JP5929077B2 - シリーズ式ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シリーズ式ハイブリッド車両の制御に関する。
特許文献１乃至５等には、シリーズ式ハイブリッド車両が開示されている。
このような従来のシリーズ式ハイブリッド車両のエンジン制御では、主に最大効率点での定点運転（アクセルペダル開度とエンジン回転数とが非連動）、又はアクセルペダル開度と完全連動してそのアクセルペダル開度に対応して必要となる駆動や空調等への消費電力を供給する運転を行っている。
特開２０１０−１７３３８９号公報 特開２００９−１８４３８７号公報 特開２００１−９５１０２号公報 特開２００１−９０５７２号公報 特開平１１−３４６４０２号公報
しかしながら、前記定点運転では、車速やアクセルペダル開度とエンジン音の変化とが一致しないため、エンジン車両で得られるような加速感と異なる走行感覚が乗員に違和感を与えてしまう恐れがある。
さらに、前記完全連動の運転では、発電量と消費量とが釣り合う時間が長くなりバッテリ充放電効率への影響が少ない反面、車両停止時やフル加速時にエンジン効率が低下するため発電効率が低下してしまう。
本発明は、エンジンの回転数の変化による加速感の提供と発電効率の向上の両立を図ることを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の一態様では、エンジンと、前記エンジンによって駆動される発電モータと、前記発電モータの発電電力によって充電されるバッテリと、前記発電モータの発電電力又は前記バッテリの放電電力によって駆動輪を駆動する駆動モータとを備えるシリーズ式ハイブリッド車両の駆動制御装置において、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、前記バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、前記蓄電量検出手段が検出した蓄電量が予め設定された蓄電量以上の場合、前記エンジンの駆動効率及び前記発電モータのモータ駆動効率を基に得られる発電効率が予め設定された発電効率以上となる第１の領域内で、前記アクセルペダル操作量検出手段が検出したアクセルペダルの操作量に基づいて、前記エンジンの回転数及びトルクを制御して目標エンジン回転数と目標エンジントルクとに対応するエンジン動作点で前記エンジンを動作させ、前記蓄電量検出手段が検出した蓄電量が前記予め設定された蓄電量未満の場合、同じアクセルペダル操作量に対応する発電電力を比較すると、前記第１の領域のときよりも前記発電モータの発電電力が大きくなる第２の領域内で、前記アクセルペダル操作量検出手段が検出したアクセルペダルの操作量に基づいて、前記エンジンの回転数及びトルクを制御して前記エンジン動作点で前記エンジンを動作させる制御手段と、を備えるシリーズ式ハイブリッド車両の駆動制御装置を提供できる。
また、本発明の一態様では、車速を検出する車速検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記車速検出手段が検出した車速が予め設定した車速以下の場合、前記第１の領域のときよりも前記発電モータの発電電力が小さくなる領域内で、前記エンジンの回転数及びトルクを制御して前記エンジン動作点で前記エンジンを動作させる。
また、本発明の一態様では、前記制御手段は、前記車速検出手段が検出した車速が予め設定した車速以下であっても、前記蓄電量検出手段が検出した蓄電量が予め設定された蓄電量未満の場合、前記蓄電量検出手段が検出した蓄電量が該予め設定された蓄電量以上の場合よりも前記発電モータの発電電力が大きくなるように、前記エンジンの回転数及びトルクを制御して前記エンジン動作点で前記エンジンを動作させる。
また、本発明の一態様では、前記制御手段は、前記車速検出手段が検出した車速が零の場合、前記エンジンの回転数を零にする。
本発明によれば、発電効率が高い第１の領域内でエンジンを動作させることができるため、発電効率を向上させることができる。
さらに、本発明によれば、アクセルペダルの操作量に応じてエンジン回転数を変化させることができるため、アクセルペダルの操作量に応じたエンジン音によって乗員に加速感を与えることができる。
そして、本発明によれば、バッテリの蓄電量の低下時には、発電モータの発電電力が大きくなる第２の領域内でエンジンを動作させることができ、バッテリの蓄電量を増加させて蓄電量を回復させることができる。
このように、本発明によれば、エンジンの回転数の変化による加速感の提供と発電効率の向上の両立を図ることができる。
また、本発明によれば、低速走行時に、エンジン回転数を小さくできるため、エンジン騒音が乗員に不快感を与えるのを低減できる。
さらに、本発明によれば、低速走行時に小さくしたエンジン回転数によって歩行者等に車両の接近を報知できる。
また、本発明によれば、低速走行時であってもバッテリの蓄電量の低下時には、発電モータの発電電力が大きくなるようにエンジンを動作させることができ、バッテリの蓄電量を増加させることができる。
また、本発明によれば、停車時のエンジン騒音が乗員に不快感を与えるのを低減できる。
本実施形態のシリーズ式ハイブリッド車両のハイブリッドシステムの構成例を示す図である。 本実施形態のシリーズ式ハイブリッド車両のハイブリッドシステムの構成例を示す他の図である。 ハイブリッドシステムで実施する車両走行状態やＳＯＣに基づくエンジン動作点制御処理に用いるテーブルの一例を示す図である。 一般的なエンジントルク及びエンジン回転数とエンジン効率との関係の一例を示す特性図である。 一般的なモータ（発電モータ）トルク及びモータ回転数とモータ効率との関係の一例を示す特性図である。 図４のエンジントルク及びエンジン回転数とエンジン効率との関係を示す特性図と、図５のモータトルク及びモータ回転数とモータ効率との関係を示す特性図とを重ね合わせた特性図の一例を示す図である。 図６の特性図において、エンジン効率とモータ効率とで決まる発電効率が等しくなる点を結ぶことによって得られるエンジン及びモータ効率分布の一例を示す特性図である。 ＳＯＣ低下時のエンジン動作点の移動範囲を設定するテーブルの一例を示す図である。 停車時、低速走行時のエンジン動作点の移動範囲を設定するテーブルの一例を示す図である。 図３、図８及び図９を用いて実施するハイブリッドコントローラやエンジンコントローラによる処理例を示すフローチャートである。 ハイブリッドシステムにおける動作、作用等の説明に使用する図である。
本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
本実施形態は、シリーズ式ハイブリッド車両のハイブリッドシステムである。
（構成）
図１及び図２は、シリーズ式ハイブリッド車両のハイブリッドシステム１の構成例を示す図である。図１に示すように、シリーズ式ハイブリッド車両のハイブリッドシステム１では、エンジン２の出力軸と発電モータ３の入力軸を直列につなぎ、発電モータ３の発電電力又はバッテリ４からの放電電力で駆動モータ５を回転させて駆動輪３１，３２を駆動する構成になっている。そして、本実施形態のシリーズ式ハイブリッド車両のハイブリッドシステム１では、電気自動車走行モード（以下、ＥＶモードという。）とハイブリッド車走行モード（以下、ハイブリッドモード又はＨＥＶモードという。）とが切り換え可能になっている。以下、ハイブリッドシステム１の構成、動作等を詳しく説明する。
図１に示すように、ハイブリッドシステム１を搭載する車両は、エンジン２、発電モータ３、バッテリ（例えば高電圧バッテリ）４、駆動モータ５、及びハイブリッドコントローラ６を有している。さらに、図２に示すように、ハイブリッドシステム１を搭載する車両は、ＳＯＣ（State Of Charge）センサ１１、アクセル開度センサ１２、ブレーキ開度センサ１３、シフトポジションセンサ１４、エンジンコントローラ１５、発電モータインバータ１６、及び駆動モータインバータ１７を有している。
そして、図１に示すように、ハイブリッドシステム１では、ＣＡＮ（Controller Area Network）等を構成する通信線１８を介してハイブリッドコントローラ６等が互いに信号又はデータの送受信を行う。
ここで、ＳＯＣセンサ１１は、バッテリ４のＳＯＣを検出する。そして、ＳＯＣセンサ１１は、検出値をハイブリッドコントローラ６に出力する。また、アクセル開度センサ１２は、アクセル開度、すなわちアクセルペダルの操作量を検出する。そして、アクセル開度センサ１２は、検出値をハイブリッドコントローラ６に出力する。また、ブレーキ開度センサ１３は、ブレーキ開度、すなわちブレーキペダルの操作量を検出する。そして、ブレーキ開度センサ１３は、検出値をハイブリッドコントローラ６に出力する。また、シフトポジションセンサ１４は、シフトポジションを検出する。そして、シフトポジションセンサ１４は、検出値をハイブリッドコントローラ６に出力する。
ハイブリッドコントローラ６は、ＳＯＣセンサ１１等からのセンサ検出値、発電モータ３及び駆動モータ５のモータ回転数を基に、エンジン２、発電モータ３、及び駆動モータ５について各種の駆動制御を行う。そのために、ハイブリッドコントローラ６は、エンジン２の駆動制御に際してエンジンコントローラ１５にエンジン駆動要求を出力する。また、ハイブリッドコントローラ６は、発電モータ３の駆動制御に際して発電モータインバータ１６に発電モータトルク要求を出力する。また、ハイブリッドコントローラ６は、駆動モータ５の駆動制御に際して駆動モータインバータ１７に駆動モータトルク要求を出力する。また、ハイブリッドコントローラ６は、駆動モータインバータ１７（又は直接的に駆動モータ５）から取得した駆動モータ５のモータ回転数に基づいて車速を算出する。
エンジンコントローラ１５は、ハイブリッドコントローラ６からのエンジン駆動要求を実現するようにエンジン２の回転数及びトルクを制御する。エンジンコントローラ１５は、例えば、エンジン２のスロットルバルブのスロットル開度、燃料噴射量等を制御してエンジン２の回転数及びトルクを制御する。
また、発電モータインバータ１６は、発電モータ３を駆動制御する。具体的には、発電モータインバータ１６は、各相毎の駆動電流によって発電モータ３の各相を制御し、発電モータ３の発電制御を行う。このとき、発電モータインバータ１６は、発電モータ３のモータ回転数をハイブリッドコントローラ６に出力する。
発電モータ３は、回転軸がエンジン２の出力軸に接続されている。これにより、発電モータ３は、エンジン２の駆動力によって電力を発生する。発電モータ３は、発電電力をバッテリ４又は駆動モータ５に供給する。バッテリ４は、発電モータ３及び駆動モータ５に接続されており、発電モータ３の発電電力又は駆動モータ５の発電電力（回生電力）によって充電される。
また、駆動モータインバータ１７は、駆動モータ５を駆動制御する。具体的には、駆動モータインバータ１７は、各相毎の駆動電流によって駆動モータ５の各相を制御し、駆動モータ５の力行制御又は回生制御を行う。このとき、駆動モータインバータ１７は、駆動モータ５のモータ回転数をハイブリッドコントローラ６に出力する。
駆動モータ５は、駆動輪３１，３２に連絡する駆動軸に接続されている。この駆動モータ５は、発電モータ３の発電電力又はバッテリ４から出力される電力（放電電力）により駆動される。これにより、駆動モータ５は、駆動軸を駆動して駆動輪３１，３２を駆動する。
次に、ハイブリッドシステム１で実施する車両走行状態やＳＯＣに基づく処理の一例を説明する。
図３は、その処理のエンジン２の動作点制御に用いるテーブルを示す図である。
エンジンコントローラ１５は、この図３に示すテーブルを用いて、予め設定されたエンジン動作点（目標エンジン回転数及び目標エンジントルクによって実現されるエンジン動作点）でエンジン２が動作するように、エンジン２の回転数及び出力（出力トルク）を制御する。
ここで、図３のテーブルの取得過程を説明する。
図４乃至図７を用いてテーブルの取得過程を説明する。
先ず、図４は、一般的なエンジントルク及びエンジン回転数とエンジン効率との関係の一例を示す特性図である。図４に示すように、エンジントルク及びエンジン回転数に基づくエンジン動作点についてエンジン効率が等しくなる点を結ぶことによって、エンジン効率分布を得ることができる。そして、このエンジン効率分布では、その中心点がエンジン効率最大点となり、最外周の曲線がエンジン最大トルク曲線となる。
また、図５は、一般的なモータ（発電モータ３）トルク及びモータ回転数（本実施形態ではエンジン回転数と等しい）とモータ効率との関係の一例を示す特性図である。図４に示すように、モータトルク及びモータ回転数に基づく動作点についてモータ効率が等しくなる点を結ぶことによって、モータ効率分布を得ることができる。そして、このモータ効率分布では、その中心点がモータ効率最大点となり、最外周の曲線がモータ最大トルク曲線となる。
図６は、前記図４のエンジントルク及びエンジン回転数とエンジン効率との関係を示す特性図と、前記図５のモータトルク及びモータ回転数とモータ効率との関係を示す特性図とを重ね合わせた特性図（発電効率の特性図）の一例である。そして、図７は、この図６の特性図において、エンジン効率とモータ効率とで決まる発電効率（システムの発電効率）が等しくなる点を結ぶことによって得られるエンジン及びモータ効率分布（エンジン＋モータ効率分布）を示す特性図の一例となる。この図７に示すように、このエンジン及びモータ効率分布の中心点として効率最大点を得ることができ、このエンジン及びモータ効率分布内を通過しつつ効率最大点を通過する曲線としてエンジン効率最大動作曲線（エンジン効率等効率ライン）を得ることができる。ここで、本実施形態では、エンジン効率最大動作曲線に従うとすれば、エンジン回転数が大きければ、エンジントルクも大きくなる。
以上のようにしてエンジン効率最大動作曲線を得ることができ、図３は、その上エンジン効率最大動作曲線上のエンジン動作点（目標エンジン回転数及び目標エンジントルクによって決まる値）でエンジンが動作するようにエンジン回転数及びエンジントルクを制御するためのテーブルとなる。そして、この図３に示すテーブルは、エンジン動作点が移動する範囲が、エンジン及びモータ効率が８０％以上の範囲（第１の領域）内となる例となる。よって、この図３のテーブルを用いた場合、エンジン動作点は、エンジン効率最大動作曲線上で移動し、アクセルペダルの操作量が０％（全閉）時にエンジン及びモータ効率のＬｏｗ側の８０％のところに位置し、アクセルペダルの操作量が１００％（全開）時にエンジン及びモータ効率のＨｉ側の８０％のところに位置するように設定される。
そして、本実施形態では、ＳＯＣ低下時や停車時、低速走行時にエンジン動作点の移動範囲を変更している。図８は、ＳＯＣ低下時のエンジン動作点の移動範囲を設定するテーブルの一例を示し、図９は、停車時、低速走行時のエンジン動作点の動作範囲を設定するテーブルの一例を示す。
図１０は、このような図３、図８及び図９に示すテーブルを用いて実施するハイブリッドコントローラ６やエンジンコントローラ１５による処理例を示すフローチャートである。
図１０に示すように、ステップＳ１では、ハイブリッドコントローラ６は、ＳＯＣセンサが検出したＳＯＣ（以下、検出ＳＯＣという。）が予め設定したモータリング開始ＳＯＣ以下か否かを判定する。ここで、モータリング開始ＳＯＣは、エンジン２に燃料噴射させることなく発電モータ３の力行でバッテリ４の電力を消費させるか否かを判定するためのＳＯＣ値である。例えば、モータリング開始ＳＯＣは、９０％よりも大きい値である。ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣがモータリング開始ＳＯＣ以下であると判定すると（検出ＳＯＣ≦モータリング開始ＳＯＣ）、ステップＳ３に進む。また、ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣがモータリング開始ＳＯＣよりも大きいと判定すると（検出ＳＯＣ＞モータリング開始ＳＯＣ）、ステップＳ２に進む。
ステップＳ２では、ハイブリッドコントローラ６は、発電モータインバータ１６によって発電モータ３を力行させる。また、このとき、ハイブリッドコントローラ６は、エンジンコントローラ１５によってエンジン２の燃料噴射を停止させる。これにより、エンジン２は、燃料噴射することなく回転する。そして、ハイブリッドコントローラ６は、該図１０に示す処理を終了する。
ステップＳ３では、ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣが予め設定した発電停止ＳＯＣ以下か否かを判定する。ここで、発電停止ＳＯＣは、発電モータ３による発電を停止させるか否かを判定するためのＳＯＣ値である。発電停止ＳＯＣは、モータリング開始ＳＯＣよりも小さい値であり、例えば９０％である。ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣが発電停止ＳＯＣ以下であると判定すると（検出ＳＯＣ≦発電停止ＳＯＣ）、ステップＳ５に進む。また、ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣが発電停止ＳＯＣよりも大きいと判定すると（検出ＳＯＣ＞発電停止ＳＯＣ）、ステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、ハイブリッドコントローラ６は、エンジン駆動による発電を停止する、すなわち発電モータ３による発電を停止する。そして、ハイブリッドコントローラ６は、該図１０に示す処理を終了する。
ステップＳ５では、ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣが予め設定した制御開始ＳＯＣ以上であるか否かを判定する。ここで、制御開始ＳＯＣは、駆動モータ５を１００％の出力で駆動させるか否かを判定するためのＳＯＣ値である。制御開始ＳＯＣは、例えば２０％である。ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣが制御開始ＳＯＣ以上であると判定すると（検出ＳＯＣ≧制御開始ＳＯＣ）、ステップＳ７に進む。また、ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣが制御開始ＳＯＣ未満であると判定すると（検出ＳＯＣ＜制御開始ＳＯＣ）、ステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、ハイブリッドコントローラ６は、駆動モータインバータ１７によって駆動モータ５の出力（力行制御）を制限する。例えば、ハイブリッドコントローラ６は、駆動モータ５の出力を０％に絞る。ハイブリッドコントローラ６は、通常、ハイブリッドモードやＥＶモードにおいて、アクセル操作、ブレーキ操作、又はシフトポジションに応じた走行状態（車速、トルク等）になるように駆動モータ５を１００％の出力で力行制御又は回生制御しているが、このステップ６ではその出力を制限する。そして、ハイブリッドコントローラ６は、該図１０に示す処理を終了する。
ステップＳ７では、ハイブリッドコントローラ６は、ハイブリッドモードで車両が走行中か否かを判定する。例えば、ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣが予め設定したＨＥＶ目標ＳＯＣ未満である場合、ハイブリッドモードであるとの判定を行う。ここで、ＨＥＶ目標ＳＯＣは、例えば、ハイブリッドモードとＥＶモードとを切り換える判定を行うためのＳＯＣ値である。また、ハイブリッドコントローラ６は、駆動モータ５のモータ回転数から車速を算出し、算出した車速に基づいて走行中か否かの判定を行う。ハイブリッドコントローラ６は、ハイブリッドモードで車両が走行中であると判定すると、ステップＳ１４に進む。また、ハイブリッドコントローラ６は、そうでないと判定すると、すなわち、ハイブリッドモードでない、又はハイブリッドモードで車両が停止中である等と判定すると、ステップＳ８に進む。
ステップＳ８では、ハイブリッドコントローラ６は、ハイブリッドモードで車両が停車中か否かを判定する。例えば、ハイブリッドコントローラ６は、駆動モータ５のモータ回転数から算出した車速が零の場合、停車中であると判定する。ハイブリッドコントローラ６は、ハイブリッドモードで車両が停車中であると判定すると、ステップＳ９に進む。また、ハイブリッドコントローラ６は、ハイブリッドモードで車両が停車中でないと判定すると、すなわち、ＥＶモードで車両が停車中又は走行中の場合、ステップＳ１１に進む。ここで、アイドルストップとは、燃料節約や排ガス削減の効果等の向上を目的として、ハイブリッドモードにおいて停車時（予め設定したアイドルストップ条件を満たす停車時）にエンジン２の駆動を停止させることである。
ステップＳ９では、ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣがＨＥＶ低ＳＯＣ（又はアイドルストップ実施判定用ＳＯＣ）以下であるか否かを判定する。ここで、ＨＥＶ低ＳＯＣ（又はアイドルストップ実施判定用ＳＯＣ）は、バッテリ４のＳＯＣが低すぎるときにアイドルストップを行わないようにするためのＳＯＣ値である。ＨＥＶ低ＳＯＣは、例えば２５％である。ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣがＨＥＶ低ＳＯＣ以下であると判定すると（検出ＳＯＣ≦ＨＥＶ低ＳＯＣ）、ステップＳ１０に進む。また、ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣがＨＥＶ低ＳＯＣよりも大きいと判定すると（検出ＳＯＣ＞ＨＥＶ低ＳＯＣ）、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１０では、ハイブリッドコントローラ６は、アイドルストップを行わないようにする。よって、ハイブリッドコントローラ６は、アイドルストップを既に実施している場合には、アイドルストップを解除する。そして、ステップＳ１７に進む。
ステップＳ１７では、停車中はアクセルペダルの操作量は０％なので、ハイブリッドコントローラ６は、エンジン及びモータ効率が１００％（効率最大点）でエンジン２の動作制御を行う。
ステップＳ１１では、ハイブリッドコントローラ６は、ＥＶモードで低速走行中か否かを判定する。ハイブリッドコントローラ６は、ＥＶモードで低速走行中であると判定すると、ステップＳ１３に進む。また、ハイブリッドコントローラ６は、ＥＶモードで低速走行中でないと判定すると、すなわち、ＥＶモードで停車中又は通常走行中の場合、ステップＳ１２に進む。例えば、ハイブリッドコントローラ６は、走行速度が、低速走行中か否かを判定するために予め設定したしきい値（例えば２０ｋｍ／ｈ）以下であるとき、低速走行中と判定する。
ステップＳ１２では、ハイブリッドコントローラ６は、エンジン駆動による発電を停止する（エンジン駆動を停止する）。具体的には、ハイブリッドコントローラ６は、ステップＳ１１で「Ｎｏ」の判定結果であった場合、ＥＶモードのためにエンジン２の駆動を停止（エンジン回転数＝０ｒｐｍ）させる。又は、ハイブリッドコントローラ６は、ステップＳ９で「Ｎｏ」の判定結果であった場合、ハイブリッドモードでエンジン２の駆動を停止してアイドルストップ（エンジン回転数＝０ｒｐｍ）にする。そして、ハイブリッドコントローラ６は、該図１０に示す処理を終了する。
ステップＳ１３では、ハイブリッドコントローラ６は、エンジン２に接近通報動作させる。具体的には、ハイブリッドコントローラ６は、接近通報動作として、エンジンコントローラ１５によってエンジン２を発電電力最低点状態又は無負荷アイドル状態にする。ハイブリッドコントローラ６は、図９に示す低速走行時のテーブルに基づいて、エンジン２を接近通報動作させる。具体的には、ハイブリッドコントローラ６は、接近通報動作として、エンジン効率最大動作曲線上において発電電力最低点（エンジン及びモータ効率についてＬｏｗ側の８０％よりも低い点）にエンジン動作点が位置するようにエンジン２の回転数及びトルクを制御する。このとき、エンジンコントローラ１５は、エンジン回転数を例えば１０００ｒｐｍにする。そして、ハイブリッドコントローラ６は、該図１０に示す処理を終了する。
また、このステップＳ１３では、ハイブリッドコントローラ６は、エンジン２を無負荷アイドル状態にしても良い。例えば、エンジンコントローラ１５は、エンジン２に最小燃料噴射させ、発電モータ３による発電を停止させることで、無負荷アイドル状態にする。このとき、エンジンコントローラ１５は、エンジン回転数を例えば１０００ｒｐｍにする。そして、ハイブリッドコントローラ６は、該図１０に示す処理を終了する。
ステップＳ１４では、ハイブリッドコントローラ６は、エンジンコントローラ１５によってエンジン２を始動させる。このとき、ハイブリッドコントローラ６は、必要に応じて発電モータ３による発電も開始する。
次に、ステップＳ１５では、ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣがＨＥＶ低ＳＯＣ以上か否であるかを判定する。ここで、ＨＥＶ低ＳＯＣは、ハイブリッドモード時に最低維持すべきＳＯＣ値である。ＨＥＶ低ＳＯＣは、例えば２５％である。ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣがＨＥＶ低ＳＯＣ以上であると判定すると（検出ＳＯＣ≧ＨＥＶ低ＳＯＣ）、ステップＳ１６に進む。また、ハイブリッドコントローラ６は、検出ＳＯＣがＨＥＶ低ＳＯＣ未満であると判定すると（検出ＳＯＣ＜ＨＥＶ低ＳＯＣ）、ステップＳ１７に進む。
ステップＳ１６では、ハイブリッドコントローラ６は、図３に示すテーブルに基づいて、エンジン２の動作制御を行う。すなわち、ハイブリッドコントローラ６は、エンジン効率最大動作曲線上においてアクセルペダルの操作量が０％（アクセル全閉）時にエンジン及びモータ効率のＬｏｗ側が８０％となり、アクセルペダルの操作量が１００％（アクセル全開）時にエンジン及びモータ効率のＨｉ側が８０％となる範囲でエンジン動作点が移動するように、アクセルペダルの操作量に応じてエンジン２の回転数及びトルクを制御する。このとき、例えば、エンジン回転数については、０％から１００％の間で操作されるアクセルペダルの操作量に対応して２０００ｒｐｍから４０００ｒｐｍの間でエンジン回転数を制御する。そして、ハイブリッドコントローラ６は、該図１０に示す処理を終了する。
ステップＳ１７では、ハイブリッドコントローラ６は、図８に示すＳＯＣ低下時のテーブルに基づいて、エンジン２の動作制御を行う。すなわち、ハイブリッドコントローラ６は、エンジン効率最大動作曲線上においてアクセルペダルの操作量が０％（アクセル全閉）時にエンジン及びモータ効率が１００％（効率最大点）となり、アクセルペダルの操作量が１００％（アクセル全開）時に発電電力最大点となる範囲（第２の領域）でエンジン動作点が移動するように、アクセルペダルの操作量に応じてエンジン２の回転数及びトルクを制御する。このとき、例えば、エンジン回転数については、０％から１００％の間で操作されるアクセルペダルの操作量に対応して３０００ｒｐｍから５０００ｒｐｍの間でエンジン回転数を制御する。そして、ハイブリッドコントローラ６は、該図１０に示す処理を終了する。
ここで、前述のステップＳ１６及びステップＳ１７のエンジン２の回転数及びトルクの制御は、エンジンコントローラ１５が行うスロットル制御と発電モータインバータ１６が行う発電モータトルク制御とにて実現させるため、エンジンコントローラ１５が、ハイブリッドコントローラ６からの指示を基に、前記ステップＳ１６及びステップＳ１７の処理内容として説明したエンジン動作点を実現するように、エンジン出力と発電モータトルクとをバランスさせて、エンジン２の回転数及びトルクを制御する。
（動作等）
次に、ハイブリッドシステム１における動作、作用等を図１１を用いて説明する。
＜図１１（ａ）を用いた説明＞
ハイブリッドシステム１は、図１１（ａ）に示すように、検出ＳＯＣに基づいて、ハイブリッドモードとＥＶモードとを切り換える。具体的には、ハイブリッドシステム１は、検出ＳＯＣがＨＥＶ目標ＳＯＣ以下である場合にはハイブリッドモードにし、検出ＳＯＣがＨＥＶ目標ＳＯＣより大きい場合にはＥＶモードにする。また、ハイブリッドシステム１は、ＥＶモードであっても、低速走行時には接近通報動作としてエンジン２を低回転数（例えば１０００ｒｐｍ）で駆動する（前記ステップＳ１３）。
ここで、ＨＥＶ目標ＳＯＣは、例えば３５％である。また、図１１（ａ）に示すように、ハイブリッドモードとＥＶモードとを切り換えるための切り換え判定値は、ヒステリシスをもって設定されるものでも良い。
ハイブリッドシステム１は、このような低速走行時にＥＶモードでの接近通報動作によって、低回転数のエンジン音で歩行者に車両接近を通報できる。これにより、ハイブリッドシステム１は、ＥＶモードにおいて、電子的や機械的な接近通報装置の追加なしで歩行者に車両接近を通報することと、エンジン騒音（高回転のエンジン音）が歩行者に不快感を与えてしまうのを防止することとを両立できる。
＜図１１（ｂ）を用いた説明＞
また、図１１（ｂ）に示すように、ハイブリッドモードでの停車時において、ハイブリッドシステム１は、検出ＳＯＣがＨＥＶ低ＳＯＣよりも大きい場合にはアイドルストップを実施し（前記ステップＳ１２）、検出ＳＯＣがＨＥＶ低ＳＯＣ以下である場合には、エンジン２を始動してアイドルストップを実施しない又は実施中のアイドルストップを解除する（前記ステップＳ１０）。
また、図１１（ｂ）に示すように、アイドルストップの実施の有無を切り換えるための切り換え判定値は、ヒステリシスをもって設定されるものでも良い。
これにより、ハイブリッドシステム１は、アイドルストップを実施状態から実施解除に切り換えるＳＯＣ値を低くし、アイドルストップのためのＳＯＣ使用域（アイドルストップ時にバッテリ４の電力消費が許容されるＳＯＣの領域）を広くできるため、停車中のアイドルストップの維持時間を増加させることができる。
＜図１１（ｃ）を用いた説明＞
また、図１１（ｃ）に示すように、ハイブリッドモードでの低速走行時において、ハイブリッドシステム１は、検出ＳＯＣが発電停止ＳＯＣよりも大きくなると、エンジン駆動による発電を停止させ（前記ステップＳ４）、さらにその後、検出ＳＯＣがモータリング開始ＳＯＣよりも大きくなると、発電モータ３を力行させる（前記ステップＳ２）。ハイブリッドシステム１は、この力行によって、回生によるＳＯＣの上昇を抑えることができる。
＜図１１（ｄ）を用いた説明＞
また、図１１（ｄ）に示すように、ハイブリッドモードでの通常走行時（通常速度（例えば２０ｋｍ／ｈよりも大きい速度）での走行時）には、ハイブリッドシステム１は、検出ＳＯＣがＨＥＶ低ＳＯＣ以上である場合に、エンジン効率最大動作曲線上においてアクセルペダルの操作量が０％時にエンジン及びモータ効率のＬｏｗ側が８０％となり、アクセルペダルの操作量が１００％時にエンジン及びモータ効率のＨｉ側が８０％となる範囲でエンジン動作点が移動するように、アクセルペダルの操作量に応じてエンジン２の回転数及びトルクを制御する（前記ステップＳ１６）。一方、ハイブリッドシステム１は、検出ＳＯＣがＨＥＶ低ＳＯＣよりも小さい場合には、エンジン効率最大動作曲線上においてアクセルペダルの操作量が０％時にエンジン及びモータ効率が１００％（効率最大点）となり、アクセルペダルの操作量が１００％時に発電電力最大点となる範囲でエンジン動作点が移動するように、アクセルペダルの操作量に応じてエンジン２の回転数及びトルクを制御する（前記ステップＳ１７）。すなわち、ハイブリッドシステム１は、検出ＳＯＣの低下時にはエンジン動作点の移動範囲をエンジン効率最大動作曲線上で高回転及び高出力側にシフトさせる。
以上のように、ハイブリッドシステム１は、エンジン動作点の移動範囲（すなわちエンジン回転数変化範囲）をある程度の幅を残しつつエンジン発電効率の高い領域（８０％以上の領域）に限定することで、エンジン音による加速感を乗員に提供しつつ発電効率を高くできる。
また、ハイブリッドシステム１は、検出ＳＯＣの低下時にはエンジン動作点の移動範囲をエンジン効率最大動作曲線上で高回転及び高出力側にシフトさせることで、エンジン２音による加速感を乗員に提供しつつ、バッテリ充電を優先してＳＯＣを回復させることができる。また、アクセルペダルの操作量が少ないときの動作点も当然に高回転及び高出力側にシフトするため、アクセルペダルの操作量が少ない領域での発電効率が向上し、バッテリ４への充電を効率良く行うことができる。
また、ハイブリッドシステム１は、図３等のようなテーブルを用いて発電効率にかかる演算を行うことで、すなわち、エンジン回転数及びエンジントルクとエンジン＋発電機の発電効率（エンジン及びモータ効率）との相関を予め規定したデータを用いて発電効率にかかる演算を行うことで、フィードバック処理等のプログラム負荷の増大を伴うことなしに発電効率を向上させることができる。
また、図１１（ｄ）に示すように、ハイブリッドシステム１は、ハイブリッドモードでの通常走行時に検出ＳＯＣが予め設定した切り換え判定用ＳＯＣ以上となった場合、エンジン２を停止させても良い。また、このように切り換え判定用ＳＯＣを基にエンジン２を停止させる場合、その切り換え判定用ＳＯＣは、図１１（ｄ）に示すように、ヒステリシスをもって設定されるものでも良い。
このように、切り換え判定用ＳＯＣを基にエンジン２を停止させる場合、図１１（ｄ）に示すように、ＨＥＶ低ＳＯＣと切り換え判定用ＳＯＣ（具体的にはエンジン２が動作状態からエンジン２が停止状態に切り換わるときのＳＯＣ値）との間の領域は、ＨＥＶ通常走行のためのＳＯＣ使用域（ＨＥＶ通常走行によってバッテリ４の電力消費が許容されるＳＯＣの領域）となる。
また、図１１（ｄ）に示すように、ハイブリッドモードでの通常走行時において、ハイブリッドシステム１は、検出ＳＯＣがモータリング開始ＳＯＣよりも大きくなると、発電モータ３を力行させる（前記ステップＳ２）。
なお、図１１（ｄ）に示す例では、検出ＳＯＣが切り換え判定用ＳＯＣ以上となったときにエンジン２を既に停止させているために、ハイブリッドシステム１は、ハイブリッドモードでの通常走行時に検出ＳＯＣが発電停止ＳＯＣよりも大きくなっても、エンジン駆動による発電を停止させる動作を特に行ってはいない。
＜図１１（ｅ）を用いた説明＞
また、図１１（ｅ）に示すように、ハイブリッドシステム１は、検出ＳＯＣが制御開始ＳＯＣ未満の場合には駆動モータ５の出力を制限し、検出ＳＯＣが制御開始ＳＯＣ以上である場合には駆動モータ５を１００％の出力で駆動する。
以上の本実施形態の説明において、アクセル開度センサ１２は、例えば、アクセルペダル操作量検出手段を構成する。また、ＳＯＣセンサ１１は、例えば、蓄電量検出手段を構成する。また、ハイブリッドコントローラ６及びエンジンコントローラ１５は、例えば、制御手段を構成する。また、ハイブリッドコントローラ６による車速算出処理は、例えば、車速検出手段を実現する。
（本実施形態の変形例）
本実施形態では、具体的に種々の数値を挙げて説明しているがこれに限定されるものではなく、車両構成等の種々の要因によって決定される。
１ ハイブリッドシステム、２ エンジン、３ 発電モータ、４ バッテリ、５ 駆動モータ、６ ハイブリッドコントローラ、１１ ＳＯＣセンサ、１２ アクセル開度センサ、１５ エンジンコントローラ

Claims (4)

  1. エンジンと、前記エンジンによって駆動される発電モータと、前記発電モータの発電電力によって充電されるバッテリと、前記発電モータの発電電力又は前記バッテリの放電電力によって駆動輪を駆動する駆動モータとを備えるシリーズ式ハイブリッド車両の駆動制御装置において、
    アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、
    前記バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
    前記蓄電量検出手段が検出した蓄電量が予め設定された蓄電量以上の場合、前記エンジンの駆動効率及び前記発電モータのモータ駆動効率を基に得られる発電効率が予め設定された発電効率以上となる第１の領域内で、前記アクセルペダル操作量検出手段が検出したアクセルペダルの操作量に基づいて、前記エンジンの回転数及びトルクを制御して目標エンジン回転数と目標エンジントルクとに対応するエンジン動作点で前記エンジンを動作させ、前記蓄電量検出手段が検出した蓄電量が前記予め設定された蓄電量未満の場合、同じアクセルペダル操作量に対応する発電電力を比較すると、前記第１の領域のときよりも前記発電モータの発電電力が大きくなる第２の領域内で、前記アクセルペダル操作量検出手段が検出したアクセルペダルの操作量に基づいて、前記エンジンの回転数及びトルクを制御して前記エンジン動作点で前記エンジンを動作させる制御手段と、
    を備えるシリーズ式ハイブリッド車両の駆動制御装置。
  2. 車速を検出する車速検出手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記車速検出手段が検出した車速が予め設定した車速以下の場合、前記第１の領域のときよりも前記発電モータの発電電力が小さくなる領域内で、前記エンジンの回転数及びトルクを制御して前記エンジン動作点で前記エンジンを動作させることを特徴とする請求項１に記載のシリーズ式ハイブリッド車両の駆動制御装置。
  3. 前記制御手段は、前記車速検出手段が検出した車速が予め設定した車速以下であっても、前記蓄電量検出手段が検出した蓄電量が予め設定された蓄電量未満の場合、前記蓄電量検出手段が検出した蓄電量が該予め設定された蓄電量以上の場合よりも前記発電モータの発電電力が大きくなるように、前記エンジンの回転数及びトルクを制御して前記エンジン動作点で前記エンジンを動作させることを特徴とする請求項２に記載のシリーズ式ハイブリッド車両の駆動制御装置。
  4. 前記制御手段は、前記車速検出手段が検出した車速が零の場合、前記エンジンの回転数を零にすることを特徴とする請求項２又は３に記載のシリーズ式ハイブリッド車両の駆動制御装置。
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