JP2011020581A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車両の回生効率の向上を図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。
【解決手段】エンジン２とモータジェネレータ６とが設けられたハイブリッド車両１０を制御するための制御装置１において、アクセルペダル７５のアクセル開度を検出するためのアクセル開度検出手段６５と、前記アクセル開度検出手段６５により検出されたアクセル開度が０％のときに、前記モータジェネレータ６による制動回生を行う回生制御手段７とを備え、前記回生制御手段７は、前記制動回生を行うに際して、前記アクセルペダル７５が戻されて前記アクセル開度が０％になったときに、前記アクセルペダル７５が戻される速度の時間当たりの変化量であるアクセル戻し加速度を求めると共に、その求めたアクセル戻し加速度が大きいほど前記制動回生の制動力を大きく設定するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンとモータジェネレータとを備えたハイブリッド車両の回生制動を制御するための制御装置に関するものである。

従来、動力源としてエンジンとモータジェネレータとが搭載されたハイブリッド車両（ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ、以下ＨＥＶという）が知られている（例えば特許文献１参照）。

ＨＥＶの駆動方式として、例えば、エンジンと別軸にモータジェネレータを配置したＰＴＯ型パラレル駆動方式がある。そのＰＴＯ型パラレル駆動方式として、変速機（以下、Ｔ／Ｍという）のカウンターシャフトに連結したＰＴＯを介してモータジェネレータの動力を駆動輪側に入力するサイドＰＴＯ式がある。その他にもリアＰＴＯ式や、Ｔ／Ｍ内蔵式でも同様の作動を行うことができる。

例えば、リアＰＴＯ式のパラレルＨＥＶでは、クラッチよりも後方のＴ／Ｍの出力軸にＰＴＯが取り付けられ、そのＰＴＯにモータジェネレータが連結される。

そのパラレルＨＥＶは、モータジェネレータにより減速時の制動エネルギーを回収（回生という）し、加速時に駆動力アシストを行うことで、燃費向上を図っている。

一般に、パラレルＨＥＶでは、アクセル開度０％時（最大エンジンブレーキ）かアクセル開度０％かつブレーキＯＮ時に回生を実施している。

特開２００９−２３３７２号公報

ところで、トラックなどのＣＶ（コマーシャルビークル）は積載があり、自重が倍以上に変化する。例えば、車両によっては、空車２１７０ｋｇに対して定積では４３３５ｋｇとなり、空車時と積載時（空／積）で走行特性が大幅に変化する。そのため、ＣＶはエンジンブレーキにおいてもエキゾーストブレーキを標準で備え、さらに制動力が必要な場合、リターダーなどを備える車種もある。ドライバーは、これらのブレーキ類を空／積や道路状況（交通流や地形）に合わせて使い分けながら走行する。

しかしながら、上記のＨＥＶ車ではモータジェネレータのみで回生するため、制動力（＝回生力）をドライバーが使い分けることが困難である。

車種によっては空／積や段階スイッチを設けているが、通常のトラックと使用方法が異なるため使い切れていない。これは制動特性がエキゾーストブレーキやリターダと、モータジェネレータとでは異なることにも起因する。

またＧセンサーと車重推定ロジックを用いて、Ｇセンサーで路面角度を推定して発進加速度から車重を推定し、回生量を変更してみているが一般路では誤差が多く役立っていない。そのため回生量は空車においても積車の回生量にしている状態である。

その結果、ドライバーは強力な減速力を必要としないときはギリギリまでアクセルペダルを踏んでアクセルを開けてしまい、アクセル開の範囲が広がり燃費が向上しない場合も多い。

また、空車でもある程度は走れるように回生量の最大値を抑えているため、積車でまだ回生するエネルギーがあってもブレーキで捨てている状態もあり、最大効率で回生できてはいない。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ハイブリッド車両の回生効率の向上を図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にある。

上記目的を達成するために本発明は、動力源をなすエンジンと、動力源をなすと共に制動回生が可能なモータジェネレータとが設けられたハイブリッド車両を制御するための制御装置において、アクセルペダルのアクセル開度を検出するためのアクセル開度検出手段と、前記アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度が０％のときに、前記モータジェネレータによる制動回生を行う回生制御手段とを備え、前記回生制御手段は、前記制動回生を行うに際して、前記アクセルペダルが戻されて前記アクセル開度が０％になったときに、前記アクセルペダルが戻される速度の時間当たりの変化量であるアクセル戻し加速度を求めると共に、その求めたアクセル戻し加速度が大きいほど前記制動回生の制動力を大きく設定するものである。

本発明によれば、ハイブリッド車両の回生効率の向上を図ることができるという優れた効果を発揮するものである。

図１は、本発明に係る一実施形態によるハイブリッド車両の制御装置の概略構成図である。 図２は、本実施形態に係る制御マップの一例である。 図３は、本実施形態に係るレバースケジュールの一例である。 図４は、本実施形態に係る積車の実走行例を説明するための図である。 図５は、アクセル開度の戻り加速度と回生量との関係を説明するための図である。 図６は、本実施形態に係る回生制御を説明するための図である。 図７は、本実施形態に係るエンジンフリクションの一例である。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置（以下、制御装置という）は、例えば車両の動力伝達系にＰＴＯを介してモータジェネレータを取り付けたＰＴＯ型パラレル駆動方式のハイブリッド車両を対象とする。

図１に基づき本実施形態のハイブリッド車両および制御装置の概略構造を説明する。

図１に示すように、車両１０は、駆動源をなすエンジン２と、そのエンジン２にクラッチ（以下、メインクラッチという）３を介して接続された変速機４と、その変速機４に取り付けられた動力取り出し装置（以下、ＰＴＯ装置という）５と、そのＰＴＯ装置５に連結されたモータジェネレータ６と、それら機器類２−６を制御するためのコントローラ７とを備える。

本実施形態の制御装置１は、アクセルペダル７５のアクセル開度を検出するためのアクセル開度検出手段をなすアクセル開度センサ７６と、アクセル開度センサ７６により検出されたアクセル開度が０％のときに、モータジェネレータ６による制動回生を行う回生制御手段とを備え、回生制御手段がコントローラ７により構成される。

詳しくは後述するが、コントローラ７は、アクセル開度０％回生制御を実行するものであり、そのアクセル開度０％回生制御は、アクセルペダル７５が戻されてアクセル開度が０％になったときに、アクセルペダル７５が戻される速度の時間当たりの変化量であるアクセル戻し加速度を求めると共に、その求めたアクセル戻し加速度が大きいほどモータジェネレータ６による制動回生の制動力を大きく設定するものである。

エンジン２は、例えば多気筒ディーゼルエンジンである。そのエンジン２は、複数の気筒１１と、各気筒１１に燃料を噴射、供給するためのインジェクタ１２と、エンジン回転数を検出するためのエンジン回転数センサ１３とを備える。

インジェクタ１２は、コントローラ７により燃料の噴射量や噴射時期が制御される。エンジン回転数センサ１３は、エンジン２の出力軸をなす図示しないクランクシャフトやカムシャフトに取り付けられ、その検出値をコントローラ７に送信する。

メインクラッチ３は、エンジン２からの動力を変速機４に伝達、遮断するためのものであり、エンジン２と変速機４との間に設けられたクラッチ本体１５（例えば湿式多板クラッチ）と、そのクラッチ本体１５を断接作動させるためのクラッチ断接機構１６とを備える。

クラッチ本体１５は、クラッチディスク２３、プレッシャープレート２４、ダイヤフラムスプリング２５、クラッチカバー２６およびレリーズフォーク２７を有する。このクラッチ本体１５では、接続時にダイヤフラムスプリング２５の付勢力によりプレッシャープレート２４がクラッチディスク２３をクランクシャフトに固定されたディスク（例えばフライホイール）に押し付け、切断時にレリーズフォーク２７によりクラッチディスク２３がクランクシャフトから分離される。

クラッチ断接機構１６は、基本的にはコントローラ７により自動で断接制御され、かつクラッチペダル２８による手動での断接操作が可能なように構成される。

より具体的には、クラッチ断接機構１６は、クラッチペダル２８に連結されたマスターシリンダ２９と、レリーズフォーク２７に連結されたスレーブシリンダ３０と、それらマスターシリンダ２９とスレーブシリンダ３０との間に設けられたオペレーティングシリンダ３２と、そのオペレーティングシリンダ３２に油圧を供給、回収可能に接続されたアクチュエータユニット３３とを備える。

オペレーティングシリンダ３２は、２つのフリーピストン３５、３６を有し、それらフリーピストン３５、３６の間にアクチュエータユニット３３からの油圧が供給される。

アクチュエータユニット３３は、オペレーティングシリンダ３２への油圧の供給、回収を切り換えるための２つの切換バルブ３７、３７を有し、それら切換バルブ３７、３７がコントローラ７により制御される。

このクラッチ断接機構１６では、アクチュエータユニット３３からオペレーティングシリンダ３２に油圧が供給されるとスレーブシリンダ３０が伸長してレリーズフォーク２７が切断側に操作され、他方、オペレーティングシリンダ３２への油圧が停止、回収されるとレリーズフォーク２７が接続側に戻るようになっている。

変速機４は、メインクラッチ３に接続されたインプットシャフト４１と、図示しないプロペラシャフトに接続されたアウトプットシャフト４２と、それらインプットシャフト４１、カウンタシャフト、メインシャフトおよびアウトプットシャフト４２などに設けられた複数のギヤ（図示せず）とを有し、コントローラ７により自動で変速制御される。

変速機４には、変速機４のインプットシャフト４１の回転数を検出するためのインプットシャフト回転数センサ４３が設けられ、そのインプットシャフト回転数センサ４３は検出値をコントローラ７に送信する。

この変速機４のアウトプットシャフト４２からの動力が、図示しないプロペラシャフト、ディファレンシャルギヤ、ドライブシャフトを順に経て駆動輪に伝達される。すなわち、上述したメインクラッチ３、変速機４、図示しないプロペラシャフト、ディファレンシャルギヤおよびドライブシャフトにより、エンジン２から駆動輪に至る動力伝達系が構成される。

ＰＴＯ装置５は、所謂リアＰＴＯであり、変速機４のアウトプットシャフト４２（すなわちメインクラッチ３よりも後段の動力伝達系）に取り付けられる。そのＰＴＯ装置５は、変速機４のアウトプットシャフト４２とモータジェネレータ６との間で相互に動力を伝達する。

より具体的には、ＰＴＯ装置５は、変速機４のアウトプットシャフト４２にギアトレーン５１、５２を介して接続されたＰＴＯ軸５３と、そのＰＴＯ軸５３と変速機４のアウトプットシャフト４２とを断接するためのクラッチ（以下、ＰＴＯクラッチという）５４とを備える。

ギアトレーン５１、５２は、変速機４のアウトプットシャフト４２に回転自在に設けられたアウトプットシャフト側ギア５１と、そのアウトプットシャフト側ギア５１に歯合すると共にＰＴＯ軸５３に固定されたＰＴＯ軸側ギア５２とを有する。

ＰＴＯクラッチ５４は、例えばドッグクラッチからなり、変速機４のアウトプットシャフト４２に回転不能かつ軸方向にスライド可能に取り付けられたスリーブと、アウトプットシャフト側ギア５１に固定されスリーブに係合可能なドッグギアとを有する。このＰＴＯクラッチ５４は、コントローラ７により断接制御され、例えば高速時（高車速時）に切離されるようになっている。

ＰＴＯ軸５３は、変速機４のアウトプットシャフト４２と平行に配置される。そのＰＴＯ軸５３には、後述するモータジェネレータ本体６１が直接またはシャフト（図示せず）を介して連結される。

モータジェネレータ６は、電動機からなるモータジェネレータ本体６１と、そのモータジェネレータ本体６１および充放電可能なバッテリ６３（例えばリチウムイオンバッテリ）に各々電気的に接続されたインバータ６２とを備える。

モータジェネレータ本体６１は、例えば永久磁石式の三相交流同期電動機からなり、図示しないモータ軸が減速ギア機構などを介してＰＴＯ軸５３に連結される。

インバータ６２は、モータジェネレータ本体６１とバッテリ６３との間で交流と直流とを変換する。そのインバータ６２は、例えば正弦波ＰＷＭインバータであり、モータジェネレータ本体６１とバッテリ６３との間を流れる電流を調整、制御する。

より具体的には、インバータ６２は、モータジェネレータ本体６１を駆動源（モータ）として作動させるときには、バッテリ６３からモータジェネレータ本体６１に流れる電流を制御して、モータジェネレータ本体６１の駆動力を制御する。他方、モータジェネレータ６を発電機（ジェネレータ）として作動させるときに、インバータ６２は、モータジェネレータ本体６１からバッテリ６３に流れる電流を制御して、モータジェネレータ本体６１の回生力（制動力）を制御する。このインバータ６２がコントローラ７により制御される。

コントローラ７は、上述した各種アクチュエータ類１２、３３、５４、６２とセンサ類１３、４３と、アクセルペダル７５の踏み込み量（アクセル開度）を検出するためのアクセル開度センサ７６とに通信可能に接続される。

図例のコントローラ７は、エンジンＥＣＵ７１とトランスミッションＥＣＵ７２とハイブリッドＥＣＵ７３とで構成され、それらＥＣＵ７１−７３は車載ネットワーク（ＣＡＮ）７４により相互に通信可能に接続される。

エンジンＥＣＵ７１は主にエンジン２のインジェクタ１２を制御する。トランスミッションＥＣＵ７２は主に変速機４とメインクラッチ３のクラッチ断接機構１６とを制御する。ハイブリッドＥＣＵ７３は主にＰＴＯクラッチ５４とモータジェネレータ６のインバータ６２とを制御する。なお、これらＥＣＵ７１−７３は、自身が直接に制御するアクチュエータ以外のアクチュエータについても他のＥＣＵを仲介することで間接的に制御できるようになっている。例えば、後述する惰行制御、クラッチ断回生制御およびアクセル開度０％回生制御がハイブリッドＥＣＵ７３により実行される。

このコントローラ７は、車両１０の発進・加速時に、バッテリ６３の電力をモータジェネレータ本体６１に供給してモータジェネレータ本体６１をエンジン２の補助動力として機能させ、発進・加速をアシストする。

一方、減速・制動時などのアクセル開度が実質的に０％のときに、コントローラ７は、車両１０の運動エネルギーをモータジェネレータ本体６１により電気エネルギーに変換してバッテリ６３に回収する。なお、アクセル開度が実質的に０％とは、例えばアクセル開度が、アクセル開度センサ７６の特性やノイズなどを考慮して設定された所定開度以下であることをいう。

詳しくは後述するが、コントローラ７は、エンジン２がノーロード状態のときにメインクラッチ３を切断すると共にエンジン２をアイドリング運転する惰行制御と、その惰行制御の終了時にメインクラッチ３を接続したと仮定してエンジン２がエンジンブレーキ状態のときには、メインクラッチ３を切断状態に保持すると共にモータジェネレータ６による制動回生を行うクラッチ断回生制御とを実行する。

次に、図２から図７に基づき本実施形態の制御装置の作用について説明する。

まず、惰行制御について説明する。

一般に、エンジン２には、エンジン２の回転を妨げる内部フリクション（エンジンフリクション）が存在しており、そのエンジンフリクションが運転状態のエンジン２に対して抵抗として作用する。エンジンフリクションは、図７に示すように、基本的にはエンジン回転数が高いほど大きくなり、あるエンジン回転数では、燃料の燃焼により得られる出力と同じ大きさとなる。

このとき、燃焼により得られる出力はエンジン２の回転を保つためのみに使用されることになり、エンジン２から駆動輪側（変速機４側）への実質的な出力は０となる。つまり、エンジン２はノーロード状態となる。このノーロード状態では、エンジン２の出力が０であるため、エンジン２を動力伝達系から切り離しても駆動輪側への影響はなく車速は変化しない。

そこで、惰行制御は、このようにエンジン２の出力が実質的に０となるときに、メインクラッチ３を切断してエンジン２を動力伝達系から切り離し、そのエンジン２の回転数を所定のアイドリング回転数まで低下させることで、エンジン２の回転を維持するのに必要な燃料噴射量を低減して、燃費の低減を図ったものである。

より具体的には、コントローラ７は、所定の開始条件が成立したときに惰行制御を開始し、その惰行制御の実行中に所定の終了条件（禁止条件）が成立したときに惰行制御を終了する。

図２に基づき惰行制御の開始条件と終了条件とについて説明する。

図２は、惰行制御の開始および終了の判定と、詳しくは後述するクラッチ断回生制御に用いられる制御マップであり、縦軸がエンジン回転数であり、横軸がアクセル開度である。

制御マップは、数値化されコントローラ７内の記憶手段（図示せず）に記憶される。コントローラ７は、惰行制御の開始および終了を判定する際に、実際のアクセル開度とエンジン回転数とを制御マップ上にプロットして、そのプロットした点（以下、プロット点という）と後述する各しきい線との比較を行う。

なお、実際のアクセル開度としては、アクセル開度センサ７６の検出値が用いられる。他方、エンジン回転数については、上述したように惰行制御の実行中はエンジン回転数がアイドリング回転数とされることから、メインクラッチ３が接続されていると仮定したときの仮想のエンジン回転数が用いられる。その仮想エンジン回転数としては、インプットシャフト回転数センサ４３の検出値（クラッチ回転数）、あるいは車速を変速機４のギヤ比で換算した値が考えられる。

図２の制御マップにおいて符号Ｎはエンジン出力ゼロを示すノーロード線である。ノーロード線Ｎは、エンジン２の出力とフリクションとが釣り合うときのアクセル開度とエンジン回転数とを実験などにより予め求め、その求めたアクセル開度とエンジン回転数を、制御マップ上にプロットして設定される。

符号Ｓは開始しきい線である。開始しきい線Ｓは、惰行制御の開始を判断するためのしきい線であり、プロット点が、開始しきい線Ｓをアクセル開度が小さい側から大きい側へと跨いだときに惰行制御が開始される。開始しきい線Ｓは、ノーロード線Ｎをアクセルペダル７５を戻す側（アクセル開度が小さい側）にオフセットさせて（ずらして）設定される。

符号Ａは加速０しきい線である。加速０しきい線Ａは、惰行制御の終了を判断するためのしきい線であり、惰行制御の実行中に、プロット点が加速０しきい線Ａをアクセル開度が小さい側から大きい側へと跨いだときに惰行制御が終了される。加速０しきい線Ａは、ノーロード線Ｎをアクセルペダル７５を踏み込む側（アクセル開度が大きい側）にオフセットさせて設定される。

符号Ｒは、減速０しきい線である。減速０しきい線Ｒは、惰行制御の終了を判断するためのしきい線であり、惰行制御の実行中に、プロット点が減速０しきい線Ｒをアクセル開度が大きい側から小さい側へと跨いだときに惰行制御が終了される。減速０しきい線Ｒは、ノーロード線Ｎを開始しきい線Ｓよりもアクセルペダル７５を戻す側（アクセル開度が小さい側）にオフセットさせて設定される。

符号Ｌは惰行制御下限線である。惰行制御下限線Ｌは、惰行制御を実行するクラッチ回転数の下限を規定する線であり、クラッチ回転数が一定の値（エンジン回転数しきい値という）の直線である。そのエンジン回転数しきい値は、上述したアイドリング回転数付近に、かつアイドリング回転数よりも高く設定される。

以下の説明において、加速０しきい線Ａよりもアクセル開度が大きい側（右側）の領域を加速領域、加速０しきい線Ａと減速０しきい線Ｒとの間の領域を惰行制御可能性領域、減速０しきい線Ｒよりもアクセル開度が小さい側（左側）の領域を減速領域という。エンジン２がノーロード状態である場合、プロット点が惰行制御可能性領域内に位置する。

惰行制御の開始条件は以下の４つである。
開始条件１ アクセルペダル７５の操作速度（アクセル開度速度）が所定しきい値範囲内
開始条件２ プロット点が開始しきい線Ｓをアクセルペダル戻し方向で通過
開始条件３ プロット点が惰行制御可能性領域内
開始条件４ エンジン回転数がエンジン回転数しきい値以上（プロット点が惰行制御下限線Ｌよりも上側の領域内）

これら開始条件１から開始条件４がすべて成立したときにコントローラ７が惰行制御を開始する。

惰行制御の終了条件は、以下の２つである。
終了条件１ アクセルペダル７５の操作速度が所定しきい値範囲外
終了条件２ プロット点が惰行制御可能性領域外

これら終了条件１または終了条件２が成立したときにコントローラ７が惰行制御を終了する。

例えば、惰行制御の実行中に、ドライバーが車両１０に微小な制動力（エンジンブレーキ力）を加えるためにアクセルペダル７５を僅かに戻した場合には、プロット点が減速０しきい線Ｒを左側に超えて終了条件２が成立する。

このようにアクセルペダル７５が戻されて惰行制御が終了したときに、上述したクラッチ断回生制御が開始される。

次に、クラッチ断回生制御について説明する。

クラッチ断回生制御は、惰行制御によるメインクラッチ３の切断およびエンジン２のアイドリング運転を継続しつつ、モータジェネレータ６による制動回生を行うと共に、その制動回生の回生力（制動力）を、メインクラッチ３が接続されていると仮定したときにエンジン２により発生する仮想のエンジンブレーキ力と同じ大きさに設定したものである。その仮想のエンジンブレーキ力は、エンジン２のレバースケジュールを基に求められる。

図３にエンジン２のレバースケジュールの一例を示す。図３は、縦軸がエンジントルク、横軸がエンジン回転数である。図３におけるライン１０％−ライン１００％は、各アクセル開度におけるエンジン回転数とエンジントルクとの関係を示したものである。

回生量の計算は、まず、アクセル開度とエンジン回転数とを基にレバースケジュールからエンジントルクＴｅを求め、そのエンジントルクＴｅとエンジン回転数とから、回生量Ｗを、Ｗ＝エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）×エンジントルクＴｅ（Ｎｍ）×２π／６０で計算する。

なお、クラッチ断回生制御の実行中は、惰行制御と同様に、メインクラッチ３が切断されていることからエンジン回転数の代わりにインプットシャフト回転数センサ４３の検出値が用いられる。

また調整用として、係数（例：α）を掛けて、定数（例：β）を足しておくとチューニングし易い。例えば、計算式は、Ｗ＝α×Ｎｅ（ｒｐｍ）×Ｔｅ（Ｎｍ）×２π／６０＋βとなる。

このレバースケジュールは、実験などにより求められコントローラ７の図示しない記憶手段にマップとして予め記憶される。例えば、コントローラ７は、アクセル開度センサ７６とインプットシャフト回転数センサ４３との検出値を基に、レバースケジュールから読み取ったエンジントルクを、仮想のエンジンブレーキ力（すなわち、モータジェネレータ６の回生力）とする。

次に、図２に基づき惰行制御およびクラッチ断回生制御による作動例を説明する。

図２のラインＴ１からラインＴ５は、アクセルペダル操作の一例を示したものであり、上述したプロット点の軌跡からなる。

まず、ラインＴ１に示すようにアクセルペダル７５が戻されて、プロット点がノーロード線Ｎを跨いだら、コントローラ７はまず惰行制御を開始する。

その惰行制御の開始後にアクセルペダル７５がさらに戻されて、ラインＴ２に示すように、プロット点が惰行制御の減速０しきい線Ｒを超えると、コントローラ７は惰行制御からクラッチ断回生制御に移行する。

その後、ラインＴ３に示すようにアクセル開度の増減があっても、プロット点が減速領域にある場合には、上述した回生量演算に基づいて回生を行う。

その回生中にアクセルペダル７５が踏み込まれて、ラインＴ４に示すようにプロット点がノーロード線Ｎを加速領域側に超えたらクラッチ断回生制御を終了する。コントローラ７は、モータジェネレータ６の制動回生を終了し、回転合わせ制御を実行してエンジン回転数を変速機４のインプットシャフト４１の回転数に一致させた後、メインクラッチ３を接続する。

他方、回生中にアクセルペダル７５が完全に戻されて、ラインＴ５に示すようにアクセル開度が実質的に０％となったら、コントローラ７はクラッチ断回生制御を終了して、アクセル開度０％回生制御による制動回生に切り替える。

次に、図４から図７に基づきアクセル開度０％回生制御を説明する。

まず、図４に基づき実際の走行時のアクセルペダル７５の操作量と車速の変化との関係について説明する。

図４は、エンジン２のみを駆動源とする通常車における積車時の実走行例を示したものであり、横軸が時間、左側の縦軸がアクセル開度（％）、右側の縦軸が車速（ｋｍ／ｈ）である。また、実線のラインＰｅｄａｌ＿Ｐｏｓｉｔｉｏｎがアクセル開度、点線のラインＶｅｈｉｃｌｅ＿Ｓｐｅｅｄが車速を示す。

図４において、符号Ｒ１で示される領域と符号Ｒ２で示される領域とは、アクセルペダル７５が戻される領域である。これらの領域Ｒ１、Ｒ２では、車速が減少しており、領域Ｒ１は領域Ｒ２に比べて急減速となっている。

領域Ｒ１に示すように、ドライバーは、車両１０の減速度が欲しい時、アクセルペダル７５を急に戻す。空車でも坂道下りであれば同様にアクセルペダル７５を急に戻す。

他方、領域Ｒ２に示すように、ドライバーは、車両１０の減速度が緩やかに欲しい時、アクセルペダル７５の閉じ方を調整する。空車においても地形（平坦や緩い登り）によって同様にアクセルペダル７５の操作を行う。

以上から、ドライバーは、大きな制動力を望むときはアクセルペダル７５を戻す際のアクセル戻し加速度を大きくし、小さな制動力を望むときはアクセル戻し加速度を小さくすることが分かる。

そこで、本実施形態のアクセル開度０％回生制御では、予めアクセルペダル７５の戻し状態を監視し、それに応じて回生量を調整することで、回生効率を向上させながら、空積の問題や交通流、地形の問題に対応しドライバーの制動力の違和感を減少させハイブリッド車両１０の回生効率を向上させるようにした。

次に、図５に基づきアクセルペダル７５の戻し調整による回生量の変化を説明する。

図５において横軸はアクセル開度、縦軸はエンジン回転数である。符号Ｐは、ノーロード線Ｎよりもアクセル開度が大きい側の点である。ラインＬ１−Ｌ３は、図５の点Ｐから、アクセル開度が０％になるまでのアクセル開度およびエンジン回転数（インプットシャフト回転数）の軌跡を示したものである。バーＢ１−Ｂ３は、各ラインＬ１−Ｌ３においてアクセル開度が０％になったときの回生量の大きさを示したものである。

ラインＬ１は急にアクセルペダル７５を戻し最大回生量を出した場合、ラインＬ３はアクセルペダル７５を緩やかに戻し回生量を少なくした場合、ラインＬ２は、ラインＬ１とラインＬ３との中間の状態である。このように、アクセルペダル７５の戻し加速度に応じて回生量が変化する。

次に、図６に基づき、コントローラ７によるアクセル開度０％回生制御の一例を説明する。図６において、横軸は時間、縦軸はアクセル開度である。図例では時刻ｔ０にてアクセル開度が０％となる。

まず、コントローラ７は、アクセル開度が０％になる以前に（クラッチ断回生制御中などに）以下のステップ１とステップ２とを実行する。

ステップ１ アクセル開度を設定した制御サイクルで移動平均を実施する。つまり、所定の制御サイクルごとに、アクセル開度の移動平均値を求める。

ステップ２ ステップ１で求めたアクセル開度の移動平均値の微分値ａ（アクセル開度速度）を演算する。

これらステップ１およびステップ２により、アクセル開度の移動平均値と、その移動平均値の微分値ａとが制御サイクルごとに求められる。

次に、アクセル開度が０％になるとコントローラ７は、以下のステップ３からステップ８を実行する。

ステップ３ 移動平均値に対して、アクセル開度０％になる直前の設定単位時間ｂ（例：約１０００ｍｓなどで指定はキャリブレーションによる）の速度変化量（アクセル戻し加速度）ａ／ｂを求める。

ステップ４ アクセル開度の速度変化量ａ／ｂを回生量演算の係数とする。なお、ステップ２の段階で移動平均の重微分（２階微分）を用いても構わない。

ステップ５ アクセル開度０％突入時のエンジン回転数（または相当回転数を変速機４のインプットシャフトか車速、ギア比から演算）で、図７のエンジンフリクションのマップよりエンジンブレーキ（ＫＷ）を演算する。

ここで、図７は、エンジンフリクションを説明するための図であり、横軸がエンジン回転数（ｒｐｍ）、縦軸がエンジンフリクション（Ｎｍ）であり、ラインＦがエンジンフリクションである。この図７のラインＦは、実験などにより求められコントローラ７に予めマップとして記憶される。コントローラ７はアクセル開度センサ７６とインプットシャフト回転数センサ４３との検出値を基に、マップからエンジンフリクションを読み取る。

そのエンジンフリクションとエンジン回転数とから、エンジンブレーキＥｎｇＷは、ＥｎｇＷ＝エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）×エンジンフリクションＴｅ（Ｎｍ）×２π／６０となる。

ステップ６ エキゾーストブレーキ時は、図７から求めたエンジンフリクションに、エキゾーストブレーキフリクション分を加算するか、予め取っておいたエキゾーストブレーキ時のフリクションマップを用いる。

ステップ７ ステップ５またはステップ６で演算した値に、ステップ４の結果を積算する。すなわち、モータジェネレータ６の制動力＝ａ／ｂ×ＥｎｇＷとなる。

ステップ８ 必要に応じて、チューニング用の係数（Ｃ、Ｄなど）を用意する。例えば、モータジェネレータ６の制動力＝ａ／ｂ×ＥｎｇＷ×Ｃ＋Ｄとなる。

このステップ８で求められたモータジェネレータ６の制動力によりコントローラ７は、モータジェネレータ６の制動回生を行う。

このように本実施形態によれば、ハイブリッド車両１０の回生効率の向上を図ることができる。

すなわち、図４に示したように、実走行においては、車重が重たくとも道路状況（平坦や緩い登り）や交通流によってはドライバーはいつも最大エンジンブレーキを求めていないことがわかる。空車においても道路状況（急な下りやブレーキを踏む場合）によっては最大エンジンブレーキを望むことがある。

ドライバーは、これらの状況に応じてアクセル戻し量を調整しているため、本実施形態のように、アクセルペダル７５の戻しの変化量（戻し加速度）に応じて制動回生量を変えることで、ドライバーが望む状態に近い制動力をモータジェネレータ６が発生するため、ドライバーは違和感が少なくなりギリギリまでアクセルペダル７５を踏むなどの行為がなくなる。

また、空車に合わせて回生量の調整は不要になり必要に応じて最大回生力を使用することができ、回生効率を上げることが可能となる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。

例えば、上述の実施形態では、モータジェネレータ６を、変速機４に取り付けられたリアＰＴＯに連結したが、モータジェネレータ６の取付位置は、これに限定されない。例えば、変速機４のカウンタシャフトに取り付けられたサイドＰＴＯでもよい。

また、惰行制御とクラッチ断回生制御とのいずれか一方または両方を省略することも可能である。

１ ハイブリッド車両の制御装置
２ エンジン
６ モータジェネレータ
７ コントローラ（回生制御手段）
１０ ハイブリッド車両
７６ アクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）
７５ アクセルペダル

Claims (1)

1. 動力源をなすエンジンと、動力源をなすと共に制動回生が可能なモータジェネレータとが設けられたハイブリッド車両を制御するための制御装置において、
   アクセルペダルのアクセル開度を検出するためのアクセル開度検出手段と、
   前記アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度が０％のときに、前記モータジェネレータによる制動回生を行う回生制御手段とを備え、
   前記回生制御手段は、前記制動回生を行うに際して、前記アクセルペダルが戻されて前記アクセル開度が０％になったときに、前記アクセルペダルが戻される速度の時間当たりの変化量であるアクセル戻し加速度を求めると共に、その求めたアクセル戻し加速度が大きいほど前記制動回生の制動力を大きく設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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