JP2009018743A - 車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の長時間停車したときに充電のために行なう内燃機関の始動・停止の頻度を少なくする。
【解決手段】エンジン２２を始動してバッテリ５０の充電を開始する閾値としての残容量（ＳＯＣ）の下限値Ｓｌｏｗと、エンジン２２を停止してバッテリ５０の充電を停止する閾値としての残容量の上限値Ｓｈｉとにより規定されるバッテリの実行用残容量範囲として、停車が長時間でないとき通常時の下限値Ｓｌｓｅｔ１と上限値Ｓｈｓｅｔ１とにより規定される第１残容量範囲を設定し、長時間停車していた状態のとき第１残容量範囲よりも広い範囲である、長時間停車時の下限値Ｓｌｓｅｔ２と上限値Ｓｈｓｅｔ２とにより規定される第２残容量範囲を設定する。そしてバッテリ５０の残容量が下限値Ｓｌｏｗを下回ったときエンジン２２を始動し上限値Ｓｈｉを上回ったときエンジン２２を停止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両およびその制御方法に関する。

従来、この種の車両としては、例えば特許文献１に開示されているように、バッテリの充電状態等に応じて強制充電モードが設定されるものが知られている。この自動車では、所定の時間以上、所定の充電レベルより低い放電状態に置かれたときに、強制充電モードが設定され、蓄積した放電生成物を解消することができる程度の充電状態まで強制的に充電する。
特開２００１−２６８８０６号公報

しかしながら、特許文献１の自動車では、例えば、長時間停車するなどして所定の時間以上、所定の充電レベルより低い放電状態におかれたときは、常に、蓄積した放電生成物を解消することができる程度の充電状態まで強制的に充電する。そのため、停車が長時間にわたると何度も一定の間隔で内燃機関を始動・停止させていた。

本発明の車両およびその制御方法は、所定の長時間停車したときに充電のために行なう内燃機関の始動・停止の頻度を少なくすることを目的とする。

本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関および電動機を備える車両であって、
前記内燃機関をモータリング可能であると共に該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な始動発電手段と、
該始動発電手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段と、
車両の状態を検出する状態検出手段と、
前記内燃機関を始動して前記蓄電手段の充電を開始する閾値としての下限値と前記内燃機関を停止して前記蓄電手段の充電を停止する閾値としての上限値とにより規定される前記蓄電手段の実行用残容量範囲として、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定する残容量範囲設定手段と、
前記検出された前記蓄電手段の残容量が前記設定された実行用残容量範囲の下限値を下回ったとき前記内燃機関が始動されるよう前記始動発電手段を制御し、前記検出された前記蓄電手段の残容量が前記設定された実行用残容量範囲の上限値を上回ったとき前記内燃機関が停止するよう該内燃機関を制御する制御手段と、
を備えるものである。

この車両では、内燃機関を始動して蓄電手段の充電を開始する閾値としての下限値と内燃機関を停止して蓄電手段の充電を停止する閾値としての上限値とにより規定される蓄電手段の実行用残容量範囲として、検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定する。そして、検出された蓄電手段の残容量が設定された実行用残容量範囲の下限値を下回ったとき内燃機関が始動されるよう始動発電手段を制御し、検出された蓄電手段の残容量が設定された実行用残容量範囲の上限値を上回ったとき内燃機関が停止するようこの内燃機関を制御する。このように、車両が所定の長時間停車していたときは内燃機関を始動して蓄電手段の充電を開始する下限値と内燃機関を停止して蓄電手段の充電を停止する上限値とにより規定される残容量範囲を広くすることで、充電を停止してから再び充電を開始するまでに蓄電手段に蓄積された電力から使用することのできる電力を大きくする。時間の経過と共に電力は徐々に消費されるから、所定の長時間停車していたとき、充電を停止して内燃機関を停止してから充電のために再び内燃機関を始動させるまでの時間が所定の長時間停車していないときに比べて長くなる。したがって、所定の長時間停車したときに充電のために行なう内燃機関の始動・停止の頻度を少なくすることができる。このため、内燃機関の始動・停止時のショックの発生頻度を少なくすることができる。

本発明の車両において、前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記第１残容量範囲の上限値より大きい上限値を有する前記第２残容量範囲を設定する手段であるとすることもできる。こうすれば、内燃機関を停止して蓄電手段の充電を停止する第２残容量範囲の上限値が第１残容量範囲の上限値よりも大きいため、充電を停止してから車両に最低限必要な残容量となるまでに蓄電手段から利用できる電力を大きくすることができる。このとき、前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記第１残容量範囲の下限値と同じ下限値を有する前記第２残容量範囲を設定する手段であるとすることもできる。こうすれば、内燃機関を始動して蓄電手段の充電を開始する第２残容量範囲の下限値が第１残容量範囲の下限値と同じであるため、長時間停車していた状態か否かに拘らず車両に必要な残容量をより確実に確保することができる。なお、第２残容量範囲は、第１残容量範囲よりも広い範囲であればよく、第１残容量範囲の上限値よりも小さな上限値を有するものとしてもよいし、第１残容量範囲の上限値よりも大きな上限値と第１残容量範囲の下限値と異なる下限値を有するものとしてもよい。

本発明の車両において、前記状態検出手段は、車速を検出する車速検出手段を備える手段であり、前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記検出された車速が車両の停止状態を表す値である状態を所定の停止時間継続していないときは前記第１残容量範囲を設定し、前記検出された車速が車両の停止状態を表す値である状態を所定の停止時間継続していたときは前記第２残容量範囲を設定する手段であるとすることもできる。ここで、「所定の停止時間」は、停車が継続されるものと推定されるような時間に経験的に定めるものとしてもよい。

本発明の車両において、前記状態検出手段は、車両の走行距離を積算する走行距離積算手段を備える手段であり、前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記積算された車両の走行距離が変化していない状態を所定の非走行時間継続していないときは前記第１残容量範囲を設定し、前記積算された車両の走行距離が変化していない状態を所定の非走行時間継続していたときは前記第２残容量範囲を設定する手段であるとすることもできる。ここで、「所定の非走行時間」は、停車が継続されるものと推定されるような時間に経験的に定めるものとしてもよい。

本発明の車両において、前記状態検出手段は、シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段を備える手段であり、前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記検出されたシフトポジションがパーキングポジションである状態を所定のパーキング時間継続していないときは前記第１残容量範囲を設定し、前記検出されたシフトポジションがＰポジションである状態を所定のパーキング時間継続していたときは前記第２残容量範囲を設定する手段であるとすることもできる。ここで、「所定のパーキング時間」は、停車が継続されるものと推定されるような時間に経験的に定めるものとしてもよい。

本発明の車両において、前記状態検出手段は、前記車両が停車してからの前記内燃機関を始動した回数を検出する始動回数検出手段を備える手段であり、前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記検出された前記内燃機関の始動回数が所定回数を上回っていないときは前記第１残容量範囲を設定し、前記検出された前記内燃機関の始動回数が所定回数を上回ったときは前記第２残容量範囲を設定する手段であるとすることもできる。ここで、「所定回数」は、停車中に充電のために内燃機関を始動する一般的な始動回数より多い回数として経験的に設定されるものとしてもよい。

本発明の車両において、前記状態検出手段は、運転者から長時間停車するという情報である停車情報を取得する長時間停車情報取得手段を備える手段であり、前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記長時間停車情報取得手段により運転者から長時間停車するという情報である停車情報を取得していないときは前記第１残容量範囲を設定し、前記長時間停車情報取得手段により運転者から長時間停車するという情報である停車情報を取得したときは前記第２残容量範囲を設定する手段であるとすることもできる。こうすれば、より確実に長時間停車される状態を検出し、より適切に実行用残容量範囲を設定することができる。

本発明の車両において、前記始動発電手段は、前記内燃機関の出力軸と前記車両の走行に用いられる駆動軸とに接続され、前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する手段であり、前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力可能な手段であるとすることもできる。このとき、前記始動発電手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機とを備える手段であるとすることもできる。

本発明の車両の制御方法は、走行用の動力を出力可能な内燃機関および電動機と、前記内燃機関をモータリング可能であると共に該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な始動発電手段と、該始動発電手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段と、車両の状態を検出する状態検出手段とを備える車両の制御方法であって、
（ａ）前記内燃機関を始動して前記蓄電手段の充電を開始する閾値としての下限値と前記内燃機関を停止して前記蓄電手段の充電を停止する閾値としての上限値とにより規定される前記蓄電手段の実行用残容量範囲として、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定し、
（ｂ）前記検出された前記蓄電手段の残容量が前記設定された実行用残容量範囲の下限値を下回ったとき前記内燃機関が始動されるよう前記始動発電手段を制御し、前記検出された前記蓄電手段の残容量が前記設定された実行用残容量範囲の上限値を上回ったとき前記内燃機関が停止するよう該内燃機関を制御することを含むものである。

この車両の制御方法では、内燃機関を始動して蓄電手段の充電を開始する閾値としての下限値と内燃機関を停止して蓄電手段の充電を停止する閾値としての上限値とにより規定される蓄電手段の実行用残容量範囲として、検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときはその第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定し、検出された蓄電手段の残容量が設定された実行用残容量範囲の下限値を下回ったとき内燃機関が始動されるよう始動発電手段を制御し、検出された蓄電手段の残容量が設定された実行用残容量範囲の上限値を上回ったとき内燃機関が停止するようその内燃機関を制御する。このように、車両が所定の長時間停車していたときは内燃機関を始動して蓄電手段の充電を開始する下限値と内燃機関を停止して蓄電手段の充電を停止する上限値とにより規定される残容量範囲を広くすることで、充電を停止してから再び充電を開始するまでに蓄電手段に蓄積された電力から使用することのできる電力を大きくする。一方、時間の経過と共に電力は徐々に消費される。よって、所定の長時間停車していたとき、充電を停止して内燃機関を停止してから充電のために再び内燃機関を始動させるまでの時間を所定の長時間停車していないときに比べて長くしている。したがって、所定の長時間停車したときに充電のために行なう内燃機関の始動・停止の頻度を少なくすることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリ５０は、リチウム蓄電池などの二次電池として構成されており、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの端子間電圧としての供給電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，オドメータ８９により計測されるハイブリッド自動車２０の積算走行距離Ｄ，システム起動状態で長時間停車するときに運転者により押下される停車継続ボタン８７からの信号ＳＬなどが入力ポートを介して入力されている。ここで、信号ＳＬはハイブリッド自動車２０を長時間停車するとして運転者により停車継続ボタン８７が押下されたとき長時間停車するということを示すＨｉｇｈ状態となり、再度停車継続ボタンが押下されたり、例えばアクセルペダル８３が操作されたりして停車状態ではなくなる場合にＬｏｗ状態となるものとした。また、ＲＡＭ７６には停車時にエンジン２２を始動した回数が記憶されるものとした。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に停車しているときの動作について説明する。図２は停車しているときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停車時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行され、ハイブリッド自動車２０が停車している状態でなくなったときに実行が中止される。ここで、「停車しているとき」は、本実施例では、車速Ｖが停車していることを表す車速（例えば、０ｋｍ／ｈ）である状態が所定時間（例えば８０ｍｓ）に亘って継続しているときをいうものとする。

停車時制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、車速センサ８８からの車速Ｖやオドメータ８９からの積算走行距離Ｄ、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、ＲＡＭ７６からのエンジン始動回数Ｃｓｔ、停車継続ボタン８７からの信号ＳＬ、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）など停車時の制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、残容量（ＳＯＣ）は、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて演算されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、車速Ｖが車両の停車状態を表す値０になってからその状態で所定の停止時間ＴＶｒｅｆ（例えば３分、５分、１０分など）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。停止時間ＴＶｒｅｆが経過していないときは、積算走行距離Ｄが変化しなくなってからその状態で所定の非走行時間ＴＤｒｅｆ（例えば３分、５分、１０分など）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１２０）。非走行時間ＴＤｒｅｆが経過していないときは、アクセル開度Ａｃｃがアクセルペダル８３の踏み込みのないことを表す値０パーセントかつブレーキペダルポジションＢＰがブレーキペダル８５の踏み込みのあることを表す０パーセント以外の値である状態となってからその状態で所定のアクセルオフ時間ＴＡｒｅｆ（例えば３分、５分、１０分など）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１３０）。アクセルオフ時間ＴＡｒｅｆが経過していないときは、シフトポジションＳＰがパーキングポジション（Ｐポジション）となってからその状態で所定のパーキング時間ＴＰｒｅｆ（例えば２分３０秒、４分３０秒、９分３０秒など）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１４０）。パーキング時間ＴＰｒｅｆが経過していないときは、停車状態となって最初にエンジン２２を始動してからの始動回数Ｃｓｔが所定回数Ｃｒｅｆ（例えば２回、３回、４回など）より大きくなったか否かを判定する（ステップＳ１５０）。所定回数Ｃｒｅｆ以下のときは、信号ＳＬがＨｉｇｈ状態か否かを判定する（ステップＳ１６０）。

信号ＳＬがＨｉｇｈ状態でない（Ｌｏｗ状態）とき、つまり、上述したステップＳ１１０〜Ｓ１６０の全ての処理において否定判定し、ハイブリッド自動車２０の停車が長時間に亘っていないものと判断したときは、バッテリ５０の残容量の下限値Ｓｌｏｗと上限値Ｓｈｉとによって規定される実行用残容量範囲として通常時の下限値Ｓｌｓｅｔ１（本実施例では４０パーセント、４５パーセント、５０パーセントなど）と上限値Ｓｈｓｅｔ１（本実施例では５５パーセント、６０パーセント、６５パーセントなど）とによって規定される第１残容量範囲を設定する（ステップＳ１７０）。ここで、下限値Ｓｌｏｗは、バッテリ５０の充電が必要なためにエンジン２２を始動する閾値であり、上限値Ｓｈｉは、それ以上バッテリ５０を充電しないようエンジン２２を停止する閾値である。通常時の下限値Ｓｌｓｅｔ１と上限値Ｓｈｓｅｔ１は、ハイブリッド自動車２０に最低限必要な残容量や満充電の残容量に対して十分な余裕をもって設定される。

一方、上述したステップＳ１１０〜Ｓ１６０のいずれかの処理において肯定判定したとき、つまり、ハイブリッド自動車２０の停車が長時間に亘ったものと判断したときは、以降も長時間停車する可能性が高いものと推定し、実行用残容量範囲として長時間停車時の下限値Ｓｌｓｅｔ２（本実施例では４０パーセント、４５パーセント、５０パーセントなど）と上限値Ｓｈｓｅｔ２（本実施例では７０パーセント、７５パーセント、８０パーセントなど）とによって規定される第２残容量範囲を設定する（ステップＳ１８０）。ここで、長時間停車時の閾値Ｓｌｓｅｔ２、Ｓｈｓｅｔ２は、第１残容量範囲より広い残容量範囲となるように設定される。実施例では、第２残容量範囲の下限値Ｓｌｓｅｔ２は第１残容量範囲の下限値Ｓｌｓｅｔ１と同じ値に設定され、第２残容量範囲の上限値Ｓｈｓｅｔ２は第１残容量範囲の上限値Ｓｈｓｅｔ１より大きな値に設定されるものとした。

ステップＳ１７０またはＳ１８０で閾値Ｓｌｏｗ、Ｓｈｉとによって規定される実行用残容量範囲を設定すると、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）を、その実行用残容量範囲の下限値Ｓｌｏｗおよび上限値Ｓｈｉと比較する（ステップＳ１９０）。バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｌｏｗ未満のときには、エンジン２２が停止中であるか否かを判定し（ステップＳ２００）、停止中であると判定したときは、エンジン２２を始動する制御信号をモータＥＣＵ４０とエンジンＥＣＵ２４とに送信する（ステップＳ２１０）。エンジン２２を始動する制御信号を受信したモータＥＣＵ４０は、エンジン２２がモータリングされるようモータＭＧ１を駆動制御し、エンジン２２を始動する制御信号を受信したエンジンＥＣＵ２４はエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｒｅｆに至ったときに燃料噴射と点火とを開始してエンジン２２を始動する。そして、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＲＡＭ７６に記憶された始動回数Ｃｓｔを値１インクリメントする（ステップＳ２２０）。ここで、始動回数Ｃｓｔは、停車中においてエンジン２２の始動の度に値１ずつインクリメントされる値であり、走行すると値０にリセットされるものとした。続いて、バッテリ５０の充電用のエンジン２２の回転数として予め設定された値Ｎｃｈａをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定すると共にバッテリ５０の充電用のエンジン２２のトルクとして予め設定された値Ｔｃｈａをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊として設定すると共にエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ２３０）、設定した目標トルクＴｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）とを用いて次式（１）により計算される値をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定すると共にモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２を始動した後は、エンジンＥＣＵ２４は目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによりエンジン２２が運転されるよう吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御を行ない、モータＥＣＵ４０はトルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動するようインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御する。これにより、エンジン２２からの動力（Ｎｅ＊・Ｔｅ＊）を用いてモータＭＧ１で発電し、この発電電力によりバッテリ５０を充電することができる。エンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１によって発電しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図３に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。

Tm1*=ρ・Te/(1+ρ) (1)

ステップＳ２００でエンジン２２が停止中ではないと判定したとき、つまり、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が下限値Ｓｌｏｗ未満でもエンジン２２が運転されているときには、既にエンジン２２が始動されていると共にバッテリ５０を充電するための目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊が設定されているから、エンジン２２の始動や目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，トルク指令Ｔｍ１＊の設定を行なうことなく本ルーチンを終了する。

ステップＳ１９０の処理において肯定判定したとき、例えば、こうしてバッテリ５０の充電が開始されてバッテリ５０が充電されることによって、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が上限値Ｓｈｉ未満ではあるが下限値Ｓｌｏｗ以上となったとき、このバッテリ５０の充電状態を継続するために、エンジン２２の運転を継続し、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１９０の処理においてバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が上限値Ｓｈｉを上回ったと判定したとき、つまり、バッテリ５０の充電が継続されている最中に、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が上限値Ｓｈｉを上回ったとき、エンジン２２が運転されているか否かを判定し（ステップＳ２５０）、運転されていると判定したときは、エンジン２２を停止する制御信号をエンジンＥＣＵ２４に送信してエンジン２２の運転を停止すると共に（ステップＳ２６０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定してモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。これにより、バッテリ５０の充電を終了する。

ステップＳ２５０でエンジン２２が運転されていないと判定したとき、つまり、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が上限値Ｓｈｉを上回っていてもエンジン２２の運転が停止されているときには、既にエンジン２２の運転停止がなされていると共にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０が設定されているから、エンジン２２の運転停止やトルク指令Ｔｍ１＊の設定を行なうことなく本ルーチンを終了する。

ステップＳ１９０の処理において肯定判定したとき、例えば、こうしてバッテリ５０の充電が終了してバッテリ５０の放電によりバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が下限値Ｓｌｏｗ以上ではあるが上限値Ｓｈｉ以下となると、このバッテリ５０の放電状態を継続するために、エンジン２２の始動や停止などを行なうことなく、本ルーチンを終了する。このように、このハイブリッド自動車２０は、長時間停車していたときは、長時間停車していないときの第１残容量範囲よりも広い範囲に設定された第２残容量範囲を実行用残容量範囲として設定し、その実行用残容量範囲に基づいてエンジン２２やモータＭＧ１の制御を行なうのである。

ここで、停車中のエンジン２２の運転状態やバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）、長時間停車の判定の様子について図を用いて説明する。図４は、停車が確定したあとバッテリ５０の充電のためエンジン２２の始動・停止を２度行い、その間に長時間停車が確定しエンジン２２の始動・停止を行ないバッテリ５０の残容量が第２残容量範囲の下限値Ｓｌｓｅｔ２（例えば４０パーセント）に至ってエンジン２２を再度起動するまでのタイミングチャートである。まず、車速Ｖが値０になってハイブリッド自動車２０の停車が確定し（時刻ｔ０）、電力を徐々に消費しつつ残容量が第１残容量範囲の下限値Ｓｌｓｅｔ１（例えば４０パーセント）を下回ったとき（時刻ｔ１）、エンジン２２を始動してバッテリ５０の充電を開始する。その後残容量が第１残容量範囲の上限値Ｓｈｓｅｔ１（例えば６０パーセント）を上回ったとき（時刻ｔ２）、エンジン２２を停止して充電を停止する。その後バッテリ５０の電力が徐々に消費されて残容量が下限値Ｓｌｓｅｔ１を下回ると（時刻ｔ３）エンジン２２を再び始動する。そして残容量が上限値Ｓｈｓｅｔ１を上回ると（時刻ｔ４）、エンジン２２を停止する。そして、バッテリ５０の電力が徐々に消費されるが、この最中（時刻ｔ５）に、停車が確定して（時刻ｔ０）から所定の停止時間ＴＶｒｅｆなどが経過するとハイブリッド自動車２０が長時間停車されたと判定する。すると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、エンジン２２を停止する実行用残容量範囲の上限値Ｓｈｉを上限値Ｓｈｓｅｔ１からより大きな値である上限値Ｓｈｓｅｔ２（例えば７５パーセント）に変更する。そして残容量が下限値Ｓｈｓｅｔ２を下回ったとき（時刻ｔ６）、エンジン２２を始動して充電を開始する。このとき、第２残容量範囲の上限値Ｓｈｓｅｔ２は上限値Ｓｈｓｅｔ１より大きな値であるため、残容量の上限値Ｓｈｉが上限値Ｓｈｓｅｔ１の時に上限値Ｓｈｓｅｔ１まで充電するのに要する時間よりも長い時間をかけてより高い残容量（Ｓｈｓｅｔ２）まで充電する。残容量が上限値Ｓｈｓｅｔ２を上回ったとき（時刻ｔ７）、エンジン２２を停止してバッテリ５０の充電を停止する。そして、バッテリ５０の電力が徐々に消費され残容量が下限値Ｓｌｓｅｔ２を下回ったとき（時刻ｔ８）、エンジン２２を始動してバッテリ５０の充電を開始する。このとき残容量が上限値Ｓｈｓｅｔ２の状態から下限値Ｓｌｓｅｔ２の状態まで低下するので、これに要する時間（ｔｂ）は残容量がＳｈｓｅｔ１の状態から残容量がＳｌｓｅｔ１の状態まで低下するのに要する時間（ｔａ）より長くなる。

以上説明したハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２を始動してバッテリ５０の充電を開始する閾値としての残容量（ＳＯＣ）の下限値Ｓｌｏｗと、エンジン２２を停止してバッテリ５０の充電を停止する閾値としての残容量の上限値Ｓｈｉとにより規定されるバッテリ５０の実行用残容量範囲として、停止時間ＴＶｒｅｆが経過しておらず、非走行時間ＴＤｒｅｆが経過しておらず、アクセルオフ時間ＴＡｒｅｆが経過しておらず、パーキング時間ＴＰｒｅｆが経過しておらず、所定回数Ｃｒｅｆ以下であり、信号ＳＬがＨｉｇｈ状態でないとき、ハイブリッド自動車２０の停車が長時間に亘っていないものと判断して、実行用残容量範囲として通常時の下限値Ｓｌｓｅｔ１と上限値Ｓｈｓｅｔ１とにより規定される第１残容量範囲を設定し、停止時間ＴＶｒｅｆが経過したか、非走行時間ＴＤｒｅｆが経過したか、アクセルオフ時間ＴＡｒｅｆが経過したか、パーキング時間ＴＰｒｅｆが経過したか、所定回数Ｃｒｅｆを上回ったか、信号ＳＬがＨｉｇｈ状態であり、ハイブリッド自動車２０が長時間停車していた状態であると判断したときは第１残容量範囲よりも広い範囲である、長時間停車時の下限値Ｓｌｓｅｔ２と上限値Ｓｈｓｅｔ２とにより規定される第２残容量範囲を設定する。そして、検出されたバッテリ５０の残容量が設定された実行用残容量範囲の下限値Ｓｌｏｗを下回ったときエンジン２２を始動し、検出されたバッテリ５０の残容量が設定された実行用残容量範囲の上限値Ｓｈｉを上回ったときエンジン２２を停止する。このように、ハイブリッド自動車２０が長時間停車していたと判断したときはエンジン２２を始動してバッテリ５０の充電を開始する下限値Ｓｌｏｗとエンジン２２を停止してバッテリ５０の充電を停止する上限値Ｓｈｉとにより規定される実行用残容量範囲を広くすることで、充電を停止してから再び充電を開始するまでにバッテリ５０に蓄積された電力から使用することのできる電力を大きくする。時間の経過と共に電力は徐々に消費されるから、長時間停車していたと判断したとき、充電を停止してエンジン２２を停止してから充電のために再びエンジン２２を始動させるまでの時間が長時間停車していないときに比べて長くなる。したがって、長時間停車したときに充電のために行なうエンジン２２の始動・停止の頻度を少なくすることができる。このため、エンジン２２の始動・停止時のショックの発生頻度が少なくなる。

また、エンジン２２を停止してバッテリ５０の充電を停止する第２残容量範囲の上限値Ｓｈｓｅｔ２が第１残容量範囲の上限値Ｓｈｓｅｔ１よりも大きいため、充電を停止してからハイブリッド自動車２０に最低限必要な残容量となるまでにバッテリ５０から利用できる電力を大きくすることができる。更に、エンジン２２を始動してバッテリ５０の充電を開始する第２残容量範囲の下限値Ｓｌｓｅｔ２が第１残容量範囲の下限値Ｓｌｓｅｔ１と同じであるため、長時間停車していた状態か否かに拘らずハイブリッド自動車２０に必要な残容量をより確実に確保することができる。そしてまた、停車継続ボタン８７を備え、停車継続ボタン８７が押下されておらず、または押下されたがキャンセルされた場合など運転者から長時間停車するという情報である停車情報を取得していないときは第１残容量範囲を設定し、停車継続ボタンが押下されて停車情報を取得したときは第２残容量範囲を設定するから、より確実に長時間停車される状態を検出し、より適切に実行用残容量範囲を設定することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、第１残容量範囲の下限値Ｓｌｓｅｔ１と第２残容量範囲の下限値Ｓｌｓｅｔ２とは同じ値であり第１残容量範囲の上限値Ｓｈｓｅｔ１より第２残容量範囲の上限値Ｓｈｓｅｔ２の方が大きい値であるものとしたが、下限値Ｓｌｓｅｔ１と上限値Ｓｈｓｅｔ１とにより規定される第１残容量範囲より、下限値Ｓｌｓｅｔ２とＳｈｓｅｔ２とにより規定される第２残容量範囲の方が広い範囲であれば上述の大小関係であるものに限られない。例えば、下限値Ｓｌｓｅｔ１より下限値Ｓｌｓｅｔ２の方が小さい値であり上限値Ｓｈｓｅｔ１より上限値Ｓｈｓｅｔ２の方が大きい値であるものとしてもよいし、下限値Ｓｌｓｅｔ１より下限値Ｓｌｓｅｔ２の方が大きい値であり上限値Ｓｈｓｅｔ１より上限値Ｓｈｓｅｔ２の方が大きい値であるものとしてもよいし、下限値Ｓｌｓｅｔ１より下限値Ｓｌｓｅｔ２の方が小さい値であり上限値Ｓｈｓｅｔ１より上限値Ｓｈｓｅｔ２の方が小さい値であるものとしてもよいし、下限値Ｓｌｓｅｔ１より下限値Ｓｌｓｅｔ２の方が小さい値であり上限値Ｓｈｓｅｔ１と上限値Ｓｈｓｅｔ２とが同じ値であるものとしてもよい。これらの場合でも、長時間停車したときに充電のために行なうエンジン２２の始動・停止の頻度を少なくすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖが値０である状態が所定時間に亘って継続したときハイブリッド自動車２０が停車しているものとして図２の停車時制御ルーチンを繰り返し実行するものとしたが、ハイブリッド自動車２０が停車していることを検出可能であれば車速Ｖが値０である状態が所定時間に亘って継続したときハイブリッド自動車２０が停車しているものとするものに限られない。例えば、シフトポジションＳＰが所定時間Ｐポジションとなったときに停車しているものとするものとしてもよいし、図示しないパーキングブレーキが作動しているときに停車しているとするものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、図２の停車時制御ルーチンにおいて、ステップＳ１１０〜Ｓ１６０の処理が含まれるものとしたが、これらの処理のうちのいずれか１つの処理を実行するものとしてもよいし、１つ以上の処理が含まれるものとしてもよい。また、これらの処理に換えてまたは加えて、例えば図示しないパーキングブレーキが所定時間作動していたか否かを判定する処理や積算走行距離Ｄの時間変化率が所定時間変化していないか否かを判定する処理などの長時間停車していたか否かを判定するステップＳ１１０〜Ｓ１６０の処理以外の処理を含むものとしてもよい。このとき、実行しないまたは含まない他の処理は省略するものとし、他の処理として、例えば始動回数Ｃｓｔが所定回数Ｃｒｅｆ未満か否かを判定するステップＳ１５０の処理を省略するときは、回数Ｃｓｔを値１インクリメントするステップＳ２１０の処理を省略するものとしてもよい。また、信号ＳＬがＨｉｇｈ状態か否かを判定するステップＳ１６０の処理を省略するときは、停車継続ボタン８７を備えないものとしてもよい。これらの場合でも、長時間停車したか否かを判断することができるため、長時間停車したときに充電のために行なうエンジン２２の始動・停止の頻度を少なくすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１１０〜Ｓ１５０の各処理における所定の値ＴＶｒｅｆ，ＴＤｒｅｆ，ＴＡｒｅｆ，ＴＰｒｅｆは、それぞれ上述したように一部同じ値に設定されているものとしたが、これらの値は、停車が継続されるものと推定されるような時間に経験的に定めるものであれば如何なる値に設定されているものであってもよく、例えば、これら所定の値が全て同じ値に設定されているものとしてもよいし、それぞれ異なった値に設定されているものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すると共にモータＭＧ２からの動力を減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図５の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すると共にモータＭＧ２からの動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図５における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すると共にモータＭＧ２からの動力を減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２からの動力を、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された駆動軸に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸に出力するものとしてもよい。

実施例では、ハイブリッド自動車２０を主としてエンジン２２とエンジンＥＣＵ２４と動力分配統合機構３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とインバータ４１，４２とバッテリ５０とＨＶＥＣＵ５０とによって構成したシリーズ−パラレルハイブリッド自動車としたが、こうした構成以外のもの、例えばシリーズハイブリッド自動車やパラレルハイブリッド自動車など如何なる構成のハイブリッド自動車としてもよい。

実施例では、本発明をハイブリッド自動車２０の形態として説明したが、自動車以外の車両の形態としてもよいし、車両の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０とが「始動発電手段」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、電流センサ５１ｂとこの電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算するバッテリＥＣＵ５２とが「残容量検出手段」に相当し、車速センサ８８とオドメータ８９とシフトポジションセンサ８２とアクセルペダルポジションセンサ８４とエンジン２２を始動したあと図２のステップＳ２２０の処理でエンジン２２の始動回数Ｃｓｔを値１インクリメントしステップＳ１００の処理で始動回数Ｃｓｔを入力するハイブリッド用電子制御ユニット７０とが「状態検出手段」に相当し、エンジン２２を始動してバッテリ５０の充電を開始する下限値Ｓｌｏｗと、エンジン２２を停止してバッテリ５０の充電を停止する上限値Ｓｈｉとにより規定されるバッテリ５０の実行用残容量範囲として、停止時間ＴＶｒｅｆが経過しておらず、非走行時間ＴＤｒｅｆが経過しておらず、アクセルオフ時間ＴＡｒｅｆが経過しておらず、パーキング時間ＴＰｒｅｆが経過しておらず、所定回数Ｃｒｅｆ以下であり、信号ＳＬがＨｉｇｈ状態でないとき、即ち所定の長時間停車していない状態のとき、通常時の下限値Ｓｌｓｅｔ１と上限値Ｓｈｓｅｔ１とにより規定される第１残容量範囲を設定し、停止時間ＴＶｒｅｆが経過したか、非走行時間ＴＤｒｅｆが経過したか、アクセルオフ時間ＴＡｒｅｆが経過したか、パーキング時間ＴＰｒｅｆが経過したか、所定回数Ｃｒｅｆを上回ったか、信号ＳＬがＨｉｇｈ状態であるとき、即ち所定の長時間停車していた状態のとき、第１残容量範囲よりも広い範囲である、長時間停車時の下限値Ｓｌｓｅｔ２と上限値Ｓｈｓｅｔ２とにより規定される第２残容量範囲を設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「残容量範囲設定手段」に相当し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が下限値Ｓｌｏｗ未満に至ったときにエンジン２２を始動してエンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１で発電してバッテリ５０の充電を開始し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が上限値Ｓｈｉ以上に至ったときにエンジン２２の運転を停止してバッテリ５０の充電を停止するハイブリッド用電子制御ユニット７０とハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号に基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とハイブリッド用電子制御ユニット７０からのトルク指令Ｔｍ１＊に基づいてモータＭＧ１を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。また、車速センサ８８が「車速検出手段」に相当し、オドメータ８９が「走行距離積算手段」に相当し、シフトポジションセンサ８２が「シフトポジション検出手段」に相当し、エンジン２２を始動したあと図２のステップＳ２２０の処理でエンジン２２の始動回数Ｃｓｔを値１インクリメントしステップＳ１００の処理で始動回数Ｃｓｔを入力するハイブリッド用電子制御ユニット７０「始動回数検出手段」に相当し、停車継続ボタン８７が「長時間停車情報取得手段」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機２３０も「電力動力入出力手段」に相当する。

ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「始動発電手段」としては、モータＭＧ１とインバータ４１と動力分配統合機構３０とに限定されるものではなく、内燃機関をモータリング可能であると共に該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「蓄電手段」としては、バッテリ５０に限定されるものではなく、始動発電手段および電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「残容量検出手段」としては、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂの積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算するものに限定されるものではなく、蓄電手段の残容量を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「状態検出手段」としては、車速センサ８８とオドメータ８９とシフトポジションセンサ８２とアクセルペダルポジションセンサ８４とエンジン２２を始動したあと図２のステップＳ２２０の処理でエンジン２２の始動回数Ｃｓｔを値１インクリメントしステップＳ１００の処理で始動回数Ｃｓｔを入力するハイブリッド用電子制御ユニット７０とに限定されるものではなく、車両の状態を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「残容量範囲設定手段」としては、エンジン２２を始動してバッテリ５０の充電を開始する下限値Ｓｌｏｗと、エンジン２２を停止してバッテリ５０の充電を停止する上限値Ｓｈｉとにより規定されるバッテリ５０の実行用残容量範囲として、所定の長時間停車していない状態のとき、通常時の下限値Ｓｌｓｅｔ１と上限値Ｓｈｓｅｔ１とにより規定される第１残容量範囲を設定し、所定の長時間停車していた状態のとき、第１残容量範囲よりも広い範囲である、長時間停車時の下限値Ｓｌｓｅｔ２と上限値Ｓｈｓｅｔ２とにより規定される第２残容量範囲を設定するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、例えば、第１残容量範囲の下限値より小さい下限値と第１残容量範囲の上限値と同じ上限値とにより規定される第２残容量範囲を設定するものとしたり、第１残容量範囲の下限値より小さい下限値と第１残容量範囲の上限値より大きい上限値とにより規定される第２残容量範囲を設定するものとしたり、第１残容量範囲の下限値より小さい下限値と第１残容量範囲の上限値より小さい上限値とにより規定される第２残容量範囲を設定するものとしたり、第１残容量範囲の下限値より大きい下限値と第１残容量範囲の上限値より大きい上限値とにより規定される第２残容量範囲を設定するものとしたりするなど、内燃機関を始動して蓄電手段の充電を開始する閾値としての下限値と、内燃機関を停止して蓄電手段の充電を停止する閾値としての上限値とにより規定される蓄電手段の実行用残容量範囲として、検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるものとしてもよい。また、「制御手段」としては、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が下限値Ｓｌｏｗ未満に至ったときにエンジン２２を始動してエンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１で発電してバッテリ５０の充電を開始し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が上限値Ｓｈｉ以上に至ったときにエンジン２２の運転を停止してバッテリ５０の充電を終了するハイブリッド用電子制御ユニット７０とハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号に基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４とハイブリッド用電子制御ユニット７０からのトルク指令Ｔｍ１＊に基づいてモータＭＧ１を制御するモータＥＣＵ４０とに限定されるものではなく、検出された蓄電手段の残容量が設定された実行用残容量範囲の下限値を下回ったとき内燃機関が始動されるよう始動発電手段を制御し、検出された蓄電手段の残容量が設定された実行用残容量範囲の上限値を上回ったとき内燃機関が停止するよう内燃機関を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。また、「車速検出手段」としては、車速センサ８８に限定されるものではなく、車速を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「走行距離積算手段」としては、オドメータ８９に限定されるものではなく、車両の走行距離を積算するものであれば如何なるものとしても構わない。「シフトポジション検出手段」としては、シフトポジションセンサ８２に限定されるものではなく、シフトポジションを検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「始動回数検出手段」としては、エンジン２２を始動したあと図２のステップＳ２２０の処理でエンジン２２の始動回数Ｃｓｔを値１インクリメントしステップＳ１００の処理で始動回数Ｃｓｔを入力するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、車両が停車してから内燃機関を始動した回数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「長時間停車情報取得手段」としては、停車継続ボタン８７に限定されるものではなく、運転者から長時間停車するという情報である停車情報を取得するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて４以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 停車しているときに実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停車時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１によって発電しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 停車中のエンジン２２の運転状態やバッテリ残容量、長時間停車の判定の様子を表すタイミングチャートである。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８７ 停車継続ボタン、８８ 車速センサ、８９ オドメータ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (11)

1. 走行用の動力を出力可能な内燃機関および電動機を備える車両であって、
   前記内燃機関をモータリング可能であると共に該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な始動発電手段と、
   該始動発電手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   前記蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段と、
   車両の状態を検出する状態検出手段と、
   前記内燃機関を始動して前記蓄電手段の充電を開始する閾値としての下限値と前記内燃機関を停止して前記蓄電手段の充電を停止する閾値としての上限値とにより規定される前記蓄電手段の実行用残容量範囲として、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定する残容量範囲設定手段と、
   前記検出された前記蓄電手段の残容量が前記設定された実行用残容量範囲の下限値を下回ったとき前記内燃機関が始動されるよう前記始動発電手段を制御し、前記検出された前記蓄電手段の残容量が前記設定された実行用残容量範囲の上限値を上回ったとき前記内燃機関が停止するよう該内燃機関を制御する制御手段と、
   を備えた車両。
2. 前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記第１残容量範囲の上限値より大きい上限値を有する前記第２残容量範囲を設定する手段である、
   請求項１に記載の車両。
3. 前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記第１残容量範囲の下限値と同じ下限値を有する前記第２残容量範囲を設定する手段である、
   請求項２に記載の車両。
4. 前記状態検出手段は、車速を検出する車速検出手段を備える手段であり、
   前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記検出された車速が車両の停止状態を表す値である状態を所定の停止時間継続していないときは前記第１残容量範囲を設定し、前記検出された車速が車両の停止状態を表す値である状態を所定の停止時間継続していたときは前記第２残容量範囲を設定する手段である、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
5. 前記状態検出手段は、車両の走行距離を積算する走行距離積算手段を備える手段であり、
   前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記積算された車両の走行距離が変化していない状態を所定の非走行時間継続していないときは前記第１残容量範囲を設定し、前記積算された車両の走行距離が変化していない状態を所定の非走行時間継続していたときは前記第２残容量範囲を設定する手段である、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両。
6. 前記状態検出手段は、シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段を備える手段であり、
   前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記検出されたシフトポジションがパーキングポジションである状態を所定のパーキング時間継続していないときは前記第１残容量範囲を設定し、前記検出されたシフトポジションがＰポジションである状態を所定のパーキング時間継続していたときは前記第２残容量範囲を設定する手段である、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両。
7. 前記状態検出手段は、前記車両が停車してからの前記内燃機関を始動した回数を検出する始動回数検出手段を備える手段であり、
   前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記検出された前記内燃機関の始動回数が所定回数を上回っていないときは前記第１残容量範囲を設定し、前記検出された前記内燃機関の始動回数が所定回数を上回ったときは前記第２残容量範囲を設定する手段である、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両。
8. 前記状態検出手段は、運転者から長時間停車するという情報である停車情報を取得する長時間停車情報取得手段を備える手段であり、
   前記残容量範囲設定手段は、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定するにあたり、前記長時間停車情報取得手段により運転者から長時間停車するという情報である停車情報を取得していないときは前記第１残容量範囲を設定し、前記長時間停車情報取得手段により運転者から長時間停車するという情報である停車情報を取得したときは前記第２残容量範囲を設定する手段である、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両。
9. 前記始動発電手段は、前記内燃機関の出力軸と前記車両の走行に用いられる駆動軸とに接続され、前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する手段であり、
   前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力可能な手段である、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両。
10. 前記始動発電手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機とを備える手段である、
    請求項９に記載の車両。
11. 走行用の動力を出力可能な内燃機関および電動機と、前記内燃機関をモータリング可能であると共に該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な始動発電手段と、該始動発電手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の残容量を検出する残容量検出手段と、車両の状態を検出する状態検出手段とを備える車両の制御方法であって、
    （ａ）前記内燃機関を始動して前記蓄電手段の充電を開始する閾値としての下限値と前記内燃機関を停止して前記蓄電手段の充電を停止する閾値としての上限値とにより規定される前記蓄電手段の実行用残容量範囲として、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していない状態のときは所定の第１残容量範囲を設定し、前記検出された車両の状態が所定の長時間停車していた状態のときは該第１残容量範囲よりも広い範囲である所定の第２残容量範囲を設定し、
    （ｂ）前記検出された前記蓄電手段の残容量が前記設定された実行用残容量範囲の下限値を下回ったとき前記内燃機関が始動されるよう前記始動発電手段を制御し、前記検出された前記蓄電手段の残容量が前記設定された実行用残容量範囲の上限値を上回ったとき前記内燃機関が停止するよう該内燃機関を制御する、
    車両の制御方法。

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