(57)【要約】【課題】パラレル式ハイブリッド電気自動車において、エンジンからの排ガス特性の向上に寄与できるようにようにする。【解決手段】パラレル式ハイブリッド電気自動車４０において、要求駆動トルクとエンジン回転数とに応じてエンジン１２及びモータ１４の駆動状態を規定するとともに、エンジン１２の排ガスに含まれる所定物質の成分量が最低となる目標運転領域５４とを有した制御マップ２と、要求駆動トルクとなるように、エンジン１２をモータ１４よりも優先的に運転させるとともに、エンジン１２の運転状態が目標運転領域５４内に収まるように制御するように構成する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの駆動軸とモータの駆動軸とがいずれも車両の駆動軸に機械的に接続され、ドライバの運転状態に基づき設定される要求駆動トルクとなるように該モータおよび該エンジンの少なくとも一方を駆動するパラレル式ハイブリッド電気自動車の動力制御装置において、
該要求駆動トルクとエンジン回転数とに応じて該エンジン及び該モータの駆動状態を規定するとともに、該エンジンの排ガスに含まれる所定物質の成分量が所定量以下となる目標運転領域を有した制御マップと、
該要求駆動トルクとなるように、該エンジンを該モータよりも優先的に運転させるとともに、該エンジンの運転状態が該目標運転領域内に収まるように制御することを特徴とする、パラレル式ハイブリッド電気自動車の動力制御装置。
【請求項２】
該要求駆動トルクが該目標運転領域内における最大トルクよりも大きい場合は、該エンジンを該目標運転領域内における最大トルクで運転するとともに不足するトルクをモータで補う
ことを特徴とする、請求項１記載のパラレル式ハイブリッド電気自動車の動力制御装置。
【請求項３】
該要求駆動トルクが該目標運転領域内における最小トルクよりも小さい場合は、該エンジンを該目標運転領域内における最小トルクで運転するとともに、余剰なトルクにより該モータで発電を行なう
ことを特徴とする、請求項１記載のパラレル式ハイブリッド電気自動車の動力制御装置。
【請求項４】
該目標運転領域が、該エンジンの排ガスに含まれる所定物質の成分量が最低となる目標エンジントルク線に基づき設定され、
該目標エンジントルク線が、該エンジンからの排ガスに含まれるＮＯｘ量が最低となるエンジントルクを該エンジン回転数に応じて規定することにより設定される
ことを特徴とする、請求項１記載のパラレル式ハイブリッド電気自動車の動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの駆動軸とモータの駆動軸とが機械的に接続された、パラレル式ハイブリッド電気自動車における動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大気汚染防止や騒音低減の観点から、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）が実用化されている。
このハイブリッド電気自動車の方式としては、大別してシリーズ式とパラレル式との２方式がある。
【０００３】
パラレル式は、エンジンとモータとが共に車輪を駆動できる方式であって、エンジンによる駆動力とモータによる駆動力とを状況に応じて使い分けることができる。さらに、パラレル式のハイブリッド電気自動車においては、エンジン運転による機械的駆動力を電気的駆動力に変換する必要が無いため、エンジン出力を機械的に駆動輪に対して伝達することが可能であり、エンジン出力が高効率となる運転領域においては積極的にエンジン出力を用いた走行が可能となる。
【０００４】
また、パラレル式においては、モータのみで走行したり、また、モータによってエンジンの運転をアシストしたりすることも可能であり、モータによる駆動力とエンジンによる駆動力とを様々なバリエーションで組み合わせて使用することが可能であるので、走行効率が優れている。
この一例として、パラレル式ハイブリッド車両において、エンジンのみの走行に対して、運転領域によって、エンジン＋モータ走行する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２７６７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般的なパラレル式ハイブリッド電気自動車においては、エンジンから出力されるエンジン駆動力（エンジントルク）によって走行し、且つ、モータがエンジン駆動力をアシストするように制御を行ない、エンジンの運転効率の向上を図る技術が知られている。つまり、エンジンの燃費が最も良好な点で運転できるようにモータによる駆動力でエンジン運転をアシストするのである。当然、燃費を向上させることは、経済的観点からも、そして、環境保護の観点からも重要なポイントといえる。
【０００７】
しかしながら、近年、自動車の排ガスに含まれるＮＯｘ、ＨＣ、ＣＯ、ＣＯ２、ＰＭなどの成分量を抑制することが、環境保護の観点から強く望まれている。本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、エンジンの排ガス特性の向上に寄与する、パラレル式ハイブリッド電気自動車における動力制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明のパラレル式ハイブリッド電気自動車の動力制御装置は、エンジンの駆動軸とモータの駆動軸とがいずれも車両の駆動軸に機械的に接続され、ドライバの運転状態に基づき設定される要求駆動トルクとなるように該モータおよび該エンジンの少なくとも一方を駆動するパラレル式ハイブリッド電気自動車の動力制御装置において、該要求駆動トルクとエンジン回転数とに応じて該エンジン及び該モータの駆動状態を規定するとともに、該エンジンの排ガスに含まれる所定物質の成分量が所定量以下となる目標運転領域を有した制御マップと、該要求駆動トルクとなるように、該エンジンを該モータよりも優先的に運転させるとともに、該エンジンの運転状態が該目標運転領域内に収まるように制御することを特徴としている。
【０００９】
このため、シンプルなエンジン制御で、排ガスに含まれる所定成分を効果的に抑制することが可能となる。
また、請求項２記載の本発明のパラレル式ハイブリッド電気自動車の動力制御装置は、上記請求項１記載の構成において、該要求駆動トルクが該目標運転領域内における最大トルクよりも大きい場合は、該エンジンを該目標運転領域内における最大トルクで運転するとともに不足するトルクをモータで補うことを特徴としている。
【００１０】
このため、運転者による駆動（トルク）要求に対して、モータトルクまたはエンジントルクとによって確実に応答することができるので、排ガスに含まれる所定成分を効果的に抑制しながらも、運転性能の向上に寄与することができる。
また、請求項３記載の本発明のパラレル式ハイブリッド電気自動車の動力制御装置は、上記請求項１記載の構成において、該要求駆動トルクが該目標運転領域内における最小トルクよりも小さい場合は、該エンジンを該目標運転領域内における最小トルクで運転するとともに、余剰なトルクにより該モータで発電を行なうことを特徴としている。
【００１１】
このため、運転者による駆動（トルク）要求に対し、目標運転領域で運転しているエンジンから出力されるエンジントルクによって対応するとともに、余剰トルクによってモータ発電を行なうことによってバッテリを充電することが可能となるので、排ガスに含まれる所定成分を効果的に抑制しながらも、エネルギ・ロスなく、効率的にエネルギを利用することが可能となり向上にも寄与することが出来る。
【００１２】
また、請求項４記載の本発明のパラレル式ハイブリッド電気自動車の動力制御装置は、上記請求項１記載の構成において、該目標運転領域が、該エンジンの排ガスに含まれる所定物質の成分量が最低となる目標エンジントルク線に基づき設定され、該目標エンジントルク線が、該エンジンからの排ガスに含まれるＮＯｘ量が最低となるエンジントルクを該エンジン回転数に応じて規定することにより設定されることを特徴としている。
このため、エンジンからの排ガスに含まれるＮＯｘ量を効果的に抑制することが出来る向上にも寄与することが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかるパラレル式ハイブリッド電気自動車における動力制御装置について、図１〜図３を用いて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るパラレル式ハイブリッド電気自動車における動力制御装置の構成を示す模式的なブロック図、図２はハイブリッド電気自動車の動力系機器類に対する制御内容を示す模式的な制御マップ、図３はハイブリッド電気自動車の動力系機器類に対する制御フローを示すフローチャートである。
【００１４】
図１に示すように、本発明の動力制御装置が適用されるＨＥＶ車両３０の動力系機器類４０は、ディーゼルエンジン（エンジン）１２、クラッチ１３、モータ／ジェネレータ（モータ）１４、変速機１５、バッテリ１６およびインバータ１７によって構成されている。
動力系機器類４０において、エンジン１２の駆動軸（図示略）とモータ１４の駆動軸（図示略）とはクラッチ１３を介して断接可能に接続され、また、モータ１４の駆動軸と駆動輪１８とは変速機１５を介して接続されており、エンジン１２またはモータ１４による駆動力が変速機１５によって適宜変速された後に駆動輪１８へ伝達されるようになっている。
【００１５】
エンジン１２はディーゼルエンジンであって、駆動輪１８を駆動したり、モータ１４を発電機として駆動させて発電を行なったりするものである。また、このエンジン１２の回転数はエンジン回転数センサ（図示略）によって検出された後に、その結果が統合制御部（ＥＣＵ）１（後述する）に送信されるようになっている。
【００１６】
クラッチ１３は電磁クラッチであって、エンジン１２とモータ１４との機械的接続を断切するようになっており、その動作は後述する統合制御部１によって制御されるようになっている。
モータ１４は、電動機（モータ）もしくは発電機（ジェネレータ）として機能するものであって、電動機として機能する場合には、後述するバッテリ１６から電力が入力されることによってモータ１４が駆動され、これにより駆動輪１８が駆動されるようになっている。このモータ１４は単体でもＨＥＶ車両３０を走行させることが可能であるほか、エンジン１２の駆動力が駆動輪１８に伝達されている場合にモータ１４がエンジン１２の運転を補助する運転（アシスト運転）を行なうことも可能である。
【００１７】
一方、モータ１４が発電機として機能する場合には、接続状態のクラッチ１３を介してエンジン１２からモータ１４へ駆動力が入力され、高電圧（例えば、約６００Ｖ）の三相交流が発電される。また、モータ１４によって発電された高圧の交流電力はインバータ１７によって直流電力に変換されてバッテリ１６へ充電される。
【００１８】
また、このハイブリッド電気自動車車両３０は、エンジンブレーキ使用時やフットブレーキ（図示略）使用時などの制動時において作動する回生ブレーキをそなえている。つまり、回生ブレーキ作動時には、駆動輪１８の回転による運動エネルギが発電機として機能しているモータ１４によって電気エネルギ（電力）へと変換された後にインバータ１７を介してバッテリ１６へ充電されるようになっている。
【００１９】
なお、モータ１４をモータとして機能させるか、ジェネレータとして機能させるか等の動作制御はＥＣＵ１によって行われる。
変速機１５は、エンジン１２またはモータ１４によって発生される駆動力を適切な速度に変速して駆動輪１８へ伝達するとともに、上述の回生ブレーキ作動時には、駆動輪１８の回転力を適切な速度に変速してモータ１４へ入力するように機能するものである。なお、変速機１５の動作はＥＣＵ１によって制御される。
【００２０】
バッテリ１６は高電圧（例えば、約６００Ｖ）の直流電力を充放電可能に蓄電するリチウムイオンバッテリであって、インバータ１７と電気的に接続されている。
インバータ１７はバッテリ１６とモータ１４との間に電気的に接続され、バッテリ１６に蓄えられた直流電力を交流電力に変換してからモータ１４へ送給したり、モータ１４をジェネレータとして機能させた場合に発電される高電圧の交流電力を直流電力に変換してからバッテリ１６に送給してバッテリ１６を充電したりするものである。さらに、インバータ１７はバッテリ１６に蓄えられた直流電力を交流電力に変換してからモータ１４へ送給する際、モータ１４の回転数に応じた周波数の交流電力となるように調整することによってモータ１４の運転効率を高める機能もそなえている。
【００２１】
そして、ＥＣＵ１には、上述のエンジン１２、クラッチ１３、モータ１４、変速機１５、バッテリ１６およびインバータ１７のそれぞれが電気的に接続され、各機器を総合的に制御するようになっている。このＥＣＵ１は、メモリなどの記憶領域（図示略）やＣＰＵ（図示略）によって構成され、この記憶領域の内部には図２に示す制御マップ（後述する）などの様々な情報が保存されるようになっており、ＨＥＶ車両３０の走行状況や運転者の駆動要求（例えば、アクセル開度やガバナ開度など）の状況に応じて、上述の動力系機器類４０を制御する。
【００２２】
そして、本発明のＥＣＵ（動力制御装置）１のＣＰＵは、図２に示す制御マップに基づいて動力系機器類４０の各機器の制御を行なう。
図２に示すように、制御マップ２は、運転者による駆動要求（要求駆動トルク）が縦軸に設定されるとともに、エンジン１２の回転数が横軸に設定され、また、５つの領域に区分されている。以下、この５つの領域である、低回転領域５１，モータ駆動領域５２，モータ発電領域５３，ＮＯｘ低排出領域（目標運転領域）５４および回生領域５５について、それぞれ説明する。
【００２３】
例えば、停止中のＨＥＶ車両３０を発進させるべく、運転者がアクセルペダルを踏み込み、アイドリング中のエンジン１２の回転数が徐々に上昇する場合（低回転領域５１参照）、ハイブリッド電気自動車車両３０の走行に用いられるトルクは、モータ１４によるモータトルクが優先的に用いられる。そして、モータトルクでは要求駆動トルクを満たせない場合にエンジン１２からのエンジントルクを用いる制御を行なう。
【００２４】
つまり、低回転領域５１は、エンジン回転数が所定回転数α（例えば、１５００ｒｐｍ）以下で且つ、要求駆動トルクが０以上という条件で囲まれる領域であって、トルクとエンジン回転数との関数で定まる点（以後、この値を「制御点」または「運転点」という）がこの低回転領域５１にある場合には、運転者による駆動要求を、モータ１４から出力されるモータトルクから優先的に得ることで達成するようになっている。そして、最大モータトルクによっても上記の要求駆動トルクを達成できない場合に、エンジン１２によって出力されるエンジントルクを補足的に用いて、要求駆動トルクを達成する制御を行なう。
【００２５】
その後、エンジン１２の回転数が上昇して所定回転数αよりも高くなり、且つ、運転者がある程度アクセルペダルを踏み込んでいるような状態（ＮＯｘ低排出領域５４参照）に制御点がある場合、走行に用いられるトルクを全てエンジン１２によるエンジントルクから得るように制御する。
つまり、ＮＯｘ低排出領域５４は、所定物質（ここでは、ＮＯｘ）の成分量が最低となる目標エンジントルク線Ｔに基づき、前記所定物質の成分量が所定量以下となる領域として設定され、ハイブリッド電気自動車車両３０の所定走行条件に基づいて実験的に求められた領域であって、この目標運転領域５４内に制御点がある場合には、運転者による要求駆動トルクの全てを、エンジン１２によるエンジントルクから得るように制御される。
【００２６】
また、この場合、モータ１４はクラッチ１３経由で入力されたエンジン１２による駆動力を変速機１５へ伝達する単なるシャフトとして機能するだけとなる。なお、このようなモータ１４の状態を以後、「空転」あるいは「空転状態」という。つまり、空転状態のモータ１４は、モータとしてもジェネレータとしても機能しない状態となる。
【００２７】
ここで、制御点がこの目標運転領域５４にある場合にエンジン１２の駆動力のみで走行するように制御する理由について説明すると、このエンジン１２の運転点が目標運転領域５４内にあれば、基本的に要求駆動トルクをエンジン１２によるエンジントルクのみで満足させることができ、更に、この領域内でエンジン１２を運転すると、エンジン１２からの排ガスに含まれるＮＯｘ成分量が所定の条件下（例えば、１０・１５モード）において、最も少なくなるからである。
【００２８】
以下、目標運転領域５４の設定手法について説明する。目標運転領域５４は目標エンジントルク線（ＮＯｘ排出量最小運転曲線）Ｔと、該エンジンの排ガスに含まれるＮＯｘ量と、ハイブリッド電気自動車車両３０の走行条件に基づいた実験によって算出されており、また、ＮＯｘ排出量最小運転曲線Ｔは、エンジン１２の各回転数において、エンジン１２からの排ガス中に含まれるＮＯｘ成分量が最も少なくなるトルクをプロットした点をつないだ線であり、実験等によって一義的に求められる曲線である。
【００２９】
つまり、理論上、このＮＯｘ排出量最小運転曲線Ｔに沿ってエンジン１２を運転すれば、エンジン１２からの排ガス中に含まれるＮＯｘ成分量を最も低減することが出来る。そして、制御点（運転点）がＮＯｘ排出量最小運転曲線Ｔを上回った場合（ＮＯｘ排出量最小運転曲線Ｔで運転しているエンジン１２の駆動力のみでは要求駆動トルクを満たせない場合）には、モータ１４を電動機として機能させてエンジン１２の運転をアシストして実際のエンジントルクをＮＯｘ排出量最小運転曲線Ｔに沿うように修正し、一方、制御点がＮＯｘ排出量最小運転曲線Ｔを下回った場合（ＮＯｘ排出量最小運転曲線Ｔで運転しているエンジン１２の駆動力のみでは要求駆動トルクを超えてしまう場合）には、モータ１２を発電機として機能させてエンジン１２に負荷をかけ、実際のエンジントルクがＮＯｘ排出量最小運転曲線Ｔに沿うように修正する制御を行なうことにより、理論上は、エンジン排ガス中に含まれるＮＯｘ量を最も低減することが出来るはずである。
【００３０】
しかし、実際の走行や、１０・１５モードといった実際の走行をシミュレートした所定の走行条件で、エンジン１２をＮＯｘ排出量最小運転曲線Ｔに沿うようにＨＥＶ車両３０を運転する実験を行なうと、理論値よりも多量のＮＯｘが排ガス中に含まれることがわかった。
これは、エンジン１２の運転状態を正確にＮＯｘ排出量最小運転曲線Ｔに沿うように運転制御すると、モータ１４が頻繁に電動機もしくは発電機として動作することによってバッテリ１６およびインバータ１７に対する電力の出し入れ回数が過多となり、これにより電気的なロスが大きくなるためであって、これでは、効率が悪化を招き、ＮＯｘ排出量最小運転曲線で運転するメリットが無くなってしまう。
【００３１】
つまり、モータ１４が電動機として機能した場合には、バッテリ１６に蓄えられた電力がインバータ１７を介してモータ１４へ供給されることで消費され、一方、モータ１４が発電機として機能した場合には、発電機としてのモータ１４によって発電された電力が、インバータ１７を介してバッテリ１６に供給されて充電が行なわれるのであるが、発電機としてのモータ１４が、使用された電力と同量の電力を発電したとしても、インバータ１７およびバッテリ１６における電力の入出力ロスが生じてしまい、このロス分だけエンジンを駆動して電力を補う必要が生じる。
【００３２】
このため、ＮＯｘ排出量極少運転曲線Ｔをエンジン１２の運転目標と設定すると、実際にＨＥＶ車両３０が走行する場合にはＮＯｘ排出量があまり低減されないという事態が生ずる。
そこで、本発明においては制御マップ２中にＮＯｘ低排出領域（目標運転領域）５４を設定し、エンジン２０の制御点がＮＯｘ排出量極少運転曲線Ｔから外れても、ＮＯｘ低排出領域５４内にあれば、モータ１４によるモータトルクを用いず、エンジン１４の運転を制御することによって運転者による駆動要求をエンジントルクのみで満たす制御を行なうように設定している。
【００３３】
また、要求駆動トルクがＮＯｘ低排出量域５４よりも大きい場合は（モータ駆動領域５２参照）、その時のエンジン１２の回転数に応じたＮＯｘ低排出領域５４の最大トルク（以後、「最大目標エンジントルク」という）でエンジン１２を運転し、それでもなお、要求駆動トルクに達しないトルク分をモータ１４によるモータトルクで補うという制御が行なわれる。
【００３４】
つまり、モータ駆動領域５２は、エンジン回転数が所定回転数よりも高回転で運転され且つ、要求駆動トルクが目標運転領域５４の最大トルクである目標最大エンジントルク以上である、という条件で規定される領域であって、モータ駆動領域５２の中においては、運転者による要求駆動トルクを目標最大エンジントルクで運転されるエンジン１２のトルクから優先的に得ることで達成するように制御することが規定されている。そして、目標最大エンジントルクでは上記の要求駆動トルクを達成できない場合に、適宜モータトルクを得るべくモータ１４を運転する制御を行なうことが規定されている。
【００３５】
一方、要求駆動トルクがＮＯｘ低排出量域５４よりも小さい場合は（モータ発電領域５３参照）、その時のエンジン１２の回転数に応じたＮＯｘ低排出領域５４の最小トルク（以後、「最小目標エンジントルク」という）でエンジン１２を運転して要求駆動トルクを満たし、その際に生じる余剰トルクを発電機として機能するモータ１４によって消費して発電を行ない、バッテリ１６を充電するという制御が行なわれる。
【００３６】
つまり、モータ発電領域５３は、エンジン回転数が所定回転数α以上で運転され且つ、トルクが目標運転領域５４の最小エンジントルク未満であるという条件で規定される領域であって、モータ発電領域５３においては、運転者による要求駆動トルクを、目標運転領域５４の最小トルクである最小目標エンジントルクで運転しているエンジン１２によるトルクから得るように制御される。また、この制御を行なった場合、エンジン１２より実際に出力される最低目標エンジントルクのほうが運転者によって所望された要求駆動トルクよりも大きくなってしまうので、この場合、要求駆動トルクから目標最低エジントルクからを減算して算出される余剰トルク（以後、「発電駆動用トルク」という）の分だけモータ１４に負荷を与え、モータ１４を発電機として作動させる。また、この余剰トルクによって発電された電力は、インバータ１７を介してバッテリ１６へ蓄えられる。
【００３７】
また、運転者がアクセルペダルを離してエンジンブレーキを使用する場合や、フットブレーキなどを使用するなどして制動動作を行なった場合（制動領域５５参照）、モータ１４は回生ブレーキとして機能して、ハイブリッド電気自動車車両３０の制動を行なうとともに発電を行なう。
つまり、回生領域５５は、エンジン回転数にかかわらず、要求駆動トルクが０未満（つまり、制動時）という条件で規定される領域であって、走行していたＨＥＶ車両３０の運動エネルギがジェネレータとして機能するモータ１４によって電気エネルギ（電力）に変換され、この電力がインバータ１７経由でバッテリ１６に蓄えられる制御が行なわれる。この時、エンジン１２は燃料無噴射運転を実行するようになっている。
【００３８】
本発明の一実施形態としてのパラレル式ハイブリッド電気自動車の動力制御装置は上述のように構成されるので、例えば、図３に示すフローチャートに従って制御が実行される。
まず、ステップＡ１において、要求駆動トルクがゼロ以上であるか否かが判定される。もし、要求駆動力がゼロ以上であればｙｅｓルートを進んでステップＡ２へ達し、一方、要求駆動力がゼロ未満である場合にはｎｏルートを進んでステップＡ７へ達する。
【００３９】
ステップＡ７においては、回生制御が行なわれる。この回生制御とは、図２に示す制御マップ２の回生領域５５よって規定された制御であって、走行していたＨＥＶ車両３０の運動エネルギがジェネレータとして機能するモータ１４によって電気エネルギ（電力）に変換され、この電力をインバータ１７経由でバッテリ１６に蓄える制御である。
【００４０】
一方、ステップＡ２においては、エンジン１２の回転数がαｒｐｍより大きいか否かが判定される。ここで、エンジン回転数がαｒｐｍより大きければ、ｙｅｓルートを進んでステップＡ３へ達し、一方、エンジン回転数がαｒｐｍ以下であれば、ｎｏルートを進んでステップＡ１０へ達する。
ステップＡ１０においては、要求駆動トルクが最大モータトルクよりも大きいか否かが判定される。もし、要求駆動トルクが最大モータトルクよりも小さい場合はｎｏルートを進んでステップＡ１４に達し、一方、要求駆動トルクがモータ最大トルクよりも大きい場合は、ステップ１０からｙｅｓルートを進みステップＡ１１に達する。
【００４１】
ステップＡ１４では、モータトルクが要求駆動トルクとなるようにモータ１４を制御し、ハイブリッド電気自動車車両３０の走行が行なわれる。この場合、エンジン１２の排ガスに含まれるＮＯｘ量が比較的多い運転領域であるため、エンジン１２は無負荷運転状態に維持される。
一方、ステップＡ１１では、ドライバの要求駆動トルクが、モータ１４が出力することが出来る最大のトルクであるモータ最大トルクを上回っているため、モータ最大トルクでは要求駆動トルクに達しない差分のトルク（つまり、不足トルク）をエンジン１２により補う。つまり、この場合はモータ最大トルク＋エンジントルクにより、要求駆動トルクを満たすように制御が実行される。
【００４２】
なお、このステップＡ１０，Ａ１１およびＡ１４における制御は、図２に示す制御マップの低回転領域５１に規定された制御である。
また、上述のステップＡ２からステップＡ３に進んだ場合には、要求駆動トルクが、図２に示す目標運転領域５４内にあるか否かが判定される。そして、目標駆動トルクが目標運転領域５４内にある場合には、ｙｅｓルートを進んでステップＡ８に達し、逆に、目標駆動トルクが目標運転領域５４内にない場合には、ｎｏルートを進んでステップＡ４に達する。
【００４３】
ステップＡ８においては、要求駆動トルクを達成するためにエンジン１２のみを運転し、モータ１４は作動させない。なお、このステップＡ８における制御は、図２に示す目標運転領域５４に規定された制御である。
一方、ステップＡ３からステップＡ４に進んだ場合は、要求駆動トルクが最大目標エンジントルク（図２の目標運転領域５４とモータ駆動領域５２との境界線）より大きいか否かの判定がなされる。要求駆動トルクが最大目標エンジントルクよりも大きければ、ｙｅｓルートを進んでステップＡ５へ達し、また、要求駆動トルクが最大目標エンジントルク以下であれば、ｎｏルートを進んでステップＡ１２に達する。
【００４４】
ステップＡ１２では、目標運転領域５４内での最小トルク（最低目標エンジントルク；図２の目標運転領域５４とモータ発電領域５３との境界線）と、モータ１４を発電機として機能させた際のモータ１４の最大負荷時のトルク（最大発電用負荷）との総和が、要求駆動トルクよりも小さいか否かが判定される。つまり、以下の（１）式を満たすか否かの判定がされる。
【００４５】
要求駆動トルク＜最低目標エンジントルク＋最大発電用負荷（トルク）　　（１）
なお、最大発電用負荷は、エンジン１２によるエンジントルクを消費することを示す値であるので、負の値である。
そして、（１）式を満たす場合は、ｙｅｓルートを進みステップＡ１３に達し、一方、（１）式を満たさない場合は、ｎｏルートを進みステップＡ１５に達する。
【００４６】
ここで、ステップＡ１３に進んだ場合、最大発電用負荷を最低目標エンジントルクに加えても、要求駆動トルクはさらに低いことになる。そこで、ステップＡ１３においては、発電機としてのモータ１４に対して最大発電用負荷で運転する指示を与えるとともに、要求駆動トルクとなるように、最低目標エンジントルク以下のトルクでエンジン１２を運転する。
【００４７】
なお、ステップＡ１３の制御を行なうときには、エンジン１２の運転点が目標運転領域５４より外れることになるが、モータ１４の発電用負荷を最大とした後にエンジン１２からのエンジン出力を抑制するように制御しているので、エンジン１２の運転点が目標運転領域５４から外れる量は、最小限に抑えることが出来る。
【００４８】
また、ステップＡ１５に進んだ場合、最低目標エンジントルクに対して、モータ１４による発電用負荷を可変的に加えることによって要求駆動トルクを得るように制御を行う。
つまり、このステップＡ１５における制御では、エンジン１２は目標運転領域５４内で運転されているため、ＮＯｘ排出量を必要最低限に抑制しながら、要求駆動トルクから最低目標エンジントルクを減算することによって算出される余剰トルクをモータ１４による発電に転用することが出来るので、エンジン１２からの排ガスに含まれるＮＯｘ量を低減させるとともに、高効率で充電することが可能となる。なお、上述のステップＡ１３およびステップＡ１５における制御は、図２に示す制御マップ２のモータ発電領域５３における制御に相当する。
【００４９】
一方、上述のステップＡ４からステップＡ５に進んだ場合は、要求駆動トルクが、目標運転領域５４における回転数に応じた目標最大トルクとモータ１４の最大トルク（最大モータトルク）との和よりも大きいか否かが下式（２）により判定される。
要求駆動トルク＞最大目標エンジントルク＋最大モータトルク　　（２）
つまり、エンジン１２を最大目標エンジントルクで運転しておき、この最大目標エンジントルクに対して、モータ１４によるモータトルクを更に加えることによって、要求駆動トルクを達成できるか否かの判断を行なっているのである。
【００５０】
ステップＡ５において、上式（２）が成立しない場合は、ｎｏルートを進んでステップＡ９へ進み、一方、上式（２）が成立しない場合は、ｙｅｓルートを進んでＡ６へ進む。
ステップＡ９においては、エンジン１２を最大目標エンジントルクで運転しておき、この最大目標エンジントルクでは要求駆動トルクに満たないトルク分をモータトルクによって補う制御を行なう。
【００５１】
一方、ステップＡ６においては、最大モータトルクを最大目標エンジントルクに加えても要求駆動トルクを得ることができないため、この場合は、モータ１４から最大モータトルクを出力させ、それでも要求駆動トルクを満たせないトルク分をエンジントルクで補うようにエンジン１２を制御することで要求駆動トルクを得るようになっている。また、この場合、エンジン１２の運転点が目標運転領域５４から外れることになるが、モータによるモータトルクを最大限に利用しているので、エンジン１２の運転点が目標運転領域５４から外れる量は、最小限に抑えることが出来る。なお、上述のステップＡ６およびステップＡ９における制御は、図２の制御マップ２におけるモータ駆動領域５２に設定された制御に相当する。
【００５２】
上述したように、本発明においては、エンジン１２からの排ガスに含まれる所定物質の成分量を最低限に抑制するトルクで極力エンジン１２を運転することにより、排ガス中に含まれる所定成分量をことが可能となる。
なお、本発明は上述した実施態様及びその変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【００５３】
例えば、上述の実施形態においては、クラッチ６３を電磁クラッチとして説明したが、流体クラッチや摩擦クラッチでもよい。ここで、クラッチ６３に摩擦式クラッチを採用した場合は、単板式であっても複板式であってもよく、また、乾式／湿式とを問わない。
また、バッテリ７１をリチウムイオン電池として説明したが、ニッケル水素電池でもよく、また、鉛電池であってもよい。
【００５４】
また、上述の実施形態においては、エンジン６２がディーゼルエンジンである場合を示したが、ディーゼルエンジン以外のエンジン、例えば、ガソリンエンジンやガスタービンエンジンなどであってもよいが、ハイブリッド電気自動車のエンジンとしてディーゼルエンジンを用いた場合に、本発明は特に大きな効果を奏する。
【００５５】
つまり、ディーゼルエンジンの排ガス成分を浄化する場合は、三元触媒に代表される排気浄化装置を用いることがエンジン特性上困難であるので、排ガス中に含まれるＮＯｘやＨＣ等の成分量を、エンジン内で燃焼した空気がエンジンからの排気される時点で抑制された状態とすることができる本発明を適用することが大変に好ましいのである。以下この理由について説明する。
【００５６】
ガソリンエンジンの排気ガス浄化システムにおいては、排ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の三種の排ガス物質を同時に浄化することができる、いわゆる三元触媒と呼ばれる状化装置が排気管に取り付けられており、理論空燃比付近で燃焼した場合に限って、前出の排ガス物質を浄化することができるようになっている。
【００５７】
つまり、三元触媒における浄化においては、まず、理論空燃比付近で燃焼させたＣＯ、ＨＣ，ＮＯｘのそれぞれを含む排ガスが三元触媒に入力されると、三元触媒はＮＯｘからＯを取除き、この取除かれたＯでＣＯとＨＣを酸化させ、その結果、ＮＯｘをＮ２とし、また、ＣＯとＨＣをＣＯ２とＨ２Ｏとする。
しかし、ディーゼルエンジンは空気（酸素）過剰状態で軽油を燃焼させているため、排ガス中においても酸素過多となり、三元触媒を使っても、ＮＯｘの浄化を行なうことは困難である。
【００５８】
また、リーン触媒を用いれば、酸素過多な排ガスからＮＯｘを取除くことは原理的には可能だが、そもそも触媒は硫黄に対して弱く、硫黄分が多く含まれた軽油を燃料として用いるディーゼルエンジンには、リーン触媒を用いることも困難である。
上述のように、ディーゼルエンジンにおいては排気系機器において排ガス浄化を行なうのが困難であるため、エンジンから排ガスが放出された時点で既に排ガス物質が抑制される本発明のメリットは大変に大きい。
【００５９】
また、一般的に、高燃費となる運転点と、ＮＯｘが低排出となる運転点、もしくはＨＣが低排出となる運転点とは一致しない場合が多いが、ディーゼルエンジンをパラレル式ハイブリッド電気自動車のエンジンとして用いた上で本発明の制御装置を適用し、排ガス成分（例えば、ＮＯｘ）を抑制する制御を行なったとしても、ディーゼルエンジンは略全運転領域において燃費が良好であり、多少運転点をずらしてもさほど燃費には影響が及ばないため、排ガス成分抑制と燃費の向上という双方の効果を奏することが可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のパラレル式ハイブリッド電気自動車の動力制御装置によれば、制御マップには、エンジンの排ガスに含まれる所定物質の成分量が最低となるエンジントルク線に基づいて設定された、所定物質の成分量が所定量以下となる目標運転領域が設定され、エンジンの運転状態が目標運転領域内に収まるような制御を行うことが出来るので、排ガスに含まれる所定成分を効果的に抑制することが可能となる（請求項１）。
【００６１】
また、運転者による要求駆動トルクが目標運転領域内における最大トルクよりも大きい場合には、エンジンを目標運転領域内における最大トルクで運転するとともに不足するトルクをモータで補う制御によって、排ガスに含まれる所定成分を効果的に抑制しながらも、運転者の要求する駆動力（トルク）をモータトルクとエンジントルクとによって確実に駆動輪へ伝達できるので、運転性能の向上に寄与する（請求項２）。
【００６２】
更に、要求駆動トルクが目標運転領域内における最小トルクよりも小さい場合は、エンジンを目標運転領域内における最小トルクで運転するとともに、余剰なトルクによりモータで発電を行なう制御によって、排ガスに含まれる所定成分を効果的に抑制しながらも、運転者の要求する駆動力（トルク）を確実にエンジントルクによって確保するとともに、余剰トルクによってモータ発電が行なわれることによって、バッテリを充電することも可能となるので、エネルギー無駄にせず効率的に利用することが可能となる（請求項３）。
【００６３】
また、目標運転領域が、エンジンの排ガスに含まれる所定物質の成分量が最低となる目標エンジントルク線に基づき設定され、目標エンジントルク線が、エンジンからの排ガスに含まれるＮＯｘ量が最低となるエンジントルクをエンジン回転数に応じて規定することにより設定されるので、エンジンからの排ガスに含まれるＮＯｘ量を効果的に抑制することが出来る（請求項４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るパラレル式ハイブリッド電気自動車における動力制御装置の構成を示す模式的なブロック図である。
【図２】
本発明の一実施形態に係るパラレル式ハイブリッド電気自動車におけるハイブリッド電気自動車の動力系機器類に対する制御内容を示す模式的な制御マップである。
【図３】
ハイブリッド電気自動車の動力系機器類に対する制御フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　統合制御部（ＥＣＵ）
２　制御マップ
１２　エンジン
１４　モータ（モータ／ジェネレータ）
３０　ハイブリッド電気自動車車両（車両）
５４　ＮＯｘ低排出量域（目標運転領域）
【図１】
2004116363.tif 000003
【図２】
2004116363.tif 000004
【図３】
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