(57)【要約】【課題】運転者の意図に応じた微速後退を行うことが可能な車両の制御装置を提供する。【解決手段】車両の制御装置は、アクセル開度検出手段と、傾斜角度検出手段と、速度検出手段と、要求駆動力算出手段と、走行抵抗算出手段と、制御手段と、を備える。要求駆動力算出手段は、アクセル開度から、運転者の要求駆動力を算出する。走行抵抗算出手段は、路面の傾斜角度から、走行抵抗を算出する。制御手段は、車両の速度が所定範囲以内であり、要求駆動力が、走行抵抗算出手段より得られた走行抵抗以下となる場合に、要求駆動力と走行抵抗とに基づいて、ブレーキによる制動力と電動機による駆動力とを車両に発生させる。このようにすることで、インバータの特定のスイッチング素子が熱破壊するのを防ぐことができると共に、運転者の意図に応じた微速後退をスムーズに行うことができる。【選択図】図３
2009023378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
路面の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、
車両の速度を検出する速度検出手段と、
前記アクセル開度検出手段より得られたアクセル開度から、運転者の要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段と、
前記傾斜角度検出手段により得られた路面の傾斜角度から、走行抵抗を算出する走行抵抗算出手段と、
前記速度検出手段により得られた車両の速度が所定範囲以内であり、前記要求駆動力算出手段より得られた要求駆動力が、前記走行抵抗算出手段より得られた走行抵抗以下となる場合に、前記要求駆動力と前記走行抵抗とに基づいて、ブレーキによる制動力と電動機による駆動力とを前記車両に発生させる制御手段と、を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
発電機の回転エネルギーからバッテリの電力を供給する回生手段と、
前記速度検出手段により得られた車両の速度が前記所定範囲の下限値よりも小さい場合に、前記回生手段から回生制動力を前記車両に発生させる回生制動手段と、を備え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】
所定時間経過後の前記電動機のインバータの温度を予測するインバータ温度予測手段を備え、
前記制御手段は、前記インバータ温度予測手段により予測した前記インバータの温度が所定値以上の場合に、前記ブレーキによる制動力を前記車両に発生させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記インバータの温度を検出する温度検出手段と、を備え、
前記インバータ温度予測手段は、前記インバータの温度とインバータ電流とに基づいて、前記所定時間経過後の前記インバータの温度を予測することを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
内燃機関と、
前記バッテリの電力を発電機に供給して、前記発電機により前記内燃機関を始動する内燃機関始動手段と、
前記要求駆動力及び前記走行抵抗に基づいて、所定時間経過した時の前記車両の出力を予測する出力予測手段と、
前記出力が所定値以上の場合に、前記内燃機関始動手段により前記内燃機関を始動する内燃機関制御手段と、を備え
前記制御手段が前記車両に前記ブレーキによる制動力を発生させている間に、前記内燃機関制御手段は、前記内燃機関始動手段により前記内燃機関を始動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
内燃機関と、
バッテリの電力を発電機に供給して、前記発電機により前記内燃機関を始動する内燃機関始動手段と、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記アクセル開度検出手段より得られたアクセル開度から、運転者の要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段と、
走行抵抗を算出する走行抵抗算出手段と、
前記要求駆動力と前記走行抵抗とに基づいて、所定時間経過した時の前記車両の出力を予測する出力予測手段と、
前記出力が所定値以上の場合に、前記内燃機関始動手段により前記内燃機関を始動する内燃機関制御手段と、
前記車両にブレーキによる制動力を発生させる制動力発生手段と、を備え
前記制動力発生手段が前記車両にブレーキによる制動力を発生させている間に、前記内燃機関制御手段は、前記内燃機関始動手段により前記内燃機関を始動することを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に発生させる制動力及び駆動力を制御する車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド自動車では、登坂時にアクセルペダルの踏み込み量不足等のため、電動機がロック状態になる恐れがある。電動機がロック状態になると、電動機を駆動するインバータの特定のスイッチング素子に電流が集中し、急激な温度上昇が発生して、このスイッチング素子が熱破壊する可能性がある。このようなスイッチング素子の熱破壊を防止するために、例えば、特許文献１には、実際の車両走行状態が運転者の意図しない走行状態と判断され、且つ、要求トルクの指令値が登坂トルク以下の場合には、ブレーキを作動させ、電動機への駆動出力をゼロとすることで、ロック状態を解除する技術が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、電気自動車が登り坂において、ロック状態を解除するために、モータの位相領域を変化させるべくトルクを低減する技術が記載されている。また、特許文献３には、駆動トルクが所定値以上である状態にて坂路上において車両が停止している場合には、液圧ブレーキ力を用いて、電動機に出力する駆動トルクを、車両の運転状態に応じて制御される通常の駆動トルクよりも低下させることで、電動機の電力消費量を低減する技術が記載されている。さらに、特許文献４には、渋滞路を走行する車両において、車速が所定値以下にあるときに、車速に対応した値の制動力を発生させる技術が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８０４３７号公報
【特許文献２】特開平１１−２１５６８７号公報
【特許文献３】特開２００３−１８２４０４号公報
【特許文献４】特開平１０−３２９６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、電動機への駆動出力をゼロにしてしまうため、後退時に運転者の意図に応じた微速走行、即ち、運転者の意図に応じた微速後退を行うことができない。この点については、特許文献２〜４においても何ら検討されていない。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、運転者の意図に応じた微速後退を行うことが可能な車両の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１つの観点では、車両の制御装置は、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、路面の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、車両の速度を検出する速度検出手段と、前記アクセル開度検出手段より得られたアクセル開度から、運転者の要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段と、前記傾斜角度検出手段により得られた路面の傾斜角度から、走行抵抗を算出する走行抵抗算出手段と、前記速度検出手段により得られた車両の速度が所定範囲以内であり、前記要求駆動力算出手段より得られた要求駆動力が、前記走行抵抗算出手段より得られた走行抵抗以下となる場合に、前記要求駆動力と前記走行抵抗とに基づいて、ブレーキによる制動力と電動機による駆動力とを前記車両に発生させる制御手段と、を備える。
【０００８】
上記の車両の制御装置は、アクセル開度検出手段と、傾斜角度検出手段と、速度検出手段と、要求駆動力算出手段と、走行抵抗算出手段と、制御手段と、を備える。前記アクセル開度検出手段は、例えば、アクセル開度センサであり、アクセル開度を検出する。前記傾斜角度検出手段は、例えば、傾斜角度センサであり、路面の傾斜角度を検出する。要求駆動力算出手段、走行抵抗算出手段、制御手段は、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）である。前記要求駆動力算出手段は、前記アクセル開度検出手段より得られたアクセル開度から、運転者の要求駆動力を算出する。前記走行抵抗算出手段は、前記傾斜角度検出手段により得られた路面の傾斜角度から、走行抵抗を算出する。前記制御手段は、前記速度検出手段により得られた車両の速度が所定範囲以内であり、前記要求駆動力算出手段より得られた要求駆動力が、前記走行抵抗算出手段より得られた走行抵抗以下となる場合に、前記要求駆動力と前記走行抵抗とに基づいて、ブレーキによる制動力と電動機による駆動力とを前記車両に発生させる。このようにすることで、インバータの特定のスイッチング素子に電流が集中することを防いで、当該スイッチング素子が熱破壊するのを防ぐことができると共に、運転者の意図に応じた微速後退をスムーズに行うことができる。
【０００９】
上記の車両の制御装置の他の一態様は、発電機の回転エネルギーからバッテリの電力を供給する回生手段と、前記速度検出手段により得られた車両の速度が前記所定範囲の下限値よりも小さい場合に、前記回生手段から回生制動力を前記車両に発生させる回生制動手段と、を備える。回生手段は、例えば、モータであり、回生制御手段は、例えば、ＥＣＵである。このようにすることで、電力を回収することができる。
【００１０】
上記の車両の制御装置の他の一態様は、前記電動機の所定時間経過後のインバータの温度を予測するインバータ温度予測手段を備え、前記制御手段は、前記インバータ予測手段により予測した温度が所定値以上の場合に、前記ブレーキによる制動力を前記車両に発生させる。インバータ温度予測手段は、例えば、ＥＣＵである。このようにすることで、ブレーキを作動させる回数を減らすことができ、運転者が感じる違和感を低減することができる。
【００１１】
上記の車両の制御装置の他の一態様は、前記インバータの温度を検出する温度検出手段と、を備え、前記インバータ温度予測手段は、前記インバータの温度とインバータ電流とに基づいて、前記所定時間経過後の前記インバータの温度を予測する。温度検出手段は、例えば、温度センサである。これにより、確実にインバータの温度を予測することができる。
【００１２】
上記の車両の制御装置の他の一態様は、内燃機関と、前記バッテリの電力を発電機に供給して、前記発電機により前記内燃機関を始動する内燃機関始動手段と、前記要求駆動力及び前記走行抵抗に基づいて、所定時間経過した時の前記車両の出力を予測する出力予測手段と、前記出力が所定値以上の場合に、前記内燃機関始動手段により前記内燃機関を始動する内燃機関制御手段と、を備え、前記制御手段が前記車両にブレーキによる制動力を発生させている間に、前記内燃機関制御手段は、前記内燃機関始動手段により前記内燃機関を始動する。内燃機関始動手段、出力予測手段、内燃機関制御手段、制動力発生手段は、例えば、ＥＣＵである。このようにすることで、前記内燃機関の始動トルクの反力を、ブレーキの制動力で相殺することができるので、前記電動機の駆動力を低減することができ、内燃機関始動時におけるバッテリ出力を低減することができる。
【００１３】
本発明の他の観点では、車両の制御装置は、内燃機関と、バッテリの電力を発電機に供給して、前記発電機により内燃機関を始動する内燃機関始動手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、前記アクセル開度検出手段より得られたアクセル開度から、運転者の要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段と、走行抵抗を算出する走行抵抗算出手段と、前記要求駆動力と前記走行抵抗とに基づいて、所定時間経過した時の前記車両の出力を予測する出力予測手段と、前記出力が所定値以上の場合に、前記内燃機関始動手段により前記内燃機関を始動する内燃機関制御手段と、前記車両にブレーキによる制動力を発生させる制動力発生手段と、を備え、前記制動力発生手段が前記車両にブレーキによる制動力を発生させている間に、前記内燃機関制御手段は、前記内燃機関始動手段により前記内燃機関を始動する。このようにすることで、前記車両の登坂時の場合に限らずに、前記内燃機関の始動トルクの反力を、ブレーキの制動力で相殺することができるので、前記電動機の駆動力を低減することができ、内燃機関始動時におけるバッテリ出力を低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の車両の制御装置によれば、制御手段は、速度検出手段により得られた車両の速度が所定範囲以内であり、要求駆動力算出手段より得られた要求駆動力が、走行抵抗算出手段より得られた走行抵抗以下となる場合に、要求駆動力と走行抵抗とに基づいて、ブレーキによる制動力と電動機による駆動力とを車両に発生させる。このようにすることで、インバータの特定のスイッチング素子に電流が集中することを防いで、当該スイッチング素子が熱破壊するのを防ぐことができると共に、運転者の意図に応じた微速後退をスムーズに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１６】
［車両の構成］
まず、本発明の車両の制御装置を適用したハイブリッド車両について、図１を参照して説明する。
【００１７】
図１は、ハイブリッド車両１００の概略構成を示す図である。ハイブリッド車両１００は、主に、エンジン（内燃機関）１と、車軸２と、車輪３と、モータ（モータジェネレータ）ＭＧ１、ＭＧ２と、プラネタリギヤ４と、インバータ５と、バッテリ６と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１０と、を備える。
【００１８】
車軸２は、エンジン１及びモータＭＧ２の動力を車輪３に伝達する動力伝達系の一部である。車輪３は、ハイブリッド車両１００の車輪であり、説明の簡略化のため、図１では特に左右前輪のみが表示されている。エンジン１は、ガソリンエンジンなどによって構成され、ハイブリッド車両１００の主たる推進力を出力する動力源として機能する。エンジン１は、ＥＣＵ１０によって種々の制御が行われる。具体的には、ＥＣＵ１０は、エンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御したりする。
【００１９】
モータＭＧ１は、主としてバッテリ６を充電するための発電機、或いはモータＭＧ２に電力を供給するための発電機として機能するように構成されている。また、モータＭＧ１は、エンジン１を始動するための発電機として機能するように構成されている。モータＭＧ２は、主としてエンジン１の出力をアシスト（補助）する電動機として機能するように構成されている。これらのモータＭＧ１及びモータＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。プラネタリギヤ（遊星歯車機構）４は、エンジン１の出力をモータＭＧ１及び車軸２へ分配することが可能に構成され、動力分割機構として機能する。
【００２０】
インバータ５は、バッテリ６と、モータＭＧ１及びモータＭＧ２との間の電力の入出力を制御する直流交流変換機である。例えば、インバータ５は、バッテリ６から取り出した直流電力を交流電力に変換して、或いはモータＭＧ１によって発電された交流電力をそれぞれモータＭＧ２に供給すると共に、モータＭＧ１によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ６に供給することが可能に構成されている。バッテリ６は、モータＭＧ１及びモータＭＧ２を駆動するための電源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池である。
【００２１】
ＥＣＵ１０は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを備える。ＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１００の動作全体を制御すると共に、後に述べるように、モータＭＧ２による駆動力とブレーキによる制動力とを制御する。
【００２２】
図２は、車両の制御装置を示す模式図である。なお、図２は、上方からハイブリッド車両１００を観察した図であり、左がハイブリッド車両１００の前で、右がハイブリッド車両１００の後ろを示している。また、図中の破線矢印は、信号の入出力を示している。さらに、車輪３ＦＲ、３ＦＬは、車輪３の前輪を示し、車輪３ＲＲ、３ＲＬは、車輪３の後輪を示している。
【００２３】
車両の制御装置は、主に、車輪速度センサ１３ＦＲ、１３ＦＬ、１３ＲＲ、１３ＲＬと、ブレーキシステム１４と、油路１４ａと、ブレーキ１５ＦＲ、１５ＦＬ、１５ＲＲ、１５ＲＬと、傾斜角度センサ１７と、アクセル開度センサ１８と、ＥＣＵ１０と、を備える。
【００２４】
モータＭＧ２は、先にも述べたように、主としてエンジン１の出力をアシスト（補助）する電動機として機能するように構成されている。モータＭＧ２は、ＥＣＵ１０から供給される制御信号によって、発生する駆動力などが制御される。
【００２５】
車輪速度センサ１３ＦＲ、１３ＦＬ、１３ＲＲ、１３ＲＬは、それぞれ車輪３ＦＲ、３ＦＬ、３ＲＲ、３ＲＬの回転速度（以下、「車輪速度」とも呼ぶ。）を検出するセンサである。車輪速度センサ１３ＦＲ、１３ＦＬ、１３ＲＲ、１３ＲＬは、車輪速度に対応する検出信号をＥＣＵ１０に供給する。また、傾斜角度センサ１７は、路面の傾斜角度を検出するセンサである。傾斜角度センサ１７は、検出した値に対応する検出信号をＥＣＵ１０に供給する。さらに、アクセル開度センサ１８は、運転者のアクセルの開度を検出するセンサである。アクセル開度センサ１８は、検出した値に対応する検出信号をＥＣＵ１０に供給する。
【００２６】
ブレーキシステム１４は、油圧系のシステムにて構成される。ブレーキシステム１４は、図示しないマスターシリンダやハイドロユニットなどを備え、油路１４ａを介してブレーキ１５ＦＲ、１５ＦＬ、１５ＲＲ、１５ＲＬに接続されている。ブレーキシステム１４は、ＥＣＵ１０から供給される制御信号によって制御される。ブレーキ１５ＦＲ、１５ＦＬ、１５ＲＲ、１５ＲＬはドラムブレーキやディスクブレーキなどの摩擦ブレーキによって構成される。ブレーキ１５ＦＲ、１５ＦＬ、１５ＲＲ、１５ＲＬは、ブレーキシステム１４から油路１４ａを介して供給される油圧によって駆動され、車輪３ＦＲ、３ＦＬ、３ＲＲ、３ＲＬのそれぞれに対して制動力を発生させる。この場合、ブレーキ１５ＦＲ、１５ＦＬ、１５ＲＲ、１５ＲＬは、ブレーキシステム１４より供給される油圧の値に応じた制動力を発生させる。ここで、ブレーキ１５ＦＲ、１５ＦＬ、１５ＲＲ、１５ＲＬにおいて、前後左右などの区別をしない場合には、単に「ブレーキ１５」として用いる。なお、ハイブリッド車両１００に対して制動力を発生させる機構を、油圧式のブレーキシステム１４などによって構成することに限定はされない。
【００２７】
ＥＣＵ１０は、先にも述べたように、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備える。各実施形態では、ＥＣＵ１０は、主に、ハイブリッド車両１００の登坂時において、モータＭＧ２による駆動力とブレーキ１５による制動力とを制御する。具体的には、ＥＣＵ１０は、傾斜角度センサ１７から取得される路面の傾斜角度に基づいて、ハイブリッド車両１００の走行抵抗を算出し、アクセル開度センサ１８から取得されるアクセル開度に基づいて、運転者の要求駆動力を算出し、車輪速度センサ１３から取得される車輪速度に基づいて、ハイブリッド車両１００の速度を算出する。ＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１００の速度が所定範囲内となっていると判定した場合には、算出された走行抵抗及び要求駆動力に基づいて、モータＭＧ２による駆動力とブレーキ１５による制動力とを制御する。
【００２８】
［第１実施形態］
次に、第１実施形態に係る車両の制御方法について述べることとする。図３において、グラフ３１は、登坂路におけるハイブリッド車両１００の速度Ｖと要求駆動力との関係を示し、グラフ３２は、登坂路におけるハイブリッド車両１００の速度Ｖとブレーキ１５による制動力の大きさを示している。つまり、図３では、グラフ３２で囲まれた斜線で示す部分が、要求駆動力におけるブレーキ１５による制動力の割合を示している。
【００２９】
図３において、速度Ｖが０となっているときには、ハイブリッド車両１００は、登坂路上で停止していることを示している。また、速度Ｖが０よりも大きいときには、ハイブリッド車両１００は、登坂路上を上り方向に向かって前進していることを示し、速度Ｖが０よりも小さいときには、ハイブリッド車両１００は、登坂路上を下り方向に向かって後退していることを示している。
【００３０】
一般的なハイブリッド車両では、登坂路において、ハイブリッド車両の速度にかかわらず、要求駆動力を全て、電動機たるモータの駆動力で担っていた。そのため、ハイブリッド車両が登坂路上で停止又は微速後退している状態となっているときには、電動機たるモータを駆動するインバータの特定のスイッチング素子に電流が集中してしまい、急激な温度上昇が発生して、当該特定のスイッチング素子が熱破壊する可能性があった。一方、ブレーキの制動力をハイブリッド車両に発生させることのみによって、ハイブリッド車両を登坂路上に停止させるとなると、インバータの特定のスイッチング素子に電流が集中することを防ぐことはできるものの、運転者の意図に応じて微速後退を行うことができなくなってしまう。
【００３１】
そこで、第１実施形態では、ＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１００が登坂路上で停止又は微速後退している状態となっている場合、即ち、ハイブリッド車両１００の速度が所定範囲以内である場合において、運転者の要求駆動力が走行抵抗以下となる場合には、走行抵抗と要求駆動力とに基づいて、モータＭＧ２による駆動力とブレーキ１５による制動力とをハイブリッド車両１００に発生させることとする。
【００３２】
具体的には、ＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１００の速度Ｖが所定範囲以内（Ｖａ≦Ｖ≦０）となっていると判定した場合、即ち、ハイブリッド車両１００が登坂路上で停止又は微速後退している状態となっていると判定した場合には、図３に示すように、要求駆動力のうち、一定の割合Ｘ１をブレーキ１５による制動力によって担い、残りの割合Ｘ２をモータＭＧ２による駆動力によって、担うこととする。このようにすることで、インバータ５の特定のスイッチング素子に電流が集中することを防ぐことができ、当該スイッチング素子が熱破壊するのを防ぐことができる。また、要求駆動力を、ブレーキ１５による制動力に担わせるだけでなく、モータＭＧ２による駆動力にも担わせるとすることで、運転者の意図に応じた微速後退をスムーズに行うことができる。この速度Ｖａの大きさは、スイッチング素子が熱破壊しうる最大の後退速度の大きさを、インバータ５における単位時間当たりのインバータ発熱量に基づいて、実験などによって求めた値であり、予め、ＲＯＭなどに記録されている。
【００３３】
ＥＣＵ１０は、速度Ｖが速度０よりも大きくなっていると判定した場合、即ち、ハイブリッド車両１００が登坂路上を前進して登っている状態となっていると判定した場合には、図３に示すように、ブレーキ１５による制動を止め、要求駆動力を全て、モータＭＧ２の駆動力に担わせることとする。なぜなら、この場合には、ハイブリッド車両１００は登坂路上を後退しておらず（Ｖ＞０）、ブレーキ１５による制動力をハイブリッド車両１００に発生させる必要がないからである。
【００３４】
ＥＣＵ１０は、速度Ｖが所定範囲の下限値Ｖａよりも小さくなっていると判定した場合、即ち、ハイブリッド車両１００が登坂路を一定以上の速さで後退している状態となっていると判定した場合には、図３に示すように、ブレーキ１５による制動を止める。このとき、ＥＣＵ１０は、モータＭＧ１又はモータＭＧ２を回生ブレーキとして機能させることにより、要求駆動力を全て、モータＭＧ１又はモータＭＧ２による回生制動力に担わせることとする。このとき、モータＭＧ１又はモータＭＧ２は、モータ軸に発生した回転エネルギーを電気エネルギーへと変えてバッテリ６へ供給する。つまり、速度Ｖが速度Ｖａよりも小さくなっている場合には（Ｖ＜Ｖａ）、ハイブリッド車両１００の後退速度の大きさは、インバータ５の特定のスイッチング素子に電流が集中することがない程度まで、十分に大きくなっているので、ＥＣＵ１０は、ブレーキ１５による制動を止めて、回生ブレーキを作動させることとする。このようにすることで、モータＭＧ１又はモータＭＧ２より電力を回収することができる。
【００３５】
図４（ａ）〜（ｄ）は、登坂路におけるハイブリッド車両１００のアクセル開度、要求駆動力、速度、駆動力割合の夫々と、時間との関係を示すグラフの一例である。図４（ａ）のグラフ４１は、登坂路におけるハイブリッド車両１００の時間に対するアクセル開度を示している。図４（ｂ）のグラフ４２は、登坂路におけるハイブリッド車両１００の時間に対する要求駆動力を示している。図４（ｃ）のグラフ４３は、登坂路におけるハイブリッド車両１００の時間に対する速度Ｖを示している。図４（ｄ）のグラフ４４ａは、要求駆動力に対するモータＭＧ２による駆動力の割合を示し、一点鎖線で示すグラフ４４ｂは、要求駆動力に対するブレーキ１５による制動力の割合を示している。なお、要求駆動力は、アクセル開度を基に求められるので、図４（ａ）のグラフ４１と図４（ｂ）のグラフ４２とは、どちらも定性的に同じ傾向を示すグラフとなっている。
【００３６】
時刻０から時刻Ｔ１において、アクセル開度に基づいて求められた要求駆動力は、図４（ｂ）のグラフ４２に示すように、走行抵抗よりも大きくなっているため、ハイブリッド車両１００は加速され、その速度Ｖは、図４（ｃ）のグラフ４３に示すように、時間の経過と共に大きくなる。このとき、要求駆動力に対するモータＭＧ２による駆動力の割合は、図４（ｄ）のグラフ４４ａに示すように、１００％となっている。なぜなら、ＥＣＵ１０は、このとき、要求駆動力が走行抵抗よりも大きいため、運転者の加速意思があると考えることができ、ブレーキ１５による制動力をハイブリッド車両１００に発生させる必要がないからである。
【００３７】
時刻Ｔ１から時刻Ｔ２において、要求駆動力は、図４（ｂ）のグラフ４２に示すように、走行抵抗よりも小さくなっているため、ハイブリッド車両１００は減速され、その速度Ｖは、図４（ｃ）のグラフ４３に示すように、時間の経過と共に小さくなる。このとき、要求駆動力に対するモータＭＧ２による駆動力の割合は、図４（ｄ）のグラフ４４ａに示すように、１００％となっている。なぜなら、この場合には、ハイブリッド車両１００は、速度を下げつつも、登坂路を前進して登っている状態となっているため（Ｖ＞０）、ＥＣＵ１０は、ブレーキ１５による制動力をハイブリッド車両１００に発生させる必要がないからである。
【００３８】
時刻Ｔ２から時刻Ｔ３において、ハイブリッド車両１００の速度Ｖは、図４（ｃ）のグラフ４３に示すように、速度０よりも小さくなっている（Ｖ＜０）。即ち、このとき、ハイブリッド車両１００は、登坂路上で後退している。従って、ＥＣＵ１０は、図４（ｄ）のグラフ４４ａ、４４ｂに示すように、ブレーキ１５による制動力をハイブリッド車両１００に発生させる。このとき、ＥＣＵ１０は、ブレーキ１５による制動力とモータＭＧ２による駆動力との合計が常に要求駆動力となるように、ブレーキ１５による制動力とモータＭＧ２による駆動力とを制御する。
【００３９】
時刻Ｔ３から時刻Ｔ４において、要求駆動力は、図４（ｂ）のグラフ４２に示すように、走行抵抗と略同じ大きさになっているため、ハイブリッド車両１００の速度Ｖは、図４（ｃ）のグラフ４３に示すように、速度０よりも小さな速度Ｖｂで一定となっている。即ち、このとき、ハイブリッド車両１００は、登坂路上で一定の速さ（速度Ｖｂの大きさ）で後退している。ここで、速度Ｖｂは、Ｖａ≦Ｖｂ≦０の関係を満たしている。従って、図４（ｄ）のグラフ４４ａ、４４ｂに示すように、ＥＣＵ１０は、ブレーキ１５による制動力をハイブリッド車両１００に発生させると共に、モータＭＧ２による駆動力もハイブリッド車両１００に発生させる。このときも、ＥＣＵ１０は、ブレーキ１５による制動力とモータＭＧ２による駆動力との合計が常に要求駆動力となるように、ブレーキ１５による制動力とモータＭＧ２による駆動力とを制御する。このように、時刻Ｔ２から時刻Ｔ４において、モータＭＧ２による駆動力とブレーキ１５による制動力とをハイブリッド車両１００に発生させることにより、インバータ５の特定のスイッチング素子に電流が集中することを防いで、当該特定のスイッチング素子が熱破壊するのを防ぐことができると共に、運転者の意図に応じた微速後退をスムーズに行うことができる。
【００４０】
時刻Ｔ４以降において、要求駆動力は、図４（ｂ）のグラフ４２に示すように、走行抵抗よりも大きくなっているため、ハイブリッド車両１００は加速され、その速度Ｖは、図４（ｃ）のグラフ４３に示すように、時間の経過と共に大きくなり、時刻Ｔ５では、速度０よりも大きくなる。即ち、このとき、ハイブリッド車両１００は、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５において、登坂路上で後退する速さが次第に遅くなり、時刻Ｔ５以降では、登坂路上で前進することとなる。ＥＣＵ１０は、要求駆動力が走行抵抗よりも大きくなっていると判定すると、運転者の加速意思があるものとして、図４（ｄ）のグラフ４４ａ、４４ｂに示すように、ブレーキ１５による制動を止め、要求駆動力をモータＭＧ２による駆動力のみで担うこととする。これにより、ハイブリッド車両１００をスムーズに加速することができる。
【００４１】
以上のことから分かるように、第１実施形態に係る車両の制御方法では、ＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１００が登坂路上で停止又は微速後退している状態となっていると判定した場合において、要求駆動力が走行抵抗以下となる場合には、算出された走行抵抗及び要求駆動力に基づいて、モータＭＧ２による駆動力とブレーキ１５による制動力とをハイブリッド車両１００に発生させることとする。このとき、ＥＣＵ１０は、ブレーキ１５による制動力とモータＭＧ２による駆動力との合計が常に要求駆動力となるように、ブレーキ１５による制動力とモータＭＧ２による駆動力とを制御する。これにより、インバータ５の特定のスイッチング素子に電流が集中することを防いで、当該特定のスイッチング素子が熱破壊するのを防ぐことができると共に、運転者の意図に応じた微速後退をスムーズに行うことができる。
【００４２】
（第１実施形態の変形例）
次に、第１実施形態の変形例について述べる。上述の第１実施形態では、ＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１００が登坂路上で停止又は微速後退している状態となっていると判定した場合において、要求駆動力が走行抵抗以下となる場合には、常に、ブレーキ１５による制動力をハイブリッド車両１００に発生させるとしている。これに対し、第１実施形態の変形例では、さらなる制限条件として、所定時間経過後のインバータ５のインバータ温度が所定値以上となるときにのみ、ブレーキ１５による制動力をハイブリッド車両１００に発生させることとする。これにより、ブレーキ１５を作動させる回数を減らすことができ、運転者が感じる違和感を低減することができる。この所定時間は、予め設定され、ＲＯＭなどに記録されている。以下に具体的に述べる。
【００４３】
まず、ＥＣＵ１０は、インバータ５の温度とインバータ電流とに基づいて、所定時間経過後のインバータ５の温度を予測する。具体的には、インバータ５にインバータ温度を検出する温度センサを取り付け、ＥＣＵ１０は、当該温度センサからの検出信号を基に、インバータ温度を求める。また、ＥＣＵ１０は、インバータ電流に基づいて、所定時間経過後のインバータ温度の上昇温度を予測する。
【００４４】
インバータ電流に基づいて、所定時間経過後のインバータ温度の上昇温度を予測する方法について説明する。インバータ５における単位時間当たりのインバータ発熱量は、インバータ５に流れるインバータ電流の２乗に比例すると考えられるので、ＥＣＵ１０は、インバータ電流に基づいて、単位時間当たりのインバータ発熱量を推測することができる。そして、ＥＣＵ１０は、推測された単位時間当たりのインバータ発熱量に基づいて、所定時間経過後のインバータ温度の上昇温度を予測することができる。例えば、ＥＣＵ１０は、インバータ温度の上昇温度とインバータ発熱量との関係を示すマップを用いて、所定時間経過後のインバータ温度の上昇温度を求めることができる。このようにして、ＥＣＵ１０は、インバータ電流に基づいて、所定時間経過後のインバータ温度の上昇温度を予測することができる。
【００４５】
ＥＣＵ１０は、温度センサからの検出信号を基に求められたインバータ温度に、所定時間経過後のインバータ温度の上昇温度を足した値を、所定時間経過後のインバータ温度として予測する。このようにすることで、確実に所定時間経過後のインバータ５のインバータ温度を予測することができる。なお、所定時間経過後のインバータ温度を予測する方法としては、これに限られないのは言うまでもない。例えば、ＥＣＵ１０は、インバータ電流に基づいて、単位時間当たりのインバータ発熱量を推測し、推測された単位時間当たりのインバータ発熱量のみに基づいて、マップなどを用いて、所定時間経過後のインバータ温度を予測するとしてもよい。
【００４６】
ＥＣＵ１０は、所定時間経過後のインバータ温度が所定値以上になると判定した場合には、ブレーキ１５による制動力をハイブリッド車両１００に発生させる。ここでいう所定値とは、特定のスイッチング素子が熱破壊しうるインバータ温度の値である。
【００４７】
つまり、第２実施形態では、ＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１００が登坂路上で停止又は微速後退している状態となっていると判定した場合において、要求駆動力が走行抵抗以下となる場合で、且つ、予測される所定時間経過後のインバータ温度が所定値以上となる場合にのみ、ブレーキ１５による制動力をハイブリッド車両１００に発生させることとする。このようにすることで、所定時間経過後のインバータ５のインバータ温度が所定値以上になると予測されるときにのみ、ブレーキ１５が作動するため、先に述べた実施形態と比較して、ブレーキ１５を作動させる回数を減らすことができ、運転者が感じる違和感を低減することができる。
【００４８】
なお、上述の第１実施形態及びその変形例では、本発明の車両の制御装置をハイブリッド車両に適用するとしたが、これに限られるものではなく、代わりに、本発明の車両の制御装置を電気自動車に適用するとしても、同様の効果が得られるのは言うまでもない。
【００４９】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る車両の制御方法について述べる。第２実施形態に係る車両の制御方法では、ＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１００が登坂路上で停止又は微速後退している状態となっていると判定した場合において、前進開始後間もなくエンジン始動が必要になることが予想される場合には、ブレーキ１５を作動させている間に、エンジン１を始動させることとする。これにより、モータＭＧ２のトルクを低減することができる。以下に具体的に述べる。
【００５０】
まず、ＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１００が登坂路上で停止又は微速後退している状態となっていると判定した場合において、要求駆動力と走行抵抗とに基づいて、所定時間経過した時のハイブリッド車両１００の出力を予測する。この所定時間は、予め設定され、ＲＯＭなどに記録されている。ここで、所定時間経過した時のハイブリッド車両１００の予測される出力は、以下に述べる方法で予測することができる。まず、要求駆動力をＦとし、走行抵抗をＲとし、ハイブリッド車両１００の質量及び加速度を夫々、ｍ及びαとすると、以下の運動方程式（１）が成立する。
【００５１】
ｍα  ＝  Ｆ−Ｒ
→  α  ＝  （Ｆ−Ｒ）／ｍ・・・（１）
上述の式（１）を所定時間で積分することで、当該所定時間経過した時のハイブリッド車両１００の予想される車速Ｖｔを求めることができる。そして、所定時間経過した時の予測される出力Ｐは、以下の式（２）より求めることができる。
【００５２】
Ｐ  ＝  Ｆ・Ｖｔ・・・（２）
つまり、ＥＣＵ１０は、要求駆動力Ｆと走行抵抗Ｒとを上述の式（１）、（２）に代入することで、所定時間経過した時のハイブリッド車両１００の予測される出力Ｐを求めることができる。
【００５３】
ＥＣＵ１０は、出力Ｐが所定値以上となる場合には、前進開始後間もなくエンジン始動が必要になるとして、ハイブリッド車両１００にブレーキ１５による制動力を発生させている間に（図４でいうと時刻Ｔ２から時刻Ｔ４の間）、エンジン１を始動することとする。ここでいう所定値とは、エンジン１を始動する必要があるときのハイブリッド車両１００の出力の大きさであり、予め実験などにより求められ、ＲＯＭなどに記録されている。
【００５４】
以上をまとめると、ＥＣＵ１０は、ハイブリッド車両１００が登坂路上で停止又は微速後退している状態となっていると判定した場合において、要求駆動力と走行抵抗とに基づいて、所定時間経過した時のハイブリッド車両１００の出力を予測し、当該出力が所定値以上になるときには、ハイブリッド車両１００にブレーキ１５による制動力を発生させている間に、エンジン１を始動することとする。このように、ハイブリッド車両１００にブレーキ１５による制動力を発生させている間に、エンジン１を始動させることにより、モータＭＧ１によるエンジン１の始動トルクの反力を、ブレーキ１５の制動力で相殺することができる。従って、エンジン１の始動トルクの反力を全て、モータＭＧ２の駆動力で相殺する一般的なハイブリッド車両の場合と比較して、第２実施形態では、モータＭＧ２の駆動力を低減することができ、エンジン１始動時におけるバッテリ６のバッテリ出力を低減することができる。
【００５５】
なお、上述の第２実施形態では、ハイブリッド車両１００が登坂路上で停止又は微速後退している状態となっている場合を想定しているが、これに限られない、即ち、ハイブリッド車両１００は登坂路上になくてもよい。要は、ＥＣＵ１０は、要求駆動力と走行抵抗を算出し、当該要求駆動力と当該走行抵抗とに基づいて、所定時間経過した時のハイブリッド車両１００の出力を予測し、当該出力が所定値以上になるときには、ハイブリッド車両１００にブレーキ１５による制動力を発生させている間に、エンジン１を始動するとすればよい。これにより、ハイブリッド車両１００が登坂路にない場合であっても、モータＭＧ２の駆動力を低減することができ、エンジン１始動時におけるバッテリ６のバッテリ出力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ハイブリッド車両の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の車両の制御装置を示す模式図である。
【図３】ハイブリッド車両の登坂路における速度と要求駆動力との関係を示すグラフである。
【図４】ハイブリッド車両の登坂路におけるアクセル開度、要求駆動力、速度、駆動力割合の夫々と、時間との関係を示すグラフの一例である。
【符号の説明】
【００５７】
１  エンジン
３  車輪
４  プラネタリギヤ
９  燃料噴射弁
ＭＧ１、ＭＧ２  モータ
５  インバータ
６  バッテリ
１３  車輪速度センサ
１５  ブレーキ
１７  傾斜角度センサ
１８  アクセル開度センサ
１００  ハイブリッド車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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