(57)【要約】  車両の駆動源としてエンジンと電動モータとを併せ持つハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両制御装置は、エンジンの出力だけでは所定の車両加速が得られない高走行抵抗路面を走行中であるか否かを判定する高負荷路走行判定部と、電動モータの出力を設定するモータ出力設定部とを備える。そして、高負荷路走行判定部により高走行抵抗路面を走行中であると判定された場合に、モータ出力設定部は、車速が所定車速に達したら電動モータの出力を制限する。
2016092602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動源としてエンジンと電動モータとを併せ持つハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両制御装置において、
前記エンジンの出力だけでは所定の車両加速が得られない高走行抵抗路面を走行中であるか否かを判定する高負荷路走行判定部と、
前記高走行抵抗路面を走行中の場合に、車速が所定車速に達したら前記電動モータの出力を制限するモータ出力設定部と、
を備えるハイブリッド車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両制御装置において、
前記モータ出力設定部は、前記所定車速を維持するように前記電動モータの出力を制限するハイブリッド車両制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のハイブリッド車両制御装置において、
前記モータ出力設定部は、前記電動モータの出力制限中に車速が低下したら、車速を前記所定車速に戻すように前記電動モータの出力を増大させるハイブリッド車両制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のハイブリッド車両制御装置において、
前記モータ出力設定部は、前記電動モータの出力を変化させる場合に、出力の変化率に制限を設けるハイブリッド車両制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のハイブリッド車両制御装置において、
前記高負荷路走行判定部は、アクセルペダル開度と加速度とに応じて前記高走行抵抗路面を走行中であるか否かを判定するハイブリッド車両制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のハイブリッド車両制御装置において、
前記所定車速は、前記走行抵抗路面を定速走行するために必要な前記電動モータの出力がもっとも小さくなる車速であるハイブリッド車両制御装置。
【請求項７】
車両の駆動源としてエンジンと電動モータとを併せ持つハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両制御方法において、
前記エンジンの出力だけでは所定の車両加速が得られない高走行抵抗路面を走行中であるか否かを判定し、
前記高走行抵抗路面を走行中の場合には、車速が所定車速に達したら前記電動モータの出力を制限するハイブリッド車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としてエンジンと電動モータとを備えるハイブリッド車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＪＰ２００７−２０２２２２Ａには、ハイブリッド車両の制御として、砂地等のように舗装路と比べて走行抵抗が大きい路面を走行している状態で、電動モータの温度が所定温度を超えた場合には、電動モータの出力を制限する制御が記載されている。この制御は、電動モータの過熱を防止しつつ走行性能を満足することを目的とするものである。
【発明の概要】
【０００３】
上記文献の制御では、電動モータの出力を制限するか否かを電動モータの温度に基づいて判断しているので、例えばエンジンの出力だけでは所定の車両加速が得られない程度に走行抵抗が大きい状況でも、電動モータが過熱しなければ電動モータの出力は制限されない。これにより、運転者の要求を満たすように電動モータは出力し続ける。
【０００４】
ところで、走行抵抗が大きい場合ほど走行に必要な出力は大きくなり、電力消費量が増大する。したがって、上記のように走行抵抗が大きい状況で電動モータが運転者の要求を満たすように出力し続けると、バッテリ充電量の減少が促進されて、電動モータによるアシストを実施できなくなる可能性がある。
【０００５】
そこで本発明は、砂地等のように走行抵抗が大きい状況において、電動モータによるアシストを実施しつつバッテリ充電量の減少を抑制することを目的とする。
【０００６】
本発明のある態様によれば、車両の駆動源としてエンジンと電動モータとを併せ持つハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両制御装置が提供される。ハイブリッド車両制御装置は、エンジンの出力だけでは所定の車両加速が得られない高走行抵抗路面（高負荷路ともいう）を走行中であるか否かを判定する高負荷路走行判定部と、高走行抵抗路面を走行中の場合に、車速が所定車速に達したら電動モータの出力を制限するモータ出力設定部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、ハイブリッド車両の全体システム図である。
【図２】図２は、モータ/ジェネレータの出力制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、高負荷路走行判定部の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、モータ出力演算部の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、エンジントルクとモータ出力と走行抵抗との関係を示す図である。
【図６】図６は、モータ/ジェネレータの制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】図７は、図６の制御ルーチンを実行した場合のタイミングチャートである。
【図８】図８は、目標モータ出力算出部の他の例を示す図である。
【図９】図９は、目標モータ出力算出部のさらに他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置が適用されたパラレルハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。以下、図１に基づいて、駆動系及び制御系の構成を説明する。
【００１０】
パラレルハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンEngと、第１クラッチCL1と、モータ/ジェネレータ（電動モータ）MGと、第２クラッチCL2と、無段変速機CVTと、ファイナルギヤFGと、左駆動輪LTと、右駆動輪RTと、を備えている。
【００１１】
ハイブリッド車両の制御系は、電気自動車走行モード（以下、「EVモード」という。）と、ハイブリッド車走行モード（以下、「HEVモード」という。）と、準電気自動車走行モード（以下、「準EVモード」という。）と、「WSC（Wet Start clutch）モード等の走行モードを有する。
【００１２】
「EVモード」は、第１クラッチCL1を開放状態とし、モータ/ジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。「HEVモード」は、第１クラッチCL1を締結状態とし、モータアシスト走行モード・走行発電モード・エンジン走行モードの何れかにより走行するモードである。「準EVモード」は、第１クラッチCL1が締結状態であるがエンジンEngをOFFとし、モータ/ジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。「WSCモード」は、「HEVモード」からのP,N→Dセレクト発進時、または、「EVモード」や「HEVモード」からのDレンジ発進時等において、モータ/ジェネレータMGを回転速度制御させることで第２クラッチCL2のスリップ状態を維持し、第２クラッチCL2を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態やドライバー操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら発進するモードである。
【００１３】
エンジンEngは、スロットルアクチュエータによる吸入空気量とインジェクタによる燃料噴射量と、点火プラグによる点火時期の制御により、エンジントルクが指令値と一致するように制御される。
【００１４】
第１クラッチCL1は、エンジンEngとモータ/ジェネレータMGとの間の位置に介装される。この第１クラッチCL1としては、例えば、ダイアフラムスプリングによる付勢力にて常時締結（ノーマルクローズ）の乾式クラッチが用いられ、エンジンEng−モータ/ジェネレータMG間の締結／半締結／開放を行なう。この第１クラッチCL1が完全締結状態ならモータトルク＋エンジントルクが第２クラッチCL2へと伝達され、開放状態ならモータトルクのみが、第２クラッチCL2へと伝達される。なお、半締結／開放の制御は、油圧アクチュエータに対するストローク制御にて行われる。
【００１５】
モータ/ジェネレータMGは、交流同期モータ構造であり、発進時や走行時に駆動トルク制御や回転速度制御を行うと共に、制動時や減速時に回生ブレーキ制御による車両運動エネルギーのバッテリ９への回収を行なうものである。
【００１６】
第２クラッチCL2は、ノーマルオープンの、湿式多板クラッチ又は湿式多板ブレーキであり、クラッチ油圧（押付力）に応じて伝達トルク（クラッチトルク容量）が発生する。この第２クラッチCL2は、無段変速機CVTおよびファイナルギヤFGを介し、エンジンEngおよびモータ/ジェネレータMG（第１クラッチCL1が締結されている場合）から出力されたトルクを左右駆動輪LT,RTへと伝達する。
【００１７】
なお、第２クラッチCL2としては、図１に示すように、独立のクラッチをモータ/ジェネレータMGと無段変速機CVTの間の位置に設定する以外に、無段変速機CVTと左右駆動輪LT,RTの間の位置に設定しても良い。
【００１８】
無段変速機CVTは、変速機入力軸inputに接続したプライマリプーリPrPと、変速機出力軸outputに接続したセカンダリプーリSePと、プライマリプーリPrPとセカンダリプーリSePとの間に架け渡されたプーリベルトBEと、を有するベルト式無段変速機である。
【００１９】
プライマリプーリPrPは、変速機入力軸inputに固定された固定シーブと、変速機入力軸inputに摺動自在に支持された可動シーブと、を有している。セカンダリプーリSePは、変速機出力軸outputに固定された固定シーブと、変速機出力軸outputに摺動自在に支持された可動シーブと、を有している。
【００２０】
プーリベルトBEは、プライマリプーリPrPとセカンダリプーリSePとの間に巻き掛けられた金属ベルトであり、それぞれの固定シーブと可動シーブとの間に狭持される。ここでは、固定シーブと可動シーブとのそれぞれに接する傾斜面を両側にもった多数のエレメントを重ね、薄板を層状に重ねると共に円環状に形成したリング２組を、エレメントの両側に挟み込ませることで構成された、いわゆるVDT型ベルトを使用している。
【００２１】
そして、両プーリPrP,SePのプーリ幅を変更し、プーリベルトBEの挟持面の径を変更して変速比（プーリ比）を自在に制御する。ここで、プライマリプーリPrPのプーリ幅が広くなると共に、セカンダリプーリSePのプーリ幅が狭くなると変速比がLow側に変化する。また、プライマリプーリPrPのプーリ幅が狭くなると共に、セカンダリプーリSePのプーリ幅が広くなると変速比がHigh側に変化する。
【００２２】
パラレルハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、第２クラッチ入力回転速度センサ６と、第２クラッチ出力回転速度センサ７と、インバータ８と、バッテリ９と、アクセルポジションセンサ１０と、エンジン回転速度センサ１１と、油温センサ１２と、ストローク位置センサ１３と、統合コントローラ１４と、変速機コントローラ１５と、クラッチコントローラ１６と、エンジンコントローラ１７と、モータコントローラ１８と、バッテリコントローラ１９と、ブレーキセンサ２０等と、を備えている。
【００２３】
インバータ８は、直流／交流の変換を行い、モータ/ジェネレータMGの駆動電流を生成する。バッテリ９は、モータ/ジェネレータMGからの回生エネルギーを、インバータ８を介して蓄積する。
【００２４】
統合コントローラ１４は、バッテリ状態、アクセルペダル開度、車速（変速機出力回転速度に同期した値）、作動油温等から目標駆動トルクを演算する。そして、その結果に基づき各アクチュエータ（モータ/ジェネレータMG、エンジンEng、第１クラッチCL1、第２クラッチCL2、無段変速機CVT）に対する指令値を演算し、各コントローラ１５，１６，１７，１８，１９へと送信する。
【００２５】
変速機コントローラ１５は、統合コントローラ１４からの変速指令を達成するように無段変速機CVTに供給される油圧制御等をして変速制御を行なう。
【００２６】
クラッチコントローラ１６は、第２クラッチ入力回転速度センサ６と第２クラッチ出力回転速度センサ７からのセンサ情報を入力すると共に、各クラッチ油圧（電流）指令値を実現するように、第１クラッチCL1にストローク量指令値を出力し、第２クラッチCL2にクラッチ油圧指令値を出力してソレノイドバルブの電流を制御する。これにより、第１クラッチCL1のクラッチストローク量が設定されると共に、第２クラッチCL2の押付力が設定される。なお、第１クラッチCL1のクラッチストローク量はストローク位置センサ１３により検出される。
【００２７】
エンジンコントローラ１７は、エンジン回転速度センサ１１からのセンサ情報を入力すると共に、統合コントローラ１４からのエンジントルク指令値を達成するようにエンジントルク制御を行なう。
【００２８】
モータコントローラ１８は、統合コントローラ１４からのモータトルク指令値やモータ回転速度指令値を達成するようにモータ/ジェネレータMGの制御を行なう。
【００２９】
バッテリコントローラ１９は、バッテリ９のバッテリ充電量SOCを管理し、その情報を統合コントローラ１４へと送信する。
【００３０】
なお、各コントローラ１４−１９は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。また、各コントローラ１４−１９を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
【００３１】
次に、本実施形態におけるモータ/ジェネレータMGの出力制御について説明する。
【００３２】
図２は、モータ/ジェネレータMGの出力制御ユニットの構成を示すブロック図である。なお、図２に示す各ブロックは、統合コントローラ１４の機能を仮想的なユニットとして示したものであり、物理的な存在を意味しない。
【００３３】
モータ/ジェネレータMGの出力制御ユニットは、高負荷路走行判定部Ｂ１０と目標モータ出力演算部（モータ出力設定部）Ｂ２０とを含んで構成されている。
【００３４】
高負荷路走行判定部Ｂ１０は、車両の加速度Ｇと、アクセルペダル開度ＡＰＯと、車速Ｖと、に基づいて、車両が高負荷路走行状態であるか否かを判定し、高負荷路走行状態の場合には高負荷路走行要求判定フラグＦＬＡＧｈｉｇｈを目標モータ出力演算部Ｂ２０に出力する。具体的な判定方法については後述する。
【００３５】
ここでいう高負荷路走行状態とは、エンジンEngの出力だけでは所定の車両加速が得られない状態であって、例えば、砂地のように舗装路に比べて走行抵抗が大きい場所を走行している場合である。なお、所定の車両加速が得られない状態には、車両を加速させることができない状態も含まれる。
【００３６】
なお、加速度Ｇは、車速Ｖの変化量から算出してもよいし、加速度センサを設けて検出してもよい。
【００３７】
目標モータ出力演算部Ｂ２０は、高負荷路走行要求判定フラグＦＬＡＧｈｉｇｈと、車速Ｖと、通常時用の目標モータ出力ｔＰｎｏｒｍａｌと、に基づいてモータ/ジェネレータMGの目標出力である目標モータ出力ｔＰを後述するように算出する。
【００３８】
通常時用のモータ目標出力ｔＰｎｏｒｍａｌは、高負荷路走行状態ではない状態において設定される目標モータ出力であり、公知のハイブリッド車両用制御と同様の方法で算出されるものである。
【００３９】
図３は、高負荷路走行判定部Ｂ１０で行われる高負荷路走行判定の具体的な内容を示すブロック図である。
【００４０】
第１加速度判定部Ｂ１１は、車速毎に第１加速度閾値Ｇｔｈ１を設定した加速度閾値テーブルを現在の車速Ｖで検索することにより第１加速度閾値Ｇｔｈ１を算出し、算出した第１加速度閾値Ｇｔｈ１を第１判定部Ｂ１２へ出力する。第１加速度閾値Ｇｔｈ１は、例えば、現在の車速Ｖにおいてアクセルペダル開度ＡＰＯを後述するアクセルペダル開度閾値ＡＰＯｔｈとした場合に、砂地等の高負荷路を走行していると判定できる加速度とする。加速度閾値テーブルは、車速が高くなるほど第１加速度閾値Ｇｔｈ１が小さくなっている。これは、制御上の理由やエンジンおよび変速機といったハードウェア上の理由によって車速が高いほど加速Ｇを小さくするという、公知の特性に基づくものである。
【００４１】
第１判定部Ｂ１２は、加速度Ｇが第１加速度閾値Ｇｔｈ１以下であるか否かを判定し、第２判定部Ｂ１４へ判定結果を出力する。
【００４２】
アクセルペダル開度判定部Ｂ１３は、アクセルペダル開度ＡＰＯがアクセルペダル開度閾値ＡＰＯｔｈ以上か否かを判定し、アクセルペダル開度ＡＰＯがアクセルペダル開度閾値ＡＰＯｔｈ以上の場合は出力値Ｓ＝１とし、そうでない場合は出力値Ｓ＝０とする。アクセルペダル開度閾値ＡＰＯｔｈは、例えば全開としてもよいし、全開に近い大開度としてもよい。
【００４３】
そして、アクセルペダル開度閾値ＡＰＯｔｈ以上の場合は出力値Ｓ＝１を第２判定部Ｂ１４へ、アクセルペダル開度閾値ＡＰＯｔｈより小さい場合は出力値Ｓ＝０を第４判定部Ｂ１７へ、それぞれ出力する。
【００４４】
なお、アクセルペダル開度は走行している路面状況や運転者の無意識のアクセルペダル操作等によって細かく変動することがあるので、高負荷路走行状態か否かの判定結果が短いサイクルで切り替わる可能性がある。この場合、後述する目標モータ出力ｔＰが短いサイクルで変動することとなり、運転者に違和感を与えることになる。そこで本実施形態では、いったん出力値Ｓ＝１となったら、その後アクセルペダル開度ＡＰＯがアクセルペダル開度閾値ＡＰＯｔｈより小さくなっても、直ちには出力値Ｓ＝０とはならないように、アクセルペダル開度閾値ＡＰＯｔｈにヒステリシスを設ける。
【００４５】
第２加速度判定部Ｂ１５は、第１加速度判定部Ｂ１１と同様に、加速度閾値テーブルと車速Ｖとから第２加速度閾値Ｇｔｈ２を算出し、算出した第２加速度閾値Ｇｔｈ２を第３判定部Ｂ１６へ出力する。第２加速度判定部Ｂ１５で用いる加速度閾値テーブルも、車速Ｖが高くなるほど第２加速度閾値Ｇｔｈ２が小さくなっている。
【００４６】
第２加速度閾値Ｇｔｈ２は、例えば、舗装路において現在の車速でアクセルペダル開度ＡＰＯをアクセルペダル開度閾値ＡＰＯｔｈとした場合に想定される加速度である。したがって、車速が同一であれば、第２加速度閾値Ｇｔｈ２は第１加速度閾値Ｇｔｈ１よりも大きい。
【００４７】
第３判定部Ｂ１６は、加速度Ｇが第２加速度閾値Ｇｔｈ２以上か否かを判定し、判定結果を第４判定部Ｂ１７へ出力する。
【００４８】
フラグ設定部Ｂ１８は、第２判定部Ｂ１４で加速度Ｇが第１加速度閾値Ｇｔｈ１以下、かつＳ＝１、という条件が成立した場合は、高負荷路走行状態であると判定して高負荷路走行要求判定フラグＦＬＡＧｈｉｇｈを設定する。一方、第４判定部Ｂ１７において、加速度Ｇが第１加速度閾値Ｇｔｈ１より大きい、加速度Ｇが第２加速度閾値Ｇｔｈ２以上、またはＳ＝０、のいずれかの条件が成立した場合は、高負荷路走行状態ではないと判定する。既に高負荷路走行判定フラグＦＬＡＧｈｉｇｈが設定されている場合には、それをクリアする。なお、フラグ設定部Ｂ１８でいったん高負荷路走行要求判定フラグＦＬＡＧｈｉｇｈが設定されたら、つまりＦＬＡＧｈｉｇｈ＝１となったら、クリア条件が成立するまではＦＬＡＧｈｉｇｈ＝１のままである。
【００４９】
上記のように、高負荷路走行判定部Ｂ１０は、アクセルペダル開度ＡＰＯがアクセルペダル開度閾値ＡＰＯｔｈ以上、かつ加速度Ｇが第１加速度閾値Ｇｔｈ１以下の場合に高負荷路走行状態であると判定する。これにより、例えば砂地等のように、舗装路に比べて走行抵抗が大きい路面を走行していることを精度良く検知することができる。
【００５０】
図４は、目標モータ出力演算部Ｂ２０で行われる、目標モータ出力ｔＰの具体的な算出方法を示すブロック図である。
【００５１】
目標モータ出力算出部Ｂ２１は、予め記憶しておいたモータ出力マップを車速Ｖで検索することにより、高負荷路走行状態用の目標モータ出力ｔＰｌｉｍを算出する。
【００５２】
高負荷路走行状態用の目標モータ出力ｔＰｌｉｍは、目標車速で定速走行するために必要なモータ出力である。ここでの目標車速（以下、目標定常車速という）は、アクセルペダル開度等から定まる目標車速、つまり運転者の要求する車速よりも低い車速である。具体的には、エンジンEngの全開トルクと走行抵抗との差が最小になる車速である。これについて図５を参照して説明する。
【００５３】
図５は、高負荷路走行状態における、エンジンEngのトルクと、モータ出力と、車速と、走行抵抗と、の関係を示す図である。なお、高負荷路走行状態では、要求される車速は舗装路走行時に比べて低いので、図５の車速Ｖ２は中速（例えば４０ｋｍ/ｈ程度）である。
【００５４】
走行抵抗がエンジン全開トルクよりも大きくなっている場合において、一定車速で走行するためには、走行抵抗とエンジン全開トルクとの差をモータ出力で補えばよい。
【００５５】
ところで、エンジン全開トルクは、図５では省略した高速域まで含めると上に凸なプロフィールとなるのが一般的である。そして、図５では車速Ｖ１のときに走行抵抗との差が最も小さくなる。つまり、車速Ｖ１のときに、定速走行するために必要なモータ出力が最も小さくなる。換言すると、車速Ｖ１で定速走行すれば、モータ/ジェネレータMGでの電力消費量が最も少なくなり、より長い時間モータ/ジェネレータMGを駆動させることが可能となる。なお、車速Ｖ１は低速（例えば２０ｋｍ/ｈ程度）である。
【００５６】
したがって、目標モータ出力算出部Ｂ２１で算出する目標モータ出力ｔＰｌｉｍは、車速Ｖが車速Ｖ１より低い場合は車速Ｖ１まで加速可能な大きさになり、車速Ｖ１に到達したら車速Ｖ１を維持して定速走行できるような大きさになる。
【００５７】
図４の説明に戻る。
【００５８】
第１スイッチ部Ｂ２２は、高負荷路走行状態の場合は高負荷路走行状態用の目標モータ出力ｔＰｌｉｍを選択し、高負荷路走行状態でない場合は通常時用の目標モータ出力ｔＰｎｏｒｍａｌを選択する。選択されたモータ出力は、判定部Ｂ２３、ＭＡＸ選択部Ｂ２６、及びＭＩＮ選択部Ｂ２８へ出力される。
【００５９】
判定部Ｂ２３には、目標モータ出力ｔＰの前回値も読み込まれ、第１スイッチ部Ｂ２２で選択されたモータ出力が目標モータ出力ｔＰの前回以下であるか否かを判定する。
【００６０】
また、目標モータ出力ｔＰの前回値は、減少側制限値算出部Ｂ２５及び増加側制限値算出部Ｂ２７にも読み込まれる。
【００６１】
減少側制限値算出部Ｂ２５は、目標モータ出力ｔＰの前回値から予め設定した減少側モータ出力変化量を減算した減少側制限値をＭＡＸ選択部Ｂ２６へ出力する。減少側モータ出力変化量は、モータ出力の減少に伴う車速低下等が運転者に違和感を与えない程度に収まるような、モータ出力減少量であり、本実施形態を適用する車種毎に適合により設定したものである。
【００６２】
増加側制限値算出部Ｂ２７は、目標モータ出力ｔＰの前回値から、予め設定した増加側モータ出力変化量を加算した増加側制限値をＭＩＮ選択部Ｂ２８へ出力する。増加側モータ出力変化量は、モータ出力の増加に伴う車速上昇等が運転者に違和感を与えない程度に収まるような、モータ出力増加量であり、本実施形態を適用する車種毎に適合により設定したものである。
【００６３】
ＭＡＸ選択部Ｂ２６は、第１スイッチ部Ｂ２２で選択されたモータ出力と、減少側制限値とを比較し、大きい方を選択する。
【００６４】
ＭＩＮ選択部Ｂ２８は、第１スイッチ部Ｂ２２で選択されたモータ出力と、増加側制限値とを比較し、小さい方を選択する。
【００６５】
そして、第２スイッチ部Ｂ２４は、判定部Ｂ２３の判定結果に応じて、ＭＡＸ選択部Ｂ２６またはＭＩＮ選択部Ｂ２８で選択されたモータ出力を目標モータ出力ｔＰとして設定する。具体的には、第１スイッチ部Ｂ２２で選択されたモータ出力が、目標モータ出力ｔＰの前回値以下の場合はＭＡＸ選択部Ｂ２６で選択したモータ出力を、そうでない場合はＭＩＮ選択部Ｂ２８で選択したモータ出力を目標モータ出力ｔＰとする。
【００６６】
目標モータ出力ｔＰを設定するにあたり、第１スイッチ部Ｂ２２で選択したモータ出力を、そのまま目標モータ出力ｔＰとしてもよい。しかし、モータ出力を変化させることで、急激な車速変化等が生じると運転者に違和感を与えることになるので、これを防止するために、本実施形態では上記のように増加側及び減少側の変化量に制限を設けている。
【００６７】
図６は、上述したモータ/ジェネレータMGの制御ルーチンをフローチャートにしたものである。本ルーチンは、例えば数ミリ秒程度の短い間隔で繰り返し実行される。以下、ステップにしたがって説明する。
【００６８】
ステップＳ１で、統合コントローラ１４はアクセルペダル開度ＡＰＯがアクセルペダル開度閾値ＡＰＯｔｈ以上か否かを判定し、判定結果がｙｅｓの場合はステップＳ２の処理を実行し、判定結果がｎｏの場合はステップＳ４の処理を実行する。
【００６９】
ステップＳ２で、統合コントローラ１４は加速度Ｇについての判定を実行し、加速度Ｇが第１加速度閾値Ｇｔｈ１以下の場合はステップＳ３の処理を実行し、加速度Ｇが第２加速度閾値Ｇｔｈ２以上の場合には、ステップＳ４の処理を実行する。
【００７０】
ステップＳ３で、統合コントローラ１４は、高負荷路走行状態用の目標モータ出力ｔＰｌｉｍを目標モータ出力ｔＰとして設定してモータ/ジェネレータMGを制御する。
【００７１】
ステップＳ４で、統合コントローラ１４は、通常時用の目標モータ出力ｔＰｎｏｒｍａｌを目標モータ出力ｔＰとしてモータ/ジェネレータMGを制御する。具体的な制御内容は、公知のハイブリッド車両用のモータ制御と同じなので、説明を省略する。
【００７２】
図７は、走行抵抗の大きい砂地を走行する際に、図６の制御ルーチンを実行した場合のタイミングチャートである。
【００７３】
停車中のタイミングＴ１で運転者がアクセルペダルを踏み込み始めると、車両はモータ/ジェネレータMGのアシストを伴いながら走行を開始している。
【００７４】
しかし、走行抵抗が大きいため、加速度ＧはタイミングＴ２までに増大が止まり、第１加速度閾値Ｇｔｈ１よりも低い値になる。これに伴い、タイミングＴ２以降は車速Ｖの上昇も鈍くなる。この段階では、モータ/ジェネレータMGの目標出力ｔＰは通常時用の目標モータ出力ｔＰｎｏｒｍａｌとなっている。
【００７５】
そして、タイミングＴ３において、アクセルペダル開度ＡＰＯがアクセルペダル開度閾値ＡＰＯｔｈ以上、かつ加速度Ｖが第１加速度閾値Ｇｔｈ１以下という高負荷路走行状態であると判定するための条件が成立しているので、高負荷路走行判定フラグＦＬＡＧｈｉｇｈが立つ。これにより、モータ/ジェネレータMGの目標出力ｔＰが、高負荷路走行状態用の目標モータ出力ｔＰｌｉｍに切り替わる。
【００７６】
なお、タイミングＴ２にて高負荷路走行状態であると判定するための条件が成立してから、タイミングＴ３にて高負荷路走行状態であると判定するまでに時間差があるのは、最初の判定がタイミングＴ３で行われたためである。このように、本実施形態では、アクセルペダル開度ＡＰＯがアクセル開度閾値ＡＰＯｔｈを超えている状態が所定時間経過したタイミングＴ３で、図６の制御ルーチンを開始する。アクセルペダルが踏み込まれてから直ちに制御ルーチンを開始しないのは、アクセルペダルが踏み込まれた直後は正確な判定ができないからである。すなわち、砂地等であっても、停車中に車輪直下の路面が踏み固められていると、発進直後は高い加速度Ｇが得られる可能性があるからである。そこで、踏み固められた路面の影響が無くなってから、例えば、アクセルペダルが踏み込まれてから２秒程度経過してから、図６の制御ルーチンを開始する。
【００７７】
タイミングＴ３で高負荷路走行状態であると判定された後も、車両は加速し続け、タイミングＴ５で車速ＶがＶ１に到達したら、車速Ｖ１で定速走行するために、モータ/ジェネレータMGの出力をＰｃｏｎｓｔに制限する。このとき、加速度Ｇ等の急激な変化により運転者に違和感を与えることを防止するため、図４で説明したように目標モータ出力ｔＰの変化に制限を設け、車速ＶがＶ１に近づいたタイミングＴ４から徐々に目標モータ出力ｔＰを減少させている。
【００７８】
目標モータ出力ｔＰを制限し、車速Ｖ１で走行している場合に、タイミングＴ６において走行抵抗がさらに大きくなる等の理由で車速Ｖが低下し始めたら、車速ＶをＶ１に戻すように、目標モータ出力ｔＰを増大させる。これにより、タイミングＴ８で車速ＶがＶ１に戻り、目標モータ出力ｔＰはＰｃｏｎｓｔに戻っている。
【００７９】
上記のように、統合コントローラ１４は、高負荷路走行状態であると判定した場合には、定速走行するために必要なモータ/ジェネレータMGの出力が最も小さくなる車速Ｖ１となるように、目標モータ出力ｔＰを制御する。これにより、図７からも明らかなように、モータ/ジェネレータMGの目標出力ｔＰを制限したタイミングＴ５−Ｔ６の間は、タイミングＴ５以前と比べて、バッテリ充電量（ＳＯＣ）の低下速度が遅くなっている。
【００８０】
次に、本実施形態の効果について説明する。
【００８１】
本実施形態では、統合コントローラ１４はエンジンEngの出力だけでは所定の車両加速が得られない高負荷路面を走行中であると判定したら、車速Ｖが車速Ｖ１に達したらモータ/ジェネレータMGの出力を制限する。これにより、バッテリ充電量の低下速度が抑制されるので、HEVモード等での走行可能時間をより長くすることができる。
【００８２】
モータ/ジェネレータMGの出力を制限することにより、アクセルペダル開度から定まる要求車速を満足することはできなくなる。しかし、砂地等の高走行抵抗路面を走行する場合のような高負荷路走行状態では、要求車速を満足するために必要なモータ/ジェネレータMGによるアシスト量が多くなり、バッテリ充電量の低下が促進されてしまう。そこで、要求車速を満足するよりも、HEVモード等での走行可能時間をより長くすることを優先している。
【００８３】
本実施形態では、統合コントローラ１４は車速Ｖ１を維持するようにモータ/ジェネレータMGの出力を制限するので、加速し続ける場合に比べて電力消費量を低減することができ、HEVモード等におけるモータ/ジェネレータMGの消費電力を抑制することができる。
【００８４】
本実施形態では、統合コントローラ１４はモータ/ジェネレータMGの出力制限中に車速Ｖが低下したら、車速Ｖを車速Ｖ１に戻すようにモータ/ジェネレータMGの出力を増大させる。上記のような車速Ｖ１での走行中に、走行抵抗がさらに増大して車速が低下する場合には、モータ/ジェネレータMGの出力を制限したままでは車速が低下し続けて、やがて停車してしまう。一方、車速Ｖ１よりも低い車速を維持するようにモータ/ジェネレータMGの出力を制御すると、図５で示したように定速走行するために必要なモータ/ジェネレータMGの出力が大きくなり、バッテリ充電量の低下が促進されてしまう。そこで、車速Ｖ１に戻すようにモータ/ジェネレータMGの出力を増大させることで、車速が低下し続けることを防止し、かつバッテリ充電量の低下を抑制する。
【００８５】
本実施形態では、統合コントローラ１４はモータ/ジェネレータMGの出力を変化させる場合に、出力の変化率に制限を設ける。これにより、モータ出力を制限する際に、急激な加速度変動や車速変動等により運転者へ違和感を与えることを防止できる。
【００８６】
本実施形態では、統合コントローラ１４はアクセルペダル開度ＡＰＯと加速度Ｇとに応じて高負荷路走行状態であるか否かを判定するので、高負荷路走行状態であるか否かを精度良く判定することができる。
【００８７】
本実施形態では、高負荷路走行状態で定速走行するために必要なモータ/ジェネレータMGの出力がもっとも小さくなる車速Ｖ１を、高負荷路走行状態において維持する車速Ｖとする。これにより、高負荷路走行状態においてHEVモード等で走行する場合のバッテリ充電量の低下を抑制して、走行可能時間をより長くすることができる。
【００８８】
なお、図４の目標モータ出力算出部Ｂ２１では、車速Ｖに基づいて高負荷路走行状態用の目標モータ出力ｔＰｌｉｍを算出しているが、以下に説明するように、車速Ｖに代えて、図８、や図９に示すように推定エンジントルクまたはエンジン回転速度に基づいて算出することもできる。
【００８９】
本実施形態では、エンジンEngの出力（トルク）だけでは所定の車両加速が得られない高走行抵抗路面を走行する場合のような高負荷路走行状態において、バッテリ充電量の低下を抑制して、HEVモード等で連続走行可能な時間（以下、単に「連続走行可能時間」ともいう）をより長くすることを目的としている。したがって、例えばエンジントルクから、高負荷路走行状態において定速走行するためのモータ出力（つまり、（走行抵抗−エンジントルク）相当のモータ出力）を算出し、そのモータ出力では十分な連続走行可能時間を確保できない場合には、エンジントルクを増大させるために一旦モータ出力を増大させる。つまり、モータ/ジェネレータMGによりアシストすることでエンジン回転速度、車速を上昇させてエンジントルクを増大させる。そして、エンジントルクが増大したら、連続走行可能時間を確保できるように、モータ出力を制限してもよい。
【００９０】
つまり、アクセルペダル開度ＡＰＯやエンジン回転速度から推定した推定エンジントルクに基づいて高負荷路走行状態用の目標モータ出力ｔＰｌｉｍを算出することができる。また、推定エンジントルクの算出に用いるエンジン回転速度に基づいて高負荷路走行状態用の目標モータ出力ｔＰｌｉｍを算出してもよい。
【００９１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【図１】
2016092602.tif 000003
【図２】
2016092602.tif 000004
【図３】
2016092602.tif 000005
【図４】
2016092602.tif 000006
【図５】
2016092602.tif 000007
【図６】
2016092602.tif 000008
【図７】
2016092602.tif 000009
【図８】
2016092602.tif 000010
【図９】
2016092602.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月23日(2015.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動源としてエンジンと電動モータとを併せ持つハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両制御装置において、
アクセルペダル開度を所定値以上にしても、前記エンジンの出力だけでは所定の車両加速が得られない高走行抵抗路面を走行中であるか否かを判定する高負荷路走行判定部と、
前記高走行抵抗路面を走行中の場合に、車速が所定車速に達したら前記電動モータの出力を制限するモータ出力設定部と、
を備えるハイブリッド車両制御装置。
【請求項２】
車両の駆動源としてエンジンと電動モータとを併せ持つハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両制御装置において、
走行抵抗がエンジン全開トルクより大きい高走行抵抗路面を走行中であるか否かを判定する高負荷路走行判定部と、
前記高走行抵抗路面を走行中の場合に、車速が所定車速に達したら前記電動モータの出力を制限するモータ出力設定部と、
を備えるハイブリッド車両制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両制御装置において、
前記モータ出力設定部は、前記所定車速を維持するように前記電動モータの出力を制限するハイブリッド車両制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のハイブリッド車両制御装置において、
前記モータ出力設定部は、前記電動モータの出力制限中に車速が低下したら、車速を前記所定車速に戻すように前記電動モータの出力を増大させるハイブリッド車両制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のハイブリッド車両制御装置において、
前記モータ出力設定部は、前記電動モータの出力を変化させる場合に、出力の変化率に制限を設けるハイブリッド車両制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のハイブリッド車両制御装置において、
前記高負荷路走行判定部は、アクセルペダル開度と加速度とに応じて前記高走行抵抗路面を走行中であるか否かを判定するハイブリッド車両制御装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載のハイブリッド車両制御装置において、
前記所定車速は、前記高走行抵抗路面を定速走行するために必要な前記電動モータの出力がもっとも小さくなる車速であるハイブリッド車両制御装置。
【請求項８】
車両の駆動源としてエンジンと電動モータとを併せ持つハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両制御方法において、
アクセルペダル開度を所定値以上にしても所定の車両加速が得られない高走行抵抗路面を走行中であるか否かを判定し、
前記高走行抵抗路面を走行中の場合には、車速が所定車速に達したら前記電動モータの出力を制限するハイブリッド車両制御方法。
【請求項９】
車両の駆動源としてエンジンと電動モータとを併せ持つハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両制御方法において、
走行抵抗がエンジン全開トルクより大きい高走行抵抗路面を走行中であるか否かを判定し、
前記高走行抵抗路面を走行中の場合には、車速が所定車速に達したら前記電動モータの出力を制限するハイブリッド車両制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月30日(2017.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
ハイブリッド車両の制御系は、電気自動車走行モード（以下、「EVモード」という。）と、ハイブリッド車走行モード（以下、「HEVモード」という。）と、準電気自動車走行モード（以下、「準EVモード」という。）と、「WSC（Wet Start clutch）モード」等の走行モードを有する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
フラグ設定部Ｂ１８は、第２判定部Ｂ１４で加速度Ｇが第１加速度閾値Ｇｔｈ１以下、かつＳ＝１、という条件が成立した場合は、高負荷路走行状態であると判定して高負荷路走行要求判定フラグＦＬＡＧｈｉｇｈを設定する。一方、第４判定部Ｂ１７において、加速度Ｇが第１加速度閾値Ｇｔｈ１より大きい、加速度Ｇが第２加速度閾値Ｇｔｈ２以上、またはＳ＝０、のいずれかの条件が成立した場合は、高負荷路走行状態ではないと判定する。既に高負荷路走行要求判定フラグＦＬＡＧｈｉｇｈが設定されている場合には、それをクリアする。なお、フラグ設定部Ｂ１８でいったん高負荷路走行要求判定フラグＦＬＡＧｈｉｇｈが設定されたら、つまりＦＬＡＧｈｉｇｈ＝１となったら、クリア条件が成立するまではＦＬＡＧｈｉｇｈ＝１のままである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
そして、タイミングＴ３において、アクセルペダル開度ＡＰＯがアクセルペダル開度閾値ＡＰＯｔｈ以上、かつ加速度Ｇが第１加速度閾値Ｇｔｈ１以下という高負荷路走行状態であると判定するための条件が成立しているので、高負荷路走行判定フラグＦＬＡＧｈｉｇｈが立つ。これにより、モータ/ジェネレータMGの目標出力ｔＰが、高負荷路走行状態用の目標モータ出力ｔＰｌｉｍに切り替わる。
【国際調査報告】
2016092602.tif 000012
2016092602.tif 000013
2016092602.tif 000014
2016092602.tif 000015