JP2012144138A - シリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンと発電機とバッテリと駆動モータとを備えたシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置において、燃費効率を向上するとともに、ドライバビリティも向上することにある。
【解決手段】エンジン制御装置（１１）には、車速を検出する車速検出手段（１３）を設け、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段（１４）を設け、車速検出手段（１３）により検出された車速とアクセル操作量検出手段（１４）により検出されたアクセル操作量とに基づいてエンジン回転数を制御する制御手段（１２）を設けている。
【選択図】図１

Description

この発明は、シリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置に係り、特に駆動モータで車輪を駆動し、エンジンを発電のみに用いるシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置に関する。

図９に示すように、車両としてのシリーズハイブリッド車両１０１は、エンジン１０２と、このエンジン１０２により駆動される発電機１０３と、この発電機１０３により充電されるバッテリ１０４と、発電機１０３の発電電力又はバッテリ１０４の放電電力により車輪を駆動する駆動モータ１０５とを備えている。エンジン１０２と発電機１０３とは、第１電力線Ｎ１で電気的に連絡している。発電機１０３とバッテリ１０４とは、第２電力線Ｎ２で電気的に連絡している。駆動モータ１０５は、第３電力線Ｎ３の一端に接続し、この第３電力線Ｎ３の他端が第２電力線Ｎ２に接続することで、発電機１０３とバッテリ１０４とに電気的に連絡している。
このようなシリーズハイブリッド車両においては、典型的な通常のガソリン車のように、アクセルペダルの踏み込み状態に応じてエンジンの始動・エンジン回転数の制御を必ずしもする必要はなく、エンジンが発電のみに使用されて車輪の直接の駆動力には使用されず、車輪の駆動を駆動モータのみで行っている。
また、シリーズハイブリッド車両においては、燃費効率の良い動作（制御）だけを考えることが可能であり、燃費だけを考えた場合の制御は、エンジンの最も良い効率のエンジン回転数とトルクとで始動させることが有効になる（定点運転でなるべく始動回数を減らすこと）。逆に、ガソリン車のようにアクセル操作に連動させてエンジン回転数を制御し、さらに、アイドルストップを行い、頻繁にエンジンの始動・停止を行うことは、燃費を考えた上で不利になるものである。

図１０に示すように、通常のガソリン車においては、エンジンのアイドル運転で、エンジンが所定のエンジン回転数を維持し、エンジン音は、低い回転数でのアイドリング時のエンジン音量となる（アイドルストップ車両の場合には、停止する）。
アイドル運転状態からアクセルペダルを踏み込み、このアクセルペダルを踏み込んだアクセル操作量によってアクセル開度が決まり、エンジンのトルクとエンジン回転数が出力される。アクセルペダルを踏み込むと、エンジンには燃料が噴射され、エンジンの爆発音によるエンジン音が発生する。このエンジン音は、エンジン回転数が高い程、大きくなるものである。
そして、アクセルペダルを戻すと、エンジンへの燃料の噴射が停止されるが、車速があれば、エンジンは駆動し続け、エンジンブレーキ状態で、エンジン音量は小さくなる。
具体的に説明すると、図１０における車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係においては、通常のガソリン車に搭載されたエンジンのアイドル運転時において（時間ｔ０）、加速時で、アクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加すると（時間ｔ１）、車速とエンジン回転数とエンジン音量とが共に増加し、その後、アクセルペダルが戻されてアクセル操作量が零（０）になると（時間ｔ２）、エンジン音量は、燃料噴射の有無で変わるため、エンジン回転数とは異なり、エンジン回転数と比較してかなり低くなる。
アクセル操作量が零（０）になった時（時間ｔ２）から時間Ｔが経過して、再度の加速時で、アクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加すると（時間ｔ３）、車速とエンジン回転数とエンジン音量とが共に増加し、そして、アクセルペダルが戻されて零（０）になると（時間ｔ４）、エンジンへの燃料噴射が停止し、エンジン音量が急激に低下するが、車速とエンジン回転数とは比例して徐々に低下する。
また、図１１における車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係の概念においては、加速時で、アクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加すると（時間ｔ１）、車速とエンジン回転数とエンジン音量とが共に増加し、その後、アクセルペダルが戻されてアクセル操作量が零（０）になると（時間ｔ２）、車速とエンジン回転数とがそのまま増加するが、エンジン音量は、燃料の噴射の有無で変わるため、エンジン回転数とは異なり、エンジン回転数と比較してかなり低くなる。そして、車速とエンジン回転数とは、所定の値となった後で（時間ｔ３）、低下する。
アクセル操作量が零（０）になった時（時間ｔ２）から一定時間Ｔが経過し、再度の加速時で、アクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加すると（時間ｔ４）、車速とエンジン回転数とエンジン音量とが共に増加し、そして、アクセルペダルが戻されて零（０）になると（時間ｔ５）、エンジンが停止し、エンジン音量が一旦急激に低下した後で徐々に低下するが、車速とエンジン回転数とは、そのまま増加し、その後、所定の値になり（時間ｔ６）、その後、比例して低下する。

次いで、図１２に示すように、通常のシリーズハイブリッド車の制御においては、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が高い場合は、エンジンによる発電をしないでバッテリの電力のみで駆動モータを回転させて走行する。
この通常のシリーズハイブリッド車の制御においては、アクセルペダルを踏んでいない状態の場合に、エンジンを停止状態にする。バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）がある一定水準まで低くなった場合に、アクセルペダルを踏み込み、駆動力を必要とした場合は、エンジンを始勤して発電を行う。アクセルペダルを踏み込むと、アクセル連動型であることから、アクセルペダルを踏んだ分のアクセル操作量だけ、エンジン回転数が上がる。
アクセルペダルを戻してアクセル操作量を零（０）とし、エンジンを停止させる。車速が所定にある中で、再度、アクセルペダルを踏み込むと、再びエンジンが始動し、アクセルペダルを踏んだ分のアクセル操作量だけ、エンジンを駆動させる。バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）があまりに低くなった場合には、停車中でもエンジンによる発電を維持する。
具体的に説明すると、図１２における通常のシリーズハイブリッド車の制御の車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係においては、加速時で、アクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加すると（時間ｔ１）、先ず、車速が増加し始め、その後、エンジンを始動させ（時間ｔ２）、エンジン回転数とエンジン音量とが共に増加し、そして、アクセルペダルが戻されてアクセル操作量が零（０）になると（時間ｔ３）、エンジンが停止して燃料の節約を図り、このとき、エンジン回転数とエンジン音量とが急激に低下して略零（０）となる。
アクセル操作量が零（０）になった時（時間ｔ３）から時間Ｔが経過して、再度の加速時で、アクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加するとエンジンを再始動させ（時間ｔ４）、車速とエンジン回転数とエンジン音量とが比例して増加し、その後、アクセルペダルが戻されて零（０）になると（時間ｔ５）、エンジンが停止し、エンジン回転数とエンジン音量とが急激に低下するが、車速は徐々に低下する。
また、図１３における通常のシリーズハイブリッド車の制御の車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係の概念においては、加速時で、アクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加すると（時間ｔ１）、車速とエンジン回転数とエンジン音量とが共に増加し（時間ｔ２）、その後、アクセルペダルが戻されてアクセル操作量が零（０）になるとエンジンを停止させ（時間ｔ２）、エンジン音量が急激に低下して零（０）となり、また、エンジン回転数が零（０）付近となるが、車速が所定の値になり（時間ｔ３）、その後に低下し始める。
アクセル操作量が零（０）になった時（時間ｔ２）から時間Ｔが経過して、再度の加速時で、アクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加するとエンジンを再始動させ（時間ｔ４）、エンジン音量が増加し始め、そして、車速とエンジン回転数とが増加し、その後、アクセルペダルが戻されて零（０）になると（時間ｔ５）、エンジンが停止し、エンジン音量とエンジン回転数とが急激に低下するが、車速は、所定の値になり（時間ｔ６）、その後徐々に低下する。

しかしながら、定点運転で効率の良い発電を行うことは、ドライバビリティを考慮した場合に不利となる。それは、運転者が今までの通常のガソリン車の反応に慣れているため、アクセルペダルを踏み込めば、エンジン回転数が上がり、アクセルペダルを戻せば、エンジン回転数が低くなるというものであるから、発電効果を高めるための制御で運転者の意図に反してアクセルペダルを少ししか踏んでいないにもかかわらず、高いエンジン回転数が維持され、車両速度に関係なく、エンジンが始動・停止されてしまうと違和感を与える。
上記のドライバビリティを考慮するために、運転者がアクセルペダルを踏み込み、パワー（トルクと回転数）を必要としたときに、エンジンを始動させて発電を行うアクセル連動型制御が一般的に用いられている。
また、アクセルペダルを戻し、車両が停止する場合は、エンジンを停止するアイドルストップ的な制御も組み込まれている。但し、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）がある一定値を満たさない場合は、車速やアクセル操作量に関係なく、エンジンを始動させて発電を行っている。

特開平９−１５４２０５号公報 特開２００１−１０３６０６号公報 特開平８−２５６４０３号公報

特許文献１に係るハイブリッド型車両は、エンジン回転数やトルク信号をフィードバックさせて、車両走行状態や運転状況に応じて好ましい状態でエンジンを停止したり、必要な状態でのみエンジンを始動するものである。
特許文献２に係るシリーズハイブリッド式電動車両は、バッテリ温度の状態によって充電装置を制御することで、停止時や低速走行時のエンジン音等を低減するものである。
特許文献３に係るシリーズハイブリッド車における発電制御方法及び装置は、最大エンジン回転数に基づいてエンジン回転数の目標値の上限を制限し、最大エンジン回転数を駆動モータの回転数に応じて変更するものである。

ところが、従来、シリーズハイブリッド車両においては、エンジンのかけ方で発電効率とドライバビリティ（運転者の運転快適性）がうまく調和されていなかった。
例えば、エンジンの発電効率を優先的に考えると、エンジンの最も効率の良い１点でエンジンを動作させ、なるべくエンジンを停止しないでいることが良いとされている。
しかし、これでは、運転者にとって通常のガソリン車のようなアクセルペダルの踏み込み状態に応じたエンジン音が出ないため、不快や違和感を与えることになる。
次に、ドライバビリティを優先的に考えると、従来のガソリン車と同様に、アクセルペダルの踏み込み状態に応じてエンジン回転数とトルクとを制御することで、ドライバビリティを通常のガソリン車と同等にすることができる。
しかしながら、これでは、駆動と発電とを別々にできるシリーズハイブリッド車両の良さが失われ、エンジンの発電効率が悪く、燃費も低下するという不都合があった。

そこで、この発明の目的は、燃費効率とドライバビリティの向上とを両立できるシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置を提供することにある。

この発明は、エンジンと、このエンジンにより駆動される発電機と、この発電機により充電されるバッテリと、前記発電機の発電電力又は前記バッテリの放電電力により車輪を駆動する駆動モータとを備えるシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置において、車速を検出する車速検出手段を設け、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段を設け、前記車速検出手段により検出された車速と前記アクセル操作量検出手段により検出されたアクセル操作量とに基づいてエンジン回転数を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。

この発明のシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置は、燃費効率を向上するとともに、ドライバビリティも向上できる。

図１はエンジン制御装置のシステム構成図である。（実施例） 図２はエンジン制御のフローチャートである。（実施例） 図３は各種モードを設定するフローチャートである。（実施例） 図４は強制エンジン発電モードのフローチャートである。（実施例） 図５は車速連動型エンジン制御モードのフローチャートである。（実施例） 図６は電気車両（ＥＶ）モードのフローチャートである。（実施例） 図７は車速連動型エンジン制御の車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係を示す図である。（実施例） 図８は車速連動型エンジン制御の車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係を示す概念図である。（実施例） 図９は従来においてエンジン制御装置のシステム構成図である。（従来例） 図１０は従来において通常のガソリン車の車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係を示す図である。（従来例） 図１１は従来において通常のガソリン車の車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係を示す概念図である。（従来例） 図１２は従来において通常のシリーズハイブリッド制御（アクセル連動型）の車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係を示す図である。（従来例） 図１３は従来において通常のシリーズハイブリッド制御（アクセル連動型）の車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係を示す概念図である。（従来例）

この発明は、燃費効率とドライバビリティの向上とを両立する目的を、アクセルペダルの踏み込み状態に応じてエンジン回転数を高くし、アクセルペダルを戻せば、エンジン回転数を低くして実現するものである。

図１〜図８は、この発明の実施例を示すものである。
図１において、１はシリーズハイブリッド車両（以下「車両」という）、２Ｌは左前輪、２Ｒは右前輪、３は前車軸、４Ｌは左後輪、４Ｒは右後輪、５は後車軸である。
車両１は、エンジン６と、このエンジン６により駆動される発電機７と、この発電機７により充電されるバッテリ８と、発電機７の発電電力又はバッテリ８の放電電力により車輪としての左前輪２Ｌ・右前輪２Ｒを駆動する駆動モータ９とを備える。エンジン６には、燃料噴射弁１０が取り付けられている。駆動モータ９は、前車軸３へ駆動力を出力して左前輪２Ｌ・右前輪２Ｒを駆動する。
エンジン６と発電機７とは、第１電力線Ｍ１で電気的に連絡している。発電機７とバッテリ８とは、第２電力線Ｍ２で電気的に連絡している。バッテリ８と駆動モータ９とは、第３電力線Ｍ３で電気的に連絡している。
エンジン６の燃料噴射弁１０と発電機７と駆動モータ９とには、エンジン制御装置１１を構成する制御手段１２が連絡している。
制御手段１２には、車速を検出する車速検出手段１３と、アクセルペダルの踏み込み量としてのアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段１４と、ブレーキペダルの踏み込み量としてのブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段１５と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段１６と、バッテリ蓄電量検出手段１７と、駆動モータ回転数検出手段１８と、イグニションスイッチ（ＩＧ・ＳＷ）１９とが連絡している。

制御手段１２は、車速検出手段１３により検出された車速とアクセル操作量検出手段１４により検出されたアクセル操作量とに基づいてエンジン回転数を制御する。
制御手段１２は、アクセル操作量検出手段１４によりアクセル操作量が零（０）と検出された時に、エンジン回転数を下げる。
制御手段１２は、アクセル操作量検出手段１４によりアクセル操作量が零（０）と検出された状態で、かつブレーキ操作量検出手１５段によりブレーキ操作量が零（０）と検出された状態が予め設定された一定時間継続する時に、エンジン６を停止する。
制御手段１２は、アクセル操作量検出手段１４によりアクセル操作量が零（０）と検出された状態で、かつ車速検出手段１３により予め設定された第一の車速以下の状態が予め設定された一定時間継続する時に、エンジン６を停止する。この場合、アクセル操作量が零（０）と検出された状態で、かつ予め設定された第一の車速以下でブレーキ操作量が所定に検出された状態が予め設定された一定時間継続する時には、エンジン６を停止することも可能である。ここで、この「予め設定された第一の車速」とは、車両１が停止すると予測される車速であって、例えば、５ｋｍ／ｈでも良いが、その値よりも高い車速の値に設定しても良い。
制御手段１２は、アクセル操作量検出手段１４によりアクセル操作量が所定に検出された状態で、かつ車速検出手段１３により検出された車速が予め設定された第二の車速以上である時に、エンジン６を始動する。この「予め設定された第二の車速」は、上記の「予め設定された第一の車速」とは関係なく設定可能なものである。
制御手段１２は、バッテリ８のバッテリ蓄電量（ＳＯＣ：バッテリ残量）が予め設定された第一の蓄電量（２０％）以上でかつ予め設定された第二の蓄電量（５０％）以下である時に、つまり、車速連動型エンジン制御モード時に、エンジン回転数の制御を実行する。
制御手段１２は、バッテリ８のバッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が予め設定された第一の蓄電量（２０％）よりも少ない時に、つまり、強制エンジン発電モード時に、エンジン６を駆動し、アクセル操作量検出手段１４により検出されたアクセル操作量が予め設定された設定操作量よりも大きい時には、車速検出手段１３により検出された車速とアクセル操作量検出手段１４により検出されたアクセル操作量とに基づいてエンジン回転数を制御する。
制御手段１２は、上記の強制エンジン発電モード時にも、アクセル操作量検出手段１４によりアクセル操作量が零（０）と検出された時に、エンジン回転数を下げる。

次に、この実施例に係るエンジン制御を、図２のフローチャートに基づいて説明する。
図２に示すように、制御手段１２のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、エンジン６を停止し（ステップＡ０２）、アクセルペダルを踏み込み、アクセル操作量が大きくなって車速が所定値よりも上がったか否かを判断する（ステップＡ０３）。このステップＡ０３がＮＯの場合には、この判断を継続する。
このステップＡ０３がＹＥＳの場合には、エンジン６を始動し、エンジン回転数を駆動モータ９のモータ回転数よりも高めに設定し、エンジン６による発電を強めに行う（ステップＡ０４）。
そして、アクセルペダルが戻ってアクセル操作量が零（０）になったか否かを判断する（ステップＡ０５）。このステップＡ０５がＮＯの場合には、前記ステップＡ０４に戻す。
このステップＡ０５がＹＥＳの場合には、エンジン６を再始動し、エンジン回転数を駆動モータ９のモータ回転数よりも低めに設定し、エンジン６による発電を弱めに行う（ステップＡ０６）。
その後、車速が低側になったか否かを判断する（ステップＡ０７）。このステップＡ０７がＮＯの場合には、前記ステップＡ０３に戻す。
一方、このステップＡ０７がＹＥＳの場合には、前記ステップＡ０２に戻す。

次いで、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）に応じて各モードを切り替える制御について、図３のフローチャートに基づいて説明する。
図３に示すように、制御手段１２のプログラムがスタートすると（ステップＢ０１）、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が、ＳＯＣ＜２０％、２０％≦ＳＯＣ≦５０％、又は、ＳＯＣ＞５０％のいずれかを判断する（ステップＢ０２）。
このステップＢ０２で、ＳＯＣ＜２０％の場合には、強制エンジン発電モードとする（ステップＢ０３）。
このステップＢ０２で、２０％≦ＳＯＣ≦５０％の場合には、車速連動型エンジン制御モードとする（ステップＢ０４）。
このステップＢ０２で、ＳＯＣ＞５０％の場合には、電気車両（ＥＶ）モードとする（ステップＢ０５）。
そして、前記ステップＢ０３で強制エンジン発電モードの処理をした後、又は、前記ステップＢ０４で車速連動型エンジン制御モードの処理をした後は、イグニションスイッチ１９がオフか否かを判断する（ステップＢ０６）。
このステップＢ０６がＮＯの場合には、前記ステップＢ０２に戻す。
一方、このステップＢ０６がＹＥＳの場合、又は、前記ステップＢ０５で電気車両（ＥＶ）モードの処理をした後は、プログラムをエンドとする（ステップＢ０７）。

前記ステップＢ０３における強制エンジン発電モードの処理は、図４のフローチャートに基づいて行われる。
この強制エンジン発電モードにおいては、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が低く、強制的にエンジン６による発電が必要となり、通常のシリーズハイブリッド車両と同様の制御となり、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）を一定水準に維持するように制御が行われる。停車中でも、エンジン６は、停止させないでおく。バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）がある設定された蓄電量（閾値）を超えて高くなったならば、車速連動型エンジン制御モードの制御を行う。
図４に示すように、制御手段１２において強制エンジン発電モードのプログラムがスタートすると（ステップＣ０１）、停車中でも一定のエンジン回転数でエンジン６による発電を行い（ステップＣ０２）、アクセルペダルを多めに踏み込んでアクセル操作量が所定値よりもに大きくなったか否かを判断する（ステップＣ０３）。このステップＣ０３がＮＯの場合には、前記ステップＣ０２に戻す。
このステップＣ０３がＹＥＳの場合には、車速連動型エンジン制御モードと同じように、エンジン６による発電を行い（ステップＣ０４）、プログラムをエンドとする（ステップＣ０５）。

前記ステップＢ０４における車速連動型エンジン制御モードの処理は、図５のフローチャートに基づいて行われる。
この車速連動型エンジン制御モードにおいては、ある一定水準にバッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が低くなり、アクセルペダルが踏み込まれたら、エンジン回転数を通常のガソリン車のエンジン回転数よりも高めに設定させ、さらに、エンジン回転数の増加量は、通常のガソリン車よりも大きく取る。アクセル操作量検出手段１４により検出されたアクセル操作量が零（０）になっても、直ぐにエンジン６を停止させない。エンジン６は、通常のガソリン車のエンジン回転数よりも低めで、駆動し続ける。このようにすることで、微小時間によるエンジン６の始動・停止による損失を最小限とする。これは、エンジン音の増減を利用して運転者に変化を感じさせ、ドライバビリティを向上させる。通常のガソリン車は、アクセル操作量が零（０）になっても、エンジン６が動き続けており、エンジンブレーキ状態となるが、それを疑似化するものである。アクセルペダルが完全に戻り、ある一定時間と所定の車速以下で、ブレーキ状態を見て、エンジン６を停止する。
図５に示すように、制御手段１２において車速連動型エンジン制御モードのプログラムがスタートすると（ステップＤ０１）、アクセル操作量が設定値以上か否かを判断する（ステップＤ０２）。
このステップＤ０２がＹＥＳの場合には、加速モードとし、アクセル開度と車速とによってをエンジン回転数を決定する（ステップＤ０３）。この場合、なるべくエンジン６の効率の良いエンジン回転数に早く近づくように、エンジン回転数を上げる。
一方、このステップＤ０２がＮＯの場合には、ブレーキ操作量が設定値以上か否かを判断する（ステップＤ０４）。
このステップＤ０４がＹＥＳの場合には、ブレーキ回生と停止モードとし、ある一定期間のブレーキ状態と車両１の停止により、エンジン６を停止させる（ステップＤ０５）。
一方、このステップＤ０４がＮＯの場合には、コースト回生モードとし、加速モード時のエンジン回転数以下、通常のガソリン車のエンジン回転数と同等若しくはそれ以下で、エンジン回転数を下げる（ステップＤ０６）。
前記ステップＤ０３の処理後、前記ステップＤ０５の処理後、又は、前記ステップＤ０６の処理後は、プログラムをエンドとする（ステップＤ０７）。

前記ステップＢ０５における電気車両（ＥＶ）モードの処理は、図６のフローチャートに基づいて行われる。
この電気車両（ＥＶ）モードにおいては、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が高いので、従来通りのエンジン６による発電を行わず、バッテリ８のみの電力で左前輪２Ｌ・右前輪２Ｒを駆動する。但し、高速道路と判断した場合には、エンジン６を始動させ、先にバッテリ８の低下を予測して、エンジン６による発電に入る。このとき、過剰にバッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が高くならない程度に、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）の維持を優先的に考えたエンジン６の制御を行う。
図６に示すように、制御手段１２において電気車両（ＥＶ）モードのプログラムがスタートすると（ステップＥ０１）、高速道路か否かを判断する（ステップＥ０２）。
このステップＥ０２がＹＥＳの場合には、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が設定値（例えば、９９．５％）以上か否かを判断する（ステップＥ０３）。
このステップＥ０３がＹＥＳの場合、又は、前記ステップＥ０２がＮＯの場合には、エンジン６による発電せず、電気車両（ＥＶ）としてのみ走行する（ステップＥ０４）。
一方、このステップＥ０３がＮＯの場合には、高速道路モードとし、車速に応じて最も効率の良いエンジン回転数、若しくは、通常のガソリン車と同等のエンジン回転数又はそれ以上のエンジン回転数で発電を行い、現状のバッテリ蓄電量（ＳＯＣ）を維持する（ステップＥ０５）。
前記ステップＥ０４の処理後、又は、前記ステップＥ０５の処理後は、プログラムをエンドとする（ステップＥ０６）。

即ち、この実施例に係るエンジン制御では、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が低い場合の強制エンジン発電モードと、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が高い場合の電気車両（ＥＶ）モードと、これらモードの中間の車速連動型エンジン制御モードとの３つのモードを設定し、それぞれのモードでエンジン６の発電方法を変化させている。
特に、車速連動型エンジン制御モードは、エンジン６の発電を車速に連動させることで、エンジン回転数の違和感によるドライバビリティを改善する車連連動型とした。通常のガソリン車では、ギヤポジションで車速に対してエンジン回転数の幅は変わるが、車速とエンジン回転数とは基本的に比例するので、車速が高くなればエンジン回転数も高くなる。従って、車速が高い場合には、エンジン６をかけてもドライバビリティは悪化しない。
通常のガソリン車の加速時は、燃料としてのガソリンを噴射して爆発音が大きくなり、アクセル操作量を少なくすると、エンジン回転数は変わらなくても、爆発音が無くなるので、エンジン音量は、小さくなる。
そこで、この実施例では、アクセルペダルを踏み込んだ加速時には、車速に応じて高めにエンジン６を駆動させて発電をし、アクセルペダルが戻った時には、車速に合わせて少し弱めに発電をするような緩急をつけてエンジン６を制御することで、ドライバビリティを向上させることができる。
その結果、燃費は定点運転に近く、ドライバビリティは通常のガソリン車のような感覚で走行することができる。

次いで、この実施例に係る車速連動型エンジン制御における車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係を、図７のタイムチャートに基づいて説明する。
この車速連動型制御における車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係においては、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が高い場合、エンジン６による発電をしないで、バッテリ８の電力のみで駆動モータ９を回転させて車両１を走行する。但し、高速走行と認識した場合は、エンジン６による発電を行い、それ以外では、エンジン６を停止状態とする。
そして、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が一定水準まで低くなった場合に、車速に連動してエンジン６での発電を開始する。エンジン６の動作回転数は、通常のガソリン車よりも高めに設定する。また、さらに加速した場合のエンジン回転数の増加分は、通常のガソリン車の場合よりも多くする。
また、アクセル操作量が零（０）になると、通常の駆動モータ９のモータ回転数を下回るエンジン回転数を維持する。この回転数の差により、ドライバビリティを維持させる。再度アクセル操作量が増加すると、エンジン６が停止していた場合には、エンジン６を始動し、同じようにアクセルペダルを踏んだ分よりも高めにエンジン回転数を設定して出力させる。
更に、アクセル操作量が零（０）、ブレーキ操作量が設定値以上で、一定時間経過後の場合に、エンジン６を停止する。
そして、バッテリ残量（ＳＯＣ）があまりに低くなった場合には、停車中でもエンジン６による発電を維持する。設定されたバッテリ蓄電量（ＳＯＣ）の値になるまで、エンジン６による発電を行う。また、アクセル操作量が多い場合には、車速連動型エンジン制御で多めにエンジン６による発電をする。
具体的には、図７における車速連動型制御における車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係においては、加速時で、アクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加すると（時間ｔ１）、先ず、車速が上がり、そして、エンジン６始動させ（時間ｔ２）、エンジン回転数とエンジン音量とが共に増加する。この場合、エンジン回転数は、車速に合わせて従来よりも高めに設定される。これにより、エンジン６による発電を多くできる。
その後、アクセルペダルが戻されてアクセル操作量が零（０）になると（時間ｔ３）、その時（時間ｔ３）から再度アクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加するまで（時間ｔ４）の時間Ｔにおいては、車速連動型にしていることから、アクセル操作量が零（０）でも、車速に対応してエンジン６による発電を行い、通常のガソリン車がエンジンブレーキ音となると同様に、発電が少なくなることで、発電を弱めてドライバビリティとエンジン効率とを向上できる。
そして、再度の加速時で、アクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加し始めると（時間ｔ４）、車速とエンジン回転数とエンジン音量とが共に増加する。この場合、エンジン回転数は、車速に合わせて従来よりも高めに設定される。これにより、エンジン６による発電を多くできる。
その後、ブレーキペダルが踏み込まれてブレーキ量が設定値以上になると（時間ｔ５）、車速は徐々に低下するが、エンジン回転数とエンジン音量とは、車速とは比例せず、急激に減少する。
その後、ブレーキペダルが踏み込まれた時（時間ｔ５）から一定時間Ｓ経過した時に（時間ｔ６）、エンジン６が停止する。
また、図８における車速連動型制御における車速とエンジン回転数とエンジン音量との関係の概念においては、加速時で、アクセルペダルが踏み込まれてアクセル操作量が増加すると（時間ｔ１）、車速とエンジン回転数とエンジン音量とが共に増加し、その後、アクセルペダルが戻されてアクセル操作量が零（０）になると（時間ｔ２）、エンジン音量が低下し、その後、エンジン回転数が低下し始める（時間ｔ３）。また、エンジン回転数は、所定の値になり（時間ｔ４）、その後に低下し始める。
そして、アクセル操作量が零（０）になった時（時間ｔ２）から時間Ｔが経過して、再度の加速時で、アクセルペダルが踏み込まれると（時間ｔ５）、エンジン回転数とエンジン音量とが高くなり始め、その後、車速も上がり、そして、アクセル操作量が零（０）になる時には（時間ｔ６）、エンジン負荷が高い時には高めにエンジン６により発電し、エンジン負荷が低い時には低めにエンジン６により発電させる。そして、車速は、所定の値になり（時間ｔ７）、その後、エンジン回転数及びエンジン音量と略比例して低下する。

以上、この発明の実施例について説明してきたが、上述の実施例の構成を請求項毎に当てはめて説明する。
請求項１に係る発明では、制御手段１２は、車速検出手段１３により検出された車速とアクセル操作量検出手段１４により検出されたアクセル操作量とに基づいてエンジン回転数を制御する。
これにより、ドライバビリティを悪化させないで、燃費を向上することができる。
請求項２に係る発明では、制御手段１２は、アクセル操作量検出手段１４によりアクセル操作量が零と検出された時に、エンジン回転数を下げる。
これにより、エンジン６の停止及び再始動による効率悪化を防ぐことができる。また、擬似的に通常のガソリン車のエンジンブレーキがかかった状態とするため、運転者はガソリン車のような感覚で走行することができる
請求項３に係る発明では、制御手段１２は、ブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段１５に連絡し、アクセル操作量検出手段１４によりアクセル操作量が零と検出された状態で、かつブレーキ操作量検出手段１５によりブレーキ操作量が零と検出された状態が予め設定された一定時間継続する時に、エンジン６を停止する。
これにより、車両１が停止することを精度良く予測し、車両１が走行し続けると予測される場合、エンジン６を停止させないため、エンジン６の停止及び再始動による効率悪化を防ぐことができる。一方、車両１が停止すると予測される場合、エンジン６を停止して燃料を節約することができる。
請求項４に係る発明では、制御手段１２は、アクセル操作量検出手段１４によりアクセル操作量が零と検出された状態で、かつ車速検出手段１３により予め設定された第一の車速以下の状態が予め設定された一定時間継続する時に、エンジン６を停止する。
これにより、車両１が停止することを精度良く予測し、車両１が走行し続けると予測される場合、エンジン６を停止させないため、エンジン６の停止及び再始動による効率悪化を防ぐことができる。一方、車両１が停止すると予測される場合、エンジン６を停止して燃料を節約することができる。
請求項５に係る発明では、制御手段１２は、アクセル操作量検出手段１４によりアクセル操作量が所定に検出された状態で、かつ車速検出手段１３により検出された車速が予め設定された第二の車速以上である時に、エンジン６を始動する。
これにより、車両１が走行し続けることを精度良く予測し、車両１が走行し続けると予測される場合、エンジン６を始動させるため、エンジン６の停止及び再始動による効率悪化を防ぐことができる。一方、車両１が停止すると予測される場合、エンジン６を停止させたままにして燃料を節約することができる。
請求項６に係る発明では、制御手段１２は、バッテリ８のバッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が予め設定された第一の蓄電量以上でかつ予め設定された第二の蓄電量以下である時に、エンジン回転数の制御を実行する。
これにより、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が多い場合、バッテリ８を充電する必要がないため、エンジン６を停止させることができる。一方、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が少ない場合、走行状態に関係なく充電する必要があるため、エンジン６を回転させることができる。
請求項７に係る発明では、制御手段１２は、バッテリ８のバッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が予め設定された第一の蓄電量よりも少ない時に、エンジン６を駆動し、アクセル操作量検出手段１４により検出されたアクセル操作量が予め設定された設定操作量よりも大きい時には、車速検出手段１３により検出された車速とアクセル操作量検出手段１４により検出されたアクセル操作量とに基づいてエンジン回転数を制御する。
これにより、バッテリ蓄電量（ＳＯＣ）が少ない場合に、ドライバビリティを悪化させないで、バッテリ８の充電量を増やすことができる。
請求項８に係る発明では、制御手段１２は、上記の請求項７に係る発明に関連して、アクセル操作量検出手段１４によりアクセル操作量が零と検出された時に、エンジン回転数を下げる。
これにより、擬似的に通常のガソリン車のエンジンブレーキがかかった状態とするため、運転者は通常のガソリン車のような感覚で走行することができる

この発明に係るエンジン制御装置を、各種車両に適用可能である。

１ 車両
６ エンジン
７ 発電機
８ バッテリ
９ 駆動モータ
１０ 燃料噴射弁
１１ エンジン制御装置
１２ 制御手段
１３ 車速検出手段
１４ アクセル操作量検出手段
１５ ブレーキ操作量検出手段
１６ エンジン回転数検出手段
１７ バッテリ蓄電量検出手段
１８ 駆動モータ回転数検出手段
１９ イグニションスイッチ

Claims (8)

1. エンジンと、このエンジンにより駆動される発電機と、この発電機により充電されるバッテリと、前記発電機の発電電力又は前記バッテリの放電電力により車輪を駆動する駆動モータとを備えるシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置において、車速を検出する車速検出手段を設け、アクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段を設け、前記車速検出手段により検出された車速と前記アクセル操作量検出手段により検出されたアクセル操作量とに基づいてエンジン回転数を制御する制御手段を設けたことを特徴とするシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置。
2. 前記制御手段は、前記アクセル操作量検出手段によりアクセル操作量が零と検出された時に、エンジン回転数を下げることを特徴とする請求項１に記載のシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置。
3. 前記制御手段は、ブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段に連絡し、前記アクセル操作量検出手段によりアクセル操作量が零と検出された状態で、かつ前記ブレーキ操作量検出手段によりブレーキ操作量が零と検出された状態が予め設定された一定時間継続する時に、前記エンジンを停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置。
4. 前記制御手段は、前記アクセル操作量検出手段によりアクセル操作量が零と検出された状態で、かつ前記車速検出手段により予め設定された第一の車速以下の状態が予め設定された一定時間継続する時に、前記エンジンを停止することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置。
5. 前記制御手段は、前記アクセル操作量検出手段によりアクセル操作量が所定に検出された状態で、かつ前記車速検出手段により検出された車速が予め設定された第二の車速以上である時に、前記エンジンを始動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置。
6. 前記制御手段は、前記バッテリの蓄電量が予め設定された第一の蓄電量以上でかつ予め設定された第二の蓄電量以下である時に、エンジン回転数の制御を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置。
7. 前記制御手段は、前記バッテリの蓄電量が予め設定された第一の蓄電量よりも少ない時に、前記エンジンを駆動し、前記アクセル操作量検出手段により検出されたアクセル操作量が予め設定された設定操作量よりも大きい時には、前記車速検出手段により検出された車速と前記アクセル操作量検出手段により検出されたアクセル操作量とに基づいてエンジン回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載のシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置。
8. 前記制御手段は、前記アクセル操作量検出手段によりアクセル操作量が零と検出された時に、エンジン回転数を下げることを特徴とする請求項７に記載のシリーズハイブリッド車両のエンジン制御装置。

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