(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前進走行時に選択されるドライブレンジと、アクセルオフ時の制動力を前記ドライブレンジよりも強化するための制動用レンジとをシフトレンジに含むハイブリッド車両であって、
内燃機関と、
前記内燃機関を回転駆動して始動させる第１モータジェネレータと、
前記ハイブリッド車両の駆動軸に連結される第２モータジェネレータと、
前記第１モータジェネレータおよび前記第２モータジェネレータとの間で電力を入出力するための蓄電装置と、
前記内燃機関の出力軸、前記ハイブリッド車両の駆動軸、および前記第１モータジェネレータの回転軸の三要素の各々を機械的に連結して、前記三要素のうちの何れか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間で動力伝達を可能とする動力分割機構と、
前記内燃機関、前記第１モータジェネレータおよび、前記第２モータジェネレータの出力を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記前進走行時に、前記内燃機関の作動を抑制する走行モードであるＣＤ（Charge Depleting）モードと、前記ＣＤモードと比較して前記内燃機関の作動頻度が高められる走行モードであるＣＳ（Charge Sustaining）モードとを選択するための選択手段と、
前記アクセルオフによる減速時に、車両状態および前記シフトレンジに基づいて設定された減速力を示すパラメータと第１の判定値との比較に基づいて、前記第１モータジェネレータによるモータリングを伴う前記内燃機関の作動の要否を判定するための判定手段と、
前記シフトレンジに応じて、前記制動用レンジの選択時には、前記ドライブレンジの選択時よりも前記内燃機関が作動し易いように、前記第１の判定値を変化させるための設定手段とを含み、
前記設定手段は、前記制動用レンジが選択されている場合に、前記ＣＤモードの選択時には前記第１の判定値を第１の値に設定する一方で、前記ＣＳモードの選択時には前記第１の判定値を、前記第１の値よりも前記内燃機関が作動し易くなる第２の値に設定し、かつ、前記第１の判定値を前記第２の値から前記第１の値に変化させる際の時間変化レートを、前記第１の値から前記第２の値に変化させる際の時間変化レートよりも大きく設定する、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記選択手段による走行モード選択についてのドライバ指示を入力するための選択スイッチをさらに備える、請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記第１モータジェネレータは、前記動力分割機構を経由して伝達される前記内燃機関の出力によって発電するように構成され、
前記制御装置は、前記ＣＳモードの選択時には、前記蓄電装置のＳＯＣの低下に応じて、前記内燃機関の作動を伴う前記第１モータジェネレータの発電電力によって前記蓄電装置を充電する一方で、前記ＣＤモードの選択時には、前記内燃機関の作動を伴う前記蓄電装置の充電を非実行とする、請求項１または２記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記選択手段は、アクセル操作時には、少なくともアクセル開度および車速に基づいて設定された要求パワーが第２の判定値よりも高いときに前記内燃機関を作動した走行を指示する一方で、前記要求パワーが前記第２の判定値よりも低いときには前記内燃機関を停止した走行を指示し、
前記ＣＤモードの選択時において、前記第２の判定値は、前記ＣＳモードの選択時よりも高く設定される、請求項１または２記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記パラメータは、ドライバ操作に基づく要求パワーであり、
前記第１の判定値は、前記蓄電装置の充電電力上限値である、請求項１または２記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド車両に関し、より特定的には、エンジンおよびモータジェネレータを搭載したハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンおよびモータジェネレータを搭載したハイブリッド車両では、アクセルオフによる減速時に、基本的には、モータジェネレータの回生制動トルクによって、通常のガソリン車両でのエンジンブレーキ相当の減速力が出力される。
【０００３】
特開２００９−１６６６５７号公報（特許文献１）には、アクセルオフ時における減速力が通常走行用のドライブポジション（Ｄポジション）よりも大きくなる制動用ポジション（Ｂポジション）が設定されたハイブリッド車両の制御方法が記載されている。具体的には、Ｂポジションが選択されたアクセルオフ時には、バッテリの入力制限Ｗｉｎの範囲内でモータジェネレータＭＧ１によりエンジンをクランキングするとともに、クランキング終了後には、ＭＧ１によってエンジンをモータリングする制御が記載されている。特に、エンジンのモータリングの際には、Ｂポジション用入力制限Ｗｉｎｂを設定して充電を制限するが記載される。これにより、エンジン回転数を上昇させることで車両の減速感がを高められる。
【０００４】
また、特開２０１１−１２１４２３号公報（特許文献２）には、ハイブリッド車両において、所定の放電実行条件の成立時に、モータジェネレータの動力でエンジンを回転駆動して電気エネルギを消費する吹き上げ放電を実行する制御が記載される。
【０００５】
また、特開２００７−６２６３８号公報（特許文献３）には、車両外部の電源によって車載蓄電装置を充電可能なハイブリッド車両において、エンジンを停止してモータジェネレータの出力のみで走行するＥＶ（Electric  Vehicle）走行を重視する走行モードと、エンジンおよびモータジェネレータの両者の出力で走行するＨＶ（Hybrid  Vehicle）走行を重視する走行モードとを切換える制御が記載されている。特に、特許文献３では、ＨＶ走行重視モードと、ＥＶ走行重視モードとの間で、ＳＯＣ制御の上下限値を変更することが記載されている。
【０００６】
さらに、特開２００７−１３１１０３号公報（特許文献４）には、バッテリの入力制御に基づいてエンジンの間欠運転を禁止する間欠運転禁止車速を設けるとともに、車速が当該間欠運転禁止車速よりも高いときには、エンジンの間欠停止を禁止する制御が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１６６６５７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２１４２３号公報
【特許文献３】特開２００７−６２６３８号公報
【特許文献４】特開２００７−１３１１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献３には、ＨＶ走行重視モードおよびＥＶ走行重視モードをドライバが選択するためのスイッチを設けることが記載されている。ドライバ入力によりＥＶ走行重視モードが選択されている場合には、ドライバがエンジン作動を抑制した走行を望んでいることになる。
【０００９】
特許文献３のような走行モード選択を行なうハイブリッド車両に、特許文献１に記載されたＢポジションが設けられた場合には、Ｂポジションの選択時における走行モード選択への対応が問題となる。具体的には、エンジンブレーキを作用させるためにエンジンが作動され易くなるＢポジションにおいて、ＥＶ走行重視モードが選択されている場合に、エンジンの作動をどのように制御するかによって、ドライバの快適性が影響を受けることが予想される。また、Ｂポジション選択中に走行モードが切換えられた際にも、エンジン挙動の急変を抑制することが、運転快適性の点から好ましい。
【００１０】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、制動力を強化するための制動用ポジションが選択されたハイブリッド車両において、ＥＶ走行を重視する走行モードおよびＨＶ走行を重視する走行モードを円滑に選択適用することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のある局面では、前進走行時に選択されるドライブレンジと、アクセルオフ時の制動力をドライブレンジよりも強化するための制動用レンジとをシフトレンジに含むハイブリッド車両であって、内燃機関と、内燃機関を回転駆動して始動させる第１モータジェネレータと、ハイブリッド車両の駆動軸に連結される第２モータジェネレータと、蓄電装置と、動力分割機構と、制御装置とを含む。蓄電装置は、第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータとの間で電力を入出力する。動力分割機構は、内燃機関の出力軸、ハイブリッド車両の駆動軸、および第１モータジェネレータの回転軸の三要素の各々を機械的に連結して、三要素のうちの何れか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間で動力伝達を可能とするように構成される。制御装置は、内燃機関、第１モータジェネレータおよび、第２モータジェネレータの出力を制御する。制御装置は、選択手段と、判定手段と、設定手段とを含む。選択手段は、前進走行時に、内燃機関の作動を抑制する第１の走行モードと、第１の走行モードと比較して内燃機関の作動頻度が高められる第２の走行モードとを選択する。判定手段は、アクセルオフによる減速時に、車両状態およびシフトレンジに基づいて設定された減速力を示すパラメータと第１の判定値との比較に基づいて、第１モータジェネレータによるモータリングを伴う内燃機関の作動の要否を判定する。設定手段は、シフトレンジに応じて、制動用レンジの選択時には、ドライブレンジの選択時よりも内燃機関が作動し易いように、第１の判定値を変化させる。さらに、設定手段は、制動用レンジがされている場合に、第１の走行モードの選択時には第１の判定値を第１の値に設定する一方で、第２の走行モードの選択時には第１の判定値を、第１の値よりも内燃機関が作動し易くなる第２の値に設定し、かつ、第１の判定値を第２の値から第１の値に変化させる際の時間変化レートを、第１の値から第２の値に変化させる際の時間変化レートよりも大きく設定する。
【００１２】
好ましくは、ハイブリッド車両は、選択手段による走行モード選択についてのドライバ指示を入力するための選択スイッチをさらに含む。
【００１３】
さらに好ましくは、第１モータジェネレータは、動力分割機構を経由して伝達される内燃機関の出力によって発電するように構成される。制御装置は、第２の走行モードの選択時には、蓄電装置のＳＯＣの低下に応じて、内燃機関の作動を伴う第１モータジェネレータの発電電力によって蓄電装置を充電する一方で、第１の走行モードの選択時には、内燃機関の作動を伴う蓄電装置の充電を非実行とする。
【００１４】
また好ましくは、選択手段は、アクセル操作時には、少なくともアクセル開度および車速に基づいて設定された要求パワーが第２の判定値よりも高いときに内燃機関を作動した走行を指示する一方で、要求パワーが第２の判定値よりも低いときには内燃機関を停止した走行を指示する。そして、第１の走行モードの選択時において、第２の判定値は、第２の走行モードの選択時よりも高く設定される。
【００１５】
好ましくは、パラメータは、ドライバ操作に基づく要求パワーであり、第１の判定値は、蓄電装置の充電電力上限値である。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、制動力を強化するための制動用ポジションが選択されたハイブリッド車両において、ＥＶ走行を重視する走行モードおよびＨＶ走行を重視する走行モードの選択的な適用を円滑に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の構成例を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示した動力分割機構の構成図である。
【図３】動力分割機構の共線図である。
【図４】ＥＶ走行時の共線図である。
【図５】ＨＶ走行時の共線図である。
【図６】図１に示したハイブリッド車両における走行モードおよびＳＯＣの推移の代表例を説明するための概念図である。
【図７】選択スイッチの操作時の走行モードおよびＳＯＣの推移の例を説明するための概念図である。
【図８】本発明の実施の形態によるハイブリッド車両における走行制御を説明する機能ブロック図である。
【図９】車両の要求トルクを設定するためのマップを説明する概念図である。
【図１０】本実施の形態によるハイブリッド車両でのエンジン作動を伴うアクセルオフ制動時の共線図である。
【図１１】本発明の実施の形態によるハイブリッド車両でのアクセルオフ制動時のエンジン作動判定の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本実施の形態によるハイブリッド車両でのシフトレンジおよび走行モードに応じたＷｉｎの設定処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１３】アクセルオフ制動時にシフトレンジがＤレンジからＢレンジへの切換えられた際のエンジン挙動を説明するための動作波形図である。
【図１４】Ｂレンジ選択中に走行モードが切換えられた際のエンジン挙動を説明するための第１の動作波形図（徐変処理なし）である。
【図１５】Ｂレンジ選択中に走行モードが切換えられた際のエンジン挙動を説明するための第２の動作波形図（徐変処理適用時）である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付して原則的にその説明は繰返さないものとする。
【００１９】
（車両の基本構成）
図１は、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の構成例を示す概略ブロック図である。
【００２０】
図１を参照して、ハイブリッド車両５は、エンジン１８とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを搭載する。さらに、ハイブリッド車両５は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対して電力を入出力するための蓄電装置１０を搭載する。
【００２１】
蓄電装置１０は、再充電可能な電力貯蔵要素であり、代表的には、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池が適用される。あるいは、電気二重層キャパシタなどの電池以外の電力貯蔵要素によって、蓄電装置１０を構成してもよい。
【００２２】
監視ユニット１１は、蓄電装置１０に設けられた温度センサ１２、電圧センサ１３および電流センサ１４の出力に基づいて、蓄電装置１０の電圧Ｖｂ、電流Ｉｂおよび温度Ｔｂを検出する。上のように、蓄電装置１０として代表的には二次電池が用いられるため、蓄電装置１０の温度Ｔｂ、電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂについて、以下では、電池温度Ｔｂ、電池電圧Ｖｂおよび電池電流Ｉｂとも称する。また、電池温度Ｔｂ、電池電圧Ｖｂおよび電池電流Ｉｂを包括的に「電池データ」とも総称する。
【００２３】
エンジン１８は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。
【００２４】
エンジン１８、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２は、動力分割機構２２を介して機械的に連結される。動力分割機構２２は、エンジン１８のクランクシャフト、モータジェネレータＭＧ１の回転軸およびモータジェネレータＭＧ２の回転軸の三要素の各々を機械的に連結する動力伝達装置である。動力分割機構２２は、上述の三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間での動力の伝達を可能とする。
【００２５】
この結果、図３に示されるように、ハイブリッド車両５では、動力分割機構２２を介した連結により、エンジン１８、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２の回転数は、共線図において直線で結ばれる関係になる。
【００２６】
図２を参照して、動力分割機構２２についてさらに説明する。動力分割機構２２は、サンギヤ２０２と、ピニオンギヤ２０４と、キャリア２０６と、リングギヤ２０８とを含む遊星歯車によって構成される。
【００２７】
ピニオンギヤ２０４は、サンギヤ２０２およびリングギヤ２０８と係合する。キャリア２０６は、ピニオンギヤ２０４が自転可能であるように支持する。サンギヤ２０２はモータジェネレータＭＧ１の回転軸に連結される。キャリア２０６はエンジン１８のクランクシャフトに連結される。リングギヤ２０８はモータジェネレータＭＧ２の回転軸および減速機９５に連結される。
【００２８】
減速機９５は、駆動輪２４Ｆとの間で回転駆動力を伝達する。減速機９５によって、動力分割機構２２（リングギヤ２０８）からの動力が、駆動輪２４Ｆに伝達される。さらに、減速機９５は、駆動輪２４Ｆが受けた路面からの反力を、加速トルクあるいは減速トルクとして、動力分割機構２２（リングギヤ２０８）へ伝達する。すなわち、リングギヤ２０８は、ハイブリッド車両５において駆動軸に相当する。
【００２９】
モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２２によって分割されたエンジン１８の動力を用いて発電するジェネレータとしての機能を有する。すなわち、ハイブリッド車両５の走行中において、蓄電装置１０は、エンジン１８の出力を源とした、モータジェネレータＭＧ１の発電電力により充電可能である。反対に、モータジェネレータＭＧ１は、蓄電装置１０からの電力を受けて、動力分割機構２２を介してエンジン１８のクランクシャフトを回転駆動させるためのトルクを出力することができる。したがって、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン１８を始動するため、あるいは、モータリングするためのモータとしての機能をも有する。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は、「第１モータジェネレータ」に対応する。
【００３０】
モータジェネレータＭＧ２は、蓄電装置１０に蓄えられた電力およびモータジェネレータＭＧ１による発電電力の少なくとも一方を用いて、駆動輪２４Ｆに駆動力を与える車両駆動用電動機としての機能を有する。また、モータジェネレータＭＧ２は、回生制動によって発電するジェネレータとしての機能をも有する。モータジェネレータＭＧ２は、「第２モータジェネレータ」に対応する。
【００３１】
ハイブリッド車両５の走行時において、動力分割機構２２は、エンジン１８の作動によって発生する駆動力を二分割し、その一方をモータジェネレータＭＧ１側へ配分するとともに、残りをモータジェネレータＭＧ２へ配分する。動力分割機構２２からモータジェネレータＭＧ１側へ配分された駆動力は、発電動作に用いられる。一方、モータジェネレータＭＧ２側へ配分された駆動力は、モータジェネレータＭＧ２で発生した駆動力と合成されて、駆動輪２４Ｆの駆動に使用される。このように、ハイブリッド車両５の走行状況に応じて、動力分割機構２２を介して上記３者の間で駆動力の分配および結合が行なわれ、その結果として、駆動輪２４Ｆが駆動される。
【００３２】
図４の共線図に示されるように、ハイブリッド車両５は、エンジン１８を停止して、モータジェネレータＭＧ２の出力のみで走行することも可能である。この状態では、エンジン１８（キャリア２０６）の回転数が０である一方で、リングギヤ２０８（ＭＧ２）が正回転し、サンギヤ２０２（ＭＧ１）が負回転することで、ハイブリッド車両５は、ＥＶ走行する。
【００３３】
図４に示した状態から、モータジェネレータＭＧ１をモータ（スタータ）として作動させて、エンジン１８をクランキングすることによって、ＥＶ走行からＨＶ走行へ移行できる。
【００３４】
図５には、ＨＶ走行における共線図が示される。
図５を参照して、モータジェネレータＭＧ１によってエンジン１８をクランキングすることによって、エンジン１８は正回転するようになる。そして、エンジン１８およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２がいずれも正回転した状態で、ハイブリッド車両５は、ＨＶ走行する。このとき、モータジェネレータＭＧ１は、負トルクを出力することによって発電できる。
【００３５】
ハイブリッド車両５は、エンジン１８を高効率の動作点で動作させることによって、燃費の向上を図る。したがって、エンジン１８の動作点が低回転・低トルクとなる、車両発進時や軽負荷走行時には、ＥＶ走行が選択される。車速あるいは走行負荷が高まって、エンジン１８が高効率の動作点で作動できる車両状態となると、ＥＶ走行に代えてＨＶ走行が選択される。ＨＶ走行時には、エンジン１８の動作点を高効率領域に維持した上で、パワーまたはトルクの過不足分が、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力によって調整される。
【００３６】
再び図１を参照して、ハイブリッド車両５の電気システムの構成を説明する。ハイブリッド車両５は、電力制御ユニット５０をさらに備える。電力制御ユニット５０は、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２と、蓄電装置１０との間で双方向に電力変換するように構成される。電力制御ユニット５０は、コンバータ（ＣＯＮＶ）６と、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２にそれぞれ対応付けられた第１インバータ（ＩＮＶ１）８−１および第２インバータ（ＩＮＶ２）８−２とを含む。
【００３７】
コンバータ（ＣＯＮＶ）６は、蓄電装置１０と、第１インバータ８−１および第２インバータ８−２との直流リンク電圧を伝達する電力線ＭＰＬ，ＭＮＬとの間で、双方向の直流電圧変換を実行するように構成される。コンバータ６における電圧変換動作は、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＷＣに従ってそれぞれ制御される。また、電力線ＭＰＬおよびＭＮＬの間には、平滑コンデンサＣが接続される。電力線ＭＰＬおよびＭＮＬ間の直流電圧Ｖｈは、電圧センサ１６によって検知される。
【００３８】
第１インバータ８−１および第２インバータ８−２は、電力線ＭＰＬの直流電力と、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２に入出力される交流電力との間の双方向の電力変換を実行する。主として、第１インバータ８−１は、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＷＭ１に応じて、エンジン１８の出力によってモータジェネレータＭＧ１が発生する交流電力を直流電力に変換し、電力線ＭＰＬ，ＭＮＬへ供給する。これにより、車両走行中にも、エンジン１８の出力によって蓄電装置１０を能動的に充電できる。
【００３９】
また、第１インバータ８−１は、エンジン１８の始動時には、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＷＭ１に応じて、蓄電装置１０からの直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１へ供給する。これにより、エンジン１８は、モータジェネレータＭＧ１をスタータとして始動することができる。
【００４０】
第２インバータ８−２は、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＷＭ２に応じて、電力線ＭＰＬ，ＭＮＬを介して供給される直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ２へ供給する。これによりモータジェネレータＭＧ２は、ハイブリッド車両５の駆動力を発生する。
【００４１】
一方、ハイブリッド車両５の回生制動時には、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪２４Ｆの減速に伴って交流電力を発電する。このとき、第２インバータ８−２は、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＷＭ２に応じて、モータジェネレータＭＧ２が発生する交流電力を直流電力に変換し、電力線ＭＰＬ，ＭＮＬへ供給する。これにより、減速時や降坂走行時に蓄電装置１０が充電される。
【００４２】
蓄電装置１０と電力制御ユニット５０との間には、電力線ＰＬ，ＮＬに介挿接続されたシステムメインリレー７が設けられる。システムメインリレー７は、制御装置１００からのリレー制御信号ＳＥに応答して、オンオフされる。
【００４３】
制御装置１００は、代表的には、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）やＲＯＭ（Read  Only  Memory）などのメモリ領域と、入出力
インターフェイスとを主体とするＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）により構成される。そして、制御装置１００は、予めＲＯＭなどに格納されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭに読出して実行することによって、車両走行および充放電に係る制御を実行する。なお、ＥＣＵの少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
【００４４】
さらに、ハイブリッド車両５は、アクセルペダルセンサ１２５、ブレーキペダルセンサ１２６、シフトポジションセンサ１２７、および、車速センサ１２８を備える。これらの各センサは、検出結果を制御装置１００に送信する。
【００４５】
アクセルペダルセンサ１２５は、ドライバによるアクセルペダル（図示せず）の操作によるアクセル開度Ａｃｃを検出する。ブレーキペダルセンサ１２６は、ドライバによるブレーキペダル（図示せず）のストローク量ＢＲＫを検出する。車速センサ１２８は、駆動輪２４Ｆまたは駆動軸（リングギヤ２０８）の回転数に基づいて、ハイブリッド車両５の車速Ｖを検出する。
【００４６】
シフトポジションセンサ１２７は、ドライバによるシフトレバー（図示せず）の操作によって選択されたシフトポジションＳＰを検出する。代表的には、ドライバによって選択可能なシフトポジションは、ニュートラルポジション（Ｎポジション）、駐車時に選択されるパーキングポジション（Ｐポジション）、前進走行時に選択されるドライブポジション（Ｄポジション）、前進走行時にアクセルオフ時の制動力を強化するための制動用ポジション（Ｂポジション）、および、後進走行時に選択されるＲポジションを含む。Ｂポジションは、代表的には、長い降坂路の走行時に選択される。
【００４７】
Ｄポジションが選択されると、シフトレンジがＤレンジとなり、Ｂポジションが選択されると、シフトレンジがＢレンジとなる。ハイブリッド車両５は、Ｂレンジが選択されると、Ｄレンジの選択時と比較して、アクセルオフ時の制動力が大きくなるように制御される。
【００４８】
制御装置１００には、図１に示された各センサからの信号に加えて、図示しないが、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各相の電流検出値やモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転角検出値が入力される。制御装置１００は、車両走行時には、ハイブリッド車両５がドライバ要求に応じた駆動力あるいは制動力を出力するように、エンジン１８およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力を制御する。
【００４９】
次に、ハイブリッド車両５を車両外部の電源（以下、「外部電源」とも称する）によって充電する構成について説明する。以下では、外部電源による車載蓄電装置の充電を、単に「外部充電」とも称する。
【００５０】
ハイブリッド車両５は、蓄電装置１０を外部充電するための構成として、コネクタ受入部９０および外部充電部３０をさらに備える。さらに、後述する走行モードの選択指示をドライバが入力するための選択スイッチ２６が、たとえば運転席の近傍に設けられる。ドライバは、選択スイッチ２６への操作入力によって、走行モードを手動選択できる。
【００５１】
コネクタ部３５０がコネクタ受入部９０に連結されることで、電力線ＣＰＬ，ＣＮＬを介して外部電源からの電力が外部充電部３０へ供給される。また、コネクタ受入部９０は、コネクタ受入部９０とコネクタ部３５０との連結状態を検出するための連結検出センサ９０ａを含む。連結検出センサ９０ａからの連結信号ＣＯＮによって、制御装置１００は、外部電源により充電可能な状態となったことを検出する。なお、外部電源は、代表的には単相交流の商用電源により構成される。ただし、商用電源に代えて、もしくは商用電源に加えて、住宅の屋根などに設置された太陽電池パネルによる発電電力によって外部電源の電力が供給されてもよい。すなわち、外部電源の種類は特に限定されるものではない。
【００５２】
コネクタ部３５０は、外部電源からの電力をハイブリッド車両５に供給するための連結機構を構成する。たとえば、コネクタ部３５０は、キャブタイヤケーブルなどからなる電力線ＰＳＬを介して外部電源を備えた充電ステーション（図示せず）と連結される。そして、コネクタ部３５０は、外部充電時にハイブリッド車両５と連結されることによって、外部電源とハイブリッド車両５に搭載された外部充電部３０とを電気的に接続する。一方、ハイブリッド車両５には、コネクタ部３５０と連結されることによって外部電源を受入れるためのコネクタ受入部９０が設けられる。
【００５３】
なお、図１に示す構成に代えて、外部電源と車両とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成、具体的には外部電源側に一次コイルを設けるとともに、車両側に二次コイルを設け、一次コイルと二次コイルとの間の相互インダクタンスを利用して電力供給を行う構成により、外部電源からの電力を受入れてもよい。
【００５４】
外部充電部３０は、電力線ＰＬ，ＮＬと電力線ＣＰＬ，ＣＮＬとの間に配置される。外部充電部３０は、電流制御部３０ａと、電圧変換部３０ｂとを含む。外部充電部３０は、制御装置１００からの制御信号ＰＷＣＨに応じて、外部電源からの電力を蓄電装置１０の充電に適した電力に変換する。
【００５５】
電圧変換部３０ｂは、外部電源の供給電圧を蓄電装置１０の充電に適した電圧に変換するための機能を有する。電圧変換部３０ｂは、代表的には、所定の変圧比を有する巻線型の変圧器や、ＡＣ−ＡＣスイッチングレギュレータなどからなる。また、電流制御部３０ａは、電圧変換部３０ｂによる電圧変換後の交流電圧を整流して直流電圧を生成するとともに、制御装置１００からの制御信号に従って、蓄電装置１０に供給する充電電流を制御する。電流制御部３０ａは、代表的に単相のブリッジ回路などからなる。なお、電流制御部３０ａおよび電圧変換部３０ｂからなる構成に代えて、ＡＣ−ＤＣスイッチングレギュレータなどによって外部充電部３０を実現してもよい。
【００５６】
制御装置１００は、外部充電時には、ドライバ指示等によって充電時間や充電量が制限される場合を除き、基本的には蓄電装置１０を満充電レベルまで充電する。この際に、制御装置１００は、蓄電装置１０の過充電や外部充電部３０での過大電圧・電流の発生を防止するように、外部充電部３０の制御信号ＰＷＣＨを生成する。
【００５７】
（走行モードの説明）
外部充電可能に構成された、いわゆるプラグインタイプのハイブリッド車両では、エンジン１８を停止状態に維持して走行することが、燃費およびエミッション排出量の観点からは好ましい。そのため、ハイブリッド車両５では、基本的には蓄電装置１０のＳＯＣに応じて、２つの走行モードのいずれかが選択される。走行モードは、蓄電装置１０のＳＯＣを一定レベルに維持するＣＳ（Charge  Sustaining）モードと、蓄電装置１０のエネルギを積極的に使用してモータジェネレータＭＧ２のみで主に走行するＣＤ（Charge  Depleting）モードとを含む。ＣＳモードは、特許文献３でのＨＶ走行重視モードに相当し、ＣＤモードは、特許文献３でのＥＶ走行重視モードに相当する。すなわち、ＣＤモードは「第１の走行モード」に対応し、ＣＳモードは「第２の走行モード」に対応する。
【００５８】
図６は、ハイブリッド車両５における走行モードおよびＳＯＣの推移の代表例を説明するための概念図である。
【００５９】
図６を参照して、時刻ｔ１までに外部充電によって蓄電装置１０が満充電レベルまで充電されている。すなわち、走行開始時において、ＳＯＣ＝Ｓｍａｘである。イグニッションスイッチがオンされてハイブリッド車両５の走行が開始されると（時刻ｔ１）、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）がモード判定値Ｓｔｈよりも高いため、ＣＤモードが選択される。
【００６０】
ＣＤモードでは、エンジン１８の作動が最小限に止められて、ハイブリッド車両５は、ＥＶ走行を指向する。特に、ＣＤモード中には、ＳＯＣを維持するために、蓄電装置１０の充電を目的としてエンジン１８が始動されることはない。このため、ＣＤモードでは、蓄電装置１０のＳＯＣは、回生制動によるエネルギ回収時を除いて、徐々に低下する。
【００６１】
ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が、モード判定値Ｓｔｈまで低下すると（時刻ｔ２）、走行モードはＣＤモードからＣＳモードに移行する。ＣＳモードに移行すると、制御中心値ＳＯＣｒを中心とする一定範囲内（ＳＯＣｌ〜ＳＯＣｕ）にＳＯＣが維持されるように、蓄電装置１０の充放電は制御される。ＣＳモードでは、ＳＯＣが低下すると、エンジン１８（図１）が作動して、モータジェネレータＭＧ１による発電電力によって蓄電装置１０が充電される。この結果、ＳＯＣは、増加し始めて一定範囲内（ＳＯＣｌ〜ＳＯＣｕ）に維持される。
【００６２】
ハイブリッド車両５の走行が終了すると、運転者がコネクタ部３５０（図１）をハイブリッド車両５に連結することで、外部充電が開始される（時刻ｔ３）。これにより、蓄電装置１０のＳＯＣは上昇し始める。ＳＯＣが満充電レベル（Ｓｍａｘ）に達すると外部充電が完了して、時刻ｔ１以前の状態が再現される。
【００６３】
図７には、選択スイッチ２６（図１）の操作時における走行モードおよびＳＯＣの推移の例が示される。
【００６４】
図７を参照して、図６と同様に時刻ｔ１からハイブリッド車両５の走行が開示され、ＣＤモードで走行中の時刻ｔａにおいて、選択スイッチ２６の操作により、ドライバによってＣＳモードが選択される。時刻ｔａからは、選択スイッチ２６の操作時点（時刻ｔａ）でのＳＯＣを制御中心値ＳＯＣｒとして、ＣＳモードにおけるＳＯＣ制御が実行される。
【００６５】
時刻ｔｂにおいて、選択スイッチ２６が再び操作されることによって、走行モードは、ＣＤモードに復帰する。したがって、時刻ｔｂ〜ｔ２間では、時刻ｔ１〜ｔａ間と同様に、ハイブリッド車両５の走行に伴いＳＯＣが徐々に低下する。時刻ｔ２以降では、図７と同様に、ハイブリッド車両５はＣＳモードで走行する。
【００６６】
（ハイブリッド車両の走行制御）
図８は、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両における走行制御を説明する機能ブロック図である。なお、図８に記載された各機能ブロックについては、予め設定されたプログラムに従って制御装置１００がソフトウェア処理を実行することにより実現することができる。あるいは、制御装置１００の内部に、当該機能ブロックに相当する機能を有する回路（ハードウェア）を構成することも可能である。
【００６７】
図８を参照して、制御装置１００は、状態推定部１１０と、充放電制御部１５０と、走行制御部２００と、走行モード選択部２１０と、配分部２５０と、インバータ制御部２６０と、コンバータ制御部２７０と、外部充電制御部２８０とを含む。
【００６８】
状態推定部１１０は、監視ユニット１１からの電池データ（Ｔｂ，Ｉｂ，Ｖｂ）に基づいて、蓄電装置１０のＳＯＣを推定する。公知のように、ＳＯＣは、満充電容量に対する現在の残容量を百分率（０〜１００％）で示したものである。状態推定部１１０によって求められたＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）は、充放電制御部１５０へ伝達される。
【００６９】
走行モード選択部２１０は、蓄電装置１０のＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）と、モード判定値Ｓｔｈとの比較に基づいて、ＣＤモードおよびＣＳモードの一方を選択する。あるいは、選択スイッチ２６がドライバによって操作された場合には、基本的には、ドライバ指示を優先して、走行モードを選択する。ただし、車両状態によっては、選択スイッチ２６がドライバに操作されていても、走行モードを強制的に決定することも可能である。たとえば、蓄電装置１０の過放電を防止するために、低ＳＯＣ領域では、ＣＤモードの選択を禁止することが好ましい。
【００７０】
走行モード選択部２１０は、ＣＤモードおよびＣＳモードのいずれが選択されているかを示す走行モードフラグＦＭを発生する。走行モードフラグＦＭは、充放電制御部１５０および走行制御部２００へ送出される。走行モード選択部２１０は、「選択手段」に対応する。
【００７１】
充放電制御部１５０は、蓄電装置１０の状態に基づいて、充電電力上限値Ｗｉｎ（Ｗｉｎ≦０）および放電電力上限値Ｗｏｕｔ（Ｗｏｕｔ≧０）を設定する。たとえば、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔは、電池温度ＴｂおよびＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）に基づいて設定される。
【００７２】
Ｗｉｎが上昇すると、｜Ｗｉｎ｜が減少するので、蓄電装置１０の充電が制限される。そして、Ｗｉｎ＝０に設定されると、蓄電装置１０の充電が禁止される。Ｗｏｕｔが低下すると、蓄電装置１０の放電が制限される。そして、Ｗｏｕｔ＝０に設定されると、蓄電装置１０の放電が禁止される。たとえば、充放電制御部１５０は、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が低下すると、放電電力上限値Ｗｏｕｔを低下させる。反対に、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が高くなると、充電電力上限値Ｗｉｎを上昇（｜Ｗｉｎ｜を減少）させる。
【００７３】
さらに、充放電制御部１５０は、蓄電装置１０の充電要否を判定するとともに、蓄電装置１０の充電要求パワーＰｃｈを設定する。
【００７４】
充放電制御部１５０は、ＣＤモードの選択時には、Ｐｃｈ＝０に設定する。すなわち、ＣＤモードでは、ＳＯＣを一定範囲に収めるために、蓄電装置１０の充電を目的としてエンジン１８が作動することはない。
【００７５】
充放電制御部１５０は、ＣＳモードの選択時には、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）を一定範囲内（たとえば、図６のＳＯＣｌ〜ＳＯＣｕ）に制御するように、Ｐｃｈを設定する。たとえば、♯ＳＯＣ＜ＳＯＣｒとなったときには、蓄電装置１０の充電を指示するために、Ｐｃｈ＞０に設定される。一方、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）が低下していないときには、Ｐｃｈ＝０に設定される。さらに、ＳＯＣｒ＜ＳＯＣ♯のときは、Ｐｃｈ＜０に設定することによって、蓄電装置１０の放電が促進される。
【００７６】
走行制御部２００は、ハイブリッド車両５の車両状態およびドライバ操作に応じて、ハイブリッド車両５全体で必要な車両駆動力を算出する。
【００７７】
たとえば、走行制御部２００は、図９に示すような予め設定された特性マップに従って、車速Ｖおよびアクセル開度Ａｃｃと、シフトレンジとに基づいて、ドライバによる要求トルクＴｒ＊（以下、ドライバ要求トルクＴｒ＊とも称する）を設定する。
【００７８】
制御装置１００は、図９に示すマップをメモリに記憶している。そして、走行制御部２００は、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖが検出されると、当該マップを参照することによってドライバ要求トルクＴｒ＊を算出できる。
【００７９】
図９を参照して、アクセル開度Ａｃｃが大きくなると、ドライバ要求トルクＴｒ＊は大きくなる。また、同一のアクセル開度Ａｃｃに対しては、車速Ｖが高くなると、ドライバ要求トルクＴｒ＊は小さくなる。
【００８０】
アクセルオフ時（Ａｃｃ＝０％）には、低速領域では、クリープトルクを発生するようにＴｒ＊＞０に設定される。それ以外では、通常エンジン車両でのエンジンブレーキに相当する減速力を発揮するように、Ｔｒ＊＜０に設定される。以下では、上記エンジンブレーキに相当する、アクセルオフ時のＴｒ＊＜０による減速を「アクセルオフ制動」とも称する。
【００８１】
ドライバ要求トルクＴｒ＊を駆動軸（リングギヤ２０８）に作用させるのに必要なパワーＰｄ＊（以下、ドライバ要求パワーＰｄ＊とも称する）は、下記（１）式で示される。
【００８２】
Ｐｄ＊＝Ｔｒ＊×Ｎｒ＋Ｐｌｏｓｓ        …（１）
式（１）において、Ｎｒは駆動軸（リングギヤ２０８）の回転数であり、Ｐｌｏｓｓは、損失項である。たとえば、Ｐｌｏｓｓは、回転数Ｎｒの関数として定められる。
【００８３】
さらに、ハイブリッド車両のトータル要求パワーＰｅは、下記（２）式で示される。
Ｐｅ＝Ｐｄ＊＋Ｐｃｈ          …（２）
このように、トータル要求パワーＰｅには、蓄電装置１０を充放電するための充電要求パワーＰｃｈが反映される。上述のように、ＣＳモードでは、蓄電装置１０の充電要求時にはＰｃｈ＞０に設定される一方で、放電要求時にはＰｃｈ＜０に設定される。また、ＣＤモードでは、ＳＯＣは制御されないので、Ｐｃｈ＝０に設定される。
【００８４】
走行制御部２００は、ＣＤモードおよびＣＳモードの各々において、トータル要求パワーＰｅと判定値Ｐｔｈとの比較に基づいて、エンジン１８の作動要否、すなわち、ＥＶ走行およびＨＶ走行の選択を実行する。たとえば、具体的には、Ｐｅ＞Ｐｔｈの場合には、ＨＶ走行が選択されてエンジン１８が作動する一方で、Ｐｅ≦Ｐｔｈの場合には、ＥＶ走行が選択されるので、エンジン１８は停止される。また、上述のように、ＣＤモード中には、Ｐｃｈ＝０に設定されるので、蓄電装置１０の充電を目的としてエンジン１８が始動されることはない。
【００８５】
走行制御部２００は、ＣＤモードでは、なるべくエンジン１８を停止して、モータジェネレータＭＧ２からの駆動力のみで走行するように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求およびエンジン１８への出力要求を決定する。したがって、ＣＤモードでは、判定値Ｐｔｈは、ＣＳモードよりも高い値に設定される。
【００８６】
この結果、ＣＤモードでは、加速運転等によりトータル要求パワーＰｅが高くなった場合、または、触媒暖機時や空調要求などの駆動力要求とは無関係な要求が与えられた場合等、特別な条件が成立した場合に、エンジン１８が始動される。すなわち、ＣＤモードでは、基本的にはエンジン１８を停止することによって、ハイブリッド車両５の燃費が改善される。
【００８７】
一方、走行制御部２００は、ＣＳモードでは、蓄電装置１０のＳＯＣを一定範囲内に維持しつつ、かつ、総合的な燃費が最適化されるように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求およびエンジン１８への出力要求を決定する。たとえば、燃費が悪い領域を避けてエンジン１８を動作させた上で車両全体での要求パワーを確保するように、各出力要求を決定することによって、エネルギ効率を高めることができる。したがって、ＣＳモードでは、判定値Ｐｔｈは、ＣＤモードよりも低い値に設定される。すなわち、判定値Ｐｔｈは「第２の判定値」に対応する。
【００８８】
この結果として、ＣＤモードでは、エンジン１８の作動が制限される一方で、ＣＳモードでは、ＣＤモードよりもエンジン１８の作動期間が長くなることが理解される。
【００８９】
そして、走行制御部２００は、ドライバ要求トルクＴｒ＊およびトータル要求パワーＰｅが出力されるように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求およびエンジン１８への出力要求を決定する。
【００９０】
なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求は、下記（３）式に示されるように、蓄電装置１０の充放電可能な電力範囲内で蓄電装置１０の充放電が実行されるように制限される。
【００９１】
Ｗｉｎ≦Ｔｍ１×Ｎｍ１＋Ｔｍ２×Ｎｍ２≦Ｗｏｕｔ      …（３）
式（３）中において、Ｔｍ１，Ｔｍ２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクであり、Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数である。モータジェネレータＭＧ１（ＭＧ２）の発電時には、Ｔｍ１×Ｎｍ１（Ｔｍ２×Ｎｍ２）は負となる。このように、蓄電装置１０の充放電電力が制限されると、モータジェネレータＭＧ１および／またはＭＧ２による出力も制限される。
【００９２】
配分部２５０は、走行制御部２００によって設定されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求に応じて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクや回転数を演算する。そしてトルクや回転数についての制御指令をインバータ制御部２６０へ出力すると同時に、直流電圧Ｖｈの制御指令値をコンバータ制御部２７０へ出力する。
【００９３】
一方、配分部２５０は、走行制御部２００によって決定されたエンジンパワーおよびエンジン目標回転数を示すエンジン制御指示を生成する。このエンジン制御指示に従って、図示しないエンジン１８の燃料噴射、点火時期、バルブタイミング等が制御される。
【００９４】
インバータ制御部２６０は、配分部２５０からの制御指令に応じて、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を駆動するためのスイッチング指令ＰＷＭ１およびＰＷＭ２を生成する。このスイッチング指令ＰＷＭ１およびＰＷＭ２は、それぞれ第１インバータ８−１および第２インバータ８−２へ出力される。
【００９５】
コンバータ制御部２７０は、配分部２５０からの制御指令に従って直流電圧Ｖｈが制御されるように、スイッチング指令ＰＷＣを生成する。このスイッチング指令ＰＷＣに従ったコンバータ６の電圧変換によって、蓄電装置１０の充放電電力が制御されることになる。
【００９６】
このようにして、ＣＤモードの選択によってＥＶ走行を積極的に行いながら、車両状態およびドライバ操作に応じて、エネルギ効率を高めたハイブリッド車両５の走行制御が実現される。
【００９７】
外部充電の際には、充放電制御部１５０は、ＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）を監視しながら、充電指令Ｐｒ♯を生成する。充電指令Ｐｒ♯には、外部充電部３０の作動および停止を指示する信号、および、外部充電部３０が出力すべき充電電力値が含まれる。外部充電制御部２８０は、充電時の電圧および電流の検出値に基づいて、充電指令Ｐｒ♯に従って蓄電装置１０の充電が制御されるように、外部充電部３０の制御信号ＰＷＣＨを生成する。
【００９８】
（アクセルオフ制動の制御）
本実施の形態によるハイブリッド車両の特徴であるアクセルオフ制動時の走行制御について説明する。
【００９９】
図９に示されるように、アクセルオフ時（Ａｃｃ＝０％）には、車速Ｖに応じて、ドライバ要求トルクＴｒ＊が負に設定される。車速Ｖが高いほど減速力（｜Ｔｒ＊｜）が大きくなるように、Ｔｒ＊は設定される。また、Ｂレンジの選択時には、同一のアクセル開度Ａｃｃに対して、Ｄレンジの選択時よりも減速力（｜Ｔｒ＊｜）が大きくなるように、Ｔｒ＊が設定される。
【０１００】
アクセルオフ時にはトータル要求パワーの低下により、エンジン１８が停止されてＥＶ走行を行うことになる。すなわち、図４に示した共線図での走行となるため、モータジェネレータＭＧ２が回生発電を伴って負トルク（回生トルク）を出力することによって、ドライバ要求トルクＴｒ＊（Ｔｒ＊＜０）が実現される。
【０１０１】
したがって、大きな負トルクが要求された場合、あるいは、継続的に負トルクが要求された場合には、蓄電装置１０が過充電となる虞がある。すなわち、モータジェネレータＭＧ２による負トルクのみでは、ドライバ要求トルクＴｒ＊（Ｔｒ＊＜０）に対応することが困難となる可能性がある。
【０１０２】
このため、特許文献１にも記載されるように、エンジン１８を作動させて、エンジンブレーキによって減速力をさらに高める制御が行われる。
【０１０３】
図１０には、本実施の形態によるハイブリッド車両のエンジン作動を伴うアクセルオフ制動時の共線図が示される。
【０１０４】
図１０を参照して、共線図２１６は、図４に示したＥＶ走行時の共線図と同様である。すなわち、エンジン１８は停止しており、エンジン回転数は０である。この状態から、モータジェネレータＭＧ１が出力する正トルクによってエンジン１８を始動することにより、共線図２１８の状態となる。
【０１０５】
作動したエンジン１８からは、エンジン回転数に応じたフリクショントルクＴｅがキャリアに作用する。このフリクショントルクＴｅは、リングギヤ（駆動軸）に対しても制動力（減速力）として作用する。しかしながら、エンジン回転数が低い領域では、フリクショントルクＴｅによって得られる制動力も比較的小さい。
【０１０６】
始動したエンジン１８をモータジェネレータＭＧ１によってモータリングすることによって、制動力を高めることができる。この場合には、フリクショントルクＴｅを反力として、モータジェネレータＭＧ１のトルクが、リングギヤの減速力として作用する。この場合には、下記（４）式に従って、ドライバ要求トルクＴｒ＊を実現することができる。
【０１０７】
Ｔｒ＊＝Ｔｍ２−Ｔｍ１／ρ            …（４）
（４）式において、Ｔｒ＊＜０、Ｔｍ１＞０であり、ρは、図１０中に示された動力分割機構２２でのギヤ比である。
【０１０８】
このように、共線図２１８の状態では、エンジンを作動させて、かつ、エンジン回転数を上昇させることによって、リングギヤ（駆動軸）に作用する減速力を高めることができる。また、モータジェネレータＭＧ１が正回転とともに正トルクを発生するので電力を消費する。このため、連続的な回生制動による蓄電装置１０の過充電を回避することが可能となる。さらに、通常エンジン車両におけるエンジンブレーキと同様の現象を発現することによって、ドライバの運転フィーリングを高めることも期待できる。
【０１０９】
アクセルオフ制動時には、共線図２１８の状態とするか否か、すなわち、モータリングを伴うエンジン作動の要否の判定（以下、単に「エンジン作動判定」とも称する）が、以下のように実行される。
【０１１０】
図１１は、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両でのアクセルオフ制動時のエンジン作動判定の処理手順を説明するためのフローチャートである。図１１に示したフローチャートによる制御処理は、制御装置１００により所定周期で実行される。図１１に示したフローチャートによる制御処理は、走行制御部２００の機能の一部に対応する。走行制御部２００による当該機能は、「判定手段」に対応する。
【０１１１】
図１１を参照して、制御装置１００は、アクセルオフ制動が起動されると（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）、ステップＳ１１０〜Ｓ１４０の処理を起動する。ステップＳ１００は、ドライバ要求トルクＴｒ＊またはドライバ要求パワーＰｄ＊が負のとき、すなわち、車速Ｖが所定速度より高く、かつ、Ａｃｃ＝０（アクセルオフ）のときに、ＹＥＳ判定とされる。このように、Ｔｒ＊またはＰｄ＊は、負値に設定される場合には、「減速力を示すパラメータ」となる。
【０１１２】
制御装置１００は、ステップＳ１１０により、充放電制御部１５０によって設定された、蓄電装置１０のＷｉｎを読込む。後述するように、Ｗｉｎは、選択中のシフトレンジ（Ｂレンジ／Ｄレンジ）および走行モード（ＣＤモード／ＣＳモード）によって変化する。
【０１１３】
制御装置１００は、ステップＳ１２０により、ドライバ要求パワーＰｄ＊と、ステップＳ１１０で読み込まれたＷｉｎとを比較する。すなわち、Ｐｄ＊は「減速力を示すパラメータ」に対応し、Ｗｉｎは「第１の判定値」に対応する。あるいは、ステップＳ１２０では、Ｔｒ＊とＷｉｎ相当の判定値とを比較してもよい。
【０１１４】
Ｐｄ＊＜Ｗｉｎのとき（Ｓ１２０のＹＥＳ判定時）には、制御装置１００は、エンジン１８を作動する（ステップＳ１３０）。これにより、停止状態のエンジン１８は、モータジェネレータＭＧ１により始動される。また、作動状態のエンジン１８は、モータジェネレータＭＧ１によるモータリングを伴って作動状態を維持する。
【０１１５】
一方で、Ｐｄ＊＜Ｗｉｎではないとき（Ｓ１２０のＮＯ判定時）には、制御装置１００は、ステップＳ１４０により、エンジン１８の停止を指示する。これにより、作動状態のエンジン１８は停止される。また、停止状態のエンジン１８は、停止状態を維持する。
【０１１６】
Ｗｉｎ≦０であるから、要求パワー（Ｐｄ＊＜０）による発電電力｜Ｐｄ＊｜が、Ｗｉｎに従う充電電力の上限値｜Ｗｉｎ｜よりも大きくなると、蓄電装置１０の充電限界を超えた回生制動が要求されていると判断される。このため、過充電を防止するために、モータリングを伴うエンジン作動が必要と判定される。一方で、｜Ｐｄ＊｜＜｜Ｗｉｎ｜のときには、蓄電装置１０の充電電力に余裕があると判断されるため、エンジン１８は停止状態に維持される。
【０１１７】
ここで、シフトレンジおよび走行モードに応じたＷｉｎの設定について、図１２のフローを用いて説明する。図１２に示したフローチャートによる制御処理は、制御装置１００により所定周期で実行される。図１２に示したフローチャートによる制御処理は、充放電制御部１５０の機能の一部に対応する。充放電制御部１５０による当該機能は、「設定手段」に対応する。
【０１１８】
図１２を参照して、制御装置１００は、ステップＳ２００により、Ｂレンジが選択されているかどうかを判定する。制御装置１００は、Ｂレンジの選択時（Ｓ２００のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２１０により、アクセルオフ制動が起動されているか否かを判定する。ステップＳ２１０の判定は、ステップＳ１００と同様に実行される。
【０１１９】
制御装置１００は、Ｄレンジの選択時（Ｓ２００のＮＯ判定時）、または、アクセルオフ制動が起動されていないとき（Ｓ２１０のＮＯ判定時）には、ステップＳ２５０によりＷｉｎを設定する。制御装置１００は、ステップＳ２５０では、上述したように、蓄電装置１０の状態（ＳＯＣ，温度等）に基づいて、通常のＷｉｎを設定する。
【０１２０】
制御装置１００は、Ｂレンジ選択時にアクセルオフ制動が起動されると（Ｓ２１０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２２０〜Ｓ２４０に処理を進めて、走行モードに応じてＷｉｎを設定する。
【０１２１】
制御装置１００は、ステップＳ２２０では、ＣＤモードの選択中であるか否かを判定する。そして、制御装置１００は、ＣＤモード選択時（Ｓ２２０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２２２により、Ｗｉｎのベース値Ｗｉｎｂ＝Ｗ１に設定する。一方、制御装置１００は、ＣＳモード選択時（Ｓ２２０のＮＯ判定時）には、ステップＳ２２４により、Ｗｉｎｂ＝Ｗ２に設定する。
【０１２２】
ここで、ステップＳ２２２，２２４で設定されるＷｉｎｂ（Ｗ１またはＷ２）は、ステップＳ２５０によって通常設定されるＷｉｎよりも高い（すなわち、絶対値は小さい）。これにより、Ｂレンジ選択時に、エンジン１８を作動し易くすることができる。
【０１２３】
図１３には、アクセルオフ制動時にシフトレンジがＤレンジからＢレンジへの切換えられた際のエンジン挙動を説明するための動作波形図の一例が示される。
【０１２４】
図１３を参照して、Ｄレンジの選択中にアクセルがオフされると（Ａｃｃ＝０％）、ドライバ要求パワーＰｄ＊が低下して負に設定される。この状態では、Ｗｉｎは、ステップＳ２５０（図１２）により、蓄電装置１０の状態に応じた通常値（ここでは、Ｗ０）に設定されている。Ｐｄ＊＞Ｗｉｎのため、エンジン１８は、停止状態に維持される。
【０１２５】
時刻ｔｘにおいて、シフトレンジがＤレンジからＢレンジに切換えられる。これに応じて、図９の特性に従って、ドライバ要求パワーＰｄ＊がさらに低下する。すなわち、減速力の要求（｜Ｐｄ＊｜）は、大きくなる。また、Ｂレンジの選択によって、Ｗｉｎは、ステップＳ２２０〜Ｓ２２４によって、Ｗｉｎｂに設定される。上述のように、Ｗｉｎｂ＞Ｗ０である。この結果、時刻ｔｘ以降では、Ｐｄ＊＜Ｗｉｎとなるので、エンジン１８が作動される。
【０１２６】
このように、ＤレンジおよびＢレンジの間でアクセルオフ制動時のエンジン作動判定の条件（判定値）を変更することによって、Ｂレンジの選択時において、モータリングを伴うエンジン作動を発生し易くして、減速力の確保を容易とすることができる。
【０１２７】
一方で、ＣＤモードは、エンジン１８の作動を抑制することによってメリットを発揮する走行モードである。したがって、Ｂレンジの選択時にあっても。走行モードの本来の意義に照らすと、ＣＤモードおよびＣＳモードの間では、エンジン作動期間に差を設けるとが好ましい。
【０１２８】
ステップＳ２２２，Ｓ２２４で設定されるＷ１，Ｗ２を異なる値とすることで、Ｂレンジ選択中のエンジン作動期間を、走行モード間で変えることができる。特に、Ｗ１＜Ｗ２（すなわち、｜Ｗ２｜＜｜Ｗ１｜）とすることで、ＣＳモードでは、エンジンを作動し易くして制動力の確保を優先する一方で、ＣＤモードでは、可能な限りエンジンの作動を抑制した上で減速力の確保を図ることができる。
【０１２９】
図１４には、Ｂレンジ選択中に走行モードが切換えられた際のエンジン挙動を説明するための動作波形図の一例が示される。
【０１３０】
図１４を参照して、Ｂレンジの選択中に、選択スイッチ２６（図１）が操作されることによって、走行モードは、時刻ｔｙにＣｄモードからＣＳモードに変化し、時刻ｔｚに再びＣＤモードに戻される。
【０１３１】
時刻ｔｙまでは、Ｗｉｎ＝Ｗ１に設定されることにより、Ｐｄ＊＞Ｗｉｎとなっているものとする。この結果、ステップＳ１２０（図１１）での判定により、エンジン１８は停止状態（エンジン回転数が０）に維持される。
【０１３２】
時刻ｔｙでは、ＣＳモードが選択されるのに応じて、Ｗｉｎ＝Ｗ２に切換えられる。これにより、Ｗｉｎが上昇する。この結果、Ｐｄ＊＜Ｗｉｎとなることにより、ステップＳ１２０（図１１）での判定結果が切換えられて、エンジン１８が作動される。そして、時刻ｔｚで再びＣＤモードが選択されると、ＷｉｎがＷ２まで低下する。これにより、再びＰｄ＊＞Ｗｉｎとなって、エンジン１８は停止される。
【０１３３】
このようにＢレンジ選択時のＷｉｎを切換えることによって、アクセルオフ制動におけるエンジン１８の作動期間を、走行モードに対応させて変えることができる。特に、Ｂレンジが選択されていても、ＣＤモード選択時には、ＣＳモード選択時と比較して、エンジン１８が始動し難くなる。
【０１３４】
ＷｉｎをＷ１，Ｗ２の間でステップ状に切換えると、上記（３）式の制約によって、モータジェネレータＭＧ１の出力が大きく変化する虞がある。これに、エンジン作動／停止の切換えが加わると、エンジン１８の回転数が急変する可能性がある。特に、モータリングによってエンジン回転数を上昇させる際にこのような回転数変動が大きいと、イナーシャによってトルクが消費されることによって、ドライバ要求トルクＴｒ＊が変動する虞がある。これにより、ドライバに違和感を与える虞がある。
【０１３５】
したがって、Ｗｉｎを変化させる際に、単位時間当たりの変化量を制限する徐変処理を組み合わせることが好ましい。Ｗｉｎの変化レート（単位時間当たりの変化量の上限値）を設定すると、図１４の時刻ｔｙ、ｔｚにおけるＷｉｎの変化が、ステップ状から一次関数状に変化する。この結果、エンジン回転数の変化を緩やかにすることが可能となる。
【０１３６】
再び、図１２を参照して、制御装置１００は、ステップＳ２３０〜Ｓ２３４により、徐変処理の変化レートｒを設定する。
【０１３７】
制御装置１００は、ステップＳ２３０により、現在のＷｉｎと、走行モードに応じたベース値Ｗｉｎｂとを比較する。制御装置１００は、Ｗｉｎ＜Ｗｉｎｂのとき（Ｓ２３０のＹＥＳ判定時）には、Ｗｉｎ上昇時の変化レートとして、ｒ＝ｒ１（ｒ１＞０）に設定する。
【０１３８】
一方、制御装置１００は、Ｗｉｎ＞Ｗｉｎｂのとき（Ｓ２３０のＮＯ判定時）には、Ｗｉｎ低下時の変化レートとして、ｒ＝ｒ２（ｒ２＜０）に設定する。ｒ１およびｒ２の間には、｜ｒ２｜＞｜ｒ１｜の関係が成立する。すなわち、Ｗｉｎ低下時、すなわち、エンジン１８が停止され易くなる側にＷｉｎを変化させるときには、Ｗｉｎの変化が大きくなるように、変化レートが設定される。反対に、Ｗｉｎ上昇時、すなわち、エンジン１８が作動され易くなる側にＷｉｎを変化させるときには、Ｗｉｎの変化が小さくなるように、変化レートが設定される。
【０１３９】
制御装置１００は、ステップＳ２４０では、ステップＳ２２０〜Ｓ２２２によって設定されたベース値Ｗｉｎｂ、ステップＳ２３０〜Ｓ２３４により設定された変化レート、および、前回の制御周期におけるＷｉｎから、徐変処理された、今回の制御周期におけるＷｉｎを算出する。
【０１４０】
図１５には、上述の徐変処理を組み合わせた場合における、Ｂレンジ選択中に走行モードが切換えられた際のエンジン挙動を説明するための動作波形図の例が示される。図１５では、図１４と同様の状況に対して、ステップＳ２３０〜Ｓ２３４（図１２）に基づく徐変処理画組み合わされている。
【０１４１】
図１５を参照して、時刻ｔｙにＣＤモードからＣＳモードに切換わる際には、Ｗｉｎが上昇するため、Ｗｉｎの変化（傾き）は小さくなる。この結果、エンジン１８の始動の際におけるエンジン回転数の変動を抑制することができる。この結果、運転快適性を高めることができる。
【０１４２】
一方で、時刻ｔｚにＣＳモードからＣＤモードに切換わる際には、Ｗｉｎが低下するため、Ｗｉｎの変化（傾き）は大きくなる。この結果、ＣＤモードにおいて、エンジン１８を速やかに停止させることが可能となる。
【０１４３】
この結果、本実施の形態によるハイブリッド車両によれば、ドライバが制動力を要求するＢレンジが選択された際のアクセルオフ制動において、モータリングを伴うエンジン作動を、走行モードに応じて適切に制御することができる。具体的には、ＣＤモードの選択時には、エンジン１８の作動頻度を抑制することができる。
【０１４４】
さらに、エンジン作動要否を判断するための判定値（Ｗｉｎ）を走行モードに応じて変化させる際のレートについて、エンジン停止側に変化させる際のレートを、エンジン作動側に変化させる際のレートより大きくすることができる。これにより、ＣＳモード選択時には、エンジン回転数の変動を抑制するとともに、ＣＤモード選択時には、エンジン作動期間の縮小を図ることができる。
【０１４５】
この結果、Ｂポジションが選択された状態のハイブリッド車両において、ＥＶ走行を重視するＣＤモードおよびＨＶ走行を重視するＣＳモードを円滑に選択適用することが可能となる。
【０１４６】
さらに、本発明によるアクセルオフ制動時の制御が適用されるハイブリッド車両の構成は、図１の例示に限定されるものではない。すなわち、上述のＤレンジおよびＢレンジに相当するシフトレンジと、エンジン作動によりアクセルオフ時の減速力を高めることが可能な構成を有するものであれば、特に、パワートレーンの構成を特に限定することなく、本発明は適用可能である。
【０１４７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明は、モータジェネレータおよびエンジンを搭載したハイブリッド車両に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１４９】
５  ハイブリッド車両、６  コンバータ、７  システムメインリレー、８−１  第１インバータ（ＭＧ１）、８−２  第２インバータ（ＭＧ２）、１０  蓄電装置、１１  監視ユニット、１２  温度センサ、１３，１６  電圧センサ、１４  電流センサ、１８  エンジン、２２  動力分割機構、２４Ｆ  駆動輪、２６  選択スイッチ、３０  外部充電部、３０ａ  電流制御部、３０ｂ  電圧変換部、５０  電力制御ユニット、９０  コネクタ受入部、９０ａ  連結検出センサ、９５  減速機、１００  制御装置、１１０  状態推定部、１２５  アクセルペダルセンサ、１２６  ブレーキペダルセンサ、１２７  シフトポジションセンサ、１２８  車速センサ、１５０  充放電制御部、２００  走行制御部、２０２  サンギヤ、２０４  ピニオンギヤ、２０６  キャリア、２０８  リングギヤ、２１０  走行モード選択部、２１６，２１８  共線図、２５０  配分部、２６０  インバータ制御部、２７０  コンバータ制御部、２８０  外部充電制御部、３５０  コネクタ部、Ａｃｃ  アクセル開度、ＢＲＫ  ストローク量、Ｃ  平滑コンデンサ、ＣＯＮ  連結信号、ＣＰＬ，ＣＮＬ，ＭＰＬ，ＭＰＬ，ＭＮＬ，ＰＬ，ＮＬ，ＰＳＬ  電力線、Ｉｂ  電池電流、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｎｍ  回転数、ＰＷＣ，ＰＷＭ１  スイッチング指令、ＰＷＣＨ  制御信号、Ｐｃｈ  充電要求パワー、Ｐｄ＊  ドライバ要求パワー、Ｐｅ  トータル要求パワー、ＳＥ  リレー制御信号、ＳＯＣｒ  制御中心値、ＳＰ  シフトポジション、Ｓｔｈ  モード判定値（ＳＯＣ）、Ｔｂ  電池温度、Ｔｅ  フリクショントルク、Ｔｒ＊  ドライバ要求トルク、Ｖ  車速、Ｖｂ  電池電圧、Ｖｈ  直流電圧、Ｗｉｎ  充電電力上限値、Ｗｏｕｔ  放電電力上限値、ｒ１，ｒ２  変化レート。
【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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【図１４】
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【図１５】
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