JP2008149978A

JP2008149978A - ハイブリッド車両の制御装置

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Publication number: JP2008149978A
Application number: JP2006342277A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Taguchi; 彰一田口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: JP4915233B2

Abstract

【課題】低μ路走行時にバッテリ電力消費量および走行モード切替頻度を減少させ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こと。
【解決手段】アクセル開度とバッテリ充電状態とにより規定される運転領域に応じて走行モードを切替えるハイブリッド車両の制御装置において、車輪のスリップを判定するスリップ判定手段と、スリップと判定されたとき、エンジン使用走行モードとなる運転領域を拡大するスリップ時運転領域制御手段と、を設けた。
【選択図】図６

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、エンジンのみで走行するエンジンモード、電動機のみで走行する電動機モード、およびエンジンと電動機を併用して走行する併用モードを備え、アクセル開度と車速に基づきこれらのモードを切替えるハイブリッド車両の制御装置が知られている。この制御装置は、例えばアクセル開度が小さく、加速要求量が少ない領域では電動機モードを選択する。さらに、運転者の加速要求量に応じて、大きな駆動力を得ることができる併用モードでの運転領域を拡大する制御装置が開示されている（特許文献１）。この制御装置では、アクセル開度の変化速度やアクセルペダルの踏力に応じて、モード切替開度またはモード切替車速をそれぞれシフトさせることにより、併用モードでの運転領域を拡大している。
特開平６−４８１９０号公報

一般に、雪や砂利で覆われたり、雨で濡れたりした低摩擦係数（以下、低μという）の路面を自動車が走行する際、車輪がスリップするおそれが高くなる。よって、スリップしやすい低μ路であると判断した運転者はアクセルペダルの踏み込み量を減少させ、アクセル開度を小さくする。したがって、アクセル開度が小さく、加速要求量が少ない領域で電動機モードを選択するハイブリッド車両においては、このような低μ路で電動機モードでの走行を頻繁に繰り返すことになり、バッテリ電力の消費量が増大する、という問題があった。

また、このようにバッテリ電力が消費され、バッテリSOC（充電状態）が低下すると、バッテリを充電するためにエンジンを始動して発電を開始する。そしてバッテリが充電されれば、上記小さなアクセル開度に応じて再び電動機モードに切替えられる。このように電動機モードでの走行と発電開始によるエンジン始動とが頻繁に繰り返されると、運転者に不快感を与える、という問題があった。

上記２つの問題を解決するため、特許文献１に記載の装置のように、併用モードでの運転領域を拡大することで、電動機モードでの走行頻度およびモードの切替頻度を抑制することが考えられる。しかし、特許文献１に記載の構成にあっては、アクセル開度の変化速度やアクセルペダルの踏力に応じて併用モードでの運転領域を拡大するにすぎない。よって、低μ路走行時のように持続的にアクセル開度が小さく保たれる場合には、併用モードでの運転領域が拡大されることはなく、したがって上記問題は未解決のまま残る。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、アクセル開度およびバッテリ充電状態に基づき走行モードを切替えるハイブリッド車両の制御装置において、低μ路走行時にバッテリ電力消費量および走行モード切替頻度を減少させ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ことを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンと、モータジェネレータと、前記モータジェネレータとの間で電力の授受を行うバッテリと、を備え、前記バッテリの放電により前記モータジェネレータのみを動力源として走行するモータ使用走行モードと、前記エンジンを動力源に含みながら走行し、前記エンジンの駆動力により前記バッテリを充電可能なエンジン使用走行モードと、をアクセル開度とバッテリ充電状態とにより規定される運転領域に応じて切替えるハイブリッド車両の制御装置において、車輪のスリップを判定するスリップ判定手段と、スリップと判定されたとき、前記エンジン使用走行モードとなる運転領域を拡大するスリップ時運転領域制御手段と、を設けた。

よって、本発明のハイブリッド車両の制御装置にあっては、低μ路走行時にスリップと判定したときはエンジン使用走行モードとなる運転領域を拡大するため、バッテリ電力消費量を抑制できるとともに、走行モード切替頻度を減少させて運転者に与える不快感を抑制できる。

以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

［実施例１の構成]
図１は、実施例１の発進制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。まず、このハイブリッド車両の駆動系構成を説明する。実施例１におけるハイブリッド車両の駆動系は、エンジンEと、フライホイールFWと、第１クラッチCL1と、モータジェネレータMGと、第２クラッチCL2と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL（駆動輪）と、右後輪RR（駆動輪）と、を有している。なお、FLは左前輪（従動輪）、FRは右前輪（従動輪）である。

エンジンEは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。なお、エンジン出力軸にはフライホイールFWが設けられている。

第１クラッチCL1は、エンジンEとモータジェネレータMGとの間に介装されたクラッチであり、後述する第１クラッチコントローラ５からの制御指令に基づいて、第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。

モータジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータジェネレータMGは、バッテリ４の放電によりバッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。なお、このモータジェネレータMGのロータは、図外のダンパを介して自動変速機ATの入力軸に連結されている。

第２クラッチCL2は、モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRとの間に介装されたクラッチであり、後述するATコントローラ７からの制御指令に基づいて、第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。

自動変速機ATは、前進５速後退１速等の有段階の変速比を車速VSPやアクセル開度APO等に応じて自動的に切り換える変速機である。第２クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦要素のうち、いくつかの摩擦要素を流用している。

そして、自動変速機ATの出力軸は、プロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。なお、上記第１クラッチCL1と第２クラッチCL2には、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチを用いている。

このハイブリッド駆動系は、第１クラッチCL1の締結・開放状態に応じて２つの走行モードを有している。第１の走行モードは、第１クラッチCL1の開放状態で、バッテリ４の放電によりモータとして作動するモータジェネレータMGの動力のみを動力源として走行するモータ使用走行モードとしての電気自動車走行モード（以下、「EV走行モード」と略称する。）である。第２の走行モードは、第１クラッチCL1の締結状態で、エンジンEを動力源に含みながら走行するエンジン使用走行モード（以下、「HEV走行モード」と略称する。）である。

上記「HEV走行モード」は、「エンジン走行モード」と「モータアシスト走行モード」と「走行発電モード」との３つの走行モードを有する。

「エンジン走行モード」は、エンジンEのみを動力源として駆動輪を動かす。「モータアシスト走行モード」は、エンジンEと、バッテリ４の放電によりモータとして作動するモータジェネレータMGとの２つを動力源として駆動輪を動かす。「走行発電モード」は、エンジンEを動力源として駆動輪RR,RLを動かすと同時に、モータジェネレータMGを発電機として機能させてバッテリ４を充電する。具体的には、定速運転時や加速運転時には、エンジンEの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる。また、減速運転時は、制動エネルギーを回生してモータジェネレータMGにより発電し、バッテリ４の充電のために使用する。
また、更なるモードとして、車両停止時には、エンジンEの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる発電モードを有する。

次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。実施例１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ATコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有している。

なお、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、第１クラッチコントローラ５と、ATコントローラ７と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０とは、情報交換が可能なCAN通信線１１を介して互いに接続されている。

エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数Ne等の情報の入力を受け、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を演算して、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。エンジン回転数Ne等の情報は、CAN通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

モータコントローラ２は、モータジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報の入力を受け、統合コントローラ１０からの目標モータジェネレータトルク指令および目標モータジェネレータ回転数指令等に応じ、モータジェネレータMGのモータ動作点（Nm,Tm）を制御する指令を演算して、インバータ３へ出力する。
なお、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電状態を表すバッテリSOCを監視しており、バッテリSOCの情報は、モータジェネレータMGの制御に用いると共に、CAN通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

第１クラッチコントローラ５は、第１クラッチ油圧センサ１４と第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報の入力を受け、統合コントローラ１０からの第１クラッチ制御指令に応じ、第１クラッチCL1の締結・開放を制御する指令を演算して、第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。なお、第１クラッチストロークC1Sの情報は、CAN通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

ATコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と車速センサ１７と第２クラッチ油圧センサ１８とからのセンサ情報の入力を受け、統合コントローラ１０からの第２クラッチ制御指令に応じ、第２クラッチCL2の締結・開放を制御する指令を演算して、AT油圧コントロールバルブ内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する。なお、アクセル開度APと車速VSPの情報は、CAN通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９とブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報の入力を受け、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（液圧制動力やモータ制動力）で補うように、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令に基づいて回生協調ブレーキ制御を行う。なお、車輪速等の情報は、CAN通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。車輪速センサ１９としては、既存のABS制御用の回転数センサとして各車輪に設けられているものを用いることができる。

統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせる機能を担うもので、モータジェネレータ回転数を検出するモータ回転数センサ２１と、自動変速機ATの出力回転数Noutを検出する出力回転数センサ２２と、第２クラッチの締結トルクTCL2を検出する第２クラッチ締結トルクセンサ２３と、ブレーキ油圧センサ２４と、からの情報およびCAN通信線１１を介して得られた情報の入力を受ける。

また、統合コントローラ１０は、エンジンコントローラ１への制御指令によるエンジンEの動作制御と、モータコントローラ２への制御指令によるモータジェネレータMGの動作制御と、第１クラッチコントローラ５への制御指令による第１クラッチCL1の締結・開放制御と、ATコントローラ７への制御指令による第２クラッチCL2の締結・開放制御と、を行う。

以下に、図２に示すブロック図を用いて、統合コントローラ１０にて演算される制御を説明する。例えば、この演算は、制御周期10msec毎に統合コントローラ１０で演算される。統合コントローラ１０は、目標駆動力演算部100と、モード選択部200と、目標充放電演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を有している。

目標駆動力演算部100では、図外の目標駆動力マップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPとから、目標駆動力tFoOを演算する。

モード選択部200では、図３に示すEV-HEV選択マップを用いて、入力されたバッテリSOCの情報と、アクセル開度APOおよび車速VSPと、に基づき目標モードを演算する。但し、バッテリSOCが所定値（図４の目標充放電量マップにおける充放電の閾値SOC*）未満になれば、強制的に「HEV走行モード」を目標走行モードとし、エンジンEの駆動およびバッテリ４の充電を行う。

EV-HEV選択マップは、バッテリSOCが大きくなるほど、EV走行モードとなる運転領域（以下、EV領域という）が大きくなると同時に、HEV走行モードとなる運転領域（以下、HEV領域という）が小さくなる特性を有している。すなわち、所定の車速VSPでは、バッテリSOCが大きくなるほどEV→HEVおよびHEV→EVの走行モード切替線が高アクセル開度側に変更され、所定のアクセル開度APOでは、バッテリSOCが大きくなるほど走行モード切替線が高車速側に変更される。

目標充放電演算部300では、図４に示す目標充放電量マップを用いて、バッテリSOCに基づき目標充放電電力tPを演算する。目標充放電量マップは、所定の運転点（アクセル開度APO、車速VSP）ごとに設けられている。バッテリ４の使用領域となるバッテリSOCの領域は、下限20%〜上限80%に設定されている。この使用領域では、バッテリSOCの大きさに応じて、目標充放電量tPが決定される。

充放電の切替の閾値となるバッテリSOC（以下、これをバッテリSOC*という）は、例えば50%に設定されている。バッテリSOCが閾値SOC*未満の領域では、エンジンの動力または回生制動力によりモータジェネレータMGを駆動して発電し、バッテリ４を充電する。この充電領域は主にHEV領域（具体的にはHEV走行モードのうち走行発電モード）に対応している。一方、バッテリSOCが閾値SOC*より大きい領域では、バッテリ４を放電してモータジェネレータMGを駆動させる。この放電領域は主にEV領域、またはHEV走行モードのうちモータアシスト走行モードに対応している。なお、充放電切替の閾値にヒステリシスが設けられている場合、バッテリSOC*は、ヒステリシスの上下限の中央値であってもよいし、ヒステリシスの下限値（放電から充電への切替の閾値）であってもよい。

図５は、図３のEV-HEV選択マップにパラメータ軸としてバッテリSOCを追加し、３次元化したEV-HEV選択マップ２である。走行モード切替面は、バッテリSOCが大きくなるにつれて高くなり、また、車速VSPが高くなるにつれて低くなるように傾斜している。図５では、HEV→EVの走行モード切替面のみを示す。閾値SOC*が50%に設定されている場合、所定の運転点（アクセル開度APO1、車速VSP1）でバッテリSOCが変化したとき（図５の一点鎖線部分を参照）、バッテリSOCが閾値SOC*（50%）を下回ると（図５の点B→点C）、HEV領域となり、走行発電モードではバッテリ４が充電される。一方、閾値SOC*（50%）を上回ると（図５の点B→点A）、EV領域となりバッテリ４が放電する。

動作点指令部400では、アクセル開度APOと、目標駆動力tFoOと、目標走行モードと、車速VSPと、目標充放電電力tPとから、動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクTe*と目標モータトルクTm*と第２クラッチ目標締結トルクTCL2*と目標変速段（目標シフト）と第１クラッチソレノイド電流指令を演算する。また、動作点指令部400には、EV走行モードからHEV走行モードに遷移するときにエンジンEの始動制御を行う図外のエンジン始動制御部が設けられている。

変速制御部500では、予め設定されたシフトスケジュールに沿って、目標シフトと自動変速機AT内の各クラッチの目標締結トルクを達成するように自動変速機AT内のソレノイドバルブを駆動制御する。なお、このシフトスケジュールは、車速VSPとアクセル開度APOに基づいて予め目標変速段が設定されたものであり、アップシフト線、ダウンシフト線等が設定されている。

動作点指令部400には、車輪のスリップを判定するスリップ判定部410と、スリップと判定したとき、HEV領域を拡大するスリップ時運転領域制御部420と、モータジェネレータMGやエンジンEの作動を禁止または許可する動力源制御部430と、目標シフトを変更する目標シフト変更部440と、が設けられている。

スリップ判定部410は、従動輪FR,FLの回転数とAT出力回転数Noutとの差が所定時間内に所定閾値を2回越え、かつ、アクセル開度APOが所定（1.5/8以下）の低開度に所定時間留まったとき、スリップと判定する。すなわちEV走行モードとなりバッテリSOCが下がりやすい状況であると判定する。これがスリップ判定条件である。またスリップ判定部は、スリップ判定が解除されたか否か、すなわちスリップ判定条件が不成立となったか否かも判定する。
なお、スリップ判定条件は上記に限られず、車輪がスリップしやすく、アクセル開度APOが小さくなるためにEV走行モードとなりやすい状況であることを判定できるものであれば、他の条件としてもよい。

スリップ時運転領域制御部420は、スリップと判定されたとき、閾値SOC*を補正して充電領域を拡大する。具体的には、図４の目標充放電量マップにおける閾値SOC*をスリップ判定前の値（50%）よりも大きい値、例えば70%に変更する。バッテリSOCが閾値SOC*未満になると強制的にバッテリ４の充電が行われるため、スリップ判定前に比べて、充電領域（走行発電モードとなるHEV領域）が拡大されることになる。言い換えれば、放電領域（EV領域やモータアシストモードとなる領域）が縮小される。

これを図５のEV-HEV選択マップ２についてみれば、閾値SOC*が50%から70%に変更されることにより、HEV→EVの走行モード切替面が、低アクセル開度側（および低車速側）に変更されるのとほぼ同義である。アクセル開度APOとバッテリSOCと（車速VSPと）により規定される運転領域は、走行モード切替面によってHEV領域とEV領域とに区分けされており、HEV領域が拡大されると、同時にその分だけEV領域が縮小されることとなる。

図６は、本制御のフローチャートである。
ステップS1では、スリップ判定条件が成立したか否かを判断する。成立したときはステップS2に進み、不成立のときはステップS1を繰り返す。

ステップS2では、閾値SOC*を変更して充電領域を拡大するとともに、モータアシスト走行を禁止する。具体的には、動力源制御部430がモータジェネレータMGのモータとしての作動を禁止し、モータアシスト走行モードへの移行を禁止する。その後、ステップS3に進む。
ステップS3では、自動変速機ATのギヤ位置をハイギヤとするシフトスケジュールにする。具体的には、目標シフト変更部440が目標シフトを高速側の所定変速段に設定する。その後、ステップS4に進む。

ステップS4では、スリップ判定が解除されたか否かを判断する。解除されたときはステップS5に進み、解除されていないときはステップS2に戻る。すなわち、スリップと判定された後、判定が解除されるまで、ステップS2とS3を繰り返す。
ステップS5では、エンジン停止を許可する。すなわちEV走行モードへの移行を許可する。その後、本制御を終了する。

（比較例との対比における本発明の作用効果）
図５のEV-HEV選択マップ２の点A,B,C,Dは、所定の運転点（APO1、VSP1）でバッテリSOCのみが変化する場合の各点を示す。スリップ判定条件の成立時にも閾値SOC*を変更せず、50%に固定したままの場合を比較例とする。比較例においては、バッテリSOCが50%のときの点Bを境界として、バッテリSOCが50%未満になるとHEV領域となり、50%より大きくなるとEV領域となる。すなわち、点Bはモード切替面上に位置し、点Aや点DはEV領域に属する一方、点CはHEV領域に属する。

例えば、車速VSP1において車輪がスリップし、運転者がアクセル開度APOを所定（1.5/8以下）の低開度APO1に固定した場合、その時点におけるバッテリSOCが点Aにおける値（例えば55%）であるとき、EV領域となってバッテリ４が放電する。よって、バッテリSOCは次第に下がっていく。バッテリSOCは、運転者がスリップと判断した後、点Aにおける値（55%）から点Bにおける値（50%）にまで低下する。

車速VSP1が一定であると仮定して、バッテリSOCが50%未満となると、すなわち点Bを越えて減少すると、今度はHEV領域となりエンジンが始動されて、バッテリ４が充電される（走行発電モード）。すると、バッテリSOCは次第に上がっていく。バッテリSOCが50%より大きくなると、すなわち点Bを越えて増加すると、再びEV領域となりバッテリ４が放電される。このように、EV走行と発電開始によるエンジン始動が頻繁に繰り返されると、運転者に不快感を与える。なお、以上の説明におけるバッテリSOCの変化量は、閾値SOC*（50%）の上下に設けられているヒステリシスよりも大きいものとする。

一方、本発明のように、スリップと判断後、閾値SOC*を大きい側に変更する場合、例えば、閾値SOC*を50%から70%に変更する場合、図５のEV-HEV選択マップ２のモード切替面が低アクセル開度側にズレる。変更前にEV領域にあった点A、および変更前にモード切替面上にあった点Bは、変更後はHEV領域に属することになる。すなわち、所定の運転点（APO1、VSP1）において、バッテリSOCが70%のときの点Dは、閾値SOC*を変更後のモード切替面上にある。点Dを境界として、バッテリSOCが70%未満（点A、点B、点Cの各点における値）になるとHEV領域となり、70%より大きくなるとEV領域となる。

よって、例えば車速VSP1においてスリップが発生し、運転者がアクセル開度APOを低開度APO1に固定した場合でも、比較例とは異なり、点AではHEV走行モードに設定される。すなわち、エンジンEが停止することがなく、走行発電モードではバッテリ４が充電される。したがって、（仮にモータアシスト走行を行ったときでも）バッテリSOCが下がりにくくなる。これに加えて、最初からHEV走行モードに設定され、エンジンEが停止することがないため、（仮にバッテリSOCが下がったときでも）EV走行と発電開始によるエンジン始動とが頻繁に繰り返されることはなく、運転者に不快感を与えることもない。

図４の目標充放電量マップについてこれをみると、スリップと判断後、閾値SOC*を大きい側に変更する場合、例えば、閾値SOC*を50%から70%に変更する場合、バッテリSOCが70%より大きいときはバッテリ４を放電する一方、70%未満のときは充電することになる。このように、閾値SOC*を変更することにより充電領域が拡大される。これは、図５のEV-HEV選択マップ２におけるHEV領域の拡大に対応している。このような領域の拡大によって、拡大前にはEV走行モードに設定されバッテリ４が放電するはずだった状態（例えば図５の点A）においても、目標走行モードがHEV走行モードに設定される。言い換えれば、アクセル開度APOが低い場合でも、目標走行モードがよりHEV走行モードに設定されやすくなるように、閾値SOC*が変更される。

図３のEV-HEV選択マップについてこれをみると、スリップと判定されたとき、閾値SOC*を50%から70%に変更することにより、走行モードの切替の基準となるアクセル開度APO*（具体的には、HEV→EVの走行モード切替線上のアクセル開度APO）が低開度側に変更されることになる。これは、HEV領域（充電領域）を拡大することと同義である。よって、スリップと判定されたとき、直接に上記アクセル開度APO*を低開度側に変更することによっても、目標走行モードがHEV走行モードに設定されやすくなるように制御することができる。なお、HEV→EVの走行モード切替線とEV→HEVの走行モード切替線との中央線上のアクセル開度APOを上記アクセル開度APO*としてもよい。

これに加えて、本制御装置は、スリップ判定後、上記のようにHEV走行モードが設定されたとき、モータアシスト走行を禁止する。これにより、大きな駆動力を必要としない低μ路においてエンジンEのみによる駆動として、余計なバッテリ消費を抑制する（バッテリSOCの低下を防止する）。

さらに、本制御装置は、スリップ判定後、上記のようにHEV走行モードが設定されたとき、ハイギヤポジションを選択する。これにより、大きな駆動力を必要としない低μ路において余計な駆動トルクの出力を抑制し、エンジンEおよびモータジェネレータMGを高効率な運転点で運転する。

本実施例１のハイブリッド車両の制御装置は、下記に列挙する作用効果を得ることができる。

（１）エンジンEと、モータジェネレータMGと、モータジェネレータMGとの間で電力の授受を行うバッテリ４と、を備え、バッテリ４の放電によりモータジェネレータMGのみを動力源として走行するEV走行モードと、エンジンEを動力源に含みながら走行し、エンジンEの駆動力によりバッテリ４を充電可能なHEV走行モードと、をアクセル開度APOとバッテリSOCとにより規定される運転領域に応じて切替えるハイブリッド車両の制御装置において、車輪のスリップを判定するスリップ判定部410と、スリップと判定されたとき、HEV走行モードとなる運転領域（HEV領域）を拡大するスリップ時運転領域制御部420と、を設けた。

すなわち、低μ路走行時にスリップと判定したときは、例えばバッテリSOCの充電領域を拡大することによりHEV走行モードの設定範囲を広げ、EV走行モードを抑制する。また、バッテリ使用領域に余裕があるときは、目標走行モードをHEV走行モードに固定することとしてもよい。このように、アクセル開度APOが低下するスリップ走行時にはHEV走行モードに切り替えるため、バッテリ電力消費量を抑制できる。同時に、バッテリSOCが充放電切替の閾値を跨いで上下することによる走行モード切替を抑制し、運転者に与える不快感を防止できる。

（２）スリップ時運転領域制御部420は、スリップと判定されたとき、バッテリ４の充放電を切替えるバッテリSOCの閾値SOC*を変更し、バッテリ４の充電領域を拡大することにより、HEV走行モードとなる運転領域（HEV領域）を拡大することとした。

すなわち、スリップと判定されたときは、図４に示すように、バッテリSOC*を大きい側に変更して充電領域を拡大する。これによりHEV領域が拡大され（図３、図５参照）、目標走行モードがHEV走行モードに設定されやすくなる。

（３）スリップ時運転領域制御部420は、スリップと判定されたとき、EV/HEV走行モードを切替えるアクセル開度の閾値APO*（走行モード切替線/面上のアクセル開度APO）を変更することにより、HEV走行モードとなる運転領域（HEV領域）を拡大することとした。

すなわち、スリップと判定されたときは、図３および図５に示すように、走行モード切替線/面を低開度側に変更する。これによりHEV領域が拡大され、目標走行モードがHEV走行モードに設定されやすくなる。

（４）スリップと判定された後、HEV走行モード時に、バッテリ４の放電によるモータジェネレータMGの駆動を禁止する動力源制御部430を設けた。

すなわち、スリップ判定後、HEV走行モードに設定されたとき、スリップ判定が解除されるまでモータアシスト走行を禁止する。これにより、大きな駆動力を必要としない低μ路においてエンジンEのみによる駆動として、バッテリSOCの低下、すなわち余計なバッテリ消費を防止できる。

（５）スリップと判定された後、HEV走行モード時に、目標シフトを所定の高速段に設定する目標シフト変更部440を設けた。

すなわち、スリップ判定後、HEV走行モードに設定されたとき、スリップ判定が解除されるまでハイギヤポジションを選択する。これにより、大きな駆動力を必要としない低μ路において余計な駆動トルクの出力を抑制し、エンジンEおよびモータジェネレータMGを高効率な運転点で運転する。よって、余計なバッテリ消費を抑制できると同時に、燃費効果を上げることができる。

以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。実施例１では、本発明の制御装置を適用するハイブリッド車両として、第1クラッチCL1を介してエンジンEとモータジェネレータMGとが接続され、第2クラッチCL2を介してモータジェネレータMGと駆動輪RR,RLとが接続された構成を示したが、他の構成のハイブリッド車両に本発明の制御装置を適用してもよい。すなわち、エンジン走行モード、モータ走行モード、およびエンジンとモータを併用して走行するモードを備え、アクセル開度等に基づきこれらの走行モードを切替えるハイブリッド車両であればよく、特に限定しない。

実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例１の統合コントローラにおける演算処理部を示す制御ブロック図である。図２のモード選択部にて目標モードの選択に用いられるEV-HEV選択マップを示す図である。図２の目標充放電演算部にて目標充放電電力の演算に用いられる目標充放電量マップを示す図である。図２のモード選択部にて目標モードの選択に用いられる、バッテリ充電状態を加味したEV-HEV選択マップ２を示す図である。実施例１の制御装置の制御フローチャートである。

符号の説明

E エンジン
MG モータジェネレータ
AT 自動変速機
FL 左前輪（従動輪）
FR 右前輪（従動輪）
RL 左後輪（駆動輪）
RR 右後輪（駆動輪）
１エンジンコントローラ
２モータコントローラ
４バッテリ
７ ATコントローラ
１０統合コントローラ
１６アクセル開度センサ
１７車速センサ
１９車輪速センサ
２２出力回転数センサ
100 目標駆動力演算部
200 モード選択部
300 目標充放電演算部
400 動作点指令部
410 スリップ判定部
420 スリップ時運転領域制御部
430 動力源制御部
440 目標シフト変更部
500 変速制御部

Claims

エンジンと、
モータジェネレータと、
前記モータジェネレータとの間で電力の授受を行うバッテリと、を備え、
前記バッテリの放電により前記モータジェネレータのみを動力源として走行するモータ使用走行モードと、前記エンジンを動力源に含みながら走行し、前記エンジンの駆動力により前記バッテリを充電可能なエンジン使用走行モードと、をアクセル開度とバッテリ充電状態とにより規定される運転領域に応じて切替えるハイブリッド車両の制御装置において、
車輪のスリップを判定するスリップ判定手段と、
スリップと判定されたとき、前記エンジン使用走行モードとなる運転領域を拡大するスリップ時運転領域制御手段と、を設けたこと
を特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
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、
前記スリップ時運転領域制御手段は、スリップと判定されたとき、前記バッテリの充放電を切替えるバッテリ充電状態の閾値を変更し、前記バッテリの充電領域を拡大することにより、前記エンジン使用走行モードとなる運転領域を拡大すること
を特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記スリップ時運転領域制御手段は、スリップと判定されたとき、前記両走行モードを切替えるアクセル開度の閾値を変更することにより、前記エンジン使用走行モードとなる運転領域を拡大すること
を特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１ないし３のいずれか1つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
スリップと判定された後、前記エンジン使用走行モード時に、前記バッテリの放電による前記モータジェネレータの駆動を禁止する動力源制御手段を設けたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１ないし４のいずれか1つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
スリップと判定された後、前記エンジン使用走行モード時に、目標変速段を所定の高速段に設定する目標変速段変更手段を設けたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。