JP6187321B2

JP6187321B2 - ハイブリッド車

Info

Publication number: JP6187321B2
Application number: JP2014041518A
Authority: JP
Inventors: 木ノ下　浩; 浩木ノ下; 雄一郎安永; 隆則坂井; 栄治新井
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2017-08-30
Anticipated expiration: 2034-03-04
Also published as: JP2015166582A

Description

本発明は、ハイブリッド車に関する。

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するものが開示されている。

特開２０００−２３３０８号公報

前記特許文献１の発明では、熱効率が最大となる運転条件でエンジンが常時運転されるため燃費性能を高くすることができるが、この運転条件において吸気管で共振が生じると大きな吸気音が発生するため快適性が悪化するという問題がある。すなわち、エンジンに空気を導入する吸気通路ではエンジンの駆動に伴い吸気脈動が生じるが、この吸気脈動が吸気通路を構成する吸気管等と共振すると吸気音が増大し、運転者に不快感を与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、快適性を高めることのできるハイブリッド車を提供する。

前記課題を解決するために、本発明は、エンジンと、前記エンジンに接続されて当該エンジンに空気を導入する吸気通路と、所定の空間を有し、前記吸気通路に接続されて当該吸気通路で発生する吸気音を共鳴によって低減可能なレゾネータと、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、前記エンジンの各部を制御して、予め設定された最小回転数と最大回転数との間の特定の回転数域で、前記エンジンを駆動するエンジン制御手段とを備え、前記レゾネータにおいて共鳴が生じるエンジン回転数は、前記特定の回転数域内の所定のエンジン回転数であって前記吸気通路で気柱共鳴が生じる回転数と一致するように設定されており、前記エンジン制御手段は、エンジン回転数を前記レゾネータにおいて共鳴が生じる回転数に維持する一方エンジン負荷を車速に対して段階的に変化させて、前記エンジンの出力を車速に対して段階的に変化させることを特徴とするハイブリッド車を提供する（請求項１）。

本発明によれば、レゾネータにおいて共鳴が生じ当該レゾネータにより吸気音を低減可能なエンジン回転数が、エンジンが駆動される特定の回転数域内の回転数であって吸気通路で気柱共鳴が生じる回転数に設定されているため、エンジンをエンジン性能の高い特定の回転数域で駆動しつつ気柱共鳴による吸気音の増大をレゾネータによって小さく抑えることができ、高いエンジン性能と高い快適性とを両立させることができる。

さらに、エンジン出力が、車速の増大に伴って増大し、かつ、車速の増減に対して一定の割合で増減するため、車速の増減とエンジン出力の増減およびエンジン駆動音の増減とを対応させることができ、快適性をより高めることができる。すなわち、エンジン駆動音が車速の増減に対応せずに発せられた場合には乗員は違和感を覚えるが、この構成では、この違和感を解消することができ、快適性を高めることができる。また、車速が小さくロードノイズ等他の音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るため、これによっても快適性を高めることができる。

しかも、この構成によれば、前記エンジン制御手段は、エンジン回転数を前記レゾネータにおいて共鳴が生じる回転数に維持する一方、エンジン負荷を車速に対して段階的に増大させるため、前記エンジンの出力を車速に対して段階的に増大させることができる。

従って、エンジンの制御内容を簡素化しつつ、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とともに、吸気脈動と吸気通路との共振に伴う吸気音の増大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。さらに、この構成では、エンジン回転数が一定に維持されるため、レゾネータの数を少なく抑えることができ、車両全体の構造を簡素化することができる。

また、本発明は、エンジンと、前記エンジンに接続されて当該エンジンに空気を導入する吸気通路と、所定の空間をそれぞれ有し、前記吸気通路に接続されて当該吸気通路で発生する吸気音をそれぞれ共鳴によって低減可能な２つのレゾネータと、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、前記エンジンの各部を制御して、予め設定された最小回転数と最大回転数との間の特定の回転数域で、前記エンジンを駆動するエンジン制御手段とを備え、前記レゾネータにおいて共鳴が生じるエンジン回転数は、前記特定の回転数域内の所定のエンジン回転数であって前記吸気通路で気柱共鳴が生じる回転数と一致するように設定されており、前記エンジン制御手段は、エンジン回転数をエンジン出力とともに車速に対して３段階に段階的に変化させ、前記レゾネータは、当該レゾネータで共鳴が生じるエンジン回転数が、前記エンジンが駆動されるエンジン回転数の少なくとも一つと一致するように構成されていることを特徴とするハイブリッド車を提供する（請求項２）。

このようにすれば、エンジンの制御内容を簡素化しつつ、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とともに、吸気脈動と吸気通路との共振に伴う吸気音の増大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。

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。エンジン回転数と吸気音との関係を示す図である。本発明の第１実施形態に係るエンジン制御の手順を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態に係る車速と目標エンジン出力との関係を示す図である。本発明の第１実施形態に係る車速と目標エンジン回転数との関係を示す図である。本発明の第１実施形態に係るエンジン出力と熱効率とエンジン回転数とエンジン負荷との関係を示す図である。本発明の第２実施形態に係るエンジン出力の変更手順を説明するための図である。本発明の第３実施形態に係るエンジン制御の手順を示すフローチャートである。本発明の第３実施形態に係る車速と目標エンジン出力との関係を示す図である。

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に蓄電されている電力を受けて駆動する走行用モータ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から出力される電力すなわちバッテリ３０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、エアクリーナ１１ａの下流側に、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。

吸気通路１１には、レゾネータ７０が接続されている。レゾネータ７０は、吸気通路１１内で生じる所定の周波数の吸気音を共鳴によって低減するためのものであり、内側に所定の空間を有しており、吸気通路１１の内側空間と連通する状態で吸気通路１１に接続されている。

本車両１では、エンジン１０が、熱効率が高い特定の回転数域で駆動されて、レゾネータ７０で共鳴が生じる回転数が、この特定の回転数域内の所定の回転数であってエンジン１０が駆動された際に吸気通路１１内で気柱共鳴が生じる回転数（以下、共鳴回転数という場合がある）となるように、レゾネータ７０が構成されている。

具体的には、本実施形態では、エンジン１０が、ＮＶＨ（ＮｏｉｓｅＶｉｂｒａｔｉｏｎＨａｒｓｈｅｎｅｓｓ）、音および熱効率がより適正となるように設定された特定の回転数域（エンジン回転数が第１限界回転数Ｎ１以上第２限界回転数Ｎ３以下の領域）で駆動されるよう構成されているとともに、吸気通路１１がこの特定の回転数域のうち２つの異なるエンジン回転数Ｎｓ１，Ｎｓ２で気柱共鳴が生じるよう、すなわち、特定の回転数域内に共鳴回転数が２つ存在するよう、構成されている。そして、この構成に合わせて、吸気通路１１で気柱共鳴が生じる各回転数Ｎｓ１，Ｎｓ２（以下、気柱共鳴回転数という場合がある）においてそれぞれ共鳴が生じるよう構成された２つのレゾネータ（第１レゾネータ７１、第２レゾネータ７２）が、吸気通路１１に設けられている。各レゾネータ７１、７２は、吸気音をより適正に低減するために、吸気通路１１のうちそれぞれ低減する吸気音波の節が発生する部位に接続されている。本実施形態では、第１レゾネータ７１と第２レゾネータ７２とは、吸気通路１１のうちスロットル１２よりも上流側の部分に接続されている。

このように構成されることで、図４の破線に示すように、レゾネータ７１、７２が設けられていない場合では回転数Ｎｓ１、Ｎｓ２付近において吸気音が増大するのに対して、本車両１では、レゾネータ７１、７２がこの共鳴回転数設けられていることで、図４の実線に示すように、回転数Ｎｓ１，Ｎｓ２付近において吸気音の増大が回避される。ここで、図４に示すように、吸気音は、吸気回転数Ｎｓ１，Ｎｓ２付近すなわち吸気回転数Ｎｓ１，Ｎｓ２よりもわずかに小さい回転数とわずかに大きい回転数との間において増大し、レゾネータ７１、７２は、この吸気回転数Ｎｓ１，Ｎｓ２付近において増大する吸気音を低減する。

本実施形態では、エンジン１０は第１限界回転数Ｎ１＝２０００ｒｐｍ以上第２限界回転数Ｎ３＝４５００ｒｐｍ以下の領域で駆動され、この回転数領域内において気柱共鳴回転数がＮｓ１＝２０００ｒｐｍおよびＮｓ２＝３５００ｒｐｍに存在するよう構成されており、これに伴い、第１レゾネータ７１は、その共鳴回転数がＮｓ１＝２０００ｒｐｍとなるように、第２レゾネータ７２は、その共鳴回転数がＮｓ２＝３５００ｒｐｍとなるように構成されている。

各装置は、コントロールユニット（ＥＣＵ、エンジン制御手段）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（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）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、ＥＣＵ１００は、バッテリ３０のＳＯＣを算出する。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。

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。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回避することができる。

ステップＳ５では、エンジン出力の目標値である目標エンジン出力を決定する。本実施形態では、図６に示すように、目標エンジン出力ＰＷは、車速に対して段階的に増大するように設定されている。具体的には、目標エンジン出力は３段階に変化するよう設定されており、車速に応じて３つの異なる値（第１目標エンジン出力ＰＷ１，第２目標エンジン出力ＰＷ２，第３目標エンジン出力ＰＷ３）に決定される。すなわち、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目標エンジン出力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目標エンジン出力ＰＷ１よりも大きい第２目標エンジン出力ＰＷ２とされ、車速ＶＳＰが第３基準速度Ｖ３以上の場合には第２目標エンジン出力ＰＷ２よりも大きい第３目標エンジン出力ＰＷ３とされる。ステップＳ５の後はステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、ステップＳ５で決定された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決定する。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は、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される。

図８を用いて詳細に説明する。図８は、横軸をエンジン回転数、縦軸をエンジン負荷として、同じ熱効率となる点どうしを結んだ等熱効率線、および、同じエンジン出力となる点どうしを結んだ等出力線を示した図である。この図８において、各エンジン出力において熱効率が最も高くなる点を結ぶと、ラインＬで示した高効率ラインＬとなる。そして、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が、この高効率ラインＬと各目標エンジン出力のラインＬ＿Ｐｗ１，Ｌ＿Ｐｗ２，Ｌ＿Ｐｗ３との交点Ａ１，Ａ２，Ａ３の値に決定される。具体的には、目標エンジン出力が第１目標エンジン出力ＰＷ１とされた場合には、目標エンジン回転数および目標エンジン負荷は、図８において、エンジン出力が第１目標エンジン出力ＰＷ１となるラインＬ＿ＰＷ１と高効率ラインＬの交点Ａ１に決定される。また、目標エンジン出力が第２目標エンジン出力ＰＷ２とされた場合には、目標エンジン回転数および目標エンジン負荷は、図８において、エンジン出力が第２目標エンジン出力ＰＷ２となるラインＬ＿ＰＷ２と高効率ラインＬの交点Ａ２に決定される。また、目標エンジン出力が第３目標エンジン出力ＰＷ３とされた場合には、目標エンジン回転数および目標エンジン負荷は、図８において、エンジン出力が第３目標エンジン出力ＰＷ３となるラインＬ＿ＰＷ３と高効率ラインＬの交点Ａ３に決定される。このように、本実施形態では、目標エンジン回転数および目標エンジン負荷は、高効率ラインＬ上の値に制御される。これにより、熱効率が高く確保される。

ここで、前記のように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とすると、図８に示されるように、目標エンジン出力が大きいほど目標エンジン回転数は大きくなる。従って、本実施形態では、図７に示すように、目標エンジン回転数ひいてはエンジン回転数は、目標エンジン出力ひいてはエンジン出力と同様に、車速に対して３段階（第１エンジン回転数（第１限界回転数）Ｎ１、第２エンジン回転数Ｎ２、第３エンジン回転数（第２限界回転数）Ｎ３）に増大される。また、このようにして、本車両１では、目標エンジン回転数が第１エンジン回転数（第１限界回転数）Ｎ１以上第３エンジン回転数（第２限界回転数）Ｎ３以下の範囲に設定され、エンジン１０は、エンジン回転数が第１エンジン回転数（第１限界回転数）Ｎ１以上第３エンジン回転数（第２限界回転数）Ｎ３以下の範囲で駆動される。本実施形態では、各エンジン回転数Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３は、一定の回転数差で段階的に増大するように設定されている。具体的には、第１エンジン回転数Ｎ１は２０００ｒｐｍ、第２エンジン回転数Ｎ２は３０００ｒｐｍ、第３エンジン回転数Ｎ３は４０００ｒｐｍに設定されている。ここで、第１エンジン回転数Ｎ１は、第１レゾネータ７０の共鳴回転数Ｎｓ１と一致する。また、第２レゾネータ７０の共鳴回転数Ｎｓ２は、第２エンジン回転数Ｎ２と第３エンジン回転数Ｎ３との間の回転数に設定されている。

ステップＳ６の後に進むステップＳ７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。

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、ステップＳ７の後に進むステップＳ８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、噴射量が補正される。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、噴射量がフィードバック制御される。

ステップＳ８の後に進むステップＳ９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。

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、運転者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、エンジン回転数が、図８に示す高効率ラインＬ上の点に決定されて、エンジン出力の低下に伴い低下するように制御される。さらに、段階的に変化するエンジン回転数の差が一定とされている。そのため、車速の増減に対応してエンジン回転数を増減させることができ、エンジン駆動音をより確実に車速に対応して増減させることができる。

しかも、本実施形態では、レゾネータ７０で共鳴が生じる回転数が、エンジンが駆動される回転数域（Ｎ１≦エンジン回転数≦Ｎ３）内の所定の回転数（Ｎｓ１，Ｎｓ２）であってエンジン１０が駆動された際に吸気通路１１内で気柱共鳴が生じる回転数に設定されており、エンジン１０の駆動時に生じる気柱共鳴に伴う吸気音の増大をレゾネータ７０によって低減することができる。そのため、快適性をより一層高めることができる。

特に、本実施形態では、エンジンが駆動される第１エンジン回転数Ｎ１と第１レゾネータ７０の共鳴回転数Ｎｓ１とが同じ値に設定されており、吸気音の増大を回避しつつエンジンを第１エンジン回転数Ｎ１で駆動することができる。すなわち、第１エンジン回転数Ｎ１、第２エンジン回転数Ｎ２、第３エンジン回転数Ｎ３の各回転数差を一定にして、車速とエンジン駆動音とをより適正に対応させつつ、吸気音の増大を回避することができ、快適性を確保することができる。

また、図４に示すように、気柱共鳴による吸気音の増大は、共鳴周波数付近において生じるが、本実施形態では、第２レゾネータ７０の共鳴回転数Ｎｓ２が、エンジンが駆動される第２エンジン回転数Ｎ２と第３エンジン回転数Ｎ３との中間となるように、これら回転数Ｎ２，Ｎ３が設定されているため、第２レゾネータ７０によってこれら回転数Ｎ２、Ｎ３における吸気音の増大を回避することができ、これら回転数Ｎ２，Ｎ３における静粛性を確保することができる。

ここで、前記実施形態では、車速のみに基づいて目標エンジン出力を決定する場合について説明したが、車速に基づいて目標エンジン出力を決定した後、この目標エンジン出力をＳＯＣに応じて補正し、これにより、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を確保するようにしてもよい。具体的には、ＳＯＣが小さいほど目標エンジン出力を大きくして、ＳＯＣが小さい場合にはエンジン出力を大きくしてバッテリ３０への供給電力を高める。例えば、ＳＯＣに比例して目標エンジン出力の補正量を減少させ、車速に基づいて決定した目標エンジン出力にこの補正量を加算すればよい。なお、この場合においても、目標エンジン回転数と目標エンジン負荷とは補正後の目標エンジン出力を実現可能なエンジン回転数とエンジン負荷とのうち熱効率が最も高い値に設定すればよい。ただし、レゾネータ７０による吸気音低減効果が得られるよう、エンジン回転数は、最小回転数Ｎ１以上最大回転数Ｎ３以下となるようにする。

また、前記実施形態では、エンジン回転数およびエンジン出力を３段階に変化させる場合について説明したが、これらの変化は３段階に限らない。

また、前記実施形態では、各エンジン回転数の回転数差が一定の場合について説明したが、エンジン回転数の回転数差はこれに限らない。ただし、エンジン回転数の回転数差を一定にすれば、車速とエンジン回転数とをより適正に対応させることができる。

また、前記実施形態では、駆動するエンジン回転数の１つである第１エンジン回転数を第１レゾネータ７０の共鳴周波数Ｎｓ１と一致させた場合について説明したが、これらは異なっていてもよい。

また、レゾネータ７０の数は前記に限らず、エンジンが駆動される回転数領域内に存在する気柱共鳴回転数に応じて、適宜変更すればよい。例えば、エンジンが駆動される回転数領域内に気柱共鳴回転数が３つ存在する場合には、図２の破線に示すように、レゾネータ７３を吸気通路１１にさらに１つ追加してもよい。

また、前記実施形態では、車速に応じてエンジン出力およびエンジン回転数を段階的に増大させた場合について説明したが、エンジン回転数を一定に維持する一方車速に応じてエンジン負荷を段階的に変化させてこれによりエンジン出力を段階的に変化させてもよい。この場合には、レゾネータ７０を、その共鳴回転数が駆動回転数と一致するように構成する。この構成においても、駆動回転数における吸気通路１１での共鳴による吸気音の増大をレゾネータ７０によって抑制することができる上に、車速に応じてエンジン出力およびエンジン駆動音を変化させることができ、快適性を高めることができる。

図９に、この第２の実施形態の例を示す。すなわち、図９に示すように、エンジン回転数をＮ１０に維持し、エンジン負荷を、車速に応じて、第１エンジン負荷Ａ１１、第２エンジン負荷Ａ１２、第３エンジン負荷Ａ１３の３段階に変化させ、レゾネータ７０を、その共鳴回転数がエンジン回転数Ｎ１０と一致するように構成する。

また、車速に応じてエンジン出力を段階的に変化させるのではなく、エンジンの出力を、車速の増大に伴って増大させるとともに車速の増減に対して一定の割合で増減させてもよい。この第３の実施形態について、図１０のフローチャートを用いて説明する。ここで、第３実施形態と前記第１実施形態とは、目標エンジン出力を決定する手順および目標エンジン出力から目標エンジン回転数および目標エンジン負荷を決定する手順が異なるのみであり、その他の手順は同一である。ここでは、異なる手順すなわち図５におけるステップＳ６に代わる部分（図１０のステップＳ１０５〜Ｓ１０８）についてのみ説明する。

第３実施形態では、ステップＳ１０５において、第１の実施形態と同様に車速から目標エンジン出力を決定するが、この目標エンジン出力を、図１１に示すように、車速の一次式で表される目標エンジン出力ラインＬ２＿ＰＷ上の値に決定する。すなわち、現在の車速ＶＳＰに対応する目標エンジン出力ラインＬ２＿ＰＷ上の値を、目標エンジン出力に決定する。ここで、前述のように、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の駆動を停止するため、図１１において、車速ＶＳＰが基準速度Ｖ１よりも低い領域では目標エンジン出力は０とされる。

なお、バッテリ３０のＳＯＣが小さいほど、車速の増減に対する目標エンジン出力の増減割合すなわち目標エンジン出力ラインの傾きを大きくするとともに、同一の車速においてＳＯＣが小さいほど基本目標エンジン出力が大きくなるように、目標エンジン出力ラインを決定してもよい。例えば、図１１の破線で示すように、ＳＯＣによらず目標エンジン出力ラインの切片を一定に維持する一方、目標エンジン出力ラインの傾きのみをＳＯＣに比例して大きくしてもよい。

ステップＳ１０５の後は、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で決定された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。

この第３実施形態においても、目標エンジン回転数と目標エンジン負荷とは、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エンジン回転数およびエンジン負荷に決定される。すなわち、この第３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は、図８に示す高効率ラインＬ上の点に設定され、車速の変化に伴って高効率ラインＬに沿って変化する。

第３実施形態においても、エンジン１０は、熱効率が高い特定の回転数域（エンジン回転数がＮ１以上Ｎ３以下の領域）で駆動されるよう構成されている。そのため、ステップＳ１０６の次に進むステップＳ１０７では、ステップＳ１０６で決定した目標エンジン回転数が最小回転数Ｎ１以上最大回転数Ｎ３以下の回転数域におさまっているかどうかが判定される。

ステップＳ１０７の判定がＹＥＳの場合は、そのままステップＳ７に進む。一方、ステップＳ１０７の判定がＮＯであって、ステップＳ１０６で算出した目標エンジン回転数が下限回転数Ｎ１未満あるいは上限回転数Ｎ３より大きい場合は、ステップＳ１０８に進み、目標エンジン回転数をこれら回転数の間になるように設定する。具体的には、目標エンジン回転数が上限回転数より大きい場合には目標エンジン回転数を上限回転数に補正し、目標エンジン回転数が下限回転数より小さい場合には目標エンジン回転数を下限回転数に補正する。ステップＳ１０８の後は、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７以降は、第１実施形態と同様にステップＳ７〜Ｓ９を実施する。

この第３の実施形態では、車速の増大に伴ってエンジン出力が増大し、かつ、車速の増減量とエンジン出力の増減量とが比例する。従って、第１実施形態と同様に、エンジン駆動音を車速の増減に対応して増減させることができ、快適性を確保することができる。特にこの第３の実施形態では、エンジン駆動音と車速とをより適正に対応させることができる。ここで、この第３の実施形態では、エンジン回転数が車速に応じて下限回転数Ｎ１と上限回転数Ｎ３との間で種々に変化するが、レゾネータ７０の共鳴回転数がこの下限回転数Ｎ１と上限回転数Ｎ３との間に存在する気柱共鳴回転数Ｎｓ１、Ｎｓ２に設定されており、レゾネータ７０がこの回転数Ｎｓ１，Ｎｓ２において吸気音が増大するのを抑制する。そのため、この第３実施形態においても、エンジン１０の駆動時に大きな吸気音が生じるのを回避することができるとともに、車速の増大に伴って吸気音を増大させることができ、静粛性および快適性を確保することができる。

以上のように、本発明によれば、レゾネータ７０において共鳴が生じ当該レゾネータ７０により吸気音を低減可能なエンジン回転数が、エンジンが駆動される特定の回転数域（第１限界回転数Ｎ１以上第２限界回転数以下）内の回転数であって吸気通路１１で気柱共鳴が生じる回転数Ｎｓ１，Ｎｓ２に設定されているため、エンジン１０をエンジン性能の高い特定の回転数域で駆動しつつ気柱共鳴による吸気音の増大をレゾネータ７０によって小さく抑えることができ、高いエンジン性能と高い快適性とを両立させることができる。

なお、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
１００ＥＣＵ（コントロールユニット、エンジン制御手段）

Claims

エンジンと、
前記エンジンに接続されて当該エンジンに空気を導入する吸気通路と、
所定の空間を有し、前記吸気通路に接続されて当該吸気通路で発生する吸気音を共鳴によって低減可能なレゾネータと、
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、
前記エンジンの各部を制御して、予め設定された最小回転数と最大回転数との間の特定の回転数域で、前記エンジンを駆動するエンジン制御手段とを備え、
前記レゾネータにおいて共鳴が生じるエンジン回転数は、前記特定の回転数域内の所定のエンジン回転数であって前記吸気通路で気柱共鳴が生じる回転数と一致するように設定されており、
前記エンジン制御手段は、エンジン回転数を前記レゾネータにおいて共鳴が生じる回転数に維持する一方エンジン負荷を車速に対して段階的に変化させて、前記エンジンの出力を車速に対して段階的に変化させることを特徴とするハイブリッド車。
エンジンと、
前記エンジンに接続されて当該エンジンに空気を導入する吸気通路と、
所定の空間をそれぞれ有し、前記吸気通路に接続されて当該吸気通路で発生する吸気音をそれぞれ共鳴によって低減可能な２つのレゾネータと、
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、
前記エンジンの各部を制御して、予め設定された最小回転数と最大回転数との間の特定の回転数域で、前記エンジンを駆動するエンジン制御手段とを備え、
前記レゾネータにおいて共鳴が生じるエンジン回転数は、前記特定の回転数域内の所定のエンジン回転数であって前記吸気通路で気柱共鳴が生じる回転数と一致するように設定されており、
前記エンジン制御手段は、エンジン回転数をエンジン出力とともに車速に対して３段階に段階的に変化させ、
一方の前記レゾネータは、当該レゾネータで共鳴が生じるエンジン回転数が、前記エンジンが駆動されるエンジン回転数のうち最小または最大となるエンジン回転数の一方と一致するように構成され、
他方の前記レゾネータは、当該レゾネータで共鳴が生じるエンジン回転数が、前記エンジンが駆動されるエンジン回転数のうち前記一方のレゾネータで共鳴が生じるエンジン回転数を除く２つのエンジン回転数の中間のエンジン回転数と一致するように構成されていることを特徴とするハイブリッド車。