JP2021054111A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転走行中にエンジンの始動及び停止が頻繁に繰り返されることを抑制しつつ、燃費の悪化を抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】手動運転走行中におけるエンジン停止判定値Ｐstopは、エンジン１２の始動直後では所定のパワー値Ｐ１に設定され（ステップＳ３４）、その始動からの経過時間Ｔが所定の継続時間Ｔref以上になると所定のパワー値Ｐ２（＞Ｐ１）に設定される（ステップＳ３８）。自動運転走行中におけるエンジン停止判定値Ｐstopは、手動運転走行中におけるエンジン１２の始動直後に設定される所定のパワー値Ｐ１よりも大きい所定のパワー値Ｐ２に設定される（ステップＳ５０）。これにより、自動運転走行中におけるヒステリシス（エンジン始動判定値Ｐstartとエンジン停止判定値Ｐstopとの差）は、手動運転走行中におけるエンジン１２の始動直後のヒステリシスよりも小さく設定される。【選択図】図２

Description

本発明は、手動運転走行と自動運転走行とが可能なハイブリッド車両の制御装置に関する。

要求エンジンパワーにおけるエンジン始動判定値とエンジン停止判定値とを設定する場合にそれらエンジン始動判定値及びエンジン停止判定値がヒステリシスを有するように設定するハイブリッド車両の制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両の制御装置がそれである。特許文献１には、エンジンの始動と停止とが頻繁に繰り返されることを抑制しつつ、エンジンの運転状態が不必要に維持されることを回避してエンジンでの燃費の悪化を抑制するために、前記ヒステリシスをエンジンの始動からの経過時間が長くなると小さくなるように設定することが開示されている。

特開２００９−１３７４０１号公報

ところで、少なくとも加速操作及び減速操作が自動で行われる自動運転走行中においては、車両の進行方向における状況（例えば、先行車の状況等）が事前に把握されて要求エンジンパワーが決定されるため、手動運転走行中に比べて要求エンジンパワーが一定に維持されやすい（要求エンジンパワーの変動量が小さくされやすい）。しかし、自動運転走行中における前記ヒステリシスの設定が手動運転走行中と同じにされると、エンジンを停止することが可能な状態であるにもかかわらずエンジンの運転状態が不必要に維持されてしまうおそれがある。これにより、自動運転走行中において本来実現可能なエンジンでの燃費に対してその燃費が悪化してしまうおそれがある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、自動運転走行中においてエンジンの始動と停止とが頻繁に繰り返されることを抑制しつつエンジンでの燃費の悪化を抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

本発明の要旨とするところは、手動運転走行と自動運転走行とが可能なハイブリッド車両の、制御装置において、（ａ）要求エンジンパワーにおけるエンジン始動判定値とエンジン停止判定値とを設定し、（ｂ）前記エンジン始動判定値及び前記エンジン停止判定値はヒステリシスを有し、（ｃ）前記手動運転走行中における前記エンジンの始動直後に設定される前記ヒステリシスよりも、前記自動運転走行中における前記ヒステリシスを小さく設定することにある。

本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、（ａ）要求エンジンパワーにおけるエンジン始動判定値とエンジン停止判定値とが設定され、（ｂ）前記エンジン始動判定値及び前記エンジン停止判定値はヒステリシスを有し、（ｃ）前記手動運転走行中における前記エンジンの始動直後に設定される前記ヒステリシスよりも、前記自動運転走行中における前記ヒステリシスが小さく設定される。手動運転走行中に比べて要求エンジンパワーが一定に維持されやすい自動運転走行中において設定されるヒステリシスが、手動運転走行中におけるエンジンの始動直後に設定されるヒステリシスよりも小さくされる。これにより、エンジンの運転状態が不必要に維持されることが回避され、エンジンでの燃費の悪化が抑制される。したがって、自動運転走行中においてエンジンの始動と停止とが頻繁に繰り返されることが抑制されつつエンジンでの燃費の悪化が抑制される。

本発明の実施例に係るハイブリッド用ＥＣＵが搭載されるハイブリッド車両の概略構成図であると共に、そのハイブリッド車両における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。 ハイブリッド用ＥＣＵの制御作動の要部を説明するフローチャートの一例である。 図２に示すハイブリッド用ＥＣＵの制御作動が実行された場合のタイムチャートの一例である。

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の実施例に係るハイブリッド用ＥＣＵ５６が搭載されるハイブリッド車両１０（以下、「車両１０」と記す。）の概略構成図であると共に、車両１０における各種制御のための制御機能の要部を表す機能ブロック図である。

車両１０は、エンジン１２、動力分配機構１８、減速ギヤ機構２０、第１回転機ＭＧ１、第２回転機ＭＧ２、ギヤ機構２４、差動歯車装置２６、及び駆動輪２８を備える。動力分配機構１８は、ダンパ１６を介してエンジン１２のクランクシャフト１４に連結されている。第１回転機ＭＧ１は、動力分配機構１８に動力伝達可能に連結されている。第２回転機ＭＧ２は、減速ギヤ機構２０に動力伝達可能に連結されている。減速ギヤ機構２０は、動力分配機構１８に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸２２に設けられている。リングギヤ軸２２は、エンジン１２及び第２回転機ＭＧ２から伝達された動力を、ギヤ機構２４及び差動歯車装置２６を介して左右の駆動輪２８に伝達するように、駆動輪２８に作動的に連結されている。

車両１０は、エンジンＥＣＵ５０、回転機ＥＣＵ５２、バッテリＥＣＵ５４、ハイブリッド用ＥＣＵ５６、及び自動運転制御装置６０を備える。エンジンＥＣＵ５０、回転機ＥＣＵ５２、バッテリＥＣＵ５４、ハイブリッド用ＥＣＵ５６、及び自動運転制御装置６０は、それぞれ例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。なお、ＥＣＵは、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ（電子制御装置）の意であり、各単語の頭文字を取って表記したものである。ハイブリッド用ＥＣＵ５６は、本発明における「制御装置」に相当する。

エンジン１２は、車両１０の走行用駆動力源であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。エンジン１２は、「運転状態」「始動処理」「停止処理」「停止状態」の作動状態がエンジンＥＣＵ５０によって制御される。「運転状態」は、エンジン１２が作動しており、走行用駆動力源としてエンジン１２から動力が出力されている状態である。「停止状態」は、エンジン１２が作動しておらず、走行用駆動力源としてエンジン１２から動力が出力されていない状態である。「始動処理」は、エンジン１２が「停止状態」から「運転状態」へ移行中の状態である。「停止処理」は、エンジン１２が「運転状態」から「停止状態」へ移行中の状態である。

エンジンＥＣＵ５０は、エンジン１２の作動状態を制御する電子制御装置である。エンジンＥＣＵ５０には、エンジン１２を制御するために必要な信号（例えば、エンジン１２で検出されたスロットル弁開度、エンジン回転速度についての検出信号など）が入力される。エンジンＥＣＵ５０からは、エンジン１２を運転制御するための制御信号が出力される。

動力分配機構１８は、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、及びリングギヤＲ１を備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置である。動力分配機構１８において、サンギヤＳ１が第１回転機ＭＧ１に連結され、キャリアＣＡ１がダンパ１６を介してエンジン１２に連結され、リングギヤＲ１がリングギヤ軸２２に連結されている。

減速ギヤ機構２０は、サンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、及びリングギヤＲ２を備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置である。減速ギヤ機構２０において、サンギヤＳ２が第２回転機ＭＧ２に連結され、キャリアＣＡ２が非回転部材であるケース３０（トランスアクスルケース）に連結され、リングギヤＲ２がリングギヤＲ１と同様に、リングギヤ軸２２に連結されている。

第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２は、電動機（モータ）としての機能及び発電機（ジェネレータ）としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２は、車両１０の走行用駆動力源となり得る。

第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２は、それぞれインバータ４０，４２を介してバッテリ４４に接続されている。インバータ４０，４２とバッテリ４４とを接続する電力ライン８０は、各インバータ４０，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の一方の回転機で発電される電力を他の回転機で消費できるように構成されている。バッテリ４４は、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の少なくとも一方で発電された電力や不足する電力により充放電される。

第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２は、それぞれ回転機ＥＣＵ５２によってインバータ４０，４２が制御されることにより、第１回転機ＭＧ１から出力されるＭＧ１トルクＴg［Nm］及び第２回転機ＭＧ２から出力されるＭＧ２トルクＴm［Nm］が制御される。

回転機ＥＣＵ５２は、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を制御する電子制御装置である。回転機ＥＣＵ５２には、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を制御するために必要な信号（例えば、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の回転子の回転位置についての検出信号など）が入力される。回転機ＥＣＵ５２からは、インバータ４０，４２へ第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を回転制御するための制御信号が出力される。

バッテリ４４は、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２のそれぞれに対して電力を授受する。バッテリ４４は、例えばリチウムイオン組電池やニッケル水素組電池などの充放電可能な２次電池である。第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース３０内に設けられている。

バッテリ４４は、バッテリＥＣＵ５４によって制御される。バッテリＥＣＵ５４は、バッテリ４４を制御する電子制御装置である。バッテリＥＣＵ５４には、バッテリ４４を制御するために必要な信号（例えば、バッテリ４４におけるバッテリ温度、バッテリ充放電電流、バッテリ電圧についての検出信号など）が入力される。バッテリＥＣＵ５４からは、バッテリ４４の充放電を制御するための制御信号が出力される。

ハイブリッド用ＥＣＵ５６は、車両１０の駆動系全体を制御する電子制御装置である。ハイブリッド用ＥＣＵ５６には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えば、アクセル開度センサ７２、ブレーキ操作量センサ７４、出力回転速度センサ７６など）による検出値に基づく各種信号等（例えば、運転者による加速操作の大きさを表すアクセル操作量であるアクセル開度θacc［%］、運転者による減速操作の大きさを表すブレーキ操作量Ｂrk［%］、車速Ｖに対応するリングギヤ軸２２の回転速度である出力回転速度Ｎout［rpm］など）が、それぞれ入力される。ハイブリッド用ＥＣＵ５６は、エンジンＥＣＵ５０、回転機ＥＣＵ５２、バッテリＥＣＵ５４、及び自動運転制御装置６０とそれぞれ接続されており、必要なデータや各種制御信号をやり取りする。

ここで、車両１０において、要求エンジンパワーＰe*［W］におけるエンジン１２の始動の判定に用いるエンジン始動判定値Ｐstart［W］とエンジン１２の停止の判定に用いるエンジン停止判定値Ｐstop［W］とについて説明する。なお、後述するように、エンジン１２が停止状態にあって要求エンジンパワーＰe*がエンジン始動判定値Ｐstart以上であると判定された場合には、エンジン１２の始動処理が実行され、エンジン１２が運転状態にあって要求エンジンパワーＰe*がエンジン停止判定値Ｐsop未満であると判定された場合には、エンジン１２の停止処理が実行される。

例えば、エンジン始動判定値Ｐstartは、エンジン１２を比較的効率的に運転できるパワー領域の下限値近傍のパワー値に設定される。一方、エンジン停止判定値Ｐstopは、頻繁なエンジン１２の始動と停止とが発生しないように、エンジン始動判定値Ｐstartよりも低い値に設定される。このように、要求エンジンパワーＰe*におけるエンジン始動判定値Ｐstartとエンジン停止判定値Ｐstopとが設定され、異なるパワー値とされているエンジン停止判定値Ｐstopがエンジン始動判定値Ｐstartよりも低く設定されている。本明細書では、異なるパワー値とされているエンジン始動判定値Ｐstartとエンジン停止判定値Ｐstopとの差をヒステリシスという。ヒステリシスが小さいと、エンジン１２が効率的に運転できない状態が長時間にわたって継続されることが回避されるが、要求エンジンパワーＰe*の変化に対してエンジン１２の運転と停止とが比較的頻繁に発生してしまうおそれがある。一方、ヒステリシスが大きいと、要求エンジンパワーＰe*の変化に対してエンジン１２の運転と停止とが比較的頻繁に発生することが回避されるが、エンジン１２が効率的に運転できない状態が長時間にわたって継続されるおそれがある。

車両１０は、走行モードとして手動運転モードと自動運転モードとを有する。手動運転モードは、運転者による手動操作に基づいた走行方式であり、自動運転モードは、運転者による手動操作に基づかない自動運転システムによる走行方式である。なお、自動運転モードでは、少なくとも加速操作及び減速操作が運転者の手動操作によらず自動的に行われる。一方、手動運転モードでは、少なくとも加速操作及び減速操作が運転者の手動操作により行われる。手動運転走行は、手動運転モードによる車両１０の走行であり、自動運転走行は、自動運転モードによる車両１０の走行である。手動運転走行及び自動運転走行の切り替えは、例えば不図示の走行モード選択スイッチが運転者により選択されたことに基づいて、自動運転制御装置６０にて行われる。

自動運転モードでは、自動運転制御装置６０は、例えばナビゲーションシステムに予め記憶しておいた地図データ、車両１０の現在位置、車両１０の周辺情報（他車両の位置や進行方向等）、及び車両１０の車速Ｖや加速度Ａcc［m/sec²］等に基づいて、運転者により設定された目標ルートに沿う車両１０の走行計画を作成する、即ち、車両１０の進路を決定する。

自動運転制御装置６０は、車両１０の進路および前述の地図データに基づいて車両１０がこれから走行する道路の傾斜角度を取得し、現在の車速Ｖおよび車両１０がこれから走行する道路の傾斜角度に応じて、将来のエンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２のそれぞれに要求される駆動力を決定する。このように、自動運転制御装置６０は、走行計画から将来のエンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２の作動状態の変化を予測するようになっており、それらの実際の作動状態の変化に先行してエンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２の制御指令値を準備する。

自動運転制御装置６０は、前述の制御指令値を逐次ハイブリッド用ＥＣＵ５６に出力する。ハイブリッド用ＥＣＵ５６は、エンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２の実際の作動状態が予測通りになるように、自動運転制御装置６０から入力された制御指令値を用いてエンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２の作動状態を自動的に制御する。

ハイブリッド用ＥＣＵ５６は、要求駆動力算出部５６ａ、走行方式判定部５６ｂ、作動状態判定部５６ｃ、判定値設定部５６ｄ、運転停止判定部５６ｅ、及び駆動力制御部５６ｆを機能的に備える。

要求駆動力算出部５６ａは、要求エンジンパワーＰe*を算出する。手動運転走行中においては、要求駆動力算出部５６ａは、例えば予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された（すなわち予め定められた）アクセル開度θacc及び車速Ｖと要求駆動力Ｐw*［W］との関係（例えば、駆動力マップ）に、実際のアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで、要求駆動力Ｐw*を算出する。要求駆動力算出部５６ａは、算出された要求駆動力Ｐw*を実現するものとして要求エンジンパワーＰe*を算出する。自動運転走行中においては、要求駆動力算出部５６ａは、例えば自動運転制御装置６０から入力された前述の制御指令値を用いてエンジン１２に要求される要求エンジンパワーＰe*を算出する。

走行方式判定部５６ｂは、自動運転走行中であるか否かを判定する。例えば、自動運転走行中であるか否かは、自動運転制御装置６０から入力される自動運転走行中であるか否かを表す信号が用いられて判定される。自動運転走行中においてハイブリッド用ＥＣＵ５６は、自動運転制御装置６０から入力された前述の制御指令値を用いてエンジンＥＣＵ５０、回転機ＥＣＵ５２、及びバッテリＥＣＵ５４を介してエンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２に対して自動運転走行用の制御を実行する。手動運転走行中においてハイブリッド用ＥＣＵ５６は、例えば運転者によって手動操作されたアクセル開度θacc及び車速Ｖに基づいて要求駆動力Ｐw*を実現するようにエンジンＥＣＵ５０、回転機ＥＣＵ５２、及びバッテリＥＣＵ５４を介してエンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２に対して手動運転走行用の制御を実行する。

作動状態判定部５６ｃは、エンジン１２の作動状態が運転中であるか否かを判定する。例えば、エンジン１２が「運転状態」にある場合には、運転中であると判定され、エンジン１２が「始動処理」「停止処理」「停止状態」にある場合には、運転中ではないと判定される。

判定値設定部５６ｄは、エンジン始動判定値Ｐstartを所定のパワー値Ｐ３に設定する。所定のパワー値Ｐ３は、例えばエンジン１２を比較的効率的に運転できるパワー領域の下限値近傍の値として予め実験的に或いは設計的に求められて記憶されたものである。

判定値設定部５６ｄは、自動運転中であるか否か、エンジン１２が運転中であるか否か、及びエンジン１２の始動からの経過時間Ｔ［sec］が所定の継続時間Ｔref［sec］未満であるか否か、に基づいてエンジン停止判定値Ｐstopを設定する。

走行方式判定部５６ｂにより自動運転中ではない（手動運転中である）と判定され、且つ、作動状態判定部５６ｃによりエンジン１２が運転中ではないと判定された場合には、判定値設定部５６ｄは、エンジン停止判定値Ｐstopを所定のパワー値Ｐ１に設定する。所定のパワー値Ｐ１は、例えば頻繁なエンジン１２の始動と停止とが発生しないようにヒステリシスを大きくした予め実験的に或いは設計的に求められて記憶されたエンジン始動判定値Ｐstartよりも低い値である。

走行方式判定部５６ｂにより手動運転中であると判定され、作動状態判定部５６ｃによりエンジン１２が運転中であると判定され、且つ、エンジン１２の始動からの経過時間Ｔが所定の継続時間Ｔref以上であると判定された場合には、判定値設定部５６ｄは、エンジン停止判定値Ｐstopを所定のパワー値Ｐ２（＞Ｐ１）に設定する。所定のパワー値Ｐ２は、例えばエンジン１２が効率的に運転できない状態が長時間にわたって継続されることが回避されるようにヒステリシスを小さくした予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された所定のパワー値Ｐ１と所定のパワー値Ｐ３との間にある値である。

走行方式判定部５６ｂにより手動運転中であると判定され、作動状態判定部５６ｃによりエンジン１２が運転中であると判定され、且つ、エンジン１２の始動からの経過時間Ｔが所定の継続時間Ｔref未満であると判定された場合には、判定値設定部５６ｄは、エンジン停止判定値Ｐstopを経過時間Ｔに応じた所定のパワー値ｆ（Ｔ）（Ｐ１＜ｆ（Ｔ）＜Ｐ２）に設定する。所定のパワー値ｆ（Ｔ）は、例えば経過時間Ｔ＝０の場合には所定のパワー値Ｐ１となり且つ経過時間Ｔ＝Ｔrefの場合には所定のパワー値Ｐ２となるように、経過時間Ｔが長くなるのに従って大きくされる。

このように、手動運転走行中におけるエンジン停止判定値Ｐstopが、エンジン１２の始動からの経過時間Ｔが長くなると高くなるように設定される。すなわち、手動運転走行中では、エンジン１２が始動した直後はヒステリシスが大きく設定されてエンジン１２を停止し難くすることにより短時間のうちにエンジン１２の始動と停止とが繰り返されないようにする一方、エンジン１２が始動してから比較的長い時間が経過したときにはヒステリシスが小さく設定されてエンジン１２を停止しやすくすることによりエンジン１２の運転状態が長時間にわたって効率の悪い領域で継続されことが抑制される。これにより、エンジン１２での燃費の悪化が抑制される。

走行方式判定部５６ｂにより自動運転中であると判定された場合には、判定値設定部５６ｄは、エンジン停止判定値Ｐstopを所定のパワー値Ｐ２に設定する。

このように、自動運転走行中では、手動運転走行中とは異なりエンジン１２の始動からの経過時間Ｔにかかわらず、エンジン停止判定値Ｐstopはヒステリシスが小さい所定のパワー値Ｐ２に設定される。判定値設定部５６ｄは、手動運転走行中におけるエンジン１２の始動直後に設定するヒステリシス（＝Ｐ３−Ｐ１）よりも、自動運転走行中におけるヒステリシス（＝Ｐ３−Ｐ２）を小さく設定する。手動運転走行中では、運転者の手動操作に応じて要求エンジンパワーＰe*が変動させられるが、自動運転走行中では、走行計画に基づいて目標とする走行状態に向けて要求エンジンパワーＰe*を一定に制御することが可能である。すなわち、手動運転走行中に比べて自動運転走行中の方が、要求エンジンパワーＰe*の変動量を小さくなるように制御しやすい。

運転停止判定部５６ｅは、エンジン停止判定値Ｐstop又はエンジン始動判定値Ｐstartと要求エンジンパワーＰe*とを比較する。

走行方式判定部５６ｂにより自動運転中であると判定され、且つ、作動状態判定部５６ｃによりエンジン１２が運転中であると判定された場合には、運転停止判定部５６ｅは、要求エンジンパワーＰe*がエンジン停止判定値Ｐstop未満であるか否かを判定する。

走行方式判定部５６ｂにより手動運転中であると判定され、且つ、作動状態判定部５６ｃによりエンジン１２が運転中であると判定された場合には、運転停止判定部５６ｅは、要求エンジンパワーＰe*がエンジン停止判定値Ｐstop未満であるか否かを判定する。

運転停止判定部５６ｅにより要求エンジンパワーＰe*がエンジン停止判定値Ｐstop未満であると判定された場合には、駆動力制御部５６ｆはエンジン１２の停止処理を実行する。

運転停止判定部５６ｅにより要求エンジンパワーＰe*がエンジン停止判定値Ｐstop未満ではない（すなわち要求エンジンパワーＰe*がエンジン停止判定値Ｐstop以上である）と判定された場合には、駆動力制御部５６ｆはエンジン１２の運転状態を継続させる。

走行方式判定部５６ｂにより自動運転中であると判定され、且つ、作動状態判定部５６ｃによりエンジン１２が運転中ではないと判定された場合には、運転停止判定部５６ｅは、要求エンジンパワーＰe*がエンジン始動判定値Ｐstart以上であるか否かを判定する。

走行方式判定部５６ｂにより手動運転中であると判定され、且つ、作動状態判定部５６ｃによりエンジン１２が運転中ではないと判定された場合には、運転停止判定部５６ｅは、要求エンジンパワーＰe*がエンジン始動判定値Ｐstart以上であるか否かを判定する。

運転停止判定部５６ｅにより要求エンジンパワーＰe*がエンジン始動判定値Ｐstart以上であると判定された場合には、駆動力制御部５６ｆはエンジン１２の始動処理を実行する。

運転停止判定部５６ｅにより要求エンジンパワーＰe*がエンジン始動判定値Ｐstart以上ではない（すなわち要求エンジンパワーＰe*がエンジン始動判定値Ｐstart未満である）と判定された場合には、駆動力制御部５６ｆはエンジン１２の停止状態を継続させる。

駆動力制御部５６ｆは、エンジン１２が始動処理、運転状態の継続、停止処理、及び停止状態の継続のいずれが実行されても、要求駆動力Ｐw*が駆動輪２８に伝達されるようにエンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２を制御する。

図２は、ハイブリッド用ＥＣＵ５６の制御作動の要部を説明するフローチャートの一例である。図２のフローチャートは、所定時間α（例えば、数［ms］）毎に繰り返し実行される。

まず、要求駆動力算出部５６ａの機能に対応するステップＳ１０において、要求エンジンパワーＰe*が算出される。そしてステップＳ２０が実行される。

走行方式判定部５６ｂの機能に対応するステップＳ２０において、自動運転中であるか否かが判定される。ステップＳ２０の判定が肯定された場合、ステップＳ５０が実行される。ステップＳ２０の判定が否定された場合、ステップＳ３０が実行される。

作動状態判定部５６ｃの機能に対応するステップＳ３０において、エンジン１２が運転中であるか否かが判定される。ステップＳ３０の判定が肯定された場合、ステップＳ３２が実行される。ステップＳ３０の判定が否定された場合、ステップＳ３４が実行される。

判定値設定部５６ｄの機能に対応するステップＳ３２において、エンジン１２の始動からの経過時間Ｔが所定の継続時間Ｔref未満であるか否かが判定される。ステップＳ３２の判定が肯定された場合、ステップＳ４０が実行される。ステップＳ３２の判定が否定された場合、ステップＳ３８が実行される。

判定値設定部５６ｄの機能に対応するステップＳ３４において、エンジン停止判定値Ｐstopとして所定のパワー値Ｐ１が設定される。そしてステップＳ３６が実行される。

判定値設定部５６ｄの機能に対応するステップＳ３６において、エンジン１２の始動からの経過時間Ｔがリセットされる（零値とされる）。そしてステップＳ７０が実行される。

判定値設定部５６ｄの機能に対応するステップＳ３８において、エンジン停止判定値Ｐstopとして所定のパワー値Ｐ２が設定される。そしてステップＳ４２が実行される。

判定値設定部５６ｄの機能に対応するステップＳ４０において、エンジン停止判定値Ｐstopとして所定のパワー値ｆ（Ｔ）が設定される。そしてステップＳ４２が実行される。

判定値設定部５６ｄの機能に対応するステップＳ４２において、エンジン１２の始動からの経過時間Ｔが所定時間αだけ加算される。そしてステップＳ６０が実行される。

判定値設定部５６ｄの機能に対応するステップＳ５０において、エンジン停止判定値Ｐstopとして所定のパワー値Ｐ２が設定される。そしてステップＳ５２が実行される。

作動状態判定部５６ｃの機能に対応するステップＳ５２において、エンジン１２が運転中であるか否かが判定される。ステップＳ５２の判定が肯定された場合、ステップＳ６０が実行される。ステップＳ５２の判定が否定された場合、ステップＳ７０が実行される。

運転停止判定部５６ｅの機能に対応するステップＳ６０において、要求エンジンパワーＰe*がエンジン停止判定値Ｐstop未満であるか否かが判定される。ステップＳ６０の判定が肯定された場合、ステップＳ６２が実行される。ステップＳ６０の判定が否定された場合、ステップＳ６４が実行される。

駆動力制御部５６ｆの機能に対応するステップＳ６２において、エンジン１２の停止処理が実行される。そしてステップＳ８０が実行される。

駆動力制御部５６ｆの機能に対応するステップＳ６４において、エンジン１２の運転状態が継続される。そしてステップＳ８０が実行される。

運転停止判定部５６ｅの機能に対応するステップＳ７０において、要求エンジンパワーＰe*がエンジン始動判定値Ｐstart以上であるか否かが判定される。ステップＳ７０の判定が肯定された場合、ステップＳ７２が実行される。ステップＳ７０の判定が否定された場合、ステップＳ７４が実行される。

駆動力制御部５６ｆの機能に対応するステップＳ７２において、エンジン１２の始動処理が実行される。そしてステップＳ８０が実行される。

駆動力制御部５６ｆの機能に対応するステップＳ７４において、エンジン１２の停止状態が継続される。そしてステップＳ８０が実行される。

駆動力制御部５６ｆの機能に対応するステップＳ８０において、要求駆動力Ｐw*が駆動輪２８に伝達されるように、第１回転機ＭＧ１から出力されるＭＧ１トルクＴg及び第２回転機ＭＧ２から出力されるＭＧ２トルクＴmのそれぞれのトルク目標値が算出される。算出されたトルク目標値は回転機ＥＣＵ５２へ送信され、回転機ＥＣＵ５２によってＭＧ１トルクＴg及びＭＧ２トルクＴmがそれぞれのトルク目標値となるように第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２が回転制御される。そしてリターンとなる。

図３は、図２に示すハイブリッド用ＥＣＵ５６の制御作動が実行された場合のタイムチャートの一例である。

図３において、横軸は時間ｔ［sec］であり、縦軸の上段にはエンジン１２の作動状態が示され、下段には要求エンジンパワーＰe*が示されている。図３の下段において、自動運転走行中における要求エンジンパワーＰe*の推移の一例が太い実線で示され、手動運転走行中における要求エンジンパワーＰe*の推移の一例が太い破線で示されている。なお、自動運転走行中及び手動運転走行中におけるそれぞれの要求エンジンパワーＰe*の推移は、車両１０の進路や車両１０の周辺情報等が同一条件である場合の例示である。

自動運転走行中では、要求エンジンパワーＰe*において設定されるエンジン始動判定値Ｐstart及びエンジン停止判定値Ｐstopは、それぞれ所定のパワー値Ｐ３及び所定のパワー値Ｐ２である。すなわち、自動運転走行中におけるエンジン始動判定値Ｐstart及びエンジン停止判定値Ｐstopのヒステリシスは、どの期間においても所定のパワー値Ｐ３と所定のパワー値Ｐ２との差（＝Ｐ３−Ｐ２）である。

手動運転走行中では、要求エンジンパワーＰe*におけるエンジン始動判定値Ｐstart及びエンジン停止判定値Ｐstopは、それぞれ以下のように設定されている。要求エンジンパワーＰe*において設定されるエンジン始動判定値Ｐstartは、所定のパワー値Ｐ３とされている。後述するように、手動運転走行中では時刻ｔ１においてエンジン１２の始動処理が開始され、時刻ｔ２においてエンジン１２が始動される。時刻ｔ２以前では、要求エンジンパワーＰe*において設定されるエンジン停止判定値Ｐstopは、所定のパワー値Ｐ１とされている。時刻ｔ２から時刻ｔ４までの期間（エンジン１２の始動から所定の継続時間Ｔref内の期間）では、要求エンジンパワーＰe*において設定されるエンジン停止判定値Ｐstopは、一定の増加レート｛＝（Ｐ２−Ｐ１）／Ｔref｝で次第に大きくなるように設定されている。時刻ｔ４以降では、要求エンジンパワーＰe*において設定されるエンジン停止判定値Ｐstopは、所定のパワー値Ｐ２とされている。

手動運転走行中におけるエンジン始動判定値Ｐstart及びエンジン停止判定値Ｐstopのヒステリシスは、時刻ｔ２以前では所定のパワー値Ｐ３と所定のパワー値Ｐ１との差（＝Ｐ３−Ｐ１）であり、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの期間では一定の減少レート｛＝（Ｐ２−Ｐ１）／Ｔref｝で次第に小さくなり、時刻ｔ４以降では所定のパワー値Ｐ３と所定のパワー値Ｐ２との差（＝Ｐ３−Ｐ２）である。エンジン１２の始動直後（すなわち時刻ｔ２）におけるヒステリシスは、所定のパワー値Ｐ３と所定のパワー値Ｐ１との差（＝Ｐ３−Ｐ１）であり、エンジン１２の始動から所定の継続時間Ｔrefが経過した後（すなわち時刻ｔ４以降）におけるヒステリシスは、所定のパワー値Ｐ３と所定のパワー値Ｐ２との差（＝Ｐ３−Ｐ２）である。

ここから、手動運転走行中のタイムチャート（破線）について説明する。

時刻ｔ１以前では、エンジン１２は停止状態となっている。要求エンジンパワーＰe*はエンジン始動判定値Ｐstart未満であるため、エンジン１２の停止状態が継続されている。

例えば、時刻ｔ１の少し前に運転者によりアクセルペダルが踏増操作されたことによって時刻ｔ１において、要求エンジンパワーＰe*がエンジン始動判定値Ｐstart以上となる。そのため、時刻ｔ１から時刻ｔ２（＞ｔ１）までの期間では、エンジン１２に対して始動処理が実行される。エンジン１２に対する始動処理が完了する時刻ｔ２において、エンジン１２が始動される。

エンジン１２の始動処理が開始された時刻ｔ１以降、要求エンジンパワーＰe*がエンジン停止判定値Ｐstop未満となることはないため、エンジン１２の運転状態が継続される。

ところで、エンジン停止判定値Ｐstopが自動運転走行中と同じように所定のパワー値Ｐ２に設定されていれば、時刻ｔ３において要求エンジンパワーＰe*がエンジン停止判定値Ｐstop未満となってエンジン１２の停止処理が開始される。しかし、手動運転走行中においてはエンジン１２の始動と停止とが頻繁に繰り返されることを抑制するためにヒステリシスが大きくされており、時刻ｔ３ではエンジン１２の停止処理は実行されない。

ここから、自動運転走行中のタイムチャート（実線）について説明する。

時刻ｔ１以前では、エンジン１２は停止状態となっている。要求エンジンパワーＰe*は図３に示す全期間にわたってエンジン始動判定値Ｐstart未満であるため、エンジン１２の停止状態が継続されている。自動運転走行中における要求エンジンパワーＰe*は、手動運転走行中における要求エンジンパワーＰe*に比べてその変動量が小さくなっている（手動運転走行中における要求エンジンパワーＰe*の増加量や減少量よりも自動運転走行中の増加量や減少量が小さくなっている）。そのため、自動運転走行中では、エンジン１２が始動処理されることは無く、エンジン１２の停止状態が継続される。

本実施例によれば、（ａ）要求エンジンパワーＰe*におけるエンジン始動判定値Ｐstartとエンジン停止判定値Ｐstopとが設定され、（ｂ）エンジン始動判定値Ｐstart及びエンジン停止判定値Ｐstopはヒステリシスを有し、（ｃ）手動運転走行中におけるエンジン停止判定値Ｐstopが、エンジン１２の始動からの経過時間Ｔが長くなると高くなるように設定され、（ｄ）手動運転走行中においてエンジン１２の始動直後にエンジン停止判定値Ｐstopとして設定される所定のパワー値Ｐ１よりも、自動運転走行中においてエンジン停止判定値Ｐstopとして設定される所定のパワー値Ｐ２の方が高く設定される。手動運転走行中に比べて要求エンジンパワーＰe*が一定に維持されやすい自動運転走行中において、設定されるエンジン停止判定値Ｐstop（所定のパワー値Ｐ２）が、手動運転走行中におけるエンジン１２の始動直後に設定されるエンジン停止判定値Ｐstop（所定のパワー値Ｐ１）よりも大きくされる。これにより、エンジン１２の運転状態が不必要に維持されることが回避され、エンジン１２での燃費の悪化が抑制される。したがって、自動運転走行中においてエンジン１２の始動と停止とが頻繁に繰り返されることが抑制されつつエンジン１２での燃費の悪化が抑制される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

前述の実施例では、手動運転走行中におけるエンジン始動判定値Ｐstart及びエンジン停止判定値Ｐstopのヒステリシスは、エンジン１２の始動からの経過時間Ｔの長さに応じて次第に小さくなるように設定されていたが、この態様に限らない。例えば、手動運転走行中におけるヒステリシスはエンジン１２の始動から所定の継続時間Ｔrefが経過した時に急激に小さくなるように、すなわち階段状に変化するように設定される構成であっても良い。このような構成であっても、手動運転走行中においてエンジン１２の始動と停止とが頻繁に繰り返されることが抑制されつつエンジン１２での燃費の悪化が抑制され、且つ、手動運転走行中に比べて自動運転走行中におけるエンジン１２での燃費の悪化がさらに抑制される。また、例えば、手動運転走行中におけるヒステリシスは、エンジン１２の始動からの経過時間Ｔにかかわらず、一定値である所定のパワー値Ｐ１に設定される構成であっても良い。このような構成であっても、手動運転走行中におけるエンジン１２の始動直後に設定されるヒステリシス（＝Ｐ３−Ｐ１）よりも、自動運転走行中におけるヒステリシス（＝Ｐ３−Ｐ２）が小さく設定されることで、自動運転走行中においてエンジン１２の始動と停止とが頻繁に繰り返されることが抑制されつつ手動運転走行中に比べてエンジン１２での燃費の悪化がさらに抑制される。

前述の実施例では、手動運転走行中及び自動運転走行中のいずれも、エンジン始動判定値Ｐstartは所定のパワー値Ｐ３（一定値）であったが、この態様に限らない。例えば、エンジン始動判定値Ｐstartは、エンジン１２の停止直後には高くされ、エンジン１２の停止からの経過時間Ｔの長さに応じて次第に低くなるように設定され、エンジン１２の停止からの経過時間Ｔが所定の継続時間Ｔref以後は低くされた一定値が維持されるように設定されても良い。

前述の実施例では、自動運転走行中におけるヒステリシスは、手動運転走行中におけるエンジン１２の始動からの経過時間Ｔが所定の継続時間Ｔrefを経過した場合と同じ（＝Ｐ３−Ｐ２）であったが、この態様に限らない。例えば、自動運転走行中及び手動運転走行中におけるエンジン始動判定値Ｐstartが同じ所定のパワー値Ｐ３に設定され、自動運転走行中におけるエンジン停止判定値Ｐstopが所定のパワー値Ｐ２よりも高い値に設定されることで、自動運転走行中におけるヒステリシスが常時手動運転走行中におけるヒステリシスをよりも小さくされても良い。

前述の実施例では、エンジン制御用、回転機制御用、バッテリ制御用、車両１０の駆動系全体の制御用、及び自動運転制御用として、それぞれエンジンＥＣＵ５０、回転機ＥＣＵ５２、バッテリＥＣＵ５４、ハイブリッド用ＥＣＵ５６、及び自動運転制御装置６０が備えられていたが、この態様に限らない。これらのうち一部又は全部は、必要に応じて機能的に１つの電子制御装置にまとめられて構成されても良い。

なお、上述したのはあくまでも本発明の実施例であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：ハイブリッド車両
１２：エンジン
５６：ハイブリッド用ＥＣＵ（制御装置）
Ｐe*：要求エンジンパワー
Ｐstart：エンジン始動判定値
Ｐstop：エンジン停止判定値
Ｔ：経過時間

Claims (1)

1. 手動運転走行と自動運転走行とが可能なハイブリッド車両の、制御装置において、
   要求エンジンパワーにおけるエンジン始動判定値とエンジン停止判定値とを設定し、
   前記エンジン始動判定値及び前記エンジン停止判定値はヒステリシスを有し、
   前記手動運転走行中における前記エンジンの始動直後に設定される前記ヒステリシスよりも、前記自動運転走行中における前記ヒステリシスを小さく設定する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

Images