シリーズハイブリッド車両の制御装置
【課題】減速時における燃料消費を抑制しつつ、エンジン及びその周辺の熱害を防止する。
【解決手段】エンジン１０と、該エンジン１０の出力軸に連結されたジェネレータ２０と、該ジェネレータ２０で発電された電力により充電されるバッテリ４０と、ジェネレータ２０の発電電力またはバッテリ４０からの電力の少なくとも一方により駆動されて駆動輪を駆動するモータ６０と、を備えたシリーズハイブリッド車両１において、運転状態検出手段１１５，１１６により減速状態が検出された場合、温度検出手段１１１，１１２による検出温度が所定温度以下であるときはエンジン１０を停止させ、温度検出手段１１１，１１２による検出温度が前記所定温度よりも高いときは、バッテリ４０からジェネレータ２０に電力を供給することで、該ジェネレータ２０によりエンジン１０をモータリングするように制御する。
【解決手段】エンジン１０と、該エンジン１０の出力軸に連結されたジェネレータ２０と、該ジェネレータ２０で発電された電力により充電されるバッテリ４０と、ジェネレータ２０の発電電力またはバッテリ４０からの電力の少なくとも一方により駆動されて駆動輪を駆動するモータ６０と、を備えたシリーズハイブリッド車両１において、運転状態検出手段１１５，１１６により減速状態が検出された場合、温度検出手段１１１，１１２による検出温度が所定温度以下であるときはエンジン１０を停止させ、温度検出手段１１１，１１２による検出温度が前記所定温度よりも高いときは、バッテリ４０からジェネレータ２０に電力を供給することで、該ジェネレータ２０によりエンジン１０をモータリングするように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用モータと、該走行用モータの駆動電力を発生させるためのエンジンとを備えた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】
所謂シリーズ方式のハイブリッド車両には、エンジンと、該エンジンの出力軸に連結されたジェネレータと、走行用モータと、が搭載される。
【０００３】
シリーズハイブリッド車両において、エンジンが駆動されるとジェネレータで発電が行われ、該ジェネレータの発電電力が直接またはバッテリを介して走行用モータに供給されることにより、走行用モータが駆動される。
【０００４】
ところで、この種のハイブリッド車両では、一般に、減速時において走行用モータでエネルギ回生が行われ、この回生で得られる電力によりバッテリが充電される。なお、特許文献１には、バッテリが満充電状態にあるときに廃電を行うために、走行用モータで発生する回生電力をジェネレータに供給することで、該ジェネレータによりエンジンをモータリングする技術が開示されている。
【０００５】
一方、特許文献２には、前記のエネルギ回生とは別に、減速時のエンジン制御に関する発明が開示されている。この特許文献２の発明は、シリーズハイブリッド車両に関して、減速時にエンジンを停止させるものであり、これにより、不要な燃料消費を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−７９９１４号公報
【特許文献２】特開２００８−５４４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の技術のように、減速時に一律にエンジンを停止させると、エンジンの排気系に高温のガスが滞留したり、エンジンの冷却水が循環されなくなって冷却系に高温の冷却水が滞留したりすることにより、エンジンが蓄熱状態となって、例えば排気系に設置された触媒装置の劣化、エンジンを支持するインシュレータの劣化、点火プラグの劣化、バッテリの劣化などの熱害が発生することがある。
【０００８】
そこで、本発明は、減速時における燃料消費を抑制しつつ、エンジン及びその周辺の熱害を防止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、基本的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本願の請求項１に係る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モータとしての作動が可能なジェネレータと、
該ジェネレータで発電された電力により充電されるバッテリと、
前記ジェネレータの発電電力または前記バッテリからの電力の少なくとも一方により駆動されて駆動輪を駆動するモータと、を備えたシリーズハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジンに関連する温度を検出する温度検出手段と、
運転状態を検出する運転状態検出手段と、
該検出手段により減速状態が検出された場合において、前記温度検出手段による検出温度が所定温度以下であるときは前記エンジンを停止させ、前記温度検出手段による検出温度が前記所定温度よりも高いときは、前記バッテリから前記ジェネレータに電力を供給することで、該ジェネレータにより前記エンジンをモータリングする制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本願の請求項２に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項１に記載の発明において、
前記バッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段を備え、
前記制御手段は、前記運転状態検出手段により減速状態が検出され、且つ、前記温度検出手段による検出温度が前記所定温度よりも高い場合において、前記充電状態検出手段によりバッテリの残充電量が所定量よりも高いことが検出されたときのみ、前記ジェネレータによるエンジンのモータリングを行うことを特徴とする。
【００１１】
本願の請求項３に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項２に記載の発明において、
前記制御手段は、前記ジェネレータにより前記エンジンをモータリングするとき、モータリング回転数を、前記充電状態検出手段により検出されたバッテリの残充電量が多いほど高くすることを特徴とする。
【００１２】
本願の請求項４に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項２または３に記載の発明において、
前記制御手段は、前記運転状態検出手段により減速状態が検出され、且つ、前記温度検出手段による検出温度が前記所定温度よりも高い場合において、前記充電状態検出手段によりバッテリの残充電量が前記所定量以下であることが検出されたときは、前記エンジンをアイドリング運転させることを特徴とする。
【００１３】
本願の請求項５に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項４に記載の発明において、
前記制御手段は、エンジンをアイドリング運転させる際、空燃比がリーンとなるように前記エンジンに燃料を供給することを特徴とする。
【００１４】
本願の請求項６に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項４または５に記載の発明において、
前記エンジンは、第１の燃料と、同一出力下における燃焼排気温度が第１の燃料よりも低い第２の燃料のいずれか一方が選択的に供給されるデュアルフューエルエンジンであり、
前記制御手段は、エンジンをアイドリング運転させる際、前記エンジンに第２の燃料を供給することを特徴とする。
【００１５】
本願の請求項７に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、
前記温度検出手段は、前記エンジンの排気温度を検出することを特徴とする。
【００１６】
本願の請求項８に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、
前記シリーズハイブリッド車両は、前記エンジンにより駆動されることで該エンジンの冷却水を循環させるウォーターポンプを備え、
前記温度検出手段は、前記冷却水の温度を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本願の請求項１の発明によれば、シリーズハイブリッド車両に関して、減速状態が検出された場合、該エンジンの温度が比較的低温の時にはエンジンを停止させることで不要な燃料消費を防止し、該エンジンの温度が比較的高温の時にはジェネレータによりエンジンをモータリングすることで不要な燃料消費を防止しつつエンジンの排気系に滞留した高温のガスを排出したり、ウォーターポンプにより冷却水を循環させたりすることができ、例えば排気系に設置された触媒装置の劣化、エンジンを支持するインシュレータの劣化、点火プラグの劣化、バッテリの劣化などの熱害の発生を防止することができる。
【００１８】
本願の請求項２の発明によれば、上記のジェネレータによるエンジンのモータリングが、バッテリの残充電量が所定量よりも高いときのみ行われるため、バッテリの残充電量が減りすぎて、モータによる走行やエンジンの始動に支障をきたしたり、バッテリの劣化を早めたりするなどの不具合が回避される。
【００１９】
本願の請求項３の発明によれば、上記のジェネレータによるエンジンのモータリングが、バッテリの残充電量が多いときほど回転数が高くなるように行われるため、上記のような不具合を確実に回避しながら、熱害を効果的に防止できる。
【００２０】
本願の請求項４の発明によれば、バッテリの残充電量が所定量以下である場合は、上記のジェネレータによるエンジンのモータリングに代えて、低回転、無負荷の状態で燃焼温度が低いアイドリング運転が行われるため、比較的低温の排気ガスにより排気系の温度を下げることができる。
【００２１】
本願の請求項５の発明によれば、上記アイドリング運転時の空燃比がリーンに設定されるため、請求項４の発明より、さらに燃焼温度が低く抑制される。
【００２２】
本願の請求項６の発明によれば、上記エンジンがデュアルフューエルエンジンである場合に、上記アイドリング運転の際、燃焼排気温度が低い燃料がエンジンに供給されるため、熱害抑制効果を高めることができる。特に、請求項５の発明においてこの発明を実施することで、一層高い熱害抑制効果を得ることができる。
【００２３】
本願の請求項７の発明によれば、制御手段による制御が、エンジンの排気温度の検出に基づき行われるため、特に、エンジンの排気系に高温ガスが滞留することによる例えば触媒の劣化等の熱害の発生を効果的に防止することができる。
【００２４】
本願の請求項８の発明によれば、制御手段による制御が、エンジンの冷却水の温度の検出に基づき行われるため、特に、高温の冷却水の滞留による熱害、例えばエンジンの近傍に配置されたバッテリやインシュレータの劣化、又は点火プラグの劣化等の熱害の発生を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るシリーズハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す車両の制御システム図である。
【図３】車両の走行領域を区分するマップである。
【図４】車両のコントロールユニットが行う具体的制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】バッテリの残充電量とモータリング時のエンジン回転数との関係を示すグラフである。
【図６】図４に示す制御を行う場合における各種要素の経時的変化の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
先ず、図１を参照しながら、本実施形態に係るシリーズハイブリッド車両１の全体構成について説明する。
【００２８】
図１に示すように、車両１は、エンジン１０と、該エンジン１０の出力軸に連結されたモータとしての作動が可能なジェネレータ２０と、該ジェネレータ２０で発電された電力により充電される高電圧バッテリ４０と、ジェネレータ２０の発電電力またはバッテリ４０からの電力の少なくとも一方により駆動されて駆動輪７１，７２を駆動するジェネレータとしての作動が可能なモータ６０とを備えている。また、ジェネレータ２０とバッテリ４０との間には第１インバータ３０が介在して設けられ、バッテリ４０とモータ６０との間には第２インバータ５０が介在して設けられている。さらに、車両１には機械式のウォーターポンプ７５が搭載されている。このウォーターポンプ７５は、エンジン１０により駆動されることで該エンジン１０の冷却水を循環させるものである。
【００２９】
車両１の駆動源は専らモータ６０である。このモータ６０の駆動力は、デファレンシャル装置７０を介して左右の駆動輪（実施形態では前輪）７１，７２に伝達され、これにより、車両１が走行する。
【００３０】
エンジン１０の駆動力は、ジェネレータ２０の発電に用いられる。このエンジン１０は、ガソリン燃料タンク８０に貯留されている液体燃料としてのガソリンと、水素燃料タンク９０に貯留されている気体燃料としての水素とが選択的に供給されるデュアルフューエルエンジンである。ここで、ガソリン燃料使用時と水素燃料使用時とを比較すると、同一出力下における燃焼排気温度はガソリン燃料よりも水素燃料の方が低い。よって、エンジン１０及びその周辺の熱害を抑制する観点においては、水素燃料を使用する方が有利である。
【００３１】
次に、図２を参照しながら、車両１の制御システムについて説明する。
【００３２】
図２に示すように、本実施形態に係るエンジン１０は、ツインロータ式のロータリエンジンであって、ロータハウジング１１のトロコイド面に３点で接し３つの作動室を画成するロータ１２が回転することにより、出力軸としてのエキセントリックシャフト１３が回転駆動される。ロータハウジング１１には吸気通路１４と排気通路１６が接続されており、吸気通路１４にはスロットル弁１５とガソリン燃料噴射弁１０２が配設され、排気通路１６には排気浄化触媒１７が配設されている。水素燃料噴射弁１０３及び点火プラグ１０４は、ロータハウジング１１の作動室に臨むようにしてロータハウジング１１に取り付けられている。なお、図２において吸気通路１４及び排気通路１６に図示した矢印は、吸気または排気の流れを示している。
【００３３】
車両１には、エンジン１０の冷却水の温度を検出するエンジン冷却水温度センサ１１１と、エンジン１０の排気ガスの温度を検出するエンジン排気温度センサ１１２と、バッテリ４０を出入りする電流およびバッテリ４０の電圧を検出するバッテリ電圧・電流センサ１１３と、乗員の操作によりエンジン１０に供給される燃料をガソリン燃料と水素燃料との間で切り換えるための燃料切換スイッチ１１４と、車速（車両１の走行速度）を検出する車速センサ１１５と、車両の負荷としてアクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）を検出するアクセル開度センサ１１６と、エンジン１０の回転数を検出するエンジン回転センサ１１７と、が搭載されている。上記のセンサのうち、エンジン冷却水温度センサ１１１とエンジン排気温度センサ１１２は、特許請求の範囲における「温度検出手段」に相当し、車速センサ１１５とアクセル開度センサ１１６は、特許請求の範囲における「運転状態検出手段」に相当し、バッテリ電圧・電流センサ１１３は、特許請求の範囲における「充電状態検出手段」に相当するものである。
【００３４】
これらのエンジン冷却水温度センサ１１１、エンジン排気温度センサ１１２、バッテリ電圧・電流センサ１１３、燃料切換スイッチ１１４、車速センサ１１５、アクセル開度センサ１１６、及びエンジン回転センサ１１７の各出力信号は、制御手段としてのコントロールユニット１００に入力される。
【００３５】
また、コントロールユニット１００は、第１インバータ３０、第２インバータ５０、ガソリン燃料噴射弁１０２、水素燃料噴射弁１０３、及び点火プラグ１０４に制御信号を出力する。
【００３６】
図３に示すように、コントロールユニット１００には、車速と車両の負荷（アクセル開度）とにより規定される車両１の走行領域が領域Ａ、領域Ｂ及び領域Ｃに区分されて予め設定されており、コントロールユニット１００は、車両１の走行状態が上記領域Ａ〜Ｃのいずれに属するかによって、モータ６０への電力供給源を適宜切り替えるように制御する。
【００３７】
具体的に、車両１の走行状態が領域Ａに属するとき、すなわち低負荷走行時は、バッテリ４０から第２インバータ５０を介してモータ６０に電力が供給されることで、バッテリ４０の放電のみに基づくモータ走行が行われる。
【００３８】
これに対して、車両１の走行状態が領域Ｃに属するとき、すなわち高負荷低車速走行時は、エンジン１０の駆動により生じるジェネレータ２０の発電電力と、バッテリ４０からの電力とがモータ６０に供給されることで、エンジン１０駆動による発電とバッテリ６０の放電とに基づくモータ走行が行われる。
【００３９】
また、車両１の走行状態が領域Ｂに属するとき、すなわち、領域Ａ、Ｃ以外での主として中負荷の領域での走行時は、エンジン１０の駆動により生じるジェネレータ２０の発電電力が第１及び第２のインバータ３０，５０を介してモータ６０に供給されることで、エンジン１０駆動による発電のみに基づくモータ走行が行われる。
【００４０】
なお、エンジン１０の駆動によりジェネレータ２０で発電が行われるとき、ジェネレータ２０の発電電力の余剰分が第１インバータ３０を介してバッテリ４０に供給されることにより、バッテリ４０が充電される。また、バッテリ４０の充電は、車両１の減速時にモータ６０を発電機として作動させることによって発生する回生電力が第２インバータ５０を介してバッテリ４０に供給されることによっても行われる。
【００４１】
続いて、図４を参照しながら、コントロールユニット１００で行われる具体的制御動作の一例について説明する。
【００４２】
先ず、ステップＳ１において、各種信号の読み込みが行われる。具体的には、エンジン１０の冷却水温度Ｔｗ、エンジン１０の排気温度Ｔｅ、アクセル開度、車速、バッテリ４０の電圧・電流値、及び、燃料切換スイッチ１１４の選択燃料の各信号が読み込まれる。
【００４３】
次のステップＳ２では、ステップＳ１で読み込まれたバッテリ４０の電圧・電流値に基づき、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが算出される。
【００４４】
続くステップＳ３では、減速、即ち負荷（アクセル開度）の減少により車両１の走行領域が図３の領域Ａに入ったか否かが判定される。
【００４５】
ステップＳ３の判定の結果、減速により車両１の走行領域が図３の領域Ａに入った場合でないとき、乗員により選択された燃料（ガソリン燃料又は水素燃料）が選択された状態で（ステップＳ４）、車両１の走行領域に応じた通常の運転、すなわち図３のマップに従う運転が行われる（ステップＳ５）。
【００４６】
一方、ステップＳ３の判定の結果、減速により車両１の走行領域が図３の領域Ａに入ったとき、ステップＳ６に進む。
【００４７】
ステップＳ６及びステップＳ７では、エンジン１０に関連する温度についての判定が行われる。具体的に、ステップＳ６では、エンジン１０の排気温度Ｔｅが所定温度Ｔｅ１よりも高いか否かが判定され、ステップＳ７では、エンジン１０の冷却水温度Ｔｗが所定温度Ｔｗ１よりも高いか否かが判定される。
【００４８】
ステップＳ６〜ステップＳ７の判定の結果、排気温度Ｔｅが所定温度Ｔｅ１以下であり、かつ、冷却水温度Ｔｗが所定温度Ｔｗ１以下である場合、ステップＳ８においてエンジン１０が停止される。これにより、エンジン１０の駆動による発電を必要としない走行状態であるときの無駄な燃料消費を抑制することができる。
【００４９】
一方、ステップＳ６〜ステップＳ７の判定の結果、排気温度Ｔｅ又は冷却水温度Ｔｗが所定温度Ｔｅ１，Ｔｗ１よりも高いとき、ステップＳ９に進み、ステップＳ９の判定結果によっては、エンジン１０のモータリングに関する処理（ステップＳ１０及びステップＳ１１）が行われる。
【００５０】
なお、本実施形態では、排気温度Ｔｅ又は冷却水温度Ｔｗの一方が所定温度Ｔｅ１，Ｔｗ１よりも高ければ、他方が所定温度Ｔｅ１，Ｔｗ１以下であっても、エンジン１０のモータリングに関する処理（ステップＳ１０及びステップＳ１１）が行われ得るように制御される。
【００５１】
ステップＳ９では、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが所定量ＳＯＣ１よりも多いか否かが判定され、残充電量ＳＯＣが所定量ＳＯＣ１よりも多いときのみ、エンジン１０のモータリングに関する処理（ステップＳ１０及びステップＳ１１）が行われる。これにより、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが減りすぎて、モータ６０による走行やエンジン１０の始動に支障をきたしたり、バッテリの劣化を早めたり、車載機器の動作不良を招いたりするなどの不具合が回避される。
【００５２】
ステップＳ１０では、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣに応じてモータリング回転数が設定される。より具体的には、図５に示すように、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが多いほどモータリング回転数は高く設定される。このような設定に基づき次のステップＳ１１でエンジン１０のモータリングを行うことにより、上記の不具合を確実に回避しながら、熱害を効果的に防止することができる。
【００５３】
続くステップＳ１１では、エンジン１０への燃料供給に代えて、バッテリ４０からジェネレータ２０に電力が供給されることで、該ジェネレータ２０によりエンジン１０がモータリングされる。これにより、不要な燃料消費を防止しつつ、エンジン１０の排気系に滞留した高温のガスを排出したりウォーターポンプ７５により冷却水を循環したりすることができ、例えば排気浄化触媒１７の劣化、エンジン１０を支持するインシュレータの劣化、点火プラグ１０４の劣化、バッテリ４０の劣化などの熱害の発生を防止することができる。
【００５４】
一方、ステップＳ９の判定の結果、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが所定量ＳＯＣ１以下であるとき、ステップＳ１２において乗員の選択燃料に関わらず水素燃料が強制的に選択された後、ステップＳ１３において、空燃比がリーンの状態でエンジン１０がアイドリング運転される。このように、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣの不足によりジェネレータ２０によるエンジン１０のモータリングを行えない場合に、燃焼排気温度が比較的低い水素燃料を使用したエンジン１０のアイドリング運転が行われるため、比較的低温の排気ガスにより排気系の温度を下げることができる。しかも、このとき、空燃比がリーンに設定されるため、さらに燃焼温度が低く抑制される。
【００５５】
なお、ステップＳ１２〜ステップＳ１３の処理に関して、本実施形態では、乗員の意思によりガソリン燃料が選択されている場合であっても、水素燃料が強制的に選択された上でアイドリング運転が行われるが、本発明は、乗員の意思によりガソリン燃料が選択されている場合には、引き続きガソリン燃料が選択された状態でアイドリング運転が行われるようにすることを妨げるものでない。この場合のアイドリング運転は、本実施形態と同様、空燃比をリーンに設定した上で行うことが好ましく、また、エンジン１０の排気系には、リーン空燃比でガソリン燃料を使用した場合でも適切に排気ガスを浄化可能な触媒を設けることが好ましい。
【００５６】
次に、図６のタイムチャートを参照しながら、図５の制御動作が行われたときの各種要素の経時的変化の一例について説明する。
【００５７】
なお、図６に示す「減速フラグ」とは、減速により走行領域が図３に示す領域Ａに入ったときに「１」にセットされ、走行領域が領域Ａから別の領域に変更されたときに「０」にリセットされるフラグを指すものとする。
【００５８】
図６の初期状態は、エンジン１０の排気温度Ｔｅが所定温度Ｔｅ１よりも高く、エンジン１０の冷却水温度Ｔｗが所定温度Ｔｗ１よりも高く、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが所定量ＳＯＣ１よりも多く、乗員によりガソリン燃料が選択されており、ガソリン燃料を使用したエンジン１０の駆動による発電に基づきモータ走行が行われている状態である。つまり、図６の初期状態において、車両１の走行状態は図３に示す領域Ｂに属し、減速フラグは「０」にセットされている。
【００５９】
この初期状態において、減速により車両１の走行領域が図３に示す領域Ａに入ると、すなわち、減速フラグが「１」にセットされると、エンジン１０への燃料供給が停止されるとともに、バッテリ４０の放電に基づくモータ走行に切り替えられる。また、これと同時に、ジェネレータ２０によるエンジン１０のモータリングが開始される。
【００６０】
エンジン１０のモータリングが行われると、比較的低温の外気がエンジン１０及びエンジン１０の排気系に取り込まれることにより、エンジン１０の排気温度Ｔｅと冷却水温度Ｔｗは徐々に低下する。エンジン１０の排気温度Ｔｅと冷却水温度Ｔｗの両方が所定温度Ｔｅ１，Ｔｗ１以下になると、エンジン１０のモータリングは終了する。
【００６１】
その後、車両１の走行領域が図３の領域Ａから領域Ｂに戻ると、再び、ガソリン燃料を使用したエンジン１０の駆動による発電に基づくモータ走行が開始される。
【００６２】
一方、図６の中期の状態は、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが所定量ＳＯＣ１以下となっており、この点を除けば、図６の初期状態と同様の状態である。
【００６３】
この図６の中期状態において、減速により車両１の走行領域が図３に示す領域Ａに入ると、バッテリ４０の放電に基づくモータ走行に切り替えられるとともに、水素燃料が強制的に選択された上で、空燃比がリーンとなるようにエンジン１０がアイドリング運転される。なお、本発明において、このアイドリング運転は、ガソリン燃料を選択したまま空燃比をリーンにして行うようにしてもよい。
【００６４】
このアイドリング運転により、エンジン１０の排気温度Ｔｅと冷却水温度Ｔｗは徐々に低下し、排気温度Ｔｅと冷却水温度Ｔｗの両方が所定温度Ｔｅ，Ｔｗ以下になると、アイドリング運転は終了される。
【００６５】
なお、図６に示す場合と異なり、乗員により水素燃料が選択されている場合は、アイドリング運転時も含めてエンジン１０の駆動時は常に水素燃料が使用され、アイドリング運転時のみ空燃比がリーンに設定される。
【００６６】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００６７】
例えば、本発明において使用するエンジンは、上述の実施形態のようなロータリエンジン１０に限られず、レシプロエンジンであってもよい。
【００６８】
また、上述の実施形態では、第１燃料としてガソリン燃料を使用し、第２燃料として水素燃料を使用する構成について説明したが、本発明は、同一出力下における燃焼排気温度が第１燃料よりも第２燃料の方が低いという条件を満たすのであれば、第１燃料としてガソリン燃料以外の燃料を使用したり、第２燃料として水素燃料以外の燃料を使用したりすることを妨げるものでない。
【００６９】
さらに、本発明は、２種類の燃料が選択的に供給されるデュアルフューエルエンジンを搭載した車両に限らず、１種類の燃料のみが使用されるエンジンを搭載した車両にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１：車両、１０：エンジン、２０：ジェネレータ、４０：バッテリ、６０：モータ、７５：ウォーターポンプ、１００：コントロールユニット、１１１：エンジン冷却水温度センサ、１１２：エンジン排気温度センサ、１１３：バッテリ電圧・電流センサ、１１４：燃料切換スイッチ、１１５：車速センサ、１１６：アクセル開度センサ、１１７：エンジン回転センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用モータと、該走行用モータの駆動電力を発生させるためのエンジンとを備えた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】
所謂シリーズ方式のハイブリッド車両には、エンジンと、該エンジンの出力軸に連結されたジェネレータと、走行用モータと、が搭載される。
【０００３】
シリーズハイブリッド車両において、エンジンが駆動されるとジェネレータで発電が行われ、該ジェネレータの発電電力が直接またはバッテリを介して走行用モータに供給されることにより、走行用モータが駆動される。
【０００４】
ところで、この種のハイブリッド車両では、一般に、減速時において走行用モータでエネルギ回生が行われ、この回生で得られる電力によりバッテリが充電される。なお、特許文献１には、バッテリが満充電状態にあるときに廃電を行うために、走行用モータで発生する回生電力をジェネレータに供給することで、該ジェネレータによりエンジンをモータリングする技術が開示されている。
【０００５】
一方、特許文献２には、前記のエネルギ回生とは別に、減速時のエンジン制御に関する発明が開示されている。この特許文献２の発明は、シリーズハイブリッド車両に関して、減速時にエンジンを停止させるものであり、これにより、不要な燃料消費を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−７９９１４号公報
【特許文献２】特開２００８−５４４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の技術のように、減速時に一律にエンジンを停止させると、エンジンの排気系に高温のガスが滞留したり、エンジンの冷却水が循環されなくなって冷却系に高温の冷却水が滞留したりすることにより、エンジンが蓄熱状態となって、例えば排気系に設置された触媒装置の劣化、エンジンを支持するインシュレータの劣化、点火プラグの劣化、バッテリの劣化などの熱害が発生することがある。
【０００８】
そこで、本発明は、減速時における燃料消費を抑制しつつ、エンジン及びその周辺の熱害を防止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、基本的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本願の請求項１に係る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モータとしての作動が可能なジェネレータと、
該ジェネレータで発電された電力により充電されるバッテリと、
前記ジェネレータの発電電力または前記バッテリからの電力の少なくとも一方により駆動されて駆動輪を駆動するモータと、を備えたシリーズハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジンに関連する温度を検出する温度検出手段と、
運転状態を検出する運転状態検出手段と、
該検出手段により減速状態が検出された場合において、前記温度検出手段による検出温度が所定温度以下であるときは前記エンジンを停止させ、前記温度検出手段による検出温度が前記所定温度よりも高いときは、前記バッテリから前記ジェネレータに電力を供給することで、該ジェネレータにより前記エンジンをモータリングする制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本願の請求項２に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項１に記載の発明において、
前記バッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段を備え、
前記制御手段は、前記運転状態検出手段により減速状態が検出され、且つ、前記温度検出手段による検出温度が前記所定温度よりも高い場合において、前記充電状態検出手段によりバッテリの残充電量が所定量よりも高いことが検出されたときのみ、前記ジェネレータによるエンジンのモータリングを行うことを特徴とする。
【００１１】
本願の請求項３に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項２に記載の発明において、
前記制御手段は、前記ジェネレータにより前記エンジンをモータリングするとき、モータリング回転数を、前記充電状態検出手段により検出されたバッテリの残充電量が多いほど高くすることを特徴とする。
【００１２】
本願の請求項４に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項２または３に記載の発明において、
前記制御手段は、前記運転状態検出手段により減速状態が検出され、且つ、前記温度検出手段による検出温度が前記所定温度よりも高い場合において、前記充電状態検出手段によりバッテリの残充電量が前記所定量以下であることが検出されたときは、前記エンジンをアイドリング運転させることを特徴とする。
【００１３】
本願の請求項５に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項４に記載の発明において、
前記制御手段は、エンジンをアイドリング運転させる際、空燃比がリーンとなるように前記エンジンに燃料を供給することを特徴とする。
【００１４】
本願の請求項６に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項４または５に記載の発明において、
前記エンジンは、第１の燃料と、同一出力下における燃焼排気温度が第１の燃料よりも低い第２の燃料のいずれか一方が選択的に供給されるデュアルフューエルエンジンであり、
前記制御手段は、エンジンをアイドリング運転させる際、前記エンジンに第２の燃料を供給することを特徴とする。
【００１５】
本願の請求項７に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、
前記温度検出手段は、前記エンジンの排気温度を検出することを特徴とする。
【００１６】
本願の請求項８に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、
前記シリーズハイブリッド車両は、前記エンジンにより駆動されることで該エンジンの冷却水を循環させるウォーターポンプを備え、
前記温度検出手段は、前記冷却水の温度を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本願の請求項１の発明によれば、シリーズハイブリッド車両に関して、減速状態が検出された場合、該エンジンの温度が比較的低温の時にはエンジンを停止させることで不要な燃料消費を防止し、該エンジンの温度が比較的高温の時にはジェネレータによりエンジンをモータリングすることで不要な燃料消費を防止しつつエンジンの排気系に滞留した高温のガスを排出したり、ウォーターポンプにより冷却水を循環させたりすることができ、例えば排気系に設置された触媒装置の劣化、エンジンを支持するインシュレータの劣化、点火プラグの劣化、バッテリの劣化などの熱害の発生を防止することができる。
【００１８】
本願の請求項２の発明によれば、上記のジェネレータによるエンジンのモータリングが、バッテリの残充電量が所定量よりも高いときのみ行われるため、バッテリの残充電量が減りすぎて、モータによる走行やエンジンの始動に支障をきたしたり、バッテリの劣化を早めたりするなどの不具合が回避される。
【００１９】
本願の請求項３の発明によれば、上記のジェネレータによるエンジンのモータリングが、バッテリの残充電量が多いときほど回転数が高くなるように行われるため、上記のような不具合を確実に回避しながら、熱害を効果的に防止できる。
【００２０】
本願の請求項４の発明によれば、バッテリの残充電量が所定量以下である場合は、上記のジェネレータによるエンジンのモータリングに代えて、低回転、無負荷の状態で燃焼温度が低いアイドリング運転が行われるため、比較的低温の排気ガスにより排気系の温度を下げることができる。
【００２１】
本願の請求項５の発明によれば、上記アイドリング運転時の空燃比がリーンに設定されるため、請求項４の発明より、さらに燃焼温度が低く抑制される。
【００２２】
本願の請求項６の発明によれば、上記エンジンがデュアルフューエルエンジンである場合に、上記アイドリング運転の際、燃焼排気温度が低い燃料がエンジンに供給されるため、熱害抑制効果を高めることができる。特に、請求項５の発明においてこの発明を実施することで、一層高い熱害抑制効果を得ることができる。
【００２３】
本願の請求項７の発明によれば、制御手段による制御が、エンジンの排気温度の検出に基づき行われるため、特に、エンジンの排気系に高温ガスが滞留することによる例えば触媒の劣化等の熱害の発生を効果的に防止することができる。
【００２４】
本願の請求項８の発明によれば、制御手段による制御が、エンジンの冷却水の温度の検出に基づき行われるため、特に、高温の冷却水の滞留による熱害、例えばエンジンの近傍に配置されたバッテリやインシュレータの劣化、又は点火プラグの劣化等の熱害の発生を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るシリーズハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す車両の制御システム図である。
【図３】車両の走行領域を区分するマップである。
【図４】車両のコントロールユニットが行う具体的制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】バッテリの残充電量とモータリング時のエンジン回転数との関係を示すグラフである。
【図６】図４に示す制御を行う場合における各種要素の経時的変化の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
先ず、図１を参照しながら、本実施形態に係るシリーズハイブリッド車両１の全体構成について説明する。
【００２８】
図１に示すように、車両１は、エンジン１０と、該エンジン１０の出力軸に連結されたモータとしての作動が可能なジェネレータ２０と、該ジェネレータ２０で発電された電力により充電される高電圧バッテリ４０と、ジェネレータ２０の発電電力またはバッテリ４０からの電力の少なくとも一方により駆動されて駆動輪７１，７２を駆動するジェネレータとしての作動が可能なモータ６０とを備えている。また、ジェネレータ２０とバッテリ４０との間には第１インバータ３０が介在して設けられ、バッテリ４０とモータ６０との間には第２インバータ５０が介在して設けられている。さらに、車両１には機械式のウォーターポンプ７５が搭載されている。このウォーターポンプ７５は、エンジン１０により駆動されることで該エンジン１０の冷却水を循環させるものである。
【００２９】
車両１の駆動源は専らモータ６０である。このモータ６０の駆動力は、デファレンシャル装置７０を介して左右の駆動輪（実施形態では前輪）７１，７２に伝達され、これにより、車両１が走行する。
【００３０】
エンジン１０の駆動力は、ジェネレータ２０の発電に用いられる。このエンジン１０は、ガソリン燃料タンク８０に貯留されている液体燃料としてのガソリンと、水素燃料タンク９０に貯留されている気体燃料としての水素とが選択的に供給されるデュアルフューエルエンジンである。ここで、ガソリン燃料使用時と水素燃料使用時とを比較すると、同一出力下における燃焼排気温度はガソリン燃料よりも水素燃料の方が低い。よって、エンジン１０及びその周辺の熱害を抑制する観点においては、水素燃料を使用する方が有利である。
【００３１】
次に、図２を参照しながら、車両１の制御システムについて説明する。
【００３２】
図２に示すように、本実施形態に係るエンジン１０は、ツインロータ式のロータリエンジンであって、ロータハウジング１１のトロコイド面に３点で接し３つの作動室を画成するロータ１２が回転することにより、出力軸としてのエキセントリックシャフト１３が回転駆動される。ロータハウジング１１には吸気通路１４と排気通路１６が接続されており、吸気通路１４にはスロットル弁１５とガソリン燃料噴射弁１０２が配設され、排気通路１６には排気浄化触媒１７が配設されている。水素燃料噴射弁１０３及び点火プラグ１０４は、ロータハウジング１１の作動室に臨むようにしてロータハウジング１１に取り付けられている。なお、図２において吸気通路１４及び排気通路１６に図示した矢印は、吸気または排気の流れを示している。
【００３３】
車両１には、エンジン１０の冷却水の温度を検出するエンジン冷却水温度センサ１１１と、エンジン１０の排気ガスの温度を検出するエンジン排気温度センサ１１２と、バッテリ４０を出入りする電流およびバッテリ４０の電圧を検出するバッテリ電圧・電流センサ１１３と、乗員の操作によりエンジン１０に供給される燃料をガソリン燃料と水素燃料との間で切り換えるための燃料切換スイッチ１１４と、車速（車両１の走行速度）を検出する車速センサ１１５と、車両の負荷としてアクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）を検出するアクセル開度センサ１１６と、エンジン１０の回転数を検出するエンジン回転センサ１１７と、が搭載されている。上記のセンサのうち、エンジン冷却水温度センサ１１１とエンジン排気温度センサ１１２は、特許請求の範囲における「温度検出手段」に相当し、車速センサ１１５とアクセル開度センサ１１６は、特許請求の範囲における「運転状態検出手段」に相当し、バッテリ電圧・電流センサ１１３は、特許請求の範囲における「充電状態検出手段」に相当するものである。
【００３４】
これらのエンジン冷却水温度センサ１１１、エンジン排気温度センサ１１２、バッテリ電圧・電流センサ１１３、燃料切換スイッチ１１４、車速センサ１１５、アクセル開度センサ１１６、及びエンジン回転センサ１１７の各出力信号は、制御手段としてのコントロールユニット１００に入力される。
【００３５】
また、コントロールユニット１００は、第１インバータ３０、第２インバータ５０、ガソリン燃料噴射弁１０２、水素燃料噴射弁１０３、及び点火プラグ１０４に制御信号を出力する。
【００３６】
図３に示すように、コントロールユニット１００には、車速と車両の負荷（アクセル開度）とにより規定される車両１の走行領域が領域Ａ、領域Ｂ及び領域Ｃに区分されて予め設定されており、コントロールユニット１００は、車両１の走行状態が上記領域Ａ〜Ｃのいずれに属するかによって、モータ６０への電力供給源を適宜切り替えるように制御する。
【００３７】
具体的に、車両１の走行状態が領域Ａに属するとき、すなわち低負荷走行時は、バッテリ４０から第２インバータ５０を介してモータ６０に電力が供給されることで、バッテリ４０の放電のみに基づくモータ走行が行われる。
【００３８】
これに対して、車両１の走行状態が領域Ｃに属するとき、すなわち高負荷低車速走行時は、エンジン１０の駆動により生じるジェネレータ２０の発電電力と、バッテリ４０からの電力とがモータ６０に供給されることで、エンジン１０駆動による発電とバッテリ６０の放電とに基づくモータ走行が行われる。
【００３９】
また、車両１の走行状態が領域Ｂに属するとき、すなわち、領域Ａ、Ｃ以外での主として中負荷の領域での走行時は、エンジン１０の駆動により生じるジェネレータ２０の発電電力が第１及び第２のインバータ３０，５０を介してモータ６０に供給されることで、エンジン１０駆動による発電のみに基づくモータ走行が行われる。
【００４０】
なお、エンジン１０の駆動によりジェネレータ２０で発電が行われるとき、ジェネレータ２０の発電電力の余剰分が第１インバータ３０を介してバッテリ４０に供給されることにより、バッテリ４０が充電される。また、バッテリ４０の充電は、車両１の減速時にモータ６０を発電機として作動させることによって発生する回生電力が第２インバータ５０を介してバッテリ４０に供給されることによっても行われる。
【００４１】
続いて、図４を参照しながら、コントロールユニット１００で行われる具体的制御動作の一例について説明する。
【００４２】
先ず、ステップＳ１において、各種信号の読み込みが行われる。具体的には、エンジン１０の冷却水温度Ｔｗ、エンジン１０の排気温度Ｔｅ、アクセル開度、車速、バッテリ４０の電圧・電流値、及び、燃料切換スイッチ１１４の選択燃料の各信号が読み込まれる。
【００４３】
次のステップＳ２では、ステップＳ１で読み込まれたバッテリ４０の電圧・電流値に基づき、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが算出される。
【００４４】
続くステップＳ３では、減速、即ち負荷（アクセル開度）の減少により車両１の走行領域が図３の領域Ａに入ったか否かが判定される。
【００４５】
ステップＳ３の判定の結果、減速により車両１の走行領域が図３の領域Ａに入った場合でないとき、乗員により選択された燃料（ガソリン燃料又は水素燃料）が選択された状態で（ステップＳ４）、車両１の走行領域に応じた通常の運転、すなわち図３のマップに従う運転が行われる（ステップＳ５）。
【００４６】
一方、ステップＳ３の判定の結果、減速により車両１の走行領域が図３の領域Ａに入ったとき、ステップＳ６に進む。
【００４７】
ステップＳ６及びステップＳ７では、エンジン１０に関連する温度についての判定が行われる。具体的に、ステップＳ６では、エンジン１０の排気温度Ｔｅが所定温度Ｔｅ１よりも高いか否かが判定され、ステップＳ７では、エンジン１０の冷却水温度Ｔｗが所定温度Ｔｗ１よりも高いか否かが判定される。
【００４８】
ステップＳ６〜ステップＳ７の判定の結果、排気温度Ｔｅが所定温度Ｔｅ１以下であり、かつ、冷却水温度Ｔｗが所定温度Ｔｗ１以下である場合、ステップＳ８においてエンジン１０が停止される。これにより、エンジン１０の駆動による発電を必要としない走行状態であるときの無駄な燃料消費を抑制することができる。
【００４９】
一方、ステップＳ６〜ステップＳ７の判定の結果、排気温度Ｔｅ又は冷却水温度Ｔｗが所定温度Ｔｅ１，Ｔｗ１よりも高いとき、ステップＳ９に進み、ステップＳ９の判定結果によっては、エンジン１０のモータリングに関する処理（ステップＳ１０及びステップＳ１１）が行われる。
【００５０】
なお、本実施形態では、排気温度Ｔｅ又は冷却水温度Ｔｗの一方が所定温度Ｔｅ１，Ｔｗ１よりも高ければ、他方が所定温度Ｔｅ１，Ｔｗ１以下であっても、エンジン１０のモータリングに関する処理（ステップＳ１０及びステップＳ１１）が行われ得るように制御される。
【００５１】
ステップＳ９では、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが所定量ＳＯＣ１よりも多いか否かが判定され、残充電量ＳＯＣが所定量ＳＯＣ１よりも多いときのみ、エンジン１０のモータリングに関する処理（ステップＳ１０及びステップＳ１１）が行われる。これにより、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが減りすぎて、モータ６０による走行やエンジン１０の始動に支障をきたしたり、バッテリの劣化を早めたり、車載機器の動作不良を招いたりするなどの不具合が回避される。
【００５２】
ステップＳ１０では、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣに応じてモータリング回転数が設定される。より具体的には、図５に示すように、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが多いほどモータリング回転数は高く設定される。このような設定に基づき次のステップＳ１１でエンジン１０のモータリングを行うことにより、上記の不具合を確実に回避しながら、熱害を効果的に防止することができる。
【００５３】
続くステップＳ１１では、エンジン１０への燃料供給に代えて、バッテリ４０からジェネレータ２０に電力が供給されることで、該ジェネレータ２０によりエンジン１０がモータリングされる。これにより、不要な燃料消費を防止しつつ、エンジン１０の排気系に滞留した高温のガスを排出したりウォーターポンプ７５により冷却水を循環したりすることができ、例えば排気浄化触媒１７の劣化、エンジン１０を支持するインシュレータの劣化、点火プラグ１０４の劣化、バッテリ４０の劣化などの熱害の発生を防止することができる。
【００５４】
一方、ステップＳ９の判定の結果、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが所定量ＳＯＣ１以下であるとき、ステップＳ１２において乗員の選択燃料に関わらず水素燃料が強制的に選択された後、ステップＳ１３において、空燃比がリーンの状態でエンジン１０がアイドリング運転される。このように、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣの不足によりジェネレータ２０によるエンジン１０のモータリングを行えない場合に、燃焼排気温度が比較的低い水素燃料を使用したエンジン１０のアイドリング運転が行われるため、比較的低温の排気ガスにより排気系の温度を下げることができる。しかも、このとき、空燃比がリーンに設定されるため、さらに燃焼温度が低く抑制される。
【００５５】
なお、ステップＳ１２〜ステップＳ１３の処理に関して、本実施形態では、乗員の意思によりガソリン燃料が選択されている場合であっても、水素燃料が強制的に選択された上でアイドリング運転が行われるが、本発明は、乗員の意思によりガソリン燃料が選択されている場合には、引き続きガソリン燃料が選択された状態でアイドリング運転が行われるようにすることを妨げるものでない。この場合のアイドリング運転は、本実施形態と同様、空燃比をリーンに設定した上で行うことが好ましく、また、エンジン１０の排気系には、リーン空燃比でガソリン燃料を使用した場合でも適切に排気ガスを浄化可能な触媒を設けることが好ましい。
【００５６】
次に、図６のタイムチャートを参照しながら、図５の制御動作が行われたときの各種要素の経時的変化の一例について説明する。
【００５７】
なお、図６に示す「減速フラグ」とは、減速により走行領域が図３に示す領域Ａに入ったときに「１」にセットされ、走行領域が領域Ａから別の領域に変更されたときに「０」にリセットされるフラグを指すものとする。
【００５８】
図６の初期状態は、エンジン１０の排気温度Ｔｅが所定温度Ｔｅ１よりも高く、エンジン１０の冷却水温度Ｔｗが所定温度Ｔｗ１よりも高く、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが所定量ＳＯＣ１よりも多く、乗員によりガソリン燃料が選択されており、ガソリン燃料を使用したエンジン１０の駆動による発電に基づきモータ走行が行われている状態である。つまり、図６の初期状態において、車両１の走行状態は図３に示す領域Ｂに属し、減速フラグは「０」にセットされている。
【００５９】
この初期状態において、減速により車両１の走行領域が図３に示す領域Ａに入ると、すなわち、減速フラグが「１」にセットされると、エンジン１０への燃料供給が停止されるとともに、バッテリ４０の放電に基づくモータ走行に切り替えられる。また、これと同時に、ジェネレータ２０によるエンジン１０のモータリングが開始される。
【００６０】
エンジン１０のモータリングが行われると、比較的低温の外気がエンジン１０及びエンジン１０の排気系に取り込まれることにより、エンジン１０の排気温度Ｔｅと冷却水温度Ｔｗは徐々に低下する。エンジン１０の排気温度Ｔｅと冷却水温度Ｔｗの両方が所定温度Ｔｅ１，Ｔｗ１以下になると、エンジン１０のモータリングは終了する。
【００６１】
その後、車両１の走行領域が図３の領域Ａから領域Ｂに戻ると、再び、ガソリン燃料を使用したエンジン１０の駆動による発電に基づくモータ走行が開始される。
【００６２】
一方、図６の中期の状態は、バッテリ４０の残充電量ＳＯＣが所定量ＳＯＣ１以下となっており、この点を除けば、図６の初期状態と同様の状態である。
【００６３】
この図６の中期状態において、減速により車両１の走行領域が図３に示す領域Ａに入ると、バッテリ４０の放電に基づくモータ走行に切り替えられるとともに、水素燃料が強制的に選択された上で、空燃比がリーンとなるようにエンジン１０がアイドリング運転される。なお、本発明において、このアイドリング運転は、ガソリン燃料を選択したまま空燃比をリーンにして行うようにしてもよい。
【００６４】
このアイドリング運転により、エンジン１０の排気温度Ｔｅと冷却水温度Ｔｗは徐々に低下し、排気温度Ｔｅと冷却水温度Ｔｗの両方が所定温度Ｔｅ，Ｔｗ以下になると、アイドリング運転は終了される。
【００６５】
なお、図６に示す場合と異なり、乗員により水素燃料が選択されている場合は、アイドリング運転時も含めてエンジン１０の駆動時は常に水素燃料が使用され、アイドリング運転時のみ空燃比がリーンに設定される。
【００６６】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００６７】
例えば、本発明において使用するエンジンは、上述の実施形態のようなロータリエンジン１０に限られず、レシプロエンジンであってもよい。
【００６８】
また、上述の実施形態では、第１燃料としてガソリン燃料を使用し、第２燃料として水素燃料を使用する構成について説明したが、本発明は、同一出力下における燃焼排気温度が第１燃料よりも第２燃料の方が低いという条件を満たすのであれば、第１燃料としてガソリン燃料以外の燃料を使用したり、第２燃料として水素燃料以外の燃料を使用したりすることを妨げるものでない。
【００６９】
さらに、本発明は、２種類の燃料が選択的に供給されるデュアルフューエルエンジンを搭載した車両に限らず、１種類の燃料のみが使用されるエンジンを搭載した車両にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１：車両、１０：エンジン、２０：ジェネレータ、４０：バッテリ、６０：モータ、７５：ウォーターポンプ、１００：コントロールユニット、１１１：エンジン冷却水温度センサ、１１２：エンジン排気温度センサ、１１３：バッテリ電圧・電流センサ、１１４：燃料切換スイッチ、１１５：車速センサ、１１６：アクセル開度センサ、１１７：エンジン回転センサ。
【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モータとしての作動が可能なジェネレータと、
該ジェネレータで発電された電力により充電されるバッテリと、
前記ジェネレータの発電電力または前記バッテリからの電力の少なくとも一方により駆動されて駆動輪を駆動するモータと、を備えたシリーズハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジンに関連する温度を検出する温度検出手段と、
運転状態を検出する運転状態検出手段と、
該検出手段により減速状態が検出された場合において、前記温度検出手段による検出温度が所定温度以下であるときは前記エンジンを停止させ、前記温度検出手段による検出温度が前記所定温度よりも高いときは、前記バッテリから前記ジェネレータに電力を供給することで、該ジェネレータにより前記エンジンをモータリングする制御手段と、を備えたことを特徴とするシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記バッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段を備え、
前記制御手段は、前記運転状態検出手段により減速状態が検出され、且つ、前記温度検出手段による検出温度が前記所定温度よりも高い場合において、前記充電状態検出手段によりバッテリの残充電量が所定量よりも高いことが検出されたときのみ、前記ジェネレータによるエンジンのモータリングを行うことを特徴とする請求項１に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ジェネレータにより前記エンジンをモータリングするとき、モータリング回転数を、前記充電状態検出手段により検出されたバッテリの残充電量が多いほど高くすることを特徴とする請求項２に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記運転状態検出手段により減速状態が検出され、且つ、前記温度検出手段による検出温度が前記所定温度よりも高い場合において、前記充電状態検出手段によりバッテリの残充電量が前記所定量以下であることが検出されたときは、前記エンジンをアイドリング運転させることを特徴とする請求項２または３に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、エンジンをアイドリング運転させる際、空燃比がリーンとなるように前記エンジンに燃料を供給することを特徴とする請求項４に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記エンジンは、第１の燃料と、同一出力下における燃焼排気温度が第１の燃料よりも低い第２の燃料のいずれか一方が選択的に供給されるデュアルフューエルエンジンであり、
前記制御手段は、エンジンをアイドリング運転させる際、前記エンジンに第２の燃料を供給することを特徴とする請求項４または５に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
前記温度検出手段は、前記エンジンの排気温度を検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
前記シリーズハイブリッド車両は、前記エンジンにより駆動されることで該エンジンの冷却水を循環させるウォーターポンプを備え、
前記温度検出手段は、前記冷却水の温度を検出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１】
エンジンと、
該エンジンの出力軸に連結されたモータとしての作動が可能なジェネレータと、
該ジェネレータで発電された電力により充電されるバッテリと、
前記ジェネレータの発電電力または前記バッテリからの電力の少なくとも一方により駆動されて駆動輪を駆動するモータと、を備えたシリーズハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジンに関連する温度を検出する温度検出手段と、
運転状態を検出する運転状態検出手段と、
該検出手段により減速状態が検出された場合において、前記温度検出手段による検出温度が所定温度以下であるときは前記エンジンを停止させ、前記温度検出手段による検出温度が前記所定温度よりも高いときは、前記バッテリから前記ジェネレータに電力を供給することで、該ジェネレータにより前記エンジンをモータリングする制御手段と、を備えたことを特徴とするシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記バッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段を備え、
前記制御手段は、前記運転状態検出手段により減速状態が検出され、且つ、前記温度検出手段による検出温度が前記所定温度よりも高い場合において、前記充電状態検出手段によりバッテリの残充電量が所定量よりも高いことが検出されたときのみ、前記ジェネレータによるエンジンのモータリングを行うことを特徴とする請求項１に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ジェネレータにより前記エンジンをモータリングするとき、モータリング回転数を、前記充電状態検出手段により検出されたバッテリの残充電量が多いほど高くすることを特徴とする請求項２に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記運転状態検出手段により減速状態が検出され、且つ、前記温度検出手段による検出温度が前記所定温度よりも高い場合において、前記充電状態検出手段によりバッテリの残充電量が前記所定量以下であることが検出されたときは、前記エンジンをアイドリング運転させることを特徴とする請求項２または３に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、エンジンをアイドリング運転させる際、空燃比がリーンとなるように前記エンジンに燃料を供給することを特徴とする請求項４に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記エンジンは、第１の燃料と、同一出力下における燃焼排気温度が第１の燃料よりも低い第２の燃料のいずれか一方が選択的に供給されるデュアルフューエルエンジンであり、
前記制御手段は、エンジンをアイドリング運転させる際、前記エンジンに第２の燃料を供給することを特徴とする請求項４または５に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
前記温度検出手段は、前記エンジンの排気温度を検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
前記シリーズハイブリッド車両は、前記エンジンにより駆動されることで該エンジンの冷却水を循環させるウォーターポンプを備え、
前記温度検出手段は、前記冷却水の温度を検出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−５１４７９（Ｐ２０１１−５１４７９Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０２３１１（Ｐ２００９−２０２３１１）
【出願日】平成２１年９月２日（２００９．９．２）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２日（２００９．９．２）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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