JP5928493B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両に関し、特に、無段変速装置を備えたハイブリッド車両に関する。

特開２００８−２６７４６７号公報（特許文献１）には、無段変速機を備えた車両において、高地での気圧低下によってエンジン出力が低下することに鑑み、高地などでは無段変速機の変速開始タイミングを遅らせることによって駆動力発生の遅れを抑制する技術が開示されている。

特開２００８−２６７４６７号公報

エンジンとモータとの少なくとも一方の動力で走行可能なハイブリッド車両のなかには、エンジンと駆動輪との間に無段変速装置を備えるものがある。このようなハイブリッド車両において、ユーザによる加速要求時にエンジン回転速度を燃費最適回転速度よりも低い値から徐々に増加させることで加速感を演出しようとする場合、加速感の演出によってエンジン出力が要求駆動力に対して不足したとしても、エンジン出力の不足分をバッテリ出力（モータ出力）で補うことで要求駆動力を得ることができる。

しかし、高地などで気圧が低い場合にはエンジン出力が低下するため、気圧が低い状態で加速感演出制御を行なうと、エンジン出力の不足分がさらに増大し、バッテリ出力では補うことができず、駆動力不足が生じるおそれがある。

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、エンジンと蓄電装置の出力電力で駆動されるモータと無段変速装置とを備えたハイブリッド車両において、気圧が低い状態でエンジンの回転速度を車速上昇に伴って増加させる増加制御を行なう場合であっても蓄電装置の出力不足に起因する駆動力不足を抑制することである。

（１） この発明に係る車両は、気圧に応じて出力が変化するエンジンと、蓄電装置の出力電力で駆動されるモータとの少なくとも一方の動力を用いて走行可能な車両であって、エンジンと駆動輪との間に設けられた無段変速装置と、エンジン、モータおよび無段変速装置を制御する制御装置とを備える。制御装置は、車両要求出力および気圧に基づいてエンジンの要求出力を算出し、算出された要求出力に基づいてエンジンの要求回転速度を算出し、算出された要求回転速度と予め定められた上限回転速度とのいずれか小さい方をエンジンの最適回転速度として選択する。制御装置は、加速要求があった場合、エンジンの回転速度を最適回転速度よりも低い値から車速上昇に伴って増加させる増加制御を行なうとともに、増加制御によって生じるエンジンの出力不足を蓄電装置の出力電力を用いてモータを駆動させることによって補う。制御装置は、増加制御を行なう際、最適回転速度よりも所定速度低い基本回転速度を算出し、蓄電装置の出力電力を所定値以下に維持可能なエンジンの下限回転速度を気圧に基づいて算出し、基本回転速度と下限回転速度とのいずれか大きい方を増加制御中のエンジンの回転速度として選択する選択処理を行なう。

このような構成によれば、増加制御を行なう際に、最適回転速度よりも所定速度低い基本回転速度が算出されるとともに、蓄電装置の出力電力を所定値以下に維持可能なエンジンの下限回転速度が気圧に基づいて算出される。たとえば、気圧が低いほどエンジン出力が低下することに鑑み、気圧が低いほど下限回転速度は大きい値に算出される。そして、気圧が比較的高く下限回転速度が基本回転速よりも低い場合には、基本回転速度がそのまま増加制御中のエンジンの回転速度として選択される。これにより、基本回転速度を用いて増加制御を行ないつつ、蓄電装置の出力電力を所定値未満に維持することができる。一方、気圧の低下に伴って下限回転速度が基本回転速度を超えた場合には、下限回転速度が増加制御中のエンジンの回転速度として選択される。これにより、気圧が低い状態であっても、下限回転速度を用いて増加制御を行ないつつ、蓄電装置の出力電力を所定値に維持することができる。そのため、気圧が低い状態で増加制御を行なう場合であっても、蓄電装置の出力不足に起因する駆動力不足を抑制することができる。

（２） 好ましくは、制御装置は、増加制御を開始する際に選択処理を行なうことによって、増加制御中のエンジンの初期回転速度を設定する。

このような構成によれば、気圧が低い状態で増加制御を開始する場合であっても、蓄電装置の出力不足に起因する駆動力不足を抑制することができる。

（３） 好ましくは、制御装置は、初期回転速度を最適回転速度以下に制限する処理をさらに行なう。

このような構成によれば、増加制御中のエンジンの初期回転速度が最適回転速度（上限回転速度）を超えてユーザに違和感を与えることを防止することができる。

本発明によれば、エンジンと蓄電装置の出力電力で駆動されるモータと無段変速装置とを備えたハイブリッド車両において、気圧が低い状態でエンジンの回転速度を車速上昇に伴って増加させる増加制御を行なう場合であっても蓄電装置の出力不足に起因する駆動力不足を抑制することができる。

車両の全体構成を示す図である。 エンジン回転速度ＮＥ、第１モータ回転速度ＮＭ１および第２モータ回転速度ＮＭ２の関係を動力分割装置の共線図に示した図である。 ＥＣＵが実行する処理の流れを示すフローチャートである。 最適回転速度ＮＥｅｆの設定手法を模式的に示す図である。 加速感演出制御による指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍおよび指令エンジントルクＴＥｃｏｍの設定手法を模式的に示す図である。 本発明に対する比較例を示す図である。 エンジン回転速度の初期値ＮＥｉｎｉの算出処理（図３のＳ６１の処理）の詳細な流れを示すフローチャートである。 仮の初期値ＮＥｉｎｉ＿ｔｅｍｐとバッテリ放電電力Ｐｏｕｔと気圧ＰＡとの対応関係の一例を示す図である。 初期値ＮＥｉｎｉとバッテリ放電電力Ｐｏｕｔと気圧ＰＡとの対応関係の一例を示す図である。

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り返さない。

本明細書において「電力」という用語は、狭義の電力（仕事率）を意味する場合と、広義の電力である電力量（仕事量）または電気エネルギを意味する場合とがあり、その用語が使用される状況に応じて弾力的に解釈される。

＜車両の全体構成＞
図１は、本実施の形態による車両１の全体構成を示す図である。車両１は、エンジン１０と、駆動軸１６と、第１モータジェネレータ（以下「第１モータ」という）２０と、第２モータジェネレータ（以下「第２モータ」という）３０と、動力分割装置４０と、減速機５８と、ＰＣＵ（Power Control Unit）６０と、バッテリ７０と、駆動輪８０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００とを含む。

この車両１は、エンジン１０および第２モータ３０の少なくとも一方の動力によって走行可能なハイブリッド車両である。

エンジン１０が発生する動力は、動力分割装置４０によって、駆動軸１６（駆動輪８０）へ伝達される経路と第１モータ２０へ伝達される経路とに分割される。

第１モータ２０および第２モータ３０は、ＰＣＵ６０によって駆動される三相交流回転電機である。第１モータ２０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可能である。第２モータ３０は、バッテリ７０に蓄えられた電力および第１モータ２０により発電された電力の少なくともいずれか一方を用いて動力を発生可能である。第２モータ３０が発生する動力は駆動軸１６を介して駆動輪８０へ伝達される。また、第２モータ３０は、駆動軸１６の回転エネルギを用いて発電することによって回生ブレーキとしても機能する。第２モータ３０により発電された電力はＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０に充電される。

動力分割装置４０は、サンギヤ、リングギヤ、ピニオンギヤ、およびキャリアを含む遊星歯車機構である。サンギヤは第１モータ２０に連結される。リングギヤは駆動軸１６を介して第２モータ３０および駆動輪８０に連結される。ピニオンギヤはサンギヤおよびリングギヤの各々と噛み合う。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のクランク軸に連結される。

図２は、エンジン１０の回転速度（以下「エンジン回転速度ＮＥ」という）、第１モータ２０の回転速度（以下「第１モータ回転速度ＮＭ１」という）および第２モータ３０の回転速度（以下「第２モータ回転速度ＮＭ２」という）の関係を、動力分割装置４０の共線図に示した図である。

エンジン１０、第１モータ２０および第２モータ３０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１モータ回転速度ＮＭ１および第２モータ回転速度ＮＭ２は、図２に示すように、動力分割装置４０の共線図において直線で結ばれる関係（いずれか２つの値が決まれば残りの１つの値も一義的に決まる関係）になる。

たとえば、第２モータ回転速度ＮＭ２（すなわち車速Ｖ）が一定であっても、第１モータ回転速度ＮＭ１を調整することによってエンジン回転速度ＮＥを自由に変更することができる。したがって、車速Ｖに対するエンジン回転速度ＮＥの比は、第１モータ回転速度ＮＭ１を調整することによって無段階に切り替えることができる。つまり、車両１において、第１モータ２０および動力分割装置４０は、車速Ｖに対するエンジン回転速度ＮＥの比を無段階に切り替えることができる電気式の無段変速装置として機能する。なお、本発明が適用可能な車両は、電気式の無段変速装置を備えた車両に限定されず、機械式（たとえばベルト式）の無段変速機を備えた車両にも適用可能である。

また、図２には、エンジン１０および第２モータ３０の双方の動力で車両１を前進走行させる場合の、エンジン１０のトルク（以下「エンジントルクＴＥ」という）、第１モータ２０のトルク（以下「第１モータトルクＴＭ１」という）および第２モータ３０のトルク（以下「第２モータトルクＴＭ２」という）の関係の一例も示されている。

エンジン１０を運転させると、エンジントルクＴＥが動力分割装置４０のキャリアに作用する。エンジントルクＴＥの反力を受け持つ第１モータトルクＴＭ１を動力分割装置４０のサンギヤに作用させることで、動力分割装置４０のリングギヤにはエンジンから伝達されるトルク（以下「エンジン直達トルクＴＥｃ」という）が作用する。また、第２モータトルクＴＭ２は、動力分割装置４０のリングギヤに直接的に作用する。これにより、リングギヤには、エンジン直達トルクＴＥｃと第２モータトルクＴＭ２との合計トルクが作用する。この合計トルクによって駆動輪８０が回転されて車両１が走行される。

図１に戻って、ＰＣＵ６０は、ＥＣＵ２００からの制御信号に基づいて、バッテリ７０、第１モータ２０および第２モータ３０の間で電力変換を行なう電力変換装置である。

バッテリ７０は、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等を含んで構成される二次電池である。なお、バッテリ７０は、第１モータ２０および第２モータ３０との間で電力を入出力可能な蓄電装置であればよく、たとえば大容量キャパシタに変更してもよい。

車両１には、監視センサ２、車速センサ３、気圧センサ４、吸気温センサ５が設けられる。監視センサ２は、バッテリ７０の状態（電流、電圧、温度など）を検出する。車速センサ３は、車輪の回転速度から車速Ｖを検出する。気圧センサ４は、気圧（大気圧）ＰＡを検出する。吸入空気温センサ５は、エンジン１０に吸入される空気の温度（以下「吸気温」という）ＴＨＡを検出する。さらに、図示していないが、車両１には、アクセル開度Ａ（ユーザによるアクセルペダル操作量）、エンジン回転速度ＮＥなど、車両１を制御するために必要なさまざまな物理量を検出するための複数のセンサが設けられる。これらのセンサは、検出結果を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た電子制御ユニットである。ＥＣＵ２００は、各センサからの情報およびメモリに記憶された情報に基づいて所定の演算処理を実行し、演算結果に基づいて車両１の各機器を制御する。

ＥＣＵ２００は、監視センサ２の検出結果に基づいてバッテリ７０の蓄電量（以下「ＳＯＣ」ともいう）を算出する。ＳＯＣの算出手法としては、たとえばバッテリ７０の電圧とＳＯＣとの関係を用いて算出する方法や、バッテリ７０の電流積算値を用いて算出する方法等、種々の公知の手法を用いることができる。

ＥＣＵ２００は、バッテリ７０のＳＯＣおよび温度に基づいて、バッテリ７０の許容充電電力Ｗｉｎおよび許容放電電力Ｗｏｕｔ（単位はいずれもワット）を算出する。そして、ＥＣＵ２００は、バッテリ７０に充電される電力（以下「バッテリ充電電力Ｐｉｎ」という）が許容充電電力Ｗｉｎを超えないように制限する。また、ＥＣＵ２００は、バッテリ７０から放電される電力（以下「バッテリ放電電力Ｐｏｕｔ」という）が許容放電電力Ｗｏｕｔを超えないように制限する。

ＥＣＵ２００は、エンジン１０およびＰＣＵ６０等を制御することによって、車両駆動力を制御する。

＜車両駆動力の制御＞
図３は、ＥＣＵ２００が車両駆動力を制御する場合に実行する処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートは、所定の演算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、アクセル開度Ａおよび車速Ｖなどに基づいて、車両１に要求されている走行パワー（以下「車両要求パワー」という）Ｐｒｅｑを算出する。

Ｓ２０にて、ＥＣＵ２００は、車両要求パワーＰｒｅｑを気圧ＰＡ（気圧センサ４の検出値）に基づいて補正した値をエンジン要求パワーＰＥｒｅｑとして算出する。たとえば、ＥＣＵ２００は、下記の式（ａ）を用いてエンジン要求パワーＰＥｒｅｑを算出する。

ＰＥｒｅｑ＝Ｐｒｅｑ×補正係数Ｋｐａ …（ａ）
ここで、補正係数Ｋｐａは、気圧ＰＡに応じて車両要求パワーＰｒｅｑをエンジン要求パワーＰＥｒｅｑに換算するための係数である。たとえば、補正係数Ｋｐａは「１／気圧ＰＡ」に設定される。これにより、補正係数Ｋｐａは、気圧ＰＡが１気圧であるときに「１」となり、気圧ＰＡが低いほど大きい値に設定される。

すなわち、高地などでは気圧ＰＡが低く空気密度（空気体積に対する空気質量）が低いため、他の運転条件（スロットル開度、燃料噴射量、点火時期など）が同じであっても、エンジン１０が出力するパワー（以下「エンジンパワーＰＥ」ともいう）は低下する。この点を考慮し、ＥＣＵ２００は、気圧ＰＡの低下によるエンジンパワーＰＥの低下分を車両要求パワーＰｒｅｑに予め上乗せした値を、エンジン要求パワーＰＥｒｅｑとする。

なお、エンジンパワーＰＥは、気圧ＰＡだけでなく、吸入空気温ＴＨＡによっても変化する。そのため、車両要求パワーＰｒｅｑを気圧ＰＡに加えて吸入空気温ＴＨＡに基づいて補正するようにしてもよい。たとえば、吸入空気温ＴＨＡの単位をケルビン（絶対温度）とした場合、上記の式（ａ）における補正係数Ｋｐａを「（吸入空気温ＴＨＡ／２７３）／気圧ＰＡ」としてもよい。

Ｓ３０にて、ＥＣＵ２００は、エンジン要求パワーＰＥｒｅｑと燃費ラインとを用いて要求回転速度ＮＥｅｆ＿ｒｅｑを算出する（後述の図４参照）。

Ｓ３１にて、ＥＣＵ２００は、要求回転速度ＮＥｅｆ＿ｒｅｑと、予め定められた上限回転速度ＮＥｍａｘとのうち、どちらか小さい方を最適回転速度ＮＥｅｆに設定する。なお、設定された最適回転速度ＮＥｅｆはメモリに記憶される。

図４は、最適回転速度ＮＥｅｆの設定手法を模式的に示す図である。図４に示される燃費ラインは、エンジン回転速度ＮＥおよびエンジントルクＴＥをパラメータとしてエンジン１０を最も効率よく（すなわち最適な燃費で）運転可能な動作点を繋ぎ合わせた線である。横軸をエンジン回転速度ＮＥとし、縦軸をエンジントルクＴＥとすると、燃費ラインは図４に示すような曲線となる。一方、エンジンパワーＰＥはエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとの積である（ＰＥ＝ＮＥ×ＴＥである）ことから、ＰＥ＝ＰＥｒｅｑ（一定）となる曲線は、図４に示すような反比例曲線で示される。

ＥＣＵ２００は、燃費ラインを示す曲線とＰＥ＝ＰＥｒｅｑを示す反比例曲線との交点から、要求回転速度ＮＥｅｆ＿ｒｅｑを算出する（図３のＳ３０）。したがって、要求回転速度ＮＥｅｆ＿ｒｅｑは、エンジン１０が最も効率よくエンジン要求パワーＰＥｒｅｑを出力することができるエンジン回転速度である。

このようにして算出された要求回転速度ＮＥｅｆ＿ｒｅｑが上限回転速度ＮＥｍａｘよりも低い場合（図４に示されている場合）、ＥＣＵ２００は、要求回転速度ＮＥｅｆ＿ｒｅｑをそのまま最適回転速度ＮＥｅｆに設定する。

一方、仮にエンジン回転速度ＮＥが上限回転速度ＮＥｍａｘを超えることを許容すると、エンジン回転速度ＮＥが高くなり過ぎてユーザに違和感を与えてしまう。これを防止するために、ＥＣＵ２００は、要求回転速度ＮＥｅｆ＿ｒｅｑが上限回転速度ＮＥｍａｘよりも高い場合には、上限回転速度ＮＥｍａｘを最適回転速度ＮＥｅｆに設定する。したがって、本実施の形態において、エンジンパワーの最大値ＰＥｍａｘは、上限回転速度ＮＥｍａｘと燃費ラインとによって決まる。

図３に戻って、Ｓ３１にて最適回転速度ＮＥｅｆを設定した後、ＥＣＵ２００は、アクセル開度Ａがしきい値を超えているか否かを判定する。この処理は、ユーザによる加速要求の有無を判定するための処理である。なお、アクセル開度Ａに代えてあるいは加えて、目標駆動力などの他のパラメータを用いてユーザによる加速要求の有無を判定するようにしてもよい。

アクセル開度Ａがしきい値を超えていない場合（Ｓ４０にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、エンジン１０の動作点をＳ５０およびＳ５１に示す最適燃費制御によって設定する。本実施の形態において、最適燃費制御とは、エンジン１０が最も効率よくエンジン要求パワーＰＥｒｅｑを出力するように指令エンジン動作点（指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍおよび指令エンジントルクＴＥｃｏｍ）を設定する処理である。

具体的には、ＥＣＵ２００は、Ｓ５０にて、Ｓ３１で設定された最適回転速度ＮＥｅｆに対応する最適トルクＴＥｅｆを燃費ラインを用いて算出する。そして、ＥＣＵ２００は、Ｓ５１にて、最適回転速度ＮＥｅｆを指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍに設定し、最適トルクＴＥｅｆを指令エンジントルクＴＥｃｏｍに設定する。

一方、アクセル開度Ａがしきい値を超えている場合（Ｓ４０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、エンジン１０の動作点をＳ６０〜Ｓ６５に示す加速感演出制御によって設定する。本実施の形態において、加速感演出制御とは、有段変速機と同様の加速感をユーザに与えるために、車速上昇に伴ってエンジン回転速度ＮＥを増加させる処理である。なお、以下では、加速感演出制御を「ＮＥ増加制御」ともいう。

具体的には、Ｓ６０にて、ＥＣＵ２００は、今回のサイクルが加速感演出制御の初回であるのか否かを判定する。たとえば、ＥＣＵ２００は、前回サイクルのアクセル開度Ａがしきい値未満である場合に、今回のサイクルが加速感演出制御の初回であると判定する。

今回のサイクルが加速感演出制御の初回である場合（Ｓ６０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、Ｓ６１にて、エンジン回転速度の初期値ＮＥｉｎｉを算出する。初期値ＮＥｉｎｉは、Ｓ３１で設定された最適回転速度ＮＥｅｆよりも低い値に算出される。初期値ＮＥｉｎｉの算出手法については後に詳述する。続くＳ６２にて、ＥＣＵ２００は、初期値ＮＥｉｎｉを指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍに設定する。

一方、今回のサイクルが加速感演出制御の２回目以降である場合（Ｓ６０にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、Ｓ６３にて、エンジン回転速度の増加率ΔＮＥを算出する。たとえば、ＥＣＵ２００は、下記の式（ｂ）を用いて増加率ΔＮＥを算出する。

ΔＮＥ＝ｍａｘ（ΔＮＥｖ、ΔＮＥｔ）＋ΔＮＥａ …（ｂ）
ここで、ΔＮＥｖは、前回サイクルから今回サイクルまでの車速上昇量ΔＶに対応するエンジン回転速度の増加率（以下「車速対応増加率」という）である。車速対応増加率ΔＮＥｖは、車速上昇量ΔＶが大きいほど大きい値に算出される。

ΔＮＥｔは、前回サイクルから今回サイクルまでの経過時間ΔＴに対応するエンジン回転速度の増加率（以下「時間対応増加率」という）である。時間対応増加率ΔＮＥｔは、車速上昇量ΔＶが略零の時の車速対応増加率ΔＮＥｖよりも大きく、車速上昇量ΔＶが比較的高い時の車速対応増加率ΔＮＥｖよりも小さい値に算出される。なお、時間対応増加率ΔＮＥｔは、固定値として予め記憶されている。

ΔＮＥａは、今回サイクルのアクセル開度Ａに対応するエンジン回転速度の増加率（以下「アクセル対応増加率」という）である。アクセル対応増加率ΔＮＥａは、アクセル開度Ａが大きいほど大きい値に算出される。

ＥＣＵ２００は、上記の式（ｂ）に示したように、車速対応増加率ΔＮＥｖと時間対応増加率ΔＮＥｔとのうち大きい方の増加率にアクセル対応増加率ΔＮＥａを加えたものを、増加率ΔＮＥとして算出する。

Ｓ６４にて、ＥＣＵ２００は、下記の式（ｃ）に示すように、Ｓ６３で算出された増加率ΔＮＥを前回サイクルの指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍに加えた値を、今回サイクルの指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍとして算出する。

ＮＥｃｏｍ＝前回ＮＥｃｏｍ＋ΔＮＥ …（ｃ）
したがって、加速感演出制御中においては、指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍが初期値ＮＥｉｎｉから増加率ΔＮＥで徐々に増加される。これにより、ユーザに加速感を与えることができる。

Ｓ６２あるいはＳ６４にて指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍが算出された後、ＥＣＵ２００は、Ｓ６５にて、指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍと燃費ラインとを用いて、指令エンジントルクＴＥｃｏｍを算出する。

図５は、加速感演出制御（図３のＳ６０〜Ｓ６５の処理）による指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍおよび指令エンジントルクＴＥｃｏｍの設定手法を模式的に示す図である。

加速感演出制御の初回においては、指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍが最適回転速度ＮＥｅｆよりも低い初期値ＮＥｉｎｉに設定され、燃費ラインを用いて初期値ＮＥｉｎｉに対応する指令エンジントルクＴＥｃｏｍが算出される。したがって、加速感演出制御の初回におけるエンジンパワーＰＥは、エンジン要求パワーＰＥｒｅｑよりも小さい値となる。

加速感演出制御の２回目以降においては、指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍが増加率ΔＮＥで徐々に増加されるため、エンジンパワーＰＥも徐々に増加していく。そして、指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍが最適回転速度ＮＥｅｆに達すると、エンジンパワーＰＥがエンジン要求パワーＰＥｒｅｑに一致する。

このように、加速感演出制御を行なうことによって、エンジンパワーＰＥは、エンジン要求パワーＰＥｒｅｑよりも一時的に小さい値となる。加速感演出制御によって生じるエンジンパワーＰＥの不足分は後述するＳ７０の処理で第２モータ３０の出力（すなわちバッテリ放電電力Ｐｏｕｔ）によって補われるため、ユーザが要求する車両駆動力が実現される。

図３に戻って、最適燃費制御あるいは加速感演出制御によって指令エンジン動作点（指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍおよび指令エンジントルクＴＥｃｏｍ）が設定されると、ＥＣＵ２００は、Ｓ７０にて、エンジン１０を指令エンジン動作点で運転したときに車両要求パワーＰｒｅｑが駆動輪８０に伝達されるように、第１モータ指令トルクＴＭ１ｃｏｍ、第２モータ指令トルクＴＭ２ｃｏｍを算出する。

上述したように、加速感演出制御中には、エンジンパワーＰＥはエンジン要求パワーＰＥｒｅｑよりも不足する（図５参照）。Ｓ７０の処理では、このエンジンパワーＰＥの不足分を第２モータ３０の出力（すなわちバッテリ放電電力Ｐｏｕｔ）で補うように、第２モータ指令トルクＴＭ２ｃｏｍが算出される。

Ｓ８０にて、ＥＣＵ２００は、エンジン１０が指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍ、指令エンジントルクＴＥｃｏｍからなる動作点で運転されるようにエンジン１０のスロットル開度、燃料噴射量、点火時期、吸気バルブの開閉タイミングなどを制御する。また、ＥＣＵ２００は、第１モータ２０が第１モータ指令トルクＴＭ１ｃｏｍを出力し、第２モータ３０が第２モータ指令トルクＴＭ２ｃｏｍを出力するように、ＰＣＵ６０を制御する。

＜加速感演出制御におけるエンジン回転速度の初期値ＮＥｉｎｉの算出処理＞
以上のように、車両１においては、気圧ＰＡの低下によるエンジンパワーＰＥの低下分は、基本的には、最適回転速度ＮＥｅｆを気圧ＰＡの低下に応じて予め増加補正しておくことによって補われる（図３のＳ２０〜Ｓ３１参照）。

一方、本実施の形態では、ユーザによる加速要求があった場合、ユーザに加速感を与えるために、加速感演出制御が行なわれる。この加速感演出制御によって生じるエンジンパワーＰＥの不足分は、第２モータ３０の出力（バッテリ放電電力Ｐｏｕｔ）によって補われる。

しかしながら、気圧ＰＡが低い状態で加速感演出制御を行なうと、エンジンパワーＰＥの不足分をバッテリ放電電力Ｐｏｕｔで補うことができず、駆動力不足が生じるおそれがある。この現象について図６を参照して説明する。

図６は、本実施の形態による初期値ＮＥｉｎｉの算出処理を行なわない場合の指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍとバッテリ放電電力Ｐｏｕｔと気圧ＰＡとの対応関係の一例（本発明に対する比較例）を示す図である。なお、図６においては、最適燃費制御中の指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍおよびバッテリ放電電力Ｐｏｕｔを破線で示し、加速感演出制御中の指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍおよびバッテリ放電電力Ｐｏｕｔを実線で示している。

最適燃費制御中の指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍ（破線）は、最適回転速度ＮＥｅｆに設定される。この最適回転速度ＮＥｅｆは、気圧ＰＡの低下に応じて増加補正されるが、エンジン回転速度ＮＥが高くなり過ぎてユーザに違和感を与えるのを防止するために上限回転速度ＮＥｍａｘ以下に制限される。したがって、気圧ＰＡが所定値（図６に示す例では所定気圧ＰＡ２）よりも低い領域では、最適回転速度ＮＥｅｆが要求回転速度ＮＥｅｆ＿ｒｅｑよりも低い上限回転速度ＮＥｍａｘに制限されるため、エンジンパワーＰＥは車両要求パワーＰｒｅｑに対して不足する（以下、この不足分を「気圧低下によるＰＥ不足分」という）。気圧低下によるＰＥ不足分は、バッテリ放電電力Ｐｏｕｔによって補われることになる。この際、図６に示すように、バッテリ放電電力Ｐｏｕｔは許容放電電力Ｗｏｕｔを超えないため、最適燃費制御中に駆動力不足は生じない。

一方、加速感演出制御中の指令エンジン回転速度ＮＥｃｏｍ（実線）は、最適回転速度ＮＥｅｆよりも低い値に設定される。これにより、加速感演出制御中のエンジンパワーＰＥは、車両要求パワーＰｒｅｑに対して不足する（以下、この不足分を「加速感演出制御によるＰＥ不足分」という）。したがって、気圧ＰＡが所定気圧ＰＡ２よりも低い領域で加速感演出制御を行なうと、気圧低下によるＰＥ不足分だけでなく、加速感演出制御によるＰＥ不足分をもバッテリ７０の出力で補う必要が生じ、バッテリ放電電力Ｐｏｕｔが増大する。ところが、バッテリ放電電力Ｐｏｕｔは許容放電電力Ｗｏｕｔを超えないように制限されるため、バッテリ７０の出力で補うべきパワーが許容放電電力Ｗｏｕｔを超えてしまうと、バッテリ７０の出力が不足し駆動力不足が発生してしまう。

このような駆動力不足を解消するために、ＥＣＵ２００は、加速感演出制御におけるエンジン回転速度の初期値ＮＥｉｎｉを以下のように算出する。

図７は、エンジン回転速度の初期値ＮＥｉｎｉの算出処理（図３のＳ６１の処理）の詳細な流れを示すフローチャートである。

Ｓ６１Ａにて、ＥＣＵ２００は、エンジン回転速度の基本初期値ＮＥｉｎｉ＿ｂａｓｅを算出する。たとえば、ＥＣＵ２００は、下記の式（ｄ）を用いて基本初期値ＮＥｉｎｉ＿ｂａｓｅを算出する。

ＮＥｉｎｉ＿ｂａｓｅ＝ＮＥｅｆ−所定値α …（ｄ）
すなわち、ＥＣＵ２００は、最適回転速度ＮＥｅｆよりも所定値αだけ低い値を基本初期値ＮＥｉｎｉ＿ｂａｓｅに設定する。この際、所定値αは、アクセル開度Ａおよび車速Ｖに応じて変化する可変値とすることができる。

Ｓ６１Ｂにて、ＥＣＵ２００は、エンジン回転速度の下限値ＮＥｍｉｎを設定する。この下限値ＮＥｍｉｎは、バッテリ放電電力Ｐｏｕｔを所定電力Ｐｏｕｔ１以下に維持しつつ車両要求パワーＰｒｅｑを実現可能なエンジン回転速度ＮＥの下限値である。

たとえば、ＥＣＵ２００は、下記の式（ｅ１）に示すように、車両要求パワーＰｒｅｑから所定電力Ｐｏｕｔ１を減じた値を１気圧時の下限エンジン要求パワーＰＥｍｉｎ１として算出する。

ＰＥｍｉｎ１＝Ｐｒｅｑ−所定電力Ｐｏｕｔ１ …（ｅ１）
ここで、所定電力Ｐｏｕｔ１は、許容放電電力Ｗｏｕｔよりも所定電力低い値に予め設定される。

そして、ＥＣＵ２００は、１気圧時の下限エンジン要求パワーＰＥｍｉｎ１を気圧ＰＡに基づいて補正した値を、下限エンジン要求パワーＰＥｍｉｎとして算出する。たとえば、ＥＣＵ２００は、下記の式（ｅ２）を用いて下限エンジン要求パワーＰＥｍｉｎを算出する。

ＰＥｍｉｎ＝ＰＥｍｉｎ１×補正係数Ｋｐａ …（ｅ２）
ここで、補正係数Ｋｐａは、式（ａ）で用いた補正係数Ｋｐａと同じものである。すなわち、たとえば、補正係数Ｋｐａは「１／気圧ＰＡ」あるいは「（吸入空気温ＴＨＡ／２７３）／気圧ＰＡ」とされる。

そして、ＥＣＵ２００は、下限エンジン要求パワーＰＥｍｉｎと燃費ラインとを用いて、エンジン回転速度の下限値ＮＥｍｉｎを算出する。このように算出された下限値ＮＥｍｉｎ以上にエンジン回転速度ＮＥを維持することによって、バッテリ放電電力Ｐｏｕｔを所定電力Ｐｏｕｔ１以下に維持しつつ車両要求パワーＰｒｅｑを実現することができる。

Ｓ６１Ｃにて、ＥＣＵ２００は、基本初期値ＮＥｉｎｉ＿ｂａｓｅと下限値ＮＥｍｉｎとのうち、どちらか大きい方をエンジン回転速度の仮の初期値ＮＥｉｎｉ＿ｔｅｍｐとして選択する。

図８は、仮の初期値ＮＥｉｎｉ＿ｔｅｍｐとバッテリ放電電力Ｐｏｕｔと気圧ＰＡとの対応関係の一例を示す図である。なお、図８においては、最適回転速度ＮＥｅｆおよび最適回転速度ＮＥｅｆに対応するバッテリ放電電力Ｐｏｕｔを破線で示し、下限値ＮＥｍｉｎおよび下限値ＮＥｍｉｎに対応するバッテリ放電電力Ｐｏｕｔを一点鎖線で示し、基本初期値ＮＥｉｎｉ＿ｂａｓｅおよび基本初期値ＮＥｉｎｉ＿ｂａｓｅに対応するバッテリ放電電力Ｐｏｕｔを二点鎖線で示し、仮の初期値ＮＥｉｎｉ＿ｔｅｍｐおよび仮の初期値ＮＥｉｎｉ＿ｔｅｍｐに対応するバッテリ放電電力Ｐｏｕｔを実線で示している。

気圧ＰＡが所定気圧ＰＡ３よりも高く下限値ＮＥｍｉｎが基本初期値ＮＥｉｎｉ＿ｂａｓｅよりも低い場合には、基本初期値ＮＥｉｎｉ＿ｂａｓｅがそのまま仮の初期値ＮＥｉｎｉ＿ｔｅｍｐとして選択される。これにより、加速感演出制御を基本初期値ＮＥｉｎｉ＿ｂａｓｅから開始することができるとともに、バッテリ放電電力Ｐｏｕｔを所定電力Ｐｏｕｔ１未満に維持することができる。

一方、気圧ＰＡが所定気圧ＰＡ３よりも低くなることに伴って下限値ＮＥｍｉｎが基本初期値ＮＥｉｎｉ＿ｂａｓｅを超えた場合には、下限値ＮＥｍｉｎが仮の初期値ＮＥｉｎｉ＿ｔｅｍｐとして選択される。これにより、気圧ＰＡが所定気圧ＰＡ３よりも低下しても、加速感演出制御を下限値ＮＥｍｉｎから開始することができるとともに、バッテリ放電電力Ｐｏｕｔを所定電力Ｐｏｕｔ１に維持することができる。そのため、気圧ＰＡが所定気圧ＰＡ３よりも低い状態で加速感演出制御を開始する場合であっても、バッテリ７０の出力不足に起因する駆動力不足を抑制することができる。

図７に戻って、Ｓ６１Ｄにて、ＥＣＵ２００は、図３のＳ３１で設定された最適回転速度ＮＥｅｆを取得する（メモリから読み出す）。

Ｓ６１Ｅにて、ＥＣＵ２００は、Ｓ６１Ｃで選択された仮の初期値ＮＥｉｎｉ＿ｔｅｍｐと最適回転速度ＮＥｅｆとのうち、どちらか小さい方を初期値ＮＥｉｎｉに設定する。すなわち、ＥＣＵ２００は、初期値ＮＥｉｎｉを最適回転速度ＮＥｅｆ以下（すなわち上限回転速度ＮＥｍａｘ以下）に制限する。

図９は、初期値ＮＥｉｎｉとバッテリ放電電力Ｐｏｕｔと気圧ＰＡとの対応関係の一例を示す図である。なお、図９においては、初期値ＮＥｉｎｉおよび初期値ＮＥｉｎｉに対応するバッテリ放電電力Ｐｏｕｔを実線で示している。その他の破線、一点鎖線、二点鎖線については、上述の図８に示すものと同じであるので、ここでの詳細な説明は繰り返さない。

図８に示した仮の初期値ＮＥｉｎｉ＿ｔｅｍｐは、気圧ＰＡが所定気圧ＰＡ４よりも低い領域では、最適回転速度ＮＥｅｆ（上限回転速度ＮＥｍａｘ）を超えていた。

これに対し、図９に示す初期値ＮＥｉｎｉは、気圧ＰＡが所定気圧ＰＡ４よりも低い領域において、最適回転速度ＮＥｅｆ（上限回転速度ＮＥｍａｘ）に制限されている。そのため、エンジン回転速度ＮＥが最適回転速度ＮＥｅｆ（上限回転速度ＮＥｍａｘ）を超えてユーザに違和感を与えることを防止することができる。

初期値ＮＥｉｎｉを最適回転速度ＮＥｅｆ（上限回転速度ＮＥｍａｘ）に制限したことに伴い、バッテリ放電電力Ｐｏｕｔは、図８に示すように、所定電力Ｐｏｕｔ１よりも高められるが許容放電電力Ｗｏｕｔ未満に維持される。これにより、バッテリ７０の出力不足に起因する駆動力不足は生じない。

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ２００は、ユーザによる加速要求があった場合、エンジン回転速度ＮＥを最適回転速度ＮＥｅｆよりも低い初期値ＮＥｉｎｉから車速上昇に伴って増加させる加速感演出制御（ＮＥ増加制御）を行なう。ＥＣＵ２００は、加速感演出制御によるＰＥ不足分をバッテリ放電電力Ｐｏｕｔで補う。

さらに、ＥＣＵ２００は、加速感演出制御を開始する際、最適回転速度ＮＥｅｆよりも所定値α低い基本初期値ＮＥｉｎｉ＿ｂａｓｅを算出するとともに、バッテリ放電電力Ｐｏｕｔを所定電力Ｐｏｕｔ１以下に維持可能な下限値ＮＥｍｉｎを気圧ＰＡに基づいて算出する。そして、ＥＣＵ２００は、基本初期値ＮＥｉｎｉ＿ｂａｓｅと下限値ＮＥｍｉｎとのいずれか大きい方を、加速感演出制御開始時のエンジン回転速度の初期値ＮＥｉｎｉとして選択する。これにより、気圧ＰＡが低い状態であっても、バッテリ放電電力Ｐｏｕｔを所定電力Ｐｏｕｔ１以下に維持することができる。そのため、気圧ＰＡが低い状態で加速感演出制御（ＮＥ増加制御）を開始する場合であっても、バッテリ７０の出力不足に起因する駆動力不足を抑制することができる。

＜変形例＞
なお、上述の実施の形態は、たとえば以下のように変更することもできる。

（１） 上述の実施の形態では、気圧ＰＡが低い領域で加速感演出制御を開始する際に、駆動力不足が生じないようにエンジン回転速度の初期値ＮＥｉｎｉを決定した。しかしながら、加速感演出制御を開始した後に気圧ＰＡが低下した場合においても、同様の手法によってエンジン回転速度を決定するようにしてもよい。

（２） 上述の実施の形態では、加速感演出制御中において、車速対応増加率ΔＮＥｖと時間対応増加率ΔＮＥｔとのうち大きい方の増加率にアクセル対応増加率ΔＮＥａを加えたものを、増加率ΔＮＥとして算出した（上述の式（ｂ）等参照）。しかしながら、増加率ΔＮＥの算出手法はこれに限定されない。

たとえば、上述の式（ｂ）から、アクセル対応増加率ΔＮＥａを削除してもよい。また、車速対応増加率ΔＮＥｖをそのまま増加率ΔＮＥとしてもよいし、時間対応増加率ΔＮＥｔをそのまま増加率ΔＮＥとしてもよい。

（３） 上述の実施の形態では、車両に要求されるパワーを基準として車両駆動力を制御する場合について説明したが、車両に要求されるトルクを基準として車両駆動力を制御するようにしてもよい。

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、２ 監視センサ、３ 車速センサ、４ 気圧センサ、５ 吸気温センサ、１０ エンジン、１６ 駆動軸、２０ 第１モータ、３０ 第２モータ、４０ 動力分割装置、５８ 減速機、７０ バッテリ、８０ 駆動輪、２００ ＥＣＵ。

Claims (2)

1. 気圧に応じて出力が変化するエンジンと、蓄電装置の出力電力で駆動されるモータとの少なくとも一方の動力を用いて走行可能な車両であって、
   前記エンジンと駆動輪との間に設けられた無段変速装置と、
   前記エンジン、前記モータおよび前記無段変速装置を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、車両要求出力および気圧に基づいて前記エンジンの要求出力を算出し、算出された前記要求出力に基づいて前記エンジンの要求回転速度を算出し、算出された前記要求回転速度と予め定められた上限回転速度とのいずれか小さい方を前記エンジンの最適回転速度として選択し、
   前記制御装置は、加速要求があった場合、前記エンジンの回転速度を前記最適回転速度よりも低い値から車速上昇に伴って増加させる増加制御を行なうとともに、前記増加制御によって生じる前記エンジンの出力不足を前記蓄電装置の出力電力を用いて前記モータを駆動させることによって補い、
   前記制御装置は、前記増加制御を開始する際、前記最適回転速度よりも所定速度低い基本回転速度を算出し、前記蓄電装置の出力電力を所定値以下に維持可能な前記エンジンの下限回転速度を気圧に基づいて算出し、前記基本回転速度と前記下限回転速度とのいずれか大きい方を前記増加制御の開始時の前記エンジンの初期回転速度として選択する選択処理を行なう、車両。
2. 前記制御装置は、前記初期回転速度を前記最適回転速度以下に制限する処理をさらに行なう、請求項１に記載の車両。

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