(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の駆動力を発生するエンジン（Ｅ）と、
走行用の駆動力を発生してエンジン（Ｅ）をアシストするモータ（Ｍ）と、
スロットル開度（ＴＨ）を検出するスロットル開度検出手段（Ｓ7 ）と、
モータ（Ｍ）を駆動するアシストモードおよびモータ（Ｍ）を駆動しない非アシストモードを、スロットル開度（ＴＨ）と閾値（ＭＡＳＴＬ，ＭＡＳＴＨ）とを比較した結果により切り換えるモード切換手段（Ｍ１）と、
駆動輪トルクから走行抵抗および加速抵抗を減算した勾配抵抗に基づいて道路勾配（ＳＬＰ）を検出する勾配検出手段（Ｍ２）と、
道路が上り勾配になるにつれて走行アシストモードに入り易くなって上り勾配による加速力の不足を補えるように、前記勾配検出手段（Ｍ２）で検出した道路の勾配（ＳＬＰ）に応じて前記閾値（ＭＡＳＴＬ，ＭＡＳＴＨ）を補正する閾値補正手段（Ｍ３）とを備えてなり、
前記モード切換手段（Ｍ１）は、前記閾値補正手段（Ｍ３）にて補正された前記閾値（ＭＡＳＴＬ，ＭＡＳＴＨ）と前記スロットル開度（ＴＨ）とを比較することによりアシストモードおよび非アシストモードを切り換え、
また前記勾配検出手段（Ｍ２）は、車速が所定の勾配算出車速下限値（ＶＳＬＰ）以上であり、且つブレーキ操作がされておらず、且つまた車速変動量（ＤＶＧ）が所定値以下であり、且つまたスロットル変動量（ＤＴＨ）が所定の下限値（ＤＴＨＳＬＰＬ）と所定の上限値（ＤＴＨＳＬＰＨ）との間にあることで成立する第１の条件と、その第１の条件が満たされないときにセットされる勾配算出条件安定待ちタイマー（ｔＳＬＰＣＯＮ）がタイムアップすることで成立する第２の条件とに基づいて、勾配検出を実施する条件が成立したと判定し、その判定後に道路勾配の前記検出を行うことを特徴とする、ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
回生制動力を発生可能である前記モータ（Ｍ）の回生量（ＲＥＧＥＮ，ＲＥＧＥＮＢＲ）を車両の運転状態に応じて決定する回生量決定手段（Ｍ４）と、
前記勾配検出手段（Ｍ２）で検出した道路勾配（ＳＬＰ）に応じて、前記回生量決定手段（Ｍ４）にて決定された前記回生量（ＲＥＧＥＮ，ＲＥＧＥＮＢＲ）を補正する回生量補正手段（Ｍ５）とを備えてなり、
前記モータ（Ｍ）は、前記回生量補正手段（Ｍ５）にて補正された前記回生量（ＲＥＧＥＮ，ＲＥＧＥＮＢＲ）に応じた回生制動力を発生することを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記車両の運転状態が、少なくともブレーキ操作状態を含むことを特徴とする、請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行用駆動源としてエンジンおよびモータを備えたハイブリッド車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走行用駆動源としてエンジンおよびモータを備えており、エンジンの駆動力およびモータの駆動力の何れか一方により、あるいはエンジンの駆動力およびモータの駆動力の両方により走行可能なハイブリッド車両は公知である。
【０００３】
従来、かかるハイブリッド車両において、加速時にモータを駆動してエンジンの駆動力をアシストする場合、そのアシスト量はエンジン回転数および吸気負圧に基づいてマップ検索を行うことにより、あるいはエンジン回転数および車速に基づいてマップ検索を行うことにより決定していた。また減速時にモータを回生制動してエネルギー回収を行う場合、その回生量はエンジン回転数および吸気負圧に基づいてマップ検索を行うことにより、あるいはエンジン回転数および車速に基づいてマップ検索を行うことにより決定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば道路が上り勾配であると車両の加速性能が悪くなるため、モータに積極的に駆動力を発生させないとドライバビリティが低下する問題があり、逆に道路が下り勾配であると車両の減速性能が悪くなるため、モータに積極的に回生制動力を発生させないと制動力の不足や回生制動によるエネルギー回収効率の低下を来す問題がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ハイブリッド車両のモータの駆動および回生の制御を、道路の勾配を考慮して一層的確に行えるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、走行用の駆動力を発生するエンジンと、走行用の駆動力を発生してエンジンをアシストするモータと、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、モータを駆動するアシストモードおよびモータを駆動しない非アシストモードを、スロットル開度と閾値とを比較した結果により切り換えるモード切換手段と、駆動輪トルクから走行抵抗および加速抵抗を減算した勾配抵抗に基づいて道路勾配を検出する勾配検出手段と、道路が上り勾配になるにつれて走行アシストモードに入り易くなって上り勾配による加速力の不足を補えるように、前記勾配検出手段で検出した道路の勾配に応じて前記閾値を補正する閾値補正手段とを備えてなり、前記モード切換手段が、前記閾値補正手段にて補正された前記閾値と前記スロットル開度とを比較することによりアシストモードおよび非アシストモードを切り換え、また前記勾配検出手段は、車速が所定の勾配算出車速下限値以上であり、且つブレーキ操作がされておらず、且つまた車速変動量が所定値以下であり、且つまたスロットル変動量が所定の下限値と所定の上限値との間にあることで成立する第１の条件と、その第１の条件が満たされないときにセットされる勾配算出条件安定待ちタイマーがタイムアップすることで成立する第２の条件とに基づいて、勾配検出を実施する条件が成立したと判定し、その判定後に道路勾配の前記検出を行うことを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、道路が上り勾配になるにつれて走行アシストモードに入り易くなって上り勾配による加速力の不足を補えるように、勾配検出手段で検出した道路勾配に応じて、モータを駆動するアシストモードおよびモータを駆動しない非アシストモードを切り換える閾値を補正するので、道路が上り勾配のときにアシストモードに入り易くしてモータに駆動力を発生させることにより、上り勾配による加速力の不足を補ってドライバビリティを向上させることができる。また勾配検出手段は、駆動輪トルクから車両の走行抵抗および加速抵抗を減算した勾配抵抗に基づいて道路の勾配を検出するので、道路の勾配を正確に検出することができ、その上、この勾配検出手段は、車速が所定の勾配算出車速下限値以上であり、且つブレーキ操作がされておらず、且つまた車速変動量が所定値以下であり、且つまたスロットル変動量が所定の下限値と所定の上限値との間にあることで成立する第１の条件と、その第１の条件が満たされないときにセットされる勾配算出条件安定待ちタイマーがタイムアップすることで成立する第２の条件とに基づいて、勾配検出を実施する条件が成立したと判定し、その判定後に道路勾配の前記検出を行う。
【０００８】
また請求項２に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、回生制動力を発生可能である前記モータの回生量を車両の運転状態に応じて決定する回生量決定手段と、前記勾配検出手段で検出した道路勾配に応じて、前記回生量決定手段にて決定された前記回生量を補正する回生量補正手段とを備えてなり、前記モータは、前記回生量補正手段にて補正された前記回生量に応じた回生制動力を発生することを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、勾配検出手段で検出した道路の勾配に応じてモータの回生量を補正するので、道路が下り勾配のときに大きな回生制動力を発生させることにより、下り勾配による制動力の不足を補うとともに回生制動によるエネルギーの回収効率を高めることができる。
【００１２】
また請求項３に記載された発明は、請求項２の構成に加えて、前記車両の運転状態が、少なくともブレーキ操作状態を含むことを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、ドライバーの減速意思を表すブレーキ操作状態に基づいてモータの回生量を決定するので、ドライバーの減速意思が大きいときに大きな回生制動力を発生させ、ドライバーの減速意思が小さいときに小さな回生制動力を発生させることができる。
【００１４】
尚、前記ドライバーの減速意思を表すブレーキ操作状態とは、実施例で示したブレーキスイッチＳ4 のＯＮ／ＯＦＦ状態に限定されず、車輪速やエンジン回転数から求めた車両の減速状態であっても良い。即ち、前記ブレーキ操作状態を、ブレーキスイッチＳ4 を用いずに車輪速やエンジン回転数から求めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図１７は本発明の一実施例を示すもので、図１はハイブリッド車両の全体構成図、図２はモータモード判定ルーチンのフローチャートの第１分図、図３はモータモード判定ルーチンのフローチャートの第２分図、図４はアシストトリガーテーブル、図５は勾配算出メインルーチンのフローチャート、図６は勾配推定用車速変動量算出ルーチンのフローチャート、図７は勾配算出条件判定ルーチンのフローチャート、図８は勾配抵抗算出ルーチンのフローチャート、図９は勾配算出ルーチンのフローチャート、図１０は走行抵抗を検索するマップ、図１１は勾配を検索するマップ、図１２は勾配スロットル開度補正係数を検索するマップ、図１３は勾配回生量補正係数を検索するマップ、図１４は加速モードルーチンのフローチャート、図１５は減速モードルーチンのフローチャート、図１６はモータのアシスト力の制御系のブロック図、図１７はモータの回生力の制御系のブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、ハイブリッド車両はエンジンＥおよびモータＭを備えており、エンジンＥの駆動力および／またはモータＭの駆動力はオートマチックトランスミッションあるいはマニュアルトランスミッションよりなるトランスミッションＴを介して駆動輪たる前輪Ｗｆ，Ｗｆに伝達される。またハイブリッド車両の減速時に前輪Ｗｆ，Ｗｆ側からモータＭ側に駆動力が伝達されると、モータＭは発電機として機能して所謂回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。
【００１８】
モータＭの駆動および回生の制御は、モータＥＣＵ１に接続されたパワードライブユニット２により行われる。パワードライブユニット２には電気二重層コンデンサよりなる蓄電手段としてのキャパシタ３が接続される。キャパシタ３は、最大電圧が２．５ボルトのセルを１２個直列に接続したモジュールを、更に６個直列に接続したもので、その最大電圧は１８０ボルトである。ハイブリッド車両には各種補機類を駆動するための１２ボルトの補助バッテリ４が搭載されており、この補助バッテリ４はキャパシタ３にダウンバータ５を介して接続される。メインＥＣＵ１１により制御されるダウンバータ５は、キャパシタ３の電圧を１２ボルトに降圧して補助バッテリ４を充電する。
【００１９】
キャパシタ３の最大電圧は１８０ボルトであるが、過充電による劣化防止のために実際に使用される最大電圧は１７０ボルトに抑えられ、またダウンバータ５の作動確保のために実際に使用される最小電圧は８０ボルトに抑えられる。
【００２０】
メインＥＣＵ１１は、前記モータＥＣＵ１および前記ダウンバータ５に加えて、エンジンＥへの燃料供給量を制御する燃料供給量制御手段６の作動と、キャパシタ３に蓄電された電力により駆動されるスタータモータ７の作動とを制御する。そのために、メインＥＣＵ１１には、従動輪たる後輪Ｗｒ，Ｗｒの回転数に基づいて車速Ｖを検出する車速センサＳ1 からの信号と、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサＳ2 からの信号と、トランスミッションＴのシフトポジションを検出するシフトポジションセンサＳ3 からの信号と、ブレーキペダル８の操作を検出するブレーキスイッチＳ4 からの信号と、クラッチペダル９の操作を検出するクラッチスイッチＳ5 からの信号と、スロットル開度ＴＨを検出するスロットル開度センサＳ7 からの信号と、キャパシタ３の残容量を検出するキャパシタ残容量センサＳ8 からの信号と、補助バッテリ４から持ち出される消費電力を検出する１２ボルト系消費電力センサＳ9 からの信号と、吸気負圧ＰＢを検出する吸気負圧センサＳ10からの信号とが入力される。
【００２１】
このハイブリッド車両の制御モードには、「始動モード」、「アイドル停止モード」、「アイドルモード」、「減速モード」、「加速モード」および「クルーズモード」の６種類があり、本発明は「加速モード」および「クルーズモード」の切り換えと、「減速モード」におけるモータＭの回生力の制御とを要旨とするものである。
【００２２】
次に、図１６のブロック図に基づいて「加速モード」および「クルーズモード」の切換制御系の概略を説明する。
【００２３】
メインＥＣＵ１１は、モード切換手段Ｍ１と、勾配検出手段Ｍ２と、閾値補正手段Ｍ３とを備える。モード切換手段Ｍ１は、エンジン回転数センサＳ2 で検出したエンジン回転数Ｎｅと、スロットル開度センサＳ7 で検出したスロットル開度ＴＨとに基づいて、モータＭを駆動してエンジンＥをアシストする「加速モード」と、モータＭを駆動しない「クルーズモード」とを切り換える。勾配検出手段Ｍ２は、車速センサＳ1 で検出した車速Ｖと、エンジン回転数センサＳ2 で検出したエンジン回転数Ｎｅと、シフトポジションセンサＳ3 で検出したシフトポジションと、スロットル開度センサＳ7 で検出したスロットル開度ＴＨと、吸気負圧センサＳ10で検出した吸気負圧ＰＢとに基づいて道路の勾配を検出する。閾値補正手段Ｍ３は、モード切換手段Ｍ１がモードの切り換えを行う際のスロットル開度ＴＨの閾値を変更し、道路の上り勾配が強い場合には「加速モード」に入り易くし、また道路の上り勾配が弱い場合には「加速モード」に入り難くして車両のドライバビリティの向上と電気エネルギーの節減とを図る。
【００２４】
次に、図１７のブロック図に基づいてモータＭの回生力の制御系の概略を説明する。
【００２５】
メインＥＣＵ１１は、上述した勾配検出手段Ｍ２に加えて、回生量決定手段Ｍ４と、回生量補正手段Ｍ５とを備える。回生量決定手段Ｍ４は、車速センサＳ1 で検出した車速Ｖと、エンジン回転数センサＳ2 で検出したエンジン回転数Ｎｅと、シフトポジションセンサＳ3 で検出したシフトポジションと、ブレーキスイッチＳ4 で検出した制動状態と、吸気負圧センサＳ10で検出した吸気負圧ＰＢとに基づいて、モータＭが発生する回生量をモータＥＣＵ１を介して制御する。
【００２６】
回生量補正手段Ｍ５は、勾配検出手段Ｍ２で検出した道路の下り勾配が強い場合にはモータＭの回生量を増加し、また道路の下り勾配が弱い場合にはモータＭの回生量を減少することにより、車両の減速性能の向上と電気エネルギーの回収効率の向上とを図る。
【００２７】
次に、図２および図３のフローチャートに基づいて前記６種類のモードの決定について説明する。
【００２８】
先ず、図２のフローチャートのステップＳ１１でドライバーがスタータスイッチをＯＮしたとき、ステップＳ１２でエンジン回転数センサＳ2 により検出されたエンジン回転数Ｎｅがエンジンストール判定回転数ＮＣＲと比較され、Ｎｅ≦ＮＣＲであってエンジンＥが停止状態にあれば、ステップＳ１３で「始動モード」が選択され、スタータモータ７が作動してエンジンＥを始動する。その結果、エンジンＥが始動してステップＳ１２でＮｅ＞ＮＣＲになると、「始動モード」を終了してステップＳ１６に移行する。
【００２９】
ステップＳ１１でスタータスイッチがＯＦＦすると、ステップＳ１４Ａで道路の勾配（％値）が算出される。この勾配の算出は、後から図５〜図９のフローチャートを参照して詳しく説明する。続くステップＳ１４Ｂで、スロットル開度ＴＨを補正するための勾配スロットル開度補正係数ＫＳＬＰを、図１２のマップに基づいて検索する。勾配スロットル開度補正係数ＫＳＬＰは、勾配ＳＬＰが０から格子点ＳＬＰＬに達するまでは１以下の所定値に保持され、格子点ＳＬＰＬから格子点ＳＬＰＨまではリニアに増加し、格子点ＳＬＰＨを越えた後は１以上の所定値に保持される。
【００３０】
続くステップＳ１５でアイドルエンジン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧの状態を確認する。アイドルエンジン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧは、アイドル運転時にエンジンＥを停止させるか否かを識別するためのもので、それが「０」にセットされた状態では、燃料供給量制御手段６による燃料カットに続く燃料供給の再開が実行されてエンジンＥがアイドル運転状態に維持されるが、それが「１」にセットされた状態では、燃料カットに続く燃料供給の再開が禁止されてアイドル運転を行わずにエンジンＥが停止させられ、燃料消費量の節減が図られる。
【００３１】
アイドルエンジン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧは、オートマチックトランスミッションを搭載した車両では、原則的にシフトポジションセンサＳ3 で検出したシフトポジションと、ブレーキスイッチＳ4 で検出した制動状態とに基づいて制御され、またマニュアルトランスミッションを搭載した車両では、原則的にシフトポジションセンサＳ3 で検出したシフトポジションと、クラッチスイッチＳ5 で検出したクラッチ操作状態とに基づいて制御される。
【００３２】
而して、ステップＳ１５でアイドルエンジン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧが「０」にセットされており、且つステップＳ１２でＮｅ≦ＮＣＲであってエンジンＥが停止状態にあれば、ステップＳ１３で「始動モード」が選択されてエンジンＥが自動的に始動する。これにより、例えば信号待ち等の状態でエンジンＥが停止しているとき、シフトポジションセンサＳ3 、ブレーキスイッチＳ4 またはクラッチスイッチＳ5 の出力に基づいてドライバーが車両を発進させる意思を持ったことが確認されると、自動的にエンジンＥの始動が実行される。
ステップＳ１５でアイドルエンジン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧが「１」にセットされている場合、あるいはステップＳ１５でアイドルエンジン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧが「０」にセットされており、且つステップＳ１２でＮｅ＞ＮＣＲであってエンジンＥが運転状態にあればステップＳ１６に移行し、スロットル開度センサＳ7 で検出したスロットル開度ＴＨをスロットル全閉判定値ＴＨＩＤＬＥと比較する。
【００３３】
ステップＳ１６でＴＨ＜ＴＨＩＤＬＥであってスロットルバルブが全閉状態にあり、且つステップＳ１７で車速センサＳ1 により検出した車速Ｖが０であれば、即ち車両が停止状態にあれば、ステップＳ１８でアイドルエンジン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧの状態を確認する。そしてステップＳ１８でアイドルエンジン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧが「１」にセットされていれば、ステップＳ１９で「アイドル停止モード」が選択され、燃料カットに続く燃料供給の再開が禁止されてアイドル運転を行わずにエンジンＥが停止させられる。一方、ステップＳ１８でアイドルエンジン停止制御実行フラグＦ ＦＣＭＧが「０」にセットされていれば、ステップＳ２０で「アイドルモード」が選択され、燃料カットに続く燃料供給の再開が実行されてエンジンＥがアイドル運転状態に維持される。
【００３４】
ステップＳ１６でＴＨ＜ＴＨＩＤＬＥであってスロットルバルブが全閉状態にあり、ステップＳ１７で車速センサＳ1 により検出した車速Ｖが０でなければ、ステップＳ２３で「減速モード」が選択され、モータＭによる回生制動が実行される。この「減速モード」の具体的内容は後から詳述する。
【００３５】
ステップＳ１６でスロットル開度ＴＨがスロットル全閉判定値ＴＨＩＤＬＥ以上であってスロットルバルブが開いていれば、ステップＳ２４Ａ，Ｓ２４Ｂに移行し、そこでアシストトリガーテーブルを検索することにより、「加速モード」および「クルーズモード」を判別するための加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴを決定する。
【００３６】
図４に示すように、アシストトリガーテーブルはスロットル開度センサＳ7 で検出したスロットル開度ＴＨと、エンジン回転数センサＳ2 で検出したエンジン回転数Ｎｅとをパラメータとするもので、スロットル開度ＴＨが大きくエンジン回転数Ｎｅが小さいときに「加速モード」が選択され、スロットル開度ＴＨが小さくエンジン回転数Ｎｅが大きいときに「クルーズモード」が選択される。アシストトリガーテーブルにはヒステリシスが設定されており、スロットル開度ＴＨの増加に応じて、あるいはエンジン回転数Ｎｅの減少に応じてＭＡＳＴＨのラインを下から上に通過すると、加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「０」から「１」に変化し、またスロットル開度ＴＨの減少に応じて、あるいはエンジン回転数Ｎｅの増加に応じてＭＡＳＴＬのラインを上から下に通過すると、加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「１」から「０」に変化するようになっている。
【００３７】
ステップＳ２４Ａにおいて、前記ステップＳ１４Ｂで算出した勾配スロットル開度補正係数ＫＳＬＰに応じて、図４のＭＡＳＴＬのラインおよびＭＡＳＴＨのラインが修正される。即ち、道路が上り勾配である場合には、その勾配の程度に応じてＭＡＳＴＬのラインおよびＭＡＳＴＨのラインが下方に移動し、道路が下り勾配である場合には、その勾配の程度に応じてＭＡＳＴＬのラインおよびＭＡＳＴＨのラインが上方に移動する。
【００３８】
而して、ステップＳ２４Ｂにおいて、ステップＳ２４Ａで勾配スロットル開度補正係数ＫＳＬＰに応じてＭＡＳＴＬのラインおよびＭＡＳＴＨのラインを修正されたアシストトリガーテーブルから、加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴを検索する。そしてステップＳ２５で加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「１」であればステップＳ２６で「加速モード」が選択され、モータＭの駆動力でエンジンＥの駆動力がアシストされる。またステップＳ２５で加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「０」であればステップＳ２７で「クルーズモード」が選択され、モータＭは駆動も回生も行わずに車両はエンジンＥの駆動力で走行する。「加速モード」の具体的内容は後から詳述する。
【００３９】
上述したように、道路が上り勾配である場合には、アシストトリガーテーブルのＭＡＳＴＬのラインおよびＭＡＳＴＨのラインが下方に移動するため、加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「０」から「１」に変化し易くなり、且つ「１」から「０」に変化し難くなる。その結果、加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「１」の状態（即ち、「加速モード」）が選択され易くなってモータＭによりエンジンＥのアシストが実行され、上り坂による加速性能の低下が補償されてドライバビリティが向上する。
【００４０】
一方、道路が下り勾配である場合には、アシストトリガーテーブルのＭＡＳＴＬのラインおよびＭＡＳＴＨのラインが上方に移動するため、加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「１」から「０」に変化し易くなり、且つ「０」から「１」に変化し難くなる。その結果、加速モード／クルーズモード判定フラグＦ ＭＡＳＴが「０」の状態（即ち、「クルーズモード」）が選択され易くなってモータＭによりエンジンＥのアシストが禁止され、下り坂による加速性能の増加を有効利用して電気エネルギーの節減を図ることができる。
【００４１】
而して、図３のフローチャートのステップＳ２８で前記各モードに応じて決定される態様でモータＭの駆動および回生が制御される。
【００４２】
次に、前記ステップＳ１４Ａの「勾配算出」の具体的内容を、図５〜図９のフローチャートを参照して説明する。
【００４３】
先ず、図５のフローチャートのステップＳ３１で、スロットル開度センサＳ7 で検出したスロットル開度ＴＨに基づいてスロットル変動量ＤＴＨを算出する。即ち、現在のスロットル開度ＴＨから０．１ｓｅｃ前のスロットル開度ＴＨ１を減算した値であるＴＨ−ＴＨ１をスロットル変動量ＤＴＨとする。
【００４４】
続くステップＳ３２で、勾配推定用車速変動量ＤＶＧを算出する。その具体的内容を図６のフローチャートを参照して説明すると、ステップＳ４１において、車速センサＳ1 で検出した車速Ｖと、勾配推定用車速変動量計算なまし係数ＣＶＧＡＶＥとに基づいて、現在車速なまし計算値ＶＧＡＶＥを算出する。そしてステップＳ４２において、今回の現在車速なまし計算値ＶＧＡＶＥ（ｎ）から５ループ前の現在車速なまし計算値ＶＧＡＶＥ（ｎ−５）を減算することにより、勾配推定用車速変動量ＤＶＧを算出する。
【００４５】
続いて、図５のフローチャートのステップＳ３３で、エンジン回転数センサＳ2 で検出したエンジン回転数Ｎｅと、吸気負圧センサＳ10で検出した吸気負圧ＰＢとをパラメータとして、エンジントルク検索マップからエンジントルクＴＥＡＣＴを検索する。
【００４６】
続くステップＳ３４で、前記エンジントルクＴＥＡＣＴと、オーバーオールギヤ比ＩＧＥＡＲと、トランスミッションＴの伝達効率ＥＴＭとに基づいて、次式から駆動輪トルクＴＤＳＡＣＴを算出する。
【００４７】
ＴＤＳＡＣＴ←ＴＥＡＣＴ＊ＩＧＥＡＲ＊ＥＴＭ＊８０００ｈｅｘ
続くステップＳ３５で、勾配算出実施条件の判定を行う。その具体的内容は図７のフローチャートに示される。
【００４８】
図７のフローチャートのステップＳ５１において、車速センサＳ1 で検出した車速Ｖが勾配算出車速下限値ＶＳＬＰ未満でなく、ステップＳ５２において、ブレーキスイッチＳ4 がＯＮしておらず、ステップＳ５３において、車速変動量小フラグＦ ＶＳＴＢが「１」にセットされており、ステップＳ５４において、前記ステップＳ３１で算出したスロットル変動量ＤＴＨが下限値ＤＴＨＳＬＰＬ以上であり、ステップＳ５５において、前記スロットル変動量ＤＴＨが上限値ＤＴＨＳＬＰＨ以下であり、且つステップＳ５６において、勾配算出条件安定待ちタイマーｔＳＬＰＣＯＮがタイムアップしていれば、ステップＳ５７で勾配算出を実施する条件が成立したと判定し、勾配算出条件成立フラグＦ ＳＬＰＣＯＮを「１」にセットする。尚、前記ステップＳ５３の車速変動量小フラグＦ ＳＴＢは、前記ステップＳ３２で算出した勾配推定用車速変動量ＤＶＧが所定値以下のときに「１」にセットされる。
【００４９】
一方、ステップＳ５１で車速Ｖが勾配算出車速下限値ＶＳＬＰ未満であるか、ステップＳ５２でブレーキスイッチＳ4 がＯＮしているか、ステップＳ５３で車速変動量小フラグＦ ＶＳＴＢが「１」にセットされていないか、ステップＳ５４でスロットル変動量ＤＴＨが下限値ＤＴＨＳＬＰＬ以上でないか、ステップＳ５５でスロットル変動量ＤＴＨが上限値ＤＴＨＳＬＰＨ以下でなければ、勾配算出を実施する条件が不成立であると判定し、ステップＳ５８で勾配算出条件安定待ちタイマーｔＳＬＰＣＯＮをセットするとともに、ステップＳ５９で勾配算出条件成立フラグＦ ＳＬＰＣＯＮを「０」にセットする。またステップＳ５６で勾配算出条件安定待ちタイマーｔＳＬＰＣＯＮがタイムアップしていない場合も、勾配算出を実施する条件が不成立であると判定し、ステップＳ５９で勾配算出条件成立フラグＦ ＳＬＰＣＯＮを「０」にセットする。
【００５０】
続いて、図５のフローチャートのステップＳ３６で、勾配抵抗ＴＳＬＰを算出する。その具体的内容は図８のフローチャートに示される。
【００５１】
図８のフローチャートのステップＳ６１でイグニッションスイッチがＯＮしているとき、ステップＳ６２において、前記ステップＳ３４で算出した駆動輪トルクＴＤＳＡＣＴと、勾配抵抗算出用駆動輪トルクなまし係数ＣＴＤＳＡとに基づいて、駆動輪トルクなまし計算値ＴＤＳＡＶＥ（ｎ）を算出する。続くステップＳ６３で勾配算出条件成立フラグＦ ＳＬＰＣＯＮが「１」にセットされていて勾配算出条件が成立しており、且つステップＳ６４でイグニッションスイッチＯＮから所定時間が経過して勾配抵抗算出安定待ちタイマーｔＴＤＳＬＰがタイムアップしていれば、ステップＳ６５に移行する。
【００５２】
ステップＳ６５において、前記ステップＳ４１で算出した現在車速なまし計算値ＶＧＡＶＥをパラメータとして、図１０に示すＶＧＡＶＥ〜ＴＲＬテーブルから走行抵抗ＴＲＬを検索する。空気抵抗および転がり抵抗の和である走行抵抗ＴＲＬは、現在車速なまし計算値ＶＧＡＶＥの増加に応じて急激に増加する。
【００５３】
続くステップＳ６６において、前記ステップＳ４２で算出した勾配推定用車速変動量ＤＶＧに、車重およびタイヤ半径を考慮した加速抵抗算出用変数ＫＷＲＴを乗算することにより、加速抵抗ＴＤＶＧを算出する。そしてステップＳ６７において、駆動輪トルクなまし計算値ＴＤＳＡＶＥから走行抵抗ＴＲＬおよび加速抵抗ＴＤＶＧを減算することにより、勾配抵抗ＴＳＬＰを算出し、更にステップＳ６８で前記勾配抵抗ＴＳＬＰから勾配ＳＬＰ（％値）を算出する。
【００５４】
ステップＳ６１でイグニッションスイッチがＯＮしていなければ、ステップＳ６９で駆動輪トルクＴＤＳＡＣＴを駆動輪トルクなまし計算値ＴＤＳＡＶＥとし、更にステップＳ７０で勾配抵抗算出安定待ちタイマーｔＴＤＳＬＰをセットする。
【００５５】
図９のフローチャートは、前記ステップＳ６８（勾配算出）のサブルーチンを示すものであり、先ずステップＳ７１において、勾配抵抗ＴＳＬＰと、勾配算出用勾配抵抗なまし係数ＣＳＬＰとに基づいて、勾配抵抗なまし計算値ＴＳＬＰＡＶＥ（ｎ）を算出する。続いてステップＳ７２において、勾配抵抗なまし計算値ＴＳＬＰＡＶＥに車重およびタイヤ半径を考慮した勾配算出用変数ＫＷＴを乗算することにより、勾配正弦値ＳＩＮＳＬＰを算出する。そしてステップＳ７３において、図１１に示すＳＬＰ〜ＳＩＮＳＬＰテーブルＷＯ用いて、勾配正弦値ＳＩＮＳＬＰを勾配ＳＬＰ（％値）に変換する。
【００５６】
次に、図３のフローチャートのステップＳ２６の「加速モード」の内容を、そのサブルーチンを示す図１４のフローチャートに基づいて説明する。
【００５７】
先ずステップＳ８１でＲＡＭに記憶されている各種記憶値をクリアする。続くステップＳ８２において、マニュアルトランスミッションを搭載した車両のクラッチスイッチＳ5 がＯＮしていてクラッチ断状態にある場合と、ステップＳ８３において、マニュアルトランスミッションを搭載した車両のシフトポジションがニュートラルポジションにあるか、オートマチックトランスミッションを搭載した車両のシフトポジションがニュートラルポジションかパーキングポジションにある場合と、ステップＳ８４において、キャパシタ残容量センサＳ8 で検出したキャパシタ３の残容量ＱＣＡＰが下限値ＱＣＡＰＬＭＴＬ以下である場合とには、ステップＳ８５でモータＭのアシスト量ＡＳＴＰＷＲを０に設定してモータＭによるアシストを中止する。そしてステップＳ８６で、１２ボルト系消費電力センサＳ9 で検出した１２ボルト系消費電力に相当する電力をモータＭの回生により発電し、その電力を補助バッテリ４に供給する。
【００５８】
一方、ステップＳ８２において、マニュアルトランスミッションを搭載した車両のクラッチスイッチＳ5 がＯＦＦしていてクラッチ接状態にあり、ステップＳ８３において、マニュアルトランスミッションを搭載した車両のシフトポジションがインギヤポジションにあるか、オートマチックトランスミッションを搭載した車両のシフトポジションがニュートラルポジションかパーキングポジション以外にあり、且つステップＳ８４において、キャパシタ３の残容量ＱＣＡＰが下限値ＱＣＡＰＬＭＴＬを越えている場合には、モータＭによるアシストを行うべく、ステップＳ８７でアシスト量ＡＳＴＰＷＲをマップ検索する。
【００５９】
アシスト量ＡＳＴＰＷＲを検索するマップは、マニュアルトランスミッションを搭載した車両と、オートマチックトランスミッションを搭載した車両とで異なっており、マニュアルトランスミッションを搭載した車両では、吸気負圧センサＳ10で検出した吸気負圧ＰＢと、エンジン回転数センサＳ2 で検出したエンジン回転数Ｎｅとに基づいてアシスト量ＡＳＴＰＷＲを検索し、オートマチックトランスミッションを搭載した車両では、車速センサＳ1 で検出した車速Ｖと、エンジン回転数センサＳ2 で検出したエンジン回転数Ｎｅとに基づいてアシスト量ＡＳＴＰＷＲを検索する。
【００６０】
尚、マニュアルトランスミッションを搭載した車両用のマップは変速段毎に持ち替えられ、更に混合気の濃度に応じて持ち替えられる。またオートマチックトランスミッションを搭載した車両用のマップは混合気の濃度に応じて持ち替えられる。
【００６１】
モータＭが駆動力を発生しているときには回生電力を利用できないため、ステップＳ８８で１２ボルト系消費電力に相当する電力をキャパシタ３から補助バッテリ４に供給する。
【００６２】
次に、図３のフローチャートのステップＳ２３の「減速モード」の内容を、そのサブルーチンを示す図１５のフローチャートに基づいて説明する。
【００６３】
先ずステップＳ９１でＲＡＭに記憶されている各種記憶値をクリアした後、ステップＳ９１Ａで、図１３に示すマップに基づいて勾配回生量補正係数ＫＳＬＰＲＥＧＥＮＥを検索する。勾配回生量補正係数ＫＳＬＰＲＥＧＥＮＥは、勾配ＳＬＰが０から格子点ＳＬＰＬに達するまでは１以下の所定値に保持され、格子点ＳＬＰＬから格子点ＳＬＰＨまではリニアに増加し、格子点ＳＬＰＨを越えた後は１以上の所定値に保持される。
【００６４】
続くステップＳ９２において、マニュアルトランスミッションを搭載した車両のクラッチスイッチＳ5 がＯＮしていてクラッチ断状態にある場合と、ステップＳ９３において、マニュアルトランスミッションを搭載した車両のシフトポジションがニュートラルポジションにあるか、オートマチックトランスミッションを搭載した車両のシフトポジションがニュートラルポジションかパーキングポジションにある場合と、ステップＳ９５において、キャパシタ残容量センサＳ8 で検出したキャパシタ３の残容量ＱＣＡＰが上限値ＱＣＡＰＬＭＴＨ以上である場合とには、ステップＳ９６でモータＭの非制動時回生量ＲＥＧＥＮおよび制動時回生量ＲＥＧＥＮＢＲを何れも０に設定してモータＭによる回生制動を中止する。
【００６５】
一方、ステップＳ９２において、マニュアルトランスミッションを搭載した車両のクラッチスイッチＳ5 がＯＦＦしていてクラッチ接状態にあり、ステップＳ９３において、マニュアルトランスミッションを搭載した車両のシフトポジションがインギヤポジションにあるか、オートマチックトランスミッションを搭載した車両のシフトポジションがニュートラルポジションかパーキングポジション以外にあり、且つステップＳ９５において、キャパシタ３の残容量ＱＣＡＰが上限値ＱＣＡＰＬＭＴＨ未満である場合には、モータＭによる回生制動を行うべく、ステップＳ９７に移行する。
【００６６】
尚、ステップＳ９３において、マニュアルトランスミッションを搭載した車両のシフトポジションがインギヤポジションにあるか、オートマチックトランスミッションを搭載した車両のシフトポジションがニュートラルポジションかパーキングポジション以外にある場合には、ステップＳ９４において、１２ボルト系消費電力センサＳ9 で検出した１２ボルト系消費電力に相当する電力をモータＭの回生により発電し、その電力を補助バッテリ４に供給する。
【００６７】
ステップＳ９７でブレーキスイッチＳ4 がＯＦＦしている非制動時には、ステップＳ９８で非制動時回生量ＲＥＧＥＮをマップ検索し、ステップＳ９７でブレーキスイッチＳ4 がＯＮしている制動時には、ステップＳ１０１で制動時回生量ＲＥＧＥＮＢＲをマップ検索する。非制動時回生量ＲＥＧＥＮおよび制動時回生量ＲＥＧＥＮＢＲを検索するマップは、マニュアルトランスミッションを搭載した車両と、オートマチックトランスミッションを搭載した車両とで異なっており、マニュアルトランスミッションを搭載した車両では、吸気負圧センサＳ10で検出した吸気負圧ＰＢと、エンジン回転数センサＳ2 で検出したエンジン回転数Ｎｅとに基づいて非制動時回生量ＲＥＧＥＮおよび制動時回生量ＲＥＧＥＮＢＲを検索し、オートマチックトランスミッションを搭載した車両では、車速センサＳ1 で検出した車速Ｖと、エンジン回転数センサＳ2 で検出したエンジン回転数Ｎｅとに基づいて非制動時回生量ＲＥＧＥＮおよび制動時回生量ＲＥＧＥＮＢＲを検索する。
【００６８】
ブレーキスイッチＳ4 がＯＮしているときは、大きな制動力を必要としてブレーキペダル８を踏んだ場合であり、従って制動時回生量ＲＥＧＥＮＢＲは非制動時回生量ＲＥＧＥＮよりも大きく設定される。尚、マニュアルトランスミッションを搭載した車両用のマップは変速段毎に持ち替えられ、更に混合気の濃度に応じて持ち替えられる。またオートマチックトランスミッションを搭載した車両用のマップは混合気の濃度に応じて持ち替えられる。
【００６９】
そしてステップＳ９７でブレーキスイッチＳ4 がＯＦＦしている場合には、ステップＳ９９において、前記ステップＳ９８で検索した非制動時回生量ＲＥＧＥＮに勾配回生量補正係数ＫＳＬＰＲＥＧＥＮＥを乗算して補正した値を最終的な非制動時回生量ＲＥＧＥＮとし、この最終的な非制動時回生量ＲＥＧＥＮが得られるようにモータＭが回生制動され、続くステップＳ１００で制動時回生量ＲＥＧＥＮＢＲが０に設定される。またステップＳ９７でブレーキスイッチＳ4 がＯＮしている場合には、ステップＳ１０２において、前記ステップＳ１０１で検索した制動時回生量ＲＥＧＥＮＢＲに勾配回生量補正係数ＫＳＬＰＲＥＧＥＮＥを乗算して補正した値を最終的な制動時回生量ＲＥＧＥＮＢＲとし、この最終的な制動時回生量ＲＥＧＥＮＢＲが得られるようにモータＭが回生制動され、続くステップＳ１０３で非制動時回生量ＲＥＧＥＮが０に設定される。
【００７０】
勾配回生量補正係数ＫＳＬＰＲＥＧＥＮＥは下り勾配が強いときほど大きくなるため、その勾配回生量補正係数ＫＳＬＰＲＥＧＥＮＥを乗算された制動時回生量ＲＥＧＥＮＢＲおよび非制動時回生量ＲＥＧＥＮも大きくなり、その結果モータＭが下り勾配の強さに応じた大きな回生制動力を発生して車両の減速性能が高められるとともに、エネルギーの効果的な回収が行われる。
【００７１】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００７２】
例えば、車両のトランスミッションＴがオートマチックトランスミッションである場合、それは有段式のものに限定されず、無段式のもの（ＣＶＴ）であっても良い。
【００７３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、道路が上り勾配になるにつれて走行アシストモードに入り易くなって上り勾配による加速力の不足を補えるように、勾配検出手段で検出した道路勾配に応じて、モータを駆動するアシストモードおよびモータを駆動しない非アシストモードを切り換える閾値を補正するので、道路が上り勾配のときにアシストモードに入り易くしてモータに駆動力を発生させることにより、上り勾配による加速力の不足を補ってドライバビリティを向上させることができる。また勾配検出手段は、駆動輪トルクから車両の走行抵抗および加速抵抗を減算した勾配抵抗に基づいて道路の勾配を検出するので、道路の勾配を正確に検出することができ、その上、この勾配検出手段は、車速が所定の勾配算出車速下限値以上であり、且つブレーキ操作がされておらず、且つまた車速変動量が所定値以下であり、且つまたスロットル変動量が所定の下限値と所定の上限値との間にあることで成立する第１の条件と、その第１の条件が満たされないときにセットされる勾配算出条件安定待ちタイマーがタイムアップすることで成立する第２の条件とに基づいて、勾配検出を実施する条件が成立したと判定し、その判定後に道路勾配の前記検出を行う。
【００７４】
また特に請求項２の発明によれば、勾配検出手段で検出した道路の勾配に応じてモータの回生量を補正するので、道路が下り勾配のときに大きな回生制動力を発生させることにより、下り勾配による制動力の不足を補うとともに回生制動によるエネルギーの回収効率を高めることができる。
【００７６】
また特に請求項３の発明によれば、ドライバーの減速意思を表すブレーキ操作状態に基づいてモータの回生量を決定するので、ドライバーの減速意思が大きいときに大きな回生制動力を発生させ、ドライバーの減速意思が小さいときに小さな回生制動力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハイブリッド車両の全体構成図
【図２】モータモード判定ルーチンのフローチャートの第１分図
【図３】モータモード判定ルーチンのフローチャートの第２分図
【図４】アシストトリガーテーブル
【図５】勾配算出メインルーチンのフローチャート
【図６】勾配推定用車速変動量算出ルーチンのフローチャート
【図７】勾配算出条件判定ルーチンのフローチャート
【図８】勾配抵抗算出ルーチンのフローチャート
【図９】勾配算出ルーチンのフローチャート
【図１０】走行抵抗を検索するマップ
【図１１】勾配を検索するマップ
【図１２】勾配スロットル開度補正係数を検索するマップ
【図１３】勾配回生量補正係数を検索するマップ
【図１４】加速モードルーチンのフローチャート
【図１５】減速モードルーチンのフローチャート
【図１６】モータのアシスト力の制御系のブロック図
【図１７】モータの回生力の制御系のブロック図
【符号の説明】
Ｅ          エンジン
Ｍ          モータ
ＭＡＳＴＬ          閾値
ＭＡＳＴＨ          閾値
Ｍ１        モード切換手段
Ｍ２        勾配検出手段
Ｍ３        閾値補正手段
Ｍ４        回生量決定手段
Ｍ５        回生量補正手段
ＲＥＧＥＮ          非制動時回生量（回生量）
ＲＥＧＥＮＢＲ      制動時回生量（回生量）
ＳＬＰ      道路の勾配
Ｓ7         スロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）
ＴＨ        スロットル開度
【図１】
0003819582.tif 000002
【図２】
0003819582.tif 000003
【図３】
0003819582.tif 000004
【図４】
0003819582.tif 000005
【図５】
0003819582.tif 000006
【図６】
0003819582.tif 000007
【図７】
0003819582.tif 000008
【図８】
0003819582.tif 000009
【図９】
0003819582.tif 000010
【図１０】
0003819582.tif 000011
【図１１】
0003819582.tif 000012
【図１２】
0003819582.tif 000013
【図１３】
0003819582.tif 000014
【図１４】
0003819582.tif 000015
【図１５】
0003819582.tif 000016
【図１６】
0003819582.tif 000017
【図１７】
0003819582.tif 000018