(57)【要約】  【課題】燃費向上を図りつつ、加速を十分に体感できるようにする。  【解決手段】駆動輪３Ｒ、３Ｌがモータ１によって駆動される一方、モータ１への給電が、エンジン１０によって駆動される発電機１１あるいはバッテリ１３の少なくとも一方から行われる。エンジン１０の出力制御が、通常は、燃費を重視した高効率の制御ラインＬに基づくエンジントルクおよびエンジン回転数となるように実行される。アクセルが大きく踏み込み操作された急加速時には、エンジン１０の出力制御が、例えば発電機１１への発電負荷を低減させることにより、高効率制御ラインＬに基づく場合よよりもエンジン回転数の上昇度合が大きい加速用制御ラインＸ１（Ｘ２）に基づく運転状態へと変更される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと走行用モータとを備えたハイブリッド車両の制御装置において、
あらかじめ設定された条件に基づいて決定されるエンジン出力となるように、燃費効率を優先して設定された高効率用制御ラインに基づいてエンジントルクおよびエンジン回転数を制御する出力制御手段と、
運転者の加速要求に関する値を検出する加速検出手段と、
前記加速検出手段によって運転者の加速要求が大きいことが検出されたとき、前記出力制御手段が用いる制御ラインとして、前記高効率用制御ラインに基づく場合に比してエンジン回転数の上昇度合が大きくなるように設定された加速用制御ラインに変更する制御ライン変更手段と、
を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
あらかじめ設定された特定の走行状態であることを検出する走行状態検出手段と、
前記走行状態検出手段によって前記特定の走行状態が検出されたときは、前記加速用制御ラインへの変更を禁止する禁止手段と、
をさらに備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
エンジンの出力が、自動変速機を介して駆動輪に伝達されるように設定され、
自動変速機の変速モードとして、あらかじめ設定された変速特性に基づいて自動変速を行う自動変速モードと、マニュアル操作される毎に変速段を変更するマニュアルモードとが選択可能とされ、
前記特定の走行状態が、前記自動変速モードが選択されているときとされている、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記特定の走行状態が、オーディオ装置がＯＮとされると共にオーディオの音量が所定音量以下のときとされている、ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項２において、
前記特定の走行状態が、ナビゲーション装置によって市街地を走行していると判断されたときとされている、ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、
前記加速用制御ラインへの変更時に、エンジンによって駆動される発電機の発電量が低減される、ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両においては、エンジンの他に、駆動輪を駆動する走行用モータを備えている。そして、駆動輪の駆動態様としては、エンジンと走行用モータとの両方で駆動可能としたものと、エンジンはもっぱら発電のみを行って、駆動輪の駆動は走行用モータのみで行うものとがある。このようなハイブリッド車両においては、エンジンはもっぱら燃費向上となるようにその出力が制御されて、エンジン出力だけでは不足する不足出力分はバッテリからモータへの給電によって補うことも行われている。特許文献１には、高効率となるように設定された高効率制御ラインに基づくエンジントルクおよびエンジン回転数となるようにエンジンの出力を制御することが提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２２７３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述のように、高効率制御ラインに基づいてエンジンの出力を制御することは燃費向上の点では好ましい反面、加速時には運転者が違和感を感じたり、あるいは爽快な加速フィーリングを味わえないという問題を生じやすいということが判明した。すなわち、加速時にはエンジン回転が上昇されて、運転者はこのエンジン回転数の上昇度合に応じて加速感を感じることになるが、高効率制御ラインに基づいてエンジン回転数を変化させたのでは、エンジン回転数の上昇度合が緩慢となるため、運転者が十分な加速感を体感することができなかった。
【０００４】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、燃費向上を図りつつ、加速を十分に体感できるようにしたハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
エンジンと走行用モータとを備えたハイブリッド車両の制御装置において、
あらかじめ設定された条件に基づいて決定されるエンジン出力となるように、燃費効率を優先して設定された高効率用制御ラインに基づいてエンジントルクおよびエンジン回転数を制御する出力制御手段と、
運転者の加速要求に関する値を検出する加速検出手段と、
前記加速検出手段によって運転者の加速要求が大きいことが検出されたとき、前記出力制御手段が用いる制御ラインとして、前記高効率用制御ラインに基づく場合に比してエンジン回転数の上昇度合が大きくなるように設定された加速用制御ラインに変更する制御ライン変更手段と、
を備えているようにしてある。上記解決手法によれば、通常は、高効率制御ラインに基づいてエンジン出力が制御されて、燃費向上となる。そして、大きな加速要求が検出されたときは、加速用制御ラインに変更されてエンジン回転数の上昇度合が大きくされるので、運転者は加速されていることを十分に体感することができる。
【０００６】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
あらかじめ設定された特定の走行状態であることを検出する走行状態検出手段と、
前記走行状態検出手段によって前記特定の走行状態が検出されたときは、前記加速用制御ラインへの変更を禁止する禁止手段と、
をさらに備えているようにしてある（請求項２対応）。この場合、特定の走行状態、特に乗員等が大きな音の発生を欲しない走行状態のときに、加速用制御ラインへの変更を禁止して、大きな音の発生となるエンジン回転数の上昇度合が大きくなってしまうことを阻止することができる。
【０００７】
エンジンの出力が、自動変速機を介して駆動輪に伝達されるように設定され、
自動変速機の変速モードとして、あらかじめ設定された変速特性に基づいて自動変速を行う自動変速モードと、マニュアル操作される毎に変速段を変更するマニュアルモードとが選択可能とされ、
前記特定の走行状態が、前記自動変速モードが選択されているときとされている、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、マニュアルモードの選択時は、運転者が積極的に運転を楽しんでいるときであるので、このときは加速用制御ラインへの変更を許容して十分に加速感を体感できるようにしつつ、自動変速モードを選択しているときは比較的おとなしい運転状態であることを欲しているときなので、このときは加速用制御ラインへの変更を禁止して、おとなしい運転を希望している運転者の意思に応えるものとなる。
【０００８】
前記特定の走行状態が、オーディオ装置がＯＮとされると共にオーディオの音量が所定音量以下のときとされている、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、オーディオの音量が小さいときは、静かに聞いているときであるので、このときは加速用制御ラインへの変更を禁止して、静かな状態を維持させる上で好ましいものとなる。
【０００９】
前記特定の走行状態が、ナビゲーション装置によって市街地を走行していると判断されたときとされている、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、市街地を走行しているときは、周囲へも気遣いを行いつつ運転しているときなので、このときは静かな運転が行われるように加速用制御ラインへの変更を禁止しつつ、周囲への気遣いが相対的に小さくなる高速道路等を走行しているときは加速用制御ラインへの変更を許容して、加速を十分に体感させることができる。
【００１０】
前記加速用制御ラインへの変更時に、エンジンによって駆動される発電機の発電量が低減される、ようにしてある（請求項６対応）。この場合、エンジンによって駆動される発電機の発電量を低減することによって、エンジン回転数の上昇度合を確実かつすみやかに大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、燃費向上を図りつつ、加速を十分に体感させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１において、１は走行用モータで、走行用モータ１によって、デファレンシャルギア２を介して左右の駆動輪（前輪または後輪）３Ｒ、３Ｌが駆動される。１０はエンジンで、このエンジン１０によって発電機１１が駆動されて発電が行われる。実施形態では、エンジン１０はもっぱら発電用として機能するように設定されている（エンジン１０による駆動輪の直接の駆動が行われない）。発電機１１の発電電力は、モータ１へ供給される一方、余剰電力は、インバータ／コンバータ１２を介して高電圧のバッテリ１３に供給される。また、回生制動時には、モータ１での発電電力が、インバータ／コンバータ１２を介してバッテリ１３に供給される。
【００１３】
図２は、本発明の制御系統例を示すもので、Ｕはマイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）である。このコントローラＵは、モータ１を制御するためのモータコントローラ３１と、発電機１１を制御（発電用負荷を制御）するためのコントローラ３２の制御と、エンジン１０の出力制御するためのスロットル弁３３の制御とを行う。このコントローラＵには、各種センサあるいはスイッチ２１〜２６からの各信号が入力される。センサ２１は、エンジン回転数を検出するものである。センサ２２はスロットル開度を検出するものである。センサ２３は、アクセル開度を検出するものである。センサ２４は、別の実施形態で用いるためのもので、変速モード検出用のセンサである。センサ２５は、車内に装備されたオーディオの音量を検出するものである。センサ２６は、アンテナであって、ナビゲーション装置用に車両の現在位置を検出するものである。
【００１４】
図３は、コントローラＵがエンジンの出力制御に用いる制御ライン等を示すものである。この図３において、縦軸で示す釣り合いトルクは、エンジントルクとモータ１のトルクとが釣り合うトルクである。符合Ｐで示すのは、モータ１の等出力ラインである。符合Ｑで示すのは、エンジン１０の最大トルクラインである。ほぼ円形で示すラインが等効率ラインであり、中心に近づくほどより効率の高い領域となる。そして等効率ラインのうちもっともほぼ円形の中心に近い領域となる符合Ｓで示す領域が、エンジン１０と発電機１１との組み合わせ効率が良い領域となる(エンジン熱効率と発電機効率との積が所定値以上となる高効率領域）。そして、実線かつ符合Ｌで示すラインが、高効率の制御ラインで、エンジン１０の出力制御は、基本的にこの高効率制御ラインＬに基づいて行われる。なお、符合Ｌ１で示すエンジン低回転域は、車両を駆動する程度にまで十分にエンジン出力（発電機１１による発電）が得られない領域であって、このＬ１で示す領域ではもっぱらバッテリ１３からの給電によってモータ１が駆動される。また、符合Ｌ２で示す領域は、エンジン１０の最大トルクを超えた領域であって、発電機１１からの最大発電電力（エンジン１０が最大出力状態）に加えて、バッテリ１３からもモータ１へ給電される領域となる。
【００１５】
ここで、実施形態では、駆動輪３Ｒ、３Ｌの駆動がモータ１によってのみ行われるために、モータ出力は常に車両の要求出力（要求駆動力）に等しくなる。また、バッテリ１３の蓄電量が小さいときは、モータ１への給電用に加えて、バッテリ１３への充電のために発電を行う必要があり、このため、発電機１１に対する要求発電量（エンジン１０の要求出力）としては、車両の要求出力以上の大きさとされる場合がある。つまり、エンジン１０は、基本的に前述の高効率制御ラインＬに基づくエンジントルクおよびエンジン回転数となるように制御されるが、この高効率制御ラインＬに基づく運転によって得られる発電電力が全てモータ１への給電用（車両の走行用）として使用されるのみならず、バッテリ１３への充電用として使用される場合もある。なお、発電機１１での発電電力を、モータ１への給電とバッテリ１３への充電とにどのように振り分けるかや、例えば車両の要求出力や要求発電量等に基づいてエンジン出力どのように決定するか等については既知のように種々設定できるものであり、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００１６】
次に、本発明の特徴となる加速時におけるエンジン１０の出力制御の点について説明する。まず、図４は、緩加速時での出力制御を示すもので、α点で緩加速が検出されて、目標となるエンジン出力が高効率制御ラインＬ上のβ点に決定される。緩加速時であるので、運転者は加速感を十分に体感することまでは要求しない加速態様であるので、α点からβ点までは、エンジン１０のエンジントルクおよびエンジン回転数は常に高効率制御ラインＬに基づく値となるように制御される。
【００１７】
一方、急加速時には、α点からβ点へ移行する際に、発電機１１への発電負荷が一時的に低減されて、図３γ点を通るようにエンジン回転数が大きく上昇されて、最終的にβ点に到達するように出力制御される。より具体的には、図３において符合Ｘ１で示すように、高効率制御ラインＬよりもエンジン回転数が大きくなるように設定された加速用制御ラインが設定され、急加速時には、エンジンの出力制御に用いられる制御ラインが、高効率制御ラインＬから加速用制御ラインＸ１へと変更される。なお、発電機１１の発電負荷が低減されたときは、この低減分の発電電力に相当する電力をバッテリ１３からモータ１へ給電するのが十分な加速性を確保する上で好ましいものとなる。また、エンジン回転数の上昇度合が大きくされるのは、加速初期時となるが（図５γ点まで）、運転者は加速要求操作した直後のエンジン回転数の上昇によって加速性を体感するので、加速性を十分に体感することが可能となる。
【００１８】
図６のフローチャートは、コントローラＵによるエンジンの出力制御例を示すもので、図６では高効率制御ラインＬと加速用制御ラインＸ１のいずれを選択するかの部分に着目した制御例となっている。以下、この図６のフローチャートについて説明するが、以下の説明でＳはステップを示す。
【００１９】
まず、Ｓ１において、アクセル開度が読み込まれた後、Ｓ２において、アクセル開度の変化量（踏み込み増大量）が所定値以上であるか否かが判別される。このＳ２の判別でＹＥＳのときは、急加速時のときで、このときはＳ３〜Ｓ６の判別処理によって、加速用制御ラインＸ１に変更する条件を満足しているか否かが判別される。すなわち、Ｓ３において、オーディオ装置の作動状態およびナビゲーション装置における車両の現在位置情報が読み込まれる。この後、Ｓ５において、オーディオ装置の電源がオンで、かつ音量が所定音量を超えているか否かが判別される。このＳ５の判別でＹＥＳのときは、Ｓ６において、現在郊外あるいは高速道路を走行中であるか否かが判別される。このＳ６の判別でＹＥＳのときは、Ｓ７において、加速用制御ラインＸ１が設定される。そして、Ｓ８において、Ｓ７で選択された制御ラインＸ１でもってエンジン１０の出力制御が実行される。
【００２０】
前記Ｓ２の判別でＮＯのとき、Ｓ５の判別でＮＯのとき、あるいはＳ６の判別でＮＯのときは、それぞれＳ９において、制御ラインとして高効率制御ラインＬが選択される。そして、Ｓ９を経たときは、Ｓ８において、Ｓ９で選択された高効率制御ラインＬでもってエンジン１０の出力制御が実行される。
【００２１】
図７は、本発明の別の実施形態を示すもので、図６の変形例となる。本実施形態では、エンジン１０によっても駆動輪を駆動するようにしたもので（モータ１によって駆動される駆動輪と同じ駆動輪であってもよく、あるいは別の駆動輪であってもよい）、エンジン１０と駆動輪との間に自動変速機が介在された場合を前提としている。そして、自動変速機の変速モードとして、自動変速を行う自動変速モードと、運転者によって所定のマニュアル操作を行う毎に変速段の変更が行われるマニュアルモードとをマニュアル操作によって変更（選択）できるようにしたものを前提としている。そして、本実施形態では、図６の場合に比して、ステップＳ３、Ｓ４が追加されて、Ｓ３では選択されている変速モードの読み込みが行われ、Ｓ４ではマニュアルモードが選択されているか否かを判別して、マニュアルモードが選択されているときにＳ５へ移行するようにしてある（自動変速モードが選択されているときは、加速用制御ラインＸ１の選択が禁止される）。
【００２２】
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。より大きな（より急な）加速時には、例えば図３符合Ｘ２で示すように、高効率制御ラインＬはもとより、加速用制御ラインＸ１よりもさらにエンジン回転数の上昇度合が大きくなる加速用制御ラインを設定することもできる。つまり、加速用制御ラインは、１つに限らず、加速の度合に応じて複数設定することができる。図６あるいは図７において、Ｓ５，Ｓ６，Ｓ４のステップをアンド条件に設定したが、オア条件に設定するようにしてもよい。すなわち、オーディオ装置の電源がオンで音量が所定量を超えているときは、他の条件にかかわらず加速用制御ラインを選択させるようにしてもよく、同様に、市街地あるいは高速道路を走行しているときは、他の条件にかかわらず加速用制御ラインを選択させるようにしてもよく、さらに変速モードとしてマニュアルモードを選択しているときは、他の条件にかかわらず加速用制御ラインを選択させるようにしてもよい。なお、加速用制御ラインＸ１（あるいはＸ２）への変更を禁止する条件となる特定の走行状態としては、運転者がエンジン回転数の上昇度合が大きくなることに起因して生じる大きな音の発生を希望していない適宜の走行状態を設定できるものであり、例えば、携帯電話での話し中のとき（音声対話中）、各種スイッチ類の操作中（運転者の気持ちがスイッチ類の操作に集中しているので）等がある。加速要求の検出としては、従来既知の種々の手法を採択できるものであり、例えば、アクセル開度の踏み込み速度が所定値以上のときに大きな加速要求時であると判断する等のことができる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態を示す全体系統図。
【図２】本発明の制御系統例を示すブロック図。
【図３】高効率制御ライン、加速用制御ライン等を示す図。
【図４】緩加速時での出力制御の状態を示す図。
【図５】急加速時での出力制御の状態を示す図。
【図６】本発明の制御例を示すフローチャート。
【図７】本発明の別の実施形態を示すものので、図６に対応したフローチャート。
【符号の説明】
【００２４】
１：走行用モータ
３Ｒ、３Ｌ：駆動輪
１０：エンジン
１１：発電機
１３：バッテリ
Ｕ：コントローラ
Ｌ：高効率制御ライン
Ｘ１：加速用制御ライン
Ｘ２：加速用制御ライン
【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】
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