JP7438637B2

JP7438637B2 - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JP7438637B2
Application number: JP2020173545A
Authority: JP
Inventors: 栄嗣木山
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2024-02-27
Anticipated expiration: 2040-10-14
Also published as: JP2022064740A

Description

本発明は、走行用の電動機及び内燃機関を搭載したハイブリッド車両を制御する制御装置に関する。

近時、電動機及び内燃機関の二種の動力源を備えるハイブリッド車両が一定の普及を見ている。シリーズ方式のハイブリッド車両（例えば、下記特許文献を参照）は、内燃機関により発電用モータジェネレータを駆動して発電を行い、発電した電力を蓄電装置、即ちリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等のバッテリ及び／またはキャパシタに蓄えるとともに、走行用モータジェネレータに供給する。そして、走行用モータジェネレータによって車両の駆動輪を回転させて走行する。

発電用モータジェネレータのみならず、走行用モータジェネレータもまた、回生制動により発電を行い、発電した電力を蓄電装置に蓄えることができる。蓄電装置の容量一杯まで既に電荷が蓄えられている場合には、回生制動により得られる電力を敢えて発電用モータジェネレータに供給し、これを電動機として作動させて内燃機関を回転駆動するモータリングを行うことで、余剰の電力を消費する。

ハイブリッド車両では、内燃機関が燃料を燃焼させて回転駆動力を発生させるファイアリングを行わなくとも、走行用モータジェネレータが出力する回転駆動力により車両を走行させることが可能である。故に、車両の運用中であっても、内燃機関の回転を停止している状態が継続することがある。

蓄電装置に蓄えている電荷の量が減少したときや、走行用モータジェネレータに対する要求出力が大きいときには、内燃機関を始動し気筒に燃料を供給してこれを燃焼させ、内燃機関の出力する回転駆動力により発電用モータジェネレータを駆動し、発電を実施して蓄電装置を充電、または走行用モータジェネレータに供給する電力を増強する。

シリーズ方式のハイブリッド車両にあって、発電用モータジェネレータは、停止した内燃機関を始動する準備として内燃機関をモータリング、即ちクランキングする役割を兼ねる。クランキング時には、蓄電装置から必要な電力の供給を受ける。

特開２０１９－１３１０３５号公報

停止していた内燃機関を始動し、発電用モータジェネレータを駆動して発電を行う際には、まず内燃機関の始動のためのクランキングを実行し、内燃機関が自立的に回転できるようになったならばそのクランキングを終了する。しかる後、内燃機関に従動する発電用モータジェネレータが発電する電力を０から増大させてゆく。

上述の過程において、クランキングを終了してから発電を開始するまでの間に、発電用モータジェネレータの発電電力を０としたままで内燃機関のファイアリングを実行する過渡期間を設けることが通例となっている。

過渡期間を設ける理由は、内燃機関の気筒の燃焼室内での燃料の燃焼が十分に安定するのを待ってから、発電用モータジェネレータによる発電を開始、つまりはエンジン負荷を増大させるようにし、以てエンジンストールを防止し確実な発電制御を実現するためである。加えて、内燃機関をファイアリングしていない間は、その排気通路及び排気浄化用の触媒に酸素が充満する上、触媒の温度も低下する。それらの事象は、触媒による排気中の有害物質の浄化能率を低下させる。過渡期間は、最小限の排気流量を維持して触媒内の余剰の酸素をパージし、かつ触媒の昇温を促す期間でもあり、これにより有害物質の排出増を抑制する。

停止した内燃機関を始動する主な契機は、車両の運転者がアクセルペダルを踏んで車両の加速を要求したときである。車両を加速させるには、走行用モータジェネレータの出力を増強する必要があり、そのためには走行用モータジェネレータに必要十分な大きさの電力を供給しなければならない。

運転者によるアクセルペダルの踏込量が大きくなく、緩やかな加速が要求されているときには、内燃機関の始動後の過渡期間の存在により発電用モータジェネレータによる発電の開始が遅れたとしても、車載の蓄電装置から走行用モータジェネレータが消費する電力を賄い、要求に応えることができる。

しかしながら、運転者によるアクセルペダルの踏込量が大きく、急加速が要求されているときには、蓄電装置が走行用モータジェネレータの消費する電力を十分には供給できない可能性がある。となれば、発電用モータジェネレータが発電して不足する電力を補う必要が生じるが、上記の過渡期間中は発電がなされず、走行用モータジェネレータの出力する駆動力が加速要求を満たさず、よって運転者が望む加速レスポンスを得られなくなる。

本発明は、以上の問題に着目してなされたものであり、内燃機関により発電機を駆動して発電した電力を走行用電動機に供給する態様の車両において、内燃機関の始動直後における燃料の燃焼の安定化及び有害物質の排出抑制と、運転者の望む加速レスポンスとの両立を図ることを所期の目的とする。

本発明では、内燃機関で燃料を燃焼させてこれを運転し、内燃機関により発電機を駆動して発電した電力を走行用電動機に供給し、走行用電動機が出力する駆動力を駆動輪に供給して走行する車両を制御するものであって、停止した内燃機関を始動するべく電動機により内燃機関を回転駆動しながら燃料を供給して燃焼させるクランキング期間と、クランキング期間と比較して内燃機関の吸気通路上のスロットルバルブの開度をより拡大した状態で燃料を燃焼させて内燃機関を運転し発電機による発電を行う発電期間との間の、発電期間と比較して内燃機関の吸気通路上のスロットルバルブの開度をより縮小した状態で燃料を燃焼させて内燃機関を運転しつつも発電機による発電を行わない過渡期間の長さを、そのときの運転者によるアクセルペダルの踏込量または走行用電動機に要求される駆動力の大きさに応じて拡縮させるハイブリッド車両の制御装置を構成した。

なお、「過渡期間の長さを拡縮させる」ことについて、過渡期間の長さを実質的に０とし、クランキング期間の終了直後から発電期間に移行して発電を開始することがあり得る。

また、内燃機関の始動のためのクランキング期間を終えて過渡期間に移行した後、内燃機関の排気通路を流れるガスの空燃比が所定値に到達したことを必要条件として、過渡期間から発電期間に移行する態様もとり得る。

本発明によれば、内燃機関により発電機を駆動して発電した電力を走行用電動機に供給する態様の車両において、内燃機関の始動直後における燃料の燃焼の安定化及び有害物質の排出抑制と、運転者の望む加速レスポンスとの両立を図ることができる。

本発明の一実施形態におけるシリーズ方式のハイブリッド車両及び制御装置の概略構成を示す図。同実施形態のハイブリッド車両に搭載される内燃機関の概要を示す図。同実施形態の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。同実施形態の制御装置が実施する制御の模様を示すタイミング図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態におけるハイブリッド車両の主要システムの概略構成を示している。このハイブリッド車両は、内燃機関１と、内燃機関１により駆動されて発電を行う発電用モータジェネレータ２と、発電用モータジェネレータ２が発電した電力を蓄える蓄電装置３と、発電用モータジェネレータ２及び／または蓄電装置３から電力の供給を受けて車両の駆動輪６２を駆動する走行用モータジェネレータ４とを備えている。

本実施形態のハイブリッド車両は、内燃機関１を発電にのみ使用するシリーズハイブリッド方式の電気自動車であり、車両の駆動輪６２には専ら走行用モータジェネレータ４から走行のための駆動力を供給する。内燃機関１と駆動輪６２との間は機械的に切り離されており、元来両者の間で回転駆動力の伝達がなされない。従って、内燃機関１は、走行用モータジェネレータ４及び駆動輪６２から完全に独立して回転し、また完全に独立して停止することが可能である。従って、イグニッションスイッチ（パワースイッチ、またはイグニッションキー）がＯＮに操作されている車両の運用中、運転者がアクセルペダルを踏むことで車両が走行可能な状態にあっても、蓄電装置３が充分な電荷を蓄え、かつブレーキブースタ１５が充分な負圧を蓄えている状況下では、燃料の燃焼を伴う内燃機関１の運転を実施しないことがある。

内燃機関１の回転軸であるクランクシャフトは、発電用モータジェネレータ２の回転軸と歯車機構を介して機械的に接続している。そして、内燃機関１が出力する回転駆動力を発電用モータジェネレータ２に入力することで、発電用モータジェネレータ２が発電する。発電した電力は、蓄電装置３に充電し、及び／または、走行用モータジェネレータ４に供給する。また、発電用モータジェネレータ２は、自らが回転駆動力を発生させて内燃機関１のクランクシャフトを回転駆動するモータリング用の電動機としても機能する。例えば、発電用モータジェネレータ２は、停止している内燃機関１を始動する準備としてのクランキングを実行する。

走行用モータジェネレータ４は、車両の走行のための駆動力を発生させ、その駆動力を減速機６１を介して駆動輪６２に入力する。また、走行用モータジェネレータ４は、駆動輪６２に連れ回されて回転することで発電し、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収する。この回生制動により発電した電力は、蓄電装置３に充電する。

尤も、既に蓄電装置３の容量一杯まで電荷が蓄えられており、それ以上の充電が困難であるならば、走行用モータジェネレータ４が回生発電した電力を敢えて発電用モータジェネレータ２に供給し、発電用モータジェネレータ２を電動機として稼働させて内燃機関１を回転駆動する。これにより、車両の制動性能を維持しながら、余剰の電力を消尽する。また、このとき、内燃機関１の回転が保たれることから、内燃機関１の気筒への燃料供給を一時的に停止する燃料カットを実行することができる。

発電機インバータ２１は、発電用モータジェネレータ２が発電する交流電力を直流電力に変換する。そして、その直流電力を蓄電装置３または駆動機インバータ４１に入力する。並びに、発電機インバータ２１は、発電用モータジェネレータ２を電動機として作動させる際に、蓄電装置３及び／または駆動機インバータ４１から供給される直流電力を交流電力に変換した上で発電用モータジェネレータ２に入力する。

駆動機インバータ４１は、蓄電装置３及び／または発電機インバータ２１から供給される直流電力を交流電力に変換した上で走行用モータジェネレータ４に入力する。並びに、駆動機インバータ４１は、車両の回生制動を行うときに走行用モータジェネレータ４が発電する交流電力を直流電力に変換した上で蓄電装置３または発電機インバータ２１に入力する。発電機インバータ２１及び駆動機インバータ４１は、ＰＣＵ（ＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）の一部をなす。

蓄電装置３は、バッテリ及び／またはキャパシタ等である。バッテリは、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等の、エネルギ密度の大きい高電圧の二次電池である。蓄電装置３は、発電用モータジェネレータ２及び走行用モータジェネレータ４の各々が発電する電力を充電して蓄える。並びに、蓄電装置３は、発電用モータジェネレータ２及び走行用モータジェネレータ４の各々を電動機として作動させるための電力を放電し、それらモータジェネレータ２、４に必要な電力を供給する。

図２に、本実施形態のハイブリッド車両に搭載される内燃機関１の概要を示している。内燃機関１は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１１（例えば、三気筒。図１には、そのうち一つを図示）を包有している。各気筒１１の吸気ポート近傍には、吸気ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタ１１１を設けている。また、各気筒１１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１１２を取り付けてある。点火プラグ１１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。

吸気を供給するための吸気通路１３は、外部から空気を取り入れて各気筒１１の吸気ポートへと導く。吸気通路１３上には、エアクリーナ１３１、電子スロットルバルブ１３２、サージタンク１３３、吸気マニホルド１３４を、上流からこの順序に配置している。エアクリーナ１３１は、吸気通路１３における最上流の位置、即ち空気を取り入れる吸気口に所在する。吸気口は、冷たい空気を取り入れて内燃機関の充填効率を上げるために、車両の前方に開口している。

排気を排出するための排気通路１４は、気筒１１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路１４上には、排気マニホルド１４２及び排気浄化用の三元触媒１４１を配置している。

内燃機関１、発電用モータジェネレータ２、蓄電装置３、インバータ２１、４１及び走行用モータジェネレータ４の制御を司る制御装置たるＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。ＥＣＵ０は、複数基のＥＣＵ、即ち内燃機関１を制御するＥＦＩ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＦｕｅｌＩｎｊｅｃｔｉｏｎ）ＥＣＵ０１、発電用モータジェネレータ２及び発電機インバータ２１を制御する発電機ＥＣＵ０２、蓄電装置３を制御するＢＭＳ（ＢａｔｔｅｒｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）ＥＣＵ０３、走行用モータジェネレータ４及び駆動機インバータ４１を制御する駆動機ＥＣＵ０４等、並びに、それらの制御を統括する上位のコントローラであるＨＶ（ＨｙｂｒｉｄＶｅｈｉｃｌｅ）ＥＣＵ００が、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等の電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されてなるものである。

ＥＣＵ０に対しては、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、内燃機関１のクランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号ｂ、運転者によるアクセルペダルの踏込量をアクセル開度（いわば、運転者が車両（の走行用モータジェネレータ４）に対して要求している駆動力）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、内燃機関１の吸気通路１３（特に、サージタンク１３３または吸気マニホルド１３４）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｅ、内燃機関１の冷却水の温度を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｆ、蓄電装置３に蓄えている電荷量を検出するセンサ（特に、バッテリ電流及び／またはバッテリ電圧センサ）から出力されるバッテリＳＯＣ（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）信号ｇ、ブレーキブースタ１５の定圧室に蓄えている負圧を検出する負圧センサから出力される負圧信号ｈ、内燃機関１の排気通路１４における触媒１４１に流入するガスの空燃比を検出する空燃比センサ（リニアＡ／ＦセンサまたはＯ₂センサ）から出力される空燃比センサ信号ｍ等が入力される。

そして、ＥＣＵ０は、各種センサを介してセンシングしている、運転者が操作するアクセルペダルの踏込量や、シフトポジション即ちシフトレバー若しくはセレクタレバーの位置、現在の車両の車速、路面の勾配、蓄電装置３が蓄えている電荷の量、ブレーキブースタ１５が蓄えている負圧の大きさ、発電用モータジェネレータ２の発電電力等に応じて、走行用モータジェネレータ４が出力する回転駆動力、内燃機関１が出力する回転駆動力、及び発電用モータジェネレータ２が発電する電力の大きさを増減制御する。

原則として、蓄電装置３が現在充分な電荷を蓄えており、走行用モータジェネレータ４に対して要求される出力が小さいならば、内燃機関１への燃料の供給を遮断して内燃機関１を運転しない。翻って、蓄電装置３が蓄えている電荷の量が閾値を下回り、または走行用モータジェネレータ４に対して要求される出力が大きいならば、内燃機関１を始動し気筒１１に燃料を供給してこれを燃焼させるファイアリングを実行し、内燃機関１の出力する回転駆動力により発電機モータジェネレータ２を駆動し、発電を実施して蓄電装置３を充電し、または走行用モータジェネレータ４に供給する電力を増強する。

図３は、停止していた内燃機関１を始動し運転する際にＥＣＵ０が実行する処理の手順である。内燃機関１の気筒１１に燃料を供給して内燃機関１を運転しておらず、走行用モータジェネレータ４により駆動輪６２を駆動して車両を走行させている最中に、内燃機関１を始動して発電用モータジェネレータ２による発電を実行しようとするためには（ステップＳ１）、まず、発電用モータジェネレータ２を電動機として作動させ、これにより内燃機関１の始動のためのクランキングを行う（ステップＳ２）。そして、内燃機関１のクランクシャフトが所定回数以上または所定角度以上回転し、内燃機関１の各気筒１１の現在の行程またはピストンの位置を知得する気筒判別が完了した後、内燃機関１の各気筒１１の行程に合わせて適切なタイミングで燃料を噴射し、かつ適切なタイミングで燃料を着火燃焼させるファイアリングを開始する。内燃機関１のクランクシャフトの回転角度及び回転速度即ちエンジン回転数は、発電用モータジェネレータ２に付帯するレゾルバを介して（発電機ＥＣＵ０２において）検出することができ、内燃機関１に付帯するクランク角センサを介して（ＥＦＩＥＣＵ０１において）検出することもできる。

ステップＳ２のクランキング期間中のスロットルバルブ１３２の開度は、内燃機関１の始動を完遂するために気筒１１に必要最小限量の空気が吸入される程度に開く（全開よりは絞る）。クランキング期間中の燃料噴射量は、気筒１１に充填される混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチとなるように調整する。

内燃機関１が自立的に回転するようになった（ステップＳ３）、換言すれば発電用モータジェネレータ２の出力を低減させてもなおエンジン回転数が上昇傾向を維持できるようになったならば、電動機として作動させている発電用モータジェネレータ２の出力を０まで低減させてクランキングを終了し（ステップＳ４）、以後、内燃機関１により発電用モータジェネレータ２を回転駆動する。

クランキングの終了後は、過渡期間へと移行する。過渡期間は、内燃機関１をファイアリングしながらも、発電用モータジェネレータ２による発電量（出力電圧または出力電流）を０から増大させない、発電用モータジェネレータ２を無負荷運転する期間である。過渡期間を設けるのは、気筒１１の燃焼室内での燃料の燃焼が十分に安定するのを待ち、発電開始後にエンジンストールに陥ることを防止する意図である。加えて、内燃機関１をファイアリングしていない間は、排気通路１４及び触媒１４１に酸素が充満する上、触媒１４１の温度も低下する。それらは何れも、触媒１４１による排気中の有害物質の浄化能率を低下させる。過渡期間は、最小限の排気流量を維持して触媒１４１内の余剰の酸素をパージしつつ、触媒１４１の昇温を促進し、有害物質の排出増を抑制するためにも有用である。

過渡期間中のスロットルバルブ１３２の開度は、内燃機関１の回転を維持するために気筒１１に必要最小限量の空気が吸入される程度に開く（全開よりは絞る）。過渡期間中の燃料噴射量は、気筒１１に充填される混合気の空燃比が理論空燃比またはその近傍のストイキオメトリとなるように調整する。

しかして、内燃機関１が発電のために必要な回転駆動力を安定的に出力可能な状態となったならば（ステップＳ５）、発電用モータジェネレータ２を発電機として作動させ、その発電電力を０から増大させる（ステップＳ６）。

ステップＳ５に言う、過渡期間から発電期間に移行するための条件は、例えば、クランキングの終了から所要の遅延時間が経過したことである。後述するように、この遅延時間は、停止した内燃機関１を始動させる契機となった、運転者によるアクセルペダルの踏み込みの量、または走行用モータジェネレータ４に対する要求駆動力若しくは要求出力に応じて拡縮する。なお、遅延時間を実質的に０とする、即ち過渡期間を実質的に設けず、クランキングの終了直後から発電を開始することもあり得る。

あるいは、内燃機関１の排気通路１４を流れるガスの空燃比が所定値に到達したことを、過渡期間から発電期間に移行するための条件としてもよい。クランキング期間中及びクランキング終了直後に排気通路１４を流れ触媒１４１に流入するガスは、酸素を多く含み、その空燃比は理論空燃比よりもリーンである。過渡期間への移行後、排気通路１４を流れ触媒１４１に流入するガスの空燃比は、リーンから徐々に理論空燃比に近づいてゆく。排気通路１４に設置した空燃比センサを介して検出されるガスの空燃比が理論空燃比またはこれに近い所定値に到達したならば、気筒１１の燃焼室内で燃料が安定的に燃焼する状態になったと見なし、過渡期間を終了、発電期間に移行する。

ステップＳ５にて、クランキング終了時点から所要の遅延時間が経過したこと、及び排気通路１４を流れるガスの空燃比が所定値に到達したことの両方が成立した場合に過渡期間から発電期間に移行することとしてもよい（ＡＮＤ条件）し、何れか少なくとも一方が成立した場合に過渡期間から発電期間に移行することとしてもよい（ＯＲ条件）。

ステップＳ６の発電期間にあって、発電用モータジェネレータ２が発電する電力の大きさは、走行用モータジェネレータ４に対する要求駆動力若しくは要求出力を含む、車両の電力需要に応じたものとなる。発電期間中のスロットルバルブ１３２の開度は、発電用モータジェネレータ２により発電するべき電力が大きくなるほど、即ち走行用モータジェネレータ４に対する要求駆動力若しくは要求出力が大きくなるほど、大きく開くことになる。言うまでもなく、スロットルバルブ１３２の開度が拡大するほど、気筒１に吸入される空気量及び燃料噴射量が増量し、内燃機関１が発電用モータジェネレータ２に与える駆動力及び出力が大きくなる。発電期間中の燃料噴射量は、気筒１１に充填される混合気の空燃比が理論空燃比またはその近傍のストイキオメトリとなるように調整する。

因みに、ＥＣＵ０の一部をなすＥＦＩＥＣＵ０１は、内燃機関１の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｍを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１１に吸入される空気量を推算する。そして、吸入空気量に見合った（目標空燃比を具現するために必要な）要求燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング（一度の燃焼に対する点火の回数を含む）、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲガス量）等といった内燃機関１の運転パラメータを決定する。このＥＦＩＥＣＵ０１は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌを、出力インタフェースを介して点火プラグ１１２のイグナイタ、インジェクタ１１１、スロットルバルブ１３２、ＥＧＲバルブ１２３等に対して出力する。

図４に、内燃機関１の始動のためのクランキング期間、過渡期間及び発電期間の制御の模様を示している。図４中、細い実線は、運転者によるアクセルペダルの踏込量が比較的小さく、走行用モータジェネレータ４に要求されている駆動力若しくは出力が比較的小さい、加速度の小さい緩加速を実現するべきケースを表している。運転者がアクセルペダルを踏み始めた時点ｔ₀後、停止していた内燃機関１を始動するクランキングを実行する。そして、内燃機関１の始動が完了しクランキングを終了する時点ｔ₁後、時点ｔ₂までを過渡期間として、発電用モータジェネレータ２による発電を行わずに内燃機関１をファイアリングし運転する。

時点ｔ₂にて、過渡期間から発電期間に移行するための条件が成立し、発電用モータジェネレータによる発電電力を０から増大させて発電を開始する。このとき、スロットルバルブ１３２の開度を過渡期間におけるそれと比較して拡大する操作を行い、気筒１１に吸入される空気量及び燃料噴射量、ひいては内燃機関１が出力し発電用モータジェネレータ２に入力する駆動力を過渡期間に比して増強する。

時点ｔ₁から時点ｔ₂までの過渡期間、即ちクランキング終了から発電開始までの遅延時間の長さは、運転者によるアクセルペダルの踏込量、または走行用モータジェネレータ４に要求される駆動力若しくは出力の大きさに応じて変更する。例えば、アクセルペダルの踏込量または要求駆動力若しくは出力がある閾値未満である緩加速要求の場合、遅延時間を所定の値（数百ミリ秒ないし数秒程度）に設定し、アクセルペダルの踏込量または要求駆動力若しくは出力が閾値以上である急加速要求の場合には、遅延時間をそれよりも小さい値（０または０に近い極小値であることがある）に設定する。

あるいは、アクセルペダルの踏込量または要求駆動力若しくは出力が大きくなるほど、遅延時間を短くするようにしても構わない。

図４中、太い破線は、運転者によるアクセルペダルの踏込量が大きく、走行用モータジェネレータ４に要求されている駆動力若しくは出力が大きい、加速度の大きい急加速を実現するべきケースを表している。この場合もやはり、運転者がアクセルペダルを踏み始めた時点ｔ₀後、停止していた内燃機関１を始動するクランキングを実行する。

緩加速要求の場合との違いは、内燃機関１の始動が完了しクランキングを終了した時点ｔ₁後、可及的速やかに発電期間へと移行して発電用モータジェネレータ２による発電を開始する点にある。図示例では、クランキング期間と発電期間との間の過渡期間が実質的に０、即ちクランキング終了から発電開始までの遅延時間の長さを０または０に近い極小値に設定しており、クランキング終了時点ｔ₁直後から発電用モータジェネレータ２の発電電力を増大させる。このときのスロットルバルブ１３２の開度は、過渡期間におけるそれと比較して大きいだけでなく、緩加速要求時の発電期間における開度よりも大きく開く。要すれば、運転者によるアクセルペダルの踏込量が大きいほど、発電期間におけるスロットルバルブ１３２の開度が拡大し、気筒１１に吸入される空気量及び燃料噴射量が増加する。

本実施形態では、内燃機関１で燃料を燃焼させてこれを運転し、内燃機関１により発電機２を駆動して発電した電力を走行用電動機４に供給し、走行用電動機４が出力する駆動力を駆動輪６２に供給して走行する車両を制御するものであって、停止した内燃機関１を始動するべく電動機２により内燃機関１を回転駆動しながら燃料を供給して燃焼させるクランキング期間と、クランキング期間と比較して内燃機関１の吸気通路１３上のスロットルバルブ１３２の開度をより拡大した状態で燃料を燃焼させて内燃機関１を運転し発電機２による発電を行う発電期間との間の、発電期間と比較して内燃機関１の吸気通路１３上のスロットルバルブ１３２の開度をより縮小した状態で燃料を燃焼させて内燃機関１を運転しつつも発電機２による発電を行わない過渡期間の長さを、そのときの運転者によるアクセルペダルの踏込量または走行用電動機４に要求される駆動力の大きさに応じて拡縮させるハイブリッド車両の制御装置０を構成した。

本実施形態によれば、運転者によるアクセルペダルの踏込量が比較的小さい緩加速要求の場合、内燃機関１の始動後、発電機２による発電を開始する前に従前と同様の過渡期間を設け、内燃機関１における燃料の燃焼の安定化を図り、かつ内燃機関１の始動直後における有害物質の排出増を抑制することができる。翻って、運転者によるアクセルペダルの踏込量が大きい急加速要求の場合には、過渡期間を短縮しまたはこれを排して、可及的速やかに発電機２による発電を開始し、走行用電動機４に供給する電力を十分に増大させることができ、運転者の所望する加速レスポンスを達成することが可能となる。

加えて、内燃機関１の始動のためのクランキング期間を終えて過渡期間に移行した後、内燃機関１の排気通路１４を流れるガスの空燃比が所定値に到達したことを必要条件として、過渡期間から発電期間に移行するようにすることで、気筒１１の燃焼室内における燃料の燃焼の安定性を確実に担保した上で発電機２による発電を開始することができ、発電機２による負荷の増大に起因したエンジン回転数の低落のリスクがより一層低減する。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。特に、本発明を適用する対象は、シリーズ方式のハイブリッド車両には限定されない。

その他、各部の具体的な構成や処理の内容は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は、ハイブリッド車両の制御に適用することができる。

０…制御装置（ＥＣＵ）
１…内燃機関
１３…吸気通路
１３２…スロットルバルブ
２…発電機、モータリング用電動機（発電用モータジェネレータ）
３…蓄電装置
４…走行用電動機（走行用モータジェネレータ）
６２…駆動輪

Claims

内燃機関で燃料を燃焼させてこれを運転し、内燃機関により発電機を駆動して発電した電力を走行用電動機に供給し、走行用電動機が出力する駆動力を駆動輪に供給して走行する車両を制御するものであって、
停止した内燃機関を始動するべく電動機により内燃機関を回転駆動しながら燃料を供給して燃焼させるクランキング期間と、クランキング期間と比較して内燃機関の吸気通路上のスロットルバルブの開度をより拡大した状態で燃料を燃焼させて内燃機関を運転し発電機による発電を行う発電期間との間の、発電期間と比較して内燃機関の吸気通路上のスロットルバルブの開度をより縮小した状態で燃料を燃焼させて内燃機関を運転しつつも発電機による発電を行わない過渡期間の長さを、そのときの運転者によるアクセルペダルの踏込量または走行用電動機に要求される駆動力の大きさに応じて拡縮させるハイブリッド車両の制御装置。
内燃機関の始動のためのクランキング期間を終えて過渡期間に移行した後、内燃機関の排気通路を流れるガスの空燃比が所定値に到達したことを必要条件として、過渡期間から発電期間に移行する請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。