(57)【要約】【課題】内燃機関の始動時からの一定時間（即ち、排ガス再循環処理が開始されないことで内燃機関の燃焼効率が低い間）の燃費を改善することで車両の燃費を向上できる充電制御装置を提供する。【解決手段】この充電制御装置１は、エンジンＥＧの始動時からの所定時間は、第２モータＭＧ２による蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が所定量以下に制限され、前記所定時間以降は、第２モータＭＧ２による蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が前記所定量以下に制限されないようにエンジンＥＧが駆動される。【選択図】図１
2013159252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の内燃機関および電動機と、
前記電動機に供給される電力が充電される蓄電池と、
前記内燃機関の駆動力で発電し、その発電電力を前記蓄電池に充電可能な発電機と、
前記内燃機関の始動時からの一定時間を除く前記内燃機関の駆動状態において、前記内燃機関の排気ガスを前記内燃機関の吸気ガスに混合させる排気ガス再循環処理を行う排気ガス再循環装置と、
を備え、
前記内燃機関の始動時からの前記一定時間以上の所定時間は、前記発電機による前記蓄電池の単位時間当たりの充電量が所定量以下に制限され、前記所定時間以降は、前記発電機による前記蓄電池の単位時間当たりの充電量が前記所定量以下に制限されないように前記内燃機関が駆動されることを特徴とする充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン等の内燃機関と、蓄電池の蓄電電力で駆動するモータ等の電動機とを併用して走行する車両に搭載され、前記内燃機関の駆動力で発電機を発電させて前記蓄電池を充電する充電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと、蓄電池の蓄電電力で駆動するモータとを併用して走行する車両（所謂ハイブリッド車）では、エンジンの駆動力で発電してその発電電力を前記蓄電池に充電する発電機を備えている。このような車両では、エンジンの例えば軽負荷駆動状態において、エンジンの駆動力で発電機を発電させてその発電電力を蓄電池に充電させることで、車両の燃費を向上させている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３６７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、前記車両には、エンジンの排気ガスの一部を吸気ガスに混合させる排気ガス再循環処理を行う排気ガス再循環装置（ＥＧＲ：Exhaust gas recirculation）が備えられており、エンジンの駆動中は、前記排気ガス再循環処理が行われることで、エンジンの燃焼効率を向上させて、車両の燃費を向上させている。
【０００５】
しかしながら、通常、エンジン始動直後からの一定時間（即ち、エンジンの燃焼が不安定である間）は、前記排気ガス再循環処理は行われないので、エンジンの燃焼効率は低くなる。このようなエンジン燃焼効率の低い状態において、エンジンの駆動力で発電機を発電させてその発電電力を蓄電池に充電すると、その充電による燃費向上効果よりも、その充電のための内燃機関の燃料消費による燃費低下効果の方が大きくなり、車両の燃費が低下する。
【０００６】
また、蓄電池を充電する際の目標充電量（単位時間当たりの充電量）は、エンジン効率が常に一定であると仮定して算出されるが、エンジン始動直後はエンジン効率が一定でないので、目標充電量が最適値として算出できない。このような目標充電量に基づいて蓄電池を充電すると、車両の燃費が悪くなる原因となる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、内燃機関の始動直後からの所定時間（即ち、排ガス再循環処理が行われないことで内燃機関の燃焼効率が低い間）の燃費を改善することで車両の燃費を向上できる充電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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の充電制御装置は、走行用の内燃機関および電動機と、前記電動機に供給される電力が充電される蓄電池と、前記内燃機関の駆動力で発電し、その発電電力を前記蓄電池に充電可能な発電機と、前記内燃機関の始動時からの一定時間を除く前記内燃機関の駆動状態において、前記内燃機関の排気ガスを前記内燃機関の吸気ガスに混合させる排気ガス再循環処理を行う排気ガス再循環装置と、を備え、前記内燃機関の始動時からの前記一定時間以上の所定時間は、前記発電機による前記蓄電池の単位時間当たりの充電量が所定量以下に制限され、前記所定時間以降は、前記発電機による前記蓄電池の単位時間当たりの充電量が前記所定量以下に制限されないように前記内燃機関が駆動されるものである。
【０００９】
上記の構成によれば、内燃機関の始動時からの所定時間は（即ち、排気ガス再循環処理が開始されないので、内燃機関の燃焼効率が低くなる状態では）、発電機による蓄電池の単位時間当たりの充電量が所定量以下に制限されるように内燃機関が駆動されるので、内燃機関の燃焼効率の低い状態での内燃機関の燃焼消費を抑制でき、当該所定時間での車両の燃費を向上できる。なお、前記所定時間は、エンジン始動時から前記一定時間経過して排気ガス再循環処理が開始して内燃機関の燃焼効率が所定閾値以上になる時間として予め設定される。
【００１０】
また、前記所定時間以降は（即ち、排気ガス再循環処理が開始されるので、内燃機関の燃焼効率が高くなる状態では）、発電機による蓄電池の単位時間当たりの充電量が所定量以下に制限されないように内燃機関が駆動されるので、発電機による蓄電池の単位時間当たりの充電量が最適となるように内燃機関を駆動させることができ、当該所定時間以降の車両の燃費を向上できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の車両用電力制御装置によれば、内燃機関の始動直後からの所定時間（即ち、排ガス再循環処理が行われないことで内燃機関の燃焼効率が低い間）の燃費を改善することで車両の燃費を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る充電制御装置を搭載した車両の一例を示した図である。
【図２】図１のエンジンの構成概略図である。
【図３】図１の駆動制御部の構成概略図である。
【図４】図１の充電制御装置の動作を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
＜全体構成＞
図１は、この実施形態に係る充電制御装置を搭載した車両の一例を示した図である。
【００１５】
この充電制御装置１は、図１に示すように、内燃機関の一例であるエンジンＥＧと、電動機の一例である第２モータＭＧ２とを併用して走行する車両１０に搭載され、エンジンＥＧの駆動力で発電機である第１モータＭＧ１を発電させて蓄電池Ｂを充電するものである。
【００１６】
より詳細には、この充電制御装置１は、エンジン始動時からの所定時間（即ち、エンジンＥＧの排気ガスの一部を吸気ガスに混合させる排気ガス再循環処理が開始されるまでのエンジン燃焼効率が低い間）は、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの充電を制限するようにエンジンＥＧを駆動させるものである。
【００１７】
この実施形態の車両１０は、ハイブリッド車として構成され、図１に示すように、蓄電池Ｂと、エンジンＥＧと、第１モータＭＧ１および第２モータＭＧ２と、三相交流／直流変換を行う第１インバータ１１および第２インバータ１３と、エンジンＥＧの駆動力を第１モータＭＧ１および第２モータＭＧ２に分配する駆動分配機構１５と、第２モータＭＧ２からの駆動力で駆動輪１７を回転駆動させる減速機１９と、車両１０の状態を検出する各種の車両センサＳ１〜Ｓ３と、各車両センサＳ１〜Ｓ３の検出値に基づいてエンジンＥＧ、第１インバータ１１および第２インバータ１３を制御する制御装置２１とを備えている。
【００１８】
各車両センサＳ１〜Ｓ３には、エンジンＥＧの回転速度Ｎegを検出するエンジン回転速度センサＳ１と、車両１０の車速Ｖを検出する車速センサＳ２と、車両１０のアクセルペダルの踏込量を検出してその踏込量に応じたアクセル開度Ａｃｃを出力するアクセル開度センサＳ３とが含まれる。
【００１９】
蓄電池Ｂは、充放電可能な二次電池（例えば高電圧蓄電池）であり、例えばリチウムイオン電池またはニッケル水素電池等によって構成される。
【００２０】
蓄電池Ｂには、電源ライン２３ｐおよび接地ライン２３ｎを介して、第１インバータ１１および第２インバータ１３が接続される。蓄電池Ｂと第１インバータ１１と第２インバータ１３とは、例えば並列接続される。第１インバータ１１および第２インバータ１３にはそれぞれ、第１モータＭＧ１および第２モータＭＧ２が接続される。
【００２１】
第１インバータ１１および第２インバータ１３はそれぞれ、電力用のスイッチング素子（例えばＩＧＢＴ）等を含んで構成される公知のインバータである。第１インバータ１１および第２インバータ１３は、制御装置２１からの制御信号によって前記スイッチング素子がオンオフ制御されることで、三相交流／直流変換を行う。
【００２２】
第１モータＭＧ１および第２モータＭＧ２はそれぞれ、例えば三相同期型交流モータによって構成される。第１モータＭＧ１は、発電機およびエンジン始動用のスタータモータとして機能し、第２モータＭＧ２は、駆動力源および発電機として機能する。
【００２３】
エンジンＥＧは、ガソリン等を燃料とする内燃機関であり、制御装置２１からの制御に基づいて始動、駆動、停止等が制御される。
【００２４】
より詳細には、エンジンＥＧは、図２に示すように、燃焼室７０と、燃焼室７０の吸気口７１に連結された吸気路７２と、燃焼室７０の排気口７３に連結された排気路７４とを備えている。燃焼室７０の吸気口７１には吸気バルブ３２が配設され、燃焼室７０の排気口７３には排気バルブ３６が配設される。また、吸気路７２には、スロットバルブ３０が配設されると共に、スロットルバルブ３０と吸気バルブ３２の間に燃料噴出弁３１が配設される。スロットバルブ３０には、そのバルブ開度を調整するスロットバルブモータ３０ａが配設される。また、排気路７４には、エンジンＥＧの排気ガスから、一酸化炭素、炭化水素および窒素酸化物等の有害成分を浄化する浄化装置６０が配設される。また、燃焼室７０には、点火プラグ３３が配設されると共にピストン３４が収納配設される。ピストン３４は、ピストンロッド３４ａを介してクランクシャフト３５に連結される。
【００２５】
このエンジンＥＧでは、スロットルバルブ３０を介して空気が吸入されると共に、燃料噴射弁３１からガソリンが噴射される。そして、それら吸入空気と噴射ガソリンとが混合され、この混合気（吸気ガス）が吸気バルブ３２を介して燃焼室７０に吸入され、点火プラグ３３によって爆発燃焼される。そして、その爆発によるピストン３４の往復運動が、クランクシャフト３５の回転運動に変換されて駆動力として出力される。その爆発燃焼後のガスは、排気口７３から排気ガスとして排気され、浄化装置６０によって浄化されてエンジンＥＧの外部に排出される。
【００２６】
また、エンジンＥＧには、その排気ガスの一部を吸気ガスに混合する排気ガス再循環処理を行う排気ガス再循環装置（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）４０と、吸気バルブ３２の開閉タイミングを制御する可変バルブタイミング装置（ＶＶＴ：Variable Valve Timing）５０とが配設される。
【００２７】
排気ガス再循環装置４０は、浄化装置６０を介して排出されたエンジンＥＧの排気ガスを吸気路７２のサージタンク７５に供給するためのＥＧＲ管４１と、ＥＧＲ管４１に配置されたＥＧＲバルブ４２と、ＥＧＲバルブ４２のバルブ開度を調整するＥＧＲモータ４２ａとを備えている。排気ガス再循環装置４０は、制御装置２１の制御に応じて、ＥＧＲバルブ４２のバルブ開度を調整することで、エンジンＥＧの排気ガスを供給量を調整してＥＧＲ管４１を通じて吸気側に供給する。吸気側に供給された排気ガスは、吸入空気と噴射ガソリンとの混合気（吸気ガス）と混合されて吸気バルブ３２から燃焼室７０に吸入される。
【００２８】
可変バルブタイミング装置５０は、制御装置２１の制御により、クランクシャフト３５の回転速度（即ち、エンジンＥＧの回転速度）に応じて、吸気バルブ３２のリフト量を制御する。例えば、吸気バルブ３２のリフト量は、エンジン回転速度が速いほど吸気ガスの燃焼室７０への吸入量が多くなるように大きく制御され、エンジン回転速度が遅いほど吸気ガスの燃焼室７０への吸入量が少なくなるように小さく制御される。
【００２９】
ここでは、吸気バルブ３２のリフト量を制御することで吸気バルブ３２の開閉タイミングを制御するが、その代わりに、クランクシャフト３５に対して、吸気バルブ３２を開閉するカム（図示省略）を駆動するカムシャフト（図示省略）を進角または遅角させることで吸気バルブ３２の開閉タイミングを制御してもよい。
【００３０】
エンジンＥＧは、制御装置２１の制御により、スロットルバルブモータ３０ａ、燃料噴射弁３１、点火プラグ３３、可変バルブタイミング装置５０およびＥＧＲバルブ４２が制御されることで、始動、駆動および停止が制御される。
【００３１】
駆動分配機構１５は、遊星歯車機構によって構成される。この駆動分配機構１５は、エンジンＥＧの駆動力を第１モータＭＧ１および第２モータＭＧ２に分配するものである。
【００３２】
この車両１０では、エンジンＥＧから出力された駆動力は、駆動分配機構１５によって第１モータＭＧ１および第２モータＭＧ２に分配される。第１モータＭＧ１に分配された駆動力は、第１モータＭＧ１を発電させる。この発電された電力（三相交流電力）は、第１インバータ１１によって直流電力に変換されて蓄電池Ｂに充電され、または、第１インバータ１１によって直流電力に変換された後、第２インバータ１３によって三相交流電力に変換されて第２モータＭＧ２に供給され、第２モータＭＧ２を駆動させる。他方、第２モータＭＧ２に分配された駆動力は、減速機１９に出力され、減速機１９によって駆動輪１７が回転駆動される。
【００３３】
また、蓄電池Ｂの直流電力は、第２インバータ１３によって三相交流電力に変換されて第２モータＭＧ２に供給されて、第２モータＭＧ２が駆動される。第２モータＭＧ２の駆動による駆動力は、減速機１９に出力され、減速機１９によって駆動輪１７が回転駆動される。
【００３４】
また、この車両１０では、第２モータＭＧ２が出力停止し且つエンジンＥＧが駆動する場合は、エンジンＥＧの駆動力が駆動分配機構１５および第２モータＭＧ２を介して減速機１９に出力され、エンジンＥＧの駆動力だけで駆動輪１７が回転駆動され、これにより、車両１０はエンジンＥＧで走行（エンジン走行）する。また、第２モータＭＧ２が駆動し且つエンジンＥＧが出力停止する場合は、第２モータＭＧ２の駆動力が減速機１９に出力され、第２モータＭＧ２の駆動力だけで駆動輪１７が回転駆動され、これにより、車両１０は第２モータＭＧ２だけで走行（ＥＶ（Electric Vehicle）走行）する。また、第２モータＭＧ２およびエンジンＥＧが共に駆動する場合は、第２モータＭＧ２およびエンジンＥＧの両方の駆動力で駆動輪１７が回転駆動され、これにより、車両１０は第２モータＭＧ２およびエンジンＥＧで走行（ＨＶ（Hybrid Vehicle）走行）する。
【００３５】
また、車両１０の回生制動時には、第２モータＭＧ２は発電機として機能し、その発電された三相交流電力は、第２インバータ１３によって直流電力に変換されて蓄電池Ｂに充電される。
【００３６】
また、エンジンＥＧの始動時には、第１インバータ１１によって、蓄電池Ｂの直流電力が三相交流電力に変換されて第１モータＭＧ１に供給されて第１モータＭＧ１が駆動され、その駆動力が駆動分配機構１５を介してエンジンＥＧに出力されることで、エンジンＥＧが始動される。
【００３７】
制御装置２１は、イグニションスイッチＳＷの操作および各車両センサＳ１〜Ｓ３の検出値に応じてエンジンＥＧ、第１モータＭＧ１および第２モータＭＧ２を制御するものであり、エンジンＥＧを制御すると共に第１および第２インバータ１１，１３を介して第１および第２モータＭＧ１，ＭＧ２を制御する駆動制御部２１ａと、駆動制御部２１ａの制御に応じて第１および第２インバータ１１，１３を制御することで第１および第２モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動させるインバータ制御部２１ｂとを備えている。
【００３８】
駆動制御部２１ａは、イグニションスイッチＳＷがオン操作されてエンジン始動条件が成立すると、インバータ制御部２１ｂを介して第１および第２インバータ１１，１３を制御して、第１モータＭＧ１をスタータモータとして駆動させる共に、第２モータＭＧ２を第１モータＭＧ１の駆動力が駆動分配機構１５においてエンジンＥＧに出力されるように制御する（例えば第２モータＭＧ２の回転を固定させる）。そして、駆動制御部２１ａは、第１モータＭＧ１のスタータモータとしての駆動に連動させてエンジンＥＧを駆動させる。これにより、第１モータＭＧ１の駆動力が駆動分配機構１５からエンジンＥＧに出力され、その駆動力によってエンジンＥＧが始動される。なお、ここでは、イグニションスイッチＳＷのオン操作で制御装置２１が起動されると共にエンジンＥＧが始動され、イグニションスイッチＳＷのオフ操作でエンジンＥＧが停止されると共に制御装置２１が停止される。
【００３９】
また、駆動制御部２１ａは、車速センサＳ２およびアクセル開度センサＳ３の各々の検出値Ｖ，Ａｃｃに応じて、車両１０の走行に要求される要求駆動力Ｐを求めると共に、その要求駆動力Ｐに対してエンジンＥＧが負担する駆動力（エンジン負担駆動力）Ｐ１および第２モータＭＧ２が負担する駆動力（第２モータ負担駆動力）Ｐ２を決定し、そのエンジン負担駆動力Ｐ１に基づいてエンジンＥＧを駆動させると共にその第２モータ負担駆動力Ｐ２に基づいて第２インバータ１３を介して第２モータＭＧ２を駆動させ、これにより車両１０を走行させる。
【００４０】
なお、第２モータＭＧ２は、第２インバータ１３によって、第２モータ負担駆動力Ｐ２を出力するように駆動される。他方、エンジンＥＧは、駆動制御部２１ａによって、後述のように、エンジン負担駆動力Ｐ１に充電用駆動力Ｐ（αＱ）を加算してなる目標駆動力Ｐａを出力するように駆動される。なお、充電用駆動力Ｐ（αＱ）は、蓄電池Ｂを目標充電量（単位時間当たりの充電量の目標値）αＱで充電するために第１モータＭＧ１を駆動させるのに必要な駆動力である。
【００４１】
なお、エンジン駆動の際、駆動制御部２１ａは、エンジン回転速度センサＳ１の検出値（即ち、エンジン回転速度）Ｎegに応じて、可変バルブタイミング装置５０を制御して、吸気バルブ３２のリフト量を制御する。ここでは、駆動制御部２１ａは、エンジン回転速度Ｎmgが低回転速度であるほど、吸気ガスの燃焼室７０への吸入量をより少なくするために、吸気バルブ３２のリフト量をより小さくし、他方、エンジン回転速度Ｎmgが高回転速度であるほど、吸気ガスの燃焼室７０への吸入量をより多くするために、吸気バルブ３２のリフト量をより大きくする。これにより、エンジン回転速度Ｎmgの全域でエンジンＥＧの出力を安定化させる。
【００４２】
ここでは、駆動制御部２１ａは、エンジン始動時から一定時間（例えばエンジンＥＧの燃焼が不安定である間：例えば１〜２秒）は、吸気バルブ３２のリフト量を初期値（エンジンＥＧの低回転速度用の比較的小さい所定値）に固定させ、前記一定時間以降において、吸気バルブ３２のリフト量をエンジン回転速度Ｎegに応じて制御する。
【００４３】
更に、エンジン駆動の際、駆動制御部２１ａは、例えばエンジン負担駆動力Ｐ１に基づいてＥＧＲバルブ４２のバルブ開度を決定し、その決定に基づいてＥＧＲモータ４２ａを制御して、ＥＧＲバルブ４２のバルブ開度を制御する。ここでは、駆動制御部２１ａは、エンジンＥＧの停止時、および、エンジンＥＧの始動時からの前記一定時間では、ＥＧＲバルブ４２のバルブ開度を例えば値０（即ち、ＥＧＲバルブ４２を閉塞状態）に制御し、前記一定時間以降では、例えばエンジン負担駆動力Ｐ１に応じてエンジンＥＧの燃焼効率が最適となるようにＥＧＲバルブ４２のバルブ開度を制御する。これにより、エンジンＥＧの排気ガスが、例えばエンジン負担駆動力Ｐ１に応じてその供給量が調整されて、ＥＧＲ管４１を通じて吸気側に供給され、吸気ガスと混合されて燃焼室７０に吸入される。これにより、エンジンＥＧの燃焼効率が向上する。
【００４４】
更に、エンジン駆動の際、駆動制御部２１ａは、エンジン負担駆動力Ｐ１に応じて上述の充電用駆動力Ｐ（αＱ）を求め、当該エンジン負担駆動力Ｐ１に当該充電用駆動力Ｐ（αＱ）を加算して目標駆動力Ｐａを求め、エンジンＥＧから目標駆動力Ｐａを出力させ、その目標駆動力Ｐａのうちの充電用駆動力Ｐ（αＱ）分で第１モータＭＧ１を発電させ、その発電電力を第１インバータ１１を介して蓄電池Ｂに充電させる。これにより、蓄電池Ｂは目標充電量αＱで充電される。その際、駆動制御部２１ａは、エンジン始動時からの経過時間に応じて目標充電量αＱを制御することで、エンジン始動時からの所定時間（即ち、エンジン燃焼効率が所定閾値Ｔａ未満の間（即ち、エンジン燃焼効率が低い間））は、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が所定量（例えば値０）以下に制限され、前記所定時間以降（即ち、エンジン燃焼効率が所定閾値Ｔａ以上の間（即ち、エンジン燃焼効率が高い間））は、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が前記所定量以下に制限されないように、エンジンＥＧを駆動させる。
【００４５】
なお、前記所定閾値Ｔａは、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの充電による燃費向上効果が、その充電のためのエンジンＥＧの燃料消費による燃費低下効果よりも大きくなる所定の値である。また、エンジン燃焼効率は、エンジン始動時は、排気ガス再循環装置４０による排気ガス再循環処理が開始されないので低いが、エンジンＥＧの燃焼が安定して（即ち、エンジン始動時から前記一定時間以上経過して）排気ガス再処理装置４０による排気ガス再循環処理が開始されると、次第に上昇して、所定閾値Ｔａ以上になる。これを踏まえて、前記所定時間は、エンジン燃焼効率が所定閾値Ｔａ以上になる時間（即ち、前記一定時間以上の時間）に設定される。
【００４６】
より詳細には、駆動制御部２１ａは、エンジン負担駆動力Ｐ１に基づいて要求充電量Ｑを求め、エンジン始動時からの経過時間に応じて反映率αを設定し、それらの積を計算して目標充電量αＱを求める。
【００４７】
なお、要求充電量Ｑは、例えば、エンジンＥＧの現在の出力可能な駆動力のうち、現在のエンジン負担分駆動力Ｐ１を引いた駆動力に相当するエネルギの範囲内で適宜値に設定される。例えば、要求充電量Ｑは、エンジンＥＧを最良の駆動効率（例えば最高トルクが出力されるエンジン回転速度）で駆動させた場合にエンジンＥＧから出力される駆動力から、現在のエンジン負担駆動力Ｐ１を減算して残った駆動力に相当するエネルギとして設定してもよい。また、要求充電量Ｑは、エンジン停止状態では値０になる。ここでは、要求充電量Ｑは、予め設定されたエンジン負担駆動力Ｐ１と要求充電量Ｑとの対応関係に基づいて、エンジン負担駆動力Ｐ１に応じて求められる。
【００４８】
また、反映率αは、例えば０≦α≦１の範囲の値であり、エンジン始動前およびエンジン始動時からの前記所定時間は、α＝０に設定され、前記所定時間以降は、α＝１に設定される。なお、反映率αは、値０から値１に変更される際は、緩変化されることが望ましい（即ち、予め定められた変化量で緩やかに変化されることが望ましい）。なお、このαの設定の仕方は一例である。
【００４９】
そして、駆動制御部２１ａは、求めた目標充電量αＱに対応する充電用駆動力Ｐ（αＱ）を求め、当該充電用駆動力Ｐ（αＱ）と当該エンジン負担駆動力Ｐ１とを加算して目標駆動力Ｐａ（＝Ｐ１＋Ｐ（αＱ））を求め、その目標駆動力ＰａをエンジンＥＧから出力させるようにエンジンＥＧを駆動させる。
【００５０】
そして、駆動制御部２１ａは、駆動分配機構１５において、エンジンＥＧから出力された目標駆動力Ｐａのうち、充電用駆動力Ｐ（αＱ）分が第１モータＭＧに出力され、エンジン負担駆動力Ｐ１分が第２モータＭＧ２に出力されるように、第１および第２インバータ１１，１３を介して第１および第２モータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。これにより、第１モータＭＧ１が充電用駆動力Ｐ（αＱ）で駆動されて蓄電池Ｂが目標充電量αＱで充電される。また、第２モータＭＧ２に出力されたエンジン負担駆動力Ｐ１は、減速機１９に出力され、減速機１９によって駆動輪１７が回転駆動される。これにより、車両１０の車速Ｖの走行中に蓄電池Ｂが目標充電量αＱで充電される。
【００５１】
ここでは、エンジン始動時からの前記所定時間は、α＝０であるので、目標充電量αＱは値０になる。即ち、エンジンＥＧは、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの単位当たりの充電量が値０に制限されるように駆動される。他方、前記所定時間以降は、α＝１であるので、目標充電量αＱは値Ｑとなる。即ち、エンジンＥＧは、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの単位当たりの充電量が値Ｑとなるように（即ち、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの単位当たりの充電量が、値０に制限されず、エンジンＥＧの駆動効率の観点から最適な充電量となるように）駆動される。
【００５２】
この実施形態では、エンジン始動時からの前記所定時間は、排気ガス再循環装置４０による排気ガス再循環処理が開始されないので、エンジンＥＧの燃焼効率が低くなる。このようなエンジン燃焼効率の低い状態では、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの充電による燃費向上効果よりも、その充電のためのエンジンＥＧの燃料消費による燃費低下効果の方が大きくなる。そのため、エンジン始動時からの前記所定時間では、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの充電を所定量（例えば値０）に制限することで、エンジンＥＧの燃料消費を抑制して、車両１０の燃費を向上させている。他方、前記所定時間以降では（即ち、エンジン燃焼効率の高い状態では）、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの充電による燃費向上効果の方が、その充電のためのエンジンＥＧの燃料消費による燃費低下効果よりも大きくなるので、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの充電を前記所定量（例えば値０）に制限しないことで、車両１０の燃費を向上させている。
【００５３】
なお、通常、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量を低減させるほどエンジンＥＧから出力される駆動力が低減し、エンジンＥＧから出力される駆動力が低減するほど、エンジンＥＧの燃料消費が低減する。このため、上述のように、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が所定量（例えば値０）以下に制限されるようにエンジンＥＧが駆動されると、その制限に応じて、エンジンＥＧの燃料消費が抑制される。
【００５４】
なお、この実施形態では、駆動制御部２１ａは、上述の動作を実現するために、例えば図３に示すように構成される。即ち、駆動制御部２１ａは、上述のように要求駆動力Ｐを求める要求駆動力算出部２１ｃと、上述のようにエンジン負担駆動力Ｐ１および第２モータ負担駆動力Ｐ２を求める負担駆動力算出部２１ｄと、上述のように要求充電量Ｑを求める要求充電量算出部２１ｅと、上述のように反映率αを求める反映率算出部２１ｆと、上述のように目標充電量αＱを求める目標充電量算出部２１ｇと、上述のように目標駆動力Ｐａを求める目標駆動力算出部２１ｈと、上述のように第１および第２インバータ１１，１３を介して第１および第２モータＭＧ１，ＭＧ２を制御してエンジンＥＧを始動させる始動制御部２１ｉと、上述のようにＥＧＲバルブ４２のバルブ開度を制御するＥＧＲ制御部２１ｊと、上述のように吸気バルブ３２のリフト量を制御するＶＶＴ制御部２１ｋとを備えている。
【００５５】
なお、この実施形態の充電制御装置１は、少なくとも、イグニションスイッチＳＷ、各種の車両センサＳ１〜Ｓ３、蓄電池Ｂ、第１および第２インバータ１１，１３、第１および第２モータＭＧ１，ＭＧ２、エンジンＥＧ、駆動分配機構１５および制御装置２１を含んで構成される。
【００５６】
＜動作説明＞
図４に基づいて、この充電制御装置１の動作（主にエンジンＥＧおよび第１モータＭＧ１の制御に関する動作）を説明する。
【００５７】
図４は、エンジンＥＧの始動開始タイミング（ａ１）、可変バルブタイミング装置５０の制御による吸気バルブ３２のリフト量Ｒvvtの時間変化（ａ２）、排気ガス再循環装置４０の制御によるＥＧＲバルブ４２のバルブ開度Ｄegrの時間変化（ａ３）、エンジンＥＧの燃焼効率Ｔの時間変化（ａ４）、目標充電量αＱの時間変化（即ち、蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量の時間変化）（ａ５）、反映率αの時間変化（ａ６）、要求充電量Ｑの時間変化（ａ７）、および、目標駆動量Ｐａの時間変化の各々の一例を示したタイムチャートである。
【００５８】
以下では、説明便宜上、時刻ｔ１でエンジンＥＧが始動され、その始動後は、エンジン回転速度Ｎegおよびエンジン負担駆動力Ｐ１が徐々に上昇する場合で説明する。
【００５９】
時刻ｔ＜ｔ１の間は、イグニションスイッチＳＷがオフ操作されて、エンジンＥＧが停止される（即ち、車両１０は停車している）。この停止状態では、要求充電量Ｑ、反映率αおよびエンジン分担駆動力Ｐ１は共に値０になるので、目標充電量αＱ、充電用駆動力Ｐ（αＱ）および目標駆動力Ｐａも値０になる。なお、ここでは、目標充電量αＱ＝０の場合の充電用駆動力Ｐ（αＱ）は値０であることを前提としている。また、この停止状態では、吸気バルブ３２のリフト量Ｒvvtは初期値Ｒ１に制御され、ＥＧＲバルブ４２のバルブ開度Ｄegrは値０（即ち、閉塞状態）に制御される。
【００６０】
時刻ｔ＝ｔ１で、イグニションスイッチＳＷがオン操作されてエンジン始動開始条件が成立すると、エンジンＥＧが始動される。この時点では、吸気バルブ３２のリフト量Ｒvvtは初期値Ｒ１に設定され、ＥＧＲバルブ４２のバルブ開度Ｄegrは値０に設定される。また、この時点では、要求充電量Ｑは、この時点でのエンジン負担駆動力Ｐ１に応じて例えば所定量Ｑａに設定されるが、反映率αが値０に設定されるので、目標充電量αＱは値０に設定される。よって、この時点では、目標駆動力Ｐａ（＝Ｐ１＋Ｐ（αＱ））はＰ１になり、エンジンＥＧは、この時点の目標駆動力Ｐａ＝Ｐ１を出力するように（即ち、蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が所定量（ここでは値０）に制限されるように）駆動される。なお、この時点では、エンジン負担駆動力Ｐ１は、値０、または、車速Ｖおよびアクセル開度Ａｃｃに応じて決まる有限値であるが、図４（ａ８）では、作図便宜上、一定の有限値で図示される。そして、エンジンＥＧから出力された目標駆動力Ｐａ＝Ｐ１は、駆動分配機構１５で全て第２モータＭＧ２を介して減速機１９に出力され、減速機１９によってエンジン負担駆動力Ｐ１で車輪１７が駆動される。そして、この状態がｔ１＜ｔ＜ｔ２の間、続く。なお、図４（ａ７）では、ｔ１＜ｔ＜ｔ２の間では（同様にｔ≧ｔ２でも）、値Ｑａは、作図便宜上、一定値として図示されるが、実際は、その時点のエンジン負担駆動力Ｐ１に応じて変化する。
【００６１】
そして、時刻ｔ＝ｔ２になると（即ち、時刻ｔ＝ｔ１から一定時間Δｔ１が経過すると）、吸気バルブ３２のリフト量Ｒvvtがエンジン回転速度Ｎegに応じて上昇開始され、ＥＧＲバルブ４２のバルブ開度Ｄegrがエンジン負担駆動力Ｐ１に応じて上昇開始される。そして、バルブ開度Ｄegrの上昇に伴ってエンジンＥＧの燃焼効率Ｔが上昇開始する。なお、この時点では、エンジンＥＧの燃焼効率Ｔは所定閾値Ｔａよりも低い。また、この時点では、要求充電量Ｑ＝Ｑａ、反映率α＝０および目標充電量αＱ＝０となり、時刻ｔ＝ｔ１の状態と同様の状態である。よって、この時点でも、エンジンＥＧは、時刻ｔ＝ｔ１の場合と同様に、この時点の目標駆動力Ｐａ＝Ｐ１を出力するように（即ち、蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が所定量（ここでは値０）に制限されるように）駆動される。これにより、第１モータＭＧ１は駆動されず、減速機１９によってエンジン負担駆動力Ｐ１で車輪１７が駆動される。そして、この状態がｔ２＜ｔ＜ｔ３の間、続く。
【００６２】
そして、時刻ｔ＝ｔ３になると（即ち、時刻ｔ＝ｔ１から所定時間Δｔ２が経過すると）、エンジンＥＧの燃焼効率Ｔが所定閾値Ｔａ以上になると共に、反映率αが値０から値１に向けて緩変化される。この緩変化に伴って、目標充電量αＱが値０から値Ｑに向けて緩変化される。なお、所定時間Δｔ２は、エンジンＥＧの燃焼効率Ｔが所定閾値Ｔａ以上になる時間として設定されており、この所定時間Δｔ２の経過に伴って、反映率αが値１に向けて変化される。なお、この時点の要求充電量Ｑは例えば値Ｑａであるので、この時点の目標駆動力ＰａはＰ１＋Ｐ（αＱａ）になる。即ち、エンジンＥＧは、目標駆動力Ｐａ＝Ｐ１＋Ｐ（αＱａ）を出力するように（即ち、蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が所定量（ここでは値０）に制限されないように）駆動される。そして、エンジンＥＧから出力された目標駆動力Ｐａのうち、充電用駆動力Ｐ（αＱａ）分は駆動分配機構１５で第１モータＭＧ１に出力され、他方、エンジン負担駆動力Ｐ１分は第２モータＭＧ２を介して減速機１９に出力される。そして、その充電用駆動力Ｐ（αＱａ）で第１モータＭＧ１が駆動されて蓄電池Ｂが目標充電量αＱａで充電される。他方、そのエンジン負担駆動力Ｐ１で減速機１９によって車輪１７が回転駆動される。そして、この状態がｔ３＜ｔ＜ｔ４の間、続く。
【００６３】
そして、例えば時刻ｔ＝ｔ４で、吸気バルブ３２のリフト量Ｒvvtが値Ｒ２になり、ＥＧＲバルブ４２のバルブ開度Ｄegrが例えば値Ｄａになる。また、反映率α＝１となって目標駆動力Ｐａ＝Ｐ１＋Ｐ（Ｑａ）となる。この時点では、ｔ３≦ｔ＜ｔ４の状態と同様に、エンジンＥＧは、目標駆動力Ｐａ＝Ｐ１＋Ｐ（Ｑａ）を出力するように（即ち、蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が所定量（ここでは値０）に制限されないように）駆動される。そして、第１モータＭＧ１が充電用駆動力Ｐ（Ｑａ）で駆動されて、蓄電池Ｂが要求充電量Ｑａで充電される。他方、減速機１９によって車輪１７がエンジン負担駆動力Ｐ１で回転駆動される。そして、この状態が時刻ｔ４以降続く。
【００６４】
このように、時刻ｔがｔ１≦ｔ＜ｔ３の間（即ち、エンジンＥＧの燃焼効率Ｔが所定閾値Ｔａ未満の間）は、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が所定量（ここでは値０）に制限されるようにエンジンＥＧが駆動されるので、エンジンＥＧの燃料消費が抑制されて、車両１０の燃費が向上される。他方、時刻ｔ３以降は（即ち、エンジンＥＧの燃焼効率Ｔが所定閾値Ｔａ以上になると）、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの単位当たりの充電量が制限されないようにエンジンＥＧが駆動されるので、車両１０の燃費が向上される。
【００６５】
なお、図４（ａ５）の点線Ｃは、従来の目標充電量の時間変化である。従来の目標充電量は、本発明の目標充電量αＱにおいて反射率αが常にα＝１に設定されたものに相当する。従来の目標充電量では、ｔ１＜ｔ＜ｔ３の間（即ち、エンジン燃焼効率Ｔの低い状態）でも、所定値（ここでは値０）に制限されない（即ち、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が前記所定量に制限されない）。そのため、その間の車両１０の燃費は悪かった。しかし、この実施形態では、上述のように、その間では、目標充電量αＱは前記所定値に制限される（即ち、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの充電が前記所定量に制限されるようにエンジンＥＧが駆動される）。そのため、車両１０の燃費は向上される。
【００６６】
＜主要な効果＞
以上のように構成された充電制御装置１によれば、エンジンＥＧの始動時ｔ１からの所定時間Δｔ２は（即ち、排気ガス再循環処理が開始されないので、エンジンＥＧの燃焼効率Ｔが低くなる状態では）、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が所定量（例えば値０）以下に制限されるようにエンジンＥＧが駆動されるので、エンジンＥＧの燃焼効率Ｔの低い状態でのエンジンＥＧの燃焼消費を抑制でき、当該所定時間Δｔ２での車両１０の燃費を向上できる。
【００６７】
また、前記所定時間Δｔ２以降は（即ち、排気ガス再循環処理が開始されるので、エンジンＥＧの燃焼効率Ｔが高くなる状態では）、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が所定量（例えば値０）以下に制限されないようにエンジンＥＧが駆動されるので、第１モータＭＧ１による蓄電池Ｂの単位時間当たりの充電量が最適となるようにエンジンＥＧを駆動させることができ、当該所定時間Δｔ２以降の車両１０の燃費を向上できる。
【００６８】
なお、この実施形態では、本発明の充電制御装置１を所謂スプリット方式のハイブリッド車１０に搭載する場合で説明したが、所謂シリーズ方式または所謂パラレル方式のハイブリッド車に搭載しても構わない。
【００６９】
＜付帯事項＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は斯かる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、エンジン等の内燃機関と、蓄電池の蓄電電力で駆動するモータ等の電動機とを併用して走行するハイブリッド車に搭載され、前記内燃機関の駆動力で発電機を発電させて前記蓄電池を充電する充電制御装置への適用に好適である。
【符号の説明】
【００７１】
１  充電制御装置
４０  排気ガス再循環装置
Ｂ  蓄電池
ＥＧ  エンジン（内燃機関）
ＭＧ１  第１モータ（発電機）
ＭＧ２  第２モータ（電動機）
Δｔ１  一定時間
Δｔ２  所定時間
【図１】
2013159252.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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