(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両において、エンジンが再始動するときのエンジンの燃焼安定性を確保できるようにする。【解決手段】制御装置は、車両要求出力がエンジンの目標運転域の上限出力より高い場合、車両要求出力に対するエンジン出力の不足分をバッテリの放電電力によって補い、車両要求出力が目標運転域の下限より低い場合、車両要求出力に対するエンジン出力の過剰分によってバッテリを充電する。目標運転域は、少なくとも所定ＳＯＣ範囲ではバッテリのＳＯＣが高いほど低負荷側に設定される。また、制御装置は、エンジンの運転を停止した状態での走行時、吸気温度可変システムの操作によって運転停止中のエンジンの吸気温度を目標吸気温度に制御する。目標吸気温度は、少なくとも所定ＳＯＣ範囲ではバッテリのＳＯＣが高いほど高くされる。【選択図】図４
2019130942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力による走行と、バッテリの放電電力による前記エンジンの出力の補助と、前記エンジンの出力による前記バッテリの充電とが可能なハイブリッド車両において、
運転停止中の前記エンジンの吸気温度を変化させる吸気温度可変システムと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記エンジンの出力による走行時、前記エンジンを目標運転域で動作させる第１処理と、
前記エンジンの出力による走行時、車両要求出力が前記目標運転域の上限出力より高い場合、前記車両要求出力に対する前記エンジンの出力の不足分を前記バッテリの放電電力によって補い、前記車両要求出力が前記目標運転域の下限より低い場合、前記車両要求出力に対する前記エンジンの出力の過剰分によって前記バッテリを充電する第２処理と、
前記バッテリのＳＯＣに応じて前記目標運転域を設定する処理であって、少なくとも所定ＳＯＣ範囲では前記ＳＯＣが高いほど前記目標運転域を低負荷側に設定する第３処理と、
前記エンジンの運転を停止した状態での走行時、前記吸気温度可変システムの操作によって運転停止中の前記エンジンの吸気温度を目標吸気温度に制御する第４処理と、
前記ＳＯＣに応じて前記目標吸気温度を設定する処理であって、少なくとも前記所定ＳＯＣ範囲では前記ＳＯＣが高いほど前記目標吸気温度を高くする第５処理と、
を実行するように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第５処理において、前記ＳＯＣが前記所定ＳＯＣ範囲よりも高い場合は前記目標吸気温度を所定の上限温度に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第５処理において、前記ＳＯＣが前記所定ＳＯＣ範囲よりも低い場合は前記目標吸気温度を所定の下限温度に設定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記制御装置は、前記バッテリの温度が所定温度範囲よりも高い場合、
前記第３処理において、前記目標運転域を低負荷側と高負荷側とにそれぞれ拡大し、
前記第５処理において、前記目標吸気温度を高温側に補正する
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記制御装置は、前記バッテリの温度が所定温度範囲よりも低い場合、
前記第３処理において、前記目標運転域を低負荷側と高負荷側とにそれぞれ拡大し、
前記第５処理において、前記目標吸気温度を高温側に補正する
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記制御装置は、前記第５処理において、前記モータ又はその制御系に異常が発生した場合は前記目標吸気温度を所定の上限温度に設定する
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの出力による走行と、バッテリの放電電力によるエンジンの出力の補助と、エンジンの出力によるバッテリの充電とが可能なハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの燃焼安定性には吸気温度が影響することが知られている。特開２００２−３１７６４０号公報には、エンジンが低負荷域で運転している場合は、中・高負荷域で運転している場合に比べて吸気温度を高くすることによってエンジンの燃焼安定性を確保することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１７６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータによる走行とエンジンによる走行とを選択可能なハイブリッド車両の場合、エンジンの停止と再始動とが繰り返される。モータにより走行している状態からエンジンが再始動するとき、エンジンの負荷はモータ走行時の運転状態に依存する。再始動時の負荷と吸気温度との関係によっては、エンジンの燃焼安定性が悪化し、エンジンをうまく再始動できないおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、ハイブリッド車両において、エンジンが再始動するときのエンジンの燃焼安定性を確保できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るハイブリッド車両は、エンジンの出力による走行と、バッテリの放電電力によるエンジンの出力の補助と、エンジンの出力によるバッテリの充電とが可能なハイブリッド車両である。本発明に係るハイブリッド車両は、運転停止中のエンジンの吸気温度を変化させる吸気温度可変システムと、制御装置とを備える。制御装置は、少なくとも以下の第１から第５までの処理を実行するように構成される。
【０００７】
第１処理では、制御装置は、エンジンの出力による走行時、エンジンを目標運転域で動作させる。第２処理では、制御装置は、エンジンの出力による走行時、車両要求出力が目標運転域の上限出力より高い場合、車両要求出力に対するエンジンの出力の不足分をバッテリの放電電力によって補い、車両要求出力が目標運転域の下限より低い場合、車両要求出力に対するエンジンの出力の過剰分によってバッテリを充電する。第３処理では、制御装置は、バッテリのＳＯＣ(State of Charge)に応じて目標運転域を設定し、少なくとも所定ＳＯＣ範囲ではバッテリのＳＯＣが高いほど目標運転域を低負荷側に設定する。これは、バッテリのＳＯＣが高いほど放電可能な電力量は増大し充電可能な電力量は減少するからである。逆に、バッテリのＳＯＣが低いほど充電可能な電力量は増大し放電可能な電力量は減少するので、バッテリのＳＯＣが低いほど目標運転域は高負荷側に設定される。
【０００８】
第４処理では、制御装置は、エンジンの運転を停止した状態での走行時、吸気温度可変システムの操作によって運転停止中のエンジンの吸気温度を目標吸気温度に制御する。第５処理では、制御装置は、第４処理で用いる目標吸気温度をバッテリのＳＯＣに応じて設定し、少なくとも所定ＳＯＣ範囲ではＳＯＣが高いほど目標吸気温度を高くする。制御装置が第４及び第５の処理を実行することにより、運転停止中のエンジンの吸気温度は、少なくとも所定ＳＯＣ範囲ではバッテリのＳＯＣが低いほど低温に制御され、バッテリのＳＯＣが高いほど高温に制御される。
【０００９】
上述の構成によれば、バッテリのＳＯＣが高く目標運転域が低負荷側に設定された結果、低負荷域でエンジンが再始動する可能性が高まった場合は、運転停止中のエンジンの吸気温度は高温に制御される。そして、少なくとも所定ＳＯＣ範囲では、目標運転域がより低負荷側に設定されるほど、運転停止中のエンジンの吸気温度はより高温に制御される。このような吸気温度の制御が行われることにより、エンジンが再始動したときの燃焼安定性を確保することができる。
【００１０】
また、上述の構成によれば、バッテリのＳＯＣが低く目標運転域が高負荷側に設定された結果、低負荷域でエンジンが再始動する可能性が低下した場合は、運転停止中のエンジンの吸気温度は低温に制御される。そして、少なくとも所定ＳＯＣ範囲では、目標運転域がより高負荷側に設定されるほど、運転停止中のエンジンの吸気温度はより低温に制御される。これにより、エンジンが再始動したときの燃焼安定性を確保しながら、ＮＯｘの排出の低減と燃費の向上とをはかることができる。
【００１１】
制御装置は、第５処理において、バッテリのＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲よりも高い場合は目標吸気温度を所定の上限温度に設定するように構成されてもよい。また、制御装置は、第５処理において、バッテリのＳＯＣが所定ＳＯＣ範囲よりも低い場合は目標吸気温度を所定の下限温度に設定するように構成されてもよい。目標吸気温度に上限温度を設けることでＮＯｘの排出の悪化と燃費の悪化とを防ぐことができ、目標吸気温度に下限温度を設けることで燃焼安定性の悪化を防ぐことができる。
【００１２】
制御装置は、バッテリの温度が所定温度範囲よりも高い場合または低い場合、第３処理において目標運転域を低負荷側と高負荷側とにそれぞれ拡大し、第５処理において目標吸気温度を高温側に補正するように構成されてもよい。バッテリの温度はバッテリの充放電に影響し、適切な温度範囲より高い温度でも低い温度でもバッテリの充放電は制限される。ゆえに、このような場合は目標運転域を拡大することで、車両要求負荷が目標運転域より高い場合でも低い場合でもそれを実現することが可能となる。また、目標運転域の低負荷側への拡大に合わせて目標吸気温度を高温側に補正することで、バッテリの温度の影響を抑えて、エンジンが再始動したときの燃焼安定性を確保することができる。
【００１３】
制御装置は、第５処理において、モータ又はその制御系に異常が発生した場合は目標吸気温度を所定の上限温度に設定するように構成されてもよい。異常が発生した場合は、どの運転域でモータからエンジンへの動力装置の切り替えが行われるか分からない。そこで、エンジンの燃焼安定性が悪化しやすい低負荷域での切り替えを想定し、運転停止中のエンジンの吸気温度を上限温度に制御することで、エンジンが再始動したときの燃焼安定性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べたように、本発明に係るハイブリッド車両によれば、エンジンが再始動するときのエンジンの燃焼安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両のハイブリッドシステムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置の機能を示すブロック図である。
【図３】バッテリのＳＯＣが高い場合のエンジンの目標運転域と目標吸気温度の各設定を示す図である。
【図４】バッテリのＳＯＣが低い場合のエンジンの目標運転域と目標吸気温度の各設定を示す図である。
【図５】バッテリのＳＯＣと目標吸気温度との関係を詳細に示す図である。
【図６】吸気温度制御を示すフローチャートである。
【図７】燃料カット中とエンジン運転中のそれぞれで目標吸気温度を算出するための構成を示すブロック図である。
【図８】燃料カット中とエンジン運転中のそれぞれで目標吸気温度を算出するための構成の第１変形例を示すブロック図である。
【図９】燃料カット中とエンジン運転中のそれぞれで目標吸気温度を算出するための構成の第２変形例を示すブロック図である。
【図１０】バッテリ温度とエンジンの目標運転域及び目標吸気温度との関係を示す図である。
【図１１】バッテリ温度と温度補正量との関係を詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数にこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１７】
１．ハイブリッド車両のハイブリッドシステムの構成
図１は、本実施の形態に係るハイブリッド車両のハイブリッドシステムの構成を示す図である。図１に示すように、ハイブリッド車両２は、車輪１６を回転駆動するための１つの動力装置として、エンジン４を備える。エンジン４は、ガソリン又は軽油などの炭化水素系の燃料の燃焼により動力を出力する内燃機関であって、吸気装置、排気装置、燃料噴射装置、点火装置、冷却装置、ＥＧＲ装置などを備える。図１には、吸気装置とＥＧＲ装置のそれぞれの構成が描かれている。
【００１８】
図１に示す吸気装置は、過給器付きの吸気装置である。エンジン４に空気を取り込む吸気通路３０には、空気を過給するターボチャージャ３２が設けられている。吸気通路３０におけるターボチャージャ３２の下流には、過給された空気を冷却するインタークーラ３４と、インタークーラ３４をバイパスするバイパス通路３６と、空気が通過する比率をインタークーラ３４とバイパス通路３６との間で調整する通過比率調整弁３８とが設けられている。吸気通路３０における通過比率調整弁３８の下流には、エンジン４に吸入される空気の流量を調整するためのスロットル弁４０が設けられている。
【００１９】
図１に示すＥＧＲ装置は、ＨＰＬ−ＥＧＲ装置である。図示しない排気通路におけるターボチャージャ３２のタービンの上流から分岐したＥＧＲ通路４２は、吸気通路３０におけるスロットル弁４０の下流に接続されている。ＥＧＲ通路４２には、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ４４と、ＥＧＲクーラ４４をバイパスするバイパス通路４６と、ＥＧＲガスが通過する比率をＥＧＲクーラ４４とバイパス通路４６との間で調整する通過比率調整弁４８とが設けられている。ＥＧＲ通路４２における通過比率調整弁４８の下流には、エンジン４に再循環されるＥＧＲガスの流量を調整するためのＥＧＲ弁５０が設けられている。
【００２０】
上記の構成を有する吸気装置とＥＧＲ装置は、運転停止中のエンジン４の吸気温度を変化させる吸気温度可変システム６０を構成する。なお、エンジン４の運転停止中とは燃料カットが行われていることを意味し、エンジン４の回転が停止していることを意味するものではない。以下、吸気温度可変システム６０が吸気温度を変化させる方法について幾つかの例を示す。例示する方法のうちの少なくとも１つの方法が、吸気温度可変システム６０に採用されている。
【００２１】
第１の例．ＥＧＲクーラ４４を通過するＥＧＲガスの比率を通過比率調整弁４８によって変えることで、エンジン４に再循環されるＥＧＲガスの温度を変化させる。
第２の例．ＥＧＲ弁５０の開度を調整することで、エンジン４に再循環されるＥＧＲガスの流量を変化させる。
第３の例．インタークーラ３４を通過する空気（新気）の比率を通過比率調整弁３８によって変えることで、エンジン４に供給される空気の温度を変化させる。
第４の例．スロットル弁４０の開度を調整することで、エンジン４に供給される空気の流量を変化させる。
第５の例．ＥＧＲクーラ４４の冷却水の温度を変えることで、エンジン４に再循環されるＥＧＲガスの温度を変化させる。具体的な方法としては、ラジエータへの冷却水の供給のオン／オフ又はラジエータの通過水量の調整、ラジエータファンのオン／オフ又は回転数の調整、ヒータのオン／オフ又は加熱能力の調整などの方法が挙げられる。
第６の例．インタークーラ３４の冷却水の温度を変えることで、エンジン４に供給される空気の温度を変化させる。具体的な方法は、第５の例と同様である。
第７の例．ターボチャージャ３２にコンプレッサを駆動するモータが備えられている場合には、その回転数を調整することで、エンジン４に供給される空気の流量を変化させる。
第８の例．吸気通路３０におけるスロットル弁４０の下流、又は、ＥＧＲ通路４２におけるＥＧＲ弁５０の下流にヒータを設置し、ヒータのオン／オフ又はその加熱能力の調整によって、吸気温度を変化させる。
【００２２】
再び、ハイブリッドシステムの構成に関する説明に戻る。ハイブリッド車両２は、車輪１６を回転駆動するための別の動力装置として、発電可能な電動機である第１モータジェネレータ６及び第２モータジェネレータ８を備える。第１モータジェネレータ６及び第２モータジェネレータ８は、供給された電力によりトルクを出力するモータとしての機能と、入力された機械的動力を電力に変換するジェネレータとしての機能とを兼ね備える交流同期型のモータジェネレータである。第１モータジェネレータ６は主にジェネレータとして用いられ、第２モータジェネレータ８は主にモータとして用いられる。以下、分かり易い説明のため、第１モータジェネレータ６を単にジェネレータ６と表記し、第２モータジェネレータ８を単にモータ８と表記する。
【００２３】
エンジン４、ジェネレータ６、及びモータ８は、動力伝達機構１０によって車輪１６と連結されている。動力伝達機構１０は、動力分配機構１２と減速機構１４とを含む。動力分配機構１２は、例えばプラネタリギヤユニットであり、エンジン４から出力されるトルクをジェネレータ６と車輪１６とに分割する。エンジン４から出力されるトルク又はモータ８から出力されるトルクは、減速機構１４を介して車輪１６に伝達される。
【００２４】
ジェネレータ６は、動力分配機構１２を介して供給されたトルクにより電力を回生発電する。エンジン４及びモータ８からトルクが出力されていない状態において、ジェネレータ６による電力回生を行うことで、制動力がジェネレータ６から動力伝達機構１０を介して車輪１６に伝達され、ハイブリッド車両２は減速する。すなわち、ハイブリッド車両２はジェネレータ６による回生制動を行うことができる。
【００２５】
ジェネレータ６及びモータ８は、インバータ１８とコンバータ２０とを介してバッテリ２２と電力の授受を行う。インバータ１８は、バッテリ２２に蓄えられた電力を直流から交流に変換してモータ８に供給するとともに、ジェネレータ６によって発電される電力を交流から直流に変換してバッテリ２２に蓄える。このため、バッテリ２２は、ジェネレータ６で生じた電力によって充電され、モータ８で消費される電力により放電される。
【００２６】
ハイブリッド車両２は、制御装置７０を備えている。制御装置７０は、エンジン４、ジェネレータ６、モータ８、動力伝達機構１０などを操作してハイブリッド車両２の走行を制御する。また、制御装置７０は、バッテリ２２から電圧情報を取得し、電圧情報に基づいてバッテリ２２のＳＯＣ(State of Charge)を監視している。なお、制御装置７０は、少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリを有するＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。メモリには、ハイブリッド車両２の制御のための各種のプログラムや各種のデータ（マップを含む）が記憶されている。メモリに記憶されているプログラムがプロセッサで実行されることで、制御装置７０には様々な機能が実現される。制御装置７０は、複数のＥＣＵから構成されていてもよい。
【００２７】
２．ハイブリッド車両の制御装置の機能
図２は、制御装置７０の機能の一部を示すブロック図である。図２には、制御装置７０が有する種々の機能のうち、特に、モータ８による走行からエンジン４による走行への切り替えに関係する機能が抽出されてブロックで表現されている。制御装置７０はその他にも様々な機能を備えているが、それらについての図示は省略されている。図２では、機能ごとに処理ユニット７１，７２，７３，７４，７５が割当てられている。ただし、各処理ユニット７１，７２，７３，７４，７５はハードウェアとして存在するものではなく、メモリに記憶されたプログラムがプロセッサで実行されたときに仮想的に実現される。以下、各処理ユニット７１，７２，７３，７４，７５の機能について、図３、図４及び図５を参照しながら説明する。
【００２８】
第１処理ユニット７１はエンジン４の運転を制御する。詳しくは、エンジン４の出力による走行時は、第１処理ユニット７１はエンジン４を目標運転域で動作させる。エンジン４の出力による走行とは、エンジン４の出力を主体とした走行を意味する。よって、バッテリ２２の放電電力が補助的に用いられてもよい。目標運転域は、例えば、図３及び図４に示すように、負荷とエンジン回転数とを引数とするマップにおいて規定されている。目標運転域は、ＮＯｘの排出量を抑えることができ、且つ、高い燃費を実現できる領域に設定されている。
【００２９】
一方、バッテリ２２の放電電力による走行時は、第１処理ユニット７１はエンジン４の運転を停止する。バッテリ２２の放電電力による走行とは、バッテリ２２の放電電力によって駆動されるモータ８の出力のみによる走行を意味する。また、エンジン４の運転を停止するとは、燃料カットを行うことを意味し、エンジン４の回転を停止させることを意味するものではない。
【００３０】
第２処理ユニット７２は、エンジン４の出力による走行時におけるバッテリ２２の充放電を制御する。詳しくは、図３及び図４に丸印で示すように車両要求出力（エンジンシステムに要求される出力）が目標運転域の上限出力より高い場合、第２処理ユニット７２は、車両要求出力に対するエンジン４の出力の不足分をバッテリ２２の放電電力によって補う。一方、図３及び図４に三角印で示すように車両要求出力が目標運転域の下限より低い場合、第２処理ユニット７２は、車両要求出力に対するエンジン４の出力の過剰分によってバッテリ２２を充電する。このような充放電制御が行われることで、エンジン４を目標運転域内で動作させながら車両要求出力を実現することができる。
【００３１】
第３処理ユニット７３は、バッテリ２２のＳＯＣに応じて目標運転域を設定する。図３はバッテリ２２のＳＯＣが相対的に高い場合の目標運転域の設定を示している。バッテリ２２のＳＯＣが高い場合、モータ８の駆動に使用可能な電力が十分に蓄えられているが、ジェネレータ６により発電された電力を蓄える余裕は少ない。そして、バッテリ２２のＳＯＣが高いほど、放電可能な電力量は増大する一方、充電可能な電力量は減少する。よって、第３処理ユニット７３は、バッテリ２２のＳＯＣが高いほど目標運転域を低負荷側に設定する。ただし、エンジン４の運転域には下限がある。このため、バッテリ２２のＳＯＣが所定の上方閾値よりも高い場合には、目標運転域をさらに低負荷側に移動させることはせず、目標運転域を所定の下限運転域に保持する。
【００３２】
図４はバッテリ２２のＳＯＣが相対的に低い場合の目標運転域の設定を示している。バッテリ２２のＳＯＣが低い場合、ジェネレータ６により発電された電力を蓄える余裕は十分あるが、モータ８の駆動に使用可能な電力は少ない。そして、バッテリ２２のＳＯＣが低いほど、充電可能な電力量は増大する一方、放電可能な電力量は減少する。よって、第３処理ユニット７３は、バッテリ２２のＳＯＣが低いほど目標運転域を高負荷側に設定する。ただし、エンジン４の運転域には上限がある。このため、バッテリ２２のＳＯＣが所定の下方閾値よりも低い場合には、目標運転域をさらに高負荷側に移動させることはせず、目標運転域を所定の上限運転域に保持する。
【００３３】
以上のようにエンジン４の目標運転域の設定が行われることで、目標運転域は、上方閾値と下方閾値とで規定されるＳＯＣ範囲では、バッテリ２２のＳＯＣが高いほど低負荷側に設定され、バッテリ２２のＳＯＣが低いほど高負荷側に設定される。なお、上記ＳＯＣ範囲におけるＳＯＣに対する目標運転域の変化は、連続的な変化でもよいし、段階的な変化でもよい。
【００３４】
次に、図３、図４及び図５を用いて、第４処理ユニット７４と第５処理ユニット７５の各機能について説明する。
【００３５】
第４処理ユニット７４は、モータ８による走行時、吸気温度可変システム６０の操作によって運転停止中のエンジン４の吸気温度を目標吸気温度に制御する。目標吸気温度は、エンジン４を再始動させた場合にエンジン４の燃焼安定性を確保できる温度である。エンジン４が再始動したときの燃焼安定性は、エンジン回転数を一定とすると、負荷に対する吸気温度によって決まる。具体的には、エンジン４の燃焼安定性を確保するためには、負荷が低いほど吸気温度を高くする必要がある。ただし、モータ８により走行している状態からエンジン４が再始動するとき、エンジン回転数はモータ走行時の運転状態に依存するため、どのエンジン回転数においてエンジン４が再始動するかは分からない。
【００３６】
図３及び図４に示す例では、目標運転域内のエンジン４の負荷が最小になる動作点は、エンジン回転数が下限回転数にあるときの目標運転域の下限ライン上の動作点である。燃焼安定性を確保するための負荷と吸気温度との関係により、エンジン４の始動時に求められる吸気温度は最小負荷において最高になる。再始動したときの負荷及び回転数に関係なく、再始動時のエンジン４の燃焼安定性を確実なものにするためには、想定される最高吸気温度を目標吸気温度とする必要がある。そこで、本実施の形態では、目標運転域の下限ライン上の下限回転数に対応する動作点でエンジン４が再始動した場合において、確実に燃焼安定性を確保できる温度を目標吸気温度として設定している。なお、吸気温度可変システム６０の操作による吸気温度の制御方法については前述の通りである。
【００３７】
第５処理ユニット７５は、第４処理ユニット７４で用いられる目標吸気温度をバッテリ２２のＳＯＣに応じて設定する。図３及び図４に示すように、目標運転域の負荷方向の位置はバッテリ２２のＳＯＣに応じて設定される。このため、目標運転域の下限ライン上の下限回転数に対応する動作点（以下、限界動作点という）はＳＯＣに応じて変化することになる。具体的には、バッテリ２２のＳＯＣが高いほど限界動作点は低負荷側に移動し、ＳＯＣが低いほど限界動作点は高負荷側に移動する。前述のとおり、目標吸気温度は、限界動作点でエンジン４が再始動した場合において確実に燃焼安定性を確保できる温度であるので、限界動作点が低負荷側に移動するなら目標吸気温度は高くし、限界動作点が高負荷側に移動するなら目標吸気温度は低くする必要がある。なお、限界動作点が高負荷側に移動した場合に目標吸気温度を低くする理由は、燃焼安定性を確保できる範囲で可能な限りＮＯｘの排出の低減と燃費の向上とをはかるためである。このようなＳＯＣと限界動作点と目標吸気温度との関係により、第５処理ユニット７５は、バッテリ２２のＳＯＣが高いほど目標吸気温度を高く設定し、バッテリ２２のＳＯＣが低いほど目標吸気温度を低く設定する。
【００３８】
目標吸気温度の設定には、例えば、図５にイメージが示されるＳＯＣ−目標吸気温度マップが用いられる。このマップでは、バッテリ２２のＳＯＣが上方閾値よりも高い場合、目標運転域は所定の下限運転域に保持されるので、目標吸気温度は上限温度に保持される。バッテリ２２のＳＯＣが下方閾値よりも低い場合、目標運転域は所定の上限運転域に保持されるので、目標吸気温度は下限温度に保持される。そして、上方閾値と下方閾値とで規定されるＳＯＣ範囲では、運転停止中のエンジン４の吸気温度はバッテリ２２のＳＯＣが高いほど高温に制御され、バッテリ２２のＳＯＣが低いほど低温に制御される。なお、上記ＳＯＣ範囲におけるＳＯＣに対する目標吸気温度の変化は、図５に示すような連続的な変化でもよいし、段階的な変化でもよい。
【００３９】
上述の機能を有する制御装置７０によれば、バッテリ２２のＳＯＣが高くて目標運転域が低負荷側に設定された結果、低負荷域でエンジン４が再始動する可能性が高まった場合は、運転停止中のエンジン４の吸気温度は高温に制御される。そして、上方閾値と下方閾値とで規定されるＳＯＣ範囲では、目標運転域がより低負荷側に設定されるほど、運転停止中のエンジン４の吸気温度はより高温に制御される。このような吸気温度の制御が行われることにより、エンジン４が再始動したときの燃焼安定性を確保することができる。
【００４０】
また、バッテリ２２のＳＯＣが低くて目標運転域が高負荷側に設定された結果、低負荷域でエンジン４が再始動する可能性が低下した場合は、運転停止中のエンジン４の吸気温度は低温に制御される。そして、上方閾値と下方閾値とで規定されるＳＯＣ範囲では、目標運転域がより高負荷側に設定されるほど、運転停止中のエンジン４の吸気温度はより低温に制御される。これにより、エンジン４が再始動したときの燃焼安定性を確保しながら、ＮＯｘの排出の低減と燃費の向上とをはかることができる。
【００４１】
３．制御装置による吸気温度制御
制御装置７０により実行されるエンジン４の吸気温度制御について図６を用いて説明する。制御装置７０は、図６のフローチャートに示す処理を所定の制御周期で繰り返し実施している。
【００４２】
まず、ステップＳ１では、エンジン４の燃料カット中かどうか判定される。エンジン４の燃料カットには、例えば、車両の減速のための燃料カットや、バッテリ２２の放電電力による走行のための燃料カットが含まれる。エンジン４の燃料カット中ではない場合、ステップＳ５の処理が行われる。ステップＳ５では、エンジン４が運転しているときの通常の吸気温度制御が実施される。通常の吸気温度制御では、要求負荷とエンジン回転数とからエンジン運転中の目標吸気温度が算出される。なお、通常の吸気温度制御の“通常”とは、燃料カット中に実施される吸気温度制御のような特別なものではないという意味である。
【００４３】
エンジン４の燃料カット中の場合、ステップＳ２の処理が行われる。ステップＳ２では、ハイブリッドシステムが正常かどうか判定される。詳しくは、モータ８、バッテリ２２、インバータ１８等、モータ８及びその制御系にモータ走行が不可能となるような異常が生じていないかどうか判定される。この判定は、例えば、車両に備えられた自己診断機能によって行われる。
【００４４】
ハイブリッドシステムが正常である場合には、ステップＳ３の処理が行われる。ステップＳ３では、前述のＳＯＣ−目標吸気温度マップを用いてバッテリ２２のＳＯＣに応じた目標吸気温度が算出される。目標吸気温度は、刻々と変化するバッテリ２２のＳＯＣに応じて制御周期ごとに更新される。
【００４５】
一方、ハイブリッドシステムに異常が生じている場合には、ステップＳ４の処理が行われる。ステップＳ４では、目標吸気温度を上限温度に設定することが行われる。ハイブリッドシステムに異常が発生した場合は、どの運転域でエンジン４が再始動されるか分からない。そこで、本実施の形態では、エンジン４の燃焼安定性が悪化しやすい低負荷域での切り替えを想定し、運転停止中のエンジン４の吸気温度を上限温度に制御する。これにより、ハイブリッドシステムの異常によりエンジン４が再始動された場合において、再始動時の燃焼安定性を確保することができる。
【００４６】
上記のフローチャートによれば、燃料カット中とエンジン運転中とで別々の方法で目標吸気温度が算出される。図７には、これを実現するための第５処理ユニット７５の構成がブロック図で示されている。第５処理ユニット７５は、第１ユニット８２、第２ユニット８４、及び第３ユニット８６からなる。第１ユニット８２は、エンジン回転数と負荷からエンジン運転中の目標吸気温度を算出する。第２ユニット８４は、バッテリ２２のＳＯＣから燃料カット中の目標吸気温度を算出する。第１ユニット８２で算出された目標吸気温度と、第２ユニット８４で算出された目標吸気温度とは、第３ユニット８６に入力される。第３ユニット８６は、燃料カット中か否かによって最終的に設定する目標吸気温度の切り替えを行う。このブロック図において、第１ユニット８２による処理はステップＳ５の処理に相当し、第２ユニット８４による処理はステップＳ３の処理に相当し、第３ユニット８６による処理はステップＳ１の処理に相当する。
【００４７】
図８は、目標吸気温度を算出するための第５処理ユニット７５の構成の第１変形例を示すブロック図である。第１変形例では、第５処理ユニット７５は、第１ユニット９２、第２ユニット９４、及び第３ユニット９６からなる。第１ユニット９２は、エンジン回転数と負荷からエンジン運転中の目標吸気温度を算出する。第１ユニット９２で算出される目標吸気温度は、最終的に設定される目標吸気温度のベース値である。第２ユニット９４は、燃料カット中の目標吸気温度の下限値をバッテリ２２のＳＯＣから算出する。この下限値は、前述のＳＯＣ−目標吸気温度マップを用いて算出される目標吸気温度に等しい。第３ユニット９６は、目標吸気温度のベース値を下限値でガードして得られる温度を目標吸気温度として設定する。
【００４８】
図９は、目標吸気温度を算出するための第５処理ユニット７５の構成の第２変形例を示すブロック図である。第２変形例では、第５処理ユニット７５は、第１ユニット１０２、第２ユニット１０４、及び第３ユニット１０６からなる。第１ユニット１０２は、エンジン回転数と負荷からエンジン運転中の目標吸気温度を算出する。第１ユニット１０２で算出される目標吸気温度は、最終的に設定される目標吸気温度のベース値である。第２ユニット１０４は、エンジン運転中の目標吸気温度に対する燃料カット中の目標吸気温度の補正量をバッテリ２２のＳＯＣから算出する。エンジン運転中の補正量はゼロとされる。第３ユニット１０６は、目標吸気温度のベース値に補正量を加算して得られる温度を目標吸気温度として設定する。
【００４９】
４．その他実施の形態
バッテリ２２の温度はバッテリ２２への電力の充電とバッテリ２２からの電力の放電のそれぞれに影響する。バッテリ２２には適切な温度範囲が存在し、その温度範囲より高い温度でも低い温度でもバッテリ２２の充放電は制限される。そこで、図１０に示すように、バッテリ２２の温度が適切な温度範囲から外れる場合、目標運転域を低負荷側と高負荷側とにそれぞれ拡大する。目標運転域を拡大することで、車両要求出力が高い場合に車両要求出力を実現するために必要な放電電力は少なくて済み、車両要求出力が低い場合に車両要求出力を実現するために必要な充電電力も少なくて済む。
【００５０】
目標運転域が低負荷側と高負荷側とにそれぞれ拡大すれば、目標運転域の下限ライン上の下限回転数に対応する限界動作点は低負荷側に移動する。限界動作点が低負荷側に移動するなら、燃焼安定性を確保するために目標吸気温度は高温側に補正すべきである。図１１は、バッテリ２２の温度と目標吸気温度に対する温度補正量との関係を詳細に示す図である。バッテリ２２の温度が所定温度範囲よりも高い場合と低い場合のそれぞれにおいて、目標吸気温度を高温側に補正する。このような補正を行うことで、バッテリ２２の温度の影響を抑えて、エンジン４が再始動したときの燃焼安定性を確保することができる。なお、温度補正量は、図１１に示すように所定温度範囲の内と外とで離散的に変化させてもよいし、連続的又は段階的に変化させてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
２  ハイブリッド車両
４  エンジン
６  ジェネレータ（第１モータジェネレータ）
８  モータ（第２モータジェネレータ）
１０  動力伝達機構
１６  車輪
２２  バッテリ
３０  吸気通路
３２  ターボチャージャ
３４  インタークーラ
３６  バイパス通路
３８  通過比率調整弁
４０  スロットル弁
４２  ＥＧＲ通路
４４  ＥＧＲクーラ
４６  バイパス通路
４８  通過比率調整弁
５０  ＥＧＲ弁
６０  吸気温度可変システム
７０  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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