特許 7437365 制御装置およびハイブリッド車両

(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】2024-02-14

(45)【発行日】2024-02-22

(54)【発明の名称】制御装置およびハイブリッド車両

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/06 20060101AFI20240215BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20240215BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20240215BHJP

   B60W 20/00 20160101ALI20240215BHJP

   F02D 29/06 20060101ALI20240215BHJP

   B60L 50/61 20190101ALI20240215BHJP

【ＦＩ】

B60W10/06 900

B60K6/46 ZHV

B60W10/08 900

B60W20/00 900

F02D29/06 N

B60L50/61

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021170319

(22)【出願日】2021-10-18

(65)【公開番号】P2023060622

(43)【公開日】2023-04-28

【審査請求日】2023-02-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中本 和男

【審査官】佐々木 淳

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１４－５１９４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６７００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２９３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０２０９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０２２１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１３２３９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／００－２０／５０

Ｂ６０Ｋ ６／２０－ ６／５４７

Ｆ０２Ｄ ２９／０６

Ｂ６０Ｌ １／００－５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動輪に駆動力を伝達する駆動モータと、
発電機と、
発電機を駆動するエンジンと、
電力を蓄えるバッテリと、
を備えるハイブリッド車両を対象に、
前記駆動モータの要求出力に応じて前記エンジンの回転数の変化量を変える制御部を備え、
前記制御部は、前記駆動モータの要求出力が高い場合、前記発電機の実出力が前記駆動モータの要求出力に収束するまで、前記発電機の実出力の不足分を前記バッテリの電力で補いつつ、さらにエンジントルクを一定量だけ上にシフトして前記エンジンの回転数の変化量の切り替えに必要なイナーシャ分の電力を前記発電機の実出力に上乗せさせる、
制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、車速またはアクセル開度に基づき、暗騒音が大きいほど、前記変化量を大きくして前記回転数の上昇速度を速める、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記発電機の実出力が前記駆動モータの要求出力に到達する間のエンジントルクのシフト差を小さくすることで前記回転数の上昇速度を遅くする、
請求項１または２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記発電機の実出力が前記駆動モータの要求出力に到達する間のエンジントルクのシフト差を大きくすることで前記回転数の上昇速度を速くする、
請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の制御装置。

【請求項5】

駆動輪に駆動力を伝達する駆動モータと、
発電機と、
前記発電機を駆動するエンジンと、
電力を蓄えるバッテリと、
請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載の制御装置と、
を備えるハイブリッド車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置およびハイブリッド車両に関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば、シリーズ方式のハイブリッドシステムには、エンジンと、エンジンの動力で発電する発電モータと、走行のための駆動力を発生する駆動モータと、駆動モータに供給される電力を蓄えるバッテリとが含まれる。

【0003】

そのハイブリッドシステムを搭載した車両では、駆動モータに要求される出力がバッテリの出力より小さいときには、バッテリからの電力で駆動モータが駆動されて、駆動モータから駆動輪に駆動力が伝達される。一方、駆動モータに要求される出力がバッテリの出力を上回るときには、発電モータでエンジンの動力が電力に変換され、発電モータからの電力で駆動モータが駆動されて、駆動モータから駆動輪に駆動力が伝達される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－１３２３９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、従来のシリーズ方式のハイブリッドシステムにおいて、小型のバッテリを使用する場合は充放電に使用できる電力の容量が限られる。その場合には、エンジンの回転数を可変にし、要求される出力に応じて回転数を変えて発電モータで電力に変換する制御を行う。これにより、要求出力に応じて変換された電力で駆動モータが駆動するが、車両の速度が中低速であっても高速であっても走行速度には依らずエンジンの回転数は一律に変化する。回転数が一律に変化すると、高出力域において出力上昇が鈍ったり、低速時においてエンジン音がより気になったりすることがあるため、ドライバビリティ（以下、ドラビリと呼ぶ）を低下させる可能性がある。

【0006】

本発明の目的は、エンジンの回転の変化に基づくドラビリの低下を改善する制御装置およびハイブリッド車両を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記の目的を達成するため、本発明に係る制御装置は、駆動輪に駆動力を伝達する駆動モータと、発電機と、発電機を駆動するエンジンと、電力を蓄えるバッテリとを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、前記駆動モータの要求出力に応じて前記エンジンの回転数の変化量を変える制御部を備え、前記制御部は、前記駆動モータの要求出力が高い場合、前記発電機の実出力が前記駆動モータの要求出力に収束するまで、前記発電機の実出力の不足分を前記バッテリの電力で補いつつ、さらにエンジントルクを一定量だけ上にシフトして前記エンジンの回転数の変化量の切り替えに必要なイナーシャ分の電力を前記発電機の実出力に上乗せさせる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、エンジンの回転の変化に基づくドラビリの低下を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ハイブリッド車両１の構成を示すブロック図である。

【図2】エンジンの燃費特性マップを示す図である。

【図3】第１実施例において、ＥＣＵがエンジンの回転数の変化量を切り替える場合の各部の状態を示す図である。

【図4】第２実施例の燃費特性マップの説明図である。

【図5】ＥＣＵがエンジンの回転数の変化量を切り替える場合の各部の状態を示す図である。

【図6】変形例のパターン１の燃費特性マップの説明図である。

【図7】ＥＣＵがエンジン１１の回転数の変化量を切り替える場合の各部の状態を示す図である。

【図8】変形例２のパターン２の燃費特性マップの説明図である。

【図9】ＥＣＵがエンジン１１の回転数の変化量を切り替える場合の各部の状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下では、添付図面を参照し、本発明の実施の形態である制御装置およびハイブリッド車両について詳細に説明する。

【0011】

＜実施の形態＞
（ハイブリッド車両）
図１は、ハイブリッド車両１の構成を示すブロック図である。

【0012】

ハイブリッド車両１は、シリーズ方式のハイブリッドシステム２を搭載している。ハイブリッドシステム２には、エンジン１１、発電モータ（ＭＧ１）１２、駆動モータ（ＭＧ２）１３、バッテリ１４およびＰＣＵ（Power Control Unit：パワーコントロールユニット）１５が含まれる。

【0013】

エンジン１１は、たとえば、ガソリンエンジンである。

【0014】

発電モータ１２は、「発電機」の一例である。発電モータ１２は、たとえば、永久磁石同期モータからなる。発電モータ１２の回転軸は、エンジン１１のクランクシャフトとギヤ（図示せず）を介して機械的に連結されている。たとえば、エンジン１１のクランクシャフトにエンジン出力ギヤが相対回転不能に支持され、発電モータ１２の回転軸にモータギヤが相対回転不能に支持されて、エンジン出力ギヤとモータギヤとが噛合している。

【0015】

駆動モータ１３は、たとえば、発電モータ１２よりも大型の永久磁石同期モータからなる。駆動モータ１３の回転軸は、ハイブリッド車両１の駆動系１６に連結されている。駆動系１６には、デファレンシャルギヤが含まれており、駆動モータ１３の駆動力は、デファレンシャルギヤに伝達され、デファレンシャルギヤから左右の前輪または後輪からなる駆動輪１７に分配されて伝達される。これにより、左右の駆動輪１７が回転し、ハイブリッド車両１が前進または後進する。

【0016】

バッテリ１４は、たとえばリチウムイオン電池などであり、直流電力を出力する。本実施の形態では小型電池をバッファとして利用する。なお、バッテリ１４は、小型電池に限定するものではない。例えば、複数の二次電池を組み合わせた組電池を使用したものでもよい。

【0017】

続いて「制御装置」について説明する。「制御装置」は、ＰＣＵ１５と後述するＥＣＵ３１に相当し、ハイブリッドシステム２を制御する。「制御部」は、主にＥＣＵ３１に相当する。ＰＣＵ１５は、発電モータ１２および駆動モータ１３の駆動を制御するためのユニットであり、第１インバータ２１、第２インバータ２２およびコンバータ２３を備えている。

【0018】

エンジン１１の始動時には、バッテリ１４から出力される直流電力がコンバータ２３により昇圧されて、昇圧された直流電力が第１インバータ２１で交流電力に変換され、交流電力が発電モータ１２に供給される。これにより、発電モータ１２が力行運転されて、エンジン１１が発電モータ１２によりモータリング（クランキング）される。モータリングによりエンジン１１のクランクシャフトの回転数が始動に必要な回転数まで上昇した状態で、エンジン１１の点火プラグがスパークされると、エンジン１１が始動する。

【0019】

ハイブリッド車両１の走行時には、駆動モータ１３が力行運転されて、駆動モータ１３が動力を発生する。

【0020】

駆動モータ１３に要求される出力がバッテリ１４の出力より小さいときには、ハイブリッド車両１がＥＶ走行する。すなわち、エンジン１１が停止されて、発電モータ１２による発電が行われず、バッテリ１４から駆動モータ１３に電力が供給されて、その電力で駆動モータ１３が駆動される。

【0021】

一方、駆動モータ１３に要求される出力がバッテリ１４の出力を上回るときには、ハイブリッド車両１がＨＶ走行する。すなわち、エンジン１１が稼動状態にされて、発電モータ１２が発電運転（回生運転）されることにより、エンジン１１の動力が発電モータ１２で交流電力に変換される。そして、発電モータ１２からの交流電力が第１インバータ２１で直流電力に変換され、第１インバータ２１から出力される直流電力が第２インバータ２２で交流電力に変換されて、その交流電力が駆動モータ１３に供給されることにより、駆動モータ１３が駆動される。なお、本実施の形態では、エンジン１１の回転数を緩やかに変化させて要求される出力にするため、発電モータ１２が要求出力に収束するまで、駆動モータ１３における出力の不足分をバッテリ１４の電力で補うように制御する。従って、発電モータ１２が要求出力に収束するまでは、第１インバータ２１から出力される直流電力に加え、コンバータ２３により昇圧されたバッテリ１４の直流電力が不足分として第２インバータ２２で交流電力に変換されて、駆動モータ１３に供給される。

【0022】

また、バッテリ１４の残容量が所定以下に低下すると、駆動モータ１３の駆動／停止にかかわらず、エンジン１１が稼動している状態で、発電モータ１２が発電運転される。このとき、発電モータ１２からの交流電力が第１インバータ２１で直流電力に変換され、第１インバータ２１から出力される直流電力がコンバータ２３で降圧されて、降圧後の直流電力がバッテリ１４に供給されることにより、バッテリ１４が充電される。

【0023】

ハイブリッド車両１の減速時には、駆動モータ１３が回生運転されて、駆動輪１７から駆動モータ１３に伝達される動力が交流電力に変換される。このとき、駆動モータ１３が走行駆動系の抵抗となり、その抵抗がハイブリッド車両１を制動する制動力（回生制動力）として作用する。このとき、ＰＣＵ１５では、駆動モータ１３から第２インバータ２２に供給される交流電力が第２インバータ２２で直流電力に変換され、第２インバータ２２から出力される直流電力がコンバータ２３で降圧される。そして、その降圧後の直流電力がバッテリ１４に供給されることにより、バッテリ１４が充電される。

【0024】

ハイブリッド車両１には、複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が搭載されている。各ＥＣＵは、マイコン（マイクロコントローラユニット）を備えており、マイコンには、たとえば、ＣＰＵ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリおよびＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリが内蔵されている。複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。各ＥＣＵには、制御に必要な各種センサが接続されており、その接続されたセンサの検出信号が入力される。また、各ＥＣＵには、各種センサから入力される検出信号以外に制御に必要な情報が他のＥＣＵから入力される。

【0025】

図１には、複数のＥＣＵのうち、ハイブリッドシステム２を制御するＥＣＵ３１が示されている。ＥＣＵ３１には、アクセルセンサ３２および車速センサ３３が接続されている。アクセルセンサ３２は、ドライバ（運転者）により足踏み操作されるアクセルペダルの操作量に応じた検出信号を出力する。車速センサ３３は、ハイブリッド車両１の走行に伴って回転する回転体の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力する。ＥＣＵ３１では、アクセルセンサ３２の検出信号から、アクセルペダルの最大操作量に対する現在の操作量の割合であるアクセル開度が求められる。また、ＥＣＵ３１では、車速センサ３３の検出信号から、その検出信号（パルス信号）の周波数が求められて、その周波数が車速に換算される。ＥＣＵ３１は、車速およびアクセル開度に応じてＰＣＵ１５に制御情報を出力する。制御情報には、エンジンの回転数の変化量を示す情報なども含まれる。

【0026】

（エンジンの回転数の制御）
ドライバがアクセルペダルを踏み込んで車両速度つまり走行速度を上げる場合において、駆動モータ１３が要求する出力は、アクセルペダルのアクセル開度と、車両の速度とにより求まる。ＥＣＵ３１は、駆動モータ１３が要求する出力に応じ、バッテリ１４または発電モータ１２が発電する電力を使って駆動モータ１３を要求出力に制御する。

【0027】

このとき、ＥＣＵ３１は、発電モータ１２が発電する電力により駆動モータ１３を要求出力にする制御を、条件に応じエンジン１１の回転数の変化量を切り替えながら行う。「変化量」とは、要求出力に応じエンジン１１の回転数を変化させる変化量である。変化量が緩やかになるほど回転数の上昇速度が抑えられ、変化量が大きくなるほど回転数の上昇速度が速くなり、条件に応じて変化量を変えることで、発電モータ１２が要求出力に収束するまでのスピードを変えることができる。この条件の一つとして、アクセルペダルを踏み込んだ時点の車両速度が挙げられる。この条件に、さらにアクセルペダルのアクセル開度を追加してもよい。また、エンジン１１の回転数などを条件に追加してもよい。一例として、以下では車両速度とアクセル開度を条件とする場合の制御について示す。

【0028】

ＥＣＵ３１は、エンジン１１の回転数の変化量を切り替えた場合、発電モータ１２が要求出力に収束するまで出力の不足分の電力をバッテリ１４から補うように制御する。この制御により車両の加速応答性は悪くならないよう維持する。エンジン１１の回転数の変化量を切り替えた場合、発電モータ１２の出力の上昇が緩やかになるため、発電モータ１２が要求出力に到達するまで駆動モータ１３の要求出力が不足し、車両の加速応答性が悪くなってしまう。そこで、出力の不足分の電力をバッテリ１４の電力で補う。

【0029】

このように、エンジン１１の回転数の変化量を切り替えることにより発電モータ１２で要求出力の応答性は鈍くなるが、発電モータ１２が要求出力に収束するまでの間、バッテリ１４の電力が補われるため、駆動モータ１３においては要求出力の応答性が確保され、車両の加速応答性は悪くなることなく維持される。

【0030】

よって、エンジン１１の回転数の変化量を条件に応じて切り替えることにより、運転時にドライバのフィーリングに合った回転数の変化で動作させる。一例として、車両速度が中低速などでは回転数の変化量を低くし、車両速度が高速などに速くなるほど回転数の変化量を高くする設定にする。あるいは、アクセル開度が高くなるほど回転数の変化量を高くする設定としてもよい。

【0031】

ハイブリッド車では低速と中高速とでは暗騒音の大きさが異なり、暗騒音が小さいときにエンジン音が気になる場合がある。そこで、暗騒音の小さい低速域かつアクセル開度が小さい場合には、エンジン音が小さくなるように、エンジン１１の回転数の変化量を小さくする。また、中高速域やアクセル開度が中開度以上の場合には、暗騒音が大きいので、エンジン音が大きくなっても暗騒音にエンジン音が紛れるため、中高速域では、エンジン１１の回転数の変化量を大きくする。この場合、中高速域で発電モータ１２が早期に要求出力に到達するため、低速から中高速にかけてエンジン１１の回転数を低い変化量から高い変化量に切り替えると、高出力域での出力応答遅れを感じなくさせることができるようになる。

【0032】

（動作線の説明）
図２は、エンジン１１の燃費特性マップを示す図である。図２に示す燃費特性マップは、横軸をエンジン１１の回転数（Ｎｅ）とし、縦軸をエンジン１１のトルク（Ｔｅ）として、要求出力を一点鎖線ｈで表している。一例として、各一点鎖線ｈ上は、５ｋＷ、１０ｋＷ、１５ｋＷ、２０ｋＷ、・・・の出力が対応するものとし、エンジン１１の回転数とトルクとの関係は各一点線ｈ上で等出力の関係になっている。

【0033】

燃費特性マップには、燃費を示す指標が分布している。図２には一例として最も燃費の良い領域ｓ１、続いて燃費が良い領域ｓ２、続いて領域ｓ３、続いて領域ｓ４の順に、燃費の良い順に領域分けして示している。これらは変換効率を考慮するなどして設定される。最も燃費の良い設定では、図２に一例を示すような動作線ｆでエンジン１１が制御され、目標出力を設定した点ＡＣから目標出力の点ＢＤへと変化する。目標出力は、例えばアクセルペダルが踏み込まれたときに求まる要求出力に相当する。点ＡＣの位置はアクセルペダルが踏み込まれた任意の位置のうちの一例である。仮に点ＢＤでアクセルペダルが踏み込まれたとすると、点ＢＤが点ＡＣであり、点ＢＤから設定した目標出力へと動作線ｆ上を変化する。

【0034】

なお、動作線ｆは、各等出力の一点鎖線ｈ上の最良燃費点を通る動作線となっている。図２の燃費特性マップに示す燃費を示す分布は一例であり、設計により各出力の最良燃費点の位置は異なるため、それにより動作線ｆが決まる。

【0035】

（回転数の変化量の切り替え制御）
＜第１実施例＞
図３は、第１実施例において、ＥＣＵ３１がエンジン１１の回転数の変化量を切り替える場合の各部の状態を示す図である。一例として、図２に示す動作線ｆ上のＡＣ点の状態からアクセルペダルの踏み込みにより要求される出力であるＢＤ点に到達する制御の一例を説明する。なお、ＡＣ点は、回転数ａおよびトルクｃの点、ＢＤ点は、回転数ｂおよびトルクｄの点とする。

【0036】

図３（ａ）は、アクセルペダルの踏み込みによりＡＣ点で検出されるアクセル開度を示している。図３（ａ）に示す立ち上がりのレベルがアクセルが踏み込まれたときのアクセル開度を示している。

【0037】

図３（ｂ）は、ＡＣ点の出力から目標のＢＤ点の出力にするための、発電モータ（ＭＧ１）１２に要求される要求出力と発電モータ１２における実際の出力との関係を示している。点線が要求出力であるが、実際の出力は、エンジン１１の回転数の変化量を変えるため、上昇速度が実線で示すように緩やかになる。ここで実線の傾きが回転数の変化量の度合（変化率）を表す。変化量は大きな値に設定すればするほど実線の傾きが急になり、実線が点線に追随するようになる。

【0038】

図３（ｃ）は、ＡＣ点から目標のＢＤ点までのエンジン１１の回転数の変化を示している。エンジン１１の回転数は、ＡＣ点で切り替えられた変化量で、ＡＣ点の回転数ａからＢＤ点の回転数（目標の回転数）ｂに単調増加する。

【0039】

図３（ｄ）は、ＡＣ点から目標のＢＤ点までのエンジン１１のトルクの変化を示している。エンジン１１のトルクもまた、回転数の変化と共にＡＣ点のトルクｃからＢＤ点のトルク（目標のトルク）ｄに単調増加する。

【0040】

図３（ｅ）は、ＡＣ点から目標のＢＤ点までのバッテリ１４から持ち出される電力の変化を示している。車両の加速応答性は落とさないように、図３（ｂ）の点線と実線との差分（出力の不足分）をバッテリ１４の電力で賄う。なお、バッテリ１４から持ち出される電力を減らしたい場合は、回転数の変化量をできる限り大きな値に設定する。そのように設定すれば、発電モータが早期に要求出力に収束するため、バッテリ１４からの電力の持ち出し分を減らすことができる。

【0041】

なお、変化量を変える場合、ＡＣ点から目標のＢＤ点までの要求出力の不足分（図３（ｂ）の点線と実線との差分）に加え、回転数の変化量の切り替えに必要なイナーシャ分の電力が必要になる。第１実施例では、そのイナーシャ分の電力をバッテリ１４で賄う例として、バッテリ１４からイナーシャ分の電力が持ち出された場合の状態を示している。

【0042】

図３（ｆ）は、ＡＣ点から目標のＢＤ点までに駆動モータ（ＭＧ２）１３で使用される電力を示している。図３（ｆ）に示すように、ＡＣ点から目標のＢＤ点まで、発電モータ１２の実線の出力（図３（ｂ）参照）が使用されている。さらに、発電モータ１２による要求出力の不足分は、バッテリ１４の電力により賄われている。このため、駆動モータ１３では発電モータ１２の出力が要求出力に収束するのを待たずに要求出力が満たされ、加速応答性は確保されている。ＢＤ点以降は、発電モータ１２が発電する電力でＢＤ点の出力が維持される。

【0043】

このように、要求出力に応じて、発電モータ１２の出力上昇を緩やかにし、発電モータ１２による要求出力の不足分は、バッテリ１４の電力により賄うようにする。発電モータ１２の出力上昇のスピードは、任意に設定することができるため、エンジン１１の回転数の変化量の切り替えが可能になる。

【0044】

図３（ｂ）のＡＣ点からＢＤ点までのエンジン１１の回転数の変化量は、上述したように車両速度とアクセル開度により決定する。一例として、車両速度が速くなるほど回転数の変化量を高くする設定にする。

【0045】

一例としては、アクセル操作があると、車速と、アクセル開度と、バッテリの電池残量に応じて、欲しい出力を決め、動作線ｆ上で最終点（ＢＤ点）が決まる。車速とアクセル開度から暗騒音が大きいか小さいかを判定し、暗騒音が大きいほど回転の変化量を高くして回転数を速く上げる。

【0046】

この場合、低速では低い変化量のためエンジン音が小さくなり、中高速になるに連れて高い変化量になりエンジン音が大きくなっていくが、暗騒音も大きくなるためエンジン音が気にならなくなる。また、車両速度が速くなるほど回転数の変化量を高くする設定のため、仮にバッテリ１４から持ち出せる電力が不足しても、発電モータ１２が早期に要求出力に追従するため、高出力域において要求出力に達しにくいなどの出力応答遅れが感じにくくなる。このように、本制御装置により、エンジンの回転の変化に基づくドライバビリティ（以下、ドラビリと呼ぶ）の低下を改善することができるようになる。ドラビリとは運転のしやすさや、快適さなどの指標の総称である。

【0047】

また、発電モータ１２の出力を緩やかに要求出力に到達させる制御のため、要求出力の到達前に途中でアクセルペダルの踏み込みが変わって低い要求出力に変更された場合には、変更後の要求出力まで到達させれば良いので、当初の要求出力まで到達させた場合のエンジン１１の燃料分を節約することが可能になる。

【0048】

なお、ＡＣ点から目標のＢＤ点までは、イナーシャ分の電力をバッテリ１４から持ち出しているため、エンジン回転上昇を速めるとバッテリ１４からの持ち出しが多くなり、出力超過の可能性がでてくる。そこで、イナーシャ分の電力をバッテリ１４から持ち出さずにトルク補正で行う制御を第２実施例として示す。

【0049】

＜第２実施例＞
図４は、第２実施例の燃費特性マップの説明図である。第２実施例では、図４に示すように、ＡＣ点から目標のＢＤ点までの間、動作線ｆよりもトルクを一定量だけ上にシフトした動作線ｆ１の関係性でＡＣ点からＢＤ点に到達する制御方法を示している。この例では各回転数において動作線ｆよりもトルクを一定量上げた状態にして目標の回転数に到達させるため、バッテリ１４からのイナーシャ分の電力の持ち出しが必要ない。

【0050】

図５は、図４に示すようにＥＣＵ３１がエンジン１１の回転数の変化量を切り替える場合の各部の状態を示す図である。図５（ａ）～図５（ｆ）は、図３（ａ）～図３（ｆ）にそれぞれ対応している。ここでは第１実施例と共通する説明は省略し、主に異なる点について説明する。

【0051】

図５（ｂ）は、発電モータ１２がイナーシャ分のΔｍだけ多く発電することになるため、ＡＣ点から目標のＢＤ点までの間で出力がΔｍだけアップして実線が上にシフトしている。このシフトにより、ＡＣ点から目標のＢＤ点までの間に、発電モータ１２でイナーシャ分の電力が充当される。

【0052】

図５（ｄ）は、ＡＣ点から目標のＢＤ点までのエンジン１１のトルクの変化を示している。エンジン１１のトルクは、ＡＣ点からＢＤ点までイナーシャ分のΔｍだけアップしてトルクを示す線が上にシフトし、ＢＤ点で目標のトルクに戻される。

【0053】

図５（ｅ）は、ＡＣ点から目標のＢＤ点までのバッテリ１４の電力（電池電力）の変化を示している。ＡＣ点から目標のＢＤ点までの要求出力の不足分をバッテリ１４から持ち出しているため、ＡＣ点から目標のＢＤ点まで、その分の電池電力が減少している。なお、エンジン１１のトルクを上昇させて回転数を変化させるため、バッテリ１４からのイナーシャ分の持ち出しがなくなっている。

【0054】

図５（ｆ）は、ＡＣ点から目標のＢＤ点までに駆動モータ１３で使用される電力である。駆動モータ１３で使用される電力は第１実施例と同じであるが、その内訳のイニャーシャ分の電力がバッテリ１４から発電モータ１２の出力へと置き換わっている点が異なる。

【0055】

このように、第１実施例の制御では、エンジン１１のトルクを上昇させて回転数を変化させる。このため、エンジン回転上昇を速めた場合であっても、バッテリ１４からイナーシャ分の電力の持ち出しは行われないので、バッテリ１４からの出力超過の懸念も解消する。

【0056】

＜第２実施例の変形例＞
次に、第２実施例の変形例として、エンジン１１の回転数の変化をより緩やかにする場合（パターン１）と、より速くする場合（パターン２）について示す。

【0057】

（パターン１）
図６は、変形例のパターン１の燃費特性マップの説明図である。図６に示すように、ＡＣ点で動作線ｆ上のトルクよりも大きなトルクにして、その状態から目標のＢＤ点まで動作線ｆとのトルクの差を徐々に小さくしながら到達する動作線ｆ２の関係の制御方法を示す。この例では第２実施例よりもトルクの差が徐々に小さくなるため、動作線ｆに近づき、より緩やかな変化で時間をかけて回転数が目標の回転数に達する。

【0058】

図７は、図６に示すようにＥＣＵ３１がエンジン１１の回転数の変化量を切り替える場合の各部の状態を示す図である。図７（ａ）～図７（ｆ）は、図５（ａ）～図５（ｆ）にそれぞれ対応している。ここでは第２実施例と共通する説明は省略し、主に異なる点について説明する。

【0059】

図７（ｂ）は、ＡＣ点から目標のＢＤ点まで動作線ｆに近いところでトルクを上昇させた状態で回転数をゆっくり変化させた場合の発電モータの出力の変化を示している。図７（ｂ）に示すように、イナーシャ分のトルクが小さいため、ＡＣ点から目標のＢＤ点までに時間を要している。つまり、パターン１の制御は、回転数の変化量を小さくする場合に向いている。

【0060】

図７（ｃ）は、エンジンの回転数の変化であるが、図５（ｃ）に比べてＡＣ点から目標のＢＤ点の間で回転数の上昇速度がより緩慢になっている。

【0061】

図７（ｄ）は、エンジン１１のトルクの変化であるが、図５（ｄ）に比べてＡＣ点から目標のＢＤ点の間でトルクがより緩慢になっている。

【0062】

図７（ｅ）は、ＡＣ点から目標のＢＤ点までのバッテリ１４の電池電力の変化である。図７（ｅ）に示すようにＡＣ点から目標のＢＤ点までの要求出力の不足分が電池から持ち出されている。

【0063】

図７（ｆ）は、ＡＣ点から目標のＢＤ点までに駆動モータ１３で使用される電力である。パターン１では、小さなトルクで回転数の変化量を変えているため、イナーシャ分の使用電力が平均的に低く抑えられる。

【0064】

（パターン２）
次に、エンジン１１の回転数の変化をより速くする場合の実施例について示す。
図８は、変形例２のパターン２の燃費特性マップの説明図である。図８に示すように、ＡＣ点で動作線ｆ１上のトルクよりも大きなトルクにして、その状態から目標のＢＤ点まで動作線ｆとのトルクの差を徐々に小さくし、ＢＤ点でトルクを動作線ｆ上に戻すようにした動作線ｆ３の制御方法を示す。このパターンでは第２実施例よりも回転数を変化させるためのトルクが大きくなるので、回転数の変化量が大きくなり、早期に回転数が目標の回転数に達する。

【0065】

図９は、図８に示すようにＥＣＵ３１がエンジン１１の回転数の変化量を切り替える場合の各部の状態を示す図である。図９（ａ）～図９（ｆ）は、図５（ａ）～図５（ｆ）にそれぞれ対応している。ここでは第２実施例と共通する説明は省略し、主に異なる点について説明する。

【0066】

図９（ｂ）は、ＡＣ点から目標のＢＤ点まで動作線ｆから遠いところでトルクを上昇させた状態で回転数をゆっくり変化させた場合の発電モータの出力の変化を示している。図９（ｂ）に示すように、イナーシャ分のトルクが大きいため、ＡＣ点から目標のＢＤ点までの時間が短くなる。つまり、パターン２の制御は、回転数の変化量を大きくする場合に向いている。

【0067】

図９（ｃ）は、エンジンの回転数の変化であるが、図５（ｃ）に比べてＡＣ点から目標のＢＤ点の間で上方に凸形状になっている分、回転数の上昇速度がより速くなる。

【0068】

図９（ｄ）は、エンジン１１のトルクの変化であるが、図５（ｄ）に比べてＡＣ点から目標のＢＤ点の間でトルクがより大きくなっている。

【0069】

図９（ｅ）は、ＡＣ点から目標のＢＤ点までのバッテリ１４の電池電力の変化である。図９（ｅ）に示すようにＡＣ点から目標のＢＤ点までの要求出力の不足分が電池から持ち出されている。

【0070】

図９（ｆ）は、ＡＣ点から目標のＢＤ点までに駆動モータ１３で使用される電力である。パターン２では、大きなトルクで回転数の変化量を変えているため、イナーシャ分の使用電力が大きい。

【0071】

以上のように、動作線ｆからイナーシャ分のトルク補正を行って動作線ｆ１や、動作線ｆ２や、動作線ｆ３のように切り替えて制御することで、エンジン１１の回転数の変化量を切り替えることが可能になる。なお、例示した各動作線ｆ１、ｆ２、ｆ３は、説明のために一例を示したものであり、これに限らない。動作線ｆ１、ｆ２、ｆ３として、その他のパターンを適用してもよい。またパターンの数は複数であってよく、２つや３つに限るものではない。また、イナーシャ分のトルク補正として、これらの適用、組み合わせ、変形は、適宜行ってよい。

【0072】

＜実施の形態の変形例＞
以上、本実施の形態について説明したが、本実施の形態は、各種モードに応じて適用することが可能である。例えば、回転数の変化量の切り替えを、ドライバが選択している走行モードや、シフトレンジなどに応じて、異なる設定に替えてよい。走行モードには、例えば、スポーツモードやコンフォートモードやエコモードなどが含まれる。エコモードでは、燃費優先のため、エンジン１１の回転数の変化量を一律になる設定に切り替えてもよい。

【0073】

また、トルク補正を可変できるようにしてもよい。例えば、エンジン１１の回転数を変化させている最中に燃費影響が検出された場合、トルク補正を動作線ｆ上に戻してバッテリ１４からの電力の持ち出しに替え、続けて回転数の変化量を切り替えるようにしてもよい。

【0074】

また、本実施の形態では、シリーズ方式を例に説明したが、これに限るものではない。例えばシリーズパラレル方式に適用してもよい。

【0075】

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0076】

１ ：ハイブリッド車両
１１：エンジン
１２：発電モータ
１３：駆動モータ
１４：バッテリ（電池）
１５：ＰＣＵ（制御装置）
３１：ＥＣＵ（制御装置、制御部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】