JP2014125068A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータジェネレータのみを用いたＥＶ走行モードでの走行範囲を広くする。
【解決手段】車両には、駆動源としてモータジェネレータおよびエンジンが搭載される。タッチパネルにより、車両の走破能力が指定可能である。指定された走破能力でモータジェネレータのみを用いて車両が走行する場合は、走破能力が指定されない場合に比べて、モータジェネレータのみを用いて実現される走破能力が増大される。車両の走破能力が指定された場合にはモータジェネレータのみを用いて実現される走破能力が増大されるため、エンジンを始動する機会を減らすことができる。そのため、モータジェネレータによる走行モードでの走行範囲を広くすることができる。
【選択図】図１４

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特に、車両の走破能力を指定したときの電動モータの出力を制御する技術に関する。

エンジンおよび電動モータを駆動源として搭載した車両が市販されている。このような車両は、ハイブリッド車あるいは航続距離拡張機能（レンジエクステンダー）付き電気自動車と呼ばれる。

このような車両の一例として、特開２００９−１２００４３号公報（特許文献１）は、内燃機関の運転を停止した状態で電動機にて走行させる電気走行モードと、内燃機関から出力された動力を利用して走行させる機関走行モードとを実行可能なハイブリッド車の駆動装置を開示する。また、特開２００９−１２００４３号公報の第１７段落には、アクセルペダルに対する操作量が所定量を超えたときに機関走行モードの禁止が解除されて、機関走行モードへ切換わることが記載されている。

特開２００９−１２００４３号公報

未整備の路面では舗装路に比べて高い走破性が要求されるため、アクセルペダルに対する操作量が所定量を超えたときにエンジンを始動するようにすると、未整備の路面では舗装路に比べてエンジンが始動する頻度が上昇し得る。しかしながら、未整備の路面でも極力エンジンを停止した状態で電動モータのみで車両を走行させたいというニーズもある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電動モータによる走行モードでの走行を広い範囲で実現することである。

ある実施例において、車両には、駆動源として電動モータおよびエンジンが搭載される。この車両の制御装置は、車両の走破能力を指定するための指定手段と、指定された走破能力で電動モータのみを用いて車両が走行する場合は、走破能力が指定されない場合に比べて、電動モータのみを用いて実現される走破能力を増大するための増大手段とを備える。車両の走破能力が指定された場合には電動モータのみを用いて実現される走破能力が増大されるため、エンジンを始動する機会を減らすことができる。そのため、電動モータによる走行モードでの走行を広い範囲で実現できる。

別の実施例において、走破能力が指定されたときに電動モータのみを用いて実現される第１の走破能力が、走破能力が指定されないときに電動モータのみを用いて実現される第２の走破能力よりも大きく算出される。指定された走破能力が第１の走破能力よりも小さいと、電動モータのみを用いて車両が走行される。これにより、指定された走破能力を電動モータのみを用いて実現可能であることを確認した上で、電動モータのみを用いて車両を走行させることができる。よって、エンジンを始動する機会をより減らすことができる。

さらに別の実施例において、指定された走破能力が第１の走破能力を超えると、エンジンを用いて車両が走行される。エンジンを運転させることによって、指定された走破能力を実現することができる。

さらに別の実施例において、指定された走破能力が、エンジンを用いて実現される走破能力を超えると、指定された走破能力が実現できないことが運転者に報知される。これにより、運転者は、指定された走破能力が実現できないことを知ることができる。よって、車両の進路を変えたり、走破能力を下げるなどの対応を取ることができる。

さらに別の実施例において、電動モータは複数搭載される。指定された走破能力が、１つの電動モータのみを用いて実現される走破能力を超えると、複数の電動モータを用いて車両が走行される。複数の電動モータを用いることによって、電動モータのみを用いて実現できる走破能力を大きくすることができる。

さらに別の実施例において、走破能力は、トルクと、継続時間とにより定められる。たとえば、電動モータの継続出力時間はバッテリの残存容量に左右されるため、トルクだけでなく継続時間によって走破能力を定義することによって、電動モータの使用限度を考慮した走破能力をより正確に表すことができる。

ハイブリッド車を示す概略構成図である。 ハイブリッドシステムを示す図（その１）である。 ハイブリッドシステムを示す図（その２）である。 オートマチックトランスミッションを示す図である。 オートマチックトランスミッションの作動表を示す図である。 走破性レベルを設定するときのタッチパネルの画面を示す図である。 走破性レベル毎の走破能力を示す図である。 走破性レベル毎の走破能力と実現される走破能力とを示す図である。 指定された走破能力が実現できないときのタッチパネルの画面を示す図である。 バッテリの温度とモータジェネレータの最大トルクとの関係を示す図である。 バッテリの温度に応じて変化する走破能力を示す図である。 バッテリの残存容量とトルクの継続出力時間との関係を示す図である。 バッテリの残存容量に応じて変化する走破能力を示す図である。 モータジェネレータのトルクを示す図である。 単相ロックが生じたときに実現される走破能力を示す図である。 モータジェネレータを１つだけ用いて実現される走破能力と、２つ用いて実現される走破能力とを比較した図である。 ２つのモータジェネレータを用いたＥＶモードにおける共線図（その１）である。 ２つのモータジェネレータを用いたＥＶモードにおける共線図（その２）である。 スリップ制御によるトルクアシストを実行するときの共線図である。 スリップ制御によって実現される走破能力を示す図である。 ＥＣＵが実行する処理を示すフローチャート（その１）である。 ＥＣＵが実行する処理を示すフローチャート（その２）である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車について説明する。このハイブリッド車は、４輪駆動車である。なお、４輪駆動車以外の車両であってもよい。本実施の形態においてハイブリッド車と記載される車両には、外部電源から供給された電力によってバッテリを充電可能なプラグインハイブリッド車、および、エンジンを主に発電のために使用する航続距離拡張機能（レンジエクステンダー）を備えた電気自動車も含まれる。

ハイブリッド車は、駆動源としてのハイブリッドシステム１００と、オートマチックトランスミッション４００と、トランスファー５００と、前輪６００と、後輪７００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８００とを含む。本実施の形態に係る制御装置は、たとえばＥＣＵ８００のＲＯＭ（Read Only Memory）８０２に記録されたプログラムを実行することにより実現される。このハイブリッド車のパワートレーンは、ハイブリッドシステム１００とオートマチックトランスミッション４００とを含む。

ハイブリッドシステム１００のエンジン２００は、インジェクタから噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。エンジン２００に吸入される空気量（エンジン２００の負荷）は、電子スロットルバルブ２０２により調整される。電子スロットルバルブ２０２の代わりにもしくは加えて、吸気バルブ（図示せず）や排気バルブ（図示せず）のリフト量や開閉する位相を変更することにより、エンジン２００に吸入される空気量を調整するようにしてもよい。

オートマチックトランスミッション４００は、ハイブリッドシステム１００の出力軸に連結される。オートマチックトランスミッション４００から出力された駆動力は、トランスファー５００を介して、前輪６００および後輪７００に伝達される。

ＥＣＵ８００には、シフトレバー８０４のポジションスイッチ８０６、アクセルペダル８０８のアクセル開度センサ８１０、ブレーキペダル８１２の踏力センサ８１４、エンジン回転数センサ８２０、入力軸回転数センサ８２２、出力軸回転数センサ８２４等から検知信号が入力される。

シフトレバー８０４の位置（ポジション）は、ポジションスイッチ８０６により検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ８００に送信される。シフトレバー８０４の位置に対応して、オートマチックトランスミッション４００における変速が自動で行なわれる。

アクセル開度センサ８１０は、アクセルペダル８０８の開度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８００に送信する。踏力センサ８１４は、ブレーキペダル８１２の踏力（運転者がブレーキペダル８１２を踏む力）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８００に送信する。

エンジン回転数センサ８２０は、エンジン２００の出力軸（クランクシャフト）の回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８００に送信する。入力軸回転数センサ８２２は、オートマチックトランスミッション４００の入力軸回転数ＮＩを検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８００に送信する。出力軸回転数センサ８２４は、オートマチックトランスミッション４００の出力軸回転数ＮＯを検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８００に送信する。

オートマチックトランスミッション４００の出力軸回転数ＮＯからハイブリッド車の車速が算出される。なお、車速を算出する方法については、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。

さらに、ＥＣＵ８００には、運転者によって操作されるオフロードスイッチ８３０およびタッチパネル８３２から信号が入力される。オフロードスイッチ８３０は、運転者がオフロードにおいて車両の走行を所望するときにオンにされる。オフロードスイッチ８３０がオンにされた場合、後述するように、運転者は、操作装置としてタッチパネル８３２を操作することによって、車両の走破能力を指定することができる。タッチパネル８３２とは異なる操作装置を用いてもよい。たとえば表示機能のみを有するディスプレイと、スイッチおよびダイアル等の入力インターフェースとで操作装置を構成してもよい。スイッチまたはダイアルのみで操作装置を構成してもよい。

また、トランスファー５００が副変速機を有し、運転者がトランスファーポジションスイッチを操作することにより、ハイギヤおよびローギアを選択することができる車両においては、ローギヤが選択された場合に車両の走破能力を指定するようにしてもよい。

ＥＣＵ８００は、ポジションスイッチ８０６、アクセル開度センサ８１０、踏力センサ８１４、エンジン回転数センサ８２０、入力軸回転数センサ８２２、出力軸回転数センサ８２４などから送られてきた信号、ＲＯＭ８０２に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

図２を参照して、ハイブリッドシステム１００について説明する。ハイブリッドシステム１００は、エンジン２００と、動力分割機構３１０と、第１モータジェネレータ３１１と、第２モータジェネレータ３１２とを含む。動力分割機構３１０は、入力軸３０２に入力されたエンジン２００の出力を第１モータジェネレータ３１１および出力軸３０４に分割する。動力分割機構３１０は、プラネタリギヤ３２０から構成される。

プラネタリギヤ３２０は、サンギヤ３２２、ピニオンギヤ３２４、ピニオンギヤ３２４を自転および公転可能に支持するキャリア３２６、ピニオンギヤ３２４を介してサンギヤ３２２と噛み合うリングギヤ３２８を含む。

動力分割機構３１０において、キャリア３２６は入力軸３０２すなわちエンジン２００に連結される。キャリア３２６の回転は、ブレーキ３３０によって抑制することが可能である。すなわち、ブレーキ３３０を係合することにより、キャリア３２６の回転数ならびにエンジン２００の出力軸の回転数を零にすることができる。サンギヤ３２２は第１モータジェネレータ３１１に連結される。リングギヤ３２８は出力軸３０４に連結される。

動力分割機構３１０は、サンギヤ３２２、キャリア３２６、リングギヤ３２８が相対的に回転することにより差動装置として機能する。動力分割機構３１０の差動機能により、エンジン２００の出力が第１モータジェネレータ３１１と出力軸３０４とに分割される。

分割されたエンジン２００の出力の一部を用いて第１モータジェネレータ３１１が発電したり、第１モータジェネレータ３１１が発電した電力を用いて第２モータジェネレータ３１２が回転駆動したりすることにより、動力分割機構３１０は、無段変速機として機能する。

第１モータジェネレータ３１１および第２モータジェネレータ３１２は、三相交流回転電機である。第１モータジェネレータ３１１は、動力分割機構３１０のサンギヤ３２２に連結される。第２モータジェネレータ３１２は、ロータが出力軸３０４と一体的に回転するように設けられる。

第１モータジェネレータ３１１および第２モータジェネレータ３１２には、バッテリ（３１３）から電力が供給される。バッテリ３１３には、第１モータジェネレータ３１１をエンジン２００によって駆動して発電機として作動させることによって電力を充電することが可能である。また、回生制動時には、第２モータジェネレータ３１２によって発電された電力がバッテリに充電される。

エンジン２００、第１モータジェネレータ３１１および第２モータジェネレータ３１２は、たとえばアクセル開度および車速などから算出される車両の目標駆動トルクを満足し、かつエンジン２００において最適な燃費を実現するように制御される。

一例として、目標駆動トルクが所定のエンジン始動しきい値より小さいと、第２モータジェネレータ３１２のみ、あるいは第１モータジェネレータ３１１と第２モータジェネレータ３１２の両方を駆動源として利用して車両が走行する。以下、モータジェネレータのみを用いた走行モードをＥＶ走行モードとも記載する。

一方、目標駆動トルクがエンジン始動しきい値以上であると、エンジン２００が始動され、エンジン２００のみ、あるいはエンジン２００と第２モータジェネレータ３１２の両方を駆動源として利用して車両が走行する。以下、エンジン２００を利用した走行モードをＨＶ走行モードとも記載する。エンジン２００を始動する際には、第１モータジェネレータ３１１によりエンジン２００がクランキングされる。エンジン２００をクランキングする際、第２モータジェネレータ３１２には第２モータジェネレータ３１２の回転数を下げる方向にトルクが作用するため、第２モータジェネレータ３１２は、反力トルクを出力する。このトルクはクランキングのためにのみ費やされ、走行のためには用いられない（トルクが相殺されるのでオートマチックトランスミッション４００には伝達されない）。

図２に示すハイブリッドシステム１００の代わりに、図３に示すハイブリッドシステム１０２を用いてもよい。ハイブリッドシステム１０２においては、サンギヤ３２２の回転は、ブレーキ３３２によって抑制することが可能である。すなわち、ブレーキ３３２を係合することにより、サンギヤ３２２の回転数ならびに第１モータジェネレータ３１１のロータの回転数を零にすることができる。

さらに、サンギヤ３２２とキャリア３２６とは、クラッチ３３４によって連結され得る。すなわち、クラッチ３３４を係合することにより、動力分割機構３１０の差動機能をロックすることができる。

図４を参照して、オートマチックトランスミッション４００について説明する。オートマチックトランスミッション４００は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース４０２内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸４０４と、出力回転部材としての出力軸４０６とを含む。

入力軸４０４は、動力分割機構３１０の出力軸３０４に連結される。したがって、オートマチックトランスミッション４００の入力軸回転数ＮＩと動力分割機構３１０の出力軸回転数、すなわちリングギヤ３２８の回転数（第２モータジェネレータ３１２の回転数）ＮＲとは同じである。

オートマチックトランスミッション４００は、シングルピニオン型の３つのプラネタリギヤ４１１〜４１３と、Ｃ１クラッチ４２１、Ｃ２クラッチ４２２、Ｂ１ブレーキ４３１、Ｂ２ブレーキ４３２およびＢ３ブレーキ４３３の５つの摩擦係合要素を含む。

オートマチックトランスミッション４００の摩擦係合要素を図５に示す作動表に示す組み合わせで係合することにより、パワートレーンにおいて、１速ギヤ段〜５速ギヤ段の５つの前進ギヤ段が形成される。すなわち、パワートレーンにおいては、５つの前進ギヤ段に応じて変速比が変化する。

オートマチックトランスミッション４００においてギヤ段が形成された状態では、動力分割機構３１０のリングギヤ３２８からオートマチックトランスミッション４００に入力されるトルク（ハイブリッドシステム１００の出力トルク）が駆動輪である前輪６００および後輪７００に伝達される。

オートマチックトランスミッション４００のニュートラル状態においては、全ての摩擦係合要素が解放状態にされる。ニュートラル状態では、動力分割機構３１０のリングギヤ３２８から前輪６００および後輪７００へのトルクの伝達が遮断される。

４速ギヤ段を形成する際に係合される摩擦係合要素と５速ギヤ段を形成する際に係合される摩擦係合要素とは同じである。すなわち、４速ギヤ段および５速ギヤ段では、オートマチックトランスミッション４００における変速比は同じである。しかしながら、動力分割機構３１０における変速比が異なる。

４速ギヤ段を形成する際には、動力分割機構３１０において第１モータジェネレータ３１１の回転が許容されて、エンジン回転数と出力軸３０４の回転数が同じにされ、変速比が「１」になる。一方、５速ギヤ段を形成する際には、第１モータジェネレータ３１１の回転数を「０」にすることにより、出力軸３０４の回転数がエンジン回転数よりも高くされて、変速比が「１」よりも小さくされる。

以下、図６を参照して、タッチパネル８３２を用いて走破能力を指定する方法について説明する。オフロードスイッチ８３０がオンにされた場合、一例として、タッチパネル８３２には、路面環境と、夫々の路面状況に対応する走破性レベルが表示される。本実施の形態においては、「砂漠」に対する走破性レベルが「１」であり、「森林」に対する走破性レベルが「２」であり、「山岳」に対する走破性レベルが「３」である。走破性レベルが高いほど、必要とされるトルクが大きい。走破性レベルの数は「３」に限定されず、複数であればいくつであってもよい。また、運転者による選択を受けずに、特定の走破性レベルを初期設定レベルとして選択するようにしてもよい。

運転者は路面環境に対応する走破性レベルを選択する。走破性レベルを選択することにより、走破能力が指定される。走破性レベルが高いほど、高い走破能力が指定される。

図７に示すように、本実施の形態においては、トルクと継続出力時間とにより走破能力が定義される。なお、図７に示す走破能力は一例であり、トルクもしくは継続出力時間のいずれか一方のみによって走破能力を定義してもよい。トルクの代わりにパワー（トルクと回転速度との積）を用いてもよい。

図７においては、走破性レベル３に対応する走破能力を実線で示す。走破性レベル２に対応する走破能力を破線で示す。走破性レベル１に対応する走破能力を一点鎖線で示す。図７に示されるように、走破性レベルが高いほどトルクが高く設定される。また、走破性レベルが高いほど、継続出力時間が短く設定される。各走破性レベルに対応する走破能力は、開発者によって予め定められ、ＥＣＵ８００のＲＯＭ８０２等に記憶される。本実施の形態において、継続出力時間とは、所望のトルクを継続して出力することができる最長の時間を意味する。

走破能力が指定されると、指定された走破能力が実現可能であるかどうかがＥＣＵ８００によって判断される。具体的には、図８に示す、ＨＶモードで実現される走破能力ならびにＥＶモードで実現される走破能力が算出される。

指定された走破能力がＨＶモードで実現される走破能力を超えると、指定された走破能力が実現不可能であると判断される。指定された走破能力が実現不可能である場合、図９に示すように、一例として、タッチパネル８３２に、指定された走破能力が実現できないことが表示される。よって、指定された走破能力が実現できないことが運転者に報知される。なお、音、光、振動等の他の方法を利用して、指定された走破能力が実現できないことを運転者に報知してもよい。

図９に示す例では、走破性レベル３に対応する走破能力が実現できないことが示される。さらに、本実施の形態においては、タッチパネル８３２において、低い走破性レベルへの変更が促される。

一方、指定された走破能力がＨＶモードで実現される走破能力を下回れば、指定された走破能力が実現可能であると判断される。この場合、指定された走破能力がＥＶモードで実現される走破能力を下回れば、ＥＶモードで車両が走行される。逆に、指定された走破能力がＥＶモードで実現される走破能力を超えると、ＨＶモードで車両が走行される。図８に示される例では、全ての走破能力が実現可能である一方、走破性レベル３が選択された場合はＨＶモードで車両が走行され、走破性レベル２または走破性レベル１が選択された場合はＥＶモードで車両が走行される。

ＨＶモードで実現される走破能力は、エンジン２００の仕様から必然的に定まる所定の最大エンジントルクと、バッテリ３１３の状態から定まる第２モータジェネレータ３１２の最大トルクならびに継続出力時間を考慮してＥＣＵ８００により算出される。

同様に、ＥＶモードで実現される走破能力は、バッテリ３１３の状態から定まる第２モータジェネレータ３１２と第１モータジェネレータ３１１とによる最大トルクならびに継続出力時間を考慮してＥＣＵ８００により算出される。すなわち、図８に示されるＥＶモードで実現される走破能力は、第２モータジェネレータ３１２と第１モータジェネレータ３１１との両方を駆動源として用いた時の走破能力である。

一例として、バッテリ３１３の温度が高いほど、更なる温度上昇を防ぐべくバッテリ３１３からの放電電力が制限される。そのため、図１０に示すように、第２モータジェネレータ３１２の最大トルク、ならびに第１モータジェネレータ３１１の最大トルクが低下する。よって、図１１に示すように、バッテリ３１３の温度が高いほど、ＨＶモードで実現される走破能力ならびにＥＶモードで実現される走破能力を示す線が、低トルク方向に移動する。

また、バッテリ３１３の残存容量が小さいほど、第２モータジェネレータ３１２ならびに第１モータジェネレータ３１１からトルクを出力することができる時間が短くなる。そのため、図１２に示すように、継続出力時間が短くなる。よって、図１３に示すように、バッテリ３１３の残存容量が小さいほど、ＥＶモードで実現される走破能力ならびにＥＶモードで実現される走破能力を示す線が、継続出力時間が減少する方向に移動する。

図１４に示すように、ＨＶモードで実現される走破能力ならびにＥＶモードで実現される走破能力を算出する際に用いられる第２モータジェネレータ３１２の最大トルクは、オフロードスイッチ８３０がオフであるときに車両の走行に用いられる第２モータジェネレータ３１２の駆動用トルクよりも大きい。

前述したように、第１モータジェネレータ３１１および第２モータジェネレータ３１２はエンジン２００のクランキングに必要な分だけトルクを確保しておく必要があり、クランキングに要するトルクの分だけ走行に用いられる駆動用トルクが制限される。一方、オフロードスイッチ８３０がオンにされ、走破能力が指定された場合、走行モードが固定されて、ＥＶモード中にエンジン２００が始動されたＨＶモードに移行することはない。そのため、クランキングに必要なトルクを確保しておく必要がない。したがって、第１モータジェネレータ３１１および第２モータジェネレータ３１２の最大トルクの全てを駆動用トルクとして用いることができる。これにより、本実施の形態においては、走破能力が指定されたときにモータジェネレータのみを用いて実現される走破能力が、走破能力が指定されないときにモータジェネレータのみを用いて実現される走破能力よりも大きく算出される。また、オフロードスイッチ８３０がオンにされ、指定された走破能力でモータジェネレータのみを用いて車両が走行する場合、すなわち、指定された走破能力がＥＶモードで実現される走破能力よりも小さい場合は、上述したように第１モータジェネレータ３１１および第２モータジェネレータ３１２からの駆動用トルクが増大されるため、走破能力が指定されない場合（オフロードスイッチ８３０がオフである場合）に比べて、モータジェネレータのみを用いて実現される走破能力が増大される。

本実施の形態において、ＥＶモードで実現される走破能力は、単相ロックが生じない時のトルクに基づいて算出される。単相ロックとは、三相交流回転電機であるモータジェネレータの回転数が「０」になった場合に相変化が起こらないために１相に電流が集中する現象を意味する。単相ロックが生じると、モータジェネレータのトルクが急減する。図１５に、単相ロックが生じたときにＨＶモードまたはＥＶモードで実現される走破能力を二点鎖線で示す。単相ロックは、たとえばオートマチックトランスミッション４００の入力クラッチであるＣ１クラッチ４２１を滑らせて、モータジェネレータを回転させることにより回避可能である。

そこで、本実施の形態においては、単相ロックが生じたときにＨＶモードまたはＥＶモードで実現される走破能力を超える走破能力（図１５に示す例では走破性レベル３）が指定されており、かつ単相ロックが生じた場合（モータジェネレータの回転数が「０」になった場合）は、Ｃ１クラッチ４２１のスリップ制御が実行される。

一方、指定された走破能力（図１５に占めす例では走破性レベル１または２）が、単相ロックが生じたときにＨＶモードまたはＥＶモードで実現される走破能力を下回る場合は、Ｃ１クラッチ４２１のスリップ制御は不必要であるため、実行されない。

また、本実施の形態においては、図１６に示すように、指定された走破能力（図１６に示す例では走破性レベル１または２）が、第２モータジェネレータ３１２のみを用いて実現される走破能力を下回る場合、第２モータジェネレータ３１２のみを用いて車両が走行される。

一方、指定された走破能力（図１６に示す例では走破性レベル３）が、第２モータジェネレータ３１２のみを用いて実現される走破能力を超える場合、第２モータジェネレータ３１２および第１モータジェネレータ３１１を用いて車両が走行される。

図２に示すハイブリッドシステム１００のように、キャリア３２６の回転をブレーキ３３０によって抑制することが可能である場合には、図１７に示すようにブレーキ３３０を係合してエンジン２００の回転数が「０」にされた状態で、第２モータジェネレータ３１２および第１モータジェネレータ３１１に図１７中に矢印で示す方向にトルクを出力させる。

図３に示すハイブリッドシステム１０２のように、クラッチ３３４を係合することにより、動力分割機構３１０の差動機能をロックすることができる場合には、図１８に示すようにクラッチ３３４を係合した状態で、第２モータジェネレータ３１２および第１モータジェネレータ３１１に図１８中に矢印で示す方向にトルクを出力させる。

図３に示すハイブリッドシステム１０２においては、例えばＨＶモードでの走行中に第１モータジェネレータ３１１のトルクが制限され、第１モータジェネレータ３１１による反力が低下した結果、リングギヤ３２８に伝達されるエンジン２００からのトルクが減少し得る状況下において、ブレーキ３３２またはクラッチ３３４のスリップ制御を実行することにより、図１９に示すように、ブレーキ３３２またはクラッチ３３４によってトルクをアシストすることも可能である。

例えば、低車速時においてエンジン２００を高トルクで運転させると、第１モータジェネレータ３１１の回転数が高くなり、その結果、第１モータジェネレータ３１１の発電電力がバッテリ３１３の充電電力の上限を超え得る。そのような場合、第１モータジェネレータ３１１のトルクが制限され得る（低下され得る）。第１モータジェネレータ３１１からのトルクの低下分が、ブレーキ３３２またはクラッチ３３４のスリップ制御により補われる。なお、発電電力以外の要因により第１モータジェネレータ３１１のトルクが制限されるときにブレーキ３３２またはクラッチ３３４のスリップ制御を実行するようにしてもよい。

ブレーキ３３２またはクラッチ３３４のスリップ制御を実行するか否かは、一例として図２０に示すように、指定された走破能力と、第１モータジェネレータ３１１のトルクが制限された状態においてブレーキ３３２またはクラッチ３３４のスリップ制御によって実現される走破能力、および第１モータジェネレータ３１１のトルクが制限された状態においてスリップ制御無しで実現される走破能力とを比較して判断される。一例として、実現される走破能力を算出する際には、予め定められたトルクの制限量が用いられる。

図２０に示す例では、走破性レベル３が選択された場合、ＨＶモードでの走行中に第１モータジェネレータ３１１のトルクが制限されると、ブレーキ３３２またはクラッチ３３４のスリップ制御が実行される。一方、走破性レベル１または２が選択された場合には、ブレーキ３３２またはクラッチ３３４のスリップ制御は実行されない。

ブレーキ３３２またはクラッチ３３４のスリップ制御を実行した場合、ブレーキ３３２またはクラッチ３３４が発熱し得るため、ブレーキ３３２またはクラッチ３３４の保護のため、スリップ制御は限定的な時間内で実行される。そのため、図２０に示す、スリップ制御によって実現される走破能力において、トルクが増大される時間は限定的である。

図２１，２２を参照して、ＥＣＵ８００が実行する処理について説明する。
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、オフロードスイッチ８３０がオンにされたか否かが判断される。オフロードスイッチ８３０がオンにされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ１０２にて、タッチパネル８３２に、走破性レベルの設定メニューが表示される。そして、Ｓ１０４にて、運転者が選択した走破性レベルに対応する走破能力が実現可能であるかどうかが判断される。

実現不可能である場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、Ｓ１０６にて、運転者が選択した走破性レベルに対応する走破能力が実現不可能であることがタッチパネル８３２に表示される。

実現可能である場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、Ｓ１１０にて、ＨＶモードでの走行が必要であるかどうかを判断する。ＨＶモードでの走行が必要である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、Ｓ１１２にて、エンジン２００が始動され、ＨＶモードでの走行が開始される。

例えば図３に示すハイブリッドシステム１０２のようにブレーキ３３２またはクラッチ３３４のスリップ制御によるトルクアシストが可能な車両であれば、Ｓ１１４にて、ブレーキ３３２またはクラッチ３３４のスリップ制御が必要であるか否かが判断される。ブレーキ３３２またはクラッチ３３４のスリップ制御が必要であるならば（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、Ｓ１１６にて、ブレーキ３３２またはクラッチ３３４のスリップ制御が実行可能にされる。スリップ制御が不要である場合（Ｓ１１４にてＮＯ）、Ｓ１１８にて、スリップ制御が実行不可にされる。

さらに、Ｓ１２０にて、単相ロックの回避のためのＣ１クラッチ４２１のスリップ制御（以下、単相ロック回避制御とも記載する）が必要であるか否かが判断される。単相ロック回避制御が必要であれば（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、Ｓ１２２にて、単相ロック回避制御が実行可能にされる。単相ロック回避制御が不要であれば（Ｓ１２０にてＮＯ）、Ｓ１２４にて、単相ロック回避制御が実行不可にされる。

また、ＨＶモードでの走行が不要である場合（Ｓ１１０にてＮＯ）、Ｓ１３０にて、第２モータジェネレータ３１２のみを用いて走行が可能であるか否かが判断される。第２モータジェネレータ３１２のみを用いて走行することができない場合（Ｓ１３０にてＮＯ）、Ｓ１３２にて、第２モータジェネレータ３１２と第１モータジェネレータ３１１との両方を用いたＥＶモードでの走行が開始される。

第２モータジェネレータ３１２のみを用いて走行が可能である場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、Ｓ１３４にて、第２モータジェネレータ３１２のみを用いたＥＶモードで車両が走行する
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。

１００，１０２ ハイブリッドシステム、２００ エンジン、３１０ 動力分割機構、３１１ 第１モータジェネレータ、３１２ 第２モータジェネレータ、３１３ バッテリ、８００ ＥＣＵ、８０２ ＲＯＭ、８３０ オフロードスイッチ、８３２ タッチパネル。

Claims (6)

1. 駆動源として電動モータおよびエンジンを搭載した車両の制御装置であって、
   前記車両の走破能力を指定するための指定手段と、
   指定された走破能力で前記電動モータのみを用いて前記車両が走行する場合は、走破能力が指定されない場合に比べて、前記電動モータのみを用いて実現される走破能力を増大するための増大手段とを備える、車両の制御装置。
2. 前記増大手段は、
   走破能力が指定されたときに前記電動モータのみを用いて実現される第１の走破能力を、走破能力が指定されないときに前記電動モータのみを用いて実現される第２の走破能力よりも大きく算出し、
   指定された走破能力が前記第１の走破能力よりも小さいと、前記電動モータのみを用いて前記車両を走行させる、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 指定された走破能力が前記第１の走破能力を超えると、前記エンジンを用いて前記車両を走行させるための手段をさらに備える、請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 指定された走破能力が、前記エンジンを用いて実現される走破能力を超えると、指定された走破能力が実現できないことを運転者に報知するための手段をさらに備える、請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 前記電動モータは複数搭載され、
   指定された走破能力が、１つの電動モータのみを用いて実現される走破能力を超えると、複数の電動モータを用いて前記車両を走行させるための手段をさらに備える、請求項１に記載の車両の制御装置。
6. 前記走破能力は、トルクと、継続時間とにより定められる、請求項１〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。

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