(57)【要約】【課題】  減速後に加速する際の走行性能をより向上させる。【解決手段】  通常時には車両に要求される要求パワーに基づいてエンジン２２の間欠運転を伴って要求トルクが駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御し、有料道路の料金所において自動料金支払システム１０が設置された走行レーンを走行する際に路側器１２から送信された信号が車載器８９で受信されたときには、車速が所定車速以上となるか所定時間が経過するまでエンジン２２の運転を継続して要求トルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。これにより、自動料金支払システム１０が設置された走行レーンを通過する際の減速時におけるエンジン２２の間欠運転に起因して通過後の加速時に加速にもたつきが生じるのを抑制できる。【選択図】        図１
2006321345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車であって、
操作者の操作に基づいて要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記内燃機関の間欠運転を伴って前記設定された要求動力に基づく動力により走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
減速走行後の加速走行を予測する減速後加速予測手段と、
該減速後加速予測手段により減速走行後の加速走行が予測されたとき、前記内燃機関の間欠運転を禁止する間欠運転禁止手段と
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
前記間欠運転禁止手段は、前記減速後加速予測手段により減速走行後の加速走行が予測されたとき、所定時間が経過するまで前記内燃機関の間欠運転を禁止する手段である請求項１記載のハイブリッド車。
【請求項３】
前記間欠運転禁止手段は、前記減速後加速予測手段により減速走行後の加速走行が予測されたとき、車速が所定車速以上となるまで前記内燃機関の間欠運転を禁止する手段である請求項１または２記載のハイブリッド車。
【請求項４】
前記減速後加速予測手段は、有料道路の出入口付近に設置された路側器からの信号が車両に装備された車載器に受信されたときに減速走行後の加速走行と予測する手段である請求項１ないし３いずれか記載のハイブリッド車。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか記載のハイブリッド車であって、
地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、
現在の車両の位置を検出する現在位置検出手段と、
を備え、
前記減速後加速予測手段は、前記現在位置検出手段により検出された現在の車両の位置と前記地図情報記憶手段に記憶されている地図情報とから車両が所定の走行ポイント付近を走行していると認識されるときに減速走行後の加速走行と予測する手段である
ハイブリッド車。
【請求項６】
前記所定の走行ポイントは、有料道路の出入口，本線への合流点の少なくとも一つを含むポイントである請求項５記載のハイブリッド車。
【請求項７】
前記制御手段は、前記設定された要求動力に基づいて前記内燃機関の間欠運転を実行する手段である請求項１ないし６いずれか記載のハイブリッド車。
【請求項８】
請求項１ないし７いずれか記載のハイブリッド車であって、
前記内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段を備え、
前記制御手段は、前記設定された要求動力に基づく動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記電力動力入出力手段とを制御する手段である
ハイブリッド車。
【請求項９】
前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸の３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力する発電機と、を備える手段である請求項８記載のハイブリッド車。
【請求項１０】
前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、該第１の回転子と該第２の回転子との電磁的な作用により相対的に回転する対回転子電動機である請求項８記載のハイブリッド車。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記間欠運転禁止手段により前記内燃機関の間欠運転が禁止されているときには、所定回転数を下限として前記内燃機関の運転が継続されると共に前記要求動力に基づく動力により走行するよう該内燃機関と前記電動機と前記電力動力入出力手段とを制御する手段である請求項８ないし１０いずれか記載のハイブリッド車。
【請求項１２】
走行用の動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）操作者の操作に基づいて要求動力を設定し、
（ｂ）前記内燃機関の間欠運転を伴って前記設定された要求動力に基づく動力により走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御し、
（ｃ）減速走行後の加速走行を予測し、
（ｄ）該ステップ（ｃ）により減速走行後の加速走行が予測されたとき、前記内燃機関の間欠運転を禁止する
ハイブリッド車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用の動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、自動料金支払システム（ＥＴＣ）において有料道路の料金所の出入口に設置された路側器との間で情報をやり取りする車載器が装備されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、車載器にクレジットカード会社が発行するＩＣカードを挿入し、料金所の路側器との間で決裁者情報を交換することにより通行料金の収受を行なっている。
【特許文献１】特開２００４−２１８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、こうした車載器を搭載したハイブリッド車では、ＥＴＣシステムを備える料金所（ゲート）の通過は比較的低い車速で行なわれるのが通常であるから、ゲートを通過する際にはエンジンの運転を停止してモータからの動力だけで走行することが多い。このため、ゲートを通過し終わって加速走行を行なおうとしてもエンジンを始動して動力が出力できるようになるまで時間を要し、十分な加速性能を得ることができない場合が生じる。こうした問題は、ＥＴＣシステムを備える料金所を通過する場合に限られず、減速走行を行なった直後に加速走行を行なう状況であれば同様に当てはまる。
【０００４】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、減速走行後に加速走行する際の走行性能をより向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明のハイブリッド車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車であって、
操作者の操作に基づいて要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記内燃機関の間欠運転を伴って前記設定された要求動力に基づく動力により走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
減速走行後の加速走行を予測する減速後加速予測手段と、
該減速後加速予測手段により減速走行後の加速走行が予測されたとき、前記内燃機関の間欠運転を禁止する間欠運転禁止手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明のハイブリッド車では、操作者の操作に基づいて要求動力を設定し、内燃機関の間欠運転を伴って要求動力に基づく動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、減速走行後の加速走行が予測されたとき内燃機関の間欠運転を禁止する。したがって、減速走行時の内燃機関の間欠運転に起因してその後の加速走行時に加速にもたつきが生じるのを抑制することができる。この結果、減速走行後に加速走行する際の走行性能をより向上させることができる。
【０００８】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記間欠運転禁止手段は、前記減速後加速予測手段により減速走行後の加速走行が予測されたとき、所定時間が経過するまで前記内燃機関の間欠運転を禁止する手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明のハイブリッド車において、前記間欠運転禁止手段は、前記減速後加速予測手段により減速走行後の加速走行が予測されたとき、車速が所定車速以上となるまで前記内燃機関の間欠運転を禁止する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
さらに、本発明のハイブリッド車において、前記減速後加速予測手段は、有料道路の出入口付近に設置された路側器からの信号が車両に装備された車載器に受信されたときに減速走行後の加速走行と予測する手段であるものとすることもできる。こうすれば、減速走行後の加速走行をより確実に予測することができる。
【００１１】
また、本発明のハイブリッド車において、地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、現在の車両の位置を検出する現在位置検出手段と、を備え、前記減速後加速予測手段は、前記現在位置検出手段により検出された現在の車両の位置と前記地図情報記憶手段に記憶されている地図情報とから車両が所定の走行ポイント付近を走行していると認識されるときに減速走行後の加速走行と予測する手段であるものとすることもできる。こうすれば、地図情報と現在の車両の位置とから減速走行後の加速走行を予測することができる。この場合、前記所定の走行ポイントは、有料道路の出入口，本線への合流点の少なくとも一つを含むポイントであるものとすることもできる。
【００１２】
また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記設定された要求動力に基づいて前記内燃機関の間欠運転を実行する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
本発明のハイブリッド車において、前記内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力可能な電力動力入出力手段を備え、前記制御手段は、前記設定された要求動力に基づく動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記電力動力入出力手段とを制御する手段であるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸の３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力する発電機と、を備える手段であるものとすることもできるし、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の回転子と前記駆動軸に接続された第２の回転子とを有し、該第１の回転子と該第２の回転子との電磁的な作用により相対的に回転する対回転子電動機であるものとすることもできる。さらにこれらの場合、前記制御手段は、前記間欠運転禁止手段により前記内燃機関の間欠運転が禁止されているときには、所定回転数を下限として前記内燃機関の運転が継続されると共に前記要求動力に基づく動力により走行するよう該内燃機関と前記電動機と前記電力動力入出力手段とを制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、減速走行後に加速走行する際の加速性能を十分に発揮させることができる。
【００１４】
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車の制御方法であって、
（ａ）操作者の操作に基づいて要求動力を設定し、
（ｂ）前記内燃機関の間欠運転を伴って前記設定された要求動力に基づく動力により走行するよう該内燃機関と前記電動機とを制御し、
（ｃ）減速走行後の加速走行を予測し、
（ｄ）該ステップ（ｃ）により減速走行後の加速走行が予測されたとき、前記内燃機関の間欠運転を禁止する
ことを要旨とする。
【００１５】
この本発明のハイブリッド車の制御方法によれば、操作者の操作に基づいて要求動力を設定し、内燃機関の間欠運転を伴って要求動力に基づく動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、減速走行後の加速走行が予測されたとき内燃機関の間欠運転を禁止する。したがって、減速走行時の内燃機関の間欠運転に起因してその後の加速走行時に加速にもたつきが生じるのを抑制することができる。この結果、減速走行後に加速走行する際の走行性能をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態としてのハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。第１実施例のハイブリッド車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０と、有料道路の料金所に設置された自動料金支払いシステム（ＥＴＣ）１０の路側器１２とデータをやり取りする車載器８９と、を備える。自動料金支払いシステム１０では、契約情報などを記録したＩＣカードが車載器８９に挿入されている状態で有料道路の料金所を通過する際、料金所の入口では路側器１２から車載器８９に対して入口情報を送信し、料金所の出口では車載器８９から送信された入口情報を路側器１２で受信し路側器１２に接続された図示しないコンピュータにより料金を計算すると共に計算した料金の料金情報を路側器１２から車載器８９に対して送信することにより、停車することなく料金の支払いを可能としている。
【００１８】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１９】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００２０】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ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からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０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の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２１】
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。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば，バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２２】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，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，車速センサ８８からの車速Ｖ，車載器８９からのＥＴＣ信号などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータ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やモータ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。
【００２３】
こうして構成された第１実施例のハイブリッド車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２４】
次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド車２０の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御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、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２５】
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、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や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，車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の残容量ＳＯＣなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。バッテリ５０の残容量ＳＯＣは、電流センサにより検出されたバッテリ５０の充放電電流に基づいてバッテリＥＣＵ５２により演算されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００２６】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊と車両に要求される車両要求パワーＰ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度ＡｃｃとブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとが与えられると記憶しているマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。車両要求パワーＰ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。また、充放電要求パワーＰｂ＊は、アクセル開度Ａｃｃや残容量ＳＯＣに基づいて設定することができる。
【００２７】
続いて、設定した車両要求パワーＰ＊をエンジン２２から出力するとしたときのエンジン２２の仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定する（ステップＳ１２０）。この設定は、車両要求パワーＰ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例および仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定する様子を図４に示す。図示するように、仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐは、動作ラインと車両要求パワーＰ＊が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００２８】
次に、エンジン２２の間欠運転を禁止すべきか否かを判定する間欠運転禁止判定処理を実行する（ステップＳ１３０）。図５に、間欠運転禁止判定処理の一例を示すフローチャートを示す。ここで、駆動制御ルーチンの説明を中断し、図５の間欠運転禁止判定処理について説明する。間欠運転禁止判定処理では、まず、フラグＦの値を調べる（ステップＳ２５０）。ここで、フラグＦは、エンジン２２の間欠運転の禁止を示すフラグであり、本ルーチンが初めて実行されたときに初期化ルーチンにより値０が設定される。フラグＦが値０と判定されると、車載器８９がＥＴＣ信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２６０）。この判定は、有料道路の料金所において自動料金支払システム１０が設置された走行レーンに車両が進入したときに車載器８９が路側器１２からＥＴＣ信号を受信することから、自動料金支払システム１０が設置された走行レーンへの車両の進入を判定する処理となる。車載器８９がＥＴＣ信号を受信していないと判定されると、そのまま処理を終了し、車載器８９がＥＴＣ信号を受信したと判定されると、エンジン２２の間欠運転が禁止されるようフラグＦに値１を設定して（ステップＳ２７０）、処理を終了する。一方、フラグＦが値１と判定されると、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ（例えば、時速６０ｋｍ）を超えているか否かを判定すると共に（ステップＳ２８０）、フラグＦが値０から値１に設定されてから所定時間（例えば、１０秒）が経過したか否かを判定する（ステップＳ２９０）。車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆを超えておらず所定時間も経過していないと判定されると、エンジン２２の間欠運転の禁止が維持されるようフラグＦを値１のままとして処理を終了し、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆを超えていると判定されたりフラグＦに値１が設定されてから所定時間が経過していると判定されたときには、エンジン２２の間欠運転の禁止を解除（間欠運転を許可）するためにフラグＦを値１から値０に設定して（ステップＳ３００）、処理を終了する。このように、車両が自動料金支払システム１０が設置された走行レーンに進入してから車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆを超えるまで或いは所定時間が経過するまでに亘ってフラグＦに値１を設定することにより、この間に亘ってエンジン２２の間欠運転を禁止するのである。この理由については後述する。
【００２９】
駆動制御ルーチンに戻って、こうして間欠運転禁止判定処理が実行されると、フラグＦの値を調べ（ステップＳ１４０）、フラグＦが値０のときには、エンジン２２の間欠運転が禁止されていないと判断して、ステップＳ１１０で設定した車両要求パワーＰ＊と所定パワーＰｒｅｆとを比較する（ステップＳ１５０）。ここで、所定パワーＰｒｅｆは、エンジン２２を効率よく運転するためのパワー領域を定めるものであり、エンジン２２の特性に基づいて定められる。車両要求パワーＰ＊が所定パワーＰｒｅｆよりも大きいと判定されると、ステップＳ１２０で設定した仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐをそれぞれエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに設定する（ステップＳ１６０）。
【００３０】
エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２００）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで定常運転したときにエンジン２２から出力されるトルクＴｅ＊がリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２＊が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００３１】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ)    (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
【００３２】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（３）によりモータＭＧ２から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２１０）。なお、式（３）は、前述した図６の共線図から容易に導き出すことができる。
【００３３】
Tm2*=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr    (3)
【００３４】
こうしてエンジン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＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２２０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３５】
ステップＳ１４０でエンジン２２の間欠運転が禁止されていないときにステップＳ１５０で車両要求パワーＰ＊が所定パワーＰｒｅｆ以下と判定されると、エンジン２２が運転停止されるよう目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに値０を設定すると共に（ステップＳ１７０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定して（ステップＳ１８０）、要求トルクＴｒ＊のすべてがモータＭＧ２からの動力だけで賄われるよう前述した式（３）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ２１０）、各設定値をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。このように、フラグＦが値０すなわちエンジン２２の間欠運転が禁止されていないときには、車両要求パワーＰ＊に基づいてエンジン２２の間欠運転を実行することにより、車両全体のエネルギ効率を向上させている。
【００３６】
ステップＳ１４０でフラグＦが値１と判定すなわちエンジン２２の間欠運転が禁止されると、ステップＳ１２０で設定した仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと下限回転数Ｎｅｍｉｎとのうち大きい方をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に設定すると共にステップＳ１１０で設定した車両要求パワーＰ＊を設定した目標回転数Ｎｅ＊で割ったものをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊に設定し（ステップＳ１９０）、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊に基づいてステップＳ２００〜Ｓ２２０の処理を行なって本ルーチンを終了する。ここで、下限回転数Ｎｅｍｉｎは、エンジン２２から迅速にパワーを出力するために例えば２０００ｒｐｍなどのように定められている。このように、有料道路の料金所において自動料金支払システム１０が設置された走行レーンを車両が通過するときには、車両要求パワーＰ＊に拘わらずエンジン２２の運転を継続するのである。これは、自動料金支払システム１０が設置された走行レーンを車両が通過する際には一旦減速させるのが通常であるから車両要求パワーＰ＊としては比較的小さな値が設定されてエンジン２２の運転が停止される場合が多いが、この場合、走行レーンの通過後に加速させようとして車両要求パワーＰ＊に比較的大きな値が設定されてもエンジン２２を始動してから動力を出力できるようになるまで時間を要するから、加速にもたつきが生じる場合があることに基づく。
【００３７】
以上説明した第１実施例のハイブリッド車２０によれば、車載器８９にＥＴＣ信号が受信されて有料道路の料金所において自動料金支払システム１０が設置された走行レーンを車両が通過しようとするときには、減速走行後の加速走行が予測されるとして、車両要求パワーＰ＊に拘わらずエンジン２２の運転を継続するから、自動料金支払システム１０が設置された走行レーンを通過する際の減速走行時のエンジン２２の間欠運転に起因して走行レーン通過後の加速走行時の加速にもたつきが生じるのを抑制できる。この結果、減速走行後に加速走行する際の走行性能をより向上させることができる。しかも、下限回転数Ｎｅｍｉｎを下限としてエンジン２２の運転を継続するから、加速時にエンジン２２からパワーを迅速に出力することができ、走行性能をより向上させることができる。また、自動料金支払システム１０が設置された走行レーンを通過する短時間のうちにエンジン２２の停止と始動とが行なわれるのを回避するから、エネルギ効率が悪化するのを抑止することができる。もとより、要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに出力することができる。
【００３８】
第１実施例のハイブリッド車２０では、エンジン２２の間欠運転が禁止されたとき、車速Ｖと経過時間とに基づいて間欠運転の禁止の解除を判定するものとしたが、いずれか一方だけに基づいて間欠運転の禁止の解除を判定するものとしてもよいし、他のパラメータに基づいて間欠運転の禁止の解除を判定するものとしてもよい。
【００３９】
第１実施例のハイブリッド車２０では、エンジン２２の間欠運転が禁止されているときには、下限回転数Ｎｅｍｉｎを下限として設けてエンジン２２の運転を継続するものとしたが、下限回転数Ｎｅｍｉｎを設けないものとしてもよい。この場合、車両要求パワーＰ＊が所定パワーＰｒｅｆ以下のときには、エンジン２２をアイドリング運転させるものとしてもよい。
【実施例２】
【００４０】
次に、第２実施例のハイブリッド車２０Ｂについて説明する。図７は、第２実施例のハイブリッド車２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。第２実施例のハイブリッド車２０Ｂは、自動料金支払いシステム１０に用いられる車載器８９を備えない点とナビゲーションシステム９０を備える点と図５の間欠運転禁止判定処理に代えて図８の間欠運転禁止処理を実行する点が第１実施例のハイブリッド車２０と異なる。従って、第２実施例のハイブリッド車２０Ｂの構成のうち第１実施例のハイブリッド車２０と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は重複するから省略する。
【００４１】
第２実施例のハイブリッド車２０Ｂが備えるナビゲーションシステム９０は、図示しない地磁気センサやジャイロスコープからなる方位センサ９２と、衛星からの電波に基づいて車両の現在位置に関する情報などのデータを受信するＧＰＳアンテナ９４と、車両の現在位置に関する情報を表示すると共に操作者からの各種操作を入力可能なタッチパネル式のディスプレイ９６と、地図情報が記録されたＤＶＤやハードディスクなどの図示しない記録媒体や通信ポートを内蔵するシステム本体９８とを備える。ナビゲーションシステム９０は、ＧＰＳアンテナ９４によって受信されたデータから車両の現在位置を測定し、ＧＰＳアンテナ９４の受信が困難なときには前回測定された車両の現在位置と方位センサ９２からの車両の進行方向および車速センサ８８からの車速Ｖに基づいて計算された走行距離とを考慮して車両の現在位置を演算し、ディスプレイ９６に地図情報と共に測定または演算された車両の現在位置を表示する。ナビゲーションシステム９０は、必要に応じて車両の現在位置などの情報を通信ポートを介してハイブリッド用電子制御ユニット７０に送信する。
【００４２】
こうして構成された第２実施例のハイブリッド車２０Ｂの動作について説明する。第２実施例のハイブリッド車２０Ｂでは、図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１３０で図５の間欠運転禁止処理に代えて図８の間欠運転禁止処理が実行される。この図８の間欠運転禁止処理では、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、ＧＰＳアンテナ９４により検出或いは車速Ｖや車両の進行方向から演算された車両の現在位置を入力し（ステップＳ３５０）、車両が有料道路の出入口付近の走行ポイントや有料道路の本線への合流点付近の走行ポイントを走行しているか否かを判定する（ステップＳ３６０，Ｓ３７０）。有料道路の出入口付近の走行ポイントと本線への合流点付近の走行ポイントのいずれかを走行していると判定されると、エンジン２２の間欠運転が禁止されるようフラグＦに値１を設定し（ステップＳ３８０）、上述した走行ポイントのいずれも走行していないと判定されると、エンジン２２の間欠運転が許可されるようフラグＦに値０を設定して（ステップＳ３９０）、処理を終了する。このように、有料道路の出入口付近の走行ポイントや本線への合流点付近の走行ポイントでエンジン２２の間欠運転を禁止するのは、こうした走行ポイントは車両を一旦減速走行させた後に加速走行させる場合が多い走行ポイントと考えられるから、減速走行時のエンジン２２の間欠運転に起因してその後の加速走行時の加速にもたつきが生じる場合があることに基づく。
【００４３】
以上説明した第２実施例のハイブリッド車２０Ｂによれば、有料道路の出入口付近や本線への合流点付近の走行ポイントを車両が走行しているときには、減速走行後の加速走行が予測されるとして、エンジン２２の間欠運転を禁止するから、第１実施例のハイブリッド車２０と同様の効果を奏することができる。
【００４４】
第２実施例のハイブリッド車２０Ｂでは、有料道路の出入口付近の走行ポイントと有料道路の本線への合流点付近の走行ポイントの２カ所の走行ポイントでエンジン２２の間欠運転を禁止するものとしたが、いずれか一方の走行ポイントでエンジン２２の間欠運転を禁止するものとしてもよいし、減速後に加速が行なわれると予測される他の如何なる走行ポイントでエンジン２２の間欠運転を禁止するものとしてもよい。
【００４５】
第２実施例のハイブリッド車２０Ｂでは、エンジン２２の間欠運転が禁止されたとき、有料道路の出入口付近の走行ポイントや有料道路の本線への合流点付近の走行ポイントを外れたときに間欠運転の禁止を解除するものとしたが、車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆを超えたときや間欠運転の禁止から所定時間が経過したときに間欠運転の禁止を解除するものとしてもよい。
【００４６】
第１実施例のハイブリッド車２０や第２実施例のハイブリッド車２０Ｂでは、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図９の変形例のハイブリッド車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図９における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４７】
第１実施例のハイブリッド車２０や第２実施例のハイブリッド車２０Ｂでは、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００４８】
以上、本発明の実施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。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態としてのハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】第１実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】エンジン２２の動作ラインの一例および仮目標回転数Ｎｅｔｍｐと仮目標トルクＴｅｔｍｐとを設定する様子を示す説明図である。
【図５】第１実施例のハイブリッド車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される間欠運転禁止判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】動力分配統合機構３０の各回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。
【図７】第２実施例のハイブリッド車２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。
【図８】第２実施例のハイブリッド車２０Ｂのハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される間欠運転禁止判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】変形例のハイブリッド車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１０】変形例のハイブリッド車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  自動料金支払システム、１２  路側器、２０，１２０，２２０  ハイブリッド車、２２  エンジン、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  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５，減速ギヤ、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、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、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、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  車載器、９０  ナビゲーションシステム、９２  方位センサ、９４  ＧＰＳアンテナ、９６  ディスプレイ、９８  システム本体、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ  ２３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【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】
2006321345.tif 000009
【図８】
2006321345.tif 000010
【図９】
2006321345.tif 000011
【図１０】
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