(57)【要約】【課題】燃費を向上させることができるハイブリッド車両を提供すること。【解決手段】エンジンと、エンジンの駆動をアシストするモータジェネレータとが設けられたハイブリッド車両において、エンジンの燃費効率を算出し、算出したエンジンの燃費効率が所定の燃費効率判定値以下であることを条件に（ステップＳ１５）、モータジェネレータによるアシストを禁止する（ステップＳ１７）。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関の駆動をアシストする電動モータとが設けられたハイブリッド車両であって、
前記内燃機関の燃費効率を算出する燃費効率算出部と、
前記燃費効率算出部により算出された前記内燃機関の燃費効率が所定の燃費効率判定値以下であることを条件に、前記電動モータによるアシストを禁止する制御部と、を備えたハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御部は、前記ハイブリッド車両の走行中に加速要求がないことを条件に、前記アシストを禁止する請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記制御部は、前記アシストの実行中には、前記内燃機関の駆動力を制限し、要求駆動力に対して前記内燃機関の駆動力が不足する駆動力を前記電動モータの駆動力で補うよう前記電動モータを制御する請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記制御部は、前記アシストの実行中に前記要求駆動力が閾値以上となったことを条件に、前記内燃機関の駆動力を制限せずに、前記電動モータの駆動力を前記内燃機関の駆動力に加えることによって前記要求駆動力を満たすよう前記電動モータを制御する請求項３に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、車両減速時に回生による発電を行うモータジェネレータがエンジンの出力軸に機械的に連結された車両において、車両の走行開始後に加速要求があるときに、モータジェネレータによってエンジンの駆動をアシストするトルクアシストを許可する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８９１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に提案されたような従来の技術は、モータジェネレータによるトルクアシストを行うときのエンジンの燃費効率について考慮されていなかった。したがって、特許文献１に提案されたような従来の技術は、燃費を効率的に向上させることができないといった課題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなれたもので、燃費を向上させることができるハイブリッド車両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】
【０００６】
上記課題を解決する本発明に係るハイブリッド車両の一態様は、内燃機関と、内燃機関の駆動をアシストする電動モータとが設けられたハイブリッド車両であって、内燃機関の燃費効率を算出する燃費効率算出部と、燃費効率算出部により算出された内燃機関の燃費効率が所定の燃費効率判定値以下であることを条件に、電動モータによるアシストを禁止する制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、燃費を向上させることができるハイブリッド車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の要部を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両を構成するＥＣＵによって参照されるエンジン効率マップを示す概念図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動力制御動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図２に示す駆動力制御動作でアシスト許可判定処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る駆動制御装置によって実行されるトルクスプリット制御の作用を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る駆動制御装置によって実行されるトルクアシスト制御の作用を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両について説明する。
【００１０】
図１に示すように、ハイブリッド車両１は、内燃機関型のエンジン２と、ベルトなどを介してエンジン２の駆動をアシストする電動モータとして機能するモータジェネレータ５と、エンジン２から出力された動力を変速する変速機３と、変速機３から出力された動力により図示しないディファレンシャルギア等を介して駆動される駆動輪４と、バッテリ６と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７と、を含んで構成される。
【００１１】
エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施の形態において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。
【００１２】
モータジェネレータ５は、バッテリ６から供給された電力によって駆動することにより、エンジン２の出力軸を回転させる電動機として機能する。また、モータジェネレータ５は、エンジン２の出力軸によって駆動されることにより、バッテリ６に充電する電力を生成する発電機として機能する。
【００１３】
ＥＣＵ７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【００１４】
コンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ７として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭを作業領域として実行することにより、当該コンピュータユニットは、本実施の形態におけるＥＣＵ７として機能する。
【００１５】
ＥＣＵ７の入力ポートには、エンジン２の出力軸であるクランクシャフト８の回転角を検出するクランク角センサ８１と、図示しないアクセルペダルの操作量（以下、単に「アクセル開度」という）を検出するアクセルセンサ８２と、図示しないブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ８３と、ハイブリッド車両１の速度を検出する車速センサ８４と、図示しないクラッチペダルの操作量を検出するクラッチセンサ８５とを含む各種センサ類が接続されている。
【００１６】
ＥＣＵ７の入力ポートに接続されるセンサ類には、バッテリ６に流出入する電流の値を検出する電流センサ８６と、エンジン２のインテークマニホールド内の圧力（以下、「吸気圧」という）を検出する吸気圧センサ８７と、エンジン２の冷却水の温度（以下、「冷却水温」という）を検出する水温センサ８８と、変速機３の入力軸の回転角を検出する入力軸回転角センサ８９と、変速機３の出力軸の回転角を検出する出力軸回転角センサ９０とが含まれる。
【００１７】
ＥＣＵ７の出力ポートには、モータジェネレータ５と、エンジン２に燃料を供給する図示しないインジェクタとを含む各種制御対象類が接続されている。ＥＣＵ７は、各種センサ類から得られる情報に基づいて、各種制御対象類を制御するようになっている。
【００１８】
例えば、ＥＣＵ７は、エンジン２が運転状態で予め設定された自動停止条件が成立した場合には、エンジン２に対する燃料の供給を停止させることにより、エンジン２を停止させ、エンジン２がアイドリングストップ機能により停止されている状態で、予め設定された再始動条件が成立した場合には、エンジン２を始動させるアイドリングストップ機能を有する。
【００１９】
ＥＣＵ７は、クランク角センサ８１によって検出されたクランクシャフト８の回転角から求められるエンジン２の機関回転数（以下、単に「エンジン回転数」という）、吸気圧センサ８７によって検出された吸気圧、及び、水温センサ８８によって検出された冷却水温などからエンジン２の出力トルク（以下、単に「エンジントルク」という）を算出するエンジントルク算出部７１としての機能を有する。
【００２０】
図２に示すように、ＥＣＵ７のＲＯＭには、エンジン回転数と、エンジントルクとに対して、エンジン２の燃費効率が対応付けられた燃費効率マップが予め格納されている。ＥＣＵ７は、燃費効率マップを参照し、エンジントルクと、エンジン回転数とに基づいて、エンジン２の燃費効率を算出するようになっている。このように、ＥＣＵ７は、エンジン２の燃費効率を算出する燃費効率算出部７２としての機能を有する。
【００２１】
図１において、ＥＣＵ７は、エンジン２の燃費効率が燃費効率判定値以下であることを条件に、モータジェネレータ５によるアシストを禁止する制御部７４としての機能を有する。また、ＥＣＵ７は、ハイブリッド車両１の走行中に加速要求がないことを条件に、モータジェネレータ５によるアシストを禁止するようになっている。
【００２２】
詳細には、ＥＣＵ７は、エンジン２が運転中であること、ハイブリッド車両１が走行中であること、バッテリ６の充電率が充電率判定値以上であること、加速の要求があること、及び、エンジン２の燃費効率が燃費効率判定値より高いことの全ての条件が成立した場合には、モータジェネレータ５によるアシストを許可するアシスト許可モードとなる。
【００２３】
一方、エンジン２が運転中であること、ハイブリッド車両１が走行中であること、バッテリ６の充電率が充電率判定値以上であること、加速の要求があること、及び、エンジン２の燃費効率が燃費効率判定値より高いことのいずれかの条件が成立しなかった場合には、モータジェネレータ５によるアシストを禁止するアシスト禁止モードとなる。充電率判定値及び燃費効率判定値は、それぞれ予め実験的に定められた適合値である。
【００２４】
ＥＣＵ７は、エンジン回転数が始動判定値以上であれば、エンジン２が運転中であると判定し、エンジン回転数が始動判定値以上でなければ、エンジン２が運転中でないと判定するようになっている。始動判定値は、予め実験的に定められた適合値である。
【００２５】
ＥＣＵ７は、車速センサ８４によって検出されたハイブリッド車両１の速度が走行判定値以上であれば、ハイブリッド車両１が走行中であると判定し、ハイブリッド車両１の速度が走行判定値以上でなければ、ハイブリッド車両１が走行中でないと判定するようになっている。走行判定値は、予め実験的に定められた適合値である。
【００２６】
ＥＣＵ７は、例えば、電流センサ８６によって検出されたバッテリ６に流出入する電流の値を積算することにより求められるバッテリ６の充電率が充電率判定値より高いか否かを判定するようになっている。
【００２７】
充電率判定値は、アイドリングストップ機能などにより停止したエンジン２をモータジェネレータ５によって始動させるために必要なバッテリ６の充電率以上の値に設定されている。
【００２８】
ＥＣＵ７は、以下に説明する第１条件ないし第３条件のうち、いずれか１つの条件が成立していれば、加速の要求があると判定し、全ての条件が成立していなければ、加速の要求がないと判定する加速要求判定部７３としての機能を有する。
【００２９】
ＥＣＵ７は、アクセルセンサ８２によって検出されたアクセル開度がアクセル判定値以上であり、かつ、アクセル開度の変化率がアクセル変化率判定値以上であれば、第１条件が成立していると判定する。アクセル判定値及びアクセル変化率判定値は、それぞれ予め実験的に定められた適合値である。
【００３０】
ＥＣＵ７は、クラッチセンサ８５によって検出されたクラッチペダルの操作量が実質的に０であるクラッチ判定値未満である、すなわち、図示しないクラッチが接続状態であれば、第２条件が成立していると判定する。クラッチ判定値は、予め実験的に定められた適合値である。
【００３１】
ＥＣＵ７は、ブレーキセンサ８３によって検出されたブレーキペダルの操作量が実質的に０であるブレーキ判定値未満であれば、第３条件が成立していると判定する。ブレーキ判定値は、予め実験的に定められた適合値である。
【００３２】
ＥＣＵ７は、アシスト許可モードにおいて、モータジェネレータ５によるアシストの実行中には、トルクスプリット制御又はトルクアシスト制御のいずれか一方の制御を実行するようになっている。
【００３３】
ＥＣＵ７は、アクセルセンサ８２によって検出されたアクセル開度が閾値未満の場合には、トルクスプリット制御を実行し、アクセル開度が閾値以上の場合には、トルクアシスト制御を実行するようになっている。
【００３４】
ＥＣＵ７のＲＯＭには、変速機３に形成された変速段と、要求駆動力に応じたアクセル開度の閾値（以下、単に「アクセル開度閾値」という）とが対応付けられた閾値マップが格納されている。なお、閾値マップでは、変速機３の変速比と、アクセル開度閾値とが対応付けられていてもよい。
【００３５】
例えば、閾値マップにおいて、変速機３が前進５速の変速機構によって構成されている場合には、アクセル開度閾値として、２速及び３速には５０％が対応付けられ、１速、４速及び５速には８０％が対応付けられている。
【００３６】
ＥＣＵ７は、入力軸回転角センサ８９及び出力軸回転角センサ９０の検出結果の比から変速機３に形成された変速段を特定し、閾値マップによって、特定した変速段に対応付けられたアクセル開度閾値を特定するようになっている。ＥＣＵ７は、アクセルセンサ８２によって検出されたアクセル開度がアクセル開度閾値以上となった場合には、要求駆動力が閾値以上となったと判定するようになっている。
【００３７】
ＥＣＵ７は、トルクスプリット制御において、エンジン２の駆動力を制限し、アクセルペダルの操作による加速要求に応じた要求駆動力に対してエンジン２の駆動力が不足する駆動力をモータジェネレータ５の駆動力で補うようモータジェネレータ５を制御するようになっている。
【００３８】
ＥＣＵ７は、トルクスプリット制御において、エンジン２の駆動力を制限する場合には、エンジン回転数に対して、エンジン２の燃費効率が高くなるようにエンジン２の出力トルクを制限するようになっている。
【００３９】
図２に示した燃費効率マップを参照してトルクスプリット制御について説明すると、ＥＣＵ７は、エンジン２が動作点Ｂで運転している場合には、エンジン２が動作点Ａで運転するように、エンジン２に供給される燃料などを調整するようになっている。
【００４０】
ＥＣＵ７は、エンジン２の動作点が動作点Ｂから動作点Ａに変更されたことにより減少される出力トルクをモータジェネレータ５の駆動力で補うようモータジェネレータ５を制御するようになっている。
【００４１】
図１において、ＥＣＵ７は、トルクアシスト制御において、エンジン２の駆動力を制限せずに、モータジェネレータ５の駆動力をエンジン２の駆動力に加えることによって要求駆動力を満たすようモータジェネレータ５を制御するようになっている。
【００４２】
以上のように構成されたＥＣＵ７による駆動力制御動作について図３及び図４を参照して説明する。なお、以下に説明する駆動力制御動作は、ＥＣＵ７の起動が完了してから停止するまで、繰り返し実行される。
【００４３】
まず、図３において、ＥＣＵ７は、モータジェネレータ５によるアシストを許可するか否かを判定するアシスト許可判定処理を実行する（ステップＳ１）。
【００４４】
図４に示すアシスト許可判定処理において、まず、ＥＣＵ７は、エンジン２が運転中であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。エンジン２が運転中であると判定した場合には、ＥＣＵ７は、ハイブリッド車両１が走行中であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００４５】
ハイブリッド車両１が走行中であると判定した場合には、ＥＣＵ７は、バッテリ６の充電率が充電率判定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。バッテリ６の充電率が充電率判定値以上であると判定した場合には、ＥＣＵ７は、加速の要求があるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００４６】
加速の要求があると判定した場合には、ＥＣＵ７は、エンジン２の燃費効率が燃費効率判定値より高いか否かを判定する（ステップＳ１５）。エンジン２の燃費効率が燃費効率判定値より高いと判定した場合には、ＥＣＵ７は、アシスト許可モードとなり（ステップＳ１６）、アシスト許可判定処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ１１においてエンジン２が運転中でないと判定した場合、ステップＳ１２においてハイブリッド車両１が走行中でないと判定した場合、ステップＳ１３においてバッテリ６の充電率が充電率判定値以上でないと判定した場合、ステップＳ１４において加速の要求がないと判定した場合、又は、ステップＳ１５においてエンジン２の燃費効率が燃費効率判定値より高くないと判定した場合には、ＥＣＵ７は、アシスト禁止モードとなり（ステップＳ１７）、アシスト許可判定処理を終了する。
【００４８】
図３に戻り、ＥＣＵ７は、アシスト許可モードである否かを判定する（ステップＳ２）。アシスト許可モードではないと判定した場合には、ＥＣＵ７は、駆動力制御動作を終了する。
【００４９】
一方、アシスト許可モードであると判定した場合には、ＥＣＵ７は、アクセルセンサ８２によって検出されたアクセル開度がアクセル開度閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００５０】
アクセルセンサ８２によって検出されたアクセル開度がアクセル開度閾値以上であると判定した場合には、ＥＣＵ７は、トルクアシスト制御を実行し（ステップＳ４）、駆動力制御動作を終了する。
【００５１】
一方、アクセルセンサ８２によって検出されたアクセル開度がアクセル開度閾値以上でないと判定した場合には、ＥＣＵ７は、トルクスプリット制御を実行し（ステップＳ５）、駆動力制御動作を終了する。
【００５２】
以上に説明した駆動力制御動作の作用について図５及び図６を参照して説明する。図５及び図６において、縦軸は、上から、ハイブリッド車両１のトルク、アクセル開度、アシスト許可モードであるか否か、及び、トルクアシスト制御の実行条件が成立したか否かを示し、横軸は、時刻を示している。また、図５及び図６において、駆動力は、トルクで示されている。
【００５３】
図５において、時刻ｔ１で、アクセル開度が高くなることにより加速が要求され、時刻ｔ２で、ＥＣＵ７がアシスト許可モードとなると、トルクスプリット制御が実行され、燃費効率が高い状態を維持するようにエンジントルクが制御され、要求トルクからエンジントルクを減じたトルクに相当するモータトルク（図中、「ＭＧトルク」と記す）を出力するようにモータジェネレータ５がＥＣＵ７によって制御される。
【００５４】
図６において、時刻ｔ１１で、アクセル開度が高くなることにより加速が要求され、時刻ｔ１２で、ＥＣＵ７がアシスト許可モードとなると、トルクスプリット制御が実行され、燃費効率が高い状態を維持するようにエンジントルクがＥＣＵ７によって制限され、要求トルクからエンジントルクを減じたトルクに相当するモータトルクを出力するようにモータジェネレータ５がＥＣＵ７によって制御される。
【００５５】
時刻ｔ１３で、アクセルセンサ８２によって検出されたアクセル開度がアクセル開度閾値以上となると、トルクアシスト制御が実行され、エンジントルクがＥＣＵ７によって制限されなくなり、エンジントルクとモータトルクとの和が要求トルク以上となるように、モータジェネレータ５がＥＣＵ７によって制御される。
【００５６】
以上のように、本実施の形態は、エンジン２の燃費効率が所定の燃費効率判定値以下であることを条件に、モータジェネレータ５によるアシストを禁止することにより、燃費効果が得られる範囲でモータジェネレータ５によるアシストを行うため、燃費を向上させることができる。
【００５７】
また、本実施の形態は、燃費効果が得られる範囲でモータジェネレータ５によるアシストを行うため、燃費効果が得られないモータジェネレータ５によるアシストによってバッテリ６の充電率が低下し、アイドリングストップ機能が作動しなくなることを防止することができる。
【００５８】
また、本実施の形態は、ハイブリッド車両１の走行中に加速要求がないことを条件に、モータジェネレータ５によるアシストを禁止することにより、エンジン２がアシストを必要としていない状況で、モータジェネレータ５によるアシストが行われてしまうことを防止することができる。
【００５９】
また、本実施の形態は、トルクスプリット制御では、エンジン２の駆動力を制限し、要求駆動力に対してエンジン２の駆動力が不足する駆動力をモータジェネレータ５の駆動力で補うようモータジェネレータ５を制御するため、エンジン２を燃費効率が高い状態で維持させながら、ハイブリッド車両１を要求駆動力に応じて走行させることができる。
【００６０】
また、本実施の形態は、トルクアシスト制御では、エンジン２の駆動力を制限せずに、モータジェネレータ５の駆動力をエンジン２の駆動力に加えることによって要求駆動力を満たすようモータジェネレータ５を制御するため、加速の要求に対する応答性を確保することができる。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について開示したが、本発明の範囲を逸脱することなく本実施の形態に変更を加えられ得ることは明白である。本発明の実施の形態は、このような変更が加えられた等価物が特許請求の範囲に記載された発明に含まれることを前提として開示されている。
【符号の説明】
【００６２】
１  ハイブリッド車両
２  エンジン（内燃機関）
５  モータジェネレータ（電動モータ）
７２  燃費効率算出部
７４  制御部
【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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