JP2015074293A - 車両および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が要求した場合、何時でも最大の牽引力を得る。
【解決手段】運転している運転者により操作され、内燃機関１１のみによる駆動を信号により指令する指令手段２２と、指令手段２２からの信号により、内燃機関１１のみによる駆動が指令されたか否かを判定する指令判定手段と、内燃機関１１のみによる駆動が指令されたと判定された場合、電動機１７の駆動を停止させ、内燃機関１１に駆動させるように内燃機関１１および電動機１７を制御する制御手段とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は車両および制御方法に関する。

内燃機関と電動機とによって駆動される車両である、いわゆるハイブリッド車が提供されている。さらに、バッテリに予め充電できるプラグインハイブリッド車も提供されている。ハイブリッド車およびプラグインハイブリッド車において、内燃機関および電動機の双方により駆動される状態（以下、ハイブリッドモード、併用モード、またはハイブリッド走行と称する。）、電動機のみにより駆動される状態（以下、EV（Electric Vehicle）モード、電動機モード、またはEV走行と称する。）、または内燃機関のみにより駆動される状態（以下、エンジンモードまたはエンジン走行と称する。）のうち、いずれかの状態となる。

従来、アクセル開度の変化量Δθに応じて、電動機モードから併用モードに切替えるモード変更開度θｃ、θｃ′を、低アクセル開度側にシフトさせ、電動機モード、併用モードからエンジンモードに切替えるモード変更車速Ｖｃ、Ｖｃ′を高車速側にシフトさせ、更に、アクセルペダルの踏力Ｆの強さに応じて、モード変更車速Ｖｃ、Ｖｃ′を高車速側へシフトさせるものもある（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−４８１９０号公報

しかしながら、従来のハイブリッド車には、EV走行にするためのEV走行スイッチが設けられているものがあるが、EV走行は、バッテリの蓄電量や運転者が要求するトルクによって、自動的に解除されてしまう。

また、電動機により得られる牽引力（駆動力）が、内燃機関により得られる牽引力（駆動力）より小さい場合があり、走行している速度などにより、ハイブリッドモードやEVモードに自動的に切り換わってしまい、内燃機関により得られる最大の牽引力を発揮できないことがあった。

そこで、本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、運転者が要求した場合、何時でも最大の牽引力を得ることのできる車両および制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両の一側面は、内燃機関および電動機の双方または内燃機関若しくは電動機のいずれか一方により駆動される車両であって、運転している運転者により操作され、内燃機関のみによる駆動を信号により指令する指令手段と、指令手段からの信号により、内燃機関のみによる駆動が指令されたか否かを判定する指令判定手段と、内燃機関のみによる駆動が指令されたと判定された場合、電動機の駆動を停止させ、内燃機関に駆動させるように内燃機関および電動機を制御する制御手段とを有するものとされている。

また、本発明の車両の一側面は、上述の構成に加えて、電動機が、内燃機関の出力の回転速度を変換するトランスミッションの出力側の軸に動力を伝達するものとされている。

さらに、本発明の車両の一側面は、上述の構成に加えて、内燃機関のみによる駆動が指令されていないと判定された場合、自分の重量の推定値である重量推定値から運動方程式により、走行している走行路の勾配を計算する計算手段と、内燃機関のみによる駆動が指令されていないと判定された場合、走行している走行路の勾配が予め定めた閾値より大きいか否かを判定する勾配判定手段とをさらに有し、制御手段が、内燃機関のみによる駆動が指令されていないと判定された場合、走行している走行路の勾配が閾値より大きくないと判定されたとき、内燃機関を停止させ、電動機に駆動させるように内燃機関および電動機を制御し、走行している走行路の勾配が閾値より大きいと判定されたとき、内燃機関および電動機の双方に駆動させるように内燃機関および電動機を制御するものとされている。

また、本発明の制御方法の一側面は、内燃機関および電動機の双方または内燃機関若しくは電動機のいずれか一方により駆動され、運転している運転者により操作され、内燃機関のみによる駆動を信号により指令する指令手段を備える車両の制御方法であって、指令手段からの信号により、内燃機関のみによる駆動が指令されたか否かを判定する判定ステップと、内燃機関のみによる駆動が指令されたと判定された場合、電動機の駆動を停止させ、内燃機関に駆動させるように内燃機関および電動機を制御する制御ステップとを含むものとされている。

本発明の一側面によれば、運転者が要求した場合、何時でも最大の牽引力を得ることのできる車両および制御方法を提供することができる。

プラグインハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。 プラグインハイブリッド自動車の走行性能曲線を示す図である。 プラグインハイブリッド自動車の走行モード自動判別を説明する図である。 プラグインハイブリッドECUのハードウェアの構成例を示すブロック図である。 プログラムを実行するプラグインハイブリッドECUにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。 走行モードの決定の処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の一実施の形態のプラグインハイブリッド自動車について、図１〜図６を参照しながら説明する。

図１は、プラグインハイブリッド自動車１の構成の例を示すブロック図である。ハイブリッド自動車１は、車両の一例である。例えば、従来型のディーゼルエンジンバスにアドオン式で電動機およびバッテリ等が取り付けられたプラグインハイブリッド自動車１は、EV走行、ハイブリッド走行、またはエンジン走行をすることができる。すなわち、プラグインハイブリッド自動車１は、内燃機関および電動機の双方または内燃機関若しくは電動機のいずれか一方により駆動される。プラグインハイブリッド自動車１は、配線用差込接続器によって配電線からバッテリに充電することができる。

プラグインハイブリッド自動車１は、後述する強制エンジンスイッチが運転手に操作されると、バッテリの蓄電量や走行路の勾配などに係らず、エンジン走行をする。

プラグインハイブリッド自動車１は、エンジン１１、エンジンECU（Electronic Control Unit）１２、クラッチ１３、トランスミッションECU１４、トランスミッション１５、トランスファ１６、モータ・ジェネレータ１７、インバータ１８、高電圧バッテリ１９、車両ECU２０、プラグインハイブリッドECU２１、および強制エンジンスイッチ２２を有して構成される。

エンジン１１は、ディーゼルエンジンであり、内燃機関の一例である。エンジン１１は、エンジンECU１２によって制御され、軽油を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力をトランスミッション１５に伝達する。なお、エンジン１１は、ガソリン、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied Petroleum Gas)、または代替燃料等を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させるようにしてもよい。

クラッチ１３は、トランスミッションECU１４によって制御され、エンジン１１からの軸出力である動力をトランスミッション１５に伝達するか、または動力の接続を切断する。トランスミッション１５は、トランスミッションECU１４によって制御され、複数のギア比（変速比）のいずれかを選択できる変速機構（図示せず）を備え、変速比を切り換えて、変速されたエンジン１１の動力をトランスファ１６に伝達する。例えば、トランスミッション１５の段数は、６速とされる。トランスミッション１５のギアポジションとして、変速比の大きい低速側である１速から変速比の小さい高速側である６速のいずれかが選択される。

トランスファ１６は、トランスミッション１５から伝達された動力を、ドライブシャフト（プロペラシャフト）およびデファレンシャルギアなどを介して駆動輪である車輪に分配する。

駆動輪である車輪に分配された動力は、車輪によって、牽引力（駆動力）として路面に伝達される。なお、図１において、１つの車輪のみが図示されているが、実際には、プラグインハイブリッド自動車１は、複数の車輪を有する。

モータ・ジェネレータ１７は、トランスファ１６に設けられている。すなわち、モータ・ジェネレータ１７の回転軸は、トランスファ１６の出力側の軸と同軸とされ、トランスファ１６の出力側の軸と共に回転するように設けられている。モータ・ジェネレータ１７は、インバータ１８から供給された電力により、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスファ１６に供給するか、またはトランスファ１６から供給された軸を回転させる動力によって発電し、その電力をインバータ１８に供給する。モータ・ジェネレータ１７は、電動機の一例である。

例えば、プラグインハイブリッド自動車１が定速で走行しているときにおいて、モータ・ジェネレータ１７は、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスファ１６に供給し、プラグインハイブリッド自動車１を走行させる。また、例えば、プラグインハイブリッド自動車１が加速しているときにおいて、モータ・ジェネレータ１７は、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスファ１６に供給し、エンジン１１と協働してプラグインハイブリッド自動車１を走行させる。

さらに、例えば、モータ・ジェネレータ１７がエンジン１１によって駆動されているとき、またはプラグインハイブリッド自動車１が減速しているとき、若しくは下り坂を走行しているときなど、無動力で走行しているときにおいて、モータ・ジェネレータ１７は、発電機として動作し、この場合、トランスファ１６から供給された軸を回転させる動力によって発電して、電力をインバータ１８に供給し、高電圧バッテリ１９が充電される。

インバータ１８は、プラグインハイブリッドECU２１によって制御され、高電圧バッテリ１９からの直流電圧を交流電圧に変換するか、またはモータ・ジェネレータ１７からの交流電圧を直流電圧に変換する。モータ・ジェネレータ１７が動力を発生させる場合、インバータ１８は、高電圧バッテリ１９の直流電圧を交流電圧に変換して、モータ・ジェネレータ１７に電力を供給する。モータ・ジェネレータ１７が発電する場合、インバータ１８は、モータ・ジェネレータ１７からの交流電圧を直流電圧に変換する。すなわち、この場合、インバータ１８は、高電圧バッテリ１９に直流電圧を供給するための整流器および電圧調整装置としての役割を果たす。

高電圧バッテリ１９は、充放電可能な二次電池であり、モータ・ジェネレータ１７が動力を発生させるとき、モータ・ジェネレータ１７にインバータ１８を介して電力を供給するか、モータ・ジェネレータ１７が発電しているとき、モータ・ジェネレータ１７が発電する電力によって充電される。

車両ECU２０は、プラグインハイブリッドECU２１からの指示に従うことにより、プラグインハイブリッド自動車１全体、特に、エンジン１１に対してエンジンの始動、停止の制御を行う。また、車両ECU２０は、車両重量と車両加速度から道路勾配を算出してプラグインハイブリッドECU２１に送信する。プラグインハイブリッドECU２１はこの勾配に基づき走行モードの切換えを実施する。車両ECU２０は、CPU（Central Processing Unit）、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、DSP（Digital Signal Processor）などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびI/O（Input/Output）ポートなどを有する。

プラグインハイブリッドECU２１は、コンピュータの一例であり、強制エンジンスイッチ２２からの信号、車両ECU２０から送られた走行している走行路の勾配、および高電圧バッテリ１９の蓄電量などから、エンジン走行、EV走行、またはハイブリッド走行のうちのいずれかの走行モードを決定する。また、プラグインハイブリッドECU２１は、車両ECU２０に指令を送ることにより、エンジン１１の始動、停止を制御し、また、インバータ１８に指令を送ることにより、モータ・ジェネレータ１７を制御する。

強制エンジンスイッチ２２は、指令手段の一例であり、プラグインハイブリッドECU２１に電気的に接続されている。強制エンジンスイッチ２２は、運転している運転者により操作され、プラグインハイブリッドECU２１に対して、エンジン１１のみによる駆動を信号により指令する。強制エンジンスイッチ２２は、押釦スイッチ、トグルスイッチ、スライドスイッチ、またはロータリースイッチなど、運転手が容易に操作できるスイッチからなる。強制エンジンスイッチ２２は、ダッシュボード、インストルメントパネルまたはステアリングホイール（いわゆるハンドル）のスポーク部など運転席またはその近傍に設けられる。例えば、押釦スイッチである強制エンジンスイッチ２２を運転者が押すと、強制エンジンスイッチ２２から、エンジン１１のみによる駆動を指令する信号がプラグインハイブリッドECU２１に送信される。また、例えば、エンジン１１のみによる駆動を指令する信号がプラグインハイブリッドECU２１に強制エンジンスイッチ２２から送信されている状態で、押釦スイッチである強制エンジンスイッチ２２を運転者が押すと、強制エンジンスイッチ２２からの、エンジン１１のみによる駆動を指令する信号のプラグインハイブリッドECU２１への送信が停止する。なお、強制エンジンスイッチ２２は、運転者により操作により信号を出力できるものであれば足り、例えば、タッチパネル上の仮想的なスイッチなどであってもよい。

強制エンジンスイッチ２２からプラグインハイブリッドECU２１に、エンジン１１のみによる駆動を指令する信号が送られると、プラグインハイブリッドECU２１は、走行モードをエンジン走行にする。

図２は、プラグインハイブリッド自動車１の走行性能曲線を示す図である。図２において、実線は、それぞれの車速における、エンジン１１による最大の牽引力を示し、点線は、それぞれの車速における、モータ・ジェネレータ１７による最大の牽引力を示す。エンジン１１の牽引力を示す実線の山形のうち、最も大きい牽引力を示す山形（図２中最も左側に配置されている実線の山形）は、１速であるギアポジションでの所定の車速におけるエンジン１１の最大の牽引力を示す。以下、２速であるギアポジションから６速であるギアポジションになるに従い、図２中、左側から右側に順に配置されている実線で所定の車速におけるエンジン１１の最大の牽引力が示される。１速であるギアポジションから６速であるギアポジションになるに従い、より速い車速がカバーされ、エンジン１１の牽引力は順に低くなる。

モータ・ジェネレータ１７による所定の車速における牽引力は、低速域で最大となり、車速が速くなると共に減少する。モータ・ジェネレータ１７による所定の車速における牽引力は、４速であるギアポジションでカバーする車速を超えて、５速であるギアポジションでカバーする車速において０となる。

図２において、一点鎖線の斜線は、モータ・ジェネレータ１７による最大の牽引力よりもエンジン１１による最大の牽引力が大きい領域を示す。モータ・ジェネレータ１７は、トランスミッション１５の出力側のトランスファ１６に設けられ、トランスファ１６を介して車輪を駆動するので、エンジン１１による牽引力以上の牽引力をモータ・ジェネレータ１７では得られない速度領域が存在する。強制エンジンスイッチ２２が操作されて、走行モードがエンジン走行にされると、運転者がアクセルペダル（ガスペダル／アクセレレーター）を踏み込むことにより、モータ・ジェネレータ１７で得られる最大の牽引力より大きい、エンジン１１の最大の牽引力を発揮させることができる。

図３は、プラグインハイブリッド自動車１の走行モード自動判別を説明する図である。図３の縦軸は、道路勾配を示し、横軸は、電池残量（蓄電量）を示す。図３の縦軸の上側は、上り勾配で、上側ほど、よりきつい勾配を示す。図３の縦軸の下側は、下り勾配で、下側ほど、よりきつい勾配を示す。図３の横軸の左側ほど、電池残量（蓄電量）が少ないことを示し、図３の横軸の右側ほど、電池残量（蓄電量）が多いことを示す。

プラグインハイブリッドECU２１は、走行モード自動判別において、高電圧バッテリ１９の電池残量（蓄電量）および道路勾配により、走行モードをエンジン走行、EV走行、またはハイブリッド走行のうちのいずれかのモードに決定する。

走行モード自動判別においては、電池残量（蓄電量）が所定量Ａより少ない場合、走行モードは、エンジン走行とされる。走行モード自動判別においては、電池残量（蓄電量）が所定量Ａ以上で、所定量Ｂより少ない場合、走行モードは、ハイブリッド走行とされる。なお、所定量Ｂは、所定量Ａより多い。走行モード自動判別においては、電池残量（蓄電量）が所定量Ｂ以上である場合、上り勾配で、勾配が所定の傾斜Ｃよりきついとき、走行モードは、ハイブリッド走行とされる。走行モード自動判別においては、電池残量（蓄電量）が所定量Ｂ以上である場合、上り勾配で、勾配が所定の傾斜Ｃよりゆるいとき、または下り勾配であるとき、走行モードは、EV走行とされる。

一方、運転者に操作された強制エンジンスイッチ２２からプラグインハイブリッドECU２１に、エンジン１１のみによる駆動を指令する信号が送られると、高電圧バッテリ１９の電池残量（蓄電量）または道路勾配に係らず、プラグインハイブリッドECU２１は、走行モードをエンジン走行にする。

図４は、走行モード決定の処理をプログラムにより実行するコンピュータであるプラグインハイブリッドECU２１のハードウェアの構成例を示すブロック図である。

プラグインハイブリッドECU２１において、CPU（Central Processing Unit）３１，ROM（Read Only Memory）３２，RAM（Random Access Memory）３３は、バス３４により相互に接続されている。

バス３４には、さらに、入出力インタフェース３５が接続されている。入出力インタフェース３５には、高電圧バッテリ１９の蓄電量を示す信号やインバータ１８の状態を示す信号を取得する入力インタフェースなどよりなる入力部３６、インバータ１８を制御する信号を出力する出力インタフェースなどよりなる出力部３７、車両ECU２０、および強制エンジンスイッチ２２が接続されている。

なお、プラグインハイブリッドECU２１は、ASIC、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、DSPなどにより構成するようにしてもよい。

以上のように構成されるコンピュータでは、CPU３１が、例えば、インストールされROM３２に記憶されているプログラムを実行することにより、走行モード決定の処理が行われる。

図５は、プログラムを実行するプラグインハイブリッドECU２１において実現される機能の構成の例を示すブロック図である。すなわち、プラグインハイブリッドECU２１がプログラムを実行すると、取得部５１、強制エンジンスイッチ入力判定部５２、電池残量判定部５３、道路勾配入力部５４、道路勾配判定部５５、および走行モード指示部５６が実現される。

取得部５１は、入出力インタフェース３５を介して、強制エンジンスイッチ２２から供給されてくる信号を取得する。また、取得部５１は、入力部３６および入出力インタフェース３５を介して、高電圧バッテリ１９の蓄電量を示す信号を取得する。強制エンジンスイッチ入力判定部５２は、強制エンジンスイッチ２２から取得した信号により、エンジン１１のみによる駆動が指令されたか否かを判定する。電池残量判定部５３は、高電圧バッテリ１９の蓄電量を示す信号と所定量Ａを示す閾値Ａとを比較することにより、高電圧バッテリ１９の電池残量（蓄電量）が所定量Ａ以上であるか否かを判定する。また、電池残量判定部５３は、高電圧バッテリ１９の蓄電量を示す信号と所定量Ｂを示す閾値Ｂとを比較することにより、高電圧バッテリ１９の電池残量（蓄電量）が所定量Ｂ以上であるか否かを判定する。例えば、閾値Ａおよび閾値Ｂは、ROM３２に記憶されているか、またはプログラムに記述されている。

道路勾配入力部５４は、車両ECU２０において計算された道路（走行路）の勾配を入力する。

ここで、走行している道路（走行路）の勾配の計算について説明する。例えば、車両ECU２０は、トランスファ１６の出力側の軸と同軸とされているモータ・ジェネレータ１７の軸の回転数をインバータ１８から取得する。そして、車両ECU２０は、トランスファ１６の出力側の軸の回転数を車速に換算し、車速を時間微分することにより加速度αを時々刻々算出する。

また、車両ECU２０は、エンジンECU１２から取得した燃料の噴射量を示す燃料噴射量情報とエンジン１１の回転数を示すエンジン回転数情報とからエンジン１１のトルクであるエンジントルクＴを算出し、このエンジントルクＴを式（１）に代入してプラグインハイブリッド自動車１の駆動力Ｆ（Ｎ）を算出する。
Ｆ＝（Ｔ×ηｍ×ｉＴ／Ｍ×ｉｄｉｆ）／ＲＴＩＲＥ
・・・（１）

なお、機械効率ηｍは、エンジン１１から車輪までの機械効率を示す。ギヤレシオｉＴ／Ｍは、ギアポジションにおけるトランスミッション１５の変速比を示す。デフレシオｉｄｉｆは、トランスファ１６と車輪との間に設けられたデファレンシャルギアのギア比を示す。タイヤ径ＲＴＩＲＥは、車輪の径を示す。

さらに、車両ECU２０は、算出された加速度αの中の最大値α１（例えば、変速前の加速度であって、動力が車輪に伝達されている状態における加速度）、および算出された加速度αの中の最小値α２（例えば、変速中の加速度）と、変速前（最大値α１の発生の際）の駆動力Ｆ（Ｎ）である駆動力Ｆ１とを、式（２）に代入することにより車両推定質量（ｄＲＷＭ：変速時車両推定質量）を算出する。
ｄＲＷＭ＝Ｆ１／（α１−α２）
・・・（２）

車両ECU２０は、変速時車両推定質量ｄＲＷＭから変速時車両推定質量ｄＲＷＭの平均値である平均値ＲＷＭを算出する。

車両ECU２０は、運動方程式ｓｉｎθ＝（Ｆ−α・（ＦＭ＋Ｗｒ）−μｒ・ＦＭ−μｃ・Ｖ２）／（ＦＭ・ｇ）より、プラグインハイブリッド自動車１の走行路面の勾配（ｓｉｎθ）を算出するか、または、平均値ＲＷＭを用いて、運動方程式ｓｉｎθ＝（Ｆ−α・（ＲＷＭ＋Ｗｒ）−μｒ・ＲＷＭ−μｃ・Ｖ２）／（ＲＷＭ・ｇ）より、プラグインハイブリッド自動車１の走行路面の勾配（ｓｉｎθ）を算出する。

ここで、重力加速度ｇは、９．８０６６５ｍ／ｓ^２であり、転がり抵抗係数μｒは、プラグインハイブリッド自動車１の荷重に対する転がり抵抗の比率を示す。空気抵抗係数μｃは、プラグインハイブリッド自動車１の速度に対する抵抗の比率を示す。車速Ｖは、プラグインハイブリッド自動車１の速度（ｋｍ／ｈ）を示す。回転相当質量Ｗｒは、トランスミッション１５の現在のギアポジションにおける回転相当質量（ｋｇ）を示す。

さらに、車両ECU２０は、運動方程式ｄＭＡＭ＝（Ｆ−μｒ・ＦＭ−μｃ・Ｖ^２−ＦＭ・ｇ・ｓｉｎθ）／α−Ｗｒより、車両推定質量（ｄＭＡＭ）を求めるか、または、運動方程式ｄＭＡＭ＝（Ｆ−μｒ・ＲＷＭ−μｃ・Ｖ^２−ＲＷＭ・ｇ・ｓｉｎθ）／α−Ｗｒより、車両推定質量（ｄＭＡＭ）を求める。車両ECU２０は、車両推定質量（ｄＭＡＭ）から車両推定質量（ｄＭＡＭ）の平均値である平均値（ＭＡＭ）を求める。

さらにまた、車両ECU２０は、変速時車両推定質量ｄＲＷＭの平均値ＲＷＭを最終車両推定質量（ＦＭ）にセットするか、または、ＦＭ＝（ＲＷＭ＋ＭＡＭ）／２から最終車両推定質量（ＦＭ）を求める。

そして、車両ECU２０は、最終車両推定質量（ＦＭ）と運動方程式ｓｌｏｐｅ＝（ｔａｎ（（（Ｆ−α・（ＦＭ＋Ｗｒ）−μｒ・ＦＭ−μｃ・Ｖ^２）／ＦＭ）・π／１８０））・１００とから、勾配ｓｌｏｐｅを算出する。この運動方程式において、勾配ｓｌｏｐｅは、勾配（％）を示す。

このように、車両ECU２０は、プラグインハイブリッド自動車１の重量の推定値である重量推定値を計算し、計算した重量推定値から運動方程式により、走行している道路（走行路）の勾配ｓｌｏｐｅ（％）を計算する。道路勾配入力部５４は、車両ECU２０において計算された道路（走行路）の勾配を入力する。

道路勾配判定部５５は、道路勾配入力部５４により入力された道路（走行路）の勾配ｓｌｏｐｅ（％）と所定の傾斜Ｃを示す閾値Ｃとを比較することにより、走行している道路（走行路）の勾配ｓｌｏｐｅ（％）が上り勾配で所定の傾斜Ｃよりきついか否かを判定する。

走行モード指示部５６は、強制エンジンスイッチ入力判定部５２、電池残量判定部５３、および道路勾配判定部５５の判定の結果から、走行モードをエンジン走行、EV走行、またはハイブリッド走行のうちのいずれかのモードに決定する。走行モード指示部５６は、走行モードをエンジン走行に決定した場合、モータ・ジェネレータ１７の駆動を停止させ、車両ECU２０に指令することによりエンジン１１に駆動させるようにエンジン１１およびモータ・ジェネレータ１７を制御する。また、走行モード指示部５６は、走行モードをEV走行に決定した場合、車両ECU２０に指令することによりエンジン１１を停止させ、モータ・ジェネレータ１７に駆動させるようにエンジン１１およびモータ・ジェネレータ１７を制御する。さらに、走行モード指示部５６は、走行モードをハイブリッド走行に決定した場合、車両ECU２０に指令することによりエンジン１１に駆動させるとともに、モータ・ジェネレータ１７に駆動させるようにエンジン１１およびモータ・ジェネレータ１７を制御する。

次に、所定の時間間隔で繰り返し実行される、走行モードの決定の処理を説明する。

図６は、走行モードの決定の処理を説明するフローチャートである。ステップＳ１１において、強制エンジンスイッチ入力判定部５２は、入出力インタフェース３５を介して、強制エンジンスイッチ２２から取得部５１により取得された信号により、エンジン１１のみによる駆動が指令されたか否かを判定する。ステップＳ１１において、強制エンジンスイッチ２２から取得された信号により、エンジン１１のみによる駆動が指令されたと判定された場合、手続きはステップＳ１２に進み、走行モード指示部５６は、走行モードをエンジン走行に決定し、モータ・ジェネレータ１７の駆動を停止させ、車両ECU２０に指令することによりエンジン１１に駆動させるようにエンジン１１およびモータ・ジェネレータ１７を制御し、走行モードの決定の処理は終了する。

ステップＳ１１において、強制エンジンスイッチ２２から取得された信号により、エンジン１１のみによる駆動が指令されていないと判定された場合、手続きはステップＳ１３に進み、電池残量判定部５３は、高電圧バッテリ１９の電池残量が多いか否かを判定する。すなわち、電池残量判定部５３は、高電圧バッテリ１９の蓄電量を示す信号と所定量Ｂを示す閾値Ｂとを比較することにより、高電圧バッテリ１９の電池残量（蓄電量）が所定量Ｂ以上であるか否かを判定する。ステップＳ１３において、高電圧バッテリ１９の電池残量が多いと判定された場合、すなわち、高電圧バッテリ１９の電池残量（蓄電量）が所定量Ｂ以上であると判定された場合、手続きはステップＳ１４に進み、道路勾配入力部５４は、車両ECU２０において計算された走行している道路（走行路）の勾配ｓｌｏｐｅ（％）を入力する。

ステップＳ１５において、道路勾配判定部５５は、ステップＳ１４において入力された道路（走行路）の勾配ｓｌｏｐｅ（％）と所定の傾斜Ｃを示す閾値Ｃとを比較することにより、走行している道路（走行路）の勾配ｓｌｏｐｅ（％）が上り勾配で所定の傾斜Ｃよりきついか否かを判定する。ステップＳ１５において、走行している道路（走行路）の勾配が上り勾配で所定の傾斜Ｃよりきつくないと判定された場合、手続きはステップＳ１６に進み、走行モード指示部５６は、走行モードをEV走行に決定し、車両ECU２０に指令することによりエンジン１１を停止させ、モータ・ジェネレータ１７に駆動させるようにエンジン１１およびモータ・ジェネレータ１７を制御し、走行モードの決定の処理は終了する。

ステップＳ１５において、走行している道路（走行路）の勾配ｓｌｏｐｅ（％）が上り勾配で所定の傾斜Ｃよりきついと判定された場合、手続きはステップＳ１８に進み、走行モード指示部５６は、走行モードをハイブリッド走行に決定し、車両ECU２０に指令することによりエンジン１１に駆動させるとともに、モータ・ジェネレータ１７に駆動させるようにエンジン１１およびモータ・ジェネレータ１７を制御し、走行モードの決定の処理は終了する。

ステップＳ１３において、高電圧バッテリ１９の電池残量が多くないと判定された場合、すなわち、高電圧バッテリ１９の電池残量（蓄電量）が所定量Ｂ以上でないと判定された場合、手続きはステップＳ１７に進み、電池残量判定部５３は、高電圧バッテリ１９の電池残量が少ないか否かを判定する。すなわち、電池残量判定部５３は、高電圧バッテリ１９の蓄電量を示す信号と所定量Ａを示す閾値Ａとを比較することにより、高電圧バッテリ１９の電池残量（蓄電量）が所定量Ａ以上であるか否かを判定する。

ステップＳ１７において、高電圧バッテリ１９の電池残量が少なくないと判定された場合、すなわち、高電圧バッテリ１９の電池残量（蓄電量）が所定量Ａ以上であると判定された場合、手続きはステップＳ１８に進み、走行モード指示部５６は、走行モードをハイブリッド走行に決定し、車両ECU２０に指令することによりエンジン１１に駆動させるとともに、モータ・ジェネレータ１７に駆動させるようにエンジン１１およびモータ・ジェネレータ１７を制御し、走行モードの決定の処理は終了する。

ステップＳ１７において、高電圧バッテリ１９の電池残量が少ないと判定された場合、すなわち、高電圧バッテリ１９の電池残量（蓄電量）が所定量Ａ以上でないと判定された場合、走行モード指示部５６は、走行モードをエンジン走行に決定し、モータ・ジェネレータ１７の駆動を停止させ、車両ECU２０に指令することによりエンジン１１に駆動させるようにエンジン１１およびモータ・ジェネレータ１７を制御し、走行モードの決定の処理は終了する。

このように、プラグインハイブリッド自動車１は、強制エンジンスイッチ２２が運転手に操作されると、高電圧バッテリ１９の蓄電量や走行路の勾配などに係らず、エンジン走行をし、エンジン走行に固定される。運転者の意思でエンジン走行を選択することができる。強制エンジンスイッチ２２によるエンジン走行の解除は、運転者による強制エンジンスイッチ２２の操作によってのみ行うことができる。このように、運転者の意思によりエンジン走行が自由に選択できる。

すなわち、指令手段の一例である強制エンジンスイッチ２２が、運転している運転者により操作され、内燃機関の一例であるエンジン１１のみによる駆動を信号により指令し、指令判定手段の一例である強制エンジンスイッチ入力判定部５２が、強制エンジンスイッチ２２からの信号により、エンジン１１のみによる駆動が指令されたか否かを判定し、制御手段の一例である走行モード指示部５６が、エンジン１１のみによる駆動が指令されたと判定された場合、電動機の一例であるモータ・ジェネレータ１７の駆動を停止させ、エンジン１１に駆動させるようにエンジン１１およびモータ・ジェネレータ１７を制御するようにしたので、高電圧バッテリ１９の蓄電量や走行路の勾配などに係らず、エンジン走行となり、運転者が要求した場合、何時でも最大の牽引力を得ることができる。

また、運転者が要求した場合、エンジン走行となるので、高電圧バッテリ１９の蓄電量が減じてしまうことを運転者の意図で防止することができる。高電圧バッテリ１９の蓄電量を維持できるので、比較的長い距離を走行した後に到達する住宅街や商店街などで、EV走行を行うことができる。

なお、エンジン１１は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。

また、プラグインハイブリッドECU２１によって実行されるプログラムは、プラグインハイブリッドECU２１にあらかじめインストールされると説明したが、プログラムが記録されている（プログラムを記憶している）リムーバブルメディアを図示せぬドライブなどに装着し、リムーバブルメディアから読み出したプログラムをプラグインハイブリッドECU２１のROM３２に記憶することにより、または、有線または無線の伝送媒体を介して送信されてきたプログラムを、図示せぬ通信部で受信し、プラグインハイブリッドECU２１のROM３２に記憶することで、コンピュータであるプラグインハイブリッドECU２１にインストールすることができる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の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変更が可能である。

１…プラグインハイブリッド自動車、１１…エンジン、１２…エンジンECU、１３…クラッチ、１４…トランスミッションECU、１５…トランスミッション、１６…トランスファ、１７…モータ・ジェネレータ、１８…インバータ、１９…高電圧バッテリ、２０…車両ECU、２１…プラグインハイブリッドECU、２２…強制エンジンスイッチ、３１…CPU、３２…ROM、３３…RAM、３４…バス、３５…入出力インタフェース、３６…入力部、３７…出力部、５１…取得部、５２…強制エンジンスイッチ入力判定部、５３…電池残量判定部、５４…道路勾配入力部、５５…道路勾配判定部、５６…走行モード指示部

Claims (4)

1. 内燃機関および電動機の双方または上記内燃機関若しくは上記電動機のいずれか一方により駆動される車両において、
   運転している運転者により操作され、上記内燃機関のみによる駆動を信号により指令する指令手段と、
   上記指令手段からの上記信号により、上記内燃機関のみによる駆動が指令されたか否かを判定する指令判定手段と、
   上記内燃機関のみによる駆動が指令されたと判定された場合、上記電動機の駆動を停止させ、上記内燃機関に駆動させるように上記内燃機関および上記電動機を制御する制御手段と
   を備える車両。
2. 請求項１に記載の車両において、
   前記電動機は、前記内燃機関の出力の回転速度を変換するトランスミッションの出力側の軸に動力を伝達する
   ことを特徴とする車両。
3. 請求項１に記載の車両において、
   前記内燃機関のみによる駆動が指令されていないと判定された場合、自分の重量の推定値である重量推定値から運動方程式により、走行している走行路の勾配を計算する計算手段と、
   前記内燃機関のみによる駆動が指令されていないと判定された場合、走行している前記走行路の勾配が予め定めた閾値より大きいか否かを判定する勾配判定手段と
   をさらに備え、
   前記制御手段は、前記内燃機関のみによる駆動が指令されていないと判定された場合、走行している前記走行路の勾配が前記閾値より大きくないと判定されたとき、前記内燃機関を停止させ、前記電動機に駆動させるように前記内燃機関および前記電動機を制御し、走行している前記走行路の勾配が前記閾値より大きいと判定されたとき、前記内燃機関および前記電動機の双方に駆動させるように前記内燃機関および前記電動機を制御する
   ことを特徴とする車両。
4. 内燃機関および電動機の双方または上記内燃機関若しくは上記電動機のいずれか一方により駆動され、運転している運転者により操作され、上記内燃機関のみによる駆動を信号により指令する指令手段を備える車両の制御方法において、
   上記指令手段からの上記信号により、上記内燃機関のみによる駆動が指令されたか否かを判定する判定ステップと、
   上記内燃機関のみによる駆動が指令されたと判定された場合、上記電動機の駆動を停止させ、上記内燃機関に駆動させるように上記内燃機関および上記電動機を制御する制御ステップと
   を含むことを特徴とする制御方法。
   
   

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