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JP2013203194A - Learning apparatus for air-fuel ratio sensor in hybrid vehicle - Google Patents

Learning apparatus for air-fuel ratio sensor in hybrid vehicle Download PDF

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JP2013203194A
JP2013203194A JP2012073577A JP2012073577A JP2013203194A JP 2013203194 A JP2013203194 A JP 2013203194A JP 2012073577 A JP2012073577 A JP 2012073577A JP 2012073577 A JP2012073577 A JP 2012073577A JP 2013203194 A JP2013203194 A JP 2013203194A
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邦夫 坂田
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Abstract

【課題】電動機の回生制御により減速エネルギを電力として回収できると共に、空燃比センサの学習処理を必要に応じて適切且つ確実に実行できるハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置を提供する。
【解決手段】空燃比センサの学習処理の実行が要求されて車両の減速中が判定されると(S2,6がYes)、何れかのクラッチC1,C2を接続して駆動輪側からの駆動によりエンジンをモータリングする(S14)。エンジン回転速度Neがアイドル回転速度よりも上昇してエンジンの燃料カットが実行されるため、空燃比センサの学習処理を実行可能となる。
【選択図】図2
A learning device for an air-fuel ratio sensor in a hybrid vehicle that can recover deceleration energy as electric power by regenerative control of an electric motor and that can appropriately and reliably execute learning processing of an air-fuel ratio sensor as required.
When execution of learning processing of an air-fuel ratio sensor is requested and it is determined that the vehicle is decelerating (Yes in S2 and 6), one of the clutches C1 and C2 is connected to drive from the drive wheel side. Thus, the engine is motored (S14). Since the engine speed Ne is increased above the idle speed and the engine fuel cut is executed, the learning process of the air-fuel ratio sensor can be executed.
[Selection] Figure 2

Description

本発明はハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置に係り、詳しくは走行用電力源であるエンジンの排気系に設けられた空燃比センサの学習処理を実行する学習装置に関する。   The present invention relates to a learning device for an air-fuel ratio sensor in a hybrid vehicle, and more particularly to a learning device that executes a learning process for an air-fuel ratio sensor provided in an exhaust system of an engine that is a power source for traveling.

この種の空燃比センサはエンジンの排気空燃比を検出するために用いられ、排気空燃比と相関する排ガスの空気過剰率を指標としたλ制御などの各種エンジン制御に利用されている。例えばディーゼルエンジンのλ制御では、アクセル開度及びエンジン回転速度から算出した燃料噴射量に基づきエンジンの燃料噴射弁を駆動制御する一方、エンジン回転速度及び燃料噴射量に基づき目標空気過剰率を算出し、空燃比センサの出力から算出した実際の空気過剰率が目標空気過剰率となるようにEGR弁や吸気絞り弁などの開度をフィードバック制御することにより、燃費向上や排ガス特性の改善などを図っている。
空燃比センサの出力は経年劣化などに起因してドリフトなどの検出誤差を生じることから、定期的に学習処理を実行して学習値を逐次更新し、その学習値に基づきセンサ出力を補正している(例えば、特許文献1参照)。当該特許文献1に開示された学習処理はO2センサを対象としたものであり、降坂路の走行中にエンジンを燃料カット復帰させる際に燃料噴射量を所定増量値により補正し、センサ出力が所定値を上回った時点の所定増量値に基づき学習値を更新している。
This type of air-fuel ratio sensor is used to detect the exhaust air-fuel ratio of the engine, and is used for various engine controls such as λ control using an excess air ratio of exhaust gas correlated with the exhaust air-fuel ratio as an index. For example, in the λ control of a diesel engine, the fuel injection valve of the engine is driven and controlled based on the fuel injection amount calculated from the accelerator opening and the engine rotation speed, while the target excess air ratio is calculated based on the engine rotation speed and the fuel injection amount. The feedback control of the opening degree of the EGR valve and the intake throttle valve so that the actual excess air ratio calculated from the output of the air-fuel ratio sensor becomes the target excess air ratio, thereby improving fuel consumption and exhaust gas characteristics. ing.
Since the output of the air-fuel ratio sensor causes detection errors such as drift due to aging degradation, etc., the learning value is sequentially updated by updating the learning value periodically, and the sensor output is corrected based on the learning value. (For example, refer to Patent Document 1). The learning process disclosed in Patent Document 1 is directed to the O 2 sensor. When the engine is returned to the fuel cut during traveling on a downhill road, the fuel injection amount is corrected by a predetermined increase value, and the sensor output is The learning value is updated based on the predetermined increase value when the predetermined value is exceeded.

一方、特許文献1の技術のように燃料増量によりエンジンの排気空燃比を変化させて学習処理を実行する手法とは別に、排気空燃比を特定可能なエンジン運転状態のときに学習処理を行う手法もある。例えば車両減速時のエンジンは燃料カットされて、駆動輪側から逆に駆動されながらエンジンブレーキを駆動輪に作用させている。そして、燃料カット中のエンジンは、吸入空気を筒内で燃焼させることなくそのまま排出することから、このときの排気空燃比は大気相当値となる。そこで、車両減速時の燃料カット中に、実際の排気空燃比である大気相当値とセンサ出力との比較に基づき学習処理を実行している。   On the other hand, apart from the method of executing the learning process by changing the exhaust air-fuel ratio of the engine by increasing the fuel as in the technique of Patent Document 1, the method of performing the learning process when the engine is in an engine operating state in which the exhaust air-fuel ratio can be specified There is also. For example, when the vehicle is decelerated, the engine is fuel-cut and the engine brake is applied to the drive wheels while being driven reversely from the drive wheel side. Since the engine during fuel cut discharges the intake air as it is without burning in the cylinder, the exhaust air-fuel ratio at this time becomes an atmospheric equivalent value. Therefore, during the fuel cut at the time of deceleration of the vehicle, a learning process is executed based on a comparison between the air equivalent value that is the actual exhaust air-fuel ratio and the sensor output.

特開平9−287504号公報JP-A-9-287504

ところで、近年では走行用動力源としてエンジン及び電動機を備えたハイブリッド車両が実用化されており、このようなハイブリッド車両に搭載されたエンジン制御にも空燃比センサが利用されているため、上記学習処理が必要となる。
ハイブリッド車両には種々の形式が存在するが、基本的にクラッチの断接に応じて動力伝達状態を切り換えることにより、エンジンや電動機の駆動力を任意に駆動輪側に伝達して走行可能としている。電動機は回生制御によりジェネレータとしても機能するため、例えば車両の減速時には駆動輪側から電動機を逆に駆動して発電させており、これにより減速エネルギを電力として回収して後の電動機の駆動に利用している。この車両減速時においてエンジンブレーキが駆動輪に作用すると電動機による発電量が減少してしまうため、クラッチの切断によりエンジンを駆動輪側から切り離した上でアイドル運転または停止させている。
By the way, in recent years, a hybrid vehicle including an engine and an electric motor as a driving power source has been put into practical use, and an air-fuel ratio sensor is also used for engine control mounted on such a hybrid vehicle. Is required.
There are various types of hybrid vehicles, but basically, the driving force of the engine or electric motor can be arbitrarily transmitted to the driving wheel side by switching the power transmission state according to the engagement / disengagement of the clutch. . Since the motor also functions as a generator by regenerative control, for example, when the vehicle decelerates, the motor is driven in reverse from the drive wheel side to generate electric power, thereby recovering the deceleration energy as electric power and using it for driving the electric motor later doing. When the engine brake acts on the drive wheel during deceleration of the vehicle, the amount of power generated by the electric motor is reduced. Therefore, the engine is disconnected from the drive wheel side by disengaging the clutch, and then idling or stopping is performed.

上記のように空燃比センサの学習処理を実行するには、エンジンを燃料カットしながら駆動輪からの逆駆動などにより回転駆動する必要がある。しかし、アイドル運転や停止ではそれらの条件が満たされないため、結果として空燃比センサの学習処理を実行できないという問題があった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電動機の回生制御により減速エネルギを電力として回収できると共に、空燃比センサの学習処理を必要に応じて適切且つ確実に実行することができるハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置を提供することにある。
In order to execute the learning process of the air-fuel ratio sensor as described above, it is necessary to rotationally drive the engine, for example, by reverse driving from the drive wheels while cutting fuel. However, since these conditions are not satisfied in idle operation or stop, there is a problem that the learning process of the air-fuel ratio sensor cannot be executed as a result.
The present invention has been made to solve such problems. The object of the present invention is to recover deceleration energy as electric power by regenerative control of an electric motor and to perform learning processing of an air-fuel ratio sensor as necessary. An object of the present invention is to provide a learning device for an air-fuel ratio sensor in a hybrid vehicle that can be appropriately and reliably executed.

上記目的を達成するため、請求項1の発明は、エンジン及び電動機の駆動力を変速機を介して任意に駆動輪に伝達して走行し、減速時にはエンジンと駆動輪との間に配設されたクラッチを切断してエンジンを該駆動輪側から切り離し、回生制御手段により電動機を回生制御して駆動輪側からの逆駆動により発電させる一方、エンジンの排気系に設けられた空燃比センサの出力に基づきエンジンを制御して運転させるハイブリッド車両において、空燃比センサの学習処理の要否を判定し、判定に基づき学習処理の実行を要求する学習処理要求手段と、車両が減速中か否かを判定する減速判定手段と、変速機の変速段を検出する変速段検出手段と、学習処理要求手段により学習処理の実行が要求されると共に、減速判定手段により車両の減速中が判定され、且つ変速段検出手段により所定ギヤ段以上の変速段が検出されている場合に、空燃比センサの学習処理を許可する学習処理許可手段と、学習処理許可手段により学習処理が許可された場合に、クラッチを接続してエンジンを駆動輪側からの駆動によりモータリングさせるモータリング制御手段と、駆動輪によるエンジンのモータリング中にエンジンを燃料カットする燃料カット手段と、エンジンの燃料カット中に空燃比センサの学習処理を実行する学習手段とを備えたものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 travels by arbitrarily transmitting the driving force of the engine and the electric motor to the driving wheel via the transmission, and is arranged between the engine and the driving wheel at the time of deceleration. The engine is disconnected from the drive wheel side by disconnecting the clutch, and the motor is regeneratively controlled by the regenerative control means to generate power by reverse drive from the drive wheel side, while the output of the air-fuel ratio sensor provided in the exhaust system of the engine In the hybrid vehicle that controls the engine based on the engine, a determination is made as to whether or not the learning process of the air-fuel ratio sensor is necessary, and learning process request means that requests execution of the learning process based on the determination, and whether or not the vehicle is decelerating The deceleration determination means for determining, the shift speed detection means for detecting the shift speed of the transmission, and the learning process request means request execution of the learning process, while the deceleration determination means determines whether the vehicle is being decelerated. The learning process permission means for permitting the learning process of the air-fuel ratio sensor and the learning process permission means to permit the learning process when the shift speed detection means detects a shift speed equal to or greater than the predetermined gear speed. In this case, a motoring control means for connecting the clutch and motoring the engine by driving from the driving wheel side, a fuel cutting means for cutting the engine fuel during motoring of the engine by the driving wheel, and during fuel cutting of the engine And a learning means for executing learning processing of the air-fuel ratio sensor.

請求項2の発明は、請求項1において、車両が走行中の路面の勾配を推定する路面勾配推定手段と、車両の走行速度を検出する車速検出手段とを備え、学習処理許可手段が、学習処理の実行要求、車両減速、及び変速段に関する各条件が満たされている場合であっても、路面勾配推定手段により推定された路面勾配が予め設定された所定勾配よりも登坂側である場合、或いは車速検出手段により検出された車速が予め設定された第1の車速よりも低い場合には、学習処理を許可しないようにしたものである。
請求項3の発明は、請求項1において、ブレーキ操作により車両に作用している制動力を検出する制動力検出手段と、車両の走行速度を検出する車速検出手段とを備え、学習処理許可手段が、学習処理の実行要求、車両減速、及び変速段に関する各条件が満たされている場合であっても、制動力検出手段により検出された制動力が予め設定された所定制動力よりも大きく、且つ車速検出手段により検出された車速が予め設定された第2の車速よりも低い場合には、学習処理を許可しないようにしたものである。
The invention of claim 2 comprises the road surface gradient estimation means for estimating the gradient of the road surface on which the vehicle is traveling, and the vehicle speed detection means for detecting the traveling speed of the vehicle. Even when the conditions regarding the execution request of the process, vehicle deceleration, and the shift speed are satisfied, when the road surface gradient estimated by the road surface gradient estimation means is on the uphill side than the predetermined gradient, Alternatively, the learning process is not permitted when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means is lower than the preset first vehicle speed.
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the learning processing permission means comprises: a braking force detection means for detecting a braking force acting on the vehicle by a brake operation; and a vehicle speed detection means for detecting the traveling speed of the vehicle. However, even when the conditions related to the execution request of the learning process, vehicle deceleration, and the shift speed are satisfied, the braking force detected by the braking force detection means is greater than a predetermined braking force set in advance, In addition, when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means is lower than the preset second vehicle speed, the learning process is not permitted.

請求項4の発明は、請求項1乃至3において、変速機が、2系統のクラッチ及び歯車機構からなるデュアルクラッチ式変速機として構成され、デュアルクラッチ式変速機の何れか一方のクラッチを接続して対応する歯車機構の何れかの変速段を介して動力伝達しているときに、他方のクラッチを切断して対応する歯車機構を次に予測される変速段に予め切り換えるプリセレクトを実行し、その後の変速タイミングで一方クラッチを接続すると共に他方のクラッチを切断することにより変速を完了する変速制御手段を備え、学習処理許可手段が、動力伝達中の一方の歯車機構が前記所定ギヤ段以上の変速段の場合であっても、所定ギヤ段よりも低速ギヤ側の変速段が他方の歯車機構でプリセレクトされている場合には、学習処理を許可しないようにしたものである。
請求項5の発明は、請求項1乃至4において、回生制御手段が、学習手段による学習処理の実行中においても電動機の回生制御を継続するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects, the transmission is configured as a dual clutch transmission including two clutches and a gear mechanism, and one of the dual clutch transmissions is connected. When the power is transmitted through one of the gear stages of the corresponding gear mechanism, preselection is performed to disconnect the other clutch and switch the corresponding gear mechanism to the next predicted gear stage in advance. A shift control means for completing the shift by connecting one clutch at a subsequent shift timing and disengaging the other clutch is provided, and the learning process permitting means is configured such that one gear mechanism that is transmitting power is not less than the predetermined gear stage. Even in the case of a shift stage, if the shift stage on the lower gear side than the predetermined gear stage is preselected by the other gear mechanism, the learning process is not permitted. It is obtained by the.
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects, the regenerative control means continues the regenerative control of the electric motor even during the execution of the learning process by the learning means.

以上説明したように請求項1の発明のハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置によれば、エンジンの排気系に設けられた空燃比センサの学習処理の実行が要求されると共に、車両の減速中が判定され、且つ所定ギヤ段以上の変速段が検出されている場合に、クラッチを接続してエンジンを駆動輪側からの駆動によりモータリングすると共に、エンジンを燃料カットして学習処理を実行するようにした。
従って、車両の減速時であっても上記各条件が成立している場合には、学習処理の実行要求に応じて空燃比センサの学習処理を必要に応じて適切且つ確実に実行できる。このため、正確な空燃比センサの出力に基づき各種制御を適切に実行でき、ひいては燃費向上や排ガス特性の改善などを達成することができる。
As described above, according to the learning apparatus for an air-fuel ratio sensor in the hybrid vehicle of the first aspect of the present invention, it is required to execute the learning process for the air-fuel ratio sensor provided in the exhaust system of the engine and the vehicle is decelerating. Is determined, and when a gear position greater than or equal to a predetermined gear position is detected, the clutch is connected and the engine is motored by driving from the drive wheel side, and the engine is fuel cut and the learning process is executed. I did it.
Therefore, if the above-described conditions are satisfied even when the vehicle is decelerating, the learning process of the air-fuel ratio sensor can be appropriately and reliably executed according to the learning process execution request. For this reason, various controls can be appropriately executed based on the accurate output of the air-fuel ratio sensor, and as a result, improvement of fuel consumption and improvement of exhaust gas characteristics can be achieved.

請求項2の発明のハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置によれば、請求項1に加えて、車両が走行中の路面勾配が所定勾配よりも登坂側である場合、或いは車速が第1の車速よりも低い場合に学習処理を許可しないようにした。この場合には、学習処理が完了する以前に次変速段への切換が開始されて学習処理が中止される可能性が高いが、このような事態を回避でき、結果として路面勾配や車速に関わらず学習処理を確実に完了することができる。
請求項3の発明のハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置によれば、請求項1に加えて、車両の制動力が所定制動力よりも大きく、且つ車速が第2の車速よりも低い場合に学習処理を許可しないようにした。この場合には、間もなく車両が停止して学習処理が中止される可能性が高いが、このような事態を回避でき、結果として車両の制動力や車速に関わらず学習処理を確実に完了することができる。
According to the learning apparatus for an air-fuel ratio sensor in a hybrid vehicle of a second aspect of the invention, in addition to the first aspect, when the road surface gradient while the vehicle is traveling is on the uphill side from the predetermined gradient, or the vehicle speed is the first The learning process is not allowed when the speed is lower than the vehicle speed. In this case, there is a high possibility that the learning process will be canceled because the switching to the next shift stage is started before the learning process is completed, but such a situation can be avoided, and as a result, the road surface gradient and the vehicle speed are affected. The learning process can be completed without fail.
According to the air fuel ratio sensor learning device for a hybrid vehicle of the invention of claim 3, in addition to claim 1, when the braking force of the vehicle is larger than the predetermined braking force and the vehicle speed is lower than the second vehicle speed. The learning process is not allowed. In this case, there is a high possibility that the vehicle will stop soon and the learning process will be stopped, but this situation can be avoided, and as a result, the learning process can be reliably completed regardless of the braking force or speed of the vehicle. Can do.

請求項4の発明のハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置によれば、請求項1乃至3に加えて、変速機がデュアルクラッチ式変速機として構成され、力伝達中の一方の歯車機構が所定ギヤ段に相当する変速段の場合であっても、所定ギヤ段よりも低速ギヤ側の変速段が他方の歯車機構でプリセレクトされている場合には学習処理を許可しないようにした。この場合には、間もなく車両が停止して学習処理が中止される可能性が高いが、このような事態を回避でき、結果として学習処理をより確実に完了することができる。
請求項5の発明のハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置によれば、請求項1乃至4に加えて、学習処理の実行中にも電動機の回生制御を継続するようにした。回生制御を中止してしまうと車両の減速度が低下して乗員が違和感を受けるが、このような事態を未然に防止することができる。
According to the air fuel ratio sensor learning device for a hybrid vehicle of a fourth aspect of the present invention, in addition to the first to third aspects, the transmission is configured as a dual clutch transmission, and one of the gear mechanisms during force transmission is predetermined. Even in the case of a shift stage corresponding to a gear stage, the learning process is not permitted when the shift stage on the low-speed gear side from the predetermined gear stage is preselected by the other gear mechanism. In this case, there is a high possibility that the vehicle will soon stop and the learning process is stopped, but such a situation can be avoided, and as a result, the learning process can be completed more reliably.
According to the air fuel ratio sensor learning device in the hybrid vehicle of the fifth aspect of the invention, in addition to the first to fourth aspects, the regeneration control of the electric motor is continued even during the execution of the learning process. If the regenerative control is stopped, the deceleration of the vehicle decreases and the passenger feels uncomfortable, but such a situation can be prevented in advance.

実施形態の空燃比センサの学習装置が適用されたハイブリッド電気自動車を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing a hybrid electric vehicle to which an air-fuel ratio sensor learning device of an embodiment is applied. 車両ECUが実行する学習処理ル−チンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the learning process routine which vehicle ECU performs.

以下、本発明を具体化したハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置の一実施形態を説明する。
図1は本実施形態の空燃比センサの学習装置が適用されたハイブリッド車両を示す全体構成図である。ハイブリッド車両はトラックとして構成されており、走行用動力源としてディーゼルエンジン(以下、エンジンという)1が搭載されている。エンジン1の出力軸1aは車両後方(図の右方)に突出し、自動変速機(以下、単に変速機という)2の入力軸2aに接続されている。変速機2は前進6段(1速段〜6速段)及び後退1段を備えており、エンジン1の動力は入力軸2aを介して変速機2に入力された後に、変速段に応じて変速されて出力軸2bから差動装置12及び駆動軸13を介して左右の駆動輪14に伝達されるようになっている。
Hereinafter, an embodiment of an air-fuel ratio sensor learning device in a hybrid vehicle embodying the present invention will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a hybrid vehicle to which a learning apparatus for an air-fuel ratio sensor of the present embodiment is applied. The hybrid vehicle is configured as a truck, and a diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 1 is mounted as a driving power source. An output shaft 1a of the engine 1 protrudes rearward of the vehicle (rightward in the figure) and is connected to an input shaft 2a of an automatic transmission (hereinafter simply referred to as a transmission) 2. The transmission 2 has six forward speeds (first speed to sixth speed) and one reverse speed. After the power of the engine 1 is input to the transmission 2 via the input shaft 2a, the transmission 2 according to the gear speed. The speed is changed and transmitted from the output shaft 2 b to the left and right drive wheels 14 via the differential 12 and the drive shaft 13.

変速機2は、所謂デュアルクラッチ式変速機として構成されており、走行用動力源としての電動機3を内蔵している。当該デュアルクラッチ式変速機の詳細は、例えば特開2009−035168号公報などに記載されているため、本実施形態では概略説明にとどめる。このため、図1では変速機2を実際の機構とは異なる模式的な表現で示しており、以下の説明でも変速機2の構成及び作動状態を概念的に述べる。
周知のようにデュアルクラッチ式変速機は、奇数変速段と偶数変速段とを相互に独立した動力伝達系として設け、何れか一方で動力伝達しているときに他方を次に予測される次変速段に予め切り換えておくことにより、動力伝達を中断することなく次変速段への切換を完了するシステムである。
The transmission 2 is configured as a so-called dual clutch transmission, and includes an electric motor 3 as a driving power source. The details of the dual clutch transmission are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-035168, and therefore only a brief description is given in the present embodiment. For this reason, FIG. 1 shows the transmission 2 in a schematic representation different from the actual mechanism, and the configuration and operating state of the transmission 2 will also be conceptually described in the following description.
As is well known, a dual clutch type transmission is provided with an odd-numbered gear stage and an even-numbered gear stage as mutually independent power transmission systems, and when one of them is transmitting power, the other is predicted next. This is a system that completes switching to the next gear without interrupting power transmission by switching to gears in advance.

即ち、図1に示すように、変速機2の入力軸2aにはクラッチC1を介して奇数変速段(1,3,5速段)からなる奇数歯車機構G1が接続されると共に、同じく入力軸2aにはクラッチC2及び電動機3を介して偶数変速段(2,4,6速段)からなる偶数歯車機構G2が接続されている。これらの歯車機構G1,G2の出力側は上記した共通の出力軸2bに連結されている。
なお、図1では両クラッチC1,C2を並列的に示しているが、実際には変速機2内のスペース効率化のために、クラッチC1を内周側としクラッチC2を外周側とした内外2重に配設されている。また、図1では説明の便宜上、後退変速段を省略している。
That is, as shown in FIG. 1, the input shaft 2a of the transmission 2 is connected to an odd-numbered gear mechanism G1 consisting of odd-numbered gears (first, third, and fifth gears) via a clutch C1. An even-numbered gear mechanism G2 composed of even-numbered gears (2, 4, 6th gear) is connected to 2a via a clutch C2 and an electric motor 3. The output sides of these gear mechanisms G1 and G2 are connected to the common output shaft 2b.
In FIG. 1, both clutches C1 and C2 are shown in parallel. Actually, however, in order to improve the space efficiency in the transmission 2, the inside and outside 2 with the clutch C1 as the inner peripheral side and the clutch C2 as the outer peripheral side. It is arranged heavily. Further, in FIG. 1, the reverse gear is omitted for convenience of explanation.

クラッチC1,C2にはそれぞれ油圧シリンダ6が接続され、両油圧シリンダ6は電磁弁7が介装された油路8を介して油圧供給源9に接続されている。電磁弁7の開弁時には油圧供給源9から油路8を介して油圧シリンダ6に作動油が供給され、油圧シリンダ6が作動して対応するクラッチC1,C2が切断状態から接続状態に切り換えられる。
一方、電磁弁7が閉弁すると、作動油の供給中止により油圧シリンダ6が作動しなくなることから、クラッチC1,C2は図示しないプレッシャスプリングにより接続状態から切断状態に切り換えられる。なお、クラッチC1,C2の駆動方式はこれに限ることはなく、例えば油圧駆動に代えてエア駆動を採用してもよい。
A hydraulic cylinder 6 is connected to each of the clutches C1 and C2, and both hydraulic cylinders 6 are connected to a hydraulic pressure supply source 9 through an oil passage 8 in which an electromagnetic valve 7 is interposed. When the solenoid valve 7 is opened, hydraulic oil is supplied from the hydraulic supply source 9 to the hydraulic cylinder 6 through the oil passage 8, and the hydraulic cylinder 6 is operated to switch the corresponding clutch C1, C2 from the disconnected state to the connected state. .
On the other hand, when the solenoid valve 7 is closed, the hydraulic cylinder 6 is not operated due to the supply of hydraulic oil being stopped, and the clutches C1 and C2 are switched from the connected state to the disconnected state by a pressure spring (not shown). The driving method of the clutches C1 and C2 is not limited to this, and for example, air driving may be adopted instead of hydraulic driving.

また、変速機2の奇数歯車機構G1及び偶数歯車機構G2にはそれぞれギヤシフトユニット10が設けられている。図示はしないがギヤシフトユニット10は、歯車機構G1,G2内の各変速段に対応するシフトフォークを作動させる複数の油圧シリンダ、及び各油圧シリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。ギヤシフトユニット10は油路11を介して上記した油圧供給源9と接続されており、油圧供給源9から供給される作動油が各電磁弁により切り換えられ、対応する油圧シリンダによりシフトフォークが操作されて歯車機構G1,G2の変速段が切り換えられる。   The odd-numbered gear mechanism G1 and the even-numbered gear mechanism G2 of the transmission 2 are each provided with a gear shift unit 10. Although not shown, the gear shift unit 10 incorporates a plurality of hydraulic cylinders that operate shift forks corresponding to the respective shift speeds in the gear mechanisms G1 and G2, and a plurality of electromagnetic valves that operate each hydraulic cylinder. The gear shift unit 10 is connected to the above-described hydraulic supply source 9 via an oil passage 11, and hydraulic oil supplied from the hydraulic supply source 9 is switched by each electromagnetic valve, and a shift fork is operated by a corresponding hydraulic cylinder. Thus, the gear stages of the gear mechanisms G1 and G2 are switched.

変速時において、基本的にインナクラッチC1及びアウタクラッチC2の断接状態は常に逆方向に切り換えられる。このため、一方のクラッチC1,C2の接続により対応する歯車機構G1,G2の何れかの変速段が達成されて動力伝達されているときには、他方のクラッチC1,C2が切断されることで対応する歯車機構G1,G2では何れの変速段も動力伝達していない状態にある。よって、他方の歯車機構G1,G2では、事前に次変速段(現在の変速段に隣接する高ギヤ側または低ギヤ側の変速段)に予め切り換えるプリセレクトが可能になり、その後に変速タイミングに至ると、インナクラッチC1及びアウタクラッチC2の断接状態を逆転させることにより動力伝達を中断することなく変速が完了する。   At the time of shifting, basically, the connection state of the inner clutch C1 and the outer clutch C2 is always switched in the reverse direction. For this reason, when one of the gears G1 and G2 corresponding to the gears C1 and C2 is connected and power is transmitted, the other clutch C1 and C2 is disengaged. The gear mechanisms G1 and G2 are in a state where none of the gears transmits power. Therefore, in the other gear mechanisms G1 and G2, it is possible to pre-select in advance to the next gear stage (the gear stage on the high gear side or the low gear side adjacent to the current gear stage) in advance, and then at the gear shift timing. As a result, the shift is completed without interrupting the power transmission by reversing the connection / disconnection state of the inner clutch C1 and the outer clutch C2.

図示はしないが、電動機3は内外2重に配設されたロータ及びステータから構成され、ロータを回転可能に支持する回転軸がクラッチC2の出力側及び偶数歯車機構G2の入力側に接続されている。電動機3にはインバータ4を介して走行用のバッテリ5(高電圧バッテリ)が電気的に接続され、インバータ4により電動機3の力行制御及び回生制御が行われるようになっている。
電動機3の力行制御では、走行用バッテリ5に蓄えられた直流電力がインバータ4により交流電力に変換されて電動機3に供給され、電動機3がモータ作動して駆動力を偶数歯車機構G2に入力する。また、車両減速時に行われる電動機3の回生制御では、駆動輪14側からの逆駆動により電動機3がジェネレータ作動して回生制動力を発生すると共に、発電した交流電力をインバータ4により直流電力に変換して走行用バッテリ5に充電する(回生制御手段)。
Although not shown, the electric motor 3 is composed of a rotor and a stator that are arranged in an inner and outer double, and a rotating shaft that rotatably supports the rotor is connected to the output side of the clutch C2 and the input side of the even-numbered gear mechanism G2. Yes. A traveling battery 5 (high voltage battery) is electrically connected to the electric motor 3 via an inverter 4, and power running control and regenerative control of the electric motor 3 are performed by the inverter 4.
In the power running control of the electric motor 3, the DC power stored in the traveling battery 5 is converted into AC power by the inverter 4 and supplied to the electric motor 3, and the electric motor 3 is operated by the motor to input the driving force to the even gear mechanism G2. . In the regenerative control of the electric motor 3 performed when the vehicle decelerates, the electric motor 3 operates as a generator by reverse driving from the drive wheel 14 side to generate a regenerative braking force, and the generated AC power is converted into DC power by the inverter 4. Then, the traveling battery 5 is charged (regeneration control means).

車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAMなど)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタなどを備えた車両ECU(制御ユニット)17が設置されている。車両ECU16はエンジンECU17、インバータECU18並びに走行用バッテリECU19からの情報、或いは以下に述べるセンサ類からの情報などに基づき車両全体の統合的な制御を行う。この車両ECU16からの指令に基づきエンジンECU17(エンジン制御手段)がエンジン1の制御を、インバータECU18が電動機3の制御を、バッテリECU19が走行用バッテリ5の管理をそれぞれ個別に独立して実行する。
車両ECU16の入力側には、クラッチC1の出力側の回転速度Nc1を検出するクラッチ回転速度センサ23、クラッチC2の出力側の回転速度Nc2(=電動機3の回転速度)を検出するクラッチ回転速度センサ24、歯車機構G1,G2の変速段を検出するギヤ位置センサ25(変速段検出手段)、及び変速機2の出力軸2bに設けられて車速Vを検出する車速センサ28(車速検出手段)、セレクトレバー29の位置を検出するレバー位置センサ30、ブレーキペダル34に対する踏力に応じて発生するブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサ35(制動力検出手段)などのセンサ類が接続されている。また、車両ECU16の出力側には、上記したクラッチC1,C2の電磁弁7、ギヤシフトユニット10の各電磁弁などのデバイス類が接続されている。
A vehicle ECU (control unit) provided with an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, etc.) for storing a control program, a control map, a central processing unit (CPU), a timer counter, etc. ) 17 is installed. The vehicle ECU 16 performs integrated control of the entire vehicle based on information from the engine ECU 17, the inverter ECU 18, and the travel battery ECU 19, or information from sensors described below. Based on a command from the vehicle ECU 16, the engine ECU 17 (engine control means) controls the engine 1, the inverter ECU 18 controls the electric motor 3, and the battery ECU 19 individually manages the traveling battery 5.
On the input side of the vehicle ECU 16, a clutch rotational speed sensor 23 for detecting the rotational speed Nc1 on the output side of the clutch C1, and a clutch rotational speed sensor for detecting the rotational speed Nc2 on the output side of the clutch C2 (= the rotational speed of the electric motor 3). 24, a gear position sensor 25 (shift speed detecting means) for detecting the gear speed of the gear mechanisms G1, G2, and a vehicle speed sensor 28 (vehicle speed detecting means) provided on the output shaft 2b of the transmission 2 for detecting the vehicle speed V; Sensors such as a lever position sensor 30 for detecting the position of the select lever 29 and a brake fluid pressure sensor 35 (braking force detection means) for detecting a brake fluid pressure generated in response to a depression force on the brake pedal 34 are connected. Devices such as the electromagnetic valves 7 of the clutches C1 and C2 and the electromagnetic valves of the gear shift unit 10 are connected to the output side of the vehicle ECU 16.

例えば車両ECU16は、エンジンECU17を介して入力されるアクセル開度θaccなどから車両1の走行に必要な要求トルクを演算し、この要求トルクをエンジン1が発生するトルク及び電動機3が発生するトルクに配分する。また、これと並行して要求トルク、車両の走行状態、エンジン1及び電動機3の運転状態、或いは走行用バッテリ5のSOCなどに基づき車両の走行モード(エンジン走行、モータ走行、エンジン・モータ走行)を選択し、選択した走行モードを実行すべくエンジンECU17及びインバータECU18に指令を出力すると共に、所定のシフトマップに基づき決定した目標変速段を達成すべく変速機2の変速制御を実行する(変速制御手段)。
エンジンECU17は、車両ECU16によって設定された走行モード及びエンジントルクを達成するように、エンジン1を制御して運転させる。エンジンECU17の入力側には、エンジン1の回転速度Neを検出するエンジン回転速度センサ22、アクセルペダル26の開度θaccを検出するアクセルセンサ27が接続されている。また、このようなエンジン制御として、本実施形態では排ガスの空気過剰率を指標としたλ制御を実行している。そのためにエンジン1の排気通路31に設けられた排気浄化装置32(後述するDPFを含む)の下流位置には空燃比センサ33が設置され、排気空燃比に略比例する空燃比センサ33の出力がエンジンECU17に入力されるようになっている。
For example, the vehicle ECU 16 calculates a required torque necessary for traveling of the vehicle 1 from the accelerator opening θacc input through the engine ECU 17, and converts this required torque into a torque generated by the engine 1 and a torque generated by the electric motor 3. To distribute. In parallel with this, the vehicle travel mode (engine travel, motor travel, engine / motor travel) based on the required torque, the travel state of the vehicle, the operation state of the engine 1 and the electric motor 3, or the SOC of the travel battery 5 or the like. And outputs a command to the engine ECU 17 and the inverter ECU 18 to execute the selected travel mode, and executes shift control of the transmission 2 to achieve the target shift stage determined based on a predetermined shift map (shifting). Control means).
The engine ECU 17 controls and operates the engine 1 so as to achieve the travel mode and engine torque set by the vehicle ECU 16. An engine rotational speed sensor 22 that detects the rotational speed Ne of the engine 1 and an accelerator sensor 27 that detects the opening θacc of the accelerator pedal 26 are connected to the input side of the engine ECU 17. As such engine control, in this embodiment, λ control using the excess air ratio of exhaust gas as an index is executed. For this purpose, an air-fuel ratio sensor 33 is installed at a downstream position of an exhaust purification device 32 (including a DPF described later) provided in the exhaust passage 31 of the engine 1, and the output of the air-fuel ratio sensor 33 is approximately proportional to the exhaust air-fuel ratio. It is input to the engine ECU 17.

λ制御については周知であるため概略説明にとどめるが、例えば、アクセル開度θacc及びエンジン回転速度Neから算出した燃料噴射量に基づきエンジン1の燃料噴射弁を駆動制御する一方、エンジン回転速度Ne及び燃料噴射量に基づき目標空気過剰率を算出し、空燃比センサ33の出力から算出した実際の空気過剰率が目標空気過剰率となるように、エンジンに備えられた図示しないEGR弁や吸気絞り弁などの開度をフィードバック制御している。なお、当該λ制御の内容については、これに限定されるものではなく任意に変更可能である。
また、インバータECU18は、車両ECU16によって設定された走行モード及び電動機3のトルクを達成するように、インバータ4を駆動制御して電動機3を作動させる。
また、バッテリECU19は、走行用バッテリ5の温度、走行用バッテリ5の電圧、インバータ4と走行用バッテリ5との間に流れる電流などを検出すると共に、これらの検出結果から走行用バッテリ18のSOCを求め、求めたSOCを検出結果と共に車両ECU16に出力する。
The λ control is well known and will only be described briefly. For example, the fuel injection valve of the engine 1 is driven and controlled based on the fuel injection amount calculated from the accelerator opening θacc and the engine rotational speed Ne, while the engine rotational speed Ne and A target excess air ratio is calculated based on the fuel injection amount, and an EGR valve or an intake throttle valve (not shown) provided in the engine is provided so that the actual excess air ratio calculated from the output of the air-fuel ratio sensor 33 becomes the target excess air ratio. Feedback control of the opening. The content of the λ control is not limited to this and can be arbitrarily changed.
In addition, the inverter ECU 18 drives and controls the inverter 4 to operate the electric motor 3 so as to achieve the travel mode and the torque of the electric motor 3 set by the vehicle ECU 16.
Further, the battery ECU 19 detects the temperature of the traveling battery 5, the voltage of the traveling battery 5, the current flowing between the inverter 4 and the traveling battery 5, and the SOC of the traveling battery 18 from these detection results. And the obtained SOC is output to the vehicle ECU 16 together with the detection result.

ところで、空燃比センサ33の出力は経年劣化などに起因して検出誤差を生じるため定期的に学習処理を実行する必要があり、通常のエンジン車両では、減速時のエンジン1の燃料カット中に学習処理を実行している。
しかしながら、本実施形態のようなハイブリッド車両では車両の減速エネルギを電力として回収するために、減速時にはインバータECU18により電動機3を回生制御して駆動輪14側からの逆駆動により発電させている。エンジンブレーキが駆動輪14に作用すると電動機3の発電量が減少するため、このときのエンジン1はクラッチC2の切断により駆動輪14側から切り離されてアイドル運転しており、結果として空燃比センサ33の学習処理を実行できないという問題があった。
By the way, since the output of the air-fuel ratio sensor 33 causes a detection error due to deterioration over time or the like, it is necessary to periodically execute a learning process. In a normal engine vehicle, learning is performed during fuel cut of the engine 1 during deceleration. Processing is being executed.
However, in the hybrid vehicle as in the present embodiment, in order to collect the deceleration energy of the vehicle as electric power, the electric motor 3 is regeneratively controlled by the inverter ECU 18 during deceleration and electric power is generated by reverse driving from the drive wheel 14 side. When the engine brake acts on the drive wheels 14, the power generation amount of the electric motor 3 is reduced. Therefore, the engine 1 at this time is disconnected from the drive wheels 14 side by the disconnection of the clutch C 2 and is idling, resulting in the air-fuel ratio sensor 33. There is a problem that the learning process cannot be executed.

このような不具合を鑑みて本発明者は、所定のギヤ段よりも高速ギヤ側の変速段で車両を減速させている場合には、学習処理を実行可能なことを見出した。即ち、車両の減速時にクラッチC1,C2を接続すればエンジン1が駆動輪14側から駆動され(所謂モータリング)、燃料カット可能な状態を作り出すことができる。但し、低速ギヤ側の変速段では学習処理が完了する以前に次変速段への切換が開始され、変速の際の回転同期のためにエンジン1の燃料カットが中断されてしまうため学習処理を完了できない。
これに対して所定ギヤ段以上の変速段では、当該変速段の継続期間が比較的長いことから、その間(当該変速段への変速完了から次変速段への変速開始までの期間中)に学習処理を完了することができる。以上の知見に基づき本実施形態では、所定のギヤ段以上の変速段での減速時に空燃比センサ33の学習処理を実行しており、以下、当該学習処理を実行するために車両ECU16が実行する制御について述べる。
In view of such problems, the present inventor has found that the learning process can be executed when the vehicle is decelerated at a gear position on the high-speed gear side with respect to a predetermined gear position. That is, if the clutches C1 and C2 are connected at the time of deceleration of the vehicle, the engine 1 is driven from the drive wheel 14 side (so-called motoring), and a fuel cutable state can be created. However, at the gear position on the low-speed gear side, switching to the next gear stage is started before the learning process is completed, and the fuel cut of the engine 1 is interrupted to synchronize the rotation at the time of gear shifting, thus completing the learning process. Can not.
On the other hand, since the duration of the gear stage is relatively long at a gear stage of a predetermined gear stage or higher, learning is performed during that period (during the period from the completion of the gear shift to the gear stage until the start of the gear shift to the next gear stage). Processing can be completed. Based on the above knowledge, in the present embodiment, the learning process of the air-fuel ratio sensor 33 is executed at the time of deceleration at a speed greater than or equal to a predetermined gear stage, and thereafter, the vehicle ECU 16 executes the learning process. The control will be described.

図2は車両ECU16が実行する学習処理ル−チンを示すフローチャートであり、車両のイグニションスイッチがオンされているときに所定の制御インターバルで実行される。
まず、ステップS2でエンジンECU17から空燃比センサ33の学習処理の実行要求が入力されたか否かを判定する(学習処理許可手段)。エンジンECU17側ではエンジン運転中に常に空燃比センサ33の学習処理の要否を判定しており(学習処理要求手段)、学習処理の実行が必要と判定したときには車両ECU16側に実行要求を出力している。
上記のように基本的にハイブリッド車両は、車両減速時には電動機3の回生制御のために空燃比センサ33の学習処理を実行しない。しかし、例えば車両の減速に際してエンジン1の排気ブレーキを作動させる場合は、必然的にエンジンブレーキを駆動輪14側に作用させるべくクラッチC1,C2が接続されて、エンジン1が駆動輪14側から逆駆動されるため、エンジンECU17により学習処理が実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing a learning process routine executed by the vehicle ECU 16, and is executed at a predetermined control interval when the ignition switch of the vehicle is turned on.
First, in step S2, it is determined whether or not an execution request for learning processing of the air-fuel ratio sensor 33 is input from the engine ECU 17 (learning processing permission means). The engine ECU 17 always determines whether or not the learning process of the air-fuel ratio sensor 33 is necessary during engine operation (learning process requesting means), and when it determines that the learning process needs to be executed, it outputs an execution request to the vehicle ECU 16 side. ing.
As described above, the hybrid vehicle basically does not execute the learning process of the air-fuel ratio sensor 33 for the regeneration control of the electric motor 3 when the vehicle is decelerated. However, for example, when the exhaust brake of the engine 1 is operated when the vehicle is decelerated, the clutches C1 and C2 are inevitably connected so that the engine brake is applied to the drive wheel 14 side, and the engine 1 is reversed from the drive wheel 14 side. Since it is driven, the engine ECU 17 executes a learning process.

このような機会に学習処理が実行されている場合、車両ECU16は学習処理の実行要求を入力することなくステップS2でNo(否定)の判定を下して一旦ルーチンを終了する。また、学習処理の実行要求を入力してステップS2でYes(肯定)の判定を下した場合には、ステップS4に移行する。
ステップS4では、前回の学習処理から予め設定された所定時間が経過したか否かを判定する。減速時の学習処理では、駆動輪14側からのエンジン駆動分だけ電動機3の回生発電量が減少するため、頻繁な実行は望ましくない。このため、たとえエンジンECU17からの学習処理の実行要求が入力されても、前回から所定時間が経過していない場合には学習処理の実行を禁止しているのである。
If the learning process is being executed at such an opportunity, the vehicle ECU 16 makes a No (no) determination in step S2 without inputting the execution request for the learning process, and once ends the routine. If a learning process execution request is input and a Yes (positive) determination is made in step S2, the process proceeds to step S4.
In step S4, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the previous learning process. In the learning process at the time of deceleration, the regenerative power generation amount of the electric motor 3 is reduced by the amount of engine drive from the drive wheel 14 side, so frequent execution is not desirable. For this reason, even if a learning process execution request from the engine ECU 17 is input, the execution of the learning process is prohibited if the predetermined time has not elapsed since the previous time.

ステップS4の判定がYesのときにはステップS6に移行し、エンジンECU17を介して入力されるアクセル開度θaccの情報からアクセル操作が中止されて車両が減速中であるか否かを判定する(減速判定手段、学習処理許可手段)。判定がNoのときにはステップS6でクラッチC1,C2を切断した後にルーチンを終了する。なお、ステップS6の処理は、既に学習処理のために何れかのクラッチC1,C2が接続されている場合を想定したものであり、ルーチンの開始当初は未だクラッチC1,C2が切断状態にあることから、車両ECU16はステップS6で何ら処理することなくルーチンを終了する。
また、ステップS6の判定がYesのときにはステップS10に移行し、予め設定された学習許可条件が成立しているか否かを判定する。本実施形態では、以下に列挙する全ての要件が満たされたときに学習許可条件が成立したと判断する。
When the determination in step S4 is Yes, the process proceeds to step S6, where it is determined whether or not the accelerator operation is stopped and the vehicle is decelerating from information on the accelerator opening θacc input via the engine ECU 17 (deceleration determination). Means, learning process permission means). When the determination is No, the routine ends after the clutches C1 and C2 are disconnected in step S6. Note that the process of step S6 assumes that any of the clutches C1 and C2 is already connected for the learning process, and the clutches C1 and C2 are still in a disconnected state at the beginning of the routine. Thus, the vehicle ECU 16 ends the routine without performing any processing in step S6.
If the determination in step S6 is Yes, the process proceeds to step S10, and it is determined whether a preset learning permission condition is satisfied. In this embodiment, it is determined that the learning permission condition is satisfied when all the requirements listed below are satisfied.

1)アクセル操作されていないこと(θacc=0)。
2)走行変速段(シフトマップに基づく目標変速段)が所定ギヤ段以上であること(学習処理許可手段)。
3)奇数歯車機構G1が所定ギヤ段以上であること(学習処理許可手段)。
4)路面勾配θが予め設定された所定勾配よりも降坂側であり、且つ車速Vが予め設定された第1の車速よりも高いこと(学習処理許可手段)。
5)ブレーキ液圧が所定値よりも低いか、或いは車速Vが予め設定された第2の車速よりも高いこと(学習処理許可手段)。
6)DPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)が非再生中であること。
1) The accelerator is not operated (θacc = 0).
2) The traveling gear stage (target gear stage based on the shift map) is greater than or equal to a predetermined gear stage (learning process permission means).
3) The odd-numbered gear mechanism G1 is not less than a predetermined gear stage (learning process permission means).
4) The road surface gradient θ is on the downhill side with respect to the predetermined gradient set in advance, and the vehicle speed V is higher than the first vehicle speed set in advance (learning process permission means).
5) The brake fluid pressure is lower than a predetermined value, or the vehicle speed V is higher than a preset second vehicle speed (learning process permission means).
6) DPF (diesel particulate filter) is not being regenerated.

要件1)は、アクセル操作によりエンジン1の燃料カットが中止されると学習処理を継続できないことから、このような場合を除外する目的で実施される。
要件2)は、学習処理の完了以前に次変速段への切換が開始されてしまう低速ギヤ側の変速段を除外する目的で実施される。本実施形態では、具体的には所定ギヤ段として4速が設定されており、4,5,6速にあるときに要件2)が満たされる。但し、所定ギヤ段の設定はこれに限ることはない。例えば変速機2の変速段数を変更した場合、或いは変速段数が同一であっても各変速段のギヤ比を変更した場合などには、当然所定ギヤ段が相違することになる。
The requirement 1) is implemented for the purpose of excluding such a case because the learning process cannot be continued if the fuel cut of the engine 1 is stopped by the accelerator operation.
Requirement 2) is implemented for the purpose of excluding gears on the low-speed gear side where switching to the next gear stage is started before the completion of the learning process. In the present embodiment, specifically, the fourth speed is set as the predetermined gear stage, and the requirement 2) is satisfied when the speed is 4, 5, and 6. However, the setting of the predetermined gear stage is not limited to this. For example, when the number of gears of the transmission 2 is changed, or when the gear ratio of each gear is changed even if the number of gears is the same, the predetermined gears are naturally different.

要件3)は、要件2)を補足するものであり、走行変速段が所定ギヤ段以上であっても、プリセレクト側の変速段が所定ギヤ段未満の場合には、これを除外する目的で実施される。具体的には、走行変速段として偶数歯車機構G2で4速が選択されて要件2)を満足している場合、奇数歯車機構G1では車両の走行状態に基づき3速か5速がプリセレクトされる。しかし、3速がプリセレクトされている場合には、間もなく車両が停止する可能性が高い。停車の直前にはクラッチ切断により燃料カットが中止され、それに伴って学習処理も中止されてしまうため、このような状況での学習処理の開始を防止するための対策である。
要件4)は、路面勾配θ及び車速Vの影響を考慮したものである。所定勾配としては緩やかな登坂路に相当する路面勾配θが設定されており、これよりも実際の路面勾配θが降坂側にあり(より緩やかな登坂路、平坦路、降坂路)且つ車速Vが高いときには、学習処理の完了まで現変速段が継続されることが予測できる。しかし、それ以外の場合には、学習処理が完了する以前に次変速段(低速ギヤ側の変速段)への切換が開始されて学習処理が完了以前に中止される可能性が高い。そこで、このような場合を除外する目的で実施される。
Requirement 3) supplements Requirement 2). For the purpose of excluding this, if the gear position on the preselect side is less than the predetermined gear stage even if the traveling gear stage is equal to or greater than the predetermined gear stage. To be implemented. Specifically, if the even gear mechanism G2 is selected as the traveling gear stage and the fourth speed is selected and the requirement 2) is satisfied, the odd gear mechanism G1 preselects the third gear or the fifth gear based on the traveling state of the vehicle. The However, if the third speed is preselected, there is a high possibility that the vehicle will stop soon. This is a measure for preventing the start of the learning process in such a situation because the fuel cut is stopped by the clutch disconnection immediately before stopping and the learning process is also stopped accordingly.
Requirement 4) considers the effects of road surface gradient θ and vehicle speed V. As the predetermined gradient, a road surface gradient θ corresponding to a gentle uphill road is set, and the actual road surface gradient θ is on the downhill side (more gentle uphill road, flat road, downhill road) and the vehicle speed V When is high, it can be predicted that the current gear position will continue until the learning process is completed. However, in other cases, there is a high possibility that switching to the next gear position (the gear position on the low-speed gear side) is started before the learning process is completed and the learning process is stopped before the completion. Therefore, it is implemented for the purpose of excluding such a case.

これにより路面勾配θ及び車速Vに起因する学習処理の中止を未然に回避でき、結果として路面勾配θや車速Vに関わらず学習処理を確実に完了することができる。なお、路面勾配θを推定するための手法は種々の文献に開示されており、例えば特開2003−097945号公報に記載されたものを用いることができる。当該公報の技術では、加速度センサにより検出された前後加速度から車輪速センサにより検出された実際の前後加速度を減算することで路面勾配θに起因する加速度を求め、この路面勾配θによる加速度を角度換算して路面勾配θを求めている(路面勾配推定手段)。   Accordingly, the cancellation of the learning process due to the road surface gradient θ and the vehicle speed V can be avoided in advance, and as a result, the learning process can be reliably completed regardless of the road surface gradient θ and the vehicle speed V. In addition, the method for estimating road surface gradient (theta) is disclosed by various literatures, For example, what was described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-097945 can be used. In the technique of this publication, the acceleration caused by the road gradient θ is obtained by subtracting the actual longitudinal acceleration detected by the wheel speed sensor from the longitudinal acceleration detected by the acceleration sensor, and the acceleration due to the road gradient θ is converted into an angle. Thus, the road surface gradient θ is obtained (road surface gradient estimating means).

要件5)は、ブレーキ操作及び車速Vの影響を考慮したものである。比較的車速Vが低い状況でブレーキ操作が行われた場合には間もなく車両が停止する可能性が高く、学習処理が中止されてしまう。このような状況での学習処理の開始を防止するための対策である。これによりブレーキ操作及び車速Vに起因する学習処理の中止を未然に回避でき、結果として路面勾配θや車速Vに関わらず学習処理を確実に完了することができる。
要件6)は、エンジン負荷の増加や排気空燃比への影響があるDPF再生中を除外する目的で実施される。
Requirement 5) considers the effects of brake operation and vehicle speed V. When the brake operation is performed in a situation where the vehicle speed V is relatively low, there is a high possibility that the vehicle will stop soon, and the learning process is stopped. This is a measure for preventing the start of the learning process in such a situation. Thus, the suspension of the learning process caused by the brake operation and the vehicle speed V can be avoided in advance, and as a result, the learning process can be reliably completed regardless of the road surface gradient θ and the vehicle speed V.
Requirement 6) is implemented for the purpose of excluding the DPF regeneration during which the engine load increases or the exhaust air-fuel ratio is affected.

学習許可条件が成立していないとしてステップS10でNoの判定を下したときには、上記ステップS8を経てルーチンを終了する。また、ステップS10の判定がYesのときにはステップS12に移行し、減速学習時の変速段の切換を実行する。図1の全体構成図から明らかなように、電動機3は偶数歯車機構G2のみを介して駆動輪14側と接続されているため、車両の走行時において変速マップから目標変速段として奇数変速段が決定された場合には、その目標変速段に隣接する高速ギヤ側或いは低速ギヤ側の偶数変速段で代用している。
この点は減速時も同様であり、偶数歯車機構G2の何れかの変速段を介して駆動輪14側から電動機3を逆駆動しながら回生制御により発電している。このような電動機3の回生制御は学習処理の実行中も実行され、目標変速段として奇数変速段が決定されている場合には、減速学習時の変速制御としてステップS14の処理により奇数歯車機構G1で目標変速段が達成される。
If the learning permission condition is not satisfied and the determination of No is made in step S10, the routine is terminated through step S8. When the determination in step S10 is Yes, the process proceeds to step S12, and the gear position is switched during learning of deceleration. As is apparent from the overall configuration diagram of FIG. 1, since the motor 3 is connected to the drive wheel 14 side only through the even gear mechanism G2, the odd speed stage is set as the target speed stage from the speed map when the vehicle is traveling. If it has been determined, the even speed stage on the high speed gear side or the low speed gear side adjacent to the target speed stage is substituted.
This point is the same during deceleration, and power is generated by regenerative control while reversely driving the motor 3 from the drive wheel 14 side through any gear stage of the even gear mechanism G2. Such regenerative control of the electric motor 3 is executed even during the execution of the learning process, and when the odd-numbered shift stage is determined as the target shift stage, the odd-numbered gear mechanism G1 is executed by the process of step S14 as the shift control at the time of deceleration learning. Thus, the target shift speed is achieved.

その後、車両ECU16はステップS14で目標変速段を達成している側のクラッチC1,C2を接続し(モータリング制御手段)、続くステップS16でインバータECU18に対して電動機3の回生制御を指令する。
従って、目標変速段として偶数変速段が決定され、偶数歯車機構G2で目標変速段が達成されているときにはクラッチC1を切断したままクラッチC2が接続される。このため、上記のように偶数歯車機構G2の何れかの変速段(目標変速段に相当)を介して電動機3を逆駆動しながら、クラッチC2を介してエンジン1がモータリングされる。
また、目標変速段として奇数変速段が決定され、奇数歯車機構G2で目標変速段が達成されているときにはクラッチC2を切断したままクラッチC1が接続される。このため、偶数歯車機構G2の何れかの変速段を介して電動機3を逆駆動しながら、奇数歯車機構G1の何れかの変速段(目標変速段に相当)及びクラッチC1を介してエンジン1がモータリングされる。
Thereafter, the vehicle ECU 16 connects the clutches C1 and C2 that have achieved the target gear position in step S14 (motoring control means), and instructs the inverter ECU 18 to perform regenerative control of the electric motor 3 in the subsequent step S16.
Accordingly, an even gear stage is determined as the target gear stage, and when the target gear stage is achieved by the even gear mechanism G2, the clutch C2 is connected with the clutch C1 disconnected. Therefore, as described above, the engine 1 is motored via the clutch C2 while the electric motor 3 is reversely driven via any one of the gears of the even gear mechanism G2 (corresponding to the target gear).
In addition, when the odd gear is determined as the target gear and the target gear is achieved by the odd gear mechanism G2, the clutch C1 is connected with the clutch C2 disconnected. For this reason, while the electric motor 3 is reversely driven through any of the gears of the even gear mechanism G2, the engine 1 is operated via any of the gears of the odd gear mechanism G1 (corresponding to the target gear) and the clutch C1. Motored.

このようにして所定ギヤ段以上の変速段での車両減速中には、電動機3の回生制御と並行してエンジン1のモータリングが実行される。そして、アイドル回転速度以上でエンジン1が回転することにより、エンジンECU17は燃料噴射が不要であると判断して燃料カットを実行する(燃料カット手段)。車両ECU16は続くステップS18でエンジンECU17に空燃比センサ33の学習処理の開始を指令する(学習手段)。
学習処理の開始指令に応じてエンジンECU17側では空燃比センサ33の学習処理が開始される。なお、本実施形態では学習処理に際してEGR制御及び排気ブレーキの作動が中止されるが、これに限ることはなく任意に変更可能である。
In this way, motoring of the engine 1 is executed in parallel with the regenerative control of the electric motor 3 while the vehicle is decelerating at a shift stage of a predetermined gear stage or higher. Then, when the engine 1 rotates at an idle rotation speed or higher, the engine ECU 17 determines that fuel injection is unnecessary and performs fuel cut (fuel cut means). In step S18, the vehicle ECU 16 instructs the engine ECU 17 to start the learning process of the air-fuel ratio sensor 33 (learning means).
In response to the learning process start command, the learning process of the air-fuel ratio sensor 33 is started on the engine ECU 17 side. In the present embodiment, the EGR control and the exhaust brake operation are stopped during the learning process, but the present invention is not limited to this and can be arbitrarily changed.

続くステップS20ではエンジンECU17から学習処理の成功が入力されたか否かを判定し、ステップS22でエンジンECU17から学習処理の失敗が入力されたか否かを判定する。何れかの処理でYesの判定を下した場合には学習処理を継続する必要がないことから、上記ステップS8で接続中のクラッチC1,C2を切断した後にルーチンを終了する。従って、それ以降はエンジン駆動が中止されて通常の減速状態に復帰し、全ての減速エネルギが電動機3の回生制御により電力として回収されることになる。
また、ステップS20,22の何れの処理でもNoの判定を下したときには上記ステップS6に戻り、ステップS6,10〜22の処理を繰り返す。エンジンECU17側では学習処理を継続し、この学習処理の実行中にアクセル操作の開始によりステップS6の判定がNoになった場合、及び学習許可条件の非成立に基づきステップS10の判定がNoになった場合には、ステップS8の処理を実行する。結果として学習処理は中止され、車両は通常の減速状態に復帰する。
In a succeeding step S20, it is determined whether or not a success of the learning process is input from the engine ECU 17, and in a step S22, it is determined whether or not a failure of the learning process is input from the engine ECU 17. If the determination of Yes is made in any of the processes, it is not necessary to continue the learning process. Therefore, after disconnecting the clutches C1 and C2 being connected in step S8, the routine is terminated. Therefore, after that, the engine drive is stopped and the normal deceleration state is restored, and all the deceleration energy is recovered as electric power by the regeneration control of the electric motor 3.
If NO is determined in any of the processes in steps S20 and S22, the process returns to step S6 to repeat the processes in steps S6 and S10-22. On the engine ECU 17 side, the learning process is continued. If the determination in step S6 is No due to the start of the accelerator operation during the execution of the learning process, and the determination in step S10 is No based on the failure of the learning permission condition. If YES, the process of step S8 is executed. As a result, the learning process is stopped and the vehicle returns to the normal deceleration state.

以上のように本実施形態のハイブリッド車両における空燃比センサ33の学習装置によれば、アクセル操作の中止による車両の減速中において変速段が所定ギヤ段以上などの学習許可条件が成立した場合には、クラッチC1,C2を接続して駆動輪14側からの駆動によりエンジン1をモータリングしている。
このため、通常の減速時にはアイドル運転のために燃料噴射を実行する必要があったエンジン1を燃料カットすることができ、結果として空燃比センサ33の学習処理を必要に応じて適切且つ確実に実行できる。従って、学習値を反映した正確な空燃比センサ33の出力に基づきエンジン1のλ制御などの各種制御を適切に実行でき、ひいては燃費向上や排ガス特性の改善などを達成することができる。
As described above, according to the learning device for the air-fuel ratio sensor 33 in the hybrid vehicle according to the present embodiment, when the learning permission condition such that the shift speed is greater than or equal to the predetermined gear stage is satisfied while the vehicle is decelerating by stopping the accelerator operation. The clutch C1, C2 is connected and the engine 1 is motored by driving from the drive wheel 14 side.
Therefore, it is possible to cut the fuel of the engine 1 that had to execute fuel injection for idle operation during normal deceleration, and as a result, the learning process of the air-fuel ratio sensor 33 is appropriately and reliably performed as necessary. it can. Therefore, various controls such as the λ control of the engine 1 can be appropriately executed based on the accurate output of the air-fuel ratio sensor 33 reflecting the learned value, and as a result, improvement of fuel consumption and improvement of exhaust gas characteristics can be achieved.

また、本実施形態では、エンジン駆動による学習処理の実行中においても電動機3の回生制御を継続している。この点は回生制御により減速エネルギを電力として回収できるだけでなく、トルク変動による乗員の違和感を防止することにも貢献する。
即ち、ハイブリッド車両の減速時には電動機3の発電電力を可能な限り確保するために、駆動輪14にかなり大きな回生トルクが伝達されており、それに応じた減速度を乗員が受けている。この回生トルクに比較してエンジン1のモータリングに要する駆動力は小さいため、回生制御を中止してしまうと車両の減速度が低下して乗員は違和感を受けてしまう。学習処理の実行中にも回生制御を継続することにより、このような乗員の違和感を未然に防止することができる。但し、必ずしも学習処理中に電動機2の回生制御を継続する必要はなく、これを中止してもよい。
In the present embodiment, the regeneration control of the electric motor 3 is continued even during the execution of the learning process by driving the engine. This point not only recovers deceleration energy as electric power by regenerative control, but also contributes to preventing the passenger from feeling uncomfortable due to torque fluctuations.
That is, in order to ensure as much as possible the power generated by the electric motor 3 when the hybrid vehicle is decelerated, a considerably large regenerative torque is transmitted to the drive wheels 14, and the occupant receives a deceleration corresponding thereto. Since the driving force required for motoring of the engine 1 is smaller than the regenerative torque, if the regenerative control is stopped, the deceleration of the vehicle is lowered and the passenger feels uncomfortable. By continuing the regeneration control during the execution of the learning process, it is possible to prevent such an uncomfortable feeling of the passenger. However, it is not always necessary to continue the regeneration control of the electric motor 2 during the learning process, and this may be stopped.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、デュアルクラッチ式変速機3を搭載したトラックとしてハイブリッド車両を構成したが、これに限るものではない。例えば車種を変更してもよいし、通常のシングルクラッチ式の手動変速機、或いはシングルクラッチ式の自動変速機などを備えた車両に適用してもよい。
また、上記実施形態では、エンジン1の排気空燃比に対して略比例して出力を変化させる空燃比センサ33の学習装置として具体化したが、学習対象となるセンサはこれに限るものではない。例えば、理論空燃比近傍で出力を反転させるO2センサを対象としてもよい。本発明の空燃比センサは、このようなO2センサなども含むものとする。
また、上記実施形態では、エンジン1と電動機3との間にクラッチC2を介装したが、ハイブリッド車両の形式はこれに限るものではない。例えばエンジン1の出力側に電動機3を直結し、電動機3の出力側と変速機2の入力側との間にクラッチC2を介装してもよい。
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above embodiment, the hybrid vehicle is configured as a truck on which the dual clutch transmission 3 is mounted. However, the present invention is not limited to this. For example, the vehicle type may be changed, and the present invention may be applied to a vehicle equipped with a normal single clutch type manual transmission or a single clutch type automatic transmission.
Further, in the above embodiment, the learning device of the air-fuel ratio sensor 33 that changes the output substantially proportional to the exhaust air-fuel ratio of the engine 1 is embodied, but the sensor to be learned is not limited to this. For example, an O 2 sensor that reverses the output in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio may be targeted. The air-fuel ratio sensor of the present invention includes such an O 2 sensor.
Moreover, in the said embodiment, although the clutch C2 was interposed between the engine 1 and the electric motor 3, the form of a hybrid vehicle is not restricted to this. For example, the motor 3 may be directly connected to the output side of the engine 1, and the clutch C <b> 2 may be interposed between the output side of the motor 3 and the input side of the transmission 2.

1 エンジン
2 変速機
3 電動機
16 車両ECU(減速判定手段、学習処理許可手段、モータリング制御手段、
変速制御手段)
17 エンジンECU(学習処理要求手段、燃料カット手段、学習手段)
18 インバータECU(回生制御制御手段)
25 ブレーキ液圧センサ(制動力検出手段)
28 車速センサ(車速検出手段)
33 空燃比センサ
C1,C2 クラッチ
G1,G2 歯車機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Transmission 3 Electric motor 16 Vehicle ECU (Deceleration determination means, learning process permission means, motoring control means,
Shift control means)
17 Engine ECU (learning processing request means, fuel cut means, learning means)
18 Inverter ECU (regenerative control control means)
25 Brake fluid pressure sensor (braking force detection means)
28 Vehicle speed sensor (vehicle speed detection means)
33 Air-fuel ratio sensor C1, C2 Clutch G1, G2 Gear mechanism

Claims (5)

エンジン及び電動機の駆動力を変速機を介して任意に駆動輪に伝達して走行し、減速時には前記エンジンと前記駆動輪との間に配設されたクラッチを切断して該エンジンを該駆動輪側から切り離し、回生制御手段により前記電動機を回生制御して前記駆動輪側からの逆駆動により発電させる一方、前記エンジンの排気系に設けられた空燃比センサの出力に基づき該エンジンを制御して運転させるハイブリッド車両において、
前記空燃比センサの学習処理の要否を判定し、該判定に基づき前記学習処理の実行を要求する学習処理要求手段と、
車両が減速中か否かを判定する減速判定手段と、
前記変速機の変速段を検出する変速段検出手段と、
前記学習処理要求手段により学習処理の実行が要求されると共に、前記減速判定手段により車両の減速中が判定され、且つ前記変速段検出手段により所定ギヤ段以上の変速段が検出されている場合に、前記空燃比センサの学習処理を許可する学習処理許可手段と、
前記学習処理許可手段により学習処理が許可された場合に、前記クラッチを接続して前記エンジンを前記駆動輪側からの駆動によりモータリングさせるモータリング制御手段と、
前記駆動輪によるエンジンのモータリング中に該エンジンを燃料カットする燃料カット手段と、
前記エンジンの燃料カット中に前記空燃比センサの学習処理を実行する学習手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置。
The driving force of the engine and the electric motor is arbitrarily transmitted to the driving wheel via the transmission, and the vehicle is traveled. At the time of deceleration, the clutch disposed between the engine and the driving wheel is disconnected to remove the engine from the driving wheel. The motor is regeneratively controlled by regenerative control means to generate power by reverse driving from the drive wheel side, while the engine is controlled based on the output of an air-fuel ratio sensor provided in the exhaust system of the engine. In the hybrid vehicle to drive,
Learning process requesting means for determining whether or not the learning process of the air-fuel ratio sensor is necessary, and requesting execution of the learning process based on the determination;
Deceleration determination means for determining whether or not the vehicle is decelerating;
Shift speed detecting means for detecting a shift speed of the transmission;
When the learning process requesting means requests execution of the learning process, the deceleration determining means determines that the vehicle is decelerating, and the shift speed detecting means detects a shift stage of a predetermined gear stage or higher. Learning processing permission means for permitting learning processing of the air-fuel ratio sensor;
Motoring control means for connecting the clutch and motoring the engine by driving from the drive wheel side when the learning process is permitted by the learning process permission means;
Fuel cutting means for cutting the fuel of the engine during motoring of the engine by the drive wheels;
A learning device for an air-fuel ratio sensor in a hybrid vehicle, comprising learning means for executing learning processing of the air-fuel ratio sensor during fuel cut of the engine.
前記車両が走行中の路面の勾配を推定する路面勾配推定手段と、
前記車両の走行速度を検出する車速検出手段とを備え、
前記学習処理許可手段は、前記学習処理の実行要求、車両減速、及び変速段に関する各条件が満たされている場合であっても、前記路面勾配推定手段により推定された路面勾配が予め設定された所定勾配よりも登坂側である場合、或いは前記車速検出手段により検出された車速が予め設定された第1の車速よりも低い場合には、前記学習処理を許可しないことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置。
Road surface gradient estimating means for estimating a road surface gradient on which the vehicle is traveling;
Vehicle speed detecting means for detecting the traveling speed of the vehicle,
The learning process permission means is preset with the road surface gradient estimated by the road surface gradient estimation means even when the learning process execution request, vehicle deceleration, and gear speed conditions are satisfied. 2. The learning process is not permitted when the vehicle is on an uphill side with respect to a predetermined gradient or when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit is lower than a preset first vehicle speed. The learning apparatus of the air-fuel ratio sensor in the described hybrid vehicle.
ブレーキ操作により車両に作用している制動力を検出する制動力検出手段と、
前記車両の走行速度を検出する車速検出手段とを備え、
前記学習処理許可手段は、前記学習処理の実行要求、車両減速、及び変速段に関する各条件が満たされている場合であっても、前記制動力検出手段により検出された制動力が予め設定された所定制動力よりも大きく、且つ前記車速検出手段により検出された車速が予め設定された第2の車速よりも低い場合には、前記学習処理を許可しないことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置。
Braking force detection means for detecting a braking force acting on the vehicle by a brake operation;
Vehicle speed detecting means for detecting the traveling speed of the vehicle,
The learning process permission means is preset with the braking force detected by the braking force detection means even when the conditions relating to the execution request of the learning process, vehicle deceleration, and shift speed are satisfied. 2. The hybrid according to claim 1, wherein the learning process is not permitted when the vehicle speed is larger than a predetermined braking force and the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means is lower than a second vehicle speed set in advance. A learning device for an air-fuel ratio sensor in a vehicle.
前記変速機は、2系統のクラッチ及び歯車機構からなるデュアルクラッチ式変速機として構成され、
前記デュアルクラッチ式変速機の何れか一方のクラッチを接続して対応する歯車機構の何れかの変速段を介して動力伝達しているときに、他方のクラッチを切断して対応する歯車機構を次に予測される変速段に予め切り換えるプリセレクトを実行し、その後の変速タイミングで前記一方クラッチを接続すると共に他方のクラッチを切断することにより変速を完了する変速制御手段を備え、
前記学習処理許可手段は、前記動力伝達中の一方の歯車機構が前記所定ギヤ段以上の変速段の場合であっても、該所定ギヤ段よりも低速ギヤ側の変速段が他方の歯車機構でプリセレクトされている場合には、前記学習処理を許可しないことを特徴とする請求項1乃至3の何れか記載のハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置。
The transmission is configured as a dual clutch transmission including two clutches and a gear mechanism.
When any one clutch of the dual clutch transmission is connected and power is transmitted through any gear stage of the corresponding gear mechanism, the other gear is disconnected and the corresponding gear mechanism is Shift control means for executing pre-selection to switch to the predicted gear position in advance, and connecting the one clutch and disconnecting the other clutch at a subsequent shift timing;
The learning process permitting means is configured such that even if one gear mechanism that is transmitting power is a gear stage greater than or equal to the predetermined gear stage, the gear stage on the lower speed gear side than the predetermined gear stage is the other gear mechanism. The learning device for an air-fuel ratio sensor in a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the learning process is not permitted when preselected.
前記回生制御手段は、前記学習手段による学習処理の実行中においても前記電動機の回生制御を継続することを特徴とする請求項1乃至4の何れか記載のハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置。   5. The learning device for an air-fuel ratio sensor in a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the regeneration control unit continues the regeneration control of the electric motor even during the execution of the learning process by the learning unit.
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