JP2015016810A - 車両の制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の制御システムにおいて、減速度制御を行う車両において、運転者の意図に近い減速を実現し、違和感を抑制することである。【解決手段】制御システム１２は、制動時に車輪１６からの動力により発電し、車輪１６に回生制動力を発生させる回転電機である第２ＭＧ２４と、ハイブリッド車両１０の目標停止位置を含む情報を取得し、目標停止位置までの回生発電を制御することによりハイブリッド車両１０の減速度を制御する減速度制御を実行する制御装置５０であって、特有の加減速特性を有する複数の走行モードのうち、運転者の操作により予め設定された所定走行モードが選択された場合に減速度制御を禁止する制御装置５０とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機と制御装置とを有する車両の制御システムに関し、特に目標停止位置までの回生発電を制御することにより車両の減速度を制御する減速度制御に関する。

特許文献１には、ナビゲーションシステムを用いて車両の進行方向前側の停止位置を検出し、停止位置までに得ることができるエネルギ回生量の演算値から減速時の適切な動作のタイミングを決定し、このタイミングを運転者に通知することによって効率のよい減速を支援する装置が記載されている。

国際公開公報第２０１２／０７３３７３号明細書

車両の制御システムにおいて、回転電機における目標停止位置までの回生発電を制御することにより車両の減速度を制御する減速度制御を行う場合に、運転者が意図する減速よりも実際の減速が緩やかになったり、逆に急になるおそれがある。これによって、運転者が違和感を生じる恐れがある。例えば運転者が操作によって走行モードを選択する場合に車両の減速特性を変更したいという運転者の意図がある場合があるが、減速度制御を行う場合に運転者の意図から大きく離れた減速になる場合がある。

本発明の目的は、減速度制御を行う車両において、運転者の意図に近い減速を実現し、違和感を抑制できる車両の制御システムを提供することである。

本発明に係る車両の制御システムは、制動時に車輪からの動力により発電し、車輪に回生制動力を発生させる回転電機と、車両の目標停止位置を含む情報を取得し、前記目標停止位置までの回生発電を制御することにより車両の減速度を制御する減速度制御を実行する制御装置であって、特有の加減速特性を有する複数の走行モードのうち、運転者の操作により予め設定された所定走行モードが選択された場合に前記減速度制御を禁止する制御装置とを備えることを特徴とする。

本発明の車両の制御システムによれば、減速度制御を行う車両において、運転者の操作によって所定走行モードが選択される場合に減速度制御を禁止するので、運転者の意図に近い減速を実現して違和感を抑制できる。

本発明の実施形態の制御システムを搭載したハイブリッド車両の構成図である。 図１におけるナビゲーション装置で記憶される予定経路上の目標停止位置と、減速開始位置との関係を示す図である。 図１の制御システムにおいて、目標停止位置で車両を停止させる場合において、減速度制御の許可及び禁止の場合を比較して、車速が時間にしたがって低下する状態を示す図である。 図１の制御システムにおいて、減速度制御を禁止する条件を示すブロック図である。 図１の制御システムにおいて、減速度制御の禁止または許可を判定する方法を示すフローチャートである。 図１の制御システムに用いられる変速操作部の別例を示す図である。 図７の変速操作部でマニュアルモードを選択した場合に設定される車速とエンジン回転数との関係を示す図である。 本発明の実施形態の別例の制御システムにおいて、減速度制御の禁止または許可を判定する方法を示すフローチャートである。 本発明の制御システムを適用する別の車両の構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下では、本発明の制御システムを搭載する車両が、回転電機であるモータジェネレータと、エンジンとを含むハイブリッド車両の場合を説明するが、モータジェネレータの代わりに発電機を用いる車両であってもよい。また、エンジンを備えず、回転電機としてモータジェネレータを有する電気自動車であってもよい。以下ではすべての図面の説明で同様の要素には同一の符号を付して説明する。

図１は、本発明の実施形態の制御システム１２を搭載したハイブリッド車両１０の概略構成を示している。制御システム１２は、エンジン１８と、第１モータジェネレータ２２及び第２モータジェネレータ２４と、インバータユニット２６と、蓄電部であるバッテリ２８と、変速レバー３０と、ナビゲーション装置３２と、表示部３５と、制御装置５０とを含む。

ハイブリッド車両１０は、エンジン１８及び第２モータジェネレータ２４の少なくとも一方を駆動源として車輪１６を駆動し走行する。以下では、第１モータジェネレータ２２は「第１ＭＧ２２」と記載し、第２モータジェネレータ２４は「第２ＭＧ２４」と記載する。

エンジン１８は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンである。エンジン１８は、制御装置５０からの制御信号Ｓｉ１により制御される。

第１ＭＧ２２は、３相同期回転電機であり、主としてエンジン１８により駆動され発電する発電機の機能を有する。第１ＭＧ２２の発電状態では、エンジン１８からのトルクの少なくとも一部が、後述する動力分割機構３４を介して第１ＭＧ２２の回転軸に伝達される。第１ＭＧ２２の発電電力は、インバータユニット２６を介してバッテリ２８に供給され、バッテリ２８が充電される。

第１ＭＧ２２は、バッテリ２８から電力を供給され駆動されることにより、動力分割機構３４を介してエンジン１８を始動するエンジン始動モータの機能も有する。

第２ＭＧ２４は、３相同期回転電機であり、バッテリ２８から供給される電力で駆動され、車両の駆動力を発生するモータの機能を有する。第２ＭＧ２４は、制動時の電力回生用の発電機の機能も有する。第２ＭＧ２４の発電電力も、インバータユニット２６を介してバッテリ２８に供給され、バッテリ２８が充電される。第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４として、誘導回転電機、または別の回転電機を用いることもできる。

動力伝達機構１４は、動力分割機構３４、動力分割機構３４に連結された出力軸３６、出力軸３６に連結された減速機３８、及び車軸４０を含む。動力分割機構３４は、遊星歯車機構により構成される。遊星歯車機構は、サンギヤ、ピニオンギヤ、キャリア、及びリングギヤを含む。例えば、サンギヤは、第１ＭＧ２２の中空の回転軸の端部に接続される。キャリアは、エンジン１８の駆動軸に接続される。リングギヤは、出力軸３６に接続され、出力軸３６は、直接に、または図示しない歯車減速機を介して第２ＭＧ２４の回転軸に接続される。出力軸３６は、減速機３８を介して車輪１６に連結された車軸４０に接続される。動力分割機構３４は、エンジン１８からの動力を、出力軸３６への経路と第１ＭＧ２２への経路とに分割する。

インバータユニット２６は、第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４とバッテリ２８との間に接続される。インバータユニット２６は、第１ＭＧ２２及びバッテリ２８の間に接続される図示しない第１インバータと、第２ＭＧ２４及びバッテリ２８の間に接続される図示しない第２インバータとを含み、制御装置５０からの制御信号Ｓｉ２により制御される。

第１インバータは、バッテリ２８から供給された直流電圧を交流電圧に変換して第１ＭＧ２２に供給し、第１ＭＧ２２を駆動する。第１インバータは、第１ＭＧ２２がエンジン１８の駆動に伴って発電した場合に、その発電により得られた交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をバッテリ２８に供給する機能も有する。

第２インバータは、同様にバッテリ２８からの直流電圧を交流電圧に変換して第２ＭＧ２４に供給し、第２ＭＧ２４を駆動する。第２インバータは、ハイブリッド車両１０の回生制動時に、第２ＭＧ２４により回生発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をバッテリ２８に供給する機能も有する。各インバータの動作は、制御信号Ｓｉ２により制御される。この場合、後述の制御装置５０が第２ＭＧ２４の回生トルクを制御することで第２ＭＧ２４が回生発電し、車輪１６に回生制動力が発生する。第２ＭＧ２４の回生発電は、走行時に後述のアクセルペダルが非操作となった場合に行うことができる。第１インバータ及び第２インバータとバッテリ２８との間に、バッテリ２８の電圧を昇圧して各インバータに出力したり、各インバータから供給された電圧を降圧してバッテリ２８に供給するＤＣ／ＤＣコンバータを接続してもよい。

バッテリ２８は、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池により構成され、各インバータを介して第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４に電力を供給可能とする。バッテリ２８の正極側には、図示しないバッテリ電流センサが取り付けられ、バッテリ電流センサは、充放電電流を検出し、その検出値を制御装置５０に送信する。制御装置５０は、この充放電電流の積算値からバッテリ２８の充電残量であるＳＯＣ（state of charge）を算出する。

ＳＯＣは、バッテリ２８の電圧を検出する電圧センサの検出値と、バッテリ電流センサの検出値とから算出してもよい。なお、蓄電部としてキャパシタを用いることもできる。

アクセル位置センサ４１は、アクセルペダルの操作量を決定するアクセル位置ＡＰを検出し、そのアクセル位置ＡＰを表す信号は制御装置５０に送信される。。

車輪速度センサ４２は、車輪１６の単位時間当たりの回転数Ｖｖを検出し、回転数Ｖｖを表す信号は制御装置５０に送信される。制御装置５０は、回転数Ｖｖに基づいて車速Ｖｃを算出する。制御装置５０は、第２ＭＧ２４の回転数を検出する図示しない第２回転センサの検出値に基づいて車速Ｖｃを算出してもよい。

変速レバー３０は、変速操作部であり、操作によってＲ位置、Ｎ位置、Ｄ位置、Ｍ位置及びＢ位置のいずれか１つに切替可能である。例えば車両の前後方向または上下方向にＲ位置、Ｎ位置、Ｄ位置が配置され、この配置に沿う方向に対し平行にＭ位置、Ｂ位置が配置される。変速レバー３０の位置は図示しない位置センサによって検出され、検出位置を表す信号は制御装置５０に送信される。Ｍ位置は、変速レバー３０の初期位置（ホームポジション）であり、Ｍ位置以外に操作された場合でも運転者が変速レバー３０を離すことにより図示しない中立位置保持機構によってＭ位置に戻るように構成される。

変速レバー３０がＮ位置に操作されることにより選択されるＮレンジは、車両の動力源と車輪１６との間の動力伝達経路が遮断される中立レンジである。変速レバー３０がＤ位置に操作されることにより選択されるＤレンジモードは、車両を前進させる動力が車輪１６に伝達される標準前進走行モードである。変速レバー３０がＲ位置に操作されることにより選択されるＲレンジモードは、車両を後進させる動力が車輪１６に伝達される後進走行モードであり、加減速特性がＤレンジモードの場合と異なる。変速レバー３０がＢ位置に操作されることにより選択されるＢレンジモードは、Ｄレンジモードにおいてエンジンブレーキが増大するように第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４の一方または両方の回転速度が制御され、減速時の減速度が大きくなる減速増大走行モードである。

ナビゲーション装置３２は、ハイブリッド車両１０が目的地に向けて走行することを支援し、現在位置から目的地までの予定経路と、到達所要時間を提供する。ナビゲーション装置３２は、図示しないＧＰＳセンサから現在位置を取得する。ナビゲーション装置３２は道路情報、交差点位置情報、信号機位置情報、一時停止位置情報を含む地図情報を記憶しており、地図情報に現在位置を照合して、地図内での現在位置を特定する。ナビゲーション装置３２は、ユーザの操作によって目的地情報を取得し、目的地までの予定経路と到達所要時間とを算出する。ナビゲーション装置３２は、図示しない方位センサからハイブリッド車両１０の向きを取得する。

また、ナビゲーション装置３２は、予定経路上の車両の進行方向前方に交差点、信号機、一時停止位置のいずれか１つが近くにある場合に、その交差点または信号機の直前の停止位置、または一時停止位置を、ハイブリッド車両１０の目標停止位置として設定する。なお、ナビゲーション装置３２は、信号機の赤信号情報を含むインフラ情報を取得して、車両前方の信号機が赤信号である場合にその信号機の直前の停止位置を目標停止位置として設定してもよい。例えばインフラ情報は電波により外部の送信設備から受信されることができる。ナビゲーション装置３２は、現在位置及び目標停止位置を含む情報を表す信号をＣＡＮ通信線によって制御装置５０に送信する。

表示部３５は、ディスプレイであり、後述する減速度制御の実行状態として、減速度制御の実行許可及び実行禁止の一方または両方を表示して運転者に通知する通知部である。表示部３５は、ハイブリッド車両１０の速度及び変速レバー３０の位置を含む情報を表示する機能を持ってもよい。

パワーモードスイッチ４３、スノーモードスイッチ４４及びエコノミースイッチ４５は、運転者に操作可能な位置に設けられる。パワーモードスイッチ４３、スノーモードスイッチ４４及びエコノミースイッチ４５のオンオフ状態を表す信号ＰｗＳ，ＳｎｗＳ，ＥｃｏＳは、制御装置５０に入力される。運転者によってパワーモードスイッチ４３、スノーモードスイッチ４４、エコノミースイッチ４５のいずれか１つがオン操作された場合、制御装置５０は、後述するパワーモード、スノーモード、エコノミーモードのいずれか１つを設定する。

制御装置５０は、パワーモード、スノーモード及びエコノミーモードを同時に設定することはなく、最も直近にオン操作されたスイッチのみによるモード選択が有効となる。各モードスイッチ４３，４４，４５は、例えば押しボタン式であり押しボタンの押圧動作の繰り返しにより、オンとオフとが交互に切り替わる。

制御装置５０は、ＥＣＵと呼ばれるもので、ＣＰＵ及びメモリを有するマイクロコンピュータを含む。図示の例では、制御装置５０を１つの制御装置として示しているが、制御装置５０は適宜複数の構成要素に分割して、互いに信号ケーブルで接続する構成としてもよい。制御装置５０は、エンジン１８を制御するエンジン制御部５２、第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４を制御するＭＧ制御部５４、停止情報取得部５６、減速度制御部５８及び減速度制御禁止部６０を有する。停止情報取得部５６、減速度制御部５８及び減速度制御禁止部６０は後で説明する。

エンジン制御部５２は、エンジン１８に出力する制御信号Ｓｉ１を生成し、ＭＧ制御部５４は、インバータユニット２６に出力する制御信号Ｓｉ２を生成する。ＤＣ／ＤＣコンバータが用いられる場合、制御信号Ｓｉ２によってＤＣ／ＤＣコンバータの動作も制御される。

制御装置５０は、運転者の操作として、アクセルペダルの操作に基づく走行要求出力Ｐｒｅｑに応じてエンジン１８、第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４の駆動を制御する。具体的には、制御装置５０は、アクセル位置ＡＰと車速Ｖｃとに基づいて、予め記憶部で記憶されたマップまたは関係式に基づいて走行に要求される走行要求トルクＴｒ＊を算出する。走行要求トルクＴｒ＊は、出力軸３６に出力されるトルクである。制御装置５０は、走行要求トルクＴｒ＊と、第２ＭＧ２４の回転数自体、または第２ＭＧ２４の回転数から算出される回転数である出力軸３６の回転数とから走行要求出力Ｐｒｅｑを算出する。制御装置５０は、走行要求出力Ｐｒｅｑが出力軸３６に出力されるように、エンジン１８、第１ＭＧ２２、及び第２ＭＧ２４の駆動を制御する。

制御装置５０は、走行要求出力Ｐｒｅｑに、バッテリ２８のＳＯＣから基準ＳＯＣに近づけるための充放電要求電力を加えた出力を、目標エンジン出力Ｐｅ＊として算出し、所定のエンジン高効率マップからエンジン１８の目標回転数Ｎｅ＊及び目標トルクＴｅ＊を算出する。制御装置５０は、エンジン１８の目標回転数Ｎｅ＊と、第１ＭＧ２２の回転数Ｖｍ１及び第２ＭＧ２４の回転数Ｖｍ２の検出値と、走行要求トルクＴｒ＊とから、所定の関係式を用いて第１ＭＧ２２の目標回転数Ｖｍ１＊及び目標トルクＴｒ１＊と、第２ＭＧ２４の目標トルクＴｒ２＊とを算出する。エンジン１８の目標回転数Ｎｅ＊及び目標トルクＴｅ＊と、第１ＭＧ２２の目標回転数Ｖｍ１＊及び目標トルクＴｒ１＊と、第２ＭＧ２４の目標トルクＴｒ２＊とは、アクセル位置ＡＰまたはアクセル位置ＡＰと車速Ｖｃとに基づいて、図示しない記憶部によって記憶されたマップから算出してもよい。

制御装置５０は、算出されたエンジン１８の目標回転数Ｎｅ＊及び目標トルクＴｅ＊をエンジン制御部５２に出力し、エンジン制御部５２は、目標回転数Ｎｅ＊及び目標トルクＴｅ＊が得られるように制御信号Ｓｉ１でエンジン１８の駆動を制御する。また、制御装置５０は、算出された第１ＭＧ２２の目標回転数Ｖｍ１＊及び目標トルクＴｒ１＊と、第２ＭＧ２４の目標トルクＴｒ２＊とをＭＧ制御部５４に出力し、ＭＧ制御部５４は、目標回転数Ｖｍ１＊及び目標トルクＴｒ１＊，Ｔｒ２＊が得られるように制御信号Ｓｉ２で第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４の駆動を制御する。

さらに、停止情報取得部５６は、ナビゲーション装置３２から現在位置及び目標停止位置を含む情報を取得する。減速度制御部５８は、目標停止位置までの第２ＭＧ２４の回生発電を制御することにより、ハイブリッド車両１０の減速度を制御する減速度制御を実行する。

次に、図２、図３を用いて減速度制御を説明する。図２は、ナビゲーション装置３２で記憶される予定経路上の目標停止位置と、減速開始位置との関係を示している。図２では、ナビゲーション装置３２で記憶される道路情報において、破線で示すように予定経路が設定され、予定経路上に信号機６１及び一時停止位置６２が設定される。この場合、ハイブリッド車両１０の現在位置がＰであり、矢印α方向に進行する場合に、例えば現在位置から最も近いＱ位置の信号機６１の直前の停止ライン６４が目標停止位置として設定される。また、ナビゲーション装置３２は、車両がある頻度以上に停止される一時停止位置を含む特定の停止位置を記憶する学習機能を持ち、特定の停止位置が現在位置の前方にある場合に目標停止位置として設定してもよい。ナビゲーション装置３２は、制御装置５０の停止情報取得部５６に目標停止位置及び現在位置を含む情報を送信する。以下、アクセルペダルが非操作となることを「アクセルオフ」という。

減速度制御部５８は、取得された目標停止位置及び現在位置と検出された車速とから、予め設定された関係式またはマップを用いて、目標停止位置までのバッテリ２８で回収可能な第２ＭＧ２４による回生発電量を高くするための減速開始位置（ＳＴ１）を求める。また、減速度制御部５８は、減速開始位置から回生発電を増大する時間である減速設定点ｔｄと、減速設定点ｔｄから増大させる回生発電に対応する回生トルクとを算出する。減速度制御部５８は、算出された減速設定点ｔｄと回生トルクとに基づいて、運転者がアクセルオフしたことを前提条件として、第２ＭＧ２４の回生発電を大きくするように制御する。この場合、減速度制御部５８は第２インバータを制御する。なお、減速設定点ｔｄ及び減速開始位置を制御装置５０で求めるのではなく、ナビゲーション装置３２で推定し、それを制御装置５０に送信してもよい。図２のＳＴ２は、一時停止位置６２に対応する減速開始位置である。

図３は、制御システム１２において、目標停止位置でハイブリッド車両１０を停止させる場合において、減速度制御の許可及び禁止の場合を比較して、車速が時間にしたがって低下する状態を示している。図３において、破線Ｌ１はＤレンジモードが選択された場合で減速度制御を行わない場合の減速状態である。破線Ｌ１は、減速設定点ｔｄ以前で実線Ｌ２の減速度制御を実行する場合と一致する。この場合、時間ｔ１で運転者がアクセルオフとした後、時間ｔ２で運転者がブレーキペダルを踏み込んで目標停止位置に対応する停止時点でハイブリッド車両１０を停止させる。

破線Ｌ１のように減速度制御を行わない場合、例えば時間ｔｄとｔ３との間の時間ｔ２でブレーキペダルが踏み込まれる場合に、踏み込み時の車速が高いので、ｔ２から停止時点までの減速の程度が大きくなる。第２ＭＧ２４の回生発電量は、所定時間当たりに車速が低下する程度である減速度が増大するにしたがって大きくなるが、バッテリ２８に電力が供給される速度である充電速度には許容上限がある。このため、減速度が許容上限に対応する所定値を超える場合、バッテリ２８に充電されない無駄な発電電力が発生するので、燃費性能向上の面から改良の余地がある。

図３の実線Ｌ２は、破線Ｌ１に対して減速度制御を行う場合を示している。この場合、減速度制御部５８は、減速設定点ｔｄ以降で、第２ＭＧ２４の回生トルクをそれ以前よりも大きくして減速度が大きくなるように、第２インバータの制御によって回生発電を制御する。この場合、ハイブリッド車両１０を減速させる方向に働くエンジンブレーキに相当する制動トルクが大きくなる。このため、比較的早期に減速度が大きくなることによって、車速が比較的緩やかに低下するので、停止直前でも運転者は時間ｔ３でブレーキペダルを強く踏み込む必要がなく、ハイブリッド車両１０の速度が急減少することがない。このため、バッテリ２８は発電電力を有効に回収できるので、燃費性能を向上できる。

減速度制御部５８は、ブレーキペダルを踏み込んだ場合の減速度の推定値がバッテリ２８の充電速度の許容上限に対応する減速度よりも小さい所定値となるように、減速設定点ｔｄを設定する。このような減速度制御の実行においては、運転者の意図しない減速を回避するために、運転者がアクセルオフとすることが前提となる。また、このような減速度の大きさ及び減速設定点ｔｄは車速に応じて異なる。例えば車速が高いほど減速設定点ｔｄは現在位置から近い位置に設定する必要がある。このような理由から、減速度制御部５８は、検出された車速と、現在位置及び目標停止位置とに基づいて減速設定点ｔｄを算出し、減速設定点ｔｄから増大させる回生発電に対応する回生トルクを算出して、第２ＭＧ２４の回生発電を制御する。

さらに、減速度制御禁止部６０は、特有の加減速特性を有する複数の走行モードのうち、運転者の操作により予め設定された「所定走行モード」が選択された場合に減速度制御を禁止する。特有の加減速特性を有する複数の走行モードは、後述するＤレンジモード、Ｂレンジモード、Ｒレンジモード、パワーモード、スノーモード及びエコノミーモードである。また、「所定走行モード」は、運転者の操作によって、標準前進走行モードであるＤレンジモードでの走行に比べて、車両の減速特性が変化する走行モードであって、燃費優先ではない走行モードとすることができる。図４は、減速度制御を禁止する条件を示している。図４に示すように、減速度制御禁止部６０は、所定走行モードとして、次の（Ａ１）から（Ａ３）の少なくとも１つの走行モードが選択された場合に減速度制御を禁止する。（Ａ１）から（Ａ３）は、運転者の操作によって、Ｄレンジモードでの走行に比べて、車両の減速特性が変化する走行モードであって、燃費優先ではない走行モードである。

（Ａ１）変速レバー３０がＤレンジモードに対応するＤ位置以外に操作されることで選択される走行モードであり、図１のＲ位置に操作されることで決定されるＲレンジモード、または図１のＢ位置に操作されることで決定されるＢレンジモード。
（Ａ２）パワーモードスイッチ４３がオン操作されることで選択されるパワーモード。
（Ａ３）スノーモードスイッチ４４がオン操作されることで選択されるスノーモード。

ここでパワーモードは、「標準前進走行時」に比べて同じ車速における加速度及び減速度が高くなるモードである。「標準前進走行時」は、Ｄレンジモードにおける走行時で、パワーモード、スノーモード、エコノミーモードのいずれも設定されない走行時である。パワーモードの設定時には、制御装置５０は、エンジン回転数を高くすることでエンジントルクを大きくしたり、または、エンジン１８がより頻繁に駆動されるようにエンジン始動の基準値となる基準ＳＯＣを高くすることができる。制御装置５０は、パワーモード設定の場合に、エンジン１８を駆動させるが第２ＭＧ２４を駆動しない構成としてもよい。

スノーモードは、「標準前進走行時」に比べて雪道走行性能が高くなるモードである。例えばスノーモードの設定時には、制御装置５０は、発進時におけるアクセルペダルの操作に対する加速度を標準前進走行時及び後述のエコノミーモード走行時よりも小さくし、減速時におけるアクセルオフ時の減速度を標準前進走行時及びエコノミーモード走行時よりも小さくするように、エンジン１８、第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４を制御する。

一方、エコノミースイッチ４５がオン操作されることでエコノミーモードが選択された場合には、後述の図５で説明するように、変速レバー３０でＤレンジモード以外の走行モードが選択されていないことを条件に、減速度制御の実行が許可される。エコノミーモードは、標準前進走行の場合に比べて燃費性能が高くなる燃費優先モードである。例えばエコノミーモードの設定時には、制御装置５０は、標準前進走行時と同じ車速におけるハイブリッド車両１０の加速度及び減速度を低くする。なお、エコノミーモードの設定時に制御装置５０は、エンジン１８が駆動される頻度を小さくするように基準ＳＯＣを低くすることができる。

一方、エコノミースイッチ４５がオン操作された場合でも、変速レバー３０でＤレンジモード以外の走行モードが選択されている場合には、制御装置５０は、その走行モードの選択を優先して減速度制御が禁止される。この場合に減速度制御を禁止するのは、運転者の減速特性を変更したいという意図が変速レバー３０の操作によってより明確であると判断されるためである。

図５は、減速度制御の禁止または許可を判定する方法を示すフローチャートである。図５のフローチャートは、制御装置５０の記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより実行される。まず、ステップＳ１０（以下、ステップＳは単にＳという。）において、変速レバー３０の操作によってＤレンジモード以外の走行モードであるＢレンジモードまたはＲレンジモードが選択されているか否かが判定される。Ｓ１０でＢレンジモードまたはＲレンジモードが選択されている場合、Ｓ２４で減速度制御が禁止される。

この場合、図３で一点鎖線で示すＢレンジモードでは、アクセルオフがされた場合の減速度が減速度制御を実行する場合に比べて大きくなるので、減速時間を短くでき、積極的な減速動作を行える。

一方、Ｓ１０でＢレンジモード及びＲレンジモードのいずれも選択されていない場合、Ｓ１４でエコノミースイッチ４５がオンか否かが判定され、オンである場合、Ｓ１６で減速度制御が許可される。この場合の減速動作は、図３で実線で示したＤレンジモードの場合と同様である。

Ｓ１４でエコノミースイッチ４５がオフである場合、Ｓ１８でパワーモードスイッチ４３がオンか否かが判定され、オンである場合、Ｓ２４で減速度制御が禁止される。この場合の減速動作は、図３で一点鎖線で示したＢレンジモードの場合と同様である。

Ｓ１８でパワーモードスイッチ４３がオフである場合、Ｓ２０でスノーモードスイッチ４４のオンか否かが判定され、オンである場合、Ｓ２４で減速度制御が禁止される。この場合、図３で二点鎖線で示すスノーモードでは、アクセルオフがされた場合の減速度が減速度制御を実行する場合に比べて小さくなる。この場合、減速時間が長くなるが、減速が緩やかになるので減速度の増大によって車両挙動が不安定になることを防止でき、雪道走行に有利である。

図５のＳ２０でスノーモードスイッチ４４がオフである場合、減速度制御が許可される（Ｓ２２）。例えば変速レバー３０によってＤレンジモードが選択されている場合で、パワーモードスイッチ４３及びスノーモードスイッチ４４のいずれもオフである場合に、図３の実線Ｌ２のように減速度制御が実行される。

このように減速制御を行うことにより燃費性能を向上でき、しかも運転者の操作によって所定走行モードが選択される場合には減速度制御が禁止されるので、運転者の意図に近い減速を実現して違和感を抑制できる。特に、所定走行モードとして、運転者の操作により車両の減速特性が変化する走行モードであって、燃費優先ではない走行モードが選択された場合には減速度制御が禁止されるので、運転者の意図により近い減速を実現してより違和感を抑制できる。

図６は、図１の制御システム１２に用いられる変速操作部の別例である変速レバー３０Ａを示している。変速レバー３０Ａは、マニュアル変速モードを選択可能に構成される。具体的には、変速レバー３０Ａは、クランク形に操作可能でありＰ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置及びＭ位置に対応するＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５に操作可能である。変速レバー３０ＡがＭ位置に操作されることでマニュアルモードが選択される。この場合、Ｐ５に変速レバー３０Ａを操作した場合に図６で図示しないマニュアルモードスイッチ７０（図１）がオンされて、そのオンを表す信号ＭｎＳが制御装置５０に送信される。制御装置５０は、そのオン信号ＭｎＳに応じてマニュアル変速モードを設定する。

マニュアル変速モードでは、車両の前後方向である図６の矢印方向に変速レバー３０Ａを操作可能であり、前方の＋側に操作することで高速側の変速段に切り替わり、後方の−側に操作することで低速側の変速段に切り替わる。変速レバー３０Ａが＋側または−側に操作された後、運転者が変速レバー３０Ａを離した場合には中立位置であるＭ位置に戻るように構成される。このため、変速レバー３０Ａが複数回＋側に操作された場合に、変速段は段階的に切り替わる。

マニュアル変速モードは、エンジン１８または第２ＭＧ２４の運転状態と車速との関係が複数段階で切替可能となるモードである。例えば、制御装置５０は、マニュアル変速モードの設定時に、車速に基づいて下限エンジン回転数を設定する。例えば図７に示す例では車速とエンジン回転数との関係が複数段階で切替可能となるように、複数の変速段Ｃ１，Ｃ２・・・Ｃ５が設定される。Ｃ１，Ｃ２・・・の順に高速側となる。Ｃ５は、Ｃ１，Ｃ２・・・Ｃ５のうちで、最高車速Ｖ１，Ｖ２・・・Ｖ５が最高になるＶ５を有する最高段階の変速段である。制御装置５０は、図７の関係を表すマップのデータを記憶し、変速レバー３０Ａで選択された変速段と、検出された車速とに応じて下限エンジン回転数を算出し、動力分割機構３４を用いてエンジン１８がその回転数以上となるように、第１ＭＧ２２を制御する。

図７では、車速が同じ場合に高速側の変速段になるほどエンジン回転数は低くなるので、実質的に燃費を優先するモードが選択された場合と同様の効果が生じる。

マニュアル変速モードはこのような例に限定するものではなく、車速と第２ＭＧ２４のトルクとの関係を複数段階で設定可能としてもよい。例えば車速が同じ場合に設定される変速段が高速側になるほど第２ＭＧ２４の駆動トルクまたは回生トルクを小さくするように複数段階が設定されてもよい。この場合、低速側の変速段が選択された場合に運転者の加速感または減速感が大きくなり、高速側の変速段が選択された場合に加速感または減速感は小さくなる。

また、マニュアル変速モード付の変速レバーとして、ステアリングハンドルと一体に左右に設けられたパドル変速レバーを用いることもできる。この場合、左右のパドル変速レバーは、左側を手前に押すことで低速側の変速段に切り替え、右側を手前に押すことで高速側の変速段に切り替えるように構成できる。制御装置５０は、変速レバー３０ＡのＭ位置への操作によって、パドル変速レバーの操作を有効とする。

また、制御システム１２は、図１に示すようにエンジンブレーキスイッチ７２を備え、運転者によってエンジンブレーキスイッチ７２がオン操作された場合に、オン操作を表す信号ＥＢＳが制御装置５０に送信される構成としてもよい。この場合、減速時のエンジンブレーキを増大させる制動力増大モードが選択される。制御システム１２は、エンジンブレーキスイッチ７２のオン操作があった場合に制動力増大モードを設定する。制動力増大モードの特性は、図１の変速レバー３０でＢレンジモードが選択された場合の特性と同様である。なお、制動力増大モードが選択された場合にエンジン１８を作動させずに、エンジンブレーキに相当する制動トルクを第２ＭＧ２４の回生トルク増大によって大きくすることもできる。このことは上記のＢレンジモードでも同様である。

図４を参照して、減速度制御禁止部６０は、このようなマニュアルモード及び制動力増大モードの一方または両方が選択された場合に減速度制御を禁止する構成とすることができる。この場合、運転者の減速特性を変更する意図が高いと判断され、その意図に近い減速が実現される。この場合、図４に示すように、減速度制御禁止部６０は、変速レバー３０に操作によってＤレンジモード以外で選択されるモード、パワーモード、スノーモード、マニュアルモード、及び制動力増大モードの少なくとも１つのモードが選択された場合に減速度制御を禁止する構成としてもよい。また、この場合に減速度制御禁止部６０は、マニュアルモードの最高段階（例えば図７のＣ５）以外の変速段（例えば図７のＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）が選択された場合に減速度制御を禁止する構成としてもよい。この場合、減速度制御部５８は、マニュアルモードで最高段階が選択された場合に減速度制御の実行を許可するように構成してもよい。

なお、車両は、複数の走行モードとして、Ｄレンジモード、Ｒレンジモード、Ｂレンジモード、パワーモード、スノーモード及びエコノミーモードのうちから、少なくとも１つを選択可能な構成に限定するものではない。例えば車両は、複数の走行モードとして、Ｄレンジモード、Ｒレンジモード、パワーモード及びエコノミーモードのうちから、少なくとも１つを選択可能な構成としてもよい。

図８は、本発明の実施形態の別例の制御システムにおいて、減速度制御の禁止または許可を判定する方法を示すフローチャートである。図８のフローチャートは、図５のフローチャートにおいて、Ｓ１０及びＳ１４４の間にＳ１２の処理を追加し、Ｓ１４及びＳ１８の間にＳ１５の処理を追加している。

具体的には、Ｓ１０で判定結果が否定の場合にＳ１２ではマニュアルモードスイッチ７０がオンか否かを判定する。Ｓ１２でマニュアルモードスイッチ７０がオンでない場合、Ｓ１４でエコノミースイッチ４５がオンか否かを判定する。Ｓ１４の判定結果が否定の場合、Ｓ１５でエンジンブレーキスイッチ７２がオンか否かを判定する。エンジンブレーキスイッチ７２がオンでない場合、Ｓ１８でパワーモードスイッチ４３がオンか否かを判定する。

また、Ｓ１０，Ｓ１２の判定結果が否定の場合、マニュアルモードの最高段階の変速段（最高段）が選択されたか否かを判定する（Ｓ２４）。Ｓ２４で最高段が選択されていない場合には減速度制御を禁止し（Ｓ２６）、最高段が選択されている場合には減速度制御を許可する（Ｓ２８）。Ｓ１５でエンジンブレーキスイッチ７２がオンの場合も、減速度制御を禁止する（Ｓ２６）。

このような制御方法によれば、マニュアルモードが選択された場合でも最高段階が選択された場合には燃費を優先する意図が高いと判断されるので、減速度制御を許可しても運転者の意図に近い減速を実現でき、しかも燃費性能を向上できる。

上記の実施形態において、本発明の制御システムを適用する車両の構成は図１に示した構成に限定するものではなく、例えばハイブリッド車両でない車両を用いてもよい。例えば発電機として、電動モータの機能を有しない単純な発電機を用いることもできる。

図９は、本発明の制御システムを適用する別の車両１０Ａの構成を示す図である。車両１０Ａは、エンジン１８、変速装置８０、差動装置８２及び発電機８４を備える。車両１０Ａは走行モータを備えていない。エンジン１８の動力は変速装置８０、差動装置８２、車軸４０を介して車輪１６に伝達される。発電機８４はエンジン１８の回転軸に連結され、エンジン１８の駆動によって発電し、発電した電力をインバータ８６を介してバッテリ２８に供給し充電する。発電機８４は、図１の第１ＭＧ２２と同様に三相回転電機である。制御装置５０はインバータ８６の動作を制御することで発電機８４の発電を制御する。

車両１０Ａの制動時には、車輪１６からの動力が変速装置８０、エンジン１８を介して発電機８４に伝達される。この場合、制御装置５０は、インバータ８６の制御によって発電機８４の回生トルクを制御することで車輪１６に回生制動力を発生させる。また、制御装置５０は、図１の制御装置５０と同様に減速度制御部５８及び減速度制御禁止部６０を有する。減速度制御部５８は、車両の目標停止位置を含む情報を取得し、目標停止位置までの発電機８４における回生発電を制御することにより、車両の減速度を制御する減速度制御を実行する。減速度制御禁止部６０は、運転者によって所定走行モードが選択された場合に減速度制御を禁止する。所定走行モードは、上記の実施形態の場合と同様である。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に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において、種々の形態で実施できるのは勿論である。例えば、図１の構成ではナビゲーション装置３２を用いた制御システム１２を説明したが、ナビゲーション装置を省略して、その代わりに信号機位置及び信号機の赤信号情報を含むインフラ情報を受信する受信部を有する構成としてもよい。制御装置５０は、インフラ情報から車両前方にある信号機の赤信号情報を取得した場合に、信号機直前と推測される位置を目標停止位置として計算により情報として取得し、目標停止位置までの距離及び車速の検出値を用いて減速制御を実行することができる。

また、制御装置５０は、減速制御を行う際に、表示部３５によって、減速設定点ｔｄ以降での大きな減速を運転者に促すように所定の表示を行う機能を持つ構成としてもよい。また、減速度制御の実行状態を通知する通知部は表示部３５に限定するものではなく、音声で減速度制御の実行状態を通知する音声出力部としてもよい。

１０ ハイブリッド車両、１０Ａ 車両、１２ 制御システム、１４ 動力伝達機構、１６ 車輪、１８ エンジン、２２ 第１モータジェネレータ（第１ＭＧ）、２４ 第２モータジェネレータ（第２ＭＧ）、２６ インバータユニット、２８ バッテリ、３０，３０Ａ 変速レバー、３２ ナビゲーション装置、３４ 動力分割機構、３５ 表示部、３６ 出力軸、３８ 減速機、４０ 車軸、４１ アクセル位置センサ、４２ 車輪速度センサ、４３ パワーモードスイッチ、４４ スノーモードスイッチ、４５ エコノミースイッチ、５０ 制御装置、５２ エンジン制御部、５４ ＭＧ制御部、５６ 停止情報取得部、５８ 減速度制御部、６０ 減速度制御禁止部、６１ 信号機、６２ 一時停止位置、６４ 停止ライン、７０ マニュアルモードスイッチ、７２ エンジンブレーキスイッチ、８０ 変速装置、８２ 差動装置、８４ 発電機、８６ インバータ。

Claims (7)

1. 制動時に車輪からの動力により発電し、車輪に回生制動力を発生させる回転電機と、
   車両の目標停止位置を含む情報を取得し、前記目標停止位置までの回生発電を制御することにより車両の減速度を制御する減速度制御を実行する制御装置であって、特有の加減速特性を有する複数の走行モードのうち、運転者の操作により予め設定された所定走行モードが選択された場合に前記減速度制御を禁止する制御装置とを備えることを特徴とする車両の制御システム。
2. 請求項１に記載の車両の制御システムにおいて、
   前記制御装置は、
   前記所定走行モードとして、運転者の操作により車両の減速特性が変化する走行モードであって、燃費優先ではない走行モードが選択された場合には前記減速度制御を禁止することを特徴とする車両の制御システム。
3. 請求項２に記載の車両の制御システムにおいて、
   前記制御装置は、
   前記所定走行モードとして、変速操作部が標準前進位置以外に操作されることで決定される走行モードが選択された場合には、前記減速度制御を禁止することを特徴とする車両の制御システム。
4. 請求項２に記載の車両の制御システムにおいて、
   前記制御装置は、
   前記所定走行モードとして、同じ車速における加速度及び減速度を標準前進走行時に比べて高くするパワーモード、雪道走行性能を標準前進走行時に比べて高くするスノーモード、エンジンまたは回転電機の運転状態と車速との関係が複数段階で切替可能なマニュアル変速モード、及び減速時のエンジンブレーキまたはエンジンブレーキに相当する制動トルクを増大させる制動力増大モードの少なくともいずれか１つが選択された場合には、前記減速度制御を禁止することを特徴とする車両の制御システム。
5. 請求項２に記載の車両の制御システムにおいて、
   前記制御装置は、
   前記所定走行モードとして、エンジンまたは回転電機の運転状態と車速との関係が複数段階で切替可能なマニュアル変速モードが選択された場合には前記減速度制御を禁止し、前記マニュアル変速モードが選択されない場合で、燃費性能を標準前進走行時よりも高くするエコノミーモードが選択された場合には前記減速度制御の実行を許可することを特徴とする車両の制御システム。
6. 請求項１に記載の車両の制御システムにおいて、
   前記制御装置は、
   前記所定走行モードとして、エンジンまたは回転電機の運転状態と車速との関係が複数段階で切替可能なマニュアル変速モードにおいて、最高車速が複数段階のうちで最高になる最高段階以外が選択された場合には前記減速度制御を禁止し、前記最高段階が選択された場合には、前記減速度制御の実行を許可することを特徴とする車両の制御システム。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１に記載の車両の制御システムにおいて、
   前記制御装置は、
   前記減速度制御の実行状態を通知部を用いて通知することを特徴とする車両の制御システム。

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