JP2013166415A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車両が段差を乗り越えようとしているときのドライバビリティーの低下を抑制す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】ハイブリッド用電子制御ユニットは、Ｒポジションが選択されており（ステップＳ１）、エンジンが始動しておらず（ステップＳ２）、ハイブリッド車両の後進側で車輪に隣接する段差を検出したこと（ステップＳ４）を条件として、エンジンを始動させるようにエンジン用電子制御ユニットおよびモータ用電子制御ユニットを制御する（ステップＳ５）。
【選択図】図５

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来のハイブリッド車両の制御装置としては、動力源としてエンジンとモータとを備え、エンジン動力の一部により作動されて発電負荷に応じた電力を発電するジェネレータからの電力でモータを駆動するようにしたハイブリッド車両において、エンジンおよびモータから得られる最大駆動力のもとでも走行不能となる大負荷状態を検出する大負荷検出手段と、この手段により大負荷状態が検出されるとき、エンジン回転数を増大させると共に、この増大したエンジン回転数が低下されるよう発電負荷を増大させて、一時的に駆動力を増大させる瞬時駆動力増大手段とを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この構成により、特許文献１に記載されたハイブリッド車両の制御装置は、段差乗り越しでの駆動力不足を、モータ大型化に頼らず、エンジンの回転上昇により蓄えたエネルギーによって発電量を増大することでモータトルクを増大させて補っていた。

特開２００７−２３０３４３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来のハイブリッド車両の制御装置は、ハイブリッド車両が、エンジンが始動していない状態で、モータの駆動力のみで段差を乗り越えようとしている状況について考慮されていなかった。

すなわち、エンジンが始動していない状態で、モータの駆動力のみでハイブリッド車両が段差を乗り越えようとしているときには、ハイブリッド車両が大きな駆動力を必要とするため、エンジンが始動する。

ハイブリッド車両が段差を乗り越えようとしているときにエンジンが急に始動すると、ハイブリッド車両が急激に加速してしまう感覚、すなわち、飛び出し感等の違和感をドライバーに与えてしまうことがあり、ドライバビリティーを低下させてしまうことがあった。

このように、従来のハイブリッド車両の制御装置は、ハイブリッド車両が段差を乗り越えようとしているときに、ドライバビリティーを低下させてしまうことがあるといった課題があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、ハイブリッド車両が段差を乗り越えようとしているときのドライバビリティーの低下を抑制す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。

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、上記目的を達成するため、（１）走行駆動力を発生する駆動源として少なくとも機能する回転電機と、前記走行駆動力を補う動力を発生する内燃機関と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、シフトレバーのポジションを検出するシフトポジション検出手段と、前記ハイブリッド車両の進行方向側で車輪に隣接する段差を検出する段差検出手段と、前記シフトポジション検出手段によって走行駆動用の特定のシフトポジションが選択されていることが検出され、前記内燃機関が始動しておらず、前記段差検出手段によって段差が検出されたことを条件として、前記内燃機関を始動させるように制御する内燃機関始動制御手段と、を備えた構成を有している。

この構成により、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、ハイブリッド車両が段差を乗り越えようとする前に内燃機関を予め始動させておくことにより、内燃機関の始動による飛び出し感等の違和感をドライバーに与えることを防ぐことができるため、ハイブリッド車両が段差を乗り越えようとしているときのドライバビリティーの低下を抑制することができる。

なお、上記（１）に記載のハイブリッド車両の制御装置において、（２）前記段差検出手段は、ブレーキペダルが操作されておらず、前記ハイブリッド車両の車速の絶対値が、アクセルペダルの踏み込み量と路面の車両進行方向の勾配とに対応して予め定められた閾値未満である状態が予め定められた時間以上継続したことを条件として、前記段差を検出するようにしてもよい。

この構成により、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、ハイブリッド車両が段差を乗り越えようとしていることを検出することができる。

また、上記（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、（３）前記走行駆動用の特定のシフトポジションは、後進用のシフトポジションであってもよい。

この構成により、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、ハイブリッド車両が後進しながら駐車場や車庫等に駐車されるときに、駐車場や車庫等の入口にある段差を乗り越えようとしているときのドライバビリティーの低下を抑制することができる。

本発明によれば、ハイブリッド車両が段差を乗り越えようとしているときのドライバビリティーの低下を抑制す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ができる。

本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置を搭載した車両の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置によって参照される車速絶対値マップを示す概念図である。 本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置によって後進時に検出される第１の段差について説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置によって後進時に検出される第２の段差について説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置のエンジン始動制御動作を示すフローチャートである。 図５に示すエンジン始動制御動作において実行される段差検出処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置を動力分割式のハイブリッド車両に適用した場合を例に説明する。

図１に示すように、本実施の形態におけるハイブリッド車両１は、エンジン２と、エンジン２によって発生された動力をドライブシャフト３Ｌ、３Ｒを介して駆動輪４Ｌ、４Ｒに伝達するためのトランスアクスル５と、エンジン２を制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「ＥＧ−ＥＣＵ」という）６と、ハイブリッド車両１の各部を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶ−ＥＣＵ」という）７とを備えている。

なお、本実施の形態において、エンジン２は、ガソリンを燃料とする直列４気筒のエンジンによって構成されているものとするが、本発明においては、直列６気筒エンジン、Ｖ型６気筒エンジン、Ｖ型１２気筒エンジンまたは水平対向６気筒エンジン等の種々の型式のエンジンによって構成されていてもよい。

また、エンジン２に用いられる燃料は、ガソリンに代えて、軽油等の炭化水素系の燃料であってもよく、エタノール等のアルコールとガソリンとを混合したアルコール燃料であってもよい。

トランスアクスル５は、動力伝達装置１０と、ギヤ機構１１と、デファレンシャルギヤ１２とを備えている。動力伝達装置１０は、電力と回転力とを相互に変換するモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２と、エンジン２によって発生された動力を駆動輪４Ｌ、４Ｒ側に伝達する動力とモータジェネレータＭＧ１を駆動する動力とに分割する動力分割機構１３と、モータジェネレータＭＧ２から伝達された回転を減速して駆動トルクを増幅する減速機１４とを備えている。

動力分割機構１３は、エンジン２の出力軸としてのクランクシャフト１５の端部にダンパ１６を介して結合された入力軸１７と、入力軸１７に軸中心が貫通された中空形状のサンギヤ軸１８に結合されたサンギヤ１９と、サンギヤ１９と回転軸が一致するようにサンギヤ１９の同心円上に配置されたリングギヤ２０と、サンギヤ１９およびリングギヤ２０に噛み合うようにサンギヤ１９とリングギヤ２０との間に配置された複数のピニオンギヤ２１と、ピニオンギヤ２１を自転自在に保持すると共に入力軸１７に対して公転自在に保持するキャリア２２とを備えている。

このように、動力分割機構１３は、サンギヤ１９、リングギヤ２０、ピニオンギヤ２１およびキャリア２２を回転要素として、エンジン２によって発生された動力を分割すると共に、モータジェネレータＭＧ１および駆動輪４Ｌ、４Ｒ側から伝達された動力を統合する遊星歯車機構を構成している。

したがって、動力分割機構１３は、エンジン２からキャリア２２に入力された動力を、サンギヤ１９側と、リングギヤ２０側とにそのギヤ比に応じて分割することにより、分割された一方の動力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させると共に、分割された他方の動力によって駆動輪４Ｌ、４Ｒを回転させるようになっている。

また、動力分割機構１３は、駆動電力が供給されたモータジェネレータＭＧ１が電動機として機能し、エンジン２が駆動しているときには、エンジン２からキャリア２２に入力された動力と、モータジェネレータＭＧ１からサンギヤ１９に入力された動力とを統合してリングギヤ２０から出力するようになっている。

また、動力分割機構１３は、駆動電力が供給されたモータジェネレータＭＧ１が電動機として機能し、エンジン２が停止しているときには、モータジェネレータＭＧ１からサンギヤ１９に入力された動力をキャリア２２に出力することにより、クランクシャフト１５を回転させ、エンジン２を始動させるようになっている。このように、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構１３と協働して、スタータとしても機能するようになっている。

モータジェネレータＭＧ１は、回転磁界を形成するステータ２３と、ステータ２３の内部に配置され、複数の永久磁石が埋め込まれているロータ２４とを備えており、ステータ２３は、ステータコアおよびステータコアに巻き掛けられた三相コイルを備えている。

ロータ２４は、動力分割機構１３のサンギヤ１９と一体に回転するサンギヤ軸１８に結合されており、ステータ２３のステータコアは、例えば、電磁鋼板の薄板を積層して形成され、本体ケース２５の内周部に固定されている。

このように構成されたモータジェネレータＭＧ１において、ステータ２３の三相コイルに三相交流電力が供給されると、ステータ２３によって回転磁界が形成され、この回転磁界にロータ２４に埋め込まれた永久磁石が引かれることにより、ロータ２４が回転駆動される。このように、モータジェネレータＭＧ１は、電動機として機能するようになっている。

また、ロータ２４に埋め込まれた永久磁石が回転すると、回転磁界が形成され、この回転磁界によりステータ２３の三相コイルに誘導電流が流れることにより、三相コイルの両端に電力が発生する。このように、モータジェネレータＭＧ１は、発電機としても機能するようになっている。

モータジェネレータＭＧ２は、回転磁界を形成するステータ２６と、ステータ２６の内部に配置され複数の永久磁石が埋め込まれたロータ２７と、を備えており、ステータ２６は、ステータコアおよびステータコアに巻き掛けられた三相コイルを備えている。

ロータ２７は、減速機１４に結合されたロータシャフト２８に結合されており、ステータ２６のステータコアは、例えば、電磁鋼板の薄板を積層して形成され、本体ケース２９の内周部に固定されている。

このように構成されたモータジェネレータＭＧ２において、ステータ２６の三相コイルに三相交流電力が供給されると、ステータ２６によって回転磁界が形成され、この回転磁界にロータ２７に埋め込まれた永久磁石が引かれることにより、ロータ２７が回転駆動される。このように、モータジェネレータＭＧ２は、電動機として機能するようになっている。

また、ロータ２７に埋め込まれた永久磁石が回転すると、回転磁界が形成され、この回転磁界によりステータ２６の三相コイルに誘導電流が流れることにより、三相コイルの両端に電力が発生する。このように、モータジェネレータＭＧ２は、発電機としても機能するようになっている。

減速機１４は、モータジェネレータＭＧ２のロータ２７に結合されたロータシャフト２８に結合されたサンギヤ３０と、回転軸がサンギヤ３０と一致するようにサンギヤ３０の同心円上に配置されたリングギヤ３１と、サンギヤ３０およびリングギヤ３１に噛み合うようにサンギヤ３０とリングギヤ３１との間に配置された複数のピニオンギヤ３２と、一端が本体ケース２９に固定され、他端がピニオンギヤ３２を自転自在に支持する支持軸を有するキャリア３３とを備えている。

このように、減速機１４は、サンギヤ３０、リングギヤ３１およびピニオンギヤ３２を回転要素として、モータジェネレータＭＧ２から伝達された回転を減速して駆動トルクを増幅する遊星歯車機構を構成している。

したがって、減速機１４は、駆動電力が供給されたモータジェネレータＭＧ２が電動機として機能しているときには、モータジェネレータＭＧ２から伝達された回転を減速して駆動トルクを増幅してリングギヤ３１から出力するようになっている。

また、減速機１４は、リングギヤ３１に入力された動力による回転を加速して駆動トルクを減衰させてサンギヤ３０から出力することにより、モータジェネレータＭＧ２を発電機として機能させるようになっている。

動力分割機構１３のリングギヤ２０および減速機１４のリングギヤ３１には、リングギヤ２０とリングギヤ３１とが一体回転するようにカウンタドライブギヤ３４が設けられている。

カウンタドライブギヤ３４は、ギヤ機構１１に噛み合わされ、ギヤ機構１１は、デファレンシャルギヤ１２に噛み合わされている。カウンタドライブギヤ３４に出力された動力は、カウンタドライブギヤ３４からギヤ機構１１を介して、デファレンシャルギヤ１２に伝達されるようになっている。

デファレンシャルギヤ１２は、ドライブシャフト３Ｌ、３Ｒに接続され、ドライブシャフト３Ｌ、３Ｒは、駆動輪４Ｌ、４Ｒにそれぞれ接続されている。すなわち、デファレンシャルギヤ１２に伝達された動力は、ドライブシャフト３Ｌ、３Ｒを介して、駆動輪４Ｌ、４Ｒに出力される。

したがって、駆動電力が供給されたモータジェネレータＭＧ２は、駆動源として機能するようになっており、モータジェネレータＭＧ２によって発生された動力は、駆動輪４Ｌ、４Ｒに伝達されるようになっている。

以上の説明から理解できるように、本実施の形態におけるモータジェネレータＭＧ２は、本発明において、走行駆動力を発生する駆動源として少なくとも機能する回転電機を構成し、本実施の形態におけるエンジン２は、本発明において、走行駆動力を補う動力を発生する内燃機関を構成する。

また、駆動電力が供給されていないモータジェネレータＭＧ２は、駆動輪４Ｌ、４Ｒの回転を減速しつつ、その回転力を電力に変換する電力回生器として機能するようになっている。

また、ハイブリッド車両１は、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に対してそれぞれ設けられたインバータ４０、４１と、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を駆動制御するためにインバータ４０、４１を制御するモータ用電子制御ユニット（以下、「ＭＧ−ＥＣＵ」という）４２とを備えている。

インバータ４０、４１は、ＭＧ−ＥＣＵ４２による制御に基づいて、モータジェネレータＭＧ１とモータジェネレータＭＧ２とバッテリ４３との間で電力のやりとり、すなわち、バッテリ４３を充放電させるようになっている。

インバータ４０およびインバータ４１とバッテリ４３とを接続する電力ライン４４は、インバータ４０およびインバータ４１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、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２のいずれか一方で発電された電力を他方のモータジェネレータで消費することができるようになっている。

ＭＧ−ＥＣＵ４２は、図示を省略するが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、フラッシュメモリと、入出力ポートと、を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。

ＭＧ−ＥＣＵ４２のＲＯＭには、当該マイクロプロセッサをＭＧ−ＥＣＵ４２として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＭＧ−ＥＣＵ４２のＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、ＭＧ−ＥＣＵ４２として機能する。

ＭＧ−ＥＣＵ４２には、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えば、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の回転子の回転位置をそれぞれ検出する回転位置検出センサ４５、４６の検出信号、および、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に入力される相電流を検出する図示しない電流センサの検出信号等が入力されるようになっている。

ＭＧ−ＥＣＵ４２は、インバータ４０およびインバータ４１にスイッチング制御信号を出力することにより、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を駆動制御するようになっている。

また、ＭＧ−ＥＣＵ４２は、ＨＶ−ＥＣＵ７等の他のＥＣＵと高速ＣＡＮ（Controller Area Network）を介して通信するようになっており、ＨＶ−ＥＣＵ７等の他のＥＣＵと各種制御信号やデータのやりとりを行うようになっている。

例えば、ＭＧ−ＥＣＵ４２は、ＨＶ−ＥＣＵ７から入力された制御信号に応じてインバータ４０、４１を制御することにより、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２をそれぞれ駆動制御するようになっている。また、ＭＧ−ＥＣＵ４２は、必要に応じてモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶ−ＥＣＵ７に出力するようになっている。

また、ハイブリッド車両１は、バッテリ４３の蓄電容量や温度等の状態を管理するためのバッテリ用電子制御ユニット（以下、「Ｂ−ＥＣＵ」という）４７を備えている。Ｂ−ＥＣＵ４７は、図示を省略するが、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、フラッシュメモリと、入出力ポートと、を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。

Ｂ−ＥＣＵ４７のＲＯＭには、当該マイクロプロセッサをＢ−ＥＣＵ４７として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、Ｂ−ＥＣＵ４７のＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、Ｂ−ＥＣＵ４７として機能する。

Ｂ−ＥＣＵ４７には、バッテリ４３の状態を管理するために必要な信号、例えば、バッテリ４３の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、バッテリ４３の出力端子に接続された電力ライン４４に取り付けられた電流センサ４８によって検出される充放電電流、および、バッテリ４３に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度等を表す信号が入力されるようになっている。

また、Ｂ−ＥＣＵ４７は、ＨＶ−ＥＣＵ７等の他のＥＣＵと高速ＣＡＮを介して通信するようになっており、ＨＶ−ＥＣＵ７等の他のＥＣＵと各種制御信号やデータのやりとりを行うようになっている。

例えば、Ｂ−ＥＣＵ４７は、必要に応じてバッテリ４３の状態に関するデータをＨＶ−ＥＣＵ７に出力するようになっている。また、Ｂ−ＥＣＵ４７は、電流センサ４８によって検出された充放電電流の積算値に基づいて、バッテリ４３の残容量を表すＳＯＣ（State Of Charge）を算出し、算出したＳＯＣをＨＶ−ＥＣＵ７に出力するようになっている。

ＥＧ−ＥＣＵ６は、図示を省略するが、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、フラッシュメモリと、入出力ポートと、を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。ＥＧ−ＥＣＵ６のＲＯＭには、当該マイクロプロセッサをＥＧ−ＥＣＵ６として機能させるためのプログラムが記憶されている。

すなわち、ＥＧ−ＥＣＵ６のＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、ＥＧ−ＥＣＵ６として機能する。

ＥＧ−ＥＣＵ６は、ＨＶ−ＥＣＵ７等の他のＥＣＵと高速ＣＡＮを介して通信するようになっており、ＨＶ−ＥＣＵ７等の他のＥＣＵと各種制御信号やデータのやりとりを行うようになっている。

例えば、ＥＧ−ＥＣＵ６は、ＨＶ−ＥＣＵ７から入力される制御信号およびエンジン２の運転状態を検出する各種センサから入力される検出信号等に基づいて、燃料噴射制御、点火制御および吸入空気量調節制御等のエンジン２の運転制御を行うと共に、必要に応じてエンジン２の運転状態に関するデータをＨＶ−ＥＣＵ７に出力するようになっている。

ＨＶ−ＥＣＵ７は、図示を省略するが、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、フラッシュメモリと、入出力ポートと、を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。ＨＶ−ＥＣＵ７のＲＯＭには、当該マイクロプロセッサをＨＶ−ＥＣＵ７として機能させるためのプログラムが記憶されている。

すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ７のＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、ＨＶ−ＥＣＵ７として機能する。

ＨＶ−ＥＣＵ７は、Ｂ−ＥＣＵ４７等の他のＥＣＵと高速ＣＡＮを介して互いに接続されており、Ｂ−ＥＣＵ４７等の他のＥＣＵと各種制御信号やデータのやりとりを行うようになっている。

例えば、ＨＶ−ＥＣＵ７は、Ｂ−ＥＣＵ４７から送信されたデータが表すＳＯＣが所定の下限値を下回った場合には、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２によって発電された電力をバッテリ４３に充電させるようＭＧ−ＥＣＵ４２に制御信号を送信するようになっている。

また、ＨＶ−ＥＣＵ７は、Ｂ−ＥＣＵ４７から送信されたデータが表すＳＯＣが所定の上限値を上回った場合には、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２によって発電された電力をバッテリ４３に充電させないようＭＧ−ＥＣＵ４２に制御信号を送信するようになっている。

本実施の形態において、ＨＶ−ＥＣＵ７の入力側には、ブレーキペダル５０の操作量を検出するブレーキペダルポジションセンサ５１と、アクセルペダル５２の踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ５３と、シフトレバー５４によって選択されているシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ５５と、ハイブリッド車両１の車速を検出する車速センサ５６と、ハイブリッド車両１の加速度を検出する加速度センサ５７とが接続されている。なお、本実施の形態におけるシフトポジションセンサ５５は、本発明におけるシフトポジション検出手段を構成する。

シフトレバー５４によって選択されるシフトポジションとしては、駐車時に選択されるＰ（パーキング）ポジション、駆動輪４Ｌ、４Ｒに駆動力を伝達させないときに選択させるＮ（ニュートラル）ポジション、前進時に選択されるＤ（ドライブ）ポジション、エンジンブレーキを優先する前進時に選択されるＢ（ブレーキ）ポジション、アクセルペダル５２の応答性を優先する前進時に選択されるＳ（スポーツ）ポジションおよび後進時に選択されるＲ（リバース）ポジションがあり、それぞれＰレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｂレンジ、ＳレンジおよびＲレンジに対応している。

なお、ＨＶ−ＥＣＵ７は、シフトレバー５４によってＤポジション、Ｂポジション、ＳポジションおよびＲポジションのいずれかのシフトポジションが選択されている場合には、アクセルポジションセンサ５３によって検出されたアクセルペダル５２の踏み込み量が０であっても、ハイブリッド車両１が駆動方向に比較的低いトルクで駆動される所謂クリーピングを再現するように、ＭＧ−ＥＣＵ４２を制御し、モータジェネレータＭＧ２に動力を発生させるようになっている。

また、ＨＶ−ＥＣＵ７は、ハイブリッド車両１の進行方向側で車輪に隣接する段差を検出するようになっている。ここで、ハイブリッド車両１の進行方向側は、シフトポジションセンサ５５によって検出されたシフトポジションがＤポジション、ＢポジションまたはＳポジションである場合には、ハイブリッド車両１の前進側にあたり、シフトポジションがＲポジションである場合には、ハイブリッド車両１の後進側にあたる。このように、ＨＶ−ＥＣＵ７は、本発明における段差検出手段を構成する。

具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ７は、ブレーキペダル５０が操作されておらず、ハイブリッド車両１の車速の絶対値が、アクセルペダル５２の踏み込み量と路面の車両進行方向の勾配（以下、単に「路面勾配」という）とに対応して予め定められた閾値未満である状態が予め定められた時間以上継続したことを条件として、ハイブリッド車両１が乗り越えようとしている段差を検出するようになっている。

ＨＶ−ＥＣＵ７のＲＯＭには、図２に示すように、ハイブリッド車両１の車速の絶対値に対する閾値ＴＨｉｊがアクセルペダル５２の踏み込み量Ｘｉと路面勾配Ｙｊとに対応付けられた車速絶対値マップが予め格納されている。ここで、閾値ＴＨｉｊは、アクセルペダル５２の踏み込み量Ｘｉと路面勾配Ｙｊとに対して予め実験により定められている。

図１において、ＨＶ−ＥＣＵ７は、加速度センサ５７によって検出された加速度と車速センサ５６によって検出された車速の微分値との差に基づいて路面勾配を推定するようになっている。

ＨＶ−ＥＣＵ７は、アクセルポジションセンサ５３によって検出されたアクセルペダル５２の踏み込み量Ｘｉと、推定した路面勾配Ｙｊとに車速絶対値マップ上で対応する閾値ＴＨｉｊを特定するようになっている。

また、ＨＶ−ＥＣＵ７は、ブレーキペダルポジションセンサ５１によって検出されたブレーキペダル５０の操作量が０であり、車速センサ５６によって検出された車速の絶対値が、マップから特定した閾値ＴＨｉｊ未満である状態が予め定められた時間、例えば１００ｍｓ以上継続したことを条件として、ハイブリッド車両１が乗り越えようとしている段差を検出するようになっている。

このように、ＨＶ−ＥＣＵ７は、シフトポジションセンサ５５によって検出されたシフトポジションがＲポジションの場合には、図３に示すような後進側で後輪に隣接する段差Ｓを検出するようになっている。

また、ＨＶ−ＥＣＵ７は、シフトポジションセンサ５５によって検出されたシフトポジションがＲポジションの場合には、図４に示すような後進側で前輪に隣接する段差Ｓも検出するようになっている。

図１において、ＨＶ−ＥＣＵ７は、シフトポジションセンサ５５によって走行駆動用の特定のシフトポジションが選択されていることが検出され、エンジン２が始動しておらず、ハイブリッド車両１の進行方向側で車輪に隣接する段差を検出したことを条件として、エンジン２を始動させるようにＥＧ−ＥＣＵ６およびＭＧ−ＥＣＵ４２を制御するようになっている。このように、ＨＶ−ＥＣＵ７は、ＥＧ−ＥＣＵ６およびＭＧ−ＥＣＵ４２と協働して、本発明における、内燃機関始動制御手段を構成する。

なお、本実施の形態において、走行駆動用の特定のシフトポジションは、後進用のシフトポジションすなわちＲポジションとする。また、ＨＶ−ＥＣＵ７は、ＥＧ−ＥＣＵ６から出力されたエンジン２の運転状態に関するデータ、例えば、ＥＧ−ＥＣＵ６がエンジン２を運転するように制御しているか否かを表すデータに基づいて、エンジン２が始動していないことを検出するようになっている。

このような、ＨＶ−ＥＣＵ７によるエンジン始動制御動作について、図５および図６に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図５および図６に示すフローチャートが示すエンジン始動制御動作は、ＨＶ−ＥＣＵ７が定期的に実行する動作の１つとして実行される。

まず、ＨＶ−ＥＣＵ７は、Ｒポジションが選択されているか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで、Ｒポジションが選択されていないと判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ７は、エンジン始動制御動作を終了する。

一方、Ｒポジションが選択されていると判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ７は、エンジン２が始動しているか否かを判断する（ステップＳ２）。ここで、エンジン２が始動していると判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ７は、エンジン始動制御動作を終了する。

一方、エンジン２が始動していないと判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ７は、ハイブリッド車両１の後進側で車輪に隣接する段差を検出する段差検出処理を実行する（ステップＳ３）。

図６に示す段差検出処理において、まず、ＨＶ−ＥＣＵ７は、ブレーキペダル５０が操作されていない、すなわち、ブレーキオフ状態であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。ここで、ブレーキオフ状態でないと判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ７は、ハイブリッド車両１の後進側で車輪に隣接する段差が検出されなかったと判断し（ステップＳ１２）、段差検出処理を終了する。

一方、ブレーキオフ状態であると判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ７は、路面勾配を推定し（ステップＳ１３）、アクセルペダル５２の踏み込み量と、推定した路面勾配とに車速絶対値マップ上で対応する閾値ＴＨｉｊを特定する（ステップＳ１４）。

次に、ＨＶ−ＥＣＵ７は、車速Ｖの絶対値｜Ｖ｜が閾値ＴＨｉｊ未満であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。ここで、車速Ｖの絶対値｜Ｖ｜が閾値ＴＨｉｊ未満でないと判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ７は、ハイブリッド車両１の後進側で車輪に隣接する段差が検出されなかったと判断し（ステップＳ１２）、段差検出処理を終了する。

一方、車速Ｖの絶対値｜Ｖ｜が閾値ＴＨｉｊ未満であると判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ７は、段差検出処理の実行時間が予め定められた時間以上継続しているか否かを判断する（ステップＳ１６）。ここで、段差検出処理の実行時間が予め定められた時間以上継続していないと判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ７は、段差検出処理をステップＳ１１に戻す。

一方、段差検出処理の実行時間が予め定められた時間以上継続していると判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ７は、ハイブリッド車両１の後進側で車輪に隣接する段差が検出されたと判断し（ステップＳ１７）、段差検出処理を終了する。

図５において、段差検出処理によって段差が検出されなかった場合には（ステップＳ４：ＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ７は、エンジン始動制御動作を終了する。一方、段差検出処理によって段差が検出された場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ７は、エンジン２を始動させるようにＥＧ−ＥＣＵ６およびＭＧ−ＥＣＵ４２を制御する（ステップＳ５）。

以上のように、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置は、ハイブリッド車両１が段差を乗り越えようとする前にエンジン２を予め始動させておくことにより、エンジン２の始動による飛び出し感等の違和感をドライバーに与えることを防ぐことができるため、ハイブリッド車両１が段差を乗り越えようとしているときのドライバビリティーの低下を抑制することができる。

なお、本実施の形態において、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置を動力分割式のハイブリッド車両に適用した例を説明したが、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、パラレル方式等の他の方式のハイブリッド車両にも適用することができる。

また、本実施の形態において、走行駆動用の特定のシフトポジションを後進用のＲポジションとして説明したが、本発明において、走行駆動用の特定のシフトポジションは、後進用のＲポジションに加えて、前進用のシフトポジションすなわちＤポジション、ＢポジションおよびＳポジションの少なくとも１つのレンジを含むようにしてもよい。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみ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全ての変更が含まれることが意図される。

以上のように、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、ハイブリッド車両が段差を乗り越えようとしているときのドライバビリティーの低下を抑制することができるという効果を奏するものであり、走行駆動力を発生する駆動源として少なくとも機能する回転電機と、走行駆動力を補う動力を発生する内燃機関とを備えたハイブリッド車両の制御装置に有用である。

１ ハイブリッド車両
ＭＧ２ モータジェネレータ（回転電機）
２ エンジン（内燃機関）
６ ＥＧ−ＥＣＵ（内燃機関始動制御手段）
７ ＨＶ−ＥＣＵ（段差検出手段、内燃機関始動制御手段）
４２ ＭＧ−ＥＣＵ（内燃機関始動制御手段）
５０ ブレーキペダル
５２ アクセルペダル
５４ シフトレバー
５５ シフトポジションセンサ（シフトポジション検出手段）

Claims (3)

1. 走行駆動力を発生する駆動源として少なくとも機能する回転電機と、
   前記走行駆動力を補う動力を発生する内燃機関と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
   シフトレバーのポジションを検出するシフトポジション検出手段と、
   前記ハイブリッド車両の進行方向側で車輪に隣接する段差を検出する段差検出手段と、
   前記シフトポジション検出手段によって走行駆動用の特定のシフトポジションが選択されていることが検出され、前記内燃機関が始動しておらず、前記段差検出手段によって段差が検出されたことを条件として、前記内燃機関を始動させるように制御する内燃機関始動制御手段と、を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記段差検出手段は、ブレーキペダルが操作されておらず、前記ハイブリッド車両の車速の絶対値が、アクセルペダルの踏み込み量と路面の車両前後方向の勾配とに対応して予め定められた閾値未満である状態が予め定められた時間以上継続したことを条件として、前記段差を検出す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. 前記走行駆動用の特定のシフトポジションは、後進用のシフトポジションであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。

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