JP5675441B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンとモータとを備えた車両の制御に関する。

特開２００４−２８２８５２号公報（特許文献１）には、ユーザの要求トルクに制限を加えてエンジンの目標トルクを決定し、要求トルクとエンジンの実トルクとの差分に応じてモータのアシストトルクを決定するハイブリッド車両において、エンジンの変速時又は車両発進時等の車軸に伝達されるトルクが急激に変化する場合には、要求トルクの制限を緩和することで、ユーザが本来要求するトルク発生感に実際のトルクを近づける点が開示されている。

特開２００４−２８２８５２号公報

ところで、エンジンの動力を用いずにモータの動力を用いた走行（以下「ＥＶ走行」ともいう）とエンジンおよびモータの双方の動力を用いた走行（以下「ＨＶ走行」ともいう）とを切換可能なハイブリド車両において、ＥＶ走行の状態からエンジンを始動させてＨＶ走行の状態に移行させる際に、指令トルクと実トルクとの間に乖離が生じていると、急な加速度変動が生じユーザに違和感を与えてしまう場合がある。特許文献１には、このような問題に対する対応については何ら開示されていない。

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、エンジンとモータとを備えた車両において、エンジン始動時の急な加速度変動を抑制することである。

この発明に係る制御装置は、エンジンとモータとを備えた車両を制御する。この制御装置は、ユーザの要求パワーに基づいて車両の走行パワーの指令値である指令パワーを設定する設定部と、エンジン始動条件の成立前はエンジンを停止してモータを用いて指令パワーを実現するようにエンジンおよびモータを制御し、エンジン始動条件の成立以後はエンジンを始動してエンジンおよびモータの双方を用いて指令パワーを実現するようにエンジンおよびモータを制御する制御部とを備える。設定部は、エンジン始動条件の成立時点からエンジンの始動前までの移行期間中に指令パワーと走行パワーとの乖離が生じている場合または乖離が生じることが予測される場合は、移行期間中のいずれかの時点で指令パワーを走行パワーに相当する値に近づける。

好ましくは、モータの出力パワーは、第１の値以下に制限される。エンジン始動条件は、要求パワーが第１の値よりも所定値だけ大きい第２の値に達したという条件である。設定部は、エンジン始動条件が成立した時点で指令パワーを走行パワーに相当する値に近づける。

好ましくは、設定部は、要求パワーが第２の値に達した時点で指令パワーを要求パワーに相当する値から実際の走行パワーに相当する値に低下させ、指令パワーを実際の走行パワーに相当する値に低下させた後に、指令パワーの増加率を所定増加率以下に制限しつつ指令パワーを要求パワーに向けて増加させる。

好ましくは、設定部は、基準パワーを設定する第１処理部と、基準パワーに対する指令パワーの変化率を所定変化率以下に制限しつつ指令パワーを要求パワーに近づけるように変化させる第２処理部とを含む。第１処理部は、要求パワーが第２の値に達した時点でない場合は基準パワーを指令パワーの履歴に基づく値に設定し、要求パワーが第２の値に達した時点である場合は基準パワーを指令パワーの履歴に基づく値から実際の走行パワーの履歴に基づく値に切り換える。

好ましくは、車両は、モータに供給する電力を蓄える蓄電装置をさらに備える。蓄電装置の出力は制限値以下に制限される。第１の値は、制限値に相当する値である。

好ましくは、車両は、エンジンに連結され、発電することによってエンジンのクランキングを行なうことが可能なジェネレータをさらに備える。制御部は、エンジン始動条件が成立した場合にクランキングを行なうようにジェネレータで発電させる。制御装置は、クランキングによるジェネレータでの発電量に応じた値だけ制限値を低下させる制限値設定部をさらに備える。

本発明によれば、エンジンとモータとを備えた車両において、エンジン始動時の急な加速度変動を抑制することができる。

車両の全体ブロック図である。 ＨＶ走行時の共線図を示す図である。 ＥＶ走行時の共線図を示す図である。 ＥＶ走行からＨＶ走行への移行時の共線図を示す図である。 クランキングトルクＴｃｒｋを模式的に示す図である。 本実施の形態に従うＥＣＵの機能ブロック図（その１）である。 本実施の形態に従うＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その１）である。 本実施の形態に従うＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その２）である。 従来相当のＥＣＵを用いた場合の要求パワーＰｒｅｑ、指令パワーＰｃｏｍ、実走行パワーＰａｃｔの変化態様を示した図である。 本実施の形態に従うＥＣＵを用いた場合の要求パワーＰｒｅｑ、指令パワーＰｃｏｍ、実走行パワーＰａｃｔの変化態様を示した図（その１）である。 本実施の形態に従うＥＣＵの機能ブロック図（その２）である。 本実施の形態に従うＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その３）である。 本実施の形態に従うＥＣＵを用いた場合の要求パワーＰｒｅｑ、指令パワーＰｃｏｍ、実走行パワーＰａｃｔの変化態様を示した図（その２）である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に従う車両１の全体ブロック図である。図１を参照して、この車両１は、エンジン１０と、第１ＭＧ（Ｍｏｔｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２０と、第２ＭＧ３０と、動力分割装置４０と、減速機５０と、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）６０と、バッテリ７０と、駆動輪８０と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２００とを備える。

エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、動力分割装置４０を介して連結される。そして、この車両１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン１０が発生する動力は、動力分割装置４０によって２経路に分割される。すなわち、一方は減速機５０を介して駆動輪８０へ伝達される経路であり、もう一方は第１ＭＧ２０へ伝達される経路である。

エンジン１０は、ＥＣＵ２００からの制御信号Ｓ１によって制御される。第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、交流電動機であり、たとえば、三相交流同期電動機である。第１ＭＧ２０は、動力分割装置４０によって分割されたエンジン１０の動力を用いて発電する。第２ＭＧ３０は、バッテリ７０に蓄えられた電力および第１ＭＧ２０により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、第２ＭＧ３０の駆動力は、減速機５０を介して駆動輪８０に伝達される。なお、車両の制動時等には、減速機５０を介して駆動輪８０により第２ＭＧ３０が駆動され、第２ＭＧ３０が発電機として動作する。これにより、第２ＭＧ３０は、車両の運動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとしても機能する。第２ＭＧ３０により発電された回生電力は、バッテリ７０に蓄えられる。

動力分割装置４０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１０のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第１ＭＧ２０の回転軸に連結される。リングギヤは第２ＭＧ３０の回転軸および減速機５０に連結される。このように、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０が、遊星歯車からなる動力分割装置４０を介して連結されることで、エンジン回転速度Ｎｅ、第１ＭＧ回転速度（第１ＭＧ２０の回転軸の回転速度）Ｎｍ１および第２ＭＧ回転速度（第２ＭＧ３０の回転軸の回転速度）Ｎｍ２は、共線図において直線で結ばれる関係になる。

ＰＣＵ６０は、ＥＣＵ２００からの制御信号Ｓ２によって制御される。ＰＣＵ６０は、バッテリ７０に蓄えられた直流電力を第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を駆動可能な交流電力に変換して第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０に出力する。これにより、バッテリ７０に蓄えられた電力で第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０が駆動される。また、ＰＣＵ６０は、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０によって発電される交流電力をバッテリ７０に充電可能な直流電力に変換してバッテリ７０へ出力する。これにより、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０が発電した電力でバッテリ７０が充電される。

バッテリ７０は、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０を駆動するための電力を蓄える直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。バッテリ７０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。なお、バッテリ７０として、大容量のキャパシタも採用可能である。

また、ＥＣＵ２００には、回転速度センサ１１、レゾルバ１２，１３、車速センサ１４、アクセルポジションセンサ１５などが接続される。

回転速度センサ１１は、エンジン回転速度（エンジン１０のクランクシャフトの回転速度）Ｎｅを検出する。レゾルバ１２は、第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１を検出する。レゾルバ１３は、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２を検出する。車速センサ１４は、ドライブシャフトの回転速度から車速Ｖを検出する。アクセルポジションセンサ１５は、ユーザによるアクセルペダルの操作量Ａを検出する。これらの各センサは、検出結果を表わす信号をＥＣＵ２００に送信する。

ＥＣＵ２００は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサからの情報に基づいて、所定の演算処理を実行するように構成される。

車両１は、電気車両走行モード（以下「ＥＶ走行モード」ともいう）およびハイブリッド車両走行モード（以下「ＨＶ走行モード」ともいう）のいずれかのモードで走行される。ＥＶ走行モードは、エンジン１０を停止させ第２ＭＧ３０の動力によって車両１を走行させるモードである。ＨＶ走行モードは、エンジン１０を始動させエンジン１０と第２ＭＧ３０との双方の動力によって車両１を走行させるモードである。

ＥＣＵ２００は、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードのいずれかのモードで車両１を走行させるように、エンジン１０、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０を制御する。なお、以下では、エンジン１０のトルクを「エンジントルクＴｅ」、第１ＭＧ２０のトルクを「第１ＭＧトルクＴｍ１」、第２ＭＧ３０のトルクを「第２ＭＧトルクＴｍ２」と示す。

図２〜４は、いずれも、ＥＣＵ２００によって制御されるエンジン１０、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０の状態を共線図上に示した図である。なお、上述したように、エンジン回転速度Ｎｅ、第１ＭＧ回転速度Ｎｍ１、第２ＭＧ回転速度Ｎｍ２は、共線図において直線で結ばれる関係になる。

図２は、ＨＶ走行時の共線図を示す。ＥＣＵ２００は、ＨＶ走行時には、ユーザが要求するパワーをエンジン１０と第２ＭＧ３０との双方のパワーによって実現するように、エンジントルクＴｅおよび第２ＭＧトルクＴｍ２を制御する。この際、ＥＣＵ２００は、第１ＭＧトルクＴｍ１がエンジントルクＴｅおよび第２ＭＧトルクＴｍ２の反力を受け持つように第１ＭＧトルクＴｍ１をフィードバック制御する。

図３は、ＥＶ走行時の共線図を示す。ＥＣＵ２００は、ＨＶ走行時には、エンジン１０を停止させて（エンジン回転速度Ｎｅ＝０として）、ユーザが要求するパワーを第２ＭＧ３０のパワーによって実現するように、第２ＭＧトルクＴｍ２を制御する。この際、ＥＣＵ２００は、第１ＭＧ２０をたとえばフリー状態にする（Ｔｍ１＝０とする）。

図４は、ＥＶ走行からＨＶ走行への移行時の共線図を示す。ＥＣＵ２００は、ＥＶ走行からＨＶ走行への移行時には、第１ＭＧ２０を用いてエンジン１０をクランキングする。すなわち、ＥＣＵ２００は、図４に示すように、第１ＭＧ２０から正方向のクランキングトルクＴｃｒｋを発生させる（Ｔｍ１＝Ｔｃｒｋとする）。この際、ＥＣＵ２００は、クランキングトルクＴｃｒｋによって生じる反力トルクを打ち消すための反力キャンセルトルク分だけ第２ＭＧトルクＴｍ２を増加させる。

そして、ＥＣＵ２００は、クランキングトルクＴｃｒｋによってエンジン回転速度Ｎｅが所定速度まで上昇した時にエンジン１０の点火制御を開始する。この点火制御による燃焼（いわゆる初爆）が行なわれると、エンジン１０が始動され、ＥＶ走行からＨＶ走行への移行が完了する。

図５は、クランキングトルクＴｃｒｋを模式的に示す図である。車両１がＥＶ走行モードで前進している場合（Ｎｅ＝０、Ｎｍ２＞０の場合）、第１ＭＧ２０は負方向に回転している（Ｎｍ１＜０となる）。第１ＭＧ２０の負回転中に第１ＭＧ２０から正トルクを発生させるためには、第１ＭＧ２０に発電させる必要がある。そのため、ＥＵＣ２００は、クランキングトルクＴｃｒｋを発生させるためのクランキングパワーΔＰ１ｃｒｋ（＞０）を第１ＭＧ２０に発電させる。

なお、上述したように、クランキング時には、反力キャンセルトルク分だけ第２ＭＧトルクＴｍ２を増加させる必要がある。この反力キャンセルトルクを発生させるために第２ＭＧ３０で消費されるパワーを反力キャンセルパワーΔＰｃａｎｃｅｌ（＞０）とすると、クランキンク時の実際の発電量ΔＰｃｒｋは、ΔＰｃｒｋ＞０の場合を発電時とすると、ΔＰｃｒｋ＝ΔＰ１ｃｒｋ−ΔＰｃａｎｃｅｌとなる。

図６は、ＥＣＵ２００の機能ブロック図である。図６に示した各機能ブロックは、ハードウェアによって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

ＥＣＵ２００は、算出部２１０と、設定部２２０と、走行制御部２３０と、設定部２４０とを含む。

算出部２１０は、ユーザによるアクセルペダルの操作量Ａや車速Ｖに基づいてユーザが要求している車両１の走行パワー（以下「要求パワーＰｒｅｑ」ともいう）を算出する。たとえば、算出部２１０は、アクセルペダルの操作量Ａや車速Ｖに対応する要求トルクＴｒｅｑを求め、要求トルクＴｒｅｑと車速Ｖとに対応する要求パワーＰｒｅｑを算出する。なお、以下では、説明の便宜上、主として「パワー」の制御について説明するが、「パワー」に代えて「トルク」を制御するようにしてもよい。

設定部２２０は、バッテリ７０の温度などに応じてバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔを設定する。後述するように、バッテリ７０の実際の出力パワー（以下、「実バッテリパワーＰｂ」という）は、バッテリ出力制限値Ｗｏｕｔ未満に制限される。これにより、バッテリ７０の劣化が抑制され、その寿命が長期化される。

次に、走行制御部２３０について説明する。走行制御部２３０は、条件判断部２３１と、モード切換部２３２と、出力制御部２３４とを含む。

条件判断部２３１は、要求パワーＰｒｅｑおよびバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔに基づいて、エンジン始動条件が成立したか否かを判断する。条件判断部２３１は、要求パワーＰｒｅｑがバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔに所定値αを加えた値に達した時（Ｐｒｅｑ＝Ｗｏｕｔ＋αとなった時）に、エンジン始動条件が成立したと判断する。このように、要求パワーＰｒｅｑが「バッテリ出力制限値Ｗｏｕｔ」ではなく「バッテリ出力制限値Ｗｏｕｔ＋所定値α」に達した時にエンジン始動条件が成立したと判断することによって、ＥＶ走行が継続される運転領域（以下、「ＥＶ走行領域」という）が拡大されることになる。

モード切換部２３２は、エンジン始動条件の成立前（Ｐｒｅｑ＜Ｗｏｕｔ＋αの場合）は、走行モードをＥＶ走行モードに設定する。一方、モード切換部２３２は、エンジン始動条件の成立時以降（Ｐｒｅｑ≧Ｗｏｕｔ＋αの場合）は、走行モードをＥＶ走行モードからＨＶ走行モードに切り換える。

出力制御部２３４は、後述する設定部２４０が設定した指令パワーＰｃｏｍを実現するように、エンジン１０、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０の各出力を制御する。

出力制御部２３４は、ＥＶ走行モード時には、指令パワーＰｃｏｍを第２ＭＧ３０の出力パワーで実現させるように、ＰＣＵ６０を制御する。

出力制御部２３４は、ＨＶ走行モード時には、指令パワーＰｃｏｍをエンジン１０および第２ＭＧ３０の出力で実現させるように、エンジン１０およびＰＣＵ６０を制御する。

いずれの走行モードであっても、出力制御部２３４は、実バッテリパワーＰｂをバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔ未満に制限する。したがって、指令パワーＰｃｏｍがバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔを超える場合、ＨＶ走行モードでは、指令パワーＰｃｏｍがバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔを超える分をエンジン１０の出力によって補うことが可能である。一方、ＥＶ走行モードでは、指令パワーＰｃｏｍがバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔを超える分をエンジン１０の出力によって補うことができない。また、第２ＭＧ３０の出力パワーは実バッテリパワーＰｂと第１ＭＧ２０の発電量との合計であるため、ＥＶ走行モードでは、第１ＭＧ２０の発電がない限り、車両１の実際の走行パワー（以下、「実走行パワーＰａｃｔ」という）は、実質的にバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔ未満に制限されることになる。

図７は、走行制御部２３０の機能を実現するためのＥＣＵ２００の処理手順を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、予め定められた周期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）１０にて、ＥＣＵ２００は、エンジン始動条件が成立した時点以降であるか否か、具体的にはＰｒｅｑ≧Ｗｏｕｔ＋αであるか否かを判断する。

エンジン始動条件の成立前、すなわちＰｒｅｑ＜Ｗｏｕｔ＋αである場合（Ｓ１０にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、処理をＳ１１に移して、ＥＶ走行を行なう。

一方、エンジン始動条件の成立時点以降、すなわちＰｒｅｑ≧Ｗｏｕｔ＋αの場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、処理をＳ１２に移して、ＨＶ走行を行なう。この際、前回サイクルでＥＶ走行を行なっていた場合（すなわちＥＶ走行からＨＶ走行への移行時）には、ＥＣＵ２００は、上述したように、第１ＭＧ２０からクランキングトルクＴｃｒｋを発生させ（図４、５参照）、エンジン回転速度Ｎｅが所定速度まで上昇した時にエンジン１０の点火制御を開始してエンジン１０を始動させる。

図６に戻って、次に、設定部２４０について説明する。設定部２４０は、要求パワーＰｒｅｑに基づいて指令パワーＰｃｏｍを設定し、設定した指令パワーＰｃｏｍを出力制御部２３４に出力する。この際、設定部２４０は、指令パワーＰｃｏｍの単位時間あたりの変化量を所定変化量以下に制限することによって指令パワーＰｃｏｍを緩やかに変化させる処理（以下、「緩変化処理」という）を行なう。

設定部２４０は、基準パワー設定部２４１と、指令パワー設定部２４２と、記憶部２４３と、推定部２４４とを含む。

基準パワー設定部２４１は、エンジン始動条件が成立した時点であるか否かに応じて、緩変化処理の基準となる値（以下、「基準パワーＰｂａｓｅ」という）を切り換える。エンジン始動条件が成立した時点でない場合（Ｐｒｅｑ≠Ｗｏｕｔ＋αの場合）、基準パワー設定部２４１は、基準パワーＰｂａｓｅを、前回サイクルにおいて記憶部２４３に記憶された指令パワーＰｃｏｍ（以下、「指令パワー前回値Ｐｃｏｍ（ｎ−１）」という）に設定する。一方、エンジン始動条件が成立した時点である場合（Ｐｒｅｑ＝Ｗｏｕｔ＋αの場合）、基準パワー設定部２４１は、基準パワーＰｂａｓｅを、前回サイクルにおいて推定部２４４が推定した実走行パワーＰａｃｔ（以下、「実走行パワー前回値Ｐａｃｔ（ｎ−１）」という）に設定する。この基準パワー設定部２４１の機能、すなわち通常は基準パワーＰｂａｓｅを指令パワー前回値Ｐｃｏｍ（ｎ−１）に設定するが、エンジン始動条件が成立した時点においては基準パワーＰｂａｓｅを指令パワー前回値Ｐｃｏｍ（ｎ−１）から実走行パワー前回値Ｐａｃｔ（ｎ−１）に切り換える機能を有する点が本実施の形態の最も特徴的な点である。

指令パワー設定部２４２は、算出部２１０が算出した要求パワーＰｒｅｑに基づいて、指令パワーＰｃｏｍを設定する。この際、指令パワー設定部２４２は、上述した緩変化処理を行なう。具体的には、指令パワー設定部２４２は、基準パワーＰｂａｓｅに対する指令パワーＰｃｏｍの増加量（＝Ｐｃｏｍ−Ｐｂａｓｅ）が所定値ΔＰ（＞０）を超えないように制限する。より具体的には、基準パワーＰｂａｓｅに所定値ΔＰを加えた値よりも要求パワーＰｒｅｑが小さい場合（Ｐｒｅｑ＜Ｐｂａｓｅ＋ΔＰの場合）、指令パワー設定部２４２は、指令パワーＰｃｏｍを要求パワーＰｒｅｑに設定する（Ｐｃｏｍ＝Ｐｒｅｑとする）。一方、基準パワーＰｂａｓｅに所定値ΔＰを加えた値よりも要求パワーＰｒｅｑが大きい場合（Ｐｒｅｑ＞Ｐｂａｓｅ＋ΔＰの場合）、指令パワー設定部２４２は、指令パワーＰｃｏｍを、要求パワーＰｒｅｑに設定せずに、基準パワーＰｂａｓｅに所定値ΔＰを加えた値に設定する（Ｐｃｏｍ＝Ｐｂａｓｅ＋ΔＰとする）。

記憶部２４３は、指令パワー設定部２４２が設定した指令パワーＰｃｏｍを記憶する。
推定部２４４は、出力制御部２３４からエンジン１０やＰＣＵ６０に出力される制御信号などに基づいて、実走行パワーＰａｃｔを推定する。なお、実走行パワーＰａｃｔの推定手法は、これに限定されず、他の手法を用いて推定してもよい。推定部２４４は、推定した実走行パワーＰａｃｔを記憶する。

図８は、設定部２４０の機能を実現するためのＥＣＵ２００の処理手順を示すフローチャートである。

Ｓ２０にて、ＥＣＵ２００は、エンジン始動条件が成立した時点であるか否か、具体的には、Ｐｒｅｑ＝Ｗｏｕｔ＋αであるか否かを判断する。

エンジン始動条件が成立した時点ではない場合、すなわちＰｒｅｑ≠Ｗｏｕｔ＋αの場合（Ｓ２０にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、処理をＳ２１に移し、基準パワーＰｂａｓｅを指令パワー前回値Ｐｃｏｍ（ｎ−１）とする。一方、エンジン始動条件が成立した時点である場合、すなわちＰｒｅｑ＝Ｗｏｕｔ＋αの場合（Ｓ２０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、処理をＳ２２に移し、基準パワーＰｂａｓｅを実走行パワー前回値Ｐａｃｔ（ｎ−１）とする。

Ｓ２３にて、ＥＣＵ２００は、Ｓ２１あるいはＳ２２で設定された基準パワーＰｂａｓｅを基準として、上述した緩変化処理を行なう。

図９は、従来相当のＥＣＵ（上述の基準パワー設定部２４１の機能を有しないＥＣＵ）を用いた場合の要求パワーＰｒｅｑ、指令パワーＰｃｏｍ、実走行パワーＰａｃｔの変化態様を示した図である。図９において、時刻ｔ２までは、Ｐｒｅｑ＜Ｗｏｕｔ＋αであるため、ＥＶ走行が行なわれる。

ＥＶ走行では、上述したように、第１ＭＧ２０の発電がない限り、実走行パワーＰａｃｔは実質的にバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔ未満に制限される。その結果、要求パワーＰｒｅｑがバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔを超えている時刻ｔ１〜ｔ２の期間は、実走行パワーＰはバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔに制限され、指令パワーＰｃｏｍと実走行パワーＰとの間に乖離が生じる。

時刻ｔ２でＰｒｅｑ＝Ｗｏｕｔ＋αとなると、クランキングが行なわれ、クランキングトルクＴｃｒｋに応じた発電量ΔＰｃｒｋが生じる。この発電量ΔＰｃｒｋが第２ＭＧ３０に供給されて第２ＭＧ３０の出力パワーが増減される。従来では、時刻ｔ２〜ｔ３のクランキング期間中においても指令パワーＰｃｏｍと実走行パワーＰａｃｔとの間の乖離が生じた状態が継続するため、実走行パワーＰａｃｔも発電量ΔＰｃｒｋに応じて増減され、急な加速度変動が生じユーザに違和感を与えるという問題が生じる（図９のＡ部参照）。

また、時刻ｔ３にて点火されてエンジン１０が始動された以降は、エンジンパワーＰｅによって実走行パワーＰａｃｔが指令パワーＰｃｏｍとなるように急激に増加するため、急な加速度変動が生じ、ユーザに違和感を与えるという問題が生じる（図９のＢ部参照）。

図１０は、本実施の形態に従うＥＣＵ２００を用いた場合の要求パワーＰｒｅｑ、指令パワーＰｃｏｍ、実走行パワーＰａｃｔの変化態様を示した図である。

本実施の形態においては、上述の図９を用いて説明した問題を解消するために、エンジン始動条件が成立した時刻ｔ２で、指令パワーＰｃｏｍの緩変化処理の基準となる基準パワーＰｂａｓｅを、指令パワー前回値Ｐｃｏｍ（ｎ−１）から実走行パワー前回値Ｐａｃｔ（ｎ−１）に切り換える。つまり、エンジン始動条件が成立した時点で指令パワーＰｃｏｍの緩変化処理の基準を指令パワー相当値から実パワー相当値に飛ばすようにして、緩変化処理を実パワー相当値からやり直す。これにより、時刻ｔ２で指令パワーＰｃｏｍと実走行パワーＰａｃｔとの乖離がなくなるので、その後のクランキング期間あるいはエンジン始動時に、図９のＡ部やＢ部に示したような実走行パワーＰａｃｔの急変を解消することができる。

以上のように、本実施の形態に従うＥＣＵ２００は、ＥＶ走行領域の拡大などの要因によってＥＶ走行からＨＶ走行への移行期間中に指令パワーＰｃｏｍと実走行パワーＰａｃｔとの間に乖離が生じることが予測されるため、エンジン始動条件が成立した時点で指令パワーＰｃｏｍを実走行パワーＰａｃｔに近づける。これにより、ＥＶ走行からＨＶ走行への移行期間中の指令パワーＰｃｏｍと実走行パワーＰａｃｔとの乖離が抑制され、クランキングやエンジン始動によって実走行パワーＰａｃｔが急変することを回避することができる。その結果、エンジン始動時にドライバに伝わるショックや加速度の変動を抑制し違和感を軽減することができる。

なお、本実施の形態は、たとえば以下のように変更することもできる。
本実施の形態では、ＥＶ走行領域の拡大によりエンジン始動条件の成立時点で既に指令パワーＰｃｏｍと実走行パワーＰａｃｔとの間に所定値αの乖離が生じており、そのため、エンジン始動条件の成立時点で指令パワーＰｃｏｍを実走行パワーＰａｃｔに近づけた。しかしながら、本発明は、本実施の形態で説明したものに限定されない。すなわち、本発明は、エンジン始動条件の成立時点からエンジンの始動前までの期間中に指令パワーＰｃｏｍと実走行パワーＰａｃｔとの乖離が生じている場合または生じることが予測される場合に、エンジン始動条件の成立時点からエンジンの始動前までのいずれかの時点で指令パワーＰｃｏｍを実走行パワーＰａｃｔに近づけるようにするものであればよい。このような場合でも、少なくともエンジン始動時の実走行パワーＰａｃｔの急増を回避することができる。

また、本実施の形態で説明した車両１は通常のハイブリッド車両であるが、本発明はＥＶ走行領域の拡大がより強く要望される、いわゆるプラグインハイブリッド車両に特に有効である。
［実施の形態２］
実施の形態１では、図１０に示したように、クランキング時に生じる発電量ΔＰｃｒｋの影響で実走行パワーＰａｃｔが僅かに増減していた。

そこで、本実施の形態では、クランキング時に生じる発電量ΔＰｃｒｋをバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔから一時的に差し引くことによって、クランキング時の実走行パワーＰａｃｔの増減をさらに抑制する。その他の構造、機能、処理は、前述の実施の形態１と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰り返さない。

図１１は、本実施の形態に従うＥＣＵ２００Ａの機能ブロック図である。なお、図１１に示した機能ブロックのうち、前述の図６に示した機能ブロックと同じ符号を付している機能ブロックについては、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

設定部２２０Ａは、バッテリ７０の温度などに応じてバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔを設定する。また、設定部２２０Ａは、クランキング時の発電量ΔＰｃｒｋを算出し、バッテリ出力制限値Ｗｏｕｔから一時的に差し引く補正を行なう。

図１２は、上述の設定部２２０Ａの機能を実現するためのＥＣＵ２００Ａの処理手順を示すフローチャートである。

Ｓ３０にて、ＥＣＵ２００Ａは、バッテリ７０の温度などに応じてバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔを設定する。

Ｓ３１にて、ＥＣＵ２００Ａは、クランキング時であるか否かを判断する。クランキング時であると（Ｓ３１にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００Ａは、Ｓ３２にて、クランキング時の発電量ΔＰｃｒｋを算出する。ＥＣＵ２００Ａは、上述したクランキングパワーΔＰ１ｃｒｋおよび反力キャンセルパワーΔＰｃａｎｃｅｌを求め、ΔＰｃｒｋ＝ΔＰ１ｃｒｋ−ΔＰｃａｎｃｅｌとする。したがって、クランキングトルクＴｃｒｋを発生させるために第１ＭＧ２０で発電されるパワーであるΔＰ１ｃｒｋ（＞０）が反力キャンセルトルクを発生させるために第２ＭＧ３０で消費されるパワーであるΔＰｃａｎｃｅｌ（＞０）よりも大きい場合に、クランキング時の発電量ΔＰｃｒｋは正となる。

Ｓ３３にて、ＥＣＵ２００Ａは、算出した発電量ΔＰｃｒｋが正であるか否か、すなわち第１ＭＧ２０での発電パワー（＝ΔＰ１ｃｒｋ＞０）が第２ＭＧ３０での消費パワー（＝ΔＰｃａｎｃｅｌ＞０）よりも大きいか否か、を判断する。

ΔＰｃｒｋ＞０の場合（Ｓ３３にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００Ａは、Ｓ３４にて、Ｓ３０の処理で設定したバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔから発電量ΔＰｃｒｋを差し引く補正を行なう。

一方、ΔＰｃｒｋ＜０の場合（Ｓ３３にてＮＯ）、ＥＣＵ２００Ａは、バッテリ出力制限値Ｗｏｕｔを補正することなく処理を終了させる。

図１３は、本実施の形態に従うＥＣＵ２００Ａを用いた場合の要求パワーＰｒｅｑ、指令パワーＰｃｏｍ、実走行パワーＰａｃｔの変化態様を示した図である。

図１３に示すように、本実施の形態では、実施の形態１と同様、エンジン始動条件が成立した時刻ｔ２で、指令パワーＰｃｏｍの緩変化処理の基準となる基準パワーＰｂａｓｅを、指令パワー前回値Ｐｃｏｍ（ｎ−１）から実走行パワー前回値Ｐａｃｔ（ｎ−１）に切り換える。これにより、時刻ｔ２で指令パワーＰｃｏｍと実走行パワーＰａｃｔとの乖離がなくなる。

さらに、本実施の形態では、時刻ｔ２〜ｔ３のクランキング期間において、クランキング時に生じる発電量ΔＰｃｒｋをバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔから一時的に差し引く。これにより、クランキング期間中であっても、第２ＭＧ３０の出力パワーがバッテリ出力制限値Ｗｏｕｔ近傍に維持されるため、クランキング時に生じる実走行パワーＰａｃｔの増減を抑制することができる。

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。

１ 車両、１０ エンジン、１１ 回転速度センサ、１２，１３ レゾルバ、１４ 車速センサ、１５ アクセルポジションセンサ、２０ 第１ＭＧ、３０ 第２ＭＧ、４０ 動力分割装置、５０ 減速機、６０ ＰＣＵ、７０ バッテリ、８０ 駆動輪、２００ ＥＣＵ、２１０ 算出部、２２０，２２０Ａ，２４０ 設定部、２３０ 走行制御部、２３１ 条件判断部、２３２ モード切換部、２３４ 出力制御部、２４１ 基準パワー設定部、２４２ 指令パワー設定部、２４３ 記憶部、２４４ 推定部。

Claims (3)

1. エンジンとモータとを備えた車両の制御装置であって、
   ユーザの要求パワーに基づいて前記車両の走行パワーの指令値である指令パワーを設定する設定部と、
   エンジン始動条件の成立前は前記エンジンを停止して前記モータを用いて前記指令パワーを実現するように前記エンジンおよび前記モータを制御し、前記エンジン始動条件の成立以後は前記エンジンを始動して前記エンジンおよび前記モータの双方を用いて前記指令パワーを実現するように前記エンジンおよび前記モータを制御する制御部とを備え、
   前記設定部は、前記エンジン始動条件の成立時点から前記エンジンの始動前までの移行期間中に前記指令パワーと前記走行パワーとの乖離が生じている場合または前記乖離が生じることが予測される場合は、前記移行期間中のいずれかの時点で前記指令パワーを前記走行パワーに相当する値に近づけ、
   前記車両は、前記モータに供給する電力を蓄える蓄電装置をさらに備え、
   前記蓄電装置の出力は制限値以下に制限され、
   前記モータの出力パワーは、前記制限値に相当する第１の値以下に制限され、
   前記エンジン始動条件は、前記要求パワーが前記第１の値よりも所定値だけ大きい第２の値に達したという条件であり、
   前記設定部は、前記エンジン始動条件が成立した時点で前記指令パワーを前記走行パワーに相当する値に近づけ、
   前記車両は、前記エンジンに連結され、発電することによって前記エンジンのクランキングを行なうことが可能なジェネレータをさらに備え、
   前記制御部は、前記エンジン始動条件が成立した場合に前記クランキングを行なうように前記ジェネレータで発電させ、
   前記制御装置は、前記クランキングによる前記ジェネレータでの発電量に応じた値だけ前記制限値を低下させる制限値設定部をさらに備える、車両の制御装置。
2. 前記設定部は、前記要求パワーが前記第２の値に達した時点で前記指令パワーを前記要求パワーに相当する値から実際の前記走行パワーに相当する値に低下させ、前記指令パワーを実際の前記走行パワーに相当する値に低下させた後に、前記指令パワーの増加率を所定増加率以下に制限しつつ前記指令パワーを前記要求パワーに向けて増加させる、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記設定部は、
   基準パワーを設定する第１処理部と、
   前記基準パワーに対する前記指令パワーの変化率を所定変化率以下に制限しつつ前記指令パワーを前記要求パワーに近づけるように変化させる第２処理部とを含み、
   前記第１処理部は、前記要求パワーが前記第２の値に達した時点でない場合は前記基準パワーを前記指令パワーの履歴に基づく値に設定し、前記要求パワーが前記第２の値に達した時点である場合は前記基準パワーを前記指令パワーの履歴に基づく値から実際の前記走行パワーの履歴に基づく値に切り換える、請求項１に記載の車両の制御装置。

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