JP2010064744A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の登坂走行性を確保する。
【解決手段】ハイブリッド車両の制御装置１６は、車両のアクセル開度ＡＰがアシスト実行判定閾値よりも大きくなるとモータ１２により内燃機関１１の駆動力を補助しており、高圧バッテリ１５への充電を優先するＬレンジを選択しているときに、Ｄレンジが選択されているときに比べてアシスト実行判定閾値を増大させる。そして、ＤレンジおよびＬレンジにおいてモータ１２の発電を実行し、かつ、Ｌレンジが選択されているときには、Ｄレンジが選択されているときのモータ１２の発電量と比較して、モータ１２の発電量を増大させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、例えば、駆動源としての内燃機関およびモータを備え、少なくとも内燃機関またはモータの何れか一方の駆動力を駆動輪に伝達して走行するハイブリッド車両において、登坂路の走行時には電動モータの回生トルクを相対的に低減することにより、過剰な減速感が生じることを防止し、所望のドライバビリティを確保するハイブリッド車両（例えば、特許文献１参照）が知られている。
このハイブリッド車両においては、例えば平坦路から登坂路への移行時等において、運転者によるアクセル操作量が所定の閾値よりも大きくなると、電動モータを力行作動させ、電動モータの駆動力により内燃機関の駆動力を補助（アシスト）するように設定されている。

特開２００５−２６９７９３号公報

ところで、上記従来技術に係るハイブリッド車両の制御装置においては、登坂路の走行時に、単に、電動モータの回生トルクを相対的に低減したり、内燃機関に対する電動モータによるアシスト量を増大させることから、例えば登坂路の走行が長時間に亘る場合や、登坂路の登坂勾配が相対的に急勾配である場合等において、電動モータを駆動するために要する電気エネルギーの蓄電器での蓄電量が不足してしまう虞があり、所望の登坂走行性を確保することができなくなるという問題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、所望の登坂走行性を確保することが可能な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。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係るハイブリッド車両の制御装置は、車両の動力源としての内燃機関および発電電動機（例えば、実施の形態でのモータ１２）と、前記発電電動機と電気エネルギーの授受を行う蓄電器（例えば、実施の形態での高圧バッテリ１５）と、車両に対する駆動力指令が所定判定閾値（例えば、実施の形態でのアシスト実行判定閾値）よりも大きくなると前記発電電動機の駆動力により前記内燃機関の駆動力を補助する駆動力補助手段（例えば、実施の形態での制御装置１６）とを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、少なくとも通常走行レンジ（例えば、実施の形態でのＤレンジ）と前記蓄電器への充電を優先する充電優先レンジ（例えば、実施の形態でのＬレンジ）とを含む複数の走行レンジから運転者の入力操作に応じて適宜の走行レンジを選択して切り換える切換手段（例えば、実施の形態での制御装置１６が兼ねる）と、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに、前記切換手段により前記通常走行レンジが選択されているときに比べて、前記所定判定閾値を増大させる閾値増大手段（例えば、実施の形態での制御装置１６が兼ねる）と、前記通常走行レンジおよび前記充電優先レンジにおいて前記発電電動機による発電を実行し、かつ、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときには、前記切換手段により前記通常走行レンジが選択されているときの前記発電電動機による発電量と比較して、前記発電電動機による発電量を増大させる発電量増大手段（例えば、実施の形態での制御装置１６が兼ねる）を備える。

さらに、本発明の第２態様に係るハイブリッド車両の制御装置では、前記発電量増大手段は、車両の走行状態が定速走行状態であり、かつ、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに、前記発電電動機による発電量を増大させる。

さらに、本発明の第３態様に係るハイブリッド車両の制御装置では、前記発電量増大手段は、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転停止を禁止し、かつ、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときには、前記切換手段により前記通常走行レンジが選択されているときの前記発電電動機による発電量と比較して、車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転の実行中での前記発電電動機による発電量を増大させる。

また、本発明の第４態様に係るハイブリッド車両の制御装置は、車両の動力源としての内燃機関および発電電動機（例えば、実施の形態でのモータ１２）と、前記発電電動機と電気エネルギーの授受を行う蓄電器（例えば、実施の形態での高圧バッテリ１５）と、車両に対する駆動力指令が所定判定閾値（例えば、実施の形態でのアシスト実行判定閾値）よりも大きくなると前記発電電動機の駆動力により前記内燃機関の駆動力を補助する駆動力補助手段（例えば、実施の形態での制御装置１６）とを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、少なくとも通常走行レンジ（例えば、実施の形態でのＤレンジ）と前記蓄電器への充電を優先する充電優先レンジ（例えば、実施の形態でのＬレンジ）とを含む複数の走行レンジから運転者の入力操作に応じて適宜の走行レンジを選択して切り換える切換手段（例えば、実施の形態での制御装置１６が兼ねる）と、前記通常走行レンジおよび前記充電優先レンジにおいて前記発電電動機による発電を実行し、かつ、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときには、前記切換手段により前記通常走行レンジが選択されているときの前記発電電動機による発電量と比較して、車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転の実行中での前記発電電動機による発電量を増大させる発電量増大手段（例えば、実施の形態での制御装置１６が兼ねる）とを備える。

さらに、本発明の第５態様に係るハイブリッド車両の制御装置は、前記蓄電器の残容量を取得する残容量取得手段（例えば、実施の形態での制御装置１６が兼ねる）と、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに、車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転の実行中でのアイドル回転数を前記残容量取得手段により取得された前記残容量に応じて設定するアイドル回転数設定手段（例えば、実施の形態での制御装置１６が兼ねる）とを備え、前記アイドル回転数設定手段は、前記残容量が所定残容量以下になると、前記残容量が前記所定残容量よりも大きいときに比べて、前記アイドル回転数を増大させる。

さらに、本発明の第６態様に係るハイブリッド車両の制御装置は、前記蓄電器の残容量を取得する残容量取得手段（例えば、実施の形態での制御装置１６が兼ねる）と、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに、車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転の実行中でのアイドル回転数を前記残容量取得手段により取得された前記残容量に応じて設定するアイドル回転数設定手段（例えば、実施の形態での制御装置１６が兼ねる）とを備え、前記アイドル回転数設定手段は、前記残容量が低下することに伴い、前記アイドル回転数が増大傾向に変化するように設定する。

さらに、本発明の第７態様に係るハイブリッド車両の制御装置は、前記蓄電器の残容量を取得する残容量取得手段（例えば、実施の形態での制御装置１６が兼ねる）と、車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転の実行中に前記残容量取得手段により取得された前記残容量が所定閾残容量以下か否かの判定結果に応じて、前記アイドル運転の実行中における前記発電電動機による発電動作の実行可否を判定する判定手段（例えば、実施の形態での制御装置１６が兼ねる）と、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに、前記切換手段により前記通常走行レンジが選択されているときに比べて、前記所定閾残容量を増大させる閾残容量増大手段（例えば、実施の形態での制御装置１６が兼ねる）とを備える。

さらに、本発明の第８態様に係るハイブリッド車両の制御装置は、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに、車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転停止を禁止するアイドル停止禁止手段（例えば、実施の形態での制御装置１６が兼ねる）を備える。

本発明の第１態様に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、運転者の入力操作に応じて充電優先レンジが選択されているときに、通常走行レンジが選択されているときに比べて、発電電動機の駆動力により内燃機関の駆動力を補助するか否かを判定するための車両の駆動力指令に対する所定判定閾値を増大させることから、充電優先レンジにおいて発電電動機の駆動を抑制し、発電電動機の駆動に要する電力消費を抑制することができ、蓄電器の残容量が過剰に低下してしまうことを防止することができる。これにより、例えば登坂路の走行が長時間に亘る場合や、登坂路の登坂勾配が相対的に急勾配である場合等であっても、発電電動機の所望の駆動力を確保することができる。
さらに、通常走行レンジおよび充電優先レンジにおいて発電電動機による発電を実行し、充電優先レンジが選択されているときに、通常走行レンジが選択されているときに比べて、発電電動機による発電量を増大させることから、蓄電器の残容量を増大させることができ、発電電動機の所望の駆動力を容易に確保することができる。

さらに、本発明の第２態様に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、充電優先レンジが選択された定速走行状態において発電量を、通常走行レンジの発電量に比較して増大させることから、内燃機関によって車両の駆動力を確保し、発電電動機の駆動を抑制することで、所望の車両走行性を確保しつつ、蓄電器の残容量を増大させることができる。

さらに、本発明の第３態様に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、充電優先レンジが選択された車両停車時において、アイドル運転停止を禁止すると共に、発電量を、通常走行レンジの発電量に比較して増大させることから、内燃機関の駆動力による発電によって蓄電器の残容量を増大させることができる。

また、本発明の第４態様に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、運転者の入力操作に応じて充電優先レンジが選択されているときに、通常走行レンジが選択されているときに比べて、車両停車時のアイドル運転の実行中での発電量を増大させることから、内燃機関の駆動力による発電によって蓄電器の残容量を増大させることができる。
さらに、本発明の第５態様に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、充電優先レンジが選択された車両停車時において、蓄電器の残容量が所定残容量以下になるとアイドル回転数を増大させることから、内燃機関の駆動力による発電によって所望の残容量を確保することができる。
さらに、本発明の第６態様に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、充電優先レンジが選択された車両停車時において、蓄電器の残容量が低下することに伴いアイドル回転数を増大傾向に変化させることから、内燃機関の駆動力による発電によって所望の残容量を確保することができる。

さらに、本発明の第７態様に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、充電優先レンジが選択されているときに、通常走行レンジが選択されているときに比べて、車両停車時の内燃機関のアイドル運転の実行中における発電電動機による発電動作の実行可否を判定するための残容量に対する所定閾残容量（つまり、発電動作の実行を許可する上限閾値）を増大させることから、蓄電器の残容量に対して発電動作の実行を許可する領域を増大させることができ、残容量を容易に増大させることができる。
さらに、本発明の第８態様に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、充電優先レンジが選択された車両停車時に、アイドル運転停止を禁止することから、内燃機関の駆動力による発電によって蓄電器の残容量を増大させることができる。これにより、発電電動機の所望の駆動力を確保することができる。

本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の構成図である。 本発明の実施形態に係る所定の通常状態と充電優先状態とにおけるアシスト実行判定閾値の変化の一例を示すグラフ図である。 本発明の実施形態に係る加速状態でのアシスト量と、登坂勾配ＤＥまたはアクセル開度ＡＰとの対応関係の一例を示すグラフ図である。 本発明の実施形態に係る所定の通常状態と充電優先状態とにおける動力性能係数の変化の一例を示すグラフ図である。 本発明の実施形態に係るクルーズ状態での複数の所定の登坂勾配ＤＥおよびアクセル開度ＡＰ毎に対して設定されたアシスト量と登坂勾配ＤＥまたはアクセル開度ＡＰとの対応関係の一例を示すグラフ図である。 本発明の実施形態に係るクルーズ状態での発電量と登坂勾配ＤＥまたはアクセル開度ＡＰとの対応関係の一例を示すグラフ図である。 本発明の実施形態に係るクルーズ状態での所定の通常状態と充電優先状態とにおける発電量とエンジン回転数ＮＥとの対応関係の一例を示すグラフ図である。 本発明の実施形態に係るアイドル運転状態での所定の通常状態と充電優先状態とにおけるアイドル回転数と残容量ＳＯＣとの対応関係の一例を示すグラフ図である。 本発明の実施形態に係るアイドル運転状態での所定の通常状態と充電優先状態とにおける発電量と残容量ＳＯＣとの対応関係の一例を示すグラフ図である。 本発明の実施形態に係る加速状態および軽加速状態でのモータのアシスト動作を制御する処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置ついて添付図面を参照しながら説明する。
この発明の実施形態に係るハイブリッド車両１は、例えば図１に示すように、内燃機関（ＥＮＧ）１１と、モータ（ＭＯＴ）１２と、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）１３とを直列に直結したパラレル型のハイブリッド車両であり、内燃機関１１およびモータ１２の両方の駆動力は、トランスミッション１３およびディファレンシャル（図示略）を介して左右の駆動輪Ｗ，Ｗに配分されて伝達される。また、ハイブリッド車両１の減速時に駆動輪Ｗ側からモータ１２側に駆動力が伝達されると、モータ１２は発電機として機能していわゆる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。さらに、ハイブリッド車両１の運転状態に応じて、モータ１２は内燃機関１１の出力によって発電機として駆動され、発電エネルギーを発生するようになっている。

モータ１２は、例えば３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のＤＣブラシレスモータ等とされ、このモータ１２の駆動および発電を制御するパワードライブユニット（ＰＤＵ）１４に接続されている。
パワードライブユニット１４は、例えばトランジスタのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備するパルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータを備えて構成されている。

パワードライブユニット１４には、モータ１２と電力（例えば、モータ１２の駆動またはアシスト動作時にモータ１２に供給される供給電力や、回生作動または昇圧駆動によるモータ１２の発電時にモータ１２から出力される出力電力）の授受を行う高圧バッテリ１５が接続されている。
そして、パワードライブユニット１４は、制御装置１６からの制御指令を受けてモータ１２の駆動および発電を制御する。例えばモータ１２の駆動時には、制御装置１６から出力されるトルク指令に基づき、高圧バッテリ１５から出力される直流電力を３相交流電力に変換してモータ１２へ供給する。一方、モータ１２の発電時には、モータ１２から出力される３相交流電力を直流電力に変換して高圧バッテリ１５を充電する。

このパワードライブユニット１４の電力変換動作は、制御装置１６からＰＷＭインバータのブリッジ回路を構成する各トランジスタのゲートに入力されるパルス、つまりパルス幅変調（ＰＷＭ）により各トランジスタをオン／オフ駆動させるためのパルスに応じて制御され、このパルスのデューティ、つまりオン／オフの比率のマップ（データ）は予め制御装置１６に記憶されている。

また、各種補機類からなる電気負荷１７を駆動するための１２Ｖバッテリ１８は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１９を介して、パワードライブユニット１４および高圧バッテリ１５に対して並列に接続されている。
制御装置１６により電力変換動作が制御されるＤＣ−ＤＣコンバータ１９は、例えば双方向のＤＣ−ＤＣコンバータであって、高圧バッテリ１５の端子間電圧、あるいは、モータ１２を回生作動または昇圧駆動した際のパワードライブユニット１４の端子間電圧を、所定の電圧値まで降圧して１２Ｖバッテリ１８を充電すると共に、高圧バッテリ１５の残容量（ＳＯＣ：State Of Charge）が低下している場合には、１２Ｖバッテリ１８の端子間電圧を昇圧して高圧バッテリ１５を充電可能である。

制御装置１６は、内燃機関１１およびモータ１２の運転状態に応じた車両の状態や、パワードライブユニット１４およびＤＣ−ＤＣコンバータ１９の各電力変換動作や、電気負荷１７の作動状態等を制御する。
このため、制御装置１６には、例えばパワープラント（つまり内燃機関１１およびモータ１２）の状態を検出する各種のセンサ、例えば、内燃機関１１のエンジン回転数ＮＥを検出する回転数センサ２１と、モータ１２のロータの磁極位置（位相角）を検出する回転角センサ（図示略）と、車両の速度（車速）を検知するために従動輪の回転速度（車輪速）ＮＷを検出する車輪速センサ２２と、運転者によるアクセル操作量に係るアクセル開度ＡＰを検出するアクセル開度センサ２３と、走行路の勾配（例えば、登坂勾配ＤＥ）を検知する勾配センサ２４と、高圧バッテリ１５の充電電流および放電電流（バッテリ電流ＩＢ）を検出する電流センサ２５と、高圧バッテリ１５の端子間電圧（バッテリ電圧ＶＢ）を検出する電圧センサ２６と、高圧バッテリ１５の温度（バッテリ温度ＴＢ）を検出する温度センサ２７から出力される信号と、運転者の入力操作に応じたトランスミッション１３の状態ＳＨを示すシフトスイッチ２８から出力される信号とが入力されている。

なお、勾配センサ２４は、例えば車両の停車時において車両の前後方向での加速度を検出する加速度センサの検出結果や、例えば車両の駆動力の検出値と予め設定された平坦路での車両の走行抵抗との比較結果等に基づき、走行路の勾配を検出する。

また、制御装置１６は、例えば電流積算法等により高圧バッテリ１５の残容量ＳＯＣを検知する。この電流積算法では、制御装置１６は、電流センサ２５により検出される高圧バッテリ１５の充電電流及び放電電流を所定期間毎に積算して積算充電量及び積算放電量を算出し、これらの積算充電量及び積算放電量を初期状態あるいは充放電開始直前の残容量に加算又は減算することで残容量ＳＯＣを算出する。このとき、制御装置１６は、例えばバッテリ温度ＴＢによって変化する内部抵抗等に対する所定の補正処理や高圧バッテリ１５の蓄電電圧ＶＢに応じた所定の補正処理を行う。

本実施の形態によるハイブリッド車両１は上記構成を備えており、次に、このハイブリッド車両１の制御装置１６の動作について説明する。
制御装置１６は、例えばシフトスイッチ２８から出力される信号によって運転者の入力操作に応じたトランスミッション１３の状態ＳＨが、通常の走行モードに対応するＤレンジから、相対的に大きなエンジンブレーキが得られるＬレンジへと変更されたことを検知した場合や、例えば勾配センサ２４から出力される信号によって、走行路が所定の登坂勾配を有することを検知した場合等において、内燃機関１１およびモータ１２の運転状態を、所定の通常状態から相対的に高圧バッテリ１５への充電を優先する充電優先状態へと切り換える。

例えば下記表１に示す充電優先状態のように、制御装置１６は、車両の走行状態および停止状態からなる所定の車両状態と、高圧バッテリ１５の所定の残容量ＳＯＣとに応じて、内燃機関１１およびモータ１２の運転状態を制御する際の所定の制御状態を設定しており、さらに、各制御状態に対して、走行路の登坂勾配ＤＥに応じた所定の制御内容を設定している。

例えば、上記表１において、所定の車両状態は、相対的に大きな加速度による加速状態と、相対的に小さな加速度による軽加速状態と、略定速走行によるクルーズ状態と、停車状態と、減速状態とから構成されている。
また、所定の残容量ＳＯＣは、相対的に高い残容量ＳＯＣの高状態と、相対的に低い残容量ＳＯＣの低状態と、高状態と低状態との間の残容量ＳＯＣの中状態とから構成されている。

また、所定の制御状態は、モータ１２の駆動力により内燃機関１１の駆動力を補助するアシスト状態と、加速状態または軽加速状態において内燃機関１１の駆動力によりモータ１２を発電機として作動させる加速充電状態と、クルーズ状態において内燃機関１１の駆動力によりモータ１２を発電機として作動させるクルーズ充電状態と、車両停車時のアイドル運転状態において内燃機関１１の駆動力によりモータ１２を発電機として作動させるアイドル充電状態と、減速状態においてモータ１２を回生作動させる回生状態とから構成されている。

先ず、制御装置１６は、内燃機関１１およびモータ１２の運転状態として充電優先状態を選択すると、車両に対する駆動力指令（例えば、アクセル開度ＡＰ）に対する所定判定閾値、つまりモータ１２の駆動力により内燃機関１１の駆動力を補助するアシスト動作の実行要否を判定するためのアシスト実行判定閾値を、所定の通常状態に比べて、より高い値へと変更する。

例えば図２に示すように、アシスト実行判定閾値が、所定の通常状態での閾値ＡＰ１から充電優先状態での閾値ＡＰ２（＞ＡＰ１）へと切り換えられると、アクセル開度ＡＰおよび車両のトルクに対して、アシスト動作の実行が禁止される領域が増大し、例えば上記表１に示す加速状態および軽加速状態での残容量ＳＯＣの高状態および中状態のように、相対的にアクセル開度ＡＰが小さい或いは中程度であって走行路の登坂勾配ＤＥが相対的に小さい或いは中程度である軽登坂或いは中登坂の状態では、アシスト量がゼロに設定され、アシスト動作の実行が禁止される。
さらに、制御装置１６は、充電優先状態を選択しているときには、所定の通常状態に比べて、内燃機関１１の駆動力によるモータ１２の発電動作の発電量を増大させる。

また、制御装置１６は、充電優先状態においてアシスト動作の実行を許可した場合であっても、例えば図３および上記表１の加速状態および軽加速状態での残容量ＳＯＣの高状態および中状態に示すように、アシスト量を、所定の通常状態（例えば、図３に示すＤレンジ）に比べて、より低い値（例えば、図３に示すＬレンジ）へと低減し、相対的にアクセル開度ＡＰが大きい状態であって走行路の登坂勾配ＤＥが相対的に大きい所定の重登坂の状態（例えば、アクセル開度ＡＰが最大の状態）に到達したときに、アシスト量が所定の通常状態でのアシスト量と同等の値となるように設定する。

なお、例えば図３に示すアシスト量と、登坂勾配ＤＥまたはアクセル開度ＡＰとの対応関係において、所定の通常状態では、登坂勾配ＤＥまたはアクセル開度ＡＰの変化に拘らずに、相対的に大きなアシスト量が設定され、充電優先状態では、登坂勾配ＤＥまたはアクセル開度ＡＰが増大することに伴い、アシスト量が所定の通常状態でのアシスト量に向かい増大傾向に変化するように設定されている。

また、制御装置１６は、充電優先状態においてアシスト動作の実行を許可した場合には、例えば図４に示すように、内燃機関１１での燃料消費を低減するためのモータ１２によるアシスト動作の実行を抑制し、所望の動力性能（例えば、登坂性能等）を確保するためのモータ１２によるアシスト動作の実行を促進するようにして、モータ１２のアシスト動作の内容を示す動力性能係数を、燃費アシスト側のゼロから動力性能アシスト側の１へと変更する。

なお、例えば図４に示す動力性能係数と、車両の速度（車速）との対応関係において、所定の通常状態（例えば、図４に示すＤレンジ）では、車速が増大することに伴い、動力性能係数が燃費アシスト側のゼロから動力性能アシスト側の１へと向かい増大傾向に変化し、充電優先状態（例えば、図４に示すＬレンジ）では、車速の変化に拘らずに、動力性能係数が動力性能アシスト側の１に設定されている。

これにより、登坂路において内燃機関１１の駆動力を優先的に利用して所望の駆動力を確保しつつ、モータ１２による過剰なアシスト動作の実行を防止し、モータ１２の駆動力を有効利用することができる。

また、制御装置１６は、例えば上記表１に示す加速状態および軽加速状態での残容量ＳＯＣの低状態のように、充電優先状態において相対的にアクセル開度ＡＰが小さい或いは中程度であって走行路の登坂勾配ＤＥが相対的に小さい或いは中程度である軽登坂或いは中登坂の状態では、アシスト状態の換わりに内燃機関１１の駆動力によりモータ１２を発電機として作動させる加速充電状態を設定し、モータ１２による発電量を、所定の通常状態に比べて、より高い値へと変更する。なお、この場合には、モータ１２による発電量が増大させられることで、内燃機関１１の負荷は増大することになる。
また、制御装置１６は、充電優先状態において加速充電状態を設定した場合であっても、相対的にアクセル開度ＡＰが大きい状態であって走行路の登坂勾配ＤＥが相対的に大きい重登坂の状態では、モータ１２による発電量を、軽登坂或いは中登坂の状態に比べて、低減或いはゼロに設定する。
つまり、制御装置１６は、登坂勾配ＤＥが所定閾勾配以下の場合（例えば、軽登坂或いは中登坂の状態）には、登坂勾配ＤＥが増大することに伴い、モータ１２による発電量が増大傾向に変化するように設定し、登坂勾配ＤＥが所定閾勾配よりも大きい場合（例えば、重登坂の状態）には、登坂勾配ＤＥが増大することに伴い、発電量が減少傾向に変化するように設定する。

これにより、加速状態および軽加速状態であっても、走行路の登坂勾配ＤＥやアクセル開度ＡＰに応じた適切な駆動力を確保しつつ、モータ１２による発電によって残容量ＳＯＣを増大させ、モータ１２による所望の駆動力を確保することができる。

なお、制御装置１６は、充電優先状態において加速状態および軽加速状態でのアシスト動作の実行を許可した場合には、例えば図５に示すように、複数の所定の登坂勾配ＤＥおよびアクセル開度ＡＰ毎に対して予め設定したエンジン回転数ＮＥに応じて変化するアシスト量のマップを参照してアシスト量を設定する。

例えば図５に示すエンジン回転数ＮＥとアシスト量との対応関係において、エンジン回転数ＮＥが増大することに伴い、アシスト量が減少傾向に変化するように設定されており、さらに、適宜のエンジン回転数ＮＥに対して、登坂勾配ＤＥおよびアクセル開度ＡＰが増大することに伴い、アシスト量が増大傾向に変化するように設定されている。

また、制御装置１６は、略定速走行によるクルーズ状態では内燃機関１１の駆動力によりモータ１２を発電機として作動させるクルーズ充電状態を設定しており、このクルーズ充電状態に対して、さらに、内燃機関１１およびモータ１２の運転状態として充電優先状態を選択すると、例えば図６および上記表１のクルーズ状態での残容量ＳＯＣの小状態および中状態に示すように、発電量を、所定の通常状態（例えば、図６に示すＤレンジ）に比べて、より高い値（例えば、図６に示すＬレンジ）へと増大し、相対的にアクセル開度ＡＰが小さい状態であって走行路の登坂勾配ＤＥが相対的に小さい軽登坂の状態から、相対的にアクセル開度ＡＰが大きい状態であって走行路の登坂勾配ＤＥが相対的に大きい所定の重登坂の状態（例えば、アクセル開度ＡＰが最大の状態）に到達したときに、発電量が所定の通常状態での発電量（例えば、ゼロ）と同等の値となるように設定する。
なお、例えば図６に示す発電量と、登坂勾配ＤＥまたはアクセル開度ＡＰとの対応関係においては、登坂勾配ＤＥまたはアクセル開度ＡＰが増大することに伴い、発電量がゼロに向かい減少傾向に変化するように設定されている。

これにより、相対的に残容量ＳＯＣが高くない小状態および中状態においては、内燃機関１１によってクルーズ状態での所望の駆動力を確保しつつ、モータ１２による発電によって残容量ＳＯＣを増大させ、モータ１２による所望の駆動力を確保することができる。

なお、制御装置１６は、クルーズ状態でクルーズ充電状態を設定した場合であっても、例えば上記表１に示すクルーズ状態のように、残容量ＳＯＣの高状態では、発電量を、所定の通常状態と同様にして、残容量ＳＯＣの小状態および中状態に比べて、低減或いはゼロに設定する。
つまり、制御装置１６は、略定速走行によるクルーズ状態において、登坂勾配ＤＥが所定閾勾配以下の場合（例えば、軽登坂或いは中登坂の状態）には、登坂勾配ＤＥが増大することに伴い、モータ１２の発電量が増大傾向に変化するように設定し、登坂勾配ＤＥが所定閾勾配よりも大きい場合（例えば、重登坂の状態）には、登坂勾配ＤＥが増大することに伴い、発電量が減少傾向に変化するように設定する。

なお、制御装置１６は、クルーズ状態でのクルーズ充電状態を設定した場合には、例えば図７に示すように、エンジン回転数ＮＥに応じて変化する発電量のマップを参照して発電量を設定する。
例えば図７に示すエンジン回転数ＮＥと発電量との対応関係において、エンジン回転数ＮＥが増大することに伴い、発電量が増大傾向に変化するように設定されている。

また、制御装置１６は、車両停車時に内燃機関１１およびモータ１２の運転状態として充電優先状態を選択すると、残容量ＳＯＣに対する所定判定閾値、つまり車両停車時の内燃機関１１のアイドル運転状態でのモータ１２の発電動作の実行要否を判定するためのアイドル充電実行判定閾値を、所定の通常状態に比べて、より高い値へと変更する。
これにより、充電優先状態では、残容量ＳＯＣに対して、アイドル運転状態におけるモータ１２の発電動作が実行される領域が増大し、残容量ＳＯＣが増大する。
さらに、制御装置１６は、充電優先状態では、内燃機関１１のアイドル運転の停止を禁止し、所定の通常状態に比べて、内燃機関１１の駆動力によるモータ１２の発電動作の発電量を増大させる。
しかも、制御装置１６は、残容量ＳＯＣが所定の残容量以下になると、残容量ＳＯＣが所定の残容量よりも大きい場合に比べて、アイドル運転状態におけるエンジン回転数ＮＥ（アイドル回転数）を増大させたり、残容量ＳＯＣが低下することに伴い、アイドル回転数が増大傾向に変化するように設定する。

また、制御装置１６は、充電優先状態においてアイドル充電の実行を許可した場合、例えば図８、図９に示すように、アイドル運転状態の内燃機関１１のエンジン回転数ＮＥ（アイドル回転数）およびモータ１２の発電量を、所定の通常状態（例えば、図８、図９に示すＤレンジ）に比べて、より高い値（例えば、図８、図９に示すＬレンジ）へと増大させる。そして、制御装置１６は、内燃機関１１のアイドル運転の停止を禁止する。

なお、例えば図８に示すアイドル回転数と、残容量ＳＯＣとの対応関係において、所定の通常状態では、残容量ＳＯＣの中状態および高状態において、アイドル回転数を不変とし、残容量ＳＯＣの低状態において、残容量ＳＯＣの低下に伴い、アイドル回転数が増大傾向に変化するように設定されていることに対して、充電優先状態では、残容量ＳＯＣの高状態において、アイドル回転数を不変とし、残容量ＳＯＣの低状態および中状態において、残容量ＳＯＣの低下に伴い、アイドル回転数が増大傾向に変化するように設定されている。

また、例えば図９に示すアイドル運転状態での発電量と、残容量ＳＯＣとの対応関係において、所定の通常状態では、残容量ＳＯＣの中状態および高状態において、発電量を不変とし、残容量ＳＯＣの低状態において、残容量ＳＯＣの低下に伴い、発電量が増大傾向に変化するように設定されていることに対して、充電優先状態では、残容量ＳＯＣの高状態において、発電量を不変とし、残容量ＳＯＣの低状態および中状態において、残容量ＳＯＣの低下に伴い、発電量が増大傾向に変化するように設定されている。
また、制御装置１６は、車両停車時の充電優先状態においてアイドル充電の実行を許可した場合において、登坂勾配の増大に伴い、モータ１２の発電量が増大傾向に変化するように設定する。

また、制御装置１６は、例えば上記表１の停車状態での相対的にアクセル開度ＡＰが小さい状態であって走行路の登坂勾配ＤＥが相対的に小さい軽登坂の状態に示すように、充電優先状態であっても、残容量ＳＯＣの中状態および高状態においては、所定の通常状態と同様にアイドル運転の停止を実行することに対して、充電優先状態における残容量ＳＯＣの低状態においては、所定の通常状態とは異なり、アイドル運転の停止を禁止し、アイドル運転状態での発電量を増大させる。

なお、制御装置１６は、停車状態での充電優先状態であっても、例えば上記表１に示すように、残容量ＳＯＣの中状態および高状態においては、所定の通常状態と同様にして、相対的にアクセル開度ＡＰが小さい状態であって走行路の登坂勾配ＤＥが相対的に小さい軽登坂の状態においてアイドル運転の停止を実行し、相対的にアクセル開度ＡＰが中程度或いは大きい状態であって走行路の登坂勾配ＤＥが相対的に中程度或いは大きい状態である中登坂或いは重登坂の状態においてアイドル運転の停止を禁止し、アイドル運転状態での発電量を増大させる。

つまり、制御装置１６は、登坂勾配ＤＥが所定の勾配よりも大きくなると、アイドル運転の停止を禁止すると共に、登坂勾配ＤＥが所定の勾配以下の場合に比べて、アイドル運転時の内燃機関１１の駆動力によるモータ１２の発電量を増大させる。

以下に、加速状態および軽加速状態でのモータ１２のアシスト動作を制御する処理について説明する。
先ず、例えば図１０に示すステップＳ０１においては、回転数センサ２１により検出されたエンジン回転数ＮＥを取得する。
次に、ステップＳ０２においては、アクセル開度センサ２３により検出されたアクセル開度ＡＰを取得する。
次に、ステップＳ０３においては、勾配センサ２４により検出された走行路の登坂勾配ＤＥを取得する。
次に、ステップＳ０４においては、高圧バッテリ１５の残容量ＳＯＣを取得する。
次に、ステップＳ０５においては、登坂勾配ＤＥが所定の第１閾値よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１０に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０６に進む。

そして、ステップＳ０６においては、運転者の入力操作に応じたシフトスイッチ２８の出力信号に基づきトランスミッション１３の状態ＳＨがＬレンジ（充電優先レンジ）であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ０８に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０７に進む。
そして、ステップＳ０７においては、所定の通常状態に対してエンジン回転数ＮＥおよびアシスト開度ＡＰに応じたアシスト量を設定するアシストＭＡＰに対するマップ検索によりアシスト量を取得し、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ０８においては、高圧バッテリ１５の残容量ＳＯＣが所定算容量よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ０７に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０９に進む。
そして、ステップＳ０９においては、例えば図５に示す大勾配（あるいは急勾配）に対応する第１アシストＭＡＰに対するエンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じたマップ検索によりアシスト量を取得し、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ１０においては、登坂勾配が第１閾値よりも小さい所定の第２閾値よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１４に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１１に進む。
そして、ステップＳ１１においては、運転者の入力操作に応じたシフトスイッチ２８の出力信号に基づきトランスミッション１３の状態ＳＨがＬレンジ（充電優先レンジ）であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０７に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１２に進む。

そして、ステップＳ１２においては、高圧バッテリ１５の残容量ＳＯＣが所定算容量よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ０７に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１３に進む。
そして、ステップＳ１３においては、例えば図５に示す中勾配に対応する第２アシストＭＡＰに対するエンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じたマップ検索によりアシスト量を取得し、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ１４においては、運転者の入力操作に応じたシフトスイッチ２８の出力信号に基づきトランスミッション１３の状態ＳＨがＬレンジ（充電優先レンジ）であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０７に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１５に進む。

そして、ステップＳ１５においては、高圧バッテリ１５の残容量ＳＯＣが所定算容量よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ０７に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１６に進む。
そして、ステップＳ１６においては、例えば図５に示す小勾配に対応する第３アシストＭＡＰに対するエンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じたマップ検索によりアシスト量を取得し、一連の処理を終了する。

上述したように、本実施の形態によるハイブリッド車両１の制御装置１６によれば、充電優先状態が選択されているときに、所定の通常状態が選択されているときに比べて、モータ１２の駆動力により内燃機関１１の駆動力を補助するか否かを判定するためのアシスト実行判定閾値を増大させることから、モータ１２の駆動を抑制し、モータ１２の駆動に要する電力消費を抑制することができ、高圧バッテリ１５の残容量ＳＯＣが過剰に低下してしまうことを防止することができる。これにより、例えば登坂路の走行が長時間に亘る場合や、登坂路の登坂勾配が相対的に急勾配である場合等であっても、内燃機関１１の駆動力を補助するためのモータ１２の所望の駆動力を確保することができる。

さらに、充電優先状態が選択されているときに、所定の通常状態が選択されているときに比べて、内燃機関１１の駆動力によるモータ１２の発電動作の発電量を増大させることから、高圧バッテリ１５の残容量ＳＯＣを増大させることができ、内燃機関１１の駆動力を補助するためのモータ１２の所望の駆動力を容易に確保することができる。

さらに、充電優先状態での定速走行状態あるいは車両停車時において、モータ１２の発電量を増大させることから、所定の通常状態に比べて、高圧バッテリ１５の残容量ＳＯＣを増大させることができる。しかも、車両停車時においては、アイドル運転停止を禁止すると共に、残容量ＳＯＣが所定の残容量以下になるとアイドル回転数を増大させることから、内燃機関１１の駆動力によるモータ１２の発電によって所望の残容量を容易に確保することができる。

また、充電優先状態においては、所定の通常状態に比べて、車両停車時の内燃機関１１のアイドル運転の実行中におけるモータ１２の発電動作の実行可否を判定するための残容量ＳＯＣに対するアイドル充電実行判定閾値（つまり、発電動作の実行を許可する上限閾値）を増大させることから、高圧バッテリ１５の残容量ＳＯＣに対して発電動作の実行を許可する領域を増大させることができ、残容量ＳＯＣを容易に増大させることができる。

なお、上述した実施の形態においては、制御装置１６は、充電優先状態において、車両に対する駆動力指令（例えば、アクセル開度ＡＰ）に対するアシスト実行判定閾値を、所定の通常状態に比べて、より高い値へと変更するとしたが、これに限定されず、例えば勾配センサ２４により検出された登坂勾配ＤＥが所定勾配よりも大きい場合に、アシスト実行判定閾値を、登坂勾配ＤＥが所定勾配よりも小さい場合（例えば、平坦路の状態等）に比べて、より高い値へと変更してもよい。

さらに、制御装置１６は、例えば登坂勾配ＤＥが所定勾配よりも大きい場合に駆動力指令（例えば、アクセル開度ＡＰ）がアシスト実行判定閾値未満であって内燃機関１１の駆動力によりモータ１２の発電動作を実行する状態では、登坂勾配ＤＥが所定閾勾配以下の場合（例えば、軽登坂或いは中登坂の状態）には、登坂勾配ＤＥが増大することに伴い、モータ１２による発電量が増大傾向に変化するように設定し、登坂勾配ＤＥが所定閾勾配よりも大きい場合（例えば、重登坂の状態）には、登坂勾配ＤＥが増大することに伴い、発電量が減少傾向に変化するように設定する。
また、車両停車時に対して、制御装置１６は、車両が登坂路で停車したときに、車両が平坦路で停車した場合に比べて、アイドル運転状態の内燃機関１１の駆動力によるモータ１２の発電動作の発電量を増大させ、内燃機関１１のエンジン回転数ＮＥ（アイドル回転数）を増大させる。

この変形例によれば、登坂路においてモータ１２の駆動を抑制し、モータ１２の駆動に要する電力消費を抑制することができ、高圧バッテリ１５の残容量ＳＯＣが過剰に低下してしまうことを防止することができる。これにより、例えば登坂路の走行が長時間に亘る場合や、登坂路の登坂勾配が相対的に急勾配である場合等であっても、内燃機関１１の駆動力を補助するためのモータ１２の所望の駆動力を確保することができる。さらに、登坂勾配ＤＥに応じて発電量を変更することから、高圧バッテリ１５の残容量ＳＯＣを増大させつつ、所望の登坂走行性を確保することができる。

なお、上述した実施の形態においては、ハイブリッド車両１を、内燃機関（ＥＮＧ）１１とモータ１２とトランスミッション１３とを直列に直結したパラレル型のハイブリッド車両としたが、これに限定されず、他のハイブリッド車両であってもよい。

１１ 内燃機関
１２ モータ（発電電動機）
１５ 高圧バッテリ（蓄電器）
１６ 制御装置（駆動力補助手段、切換手段、閾値増大手段、発電量増大手段、発電量変更手段、残容量取得手段、アイドル回転数設定手段、判定手段、閾残容量増大手段、アイドル停止禁止手段、走行路判定手段）
２４ 勾配センサ（勾配取得手段）

Claims (8)

1. 車両の動力源としての内燃機関および発電電動機と、前記発電電動機と電気エネルギーの授受を行う蓄電器と、車両に対する駆動力指令が所定判定閾値よりも大きくなると前記発電電動機の駆動力により前記内燃機関の駆動力を補助する駆動力補助手段とを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
   少なくとも通常走行レンジと前記蓄電器への充電を優先する充電優先レンジとを含む複数の走行レンジから運転者の入力操作に応じて適宜の走行レンジを選択して切り換える切換手段と、
   前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに、前記切換手段により前記通常走行レンジが選択されているときに比べて、前記所定判定閾値を増大させる閾値増大手段と、
   前記通常走行レンジおよび前記充電優先レンジにおいて前記発電電動機による発電を実行し、かつ、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときには、前記切換手段により前記通常走行レンジが選択されているときの前記発電電動機による発電量と比較して、前記発電電動機による発電量を増大させる発電量増大手段を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記発電量増大手段は、
   車両の走行状態が定速走行状態であり、かつ、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに、前記発電電動機による発電量を増大させ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。
3. 前記発電量増大手段は、
   前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転停止を禁止し、かつ、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときには、前記切換手段により前記通常走行レンジが選択されているときの前記発電電動機による発電量と比較して、車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転の実行中での前記発電電動機による発電量を増大させ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。
4. 車両の動力源としての内燃機関および発電電動機と、前記発電電動機と電気エネルギーの授受を行う蓄電器と、車両に対する駆動力指令が所定判定閾値よりも大きくなると前記発電電動機の駆動力により前記内燃機関の駆動力を補助する駆動力補助手段とを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
   少なくとも通常走行レンジと前記蓄電器への充電を優先する充電優先レンジとを含む複数の走行レンジから運転者の入力操作に応じて適宜の走行レンジを選択して切り換える切換手段と、
   前記通常走行レンジおよび前記充電優先レンジにおいて前記発電電動機による発電を実行し、かつ、前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときには、前記切換手段により前記通常走行レンジが選択されているときの前記発電電動機による発電量と比較して、車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転の実行中での前記発電電動機による発電量を増大させる発電量増大手段とを備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記蓄電器の残容量を取得する残容量取得手段と、
   前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに、車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転の実行中でのアイドル回転数を前記残容量取得手段により取得された前記残容量に応じて設定するアイドル回転数設定手段とを備え、
   前記アイドル回転数設定手段は、前記残容量が所定残容量以下になると、前記残容量が前記所定残容量よりも大きいときに比べて、前記アイドル回転数を増大させることを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記蓄電器の残容量を取得する残容量取得手段と、
   前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに、車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転の実行中でのアイドル回転数を前記残容量取得手段により取得された前記残容量に応じて設定するアイドル回転数設定手段とを備え、
   前記アイドル回転数設定手段は、前記残容量が低下することに伴い、前記アイドル回転数が増大傾向に変化するように設定することを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記蓄電器の残容量を取得する残容量取得手段と、
   車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転の実行中に前記残容量取得手段により取得された前記残容量が所定閾残容量以下か否かの判定結果に応じて、前記アイドル運転の実行中における前記発電電動機による発電動作の実行可否を判定する判定手段と、
   前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに、前記切換手段により前記通常走行レンジが選択されているときに比べて、前記所定閾残容量を増大させる閾残容量増大手段と
   を備えることを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
8. 前記切換手段により前記充電優先レンジが選択されているときに、車両停車時の前記内燃機関のアイドル運転停止を禁止するアイドル停止禁止手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。

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