JP2008296619A - ハイブリッド車両、ハイブリッド車両の制御方法およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に微妙なアクセル操作を強いることなくＥＶ走行を維持可能なハイブリッド車両を提供する。
【解決手段】ＥＶ優先スイッチがオン状態であると判定されると（Ｓ１０にてＹＥＳ）、走行モード制御部は、予め規定されたアクセルペダル操作量−アクセル開度非線形化マップに従って、アクセルポジション信号に基づいてアクセル開度を算出する（Ｓ２０）。具体的には、ＥＶ優先スイッチがオフ状態のときよりも同一のアクセルペダル操作量に対するアクセル開度が小さくなるように、上記のアクセルペダル操作量−アクセル開度非線形化マップに従って、アクセルペダル操作量とアクセル開度との関係を非線形化する。
【選択図】図４

Description

この発明は、内燃機関および車両走行用の電動機を搭載したハイブリッド車両、ハイブリッド車両の制御方法およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体に関する。

環境に配慮した車両として、ハイブリッド車両（Hybrid Vehicle）が大きく注目されている。ハイブリッド車両は、従来のエンジンに加え、蓄電装置とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源として搭載した車両である。

このようなハイブリッド車両において、エンジンを始動させずにモータのみで走行することが可能な車両が知られている（以下では、このような走行を「ＥＶ（Electric Vehicle）走行」と称し、これに対してエンジンおよびモータの双方を用いての走行を「ＨＶ（Hybrid Vehicle）走行」と称する。）。さらに、運転者の意思によりＥＶ走行を可能とするＥＶ走行スイッチを備えたハイブリッド車両も知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００３−３３３７０５号公報 特開２００３−２３７０３号公報 特開２００５−２０８２０号公報 特開２００２−２００９３２号公報 特開２００２−２７１９１５号公報

上記のようなＥＶ走行スイッチを備えたハイブリッド車両においてＥＶ走行スイッチがオンされているときでも、運転者によりアクセルペダルが踏込まれると、要求される走行パワーを満たすためにエンジンが始動され、ＥＶ走行からＨＶ走行に切替わる。

したがって、運転者がＥＶ走行スイッチをオンしてＥＶ走行を希望する場合、ＥＶ走行を維持するためには、運転者はアクセルペダルを踏込みすぎないようにアクセルペダルを操作する必要がある。特に、走行パワーの大きい車両では、車両が出力可能な走行パワーに対して、ＥＶ走行を維持可能な走行パワーの割合が小さくなるので、ＥＶ走行スイッチがオン状態のときにＥＶ走行を維持するためには、運転者に微妙なアクセル操作を強いることとなり得る。

それゆえに、この発明の目的は、運転者に微妙なアクセル操作を強いることなくＥＶ走行を維持可能なハイブリッド車両を提供することである。

また、この発明の別の目的は、運転者に微妙なアクセル操作を強いることなくＥＶ走行を維持可能なハイブリッド車両の制御方法およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。

この発明によれば、ハイブリッド車両は、内燃機関と、車両走行用の動力源としての電動機と、制御部と、入力装置とを備える。制御部は、アクセルペダルの操作量に応じて変化するアクセル開度に基づいて、内燃機関を停止させて走行する第１のモード（ＥＶモード）と内燃機関および電動機の双方を動作させて走行する第２のモード（ＨＶモード）とを含む走行モードの切替を制御する。入力装置は、運転者の操作入力に基づいて、制御部による第１のモードから第２のモードへの移行を制限するために設けられる。そして、制御部は、運転者によって入力装置が操作されることにより第１のモードから第２のモードへの移行が制限されているとき、第１のモードから第２のモードへの移行が制限されていないときよりも同一のアクセルペダル操作量に対するアクセル開度が小さくなるように、アクセルペダルの操作量とアクセル開度との関係を変更する。

好ましくは、制御部は、第１のモードから第２のモードへの移行が制限されているとき、アクセルペダルの操作量とアクセル開度との関係を予め規定された凸関数に従って非線形化する。

さらに好ましくは、第１のモードから第２のモードへの移行が制限されていないとき、アクセルペダルの操作量とアクセル開度との関係は線形である。

また、この発明によれば、制御方法は、ハイブリッド車両の制御方法である。ハイブリッド車両は、内燃機関と車両走行用の動力源としての電動機とを搭載し、アクセルペダルの操作量に応じて変化するアクセル開度に基づいて、内燃機関を停止させて走行する第１のモード（ＥＶモード）ならびに内燃機関および電動機の双方を動作させて走行する第２のモード（ＨＶモード）のいずれかの走行モードで走行可能である。ハイブリッド車両は、運転者の操作入力に基づいて、第１のモードから第２のモードへの移行を制限するための入力装置を備える。そして、制御方法は、運転者によって入力装置が操作されることにより第１のモードから第２のモードへの移行が制限されているか否かを判定するステップと、第１のモードから第２のモードへの移行が制限されていると判定されたとき、第１のモードから第２のモードへの移行が制限されていないときよりも同一のアクセルペダル操作量に対するアクセル開度が小さくなるように、アクセルペダルの操作量とアクセル開度との関係を変更するステップとを含む。

好ましくは、アクセルペダルの操作量とアクセル開度との関係を変更するステップにおいて、アクセルペダルの操作量とアクセル開度との関係は、予め規定された凸関数に従って非線形化される。

さらに好ましくは、第１のモードから第２のモードへの移行が制限されていないとき、アクセルペダルの操作量とアクセル開度との関係は線形である。

また、この発明によれば、記録媒体は、コンピュータ読取可能な記録媒体であって、上述したいずれかの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録する。

この発明においては、ハイブリッド車両は、第１のモード（ＥＶモード）および第２のモード（ＨＶモード）のいずれかの走行モードで走行可能である。また、入力装置からの運転者の操作入力に基づいて、第１のモードから第２のモードへの移行を制限可能である。そして、運転者によって入力装置が操作されることにより第１のモードから第２のモードへの移行が制限されているとき、第１のモードから第２のモードへの移行が制限されていないときよりも同一のアクセルペダル操作量に対するアクセル開度が小さくなるように、アクセルペダルの操作量とアクセル開度との関係が変更されるので、実際に制御に用いられるアクセル開度が抑制され、その結果、第１のモードから第２のモードへの移行が抑制される。

したがって、この発明によれば、運転者によるアクセルペダルの操作がラフであってもＥＶ走行を維持することが可能となる。その結果、ＥＶ走行時のアクセルペダルの操作性が向上する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構３と、車輪２とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置Ｂと、昇圧コンバータ１０と、インバータ２０，３０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、ＥＶ優先スイッチ６０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、正極線ＰＬ１，ＰＬ２と、負極線ＮＬ１，ＮＬ２とをさらに備える。

動力分割機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、動力分割機構３として、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン４およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータを中空としてその中心にエンジン４のクランク軸を通すことで動力分割機構３にエンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを機械的に接続することができる。

エンジン４が発生する動力は、動力分割機構３によって車輪２とモータジェネレータＭＧ１とに分配される。すなわち、エンジン４は、車輪２を駆動するとともにモータジェネレータＭＧ１を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。また、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン４によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン４の始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド車両１００に組込まれ、モータジェネレータＭＧ２は、車輪２を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。

蓄電装置Ｂの正電極は、正極線ＰＬ１に接続され、蓄電装置Ｂの負電極は、負極線ＮＬ１に接続される。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間に接続される。昇圧コンバータ１０は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１と正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２との間に接続される。コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間に接続される。インバータ２０は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２とモータジェネレータＭＧ１との間に接続される。インバータ３０は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２とモータジェネレータＭＧ２との間に接続される。

蓄電装置Ｂは、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。蓄電装置Ｂは、直流電力を昇圧コンバータ１０へ出力する。また、蓄電装置Ｂは、昇圧コンバータ１０から出力される電力を受けて充電される。なお、蓄電装置Ｂとして、大容量のキャパシタを用いてもよい。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間の電圧変動を平滑化する。

昇圧コンバータ１０は、ＥＣＵ５０からの信号ＰＷＣに基づいて、蓄電装置Ｂから出力される直流電圧を昇圧して正極線ＰＬ２へ出力する。また、昇圧コンバータ１０は、信号ＰＷＣに基づいて、インバータ２０，３０から出力される直流電圧を蓄電装置Ｂの電圧レベルに降圧して蓄電装置Ｂを充電する。昇圧コンバータ１０は、たとえば、昇降圧型のチョッパ回路によって構成される。

コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間の電圧変動を平滑化する。インバータ２０，３０は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２から供給される直流電力を交流電力に変換してそれぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ出力する。また、インバータ２０，３０は、それぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が発電する交流電力を直流電力に変換して回生電力として正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２へ出力する。

なお、各インバータ２０，３０は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。そして、インバータ２０，３０は、それぞれＥＣＵ５０からの信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２に応じてスイッチング動作を行なうことにより、対応のモータジェネレータを駆動する。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、三相交流電動機であり、たとえば三相交流同期電動機から成る。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン４の動力を用いて三相交流電力を発生し、その発生した三相交流電力をインバータ２０へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、インバータ２０から受ける三相交流電力によって駆動力を発生し、エンジン４の始動を行なう。モータジェネレータＭＧ２は、インバータ３０から受ける三相交流電力によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、三相交流電力を発生してインバータ３０へ出力する。

ＥＣＵ５０は、昇圧コンバータ１０を駆動するための信号ＰＷＣおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をそれぞれ昇圧コンバータ１０およびインバータ２０，３０へ出力する。

ここで、ＥＣＵ５０は、後述の方法により、アクセルペダルの操作量に応じて変化するアクセル開度および車両状態に基づいて、エンジン４を停止してモータジェネレータＭＧ２のみを用いて走行するか（ＥＶモード）、それともエンジン４を作動させて走行するか（ＨＶモード）の切替を制御する。

さらにここで、ＥＣＵ５０は、ＥＶ優先スイッチ６０（後述）がオン状態のとき、ＥＶ優先スイッチ６０がオフ状態のときよりも同一のアクセルペダルの操作量に対するアクセル開度が小さくなるように、アクセルペダル操作量とアクセル開度との関係を変更する。より具体的には、ＥＶ優先スイッチ６０がオフ状態のときは、アクセルペダル操作量とアクセル開度との関係は線形であるところ、ＥＶ優先スイッチ６０がオンされると、ＥＣＵ５０は、アクセルペダル操作量とアクセル開度との関係を予め規定されたマップに従って非線形化する。

ＥＶ優先スイッチ６０は、エンジン４の始動を制限し、ＥＶモードからＨＶモードへの移行を制限するための操作スイッチである。そして、運転者によりＥＶ優先スイッチ６０がオン操作されると、ＥＶ優先スイッチ６０は、ＥＣＵ５０へ出力される信号ＥＶを活性化する。

図２は、図１に示したＥＣＵ５０の機能ブロック図である。図２を参照して、ＥＣＵ５０は、コンバータ制御部８２と、第１および第２のインバータ制御部８４，８６と、走行モード制御部８８とを含む。

コンバータ制御部８２は、蓄電装置Ｂの電圧ＶＢ、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２間の電圧ＶＤＣ、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、ならびに走行モード制御部８８から受けるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２に基づいて、昇圧コンバータ１０を駆動するための信号ＰＷＣを生成し、その生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１０へ出力する。なお、電圧ＶＢ，ＶＤＣおよび回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２の各々については、図示されないセンサによって検出される。

第１のインバータ制御部８４は、電圧ＶＤＣ、モータジェネレータＭＧ１のモータ電流ＭＣＲＴ１およびロータ回転位置θ１、ならびにトルク指令値ＴＲ１に基づいて、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための信号ＰＷＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＩ１をインバータ２０へ出力する。なお、モータ電流ＭＣＲＴ１およびロータ回転位置θ１の各々については、図示されないセンサによって検出される。

第２のインバータ制御部８６は、電圧ＶＤＣ、モータジェネレータＭＧ２のモータ電流ＭＣＲＴ２およびロータ回転位置θ２、ならびにトルク指令値ＴＲ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ２を駆動するための信号ＰＷＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＩ２をインバータ３０へ出力する。なお、モータ電流ＭＣＲＴ２およびロータ回転位置θ２の各々については、図示されないセンサによって検出される。

走行モード制御部８８は、アクセルペダルの操作量を示すアクセルポジション信号ＡＣＣ、車両速度を示す車速信号ＳＰＤ、シフトポジションを示すシフトポジション信号ＳＰ、蓄電装置Ｂの充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）を示す状態量ＳＯＣ、およびＥＶ優先スイッチ６０からの信号ＥＶを受ける。そして、走行モード制御部８８は、後述の方法により、エンジン４を作動させるか否か、すなわちＥＶモードで走行するかＨＶモードで走行するかを判定し、その判定結果に基づきトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２を生成してコンバータ制御部８２ならびに第１および第２のインバータ制御部８４，８６へ出力する。

ここで、走行モード制御部８８は、ＥＶ優先スイッチ６０からの信号ＥＶが活性化されているとき、予め規定されたアクセルペダル操作量−アクセル開度非線形化マップに従って、アクセルポジション信号ＡＣＣに基づいてアクセル開度を算出する。そして、走行モード制御部８８は、その算出されたアクセル開度、車速信号ＳＰＤ、シフトポジション信号ＳＰおよび状態量ＳＯＣに基づいてエンジン出力要求値を算出し、その算出されたエンジン出力要求値が所定のしきい値を超えているか否かに応じて走行モードを決定する。

なお、アクセルペダルの操作量は、図示されないアクセルポジションセンサによって検出される。また、車両速度およびシフトポジションは、それぞれ図示されない車速センサおよびシフトポジションセンサによって検出される。

図３は、アクセルペダル操作量−アクセル開度非線形化マップの一例を示した図である。図３を参照して、点線で示される直線ｋ１は、ＥＶ優先スイッチ６０がオフ状態のときのアクセルペダル操作量とアクセル開度との関係を示す。すなわち、ＥＶ優先スイッチ６０がオフ状態のときは、アクセルペダル操作量とアクセル開度との関係は線形である。

実線で示される曲線ｋ２は、ＥＶ優先スイッチ６０がオン状態のときのアクセルペダル操作量とアクセル開度との関係を示す。ＥＶ優先スイッチ６０がオン状態のとき、アクセルペダル操作量とアクセル開度との関係は、曲線ｋ２に従って非線形化される。より具体的には、ＥＶ優先スイッチ６０がオフ状態のときよりも同一のアクセルペダル操作量に対するアクセル開度が小さくなるように、凸関数からなる曲線ｋ２に従ってアクセルペダル操作量とアクセル開度との関係が非線形化される。

これにより、アクセルペダルがラフに操作されても、アクセルペダル操作量に対するアクセル開度が抑えられていることによりエンジン出力要求値が抑えられ、その結果、ＥＶモードからＨＶモードへの移行が抑制される。すなわち、アクセルペダルがラフに操作されてもＥＶ走行を維持可能であり、アクセルペダルの操作性が向上する。

なお、ＥＶ優先スイッチ６０がオン状態のときのアクセルペダル操作量とアクセル開度との関係を曲線ｋ２で示されるような凸関数としたのは、アクセルペダル操作量が通常の操作領域（中程度）において、直線ｋ１からのアクセル開度の変更量を大きくするためである。すなわち、アクセルペダル操作量が通常の操作領域（中程度）において、アクセルペダルの操作性向上の効果を最大限に得るためである。

図４は、図２に示した走行モード制御部８８によるアクセル開度算出処理のフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、車両が走行可能な状態にあるとき（たとえば、車両システムの起動中）、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。

図４を参照して、走行モード制御部８８は、ＥＶ優先スイッチ６０からの信号ＥＶに基づいて、ＥＶ優先スイッチ６０がオン状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。ＥＶ優先スイッチ６０がオフ状態であると判定されると（ステップＳ１０においてＮＯ）、走行モード制御部８８は、以降の一連の処理を実行することなく、メインルーチンへ処理を返す。

ステップＳ１０においてＥＶ優先スイッチ６０がオン状態であると判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、走行モード制御部８８は、上述したアクセルペダル操作量−アクセル開度非線形化マップ（曲線ｋ２）を用いて、アクセルポジション信号ＡＣＣに基づいてアクセル開度を算出する（ステップＳ２０）。

そして、走行モード制御部８８は、実際にアクセル開度の変更処理を行なう（ステップＳ３０）。具体的には、ＥＶ優先スイッチ６０がオン操作されたタイミングでアクセル開度が急激に変更されると、エンジン出力要求値が急激に変化し、車両の走行に悪影響を及ぼす可能性があるので、走行モード制御部８８は、図３に示した直線ｋ１に従うアクセル開度からアクセルペダル操作量−アクセル開度非線形化マップ（曲線ｋ２）に従うアクセル開度へ変更する際の変更レートを制限する。

次いで、走行モード制御部８８は、ＥＶ優先スイッチ６０からの信号ＥＶに基づいて、ＥＶ優先スイッチ６０がオフ状態であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。そして、ＥＶ優先スイッチ６０がオフ状態であると判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、走行モード制御部８８は、実際にアクセル開度の復帰処理を行なう（ステップＳ５０）。具体的には、ＥＶ優先スイッチ６０がオフ操作されたタイミングでアクセル開度を急激に復帰させると、エンジン出力要求値が急激に変化し、車両の走行に悪影響を及ぼす可能性があるので、走行モード制御部８８は、図３に示したアクセルペダル操作量−アクセル開度非線形化マップ（曲線ｋ２）に従うアクセル開度から直線ｋ１に従うアクセル開度へ復帰する際の変更レートを制限する。

なお、ステップＳ１０においてＥＶ優先スイッチ６０がオフ状態であると判定された場合、アクセルペダル操作量−アクセル開度非線形化マップに従うアクセル開度への変更は行なわれず、図３に示した直線ｋ１で示される規定の線形関係に従って、アクセルポジション信号ＡＣＣに基づいてアクセル開度が決定される。

図５は、図２に示した走行モード制御部８８によるトルク指令値算出処理のフローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、車両が走行可能な状態にあるとき（たとえば、車両システムの起動中）、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。

図５を参照して、走行モード制御部８８は、図４に示したフローチャートに従ってアクセルポジション信号ＡＣＣに基づいて算出されたアクセル開度、ならびに車速信号ＳＰＤおよびシフトポジション信号ＳＰに基づいて、予め設定されたマップまたは演算式を用いて車両の駆動要求トルク（車軸）を算出する（ステップＳ１１０）。そして、走行モード制御部８８は、算出された駆動要求トルクと車軸回転数とに基づいて、車両の駆動要求出力を算出する（ステップＳ１２０）。具体的には、駆動要求トルクに車軸回転数を乗算することにより駆動要求出力が算出される。

次いで、走行モード制御部８８は、算出された駆動要求出力と蓄電装置ＢのＳＯＣとに基づいてエンジン出力要求値を算出する（ステップＳ１３０）。具体的には、蓄電装置ＢのＳＯＣに基づいて蓄電装置Ｂの充電要求量が算出され、その充電要求量を駆動要求出力に加算することによりエンジン出力要求値が算出される。

次いで、走行モード制御部８８は、ＥＶ優先スイッチ６０からの信号ＥＶに基づいて、ＥＶ優先スイッチ６０がオン状態であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。そして、ＥＶ優先スイッチ６０がオン状態であると判定されると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、走行モード制御部８８は、走行モードの切替判定を行なうためのしきい値を補正する（ステップＳ１５０）。なお、このしきい値は、エンジン４を始動させる必要があるか否かを判定するための値であり、言い換えると、走行モードの切替しきい値である。

図６は、走行モードの切替しきい値を示した図である。図６を参照して、縦軸はエンジン出力要求値を示し、横軸は車速を示す。実線で示されるしきい値ｋ３は、ＥＶ優先スイッチ６０がオフ状態のときの切替しきい値を示す。エンジン出力要求値がしきい値ｋ３以下の時は、エンジン４を停止して走行（ＥＶモード）するものと判定され、エンジン出力要求値がしきい値ｋ３を超えると、エンジン４を始動させて走行（ＨＶモード）するものと判定される。なお、このしきい値ｋ３は、車速に応じて変化し、たとえば、低速時は大きく（すなわち、ＥＶモード重視となる。）、車速が規定値ＳＰＤ０を越えると０となる（すなわち、常時ＨＶモードとなる）。

また、点線で示されるしきい値ｋ４は、ＥＶ優先スイッチ６０がオン状態のときの切替しきい値を示す。すなわち、ＥＶ優先スイッチ６０がオン状態のとき、ＥＶモードでの走行領域が拡大するように、走行モードの切替しきい値が補正される。

再び図５を参照して、走行モード制御部８８は、ステップＳ１３０において算出されたエンジン出力要求値が走行モードの切替しきい値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１６０）。エンジン出力要求値がしきい値以下であると判定されると（ステップＳ１６０においてＮＯ）、後述のステップＳ１９０へ処理が移行する。

一方、エンジン出力要求値がしきい値よりも大きいと判定されると（ステップＳ１６０においてＹＥＳ）、走行モード制御部８８は、エンジン４の目標回転数を算出し、実際にエンジン４の制御を実行する（ステップＳ１７０）。そして、走行モード制御部８８は、エンジン４を目標回転数に維持するためのモータジェネレータＭＧ１の目標回転数を算出し、モータジェネレータＭＧ１を目標回転数に制御するためのトルク指令値ＴＲ１を算出する（ステップＳ１８０）。

次いで、走行モード制御部８８は、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１からエンジン４の発生トルク（エンジン直行トルク）を算出する（ステップＳ１９０）。なお、エンジン直行トルクは、動力分割機構３の幾何学的構成（歯数比）に基づいてトルク指令値ＴＲ１から算出することができる。なお、エンジン出力要求値がしきい値以下のときは、エンジン４は停止するので、エンジン直行トルクは０となる。そして、エンジン直行トルクが算出されると、走行モード制御部８８は、ステップＳ１１０において算出された駆動要求トルクからエンジン直行トルクを減算することにより、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２を算出する（ステップＳ２００）。

以上のように、この実施の形態においては、ハイブリッド車両１００は、ＥＶモードおよびＨＶモードのいずれかの走行モードで走行可能である。また、ＥＶ優先スイッチ６０からの運転者の操作入力に基づいて、ＥＶモードからＨＶモードへの移行を制限可能である。そして、ＥＶ優先スイッチ６０がオン状態のとき、アクセルペダル操作量−アクセル開度非線形化マップに従ってアクセルペダル操作量とアクセル開度との関係が変更されるので、制御に用いられるアクセル開度が抑制されることによりエンジン出力要求値が抑えられ、その結果、ＥＶモードからＨＶモードへの移行が抑制される。したがって、この実施の形態によれば、運転者によるアクセルペダルの操作がラフであってもＥＶ走行を維持することが可能となる。その結果、ＥＶ走行時のアクセルペダルの操作性が向上する。

また、ＥＶ優先スイッチ６０がオン状態のときのアクセルペダル操作量とアクセル開度との関係を曲線ｋ２で示されるような凸関数としたので、アクセルペダル操作量が通常の操作領域（中程度）において、ＥＶ優先スイッチ６０がオフ状態の場合からのアクセル開度の変更量が大きくなる。したがって、アクセルペダル操作量が通常の操作領域（中程度）において、アクセルペダルの操作性向上の効果を最大限に得ることができる。

なお、上記の実施の形態においては、ＥＶ優先スイッチ６０がオン状態のときのアクセルペダル操作量とアクセル開度との関係は、予め規定されたアクセルペダル操作量−アクセル開度非線形化マップに従うものとしたが、マップに代えて演算式を用いてもよい。

また、上記においては、ＥＶモードからＨＶモードへの切替しきい値とＨＶモードからＥＶモードへの切替しきい値とは同じであるものとしたが、これらのしきい値を異なる値とし、走行モードの切替にヒステリシスを設けてもよい。

また、上記においては、ハイブリッド車両は、動力分割機構３によりエンジン４の動力を車軸とモータジェネレータＭＧ１とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型としたが、この発明は、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためにのみエンジン４を用い、モータジェネレータＭＧ１により発電された電力を使うモータジェネレータＭＧ２でのみ車両の駆動力を発生するシリーズ型のハイブリッド車両にも適用することができる。

なお、上記において、ＥＣＵ５０における制御は、実際には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって行なわれ、ＣＰＵは、図４，図５に示したフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（Read Only Memory）から読出し、その読出したプログラムを実行して図４，図５に示したフローチャートに従って処理を実行する。したがって、ＲＯＭは、図４，図５に示したフローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取可能な記録媒体に相当する。

なお、上記において、エンジン４は、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応し、モータジェネレータＭＧ２は、この発明における「電動機」の一実施例に対応する。また、ＥＣＵ５０の走行モード制御部８８は、この発明における「制御部」の一実施例に対応し、ＥＶ優先スイッチ６０は、この発明における「入力装置」の一実施例に対応する。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。 図１に示すＥＣＵの機能ブロック図である。 アクセルペダル操作量−アクセル開度非線形化マップの一例を示した図である。 図２に示す走行モード制御部によるアクセル開度算出処理のフローチャートである。 図２に示す走行モード制御部によるトルク指令値算出処理のフローチャートである。 走行モードの切替しきい値を示した図である。

符号の説明

２ 車輪、３ 動力分割機構、４ エンジン、１０ 昇圧コンバータ、２０，３０ インバータ、５０ ＥＣＵ、６０ ＥＶ優先スイッチ、８２ コンバータ制御部、８４，８６ インバータ制御部、８８ 走行モード制御部、１００ ハイブリッド車両、Ｂ 蓄電装置、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、ＰＬ１，ＰＬ２ 正極線、ＮＬ１，ＮＬ２ 負極線、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ。

Claims (7)

1. 内燃機関と、
   車両走行用の動力源としての電動機と、
   アクセルペダルの操作量に応じて変化するアクセル開度に基づいて、前記内燃機関を停止させて走行する第１のモードと前記内燃機関および前記電動機の双方を動作させて走行する第２のモードとを含む走行モードの切替を制御する制御部と、
   運転者の操作入力に基づいて、前記制御部による前記第１のモードから前記第２のモードへの移行を制限するための入力装置とを備え、
   前記制御部は、運転者によって前記入力装置が操作されることにより前記第１のモードから前記第２のモードへの移行が制限されているとき、前記第１のモードから前記第２のモードへの移行が制限されていないときよりも同一のアクセルペダル操作量に対するアクセル開度が小さくなるように、前記アクセルペダルの操作量と前記アクセル開度との関係を変更する、ハイブリッド車両。
2. 前記制御部は、前記第１のモードから前記第２のモードへの移行が制限されているとき、前記アクセルペダルの操作量と前記アクセル開度との関係を予め規定された凸関数に従って非線形化する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記第１のモードから前記第２のモードへの移行が制限されていないとき、前記アクセルペダルの操作量と前記アクセル開度との関係は線形である、請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 内燃機関と車両走行用の動力源としての電動機とを搭載し、アクセルペダルの操作量に応じて変化するアクセル開度に基づいて、前記内燃機関を停止させて走行する第１のモードならびに前記内燃機関および前記電動機の双方を動作させて走行する第２のモードのいずれかの走行モードで走行可能なハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記ハイブリッド車両は、運転者の操作入力に基づいて、前記第１のモードから前記第２のモードへの移行を制限するための入力装置を備え、
   前記制御方法は、
   運転者によって前記入力装置が操作されることにより前記第１のモードから前記第２のモードへの移行が制限されているか否かを判定するステップと、
   前記第１のモードから前記第２のモードへの移行が制限されていると判定されたとき、前記第１のモードから前記第２のモードへの移行が制限されていないときよりも同一のアクセルペダル操作量に対するアクセル開度が小さくなるように、前記アクセルペダルの操作量と前記アクセル開度との関係を変更するステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
5. 前記アクセルペダルの操作量と前記アクセル開度との関係を変更するステップにおいて、前記アクセルペダルの操作量と前記アクセル開度との関係は、予め規定された凸関数に従って非線形化される、請求項４に記載のハイブリッド車両の制御方法。
6. 前記第１のモードから前記第２のモードへの移行が制限されていないとき、前記アクセルペダルの操作量と前記アクセル開度との関係は線形である、請求項５に記載のハイブリッド車両の制御方法。
7. 請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。

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