(57)【要約】【課題】エミッションの悪化を抑制すると共に、運転者が何らかの理由で迅速な加速を要求しているときにおける走行用のトルクの不足を抑制する。【解決手段】ＣＤモードでの電動走行時は、走行用のトルクの上限値を第１上限値とし、ＣＳモード時およびＣＤモードでのハイブリッド走行時は、上限値を第１上限値より高い第２上限値とし、ＣＤモードでの電動走行時に車両に要求される要求パワーまたはアクセル開度がエンジン始動閾値以上となったときには、エンジンを始動すると共に上限値を第１上限値とし、要求パワーまたはアクセル開度がエンジン始動閾値以上となってから所定時間以内にアクセルペダルが踏み直されたときには、上限値を第２上限値とする。【選択図】図４
2020015476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
モータと、
前記モータと電力のやりとりを行なう蓄電装置と、
ＣＳモード（Charge Sustainingモード）と、前記エンジンの運転を伴って走行するハイブリッド走行と前記エンジンの運転を伴わずに走行する電動走行とのうち前記電動走行を前記ＣＳモードに比して優先するＣＤモード（Charge Depletingモード）とを含む複数のモードとを切り替えて走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、
前記ＣＤモードでの前記電動走行時は、走行用のトルクの上限値を第１上限値とし、前記ＣＳモード時および前記ＣＤモードでの前記ハイブリッド走行時は、前記上限値を前記第１上限値より高い第２上限値とし、
前記ＣＤモードでの前記電動走行時に車両に要求される要求パワーまたはアクセル開度がエンジン始動閾値以上となったときには、前記エンジンを始動すると共に前記上限値を前記第１上限値とし、前記要求パワーまたは前記アクセル開度が前記エンジン始動閾値以上となってから所定時間以内にアクセルペダルが踏み直されたときには、前記上限値を前記第２上限値とする、
ハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両に関し、詳しくは、エンジンと、モータと、蓄電装置と、制御装置と、を備えるハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車両としては、エンジンと、モータ（モータジェネレータ）と、バッテリと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。バッテリは、モータと電力をやりとりする。この車両では、電動走行を優先させるＣＤモード（Charge Depletingモード）と、バッテリの蓄電割合ＳＯＣを目標割合に維持されるように電動走行とハイブリッド走行とを併用するＣＳモード（Charge Sustainingモード）と、を切り替えて走行するようにエンジンとモータとを制御する。そして、ＣＤモード時に車両要求パワーが始動閾値より大きくなると、車両要求パワーの始動閾値に対する超過分を積算し、積算値が所定値を超えるとエンジンを始動する。これにより、例えば、運転者が荒いアクセル操作に行なったときなど、車両要求パワーが一時的に始動閾値を超えることにより電動走行を優先させるモードであるにも拘わらずエンジンが始動することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０３０４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ハイブリッド車両では、ＣＤモードで電動走行している場合において、車両要求パワーが始動閾値を超えたときには、エンジンを始動してエンジンから比較的大きなトルクを出力して走行する。このとき、エンジンの温度が外気温と同程度が外気温より低いと、エミッションが悪化してしまう。こうしたエミッションの悪化を抑制する手法として、エンジンの温度が外気温を超えるまでエンジンからのトルクの出力を抑制する手法が考えられる。しかしながら、この手法では、緊急時などユーザが何らかの理由で迅速な加速を要求しているときに、走行用のトルクが不足する場合がある。
【０００５】
本発明のハイブリッド車両は、エミッションの悪化を抑制すると共に、ユーザが何らかの理由で迅速な加速を要求しているときにおける走行用のトルクの不足を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド車両は、
エンジンと、
モータと、
前記モータと電力のやりとりを行なう蓄電装置と、
ＣＳモード（Charge Sustainingモード）と、前記エンジンの運転を伴って走行するハイブリッド走行と前記エンジンの運転を伴わずに走行する電動走行とのうち前記電動走行を前記ＣＳモードに比して優先するＣＤモード（Charge Depletingモード）と、を含む複数のモードを切り替えて走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、
前記ＣＤモードでの前記電動走行時は、走行用のトルクの上限値を第１上限値とし、前記ＣＳモード時および前記ＣＤモードでの前記ハイブリッド走行時は、前記上限値を前記第１上限値より高い第２上限値とし、
前記ＣＤモードでの前記電動走行時に車両に要求される要求パワーまたはアクセル開度がエンジン始動閾値以上となったときには、前記エンジンを始動すると共に前記上限値を前記第１上限値とし、前記要求パワーまたは前記アクセル開度が前記エンジン始動閾値以上となってから所定時間以内にアクセルペダルが踏み直されたときには、前記上限値を前記第２上限値とする、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド車両では、ＣＤモードでの電動走行時は、走行用のトルクの上限値を第１上限値とし、ＣＳモード時およびＣＤモードでのハイブリッド走行時は、上限値を第１上限値より高い第２上限値とする。そして、ＣＤモードでの電動走行時に車両に要求される要求パワーまたはアクセル開度がエンジン始動閾値以上となったときには、エンジンを始動すると共に上限値を第１上限値とし、要求パワーまたはアクセル開度がエンジン始動閾値以上となってから所定時間以内にアクセルペダルが踏み直されたときには、上限値を第２上限値とする。ＣＤモードでは、ＣＳモードに比してエンジンを運転する機会が少ない。そのため、ＣＤモードでの電動走行時に要求パワーまたはアクセル開度がエンジン始動閾値以上となったときには、エンジンの温度が外気温と同程度が外気温より低いエンジン冷間時が多いと考えられることから、ＣＤモードでの電動走行時に車両に要求される要求パワーまたはアクセル開度がエンジン始動閾値以上となったときには、エンジンを始動すると共に上限値を第１上限値とすることにより、エンジン冷間時にエンジンから比較的大きなトルクが出力されることを抑制でき、エミッションの悪化を抑制できる。そして、要求パワーまたはアクセル開度がエンジン始動閾値以上を超えてから所定時間以内にアクセルペダルが踏み直されたときには、上限値を第１上限値より大きな第２上限値とするから、運転者が何らかの理由で迅速な加速を要求してアクセルペダルを踏み直した場合において走行用のトルクが不足することを抑制できる。この結果、エミッションの悪化を抑制すると共に、運転者が何らかの理由で迅速な加速を要求しているときにおける走行用のトルクの不足を抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記エンジンが冷間時の場合において、前記ＣＤモードでの前記電動走行時に前記要求パワーまたは前記アクセル開度が前記エンジン始動閾値以上となったときには、前記エンジンを始動すると共に前記上限値を前記第１上限値とし、前記要求パワーまたは前記アクセル開度が前記エンジン始動閾値以上となってから前記所定時間以内に前記アクセルペダルが踏み直されたときには、前記上限値を前記第２上限値とする。「エンジンが冷間時のとき」としては、エンジンの実際の温度やエンジンの温度を示すパラメータ、例えば、エンジンの冷却水温や排気系に取り付けられた浄化触媒の温度などが所定温度以下であるときなどエンジンの温度が低いときを挙げることができる。ここで、「所定温度」は、エンジンが外気温と同程度であるか否かを判定するための閾値である。こうすれば、エンジンが冷間時の場合において、エミッションの悪化を抑制すると共に、運転者が何らかの理由で迅速な加速を要求しているときにおける走行用のトルクの不足を抑制することができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド車両において、乗員へ情報を報知する情報報知装置、を備え、前記制御装置は、前記ＣＤモードでの前記電動走行時に前記要求パワーまたは前記アクセル開度がエンジン始動閾値以上となった場合において、前記上限値を前記第１上限値としているときには、走行用のトルクの出力が抑制されれていることをユーザに報知するように前記情報報知装置を制御してもよい。こうすれば、走行用のトルクの出力が抑制されていることをユーザが認識することができ、走行用のトルクの不足に対するユーザの違和感を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】上限値Ｔｒｍａｘの基本的な設定手法を説明するための説明図である。
【図３】ある車速におけるアクセル開度Ａｃｃと駆動軸３６に出力される駆動トルクＴｒとの関係を説明するための説明図である。
【図４】実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される上限値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】エンジン冷間時におけるエンジン２２の運転状態、駆動軸３６に出力される駆動トルクＴｒ、アクセル開度Ａｃｃ、アクセルペダル８３を踏み戻したか否かの判定結果、アクセルペダル８３を踏み増したか否かの判定結果、触媒温度Ｔｃの時間変化の一例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、充電器６０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。
【００１４】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。
【００１５】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。
【００１６】
エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３ａからのクランク角θｃｒやスロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨ，排気系に取り付けられ一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化触媒（三元触媒）を有する浄化装置の浄化触媒の温度を検出する温度センサ２３ｂからの触媒温度Ｔｃなどを挙げることができる。
【００１７】
エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される制御信号としては、スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの制御信号や燃料噴射弁への制御信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号などを挙げることができる。
【００１８】
エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１９】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００２０】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００２１】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。
【００２２】
モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流などを挙げることができる。
【００２３】
モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００２４】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。このバッテリ５０は、上述したように、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。
【００２５】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。
【００２６】
バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどを挙げることができる。
【００２７】
バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリＥＣＵ５２は、演算した蓄電割合ＳＯＣと、温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂと、に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である。
【００２８】
充電器６０は、電力ライン５４に接続されており、電源プラグ６１が家庭用電源などの外部電源６９に接続されているときに、外部電源６９からの電力を用いてバッテリ５０を充電することができるように構成されている。この充電器６０は、ＡＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。ＡＣ／ＤＣコンバータは、電源プラグ６１を介して供給される外部電源からの交流電力を直流電力に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、ＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力の電圧を変換してバッテリ５０側に供給する。この充電器６０は、電源プラグ６１が外部電源に接続されているときに、ＨＶＥＣＵ７０によって、ＡＣ／ＤＣコンバータとＤＣ／ＤＣコンバータとが制御されることにより、外部電源からの電力をバッテリ５０に供給する。
【００２９】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。
【００３０】
ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、キックダウンスイッチ８４ａからのキックダウン信号ＫＤＳなどを挙げることができる。キックダウンスイッチ８４ａは、アクセルペダル８３の踏み込み量が全体に対して所定量（例えば、７５％，８０％，８５％など）となるときにアクセルペダル８３に当接するようにその位置が調節されている。このキックダウンスイッチ８４ａは、アクセルペダル８３が当接すると（アクセルペダル８３の踏込量が所定量以上になると）オンすると共にアクセルペダル８３との当接が解除されると（アクセルペダル８３の踏込量が所定量未満になると）オフする。また、車速センサ８８からの車速Ｖや、ＣＳ（Charge Sustaining）モード、または、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）とエンジン２２の運転を伴わずに走行する電動走行（ＥＶ走行）とのうちＥＶ走行をＣＳモードよりも優先するＣＤ（Charge Depleting）モード、を指示するモードスイッチ８９からのモード指示信号Ｓｍｄなども挙げることができる。また、電源プラグ６１に取り付けられて電源プラグ６１が外部電源６９に接続されているか否かを判定する接続スイッチ６２からの接続信号ＳＷＣなども挙げることができる。
【００３１】
ＨＶＥＣＵ７０からは、各種情報を乗員（ユーザ）へ表示するための表示装置９０や充電器６０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００３２】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ＣＤモードまたはＣＳモードの走行モードでＨＶ走行またはＥＶ走行を行なう。
【００３３】
実施例では、ＨＶＥＣＵ７０は、自宅や充電ステーションなどの充電ポイントでシステムオフ（システム停止）して停車しているときに、電源プラグ６１が外部電源６９に接続されると、外部電源６９からの電力を用いてバッテリ５０が充電されるように充電器６０を制御する。そして、システムオン（システム起動）したときにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１（例えば４５％，５０％，５５％など）よりも大きいときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２（例えば２５％，３０％，３５％など）以下に至るまでは、ＣＤモードで走行し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２以下に至った以降は、システムオフするまでＣＳモードで走行する。また、システムオンしたときにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１以下のときには、システムオフするまでＣＳモードで走行する。また、ＣＤモードで走行している最中にモードスイッチ８９が操作されると、ＣＳモードで走行する。モードスイッチ８９の操作によりＣＳモードとされて走行している最中に再びモードスイッチ８９が走行されると、ＣＤモードで走行する。
【００３４】
ＨＶ走行での走行時には、基本的には以下のように走行制御を行なう。ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に車速Ｖと走行モード（ＣＳモードまたはＣＤモード）と上限値設定用マップとに基づいて要求トルクＴｒ＊の上限値Ｔｒｍａｘを設定する。上限値Ｔｒｍａｘの設定については後述する。そして、設定した要求トルクＴｒ＊を上限値Ｔｒｍａｘで制限したものを走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｄ＊に設定する。続いて、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄを乗じて、運転者が走行に要求する走行要求パワーＰｄ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｄとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数を用いることができる。そして、計算した走行要求パワーＰｄ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて、車両に要求されるエンジン要求パワーＰｅ＊を設定する。次に、エンジン要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについては、エンジンＥＣＵ２４に送信する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるように、インバータ４１，４２の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。このＨＶ走行での走行時には、エンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満に至ったときに、エンジン２２の停止条件が成立したと判断し、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行での走行に移行する。
【００３５】
ＥＶ走行での走行時には、基本的には以下のように走行制御を行なう。ＨＶＥＣＵ７０は、まず、上述したＨＶ走行での走行時と同一の処理で要求トルクＴｄ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、上述したように、インバータ４１，４２を制御する。このＥＶ走行での走行時には、ＨＶ走行での走行時と同様に計算したエンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上に至ったときに、エンジン２２の始動条件が成立したと判断し、エンジン２２を始動してＨＶ走行での走行に移行する。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、キックダウンスイッチ８４ａからキックダウン信号ＫＤＳがオンのときには、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてキックダウンスイッチ８４ａからキックダウン信号ＫＤＳがオフのときに比して大きくなるように要求トルクＴｒ＊を設定する。そして、設定した要求トルクＴｒ＊を上限値Ｔｒｍａｘで制限したものを要求トルクＴｄ＊に設定し、上述のＨＶ走行時と同様に、設定した要求トルクＴｄ＊を用いて走行要求パワーＰｄ＊を計算し、計算した走行要求パワーＰｄ＊からエンジン要求パワーＰｅ＊を設定する。次に、エンジン要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについては、エンジンＥＣＵ２４に送信する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるように、インバータ４１，４２の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。
【００３７】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、上限値Ｔｒｍａｘを設定する際の動作について説明する。
【００３８】
図２は、上限値Ｔｒｍａｘの基本的な設定手法を説明するための説明図である。図中、実線は、ＣＳモードおよびＣＤモードでのＨＶ走行時の車速Ｖと上限値Ｔｒｍａｘとの関係の一例を示している。破線は、ＣＤモードでのＥＶ走行時の車速Ｖと上限値Ｔｒｍａｘとの一例を示している。図３は、ある車速におけるアクセル開度Ａｃｃと駆動軸３６に出力される駆動トルクＴｒとの関係を説明するための説明図である。図中、実線は、ＣＳモードおよびＣＤモードでのＨＶ走行時のアクセル開度Ａｃｃと駆動トルクＴｒとの関係の一例を示している。破線は、ＣＤモードでのＥＶ走行時のアクセル開度Ａｃｃと駆動トルクＴｒとの関係の一例を示している。上限値Ｔｒｍａｘは、図２に示すように、基本的には、同一の車速Ｖに対して、ＣＳモードおよびＣＤモードでのＨＶ走行時がＣＤモードでのＥＶ走行時に比して大きくなるよう設定される。これは、ＣＤモードでのＥＶ走行時は、ＣＳモードおよびＣＤモードでのＨＶ走行時に比してＥＶ走行のより長い継続が望まれ、モータＭＧ２による電力消費を抑制すること、に基づくものである。こうして上限トルクＴｒｍａｘが設定されるから、図３に示すように、駆動トルクＴｒは、基本的には、アクセル開度Ａｃｃが大きい領域では、同一のアクセル開度Ａｃｃに対して、ＣＳモードおよびＣＤモードでのＨＶ走行時がＣＤモードでのＥＶ走行時に比して大きくなる。
【００３９】
ＣＤモードでの走行時には、基本的には、上述した手法で上限値Ｔｒｍａｘを設定するが、ＣＤモードでのＥＶ走行時にエンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上に至ってエンジン２２を始動したときには、以下に説明する手法で、上限値Ｔｒｍａｘを設定する。図４は、実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される上限値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ＣＤモードでのＥＶ走行時にＨＶ走行時と同様に計算したエンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上に至ってエンジン２２を始動したときに、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、エンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上に至るときとしては、ユーザによりアクセルペダル８３が踏み込まれてキックダウンスイッチ８４ａがオンとなったときや図示しない空調装置で比較的大きなパワーが消費されているときなどを挙げることができる。
【００４０】
本ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、車速Ｖやアクセル開度Ａｃｃ，触媒温度Ｔｃを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。車速Ｖは、車速センサ８８により検出されたものを入力している。アクセル開度Ａｃｃは、アクセルペダルポジションセンサ８４により検出されたものを入力している。触媒温度Ｔｃは、温度センサ２３ｂにより検出されたものをエンジンＥＣＵ２４を介して通信により入力している。
【００４１】
次に、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。閾値Ｔｃｒｅｆは、エンジン２２が外気温と同程度に冷えているエンジン冷間時であるか否かを判定するための閾値であり、例えば、１０℃、１５℃、２０℃などとしてもよい。
【００４２】
ステップＳ１１０で、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆを超えているであるときには、エンジン冷間時ではないと判断して、図２に例示したＣＤモードでのＨＶ走行時の車速Ｖと上限値Ｔｒｍａｘとの関係と車速Ｖとを用いて、上限値Ｔｒｍａｘを設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。こうした上限値Ｔｒｍａｘを設定すると、設定した要求トルクＴｒ＊を上限値Ｔｒｍａｘで制限したものを要求トルクＴｄ＊に設定する。そして、上述したＨＶ走行での処理と同一の処理で、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについては、エンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。そして、エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるように、インバータ４１，４２の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。このように、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以上であるとき、即ち、エンジン冷間時ではく、エンジン２２から比較的大きなトルクを出力してもエミッションがさほど悪化しないときには、直ちに、ＣＤモードでのＨＶ走行時の車速Ｖと上限値Ｔｒｍａｘとの関係と車速Ｖとを用いて上限値Ｔｒｍａｘを設定するから、要求トルクＴｒ＊の上限値を迅速に高くして、より大きなトルクで車両を走行させることができる。
【００４３】
ステップＳ１１０で、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以下であるときには、エンジン冷間時であると判断して、続いて、エンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上となったときからの経過時間ｔが閾値ｔｒｅｆ以内であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。
【００４４】
経過時間ｔが閾値ｔｒｅｆ以内であるときには、次に、アクセル開度Ａｃｃが一旦所定減少量以上減少した後に所定増加量以上増加したか否かを判定する（ステップＳ１３０）。「所定減少量」は、アクセルペダル８３の踏み戻しがあったか否かを判定するための閾値であり、例えば、４５％，５０％，５５％などに設定される。「所定増加量」は、アクセルペダル８３の踏み増しがあったか否かを判定するための閾値であり、例えば、４５％，５０％，５５％などに設定される。したがって、ステップＳ１３０の処理は、アクセルペダル８３が踏み戻された後に踏み増される踏み直しがあったか否かを判定する処理となっている。
【００４５】
ステップＳ１３０でアクセル開度Ａｃｃが一旦減少した後に増加していないときには、アクセルペダル８３の踏み直しがないと判断して、図２に例示したＣＤモードでのＥＶ走行時の車速Ｖと上限値Ｔｒｍａｘとの関係と車速Ｖとを用いて、上限値Ｔｒｍａｘを設定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。こうして上限値Ｔｒｍａｘを設定すると、設定した要求トルクＴｒ＊を上限値Ｔｒｍａｘで制限したものを要求トルクＴｄ＊に設定する。そして、上述したＨＶ走行での処理と同一の処理で、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについては、エンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。そして、エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるように、インバータ４１，４２の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。このように、経過時間ｔが閾値ｔｒｅｆ以内にアクセルペダル８３の踏み直しがないときには、要求トルクＴｒ＊の上限値をＣＤモードでのＨＶ走行時に比して小さくするから、エンジン２２から大きなトルクが出力することを抑制することができ、エミッションの悪化を抑制できる。
【００４６】
ステップＳ１３０でアクセル開度Ａｃｃが一旦減少した後に増加したときには、アクセルペダル８３の踏み直しがあったと判断して、図２に例示したＣＤモードでのＨＶ走行時の車速Ｖと上限値Ｔｒｍａｘとの関係と車速Ｖとを用いて、上限値Ｔｒｍａｘを設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。こうして上限値Ｔｒｍａｘを設定すると、設定した要求トルクＴｒ＊を上限値Ｔｒｍａｘで制限したものを要求トルクＴｄ＊に設定する。そして、上述したＨＶ走行での処理と同一の処理で、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについては、エンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。そして、エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるように、インバータ４１，４２の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。このように、経過時間ｔが閾値ｔｒｅｆ以内にアクセルペダル８３の踏み直しがあったときには、ユーザが何らかの理由で迅速な加速を要求していると考えられる。こうした場合には、要求トルクＴｒ＊の上限値をＣＤモードでのＨＶ走行時の上限値とすることにより、駆動軸３６に出力されるトルク（走行用のトルク）が不足することを抑制できる。
【００４７】
ステップＳ１２０で経過時間ｔが閾値ｔｒｅｆを超えたときには、図２に例示したＣＤモードでのＨＶ走行時の車速Ｖと上限値Ｔｒｍａｘとの関係と車速Ｖとを用いて、上限値Ｔｒｍａｘを設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。こうして上限値Ｔｒｍａｘを設定すると、設定した要求トルクＴｒ＊を上限値Ｔｒｍａｘで制限したものを要求トルクＴｄ＊に設定する。そして、上述したＨＶ走行での処理と同一の処理で、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについては、エンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。そして、エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるように、インバータ４１，４２の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。このように、過時間ｔが閾値ｔｒｅｆを超えたときときには、要求トルクＴｒ＊の上限値をＣＤモードでのＨＶ走行時の上限値とするから、駆動軸３６に出力されるトルク（走行用のトルク）が不足することを抑制できる。
【００４８】
図５は、エンジン冷間時におけるエンジン２２の運転状態、駆動軸３６に出力される駆動トルクＴｒ、アクセル開度Ａｃｃ、アクセルペダル８３を踏み戻したか否かの判定結果、アクセルペダル８３を踏み増したか否かの判定結果、触媒温度Ｔｃの時間変化の一例を説明するための説明図である。駆動トルクＴｒの時間変化においては、実線は、駆動トルクＴｒを示している。破線は、ＣＤモードでのＨＶ走行時の上限値Ｔｒｍａｘを示している。一点鎖線は、ＣＤモードでのＥＶ走行時の上限値Ｔｒｍａｘを示している。アクセル開度Ａｃｃが大きくなり要求パワーＰｅ＊が大きくなると、エンジン２２が始動されてエンジン２２の運転が開始されＨＶ走行での走行が可能となる（時間ｔ１）。触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以下であるとき、即ち、エンジン冷間時には、上限値Ｔｒｍａｘを、ＣＤモードでのＥＶ走行時の値で維持する（時間ｔ１〜ｔ２）。このとき、エンジン２２からのトルクの出力が抑制されるから、エミッションの悪化を抑制することができる。その後、アクセル開度Ａｃｃが一旦減少した後に増加したとき、即ち、アクセルペダル８３の踏み直しがあったときには、上限値Ｔｒｍａｘを、ＣＤモードでのＨＶ走行時の値に設定する（時間ｔ２）。上限値Ｔｒｍａｘは、同一の車速Ｖに対してＣＤモードでのＨＶ走行時の値はＣＤモードでのＥＶ走行時の値より大きいから、駆動軸トルクＴｒを大きくすることができ、ユーザの加速要求に対して走行用のトルクが不足することを抑制できる。
【００４９】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ＣＤモードでのＥＶ走行時は、走行用のトルクの上限値ＴｒｍａｘをＣＤモードでのＥＶ走行時の値とし、ＣＳモード時およびＣＤモードでのＨＶ走行時は、上限値ＴｒｍａｘをＣＤモードでのＥＶ走行時の値より高い値とし、ＣＤモードでのＥＶ走行時に要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上であるときには、エンジン２２を始動すると共に上限値ＴｒｍａｘをＣＤモードでのＥＶ走行時の値とし、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上となってから時間ｔｒｅｆ以内にアクセルペダル８３が踏み直されたときには、上限値ＴｒｍａｘをＣＤモードでのＨＶ走行時の値とすることにより、エミッションの悪化を抑制すると共に、運転者が何らかの理由で迅速な加速を要求しているときにおける走行用のトルクの不足を抑制することができる。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１１０で、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以下であるか否かを判定しているが、エンジン２２が冷間時であるか否かを判定できればよいから、触媒温度Ｔｃに代えてエンジン２２の温度やエンジン２２の冷却水の温度などを用いてもよい。
【００５１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１１０で、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以下であるか否かを判定し、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以下であるときにステップＳ１２０を実行しているが、ステップＳ１１０を実行せずに、ステップＳ１２０を実行してもよい。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＣＤモードでのＥＶ走行時に要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上となってエンジン２２が始動されたときに、図４に例示する上限値設定ルーチンを実行している。しかしながら、ＣＤモードで走行中にアクセル開度Ａｃｃがエンジン２２を始動する閾値以上となったときに、図４に例示する上限値設定ルーチンを実行してもよい。
【００５３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１５０で、上限値ＴｒｍａｘをＣＤモードでのＥＶ走行時の値としている。しかしながら、ステップＳ１５０で、上限値ＴｒｍａｘをＣＤモードでのＥＶ走行時の値としているときに、上限値トルクＴｒｍａｘがＣＤモードでのＥＶ走行時の値とされて走行用のトルクの出力が抑制されていることが表示されるように表示装置９０を制御してもよい。この場合において、上限値トルクＴｒｍａｘがＣＤモードでのＥＶ走行時の値とされて走行用のトルクの出力が抑制されている旨の情報がユーザに報知されればよいから、車室内に取り付けられた図示しないスピーカーから上限値トルクＴｒｍａｘがＣＤモードでのＥＶ走行時の値とされて走行用のトルクの出力が抑制されていることを音声により報知してもよい。
【００５４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ５０を用いるものとしたが、例えば、キャパシタなど、蓄電可能なものであれば如何なる蓄電装置を用いるものとしてもよい。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続する構成とした。しかし、駆動輪３８ａ，３８ｂとは異なる駆動輪に連結された駆動軸に第３のモータを接続する構成としてもよい。また、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に無段変速機（ＣＶＴ）を介して発電可能なモータを接続すると共にモータの回転軸にクラッチを介してエンジン２２を接続する構成としてもよい。
【００５６】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とが「制御装置」に相当する。
【００５７】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００５８】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、ハイブリッド車両の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  クランクポジションセンサ、２３ｂ  温度センサ、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４５，４６  温度センサ、５０  バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ５２）、５４  電力ライン、６０  充電器、６１  電源プラグ、６２  接続スイッチ、６９  外部電源、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８４ａ  キックダウンスイッチ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、８９  モードスイッチ、９０  表示装置、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2020015476.tif 000003
【図２】
2020015476.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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