JP6376036B2

JP6376036B2 - ハイブリッド車両の制御装置

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Publication number: JP6376036B2
Application number: JP2015092829A
Authority: JP
Inventors: 青木　一真; 一真青木; 耕司鉾井; 孝典青木; 平井　誠; 誠平井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2018-08-22
Anticipated expiration: 2035-04-30
Also published as: JP2016210221A; US20160318505A1; CN106080589A; CN106080589B; US9682698B2

Description

この発明は、エンジンとモータとを駆動力源としたハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、エンジンの動力により走行するモードと、モータの動力により走行するモードとを選択的に切り替えることができるハイブリッド車両の制御装置に関するものである。

特許文献１には、エンジンと２つのモータとを駆動力源としたハイブリッド車両の制御装置が記載されている。このハイブリッド車両は、エンジンの動力で走行するＨＶモードと、一つのモータの動力で走行するシングルモータモードと、二つのモータの動力で走行するデュアルモータモードとを切り替えることができるように構成されている。また、シングルモータモードやデュアルモータモードからＨＶモードに切り替える際には、一つのモータでエンジンをクランキングするように構成されている。したがって、デュアルモータモードからＨＶモードに切り替える場合には、走行用の動力を出力していたモータが、エンジンをクランキングするために使用されるので、エンジン始動時に駆動力が低下してショックが生じる可能性がある。そのため、特許文献１に記載された制御装置は、エンジンを始動させるために一つのモータを使用しても、他方のモータの動力で走行することができるまで要求駆動力が低下したときに、走行モードを切り替えるように構成されている。

特開２０１３−１８９０４７号公報

ハイブリッド車両は、エンジンとモータとを駆動力源として備えているから、大きい駆動力を発生するなどのために主としてエンジンの動力で走行するモードと、電力を優先的に使用するなどのために主としてモータの動力で走行するモードとを設定することができる。これらのモードの選択あるいは切替は、上記の特許文献１に記載された発明では、要求駆動力と蓄電装置の充電量とに応じて行うこととしている。しかしながら、これらのモードを切り替えるスイッチを備えたハイブリッド車両では、モードの切り替えが人為的に行われる。そのため、充電量が少なくかつ要求駆動力が大きい状態で、エンジンを駆動させる走行モードへの切替操作が行われた場合、エンジンをクランキングさせるために、モータの動力が消費された駆動力が低下し、または、エンジンをクランキングさせることによる反力などが駆動輪に作用し、いわゆる引き込み感やショックなどが生じる可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、人為的にモードの切り替えが行われることにより、ショックが生じることを抑制することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的するものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、電力により駆動力を発生させるとともに、前記エンジンをクランキングさせることができる少なくとも一つのモータと、前記エンジンと前記モータとを制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、要求駆動力が第１所定駆動力未満の走行状態の場合に前記モータの動力で走行するＥＶ走行を行い、前記要求駆動力が前記第１所定駆動力以上の走行状態の場合に前記エンジンの動力で走行するＨＶ走行を行う省燃費モードと、前記要求駆動力が前記第１所定駆動力よりも小さい第２所定駆動力未満の走行状態の場合に前記ＥＶ走行を行い、前記要求駆動力が前記第２所定駆動力以上の走行状態の場合に前記ＨＶ走行を行う省電力モードとを設定可能に構成され、前記ＥＶ走行から前記ＨＶ走行に切り替わる場合に前記モータにより前記エンジンを始動させるように構成されたハイブリッド車両の制御装置において、前記コントローラは、前記省燃費モードと前記省電力モードとの切り替えを人為的操作に基づいて行うことができ、前記省燃費モードが選択されている場合には前記ＥＶ走行を行い、前記省電力モードが選択されている場合には前記ＨＶ走行を行う走行状態で、前記省燃費モードから前記省電力モードへの人為的切り替え操作が行われた場合には、前記省燃費モードから前記省電力モードへの切り替えを行わずに前記省燃費モードを維持することにより前記エンジンの始動を行わずに遅延させるように構成されていることを特徴とするものである。

この発明では、現在選択されているモードを運転者に知らせる通知装置を更に備え、前記コントローラは、前記省燃費モードから前記省電力モードへの人為的切り替え操作が行われた時点で、前記現在選択されているモードを前記省電力モードとして前記通知装置に出力するように構成してもよい。

この発明では、前記コントローラは、前記省燃費モードから前記省電力モードへの人為的切り替え操作が行われ、かつ前記エンジンの始動を行わずに遅延させている間に、前記走行状態とは異なる他の条件に基づく前記エンジンの始動要求がある場合に、前記エンジンの始動を行うように構成してもよい。

この発明では、前記エンジンとトルク伝達可能に連結された第１モータと、駆動輪にトルク伝達可能に連結された第２モータと、前記エンジンが連結された第１回転要素と、前記第１モータが連結された第２回転要素と、前記駆動輪が連結された第３回転要素とを有する差動作用のある動力分割機構と、前記第１回転要素を停止させることができるブレーキ機構とを更に備え、前記ＥＶ走行は、前記第２モータの動力で走行するシングルモータ走行と、前記ブレーキ機構により前記第１回転要素を停止されるとともに、前記第１モータおよび前記第２モータから動力を出力して走行するデュアルモータ走行とを含んでもよい。

この発明では、前記第２所定駆動力は、前記第２モータの最大出力から、前記エンジンをクランキングすることにより駆動力が低下する動力分を減算した動力に応じた駆動力を含んでもよい。

この発明によれば、省燃費モードが選択されている場合にはＥＶ走行を行い、省電力モードが選択されている場合にはＨＶ走行を行う走行状態で、省燃費モードから省電力モードへの切り替えが人為的に行われた場合に、省燃費モードから省電力モードへの切り替えを行わずに省燃費モードを維持することによりエンジンの始動を行わずに遅延させるように構成されている。したがって、エンジンを始動させることに伴う駆動力の低下、すなわちショックが生じることを抑制することができる。

この発明に係る制御装置の制御の一例を説明するためのフローチャートである。ＣＤ制御モードからＣＳ制御モードへの切り替えを行うための制御例を説明するためのフローチャートである。運転者により制御モードの切り替え操作が行われた場合における、インストルメントパネルの表示の切り替え制御を説明するためのフローチャートである。ＳＯＣの過剰な低下や部品の耐久性の低下などを抑制するために制御モードの切り替えを行う制御の一例を説明するためのフローチャートである。この発明で対象とすることができるハイブリッド車両の一例を説明するためのスケルトン図である。ＣＤ制御モード時における走行モードを選択するためのマップである。ＣＳ制御モード時における走行モードを選択するためのマップである。

この発明で対象とすることができるハイブリッド車両１の一例を図５に示している。このハイブリッド車両１は、エンジン２と、二つのモータ・ジェネレータ３，４とを駆動力源として備えている。エンジン２の出力軸５には、エンジン２から出力された動力を第１モータ・ジェネレータ２と駆動輪６とに分割して伝達する動力分割機構７が連結されている。この動力分割機構７は、従来知られた差動機構と同様に構成することができ、図に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、動力分割機構７は、サンギヤ８と、サンギヤ８に噛み合うピニオンギヤ９と、サンギヤ８と同心円上に配置されかつピニオンギヤ９に噛み合うリングギヤ１０と、ピニオンギヤ９を公転および自転可能に保持するキャリヤ１１とにより構成されている。

このキャリヤ１１は、この発明の実施例における「第１回転要素」に相当するものであって、エンジン２の出力軸５が連結されている。また、サンギヤ８は、この発明の実施例における「第２回転要素」に相当するものであって、第１モータ・ジェネレータ３が連結されている。さらに、リングギヤ１０は、この発明の実施例における「第３回転要素」であって、外歯歯車のドライブギヤ１２が一体化されている。さらに、エンジン２の出力軸５と平行にカウンタシャフト１３が設けられており、そのカウンタシャフト１３の一方の端部に、ドライブギヤ１２に噛み合うドリブンギヤ１４が連結され、他方の端部に、カウンタドリブンギヤ１５が連結されている。そして、カウンタドリブンギヤ１５には、デファレンシャルギヤ１６におけるリングギヤ１７が噛み合っており、そのデファレンシャルギヤ１６に連結されたドライブシャフト１８を介して駆動輪６が連結されている。すなわち、リングギヤ１０が上記各ギヤ１２，１４，１５，１６，１７などを介して駆動輪６に連結されている。

上述したように構成されたハイブリッド車両１は、エンジン２の動力を主として走行する場合には、第１モータ・ジェネレータ３から反力トルクを出力する。すなわち、動力分割機構７におけるキャリヤ１１が入力要素として機能し、サンギヤ８が反力要素として機能し、リングギヤ１０が出力要素として機能する。その際には、エンジン２の運転点が、予め定められた最適燃費線に沿うように第１モータ・ジェネレータ３の回転数を制御することが好ましい。上記のように第１モータ・ジェネレータ３のトルクと回転数とを制御している場合に、第１モータ・ジェネレータ３の回転数を低下させる方向にトルクが出力されると、第１モータ・ジェネレータ３が発電機として機能し、エンジン２から出力された動力の一部を電力に変換する。そのように第１モータ・ジェネレータ３が発電機として機能している場合には、エンジン２から出力された動力が低下させられて動力分割機構７から出力される。一方、第１モータ・ジェネレータ３の回転数を増大させる方向にトルクが出力されると、第１モータ・ジェネレータ３がモータとして機能する。その際には、エンジン２から出力された動力が増大させられて動力分割機構７から出力される。なお、第１モータ・ジェネレータ３の出力トルクは、通電される電力に応じて変化する。

上述したようにエンジン２から出力された動力が変化して動力分割機構７から出力される。そのため、上記のように変化した動力を調整するように、通電される電力に応じたトルクを出力する第２モータ・ジェネレータ４が設けられている。具体的には、第２モータ・ジェネレータ４の出力軸１９に、リダクションギヤ２０が連結され、そのリダクションギヤ２０がドリブンギヤ１４に噛み合っている。したがって、第１モータ・ジェネレータ３がモータとして機能した場合には、第２モータ・ジェネレータ４を発電機として機能させて、第１モータ・ジェネレータ３により加算された動力分を電力に変換し、それとは反対に、第１モータ・ジェネレータ３が発電機として機能した場合には、第２モータ・ジェネレータ４をモータとして機能させて、第１モータ・ジェネレータ３により低下させられた動力分を加算するように構成されている。以下の説明では、上記のようにエンジン２から出力された動力で走行するモードを、ＨＶモードと記す。なお、第１モータ・ジェネレータ３と第２モータ・ジェネレータ４とは、蓄電装置２１に電気的に接続されるとともに、一方のモータ・ジェネレータ３（４）で発電した電力を、蓄電装置２１を介さずに他方のモータ・ジェネレータ４（３）に通電することができるように構成されている。この第１モータ・ジェネレータ３が、この発明の実施例における「第１モータ」に相当し、第２モータ・ジェネレータ４が、この発明の実施例における「第２モータ」に相当する。

このハイブリッド車両１は、上記ＨＶモードに加えて、エンジン２を停止させ、かつ少なくとも一方のモータ・ジェネレータ４（３）の動力を主として走行するＥＶモードを設定することができる。このＥＶモードとして、さらに、シングルモータモードと、デュアルモータモードとを設定することができる。このシングルモータモードは、蓄電装置２１から第２モータ・ジェネレータ４に通電し、その動力で走行するモードであって、エンジン２への燃料の供給を停止し、かつ第１モータ・ジェネレータ３への通電を停止することができる。エンジン２を回転させるために要するトルクは、第１モータ・ジェネレータ３を回転させるために要するトルクよりも大きいので、シングルモータモードを設定して走行している間は、エンジン２が停止し、第１モータ・ジェネレータ３が空転する。

上述したようにシングルモータモードは、第２モータ・ジェネレータ４の動力のみで走行するモードであるから、出力することができる駆動力が比較的小さい。そのため、このハイブリッド車両１は、第２モータ・ジェネレータ４に加えて、第１モータ・ジェネレータ３からも駆動輪６に動力を伝達するデュアルモータモードを選択することができるように構成されている。具体的には、エンジン２の出力軸５の回転を停止させるブレーキ機構２２が設けられている。このようにブレーキ機構２２を設けることにより、第１モータ・ジェネレータ３から駆動輪６に動力を伝達する場合には、ブレーキ機構２２を係合させて、キャリヤ１１を反力要素として機能させ、サンギヤ８を入力要素として機能させることができる。なお、ブレーキ機構２２は、摩擦式の係合機構であってもよく、噛み合い式の係合機構であってもよい。または、エンジン２が逆回転することを禁止するワンウェイクラッチであってもよい。

さらに、このハイブリッド車両１は、蓄電装置２１を優先して使用する、すなわち、ＥＶモードを優先して選択するＣＤ制御モードと、蓄電装置２１の電力の消費を抑制する、すなわち、ＨＶモードを優先して選択するＣＳ制御モードとを、スイッチ２３の切り替えなどの運転者の要求に応じて切り替えることができるように構成されている。なお、このＣＤ制御モードが、この発明の実施例における「省燃費モード」に相当し、ＣＳ制御モードが、この発明の実施例における「省電力モード」に相当する。そして、それらの制御モードと、車速および要求駆動力に基づく走行状態とに応じて上述した走行モードのうちのいずれかの走行モードを選択するように構成されている。なお、現在選択されている制御モードをインストルメントパネル２４に表示して運転者に知らせることができるように構成されている。このインストルメントパネル２４が、この発明の実施例における「通知装置」に相当し、音声で通知するように構成された装置であってもよく、その装置の構成は特に限定されない。

図６は、ＣＤ制御モード時における走行モードを選択するために定められたマップを示している。なお、図における横軸は車速を示し、縦軸は要求駆動力を示している。図６における第１領域Ａ１は、低車速でかつ要求駆動力が小さい領域であって、上記走行状態がこの第１領域Ａ１内である場合には、シングルモータモードが選択される。この第１領域Ａ１の上限値は、第２モータ・ジェネレータ４で出力可能な最大出力に基づいて定められている。第２モータ・ジェネレータ４の最大出力は、蓄電装置２１の出力電圧に起因し、その蓄電装置２１の出力電圧は、充電量（以下、ＳＯＣと記す）に応じて変化する。したがって、第１領域Ａ１の上限値は、蓄電装置２１のＳＯＣに応じて変化するように定めていてもよい。

第１領域Ａ１よりも高車速でかつ要求駆動力が大きい領域の第２領域Ｂ１は、デュアルモータモードが選択される領域である。すなわち、第２領域Ｂ１の上限値は、二つのモータ・ジェネレータ３，４で出力可能な最大出力に基づいて定められている。さらに、第２領域Ｂ１よりも高車速でかつ要求駆動力が大きい第３領域Ｃ１は、ＨＶモードが選択される領域である。したがって、ＣＤ制御モードが選択されているときには、車速や要求駆動力が増大するに連れて、シングルモータモード、デュアルモータモード、ＨＶモードの順に走行モードが切り替えられる。

一方、ＣＳ制御モードは、シングルモータモードからＨＶモードに切り替えるように構成されている。図７は、ＣＳ制御モード時における走行モードを選択するために定められたマップである。なお、図における横軸は車速を示し、縦軸は要求駆動力を示し、またＣＤ制御モードにおける第１領域Ａ１および第２領域Ｂ１の上限値を破線で示している。

図７における第４領域Ａ２は、低車速でかつ要求駆動力が小さい領域であって、上記走行状態がこの第４領域Ａ２内である場合には、シングルモータモードが選択される。なお、第４領域Ａ２よりも高車速、または要求駆動力が大きい走行状態では、ＨＶモードが選択される。この第４領域Ａ２の上限値は、ＨＶモードに切り替える際にエンジン２を始動させることに伴って、駆動力が低下することを抑制することができるように定められている。具体的には、このハイブリッド車両１は、エンジン始動時には、第１モータ・ジェネレータ３がエンジン２をクランキングするように構成されており、そのクランキングの際に生じる反力を、第２モータ・ジェネレータ４の出力を増大させて相殺するように構成されている。したがって、第４領域Ａ２の上限値は、第２モータ・ジェネレータ４の最大出力から、エンジン始動に伴って生じる反力分を減算した値に定められている。つまり、第４領域Ａ２の上限値は、第１領域Ａ１の上限値よりも小さく定められている。なお、上述したように蓄電装置２１の出力電圧は、ＳＯＣに応じて変化するので、第４領域Ａ２の上限値は、蓄電装置２１のＳＯＣに応じて変化させるように構成してもよい。

上述した走行モードの切り替えは、電子制御装置（以下、ＥＣＵと記す）２５により行われ、このＥＣＵ２５が、この発明の実施例における「コントローラ」に相当する。このＥＣＵ２５には、アクセル開度センサ、車速センサ、各モータ・ジェネレータ３，４の回転数を検出するレゾルバ、蓄電装置２１のＳＯＣを検出するセンサ２６、ＣＤ制御モードとＣＳ制御モードとの切り替えを行うスイッチ２３などから信号が入力されるように構成されている。また、ＥＣＵ２５には、図６および図７に示すマップや演算式などが記憶されており、入力された信号に基づいてエンジン２、各モータ・ジェネレータ３，４、ブレーキ機構２２、インストルメントパネル２４などに信号を出力するように構成されている。

上述したＣＤ制御モードを選択して走行している際の走行状態が、ＣＳ制御モードを実施した場合における第４領域Ａ２の上限値よりも大きく、かつＣＤ制御モードにおける第２領域Ｂ１よりも小さい、図７にハッチングを付した領域（以下、第５領域Ｂ２と記す）内であるときに、運転者によりＣＳ制御モードへの切り替えの要求があり、デュアルモータモードからＨＶモードに切り替えると、エンジン２を始動させる。そのようにエンジン２を始動させると、上述したようにエンジン始動時に駆動輪６に作用する反力トルクに加えて、第１モータ・ジェネレータ３から出力されていた駆動力分、駆動力が低下する。そのため、走行状態が第５領域Ｂ２内であるときに制御モードを切り替えると、一時的に駆動力が低下する可能性がある。

そのため、このハイブリッド車両１は、上記のような駆動力の低下が生じることを抑制するように構成されている。図１は、その制御例を説明するためのフローチャートである。なお、図１に示す制御は、ＣＤ制御モードが選択され、かつエンジン２を停止させているときに、所定時間毎にＥＣＵ２５で実行される。図１に示す例では、まず、運転者によりＣＤ制御モードからＣＳ制御モードへの切り替えが行われたか否かが判断される（ステップＳ１）。このステップＳ１は、ＣＤ制御モードとＣＳ制御モードとを選択するスイッチ２３から入力される信号に基づいて判断することができる。ＣＤ制御モードからＣＳ制御モードへの切り替えが行われておらず、ステップＳ１で否定的に判断された場合には、そのままこのルーチンを終了する。

それとは反対に、ＣＤ制御モードからＣＳ制御モードへの切り替えが行われ、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ついで、走行状態が第５領域Ｂ２内であるか否かが判断される（ステップＳ２）。このステップＳ２は、アクセル開度センサおよび車速センサから入力される信号と、図６および図７に示すマップとで判断することができる。走行状態が第５領域Ｂ２内であり、ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、ＣＤ制御モードを維持して（ステップＳ３）、このルーチンを一旦終了する。これは、ＣＳ制御モードに切り替えると、エンジン２を始動することになり、そのエンジン始動に伴う駆動力の低下によりショックが生じることを抑制するためである。

一方、走行状態が第５領域Ｂ２内でなく、ステップＳ２で否定的に判断された場合には、ＣＳ制御モードに移行して（ステップＳ４）、このルーチンを一旦終了する。この場合、ＣＳ制御モードであっても、シングルモータモードで走行することが選択される第４領域Ａ２内になるので、エンジン２は始動されず、ＣＤ制御モードとＣＳ制御モードとの切り替えのみが行われる。したがって、ステップＳ４が実行された時点では、走行モードは切り替えられず、その後、車速や要求駆動力が増大して、第４領域Ａ２よりも車速や要求駆動力が大きくなることにより、エンジン２が始動される。

なお、図１におけるステップＳ３でＣＤ制御モードが維持された場合には、走行状態が第５領域Ｂ２よりも車速や要求駆動力が小さくなることにより、ＣＳ制御モードに移行すればよい。その制御例を図２に示している。図２に示すフローチャートは、ＣＤ制御モードからＣＳ制御モードへの切り替えのスイッチ２３が運転者により操作された後に、ＣＳ制御モードに移行するまで繰り返し実行される。図２に示す例では、まず、ＣＤ制御モードを維持しているか否かが判断される（ステップＳ２１）。このステップＳ２１は、制御上、設定されている制御モードがＣＤ制御モードで、かつ運転者によるスイッチ２３の操作がＣＳ制御モードであるか否かを判断すればよい。ＣＳ制御モードに移行しており、ステップＳ２１で否定的に判断された場合は、このルーチンを終了する。

それとは反対に、ＣＤ制御モードが維持されており、ステップＳ２１で肯定的に判断された場合は、走行状態が第４領域Ａ２であるか否かが判断される（ステップＳ２２）。このステップＳ２２は、図１におけるステップＳ２と同様に、要求駆動力と車速と図６および図７に示すマップとに基づいて判断することができる。走行状態が第４領域Ａ２であり、ステップＳ２２で肯定的に判断された場合は、ＣＳ制御モードに移行して（ステップＳ２３）、このルーチンを終了する。

それとは反対に走行状態が第４領域Ａ２でなく、ステップＳ２２で否定的に判断された場合は、ＣＤ制御モードを維持して（ステップＳ２４）、このルーチンを一旦終了する。この場合には、このフローチャートを実行する条件が未だ成立しているので、所定時間後に、再度、このルーチンが実行される。すなわち、ＣＳ制御モードに移行するまで、このルーチンが繰り返し実行される。言い換えると、運転者によりＣＤ制御モードからＣＳ制御モードへの切り替え操作（人為的切り替え操作）が行われ、その操作に基づいて制御モードを切り替えることにより、走行モードがＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切り替わる場合には、エンジン始動を遅延させ、走行状態が第４領域Ａ２になることを条件として制御モードの切り替えを行うように構成されている。

なお、図１におけるステップＳ２で否定的に判断された場合に、そのステップＳ２が肯定的に判断されるまで、ステップＳ２を繰り返し実行するように構成しても、図２に示す制御と同様の構成となるので、図１に示すフローチャートと図２に示すフローチャートとを個別に実行するように構成しなくてもよい。

上述したようにＣＤ制御モードを維持した場合に、インストルメントパネル２４の表示もＣＤ制御モードを表示し続けると、運転者がＣＤ制御モードからＣＳ制御モードへの切り替え操作を行ったにも拘わらずインストルメントパネル２４の表示が切り替わらないことに違和感を受ける。そのため、このハイブリッド車両１は、運転者によるスイッチ２３の切り替えに併せて、インストルメントパネル２４の表示を切り替えるように構成されている。その制御の一例を図３に示している。なお、図１に示す制御例と同様のステップは、同一の符号を付してその説明を省略する。図３に示す例では、ＣＤ制御モードが維持された後（ステップＳ３）、またＣＳ制御モードに移行した後（ステップＳ４）に、インストルメントパネル２４の表示をＣＳ制御モードに切り替えることを要求して（ステップＳ３１）、このルーチンを一旦終了する。

また、上述したようにＣＤ制御モードが維持される場合があり、そのような場合には、蓄電装置２１の電力を優先して走行することになり、蓄電装置２１のＳＯＣが過剰に低下する可能性がある。また、デュアルモータモードでは、ピニオンギヤ９の回転数が高回転数になりやすく、温度上昇によりピニオンギヤ９の耐久性が低下する可能性がある。

そのため、このハイブリッド車両１は、蓄電装置２１のＳＯＣが過剰に低下することを抑制するためや、ピニオンギヤ９などの部品の耐久性が低下する可能性がある場合には、走行状態が第５領域Ｂ２内であっても、ＣＤ制御モードからＣＳ制御モードに切り替えるように構成されている。その制御の一例を、図４に示している。図４に示すフローチャートは、ＣＤ制御モードからＣＳ制御モードへの切り替えのスイッチ２３が運転者により操作された後に、ＣＳ制御モードに移行するまで繰り返し実行される。図４に示す例では、まず、ＣＤ制御モードを維持しているか否かが判断される（ステップＳ４１）。このステップＳ４１は、図２に示す制御例と同様に、制御上、設定されている制御モードがＣＤ制御モードで、かつ運転者によるスイッチ２３の操作がＣＳ制御モードであるか否かを判断すればよい。ＣＳ制御モードに移行しており、ステップＳ４１で否定的に判断された場合は、このルーチンを終了する。

それとは反対に、ＣＤ制御モードが維持されており、ステップＳ４１で肯定的に判断された場合は、ＳＯＣが予め定められた所定値以下になり、または部品を保護するためなどによるエンジン始動の要求があるか否かが判断される（ステップＳ４２）。このステップＳ４２における所定値は、ＳＯＣの耐久性が低下することを抑制するために定められた値であってもよく、またはエンジン始動に要する電力量に基づいた値であってもよい。また、ステップＳ４２における部品保護によるエンジン始動は、デュアルモータモードにより走行する継続時間や、部品の温度など種々の条件に応じて判断することができる。

エンジン始動の要求があり、ステップＳ４２で肯定的に判断された場合は、ＣＳ制御モードに移行して（ステップＳ４３）、このルーチンを終了する。上述した各制御例のように、ＣＤ制御モードが維持されている間は、走行状態が第５領域Ｂ２内であるので、その状態でＣＳ制御モードに移行されると、エンジン２が始動される。それとは反対に、エンジン始動の要求がなく、ステップＳ４２で否定的に判断された場合は、ＣＤ制御モードを維持して（ステップＳ４４）、このルーチンを一旦終了する。この場合には、このフローチャートを実行する条件が未だ成立しているので、所定時間後に、再度、このルーチンが実行される。すなわち、上述した各制御例に基づいてＣＳ制御モードに移行するなどの、図４に示すフローチャートを実行する条件が成立しなくなるまで、このルーチンが繰り返し実行される。

上述したように制御モードの切り替えを運転者が要求したことに伴ってＥＶモードからＨＶモードに切り替わる場合に、制御モードを維持すること、言い換えれば、エンジン始動を遅延させることにより、エンジン始動に伴う駆動力の低下を要因としてショックが生じることを抑制することができる。また、ＣＳ制御モードへの切り替えを行わない場合に、インストルメントパネル２４の表示を切り替えることにより、運転者が違和感を受けることを抑制することができる。さらに、ＳＯＣや部品保護などを要因としてエンジン始動させる要求がある場合に、ＣＳ制御モードを維持する条件であっても、ＣＤ制御モードに移行することにより、デュアルモータモードで長時間走行することなどによる耐久性の低下を抑制することができる。

なお、この発明におけるハイブリッド車両は、駆動力を発生させるとともに、エンジンをクランキングさせることができる一つのモータを備えた車両であっても、ＣＤ制御モードとＣＳ制御モードを選択することができ、かつＣＤ制御モードでは所定の要求駆動力でＥＶモードを選択するとともに、ＣＳ制御モードではＨＶモードを選択するように構成された車両であればよく、モータの数量は限定されない。

１…ハイブリッド車両、２…エンジン、３，４…モータ・ジェネレータ、６…駆動輪、７…動力分割機構、８…サンギヤ、９…ピニオンギヤ、１０，１７…リングギヤ、１１…キャリヤ、２１…蓄電装置、２２…ブレーキ機構、２３…スイッチ、２４…インストルメントパネル。

Claims

エンジンと、電力により駆動力を発生させるとともに、前記エンジンをクランキングさせることができる少なくとも一つのモータと、前記エンジンと前記モータとを制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、要求駆動力が第１所定駆動力未満の走行状態の場合に前記モータの動力で走行するＥＶ走行を行い、前記要求駆動力が前記第１所定駆動力以上の走行状態の場合に前記エンジンの動力で走行するＨＶ走行を行う省燃費モードと、前記要求駆動力が前記第１所定駆動力よりも小さい第２所定駆動力未満の走行状態の場合に前記ＥＶ走行を行い、前記要求駆動力が前記第２所定駆動力以上の走行状態の場合に前記ＨＶ走行を行う省電力モードとを設定可能に構成され、
前記ＥＶ走行から前記ＨＶ走行に切り替わる場合に前記モータにより前記エンジンを始動させるように構成されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、
前記省燃費モードと前記省電力モードとの切り替えを人為的操作に基づいて行うことができ、
前記省燃費モードが選択されている場合には前記ＥＶ走行を行い、前記省電力モードが選択されている場合には前記ＨＶ走行を行う走行状態で、前記省燃費モードから前記省電力モードへの人為的切り替え操作が行われた場合には、前記省燃費モードから前記省電力モードへの切り替えを行わずに前記省燃費モードを維持することにより前記エンジンの始動を行わずに遅延させる
ように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
現在選択されているモードを運転者に知らせる通知装置を更に備え、
前記コントローラは、
前記省燃費モードから前記省電力モードへの人為的切り替え操作が行われた時点で、前記現在選択されているモードを前記省電力モードとして前記通知装置に出力するように構成されている
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、
前記省燃費モードから前記省電力モードへの人為的切り替え操作が行われ、かつ前記エンジンの始動を行わずに遅延させている間に、前記走行状態とは異なる他の条件に基づく前記エンジンの始動要求がある場合に、前記エンジンの始動を行う
ように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジンとトルク伝達可能に連結された第１モータと、
駆動輪にトルク伝達可能に連結された第２モータと、
前記エンジンが連結された第１回転要素と、前記第１モータが連結された第２回転要素と、前記駆動輪が連結された第３回転要素とを有する差動作用のある動力分割機構と、
前記第１回転要素を停止させることができるブレーキ機構と
を更に備え、
前記ＥＶ走行は、前記第２モータの動力で走行するシングルモータ走行と、前記ブレーキ機構により前記第１回転要素を停止されるとともに、前記第１モータおよび前記第２モータから動力を出力して走行するデュアルモータ走行とを含む
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記第２所定駆動力は、前記第２モータの最大出力から、前記エンジンをクランキングすることにより駆動力が低下する動力分を減算した動力に応じた駆動力を含む
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。