラグなどが原因となってエンジントルクを瞬時には増大させることが困難であるが、請求項１の発明においては、モータによってエンジン回転数が上昇させられ、その上昇速度が速くなる。そのため、エンジンの排気が迅速に増大してターボチャージャによる過給が促進されるので、エンジントルクが迅速に増大するとともに、それに伴う駆動トルクあるいは加速力が迅速に増大して、アクセルペダルが踏み込まれるなどのことによる要求に即した加速を達成し、ドライバビリティを向上させることができる。また、過給圧が高い場合には、アクセルペダルが踏み込まれるなどの加速操作に基づいてエンジントルクが迅速に増大する。その場合は、エンジン回転数の上昇速度が、過給圧が低い場合に比較して遅くされるので、回転数を増大させることにより慣性エネルギとして消費される動力が少なくなり、したがって電力の消費を抑制して燃費を向上させることができる。
【００２１】
また、請求項２の発明によれば、加速要求があった際の過給圧ではエンジントルクが加速要求に対して不足する可能性が高い場合ほど、エンジン回転数の上昇速度を速くするから、過給圧やエンジントルクの増大を迅速に生じさせて、加速要求に即した駆動力もしくは加速力を得ることができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、急加速要求があった場合、その急加速要求に基づいてエンジン回転数を増大させ、その後にエンジン回転数を低下させるから、エンジンが有している慣性エネルギの一部を放出してエンジントルクを増大させることができる。そのため、例えばエンジン回転数を増大させるためのモータに供給する電力が十分ではないなどの場合であっても、要求に即した加速を行うことが可能になる。
【００２３】
さらに請求項４の発明によれば、加速要求に基づいて増大させる目標加速度が、その加速要求に基づく最大値程度に増大した際にエンジン回転数が低下させられてエンジンの慣性トルクが出力されるので、加速要求に応じた十分な駆動力を得ることができる。
【００２４】
特に請求項５の発明によれば、目標エンジントルクが急加速の要求時の実エンジントルクから大きく離れている場合には、上記のエンジン回転数の低下の速度を速くするので、慣性トルクとして出力されるトルクが大きくなり、急加速要求に即したエンジントルクあるいは駆動力を得ることができる。
【００２５】
また、請求項６の発明によれば、目標加速度が急加速要求に基づく最大値に近づいた際にエンジン回転数の低下を終了させるので、エンジンの出力が不必要に増大することを防止もしくは抑制することができる。
【００２６】
請求項７の発明によれば、ハイブリッド車が、上記のターボチャージャに加えて可変慣性モーメント型のフライホイールを更に備えている場合、過給圧が低く、かつ加速要求が、アクセルペダルの踏み込み速度が遅いなどの緩加速要求であれば、そのフライホイールの慣性モーメントが小さいモーメントに設定される。そのため、そのフライホイールの回転数を増大させるために消費されるトルクが小さくなるので、エンジン回転数を迅速に増大させて要求に即した駆動力もしくは加速力を得ることができる。
【００２７】
請求項８の発明によれば、急加速要求があった場合、その加速要求に基づいてエンジン回転数を増大させ、その後に上記のフライホイールの慣性モーメントを低下させるから、フライホイールが有している慣性エネルギの一部を放出してエンジントルクを増大させることができる。そのため、例えばエンジン回転数を増大させるためのモータに供給する電力が十分ではないなどの場合であっても、要求に即した加速を行うことが可能になる。
【００２８】
さらに請求項９の発明によれば、加速要求に基づいて増大させる目標加速度が、その加速要求に基づく最大値程度に増大した際に上記の慣性モーメントが低下させられてフライホイールの慣性トルクが出力されるので、加速要求に応じた十分な駆動力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明に係る制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】エンジン回転数とエンジントルクと過給圧との関係を概念的に示す線図である。
【図３】ターボチャージャの回転の状態に応じた、エンジン回転数毎の過給圧を概念的に示す線図である。
【図４】過給圧もしくは過給の程度に対するエンジン回転数の上昇速度の関係を示す図表である。
【図５】動力分割機構を構成している遊星歯車機構についての共線図である。
【図６】図１に示す制御を行った場合のアクセル開度、駆動力、エンジン回転数、エンジントルク、過給圧、エンジンパワー、バッテリパワー、イナーシャ消費パワーの変化を、過給圧が低いことによりエンジン回転数を速く上昇させた場合と、過給圧が高いことによりエンジン回転数をゆっくり上昇させた場合とについて示す線図である。
【図７】この発明の制御装置で実行される制御の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図８】エンジン回転数を引き下げる制御を実行する加速状態を説明するための線図である。
【図９】エンジン回転数を引き下げるタイミングを説明するための線図である。
【図１０】エンジン回転数の引き下げを終了するタイミングを説明するための線図である。
【図１１】この発明の制御装置で実行される制御の更に他の例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】この発明の制御装置で実行される制御のまた更に他の例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１２に示す制御をお粉売った場合のアクセル開度、加速度、エンジン回転数、慣性モーメント、バッテリパワー、イナーシャ消費パワーの変化を示す線図である。
【図１４】この発明で制御の対象とするハイブリッド車のドライブトレーンおよび制御系統の一例を示す模式図である。
【図１５】そのエンジンについての制御系統を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
この発明で対象とする車両は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関(エンジン)と発電機能のあるモータとを動力源として備えたハイブリッド車であり、特にターボチャージャなどの過給器を備えたエンジンとそのエンジンの回転数を制御するモータとを動力源とするハイブリッド車である。また、この発明で対象とするハイブリッド車は、上記のモータが発電機として機能して得られた電力によって動作して、車両の走行のための駆動力を発生する他のモータを備えることができる。図１４にそのようないわゆるツーモータタイプのハイブリッド車の駆動系統および制御系統をブロック図で示してある。
【００３１】
図１４において、エンジン１と発電機能のあるモータ２と出力部材３とが差動機能のある動力分割機構４に連結されている。エンジン１は上述したようにガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であって過給器としてターボチャージャ５を備えている。このエンジン１の過給のための構成について説明すると、ターボチャージャ５はエンジン１の排気によって回転させられるタービン６と、そのタービン６に対して同軸上に一体に設けられたコンプレッサ７とを有しており、タービン６はエンジン１の排気管路８中に配置され、またコンプレッサ７はエンジン１の吸気管路９中に配置されている。吸気管路９は、図示しないエアーフィルタから吸気ポート１０に到る吸気のための管路であり、上記のコンプレッサ７が配置されている箇所よりも上流側（吸気の流動方向での上流側）にエアフローメータ１１が配置されている。このエアフローメータ１１は、吸入空気量を検出してその検出値を電気的な信号として出力するように構成されている。なお、図１５における符号１２は吸気バルブを示す。また、吸気管路９のうちコンプレッサ７と吸気ポート１０との間、すなわちコンプレッサ７の下流側にインタークーラ１３が設けられている。このインタークーラ１３はその内部を通る吸気から放熱させて吸気の温度を下げることにより吸気の密度（比重）を大きくして吸気量を可及的に増大させるように構成されている。このインタークーラ１３の下流側に過給圧センサ１４が設けられている。すなわち、この過給圧センサ１４によってエンジン１の過給圧を検出し、その検出値を電気信号として出力するように構成されている。
【００３２】
さらに、この過給圧センサ１４よりも下流側に、スロットルバルブ１５およびインテークマニホールド圧センサ１６ならびに燃料噴射弁１７が順に設けられている。スロットルバルブ１５および燃料噴射弁１７のそれぞれは、電気的に制御されて動作する公知の構成のものであり、またインテークマニホールド圧センサ１６はインテークマニホールドにおける吸気圧を検出してその検出値を電気信号として出力するように構成されている。
【００３３】
エンジン１の排気ポート１８に連通している排気管路８のうちタービン６より下流側（排気の流動方向での下流側）に排気浄化触媒１９が設けられ、その排気浄化触媒１９の流入側に空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）２０が設けられ、排気中の空気と燃料との比率を空燃比センサ２０で検出してその検出値を電気信号として出力するように構成されている。さらに、排気管路８のうちタービン６の上流側と下流側とを、タービン６をバイパスして連通させる管路を開閉するウェストゲートバルブ２１が設けられ、このウェストゲートバルブ２１を電気的に制御してタービン６に供給する排気の量を制御するように構成されている。なお、図１５における符号２２は排気バルブを示し、符号２３は点火プラグを示す。
【００３４】
上記のエンジン１の動作状態、すなわちスロットル開度や点火時期、燃料噴射量などを電気的に制御するように構成されており、そのための電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）２４が設けられている。この電子制御装置２４は従来知られているものと同様の構成および機能を備えたものであって、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータならびにプログラムに基づいて演算を行い、その演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。この電子制御装置２４に入力されているデータ（検出信号）の例を挙げると、前記エアフローメータ１１の検出信号、過給圧センサ１４の検出信号、インテークマニホールド圧センサ１６の検出信号、空燃比センサ２０の検出信号、クランク角センサ２５の検出信号が電子制御装置２４に入力されている。これに加えて、図示しないアクセル開度センサや車速センサ、エンジン冷却水温度センサなどの各種のセンサの検出信号が電子制御装置２４に入力されている。また、電子制御装置２４による制御指令信号は、上記のスロットルバルブ１５や燃料噴射弁１７、点火プラグ２３、ウェストゲートバルブ２１などに出力されている。
【００３５】
上記の動力分割機構４に連結されているモータ２は、主として、発電機として機能することにより動力分割機構４に対して反力を与えるように構成され、したがって以下の説明ではこのモータ２を「発電機２」と記す。動力分割機構４は、入力要素と出力要素と反力要素との合計３つの回転要素によって差動作用を行う機構であって、例えば遊星歯車機構によって構成されている。そして、入力要素にエンジン１が連結され、出力要素に前記出力部材３が連結され、あるいは前記出力部材３が出力要素となっており、さらに反力要素に前記発電機２が連結されている。
【００３６】
上記の発電機２は、エンジン１から動力分割機構４を介して伝達された動力で駆動されて発電を行うことにより、エンジン１が出力した動力の一部を電力に変換する。その電力を再度、機械的な動力に変換するモータ２６が出力部材３に連結され、あるいは出力部材３と一体となって回転する部材に連結されている。なお、このモータ２６は、ハイブリッド車の減速時にエネルギ回生を行うために、発電機能のあるモータであってよい。上記の発電機２およびモータ２６には永久磁石式の交流同期電動機を採用することができ、これら発電機２およびモータ２６は、インバータおよびバッテリを含むコントローラ２７に電気的に接続されている。そして、発電機２の回転数や発電量、あるいはモータ２６の回転数やトルクなどをこのコントローラ２７によって制御するように構成されている。さらに、前記出力部材３はデファレンシャルなどの減速機２８に連結されており、この減速機２８から左右の駆動輪２９に駆動力を伝達するように構成されている。
【００３７】
上記のエンジン１および発電機２ならびにモータ２６を制御する電子制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）３０が設けられている。このＨＶ−ＥＣＵ３０は、加速要求や車速などの走行状態に応じてエンジン１および発電機２ならびにモータ２６を制御するためのものであって、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータならびにプログラムに基づいて演算を行い、その演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。このＨＶ−ＥＣＵ３０には、アクセル開度センサ３１からの検出信号および車速センサ３２からの検出信号などが入力されており、それらの入力信号に基づいて演算した結果に基づいて、前記Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ２４やコントローラ２７に制御指令信号を出力してエンジン１および発電機２ならびにモータ２６を制御するように構成されている。その制御の一例はエンジン１を燃費の良い運転点で動作させる制御であり、これを簡単に説明すると、アクセル開度と車速とに基づいて、予め用意してあるマップから要求駆動力が求められ、その要求駆動力と車速とに基づいて、エンジン１の要求出力が求められる。燃費の良いトルクおよび回転数（すなわち運転点）はエンジン毎に決まっているので、燃費の良い運転点を定めたマップを使用して、上記の要求出力を最適燃費で出力できるエンジン回転数が求められる。差動機構によって構成されている動力分割機構４における入力要素および出力要素ならびに反力要素の相互の回転数は、動力分割機構４が遊星歯車機構で構成されていれば、そのギヤ比（リングギヤの歯数とサンギヤの歯数との比）に基づいて決まるから、出力要素の回転数が車速に応じた回転数に決まっているので、エンジン１の回転数は発電機２の回転数を適宜に設定することにより、上記のマップから求められた燃費の良好な回転数に制御される。一方、要求出力に対するエンジン回転数が上記のようにして求められることにより、その回転数で出力するべきトルクは、要求出力と回転数とから算出され、こうして求められたエンジントルクを出力するようにスロットル開度やターボチャージャ５が制御される。
【００３８】
この発明に係るハイブリッド車の制御装置は上記のＨＶ−ＥＣＵ３０やＥ／Ｇ−ＥＣＵ２４を含んでおり、アクセル開度が増大するなど運転者による加速要求に基づいてエンジン回転数を増大させる場合、前述したターボチャージャ５による過給の状態に応じてエンジン回転数の増大のさせ方を変えるように構成されている。より具体的には、加速要求があった際のエンジン１の過給圧が高い場合には、過給圧が低い場合よりも、エンジン回転数を遅く上昇させる。その制御例を図１に基づいて説明する。
【００３９】
図１にフローチャートで示すルーチンは、ハイブリッド車が走行している場合に、短い時間間隔で繰り返し実行されており、先ず、エンジン１の要求出力が算出される（ステップＳ１）。その演算はハイブリッド車や無段変速機を搭載した車両で通常実行されている演算であって、前述したように、アクセル開度と車速とに基づいてマップから要求駆動力が求められ、その要求駆動力と車速とに基づいてエンジン１の要求出力が求められる。ついで、その要求出力を達成するための目標エンジン回転数ＮEtおよび目標トルクＴEtが求められる（ステップＳ２）。この発明で対象とするハイブリッド車は、エンジン回転数を適宜に設定できる機能、すなわち無段変速機による機能と同様の機能を備えており、これを利用して、エンジン１の運転点を燃費の良い運転点に設定するように構成されており、したがって目標エンジン回転数ＮEtおよび目標トルクＴEtは、目標出力と予め用意したマップに基づいて求めることができる。
【００４０】
上記の制御に続けて、もしくは上記の制御と並行して過給圧が検出される（ステップＳ３）。具体的には、前述した過給圧センサ１４による検出値が読み込まれる。そして、その検出された過給圧に基づいて、エンジン１が瞬時に出力できるトルクが求められる（ステップＳ４）。過給圧が高くなっていれば、スロットルバルブ１５を開いた際の吸入空気量が多くなり、これとは反対に過給圧が低ければ、スロットルバルブ１５を同様に開いても吸入空気量は、過給圧が高い場合に比較して少なくなる。ガソリンエンジンの場合、出力トルクは吸入空気量に応じたトルクになるので、瞬時に出力できるエンジントルクは過給圧に応じたトルクになる。そのトルクは、実機を使用して予め測定しておくことができ、あるいはシミュレーションなどによって求めておくことができるから、ステップＳ４では、そのようにして求められたエンジントルクについてのマップと検出された過給圧とに基づいて、エンジン１が瞬時に出力できるトルクを求めることができる。
【００４１】
図２には、ステップＳ４で使用するマップの一例を概略的に示してある。この図２に示す過給圧とエンジントルクとの関係は、過給圧がほぼ一定しているなどのいわゆる静的な状態での関係である。また、過給圧は図３に模式的に示すように、ターボチャージャ（ターボ）５が回転しているなどのことにより過給の程度が大きい場合には高くなり、反対にターボチャージャ（ターボ）５が停止しているなどのことにより過給の程度が小さい場合には低くなる。さらにまた、特には図示しないが、エンジンによってはスロットル開度や、排気再循環（ＥＧＲ）の割合などによって、同じ過給圧であっても過給の状態が異なる場合がある。したがって、このようなターボチャージャ５の動作状態やスロットル開度あるいはＥＧＲの割合などに応じて、瞬時に出力できるエンジントルクを補正することが好ましい。
【００４２】
さらに、エンジン１の運転状態に応じた過給圧あるいは瞬時に出力できるトルクについて具体的に説明すると、理論空燃比で運転しているガソリンエンジンの場合、ターボチャージャ５の回転数が高いことにより過給圧が高くなっている状態ではスロットルバルブ１５によって吸気量を調整してスロットル開度に応じたエンジントルクを出力している。したがってこのような運転状態においては、瞬時に出力できるエンジントルクとは、スロットルバルブ１５を開くことにより出力できるトルク、言い換えればスロットル開度に応じたトルクとなる。しかしながら、スロットルバルブ１５を開くと空気は吸気ポート１０側に流れ下るので過給圧が低下する。その低下の程度は、スロットル開度の変化量に応じたものとなる。すなわち、スロットルバルブ１５を開く直前にスロットル開度を絞っていてエンジントルクを小さくしていて、その状態からスロットルバルブ１５を大きく開いたとすると、吸気ポート１０側に急に流れ下る空気の量が多くなるために過給圧の低下の程度が大きく、そのため瞬時に出力できるエンジントルクが小さくなる。これとは、反対にスロットルバルブ１５を開く直前のスロットル開度がある程度大きく、その状態で過給が行われていた場合には、スロットルバルブ１５を開いたとしてもスロットル開度の変化の程度、および吸気ポート１０側に急に流れ下る空気の変化量が少なくなるので、過給圧の低下が小さく、その結果、瞬時に出力できるエンジントルクが大きくなる。
【００４３】
また、空燃比を理論空燃比より大きくしたいわゆるリーン燃焼を行っている場合、ターボチャージャ５の回転数が高いことにより過給圧が高くなっている状態では燃料噴射量を多くすることによりエンジントルクを増大させている。これは、ガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジンであっても同様である。この場合に瞬時に出力できるエンジントルクは、燃料噴射量に応じたトルクとなる。そのため、エンジントルクを増大させるべく燃料噴射量を増大させても吸入空気量は変化しないので、過給圧は燃料噴射量の変更の前後で変化することはない。したがって、リーン燃焼を行っている場合には、前述した図２に示す過給圧とエンジントルクとの関係に基づくエンジントルクを出力することができる。
【００４４】
さらに、ＥＧＲを行っている場合には、ＥＧＲの割合が多いほど瞬時に出力できるエンジントルクが小さくなり、これとは反対にＥＧＲの割合が少なければ、瞬時に出力できるエンジントルクは大きくなる。したがって、ＥＧＲを行っている場合には、そのＥＧＲの割合に応じて、瞬時に出力できるエンジントルクを補正することが好ましい。
【００４５】
上記のステップＳ４では、エンジン１の各動作状態に応じて瞬時に出力できるエンジントルクが算出される。このようにして算出された瞬時に出力できるエンジントルクと、上記のステップＳ３で求められた目標エンジントルクとの偏差に基づいて、エンジン回転数の上昇速度が決定される（ステップＳ５）。前述したように過給圧が低い場合には瞬時に出力できるトルクが小さくなるから、目標エンジントルクに対して瞬時に出力可能なエンジントルクが小さく、かつその偏差が大きくなる。これに対して、過給圧が高い場合には、瞬時に出力可能なエンジントルクが大きくなるので、目標エンジントルクと瞬時に出力可能なエンジントルクとの偏差が小さくなる。したがって、ステップＳ５では、上記のトルクの偏差が大きい場合すなわち過給圧が低い場合には、エンジン回転数の上昇速度を速くし、上記の偏差が小さい場合すなわち過給圧が高い場合には、エンジン回転数の上昇速度を、過給圧が低い場合に比較して遅くする。これを図表で示せば、図４のとおりである。
【００４６】
この発明で対象とする図１４に示すハイブリッド車では、発電機２によってエンジン１の回転数を変化させることができる。これら発電機２およびエンジン１が連結されている動力分割機構４を構成している遊星歯車機構についての共線図を図５に示してあり、その遊星歯車機構がシングルピニオン型の遊星歯車機構の場合、エンジン１がキャリヤＣに連結され、発電機２がサンギヤＳに連結され、リングギヤＲが出力部材３に連結される。したがって、発電機２に電力を供給してこれをモータとして機能させ、その回転数を上昇させると、キャリヤＣの回転数すなわちこれに連結されているエンジン１の回転数が増大する。
【００４７】
この発明に係る制御装置では、加速要求があった場合に、過給圧が低くて目標エンジントルクを達成しにくい場合には、エンジン１の回転数が発電機２によって急速に引き上げられる。そのため、エンジン１からの排気量が増大してターボチャージャ５による過給が促進される。その結果、エンジン１の出力が急速に増大するので、アクセルペダルが踏み込まれるなどの加速操作によって要求されているトルクを、特に遅れを生じさせることなく達成することができる。また、加速要求があった場合の過給圧が高い場合には、エンジン回転数が相対的にゆっくり上昇させられる。すなわち、この場合、過給によってエンジン１の出力が大きいから、エンジン回転数の増大やそれに伴う過給の促進の必要がない。したがって、エンジン回転数の上昇速度を過給圧が低い場合に比較して遅くすることにより、エンジントルクが過剰に増大することを防止もしくは抑制することができる。
【００４８】
上記の制御を行った場合の駆動力やエンジン回転数、エンジントルク、過給圧、エンジンパワー、バッテリパワー、イナーシャ消費パワーの変化を図６の（ａ）および（ｂ）に示してある。図６の（ａ）は過給圧が低いことによりエンジン回転数を速く上昇させる場合の例を示しており、アクセル開度が増大すると、すなわち加速要求があると、駆動力の目標値がアクセル開度に応じて増大し、実際の駆動力はその目標値に僅か遅れて追従するように増大する。なお、破線は十分な駆動力を発生させることができない場合の例であり、スロットル開度が増大することにより駆動力が増大するが、過給圧が低く十分なエンジントルクを得られないことにより駆動力が目標値に対して小さくなり、駆動力の上昇に遅れが生じる。
【００４９】
この発明に係る制御装置では、前述したように、エンジン１の回転数を発電機２によって迅速に上昇させる。そのため、加速要求があった時点の過給圧が低いことを補って過給圧が滑らかに増大し、それに合わせてエンジントルクおよびエンジンパワーが滑らかに、また遅れを特には生じることなく増大する。
【００５０】
一方、発電機２によってエンジン回転数を急速に上昇させるので、バッテリパワーを急速に出力することになるが、過給圧が急速に増大してエンジントルクが早期に増大するので、バッテリパワーの消費は直ちに低下する。したがって、目標とする駆動力を得るまでに消費するバッテリパワーは、エンジン回転数をゆっくり増大させる場合と比較して少なくなる。また、エンジン回転数を急速に上昇させるので、イナーシャとして消費されるパワーは、エンジン回転数をゆっくり増大させる場合に比較して多くなる。図６の（ａ）におけるエンジン回転数、エンジントルク、過給圧、エンジンパワー、バッテリパワー、イナーシャ消費パワーについての破線は、エンジン回転数をゆっくり上昇させた場合の変化を示す。
【００５１】
図６の（ｂ）は、過給圧が高いことによりエンジン回転数の上昇速度を遅くした場合の例を示しており、アクセル開度が増大すると、すなわち加速要求があると、駆動力の目標値がアクセル開度に応じて増大し、実際の駆動力はその目標値に僅か遅れて追従するように増大する。この発明に係る制御装置では、前述したように、エンジン１の回転数を発電機２によって上昇させるが、過給圧が高い場合には、発電機２のトルクや回転数の変化をゆっくり生じさせ、エンジン回転数の上昇速度を遅くする。図６の（ｂ）におけるエンジン回転数についての破線は、エンジン回転数を前述したように急速に上昇させた場合の変化を示す。
【００５２】
過給圧は加速要求の直前で既に高くなっているので、アクセル開度の増大にほぼ即して増大し、また同様にエンジンパワーも増大する。これに対してエンジントルクはスロットル開度や燃料噴射量の増大に合わせて迅速に増大するうえに、回転数の上昇を遅れて生じさせることによりエンジン回転数が相対的に低回転数になるため、その分、エンジントルクが大きくなる。また、エンジン回転数を上昇させる発電機２で消費するバッテリパワーは、エンジン回転数の上昇速度が遅いために少なくなり、同様にイナーシャとして消費されるパワーも少なくなる。図６の（ｂ）におけるエンジン回転数、エンジントルク、過給圧、エンジンパワー、バッテリパワー、イナーシャ消費パワーについての破線は、エンジン回転数の上昇速度を速くした場合の変化を示す。
【００５３】
このように、この発明に係る上記の制御装置によれば、加速要求があった際の過給圧が低い場合には、エンジン回転数を発電機２によって急速に上昇させるので、エンジントルクを、加速要求に応じた目標トルクに沿うように増大させ、加速の遅れを解消もしくは抑制してドライバビリティを向上させることができる。また、加速要求があった際の過給圧が高い場合には、発電機２によるエンジン回転数の上昇速度を遅くするので、エンジントルクを加速要求に応じた目標トルクに合わせて増大させることができる。そのため、加速性能を損なうことなく、バッテリパワーの消費を抑制して燃費を向上させることができ、ドライバビリティの向上と燃費の向上とを両立させることができる。
【００５４】
上述した図１ないし図６に示す制御例は、バッテリの充電容量（ＳＯＣ:State Of Charge)が十分であってエンジン回転数を十分に上昇させることのできる場合の例である。しかしながら、ハイブリッド車の状況によってバッテリの充電容量が低下しており、かつ大きい加速要求があった場合には、バッテリが出力できるパワーの上限付近のパワーを使用して発電機２をモータとして機能させ、エンジン回転数を上昇させる場合がある。このような場合、エンジン回転数を低下させることにより、エンジン１が出力するトルクを増大させるように制御する。その制御の一例を図７にフローチャートで示してあり、ここに示すルーチンは、ハイブリッド車が走行している場合に所定の短い時間間隔で繰り返し実行される。この図７に示す制御例においても、前述した図１に示す制御例と同様に、先ず、エンジン１の要求出力が算出される（ステップＳ１１）。その演算は、図１に示す制御例で説明したとおりである。このステップＳ１１に続けて、もしくはステップＳ１１の制御と並行して過給圧が検出される（ステップＳ１２）。この過給圧の検出は、前述した図１に示す制御例におけるステップＳ３での過給圧の検出と同様にして行うことができる。
【００５５】
ついで、加速要求が大きいか否か、すなわち急加速要求があったか否かが判断される（ステップＳ１３）。この判断は、例えばアクセル開度の変化量もしくは変化率が予め定めたしきい値以上か否かによって判断することができる。そして、このステップＳ１３の判断は、エンジン回転数を発電機２によって上昇させてエンジントルクを増大させるとしても、発電機２をモータとして機能させる電力に制限があって、エンジントルクを目標値にまで増大させることが困難であるか、あるいは限度に近い電力をバッテリから出力する必要があるか否かを判定するためのものである。したがって、急加速の判断のためのしきい値は、バッテリから出力できる電力量に基づいて決めることができ、そのしきい値は一定値であってもよく、あるいはバッテリのＳＯＣに応じて変化する変数であってもよい。
【００５６】
加速要求が特には大きくないことによりステップＳ１３で否定的に判断された場合には、エンジン回転数の上昇速度が決定され（ステップＳ１４）、図７のルーチンが一旦終了される。このステップＳ１４の制御は、前述した図１の制御例におけるステップＳ５と同様の制御であり、したがって図７には記載していないが、目標エンジントルクの算出や、瞬時に出力可能なエンジントルクの算出、これら目標エンジントルクと瞬時に出力可能なエンジントルクとの偏差の算出などを行って、図１に示す制御例によるのと同様にしてエンジン回転数上昇速度を決定することができる。すなわち、加速要求があった際の過給圧が低いほど、エンジン回転数の上昇速度が速くされる。
【００５７】
他方、ステップＳ１３で肯定的に判断された場合、すなわち加速要求が大きい場合あるいは急加速要求があった場合、エンジン回転数上昇のパターンが決定される（ステップＳ１５）。ここでエンジン回転数上昇のパターンとは、エンジン回転数を上昇させた後に低下させるエンジン回転数の変化の形態であって、そのエンジン回転数の低下のタイミングならびに低下量もしくは低下速度によって決まる、エンジン回転数の変化の形態である。加速要求によってエンジン出力を増大させる場合、回転数を低下させれば、増大させたエンジン出力によるトルクが回転数の低下に応じて増大する。また、一旦上昇させたエンジン回転数を低下させれば、エンジン１の慣性力がトルクとして出力される。すなわちエンジン１から出力されるトルクが増大するので、そのエンジントルクを、加速要求に応じた駆動トルクを達成するためのトルクとして使用するために、エンジン回転数を低下させる。
【００５８】
具体的に説明すると、エンジン回転数を引き下げることにより生じるエンジントルクの増大量や増大のタイミングは、車速や要求エンジン出力、実エンジン出力、過給圧などによって異なるから、エンジン回転数を引き下げるタイミングや引き下げ速度は、これら車速や要求エンジン出力、実エンジン出力、過給圧などに応じて予め定めてマップなどの形で用意しておく。そのマップは、例えば実際のハイブリッド車を使用して、加速操作を行った場合の加速力および加速のタイミングが設計上定めた加速力や加速タイミングとなるエンジン回転数の引き下げタイミングおよび引き下げ速度を求め、これを車速や要求エンジン出力、実エンジン出力、過給圧などに対応させた値としてマップ化することにより得られる。図８にそのマップの一例を模式的に示してあり、加速要求があった際の過給の状態が低く、かつ運転者による加速の要求が大きい場合に、エンジン回転数の上昇後の引き下げが実施される。
【００５９】
また、エンジン回転数の引き下げの開始タイミングは、車両の加速度に応じたタイミングに設定される。車両の目標加速度はアクセル開度などの加速要求の程度および車速から求められる要求駆動力と車体重量などに基づいて決まるから、加速要求が大きいほど大きく、また車速が速いほど小さくなる。また、加速度の増大のタイミングは、運転者による加速要求の程度が大きいほど速くなる。加速要求があった場合の目標加速度の変化を図９に模式的に示してある。エンジン回転数を引き下げた場合、エンジン１の慣性トルクが出力され、またエンジンパワーが同じであれば、回転数の低下によってエンジントルクが増大する。このようにして増大するエンジントルクはハイブリッド車の加速度として現れるから、エンジン回転数の引き下げを開始するタイミングは運転者の加速要求に基づく目標加速度が最大になる時点もしくはそれに近い時点（図９のｔ0 時点）とする。より具体的には、急加速の要求に基づいて求まる目標加速度が、その急加速の要求に基づく目標加速度の最大値との差が予め定めた所定値以下になった際にエンジン回転数を低下させる。その所定値は、実車を使用した実験やシミュレーションなどによって設計上、予め定めることができる。
【００６０】
一方、エンジン回転数の引き下の終了のタイミングは、吸入空気量や燃料噴射量に基づいて、あるいはトルクセンサなどにより求められる実エンジントルクによって判断される。具体的には、実エンジントルクが、アクセル開度などの加速操作量に基づいて定まる最大トルクに一致し、もしくは近づいた時点、言い換えれば、実エンジントルクと目標エンジントルクの最大値との差が予め定めた値以下になった時点とする。その値は、実車を使用した実験やシミュレーションなどによって設計上、予め定めることができる。エンジン回転数をそれ以上に低下させてもエンジントルクがそれ以上に増大することがなく、またエンジンパワーが不必要に増大してしまうためである。
【００６１】
さらに、エンジン回転数を引き下げる速度について説明すると、加速要求に基づいて定まる目標出力とその時点の実際のエンジン出力との偏差が大きいほど、エンジン回転数の引き下げ速度を速くする。このようにすることにより、慣性力により大きいトルクあるいはパワーを出力できるからである。図１０にはエンジン回転数の引き下げの状態を模式的に示してある。
【００６２】
ステップＳ１５では上述したようにエンジン回転数の上昇後の引き下げ、およびそのタイミングを含むエンジン回転数の上昇パターンが決定される。その後、エンジン回転数の上昇速度が決定される（ステップＳ１６）。これは、前述したステップＳ１４あるいは図１に示す制御例におけるステップＳ５での上昇速度の決定と同様にして行われる。
【００６３】
図７に示す制御例では、加速要求に伴ってエンジントルクを増大させるためにエンジン回転数を上昇させる際に、バッテリのＳＯＣが低下しているなどの事情で発電機２をモータとして十分に動作させることができない場合、エンジン１の慣性力をエンジントルクとして出力させることができる。したがって、前述した図１に示す制御を行った場合と同様に、加速性能を損なうことなく、バッテリパワーの消費を抑制して燃費を向上させることができることに加えて、バッテリ電力が低下している場合であっても加速要求に即した加速を行うことができる。
【００６４】
この発明は、エンジン１と共に回転する可変慣性モーメント型フライホイールを備えているハイブリッド車を対象とする制御装置に適用することができる。可変慣性モーメント型フライホイールは、慣性質量体の質量やその回転半径を変更して慣性モーメントを変更できるフライホイールであり、前述した特許文献２にその一例が記載されている。この種の可変慣性モーメント型のフライホイール３３が例えば図１４に鎖線で示すようにエンジン１に連結して設けられているハイブリッド車では、エンジン回転数を増大させる場合、そのフライホイール３３の慣性モーメントに応じてエンジン回転数の変化速度や消費エネルギが異なる。そこで、この発明に係る制御装置は、フライホイール３３を備えているハイブリッド車を対象とする場合には、以下に説明する制御を実行するように構成される。
【００６５】
図１１はその制御例を説明するためのフローチャートであり、先ず、エンジン１の要求出力が算出され（ステップＳ２１）、また過給圧が検出される（ステップＳ２２）。そのステップＳ２１における要求出力の算出は、前述した図１の制御例でのステップＳ１あるいは図７の制御例でのステップＳ１１での演算と同様の演算で行うことができる。また、ステップＳ２２の制御は図１の制御例でのステップＳ３あるいは図７の制御例でのステップＳ１２での検出と同様にして行うことができる。
【００６６】
さらに、その時点の過給圧が低いか否かが判断される（ステップＳ２３）。これは、前述した過給圧センサ１４の検出値と予め定めたしきい値とを比較することにより行うことができる。そのしきい値は、フライホイール３３の慣性モーメントを変更しなければエンジン回転数の変更に影響が生じる程度に過給圧が低いか否かを判断するためのものであり、実験やシミュレーションなどによって予め定めておくことができる。また、その値は一定値であってもよく、加速要求の程度や車速などの車両の状態に応じて変化する値であってもよい。
【００６７】
過給圧がしきい値より低いことによりステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、エンジン回転数の上昇速度が速い速度に設定される（ステップＳ２４）。これとは反対に過給圧がしきい値以上であることによりステップＳ２３で否定的に判断された場合には、エンジン回転数の上昇速度が遅い速度に設定される（ステップＳ２５）。このようなエンジン回転数の上昇速度は、前述した図１に示す制御例で説明したようにして設定される。そして、過給圧が低い場合には、エンジン回転数の上昇速度が速い速度に設定されるとともに、フライホイール３３の慣性モーメントが低下させられる（ステップＳ２６）。すなわち、エンジン１と共に回転する質量体の数が減らされたり、あるいは回転半径が短くされる。これに対して、過給圧が高い場合には、エンジン回転数の上昇速度が遅い速度に設定されるとともに、フライホイール３３の慣性モーメントが通常の値に設定される（ステップＳ２７）。すなわち、エンジン１と共に回転する質量体の数や回転半径が通常使用されている数や長さに設定される。
【００６８】
ここでフライホイール３３の慣性モーメントについて説明すると、エンジン回転数が低回転数の場合には、フライホイール３３の慣性モーメントは、通常状態としての大きい値に設定され、また反対にエンジン回転数が高回転数の場合には、フライホイール３３の慣性モーメントは、通常状態としての小さい値に設定される。上述したステップＳ２６やステップＳ２７では、このようなエンジン回転数に基づいて設定される通常状態の慣性モーメントをベース値として、これを補正する補正値が求められる。具体的には、ステップＳ２６ではエンジン回転数の上昇速度が速いことにより、慣性モーメントを減じる量が多くなる補正量、すなわち負の大きい補正量が設定される。これに対して、ステップＳ２７ではエンジン回転数の上昇速度が遅いことにより、慣性モーメントを減じる量が小さくなる補正量、すなわち負の小さい補正量が設定される。
【００６９】
したがって、図１１に示す制御を実行するように構成されたこの発明に係る制御装置によれば、加速要求によってエンジン回転数を上昇させる場合、過給圧が低いことにより、前述した発電機２によってエンジン回転数を引き上げる場合、フライホイール３３による抵抗が小さくなるので、エンジン回転数を迅速に上昇させて所期のエンジントルクを出力させることができ、またその場合に消費する電力を少なくすることができる。
【００７０】
フライホイールは、慣性質量体が回転することにより慣性エネルギを蓄えることができるので、その回転数や慣性モーメント（すなわち慣性エネルギ）を変化させれば、フライホイールと共に回転する部材のトルクを変化させることができる。これは、前述した図７に示す制御例でエンジン回転数を低下させることと同様である。すなわち、上記の可変慣性質量フライホイール３３の慣性エネルギを、エンジン回転数を上昇させている過程で、加速の終期近くで低下させれば、その慣性エネルギの低下に応じた慣性トルクが出力され、見かけ上、エンジントルクが増大する。エンジン１と共に回転する前記フライホイール３３を、前述した図７を参照して説明したエンジン回転数の低下制御と同様に制御すれば、バッテリからの放電が制限されているなどのことにより、大きい加速要求に対して発電機２を十分に動作させることができない場合であっても、加速要求に即した加速を行うことができる。図１２は、その制御例を説明するためのフローチャートであって、前述した図７に示す制御例と同様に、エンジン１の要求出力が算出され（ステップＳ３１）、またその時点の過給圧が検出される（ステップＳ３２）。
【００７１】
ついで、過給圧が低いか否かが判断される（ステップＳ３３）。これは、前述した図１１に示す制御例におけるステップＳ２３と同様の判断ステップである。過給圧が低いことによりステップＳ３３で肯定的に判断された場合には、エンジン回転数の上昇速度が速い速度に設定され（ステップＳ３４）、これに対して過給圧が高いことによりステップＳ３３で否定的に判断された場合には、エンジン回転数の上昇速度が遅い速度に設定される（ステップＳ３５）。このステップＳ３４の制御は前述した図１１に示す制御におけるステップＳ２４の制御と同様の制御であり、またステップＳ３５は図１１に示す制御におけるステップＳ２５の制御と同様の制御である。
【００７２】
過給圧が低いことによりエンジン回転数の上昇速度が速い速度に設定された場合には、加速要求が大きいか否か、すなわち急加速か否かが判断される（ステップＳ３６）。このステップＳ３６は前述した図７の制御例におけるステップＳ１３と同様の判断ステップであり、その判断のためのしきい値は、フライホイール３３の慣性エネルギを必要とするほどの加速力が要求されているか否かを判断するように予め決められる。
【００７３】
このステップＳ３６で肯定的に判断された場合には、フライホイール３３の慣性モーメントがエンジン回転数の上昇初期に通常の値（急加速でない場合あるいは過給圧が高い場合に設定される値）もしくはそれより大きい値に設定され、加速度が目標値の最大値に近づいた時点に慣性モーメントが低下させられる（ステップＳ３７）。その慣性モーメントの低下のタイミングは、前述した図７に示す制御でエンジン回転数を低下させるタイミングと同様であってよい。すなわち、急加速の要求に基づいて求まる目標加速度が、その急加速の要求に基づく目標加速度の最大値との差が予め定めた所定値以下になった際に慣性モーメントを低下させる。その所定値は、実車を使用した実験やシミュレーションなどによって設計上、予め定めることができる。
【００７４】
また、慣性モーメントを低下させることによりフライホイール３３から出力される慣性トルクは、慣性モーメントの低下量が大きいほど大きくなる。したがって、慣性モーメントを低下させるための補正量は、エンジン１の要求出力と実出力との差が大きいほど大きくする。その実際の値は、実機を使用した実験やシミュレーションによって決めることができる。
【００７５】
したがって、ステップＳ３７の制御を行うことにより、フライホイール３３が有している慣性エネルギをエンジントルクを増大させることに使用することができる。その結果、バッテリ電力が低下している場合であっても加速要求に即した加速を行うことができる。図１３は、過給圧が低い状態で加速要求があって上記のステップＳ３７の制御を行った場合のアクセル開度、加速度、エンジン回転数、慣性モーメント、バッテリパワー、イナーシャ消費パワーの変化を模式的に示す図である。アクセル開度が増大することにより（すなわち加速要求があることにより）、加速度の目標値が設定され、また前述した発電機２がバッテリからの電力でモータとして駆動させられ、エンジン回転数が増大する。その場合、フライホイール３３の慣性モーメントは従前の大きい値に維持され、したがってイナーシャ消費パワーが大きくなる。このようにしてエンジン回転数を上昇させている過程で慣性モーメントが低下させられる。その結果、フライホイール３３に蓄えられている慣性エネルギが放出され、それに応じて加速度が増大し、目標加速度との乖離が少なくなる。すなわち、運転者の意図する加速力を得ることができる。また、その場合、イナーシャ消費パワーが低下する。図１３には、エンジン回転数の増大に合わせて慣性モーメントを次第に低下させた場合の加速度およびイナーシャ消費パワーの変化を破線で示してある。この場合、慣性モーメントを次第に低下させるとしても、エンジン１が出力する動力の一部がフライホイールの慣性エネルギとして消費されてしまうために、加速度が目標値を大きく下回ってしまい、運転者が意図する加速を行うことができなくなる可能性があり、あるいは加速感が不足する可能性がある。
【００７６】
なお、加速要求が特には大きくないことによりステップＳ３６で否定的に判断された場合には、フライホイール３３の慣性モーメントが低下させられる（ステップＳ３８）。これは、前述した図１１に示す制御例におけるステップＳ２６と同様の制御である。また、過給圧が高いことによりステップＳ３３で否定的に判断された場合には、フライホイール３３の慣性モーメントが通常の値に設定される（ステップＳ３９）。すなわち、エンジン１と共に回転する質量体の数や回転半径が通常使用されている数や長さに設定される。これは、前述した図１１に示す制御例におけるステップＳ２７と同様の制御である。
【００７７】
ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したＨＶ−ＥＣＵ３０や、前述したステップＳ３あるいはステップＳ１２、ステップＳ２２、ステップＳ３２を実行する機能的手段が、この発明における「検出手段」に相当する。また、上述したＨＶ−ＥＣＵ３０や、前述したステップＳ５あるいはステップＳ１４、ステップＳ１６を実行する機能的手段が、この発明における「回転数制御手段」に相当する。さらに、上述したＨＶ−ＥＣＵ３０や、前述したステップＳ２６あるいはステップＳ２７、ステップＳ３７、ステップＳ３８、ステップＳ３９を実行する機能的手段が、この発明における「慣性モーメント制御手段」に相当する。
【符号の説明】
【００７８】
１…エンジン、  ２…発電機（モータ）、  ３…出力部材、  ４…動力分割機構、  ５…ターボチャージャ、  １４…過給圧センサ、  １５…スロットルバルブ、  ２４…電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）、  ２７…コントローラ、  ３０…電子制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）、  ３１…アクセル開度センサ、  ３２…車速センサ、  ３３…可変慣性モーメント型フライホイール。
【図１】
2013252803.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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