(57)【要約】【課題】全運転領域において高効率な運転を実現できるハイブリッド車両を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両に、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼とを切り換えて運転可能な内燃機関１を適用する。電子制御装置（ＥＣＵ）９内の燃料パターン判定部１０は、車両の要求出力に応じて内燃機関の燃焼方式を判定（選択）する。これにより、要求出力に応じて適切な燃焼方式を選択して内燃機関を運転することができ、機関出力の無駄を防止しつつ、全運転領域において高効率・高出力を可能とするハイブリッドシステムとすることができる。【選択図】図１
2004019587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼とを切り換えて運転可能な内燃機関と、
前記内燃機関と機械的に接続する発電機と、
前記発電機と電気的に接続する蓄電装置と、
前記蓄電装置と電気的に接続する電動機と、
前記内燃機関、発電機及び電動機の運転状態を制御して、車両の要求出力に応じた運転モードを選択する運転モード選択手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記運転モード選択手段は、あらかじめ設定した第１運転領域において内燃機関を圧縮自己着火燃焼にて運転し、前記第１運転領域よりも高回転側の第２運転領域において内燃機関を火花点火燃焼にて運転することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記第１運転領域と第２運転領域とを隣接させないことを特徴とする請求項２記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記第２運転領域内には、前記火花点火燃焼の最良燃費点が含まれることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記運転モード選択手段は、車両の要求出力が所定値以下であるときに、内燃機関を圧縮自己着火燃焼にて運転して前記蓄電装置を充電する運転モードを選択することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記運転モード選択手段は、車両の要求出力が前記所定値を上回るときに、前記内燃機関を前記火花点火燃焼の最良燃費点で運転して前記蓄電装置を充電する運転モードを選択することを特徴とする請求項５記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
前記運転モード選択手段は、車両の要求出力が前記火花点火燃焼の最良燃費点で運転したときの内燃機関の出力を上回るときに、前記内燃機関を車両の要求出力に応じた火花点火燃焼にて運転して前記蓄電装置を充電する運転モードを選択することを特徴とする請求項５又は請求項６記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
前記蓄電装置の残量を検出する残量検出手段を備え、
前記運転モード選択手段は、前記蓄電装置の残量が充電を要しない第１所定量以上あるときは、前記内燃機関の運転を停止する運転モードを選択することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項９】
前記運転モード選択手段は、前記蓄電装置の残量がその下限値として設定した第２所定量を下回るときは、車両の要求出力にかかわらず、前記内燃機関を火花点火燃焼にて運転して前記蓄電装置を充電する運転モードを選択することを特徴とする請求項８記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１０】
前記運転モード選択手段は、車両の要求出力が前記所定値を上回るときで、かつ、前記蓄電装置の残量が前記第１所定量と第２所定量との間に設定される第３所定量以上あるときは、前記内燃機関を圧縮自己着火燃焼にて運転して前記蓄電装置を充電する運転モードを選択することを特徴とする請求項８又は請求項９記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１１】
前記運転モード選択手段は、車両の要求出力が前記火花点火燃焼の最良燃費点で運転したときの内燃機関の出力を上回るときで、かつ、前記蓄電装置の残量が前記第３所定量以上あるときは、前記内燃機関を前記最良燃費点で運転して前記蓄電装置を充電する運転モードを選択することを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１２】
前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関又は前記電動機のいずれか一方又は双方によって車両を駆動することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１３】
前記運転モード選択手段は、車両の要求出力が圧縮自己着火燃焼にて運転したときの内燃機関の出力を下回るときで、かつ、前記蓄電装置の残量が前記第３所定量を下回るときは、前記内燃機関を圧縮自己着火燃焼にて運転して車両を駆動すると共に、その余剰出力を前記蓄電装置に充電する運転モードを選択することを特徴とする請求項１２記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１４】
前記運転モード選択手段は、車両の要求出力が圧縮自己着火燃焼にて運転したときの内燃機関の出力を上回るときで、かつ、前記蓄電装置の残量が前記第３所定量以上あるときは、圧縮自己着火燃焼にて運転した内燃機関と前記電動機との双方によって車両を駆動する運転モードを選択することを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１５】
前記運転モード選択手段は、車両の要求出力が圧縮自己着火燃焼にて運転したときの内燃機関の出力を上回るときで、かつ、前記蓄電装置の残量が前記第３所定量を下回るときは、前記内燃機関を前記運転点での火花点火燃焼にて運転して車両を駆動すると共に、その余剰出力を前記蓄電装置に充電する運転モードを選択することを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか１つに記載にハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１６】
前記運転モード選択手段は、車両の要求出力が前記火花点火燃焼の最良燃費点で運転した内燃機関の出力を上回るときで、かつ、前記蓄電装置の残量が前記第３所定量以上あるときは、前記最良燃費点で運転した内燃機関と前記電動機との双方によって車両を駆動する運転モードを選択することを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１７】
前記運転モード選択手段は、車両の要求出力が前記火花点火燃焼の最良燃費点で運転した内燃機関の出力を上回るときで、かつ、前記蓄電装置の残量が前記第３所定量を下回るときは、前記内燃機関を車両の要求出力に応じた火花点火燃焼にて運転して車両を駆動する運転モードを選択することを特徴とする請求項１２から請求項１６のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１８】
前記電動機が正常に動作するか否かを判断する判断手段を更に備え、
前記運転モード選択手段は、前記判断手段により前記電動機が正常に動作しないと判断されたときは、前記内燃機関を火花点火燃焼にて運転して車両を駆動する運転モードを選択することを特徴とする請求項１２から請求項１７のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関し、詳しくは、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼とを切換可能な内燃機関を適用したハイブリッド車両の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ハイブリッド車両において、搭載する内燃機関の燃費を向上させる技術としては、特開２００１−２０７８８０号公報に記載されたものがある。このものは、機関の運転モードを４サイクルから２サイクルに切り換えることで、要求出力に対する機関回転速度を減少させ、これにより成層燃焼可能な運転領域を高負荷側に拡大させることで燃費の向上を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃費向上の要求がさらに高まりつつあり、上記従来のものでは十分とは言えず、更なる改良の余地があった。
ところで、前記成層燃焼よりも熱効率に優れ、かつ排気エミッションも少ない燃焼方式として圧縮自己着火燃焼があり、かかる圧縮自己着火燃焼を行う内燃機関をハイブリッド車両に適用することが考えられる。
【０００４】
しかし、圧縮自己着火燃焼は、高回転・高負荷側の運転領域においては燃焼が不安定となるため、その運転領域が低回転・低負荷側に限定されてしまうという問題があった。
本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼とを切換可能な内燃機関をハイブリッド車両に適用し、車両の要求出力に応じて内燃機関の燃焼方式を適切に制御することによって、全運転領域において高効率、高出力を確保できる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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼とを切り換えて運転可能な内燃機関、発電機及び電動機の運転状態を制御して、車両の要求出力に応じた運転モードを選択するようにした。
【０００６】
【発明の効果】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、車両の要求出力に内燃機関、発電機及び電動機を制御するので、内燃機関を圧縮自己着火燃焼にて運転するか火花点火燃焼にて運転するかを適切に選択することができ、機関の出力の無駄を防止しつつ、全運転領域において高効率かつクリーンな運転と高出力を可能とするハイブリッドシステムとすることができる。特に、パラレル式のハイブリッド車両にあっては、燃焼方式を適宜選択した内燃機関と電動機とを適宜組み合わせて車両を駆動できるので、更に効果的である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るシリーズ式ハイブリッド車両のシステム構成図である。図１に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両は、内燃機関１と、この内燃機関１に起動用駆動伝達装置２を介して機械的に接続された起動用モータ・ジェネレータ３と、この起動用モータ・ジェネレータ３及び駆動用モータ・ジェネレータ４のそれぞれとインバータ５を介して電気的に接続するバッテリ６と、前記駆動用モータ・ジェネレータ４からの駆動力を車軸７に伝達する変速機８と、電子制御装置（ＥＣＵ）９と、を含んで構成される。
【０００８】
前記内燃機関１は、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼とを切り換えて運転可能であり、前記起動用モータ・ジェネレータ３を駆動する。前記起動用モータ・ジェネレータ３は、前記内燃機関１により駆動されて発電し、前記バッテリ６を充電する。前記駆動用モータ・ジェネレータ４は、前記バッテリ６からの放電によって変速機８を介して車軸７を駆動する。
【０００９】
前記電子制御装置（ＥＣＵ）９は、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼のいずれの燃焼方式で内燃機関１を運転するかを判定（選択）する燃焼パターン判定部１０と、圧縮自己着火燃焼が選択されたときの燃焼パラメータを制御する圧縮自己着火燃焼制御部１１と、火花点火燃焼が選択されたときの燃焼パラメータを制御する火花点火燃焼制御部１２と、を含んで構成される。
【００１０】
そして、前記電子制御装置（ＥＣＵ）９は、車両の運転要求を検出するアクセルペダルセンサ１３、内燃機関１の回転速度を検出する回転速度センサ１４、バッテリ７の電圧を検出する電圧センサ１５、車速センサ１６等からの入力信号に基づいて所定の演算処理を行い、内燃機関１のスロットル弁（図示省略）、燃料噴射弁（図示省略）、点火栓（図示省略）等を含め、前記内燃機関１、前記起動用モータ・ジェネレータ３、駆動用モータ・ジェネレータ４、変速機８等を総合的に制御する。
【００１１】
図２は、本実施形態に係るハイブリッド車両に適用した内燃機関１の運転マップを示したものである。図２に示すように、内燃機関１は、あらかじめ設定された低回転側の特定の運転領域（以下、これを第１運転領域という）において圧縮自己着火燃焼にて運転され、この第１運転領域よりも高回転側の運転領域（以下、これを第２運転領域という）においては火花点火燃焼にて運転される。
【００１２】
また、この運転マップにおいては、前記第１運転領域と第２運転領域とが隣接しないように設定してある。これは、内燃機関１を、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼という両立しない燃焼方式を用いて運転するに際し、いずれの燃焼方式においても燃焼が不安定となる運転領域においては、内燃機関１の運転を停止させることでＮＯｘやＨＣの排出を抑制し、高効率かつクリーンなハイブリッド車両を実現するためである。
【００１３】
より具体的に説明すると、図３に示すように、前記内燃機関１を圧縮自己着火燃焼で運転した場合には、低回転側の狭い領域において、燃焼安定性が高く（すなわち、失火、ノッキング等の燃焼不安定度が低く）、火花点火燃焼で運転した場合には、高回転側の範囲で燃焼安定性が高くなる。しかし、圧縮自己着火燃焼の安定領域と火花点火燃焼の安定領域との間の運転領域（図３中の矢印ｂ）では、いずれの燃焼方式によっても燃焼不安定となってしまうので、この運転領域で内燃機関１を運転すると燃費の悪化、排気エミッションの増加を招くことになる。そこで、かかる運転領域においては、内燃機関１を停止させるようにするため、前記第１運転領域と第２運転領域とを隣接しないように設定したのである。
【００１４】
更に、前記第２運転領域内には、火花点火燃焼における最良燃費点（以下、これを単に運転点ａという）が含まれており、内燃機関１を火花点火燃焼にて運転する場合には、可能な限りこの運転点ａにて内燃機関１を運転するようにする。ここで、内燃機関１の出力と燃費との関係を図４に示す。図４において、実線が圧縮自己着火燃焼の場合であり、破線が火花点火燃焼の場合である。図４に示すように、圧縮自己着火燃焼にて運転した場合の燃費は、自己着火燃焼の最良燃費点（運転点ａ）における燃費よりも更に低い。従って、車両の要求出力との関係で、可能であれば内燃機関１を圧縮自己着火燃焼にて運転するようにし、また、火花点火燃焼にて運転する場合においても可能な限り前記運転点ａで運転するようにすれば、極めて高効率なハイブリッド車両とすることができるのである。
【００１５】
次に、前記電子制御装置（ＥＣＵ）９により実行されるハイブリッド車両の運転制御（車両の要求出力に応じた運転モードの選択）について説明する。
図５は、本実施形態における車両の要求出力（車軸出力）と内燃機関１の出力の関係を示したものであり、以下で説明するフローチャートの制御内容を示すものである。なお、図５（ａ）はバッテリ残量が十分な場合、図５（ｂ）はバッテリ残量が不十分な場合、図５（ｃ）はバッテリ残量が極めて不十分な場合を示している。また、バッテリ充電を行う必要がない場合には、内燃機関１の運転は停止する。
【００１６】
以下、具体的な制御を図６〜図９に示すフローチャートに従って説明する。
図６は、車両の要求車軸出力（以下、単に要求出力という）を判断するフローチャートである。
図６において、ステップ１（図中Ｓ１と記す、以下同じ）では、現時点の車両の要求出力を読み込む。この要求出力は、例えば、前記アクセルペダルセンサ１２からの入力信号に基づいて算出される。
【００１７】
ステップ２では、読み込んだ要求出力により制御を切り換える。具体的には、低出力時はステップ３に進み、中出力時はステップ４に進み、高出力時はステップ５に進む。なお、本実施形態において、低出力時とは、車両の要求出力が前記第１運転領域における内燃機関１の出力（すなわち、圧縮自己着火燃焼での機関出力）を下回る場合をいい、中出力時とは、車両の要求出力が前記第１運転領域における内燃機関１の出力よりも大きいが、前記運転点ａにおける内燃機関１の出力（すなわち、最良燃費点での火花点火燃焼時の出力）を下回る場合をいい、高出力時とは、車両の要求出力が前記運転点ａにおける内燃機関１の出力を上回る場合をいうものとする。
【００１８】
図７は、車両の要求出力が低出力と判断された場合に実行される運転制御のフローチャートを示し、図６のステップ３に進んだ場合に開始されるものである。図７において、ステップ１１ではバッテリ６の残量（バッテリ残量）を検出する。この検出は、例えば、前記電圧センサ１５からの入力信号に基づいて算出することにより行う。
【００１９】
ステップ１２では、検出したバッテリ残量が極めて少ないか否かを判断する。この判断は、例えば、車両等に応じてバッテリ最低必要量をバッテリ下限値Ｖｍｉｎ（これが本発明に係る第２所定量に相当する）として設定しておき、検出したバッテリ残量がこのバッテリ下限値Ｖｍｉｎを下回るかどうかを判定することによって行う。そして、バッテリ残量が極めて少ないと判断した場合にはステップ１３に進み、そうでない場合にはステップ１４に進む。
【００２０】
ステップ１３では、内燃機関１を火花点火燃焼にて運転してバッテリ充電を行う運転モードＡを選択する。この場合、基本的には、内燃機関１を前記運転点ａ（最良燃費点）にて運転すればよいが、更に高出力側において内燃機関１を運転するようにすれば、バッテリ充電時間を短縮できる。
ステップ１４では、バッテリ６が充電を要するか否かを判断する。この判断は、例えば、同時にバッテリ充電を行うことなく、十分に車両を駆動できるバッテリ残量（電力量）をバッテリ上限値Ｖｍａｘ（これが本発明の第１所定量に相当する）として設定しておき、検出したバッテリ残量がこのバッテリ上限値Ｖｍａｘに達しているか否かを判定することにより行う。
【００２１】
そして、バッテリ残量が前記バッテリ上限値Ｖｍａｘに達していればステップ１５に進み、内燃機関１の運転を停止する運転モードＢを選択する。
一方、バッテリ残量が前記バッテリ上限値Ｖｍａｘに達していなければステップ１６に進み、内燃機関１を圧縮自己着火燃焼にて運転してバッテリ充電を行う運転モードＣを選択する。
【００２２】
図８は、車両の要求出力が中出力と判断された場合に実行される運転制御のフローチャートを示し、図６のステップ４に進んだ場合に開始されるものである。図８において、ステップ２１〜２５までは、前記図７のステップ１１〜２５までと同じである。ステップ２６では、バッテリ残量が前記バッテリ上限値Ｖｍａｘに達してはいないものの、その量が十分であるか否かを判断する。この判断は、車両を駆動する際に（すなわち、バッテリ放電と共に）どの程度のバッテリ充電を行えばよいかを判断するものであり、本実施形態においては、検出したバッテリ残量が、あらかじめ設定したバッテリ十分量Ｖ１（Ｖｍｉｎ＜Ｖ１＜Ｖｍａｘ、これが本発明に係る第３所定量に相当する）以上あるかどうかを判断することにより行う。
【００２３】
そして、バッテリ残量が十分あると判断した場合は、あまり多くのバッテリ充電量を必要としないためステップ２７に進み、内燃機関１を圧縮自己着火燃焼にて運転してバッテリ充電を行う運転モードＣを選択する。一方、バッテリ残量が不十分と判断した場合は、バッテリ充電量を多く確保するためステップ２８に進み、内燃機関１を前記運転点ａで運転（火花点火燃焼にて運転）してバッテリ充電を行う運転モードＤを選択する。
【００２４】
図９は、車両の要求出力が高出力と判断された場合に実行される運転制御のフローチャートを示し、図６のステップ５に進んだ場合に開始されるものである。図９において、ステップ３１〜３６までは、前記図８のステップ２１〜２６までと同じである。ステップ３６において、バッテリ残量が十分あると判断した場合はステップ３７に進み、内燃機関１を前記運転点ａで運転してバッテリ充電を行う運転モードＤを選択する。一方、バッテリ残量が不十分と判断した場合はステップ３８に進み、内燃機関１を車両の要求出力に応じた火花点火燃焼にて運転してバッテリ充電を行う運転モードＥを選択する。
【００２５】
この実施形態（第１実施形態）では、以下に記すような効果を有する。
（１）あらかじめ設定した第１運転領域において内燃機関１を圧縮自己着火燃焼にて運転し、前記第１運転領域よりも高回転側の第２運転領域において内燃機関２を火花点火燃焼にて運転するので、車両の要求出力に応じて適切な燃焼方式を選択して高効率かつクリーンな運転（低排気エミッション）の実現と高出力の確保とを両立したハイブリッド車両の制御を実現できる。
（２）前記第１運転領域と第２運転領域とを隣接させないので、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼のいずれの燃焼方式においても燃焼が不安定となる領域については、内燃機関の運転を停止することになる。これにより、燃焼不安定な状態を回避して、燃費の悪化、排気エミッションの悪化を確実に防止できる。
（３）前記第２運転領域には、火花点火燃焼における最良燃費点（運転点ａ）が含まれるので、火花点火燃焼を行う場合に可能な限りこの最良燃費点で運転するようにすれば、高効率なハイブリッド車両とすることができる。
（４）車両の要求出力が所定値以下（本実施形態では、圧縮自己着火燃焼にて運転したときの内燃機関１の出力を下回るとき）のときに、内燃機関１を圧縮自己着火燃焼にて運転してバッテリ充電を行う運転モードＣを選択するので、内燃機関１を高効率かつクリーンに運転しつつ、バッテリ充電を行うことができる。
（５）車両の要求出力が前記所定値を上回るときに、内燃機関１を運転点ａでの火花点火燃焼にて運転してバッテリ充電を行う運転モードＤを選択するので、内燃機関１を効率よく運転しつつ、バッテリ充電を行うことができる。
（６）車両の要求出力が前記最良燃費点（運転点ａ）で運転したときの内燃機関１の出力を上回るときに、車両の要求出力に応じた火花点火燃焼にて運転してバッテリ充電を行う運転モードＥを選択するので、バッテリ充電を十分に行うことができ、電力不足による駆動不安定な状態を回避できる。
（７）バッテリ残量がバッテリ充電を要しない第１所定量（バッテリ上限値Ｖｍａｘ）以上あるときは、内燃機関１の運転を停止する運転モードＢを選択するので、燃料消費を最小限に抑えて、更に高効率なハイブリッド車両とすることができる。
（８）バッテリ残量がその下限値として設定した第２所定量（バッテリ下限値Ｖｍｉｎ）を下回るときは、車両の要求出力にかかわらず、内燃機関１を火花点火燃焼にて運転してバッテリ充電を行う運転モードＡを選択するので、バッテリ６を早期に（緊急に）充電して電力不足による車両駆動の不安定、駆動力不足を回避できる。
（９）車両の要求出力が前記所定値を上回るときで、かつ、バッテリ残量が第３所定量（バッテリ十分量Ｖ１）以上あるときは、内燃機関１を圧縮自己着火燃焼にて運転してバッテリ充電を行う運転モードＣを選択するので、過剰なバッテリ充電による効率の悪化を防止できる。これにより、内燃機関１を可能な限り効率よく運転しつつ、必要なバッテリ充電も行うことができる。
（１０）車両の要求出力が前記最良燃費点で運転したときの内燃機関１の出力を上回るときで、かつ、バッテリ残量が第３所定量以上あるときは、内燃機関１を前記最良燃費点で運転してバッテリ充電を行う運転モードＤを選択するので、過剰なバッテリ充電による効率の悪化を防止できる。これにより、内燃機関１を可能な限り効率よく運転しつつ、必要なバッテリ充電を行うことができる。
【００２６】
なお、以上の説明では、車両の要求出力が低出力、中出力、高出力のすべてにおいて共通のバッテリ十分量Ｖ１を用いているが、車両の要求出力に応じて適切な値（すなわち、それぞれに異なる値）を設定するようにしてもよい。このようにすれば、更に効率的な運転が可能となる。
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００２７】
図１０は、パラレル式のハイブリッド車両のシステム構成図である。図１０に示すように、本実施形態のハイブリッド車両は、駆動用モータ・ジェネレータ４が駆動用駆動伝達装置２０を介して内燃機関１と機械的に接続されており、内燃機関１と駆動用モータ・ジェネレータ４のいずれか一方又は双方によって車軸７を駆動する点が前記第１実施形態と異なる（前記第１実施形態と同一の要素については、同一の符号を用いることとした）。
【００２８】
なお、本実施形態においても、内燃機関１の運転マップとして図２が適用されるものとし、また、車両の要求出力の判断及び内燃機関１に対する制御内容についても、基本的には前記第１実施形態（図５、６参照）と同様である（内燃機関１によっても車両を駆動する点が異なる）。
以下、本実施形態（第２実施形態）における運転制御を図１１〜１３のフローチャートに従って説明する。
【００２９】
図１１は、パラレル式のハイブリッド車両において、車両の要求出力が低出力と判断された場合に実行される運転制御のフローチャートである。
ステップ４１では、図７のステップ１１と同様に、バッテリ残量を検出する。ステップ４２では、電気系の故障があるか否かを判断する。これは、前記駆動用モータ・ジェネレータ４が正常に動作するか否かを判定するものであり、例えば、駆動用モータ・ジェネレータ４を制御して所望の速度で車両を駆動した場合に、実際の車両速度が前記所望の速度になっているか否かを前記車速センサ１６からの入力信号によって確認することにより行う。そして、電気系の故障がないと判断した場合にはステップ４３に進み、故障があると判断した場合にはステップ４４に進む。
【００３０】
ステップ４３では、図７のステップ１２と同様に、検出したバッテリ残量が極めて少ないか否かを判断する。そして、バッテリ残量が極めて少ない場合は、ステップ４４に進み、そうでない場合は、ステップ４５に進む。
ステップ４４では、内燃機関１を火花点火燃焼にて運転する運転モードＡ’を選択する。この運転モードＡ’では、基本的には、火花点火燃焼にて運転した内燃機関１によってバッテリ充電を行うものであるが、前記ステップ４２において、電気系に故障があると判断された場合には、火花点火燃焼にて運転した内燃機関１によって車両を駆動するものとする。
【００３１】
ステップ４５では、図７のステップ１４と同様に、バッテリ６が充電を要するか否かを判断する。そして、バッテリ残量が前記バッテリ上限値Ｖｍａｘに達していればステップ４６に進み、内燃機関１の運転を停止する運転モードＢを選択する。一方、バッテリ残量が前記バッテリ上限値Ｖｍａｘに達していなければステップ４７に進む。
【００３２】
ステップ４７では、図８のステップ２６と同様に、バッテリ残量が前記バッテリ上限値Ｖｍａｘに達してはいないものの、その量が十分であるか否かを判断する。そして、バッテリ残量が十分あると判断した場合はステップ４８に進み、内燃機関１を圧縮自己着火燃焼にて運転してバッテリ充電を行いつつ、駆動用モータ・ジェネレータ４を制御して車両を駆動する前記運転モードＣを選択する。一方、バッテリ残量が不十分と判断した場合はステップ４９に進み、内燃機関１を圧縮自己着火燃焼にて運転して車両を駆動すると共に、その余剰出力によりバッテリ充電を行う運転モードＦを選択する。
【００３３】
図１２は、パラレル式のハイブリッド車両において、車両の要求出力が中出力と判断された場合に実行される運転制御のフローチャートである。
図１２において、ステップ５１〜５７までは、図１１のステップ４１〜４７までと同じである。ステップ５７において、バッテリ残量が十分あると判断した場合はステップ５８に進み、内燃機関１を圧縮自己着火燃焼にて運転すると共に、その出力不足分を駆動用モータ・ジェネレータ４によって補う（アシストする）運転モード、すなわち、内燃機関１と駆動用モータ・ジェネレータ４の双方によって車両を駆動する運転モードＧを選択する。一方、バッテリ残量が不十分と判断した場合はステップ３９に進み、内燃機関１を前記運転点ａで運転して車両を駆動し、その余剰出力によりバッテリ充電を行う運転モードＨを選択する。
【００３４】
図１３は、パラレル式のハイブリッド車両において、車両の要求出力が高出力と判断された場合に実行される運転制御のフローチャートである。
図１３において、ステップ６１〜６７までは、図１１のステップ４１〜４７までと同じである。ステップ６７において、バッテリ残量が十分あると判断した場合はステップ６８に進み、内燃機関１を前記運転点ａでの火花点火燃焼にて運転すると共に、その出力不足分を駆動用モータ・ジェネレータ４によって補う（アシストする）運転モード、すなわち、内燃機関１と駆動用モータ・ジェネレータ４の双方により車両を駆動する運転モードＩを選択する。一方、バッテリ残量が不十分と判断した場合はステップ６９に進み、内燃機関１を車両の要求出力に応じた火花点火燃焼にて運転して車両を駆動する運転モードＪを選択する。
【００３５】
この実施形態（第２実施形態）では、前記第１実施形態の効果を有することに加えて、以下に記すような効果を有する。
（１）車両の要求出力が圧縮自己着火燃焼にて運転したときの内燃機関１の出力を下回るときで、かつ、バッテリ残量が第３所定量を下回るときは、内燃機関１を圧縮自己着火燃焼にて運転して車両を駆動し、その余剰出力を駆動用モータ・ジェネレータ４の回生動作によってバッテリ６を充電して再利用する運転モードＦを選択するので、車両の要求出力を確実に確保しつつ高効率かつクリーンな運転が実現できる。
（２）車両の要求出力が圧縮自己着火燃焼にて内燃機関１の出力を上回るときで、かつ、バッテリ残量が第３所定量以上あるときは、内燃機関１を圧縮自己着火燃焼にて運転し、内燃機関１と駆動用モータ・ジェネレータ４との双方によって車両を駆動する運転モードＧを選択するので、車両の要求出力が比較的高くなった場合でも、高効率かつクリーンな運転を実現しつつ、車両の要求出力を確保できる。
（３）車両の要求出力が圧縮自己着火燃焼にて内燃機関１の出力を上回るときで、かつ、バッテリ残量が第３所定量を下回るときは、内燃機関１を前記最良燃費点（運転点ａ）で運転して車両を駆動し、その余剰出力を駆動モータ・ジェネレータ４の回生動作によってバッテリ６を充電して再利用する運転モードＨを選択するので、車両の要求出力を確実に確保しつつ可能な限り効率的な運転を実現できる。
（４）車両の要求出力が前記最良燃費点（運転点ａ）で運転した内燃機関１の出力を上回るときで、かつ、バッテリ残量が第３所定量以上あるときは、内燃機関１を前記最良燃費点（運転点ａ）で運転し、内燃機関１と駆動用モータ・ジェネレータ４との双方によって車両を駆動する運転モードＩを選択するので、車両の要求出力が高い場合においても、車両の要求出力を確実に確保しつつ可能な限り効率的な運転を実現できる。
（５）車両の要求出力が前記最良燃費点（運転点ａ）で運転した内燃機関１の出力を上回るときで、かつ、バッテリ残量が第３所定量を下回るときは、内燃機関１を車両の要求出力に応じた火花点火燃焼にて運転する運転モードＪを選択するので、車両の要求出力が高出力の場合においてもその要求出力を確実に確保できる。
（６）駆動用モータ・ジェネレータ４が正常に動作しないと判断されたときは、内燃機関１を火花点火燃焼にて運転する運転モードＡ’を選択し、内燃機関１によって車両を駆動するので、電気系に異常が発生した場合でも車両の要求出力を確実に確保できる。
【００３６】
なお、本実施形態においても前記バッテリ十分量Ｖ１（第３所定量に相当する）を低出力時、中出力時及び高出力時のそれぞれに異なる値を設定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシリーズ式ハイブリッド車両のシステム構成図である。
【図２】内燃機関１の運転マップ（運転領域と燃焼方式の関係）を示す図である。
【図３】機関回転速度Ｎｅと燃焼不安定度との関係を説明する図である。
【図４】機関出力と燃費との関係を、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼とを比較した図である。
【図５】車軸出力と機関出力（内燃機関１の燃焼方式）との関係を示す図である。
【図６】車両の要求出力を判断するフローチャートである。
【図７】車両の要求出力が低出力の場合におけるハイブリッド車両の運転制御を示すフローチャートである。
【図８】車両の要求出力が中出力の場合におけるハイブリッド車両の運転制御を示すフローチャートである。
【図９】車両の要求出力が高出力の場合におけるハイブリッド車両の運転制御を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るパラレル式ハイブリッド車両のシステム構成図である。
【図１１】第２実施形態において、車両の要求出力が低出力の場合におけるハイブリッド車両の運転制御を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態において、車両の要求出力が中出力の場合におけるハイブリッド車両の運転制御を示すフローチャートである。
【図１３】第２実施形態において、車両の要求出力が高出力の場合におけるハイブリッド車両の運転制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　…　内燃機関
３　…　起動用モータ・ジェネレータ（発電機、電動機）
４　…　駆動用モータ・ジェネレータ（発電機、電動機）
５　…　バッテリ（蓄電装置）
９　…　電子制御装置ＥＣＵ（運転モード選択手段）
１５　…　電圧センサ（バッテリ残量検出手段）
【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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【図１２】
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【図１３】
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