JP2017165373A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加速フィーリングを向上させる。
【解決手段】エンジン１１と、車両駆動用のモータ１３と、エンジン１１に連結されたジェネレータ１２と、ジェネレータ１２の発電電力を充電可能な駆動用のバッテリ１５とを搭載したハイブリッド車両１０の制御装置１において、バッテリ１５の充電電力を用いてモータ１３のみで走行する走行モード中に、アクセル操作量A及び車速Vの関係を規定したマップを用いて強い加速要求の有無を判定する加速要求判定部６と、加速要求判定部６により強い加速要求があると判定された場合にエンジン１１を迅速始動させる制御部７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリーズ走行が可能なハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、エンジン及びモータを搭載したハイブリッド車両において、走行モードを切り替えながら走行する車両が実用化されている。走行モードには、バッテリの充電電力を用いてモータのみで走行するEVモードや、エンジンによってジェネレータを駆動し、発電しながらモータのみで走行するシリーズモード、エンジンとモータとを併用して走行するパラレルモード等が含まれる。走行モードの切り替えは、バッテリの充電状態や運転者の要求出力等に応じて制御される。例えば、バッテリの出力可能な最大の電池出力やエンジン始動時の消費電力に基づいて閾値を設定し、走行駆動に必要とされる要求出力がこの閾値を上回ったことを条件としてエンジンを始動させ、走行モードをEVモードからシリーズモードへと切り替える技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１４−１２１９６１号公報

しかしながら、上記のように、要求出力と閾値とを比較してエンジンの始動判定を行う場合には、運転者の加速意思が要求出力に反映されるまでに僅かな遅れが生じ、運転者の意図した加速フィーリングが得られにくいことがある。
本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、加速フィーリングを向上させたハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。

（１）ここで開示するハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、車両駆動用のモータと、前記エンジンに連結されたジェネレータと、前記ジェネレータの発電電力を充電可能な駆動用のバッテリとを搭載したハイブリッド車両の制御装置である。この制御装置は、前記バッテリの充電電力を用いて前記モータのみで走行する走行モード中に、アクセル操作量及び車速の関係を規定したマップを用いて強い加速要求の有無を判定する加速要求判定部と、前記加速要求判定部により前記強い加速要求があると判定された場合に、前記エンジンを迅速始動させる制御部と、を備える。

（２）前記アクセル操作量に対応する要求出力を推定する推定部と、前記バッテリが出力可能な最大出力を算出する第一算出部と、前記走行モード中に前記要求出力が前記最大出力以上であるか否かを判定するシリーズ判定部と、を備えることが好ましい。この場合に、前記加速要求判定部は、前記シリーズ判定部により前記要求出力が前記最大出力以上であると判定された際に前記強い加速要求の有無を判定することが好ましい。

（３）前記第一算出部は、前記バッテリの温度を考慮して前記最大出力を算出することが好ましい。
（４）前記バッテリの劣化度を算出する第二算出部を備え、前記第一算出部は、前記バッテリの劣化度を考慮して前記最大出力を算出することが好ましい。

（５）前記制御部は、前記強い加速要求があると判定された場合には、前記強い加速要求がないと判定された場合と比較して、前記エンジンを始動させる際の自立判定時間を短縮して前記エンジンを迅速始動させることが好ましい。
前記自立判定時間とは、前記エンジンが前記ジェネレータの力行トルクによることなく燃料の燃焼によって自立して回転することができる状態（自立状態）になったと判断しうる（みなせる）時間であり、前記ジェネレータの回生トルクの増加勾配を維持する（回生トルクを持続的に上昇させる）時間であることが好ましい。また、前記自立判定時間を短縮することで、前記エンジンの回転が安定化した（前記エンジンの始動が完了した）と判定されるタイミングを早期化し、走行モードの移行タイミングを早めることが好ましい。

（６）前記制御部は、前記強い加速要求があると判定された場合に、前記エンジンの要求トルクをスロットル開度が全開となる値に設定することが好ましい。
（７）前記マップには、前記強い加速要求があると判断される加速要求領域が設定されており、前記加速要求領域は、前記アクセル操作量が大きく、かつ、前記車速が高い範囲であることが好ましい。
（８）前記マップが、前記バッテリの劣化度を考慮して設定されていることが好ましい。

車速とアクセル操作量とから運転者の強い加速要求があると判定した場合にエンジンを迅速始動させることで、運転者の加速意思をエンジンの作動状態に反映させることができ、加速フィーリングを向上させることができる。

実施形態に係る制御装置を備えたハイブリッド車両の構成を示す模式図である。 バッテリの常温時における、充電率に対する最大出力の関係を劣化度毎にグラフ化したマップ例である。 加速要求判定部で用いられるマップの一例である。 EVモード中に制御装置により実施される制御手順を説明するためのフローチャート例である。 （Ａ）〜（Ｇ）は、迅速始動制御の実施時における制御状態を説明するためのタイムチャート例である。

図面を参照して、実施形態としてのハイブリッド車両の制御装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．装置構成］
本実施形態の制御装置は、図１に示す車両１０に適用される。この車両１０は、エンジン１１と走行用のモータジェネレータ１３（単にモータ１３と呼ぶ）と発電用のモータジェネレータ１２（単にジェネレータ１２と呼ぶ）とを搭載したハイブリッド自動車である。ジェネレータ１２はエンジン１１に連結され、モータ１３の作動状態から独立して力行動作や回生発電動作を実行可能とされる。また、車両１０にはEVモード，シリーズモード，パラレルモードの三種類の走行モードが用意される。これらの走行モードは、走行状態に応じて択一的に選択され、その種類に応じてエンジン１１，ジェネレータ１２，モータ１３が使い分けられる。

EVモードは、エンジン１１及びジェネレータ１２を停止させたまま、バッテリ１５の充電電力を用いてモータ１３のみで車両１０を駆動する走行モードである。EVモードは、走行負荷，走行速度が低い場合やバッテリ１５の充電レベルが高い場合に選択される。シリーズモードは、エンジン１１でジェネレータ１２を駆動して発電しつつ、その電力を利用してモータ１３で車両１０を駆動する走行モードである。シリーズモードは、走行負荷，走行速度が中程度の場合やバッテリ１５の充電レベルが低い場合に選択される。パラレルモードは、エンジン１１とモータ１３とを併用して車両１０を駆動する走行モードであり、走行負荷，走行速度が高い場合に選択される。

エンジン１１は、ガソリンや軽油を燃焼とする内燃機関（ガソリンエンジン，ディーゼルエンジン）であり、例えば四ストローク四気筒エンジンである。エンジン１１と駆動輪１６とを接続する動力伝達経路上には、駆動力の断接状態や駆動輪１６に伝達されるトルクの大きさを制御するクラッチ１４が介装される。この動力伝達経路のうち、クラッチ１４よりもエンジン１１側にジェネレータ１２が接続され、クラッチ１４よりも駆動輪１６側にモータ１３が接続される。図１中では、動力伝達経路上の変速機構についての記載を省略している。

ジェネレータ１２，モータ１３のそれぞれは、ジェネレータ１２の発電電力を充電可能な駆動用のバッテリ１５に接続される。モータ１３は、おもにバッテリ１５に蓄えられた電力で作動し、駆動輪１６に駆動力を供給する。また、ジェネレータ１２は、おもにエンジン１１で発生した駆動力を受けて発電し、電力をバッテリ１５に充電する。一方、エンジン１１の始動時には、ジェネレータ１２がバッテリ１５の電力で作動し、エンジン１１に駆動力を伝達する。エンジン１１，ジェネレータ１２，モータ１３のそれぞれの作動状態は、電子制御装置１（以下「制御装置１」という）が制御する。

制御装置１は、内部バスを介して互いに接続されたプロセッサ，メモリ，インタフェイス装置を内蔵する電子デバイス（ECU，Electronic Control Unit）であり、車両１０の車載ネットワーク網に接続される。プロセッサは、例えば制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ）などを内蔵する処理装置（プロセッサ）である。また、メモリは、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置であり、ROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory），不揮発メモリなどを含む。制御装置１で実施される制御の内容は、ファームウェアやアプリケーションプログラムとしてメモリに記録，保存されており、プログラムの実行時にはプログラムの内容がメモリ空間内に展開されて、プロセッサによって実行される。

制御装置１に接続されるセンサ類を図１に例示する。アクセル開度センサ２１はアクセルペダルの踏み込み操作量（アクセル開度A）を検出し、車速センサ２２は車速Vを検出し、ジェネレータ回転数センサ２３は、ジェネレータ１２の実回転数N_Gを検出する。また、電圧センサ２４はバッテリ１５の電圧（バッテリ電圧E_BAT）を検出し、電流センサ２５はバッテリ１５の入出力電流（バッテリ電流I_BAT）を検出し、温度センサ２６はバッテリ１５の温度（バッテリ温度T_BAT）を検出する。制御装置１は、これらのセンサ類２１〜２６で検出された各種情報に基づき、EVモード中にエンジン１１を始動させてシリーズモードへ移行するか否かの判定（シリーズ移行判定）を実施するとともに、強い加速要求の有無の判定（加速要求判定）を実施する機能を持つ。

［２．制御構成］
制御装置１には、シリーズ移行判定と加速要求判定と実施するための要素として、推定部２，劣化度算出部３，最大出力算出部４，シリーズ判定部５，加速要求判定部６，制御部７が設けられる。これらの要素は、制御装置１で実行されるプログラムの一部の機能を示すものであり、ソフトウェアで実現されるものとする。ただし、各機能の一部又は全部をハードウェア（電子回路）で実現してもよく、あるいはソフトウェアとハードウェアとを併用して実現してもよい。

推定部２は、アクセル開度A（アクセル操作量）に対応する要求出力P_DRIを推定するものである。要求出力P_DRIは、運転者が車両１０に対して要求する出力（出力要求）であり、アクセル開度Aが大きいほど大きな値とされる。推定部２は、例えばアクセル開度Aと車速Vとに基づいて要求出力P_DRIを推定する。なお、前後加速度や横加速度，ステアリング角度や車体の傾きといったパラメータを考慮して、より正確な要求出力P_DRIを推定してもよい。推定部２は、走行モードにかかわらず要求出力P_DRIを推定する。

劣化度算出部３（第二算出部）は、バッテリ１５の劣化度SOH（State of Health）を算出するものである。劣化度SOHは、バッテリ１５の劣化の進行度合い（劣化状態）を表すパラメータであり、バッテリ１５の能力（特性）を表すパラメータの一つでもある。本実施形態の劣化度SOHは、新品状態の容量からその時点の容量を減じた値が新品状態の容量に占める割合（例えば百分率）で与えられるものとし、劣化が進行するほど大きな値とされる。バッテリ１５の特性としては、例えば、バッテリ１５の充電状態（State of Charge、以下「充電率SOC」と呼ぶ）が同じであっても、劣化度SOHが小さいほど（バッテリ１５が新品状態に近いほど）モータ１３に供給できる電力が多くなる。

最大出力算出部４（第一算出部）は、現時点でバッテリ１５が出力可能な最大出力SOP（State of Power）を算出するものである。最大出力SOPは、ある瞬間にバッテリ１５から持ち出し可能な（充電，放電が可能な）電池出力の最大値であり、バッテリ１５の充電率SOCが高いほど大きな値とされる。本実施形態の最大出力算出部４は、バッテリ１５の充電率SOCに加え、バッテリ１５の劣化度SOH及びバッテリ温度T_BATを考慮して、最大出力SOPを算出する。劣化度SOHを考慮することで、バッテリ１５の給電能力に見合った最大出力SOPの算出が可能となる。また、バッテリ温度T_BATを考慮することで、バッテリ１５に対して電気的な負荷が過剰にならない範囲内での最大出力SOPの算出が可能となる。なお、充電率SOCは、バッテリ電圧E_BATやバッテリ電流I_BATから推定される。

図２は、バッテリ１５の常温時における、充電率SOCに対する最大出力SOPの関係を劣化度SOH毎にグラフ化したマップ例である。図２に示すように、充電率SOCが高いほど最大出力SOPが大きな値となる。また、劣化度SOHが大きいほど各グラフの傾きが小さくなる。すなわち、同じ充電率SOCでは劣化度SOHが大きいほど最大出力SOPが小さな値となる。また、バッテリ温度T_BATが低温の場合には、各グラフがその傾きを小さくする方向に変化する。すなわち、充電率SOC及び劣化度SOHがいずれも同じであれば、バッテリ温度T_BATが低いほど最大出力SOPは小さな値となる。最大出力算出部４は、図２に示すようなマップを使って最大出力SOPを算出してもよい。本実施形態の最大出力算出部４は、少なくともEVモード中に最大出力SOPを算出する。

シリーズ判定部５は、EVモード中に、エンジン１１を始動させてシリーズモードへと移行するか否かを判定するものである。本実施形態のシリーズ判定部５は、以下の条件１，条件２の少なくとも一方が成立した場合に、シリーズ移行条件が成立したと判定してエンジン１１を始動させる（シリーズモードへと移行する）。
＝＝シリーズ移行条件＝＝
条件１：要求出力P_DRI≧最大出力SOP
条件２：充電率SOC≦所定値

加速要求判定部６は、シリーズ判定部５によってシリーズ移行条件が成立したと判定された際にアクセル開度Aと車速Vとの関係を規定したマップを用いて、運転者からの強い加速要求の有無を判定するものである。このマップには、強い加速要求があると判断される加速要求領域が設定されている。加速要求領域は、アクセル開度Aが大きく、かつ、車速Vが高い範囲に設定される。加速要求判定部６は、アクセル開度Aと車速Vとをマップに適用し、現在の運転状態（アクセル開度A，車速V）が加速要求領域内である場合に「強い加速要求がある」と判定する。反対に、現在の運転状態が加速要求領域外である場合には、「強い加速要求がない（強くない加速要求がある）」と判定する。

ここで、加速要求判定部６が用いるマップの一例を図３に示す。加速要求領域は、マップ中の右上の領域に該当する。すなわち、車速Vが高く、アクセル開度Aが大きい領域が加速要求領域となる。なお、図３のマップは、バッテリ１５の劣化度SOHを考慮して設定されている。具体的には、劣化度SOH毎に加速要求領域が設定されており、劣化度SOHが大きいほど（劣化が進行するほど）加速要求領域が拡大されている。これは、バッテリ１５の劣化が進行するほどバッテリ１５の能力が低下していくことから、同じアクセル開度Aや車速Vでも早めにエンジン１１を始動して発電を開始させるためである。つまり、劣化度SOHが大きいほど、小さなアクセル開度Aや低車速状態でエンジン１１を迅速に始動させることで、バッテリ１５の能力が低くても運転者の意図した加速フィーリングの実現を図る。

なお、加速要求判定部６が用いるマップは図３に示すものに限られない。例えば、劣化度SOHを考慮してマップを設定する場合に、図３のように劣化度SOH毎に加速要求領域を設定するのではなく、劣化度SOHが大きい場合を想定して、図中に最も太い実線で示した加速要求領域のみを設定しておいてもよい。すなわち、アクセル開度Aが、低車速域では最大値（全開）にされ、中車速域では車速Vが高いほど小さくされ、高車速域では全閉よりもやや大きな値にされることで、加速要求領域が設定されてもよい。

制御部７は、シリーズ判定部５によってシリーズ移行条件が成立したと判定された場合にエンジン１１を始動させるものである。以下、この始動制御を「通常始動制御」と呼ぶ。また、制御部７は、加速要求判定部６によって強い加速要求があると判定された場合には、強い加速要求がないと判定された場合と比べて、エンジン１１を迅速に始動させるものでもある。以下、この始動制御を「迅速始動制御」と呼ぶ。

すなわち、本実施形態では、シリーズ移行条件が成立し、かつ、強い加速要求がある場合に限って迅速始動制御が実施される。いずれか一方の始動制御が実施されることで、走行モードがEVモードからシリーズモードへと移行する。また、迅速始動制御によりシリーズモードへの移行タイミングを早めることで、運転者の加速意思がエンジン１１の作動状態に反映されることになり、加速フィーリングが向上する。

制御部７は、少なくともシリーズ移行条件が成立した場合に、ジェネレータ１２の目標回転数N_GTGTを所定回転数に設定することでエンジン１１のクランキングを開始してエンジン１１を始動させる。
まず、強い加速要求がない場合に制御部７によって実施される制御（すなわち通常始動制御）について説明する。通常始動制御では、クランキングが開始されると、ジェネレータ１２の実回転数N_Gが所定範囲（クランキング領域）内である時間がカウントされる。

このカウント時間CT_Gが定回転判定時間DT_G以上になると、ジェネレータ１２の回転が安定化した（クランキングが完了した）と判断されて、エンジン１１の燃料噴射が開始される。なお、カウントの途中で実回転数N_Gが所定範囲外になった場合にはカウントを中断し、実回転数N_Gが所定範囲内になった時刻にカウントを再開する。ここでいう定回転判定時間DT_Gとは、ジェネレータ１２の回転状態が安定化したか否かを判断するための時間であり、予め設定されている。定回転判定時間DT_Gによって、燃料の吹き始めの（クランキング単独での成功の）タイミングが正確に把握される。

エンジン１１の燃料噴射が開始されると、エンジン１１の実トルクTr_Eが上昇する。また、ジェネレータトルクTr_Gが低下して、ジェネレータ１２の作動状態が力行から回生へ変化する。そして、ジェネレータトルクTr_Gが自立判定トルクTr_SE以下になった時刻からカウントが開始され、このカウント時間CT_SEが自立判定時間DT_SE以上になると、エンジン１１の回転が安定化した（エンジン１１の始動が完了した）と判断されて、シリーズモードが開始される。ここでいう自立判定時間DT_SEとは、エンジン１１がジェネレータ１２の力行トルク（正のジェネレータトルクTr_G）によることなく燃料の燃焼によって自立して回転することができる状態（自立状態）になったと判断しうる（みなせる）時間であり、予め設定されている。自立判定時間DT_SEによって、ジェネレータ１２の回生トルク（負のジェネレータトルクTr_G）の増加勾配が維持され、回生トルクが持続的に増加する。

なお、本実施形態の制御部７は、エンジン１１が自立状態になったか否か（回転状態が安定化しているか否か）を実際に確認しているわけではなく、自立判定時間DT_SEを用いることで、エンジン１１が自立状態になったとみなす。そのため、自立判定時間DT_SEは、エンジン１１が自立状態であると確実に判断できるように比較的長い時間に設定されている。例えば、全気筒で二回以上の燃焼が完了するまでの時間が自立判定時間DT_SEとされる。

次に、強い加速要求があると判定された場合に制御部７によって実施される制御（すなわち迅速始動制御）について説明する。迅速始動制御では、上述した通常始動制御に対し、以下の三つのパラメータを変更する。なお、迅速始動制御は、これらのパラメータを変更する点以外は通常始動制御の内容と同様である。
＝＝変更パラメータ＝＝
i：定回転判定時間DT_Gを短縮する
ii：自立判定時間DT_SEを短縮する
iii：クランキング開始時刻にエンジン１１の要求トルクTrq_Eを最大に設定する

迅速始動制御では、定回転判定時間DT_Gを短縮することで、ジェネレータ１２の回転が安定化したと判断されるタイミングを通常始動制御のときよりも早くし、燃料噴射の開始タイミングを早期化する。これにより、エンジン１１の実トルクTr_Eが上昇するタイミングが通常始動制御のときよりも早くなる。また、迅速始動制御では、自立判定時間DT_SEを短縮することで、エンジン１１の回転が安定化したと判断されるタイミングを通常始動制御のときよりも早くし、シリーズモードへの移行タイミングを早期化する。これにより、エンジン出力（実トルクTr_E）が早期に上昇し、ジェネレータ１２の発電の開始タイミングが通常始動制御のときよりも早くなる。

ところで、通常始動制御では、クランキングの開始時刻におけるエンジン１１の要求トルクTrq_Eはゼロである。これに対し、迅速始動制御では、クランキングの開始時刻（すなわち上記の条件１又は条件２が成立した時刻）にエンジン１１の要求トルクTrq_Eを最大に設定することで、吸入空気量の目標値を増加させ、スロットル弁を開放させる。これにより、燃料噴射を開始した時刻に十分な空気量が確保されることから、シリーズモードへ移行する前の段階で実トルクTr_Eが高くなり、シリーズ移行直後の発電量が増大する。なお、ここでいう要求トルクTrq_Eを最大に設定するとは、スロットル開度が全開となる値（略最大値）に要求トルクTrq_Eを設定することを意味する。

［３．フローチャート］
図４は、EVモード中に制御装置１で実施される制御内容を説明するためのフローチャート例である。まず、センサ類２１〜２６で検出された各種情報が制御装置１に入力され（ステップＳ１）、推定部２で要求出力P_DRIが推定されるともに、最大出力算出部４で最大出力SOPが算出される（ステップＳ２）。

次いで、シリーズ判定部５においてシリーズ移行条件が成立するか否かが判定され（ステップＳ３）、この条件が成立しない場合にはこのフローをリターンし、EVモードでの走行が継続される。一方、シリーズ移行条件が成立する場合には、加速要求判定部６で強い加速要求があるか否かが判定される（ステップＳ４）。この条件が成立する場合には、ステップＳ６〜Ｓ８を経由してステップＳ９に進むことで迅速始動制御が実施される。

ステップＳ６では、制御部７でジェネレータ１２の目標回転数N_GTGTが所定回転数に設定され、ステップＳ７では、定回転判定時間DT_G及び自立判定時間DT_SEが共に短縮され、ステップＳ８ではエンジン１１の要求トルクTrq_Eが最大に設定される。一方、ステップＳ４において条件が成立しない場合には、ステップＳ５においてジェネレータ１２の目標回転数N_GTGTが所定回転数に設定され、ステップＳ９に進む。すなわち、定回転判定時間DT_G及び自立判定時間DT_SEは予め設定された値のまま変更されず、エンジン１１の要求トルクTrq_Eもゼロのままとされて通常始動制御が実施される。

ステップＳ９では、ジェネレータ１２の実回転数N_Gが所定範囲内である時間がカウントされるとともに、そのカウント時間CT_Gが定回転判定時間DT_G以上であるか否かが判定される。この条件が成立した場合にはクランキングが完了したと判断されて、燃料噴射が開始される（ステップＳ１０）。ステップＳ７において定回転判定時間DT_Gが短縮された場合には、ステップＳ９からステップＳ１０に進むまでに要する時間が短くなり、燃料噴射の開始タイミングが早められる。

ステップＳ１１では、ジェネレータトルクTr_Gが自立判定トルクTr_SE以下になった時刻からカウントが開始されるとともに、そのカウント時間CT_SEが自立判定時間DT_SE以上であるか否かが判定される。この条件が成立した場合には、エンジン１１の始動が完了したと判断されて、シリーズモードへと移行する（ステップＳ１２）。ステップＳ７において自立判定時間DT_SEが短縮された場合には、ステップＳ１１からステップＳ１２に進むまでに要する時間が短くなり、シリーズモードへの移行タイミングが早められる。

［４．作用，効果］
図５（Ａ）〜（Ｇ）は、上述した迅速始動制御の実施時における制御状態を説明するためのタイムチャート例である。図５（Ａ）〜（Ｇ）に示すように、時刻t₀からアクセル操作がされ始め、時刻ｔ₁にシリーズ移行条件が成立したとすると、このとき（時刻ｔ₁）のアクセル開度Aと車速Vとがマップに適用されて加速要求領域内であるか否かが判定される。そして、加速要求領域内であれば、強い加速要求があると判定されて、時刻ｔ₁に迅速始動制御が開始される（走行モードがEVモードからシリーズモードへと移行され始める）。

具体的には、時刻t₁にジェネレータ１２の目標回転数N_GTGTが所定回転数に設定される。これにより、ジェネレータ１２の力行トルクが上昇し、エンジン１１のクランキングが開始される。また、エンジン１１の要求トルクTrq_Eが最大に設定される。これにより、スロットル弁が開放され、気筒内に空気が導入され始める。

時刻t₂にジェネレータ１２の実回転数N_Gが所定範囲の下限値以上になるとカウントが開始され、実回転数N_Gがこの範囲内である限りカウントが継続される。そして、このカウント時間CT_Gが定回転判定時間DT_G以上となった時刻t₃に、燃料噴射が開始されてエンジン１１の実トルクTr_Eが上昇する。迅速始動制御では、定回転判定時間DT_Gが短縮されることから、通常始動制御時よりも燃料噴射の開始タイミング（時刻t₃）が早められる。さらに、吸気の遅れを考慮して早めにスロットル弁を開放しておいたため、燃料噴射を開始した時刻t₃に大きな実トルクTr_Eが得られる。

ジェネレータトルクTr_Gは、エンジン１１の実トルクTr_Eの上昇に伴って低下し、時刻t₄に自立判定トルクTr_SE以下になるとカウントが開始される。このカウント時間CT_SEが自立判定時間DT_SE以上となった時刻t₆に、走行モードがシリーズモードへ移行する。迅速始動制御では、自立判定時間DT_SEが短縮されることから、通常始動制御時よりもシリーズモードへの移行タイミング（時刻t₆）が早められる。なお、ジェネレータトルクTr_Gがゼロ以下となった時刻t₅から発電（回生）が開始されるが、迅速始動制御では時刻t₃から大きな実トルクTr_Eが得られていたため、自立判定後（時刻t₆以降）もエンジン１１の実トルクTr_Eは高い値を推移する。これにより、シリーズモードへの移行直後から大きな発電量が確保される。

（１）上述した制御装置１では、EVモード中のエンジン１１の始動判定において、アクセル開度Aと車速Vとから運転者の強い加速要求の有無を判定し、強い加速要求がある場合に迅速にエンジン１１を始動させる（迅速始動制御を開始する）。このため、運転者の加速意思をエンジン１１の作動状態に反映させることができ、加速フィーリングを向上させることができる。また、この判定では、アクセル開度Aと車速Vとの関係を規定したマップが用いられるため、エンジン１１の始動判定自体を簡易かつ迅速に実施することができる。

（２）上述した制御装置１では、バッテリ１５が出力可能な最大出力SOPと運転者の要求出力P_DRIとを比較すること（上記の条件１）をエンジン１１の始動条件（シリーズ移行条件）の一つしており、この条件が成立した場合に加速要求判定部６による判定が実施される。そして、強い加速要求があればエンジン１１が迅速始動されるため、充電電力が不足してモータ１３の駆動トルクが制限されることを防ぐことができ、運転者の加速要求に応えることができる。なお、要求出力P_DRIが最大出力SOPよりも小さければ、バッテリ１５の充電電力のみで走行を継続することから、燃費を改善することができる。

（３）上述した最大出力算出部４が、バッテリ温度T_BATを考慮して最大出力SOPを算出するため、バッテリ１５に対して電気的な負荷が過剰にならない範囲内での最大出力SOPを求めることができる。これにより、バッテリ１５の保護性を高めつつ最大出力SOPの算出精度を向上させることができる。
（４）さらに、上述した最大出力算出部４が、バッテリ１５の劣化度SOHを考慮して最大出力SOPを算出するため、バッテリ１５の給電能力に見合った最大出力SOPを求めることができ、最大出力SOPの算出精度をさらに向上させることができる。

（５）上述した迅速始動制御では、通常始動制御時と比較して、エンジン１１を始動させる際の自立判定時間DT_SEが短縮される。これにより、通常始動制御時よりもシリーズモードへの移行タイミングを早めることができ、加速フィーリングを向上させることができる。また、本実施形態の迅速始動制御では、通常始動制御時と比較して、ジェネレータ１２の定回転判定時間DT_Gも短縮されるため、通常始動制御時よりも燃料噴射の開始タイミングを早めることができ、エンジン１１の実トルクTr_Eを早期に高めることができる。

（６）さらに、上述した迅速始動制御では、クランキング開始時刻にエンジン１１の要求トルクTrq_Eが最大に（スロットル開度が全開となる値に）設定されることから、燃料噴射開始時点から大きな実トルクTr_Eを得ることができ、これによりシリーズモードへの移行直後から大きな発電量を確保することができる。

（７）上述した実施形態では、加速要求判定部６が用いるマップに加速要求領域が設定されており、この加速要求領域が、アクセル開度Aが大きく、かつ、車速Vが高い範囲に設定されていることから、運転者の加速要求の強さを正確に判定することができる。
（８）また、図３に示すように、加速要求判定部６が用いるマップがバッテリ１５の劣化度SOHを考慮して設定されていれば、バッテリ１５の能力に合わせてエンジン１１を始動させることができる。さらに、加速要求領域が、劣化度SOHが大きいほど拡大されているため、バッテリ１５の能力が低いほど迅速始動が開始されやすくなる。このため、バッテリの能力に見合った加速性能を実現することができる。

［５．その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上述した通常始動制御及び迅速始動制御の各内容は一例であって、上述したものに限られない。また、上述した推定部２による推定方法、及び、劣化度算出部３，最大出力算出部４による算出方法は、いずれも一例であって、上述した方法に限られない。

上述した実施形態では、シリーズ判定部５によってシリーズ移行条件が成立したと判定された場合に加速要求判定部６が判定を実施する場合を説明したが、これらが並列に判定を実施してもよいし、シリーズ移行条件の成否にかかわらず加速要求判定部６が判定を実施してもよい。
また、上述した実施形態では、劣化度SOHを考慮してマップが設定されている場合を例示したが、少なくともアクセル開度Aと車速Vとの関係を規定したマップが設けられていればよい。

１ 制御装置
２ 推定部
３ 劣化度算出部（第二算出部）
４ 最大出力算出部（第一算出部）
５ シリーズ判定部
６ 加速要求判定部
７ 制御部
１０ 車両
１１ エンジン
１２ ジェネレータ
１３ モータ
１５ バッテリ
A アクセル開度（アクセル操作量）
DT_G 定回転判定時間
DT_SE 自立判定時間
N_G ジェネレータの実回転数
N_GTGT ジェネレータの目標回転数
P_DRI 要求出力
SOC 充電率
SOH 劣化度
SOP 最大出力
Trq_E エンジンの要求トルク
V 車速

Claims (8)

1. エンジンと、車両駆動用のモータと、前記エンジンに連結されたジェネレータと、前記ジェネレータの発電電力を充電可能な駆動用のバッテリとを搭載したハイブリッド車両の制御装置において、
   前記バッテリの充電電力を用いて前記モータのみで走行する走行モード中に、アクセル操作量及び車速の関係を規定したマップを用いて強い加速要求の有無を判定する加速要求判定部と、
   前記加速要求判定部により前記強い加速要求があると判定された場合に、前記エンジンを迅速始動させる制御部と、
   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. 前記アクセル操作量に対応する要求出力を推定する推定部と、
   前記バッテリが出力可能な最大出力を算出する第一算出部と、
   前記走行モード中に前記要求出力が前記最大出力以上であるか否かを判定するシリーズ判定部と、を備え、
   前記加速要求判定部は、前記シリーズ判定部により前記要求出力が前記最大出力以上であると判定された際に前記強い加速要求の有無を判定する
   ことを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記第一算出部が、前記バッテリの温度を考慮して前記最大出力を算出する
   ことを特徴とする、請求項２記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記バッテリの劣化度を算出する第二算出部を備え、
   前記第一算出部が、前記バッテリの劣化度を考慮して前記最大出力を算出する
   ことを特徴とする、請求項２又は３記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記制御部は、前記強い加速要求があると判定された場合には、前記強い加速要求がないと判定された場合と比較して、前記エンジンを始動させる際の自立判定時間を短縮して前記エンジンを迅速始動させる
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記制御部は、前記強い加速要求があると判定された場合に、前記エンジンの要求トルクをスロットル開度が全開となる値に設定する
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記マップには、前記強い加速要求があると判断される加速要求領域が設定されており、
   前記加速要求領域は、前記アクセル操作量が大きく、かつ、前記車速が高い範囲である
   ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
8. 前記マップが、前記バッテリの劣化度を考慮して設定されている
   ことを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。

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