特許 7213445 ハイブリッドシステム、ハイブリッドシステムの制御装置、および、ハイブリッドシステムの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-19

(45)【発行日】2023-01-27

(54)【発明の名称】ハイブリッドシステム、ハイブリッドシステムの制御装置、および、ハイブリッドシステムの制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/06 20060101AFI20230120BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20230120BHJP

   B60L 50/61 20190101ALI20230120BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20230120BHJP

   B60W 20/10 20160101ALI20230120BHJP

   B60W 20/16 20160101ALI20230120BHJP

   F02D 29/06 20060101ALI20230120BHJP

【ＦＩ】

B60W10/06 900

B60K6/46 ZHV

B60L50/61

B60W10/08 900

B60W20/10

B60W20/16

F02D29/06 D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019005901

(22)【出願日】2019-01-17

(65)【公開番号】P2020114688

(43)【公開日】2020-07-30

【審査請求日】2021-04-19

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】本城 文紀

【審査官】上野 力

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２１３９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３３６８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０３７７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５１２３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３４６４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１２５４１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｋ ６／４６

Ｂ６０Ｌ ５０／６１

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｗ ２０／１０

Ｂ６０Ｗ ２０／１６

Ｆ０２Ｄ ２９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関と、
前記内燃機関から出力される動力を利用して発電を行なう発電機と、
前記発電機による発電電力を充電する蓄電装置と、
前記蓄電装置の放電電力および前記発電機による発電電力のうちの少なくとも一方の電力を用いて駆動される車両駆動用の電動機と、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が、黒煙が第１所定量よりも多く排出される変化率および窒素酸化物が第２所定量よりも多く排出される変化率の少なくとも一方よりも小さくなるように制限し、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を、予め定められた制御マップを用いて制御し、
前記制御マップは、前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限する制御よりも発電を優先する領域を含み、
前記発電を優先する領域は、前記蓄電装置のＳＯＣが充電開始ＳＯＣよりも低い場合であって、前記発電機への要求電力が変化しても前記内燃機関の回転速度が同一であれば、前記内燃機関の出力が一定となるように設定されている所定の目標回転速度よりも高い前記内燃機関の回転速度で、かつ、前記発電機への要求電力が所定値以上であれば、前記発電機への要求電力が大きくなるほど前記内燃機関の出力が大きくなる領域である、ハイブリッドシステム。

【請求項2】

前記制御装置は、前記蓄電装置のＳＯＣが所定値よりも高い場合は低い場合と比較して前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が小さくなるようにする、請求項１に記載のハイブリッドシステム。

【請求項3】

前記制御マップは、前記発電機への要求電力および車速から前記内燃機関の回転速度を特定可能なマップ、および、前記発電機への要求電力および前記内燃機関の目標回転速度から目標出力トルクを特定可能なマップを含む、請求項１に記載のハイブリッドシステム。

【請求項4】

内燃機関と、前記内燃機関から出力される動力を利用して発電を行なう発電機と、前記発電機による発電電力を充電する蓄電装置と、前記蓄電装置の放電電力および前記発電機による発電電力のうちの少なくとも一方の電力を用いて駆動される車両駆動用の電動機とを備えるハイブリッドシステムを制御する制御装置であって、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御し、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が、黒煙が第１所定量よりも多く排出される変化率および窒素酸化物が第２所定量よりも多く排出される変化率の少なくとも一方よりも小さくなるように制限し、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を、予め定められた制御マップを用いて制御し、
前記制御マップは、前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限する制御よりも発電を優先する領域を含み、
前記発電を優先する領域は、前記蓄電装置のＳＯＣが充電開始ＳＯＣよりも低い場合であって、前記発電機への要求電力が変化しても前記内燃機関の回転速度が同一であれば、前記内燃機関の出力が一定となるように設定されている所定の目標回転速度よりも高い前記内燃機関の回転速度で、かつ、前記発電機への要求電力が所定値以上であれば、前記発電機への要求電力が大きくなるほど前記内燃機関の出力が大きくなる領域である、ハイブリッドシステムの制御装置。

【請求項5】

内燃機関と、前記内燃機関から出力される動力を利用して発電を行なう発電機と、前記発電機による発電電力を充電する蓄電装置と、前記蓄電装置の放電電力および前記発電機による発電電力のうちの少なくとも一方の電力を用いて駆動される車両駆動用の電動機とを備えるハイブリッドシステムを制御する制御装置による制御方法であって、
前記制御装置が、前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御するステップと、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が、黒煙が第１所定量よりも多く排出される変化率および窒素酸化物が第２所定量よりも多く排出される変化率の少なくとも一方よりも小さくなるように制限するステップと、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を、予め定められた制御マップを用いて制御するステップとを含み、
前記制御マップは、前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限する制御よりも発電を優先する領域を含み、
前記発電を優先する領域は、前記蓄電装置のＳＯＣが充電開始ＳＯＣよりも低い場合であって、前記発電機への要求電力が変化しても前記内燃機関の回転速度が同一であれば、前記内燃機関の出力が一定となるように設定されている所定の目標回転速度よりも高い前記内燃機関の回転速度で、かつ、前記発電機への要求電力が所定値以上であれば、前記発電機への要求電力が大きくなるほど前記内燃機関の出力が大きくなる領域である、ハイブリッドシステムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この開示は、ハイブリッドシステム、ハイブリッドシステムの制御装置、および、ハイブリッドシステムの制御方法に関し、特に、内燃機関の動力を利用して発電した電力を用いて電動機で駆動される車両に搭載されるハイブリッドシステム、ハイブリッドシステムの制御装置、および、ハイブリッドシステムの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ハイブリッド方式の車両において、加速中のエンジンの負荷を一定に保つように制御するものがあった（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１の車両においては、加速初期は、エンジンの余った出力をモータジェネレータにより回生しながら走行することでバッテリのＳＯＣ（State Of Charge）が上昇する。加速後半は、このバッテリの電力を用いてモータジェネレータにより力行して、エンジンの不足する出力をアシストしながら走行する。このように制御すれば、スモークの発生を抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－１９４８８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の車両においては、エンジンの負荷を一定に保つ直前に、負荷を急激に上昇させる必要がある。このため、過給遅れによりスモーク（黒煙）およびＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量が悪化してしまう。また、エンジンの負荷を一定に保っているときに、車両を急加速する場合は、そのためにエンジンの回転速度も急に上昇させる必要があるので、同様に、過給遅れによりスモークおよびＮＯｘの排出量が悪化してしまう。

【0005】

この開示は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、黒煙および窒素酸化物の排出量を低減することが可能なハイブリッドシステム、ハイブリッドシステムの制御装置、および、ハイブリッドシステムの制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この開示によるハイブリッドシステムは、内燃機関と、内燃機関から出力される動力を利用して発電を行なう発電機と、発電機による発電電力を充電する蓄電装置と、蓄電装置の放電電力および発電機による発電電力のうちの少なくとも一方の電力を用いて駆動される車両駆動用の電動機と、内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御する制御装置とを備える。

【0007】

好ましくは、制御装置は、内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が、黒煙が第１所定量よりも多く排出される変化率および窒素酸化物が第２所定量よりも多く排出される変化率の少なくとも一方よりも小さくなるように制限する。

【0008】

さらに好ましくは、制御装置は、内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を、予め定められた制御マップを用いて制御する。

【0009】

さらに好ましくは、制御装置は、蓄電装置のＳＯＣが所定値よりも高い場合は低い場合と比較して内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が小さくなるようにする。

【0010】

さらに好ましくは、制御マップは、発電機への要求電力および車速から回転速度を特定可能なマップ、および、発電機への要求電力および目標回転速度から目標出力トルクを特定可能なマップを含む。

【0011】

さらに好ましくは、制御マップは、内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限する制御よりも発電を優先する領域を含む。

【0012】

この開示の他の局面によるハイブリッドシステムの制御装置は、内燃機関と、内燃機関から出力される動力を利用して発電を行なう発電機と、発電機による発電電力を充電する蓄電装置と、蓄電装置の放電電力および発電機による発電電力のうちの少なくとも一方の電力を用いて駆動される車両駆動用の電動機とを備えるハイブリッドシステムを制御する制御装置である。制御装置は、内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御する。

【0013】

この開示のさらに他の局面によるハイブリッドシステムの制御方法は、内燃機関と、内燃機関から出力される動力を利用して発電を行なう発電機と、発電機による発電電力を充電する蓄電装置と、蓄電装置の放電電力および発電機による発電電力のうちの少なくとも一方の電力を用いて駆動される車両駆動用の電動機とを備えるハイブリッドシステムを制御する制御装置による制御方法である。制御方法は、制御装置が、内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御するステップを含む。

【発明の効果】

【0014】

この開示に従えば、ハイブリッドシステムにおいて内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方が制限される。その結果、黒煙および窒素酸化物の排出量を低減することが可能なハイブリッドシステム、ハイブリッドシステムの制御装置、および、ハイブリッドシステムの制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】この実施の形態における車両の概略構成を示す図である。

【図2】この実施の形態におけるエンジン制御処理の流れを示すフローチャートである。

【図3】この実施の形態におけるエンジンの目標回転速度の算出フローを示す図である。

【図4】この実施の形態におけるエンジンの目標出力の算出フローを示す図である。

【図5】この実施の形態におけるエンジン回転速度ベースマップを示す図である。

【図6】この実施の形態におけるエンジン回転速度補正ベースマップを示す図である。

【図7】この実施の形態における目標回転速度ＳＯＣ補正係数マップを示す図である。

【図8】この実施の形態におけるなまし係数マップを示す図である。

【図9】この実施の形態における最低エンジン回転速度マップを示す図である。

【図10】この実施の形態におけるエンジン目標出力ベースマップを示す図である。

【図11】この実施の形態における目標出力ＳＯＣ補正係数マップを示す図である。

【図12】この実施の形態におけるなまし係数マップを示す図である。

【図13】この実施の形態における制御結果の第１の例を示す図である。

【図14】この実施の形態における制御結果の第２の例を示す図である。

【図15】この実施の形態における制御結果の第３の例を示す図である。

【図16】この実施の形態における総合的な制御結果の第１の例を示す図である。

【図17】この実施の形態における総合的な制御結果の第２の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しつつ、本開示の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。

【0017】

図１は、この実施の形態における車両１００の概略構成を示す図である。図１を参照して、車両１００は、バッテリ１０と、電力制御ユニット（以下、「ＰＣＵ（Power Control Unit）」と称する）１１と、エンジン２０と、モータジェネレータ（以下、「ＭＧ（Motor Generator）」と称する）３１と、ＭＧ３２と、駆動輪４０とを含む。また、車両１００は、後述するＨＶ－ＥＣＵ５１やＥＧ－ＥＣＵ５２など、各種電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）をさらに含む。本実施の形態に係るバッテリ１０は、本開示に係る「蓄電装置」の一例に相当する。

【0018】

エンジン２０は、燃料（ガソリンや軽油等）を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギをピストンやクランクシャフトなどの運動子の運動エネルギに変換することによって動力を出力する内燃機関である。ＭＧ３１およびＭＧ３２は、電気エネルギを力学的エネルギに変換したり、力学的エネルギを電気エネルギに変換したりする電力機器である。本実施の形態では、エンジン２０としてディーゼルエンジンを採用し、ＭＧ３１およびＭＧ３２として、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期式の電動発電機を採用する。エンジン２０は、吸排気系にターボチャージャ（たとえば、可変ノズルターボ）を備えていてもよい。

【0019】

本実施の形態に係る車両１００は、シリーズハイブリッド車両である。車両１００において、ＭＧ３１（走行用モータ）は、電動機として動作することによって駆動輪４０を駆動し、ＭＧ３２は、エンジン２０により駆動されることによって発電を行なう。ＭＧ３１を駆動するための動力源は、ＭＧ３２で発電される電力、およびバッテリ１０に蓄えられる電力である。より具体的には、エンジン２０の回転軸２１とＭＧ３２の回転軸２２とは、互いにギア２３を介して機械的に連結され、エンジン２０の回転軸２１の回転に伴ってＭＧ３２の回転軸２２も回転して、ＭＧ３２が発電する。一方、ＭＧ３１の回転軸４１は、回転軸２１，２２とは機械的に連結されておらず、動力伝達ギア４３を介して駆動軸４２と機械的に連結されている。ＭＧ３１の回転軸４１に出力されるトルク（駆動力）は動力伝達ギア４３を介して駆動軸４２に伝達され、ＭＧ３１の駆動力によって駆動軸４２が回転する。そして、駆動軸４２が回転することによって、駆動軸４２の両端に設けられた駆動輪４０が回転する。

【0020】

ＭＧ３１は、車両１００の加速時において電動機として動作し、車両１００の駆動輪４０を駆動する。他方、車両１００の制動時や下り斜面での加速度低減時においては、ＭＧ３１は発電機として動作して回生発電を行なう。ＭＧ３１が発電した電力は、ＰＣＵ１１を介してバッテリ１０に供給される。

【0021】

ＭＧ３２は、エンジン２０から出力される動力を利用して発電（エンジン発電）を行なうように構成される。ＭＧ３２において生成されたエンジン発電電力は、ＭＧ３２からＭＧ３１に供給されたり、ＭＧ３２からＰＣＵ１１を介してバッテリ１０に供給されたりする。

【0022】

ＰＣＵ１１は、ＭＧ３１およびＭＧ３２に対応して設けられる２つのインバータと、各インバータに供給される直流電圧をバッテリ１０の電圧以上（たとえば、６００Ｖ）に昇圧する昇圧コンバータとを含んで構成される。ＰＣＵ１１は、ＨＶ－ＥＣＵ５１からの制御信号に従ってバッテリ１０とＭＧ３１およびＭＧ３２との間で電力変換を実行する。ＰＣＵ１１は、ＭＧ３１およびＭＧ３２の状態をそれぞれ別々に制御可能に構成されている。

【0023】

バッテリ１０は、再充電可能な直流電源である。バッテリ１０の定格電圧は、たとえば３００Ｖ～４５０Ｖである。バッテリ１０は、たとえば二次電池（再充電可能な電池）を含んで構成される。二次電池としては、たとえばリチウムイオン電池を採用できる。バッテリ１０は、直列および／または並列に接続された複数の二次電池（たとえば、リチウムイオン電池）から構成される組電池を含んでいてもよい。なお、バッテリ１０を構成する二次電池は、リチウムイオン電池に限られず、他の二次電池（たとえば、ニッケル水素電池）を採用してもよい。電解液式二次電池を採用してもよいし、全固体式二次電池を採用してもよい。また、バッテリ１０としては、大容量のキャパシタなども採用可能である。

【0024】

バッテリ１０に対しては、バッテリ１０の状態を監視する監視ユニット６１が設けられている。監視ユニット６１は、バッテリ１０の状態（温度、電流、電圧等）を検出する各種センサを含む。ＨＶ－ＥＣＵ５１は、監視ユニット６１の出力に基づいてバッテリ１０の状態（ＳＯＣ等）を検出するように構成される。ＳＯＣ（State Of Charge）は、蓄電残量を示し、たとえば、満充電状態の蓄電量に対する現在の蓄電量の割合を０～１００％で表わしたものである。ＳＯＣの測定方法としては、たとえば、電流値積算（クーロンカウント）による手法、または開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）の推定による手法など、種々の公知の手法を採用できる。

【0025】

また、エンジン２０に対しては、エンジン２０の状態を監視する監視ユニット６２が設けられている。監視ユニット６２は、エンジン２０の状態（冷却水温、吸気量、回転速度等）を検出する各種センサを含む。ＨＶ－ＥＣＵ５１およびＥＧ－ＥＣＵ５２は、監視ユニット６２の出力に基づいてエンジン２０の状態を検出するように構成される。

【0026】

また、ＭＧ３１およびＭＧ３２に対しては、それぞれＭＧ３１およびＭＧ３２の状態を監視する監視ユニット６３，６４が設けられている。監視ユニット６３，６４は、ＭＧ３１およびＭＧ３２の状態（温度、回転速度等）を検出する各種センサを含む。ＨＶ－ＥＣＵ５１は、監視ユニット６３，６４の出力に基づいてＭＧ３１およびＭＧ３２の状態を検出するように構成される。

【0027】

車両１００に含まれる各ＥＣＵ（ＨＶ－ＥＣＵ５１、ＥＧ－ＥＣＵ５２）は、演算装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶装置と、各種信号を入出力するための入出力ポートと（いずれも図示せず）を含んで構成される。記憶装置は、作業用メモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）と、保存用ストレージ（ＲＯＭ（Read Only Memory）、書き換え可能な不揮発性メモリ等）とを含む。各ＥＣＵは、入力ポートに接続された各種機器（センサ等）から信号を受信し、受信した信号に基づいて出力ポートに接続された各種機器を制御する。記憶装置に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することで、各種制御が実行される。ただし、各ＥＣＵが行なう制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。本実施の形態に係るＨＶ－ＥＣＵ５１およびＥＧ－ＥＣＵ５２は、本開示に係る「制御装置」として機能する。

【0028】

ＨＶ－ＥＣＵ５１は、エンジン２０に対する出力要求値と、ＭＧ３１およびＭＧ３２に対する出力要求値（たとえば、トルク要求値）とを算出する。そして、ＨＶ－ＥＣＵ５１は、エンジン２０に対する出力要求値をＥＧ－ＥＣＵ５２へ送信するとともに、ＭＧ３１およびＭＧ３２に対する出力要求値に基づいて、ＭＧ３１およびＭＧ３２に対する電力の供給（ひいては、ＭＧ３１およびＭＧ３２の出力トルク）を制御する。ＨＶ－ＥＣＵ５１は、ＰＣＵ１１等を制御することにより、ＭＧ３１およびＭＧ３２へ供給される電力の大きさ（振幅）および周波数等を制御することができる。また、ＨＶ－ＥＣＵ５１は、ＰＣＵ１１等を制御することにより、バッテリ１０の充放電制御を行なう。

【0029】

ＨＶ－ＥＣＵ５１の入力ポートに接続された各種機器は、監視ユニット６１，６３，６４に含まれる各種センサのほかに、アクセル開度センサ６５、および、車速センサ６６をさらに含む。

【0030】

アクセル開度センサ６５は、車両１００のアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量をアクセル開度として検出し、その検出結果（アクセル開度を示す信号）をＨＶ－ＥＣＵ５１へ出力する。ＨＶ－ＥＣＵ５１は、アクセルペダルの踏み込み量が大きくなるほど、ＭＧ３１の駆動力を大きくする。

【0031】

また、車速センサ６６は、車両１００の速度を検出し、その検出結果（車速を示す信号）をＨＶ－ＥＣＵ５１へ出力する。

【0032】

ＥＧ－ＥＣＵ５２は、ＨＶ－ＥＣＵ５１からエンジン２０に対する出力要求値を受信し、その出力要求値に対応する運動エネルギがエンジン２０で発生するように、エンジン２０の運転制御（燃料噴射制御、点火制御、吸入空気量調節制御等）を行なう。エンジン２０の駆動によってエンジン発電が実行され、エンジン発電が行なわれていないときは、エンジン２０は停止している。エンジン２０が駆動されることによって、ＭＧ３２においてエンジン発電電力が生成される。また、ＥＧ－ＥＣＵ５２は、監視ユニット６２に含まれる各種センサの検出値を受信し、各検出値をＨＶ－ＥＣＵ５１へ送信する。

【0033】

車両１００の走行は、ＭＧ３１が駆動輪４０を駆動することによって行なわれる。ＨＶ－ＥＣＵ５１は、車両１００の走行中に、バッテリ１０のＳＯＣが充電開始ＳＯＣ以下になった場合に、エンジン発電電力によるバッテリ１０の充電を開始し、バッテリ１０のＳＯＣが充電完了ＳＯＣ以上になった場合に、その充電を停止させる。

【0034】

バッテリ１０のＳＯＣが充電開始ＳＯＣ以下であり、エンジン発電電力によるバッテリ１０の充電を実行する場合、ＨＶ－ＥＣＵ５１は、発電に適した所定条件でエンジン２０を駆動することをＥＧ－ＥＣＵ５２に要求し、この要求に従ってＥＧ－ＥＣＵ５２がエンジン２０を制御することによって、車両１００の走行で消費される電力よりも大きなエンジン発電電力がＭＧ３２で生成される。また、ＨＶ－ＥＣＵ５１は、ＰＣＵ１１等を制御して、生成されたエンジン発電電力をバッテリ１０に供給する。これにより、エンジン発電電力によってバッテリ１０が充電され、バッテリ１０のＳＯＣが高くなる。

【0035】

バッテリ１０のＳＯＣが充電完了ＳＯＣ以上となった場合には、ＨＶ－ＥＣＵ５１が、ＥＧ－ＥＣＵ５２に指示してエンジン２０を停止させるとともに、ＰＣＵ１１等を制御してバッテリ１０への電力の供給を停止させる。

【0036】

このように、車両１００の走行中においては、バッテリ１０のＳＯＣが充電開始ＳＯＣ以下になるたびにエンジン２０が起動し、エンジン発電電力によるバッテリ１０の充電が実行される。これにより、バッテリ１０のＳＯＣは、充電開始ＳＯＣ以上かつ充電完了ＳＯＣ以下の範囲内に概ね維持される。

【0037】

また、本実施の形態においては、車両１００は、エンジン２０の排気を処理する装置として、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）７１と、ＮＳＲ（NOx Storage Reduction）触媒７２とを含む。エンジン２０、ＤＰＦ７１およびＮＳＲ触媒７２の間は、それぞれ排気管で接続される。

【0038】

エンジン２０およびＤＰＦ７１の間の排気管には、排気温センサ８１と、Ａ／Ｆセンサ８２とが設けられる。排気温センサ８１は、エンジン２０からの排気の温度を検出し、その検出結果（排気温を示す信号）をＥＧ－ＥＣＵ５２へ出力する。Ａ／Ｆセンサ８２は、エンジン２０からの排気を分析して空燃比を検出し、その検出結果（空燃比を示す信号）をＥＧ－ＥＣＵ５２へ出力する。

【0039】

ＤＰＦ７１は、エンジン２０の排気通路を流れる排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するフィルタである。捕集されたＰＭは、ＤＰＦ７１の内部に堆積する。このため、定期的にＤＰＦ７１の内部を高温にして、ＰＭを燃焼させて除去することで、ＤＰＦ７１を再生する。

【0040】

ＮＳＲ触媒７２は、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒であって、たとえばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を担体とし、この担体上に例えばカリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）のような希土類と、白金Ｐｔのような貴金属とが担持されることによって構成される。

【0041】

このＮＳＲ触媒７２は、排気中に多量の酸素が存在している状態においてはＮＯｘを吸収し、排気中の酸素濃度が低く、かつ還元成分（例えば燃料の未燃成分（ＨＣ））が多量に存在している状態においてはＮＯｘをＮＯ2もしくはＮＯに還元して放出する。ＮＯ2やＮＯとして放出されたＮＯｘは、排気中のＨＣやＣＯと速やかに反応することによってさらに還元されてＮ2となる。ちなみにＨＣやＣＯは、ＮＯ2やＮＯを還元することで、自身は酸化されてＨ2ＯやＣＯ2となる。すなわち、ＮＳＲ触媒に導入される排気中の酸素濃度やＨＣ成分を適宜調整すれば、排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを浄化することができることになる。

【0042】

ＮＳＲ触媒７２の下流の排気管には、ＮＯｘセンサ８３が設けられる。ＮＯｘセンサ８３は、ＮＳＲ触媒７２から出てきた排気に含まれるＮＯｘの量を検出し、その検出結果（ＮＯｘの量を示す信号）をＥＧ－ＥＣＵ５２へ出力する。

【0043】

このようなエンジン２０の動力を利用して発電した電力を用いてＭＧ３１で駆動される車両１００に搭載されるハイブリッドシステムにおいて、加速中のエンジン２０の負荷を一定に保つように制御する場合に、加速初期は、エンジン２０の余った出力をＭＧ３２により回生しながら走行することでバッテリ１０のＳＯＣ（State Of Charge）が上昇する。加速後半は、このバッテリ１０の電力を用いてＭＧ３１により力行して、エンジン２０の不足する出力をアシストしながら走行する。このように制御すれば、スモークの発生を抑制することができる。

【0044】

しかし、エンジン２０の負荷を一定に保つ直前に、負荷を急激に上昇させる必要がある。このため、過給遅れによりスモークおよびＮＯｘの排出量が悪化してしまう。また、エンジン２０の負荷を一定に保っているときに、車両１００を急加速する場合は、そのためにエンジン２０の回転速度も急に上昇させる必要があるので、同様に、過給遅れによりスモークおよびＮＯｘの排出量が悪化してしまう。

【0045】

そこで、この実施の形態においては、ＨＶ－ＥＣＵ５１およびＥＧ－ＥＣＵ５２は、エンジン２０の目標回転速度および目標出力トルクの変化率を制限するよう制御する。これにより、スモークおよびＮＯｘの排出量を低減することができる。

【0046】

図２は、この実施の形態におけるエンジン制御処理の流れを示すフローチャートである。このエンジン制御処理は、メイン処理から所定の制御周期ごとに呼出されて、ＥＧ－ＥＣＵ５２によって実行される。図２を参照して、ＥＧ－ＥＣＵ５２は、車速、ＳＯＣ、アクセル開度等に従い、ＭＧ３２による発電の要求電力を算出する（ステップ（以下「Ｓ」と記載する）１０１）。この要求電力は、アクセル開度等にしたがって車両１００を駆動させるために必要な電力である。バッテリ１０のＳＯＣが充電完了ＳＯＣを上回った場合には、要求電力は０とされる。その結果、エンジン２０が停止される。バッテリ１０のＳＯＣが充電開始ＳＯＣを下回った場合には、要求電力が算出され、発電要求が出される。

【0047】

次に、ＥＧ－ＥＣＵ５２は、発電要求が有る、つまり、要求電力が０でないか否かを判断する（Ｓ１０２）。発電要求が無い（Ｓ１０２でＮＯ）と判断した場合、ＥＧ－ＥＣＵ５２は、実行する処理をこの処理の呼出元に戻す。

【0048】

一方、発電要求が有る（Ｓ１０２でＹＥＳ）と判断した場合、ＥＧ－ＥＣＵ５２は、車速および要求電力に従い、エンジン２０の目標回転速度を算出する（Ｓ１０３）。目標回転速度の算出については、後述の図３で説明する。次に、ＥＧ－ＥＣＵ５２は、目標回転速度および車速に従い、エンジン２０の目標出力を算出する（Ｓ１０４）。目標出力の算出については、後述の図４で説明する。ＥＧ－ＥＣＵ５２は、算出した目標回転速度および目標出力となるようにエンジン２０を制御し（Ｓ１０５）、ＥＧ－ＥＣＵ５２は、実行する処理をこの処理の呼出元の処理に戻す。

【0049】

このエンジン２０の回転速度および出力の制御は、たとえば、ＭＧ３２で回転速度を制御することにより実行される。具体的には、回転速度を高い目標回転速度とする場合、まず、ＭＧ３２の発電量を下げるようＰＣＵ１１を制御する。すると、要求電力に対して発電量が下回るため、発電量を上げるためＭＧ３２の回転速度、すなわち、エンジン２０の回転速度を上げるよう制御される。次に、ＭＧ３２の発電量を上げるようＰＣＵ１１を制御する。この時点で、当初の発電量よりも高い発電量となるように制御される。すると、要求電力に対して発電量が上回るため、発電量を下げるためＭＧ３２の回転速度、すなわち、エンジン２０の回転速度を下げるよう制御される。この時点で、当初の回転速度よりも高い回転速度となるように制御される。さらに、ＭＧ３２の発電量を下げるようＰＣＵ１１を制御する。すると、要求電力に対して発電量が下回るため、発電量を上げるためＭＧ３２の回転速度、すなわち、エンジン２０の回転速度を上げるよう制御される。この時点で、目標回転速度となるように制御される。なお、エンジン２０の回転速度および出力の制御は、他の方法で実行されるようにしてもよい。

【0050】

図３は、この実施の形態におけるエンジン２０の目標回転速度の算出フローを示す図である。図３を参照して、まず、エンジン回転速度ベースマップを用いて車速および要求電力に対応するベースの回転速度を特定する。

【0051】

図５は、この実施の形態におけるエンジン回転速度ベースマップを示す図である。図５を参照して、このマップにおいては、列見出しの値が車速、行見出しの値が要求出力（要求電力、つまり、エンジン２０に掛かる負荷）、セルの値は回転速度である。要求電力が変化しても、車速が同一であれば、回転速度は一定となるように設定されている。また、０ｋｍ／ｈから６０ｋｍ／ｈにおいては、車速が変化しても、回転速度は一定となるように設定されており、８０ｋｍ／ｈ以上においては、車速の増加に従って回転速度の変化が緩やかに増加するように設定されている。なお、図５において、Ａ1＜Ａ2＜Ａ3＜Ａ4である。たとえば、車速が６０ｋｍ／ｈであり、要求電力が１００ｋＷである場合、回転速度としてＡ1ｒｐｍが特定される。

【0052】

また、車速が７５ｋｍ／ｈであり、要求電力が１５０ｋＷである場合、７５ｋｍ／ｈの直下の列見出しの６０ｋｍと１５０ｋＷの直下，直上の行見出しの１４０ｋＷ，１６０ｋＷとに対応するセルの値であるＡ1ｒｐｍ、および、７５ｋｍ／ｈの直上の列見出しの８０ｋｍと１５０ｋＷの直下，直上の列見出しの１４０ｋＷ，１６０ｋＷとに対応するセルの値であるＡ2ｒｐｍに基づいて、補間により、回転速度として、（Ａ2－Ａ1）×（７５－６０）／（８０－６０）＋Ａ1＝（３×Ａ2＋Ａ1）／４ｒｐｍが特定される。

【0053】

図３に戻って、エンジン回転速度補正ベースマップを用いて車速および要求電力に対応する補正回転速度を特定する。補正回転速度は、ベースの回転速度を補正するために用いられる回転速度である。

【0054】

図６は、この実施の形態におけるエンジン回転速度補正ベースマップを示す図である。図６を参照して、このマップにおいては、列見出しの値は車速、行見出しの値は要求出力（要求電力、つまり、エンジン２０に掛かる負荷）、セルの値は回転速度である。要求電力が増加しても、車速が同一であれば、補正回転速度は一定となるように設定されている。また、０ｋｍ／ｈから１００ｋｍ／ｈにおいて、エンジン回転速度ベースマップの値に単純に加算した場合にＡ1ｒｐｍからＡ4ｒｐｍまで徐々に増加する値が設定されている。１２０ｋｍ／ｈ以上において、Ｂ6ｒｐｍよりも小さいＢ7ｒｐｍが設定されている。たとえば、車速が６０ｋｍ／ｈであり、要求電力が１００ｋＷである場合、補正回転速度としてＢ5ｒｐｍが特定される。このときのエンジン回転速度ベースマップで特定された回転速度Ａ1ｒｐｍに、この補正回転速度Ｂ5ｒｐｍを単純に加算すると、Ａ1＋Ｂ5ｒｐｍとなる。

【0055】

図３に戻って、ＳＯＣ補正係数マップを用いてバッテリ１０のＳＯＣに対応する補正係数を特定する。この補正係数は、ＳＯＣが下がったら、補正回転速度を増加させるための補正係数である。

【0056】

図７は、この実施の形態における目標回転速度ＳＯＣ補正係数マップを示す図である。図７を参照して、このマップにおいては、列見出しの値はＳＯＣ、行見出しの値は要求出力（要求電力、つまり、エンジン２０に掛かる負荷）、セルの値は補正係数である。要求電力が増加しても、ＳＯＣが同一であれば、補正係数は一定となるように設定されている。また、ＳＯＣが３０以下においては、ＳＯＣが変化しても、補正係数は一定となるように設定されている。ＳＯＣが４５以上においては、ＳＯＣが変化しても、補正係数は一定となるように設定されている。たとえば、ＳＯＣが４０％であり、要求電力が１００ｋＷである場合、補正係数としてＣ2が特定される。

【0057】

図３に戻って、図６のエンジン回転速度補正ベースマップで特定された補正回転速度に、図７の目標回転速度ＳＯＣ補正係数マップで特定された補正係数を掛ける演算（図中「×」の記号で示す演算）をしたものを、図５のエンジン回転速度ベースマップで特定された回転速度に加算する演算（図中「＋」の記号で示す演算）をする。たとえば、車速が６０ｋｍ／ｈであり、要求電力が１００ｋＷであり、ＳＯＣが４０％である場合、エンジン回転速度補正ベースマップで特定された補正回転速度Ｂ5ｒｐｍに、目標回転速度ＳＯＣ補正係数マップで特定された補正係数Ｃ2をかけたものを、エンジン回転速度ベースマップで特定された回転速度Ａ1ｒｐｍに加算すると、Ａ1＋Ｂ5×Ｃ2ｒｐｍとなる。

【0058】

次に、上限回転速度を超える場合に上限回転速度に規制する演算（図中「ＭＩＮ」の記号で示す演算）をする。たとえば、上述の「＋」の記号で示す演算の結果は、Ｊ1ｒｐｍであり、上限回転速度を１．５×Ｊ1とする場合、上限回転速度を超えないので、「ＭＩＮ」の記号で示す演算の結果は、Ｊ1ｒｐｍのままとなる。

【0059】

次に、なまし係数マップを用いてバッテリ１０のＳＯＣに対応するなまし係数を特定する。このなまし係数は、ＳＯＣに余裕がある場合に、回転速度の変化をなますための係数である。

【0060】

図８は、この実施の形態におけるなまし係数マップを示す図である。図８を参照して、このマップにおいては、列見出しの値はＳＯＣ、セルの値はなまし係数である。ＳＯＣが大きいほどなましの度合いが大きくなるようななまし係数が設定されている。ＳＯＣが３０以下であれば、なまし係数がまったくなまさないことを示すＤ1となるように設定されている。ＳＯＣが５０以上においては、ＳＯＣが変化しても、なまし係数は一定（Ｄ3）となるように設定されている。たとえば、ＳＯＣが４０％である場合、なまし係数としてＤ2が特定される。

【0061】

図３に戻って、上限回転速度を規制する演算で得られた回転速度に、図８で示したなまし係数マップで特定されたなまし係数を用いてなまし処理を施す演算をする。ここでは、なまし処理として、１次なまし処理を施すが、２次なまし処理やさらに高次のなまし処理を施すようにしてもよい。１次なまし処理においては、たとえば、上述の「ＭＩＮ」の記号で示す演算で得られた回転速度から前回の回転速度を減算した差をなまし係数で割ったものを、前回の回転速度に加算する演算をする。なお、図２で示したように、所定の制御周期ごとに図３の演算が実行されるが、「前回」とは、所定の制御周期前の回のことである。たとえば、なまし係数がＳＯＣ４０％に対応するＤ2であり、「ＭＩＮ」の記号で示す演算で得られた回転速度がＪ2ｒｐｍであり、前回の回転速度がＪ2×９／１０ｒｐｍである場合、１次なまし処理の演算によって、（Ｊ2－Ｊ2×９／１０）／Ｄ2＋Ｊ2×９／１０＝（１＋９×Ｄ2）×Ｊ2／（１０×Ｄ2）ｒｐｍが得られる。このように、なまし係数がＤ1よりも大きくなるにしたがって、前回の回転速度からの変化が小さくなる。

【0062】

次に、最低エンジン回転速度マップを用いて最低発電電力に対応する最低エンジン回転速度を特定する。最低発電電力は、要求電力から、バッテリ１０の出力可能な電力を減算した電力である。

【0063】

図９は、この実施の形態における最低エンジン回転速度マップを示す図である。図９を参照して、このマップにおいては、列見出しの値は最低発電電力、セルの値は最低エンジン回転速度である。要求電力に対してバッテリ１０からの供給で足りない電力は、最低限、発電する必要がある。このため、最低発電電力が大きいほど、最低エンジン回転速度が大きくなるように設定されている。最低発電電力が４０ｋＷ以上であれば、最低エンジン回転速度がＥ3ｒｐｍとなるように設定されている。最低発電電力が０ｋＷであれば、最低エンジン回転速度がＥ1（＝０）となるように設定されている。たとえば、最低発電電力が２０ｋＷである場合、最低エンジン回転速度としてＥ2ｒｐｍが特定される。

【0064】

図３に戻って、１次なまし処理の演算の後、最低エンジン回転速度を下回る場合に、下限回転速度を規制する演算（図中「ＭＡＸ」の記号で示す演算）をする。この演算の結果が、エンジン２０の目標回転速度とされる。たとえば、１次なまし処理の演算で得られた回転速度が１．５×Ｅ2ｒｐｍであり、最低エンジン回転速度がＥ2ｒｐｍである場合、最低エンジン回転速度を下回らないので、「ＭＡＸ」の記号で示す演算の結果であるエンジン２０の目標回転速度は、１．５×Ｅ2ｒｐｍとされる。

【0065】

図４は、この実施の形態におけるエンジン２０の目標出力の算出フローを示す図である。図４を参照して、まず、エンジン目標出力ベースマップを用いてエンジン目標回転速度および要求電力に対応するベースのエンジン２０の出力を特定する。

【0066】

図１０は、この実施の形態におけるエンジン目標出力ベースマップを示す図である。図１０を参照して、このマップにおいては、列見出しの値が目標回転速度、行見出しの値が要求出力（要求電力、つまり、エンジン２０に掛かる負荷）、セルの値はエンジン２０の出力である。２３９０ｒｐｍ以下では、要求電力が変化しても、回転速度が同一であれば、エンジン２０の出力が一定となるように設定されている（負荷一定）。２３９５ｒｐｍでは、要求電力が５０ｋＷ以上であれば、要求電力が大きくなるほど、エンジン２０の出力が大きくなるように設定されている（発電優先）。たとえば、エンジン２０の目標回転速度が１８４０ｒｐｍであり、要求電力が１００ｋＷである場合、１８４０ｒｐｍの直下の列見出しの１６００ｒｐｍと行見出しの１００ｋＷとに対応するセルの値であるＦ4ｋＷ、および、１８４０ｒｐｍの直上の列見出しの２０００ｒｐｍと行見出しの１００ｋＷとに対応するセルの値であるＦ5ｋＷに基づいて、補間により、（１８４０－１６００）×（Ｆ5－Ｆ4）／（２０００－１６００）＋Ｆ4＝（３×Ｆ5＋２×Ｆ4）／５ｋＷが特定される。

【0067】

図４に戻って、また、目標出力ＳＯＣ補正係数マップ用いてエンジン目標回転速度およびバッテリ１０のＳＯＣに対応する補正係数を特定する。この補正係数は、ＳＯＣが下がったら、エンジン２０の出力を増加させるための補正係数である。

【0068】

図１１は、この実施の形態における目標出力ＳＯＣ補正係数マップを示す図である。図１１を参照して、このマップにおいては、列見出しの値がエンジン２０のＳＯＣ、セルの値は補正係数である。ＳＯＣが５０以下では、ＳＯＣ補正係数がＧ1、ＳＯＣが６０以上では、補正係数がＧ2となるように設定されている。たとえば、ＳＯＣが４０％である場合、補正係数はＧ1である。

【0069】

図４に戻って、図１０のエンジン目標出力ベースマップで特定されたエンジン２０の出力に、図１１の目標出力ＳＯＣ補正係数マップで特定された補正係数を掛ける演算（図中「×」の記号で示す演算）をする。たとえば、エンジン２０の出力がＪ3ｋＷで、補正係数がＧ1である場合、Ｊ3×Ｇ1ｋＷとなる。

【0070】

次に、なまし係数マップを用いてエンジン回転速度およびバッテリ１０のＳＯＣに対応するなまし係数を特定する。このなまし係数は、ＳＯＣに余裕がある場合に、エンジン２０の出力の変化をなますための係数である。

【0071】

図１２は、この実施の形態におけるなまし係数マップを示す図である。図１２を参照して、このマップにおいては、列見出しの値はＳＯＣ、セルの値はなまし係数である。ＳＯＣが大きいほどなましの度合いが大きくなるようななまし係数が設定されている。ＳＯＣが３０以下であれば、なまし係数がまったくなまさないことを示すＨ1となるように設定されている。ＳＯＣが４０以上においては、ＳＯＣが変化しても、なまし係数は一定となるように設定されている。たとえば、ＳＯＣが４０％である場合、なまし係数としてＨ3が特定される。

【0072】

図４に戻って、「×」の記号で示す演算で得られたエンジン２０の出力に、図１２のなまし係数マップで特定されたなまし係数を用いてなまし処理を施す演算をする。ここでは、なまし処理として、１次なまし処理を施すが、２次なまし処理やさらに高次のなまし処理を施すようにしてもよい。１次なまし処理においては、たとえば、上述の「×」の記号で示す演算で得られたエンジン２０の出力から前回のエンジン２０の出力を減算した差をなまし係数で割ったものを、前回のエンジン２０の出力に加算する演算をする。なお、図２で示したように、所定の制御周期ごとに図４の演算が実行されるが、「前回」とは、所定の制御周期前の回のことである。たとえば、なまし係数がＳＯＣ４０％に対応するＨ3であり、「×」の記号で示す演算で得られたエンジン２０の出力がＪ4ｋＷであり、前回の回転速度がＪ4×９／１０ｋＷである場合、１次なまし処理の演算によって、（Ｊ4－Ｊ4×９／１０）／Ｈ3＋Ｊ4×９／１０＝（１＋９×Ｈ3）×Ｊ4／（１０×Ｈ3）ｋＷが得られる。このように、なまし係数がＨ1よりも大きくなるにしたがって、前回のエンジン２０の出力からの変化が小さくなる。

【0073】

１次なまし処理の演算の後、最低発電電力を下回る場合に、エンジン２０の下限出力を規制する演算（図中「ＭＡＸ」の記号で示す演算）をする。最低発電電力は、要求電力から、バッテリ１０の出力可能な電力を減算した電力である。この演算の結果が、エンジン２０の目標出力とされる。たとえば、１次なまし処理の演算で得られた出力がＪ5＋２０ｋＷであり、最低発電電力がＪ5ｋＷである場合、最低発電電力を下回らないので、「ＭＡＸ」の記号で示す演算の結果であるエンジン２０の目標出力は、Ｊ5＋２０ｋＷとされる。

【0074】

図１３は、この実施の形態における制御結果の第１の例を示す図である。図１３を参照して、図１３（Ａ）で示すように、バッテリ１０の初期ＳＯＣ＝５０％の状態から４０ｋｍ／ｈの定常運転で車両１００を走行させた場合、図１３（Ｃ）の破線で示すように、車両１００の駆動のための要求出力は一定値となる。また、図１３（Ｂ）から図１３（Ｄ）で示すように、バッテリ１０のＳＯＣが充電完了ＳＯＣに達していない時刻０から４０秒までは、図３および図４で示したフローで算出された目標回転速度および目標出力となるように、エンジン２０が制御される。時刻４０秒以降は、バッテリ１０のＳＯＣが充電完了ＳＯＣに達したため、エンジン２０が停止させられる。なお、図１３（Ｃ）および図１３（Ｄ）においては、時刻０秒から急激に回転速度および出力が上昇しているようにグラフが描かれているが、実際には、図３および図４で示したなまし処理により回転速度および出力の上昇はなだらかとなるように制御される。

【0075】

図１４は、この実施の形態における制御結果の第２の例を示す図である。図１４を参照して、図１４（Ａ）で示すように、バッテリ１０の初期ＳＯＣ＝５０％の状態から１００ｋｍ／ｈの定常運転で車両１００を走行させた場合、図１４（Ｃ）の破線で示すように、車両１００の駆動のための要求出力は一定値となる。また、図１４（Ｂ）から図１４（Ｄ）で示すように、バッテリ１０のＳＯＣが充電完了ＳＯＣに達していない時刻０から８５秒までは、図３および図４で示したフローで算出された目標回転速度および目標出力となるように、エンジン２０が制御される。時刻８５秒以降は、バッテリ１０のＳＯＣが充電完了ＳＯＣに達したため、エンジン２０が停止させられる。なお、図１４（Ｃ）および図１４（Ｄ）においては、時刻０秒から急激に回転速度および出力が上昇しているようにグラフが描かれているが、実際には、図３および図４で示したなまし処理により回転速度および出力の上昇はなだらかとなるように制御される。

【0076】

図１５は、この実施の形態における制御結果の第３の例を示す図である。図１５を参照して、図１４（Ａ）で示すように、バッテリ１０の初期ＳＯＣ＝２０％の状態から１００ｋｍ／ｈの定常運転で車両１００を走行させた場合、図１５（Ｃ）の破線で示すように、車両１００の駆動のための要求出力は一定値となる。また、図１５（Ｂ）から図１５（Ｄ）で示すように、図で示す全期間で充電完了ＳＯＣに達していないので、図で示す全期間で、図３および図４で示したフローで算出された目標回転速度および目標出力となるように、エンジン２０が制御される。ＳＯＣ＝４０％に達する時刻５８秒付近までは、図１０の列見出しの回転速度２３９５ｒｐｍの、行見出しの要求出力５０ｋＷ以上のセルの値で示される発電優先の出力に基づいて、エンジン２０が制御される。時刻５８秒付近でＳＯＣ＝４０％に達すると、図７の目標回転速度ＳＯＣ補正係数マップで示したように補正係数が変わるので、エンジンの目標回転速度および目標出力が下げられる。なお、図１５（Ｃ）および図１５（Ｄ）においては、時刻０秒から急激に回転速度および出力が上昇しているようにグラフが描かれているが、実際には、図３および図４で示したなまし処理により回転速度および出力の上昇はなだらかとなるように制御される。

【0077】

図１６は、この実施の形態における総合的な制御結果の第１の例を示す図である。図１６を参照して、図１６（Ａ）で示すような、モード走行（ＲＤＥ（Real Driving Emission、実路走行試験））の車速変化となるように車両１００を走行させた場合の例である。この場合は、図１６（Ｂ）で示すように、ＳＯＣは、充電開始ＳＯＣから充電終了ＳＯＣの範囲内で制御可能である。

【0078】

図１６（Ｃ）および図１６（Ｄ）で示すように、時刻０から１８００秒までの低負荷走行においては、エンジン２０の回転速度および出力を０とできる期間が多い。なお、図１６（Ｃ）において、実線がエンジン２０の出力を示し、破線が車両１００の駆動用のＭＧ３１の出力を示す。

【0079】

また、図１６（Ｃ）および図１６（Ｄ）で示すように、時刻３９００秒から６４００秒までの高負荷走行においては、図３および図４で示したなまし処理によって、エンジン２０の回転速度および出力の変化率を抑制した発電が行われる。

【0080】

図１７は、この実施の形態における総合的な制御結果の第２の例を示す図である。図１７を参照して、図１７（Ａ）で示すような、０ｋｍ／ｈから１４０ｋｍ／ｈまでの全開加速での車速変化となるように車両１００を走行させた場合の例である。この場合は、図１７（Ｂ）で示すように、加速中である時刻０秒から２５秒までの期間は全負荷走行となるため、ＳＯＣは大きく低下する。

【0081】

図１７（Ｃ）および図１７（Ｄ）で示すように、時刻０秒から２５秒までの加速中は、ほぼ、駆動用のＭＧ３１が最高出力で動かされる。これに伴い、図１７（Ｂ）で示すように、バッテリ１０のＳＯＣが急激に低下するので、エンジン２０の出力および回転速度が、なまし処理無しで発電優先で制御される。その後、図１７（Ｂ）で示すように、時刻７５秒付近でバッテリ１０のＳＯＣが充電開始ＳＯＣに達すると、エンジン２０の出力が低下させられる。

【0082】

［変形例］
（１） 前述した実施の形態においては、ＭＧ３１およびＭＧ３２は、いずれも電動発電機であることとした。しかし、これに限定されず、ＭＧ３１は、発電機であってもよい。ＭＧ３２は、電動機であってもよい。

【0083】

（２） 前述した実施の形態においては、図３および図４のフローにしたがい、エンジン２０の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率を制限するように予め定められた、図５から図１２のマップを用いて、エンジン２０を制御するようにした。しかし、これに限定されず、エンジン２０の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方を制限するのであれば、他の方法で制御するようにしてもよい。また、目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方を、所定の変化率よりも小さくなるように制限することに限定されず、目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方を０に制限する（すなわち、目標回転速度および目標出力トルクの少なくとも一方を一定にする）ようにしてもよい。

【0084】

（３） 前述した実施の形態においては、排気処理装置の構成がＤＰＦ７１とＮＳＲ触媒７２との組合せであることとした。しかし、これに限定されず、排気処理装置の構成はどのような構成であってもよい。たとえば、排気に含まれるＮＯｘを還元するＤｅＮＯｘ触媒が、ＮＳＲ触媒７２でなく、還元剤（たとえば、尿素水、ＨＣ）を利用するＳＣＲ触媒であってもよい。

【0085】

（４） 前述した実施の形態を、エンジン２０とＭＧ３１とＭＧ３２とバッテリ１０と制御装置（ＥＧ－ＥＣＵ５２、ＨＶ－ＥＣＵ５１、ＰＣＵ１１）とを含むハイブリッドシステムの開示として捉えることができる。また、このようなハイブリッドシステムの制御装置の開示、または、ハイブリッドシステムの制御方法の開示として捉えることができる。また、このようなハイブリッドシステムを備える車両１００の開示として捉えることができる。

【0086】

［効果］
（１） 図１で示したように、ハイブリッドシステムは、エンジン２０と、エンジン２０から出力される動力を利用して発電を行なうＭＧ３２と、ＭＧ３２による発電電力を充電するバッテリ１０と、バッテリ１０の放電電力およびＭＧ３２による発電電力のうちの少なくとも一方の電力を用いて駆動される車両１００の駆動用のＭＧ３１と、制御装置（ＥＧ－ＥＣＵ５２、ＨＶ－ＥＣＵ５１、ＰＣＵ１１）とを備える。図２から図１２で示したように、制御装置は、エンジン２０の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御する。

【0087】

これにより、ハイブリッドシステムにおいて、エンジン２０の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が制限される。その結果、黒煙および窒素酸化物の排出量を低減することができる。

【0088】

（２） 図３および図４のフローで示される演算は、エンジン２０の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が、黒煙が法規制値よりも多く排出される変化率および窒素酸化物が法規制値よりも多く排出される変化率の少なくとも一方よりも小さくなるように制限するように予め設計される。制御装置は、このような演算に従いエンジン２０を制御する。なお、法規制値でなく、自主規制値であってもよい。

【0089】

これにより、ハイブリッドシステムにおいて、エンジン２０から排出される黒煙および窒素酸化物の少なくとも一方が法規制値よりも多く排出されるエンジン２０の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方よりも、エンジン２０の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方が小さくなるようにエンジン２０が制御される。

【0090】

（３） 図３および図４のフローで示される演算で用いられる図５から図１２で示した制御マップを用いて、制御装置は、エンジン２０の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制御する。

【0091】

これにより、ハイブリッドシステムにおいて、エンジン２０から排出される黒煙および窒素酸化物の少なくとも一方が法規制値よりも多く排出されるエンジン２０の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方よりも、エンジン２０の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方が小さくなるようにエンジン２０が制御される。

【0092】

（４） 図１６および図１７で示したように、制御装置は、前述の図３および図４のフローで示される演算においてバッテリ１０のＳＯＣが充電開始ＳＯＣよりも高い場合は低い場合と比較してエンジン２０の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が小さくなるようにする。

【0093】

（５） 図５から図１２で示した制御マップは、ＭＧ３２への要求電力および車速から回転速度を特定可能な図５のエンジン回転速度ベースマップ、および、ＭＧ３２への要求電力および目標回転速度から目標出力トルクを特定可能な図１０のエンジン目標出力ベースマップを含む。

【0094】

（６） 図１０で示したように、制御マップのうちエンジン目標出力ベースマップは、エンジン２０の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限する制御よりも発電を優先する領域を含む。なお、発電を優先するとは、目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率を特に制限せず、要求電力をエンジン２０の出力により発電することである。

【0095】

これにより、バッテリ１０のＳＯＣが充電開始ＳＯＣよりも低い場合に、エンジン２０の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方の抑制よりも、発電を優先させることができる。

【0096】

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0097】

１０ バッテリ、１１ ＰＣＵ、２０ エンジン、２１，２２，４１ 回転軸、２３ ギア、３１，３２ ＭＧ、４０ 駆動輪、４２ 駆動軸、４３ 動力伝達ギア、５１ ＨＶ－ＥＣＵ、５２ ＥＧ－ＥＣＵ、６１，６２，６３，６４ 監視ユニット、６５ アクセル開度センサ、６６ 車速センサ、７１ ＤＰＦ、７２ ＮＳＲ触媒、８１ 排気温センサ、８２ Ａ／Ｆセンサ、８３ ＮＯｘセンサ、１００ 車両。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】