特許 6291780 ハイブリッド車両及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6291780

(24)【登録日】2018年2月23日

(45)【発行日】2018年3月14日

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/04 20060101AFI20180305BHJP

   B60W 20/00 20160101ALI20180305BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20180305BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20180305BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20180305BHJP

   B60L 11/14 20060101ALI20180305BHJP

【ＦＩ】

   F02D41/04 330P

   B60W20/00

   B60W10/06 900

   B60K6/48ZHV

   B60W10/08 900

   F02D41/04 330Z

   B60L11/14

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-216228(P2013-216228)

(22)【出願日】2013年10月17日

(65)【公開番号】特開2015-78647(P2015-78647A)

(43)【公開日】2015年4月23日

【審査請求日】2016年9月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100066865

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 信一

(74)【代理人】

【識別番号】100066854

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 賢照

(74)【代理人】

【識別番号】100117938

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 謙二

(74)【代理人】

【識別番号】100138287

【弁理士】

【氏名又は名称】平井 功

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 治雄

(72)【発明者】

【氏名】小泉 芳久

(72)【発明者】

【氏名】瀬戸 洋紀

【審査官】 山村 秀政

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１５９６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７２３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５１０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８５３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９４２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７９９５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４１／０４

Ｂ６０Ｋ ６／４８

Ｂ６０Ｌ １１／１４

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｗ ２０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関を電動発電機で駆動させる機能を有し、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記内燃機関のクランク軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記電動発電機のモータ出力トルクを検出するモータ出力トルク検出手段とを備えたハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両において、
前記走行状態検出手段により、前記電動発電機で前記内燃機関を駆動中であると検出されたときに、前記内燃機関のクランク軸の回転速度が予め設定した検出用の回転速度を維持する状態になってから、前記内燃機関の燃料噴射の制御値を０から最小制御単位ごとに上昇させ、前記内燃機関の燃料噴射の制御値を最小制御単位ごとに上昇させた際に、前記回転速度検出手段により検出される前記クランク軸の回転速度の増加が生じているかを測定し、この測定で前記クランク軸の回転速度の増加が生じたときの燃料噴射量を第１最小噴射量制御値として検出する第１噴射制御値検出手段と、
前記電動発電機で前記内燃機関を駆動中に、前記クランク軸の回転速度が前記検出用の回転速度と同じ回転速度を維持する状態になってから、前記モータ出力トルク検出手段により検出されたモータ出力トルクの変動に基づいて、前記内燃機関の燃料噴射制御で最小単位量の燃料を噴射するための第２最小噴射量制御値を検出する第２噴射制御値検出手段と、
前記第１最小噴射制御値検出手段により検出された第１最小噴射量制御値を最小噴射量制御値として設定または更新する噴射制御値更新手段と、
前記第２噴射制御値検出手段で検出された第２最小噴射量制御値を用いて、前記第１最小噴射量制御値を補正する噴射制御値補正手段を有するハイブリッド制御装置を備えて構成されることを特徴とするハイブリッド車両。

【請求項2】

内燃機関を電動発電機で駆動させる機能を有するハイブリッド車両の制御方法において、
前記電動発電機で前記内燃機関を駆動中のときに、前記内燃機関のクランク軸の回転速度が予め設定した検出用の回転速度を維持する状態になってから、前記内燃機関の燃料噴射の制御値を０から最小制御単位ごとに上昇させ、前記内燃機関の燃料噴射の制御値を最小制御単位ごとに上昇させた際に、前記クランク軸の回転速度の増加が生じているかを測定し、この測定で前記クランク軸の回転速度の増加が生じたときの燃料噴射量を第１最小噴射量制御値として検出するとともに、
前記電動発電機で前記内燃機関を駆動中のときに、前記クランク軸の回転速度が前記検出用の回転速度と同じ回転速度を維持する状態になってから、前記電動発電機のモータ出力トルクの変動に基づいて、前記内燃機関の燃料噴射制御で最小単位量の燃料を噴射するための第２最小噴射量制御値を検出し、
前記検出された第１最小噴射量制御値を最小噴射量制御値として設定又は更新するとともに、前記検出された第２最小噴射量制御値を用いて、前記第１最小噴射量制御値を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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関を電動発電機で駆動できるハイブリッド車両及びその制御方法に関し、より詳細には、内燃機関の燃料噴射制御でパイロット噴射やアフター噴射等の微小量で燃料を噴射する際の最小噴射量制御値を、内燃機関の機差及び経年変化に応じて設定及び更新することができるハイブリッド車両及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関（エンジン）と電動発電機（走行用モータ）の両方を搭載し、この両方を走行用の動力源とするハイブリッド車両の走行形態には、内燃機関のみを駆動源として走行する形態（以下、エンジン単独走行と称す）、電動発電機のみを駆動源として走行する形態（以下、モータ単独走行と称す）、内燃機関と電動発電機の両方を駆動源として走行する形態（以下、モータアシスト走行と称す）等がある。

【0003】

この内燃機関の運転においては、気筒内での良好な燃焼を得るために、メイン噴射の前にパイロット噴射を行なったり、メイン噴射の後にアフター噴射やポスト噴射を行なったりしている。このパイロット噴射やアフター噴射等では、燃料を微小量噴射する制御をおこなっている。

【0004】

しかし、燃料噴射ノズルに機体毎のバラツキである機差があるため、同じ微小量を噴射するための制御値を燃料噴射ノズル側に出力しても、必ずしも同じ噴射量で噴射できるとは限らず、場合によっては、同じ制御値を出力しても、燃料噴射ノズルによっては、微小量の燃料を噴射する場合と噴射しない場合が生じる。

【0005】

そのため、全燃料噴射ノズルで確実に微小量の燃料を噴射ができるように、この微小量の燃料噴射のための最小噴射量制御値（噴射量制御値の最小値）の設定を、比較的大きな制御値に設定している。その結果、本来、目的とする微小噴射量よりも多くの余分な燃料を噴射する燃料噴射ノズルが存在してしまうため、全部の気筒内の燃焼を良好な状態にすることが困難となり、内燃機関の燃費が全体として悪化するという問題と、内燃機関から排出される排気ガス中のＮＯｘ、ＰＭ等が悪化するという問題がある。

【0006】

この問題に関連して、内燃機関及びモータジェネレータ（電動発電機）を具備するハイブリッド車両において、モータジェネレータによって内燃機関をモータリングしている際に微小燃料を噴射する微小燃料噴射手段と、微小燃料が噴射された際のモータリング電力の変化に基づいて、要求燃料噴射量に対する実燃料噴射量を推定して学習する燃料噴射量学習手段を備えた内燃機関の制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【0007】

しかし、このハイブリッド車両の内燃機関の制御装置では、実燃料噴射量の推定学習を、モータリングにおけるモータジェネレータを駆動する電力の変化に基づいて行っているため、少量の噴射量変化に対するモータリング電力の感度を向上させるために、内燃機関の回転数を低く設定して内燃機関のフリクションを低下させて、相対的に検出精度を向上させているが、内燃機関が安定してモータリングされ、モータリング電力が安定しないと、測定誤差が大きくなるので、学習に要する時間が長くなってしまうという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１０-１５９６４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関を電動発電機で駆動できるハイブリッド車両において、内燃機関の燃料噴射制御でパイロット噴射やアフター噴射等の微小量で燃料を噴射する際の最小噴射量制御値を、内燃機関の機差及び経年変化に応じて設定及び更新することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の目的を達成するための本発明のハイブリッド車両は、内燃機関を電動発電機で駆動させる機能を有し、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記内燃機関のクランク軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記電動発電機のモータ出力トルクを検出するモータ出力トルク検出手段とを備えたハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両において、前記走行状態検出手段により、前記電動発電機で前記内燃機関を駆動中であると検出されたときに、前記内燃機関のクランク軸の回転速度が予め設定した検出用の回転速度を維持する状態になってから、前記内燃機関の燃料噴射の制御値を０から最小制御単位ごとに上昇させ、前記内燃機関の燃料噴射の制御値を最小制御単位ごとに上昇させた際に、前記回転速度検出手段により検出される前記クランク軸の回転速度の増加が生じているかを測定し、この測定で前記クランク軸の回転速度の増加が生じたときの燃料噴射量を第１最小噴射量制御値として検出する第１噴射制御値検出手段と、前記電動発電機で前記内燃機関を駆動中に、前記クランク軸の回転速度が前記検出用の回転速度と同じ回転速度を維持する状態になってから、前記モータ出力トルク検出手段により検出されたモータ出力トルクの変動に基づいて、前記内燃機関の燃料噴射制御で最小単位量の燃料を噴射するための第２最小噴射量制御値を検出する第２噴射制御値検出手段と、前記第１最小噴射制御値検出手段により検出された第１最小噴射量制御値を最小噴射量制御値として設定または更新する噴射制御値更新手段と、前記第２噴射制御値検出手段で検出された第２最小噴射量制御値を用いて、前記第１最小噴射量制御値を補正する噴射制御値補正手段を有するハイブリッド制御装置を備えて構成される。

【0011】

この内燃機関を電動発電機で駆動させるモータリング機能を備えるためには、内燃機関と電動発電機を直結可能に構成されると共に、この内燃機関と電動発電機の駆動源側と車両の車輪側とはクラッチを介して接続し、このクラッチを断絶状態にすることで、駆動源側と車輪側との間でトルクが伝達しないように構成される。

【0012】

そして、車両停車時で、変速機をニュートラルにして、駆動源側と車輪側との間でトルクが伝達しないようにクラッチを断絶状態にしたモータリング中において、内燃機関における全気筒の燃料噴射を止めて、走行用バッテリの電力により電動発電機で発生するモータ出力トルクで内燃機関のクランク軸を回転する。このときに、燃料噴射の制御値を制御単位ごとに上昇し、クランク軸の回転速度に変動が生じるか否かを測定し、回転速度に変動が生じた時点での燃料噴射の制御値を第１最小噴射量制御値とすることで、第１最小噴射量制御値を検出する。

【0013】

この構成によれば、車両の停車時で、電動発電機で内燃機関を駆動しているときに、内燃機関のクランク軸の回転速度の変動に基づいて、微小量の燃料が噴射されたか否かを精度よく検出できるので、内燃機関の機体ごとの機差によって異なる最小噴射量制御値を非常に精度よく設定及び更新することができる。

【0014】

従って、燃料噴射の噴射量を微小量単位で精度よく噴射制御することができ、内燃機関において精密な燃料噴射制御を実施できるので、気筒内の燃焼を最適な燃焼状態にして、内燃機関から排出される排気ガス中のＮＯｘ、ＰＭを低減できると共に、燃焼効率を向上でき、燃費の改善を図ることができる。

【0018】

そして、上記の目的を達成するためのハイブリッド車両の制御方法は、内燃機関を電動発電機で駆動させる機能を有するハイブリッド車両の制御方法において、前記電動発電機で前記内燃機関を駆動中のときに、前記内燃機関のクランク軸の回転速度が予め設定した検出用の回転速度を維持する状態になってから、前記内燃機関の燃料噴射の制御値を０から最小制御単位ごとに上昇させ、前記内燃機関の燃料噴射の制御値を最小制御単位ごとに上昇させた際に、前記クランク軸の回転速度の増加が生じているかを測定し、この測定で前記クランク軸の回転速度の増加が生じたときの燃料噴射量を第１最小噴射量制御値として検出するとともに、前記電動発電機で前記内燃機関を駆動中のときに、前記クランク軸の回転速度が前記検出用の回転速度と同じ回転速度を維持する状態になってから、前記電動発電機のモータ出力トルクの変動に基づいて、前記内燃機関の燃料噴射制御で最小単位量の燃料を噴射するための第２最小噴射量制御値を検出し、前記検出された第１最小噴射量制御値を最小噴射量制御値として設定又は更新するとともに、前記検出された第２最小噴射量制御値を用いて、前記第１最小噴射量制御値を補正することを特徴とする方法である。

【0022】

これらの方法によれば、上記のハイブリッド車両と同様の効果を奏することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明のハイブリッド車両及びその制御方法によれば、ハイブリッド車両の停車時で、電動発電機で内燃機関を駆動しているときに、内燃機関のクランク軸の回転速度の変動に基づいて、微小量の燃料が噴射されたか否かを精度よく検出できるので、内燃機関の機体ごとの機差によって異なる最小噴射量制御値を非常に精度よく設定及び更新することができる。

【0024】

従って、燃料噴射の噴射量を微小量単位で精度よく噴射制御することができ、内燃機関において精密な燃料噴射制御を実施できるので、余分な燃料を噴射することなく、気筒内の燃焼を最適な燃焼状態にして、内燃機関から排出される排気ガス中のＮＯｘ、ＰＭを低減できると共に、燃焼効率を向上でき、燃費の改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施の形態のハイブリッド車両の構成を示す図で、内燃機関のエンジン出力トルクで走行しているエンジン単独走行の状態を示す図である。

【図2】図１のハイブリッド車両の構成を示す図で、電動発電機のモータ出力トルクで内燃機関を駆動しているモータリングの状態を示す図である。

【図3】最小燃料噴射制御値学習システムの構成を示す図である。

【図4】最小燃料噴射制御値学習の方法を示す図である。

【図5】最小噴射量制御値を設定及び更新する方法を説明するための模式的な図である。

【図6】燃料噴射量制御値と燃料噴射量の関係を示す制御曲線の選択方法を説明するための模式的な図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明に係る実施の形態のハイブリッド車両及びその制御方法について説明する。図１及び図２に示すように、この実施の形態のハイブリッド車両（ＨＥＶ：以下車両とする）１は、内燃機関（エンジン）１０と電動発電機（走行用電動機兼発電機）２０の両方を走行用の動力源とするハイブリッド車両である。

【0027】

図１に示すように、この内燃機関１０の運転で発生するエンジン出力トルクＴｅは、内燃機関１０と電動発電機２０の間を接続及び断絶する連結用クラッチ１３、電動発電機２０、駆動用クラッチ１４、トルクコンバータ１５を介してトランスミッション（変速機）３０に伝達され、さらに、プロペラシャフト３１を介してデファレンシャルギア（差動装置）３２に伝達され、車軸３３を介して車輪３４に伝達され、車両１が走行する。

【0028】

一方、電動発電機２０のモータ出力トルクＴｍに関しては、走行用バッテリ２２に充電（蓄電）された電力がインバータ２１を介して電動発電機２０に供給され、モータ出力トルクＴｍを発生する。このモータ出力トルクＴｍは、接続状態の駆動用クラッチ１４とトルクコンバータ１５を介してトランスミッション３０に伝達され、更に、プロペラシャフト３１を介して車輪３４に伝達され、車両１が走行する。

【0029】

つまり、内燃機関１０のみで車輪３４を回転駆動するエンジン単独走行では、図１に示すように連結用クラッチ１３と駆動用クラッチ１４を接続状態にして、内燃機関１０を運転し、電動発電機２０を空回りとする。また、内燃機関１０に電動発電機２０加えて車輪３４を回転駆動するモータアシスト走行では、同じく図１に示すように連結用クラッチ１３と駆動用クラッチ１４を接続状態にして、内燃機関１０と電動発電機２０を運転して、エンジン出力トルクＴｅとモータ出力トルクＴｍの両方を発生する。

【0030】

更に、電動発電機２０のみで車輪３４を回転駆動するモータ単独走行では、内燃機関１０を停止又はアイドル運転したり、内燃機関１０と電動発電機２０に設けた連結用クラッチ１３を断絶状態にしたりすると共に駆動用クラッチ１４を接続状態にし、電動発電機２０を運転してモータ出力トルクＴｍを発生させる。

【0031】

また、内燃機関１０で電動発電機２０を駆動して発電しつつ車輪３４を回転駆動するモータ発電走行では、図１に示すように連結用クラッチ１３と駆動用クラッチ１４を接続状態にして、内燃機関１０を運転してエンジン出力トルクＴｅを発生すると共に、電動発電機２０を発電モードで運転して発電し、インバータ２１経由で走行用バッテリ２２を充電する。

【0032】

また、車両１の停車中に、内燃機関１０で電動発電機２０を駆動して発電するモータ発電では、図示しないが、連結用クラッチ１３を接続状態にすると共に駆動用クラッチ１４を断絶状態にして、内燃機関１０を運転してエンジン出力トルクＴｅを発生すると共に、電動発電機２０を発電モードで運転して発電し、インバータ２１経由で走行用バッテリ２２を充電する。

【0033】

また、車両１の制動時に、車両１の制動トルクＴｓを回生トルクとして電動発電機２０を駆動して発電するモータ発電では、駆動用クラッチ１４を接続状態にして、電動発電機２０を発電モードで運転して発電し、インバータ２１経由で走行用バッテリ２２を充電する。このとき、制動トルクＴｓの大小に応じて、連結用クラッチ１３を接続状態にして内燃機関１０のエンジンブレーキ力を加えたり、連結用クラッチ１３を断絶状態にしたりする。

【0034】

そして、本発明においては、車両１の出荷時に、内燃機関１０の燃料噴射制御において、微小噴射を精度よく行えるように、確実に最小量の燃料を噴射できる制御量である最小噴射量制御値Ｆｍｉｎを設定し、予め設定した期間を経過した後に、最小噴射量制御値Ｆｍｉｎを更新する。

【0035】

このときに、図２に示すように、車両１の停車中に、連結用クラッチ１３を接続状態にすると共に駆動用クラッチ１４を断絶状態にして、電動発電機２０のモータ出力トルクＴｍで内燃機関１０を駆動する内燃機関１０のモータリングを行う。

【0036】

なお、図１において、連結用クラッチ１３と駆動用クラッチ１４の接続及び断絶の切り替えの組み合わせにより、内燃機関１０のエンジン発生トルク（エンジンブレーキトルク等も含む）Ｔｅ、電動発電機２０のモータ出力トルク（モータ制動トルクも含む）Ｔｍの一方、又は両方の駆動側からの車輪３４への伝達と遮断を行い、また、駆動用クラッチ１４の接続及び断絶の切り替えにより、車輪３４側からの回生トルクの電動発電機２０への伝達と遮断を行うが、内燃機関１０と電動発電機２０の間のトルクの伝達と遮断を適宜切り替えることができれば、連結用クラッチ１３を設けなくてもよく、また、内燃機関１０と電動発電機２０の駆動側と車軸側の間のトルクの伝達と遮断を適宜切り替えることができれば、駆動用クラッチ１４を設けなくてもよい。

【0037】

また、この内燃機関１０では、内燃機関１０内の燃焼により生じた排気ガスＧにはＮＯｘ（窒素酸化物）、ＰＭ（Particulate Matter：微粒子状物質）等が含有されるため、ＮＯｘ低減触媒装置１２ａやＰＭ捕集フィルタ装置１２ｂや差圧センサ４１等を備えた排気ガス浄化装置１２や排気ガス温度センサ４２を排気通路１１に配設して、この排気ガス浄化装置１２により、排気ガスＧ中のＮＯｘ、ＰＭ等を浄化処理している。この浄化処理された排気ガスＧｃは、マフラー（図示しない）等を経由して大気中に放出される。

【0038】

そして、エンジン１０、電動発電機２０、ハイブリッドシステム、及び車両１の制御を行うための制御装置４０が設けられ、この制御装置４０に組み込まれたハイブリッド制御装置４０ａにより、インバータ２１による電動発電機２０の全般の制御、連結用クラッチ１３の断接制御と駆動用クラッチ１４の断接制御を含むハイブリッドシステムの全般の制御等々を行う。

【0039】

この内燃機関１０においては、内燃機関１０から排出される排気ガスＧ中のＮＯｘ、ＰＭを低減すると共に、燃焼効率を良くして燃費の改善を図るために、気筒（シリンダ）内での燃料噴射の噴射量を微小量単位で精度よく噴射制御する必要があるので、実際の微小燃料噴射が制御目的の微小噴射量で行われているかが非常に重要となっている。そのため、本発明においては、図３に示すように、走行状態検出手段６１Ｓと、回転速度検出手段６２Ｓと、モータ出力トルク検出手段６３Ｓに加えて、最小燃料噴射制御値学習システム５０Ｓを備えて構成されている。

【0040】

この走行状態検出手段６１Ｓは、車両の走行状態を検出する手段であり、また、回転速度検出手段６２Ｓは、内燃機関１０のクランク軸の回転速度Ｖｃを検出する手段であり、クランクシャフト末端にとりつけられたクランクシャフトタイミングローターという歯車の回転を読み取るクランク角センサなどを使用することができる。このクランク角センサは、歯車の凸部分に近づくと電圧ＨＩＧＨ、凹部分付近で電圧ＬＯＷとなるような電気信号（Ｎｅ信号という）を発生させ、この電圧の変化の間隔から非常に短い時間における回転速度Ｖｃの変動を検出できる。モータ出力トルク検出手段６３Ｓは、電動発電機２０のモータ出力トルクＴｍを検出する手段である。これらの手段は従来技術のハイブリッド車両に備えられており、周知技術である。

【0041】

また、図３に示すように、ハイブリッド制御装置４０ａが備えている最小燃料噴射制御値学習システム５０Ｓは、第１噴射制御値検出手段５１Ｓと、噴射制御値更新手段５２Ｓと、第２噴射制御値検出手段５３Ｓと、噴射制御値補正手段５４Ｓとを備えて構成される。

【0042】

この第１噴射制御値検出手段５１Ｓは、走行状態検出手段６１Ｓにより、電動発電機２０で内燃機関１０を駆動中であると検出されたときに、回転速度検出手段６２Ｓにより検出されたクランク軸の回転速度Ｖｃの変動に基づいて、内燃機関１０の燃料噴射制御で最小単位量の燃料を噴射するための第１最小噴射量制御値Ｆ１を検出する。この第１噴射制御値検出手段５１Ｓは、内燃機関１０の燃料噴射制御で最小単位量の燃料を噴射するための第１最小噴射量制御値Ｆ１を、内燃機関１０の気筒毎に検出するように構成されることが好ましい。

【0043】

また、噴射制御値更新手段５２Ｓは、第１噴射制御値検出手段５１Ｓにより検出された第１最小噴射量制御値Ｆ１を最小噴射量制御値Ｆｍｉｎとして設定又は更新する手段である。

【0044】

そして、第２噴射制御値検出手段５３Ｓは、電動発電機２０で内燃機関１０を駆動中に、モータ出力トルク検出手段６３Ｓにより検出されたモータ出力トルクＴｍの変動に基づいて、内燃機関１０の燃料噴射制御で最小単位量の燃料を噴射するための第２最小噴射量制御値Ｆ２を検出する手段である。この第２噴射制御値検出手段５３Ｓは、内燃機関１０の燃料噴射制御で最小単位量の燃料を噴射するための第２最小噴射量制御値Ｆ２を、内燃機関の気筒毎に検出するように構成されることが好ましい。

【0045】

また、噴射制御値補正手段５４Ｓは、第２噴射制御値検出手段５３Ｓで検出された第２最小噴射量制御値Ｆ２を用いて、噴射制御値更新手段５２Ｓにおいて、設定又は更新する最小噴射量制御値Ｆｍｉｎを補正する手段である。

【0046】

次に、本発明に係るハイブリッド車両の制御方法について、図４を参照しながら説明する。この制御方法では、ハイブリッド制御装置４０ａは、車両１の出荷時に最小噴射量制御値Ｆｍｉｎを設定し、予め設定した期間を経過した後に、最小噴射量制御値Ｆｍｉｎを更新する。この設定と更新は、車両１を走行停止状態にして、トランスミッション３０をニュートラルに設定して、図２に示すように、駆動用クラッチ１４を断絶状態にすると共に、連結用クラッチ１３を接続状態にして、電動発電機２０で発生するモータ出力トルクＴｍで内燃機関１０を駆動する。この内燃機関１０を電動発電機２０で駆動させることは、モータリングと呼ばれる。

【0047】

そして、走行状態検出手段６１Ｓにより電動発電機２０で内燃機関１０を駆動中であることが検出されたときに、回転速度検出手段６２Ｓにより検出されるクランク軸の回転速度Ｖｃの変動に基づいて、内燃機関１０の燃料噴射制御で最小単位量の燃料を噴射するための第１最小噴射量制御値Ｆ１を検出する。

【0048】

図５に示すように、この検出では、モータリング中において、内燃機関１０における全気筒の燃料噴射を止めてゼロにし、走行用バッテリ２２の電力により電動発電機２０で発生するモータ出力トルクＴｍ０で内燃機関１０のクランク軸を回転する。予め設定した検出用の回転速度Ｖｃ１を維持する状態になってから（ｔ０）、燃料噴射の制御値Ｆｔを制御単位ΔＦごとに上昇し、クランク軸の回転速度Ｖｃに変動が生じるか否かを測定し、回転速度Ｖｃに変動、すなわち、回転速度Ｖｃの増加が生じた時点ｔ１での燃料噴射の制御値Ｆｔ１を第１最小噴射量制御値Ｆ１とすることで、第１最小噴射量制御値Ｆ１を検出する。

【0049】

なお、この予め設定した検出用の回転速度Ｖｃ１は、予め実験等により、燃料噴射による変動が出易く、かつ、この変動を検出し易い回転速度Ｖｃに設定する。この回転速度Ｖｃ１は一つでもよく、検出精度を高めるために複数であってもよい。

【0050】

この制御単位ΔＦは、コモンレール方式の燃料噴射システムでは、燃料噴射ノズルの開弁のために供給する電力の最小単位、例えば、Ｄｕｔｙの場合は、通電時間の増加量の最小単位時間等である。

【0051】

この検出された第１最小噴射量制御値Ｆ１を最小噴射量制御値Ｆｍｉｎとして設定又は更新する。このときに、内燃機関１０の燃料噴射制御で最小単位量の燃料を噴射するための第１最小噴射量制御値Ｆ１を、内燃機関１０の気筒毎に検出して、設定又は更新することが好ましい。

【0052】

また、同時に、モータ出力トルク検出手段５３Ｓにより検出されたモータ出力トルクＴｍの変動に基づいて、内燃機関１０の燃料噴射制御で最小単位量の燃料を噴射するための第２最小噴射量制御値Ｆ２を検出する。

【0053】

図５に示すように、この検出では、モータリング中において、内燃機関１０における全気筒の燃料噴射を止めてゼロにして、走行用バッテリ２２の電力により電動発電機２０で発生するモータ出力トルクＴｍ０で内燃機関１０のクランク軸を回転する。予め設定した検出用の回転速度を維持する状態になってから（ｔ０）、燃料噴射の制御値Ｆｔを制御単位ΔＦごとに上昇し、モータ出力トルクＴｍに変動、すなわちモータ出力トルクＴｍの減少が生じるか否かを測定し、モータ出力トルクＴｍに変動が生じた時点ｔ２での燃料噴射の制御値Ｆｔ２を第２最小噴射量制御値Ｆ２とすることで、第２最小噴射量制御値Ｆ２を検出する。

【0054】

なお、この予め設定した検出用の回転速度Ｖｃは、予め実験等により、燃料噴射による変動が出易く、かつ、この変動を検出し易い回転速度Ｖｃ２に設定する。また、この回転速度Ｖｃ２は一つでもよく、検出精度を高めるために複数であってもよい。但し、回転速度Ｖｃ２を回転速度Ｖｃ１とすることにより、同時に、第１最小噴射量制御値Ｆ１と第２最小噴射量制御値Ｆ２を検出できるので、設定又は更新作業をより効率的に行うことができる。

【0055】

そして、噴射制御値補正手段５４Ｓにより、第２噴射制御値検出手段５３Ｓで検出された第２最小噴射量制御値Ｆ２を用いて、噴射制御値更新手段５２Ｓで設定又は更新する最小噴射量制御値Ｆｍｉｎを補正する。このときに、内燃機関１０の燃料噴射制御で最小単位量の燃料を噴射するための第２最小噴射量制御値Ｆ２を、内燃機関１０の気筒毎に検出して、気筒毎に補正することが好ましい。

【0056】

この補正方法としては、単純に第１最小噴射量制御値Ｆ１と第２最小噴射量制御値Ｆ２の平均値を、最小噴射量制御値Ｆｍｉｎにしたり、第１最小噴射量制御値Ｆ１と第２最小噴射量制御値Ｆ２の重み付き平均値を、最小噴射量制御値Ｆｍｉｎにしたりする。

【0057】

そして、この最小噴射量制御値Ｆｍｉｎの設定及び更新に伴い、図６に示すように、燃料噴射量Ｑを得るためにどの位の噴射量制御値Ｆを燃料噴射ノズルに出力すればよいかを示す制御曲線を予め設定した制御曲線Ｌ１、Ｌ２、・・・・から、各制御曲線Ｌ１、Ｌ２、・・・・において燃料噴射量Ｑがゼロ、すなわち、横軸と交差する位置の燃料噴射量が最小噴射量制御値Ｆｍｉｎである制御曲線（図６ではＬ４）を選択するか、あるいは最初に設定された制御曲線を横軸方向に最小噴射量制御値Ｆｍｉｎにずらす。

【0058】

上記の構成の車両１及びその制御方法によれば、車両１の停車時で、電動発電機２０で内燃機関１０を駆動しているときに、内燃機関１０のクランク軸の回転速度Ｖｃの変動に基づいて、微小量の燃料が噴射されたか否かを精度よく検出できるので、内燃機関１０の機体ごとの機差によって異なる最小噴射量制御値Ｆｍｉｎを非常に精度よく設定及び更新することができる。

【0059】

従って、燃料噴射の噴射量を微小量単位で精度よく噴射制御することができ、内燃機関１０において精密な燃料噴射制御を実施できるので、余分な燃料を噴射することなく、気筒内の燃焼を最適な燃焼状態にして、内燃機関１０から排出される排気ガスＧ中のＮＯｘ、ＰＭを低減できると共に、燃焼効率を向上でき、燃費の改善を図ることができる。

【0060】

そして、内燃機関１０のクランク軸の回転速度Ｖｃの変動だけでなく、電動発電機２０のモータ出力トルクＴｍの変動に基づいて第２最小噴射量制御値Ｆ２を得て、第１最小噴射量制御値Ｆ１に基づいて設定又は更新された最小噴射量制御値Ｆｍｉｎを補正すると、より精度よく、最小噴射量制御値Ｆｍｉｎを設定及び更新することができる。

【0061】

また、第１最小噴射量制御値Ｆ１及び第２最小噴射量制御値Ｆ２を、内燃機関１０の気筒毎に検出すると、内燃機関１０の気筒毎に、最小噴射量制御値Ｆｍｉｎを設定及び変更できるため、全気筒で、それぞれ、内燃機関１０の精密な燃料噴射制御を実施できるので、余分な燃料を噴射することなく、各気筒内の燃焼を最適な燃焼状態にして、内燃機関１０から排出される排気ガスＧ中のＮＯｘ、ＰＭをより低減できると共に、燃焼効率をより向上でき、燃費の改善をより図ることができる。

【符号の説明】

【0062】

１ 車両（ハイブリッド車両：ＨＥＶ）
１０ 内燃機関（エンジン）
１２ 排気ガス浄化装置
１３ 連結用クラッチ
１４ 駆動用クラッチ
１５ トルクコンバータ
２０ 電動発電機
２１ インバータ
２２ 走行用バッテリ
３０ トランスミッション
３４ 車輪
４０ 制御装置（ＥＣＵ）
４０ａ ハイブリッド制御装置
５０Ｓ 最小燃料噴射制御値学習システム
５１Ｓ 第１噴射制御値検出手段
５２Ｓ 噴射制御値更新手段
５３Ｓ 第２噴射制御値検出手段
５４Ｓ 噴射制御値補正手段
６１Ｓ 走行状態検出手段
６２Ｓ 回転速度検出手段
６３Ｓ モータ出力トルク検出手段
Ｆ１ 第１最小噴射量制御値
Ｆ２ 第２最小噴射量制御値
Ｆｍｉｎ 最小噴射量制御値
Ｆｔ 燃料噴射の制御値
Ｇ 排気ガス
Ｇｃ 浄化後の排気ガス
Ｌ１、Ｌ２、・・・・制御曲線
Ｑ 燃料噴射量
ｔ０ 予め設定した検出用の回転速度を維持する状態になった時点
ｔ１ クランク軸の回転速度の増加が生じた時点
Ｔｅ エンジン出力トルク
Ｔｍ モータ出力トルク
Ｔｍ０ モータリング時のモータ出力トルク
Ｖｃ クランク軸の回転速度
Ｖｃ１、Ｖｃ２ 検出用の回転速度
ΔＦ 燃料噴射の制御単位

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】