JP7230076B2

JP7230076B2 - 車両制御装置

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Publication number: JP7230076B2
Application number: JP2021020995A
Authority: JP
Inventors: 泰介古畑; 正江藤; 達也井出
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2021-02-12
Filing date: 2021-02-12
Publication date: 2023-02-28
Anticipated expiration: 2041-02-12
Also published as: CN114919395B; US20220258724A1; JP2022123594A; US12060054B2; CN114919395A

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

近年、内燃機関及び電動機を備えるハイブリッド電気自動車（Hybrid Electrical Vehicle）が開発されている。ハイブリッド電気自動車には、大きく分けてシリーズ方式とパラレル方式との２種類がある。シリーズ方式のハイブリッド電気自動車は、内燃機関によって発電機を駆動し、発電された電力を電動機に供給し、電動機によって駆動輪を駆動することで走行する。パラレル方式のハイブリッド電気自動車は、内燃機関及び電動機の少なくとも一方の動力によって駆動輪を駆動することで走行する。

シリーズ方式及びパラレル方式の両方式を切り換え可能なハイブリッド電気自動車も知られている（例えば下記特許文献１を参照）。シリーズ方式及びパラレル方式の両方式を切り換え可能なハイブリッド電気自動車では、クラッチ（断接部）を解放又は締結することによって、動力の伝達系統をシリーズ方式及びパラレル方式のいずれかの構成に切り替える。

また、近年のハイブリッド電気自動車には、蓄電装置の電力を電動機に供給することで電動機から出力される動力によって車両の走行をアシストするようにしたものもある。さらに、このようなアシストの実行を、電動機へ電力を供給する蓄電装置の充電量に基づき制限するようにしたものもある（例えば下記特許文献２を参照）。

国際公開第２０１９／００３４４３号特開２０１６－１４４３１６号公報

内燃機関及び電動機を備える車両にあっては、燃費性能の向上が望まれている。このような車両の燃費性能を向上させる方法として、内燃機関の動力を効率よく利用することが考えられる。

例えば、内燃機関によって駆動輪を駆動して走行するパラレル走行では、内燃機関の動力を、車両を走行させるための動力としてそのまま利用できる。一方、内燃機関によって発電機を駆動し、発電された電力を電動機に供給し、電動機によって駆動輪を駆動して走行するシリーズ走行では、内燃機関の動力が電力に変換されて車両の走行に利用される。したがって、パラレル走行の方が、シリーズ走行に比べて、内燃機関の動力を低損失で効率よく利用することができる。したがって、内燃機関によって駆動輪を駆動するパラレル走行を行う機会を増やすことができれば、燃費性能の向上を図ることができると考えられる。

ところで、シリーズ走行及びパラレル走行が可能な車両にあっては、シリーズ走行の方が、パラレル走行に比べて、大きな駆動力を得やすい傾向がある。したがって、このような車両にあっては、例えば、パラレル走行時に、車両を走行させるために要求される要求駆動力がパラレル走行では確保できなくなった場合に、シリーズ走行への切り替えが行われる。一般的に、シリーズ走行からパラレル走行への切り替え時には内燃機関の回転数の変動を伴うが、このときに内燃機関の回転数が大きく上昇すると、車両のＮＶ（Noise Vibration）特性の悪化につながる。

本発明は、車両のＮＶ特性が悪化するのを抑制しながら燃費性能の向上を図ることが可能な車両制御装置を提供する。

本発明は、
内燃機関と、前記内燃機関によって駆動される発電機と、蓄電装置と、前記発電機と前記蓄電装置とのうちの少なくとも一方からの電力供給に応じて駆動する電動機と、前記内燃機関と前記電動機とのうちの少なくとも一方によって駆動される駆動輪と、前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力伝達経路を断接する断接部と、を備える車両を制御する車両制御装置であって、
前記車両は、
前記断接部によって前記動力伝達経路を接続し、少なくとも前記内燃機関が前記駆動輪を駆動することによって走行する第１走行モードと、
前記断接部によって前記動力伝達経路を切断し、少なくとも前記発電機からの電力供給に応じて前記電動機が前記駆動輪を駆動することによって走行する第２走行モードと、
を含む複数の走行モードによって走行可能であり、
前記車両制御装置は、
前記車両が前記第１走行モードによって走行しているときに、前記蓄電装置の電力を前記電動機に供給し、前記電動機によって前記駆動輪の駆動をアシストするモータアシストを実行可能であり、
前記モータアシストを行うために前記蓄電装置から前記電動機に供給する電力の上限値である上限アシスト電力を、前記車両の速度及び前記蓄電装置の残容量に応じて変更し、
前記車両の速度が所定速度であり、且つ前記蓄電装置の残容量が所定量であるときには、所定の前記上限アシスト電力とし、
前記所定の上限アシスト電力は、
前記車両の速度が前記所定速度であり、且つ前記蓄電装置の残容量が前記所定量であるときに前記車両を前記第１走行モードによって走行させた場合の前記内燃機関の回転数と、前記車両の速度が前記所定速度であり、且つ前記蓄電装置の残容量が前記所定量であるときに前記車両を前記第２走行モードによって走行させた場合の前記内燃機関の回転数と、の差が所定の許容値以下となるように定められている。

本発明によれば、車両のＮＶ特性が悪化するのを抑制しながら燃費性能の向上を図ることが可能な車両制御装置を提供できる。

本発明の一実施形態の車両制御装置を備える車両の概略構成を示す図である。各走行モードの内容を示す図である。上限アシスト電力の一例を示す図である。高速側エンジン走行モードからハイブリッド走行モードへの移行タイミングを示すタイミングチャートである。

以下、本発明の車両制御装置の一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本発明の車両制御装置の一実施形態である制御装置１００を備える車両１について説明する。図１に示すように、本実施形態の車両１は、車両１の駆動力を出力する駆動装置１０と、駆動装置１０を含む車両１全体の制御を司る制御装置１００と、を備える。

［駆動装置］
図１に示すように、駆動装置１０は、本発明における内燃機関の一例であるエンジンＥＮＧと、本発明における発電機の一例であるジェネレータＧＥＮと、本発明における電動機の一例であるモータＭＯＴと、変速機Ｔと、これらジェネレータＧＥＮ、モータＭＯＴ、及び変速機Ｔを収容するケース１１と、を備える。モータＭＯＴ及びジェネレータＧＥＮは、車両１が備えるバッテリＢＡＴに接続されており、バッテリＢＡＴからの電力供給と、バッテリＢＡＴへのエネルギー回生が可能となっている。バッテリＢＡＴは、本発明における蓄電装置の一例である。

［変速機］
ケース１１には、軸方向に沿ってエンジンＥＮＧ側から、変速機Ｔを収容する変速機収容室１１ａと、モータＭＯＴ及びジェネレータＧＥＮを収容するモータ収容室１１ｂとが設けられる。

変速機収容室１１ａには、互いに平行に配置された入力軸２１、ジェネレータ軸２３、モータ軸２５、及びカウンタ軸２７と、デファレンシャル機構Ｄと、が収容されている。

入力軸２１は、エンジンＥＮＧのクランク軸１２と同軸上に並べて配置されている。クランク軸１２の駆動力は、不図示のダンパを介して入力軸２１に伝達されるようになっている。入力軸２１には、ジェネレータ用ギヤ列Ｇｇを構成するジェネレータドライブギヤ３２が設けられている。

入力軸２１には、ジェネレータドライブギヤ３２に対し、エンジン側に第１クラッチＣＬ１を介して低速側エンジン用ギヤ列ＧＬｏを構成する低速側ドライブギヤ３４が設けられ、エンジン側とは反対側（以下、モータ側という）に高速側エンジン用ギヤ列ＧＨｉを構成する高速側ドライブギヤ３６が設けられている。第１クラッチＣＬ１は、入力軸２１と低速側ドライブギヤ３４とを係脱可能に連結するための油圧クラッチであり、いわゆる多板式の摩擦型クラッチである。

ジェネレータ軸２３には、ジェネレータドライブギヤ３２と噛合するジェネレータドリブンギヤ４０が設けられている。入力軸２１のジェネレータドライブギヤ３２とジェネレータ軸２３のジェネレータドリブンギヤ４０とで、入力軸２１の回転をジェネレータ軸２３に伝達するためのジェネレータ用ギヤ列Ｇｇが構成されている。ジェネレータ軸２３のモータ側には、ジェネレータＧＥＮが配置されている。ジェネレータＧＥＮは、ジェネレータ軸２３に固定されたロータＲと、ケース１１に固定されてロータＲの外径側に対向配置されたステータＳと、を備えて構成されている。

入力軸２１の回転がジェネレータ用ギヤ列Ｇｇを介してジェネレータ軸２３に伝達されることで、ジェネレータ軸２３の回転でジェネレータＧＥＮのロータＲが回転する。これにより、エンジンＥＮＧの駆動時には、入力軸２１から入力されたエンジンＥＮＧの動力をジェネレータＧＥＮで電力に変換することができる。

モータ軸２５には、モータ用ギヤ列Ｇｍを構成するモータドライブギヤ５２が設けられている。モータ軸２５には、モータドライブギヤ５２よりもモータ側に、モータＭＯＴが配置されている。モータＭＯＴは、モータ軸２５に固定されたロータＲと、ケース１１に固定されてロータＲの外径側に対向配置されたステータＳと、を備えて構成される。

カウンタ軸２７には、エンジン側から順に、低速側ドライブギヤ３４と噛合する低速側ドリブンギヤ６０と、デファレンシャル機構Ｄのリングギヤ７０と噛合する出力ギヤ６２と、第２クラッチＣＬ２を介して入力軸２１の高速側ドライブギヤ３６と噛合する高速側ドリブンギヤ６４と、モータ軸２５のモータドライブギヤ５２と噛合するモータドリブンギヤ６６とが設けられている。第２クラッチＣＬ２は、カウンタ軸２７と高速側ドリブンギヤ６４とを係脱可能に連結するための油圧クラッチであり、いわゆる多板式の摩擦型クラッチである。

入力軸２１の低速側ドライブギヤ３４とカウンタ軸２７の低速側ドリブンギヤ６０とで、入力軸２１の回転をカウンタ軸２７に伝達するための低速側エンジン用ギヤ列ＧＬｏが構成されている。また、入力軸２１の高速側ドライブギヤ３６とカウンタ軸２７の高速側ドリブンギヤ６４とで、入力軸２１の回転をカウンタ軸２７に伝達するための高速側エンジン用ギヤ列ＧＨｉが構成されている。ここで、低速側ドライブギヤ３４と低速側ドリブンギヤ６０とを含む低速側エンジン用ギヤ列ＧＬｏは、高速側ドライブギヤ３６と高速側ドリブンギヤ６４とを含む高速側エンジン用ギヤ列ＧＨｉよりも減速比が大きい。

したがって、エンジンＥＮＧの駆動時に第１クラッチＣＬ１を締結し且つ第２クラッチＣＬ２を解放することで、エンジンＥＮＧの駆動力が大きい減速比で低速側エンジン用ギヤ列ＧＬｏを介してカウンタ軸２７に伝達される。一方、エンジンＥＮＧの駆動時に第１クラッチＣＬ１を解放し且つ第２クラッチＣＬ２を締結することで、エンジンＥＮＧの駆動力が小さい減速比で高速側エンジン用ギヤ列ＧＨｉを介してカウンタ軸２７に伝達される。なお、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２が同時に締結されることはない。

また、モータ軸２５のモータドライブギヤ５２とカウンタ軸２７のモータドリブンギヤ６６とで、モータ軸２５の回転をカウンタ軸２７に伝達するためのモータ用ギヤ列Ｇｍが構成されている。モータＭＯＴのロータＲが回転すると、モータ軸２５の回転がモータ用ギヤ列Ｇｍを介してカウンタ軸２７に伝達される。これにより、モータＭＯＴの駆動時には、モータＭＯＴの駆動力がモータ用ギヤ列Ｇｍを介してカウンタ軸２７に伝達される。

また、カウンタ軸２７の出力ギヤ６２とデファレンシャル機構Ｄのリングギヤ７０とで、カウンタ軸２７の回転をデファレンシャル機構Ｄへ伝達するためのファイナルギヤ列Ｇｆが構成されている。したがって、モータ用ギヤ列Ｇｍを介してカウンタ軸２７に入力されたモータＭＯＴの駆動力、低速側エンジン用ギヤ列ＧＬｏを介してカウンタ軸２７に入力されたエンジンＥＮＧの駆動力、及び高速側エンジン用ギヤ列ＧＨｉを介してカウンタ軸２７に入力されたエンジンＥＮＧの駆動力は、ファイナルギヤ列Ｇｆを介してデファレンシャル機構Ｄに伝達され、デファレンシャル機構Ｄから車軸ＤＳに伝達される。これにより、車軸ＤＳの両端に設けられた一対の駆動輪ＤＷを介して、車両１が走行するための駆動力が出力される。

このように構成された駆動装置１０は、モータＭＯＴの駆動力を車軸ＤＳ（すなわち駆動輪ＤＷ）に伝達させる動力伝達経路と、エンジンＥＮＧの駆動力を車軸ＤＳに伝達させる低速側の動力伝達経路と、エンジンＥＮＧの駆動力を車軸ＤＳに伝達させる高速側の動力伝達経路と、を有している。これにより、駆動装置１０を搭載した車両１は、後述するように、モータＭＯＴが出力した動力によって走行するＥＶ走行モードやハイブリッド走行モード、エンジンＥＮＧが出力した動力によって走行する低速側エンジン走行モードや高速側エンジン走行モードといった複数の走行モードをとり得る。

制御装置１００は、車両１が備える各種センサ（不図示）から受け付けた検出信号等に基づいて車両１に関する車両情報を取得し、取得した車両情報に基づいて駆動装置１０を制御する。車両１が備えるセンサとしては、車軸ＤＳの回転数を検出する車速センサ、車両１のアクセルペダルに対する操作量を検出するアクセルポジションセンサ（以下、ＡＰセンサともいう）、車両１のブレーキペダルに対する操作量を検出するブレーキセンサ、エンジンＥＮＧの回転数（以下、エンジン回転数ともいう）を検出するエンジン回転数センサ、バッテリＢＡＴの状態（例えば、バッテリＢＡＴの端子間電圧、充放電電流、温度）を検出するバッテリセンサ等を挙げることができる。

車両情報は、車両１の走行状態を示す情報を含む。車両１の走行状態としては、車両１の速度（以下、車速ともいう）、車両１が備えるアクセルペダルに対する操作量（すなわちアクセルポジション）を示すＡＰ開度、車両１の走行に要求される駆動力（以下、要求駆動力ともいう）、エンジン回転数等を挙げることができる。

車速は、車速センサからの検出信号に基づき取得することができる。ＡＰ開度は、ＡＰセンサからの検出信号に基づき取得することができる。エンジン回転数は、エンジン回転数センサからの検出信号に基づき取得することができる。要求駆動力は、車速やＡＰ開度等に基づき導出することができる。

また、車両情報は、車両１が備えるバッテリＢＡＴに関するバッテリ情報をさらに含む。バッテリ情報は、バッテリＢＡＴの残容量であるＳＯＣ（state of charge：充電率）を示す情報を含む。バッテリＢＡＴのＳＯＣのことを、以下、バッテリＳＯＣともいう。バッテリＳＯＣは、バッテリセンサからの検出信号（例えば、バッテリＢＡＴの端子間電圧や充放電電流）に基づき導出することができる。また、バッテリ情報には、バッテリセンサによって検出されたバッテリＢＡＴの端子間電圧、充放電電流、温度等の情報が含まれていてもよい。

制御装置１００は、車両情報（すなわち車両１の走行状態やバッテリ情報）に基づいて駆動装置１０を制御することで、車両１がとり得る複数の走行モード（後述）のうちのいずれかの走行モードによって車両１を走行させる。駆動装置１０の制御に際し、制御装置１００は、例えば、エンジンＥＮＧへの燃料の供給を制御することでエンジンＥＮＧの駆動を制御したり、ジェネレータＧＥＮやバッテリＢＡＴからモータＭＯＴへの電力の供給を制御することでモータＭＯＴの駆動を制御したり、ジェネレータＧＥＮのコイルに流れる界磁電流等を制御することでジェネレータＧＥＮの発電を制御したりする。

さらに、制御装置１００は、駆動装置１０の制御に際し、第１クラッチＣＬ１を動作させる不図示のアクチュエータを制御することで第１クラッチＣＬ１を解放したり締結したりする。同様に、制御装置１００は、第２クラッチＣＬ２を動作させる不図示のアクチュエータを制御することで第２クラッチＣＬ２を解放したり締結したりする。

このように、制御装置１００は、エンジンＥＮＧ、ジェネレータＧＥＮ、モータＭＯＴ、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２を制御することで、後述する複数の走行モードのうちのいずれかの走行モードによって車両１を走行させることができる。なお、制御装置１００は、例えば、プロセッサ、メモリ、インターフェース等を備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって実現される。

[車両がとり得る走行モード]
つぎに、図２に示す走行モードテーブルＴａを参照して、車両１がとり得る走行モードについて説明する。図２に示すように、車両１は、ＥＶ走行モードと、ハイブリッド走行モードと、低速側エンジン走行モードと、高速側エンジン走行モードと、をとり得る。

［ＥＶ走行モード］
ＥＶ走行モードは、モータＭＯＴに対してバッテリＢＡＴから電力を供給し、この電力に応じてモータＭＯＴが出力した動力によって車両１を走行させる走行モードである。

具体的に説明すると、ＥＶ走行モードの場合、制御装置１００は、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２をともに解放する。また、ＥＶ走行モードの場合、制御装置１００は、エンジンＥＮＧへの燃料の噴射を停止して、エンジンＥＮＧからの動力の出力を停止させる。そして、ＥＶ走行モードの場合、制御装置１００は、モータＭＯＴに対してバッテリＢＡＴから電力を供給し、この電力に応じた動力をモータＭＯＴに出力させる（モータ「バッテリ駆動」と図示）。これにより、ＥＶ走行モードでは、バッテリＢＡＴから供給された電力に応じてモータＭＯＴが出力した動力によって車両１が走行する。

なお、ＥＶ走行モードでは、前述したように、エンジンＥＮＧからの動力の出力が停止され、且つ第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２がともに解放される。したがって、ＥＶ走行モードでは、ジェネレータＧＥＮに対して動力が入力されず、ジェネレータＧＥＮによる発電は行われない（ジェネレータ「発電停止」と図示）。

［ハイブリッド走行モード］
ハイブリッド走行モードは、モータＭＯＴに対して少なくともジェネレータＧＥＮから電力を供給し、この電力に応じてモータＭＯＴが出力した動力によって車両１を走行させる走行モードである。このハイブリッド走行モードは、本発明における第２走行モードの一例である。

具体的に説明すると、ハイブリッド走行モードの場合、制御装置１００は、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２をともに解放する。また、ハイブリッド走行モードの場合、制御装置１００は、エンジンＥＮＧへの燃料の噴射を行って、エンジンＥＮＧから動力を出力させる。エンジンＥＮＧから出力された動力は、ジェネレータ用ギヤ列Ｇｇを介してジェネレータＧＥＮに入力される。これにより、ジェネレータＧＥＮによる発電が行われる。

そして、ハイブリッド走行モードの場合、制御装置１００は、ジェネレータＧＥＮが発電した電力をモータＭＯＴに供給し、この電力に応じた動力をモータＭＯＴに出力させる（モータ「ジェネレータ駆動」と図示）。ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給される電力は、バッテリＢＡＴからモータＭＯＴに供給される電力よりも大きい。したがって、ハイブリッド走行モードでは、ＥＶ走行モードに比べて、モータＭＯＴから出力される動力（モータＭＯＴの駆動力）を大きくすることができ、車両１の駆動力として大きな駆動力を得ることができる。

なお、ハイブリッド走行モードの場合、制御装置１００は、必要に応じてバッテリＢＡＴからの電力もモータＭＯＴに供給し得る。すなわち、制御装置１００は、ハイブリッド走行モードにおいて、ジェネレータＧＥＮ及びバッテリＢＡＴの双方からモータＭＯＴに電力を供給し得る。これにより、ジェネレータＧＥＮのみによってモータＭＯＴに電力を供給する場合に比べて、モータＭＯＴに供給される電力を増加させることができるので、モータＭＯＴから出力される動力をより大きくすることができ、車両１の駆動力として一層と大きな駆動力を得ることができる。

［低速側エンジン走行モード］
低速側エンジン走行モードは、エンジンＥＮＧが出力した動力を、低速側の動力伝達経路によって駆動輪ＤＷに伝達して車両１を走行させる走行モードである。

具体的に説明すると、低速側エンジン走行モードの場合、制御装置１００は、エンジンＥＮＧへの燃料の噴射を行って、エンジンＥＮＧから動力を出力させる。また、低速側エンジン走行モードの場合、制御装置１００は、第１クラッチＣＬ１を締結する一方、第２クラッチＣＬ２を解放する。これにより、低速側エンジン走行モードでは、エンジンＥＮＧから出力された動力が、低速側エンジン用ギヤ列ＧＬｏ、ファイナルギヤ列Ｇｆ及びデファレンシャル機構Ｄを介して、駆動輪ＤＷに伝達され、車両１が走行する。

また、低速側エンジン走行モードの場合、エンジンＥＮＧから出力された動力は、ジェネレータ用ギヤ列Ｇｇを介してジェネレータＧＥＮにも入力されるが、ジェネレータＧＥＮによる発電は行われないように制御される。例えば、低速側エンジン走行モードでは、ジェネレータＧＥＮとバッテリＢＡＴとの間の電力伝達経路に設けられたスイッチング素子（例えばジェネレータＧＥＮとバッテリＢＡＴとの間に設けられたインバータ装置のスイッチング素子）がオフとされることで、ジェネレータＧＥＮによる発電は行われないように制御される。これにより、低速側エンジン走行モードでは、ジェネレータＧＥＮが発電を行うことにより生じる損失を低減できるとともに、ジェネレータＧＥＮ等の発熱量を減少させることができる。また、低速側エンジン走行モードにおいて、車両１の制動時には、モータＭＯＴによる回生発電を行って、発電された電力によりバッテリＢＡＴを充電するようにしてもよい。

また、低速側エンジン走行モードの場合、制御装置１００は、必要に応じてバッテリＢＡＴからの電力をモータＭＯＴに供給し得る。これにより、低速側エンジン走行モードでは、バッテリＢＡＴから供給された電力によってモータＭＯＴが出力した動力も用いて車両１を走行させることができ、エンジンＥＮＧの動力のみによって車両１を走行させる場合に比べて、車両１の駆動力として一層と大きな駆動力を得ることができる。

［高速側エンジン走行モード］
高速側エンジン走行モードは、エンジンＥＮＧが出力した動力を、高速側の動力伝達経路によって駆動輪ＤＷに伝達して車両１を走行させる走行モードである。この高速側エンジン走行モードは、本発明における第１走行モードの一例である。

具体的に説明すると、高速側エンジン走行モードの場合、制御装置１００は、エンジンＥＮＧへの燃料の噴射を行って、エンジンＥＮＧから動力を出力させる。また、高速側エンジン走行モードの場合、制御装置１００は、第２クラッチＣＬ２を締結する一方、第１クラッチＣＬ１を解放する。これにより、高速側エンジン走行モードでは、エンジンＥＮＧから出力された動力が、高速側エンジン用ギヤ列ＧＨｉ、ファイナルギヤ列Ｇｆ及びデファレンシャル機構Ｄを介して、駆動輪ＤＷに伝達され、車両１が走行する。

また、高速側エンジン走行モードの場合も、エンジンＥＮＧから出力された動力は、ジェネレータ用ギヤ列Ｇｇを介してジェネレータＧＥＮにも入力されるが、ジェネレータＧＥＮによる発電は行われないように制御される。これにより、高速側エンジン走行モードでは、ジェネレータＧＥＮが発電を行うことにより生じる損失を低減できるとともに、ジェネレータＧＥＮ等の発熱量を減少させることができる。また、高速側エンジン走行モードにおいても、車両１の制動時には、モータＭＯＴによる回生発電を行って、発電された電力によりバッテリＢＡＴを充電するようにしてもよい。

また、高速側エンジン走行モードの場合、制御装置１００は、必要に応じてバッテリＢＡＴからの電力をモータＭＯＴに供給し得る。これにより、高速側エンジン走行モードでは、バッテリＢＡＴから供給された電力によってモータＭＯＴが出力した動力も用いて車両１を走行させることができ、エンジンＥＮＧの動力のみによって車両１を走行させる場合に比べて、車両１の駆動力として一層と大きな駆動力を得ることができる。

なお、低速側エンジン走行モード及び高速側エンジン走行モードにおいて、バッテリＢＡＴからの電力をモータＭＯＴに供給してモータＭＯＴが出力した動力も車両１の走行に用いることを、以下、モータアシストともいう。

［高速側エンジン走行モード及びハイブリッド走行モードのそれぞれの走行モードによって走行させる場合の一例］
ここで、制御装置１００が、高速側エンジン走行モード及びハイブリッド走行モードのそれぞれの走行モードによって車両１を走行させる場合の一例について説明する。なお、以下の説明において、車両１の駆動力の上限値を、最大駆動力ともいう。

車両１において、ハイブリッド走行モードにおける最大駆動力は、高速側エンジン走行モードにおける最大駆動力よりも大きい。一方、高速側エンジン走行モードにおいては、エンジンＥＮＧの動力をそのまま車両１を走行させるための動力として利用するため、エンジンＥＮＧの動力をジェネレータＧＥＮによって電力に変換して車両１の走行に利用するハイブリッド走行モードに比べて、エンジンＥＮＧの動力を低損失で効率よく利用することができる。

このようなハイブリッド走行モード及び高速側エンジン走行モードの特性を鑑みて、車両１が所定の速度ｖｔｈ（例えば６０［ｋｍ／ｈ］）以上の速度で高速走行する場合に、制御装置１００は、要求駆動力が高速側エンジン走行モードにおける最大駆動力以下であれば高速側エンジン走行モードによって車両１を走行させる。そして、制御装置１００は、要求駆動力が高速側エンジン走行モードにおける最大駆動力を上回った場合に、ハイブリッド走行モードへ移行させる。これにより、制御装置１００は、エンジンＥＮＧの動力を効率よく利用して車両１を走行させることが可能となり、車両１の燃費性能の向上を図れる。

ところで、高速側エンジン走行モードにおける最大駆動力は、高速側エンジン走行モードにおいて、エンジンＥＮＧにより出力可能な駆動力の上限値（後述するＬＵ時上限エンジントルク）と、モータアシストによりモータＭＯＴが出力可能な駆動力（以下、上限アシストトルクともいう）との和である。

したがって、上限アシストトルクを大きくすれば、高速側エンジン走行モードにおける最大駆動力も大きくできる。高速側エンジン走行モードにおける最大駆動力を大きくすると、高速側エンジン走行モードにおける最大駆動力が小さい場合に比べて、例えば、ドライバーからの加速要求に応じて要求駆動力が増加したとしても、高速側エンジン走行モードを維持しやすくできる。すなわち、高速側エンジン走行モードにおける最大駆動力を大きくすることで、ドライバーからの加速要求に応じて車両１を速やかに加速させるための加速性能を確保しつつ、高速側エンジン走行モードを維持しやすくできる。そして、このように高速側エンジン走行モードが維持されやすくすれば、車両１が高速側エンジン走行モードによって走行する機会を増加させることができるので、車両１の燃費性能の向上を図れる。

その一方で、高速側エンジン走行モードにおける最大駆動力を大きくすると、その分、高速側エンジン走行モードからハイブリッド走行モードへの移行が行われるときの要求駆動力も大きいものとなる。

仮に、要求駆動力が大きく、且つバッテリＳＯＣが低いときに、高速側エンジン走行モードからハイブリッド走行モードへの移行が行われるようにしたとする。この場合、ハイブリッド走行モードへの移行に伴って、モータＭＯＴは大きな電力を必要とするが、バッテリＳＯＣが低いと、モータＭＯＴが必要とする電力の大部分をジェネレータＧＥＮの発電によって賄わなくてはならない。したがって、ジェネレータＧＥＮの発電量を確保するため、エンジン回転数が大きく上昇し得る。このようにして高速側エンジン走行モードからハイブリッド走行モードへの移行に伴ってエンジン回転数が大きく上昇すると、車両１のＮＶ特性の悪化につながる。

そこで、車両１が高速側エンジン走行モードによって走行しているときに、バッテリＢＡＴの電力をモータＭＯＴに供給し、モータＭＯＴによって駆動輪ＤＷの駆動をアシストするモータアシストを実行可能に構成された制御装置１００は、モータアシストを行うためにバッテリＢＡＴからモータＭＯＴに供給する電力の上限値である上限アシスト電力を、車両１の速度（すなわち車速）及びバッテリＢＡＴの残容量（すなわちバッテリＳＯＣ）に応じて変更する。

制御装置１００は、上限アシスト電力を車速及びバッテリＳＯＣに応じて変更することで、上限アシストトルク（モータアシストによるアシスト量ということもできる）を車速及びバッテリＳＯＣに応じて変更できる。したがって、制御装置１００は、バッテリＳＯＣが低い場合には、車速の増加に伴い、上限アシスト電力を小さくすることで上限アシストトルクを小さくし、高速側エンジン走行モードにおける最大駆動力を小さくできる。これにより、制御装置１００は、バッテリＳＯＣが低い場合には、車両１の速度がある程度速く（すなわち要求駆動力が大きく）なる前に、高速側エンジン走行モードからハイブリッド走行モードへの移行が行われるようにして、高速側エンジン走行モードからハイブリッド走行モードへの移行に伴ってエンジン回転数が大きく上昇する（すなわち車両１のＮＶ特性が悪化する）のを抑制することが可能となる。

その一方で、制御装置１００は、バッテリＳＯＣが高い場合には、上限アシスト電力を大きくすることで上限アシストトルクを大きくし、高速側エンジン走行モードにおける最大駆動力を大きくできる。これにより、制御装置１００は、バッテリＳＯＣが高い場合には、高速側エンジン走行モードからハイブリッド走行モードへの移行が行われにくくして（すなわち高速側エンジン走行モードが維持されやすくして）、車両１の燃費性能を向上させることが可能となる。

このように、制御装置１００は、上限アシスト電力を車速及びバッテリＳＯＣに応じて変更することで、上限アシストトルク（すなわちアシスト量）を車速及びバッテリＳＯＣに応じて変更して、車両のＮＶ特性が悪化するのを抑制しながら燃費性能を向上させることができる。

具体的に説明すると、制御装置１００には、それぞれの車速及びバッテリＳＯＣに対応する上限アシスト電力を示す上限アシスト電力情報が予め記憶されている。車両１が高速側エンジン走行モードによって走行しているとき、制御装置１００は、上限アシスト電力情報を参照して、現在の車速及びバッテリＳＯＣに対応する上限アシスト電力をメモリ等に設定する。そして、制御装置１００は、車両１が高速側エンジン走行モードによって走行しているときに、車両１の走行状態に基づいてモータアシストを行うと判断すると、設定した上限アシスト電力以下となる範囲で、モータアシストを行うために必要な電力をバッテリＢＡＴからモータＭＯＴに供給して、モータアシストを行う。

［上限アシスト電力］
ここで、図３を参照して、上限アシスト電力情報が示す上限アシスト電力の一例、すなわち、制御装置１００が設定し得る上限アシスト電力の一例について説明する。

図３において、上限アシスト電力３０１は、バッテリＳＯＣが７０［％］よりも高い場合（例えばバッテリＳＯＣが８０［％］である場合）の、ｖｔｈ（前述）以上の各車速に対応する上限アシスト電力である。上限アシスト電力３０２は、バッテリＳＯＣが７０［％］である場合の、ｖｔｈ以上の各車速に対応する上限アシスト電力である。上限アシスト電力３０３は、バッテリＳＯＣが６０［％］である場合の、ｖｔｈ以上の各車速に対応する上限アシスト電力である。上限アシスト電力３０４は、バッテリＳＯＣが５０［％］である場合の、ｖｔｈ以上の各車速に対応する上限アシスト電力である。上限アシスト電力３０５は、バッテリＳＯＣが４０［％］である場合の、ｖｔｈ以上の各車速に対応する上限アシスト電力である。上限アシスト電力３０６は、バッテリＳＯＣが３０［％］である場合の、ｖｔｈ以上の各車速に対応する上限アシスト電力である。また、図３において、上限アシスト電力３１０は、モータアシストを行うことが可能な従来の車両（従来）において設定される上限アシスト電力の一例である。

図３に示すように、バッテリＳＯＣが低い場合の上限アシスト電力（例えば上限アシスト電力３０６）は、バッテリＳＯＣが高い場合の上限アシスト電力（例えば上限アシスト電力３０１）よりも小さい。換言すると、バッテリＳＯＣが高い場合の上限アシスト電力は、バッテリＳＯＣが低い場合の上限アシスト電力よりも大きい。これにより、制御装置１００は、バッテリＳＯＣに応じた適切な上限アシスト電力とすることができる。したがって、制御装置１００は、前述したように、車両のＮＶ特性が悪化するのを抑制しながら燃費性能を向上させることが可能となる。

ところで、車速が所定速度であり、且つバッテリＳＯＣが所定量であるときの上限アシスト電力は、その車速且つそのバッテリＳＯＣであるときに高速側エンジン走行モードによって車両１を走行させた場合のエンジン回転数と、その車速且つそのバッテリＳＯＣであるときにハイブリッド走行モードによって車両１を走行させた場合のエンジン回転数と、の差がＮＶ特性の観点から許容される所定の許容値以下となるように定められている。これにより、高速側エンジン走行モードからハイブリッド走行モードへの移行が発生したとしても、この移行に伴って、エンジン回転数がＮＶ特性の観点から許容できないほどに大きく上昇し、車両１のＮＶ特性が悪化するのを抑制できる。

［高速側エンジン走行モードからハイブリッド走行モードへの移行タイミング］
つぎに、図４を参照して、本実施形態における高速側エンジン走行モードからハイブリッド走行モードへの移行タイミングと、従来例における高速側エンジン走行モードからハイブリッド走行モードへの移行タイミングとの一例について説明する。ここで、本実施形態の例は、バッテリＳＯＣがある程度高いために、上限アシスト電力を、例えば図３に示した上限アシスト電力３０１や上限アシスト電力３０２等とした場合の例である。また、ここで、従来例は、車両１において、上限アシスト電力を図３に示した上限アシスト電力３１０としてモータアシストを行うようにした場合の例である。

図４において、符号４１１は本実施形態におけるエンジントルク（すなわちエンジンＥＮＧの駆動力）を示し、符号４２１は従来例におけるエンジントルクを示す。また、図４において、符号４１２は本実施形態におけるバッテリＢＡＴの出力を示し、符号４２２は従来例におけるバッテリＢＡＴの出力を示す。そして、図４において、符号４１３は本実施形態における高速側エンジン走行モードからハイブリッド走行モードへの移行を示し、符号４２３は従来例における高速側エンジン走行モードからハイブリッド走行モードへの移行を示す。

まず、本実施形態の例について説明する。図４に示すように、車両１が高速側エンジン走行モードによって走行している際に要求駆動力が増加すると、制御装置１００は、バッテリＢＡＴの電力をモータＭＯＴに供給してモータアシストを行う。これにより、バッテリＢＡＴの出力が上限アシスト電力に達する時期ｔ１１までエンジントルクを増加させることなく（例えばエンジントルクを所定値に維持したまま）、モータアシストによるモータＭＯＴの駆動力によって車両１の駆動力を大きくできる。

なお、図４に示すように、上限アシスト電力は、バッテリＢＡＴの最大出力よりは小さい。したがって、バッテリＢＡＴは、必要に応じて上限アシスト電力を出力することが可能である。

そして、制御装置１００は、バッテリＢＡＴの出力が上限アシスト電力に達すると、今度はエンジントルクを増加させることによって車両１の駆動力を大きくしていく。具体的には、このとき、制御装置１００は、高速側エンジン走行モードにおいて出力可能な上限値として予め定められたＬＵ（ロックアップ）時上限エンジントルクに達するまで、要求駆動力の増加に伴ってエンジントルクを増加させていく。

そして、制御装置１００は、エンジントルクがＬＵ時上限エンジントルクに達すると、要求駆動力が高速側エンジン走行モードにおける最大駆動力よりも大きくなったと判断して、ハイブリッド走行モードへの移行を行う。図４に示す例の場合、時期ｔ１１後の時期ｔ１２において、エンジントルクがＬＵ時上限エンジントルクに達したため、制御装置１００は、時期ｔ１２においてハイブリッド走行モードへの移行を行っている。

一方、従来例の場合、本実施形態の例に比べて上限アシスト電力が低い分（図３を参照）、バッテリＢＡＴの出力が上限アシスト電力に達するタイミングが早まる。図４に示す例では、時期ｔ１１より前の時期ｔ２１において、バッテリＢＡＴの出力が上限アシスト電力に達している。このため、従来例の場合、時期ｔ２１からエンジントルクの増加が行われる。その結果、時期ｔ１２より前の時期ｔ２２において（すなわち本実施形態よりも早いタイミングで）、エンジントルクがＬＵ時上限エンジントルクに達して、ハイブリッド走行モードへの移行が行われてしまうことになる。したがって、従来例の場合、本実施形態に比べて、車両１が高速側エンジン走行モードによって走行可能な機会が減少し、燃費性能が悪化する。

以上説明したように、本実施形態の制御装置１００によれば、車両１のＮＶ特性が悪化するのを抑制しながら燃費性能の向上を図ることができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

例えば、前述した実施形態では、エンジンＥＮＧの動力を駆動輪ＤＷに伝達して車両１を走行させる走行モードとして、高速側エンジン走行モードと低速側エンジン走行モードとの２つを設けたがこれに限らない。例えば、高速側の動力伝達経路のみを設けるようにして、エンジンＥＮＧの動力を駆動輪ＤＷに伝達して車両１を走行させる走行モードとして高速側エンジン走行モードのみをとり得るようにしてもよい。

また、前述した実施形態では、高速側エンジン走行モードにおけるモータアシストを例にして説明したがこれに限らない。例えば、低速側エンジン走行モードにおいても、前述した実施形態の高速側エンジン走行モードと同様にして上限アシスト電力が設定され、当該上限アシスト電力を上限値としたモータアシストが行われるようにしてもよい。また、高速側エンジン走行モードと低速側エンジン走行モードとで設定される上限アシスト電力は異なっていてもよい。

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、前述した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１）内燃機関（エンジンＥＮＧ）と、前記内燃機関によって駆動される発電機（ジェネレータＧＥＮ）と、蓄電装置（バッテリＢＡＴ）と、前記発電機と前記蓄電装置とのうちの少なくとも一方からの電力供給に応じて駆動する電動機（モータＭＯＴ）と、前記内燃機関と前記電動機とのうちの少なくとも一方によって駆動される駆動輪（駆動輪ＤＷ）と、前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力伝達経路を断接する断接部（第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２）と、を備える車両（車両１）を制御する車両制御装置（制御装置１００）であって、
前記車両は、
前記断接部によって前記動力伝達経路を接続し、少なくとも前記内燃機関が前記駆動輪を駆動することによって走行する第１走行モード（低速側エンジン走行モード、高速側エンジン走行モード）と、
前記断接部によって前記動力伝達経路を切断し、少なくとも前記発電機からの電力供給に応じて前記電動機が前記駆動輪を駆動することによって走行する第２走行モード（ハイブリッド走行モード）と、
を含む複数の走行モードによって走行可能であり、
前記車両制御装置は、
前記車両が前記第１走行モードによって走行しているときに、前記蓄電装置の電力を前記電動機に供給し、前記電動機によって前記駆動輪の駆動をアシストするモータアシストを実行可能であり、
前記モータアシストを行うために前記蓄電装置から前記電動機に供給する電力の上限値である上限アシスト電力を、前記車両の速度及び前記蓄電装置の残容量に応じて変更する、
車両制御装置。

（１）によれば、モータアシストを行うために蓄電装置から電動機に供給する電力の上限値である上限アシスト電力を、車両の速度及び蓄電装置の残容量に応じて変更するので、車両のＮＶ特性が悪化するのを抑制しながら燃費性能を向上させることができる。

（２）（１）に記載の車両制御装置であって、
前記車両制御装置は、
前記車両の速度が所定速度であり、且つ前記蓄電装置の残容量が所定量であるときには、所定の前記上限アシスト電力とし、
前記所定の上限アシスト電力は、
前記車両の速度が前記所定速度であり、且つ前記蓄電装置の残容量が前記所定量であるときに前記車両を前記第１走行モードによって走行させた場合の前記内燃機関の回転数と、前記車両の速度が前記所定速度であり、且つ前記蓄電装置の残容量が前記所定量であるときに前記車両を前記第２走行モードによって走行させた場合の前記内燃機関の回転数と、の差が所定の許容値以下となるように定められている、
車両制御装置。

（２）によれば、第１走行モードから第２走行モードへの移行が発生したとしても、この移行に伴って、内燃機関の回転数が大きく上昇し、車両のＮＶ特性が悪化するのを抑制できる。

（３）（１）または（２）に記載の車両制御装置であって、
前記蓄電装置の残容量が少ない場合の前記上限アシスト電力は、前記蓄電装置の残容量が多い場合の前記上限アシスト電力よりも小さい、
車両制御装置。

（３）によれば、蓄電装置の残容量が少ない場合の上限アシスト電力は、蓄電装置の残容量が多い場合の上限アシスト電力よりも小さいので、蓄電装置の残容量に応じた適切な上限アシスト電力とすることができる。

１車両
１００制御装置（車両制御装置）
ＣＬ１第１クラッチ（断接部）
ＣＬ２第２クラッチ（断接部）
ＤＷ駆動輪
ＥＮＧエンジン（内燃機関）
ＧＥＮジェネレータ（発電機）
ＭＯＴモータ（電動機）

Claims

内燃機関と、前記内燃機関によって駆動される発電機と、蓄電装置と、前記発電機と前記蓄電装置とのうちの少なくとも一方からの電力供給に応じて駆動する電動機と、前記内燃機関と前記電動機とのうちの少なくとも一方によって駆動される駆動輪と、前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力伝達経路を断接する断接部と、を備える車両を制御する車両制御装置であって、
前記車両は、
前記断接部によって前記動力伝達経路を接続し、少なくとも前記内燃機関が前記駆動輪を駆動することによって走行する第１走行モードと、
前記断接部によって前記動力伝達経路を切断し、少なくとも前記発電機からの電力供給に応じて前記電動機が前記駆動輪を駆動することによって走行する第２走行モードと、
を含む複数の走行モードによって走行可能であり、
前記車両制御装置は、
前記車両が前記第１走行モードによって走行しているときに、前記蓄電装置の電力を前記電動機に供給し、前記電動機によって前記駆動輪の駆動をアシストするモータアシストを実行可能であり、
前記モータアシストを行うために前記蓄電装置から前記電動機に供給する電力の上限値である上限アシスト電力を、前記車両の速度及び前記蓄電装置の残容量に応じて変更し、
前記車両の速度が所定速度であり、且つ前記蓄電装置の残容量が所定量であるときには、所定の前記上限アシスト電力とし、
前記所定の上限アシスト電力は、
前記車両の速度が前記所定速度であり、且つ前記蓄電装置の残容量が前記所定量であるときに前記車両を前記第１走行モードによって走行させた場合の前記内燃機関の回転数と、前記車両の速度が前記所定速度であり、且つ前記蓄電装置の残容量が前記所定量であるときに前記車両を前記第２走行モードによって走行させた場合の前記内燃機関の回転数と、の差が所定の許容値以下となるように定められている、
車両制御装置。
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記蓄電装置の残容量が少ない場合の前記上限アシスト電力は、前記蓄電装置の残容量が多い場合の前記上限アシスト電力よりも小さい、
車両制御装置。