(57)【要約】【課題】安定したモータトルクにより効率のよい車速領域でアシストを実施できるハイブリッド車両のモータアシスト制御装置を提供すること。【解決手段】ハイブリッド車両のモータアシスト制御装置は、第３蓄電装置３３の充電状態とバッテリ温度とに基づいて算出された放電電力と、車速とに基づいて、モータジェネレータ４によるアシストの許可または禁止を判定するアシスト判定部７２を備える。アシスト判定部７２は、放電電力が所定の第２電力以上である場合は、モータジェネレータ４によるアシストを全車速領域で許可し、放電電力が所定の第１電力未満である場合は、モータジェネレータ４によるアシストを所定の低車速領域のみで許可し、放電電力が第１電力以上かつ第２電力未満である場合は、モータジェネレータ４によるアシストを所定の中低車速領域のみで許可する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとモータを駆動源として備え、車両が加速する際に前記モータのモータトルクを駆動輪に付与して車両の走行をアシストするハイブリッド車両のモータアシスト制御装置であって、
車速を検出する車速検出部と、
バッテリの充電状態を検出する充電状態検出部と、
前記バッテリのバッテリ温度を検出するバッテリ温度検出部と、
前記充電状態検出部により検出された充電状態と、前記バッテリ温度検出部により検出されたバッテリ温度とに基づいて、前記モータによるアシストの実施時に前記バッテリが放電可能な放電電力を算出する放電電力算出部と、
前記放電電力算出部により算出された放電電力と前記車速検出部により検出された車速とに基づいて、前記モータによるアシストの許可または禁止を判定するアシスト判定部と、を備え、
前記アシスト判定部は、
前記放電電力が所定の第２電力以上である場合は、前記モータによるアシストを全車速領域で許可し、
前記放電電力が所定の第１電力未満である場合は、前記モータによるアシストを所定の低車速領域のみで許可し、
前記放電電力が前記第１電力以上かつ前記第２電力未満である場合は、前記モータによるアシストを所定の中低車速領域のみで許可する、ことを特徴とするハイブリッド車両のモータアシスト制御装置。
【請求項２】
車両の走行状態に応じて変速段の切換えが可能な変速機を備え、
前記アシスト判定部により前記モータによるアシストが許可される車速領域と前記モータによるアシストが禁止される車速領域との境界点を、前記変速機における前記変速段の切換実施時期に一致させたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両のモータアシスト制御装置。
【請求項３】
前記アシスト判定部は、前記モータによるアシストを所定の制限時間に限定して許可することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両のモータアシスト制御装置。
【請求項４】
車両の走行状態に応じて変速段の切換が可能な変速機を備え、
前記アシスト判定部は、前記変速機の前記変速段が車両後進時の変速段へ設定されている場合、前記モータによるアシストを禁止することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のハイブリッド車両のモータアシスト制御装置。
【請求項５】
エンジンとモータとを駆動源として備え、車両が加速する際に前記モータのモータトルクを駆動輪に付与して車両の走行をアシストするハイブリッド車両のモータアシスト制御装置であって、
ドライバの操作に応じて変速段を切換えるマニュアルモードと、車両の走行状態に応じて前記変速段を自動で切換える自動変速モードの一方を選択可能な変速機と、
前記マニュアルモードが選択されている場合は前記モータによるアシストを禁止するアシスト判定部と、を備えることを特徴とするハイブリッド車両のモータアシスト制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両のモータアシスト制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ハイブリッド車両は、エンジンと、バッテリから供給される電力で駆動するモータと、を駆動源として備えており、エンジンのエンジントルクをモータのモータトルクでアシストして走行する。
【０００３】
従来のハイブリッド車両のモータアシスト装置としては、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のものは、バッテリの充電状態が高く満充電に近い場合は、エンジンの全ての負荷領域で積極的にモータによるアシストを行い、バッテリの充電状態が所定値未満の低い場合には、エンジンの高負荷領域でのみモータによるアシストを行うようにしている。これにより、特許文献１に記載のハイブリッド車両は、バッテリの充電状態に応じた合理的なアシストを実施することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１２０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、バッテリには、バッテリ温度（セル温度等）が高温になるにつれてバッテリから放電可能な放電電力が不安定になるという温度特性がある。バッテリの放電電力が不安定になると、モータのモータトルクが不安定になり、安定したモータトルクによるアシストを実施できない。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、バッテリの温度特性について考慮しておらず、安定したモータトルクによるアシストを実施できないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、安定したモータトルクにより効率のよい車速領域でアシストを実施できるハイブリッド車両のモータアシスト制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するハイブリッド車両のモータアシスト制御装置の発明の一態様は、エンジンとモータを駆動源として備え、車両が加速する際に前記モータのモータトルクを駆動輪に付与して車両の走行をアシストするハイブリッド車両のモータアシスト制御装置であって、車速を検出する車速検出部と、バッテリの充電状態を検出する充電状態検出部と、前記バッテリのバッテリ温度を検出するバッテリ温度検出部と、前記充電状態検出部により検出された充電状態と、前記バッテリ温度検出部により検出されたバッテリ温度とに基づいて、前記モータによるアシストの実施時に前記バッテリが放電可能な放電電力を算出する放電電力算出部と、前記放電電力算出部により算出された放電電力と前記車速検出部により検出された車速とに基づいて、前記モータによるアシストの許可または禁止を判定するアシスト判定部と、を備え、前記アシスト判定部は、前記放電電力が所定の第２電力以上である場合は、前記モータによるアシストを全車速領域で許可し、前記放電電力が所定の第１電力未満である場合は、前記モータによるアシストを所定の低車速領域のみで許可し、前記放電電力が前記第１電力以上かつ前記第２電力未満である場合は、前記モータによるアシストを所定の中低車速領域のみで許可する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、安定したモータトルクにより効率のよい車速領域でアシストを実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両のモータアシスト制御装置を示す図であり、ハイブリッド車両の構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両のモータアシスト制御装置を示す図であり、モータアシスト制御装置の構成図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両のモータアシスト制御装置によるアシスト判定動作を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両のモータアシスト制御装置における、車速とモータトルクの関係を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両のモータアシスト制御装置における、放電電力と車速とモータトルクとの関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態に係る駆動制御装置を搭載した車両について説明する。
【００１２】
図１に示すように、ハイブリッド車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、変速機３と、モータジェネレータ４と、駆動輪５と、ハイブリッド車両１を総合的に制御するＨＣＵ（Hybrid Control Unit）１０と、エンジン２を制御するＥＣＭ（Engine Control Module）１１と、変速機３を制御するＴＣＭ（Transmission Control Module）１２と、ＩＳＧＣＭ（Integrated Starter Generator Control Module）１３と、ＩＮＶＣＭ（Invertor Control Module）１４と、低電圧ＢＭＳ（Battery Management System）１５と、高電圧ＢＭＳ１６とを含んで構成される。
【００１３】
エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施形態において、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。
【００１４】
エンジン２には、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）２０と、スタータ２１とが連結されている。ＩＳＧ２０は、ベルト２２などを介してエンジン２のクランクシャフト１８に連結されている。ＩＳＧ２０は、電力が供給されることにより回転することでエンジン２を始動させる電動機の機能と、クランクシャフト１８から入力された回転力を電力に変換する発電機の機能とを有する。
【００１５】
本実施形態では、ＩＳＧ２０は、ＩＳＧＣＭ１３の制御により、電動機として機能することで、エンジン２をアイドリングストップ機能による停止状態から再始動させるようになっている。ＩＳＧ２０は、電動機として機能することで、ハイブリッド車両１の走行をアシストすることもできる。
【００１６】
スタータ２１は、図示しないモータとピニオンギヤとを含んで構成されている。スタータ２１は、モータを回転させることにより、クランクシャフト１８を回転させて、エンジン２に始動時の回転力を与えるようになっている。このように、エンジン２は、スタータ２１によって始動され、アイドリングストップ機能による停止状態からＩＳＧ２０によって再始動される。
【００１７】
変速機３は、エンジン２から出力された回転を変速し、ドライブシャフト２３を介して駆動輪５を駆動するようになっている。変速機３は、平行軸歯車機構からなる常時噛合式の変速機構２５と、乾式単板クラッチによって構成されるクラッチ２６と、ディファレンシャル機構２７と、クラッチアクチュエータ５１と、シフトアクチュエータ５２と、を備えている。
【００１８】
クラッチアクチュエータ５１は、ＴＣＭ１２の制御によってクラッチ２６の断続（切断と接続）を行うようになっている。シフトアクチュエータ５２は、ＴＣＭ１２の制御によって変速機構２５の図示しないシフトスリーブを移動して、変速段の切換を行うようになっている。以下、クラッチ２６を切断して変速段の切換を行うことを単に変速ともいう。
【００１９】
このように、変速機３は、ＴＣＭ１２の制御により自動で変速を行うことが可能な、ＡＭＴ（Automated Manual Transmission）と称される自動変速機として構成されている。ディファレンシャル機構２７は、変速機構２５によって出力された動力をドライブシャフト２３に伝達するようになっている。
【００２０】
モータジェネレータ４は、ディファレンシャル機構２７に対して、チェーン等の動力伝達機構２８を介して連結されている。モータジェネレータ４は、電動機として機能する。モータジェネレータ４は、本発明におけるモータを構成している。
【００２１】
このように、ハイブリッド車両１は、エンジン２とモータジェネレータ４の両方の動力を車両の駆動に用いることが可能なパラレルハイブリッドシステムを構成している。ハイブリッド車両１は、エンジン２及びモータジェネレータ４の少なくとも一方が発生する動力により走行する。
【００２２】
ハイブリッド車両１は、エンジン２が発生するエンジントルクのみによる走行と、モータジェネレータ４が発生するモータトルクのみによる走行（ＥＶ走行）と、モータトルクをアシストトルクとして用いてエンジン２のエンジントルクをアシストする走行（アシスト走行）が可能である。このように、ハイブリッド車両１は、ＥＶ走行機能とアシスト走行機能を備えている。
【００２３】
モータジェネレータ４は、発電機としても機能し、ハイブリッド車両１の走行によって発電を行うようになっている。なお、モータジェネレータ４は、変速機３から駆動輪５までの動力伝達経路の何れかの箇所に動力伝達可能に連結されていればよく、必ずしもディファレンシャル機構２７に連結される必要はない。
【００２４】
ハイブリッド車両１は、第１蓄電装置３０と、第２蓄電装置３１を含む低電圧パワーパック３２と、第３蓄電装置３３を含む高電圧パワーパック３４と、高電圧ケーブル３５と、低電圧ケーブル３６とを備えている。
【００２５】
第１蓄電装置３０、第２蓄電装置３１及び第３蓄電装置３３は、充電可能な二次電池から構成されている。第１蓄電装置３０は鉛電池からなる。第２蓄電装置３１は、第１蓄電装置３０よりも高出力かつ高エネルギー密度な蓄電装置である。
【００２６】
第２蓄電装置３１は、第１蓄電装置３０と比較して短い時間で充電が可能である。本実施形態では、第２蓄電装置３１はリチウムイオン電池からなる。なお、第２蓄電装置３１はニッケル水素蓄電池であってもよい。
【００２７】
第１蓄電装置３０及び第２蓄電装置３１は、約１２Ｖの出力電圧を発生するようにセルの個数等が設定された低電圧バッテリである。第３蓄電装置３３は、例えば、ニッケル水素蓄電池、またはリチウムイオン電池からなる。
【００２８】
第３蓄電装置３３は、第１蓄電装置３０及び第２蓄電装置３１より高電圧を発生するようにセルの個数等が設定された高電圧バッテリであり、例えば、１００Ｖの出力電圧を発生させる。第３蓄電装置３３の残容量などの状態は、高電圧ＢＭＳ１６によって管理される。
【００２９】
ハイブリッド車両１には、電気負荷としての一般負荷３７及び被保護負荷３８が設けられている。一般負荷３７及び被保護負荷３８は、スタータ２１及びＩＳＧ２０以外の電気負荷である。
【００３０】
被保護負荷３８は、常に安定した電力供給が要求される電気負荷である。この被保護負荷３８は、車両の横滑りを防止するスタビリティ制御装置３８Ａ、操舵輪の操作力を電気的にアシストする電動パワーステアリング制御装置３８Ｂ、及びヘッドライト３８Ｃを含んでいる。なお、被保護負荷３８は、図示しないインストルメントパネルのランプ類及びメータ類並びにカーナビゲーションシステムも含んでいる。
【００３１】
一般負荷３７は、被保護負荷３８と比較して安定した電力供給が要求されず、一時的に使用される電気負荷である。一般負荷３７には、例えば、図示しないワイパー、及び、エンジン２に冷却風を送風する電動クーリングファンが含まれる。
【００３２】
低電圧パワーパック３２は、第２蓄電装置３１に加えて、スイッチ４０、４１と、低電圧ＢＭＳ１５とを有している。第１蓄電装置３０及び第２蓄電装置３１は、低電圧ケーブル３６を介して、スタータ２１と、ＩＳＧ２０と、電気負荷としての一般負荷３７及び被保護負荷３８とに電力を供給可能に接続されている。被保護負荷３８に対しては、第１蓄電装置３０と第２蓄電装置３１とが並列に電気的に接続されている。
【００３３】
スイッチ４０は、第２蓄電装置３１と被保護負荷３８との間の低電圧ケーブル３６に設けられている。スイッチ４１は、第１蓄電装置３０と被保護負荷３８との間の低電圧ケーブル３６に設けられている。
【００３４】
低電圧ＢＭＳ１５は、スイッチ４０、４１の開閉を制御することで、第２蓄電装置３１の充放電及び被保護負荷３８への電力供給を制御している。低電圧ＢＭＳ１５は、アイドリングストップによりエンジン２が停止しているときは、スイッチ４０を閉じるとともにスイッチ４１を開くことで、高出力かつ高エネルギー密度な第２蓄電装置３１から被保護負荷３８に電力を供給するようになっている。
【００３５】
低電圧ＢＭＳ１５は、エンジン２をスタータ２１によって始動するとき、及び、アイドリングストップ制御によって停止しているエンジン２をＩＳＧ２０によって再始動するときに、スイッチ４０を閉じるとともにスイッチ４１を開くことで、第１蓄電装置３０からスタータ２１又はＩＳＧ２０に電力を供給するようになっている。スイッチ４０を閉じるとともにスイッチ４１を開いた状態では、第１蓄電装置３０から一般負荷３７にも電力が供給される。
【００３６】
このように、第１蓄電装置３０は、エンジン２を始動する始動装置としてのスタータ２１及びＩＳＧ２０に少なくとも電力を供給するようになっている。第２蓄電装置３１は、一般負荷３７及び被保護負荷３８に少なくとも電力を供給するようになっている。
【００３７】
第２蓄電装置３１は、一般負荷３７と被保護負荷３８の両方に電力を供給可能に接続されているが、常に安定した電力供給が要求される被保護負荷３８に優先的に電力を供給するようにスイッチ４０、４１が低電圧ＢＭＳ１５により制御される。
【００３８】
低電圧ＢＭＳ１５は、第１蓄電装置３０及び第２蓄電装置３１の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge、蓄電状態、充電残量、充電容量ともいう）、並びに、一般負荷３７及び被保護負荷３８への作動要求を考慮しつつ、被保護負荷３８の安定した作動することを優先して、スイッチ４０、４１を上述した例と異なるように制御することがある。
【００３９】
高電圧パワーパック３４は、第３蓄電装置３３に加えて、インバータ４５と、ＩＮＶＣＭ１４と、高電圧ＢＭＳ１６とを有している。高電圧パワーパック３４は、高電圧ケーブル３５を介して、モータジェネレータ４に電力を供給可能に接続されている。
【００４０】
インバータ４５は、ＩＮＶＣＭ１４の制御により、高電圧ケーブル３５にかかる交流電力と、第３蓄電装置３３にかかる直流電力とを相互に変換するようになっている。例えば、ＩＮＶＣＭ１４は、モータジェネレータ４を力行させるときには、第３蓄電装置３３が放電した直流電力をインバータ４５により交流電力に変換させてモータジェネレータ４に供給する。
【００４１】
ＩＮＶＣＭ１４は、モータジェネレータ４を回生させるときには、モータジェネレータ４が発電した交流電力をインバータ４５により直流電力に変換させて第３蓄電装置３３に充電する。
【００４２】
ＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３と、ＩＮＶＣＭ１４、低電圧ＢＭＳ１５及び高電圧ＢＭＳ１６は、それぞれ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。
【００４３】
これらの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ＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３と、ＩＮＶＣＭ１４、低電圧ＢＭＳ１５及び高電圧ＢＭＳ１６としてそれぞれ機能させるためのプログラムが格納されている。
【００４４】
すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施形態におけるＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３と、ＩＮＶＣＭ１４、低電圧ＢＭＳ１５及び高電圧ＢＭＳ１６としてそれぞれ機能する。
【００４５】
本実施形態において、ＥＣＭ１１は、アイドリングストップ制御を実行するようになっている。このアイドリングストップ制御において、ＥＣＭ１１は、所定の停止条件の成立時にエンジン２を停止させ、所定の再始動条件の成立時にＩＳＧＣＭ１３を介してＩＳＧ２０を駆動してエンジン２を再始動させるようになっている。このため、エンジン２の不要なアイドリングが行われなくなり、ハイブリッド車両１の燃費を向上させることができる。
【００４６】
本実施形態では、ＥＣＭ１１は、車両停止状態（車速がゼロである）であることを所定の停止条件としてエンジン２を停止させるようになっている。このように、ハイブリッド車両１は、車両停車時にアイドリングストップを行う停車ＩＳ（Idling Stop）機能を備えている。
【００４７】
ハイブリッド車両１には、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ＬＡＮ（Local Area Network）を形成するためのＣＡＮ通信線４８、４９が設けられている。
【００４８】
ＨＣＵ１０は、ＩＮＶＣＭ１４及び高電圧ＢＭＳ１６にＣＡＮ通信線４８によって接続されている。ＨＣＵ１０、ＩＮＶＣＭ１４及び高電圧ＢＭＳ１６は、ＣＡＮ通信線４８を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行う。
【００４９】
ＨＣＵ１０は、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３及び低電圧ＢＭＳ１５にＣＡＮ通信線４９によって接続されている。ＨＣＵ１０、ＥＣＭ１１、ＴＣＭ１２、ＩＳＧＣＭ１３及び低電圧ＢＭＳ１５は、ＣＡＮ通信線４９を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行う。
【００５０】
また、本実施形態のハイブリッド車両１は、ギャップフィリング機能を備えている。ギャップフィリング機能とは、変速機３の変速中にモータジェネレータ４を駆動し、モータジェネレータ４のトルクを駆動輪５に付与する機能である。
【００５１】
ＨＣＵ１０は、ギャップフィリング制御動作を動作許可時に実行することで、ギャップフィリング機能を実現する。変速機３の変速中は、クラッチ２６が切断されており、エンジン２から駆動輪５にエンジントルクを伝達できない。このため、ＨＣＵ１０は、ギャップフィリング制御動作において、モータジェネレータ４を力行運転して発生したモータトルク（アシストトルク）を駆動輪５に付与する。このギャップフィリング機能により、変速中のクラッチ２６の切断による減速感が抑制され、車両の走行性能を向上できる。
【００５２】
図２において、ハイブリッド車両１は、前述したように、エンジン２とモータジェネレータ４を駆動源として備えており、車両が加速する際にモータジェネレータ４のモータトルクを駆動輪５に付与して車両の走行をアシストする。このモータジェネレータ４によるアシスト走行は、アクセル開度が１００％（全開）であることを条件として、第３蓄電装置３３の電力を用いて実施される。
【００５３】
また、ハイブリッド車両１は、車速を検出する車速検出部６３と、第３蓄電装置３３の充電状態を検出する充電状態検出部６１と、第３蓄電装置３３のバッテリ温度を検出するバッテリ温度検出部６２と、を備えている。
【００５４】
充電状態検出部６１は、高電圧ＢＭＳ１６により検出された第３蓄電装置３３の端子間電圧や入出力電流に基づいて、第３蓄電装置３３の充電状態を検出する。バッテリ温度検出部６２は、第３蓄電装置３３のセル温度をバッテリ温度として検出する。なお、バッテリ温度検出部６２は、第３蓄電装置３３の外装の表面温度等をバッテリ温度として検出してもよい。
【００５５】
また、ハイブリッド車両１は、アクセル開度を検出するアクセル開度検出部６４を備えている。アクセル開度検出部６４、図示しないアクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検出する。このアクセル開度は、アクセルペダルが踏み込まれていないときに０％の値をとり、アクセルペダルが全開まで踏み込まれた状態で１００％の値をとる。
【００５６】
ＨＣＵ１０は、放電電力算出部７１と、アシスト判定部７２と、を備えている。放電電力算出部７１は、充電状態検出部６１により検出された充電状態と、バッテリ温度検出部６２により検出されたバッテリ温度とに基づいて、モータジェネレータ４によるアシストの実施時に第３蓄電装置３３が放電可能な電力（以下、放電電力という）を算出する。
【００５７】
アシスト判定部７２は、放電電力算出部７１により算出された放電電力と、車速検出部６３により検出された車速とに基づいて、モータジェネレータ４によるアシストの許可または禁止を判定する。
【００５８】
アシスト判定部７２は、放電電力が所定の第２電力以上である場合は、モータジェネレータ４によるアシストを全車速領域で許可する。
【００５９】
また、アシスト判定部７２は、放電電力が所定の第１電力未満である場合は、モータジェネレータ４によるアシストを所定の低車速領域のみで許可する。第１電力は第２電力より小さな値である。
【００６０】
また、アシスト判定部７２は、放電電力が第１電力以上かつ第２電力未満である場合は、モータジェネレータ４によるアシストを所定の中低車速領域のみで許可する。中低車速領域とは、低車速領域と中車速領域からなる。
【００６１】
一例として、低車速領域は０ｋｍ／ｈ以上５０ｋｍ／ｈ未満であり、中車速領域は５０ｋｍ／ｈ以上８０ｋｍ／ｈ未満であり、高車速領域は８０ｋｍ／ｈ以上である。この例では、中低車速領域は、０ｋｍ／ｈ以上８０ｋｍ／ｈ未満である。また、低車速領域と中車速領域の境界点は５０ｋｍ／ｈであり、中車速領域と高車速領域の境界点は８０ｋｍ／ｈである。
【００６２】
アシスト判定部７２は、モータジェネレータ４によるアシストを所定の制限時間に限定して許可する。この制限時間は例えば１０秒である。アシスト判定部７２は、変速機３の変速段が車両後進時の変速段（後進段）へ設定されている場合、モータジェネレータ４によるアシストを禁止する。
【００６３】
変速機３は、車両の走行状態に応じて変速段の切換えが可能に構成されている。変速機３は、ドライバの操作に応じて変速段を切換えるマニュアルモードと、車両の走行状態に応じて変速段を自動で切換える自動変速モードの一方を選択可能に構成されている。
【００６４】
アシスト判定部７２は、マニュアルモードが選択されている場合はモータジェネレータ４によるアシストを禁止するようにしている。
【００６５】
アシスト判定部７２によりモータジェネレータ４によるアシストが許可される車速領域と、モータジェネレータ４によるアシストが禁止される車速領域との境界点は、変速機３における変速段の切換実施時期に一致している。例えば、モータジェネレータ４によるアシストが許可または禁止される境界点が５０ｋｍ／ｈと８０ｋｍ／ｈである場合、変速機３における変速段の切換実施時期も５０ｋｍ／ｈと８０ｋｍ／ｈにしている。
【００６６】
以上のように構成されたハイブリッド車両のモータアシスト制御装置において実行されるアシスト判定動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６７】
図３のアシスト判定動作において、まず、ＨＣＵ１０は、アクセル開度が１００％（全開）であるか否かを判別する（ステップＳ１）。
【００６８】
ステップＳ１でアクセル開度が１００％ではなかった場合、ＨＣＵ１０は、モータジェネレータ４によるアシストを禁止し（ステップＳ６）、このフローチャートを終了する。
【００６９】
ステップＳ１でアクセル開度が１００％であった場合、ＨＣＵ１０は、第３蓄電装置３３の充電状態とバッテリ温度に基づいて、アシストの実施時に第３蓄電装置３３の放電電力（放電可能な電力）を算出する（ステップＳ２）。なお、図３では第３蓄電装置３３をバッテリと記す。
【００７０】
ステップＳ２に次いで、ＨＣＵ１０は、放電電力が所定の第２電力以上であるか否かを判別する（ステップＳ３）。
【００７１】
ステップＳ３で放電電力が第２電力以上であった場合、ＨＣＵ１０は、ステップＳ４に移行してモータジェネレータ４によるアシストを許可する。アシストが許可されたことで、ＨＣＵ１０は、モータジェネレータ４を力行してモータトルクを発生し、このモータトルクで車両の走行をアシストする。
【００７２】
ステップＳ３で放電電力が第２電力以上ではなかった場合、ＨＣＵ１０は、放電電力が所定の第１電力以上であるか否かを判別する（ステップＳ７）。
【００７３】
ステップＳ７で放電電力が第１電力以上であった場合、ＨＣＵ１０は、現在の車速が所定の中低速車速領域であるか否かを判別する（ステップＳ８）。ここでは、ＨＣＵ１０は、車速が例えば０ｋｍ／ｈ以上８０ｋｍ／ｈ未満の場合に中低車速領域であると判別する。
【００７４】
ステップＳ８で車速が中低速車速領域であった場合、ＨＣＵ１０は、ステップＳ４に移行してモータジェネレータ４によるアシストを許可する。
【００７５】
ステップＳ８で放電電力が第１電力以上ではなかった場合、すなわち放電電力が第１電力未満であった場合、ＨＣＵ１０は、現在の車速が低車速領域であるか否かを判別する（ステップＳ９）。ここでは、ＨＣＵ１０は、車速が例えば５０ｋｍ／ｈ未満の場合に中低車速領域であると判別する。
【００７６】
ステップＳ９で車速が低車速領域であった場合、ＨＣＵ１０は、ステップＳ４に移行してモータジェネレータ４によるアシストを許可する。
【００７７】
ステップＳ９で車速が低車速領域ではなかった場合、ＨＣＵ１０は、モータジェネレータ４によるアシストを禁止し（ステップＳ６）、このフローチャートを終了する。なお、ステップＳ９で車速が低車速領域ではなかった場合とは、車両が停車している場合または後進している場合である。車両が停車しているときおよび後進しているときは、モータジェネレータ４によるアシストが禁止され、アシストが実施されない。
【００７８】
ステップＳ４の後、ＨＣＵ１０は、アシスト開始後に所定の制限時間（例えば１０秒）を超えたか否かを判別し（ステップＳ５）、制限時間を超えた場合はモータジェネレータ４によるアシストを禁止し（ステップＳ６）、このフローチャートを終了する。
【００７９】
図３のアシスト判定動作によれば、ドライバが最大の加速を求めてアクセルペダルを１００％（全開）まで踏み込んだとき、ＨＣＵ１０は、第３蓄電装置３３の放電電力（放電可能な電力）が第２電力以上の場合は、全車速領域、すなわち低車速領と中車速領域と高車速領域で、モータジェネレータ４によるアシストを許可する。
【００８０】
また、放電電力が第１電力以上かつ第２電力未満の場合は、中低車速領域、すなわち低車速領と中車速領域で、モータジェネレータ４によるアシストを許可する。また、放電電力が第１電力未満の場合は、低車速領域で、モータジェネレータ４によるアシストを許可する。
【００８１】
以上のように説明した本実施形態のハイブリッド車両のモータアシスト制御装置の作用効果について説明する。
【００８２】
本実施形態のハイブリッド車両のモータアシスト制御装置は、車速を検出する車速検出部６３と、第３蓄電装置３３の充電状態を検出する充電状態検出部６１と、第３蓄電装置３３のバッテリ温度を検出するバッテリ温度検出部６２とを備えている。
【００８３】
また、ハイブリッド車両のモータアシスト制御装置は、充電状態検出部６１により検出された充電状態と、バッテリ温度検出部６２により検出されたバッテリ温度とに基づいて、モータジェネレータ４によるアシストの実施時に第３蓄電装置３３が放電可能な放電電力を算出する放電電力算出部７１を備えている。
【００８４】
また、ハイブリッド車両のモータアシスト制御装置は、放電電力算出部７１により算出された放電電力と車速検出部６３により検出された車速とに基づいて、モータジェネレータ４によるアシストの許可または禁止を判定するアシスト判定部７２を備えている。
【００８５】
そして、アシスト判定部７２は、放電電力が所定の第２電力以上である場合は、モータジェネレータ４によるアシストを全車速領域で許可し、放電電力が所定の第１電力未満である場合は、モータジェネレータ４によるアシストを所定の低車速領域のみで許可し、放電電力が第１電力以上かつ第２電力未満である場合は、モータジェネレータ４によるアシストを所定の中低車速領域のみで許可する。
【００８６】
この構成により、第３蓄電装置３３の充電状態とバッテリ温度とから算出した放電電力が低下するにつれて、モータジェネレータ４によりアシストを実施する車速領域が、全車速領域、中低速車速領域、低車速領域に順次制限される。
【００８７】
このように、第３蓄電装置３３の充電状態に基づいて、アシストを実施する車速領域が制限されるため、第３蓄電装置３３の充電状態が低下するにつれて、アシストを実施する車速領域を低速側に制限することができる。
【００８８】
このため、低速側の車速領域では、高車速側の車速領域と比較して、同じ放電電力に対するモータトルクが大きいため、電力の効率とアシスト効果の効率がともに良い状態で、アシストを実施することができる。
【００８９】
一方、高車速側の車速領域でアシストを実施しなくすることにより、第３蓄電装置３３の充電状態が著しく低下するのを抑制でき、低車速側の車速領域において安定したモータトルクでアシストを実施できる。
【００９０】
また、バッテリ温度を考慮してアシストを実施する車速領域が制限されるため、バッテリ温度が高く放電電力が安定しない場合に、アシストを実施する車速領域を低速側に制限できる。これにより、バッテリ温度の更なる上昇を防止でき、安定したモータトルクでアシストを実施できる。
【００９１】
この結果、安定したモータトルクにより効率のよい車速領域でアシストを実施できる。
【００９２】
ここで、図４、図５を参照して、放電電力とモータトルクとの関係について説明する。図４、図５において、縦軸は車軸トルク［Ｎ・ｍ］を表し、横軸は車速［ｋｍ／ｈ］を表している。図４は、変速機３の変速段を１速ギヤから５速ギヤに順次切り替えながら車両が加速するときの、車軸トルクを実線で表している。また、図４は、放電電力が一定のときの、モータジェネレータ４が発生可能な最大のモータトルク（電力一定曲線）を破線で表している。図５は、放電電力が通常出力時、低下時、極低下時の、モータジェネレータ４が発生可能な最大のモータトルク（電力一定曲線）を破線でそれぞれ表している。なお、図４、図５では、モータトルクを車軸トルクに換算した値を縦軸に表している。
【００９３】
図４において、モータジェネレータ４が発生可能な最大のモータトルクは、放電電力が同じであっても、車速が高くなるにつれて小さくなっている。例えば、車速ＶｂでのモータトルクＴｂは、車速Ｖａ（Ｖｂより小さい値）でのモータトルクＴａより小さい。
【００９４】
モータジェネレータ４にはこのような特性があるため、車速が低いときの方が、高いときよりも大きなモータトルクでアシストを行うことができ、ドライバに感じさせる加速感も大きくなる。言い換えると、車速が低いときの方が、ドライバが感じるアシスト効果（モータトルク）を大きくできる。
【００９５】
本実施形態では、第３蓄電装置３３が放電可能な放電電力が小さくなるにつれて、アシストを実施する車速領域を、高車速領域から順次禁止している。また、放電電力が第１電力未満になってもモータジェネレータ４によるアシストを実施している。
【００９６】
図５において、モータジェネレータ４が発生可能な最大のモータトルク（図中、全開性能アップトルクとも記す）は、放電電力が、通常出力から放電電力低下時を経て極低下時へ低下するにつれて小さくなっている。また、モータジェネレータ４のアシストによってドライバにアシスト効果を実感させるためには、一定の必要最低トルクをモータトルクが満たす必要がある。
【００９７】
図５では、放電電力低下時のモータトルクは、車速Ｂまで必要最低トルク（必要最低値）を満たすことができるが、放電電力極低下時のモータトルクは、車速Ａ（車速Ｂより小さい値）までしか必要最低トルク（必要最低値）を満たすことができない。この必要最低トルクは、適合値としてＨＣＵ１０に設定されている。
【００９８】
また、本実施形態のハイブリッド車両のモータアシスト制御装置は、車両の走行状態に応じて変速段の切換えが可能な変速機３を備え、アシスト判定部７２によりモータジェネレータ４によるアシストが許可される車速領域とモータジェネレータ４によるアシストが禁止される車速領域との境界点を、変速機３における変速段の切換実施時期に一致させている。
【００９９】
この構成により、変速機３の変速段の切換実施時期に、モータジェネレータ４によるアシストの有無が切り替わることで、アシストの有無が切り替わる際の車両の加速度の変化を、変速段が切り替わる際の車両の加速度の変化に吸収させることができる。このため、ドライバがアシストの有無の切換わりを認識して違和感を感じてしまうのを防止できる。
【０１００】
具体的には、図４に示すように、低車速領域と中車速領域の境界点（例えば５０ｋｍ／ｈ）を、変速機３における２速ギヤから３速ギヤへの切換実施時期に一致させている。また、中車速領域と高車速領域の境界点（例えば８０ｋｍ／ｈ）を、変速機３における４速ギヤから５速ギヤへの切換実施時期に一致させている。
【０１０１】
なお、変速機３における変速段の切換実施時期は、ドライバからの加速要求（アクセルペダルの踏み込み量）等により変更されるため、この切換実施時期の変更に連動させて、アシストの有無の境界点を変化させるようにしてもよい。
【０１０２】
また、本実施形態のハイブリッド車両のモータアシスト制御装置において、アシスト判定部７２は、モータジェネレータ４によるアシストを所定の制限時間（例えば１０秒）に限定して許可する。
【０１０３】
この構成により、モータジェネレータ４によるアシストが所定の制限時間に制限されるため、アシストの実施により第３蓄電装置３３のセル温度が上昇するのを未然に防ぐことができ、モータトルクを安定させることができる。また、アシストの実施により第３蓄電装置３３の充電状態が極端に低下するのを抑制できる。
【０１０４】
また、本実施形態のハイブリッド車両のモータアシスト制御装置は、車両の走行状態に応じて変速段の切換が可能な変速機３を備え、アシスト判定部７２は、変速機３の変速段が車両後進時の変速段へ設定されている場合、モータジェネレータ４によるアシストを禁止する。
【０１０５】
この構成により、車両後進時はモータジェネレータ４によるアシストが不要なため、不要なアシストを実施して第３蓄電装置３３の充電状態が低下するのを抑制できる。
【０１０６】
また、本実施形態のハイブリッド車両のモータアシスト制御装置は、ドライバの操作に応じて変速段を切換えるマニュアルモードと、車両の走行状態に応じて変速段を自動で切換える自動変速モードの一方を選択可能な変速機３と、マニュアルモードが選択されている場合はモータジェネレータ４によるアシストを禁止するアシスト判定部７２と、を備える。
【０１０７】
ここで、マニュアルモードでは、ドライバは、各種の操作が走行状態に直接的に反映されることを求めており、ドライバの意思通りのダイレクトな操作感を望んでいる。このため、マニュアルモードの選択時は、モータジェネレータ４によるアシストが禁止されることで、ドライバが意思通りに運転することができ、かつ、第３蓄電装置３３の充電状態が低下するのを抑制できる。
【０１０８】
なお、マニュアルモードのときは、前述のギャップフィリング制御動作も実施されないようになっており、これにより、ドライバの意思通りのダイレクトな操作感を実現することができる。
【０１０９】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【０１１０】
１  ハイブリッド車両
２  エンジン
３  変速機
４  モータジェネレータ（モータ）
５  駆動輪
６１  充電状態検出部
６２  バッテリ温度検出部
６３  車速検出部
７１  放電電力算出部
７２  アシスト判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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