(57)【要約】【課題】  ＥＶモードやシリーズモードを含む走行モードの切替えにドライバの意図を反映させることができる車両制御システム及びそれを搭載した車両を提供する。【解決手段】  モータ（走行用モータ２）、エンジン３及び発電機４を具備した車両１を制御する車両制御システム１８であって、車両制御システム１８は、車両１を所定の走行モードで制御する制御装置（ハイブリッドコントロールユニット１２）と、走行モードを切替える切替え装置（シフトレバー装置１６）と、を具備し、走行モードは、ＥＶモードと、シリーズモードと、を含み、ＥＶモード及びシリーズモードを、ドライバによる切替え装置の操作により、手動で切替え可能である。【選択図】  図２
2019142252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ、エンジン及び発電機を具備した車両を制御する車両制御システムであって、
前記車両制御システムは、前記車両を所定の走行モードで制御する制御装置と、前記走行モードを切替える切替え装置と、を具備し、
前記走行モードは、
前記エンジンの駆動を停止させ且つ前記モータを駆動させ、前記モータの動力により前記車両を走行させるＥＶモードと、
前記エンジンを駆動させて得られる動力により前記発電機を作動させ且つ前記モータを駆動させ、前記モータの動力により前記車両を走行させるシリーズモードと、を含み、
前記ＥＶモード及び前記シリーズモードを、ドライバによる前記切替え装置の操作により、手動で切替え可能なこと
を特徴とする車両制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御システムであって、
前記走行モードは、
前記エンジンを駆動させ且つ前記モータを駆動させ、前記エンジンの動力及び前記モータの動力により前記車両を走行させるパラレルモードを更に含み、
前記ＥＶモード、前記シリーズモード及び前記パラレルモードを、ドライバによる前記切替え装置の操作により、手動で切替え可能なこと
を特徴とする車両制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の車両制御システムであって、
前記制御装置は、前記走行モードが前記ＥＶモードにある場合、
前記モータに電力を供給可能なバッテリのＳＯＣが所定の閾値未満、又は、前記車両の速度が所定の閾値以上のとき、前記シリーズモード又は前記パラレルモードへの前記走行モードの切替えをドライバに促す制御を行うこと
を特徴とする車両制御システム。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の車両制御システムであって、
前記制御装置は、前記走行モードが前記シリーズモードにある場合、
前記車両の速度が所定の閾値以上のとき、前記パラレルモードへの前記走行モードの切替えをドライバに促す制御を行うこと
を特徴とする車両制御システム。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の車両制御システムであって、
前記走行モードの切替えをドライバに促す制御は、前記走行モードの切替えをドライバに間接的に促す制御であること
を特徴とする車両制御システム。
【請求項６】
請求項２から請求項５の何れか一項に記載の車両制御システムであって、
前記パラレルモードには複数の変速段が設定されており、
前記複数の変速段を、ドライバによる前記切替え装置の操作により、手動で切替え可能なこと
を特徴とする車両制御システム。
【請求項７】
請求項２から請求項６の何れか一項に記載の車両制御システムであって、
前記切替え装置は、少なくとも一つのＨ型を有するシフトパターンと、前記シフトパターンに沿って操作可能なシフトレバーと、を具備すること
を特徴とする車両制御システム。
【請求項８】
請求項２から請求項７の何れか一項に記載の車両制御システムであって、
前記走行モードは、
前記ＥＶモード、前記シリーズモード及び前記パラレルモードを自動で切替えるドライブモードと、
回生レベルが前記ドライブモードと異なるブレーキモードと、を含み、
前記ＥＶモード、前記シリーズモード及び前記パラレルモード、前記ドライブモード及び前記ブレーキモードを、ドライバによる前記切替え装置の操作により、手動で切替え可能なこと
を特徴とする車両制御システム。
【請求項９】
モータ、エンジン及び発電機を具備した車両であって、
前記車両は、前記車両を所定の走行モードで制御する制御装置と、前記走行モードを切替える切替え装置と、を具備し、
前記走行モードは、
前記エンジンの駆動を停止させ且つ前記モータを駆動させ、前記モータの動力により前記車両を走行させるＥＶモードと、
前記エンジンを駆動させて得られる動力により前記発電機を作動させ且つ前記モータを駆動させ、前記モータの動力により前記車両を走行させるシリーズモードと、を含み、
前記ＥＶモード及び前記シリーズモードを、ドライバによる前記切替え装置の操作により、手動で切替え可能なこと
を特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システム及びそれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）の走行モードとして、エンジンを停止してモータの動力により走行するＥＶモードと、エンジンの動力により発電機を作動させつつモータの動力により走行するシリーズモードと、エンジン及びモータの両方の動力により走行するパラレルモードと、が知られている（例えば、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２０１６−１５９８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１を含む従来技術では、走行状況に応じて最適な走行モードが選択されるよう、各種制御により、ＥＶモードやシリーズモードを自動で切替えていた。そのため、ドライバの意図とは無関係にエンジンが駆動又は停止を繰り返す、エンジン回転数（エンジン音）と車速が乖離する、等が発生し、このためドライバが違和感を覚える場合があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＥＶモードやシリーズモードを含む走行モードの切替えにドライバの意図を反映させることができる車両制御システム及びそれを搭載した車両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】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、モータ、エンジン及び発電機を具備した車両を制御する車両制御システムであって、前記車両制御システムは、前記車両を所定の走行モードで制御する制御装置と、前記走行モードを切替える切替え装置と、を具備し、前記走行モードは、前記エンジンの駆動を停止させ且つ前記モータを駆動させ、前記モータの動力により前記車両を走行させるＥＶモードと、前記エンジンを駆動させて得られる動力により前記発電機を作動させ且つ前記モータを駆動させ、前記モータの動力により前記車両を走行させるシリーズモードと、を含み、前記ＥＶモード及び前記シリーズモードを、ドライバによる前記切替え装置の操作により、手動で切替え可能なことを特徴とする車両制御システムにある。
【０００７】
第１の態様では、ＥＶモード及びシリーズモードを手動で切替え可能なため、これらのモードを含む走行モードの切替えにドライバの意図を反映させることができる。よって、第１の態様によれば、モータに電力を供給可能なバッテリの充電量（ＳＯＣ）を自己管理できる、エンジンの駆動又は停止を自身で決定できる、等が期待され、ひいては、車両を運転する楽しさの向上につながる。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の車両制御システムであって、前記走行モードは、前記エンジンを駆動させ且つ前記モータを駆動させ、前記エンジンの動力及び前記モータの動力により前記車両を走行させるパラレルモードを更に含み、前記ＥＶモード、前記シリーズモード及び前記パラレルモードを、ドライバによる前記切替え装置の操作により、手動で切替え可能なことを特徴とする車両制御システムにある。
【０００９】
第２の態様では、ＥＶモード、シリーズモード及びパラレルモードを手動で切替え可能なため、これらのモードを含む走行モードの切替えにドライバの意図を反映させることができる。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の車両制御システムであって、前記制御装置は、前記走行モードが前記ＥＶモードにある場合、前記モータに電力を供給可能なバッテリのＳＯＣが所定の閾値未満、又は、前記車両の速度が所定の閾値以上のとき、前記シリーズモード又は前記パラレルモードへの前記走行モードの切替えをドライバに促す制御を行うことを特徴とする車両制御システムにある。
【００１１】
第３の態様では、ＥＶモードからシリーズモード又はパラレルモードに切替えるのが好ましい場合、該切替えをドライバに促す制御を行うので、これらのモードを含む走行モードの切替えにドライバの意図を反映させやすくなる。
【００１２】
本発明の第４の態様は、第２の態様又は第３の態様に記載の車両制御システムであって、前記制御装置は、前記走行モードが前記シリーズモードにある場合、前記車両の速度が所定の閾値以上のとき、前記パラレルモードへの前記走行モードの切替えをドライバに促す制御を行うことを特徴とする車両制御システムにある。
【００１３】
第４の態様では、シリーズモードからパラレルモードに切替えるのが好ましい場合、該切換えをドライバに促す制御を行うので、これらのモードを含む走行モードの切替えにドライバの意図を反映させやすくなる。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第３の態様又は第４の態様に記載の車両制御システムであって、前記走行モードの切替えをドライバに促す制御は、前記走行モードの切替えをドライバに間接的に促す制御であることを特徴とする車両制御システムにある。
【００１５】
第５の態様では、ＥＶモードからシリーズモード又はパラレルモードに切替えるのが好ましい場合や、シリーズモードからパラレルモードに切替えるのが好ましい場合等、走行モードの切替えをドライバに間接的に促すので、これらのモードを含む走行モードの切替えにドライバの意図を反映させることができる。また、第５の態様では、ドライバは、自身の動機に基づいて走行モードを切替えたという実感を得やすくなるので、表示や音声を生じさせて走行モードの切替えをドライバに直接的に促すよりも、車両を運転する楽しさの向上につながりやすい。
【００１６】
本発明の第６の態様は、第２の態様から第５の態様の何れか一つに記載の車両制御システムであって、前記パラレルモードには複数の変速段が設定されており、前記複数の変速段を、ドライバによる前記切替え装置の操作により、手動で切替え可能なことを特徴とする車両制御システムにある。
【００１７】
第６の態様では、パラレルモードにおける複数の変速段を、ドライバが手動で切替え可能であるので、ＥＶモード、シリーズモード及びパラレルモードの切替えのみならず、パラレルモードにおけるギア比の切替えについても、ドライバの意図を反映させることができる。
【００１８】
本発明の第７の態様は、第２の態様から第６の態様の何れか一つに記載の車両制御システムであって、前記切替え装置は、少なくとも一つのＨ型を有するシフトパターンと、前記シフトパターンに沿って操作可能なシフトレバーと、を具備することを特徴とする車両制御システムにある。
【００１９】
第７の態様では、シフトパターンに沿ってシフトレバーを操作することで、ＥＶモード、シリーズモード及びパラレルモードを含む走行モードを切替えることができるので、ドライバにとって、走行モードを切替える実感を得やすくなる。よって、第６の態様によれば、走行モードの切替えにドライバの意図を反映させることができる上、車両を運転する楽しさの益々の向上につながる。
【００２０】
本発明の第８の態様は、第２の態様から第７の態様の何れか一つに記載の車両制御システムであって、前記走行モードは、前記ＥＶモード、前記シリーズモード及び前記パラレルモードを自動で切替えるドライブモードと、回生レベルが前記ドライブモードと異なるブレーキモードと、を含み、前記ＥＶモード、前記シリーズモード及び前記パラレルモード、ドライブモード及びブレーキモードを、ドライバによる前記切替え装置の操作により、手動で切替え可能なことを特徴とする車両制御システムにある。
【００２１】
第８の態様では、ＥＶモード、シリーズモード及びパラレルモードのみならず、ドライブモードや回生モードを更に含む走行モードの切替えにも、ドライバの意図を反映させることができる。
【００２２】
上記課題を解決する本発明の他の態様（第９の態様）は、モータ、エンジン及び発電機を具備した車両であって、前記車両は、前記車両を所定の走行モードで制御する制御装置と、前記走行モードを切替える切替え装置と、を具備し、前記走行モードは、前記エンジンの駆動を停止させ且つ前記モータを駆動させ、前記モータの動力により前記車両を走行させるＥＶモードと、前記エンジンを駆動させて得られる動力により前記発電機を作動させ且つ前記モータを駆動させ、前記モータの動力により前記車両を走行させるシリーズモードと、を含み、前記ＥＶモード及び前記シリーズモードを、ドライバによる前記切替え装置の操作により、手動で切替え可能なことを特徴とする車両にある。
【００２３】
第９の態様では、ＥＶモード及びシリーズモードを手動で切替え可能なため、これらのモードを含む走行モードの切替えにドライバの意図を反映させることができる。よって、第８の態様によれば、モータに電力を供給可能なバッテリの充電量（ＳＯＣ）を自己管理できる、エンジンの駆動又は停止を自身で決定できる、等が期待され、ひいては、車両を運転する楽しさの向上につながる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る車両制御システム及びそれを搭載した車両によれば、ＥＶモードやシリーズモードを含む走行モードの切替えにドライバの意図を反映させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態１に係る車両の構成例を示す図。
【図２】実施形態１に係る制御装置の構成例を示す図。
【図３】実施形態１での、シフトポジションに対応する走行モードを示す図。
【図４】実施形態１での、走行モードの切替えを促す制御例を示す図。
【図５】実施形態２に係る制御装置の構成例を示す図。
【図６】実施形態２での、走行モードの切替えを促す制御例を示す図。
【図７】実施形態２での、走行モードの切替えを促す制御例を示す図。
【図８】実施形態２での、走行モードの切替えを促す制御例を示す図。
【図９】実施形態１及び２で採用可能な、シフトパターンの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。以下の実施形態は、本発明の一態様であり、本発明の範囲内で任意に変更可能である。各図や説明中、同一の部材は、同じ符号が付され、適宜説明が省略されている。各図における各部の縮尺や形状は、各部の構成例を説明する都合上、適宜変更されている場合がある。
【００２７】
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る車両１の構成例を示す図である。車両１は、走行用モータ２（フロントモータ２Ｆ及びリヤモータ２Ｒ）と、エンジン３と、の各々を走行駆動源とする、４輪駆動のプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）である。
【００２８】
フロントモータ２Ｆは、ジェネレータ（発電機４）やバッテリ５からの、フロントインバータ６Ｆを介した電力供給により駆動する。フロントモータ２Ｆを駆動させて得られる動力を、フロントトランスアスクル７Ｆを介して駆動軸８Ｆに伝達させることで、前輪９Ｆを回転させることができる。リヤモータ２Ｒは、発電機４やバッテリ５からの、リヤインバータ６Ｒを介した電力供給により駆動する。リヤモータ２Ｒを駆動させて得られる動力を、リヤトランスアスクル７Ｒを介して駆動軸８Ｒに伝達させることで、後輪９Ｒを回転させることができる。
【００２９】
エンジン３は、燃料の燃焼により駆動する。エンジン３を駆動させて得られる動力を、フロントトランスアスクル７Ｆを介して駆動軸８Ｆに伝達させることで、前輪９Ｆを回転させることができる。エンジン３と駆動軸８Ｆの間の動力の伝達は、フロントトランスアスクル７Ｆ内のクラッチ１０により接続又は開放が可能である。エンジン３と駆動軸８Ｆの間で、動力を伝達させる場合にはクラッチ１０を接続状態にし、動力を伝達させない場合にはクラッチ１０を開放状態にする。
【００３０】
また、エンジン３を駆動させて得られる動力により、フロントトランスアスクル７Ｆを介して発電機４を作動させることで、発電が可能である。発電した電力は、フロントモータ２Ｆやリヤモータ２Ｒに供給可能、また、フロントインバータ６Ｆを介してバッテリ５に充電可能である。エンジン３には、エンジンコントロールユニット１１が接続されている。エンジンコントロールユニット１１は、ハイブリッドコントロールユニット１２からの制御信号に基づき、エンジン３の駆動等を制御する。
【００３１】
バッテリ５は、複数の電池セルを含んだ電池モジュールとして構成されている。バッテリ５には、電池モジュールの温度や充電量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）等を監視するバッテリモニタリングユニット１３が接続されている。
【００３２】
フロントインバータ６Ｆは、フロントモータコントロールユニット１４Ｆと、ジェネレータコントロールユニット１５と、を具備して構成されている。フロントモータコントロールユニット１４Ｆは、ハイブリッドコントロールユニット１２からの制御信号に基づき、フロントモータ２Ｆの出力等を制御する。ジェネレータコントロールユニット１５は、ハイブリッドコントロールユニット１２からの制御信号に基づき、発電機４の発電量等を制御する。また、リヤインバータ６Ｒは、リヤモータコントロールユニット１４Ｒを具備して構成されている。リヤモータコントロールユニット１４Ｒは、ハイブリッドコントロールユニット１２からの制御信号に基づき、リヤモータ２Ｒの出力等を制御する。
【００３３】
車両１には、走行モードを切り替えるための切替え装置（シフトレバー装置１６）が設けられている。すなわち、ドライバは、シフトレバー装置１６のシフトレバー１７を所定のシフトポジションに移動させることで、そのシフトポジションに対応する走行モードを選択することができる。また、車両１には、電池モジュールの温度を検出するための温度センサ１９、アクセル操作量を検出するためのアクセル開度センサ２０、車速Ｖを検出するための車速センサ２１等の、各種のセンサが設けられている。
【００３４】
ハイブリッドコントロールユニット１２は、本実施形態に係る制御装置に相当し、車両１の総合的な制御を行う。ハイブリッドコントロールユニット１２と、上記シフトレバー装置１６と、により、車両制御システム１８（図２等を参照）が構成されている。
【００３５】
図２は、ハイブリッドコントロールユニット１２の構成例を示すブロック図である。ハイブリッドコントロールユニット１２は、マイクロコンピュータを中心に構成されており、マイクロコンピュータによるプログラムの実行によって各部が実現されている。ハイブリッドコントロールユニット１２には、種々の制御プログラムやデータ情報が予め記憶されたＲＯＭ、各部による制御結果が記憶される記憶部、及びタイマカウンタ等が設けられている。
【００３６】
ハイブリッドコントロールユニット１２の入力側には、エンジンコントロールユニット１１、バッテリモニタリングユニット１３、フロントモータコントロールユニット１４Ｆ、リヤモータコントロールユニット１４Ｒ、ジェネレータコントロールユニット１５、シフトレバー装置１６、温度センサ１９、アクセル開度センサ２０、車速センサ２１等が接続されている。これらのユニット、装置及びセンサ等からハイブリッドコントロールユニット１２に入力される、各種の検出値や情報等は、車両１の各種制御に利用される。
【００３７】
ハイブリッドコントロールユニット１２の出力側には、フロントモータコントロールユニット１４Ｆ、ジェネレータコントロールユニット１５、リヤモータコントロールユニット１４Ｒ、フロントトランスアスクル７Ｆ（クラッチ１０）、エンジンコントロールユニット１１等が接続されている。
【００３８】
ハイブリッドコントロールユニット１２は、走行モード取得部２２、目標トルク演算部２３及び駆動制御部２４を具備して構成されている。走行モード取得部２２は、シフトレバー装置１６から入力される情報等を読み込むことで、ドライバによって選択された走行モードを取得する。走行モード取得部２２で取得された走行モードに関する情報は、駆動制御部２４に送信される。
【００３９】
目標トルク演算部２３は、アクセル開度センサ２０の検出値を始め、各種の検出値や情報等を読み込み、車両１に要求される出力（要求トルクＴｐ）を演算する。また、駆動制御部２４は、要求トルクＴｐを実現するよう、走行用モータ２やエンジン３の駆動を走行モードに応じて制御する。更に、駆動制御部２４は、エンジン３及び発電機４の駆動を走行モードに応じて制御し、バッテリ５の充電量ＳＯＣを制御する。
【００４０】
図３は、シフトレバー装置１６のシフトポジションに対応する、車両１の走行モードを示す図である。走行モードには、ＥＶモード、シリーズモード、パラレルモード及びドライブモードがあり、シフトレバー装置１６のシフトポジションには、ＥＶモードに対応するＥポジション（Ｅ位置）及びＲポジション（Ｒ位置）、シリーズモードに対応するＳポジション（Ｓ位置）、パラレルモードに対応するＰポジション（Ｐ位置）及びドライブモードに対応するＤポジション（Ｄ位置）がある。パラレルモードのうち、Ｐ１位置に対応するパラレルモードと、Ｐ２位置に対応するパラレルモードと、では変速段が異なり、Ｐ２位置に対応するパラレルモードの方が、ギア比が高く設定されている。なお、Ｒ位置はバック走行用のものである。
【００４１】
ＥＶモードでは、クラッチ１０は開放状態にあり、エンジン３の駆動を停止させ、且つバッテリ５から供給される電力により走行用モータ２を駆動させることで、走行用モータ２の動力により車両１を走行させる。シリーズモードでは、クラッチ１０は開放状態にあり、エンジン３を駆動させて得られる動力により発電機４を作動させ、且つ走行用モータ２を駆動させることで、走行用モータ２の動力により車両１を走行させる。また、シリーズモードでは、エンジン３の回転速度を高効率、すなわち燃費の良好な範囲に維持させ、余剰出力によって発電した電力をバッテリ５に充電する。
【００４２】
パラレルモードでは、クラッチ１０は接続状態にあり、エンジン３を駆動させ且つ、エンジン３により発電機４を作動させて発電した電力及びバッテリ５から供給された電力により走行用モータ２を駆動させることで、エンジン３の動力及び走行用モータ２の動力により車両１を走行させる。
【００４３】
ドライブモードでは、ＥＶモード、シリーズモード及びパラレルモードを自動で切替え、その時々の走行モードで車両１を走行させる。ドライブモードにおいて、パラレルモードとシリーズモード及びＥＶモードとの切換えは、車速Ｖ及び充電量ＳＯＣ等に基づいて行われる。例えば、車速Ｖが、バッテリ５の充電量ＳＯＣ等に基づいて設定される所定の切換車速Ｖｎ以上である場合にパラレルモードが選択され、車速Ｖが該切換車速Ｖｎ未満である場合にシリーズモード又はＥＶモードが選択される。つまり、ドライブモードにおいては、車両１が高速状態にある場合等、エンジン３の効率がよい場合にパラレルモードが選択され、そして、エンジン３の効率がよいほど、より高いギア比のパラレルモードが選択される。
【００４４】
また、ドライブモードにおいて、ＥＶモードとシリーズモードとの切換えは、要求トルクＴｐ及び充電量ＳＯＣ等に基づいて行われる。例えば、要求トルクＴｐが高い場合にシリーズモードが選択され、要求トルクＴｐが低く且つ充電量ＳＯＣが高い場合にＥＶモードが選択される。要求トルクＴｐが低くとも、充電量ＳＯＣが低い場合にはシリーズモードが選択される。
【００４５】
ここで、駆動制御部２４は、走行モードがＥＶモード、シリーズモード又はパラレルモードにあるとき、走行モードを自動で切替える制御よりも、走行モードの切替えをドライバに促す制御を優先する。走行モードの切替えをドライバに促す制御は、走行モードの切替えをドライバに直接的又は間接的に促すことが可能な制御である。ここでは、走行モードの切替えをドライバに直接的に促すための制御を採用している。該制御としては、走行モードを切替えるよう、車両１の液晶ウィンドウ（表示部）に画像を表示させたりスピーカから音声を流したりする等が挙げられる。表示部やスピーカは、車両１のダッシュボード近傍にある、公知のものを用いることができるが、その用途に専用の表示部やスピーカを新たに設けても構わない。
【００４６】
図４は、ハイブリッドコントロールユニット１２により行われる、走行モードの切替えをドライバに促す制御例を示す図である。ドライバによりＥＶモードが選択されている場合、ハイブリッドコントロールユニット１２は、走行モードを自動で切替えず、ＥＶモードで維持させる。そして、充電量ＳＯＣが所定の閾値ａ未満、又は要求トルクＴｐが所定の閾値ｂ以上のとき、走行モードをシリーズモードに切替えるようドライバに促す。
【００４７】
ＳＯＣの閾値ａは、電池の過放電を防ぐ目的で設定される値である。すなわち、充電量ＳＯＣが低下して所定値以下になると急激に出力が低下するため、充電量ＳＯＣが該所定値以下に低下する前にシリーズモードへの切替えが行われるよう、上記閾値ａが設定される。また、要求トルクＴｐの閾値ｂは、例えば、電池出力上限値である。電池出力には上限があるため、要求トルクＴｐを実現するモータ最高出力が電池出力を上回る場合、電池出力の上限により実現されるモータ出力がトルク上限となる。更なるトルクが必要になる場合、例えばシリーズモードに切替えれば、電池出力に加えてジェネレータの発電量でモータ出力をカバーすることができる。
【００４８】
ドライバによりシリーズモードが選択されている場合、ハイブリッドコントロールユニット１２は、走行モードを自動で切替えず、シリーズモードで維持させる。そして、充電量ＳＯＣが閾値ｃ（閾値：ｃ≧ａ）以上、且つ要求トルクＴｐが閾値ｂ未満のとき、走行モードをＥＶモードに切替えるようドライバに促す。ここでＳＯＣの閾値ｃは電池の過充電を防ぐ目的で設定されるため、満充電以下の値に設定される。
【００４９】
ドライバによりＥＶモード又はシリーズモードが選択されている場合、ハイブリッドコントロールユニット１２は、車速Ｖが切換車速Ｖｎ以上のとき、走行モードをパラレルモードに切替えるようドライバに促す。車速Ｖに応じて、より高いギア比のパラレルモードに切替えるようドライバに促してもよい。例えば、ドライバによりＥＶモード又はシリーズモードが選択されている場合、車速Ｖが切換車速Ｖｎ以上であるとき、Ｐ１位置に対応するパラレルモードに切替えるよう、また、車速Ｖが切換車速Ｖｎ２以上であるとき、Ｐ２位置に対応するパラレルモードに切替えるよう、ドライバに促してもよい（切換車速：Ｖｎ２＞Ｖｎ）。同様に、ドライバにより、Ｐ１位置に対応するパラレルモードが選択されている場合、車速Ｖが切換車速Ｖｎ２以上であるとき、Ｐ２位置に対応するパラレルモードに切替えるよう、ドライバに促してもよい。
【００５０】
ここで、切換車速Ｖｎは、ＥＶモード又はシリーズモードでの燃費よりも、パラレルモードでの燃費が上回る車速等が設定される。つまり、ハイブリッドコントロールユニット１２は、ＥＶモード又はシリーズモードでの燃費よりも、パラレルモードでの燃費が上回るような状況において、走行モードをパラレルモードに切替えるようドライバに促すようになっている。また、切換車速Ｖｎ以外にも、モータやジェネレータの発熱を抑制する目的で、モータの温度やジェネレータの温度が、設定した閾値を超えた場合に、エンジン走行を主体とするパラレルモードへの切り替えを促しても良い。
【００５１】
ドライバによりパラレルモードが選択されている場合、ハイブリッドコントロールユニット１２は、走行モードを自動で切替えず、走行モードをパラレルモードで維持させる。そして、車速Ｖが切換車速Ｖｎ未満のとき、ＥＶモード又はシリーズモードに切替えるようドライバに促す。車速Ｖに応じて、より低いギア比のパラレルモードに切替えるようドライバに促してもよい。例えば、ドライバにより、Ｐ２位置に対応するパラレルモードが選択されている場合、車速Ｖが切換車速Ｖｎ２未満且つ切換車速Ｖｎ以上であるとき、Ｐ１位置に対応するパラレルモードに切替えるよう、ドライバに促してもよい。
【００５２】
走行モードの切替えをドライバに促すタイミングは、ドライブモードにおいて走行モードを自動で切替えるタイミングに対して、同一でもよく異ならせてもよい。両者のタイミングを異ならせれば、ドライバによりＥＶモード、シリーズモード又はパラレルモードが選択されている場合、ドライブモードにおいて走行モードが自動で切替えられるタイミングよりも早いタイミング又は遅いタイミングで、走行モードの切替えをドライバに促すことができる。
【００５３】
以上、車両制御システム１８及び車両１では、ドライバによるシフトレバー装置１６の操作により、ＥＶモード、シリーズモード及びパラレルモードを手動で切替え可能なため、これらのモードを含む走行モードの切替えにドライバの意図を反映させることができる。よって、車両制御システム１８及び車両１によれば、バッテリ５の充電量（ＳＯＣ）を自己管理できる、エンジン３の駆動又は停止を自身で決定できる、等が期待され、ひいては、車両を運転する楽しさの向上につながる。
【００５４】
しかも、車両制御システム１８及び車両では、ＥＶモードからシリーズモード又はパラレルモードに切替えるのが好ましい場合や、シリーズモードからＥＶモード又はパラレルモードに切替えるのが好ましい場合、更には、パラレルモードからＥＶモード又はシリーズモードに切替えるのが好ましい場合、該切替えをドライバに促す制御を行うので、これらのモードを含む走行モードの切替えにドライバの意図を反映させやすくなる。
【００５５】
更に、車両制御システム１８及び車両では、パラレルモードにおける複数の変速段を、ドライバが手動で切替え可能であるので、ＥＶモード、シリーズモード及びパラレルモードを含む走行モードの切替えのみならず、パラレルモードにおけるギア比の切替えについてもドライバの意図を反映させることができる。パラレルモードでのギア比を好適に切替えることができれば、燃費の益々の向上が期待される。
【００５６】
なお、車両制御システム１８及び車両では、パラレルモードにおける複数の変速段として、Ｐ１位置及びＰ２位置の二段階を採用した。ただ、パラレルモードにおける複数の変速段は二段階に限定されず、三段階や四段階、又はこれ以上であってもよい。複数の変速段が三段階である場合には、シフトレバー装置１６のシフトパターンにＰ３位置を設けるとともに、Ｐ３位置に対応するパラレルモードで車両１を制御可能とされればよい。複数の変速段が四段階である場合には、シフトレバー装置１６のシフトパターンにＰ３位置及びＰ４位置を設けるとともに、Ｐ３位置及びＰ４位置の各々に対応するパラレルモードで車両１を制御可能とされればよい。
【００５７】
（実施形態２）
図５は、ハイブリッドコントロールユニット１２Ａの構成例を示すブロック図である。ハイブリッドコントロールユニット１２Ａは、走行モード取得部２２Ａ、目標トルク演算部２３、駆動制御部２４Ａ及びトルク抑制部２５を具備して構成されている。このうち、目標トルク演算部２３は、実施形態１のものと同一である。
【００５８】
走行モード取得部２２Ａにおいて取得された走行モードに関する情報は、駆動制御部２４Ａ及びトルク抑制部２５に送信される。トルク抑制部２５は、走行モードに応じて、要求トルクＴｐを抑制させるための指示信号を目標トルク演算部２３に出力する。駆動制御部２４Ａは、トルク抑制部２５から該指示信号を受け取ると、要求トルクＴｐを抑制させ、その抑制させた要求トルクＴｐ´を実現するように車両１を制御する。
【００５９】
図６は、ハイブリッドコントロールユニット１２Ａにより行われる、走行モードの切替えをドライバに促す制御例を示す図である。ハイブリッドコントロールユニット１２Ａは、実施形態１に係る制御と同様のタイミングで、走行モードの切替えをドライバに直接的に促す。ここでは、走行モードの切替えをドライバに促す制御として、走行モードの切替えをドライバに間接的に促すための制御も採用している。該制御としては、要求トルクＴｐを抑制させる等が挙げられる。
【００６０】
ドライバによりＥＶモードが選択されている場合、ハイブリッドコントロールユニット１２Ａは、充電量ＳＯＣが所定の閾値ｄ（閾値ｄ＞閾値ａ）未満、又は要求トルクＴｐが所定の閾値ｅ（閾値ｅ＜閾値ｂ）以上のとき、要求トルクＴｐを抑制させる。また、ドライバによりＥＶモード又はシリーズモードが選択されている場合、ハイブリッドコントロールユニット１２Ａは、車速Ｖが切換車速Ｖｍ（切換車速：Ｖｍ＜Ｖｎ）以上のとき、要求トルクＴｐを抑制させる。更に、ドライバにより、Ｐ１位置に対応するパラレルモードが選択されている場合、ハイブリッドコントロールユニット１２Ａは、車速Ｖが切換車速Ｖｍ２以上のとき、要求トルクＴｐを抑制させる（切換車速：Ｖｍ２＜Ｖｎ２，Ｖｍ２＞Ｖｍ）。
【００６１】
図７及び図８は、走行モードの切替えをドライバに促す制御例を示すタイムチャートである。図７は、ＥＶモードからシリーズモードへの切替えを促す制御例であり、図８は、シリーズモードからパラレルモードへの切替えを促す制御例である。
【００６２】
図７に示すように、ハイブリッドコントロールユニット１２Ａは、例えば、充電量ＳＯＣが閾値ａより低くなる時点ｔ２で、表示や音声等により、シリーズモードへの切替えをドライバに直接的に促す。一方、充電量ＳＯＣが閾値ｄ（閾値：ｄ＞ａ）より低くなる時点ｔ１（時点ｔ２より早い時点）で、トルクを抑制する。また、図８に示すように、ハイブリッドコントロールユニット１２Ａは、例えば、車速Ｖが切換車速Ｖｎ以上になる時点ｔ２で、表示や音声等により、パラレルモードへの切替えをドライバに直接的に促す。一方、車速Ｖが切換車速Ｖｍ（切換車速：Ｖｍ＜Ｖｎ）以上になる時点ｔ１（時点ｔ２より早い時点）で、トルクを抑制する。
【００６３】
つまり、車両制御システム１８Ａ及び車両１Ａでは、閾値ｄ及びｅ、並びに切換車速Ｖｍ及びＶｍ２の設定により、走行モードの切替えをドライバに直接的に促す時点よりも早い時点で、要求トルクＴｐを抑制する制御が行われる。これによれば、走行モードの切替えをドライバに直接的に促す前に、より高い駆動力が得られる走行モードへ切替えようとドライバ自身が思い至るとともに、該切換えが実行されることが期待される。なお、図７及び図８の例では、時点ｔ１以降、時間の経過に対して指数関数的にトルクの抑制度合いを大きくしているが、時間の経過に対して等差的にトルクの抑制度合いを大きくしてもよい。
【００６４】
以上、車両制御システム１８Ａ及び車両１Ａでは、ＥＶモードからシリーズモードに、ＥＶモード又はシリーズモードからパラレルモードに、若しくは、Ｐ１位置に対応するパラレルモードからＰ２位置に対応するパラレルモードに切替えるのが好ましい場合、走行モードの切替えをドライバに間接的に促す制御を行う。これにより、これらのモードを含む走行モードの切替えにドライバの意図を反映させることができる。また、車両制御システム１８Ａ及び車両１Ａでは、ドライバは、自身の動機に基づいて走行モードの切替えたという実感を得ることができるので、表示や音声を生じさせて走行モードの切替えをドライバに直接的に促すよりも、車両１Ａを運転する楽しさの向上につながりやすい。
【００６５】
車両制御システム１８Ａ及び車両１Ａでは、閾値ｄ及びｅ、並びに切換車速Ｖｍ及びＶｍ２の設定により、走行モードの切替えをドライバに直接的に促す時点よりも早い時点で、要求トルクＴｐを抑制する制御を行った。ドライバが自身の動機に基づいて走行モードを切替えようとしてから、実際に走行モードが切替えられるまでにはタイムラグが生じるが、早い時点で走行モードの切替えをドライバに間接的に促す制御を行うことで、かかるタイムラグの影響を少なくできる。
【００６６】
ただ、走行モードの切替えをドライバに間接的に促すタイミングは、走行モードの切替えをドライバに直接的に促すタイミングと同一でもよい。また、走行モードの切替えをドライバに直接的に促すタイミングよりも遅いタイミングで、走行モードの切替えをドライバに間接的に促す制御を行うようにしてもよい。
【００６７】
（実施形態３）
本実施形態に係る車両制御システム及び車両は、実施形態１及び２で採用可能な、シフトレバー装置１６の構成例を提案するものである。
【００６８】
図９（ａ）〜（ｄ）は、各々、実施形態１及び２で採用可能な、シフトレバー装置１６のシフトパターンの一例を示す図である。シフトレバー装置１６は、少なくとも一つのＨ型を有するシフトパターン２６と、シフトパターン２６に沿って操作可能なシフトレバー１７（図１参照）と、を具備して構成されている。
【００６９】
シフトパターン２６には、６つのシフトポジション（左上位置、左下位置、中央上位置、中央下位置、右上位置及び右下位置）が設けられており、これらの何れでもない中央位置がニュートラル位置とされている。これらのシフトポジションは、マニュアル車で採用されているシフトパターンに習ったものであり、左上位置や右下位置は例外であるが、基本的には、左下位置、中央上位置、中央下位置及び右上位置の順に、より駆動力が得られる走行モードに対応する位置とされている。ドライバは、このようなシフトパターン２６に沿って、シフトレバー１７を左右方向及び上下方向に操作可能である。
【００７０】
図９（ａ）に示すシフトレバー装置１６Ａのシフトパターン２６Ａでは、６つのシフトポジションにおいて、左上位置がＤ位置、左下位置がＥ位置、中央上位置がＳ位置、中央下位置がＰ１位置、右上位置がＰ２位置及び右下位置がＲ位置とされている。シフトパターン２６Ａでは、ニュートラル位置からシフトレバー１７を、左方向及び上方向に操作することでＤ位置を、左方向及び下方向に操作することでＥ位置を、上方向に操作することでＳ位置を、下方向に操作することでＰ１位置を、右方向及び上方向に操作することでＰ２位置を、右方向及び下方向に操作することでＲ位置を、選択することができる。
【００７１】
図９（ｂ）に示すシフトレバー装置１６Ｂのシフトパターン２６Ｂでは、図９（ａ）に示したような６つのシフトポジションと、１の追加のシフトポジションと、が設けられている。６つのシフトポジションにおいて、左上位置がＥ位置、左下位置がＳ位置、中央上位置がＰ１位置、中央下位置がＰ２位置、右上位置がＰ３位置及び右下位置がＰ４位置とされている。１の追加のシフトポジションは、左上位置の更に左側に設けられており、Ｄ位置とされている。Ｄ位置はＲ位置を兼ねており、バック走行する場合には、シフトレバーをＤ位置に操作するとともに所定のＲボタンを押すことで、バック走行することができる。
【００７２】
図９（ｃ）に示すシフトレバー装置１６Ｃのシフトパターン２６Ｃでは、図９（ａ）に示したような６つのシフトポジションと、１の追加のシフトポジションと、が設けられている。６つのシフトポジションにおいて、左上位置がＥ位置、左下位置がＳ位置、中央上位置がＰ１位置、中央下位置がＰ２位置、右上位置がＰ３位置及び右下位置がＰ４位置とされている。１の追加のシフトポジションは、左上位置の更に左側に設けられており、Ｒ位置とされている。すなわち、図９（ｃ）に示すシフトレバー装置１６Ｃを採用した車両制御システム及び車両は、ドライブモードを省略した態様である。
【００７３】
図９（ｄ）に示すシフトレバー装置１６Ｄのシフトパターン２６Ｄでは、図９（ａ）に示したような６つのシフトポジションと、２の追加のシフトポジションと、が設けられている。６つのシフトポジションにおいて、左上位置がＥ位置、左下位置がＳ位置、中央上位置がＰ１位置、中央下位置がＰ２位置、右上位置がＰ３位置及び右下位置がＰ４位置とされている。２の追加のシフトポジションは、右上位置の更に右側と、右下位置の更に右側と、に設けられており、各々、Ｂ１位置及びＢ２位置とされている。Ｂ１位置及びＢ２位置は、車両１において行われる、公知の回生レベルがドライブモードと異なる走行モード（ブレーキモード）に対応している。Ｂ１位置及びＢ２位置では、ドライブモードのように自動で走行モードが切替えられるが、ドライブモードとは回生レベルが異なり、すなわち、回生制動力の大きさが異なる。回生レベルは、二段階に限定されず、三段階以上設けてもよい。
【００７４】
以上、車両制御システム１８及び車両１において、シフトレバー装置１６Ａ〜１６Ｄを採用することで、ドライバは、マニュアル車のシフトチェンジのように、シフトパターン２６Ａ〜２６Ｄに沿ってシフトレバー１７を操作し、ＥＶモード、シリーズモード及びパラレルモードを含む走行モードを切替えることができる。よって、走行モードの切替えにドライバの意図を反映させることができる上、車両１を運転する楽しさの益々の向上につながる。
【００７５】
（他の実施形態）
以上、本発明に係る、車両制御システム及び車両の一態様について説明したが、本発明は実施形態１〜３の何れかに限定されるものではない。実施形態１〜３は、本発明の範囲において、互いに組み合わせることが可能である。本発明の範囲内であれば、実施形態１に、実施形態２の一部や実施形態３の一部を組み合わせることもでき、実施形態２に、実施形態３の一部を組み合わせることもできる。
【００７６】
上記実施形態では、ＥＶモード、シリーズモード及びパラレルモードを、ドライバにより手動で切替え可能な態様を説明したが、少なくとも、ＥＶモード及びシリーズモードが、ドライバにより手動で切替え可能であればよい。
【００７７】
また、シフトレバー装置は、ドライバがシフトレバーを、ＥＶモード、シリーズモード又はパラレルモードに対応するシフトポジションに操作可能な限りにおいて限定されない。また、本発明に係る切替え装置は、ドライバがＥＶモード、シリーズモード又はパラレルモードを選択可能な限りにおいて限定されず、例えば、ＥＶモード、シリーズモード又はパラレルモードに対応するボタンやスイッチが各々設けられ、これらを操作することで走行モードを切り替えるような構成であっても構わない。
【００７８】
本発明は、いわゆるプラグインハイブリッド電気自動車に関する産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１，１Ａ    車両
２    走行用モータ
２Ｆ  フロントモータ
２Ｒ  リヤモータ
３    エンジン
４    発電機
５    バッテリ
６Ｆ  フロントインバータ
６Ｒ  リヤインバータ
７Ｆ  フロントトランスアスクル
７Ｒ  リヤトランスアスクル
８Ｆ  駆動軸
８Ｒ  駆動軸
９Ｆ  前輪
９Ｒ  後輪
１０    クラッチ
１１    エンジンコントロールユニット
１２，１２Ａ    ハイブリッドコントロールユニット
１３    バッテリモニタリングユニット
１４Ｆ  フロントモータコントロールユニット
１４Ｒ  リヤモータコントロールユニット
１５    ジェネレータコントロールユニット
１６，１６Ａ〜１６Ｄ    切替え装置（シフトレバー装置）
１７    シフトレバー
１８，１８Ａ    車両制御システム
１９    温度センサ
２０    アクセル開度センサ
２１    車速センサ
２２，２２Ａ    走行モード取得部
２３    目標トルク演算部
２４，２４Ａ    駆動制御部
２５    トルク抑制部
２６，２６Ａ〜２６Ｄ  シフトパターン
【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】
2019142252.tif 000009
【図８】
2019142252.tif 000010
【図９】
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