(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置されたタービンと、
前記タービンにより駆動されることで発電する排ガス発電機と、
前記内燃機関の出力をアシストする、あるいは前記内燃機関の出力を用いて発電するモータジェネレータと、
前記排ガス発電機により発電された電力および前記モータジェネレータにより発電された電力を蓄えるバッテリと、
アクセルペダルの操作量、車速、およびエンジン回転数を状態信号として読み取り、前記状態信号の読み取り結果に基づいて、前記排ガス発電機、前記モータジェネレータ、および前記バッテリを統括制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記状態信号の読み取り結果に基づいて、前記モータジェネレータにより前記内燃機関の出力をアシストすることが必要と判断した場合には、さらに、前記状態信号の読み取り結果に基づいて、前記アクセルペダルの操作量と前記車速からトルク指令を演算し、前記トルク指令と前記エンジン回転数から排ガスエネルギーを演算し、前記トルク指令の変化量と前記排ガスエネルギーとの関係から、前記排ガス発電機による発電が禁止状態か許可状態かを前記車速に応じてあらかじめ設定された閾値を用いて判断し、前記禁止状態と判断した場合には、前記排ガス発電機による発電を停止し、前記バッテリからの電力により前記モータジェネレータを駆動する
排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記内燃機関の異常燃焼状態を検出する異常燃焼検出部
をさらに備え、
前記制御部は、前記燃料異常検出部により前記異常燃焼状態が検出された場合には、前記禁止状態であると判断する
排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記制御部は、前記禁止状態が解除した後に、前記排ガス発電機による発電を行うとともに、前記禁止状態において前記バッテリから供給された電力相当分を前記バッテリに充電するように制御する
排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記制御部は、前記禁止状態が解除したと判断した後、前記排ガス発電機による発電を行う場合には、前記内燃機関の出力に対する燃料消費率が最小になるように、前記排ガス発電の発電量を制御する
ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出部
をさらに備え、
前記制御部は、前記蓄電量検出部で検出された前記バッテリの蓄電量が所定閾値を越えていると判断した場合には、前記バッテリからの電力で前記モータジェネレータを駆動し、前記バッテリの蓄電量が所定閾値以下であると判断した場合には、前記モータジェネレータによるアシストなしでエンジンのみによる車両走行を行うように統括制御する
排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記バッテリは、蓄えられた電力を降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータを有しており、
前記制御部は、前記禁止状態と判断した場合には、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を停止する
排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記排ガス発電機を駆動する電動機の温度、および前記電動機を駆動するインバータの温度の少なくともいずれか一方を検出する排ガス発電機温度検出部
をさらに備え、
前記制御部は、前記排ガス発電機温度検出部の検出結果に応じて前記排ガス発電機の出力を制限する
排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
内燃機関の排気通路に配置されたタービンと、
前記タービンにより駆動されることで発電する排ガス発電機と、
前記内燃機関の出力をアシストする、あるいは前記内燃機関の出力を用いて発電するモータジェネレータと、
前記排ガス発電機により発電された電力および前記モータジェネレータにより発電された電力を蓄えるバッテリと、
アクセルペダルの操作量、車速、およびエンジン回転数を状態信号として読み取り、前記状態信号の読み取り結果に基づいて、前記排ガス発電機、前記モータジェネレータ、および前記バッテリを統括制御する制御部と
を備えた排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御方法であって、
前記制御部において、
前記状態信号の読み取り結果に基づいて、前記モータジェネレータにより前記内燃機関の出力をアシストするか否かを判断する第１ステップと、
前記第１ステップにより、前記モータジェネレータにより前記内燃機関の出力をアシストすることが必要と判断した場合には、さらに、前記状態信号の読み取り結果に基づいて、前記アクセルペダルの操作量と前記車速からトルク指令を演算し、前記トルク指令と前記エンジン回転数から排ガスエネルギーを演算し、前記トルク指令の変化量と前記排ガスエネルギーとの関係から、前記排ガス発電機による発電が禁止状態か許可状態かを前記車速に応じてあらかじめ設定された閾値を用いて判断する第２ステップと、
前記第２ステップにより、前記禁止状態と判断した場合には、前記排ガス発電機による発電を停止し、前記バッテリからの電力により前記モータジェネレータを駆動する第３ステップと
を備える排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス発電機、モータジェネレータ、およびバッテリを備えたハイブリッド車両の制御に係り、特に、加速要求があった際に、バッテリの蓄電状態を監視しながら排ガス発電機とモータジェネレータを制御する、排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置および排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の低燃費化の目的で、車両の駆動源として、エンジンの他にモータジェネレータを備えるハイブリッド車両において、モータジェネレータの駆動電力は、車両減速時によるモータジェネレータの回生電力を利用することが一般的であった。しかしながら、近年、モータジェネレータの高電圧化による高出力化の影響で、減速時の回生電力だけではモータジェネレータの駆動電力をカバーできず、モータジェネレータの発電のためにエンジンを動作させることにより、燃費が悪化してしまうといった問題があった。
【０００３】
ここで、内燃機関は、燃焼後の排気ガスエネルギーを捨てている。そこで、排ガス通路に設けられたタービンによって駆動される排ガス発電機によって、この排ガスエネルギーを電気エネルギーとして回収し、モータジェネレータに供給することで、低燃費を実現できる排ガス発電機を備えたハイブリッド車両がある（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
特許文献１では、排ガス発電機を備えたハイブリッド車両において、排ガス発電によりモータジェネレータを動作させ、その時のエンジンとモータジェネレータの合計出力における燃料消費量が最小になるように、エンジンとモータジェネレータと排ガス発電の動作を制御することが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２では、排ガス発電機を備えたハイブリッド車両において、車両加速時の初期は、排ガスエネルギーが足りないため排ガス発電は行わず、バッテリからの電力でモータジェネレータを駆動し、車両がある程度加速し、排ガスエネルギーが十分に立上った後に、排ガス発電によってモータジェネレータを駆動することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２７４７９７号公報
【特許文献２】特開２００９−１２６３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１に関しては、燃料消費量が最小になることを考慮している。このため、車両加速時にも排ガス発電を行うことで、エンジン側の出力を低下させてしまい、ドライバーの求める加速が得られないという課題がある。また、排ガス発電時に、バッテリの蓄電状態も考慮しておらず、バッテリを最適な充電状態に保つことができないといった課題もある。
【０００８】
また、特許文献２に関しては、車両加速時の初期は、排ガスエネルギーの有無を考慮して排ガス発電を行っている。このため、排ガスのエネルギーが得られたとしても、排ガス発電による排ガスの圧力増大によるエンジンのポンピングロスによって、出力を低下させてしまうこととなる。この結果、ドライバーの求める加速が得られない、あるいは、排ガスの圧力増大によってエンジン内部の燃焼温度が高まり、ノッキングやプリイグニッションなどのエンジン内部の問題が発生するといった課題がある。
【０００９】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、エンジンの異常を防ぎつつドライバーの求める加速を実現すると同時に、高燃費を実現し、ドライバビリティと高効率の両立を図ることのできる排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置および排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関の排気通路に配置されたタービンと、タービンにより駆動されることで発電する排ガス発電機と、内燃機関の出力をアシストする、あるいは内燃機関の出力を用いて発電するモータジェネレータと、排ガス発電機により発電された電力およびモータジェネレータにより発電された電力を蓄えるバッテリと、アクセルペダルの操作量、車速、およびエンジン回転数を状態信号として読み取り、状態信号の読み取り結果に基づいて、排ガス発電機、モータジェネレータ、およびバッテリを統括制御する制御部とを備え、制御部は、状態信号の読み取り結果に基づいて、モータジェネレータにより内燃機関の出力をアシストすることが必要と判断した場合には、さらに、排ガス発電機による発電が禁止状態か許可状態かを車速に応じてあらかじめ設定された閾値を用いて判断し、禁止状態と判断した場合には、排ガス発電機による発電を停止し、バッテリからの電力によりモータジェネレータを駆動するものである。
【００１１】
また、本発明に係る排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御方法は、内燃機関の排気通路に配置されたタービンと、タービンにより駆動されることで発電する排ガス発電機と、内燃機関の出力をアシストする、あるいは内燃機関の出力を用いて発電するモータジェネレータと、排ガス発電機により発電された電力およびモータジェネレータにより発電された電力を蓄えるバッテリと、アクセルペダルの操作量、車速、およびエンジン回転数を状態信号として読み取り、状態信号の読み取り結果に基づいて、排ガス発電機、モータジェネレータ、およびバッテリを統括制御する制御部とを備えた排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御方法であって、制御部において、状態信号の読み取り結果に基づいて、モータジェネレータにより内燃機関の出力をアシストするか否かを判断する第１ステップと、第１ステップにより、モータジェネレータにより内燃機関の出力をアシストすることが必要と判断した場合には、さらに、排ガス発電機による発電が禁止状態か許可状態かを車速に応じてあらかじめ設定された閾値を用いて判断する第２ステップと、第２ステップにより、禁止状態と判断した場合には、排ガス発電機による発電を停止し、バッテリからの電力によりモータジェネレータを駆動する第３ステップとを備えるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ドライバーの要求駆動力が大きい場合には、排ガス発電を禁止し、エンジンがある程度立ち上り、圧損による影響が出なくなってから排ガス発電を行うように制御することにより、エンジンの異常を防ぎつつドライバーの求める加速を実現すると同時に、高燃費を実現し、ドライバビリティと高効率の両立を図ることのできる排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置および排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１による排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１による排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置における一連処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１に係る排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置の動作の中で、エンジン回転数とトルクと排ガスエネルギーとの関係を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置の動作の中で、排ガスエネルギーとトルク変化量と圧損影響による排ガス発電禁止の関係を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置の動作の中で、エンジン回転数とトルクと異常燃焼による排ガス発電禁止の関係を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置において、加速時に排ガス発電禁止判定をした時の動作を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置において、加速時に排ガス発電許可判定をした時の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置および排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置の全体構成を示す図であり、好ましい形態の１つを示す概略構成図である。
【００１６】
ここで、本実施の形態１で説明するエンジン１は、多気筒エンジンであり、図１においては、そのうちの三気筒エンジンとして記載している。しかしながら、本発明は、特にエンジン気筒数を制限するものではない。また、図１において、エンジン１は、自然吸気エンジンとして記載しているが、過給機を備える過給エンジンとしてもよい。
【００１７】
なお、適用されるエンジンは、シリンダ内に燃料を噴射する直墳エンジンだけでなく、スロットルバルブ５の後段の吸気通路に燃料を噴射するポート噴射エンジンに適用することも可能である。
【００１８】
エンジン１において、外部の空気は、吸入空気路２を通じて、まずエアクリーナ３でゴミや塵などを取り除かれた後、スロットルバルブ５を通じてシリンダに吸入される。スロットルバルブ５の開度によって、シリンダ内に吸い込まれる吸気圧を変えることができ、吸気圧によってエンジン１の出力が決まる。
【００１９】
直噴エンジンの場合には、シリンダ内でガソリンなどの燃料と混合され、プラグによる点火によって燃焼され、ディーゼルの場合には、圧縮自着火によって燃焼される。シリンダ内で燃焼後の高温の気体は、排気ガスとして排出され、排気通路６を通じてタービン１０を駆動し、大気に放出される。
【００２０】
なお、排ガス発電機１１の駆動が必要ない領域では、排ガス発電機１１が排気空気の流路抵抗となる。そこで、ウェストゲート８を開けることで、バイパス路９を通じて排気ガスを大気に放出する。
【００２１】
ここで、タービン軸と同軸上に設置された排ガス発電機１１は、排気ガスによって回転するタービン１０のパワーによって発電を行う。排ガス発電機１１の発電トルクの指令は、制御部１２から入力される。排ガス発電による発電エネルギーは、モータジェネレータ１６に供給されるか、またはバッテリ１４に蓄えられる。
【００２２】
また、モータジェネレータ１６は、排ガス発電の発電エネルギーだけでなく、バッテリ１４からの電力で駆動することもでき、逆に、モータジェネレータ１６からの回生電力をバッテリ１４に蓄えることもできる。これらの動作は、制御部１２からの指令に基づいて行われる。
【００２３】
なお、エンジン１は、エンジン１の出力をアシストするモータジェネレータ１６と、第１クラッチ１５でつながれる。エンジン１の出力とモータジェネレータ１６の出力を加算した出力は、第２クラッチ１７を介して変速機１８に伝達され、タイヤを駆動する。
【００２４】
モータジェネレータ１６は、エンジン１の出力を補助する駆動モード、エンジン１の出力を用いて発電する発電モード、および第１クラッチ１５が切り離されている際にはモータ駆動のみでタイヤを駆動するモード、の３つのモードを有している。
【００２５】
モータジェネレータ１６がモータ駆動のみで車両を駆動するモードである際には、第１クラッチ１５を切り離し、バッテリ１４からの電力でモータジェネレータ１６を駆動する。本動作は、バッテリ１４の蓄電量や走行状態によって選択されるが、詳細な説明は省略する。
【００２６】
次に、この図１のような構成を有する本実施の形態１における排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置による具体的な制御動作について、フローチャートを用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態１による排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置における一連処理を示すフローチャートである。なお、制御部１２は、この図２に示したフローチャートの動作を、一定時間の演算周期で繰り返し行うものとする。
【００２７】
図２は、スタートとエンドの間にステップＳ２０１〜ステップＳ２０９を含んでいる。まず、ステップＳ２０１において、制御部１２は、車両の車速と、運転者のアクセルペダルの操作量と、エンジンの回転数を、状態信号として読み込み、記憶部に記憶させる。次に、ステップＳ２０２において、制御部１２は、アクセルペダルの操作量と車速からトルク指令を演算し、エンジン回転数とトルク指令値から排ガスエネルギーを演算する。
【００２８】
ここで、排ガスエネルギーは、エンジン回転数とエンジントルクとの関係から事前に求められた排ガスエネルギーマップによって定めることができる。図３は、本発明の実施の形態１に係る排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置の動作の中で、エンジン回転数とトルクと排ガスエネルギーとの関係を示す説明図である。排ガスエネルギーは、エンジン回転数とエンジントルクと排ガス損失の割合で求められるため、排ガス損失がほぼ一定とすると、エンジン出力とリニアな関係となり、図３のようになる。
【００２９】
ステップＳ２０３において、制御部１２は、トルク指令や車速やエンジン回転数に基づき、モータジェネレータ１６によるアシストが必要か否かを判断する。制御部１２は、モータジェネレータ１６のアシストが不要と判断した場合には、ステップＳ２０８に進み、モータジェネレータなしでエンジンのみによる車両走行を行い、一連の処理を終了する。
【００３０】
一方、制御部１２は、先のステップＳ２０３において、モータジェネレータ１６のアシストが必要と判断した場合には、ステップＳ２０４に進み、排ガス発電禁止領域であるか否かを判断する。図４は、本発明の実施の形態１に係る排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置の動作の中で、排ガスエネルギーとトルク変化量と圧損影響による排ガス発電禁止の関係を示す説明図である。
【００３１】
また、図５は、本発明の実施の形態１に係る排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置の動作の中で、エンジン回転数とトルクと異常燃焼による排ガス発電禁止の関係を示す説明図である。排ガス発電禁止の判断は、これらの図４と図５に従う。なお、排ガス発電禁止の判断は、図４および図５のいずれか一方を用いて行うことができ、併用することも可能である。
【００３２】
図４の概念は、排ガス発電による排圧の影響でエンジンの出力が下がる場合には、排ガス発電を禁止するというものである。基本的に、トルク指令の変化値ΔＴが大きい場合には、モータジェネレータ駆動電力の供給を排ガス発電で行ってしまうと、エンジンの圧損が大きくなり、所望のアシストを行うことができない。
【００３３】
同じトルク変化量ΔＴ同士で比較すると、排ガスエネルギーが大きい場合には、モータジェネレータ駆動電力の供給を排ガス発電で行っても排気流量が多いため、エンジンの圧損が大きくならず、排ガス発電を行うことができる。また、図４に示すように、排ガス発電の許可領域と禁止領域を区分けするための閾値が、車速によって変わるのは、高ギア時においては車両の慣性が大きくなり、多少の圧損によってエンジン出力が低下しても問題ないためである。
【００３４】
図５の概念は、排ガス発電による排圧の影響でエンジンのシリンダ内部での燃焼に異常をきたす場合に、排ガス発電を禁止するというものである。基本的には、エンジンの低回転、高トルク領域で異常燃焼が発生しやすいため、制御部１２は、図５のような事前に定められたマップに基づいて、排ガス発電を行わないと判断してもよい。あるいは、制御部１２は、エンジン内部に設けられたノックセンサ（異常燃焼検出部に相当し、図１には図示せず）によって異常が発生したと判定した場合には、排ガス発電を行わないと判断してもよい。
【００３５】
このようにして、制御部１２は、ステップＳ２０４において、排ガス発電可能と判断した場合（すなわち、現在のパラメータ値から、排ガス発電禁止領域ではないと判断した場合）には、ステップＳ２０６に進み、排ガス発電によりモータジェネレータ１６を駆動する。
【００３６】
さらに、ステップＳ２０９において、制御部１２は、排ガス発電の圧損により減ぜられたエンジン出力を補正し、一連の処理を終了する。この状態は、本来であれば捨てていた排ガスエネルギーを用いてモータジェネレータ１６でアシストするため、車両としての総合効率は最も高いこととなる。すなわち、制御部１２は、禁止状態が解除したと判断した後、排ガス発電機１１による発電を行う場合には、内燃機関の出力に対する燃料消費率が最小になるように、排ガス発電の発電量を制御することができる。
【００３７】
一方、制御部１２は、ステップＳ２０４において、排ガス発電禁止と判断した場合（すなわち、現在のパラメータ値から、排ガス発電禁止領域であると判断した場合）には、バッテリからの電力でモータジェネレータ１６を駆動しようとする。ただし、バッテリの蓄電量ＳＯＣが低下していると駆動ができないため、制御部１２は、ステップＳ２０５において、蓄電量ＳＯＣが所定閾値を越えているか否かの判定を行う。
【００３８】
そして、制御部１２は、蓄電量ＳＯＣが所定の閾値を越えていると判断した場合には、ステップＳ２０７に進み、バッテリからの電力でモータジェネレータ１６を駆動し、一連の処理を終了する。一方、制御部１２は、蓄電量ＳＯＣが所定の閾値以下であると判断した場合には、ステップＳ２０８に進み、モータジェネレータによるアシストなしでエンジンのみによる車両走行を行い、一連の処理を終了する。
【００３９】
なお、このステップＳ２０８におけるアシストなしの状態は、本来、モータジェネレータ１６でアシストする必要があるが、バッテリの条件によりアシストできなくなるために生じているものである。そこで、運転者に所望の出力が得られないことを表示し、アナウンスしてもよい。
【００４０】
次に、図２のフローチャートに従った動作による効果を、図６、図７を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態１に係る排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置において、加速時に排ガス発電禁止判定をした時の動作を示す説明図である。また、図７は、本発明の実施の形態１に係る排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置において、加速時に排ガス発電許可判定をした時の動作を示す説明図である。
【００４１】
排ガス発電禁止判定を伴う図６の左側に示した駆動力収支では、まず、時刻ｔ０において、運転者のアクセルペダル操作によって要求駆動力が計算される。同時に、要求駆動力が大きいため、排ガス発電禁止判定がなされる。そこで、時刻ｔ１で、モータジェネレータの駆動力によって要求駆動力が達成される。
【００４２】
エンジンは、反応遅れと応答遅れが大きい特性があり、エンジンが反応遅れ時刻ｔ２に立上り始め、応答遅れを持って（すなわち、駆動力が大きな傾きを持って）立上り始める。時刻ｔ３になると、排ガス発電禁止判定が解除となり、排ガス発電を開始する。時刻ｔ５になると、エンジン駆動力で要求駆動力を達成できる状態となる。
【００４３】
このような駆動力収支に対応して、図６の右側に示した電力収支では、モータジェネレータ１６の必要電力は、モータジェネレータ１６の駆動力に発電効率を乗算すると算出できる。時刻ｔ０からｔ３までは発電禁止判定のため、バッテリの電力でモータジェネレータ１６を駆動する。時刻ｔ３からは、排ガス発電が可能であるため、バッテリ電力に加えて、排ガス発電によりモータジェネレータ１６の駆動をアシストする。時刻ｔ４からは、排ガス発電により、引き続きモータジェネレータ駆動を行いながら、バッテリへの充電を行う。
【００４４】
時刻ｔ５からは、モータジェネレータの駆動電力が不要になるため、排ガス発電の電力でバッテリを充電する。バッテリの充電は、時刻ｔ０からｔ４で使用したバッテリ容量と同等の電力を回収できる時刻ｔ６、ｔ７に達するまで行う。
【００４５】
一方、排ガス発電許可判定を伴う図７の左側に示した駆動力収支では、まず、時刻ｔ０において、運転者のアクセルペダル操作によって要求駆動力が計算される。同時に、要求駆動力が小さいため、排ガス発電許可判定がなされる。そこで、時刻ｔ１までは、モータジェネレータ１６の駆動力のみによって要求駆動力が達成される。
【００４６】
そして、エンジンは、反応遅れ時刻ｔ１に立上り始め、エンジン駆動力が要求駆動力に達する時刻ｔ２まで、モータジェネレータ１６はアシストを行い、時刻ｔ２以降は、エンジン単独で要求駆動力を達成する。
【００４７】
このような駆動力収支に対応して、図７の右側に示した電力収支では、モータジェネレータ１６の必要電力は、図６の場合と同じく、モータジェネレータ１６の駆動力に発電効率を乗算すると算出できる。ここで、排ガス発電が許可されているため、時刻ｔ０からｔ２までに駆動しているモータジェネレータ１６の駆動電力は、すべて排ガス発電で供給する。このためバッテリ電力の出し入れはない。
【００４８】
以上、説明したとおり、本実施の形態１に係る排ガス発電機を備えたハイブリッド車両の制御装置および方法は、エンジンの異常を防ぎつつ、ドライバーの求める加速を実現すると同時に、排ガス発電による排ガスエネルギーを回生することで、高燃費を実現することが可能となる。
【００４９】
また、図１に示したハイブリッド車両において、バッテリ１４には、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図示しない）が、搭載されているのが一般的である。このＤＣ／ＤＣコンバータは、高電圧であるバッテリ１４の電圧を、既存の一般的な車両で使われている１２／１４Ｖへと降圧し、車載電装品へ電力を供給することを目的としたものである。詳細に関しては、説明を省略する。
【００５０】
本実施の形態１において、排ガス発電禁止判定時には、エンジン出力とモータジェネレータ出力の合算出力が運転者の要求駆動力に合致するまでの間、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を停止してもよい。この結果、バッテリ１４からの消費電力がＤＣ／ＤＣコンバータに費やす電力を削減でき、モータジェネレータだけになることで、より要求駆動力に対するレスポンスを向上させることが可能となる。
【００５１】
また、本実施の形態１において、排ガス発電機の温度に応じて、出力を制限してもよい。具体的には、排ガス発電機を駆動する排ガス発電機用電動機、あるいは排ガス発電機用電動機を駆動する排ガス発電機制御装置の温度を検出して、出力を制限することが考えられる。このようにして出力を制限することで、排ガス発電機を過度な過熱から保護することが可能となる。
【００５２】
また、本実施の形態１において、モータジェネレータの温度に応じて、出力を制限してもよい。具体的には、モータジェネレータ、あるいはモータジェネレータを駆動するＭＧ制御装置の温度を検出して、出力を制限することが考えられる。このようにして出力を制限することで、モータジェネレータあるいはＭＧ制御装置を過度な過熱から保護することが可能となる。
【００５３】
なお、本実施の形態１においては、モータジェネレータの間にクラッチを２つ設ける方式のハイブリッドシステムを例に説明したが、本発明は、本実施の形態１に限定されるものではない。ベルトで駆動するモータジェネレータなど、エンジンの出力に対して駆動と回生ができるモータを備えたものであれば、あらゆる公知のハイブリッドシステムの適用が可能となる。
【００５４】
さらに、バッテリ１４に関しては、一般的にはリチウムイオン電池が適用されるが、ニッケル水素電池や高電圧のキャパシタなどを適用することも可能である。本発明の適用は、３６Ｖ以上のバッテリに関するところであり、あらゆる電源システムが適用できるものとする。
【符号の説明】
【００５５】
１  エンジン、２  吸入空気路、３  エアクリーナ、４  吸気通路、５  スロットルバルブ、６  排気通路、７  背圧センサ、８  ウェストゲートバルブ、９  バイパス路、１０  タービン、１１  排ガス発電機、１２  制御部、１３  アクセルポジションセンサ、１４  バッテリ、１５  第１クラッチ、１６  モータジェネレータ、１７  第２クラッチ、１８  変速機。
【図１】
0005554391.tif 000002
【図２】
0005554391.tif 000003
【図３】
0005554391.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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