(57)【要約】【課題】本発明は、シリーズハイブリッド車両の制御装置において、有段変速状態と無段変速状態を得られるように構成した上で、有段変速状態の変速時に、乗員に違和感を感じさせずにドライブフィーリングを向上することができるシリーズハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】現在のエンジンの動作点であるポイント「Ｘ」から目標のポイント「Ｙ」までの間を、エンジン回転数が一気に変化する破線で示す変速制御ラインＺを設定する。この変速制御ラインＺをトレースするように、ジェネレータの負荷トルクを制御して、エンジンの回転数変化が高効率ラインＬ′をトレースする場合よりも、より早く変化するようにジェネレータ及びエンジンを制御する。【選択図】図３
2008207570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、該エンジンの出力軸に連結された発電機と、少なくとも該発電機の発電により充電可能なバッテリーと、前記発電機からの発電電力又はバッテリーからの電力によって駆動されて車両を駆動するモータとを備えるシリーズハイブリッド車両の制御装置であって、
前記モータの駆動出力を無段階で変化させる無段変速モードとモータの駆動出力を有段で変化させる有段変速モードとを所定条件で選択的に設定する変速モード制御手段と、
エンジン効率が最良となるように設定された高効率用制御ラインに基いて前記エンジンの駆動状態を制御するエンジン制御手段と、
エンジン駆動時における有段変速モードでの変速時に、前記高効率用制御ラインに基く場合に比してエンジン回転数の変化速度が大きくなるように設定された変速用制御ラインに、制御ラインを変更する制御ライン変更手段とを備えた
シリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御ライン変更手段で変更した変速用制御ラインに基づいてエンジン制御を行なう際に、前記発電機の負荷トルクを制御することで、エンジン回転数の変化速度が大きくなるように制御するものであって、
変速時には、前記発電機の発電量の変動に伴い、前記バッテリーを充放電して前記モータの駆動力が徐々に変化するように電力供給を行なうモータ制御手段を備えた
請求項１記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記変速時のうちシフトダウン時には、前記バッテリーから電力供給を行わないクラッチ変速モード制御手段を備えた
請求項２記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記有段変速モードを選択する所定条件を、乗員の指示信号を受けた場合とした
請求項１〜３いずれか記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記無段変速モードを選択する所定条件を、バッテリーの充電残量が所定値以下の場合とした
請求項２、３いずれか記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記制御ライン変更手段で変更した変速用制御ラインに基づいて行なうエンジン制御を、駆動力変化が所定値以下の場合に行わない制御禁止手段を備えた
請求項１〜５いずれか記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シリーズハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンとモータで車両の駆動力を得るハイブリッド車はさまざま提案されており、現在では実用化もなされている。  
こうしたハイブリッド車は、大きく分けて、エンジンとモータをそれぞれ使い分け、又は協同させて、車両を駆動する「パラレルハイブリット」と、エンジンは専ら発電機の駆動のみを行い、車両の駆動は専らモータで行なう「シリーズハイブリッド」がある。
【０００３】
シリーズハイブリッドの場合、エンジンの運転状態を、車両の駆動状態とは全く関係なく制御することができるため、燃費効率の最も高い領域でエンジンを常時運転できるというメリットがある。
【０００４】
ところで、燃費を重視するハイブリッド車といえども、ドライブフィーリングを高めたいという要求がある。そこで、下記特許文献１においては、変速機を備えたパラレルハイブリッド車を前提として、乗員の要求に応じて、無段変速状態と有段変速状態を切替える切替え手段を設けることで、走行状態を無段変速状態と有段変速状態とに切替え可能にしたハイブリッド車両が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４０８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした、ドライブフィーリングを高めたいという要求は、当然、シリーズハイブリッド車にもあるため、前述の特許文献１の技術思想を変速機を持たないシリーズハイブリッドにも適用し、無段変速状態と有段変速状態を得られるように構成し、乗員の要求等に応じて無段変速状態を有段変速状態に切替えるようにすることが考えられる。
【０００７】
しかしながら、シリーズハイブリッドの場合、エンジンで直接車両を駆動しないため、有段変速状態で変速した場合に、車両の駆動力が大きく変化するにも関わらず、エンジンの運転状態がほとんど変化しないため、乗員が違和感を感じ、ドライブフィーリングをかえって悪化させてしまうおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、シリーズハイブリッド車両の制御装置において、有段変速状態と無段変速状態を得られるように構成した上で、有段変速状態の変速時に、乗員に違和感を感じさせることなくドライブフィーリングを向上することができるシリーズハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のシリーズハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、該エンジンの出力軸に連結された発電機と、少なくとも該発電機の発電により充電可能なバッテリーと、前記発電機からの発電電力又はバッテリーからの電力によって駆動されて車両を駆動するモータとを備えるシリーズハイブリッド車両の制御装置であって、前記モータの駆動出力を無段階で変化させる無段変速モードとモータの駆動出力を有段で変化させる有段変速モードとを所定条件で選択的に設定する変速モード制御手段と、エンジン効率が最良となるように設定された高効率用制御ラインに基いて前記エンジンの駆動状態を制御するエンジン制御手段と、エンジン駆動時における有段変速モードでの変速時に、前記高効率用制御ラインに基く場合に比してエンジン回転数の変化速度が大きくなるように設定された変速用制御ラインに、制御ラインを変更する制御ライン変更手段とを備えたものである。
【００１０】
上記構成によれば、エンジンの駆動状態を制御する制御ラインを、エンジン回転数の変化速度が大きくなる変速用制御ラインに変更する制御ライン変更手段を備えたことで、有段変速モードの変速時において、エンジン回転数が変化する際、変速用制御ラインに沿って、エンジン回転数が急激に変化することになる。  
このため、有段変速モードの変速時には、エンジン回転数が早く変化して、エンジンの運転状態が大きく変化したことを、乗員に対して認識させることができる。
【００１１】
この発明の一実施態様においては、前記制御ライン変更手段で変更した変速用制御ラインに基づいて、エンジン制御を行なう際に、前記発電機の負荷トルクを制御することで、エンジン回転数の変化速度が大きくなるように制御するものであって、変速時には、前記発電機の発電量の変動に伴い、前記バッテリーを充放電して前記モータの駆動力が徐々に変化するように電力供給を行なうモータ制御手段を備えたものである。  
上記構成によれば、エンジンの回転数の変化速度を大きくするために、発電機の負荷トルクを制御することになるが、この負荷トルクを制御したことにより、発電機の発電量も大きく変動することになる。この発電量の変動に対して、バッテリーが補助的に電力を充放電（電力の供給と受入）することで、モータの発生する駆動力が徐々に変化することになる。  
このため、エンジンの回転数が変動しても、モータの駆動力を徐々に変化させることができるため、車両の加減速感を変速操作に応じた変化にすることができる。  
よって、エンジンの運転状態を乗員のドライブフィーリングに一致させることができると共に、車両の加減速感を変速操作に応じて確実に生じさせることができる。
【００１２】
この発明の一実施態様においては、前記変速時のうちシフトダウン時には、前記バッテリーから電力供給を行わないクラッチ変速モード制御手段を備えたものである。  
上記構成によれば、クラッチ変速モード制御手段により、シフトダウン時には、バッテリーからの電力供給を行わないことで、モータの駆動力が一時的に低下することになる。  
このため、シフトダウン時に、一時的に車両の加速感が低下して、手動変速機においてクラッチペダルを踏んだようなフィーリングを、乗員に与えることができる。  
よって、乗員に対して、よりスポーティーなドライブフィーリングを与えることができる。また、バッテリーからの蓄電電力の持ち出しも抑制できるため、燃費向上も図ることができる。
【００１３】
この発明の一実施態様においては、前記有段変速モードを選択する所定条件を、乗員の指示信号を受けた場合としたものである。  
上記構成によれば、乗員の指示信号を受けた場合に、有段変速モードを選択することになるため、乗員の要求がある場合に、ドライブフィーリングを高めるエンジン制御が行われることになる。  
よって、乗員が意図しない場合には、エンジンの運転状態が大きく変化するようなエンジン制御が行われないため、乗員に不安感を与えることなく、ドライブフィーリングを高めることができる。
【００１４】
この発明の一実施態様においては、前記無段変速モードを選択する所定条件を、バッテリーの充電残量が所定値以下の場合としたものである。  
上記構成によれば、バッテリーの充電量が少ない場合には、無段変速モードで制御が行われることになり、変速時にバッテリーからの放電が起こる可能性がある有段変速モードでの制御が行われないようにすることで、バッテリーの過放電を抑制することができる。  
よって、ハイブリッド車両として、最低限の走行性能を確保しつつ、ドライブフィーリングを高めるエンジン制御を行なうことができる。
【００１５】
この発明の一実施態様においては、前記制御ライン変更手段で変更した変速用制御ラインに基づいて行なうエンジン制御を、駆動力変化が所定値以下の場合に行わない制御禁止手段を備えたものである。  
上記構成によれば、駆動力変化が所定値以上の大きい場合にのみ、変速用制御ラインに基づいてエンジン制御が行われることになる。  
このため、乗員が特に違和感を感じやすい駆動力変化の大きい場合にのみ、ドライブフィーリングを高めるエンジン制御を行い、その他の場合には、燃費重視のエンジン制御を行うことができる。  
よって、乗員が違和感を感じやすい領域でのドライブフィーリングを高めつつも、その他の場合には、燃費の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、有段変速モードの変速時には、エンジン回転数が早期に変化してエンジンの運転状態が大きく変化することになり、乗員に対して、エンジンの運転状態が変化したことを認識させることができる。  
よって、シリーズハイブリッド車両の制御装置において、有段変速状態と無段変速状態を得られるように構成した上で、有段変速状態の変速時に、乗員に違和感を感じさせることなくドライブフィーリングを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態のシリーズハイブリッド車両の全体概略図である。車両に搭載される駆動用モータ１は、差動装置２を介して左右の駆動輪３Ｒ，３Ｌを回転駆動する。一方、エンジン４は、モータ・ジェネレータ５に連結されており、モータ・ジェネレータ５を駆動して発電を行なう動力源として車両に搭載している。
【００１９】
このモータ・ジェネレータ５で発電された発電電力は、一旦、ＡＣ−ＤＣコンバータ６で直流電流に変換され分配器７に送られる。分配器７では、発電電力をそのまま駆動用モータ１側に送電する駆動電力と高電圧バッテリー８側に蓄える蓄電電力とに振分ける。
【００２０】
そして、駆動電力として送電された電力は、再度ＤＣ−ＡＣコンバータ９で交流電流に変換されて駆動用モータ１に供給されて、車両を駆動する駆動力として用いられる。
【００２１】
一方、蓄電電力として送電された電力は、その直流電流のまま、高電圧バッテリー８に送られて蓄えられる。この蓄えられた蓄電電力は、必要に応じて高電圧バッテリー８から駆動用モータ１に供給される。
【００２２】
このシリーズハイブリッド車両の運転状態は、以下のような基本制御で制御される。まず、車両の始動時や低トルク時には、高電圧バッテリー８の蓄電電力を駆動用モータ１に供給して車両を駆動する。
【００２３】
また、中トルク時には、モータ・ジェネレータ５によりエンジン４を始動して、このエンジン４によりモータ・ジェネレータ５を駆動して、この駆動によって発生される発電電力を駆動用モータ１に供給して車両を駆動する。
【００２４】
さらに、高トルク時には、エンジン４からの発電電力と高電圧バッテリー８からの蓄電電力を、それぞれ駆動用モータ１に供給して車両を駆動する。
【００２５】
一方、高電圧バッテリー８の蓄電量が少なくなった場合には、駆動用モータ１で必要とされる電力以上に発電量が得られるようにエンジン４を駆動して、その余剰分の発電電力を高電圧バッテリー８に供給して高電圧バッテリー８の充電を行なう。
【００２６】
図２は、シリーズハイブリッド車両のシステムブロック図である。このシステムブロックは、各機器を制御するＰＣＭ１０（パワートレイン・コントロール・モジュール）を中央に設けており、このＰＣＭ１０によって、エンジン４の燃料噴射ノズル１１と、エンジン４のスロットル弁１２と、モータ・ジェネレータ５の負荷トルク等を制御するジェネレータコントローラ１３と、駆動用モータ１の回転駆動力を制御するモータコントローラ１４と、電力の供給経路を切換える分配器１５とを制御している。
【００２７】
また、このＰＣＭ１０には、各種情報の入力手段として、高電圧バッテリー８の蓄電量等を検出するバッテリー電流／電圧センサ１６と、車両の速度を検出する車速センサ１７と、乗員のアクセル操作を検出するアクセル開度センサ１８と、乗員が操作する有段変速モードスイッチ１９と、乗員の行なうシフト操作を検出するシフトセンサ２０と、エンジン４の回転数を検出するエンジン回転数センサ２１と、エンジン４の吸入吸気量を検出するエアフローセンサ２２とを接続している。
【００２８】
図３は、ＰＣＭ１０がエンジン４の出力制御に用いる制御ラインを求めるエンジン制御マップである。このエンジン制御マップにおいて、縦軸に示す釣り合いトルクは、エンジン４のトルクと駆動用モータ１のトルクとが釣り合うトルクである。符号Ｐで示したラインは、駆動用モータ１の等出力ラインである。符号Ｑで示したラインは、エンジン４の最大トルクラインである。また、ほぼ円形で示すラインが等効率ラインであり、中心に近づくほど、より効率の高い領域となる。
【００２９】
そして、実線かつ符号Ｌで示すラインが、高効率制御用の制御ラインであり、エンジン４の出力制御は、基本的にこの高効率制御ラインＬに基づいて行われる。  
符号Ｌ１で示すエンジン低回転域は、車両を駆動する程度までは充分にエンジン４による発電力が得られない領域であるため、このＬ１で示す領域では、専ら高電圧バッテリー８からの電力供給によって駆動用モータ１が駆動される。また、符号Ｌ２で示す領域は、エンジン４の最大トルクを超えた領域であって、モータ・ジェネレータ５からの最大発電電力に加えて、高電圧バッテリー８からも電力供給なされる領域になる。
【００３０】
図４は、本実施形態の特徴の制御の前提となる駆動用モータ１の出力マップである。この駆動用モータ１の出力マップは、アクセル開度同一の場合での車速と駆動力との関係を示したもので、駆動用モータ１が発生する駆動力を決定するマップである。なお、この出力マップは、各アクセル開度に応じて複数設定されているが、本実施形態では、そのうちの１つを用いて説明する。
【００３１】
この出力マップにおいて、実線で示したラインＶは、無段変速モードにおける駆動用モータ１の目標駆動力ラインであり、破線で示したラインＭは、有段変速モードにおける駆動用モータ１の目標駆動力ラインである。
【００３２】
無段変速モードでは、低速域で高い駆動力ラインＶ１を設定し、中高回転域で徐々に下凸湾曲線で低下する駆動力ラインＶ２を設定し、最高回転域で駆動力が一気に低下する駆動力ラインＶ３を設定している。このように、無段変速モードでは、原則、車速に対応して一つの目標駆動力ラインによって駆動用モータ１を制御するように設定している。  
なお、駆動用モータ１の回転数（車速）は、交流電流の周波数の増減によって変更するように設定し、駆動用モータ１の回転トルク（駆動力）は、電圧値の増減によって変更するように設定している。
【００３３】
一方、有段変速モードでは、手動変速機のように、複数の駆動力ラインＭ…を設定しており、低速域から高速域にかけて、１速ライン、２速ライン、３速ライン、４速ラインと中間回転域が盛り上がるトルクカーブを描くように、複数の駆動力ラインＭ…を設定している。このように有段変速モードでは、複数の目標駆動力ラインによって駆動用モータ１を制御することで、乗員に対して、あたかも有段変速機を備えた車両を運転しているようなドライブフィーリングを与えることができる。
【００３４】
この有段変速モードと無段変速モードとは、原則的に、前述した有段変速モードスイッチ９を切換え操作することによって、切換えられる。
【００３５】
このため、乗員は、スポーティーなドライブフィーリングを得たい場合には、有段変速モードを選択し、ゆったりとしたドライブを楽しみたい場合には、無段変速モードを選択することができる。
【００３６】
もっとも、こうした有段変速モードを選択しても、この実施形態のようなシリーズハイブリッド車両では、エンジン４の回転数変化と車両の加速感が対応していないため、一般的なエンジン駆動の車両に乗り慣れた乗員ほど、車両の加速感とエンジン音が対応していないことで違和感を感じてしまうことになる。
【００３７】
そこで、本実施形態では、次に示すような制御フローチャートで制御することで、この違和感を緩和するようにしている。  
図５と図６は、本実施形態の特徴となる制御フローチャートを示したものである。なお、以下の説明で、Ｓはステップを示す。
【００３８】
まず、Ｓ１で各センサから制御に必要な情報を読み込み、Ｓ２で現在が有段変速モード中かを判断する。ここで、有段変速モード中でないと判断（ＮＯ判断）した場合、すなわち無段変速モード中と判断した場合には、（１）を経由して図６のフローチャートに移行する。
【００３９】
Ｓ２でＹＥＳ判断の場合には、Ｓ３に移行して、変速操作ありかを判断する。ここで、変速操作がないと判断（ＮＯ判断）した場合にも、（１）に移行する。
【００４０】
また、Ｓ３でＹＥＳ判断の場合には、Ｓ４に移行して、エンジン４が駆動中かを判断する。エンジン４が駆動中でないと判断（ＮＯ判断）した場合も、（１）に移行する。
【００４１】
さらに、Ｓ４でＹＥＳ判断の場合には、さらにＳ５に移行して高電圧バッテリー８の蓄電量が１／４以上あるかを判断する。ここでも、バッテリー蓄電量が１／４に満たないと判断（ＮＯ判断）した場合は、他のステップ同様に（１）に移行する。
【００４２】
以上の判断を、全てＹＥＳと判断した場合には、Ｓ６に移行して、前述の出力マップ（図４参照）から、今回の変速操作によってどの程度、駆動用モータ１の駆動力変化が必要かを判断する。
【００４３】
この駆動力変化は、変速段の段数やアクセル開度等により大きく依存しており、シフト段数の変位段が多くなれば大きくなり、また、アクセル開度が大きくても大きくなる。例えば、図４の出力マップに示すように、４速のＡ地点から２速のＢ地点に移行する場合と、４速のＡ地点から３速のＣ地点に移行する場合とを比較すると、４速から２速の地点まで移行する場合の方が駆動力変化が大きいことが分かる。このため、４速から２速へ変速する方が、大きな駆動力変化が必要とされる。
【００４４】
次に、Ｓ７に移行してこの駆動力変化が所定量以上かを判断する。この所定量の値は、例えば、図４の４速から３速の間の「Ｔ−Ｔ′」間に示すような、比較的小さな駆動力変化量を、設定することが考えられる。
【００４５】
Ｓ７で、所定量以上でないと判断（ＮＯ判断）した場合は、（１）に移行し、Ｓ７でＹＥＳ判断したときは、Ｓ８に移行する。
【００４６】
ここで、まず、基本的な制御である無段変速モードの制御について、（１）以降の図６の制御フローチャートで説明する。
【００４７】
まず、Ｓ２１で電力量算出のための情報を読み込む。次に、Ｓ２２でこの読み込んだ情報を基に、車両全体における要求電力量を算出する。具体的には、アクセル開度から乗員の加速要求を判断し、その加速要求に車両の加速度が合致する駆動力が得られる電力量を算出すると共に、バッテリー蓄電量から充電量の過不足を判断して、この過不足から必要な電力量を算出して、車両全体の要求電力量を算出する。
【００４８】
そして、Ｓ２３に移行して、モータ・ジェネレータ５による発電が必要かを判断する。必要でないと判断（ＮＯ判断）した場合には、Ｓ３０に移行し、必要があると判断（ＹＥＳ判断）した場合には、Ｓ２４に移行する。
【００４９】
Ｓ２４では、エンジン４が駆動中かを判断する。ここで、エンジン４が駆動中でないと判断（ＮＯ判断）した場合には、Ｓ２５に移行してエンジン４を始動する。このエンジン４始動の際には、モータ・ジェネレータ５をエンジン４のスターターとして使用して、エンジン４をクランキングさせることにより、エンジン４を始動する。こうして、エンジン４を始動することにより、エンジン４によって、負荷トルクを与えたモータ・ジェネレータ５を回転駆動して発電を行なう。
【００５０】
Ｓ２４でＹＥＳ判断をした場合、又はＳ２５でエンジン４を始動した後には、Ｓ２６に移行する。このＳ２６では、要求電力量が得られる高効率制御ラインＬ上のエンジン４の動作点を、エンジン制御マップ（図３参照）から決定する。  
例えば、図３に示すように、エンジン４の回転数が２０００回転程度の回転数の高効率制御ラインＬ上のポイント「Ｙ」をエンジン４の動作点として決定する。
【００５１】
次に、Ｓ２７では、制御ラインとして高効率ラインＬ′を設定する。すなわち、エンジン４を最も効率がよい状態で駆動制御することで、エンジン回転数が急激に変化しないように制御するのである。
【００５２】
例えば、現在のエンジン４の動作点がポイント「Ｘ」にある場合には、「Ｘ」から「Ｙ」までの間を実線で示す高効率ラインＬ′を制御ラインとして設定する。
【００５３】
さらに、Ｓ２８では、Ｓ２７で設定した高効率ラインＬ′をトレースするようにモータ・ジェネレータ５の負荷トルクを制御する。具体的に、図３に示すような場合には、エンジン回転数が徐々に低下するように燃料噴射量やスロットル開度を制御し、モータ・ジェネレータ５の負荷トルクを高めるように制御する。
【００５４】
最後に、Ｓ２９では、このようにして発電した電力を、モータ・ジェネレータ５から、また、不足分は高電圧バッテリー８から、駆動用モータ１に供給することで、車両を駆動するように制御する。
【００５５】
一方、Ｓ２３で、モータ・ジェネレータ５による発電が必要でないと判断した場合には、Ｓ３０に移行して、エンジン４が駆動中かを判断する。ここで、エンジン４が駆動中であると判断（ＹＥＳ判断）した場合には、Ｓ３１に移行して、エンジン４を停止する。これにより、発電が不要な場合にエンジン４の駆動を停止して、エンジン４による燃料の消費を抑えることができる。
【００５６】
Ｓ３０で、エンジン４が駆動中でないと判断（ＮＯ判断）した場合には、エンジン４がすでに停止しているため、そのままＳ３２に移行する。また、Ｓ３１に移行してエンジン４を停止した場合も、Ｓ３２に移行する。
【００５７】
Ｓ３２では、エンジン４が駆動されず、モータ・ジェネレータ５で発電がされないため、高電圧バッテリー８からのみ駆動用モータ１に電力を供給して、車両を駆動するように制御する。
【００５８】
この基本的な制御である無段変速モードの制御に対して、Ｓ８以下の制御フローチャートが、本実施形態の特徴的な制御である有段変速モードの制御を示したものである。  
Ｓ８で、まず、電力量算出のための情報を読み込む。次に、Ｓ９でこの情報を基に車両全体における要求電力量を算出する。具体的には、Ｓ２２と同様に、アクセル開度とバッテリー蓄電量、さらには、シフトセンサ２０の操作から必要な電力量を算出して、車両全体における要求電力量を算出する。
【００５９】
そして、Ｓ１０に移行して要求電力量が得られる高効率制御ライン上のエンジン４動作点をエンジン制御マップ（図３参照）から決定する。  
例えば、Ｓ２６と同様に、図３に示すように、２０００回転程度の高効率制御ラインＬ上のポイント「Ｙ」をエンジン４の動作点として決定する。
【００６０】
次に、Ｓ１１に移行して、変速制御ラインとしてエンジン４の回転数の変化速度が大きくなる制御ラインを設定する。例えば、図３に示すように、現在のエンジン４の動作点であるポイント「Ｘ」から目標のポイント「Ｙ」までの間を、エンジン回転数が一気に変化する破線で示す変速制御ラインＺを設定する。
【００６１】
次に、Ｓ１２に移行して、Ｓ１１で設定した変速制御ラインＺをトレースするように、ジェネレータ５の負荷トルクを制御する。具体的には、ジェネレータ５の負荷トルクをやや高める又は低めることによって、エンジン４の回転数変化が高効率ラインＬ′をトレースする場合よりも、より早く変化するようにジェネレータ５及びエンジン４を制御する。
【００６２】
次に、Ｓ１３に移行して、シフトダウンか否かを判断する。シフトダウンと判断（ＹＥＳ判断）した場合は、Ｓ１４に移行して、高電圧バッテリー８の充放電量を維持しつつ、駆動用モータ１への電力供給を行なう。
【００６３】
一方、シフトダウンでない、すなわちシフトアップであると判断（ＮＯ判断）した場合には、Ｓ１５に移行して、高電圧バッテリー８の充放電量を増加させつつ、徐々にモータトルクが減少するように駆動用モータ１への電力供給を行なう。
【００６４】
すなわち、シフトダウンかシフトアップかによって、駆動用モータ１のトルク制御の仕方を変更するように設定して、シフトダウンの際には、高電圧バッテリー８からの充放電はなく、モータ・ジェネレータ５の発電電力をそのまま駆動用モータ１に供給するように制御して、シフトアップの際には、モータ・ジェネレータ５の発電電力を高電圧バッテリー８に充電して、駆動用モータ１への供給量が減少するように制御するのである。
【００６５】
このように、駆動用モータ１の電力供給制御を、シフトアップとシフトダウンとで変更することで、乗員のシフト操作の要求に合致した車両の加減速感を得ることができる。  
こうして、有段変速モードにおける変速時の制御が終了し、リターンに移行して、次の制御に備える。
【００６６】
図７、図８は、シフトダウン時、シフトアップ時の制御状態を示したタイムチャートである。各図で、横軸が時間で、縦軸が各種値の変化状態を示したもので、上から順に、アクセル開度変化、シフト段数変化、エンジン回転数変化、モータ・ジェネレータ５の発電量変化、駆動用モータ１の発生トルク変化、高電圧バッテリー８の充放電変化、をそれぞれ示したものである。
【００６７】
図７は、シフトダウン時の制御状態を示したものである。  
アクセル開度一定で、シフト段位を３速から２速へシフトダウンすると、エンジン回転数は、急激に上昇して、上凸湾曲線状に上昇する。これは、前述のように変速制御ライン（Ｚ）によってエンジン回転数を変化させているためである。  
仮に、高効率ライン（Ｌ′）でエンジン回転数を変化させた場合には、一点鎖線で示すようにエンジン回転数が緩やかに変化することになり、この場合、乗員はエンジン回転数の上昇を明確に認識できず、違和感を感じるおそれがある。  
なお、このエンジン回転数の変化は、エンジン音だけでなく、車室内の表示モニター等（図示せず）に表示することで、乗員に認識させるようにしてもよい。
【００６８】
このため、本実施形態によると、乗員がシフトダウン操作を行なうとエンジン回転数が即座に上昇するため、エンジン音の上昇を感じられることになり、乗員が違和感を感じるおそれはない。
【００６９】
また、このようなエンジン回転数の変化を生じさせるため、モータ・ジェネレータ５の負荷トルクを少なくするように制御することから、モータ・ジェネレータ５の発電量も、図に示すように大きく落ち込む。この落ち込みの発電量に対しては、高電圧バッテリー８の充放電量を一定としている（何ら電力の出し入れを行わない）ため、駆動用モータ１のモータトルクも、モータ・ジェネレータ５の発電量同様に減少する。
【００７０】
このように、駆動用モータ１のモータトルクが減少することで、一時的に、車両の駆動力が低下することになる。この駆動力の低下は、ちょうど手動変速機を備えた車両において、クラッチペダルを踏んだ状態に近似したような加減速感が得られることになる。このため、有段変速モードのシフトダウン時のドライブフィーリングを、よりスポーティーな感覚にすることができる。
【００７１】
一方、図８は、シフトアップ時の制御状態を示したものである。  
アクセル開度一定で、シフト段位を２速から３速へシフトアップすると、エンジン回転数は、急激に降下して、下凸湾曲線状に降下する。これは、前述のように変速制御ライン（Ｚ）によって、エンジン回転数を変化させているためである。  
この場合も、仮に、高効率ライン（Ｌ′）でエンジン回転数を変化させた場合には、一点鎖線で示すように、エンジン回転数が緩やかに変化するため、乗員は、エンジン回転数の降下を明確に認識することができず、違和感を感じるおそれがある。
【００７２】
よって、シフトアップの場合も、本実施形態によると、乗員がシフトアップ操作を行なうとエンジン回転数が即座に降下するため、乗員が違和感を感じることがない。
【００７３】
また、このエンジン回転数の変化も、モータ・ジェネレータ５の負荷トルクを大きくするように制御することで行なうが、この場合に、モータ・ジェネレータ５の発電量は、図に示すように大きく上昇する。この上昇する発電量に対して、バッテリーの充放電量を一定とすると（二点差線）、駆動用モータ１のモータトルクも大きく高まることになり、乗員の要求に反して、一時的に、車両の駆動トルクが高まるおそれがある。
【００７４】
このため、シフトアップの場合には、この上昇する発電量の一部を、高電圧バッテリー８に供給して充電することで、駆動用モータ１に供給する電力が増加し過ぎないようにして、駆動用モータ１のモータトルクが徐々に上昇するようにしている。
【００７５】
このように、エンジン回転数の制御と駆動用モータ１のトルク制御を行なうことで、手動変速モードにおけるドライブフィーリングを高めるようにしている。
【００７６】
次に、本実施形態の作用効果について、説明する。  
この実施形態のシリーズハイブリッド車両の制御装置では、有段変速モードを選択した状態で、変速操作した場合には、エンジン回転数が変化する際、変速制御ライン（Ｚ）に沿って、エンジン回転数が急激に変化するように制御している。  
このため、有段変速モードの変速時には、エンジン４の回転数が早く変化することになり、エンジン４の運転状態が大きく変化したことを、乗員に対して認識させることができる。  
よって、シリーズハイブリッド車両の制御装置において、有段変速モードと無段変速モードを得られるように構成した上で、有段変速モードの変速時に、乗員に違和感を感じさせることなくドライブフィーリングを向上することができる。
【００７７】
また、この実施形態では、シフトアップ時には、モータ・ジェネレータ５の発電量の増加変動に伴い、高電圧バッテリー８を充電（電力の受入）して、駆動用モータ１の駆動力が徐々に減少するように電力供給を制御している。  
これにより、エンジン４の回転数が大きく変動しても、駆動用モータ１の駆動力が徐々に変化することになるため、車両の加減速感を変速操作に応じた変化にすることができる。  
よって、エンジン４の運転状態を乗員のドライブフィーリングに一致させることができると共に、車両の加減速感を変速操作に応じて確実に生じさせることができる。
【００７８】
また、この実施形態では、シフトダウン時には、高電圧バッテリー８から電力供給を行わないように制御している。  
これにより、シフトダウン時には、駆動用モータ１の駆動力が一時的に低下することになる。  
このため、シフトダウン時に、一時的に車両の加速感が低下して、手動変速機においてクラッチペダルを踏んだようなフィーリングを、乗員に与えることができる。  
よって、乗員に対して、よりスポーティーなドライブフィーリングを与えることができる。また、高電圧バッテリー８からの蓄電電力の持ち出しも抑制できるため、燃費向上も図ることができる。
【００７９】
また、この実施形態では、有段変速モードスイッチ９を乗員が操作することで、有段変速モードを選択するようにしている。  
これにより、乗員の要求がある場合に、ドライブフィーリングを高めるエンジン制御が行われることになる。  
よって、乗員が意図しない場合には、エンジン４の運転状態が大きく変化するエンジン制御が行われないため、乗員に不安感を与えることなく、車両のドライブフィーリングを高めることができる。
【００８０】
また、この実施形態では、高電圧バッテリー８の蓄電量が１／４以下の場合には、無段変速モードを選択するようにしている。  
これにより、高電圧バッテリー８の蓄電量が少ない場合には、必ず、無段変速モードで制御が行われることになり、変速時に高電圧バッテリー８からの放電が起こる可能性がある有段変速モードでの制御が行われないようにすることで、高電圧バッテリー８の過放電を抑制することができる。  
よって、ハイブリッド車両として、最低限の走行性能を確保しつつ、ドライブフィーリングを高めるエンジン制御を行なうことができる。
【００８１】
また、この実施形態では、変速制御ライン（Ｚ）に基づいて行なうエンジン制御を、駆動力変化が所定量（例えばＰ−Ｐ′間の変化量）以下の場合に行わないように制御している。  
これにより、駆動力変化が所定量（Ｐ−Ｐ′間の変化量）以上の大きい場合にのみ、変速制御ライン（Ｚ）に基づいてエンジン制御が行われることになる。  
このため、乗員が特に違和感を感じやすい駆動力変化の大きい場合にのみ、ドライブフィーリングを高めるエンジン制御を行い、その他の場合には、燃費重視のエンジン制御を行うことができる。  
よって、乗員が違和感を感じやすい領域でのドライブフィーリングを高めつつも、その他の場合には、燃費の向上を図ることができる。
【００８２】
次に、図９、図１０によって、他の実施形態について説明する。  
図９は図５に対応する制御フローチャートで、図１０は図７に対応するシフトダウン時の制御状態を示したタイムチャートである。なお、前述の実施形態と同様のステップ等については、図５、図７と同一の符号を付して説明を省略する。
【００８３】
この実施形態は、シフトダウンの際に、高電圧バッテリー８から駆動用モータ１に電力を供給することにより、駆動用モータ１のモータトルクが徐々に上昇するように制御するものである。
【００８４】
具体的には、図９に示すように、Ｓ１３でシフトダウンか否かを判断して、シフトダウンであると判断（ＹＥＳ判断）した場合には、Ｓ１１４に移行し、Ｓ１１４で、高電圧バッテリー８の充放電量を減少させつつ、徐々にモータトルクが増加するように駆動用モータ１へ電力を供給するように制御する。
【００８５】
このように、制御することにより、図１０に示すように、シフトダウン時にモータ・ジェネレータ５の発電量が低下したとしても、減少する電力が高電圧バッテリー８から放電（供給）されることで、駆動用モータ１のモータトルクが一旦落ち込むことなく（一点鎖線）、徐々に上昇することになる。
【００８６】
このように、本実施形態によると、シフトダウンの際にも、駆動用モータ１のモータトルクが徐々に上昇することになるため、車両の加減速感を変速操作に応じた変化にすることができる。  
よって、シフトダウンの際にも、エンジン４の運転状態を乗員のドライブフィーリングに一致させることができると共に、車両の加減速感を変速操作に応じて確実に生じさせることができる。
【００８７】
以上、この発明の構成と前述の実施形態との対応において、
この発明の発電機は、モータ・ジェネレータ５に対応し、
以下、同様に、
バッテリーは、高電圧バッテリー８に対応し、
モータは、駆動用モータ１に対応し、
変速モード制御手段は、ＰＣＭ１０の制御ステップのＳ２、Ｓ５に対応し、
エンジン制御手段は、ＰＣＭ１０の制御ステップのＳ２６、Ｓ２７、Ｓ２８に対応し、
制御ライン変更手段は、ＰＣＭ１０の制御ステップのＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２に対応するも、
この発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、あらゆるシリーズハイブリッド車両の制御装置の実施形態を含むものである。
【００８８】
なお、前述の実施形態では、変速制御ライン（Ｚ）を１本で説明したが、その本数を複数設定して、エンジン４の運転状態等により切換えるように構成してもよい。
【００８９】
また、前述の実施形態では、乗員がシフト操作を行なうことを前提として説明したが、一般的な自動変速機のように、車速とアクセル開度等により、車両側で自動的に変速が行われるようなもので適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施形態のシリーズハイブリッド車両の全体概略図。
【図２】シリーズハイブリッド車両のシステムブロック図。
【図３】エンジン制御マップ。
【図４】駆動用モータの出力マップ。
【図５】実施形態の制御フローチャート。
【図６】実施形態の制御フローチャート。
【図７】シフトダウン時の制御状態を示したタイムチャート。
【図８】シフトアップ時の制御状態を示したタイムチャート。
【図９】他の実施形態の制御フローチャート。
【図１０】他の実施形態のシフトダウン時の制御状態を示したタイムチャート。
【符号の説明】
【００９１】
１…駆動用モータ
４…エンジン
５…モータ・ジェネレータ
８…高電圧バッテリー
１０…ＰＣＭ
Ｌ′…高効率ライン
Ｚ…変速制御ライン
【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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