(57)【要約】【課題】車両の制御装置において、電気モータ走行モードでの発進可能な領域を拡大して車両の良好な発進動作を可能とすると共に運転者に対する適正な発進支援を可能とする。【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、車両を発進させるための必要駆動力がモータジェネレータ１４の制御限界駆動力より大きいときには、エンジン走行モードへの操作を運転者に指示するが、運転者によりＥＶ走行モードが選択操作されたときには、制御限界駆動力を特性限界駆動力に変更する。【選択図】図１
2012076712.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、
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、
車両を発進させるための必要駆動力が前記電気モータの制御限界駆動力より大きいかどうかを判定する発進駆動力判定手段と、
該発進駆動力判定手段により必要駆動力が制御限界駆動力以下であると判定されたら電気モータ走行モードへの操作を運転者に指示する一方、必要駆動力が制御限界駆動力より大きいと判定されたら内燃機関走行モードへの操作を運転者に指示する走行モード指示手段と、
該走行モード指示手段により運転者に内燃機関走行モードへの操作を指示したにも拘わらず前記走行モード選択手段により電気モータ走行モードが選択操作されたときに制御限界駆動力を前記電気モータにおける特性限界値まで上昇させる制御限界駆動力変更手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関を自動始動可能な内燃機関自動始動手段を設け、前記発進駆動力判定手段により必要駆動力が上昇した制御限界駆動力より大きいと判定されたら、前記内燃機関自動始動手段により前記内燃機関を自動始動すると共に、前記走行モード指示手段により内燃機関走行モードへの操作を運転者に指示す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】
前記電気モータへ電力を供給可能な二次電池と、車両を発進させるための必要駆動力を出力するための必要電力が前記二次電池に蓄電されているかどうかを判定する電力判定手段とを設け、該電力判定手段により必要電力が前記二次電池に蓄電されていないと判定されたら、前記内燃機関自動始動手段により前記内燃機関を自動始動すると共に、前記走行モード指示手段により内燃機関走行モードへの操作を運転者に指示することを特徴とする請求項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】
従来から、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に記載された車両用走行装置では、マニュアルトランスミッションを備えたエンジンの駆動系とは別に、モータによる駆動系を車載し、このモータによってエンジンとは独立した駆動力を発生可能に構成し、セレクトレバーのドライバ操作に応じて変速段を機械的に切り換えるためのマニュアルトランスミッションの変速操作部に、モータの駆動力のみを用いた走行モードを選択するためのセレクト位置を設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０２８９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の車両用走行装置では、運転者がセレクトレバーをモータの駆動力のみを用いた走行モードを選択するための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。しかし、車両が登坂路で停止したときに、運転者がセレクトレバーをこのモータによる走行モードのセレクト位置に操作すると、登坂路の傾斜が大きいときには、モータはトルク不足により車両を発進させることが困難となる。
【０００５】
この場合、車両がモータの駆動力だけでは発進できないから、シフトレバーをエンジンによる走行モードのセレクト位置に操作する動作を促す指示を出すことが考えられる。しかし、運転者がこの指示に気が付かないときには、車両の発進が遅れて交通渋滞を招くおそれがある。一方で、運転者が、車両をモータの駆動力のみで発進させることが困難な場合が多いとの認識を持つと、モータの駆動力による車両の発進頻度が低下し、燃費が悪化してしまう。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、電気モータ走行モードでの発進可能な領域を拡大して車両の良好な発進動作を可能とすると共に運転者に対する適正な発進支援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、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、車両を発進させるための必要駆動力が前記電気モータの制御限界駆動力より大きいかどうかを判定する発進駆動力判定手段と、該発進駆動力判定手段により必要駆動力が制御限界駆動力以下であると判定されたら電気モータ走行モードへの操作を運転者に指示する一方、必要駆動力が制御限界駆動力より大きいと判定されたら内燃機関走行モードへの操作を運転者に指示する走行モード指示手段と、該走行モード指示手段により運転者に内燃機関走行モードへの操作を指示したにも拘わらず前記走行モード選択手段により電気モータ走行モードが選択操作されたときに制御限界駆動力を前記電気モータにおける特性限界値まで上昇させる制御限界駆動力変更手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記車両の制御装置にて、前記内燃機関を自動始動可能な内燃機関自動始動手段を設け、前記発進駆動力判定手段により必要駆動力が上昇した制御限界駆動力より大きいと判定されたら、前記内燃機関自動始動手段により前記内燃機関を自動始動すると共に、前記走行モード指示手段により内燃機関走行モードへの操作を運転者に指示することが好ましい。
【０００９】
上記車両の制御装置にて、前記電気モータへ電力を供給可能な二次電池と、車両を発進させるための必要駆動力を出力するための必要電力が前記二次電池に蓄電されているかどうかを判定する電力判定手段とを設け、該電力判定手段により必要電力が前記二次電池に蓄電されていないと判定されたら、前記内燃機関自動始動手段により前記内燃機関を自動始動すると共に、前記走行モード指示手段により内燃機関走行モードへの操作を運転者に指示することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車両の制御装置は、必要駆動力が電気モータの制御限界駆動力より大きいと判定されたら内燃機関走行モードへの操作を運転者に指示するが、このとき、電気モータ走行モードが選択操作されたときには、制御限界駆動力を電気モータにおける特性限界値まで上昇させるので、電気モータ走行モードでの発進可能な領域を拡大して車両の良好な発進動作を可能とすると共に運転者に対する適正な発進支援を可能とするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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発進制御の処理を表すフローチャートである。
【図４】図４は、モータにおける制御限界と特性限界を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
〔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発進制御の処理を表すフローチャート、図４は、モータにおける制御限界と特性限界を表すグラフである。
【００１４】
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。
【００１５】
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等を制御すると共に、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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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１７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。
【００２１】
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。このバッテリＥＣＵ１０３は、ＳＯＣセンサ６１が検出したバッテリ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。そのバッテリＥＣＵ１０３は、この信号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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、そのうちの何れかが出力軸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。
【００２７】
また、入力軸３６や出力軸３７は、運転者による変速操作装置４１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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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６２が設けられている。このＥＶ走行モード選択位置検出部６２は、検出信号をハイブリッドＥＣＵ１００に送信可能となっている。
【００３４】
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６３が設けられている。この変速位置検出部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】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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夫々に送信される。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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、シフトゲージ４３は、走行モード選択手段として機能する。
【００４０】
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、車両の停止中に、運転者がシフトレバー４２を発進操作位置「ＥＶ１」に操作したとき、車両はモータジェネレータ１４の駆動力のみで発進することとなる。しかし、車両が停止している道路が大きな傾斜角度を有する登坂路であるとき、モータジェネレータ１４は駆動力不足により車両を発進させることが困難となる場合がある。この場合、ハイブリッドＥＣＵ１００は、車両がモータジェネレータ１４の駆動力だけでは発進することが困難であることから、シフトレバー４２をエンジン走行モードにおける前進操作位置「１」に操作する動作を促す指示を出す。しかし、運転者がこの指示に気が付かないときには、車両の発進が遅れてしまう。
【００４１】
そこで、本実施形態では、車両を発進させるための必要駆動力がモータジェネレータ１４の制御限界駆動力より大きいかどうかを判定する発進駆動力判定手段と、この発進駆動力判定手段により必要駆動力が制御限界駆動力以下であると判定されたらＥＶ走行モードへの操作を運転者に指示する一方、必要駆動力が制御限界駆動力より大きいと判定されたらエンジン走行モードへの操作を運転者に指示する走行モード指示手段と、この走行モード指示手段により運転者にエンジン走行モードへの操作を指示したにも拘わらず走行モード選択手段によりＥＶ走行モードが選択操作されたときに制御限界駆動力をモータジェネレータ１４における特性限界値まで上昇させる制御限界駆動力変更手段とを設けている。
【００４２】
ここで、発進駆動力判定手段、走行モード指示手段、制御限界駆動力変更手段は、ハイブリッドＥＣＵ１００が機能する。また、制御限界駆動力とは、車両が発進及び走行する上で、モータジェネレータ１４が駆動力を出力する場合に最適燃費を実現可能な駆動力の上限値である。また、特性限界値（特性限界駆動力）とは、モータジェネレータ１４自体が出力可能な駆動力の上限値である。
【００４３】
また、本実施形態では、エンジン１１を自動始動可能な内燃機関自動始動手段を設け、発進駆動力判定手段により必要駆動力が上昇した制御限界駆動力より大きいと判定されたら、内燃機関自動始動手段によりエンジン１１を自動始動すると共に、走行モード指示手段によりエンジン走行モードへの操作を運転者に指示する。
【００４４】
また、本実施形態では、車両を発進させるための必要駆動力を出力するための必要電力がバッテリ２７に蓄電されているかどうかを判定する電力判定手段を設け、電力判定手段により必要電力がバッテリ２７に蓄電されていないと判定されたら、内燃機関自動始動手段によりエンジン１１を自動始動すると共に、走行モード指示手段によりエンジン走行モードへの操作を運転者に指示する。
【００４５】
ここで、内燃機関自動始動手段、電力判定手段は、ハイブリッドＥＣＵ１００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発進制御の処理を図３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、車両が停止中であるかどうかを判定する。この場合、車両には、車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ６４（図１参照）が搭載されており、車速センサ６４は、検出した車速をハイブリッドＥＣＵ１００に出力している。ハイブリッドＥＣＵ１００は、車速センサ６４が検出した現在の車両の車速に基づいて車両が停止中であるかどうかを判定する。ここで、車両が停止中でないと判定されたら、何もしないでこのルーチンを抜ける。
【００４８】
一方、ここで、車両が停止中であると判定されたら、ステップＳ１２にて、車両が停止している道路の前後勾配、つまり、この道路が平坦路、登坂路、降坂路のいずれであるかを推定する。この場合、車両には、道路の前後勾配を検出する傾斜センサ６５（図１参照）が搭載されており、傾斜センサ６５は、検出した道路の前後勾配をハイブリッドＥＣＵ１００に出力している。ハイブリッドＥＣＵ１００は、傾斜センサ６５が検出した道路の前後勾配に基づいて車両が停止している道路が平坦路、登坂路、降坂路のいずれであるかを推定する。
【００４９】
続いて、ステップＳ１３にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、道路が登坂路であるかどうかを判定する。ここで、道路が平坦路または降坂路であると判定されたら、何もしないでこのルーチンを抜ける。一方、ここで、道路が登坂路であると判定されたら、ステップＳ１４にて、車両が登坂路で停止している状態からモータジェネレータ１４により発進するために必要な車両の必要駆動力を算出する。この場合、車両の重量、多段変速機１３のギア比や伝達効率、駆動輪１６の径、道路の傾斜角度などに基づいて算出する。
【００５０】
ステップＳ１５にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、シフトレバー４２を変速操作装置４１の発進操作位置「ＥＶ１」に操作し、車両がＥＶ走行モードで発進することができるかどうかを判定する。具体的には、ステップＳ１４で算出した車両の必要駆動力が制御限界駆動力以下であるかどうかを判定する。ここで、制御限界駆動力とは、上述したように、車両が発進する上で、モータジェネレータ１４が駆動力を出力する場合に最適燃費を実現可能な駆動力の上限値である。
【００５１】
ここで、シフトレバー４２を発進操作位置「ＥＶ１」に操作して車両がＥＶ走行モードで発進することができる、つまり、車両の必要駆動力が制御限界駆動力以下であると判定されたら、ステップＳ１６に移行し、ここで、運転者に対して、ＥＶ走行モードにおける発進操作位置「ＥＶ１」の選択操作を指示する。この場合、インストルメントパネルへの表示、または、音声による指示などがある。一方、ここで、シフトレバー４２を発進操作位置「ＥＶ１」に操作して車両がＥＶ走行モードで発進することができない、つまり、車両の必要駆動力が制御限界駆動力より大きいと判定されたら、ステップＳ１７に移行し、ここで、運転者に対して、エンジン走行モードにおける前進操作位置「１」の選択操作（変速操作）を指示する。
【００５２】
ステップＳ１８にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、運転者がＥＶ走行モードにおける発進操作位置「ＥＶ１」へ選択操作したかを判定する。この場合、ＥＶ走行モード選択位置検出部６２は、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」に位置しているのかを検出しており、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ＥＶ走行モード選択位置検出部６２の検出結果に基づいて判定する。ここで、運転者がＥＶ走行モードにおける発進操作位置「ＥＶ１」へ選択操作したと判定されたら、ステップＳ１９にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ステップＳ１４で算出した車両の必要駆動力が特性限界駆動力以下であるかどうかを判定する。ここで、特性限界駆動力とは、上述したように、モータジェネレータ１４自体が出力可能な駆動力の上限値である。
【００５３】
ここで、車両の必要駆動力が特性限界駆動力以下であると判定されたら、ステップＳ２０にて、車両の必要駆動力を出力するための必要電力がバッテリ２７に蓄電されているかどうかを判定する。具体的には、バッテリ２７の充電量ＳＯＣが車両の必要駆動力を出力するための必要電力ＳＯＣｔ以上かどうかを判定する。ここで、バッテリ２７の充電量ＳＯＣが車両の必要駆動力を出力するための必要電力ＳＯＣｔ以上であると判定されたら、ステップＳ２１にて、モータジェネレータ１４における駆動力マップを切り替える。
【００５４】
即ち、ステップＳ１５で、車両がＥＶ走行モードの発進操作位置「ＥＶ１」では発進することができない（車両の必要駆動力が制御限界駆動力以下である）と判定され、ステップＳ１７で、運転者に対してエンジン走行モードにおける前進操作位置「１」の選択操作を指示したにも拘わらず、ステップＳ１８で、ＥＶ走行モードにおける発進操作位置「ＥＶ１」への選択操作が確認された場合、モータジェネレータ１４における限界駆動力を上昇させる。
【００５５】
この場合、モータジェネレータ１４における駆動力マップは、図４に示すように、車速に対する駆動力（トルク）を表すものであり、制御限界駆動力と特性限界駆動力の線図を有している。通常は、車両の燃費（モータジェネレータ１４による電力消費）を考慮し、制御限界駆動力の線図を適用し、これを限界駆動力としている。一方、特性限界駆動力は、車両の燃費を考慮しないモータジェネレータ１４が出力可能な最大の限界駆動力であり、上述したステップＳ２１では、この特性限界駆動力の線図を適用する。つまり、通常は、制御限界駆動力のラインの下側の領域を用いてモータジェネレータ１４を駆動制御し、上述した所定の条件が成立したときには、制御限界駆動力のラインと特性限界駆動力のラインの間の領域を用いてモータジェネレータ１４を駆動制御する。
【００５６】
従って、車両がＥＶ走行モードの発進操作位置「ＥＶ１」では発進することができない（車両の必要駆動力が制御限界駆動力以下である）状態であっても、運転者がＥＶ走行モードにおける発進操作位置「ＥＶ１」へ選択操作したときに、車両の必要駆動力が特性限界駆動力以下であり、且つ、バッテリ２７の充電量ＳＯＣが必要電力ＳＯＣｔ以上のときには、限界駆動力を特性限界駆動力まで上昇するように変更する。すると、ハイブリッドＥＣＵ１００は、ＥＶ走行モードの発進操作位置「ＥＶ１」で、車両を発進することが可能となる。なお、図示しないが、車両が発進した後に、シフトレバー４２が発進操作位置「ＥＶ１」から定常走行操作位置「ＥＶ２」または、エンジン走行モードの各操作位置に操作されたら、限界駆動力を特性限界駆動力から下降して制御限界駆動力に変更する。
【００５７】
一方、ステップＳ１８で、運転者がＥＶ走行モードにおける発進操作位置「ＥＶ１」へ選択操作しないと判定されたり、ステップＳ１９で、車両の必要駆動力が特性限界駆動力より大きいと判定されたり、ステップＳ２０で、必要電力がバッテリ２７に蓄電されていない（バッテリ２７の充電量ＳＯＣが必要電力ＳＯＣｔより低い）と判定されたりしたとき、ステップＳ２２にて、ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジン１１を自動始動する。この場合、ハイブリッドＥＣＵ１００は、エンジンＥＣＵ１０１にエンジン１１を始動するための指示を送る。なお、このとき、運転者に対して、エンジン走行モードにおける前進操作位置「１」の選択操作（変速操作）を再度指示してもよい。
【００５８】
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、車両を発進させるための必要駆動力がモータジェネレータ１４の制御限界駆動力より大きいときには、エンジン走行モードへの操作を運転者に指示するが、運転者によりＥＶ走行モードが選択操作されたときには、制御限界駆動力を特性限界駆動力に変更するようにしている。
【００５９】
従って、必要駆動力がモータジェネレータ１４の制御限界駆動力より大きいと判定されたら、エンジン走行モードへの操作を運転者に指示するが、このとき、ＥＶ走行モードが選択操作されたときには、制御限界駆動力をモータジェネレータ１４における特性限界駆動力まで上昇させるので、ＥＶ走行モードでの発進可能な領域が拡大し、車両の良好な発進動作を可能とすることができると共に、運転者に対する適正な発進支援を可能とすることができる。
【００６０】
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、車両を発進させるための必要駆動力が特性限界駆動力より大きいと判定されたら、エンジン１１を自動始動すると共に、エンジン走行モードへの操作を運転者に指示している。運転者に対して、エンジン走行モードによる発進の支持を適正に行うことができる。
【００６１】
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、車両を発進させるための必要駆動力を出力するための必要電力がバッテリ２７に充電されていないと判定されたら、エンジン１１を自動始動すると共に、エンジン走行モードへの操作を運転者に指示している。従って、ＥＶ走行モードによる発進の判断を適正に行うことができると共に、運転者に対してエンジン走行モードによる発進の支持を適正に行うことができる。
【００６２】
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】
【００６３】
以上のように、本発明に係る車両の制御装置は、必要に応じて電気モータにおける限界駆動力を変更して車両を電気モータにより発進可能することで、電気モータ走行モードでの発進可能な領域を拡大して車両の良好な発進動作を可能とすると共に運転者に対する適正な発進支援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】
【００６４】
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（走行モード切替手段）
４２  シフトレバー（走行モード選択手段）
６１  ＳＯＣセンサ
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  傾斜センサ
１００  ハイブリッドＥＣＵ（発進駆動力判定手段、走行モード指示手段、制御限界駆動力変更手段、内燃機関自動始動手段、電力判定手段）
１０１  エンジンＥＣＵ
１０２  モータＥＣＵ
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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