JP4293552B2 - ハイブリッド車両制御装置及びハイブリッド車両制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両制御装置及びハイブリッド車両制御方法に関し、特に車両の前輪及び後輪の一方をエンジンにて駆動し、他方をモータジェネレータにて駆動するタイプのハイブリッド車両制御装置及びハイブリッド車両制御方法に関する。

従来より、車両の燃費向上や排気ガスの低減等を目的として、動力源として内燃機関からなるエンジンとモータジェネレータとを備え、いずれか一方または双方の駆動力により走行するハイブリッド車両が知られている（特許文献１参照）。

このようなハイブリッド車両は、一般には、前輪及び後輪の一方にエンジンとモータジェネレータとが並列に設けられ、発進時のように急なトルクが必要とされる場合や、街中走行時や渋滞時のように車両が低速走行する場合には主としてモータ駆動され、車両が低負荷で走行する場合には主としてエンジン駆動される。また、大きな加速要求がある場合には、エンジン及びモータの双方が駆動される。そして、減速時には、駆動輪から入力される動力をモータジェネレータに伝達して、これを発電機として作動させ、その回生エネルギーを電気エネルギーとして車載バッテリに充電する。
特開２００１−１０５９０８号公報

ところで、ハイブリッド車両の中には、上述のタイプの他に、前輪及び後輪の一方をエンジンにて駆動し、他方をモータジェネレータにて駆動するタイプがある。このタイプも基本的には上述した前輪及び後輪の一方にエンジンとモータジェネレータとが並列に設けられたタイプと同様の機能を有するが、このタイプの車両がカーブを走行する場合に問題がある。

すなわち、駆動輪が前後にあるこのタイプのハイブリッド車両では、所定のカーブを走行するときにエンジンによる走行モードとモータジェネレータによる走行モードとが互いに変更されると、駆動部が前後で切り替わることになる。このため、車両に負荷される駆動トルクによる力のベクトルが変わってしまう。すなわち、ステアリングを切った状態で加速又は減速制御を行うと、その駆動方式がステアリングの操舵角に無関係に変化し、車両の挙動の乱れが生じてしまう可能性がある。

この対策として、駆動輪が前後にあるこのタイプのハイブリッド車両では、一般に、車両のカーブ走行時には加減速制御や変速制御を行わないという制御方法が考えられるが、この制御方法では、車両のカーブ走行時には、精度の高い走行制御が実現できないといった問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、前輪及び後輪の一方をエンジンで駆動し、他方をモータジェネレータで駆動するタイプのハイブリッド車両制御装置において、ステアリング操作時においても車両の挙動を乱すことなく、精度の高い走行制御を実現することを目的とする。

本発明では上記問題を解決するために、前輪と後輪の一方に接続されるエンジンと、当該エンジンとは異なる方の車輪に接続されるモータとを駆動源とするハイブリッド車両を制御するハイブリッド制御装置であって、所定の切替条件に基づいて、前記車両の駆動源の駆動状態を設定する走行モードを切り替える通常制御を行うＨＶ制御部を備え、前記ＨＶ制御部は、ステアリングセンサからの出力に基づいて、操舵角が設定値以上であると判断する場合は、４ＷＤモードを保持し、若しくは、４WDモード以外のモードへの切り替えを禁止し、その後に、操舵角が第２設定値以下である状態が設定時間継続すると判断する場合は、前記通常制御を行うことを特徴とするハイブリッド車両制御装置が提供される。

このようなハイブリッド車両制御装置によれば、車両が旋回走行中である場合とそうでない場合とで走行モードの切替条件が異なる。
また、本発明では、前輪と後輪の一方に接続されるエンジンと、当該エンジンとは異なる方の車輪に接続されるモータとを駆動源とするハイブリッド車両を制御する制御方法であって、所定の切替条件に基づいて、前記車両の駆動源の駆動状態を設定する走行モードを切り替える通常制御を行い、ステアリングセンサからの出力に基づいて、操舵角が設定値以上であると判断する場合は、４ＷＤモードを保持し、若しくは、４WDモード以外のモードへの切り替えを禁止し、その後に、操舵角が第２設定値以下である状態が設定時間継続すると判断する場合は、前記通常制御を行うことを特徴とする制御方法が提供される。

このようなハイブリッド車両制御方法によれば、車両が旋回走行中である場合とそうでない場合とで走行モードの切替条件が異なる。

本発明のハイブリッド車両制御装置及びハイブリッド車両制御方法によれば、車両の旋回走行時を考慮した走行制御がなされる。
このため、車両の挙動の乱れを防止又は抑制することができる。また、車両のカーブ走行時においても走行制御を実行するため、精度の高い走行制御を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本実施の形態は、本発明のハイブリッド車両制御装置を、内燃機関からなるエンジンにより前輪を駆動し、モータジェネレータにより後輪を駆動するタイプのハイブリッド車両（以下、単に「車両」という）に適用したものである。図１は、本実施の形態に係るハイブリッド車両制御装置の構成を表すシステム構成図である。

このハイブリッド車両制御装置は、車両の駆動源として、前輪２１を駆動するエンジン１と後輪２２を駆動するモータジェネレータ２とを備える。エンジン１は、所定の運転状態において一時的に停止制御が可能となっている。一方、モータジェネレータ２は、車両の駆動時にはモータとして機能し、車両の制動時にはジェネレータとして機能し得る。

エンジン１の一方の出力軸には、機械式オイルポンプ２３、トルクコンバータ２４、前後進クラッチ２５（クラッチ機構）、無段変速機２６、及びリダクションギヤ２７が順次接続され、リダクションギヤ２７の出力がディファレンシャル２８を介して左右の前輪２１に伝達される。

トルクコンバータ２４は、エンジン１の動力を車軸に滑らかに伝えるためのものであり、エンジン１の出力軸に連結されたポンプインペラ、そのトルクコンバータ２４の出力軸に連結されたタービンライナ、これらの間に挟まれて内部のオイルの流れを変えるステータ、及び所定条件によりポンプインペラとタービンライナとを締結するロックアップクラッチ等を備えている。

前後進クラッチ２５は、プラネタリギヤからなり、トルクコンバータ２４の出力軸に連結されサンギヤ、無段変速機２６の入力軸に連結されたキャリア、ブレーキに連結されたリングギヤを備えている。

無段変速機２６は、その入力軸に連結されたプライマリプーリ２６ａ、出力軸に連結さ
れたセカンダリプーリ２６ｂ、及び両プーリの間に掛け渡されたベルト２６ｃを備え、入力軸から伝達されたトルクを出力軸へ伝達する。この無段変速機２６の変速制御は、油圧制御装置２９による油圧制御によりなされる。この油圧制御装置２９は、上記機械式オイルポンプ２３又は電磁駆動の電動オイルポンプ３０により所定の油圧源から汲み上げられた作動油を用いて油圧制御を行う。そして、プライマリプーリ２６ａの溝幅を油圧制御により変化させる一方、セカンダリプーリ２６ｂのベルト２６ｃへの挟圧力を油圧制御により保持し、各プーリにおけるベルト２６ｃの掛径をそれぞれ変化させることにより、入力軸と出力軸との回転数の比である変速比を連続的に変化させる。なお、電動オイルポンプ３０は、エンジン１が停止されても油圧源から作動油を供給できるように、機械式オイルポンプ２３とは別に設けられたものである。つまり、エンジン１が停止されても無段変速機２６の各プーリの油圧が低下しないように油圧を保持したりするものである。

リダクションギヤ２７は、車軸の回転方向をエンジン１の出力軸の回転方向に一致させるものである。すなわち、無段変速機２６において、その入力軸と出力軸との間で回転方向が反転するが、リダクションギヤ２７は、その反転された出力軸の回転方向をさらに反転させて入力軸の回転方向に合せるものである。

ディファレンシャル２８は、リダクションギヤ２７の出力を左右の前輪２１にそれぞれつながるアクセルシャフトに伝達するとともに、車両がカーブを走行するときの左右の前輪２１の回転差を吸収し、車両のスムーズな走行を実現させる。

また、エンジン１の他方の出力軸には、所定の回転ベルトを介して発電用のモータジェネレータ３１と、車両用交流発電機であるオルタネータ３２が並列に接続されている。モータジェネレータ３１は、エンジン１の動力により発電し、モータジェネレータ２に電源を供給したり、後述する各バッテリを充電したりする。このオルタネータ３２にて発生した電力は、図示しない車両のエアコンや照明機器等の各種補機に供給され、さらに余剰電力が発生した場合には、補機用の補機バッテリ３３に供給されて充電される。

さらに、必要に応じてモータジェネレータ２に電力を供給するためのＨＶバッテリ３４が設けられている。モータジェネレータ２、モータジェネレータ３１、オルタネータ３２及びＨＶバッテリ３４の中央には、ＤＣ−ＤＣコンバータ３５及び各種インバータ３６を含むインバータユニット３７が設けられている。そして、各ジェネレータで発生した電力や各バッテリから供給された電力は、このインバータユニット３７を介して所定電圧に変圧されるなどして各制御対象に供給され、また、各ジェネレータで発生した電力を用いて各バッテリを充電できるようになっている。

各制御対象は、それぞれ電子制御装置（Electronic Control Unit：以下「ＥＣＵ」という）により制御される。すなわち、エンジン用のＥＣＵ（以下「エンジンＥＣＵ」という）４１によりエンジン制御が行われ、無段変速機用のＥＣＵ（以下「ＣＶＴＥＣＵ」という）４２により変速制御が行われ、ブレーキ等の足回り用のＥＣＵ（以下「スキッドＥＣＵ」という）４３によりブレーキ制御やトラクション制御等が行われ、ＨＶバッテリ用のＥＣＵ（以下「バッテリＥＣＵ」という）４４によりＨＶバッテリ３４の充放電制御が行われる。そして、中央に設けられたハイブリッド制御用のＥＣＵ（以下「ＨＶＥＣＵ」という）４５により、後述する複数の走行モードが切り替えられ、エンジン駆動（前輪駆動）、モータ駆動（後輪駆動）、４輪駆動、制動・回生等のための各種演算処理が行われ、各ＥＣＵに動作指令が出力されて所望の走行制御が実現される。なお、本実施の形態においては、ＨＶＥＣＵ４５（「ＨＶ制御部」に該当する）が、モータジェネレータ２を駆動制御するモータ制御部としても機能する。

上述した各ＥＣＵは、それぞれマイクロコンピュータからなる演算部を中心に構成され
た独立した電子制御ユニットである。各ＥＣＵは、各種演算処理を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)、各種の制御演算プログラムやデータを格納したＲＯＭ(Read Only Memory)、演算過程の数値やフラグが所定領域に格納されるＲＡＭ(Random Access Memory)、演算処理の結果などが格納される不揮発性の記憶装置であるＥＥＰＲＯＭ(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ(Analog/Digital)コンバータ、各種デジタル信号が入出力される入出力インタフェース、演算過程で使用される計時用のタイマ、及びこれら各機器がそれぞれ接続されるバスラインなどを備えている。また、各ＥＣＵには、通信ラインを介して互いに通信処理を行うための通信制御部が内蔵されており、互いにデータを送受信できるようにされている。

エンジンＥＣＵ４１には、エンジン１の状態を検出する各種センサからの出力信号を取り込むととともに、エンジン１に設けられた各種アクチュエータに駆動信号を出力する信号入出力部が内蔵されている。すなわち、このエンジンＥＣＵ４１の信号入出力部には、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ、吸入空気量を検出するエアフローメータ、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ、冷却水温を検出する水温センサ、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ、車両駆動軸の回転から車速を検出する車速センサ、イグニッションスイッチなどのセンサ・スイッチ類が接続されるとともに、エンジン１の気筒毎に設けられたインジェクタ、点火用の高電圧を発生するイグナイタ、燃料タンクから燃料を汲み上げてインジェクタに供給する燃料ポンプ、エンジン１の吸気管に設けられたスロットルバルブを開閉するためのスロットル駆動モータ、といったエンジン制御のための各種アクチュエータが接続されている。エンジンＥＣＵ４１は、ＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって、車両を駆動させるために必要な駆動トルクを発生させる所定のエンジン制御処理を行う。

ＣＶＴＥＣＵ４２には、無段変速機２６の状態を検出する各種センサからの出力信号を取り込むとともに、無段変速機２６に設けられた各種アクチュエータに駆動信号を出力するための信号入出力部が内蔵されている。すなわち、このＣＶＴＥＣＵ４２の信号入出力部には、無段変速機２６の入力軸の回転数を検出する入力軸回転数センサ、無段変速機２６の出力軸の回転数を検出する出力軸回転数センサ、車両駆動軸の回転から車速を検出する車速センサ、作動油の温度を検出する油温センサ、セカンダリプーリ内の油圧（ベルト挟圧）を検出するベルト挟圧センサ、運転者のブレーキ操作を検出するストップランプスイッチ、現在のシフト位置を検出するシフトポジションセンサ、といったセンサ類が接続されるとともに、無段変速機２６の変速を制御する変速ソレノイド、無段変速機２６のベルトの滑りを抑制するためにそのベルトの挟圧力を制御するベルト挟圧ソレノイド、変速制御に用いられる油圧の元圧となるライン圧を制御するライン圧制御ソレノイド、トルクコンバータ２４の入・出力軸を締結する後述するロックアップクラッチの締結力を操作するためのロックアップ圧ソレノイド、といった変速制御のための各種アクチュエータが接続されている。ＣＶＴＥＣＵ４２は、ＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって所定の変速制御処理を行う。すなわち、ＣＶＴＥＣＵ４２は、目標値となる変速比である目標変速比と現在の変速比である実変速比との偏差を用いたフィードバック制御を行う。具体的には、制御量を目標変速比と実変速比との差に比例した大きさとすることにより実変速比を目標変速比に徐々に近づける比例制御、比例制御のみでは解消できない定常偏差を詰めるための積分制御、及び時定数を小さくして実変速比を目標変速比に素早く近づけるための微分制御を含むＰＩＤ制御を行い、変速制御のために各油圧アクチュエータに出力すべき制御指示値を演算する。油圧制御装置２９では、この制御指示値に基づいて各油圧アクチュエータが駆動されて各バルブを動作制御し、目標変速比が得られるようにプライマリプーリ２６ａへ給排する作動油の油量及びセカンダリプーリ２６ｂへ給排する作動油の圧力（ベルト挟圧）を調整する。

スキッドＥＣＵ４３には、アンチロックブレーキ（ＡＢＳ）等のブレーキ装置のマスタシリンダの油圧を検出するマスタシリンダ圧センサ、ステアリングの操舵角を検出するステアリングセンサ、ブレーキの踏み込み量を検出するブレーキストロークセンサ、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ、といったセンサ類が接続されるとともに、マスタシリンダの油圧を発生してブレーキ制御を行うためのブレーキアクチュエータ等が接続されている。このスキッドＥＣＵ４３は、ＲＯＭに格納された制御プログラムにしたがって、車両制動時のブレーキ制御、カーブ走行時における車両の走行安定性を保持する車両安定化制御、及び駆動輪の加速スリップを防止するためのトラクション制御等を行う。

バッテリＥＣＵ４４には、ＨＶバッテリ３４の充電電圧を検出する電圧センサ等のセンサ類が接続される。このバッテリＥＣＵ４４は、センサの検出信号に基づいて現在のＨＶバッテリ３４の充電量をＨＶＥＣＵ４５に出力したり、ＨＶＥＣＵ４５からの指令に基づき、ＨＶバッテリ３４に対して、インバータユニット３７に供給すべき電圧の供給指令を出力する。

ＨＶＥＣＵ４５は、上述した通信ラインを介して他のＥＣＵと通信可能に接続され、他のＥＣＵから必要な情報を取得するとともに、他のＥＣＵに対して走行制御のための制御指令を出力し、また、必要に応じてモータジェネレータ２を駆動制御する。また、ＨＶＥＣＵ４５は、所定の信号線を介してインバータユニット３７にも接続されており、各種インバータ３６等を制御し、ＨＶバッテリ３４からモータジェネレータ２へ供給される駆動電流、あるいは、モータジェネレータ２からＨＶバッテリ３４へ回生される回生電流を調整する。ＨＶＥＣＵ４５は、車両の走行制御について予め定めたモード切替条件に基づいて後述する複数のモードの切り替えを行い、各モードに対応してエンジンＥＣＵ４１やＣＶＴＥＣＵ４２へ動作指令を出力し、またモータジェネレータ２を制御する。

次に、エンジン制御及び変速制御の概要について説明する。
エンジンＥＣＵ４１は、まず、ドライバの加減速要求を表すアクセル開度や、車両の実際の走行状態を表す車速及び負荷等に基づいて演算した車軸トルクと、所定の走行制御を実現するために他のＥＣＵから入力された要求車軸トルクとに基づいて、目標とする駆動トルクを算出する。

そして、エンジンＥＣＵ４１は、この駆動トルクに対して車速センサが検出した車速、つまり車軸回転数とを積算し、この駆動トルクをエンジンから取り出すために必要なパワーを算出する。そして、このパワーを実現するためのエンジントルクとエンジン回転数とを、燃費が最も良くなる条件に基づいて決定する。この条件は、エンジントルクとエンジン回転数との関係を燃費率に関連付けて示した図示しない制御マップを参照し、その最適燃費線に沿った動作点を選択することにより行われる。エンジンＥＣＵ４１は、このとき算出されたエンジントルクを目標エンジントルクとし、現在のエンジントルクをこの目標エンジントルクに近づけるように、各アクチュエータを制御する。

また、ＣＶＴＥＣＵ４２は、上記目標エンジントルクに対応したエンジン回転数に基づき、無段変速機２６の入力軸の目標回転数である目標入力軸回転数を算出し、この目標入力軸回転数を出力軸回転数にて除算して目標変速比を算出する。ＣＶＴＥＣＵ４２は、現在の変速比をこの目標変速比に近づけるように、油圧制御装置２９の各アクチュエータを制御する。

次に、本実施の形態のハイブリッド車両制御装置における車両の走行制御の方法について説明する。図２は、車両の走行モードの態様を表す説明図であり、（Ａ）は４ＷＤモードを、（Ｂ）はエンジンモードを、（Ｃ）はＥＶモードを、（Ｄ）は回生モードを、それ
ぞれ表している。

このハイブリッド車両制御装置においては４つの走行制御モードが設定され、ＨＶＥＣＵ４５が、車両の走行状態及びＨＶバッテリ３４等の充電状態に基づいて、適切な走行制御モードを選択する。

ここで、４ＷＤモードは、エンジン１及びモータジェネレータ２の双方を駆動して走行する走行モードであり、前後進クラッチ２５が係合状態となり、前輪２１及び後輪２２の双方が駆動される。この４ＷＤモードは、車両の加速時や、エンジンモードやＥＶモードにおいてその駆動輪が空転したとき等に選択される。

エンジンモードは、モータジェネレータ２を停止してエンジン１のみを駆動して走行するモードであり、前後進クラッチ２５が係合状態となり、前輪２１のみが駆動される。このエンジンモードは、エンジン１の始動時や、車両が特にエンジン効率のよい運転領域にあるときに選択される。

ＥＶモードは、エンジン１を停止してモータジェネレータ２のみを駆動して走行するモードであり、前後進クラッチ２５が開放状態となり、後輪２２のみが駆動される。このＥＶモードは、車両が比較的低負荷での発進時、あるいは低速走行時や緩やかな坂道を下っているときなど、車両がエンジン効率の悪い運転領域にあるときに選択される。

回生モードは、モータジェネレータ２を回生させてＨＶバッテリ３４を充電するモードであり、エンジン１が停止されるとともに前後進クラッチ２５が開放され、後輪２２のみが駆動される。この回生モードは、ＨＶバッテリ３４の充電量が低いときなどに選択される。

そして、車両がほぼ直線走行する場合には、車両の走行状態に応じた各モード間の移行が許可されるが、車両が所定の曲率及び長さのカーブを旋回走行する場合には、各モード間の移行が制限される。つまり、ステアリングの操舵角が予め定める設定値以上となったときには、そのステアリングの操作時について予め設定された走行制御が行われる。以下の説明においては、この走行制御を「ステアリング操作時の走行制御」ともいう。なお、ここでいう「設定値」は、実験等により走行制御の切替えが必要とされる操舵角が予め設定されるが、車速に応じて変化するようにしてもよい（以下同様）。例えば、車速が大きい場合には設定値を小さくし、車速が小さい場合には設定値を大きくする。

図３は、車両が所定のカーブを旋回走行する際の各モード間の移行の許否を表す制御マップである。同図において、実線矢印は移行許可を表し、破線矢印は移行禁止を表している。

すなわち、車両が旋回走行に移行していない通常の制御状態（ステアリングの操舵角が予め定める設定値未満のとき）においては、例えば以下のような走行モードの切り替え制御が行われる。

車両のエンジン始動時や停車時においては、エンジン１の暖気を行ったり、ＨＶバッテリ３４を充電したりするためにエンジンモードが選択される。
そして、車両の発進時やバック走行時には、ＨＶバッテリ３４の充電量が十分であるときにはＥＶモードが選択され、モータジェネレータ２の駆動により走行を開始する。一方、ＨＶバッテリ３４の充電量が不十分であるときには、同時にエンジン１が駆動されて４ＷＤモードとなり、モータジェネレータ２の駆動により走行を開始するとともに、ＨＶバッテリ３４への充電を行う。

そして、車両が低速走行したり緩やかな坂を下るときなど、エンジン効率の悪い運転領域で軽負荷走行する場合には、ＥＶモードに切り替えて低燃費化を図ったりする。このとき、ＨＶバッテリ３４の充電量が低下したときには、同時にエンジン１が駆動されて４ＷＤモードに切り替えられ、モータジェネレータ２の駆動により走行を継続するとともに、ＨＶバッテリ３４への充電を行う。

さらに、車両がエンジン効率の良い運転領域である定常走行に移行すると、エンジンモードに切り替えられる。このとき、ＨＶバッテリ３４の充電量が低下したときには、エンジン１の出力が上げられてＨＶバッテリ３４への充電が行われる。

また、車両が加速するときには、モータジェネレータ２の駆動力を付加するために４ＷＤモードに切り替えられる。この４ＷＤモードは、車両が上り坂を走行したり、低μ路を走行する際にも切り替えられる。

また、アクセルペダルがオフされるなどして車両が減速走行に移行すると、回生モードに切り替えて、ＨＶバッテリ３４への充電が行われる。
そして、車両が旋回走行に移行すると、例えば以下のような走行モードの切り替え制御が行われる。

すなわち、車両が４ＷＤモードにて走行中に旋回走行に移行し、操舵角が上記設定値以上となったときには、エンジンモード、ＥＶモード及び回生モードのいずれへの切り替えも禁止され、４ＷＤモードが保持される。

また、車両がエンジンモードにて走行中に旋回走行に移行し、操舵角が上記設定値以上となったときには、予め定めるモード切替条件に基づき、４ＷＤモードへの切り替えについては許可されるが、ＥＶモード及び回生モードへの切り替えについては禁止される。

また、車両がＥＶモードにて走行中に旋回走行に移行し、操舵角が上記設定値以上となったときには、モード切替条件に基づき、４ＷＤモード及び回生モードへの切り替えについては許可されるが、エンジンモードへの切り替えについては禁止される。

さらに、車両が回生モードにて走行中に旋回走行に移行し、操舵角が予め定める設定値以上となったときには、モード切替条件に基づき、４ＷＤモードへの切り替えについては許可されるが、エンジンモード及びＥＶモードへの切り替えは禁止される。

このように、４ＷＤモードへの切り替えについては許可するのは、車両が特にカーブを走行する場合には、駆動トルクが前後の車輪に分配される４ＷＤモードになっていると、各車輪に負荷される駆動トルクが相対的に小さくなり、また、車両の前後両輪に駆動力が加わるため、安定した走行を実現することができるためである。

図４は、操舵角に応じて補正された車両走行制御の制御マップの例を表す説明図である。（Ａ）はアクセル開度と駆動トルクとの関係を示し、横軸がアクセル開度を表し、縦軸が駆動トルクを表している。（Ｂ）は車速とアクセル開度との関係を示し、横軸が車速を表し、縦軸がアクセル開度を表している。これらの図において、一点鎖線は通常の走行制御において用いられる制御マップを表し、実線はステアリング操作時の走行制御に用いられる補正後の制御マップを表している。

同図（Ａ）に示すように、操舵角が設定値以上になったときには、通常走行時の同じアクセル開度に対して設定される目標トルクが小さくなるように補正される。つまり、アク
セルを踏み込んでも駆動トルクが上がりにくくなるようにし、カーブ走行時の安全性及び安定性を確保する。

その結果、同図（Ｂ）に示すように、操舵角が設定値以上になったときには、通常走行時のアクセル開度に対して車速が小さくなる。
図５は、目標トルクのガード値を表す制御マップの例を表す説明図である。（Ａ）は車速と目標トルクとの関係を示し、横軸が車速を表し、縦軸が目標トルクを表している。（Ｂ）はアクセル開度と目標トルクとの関係を示し、横軸がアクセル開度を表し、縦軸が目標トルクを表している。これらの図において、一点鎖線が目標トルクを表し、実線が目標トルクのガード値を表している。

本実施の形態では、ステアリング操作時に駆動トルクが大きくなり過ぎて車両の挙動が乱れないように、目標トルクの上限を規定するガード値を設けている。したがって、目標トルクがガード値以上になった場合には、目標トルクがそのガード値に固定される。

同図（Ａ）に示すように、操舵角が大きくなるほど目標トルクのガード値を下げることにより、急なカーブの走行時ほど駆動トルクの上昇が制限される。
また、同図（Ｂ）に示すように、アクセル開度が大きくなれば、設定される目標トルクも大きくなるが、車速が高くなるほど目標トルクのガード値を下げることにより、高速走行時の駆動トルクの上昇が制限される。

図６は、エンジンモード又はＥＶモードから４ＷＤモードへ移行する際に、新たに駆動される側の車輪に分配する目標トルクの制御マップの例を表す説明図である。同図において、横軸がモード切替時からの時間を表し、縦軸が目標トルクを表している。

すなわち、エンジンモードから４ＷＤモードへ移行する際に後輪に分配する目標トルク、及びＥＶモードから４ＷＤモードへ移行する際に前輪に分配する目標トルクについては、一気に立ち上げるのではなく、滑らかにスイープアップさせる。これにより、各車輪に急激なトルク変動が発生するのを防止して、車両の挙動を安定に保つ。

図７は、各モード切替時の目標トルクの分配例を表す説明図である。同図において、横軸が時間の経過を表し、縦軸が目標トルクを表している。また、実線が前輪に分配される目標トルクを表し、一点鎖線が後輪に分配される目標トルクを表している。

このように、ある駆動トルクを実現するために、前輪及び後輪にそれぞれ付与される目標トルクが分配される。
次に、本実施の形態のハイブリッド車両制御装置における車両の走行制御処理の流れについて簡単に説明する。図８は、ＨＶＥＣＵとその他のＥＣＵが実行する処理の流れを表すフローチャートである。以下、この処理の流れをステップ番号（以下「Ｓ」で表記する）を用いて説明する。

ＨＶＥＣＵ４５は、まず、ステアリングセンサからの出力に基づいて、現在の操舵角を算出する（Ｓ１１０）。そして、その操舵角が上述した設定値以上であるか否かを判断する（Ｓ１２０）。

このとき、車両が所定のカーブを走行したために、操舵角が設定値以上であると判断されると（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ステアリングの操作時について設定した補正後の走行制御への移行を行い（Ｓ１３０）、図３で示した制御マップに基づいて走行モードを選択する（Ｓ１４０）。そして、この走行モードを実現するための制御指令を各ＥＣＵ、すなわち、エンジンＥＣＵ４１、ＣＶＴＥＣＵ４２、スキッドＥＣＵ４３、バッテリＥＣＵ４４等
のうち、制御指令が必要なＥＣＵに出力する（Ｓ１５０）。同時に、４ＷＤモード、ＥＶモード、回生モード等のモータジェネレータ２を制御する必要がある場合には、これを制御する（Ｓ１６０）。

そして、ステアリングセンサからの出力に基づいて、操舵角が上述した第２設定値以下になったか否かを判断する（Ｓ１７０）。このとき、車両がカーブを抜けて旋回走行からの復帰に移行し、操舵角が上述した第２設定値以下になったと判断されると（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、その状態が設定時間継続されたか否かを判断する（Ｓ１８０）。なお、Ｓ１７０，Ｓ１８０にて否定判断された場合には、Ｓ１３０に戻る。ここでは、この第２設定値として上記設定値と同じか、それより小さい値を設定する。

そして、Ｓ１８０にて、操舵角が第２設定値以下になった状態が設定時間継続されたと判断されると（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、上記補正後の走行制御を行わない通常の走行制御に復帰する（Ｓ１９０）。そして、通常の走行制御の条件にて走行モードを選択し（Ｓ２００）、この走行モードを実現するための制御指令を各ＥＣＵに出力する（Ｓ２１０）。同時に、４ＷＤモード、ＥＶモード、回生モード等のモータジェネレータ２を制御する必要がある場合には、これを制御する（Ｓ２２０）。

一方、エンジンＥＣＵ４１、ＣＶＴＥＣＵ４２、スキッドＥＣＵ４３、バッテリＥＣＵ４４等の他のＥＣＵは、直線走行及び右折、左折といった通常の走行をしている時には、各制御対象（アクチュエータ等）に対して通常の走行制御を行う（Ｓ３１０）。

そして、Ｓ１５０に基づいてＨＶＥＣＵ４５からステアリング操作時のいずれかの走行モードへ移行するための制御指令を受信したか否かを判断する（Ｓ３２０）。このとき、制御指令を受信していないと判断された場合には（Ｓ３２０：ＮＯ）、通常の走行制御を継続する。一方、制御指令を受信したと判断された場合には（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、ステアリング操作時の所定の走行モードへ移行するための制御を行う（Ｓ３３０）。

そして、Ｓ２１０に基づいてＨＶＥＣＵ４５から通常の走行モードへ移行するための制御指令を受信したか否かを判断する（Ｓ３４０）。このとき、その制御指令を受信していないと判断された場合には（Ｓ３４０：ＮＯ）、ステアリング操作時の走行制御を継続する。一方、その制御指令を受信したと判断された場合には（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、通常の走行制御に復帰させる（Ｓ３５０）。

以上に説明したように、本実施の形態のハイブリッド車両制御装置においては、ステアリングの操舵角が車両の挙動に影響を与える予め定める設定値以上となったときには、通常の走行制御とは別に、このステアリングの操作時について予め設定された走行制御がなされる。つまり、車両のカーブ走行時にステアリングの操舵角を考慮した制御量の補正と、走行モードの選択が行われるため、車両の挙動の乱れを防止又は抑制することができる。また、車両のカーブ走行時においても走行制御を中止せずに実行するため、精度の高い走行制御を実現することができる。

なお、上記実施の形態では、ステアリングの操舵角をステアリングセンサにより検出する構成を示したが、このような操舵角を検出する手段は、センサ単体であってもよいし、センサ等の信号に基づいて操舵角を算出する専用の電子制御装置であってもよい。また、操舵角を検出するセンサが異常であるなど、操舵角の正常な検出を行えないような場合には、ステアリング操作時の走行制御への移行は行わないようにするのがよい。

また、上記実施の形態では、車両がカーブを旋回走行している状態をステアリングの操舵角の検出により判定する構成としたが、例えば、Ｇセンサ等により車両の横方向の加速
度を検出することにより判定したり、ナビゲーションシステムによる車両の走行情報により判定するようにしてもよい。

ハイブリッド車両制御装置の構成を表すシステム構成図である。 車両の走行モードの態様を表す説明図である。 車両が所定のカーブを旋回走行する際の各モード間の移行の許否を表す制御マップである。 操舵角に応じて補正された車両走行制御の制御マップの例を表す説明図である。 目標トルクのガード値を表す制御マップの例を表す説明図である。 エンジンモード又はＥＶモードから４ＷＤモードへ移行する際に、新たに駆動される側の車輪に分配する目標トルクの制御マップの例を表す説明図である。 各モード切替時の目標トルクの分配例を表す説明図である。 ＨＶＥＣＵとその他のＥＣＵが実行する処理の流れを表すフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ モータジェネレータ
２１ 前輪
２２ 後輪
２５ 前後進クラッチ
２６ 無段変速機
２９ 油圧制御装置
３１ モータジェネレータ
３２ オルタネータ
３３ 補機バッテリ
３４ ＨＶバッテリ
３７ インバータユニット
４１ エンジンＥＣＵ
４２ ＣＶＴＥＣＵ
４３ スキッドＥＣＵ
４４ バッテリＥＣＵ
４５ ＨＶＥＣＵ

Claims (2)

1. 前輪と後輪の一方に接続されるエンジンと、当該エンジンとは異なる方の車輪に接続されるモータとを駆動源とするハイブリッド車両を制御するハイブリッド制御装置であって、
   所定の切替条件に基づいて、前記車両の駆動源の駆動状態を設定する走行モードを切り替える通常制御を行うＨＶ制御部を備え、
   前記ＨＶ制御部は、ステアリングセンサからの出力に基づいて、操舵角が設定値以上であると判断する場合は、４ＷＤモードを保持し、若しくは、４ＷＤモード以外のモードへの切り替えを禁止し、その後に、操舵角が第２設定値以下である状態が設定時間継続すると判断する場合は、前記通常制御を行うことを特徴とするハイブリッド車両制御装置。
2. 前輪と後輪の一方に接続されるエンジンと、当該エンジンとは異なる方の車輪に接続されるモータとを駆動源とするハイブリッド車両を制御する制御方法であって、
   所定の切替条件に基づいて、前記車両の駆動源の駆動状態を設定する走行モードを切り替える通常制御を行い、
   ステアリングセンサからの出力に基づいて、操舵角が設定値以上であると判断する場合は、４ＷＤモードを保持し、若しくは、４ＷＤモード以外のモードへの切り替えを禁止し、その後に、操舵角が第２設定値以下である状態が設定時間継続すると判断する場合は、前記通常制御を行うことを特徴とする制御方法。
   

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