(57)【要約】【課題】減速時に燃費を向上することのできるハイブリッド車の駆動制御装置を提供する。【解決手段】車輌の駆動源として駆動モータ２とエンジン１とを備えたハイブリッド車において、運転条件によって、駆動モータ２を駆動するか、少なくともエンジン１を駆動するか、を切り換える駆動切換手段（Ｓ４〜Ｓ９、Ｓ２２〜Ｓ２５）を備える。また、車輌の走行前方の信号の状態を認識する信号認識手段、ここではＣＣＤカメラ１３と、車輌の走行中に前記信号の赤信号が認識された場合に、所定の条件が成立したときにエンジン１による駆動を禁止するエンジン駆動制限手段（Ｓ１７〜Ｓ２１）と、を備える。【選択図】      図３
2004239127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌の駆動源としてモータとエンジンとを備えたハイブリッド車において、
運転条件によって、前記モータのみを駆動するか、少なくとも前記エンジンを駆動するか、を切り換える駆動切換手段と、
車輌の走行前方の信号の状態を認識する信号認識手段と、
車輌の走行中に前記信号の赤信号が認識された場合に、所定の条件が成立したときに前記エンジンによる駆動を禁止するエンジン駆動制限手段と、を備えることを特徴とするハイブリッド車の駆動制御装置。
【請求項２】
前記所定の条件として、赤信号が認識されている間は、一旦車輌の停止を行うための減速状態への移行を判定したら前記エンジンの駆動を禁止する請求項１に記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
【請求項３】
前記所定の条件として、赤信号が認識されている間は、一旦車速の所定値未満の走行を判定したら前記エンジンの駆動を禁止する請求項１に記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
【請求項４】
前記所定の条件として、赤信号が認識されている間は、車輌と信号までの距離が所定の近距離内にあることを判定したら前記エンジンの駆動を禁止する請求項１に記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
【請求項５】
前記信号認識手段として、車輌の前方方向を撮影するカメラを備える請求項１から４のいずれか一つに記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
【請求項６】
前記信号認識手段として、信号の情報を外部から受け取る受信機を備える請求項１から４のいずれか一つに記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
【請求項７】
前記エンジンの駆動を開始する際には、前記エンジンを始動させ、エンジン回転数とモータ回転数とが一致したら、前記モータと前記エンジンとを選択的に連結させるクラッチを締結する請求項１から６のいずれか一つに記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
【請求項８】
前記エンジンの駆動を終了する際には、前記モータと前記エンジンを選択的に連結させるクラッチを切断した後に、前記エンジンを停止させる請求項１から７のいずれか一つに記載のハイブリッド車の駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ハイブリッド車の駆動制御装置に関する。特に、走行中のハイブリッド車におけるエンジンの駆動／停止の切換制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のハイブリッド車の駆動制御装置として、車輌の停止時間、例えば、信号機が赤信号から青信号に変わるまでの停止時間が所定時間以上の場合にエンジンを停止し、所定時間未満の場合にはエンジン停止を実行しないように制御するものが知られている。これにより、車輌停止から発進までに時間があるような場合には、エンジンが停止されるので、燃費を向上させることができる。また、所定時間内に発進を行うような場合には、エンジンは停止されないので、発進時のレスポンスを向上することができる（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３０３８７０号公報
【特許文献２】
特開２０００−０１８０５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとしている問題点】
しかしながら、上記従来の技術は、車輌の停止時にエンジンを停止するかどうかを判断するものであり、例えば、車輌が停止するために減速している状態における燃費向上については言及していない。
【０００５】
そこで本発明は、車輌が停止する際の減速時の燃費を向上することのできるハイブリッド車の駆動制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】
本発明は、車輌の駆動源としてモータとエンジンとを備えたハイブリッド車において、運転条件によって、前記モータのみを駆動するか、少なくとも前記エンジンを駆動するか、を切り換える駆動切換手段を備える。また、車輌の走行前方の信号の状態を認識する信号認識手段と、車輌の走行中に前記信号の赤信号が認識された場合に、所定の条件が成立したときに前記エンジンによる駆動を禁止するエンジン駆動制限手段と、を備える。
【０００７】
【作用及び効果】
車輌の走行中に信号の赤信号が認識された場合に、所定の条件が成立したときにエンジンによる駆動を禁止するエンジン駆動制限手段を備えることで、走行中の赤信号認識時にエンジンで消費される燃料を低減することができる。これにより、車輌が赤信号により停止するまでの減速時の燃費を向上することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
第１の実施形態に用いるハイブリッド車の概略構成を図１に示す。
【０００９】
エンジン１と、駆動モータ２と、それらを選択的に接続させるクラッチ３を備える。駆動モータ２の出力軸を、無段変速機４、減速機５、差動装置６を介して、タイヤ７に連結する。また、エンジン１に接続する発電モータ８を備える。発電モータ８は、モータとして機能してエンジン１を始動させるとともに、後述するバッテリ９の充電状態ＳＯＣが低い場合には、エンジン１で生じた動力を用いて発電を行う。
【００１０】
さらに、ハイブリッド車で用いる電力を蓄電するバッテリ９を備える。バッテリ９には、二つのインバータ１０を接続する。一方のインバータ１０は駆動モータ２に接続し、もう一方は発電モータ８に接続する。インバータ１０においては、バッテリ９から取り出した直流電力を三相交流電力に変換する。変換された交流電力は、駆動モータ２や発電モータ８へ供給される。また、駆動モータ２の回生電力、発電モータ８における発電で生じた交流電力を直流電力に変換する。変換された直流電力は、バッテリ９に蓄電される。バッテリ９には、さらにバッテリ９に流れる充放電電流を検出する電流センサ１１、バッテリ９の電圧を検出する電圧センサ１２を備える。
【００１１】
また、車輌の前方を撮影するＣＣＤカメラ１３を備える。さらに、画像処理機１４を備える。ＣＣＤカメラ１３により捕らえた画像を画像処理機１４により処理して、前方方向の一番手前に存在する信号機の状態を検出する。これにより、前方方向の一番手前に位置する信号機が赤信号であるかどうかを判断する。
【００１２】
また、車輌のアクセル操作量を検出するアクセルセンサ１５、ブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ１６、車輌の走行速度（以下、車速Ｖ）を検出する車速センサ１７を備える。
【００１３】
一方、制御系としては、無段変速機４を制御する変速制御ユニット１８、駆動モータ２を制御する駆動モータ制御ユニット１９、クラッチ３を制御するクラッチ制御ユニット２０を備える。また、エンジン１を制御するエンジン制御ユニット２１、発電モータ８を制御する発電モータ制御ユニット２２、バッテリ９の充放電を制御するバッテリ制御ユニット２３を備える。また、ハイブリッド車全体の制御を行うＨＥＶ制御ユニット２４を備える。各制御ユニット１８〜２３をＨＥＶ制御ユニット２４に接続し、これらの間で各種制御信号を送受信することにより、ハイブリッド車の制御を行う。
【００１４】
以下、ハイブリッド車の制御の概略について説明する。
【００１５】
ＨＥＶ制御ユニット２４に、アクセルセンサ１５、ブレーキセンサ１６、車速センサ１７からの信号を入力する。ＨＥＶ制御ユニット２４において、アクセル操作量、ブレーキ操作量、車速Ｖから、駆動トルクを決定する。また車速Ｖに基づいて、駆動モータ２の駆動により走行するか、エンジン１と駆動モータ２の駆動により走行するかを決定し、さらにクラッチ３を切断する（ＯＦＦ）か、締結する（ＯＮ）か、を決定する。通常、車速Ｖが設定車速Ｖｓ未満の低速走行時には、クラッチ３をＯＦＦにして駆動モータ２の駆動により走行する。一方、車速Ｖが設定車速Ｖｓ以上の中高速走行時には、クラッチ３をＯＮにしてエンジン１および駆動モータ２の駆動により走行する。なお、ここでは、中高速走行時にエンジン１と駆動モータ２を用いた走行を行ったが、エンジン１のみで十分に走行できる場合には、駆動モータ２への給電を停止してもよい。
【００１６】
また、電流センサ１１、電圧センサ１２で検出した充放電電流、バッテリ電圧の検出値をバッテリ制御ユニット２３に入力する。バッテリ制御ユニット２３において、バッテリ情報として、バッテリ状態（ＳＯＣ）、出力電力、充電電力を演算し、その結果をＨＥＶ制御ユニット２４に入力する。ＨＥＶ制御ユニット２４では、このバッテリ情報により、発電モータ８の駆動の有無を決定する。ここでは充電状態ＳＯＣが低い場合には、エンジン１で生じた動力を用いて発電モータ８で発電を行い、生じた電力をバッテリ９に充電する。
【００１７】
さらに本実施形態では、ＨＥＶ制御ユニット２４において、エンジン１の始動の可否判断を行う。車輌が減速してエンジン１が一度停止した後に再びアクセルを踏んだ場合に、エンジン１を始動するか、再始動せずにそのまま駆動モータ２による走行を継続するかを判断する。ここでは、画像処理機１４において検出した前方方向の一番手前の信号機の状態をＨＥＶ制御ユニット２４に入力し、信号機が赤信号であるかどうかにより、エンジン１の再始動の可否を判断する。言い換えれば、走行前方の信号機の赤信号が認識されている間に、一旦エンジン１を停止したら、車速Ｖに係わらず、信号機が青信号に変わるまでエンジン１の駆動を禁止する。
【００１８】
このように、赤信号を認識している間に、走行する車輌が停止する可能性が高いと判断されたら、エンジン１の駆動を禁止する。ここでは、車輌が停止する可能性が高いかどうかを、車輌が停止するための減速状態に移行したかどうかで判断する。車輌が停止するための減速状態を車速Ｖが低速走行領域である状態とし、中高速走行から低速走行に移行した場合を減速状態に移行した場合とする。ここでは、車速Ｖが設定車速Ｖｓ未満まで減速した場合を、車輌が停止するための減速状態とする。または、本実施形態のように、中高速走行時には少なくともエンジン１を、低速走行時には駆動モータ２のみを駆動する場合には、赤信号点灯時に、エンジン１を停止し、駆動モータ２のみを駆動した状態を車輌が停止するための減速状態としてもよい。車輌を停止するために減速していると判断される場合には、加速を行ったとしても、すぐに減速を再開して最終的には停止すると予測されるため、エンジン１を駆動せずに駆動モータ２のみを駆動源とする。
【００１９】
このような構成のハイブリッド車におけるエンジン１の駆動／停止の切り換えについて、図２、図３のタイミングチャートを用いて説明する。図２には比較例、図３には本実施形態におけるエンジン１の駆動／停止の切り換えのタイミングチャートを示す。
【００２０】
ハイブリッド車の走行時には、赤信号で停止するために減速する場合があり、この際には、車速Ｖが中高速走行領域から低速走行領域に移行する。このようなハイブリッド車において、赤信号で減速した際に、停止位置よりも手前で大きく減速してしまい、後に、停止位置までの間で再加速が必要となる場合がある。図２に示した比較例では、この再加速の際に、駆動モータ２のみの走行範囲を超えるアクセル開度が要求された場合には、エンジン１が自動的に再始動する。その後、再度減速を開始すると、再びエンジン１が停止して停車に至る。
【００２１】
つまり、時間ｔ０において、車輌があるスロットル開度で、ある車速Ｖ０を維持して走行していたとする。この時の車速Ｖ０を設定車速Ｖｓ以上として、中高速走行が行われているものとする。この場合には、車輌はエンジン１と駆動モータ２の両方を用いて走行するため、クラッチ３はＯＮとなる。
【００２２】
次に、前方方向の一番手前の信号機が赤信号であり、これに対して時間ｔ１で、ドライバがアクセル開度を低下させた場合には、これに応じてＨＥＶ制御ユニット２４で演算される駆動トルクが低下する。その結果、エンジン１の回転数および車速Ｖが低下して、時間ｔ２において、車速Ｖが設定車速Ｖｓ未満の低速走行領域に移行する。そこで、エンジン１と駆動モータ２を用いた走行から、駆動モータ２のみを用いた走行に移行するために、クラッチ３をＯＦＦとしてエンジン１を停止する。
【００２３】
その後、再び加速するために、時間ｔ３でドライバがアクセルを再び踏むと、アクセル開度が増大して、車速Ｖが増加する。時間ｔ４において、車速Ｖが設定車速Ｖｓ以上の中高速走行領域となったら、エンジン１を再始動してクラッチ３をＯＮにする。これにより、再び、エンジン１と駆動モータ２を用いた走行を開始する。その後、時間ｔ５において、再びアクセル開度を低減すると、エンジン１の回転数が低下して車速Ｖが低下する。時間ｔ６において、車速Ｖが再び設定車速Ｖｓ未満の低速走行領域となったら、再度、クラッチ３がＯＦＦとなりエンジン１が停止する。その後、車輌が停止している間はエンジン１を停止し、赤信号が青信号に変わって車速Ｖが設定車速Ｖｓ以上となった時点で再始動する。
【００２４】
このように、比較例においては、設定車速Ｖｓ近傍での加減速により、エンジン１の停止、エンジン１の再始動のハンチングが生じる。その結果、エンジン１を一時的に駆動することにより、消費する燃料が増大して燃費の悪化を生じる。
【００２５】
これに対して、本実施形態のタイミングチャートを図３に示す。
【００２６】
エンジン１が一度停止した後に再びアクセルを踏んだ場合、エンジン１を始動するか、再始動せずにそのまま駆動モータ２による走行を継続するかを判断するエンジン１の再始動の可否判断を行う。前述したように、停止位置より手前で大きく減速されて停止位置までの間で再加速された場合でも、赤信号が検知されている間はエンジン１を再始動せず、駆動モータ２による走行を継続する。
【００２７】
まず、図３における赤信号の認識時間ｔＡ〜ｔＤについて説明する。
【００２８】
認識時間ｔＡ〜ｔＤを、ＣＣＤカメラ１３によって撮影される画像により、赤信号を認識する時間とする。なお、図３に、赤信号を認識する赤信号認識時間ｔＡ〜ｔＤを示しているが、これは結果的に分かることであり、制御上では瞬間毎に前方方向の一番手前の信号機が赤信号であるかどうかを検出する。また、実際の信号機は、赤信号点灯時間ｔＣ〜ｔＢの間、赤信号を点灯する。検出される赤信号認識時間ｔＡ〜ｔＤは赤信号点灯時間ｔＣ〜ｔＢよりも僅かに遅れるが、これは赤信号を検知する際にＣＣＤカメラ１３、画像処理機１４で認識遅れが生じるためである。なお、時間ｔＡ、ｔＣは、時間ｔ０より遅く、時間ｔ１より早い時間とする。また、時間ｔＤ、ｔＢは、時間ｔ６より遅く、車輌が停止した後とする。
【００２９】
時間ｔ０において、比較例と同様に、中高速走行を行っているものとする。時間ｔＡで赤信号を認識したら、ドライバの意思により時間ｔ１から減速を開始する。比較例と同様に、時間ｔ１〜ｔ３の間、減速を継続するが、この減速の際に車速Ｖが設定車速Ｖｓ以上の中高速走行領域から設定車速Ｖｓ未満の低速走行領域に移行する。
【００３０】
時間ｔ３で、再加速を行うために、ドライバがアクセルを再び踏むとする。これによりアクセル開度が増大して駆動モータ２からの出力が増大するので、車速Ｖが増加する。次に、時間ｔ４において車速Ｖが設定車速Ｖｓ以上の中高速走行領域となる。このとき、走行前方の信号機の赤信号が認識されているので、エンジン１の再始動は行わずに駆動モータ２のみによる駆動を継続する。つまり、クラッチ３はＯＦＦ、エンジン１は停止している状態を継続する。
【００３１】
その後、時間ｔ５において、再びアクセル開度を低減し、時間ｔ６において、車速Ｖが再び設定車速Ｖｓ未満となる間も、駆動モータ２のみの駆動を継続する。時間ｔＤにおいて、赤信号が青信号になったと判断されたら、車速Ｖが設定車速Ｖｓ未満の場合には駆動モータ２のみ、設定車速Ｖｓ以上の場合にはエンジン１と駆動モータ２の駆動により走行する通常の制御を行う。
【００３２】
次に、上述したようなタイミングでエンジン１の停止と駆動を切り換えるための制御方法を図４のフローチャートを用いて説明する。なお、本フローは車輌のイグニッションキー（ＩＧＮ）がＯＮになったことを検知したら開始する。
【００３３】
ステップＳ１において、駆動モータ２のみによる低速走行を開始するためにクラッチ３をＯＦＦにする。ステップＳ２において、アクセルセンサ１５を用いてアクセル操作量を検出する。ステップＳ３において、検出したアクセル操作量が所定値以上であるかどうかを判断する。つまり、ドライバに発進する意思があるかどうかを判断する。なお、アクセル操作量の所定値を、ドライバがアクセルを踏み込んだと判断できるアクセル操作量の最低値以上に予め設定しておく。
【００３４】
アクセル操作量が所定値未満の場合には、車輌は発進しないと判断する。そこで、ステップＳ１０に進み、イグニッションキーがＯＮのままかどうかを判断する。ここで、イグニッションキーがＯＦＦの場合には、本制御は終了する。一方、イグニッションキーがＯＮの場合には、ステップＳ２に戻り、再びアクセル操作量を検出する。
【００３５】
一方、ステップＳ３において、アクセル操作量が所定値以上の場合には、ドライバに発進する意思があると判断してステップＳ４に進む。車輌発進直後は低速走行領域となるので、ステップＳ４では、駆動モータ２のみの駆動を開始する。車速Ｖとアクセル操作量に基づいた目標駆動トルクを演算し、それに応じて駆動モータ２を駆動する。
【００３６】
次に、ステップＳ５において、車速センサ１７を用いて車速Ｖを検出する。ステップＳ６において、車速Ｖが設定車速Ｖｓ以上の中高速走行領域であるかどうかを判断する。車速Ｖが設定車速Ｖｓ未満の低速走行領域である場合には、駆動モータ２のみによる走行を維持する。この場合には、ステップＳ１１に進み、車速Ｖが０、つまり車輌が停止しているかどうかを判断する。車輌が停止していない場合にはステップＳ５に戻り、再び車速Ｖを検知して、低速走行が継続しているか、中高速走行に移行したか、を判断する。車輌が停止している場合にはステップＳ１２に進み、イグニッションキーがＯＮであるかどうかを判断する。イグニッションキーがＯＦＦの場合には本フローを終了する。イグニッションキーがＯＮの場合には、ステップＳ２に戻り、再び車輌が発進するかどうかを検出する。
【００３７】
一方、ステップＳ６において、車速Ｖが設定車速Ｖｓ以上の中高速走行領域であると判断された場合には、ステップＳ７において、エンジン１を始動する。次に、ステップＳ８において、クラッチ３をＯＮにする。ここでは、エンジン１の回転数と、駆動モータ２の回転数とが略同じ回転数となってから、クラッチ３をＯＮにする。これにより、エンジン１と駆動モータ２との回転数の違いによるトルクショックを低減することができる。次に、ステップＳ９において、エンジン１と駆動モータ２による駆動を開始する。
【００３８】
ステップＳ１３において、ＣＣＤカメラ１３で撮影された画像を画像処理機１４において処理する。その結果から、ステップＳ１４において前方方向の一番手前の信号機が赤信号であるかどうかを判断する。
【００３９】
ステップＳ１４において、赤信号ではないと判断された場合には、車輌が停止すると予測されないので、通常の運転を行う。つまり、ステップＳ２２において、車速Ｖを検出し、ステップＳ２３において、車速Ｖと設定車速Ｖｓを比較する。車速Ｖが設定車速Ｖｓ以上の中高速走行領域の場合には、エンジン１と駆動モータ２を用いた走行を継続する。ステップＳ１３に戻り、再び信号機が赤信号であるかどうかを検出する。一方、ステップＳ２２において、車速Ｖが設定車速Ｖｓ未満の低速走行領域の場合には、ステップＳ２４においてクラッチ３をＯＦＦにし、ステップＳ２５においてエンジン１を停止する。次に、ステップＳ４に戻り、駆動モータ２のみを用いた走行を開始する。
【００４０】
一方、ステップＳ１４において、赤信号であると判断された場合には、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５において、車速センサ１７により車速Ｖを検出し、ステップＳ１６において、車速Ｖと設定車速Ｖｓとを比較する。車速Ｖが設定車速Ｖｓ以上の中高速走行領域の場合には、停止のための減速を行っていないと判断してエンジン１の駆動を継続する。ステップＳ１３、Ｓ１４に戻り、赤信号が継続しているかどうかを判断する。
【００４１】
ステップＳ１６で車速Ｖが設定車速Ｖｓ未満の低速走行領域となった場合には、駆動モータ２のみを用いた走行を開始する。このとき、車輌を停止するための減速を行っていると判断して、以降、赤信号が青信号に変わるまで、エンジン１の駆動を禁止する。つまり、ステップＳ１７において、クラッチ３をＯＦＦにして、エンジン１からの動力の伝達を終了する。次にステップＳ１８において、エンジン１を停止する。ステップＳ１９において、駆動モータ２のみを用いる走行を開始する。次に、ステップＳ２０において、ＣＣＤカメラ１３で撮影された画像を再び画像処理機１４で処理し、ステップＳ２１で、前方方向の一番手前の信号機が赤信号であるかどうかを判断する。赤信号であると判断されたら、ステップＳ２０に戻って再び信号機の状態を検知することにより、駆動モータ２のみを用いた走行を継続する。
【００４２】
このように、赤信号が認識されている間に低速走行に移行した場合には、信号機が赤信号から青信号に変わるまで、駆動モータ２のみを駆動源とした走行を継続する。つまり、信号機が赤信号である間は、一度低速走行に移行したら再度加速する際にも、駆動モータ２で生じる駆動力のみで対応する。これにより、赤信号に対して、車輌が減速してから加速し、再び減速して停車するような場合に、短時間の加速のためにエンジン１を駆動するのを避けることができるので、その結果、燃費を向上することができる。
【００４３】
なお、この作動を行うときには、赤信号が継続している間に再加速が要求されてもエンジン１の駆動力が加えられず、駆動モータ２に走行範囲を超える出力が要求される場合が考えられる。その結果、駆動力全体が抑制されて、車速Ｖの増加が抑制される可能性がある。しかしながら、一番手前にある信号機が赤信号であるので、実際には急加速や大きな駆動力は必要なく、駆動モータ２のみによる走行が継続しても実質的には不都合を生じない。
【００４４】
一方、ステップＳ２１において、前方方向の一番手前の信号機が赤ではない、つまりここでは、赤信号が青信号に変わったと判断されたら、ステップＳ５に戻って車速Ｖを検出する。以降、通常運転時のエンジン１の駆動／停止の切り換えを行う。
【００４５】
なお、ここでは、駆動モータ２のみで走行する領域を車速Ｖが設定車速Ｖｓ未満の低速走行の領域とし、エンジン１と駆動モータ２を用いて走行する領域を、設定車速Ｖｓ以上の中高速走行の領域としているが、以下のようにすることもできる。
【００４６】
図５にアクセル開度に対応して要求される車速Ｖと駆動力との関係を示す。線Ａは、駆動モータ２のみによる走行時の車速―駆動力特性、線Ｂはエンジン１と駆動モータ２による走行時の車速―駆動力特性を示す。
【００４７】
今、ドライバのアクセル操作に対応して要求される駆動力と車速Ｖが点ａである場合には、駆動モータ２のみで要求される車速Ｖと駆動力を満たせるので、車輌は駆動モータ２のみの駆動力を用いた走行が行われる。その状態でドライバがアクセルを踏み込んで加速を行ったとする。点ｂに達するまでは、駆動モータ２のみで車速Ｖと駆動力を満たせるので駆動モータ２のみを用いた走行を継続する。さらに加速を継続して、点ｂを超える車速Ｖと駆動力が要求された場合、例えば点ｃのような場合には、駆動モータ２のみでは要求を満たせないので、エンジン１を始動して、エンジン１と駆動モータ２の両方を用いて走行する。このように、アクセル操作量に対応して要求される車速Ｖと駆動力の関係から、駆動源を駆動モータ２のみとするか、エンジン１と駆動モータ２とするかを選択することもできる。図２、図３では低速走行と中高速走行との切り換えを車速Ｖが設定車速Ｖｓ以上かどうかで判断しているが、車速―駆動力特性に応じて切り換える場合には、車速Ｖとアクセル開度により判断することができる。
【００４８】
また、前方方向の一番手前の信号が赤信号の場合に、エンジン１を始動するのを全面的に禁止しても良い。これは、前述した制御に、駆動モータ２のみの駆動により走行している状態で赤信号を認識した場合に、エンジン１の始動を禁止する制御を加えたものとなる。例えば、低速走行時に、前方方向の一番手前の信号が赤信号であると認識した後に加速を行う場合に、エンジン１を始動せず、駆動モータ２のみを用いて走行する。この場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ６でＶ≧Ｖｓではないと判断されたら、ＣＣＤカメラ１３により画像を検出するステップと、検出結果から赤信号であるかどうかを判断するステップを設ける。ここで、赤信号であると判断されたら、ステップＳ２０に進み、赤信号を認識している間は駆動モータ２のみの出力を用いた走行を継続する制御を行う。一方、赤信号ではないと判断されたら、ステップＳ１１に進み、前述したような制御を行う。
【００４９】
このように、少なくともエンジン１を駆動している際に赤信号を認識し、赤信号を認識している間に一旦エンジン１が停止したら、赤信号が青信号に変わるまでエンジン１の駆動を禁止する。また、駆動モータ２のみを駆動している際に赤信号を認識したら、赤信号が青信号に変わるまでエンジン１の駆動を禁止する。これにより、赤信号を認識している間に、一旦駆動モータ２のみの駆動を行ったら、赤信号が青信号になるまで駆動モータ２のみの駆動を継続する制御を行うことができる。
【００５０】
次に、本実施形態の効果について説明する。
【００５１】
車輌の駆動源として駆動モータ２とエンジン１とを備えたハイブリッド車において、運転条件によって、駆動モータ２を駆動するか、少なくともエンジン１を駆動するか、を切り換える駆動切換手段（Ｓ４〜Ｓ９、Ｓ２２〜Ｓ２５）を備える。また、車輌の走行前方の信号の状態を認識する信号認識手段、ここではＣＣＤカメラ１３と、車輌の走行中に信号の赤信号が認識された場合に、所定の条件が成立したときにエンジン１による駆動を禁止するエンジン駆動制限手段（Ｓ１７〜Ｓ２１）と、を備える。これにより、走行中の赤信号認識時にエンジン１で消費される燃料を低減することができる。その結果、車輌が赤信号により停止するまでの減速時の燃費を向上することができる。所定の条件として、車輌が赤信号に応じて停止する可能性が高い場合を用いる。ここでは、車輌が停止するための減速状態に移行した場合、つまり、設定車速Ｖｓ未満となった場合に車輌が停止する可能性が高いと判断している。
【００５２】
所定条件として、赤信号が認識されている間は、一旦車輌停止のための減速状態への移行を判定したらエンジン１の駆動を禁止する。車輌が停止するための減速を行っている際に、再度、一時的な加速を行うような場合に、駆動モータ２のみの駆動により走行する。これにより、エンジン１の再始動中の燃料消費を抑制することができ、またエンジン１の再始動時に必要なエネルギを削減することができるので、燃費を向上することができる。さらに、一時的なエンジン１の駆動による不快感を無くすとともに、頻繁な再始動によるバッテリ９の消耗も抑制することができる。また、車輌が停止するための減速状態中に駆動モータ２のみのを用いて走行するので、電力消費が大きくなるが、車輌を停止するための減速に伴って、駆動モータ２において回生電力を回収することができるので、消費された電力を補うことができる。
【００５３】
また、所定の条件として、赤信号が認識されている間は、一旦車速Ｖが設定車速Ｖｓ未満での走行を判定したらエンジン１の駆動を禁止する。赤信号を認識している間に、車速Ｖが設定車速Ｖｓ未満となった時点で、車輌を停止するための減速を行っていると推定することができるので、簡単な構成で車輌停止のための減速時の燃費を向上することができる。
【００５４】
また、信号認識手段として、車輌の前方方向を撮影するＣＣＤカメラ１３を備える。これにより、前方方向の一番手前の信号機が赤信号であるかどうかを判断することができる。
【００５５】
さらに、エンジン１の駆動を開始する際には、エンジン１を始動させ、エンジン回転数とモータ回転数とが一致したら、駆動モータ２とエンジン１とを選択的に連結させるクラッチ３を締結する。これにより、エンジン１と駆動モータ２の回転数の違いに起因するトルクショックを低減することができる。
【００５６】
また、エンジン１の駆動を終了する際には、駆動モータ２とエンジン１を選択的に連結させるクラッチ３を切断した後に、エンジン１を停止させる。これにより、エンジン１の停止に伴うトルクショックを乗員に与えることなく、乗り心地を向上することができる。
【００５７】
次に、第２の実施形態について説明する。ここで用いるハイブリッド車の概略構成を図６に示す。以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５８】
ここでは、前方方向の一番手前の信号機が赤信号であるかどうかを検出する手段として、ハイブリッド車にデータ受信機２５を搭載する。ここで、データ受信機２５を用いる場合には、外部から信号機の情報を送信する発信機を備える必要がある。ここでは信号機側に信号機情報発信機を備える。または、発信機を、交通情報などを車輌に送信する装置と共用してもよい。
【００５９】
発信機からは、信号機が赤信号の際に、赤信号を点灯する赤信号の点灯時間ｔＣ〜ｔＢの情報をデータ受信機２５に送信する。なお、このときにも送信の遅れが生じるので、ＨＥＡ制御ユニット２４が検知する信号機が赤信号を点灯する時間は、赤信号情報の受信時間ｔＡ〜ｔＤとなる。
【００６０】
なお、信号機情報発信機から送信される情報を、赤信号が換わるまでの残り時間としてもよいし、赤信号を点灯する全時間と赤信号となってからの経過時間としてもよい。この場合には、ＨＥＶ制御ユニット２５等で、赤信号を検知した時間と、検知してから赤信号が換わるまでの時間を算出することにより、受信時間ｔＡ〜ｔＤを求めることができる。または、ＨＥＶ制御ユニット２４にタイマ等を備え、赤信号を検知した時点からタイマによりカウントした時間と、検知してから赤信号が変わるまでの時間とを比較することにより、信号機が赤信号を点灯しているかどうかを判断してもよい。
【００６１】
つまり、第１の実施形態では、常時、前方の信号機が赤信号であるかどうかを判断していたが、本実施形態においては、信号機が赤信号である時間を示す赤信号の受信時間を検出し、赤信号であるかどうかを判断する瞬間（以下、現在時間）が受信時間内であるかどうかにより信号機が赤信号であるかどうかを判断する。なお、この受信時間は、第１の実施形態における認識時間に相当する。
【００６２】
信号機情報発信機からの赤信号の情報をデータ受信機２５に受信する。その情報を、データ受信機２５からＨＥＶ制御ユニット２４に送信する。ＨＥＶ制御ユニット２４で、前方の一番手前の信号の赤信号が認識されたら、第１の実施形態と同様に、一旦エンジン１を停止したら、赤信号が換わるまでエンジン１の駆動を禁止して、駆動モータ２のみを用いた走行を継続する。この場合には、走行条件に係わらず受信時間ｔＡ〜ｔＤの間は、駆動モータ２のみを用いた走行を継続する。
【００６３】
次に、本実施形態のフローチャートを図７に示す。
【００６４】
ステップＳ３１〜Ｓ４２を、第１の実施形態のステップＳ１〜Ｓ１２と同様とする。つまり、車速Ｖが設定車速Ｖｓ以上であるかどうかにより、エンジン１の駆動／停止を切り換える。
【００６５】
ステップＳ３９において、エンジン１と駆動モータ２を用いた走行を開始したらステップＳ４３に進む。ステップＳ４３で、外部から信号機情報を受信する。ここでは、信号機が赤信号を点灯する受信時間ｔＡ〜ｔＤを受信する。ステップＳ４４では、現在時間と赤信号受信時間ｔＡ〜ｔＤとを比較する。現在時間が赤信号受信時間ｔＡ〜ｔＤ内ではないと判断されたら、ステップＳ５１、Ｓ５２に進み、ステップＳ２２、２３と同様に、車速Ｖと設定車速Ｖｓを比較して中高速走行を継続しているか、低速走行に移行したかを判断する。中高速走行を継続していると判断されたらステップＳ４３に戻り、再び外部から信号機情報を受信して、赤信号であるかどうかを判断する。一方、ステップＳ５２において、低速走行に切り替わったと判断されたらステップＳ５３、Ｓ５４に進み、ステップＳ２４、Ｓ２５と同様に、駆動モータ２のみの駆動による走行を行う。
【００６６】
一方、ステップＳ４４において、現在時間が受信時間ｔＡ〜ｔＤ内であると判断されたら、ステップＳ４５に進む。ステップＳ４５、４６では、ステップＳ１５、１６と同様に、車速Ｖが低速走行領域まで減速しているかどうかを判断する。低速走行に移行したと判断されたら、ステップＳ４７〜Ｓ４９において、ステップＳ１７〜Ｓ１９と同様に、駆動モータ２のみの駆動を用いた走行に切り換える。次に、ステップＳ５０において、現在時間を検出し、その時間が受信時間ｔＡ〜ｔＤ内であるかどうかを判断する。現在時間が受信時間ｔＡ〜ｔＤ内の間は、駆動モータ２のみを用いた走行を維持する。現在時間が受信時間ｔＡ〜ｔＤ外の時間となったら、信号機が青信号に換わったと判断する。そこで、ステップＳ３５に進み、以降、通常時のエンジンの駆動／停止の切換制御を行う。
【００６７】
なお、第１の実施形態と同様に、エンジン１の駆動／停止の切り換えを、車速Ｖではなく、車速―駆動力特性に応じて行ってもよい。また、第１の実施形態と同様に、走行前方の信号の赤信号を認識した場合に、エンジン１が始動するのを全面的に禁止してもよい。この場合には、ステップＳ３６でＶ≧Ｖｓではないと判断された場合には、外部情報を受信するステップと、現在時刻が赤信号時刻内であるかどうかの判断を行うステップを設ければよい。
【００６８】
次に、本実施形態の効果について説明する。以下、第１の実施形態と異なる効果のみを説明する。
【００６９】
前方方向の一番手前の信号が赤信号か否かの判断を、外部からの情報により行う。ここでは、信号認識手段として、信号の情報を外部から受け取る受信機２５を備えることで、信号機の情報を得て、信号機が赤信号を点灯しているか否かの判断を行うことができる。
【００７０】
なお、この場合には、赤信号認識時に、赤信号の残りの点灯時間を検出することができる。このときに例えば、残りの点灯時間が所定時間より短い場合には、車輌は停止せずにすぐに加速を始めると判断して、エンジン１の駆動制限を行うことなく通常の制御を継続してもよい。
【００７１】
次に、第３の実施形態について説明する。ここで用いるハイブリッド車の概略構成を、第２の実施形態と同様に図６に示す。以下、第１または第２の実施形態と異なる部分のみを説明する。
【００７２】
第１または第２実施形態では、前方方向の一番手前の信方機が赤信号であることを認識している間に一旦エンジン１を停止したら、赤信号の間はエンジン１の駆動を禁止した。これに対して本実施形態では、前方方向の一番手前の信号機が赤信号であることを認識し、且つ、前方の信号機までの距離が所定距離以下となったら、エンジン１の駆動を禁止する。つまり、信号機が赤信号であり、車輌の信号機までの距離が所定距離以下の場合には、車輌の走行状態に係わらず、エンジン１を強制的に停止する。
【００７３】
第２の実施形態と同様にデータ受信機２５を搭載する。信号機側に信号機情報発信機を備える。発信機は交通情報などを車輌に送信する装置と共用してもよい。または、第１の実施形態と同様に、ハイブリッド車にＣＣＤカメラ１３と画像処理機１４を搭載して、ＣＣＤカメラ１３により撮影した画像を画像処理機１４により処理してもよい。ただし、本実施形態ではエンジン１の駆動の可否判断を信号機と車輌との距離に応じて行うため、画像認識した赤信号の画像上の大きさから、信号機と車輌との距離を算出する必要がある。
【００７４】
まず、信号機情報発信機からの信号機の情報を、データ受信機２５が受信する。ここでは、信号機が赤信号を点灯している間、信号機情報発信機から赤信号が点灯する時間が送信される。なお、信号機情報発信機から送信される情報を、赤信号を点灯する残り時間や、赤信号を点灯する全時間と赤信号となってからの経過時間としてもよい。また、データ受信機２５では、信号機、例えば、信号機に備えた信号機情報発信機までの距離を算出する。
【００７５】
データ受信機２５で受信した信号機の情報と、信号機と車輌との距離の情報をＨＥＶ制御ユニット２４に入力する。ＨＥＶ制御ユニット２４において、信号機が赤信号を点灯しており、かつ、信号機と車輌との距離が決められた所定距離以下となった場合には、エンジン１を強制的に停止する。信号機の赤信号が認識される間は、このエンジン１の強制的な停止状態が継続される。
【００７６】
次に、本実施形態の作動を図８に示したタイミングチャートを用いて説明する。
【００７７】
信号機が実際に赤信号を点灯する点灯時間をｔＣ〜ｔＢとする。また、信号機情報発信機から赤信号の情報を受け取る受信時間をｔＡ〜ｔＤとする。第２の実施形態と同様に、受信時間ｔＡ〜ｔＤは点灯時間ｔＣ〜ｔＢに僅かに遅れる。
【００７８】
時間ｔ０において、車速Ｖは中高速走行領域にあるので、エンジン１と駆動モータ２の両方を用いて走行し、クラッチ３はＯＮの状態となっている。
【００７９】
ここで、時間ｔＡ後に、つまり赤信号を認識した後に、時間ｔ７で信号機と車輌の距離が所定距離以下となったとする。このような場合には、クラッチ３をＯＦＦとしてエンジン１を停止する。これにより、車輌は、エンジン１と駆動モータ２を駆動源として用いる走行から、駆動モータ２のみを駆動源として用いる走行に強制的に移行される。よって、時間ｔ７から駆動モータ２のみで要求される走行を行うことができる走行範囲となる時間ｔ２までの間、車速Ｖは徐々に低下する。その後、駆動モータ２のみで駆動力を賄える範囲で、アクセルを踏んでいない時間ｔ２〜ｔ３の間は、さらに大きな減速度で車速Ｖが低下する。一方、駆動モータ２のみの走行範囲でアクセルを踏んだ場合（時間ｔ３〜ｔ４）には、車速Ｖは徐々に大きくなるが、車速Ｖが設定車速Ｖｓを超えて駆動モータ２のみで駆動を賄える範囲を超えると（時間ｔ４〜ｔ５）、加速度は小さくなる。これは、車速Ｖが設定車速Ｖｓを超えても、赤信号が継続する限り駆動モータ２のみで走行するためである。
【００８０】
このように、中高速走行を行っている際に赤信号を認識し、その信号機と車輌との距離が所定距離以内となったら、赤信号が継続する間は強制的にエンジン１を停止させる。この動作を行うとき、時間ｔ２においてドライバが意図しない減速が始まるが、次の信号機は赤信号なので、駆動モータ２のみによる走行を継続しても実質的な不都合は生じない。また、信号機で停止するまでの間に、駆動モータ２の走行範囲を超えるアクセル開度が要求される場合が考えられるが、同様に実質的な不都合は生じない。
【００８１】
このようなタイミングでエンジン１の駆動／停止を行うための制御フローを図９に示す。
【００８２】
ここでは、第２の実施形態に用いた制御フローにおけるステップＳ４５、Ｓ４６の替わりに、ステップＳ７５において、信号機と車輌との距離が所定距離以下であるかどうかを判断する。つまり、ステップＳ７４において、信号機が赤であると判断されたら、ステップＳ７５において、信号機と車輌との距離が所定距離以内であるかどうかを判断する。所定距離以内ではないと判断されたら、ステップＳ８０に進み、通常のエンジン１の駆動／停止の切換運転を行う。これに対して、ステップＳ７５で所定距離以下であると判断されたら、ステップＳ７６に進み、強制的にエンジン１を停止する。
【００８３】
第２の実施形態においては、赤信号を検知してから車速Ｖが低減して低速走行に移行したらエンジン１を停止し、信号機が青信号になるまでエンジン１を停止した状態に維持した。これに対して本実施形態では、ステップＳ７４で赤信号が認識され、ステップＳ７５で信号機と車輌の距離が所定距離以下であると判断されたら、車速Ｖに係わらずエンジン１を停止し、これを信号機が青信号に換わるまで継続する。
【００８４】
このように、信号機と車輌とが所定の近距離内となった時点で、車輌が停止する可能性が大きいと判断してエンジン１を停止するので、ドライバの意思より早めにエンジン１が停止される。その結果、エンジン１の駆動による燃料消費を低減することができ、また、排気エミッションを抑制することができる。さらに、エンジン１の騒音も無くせるため、車輌の騒音レベルを抑制することができる。
【００８５】
また、車輌が信号機の所定の近距離内にない場合には、エンジン１の駆動／停止の切り換えを通常通りとするので、例えば、赤信号までの距離が遠く、前車輌が加速して自車輌が追従するような場合に、エンジン１の始動を許可することができる。この結果、ドライバの加速要求に対して追従することができ、ストレスを生じるのを避けることができる。
【００８６】
なお、第１、２の実施形態と同様に、通常時のエンジン１の駆動／停止の切り換えを車速Ｖではなく、車速―駆動力特性に応じて行っても良い。
【００８７】
また、前方方向の一番手前の信号が赤信号であり、信号機と車輌との距離が所定距離以下となったら、エンジン１の駆動を全て禁止してもよい。これは、前述した制御に、低速走行時に赤信号を認識した場合に、信号機と車輌との距離が所定距離以内となったらエンジン１の駆動を禁止する制御を加えたものとなる。この場合には、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ６６でＶ≧Ｖｓではないと判断されたら、外部情報を受信するステップと、現在時間が赤信号受信時間内であるかどうかを判断するステップを設ける。ここで、受信時間内であると判断されたら、さらに信号機と車輌との距離が所定距離以下であるかどうかを判断するステップを設ける。所定距離以内である場合には、ステップＳ７９に進み、受信時間内はエンジン１の駆動を禁止する制御を行う。一方、赤信号ではない、または所定距離内ではないと判断されたら、ステップＳ７１に進み、前述したような制御を行う。これにより、エンジン１が停止している状態から、短時間だけエンジン１が駆動し、またすぐに停止するというような切り換えが生じるのを低減することができる。よって、エンジン１が短期間だけ駆動するのを防ぐことができ、燃費の悪化や排気ガスの増加を抑制することができる。
【００８８】
このように、少なくともエンジン１を駆動している際に赤信号を認識し、かつ、車輌から信号までの距離が所定の近距離内にあると判定されたら、信号が青信号に換わるまでエンジン１の駆動を禁止する。また、駆動モータ２のみを駆動している際に赤信号を認識し、かつ、車輌から信号までの距離が所定の近距離内にあると判定されたら、信号が青信号に換わるまでエンジン１の駆動を禁止する。これにより、赤信号を認識している間に、車輌から信号までの距離が所定の近距離内にあると判定されたら、信号が青信号になるまで駆動モータ２のみの駆動を継続する制御を行うことができる。
【００８９】
次に、本実施形態の効果を説明する。以下、第２の実施形態と異なる部分のみを説明する。
【００９０】
所定の条件として、赤信号が認識されている間は、車輌と信号との距離が所定の近距離内にあることを判定したらエンジン１の駆動を禁止する。これにより、停止する可能性が高い場合のみにエンジン１を駆動するのを禁止することができるので、ドライバに過度のストレスを与えることなく燃費を向上することができる。
【００９１】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術思想の範囲内で、様々な変更が為し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に用いるハイブリッド車の概略構成図である。
【図２】比較例のエンジン駆動／停止の切換を示すタイミングチャートである。
【図３】第１の実施形態のエンジン駆動／停止の切換を示すタイミングチャートである。
【図４】第１の実施形態のエンジン駆動／停止の切換制御のフローチャートである。
【図５】駆動力―車速特性を示す図である。
【図６】第２の実施形態に用いるハイブリッド車の概略構成図である。
【図７】第２の実施形態のエンジン駆動／停止の切換制御のフローチャートである。
【図８】第３の実施形態のエンジン駆動／停止の切換を示すタイミングチャートである。
【図９】第３の実施形態のエンジン駆動／停止の切換制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１    エンジン
２    駆動モータ（モータ）
３    クラッチ
１３  ＣＣＤカメラ（カメラ）
１４  画像処理機
２５  データ受信機（受信機）
Ｓ４〜Ｓ９、Ｓ２２〜Ｓ２５、Ｓ３４〜Ｓ３９、Ｓ５１〜Ｓ５４、Ｓ６４〜Ｓ６９、Ｓ８２〜Ｓ８５  ・・・  駆動切換手段
Ｓ１７〜Ｓ２１、Ｓ４７〜Ｓ５０、Ｓ７６〜Ｓ８１  ・・・  エンジン駆動制限手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004239127.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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