特許 7360804 車両の制御方法及び車両

(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】2023-10-04

(45)【発行日】2023-10-13

(54)【発明の名称】車両の制御方法及び車両

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20231005BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20231005BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20231005BHJP

   B60W 20/15 20160101ALI20231005BHJP

   F02D 21/08 20060101ALI20231005BHJP

   F02M 26/06 20160101ALI20231005BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20231005BHJP

   F02D 29/06 20060101ALI20231005BHJP

   F02P 5/15 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00

B60K6/46 ZHV

B60W10/06 900

B60W20/15

F02D21/08 301Z

F02M26/06 301

F02M26/06 311

F02M26/06 331

F02D43/00 301N

F02D43/00 301Z

F02D43/00 301B

F02D29/06 D

F02P5/15 G

F02P5/15 F

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019080512

(22)【出願日】2019-04-19

(65)【公開番号】P2020176577

(43)【公開日】2020-10-29

【審査請求日】2022-02-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507308902

【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．

【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．

【住所又は居所原語表記】１２２－１２２ ｂｉｓ， ａｖｅｎｕｅ ｄｕ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｌｅｃｌｅｒｃ， ９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ－Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】兒玉 貴義

(72)【発明者】

【氏名】今岡 佳宏

(72)【発明者】

【氏名】赤木 三泰

【審査官】北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１６０９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５３８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０３６３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４８１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８４０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１２０４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５８７８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ４５／００

Ｂ６０Ｋ ６／４６

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｗ ２０／１５

Ｆ０２Ｄ ２１／０８

Ｆ０２Ｍ ２６／０６

Ｆ０２Ｄ ４３／００

Ｆ０２Ｄ ２９／０６

Ｆ０２Ｐ ５／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料ガスを非燃料ガスで希釈した希釈燃料に火花点火を行なうことで運転される内燃機関と、前記内燃機関の駆動力により発電を行なう発電機と、を備える車両の制御方法であって、
前記火花点火による前記内燃機関の運転中に、運転条件が定常運転条件に該当するか過渡運転条件に該当するかを判別し、
前記運転条件が前記定常運転条件に該当する場合には、所定の希釈率と、前記所定の希釈率に応じて最良トルクが得られる最小進角値の点火時期のもとで前記内燃機関を運転し、
前記運転条件が前記過渡運転条件に該当する場合には、前記所定の希釈率よりも低下させた希釈率と、前記定常運転条件における前記点火時期より進角させた点火時期のもとで前記内燃機関を運転し、
前記希釈率の低下により発生する前記内燃機関の余剰出力を前記発電機による発電で回収するとともに、
前記運転条件が前記定常運転条件から前記過渡運転条件に切り替わった場合には、前記点火時期を進角させるのに先立って前記希釈率を低下させる、
ことを特徴とする車両の制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載の車両の制御方法であって、
前記車両は、ハイブリッド車両として構成され、
前記発電機による発電で回収した電力によりバッテリを充電する、
ことを特徴とする車両の制御方法。

【請求項3】

請求項１に記載の車両の制御方法であって、
前記所定の希釈率よりも希釈率を低下させるにあたり、前記内燃機関でノッキングが発生する希釈率よりも高い範囲で希釈率を設定する、
ことを特徴とする車両の制御方法。

【請求項4】

請求項１に記載の車両の制御方法であって、
前記所定の希釈率よりも希釈率を低下させるにあたり、燃焼安定限界に応じた希釈率よりも低い範囲で希釈率を設定する、
ことを特徴とする車両の制御方法。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の車両の制御方法であって、
前記非燃料ガスはＥＧＲガスである、
ことを特徴とする車両の制御方法。

【請求項6】

燃料ガスを非燃料ガスで希釈した希釈燃料に火花点火を行なうことで運転される内燃機関と、前記内燃機関の駆動力により発電を行なう発電機と、を備える車両であって、
前記火花点火による前記内燃機関の運転中に、運転条件が定常運転条件に該当するか過渡運転条件に該当するかを判別し、
前記運転条件が前記定常運転条件に該当する場合には、所定の希釈率と、前記所定の希釈率に応じて最良トルクが得られる最小進角値の点火時期のもとで前記内燃機関を運転し、
前記運転条件が前記過渡運転条件に該当する場合には、前記所定の希釈率よりも低下させた希釈率と、前記定常運転条件における前記点火時期より進角させた点火時期のもとで前記内燃機関を運転し、
前記希釈率の低下により発生する前記内燃機関の余剰出力を前記発電機による発電で回収するとともに、
前記運転条件が前記定常運転条件から前記過渡運転条件に切り替わった場合には、前記点火時期を進角させるのに先立って前記希釈率を低下させる、制御部、
を有することを特徴とする車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の制御方法及び車両に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、定常運転領域のときに大量のＥＧＲ（排気再循環）量を導入すると共にその大量のＥＧＲ量による内燃機関のトルク低下分だけスロットル弁開度を補正する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平７－１５８５１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車両においては、環境負荷低減等のために燃費改善に対する要求が高く、希釈燃焼は燃費改善に有効な内燃機関の燃焼方式といえる。しかしながら、希釈率つまりガス燃料比（Ｇ／Ｆ)を上げた希釈燃焼では層流燃焼速度が遅いため、燃焼が悪化する。このため、希釈率のばらつき等を考慮した燃焼設定が必要になるが、特に内燃機関の過渡運転時には希釈率のばらつきが大きくなって燃焼に影響を及ぼす。例えば、過渡運転時に燃焼限界の希釈率を設定していた場合、希釈率のばらつきだけでなく内燃機関の吸気のばらつきが加わることにより、燃焼安定性の悪化や失火が起きる虞がある。

【0005】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、過渡運転時において、内燃機関で行われる希釈燃焼を改善するとともに燃費改善を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様の車両の制御方法は、燃料ガスを非燃料ガスで希釈した希釈燃料に火花点火を行なうことで運転される内燃機関と、内燃機関の駆動力により発電を行なう発電機と、を備える車両に適用される。制御方法は、火花点火による内燃機関の運転中に、運転条件が定常運転条件に該当するか過渡運転条件に該当するかを判別する。そして、運転条件が定常運転条件に該当する場合には、所定の希釈率と、所定の希釈率に応じて最良トルクが得られる最小進角値の点火時期のもとで内燃機関を運転する。一方、運転条件が過渡運転条件に該当する場合には、所定の希釈率よりも低下させた希釈率と、定常運転条件における点火時期より進角させた点火時期のもとで内燃機関を運転するとともに、希釈率の低下により発生する内燃機関の余剰出力を発電機による発電で回収する。また、運転条件が定常運転条件から過渡運転条件に切り替わった場合には、点火時期を進角させるのに先立って希釈率を低下させる。

【0007】

本発明の別の態様によれば、上記車両の制御方法に対応する車両が提供される。

【発明の効果】

【0008】

これらの態様によれば、過渡運転時には定常運転時よりも希釈率を下げるので、失火を発生させずに燃焼安定性を維持し、燃焼改善を図ることができる。また、希釈率を下げた際、これに応じてスロットル開度を調整しない場合には内燃機関のトルクが増加するところ、これらの態様によれば、内燃機関の余剰出力を発電により回収して利用できる。このため、過渡運転時において、内燃機関で行われる希釈燃焼を改善するとともに燃費改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】車両の要部を示す図である。

【図2】車両のパワートレーンを示す図である。

【図3】コントローラが行う制御の一例をフローチャートで示す図である。

【図4】過渡運転時のＥＧＲ率及び点火時期についての第１の説明図である。

【図5】過渡運転時のＥＧＲ率及び点火時期についての第２の説明図である。

【図6】実施形態の制御に対応するタイミングチャートの一例を示す図である。

【図7】過渡運転移行時の変化の詳細をタイミングチャートで示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0011】

図１は、車両の要部を示す図である。車両は、内燃機関１と、吸気系１０と、排気系２０と、過給機３０と、ＥＧＲ装置４０と、コントローラ５０とを備える。

【0012】

吸気系１０は、吸気通路１１と、エアフロメータ１２と、吸気絞り弁１３と、スロットルバルブ１４と、インタークーラ１５と、コンプレッサ３１とを備える。吸気通路１１は、内燃機関１に導入する吸気を流通させる。吸気通路１１には、エアフロメータ１２、吸気絞り弁１３、コンプレッサ３１、スロットルバルブ１４及びインタークーラ１５が上流側からこの順に設けられる。

【0013】

エアフロメータ１２は、吸気の流量を計測する。吸気絞り弁１３は、吸気通路１１のうち後述するＥＧＲ通路４１が接続する部分よりも上流側の部分に設けられる。吸気絞り弁１３は開度を低下させることにより、ＥＧＲ通路４１を介した排気の還流量を増加させる。

【0014】

スロットルバルブ１４は、内燃機関１に導入する吸気の量を調節する。インタークーラ１５は、過給された吸気を冷却する。コンプレッサ３１は、過給機３０のコンプレッサであり、吸気を圧縮する。

【0015】

排気系２０は、排気通路２１と、上流触媒２２、２３と、下流触媒２４と、消音器２５と、タービン３２とを備える。排気通路２１は、内燃機関１から排出される排気を流通させる。排気通路２１には、タービン３２、上流触媒２２、２３、下流触媒２４及び消音器２５が上流側からこの順に設けられる。上流触媒２２、２３及び下流触媒２４は、排気を浄化する。消音器２５は、排気音を低減する。タービン３２は、過給機３０のタービンであり、排気からエネルギーを回収する。

【0016】

過給機３０は、吸気を圧縮して内燃機関１に供給する。過給機３０はターボチャージャであり、コンプレッサ３１と、タービン３２と、シャフト３３とを備える。過給機３０は、コンプレッサ３１が吸気通路１１に、タービン３２が排気通路２１にそれぞれ設けられることで、吸気通路１１及び排気通路２１に設けられる。過給機３０では、タービン３２が排気によって回転することで、シャフト３３を介してコンプレッサ３１が回転し、吸気を圧縮する。コンプレッサ３１においては、背中合わせの向きに配置された一対のコンプレッサホイールがシャフト３３に設けられており、一対のコンプレッサホイールにより吸気の圧縮が行われる。タービン３２には排気バイパス通路が設けられ、排気バイパス通路には流通する排気の流量を調節するウェイストゲートバルブ（図示省略）が設けられる。

【0017】

ＥＧＲ装置４０は、ＥＧＲ通路４１と、ＥＧＲクーラ４２と、ＥＧＲバルブ４３とを備える。ＥＧＲ装置４０は、排気通路２１のうち過給機３０よりも下流の部分から吸気通路１１のうち過給機３０よりも上流の部分に排気を還流する。

【0018】

ＥＧＲ通路４１は、排気通路２１と吸気通路１１とを接続する。ＥＧＲ通路４１は、排気通路２１を流通する排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路１１に還流する。ＥＧＲクーラ４２は、ＥＧＲ通路４１を流通するＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲバルブ４３は、ＥＧＲ通路４１を流通するＥＧＲガスの流量を調節する。

【0019】

ＥＧＲ装置４０、具体的にはＥＧＲ通路４１は、排気通路２１のうちタービン３２よりも下流の部分と、吸気通路１１のうちコンプレッサ３１よりも上流の部分とを接続する。このように吸気通路１１と排気通路２１とを接続するＥＧＲ通路４１は、ＬＰＬすなわちロープレッシャーループのＥＧＲ経路を形成する。ＥＧＲ通路４１はさらに具体的には、排気通路２１のうち上流触媒２２、２３及び下流触媒２４間の部分と、吸気通路１１のうち吸気絞り弁１３及びコンプレッサ３１間の部分とを接続する。

【0020】

コントローラ５０は電子制御装置であり、コントローラ５０には各種センサ・スイッチ類として、エアフロメータ１２のほか、クランク角センサ５１やアクセル開度センサ５２やＳＯＣセンサ５３等からの信号が入力される。クランク角センサ５１は、所定クランク角ごとにクランク角信号を生成する。クランク角信号は、内燃機関１の回転速度ＮＥを代表する信号として用いられる。アクセル開度センサ５２は、車両のアクセルペダルの踏込量を検出する。アクセルペダルの踏込量は、内燃機関１の負荷を代表する信号として用いられる。ＳＯＣセンサ５３は、バッテリの充電状態を指標する状態量ＳＯＣを検出する。

【0021】

コントローラ５０は、上述した各種センサ・スイッチ類からの入力信号に基づいて、内燃機関１のほか、吸気絞り弁１３やスロットルバルブ１４やＥＧＲバルブ４３を制御する。コントローラ５０は、機関運転状態に応じて点火時期や燃料噴射量を制御することにより、内燃機関１を制御する。機関運転状態は例えば回転速度ＮＥや負荷である。

【0022】

図２は、車両のパワートレーンを示す図である。車両は、発電モータ６１と、モータジェネレータ（以下、ＭＧと称す）６２と、駆動輪６３とをさらに備える。発電モータ６１は、ギヤ列を介して内燃機関１に接続される。発電モータ６１は、内燃機関１により駆動され発電する発電機を構成する。発電モータ６１により発電された電力は、バッテリに充電されるほか、後述するシリーズハイブリッドモード（以下、シリーズＨＥＶモードと称す）でＭＧ６２の駆動に用いることができる。ＭＧ６２は、ギヤ列や差動装置を介して駆動輪６３に接続される。

【0023】

このように構成された車両はハイブリッド車両として構成され、車両の運転状態に応じて設定される運転モードとしてＥＶモードとシリーズＨＥＶモードとを有する。

【0024】

ＥＶモードは、ＭＧ６２を走行駆動源とする運転モード、つまりＥＶ走行を行うモードである。ＥＶモードでは、バッテリ充電のために内燃機関１により発電モータ６１を駆動して発電することができる。

【0025】

シリーズＨＥＶモードは、内燃機関１で発電モータ６１を駆動して発電し、発電モータ６１により発電した電力でＭＧ６２を駆動する運転モード、つまりシリーズハイブリッド走行を行うモードである。

【0026】

ＭＧ６２は、ＭＧ６２を制御するためのＭＧコントローラにより制御される。ＭＧコントローラには、ＭＧ６２の回転速度を検出するＭＧ回転速度センサ等からの信号が入力される。コントローラ５０は、ＭＧコントローラと相互通信可能に接続され、ＭＧコントローラから演算結果等を含む各種信号を受け取ることができる。ＭＧコントローラの代わりにコントローラ５０がＭＧ６２を制御するように構成されてもよい。

【0027】

ところで、車両においては、環境負荷低減等のために燃費改善に対する要求が高く、内燃機関１においては、ＥＧＲガスの導入によりＥＧＲ燃焼が行われる。ＥＧＲ燃焼は希釈燃焼の一例であり、燃費改善に有効な内燃機関１の燃焼方式といえる。しかしながら、希釈率つまりガス燃料比（Ｇ／Ｆ）を上げたＥＧＲ燃焼では層流燃焼速度が遅いため、燃焼が悪化する。このため、希釈率のばらつき等を考慮した燃焼設定が必要になるが、特に内燃機関１の過渡運転時には希釈率のばらつきが大きくなって燃焼に影響を及ぼす。例えば、過渡運転時に後述する燃焼限界ＣＬの希釈率を設定していた場合、希釈率のばらつきだけでなく内燃機関１の吸気のばらつきが加わることにより、燃焼安定性の悪化や失火が起きることが懸念される。

【0028】

このような事情に鑑み、本実施形態ではコントローラ５０が次に説明する制御を行う。

【0029】

図３は、コントローラ５０が行う制御の一例をフローチャートで示す図である。コントローラ５０は、本フローチャートの処理を実行するようにプログラムされることで、制御部を有した構成とされる。コントローラ５０は、ＥＶモードで内燃機関１を発電運転している場合に本フローチャートの処理を行うことができる。コントローラ５０は、本フローチャートに示す処理を繰り返し実行することができる。

【0030】

ステップＳ１で、コントローラ５０は、内燃機関１の運転条件の切替条件が成立したか否かを判定する。発電モータ６１を駆動する内燃機関１の運転条件は例えば、状態量ＳＯＣやアクセル開度に応じて切り替えられる。ステップＳ１で否定判定であれば、処理は一旦終了する。ステップＳ１で肯定判定であれば、処理はステップＳ２に進む。

【0031】

ステップＳ２で、コントローラ５０は、ＥＧＲバルブ４３の開度低下指示を行う。これにより、内燃機関１に還流される排気つまりＥＧＲガスの量が低下するので、ＥＧＲ率が低下しＥＧＲ燃焼の希釈率が低下する。ＥＧＲ率は希釈率に対応する。このため、以下では希釈率をＥＧＲ率と称す。

【0032】

ステップＳ２で、ＥＧＲバルブ４３の開度は指示開度まで次第に低下するように指示される。つまり、ＥＧＲバルブ４３の開度はステップＳ２で低下し始め、その後指示開度になるまで次第に低下する。ＥＧＲバルブ４３の指示開度は、所定のＥＧＲ率αよりもＥＧＲ率を低下させる開度に設定される。所定のＥＧＲ率αは、定常運転時に行われるＥＧＲ燃焼のＥＧＲ率とされる。指示開度に応じて得られる過渡運転時のＥＧＲ率については後述する。ＥＧＲバルブ４３の開度低下指示は、切替条件の成立に応じて内燃機関１が過渡運転になるタイミングよりも早く行われる。

【0033】

ステップＳ３で、コントローラ５０は、内燃機関１の運転条件の切替タイミングか否かを判定する。切替タイミングは、ＥＧＲガスがＥＧＲバルブ４３から内燃機関１に供給されるまでの遅れを考慮したタイミングに設定される。切替タイミングは、内燃機関１の運転条件の切替条件が成立したときを基準にして予め設定することができる。ステップＳ３で否定判定であれば、処理はステップＳ３に戻る。ステップＳ３で肯定判定であれば、処理はステップＳ４に進む。

【0034】

ステップＳ４で、コントローラ５０は、点火時期を変更する。点火時期は、ＥＧＲ率に応じた最小進角値であって最良トルクが得られる最小進角値を満たすようにつまりＭＢＴ（Minimum Advance for Best Torque）を満たすように設定される。ＥＧＲ率は、過渡運転時のＥＧＲ率とされる。次に、過渡運転時のＥＧＲ率及び点火時期について図４、図５を用いて説明する。

【0035】

図４、図５は、過渡運転時のＥＧＲ率及び点火時期についての説明図である。図４では、ＥＧＲ率及び燃焼評価パラメータである燃焼重心に応じた動作点Ｍを示す。図５では、ＥＧＲ率に応じた熱効率を示す。図４、図５で横軸は同一スケールになっている。

【0036】

図４に示すように、内燃機関１ではＥＧＲ率と燃焼重心とに応じて、燃焼安定限界線Ｌ１、ノック限界線Ｌ２、ＭＢＴ線Ｌ３、燃焼限界ＣＬが図示のように設定される。燃焼安定限界線Ｌ１は高希釈側で動作点Ｍの設定領域の境界線を構成し、ノック限界線Ｌ２は低希釈側で動作点Ｍの設定領域の境界線を構成する。燃焼限界ＣＬは、ＭＢＴにおける動作点Ｍの燃焼限界を示す。図５に示す熱効率線Ｌ４は、ＭＢＴ線Ｌ３に対応する熱効率線である。

【0037】

動作点Ｍ１は過渡運転時の動作点Ｍであり、動作点Ｍ２は定常運転時の動作点Ｍである。従って、動作点Ｍ１に対応するＥＧＲ率が過渡運転時のＥＧＲ率を示す。動作点Ｍ１は、ノック限界線Ｌ２よりもＥＧＲ率が高い範囲に設定される。また、動作点Ｍ１は、燃焼安定限界線Ｌ１よりもＥＧＲ率が低い範囲に設定される。つまり、過渡運転時のＥＧＲ率は、ノッキングが発生するＥＧＲ率よりも高い範囲で設定され、また、燃焼安定限界に応じたＥＧＲ率よりも低い範囲で設定される。

【0038】

動作点Ｍ１は、ばらつきＶＧＦ１及びばらつきＶＩＧ１を有し、動作点Ｍ２は、ばらつきＶＧＦ２及びＶＩＧ２を有する。ばらつきＶＧＦ１及びばらつきＶＧＦ２は、ＥＧＲ率のばらつきであり、過渡運転時にはＥＧＲ率のばらつきだけでなく内燃機関１の吸気のばらつきが加わる。このため、ばらつきＶＧＦ１はばらつきＶＧＦ２よりも大きくなる。つまり、過渡運転時には定常運転時よりもＥＧＲ率のばらつきが大きくなる。

【0039】

ばらつきＶＩＧ１及びばらつきＶＩＧ２は点火時期のばらつきであり、過渡運転時には上述のように定常運転時よりもＥＧＲ率のばらつきが大きくなる。このため、過渡運転時には定常運転時よりも適切な点火時期も大きくばらつくことになり、ばらつきＶＩＧ１がばらつきＶＩＧ２よりも大きくなる。

【0040】

動作点Ｍ１、動作点Ｍ２を含む動作点Ｍは、このようなＥＧＲ率のばらつき及び点火時期のばらつきを含め、燃焼安定限界線Ｌ１及びノック限界線Ｌ２間の領域に設定される。動作点Ｍはさらに、ＭＢＴ線Ｌ３上に設定される。これにより、過渡運転時にはＭＢＴを満たすように点火時期が設定されるので、高い熱効率が得られる。

【0041】

定常運転時よりもＥＧＲ率を下げた際、これに応じてスロットルバルブ１４の開度を調整しない場合には、内燃機関１のトルクは増加する。内燃機関１では、発電モータ６１を駆動して発電を行わせることにより、ＥＧＲ率の低下により発生する内燃機関１の余剰出力が発電モータ６１による発電で回収される。

【0042】

図３に戻り、ステップＳ５で、コントローラ５０は、過渡運転が終了するか否かを判定する。過渡運転が終了するか否かは例えば、回転速度ＮＥと内燃機関１の切替後の運転条件に応じた目標回転速度との差の絶対値が所定値ΔＮＥ未満になったか否かにより判定できる。所定値ΔＮＥは、ＥＧＲガスが内燃機関１に供給されるまでの遅れを考慮して予め設定することができる。過渡運転が終了するか否かは例えば、回転速度ＮＥの変化率に基づき判定されてもよい。ステップＳ５で否定判定であれば過渡運転が終了しないと判断され、処理はステップＳ５に戻る。ステップＳ５で肯定判定であれば、処理はステップＳ６に進む。

【0043】

ステップＳ６で、コントローラ５０は、ＥＧＲバルブ４３の開度上昇指示を行う。これにより、ＥＧＲガスの量が増加するのでＥＧＲ率が高まる。上記のように所定値ΔＮＥを設定している結果、ＥＧＲバルブ４３の開度上昇指示は、ＥＧＲガスが内燃機関１に供給されるまでの遅れを見込んで定常運転になる前に行われる。ＥＧＲ率は、所定のＥＧＲ率αまで高められる。ステップＳ６の後には本フローチャートの処理は一旦終了する。

【0044】

図６は、図３に示すフローチャートの処理に対応するタイミングチャートの一例を示す図である。図７は、過渡運転移行時の変化の詳細をタイミングチャートで示す図である。図６では、過渡運転時にＥＧＲ率を変更しない場合を破線で示す。図６、図７において、ＥＧＲ率はエンジン位置におけるＥＧＲ率を示す。

【0045】

タイミングＴ１よりも前では、内燃機関１の運転は定常運転であり、回転速度ＮＥ、トルク及び過給圧は一定となっている。ＥＧＲ率は所定のＥＧＲ率αに設定されている。タイミングＴ１は運転条件の切替タイミングであり、運転条件の切替により内燃機関１の回転速度ＮＥ及びトルクが上昇し始めるとともに過給圧が上昇し始める。ＥＧＲ率はタイミングＴ１から低下し始める。このことにつき、図７を用いて説明する。

【0046】

図７に示すように、ＥＧＲバルブ４３の開度はタイミングＴ１よりも前から低下し始めている。つまり、本実施形態では内燃機関１の運転が定常運転から過渡運転に切り替わる前に、ＥＧＲバルブ４３により所定のＥＧＲ率αよりもＥＧＲ率を低下させ始めることで、エンジン位置におけるＥＧＲ率がタイミングＴ１で低下し始めるようにしている。これにより、タイミングＴ１で内燃機関１の回転速度ＮＥ、トルクが上昇し始めるのに合わせて、内燃機関１でＥＧＲ率を低下させ始めることができる。

【0047】

図６に戻り、タイミングＴ１では、ＥＧＲ率の低下に応じてスロットルバルブ１４の開度調整は行われない。このため、ＥＧＲ率を変更しない場合と比較して、余剰トルクが発生する。この余剰トルクによる余剰出力は、発電モータ６１の駆動に用いられる。つまり、余剰出力は発電モータ６１の発電により回収され、これにより車両の燃費改善が図られる。

【0048】

タイミングＴ２では、回転速度ＮＥと目標回転速度との差の絶対値が所定値ΔＮＥ未満になる。このため、ＥＧＲバルブ４３の開度上昇指示によりＥＧＲ率が上昇し始めるとともに、余剰トルクが減少し始める。そして、タイミングＴ３でＥＧＲ率が所定のＥＧＲ率αで一定になるとともに、回転速度ＮＥ、トルク及び過給圧が一定になる。

【0049】

次に、本実施形態の主な作用効果について説明する。

【0050】

本実施形態にかかる車両の制御方法は、内燃機関１と発電モータ６１とを備える車両の制御方法であって、内燃機関１の定常運転時に所定のＥＧＲ率αでＥＧＲ燃焼を行うとともに、内燃機関１の過渡運転時には所定のＥＧＲ率αよりもＥＧＲ率を低下させ、ＥＧＲ率の低下により発生する内燃機関１の余剰出力を発電モータ６１による発電で回収することを含む。

【0051】

このような方法によれば、過渡運転時には定常運転時よりもＥＧＲ率を下げるので、失火を発生させずに燃焼安定性を維持し、燃焼改善を図ることができる。また、ＥＧＲ率を下げた際、これに応じてスロットルバルブ１４のスロットル開度を調整しない場合には内燃機関１のトルクが増加するところ、このような方法によれば、内燃機関１の余剰出力を発電により回収して利用できる。このため、過渡運転時において、内燃機関１で行われるＥＧＲ燃焼を改善するとともに燃費改善を図ることができる。

【0052】

本実施形態にかかる車両の制御方法では、車両はハイブリッド車両として構成され、発電モータ６１による発電で回収した電力によりバッテリを充電する。

【0053】

このような方法によれば、余剰トルクによるトルク変化を抑制することにより、バッテリ充電効率を上げることができる。

【0054】

本実施形態にかかる車両の制御方法では、内燃機関１の運転が定常運転から過渡運転に切り替わる前に所定のＥＧＲ率αよりもＥＧＲ率を低下させ始める。

【0055】

このような方法によれば、定常運転から過渡運転への切替タイミングで瞬時に余剰トルクを発生させることが可能になる。

【0056】

本実施形態にかかる車両の制御方法では、所定のＥＧＲ率αよりもＥＧＲ率を低下させるにあたり、内燃機関１でノッキングが発生するＥＧＲ率よりも高い範囲でＥＧＲ率を設定する。

【0057】

このような方法によれば、ノッキングを発生させずに内燃機関１の運転条件を切り替えることができる。

【0058】

本実施形態にかかる車両の制御方法では、所定のＥＧＲ率αよりもＥＧＲ率を低下させるにあたり、燃焼安定限界に応じたＥＧＲ率よりも低い範囲でＥＧＲ率を設定する。

【0059】

このような方法によれば、内燃機関１の運転条件の切替時に燃焼安定性を確保することができる。

【0060】

本実施形態にかかる車両の制御方法では、所定のＥＧＲ率αよりもＥＧＲ率を低下させるにあたり、ＥＧＲ率に応じた最小進角値であって最良トルクが得られる最小進角値を満たすように点火時期を設定する。

【0061】

このような方法によれば、熱効率を上げることができ、充電効率を上げることが可能になる。

【0062】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0063】

例えば上述した実施形態では、内燃機関１でＥＧＲ燃焼が行われる場合について説明した。しかしながら、内燃機関１では希薄燃焼が行われてもよい。この場合、ＥＧＲ率を下げる代わりに空燃比を下げることができる。

【0064】

上述した実施形態では、車両がシリーズハイブリッド車両である場合について説明した。しかしながら、車両は内燃機関１及び走行モータの少なくともいずれかを走行駆動源とするパラレルハイブリッド車両であってもよい。

【0065】

上述した実施形態では、車両の制御方法及び制御部が、コントローラ５０により実現される場合について説明した。しかしながら、車両の制御方法及び制御部は例えば、複数のコントローラで実現されてもよい。

【符号の説明】

【0066】

１ 内燃機関
１０ 吸気系
２０ 排気系
３０ 過給機
４３ ＥＧＲバルブ
５０ コントローラ（制御部）
６１ 発電モータ（発電機）
６２ モータジェネレータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】