(57)【要約】  電力不足や力感不足に陥ることなく燃費の良い発進を行うこと。  バッテリの所定の条件に応じて、発進方法を、電動機のみによる発進、エンジンのみによる発進、電動機とエンジンとが協働することによる発進、のいずれか１つの方法に選択する選択ステップと、選択された発進方法による発進の実行を制御する制御ステップと、を有する発進制御方法を実行するハイブリッド自動車を構成する。
2012053593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと電動機とこの電動機に電力を供給するバッテリとを有し、前記エンジンもしくは前記電動機により走行可能であり、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能なハイブリッド自動車の発進を制御する発進制御装置において、
前記バッテリの所定の条件に応じて、発進方法を、前記電動機のみによる発進、前記エンジンのみによる発進、前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進、のいずれか１つの方法に選択する選択ステップと、
選択された発進方法による発進の実行を制御する制御ステップと、
を有する、
ことを特徴とする発進制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の発進制御方法であって、
前記所定の条件は、前記バッテリの充電状態に関する条件、前記バッテリの温度に関する条件、または前記バッテリの充電状態と前記バッテリの温度の両方に関する条件である、
ことを特徴とする発進制御方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の発進制御方法であって、
前記バッテリの充電状態または温度の遷移を観測するステップを有し、
前記観測結果が前記電動機のみによる発進を許可する状況から許可しない状況に遷移する過程にあるときの前記判定の基準点と、前記観測結果が前記電動機のみによる発進を許可しない状況から許可する状況に遷移する過程にあるときの前記判定の基準点とが互いに異なるように設定される、
ことを特徴とする発進制御方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の発進制御方法であって、
前記所定の条件の他に、前記ハイブリッド自動車の発進位置の路面における登り勾配の状態がさらに条件として加味され、
前記第１のステップの処理による前記判定の結果が前記電動機のみによる発進を許可した場合であっても前記登り勾配を表す値が所定の値を超えるときには前記電動機のみによる発進を不許可とする、
ことを特徴とする発進制御方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の発進制御方法を実行する発進制御部を有することを特徴とする発進制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の発進制御装置を有することを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項７】
情報処理装置に、請求項５記載の発進制御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発進制御方法、発進制御装置およびハイブリッド自動車、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機により走行可能であり、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能である。このようなハイブリッド自動車では、たとえば電動機を用いて発進し、一定の車速になってからはエンジンによる走行に移行させることによって、発進の際にエンジンから排出される排気ガスを削減することができる。また、これにより燃費を向上させることができる（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３２４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、ハイブリッド自動車は、発進の際に電動機を用いることにより排気ガスおよび燃費の低減に効果がある。そこで従来は、バッテリが電動機に対して電力供給可能である限り全ての発進を電動機による発進としているハイブリッド自動車がある。【０００５】
従来のハイブリッド自動車では、バッテリが電動機に対し、充電量が少ないながらも電力の供給が可能であれば電動機による発進を実行する。しかしながら、このような場合、発進開始直後に電力不足になり、電動機が必要な牽引力を出力できず力感不足や失速を引き起こすことがある。さらに、このような電力不足の状態で発進した後は、エンジンのアシストを行うための電力も不足するようになり、十分な燃費向上効果を得られない状態に陥ることがある。【０００６】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、電力不足や力感不足に陥ることなく燃費の良い発進を行うことができる発進制御方法、発進制御装置およびハイブリッド自動車、並びにプログラム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】
【０００７】
本発明の１つの観点は、発進制御方法としての観点である。本発明の発進制御方法は、エンジンと電動機とこの電動機に電力を供給するバッテリとを有し、エンジンもしくは電動機により走行可能であり、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能なハイブリッド自動車の発進を制御する発進制御装置において、バッテリの所定の条件に応じて、発進方法を、電動機のみによる発進、エンジンのみによる発進、電動機とエンジンとが協働することによる発進、のいずれか１つの方法に選択する選択ステップと、選択された発進方法による発進の実行を制御する制御ステップと、を有するものである。【０００８】
たとえば所定の条件は、バッテリの充電状態に関する条件、バッテリの温度に関する条件、またはバッテリの充電状態とバッテリの温度の両方に関する条件である。【０００９】
さらに、バッテリの充電状態または温度の遷移を観測するステップを有し、観測結果が電動機のみによる発進を許可する状況から許可しない状況に遷移する過程にあるときの判定の基準点と、観測結果が電動機のみによる発進を許可しない状況から許可する状況に遷移する過程にあるときの判定の基準点とが互いに異なるように設定されるようにできる。【００１０】
さらに、前記所定の条件の他に、ハイブリッド自動車の発進位置の路面における登り勾配の状態がさらに条件として加味され、第１のステップの処理による判定の結果が電動機のみによる発進を許可した場合であっても登り勾配を表す値が所定の値を超えるときには電動機のみによる発進を不許可とするようにできる。【００１１】
本発明の他の観点は、発進制御装置としての観点である。本発明の発進制御装置は、本発明の発進制御方法を実行する発進制御部を有するものである。【００１２】
本発明のさらに他の観点は、ハイブリッド自動車としての観点である。本発明のハイブリッド自動車は、本発明の発進制御装置を有するものである。【００１３】
本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、情報処理装置に、本発明の発進制御装置の機能を実現させるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電力不足や力感不足に陥ることなく燃費の良い発進を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一の実施の形態のハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。
【図２】図１のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。
【図３】図２の発進制御部の発進制御処理を示すフローチャートである。
【図４】図２の発進制御部の発進制御における発進制御形態の切替え判定基準点を示す図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態のハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。
【図６】図５のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態の発進制御部の発進制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第一の実施の形態）
以下、本発明の第一の実施の形態のハイブリッド自動車について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、ハイブリッド自動車１の構成の例を示すブロック図である。ハイブリッド自動車１は、車両の一例である。ハイブリッド自動車１は、半自動トランスミッションの変速機を介したエンジン（内燃機関）１０および／または電動機１３によって駆動される。ハイブリッド自動車１では、発進時は、少なくとも、バッテリ１５の充電状態（以下、ＳＯＣ(State of Charge)と称する）に応じて、電動機１３のみによる発進、エンジン１０のみによる発進、電動機１３とエンジン１０とが協働することによる発進のいずれかが選択されて実行される。なお、半自動トランスミッションとは、マニュアルトランスミッションと同じ構成を有しながら変速操作を自動的に行うことができるトランスミッションである。
【００１８】
ハイブリッド自動車１は、エンジン１０、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１、クラッチ１２、電動機１３、インバータ１４、バッテリ１５、トランスミッション１６、モータＥＣＵ１７、ハイブリッドＥＣＵ１８、車輪１９、キースイッチ２０、およびシフト部２１を有して構成される。なお、トランスミッション１６は、上述した半自動トランスミッションを有し、ドライブレンジ（以下では、Ｄ(Drive)レンジと記す）を有するシフト部２１により操作される。
【００１９】
エンジン１０は、内燃機関の一例であり、エンジンＥＣＵ１１によって制御され、ガソリン、軽油、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied
Petroleum Gas)、または代替燃料等を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力をクラッチ１２に伝達する。
【００２０】
エンジンＥＣＵ１１は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、モータＥＣＵ１７と連携動作するコンピュータであり、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン１０を制御する。たとえば、エンジンＥＣＵ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏ（Input/Output）ポートなどを有する。
【００２１】
クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８によって制御され、エンジン１０からの軸出力を、電動機１３およびトランスミッション１６を介して車輪１９に伝達する。すなわち、クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続することにより、エンジン１０の軸出力を電動機１３に伝達させたり、または、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断することにより、エンジン１０の軸と、電動機１３の回転軸とが互いに異なる回転速度で回転できるようにする。
【００２２】
たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０の動力によってハイブリッド自動車１が走行し、これにより電動機１３に発電させる場合、電動機１３の駆動力によってエンジン１０がアシストされる場合、および電動機１３によってエンジン１０を始動させる場合などに、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続する。
【００２３】
また、たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、電動機１３の駆動力によってハイブリッド自動車１が走行している場合、およびエンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、ハイブリッド自動車１が減速中または下り坂を走行中であり、電動機１３が発電している（電力回生している）場合、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断する。
【００２４】
なお、クラッチ１２は、運転者がクラッチペダルを操作して動作しているクラッチとは異なるものであり、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって動作する。
【００２５】
電動機１３は、いわゆる、モータジェネレータであり、インバータ１４から供給された電力により、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給するか、またはトランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電し、その電力をインバータ１４に供給する。たとえば、ハイブリッド自動車１が加速しているときまたは定速で走行しているときにおいて、電動機１３は、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給し、エンジン１０と協働してハイブリッド自動車１を走行させる。また、たとえば、電動機１３がエンジン１０によって駆動されているとき、またはハイブリッド自動車１が減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、無動力で走行しているときにおいて、電動機１３は、発電機として動作し、この場合、トランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電して、電力をインバータ１４に供給し、バッテリ１５が充電される。
【００２６】
インバータ１４は、モータＥＣＵ１７によって制御され、バッテリ１５からの直流電圧を交流電圧に変換するか、または電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。電動機１３が動力を発生させる場合、インバータ１４は、バッテリ１５の直流電圧を交流電圧に変換して、電動機１３に電力を供給する。電動機１３が発電する場合、インバータ１４は、電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。すなわち、この場合、インバータ１４は、バッテリ１５に直流電圧を供給するための整流器および電圧調整装置としての役割を果たす。
【００２７】
バッテリ１５は、充放電可能な二次電池であり、電動機１３が動力を発生させるとき、電動機１３にインバータ１４を介して電力を供給するか、または電動機１３が発電しているとき、電動機１３が発電する電力によって充電される。
【００２８】
トランスミッション１６は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの変速指示信号に従って、複数のギア比（変速比）のいずれかを選択する半自動トランスミッション（図示せず）を有し、変速比を切り換えて、変速されたエンジン１０の動力および／または電動機１３の動力を車輪１９に伝達する。また、減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、トランスミッション１６は、車輪１９からの動力を電動機１３に伝達する。なお、半自動トランスミッションは、シフト部２１を操作して運転者が手動で任意のギア段にギア位置を変更することもできる。
【００２９】
モータＥＣＵ１７は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、エンジンＥＣＵ１１と連携動作するコンピュータであり、インバータ１４を制御することによって電動機１３を制御する。たとえば、モータＥＣＵ１７は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
【００３０】
ハイブリッドＥＣＵ１８は、コンピュータの一例であり、ハイブリッド走行のために、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報、車速情報、およびトランスミッション１６から取得したギア位置情報、エンジンＥＣＵ１１から取得したエンジン回転速度情報を取得して、これを参照して、クラッチ１２を制御すると共に、変速指示信号を供給することでトランスミッション１６を制御する。また、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ハイブリッド走行のために、モータＥＣＵ１７に対して電動機１３およびインバータ１４の制御指示を与え、エンジンＥＣＵ１１に対してエンジン１０の制御指示を与える。また、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ハイブリッド走行のために、バッテリ１５からＳＯＣ情報および温度情報を取得して、エンジンＥＣＵ１１、クラッチ１２、モータＥＣＵ１７を制御することにより発進制御を実施する。たとえば、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
【００３１】
なお、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリにあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールしておくことができる。
【００３２】
エンジンＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＡＮ（Control Area Network）などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続されている。
【００３３】
車輪１９は、路面に駆動力を伝達する駆動輪である。なお、図１において、１つの車輪１９のみが図示されているが、実際には、ハイブリッド自動車１は、複数の車輪１９を有する。
【００３４】
キースイッチ２０は、運転を開始するときにユーザにより、たとえばキーが差し込まれてＯＮ／ＯＦＦされるスイッチであり、ＯＮ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は起動し、キースイッチ２０がＯＦＦ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は停止する。
【００３５】
図２は、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において実現される機能の構成の例を示すブロック図である。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行すると、発進制御部３０および観測データ記憶部３１が実現される。
【００３６】
発進制御部３０は、バッテリ１５のＳＯＣ情報および温度情報に基づいて発進制御指示をエンジンＥＣＵ１１、クラッチ１２、およびモータＥＣＵ１４に行う。
【００３７】
観測データ記憶部３１は、ハイブリッドＥＣＵ１８のメモリ領域の一部が割り当てられて実現され、バッテリ１５のＳＯＣ情報および温度情報が一定期間記憶される。
【００３８】
次に、図３のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において行われる、発進制御の処理を説明する。なお、図３のフローは１周期分の処理であり、キースイッチ２０がＯＮ状態である限り処理は繰り返し実行されるものとする。
【００３９】
キースイッチ２０はＯＮ状態であり、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行し、ハイブリッドＥＣＵ１８に発進制御部３０が実現されている状態において、アクセルがＯＮされていない状態（すなわちアクセルが踏まれるなどの操作をされていない状態）で、ハイブリッド自動車１が停止状態であるとき、以下の処理が開始される。
【００４０】
ステップＳ１において、発進制御部３０は、バッテリ１５のＳＯＣおよび温度の状態が良好か否かを判定する。ステップＳ１において、バッテリ１５のＳＯＣおよび温度の状態が良好ではないと判定されると手続きはステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１において、バッテリ１５のＳＯＣおよび温度の状態が良好であると判定されると手続きはステップＳ７に進む。
【００４１】
バッテリ１５のＳＯＣおよび温度の状態が良好であるとは、ＳＯＣが、発進時に必要なトルクを発生させることができる電力を電動機１３に供給できるＳＯＣ(以下、ＳＯＣ閾値と称する)より高く、温度が所定の温度（以下、温度閾値と称する）より低い状態をいう。一方、バッテリ１５のＳＯＣはＳＯＣ閾値より高いが温度が温度閾値より高い、バッテリ１５のＳＯＣがＳＯＣ閾値より低く、温度が温度閾値より高い、バッテリ１５のＳＯＣがＳＯＣ閾値より低く温度が温度閾値低い、などの状態は、全て良好ではない状態である。なお、ここでバッテリ１５の温度についても判定するのは、ＳＯＣが十分であっても、バッテリ１５の温度が高温であるとき、バッテリ１５の性能上、電力の出し入れを行うことができず、ＳＯＣに見合った電力を電動機１３に供給できなくなるためである。
【００４２】
ステップＳ２において、発進制御部３０は、アクセル操作の有無を判定し、アクセル操作が有る（アクセルＯＮ：アクセルが踏まれるなどの操作がなされる）と判定した場合、手続きはステップＳ３に進む。一方、ステップＳ２において、アクセル操作が無いと判定された場合、手続きはステップＳ１に戻る。
【００４３】
ステップＳ３において、発進制御部３０は、クラッチ１２を接続させる処理を開始する。
【００４４】
次に、ステップＳ４において、発進制御部３０は、バッテリ１５のＳＯＣおよび温度の状態を判定する。ステップＳ４において、バッテリ１５のＳＯＣおよび温度の状態が良好ではないと判定されると手続きはステップＳ５に進む。一方、ステップＳ４において、バッテリ１５のＳＯＣおよび温度の状態が良好であると判定されると手続きはステップＳ６に進む。
【００４５】
なお、ステップＳ４におけるバッテリ１５のＳＯＣおよび温度の状態の判定基準は、アシスト走行可能か否かの判定基準であり、ステップＳ１における電動機１３のみによる走行が可能か否かの判定基準よりも緩い（低い）判定基準でよい。たとえばＳＯＣについては、ステップＳ４における判定基準は、ステップＳ１における判定基準よりも低く設定される。また、温度については、ステップＳ４における判定基準は、ステップＳ１における判定基準よりも高く設定される。
【００４６】
ステップＳ５において、発進制御部３０は、エンジン１０による発進を開始する。これにより、たとえば、エンジン１０の回転速度が発進に必要なトルクを出力できる回転速度に上げられ、エンジン１０からの動力が、クラッチ１２等を介して、車輪１９に伝達される。このとき電動機１３は、バッテリ１５のＳＯＣを上げるために回生を実施するように制御してもよいし、あるいはエンジン１０に対してフリクションロスを与えないようにフリーとしてもよい。
【００４７】
ステップＳ６において、発進制御部３０は、エンジン１０と電動機１３とが協働して発進するアシスト発進を開始する。これにより、たとえば、電動機１３の回転速度が、エンジン１０の回転速度（アイドリング状態の回転速度）まで上げられ、エンジン１０と電動機１３の動力が、車輪１９に伝達される。
【００４８】
ステップＳ７において、発進制御部３０は、アクセル操作の有無を判定し、アクセル操作が有る（アクセルＯＮ）と判定された場合、手続きはステップＳ８に進む。一方、ステップＳ７において、アクセル操作が無いと判定された場合、手続きはステップＳ１に戻る。
【００４９】
ステップＳ８において、発進制御部３０は、クラッチ１２を断状態にして手続きはステップＳ９に進む。
【００５０】
ステップＳ９において、発進制御部３０は、電動機１３による発進を開始する。
【００５１】
ステップＳ５、ステップＳ６、またはステップＳ９の処理が実行されると、発進の１周期分の処理は終了し、たとえば所定の期間、上述した処理が繰り返し実行される。
【００５２】
次に、発進制御部３０の発進制御における発進制御形態の切替え判定基準点を図４を参照して説明する。発進制御部３０は、バッテリ１５のＳＯＣ情報または温度情報を取得するとこれを観測データ記憶部３１に記憶する。発進制御部３０は、観測データ記憶部３１を参照し、バッテリ１５のＳＯＣが低い方から高い方に向かう変化であるか、あるいはその反対か、同様に、バッテリ１５の温度が高い方から低い方に向かう変化であるか、あるいはその反対かを確認する。これにより、発進制御部３０が図３のフローチャートのステップＳ１およびＳ４の判定を行う際の判定の基準点を、図４に示すように、ＳＯＣまたは温度の変化の方向に応じて異なる点とする。なお、図４ではＳＯＣまたは温度のいずれか一方の変化に着目すればよい。
【００５３】
（効果について）
ハイブリッド自動車１は、バッテリ１５の所定の条件に応じて電動機１３のみによる発進が可能か否かを判定し、電動機１３のみによる発進が不可と判定されたときには、バッテリ１５の所定の条件に応じ、エンジン１０のみによる発進、電動機１３とエンジン１０とが協働することによる発進、のいずれか一方を選択するので、電力不足や力感不足に陥ることなく燃費の良い発進を行うことができる。
【００５４】
すなわち、たとえば電動機１３のみによる発進ができない場合においても、エンジン１０のみによる発進だけでなく、エンジン１０のみによる発進の場合に比べ燃費の良いアシスト発進を行うようにしたので、燃費のよい発進を実現することができる。
【００５５】
また、バッテリ１５の温度を観察することにより、ＳＯＣが十分でも十分な電力が出力できない場合、エンジン発進を選択することにより力不足の無い適切な発進を行うことができる。
【００５６】
また、バッテリ１５のＳＯＣは、電動機１３に電力を供給した直後にはいったん少し低下する。同様に、バッテリ１５の温度は、電動機１３に電力を供給した直後にはいったん少し上昇する。このようにバッテリ１５のＳＯＣまたは温度が短期間に変動することにより、たとえばエンジン発進からアシスト発進に切替えられた直後に、再びアシスト発進からエンジン発進に戻ってしまうということが繰り返される場合がある（これをモードハンチングと称する。）。これにより、クラッチ１２の状態が断から接に切替えられる制御が短期間に繰り返され、同時に、エンジン１０の回転速度と電動機１３の回転速度を同期させる制御も短期間に繰り返されるなど、無駄な制御が生じる。このような状況を避けるためには、たとえばエンジン発進からアシスト発進に切替えられた直後には、バッテリ１５のＳＯＣまたは温度の状態がエンジン発進側に多少変動してもアシスト発進を継続するように制御することがよい。
【００５７】
そこで、バッテリ１５のＳＯＣまたは温度の遷移を観測し、観測結果が電動機１３による発進を許可する状況から許可しない状況に遷移する過程にあるときの判定の基準点と、観測結果が電動機１３による発進を許可しない状況から許可する状況に遷移する過程にあるときの判定の基準点とが互いに異なるように設定する。これにより、バッテリ１５のＳＯＣまたは温度が短期間に変動するような状況下でも発進制御部３０の制御にモードハンチングが生じることなく、発進制御部３０は、的確な制御を行うことができる。
【００５８】
（第二の実施の形態）
本発明の第二の実施の形態のハイブリッド自動車１Ａを図５〜図７を参照して説明する。ハイブリッド自動車１Ａは、図５に示すように、図１に示すハイブリッド自動車１の構成に、勾配センサ２２が追加された構成である。
【００５９】
図６は、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８Ａにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ１８Ａがプログラムを実行すると、発進制御部３０Ａおよび観測データ記憶部３１が実現される。
【００６０】
発進制御部３０Ａは、第一の実施の形態の発進制御部３０が取得するバッテリ１５のＳＯＣ情報および温度情報の他に勾配センサ２２から勾配情報を取得する。
【００６１】
次に、図７のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８Ａにおいて行われる、発進制御の処理を説明する。なお、図７のフローは１周期分の処理であり、キースイッチ２０がＯＮ状態である限り処理は繰り返し実行されるものとする。なお、「ＳＴＡＲＴ」では、ハイブリッド自動車１Ａは、停車状態である。
【００６２】
図７のフローチャートの手続きのうち、ステップＳ１〜Ｓ９は、図３のフローチャートの手続きと同様であるので説明は省略し、ステップＳ２０の手続きについて主に説明する。
【００６３】
ステップＳ１において、発進制御部３０Ａは、バッテリ１５のＳＯＣおよび温度の状態を判定する。ステップＳ１において、バッテリ１５のＳＯＣおよび温度の状態が良好ではないと判定されると手続きはステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１において、バッテリ１５のＳＯＣおよび温度の状態が良好であると判定されると手続きはステップＳ２０に進む。
【００６４】
ステップＳ２０において、発進制御部３０Ａは、勾配センサ２２から取得した勾配情報に基づいて現在ハイブリッド自動車１Ａが停車している路面が所定値未満の登り勾配であるか否かを判定する。ここで所定値とは、登り勾配の勾配率を表す値であり、たとえば「Ｘ％」で表される。なお、Ｘの値は、ハイブリッド自動車１Ａの電動機１３による登坂能力によって適宜設定される。ステップＳ２０において、勾配センサ２２から取得した勾配情報に基づいて現在ハイブリッド自動車１Ａが停車している路面が所定値未満の登り勾配であると判定されると手続きはステップＳ７に進む。一方、ステップＳ２０において、勾配センサ２２から取得した勾配情報に基づいて現在ハイブリッド自動車１Ａが停車している路面が所定値以上の登り勾配であると判定されると手続きはステップＳ２に進む。
【００６５】
（効果について）
ハイブリッド自動車１Ａは、バッテリ１５のＳＯＣまたは温度の条件に由来する電動機発進可否判定に加え、ハイブリッド自動車１Ａが停車している路面の勾配に由来する電動機発進可否判定を行うので、路面環境に即して電力不足や力感不足に陥ることなく燃費の良い発進を行うことができる。すなわち、ハイブリッド自動車１Ａが登り坂に停車しているときには、発進時のトルクが必要である。そこで、ハイブリッド自動車１Ａが登り坂に停車しているときの発進時には、バッテリ１５のＳＯＣまたは温度の条件が電動機１３のみによる発進を許可するときでもアシスト発進またはエンジン発進を選択することにより電力不足や力感不足に陥ることなく燃費の良い発進を行うことができる。
【００６６】
（その他の実施の形態）
また、上述したフローチャートの説明では「以上」を「超える」とし、「未満」を「以下」とするなど、判定領域の境界については様々に変更してよい。
【００６７】
また、バッテリ１５の状態を判定する際に、バッテリ１５のＳＯＣのみ、あるいはバッテリ１５の温度のみによる判定を用いてもよい。
【００６８】
エンジン１０は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。
【００６９】
また、ハイブリッドＥＣＵ１８，１８Ａによって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８，１８Ａにあらかじめインストールされると説明したが、プログラムが記録されている（プログラムを記憶している）リムーバブルメディアを図示せぬドライブなどに装着し、リムーバブルメディアから読み出したプログラムをハイブリッドＥＣＵ１８，１８Ａの内部の不揮発性のメモリに記憶することにより、または、有線または無線の伝送媒体を介して送信されてきたプログラムを、図示せぬ通信部で受信し、ハイブリッドＥＣＵ１８，１８Ａの内部の不揮発性のメモリに記憶することで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８，１８Ａにインストールすることができる。
【００７０】
また、各ＥＣＵは、これらの機能の一部または全部を１つにまとめたＥＣＵにより実現してもよいし、あるいは、各ＥＣＵの機能をさらに細分化したＥＣＵを新たに設けてもよい。
【００７１】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
【００７２】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【００７３】
上述の実施の形態では、たとえば図３または図７のフローチャートにおけるステップＳ１およびステップＳ４において、バッテリ１５のＳＯＣと温度とに基づいて判定をしたが、その他にもインバータ１４の温度あるいはインバータ１４の冷却水温などのいずれか１つまたは複数に基づいて判定してもよい。
【００７４】
また、上述の実施の形態では、発進時にハイブリッド自動車１が下り勾配路にある場合を想定していない。ハイブリッド自動車１が下り勾配路にある場合であって、ステップＳ１の判定結果がＮｏとなった原因が主にバッテリ１５のＳＯＣである場合には、ステップＳ７に進んでよい。これはバッテリ１５のＳＯＣが規定値より低くてもハイブリッド自動車１が発進した直後に、回生発電が可能であるため、クラッチ１２を断状態（ステップＳ８）として電動機１３のみによる発進（ステップＳ９）を行ってよいからである。しかしながらこのときに、ステップＳ１の判定結果がＮｏとなった原因が主にバッテリ１５の温度である場合には、回生発電ができないので、ステップＳ２に進むようにしなければならない。なお、ほとんど平坦な下り勾配路では、上述のように、発進直後の回生発電は望めないので、下り勾配の角度に閾値を設け、下り勾配の角度が閾値以上である場合に限定してステップＳ１の判定結果がＮｏであり、その原因が主にバッテリ１５の温度ではなくＳＯＣである場合には、ステップＳ７に進むように制御してもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１…ハイブリッド自動車、１０…エンジン、１１…エンジンＥＣＵ、１２…クラッチ、１３…電動機、１４…インバータ、１５…バッテリ、１６…トランスミッション、１７…モータＥＣＵ、１８，１８Ａ…ハイブリッドＥＣＵ、１９…車輪、２０…キースイッチ、２２…勾配センサ、３０，３０Ａ…発進制御部（発進制御装置）、３１…観測データ記憶部（発進制御装置の一部）
【図１】
2012053593.tif 000003
【図２】
2012053593.tif 000004
【図３】
2012053593.tif 000005
【図４】
2012053593.tif 000006
【図５】
2012053593.tif 000007
【図６】
2012053593.tif 000008
【図７】
2012053593.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月26日(2012.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと電動機とこの電動機に電力を供給するバッテリとを有し、前記エンジンもしくは前記電動機により走行可能であり、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能なハイブリッド自動車の発進を制御する発進制御装置において、
前記バッテリの所定の条件に応じて、発進方法を、前記電動機のみによる発進、前記エンジンのみによる発進、前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進、のいずれか１つの方法に選択する選択ステップと、
選択された発進方法による発進の実行を制御する制御ステップと、
を有し、
前記所定の条件は、前記バッテリの充電状態に関する条件、前記バッテリの温度に関する条件、または前記バッテリの充電状態と前記バッテリの温度の両方に関する条件であり、
前記バッテリの充電状態または温度の遷移を観測するステップを有し、
前記観測結果が前記電動機のみによる発進を許可する状況から前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点と、前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進を許可する状況から前記電動機のみによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点とが互いに異なり、
前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進を許可する状況から前記エンジンのみによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点と、前記エンジンのみによる発進を許可する状況から前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点とが互いに異なるように設定され、
前記所定の条件の他に、前記ハイブリッド自動車の発進位置の路面における登り勾配の状態がさらに条件として加味され、
前記観測ステップの観測結果によって、前記電動機のみによる発進を許可した場合であっても前記登り勾配を表す値が所定の値を超えるときには前記電動機のみによる発進を不許可とする、
ことを特徴とする発進制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の発進制御方法において、
下り勾配の角度が所定値以上の場合、電動機のみによる発進を許可し、バッテリの温度が所定値より高い場合には、下り勾配の角度が所定値以上の場合であっても電動機のみによる発進を不許可とすることを特徴とする発進制御方法。
【請求項３】
請求項１または２項記載の発進制御方法を実行する発進制御部を有することを特徴とする発進制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の発進制御装置を有することを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項５】
情報処理装置に、請求項３記載の発進制御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
さらに、バッテリの充電状態または温度の遷移を観測するステップを有し、観測結果が電動機のみによる発進を許可する状況から電動機とエンジンとが協働することによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点と、電動機とエンジンとが協働することによる発進を許可する状況から電動機のみによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点とが互いに異なり、電動機とエンジンとが協働することによる発進を許可する状況からエンジンのみによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点と、エンジンのみによる発進を許可する状況から電動機とエンジンとが協働することによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点とが互いに異なるように設定されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
さらに、前記所定の条件の他に、ハイブリッド自動車の発進位置の路面における登り勾配の状態がさらに条件として加味され、観測ステップの観測結果によって、電動機のみによる発進を許可した場合であっても登り勾配を表す値が所定の値を超えるときには電動機のみによる発進を不許可とするものである。
また、下り勾配の角度が所定値以上の場合、電動機のみによる発進を許可し、バッテリの温度が所定値より高い場合には、下り勾配の角度が所定値以上の場合であっても電動機のみによる発進を不許可とすることもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
また、バッテリ１５のＳＯＣは、電動機１３に電力を供給した直後にはいったん少し低下する。同様に、バッテリ１５の温度は、電動機１３に電力を供給した直後にはいったん少し上昇する。このようにバッテリ１５のＳＯＣまたは温度が短期間に変動することにより、たとえばエンジン発進からアシスト発進に切替えられた直後に、再びアシスト発進からエンジン発進に戻ってしまうということが繰り返される場合がある（これをモードハンチングと称する。）。このような状況を避けるためには、たとえばエンジン発進からアシスト発進に切替えられた直後には、バッテリ１５のＳＯＣまたは温度の状態がエンジン発進側に多少変動してもアシスト発進を継続するように制御することがよい。
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月19日(2012.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと電動機と前記電動機に電力を供給するバッテリとを有し、前記エンジンの回転軸と前記電動機の回転軸とはクラッチを介して接断制御され、前記エンジンもしくは前記電動機により走行可能であり、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能な発進制御装置において、
前記バッテリの所定の条件に応じて、発進方法を、前記クラッチを断に制御して前記電動機のみによる発進、前記クラッチを接に制御して前記エンジンのみによる発進、前記クラッチを接に制御して前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進、のいずれか１つの方法に選択する選択ステップと、
選択された発進方法による発進の実行を制御する制御ステップと、
を有し、
前記所定の条件は、前記バッテリの充電状態に関する条件、前記バッテリの温度に関する条件、または前記バッテリの充電状態と前記バッテリの温度の両方に関する条件であり、
前記バッテリの充電状態または温度の遷移を観測するステップを有し、
前記観測結果が前記電動機のみによる発進を許可する状況から前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点と、前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進を許可する状況から前記電動機のみによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点とが互いに異なり、
前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進を許可する状況から前記エンジンのみによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点と、前記エンジンのみによる発進を許可する状況から前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点とが互いに異なるように設定され、
前記所定の条件の他に、前記ハイブリッド自動車の発進位置の路面における登り勾配の状態がさらに条件として加味され、
前記観測ステップの観測結果によって、前記電動機のみによる発進を許可した場合であっても前記登り勾配を表す値が所定の値を超えるときには前記電動機のみによる発進を不許可とする、
ことを特徴とする発進制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の発進制御方法において、
下り勾配の角度が所定値以上の場合、電動機のみによる発進を許可して前記クラッチを断に制御して発進を実行し、バッテリの温度が所定値より高い場合には、下り勾配の角度が所定値以上の場合であっても電動機のみによる発進を不許可として前記クラッチを接に制御して発進を実行することを特徴とする発進制御方法。
【請求項３】
請求項１または２項記載の発進制御方法を実行する発進制御部を有することを特徴とする発進制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の発進制御装置を有することを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項５】
情報処理装置に、請求項３記載の発進制御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の１つの観点は、発進制御方法としての観点である。本発明の発進制御方法は、エンジンと電動機と前記電動機に電力を供給するバッテリとを有し、エンジンの回転軸と電動機の回転軸とはクラッチを介して接断制御され、エンジンもしくは電動機により走行可能であり、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能な発進制御装置において、バッテリの所定の条件に応じて、発進方法を、クラッチを断に制御して電動機のみによる発進、クラッチを接に制御してエンジンのみによる発進、クラッチを接に制御して電動機とエンジンとが協働することによる発進、のいずれか１つの方法に選択する選択ステップと、選択された発進方法による発進の実行を制御する制御ステップと、を有するものである。
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月22日(2013.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと電動機と前記電動機に電力を供給するバッテリとを有し、前記エンジンの回転軸と前記電動機の回転軸とはクラッチを介して接断制御され、前記エンジンもしくは前記電動機により走行可能であり、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能な発進制御装置において、
前記バッテリの所定の条件に応じて、発進方法を、前記クラッチを断に制御して前記電動機のみによる発進、前記クラッチを接に制御して前記エンジンのみによる発進、前記クラッチを接に制御して前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進、のいずれか１つの方法に選択する選択ステップと、
選択された発進方法による発進の実行を制御する制御ステップと、
を有し、
前記所定の条件は、前記バッテリの充電状態に関する条件、前記バッテリの温度に関する条件、または前記バッテリの充電状態と前記バッテリの温度の両方に関する条件であり、
前記バッテリの充電状態または温度の遷移を観測するステップを有し、
前記観測結果が前記電動機のみによる発進を許可する状況から前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点となるバッテリの充電状態の値または温度の値と、前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進を許可する状況から前記電動機のみによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点となるバッテリの充電状態の値または温度の値が互いに異なり、
前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進を許可する状況から前記エンジンのみによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点となるバッテリの充電状態の値または温度の値と、前記エンジンのみによる発進を許可する状況から前記電動機と前記エンジンとが協働することによる発進を許可する状況に遷移する過程の判定の基準点となるバッテリの充電状態の値または温度の値が互いに異なるように設定され、
前記所定の条件の他に、前記ハイブリッド自動車の発進位置の路面における登り勾配の状態がさらに条件として加味され、
前記観測ステップの観測結果によって、前記電動機のみによる発進を許可した場合であっても前記登り勾配を表す値が所定の値を超えるときには前記電動機のみによる発進を不許可とする、
ことを特徴とする発進制御方法。
【請求項２】
請求項１記載の発進制御方法において、
下り勾配の角度が所定値以上で、バッテリの充電状態が所定値よりも低く、かつバッテリの温度が所定値により低い場合は、電動機のみによる発進を許可して前記クラッチを断に制御して発進を実行し、下り勾配の角度が所定値以上で、バッテリの充電状態が所定値より低く、かつバッテリの温度が所定値より高い場合には、電動機のみによる発進を不許可として前記クラッチを接に制御して発進を実行することを特徴とする発進制御方法。
【請求項３】
請求項１または２項記載の発進制御方法を実行する発進制御部を有することを特徴とする発進制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の発進制御装置を有することを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項５】
情報処理装置に、請求項３記載の発進制御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。
【国際調査報告】
2012053593.tif 000010
2012053593.tif 000011