特許 7406456 ハイブリッド車両の暖機制御方法および暖機制御装置

(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】2023-12-19

(45)【発行日】2023-12-27

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両の暖機制御方法および暖機制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/16 20160101AFI20231220BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20231220BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20231220BHJP

   B60W 20/13 20160101ALI20231220BHJP

   B60W 20/12 20160101ALI20231220BHJP

   F02D 29/06 20060101ALI20231220BHJP

   B60L 50/61 20190101ALI20231220BHJP

   B60L 58/15 20190101ALI20231220BHJP

【ＦＩ】

B60W20/16

B60K6/46 ZHV

B60W10/06 900

B60W20/13

B60W20/12

F02D29/06 D

B60L50/61

B60L58/15

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020095835

(22)【出願日】2020-06-02

(65)【公開番号】P2021187348

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-02-06

(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】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(72)【発明者】

【氏名】赤木 三泰

【審査官】井古田 裕昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１４７４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１４５４９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ ２０／１６

Ｂ６０Ｋ ６／４６

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｗ ２０／１３

Ｂ６０Ｗ ２０／１２

Ｆ０２Ｄ ２９／０６

Ｂ６０Ｌ ５０／６１

Ｂ６０Ｌ ５８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電機を駆動する内燃機関を、電力要求に応じて始動・停止する一方、内燃機関の冷機時に、所定の暖機完了状態となるまで暖機運転を実行し、この暖機運転中の内燃機関の目標負荷を、内燃機関が上記暖機完了状態に達するまでの間にバッテリの充電状態が所定の上限充電状態を越えることがない負荷に設定する、ハイブリッド車両の暖機制御方法であって、
現在のバッテリの充電状態と車両走行中の電力収支とに基づき、暖機運転時間をパラメータとして、暖機運転終了時点にバッテリが上記上限充電状態に達することとなる発電可能量を求め、
この発電可能量に基づき、暖機運転時間をパラメータとして、暖機運転終了までの間に内燃機関の冷却水に与えられる供給熱量を求め、
内燃機関の現在の冷却水温に基づき暖機完了状態となるまでに必要な熱量を求め、
この必要な熱量に上記供給熱量が一致することとなる暖機運転時間を要求暖機運転時間として決定し、
この要求暖機運転時間に基づき、暖機運転終了時点にバッテリが上記上限充電状態に達することとなる内燃機関の負荷を上記目標負荷として決定する、
ハイブリッド車両の暖機制御方法。

【請求項2】

内燃機関の動力が全て発電に用いられるシリーズハイブリッド車両である、請求項１に記載のハイブリッド車両の暖機制御方法。

【請求項3】

内燃機関が上記暖機完了状態に達するまでの間、内燃機関の運転を無負荷アイドル運転とせずに継続する、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の暖機制御方法。

【請求項4】

上記要求暖機運転時間および上記目標負荷を仮に設定し、
上記要求暖機運転時間の間の回生を含む電力収支の変化を予測し、
この予測により、上記の仮に設定した要求暖機運転時間および目標負荷の下で暖機完了状態となる前にバッテリの充電状態が上記上限充電状態を越えるかどうかを判定し、
上記上限充電状態を越える場合には、そのタイミングを中間要求暖機運転時間として決定し、かつ、この中間要求暖機運転時間の終了時点にバッテリが上記上限充電状態に達することとなる内燃機関の負荷を中間目標負荷として、暖機運転を開始する、
請求項１～３のいずれかに記載のハイブリッド車両の暖機制御方法。

【請求項5】

発電機を駆動する内燃機関と、バッテリと、上記内燃機関を電力要求に応じて始動・停止するとともに、内燃機関の冷機時に、所定の暖機完了状態となるまで暖機運転を実行し、この暖機運転中の内燃機関の目標負荷を、内燃機関が上記暖機完了状態に達するまでの間にバッテリの充電状態が所定の上限充電状態を越えることがない負荷に設定するコントローラと、を備えてなるハイブリッド車両の暖機制御装置であって、
上記コントローラは、
現在のバッテリの充電状態と車両走行中の電力収支とに基づき、暖機運転時間をパラメータとして、暖機運転終了時点にバッテリが上記上限充電状態に達することとなる発電可能量を求め、
この発電可能量に基づき、暖機運転時間をパラメータとして、暖機運転終了までの間に内燃機関の冷却水に与えられる供給熱量を求め、
内燃機関の現在の冷却水温に基づき暖機完了状態となるまでに必要な熱量を求め、
この必要な熱量に上記供給熱量が一致することとなる暖機運転時間を要求暖機運転時間として決定し、
この要求暖機運転時間に基づき、暖機運転終了時点にバッテリが上記上限充電状態に達することとなる内燃機関の負荷を上記目標負荷として決定する、
ハイブリッド車両の暖機制御装置。

【請求項6】

上記コントローラは、
上記要求暖機運転時間および上記目標負荷を仮に設定し、
上記要求暖機運転時間の間の回生を含む電力収支の変化を予測し、
この予測により、上記の仮に設定した要求暖機運転時間および目標負荷の下で暖機完了状態となる前にバッテリの充電状態が上記上限充電状態を越えるかどうかを判定し、
上記上限充電状態を越える場合には、そのタイミングを中間要求暖機運転時間として決定し、かつ、この中間要求暖機運転時間の終了時点にバッテリが上記上限充電状態に達することとなる内燃機関の負荷を中間目標負荷として、暖機運転を開始する、
請求項５に記載のハイブリッド車両の暖機制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ハイブリッド車両において発電機を駆動する内燃機関の冷機時に最短の暖機運転時間で効率良く暖機運転を行う暖機制御に関する。

【背景技術】

【0002】

ハイブリッド車両において発電機を駆動する内燃機関は、基本的には、電力要求に応じて始動・停止が繰り返される。しかし、内燃機関が暖まっていない冷機状態で始動・停止を行うと、排気微粒子排出量の増加が生じる。そのため、内燃機関の冷機時に、電力要求とは無関係に所定の暖機完了状態（例えば所定の冷却水温に到達）に達するまで暖機運転を行うことが知られている。

【0003】

特許文献１には、バッテリの充電制御で維持すべき目標ＳＯＣを、内燃機関の冷却水温が低いときに高く補正し、現在のＳＯＣと目標ＳＯＣとの比較に基づく内燃機関を用いた発電つまり内燃機関の暖機運転が結果的に促されるようにした発明が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０００－４０５３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ハイブリッド車両における内燃機関の暖機運転は、冷却水温の速やかな上昇を図るために、一般に、最良燃費点付近の比較的高い負荷で運転することが望ましい、とこれまで考えられてきた。

【0006】

しかしながら、暖機運転中にバッテリの充電状態（以下、ＳＯＣ）が所定の上限ＳＯＣに達すると、それ以上の充電ができないことから、内燃機関は、暖機運転の途中から無負荷アイドル運転とならざるを得ない。この無負荷アイドル運転では、発熱量が少なくなり、結果的に暖機完了状態に達するまでに長時間を要する。

【0007】

つまり、比較的高い負荷で暖機運転を行うと、却って暖機完了が遅くなることがある。

【0008】

なお、特許文献１は、高く補正した目標ＳＯＣに実際のＳＯＣが到達したときにまだ暖機が完了していない場合について、何ら開示していない。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明は、発電機を駆動する内燃機関を、電力要求に応じて始動・停止する一方、内燃機関の冷機時に、所定の暖機完了状態となるまで暖機運転を実行するハイブリッド車両の暖機制御において、上記暖機運転中の内燃機関の目標負荷を、内燃機関が上記暖機完了状態に達するまでの間にバッテリの充電状態が所定の上限充電状態を越えることがない負荷に設定する。

【発明の効果】

【0010】

この発明によれば、暖機運転の途中でバッテリの充電状態が上限充電状態を越えることがないように負荷を設定することで、結果的に最短の暖機運転時間でもって暖機運転を完了することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】この発明に係る暖機制御が適用されるシリーズハイブリッド車両の構成説明図。

【図2】第１実施例の暖機制御の処理の流れを示すフローチャート。

【図3】暖機運転時間とＳＯＣとの関係を示す特性図。

【図4】暖機運転時間と発電可能量との関係を示す特性図。

【図5】暖機運転時間と発電負荷との関係を示す特性図。

【図6】暖機運転時間と熱量との関係を示す特性図。

【図7】暖機運転中の出力と無負荷アイドル運転時間との関係を示す特性図。

【図8】無負荷アイドル運転時間と暖機時間との関係を示す特性図。

【図9】第２実施例の暖機制御の処理の流れを示すフローチャート。

【図10】第２実施例が対象とするＳＯＣの変化の例を示すタイムチャート。

【図11】第２実施例によるＳＯＣの変化を示すタイムチャート。

【図12】第２実施例による発電量の特性を示すタイムチャート。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、この発明をハイブリッド車両としてシリーズハイブリッド車両に適用した一実施例について説明する。

【0013】

図１は、一実施例のシリーズハイブリッド車両の構成を概略的に示している。シリーズハイブリッド車両は、主に発電機として動作する発電用モータジェネレータ１と、この発電用モータジェネレータ１を電力要求に応じて駆動する発電用内燃機関として用いられる内燃機関２と、主にモータとして動作して駆動輪３を駆動する走行用モータジェネレータ４と、発電した電力を一時的に蓄えるバッテリ５と、バッテリ５とモータジェネレータ１，４との間で電力変換を行うインバータ装置６と、を備えて構成されている。内燃機関２が発電用モータジェネレータ１を駆動することによって得られた電力は、インバータ装置６を介してバッテリ５に蓄えられる。走行用モータジェネレータ４は、バッテリ５の電力を用いてインバータ装置６を介して駆動制御される。走行用モータジェネレータ４の回生時の電力は、やはりインバータ装置６を介してバッテリ５に蓄えられる。なお、インバータ装置６は、発電用モータジェネレータ１用のインバータと走行用モータジェネレータ４用のインバータとを含んで構成されている。

【0014】

インバータ装置６は、車両の走行制御を司る車両側コントローラ７によって制御される。つまり、車両側コントローラ７によるインバータ装置６の制御を介してモータジェネレータ１，４の動作が制御される。車両側コントローラ７には、車両のアクセルペダル開度や車速、ブレーキ操作量等の信号が入力され、かつバッテリ５の充電状態（いわゆるＳＯＣ）を示す信号が入力されている。なお、充電状態（ＳＯＣ）は、バッテリ５の端子電圧等に基づいて検出される。

【0015】

また、内燃機関２は、エンジンコントローラ８によって制御される。このエンジンコントローラ８と車両側コントローラ７とは車両内ネットワーク１０を介して接続されており、互いに信号の授受を行っている。発電用モータジェネレータ１を駆動する内燃機関２は、このエンジンコントローラ８を介して、バッテリ５の充電状態（ＳＯＣ）等を含む車両側からの電力要求に応じて間欠的に運転される。つまり、車両のアクセルペダル開度や車速等に応じて車両側コントローラ７からエンジンコントローラ８が電力要求を受けると、その電力要求に応じて内燃機関２が始動され、発電が行われる。ＳＯＣが所定の上限ＳＯＣに達すると、内燃機関２は停止する。従って、内燃機関２は、車両の運転中、始動・停止を繰り返す形となる。内燃機関２の運転に際しては、通常は、最良燃費点付近の特定の運転領域内で内燃機関２の運転がなされるように、内燃機関２の負荷および回転速度が制御される。エンジンコントローラ８には、内燃機関２の制御のために一般的に必要な種々のセンサ類が接続されている。内燃機関２の暖機状態を示す指標として、この実施例では最も代表的な冷却水温が用いられる。なお、車両側コントローラ７とエンジンコントローラ８とが一つのコントローラとして統合された構成であってもよい。

【0016】

また、このハイブリッド車両は、ＧＰＳを用いたいわゆるカーナビゲーションシステム９を具備しており、目的地を設定した場合には、その経路に関する情報が車両側コントローラ７やエンジンコントローラ８に与えられる。

【0017】

図２は、エンジンコントローラ８において実行される第１実施例の暖機制御の処理の流れを示すフローチャートである。以下、図３～図６を併せて参照しつつ図２に示す第１実施例の暖機制御を説明する。

【0018】

図２に示す暖機制御（暖機運転モードでの運転）は、内燃機関２の冷機時に電力要求とは無関係に実行されるものであり、例えば、内燃機関２が冷機状態にあって最初に電力要求に基づき内燃機関２が始動されたとき、あるいは内燃機関２が冷機状態にあって車両がキーオンされたとき、などに開始される。つまり、内燃機関２が冷機状態のまま始動・停止が繰り返されることがないように、強制的な暖機を行うものである。

【0019】

最初のステップ１では、暖機運転を行っている車両走行中に想定される電力収支（換言すれば走行条件）を設定する。ここでは、内燃機関２による発電は考慮せず、走行によるバッテリ電力の消費から回生によるバッテリ電力の増加を差し引いたものとなる。一実施例では、ＷＬＴＣのような標準的な走行モードを想定し、その平均的な電力収支を求める。また、この電力収支は、暖機運転時間をパラメータとして与えられる。図３の線Ｌ１は、横軸の暖機運転時間に対して変化する電力収支を表している。なお、説明の都合上、暖機運転時間として代表点となる時間ｔ１，ｔ２，ｔ３を示しているが、電力収支は、暖機運転時間をパラメータとする多数の値を含むプロファイルとなる。線Ｌ１は、直線状に単純化しているが、ＷＬＴＣのような走行モードをより細かく反映させる場合には、線Ｌ１は折れ線状のプロファイルとなる。

【0020】

次にステップ２において、現時点のＳＯＣの値を求める。ステップ３において、所定の上限ＳＯＣ（例えば８０％程度に設定される）と現時点のＳＯＣとの差分に対応する発電可能量つまりＳＯＣ余裕分の発電可能量を算出する。このＳＯＣ余裕分の発電可能量は、暖機運転時間に拘わらず一定である。図３のＳＯＣ０が現時点のＳＯＣの値を示す。

【0021】

図３のΔＳＯＣ１，ΔＳＯＣ２，ΔＳＯＣ３は、上述したステップ１の電力収支に相当する暖機運転時間ｔ１，ｔ２，ｔ３の各々に対応するＳＯＣ低下量である。基本的に走行中は回生量よりも電力消費の方が大であるので、暖機運転時間が長いほどＳＯＣ低下量が大となる。これに対し、ΔＳＯＣ４として示すＳＯＣ余裕分は、暖機運転時間に拘わらず一定である。暖機運転時間の各時点において、ＳＯＣ低下量（例えばΔＳＯＣ１，ΔＳＯＣ２，ΔＳＯＣ３）とＳＯＣ余裕分（ΔＳＯＣ４）との和が上限ＳＯＣに至るまでのＳＯＣの大きさを表している。

【0022】

次に、ステップ４において、ステップ１の電力収支とステップ３のＳＯＣ余裕分とに基づき、暖機運転時間をパラメータとして、暖機運転終了時点にバッテリ５が上限ＳＯＣに達することとなる発電可能量（発電可能エネルギー量〔ｋＪ〕）を求める。図４は、暖機運転時間を横軸として発電可能量の特性を表している。これは、上述した図３のＳＯＣ低下量とＳＯＣ余裕分との和に相当する。

【0023】

ステップ５では、ステップ４で求めた発電可能量に基づき、暖機運転時間をパラメータとして発電負荷を求める。換言すれば、発電可能量〔ｋＪ〕を発電負荷〔ｋＷ〕に換算する。この発電負荷は、発電のために内燃機関２に要求される出力ひいては負荷に相当する。図５は、この発電負荷の特性を示す。この図５に示すように、暖機運転終了時点にバッテリ５が上限ＳＯＣに達することとなるために必要な負荷は、暖機運転時間が長い場合ほど低くなる。

【0024】

次に、ステップ６において、ステップ５の発電負荷に基づき、内燃機関２の冷却水に与えられる供給熱量〔ｋＪ〕を求める。図６の線Ｌ２は、この供給熱量の特性を示す。つまり、この供給熱量は、暖機運転時間をパラメータとして、暖機運転終了までの間に内燃機関２の冷却水に与えられる熱量の総和である。例えば暖機運転時間ｔ１に対応する供給熱量の値は、暖機運転時間をｔ１と仮定して、ｔ１後にＳＯＣが上限ＳＯＣに達するのに必要な負荷でもって内燃機関２を駆動した場合に、冷却水に与えられる供給熱量を表す。なお、発電負荷と供給熱量との関係は、内燃機関２の冷却系の構成等によって異なる。

【0025】

以上のステップ２～６と並行してステップ７，８が処理される。ステップ７においては現時点の冷却水温を読み込む。ステップ８においては、この現時点の冷却水温から暖機完了までに必要な熱量を算出する。ここでは、外気温等による補正を加えてもよい。さらに、想定される走行モード（例えばＷＬＴＣ）に応じた走行風等の影響を考慮するようにしてもよい。なお、本実施例では、冷却水温に基づいて暖機完了が判定される。

【0026】

次に、ステップ９において、ステップ６における暖機運転時間をパラメータとした供給熱量とステップ８での必要熱量とが一致する点として、要求暖機運転時間を決定する。図６において、線Ｌ３は暖機完了までの必要熱量を示しており、線Ｌ２と一致する点Ｐ１から要求暖機運転時間ｔｘが決定される。

【0027】

次に、ステップ１０へ進み、暖機運転に必要な目標負荷を決定する。これは、図５に示した発電負荷と暖機運転時間との相関から逆に求められる。図５に例示した点Ｐ１の発電負荷が内燃機関２に必要な目標負荷となる。そして、ステップ１１において、ステップ１０で決定した目標負荷でもって暖機運転を開始する。

【0028】

つまり、この点Ｐ１における要求暖機運転時間ｔｘと目標負荷との組み合わせは、この目標負荷でもって要求暖機運転時間ｔｘの間内燃機関２を運転（同時に発電）したときに、バッテリ５のＳＯＣが上限ＳＯＣに一致し、かつ冷却水温が所定の暖機完了水温に一致することとなる組み合わせである。そして、このときの要求暖機運転時間ｔｘは、暖機完了に至るまでの最短の暖機運転時間である。

【0029】

例えば点Ｐ１の要求暖機運転時間ｔｘよりも短い暖機運転時間ｔ１でもって暖機を完了させようとすると、内燃機関２の負荷がより高く要求されることとなるが、ＳＯＣが上限ＳＯＣを越えないようにする制約から発電負荷つまり内燃機関２の負荷が図５の特性線のように制限され、結果的に図６から明らかなように熱量が不足し、時間ｔ１時点で暖機完了に到達しない。図５の特性線よりも高い発電負荷（内燃機関２の負荷）は、暖機完了前にＳＯＣが上限ＳＯＣを超えてしまうことを意味する。

【0030】

なお、暖機完了前にＳＯＣが上限ＳＯＣを越えるような場合に、上限ＳＯＣに達したときに内燃機関２を無負荷アイドル運転としてＳＯＣの低下を待ち、ＳＯＣが低下したら再び高い負荷で運転するという制御も考えられるが、このように高負荷運転と無負荷アイドル運転とを交互に行う態様の暖機制御では、暖機完了までの所要時間はさらに長くなる。図７は、このような暖機制御による内燃機関２の出力と無負荷アイドル運転時間との相関を示しており、上限ＳＯＣを超えないことを前提とすると、内燃機関２の出力を大とするほど無負荷アイドル運転の時間が長くなる。また、図８は、無負荷アイドル運転時間の長さと最終的な暖機完了までに要する暖機時間との関係を示しており、無負荷アイドル運転時間が長いほど暖機時間が長くなる。従って、無負荷アイドル運転が生じるほど高い負荷で内燃機関２を駆動することは、暖機時間を最短とする上で好ましくない。

【0031】

図２の説明に戻り、ステップ１１で暖機運転を開始した後は、ステップ１２に進み、冷却水温が所定の暖機完了水温に到達したかどうかを判定する。暖機完了水温に到達したら、暖機運転モードを終了する。暖機完了水温に到達していなければ、ステップ１２からステップ１へ戻り、上述したルーチンを繰り返す。ルーチンのたびに要求暖機運転時間ｔｘと対応する目標負荷とが設定されるので、暖機運転中、内燃機関２の負荷は僅かに変動する。上述したルーチンを繰り返すことで、初回に予測した走行モードでの電力収支と実際の走行での電力収支とのずれなどが補われる。なお、数ミリ秒といった微小な演算サイクルで繰り返しても良く、あるいは、数秒といった比較的長い単位でルーチンを繰り返すようにしてもよい。

【0032】

なお、最終的にステップ１２で暖機完了水温に到達したら暖機運転モードを終了することから明らかなように、要求暖機運転時間ｔｘは、最適な目標負荷を決定するために用いられる値であり、実際にこの要求暖機運転時間ｔｘの間だけ暖機運転がなされる訳ではない。勿論、通常は大きく乖離せずに、当初の要求暖機運転時間ｔｘに近い暖機時間でもって暖機が完了する。

【0033】

このように上記実施例によれば、無負荷アイドル運転が発生しない最適な負荷でもって内燃機関２の暖機運転が行われることとなり、上限ＳＯＣを超えないようにしつつ最短の暖機時間で暖機を完了することができる。

【0034】

なお、図２に示した実施例ではステップ１～ステップ１１を繰り返し実行するようにしているが、制御の単純化のために、繰り返しの演算を行わずに、最初に決定した目標負荷でもって暖機完了まで暖機運転を行うようにしてもよい。

【0035】

ステップ１における暖機運転中の電力収支の設定については、ＷＬＴＣのような標準的な走行モードを想定して行うほか、運転者の日常の走行パターンの学習や、カーナビゲーションシステム９の目的地入力およびルート設定を利用したり、特定の目的地への走行ルートの推定、などを利用して行うようにしてもよい。

【0036】

次に、図９～図１２を参照して第２実施例の暖機制御を説明する。前述した第１実施例では、最終的に暖機が完了した時点でバッテリ５のＳＯＣが上限ＳＯＣに達することとなるが、暖機運転の途中で例えば長い下り坂などにより多量の回生があると、暖機完了前に過渡的に上限ＳＯＣに達してしまうことがあり得る。例えば、図１０は、その一例を示しており、線Ｌ１１は、走行中に発電（換言すれば暖機運転）を行わない状態でのＳＯＣの変化を示し、線Ｌ１２は、前述した第１実施例の目標負荷でもって暖機運転を行った場合のＳＯＣの変化を示す。時間ｔ１１において暖機が完了し、この時点でＳＯＣは上限ＳＯＣに達する（点Ｐ１１で示す）。しかし、時間ｔ１１の前に大きな回生が生じているため、点Ｐ１２として示すように過渡的に上限ＳＯＣを超えてしまう。

【0037】

第２実施例は、このような暖機運転の途中で上限ＳＯＣを過渡的に超えることを回避するために、第１実施例のような手法で目標負荷を求めた後に、この目標負荷でもって暖機運転（つまり発電）を行った場合に上限ＳＯＣを超えることがないかどうかを確認し、上限ＳＯＣを超えるタイミングが発見された場合には、このタイミングを中間の目標として上限ＳＯＣを超えないように目標負荷を再設定する。

【0038】

すなわち、図９に示すフローチャートにおいて、ステップ１～ステップ１０は、前述した図２のステップ１～ステップ１と基本的に変わりがない。但し、この第２実施例では、暖機運転中に大きな回生が発生することを予め知りうることが必要であり、例えば、電力収支の設定に際して、カーナビゲーションシステム９によるルート設定と地図情報とが用いられる。

【0039】

前述したように、ステップ１～ステップ１０の処理により、要求暖機運転時間ｔｘと、暖機完了時点でＳＯＣが上限ＳＯＣとなるであろう目標負荷と、が算出される（ステップ９，１０）。なお、ステップ１では前述したように平均的な電力収支が用いられる。ステップ１０に続くステップ２１においては、算出された目標負荷の下で暖機完了までの間に上限ＳＯＣを超えることとなるタイミングが存在しないかどうかを判定する。例えば、カーナビゲーションシステム９により設定されたルートに沿って電力収支を比較的細かい時間単位で求め、ＳＯＣ予測値を積算していくことによって、図１０に線Ｌ１２で示すようなＳＯＣの変化を予測することができ、これに基づいて上限ＳＯＣを超えるタイミング（例えば図１０の点Ｐ１２のタイミング）が存在するかどうか判定できる。

【0040】

算出された目標負荷で上限ＳＯＣを超えることがなければ、ステップ２１からステップ２２へ進み、算出された目標負荷を最終的な目標負荷として決定する。そして、この目標負荷でもって暖機運転を開始する（ステップ１１）。前述したように、ステップ１２で冷却水温が暖機完了水温に達したか判定し、暖機完了水温に達するまでステップ１以降のルーチンを繰り返す。つまりこの場合は、第１実施例の作用と変わりがない。

【0041】

一方、ステップ２１で暖機完了前に上限ＳＯＣを超えるタイミングが存在すると判定した場合には、ステップ２１からステップ２３へ進み、このタイミングを中間要求暖機運転時間として設定する。そして、ステップ２４において、中間要求暖機運転時間の終了時点にバッテリ５が上限ＳＯＣに達することとなる内燃機関２の負荷（換言すれば発電負荷）を再計算し、これを中間目標負荷として決定する。次にステップ１１へ進み、決定した中間目標負荷でもって暖機運転を開始する。中間目標負荷は、ステップ１０の目標負荷よりも小さな負荷として与えられる。

【0042】

冷却水温が暖機完了水温に達するまでステップ１２からステップ１へとルーチンが繰り返されるので、例えば図１０の点Ｐ１２を過ぎると、それ以降はステップ２１からステップ２３へ分岐することがなく、中間目標負荷は用いられない。そのため、以降は、ステップ１０で算出した目標負荷でもって暖機運転が継続される。なお、このときは点Ｐ１２時点での水温や電力収支の予測に基づいて要求暖機運転時間ｔｘおよび目標負荷が再計算されるので、ステップ１０で算出された目標負荷は、通常は、初回にステップ１０で求めた目標負荷よりも大となる。

【0043】

従って、図１２に暖機運転の経過時間と発電量〔ｋＪ〕との関係を示すように、点Ｐ１２に相当するタイミングまでは線Ｌ２１で示すように発電量の勾配が比較的緩やかであり、その後線Ｌ２２で示しように発電量の勾配が急となる。なお、線Ｌ２３は、当初の目標負荷での暖機運転を継続した場合の特性である。

【0044】

また、このような制御の結果、ＳＯＣの変化は、図１１に示すように、点Ｐ１２のタイミングまでは線Ｌ１５のような特性となり、点Ｐ１２から点Ｐ１１のタイミングまでは線Ｌ１６のような特性となる。つまり、暖機運転の途中で大きな回生があっても上限ＳＯＣを超えることがない。

【0045】

なお、上限ＳＯＣを超え得るタイミングが複数存在する場合でも同様に中間目標負荷が順次設定されることとなり、実際に上限ＳＯＣを超えることはない。

【0046】

以上、この発明をシリーズハイブリッド車両に適用した一実施例を説明したが、この発明は、実施例のようなシリーズハイブリッド車両にのみ限定されるものではなく、例えば発電機を駆動する内燃機関の出力が特定の運転条件でのみ一時的に車両駆動に利用されるような形式のものであってもよい。少なくとも暖機運転中の内燃機関の負荷と発電量とが一定の相関を有するものであれば本発明の適用が可能である。

【0047】

また、内燃機関が火花点火式機関である場合には、暖機促進のための公知の点火時期リタードと組み合わせることも勿論可能である。

【符号の説明】

【0048】

１…発電用モータジェネレータ
２…内燃機関
４…走行用モータジェネレータ
５…バッテリ
６…インバータ装置
７…車両側コントローラ
８…エンジンコントローラ
９…カーナビゲーションシステム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】