(57)【要約】【課題】内燃機関を始動するべきか否かを決定するためにハイブリッド車両の状態量と比較される閾値を適切に設定することで、燃費の改善を図る。【解決手段】車両制御装置（５７）は、内燃機関（１３）及び回転電機（１４）を備えるハイブリッド車両（１）を制御する車両制御装置であって、ハイブリッド車両の所望特性の状態を示す状態量が始動閾値を超えた場合に、内燃機関を始動する始動手段（１７１）と、回転電機の損失に基づいて、始動閾値を変更する変更手段（１７２）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関及び回転電機を備えるハイブリッド車両を制御する車両制御装置であって、
前記ハイブリッド車両の所望特性の状態を示す状態量が始動閾値を超えた場合に、内燃機関を始動する始動手段と、
前記回転電機の損失に基づいて、前記始動閾値を変更する変更手段と
を備えることを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハイブリッド車両を制御する車両制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関及び回転電機を備えるハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両として、特許文献１に記載されているように、ハイブリッド車両の走行モードを、内燃機関を停止させた上で回転電機の出力を用いて走行するＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）モードと、内燃機関の出力を用いて走行するＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）モードとの間で切り替えることができるハイブリッド車両が知られている。特に、特許文献１は、回転電機の温度が所定の閾値（ＥＶ走行禁止温度）を超えた場合に、走行モードをＥＶモードからＨＶモードに切り替えるために内燃機関を始動する制御方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４４８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関を始動するか否かを判定するために用いられる閾値は、一般的には、回転電機の温度が一定となる状況下で予め計測した回転電機の効率（つまり、特性）に基づいて、燃費を最適にすることができる値に設定されていることが多い。しかしながら、車両が実際に走行している状況下では、回転電機の温度は変動する。その結果、回転電機の温度の変動に伴って、回転電機の効率もまた変動する。従って、回転電機の温度が一定となる状況下で計測された回転電機の効率に基づいて設定された閾値が用いられるだけでは、車両が実際に走行している状況下で発生し得る回転電機の温度の変動（つまり、回転電機の効率の変動）が考慮されていないがゆえに、燃費が最適になるとは限らないという技術的問題が生ずる。
【０００５】
尚、回転電機の温度が所定の閾値を超えた場合に内燃機関を始動する制御方法のみならず、ハイブリッド車両の所望特性の状態を示す状態量が所定の閾値を超えた場合に内燃機関を始動する制御方法を行うハイブリッド車両もまた知られている。このようなハイブリッド車両においても、閾値の設定方法自体に変わりはないため、上述した技術的問題が生ずる。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、内燃機関を始動するべきか否かを決定するためにハイブリッド車両の状態量と比較される閾値を適切に設定することで、燃費の改善を図ることが可能な車両制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両制御装置の第１の態様は、内燃機関及び回転電機を備えるハイブリッド車両を制御する車両制御装置であって、前記ハイブリッド車両の所望特性の状態を示す状態量が始動閾値を超えた場合に、内燃機関を始動する始動手段と、前記回転電機の損失に基づいて、前記始動閾値を変更する変更手段とを備える。
【０００８】
本発明の車両制御装置の第１の態様によれば、回転電機の損失に応じて始動閾値が変更される。回転電機の損失は、回転電機の効率を高精度に示す指標であるため、結果として、回転電機の効率を改善する（ひいては、燃費を改善する）ように、始動閾値が変更される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態のハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、閾値マップを示すグラフである。
【図３】図３は、モータ損失に応じた始動閾値の変化の態様を示すグラフである。
【図４】図４は、モータ損失に応じた始動閾値の変化の態様を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の車両制御装置の実施形態について説明する。尚、以下では、本発明の車両制御装置の実施形態が適用されたハイブリッド車両１を用いて説明を進める。
（１）ハイブリッド車両１の構成
【００１１】
図１を参照しながら、本実施形態のハイブリッド車両１の構成について説明する。図１に示すように、ハイブリッド車両１は、車軸１１と、車輪１２と、「内燃機関」の一具体例であるエンジン１３と、「回転電機」の一具体例であるモータジェネレータ１４と、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１５と、バッテリ１６と、「車両制御装置」の一具体例であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１７とを備える。
【００１２】
車軸１１は、エンジン１３及びモータジェネレータ１４から出力された動力を車輪１２に伝達する。車輪１２は、車軸１１を介して伝達される動力を路面に伝達する。エンジン１３は、ガソリンや軽油等の燃料を燃焼することで駆動することでハイブリッド車両１の動力を供給する。モータジェネレータ１４は、バッテリ１６に蓄積された電力を用いて駆動することでハイブリッド車両１の動力を供給する電動機として機能する。ＰＣＵ１５は、モータジェネレータ１４とバッテリ１６との間で電力変換（具体的には、ＤＣ−ＡＣ変換及びＡＣ−ＤＣ変換）を行う。バッテリ１６は、電力を蓄積可能な蓄電装置である。バッテリ１６は、蓄積した電力を、モータジェネレータ１４が駆動するための電力として、モータジェネレータ１４に供給する。
【００１３】
ＥＣＵ１７は、ハイブリッド車両１を制御する。本実施形態では特に、ＥＣＵ１７は、ハイブリッド車両１の走行モードが、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）モードとＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）モードとの間で切り替えられるように、ハイブリッド車両１を制御する。ＥＶモードは、エンジン１３を停止させた上でモータジェネレータ１４の出力を用いてハイブリッド車両１が走行する走行モードである。ＨＶモードは、エンジン１３の出力を用いてハイブリッド車両１が走行する走行モードである。
【００１４】
ＥＣＵ１７は、走行モードがＥＶモードからＨＶモードに切り替えられるタイミングでエンジン１３を始動する。エンジン１３を始動するために、ＥＣＵ１７は、「始動手段」の一具体例である始動制御部１７１と、「変更手段」の一具体例である閾値設定部１７２とを備えている。
【００１５】
始動制御部１７１は、ハイブリッド車両１の所望種類の特性の状態を示す状態量が始動閾値を超えていない場合には、ハイブリッド車両１がＥＶモードで走行可能である（言い換えれば、ＨＶモードで走行しなくてもよい）と判定する。この場合、始動制御部１７１は、エンジン始動フラグをオフに設定する。エンジン始動フラグがオフになっている場合には、始動制御部１７１は、エンジン１３を始動しない。一方で、始動制御部１７１は、状態量が始動閾値を超えている場合には、ハイブリッド車両１がＨＶモードで走行するべきであると判定する。この場合、始動制御部１７１は、エンジン始動フラグをオンに設定する。エンジン始動フラグがオフからオンに切り替わった場合には、始動制御部１７１は、エンジン１３を始動する。つまり、始動制御部１７１は、状態量が、始動閾値を下回っている状態から超える状態に遷移した場合に、エンジン１３を始動する。その結果、ハイブリッド車両１の走行モードは、状態量が、始動閾値を下回っている状態から超える状態に遷移した場合に、ＥＶモードからＨＶモードへと切り替わる。
【００１６】
本実施形態では、状態量は、ハイブリッド車両１の走行に必要とされるパワー（出力）を示す要求パワーである。要求パワーは、ハイブリッド車両１の搭乗者のアクセルペダルの操作量等に基づいて算出可能である。但し、状態量は、要求パワーとは異なる状態量（例えば、モータジェネレータ１４の温度等）であってもよい。
【００１７】
閾値設定部１７２は、ハイブリッド車両１の車速Ｖ、バッテリ１６のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）、及び、モータジェネレータ１４の損失（以降、“モータ損失”と称する）に基づいて、始動閾値を設定する。尚、車速Ｖは、ハイブリッド車両１が備える車速センサによって検出可能である。ＳＯＣは、ハイブリッド車両１が備えるＳＯＣセンサによって検出可能である。モータ損失は、車速Ｖ及びモータジェネレータ１４の動作点（或いは、その他モータジェネレータ１４の特性を示す任意のパラメータ）とモータ損失との対応付けを規定するマップから算出可能である。尚、ここで言うモータ損失とは、モータジェネレータ１４に投入されたエネルギー量とモータジェネレータ１４が出力するエネルギー量との差分を意味する。モータ損失は、銅損、鉄損及び機械損のうちの少なくとも一つを含む。
【００１８】
ここで、図２及び図３に示すグラフを参照しながら、始動閾値を設定する動作について詳細に説明する。図２に示すように、閾値設定部１７２は、複数の閾値マップを備えている。各閾値マップは、車速Ｖ及びＳＯＣと始動閾値との間の対応関係を示す。このような車速Ｖ及びＳＯＣと始動閾値との間の対応関係は、当該始動閾値に従ってエンジン１３を始動することでハイブリッド車両１の燃費の最適化を図ることができるという観点から予め設定されている。図２は、ＳＯＣが同一である状況下では、（ｉ）車速Ｖが所定値Ｖ１以下となる領域では始動閾値が第１所定値となり、（ｉ）車速Ｖが所定値Ｖ１以上且つ所定値Ｖ２（但し、Ｖ２＞Ｖ１）以下となる領域では車速Ｖが速くなるほど始動閾値が小さくなり、（ｉｉｉ）車速Ｖが所定値Ｖ２以上となる領域では始動閾値が第２所定値（但し、第２所定値＜第１所定値）となる閾値マップの例を示している。また、図２は、車速Ｖが同一である状況下では、ＳＯＣが高くなるほど始動閾値が大きくなる閾値マップの例を示している。
【００１９】
閾値設定部１７２は、モータ損失に基づいて、複数の閾値マップの中から、始動閾値を設定するために用いる単一の閾値マップを選択する。図２は、モータ損失が所定量Ｌ１未満である場合に閾値マップ＃１が選択され、モータ損失が所定量Ｌ１以上且つ所定量Ｌ２（但し、Ｌ２＞Ｌ１）未満である場合に閾値マップ＃２が選択され、・・・、モータ損失が所定量Ｌｎ−２（但し、３は２以上の整数）以上且つ所定量Ｌｎ−１（但し、Ｌｎ−１＞Ｌｎ−２）未満である場合に閾値マップ＃ｎ−１が選択され、モータ損失が所定量Ｌｎ−１以上である場合に閾値マップ＃ｎが選択される例を示している。
【００２０】
図３に示すように、各閾値マップは、車速Ｖ及びＳＯＣが同一である状況下では、モータ損失が相対的に大きい場合に選択される閾値マップが規定する始動閾値が、モータ損失が相対的に小さい場合に選択される閾値マップが規定する始動閾値よりも小さくなるように、車速Ｖ及びＳＯＣと始動閾値との間の対応関係を規定する。具体的には、車速Ｖ及びＳＯＣが同一である状況下では、閾値マップ＃ｋ（但し、ｋは、１≦ｋ＜ｎを満たす整数）が規定する始動閾値は、閾値マップ＃ｋ＋１が規定する始動閾値よりも大きい。このため、閾値設定部１７２は、実質的には、モータ損失に基づいて始動閾値を変更していると言える。
【００２１】
始動閾値が小さくなると、エンジン１３が始動しやすくなる。このため、モータ損失が相対的に大きい場合には、モータ損失が相対的に小さい場合と比較して、エンジン１３が始動しやすくなる。ここで、モータ損失が相対的に大きい場合には、モータ損失が相対的に小さい場合と比較して、モータジェネレータ１４の効率が悪化している。従って、本実施形態では、モータジェネレータ１４の効率が相対的に大きく悪化している場合には、モータジェネレータ１４の効率がそれほど悪化していない場合と比較して、エンジン１３が始動しやすくなる。エンジン１３が始動すると、エンジン１３が始動していない場合と比較して、モータジェネレータ１４の負荷が軽減される。このため、本実施形態では、モータ損失に基づいて始動閾値が変更されない場合と比較して、効率が相対的に悪い状態で駆動しているモータジェネレータ１４の負荷が軽減される。或いは、効率が相対的に悪い状態で駆動しているモータジェネレータ１４が、駆動しなくてもよくなる。従って、ハイブリッド車両１の全体として効率が改善される。その結果、ハイブリッド車両１の燃費が改善される。
【００２２】
特に、モータ損失は、モータジェネレータ１４の効率を相対的に高精度に示す指標である。このため、モータ損失に基づいて始動閾値が設定される場合には、モータジェネレータ１４の効率を示す他の指標（例えば、モータジェネレータ１４の温度等）に基づいて始動閾値が設定される場合と比較して、ＥＣＵ１７は、モータジェネレータ１４の効率をより高精度に考慮した上で始動閾値を設定していると言える。その結果、ＥＣＵ１７は、モータジェネレータ１４の効率をより高精度に考慮した上で、燃費を改善することができる。
【００２３】
尚、閾値設定部１７２は、複数の閾値マップを備えることに代えて、単一の閾値マップを備えていてもよい。この場合、閾値設定部１７２は、モータ損失に基づいて、単一の閾値マップが規定する始動閾値を変更してもよい。例えば、図３に示すように、閾値設定部１７２は、モータ損失が大きくなるほど始動閾値が段階的に小さくなるように、始動閾値を変更してもよい。或いは、図４に示すように、閾値設定部１７２は、モータ損失が大きくなるほど始動閾値が連続的に小さくなるように、始動閾値を変更してもよい。
【００２４】
尚、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両制御装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【００２５】
１  ハイブリッド車両
１３  エンジン
１４  モータジェネレータ
１７  ＥＣＵ
１７１  始動制御部
１７２  閾値設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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