(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン、
モータジェネレータ、および
前記モータジェネレータが力行するときには該モータジェネレータに電力を供給し、前記モータジェネレータが発電するときには該モータジェネレータが発生した電力を蓄電するバッテリ、を備えるとともに、
少なくとも２つ以上の走行モードを切り替えて走行し、
前記走行モードのうち第１の走行モードでは少なくとも前記エンジンの動力により走行し、
前記走行モードのうち第２の走行モードでは前記エンジンを停止し前記モータジェネレータの動力のみにより走行する、
ハイブリッド車両に用いられる制御装置であって、
前記バッテリの充電状態（ＳＯＣ）に対するＳＯＣしきい値と、
車速に対する車速しきい値と、を設定し、
前記車速しきい値は前記モータジェネレータと出力軸を連結したままでは前記エンジンを始動することができない車速であり、
前記ＳＯＣしきい値は車速ごとに設定され、前記車速しきい値近傍であって前記車速しきい値より高い車速では前記ＳＯＣしきい値はその他の車速での前記ＳＯＣしきい値より高く設定されており、
前記第２の走行モードで走行中に前記バッテリのＳＯＣが前記ＳＯＣしきい値より低くなったときに、車速が前記車速しきい値より高い場合には、前記モータジェネレータのトルクの一部を車輪に伝達したまま前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動し、
前記第２の走行モードで走行中に前記バッテリのＳＯＣが前記ＳＯＣしきい値より低くなったときに、車速が前記車速しきい値以下の場合には、前記モータジェネレータのトルクを車輪に伝達せずに、前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
エンジン、
モータジェネレータ、
前記モータジェネレータが力行するときには該モータジェネレータに電力を供給し、前記モータジェネレータが発電するときには該モータジェネレータが発生した電力を蓄電するバッテリ、および
前記エンジンと前記モータジェネレータとの間に切替可能な複数のギア、を備えるとともに、
少なくとも２つ以上の走行モードを切り替えて走行し、
前記走行モードのうち第１の走行モードでは少なくとも前記エンジンの動力により走行し、
前記走行モードのうち第２の走行モードでは前記エンジンを停止し前記モータジェネレータの動力のみにより走行する、
ハイブリッド車両に用いられる制御装置であって、
前記バッテリの充電状態（ＳＯＣ）に対するＳＯＣしきい値と、
車速に対する第１の車速しきい値と、
前記第１の車速しきい値より低い車速である第２の車速しきい値と、を設定し、
前記第１の車速しきい値は、前記複数のギアのうちの第１のギアを締結した場合に前記エンジンを始動可能な下限回転数に対応する車速よりも高い車速であり、
前記第２の車速しきい値は、前記複数のギアのうちの第２のギアを締結した場合に前記エンジンを始動可能な下限回転数に対応する車速よりも高い車速であり、
前記ＳＯＣしきい値は車速ごとに設定され、前記第１の車速しきい値近傍であって前記第１の車速しきい値より高い車速では前記ＳＯＣしきい値はその他の車速での前記ＳＯＣしきい値より高く設定されており、
前記第２の走行モードで走行中に前記バッテリのＳＯＣが前記ＳＯＣしきい値より低くなったときに、車速が前記第１の車速しきい値より高い場合には、前記モータジェネレータのトルクの一部を車輪に伝達したまま前記第１のギアを連結することにより前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動し、
前記第２の走行モードで走行中に前記バッテリのＳＯＣが前記ＳＯＣしきい値より低くなったときに、車速が前記第１の車速しきい値以下であり、かつ前記第２の車速しきい値より高い場合には、前記モータジェネレータのトルクの一部を車輪に伝達したまま前記第２のギアを連結することにより前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動し、
前記第２の走行モードで走行中に前記バッテリのＳＯＣが前記ＳＯＣしきい値より低くなったときに、車速が前記第２の車速しきい値以下の場合には、前記モータジェネレータのトルクを車輪に伝達せずに、前記複数のギアのうちのいずれかのギアを連結することにより前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動する、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記ハイブリッド車両が、現在の渋滞状況を受信する機能と、将来の渋滞状況を予測する機能との両方またはいずれかを備えたカーナビゲーションシステムを備えている場合、  さらに、渋滞量のしきい値と、
第１のＳＯＣしきい値と、
前記第１のＳＯＣしきい値よりも低い値に設定した第２のＳＯＣしきい値と、を設定し、
前記第２の走行モードで走行中に、
バッテリＳＯＣが前記第１のバッテリＳＯＣしきい値より低く、かつ前記カーナビゲーションシステムが受信した現在の渋滞状況の渋滞量または前記カーナビゲーションシステムが予測した将来の渋滞状況の渋滞量が前記設定した渋滞量しきい値より大きく、かつ車速が車速しきい値よりも高いとき、または、バッテリＳＯＣが前記第２のバッテリＳＯＣしきい値より低く、かつ、車速が前記車速しきい値よりも高いときには、前記モータジェネレータのトルクの一部を車輪に伝達したまま前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動し、
前記バッテリＳＯＣが前記第２のバッテリＳＯＣしきい値より低く、かつ、車速が前記車速しきい値より低いときには、前記モータジェネレータのトルクを車輪に伝達せずに、前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動する、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記ハイブリット車両が、走行中の路面の勾配を計算する勾配演算部と、走行中の路面の勾配を検出する勾配センサーと、路面の勾配のデータを含むカーナビゲーションシステムとのうち、少なくともひとつを備えている場合、
さらに、第１のＳＯＣしきい値と、
前記第１のＳＯＣしきい値よりも低い値に設定した第２のＳＯＣしきい値と、
路面勾配しきい値と、を設定し、
前記第２の走行モードで走行中に、前記バッテリＳＯＣが前記第１のバッテリＳＯＣしきい値より低くかつ前記第２のバッテリＳＯＣしきい値以上であり、かつ、車速が前記車速しきい値以上であり、かつ、前記現在の路面勾配または予定した経路の路面勾配が前記路面勾配しきい値よりも大きい場合、または前記第２の走行モードで走行中に、前記バッテリＳＯＣが前記第２のバッテリＳＯＣしきい値より低く、かつ車速が前記車速しきい値より高い場合には、前記モータジェネレータのトルクの一部を車輪に伝達したまま前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動し、
前記第２の走行モードで走行中に、前記バッテリＳＯＣが前記第２のバッテリＳＯＣしきい値より低く、かつ、車速が前記車速しきい値以下の場合には、前記モータジェネレータのトルクを車輪に伝達せずに、前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動する、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
エンジン、
前記エンジンから第１クラッチを介して動力が伝達される第１クラッチ軸、
前記エンジンから第２クラッチを介して動力が伝達される第２クラッチ軸、
前記第１クラッチ軸と出力軸との間、及び、前記第２クラッチ軸と出力軸との間に設けられた複数の変速ギア、
前記複数の変速ギアのいずれかと連結して前記エンジンの回転を前記出力軸に伝達する複数のギアクラッチ、
前記第１クラッチ軸または第２クラッチ軸のいずれかと、前記複数のギアクラッチのいずれかと、を介して前記エンジンの回転を前記出力軸に伝達し、
前記エンジンの回転を前記出力軸に伝達している走行用の前記変速ギアの入力回転数と、該走行用以外の前記変速ギアの入力回転数との差の回転数を利用して駆動されるモータジェネレータおよび、
前記モータジェネレータが力行するときには前記モータジェネレータに電力を供給し、前記モータジェネレータが発電するときには該モータジェネレータが発生した電力を蓄電するバッテリ、を備えているとともに、
前記第１クラッチまたは前記第２クラッチのいずれかと、前記複数のギアクラッチのいずれかとを介して、少なくとも前記エンジンの動力で走行する第１の走行モード、
前記第１クラッチと前記第２クラッチの両方を開放し、前記モータジェネレータの動力のみで走行する第２の走行モード、を切り替えて走行する、ハイブリッド車両の制御装置において、
前記バッテリの充電状態（ＳＯＣ）に対するＳＯＣしきい値と、
車速に対する車速しきい値と、を設定し、
前記車速しきい値は前記モータジェネレータと前記出力軸を連結したままでは前記エンジンを始動することができない車速であり、
前記ＳＯＣしきい値は車速ごとに設定され、前記車速しきい値近傍であって前記車速しきい値より高い車速では前記ＳＯＣしきい値はその他の車速での前記ＳＯＣしきい値より高く設定されており、
前記第２の走行モードで走行中に前記バッテリのＳＯＣが前記ＳＯＣしきい値より低くなったときに、車速が前記車速しきい値より高い場合には、前記モータジェネレータのトルクの一部を車輪に伝達したまま前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動し、
前記第２の走行モードで走行中に前記バッテリのＳＯＣが前記ＳＯＣしきい値より低くなったときに、車速が前記車速しきい値以下の場合には、前記モータジェネレータのトルクを車輪に伝達せずに、前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動する、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
さらに、車速に対する第１の車速しきい値と、
前記第１の車速しきい値より低い車速である第２の車速しきい値と、を設定し、
前記第２の走行モードで走行中に前記バッテリのＳＯＣが前記ＳＯＣしきい値より低くなったときに、車速が前記第１の車速しきい値より高い場合には、前記モータジェネレータのトルクの一部を車輪に伝達したまま前記第１クラッチ軸を連結することにより前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動し、
前記第２の走行モードで走行中に前記バッテリのＳＯＣが前記ＳＯＣしきい値より低くなったときに、車速が前記第１の車速しきい値以下であり、かつ前記第２の車速より高い場合には、前記モータジェネレータのトルクの一部を車輪に伝達したまま前記第２クラッチ軸を連結することにより前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動し、
前記第２の走行モードで走行中に前記バッテリのＳＯＣが前記ＳＯＣしきい値より低くなったときに、車速が前記第２の車速しきい値以下の場合には、前記モータジェネレータのトルクを車輪に伝達せずに、前記第１クラッチ軸と前記第２クラッチ軸とのいずれかを連結することにより前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動する、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記ハイブリッド車両が、現在の渋滞状況を受信する機能と、将来の渋滞状況を予測する機能との、両方またはいずれかを備えたカーナビゲーションシステムを備えている場合、
さらに、渋滞量のしきい値と、
第１のＳＯＣしきい値と、
前記第１のＳＯＣしきい値よりも低い値に設定した第２のＳＯＣしきい値と、を設定し、
前記第２の走行モードで走行中に、
バッテリＳＯＣが前記第１のバッテリＳＯＣしきい値より低く、かつ前記カーナビゲーションシステムが受信した現在の渋滞状況の渋滞量または前記カーナビゲーションシステムが予測した将来の渋滞状況の渋滞量が前記設定した渋滞量しきい値より大きく、かつ車速が車速しきい値よりも高いとき、または、バッテリＳＯＣが前記第２のバッテリＳＯＣしきい値より低く、かつ、車速が前記車速しきい値よりも高いときには、前記モータジェネレータのトルクの一部を車輪に伝達したまま前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動し、
前記バッテリＳＯＣが前記第２のバッテリＳＯＣしきい値より低く、かつ、車速が前記車速しきい値より低いときには、前記モータジェネレータのトルクを車輪に伝達せずに、前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して、前記エンジンを始動する、ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記ハイブリッド車両が、走行中の路面の勾配を計算する勾配演算部と、走行中の路面の勾配を検出する勾配センサーと、路面の勾配のデータを含むカーナビゲーションシステムとのうち、少なくともひとつを備えている場合、
さらに、第１のＳＯＣしきい値と、
前記第１のＳＯＣしきい値よりも低い値に設定した第２のＳＯＣしきい値と、
路面勾配しきい値と、を設定し、
前記第２の走行モードで走行中に、前記バッテリＳＯＣが前記第１のバッテリＳＯＣしきい値より低くかつ前記第２のバッテリＳＯＣしきい値以上であり、かつ、車速が前記車速しきい値以上であり、かつ、前記現在の路面勾配または予定した経路の路面勾配が前記路面勾配しきい値よりも大きい場合、または前記第２の走行モードで走行中に、前記バッテリＳＯＣが前記第２のバッテリＳＯＣしきい値より低く、かつ車速が前記車速しきい値より高い場合には、前記モータジェネレータのトルクの一部を車輪に伝達したまま前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して前記エンジンを始動し、
前記第２の走行モードで走行中に、前記バッテリＳＯＣが前記第２のバッテリＳＯＣしきい値より低く、かつ、車速が前記車速しきい値以下の場合には、前記モータジェネレータのトルクを車輪に伝達せずに、前記モータジェネレータのトルクを前記エンジンに伝達して、前記エンジンを始動する、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【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制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと、ひとつまたは複数のモータジェネレータとを備えたハイブリッド自動車が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ハイブリッド自動車では、停車中にエンジンを停止し無駄な燃料消費を低減するいわゆるアイドリングストップや、エンジン効率の悪い領域でエンジンを停止しモータの動力のみで走行するいわゆるモータ走行をすることによって燃費を向上することができる。
【０００４】
【特許文献１】特許第３６４７３９９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンジンと、１つのモータジェネレータから構成されるいわゆる１モータのハイブリッドシステムでは、エンジンを停止してモータの動力で走行するモータ走行から、エンジンの動力で走行するエンジン走行に移行する際、モータジェネレータとエンジンとを締結してモータジェネレータの動力の一部を使ってエンジンを始動する必要がある。このとき、エンジンの回転数を始動可能な回転数以上に回転させる必要がある。一方、モータジェネレータは、走行のために出力軸にギアなどを介して連結されており、走行中のモータジェネレータの回転数はモータジェネレータと出力軸との間の変速比と出力軸とタイヤ軸との変速比（最終減速機の減速比）とタイヤ動半径と車速とによって決まる。このため、エンジンを始動するために必要な回転数と、モータジェネレータと出力軸との間の変速比と、エンジンとモータジェネレータとの間の変速比との関係によっては、モータジェネレータと出力軸を連結したままではエンジンを始動することができない車速が存在する。
【０００６】
エンジンを始動する際に、モータジェネレータと出力軸との間の連結を一度開放し、エンジンをモータジェネレータの動力により始動した後に、再度モータジェネレータと出力軸とを連結することによってエンジンを始動することが出来るが、この場合、エンジンを始動している間、モータジェネレータの動力が出力軸に伝達されないため、車両の駆動力が抜けることになり、運転者に違和感を与える。
【０００７】
また、モータジェネレータと出力軸との間にすべり要素を設け、モータジェネレータと出力軸との間を滑らせることによって、モータジェネレータの回転数を上げてエンジンを始動することが考えられるが、すべり要素を設けることによる部品点数が増大しコストアップを招き、また、すべり要素におけるエネルギーの損失により燃費が悪化する。
【０００８】
また、エンジンを始動するために、駆動のためのモータジェネレータのほかに、新たにモータ（スタータモータ）を設けることにより車速によらずにエンジンを始動することができるが、部品点数が増大しコストアップを招く。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、モータ走行中にエンジン始動ができない状態に陥ることを迎えることができるハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【００１０】
上記制御装置の提供にあたっては、簡単な構成で実施でき、しかも燃費を向上できることが好ましい。
【００１１】
ここに、本発明は、モータ走行中の車速が、エンジン始動に必要なエンジンの回転数に対応する車速より低くならないように制御することを特徴とする。本発明によれば、駆動力の抜けを生じさせることなくモータ走行からエンジン走行へ移行させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、駆動力の抜けを生じさせることなくモータ走行するエンジン走行へ移行させることができるので、モータ走行中にエンジン始動ができない状態に陥ることを迎えることができる。
【００１３】
また、本発明によれば、すべり要素などの部品を増加することなくモータ走行からエンジン走行へ切り替えることできるので、システムのコスト低減が可能である。
【００１４】
さらに、本発明によれば、すべり要素を加えることによるすべり要素でのエネルギー損失をなくすことが出来るので、高い燃費向上効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施例１）
【００１６】
本発明のハイブリッド車両の制御装置の第１実施例を図１〜図３に示す。
【００１７】
図１は、ハイブリッド車両の構成図である。
【００１８】
エンジン１は、締結／開放可能なクラッチ２ａを介してモータジェネレータ３に連結されている。
【００１９】
モータジェネレータ３は、締結／開放可能なクラッチ２ｂを介して変速機４に連結されている。
【００２０】
クラッチ２ａおよび２ｂは摩擦クラッチであっても噛み合い式のドッグクラッチであっても良い。
【００２１】
クラッチ２ｂが無く、モータジェネレータ３が変速機４に直接連結されていても良い。
【００２２】
変速機４は、出力軸１４を介して図示していない最終減速機に接続され、図示していない車輪に駆動力および回転を伝達する。
【００２３】
モータジェネレータ３は、インバータ５を介してバッテリ６に電気的に接続されている。
【００２４】
モータジェネレータ３を力行させるときは、バッテリ６に蓄積した直流電力をインバータ５で三相の直流電力変換してモータモータジェネレータ３に供給し、モータジェネレータ３により発電するときは、発電した三相の交流電力をインバータ５で直流電力に変換してバッテリ６に供給し、バッテリ６に蓄積する。
【００２５】
エンジン１は、エンジンコントロールユニット１０１からの指令？号に基づいて、燃料供給弁，空気絞り弁，吸排気弁の作動が制御されることにより、その作動が制御される。モータジェネレータ３は、インバータ５によってその作動が制御される。インバータ５は、モータコントロールユニット１０３からの指令信号に基づいて、電力変換用の半導体エッチング装置のオンオフが制御されることにより、その作動が制御される。バッテリ６には、その充電状態（ＳＯＣ）を監視し、上位制御装置に充電状態（ＳＯＣ）や充放電許容電力情報を出力する。バッテリコントロールユニット１０４が設けられている。変速機４は、オートマチックトランスミッションコントロールユニット１０２によって、その変速動作が制御される。クラッチ２ａ，２ｂは、クラッチコントロールユニット１０５によって、その作動が制御されている。
【００２６】
上記各コントロールユニットは、車内通信網を介して、互いに情報のやり取りができるようになっているとともに、ジェネラルコントロールユニット１００との間でも情報のやり取りができ、ジェネラルコントロールユニット１００から指令信号を受けている。
【００２７】
本実施例では、上記各コントロールユニットを備え、上記各コントロールユニットの間で協調しながら、図２以降で説明する制御を行っている。
【００２８】
本実施例のハイブリッド車両の制御装置では、車速やバッテリ６の蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）、アクセル開度などによりあらかじめ定めた条件を満たす場合には、エンジン１を停止し、クラッチ２ａを開放し、クラッチ２ｂを締結し、モータジェネレータ３を力行し、モータジェネレータ３の動力のみで車両を走行させる（以下、この状態を「ＥＶモード」と記す）。
【００２９】
車速やバッテリ６の蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）、アクセル開度などがあらかじめ定めたＥＶモードを維持するための条件を外れた場合、クラッチ２ａを締結し、モータジェネレータ３の動力の一部をエンジン１に付加することによりエンジン１を始動して、エンジン１のみ、またはエンジン１とモータジェネレータ３の動力で車両を走行させる（以下、この状態を「ＨＥＶモード」と記す）。
【００３０】
一般に、エンジン１を停止状態から始動させるためには、エンジン１の回転数をある回転数、すなわちエンジン始動可能下限回転数Ｎeminより高くする必要がある。このＮeminは、エンジンが自立回転可能となる最低回転数（約１００min-1〜２００min-1）やエンジンのアイドリング回転数（約５００min-1〜８００min-1）を意味する。
【００３１】
ＥＶモードからＨＥＶモードに切り替える際、エンジン１は、クラッチ２ａを介してモータジェネレータ３により始動する。このため、エンジン１の回転数Ｎeはモータジェネレータ３の回転数Ｎmより高くはなりえない。
【００３２】
一方、モータジェネレータ３は、クラッチ２ｂ，変速機４を介して、車輪に連結されている。このため、モータジェネレータ３の回転数Ｎmは、変速機の変速比ｉｔと車速ＶＳＰによって次式によって決まる。
【００３３】
【数１】
0005070004.tif 000002
ここで
Ｎm：モータジェネレータ回転数  ［min-1］
ＶＳＰ：車速  ［km／ｈ］
π：円周率  ［−］
Ｒt：タイヤ動半径  ［ｍ］
ｉｆ：最終減速機の減速比  ［−］
ｉｔ：変速機の変速比  ［−］
したがって、モータジェネレータ３の回転数Ｎmが、エンジン１の始動可能下限回転数Ｎeminより小さい場合、エンジン１を始動することができない。すなわち、エンジン始動下限車速Ｖengon_minは次式となる。
【００３４】
【数２】
0005070004.tif 000003
ここで、
Ｖengon_min：エンジン始動下限車速  ［km／ｈ］
Ｎemin：エンジン始動可能下限回転数  ［min-1］
そこで本発明の第１の実施形態では、バッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）に対するＳＯＣしきい値ＳＯＣengonと、前記エンジン始動下限車速以上の値に設定した車速しきい値を設け、ＥＶモードで走行中にバッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）が前記ＳＯＣしきい値より低くなったとき、車速が前記車速しきい値より高い場合には、モータジェネレータ３と変速機４とを接続するクラッチ２ｂを締結し、モータジェネレータのトルクの一部を変速機４に伝達したままエンジン１とモータジェネレータ３とを接続するクラッチ２ａを締結してモータジェネレータのトルクの一部を用いてエンジン１を始動し（このエンジン始動方法を「トルク継続エンジン始動」と呼ぶ）、ＥＶモードで走行中にバッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）が前記ＳＯＣしきい値より低くなったとき、車速が前記車速しきい値以下である場合には、モータジェネレータ３と変速機４を締結するクラッチ２ｂを開放するか、あるいは変速機４をニュートラル状態にし、モータジェネレータ３のトルクが車輪側に伝達されないようにした状態で、エンジン１とモータジェネレータ３とを接続するクラッチ２ａを締結して、モータジェネレータ３のトルクを用いてエンジン１を始動する（このエンジン始動方法を「トルク中断変速」と呼ぶ）ことを特徴としている。
【００３５】
ここで、ＳＯＣしきい値はＳＯＣengonは、車両が停止した状態である一定期間（例えば１ヶ月）放置した後にもエンジンを始動するためのバッテリ出力を確保することや、低温時にエンジンを始動するためのバッテリ出力を確保することなどの条件から決定する。また車速しきい値ＶＳＰevminは、前述のように、エンジンが自立可能となる最低回転数やエンジンのアイドリング回転数などを考慮して決定する。
【００３６】
図２は、本発明の第１の実施形態のフローチャートである。ＥＶモードで走行中に、ステップＳ２１でバッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）がＳＯＣしきい値・ＳＯＣengonより低くなったらステップＳ２２に進む。
【００３７】
ステップＳ２２では、車速が車速しきい値Ｖevminより高い場合にはステップＳ２３に進みトルク継続エンジン始動をしてＨＥＶモードに切り替える。
【００３８】
一方、ステップＳ２２で、車速がＶevmin以下の場合にはステップＳ２４に進みトルク中断エンジン始動をしてＨＥＶモードに切り替える。
【００３９】
図３にＳＯＣしきい値と車速しきい値とエンジン始動方法との関係を示す。
【００４０】
本発明の実施形態によれば、ＥＶモードで走行中にバッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）がＳＯＣしきい値より低くなったときには、車速が車速しきい値よりも高い場合にはトルク継続エンジン始動を行いＨＥＶモードに切り替え、車速が車速しきい値以下である場合にはトルク中断エンジン始動を行いＨＥＶモードに切り替える。これにより、車速によらずにエンジン始動を行いＨＥＶモードに切り替えることができるので、ＥＶモードを継続しバッテリが過放電状態になりバッテリを劣化させることや、バッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）が低下してエンジン始動をするために必要な出力を確保できずに最終的に走行不能となるような事態を避けることができる。
【００４１】
（実施例２）
本発明のハイブリッド車両の制御装置の第２実施例を図４に示す。
【００４２】
図４は第２実施例のＳＯＣしきい値と車速しきい値とエンジン始動方法との関係を示したものである。図３に示す第１実施例では、ＳＯＣしきい値は一定値としているが、本実施例では、図３に示す第１実施例に対して、ＳＯＣしきい値を車速ごとに設定している。本実施例によって、車速が車速しきい値Ｖevmin近傍ではＳＯＣしきい値を高く設定し、トルク中断エンジン始動になる頻度を少なくすることができる。
【００４３】
（実施例３）
本発明のハイブリッド車両の制御装置の第３実施例を図５〜図８に示す。
【００４４】
図５は、本発明のハイブリッド車両の第３実施例を示す構成図である。
【００４５】
エンジン１は、ギアＧ０〜Ｇ２、締結／開放可能な第１クラッチ２ｃおよび第２クラッチ２ｄ，ギアｇ０〜ｇ２を介してモータジェネレータ３に連結されている。
【００４６】
エンジン１の回転数Ｎeとモータジェネレータ３の回転数Ｎmとの関係は、第１クラッチ２ｃを締結した場合には、
【００４７】
【数３】
0005070004.tif 000004
の関係がある。また第２クラッチ２ｄを締結した場合には
【００４８】
【数４】
0005070004.tif 000005
の関係がある。ここで、ｎg0〜ｎg2およびｎG0〜ｎG2はギアｇ０〜ｇ２およびギアＧ１〜Ｇ２の歯数である。すなわち，モータジェネレータに対するエンジンの変速比は、第１クラッチ２ｃを締結した場合には、
【００４９】
【数５】
0005070004.tif 000006
であり、第２クラッチ２ｄを締結した場合には、
【００５０】
【数６】
0005070004.tif 000007
となる。ここでは、第１クラッチ２ｃを締結した場合の変速比よりも第２クラッチ２ｄを締結した場合の変速比の方が大きい場合、すなわち
【００５１】
【数７】
0005070004.tif 000008
である場合について説明する。
【００５２】
モータジェネレータ３は、締結／開放可能なクラッチ２ｂを介して変速機４に連結されている。クラッチ２ｂが無く、モータジェネレータ３が変速機４に直接連結されていても良い。
【００５３】
変速機４は、出力軸１４を介して図示していない最終減速機に接続され、図示していない車輪に駆動力および回転を伝達する。
【００５４】
モータジェネレータ３は、バッテリ６にインバータ５を介して、電気的に接続されている。
【００５５】
モータジェネレータ３を力行させるときは、バッテリ６に蓄積した電力を用い、この電力をインバータ５を介してモータジェネレータ３に供給し、モータジェネレータ３により発電するときは、発電した電力をインバータ５を介してバッテリ６に供給し、バッテリに蓄積する。
【００５６】
本実施例のハイブリッド車両の制御装置では、車速やバッテリ６の蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）、アクセル開度などによりあらかじめ定めた条件を満たす場合には、エンジン１を停止し、第１クラッチ２ｃを開放し、第２クラッチ２ｂを締結し、モータジェネレータ３を力行し、モータジェネレータ３の動力のみで車両を走行させる（以下、この状態を「ＥＶモード」と記す）。
【００５７】
車速やバッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）、アクセル開度などがあらかじめ定めたＥＶモードを維持するための条件を外れた場合、第１クラッチ２ｃまたは第２クラッチ２ｄのいずれかを締結し、モータジェネレータ３の動力の一部をエンジン１に付加することによりエンジン１を始動して、エンジン１のみ、またはエンジン１とモータジェネレータ３の動力で車両を走行させる（以下、この状態を「ＨＥＶモード」と記す）。
【００５８】
図６は、第３実施例のハイブリッド車両の車速とエンジン回転数の関係を示したものである。第１の車速しきい値・Ｖevmin１は、第１クラッチ２ｃを締結した場合のエンジン始動可能下限回転数Ｎeminに対応する車速Ｖengon_min１よりも高い車速に設定し、第２の車速しきい値・Ｖevmin２はＶevmin１より低く、かつ、第２クラッチ２ｄを締結した場合のエンジン始動可能下限回転数Ｎｅminに対応する車速Ｖengon_min２より高い車速に設定する。ここで、エンジン始動可能下限回転数は、エンジンが自立回転可能となる最低回転数（約１００min-1〜２００min-1）やエンジンのアイドリング回転数（約５００min-1〜８００min-1）を意味する。
【００５９】
さらに、バッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）に対して、ＳＯＣしきい値・を設定する。
【００６０】
図７は、第３実施例のフローチャートである。
【００６１】
ＥＶモードで走行中に、ステップ７１でバッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）がＳＯＣしきい値ＳＯＣengonより低くなったらステップＳ７２に進む。
【００６２】
Ｓ７２では、車速が第１の車速しきい値Ｖevmin１より高ければ、Ｓ７３に進み第１クラッチエンジン始動を行いＨＥＶモードへ切り替える。一方、Ｓ７２で車速がＶevmin１以下である場合にはステップＳ７４に進む。
【００６３】
ステップＳ７４では、車速が第２の車速しきい値Ｖevmin２より高ければステップＳ７５に進み第２クラッチエンジン始動を行いＨＥＶモードへ切り替える。一方、Ｓ７４で車速がＶevmin２以下である場合にはステップＳ７６に進みトルク中断エンジン始動を行いＨＥＶモードへ切り替える。
【００６４】
ここで、第１クラッチエンジン始動とは、図５におけるクラッチ２ｂを締結したまま第１クラッチ２ｃを締結し、モータジェネレータ３のトルクの一部を用いてエンジンを始動する方法である。また、第２クラッチエンジン始動とは、図５におけるクラッチ２ｂを締結したまま第２クラッチ２ｄを締結し、モータジェネレータ３のトルクの一部を用いてエンジンを始動する方法である。また、トルク抜けエンジン始動とは、図５におけるクラッチ２ｂを開放して、あるいは変速機４をニュートラル状態にして、モータジェネレータ３のトルクおよび回転が車輪側に伝達されない状態で第１クラッチ２ｃあるいは第２クラッチ２ｄを締結して、モータジェネレータ３のトルクを用いてエンジン１を始動する方法である。
【００６５】
図８にＳＯＣしきい値と車速しきい値とエンジン始動方法との関係を示す。
【００６６】
本発明の実施形態によれば、ＥＶモードで走行中にバッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）がＳＯＣしきい値より低くなったときには、車速が車速しきい値よりも高い場合にはトルク継続エンジン始動を行いＨＥＶモードに切り替え、車速が車速しきい値以下である場合にはトルク中断エンジン始動を行いＨＥＶモードに切り替える。これにより、車速によらずにエンジン始動を行いＨＥＶモードに切り替えることができるので、ＥＶモードを継続しバッテリが過放電状態になりバッテリを劣化させることや、バッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）が低下してエンジン始動をするために必要な出力を確保できずに最終的に走行不能となるような事態を避けることができる。
【００６７】
（実施例４）
本発明の第４実施例を図９に示す。第３実施例の図５〜図７に示したハイブリッド車両の制御装置において、ＳＯＣしきい値ＳＯＣengonを図９に示すように車速ごとに設定しても良い。
【００６８】
（実施例５）
前述した第１〜第４実施例を実現するためのハイブリッド車両としては、図１０に示す構成でも良い。
【００６９】
図１０では、モータジェネレータ３を、変速機４の中に組み込んだ構成となっている。
【００７０】
変速機４は、第１クラッチ軸１５、および第２クラッチ軸１６の複数の回転軸を持ち，エンジン結合ギア１ａ〜１ｃ、および第１クラッチ２ｃと第２クラッチ２ｄのいずれかを介してエンジン１と連結される。
【００７１】
モータジェネレータ３は、回転子と固定子がともに回転する構成となっており、ギアを介して固定子は第１クラッチ軸１５に連結されており、回転子は第２クラッチ軸１６に連結されている。この結果、モータジェネレータ３は、第１クラッチ軸１５の回転数と第２クラッチ軸１６の回転数との差で回転することになる。
【００７２】
第１クラッチ軸１５と第２入力軸１６は、変速ギア３１〜３６を備えており、ギアクラッチ２１〜２４により締結するギアを選択できる。
【００７３】
ＥＶモードで走行する場合には、エンジン１を停止し、第１クラッチ２ｃおよび第２クラッチ２ｄをともに開放し、第１クラッチ軸１５の持つ変速ギア３１〜３３のうちのいずれか１つと、第２クラッチ軸１６の持つ変速ギア３４〜３６のいずれか１つを締結し、モータジェネレータ３を駆動することにより走行する。
【００７４】
ＥＶモードからＨＥＶモードに切り替える場合には、第１クラッチ２ｃ、または第２クラッチ２ｄのいずれかを締結し、モータジェネレータ３のトルクの一部をエンジン１に付与することによりエンジン１を始動する。
【００７５】
なお、本実施例では、インバータ，バッテリ，バッテリコントロールユニットを図示省略しているが、前述の実施例と同様に備えている。また、モータコントロールユニット，クラッチコントロールユニットは、トランスミッションコントロールユニット１０２に収納されている。
【００７６】
（実施例６）
本発明のハイブリッド車両の制御装置の第６実施例を図１１に示す。
【００７７】
本実施例のハイブリッド車両は、図１に示す構成、または図５に示す構成、または図１０に示す構成のいずれかに、過去の渋滞履歴を参照することにより将来の渋滞状況を予測することができる機能と、現在の渋滞状況を受信することができる機能との、いずれかまたは両方の機能を持つカーナビゲーションシステムを付加したものである。
【００７８】
図１１は、第６実施例を示すフローチャートである。
【００７９】
ＥＶモードで走行中にステップＳ１１１でバッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）が第１のＳＯＣしきい値・ＳＯＣengon１より低くなったらステップＳ１１２に進む。
【００８０】
Ｓ１１２でカーナビゲーションシステムが、あらかじめ設定した目的地までの予定経路上の、現在地からある距離の範囲内に、将来、渋滞することを予測した場合、または現在渋滞している状況を受信した場合、ステップＳ１１３に進み、そうでない場合ステップＳ１１４に進む。
【００８１】
Ｓ１１３では、車速が車速しきい値・Ｖevminより高ければＳ１１５に進みトルク継続エンジン始動を行い、そうでなければＳ１１４に進む。
【００８２】
Ｓ１１４では、バッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）が第１のＳＯＣしきい値・ＳＯＣengon１より低い値に設定した第２のＳＯＣしきい値・ＳＯＣengon２より低ければステップＳ１１６に進み、そうでなければステップＳ１１２に戻る。
【００８３】
Ｓ１１６では、車速が車速しきい値・Ｖevminより高ければＳ１１５に進みトルク継続エンジン始動を行い、そうでなければＳ１１７に進みトルク抜けエンジン始動を行う。
【００８４】
ここで、第２のＳＯＣしきい値はＳＯＣengon２は、車両が停止した状態である一定期間（例えば１ヶ月）放置した後にもエンジンを始動するためのバッテリ出力を確保することや、低温時にエンジンを始動するためのバッテリ出力を確保することなどの条件から決定する。また車速しきい値ＶＳＰevminは、前述のように、エンジンが自立可能となる最低回転数やエンジンのアイドリング回転数などを考慮して決定し、第１のＳＯＣしきい値は前記のように設定した第２のＳＯＣしきい値よりも高い値に設定する。これにより、ＥＶモードで走行中に渋滞があり低車速でのＥＶ走行が長時間連続すると想定できる場合には、車速が車速しきい値よりも高い場合にのみ、高めに設定した第１のＳＯＣしきい値よりもＳＯＣが低くなったらトルク継続エンジン始動を行いＨＥＶモードに切り替えるため、トルク抜けエンジン始動を行う頻度を低減することができ、運転者の違和感を減らすことができる。
【００８５】
（実施例７）
本発明のハイブリッド車両の制御装置の第７実施例を図１２に示す。
【００８６】
本実施例のハイブリッド車両は、図１に示す構成、または図５に示す構成、または図１０に示す構成のいずれかに、現在の道路勾配を求める道路勾配演算部と、道路勾配の情報をあらかじめ記憶してあるカーナビゲーションシステムとの、いずれかまたは両方を付加したものである。
【００８７】
図１２は、第７実施例を示すフローチャートである。
【００８８】
ＥＶモードで走行中にステップＳ１２１でバッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）が第１のＳＯＣしきい値・ＳＯＣengon１より低くなったらステップＳ１２２に進む。
【００８９】
Ｓ１２２で道路勾配演算部が算出した現在地の道路勾配θ、またはカーナビゲーションシステムが、あらかじめ設定した目的地までの予定経路上の、現在地からある距離の範囲内の最大道路勾配θが勾配しきい値θengonより大きい場合、ステップＳ１２３に進み、そうでない場合ステップＳ１２４に進む。
【００９０】
Ｓ１２３では、車速が車速しきい値・Ｖevminより高ければＳ１２５に進みトルク継続エンジン始動を行い、そうでなければＳ１２４に進む。
【００９１】
Ｓ１２４では、バッテリの蓄電状態（バッテリ充電率ＳＯＣ）が第１のＳＯＣしきい値・ＳＯＣengon１より低い値に設定した第２のＳＯＣしきい値・ＳＯＣengon２より低ければステップＳ１２６に進み、そうでなければステップＳ１２２に戻る。
【００９２】
Ｓ１２６では、車速が車速しきい値・Ｖevminより高ければＳ１２５に進みトルク継続エンジン始動を行い、そうでなければＳ１２７に進み、トルク中断エンジン始動を行う。
【００９３】
ここで、第２のＳＯＣしきい値はＳＯＣengon２は、車両が停止した状態である一定期間（例えば１ヶ月）放置した後にもエンジンを始動するためのバッテリ出力を確保することや、低温時にエンジンを始動するためのバッテリ出力を確保することなどの条件から決定する。また車速しきい値Ｖevminは、前述のように、エンジンが自立可能となる最低回転数やエンジンのアイドリング回転数などを考慮して決定し、第１のＳＯＣしきい値は前記のように設定した第２のＳＯＣしきい値よりも高い値に設定する。これにより、ＥＶモードで走行中に上り勾配があり低車速でのＥＶ走行が長時間連続すると想定できる場合には、車速が車速しきい値よりも高い場合にのみ、高めに設定した第１のＳＯＣしきい値よりもＳＯＣが低くなったらトルク継続エンジン始動を行いＨＥＶモードに切り替えるため、トルク抜けエンジン始動を行う頻度を低減することができ、運転者の違和感を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す構成図。
【図２】本発明の第１の実施形態を示すフローチャート。
【図３】本発明の第１の実施形態を示すＳＯＣしきい値と車速しきい値とエンジン始動方法との関係。
【図４】本発明の第２の実施形態を示すＳＯＣしきい値と車速しきい値とエンジン始動方法との関係。
【図５】本発明の第３の実施形態を示す構成図。
【図６】本発明の第３の実施形態における車速とエンジン回転数の関係。
【図７】本発明の第３の実施形態を示すフローチャート。
【図８】本発明の第３の実施形態を示すＳＯＣしきい値と車速しきい値とエンジン始動方法との関係。
【図９】本発明の第４の実施形態を示すＳＯＣしきい値と車速しきい値とエンジン始動方法との関係。
【図１０】本発明の第５の実施形態を示す構成図。
【図１１】本発明の第６の実施形態を示すフローチャート。
【図１２】本発明の第７の実施形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００９５】
１  エンジン
１ａ，１ｂ，１ｃ  エンジン結合ギア
２ａ，２ｂ  クラッチ
２ｃ  第１クラッチ
２ｄ  第２クラッチ
３  モータジェネレータ
４  変速機
１０  エンジン出力軸
１１，１２  軸
１３  変速機入力軸
１４  出力軸
１５  第１クラッチ軸
１６  第２クラッチ軸
２１〜２４  ギアクラッチ
３１〜３６  変速ギア
４１〜４３  ドリブンギア
ｇ０〜ｇ２，Ｇ０〜Ｇ２  ギア
ｉｆ  最終減速機減速比
ｉｔ  変速機変速比
Ｎe  エンジン回転数
Ｎemin  エンジン始動可能下限回転数
ｎg0〜ｎg2  ギアｇ０〜ｇ２の歯数
ｎG0〜ｎG2  ギアＧ０〜ギアＧ２の歯数
Ｎm  モータジェネレータ回転数
ＳＯＣ  State Of Charge、バッテリ充電率
ＳＯＣengon  ＳＯＣしきい値
ＳＯＣengon１  第１のＳＯＣしきい値
ＳＯＣengon２  第２のＳＯＣしきい値
Ｖevmin  車速しきい値
Ｖevmin１  第１の車速しきい値
Ｖevmin２  第２の車速しきい値
ＶＳＰ  車速
Ｖengon_min  エンジン始動下限車速
【図１】
0005070004.tif 000009
【図２】
0005070004.tif 000010
【図３】
0005070004.tif 000011
【図４】
0005070004.tif 000012
【図５】
0005070004.tif 000013
【図６】
0005070004.tif 000014
【図７】
0005070004.tif 000015
【図８】
0005070004.tif 000016
【図９】
0005070004.tif 000017
【図１０】
0005070004.tif 000018
【図１１】
0005070004.tif 000019
【図１２】
0005070004.tif 000020