(57)【要約】      （修正有）【課題】自動始動、停止の際の運転者に与える違和感を低減するとともにエネルギー効率の向上を図る。【解決手段】内燃機関を自動始動すると共に自動停止する自動車において、エンジンが停止されている最中の単位時間当たりのバッテリの平均使用量Ｂａｖを計算しておき、バッテリの残容量ＳＯＣが所定量Ｓｌｏ未満となってエンジンが自動始動されたときに計算した平均使用量Ｂａｖに基づいて平均使用量Ｂａｖが多いほど小さな値を要求充電電力Ｐｂ＊に設定し（Ｓ３５０）、残容量ＳＯＣが所定量Ｓｈｉ以上となってエンジンが自動停止されるまで要求充電電力Ｐｂ＊でバッテリが充電されるよう制御する（Ｓ３６０〜Ｓ３８０）。これにより、エンジン２２の自動始動と自動停止とが頻繁に繰り返されるのを抑制でき、運転者に与える違和感を低減できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動停止条件が成立したとき運転している内燃機関を自動停止すると共に自動始動条件が成立したとき該自動停止された内燃機関を自動始動する自動車であって、
前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電手段と、
電力を用いて作動する作動機器と、
前記発電手段からの発電電力による充電と前記作動機器への給電とが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関が自動停止された状態における前記蓄電手段の使用量を検出または推定する使用量検出推定手段と、
前記検出または推定された蓄電手段の使用量に基づいて次に前記内燃機関からの動力を用いて前記蓄電手段を充電する際の充電速度を設定する充電速度設定手段と、
前記自動始動条件の一つとしての前記蓄電手段の充電開始用蓄電量条件が成立して前記内燃機関が自動始動されたときには、前記自動停止条件の一つとしての前記蓄電手段の充電終了用蓄電量条件が成立するまで前記設定された充電速度で前記蓄電手段が充電されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する充電制御手段と
を備える自動車。
【請求項２】
前記充電速度設定手段は、前記検出または推定された蓄電手段の使用量が多いほど遅くなる傾向に前記充電速度を設定する手段である請求項１記載の自動車。
【請求項３】
前記充電速度設定手段は、前記検出または推定された蓄電手段の使用量が所定量未満のときには前記内燃機関が効率よく運転されるよう前記充電速度を設定する手段である請求項１または２記載の自動車。
【請求項４】
自動停止条件が成立したとき運転している内燃機関を自動停止すると共に自動始動条件が成立したとき該自動停止された内燃機関を自動始動する自動車であって、
前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電手段と、
電力を用いて作動する作動機器と、
前記発電手段からの発電電力による充電と前記作動機器への給電とが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関が自動停止された状態における前記蓄電手段の使用量を検出または推定する使用量検出推定手段と、
前記検出または推定された蓄電手段の使用量に基づいて次に前記内燃機関からの動力を用いて前記蓄電手段を充電する際の充電電力を設定する充電電力設定手段と、
前記自動始動条件の一つとしての前記蓄電手段の充電開始用蓄電量条件が成立して前記内燃機関が自動始動されたときには、前記自動停止条件の一つとしての前記蓄電手段の充電終了用蓄電量条件が成立するまで前記設定された充電電力で前記蓄電手段が充電されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する充電制御手段と
を備える自動車。
【請求項５】
前記充電電力設定手段は、前記検出または推定された蓄電手段の使用量が多いほど小さくなる傾向に前記充電電力を設定する手段である請求項４記載の自動車。
【請求項６】
前記充電電力設定手段は、前記検出または推定された蓄電手段の使用量が所定量未満のときには前記内燃機関が効率よく運転されるよう前記充電電力を設定する手段である請求項４または５記載の自動車。
【請求項７】
前記使用量検出推定手段は、前記蓄電手段の使用量として単位時間当たりの平均使用量を検出または推定する手段である請求項１ないし６いずれか記載の自動車。
【請求項８】
前記使用量検出推定手段と前記充電制御手段は、車両が略停車しているときに機能する手段である請求項１ないし７いずれか記載の自動車。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか記載の自動車であって、
走行用の動力を入出力可能な電動機を備え、
前記蓄電手段は、前記電動機と電力のやりとりが可能な手段である
自動車。
【請求項１０】
内燃機関と、該内燃機関からの動力を用いて発電する発電手段と、電力を用いて作動する作動機器と、前記発電手段からの発電電力による充電と前記作動機器への給電とが可能な蓄電手段と、を備え、自動停止条件が成立したとき運転している内燃機関を自動停止すると共に自動始動条件が成立したとき該自動停止された内燃機関を自動始動する自動車の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関が自動停止された状態における前記蓄電手段の使用量を検出または推定し、
（ｂ）該検出または推定された蓄電手段の使用量に基づいて次に前記内燃機関からの動力を用いて前記蓄電手段を充電する際の充電速度を設定し、
（ｃ）前記自動始動条件の一つとしての前記蓄電手段の充電開始用蓄電量条件が成立して前記内燃機関が自動始動されたときには、前記自動停止条件の一つとしての前記蓄電手段の充電終了用蓄電量条件が成立するまで前記設定された充電速度で前記蓄電手段が充電されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する
自動車の制御方法。
【請求項１１】
内燃機関と、該内燃機関からの動力を用いて発電する発電手段と、電力を用いて作動する作動機器と、前記発電手段からの発電電力による充電と前記作動機器への給電とが可能な蓄電手段と、を備え、自動停止条件が成立したとき運転している内燃機関を自動停止すると共に自動始動条件が成立したとき該自動停止された内燃機関を自動始動する自動車の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関が自動停止された状態における前記蓄電手段の使用量を検出または推定し、
（ｂ）該検出または推定された蓄電手段の使用量に基づいて次に前記内燃機関からの動力を用いて前記蓄電手段を充電する際の充電電力を設定し、
（ｃ）前記自動始動条件の一つとしての前記蓄電手段の充電開始用蓄電量条件が成立して前記内燃機関が自動始動されたときには、前記自動停止条件の一つとしての前記蓄電手段の充電終了用蓄電量条件が成立するまで前記設定された充電電力で前記蓄電手段が充電されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する
自動車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動停止条件が成立したとき運転している内燃機関を自動停止すると共に自動始動条件が成立したとき該自動停止された内燃機関を自動始動する自動車およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動車としては、エンジンとエンジンからの動力を用いて発電するモータジェネレータとモータジェネレータからの発電電力により充電可能なバッテリとを備え、自動停止条件が成立したときに運転しているエンジンを自動停止すると共に自動始動条件が成立したときに自動停止されたエンジンを自動始動するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、エンジンが自動停止されている状態で自動始動条件の一つとしてバッテリの残容量が所定量以上でなくなったときにはエンジンを自動始動してバッテリが充電されるようエンジンからの動力を用いてモータジェネレータにより発電し、自動停止条件の一つとしてバッテリの残容量が所定量以上となったときに他の条件も成立していれば運転されているエンジンを自動停止させている。
【特許文献１】特開２００４−６８６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バッテリの残容量はバッテリからの電力により作動する補機類の負荷などによっては短時間のうちに大きく低下するため、バッテリを頻繁に充電する必要からエンジンの自動始動と自動停止とが短時間のうちに繰り返される場合がある。こうした場合は運転者に不快感を与えることからできる限り低減することが望ましい。一方、エンジンからの動力を用いてモータジェネレータで発電してバッテリを充電する際には、エンジンからの動力の大きさによってエネルギ効率が変動するから、できる限り効率よくエンジンを運転する必要もある。
【０００４】
本発明の自動車およびその制御方法は、蓄電装置の充電を伴う内燃機関の自動始動や自動停止の際に運転者に与える違和感を低減することを目的の一つとする。本発明の自動車およびその制御方法は、エネルギ効率を向上させることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の自動車およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の第１の自動車は、
自動停止条件が成立したとき運転している内燃機関を自動停止すると共に自動始動条件が成立したとき該自動停止された内燃機関を自動始動する自動車であって、
前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電手段と、
電力を用いて作動する作動機器と、
前記発電手段からの発電電力による充電と前記作動機器への給電とが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関が自動停止された状態における前記蓄電手段の使用量を検出または推定する使用量検出推定手段と、
前記検出または推定された蓄電手段の使用量に基づいて次に前記内燃機関からの動力を用いて前記蓄電手段を充電する際の充電速度を設定する充電速度設定手段と、
前記自動始動条件の一つとしての前記蓄電手段の充電開始用蓄電量条件が成立して前記内燃機関が自動始動されたときには、前記自動停止条件の一つとしての前記蓄電手段の充電終了用蓄電量条件が成立するまで前記設定された充電速度で前記蓄電手段が充電されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する充電制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の第１の自動車では、内燃機関が自動停止された状態における蓄電手段の使用量を検出または推定し、この蓄電手段の使用量に基づいて次に内燃機関からの動力を用いて蓄電手段を充電する際の充電速度を設定し、内燃機関の自動始動条件の一つとしての蓄電手段の充電開始用蓄電量条件が成立して内燃機関が自動始動されたときには自動停止条件の一つとしての蓄電手段の充電終了用蓄電量条件が成立するまで設定された充電速度で蓄電手段が充電されるよう内燃機関と発電手段とを制御する。したがって、蓄電手段の充電に伴って内燃機関が自動始動されてから自動停止されるまでの時間を調整できるから、蓄電手段の充電を伴う内燃機関の自動始動や自動停止の際に運転者に与える違和感を低減することができる。ここで、「作動機器」には、例えばエアコンディショナなどの補機が含まれる（以下、同じ）。
【０００８】
こうした本発明の第１の自動車において、前記充電速度設定手段は、前記検出または推定された蓄電手段の使用量が多いほど遅くなる傾向に前記充電速度を設定する手段であるものとすることもできる。内燃機関が自動停止された状態における蓄電手段の使用量が比較的多いときには比較的早いタイミングで充電開始用蓄電量条件が成立して内燃機関が自動始動されるから、充電速度を遅くして充電終了用蓄電量条件が成立するタイミングを遅らせることにより、内燃機関の自動始動と自動停止とが頻繁に繰り返されるのを抑制でき、運転者に与える違和感を低減することができる。
【０００９】
また、本発明の第１の自動車において、前記充電速度設定手段は、前記検出または推定された蓄電手段の使用量が所定量未満のときには前記内燃機関が効率よく運転されるよう前記充電速度を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の自動始動や自動停止に伴って運転者に与える違和感が少ないと考えられるときには内燃機関を効率よく運転することができ、エネルギ効率をより向上させることができる。
【００１０】
本発明の第２の自動車は、
自動停止条件が成立したとき運転している内燃機関を自動停止すると共に自動始動条件が成立したとき該自動停止された内燃機関を自動始動する自動車であって、
前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電手段と、
電力を用いて作動する作動機器と、
前記発電手段からの発電電力による充電と前記作動機器への給電とが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関が自動停止された状態における前記蓄電手段の使用量を検出または推定する使用量検出推定手段と、
前記検出または推定された蓄電手段の使用量に基づいて次に前記内燃機関からの動力を用いて前記蓄電手段を充電する際の充電電力を設定する充電電力設定手段と、
前記自動始動条件の一つとしての前記蓄電手段の充電開始用蓄電量条件が成立して前記内燃機関が自動始動されたときには、前記自動停止条件の一つとしての前記蓄電手段の充電終了用蓄電量条件が成立するまで前記設定された充電電力で前記蓄電手段が充電されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する充電制御手段と
を備えることを要旨とする。
【００１１】
この本発明の第２の自動車では、内燃機関が自動停止された状態における蓄電手段の使用量を検出または推定し、この蓄電手段の使用量に基づいて次に内燃機関からの動力を用いて蓄電手段を充電する際の充電電力を設定し、内燃機関の自動始動条件の一つとしての蓄電手段の充電開始用蓄電量条件が成立して内燃機関が自動始動されたときには自動停止条件の一つとしての蓄電手段の充電終了用蓄電量条件が成立するまで設定された充電電力で蓄電手段が充電されるよう内燃機関と発電手段とを制御する。したがって、蓄電手段の充電に伴って内燃機関が自動始動されてから自動停止されるまでの時間を調整できるから、蓄電手段の充電を伴う内燃機関の自動始動や自動停止の際に運転者に与える違和感を低減することができる。
【００１２】
こうした本発明の第２の自動車において、前記充電電力設定手段は、前記検出または推定された蓄電手段の使用量が多いほど小さくなる傾向に前記充電電力を設定する手段であるものとすることもできる。内燃機関が自動停止された状態における蓄電手段の使用量が比較的多いときには比較的早いタイミングで充電開始用蓄電量条件が成立して内燃機関が自動始動されるから、充電電力を小さくして充電終了用蓄電量条件が成立するタイミングを遅らせることにより、内燃機関の自動始動と自動停止とが頻繁に繰り返されるのを抑制でき、運転者に与える違和感を低減することができる。
【００１３】
また、本発明の第２の自動車において、前記充電電力設定手段は、前記検出または推定された蓄電手段の使用量が所定量未満のときには前記内燃機関が効率よく運転されるよう前記充電電力を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の自動始動や自動停止に伴って運転者に与える違和感が少ないと考えられるときには内燃機関を効率よく運転することができ、エネルギ効率をより向上させることができる。
【００１４】
本発明の第１または第２の自動車において、前記使用量検出推定手段は、前記蓄電手段の使用量として単位時間当たりの平均使用量を検出または推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より適切に蓄電手段の使用量を検出または推定することができる。
【００１５】
また、本発明の第１または第２の自動車において、前記使用量検出推定手段と前記充電制御手段は、車両が略停車しているときに機能する手段であるものとすることもできる。内燃機関の自動始動や自動停止の際に運転者に与える違和感は停車時に大きくなると考えられるから、本発明による効果がより顕著となる。
【００１６】
さらに、本発明の第１または第２の自動車において、走行用の動力を入出力可能な電動機を備え、前記蓄電手段は、前記電動機と電力のやりとりが可能な手段であるものとすることもできる。
【００１７】
本発明の第１の自動車の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関からの動力を用いて発電する発電手段と、電力を用いて作動する作動機器と、前記発電手段からの発電電力による充電と前記作動機器への給電とが可能な蓄電手段と、を備え、自動停止条件が成立したとき運転している内燃機関を自動停止すると共に自動始動条件が成立したとき該自動停止された内燃機関を自動始動する自動車の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関が自動停止された状態における前記蓄電手段の使用量を検出または推定し、
（ｂ）該検出または推定された蓄電手段の使用量に基づいて次に前記内燃機関からの動力を用いて前記蓄電手段を充電する際の充電速度を設定し、
（ｃ）前記自動始動条件の一つとしての前記蓄電手段の充電開始用蓄電量条件が成立して前記内燃機関が自動始動されたときには、前記自動停止条件の一つとしての前記蓄電手段の充電終了用蓄電量条件が成立するまで前記設定された充電速度で前記蓄電手段が充電されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する
ことを要旨とする。
【００１８】
この本発明の第１の自動車の制御方法によれば、内燃機関が自動停止された状態における蓄電手段の使用量を検出または推定し、この蓄電手段の使用量に基づいて次に内燃機関からの動力を用いて蓄電手段を充電する際の充電速度を設定し、内燃機関の自動始動条件の一つとしての蓄電手段の充電開始用蓄電量条件が成立して内燃機関が自動始動されたときには自動停止条件の一つとしての蓄電手段の充電終了用蓄電量条件が成立するまで設定された充電速度で蓄電手段が充電されるよう内燃機関と発電手段とを制御する。したがって、蓄電手段の充電に伴って内燃機関が自動始動されてから自動停止されるまでの時間を調整できるから、蓄電手段の充電を伴う内燃機関の自動始動や自動停止の際に運転者に与える違和感を低減することができる。
【００１９】
本発明の第２の自動車の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関からの動力を用いて発電する発電手段と、電力を用いて作動する作動機器と、前記発電手段からの発電電力による充電と前記作動機器への給電とが可能な蓄電手段と、を備え、自動停止条件が成立したとき運転している内燃機関を自動停止すると共に自動始動条件が成立したとき該自動停止された内燃機関を自動始動する自動車の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関が自動停止された状態における前記蓄電手段の使用量を検出または推定し、
（ｂ）該検出または推定された蓄電手段の使用量に基づいて次に前記内燃機関からの動力を用いて前記蓄電手段を充電する際の充電電力を設定し、
（ｃ）前記自動始動条件の一つとしての前記蓄電手段の充電開始用蓄電量条件が成立して前記内燃機関が自動始動されたときには、前記自動停止条件の一つとしての前記蓄電手段の充電終了用蓄電量条件が成立するまで前記設定された充電電力で前記蓄電手段が充電されるよう前記内燃機関と前記発電手段とを制御する
ことを要旨とする。
【００２０】
この本発明の第２の自動車の制御方法によれば、内燃機関が自動停止された状態における蓄電手段の使用量を検出または推定し、この蓄電手段の使用量に基づいて次に内燃機関からの動力を用いて蓄電手段を充電する際の充電電力を設定し、内燃機関の自動始動条件の一つとしての蓄電手段の充電開始用蓄電量条件が成立して内燃機関が自動始動されたときには自動停止条件の一つとしての蓄電手段の充電終了用蓄電量条件が成立するまで設定された充電電力で蓄電手段が充電されるよう内燃機関と発電手段とを制御する。したがって、蓄電手段の充電に伴って内燃機関が自動始動されてから自動停止されるまでの時間を調整できるから、蓄電手段の充電を伴う内燃機関の自動始動や自動停止の際に運転者に与える違和感を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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】
【００２２】
図１は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載した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、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、動力出力装置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とを備える。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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に取り付けられた電流センサ５１ａからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｂ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。
【００２７】
電力ライン５４にはインバータ４５を介して補機としてのエアコンディショナ４６が接続されており、バッテリ５０からの電力によりエアコンディショナ４６が駆動されるようになっている。エアコンディショナ４６は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により駆動制御されている。
【００２８】
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などが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、インバータ４５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。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。
【００２９】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車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。
【００３０】
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、停車しているときにバッテリ５０を充電する際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により実行される停車時自動始動停止処理ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図３は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停車時充電処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。これらのルーチンは、共に車速Ｖが所定車速（例えば時速１０ｋｍ）未満で停車しているとみなせる間に所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。したがって、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、停車時自動始動停止処理ルーチンと停車時充電処理ルーチンとを並行して実行することになる。以下、停車時自動始動停止処理ルーチンについて説明し、その後、停車時充電処理ルーチンについて説明する。
【００３１】
停車時自動始動停止処理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、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを入力し（ステップＳ１００）、エンジン２２が停止されている最中であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、残容量ＳＯＣは、電流センサ５１ａにより検出されたバッテリ５０の充放電電流Ｉｂ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。エンジン２２が停止されている最中と判定されると、前回このルーチンで計測されたエンジン停止時間Ｔに本ルーチンの実行間隔Ｔｓｔｅｐを加えることにより新たなエンジン停止時間Ｔを計測し（ステップＳ１２０）、電流センサ５１ａにより検出されてバッテリＥＣＵ５２から送信されたバッテリ５０の充放電電流Ｉｂを入力し（ステップＳ１３０）、入力した充放電電流Ｉｂに本ルーチンの実行間隔Ｔｓｔｅｐを乗じたものを前回このルーチンで計算されたバッテリ使用量Ｂに加えることにより新たなバッテリ使用量Ｂを計算し（ステップＳ１４０）、計算したバッテリ使用量Ｂを計測したエンジン停止時間Ｔで除することにより単位時間当たりのバッテリ５０の平均使用量Ｂａｖを計算すると共に計算した平均使用量ＢａｖをＲＡＭ７６の所定領域に格納する（ステップＳ１５０）。ここで、バッテリ使用量Ｂの単位としては、充放電電流Ｉｂに本ルーチンの実行間隔Ｔｓｔｅｐを乗じることから［Ａｈ］となる。なお、平均使用量Ｂａｖの格納は、前回このルーチンで計算されＲＡＭ７６に所定領域に格納された平均使用量に上書きすることにより行なわれる。
【００３２】
そして、入力したバッテリ５０の残容量ＳＯＣとエンジン２２の始動条件の一つとして定められている所定量（例えば５０％）Ｓｌｏとを比較すると共に（ステップＳ１６０）、他の始動条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１７０）。ここで、他の始動条件としては、エンジン２２の冷却水の温度が所定温度未満で暖機運転が要求されたときやエンジン２２の熱を用いて乗員室内を暖房する暖房装置からの作動要求がなされているときなどを挙げることができる。バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定量Ｓｌｏ未満でないと判定され且つ他の始動条件も成立していないと判定されたときにはエンジン２２を始動することなくそのまま本ルーチンを終了し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定量Ｓｌｏ未満と判定されたり他の始動条件が成立していると判定されたときには、エンジン２２の始動指示をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。なお、エンジン２２の始動は、モータＭＧ１の駆動によりエンジン２２をクランキングし、エンジン２２の回転数が所定回転数に至ったときに燃料噴射と点火とを開始することにより行なわれる。
【００３３】
ステップＳ１１０でエンジン２２が停止されている最中にないと判定されると、エンジン停止時間Ｔやバッテリ使用量Ｂ，平均使用量Ｂａｖを値０に初期化して（ステップＳ１９０）、ステップＳ１００で入力したバッテリ５０の残容量ＳＯＣとエンジン２２の停止条件の一つとして定められている所定量（例えば７０％）Ｓｈｉとを比較すると共に（ステップＳ２００）、他の停止条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ここで、他の停止条件としては、エンジン２２の冷却水の温度が所定温度以上で暖機運転が完了しているときや暖房装置からの作動要求がなされていないときなどを挙げることができる。バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定量Ｓｈｉ以上でないと判定されたり他の停止条件が成立していないと判定されたときには運転されているエンジン２２を停止することなくそのまま本ルーチンを終了し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定量Ｓｈｉ以上と判定され且つ他の停止条件も成立していると判定されたときには、エンジン２２の停止指示をエンジン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。なお、エンジン２２の停止は、エンジン２２の燃料噴射と点火とを停止すると共にモータＭＧ１からエンジン２２のクランクシャフト２６に制動力を出力することにより行なわれる。
【００３４】
次に、図３の停車時充電処理ルーチンについて説明する。停車時充電処理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、バッテリＥＣＵ５２から通信によりバッテリ５０の残容量ＳＯＣを入力し（ステップＳ３００）、フラグＦの値を調べる（ステップＳ３１０）。ここで、フラグＦは、バッテリ５０から充電が要求されているか否かを示すフラグであり、本ルーチンが最初に実行されたときに図示しない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と判定されたときには、入力した残容量ＳＯＣと前述した所定量Ｓｌｏとを比較し（ステップＳ３２０）、残容量ＳＯＣが所定量Ｓｌｏ以上と判定されたときにはバッテリ５０を充電する必要がないと判断してそのまま本ルーチンを終了する。残容量ＳＯＣが所定量Ｓｌｏ未満と判定されたときには、エンジン２２が運転されている最中でないときには図２のルーチンでエンジン２２が始動されるのを待って（ステップＳ３３０）、フラグＦに値１を設定すると共に（ステップＳ３４０）、ＲＡＭ７６の所定領域に格納されている単位時間当たりのバッテリ５０の平均使用量Ｂａｖを読み込むことによりこの平均使用量Ｂａｖに基づいてバッテリ５０が要求する電力としての要求充電電力Ｐｂ＊を設定し（ステップＳ３５０）、設定した要求充電電力Ｐｂ＊でバッテリ５０が充電されるようエンジン２２やモータＭＧ１の指令値を設定しエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。ここで、要求充電電力Ｐｂ＊の設定は、実施例では、平均使用量Ｂａｖと要求充電電力Ｐｂ＊との関係を予め求めてマップとしてＲＡＭ７６に記憶しておき、平均使用量Ｂａｖが与えられると記憶しているマップから対応する要求充電電力Ｐｂ＊を導出することにより行なうものとした。このマップの一例を図４に示す。図示するように、要求充電電力Ｐｂ＊は、平均使用量Ｂａｖが多いほど小さくなる傾向に設定される。要求充電電力Ｐｂ＊が小さいときには要求充電電力Ｐｂ＊が大きいときに比して充電速度は遅くなるからバッテリ５０の充電に時間を要する。したがって、平均使用量Ｂａｖが多いほどバッテリ５０は長い時間をかけて充電されることになる。この理由については後述する。なお、図中の「Ｐ１」は、エンジン２２を効率よく運転してバッテリ５０を充電するために必要な電力として定められている。なお、バッテリ５０の充電は、要求充電電力Ｐｂ＊に相当するパワーをエンジン２２から出力可能な運転ポイント（回転数およびトルク）のうちエンジン２２を効率よく運転できるポイントを目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊に設定すると共に目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２が運転されるようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定し、モータＭＧ１からトルク指令Ｔｍ１＊を出力したときにリングギヤ軸３２ａに生じる反力（−Ｔｍ１＊／ρ）をモータＭＧ２が受け止めるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に送信することによりエンジン２２を運転制御すると共にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信することによりモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御することに���り行なわれる。エンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１で発電する様子の一例を図５に示す。
【００３５】
その後、次に本ルーチンが実行されたときにはステップＳ３１０でフラグＦは値１と判定されるから、入力した残容量ＳＯＣと前述した所定量Ｓｈｉとを比較し（ステップＳ３７０）、残容量ＳＯＣが所定量Ｓｈｉ未満と判定されたときにはステップＳ３５０で設定した要求充電電力Ｐｂ＊でのバッテリ５０の充電を継続し（ステップＳ３６０）、残容量ＳＯＣが所定量Ｓｈｉ以上のときにはバッテリ５０の充電が完了したと判断してフラグＦに値０を設定して（ステップＳ３８０）、本ルーチンを終了する。単位時間当たりのバッテリ５０の平均使用量Ｂａｖが大きいときには平均使用量Ｂａｖが小さいときに比してエンジン２２が自動停止されてから残容量ＳＯＣが所定量Ｓｌｏ未満となって自動始動されるまでの時間間隔が短いと考えられることから、平均使用量Ｂａｖが比較的大きいときに比較的大きな電力をもってバッテリ５０を充電すると短時間で充電が完了してエンジン２２が自動停止される。このため、自動始動と自動停止とが短時間で行なわれることになるから、運転者に違和感を与えてしまう。平均使用量Ｂａｖが多いときには小さな値を要求充電電力Ｐｂ＊に設定してバッテリ５０を充電を比較的長い時間をかけて行なうのはこうした理由に基づく。
【００３６】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、停車しているとき、エンジン２２が自動停止されている最中の単位時間当たりのバッテリ５０の平均使用量Ｂａｖに基づいて平均使用量Ｂａｖが多いほど小さくなるよう要求充電電力Ｐｂ＊を設定し、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定量Ｓｌｏ未満となってエンジン２２が自動始動されたときに設定した要求充電電力Ｐｂ＊でバッテリ５０が充電されるよう制御するから、エンジン２２自動始動と自動停止とが頻繁に行なわれるのを抑制することができる。この結果、運転者に与える違和感を低減することができる。また、単位時間当たりのバッテリ５０の平均使用量Ｂａｖが比較的少ないときにはエンジン２２を効率よく運転できる要求充電電力Ｐｂ＊を設定してバッテリ５０を充電するから、エネルギ効率を向上させることができる。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２が停止されている最中におけるバッテリ５０の平均使用量Ｂａｖに基づく要求充電電力Ｐｂ＊でバッテリ５０を充電する処理（図２の停車時自動始動停止処理ルーチンや図３の停車時充電処理ルーチン）を、停車しているときに行なうものとしたが、走行しているときに行なうものとしても構わない。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、電流センサ５１ａからのバッテリ５０の充放電電流Ｉｂに基づいて単位時間当たりのバッテリ５０の平均使用量Ｂａｖを計算するものとしたが、エンジン２２が停止されている最中にはバッテリ５０からの電力を用いて駆動するエアコンディショナ４６の負荷（消費電力）に基づいて平均使用量Ｂａｖを推定するものとしてもよい。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０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６の変形例のハイブリッド自動車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６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。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０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７の変形例のハイブリッド自動車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。
【００４１】
この他、内燃機関からの動力を用いて発電機で発電してバッテリなどの蓄電装置を充電可能で蓄電装置からの電力を補機などの作動機器に供給可能なものであれば、他の如何なる自動車に適用することも可能である。例えば、図８の変形例のハイブリッド自動車３２０に示すように、エンジン２２のクランクシャフトにクラッチＣＬを介して接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸に動力を伝達する変速機３３０と、変速機３３０の入力軸側に接続されたモータ３４０とを備えるものとしてもよいし、図９の変形例のハイブリッド自動車４２０に示すように、エンジン２２のクランクシャフトに接続された発電可能なモータ４３０と、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸に動力を出力するモータ４４０とを備えるものとしてもよい。
【００４２】
以上、本発明を実施するための最良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】
【００４３】
本発明は、自動車産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態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】実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停車時自動始動停止処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停車時充電処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】平均使用量Ｂａｖと要求充電電力Ｐｂ＊との関係の一例を示すマップである。
【図５】エンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１で発電する様子の一例を示す説明図である。
【図６】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図９】変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４５】
２０，１２０，２２０，３２０，４２０  ハイブリッド自動車、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、４５  インバータ、４６  エアコンディショナ、５０  バッテリ、５１ａ  電流センサ、５１ｂ  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、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, ３４０, ４３０, ４４０  モータ、３３０  変速機。
【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】
2006336510.tif 000009
【図８】
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【図９】
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