JPH05328525A

JPH05328525A - ハイブリッド車の発電用内燃エンジンの運転方法

Info

Publication number: JPH05328525A
Application number: JP12381292A
Authority: JP
Inventors: Masato Yoshida; 正人吉田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1993-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】車両駆動用の電動モータと発電用の内燃エン
ジンを有するハイブリッド車の航続距離の増大ならびに
動力性能及び排ガス特性の向上を図れる、ハイブリッド
車のエンジン運転方法を提供すること。【構成】実車速ＶVとアクセルペダル踏込量θACCとの
関数で夫々表されかつ燃料消費が少ない複数の目標エン
ジン運転状態Ｐのうちの、周期的に夫々検出される実車
速及び踏込量に適合する一つが選択され（Ｓ１１４）、
選択運転状態を達成可能とする目標スロットル弁開度θ
TRGになるようにスロットル弁が緩やかに開閉される
（Ｓ１１５ないしＳ１１８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両駆動用の電動モー
タと発電用の内燃エンジンとを備えたハイブリッド車に
関し、特に、排ガス量が少ないという電気自動車の利点
を享受しつつ、車両の航続距離の増大および車両の動力
性能の向上を図れる、ハイブリッド車の発電用内燃エン
ジンの運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境問題から、内燃エンジンを駆
動源とする車両から排出される排ガスについての規制が
厳しくなっており、これに対応すべく、多くの新技術が
研究開発されている。排ガス量を低減する観点からは、
電気モータを駆動源とし排ガスを排出しない電気自動車
が理想であると云える。しかしながら、典型的な電気自
動車は、バッテリから電気モータに給電するもので、車
両に搭載可能なバッテリの容量に自ずから限界があるこ
とから、駆動源に内燃エンジンを用いた車両に比べて、
動力性能に劣り、又、航続距離が短い。電気自動車を普
及させる上で、斯かる技術的課題の解消が望まれてい
る。

【０００３】そこで、電気自動車の航続距離の増大対策
として、内燃エンジンで駆動されバッテリを充電するた
めの発電機を搭載したハイブリッド式の電気自動車が最
近では有力視されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、ハイブリッド
車では、発電用の内燃エンジンからの排ガス量を低減す
べく、内燃エンジンを一定の回転数で運転するようにし
ている。その一方で、車両は、急加速運転状態等を含む
種々の状態で運転される。内燃エンジンを上述のように
一定回転数で運転した場合、エンジンにより駆動される
発電機の発電電力量は、車両の運転状態とは無関係に略
一定になる。従って、例えば、車両駆動用の電気モータ
が必要とする駆動電流が増大する車両の急加速運転時、
所要のモータ駆動電流は主にバッテリから供給されるこ
とになる。この際、特に、バッテリ充電量に不足を来た
していると、所要のモータ駆動電流を電気モータに供給
できず、結果として、車両の動力性能が低下する。

【０００５】そこで、車両の運転状態に応じて発電用内
燃エンジンの運転状態を変化させることにより、車両運
転状態に適合した発電電力を得て所要のモータ駆動電流
を車両駆動用の電気モータに供給することが考えられ
る。しかしながら、単に、内燃エンジンを車両運転状態
に応じた状態で運転すると、内燃エンジンの燃料消費量
が増大すると云う不具合が生じ、或は、内燃エンジンか
らの排ガス量が増大して、排ガス性能に優れると云う電
気自動車の利点が損なわれる。

【０００６】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、車両駆動用の電動モータと発電用の内燃
エンジンとを備えたハイブリッド車の航続距離の増大お
よび動力性能の向上を図れるハイブリッド車の発電用内
燃エンジンの運転方法を提供することを目的とし、より
好ましくは、排ガス特性に優れると云う電気自動車の利
点を享受しつつ、航続距離の増大及び動力性能の向上を
図れるハイブリッド車の内燃エンジン運転方法を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は、車両駆動用の電動モータと発電用の内燃
エンジンとを有するハイブリッド車において、所定の車
両運転パラメータに基づいて車両運転状態を判別し、内
燃エンジンの燃料消費量が少ない特定の内燃エンジン運
転領域内に内燃エンジンの運転状態が入いるように内燃
エンジン運転状態を規制しつつ、判別した車両運転運転
状態に適合するように内燃エンジン運転状態を可変制御
する。

【０００８】好ましくは、内燃エンジン運転状態の可変
制御において、車両運転状態の変化に伴う内燃エンジン
運転状態の変化に起因して内燃エンジンの排ガス特性が
悪化しないように、内燃エンジン運転状態変化を規制す
る。

【０００９】

【作用】判別された車両運転状態に適合するように発電
用の内燃エンジンの運転状態を可変制御すると、車両運
転状態に即した発電量を得ることができ、ハイブリッド
車の動力性能が向上する。この際、内燃エンジン運転状
態は該運転状態が特定の内燃エンジン運転領域内に入る
ように規制され、これにより、内燃エンジンの燃料消費
量が低減し、ハイブリッド車の航続距離が増大する。

【００１０】好ましくは、内燃エンジン運転状態変化を
規制しつつエンジン運転状態が可変制御され、この結
果、エンジン運転状態変化に起因するエンジンの排ガス
特性の悪化が防止される。

【００１１】

【実施例】図１を参照すると、ハイブリッド車（車両）
は、その仕様に応じた数の電動モータ（そのうちの一つ
を参照符号１０で示す）を備えている。電動モータ１０
は、車両の駆動源として用いられるもので、直流モータ
又は交流モータからなり、その出力軸は、車両の動力伝
達機構（図示略）を介して車両の駆動輪（図示略）に駆
動的に連結されている。又、電動モータ１０は、コント
ローラ６０の制御下で作動する電流制御装置５０を介し
てバッテリ２０に電気的に接続され、車両走行時に通常
はバッテリ２０からの電力供給を受けて作動して車両を
駆動するようになっている。又、電動モータ１０は、車
両の減速運転時には発電機として機能して減速回収電力
を発生し、この減速回収電力でバッテリ２０を充電する
ようになっている。そして、電動モータ１０にはモータ
温度を検出するためのモータ温度センサ１１が取り付け
られている。又、バッテリ２０には、バッテリ容量を表
すパラメータ例えばバッテリ電圧値を検出するためのバ
ッテリ容量センサ２１が取り付けられている。

【００１２】ハイブリッド車は、バッテリ充電用の電力
を発生するための発電機３０と、発電機回転軸に駆動的
に連結した出力軸を有し発電機３０を駆動するための内
燃エンジン４０とを更に備えている。発電機３０は、直
流発電機又は交流発電機からなり、電流制御装置５０を
介してバッテリ２０に電気的に接続され、内燃エンジン
４０の運転時に発電機３０が発生する電力でバッテリ２
０を充電するようになっている。更に、発電機３０に
は、発電量を調整しかつ発電を停止させるための制御部
（図示略）と、発電機の温度，故障状況等の発電機運転
情報を検出するための各種センサ（図示略）とが設けら
れている。なお、発電機３０は、エンジン始動時にはバ
ッテリ２０からの電力供給を受けて内燃エンジン４０を
始動させる所謂スタータとして機能するようになってい
る。但し、エンジン始動用のスタータを発電機３０と別
途設けても良く、この場合、発電機３０は発電専用にな
る。

【００１３】発電用の内燃エンジン４０は、例えば小型
軽量のピストンエンジンからなるエンジン本体と、スロ
ットル弁を有する燃料供給系，点火系および燃料噴射系
ならびに電流制御装置５０に電気的に接続された各種ア
クチュエータを含みエンジン本体の始動，停止，回転数
制御およびスロットル弁開度制御を行うためのエンジン
駆動系（図示略）とを有している。そして、エンジン４
０の排気ポート（図示略）に連結され排ガスを排出する
ための排気パイプ４１には排ガス浄化装置４２が配され
ている。排ガス浄化装置４２は、排気パイプ４１を通過
する排ガスの中からＣＯ，ＮＯx等の有害物質を除去す
るための触媒と、電流制御装置５０を介してバッテリ２
０に接続した電熱式の触媒加熱ヒータとから成り、触媒
はヒータで加熱されて活性化されると極めて強力な排ガ
ス浄化作用を発揮するようになっている。そして、排ガ
ス浄化装置４２には、触媒温度を検出するための触媒温
度センサ４３が取り付けられている。更に、エンジン４
０には、エンジンの回転数，吸入空気量，スロットル弁
開度等のエンジン運転情報を検出するための各種センサ
（図示略）が設けられている。

【００１４】上述のように電気モータ１０，バッテリ２
０，発電機３０，内燃エンジン４０及び排ガス浄化装置
４２の触媒加熱ヒータの間に介在する電流制御装置５０
は、コントローラ６０の制御下で上記要素の対応するも
の同士間の電気的接続関係を切り替え制御すると共に対
応する要素間の電力供給における電流値を調整するよう
になっている。図示を省略するが、電流制御装置５０
は、例えば、コントローラ６０からの電流制御装置制御
信号を入力するための入力部と、該入力部から送出され
る電気接続切り替え及び電流値調整用の制御出力に応動
する調整部と、該調整部からの制御出力に応動する電力
変換部とを含んでいる。又、電流制御装置５０には、該
装置の温度，故障状況等を検出するための各種センサ
（図示略）が設けられている。

【００１５】コントローラ６０は、ハイブリッド車の上
記各種構成要素および各種センサから各種運転情報を入
力して電気モータ１０，内燃エンジン４０及び電流制御
装置５０の作動を制御するようになっている。図示を省
略するが、コントローラ６０は、例えば、後述の制御プ
ログラムを実行するためのプロセッサと、制御プログラ
ム，各種データ等を記憶するための各種メモリと、コン
トローラ６０と上述の各種要素及び各種センサとの間の
信号授受のための各種インターフェイス回路とを有して
いる。

【００１６】詳しくは、コントローラ６０は、電気モー
タ１０に設けたモータ温度センサ１１，バッテリ２０に
設けたバッテリ容量センサ２１および排ガス浄化装置４
２に設けた触媒温度センサ４３ならびに発電機３０，内
燃エンジン４０及び電流制御装置５０の夫々に設けた各
種センサに電気的に接続されると共に、ハイブリッド車
に設けられ車速，アクセルペダル踏込量等の車両運転情
報を検出するための各種センサ（図示略）に電気的に接
続され、これらのセンサから、モータ温度信号，バッテ
リ容量信号，触媒温度信号，発電機運転情報（例えば発
電機３０の温度，故障状況），内燃エンジン運転情報
（例えばエンジン４０の回転数，吸入空気量，スロット
ル弁開度），電流制御装置運転情報（例えば電流制御装
置５０の故障状況）および車両運転情報を入力するよう
になっている。そして、コントローラ６０は、斯く入力
した各種信号及び情報に基づいて、発電機３０の発電
量，発電停止等の制御に関連する発電機制御信号，内燃
エンジン４０の始動，停止，回転数等の制御に関連する
内燃エンジン制御信号および電流制御装置５０に接続さ
れた上述の要素間の電力供給における電流値，通電方向
等の制御に関連する電流制御装置制御信号を決定し、斯
く決定した制御信号を発電機３０，エンジン４０及び電
流制御装置５０に送出するようになっている。

【００１７】以下、図２ないし図８を参照して、コント
ローラ６０による電動モータ１０，内燃エンジン４０及
び排ガス浄化装置４２の作動制御を説明する。車両を作
動させるためにドライバがスタートキーをオンすると、
コントローラ６０のプロセッサは、キーオン操作を判別
して図２に示すメインルーチンの実行を開始する。即
ち、プロセッサは、例えば、前回車両走行終了時にバッ
クアップされた制御データのメモリからの読み出し，ハ
イブリッド車の上記各種構成要素の作動状態のチェック
等を含むキーオン時の処置を先ず実行し（ステップＳ
１）、次に、図３に詳細に示す走行制御サブルーチンを
実行する（ステップＳ２）。

【００１８】図３を参照すると、走行制御サブルーチン
において、プロセッサは、先ず、アクセルペダル踏込量
検出センサ出力を読み取ってアクセルペダル踏込量θAC
Cを検出し（ステップＳ２１）、次いで、アクセルペダ
ル踏込量θACCと目標車速ＶTとの関係を表す特性図（図
５）に対応しかつ制御プログラムに予め記述され或はコ
ントローラ６０のメモリに予め格納された目標車速決定
用の演算式あるいはルックアップテーブルに従って、ス
テップＳ２１で検出したアクセルペダル踏込量θACCに
適合する目標車速ＶTを求める（ステップＳ２２）。

【００１９】図５に示すように、目標車速ＶTは、アク
セルペダル踏込量θACCが零からθACC1までの小さい値
をとる第１の踏込量領域では零をとって車両の発進を阻
止し、アクセルペダル踏込量θACCがθACC1からθACC2
までのやや小さい値をとる第２の踏込量領域では踏込量
θACCが増大するにつれて零からＶT2まで増大して車両
の緩やかな発進を許容し、又、アクセルペダル踏込量θ
ACCがθACC2を超える第３の踏込量領域では踏込量θACC
の増大につれて第２の領域での増加率よりも大きい増加
率でＶT2から増大して車両の通常走行を許容するように
決定される。

【００２０】図３を再び参照すると、目標車速ＶTの決
定後、コントローラ６０のプロセッサは、車速センサ出
力を読み取って実車速ＶVを検出し（ステップＳ２
３）、次に、モータ通電量（所要モータ駆動電流値）Ｉ
を演算する（ステップＳ２４）。モータ通電量Ｉの演算
において、プロセッサは、ステップＳ２３で検出した実
車速ＶVとステップＳ２２で決定した目標車速ＶTとに基
づいて車速差（＝ＶV−ＶT）を先ず算出し、次いで、実
車速と車速差と所要車体加速度との関係を表す特性図
（図６）に対応する所要車体加速度決定用の演算式ある
いはルックアップテーブルに従って、先に検出した実車
速ＶV及び先に算出した車速差（＝ＶV−ＶT）に適合す
る所要車体加速度αを決定する。

【００２１】図６に示すように、所要車体加速度αは、
実車速ＶVが目標車速ＶTよりも大きく、従って車速差が
正であれば、車両を減速運転する必要性を表す負になる
一方で、車速差が負であれば加速運転の必要性を表す正
になる。又、加速度αの絶対値は、車速差の絶対値が一
定であっても実車速が大になるほど大になる。所要車体
加速度αを上述のように決定した後、プロセッサは、演
算式ＰS＝［｛Ｃ・Ａ・（ＶV）²＋μ・Ｗ＋α・Ｗ／
ｇ｝・ＶV］／（Ｋ1・η）に従って、所要モータ出力Ｐ
Sを演算する。ここで、Ｃ，Ａ，ＶV，μ，Ｗ，αおよび
ηは、車両の、空気抵抗係数，前面投影面積，実車速，
転がり抵抗係数，総重量，所要車体加速度および動力伝
達効率を夫々表す。又、ｇおよびＫ1は、重力加速度お
よび単位換算係数を夫々表し、係数Ｋ1は例えば値２７
０に設定される。なお、上記演算式は、道路勾配がない
場合に適合する。又、所要モータ出力の決定にあたり、
上記演算式による演算に代えて、モータ出力決定用のル
ックアップテーブルを参照するようにしても良い。

【００２２】次に、プロセッサは、演算式Ｉ＝（Ｋ2・
ＰS）／（ηMTR・Ｖ）に従って、所要モータ駆動電流値
（モータ通電量）Ｉを演算する。ここで、Ｋ2，ＰS，η
MTR及びＶは、単位換算係数，所要モータ出力，電動モ
ータ１０のモータ効率および電動モータ１０の作動電圧
を夫々表し、係数Ｋ2は例えば値７３５をとる。次のス
テップＳ２５において、プロセッサは、所要モータ駆動
電流値Ｉを表す制御信号を電流制御装置５０に送出す
る。この制御信号に応じて、電流制御装置５０は、該装
置を介してバッテリ２０から電動モータ１０に値Ｉのモ
ータ駆動電流が供給されるように例えばデューティ制御
を行う。この結果、実車速ＶVは目標車速ＶTまで増大又
は減少し、或は、目標車速ＶTに維持される。従って、
スタートキーオン直後にあっては、アクセルペダル踏込
量が値θACC1よりも大きければ、電動モータ１０が始動
して車両が発進する。

【００２３】再び図２を参照すると、走行制御サブルー
チン（ステップＳ２）の終了後、コントローラ６０のプ
ロセッサは、バッテリ容量センサ２１からのバッテリ容
量信号を読み込み、これに基づいて、バッテリ２０の蓄
電量が電動モータ１０による車両走行を十分に行える所
定の蓄電量よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ
３）。この判定の結果が否定の場合、つまりバッテリ蓄
電量が所定の蓄電量以上であってバッテリ２０の充電が
不要の場合には、プロセッサは、内燃エンジン４０の停
止を指示する内燃エンジン制御信号をエンジン駆動系に
送出する（ステップＳ４）。この結果、内燃エンジン４
０が作動停止中であればエンジン停止状態に保持され、
エンジン４０が作動中であればエンジン作動が停止さ
れ、これにより、無用なエンジン作動による排ガスが発
生しない。

【００２４】次のステップＳ５ではスタートキーがオフ
されたか否かが判別される。この判別の結果が否定であ
れば、上述の走行制御サブルーチン（ステップＳ２）に
戻る。一方、スタートキーがオフされたと判別すると、
プロセッサは、例えばバックアップメモリへの制御デー
タの書き込み，ハイブリッド車の上記各種構成要素の作
動状態のチェック等を含むキーオフ時の処置を実行し
（ステップＳ６）、メインルーチンを終了する。

【００２５】スタートキーがオフされず、上記一連のス
テップＳ２ないしＳ５を繰り返して電動モータ１０に所
要駆動電流を供給しつつ車両走行を行っている間に、バ
ッテリ蓄電量が所定の蓄電量を下回り、従って、バッテ
リ充電を要すると上記ステップＳ３において判別する
と、プロセッサは、触媒温度センサ４３からの触媒温度
信号を読み取り、これに基づいて、触媒温度が触媒を十
分に活性化するに必要な所定温度を下回っているか否か
を判別する（ステップＳ７）。この判別の結果が肯定
で、従って、内燃エンジン４０を作動させるとエンジン
から有害物質を含む排ガスが排出されるおそれがある場
合、プロセッサは、エンジンの停止を指示するエンジン
制御信号をエンジン駆動系に送出し（ステップＳ８）、
これにより、内燃エンジン４０の作動停止状態が維持さ
れ、或は、エンジン作動中であればエンジン４０の作動
が停止される。従って、エンジン作動中に何らかの原因
で触媒温度が低下した場合にあってはエンジンが作動停
止する。

【００２６】次のステップＳ９において、プロセッサ
は、排ガス浄化装置４２の触媒加熱ヒータへの通電を指
示する制御信号を電流制御装置５０に送出する。この制
御信号に応じて、電流制御装置５０は、バッテリ２０か
らヒータに加熱電流が供給されるように作動し、この結
果、触媒加熱ヒータへの通電が行われて触媒が加熱され
る。ヒータへの通電の指示後、プロセッサは、キーオフ
操作の有無を再度判別し（ステップＳ５）、キーオフ操
作が行われていなければ、上記ステップＳ２に戻り、上
記一連のステップＳ２，Ｓ３，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９及びＳ
５を繰り返し実行する。

【００２７】その後、触媒温度が所定温度に達したとス
テップＳ７で判別され、従って、排ガス浄化装置４２が
触媒による排ガス浄化作用により排ガスから有害物質を
除去できる作動状態に至ると、プロセッサは、触媒加熱
ヒータへの通電の停止を指示する制御信号を電流制御装
置５０に送出する（ステップＳ１０）。この結果、ヒー
タへの通電が停止される。次いで、プロセッサは、図４
に詳細に示すエンジン制御サブルーチンを実行する（ス
テップＳ１１）。

【００２８】図４を参照すると、エンジン制御サブルー
チンにおいて、プロセッサは、エンジン作動を指示する
エンジン制御信号が送出されているか否かを表すコント
ローラ６０のメモリの内容を参照して、内燃エンジン４
０が作動中であるか否かを判別する（ステップＳ１１
１）。この判別の結果が否定ならば、プロセッサは、エ
ンジン始動を指示する電流制御装置制御信号を電流制御
装置５０に送出する（ステップＳ１１２）。この結果、
電流制御装置５０を介してバッテリ２０からスタータ
（発電機３０）に所要の駆動電流が供給されるように電
流制御装置５０が作動し、これにより、スタータとして
の発電機３０により内燃エンジン４０が始動される。こ
の結果、エンジン４０により発電機３０が駆動されて発
電機３０による発電が開始される。この場合、発電量を
指示する発電機制御信号がプロセッサから発電機制御部
に供給されると共に発電電力によるバッテリ充電を指示
する電流制御装置制御信号がプロセッサから電流制御装
置５０に供給され、これにより、発電機３０の発電電力
によりバッテリ２０が充電される。次いで、点火時期制
御，燃料噴射制御等を含む通常のエンジン制御がプロセ
ッサにより実行され（ステップＳ１１３）、エンジン制
御サブルーチンが終了する。

【００２９】エンジン制御サブルーチンに続くメインル
ーチン（図２）の上記ステップＳ５において、スタート
キーがオフされたか否かが再度判別される。この判別の
結果が肯定であれば上記ステップＳ６においてキーオフ
時の処置を実行した後にメインルーチンの実行を終了す
る。一方、スタートキーがオフされていないとステップ
Ｓ５で判別されれば、上記走行制御サブルーチン（ステ
ップＳ２）以降の処理が再度上述のように実行される。
ここでは、先のエンジン制御サブルーチンにおいて内燃
エンジン４０を既に始動させたので、一連のステップＳ
２，Ｓ３，Ｓ７及びＳ１０に続いて再実行されるエンジ
ン制御サブルーチン（ステップＳ１１）の上記ステップ
Ｓ１１１ではエンジン作動中であると判別される。

【００３０】この場合、コントローラ６０のプロセッサ
は、車両運転パラメータとしての実車速ＶV及びアクセ
ルペダル踏込量θACCを検出し、次いで、例えば、実車
速ＶVおよびアクセルペダル踏込量θACCの関数で表され
る車両運転状態と目標エンジン運転状態との関係を表す
特性図（図７）に対応するルックアップテーブルに従っ
て、検出した実車速ＶV及び検出したアクセルペダル踏
込量θACCに適合する目標エンジン運転状態を決定する
（ステップＳ１１４）。

【００３１】図７に示すように、目標エンジン運転状態
の決定にあたっては、車両運転領域全体を実車速ＶVと
アクセルペダル踏込量θACCとに応じて区分して得た第
１，第２及び第３の車両運転領域の夫々に適合するよう
に予め定められた第１，第２及び第３の目標エンジン運
転状態Ｐ1，Ｐ2及びＰ3のうちの、検出した車両運転状
態に対応する一つが選択される。目標エンジン運転状態
Ｐ1〜Ｐ3の各々は、目標エンジン回転数Ｎ（rpm）と目
標平均有効圧ＰE（kgf）とで表されるもので、車両の航
続距離を増大すべく内燃エンジン４０の燃料消費量が少
なくなるように予め設定される。例えば、第１の状態Ｐ
1を表すエンジン回転数Ｎ1及び平均有効圧ＰE1は値２０
００及び値６〜７に夫々設定され、又、第２の状態Ｐ2
のパラメータＮ2及びＰE2は値３０００及び８．５に、
第３の状態Ｐ3のパラメータＮ3及びＰE3は値４０００及
び９〜１０に夫々設定されている。なお、平均有効圧Ｐ
Eは、Ｋを単位換算係数（例えば９００），Ｐ（PS）を
エンジン出力，Ｄ（l）をエンジン排気量およびＮ（rp
m）をエンジン回転数としたとき、式ＰE＝Ｋ・Ｐ／Ｄ・
Ｎで表される。

【００３２】次に、プロセッサは、エンジン回転数Ｎ及
び平均有効圧ＰEの関数で表されるエンジン運転状態と
スロットル弁開度との関係を表す特性図（図８）に対応
するルックアップテーブルに従って、ステップＳ１１４
で決定した目標エンジン運転状態を達成するための目標
スロットル弁開度θTRGを決定する（ステップＳ１１
５）。そして、プロセッサは、スロットル弁開度センサ
出力に基づいて現在のスロットル弁開度θTHを検出し、
検出した現在のスロットル弁開度θTHがステップＳ１１
５で決定した目標スロットル弁開度θTRGを上回るか否
かを判別する（ステップＳ１１６）。この判別の結果が
否定であれば、プロセッサは、所定開閉速度でのスロッ
トル弁の開方向駆動を指示するエンジン制御信号をエン
ジン駆動系に送出する（ステップＳ１１７）。一方、現
在のスロットル弁開度θTHが目標スロットル弁開度θTR
Gを上回っているとステップＳ１１６で判別すると、プ
ロセッサは、所定速度でのスロットル弁の閉方向駆動を
指示するエンジン制御信号をエンジン駆動系に送出する
（ステップＳ１１８）。

【００３３】この結果、エンジン駆動系の、例えばパル
スモータを含むスロットル弁駆動機構により、ステップ
Ｓ１１６での判別結果に応じて、内燃エンジン４０のス
ロットル弁が所定開閉速度で開かれ或は閉じられる。こ
れにより、エンジン運転状態（エンジンの回転数及び平
均有効圧）がステップＳ１１４で決定した目標エンジン
運転状態になるように、エンジン運転状態が可変制御さ
れる。このエンジン制御における所定のスロットル弁開
閉速度は、スロットル弁が全閉状態と全開状態との間で
開閉するのに所定時間例えば１〜１０秒間を要するよう
な低速度に予め設定されている。換言すれば、エンジン
運転状態の可変制御において、エンジン運転状態変化が
規制され、これにより、スロットル弁の急激な開閉に起
因する排ガス性能の低下が防止される。

【００３４】この様にエンジン運転状態変化を規制しつ
つ実行されるエンジン運転状態の可変制御の結果、内燃
エンジン４０の排ガス特性を良好に保ちつつ、車両運転
状態に適合する目標エンジン運転状態が達成される。上
述のように、上記３つの目標エンジン運転状態の各々は
エンジン４０の燃料消費量が少なくなるような特定のエ
ンジン運転領域内に入るように予め設定され、換言すれ
ば、いずれか一つの目標エンジン運転状態を達成するた
めの上記エンジン運転状態の可変制御は、燃料消費量低
減の観点からエンジン運転状態を規制しつつ行われる。

【００３５】スロットル弁開方向駆動に関連する上記ス
テップＳ１１７又はスロットル弁閉方向駆動に関連する
上記ステップＳ１１８に続くステップＳ１１３におい
て、既に説明した通常のエンジン制御が行われ、これに
より、エンジン制御サブルーチンが終了してメインルー
チンに戻る。次に、既に説明したように、メインルーチ
ンの上記ステップＳ５におけるスタートキーに関する判
別結果に応じて、キーオフ時の処置（ステップＳ６）又
は走行制御サブルーチン（ステップＳ２）に移行する。

【００３６】上述の、コントローラ６０によるハイブリ
ッド車の各種構成要素の作動制御を要約すれば、スター
トキーのオン操作に応じて、電動モータ１０への通電量
の演算およびモータ通電量の制御が開始され、その後、
このモータ制御が周期的に行われる。これにより、電動
モータ１０を駆動源とするハイブリッド車が走行する。
車両走行中、バッテリ２０の蓄電量に不足がなければ、
発電機３０を駆動するための内燃エンジン４０が作動停
止され、これにより無用な排ガスの排出が防止される。
一方、バッテリ蓄電量に不足を来すおそれがあれば、エ
ンジン４０を始動させて発電機３０で電力を発生させ、
発生電力でバッテリ２０を充電する。但し、エンジン始
動に際して触媒温度をチェックし、触媒が活性化される
に至る触媒温度に達していなければ触媒加熱ヒータに通
電して触媒を加熱する。斯かるバッテリ充電が車両走行
の度に行われるので、通常は、車両走行の開始時から触
媒の加熱が完了するまでの間はバッテリ２０のみからの
電力供給で車両走行が可能となる。又、触媒の加熱を終
了すると、必要に応じてバッテリ充電が可能となる。従
って、通常は、ハイブリッド車の走行が走行途中で困難
になることはない。エンジン作動中、エンジンの燃料消
費量が少なくなるように予め夫々設定した目標エンジン
運転状態のうちの、車両運転パラメータ（実車速ＶV及
びアクセルペダル踏込量θACC）に基づいて判別された
車両運転状態に適合する一つが周期的に選択され、この
目標エンジン運転状態を達成すべくスロットル弁が開閉
制御される。即ち、エンジン運転状態が可変制御され
る。この結果、車両運転状態に応じた発電が行われて電
動モータを駆動源とする車両の動力性能が向上し、又、
エンジンの燃料消費量が低減されて車両の航続距離が増
大する。しかも、スロットル弁の開閉は比較的緩やかに
行われ、従って、有害物質の排出が低減され、又、エン
ジン騒音が低減される。その後にスタートキーがオフさ
れると、上述のモータ制御が終了して電動モータ１０に
よる車両走行が停止される。又、キーオフ時にエンジン
作動中であれば、キーオフと共に上述のエンジン制御が
終了するので、エンジン駆動による発電が停止される。

【００３７】本発明は上記実施例に限定されず、種々に
変形可能である。例えば、実施例では、目標エンジン運
転状態の設定に関連して車両運転領域全体を３つに区分
したが、車両運転領域の区分数は３つに限定されない。
又、実施例では、車両運転領域を定める車両運転パラメ
ータとして実車速及びアクセルペダル踏込量を用いた
が、その他のパラメータを用いても良い。

【００３８】

【発明の効果】上述のように、本発明は、車両駆動用の
電動モータと発電用の内燃エンジンとを有するハイブリ
ッド車において、所定の車両運転パラメータに基づいて
車両運転状態を判別し、内燃エンジンの燃料消費量が少
ない特定の内燃エンジン運転領域内に内燃エンジンの運
転状態が入いるように内燃エンジン運転状態を規制しつ
つ、判別した車両運転運転状態に適合するように内燃エ
ンジン運転状態を可変制御するようにしたので、車両運
転状態に即した発電量を得ることができ、ハイブリッド
車の動力性能を向上でき、又、内燃エンジンの燃料消費
量が低減でき、ハイブリッド車の航続距離を増大でき
る。

【００３９】好ましくは、内燃エンジン運転状態の可変
制御において、車両運転状態の変化に伴う内燃エンジン
運転状態の変化に起因して内燃エンジンの排ガス特性が
悪化しないように、内燃エンジン運転状態変化を規制す
るようにしたので、エンジン運転状態変化に起因するエ
ンジンの排ガス特性の悪化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による発電用内燃エンジン運
転方法が適用されるハイブリッド車の要部を示す概略図
である。

【図２】図１に示すコントローラにより実行される、車
両駆動用の電動モータ，発電用の内燃エンジンおよび触
媒加熱ヒータの作動制御の手順のメインルーチンを示す
フローチャートである。

【図３】図２に示す走行制御サブルーチンを詳細に示す
フローチャートである。

【図４】図２に示すエンジン制御サブルーチンを詳細に
示すフローチャートである。

【図５】走行制御サブルーチンで用いられる、アクセル
ペダル踏込量θACCと目標車速ＶTとの関係を示す特性図
である。

【図６】走行制御サブルーチンで用いられる、実車速Ｖ
Vと車速差ＶV−ＶTと車体加速度αとの関係を示す特性
図である。

【図７】エンジン制御サブルーチンで用いられる、実車
速ＶVとアクセルペダル踏込量θACCと目標エンジン運転
状態Ｐ1，Ｐ2及びＰ3との関係を表す特性図である。

【図８】エンジン制御サブルーチンで用いられる、目標
エンジン回転数Ｎと目標平均有効圧ＰEと目標スロット
ル弁開度θTRGとの関係を表す特性図である。

【符号の説明】

１０電動モータ１１モータ温度センサ２０バッテリ２１バッテリ容量センサ３０発電機４０内燃エンジン４１排気パイプ４２排ガス浄化装置４３触媒温度センサ５０電流制御装置６０コントローラＶV 実車速 θACC アクセルペダル踏込量Ｐ1 目標エンジン運転状態Ｐ2 目標エンジン運転状態Ｐ3 目標エンジン運転状態

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両駆動用の電動モータと発電用の内燃
エンジンとを有するハイブリッド車において、所定の車
両運転パラメータに基づいて車両運転状態を判別し、前
記内燃エンジンの燃料消費量が少ない特定の内燃エンジ
ン運転領域内に前記内燃エンジンの運転状態が入いるよ
うに前記内燃エンジン運転状態を規制しつつ、前記判別
した車両運転運転状態に適合するように前記内燃エンジ
ン運転状態を可変制御することを特徴とする、ハイブリ
ッド車の発電用内燃エンジンの運転方法。
【請求項２】前記内燃エンジン運転状態の可変制御に
おいて、前記車両運転状態の変化に伴う前記内燃エンジ
ン運転状態の変化に起因して前記内燃エンジンの排ガス
特性が悪化しないように、前記内燃エンジン運転状態変
化を規制することを特徴とする請求項１のハイブリッド
車の発電用内燃エンジンの運転方法。