(57)【要約】【課題】車両の制御装置において、運転者の運転の傾向に応じて回生量を変更することで常時十分な電力を確保してドライバビリティの向上を可能とする。【解決手段】エンジン１１とモータジェネレータ１４との駆動力を駆動輪１６に伝達可能なハイブリッド車両にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジン１１の駆動力により車両を走行可能なエンジン走行モードとモータジェネレータ１４の駆動力により車両を走行可能なＥＶ走行モードとを切替可能であり、ＥＶ走行モードでの走行時間とＥＶ走行モードでの不適切な走行時間とに基づいてＥＶ走行モードでの不適切な使用頻度を検出し、このＥＶ走行モードでの不適切な使用頻度に基づいてモータジェネレータ１４による回生量を設定してこのモータジェネレータ１４を制御する。【選択図】図１
2012111347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
電気モータと、
前記内燃機関の駆動力または前記電気モータの駆動力を駆動輪側に伝達可能な駆動力伝達装置と、
該駆動力伝達装置の駆動力により前記電気モータが駆動して発生した電力を充電可能であると共に前記電気モータへ電力を供給可能な二次電池と、
前記内燃機関の駆動力を前記駆動力伝達装置により前記駆動輪側へ伝達する内燃機関走行モードと前記電気モータの駆動力を前記駆動力伝達装置により前記駆動輪側へ伝達する電気モータ走行モードとを切替可能な走行モード切替手段と、
運転者が選択操作することで選択された走行モードを前記走行モード切替手段に指示する走行モード選択手段と、
前記二次電池における充電状態を検出するバッテリ充電状態検出手段と、
前記電気モータの駆動状態を検出するモータ駆動状態検出手段と、
電気モータ走行モードでの走行時間を検出する電気モータ走行モード走行時間検出手段と、
前記バッテリの充電状態と前記電気モータの駆動状態の少なくともいずれか一方に基づいて電気モータ走行モードでの不適切な走行時間を検出する電気モータ走行モード不適切走行時間検出手段と、
電気モータ走行モードでの走行時間と電気モータ走行モードでの不適切な走行時間とに基づいて電気モータ走行モードでの不適切な使用頻度を検出する電気モータ走行モード不適切使用頻度検出手段と、
電気モータ走行モードでの不適切な使用頻度に基づいて前記電気モータによる回生量を設定して該電気モータを制御するモータ回生制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記モータ回生制御手段は、電気モータ走行モードでの不適切な使用頻度の増加に応じて前記電気モータによる回生量を増加させるが、この増減する回生量に対して下限値及び上限値が設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記電気モータ走行モード不適切走行時間検出手段は、バッテリ充電状態検出手段が検出した充電量が予め設定された領域にないときの時間を積算して不適切な走行時間を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記電気モータ走行モード不適切走行時間検出手段は、電気モータ走行モードより内燃機関走行モードの方が熱効率が良いときの時間を積算して不適切な走行時間を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関と変速機と電動機を駆動連結したハイブリッド車両が提案されている。例えば、下記特許文献１に記載された電動車両の回生制御装置では、走行中にフットブレーキが使用されている間、バッテリに回生される回生量をフットブレーキの使用ごとに測定し、この測定した回生量に基づいて回生効率が悪いか否かを判定し、回生効率が悪いと判定したとき、回生ゲインを上げて回生量を増加させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０６８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したハイブリッド車両にて、変速機がマニュアルトランスミッションである場合、変速操作装置は、運転者によるシフトレバーの変速操作だけでなく、モータの駆動力のみを用いた走行モードへの切替操作が可能となっている。
【０００５】
しかし、運転者がシフトレバーをモータの駆動力のみを用いた走行モードに対応するセレクト位置に操作したとき、車両はモータの駆動力のみで走行することとなる。このような車両の運転状態では、エンジンが停止していると共にモータが車両走行用として機能していることから、バッテリの充電量を増加することができず、このバッテリの充電量が低下した場合には、モータの駆動力が低下し、ドライバビリティが低下してしまう。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、運転者の運転の傾向に応じて回生量を変更することで常時十分な電力を確保してドライバビリティの向上を可能とする車両の制御装置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】
【０００７】
本発明の車両の制御装置は、内燃機関と、電気モータと、前記内燃機関の駆動力または前記電気モータの駆動力を駆動輪側に伝達可能な駆動力伝達装置と、該駆動力伝達装置の駆動力により前記電気モータが駆動して発生した電力を充電可能であると共に前記電気モータへ電力を供給可能な二次電池と、前記内燃機関の駆動力を前記駆動力伝達装置により前記駆動輪側へ伝達する内燃機関走行モードと前記電気モータの駆動力を前記駆動力伝達装置により前記駆動輪側へ伝達する電気モータ走行モードとを切替可能な走行モード切替手段と、運転者が選択操作することで選択された走行モードを前記走行モード切替手段に指示する走行モード選択手段と、前記二次電池における充電状態を検出するバッテリ充電状態検出手段と、前記電気モータの駆動状態を検出するモータ駆動状態検出手段と、電気モータ走行モードでの走行時間を検出する電気モータ走行モード走行時間検出手段と、前記バッテリの充電状態と前記電気モータの駆動状態の少なくともいずれか一方に基づいて電気モータ走行モードでの不適切な走行時間を検出する電気モータ走行モード不適切走行時間検出手段と、電気モータ走行モードでの走行時間と電気モータ走行モードでの不適切な走行時間とに基づいて電気モータ走行モードでの不適切な使用頻度を検出する電気モータ走行モード不適切使用頻度検出手段と、電気モータ走行モードでの不適切な使用頻度に基づいて前記電気モータによる回生量を設定して該電気モータを制御するモータ回生制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記車両の制御装置にて、前記モータ回生制御手段は、電気モータ走行モードでの不適切な使用頻度の増加に応じて前記電気モータによる回生量を増加させるが、この増減する回生量に対して下限値及び上限値が設定されることが好ましい。
【０００９】
上記車両の制御装置にて、前記電気モータ走行モード不適切走行時間検出手段は、バッテリ充電状態検出手段が検出した充電量が予め設定された領域にないときの時間を積算して不適切な走行時間を算出することが好ましい。
【００１０】
上記車両の制御装置にて、前記電気モータ走行モード不適切走行時間検出手段は、電気モータ走行モードより内燃機関走行モードの方が熱効率が良いときの時間を積算して不適切な走行時間を算出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両の制御装置は、電気モータ走行モードでの不適切な使用頻度に基づいてモータ回生量を設定してこの電気モータを制御するので、運転者の運転の傾向に応じて回生量を変更することで常時十分な電力を確保してドライバビリティの向上を可能とするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置を表す概略構成図である。
【図２】図２は、本実施形態の車両の制御装置における変速操作装置を表す概略図である。
【図３】図３は、本実施形態の車両の制御装置におけるモータ回生制御の処理を表すフローチャートである。
【図４】図４は、不適切な運転の判定制御の処理を表すフローチャートである。
【図５】図５は、走行パワーに対するエンジン走行モードとＥＶ走行モードの適正領域を表すグラフである。
【図６】図６は、ＥＶ１不適切使用領域に対する補正係数を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る車両の制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００１４】
〔実施形態〕
図１は、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置を表す概略構成図、図２は、本実施形態の車両の制御装置における変速操作装置を表す概略図、図３は、本実施形態の車両の制御装置におけるモータ回生制御の処理を表すフローチャート、図４は、不適切な運転の判定制御の処理を表すフローチャート、図５は、走行パワーに対するエンジン走行モードとＥＶ走行モードの適正領域を表すグラフ、図６は、ＥＶ１不適切使用領域に対する補正係数を表すグラフである。
【００１５】
本実施形態のハイブリッド車両は、図１に示すように、動力源としてのエンジン（内燃機関）１１と、手動式（足踏み式）のクラッチ１２と、手動式の多段変速機（動力伝達装置）１３と、動力源としてのモータジェネレータ（電気モータ）１４と、最終減速装置（動力伝達装置）１５と、駆動輪１６とを有している。
【００１６】
エンジン１１としては、燃焼室内で燃料を燃焼させ、これにより発生した熱エネルギを機械的エネルギに変換する熱機関たる内燃機関であって、ガソリンを燃料とし、ピストンの往復運動によって出力軸（クランクシャフト）２１から機械的な動力を出力可能となっている。このエンジン１１は、燃料噴射装置及び点火装置を有しており、この燃料噴射装置及び点火装置は、動作がエンジン用の電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵと称する。）１０１により制御される。このエンジンＥＣＵ１０１は、燃料噴射装置の燃料噴射量や燃料噴射時期などを制御すると共に、点火装置の点火時期を制御して、エンジン１１の出力軸２１から出力される機械的な動力（エンジン出力トルク）の大きさを調整することができる。
【００１７】
このエンジンＥＣＵ１０１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、所定の制御プログラムなどを予め記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、そのＣＰＵの演算結果を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、予め用意された情報等を記憶するバックアップＲＡＭ等で構成されている。
【００１８】
モータジェネレータ１４は、供給された電力を機械的な動力（モータ出力トルク）に変換して出力軸２２から出力するモータ（電動機）としての機能と、出力軸２２に入力された機械的な動力を電力に変換して回収するジェネレータ（発電機）としての機能とを兼ね備えている。このモータジェネレータ１４は、例えば、永久磁石型交流同期電動機として構成されており、インバータ２３から三相の交流電力が供給されて回転磁界を形成するステータ２４と、その回転磁界に引き付けられて回転する回転子としてのロータ２５とを有している。そのロータ２５は、出力軸２２と一体になって回転する。また、このモータジェネレータ１４は、ロータ２５の回転角位置を検出する回転センサ（レゾルバ）が設けられており、その回転センサが検出信号をモータジェネレータ用の電子制御装置（以下、モータＥＣＵと称する。）１０２に送信する。このモータＥＣＵ１０２は、ＣＰＵ、所定の制御プログラム等を予め記憶しているＲＯＭ、そのＣＰＵの演算結果を一時記憶するＲＡＭ、予め用意された情報等を記憶するバックアップＲＡＭ等で構成されている。
【００１９】
また、モータジェネレータ１４は、出力軸２２が歯車対（動力伝達装置）２６を介して多段変速機１３の出力軸３７に連結可能となっている。そして、モータジェネレータ１４は、モータとして機能するときには、モータ出力トルクを多段変速機１３の出力軸３７に伝達する一方、ジェネレータとして機能するときには、多段変速機１３の出力軸３７からの機械的な動力が出力軸２２に入力される。
【００２０】
この歯車対２６は、互いに噛み合い状態にある第１ギア２６ａと第２ギア２６ｂとで構成される。第１ギア２６ａは、ロータ２５と一体になって回転できるようにモータジェネレータ１４の出力軸２２に装着される。一方、第２ギア２６ｂは、第１ギア２６ａよりも大径に成形され、多段変速機１３の出力軸３７と一体になって回転できるようにこの出力軸３７に固定される。この場合、歯車対２６は、ロータ２５側から回転トルクが入力されることによって減速機構として機能する一方、多段変速機１３の出力軸３７側から回転トルクが入力されることによって増速機構として機能する。
【００２１】
モータジェネレータ１４は、インバータ２３を介してバッテリ（二次電池）２７が接続されている。このバッテリ２７からの直流電力は、インバータ２３で交流電力に変換されてモータジェネレータ１４に供給される。この交流電力が供給されたモータジェネレータ１４は、モータとして作動して、出力軸２２からモータ出力トルクを出力する。一方、このモータジェネレータ１４をジェネレータとして作動させたときは、このモータジェネレータ１４からの交流電力をインバータ２３で直流電力に変換してバッテリ２７に回収、または、電力の回生を行いながら駆動輪１６に制動力（回生制動）を加えることができる。この場合、このモータジェネレータ１４は、多段変速機１３から出力された機械的な動力（出力トルク）が出力軸２２を介してロータ２５に入力され、この入力トルクを交流電力に変換する。このインバータ２３の動作は、モータＥＣＵ１０２によって制御される。
【００２２】
バッテリ２７は、その充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）などを管理するバッテリ用の電子制御装置（以下、バッテリＥＣＵと称する。）１０３が接続されている。ＳＯＣセンサ６１は、検出したバッテリ２７の充電状態に応じた信号として、充電状態量（ＳＯＣ量）に関する信号をバッテリＥＣＵ１０３に送信する。また、温度センサ６２は、検出したバッテリ２７の温度に応じた信号をバッテリＥＣＵ１０３に送信する。バッテリＥＣＵ１０３は、この充電状態量とバッテリ温度に基づいてバッテリ２７の充電状態の判定を行い、充電及び放電の要否を判定する。ここで、ＳＯＣセンサ６１と温度センサ６２は、バッテリ充電状態検出手段として機能する。
【００２３】
多段変速機１３は、エンジン１１の動力（エンジン出力トルク）やモータジェネレータ１４の動力（モータ出力トルク）を駆動力とし、最終減速装置１５を介して左右の駆動輪１６に伝達するものである。
【００２４】
この手動式の多段変速機１３は、前進４段、後退１段の変速段を有するものであって、前進用の変速段として第１速ギア段３１、第２速ギア段３２、第３速ギア段３３、第４速ギア段３４を有し、後退用の変速段として後退ギア段３５を有している。前進用の変速段は、変速比が第１速ギア段３１、第２速ギア段３２、第３速ギア段３３、第４速ギア段３４の順に小さくなるよう構成されている。また、この多段変速機１３は、エンジン１１のエンジン出力トルクが伝達される入力軸３６と、この入力軸３６に対して間隔を空けて平行に配置された出力軸３７を有している。なお、この多段変速機１３は、その構成を簡易的に説明しており、各変速段の数や配置については、図１のものに限るものではない。
【００２５】
ここで、第１速ギア段３１は、互いに噛み合い状態にある第１速ドライブギア３１ａと第１速ドリブンギア３１ｂとで構成され、第１速ドライブギア３１ａは入力軸３６上に配置され、第１速ドリブンギア３１ｂは出力軸３７上に配置される。第２速ギア段３２は、互いに噛み合い状態にある第２速ドライブギア３２ａと第２速ドリブンギア３２ｂとで構成され、第２速ドライブギア３２ａは入力軸３６上に配置され、第２速ドリブンギア３２ｂは出力軸３７上に配置される。第３速ギア段３３は、互いに噛み合い状態にある第３速ドライブギア３３ａと第３速ドリブンギア３３ｂとで構成され、第３速ドライブギア３３ａは入力軸３６上に配置され、第３速ドリブンギア３３ｂは出力軸３７上に配置される。第４速ギア段３４は、互いに噛み合い状態にある第４速ドライブギア３４ａと第４速ドリブンギア３４ｂとで構成され、第４速ドライブギア３４ａは入力軸３６上に配置され、第４速ドリブンギア３４ｂは出力軸３７上に配置される。
【００２６】
後退ギア段３５は、後退ドライブギア３５ａと後退ドリブンギア３５ｂと後退中間ギア３５ｃとで構成される。後退ドライブギア３５ａは入力軸３６上に配置され、後退ドリブンギア３５ｂは出力軸３７上に配置され、後退中間ギア３５ｃは、後退ドライブギア３５ａ及び後退ドリブンギア３５ｂと噛み合い状態にあり、回転軸３８上に配置される。
【００２７】
なお、実際の多段変速機１３の構成においては、各変速段のドライブギアのうちのいずれかが、入力軸３６と一体回転するように配設される一方、残りのドライブギアが入力軸３６に対して相対回転するように配設される。また、各変速段のドリブンギアは、そのうちのいずれかが出力軸３７と一体回転するように配設される一方、残りが出力軸３７に対して相対回転するように配設される。
【００２８】
また、入力軸３６や出力軸３７は、運転者の変速操作装置４１の操作により、軸線方向に移動するスリーブを有している。このスリーブは、変速操作装置４１を運転者が操作したときに軸線方向へ移動し、移動された方向に位置する相対回転可能なドライブギアやドリブンギアを入力軸３６や出力軸３７と一体回転させる。この手動式の多段変速機１３は、スリーブが運転者の変速操作に対応した方向に移動し、変速操作に応じた変速段への切り替えやニュートラル位置への切り替えを行うことができる。
【００２９】
この変速操作装置４１は、図１及び図２に示すように、運転者が変速操作するときに操作するシフトレバー４２と、このシフトレバー４２を変速段ごとにガイドする、所謂、シフトゲージ４３とを有している。ここで、シフトゲージ４３は、ガイド溝４３ａを有すると共に、エンジン走行モードを実現するための第１速から第４速までの操作位置「１」〜「４」及び後退の操作位置「Ｒ」と、ＥＶ走行モードを実現するための発進用操作位置「ＥＶ１」及び定常走行用操作位置「ＥＶ２」とを有している。
【００３０】
本実施形態のハイブリッド車両においては、その走行モードとして、エンジン走行モード、ＥＶ走行モード、ハイブリッド走行モードが少なくとも用意されている。そして、運転者が変速操作装置４１を操作し、シフトレバー４２を操作位置「１」〜「４」、「Ｒ」のいずれかに移動したときに、エンジン走行モードまたはハイブリッド走行モードが選択され、操作位置「ＥＶ１」または「ＥＶ２」に移動したときに、ＥＶ走行モードが選択される。
【００３１】
図１に戻り、クラッチ１２は、エンジン１１と多段変速機１３との間に介装され、このエンジン１１の出力軸２１と多段変速機１３の入力軸３６との間で、動力を伝達可能な接続状態と、動力の伝達を遮断可能な切断状態とに切替可能となっている。このクラッチ１２は、乾式または湿式の単板クラッチ、多板クラッチであって、円板状の摩擦板を有し、この摩擦板の摩擦力によりエンジン１１のエンジン出力トルクを出力軸２１から多段変速機１３の入力軸３６に伝達することができる。クラッチ１２は、運転者によるクラッチペダル４５の踏込み操作により、その作動状態の切替動作（接続状態と切断状態の切替動作）を行うことができる。
【００３２】
最終減速装置１５は、多段変速機１３の出力軸３７から入力された入力トルクを減速して、左右の駆動輪１６に分配するものである。この最終減速装置１５は、出力軸３７の端部に固定されたピニオンギア５１と、このピニオンギア５１に噛み合って回転トルクを減速させながら回転方向を直交方向へと変換するリングギア５２と、このリングギア５２を介して入力された回転トルクを左右の駆動輪１６に分配する差動機構５３とを有している。
【００３３】
更に、このハイブリッド車両は、車両全体の動作を統括的に制御する電子制御装置（以下、ハイブリッドＥＣＵと称する。）１００が設けられている。このハイブリッドＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、所定の制御プログラム等を予め記憶しているＲＯＭ、そのＣＰＵの演算結果を一時記憶するＲＡＭ、予め用意された情報等を記憶するバックアップＲＡＭ等で構成されており、エンジンＥＣＵ１０１、モータＥＣＵ１０２、バッテリＥＣＵ１０３との間で各種センサの検出信号や制御指令等の情報の授受ができる。
【００３４】
そして、ハイブリッドＥＣＵ１００は、運転者が変速操作装置４１を操作した操作結果に基づいてエンジン走行モード、ＥＶ走行モード、ハイブリッド走行モードのいずれかを実現可能としている。変速操作装置４１は、図２に示すように、シフトゲージ４３に、シフトレバー４２がＥＶ走行モードにおける発進操作位置「ＥＶ１」、または、ＥＶ走行モードにおける定常走行操作位置「ＥＶ２」に位置しているのか否かを検出するＥＶ走行モード選択位置検出部６３が設けられている。このＥＶ走行モード選択位置検出部６３は、検出信号をハイブリッドＥＣＵ１００に送信可能となっている。
【００３５】
また、この変速操作装置４１は、シフトゲージ４３に、シフトレバー４２がエンジン走行モード（ハイブリッド走行モード）における前進操作位置「１」〜「４」、または、後退操作位置「Ｒ」にあるのか否か、つまり、運転者がどの変速段を選択したのか否かを検出する変速位置検出部６４が設けられている。この変速位置検出部６４は、検出信号をハイブリッドＥＣＵ１００に送信可能となっている。
【００３６】
シフトレバー４２が前進操作位置「１」〜「４」または後退操作位置「Ｒ」に操作されている場合、ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジン走行モードまたはハイブリッド走行モードのうちのいずれか一方を選択する。例えば、このハイブリッドＥＣＵ１００は、設定した運転者の駆動要求（必要駆動力）、バッテリＥＣＵ１０３から送られてきたバッテリ２７の充電状態量、車両走行状態の情報（車両横加速度、駆動輪１６のスリップ状態等の情報）に基づいて、エンジン走行モードとハイブリッド走行モードの切り替えを行う。
【００３７】
ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジン走行モードを選択した場合、エンジントルクのみで要求駆動力を発生させるように、エンジンＥＣＵ１０１、モータＥＣＵ１０２に制御指令を送る。この場合に、エンジンＥＣＵ１０１への制御指令として、例えば、現状の変速段または変速操作後の変速段でその要求駆動力を満足させるエンジントルクの情報が送信される。これにより、そのエンジンＥＣＵ１０１は、そのエンジントルクを発生させるようにエンジン１１の燃料噴射量等の制御を行う。一方、モータＥＣＵ１０２は、モータジェネレータ１４がモータとしてもジェネレータとしても動作させないよう制御指令を送る。
【００３８】
これに対して、このハイブリッドＥＣＵ１００は、ハイブリッド走行モードを選択した場合、エンジントルクとモータまたはジェネレータとしての出力で要求駆動力を発生させるように、エンジンＥＣＵ１０１及びモータＥＣＵ１０２に制御指令を送る。この場合、エンジントルクとモータ力行トルクの双方を用いるときには、エンジンＥＣＵ１０１とモータＥＣＵ１０２への制御指令として、例えば、現状の変速段または変速操作後の変速段でその要求駆動力を満足させるエンジントルクとモータ力行トルクの情報がそれぞれに送信される。これにより、そのエンジンＥＣＵ１０１は、そのエンジントルクを発生させるようにエンジン１１の制御を行い、モータＥＣＵ１０２は、そのモータ力行トルクを発生させるようにモータジェネレータ１４への給電量を制御する。また、モータジェネレータ１４で電力の回生を行わせるときには、モータＥＣＵ１０２に対してモータジェネレータ１４をジェネレータとして動作させるよう制御指令を送る。その際、例えば、エンジンＥＣＵ１０１には、モータ回生トルクの分だけ増加させたエンジントルクの情報が送られる。
【００３９】
また、シフトレバー４２が発進操作位置「ＥＶ１」または定常走行操作位置「ＥＶ２」に操作されている場合、ハイブリッドＥＣＵ１００は、モータ力行トルクのみで要求駆動力を発生させるように、エンジンＥＣＵ１０１及びモータＥＣＵ１０２に制御指令を送る。この場合には、モータＥＣＵ１０２への制御指令として、その要求駆動力を満足させるモータ力行トルクの情報が送信される。多段変速機１３がニュートラル状態のときにエンジン１１が駆動していると、燃費を悪化させてしまうので、ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジンＥＣＵ１０１に、燃費を向上させるようにエンジン１１の動作を停止させる制御指令を送る。更に、このＥＶ走行モードにおいては、運転者がアクセルペダルから足を離したとき、または、ブレーキ操作などでハイブリッド車両の減速要求を行ったときに、モータＥＣＵ１０２に対して回生制動できるよう制御指令を送らせてもよい。
【００４０】
本実施形態では、変速操作装置４１は、シフトレバー４２を、ＥＶ走行モードにおける発進操作位置「ＥＶ１」、ＥＶ走行モードにおける定常走行操作位置「ＥＶ２」に操作可能であると共に、エンジン走行モード（ハイブリッド走行モード）における前進操作位置「１」〜「４」、後退操作位置「Ｒ」に操作可能であることから、車両の走行モードをＥＶ走行モードとエンジン走行モード（ハイブリッド走行モード）との間で切替可能な走行モード切替手段として機能し、また、シフトレバー４２は、走行モード選択手段として機能する。
【００４１】
このように構成された本実施形態の車両の制御装置では、運転者がシフトレバー４２をＥＶ走行モードに対応する操作位置に操作したとき、ハイブリッド車両は、モータジェネレータ１４の駆動力のみで走行することとなる。このとき、エンジン１１が停止していると共にモータジェネレータ１４が車両走行用として機能していることから、バッテリ２７の充電量を増加することができず、このバッテリ２７の充電量が低下することでモータジェネレータ１４の駆動力が低下してしまう。
【００４２】
そこで、本実施形態では、ＥＶ走行モードでの走行時間を検出する電気モータ走行モード走行時間検出手段と、バッテリ２７の充電状態とモータジェネレータ１４の駆動状態の少なくともいずれか一方に基づいてＥＶ走行モードでの不適切な走行時間を検出する電気モータ走行モード不適切走行時間検出手段と、ＥＶ走行モードでの走行時間とＥＶ走行モードでの不適切な走行時間とに基づいてＥＶ走行モードでの不適切な使用頻度を検出する電気モータ走行モード不適切使用頻度検出手段と、ＥＶ走行モードでの不適切な使用頻度に基づいてモータジェネレータ１４による回生量を設定してこのモータジェネレータ１４を制御するモータ回生制御手段とを設けている。
【００４３】
また、本実施形態では、モータ回生制御手段は、ＥＶ走行モードでの不適切な使用頻度の増加に応じてモータジェネレータ１４による回生量を増加させるが、この増減する回生量に対して下限値及び上限値が設定されている。
【００４４】
この場合、電気モータ走行モード不適切走行時間検出手段は、バッテリ充電状態検出手段が検出した充電量が予め設定された領域にないときの時間を積算して不適切な走行時間を算出する。また、電気モータ走行モード不適切走行時間検出手段は、ＥＶ走行モードよりエンジン走行モードの方が熱効率が良いときの時間を積算して不適切な走行時間を算出する。
【００４５】
なお、ここで、バッテリ充電状態検出手段は、ＳＯＣセンサ６１と温度センサ６２が機能し、モータ駆動状態検出手段は、モータＥＣＵ１０２が機能する。また、モータ駆動状態検出手段、電気モータ走行モード走行時間検出手段、電気モータ走行モード不適切走行時間検出手段、電気モータ走行モード不適切使用頻度検出手段は、ハイブリッドＥＣＵ１００が機能する。また、モータ回生制御手段は、モータＥＣＵ１０２が機能する。
【００４６】
ここで、本実施形態の車両の制御装置におけるモータ回生制御の処理を図３、図４のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
【００４７】
本実施形態の車両の制御装置における発進制御において、図３に示すように、ステップＳ１１にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両が発進した後に停止したかどうかを判定する。ここで、ハイブリッド車両が発進した後に停止していなければ何もしないでこのルーチンを抜ける。一方、ハイブリッド車両が発進した後に停止したら、ステップＳ１２にて、ここで、ハイブリッド車両におけるＥＶ走行モードでの不適切な運転走行を判定する。
【００４８】
ここで、ハイブリッド車両におけるＥＶ走行モードでの不適切な運転走行の判定処理について詳細に説明する。図４に示すように、ステップＳ２１にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両が発進から停止するまでの運転走行履歴を取得する。ここで、運転走行履歴とは、ＳＯＣセンサ６１、温度センサ６２、ＥＶ走行モード選択位置検出部６３、変速位置検出部６４、車速センサ６５、アクセル開度センサ６６などの検出結果である。ステップＳ２２にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、運転者のシフトレバー４２の操作により変速操作装置４１の操作位置「ＥＶ１」が選択されていたかどうかを判定する。ここで、操作位置「ＥＶ１」が選択されていなかったと判定されたら、ステップＳ２８に移行し、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ステップＳ２１で取得した履歴データに対する各種の処理が終了したかどうかを判定する。ここで、履歴データに対する各種の処理が終了していないと判定されたら、ステップＳ２２に戻り、処理を繰り返す一方、履歴データに対する各種の処理が終了したと判定されたら終了する。
【００４９】
一方、操作位置「ＥＶ１」が選択されていたと判定されたら、ステップＳ２３にて、このときのハイブリッド車両の走行パワーＰが予め設定された閾値としての所定走行パワーＰｔよりも小さいかどうかを判定する。ここで、ハイブリッド車両の走行パワーＰは、操作位置「ＥＶ１」で走行していたときの車速とアクセル開度に基づいて算出する。また、所定走行パワーＰｔは、ハイブリッド車両の走行状態が、ＥＶ走行モードでの走行状態と、エンジン走行モードでの走行状態との間で低燃費な走行状態となる側の閾値である。
【００５０】
具体的に説明すると、「ＥＶ１」は、ハイブリッド車両がＥＶ走行モードにおける発進及び低速走行を実現するための発進用操作位置であり、「ＥＶ２」は、ハイブリッド車両がＥＶ走行モードにおける中速及び高速走行を実現するための定常走行用操作位置である。そのため、運転者が操作位置「ＥＶ１」を選択したときに、アクセルペダルを踏み込んでも、所定の走行パワー以上でハイブリッド車両を走行させることはできず、逆に、運転者が操作位置「ＥＶ２」を選択したときには、所定の走行パワー以下でハイブリッド車両を走行させることはできない。但し、操作位置「ＥＶ１」では、運転者の使い勝手を考慮し、所定の走行パワーより若干大きい走行パワーでハイブリッド車両を走行可能となっている。しかし、このとき、燃費の悪化を招くおそれがある。
【００５１】
即ち、図５に示すように、走行パワーＰに対して低燃費のための閾値となる所定走行パワーＰｔが設定されており、走行パワーＰが所定走行パワーＰｔ以下であると、ＥＶ走行モードの方が低燃費であり、走行パワーＰが所定走行パワーＰｔを超えると、エンジン走行モードの方が低燃費となる。ここで、運転者がシフトレバー４２を操作位置「ＥＶ１」に操作することでＥＶ走行モードを選択し、この状態で、アクセルペダルを踏み込むと、車速が上昇する。このとき、ハイブリッド車両の走行パワーが一時的に上昇し、所定走行パワーＰｔを超えてＥＶ走行モードでは燃費が悪化する領域になってしまう。一方、運転者がアクセルペダルを戻すと、車速が低下する。このとき、ハイブリッド車両の走行パワーが一時的に下降するが、所定走行パワーＰｔ以下となるＥＶ走行モードでの低燃費となる領域に維持される。
【００５２】
即ち、ステップＳ２３では、ハイブリッド車両の走行パワーＰが、予め設定された所定走行パワーＰｔよりも小さいかどうかを判定しており、ハイブリッド車両の走行パワーＰが所定走行パワーＰｔ以上であると判定されたときには、燃費が悪化するおそれがあるとしてステップＳ２９に移行し、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ＥＶ１不適切走行時間を積算する。この場合、ハイブリッド車両の走行パワーＰが所定走行パワーＰｔ以上である時間を積算する。
【００５３】
一方、ハイブリッド車両の走行パワーＰが所定走行パワーＰｔよりも小さいと判定されたときには、ステップＳ２４にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、バッテリ２７の充電状態量ＳＯＣが予め設定されたＥＶ走行用下限値ＳＯＣｔａより低いかどうかを判定する。この予め設定されたＥＶ走行用下限値ＳＯＣｔａとは、このままハイブリッド車両がＥＶ走行モードで走行した場合に、バッテリ２７の電力が不十分であるときの値である。ここで、バッテリ２７の充電状態量ＳＯＣがＥＶ走行用下限値ＳＯＣｔａより低いと判定されたとき、ステップＳ２５にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、その後、モータジェネレータ１４による回生制御が実行されたかどうかを判定する。
【００５４】
ここで、モータジェネレータ１４による回生制御が実行されていないと判定されたときには、ステップＳ２９に移行し、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ＥＶ１不適切走行時間を積算する。この場合、バッテリ２７の充電状態量ＳＯＣがＥＶ走行用下限値ＳＯＣｔａより低いときの時間を積算する。一方、ステップＳ２４で、バッテリ２７の充電状態量ＳＯＣがＥＶ走行用下限値ＳＯＣｔａより低くないと判定されたり、ステップＳ２５で、モータジェネレータ１４による回生制御が実行されたと判定されたら、ステップＳ２６に移行する。
【００５５】
ステップＳ２６にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、バッテリ２７の充電状態量ＳＯＣが予め設定されたＥＶ走行用上限値ＳＯＣｔｂより高いかどうかを判定する。この予め設定されたＥＶ走行用上限値ＳＯＣｔｂとは、充電効率が悪化するバッテリ２７における充電量の値である。ここで、バッテリ２７の充電状態量ＳＯＣがＥＶ走行用上限値ＳＯＣｔｂより高いと判定されたとき、ステップＳ２７にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、その後、モータジェネレータ１４による力行走行が実行されたかどうかを判定する。
【００５６】
ここで、モータジェネレータ１４による力行走行が実行されていないと判定されたときには、ステップＳ２９に移行し、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ＥＶ１不適切走行時間を積算する。この場合、バッテリ２７の充電状態量ＳＯＣがＥＶ走行用上限値ＳＯＣｔｂより高いときの時間を積算する。一方、ステップＳ２６で、バッテリ２７の充電状態量ＳＯＣがＥＶ走行用上限値ＳＯＣｔｂより高くないと判定されたり、ステップＳ２７で、モータジェネレータ１４による力行走行が実行されたと判定されたら、ステップＳ２８に移行する。
【００５７】
ステップＳ２８にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ステップＳ２１で取得した履歴データに対する各種の処理が終了したかどうかを判定する。ここで、履歴データに対する各種の処理が終了していないと判定されたら、ステップＳ２２に戻り、処理を繰り返す一方、履歴データに対する各種の処理が終了したと判定されたら終了する。
【００５８】
このように、図３に示すように、ステップＳ１２におけるハイブリッド車両におけるＥＶ走行モードでの不適切な運転走行を判定処理が終了したら、ステップＳ１３にて、ＥＶ１不適切使用率（ＥＶ１不適切使用頻度）を算出する。具体的には、ＥＶ走行モードでのＥＶ１不適切走行時間の積算値を、ＥＶ走行モードでのＥＶ１走行時間の積算値で除算することで算出する。この場合、それぞれの時間の積算値は、ステップＳ１１におけるハイブリッド車両の発進から停止までの期間における積算値である。
【００５９】
そして、ステップＳ１４にてモータジェネレータ１４の回生量に対する補正係数を求める。この場合、図６に示すように、ＥＶ１不適切使用頻度に対する補正係数のマップが予め設定されており、このマップに基づいて補正係数を算出する。なお、ＥＶ１不適切使用頻度に対する補正係数のマップでは、補正係数は、下限値として１．０が設定されており、ＥＶ走行モードでの不適切な使用頻度の増加に応じて増加し、上限値が設定されている。モータジェネレータ１４による回生量が増加しすぎると、バッテリ２７の寿命が短くなることから、回生量が寿命要件を満たす範囲になるように補正係数の上限値が設定される。
【００６０】
ここで、このＥＶ走行モードでの不適切な使用頻度に補正係数を加味してモータジェネレータ１４による回生量を設定し、この設定された回生量に基づいてモータジェネレータ１４を制御する。このようなモータジェネレータ１４の回生制御は、モータＥＣＵ１０２によりモータジェネレータ１４による発電量を制御し、モータジェネレータ１４からインバータ２３を介してバッテリ２７に供給される電力量（充電量）を制御することで実行される。
【００６１】
このように本実施形態の車両の制御装置にあっては、エンジン１１とモータジェネレータ１４との駆動力を駆動輪１６に伝達可能なハイブリッド車両にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジン１１の駆動力により車両を走行可能なエンジン走行モードとモータジェネレータ１４の駆動力により車両を走行可能なＥＶ走行モードとを切替可能であり、ＥＶ走行モードでの走行時間とＥＶ走行モードでの不適切な走行時間とに基づいてＥＶ走行モードでの不適切な使用頻度を検出し、モータＥＣＵ１０２は、このＥＶ走行モードでの不適切な使用頻度に基づいてモータジェネレータ１４による回生量を設定してこのモータジェネレータ１４を制御するようにしている。
【００６２】
従って、運転者がＥＶ走行モードを選択した状態で、バッテリ２７の充電状態やモータジェネレータ１４の駆動状態に基づいて不適切な使用頻度を検出し、この不適切な使用頻度に基づいてモータジェネレータ１４による回生量を設定しており、運転者の運転の傾向に応じて回生量を変更することとなり、常時、バッテリ２７に十分な電力を確保してドライバビリティの向上を可能とすることができる。
【００６３】
また、本実施形態の車両の制御装置では、モータＥＣＵ１０２は、ＥＶ走行モードでの不適切な使用頻度の増加に応じてモータジェネレータ１４による回生量を増加させるが、この増減する回生量に対して下限値及び上限値を設定している。従って、下限値を設けることで、バッテリ２７における最低限の電力を確保することができ、上限値を設けることで、バッテリ２７への不必要な充電を抑制して寿命の短縮を防止することができる。
【００６４】
また、本実施形態の車両の制御装置では、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ＳＯＣセンサ６１が検出した充電状態量が予め設定された領域にないときの時間を積算して不適切な走行時間を算出している。従って、バッテリ２７における充電量に応じてモータジェネレータ１４による回生量を設定することができ、バッテリ２７に十分な電力を確保することができる。
【００６５】
また、本実施形態の車両の制御装置では、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ＥＶ走行モードよりエンジン走行モードの方が熱効率が良いときの時間を積算して不適切な走行時間を算出している。従って、ＥＶ走行モードとエンジン走行モードとの間で熱効率を考慮してモータジェネレータ１４による回生量を設定することができ、ハイブリッド車両における燃費を向上することができる。
【００６６】
なお、上述した実施形態では、本実施形態のハイブリッド車両を、エンジン１１、クラッチ１２、手動式の多段変速機１３、モータジェネレータ１４、最終減速装置１５、駆動輪１６により構成したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、エンジン１１から駆動輪１６への駆動力伝達経路やモータジェネレータ１４から駆動輪１６への駆動力伝達経路は、これに限るものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明に係る車両の制御装置は、電気モータ走行モードでの不適切な使用頻度に基づいてモータ回生量を設定してこの電気モータを制御し、運転者の運転の傾向に応じて回生量を変更することで、常時十分な電力を確保してドライバビリティの向上を可能とするものであり、いずれの車両の走行を制御する装置にも有用である。
【符号の説明】
【００６８】
１１  エンジン（内燃機関）
１２  クラッチ
１３  多段変速機（動力伝達装置）
１４  モータジェネレータ（電気モータ）
１５  最終減速装置（動力伝達装置）
１６  駆動輪
２３  インバータ
２６  歯車対（動力伝達装置）
２７  バッテリ（二次電池）
４１  変速操作装置（モード切替手段）
４２  シフトレバー（走行モード選択手段）
６１  ＳＯＣセンサ（バッテリ充電状態検出手段）
６２  温度センサ（バッテリ充電状態検出手段）
６３  ＥＶ走行モード選択位置検出部
６４  変速位置検出部
６５  車速センサ
６５  アクセル開度センサ
１００  ハイブリッドＥＣＵ（モータ駆動状態検出手段、電気モータ走行モード走行時間検出手段、電気モータ走行モード不適切走行時間検出手段、電気モータ走行モード不適切使用頻度検出手段）
１０１  エンジンＥＣＵ
１０２  モータＥＣＵ（モータ回生制御手段）
１０３  バッテリＥＣＵ
【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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