JP2015166221A - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員に違和感を与えることなくエンジンを駆動させることのできるハイブリッド車の制御装置を実現する。【解決手段】エンジンと、エンジンにより駆動されて発電するジェネレータとジェネレータの発電電力を蓄電するバッテリとジェネレータの発電電力とバッテリからの出力電力との少なくとも一方を受けて、車両を駆動する走行用モータと、エンジンの目標出力である目標エンジン出力を決定する目標エンジン出力決定手段と、エンジンの出力が目標エンジン出力算出手段で算出された目標エンジン出力となるようにエンジンの各部を制御するエンジン制御手段とを設け、目標エンジン出力決定手段により、目標エンジン出力を、車速に対して段階的に増大する値に決定する。【選択図】図６

Description

本発明は、ハイブリッド車の制御装置に関する。

従来より、エンジンと、エンジンにより駆動されて発電するジェネレータとを備え、ジェネレータにより発電された電力によってモータを駆動し、モータにより車両を駆動するハイブリッド車が知られている。

例えば、特許文献１には、前記のように構成されたハイブリッド車であって、効率が最も高くなる動作点でエンジンを常に定常運転し、これにより車両全体の燃費性能の向上を図ったものが開示されている。

特開２０００−２３３０８号公報

特許文献１の発明では、エンジンが常に一定のエンジン出力を出力するため、車速が変化してもエンジンから発せられる音すなわちエンジン駆動音が変化せず、車両の乗員が違和感を覚えるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、乗員に違和感を与えることなくエンジンを駆動させることのできるハイブリッド車の制御装置を提供する。

前記課題を解決するために、本発明は、ハイブリッド車の制御装置であって、エンジンと、前記エンジンにより駆動されて発電するジェネレータと、前記ジェネレータにより発電された電力を蓄電するバッテリと、前記ジェネレータにより発電された電力と前記バッテリから出力される電力との少なくとも一方を受けて、車両を駆動する走行モータと、前記エンジンの目標出力である目標エンジン出力を決定する目標エンジン出力決定手段と、前記エンジンの出力が、前記目標エンジン出力決定手段で算出された目標エンジン出力となるように、当該エンジンの各部を制御するエンジン制御手段とを備え、前記目標エンジン出力決定手段は、前記目標エンジン出力を、車速に対して段階的に増大する値に決定することを特徴とするハイブリッド車の制御装置を提供する（請求項１）。

本発明によれば、目標エンジン出力が車速に対して段階的に増大する値に決定されるため、車速が大きいほどエンジン出力をおおきくすることができ、車速の増減とエンジン駆動音の増減とを対応させることができる。そのため、乗員に違和感を与えることなくエンジンを駆動させることができる。また、車速が小さくロードノイズ等周囲の音が小さい場合においてエンジン出力およびエンジン駆動音が相対的に大きくなり、エンジン駆動音が騒音として認識されるのを回避することができ、より高い快適性を確保することができる。

本発明において、前記エンジン制御手段は、エンジン回転数とエンジン負荷とを、前記目標エンジン出力を出力可能なエンジン回転数とエンジン負荷のうち前記エンジンの熱効率が最も高くなる値に制御するのが好ましい（請求項２）。

このようにすれば、快適性を確保しつつエンジンの熱効率を高めて車両全体の燃費性能を高めることができる。

前記構成において、前記エンジン制御手段は、エンジン回転数を、前記エンジンに空気を導入するための吸気通路で共振が生じる回転数と異なる回転数に制御するのが好ましい（請求項３）。

このようにすれば、車速とエンジン出力およびエンジン駆動音とを対応させて増減させることができる上に、吸気通路で共振が生じてこの共振により騒音が生じるのを回避することができ、快適性をより確実に高めることができる。

本発明において、前記目標エンジン出力決定手段は、前記バッテリの残存容量が小さいほど前記目標エンジン出力が大きくなるように、当該バッテリの残存容量に応じて前記目標エンジン出力を補正するのが好ましい（請求項４）。

この構成によれば、バッテリの残存容量が小さくなるほどエンジン出力が大きくされて、ジェネレータの発電量およびバッテリへの供給電力が大きくされるため、バッテリの蓄電量をより確実に確保することができる。

また、前記構成において、前記目標エンジン出力決定手段は、前記バッテリの残存容量の低下速度が予め設定された基準速度よりも大きい場合には、さらに、前記目標エンジン出力を増大する側に補正するのが好ましい（請求項５）。

このようにすれば、加速時等においてバッテリの残存容量の低下速度が大きい場合に、エンジン出力が増大されてバッテリへの供給電力が増大されるため、バッテリの蓄電量を確実に確保することができる。

また、前記目標エンジン出力決定手段は、前記バッテリの残存容量の低下速度が予め設定された基準速度よりも大きいことによって前記目標エンジン出力を補正する際には、前記目標エンジン出力の補正量を、前記バッテリの残存容量の低下速度が大きいほど大きくするのが好ましい（請求項６）。

このようにすれば、より確実にバッテリの蓄電量を確保することができる。

また、本発明において、前記エンジン制御手段は、エンジン回転数を、エンジン本体が回転可能な最大回転数よりも低い値に設定された上限回転数以下に制御するのが好ましい（請求項７）。

このようにすれば、エンジン回転数が高くエンジン駆動音が大きくなる領域でのエンジン駆動を回避して、エンジン駆動音をより確実に小さく抑えることができる。そのため、快適性をより一層高めることができる。

また、本発明において、前記エンジン制御手段は、車速が予め設定された基準速度より低い場合は、前記エンジンを停止させるのが好ましい（請求項８）。

このようにすれば、車速が低くロードノイズ等が小さい場合において、エンジン駆動音が相対的に大きくなって騒音となるのを回避することができ、快適性を高めることができる。

以上説明したように、本発明によれば、乗員に違和感を与えることなくエンジンを駆動させることのできるハイブリッド車の制御装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るハイブリッド車の駆動系を模式的に示すブロック図である。 図１に示すハイブリッド車のエンジン周辺を示す概略図である。 図１に示すハイブリッド車の制御システムを示す図である。 本実施形態に係る目標エンジン出力の算出手順を示すフローチャートである。 本実施形態に係る最終目標エンジン出力の算出手順を示すフローチャートである。 目標エンジン出力の補正手順を説明するための図である。 バッテリのＳＯＣと第１補正量との関係を示す図である。 バッテリのＳＯＣの低下速度と第２補正量との関係を示す図である。 等出力線および等熱効率線を示した図である。

図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車の制御装置が搭載されたハイブリッド車１（以下、単に車両１という）の概略構成図である。車両１は、所謂シリーズ式のハイブリッド車である。車両１は、エンジン１０と、エンジン１０を駆動して始動させかつこの始動後のエンジン１０により駆動されて発電するモータジェネレータ２０と、モータジェネレータ２０によって発電された電力が蓄電（充電）される高電圧・大容量のバッテリ３０と、バッテリ３０の蓄電電力（放電電力）の電力で駆動される走行用モータ４０とを備える。

モータジェネレータ２０、バッテリ３０及び走行用モータ４０の間には、インバータ５０が設けられている。モータジェネレータ２０の発電電力は、インバータ５０を介して、バッテリ３０に供給される。バッテリ３０からの放電電力は、インバータ５０を介して、走行用モータ４０に供給される。

走行用モータ４０は、前述のように、バッテリ３０からの放電電力が供給されることにより駆動される。走行用モータ４０の駆動力は、駆動輪としての左右の前輪６１に伝達され、これにより、車両１は走行する。尚、本実施形態では、走行用モータ４０は、回生発電電力を発生可能なものであって、車両１の減速時にジェネレータとして作動する。走行用モータ４０が発電した電力（回生発電電力）は、バッテリ３０に充電される。また、バッテリ３０は、車両１の外部の電源による外部充電が可能である。

エンジン１０は、モータジェネレータ２０の発電用にのみ使用される。本実施形態では、エンジン１０は、ガソリンを含む燃料の燃焼により駆動するエンジンである。

図２は、エンジン１０の周辺の構成を示す概略図である。図３は、ハイブリッド車の制御システムを示す図である。本実施形態では、エンジン１０は、ロータリピストンエンジンである。エンジン１０は、ロータハウジング（気筒）を備え、ロータハウジング内にはロータが収容されたロータ収容室が形成されている。ロータ収容室には、ロータ収容室内に新気を導入する吸気通路１１が連通されている。吸気通路１１には、吸気通路の流路面積を変更するスロットル弁１２が配設されている。スロットル弁１２は、例えば、ステッピングモータ等のスロットル弁アクチュエータ１２ａにより駆動される。吸気通路１１のうちスロットル弁１２よりも下流側の部分には、燃料を吸気通路内に噴射するインジェクタ１３が配設されている。ロータハウジングには、ロータ収容室内の空気と燃料との混合気を点火する点火プラグ１４が設けられている。

各装置は、コントロールユニット（ＥＣＵ、エンジン制御手段、目標エンジン出力決定手段）１００によって制御される。ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェース及びこれらのユニットを接続するパスを有するマイクロプロセッサで構成されている。

ＥＣＵ１００には、図３に示すように、車両１に設けられた各種のセンサの検出信号が入力される。

具体的には、車両１には、バッテリ電流・電圧センサ１０１、車速センサ１０２、クランク角センサ１０３、エアフローセンサ１０４、空燃比センサ１０５、アクセル開度センサ１０６が設けられている。バッテリ電流・電圧センサ１０１は、バッテリ３０に出入りする電流及びバッテリ３０の電圧を検出する。車速センサ１０２は、車両１の車速を検出する。クランク角センサ１０３は、エンジン１０の回転数（回転角）を検出する。エアフローセンサ１０４は、吸気通路１１内に吸入される新気の量すなわち吸気量を検出する。空燃比センサ１０５は、エンジン１０から排出されるガスすなわち排ガスの空燃比を検出する。アクセル開度センサ１０６は、車両１に設けられたアクセル開度すなわちアクセルペダルの踏み込み量を検出する。

ＥＣＵ１００は、各センサ１０１〜１０６の検出信号に基づいて種々の演算を行い、インバータ５０等の各装置へ制御信号を出力する。すなわち、ＥＣＵ１００は、エンジン１０の作動制御、インバータ５０の作動制御等を行う。

ＥＣＵ１００によるインバータ５０の作動制御について簡単に説明する。ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ１０６で検出されたアクセル開度と車速センサ１０２で検出された車速等に基づき、走行用モータ４０の回転数の目標値を算出する。そして、ＥＣＵ１００は、このモータ回転数の目標値とバッテリ３０の残存容量（以下、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）という）に基づき、バッテリ３０から走行用モータ４０へ供給すべき電力を算出して、この電力供給がなされるようインバータ５０に所定の制御信号を出力する。インバータ５０は、制御信号を受けて、バッテリ３０から走行用モータ４０へ電力を供給する。なお、ＥＣＵ１００は、バッテリ電流・電圧センサ１０１で検出されたバッテリ３０の電圧等からバッテリ３０の残存容量ＳＯＣを算出する。

ＥＣＵ１００によるエンジン１０の作動制御について、図４および図５のフローチャートを用いて次に説明する。

まず、ステップＳ１で、バッテリ３０のＳＯＣを算出するとともにＳＯＣの低下速度△ＳＯＣを算出する。ここで、この低下速度△ＳＯＣは、所定時間前のＳＯＣから現在のＳＯＣを引いた値であり、その値が大きいほどＳＯＣが急速に低下していることを示す。前述のように、ＥＣＵ１００は、バッテリ電流・電圧センサ１０１で検出されたバッテリ３０の電圧等からＳＯＣを算出する。そして、ＥＣＵ１００は、記憶している所定時間前のＳＯＣと現在のＳＯＣとからＳＯＣの低下速度△ＳＯＣを算出する。

次に、ステップＳ２で、バッテリ３０のＳＯＣが予め設定された基準ＳＯＣであるＳＯＣ１より大きいかどうかを判定する。ステップＳ２の判定がＮＯであって、バッテリ３０のＳＯＣが基準ＳＯＣ（ＳＯＣ１）以下の場合は、ステップＳ３に進む。

一方、ステップＳ２の判定がＹＥＳであって、バッテリ３０のＳＯＣが基準ＳＯＣ（ＳＯＣ１）よりも大きい場合は、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、エンジン１０の駆動を停止する。すなわち、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ１）は、エンジン１０の駆動によるバッテリ３０の充電が必要となるＳＯＣの上限値であり、ＳＯＣがこの基準ＳＯＣ（ＳＯＣ１）以上であってバッテリ３０が十分に充電されている場合はエンジン１０による発電が不要であるとしてエンジン１０の駆動を停止する。この基準ＳＯＣ（ＳＯＣ１）は、例えば８０％に設定されている。

ステップＳ３では、車速ＶＳＰが予め設定された基準速度Ｖ１より低いかどうかを判定する。この判定がＹＥＳであって車速ＶＳＰが基準速度Ｖ１より低い場合はステップＳ４に進み、前述のとおり、エンジンの駆動を停止する。一方、ステップＳ３の判定がＮＯであって車速ＶＳＰが基準速度Ｖ１以上の場合はステップＳ５に進む。このように、本実施形態では、車速ＶＳＰが基準速度Ｖ１よりも低い場合は、エンジン１０の駆動が停止される。基準速度Ｖ１は、例えば、走行用モータ４０の駆動が停止されていわゆるアイドルストップが実施される上限速度に設定されている。

ステップＳ５では、エンジン出力の目標値（目標エンジン出力）の最終的な値である最終目標エンジン出力を決定する。

図５は、最終目標エンジン出力の決定手順を示したフローチャートである。この図５等を用いて、最終目標エンジン出力の決定手順の詳細を説明する。

まず、ステップＳ５１において、ＥＣＵ１００は、車速ＶＳＰに基づき基本目標エンジン出力を決定する。図６に示すように、基本目標エンジン出力は、車速に対して段階的に増大する値に設定されている。本実施形態では、基本目標エンジン出力は３段階に変化し、車速に応じて３つの異なる値に設定される。具体的には、基本目標エンジン出力ＰＷは、車速ＶＳＰが基準速度Ｖ１以上かつ第２基準速度Ｖ２未満の場合には第１基本出力ＰＷ１とされ、車速ＶＳＰが第２基準速度Ｖ２以上かつ第３基準速度Ｖ３未満の場合には第１基本出力ＰＷ１よりも大きい第２基本出力ＰＷ２とされ、車速ＶＳＰが第３基準速度Ｖ３以上の場合には第２基本出力ＰＷ２よりも大きい第３基本出力ＰＷ３とされる。

ステップＳ５１の次に進むステップＳ５２では、目標エンジン出力をバッテリ３０のＳＯＣに基づいて補正する。具体的には、バッテリ３０のＳＯＣに基づいて第１補正量△ＰＷ１＿ＳＯＣを算出し、ステップＳ５１で決定した基本目標エンジン出力にこの第１補正量△ＰＷ１＿ＳＯＣを加算する。ＥＵＣ１００には、予め設定されたＳＯＣと第１補正量△ＰＷ１＿ＳＯＣのマップが記憶されており、ＥＣＵ１００は、このマップから現在のＳＯＣに対応する第１補正量△ＰＷ１＿ＳＯＣを抽出する。そして、ステップＳ５１で決定した基本目標エンジン出力にこの第１補正量△ＰＷ１＿ＳＯＣを加算する。第１補正量△ＰＷ１＿ＳＯＣはＳＯＣが小さいほど大きい値に設定されており、ＳＯＣが小さいほど補正後の目標エンジン出力は大きくなる。本実施形態では、図７に示すように、第１補正量△ＰＷ１＿ＳＯＣは、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ１）において０となり、基準ＳＯＣ（ＳＯＣ１）からＳＯＣが小さくなるに従って一定の割合で増加する値に設定されている。すなわち、ステップＳ５１では、ＳＯＣが基準ＳＯＣ（ＳＯＣ１）の場合の基本目標エンジン出力が決定され、ステップＳ５２では、この基準ＳＯＣ（ＳＯＣ１）と現在のＳＯＣとの差に基づいて目標エンジン出力が増量補正される。

ステップＳ５２の次に進むステップＳ５３では、ＳＯＣの低下速度である△ＳＯＣが予め設定された基準低下速度△ＳＯＣ１より大きいかどうかを判定する。この判定がＮＯであって、ＳＯＣの低下速度が基準低下速度△ＳＯＣ１以下でありＳＯＣが緩やかに低下している、あるいは、ＳＯＣが増加している場合は、ステップＳ５４に進む。

ステップＳ５４では、ステップＳ５２で補正、決定された目標エンジン出力を最終目標エンジン出力に決定する。ステップＳ５４の後は図４に示すステップＳ６に進む。

一方、ステップＳ５３での判定がＹＥＳであって、ＳＯＣの低下速度が基準低下速度△ＳＯＣ１以上でありＳＯＣが急速に低下している場合は、ステップＳ５５に進む。なお、ＳＯＣの低下速度は急加速時等に大きくなる。

ステップＳ５５では、ＳＯＣの低下速度△ＳＯＣに基づいて第２補正量△ＰＷ２＿ＳＯＣを算出する。ＥＵＣ１００には、予め設定されたＳＯＣの低下速度△ＳＯＣと第２補正量△ＰＷ２＿ＳＯＣのマップが記憶されており、ＥＣＵ１００は、このマップから現在のＳＯＣの低下速度△ＳＯＣに対応する第２補正量△ＰＷ２＿ＳＯＣを抽出する。そして、ステップＳ５２で補正、決定された目標エンジン出力にこの第２補正量△ＰＷ２＿ＳＯＣを加算する。第２補正量△ＰＷ２＿ＳＯＣはＳＯＣの低下速度△ＳＯＣが大きいほど大きい値に設定されており、ＳＯＣの低下速度が大きいほど補正後の目標エンジン出力は大きくなる。本実施形態では、図８に示すように、第２補正量△ＰＷ２＿ＳＯＣは、基準低下速度△ＳＯＣ１において０となり、基準低下速度△ＳＯＣ１から△ＳＯＣが大きくなるに伴って一定の割合で増加する値に設定されている。

ステップＳ５５の後はステップＳ５６に進む。ステップＳ５６では、ステップＳ５２で補正、決定された目標エンジン出力を、さらに、第２補正量△ＰＷ２＿ＳＯＣで補正し、補正後の値を最終目標エンジン出力に決定する。具体的には、ステップＳ５２で補正、決定された目標エンジン出力にこの第２補正量△ＰＷ２＿ＳＯＣを加算する。より詳細には、ステップＳ５６の後はステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、ステップＳ５（ステップＳ５４およびステップＳ５５）で決定された最終目標エンジン出力に基づき、エンジン回転数の目標値である目標エンジン回転数と、エンジン負荷の目標値である目標エンジン負荷とを算出する。

本実施形態では、目標エンジン回転数は、エンジンが回転可能な最大回転数Ｎ１００よりも小さい上限回転数Ｎｍａｘ以下に設定される。この上限回転数Ｎｍａｘは、エンジン駆動音を所定レベル以下に抑えることが可能な回転数の上限値であり、例えば、最大回転数Ｎ１００＝６０００ｒｐｍに対して、上限回転数Ｎ１＝４０００〜５０００ｒｐｍ程度に設定されている。

また、本実施形態では、目標エンジン回転数と目標エンジン負荷とを、目標エンジン出力を出力可能なエンジン回転数およびエンジン負荷のうち熱効率が最も高くなる値に決定する。図９に、横軸をエンジン回転数、縦軸をエンジン負荷として、同じ熱効率となる条件を結んだ等熱効率線、および、同じエンジン出力となる条件を結んだ等出力線を示す。この図９において、ラインＬで示した高効率ラインは、各エンジン出力において熱効率が最も高く条件を結んだ線であり、目標エンジン回転数と目標エンジン負荷とは、この高効率ラインＬ上の点に決定される。このようにエンジン回転数とエンジン負荷とが高効率ラインＬ上の点に決定されることで、本実施形態では、図９に示されるように、エンジン出力の低下に伴いエンジン回転数も低下する。

ステップＳ６の後に進むステップＳ７では、ステップＳ６で決定した目標エンジン回転数が、共振回転数と一致するか否かが判定される。共振回転数は、吸気通路１１で共振が生じ音レベルの高い共振音が発生するエンジン回転数である。ここでは、一例として、図９に示すように、上限回転数Ｎｍａｘ以下であってエンジンが駆動される回転数領域において、共振回転数が２つ存在（第１共振回転数Ｎｓ１、第２共振回転数Ｎｓ２）する場合について説明する。ステップＳ７では、ステップＳ６で決定した目標回転数が、第１共振回転数Ｎｓ１および第２共振回転数Ｎｓ２と一致するか否かが判定される。なお、吸気通路１１の形状等により共振回転数の値は変化するが、例えば、Ｎｓ１＝２５００ｒｐｍ、Ｎｓ２＝３５００ｒｐｍ等となる。

ここで、本実施形態では、基本目標エンジン出力の各値ＰＷ１，ＰＷ２、ＰＷ３は、これら出力を実現可能なエンジン回転数とエンジン負荷のうち熱効率が最も高くなるエンジン回転数とエンジン負荷の組み合わせにおけるエンジン回転数が、共振回転数Ｎｓ１、Ｎｓ２からずれるように設定されている。例えば、図９において、基本目標エンジン出力の各値ＰＷ１，ＰＷ２、ＰＷ３を実現可能なエンジン回転数とエンジン負荷のうち熱効率が最も高くなるエンジン回転数とエンジン負荷とは、これら、基本目標エンジン出力ＰＷ１，ＰＷ２、ＰＷ３の出力ラインと熱効率ラインＬとの各交点Ａ１、Ａ２，Ａ３となるが、これら点Ａ１〜Ａ３のエンジン回転数Ｎ１〜Ｎ３が、それぞれ、共振回転数Ｎｓ１，Ｎｓ２と一致しないように、基本目標エンジン出力の各値が設定されている。本実施形態では、特に、これらエンジン回転数Ｎ１〜Ｎ３が、共振回転数Ｎｓ１、Ｎｓ２から十分に離れた値に設定されている。例えば、Ｎｓ１、Ｎｓ２が２５００ｒｐｍ、３５００ｒｐｍであるのに対してＮ１，Ｎ２，Ｎ３は、２０００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、４０００ｒｐｍに設定される。

従って、最終目標エンジン出力が基本エンジン出力から大きくずれない場合には、目標エンジン回転数は、共振回転数Ｎｓ１，Ｎｓ２からずれた値となる。しかしながら、ステップＳ５２およびＳ５５での補正によって、最終目標エンジン出力が基本エンジン出力から大きくずれて、ステップＳ６で決定した目標エンジン回転数が、共振回転数Ｎｓ１，Ｎｓ２と一致するおそれがある。例えば、図９において、ステップＳ５２等での補正によって基本目標エンジン出力ＰＷ２がＰＷ２´に補正されてこのＰＷ２´が最終目標エンジン出力に決定された場合には、このＰＷ２´を出力可能な運転条件のうち熱効率が最大となる運転条件が点Ａ２´となり、目標エンジン回転数が共振回転数Ｎｓ２と一致する。そして、エンジン回転数をこの目標エンジン回転数となるように制御すると、吸気通路１１内で共振が生じて音レベルの高い共振音が生じてしまう。

そこで、本実施形態では、前記のように、ステップＳ６で最終目標エンジン出力に基づき決定した目標エンジン回転数が、共振回転数と一致するか否かを、ステップＳ７において判定する。そして、この判定がＹＥＳの場合は、ステップＳ８において、目標エンジン回転数を共振回転数からずらすように補正するとともに、エンジン負荷を、最終目標エンジン出力を実現可能な値に補正する。例えば、図９において、目標エンジン回転数および目標エンジン負荷を点Ａ２´からエンジン回転数がより高くエンジン負荷がより小さい点Ａ２´´に補正する。ここで、この補正は、熱効率がより高くなるように補正されるのが好ましい。

一方ステップＳ７の判定がＮＯの場合は、そのままステップＳ９に進む。

本実施形態では、ステップＳ９およびＳ１０において、さらに、目標エンジン回転数を、ＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｈａｒｓｈｅｎｅｓｓ）および音に関して予め設定された許容回転数内におさまるように設定する。具体的には、予めエンジン負荷に応じて離散的にエンジン回転数の所定範囲として設定されＥＣＵ１００に記憶されているＮＶＨや音が許容レベルとなる範囲に対する上限の回転数である第１限界回転数および下限の回転数である第２限界回転数のマップから、現在のエンジン負荷に対応する第１限界回転数および第２限界回転数を抽出し、ステップＳ９において、ステップＳ６で決定された目標エンジン回転数あるいはステップＳ８で補正された目標エンジン回転数がこの第１限界回転数と第２限界回転数との間の値であるかどうかを判定する。ステップＳ９の判定がＹＥＳであって、目標エンジン回転数が、第１限界回転数と第２限界回転数との間すなわち許容回転数内の値である場合は、そのままステップＳ１１に進む。一方、この判定がＮＯであって、目標エンジン回転数が許容回転数を超えている場合には、ステップＳ１０に進み、目標エンジン回転数をこの許容回転数内におさまるように修正する。具体的には、目標エンジン回転数が第１限界回転数より大きい場合には目標エンジン回転数を第１限界回転数に補正し、目標エンジン回転数が第２限界回転数より小さい場合には目標エンジン回転数を第２限界回転数に補正する。ステップＳ１０の後は、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、目標エンジン回転数と目標エンジン負荷とに基づき、インジェクタ１３から噴射させる燃料の量である噴射量、スロットル１２の開度（スロットル開度）、点火プラグ１４により点火を行う点火時期を決定し、これら各値にインジェクタ１３等を制御する。これら各値は、エンジン回転数とエンジン負荷とに対して予め設定されており、ＥＣＵ１００にマップで記憶されている。

ステップＳ１１の後に進むステップＳ１２では、エンジン回転数が目標エンジン回転数となるように、ジェネレータ２０の負荷を調整する。具体的には、エンジン回転数が目標エンジン回転数よりも小さい場合は、ジェネレータ２０の負荷を小さくし、エンジン回転数が目標エンジン回転数よりも大きい場合は、ジェネレータ２０の負荷を大きくする。

本実施形態では、気筒内の混合気の空気過剰率λがλ＝１に設定されている。そこで、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１２の後に進むステップＳ１３では、気筒内の混合気の空気過剰率λがλ＝１となるように、噴射量を補正する。すなわち、空燃比センサ１０５で検出された排ガスの空燃比に基づいて、噴射量をフィードバック制御する。

このようにして、本実施形態では、エンジン１０は、車速の増大に伴ってエンジン出力が増大するように駆動される。そのため、本車両１では、エンジン駆動音が車速の増減に対応して増減し、乗員はエンジン駆動音に対して違和感を覚えることなく快適に運転、乗車することができる。すなわち、エンジン１０を車速によらず特定の運転条件で定常運転し続けた場合には、車速が低下しているにも関わらずエンジン駆動音が減少しないために、乗員が違和感を覚えるという問題、また、車速が小さくロードノイズ等のエンジン駆動音以外の音が小さくなったにも関わらずエンジン駆動音が大きいレベルに維持されているために、エンジン駆動音が騒音として捉えられて快適性が悪化するという問題があるが、本車両１では、この問題を解決して、快適性を向上させることができる。

特に、本実施形態では、前述のように、エンジン出力の低下に伴いエンジン回転数も低下していくため、エンジン駆動音をより確実に車速に対応して変化させることができる。

しかも、エンジン回転数は共振回転数と異なる回転数とされる。そのため、吸気通路１１内で共振が生じ音レベルの高い共振音が生じるのを回避することができ、快適性をより一層高めることができる。

また、エンジン回転数およびエンジン負荷が高効率ラインＬ上の値あるいはこのラインＬ近傍の値に制御されるため、快適性を高めつつ熱効率を高く確保することができる。

また、本実施形態では、車速ＶＳＰが基準速度Ｖ１より低い場合にエンジン１０の駆動を停止させているため、ロードノイズ等が小さい低速運転時においてエンジン駆動音が騒音として捉えられるのをより確実に回避することができる。

また、本実施形態では、ＳＯＣに応じて目標エンジン出力が補正され、ＳＯＣが小さいほど目標エンジン出力が大きくされるため、車速の増減とエンジン出力およびエンジン駆動音の増減とを対応させて快適性を確保しつつ、エンジン１０によりバッテリ３０を適正に充電してバッテリ３０のＳＯＣを確保することができる。さらに、本実施形態では、ＳＯＣの低下速度△ＳＯＣが基準速度ＳＯＣ１以上であってＳＯＣが急激に減少している場合に、目標エンジン出力を増大補正するとともに、この補正量を低下速度△ＳＯＣが大きいほど大きくしているため、より確実にバッテリ３０のＳＯＣを確保することができる。

ここで、前記実施形態では、エンジン回転数をエンジン１０が回転可能な最高回転数よりも小さい値である上限回転数Ｎｍａｘ以下に抑える場合について示したが、エンジン１０を最大回転数まで回転させてもよい。ただし、前記のように、エンジン回転数が、エンジン駆動音を所定レベル以下に抑えることが可能な回転数の上限値である上限回転数Ｎｍａｘよりも小さい領域でのみエンジン１０を駆動させれば、エンジン駆動音をより確実に小さく抑えることができ、快適性をより一層高めることができる。

また、前記実施形態では、走行用モータ４０がバッテリ３０の蓄電電力でのみ駆動される場合について示したが、走行用モータ４０は、バッテリ３０の蓄電電力とモータジェネレータ２０で発電された電力の少なくとも一方で駆動されればよい。

１ 車両（ハイブリッド車）
１０ エンジン
２０ モータジェネレータ（ジェネレータ）
３０ バッテリ
４０ 走行用モータ

Claims (8)

1. ハイブリッド車の制御装置であって、
   エンジンと、
   前記エンジンにより駆動されて発電するジェネレータと、
   前記ジェネレータにより発電された電力を蓄電するバッテリと、
   前記ジェネレータにより発電された電力と前記バッテリから出力される電力との少なくとも一方を受けて、車両を駆動する走行モータと、
   前記エンジンの目標出力である目標エンジン出力を決定する目標エンジン出力決定手段と、
   前記エンジンの出力が、前記目標エンジン出力決定手段で算出された目標エンジン出力となるように、当該エンジンの各部を制御するエンジン制御手段とを備え、
   前記目標エンジン出力決定手段は、前記目標エンジン出力を、車速に対して段階的に増大する値に決定することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置であって、
   前記エンジン制御手段は、エンジン回転数とエンジン負荷とを、前記目標エンジン出力を出力可能なエンジン回転数とエンジン負荷のうち前記エンジンの熱効率が最も高くなる値に制御することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
3. 請求項２に記載のハイブリッド車の制御装置であって、
   前記エンジン制御手段は、エンジン回転数を、前記エンジンに空気を導入するための吸気通路で共振が生じる回転数と異なる回転数に制御することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置であって、
   前記目標エンジン出力決定手段は、前記バッテリの残存容量が小さいほど前記目標エンジン出力が大きくなるように、当該バッテリの残存容量に応じて前記目標エンジン出力を補正することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
5. 請求項４に記載のハイブリッド車の制御装置であって、
   前記目標エンジン出力決定手段は、前記バッテリの残存容量の低下速度が予め設定された基準速度よりも大きい場合には、さらに、前記目標エンジン出力を増大する側に補正することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
6. 請求項５に記載のハイブリッド車の制御装置であって、
   前記目標エンジン出力決定手段は、前記バッテリの残存容量の低下速度が予め設定された基準速度よりも大きいことによって前記目標エンジン出力を補正する際には、前記目標エンジン出力の補正量を、前記バッテリの残存容量の低下速度が大きいほど大きくすることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置であって、
   前記エンジン制御手段は、エンジン回転数を、エンジン本体が回転可能な最大回転数よりも低い値に設定された上限回転数以下に制御することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置であって、
   前記エンジン制御手段は、車速が予め設定された基準速度より低い場合は、前記エンジンを停止させることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。

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