JP4241845B2 - 車両の制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御に関し、特に、モータの動力のみによる走行（モータ走行）と、車速および車間距離の少なくともいずれかを自動的に一定に維持する走行（クルーズ走行）とが可能なハイブリッド車両の制御に関する。

近年、エンジンとモータとを備え、エンジンとモータとの少なくともいずれか一方の動力により走行するハイブリッド車両が公知である。このようなハイブリッド車両においては、主としてエンジンの動力による走行を行なうエンジン走行モードと、モータの動力のみによる走行（以下、モータ走行あるいはＥＶ（Electric Vehicle）走行とも記載する）を行なうモータ走行モードとを、車両の運転状態に基づいて切り換えることにより、燃費の向上が図られている。さらに、ハイブリッド車両において、運転者の操作により、車速および車間距離の少なくともいずれかを自動的に一定に維持する走行（以下、クルーズ走行とも記載する）を行なう制御装置を備えた車両も存在する。このようなクルーズ走行が可能なハイブリッド車両の制御に関する技術が、たとえば、特開２００５−１３３６８２号公報（特許文献１）に開示されている。

特許文献１に開示された制御装置は、車両の駆動力としてエンジン出力とモータ出力のいずれか一方もしくは両方の利用が可能であり、エンジンにより駆動される発電機と、発電機により充電され、またモータの駆動源であるバッテリと、を備えるハイブリッド車両を定速走行するように制御する。この制御装置は、走行中に運転者の操作により車両の目標車速を設定するための手段と、目標車速で定速走行を行なうようにエンジン出力およびモータ出力を制御するための手段と、車両停止時、駆動力の小さい領域で、かつバッテリの充電量が所定値以上のときに、エンジンのアイドルストップを行なうための手段と、エンジン出力による走行中に目標車速が設定された場合にはアイドルストップを禁止し、モータ出力のみによる走行中に目標車速が設定された場合にはアイドルストップを解除してエンジンを始動するための手段とを含む。

特許文献１に開示された制御装置によると、定速走行制御中には、モータ出力による走行が可能な車速領域であり、かつバッテリの充電量がアイドルストップを行なうのに十分であってもアイドルストップを禁止し、エンジンを駆動させる。そのため、運転者の意思とは関係なくバッテリ充電量の変動に応じてエンジンの始動および停止が繰り返えされてショックが発生することを防止できる。

また、特開２００３−３３３７０５号公報（特許文献２）には、車両の運転者の操作によりＥＶ走行を可能とするＥＶ走行スイッチが設けられたハイブリッド車両が開示されている。

特許文献２に開示されたハイブリッド車両によると、ＥＶ走行スイッチ（ＥＶスイッチ）が運転者によりオンされることにより、車両が強制的にＥＶ走行を行なうモードに切り換えられる。これにより、通常ではエンジンが作動すべき状態であっても、運転者は、自らの意思により、強制的にエンジンを停止させてモータの動力のみにより車両を走行させることができる。
特開２００５−１３３６８２号公報 特開２００３−３３３７０５号公報

上述のように、特許文献１に開示された制御装置においては、モータ出力のみによる走行（モータ走行）中に、定速走行（クルーズ走行）を行なうための目標車速が運転者により設定された場合には、アイドルストップを解除してエンジンを始動させる。しかしながら、特許文献１に開示された制御装置には、ＥＶスイッチが設けられていない。そのため、特許文献１においては、ＥＶスイッチおよびクルーズスイッチの双方を運転者がオンした場合の制御については何ら言及されていない。また、特許文献２には、ＥＶスイッチおよびＥＶスイッチが運転者によりオンされた場合の制御について開示されているが、クルーズスイッチが設けられていない。そのため、特許文献２においては、特許文献１と同様に、ＥＶスイッチおよびクルーズスイッチの双方を運転者がオンした場合の制御については何ら言及されていない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ハイブリッド車両の運転者がモータ走行およびクルーズ走行の双方を選択している場合において、運転者の意図と著しく異なる走行状態になることを抑制することができる制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。

第１の発明に係る制御装置は、内燃機関および回転電機を搭載して、内燃機関および回転電機の少なくともいずれかの動力により走行する車両を制御する。この制御装置は、内燃機関を停止して回転電機の動力で車両を走行させるモータ走行を運転者が選択していることを検出するための手段と、車両の状態に基づいて、予め定められたモータ走行条件が成立しているか否かを判断するための手段と、モータ走行を運転者が選択していることが検出され、かつモータ走行条件が成立していると判断されると、モータ走行を実行するように車両を制御するためのモータ走行手段と、車両の速度および他の車両との距離の少なくともいずれかを予め定められた値に自動的に維持するクルーズ走行を運転者が選択していることを検出するための手段と、クルーズ走行を運転者が選択していることが検出されると、クルーズ走行を実行するように車両を制御するためのクルーズ走行手段と、モータ走行およびクルーズ走行の双方を運転者が選択していることが検出された場合、モータ走行よりもクルーズ走行を優先して実行するように、モータ走行手段とクルーズ走行手段とを制御するための制御手段とを含む。第６の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第１または６の発明によると、モータ走行時は、内燃機関を停止して燃費の向上および静寂な走行が可能となる一方、回転電機の動力のみで車両を走行させるため、運転者が要求する駆動力を十分に発生させることができない場合がある。そのため、モータ走行を運転者が選択している場合であっても、モータ走行条件（たとえば、回転電機に電力を供給する走行用バッテリの残存容量がしきい値以上の場合や、車速がしきい値以下であるという条件）が成立していない場合には、モータ走行の実行が制限される。そのため、運転者がモータ走行およびクルーズ走行の双方を選択している場合にモータ走行を優先すると、モータ走行の実行が制限されて、クルーズ走行だけでなくモータ走行も実行されない状態になってしまう場合がある。そこで、運転者によりモータ走行およびクルーズ走行の双方が選択されている場合には、モータ走行よりもクルーズ走行が優先される。これにより、少なくともクルーズ走行を確実に実行することができる。そのため、運転者によりモータ走行およびクルーズ走行の双方が選択されているにも関わらす双方が実行されないという、運転者の意図と著しく異なる走行状態になることを抑制することができる。その結果、ハイブリッド車両の運転者がモータ走行およびクルーズ走行の双方を選択している場合において、運転者の意図と著しく異なる走行状態になることを抑制することができる制御装置および制御方法を提供することができる。

第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、制御手段は、モータ走行およびクルーズ走行の双方を運転者が選択していることが検出されたことに加えて、モータ走行条件が成立していないと判断された場合に、クルーズ走行を優先して実行するための手段を含む。第７の発明に係る制御方法は、第２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第２または７の発明によると、運転者によりモータ走行およびクルーズ走行の双方が選択されている場合において、モータ走行条件が成立していないと判断された場合に、クルーズ走行が優先される。そのため、単にクルーズ走行が優先される場合に比べて、モータ走行時間を極力長くして、燃費をより向上させるとともに静寂な走行をより長く行なうことができる。

第３の発明に係る制御装置は、第１または２の発明の構成に加えて、モータ走行条件は、回転電機の要求出力値が予め定められたしきい値以下であるという条件を含む。第８の発明に係る制御方法は、第３の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第３または８の発明によると、たとえば、モータ走行中において、クルーズ走行を実行するために回転電機の要求出力値（たとえば、回転電機に要求されるトルク値）がしきい値を越えると、モータ走行の実行が制限されてしまう。一方、たとえば、モータ走行を実行するために回転電機の要求出力値をしきい値以下に制限すると、車両の速度を維持しずらくなり、クルーズ走行の実行が制限されてしまう。すなわち、モータ走行とクルーズ走行との両立は難しい。そのため、いずれか一方を優先することが望ましい。ここで、モータ走行を優先した場合、モータ走行条件が成立しない限り、結局モータ走行およびクルーズ走行の双方が制限されてしまう。そこで、クルーズ走行を優先する。これにより、少なくともクルーズ走行を確実に実行することができる。
第４の発明に係る制御装置は、第３の発明の構成に加えて、モータ走行が実行される場合は、要求出力値がしきい値以下になるように回転電機を制御するための手段をさらに含む。第９の発明に係る制御方法は、第４の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第４または９の発明によると、モータ走行が実行される場合は、回転電機の要求出力値がしきい値以下に制御される。そのため、モータ走行条件をより成立しやすくして、燃費をより向上させるとともに静寂な走行をより長く行なうことができる。しかし、モータ走行を実行するために回転電機の出力を低下させているため、車両の速度を維持しずらくなり、クルーズ走行の実行が制限されてしまう。このようにモータ走行とクルーズ走行との両立がより難しい状況において、クルーズ走行を優先する。これにより、少なくともクルーズ走行を確実に実行することができる。

第５の発明に係る制御装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、クルーズ走行手段は、クルーズ走行を運転者が選択していることが検出されたことに加えて、車両の出力に関する制約がモータ走行条件より少ないクルーズ走行条件が成立している場合に、クルーズ走行を実行するための手段を含む。第１０の発明に係る制御方法は、第５の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第５または１０の発明によると、モータ走行およびクルーズ走行は、それぞれモータ走行条件およびクルーズ走行条件が成立していない場合は実行されない。ここで、クルーズ走行条件は、モータ走行条件より車両の出力に関する制約が少ない。そのため、モータ走行を優先した場合にモータ走行が実行される頻度より、クルーズ走行を優先した場合にクルーズ走行が実行される頻度が高くなる。そこで、クルーズ走行を優先する。これにより、モータ走行およびクルーズ走行の双方が選択されているにも関わらす双方が実行されなくなる頻度を低減することができる。

第１１の発明に係るプログラムにおいては、第６〜１０のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させる。第１２の発明に係る記録媒体は、第６〜１０のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する。

第１１または１２の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第６〜１０のいずれかの発明に係る制御方法を実現することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を備えたハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明は、図１に示すハイブリッド車両に限定されない。本発明は、動力源としての、たとえばガソリンエンジン等の内燃機関（以下、エンジンとして説明する）が、車両を走行させる駆動源（走行源）であって、かつ、ジェネレータの駆動源であればよい。さらに、駆動源がエンジンおよびモータジェネレータであって、モータジェネレータの動力により走行可能な車両であればよく（エンジンを停止させても停止させなくても）、走行用のバッテリを搭載し、ＥＶモードを有するとともに、回生制動制御を行なうことができる他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい（いわゆるパラレル型であってもよくパラレルシリーズ型であってもよい）。このバッテリは、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などであって、その種類は特に限定されるものではない。また、バッテリの代わりにキャパシタでも構わない。

ハイブリッド車両は、エンジン１２０と、モータジェネレータ（ＭＧ）１４０とを含む。なお、以下においては、説明の便宜上、モータジェネレータ１４０を、モータジェネレータ１４０Ａ（ＭＧ（２）１４０Ａ）と、モータジェネレータ１４０Ｂ（ＭＧ（１）１４０Ｂ）とも表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータジェネレータ１４０Ａがジェネレータとして機能したり、モータジェネレータ１４０Ｂがモータとして機能したりする。このモータジェネレータがジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。

ハイブリッド車両は、この他に、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力を駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする減速機１８０と、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０とＭＧ（１）１４０Ｂとの２経路に分配する動力分割機構２００と、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ２２０と、走行用バッテリ２２０の直流とＭＧ（２）１４０ＡおよびＭＧ（１）１４０Ｂの交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ２４０と、走行用バッテリ２２０の充放電状態（たとえば、ＳＯＣ（State Of Charge））を管理制御するバッテリ制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit）という）２６０と、エンジン１２０の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ２８０と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ１４０およびバッテリＥＣＵ２６０、インバータ２４０等を制御するＭＧ＿ＥＣＵ３００と、バッテリＥＣＵ２６０、エンジンＥＣＵ２８０およびＭＧ＿ＥＣＵ３００等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０等を含む。

なお、図１においては、各ＥＣＵを別構成としているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい（たとえば、図１に、点線で示すように、ＭＧ＿ＥＣＵ３００とＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを統合したＥＣＵ４００とすることがその一例である）。

動力分割機構２００は、エンジン１２０の動力を、駆動輪１６０とＭＧ（１）１４０Ｂとの両方に振り分けるために、プラネタリーキャリア（Ｃ）、サンギヤ（Ｓ）およびリングギヤ（Ｒ）を備えた遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。エンジン１２０はプラネタリーキャリア（Ｃ）に、ＭＧ（１）１４０Ａはサンギヤ（Ｓ）に、ＭＧ（２）１４０Ｂおよび駆動輪１６０はリングギヤ（Ｒ）に、それぞれ接続される。ＭＧ（１）１４０Ｂの回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。エンジン１２０の回転力はプラネタリーキャリア（Ｃ）に入力され、それがサンギヤ（Ｓ）によってＭＧ（１）１４０Ａに、リングギヤ（Ｒ）によってＭＧ（２）１４０Ｂおよび駆動輪１６０に伝えられる。回転中のエンジン１２０を停止させる時には、エンジン１２０が回転しているので、この回転の運動エネルギをＭＧ（１）１４０Ｂで電気エネルギに変換して、エンジン１２０の回転数を低下させる。

インバータ２４０は、６つのＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）と、ＩＧＢＴのエミッタ側からコレクタ側に電流を流すように、各ＩＧＢＴにそれぞれ並列に接続された６つのダイオードとを含む。

インバータ２４０は、ＥＣＵ４００からの制御信号に基づいて、モータジェネレータ１４０をモータまたはジェネレータとして機能させる。インバータ２４０は、モータジェネレータ１４０をモータとして機能させる場合、各ＩＧＢＴのゲートをオン／オフ（通電／遮断）して走行用バッテリ２２０から供給された直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１４０に供給する。インバータ２４０は、モータジェネレータ１４０をジェネレータとして機能させる場合、各ＩＧＢＴのゲートをオン／オフ（通電／遮断）してモータジェネレータ１４０が発電した交流電力を直流電力に変換し、走行用バッテリ２２０に充電する。なお、インバータ２４０およびＩＧＢＴには、周知の技術を利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰返さない。

さらに、走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間には、昇圧コンバータ２４２が設けられている。これは、走行用バッテリ２２０の定格電圧が、ＭＧ（２）１４０ＡやＭＧ（１）１４０Ｂの定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ２２０からＭＧ（２）１４０ＡやＭＧ（１）１４０Ｂに電力を供給するときには、昇圧コンバータ２４２で電力を昇圧する。なお、充電する場合にはこの昇圧コンバータで降圧して走行用バッテリ２２０に充電電力が供給される。

ＥＣＵ４００には、アクセル開度センサ４０２と、車速センサ４０４と、ＥＶスイッチ４０６と、クルーズスイッチ４０８とがハーネスなどにより接続されている。

アクセル開度センサ４０２は、アクセルペダル（図示せず）の開度（実アクセル開度）を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。

車速センサ４０４は、ドライブシャフトの回転数から車両の速度を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。

ＥＶスイッチ４０６は、エンジン１２０を停止して車両を走行させるＥＶ走行モードを運転者が選択するためのスイッチである。運転者によりＥＶスイッチ４０６がオンされてＥＶ走行モードが選択されると、ＥＶスイッチ４０６は、ＥＣＵ４００にＥＶ走行を要求する信号を送信する。

クルーズスイッチ４０８は、車速および先行車両との車間距離の少なくともいずれかを自動的に維持するクルーズ走行モードを運転者が選択するとともに、維持される目標車速および目標車間距離を運転者が設定するためのスイッチである。運転者によりクルーズスイッチ４０８がオンされてクルーズ走行モードが選択されると、クルーズスイッチ４０８は、目標車速および目標車間距離の情報を含むクルーズ走行を要求する信号をＥＣＵ４００に送信する。なお、クルーズスイッチ４０８が、目標車速を予め定められた範囲で設定する車速設定スイッチ、目標車速を増加させたり減少させたりする増減スイッチ、目標車間距離をたとえば「長」「中」「短」の３段階に切り換える切換スイッチなどを備えるようにしてもよい。

ＥＣＵ４００は、バッテリＥＣＵ２６０、アクセル開度センサ４０２、車速センサ４０４、ＥＶスイッチ４０６、クルーズスイッチ４０８などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

ＥＣＵ４００は、車両を効率よく走行させて燃費を向上するために、車両の運転状態に基づいて、エンジン走行モードとＥＶ走行モードとを切り換える。

ＥＣＵ４００は、ＥＶスイッチ４０６からＥＶ走行を要求する信号を受信すると、車両の状態がＥＶ走行可能な状態である場合には、ＥＶ走行モードに切り換えて、ＥＶ走行制御を実行する。ＥＣＵ４００は、ＥＶ走行制御の実行中は、エンジン１２０を停止してモータジェネレータ１４０の動力のみで車両を走行させるように、エンジンＥＣＵ２８０およびインバータ２４０を制御する。

ＥＣＵ４００は、エンジン走行モードにおいては、図２に示すように、制御アクセル開度が大きいほど車両に要求される駆動力の値（要求出力トルク値）が大きくなるように、エンジンＥＣＵ２８０およびインバータ２４０を制御する。なお、ここでいう制御アクセル開度とは、車両の出力の制御に用いるアクセル開度を意味し、通常は実アクセル開度が設定され、クルーズ走行モード時にはＥＣＵ４００により適宜設定される。

一方、ＥＶ走行モードにおいては、図３に示すように、ＥＣＵ４００は、制御アクセル開度がＡ（１）からＡ（２）までの値である場合には、要求出力トルク値をＴＭ（ＥＶ）以下の一定値ＴＭ（１）に制限するように、インバータ２４０を制御する。これにより、要求出力トルク値がＴＭ（ＥＶ）より増大してＥＶ解除領域となる時間を極力遅らせて、ＥＶ走行時間が長く確保される。

ＥＣＵ４００は、クルーズスイッチ４０８からクルーズ走行を要求する信号を受信すると、クルーズ走行制御を実行する。ＥＣＵ４００は、クルーズ走行制御の実行中、先行車両がいないときには車速を目標車速に維持し、先行車両がいる場合には目標車速を上限として目標車間距離を維持するように、エンジンＥＣＵ２８０およびインバータ２４０を制御する。

図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図４に示すように、この制御装置は、ＥＶ走行可否判断部４１０と、走行制御決定部４２０と、ＥＶ走行制御指令部４３０と、クルーズ走行制御指令部４４０とを含む。

ＥＶ走行可否判断部４１０は、バッテリＥＣＵ２６０、アクセル開度センサ４０２および車速センサ４０４からの信号に基づいて、車両の状態がＥＶ走行可能な状態であるか否かを判断する。

走行制御決定部４２０は、ＥＶスイッチ４０６からの信号、クルーズスイッチ４０８からの信号およびＥＶ走行可否判断部４１０の判断結果に基づいて、ＥＶ走行制御およびクルーズ走行制御を実行するか否かを決定する。

ＥＶ走行制御指令部４３０は、走行制御決定部４２０からの指令に基づいて、エンジン１２０およびモータジェネレータ１４０を制御してＥＶ走行制御を実行するように、インバータ２４０およびエンジンＥＣＵ２８０に制御信号を送信する。

クルーズ走行制御指令部４４０は、走行制御決定部４２０からの指令に基づいて、エンジン１２０およびモータジェネレータ１４０を制御してクルーズ走行制御を実行するように、インバータ２４０およびエンジンＥＣＵ２８０に制御信号を送信する。

このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵに含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit)およびメモリとメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。

図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ４００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ４００は、ＥＶスイッチ４０６からの信号に基づいて、ＥＶスイッチ４０６のオンオフを検出する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ４００は、クルーズスイッチ４０８からの信号に基づいて、クルーズスイッチ４０８のオンオフを検出する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ４００は、ＥＶスイッチ４０６およびクルーズスイッチ４０８の双方がオンであるか否かを判断する。双方がオンであると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。そうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ４００は、インバータ２４０およびエンジンＥＣＵ２８０に対するＥＶ走行制御指令の送信を禁止する。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ４００は、インバータ２４０およびエンジンＥＣＵ２８０にクルーズ走行制御指令を送信する。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ４００は、ＥＶスイッチ４０６がオンであるか否かを判断する。ＥＶスイッチ４０６がオンであると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。そうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ４００は、バッテリＥＣＵ２６０、アクセル開度センサ４０２および車速センサ４０４からの信号に基づいて、車両の状態がＥＶ走行可能な状態であるか否かを判断する。ＥＣＵ４００は、たとえば、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが予め定められた値以上、かつ車速が予め定められた車速以下、かつ要求出力トルク値が上述のＴＭ（ＥＶ）以下である場合に、車両の状態がＥＶ走行可能な状態であると判断する。なお、これらのしきい値は、モータ走行を安定して行なうことができるように、走行用バッテリ２２０やモータジェネレータ１４０の出力特性等に基づいて予め定められる。なお、ＥＶ走行可能な状態であるか否かの判断方法はこれに限定されない。ＥＶ走行が可能な状態であると（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。そうでないと（Ｓ１１２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ４００は、インバータ２４０およびエンジンＥＣＵ２８０にＥＶ走行制御指令を送信する。

Ｓ１１６にて、ＥＣＵ４００は、クルーズスイッチ４０８がオンであるか否かを判断する。クルーズスイッチ４０８がオンであると（Ｓ１１６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１８に移される。そうでないと（Ｓ１１６にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１８にて、ＥＣＵ４００は、インバータ２４０およびエンジンＥＣＵ２８０にクルーズ走行制御指令を送信する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置により制御されるハイブリッド車両の動作について説明する。

運転者がクルーズスイッチ４０８をオフしている状態でＥＶスイッチ４０６をオンすると（Ｓ１０４にてＮＯ、Ｓ１１０にてＹＥＳ）、車両の状態がＥＶ走行可能な状態であれば（Ｓ１１２にてＹＥＳ）には、運転者の要求通り、ＥＶ走行制御が実行される（Ｓ１１４）。これにより、エンジン１２０が停止され燃費の向上および静寂な走行が可能となる。

このような状態において、運転者がクルーズスイッチ４０８をオンする場合、運転者はＥＶ走行でクルーズ走行することを望んでいると考えられる。

ＥＶ走行中は、上述の図３で示したように、制御アクセル開度がＡ（１）からＡ（２）までの値である場合には、要求出力トルク値がＴＭ（ＥＶ）以下の一定値ＴＭ（１）に制限される。そのため、ＥＶ走行可能な状態を維持しやすくなる反面、要求出力トルク値が制限されることにより、クルーズ走行がしにくくなる。

一方、クルーズ走行制御において実際の車速を目標車速に近づけるために、制御アクセル開度が増大されＡ（２）を超えると、要求出力トルク値の制限が解除されて要求出力トルクがＴＭ（ＥＶ）を越えるため、ＥＶ走行は実行されなくなる（Ｓ１１２）。すなわち、ＥＶ走行とクルーズ走行との両立は難しく、ＥＶ走行制御とクルーズ走行制御とのいずれか一方を優先することが望ましい。

ここで、ＥＶ走行制御を優先したとすると、要求出力トルク値がＴＭ（ＥＶ）以下の一定値ＴＭ（１）に制限されてはいるが、その後、要求出力トルク値がＴＭ（ＥＶ）より増大したり、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが予め定められた値より小さくになったり、車速が予め定められた車速より大きくなったりしてＥＶ走行可能な状態ではなくなると、ＥＶ走行が実行されなくなる。そのため、ＥＶ走行とクルーズ走行との双方が実行されなくなってしまう。

そこで、図６に示すように、ＥＶスイッチ４０６がオンされてＥＶ走行制御が行なわれていた時刻Ｔ（１）において、クルーズスイッチ４０８がオンされると、ＥＶスイッチ４０６およびクルーズスイッチ４０８の双方がオンであると判断され（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、ＥＶ走行制御指令の送信が禁止されるとともに（Ｓ１０６）、クルーズ走行制御指令が送信される（Ｓ１０８）。すなわち、クルーズ走行が優先される。これにより、少なくともクルーズ走行を確実に実行することができる。そのため、クルーズ走行だけでなくモータ走行も実行されず、運転者の意図と著しく異なる走行状態になってしまうことを抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、ＥＶスイッチおよびクルーズスイッチの双方がオンされている場合において、ＥＶ走行よりクルーズ走行が優先して実行される。これにより、クルーズ走行制御をより確実に実行することができる。

なお、本実施の形態においては、クルーズスイッチ４０８がオンされた場合（Ｓ１１６にてＹＥＳ）に、クルーズ走行を実行する場合（Ｓ１１８）について説明したが、クルーズ走行を実行する条件については、これに限定されない。たとえば、クルーズスイッチ４０８がオンされた場合（Ｓ１１６にてＹＥＳ）であって、モータ走行可能条件より車両の出力に関する制約が少ないクルーズ走行可能条件を満足した場合に、クルーズ走行を実行するようにしてもよい。これにより、クルーズスイッチ４０８がオンされた場合であってもクルーズ走行制御が実行されない場合が発生するが、少なくとも、モータ走行を優先した場合にモータ走行が実行される頻度より、クルーズ走行を優先した場合にクルーズ走行が実行される頻度が高い。これにより、モータ走行およびクルーズ走行の双方が選択されているにも関わらす双方が実行されなくなる頻度を低減することができる。

また、本実施の形態においては、ＥＶスイッチ４０６およびクルーズスイッチ４０８の双方がオンである場合には、必ずＥＶ走行をキャンセルしてクルーズ走行を実行する場合について説明したが、車両の走行状態がＥＶ走行およびクルーズ走行の両立が可能な状態であれば、双方を両立するように制御し、その後、両立が可能な状態でなくなった場合に、クルーズ走行を優先するようにしてもよい。

なお、ＥＶ走行およびクルーズ走行の双方を両立するように制御する場合には、要求出力トルク値の制限を禁止してクルーズ走行しやすくするために、ＥＶ走行モード時の要求出力トルク値（図３参照）ではなく、エンジン走行モード時の要求出力トルク値（図２参照）を出力するようにしてもよい。

＜第２の実施の形態＞
以下、本実施の形態に係る制御装置について説明する。本実施の形態に係る制御装置は、上述の第１の実施の形態に係る制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ４００で実行されるプログラムの制御構造のみが異なる。これ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る制御装置の構成と同じ構成である。同じ構成については同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図７を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ４００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図７に示したフローチャートの中で、前述の図５に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ４００は、ＥＶスイッチ４０６およびクルーズスイッチ４０８の双方がオンであるか否かを判断する。双方がオンであると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。そうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ４００は、バッテリＥＣＵ２６０、車速センサ４０４およびアクセル開度センサ４０２からの信号に基づいて、車両の状態がＥＶ走行可能な状態であるか否かを判断する。ＥＶ走行が可能な状態であると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。そうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ２０４にて、ＥＣＵ４００は、インバータ２４０およびエンジンＥＣＵ２８０に対するクルーズ走行制御指令の送信を禁止する。

Ｓ２０６にて、ＥＣＵ４００は、インバータ２４０およびエンジンＥＣＵ２８０にＥＶ走行制御指令を送信する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る制御装置により制御されるハイブリッド車両の動作について説明する。

図８に示すように、ＥＶスイッチ４０６がオンされてＥＶ走行制御が行なわれていた時刻Ｔ（２）において、クルーズスイッチ４０８がオンされると、ＥＶスイッチ４０６およびクルーズスイッチ４０８の双方がオンであると判断される（Ｓ１０４にてＹＥＳ）。時刻Ｔ（２）においては、車両の状態がＥＶ走行可能な状態であるため（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、クルーズ走行制御指令の送信が禁止されるとともに（Ｓ２０４）、ＥＶ走行制御指令が送信される（Ｓ２０６）。すなわち、ＥＶ走行が継続して実行される。これにより、時刻Ｔ（２）においてクルーズ走行を優先する場合に比べて、モータ走行時間を極力長くして、燃費をより向上させるとともに静寂な走行をより長く行なうことができる。

時刻Ｔ（３）において、車両の状態がＥＶ走行可能な状態でなくなると（Ｓ２０２にてＮＯ）、第１の実施の形態と同様に、クルーズ走行が優先される（Ｓ１０６、Ｓ１０８）。これにより、モータ走行ができない時刻Ｔ（３）以降において、少なくともクルーズ走行を実行することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、運転者によりモータ走行およびクルーズ走行の双方が選択されている場合において、車両の状態がモータ走行可能な状態でない場合に、クルーズ走行が優先される。そのため、モータ走行が可能な状態でない場合には、第１の実施の形態と同様に、クルーズ走行制御をより確実に実行することができる。さらに、単にクルーズ走行が優先される場合に比べて、モータ走行時間を長くして、燃費をより向上させるとともに静寂な走行をより長く行なうことができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の構造を示す図である。 制御アクセル開度と要求出力トルク値との関係を示す図（その１）である。 制御アクセル開度と要求出力トルク値との関係を示す図（その２）である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置で制御される車両の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る制御装置で制御される車両の動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１２０ エンジン、１４０ モータジェネレータ、１６０ 駆動輪、１８０ 減速機、２００ 動力分割機構、２２０ 走行用バッテリ、２４０ インバータ、２４２ 昇圧コンバータ、２６０ バッテリＥＣＵ、２８０ エンジンＥＣＵ、３００ ＭＧ＿ＥＣＵ、３２０ ＨＶ＿ＥＣＵ、４００ ＥＣＵ、４０２ アクセル開度センサ、４０４ 車速センサ、４０６ ＥＶスイッチ、４０８ クルーズスイッチ。

Claims (10)

1. 内燃機関および回転電機を搭載して、前記内燃機関および前記回転電機の少なくともいずれかの動力により走行する車両の制御装置であって、
   前記内燃機関を停止して前記回転電機の動力で前記車両を走行させるモータ走行を運転者が選択していることを検出するための手段と、
   前記車両の状態に基づいて、予め定められたモータ走行条件が成立しているか否かを判断するための手段と、
   前記モータ走行を運転者が選択していることが検出され、かつ前記モータ走行条件が成立していると判断されると、前記モータ走行を実行するように前記車両を制御するためのモータ走行手段と、
   前記車両の速度および他の車両との距離の少なくともいずれかを予め定められた値に自動的に維持するクルーズ走行を運転者が選択していることを検出するための手段と、
   前記クルーズ走行を運転者が選択していることが検出されると、前記クルーズ走行を実行するように前記車両を制御するためのクルーズ走行手段と、
   前記モータ走行および前記クルーズ走行の双方を運転者が選択していることが検出された場合、前記モータ走行よりも前記クルーズ走行を優先して実行するように、前記モータ走行手段と前記クルーズ走行手段とを制御するための制御手段とを含む、制御装置。
2. 前記制御手段は、前記モータ走行および前記クルーズ走行の双方を運転者が選択していることが検出されたことに加えて、前記モータ走行条件が成立していないと判断された場合に、前記クルーズ走行を優先して実行するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記モータ走行条件は、前記回転電機の要求出力値が予め定められたしきい値以下であるという条件を含む、請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記制御装置は、前記モータ走行が実行される場合は、前記要求出力値が前記しきい値以下になるように前記回転電機を制御するための手段をさらに含む、請求項３に記載の制御装置。
5. 前記クルーズ走行手段は、前記クルーズ走行を運転者が選択していることが検出されたことに加えて、前記車両の出力に関する制約が前記モータ走行条件より少ないクルーズ走行条件が成立している場合に、前記クルーズ走行を実行するための手段を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の制御装置。
6. 内燃機関および回転電機を搭載して、前記内燃機関および前記回転電機の少なくともいずれかの動力により走行する車両を制御する制御装置が行なう制御方法であって、
   前記内燃機関を停止して前記回転電機の動力で前記車両を走行させるモータ走行を運転者が選択していることを前記制御装置が検出するステップと、
   前記車両の状態に基づいて、予め定められたモータ走行条件が成立しているか否かを前記制御装置が判断するステップと、
   前記モータ走行を運転者が選択していることが検出され、かつ前記モータ走行条件が成立していると判断されると、前記モータ走行を実行するように前記車両を前記制御装置が制御するモータ走行ステップと、
   前記車両の速度および他の車両との距離の少なくともいずれかを予め定められた値に自動的に維持するクルーズ走行を運転者が選択していることを前記制御装置が検出するステップと、
   前記クルーズ走行を運転者が選択していることが検出されると、前記クルーズ走行を実行するように前記車両を前記制御装置が制御するクルーズ走行ステップと、
   前記モータ走行および前記クルーズ走行の双方を運転者が選択していることが検出された場合、前記モータ走行よりも前記クルーズ走行を優先して実行するように前記車両を前記制御装置が制御する制御ステップとを含む、制御方法。
7. 前記制御ステップは、前記モータ走行および前記クルーズ走行の双方を運転者が選択していることが検出されたことに加えて、前記モータ走行条件が成立していないと判断された場合に、前記クルーズ走行を優先して前記制御装置が実行するステップを含む、請求項６に記載の制御方法。
8. 前記モータ走行条件は、少なくとも前記回転電機の要求出力値が予め定められたしきい値以下であるという条件を含む、請求項６または７に記載の制御方法。
9. 前記制御方法は、前記モータ走行が実行される場合は、前記要求出力値が前記しきい値以下になるように前記回転電機を前記制御装置が制御するステップをさらに含む、請求項８に記載の制御方法。
10. 前記クルーズ走行ステップは、前記クルーズ走行を運転者が選択していることが検出されたことに加えて、前記車両の出力に関する制約が前記モータ走行条件より少ないクルーズ走行条件が成立している場合に、前記クルーズ走行を前記制御装置が実行するステップを含む、請求項６〜９のいずれかに記載の制御方法。

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