JP7028040B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用制御装置に関し、詳しくは、エンジンとモータと蓄電装置とを備えるハイブリッド車両に搭載される車両用制御装置に関する。

従来、この種の車両用制御装置としては、エンジンおよびモータと、モータと電力をやりとりするバッテリと、を備えるハイブリッド車両に搭載され、要求駆動力が始動閾値を超えたときに、モータの動力で走行するＥＶモードからエンジンおよびモータの動力で走行するＨＶモードに切り替える車両用制御装置において、自動運転時の要求駆動力の変動を示すプロファイルを生成し、生成したプロファイルを用いてエンジンおよびモータを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両用制御装置では、生成したプロファイルの要求駆動力に始動閾値を超える箇所が存在し且つ加速度が下限加速度を下回らない範囲で要求駆動力を変更できるときには、プロファイルを再生成する。これにより、要求駆動力が始動閾値を超える回数、即ち、エンジンの始動回数を減らしている。

特開２０１７－１９００４１号公報

上述の車両用制御装置では、自動運転を行なう際に、自車の前方や後方に他車がいるか否かを考慮していないことから、自動運転を自車周辺の事情に十分に適したものとなっていない可能性があり、改善の余地がある。

本発明の車両用制御装置は、自動運転を自車周辺の事情を踏まえたより適切なものとすることを主目的とする。

本発明の車両用制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の第１の車両用制御装置は、
エンジンおよびモータと、前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、を備えるハイブリッド車両に搭載され、前記エンジンの運転を伴わずに走行する電動走行と前記エンジンの運転を伴って走行するハイブリッド走行とを切り替えて走行するように前記エンジンおよび前記モータを制御する車両用制御装置であって、
運転者の加減速操作によらずに走行する自動運転モードで且つ前記電動走行のときにおいて、
自車の前方および後方のうちの少なくとも一方の所定距離内に他車がいる他車条件が成立していないときには、前記電動走行を維持し、
前記他車条件が成立しているときには、前記ハイブリッド走行への移行を許容する、
ことを要旨とする。

この本発明の第１の車両用制御装置では、エンジンの運転を伴わずに走行する電動走行とエンジンの運転を伴って走行するハイブリッド走行とを切り替えて走行するようにエンジンおよびモータを制御する。そして、運転者の加減速操作によらずに走行する自動運転モードで且つ電動走行のときにおいて、自車の前方および後方のうちの少なくとも一方の所定距離内に他車がいる他車条件が成立していないときには、電動走行を維持し、他車条件が成立しているときには、ハイブリッド走行への移行を許容する。ここで、「所定距離」は、自動運転モードのときに他車の走行（例えば、車間距離など）を考慮する必要があるか否かの境界距離を意味する。自動運転モードで且つ電動走行のときにおいて、他車条件が成立していないときには、電動走行を維持することにより、燃費の向上を図ることができ、他車条件が成立しているときには、ハイブリッド走行への移行を許容することにより、他車の走行に合わせて（車間距離などを適切に）走行することができる。これらの結果、自動運転を自車周辺の事情を踏まえたより適切なものとすることができる。

本発明の第１の車両用制御装置において、前記自動運転モードで且つ前記電動走行で且つ前記他車条件が成立していないときにおいて、目標車速から車速を減じた値が閾値よりも大きいときには、前記ハイブリッド走行への移行を許容するものとしてもよい。こうすれば、加速性を向上させて、目標車速により迅速に（短時間で）近づけることができる。

本発明の第１の車両用制御装置において、前記自動運転モードで且つ前記電動走行で且つ前記他車条件が成立していないときにおいて、前記エンジンの暖機または前記エンジンの排気系に取り付けられた触媒の暖機が要求されているときには、前記ハイブリッド走行に移行させるものとしてもよい。こうすれば、エンジンの暖機や触媒の暖機を行なうことができる。この場合、前記自動運転モードで且つ前記電動走行で且つ前記他車条件が成立しておらずに且つ前記エンジンの暖機または前記触媒の暖機が要求されており且つ目標車速から車速を減じた値が閾値よりも大きいときに、前記ハイブリッド走行に移行させるものとしてもよい。

本発明の第１の車両用制御装置において、前記自動運転モードで且つ前記ハイブリッド走行のときにおいて、前記他車条件が成立していないときには、前記ハイブリッド走行を維持し、前記他車条件が成立しているときには、前記電動走行への移行を許容するものとしてもよい。こうすれば、他車条件が成立していないときには、エンジンの始動と停止とが頻繁に行なわれるのを抑制することができ、他車条件が成立しているときには、他車の走行に合わせて（車間距離などを適切に）走行することができる。この場合、前記自動運転モードで且つ前記ハイブリッド走行のときにおいて、前記他車条件が成立しておらずに且つ目標車速から車速を減じた値が閾値よりも大きいときには、前記ハイブリッド走行を維持し、前記他車条件が成立しているときおよび前記目標車速から車速を減じた値が前記閾値以下のときには、前記電動走行への移行を許容するものとしてもよい。

本発明の第２の車両用制御装置は、
エンジンおよびモータと、前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、を備えるハイブリッド車両に搭載され、前記エンジンの運転を伴わずに走行する電動走行と前記エンジンの運転を伴って走行するハイブリッド走行とを切り替えて走行するように前記エンジンおよび前記モータを制御し、更に、前記電動走行で且つ走行出力に関連するパラメータが前記エンジンの始動閾値以上になったときには前記エンジンを始動して前記ハイブリッド走行に移行する車両用制御装置であって、
運転者の加減速操作によらずに走行する自動運転モードで且つ前記電動走行のときにおいて、
自車の前方および後方のうちの少なくとも一方の所定距離内に他車がいる他車条件が成立していないときには、前記パラメータを前記始動閾値未満の範囲内に制限し、
前記他車条件が成立しているときには、前記パラメータを前記始動閾値未満の範囲内に制限しない、
ことを要旨とする。

この本発明の第２の車両用制御装置では、エンジンの運転を伴わずに走行する電動走行とエンジンの運転を伴って走行するハイブリッド走行とを切り替えて走行するようにエンジンおよびモータを制御し、更に、電動走行で且つ走行出力に関連するパラメータがエンジンの始動閾値以上になったときにはエンジンを始動してハイブリッド走行に移行する。そして、運転者の加減速操作によらずに走行する自動運転モードで且つ電動走行のときにおいて、自車の前方および後方のうちの少なくとも一方の所定距離内に他車がいる他車条件が成立していないときには、パラメータを始動閾値未満の範囲内に制限し、他車条件が成立しているときには、パラメータを前記始動閾値未満の範囲内に制限しない。ここで、「所定距離」は、自動運転モードのときに他車の走行（例えば、車間距離など）を考慮する必要があるか否かの境界距離を意味する。また、「走行出力に関連するパラメータ」としては、例えば、走行用の要求出力（要求トルクや要求パワー）や車速、加速度などを挙げることができる。自動運転モードで且つ電動走行のときにおいて、他車条件が成立していないときには、パラメータを始動閾値未満の範囲内に制限する、即ち、電動走行を維持することにより、燃費の向上を図ることができ、他車条件が成立しているときには、パラメータを始動閾値未満の範囲内に制限しない、即ち、ハイブリッド走行への移行を許容することにより、他車の走行に合わせて（車間距離などを適切に）走行することができる。これらの結果、自動運転を自車周辺の事情を踏まえたより適切なものとすることができる。

本発明の第２の車両用制御装置において、前記自動運転モードで且つ前記電動走行で且つ前記他車条件が成立していないときにおいて、目標車速から車速を減じた値が閾値よりも大きいときには、前記パラメータを前記始動閾値未満の範囲内に制限しない、ものとしてもよい。こうすれば、加速性を向上させて、目標車速により迅速に（短時間で）近づけることができる。

本発明の第２の車両用制御装置において、前記自動運転モードで且つ前記電動走行で且つ前記他車条件が成立していないときにおいて、前記エンジンの暖機または前記エンジンの排気系に取り付けられた触媒の暖機が要求されているときには、前記パラメータを前記始動閾値以上にするものとしてもよい。こうすれば、ハイブリッド走行に移行させて、エンジンの暖機や触媒の暖機を行なうことができる。この場合、前記自動運転モードで且つ前記電動走行で且つ前記他車条件が成立しておらずに且つ前記エンジンの暖機または前記触媒の暖機が要求されており且つ目標車速から車速を減じた値が閾値よりも大きいときに、前記パラメータを前記始動閾値以上にするものとしてもよい。

本発明の第２の車両用制御装置において、前記ハイブリッド走行で且つ前記パラメータが前記始動閾値以下の前記エンジンの停止閾値未満になったときには、前記エンジンの運転を停止して前記電動走行に移行し、更に、前記自動運転モードで且つ前記ハイブリッド走行のときにおいて、前記他車条件が成立していないときには、前記パラメータを前記停止閾値以上の範囲内に制限し、前記他車条件が成立しているときには、前記パラメータを前記停止閾値以上の範囲内に制限しないものとしてもよい。こうすれば、他車条件が成立していないときには、ハイブリッド走行を維持して、エンジンの始動と停止とが頻繁に行なわれるのを抑制することができ、他車条件が成立しているときには、電動走行への移行を許容して、他車の走行に合わせて（車間距離などを適切に）走行することができる。この場合、前記自動運転モードで且つ前記ハイブリッド走行のときにおいて、前記他車条件が成立しておらずに且つ目標車速から車速を減じた値が閾値よりも大きいときには、前記パラメータを前記停止閾値以上の範囲内に制限し、前記他車条件が成立しているときおよび、前記目標車速から車速を減じた値が前記閾値以下のときには、前記パラメータを前記停止閾値以上の範囲内に制限しないものとしてもよい。

本発明の第３の車両用制御装置は、
エンジンおよびモータと、前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、を備えるハイブリッド車両に搭載され、前記エンジンの運転を伴わずに走行する電動走行と前記エンジンの運転を伴って走行するハイブリッド走行とを切り替えて走行するように前記エンジンおよび前記モータを制御する車両用制御装置であって、
運転者の加減速操作によらずに走行出力を制御する自動運転モードで前記エンジンを始動する際において、
自車の前方および後方のうちの少なくとも一方の所定距離内に他車がいる他車条件が成立しているときには、始動ショックの低減よりもレスポンスを優先して前記エンジンを始動する第１始動制御を実行し、
前記他車条件が成立していないときには、レスポンスよりも始動ショックの低減を優先して前記エンジンを始動する第２始動制御を実行する、
ことを要旨とする。

この本発明の第３の車両用制御装置では、エンジンの運転を伴わずに走行する電動走行とエンジンの運転を伴って走行するハイブリッド走行とを切り替えて走行するようにエンジンおよびモータを制御する。そして、運転者の加減速操作によらずに走行出力を制御する自動運転モードでエンジンを始動する際において、自車の前方および後方のうちの少なくとも一方の所定距離内に他車がいる他車条件が成立しているときには、始動ショックの低減よりもレスポンスを優先してエンジンを始動する第１始動制御を実行し、他車条件が成立していないときには、レスポンスよりも始動ショックの低減を優先してエンジンを始動する第２始動制御を実行する。ここで、「所定距離」は、自動運転モードのときに他車の走行（例えば、車間距離など）を考慮する必要があるか否かの境界距離を意味する。自動運転モードでエンジンを始動する際に、他車条件が成立しているときには、第１始動制御を実行し、他車条件が成立していないときには、第２始動制御を実行することにより、自動運転を自車周辺の事情を踏まえたより適切なものとすることができる。

こうした本発明の第３の車両用制御装置において、前記第２始動制御は、前記第１始動制御に比して、前記モータにより前記エンジンをクランキングする際のクランキングトルクを小さくする制御であるものとしてもよい。また、前記第２始動制御は、前記第１始動制御に比して、前記モータにより前記エンジンをクランキングする際のスロットル開度を小さくする制御であるものとしてもよい。さらに、前記第２始動制御は、前記第１始動制御に比して、前記エンジンの点火時期を遅くする制御であるものとしてもよい。これらのようにすれば、他車条件が成立していないときに、より適切に、レスポンスよりも始動ショックの低減を優先することができる。

本発明の第１実施例としての車両用制御装置を備えるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される要求トルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の要求トルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の要求トルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の第１実施例としての車両用制御装置を備えるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。第１実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、蓄電装置としてのバッテリ５０と、ナビゲーション装置６０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されており、ダンパ２８を介してプラネタリギヤ３０のキャリヤに接続されている。このエンジン２２は、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気を吸気管１２５に設けられたスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６から燃料を噴射し、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ１２８ａを介して燃焼室１２９に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。燃焼室１２９から排気バルブ１２８ｂを介して排気管１３３に排出される排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する触媒（三元触媒）１３４ａを有する浄化装置１３４を介して外気に排出される。

このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。また、吸気バルブ１２８ａを開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ１２８ｂを開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。さらに、スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度ＴＨや、吸気管１２５に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ、吸気管１２５に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａも挙げることができる。加えて、排気管１３３における浄化装置１３４の上流側に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦや、浄化装置１３４の下流側に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動制御信号や、燃料噴射弁１２６への駆動制御信号、点火プラグ１３０への駆動制御信号、吸気バルブ１２８ａの開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への駆動制御信号を挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。また、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに対する、カムポジションセンサ１４４からのインテークカムシャフトのカム角θｃｉの角度（θｃｉ－θｃｒ）に基づいて、吸気バルブ１２８ａの開閉タイミングＶＴを演算している。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗに基づいて浄化装置１３４の触媒１３４ａの温度（触媒温度）Ｔｃを推定している。

図１に示すように、プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、上述したように、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。電力ライン５４には、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサ４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２を挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の電気角θｅ１，θｅ２や角速度ωｍ１，ωｍ２，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４に接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２により管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂとに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合であり、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい許容充放電電力である。

ナビゲーション装置６０は、地図情報などが記憶されたハードディスクなどの記憶媒体や入出力ポート、通信ポートを有する制御部が内蔵された本体６２と、自車の現在地に関する情報を受信するＧＰＳアンテナ６４と、自車の現在地に関する情報や目的地までの走行予定ルートなどの各種情報を表示すると共にユーザが各種指示を入力可能なタッチパネル式のディスプレイ６６と、を備える。ここで、地図情報には、サービス情報（例えば、観光情報や駐車場など）や各走行区間（例えば、信号機間や交差点間など）の道路情報などがデータベースとして記憶されている。道路情報には、距離情報や、幅員情報、車線数情報、地域情報（市街地や郊外）、種別情報（一般道路や高速道路）、勾配情報、法定速度、信号機の数などが含まれる。ナビゲーション装置６０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

このナビゲーション装置６０の本体６２は、ユーザによるディスプレイ６６の操作により目的地が設定されると、本体６２に記憶された地図情報とＧＰＳアンテナ６４からの自車の現在地と目的地とに基づいて自車の現在地から目的地までの走行予定ルートを設定し、設定した走行予定ルートをディスプレイ６６に表示してルート案内を行なう。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖ、加速度センサ８９からの加速度αも挙げることができる。さらに、周辺認識装置９０からの自車の前方や後方の他車との車間距離Ｄ１，Ｄ２、自動運転モードを指示する自動運転スイッチ９２からのスイッチ信号も挙げることができる。ここで、周辺認識装置９０は、カメラやミリ波レーダー、準ミリ波レーダー、赤外線レーザーレーダ、ソナーなどにより構成される。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。なお、第１実施例では、目的地（走行予定ルート）が設定されているときには、自動運転スイッチ９２のオン操作を許諾し、目的地が設定されていないときには、自動運転スイッチ９２のオン操作を拒否するものとした。

第１実施例の「車両用制御装置」としては、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とが該当する。

こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両制御装置では、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御により、エンジン２２の運転を伴わずに走行する電動走行（ＥＶ走行）と、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）と、を切り替えて走行するようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。以下、通常運転モード（自動運転スイッチ９２がオフ）でのＥＶ走行やＨＶ走行、自動運転モード（自動運転スイッチ９２がオン）でのＥＶ走行やＨＶ走行について説明する。

通常運転モードでのＥＶ走行では、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数を乗じて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求パワーＰｄ＊を設定する。駆動軸３６の回転数としては、モータＥＣＵ４０から通信により入力されるモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が用いられる。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０から通信により入力されるバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊（要求パワーＰｄ＊）が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このＥＶ走行中に要求トルクＴｄ＊が始動閾値Ｔｓｔ以上に至ると、エンジン２２の始動条件が成立したと判断し、エンジン２２を始動してＨＶ走行に移行する。

ここで、エンジン２２の始動は、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、モータＭＧ１からクランキングトルクＴｃｒを出力してエンジン２２をクランキングすると共に要求トルクＴｄ＊とキャンセルトルクＴｃｎとの和のトルクをモータＭＧ２から出力し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｓｔ以上に至ったときにエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御を開始する、ことにより行なわれる。ここで、キャンセルトルクＴｃｎは、モータＭＧ１からのクランキングトルクＴｃｒの出力によりプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクをキャンセルするためのトルクである。また、閾値Ｎｓｔとしては、６００ｒｐｍや７００ｒｐｍ、８００ｒｐｍなどが用いられる。

また、始動閾値Ｔｓｔとしては、パワーＰ１を駆動軸３６の回転数（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）で除して得られるトルクＴ１と、トルクＴ２と、のうちの小さい方が用いられる。パワーＰ１は、要求パワーＰｄ＊とエンジン２２を始動するのに要する始動用パワーとの和がバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内に収まると想定される比較的大きいパワーとして定められる。このパワーＰ１としては、固定値が用いられるものとしてもよいし、駆動軸３６の回転数が大きいときには小さいときに比して小さくなるように、具体的には、駆動軸３６の回転数が大きいほど小さくなるように定められた値が用いられるものとしてもよい。後者は、駆動軸３６の回転数が大きいほどモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が負側に大きくなり、エンジン２２を始動する際のモータＭＧ１の消費電力が小さくなることを考慮したものである。トルクＴ２は、要求トルクＴｄ＊とエンジン２２を始動する際のキャンセルトルクＴｃｎとの和がモータＭＧ２の定格トルクの範囲内に収まると想定される比較的大きいトルクとして定められる。このトルクＴｓｔとしては、固定値が用いられるものとしてもよいし、駆動軸３６の回転数が大きいときには小さいときに比して小さくなるように、具体的には、駆動軸３６の回転数が大きいほど小さくなるように定められた値が用いられるものとしてもよい。後者は、駆動軸３６の回転数（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）が大きいほどモータＭＧ２の定格トルクが小さくなることを考慮したものである。なお、トルクＴ２を考慮せずにトルクＴ１を始動閾値Ｔｓｔとして用いるものとしてもよいし、トルクＴ１を考慮せずにトルクＴ２を始動閾値Ｔｓｔとして用いるものとしてもよい。

通常運転モードでのＨＶ走行では、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、通常運転モードでのＥＶ走行と同様に、要求トルクＴｄ＊および要求パワーＰｄ＊を設定する。続いて、要求パワーＰｄ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて車両に要求される（エンジン２２に要求される）要求パワーＰｅ＊を設定する。そして、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊（要求パワーＰｄ＊）が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいて運転されるようにエンジン２２の運転制御（吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御など）を行なう。モータＥＣＵ４０によるインバータ４１，４２の制御については上述した。このＨＶ走行中に要求トルクＴｄ＊が始動閾値Ｔｓｔ以下の停止閾値Ｔｓｐ未満に至ると、エンジン２２の停止条件が成立したと判断し、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行に移行する。なお、エンジン２２の始動と停止とが頻繁に行なわれるのを抑制するために、始動閾値Ｔｓｔと停止閾値Ｔｓｐとにヒステリシスを持たせるのが好ましい。

自動運転モードのときには、要求トルクＴｄ＊の設定方法が異なる点を除いて、通常運転モードと同様にＥＶ走行やＨＶ走行を行なう。自動運転モードでの要求トルクＴｄ＊の設定では、ＨＶＥＣＵ７０は、ＥＶ走行かＨＶ走行かに拘わらずに、ナビゲーション装置６０からの走行予定ルートや自車の現在地、地図情報（例えば、法定速度）と、周辺認識装置９０からの自車の前方や後方の他車との車間距離Ｄ１，Ｄ２（自車周辺に他車がいる場合）と、に基づいて目標車速Ｖ＊を設定し、車速Ｖが目標車速Ｖ＊となるように仮要求トルクＴｄｔｍｐを設定し、設定した仮要求トルクＴｄｔｍｐに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定する。また、自動運転モードでは、ナビゲーション装置６０からの走行予定ルートと自車の現在地と地図情報とに基づいて車線維持や車線変更などが行なわれるように図示しない操舵装置を制御する。

次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、自動運転モード（自動運転スイッチ９２がオン）でＥＶ走行のときに要求トルクＴｄ＊を設定する際の動作について説明する。図３は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される要求トルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、自動運転モードでＥＶ走行のときに繰り返し実行される。なお、第１実施例では、自動運転モードでＨＶ走行のときには、仮要求トルクＴｄｔｍｐを要求トルクＴｄ＊に設定するものとした。

図３の要求トルク設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、車速Ｖや目標車速Ｖ＊、仮要求トルクＴｄｔｍｐ、他車条件フラグＦ１を入力する（ステップＳ１００）。ここで、車速Ｖは、車速センサ８８により検出された値が入力される。目標車速Ｖ＊や仮要求トルクＴｄｔｍｐは、上述の処理により設定された値が入力される。他車条件フラグＦ１は、自車の前方および後方のうちの少なくとも一方の所定距離内に他車がいる他車条件が成立しているときには値１が設定され、他車条件が成立していないときには値０が設定されたものが入力される。所定距離は、自動運転モードのときに他車の走行を考慮する必要があるか否かの境界距離として定められる。この所定距離としては、数十ｍ～数百ｍ程度の範囲内で定められた固定値が用いられるものとしてもよいし、数十ｍ～数百ｍ程度の範囲内で、車速Ｖが高いときには低いときに比して長くなるように、具体的には、車速Ｖが高いほど長くなるように定められた値が用いられるものとしてもよい。

こうしてデータを入力すると、他車条件フラグＦ１の値を調べる（ステップＳ１１０）。そして、他車条件フラグＦ１が値０のときには、他車条件が成立していないと判断し、目標車速Ｖ＊から車速Ｖを減じた値（Ｖ＊－Ｖ）を閾値ΔＶｒｅｆと比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値ΔＶｒｅｆは、ある程度の加速が要求されるか否かを判定するのに用いられる閾値であり、例えば、十数ｋｍ／ｈ～数十ｋｍ／ｈ程度が用いられる。

ステップＳ１１０で他車条件フラグＦ１が値０で且つステップＳ１２０で値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆ以下のときには、他車条件が成立しておらずに且つある程度の加速が要求されないと判断し、式（１）に示すように、仮要求トルクＴｄｔｍｐを値Ｔｅｖで上限ガードした値を要求トルクＴｄ＊に設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。ここで、値Ｔｅｖとしては、始動閾値Ｔｓｔ未満の値、具体的には、始動閾値Ｔｓｔよりも若干小さい値が用いられる。こうした処理により、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ未満の範囲内に制限する（ＥＶ走行を継続する）ことになる。これにより、燃費の向上を図ることができる。

Td*=min(Tdtmp,Tev) (1)

ステップＳ１１０で他車条件フラグＦ１が値０で且つステップＳ１２０で値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆよりも大きいときには、他車条件が成立しておらずに且つある程度の加速が要求されると判断し、仮要求トルクＴｄｔｍｐを要求トルクＴｄ＊に設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ未満の範囲内に制限しない（ＨＶ走行への移行を許容する）ことになる。これにより、加速性を向上させて、目標車速Ｖ＊により迅速に（短時間で）近づけることができる。

ステップＳ１１０で他車条件フラグＦ１が値１のときには、他車条件が成立していると判断し、仮要求トルクＴｄｔｍｐを要求トルクＴｄ＊に設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ未満の範囲内に制限しない（ＨＶ走行への移行を許容する）ことになる。これにより、他車の走行に合わせて（車間距離などを適切に）走行することができる。

以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両用制御装置では、自動運転モードでＥＶ走行のときにおいて、他車条件が成立していないときには、基本的には（目標車速Ｖ＊から車速Ｖを減じた値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆ以下のときには）、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ未満の範囲内に制限し（ＥＶ走行を継続し）、他車条件が成立しているときには、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ未満の範囲内に制限しない（ＨＶ走行への移行を許容する）。これにより、前者の場合には、燃費の向上を図ることができ、後者の場合には、他車の走行に合わせて（車間距離などを適切に）走行することができる。これらの結果、自動運転を自車周辺の事情を踏まえたより適切なものとすることができる。

しかも、第１実施例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両用制御装置では、自動運転モードで且つＥＶ走行で且つ他車条件が成立しておらずに且つ値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆよりも大きいときには、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ未満の範囲内に制限しない（ＨＶ走行への移行を許容する）。これにより、加速性を向上させて、目標車速Ｖ＊により迅速に（短時間で）近づけることができる。

第１実施例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両用制御装置では、自動運転モードで且つＥＶ走行で且つ他車条件が成立していないときにおいて、値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆ以下のときには、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ未満の範囲内に制限し（ＥＶ走行を継続し）、値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆよりも大きいときには、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ未満の範囲内に制限しない（ＨＶ走行への移行を許容する）ものとした。しかし、自動運転モードで且つＥＶ走行で且つ他車条件が成立していないときには、値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係に拘わらずに、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ未満の範囲内に制限するものとしてもよい。

第１実施例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両用制御装置では、ＥＶ走行中に要求トルクＴｄ＊が始動閾値Ｔｓｔ以上に至ったときにＨＶ走行に移行するものにおいて、自動運転モードでＥＶ走行のときには、他車条件の成立の有無（他車条件フラグＦ１の値）や値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係に基づいて、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ未満の範囲内に制限するか否か（ＥＶ走行を継続するかＨＶ走行への移行を許容するか）を決定するものとした。しかし、ＥＶ走行中に要求パワーＰｄ＊が始動閾値Ｐｓｔ以上に至ったときにＨＶ走行に移行するものにおいて、自動運転モードでＥＶ走行のときには、他車条件の成立の有無や値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係に基づいて、要求パワーＰｄ＊を始動閾値Ｐｓｔ未満の範囲内に制限するか否かを決定するものとしてもよい。また、ＥＶ走行中に車速Ｖが始動閾値Ｖｓｔ以上に至ったときにＨＶ走行に移行するものにおいて、自動運転モードでＥＶ走行のときには、他車条件の成立の有無や値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係に基づいて、車速Ｖが始動閾値Ｖｓｔ未満の範囲内に制限されるようにモータＭＧ２を制御するか否かを決定するものとしてもよい。さらに、ＥＶ走行中に加速度αが始動閾値αｓｔ以上に至ったときにＨＶ走行に移行するものにおいて、自動運転モードでＥＶ走行のときには、他車条件の成立の有無や値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係に基づいて、加速度αが始動閾値αｓｔ未満の範囲内に制限されるようにモータＭＧ２を制御するか否かを決定するものとしてもよい。なお、これらの場合において、値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係を考慮せずに、他車条件の成立の有無だけを考慮するものとしてもよい。

第１実施例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両用制御装置では、ＨＶＥＣＵ７０は、自動運転モードでＥＶ走行のときに、図３の要求トルク設定ルーチンを実行するものとしたが、これに代えて、図４の要求トルク設定ルーチンを実行するものとしてもよい。図４の要求トルク設定ルーチンは、ステップＳ１００の処理に代えてステップＳ２００の処理を実行すると共にステップＳ２１０，Ｓ２２０の処理を追加した点を除いて、図３の要求トルク設定ルーチンと同一である。したがって、同一処理については同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図４の要求トルク設定ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、図３の要求トルク設定ルーチンのステップＳ１００の処理と同様に車速Ｖや目標車速Ｖ＊、仮要求トルクＴｄｔｍｐ、他車条件フラグＦ１を入力するのに加えて、暖機要求フラグＦ２も入力する（ステップＳ２００）。ここで、暖機要求フラグＦ２は、エンジン２２の暖機要求や触媒１３４ａの暖機要求が行なわれているときには値１が設定され、エンジン２２の暖機要求も触媒１３４ａの暖機要求も行なわれていないときには値０が設定されたものが入力される。エンジン２２の暖機要求の有無は、エンジン２２の冷却水温Ｔｗにより判定され、触媒１３４ａの暖機要求の有無は、触媒１３４ａの温度（触媒温度）Ｔｃにより判定される。

そして、ステップＳ１１０で他車条件フラグＦ１が値０で且つステップＳ１２０で値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆよりも大きいときには、他車条件が成立しておらずに且つある程度の加速が要求されると判断し、暖機要求フラグＦ２の値を調べる（ステップＳ２１０）。そして、暖機要求フラグＦ２が値０のときには、エンジン２２の暖機要求も触媒１３４ａの暖機要求も行なわれていないと判断し、仮要求トルクＴｄｔｍｐを要求トルクＴｄ＊に設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ２１０で暖機要求フラグＦ２が値１のときには、エンジン２２の暖機要求や触媒１３４ａの暖機要求が行なわれていると判断し、式（２）に示すように、仮要求トルクＴｄｔｍｐを始動閾値Ｔｓｔで下限ガードして要求トルクＴｄ＊を設定して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。

Td*=max(Tdtmp,Tst) (2)

こうした処理により、要求トルクＴｄ＊が始動閾値Ｔｓｔ以上になり、エンジン２２を始動してＨＶ走行に移行することになる。これにより、エンジン２２の暖機や触媒１３４ａの暖機を行なうことができる。この変形例では、このようにしてＨＶ走行に移行すると、エンジン２２の暖機要求や触媒１３４ａの暖機要求が行なわれている間は、式（３）に示すように、仮要求トルクＴｄｔｍｐを停止閾値Ｔｓｐで下限ガードすると共に停止閾値ＴｓｐにマージンΔＴｓｐを加えた値で上限ガードして要求トルクＴｄ＊を設定する。これにより、ＨＶ走行を継続してエンジン２２の暖機や触媒１３４ａの暖機を継続することができると共に、要求トルクＴｄ＊に基づく要求パワーＰｄ＊に基づく要求パワーＰｅ＊が大きくなるのを抑制してエンジン２２のエミッションが悪化するのを抑制することができる。そして、エンジン２２の暖機要求も触媒１３４ａの暖機要求も行なわれなくなると、仮要求トルクＴｄｔｍｐを要求トルクＴｄ＊に設定する。これにより、エンジン２２からの大きいパワーの出力やＥＶ走行への移行を許容する。

Td*=min(max(Tdtmp,Tsp),Tsp+ΔTsp) (3)

この変形例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両用制御装置では、自動運転モードで且つＥＶ走行で且つ他車条件が成立しておらずに且つ値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆよりも大きいときにおいて、エンジン２２の暖機要求や触媒１３４ａの暖機要求が行なわれているときには、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ以上にする。これにより、エンジン２２を始動してＨＶ走行に移行し、エンジン２２の暖機や触媒１３４ａの暖機を行なうことができる。

この変形例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両用制御装置では、自動運転モードで且つＥＶ走行で且つ他車条件が成立しておらずに且つ値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆよりも大きく且つエンジン２２の暖機要求や触媒１３４ａの暖機要求が行なわれているときには、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ以上にするものとした。しかし、自動運転モードで且つＥＶ走行で且つ他車条件が成立しておらずに且つエンジン２２の暖機要求や触媒１３４ａの暖機要求が行なわれているときには、値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係に拘わらずに、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ以上にするものとしてもよい。

この変形例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両用制御装置では、ＥＶ走行中に要求トルクＴｄ＊が始動閾値Ｔｓｔ以上に至ったときにＨＶ走行に移行するものにおいて、自動運転モードで且つＥＶ走行で且つ他車条件が成立しておらずに且つ値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆよりも大きく且つエンジン２２の暖機要求や触媒１３４ａの暖機要求が行なわれている所定時には、要求トルクＴｄ＊を始動閾値Ｔｓｔ以上にするものとした。しかし、ＥＶ走行中に要求パワーＰｄ＊が始動閾値Ｐｓｔ以上に至ったときにＨＶ走行に移行するものにおいて、所定時には、要求パワーＰｄ＊を始動閾値Ｐｓｔ以上にするものとしてもよい。また、ＥＶ走行中に車速Ｖが始動閾値Ｖｓｔ以上に至ったときにＨＶ走行に移行するものにおいて、所定時には、車速Ｖが始動閾値Ｖｓｔ以上となるようにモータＭＧ２を制御するものとしてもよい。さらに、ＥＶ走行中に加速度αが始動閾値αｓｔ以上に至ったときにＨＶ走行に移行するものにおいて、所定時には、加速度αが始動閾値αｓｔ以上となるようにモータＭＧ２を制御するものとしてもよい。なお、これらの場合において、所定時か否かについて、値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係を考慮しないものとしてもよい。

第１実施例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両用制御装置では、ＨＶＥＣＵ７０は、自動運転モードでＨＶ走行のときには、仮要求トルクＴｄｔｍｐを要求トルクＴｄ＊に設定するものとしたが、これに代えて、図５の要求トルク設定ルーチンにより要求トルクＴｄ＊を設定するものとしてもよい。図５の要求トルク設定ルーチンは、自動運転モードでＨＶ走行のときに繰り返し実行される。

図５の要求トルク設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、図３の要求トルク設定ルーチンのステップＳ１００，Ｓ１１０の処理と同様に、車速Ｖや目標車速Ｖ＊、仮要求トルクＴｄｔｍｐ、他車条件フラグＦ１を入力し（ステップＳ３００）、他車条件フラグＦ１の値を調べる（ステップＳ３１０）。そして、他車条件フラグＦ１が値０のときには、他車条件が成立していないと判断し、値（Ｖ＊－Ｖ）を閾値ΔＶｒｅｆと比較する（ステップＳ３２０）。

ステップＳ３１０で他車条件フラグＦ１が値０で且つステップＳ３２０で値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆよりも大きいときには、他車条件が成立しておらずに且つある程度の加速が要求されると判断し、式（４）に示すように、仮要求トルクＴｄｔｍｐを停止閾値Ｔｓｐで下限ガードして要求トルクＴｄ＊を設定して（ステップＳ３３０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、要求トルクＴｄ＊を停止閾値Ｔｓｐ以上の範囲内に制限する（ＨＶ走行を継続する）ことになる。これにより、エンジン２２の始動と停止とが頻繁に行なわれるのを抑制することができる。

Td*=max(Tdtmp,Tsp) (4)

ステップＳ３１０で他車条件フラグＦ１が値０で且つステップＳ３２０で値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆ以下のときには、他車条件が成立しておらずに且つある程度の加速が要求されないと判断し、仮要求トルクＴｄｔｍｐを要求トルクＴｄ＊に設定して（ステップＳ３４０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、要求トルクＴｄ＊を停止閾値Ｔｓｐ以上の範囲内に制限しない（ＥＶ走行への移行を許容する）ことになる。これにより、ＨＶ走行を継続することによる燃費の低下を抑制することができる。

ステップＳ３１０で他車条件フラグＦ１が値１のときには、他車条件が成立していると判断し、仮要求トルクＴｄｔｍｐを要求トルクＴｄ＊に設定して（ステップＳ３４０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、要求トルクＴｄ＊を停止閾値Ｔｓｐ以上の範囲内に制限しない（ＥＶ走行への移行を許容する）ことになる。これにより、他車の走行に合わせて（車間距離などを適切に）走行することができる。

この変形例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両用制御装置では、自動運転モードでＨＶ走行のときにおいて、他車条件が成立しておらずに且つ値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆよりも大きいときには、要求トルクＴｄ＊を停止閾値Ｔｓｐ以上の範囲内に制限し（ＨＶ走行を継続し）、他車条件が成立しているときには、要求トルクＴｄ＊を停止閾値Ｔｓｐ以上の範囲内に制限しない（ＥＶ走行への移行を許容する）。これにより、前者の場合には、エンジン２２の始動と停止とが頻繁に行なわれるのを抑制することができ、後者の場合には、他車の走行に合わせて（車間距離などを適切に）走行することができる。これらの結果、自動運転を自車周辺の事情を踏まえたより適切なものとすることができる。

しかも、この変形例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両用制御装置では、自動運転モードで且つＨＶ走行で且つ他車条件が成立しておらずに且つ値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆ以下のときには、要求トルクＴｄ＊を停止閾値Ｔｓｐ以上の範囲内に制限しない（ＥＶ走行への移行を許容する）。これにより、ＨＶ走行を継続することによる燃費の低下を抑制することができる。

この変形例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両用制御装置では、自動運転モードで且つＨＶ走行で且つ他車条件が成立していないときにおいて、値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆよりも大きいときには、要求トルクＴｄ＊を停止閾値Ｔｓｐ以上の範囲内に制限し（ＨＶ走行を継続し）、値（Ｖ＊－Ｖ）が閾値ΔＶｒｅｆ以下のときには、要求トルクＴｄ＊を停止閾値Ｔｓｐ以上の範囲内に制限しない（ＥＶ走行への移行を許容する）ものとした。しかし、自動運転モードで且つＨＶ走行で且つ他車条件が成立していないときには、値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係に拘わらずに、要求トルクＴｄ＊を停止閾値Ｔｓｐ以上の範囲内に制限するものとしてもよい。

この変形例のハイブリッド自動車２０に搭載される車両用制御装置では、ＨＶ走行中に要求トルクＴｄ＊が停止閾値Ｔｓｐ未満に至ったときにＥＶ走行に移行するものにおいて、自動運転モードでＨＶ走行のときには、他車条件の成立の有無（他車条件フラグＦ１の値）や値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係に基づいて、要求トルクＴｄ＊を停止閾値Ｔｓｐ以上の範囲内に制限するか否か（ＨＶ走行を継続するかＥＶ走行への移行を許容するか）を決定するものとした。しかし、ＨＶ走行中に要求パワーＰｄ＊が停止閾値Ｐｓｐ未満に至ったときにＥＶ走行に移行するものにおいて、自動運転モードでＨＶ走行のときには、他車条件の成立の有無や値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係に基づいて、要求パワーＰｄ＊を停止閾値Ｐｓｐ以上の範囲内に制限するか否かを決定するものとしてもよい。また、ＨＶ走行中に車速Ｖが停止閾値Ｖｓｐ未満に至ったときにＥＶ走行に移行するものにおいて、自動運転モードでＨＶ走行のときには、他車条件の成立の有無や値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係に基づいて、車速Ｖが停止閾値Ｖｓｐ以上の範囲内に制限されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するか否かを決定するものとしてもよい。さらに、ＨＶ走行中に加速度αが停止閾値αｓｐ未満に至ったときにＥＶ走行に移行するものにおいて、自動運転モードでＨＶ走行のときには、他車条件の成立の有無や値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係に基づいて、加速度αが停止閾値αｓｐ以上の範囲内に制限されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するか否かを決定するものとしてもよい。なお、これらの場合において、値（Ｖ＊－Ｖ）と閾値ΔＶｒｅｆとの大小関係を考慮せずに、他車条件の成立の有無だけを考慮するものとしてもよい。

次に、本発明の第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１および図２に示した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしている。したがって、重複する説明を回避するために、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのハード構成については、第１実施例のハイブリッド自動車２０Ｂと同一の符号を付し、その図示および説明を省略する。

次に、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂの動作、特に、自動運転モードでエンジン２２を始動する際の動作に対説明する。図６は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、自動運転モードでのＥＶ走行中にエンジン２２の始動条件が成立したときに実行される。

図６の始動制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、他車条件フラグＦ１を入力し（ステップＳ４００）、入力した他車条件フラグＦ１の値を調べる（ステップＳ４１０）。そして、他車条件フラグＦ１が値１のときには、他車条件が成立していると判断し、クランキングトルクＴｃｒにトルクＴｃｒ１を設定し（ステップＳ４２０）、エンジン２２の始動時のスロットル開度としての始動時スロットル開度ＴＨｓｔに開度ＴＨｓｔ１を設定し（ステップＳ４３０）、エンジン２２の始動時の点火時期としての始動時点火時期Ｔｆｓｔに時期Ｔｆｓｔ１を設定して（ステップＳ４４０）、本ルーチンを終了する。ここで、トルクＴｃｒ１や開度ＴＨｓｔ１，時期Ｔｆｓｔ１は、始動ショックの低減よりもレスポンスを優先して設定される。したがって、エンジン２２を迅速に（短時間で）始動してＨＶ走行に移行することができる。

ステップＳ４１０で他車条件フラグＦ１が値０のときには、クランキングトルクＴｃｒにトルクＴｃｒ１よりも小さいトルクＴｃｒ２を設定し（ステップＳ４５０）、始動時スロットル開度ＴＨｓｔに開度ＴＨｓｔ１よりも小さい開度ＴＨｓｔ２を設定し（ステップＳ４６０）、始動時点火時期Ｔｆｓｔに時期Ｔｆｓｔ１よりも遅い時期Ｔｆｓｔ２を設定して（ステップＳ４７０）、本ルーチンを終了する。ここで、トルクＴｃｒ２や開度ＴＨｓｔ２、時期Ｔｆｓｔ２は、レスポンスよりも始動ショックの低減を優先して設定される。クランキングトルクＴｃｒを小さくすることにより、エンジン２２の回転上昇が緩やかになり、始動ショックを低減することができる。始動時開度ＴＨｓｔを小さくすることにより、エンジン２２の吸入空気量が少なくなってコンプレッションが低減されると共に初爆時のトルクが小さくなり、始動ショックを低減することができる。始動時点火時期Ｔｆｓｔを遅くすることにより、初爆時の燃焼が緩慢になり、始動ショックを低減することができる。

以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂに搭載される車両用制御装置では、自動運転モードでエンジン２２を始動する際において、他車条件が成立していないときには、他車条件が成立しているときに比して、クランキングトルクＴｃｒを小さくし、且つ、始動時開度ＴＨｓｔを小さくし、且つ、始動時点火時期Ｔｆｓｔを遅くする。これにより、車の前方および後方のうちの少なくとも一方の所定距離内に他車がいるときには、始動ショックの低減よりもレスポンスを優先することができ、他車条件が成立していないときには、レスポンスよりも始動ショックの低減を優先することができる。これらの結果、自動運転を自車周辺の事情を踏まえたより適切なものとすることができる。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂに搭載される車両用制御装置では、自動運転モードでエンジン２２を始動する際において、他車条件が成立していないときには、他車条件が成立しているときに比して、クランキングトルクＴｃｒを小さくし、且つ、始動時開度ＴＨｓｔを小さくし、且つ、始動時点火時期Ｔｆｓｔを遅くするものとした。しかし、自動運転モードでエンジン２２を始動する際において、他車条件が成立していないときには、他車条件が成立しているときに比して、クランキングトルクＴｃｒを小さくすること、始動時開度ＴＨｓｔを小さくすること、始動時点火時期Ｔｆｓｔを遅くすること、のうちの１つまたは２つだけを行なうものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂに搭載される車両用制御装置では、自動運転モードのときには、目標車速Ｖ＊を設定すると共に車速Ｖと目標車速Ｖ＊とに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定するものとした。しかし、これに代えて、目標車間距離Ｄ１＊，Ｄ２＊を設定すると共に車間距離Ｄ１，Ｄ２と目標車間距離Ｄ１＊，Ｄ２＊とに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定するものとしてもよい。また、目標加速度α＊を設定すると共に加速度αと目標加速度α＊とに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定するものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、蓄電装置として、バッテリ５０を用いるものとしたが、バッテリ５０に代えて、キャパシタを用いるものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも２つを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。

第１実施例や第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続し、モータＭＧ１，ＭＧ２に電力ラインを介してバッテリ５０を接続する構成とした。しかし、図７の変形例のハイブリッド自動車２２０に示すように、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に変速機２３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧにクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続し、モータＭＧに電力ラインを介してバッテリ５０を接続するいわゆる１モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。第１実施例や第２実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とが「車両用制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両用制御装置の製造産業などに利用可能である。

２０，２０Ｂ，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖ 電流センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、５７ コンデンサ、６０ ナビゲーション装置、６２ 本体、６４ ＧＰＳアンテナ、６６ ディスプレイ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９，９２ 自動運転スイッチ、９０ 周辺認識装置、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２５ 吸気管、１２６ 燃料噴射弁、１２８ａ 吸気バルブ、１２８ｂ 排気バルブ、１２９ 燃焼室、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３３ 排気管、１３４ 浄化装置、１３４ａ 触媒、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、１３６ スロットルモータ、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、２２９ クラッチ、２３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (6)

1. エンジンおよびモータと、前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、を備えるハイブリッド車両に搭載され、前記エンジンの運転を伴わずに走行する電動走行と前記エンジンの運転を伴って走行するハイブリッド走行とを切り替えて走行するように前記エンジンおよび前記モータを制御する車両用制御装置であって、
   運転者の加減速操作によらずに走行する自動運転モードで且つ前記電動走行のときにおいて、
   自車の前方および後方のうちの少なくとも一方の所定距離内に他車がいる他車条件が成立していないときには、前記電動走行を維持し、
   前記他車条件が成立しているときには、前記ハイブリッド走行への移行を許容し、
   前記自動運転モードで且つ前記ハイブリッド走行のときにおいて、
   前記他車条件が成立していないときには、前記ハイブリッド走行を維持し、
   前記他車条件が成立しているときには、前記電動走行への移行を許容する、
   車両用制御装置。
2. 請求項１記載の車両用制御装置であって、
   前記自動運転モードで且つ前記電動走行で且つ前記他車条件が成立していないときにおいて、目標車速から車速を減じた値が閾値よりも大きいときには、前記ハイブリッド走行への移行を許容する、
   車両用制御装置。
3. 請求項１または２記載の車両用制御装置であって、
   前記自動運転モードで且つ前記電動走行で且つ前記他車条件が成立していないときにおいて、前記エンジンの暖機または前記エンジンの排気系に取り付けられた触媒の暖機が要求されているときには、前記ハイブリッド走行に移行させる、
   車両用制御装置。
4. エンジンおよびモータと、前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、を備えるハイブリッド車両に搭載され、前記エンジンの運転を伴わずに走行する電動走行と前記エンジンの運転を伴って走行するハイブリッド走行とを切り替えて走行するように前記エンジンおよび前記モータを制御し、更に、前記電動走行で且つ走行出力に関連するパラメータが前記エンジンの始動閾値以上になったときには前記エンジンを始動して前記ハイブリッド走行に移行すると共に前記ハイブリッド走行で且つ前記パラメータが前記始動閾値以下の前記エンジンの停止閾値未満になったときには、前記エンジンの運転を停止して前記電動走行に移行する車両用制御装置であって、
   運転者の加減速操作によらずに走行する自動運転モードで且つ前記電動走行のときにおいて、
   自車の前方および後方のうちの少なくとも一方の所定距離内に他車がいる他車条件が成立していないときには、前記パラメータを前記始動閾値未満の範囲内に制限し、
   前記他車条件が成立しているときには、前記パラメータを前記始動閾値未満の範囲内に制限せずに、
   更に、前記自動運転モードで且つ前記ハイブリッド走行のときにおいて、
   前記他車条件が成立していないときには、前記パラメータを前記停止閾値以上の範囲内に制限し、
   前記他車条件が成立しているときには、前記パラメータを前記停止閾値以上の範囲内に制限しない、
   車両用制御装置。
5. 請求項４記載の車両用制御装置であって、
   前記自動運転モードで且つ前記電動走行で且つ前記他車条件が成立していないときにおいて、目標車速から車速を減じた値が閾値よりも大きいときには、前記パラメータを前記始動閾値未満の範囲内に制限しない、
   車両用制御装置。
6. 請求項４または５記載の車両用制御装置であって、
   前記自動運転モードで且つ前記電動走行で且つ前記他車条件が成立していないときにおいて、前記エンジンの暖機または前記エンジンの排気系に取り付けられた触媒の暖機が要求されているときには、前記パラメータを前記始動閾値以上にする、
   車両用制御装置。
   

Images