JP6100690B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両および車両の制御方法に関し、より特定的には、車両の慣性力を利用して走行する車両の走行制御に関する。

近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する車両が注目されている。このような車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。

そして、これらの車両において、さらなる環境負荷の削減のために、燃費，電費を低減することによってエネルギ効率を向上することが求められている。

特表２００８−５２０４８５号公報（特許文献１）は、内燃機関とモータジェネレータとを備えたハイブリッド車両において、モータジェネレータが発電機モードの際に、車両電気系統の実消費電力よりも大きい高出力で動作するようにモータジェネレータを駆動する第１のインターバルと、モータジェネレータをスイッチオフする第２のインターバルとを交互に繰り返すように、モータジェネレータを制御する構成を開示する。

特表２００８−５２０４８５号公報（特許文献１）によれば、モータジェネレータが発電機として動作する際に、第１のインターバルにおいては効率の高い動作点でモータジェネレータを駆動し、第２のインターバルにおいてはモータジェネレータが停止される。これによって、発電動作時に効率の低い状態でモータジェネレータの運転が継続されることが抑制されるので、発電動作における車両のエネルギ効率を向上することができる。

また、特開２０１０−６３０９号公報（特許文献２）は、内燃機関とモータジェネレータとを備えたハイブリッド車両において、内燃機関の発生する駆動力を用いた走行と、内燃機関を停止した惰性状態での走行とを交互に繰り返す構成を開示する。これにより、内燃機関を高効率の動作点で駆動することができるので、燃費を向上させることができる。

特表２００８−５２０４８５号公報 特開２０１０−６３０９号公報 特開２００９−２９８２３２号公報 特開２００７−１８７０９０号公報

しかしながら、上記の特表２００８−５２０４８５号公報（特許文献１）においては、モータジェネレータで発電を行なう場合に、モータジェネレータの駆動と停止とを繰り返す構成であり、車両の走行のための駆動力を変化させるものではなかった。

また、特開２０１０−６３０９号公報（特許文献２）は、ハイブリッド車両において、内燃機関であるエンジンの駆動と停止とを繰り返す構成を開示するものであった。

上記のように駆動源の駆動と停止を繰り返す場合には、停止状態から駆動状態への移行時（始動時）にロスが生じる場合が起こり得る。

本発明は、このような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、エンジンおよび／またはモータジェネレータからの駆動力を用いて走行が可能な車両において、車両走行時のエネルギ効率を向上させることである。

本発明による車両は、車両の走行駆動力を発生する駆動源と、駆動源を制御するための制御装置とを備える。制御装置は、駆動源について、所定のレベルの駆動力を発生させる第１の状態と、第１の状態よりも大きい駆動力を発生させる第２の状態とを切換えながら車両を走行させる駆動力変更運転を実行する。

好ましくは、制御装置は、ユーザからの要求駆動力の変化が所定範囲内の場合に、駆動力変更運転を実行する。

好ましくは、制御装置は、駆動力変更運転の実行中は、車両の速度が許容範囲内に維持されるように、第１および第２の状態を切換える。

好ましくは、制御装置は、車両の速度が許容範囲の上限まで上昇したことに応答して第１の状態に切換え、車両の速度が許容範囲の下限まで低下したことに応答して第２の状態に切換える。

好ましくは、第１の状態における駆動力は、車両の速度を維持することが可能な一定出力の基準駆動力よりも小さく設定され、第２の状態における駆動力は、基準駆動力よりも大きく設定される。

好ましくは、車両は、第１の状態においては、主に車両の慣性力によって走行する。
好ましくは、駆動源は、回転電機を含む。制御装置は、回転電機を用いて駆動力変更運転を実行する。

好ましくは、車両は、車両の駆動力を発生することが可能であり、駆動源とは異なる他の駆動源としてエンジンをさらに備える。制御装置は、回転電機により駆動力変更運転を実行している期間に、エンジンについて、エンジンからの駆動力の発生を停止する第１の走行パターンと、エンジンが発生する駆動力を走行に用いる第２の走行パターンとを切換えるインターバル運転を実行する。

好ましくは、制御装置は、エンジンが第２の走行パターンの場合に回転電機が第２の状態となるときは、エンジンが第１の走行パターンの場合に回転電機が第２の状態となるときよりも、回転電機により発生される駆動力を低下する。

好ましくは、制御装置は、回転電機が第２の状態である期間に、エンジンを第２の走行パターンに切換える。

好ましくは、車両は、回転電機に電力を供給する蓄電装置と、エンジンにより駆動されて蓄電装置を充電するための電力を発電するように構成された発電機をさらに備える。制御装置は、発電機を駆動して蓄電装置を充電する場合に、エンジンを第２の走行パターンに切換える。

好ましくは、車両は、回転電機に電力を供給する蓄電装置と、エンジンにより駆動されて蓄電装置を充電するための電力を発電するように構成された発電機をさらに備える。制御装置は、エンジンが第２の走行パターンである場合に発電機を駆動して蓄電装置を充電する。制御装置は、エンジンが第２の走行パターンである場合に、発電機による発電を行なうときのエンジンの駆動力が、発電機による発電を行なわないときのエンジンの駆動力よりも大きくなるようにする。

好ましくは、車両は、駆動源は、エンジンを含む。制御装置は、エンジンを用いて駆動力変更運転を実行する。

好ましくは、車両は、車両の駆動力を発生することが可能であり、駆動源とは異なる他の駆動源として回転電機をさらに備える。制御装置は、エンジンにより駆動力変更運転を実行している期間に、回転電機について、回転電機からの駆動力の発生を停止する第１の走行パターンと、回転電機が発生する駆動力を走行に用いる第２の走行パターンとを切換えるインターバル運転を実行する。

好ましくは、制御装置は、エンジンが第２の状態の場合に回転電機が第２の走行パターンとなるときは、エンジンが第１の状態の場合に回転電機が第２の走行パターンとなるときよりも、回転電機により発生される駆動力を低下する。

好ましくは、制御装置は、エンジンが第２の状態である期間に、回転電機を第２の走行パターンに切換える。

好ましくは、車両は、回転電機に電力を供給する蓄電装置と、エンジンにより駆動されて、蓄電装置を充電するための電力を発電するように構成された発電機をさらに備える。制御装置は、発電機を駆動して蓄電装置を充電する場合に、エンジンを第２の状態に切換える。

好ましくは、車両は、回転電機に電力を供給する蓄電装置と、エンジンにより駆動されて蓄電装置を充電するための電力を発電するように構成された発電機をさらに備える。制御装置は、エンジンが第２の状態である場合に発電機を駆動して蓄電装置を充電する。制御装置は、エンジンが第２の状態である場合に、発電機による発電を行なうときのエンジンの駆動力が、発電機による発電を行なわないときのエンジンの駆動力よりも大きくなるようにする。

好ましくは、車両は、車両の駆動力を発生することが可能であり、駆動源とは異なる他の駆動源をさらに備える。駆動源および他の駆動源は、それぞれ第１の回転電機および第２の回転電機である。制御装置は、第１の回転電機を用いて駆動力変更運転を実行する。制御装置は、第１の回転電機により駆動力変更運転を実行している期間に、第２の回転電機について、第２の回転電機からの駆動力の発生を停止する第１の走行パターンと、第２の回転電機が発生する駆動力を走行に用いる第２の走行パターンとを切換えるインターバル運転を実行する。

本発明による車両の走行制御は、走行駆動力を発生する駆動源を有する車両についての制御方法であって、駆動源を所定のレベルの駆動力を発生させる第１の状態にするステップと、駆動源を第１の状態よりも大きい駆動力を発生させる第２の状態にするステップと、第１および第２の状態を切換えながら車両を走行させる駆動力変更運転を実行するステップとを備える。

本発明によれば、エンジンおよび／またはモータジェネレータからの駆動力を用いて走行が可能な車両において、車両走行時のエネルギ効率を向上させることができる。

実施の形態１に従う車両の全体ブロック図である。 実施の形態１における慣性走行制御の概要を説明するためのタイムチャートである。 慣性走行制御における加速時の動作を説明するためのタイムチャートである。 慣性走行制御における減速時の動作を説明するためのタイムチャートである。 実施の形態１において、ＥＣＵで実行される慣性走行制御処理を説明するためのフローチャートである。 エンジンを駆動源とする実施の形態２における、慣性走行制御の概要を説明するためのタイムチャートである。 実施の形態２において、ＥＣＵで実行される慣性走行制御処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３に従うハイブリッド車両の全体ブロック図である。 実施の形態３における慣性走行制御の第１の例を説明するためのタイムチャートである。 図９の例において、ＥＣＵで実行される慣性走行制御処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３における慣性走行制御の第２の例を説明するためのタイムチャートである。 図１１の例において、ＥＣＵで実行される慣性走行制御処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態４における慣性走行制御の第１の例を説明するためのタイムチャートである。 図１３の例において、ＥＣＵで実行される慣性走行制御処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態４における慣性走行制御の第２の例を説明するためのタイムチャートである。 図１５の例において、ＥＣＵで実行される慣性走行制御処理を説明するためのフローチャートである。 ２つのモータジェネレータを駆動源とする実施の形態５に従う車両の全体ブロック図である。

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１に従う車両１００の全体ブロック図である。以下で詳細に説明されるように、車両１００は、駆動源として回転電機を用いる電気自動車である。

図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、システムメインリレー（System Main Relay：ＳＭＲ）１１５と、駆動装置であるＰＣＵ（Power Control Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０と、動力伝達ギヤ１４０と、駆動輪１５０と、制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００とを備える。ＰＣＵ１２０は、コンバータ１２１と、インバータ１２２と、電圧センサ１８０，１８５と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。

蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。

蓄電装置１１０は、電力線ＰＬ１およびＮＬ１を介してＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。

蓄電装置１１０には、電圧センサ１７０および電流センサ１７５が設けられる。電圧センサ１７０は、蓄電装置１１０の電圧ＶＢを検出し、その検出結果をＥＣＵ３００へ出力する。電流センサ１７５は、蓄電装置に入出力される電流ＩＢを検出し、その検出値をＥＣＵ３００へ出力する。

ＳＭＲ１１５に含まれるリレーは、その一方端が蓄電装置１１０の正極端子および負極端子に接続され、他方端がＰＣＵ１２０に接続される電力線ＰＬ１，ＮＬ１に接続される。そして、ＳＭＲ１１５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間における電力の供給と遮断とを切換える。

コンバータ１２１は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて、電力線ＰＬ１，ＮＬ１と電力線ＰＬ２，ＮＬ１との間で電圧変換を行なう。

インバータ１２２は、電力線ＰＬ２，ＮＬ１に接続される。インバータ１２２は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩに基づいて、コンバータ１２１から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１３０を駆動する。

コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１およびＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ１およびＮＬ１間の電圧変動を減少させる。また、コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ２およびＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ２およびＮＬ１間の電圧変動を減少させる。

電圧センサ１８０および１８５は、それぞれコンデンサＣ１およびＣ２の両端にかかる電圧ＶＬおよびＶＨを検出し、その検出値をＥＣＵ３００へ出力する。

モータジェネレータ１３０は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。

モータジェネレータ１３０の出力トルクは、減速機や動力分割機構を含んで構成される動力伝達ギヤ１４０を介して駆動輪１５０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０は、車両１００の回生制動動作時には、駆動輪１５０の回転によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。

車両１００の速度（車速）を検出するために、速度センサ１９０が駆動輪１５０の近傍に設けられる。速度センサ１９０は、駆動輪１５０の回転速度に基づいて車速ＳＰＤを検出し、その検出値をＥＣＵ３００に出力する。また、速度センサとして、モータジェネレータ１３０の回転角を検出するための回転角センサ（図示せず）を用いてもよい。この場合には、ＥＣＵ３００は、モータジェネレータ１３０の回転角の時間的変化および減速比などに基づいて、間接的に車速ＳＰＤを演算する。

ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、蓄電装置１１０および車両１００の各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

ＥＣＵ３００は、ＰＣＵ１２０、ＳＭＲ１１５などを制御するための制御信号を生成して出力する。なお、図１においては、ＥＣＵ３００として１つの制御装置を設ける構成としているが、たとえば、ＰＣＵ１２０用の制御装置や蓄電装置１１０用の制御装置などのように、機能ごとまたは制御対象機器ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。

ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０に備えられる電圧センサ１７０，電流センサ１７５からの電圧ＶＢおよび電流ＩＢの検出値に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態ＳＯＣ（State of Charge）を演算する。

ＥＣＵ３００は、ユーザによるアクセルペダル（図示せず）の操作に基づいて定められる要求トルクＴＲを、上位ＥＣＵ（図示せず）から受ける。ＥＣＵ３００は、ユーザからの要求トルクＴＲに基づいて、コンバータ１２１およびインバータ１２２の制御信号ＰＷＣ，ＰＷＩをそれぞれ生成し、モータジェネレータ１３０を駆動する。

また、ＥＣＵ３００は、ユーザにより設定されるモード信号ＭＯＤを受ける。このモード信号ＭＯＤは、以下に後述する慣性走行制御を実行するか否かを指示するための信号である。モード信号ＭＯＤは、特定のスイッチや操作画面における設定などによって切換えられる。あるいは、特定の条件が成立したことに応答して、モード信号ＭＯＤが自動的に設定されるようにしてもよい。

ＥＣＵ３００は、たとえば、モード信号ＭＯＤがオンに設定されている場合には、慣性走行制御を行なうように動作し、モード信号ＭＯＤがオフに設定されている場合には、慣性走行制御を行なわない通常の走行を行なうように動作する。

このような車両においては、モータジェネレータ１３０から駆動力が発生されると、蓄電装置の電力が消費される。蓄電装置１１０の容量は予め定められているので、蓄電装置に蓄えられた電力で、できるだけ長距離を走行するためには、走行中のエネルギ効率を向上させて電力消費を抑制することが必要となる。

車両の走行中には車両には慣性力がはたらいているため、走行中にモータジェネレータによる駆動力を、車速を維持するために必要な駆動力よりも低くした場合は、徐々に車速は低下するものの、しばらくの間は車両の慣性力を用いて走行（以下、「慣性走行」とも称する。）が継続される。

この慣性走行中は、モータジェネレータにより出力される駆動力が小さいので、蓄電装置からの電力消費が少なくなる。そのため、慣性走行を活用して走行を行なうことができれば、車両走行時のエネルギ効率を改善することが可能となり得る。

そこで、実施の形態１においては、図１に示した電気自動車において、ユーザからの要求トルクがほぼ一定であり、それによって車速がほぼ一定に維持されるような走行がされている場合に、モータジェネレータからの駆動力が高出力状態である場合と、モータジェネレータの駆動力が低出力状態である場合とを繰り返して走行する運転（以下、「駆動力変更運転」とも称する。）を行なう慣性走行制御を実行し、走行中におけるエネルギ効率の向上を図る。

図２は、実施の形態１における慣性走行制御の概要を説明するためのタイムチャートである。図２においては、横軸には時間が示され、縦軸には車速ＳＰＤ、モータジェネレータの出力、ユーザからの要求パワー、蓄電装置の充放電電力、および蓄電装置のＳＯＣが示される。なお、蓄電装置の充放電電力については、放電電力を正値で表わし、充電電力を負値で表わしている。

図１および図２を参照して、たとえば、車両１００が、平坦な道路を一定の車速Ｖ１で走行する場合を考える。この場合、図２のように、ユーザから要求されるパワーは、ほぼ一定の値として与えられる。なお、「ユーザから要求されるパワーがほぼ一定の値である」とは、多少の変動はあるものの、ある所定時間内において、ユーザ要求パワーが予め定められた所定範囲内（たとえば、±３ｋｍ／ｈ）に維持される状態を意味する。

実施の形態１の慣性走行制御を適用しない場合においては、モータジェネレータ１３０の出力は、図２中の破線Ｗ１３のように、ほぼ一定の大きさで連続して出力される。これにより、車速ＳＰＤは、図２中の破線Ｗ１１のように、ほぼ一定に維持される。

このとき、蓄電装置１１０からは、図２中の破線Ｗ１５のように一定の電力が連続して出力されるために、蓄電装置１１０のＳＯＣは、図２中の破線Ｗ１７のように、直線的に減少する。

これに対して、実施の形態１の慣性走行制御を適用した場合には、モータジェネレータ１３０の駆動力を高出力状態とした加速走行と、モータジェネレータ１３０の駆動力を低出力状態とした慣性走行とが交互に繰り返される。

具体的には、時刻ｔ１までは、実施の形態１の慣性走行制御が適用されていない状態であり、モータ出力ＰＭ１が連続的に出力されている。

時刻ｔ１において、ユーザにより慣性走行制御の実行が指示されると、モータジェネレータ１３０の駆動力がＰＭ１からＰＭ２に低下される（図２中の実線Ｗ１２）。駆動力ＰＭ２は、現在の車速Ｖ１を維持することができる駆動力よりも小さいため、図２中の実線Ｗ１０のように、慣性力による走行が開始されて徐々に車速ＳＰＤが低下する。

このとき、蓄電装置１１０からの充放電電力が低下する（図２中の実線Ｗ１４）ので、一定出力の場合と比べてＳＯＣの減少量が抑制される（図２中の実線Ｗ１６）。

そして、車速ＳＰＤが、目標とする車速Ｖ１に対して予め定められた許容範囲の下限値ＬＬまで低下すると（図２中の時刻ｔ２）、モータジェネレータ１３０の駆動が高出力状態に切換えられる。このときのモータ出力は、車速Ｖ１を維持するために必要とされる出力ＰＭ１よりも大きいＰＭ３に設定される。これによって、車両１００が加速する。この加速走行中は、慣性走行制御を行なわない場合に比べるとＳＯＣの減少量はやや大きくなるが、時刻ｔ１からｔ２までの慣性走行により電力消費が抑制されるため、一定出力の場合に比べてトータルのＳＯＣは高い状態が維持される（図２中の実線Ｗ１６）。

そして、車速ＳＰＤが予め定められた上記の許容範囲の上限値ＵＬまで上昇すると、再びモータジェネレータ１３０が低出力状態にされ（図２中の時刻ｔ３）、慣性走行が実行される。

その後、同様に、車速ＳＰＤが下限値ＬＬまで低下するとモータジェネレータ１３０が高出力状態に切換えられ、さらに車速ＳＰＤが上限値ＵＬまで上昇するとモータジェネレータ１３０が低出力状態に切換えられる。

このような駆動力変更運転を繰り返すことによって、車速ＳＰＤは上記の許容範囲内では変動するものの、平均速度をほぼＶ１に維持しながら、蓄電装置のＳＯＣの減少を抑制することができる。その結果、全体としてエネルギ効率が向上され、蓄電装置に蓄えられた電力による走行可能距離を拡大することができる。

なお、モータジェネレータが加速走行を行なう際のモータ出力、および加速時間については、任意に設定可能である。たとえば、加速時間を所定の時間に設定し、その期間内に車速ＳＰＤを下限値ＬＬから上限値ＵＬまで増加できるようなモータ出力とするようにしてもよい。あるいは、加速に用いるモータ出力を所定の出力にして、加速時間については成り行きとするようにしてもよい。加速時間が短すぎると、大きなパワーが必要となるので、トルクショックが生じる可能性がある。逆にモータ出力が小さすぎると、加速時間、すなわちモータジェネレータの駆動時間が長くなり慣性走行が実施されにくくなる。したがって、加速時間と加速時のモータ出力は、ドライバビリティおよびエネルギ効率を勘案して適切に設定される。

なお、高出力状態におけるモータ出力は、同じ大きさとしてもよいし（ＰＭ３＝ＰＭ５）、異なる大きさにしてもよい（ＰＭ３≠ＰＭ５）。低出力状態におけるモータ出力についても、同じ大きさとしてもよいし（ＰＭ２＝ＰＭ４）、異なる大きさにしてもよい（ＰＭ２≠ＰＭ４）。

実施の形態１の慣性走行制御においては、上述のように、ユーザからの要求パワーがほぼ一定である場合に、図２で示したような駆動力変更運転が実行される。すなわち、ユーザからの要求パワーが変動する加速時および減速時には、駆動力変更運転は実行されない。

図３および図４は、慣性走行制御が適用されている際の、加速時および減速時の動作をそれぞれ説明するための図である。図３および図４においても、図２と同様に、横軸には時間が示され、縦軸には車速ＳＰＤ、モータジェネレータの出力、ユーザからの要求パワー、蓄電装置の充放電電力、および蓄電装置のＳＯＣが示される。

図１および図３を参照して、時刻ｔ１１においてユーザにより慣性走行制御の実行が指示されると、図２と同様に、時刻ｔ１４までは車速Ｖ１を維持するように駆動力変更運転が実行される。

そして、慣性走行中の時刻ｔ１４において、ユーザからの要求パワーが増加されて加速要求を受けると（図３中の実線Ｗ２４）、ユーザ要求パワーが変動している間（時刻ｔ１４〜ｔ１５）は、駆動力変更運転が中断される。そして、加速のためにモータ出力がＰＭ５Ａに増加される（図３中の実線Ｗ２２）。

そして、時刻ｔ１５において、ユーザによる加速動作が終了し、車速ＳＰＤがＶ２（Ｖ２＞Ｖ１）で一定になったことに応答して、モータジェネレータ１３０からの出力が再び低出力状態にされ、車速Ｖ２を維持するように駆動力変更運転が再開される（図３中の実線Ｗ２０）。

次に、図４を用いて減速時の動作を説明する。図１および図４を参照して、時刻ｔ２４までは、図３の時刻ｔ１４までと同様に、車速Ｖ１で駆動力変更運転が実行される。

そして、慣性走行中の時刻ｔ２４において、ユーザからの要求パワーが低減されて減速要求を受けると（図４中の実線Ｗ３５）、ユーザ要求パワーが変動している間（時刻ｔ２４〜ｔ２５）は、駆動力変更運転が中断される。このとき、モータ出力は低出力状態にされ、慣性走行状態を継続しながら減速を行なう（図４中の実線Ｗ３２）。なお、図４には示されないが、加速走行中に減速要求を受けた場合には、加速動作を中止して慣性走行へ移行する。

あるいは、より迅速に減速を行なうことが必要な場合には、減速要求を受けている期間に、モータジェネレータ１３０で回生制動を行なうようにしてもよい。この場合には、モータジェネレータ１３０は、回生発電により負のモータ出力ＰＭ８Ｂを出力し（図４中の一点鎖線Ｗ３４）、その発電電力によって蓄電装置１１０を充電する（図４中の一点鎖線Ｗ３７）。これによって、ＳＯＣが増加する（図４中の一点鎖線Ｗ４０）。

なお、図４中の破線Ｗ３９で示される、慣性走行制御を適用しない場合のＳＯＣ変化においては、減速要求時（時刻ｔ２４〜ｔ２５）にモータジェネレータ１３０で回生制動を行なう状態を示したものであり、そのため、時刻ｔ２４〜ｔ２５においては、ＳＯＣが増加している。一方、減速要求時（時刻ｔ２４〜ｔ２５）に回生制動を行なわずに慣性走行が実行される場合には、図４には示されないが、時刻ｔ２４〜ｔ２５の間においては、モータジェネレータ１３０が低出力状態にて駆動されるので、図４中の破線Ｗ３９のＳＯＣはやや減少する。

このように、慣性走行制御が適用されている間に、ユーザ要求パワーの変化に対応して車両の加減速が行なわれる場合は、モータジェネレータ１３０の駆動力変更運転が中断される。

図５は、実施の形態１において、ＥＣＵ３００で実行される慣性走行制御処理を説明するためのフローチャートである。図５および後述する図７，１０，１２，１４，１６に示されるフローチャート中の各ステップについては、ＥＣＵ３００に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。

図１および図５を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ユーザによって設定されるモード信号ＭＯＤに基づいて、慣性走行制御が選択されているか否かを判定する。

モード信号ＭＯＤがオフに設定されており、慣性走行制御が選択されていない場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、以降の処理がスキップされ、ＥＣＵ３００は処理をメインルーチンに戻す。

モード信号ＭＯＤがオンに設定されており、慣性走行制御が選択されている場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、処理がＳ１１０に進められ、ＥＣＵ３００は、次に、要求トルクＴＲに基づいて、ユーザからの要求パワーがほぼ一定であるか否かを判定する。

ユーザ要求パワーがほぼ一定である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１２０に進められて、ＥＣＵ３００は、駆動力変更運転を実行するように選択する。なお、図５には示されていないが、駆動力変更運転の開始直後は、図２〜図４に示されるように、まず、モータジェネレータ１３０が低出力状態にされて慣性走行が実行される。

そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１３０にて、車速ＳＰＤが速度許容範囲の上限値ＵＬまで上昇したか否かを判定する。

上記のように、駆動力変更運転の開始直後は、まずモータジェネレータ１３０が低出力状態にされて慣性走行が実行されるので、車速ＳＰＤは上限値ＵＬよりも低く、かつ徐々に車速ＳＰＤは低下する。

すなわち、車速ＳＰＤが速度許容範囲の上限値ＵＬまで上昇していないので（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理がＳ１３５に進められて、次に、ＥＣＵ３００は、車速ＳＰＤが速度許容範囲の下限値ＬＬまで低下したか否かを判定する。

車速ＳＰＤが速度許容範囲内で低下中（ＬＬ＜ＳＰＤ＜ＵＬ）の場合、すなわち、車速ＳＰＤが速度許容範囲の下限値ＬＬまで低下していない場合（Ｓ１３５にてＮＯ）は、処理がＳ１４４に進められ、ＥＣＵ３００は、現在のモータジェネレータ１３０の状態を保持し、慣性走行を継続する。その後、メインルーチンに処理が戻され、次回の制御周期において再びＳ１００から処理が実行される。

慣性走行が継続されている間に、車速ＳＰＤが速度許容範囲の下限値ＬＬまで低下した場合（ＳＰＤ≦ＬＬ）（Ｓ１３５にてＹＥＳ）は、処理がＳ１４２に進められ、ＥＣＵ３００は、モータジェネレータ１３０を高出力状態に切換えて加速走行を実行する。これにより、車速ＳＰＤが上昇する。

この加速走行が実行されて速度許容範囲内で車速が上昇している間は、Ｓ１３０およびＳ１３５でＮＯが選択されて、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４４にて、車速ＳＰＤが速度許容範囲の上限値ＵＬに到達するまで加速走行を継続する。

そして、車速ＳＰＤが速度許容範囲の上限値ＵＬまで上昇すると（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理がＳ１４０に進められて、ＥＣＵ３００は、モータジェネレータ１３０を低出力状態に切換えて慣性走行を実行する。

ユーザ要求パワーがほぼ一定に保持されている間は、車速ＳＰＤが速度許容範囲内に維持されるように、上記のような駆動力変更運転が実行される。

一方、加速または減速のために、ユーザからの要求パワーが変動した場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、処理がＳ１２５に進められて、ＥＣＵ３００は、駆動力変更運転を中断する。

そして、ＥＣＵ３００は、ユーザ要求パワーによって加速が指示されている場合（Ｓ１２７にてＹＥＳ）は、モータジェネレータ１３０を力行状態で駆動して、車両１００を加速する（Ｓ１４６）。

一方、ユーザから減速が指示されている場合（Ｓ１２７にてＮＯ）は、処理がＳ１４８に進められ、ＥＣＵ３００は、モータジェネレータ１３０を低出力状態に切換えた慣性走行による減速、および、モータジェネレータ１３０を回生状態で駆動することによる回生制動を伴う減速のいずれかを実行する。あるいは、慣性走行による減速と回生制動を伴う減速とを切換えながら減速するようにしてもよい。

その後、ユーザによる加速または減速動作が終了して、ユーザ要求パワーがほぼ一定である状態になると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、駆動力変更運転が再開される。

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、ユーザからの要求パワーがほぼ一定である状態において、慣性走行と加速走行とが繰り返される駆動力変更運転が実行でき、それによって、車両走行時のエネルギ効率を向上させることができる。

［実施の形態２］
実施の形態１は、モータジェネレータを駆動源とする電気自動車を例として説明したが、上述の駆動力変更制御は、駆動源としてエンジンを有する車両においても適用可能である。

エンジンの駆動力で走行する車両においては、たとえば特開２００７−１８７０９０号公報（特許文献４）のように、走行中にエンジンの駆動と停止を繰り返しながら走行する技術が知られている。

モータジェネレータを駆動源とする場合、モータジェネレータを停止状態から駆動状態に移行する場合は、インバータに含まれるスイッチング素子をスイッチング制御すればよいので大きな損失は発生しにくい傾向にある。しかしながら、エンジンを駆動源とする場合には、始動動作が必要となるので、駆動力の発生と停止とを繰り返す場合には、毎回の始動動作（クランキング動作）において損失が生じてしまう。また、始動動作の開始から実際にエンジンが自立運転を開始するまでには多少の時間がかかるため、応答よく駆動力を発生させることが困難な場合がある。

そのため、エンジンの駆動力で走行する車両の場合には、特開２００７−１８７０９０号公報（特許文献４）のようにエンジンを停止するよりも、いわゆるアイドリング状態のように、エンジンを駆動したまま発生する駆動力を低下させた状態とすることで、燃費を改善しつつ、応答性を確保することができる。

そこで、実施の形態２においては、駆動源としてエンジンを有する車両について、実施の形態１で説明した駆動力変更制御を適用する場合について説明する。

図６は、エンジンを駆動源とする実施の形態２における、慣性走行制御の概要を説明するためのタイムチャートである。図６においては、横軸には時間が示され、縦軸には車速ＳＰＤ、エンジンの出力、ユーザからの要求パワーが示される。

図６を参照して、エンジンの駆動力を用いて走行する車両が、平坦な道路を一定の車速Ｖ１で走行する場合を考える。この場合、図６のように、ユーザから要求されるパワーは、ほぼ一定の値として与えられる。

実施の形態２の慣性走行制御を適用しない場合においては、エンジンの出力は、図６中の破線Ｗ７３のように、ほぼ一定の大きさで連続して出力される。これにより、車速ＳＰＤは、図２中の破線Ｗ７１のように、ほぼ一定に維持される。

これに対して、実施の形態２の慣性走行制御を適用した場合には、エンジンの駆動力を高出力状態とした加速走行と、エンジンの駆動力を低出力状態とした慣性走行とが交互に繰り返される。

具体的には、時刻ｔ６１までは、実施の形態２の慣性走行制御が適用されていない状態であり、ＰＥ１のエンジン出力が連続的に出力されている。

時刻ｔ６１において、ユーザにより慣性走行制御の実行が指示されると、たとえばクラッチなどを切り離すことにより、エンジンから駆動輪への駆動力の伝達が途絶されるとともに、エンジンの駆動力がＰＥ１からＰＥ２に低下される（図２中の実線Ｗ７２）。これにより、図２中の実線Ｗ７０のように、慣性力による走行が開始されて徐々に車速ＳＰＤが低下する。

このとき、エンジン出力の低下により、一定出力の場合と比べて燃料消費量が抑制される。

そして、車速ＳＰＤが、目標とする車速Ｖ１に対して予め定められた許容範囲の下限値ＬＬまで低下すると（図６中の時刻ｔ６２）、クラッチが係合されるとともにエンジンの駆動が高出力状態にされる。このときのエンジン出力は、車速Ｖ１を維持するために必要とされる出力ＰＥ１よりも大きいＰＥ３に設定される。これによって、車両が加速する。

そして、車速ＳＰＤが予め定められた上記の許容範囲の上限値ＵＬまで上昇すると、再びエンジンが低出力状態にされ（図６中の時刻ｔ６３）、慣性走行が実行される。

その後、同様に、車速ＳＰＤが下限値ＬＬまで低下するとエンジンが高出力状態にされ、さらに車速ＳＰＤが上限値ＵＬまで上昇するとエンジンが低出力状態にされる。

図７は、実施の形態２において、ＥＣＵで実行される慣性走行制御処理を説明するためのフローチャートである。図７は、実施の形態１の図５のフローチャートにおけるステップＳ１４０，Ｓ１４２，Ｓ１４４，Ｓ１４６，Ｓ１４８が、それぞれＳ１４０＃，Ｓ１４２＃，Ｓ１４４＃，Ｓ１４６＃，Ｓ１４８＃に置き換えられたものとなっている。置き換えられた各ステップの処理は、駆動力がモータジェネレータに代えてエンジンで出力される点が異なっているのみであり、それ以外の処理内容は図５と同じである。そのため、処理内容の詳細な説明は繰り返さないが、概略的には、慣性走行制御が選択されており、ユーザ要求パワーが一定である場合には、車速が下限値まで低下するとエンジンが高出力状態に切換えられ、車速が上限値まで上昇するとエンジンが低出力状態に切換えられる。

このように、駆動源としてエンジンを用いる車両において、慣性走行制御を適用することによって、燃費を改善しつつ応答性を確保することができる。

［実施の形態３］
実施の形態１および２では、駆動源として１台のモータジェネレータ、あるいはエンジンが単独で設けられる場合における慣性走行制御について説明した。

実施の形態３においては、複数の駆動源からの駆動力を用いて走行する車両について慣性走行制御を適用する場合について説明する。

図８は、実施の形態３に従う車両１００Ａの全体ブロック図である。車両１００Ａは、回転電機と内燃機関であるエンジンとを駆動源とするハイブリッド車両である。

図８においては、図１におけるＰＣＵ１２０がＰＣＵ１２０Ａに置き換えられ、駆動源として、モータジェネレータ１３０に代えて、モータジェネレータ１３０Ａ，１３０Ｂおよびエンジン１６０が備えられる構成となっている。図８において、図１と重複する要素の説明は繰り返さない。

図８を参照して、ＰＣＵ１２０Ａは、コンバータ１２１と、インバータ１２２Ａ，１２２Ｂと、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電圧センサ１８０，１８５とを含む。

インバータ１２２Ａ，１２２Ｂは、電力線ＰＬ２，ＮＬ１を介して、コンバータ１２１に並列に接続される。

インバータ１２２Ａは、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ１により制御され、コンバータ１２１からの直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータ１３０Ａ（以下、「ＭＧ１」とも称する。）を駆動する。また、インバータ１２２Ａは、モータジェネレータ１３０Ａで発電された交流電力を直流電力に変換し、コンバータ１２１を介して蓄電装置１１０を充電する。

インバータ１２２Ｂは、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ２により制御され、コンバータ１２１からの直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータ１３０Ｂ（以下、「ＭＧ２」とも称する。）を駆動する。また、インバータ１２２Ｂは、モータジェネレータ１３０Ｂで発電された交流電力を直流電力に変換し、コンバータ１２１を介して蓄電装置１１０を充電する。

モータジェネレータ１３０Ａ，１３０Ｂの各出力軸は、たとえばプラネタリギヤのような動力分割機構を含んで構成される動力伝達ギヤ１４０Ａに結合される。そして、モータジェネレータ１３０Ａ，１３０Ｂからの駆動力が駆動輪１５０に伝達される。

また、モータジェネレータ１３０Ａ，１３０Ｂは、動力伝達ギヤ１４０Ａを介して、エンジン１６０とも結合される。エンジン１６０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＤＲＶによって制御される。エンジン１６０から発生される駆動力は、動力伝達ギヤ１４０Ａを介して駆動輪１５０およびモータジェネレータ１３０Ａに伝達される。ＥＣＵ３００は、モータジェネレータ１３０Ａ，１３０Ｂおよびエンジン１６０で発生される駆動力を協調的に制御して、車両を走行させる。

なお、実施の形態３においては、モータジェネレータ１３０Ａは、エンジン１６０を始動する際のスタータモータとして用いられるとともに、エンジン１６０により駆動されて発電を行なう発電機として専ら用いられるものとする。また、モータジェネレータ１３０Ｂは、蓄電装置１１０からの電力を用いて駆動輪１５０を駆動するための電動機として専ら用いられるものとする。

また、図８においては、２台のモータジェネレータと１台のエンジンが備えられる構成の例が示されるが、モータジェネレータの数はこれに限定されず、たとえば、モータジェネレータが１台であってもよい。あるいは、２台より多くのモータジェネレータが備えられる場合であってもよい。

（実施の形態３の第１の例）
図９および図１０を用いて、実施の形態３における慣性走行制御の第１の例を説明する。図９においては、実施の形態１における図２〜図４と同様に、横軸には時間が示され、縦軸には車速ＳＰＤ、モータジェネレータの出力、ユーザからの要求パワー、蓄電装置の充放電電力、および蓄電装置のＳＯＣが示される。

図８および図９を参照して、時刻ｔ３１にて、ユーザにより慣性走行制御の実行が指示されると、実施の形態１における説明と同様に、モータジェネレータ１３０Ｂ（ＭＧ２）の駆動力を低出力状態にした慣性走行と、ＭＧ２の駆動力を高出力状態にした加速走行とを繰り返す駆動力変更運転が実行される。

ＳＯＣが低下して所定のしきい値を下回り、蓄電装置１１０の充電が必要となると、ＭＧ２による加速走行に先立って、エンジン１６０がモータジェネレータ１３０Ａ（ＭＧ１）によりクランキングされて始動される（図９中の時刻ｔ３４）。

そして、車速ＳＰＤが許容範囲の下限値ＬＬまで低下すると（図９中の時刻ｔ３５）、ＭＧ２およびエンジン１６０からの駆動力を用いた加速走行が実行される（図９中の時刻ｔ３５〜ｔ３６）。このとき、エンジン１６０の駆動力の一部によりＭＧ１が駆動され、ＭＧ１による発電電力によって蓄電装置１１０が充電される（図９中の実線Ｗ５４，Ｗ５５）。

その後、車速ＳＰＤが許容範囲の上限値ＵＬまで上昇すると、ＭＧ２が低出力状態に切換えられるとともにエンジン１６０が停止され、再び慣性走行が実行される。

なお、ＭＧ２およびエンジン１６０の双方が駆動される時刻ｔ３５〜ｔ３６の間においては、ＭＧ２で発生される駆動力（出力）は、エンジン１６０が駆動されない場合よりも小さく設定される（ＰＭ５Ｃ＜ＰＭ３Ｃ，ＰＭ７Ｃ）。これは、エンジン１６０をあまりに低負荷で駆動した場合には、エンジン１６０自身の効率がかえって悪くなるおそれがあるためである。すなわち、エンジン１６０にある程度の駆動力を出力させることによって、より効率のよい動作ポイントでエンジン１６０が駆動できるようにする。そして、これに伴ってＭＧ２で発生される駆動力を少なくしてＭＧ２での消費電力を低減し、それによって電費を向上させる。

したがって、エンジン１６０からの駆動力のみによって、加速走行を行ないつつ、さらにＭＧ１を用いた蓄電装置１１０の充電が可能である場合には、ＭＧ２により発生される駆動力をゼロとしてもよい。また、図９においては、エンジン１６０の駆動による蓄電装置１１０の充電が１回の加速走行で完了しているが、１回の加速走行では十分に充電ができない場合は、連続する複数の加速走行の期間においてエンジン１６０が駆動されるようにしてもよい。

なお、この実施の形態３の第１の例におけるエンジンのように、車両走行中に、駆動力を停止した第１の走行パターンと、駆動力を発生する第２の走行パターンとを切換える運転を、以下では「インターバル運転」とも称する。

図１０は、実施の形態３の第１の例において、ＥＣＵ３００で実行される慣性走行制御処理を説明するためのフローチャートである。図１０は、実施の形態１において説明した図５のステップＳ１４０，Ｓ１４２，Ｓ１４４，Ｓ１４６，Ｓ１４８が、それぞれＳ１４０Ａ，Ｓ１４２Ａ，Ｓ１４４Ａ，Ｓ１４６Ａ，Ｓ１４８Ａに置き換えられ、さらにステップＳ１５０およびＳ１６０が追加されたものとなっている。図１０において、図５と重複するステップの説明は繰り返さない。

なお、図１０において追加されたステップＳ１５０およびＳ１６０は、ＭＧ１の発電電力によって蓄電装置１１０を充電する際に用いられる処理である。

図８および図１０を参照して、図１０におけるＳ１４０Ａ，Ｓ１４２Ａ，Ｓ１４４Ａ，Ｓ１４６Ａ，Ｓ１４８Ａは、図５におけるＳ１４０，Ｓ１４２，Ｓ１４４，Ｓ１４６，Ｓ１４８において、モータジェネレータ１３０Ｂ（ＭＧ２）に加えてエンジン１６０についての駆動条件が追加されたものである。

具体的には、ユーザ要求パワーが一定であり（Ｓ１１０にてＹＥＳ）駆動力変更運転が実行される場合（Ｓ１２０）には、ＥＣＵ３００は、車速ＳＰＤが下限値ＬＬまで低下すると（Ｓ１３５にてＹＥＳ）、ＭＧ２を高出力状態に切換えて加速走行を実行する（Ｓ１４２Ａ）。

そして、ＥＣＵ３００は、車速ＳＰＤが上限値ＵＬまで上昇すると（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、ＭＧ２を低出力状態に切換えて慣性走行を実行する（Ｓ１４０Ａ）。

ここで、Ｓ１４０ＡおよびＳ１４２Ａにおいては、基本的には、エンジン１６０は停止状態とされる。

一方で、Ｓ１４２Ａにおいて加速走行が選択されると、ＥＣＵ３００は、Ｓ１５０にて、ＳＯＣが所定のしきい値を下回り、蓄電装置１１０を充電してＳＯＣを回復する必要があるか否かを判定する。

ＳＯＣの回復が必要な場合（Ｓ１５０にてＹＥＳ）は、Ｓ１６０に処理が進められ、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０を駆動し、ＭＧ１で発生する発電電力を用いて蓄電装置１１０を充電する。また、ＥＣＵ３００は、これとともに、ＭＧ２の駆動力を低下する。

一方、ＳＯＣの回復が必要でない場合（Ｓ１５０にてＮＯ）は、Ｓ１６０の処理がスキップされて、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０を停止し、かつＭＧ２を高出力状態に切換えて加速走行を実行する。

また、ユーザ要求パワーが変動し（Ｓ１１０にてＮＯ）駆動力変更運転が中断される場合（Ｓ１２５）には、ＥＣＵ３００は、加速中であれば（Ｓ１２７にてＹＥＳ）、ＭＧ２あるいは、ＭＧ２およびエンジン１６０を併用して加速する（Ｓ１４６Ａ）。また、減速中であれば（Ｓ１２７にてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０を停止するとともに、ＭＧ２を低出力状態に切換えて減速する（Ｓ１４８Ａ）。なお、減速の際には、ＭＧ２の回生動作を実行して減速するようにしてもよい。

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、エンジンとモータジェネレータとを備えるハイブリッド車両において、ユーザ要求パワーがほぼ一定である場合に、モータジェネレータについては駆動力変更運転を実行することによって、車両走行時のエネルギ効率を向上させることが可能となる。さらに、ＳＯＣが低下した場合には、駆動力変更運転を継続しつつ、駆動力変更運転の加速走行時にエンジンを駆動して、モータジェネレータを用いた発電を行なうことでＳＯＣを回復させることが可能となる。

（実施の形態３の第２の例）
図９および図１０で説明した第１の例では、蓄電装置１１０の充電が必要である状態においてのみ、エンジン１６０がＭＧ２とともに駆動される場合について説明した。すなわち、蓄電装置１１０の充電を行なうとき以外は、ＭＧ２によって発生される駆動力のみで走行する、いわゆるＥＶ（Electric Vehicle）走行が実行される場合である。

ところが、たとえば、高速道路における走行のように、比較的高出力の状態で一定の要求パワーで走行するような場合には、ＭＧ２のみでは、慣性走行制御の際の加速走行時に要求される駆動力を得ることができない場合があり得る。

そこで、図１１および図１２で説明する第２の例においては、蓄電装置１１０の充電が必要である状態以外の場合にも、慣性走行制御の際の加速走行時にエンジン１６０をインターバル運転により駆動する場合について説明する。

図１１は、実施の形態３における慣性走行制御の第２の例を説明するためのタイムチャートである。図１１においては、上記第１の例における図９とは、エンジン１６０の駆動パターンが異なっており、加速走行の際にＳＯＣを回復させる期間（図１１中の時刻ｔ４６〜ｔ４７）に加えて、他の加速走行が実行される期間（図１１中の時刻ｔ４３〜ｔ４４，ｔ４９〜ｔ５０）においてもエンジン１６０が駆動される。そして、加速走行期間においては、車両１００は、ＭＧ２およびエンジン１６０の双方によって発生される駆動力を用いて走行する。

これに伴って、加速走行が実行される直前において、ＭＧ１によってエンジン１６０がクランキングされる（図１１中の時刻ｔ４２、ｔ４５、ｔ４８）。

なお、図１１において、加速走行を実行する際に、ＭＧ２およびエンジン１６０に配分する駆動力の比率については、ＭＧ２およびエンジン１６０の効率を考慮して適宜決定される。したがって、ＭＧ２およびエンジン１６０の効率に依存して、ＭＧ２に分配される駆動力がエンジン１６０に分配される駆動力よりも大きい場合もあり得るし、その逆の場合もあり得る。

図１２は、図１１の例において、ＥＣＵ３００で実行される慣性走行制御処理を説明するためのフローチャートである。図１２においては、第１の例についての図１０のフローチャートにおけるステップＳ１４２ＡおよびＳ１６０が、それぞれＳ１４２Ｂ，Ｓ１６０Ｂに置き換わったものとなっている。図１２において、図１０と重複するステップの説明は繰り返さない。

図８および図１２を参照して、ユーザ要求パワーが一定であり（Ｓ１１０にてＹＥＳ）駆動力変更運転が実行される場合（Ｓ１２０）には、ＥＣＵ３００は、車速ＳＰＤが下限値ＬＬまで低下すると（Ｓ１３５にてＹＥＳ）、ＭＧ２を高出力状態に切換えるとともに、エンジン１６０を駆動して加速走行を実行する（Ｓ１４２Ｂ）。

そして、ＥＣＵ３００は、車速ＳＰＤが上限値ＵＬまで上昇すると（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、エンジン１６０を停止するとともに、ＭＧ２を低出力状態に切換えて慣性走行を実行する（Ｓ１４０Ａ）。

さらに、加速走行が実行される場合において、ＳＯＣの回復が必要である場合（Ｓ１５０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１６０Ｂに進められて、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０によりＭＧ１を駆動して発電しながらＭＧ２およびエンジン１６０からの駆動力を用いて走行するために、必要とされるトータル駆動力におけるエンジン１６０で発生される駆動力の比率を増加する。

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、エンジンとモータジェネレータとを備えるハイブリッド車両において、ユーザ要求パワーが比較的大きくかつほぼ一定である場合に、モータジェネレータについては駆動力変更運転を実行し、エンジンについてはインターバル運転を実行するような慣性走行を行なうことによって、必要とされる駆動力を確保しつつ、車両走行時のエネルギ効率を向上させることが可能となる。さらに、ＳＯＣが低下した場合には、エンジンのインターバル運転における駆動力を増加して、モータジェネレータを用いた発電を行なうことでＳＯＣを回復させることが可能となる。

なお、上記の実施の形態３の第１の例および第２の例においては、説明を容易にするために、モータジェネレータとエンジンとの駆動タイミングおよび停止タイミングがほぼ同時であるように記載されているが、モータジェネレータおよびエンジンの駆動／停止タイミングは、厳密に一致する必要はない。すなわち、これらのタイミングは、モータジェネレータおよびエンジンにおける駆動力の応答性等を考慮して適宜設定可能である。たとえば、相対的に応答性の高いモータジェネレータの駆動／停止タイミングを基準とし、それに対応させてエンジンの駆動／停止タイミングを遅延させたり、あるいは早めたりするようにしてもよい。

［実施の形態４］
実施の形態３においては、モータジェネレータとエンジンとを備えるハイブリッド車両において、モータジェネレータについて駆動力変更制御を実行し、エンジンについてインターバル運転を実行する慣性走行制御について説明した。

しかしながら、この場合、図９および図１１で説明したように、エンジンについては、エンジンによる駆動力が必要となるときに毎回始動動作が実行される。実施の形態２において述べたように、エンジンの始動および停止が繰り返されると、始動動作において損失が生じる可能性がある。また、エンジン自立運転までに時間が必要であるため、応答よく駆動力を発生させることが困難である場合がある。

さらに、エンジンを駆動する場合は、触媒により排気ガスを浄化することが必要とされる。しかしながら、触媒は、その温度が活性化温度未満の場合には、適切に排気ガスを浄化することができない。そのため、インターバル運転のようにエンジンが間欠的に運転されると、触媒の温度がその活性化温度まで十分に上昇できずに、エミッションが悪化するおそれがある。

そこで、実施の形態４においては、図８で示したモータジェネレータとエンジンとを備えるハイブリッド車両において、実施の形態３とは反対に、エンジンについては駆動状態としたままで駆動力変更運転を行ない、モータジェネレータについてはインターバル運転を行なって慣性走行を行なう場合について説明する。

（実施の形態４の第１の例）
図１３および図１４を用いて、実施の形態４における慣性走行制御の第１の例を説明する。図１３は実施の形態４における慣性走行制御の第１の例を説明するためのタイムチャートである。

図８および図１３を参照して、時刻ｔ７１で慣性走行制御が選択されると、モータジェネレータ１３０Ｂ（ＭＧ２）は、駆動力の発生を停止して惰性走行を行なう走行パターンと、駆動力により加速を行なう走行パターンとを切換えるインターバル運転を実行する。

一方、エンジン１６０は、時刻ｔ７１で慣性走行制御が選択されると、モータジェネレータ１３０Ａ（ＭＧ１）によりクランキングされて始動動作が行なわれる。そして、エンジン１６０は、自立運転が開始されると、たとえばアイドリング状態のような低出力状態（ＰＥ１Ｅ）で運転される。

蓄電装置１１０のＳＯＣが所定のしきい値を下回ると、その後の加速走行の期間において、エンジン１６０の駆動力が高出力状態にされ、ＭＧ１を駆動して蓄電装置１１０の充電が行なわれる（図１３中の時刻ｔ７５〜ｔ７６）。そして、ＳＯＣが所定のレベルまで回復すると、エンジンの駆動力が低出力状態に切換えられる。

なお、実施の形態３の場合と同様に、エンジン１６０が高出力状態に切換えられる加速走行の期間においてＭＧ２により発生される駆動力は、エンジン１６０が低出力状態の加速走行の期間における駆動力に比べて低く設定される。

また、エンジン１６０が低出力状態の場合においては、エンジン１６０からの出力が駆動輪１５０に伝達されてもよいし、クラッチなどの係合装置（図示せず）によって非伝達とされてもよい。

図１４は、図１３の例において、ＥＣＵ３００で実行される慣性走行制御処理を説明するためのフローチャートである。図１４は、実施の形態３の図１０のフローチャートにおけるステップＳ１４０Ａ，Ｓ１４２Ａ，Ｓ１４４Ａ，Ｓ１４６Ａ，Ｓ１４８Ａ，Ｓ１６０が、それぞれＳ１４０Ｃ，Ｓ１４２Ｃ，Ｓ１４４Ｃ，Ｓ１４６Ｃ，Ｓ１４８Ｃ，Ｓ１６０Ｃに置き換えられ、さらにステップＳ１２１，Ｓ１２２が追加されたものとなっている。図１４において図１０と重複するステップの説明は繰り返さない。

図８および図１４を参照して、ユーザ要求パワーが一定であり（Ｓ１１０にてＹＥＳ）駆動力変更運転が実行される場合（Ｓ１２０）には、図１４には示されないが、図１３のように、ＥＣＵ３００は、ＭＧ２を停止して慣性走行を実行する。そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１２１にて、すでにエンジン１６０が運転中であるか否かを判定する。

エンジン１６０が運転中でない場合（Ｓ１２１にてＮＯ）は、Ｓ１２２にて、ＥＣＵ３００はエンジン１６０を始動する。このとき、エンジン１６０は、自立運転完了後、まずは駆動力が低い低出力状態で運転される。そして、処理がＳ１３０に進められる。

一方、エンジン１６０がすでに運転中である場合（Ｓ１２１にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３００は、Ｓ１２２をスキップして処理をＳ１３０に進める。

そして、車速ＳＰＤが許容範囲の下限値ＬＬに低下するまでは（Ｓ１３０にてＮＯ、かつＳ１３５にてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４４Ｃにて、ＭＧ２およびエンジン１６０の運転状態を保持する。すなわち、ＥＣＵ３００は、ＭＧ２を停止した状態とし、エンジン１６０を低出力状態としたままとする。

車速ＳＰＤが許容範囲の下限値ＬＬまで低下すると（Ｓ１３５にてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４２Ｃにて、ＭＧ２を駆動し加速走行を実行する。このとき、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０については低出力状態を維持する。

そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１５０にて、ＳＯＣが所定のしきい値を下回りＳＯＣの回復が必要であると判定した場合（Ｓ１５０にてＹＥＳ）は、Ｓ１６０Ｃに処理を進めて、エンジン１６０の駆動力を高出力状態にしてＭＧ１を駆動し、ＭＧ１による発電電力で蓄電装置１１０を充電する。ＳＯＣの回復が不要である場合（Ｓ１５０にてＮＯ）は、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４２Ｃの運転状態を継続する。

一方、加速走行によって、車速ＳＰＤが許容範囲の上限値ＵＬまで上昇した場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）は、Ｓ１４０Ｃに処理が進められ、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０を低出力状態で駆動しつつＭＧ２を停止する。なお、加速走行において、ＭＧ１が駆動されている場合には、Ｓ１４０Ｃにおいて、ＥＣＵ３００はＭＧ１も停止する。

また、ユーザ要求パワーが変動し（Ｓ１１０にてＮＯ）駆動力変更運転が中断される場合（Ｓ１２５）には、ＥＣＵ３００は、加速中であれば（Ｓ１２７にてＹＥＳ）、ＭＧ２、エンジン１６０、あるいはＭＧ２およびエンジン１６０を併用して加速する（Ｓ１４６Ｃ）。また、減速中であれば（Ｓ１２７にてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０の駆動力を低下するとともに、ＭＧ２を停止あるいはＭＧ２の回生動作を実行して減速する（Ｓ１４８Ｃ）。

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、エンジンとモータジェネレータとを備えるハイブリッド車両において、ユーザ要求パワーがほぼ一定である場合に、モータジェネレータについてはインターバル運転を実行しつつ、エンジンについては駆動力変更運転を実行することによって、エンジン始動時の損失を低減し、車両走行時のエネルギ効率を向上させることが可能となる。さらに、ＳＯＣが低下した場合には、加速走行時にエンジンの駆動力を増加させて、モータジェネレータを用いた発電を行なうことでＳＯＣを回復させることが可能となる。

（実施の形態４の第２の例）
実施の形態４における第２の例は、蓄電装置１１０の充電が必要である状態以外の場合においても、慣性走行制御を実行中の加速走行時に、エンジン１６０を高出力状態で駆動する場合である。これは、実施の形態３における第２の例で説明したように、たとえば、高速道路を走行するような場合に、ユーザ要求パワーを実現するために、モータジェネレータで発生される駆動力に加えてエンジンで発生される駆動力も必要となるような場合に適用される。

図１５は、実施の形態４における慣性走行制御の第２の例を説明するためのタイムチャートである。図１５においては、上記第１の例における図１３とは、エンジン１６０の駆動パターンが異なっており、加速走行の際にＳＯＣを回復させる期間（図１５中の時刻ｔ８５〜ｔ８６）に加えて、他の加速走行が実行される期間（図１５中の時刻ｔ８３〜ｔ８４，ｔ８７〜ｔ８８）においてもエンジン１６０が駆動される。そして、加速走行期間においては、車両１００は、ＭＧ２およびエンジン１６０の双方によって発生される駆動力を用いて走行する。

なお、図１５において、加速走行を実行する際に、ＭＧ２およびエンジン１６０に配分する駆動力の比率については、ＭＧ２およびエンジン１６０の効率を考慮して適宜決定される。

図１６は、図１５の例において、ＥＣＵ３００で実行される慣性走行制御処理を説明するためのフローチャートである。図１６においては、第１の例についての図１４のフローチャートにおけるステップＳ１４２ＣおよびＳ１６０Ｃが、それぞれＳ１４２Ｄ，Ｓ１６０Ｄに置き換わったものとなっている。図１６において、図１４と重複するステップの説明は繰り返さない。

図８および図１６を参照して、ユーザ要求パワーが一定であり（Ｓ１１０にてＹＥＳ）駆動力変更運転が実行される場合（Ｓ１２０）には、ＥＣＵ３００は、ＭＧ２を停止して慣性走行を実行するとともに、エンジン１６０を始動する（Ｓ１２２）。

そして、車速ＳＰＤが許容範囲の下限値ＬＬに低下するまでは（Ｓ１３０にてＮＯ、かつＳ１３５にてＮＯ）、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４４Ｃにて、ＭＧ２およびエンジン１６０の運転状態を保持する。すなわち、ＥＣＵ３００は、ＭＧ２を停止した状態とし、エンジン１６０を低出力状態としたままとする。

車速ＳＰＤが許容範囲の下限値ＬＬまで低下すると（Ｓ１３５にてＹＥＳ）、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４２Ｄにて、ＭＧ２を駆動するとともにエンジン１６０を高出力状態に移行して、ＭＧ２およびエンジン１６０からの駆動力を用いて加速走行を実行する。

そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１５０にて、ＳＯＣが所定のしきい値を下回りＳＯＣの回復が必要であると判定した場合（Ｓ１５０にてＹＥＳ）は、Ｓ１６０Ｄに処理を進めて、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０によりＭＧ１を駆動して発電しながら、ＭＧ２およびエンジン１６０からの駆動力を用いて走行するために、必要とされるトータル駆動力におけるエンジン１６０で発生される駆動力の比率を増加する。ＳＯＣの回復が不要である場合（Ｓ１５０にてＮＯ）は、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４２Ｄの運転状態を継続する。

一方、加速走行によって、車速ＳＰＤが許容範囲の上限値ＵＬまで上昇した場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）は、Ｓ１４０Ｃに処理が進められ、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０を低出力状態で駆動しつつＭＧ２を停止する。なお、加速走行において、ＭＧ１が駆動されている場合には、Ｓ１４０Ｃにおいて、ＥＣＵ３００はＭＧ１も停止する。

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、エンジンとモータジェネレータとを備えるハイブリッド車両において、ユーザ要求パワーが比較的大きくかつほぼ一定である場合に、モータジェネレータについてはインターバル運転を実行し、エンジンについては駆動力変更運転を実行するような慣性走行を行なうことができる。これによって、必要とされる駆動力を確保しつつ、車両走行時のエネルギ効率を向上させることが可能となる。さらに、ＳＯＣが低下した場合には、エンジンの駆動力を増加して、モータジェネレータを用いた発電を行なうことでＳＯＣを回復させることが可能となる。

［実施の形態５］
上記の実施の形態３および４においては、複数の駆動源としてエンジンとモータジェネレータとが備えられるハイブリッド車両を例として説明したが、本発明は、複数の駆動源として、たとえば、図１７に示されるような、２つのモータジェネレータからの駆動力を用いて走行することが可能なツインモータ構成の電気自動車などの、他の構成を有する車両にも適用可能である。

図１７の車両１００Ｂは、図８の車両１００Ａにおいてエンジン１６０が装備されていない構成であり、車両１００Ｂは、モータジェネレータ１３０Ａ（ＭＧ１）およびモータジェネレータ１３０Ｂ（ＭＧ２）の両方の駆動力を用いて走行する。

この場合には、実施の形態３、４のように蓄電装置１１０を充電することはできないが、実施の形態３における図９等において、エンジン１６０の駆動力をＭＧ１で出力するように置き換えることで、駆動力変更運転を行なうことが可能である。

また、図８の構成において、ＭＧ１についても発電機ではなく電動機として用い、ＭＧ１，ＭＧ２およびエンジン１６０の３つの駆動源で発生される駆動力を用いて走行する場合においても、本発明の適用が可能である。

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、請求の範囲によって示され、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。

１００，１００Ａ，１００Ｂ 車両、１１０ 蓄電装置、１１５ ＳＭＲ、１２０ ＰＣＵ、１２１ コンバータ、１２２，１２２Ａ，１２２Ｂ インバータ、１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ モータジェネレータ、１４０，１４０Ａ 動力伝達ギヤ、１５０ 駆動輪、１６０ エンジン、１７０，１８０，１８５ 電圧センサ、１７５ 電流センサ、１９０ 速度センサ、３００ ＥＣＵ、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、ＰＬ１，ＰＬ２，ＮＬ１ 電力線。

Claims (8)

1. 車両であって、
   蓄電装置と、
   前記車両の走行駆動力を発生するエンジンおよび回転電機と、
   前記蓄電装置からの電力を用いて前記回転電機を駆動する駆動装置と、
   ユーザからの要求パワーに基づいて制御指令を生成し、前記エンジンおよび前記駆動装置を制御するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記エンジンについて、前記エンジンの出力を所定のレベルにする第１の状態と、前記エンジンの出力を前記第１の状態よりも大きくする第２の状態とを切換えながら前記車両を走行させる駆動力変更運転を実行するとともに、前記回転電機について、前記回転電機を停止する第１の走行パターンと、前記回転電機を駆動する第２の走行パターンとを切換えながら前記車両を走行させるインターバル運転を実行する慣性走行制御を実行し、
   前記制御装置は、前記第１の状態における前記エンジンの出力を前記車両の速度を維持することが可能な一定出力の基準出力よりも小さくかつゼロでない値に設定し、前記第２の状態における前記エンジンの出力を前記基準出力よりも大きく設定し、
   前記制御装置は、前記回転電機が前記第２の走行パターンの期間中に、前記エンジンを前記第２の状態への切換えを可能とし、
   前記制御装置は、前記エンジンが前記第２の状態の場合に前記回転電機が前記第２の走行パターンとなるときは、前記エンジンが前記第１の状態の場合に前記回転電機が前記第２の走行パターンとなるときよりも前記回転電機の出力が低下するように前記駆動装置を制御する、車両。
2. 前記制御装置は、ユーザからの前記要求パワーの変化が所定範囲内の場合に、前記慣性走行制御を実行する、請求項１に記載の車両。
3. 前記制御装置は、前記慣性走行制御の実行中は、前記車両の速度が許容範囲内に維持されるように、前記エンジンの状態ならびに前記回転電機の走行パターンを切換える、請求項２に記載の車両。
4. 前記制御装置は、前記車両の速度が前記許容範囲の上限まで上昇したことに応答して前記第１の状態に切換え、前記車両の速度が前記許容範囲の下限まで低下したことに応答して前記第２の状態に切換える、請求項３に記載の車両。
5. 前記車両は、前記第１の状態においては、前記車両の慣性力によって走行する、請求項１に記載の車両。
6. 前記制御装置は、前記エンジンが前記第２の状態である期間に、前記回転電機を前記第２の走行パターンに切換える、請求項１に記載の車両。
7. 前記エンジンにより駆動されて、前記蓄電装置を充電するための電力を発電するように構成された発電機をさらに備え、
   前記制御装置は、前記発電機を駆動して前記蓄電装置を充電する場合に、前記エンジンを前記第２の状態に切換える、請求項１に記載の車両。
8. 車両であって、
   蓄電装置と、
   前記車両の走行駆動力を発生するエンジンおよび回転電機と、
   前記蓄電装置からの電力を用いて前記回転電機を駆動する駆動装置と、
   前記エンジンにより駆動されて、前記蓄電装置を充電するための電力を発電するように構成された発電機と、
   ユーザからの要求パワーに基づいて制御指令を生成し、前記エンジンおよび前記駆動装置を制御するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記エンジンについて、前記エンジンの出力を所定のレベルにする第１の状態と、前記エンジンの出力を前記第１の状態よりも大きくする第２の状態とを切換えながら前記車両を走行させる駆動力変更運転を実行するとともに、前記回転電機について、前記回転電機を停止する第１の走行パターンと、前記回転電機を駆動する第２の走行パターンとを切換えながら前記車両を走行させるインターバル運転を実行する慣性走行制御を実行し、
   前記制御装置は、前記第１の状態における前記エンジンの出力を前記車両の速度を維持することが可能な一定出力の基準出力よりも小さくかつゼロでない値に設定し、前記第２の状態における前記エンジンの出力を前記基準出力よりも大きく設定し、
   前記制御装置は、前記回転電機が前記第２の走行パターンの期間中になると、前記エンジンを前記第２の状態に切換え、
   前記制御装置は、前記エンジンが前記第２の状態である場合であって、かつ前記蓄電装置の充電状態がしきい値を下回っている場合に前記発電機を駆動して前記蓄電装置を充電し、
   前記制御装置は、前記エンジンが前記第２の状態の期間中に前記発電機による発電を行なうときの前記エンジンの出力を、前記発電機による発電を行なわないときの前記エンジンの出力よりも大きく設定する、車両。

Images