JP4449825B2 - ハイブリッド車両の走行モード制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンとモータジェネレータとバッテリとを備えたハイブリッド車両の走行モード制御装置に関する。

エンジンとモータジェネレータとバッテリとを備えたハイブリッド車両において、連続した降り坂の走行等で、バッテリの充電容量（以下、「バッテリSOC」という。）が高位となっている場合、その後の回生充電が行えなくなる場合がある。そこで、バッテリSOCが高位となった場合はそれを低下させるために、モータ走行を行ったり、エンジン駆動力の一部をモータアシストで補うことがある。

従来、エンジンとモータジェネレータとバッテリとを備えたハイブリッド車両の制御装置において、バッテリSOCが高位となった場合は、通常よりもモータアシスト量を増加するような制御が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１７０５６９号公報

しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置において、バッテリSOCが高位となり、通常よりもモータアシスト量を増加する制御を行う場合、モータアシスト分のエンジントルクを低下させることになるが、エンジン運転負荷に関係なくモータアシストを行う構成であるため、エンジンの運転効率を悪化させてしまう。特に、エンジン低負荷運転時のエンジントルク低下は、エンジン運転効率を大きく悪化させる、という問題がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジン効率の悪化が大きくなる動作点でのモータアシストを回避することによりエネルギーを有効に利用することができるハイブリッド車両の走行モード制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、エンジンとモータジェネレータとバッテリ
とを備えたハイブリッド車両において、
前記バッテリの充電容量を検出するバッテリ充電容量検出手段と、
車両の要求駆動出力を検出する車両要求駆動出力検出手段と、
前記バッテリの充電容量がエンジンによる発電を禁止する規定値を第１規定値とし、該第１規定値より高位にあるバッテリ充電容量上限値を第２規定値とし、前記車両の要求駆動出力の規定値を第３規定値としたとき、前記バッテリの充電容量が第１規定値以上で第２規定値未満の範囲内では、前記車両の要求駆動出力が第３規定値未満のとき、前記車両の要求駆動出力の一部を前記モータジェネレータで出力するモータアシスト走行モードを禁止する一方、前記バッテリの充電容量が前記第２規定値以上の領域では、前記車両の要求駆動出力の大きさに関わらず、前記モータアシスト走行モードを許可する走行モード制御手段と、を備えたことを特徴とする。

よって、本発明のハイブリッド車両の走行モード制御装置にあっては、走行モード制御手段において、バッテリの充電容量がエンジンによる発電を禁止する規定値以上、且つ、車両の要求駆動出力が規定値以上のときのみ、車両の要求駆動出力の一部をモータジェネレータで出力する走行モードとされる。このため、車両の要求駆動出力が規定値未満である時には、車両の要求駆動出力の一部をモータジェネレータで出力するモータアシストが回避される。言い換えると、エンジントルクの低下によりエンジン効率の悪化が大きくなるエンジン低負荷運転時においては、モータアシストの介入によるエンジントルクの低下が確実に防止される。このように、エンジン効率の悪化が大きくなる動作点でのモータアシストを回避することによりエネルギーを有効に利用することができる。

以下、本発明のハイブリッド車両の走行モード制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、ハイブリッド車両の駆動系構成を説明する。
図１は実施例１の走行モード制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、モータジェネレータMGと、第１クラッチCL1と、第２クラッチCL2と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL（駆動輪）と、右後輪RR（駆動輪）と、を有する。

前記エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。

前記モータジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータジェネレータMGは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。なお、このモータジェネレータMGのロータは、図外のダンパーを介して自動変速機ATの入力軸に連結されている。

前記第１クラッチCL1は、前記エンジンＥとモータジェネレータMGとの間に介装された油圧式単板クラッチや油圧式多板クラッチ等であり、後述する第１クラッチコントローラ５からの制御指令に基づいて、第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。

前記第２クラッチCL2は、前記モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRとの間に介装された油圧式多板クラッチであり、後述するＡＴコントローラ７からの制御指令に基づいて、第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ開放を含み締結・開放が制御される。

前記自動変速機ATは、例えば、前進５速後退１速や前進６速後退１速等の有段階の変速比を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える変速機であり、前記第２クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの変速要素として設けられている複数の摩擦締結要素のうち、各変速段の動力伝達経路に存在する摩擦締結要素を流用している。そして、前記自動変速機ATの出力軸は、プロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。

次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。なお、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、第１クラッチコントローラ５と、ＡＴコントローラ７と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０とは、互いに情報交換が可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。

前記エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報を入力し、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。なお、エンジン回転数Neの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

前記モータコントローラ２は、モータジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３等からの情報を入力し、統合コントローラ１０からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、モータジェネレータMGのモータ動作点（Nm,Tm）を制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電容量状態をあらわすバッテリSOCを監視していて、バッテリSOC情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いると共に、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

前記第１クラッチコントローラ５は、第１クラッチ油圧センサ１４と第１クラッチストロークセンサ１５等からのセンサ情報を入力し、統合コントローラ１０からの第１クラッチ制御指令に応じ、第１クラッチCL1の締結・開放を制御する指令を第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。なお、第１クラッチストロークC1Sの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

前記ATコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と車速センサ１７と第２クラッチ油圧センサ１８とインヒビタースイッチ２４等からのセンサ情報を入力し、統合コントローラ１０からの第２クラッチ制御指令に応じ、変速制御における第２クラッチ制御に優先し、第２クラッチCL2の締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブ内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する。なお、アクセル開度APと車速VSPの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

前記ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９とブレーキストロークセンサ２０等からのセンサ情報を入力し、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（液圧制動力やモータ制動力）で補うように、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令に基づいて回生協調ブレーキ制御を行う。

前記統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ２１と、第２クラッチ出力回転数N2outを検出する第２クラッチ出力回転数センサ２２と、第２クラッチトルクTCL2を検出する第２クラッチトルクセンサ２３等からの情報およびＣＡＮ通信線１１を介して得られた上記各種情報を入力する。そして、前記エンジンコントローラ１への制御指令によりエンジンＥの動作制御を行い、前記モータコントローラ２への制御指令によりモータジェネレータMGの動作制御を行い、前記第１クラッチコントローラ５への制御指令により第１クラッチCL1の締結・開放制御を行い、前記ＡＴコントローラ７への制御指令により第２クラッチCL2の締結・開放制御を行う。

なお、第１クラッチCL1と第２クラッチCL2の入出力回転数情報のうち、第１クラッチCL1の入力回転数情報は、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ１２から得られ、第１クラッチCL1の出力回転数情報は、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ２１から得られ、第２クラッチCL2の入力回転数情報は、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ２１から得られ、第２クラッチCL2の出力回転数情報は、第２クラッチ出力回転数N2outを検出する第２クラッチ出力回転数センサ２２から得られる。

次に、実施例１のハイブリッド車両の走行モードについて説明する。
実施例１のハイブリッド駆動系は、エンジンＥとモータジェネレータMGとの間に第１クラッチCL1を介装すると共に前記モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRとの間に第２クラッチCL2を介装して構成している。そして、走行モードとして、「エンジン走行モード」、「モータ走行モード」、「モータアシスト走行モード」、「走行発電モード」の４つの走行モードを有する。

前記「エンジン走行モード」は、エンジンＥとモータジェネレータMGとの間の第１クラッチCL1を締結し、エンジンＥのみを動力源として駆動輪である左右後輪RL,RRを動かすモードである。
前記「モータ走行モード」は、エンジンＥとモータジェネレータMGとの間の第１クラッチCL1を開放し、モータジェネレータMGのみを動力源として駆動輪である左右後輪RL,RRを動かすモードである。
前記「モータアシスト走行モード」は、エンジンＥとモータジェネレータMGとの間の第１クラッチCL1を締結し、エンジンＥとモータジェネレータMGの２つを動力源として駆動輪である左右後輪RL,RRを動かすモードである。
前記「走行発電モード」は、エンジンＥとモータジェネレータMGとの間の第１クラッチCL1を締結し、エンジンＥを動力源として駆動輪である左右後輪RL,RRを動かすと同時に、エンジンＥの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させるモードである。
なお、第２クラッチCL2は、例えば、「モータ走行モード」から「エンジン走行モード」へとモード遷移する場合、「モータ走行モード」において停止しているエンジンＥを始動するとき、滑り締結によりエンジン始動ショックを駆動輪である左右後輪RL,RRへ伝達させないために用いられる。

次に、作用を説明する。
［走行モード制御の全体処理］
図２は実施例１の統合コントローラ１０にて実行される走行モード制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する（走行モード制御手段）。

ステップＳ１では、バッテリSOCが第１規定値Ｂ以上か否かを判断し、YESの場合はステップＳ２へ移行し、NOの場合はステップＳ６へ移行する。
ここで、「第１規定値Ｂ」は、エンジンＥによりモータジェネレータMGを発電する「走行発電モード」を禁止する領域の下限値、言い換えると、「走行発電モード」を許可する領域の上限値を示すしきい値である。
また、バッテリSOCは、モータコントローラ２（バッテリ充電容量検出手段）により検出され、統合コントローラ１０に情報提供される。

ステップＳ２では、ステップＳ１でのバッテリSOCが第１規定値Ｂ以上であるとの判断に続き、バッテリSOCが第２規定値Ａ以上か否かを判断し、YESの場合はステップＳ４へ移行し、NOの場合はステップＳ３へ移行する。
ここで、「第２規定値Ａ」は、第１規定値Ｂ以上の値であり、「走行発電モード」を禁止する領域であって、且つ、「モータアシスト走行モード」もしくは「モータ走行モード」のみを許可する領域の下限値を示すしきい値である。

ステップＳ３では、ステップＳ２でのバッテリSOCが第２規定値Ａ未満であるとの判断に続き、車両要求駆動出力が第３規定値Ｃ以上か否かを判断し、YESの場合はステップＳ４へ移行し、NOの場合はステップＳ５へ移行する。
ここで、「第３規定値Ｃ」は、エンジン低負荷運転となる要求駆動出力かエンジン高負荷運転となる要求駆動出力かを判断するしきい値であり、バッテリSOCが高くなるほど大きな値、言い換えると、モータアシスト走行モードの選択を続けると仮定した場合のモータアシスト量が大きいほど大きな値とされる。

ステップＳ４では、ステップＳ２でのバッテリSOCが第２規定値Ａ以上であるとの判断、もしくは、ステップＳ３での車両要求駆動出力が第３規定値Ｃ以上であるとの判断に続き、走行モードとして、「モータアシスト走行モード」もしくは「モータ走行モード」が選択され、リターンへ移行する。

ステップＳ５では、ステップＳ３での車両要求駆動出力が第３規定値Ｃ未満であるとの判断に続き、走行モードとして、エンジン効率悪化を防ぐために「モータアシスト走行モード」を禁止し、「モータ走行モード」もしくは「エンジン走行モード」が選択され、リターンへ移行する。

ステップＳ６では、ステップＳ１でのバッテリSOCが第１規定値Ｂ未満であるとの判断に続き、通常制御となり、「エンジン走行モード」、「モータ走行モード」、「モータアシスト走行モード」、「走行発電モード」の中からシステムとして最も効率の良い走行モードを選択し、リターンへ移行する。

［走行モードの選択制御作用］
連続した降り坂等での減速運転時には、モータジェネレータMGを発電機として機能させ、制動エネルギーを回収して発電を行い、バッテリ４の充電のために使用することが可能である。
そして、モータジェネレータMGを発電機として機能させる運転状態が続き、バッテリ４への充電量が増してバッテリSOCが高位となってくると、その後、回生充電が行えなくなってくる場合がある。
そこで、バッテリSOCが高位となった場合は、それを低下させるために、「走行発電モード」を禁止し、「モータ走行モード」や「モータアシスト走行モード」を用いる。

図３(a)は従来システムでの走行モード選択マップの一例で、バッテリSOCが第１規定値Ｂより高位となった場合、「走行発電モード」を禁止するようにしている。つまり、バッテリSOCのみにより、走行発電許可領域と走行発電禁止領域とを分けるようにした例である。

しかしながら、図３(a)に示す従来システムでは、バッテリSOCが高位となり、通常よりもモータアシスト量を増加する制御による「モータアシスト走行モード」を選択する場合、モータアシスト分のエンジントルクを低下させることになるが、エンジン運転負荷に関係なくモータアシストを行うものであるため、エンジンの運転効率を悪化させてしまうことがある。なお、図３において、(1)は「モータアシスト走行モード」または「モータ走行モード」の領域をあらわし、(2)は「エンジン走行モード」または「モータ走行モード」の領域をあらわす。

図４に車両要求駆動出力の一部をモータジェネレータで出力した場合（「モータアシスト走行モード」）のエンジン動作点変化によって生じるエンジン効率の変化を示す。この等効率線を書き込んだエンジン動作点特性図をみると、常用エンジン回転数域（低・中回転数域）では、エンジントルクが大きい領域（高負荷、図４中上側）では、モータアシスト分だけエンジントルクを低下させた場合におけるエンジン効率の悪化は小さく抑えられるものの、エンジントルクが小さい領域（低負荷、図４中下側）ほどモータアシスト分だけエンジントルクを低下させた場合におけるエンジン効率の悪化が大となる。

そこで、図３(b)に示すように、バッテリSOCが「走行発電モード」を禁止する第１規定値Ｂ以上であっても、車両要求駆動出力が第３規定値Ｃ以下（低負荷）である場合は、「モータアシスト走行モード」を用いないようにすることで、システムとしての効率悪化を防ぐことができる。ただし、バッテリSOCが前記第１規定値Ｂよりも大きい第２規定値Ａ以上となった場合は、前記駆動出力によらず、「モータ走行モード」と「モータアシスト走行モード」を用いる。なお、前記第３規定値Ｃは、バッテリSOC（＝モータアシスト量）の大小によって補正される。

すなわち、バッテリSOCが第１規定値Ｂ未満であるときには、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ６へ進み、ステップＳ６において、通常制御、つまり、「エンジン走行モード」、「モータ走行モード」、「モータアシスト走行モード」、「走行発電モード」の中からシステムとして最も効率の良い走行モードが選択される。

バッテリSOCが第１規定値Ｂ以上で第２規定値Ａ未満の範囲内であり、且つ、車両要求駆動出力が第３規定値Ｃ以上であるときには、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４へ進み、ステップＳ４において、走行モードとして、「モータアシスト走行モード」もしくは「モータ走行モード」が選択される。
したがって、走行発電禁止領域であるが、モータアシスト分だけエンジントルクを低下させてもエンジン効率の悪化が小さく抑えられる高負荷領域では、例えば、エンジンＥとモータジェネレータMGとを動力源とする「モータアシスト走行モード」を選択することで、バッテリSOCの上昇を防止できると共に、大きな要求駆動出力に応えることができる。

バッテリSOCが第１規定値Ｂ以上で第２規定値Ａ未満の範囲内であり、且つ、車両要求駆動出力が第３規定値Ｃ未満であるときには、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ５へ進み、ステップＳ５において、走行モードとして、「モータ走行モード」もしくは「エンジン走行モード」が選択される。
したがって、走行発電禁止領域であり、且つ、モータアシスト分だけエンジントルクを低下させるとエンジン効率の悪化が大きな低負荷領域では、「モータアシスト走行モード」を回避し、例えば、エンジンＥのみを動力源とする「エンジン走行モード」の選択を維持することで、システムとしての効率悪化を防ぎ、バッテリSOCが上限値である第２規定値Ａになるまでは、エネルギーを有効に利用することができる。

バッテリSOCが第１規定値Ｂ以上で、且つ、第２規定値Ａ以上であるときには、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ４へ進み、ステップＳ４において、走行モードとして、「モータアシスト走行モード」もしくは「モータ走行モード」が選択される。
したがって、第２規定値Ａを超えるバッテリSOCの上昇を防止でき、バッテリ４による回生電力の回収量を増やすことができる。

なお、上記車両要求駆動出力の第３規定値Ｃは、バッテリSOCが高位になるほど大きくするように補正しているため、モータアシスト量に合わせた第３規定値Ｃとなることで、より効率的にバッテリSOCを低下させることができる。すなわち、モータジェネレータMGによるモータアシスト量は、一般にバッテリSOCが高位になるほど大きくなる。しかし、モータアシスト量が少ない時は、エンジン動作点の変化が小さいので、多少車両要求駆動出力が小さいところでモータアシストを行っても、エンジン効率の悪化は小さい。

次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の走行モード制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) エンジンＥとモータジェネレータMGとバッテリ４とを備えたハイブリッド車両において、前記バッテリ４の充電容量を検出するバッテリ充電容量検出手段と、車両の要求駆動出力を検出する車両要求駆動出力検出手段と、前記バッテリ４の充電容量がエンジンＥによる発電を禁止する規定値以上、且つ、前記車両の要求駆動出力が規定値以上のときのみ、前記車両の要求駆動出力の一部をモータジェネレータMGで出力する走行モードとする走行モード制御手段と、を備えたため、エンジン効率の悪化が大きくなる動作点でのモータアシストを回避することによりエネルギーを有効に利用することができる。

(2) 前記バッテリ４の充電容量がエンジンＥによる発電を禁止する規定値を第１規定値Ｂとし、該第１規定値Ｂより高位にあるバッテリ充電容量上限値を第２規定値Ａとし、前記車両の要求駆動出力の規定値を第３規定値Ｃとしたとき、前記走行モード制御手段は、前記バッテリ４の充電容量が第１規定値Ｂ以上で第２規定値Ａ未満の範囲内では、前記車両の要求駆動出力が第３規定値Ｃ以上のときのみ、前記車両の要求駆動出力の一部をモータジェネレータMGで出力する走行モードとするため、バッテリSOCが上限値である第２規定値Ａになるまでは、エネルギーを有効に利用できる。

(3) 前記走行モード制御手段は、前記バッテリ４の充電容量が第２規定値Ａ以上の領域では、前記車両の要求駆動出力の大きさにかかわらず、前記車両の要求駆動出力の一部または全部をモータジェネレータMGで出力する走行モードとするため、第２規定値Ａを超えるバッテリSOCの上昇を防止でき、バッテリ４による回生電力の回収量を増やすことができる。

(4) 前記走行モード制御手段は、前記バッテリ４の充電容量が第１規定値Ｂ以上で第２規定値Ａ未満の範囲内では、前記車両の要求駆動出力が第３規定値Ｃ未満のとき、「エンジン走行モード」もしくは「モータ走行モード」とするため、エンジン効率の悪化が大きくなる動作点でのモータアシストを回避することができる。

(5) 前記走行モード制御手段は、前記車両の要求駆動出力の第３規定値Ｃを、バッテリ４の充電容量が高くなるほど大きな値とするため、第３規定値Ｃがモータアシスト量に符合し、より効率的にバッテリSOCを低下させることができる。

(6) 前記ハイブリッド駆動系は、エンジンＥとモータジェネレータMGとの間に第１クラッチCL1を介装すると共に前記モータジェネレータMGと駆動輪RR,RLとの間に第２クラッチCL2を介装して構成し、前記走行モードとして、エンジンＥのみを動力源とする「エンジン走行モード」と、モータジェネレータMGのみを動力源とする「モータ走行モード」と、エンジンＥとモータジェネレータMGの２つを動力源とする「モータアシスト走行モード」と、エンジンＥを動力源として駆動輪RR,RLを動かすと同時に、エンジンＥの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる「走行発電モード」と、を有し、前記走行モード制御手段は、前記バッテリ４の充電容量がエンジンＥによる発電を禁止する規定値未満の領域では、上記４つの走行モードの中からシステムとして最も効率の良い走行モードを選択するため、回生電力の回収を含むエネルギーの高度な有効利用により低燃費性能のハイブリッド車両を提供することができる。

以上、本発明のハイブリッド車両の走行モード制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、走行モード制御手段として、バッテリの充電容量が第１規定値以上で第２規定値未満の範囲内では、車両要求駆動出力が第３規定値以上のときのみ、車両要求駆動出力の一部をモータジェネレータで出力する走行モードとする例を示したが、第２規定値未満の範囲内という限定を外しても良く、要するに、バッテリの充電容量がエンジンによる発電を禁止する規定値以上、且つ、車両の要求駆動出力が規定値以上のときのみ、車両の要求駆動出力の一部をモータジェネレータで出力する走行モードとする走行モード制御手段を設けたものであれば本発明に含まれる。

実施例１では、走行モード制御手段として、バッテリ充電容量以外に車両要求駆動出力を監視する例を示したが、車両要求駆動出力に代え、図４に示すように、エンジン回転数とエンジントルクによるエンジン動作点を車両要求駆動出力相当値とし、エンジン動作点が低負荷運転点か高負荷運転点かを監視するものであっても含まれる。

実施例１では、車両要求駆動出力の第３規定値をバッテリSOCにより大小補正する例を示したが、モータアシスト走行モードを選択すると仮定した場合のモータアシスト量により車両要求駆動出力の第３規定値を大小補正する例としても良い。

実施例１では、４つの走行モードを有するハイブリッド車両の例を示したが、少なくともモータアシスト走行モードを有するハイブリッド車両であれば、走行モードの数は実施例１に限られることなく、３つ以下でも５つ以上の走行モードを有するハイブリッド車両にも適用できる。

実施例１では、後輪駆動のハイブリッド車両への適用例を示したが、前輪駆動のハイブリッド車両や四輪駆動のハイブリッド車両へも適用できる。実施例１では、１エンジン１モータジェネレータによるハイブリッド駆動系への適用例を示したが、要するに、エンジンとモータジェネレータとバッテリとを備えたハイブリッド車両であれば、１エンジンと２モータジェネレータや、遊星歯車をクラッチの代わりに備えたもの、変速機の有無等によらず、モータでアシストするものであれば、全てのハイブリッド車両に適用できる。

実施例１の走行モード制御装置が適用された後輪駆動のハイブリッド車両を示す全体システム図である。 実施例１の統合コントローラにて実行される走行モード制御処理の流れを示すフローチャートである。 従来システムでのバッテリSOC軸による走行発電許可領域と走行発電禁止領域の区分けと、提案システムでのバッテリSOC軸と車両要求駆動出力軸による走行発電許可領域と走行発電禁止領域の区分けを示す図である。 エンジン回転数とエンジントルクによるエンジン動作点をあらわす平面上に等効率線を描き高負荷運転と低負荷運転とでトルクを低下させた場合のエンジン効率の悪化の度合いを示す図である。

符号の説明

Ｅ エンジン
MG モータジェネレータ
CL1 第１クラッチ
CL2 第２クラッチ
AT 自動変速機
PS プロペラシャフト
DF ディファレンシャル
DSL 左ドライブシャフト
DSR 右ドライブシャフト
RL 左後輪（駆動輪）
RR 右後輪（駆動輪）
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ インバータ
４ バッテリ
５ 第１クラッチコントローラ
６ 第１クラッチ油圧ユニット
７ ＡＴコントローラ
８ 第２クラッチ油圧ユニット
９ ブレーキコントローラ
１０ 統合コントローラ

Claims (3)

1. エンジンとモータジェネレータとバッテリとを備えたハイブリッド車両において、
   前記バッテリの充電容量を検出するバッテリ充電容量検出手段と、
   車両の要求駆動出力を検出する車両要求駆動出力検出手段と、
   前記バッテリの充電容量がエンジンによる発電を禁止する規定値を第１規定値とし、該第１規定値より高位にあるバッテリ充電容量上限値を第２規定値とし、前記車両の要求駆動出力の規定値を第３規定値としたとき、前記バッテリの充電容量が第１規定値以上で第２規定値未満の範囲内では、前記車両の要求駆動出力が第３規定値未満のとき、前記車両の要求駆動出力の一部を前記モータジェネレータで出力するモータアシスト走行モードを禁止する一方、前記バッテリの充電容量が前記第２規定値以上の領域では、前記車両の要求駆動出力の大きさにかかわらず、前記モータアシスト走行モードを許可する走行モード制御手段と、
   を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の走行モード制御装置。
2. 請求項１に記載されたハイブリッド車両の走行モード制御装置において、
   前記走行モード制御手段は、前記車両の要求駆動出力の第３規定値を、バッテリの充電容量が高くなるほど大きな値とすることを特徴とするハイブリッド車両の走行モード制御装置。
3. 請求項１または２に記載されたハイブリッド車両の走行モード制御装置において、
   前記ハイブリッド駆動系は、エンジンとモータジェネレータとの間に第１クラッチを介装すると共に前記モータジェネレータと駆動輪との間に第２クラッチを介装して構成し、
   前記走行モードとして、エンジンのみを動力源とする「エンジン走行モード」と、モータジェネレータのみを動力源とする「モータ走行モード」と、エンジンとモータジェネレータの２つを動力源とする「モータアシスト走行モード」と、エンジンを動力源として駆動輪を動かすと同時に、エンジンの動力を利用してモータジェネレータを発電機として動作させる「走行発電モード」と、を有し、
   前記走行モード制御手段は、前記バッテリの充電容量がエンジンによる発電を禁止する規定値未満の領域では、上記４つの走行モードの中からシステムとして最も効率の良い走行モードを選択することを特徴とするハイブリッド車両の走行モード制御装置。

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