(57)【要約】【課題】回生レベルを小さくすることによって、燃費が悪化するのを防止することのできるハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法を提供する。【解決手段】ＥＣＵ１７０は、回生レベルが大きい場合は、小さい場合よりも、アクセルオフ時の第２モータジェネレータ１２０による回生制動力を大きくして、第２モータジェネレータ１２０による発電量を大きくする。ＥＣＵ１７０は、回生レベルセレクタ１９０によってデフォルトレベルよりも小さな回生レベルが選択されたときには、回生レベルセレクタ１９０で回生レベルが選択されなかったときよりも、エンジン１００が動作時の第１モータジェネレータ１１０からバッテリ１５０への充電量を大きくする。【選択図】図１
2015051692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド車両であって、
内燃機関と、
前記内燃機関による駆動によって発電する第１のモータジェネレータと、
前記ハイブリッド車両を駆動するとともに、回生制動によって発電する第２のモータジェネレータと、
前記第１のモータジェネレータおよび前記第２のモータジェネレータとの間で電力を授受可能に構成された蓄電装置と、
運転者の操作によって前記第２のモータジェネレータの回生レベルを選択するセレクタとを備え、前記セレクタで回生レベルが選択されなかったときには、前記第２のモータジェネレータの回生レベルは、デフォルトレベルに維持され、前記ハイブリッド車両は、
前記回生レベルが大きい場合は、小さい場合よりも、アクセルがオフ時の前記第２のモータジェネレータによる回生制動力を大きくすることによって、前記第２のモータジェネレータによる発電量を大きくする制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記セレクタによってデフォルトレベルよりも小さな回生レベルが選択されたときには、前記セレクタによって回生レベルが選択されなかったときよりも、前記内燃機関が動作時の前記第１のモータジェネレータから前記蓄電装置への充電量を大きくする、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記蓄電装置の残容量が同一の場合、前記セレクタによってデフォルトレベルよりも小さな回生レベルが選択されたときには、前記セレクタによって回生レベルが選択されなかったときよりも、前記内燃機関が動作時の前記蓄電装置の充電要求量を大きくする、請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記セレクタによって選択できる前記デフォルトレベルよりも小さな回生レベルが複数個あり、前記複数個の回生レベルの中に、第１のレベルと、前記第１のレベルよりも大きな第２のレベルが含まれる場合に、
前記制御装置は、前記第１のレベルが選択されたときには、前記第２のレベルが選択されたときよりも、前記内燃機関が動作時の前記第１のモータジェネレータから前記蓄電装置への充電量を大きくする、請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記制御装置は、前記内燃機関が動作時に、前記選択された回生レベルに応じて前記ハイブリッド車両の駆動力が変化しないように、前記選択された回生レベルに応じて前記内燃機関の出力を変化させる、請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関からの駆動力を前記第１のモータジェネレータと車両の駆動軸とに分配可能に構成された動力分割機構を備え、
前記第１のモータジェネレータは、前記内燃機関からの駆動力を受けて発電可能であり、
前記第２のモータジェネレータは、前記駆動軸に連結される、請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
ハイブリッド車両の制御方法であって、
前記ハイブリッド車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関による駆動によって発電する第１のモータジェネレータと、
前記ハイブリッド車両を駆動するとともに、回生制動によって発電する第２のモータジェネレータと、
前記第１のモータジェネレータおよび前記第２のモータジェネレータとの間で電力を授受可能に構成された蓄電装置と、
前記第２のモータジェネレータの回生レベルを選択するためのセレクタとを備え、前記ハイブリッド車両の制御方法は、
運転者による前記セレクタを通じてなされる前記回生レベルの選択を受け付け、前記セレクタで回生レベルが選択されなかったときには、前記第２のモータジェネレータの回生レベルをデフォルトレベルに維持するステップと、
前記セレクタによってデフォルトレベルよりも小さな回生レベルが選択されたときには、前記セレクタで回生レベルが選択されなかったときよりも、前記内燃機関が動作時の前記第１のモータジェネレータから前記蓄電装置への充電量を大きくするステップと、
前記回生レベルが大きい場合は、小さい場合よりも、アクセルがオフ時の前記第２のモータジェネレータによる回生制動力を大きくすることによって、前記第２のモータジェネレータによる発電量を大きくするステップとを備えたハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法に関し、特に、運転者が回生レベルを選択できる機能を有するハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、運転者が、回生時の制動レベルを選択できるようにしたハイブリッド車両が知られている。
【０００３】
たとえば、特許文献１に記載のハイブリッド車両では、第２モータジェネレータ用いた回生制動時に、第２モータジェネレータが、ユーザによるパドルスイッチの操作に応じて、回生レベルを段階的に設定する。これにより、ユーザは、自動変速機における変速操作に応じて生じる減速感と同等の感覚を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１８６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、運転者が、燃費を向上させるために回生レベルを小さくすると、回生制動時におけるバッテリの充電量が減少する。その結果、バッテリのＳＯＣが低下するため、エンジンを始動させなければならなくなり、運転者の狙いとは逆に、燃費が悪化してしまうことがある。
【０００６】
それゆえに、本発明の目的は、回生レベルを小さくすることによって生じる燃費の悪化を防止することのできるハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のハイブリッド車両は、内燃機関と、内燃機関による駆動によって発電する第１のモータジェネレータと、ハイブリッド車両を駆動するとともに、回生制動によって発電する第２のモータジェネレータと、第１のモータジェネレータおよび第２のモータジェネレータとの間で電力を授受可能に構成された蓄電装置と、運転者の操作によって第２のモータジェネレータの回生レベルを選択するセレクタとを備える。セレクタで回生レベルが選択されなかったときには、第２のモータジェネレータの回生レベルは、デフォルトレベルに維持される。ハイブリッド車両は、回生レベルが大きい場合は、小さい場合よりも、アクセルがオフ時の第２のモータジェネレータによる回生制動力を大きくすることによって、第２のモータジェネレータによる発電量を大きくする制御装置を備える。制御装置は、セレクタによってデフォルトレベルよりも小さな回生レベルが選択されたときには、セレクタによって回生レベルが選択されなかったときよりも、内燃機関が動作時の第１のモータジェネレータから蓄電装置への充電量を大きくする。
【０００８】
回生レベルが小さい状態が選択された場合は、アクセルのオフ時に回生発電量が小さくなる。そのため、補機などの使用によって蓄電装置の残容量が極度に低下すると、内燃機関が始動してしまうことがあり、燃費が悪化する。上記構成によって、セレクタによって、デフォルトレベルよりも小さな回生レベルが選択されたときには、内燃機関が動作時に蓄電装置への充電量を大きくする。その結果、デフォルトレベルよりも小さな回生レベルが選択されたときに、アクセルがオフ状態で蓄電装置の残容量の回復量が小さいことによって内燃機関が始動してしまうのを防止できる。
【０００９】
好ましくは、制御装置は、蓄電装置の残容量が同一の場合、セレクタによってデフォルトレベルよりも小さな回生レベルが選択されたときには、セレクタによって回生レベルが選択されなかったときよりも、内燃機関が動作時の蓄電装置の充電要求量を大きくする。
【００１０】
これによって、内燃機関が動作時に、適切に蓄電装置の残容量を増加させることができる。
【００１１】
好ましくは、セレクタによって選択できるデフォルトレベルよりも小さな回生レベルが複数個あり、複数個の回生レベルの中に、第１のレベルと、第１のレベルよりも大きな第２のレベルが含まれる場合に、制御装置は、第１のレベルが選択されたときには、第２のレベルが選択されたときよりも、内燃機関が動作時の第１のモータジェネレータから蓄電装置への充電量を大きくする。
【００１２】
選択された回生レベルが小さいほど、アクセルのオフ時の回生発電量が小さくなる。上記構成によって、回生ベルが小さいほど内燃機関が動作時に蓄電装置への充電量が大きくなるので、アクセルがオフ状態で蓄電装置の残容量の回復量が小さいことによって内燃機関が始動してしまうのを防止できる。
【００１３】
好ましくは、制御装置は、内燃機関が動作時に、選択された回生レベルに応じてハイブリッド車両の駆動力が変化しないように、選択された回生レベルに応じて内燃機関の出力を変化させる。
【００１４】
これによって、内燃機関が動作時に、選択された回生レベルに応じて蓄電装置への充電量が変わるにも係らず、車両の駆動力を一定に保つことができる。
【００１５】
好ましくは、ハイブリッド車両は、内燃機関からの駆動力を第１のモータジェネレータと車両の駆動軸とに分配可能に構成された動力分割機構を備える。第１のモータジェネレータは、内燃機関からの駆動力を受けて発電可能である。第２のモータジェネレータは、駆動軸に連結される。
【００１６】
これによって、回生レベルが小さいほど、内燃機関が動作時に、第１のモータジェネレータから蓄電装置への充電量を大きくする。その結果、デフォルトレベルよりも小さな回生レベルが選択されたときに、アクセルがオフ状態で蓄電装置の残容量の回復量が小さいことによって内燃機関が始動してしまうのを防止できる。
【００１７】
本発明は、ハイブリッド車両の制御方法において、ハイブリッド車両は、内燃機関と、内燃機関による駆動によって発電する第１のモータジェネレータと、ハイブリッド車両を駆動するとともに、回生制動によって発電する第２のモータジェネレータと、第１のモータジェネレータおよび第２のモータジェネレータとの間で電力を授受可能に構成された蓄電装置と、第２のモータジェネレータの回生レベルを選択するためのセレクタとを備える。ハイブリッド車両の制御方法は、運転者によるセレクタを通じてなされる回生レベルの選択を受け付け、セレクタで回生レベルが選択されなかったときには、第２のモータジェネレータの回生レベルをデフォルトレベルに維持するステップと、セレクタによってデフォルトレベルよりも小さな回生レベルが選択されたときには、セレクタで回生レベルが選択されなかったときよりも、内燃機関が動作時の第１のモータジェネレータから蓄電装置への充電量を大きくするステップと、回生レベルが大きい場合は、小さい場合よりも、アクセルがオフ時の第２のモータジェネレータによる回生制動力を大きくすることによって、第２のモータジェネレータによる発電量を大きくするステップとを備える。
【００１８】
上記構成によって、デフォルトレベルよりも小さな回生レベルが選択されたとき、アクセルがオフ状態で蓄電装置の残容量の回復量が小さいことによって内燃機関が始動してしまうのを防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、回生レベルを小さくすることによって生じる燃費の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態のハイブリッド車両の構成を表わす図である。
【図２】ハイブリッド車の電気システムを説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態における回生レベルセレクタによって選択されるレベルと回生制動力との関係を表わす図である。
【図４】ＥＣＵの回生制御および充電制御に関する構成要素を表わす図である。
【図５】充放電マップで定められる、バッテリのＳＯＣに対するバッテリの充放電要求量との関係を表わす図である。
【図６】エンジンの動作点を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態の充電要求量の算出と回生制御の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態の制御シーケンスを説明するための図である。
【図９】変形例における回生レベルセレクタによって選択されるレベルと回生制動力との関係を表わす図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態のハイブリッド車両の構成を表わす図である。
図１を参照して、ハイブリッド車両には、エンジン１００と、第１モータジェネレータ１１０と、第２モータジェネレータ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、バッテリ１５０とが搭載される。第１モータジェネレータ１１０と第２モータジェネレータ１２０とは、モータジェネレータユニット３００を構成する。
【００２３】
なお、以下の説明においては一例として外部の電源からの充電機能を有さないハイブリッド車について説明するが、外部の電源からの充電機能を有するプラグインハイブリッド車を用いてもよい。
【００２４】
エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０、第２モータジェネレータ１２０、バッテリ１５０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０により制御される。ＥＣＵ１７０は複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。
【００２５】
ハイブリッド車は、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。すなわち、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちのいずれか一方もしくは両方が、運転状態に応じて駆動源として自動的に選択される。
【００２６】
たとえば、運転者がアクセルペダル１７２を操作した結果に応じて、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０が制御される。アクセルペダル１７２の操作量（アクセル開度）は、アクセル開度センサ（図示せず）により検出される。
【００２７】
アクセル開度が小さい場合および車速が小さい場合などには、第２モータジェネレータ１２０のみを駆動源としてハイブリッド車が走行する。この場合、エンジン１００が停止される。ただし、発電などのためにエンジン１００が駆動する場合がある。
【００２８】
また、アクセル開度が大きい場合、車速が大きい場合、バッテリ１５０の残存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）が小さい場合などには、エンジン１００が駆動される。この場合、エンジン１００のみ、もしくはエンジン１００および第２モータジェネレータ１２０の両方を駆動源としてハイブリッド車が走行する。
【００２９】
エンジン１００は、内燃機関である。エンジン１００に吸入される空気の温度は、温度センサ１０２により検出され、ＥＣＵ１７０に入力される。エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０は、動力分割機構１３０を介してエンジン１００の出力軸（クランクシャフト）１０８に連結されている。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構１３０により、２経路に分割される。一方は減速機１４０を介して前輪１６０を駆動する経路である。もう一方は、第１モータジェネレータ１１０を駆動させて発電する経路である。
【００３０】
第１モータジェネレータ１１０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第１モータジェネレータ１１０は、動力分割機構１３０により分割されたエンジン１００の動力により発電する。第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ１５０の残存容量の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力はそのまま第２モータジェネレータ１２０を駆動させる電力となる。一方、バッテリ１５０のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、後述するインバータにより交流から直流に変換される。その後、後述するコンバータにより電圧が調整されてバッテリ１５０に蓄えられる。
【００３１】
第１モータジェネレータ１１０が発電機として作用している場合、第１モータジェネレータ１１０は負のトルクを発生している。ここで、負のトルクとは、エンジン１００の負荷となるようなトルクをいう。第１モータジェネレータ１１０が電力の供給を受けてモータとして作用している場合、第１モータジェネレータ１１０は正のトルクを発生する。ここで、正のトルクとは、エンジン１００の負荷とならないようなトルク、すなわち、エンジン１００の回転をアシストするようなトルクをいう。なお、第２モータジェネレータ１２０についても同様である。
【００３２】
第２モータジェネレータ１２０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第２モータジェネレータ１２０は、バッテリ１５０に蓄えられた電力および第１モータジェネレータ１１０により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。
【００３３】
第２モータジェネレータ１２０の駆動力は、減速機１４０を介して前輪１６０に伝えられる。これにより、第２モータジェネレータ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２モータジェネレータ１２０からの駆動力により車両を走行させたりする。なお、前輪１６０の代わりにもしくは加えて後輪を駆動するようにしてもよい。
【００３４】
アクセルのオフ時（アクセル開度が０）の減速時には、減速機１４０を介して前輪１６０により第２モータジェネレータ１２０が駆動され、第２モータジェネレータ１２０が発電機として作動する。これにより第２モータジェネレータ１２０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２モータジェネレータ１２０は、選択された回生レベルに応じた回生トルクを設定することによって、選択された回生レベルに応じた回生制動力を作動させる。第２モータジェネレータ１２０により発電された電力は、バッテリ１５０に蓄えられる。
【００３５】
動力分割機構１３０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から構成される。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤが自転可能であるように支持する。サンギヤは第１モータジェネレータ１１０の回転軸に連結される。キャリアはエンジン１００のクランクシャフトに連結される。リングギヤは第２モータジェネレータ１２０の回転軸および減速機１４０に連結される。
【００３６】
図１に戻って、バッテリ１５０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ１５０には、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０の他、車両の外部の電源から供給される電力が充電される。なお、バッテリ１５０の代わりにもしくは加えてキャパシタを用いるようにしてもよい。
【００３７】
図２を参照して、ハイブリッド車の電気システムについてさらに説明する。ハイブリッド車には、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、システムメインリレー２３０とが設けられる。
【００３８】
コンバータ２００は、リアクトルと、二つのｎｐｎ型トランジスタと、二つダイオードとを含む。リアクトルは、各バッテリの正極側に一端が接続され、２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点に他端が接続される。
【００３９】
２つのｎｐｎ型トランジスタは、直列に接続される。ｎｐｎ型トランジスタは、ＥＣＵ１７０により制御される。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードがそれぞれ接続される。
【００４０】
なお、ｎｐｎ型トランジスタとして、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。ｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子を用いることができる。
【００４１】
バッテリ１５０から放電された電力を第１モータジェネレータ１１０もしくは第２モータジェネレータ１２０に供給する際、電圧がコンバータ２００により昇圧される。逆に、第１モータジェネレータ１１０もしくは第２モータジェネレータ１２０により発電された電力をバッテリ１５０に充電する際、電圧がコンバータ２００により降圧される。
【００４２】
コンバータ２００と、各インバータとの間のシステム電圧ＶＨは、電圧センサ１８０により検出される。電圧センサ１８０の検出結果は、ＥＣＵ１７０に送信される。
【００４３】
第１インバータ２１０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第１モータジェネレータ１１０の各コイルの中性点１１２とは異なる端部にそれぞれ接続される。
【００４４】
第１インバータ２１０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第１モータジェネレータ１１０に供給する。また、第１インバータ２１０は、第１モータジェネレータ１１０により発電された交流電流を直流電流に変換する。
【００４５】
第２インバータ２２０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第２モータジェネレータ１２０の各コイルの中性点１２２とは異なる端部にそれぞれ接続される。
【００４６】
第２インバータ２２０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第２モータジェネレータ１２０に供給する。また、第２インバータ２２０は、第２モータジェネレータ１２０により発電された交流電流を直流電流に変換する。
【００４７】
コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０は、ＥＣＵ１７０により制御される。
【００４８】
システムメインリレー２３０は、バッテリ１５０とコンバータ２００との間に設けられる。システムメインリレー２３０は、バッテリ１５０と電気システムとを接続した状態および遮断した状態を切換えるリレーである。システムメインリレー２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が電気システムから遮断される。システムメインリレー２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が電気システムに接続される。
【００４９】
システムメインリレー２３０の状態は、ＥＣＵ１７０により制御される。たとえば、ＥＣＵ１７０が起動すると、システムメインリレー２３０が閉じられる。ＥＣＵ１７０が停止する際、システムメインリレー２３０が開かれる。
【００５０】
回生レベルセレクタ１９０は、ユーザの操作に従って、回生レベルを選択する。本発明の実施形態では、回生レベルは、たとえば０〜５の５段階とし、回生レベルが小さいほど、第２モータジェネレータ１２０による回生制動力が小さいものとする。
【００５１】
図３は、回生レベルセレクタによって選択されるレベルと回生制動力との関係を表わす図である。
【００５２】
回生レベルセレクタ１９０によって回生レベルＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５が選択されたときには、アクセルのオフ時に、それぞれ回生制動力ＲＢ０，ＲＢ１，ＲＢ２，ＲＢ３，ＲＢ４，ＲＢ５で回生ブレーキが作動する。ここで、ＲＢ０＜ＲＢ１＜ＲＢ２＜ＲＢ３＜ＲＢ４＜ＲＢ５である。回生レベルＢ２は、デフォルトレベルである。セレクトバー１９１によってＤレンジ（前進）が選択され、回生レベルセレクタ１９０によって回生レベルが選択されなかったときには、回生レベルがデフォルトレベルＢ２に維持される。
【００５３】
図４は、ＥＣＵ１７０の回生制御および充電制御に関する構成要素を表わす図である。
ＥＣＵ１７０は、回生レベル検出部４０１と、回生ブレーキ制御部４０３と、ＳＯＣ算出部４０２と、充放電要求量算出部４０４と、駆動要求パワー算出部４０９と、エンジン出力要求値算出部４０５と、要求トルク／回転数決定部４０６と、駆動制御部４１０とを備える。
【００５４】
回生レベル検出部４０１は、回生レベルセレクタ１９０によって選択された回生レベルを検出する。
【００５５】
ＳＯＣ算出部４０２は、バッテリ１５０の電圧ＶＢおよびバッテリ１５０に対して入出力される電流ＩＢに基づいて、バッテリ１５０の残容量を表わすＳＯＣ（State Of Charge）を算出する。電圧ＶＢおよび電流ＩＢは、それぞれ図示しない電圧センサおよび電流センサによって検出される。
【００５６】
充放電要求量算出部４０４は、予め規定された充放電マップを用いて、バッテリ１５０のＳＯＣに基づいて、バッテリ１５０の充放電要求量を算出する。
【００５７】
図５は、充放電マップで定められる、バッテリ１５０のＳＯＣに対するバッテリ１５０の充放電要求量との関係を表わす図である。
【００５８】
ＳＯＣが所定値ＳＣ０よりも高い場合には、バッテリ１５０から電力が出力される。ＳＯＣが所定値ＳＣ０よりも小さい場合には、バッテリ１５０へ電力が供給される。ＳＯＣが所定値ＳＣ０と等しいときには、バッテリ１５０の現在の充電量が維持される。
【００５９】
放電要求量は、選択されている回生レベルによって変化しない。ＳＣ０を制御中心として、ＳＯＣに比例して、放電要求量が増加する。
【００６０】
充電要求量は、選択されている回生レベルによって変化する。ＳＣ０を制御中心として、ＳＯＣに比例して、充電要求量が増加する。充放電要求量算出部４０４は、アクセルがオン（すなわち、アクセル開度が０以外のとき）で、エンジン１００が動作している場合に、回生レベルＢ０が選択されているときには、マップＭＢ０に基づいて、ＳＯＣに対する充電要求量を求める。充放電要求量算出部４０４は、アクセルがオンで、エンジン１００が動作している場合に、回生レベルＢ１が選択されているときには、マップＭＢ１に基づいて、ＳＯＣに対する充電要求量を求める。充放電要求量算出部４０４は、アクセルがオンで、エンジン１００が動作している場合に、回生レベルＢ２，Ｂ３、Ｂ４またはＢ５が選択されているときには、マップＭＢＹに基づいて、ＳＯＣに対する充電要求量を求める。同一のＳＯＣに対して、マップＭＢ０に基づく充電要求量＞マップＭＢ１に基づく充電要求量＞マップＭＢＹに基づく充電要求量の関係がある。
【００６１】
駆動要求パワー算出部４０９は、アクセル開度および車速に基づいて車両の駆動要求パワーを算出する。駆動要求パワーは、選択された回生レベルによって変化しない。
【００６２】
エンジン出力要求値算出部４０５は、駆動要求パワーと充放電要求量とを加算してエンジン出力要求値を算出する。エンジン出力要求値算出部４０５は、選択された回生レベルによって駆動要求パワーが変化しないように、エンジン出力要求値を変化させる。すなわち、エンジン出力要求値算出部４０５は、回生レベルＢ０、Ｂ１が選択された場合に、回生レベルＢ２〜Ｂ５が選択された場合よりも、回生レベルＢ０、Ｂ１が選択された場合の充電要求量と回生レベルＢ２〜Ｂ５が選択された場合の充電要求量の差だけ、エンジン出力要求値を増加させる。
【００６３】
要求トルク／回転数決定部４０６は、エンジン出力要求値に対するエンジン回転数とエンジントルクを決定する。
【００６４】
図６に示すように、エンジン１００の動作点、すなわちエンジン回転数ＮＥおよびエンジントルクＴＥは、エンジン出力要求値と動作線との交点により定まる。エンジン出力要求値は、等パワー線Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・によって示される。動作線は、実験およびシミュレーションの結果に基づいて、開発者により予め定められる。動作線は、燃費が最適（最小）になるようにエンジン１００が駆動することができるように設定される。すなわち、動作線に沿ってエンジン１００が駆動することにより、最適な燃費が実現される。
【００６５】
駆動制御部４１０は、エンジン１００の動作時に、充放電要求量算出部４０４で算出された充放電要求量だけバッテリ１５０が充放電できるように、第１モータジェネレータ１１０、コンバータ２００、第１インバータ２１０を制御する。
【００６６】
駆動制御部４１０は、エンジン１００が動作時に、要求トルク／回転数決定部４０６で決定されたエンジン回転数とエンジントルクが実現できるように、エンジン１００を制御する。駆動制御部４１０は、エンジン１００の動作時に、駆動要求パワー算出部４０９で算出された駆動要求パワーが実現できるように、動力分割機構１３０、第１モータジェネレータ１１０、コンバータ２００、第１インバータ２１０、第２モータジェネレータ１２０、および第２インバータ２２０を制御する。
【００６７】
回生ブレーキ制御部４０３は、アクセルがオフ時（すなわち、アクセル開度が０％のときに）、回生レベル検出部４０１で検出された回生レベルに応じた回生制動力の発生に必要な回生トルクを算出する。回生ブレーキ制御部４０３は、算出された回生トルクに応じた回生ブレーキが作動するように、コンバータ２００、第２インバータ２２０、および第２モータジェネレータ１２０を制御する。
【００６８】
図７は、本発明の実施形態の充電要求量の算出と回生制御の手順を示すフローチャートである。
【００６９】
ステップＳ１において、図示しないパワースイッチおよびフットブレーキを操作することによって、ハイブリッド車両は、走行準備が完了した状態であるＲｅａｄｙ−ＯＮ状態に設定される。
【００７０】
ステップＳ２において、ユーザが回生レベルセレクタ１９０を操作することによって、いずれかの回生レベルを選択した場合に、処理がステップＳ３に進む。
【００７１】
ステップＳ３において、回生レベルセレクタ１９０で回生レベルＢ０が選択されたときには、処理がステップＳ９に進む。ステップＳ４において、回生レベルセレクタ１９０で回生レベルＢ１が選択されたときには、処理がステップＳ１１に進む。ステップＳ５において、回生レベルセレクタ１９０で回生レベルＢ２が選択されたときには、処理がステップＳ１３に進む。ステップＳ６において、回生レベルセレクタ１９０で回生レベルＢ３が選択されたときには、処理がステップＳ１５に進む。ステップＳ７において、回生レベルセレクタ１９０で回生レベルＢ４が選択されたときには、処理がステップＳ１７に進む。ステップＳ８において、回生レベルセレクタ１９０で回生レベルＢ５が選択されたときには、処理がステップＳ１９に進む。また、ステップＳ２において、ユーザが回生レベルセレクタ１９０を操作しなかった場合にも、処理がステップＳ１３に進む。
【００７２】
ステップＳ９において、すなわち、回生レベルＢ０が選択された場合において、充放電要求量算出部４０４は、アクセルがオンで、エンジン１００が動作しているときに、図５に示すようなＭＢ０マップに従って、ＳＯＣに対応する充電要求量を算出する。
【００７３】
ステップＳ１１において、すなわち、回生レベルＢ１が選択された場合において、充放電要求量算出部４０４は、アクセルがオンで、エンジン１００が動作しているときに、図５に示すようなマップＭＢ１に従って、ＳＯＣに対応する充電要求量を算出する。
【００７４】
ステップＳ１３、Ｓ１５、Ｓ１７、Ｓ１９において、すなわち、回生レベルＢ２、Ｂ３、Ｂ４またはＢ５が選択された場合において、充放電要求量算出部４０４は、アクセルオンで、エンジン１００が動作しているときに、図５に示すようなマップＭＢＹに従って、ＳＯＣに対応する充電要求量を算出する。
【００７５】
ステップＳ１０において、すなわちレベルＢ０が選択されたときには、回生ブレーキ制御部４０３は、アクセルがオフ時に回生レベルＢ０に対応する回生制動力ＲＢ０で回生ブレーキを作動させる。
【００７６】
ステップＳ１２において、すなわちレベルＢ１が選択されたときには、回生ブレーキ制御部４０３は、アクセルがオフ時に回生レベルＢ１に対応する回生制動力ＲＢ１で回生ブレーキを作動させる。
【００７７】
ステップＳ１４において、すなわちレベルＢ２が選択されたときには、回生ブレーキ制御部４０３は、アクセルがオフ時に回生レベルＢ２に対応する回生制動力ＲＢ２で回生ブレーキを作動させる。
【００７８】
ステップＳ１６において、すなわちレベルＢ３が選択されたときには、回生ブレーキ制御部４０３は、アクセルがオフ時に回生レベルＢ３に対応する回生制動力ＲＢ３で回生ブレーキを作動させる。
【００７９】
ステップＳ１８において、すなわちレベルＢ４が選択されたときには、回生ブレーキ制御部４０３は、アクセルがオフ時に回生レベルＢ４に対応する回生制動力ＲＢ４で回生ブレーキを作動させる。
【００８０】
ステップＳ２０において、すなわちレベルＢ５が選択されたときには、回生ブレーキ制御部４０３は、アクセルがオフ時に回生レベルＢ５に対応する回生制動力ＲＢ５で回生ブレーキを作動させる。
【００８１】
図８は、本発明の実施形態の制御シーケンスを説明するための図である。
アクセルをオンにして、車両が発進すると、まず、ＥＶ加速が行なわれる。すなわち、発進時には、エンジン１００の効率が悪いので、駆動制御部４１０は、エンジン１００を始動させず、第２モータジェネレータ１２０のみで車両の駆動を行う。第２モータジェネレータ１２０は、バッテリ１５０に蓄えられた電力によって駆動される。これによって、バッテリ１５０のＳＯＣが低下する。
【００８２】
次に、車速が増加すると、大きなトルクを出力することができるように、ＨＶ加速が行なわれる。すなわち、駆動制御部４１０は、エンジン１００を始動させ、エンジン１００と第２モータジェネレータ１２０で車両の駆動を行なう。充放電要求量算出部４０４は、バッテリ１５０のＳＯＣ（State Of Charge）と選択された回生レベルに基づいて、バッテリ１５０の充放電要求量を算出する。ＨＶ加速当初においては、選択された回生レベルによるＳＯＣの大きさの違いが小さいため、選択された回生レベルがＢ０の場合の充電要求量が最も大きく、選択された回生レベルがＢ１の場合の充電要求量が次に大きく、選択された回生レベルがＢ２〜Ｂ５の場合の充電要求量が最も小さくなる。その後、ＳＯＣが増加するにつれて、いずれの回生レベルでも充電要求量が減少するが、選択された回生レベルがＢ０の場合のＳＯＣの増加量が最も大きく、選択された回生レベルがＢ１の場合のＳＯＣの増加量が次に大きく、選択された回生レベルがＢ２〜Ｂ５の場合のＳＯＣの増加量が最も小さい。これによって、充電要求量の大小関係が変化する。すなわち、選択された回生レベルがＢ２〜Ｂ５の場合の充電要求量が最も大きく、選択された回生レベルがＢ１の場合の充電要求量が次に大きく、選択された回生レベルがＢ０の場合の充電要求量が最も小さくなる。
【００８３】
また、駆動制御部４１０は、ＨＶ加速時に、選択された回生レベルがＢ２〜Ｂ５のときに、エンジン回転数を一定とする。駆動制御部４１０は、ＨＶ加速当初において、選択された回生レベルがＢ０、Ｂ１のときの車両の駆動パワーが選択された回生レベルがＢ２〜Ｂ５のときの駆動パワーと同一となるように、選択された回生レベルがＢ０、Ｂ１のときのエンジン出力値が選択された回生レベルがＢ２〜Ｂ５のときのエンジン出力値よりも大きくする。これは、選択された回生レベルがＢ０、Ｂ１のときの充電要求量が、選択された回生レベルがＢ２〜Ｂ５のときの充電要求量も大きいからである。そのために、駆動制御部４１０は、ＨＶ加速当初において、選択された回生レベルがＢ０、Ｂ１のときのエンジン回転数およびエンジントルクを選択された回生レベルがＢ２〜Ｂ５のときのエンジン回転数およびエンジントルクよりも大きくする。
【００８４】
その後、選択された回生レベルがＢ０、Ｂ１のときの充電要求量が、選択された回生レベルがＢ２〜Ｂ５のときの充電要求量も小さくなるので、駆動制御部４１０は、選択された回生レベルがＢ０、Ｂ１のときの車両の駆動パワーが選択された回生レベルがＢ２〜Ｂ５のときの駆動パワーと同一となるように、選択された回生レベルがＢ０、Ｂ１のときのエンジン出力値を選択された回生レベルがＢ２〜Ｂ５のときのエンジン出力値よりも小さくする。そのために、駆動制御部４１０は、図６の動作線に従って、選択された回生レベルがＢ０、Ｂ１のときのエンジン回転数およびエンジントルクを選択された回生レベルがＢ２〜Ｂ５のときのエンジン回転数およびエンジントルクよりも小さくする。
【００８５】
次に、アクセル開度が一定となると、車速が一定となる。さらに、エンジン１００が停止し、定常走行が行なわれる。
【００８６】
エンジン１００が停止したときには、選択された回生レベルがＢ０の場合のＳＯＣが最も大きく、選択された回生レベルがＢ１の場合のＳＯＣが次に大きく、選択された回生レベルがＢ２〜Ｂ５の場合のＳＯＣが最も小さくなる。つまり、エンジン１００が動作中（つまり始動してから停止するまでの期間）において、第１モータジェネレータ１１０からバッテリ１５０への充電量は、選択された回生レベルがＢ０の場合が最も大きく、選択された回生レベルがＢ１の場合が次に大きく、選択された回生レベルがＢ２の場合が最も小さくなる。
【００８７】
定常走行では、駆動制御部４１０は、エンジン１００を動作させず、第２モータジェネレータ１２０のみで車両の駆動を行う。これによって、バッテリ１５０のＳＯＣが低下する。
【００８８】
次に、アクセルをオフにすると、アクセル開度が０％となり、惰行状態となる。回生ブレーキ制御部４０３は、選択された回生レベルに応じた回生制動力で回生ブレーキを作動させる。惰行状態において、エアコンなどの補機の使用によって、バッテリ１５０のＳＯＣが減少するが、回生ブレーキによる回生発電によってＳＯＣの減少を補うことができる。選択された回生レベルが大きくなるほど、回生制動力が大きくなり、第２モータジェネレータ１２０による回生発電量が大きくなる。したがって、惰行状態において、選択された回生レベルが小さいほど、ＳＯＣが低下する量が大きくなる。図８において、ＳＯＣの低下を表わす直線の傾きが、回生レベルＢ０が最も大きく、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５の順に直線の傾きが小さくなることが示されている。
【００８９】
回生レベルＢ０およびＢ１の場合には、アクセルオン時にＳＯＣを増加させているため、アクセルのオフによるＳＯＣの回復量が少なくても、ＳＯＣがエンジン１００が始動してしまうほどに小さくなるのを防止できる。
【００９０】
（変形例）
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
【００９１】
回生レベルセレクタ１９０によって選択できる回生レベルが、デフォルトの回生レベル（Ｄレンジでの回生レベル）よりも小さいものに限られる場合について説明する。
【００９２】
図９は、本変形例において、回生レベルセレクタ１９０によって選択されるレベルと回生制動力との関係を表わす図である。
【００９３】
回生レベルセレクタ１９０によって回生レベルＢ０、Ｂ１が選択されたときには、アクセルのオフ時に、それぞれ回生制動力ＲＢ０，ＲＢ１で回生ブレーキが作動する。セレクトバー１９１によってＤレンジ（前進）が選択され、回生レベルセレクタ１９０によって回生レベルが選択されなかったときには、回生レベルがデフォルトレベルＢ２に維持される。デフォルトレベルＢ２では、アクセルのオフ時に、回生制動力ＲＢ２で回生ブレーキが作動する。ここで、ＲＢ０＜ＲＢ１＜ＲＢ２である。
【００９４】
駆動制御部４１０は、回生レベルセレクタ１９０で回生レベルＢ０またはＢ１が選択されたときに回生レベルセレクタ１９０で回生レベルが選択されなかったときよりも、エンジン１００が動作時の第１モータジェネレータ１１０からバッテリ１５０への充電量を大きくする。また、駆動制御部４１０は、回生レベルセレクタ１９０で回生レベルＢ０が選択されたときに、回生レベルＢ１が選択されたときよりも、エンジン１００が動作時の第１モータジェネレータ１１０からバッテリ１５０への充電量を大きくする。
【００９５】
回生ブレーキ制御部４０３は、回生レベルセレクタ１９０で回生レベルが選択されなかったときは、回生レベルセレクタ１９０で回生レベルＢ０またはＢ１が選択されたときよりも、アクセルがオフ時の第２モータジェネレータによる回生制動力を大きくすることによって、バッテリ１５０への充電量を大きくする。また、回生ブレーキ制御部４０３は、回生レベルセレクタ１９０で回生レベルＢ１が選択されたときに、回生レベルＢ０が選択されたときよりも、アクセルがオフ時の第２モータジェネレータによる回生制動力を大きくすることによって、バッテリ１５０への充電量を大きくする。
【００９６】
（変形例）
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、たとえば以下のような変形例も含まれる。
【００９７】
（１）  シリーズ方式
本発明は、シリーズ方式のハイブリッド車両においても適用することができる。すなわち、シリーズ方式では、エンジンが第１モータジェネレータ（発電機）を駆動して、発生した電力がバッテリに蓄積される。第２モータジェネレータがバッテリの電力で駆動されて、車両が走行される。
【００９８】
このシリーズ方式のハイブリッド車両でも、ＥＣＵは、回生レベルセレクタで選択された回生レベルが大きい場合は、小さい場合よりも、アクセルがオフ時の第２のモータジェネレータによる回生制動力を大きくすることによって、第２のモータジェネレータによる発電量を大きくする。。ＥＣＵは、回生レベルセレクタによってデフォルトレベルよりも小さな回生レベルが選択されたときには、回生レベルセレクタによって回生レベルが選択されなかったときよりも、エンジンが動作時の第１のモータジェネレータから蓄電装置への充電量を大きくする。
【００９９】
（２）  １モータ方式
また、１つのモータジェネレータＡが、回生発電とエンジンが動作時の発電の両方を行なう１モータ方式においては、次のような制御が実行されることとしてもよい。
【０１００】
１モータ方式では、ＥＣＵは、回生レベルセレクタで選択された回生レベルが大きい場合は、小さい場合よりも、アクセルがオフ時のモータジェネレータＡによる回生制動力を大きくすることによって、モータジェネレータＡによる発電量を大きくする。。ＥＣＵは、回生レベルセレクタによってデフォルトレベルよりも小さな回生レベルが選択されたときには、回生レベルセレクタによって回生レベルが選択されなかったときよりも、エンジンが動作時のモータジェネレータＡから蓄電装置への充電量を大きくする。
【０１０１】
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。
【符号の説明】
【０１０２】
１００  エンジン、１０２  温度センサ、１１０  第１モータジェネレータ、１１２，１２２  コイルの中性点、１２０  第２モータジェネレータ、１３０  動力分割機構、１４０  減速機、１５０  バッテリ、１６０  前輪、１７０  ＥＣＵ、１７２  アクセルペダル、１８０  電圧センサ、１９０  回生レベルセレクタ、１９１  セレクトバー、２００  コンバータ、２１０  第１インバータ、２２０  第２インバータ、２３０  システムメインリレー、３００  モータジェネレータユニット、４０１  回生レベル検出部、４０２  ＳＯＣ算出部、４０３  回生ブレーキ制御部、４０４  充放電要求量算出部、４０５  エンジン出力要求値算出部、４０６  要求トルク／回転数決定部、４０９  駆動要求パワー算出部、４１０  駆動制御部。
【図１】
2015051692.tif 000003
【図２】
2015051692.tif 000004
【図３】
2015051692.tif 000005
【図４】
2015051692.tif 000006
【図５】
2015051692.tif 000007
【図６】
2015051692.tif 000008
【図７】
2015051692.tif 000009
【図８】
2015051692.tif 000010
【図９】
2015051692.tif 000011