JP2019202650A - 車両の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】こもり音の発生を抑制しつつ、バッテリの充電容量が高い状態を早く逸脱させることが可能な、車両の制御装置及び制御方法を提供する。【解決手段】モータの出力及びエンジンの出力をそれぞれ駆動輪に伝達可能に構成された車両の制御装置であって、エンジン回転数、目標トルク及び燃料消費率に応じて設定されたエンジン動作点ラインに基づいてエンジンを制御するエンジン制御部と、目標トルクが、エンジン回転数に応じて設定されたアシスト閾値ラインを超えるときにモータによるアシスト駆動を行うモータ制御部と、モータに電力を供給する二次電池の充電容量の情報を取得する充電容量取得部と、二次電池があらかじめ設定された高充電状態と判断される場合に、定速走行状態におけるエンジンの動作点がアシスト閾値を下回るように、少なくともアシスト閾値ラインを変更する制御目標設定部と、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、車両の制御装置及び制御方法に関する。

近年、自動車等の車両の動力源としてエンジン及びモータをともに備えたハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両の一態様として、エンジンの出力とモータの出力とをそれぞれ駆動輪に伝達可能に構成されたハイブリッド車両がある。このようなハイブリッド車両では、定速走行状態においては、エンジン回転数、目標トルク及び燃料消費率に応じて設定されたエンジン動作点ラインに基づいてエンジンの出力のみで車両を駆動する。一方、ドライバがアクセルを踏み増したときなど目標トルクがエンジン回転数に応じて設定されたアシスト閾値を超えたときにモータによりアシストトルクを出力して加速要求に応えている。

ここで、エンジンを搭載した車両では、エンジン駆動に伴って車室内にこもり音が発生することが知られている。このため、エンジンの動作点を調整して、こもり音を低減する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、こもり音発生域の回避が必要であると判断された場合に、システム効率に基づいて決定されたエンジントルクとモータのアシストトルクの分担がこもり音発生域回避手段により変更される技術が開示されている。

特開２００８−１４４８５９号公報

ここで、これらのハイブリッド車両においては、車両の減速時に駆動輪の運動エネルギを利用してモータに発電させ、発電された電力をバッテリに充電する回生制御が行われる。このバッテリは、充電容量が高くなりすぎると劣化しやすくなる特性を有している。バッテリの劣化を抑制するためには、バッテリの充電容量が高いときにエンジンの動作点ラインをアップシフトさせて、モータによるアシストトルクを出力する機会を増やすことが有効である

しかしながら、エンジンの動作点ラインをアップシフトすると、エンジンの動作点が、エンジン回転数が低くかつトルクが高くなる方向にシフトし、こもり音が発生する領域に入りやすくなる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、こもり音の発生を抑制しつつ、バッテリの充電容量が高い状態を早く逸脱させることが可能な、車両の制御装置及び制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、モータの出力及びエンジンの出力をそれぞれ駆動輪に伝達可能に構成された車両の制御装置であって、エンジン回転数、目標トルク及び燃料消費率に応じて設定されたエンジン動作点ラインに基づいてエンジンを制御するエンジン制御部と、目標トルクが、エンジン回転数に応じて設定されたアシスト閾値ラインを超えるときにモータによるアシスト駆動を行うモータ制御部と、モータに電力を供給する二次電池の充電容量の情報を取得する充電容量取得部と、二次電池があらかじめ設定された高充電状態と判断される場合に、定速走行状態におけるエンジンの動作点がアシスト閾値を下回るように、少なくともアシスト閾値ラインを変更する制御目標設定部と、を備える、車両の制御装置が提供される。

制御目標設定部は、アシスト閾値ラインの変更と併せてエンジン動作点ラインをアップシフトする場合、車内にこもり音が発生する運転領域にかからないようにエンジン動作点ラインを変更してもよい。

制御目標設定部は、二次電池の充電容量に応じて、アシスト閾値ラインの下げ幅、あるいは、変更後のエンジン動作点ラインとアシスト閾値ラインとの差を設定してもよい。

上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、モータの出力及びエンジンの出力をそれぞれ駆動輪に伝達可能に構成された車両の駆動力を制御する車両の制御方法であって、エンジン回転数、目標トルク及び燃料消費率に応じて設定されたエンジン動作点ラインに基づいてエンジンを制御するステップと、目標トルクが、エンジン回転数に応じて設定されたアシスト閾値ラインを超えるときにモータによるアシスト駆動を行うステップと、モータに電力を供給する二次電池があらかじめ設定された高充電状態と判断される場合に、定速走行状態におけるエンジンの動作点が、モータによるアシスト駆動を行うためにエンジン回転数に応じて設定されたアシスト閾値を下回るように、少なくともアシスト閾値ラインを変更するステップと、を含む、車両の制御方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば、こもり音の発生を抑制しつつ、バッテリの充電容量が高い状態を早く逸脱させることができる。

本発明の実施の形態に係る車両の制御装置を適用可能なハイブリッド車両の構成例を示す模式図である。 同実施形態に係る車両の制御装置の構成例を示すブロック図である。 走行モードの領域設定を示す説明図である。 パラレル走行モード中の基本制御マップの例を示す説明図である。 変更後の制御マップの例を示す説明図である。 同実施形態に係る車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。 参考例による車両の制御方法の作用を示す説明図である。 本実施形態の例による車両の制御方法の一例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．ハイブリッド車両の全体構成例＞
まず、本発明の実施の形態に係る車両の制御装置を適用可能なハイブリッド車両の構成例を説明する。図１は、車両の制御装置１００を備えたハイブリッド車両１を示す模式図である。以下、パワーユニット１０と制御装置（電子制御系）１００とに分けて、ハイブリッド車両１の全体構成例を説明する。

（１−１．パワーユニット）
ハイブリッド車両１のパワーユニット１０は、動力源としてエンジン１１及びモータジェネレータ３１を備える。モータジェネレータ３１は駆動用モータとして機能する。また、パワーユニット１０は、プライマリプーリ２７及びセカンダリプーリ２９を有する無段変速機（以下、「ＣＶＴ」ともいう。）２５を備える。

プライマリプーリ２７の軸の一方側にはトルクコンバータ２１を介してエンジン１１が連結されている。プライマリプーリ２７の軸の他方側にはモータジェネレータ３１が連結されている。セカンダリプーリ２９の軸には、駆動輪出力軸４１及びデファレンシャル機構４５を介して駆動輪４７が連結されている。このように、駆動輪４７にはモータジェネレータ３１及びエンジン１１が連結されている。

モータジェネレータ３１には、インバータ１１５を介してバッテリ１１７が接続されている。インバータ１１５は、直流電力と交流電力とを相互に変換する機能を有している。モータジェネレータ３１が力行状態で制御される際には、インバータ１１５により直流電力が交流電力に変換され、バッテリ１１７からインバータ１１５を介してモータジェネレータ３１に電力が供給される。一方、モータジェネレータ３１が発電状態つまり回生状態で制御される際には、インバータ１１５によって交流電力が直流電力に変換され、モータジェネレータ３１からインバータ１１５を介してバッテリ１１７に電力が供給される。

トルクコンバータ２１とプライマリプーリ２７との間、つまりエンジン１１と駆動輪４７との間には、締結状態と開放状態とに切り換えられるエンジンクラッチ２３が設けられている。エンジンクラッチ２３を締結状態に切り換えることにより、プライマリプーリ２７に対してトルクコンバータ２１が接続され、駆動輪４７に対してエンジン１１が接続される。このようにエンジンクラッチ２３の締結状態においては、エンジン１１及びモータジェネレータ３１の動力が駆動輪４７に伝達されるパラレル走行モードでの駆動制御が行われる。

一方、エンジンクラッチ２３を解放状態に切り換えることにより、プライマリプーリ２７からトルクコンバータ２１が切り離され、駆動輪４７からエンジン１１が切り離される。駆動輪４７からエンジン１１を切り離した場合であっても、駆動輪４７とモータジェネレータ３１との接続状態は維持される。つまり、エンジンクラッチ２３を解放状態に切り換えることにより、駆動輪４７とモータジェネレータ３１とを互いに接続した状態のもとで、駆動輪４７とエンジン１１とを互いに切り離すことができる。このようにエンジンクラッチ２３の解放状態においては、モータジェネレータ３１の動力のみが駆動輪４７に伝達される電動走行モードでの駆動制御が行われる。

（１−２．制御装置）
ハイブリッド車両１の制御装置１００の全体構成を説明する。図１に示すように、ハイブリッド車両１は、パワーユニット１０の作動状態を制御するため、マイクロコンピュータ等を備える各種コントローラを備える。各種コントローラとして、エンジンコントローラ１０３、ミッションコントローラ１０５、モータコントローラ１０７、バッテリコントローラ１０９及びメインコントローラ１０１が備えられている。

それぞれのコントローラの一部又は全部は、例えばマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサユニット等で構成されていてもよい。また、それぞれのコントローラの一部又は全部は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよく、また、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。

また、それぞれのコントローラは、マイクロコンピュータ等により実行されるプログラムや種々の演算に用いるパラメータ、検出データ、演算結果の情報等を記憶する図示しない記憶装置を備える。記憶装置は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶素子であってもよく、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＣＤ−ＲＯＭ、ストレージ装置等の記憶装置であってもよい。

エンジンコントローラ１０３はエンジン１１を制御する。ミッションコントローラ１０５はＣＶＴ２５等を制御する。モータコントローラ１０７はモータジェネレータ３１を制御する。バッテリコントローラ１０９はバッテリ１１７を制御する。メインコントローラ１０１はこれらのコントローラを統合的に制御する。これらのコントローラは、ＣＡＮ（Controller Area Network）又はＬＩＮ（Local InterNet）等の一つ又は複数の車載ネットワーク９１を介して互いに通信可能に接続されている。

メインコントローラ１０１は、それぞれのコントローラに制御信号を出力し、パワーユニット１０を構成するエンジン１１やモータジェネレータ３１等を互いに協調させて制御する。メインコントローラ１０１には、アクセルセンサ８１、車速センサ８５及びエンジン回転数センサ８７が接続されている。アクセルセンサ８１はアクセルペダルの操作量を検出する。車速センサ８５は車速を検出する。エンジン回転数センサ８７はクランク軸の回転速度であるエンジン回転数を検出する。

メインコントローラ１０１は、それぞれのセンサやコントローラから送信される情報に基づいてエンジン１１やモータジェネレータ３１等の制御目標を設定し、設定された制御目標に基づいてそれぞれのコントローラに制御信号を出力する。メインコントローラ１０１から制御信号を受信したそれぞれのコントローラは、以下のようにエンジン１１やモータジェネレータ３１等を制御する。

つまり、エンジンコントローラ１０３は、スロットルバルブ１３やインジェクタ１５等に制御信号を出力し、エンジントルクやエンジン回転数等を制御する。ミッションコントローラ１０５は、作動油を調圧するバルブユニット１１３に制御信号を出力し、ＣＶＴ２５、エンジンクラッチ２３及びトルクコンバータ２１等の作動状態を制御する。モータコントローラ１０７は、インバータ１１５に制御信号を出力し、モータジェネレータ３１のモータトルクやモータ回転数等を制御する。バッテリコントローラ１０９は、バッテリ１１７の充放電を監視するとともに、必要に応じてバッテリ１１７内のリレー等を制御する。このように、各コントローラによって、エンジン１１、モータジェネレータ３１及びエンジンクラッチ２３等が制御されている。

＜２．制御装置の具体例＞
次に、本実施形態に係るハイブリッド車両１の制御装置１００の具体例を説明する。

図２は、図１に示した複数のコントローラにより構成される車両の制御装置１００のうち、走行モード切換制御に関連する部分の機能構成を示す説明図である。制御装置１００は、走行モード設定部１２１、充電容量検出部１２３、制御目標設定部１２５、目標トルク設定部１２７、エンジン制御部１２９、トランスミッション制御部１３１及びモータ制御部１３３を備える。

（走行モード設定部）
例えばメインコントローラ１０１が走行モード設定部１２１として機能する。走行モード設定部１２１は、目標トルク設定部１２７で算出される目標トルクと、車速センサ８５の信号に基づいて得られる車速とに基づいて、ハイブリッド車両１の走行モードを電動走行モードとパラレル走行モードとに切り換える。電動走行モードは、モータジェネレータ３１の動力のみを駆動輪４７に伝達する走行モードである。パラレル走行モードは、モータジェネレータ３１及びエンジン１１の動力を駆動輪４７に伝達する走行モードである。

図３は、走行モードの領域設定の概略を示す説明図である。ハイブリッド車両１では、目標トルクが、車速に応じて設定されたＥＶ終了線Ｌ以下のときに電動走行モードに設定され、目標トルクがＥＶ終了線Ｌを超えるときにパラレル走行モードに設定される。ＥＶ終了閾値は、車速が大きくなるにつれて小さくなるように設定されている。

（充電容量検出部）
例えばバッテリコントローラ１０９が充電容量検出部１２３として機能する。充電容量検出部１２３は、バッテリ１１７に設けられた電圧センサ８３の信号に基づいてバッテリ１１７の充電容量ＳＯＣを検出する。

（制御目標設定部）
例えばメインコントローラ１０１が制御目標設定部１２５として機能する。制御目標設定部１２５は、パラレル走行モード中、エンジン１１及びモータジェネレータ３１の制御を行う際の制御目標を設定する。制御目標設定部１２５は、基本的には基本制御マップを制御目標とする一方、バッテリ１１７があらかじめ設定された高充電状態と判断される場合に制御マップを変更する。

本実施形態では、制御目標設定部１２５は、バッテリ１１７の充電容量ＳＯＣがあらかじめ設定された基準値ＳＯＣ＿０を超える場合にバッテリ１１７の状態を高充電状態と判断して制御マップを変更する。この基準値ＳＯＣ＿０は、バッテリ１１７の温度、周囲温度又はバッテリ１１７の使用期間等に応じた変動値であってもよい。また、バッテリ１１７の状態を高充電状態と判断する方法は、上記の例に限られない。

制御目標設定部１２５は、定速走行状態におけるエンジン１１の動作点がアシスト閾値を上回るように少なくともアシスト閾値ラインを変更する。これにより、ハイブリッド車両１の定速走行状態において、モータジェネレータ３１から常時モータトルク（アシストトルク）が出力され、バッテリ１１７の充電容量ＳＯＣが早期に低下する。

制御目標設定部１２５は、アシスト閾値ラインを下げるのみの変更としてもよく、アシスト閾値ラインを下げることと併せてエンジン動作点ラインをアップシフトしてもよい。ただし、動作点ラインをアップシフトする場合には、車内にこもり音が発生する運転領域（以下、「こもり音発生領域」ともいう。）にかからない範囲でのシフト幅に抑える。

具体的には、車内のこもり音は、エンジン回転数が低く、エンジントルクが高い運転領域で生じやすい。エンジン動作点ラインをアップシフトしすぎると、定速走行状態でのエンジン１１の動作点が、こもり音発生領域にかかりやすくなる。このため、あらかじめハイブリッド車両１の特性に応じてエンジン動作点ラインをアップシフトする際のシフト幅あるいはシフト可能範囲が設定されていてもよい。

図４及び図５を参照して、制御マップの変更のしかたを説明する。図４は、基本制御マップを示し、図５は、変更後の制御マップを示す。図４及び図５には、エンジン動作点ラインＬ＿ｅ、アシスト閾値ラインＬ＿ａ、等出力線（破線）及び燃料消費率等高線が示されている。

図４に示す基本制御マップにおいて、燃料消費率等高線は、エンジン１１の動作点ごとの燃料消費率を示している。エンジン動作点ラインＬ＿ｅは、エンジン１１の燃料消費率が高効率となる動作点（エンジントルク及びエンジン回転数）をつないだ線であり、エンジン回転数、目標トルク及び燃料消費率に応じて設定されている。パラレル走行モード中、ハイブリッド車両１の定速走行状態では、この動作点を制御目標としてエンジン回転数に応じたエンジントルクが設定される。アシスト閾値ラインＬ＿ａは、モータジェネレータ３１からアシストトルクを発生させる目標トルクの閾値をつないだ線であり、エンジン回転数に応じて設定されている。

図５は、バッテリ１１７の充電容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ＿０を超える場合の制御マップの一例を示す。この制御マップの例では、アシスト閾値ラインＬ＿ａを下げることによって、エンジン動作点ラインＬ＿ｅがアシスト閾値ラインＬ＿ａを上回るように制御マップが変更されている。変更後の制御マップを用いる場合、ハイブリッド車両１の定速走行状態において、エンジン動作点ラインＬ＿ｅは常にアシスト閾値ラインＬ＿ａを超えているため、常時モータジェネレータ３１からモータトルクが出力される。

したがって、バッテリ１１７の電力消費が促進され、バッテリ１１７の充電容量ＳＯＣを速やかに低下させることができる。また、エンジン１１の動作点が低回転且つ高トルク側に変位することがないため、こもり音の発生を抑制することもできる。

（目標トルク設定部）
例えばメインコントローラ１０１が目標トルク設定部１２７として機能する。目標トルク設定部１２７は、ハイブリッド車両１の目標トルクを算出する。例えば、目標トルク設定部１２７は、あらかじめ記憶装置に格納されたトルクマップを参照して、アクセルセンサ８１の信号に基づいて目標トルクを算出する。

なお、ハイブリッド車両が自動運転制御中である場合、目標トルク設定部１２７は、アクセルセンサ８１の信号の代わりに、演算により求められる加速度要求値に基づいて目標トルクを算出してもよい。

また、目標トルク設定部１２７は、エンジンクラッチ２３が解放されて走行モードが電動走行モードとなっている間、目標トルクをそのままモータトルクとして設定する。一方、目標トルク設定部１２７は、エンジンクラッチ２３が締結されて走行モードがパラレル走行モードとなっている間、制御マップにしたがって、目標トルクをエンジン１１及びモータジェネレータ３１それぞれに分配する。目標トルク設定部１２７は、目標トルクがあらかじめエンジン回転数に応じて設定されたアシスト閾値以下の場合、目標トルクをそのままエンジントルクとして設定する。

一方、目標トルク設定部１２７は、目標トルクがアシスト閾値を超える場合には、目標トルクをエンジントルク及びモータトルクに分配する。具体的には、目標トルクのうちアシスト閾値分をエンジントルクとして設定し、アシスト閾値を超える超過分をモータトルクとして設定する。

（エンジン制御部）
例えばエンジンコントローラ１０３がエンジン制御部１２９として機能する。エンジン制御部１２９は、目標トルク設定部１２７により設定されたエンジントルクに基づいてスロットルバルブ１３の開度及びインジェクタ１５に供給する電力を制御することにより、エンジン１１から出力するエンジントルクを制御する。

（トランスミッション制御部）
例えばミッションコントローラ１０５がトランスミッション制御部１３１として機能する。トランスミッション制御部１３１は、設定される走行モードに応じてエンジンクラッチ２３を締結状態又は解放状態に切り換える。また、トランスミッション制御部１３１は、車速及び目標トルクに応じてあらかじめ設定された変速線にしたがってＣＶＴ２５を制御する。

（モータ制御部）
例えばモータコントローラ１０７がモータ制御部１３３として機能する。モータ制御部１３３は、目標トルク設定部１２７により設定されたモータトルクに基づいてインバータ１１５に供給する電力を制御し、モータジェネレータ３１から出力するモータトルクを制御する。

＜３．制御装置の動作例＞
ここまで、本実施形態に係るハイブリッド車両１の制御装置１００の構成例を説明した。以下、制御装置１００によるハイブリッド車両１の駆動制御処理の一例を説明する。

図６は、制御装置１００によるハイブリッド車両１の駆動制御処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、走行モードがパラレル走行モードである場合の駆動制御処理を示す。

まず、制御目標設定部１２５は、ハイブリッド車両１の走行モードがパラレル走行モードであるか否かを判別する（ステップＳ１１）。走行モードがパラレル走行モードでない場合、つまり電動走行モードである場合（Ｓ１１／Ｎｏ）、制御目標設定部１２５は、走行モードがパラレル走行モードとなるまでステップＳ１１の判定を繰り返す。

一方、走行モードがパラレル走行モードである場合（Ｓ１１／Ｙｅｓ）、制御目標設定部１２５は、バッテリ１１７の充電容量ＳＯＣが、あらかじめ設定された基準値ＳＯＣ＿０を超えているか否かを判別する（ステップＳ１３）。基準値ＳＯＣ＿０は、バッテリ１１７の電極の溶損等の劣化が生じやすくなる充電容量ＳＯＣとして適宜の値に設定される。例えば、基準値ＳＯＣ＿０は、８５〜９５％の範囲内の値とすることができる。

バッテリ１１７の充電容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ＿０以下の場合（Ｓ１３／Ｎｏ）、制御目標設定部１２５は、基準制御マップを変更することなくステップＳ１７に進む。一方、バッテリ１１７の充電容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ＿０を超える場合（Ｓ１３／Ｙｅｓ）、制御目標設定部１２５は、アシスト閾値ラインがエンジン動作点ラインを下回るように制御マップを変更する（ステップＳ１５）。

その際に、制御目標設定部１２５は、少なくともアシスト閾値ラインを下げることにより制御マップを変更する。エンジン動作点ラインをアップシフトすることなくアシスト閾値ラインのみを下げた場合、エンジン１１の動作点が低回転且つ高トルク側に変位することがないため、車内のこもり音の発生を抑制する効果を高めることができる。また、アシスト閾値ラインを下げつつエンジン動作点ラインをアップシフトする場合においても、あらかじめこもり音発生領域にかからないようにエンジン動作点ラインのシフト幅あるいはシフト可能範囲を設定しておくことにより、車内のこもり音の発生を抑制することができる。

また、制御マップを変更する場合、制御目標設定部１２５は、バッテリ１１７の充電容量ＳＯＣに応じて、アシスト閾値ラインの下げ幅、あるいは、変更後のエンジン動作点ラインとアシスト閾値ラインとの差を設定してもよい。具体的には、バッテリ１１７の充電容量ＳＯＣが高いほど、アシスト閾値ラインの下げ幅が大きくなるように、あるいは、変更後のエンジン動作点ラインとアシスト閾値ラインとの差が大きくなるように、制御マップを変更してもよい。これにより、モータジェネレータ３１から出力されるアシストトルクが増え、バッテリ１１７の電力消費を促進させることができる。

次いで、目標トルク設定部１２７は、ハイブリッド車両１の目標トルクを算出するとともに、制御マップにしたがって、エンジントルク及びモータトルクを設定する（ステップＳ１７）。次いで、エンジン制御部１２９及びモータ制御部１３３は、設定されたエンジントルク及びモータトルクに基づいて、エンジン１１及びモータジェネレータ３１をそれぞれ制御する（ステップＳ１９）。

＜４．制御装置による作用＞
次に、図７及び図８を参照して、本実施形態に係る車両の制御装置１００の作用を説明する。図７は、モータジェネレータ３１を駆動させる機会を増やすために、基本制御マップに対して、エンジン動作点ラインＬ＿ｅをアップシフトするとともに、エンジン動作点ラインＬ＿ｅを下回らない程度にアシスト閾値ラインＬ＿ａを下げた参考例を示す。図８は、基本制御マップに対して、アシスト閾値ラインＬ＿ａがエンジン動作ラインＬ＿ｅを下回るようにアシスト閾値ラインＬ＿ａを下げた本実施形態の例を示す。

ここでは、図７及び図８それぞれの左側に示すように、出力Ｐ１でハイブリッド車両１が定速走行している状態でドライバがアクセルを踏み増し、要求出力が出力Ｐ１から出力Ｐ２に変化する場合（状態Ａ→状態Ｂ→状態Ｃ）を例に採って説明する。

バッテリ１１７が高充電状態になく、基本制御マップを用いてハイブリッド車両１の駆動制御が行われる場合、最初の状態Ａでは、エンジン回転数Ｎｅ１’及びエンジントルクＴｑ１’（出力Ｐ１）でハイブリッド車両１が定速走行している。

ドライバがアクセルを踏み増した状態Ｂでは、目標トルクＴｑ３’がアシスト閾値ラインＬ＿ａを超える。この場合、エンジントルクを瞬時に増大させることができないため、モータジェネレータ３１にトルクの増大分（Ｔｑ３’−Ｔｑ１’）をアシストトルクとして出力させ、出力Ｐ２とする。

その後は、アシスト閾値ラインＬ＿ａを超えない範囲でエンジントルクを徐々に増大させる一方でモータトルクを減少させ、状態Ｃでは、エンジン回転数Ｎｅ２’及びエンジントルクＴｑ２’（出力Ｐ２）でハイブリッド車両１は定速走行状態に移行する。

また、図７の右側に示した参考例では、エンジン動作点ラインＬ＿ｅがアップシフトされ、エンジン動作点ラインＬ＿ｅを下回らない程度にアシスト閾値ラインＬ＿ａが下げられている。このため、定速走行状態におけるエンジン１１の動作点でのエンジントルクとアシスト閾値との差が小さく、モータジェネレータ３１によるアシストトルクが出力されやすい状態となっている。

参考例の場合、最初の状態Ａでは、エンジン回転数Ｎｅ１’’及びエンジントルクＴｑ１’’（出力Ｐ１）でハイブリッド車両１が定速走行している。このエンジン回転数Ｎｅ１’’は、基本制御マップを用いた場合のエンジン回転数Ｎｅ１’よりも低く、且つ、エンジントルクＴｑ１’’は、基本制御マップを用いた場合のエンジントルクＴｑ１’よりも大きい。

ドライバがアクセルを踏み増した状態Ｂでは、目標トルクＴｑ３’’がアシスト閾値ラインＬ＿ａを超える。この場合、トルクの増大分（Ｔｑ３’’−Ｔｑ１’’）がモータジェネレータ３１によるアシストトルクとして出力され、出力Ｐ２となる。

その後は、アシスト閾値ラインＬ＿ａを超えない範囲でエンジントルクを徐々に増大させる一方でモータトルクを減少させ、状態Ｃでは、エンジン回転数Ｎｅ２’’及びエンジントルクＴｑ２’’（出力Ｐ２）でハイブリッド車両１は定速走行状態に移行する。

参考例において出力したモータトルクの積算量に相当する斜線領域の面積は、基本制御マップを用いた場合に出力したモータトルクの積算量よりも大きい。このため、バッテリ１１７の消費電力量は大きくなり、バッテリ１１７の充電容量ＳＯＣを早期に低下させることができる。しかしながら、参考例では、エンジン１１の動作点が、低回転且つ高トルク側に移行していることから、車内にこもり音が生じやすくなる。

これに対して、図８の右側に示した本実施形態の例では、定速走行状態におけるエンジン動作ラインＬ＿ｅがアシスト閾値ラインＬ＿ａを上回るようにアシスト閾値ラインＬ＿ａが下げられている。このため、定速走行状態においても常時モータジェネレータ３１によるアシストトルクが出力されるようになっている。

本実施形態の場合、最初の状態Ａでは、エンジン回転数Ｎｅ１及びエンジントルクＴｑ＿ａ１でエンジン１１が駆動され、目標トルクＴｑ１とエンジントルクＴｑ＿ａ１との差分をモータトルク（アシストトルク）としてモータジェネレータ３１が駆動され、ハイブリッド車両１が定速走行している。このエンジン回転数Ｎｅ１は、基本制御マップを用いた場合のエンジン回転数Ｎｅ１’と同じであり、且つ、エンジントルクＴｑ１は、基本制御マップを用いた場合のエンジントルクＴｑ１’よりも小さい。

ドライバがアクセルを踏み増した状態Ｂでは、トルクの増大分（Ｔｑ３−Ｔｑ１）、モータジェネレータ３１によるアシストトルクが増大して、出力Ｐ２となる。その後は、アシスト閾値ラインＬ＿ａを超えない範囲でエンジントルクを徐々に増大させる一方でモータトルクを減少させる。これにより、状態Ｃでは、エンジン回転数Ｎｅ２及びエンジントルクＴｑ＿ａ２でエンジン１１が駆動され、目標トルクＴｑ２とエンジントルクＴｑ＿ａ２との差分をモータトルク（アシストトルク）としてモータジェネレータ３１が駆動され、ハイブリッド車両１は定速走行に移行する。

本実施形態の例において出力したモータトルクの積算量に相当する斜線領域の面積は、基本制御マップを用いた場合に出力したモータトルクの積算量よりも大きい。また、本実施形態の例では、定速走行時においてもモータジェネレータ３１によるアシストトルクが出力されるため、モータトルクの積算量は、参考例によるモータトルクの積算量よりも大きい。また、本実施形態の例では、制御マップを変更するにあたり、エンジン１１の動作点が、車内にこもり音が発生しやすい領域とならないようにされるため、こもり音の発生を抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド車両１の制御装置１００によれば、ハイブリッド車両１がパラレル走行モードで走行中に、バッテリ１１７が高充電状態である場合には、定速走行状態におけるエンジン１１の動作点がアシスト閾値を下回るように少なくともアシスト閾値ラインが変更される。このため、バッテリ１１７の高充電状態においてはモータジェネレータ３１によるアシストトルクが常時出力されるようになるとともに、出力されるアシストトルクが増大する。したがって、バッテリ１１７の電力消費が促進され、バッテリ１１７の高充電状態を早く逸脱させることができる。

その際に、アシスト閾値ラインのみを下げ、エンジン動作点ラインを変更しない場合には、エンジン動作点が低回転且つ高トルク側に変位することがなく、車内のこもり音の発生を抑制する効果を高めることができる。また、アシスト閾値ラインを下げることと併せてエンジン動作点ラインをアップシフトさせる場合であっても、エンジン動作点ラインがこもり音発生領域にかからないようにすることにより、車内のこもり音の発生を抑制しつつ、バッテリ１１７の高充電状態を早く逸脱させることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態において車両の制御装置１００は５つのコントローラを備えているが、本発明はかかる例に限定されない。上記のコントローラの一部又は全部の機能が１つのコントローラに統合されていてもよく、さらに複数のコントローラに分かれていてもよい。

また、上記実施形態において、ハイブリッド車両１はパラレル式のハイブリッド車両であったが、本発明はかかる例に限定されない。ハイブリッド車両１はパラレル式のハイブリッド車両に限られず、エンジン及びモータからそれぞれ独立して動力を駆動輪に伝達可能な車両であれば本発明を適用することができる。

１ ハイブリッド車両
１１ エンジン
２１ トルクコンバータ
２３ エンジンクラッチ
２５ 無段変速機（ＣＶＴ）
３１ モータジェネレータ
４７ 駆動輪
１００ 車両の制御装置
１１７ バッテリ（二次電池）
１２１ 走行モード設定部
１２３ 充電容量検出部
１２５ 制御目標設定部
１２７ 目標トルク設定部
１２９ エンジン制御部
１３１ トランスミッション制御部
１３３ モータ制御部

Claims (4)

1. モータの出力及びエンジンの出力をそれぞれ駆動輪に伝達可能に構成された車両の制御装置において、
   エンジン回転数、目標トルク及び燃料消費率に応じて設定されたエンジン動作点ラインに基づいて前記エンジンを制御するエンジン制御部と、
   前記目標トルクが、前記エンジン回転数に応じて設定されたアシスト閾値ラインを超えるときに前記モータによるアシスト駆動を行うモータ制御部と、
   前記モータに電力を供給する二次電池の充電容量の情報を取得する充電容量取得部と、
   前記二次電池があらかじめ設定された高充電状態と判断される場合に、定速走行状態における前記エンジンの動作点がアシスト閾値を下回るように、少なくとも前記アシスト閾値ラインを変更する制御目標設定部と、
   を備える、車両の制御装置。
2. 前記制御目標設定部は、前記アシスト閾値ラインの変更と併せて前記エンジン動作点ラインをアップシフトする場合、車内にこもり音が発生する運転領域にかからないように前記エンジン動作点ラインを変更する、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制御目標設定部は、前記二次電池の充電容量に応じて、前記アシスト閾値ラインの下げ幅、あるいは、変更後のエンジン動作点ラインとアシスト閾値ラインとの差を設定する、請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
4. モータの出力及びエンジンの出力をそれぞれ駆動輪に伝達可能に構成された車両の駆動力を制御する車両の制御方法において、
   エンジン回転数、目標トルク及び燃料消費率に応じて設定されたエンジン動作点ラインに基づいて前記エンジンを制御するステップと、
   前記目標トルクが、前記エンジン回転数に応じて設定されたアシスト閾値ラインを超えるときに前記モータによるアシスト駆動を行うステップと、
   前記モータに電力を供給する二次電池があらかじめ設定された高充電状態と判断される場合に、定速走行状態における前記エンジンの動作点が、前記モータによるアシスト駆動を行うためにエンジン回転数に応じて設定されたアシスト閾値を下回るように、少なくとも前記アシスト閾値ラインを変更するステップと、
   を含む、車両の制御方法。
   

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