JP5093300B2 - 車両制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御システムに係り、特に、内燃機関と回転電機との少なくとも一方の動力により走行可能で、回転電機からの動力のみで走行するＥＶ走行を優先させるＥＶモードによる走行を選択できるＥＶスイッチを備える車両の制御を行う車両制御システムに関する。

内燃機関と回転電機との少なくとも一方の動力により走行可能なハイブリッド車両には、ＥＶスイッチを備えるものがある。ここで、ＥＶスイッチは以下のような機能を有する。すなわち、ハイブリッド車両が内燃機関と回転電機との動力によって走行するＨＶモードによるＨＶ走行中であっても、条件次第で自動的にＥＶ走行に移行することがあり得るが、ＥＶスイッチが押下されることで、蓄電装置の充電状態、車速、回転電機の温度等についての所定条件が満足していることを条件に、優先的にＥＶ走行が選択される。このように、ＥＶスイッチを備えることで、ＨＶ走行中から条件次第でＥＶ走行に移行する他に、ＥＶスイッチを押下する操作によってＥＶ走行を優先させることができる。

例えば、特許文献１には、動力発生源として回転電機のみを使用するＥＶモードで走行可能なハイブリッド車両の蓄電量制御装置について、高圧バッテリの充電量が過放電とならない下限充電量と過充電とならない上限充電量との間に収まるように充電制御が行われるが、ＥＶモードの要求走行距離が高圧バッテリの上限充電量で制限されることを指摘している。ここでは、ＥＶモード準備開始スイッチとＥＶモード走行開始スイッチとが設けられ、ＥＶモード準備開始スイッチがオンされ、ＥＶモード航続要求距離が入力されているときは、入力された航続要求距離に対応する目標充電量を算出し、算出された目標充電量が上限充電量を超えるときは、算出された目標充電量を用いて充電制御が行われ、ＥＶ走行開始スイッチがオンされると、充電状態が下限充電量以上であることを確認してＥＶモード走行が行われることが述べられている。

また、特許文献２には、ハイブリッド車両の制御方法として、ＥＶスイッチがオンされると、モータ走行許可条件であるバッテリの残容量ＳＯＣ値が閾値ＳＯＣ以上であり、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔ１以上であるときに、モータ走行が許可され、インジケータを点灯させることが述べられている。そして、モータ走行許可条件が成立していないときは、警告音、警告音声を出力し、その成立していない条件をディスプレイに表示し、また、残容量ＳＯＣ値が閾値ＳＯＣ以上であるがモータ走行を継続すると閾値ＳＯＣに至ることが予測できる値であるとき、または、車速がモータ走行を停止する車速上限閾値以下であるがモータ走行を継続すると車速上限閾値に至ることが予測できる速度であるときには、走行停止予測に関する表示を行うことが開示されている。

また、特許文献３には、深夜や早朝等の静閑性が要求される状態でのハイブリッド車両起動制御方法として、モータ走行信号であるＥＶ信号がオンされると、インジケータが点灯し、また、その信号がフラッシュメモリに格納され、後にブレーキペダルが踏まれてパワースイッチが押されて起動制御ルーティンが実行されると、ＨＶＥＣＵに、ＩＧ信号、スタート信号と共に、ＥＶ信号が転送され、これによって、車両の起動時からＥＶ走行を行うことができることが述べられている。

特開２００９−２４８８２２号公報 特開２００８−１３７５４３号公報 特開２００７−２３８０２２号公報

特許文献３に述べられているような深夜や早朝等の静閑性が要求される走行のときに、ユーザによってＥＶスイッチが操作されることで、回転電機のみの走行が可能なハイブリッド車両の特徴がよく発揮される。

ところで、回転電機のみで車両が走行可能とするためには、例えば蓄電装置の充電量が十分であることとか、蓄電装置の電力が他に大量に消費されていないこととか、内燃機関による走行が必要でない状態であること等の条件が必要である。このように、ＥＶスイッチがユーザによって操作されても、回転電機のみの走行に移行することが常に可能ではない。特許文献２に述べられているように、ＥＶスイッチが押されたときに、ＥＶモード走行が可能でないと判断されるときは、例えば、車室内の適当な表示部に、「ＥＶモード要求がキャンセルされました」等の表示がされる。このように、ユーザがＥＶモード走行を希望しているにも関わらず、車両の状態によってその希望がかなえられないことが生じ得る。

本発明の目的は、ＥＶスイッチによってＥＶモード走行が要求されたときに、ＥＶモード走行への移行可能性を向上できる車両制御システムを提供することである。

本発明に係る車両制御システムは、内燃機関と回転電機との少なくとも一方の動力により走行可能なハイブリッド車両の制御システムであって、回転電機からの動力のみで走行するＥＶ走行を要求するときにユーザによって操作されるＥＶスイッチと、ＥＶスイッチの操作状態を取得し、取得された操作状態に応じて車両の走行状態を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、ＥＶスイッチが操作されたことを取得する操作取得制御を実行する手段と、ＥＶスイッチが操作されたときに車両の状況が予め定めたＥＶモード許可条件を満たさないときであって、車両の状況が予め設定されたタイムアウト期間内に予め定めたＥＶモード予約条件を満たすと判断されるときは、車両がＥＶモード予約条件を満たす状態からＥＶモード許可条件を満たす状態とするための許可準備制御を開始し、車両の状況がタイムアウト期間内にＥＶモード予約条件を満たすと判断されないときは、ＥＶスイッチ操作によるＥＶモード走行要求を取り消してＥＶスイッチが操作されていない状態に戻す取消制御に移行させる許可準備手段と、許可準備制御によってＥＶモード許可条件を満たしたときに、以後ＥＶモード走行制御に移行できる許可スタンバイ状態とするスタンバイ制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る車両制御システムにおいて、制御装置による制御状態に応じて表示形態を変更する表示部をさらに備え、表示部は、初期状態のときの表示形態を消灯表示とし、許可準備制御を実行中のときの準備状態表示形態を点滅表示とし、許可スタンバイ状態としたときのスタンバイ状態表示形態を連続点灯とすることが好ましい。

また、本発明に係る車両制御システムにおいて、許可準備手段は、ＥＶスイッチが操作されたときに、車両の状況がＥＶモード許可条件を満たすか否かを判断し、ＥＶモード許可条件を満たすときはＥＶモード走行制御に移行させ、ＥＶモード許可条件を満たさないときに、予め設定されたタイムアウト期間内にＥＶモード予約条件を満たすか否かを判断することが好ましい。

また、本発明に係る車両制御システムにおいて、スタンバイ制御手段は、許可準備手段によって許可準備制御が開始されてから予め設定されたタイムアウト期間を過ぎたときには、ＥＶスイッチ操作によるＥＶモード走行要求を取り消す取消制御に移行させて許可スタンバイ状態とはせず、タイムアウト期間を過ぎる前にＥＶモード許可条件を満たすときに許可スタンバイ状態とすることが好ましい。

また、本発明に係る車両制御システムにおいて、スタンバイ制御手段は、許可スタンバイ状態としたときに、自動的にＥＶモード走行制御に移行させることが好ましい。

また、本発明に係る車両制御システムにおいて、スタンバイ制御手段は、許可スタンバイ状態とした後で、再度ＥＶスイッチが操作されたことを取得したときに、ＥＶモード走行制御に移行させることが好ましい。

また、本発明に係る車両制御システムにおいて、表示部は、ＥＶモード走行制御を実行中の表示形態を、準備状態表示形態の表示色とスタンバイ状態表示形態の表示色とは異なる第２表示色の連続点灯とすることが好ましい。

また、本発明に係る車両制御システムにおいて、許可準備手段は、ＥＶモード許可条件として蓄電装置の充電状態が予め定めたＥＶ許可閾値以上であることとし、ＥＶモード予約条件として蓄電装置の充電状態がＥＶ許可閾値未満であるが予め定めたＥＶ予約可能閾値以上であることとし、ＥＶモード予約条件を満たすときは、蓄電装置の目標充電状態をかさ上げして充電制御を行うことが好ましい。

また、本発明に係る車両制御システムにおいて、許可準備手段は、ＥＶモード予約条件として、車室空調要求が予め定めた閾値温度範囲を超えていること、または車速が予め定めた閾値車速以上であること、または加速要求が予め定めた閾値加速要求以上であることのいずれか１つとし、それぞれのＥＶモード予約条件に応じ、目標空調要求を低下させて空調制御を行い、または、目標車速を低下させて車速制御を行い、または、目標加速要求を低下させて加速制御を行うことが好ましい。

上記構成により、車両制御システムは、ＥＶスイッチが操作されたときに車両の状況が予め定めたＥＶモード許可条件を満たさないときであって、車両の状況が予め定めたタイムアウト期間内に予め定めたＥＶモード予約条件を満たすと判断されるときは、車両がＥＶモード予約条件を満たす状態からＥＶモード許可条件を満たす状態とするための許可準備制御を開始し、許可準備制御によってＥＶモード許可条件を満たしたときに、以後ＥＶモード走行制御に移行できる許可スタンバイ状態とするスタンバイ制御を行う。このように、ＥＶモード許可条件を満たさないときであってもＥＶモード予約条件を満たすときには、ＥＶモード許可条件を満たす状態とするための許可準備制御を行うので、ＥＶモード許可条件を満たさないときに一律にＥＶモード要求を取り消す場合に比べ、ＥＶモード走行への移行可能性を向上でき、ユーザの利便性が向上する。

また、車両制御システムにおいて、表示部は、初期状態のときの表示形態を消灯表示とし、許可準備制御を実行中のときの準備状態表示形態を点滅表示とし、スタンバイ状態としたときのスタンバイ状態表示形態を連続点灯とするので、ユーザに対しＥＶモード走行への移行可能性を知らせることができ、ユーザの利便性が向上する。

また、車両制御システムにおいて、ＥＶスイッチが操作されたときに、車両の状況がＥＶモード許可条件を満たすか否かを判断し、ＥＶモード許可条件を満たすときはＥＶモード走行制御に移行させ、ＥＶモード許可条件を満たさないときに、予め定めたタイムアウト期間内にＥＶモード予約条件を満たすか否かを判断し、予め定めたタイムアウト期間内にＥＶモード予約条件を満たさないときはＥＶスイッチ操作によるＥＶモード走行要求を取り消してＥＶスイッチが操作されていない状態に戻す取消制御に移行させ、ＥＶモード予約条件を満たすときに、許可準備制御を開始する。このようにして、ＥＶモード許可条件を満たさないときに一律にＥＶモード要求を取り消すのではなく、可能なときに許可準備制御を行うので、ＥＶモード走行への移行可能性を向上でき、ユーザの利便性が向上する。

また、車両制御システムにおいて、許可準備手段によって許可準備制御が開始されてから予め設定されたタイムアウト期間を過ぎたときには、ＥＶスイッチ操作によるＥＶモード走行要求を取り消す取消制御に移行させて許可スタンバイ状態とはせず、タイムアウト期間を過ぎる前にＥＶモード許可条件を満たすときに許可スタンバイ状態とするので、ユーザにタイムアウト期間までの時間的余裕があるときには、ＥＶモード走行へ移行できるので、ユーザの利便性が向上する。

また、車両制御システムにおいて、許可スタンバイ状態としたときに、自動的にＥＶモード走行制御に移行させるので、ユーザにとって特別な処理を要せずに、ＥＶモード走行への移行可能性を向上でき、ユーザの利便性が向上する。

また、車両制御システムにおいて、許可スタンバイ状態とした後で、再度ＥＶスイッチが操作されたことを取得したときに、ＥＶモード走行制御に移行させるので、まだＥＶモード走行の要求が継続しているかユーザの意思を再確認でき、これによってユーザの利便性が向上する。

また、車両制御システムにおいて、表示部は、ＥＶモード走行制御を実行中の表示形態を、準備状態表示形態の表示色とスタンバイ状態表示形態の表示色とは異なる第２表示色の連続点灯とするので、ＥＶモード要求に関する処理の状況をユーザが視覚的に確認でき、ユーザの利便性が向上する。

また、車両制御システムにおいて、蓄電装置の充電状態がＥＶ許可閾値未満であるが予め定めたＥＶ予約可能閾値以上であるときは、蓄電装置の目標充電状態をかさ上げして充電制御を行うので、早期に蓄電装置の充電状態をＥＶ許可閾値に到達させ、ＥＶモード走行を可能とすることができる。

また、車両制御システムにおいて、ＥＶ許可条件を満たさないときに、目標空調要求を低下させて空調制御を行い、または、目標車速を低下させて車速制御を行い、または、目標加速要求を低下させて加速制御を行うので、ＥＶモード走行を可能とすることができる。

本発明に係る実施の形態の車両制御システムの構成を説明する図である。 本発明に係る実施の形態の車両制御システムにおける状態遷移の様子を説明する図である。 本発明に係る実施の形態における車両制御の手順を説明するフローチャートの前半部分である。 図３に続くフローチャートの後半部分である。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、車両の駆動部を構成する回転電機を１台として説明するが、これは説明のための例示であって、複数台の回転電機を含むものとしてもよい。また、回転電機に接続される電源回路として、蓄電装置、電圧変換器、インバータ回路を含むものとして説明するが、これは主たる構成要素を述べたもので、これ以外の構成要素を含むものとしてもよい。例えば、低電圧インバータ回路、システムメインリレー、ＤＣ／ＤＣコンバータ等を含むものとしてもよい。

また、以下では、ＥＶスイッチがシフトレバーの近傍に設けられる操作ボタンとし、ＥＶモードに関する表示部が運転席の前方のコンビネーションメータアセンブリの一部に設けられるインジケータマークとして説明するが、これらは説明のための例示であって、車両の仕様等によって適宜変更が可能である。

以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。

図１は、車両制御システム１０の構成を説明する図である。この車両制御システム１０は、ハイブリッド車両の動作全般を制御するシステムであるが、ここでは特に、ＥＶスイッチが操作されたときのハイブリッド車両の動作を制御する機能を有する。車両制御システム１０は、駆動部１２と、ＥＶスイッチ３０と、ＥＶモードに関する表示部３２と、制御装置４０とを含む。ここで、駆動部１２は、エンジン１４と、回転電機１６と、回転電機１６に接続される電源回路２０を含んで構成される。また、電源回路２０は、蓄電装置２２と、電圧変換器２４と、インバータ回路２６を含んで構成される。

エンジン１４は、ハイブリッド車両のエンジンルームの中に搭載される内燃機関で、回転電機１６とともに車両の駆動源を構成する。エンジン１４は、車両の車軸を駆動しタイヤを回転して走行を行わせる機能と共に、回転電機１６を発電機として用いて電源回路２０に含まれる蓄電装置２２を充電する機能を有する。

回転電機１６は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ（Ｍ／Ｇ）であって、インバータ回路２６を含む電源回路２０から電力が供給されるときはモータとして機能し、エンジン１４による駆動時、あるいはハイブリッド車両の制動時には発電機として機能する３相同期型回転電機である。

電源回路２０を構成する蓄電装置２２は、充放電可能な高電圧用２次電池である。蓄電装置２２としては、例えば、約２００Ｖの端子電圧を有するリチウムイオン組電池あるいはニッケル水素組電池、またはキャパシタ等を用いることができる。組電池は、単電池または電池セルと呼ばれる端子電圧が１Ｖから数Ｖの電池を複数個組み合わせて、上記の所定の端子電圧を得るようにしたものである。

電圧変換器２４は、蓄電装置２２とインバータ回路２６の間に配置され、電圧変換機能を有する回路である。電圧変換器２４としては、リアクトルと、スイッチング素子等を含んで構成することができる。電圧変換機能としては、蓄電装置２２側の電圧をリアクトルのエネルギ蓄積作用を利用して昇圧しインバータ回路２６側に供給する昇圧機能と、インバータ回路２６側からの電力を蓄電装置２２側に降圧して充電電力として供給する降圧機能とを有する。

インバータ回路２６は、回転電機１６に接続される回路で、複数のスイッチング素子と逆接続ダイオード等を含んで構成され、交流電力と直流電力との間の電力変換を行う機能を有する。すなわち、インバータ回路２６は、回転電機１６を発電機として機能させるときは、回転電機１６からの交流３相回生電力を直流電力に変換し、蓄電装置２２側に充電電流として供給する交直変換機能を有する。また、回転電機１６をモータとして機能させるときは、蓄電装置２２側からの直流電力を交流３相駆動電力に変換し、回転電機１６に交流駆動電力として供給する直交変換機能を有する。

図１には、ハイブリッド車両の車室内を運転席から見た様子が示されているが、その中で、ＥＶスイッチ３０と、ＥＶモードに関する表示部３２が拡大されて示されている。

ＥＶスイッチ３０は、ユーザによって、回転電機１６のみで走行するＥＶ走行を優先させるＥＶモードによる走行を選択するときに操作される操作子である。すなわち、ハイブリッド車両は、エンジン１４と回転電機１６の動力を用いて走行するＨＶモードによるＨＶ走行中であっても、条件次第で自動的にＥＶ走行に移行することがあり得るが、ＥＶスイッチ３０が押下されることで、蓄電装置２２の充電状態、車速、回転電機１６の温度等についての所定条件が満足していることを条件に、優先的にＥＶ走行が選択される。このように、ＥＶスイッチ３０を備えることで、ＨＶ走行中から条件次第でＥＶ走行に移行する他に、ＥＶスイッチ３０を押下する操作によってＥＶ走行を優先させることができる。なお、ここでいうＥＶスイッチとは、名称が何であっても、ユーザによって、回転電機１６のみで走行するＥＶモードによる走行を要求するときに操作される操作子を広く指すものである。

ＥＶスイッチ３０は、図１の例では、運転席の左側シフトレバーの近傍に設けられる操作ボタンである。この操作ボタンは、押し込まれることでユーザの操作意思を取得し、押し込むことが終ると元の位置に復帰する復帰型押しボタンである。ＥＶスイッチ３０の操作状態は、適当な信号線によって制御装置４０に伝送される。

ＥＶモードに関する表示部３２は、制御装置４０によるＥＶモードに関する制御状態に応じて表示形態を変更する機能を有する表示マークである。図１の例では、運転席の前方に設けられるコンビネーションメータアセンブリと呼ばれる大型の表示パネルの一部に設けられるインジケータマークである。ここでは、車両の模式マークにＥＶの文字が配置されたインジケータマークが示されているので、以後、このマークのことをＥＶマークと呼ぶことにする。

図１の状態は、表示部３２においてＥＶマークが表示されたときの点灯状態であり、表示部３２としては、ＥＶマークが表示されない消灯状態がある。また、点灯状態としては、赤色のＥＶマークが点滅する第１色点滅状態と、赤色のＥＶマークが連続点灯する第１色連続点灯状態と、緑色のＥＶマークが点灯する第２色連続点灯状態がある。このように、表示部３２は、表示形態として４種類を有する。それぞれの表示形態は、制御装置４０の制御状態に対応して使い分けられるが、その詳細については後述する。

制御装置４０は、車両制御システム１０を構成する各要素の動作を全体として制御する機能を有するが、ここでは特に、ＥＶスイッチ３０が操作されたときの各要素の動作を制御する機能を有する。かかる制御装置４０は、車両の搭載に適したコンピュータで構成することができる。

制御装置４０は、ＥＶスイッチ３０が操作されたことを取得する操作取得制御処理部４２と、エンジン１４と回転電機１６を用いて車両を走行させるＨＶモード走行制御処理部４４と、回転電機１６のみで車両を走行させるＥＶモード走行制御処理部４６と、ＥＶスイッチ３０が操作されたときに車両の状況がＥＶモード許可条件を満たさないがＥＶモード予約条件を満たすときに、車両がＥＶモード予約条件を満たす状態からＥＶモード許可条件を満たす状態とするための許可準備制御を開始する許可準備制御処理部４８と、許可準備制御によってＥＶモード許可条件を満たしたときに、以後ＥＶモード走行制御に移行できる許可スタンバイ状態とするスタンバイ制御処理部５０と、所定条件のときにＥＶスイッチ３０の操作によるＥＶモード走行要求を取り消す取消制御処理部５２を含んで構成される。

かかる機能は、ソフトウェアを実行することで実現でき、具体的には、車両制御プログラムのＥＶスイッチに関する制御部分を実行することで実現できる。かかる機能の一部をハードウェアで実現するものとしてもよい。

上記構成の作用、特に制御装置４０の各機能について、図２から図４を用いて詳細に説明する。図２は、車両制御システム１０における状態遷移の様子を説明する図である。図３と図４は、許可準備制御処理において、蓄電装置２２の充電状態を示すＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）についての充電制御を行うときの車両制御の手順を説明するフローチャートである。なお、図２の各状態に付されている符号は、図３、図４において対応する手順の符号である。

図２において、ノーマル状態（Ｓ１０）は、車両の状態がＥＶモード走行でないとき、すなわち回転電機１６のみによって車両の走行が行われるＥＶモード走行状態でないときの状態である。具体的には、ユーザによってＥＶスイッチ３０が操作されてなく、かつ、車両の状態が予め定めたＥＶモード許可条件を満たしていないときに、このノーマル状態となる。一般的には、ＨＶモード走行制御が行われている状態である。ＨＶモード走行制御の処理は、制御装置４０のＨＶモード走行制御処理部４４の機能によって実行される。このときの表示部３２の表示形態は、消灯状態である。図２では、Ｓ３４として、表示部３２にＥＶマークが全く表示されていない様子が示されている。

図２において、条件１として操作取得制御が行われる状態（Ｓ１２）は、ＥＶスイッチ３０がユーザによって操作されたことを取得する状態である。ここで、条件１はＥＶスイッチ３０がオンされたことである。ＥＶスイッチ３０がオンされたことを取得する処理は、制御装置４０の操作取得制御処理部４２の機能によって実行される。

ＥＶモード準備状態（Ｓ１４）は、ＥＶスイッチ３０が操作されたときに制御装置４０によって行われる状態である。具体的には、制御装置４０の許可準備制御処理部４８が処理を実行している状態である。このときの表示部３２の表示形態は、赤色の点滅状態である。図２では、Ｓ１４として、表示部３２にＥＶマークが点滅している様子が示されている。

ＥＶモード準備状態では、いくつかの判断処理と、許可準備制御の開始が行われる。許可準備制御とは、車両の状況が予め定めたＥＶモード許可条件を満たさないときであって、車両の状況が予め定めたＥＶモード予約条件を満たすときは、車両がＥＶモード予約条件を満たす状態からＥＶモード許可条件を満たす状態とするための制御である。

ＥＶモード準備状態では、ＥＶスイッチ３０がオンされたことを取得すると、まず、車両の状況が予め定めたＥＶモード許可条件を満たすか否かが判断される。ＥＶモード許可条件とは、回転電機のみで車両が走行可能とするための条件である。ＥＶモード許可条件としては、まず、蓄電装置２２のＳＯＣが予め予め定めたＥＶ許可閾値Ｓ１以上であることがあげられる。Ｓ１は、この値未満であるときには、蓄電装置２２から回転電機１６のために放電を行うと過放電になるおそれがある限度の値として設定される。例えば、Ｓ１＝５０％とすることができる。この値は説明のための例示であって、勿論、これ以外の値であっても構わない。

また、車室空調要求が予め定めた閾値温度範囲を超えていないこともＥＶモード許可条件の１つである。閾値温度範囲としては通常の空調制御の範囲とできる。例えば、車両が炎天下に駐車したとき、あるいは氷点下で駐車したとき等では、車室内の温度が異常に高温または低温となり、ユーザは、急速冷房、急速暖房を要求することになり、空調設備への電力供給が急増し、蓄電装置２２の負荷が重くなる。したがって、回転電機１６への電力供給が不十分となることがあるので、ＥＶモード許可条件の１つに車室空調要求が予め定めた閾値温度範囲を超えていないことが加えられる。

また、車速が予め定めた閾値車速未満であること、および加速要求が予め定めた閾値加速要求未満であることも、ＥＶモード許可条件である。これらは、回転電機１６の出力だけではユーザの要求を満たせないことがあり、エンジン１４の出力を合わせて用いる必要があるからである。

その他のＥＶモード許可条件としては、エンジン１４が暖機運転中でないこと、デフロスタと呼ばれるガラス霜取装置が作動していないこと等がある。前者は、エンジン１４が暖機運転中のときはエンジン１４を停止できないこと、後者は、デフロスタが作動していると蓄電装置２２の負荷が重いことにより、ＥＶモード許可条件となるものである。

ＥＶモード準備状態の説明に戻り、ＥＶモード許可条件を満たすか否かの判断において、ＥＶモード許可条件を満たすと判断されるときは、ＥＶモード走行制御に移行させる処理が行われる。図２では、Ｓ１６のＥＶモード準備状態からＳ２８のＥＶモード走行制御に向かう矢印でこのことが示されている。

ＥＶモード許可条件を満たすか否かの判断において、ＥＶモード許可条件を満たさないときには、ＥＶモード予約条件を満たすか否かが判断される。ＥＶモード予約条件とは、車両に所定の許可準備制御を行う時間的余裕を与えられるならば、ＥＶモード許可条件を満たすことが可能な条件である。

つまり、現在の車両の状態はＥＶモード許可条件を満たさないが、少し時間的余裕が与えられるならば、その間にＥＶモード許可条件を満たすように、車両の状態を整えられることができる範囲の車両の状態を示すものである。この時間的余裕をタイムアウト期間と呼ぶことにすると、タイムアウト期間は、ユーザがＥＶスイッチ３０を押して、実際に車両がＥＶモード走行に移行するまで、受忍できる程度の待ち時間である。

例えば、ユーザが走行中に、そろそろ閑静な住宅地に入るので、ＥＶモード走行にしたいと考えるときに、少し余裕を持って事前にＥＶスイッチ３０を押すことにすれば、その余裕時間の間に、許可準備制御を行うことが十分可能になる。このような事情を勘案してタイムアウト期間を設定することができ、ＥＶモード予約条件は、そのタイムアウト期間内に、ＥＶモード許可条件を満たすことができる範囲で、設定することが可能である。

上記のＥＶモード許可条件のそれぞれについて、ＥＶモード予約条件が設定される。ＥＶモード許可条件として、蓄電装置２２のＳＯＣがＥＶ許可閾値Ｓ１以上である場合には、ＥＶモード予約条件として、ＥＶ許可閾値Ｓ１未満のＥＶ予約可能閾値Ｓ０以上とすることができる。Ｓ０とＳ１の間の大きさは、タイムアウト期間と、エンジン１４による回転電機１６の発電制御能力で定めることができる。

例えば、上記でＳ１＝５０％とし、タイムアウト期間を５分として、Ｓ０＝４５％とすることができる。つまり、５分でＳＯＣを５％上昇させることができれば、現在はＥＶモード走行に移行できないが、５分後にはＥＶモード走行に移行させることが可能になる。なお、上記のタイムアウト期間、Ｓ０の値は、あくまで説明のための例示である。

ＥＶモード許可条件として、車室空調要求が予め定めた閾値温度範囲を超えていないこと、車速が予め定めた閾値車速未満であること、加速要求が予め定めた閾値加速要求未満であることの場合には、ＥＶモード予約条件として、それぞれ、車室空調要求が予め定めた閾値温度範囲を超えているが超えている程度が所定の範囲内であること、車速が予め定めた閾値車速以上であるが超えている程度が所定の範囲内であること、加速要求が予め定めた閾値加速要求以上であるが超えている程度が所定の範囲内であることとできる。それぞれの所定の範囲は、タイムアウト時間との関係で設定することができる。

再びＥＶモード準備状態の説明に戻り、ＥＶモード予約条件を満たすか否かの判断において、ＥＶモード予約条件を満たさないと判断されるときは、ＥＶスイッチ３０の操作によるＥＶモード走行要求を取り消す取消制御に移行させる。この移行状態が、図２では、Ｓ１６のＥＶモード準備状態からＳ１０のノーマル状態に向かって、条件２の取消制御として示されている。取消制御の処理は、制御装置４０の取消制御処理部５２の機能によって実行される。ここで条件２は、ＥＶモード予約条件を満たさないことである。

ＥＶモード予約条件を満たすか否かの判断において、ＥＶモード予約条件を満たすと判断されるときは、許可準備制御が開始される。図２では、Ｓ１６のＥＶモード準備状態から、条件３の許可準備制御状態としてＳ１８に移行する様子が示されている。ここで条件３は、ＥＶモード予約条件を満たすことである。

許可準備制御とは、車両がＥＶモード予約条件を満たす状態からＥＶモード許可条件を満たす状態とするための制御である。ＥＶモード許可条件として蓄電装置２２のＳＯＣがＥＶ許可閾値Ｓ１以上であり、ＥＶモード予約条件としてＥＶ予約可能閾値Ｓ０以上であるときは、蓄電装置２２のＳＯＣをＳ１以上になるように、駆動部１２の充電制御を実行することである。

具体的には、現在実行されている充電制御の目標充電状態を、かさ上げした値に設定して充電制御が行われる。例えば、現在実行されている充電制御の目標充電状態として、ＳＯＣ＝６０％を上限ＳＯＣとされているときは、上限ＳＯＣの値をＳＯＣ＝７０％とする。これによって、現在よりも蓄電装置２２に対する充電が促進され、早期にＥＶモード許可条件に到達することが可能となる。目標充電状態のかさ上げ量は、タイムアウト期間等を考慮して設定することができる。目標充電状態のかさ上げは、ＥＶモード許可条件に達したときに取り消され、通常の目標充電状態に戻される。なお、上記の目標充電状態の値も説明のための例示である。

ＥＶモード許可条件として車室空調要求が予め定めた閾値温度範囲を超えていないこと、車速が予め定めた閾値車速未満であること、加速要求が予め定めた閾値加速要求未満であることのいずれか１であり、これらのそれぞれに対応するＥＶモード予約条件として、車室空調要求が予め定めた閾値温度範囲を超えているが超えている程度が所定の範囲内であること、車速が予め定めた閾値車速以上であるが超えている程度が所定の範囲内であること、加速要求が予め定めた閾値加速要求以上であるが超えている程度が所定の範囲内であることの場合には、それぞれ、ＥＶモード予約条件を満たす状態からＥＶモード許可条件を満たす状態とするための制御が、これらの場合の許可準備制御である。

具体的には、それぞれのＥＶモード予約条件に応じ、目標空調要求を低下させて空調制御を行い、または、目標車速を低下させて車速制御を行い、または、目標加速要求を低下させて加速制御を行うことが、これらの場合の許可準備制御となる。これらの場合にも、それぞれの現在の制御目標値に対し、適当なかさ上げ等の一時的補正を行うことで、迅速にＥＶモード許可条件に到達させることが可能になる。

図２におけるＳ２２のＥＶモードスタンバイ状態は、Ｓ１８において許可準備制御が実行された後に移行する状態である。具体的には、制御装置４０のスタンバイ制御処理部５０が処理を実行している状態である。このときの表示部３２の表示形態は、赤色の連続点灯状態である。図２では、Ｓ２４として、表示部３２にＥＶマークが連続点灯している様子が示されている。

ＥＶモードスタンバイ状態では、スタンバイ制御処理として、許可準備制御によってＥＶモード許可条件を満たしたときに、以後ＥＶモード走行制御に移行できる許可スタンバイ状態とされる。

具体的には、Ｓ１６のＥＶモード準備状態において許可準備制御が開始されてから、Ｓ１８における許可準備制御状態において許可準備制御が実行されて、予め設定されたタイムアウト期間を過ぎたときには、ＥＶスイッチ３０の操作によるＥＶモード走行要求を取り消す取消制御に移行させる処理が行われる。図２では、Ｓ２２のスタンバイ状態からＳ１０のノーマル状態に向かって、Ｓ２０として条件４の取消制御が示されている。取消制御の処理は、上記のように制御装置４０の取消制御処理部５２の機能によって実行される。なお、条件４は、タイムアウト期間が経過したことである。

ここで、タイムアウト期間を過ぎる前にＥＶモード許可条件を満たすときに許可スタンバイ状態とされる。これがＳ２２のＥＶモードスタンバイ状態で、このときに、Ｓ２４で表示部３２においてＥＶマークが赤色連続点灯となる。

ＥＶモードスタンバイ状態になると、表示部３２においてＥＶマークが点滅状態から連続点灯状態になるが、これは、ユーザに、以後ＥＶモード走行制御に移行できることを知らせ、ＥＶモード走行制御に移行することを希望しているならば、再度ＥＶスイッチ３０を押すことを促す意味を有している。このことは、予め車両のユーザズマニュアル等に知らせておくことが好ましい。

図２において、Ｓ２６の条件５の下の再度操作取得制御は、ユーザによって再度ＥＶスイッチ３０が操作されたことを取得する処理を示している。ここで、条件５は、ＥＶスイッチ３０がオンされたことである。この条件５が満たされると、Ｓ２８のＥＶモード走行制御に移行し、回転電機１６のみによる車両の走行が行われる。この処理は、制御装置４０のＥＶモード走行制御処理部４６の機能によって実行される。

このときの表示部３２の表示形態は、緑色の連続点灯状態である。図２では、Ｓ３０として、表示部３２にＥＶマークが連続点灯している様子が示されている。Ｓ１４とＳ２４は赤色であり、Ｓ３０は緑色であるので、これを区別するために、Ｓ１４とＳ２４のＥＶマークには斜線を付し、Ｓ３０のＥＶマークには斜線を省略してある。

ＥＶモード走行制御は、車両の状態が所定の条件を満たすと、ＨＶモード走行制御に移行し、ＥＶモード走行制御が終了する。図２では、Ｓ２８のＥＶモード走行制御からＳ１０のノーマル状態に向かって、Ｓ３２の条件６の下の終了制御として示されている。条件６は、ＥＶモード許可条件を満たさなくなることである。例えば、ＳＯＣがＳ１未満となったこと等である。

なお、上記では、Ｓ２２のＥＶモードスタンバイ状態からＳ２８のＥＶモード走行制御に移行するために、ユーザによる再度のＥＶスイッチ３０の操作を要するものとして説明したが、これを自動的にＥＶモード走行制御に移行するものとしてもよい。すなわち、許可準備制御によってＥＶモード許可条件を満たしたときに、ＥＶマークを赤色連続点灯に変更し、そのままＳ２８のＥＶモード走行制御に移行するものとしてもよい。この場合には、Ｓ３０において表示部３２を緑色に変更しないものとしてもよい。勿論、Ｓ２４では赤色連続点灯、Ｓ２８では緑色連続点灯としてもよい。

図３と図４は、図２において、ＥＶモード許可条件のうち、ＳＯＣ以外の条件は全て満たすものとして、ＳＯＣのみが問題となる場合の手順を示すフローチャートである。なお、これらの手順の数が多いので、図３と図４に分けて図示した。これらの手順は、車両制御プログラムのＥＶスイッチに関する制御部分の各処理手順にそれぞれ対応する。車両制御プログラムが立上り、車両が走行を行うと、通常はＨＶモード走行制御が行われる（Ｓ１０）。これが図２のノーマル状態に対応する。このときの表示部３２の表示形態は、ＥＶマークの消灯状態である。

そして、適当なサンプリング間隔で、ＥＶスイッチ３０が押されたか否かが判断される（Ｓ１２）。この状態が図２の条件１の下の操作取得制御状態に相当する。ＥＶスイッチ３０が押されたと判断されると、表示部３２の表示形態が赤色のＥＶマーク点滅状態とされる（Ｓ１４）。

そして、ＳＯＣがＳ１未満であって、Ｓ０以上か否かが判断される（Ｓ１６）。Ｓ１がＥＶモード許可条件であり、Ｓ０がＥＶモード予約条件である。図２で説明した例では、Ｓ１＝５０％、Ｓ０＝４５％である。Ｓ１６の判断が否定されると、図４のＳ３４に進む。これが図２の条件２の下の取消制御状態であり、Ｓ３４は、ノーマル状態に相当する。

Ｓ１６の判断が肯定されると、許可準備制御としての充電制御が開始する。具体的には、目標充電状態としてのＳＯＣ上限値が一時的にかさ上げされて充電制御が開始される。ここまでが図２のＥＶモード準備状態に相当する。そして、充電制御が実行される（Ｓ１８）。この状態が図２の条件３の下の許可準備制御状態に相当する。

そして、許可準備制御が開始してからの経過時間Ｔが予め定めたタイムアウト期間Ｔ₀以上となるか否かが判断される（Ｓ２０）。判断が肯定されると、図４のＳ３４に進む。これが図２の条件４の下の取消制御状態であり、Ｓ３４は、ノーマル状態に相当する。

Ｓ２０の判断が否定されているうちは、次にＳＯＣがＳ１以上か否かが判断される（Ｓ２２）。そして、Ｓ２２の判断が肯定されると、タイムアウト期間Ｔ₀が経過する前に、ＥＶモード許可条件を満たすことになったので、表示部３２の表示形態が赤色のＥＶマーク連続点灯状態とされる（Ｓ２４）。この状態が図２のＥＶモードスタンバイ状態に相当する。

そして、次にユーザによって、ＥＶスイッチ３０が再度、押されたか否かが判断される（Ｓ２６）。この状態が図２において、条件５の下の再度操作取得制御の状態に相当する。なお、再度とは、Ｓ１２においてＥＶスイッチ３０が押されているが、その後、Ｓ２４の後で、もう１度、ＥＶスイッチ３０が押されたか否かのことであって、Ｓ２６において２度ＥＶスイッチ３０が押されたか否かではない。

Ｓ２６の判断が肯定されると、ＥＶモード走行制御に移行する（Ｓ２８）。そして表示部３２の表示形態が緑色のＥＶマーク連続点灯に切り替わる（Ｓ３０）。この状態が図２のＥＶモード走行制御状態に相当する。

その後、ＥＶモード終了か否かが判断される（Ｓ３２）。この状態が図２の条件６の下の終了制御の状態に相当する。判断が肯定されると、表示部３２の表示形態が消灯状態とされ（Ｓ３４）、Ｓ１０のＨＶモード走行制御状態に戻る。

このように、ＥＶモード準備状態と、ＥＶモードスタンバイ状態とを設け、現在はＥＶモード許可条件を満たさないが、タイムアウト期間内にＥＶモード許可条件を満たすように許可準備制御を行うことで、ＥＶモード走行への移行可能性を向上でき、ユーザの利便性の向上を図ることができる。

本発明に係る車両制御システムは、ＥＶスイッチを有するハイブリッド車両の制御に利用できる。

１０ 車両制御システム、１２ 駆動部、１４ エンジン、１６ 回転電機、２０ 電源回路、２２ 蓄電装置、２４ 電圧変換器、２６ インバータ回路、３０ ＥＶスイッチ、３２ 表示部、４０ 制御装置、４２ 操作取得制御処理部、４４ ＨＶモード走行制御処理部、４６ ＥＶモード走行制御処理部、４８ 許可準備制御処理部、５０ スタンバイ制御処理部、５２ 取消制御処理部。

Claims (9)

1. 内燃機関と回転電機との少なくとも一方の動力により走行可能なハイブリッド車両の制御システムであって、
   回転電機からの動力のみで走行するＥＶ走行を要求するときにユーザによって操作されるＥＶスイッチと、
   ＥＶスイッチの操作状態を取得し、取得された操作状態に応じて車両の走行状態を制御する制御装置と、
   を備え、
   制御装置は、
   ＥＶスイッチが操作されたことを取得する操作取得制御を実行する手段と、
   ＥＶスイッチが操作されたときに車両の状況が予め定めたＥＶモード許可条件を満たさないときであって、車両の状況が予め設定されたタイムアウト期間内に予め定めたＥＶモード予約条件を満たすと判断されるときは、車両がＥＶモード予約条件を満たす状態からＥＶモード許可条件を満たす状態とするための許可準備制御を開始し、車両の状況がタイムアウト期間内にＥＶモード予約条件を満たすと判断されないときは、ＥＶスイッチ操作によるＥＶモード走行要求を取り消してＥＶスイッチが操作されていない状態に戻す取消制御に移行させる許可準備手段と、
   許可準備制御によってＥＶモード許可条件を満たしたときに、以後ＥＶモード走行制御に移行できる許可スタンバイ状態とするスタンバイ制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両制御システム。
2. 請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   制御装置による制御状態に応じて表示形態を変更する表示部をさらに備え、
   表示部は、
   初期状態のときの表示形態を消灯表示とし、
   許可準備制御を実行中のときの準備状態表示形態を点滅表示とし、
   スタンバイ状態としたときのスタンバイ状態表示形態を連続点灯とすることを特徴とする車両制御システム。
3. 請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   許可準備手段は、
   ＥＶスイッチが操作されたときに、車両の状況がＥＶモード許可条件を満たすか否かを判断し、
   ＥＶモード許可条件を満たすときはＥＶモード走行制御に移行させ、
   ＥＶモード許可条件を満たさないときに、予め設定されたタイムアウト期間内にＥＶモード予約条件を満たすか否かを判断することを特徴とする車両制御システム。
4. 請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   スタンバイ制御手段は、
   許可準備手段によって許可準備制御が開始されてから予め設定されたタイムアウト期間を過ぎたときには、ＥＶスイッチ操作によるＥＶモード走行要求を取り消す取消制御に移行させて許可スタンバイ状態とはせず、タイムアウト期間を過ぎる前にＥＶモード許可条件を満たすときに許可スタンバイ状態とすることを特徴とする車両制御システム。
5. 請求項４に記載の車両制御システムにおいて、
   スタンバイ制御手段は、
   許可スタンバイ状態としたときに、自動的にＥＶモード走行制御に移行させることを特徴とする車両制御システム。
6. 請求項４に記載の車両制御システムにおいて、
   スタンバイ制御手段は、
   許可スタンバイ状態とした後で、再度ＥＶスイッチが操作されたことを取得したときに、ＥＶモード走行制御に移行させることを特徴とする車両制御システム。
7. 請求項６に記載の車両制御システムにおいて、
   表示部は、
   ＥＶモード走行制御を実行中の表示形態を、準備状態表示形態の表示色とスタンバイ状態表示形態の表示色とは異なる第２表示色の連続点灯とすることを特徴とする車両制御システム。
8. 請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   許可準備手段は、
   ＥＶモード許可条件として蓄電装置の充電状態が予め定めたＥＶ許可閾値以上であることとし、ＥＶモード予約条件として蓄電装置の充電状態がＥＶ許可閾値未満であるが予め定めたＥＶ予約可能閾値以上であることとし、
   ＥＶモード予約条件を満たすときは、蓄電装置の目標充電状態をかさ上げして充電制御を行うことを特徴とする車両制御システム。
9. 請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   許可準備手段は、
   ＥＶモード予約条件として、車室空調要求が予め定めた閾値温度範囲を超えていること、または車速が予め定めた閾値車速以上であること、または加速要求が予め定めた閾値加速要求以上であることのいずれか１つとし、
   それぞれのＥＶモード予約条件に応じ、目標空調要求を低下させて空調制御を行い、または、目標車速を低下させて車速制御を行い、または、目標加速要求を低下させて加速制御を行うことを特徴とする車両制御システム。
   

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