JP7235784B2

JP7235784B2 - 車両制御装置

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Publication number: JP7235784B2
Application number: JP2021021000A
Authority: JP
Inventors: 洋輔内藤; 雅利齋藤; 正江藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2021-02-12
Filing date: 2021-02-12
Publication date: 2023-03-08
Anticipated expiration: 2041-02-12
Also published as: JP2022123597A; CN114919564A; US11938921B2; US20220258722A1

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

シリーズ方式のハイブリッド電気自動車（Hybrid Electrical Vehicle）は、内燃機関によって発電機を駆動し、発電された電力によって電動機を駆動することで走行する。このため、発電が必要なときに、効率が最も高くなる動作点で内燃機関を定常運転すれば、燃費は向上する。しかし、定常運転される内燃機関の運転音は、アクセルペダルに対するドライバーの操作や車両の速度（すなわち車速）が変化しても変わらない。この点に、内燃機関と変速機とを有する車両に慣れ親しんだドライバーは違和感を持ち、車両の商品性も高くは望めない。このため、シリーズ方式のハイブリッド電気自動車であっても、ドライバーが自然なフィーリングを得られる商品性の高い車両が望まれていた。

特許文献１には、駆動輪の回転数（すなわち車速）の変化に応じて、内燃機関の回転数を下限回転数と上限回転数の間で増減させるようにした技術が開示されている。特許文献１によれば、あたかも内燃機関と変速機とを有する車両のように、車速と内燃機関の運転音とが連動した自然なフィーリングをドライバーに提供することが可能となる。

国際公開第２０１９／００３４４３号

しかしながら、車両の速度の増加に応じて内燃機関の回転数を増減させることによって、かえって車両の商品性が低下することもある。すなわち、車両の速度の増加に応じて内燃機関の回転数を増減させると、車両の速度と内燃機関の運転音とが連動した自然なフィーリングをドライバーに提供できるものの、車両の加速性能は低下し得る。したがって、例えば、ドライバーが車両の加速性能を重視するような状況下において、車両の速度の増加に応じて内燃機関の回転数を増減させることで車両の加速性能が低下してしまうと、かえって車両の商品性が低下し得る。

本発明は、車両の速度の増加に応じて内燃機関の回転数を増減させる回転数制御を適切に実行することを可能にし、車両の商品性を向上できる車両制御装置を提供する。

本発明は、
内燃機関と、前記内燃機関から出力された動力によって発電可能な発電機と、駆動輪と連結されて前記発電機から電力が供給されることによって前記駆動輪を駆動可能な電動機と、を備え、前記発電機からの電力を前記電動機に供給し、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シリーズ走行が可能な車両を制御する車両制御装置であって、
前記車両が前記シリーズ走行しているときに、前記車両の速度の増加に応じて、前記内燃機関の回転数を、第１回転数まで増加させ、該第１回転数に達すると該第１回転数より小さい第２回転数に低下させる回転数制御を実行可能であり、
所定の操作を受け付けた場合には、前記回転数制御の実行を制限し、
前記所定の操作は、ローンチコントロールを作動させる操作、又はアクセル開度が所定の閾値以上となるようにアクセルペダルを踏み込む操作である。

本発明によれば、車両の速度の増加に応じて内燃機関の回転数を増減させる回転数制御を適切に実行することを可能にし、車両の商品性を向上できる車両制御装置を提供できる。

本発明の一実施形態の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。ハイブリッド走行モードにおけるエンジン回転数の一例を示す図である。本実施形態の制御装置による具体的な制御例を示すタイミングチャートである。本実施形態の制御装置によるバッテリからモータへの電力供給制御の一例を示す図である。

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。ハイブリッド走行モードは、シリーズ走行の一例である。

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。

なお、車速が０（ゼロ）であるときから所定の速度に達するまでの速度域においては、このハイブリッド走行モードが、車両１がとり得る走行モードのうちで車両１の駆動力として最も大きな駆動力を得ることができる走行モードとなっている。したがって、制御装置１００は、例えば、後述するように停止している車両１を発進させるとともに速やかに加速させるような状況にあっては、車両１の加速性能を確保する観点から、ハイブリッド走行モードによって車両１を走行させる。

［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。

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。

［ハイブリッド走行モードにおけるエンジン回転数］
つぎに、図３を参照して、ハイブリッド走行モードにおけるエンジン回転数について説明する。なお、図３において、縦軸はエンジン回転数［ｒｐｍ］を示し、横軸は車速［ｋｍ／ｈ］を示している。

図３に示すエンジン回転数Ｎｅ１は、ハイブリッド走行モードにおけるエンジン回転数である。エンジン回転数Ｎｅ１に示すように、ハイブリッド走行モードの場合に、制御装置１００は、予め定められた上限回転数ＮｅＨと下限回転数ＮｅＬとの間で変動させるようにエンジン回転数を制御する。

具体的に説明すると、ハイブリッド走行モードの場合に、制御装置１００は、まず、車速及びエンジン回転数がともに０（ゼロ）の状態から予め定められた増加率ａ１で、車速の増加に伴いエンジン回転数を増加させていく。そして、エンジン回転数がそのときの車速に対応する上限回転数ＮｅＨに達すると、そのときの車速に対応する下限回転数ＮｅＬまでエンジン回転数を低下させる。その後、制御装置１００は、この下限回転数ＮｅＬから再び車速の増加に伴ってエンジン回転数を増加させていく。ただし、この際には、増加率ａ１よりも小さい増加率ａ２でエンジン回転数を増加させていく。

以降同様にして、制御装置１００は、上限回転数ＮｅＨに達すると下限回転数ＮｅＬまでエンジン回転数を低下させ、その度に増加率ａ３、増加率ａ４、増加率ａ５と増加率を変化させながら、車速の増加に伴ってエンジン回転数を増加させる。なお、ここで、増加率ａ２＞増加率ａ３＞増加率ａ４＞増加率ａ５である。

ハイブリッド走行モードでは、前述したように第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２がともに解放されるため、車速に関わらず任意にエンジン回転数を設定することができる。しかしながら、このように車速の増加に伴って上限回転数ＮｅＨと下限回転数ＮｅＬとの間で変動させるようにエンジン回転数を制御することで、ハイブリッド走行モードでの走行中であっても、あたかも有段変速機による変速が行われているかのような車速に連動した自然なエンジンＥＮＧの運転音の変化をドライバーに体感させることができる。なお、このように車速の増加に伴って上限回転数ＮｅＨと下限回転数ＮｅＬとの間でエンジン回転数を変動させる制御を、以下、疑似変速回転数制御ともいう。

また、図３に示すエンジン回転数Ｎｅ２は、低速側エンジン走行モードにおけるエンジン回転数の一例である。前述したように、低速側エンジン走行モードでは、エンジンＥＮＧと車軸ＤＳ（即ち駆動輪ＤＷ）とが機械的に接続される。このため、エンジン回転数Ｎｅ２に示すように、エンジン回転数と車速とは線形に対応する。具体的に、本実施形態では、低速側エンジン走行モードの場合に、車速の増加に伴ってエンジン回転数が増加率ａ１１で増加する。例えば、ここで、増加率ａ２＞増加率ａ１１＞増加率ａ３である。

また、図３に示すエンジン回転数Ｎｅ３は、高速側エンジン走行モードにおけるエンジン回転数の一例である。前述したように、高速側エンジン走行モードでは、低速側エンジン走行モードと同様、エンジンＥＮＧと車軸ＤＳとが機械的に接続される。このため、エンジン回転数Ｎｅ３に示すように、エンジン回転数と車速とは線形に対応する。具体的に、本実施形態では、高速側エンジン走行モードの場合に、車速の増加に伴ってエンジン回転数が増加率ａ１２で増加する。例えば、ここで、増加率ａ４＞増加率ａ１２＞増加率ａ５である。

なお、図３では、便宜上、車速が０（ゼロ）の状態のエンジン回転数Ｎｅ２及びエンジン回転数Ｎｅ３も図示しているが、実際には車速が０（ゼロ）のときに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なることはなくてもよい。

［疑似変速回転数制御の実行制限］
制御装置１００は、車両１がハイブリッド走行モードによって走行しているときに疑似変速回転数制御を実行することにより、あたかも有段変速機による変速が行われているかのような車速に連動した自然なエンジンＥＮＧの運転音の変化をドライバーに体感させることができる。

その一方で、制御装置１００が疑似変速回転数制御を実行することにより、ハイブリッド走行モードにおいて車速の増加時（すなわち車両１の加速時）にもエンジン回転数が低下することがある。そして、エンジン回転数が低下すると、ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給される電力が減少して、車両１の加速性能の低下につながることがある。

例えば、車両１をサーキット等でいわゆるスポーツ走行させるような状況にあっては、自然なエンジンＥＮＧの運転音の変化よりも加速性能が重視される。したがって、このように車両１の加速性能が重視される状況下においては、自然なエンジンＥＮＧの運転音の変化をドライバーに提供するよりも、車両１の加速性能の低下を抑制する方が、車両１の商品性を向上させる観点からは好ましい。

そこで、制御装置１００は、所定の操作を受け付けた場合には、疑似変速回転数制御の実行を制限する。すなわち、ドライバーは、車両１に対して所定の操作を行うことにより、自身の意に反して疑似変速回転数制御が実行されることを回避できる。したがって、制御装置１００は、ドライバーの意に反して疑似変速回転数制御を実行してしまうことを回避して、疑似変速回転数制御を適切に実行することが可能となり、車両１の商品性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は、所定の操作を受け付けた場合には、通常時よりも車両１の加速性能を高める（例えば車両１が本来有する加速性能を最大限に発揮させる）ローンチコントロールを作動させる。そして、制御装置１００は、ローンチコントロールの作動中には疑似変速回転数制御の実行を制限する。すなわち、制御装置１００は、ローンチコントロールを作動させる操作を受け付けた場合に、疑似変速回転数制御の実行を制限する。これにより、制御装置１００は、車両１の加速性能が重視される状況下において車両１の加速性能の低下につながり得る疑似変速回転数制御を実行してしまうのを回避でき、疑似変速回転数制御を適切に実行することが可能となる。

ローンチコントロールを作動させる操作は、例えば、ブレーキペダルを踏み込んだ状態で、ＡＰ開度が所定のローンチコントロール作動閾値（例えば図４のＴｈ１を参照）以上となるようにアクセルペダルを強く踏み込む操作である。なお、これに限らず、制御装置１００は、ブレーキペダルやアクセルペダルとは異なる操作部（例えば車両１に設けられた所定の操作ボタンや操作スイッチ）を介して、ローンチコントロールを作動させる操作（すなわち疑似変速回転数制御の実行を制限する操作）を受け付けてもよい。

また、制御装置１００は、ローンチコントロールの作動中に所定の操作を受け付けた場合には、ローンチコントロールを解除し、ローンチコントロールの解除に伴って疑似変速回転数制御の制限も解除する。これにより、制御装置１００は、通常時には疑似変速回転数制御を実行し、自然なエンジンＥＮＧの運転音の変化をドライバーに体感させることが可能となる。

ローンチコントロールを解除する操作は、例えば、ＡＰ開度が所定のローンチコントロール解除閾値（例えば図４のＴｈ２を参照）以下の状態で、ブレーキペダルを踏み込む操作である。なお、ローンチコントロールを作動させる操作と同様に、制御装置１００は、ブレーキペダルやアクセルペダルとは異なる操作部を介して、ローンチコントロールを解除する操作を受け付けてもよい。

なお、以上に説明した例では、ローンチコントロールを作動させる操作を受け付けた場合に、制御装置１００が疑似変速回転数制御の実行を制限するようにしたが、これに限らない。例えば、制御装置１００は、所定値以上の加速度で車両１を加速させる操作を受け付けた場合に、疑似変速回転数制御の実行を制限するようにしてもよい。このようにしても、車両１の加速性能が重視される状況下において車両１の加速性能の低下につながり得る疑似変速回転数制御を実行してしまうのを回避でき、疑似変速回転数制御を適切に実行することが可能となる。なお、所定値以上の加速度で車両１を加速させる操作は、例えば、ＡＰ開度が所定の閾値以上となるようにアクセルペダルを強く踏み込む操作とすることができる。

［制御装置による具体的な制御例］
つぎに、図４を参照して、制御装置１００による具体的な制御例について説明する。図４に示す例は、主に、停止している車両１を発進させるとともに所定の速度（例えば１００［ｋｍ／ｈ］）となるまで可能な限り速やかに加速させるような状況を想定している。このような状況にあっては、車両１の加速性能を確保するため、車両１を走行させる走行モードとしては上記の速度域において最も大きな駆動力を得ることが可能なハイブリッド走行モードが用いられ、さらに前述したローンチコントロールが用いられる。

図４の時期ｔ１に示すように、車両１が停止した（すなわち車速が０（ゼロ）の）状態で、ブレーキペダルが踏み込まれ、さらにＡＰ開度がローンチコントロール作動閾値であるＴｈ１以上となるようにアクセルペダルも踏み込まれると、制御装置１００は、ローンチコントロールを作動させる。これに伴って、時期ｔ１から、疑似変速回転数制御の実行が制限される。

また、図４に示すように、制御装置１００は、ローンチコントロールを作動させると、通常時（ローンチコントロールの非作動時）よりもエンジン回転数の下限回転数が高くなるように制御してもよい。これにより、ジェネレータＧＥＮの発電量、すなわちジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給可能な電力を増加させることができ、車両１の加速性能の向上を図れる。

時期ｔ１後の時期ｔ２において、ブレーキペダルに対する操作がオフとされると（すなわち操作量が０となると）、制御装置１００は、車両１を発進させるとともに限り速やかに加速させる。このときには、疑似変速回転数制御の実行が制限されているため、制御装置１００は、車両１における要求駆動力に相当する動力をモータＭＯＴが出力可能なようにモータＭＯＴに供給する電力を確保すべく、車速の増加に伴ってエンジン回転数を所定の回転数まで増加させる。すなわち、このときには、エンジン回転数が途中で低下することはない。所定の回転数は、例えば、エンジンＥＮＧからの出力が最大となる回転数である。これにより、車両１は、本来有する加速性能を最大限に発揮することが可能となる。

なお、図４において、符号４００に示す一点鎖線は、疑似変速回転数制御の実行が制限されなかった場合、すなわち疑似変速回転数制御が実行された場合のエンジン回転数の一例を示している。エンジン回転数４００に示すように、疑似変速回転数制御が実行された場合には、車速が増加している時期ｔ２から時期ｔ３までの間にエンジン回転数が低下することがある。したがって、この場合には、エンジン回転数が低下したタイミングでジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給される電力が一時的に減少し、車両１の加速がもたつくことがある。

時期ｔ２後の時期ｔ３において、車速が所定の速度に達したため、ドライバーは、アクセルペダルに対する操作をオフ（すなわちＡＰ開度を０）にしている。これにより、ＡＰ開度がローンチコントロール解除閾値であるＴｈ２以下となっている。そして、その後の時期ｔ４から、ドライバーは、車両１を減速させるべくブレーキペダルを踏み込んでいる。このように、ＡＰ開度がローンチコントロール解除閾値であるＴｈ２以下の状態で、ブレーキペダルが踏み込まれると、制御装置１００は、ローンチコントロールを解除する。これに伴って、時期ｔ４から、疑似変速回転数制御の制限も解除される。

したがって、時期ｔ４後の時期ｔ５から、車両１を加速させるべくドライバーによってアクセルペダルが踏み込まれた場合には、制御装置１００は、疑似変速回転数制御を実行し、車速の増加に伴ってエンジン回転数を増減させる。これにより、時期ｔ５からの加速時には、あたかも有段変速機による変速が行われているかのような車速に連動した自然なエンジンＥＮＧの運転音の変化をドライバーに体感させることができる。

［バッテリからモータへの電力供給制御］
ところで、ハイブリッド走行モードにおいて、車両１の加速性能を向上させるためにはモータＭＯＴの出力を増加させる必要がある。モータＭＯＴの出力を増加させる方法として、モータＭＯＴに供給される電力を増加させる方法が考えられる。モータＭＯＴに供給される電力は、ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給される電力と、バッテリＢＡＴからモータＭＯＴに供給される電力との和である。このため、ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給される電力が上限に達しているときに、バッテリＢＡＴが出力可能な最大電力でモータＭＯＴに対して放電できれば、モータＭＯＴに供給される電力を最大化できる。

しかしながら、一般的に、バッテリＢＡＴが最大電力で放電可能な期間は限られている。このため、モータＭＯＴに供給される電力を最大化するためには、バッテリＢＡＴからモータＭＯＴに電力を供給するタイミングを適切に制御する必要がある。したがって、車両１の加速性能を向上させる観点から、制御装置１００は、バッテリＢＡＴからモータＭＯＴへの電力供給を下記のように制御するのが好ましい。

制御装置１００は、車両１がハイブリッド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ＭＯＴを駆動するための必要電力を導出する。必要電力は、例えば、車両１における要求駆動力に相当する動力をモータＭＯＴが出力するために、モータＭＯＴが必要とする電力である。

そして、車両１がハイブリッド走行モードによって走行しているときに、制御装置１００は、導出した必要電力と、ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給可能な電力と、に基づいて、バッテリＢＡＴからモータＭＯＴへの電力供給を制限する。

具体的には、必要電力が、ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給可能な電力以下の場合、すなわち、ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給可能な電力のみで必要電力を賄える場合には、制御装置１００は、バッテリＢＡＴからモータＭＯＴへの電力供給を制限する。これにより、ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給可能な電力のみで必要電力を賄えているときにバッテリＢＡＴが放電してしまうことを抑制できる。したがって、ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給される電力が上限に達する前に、バッテリＢＡＴが最大電力でモータＭＯＴに対して放電してしまうのを回避することが可能となる。

そして、必要電力が、ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給可能な電力を上回った場合、すなわち、ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給可能な電力のみで必要電力を賄えなくなった場合には、制御装置１００は、バッテリＢＡＴからモータＭＯＴへの電力供給を行う。これにより、モータＭＯＴを駆動するための電力を確保できる。このように、ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給可能な電力のみで必要電力を賄えなくなってからバッテリＢＡＴの放電を開始することで、ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給される電力が上限に達してから、バッテリＢＡＴが最大電力でモータＭＯＴに対して放電するのを可能にする。

以上に説明したように、制御装置１００は、バッテリＢＡＴからモータＭＯＴへの電力供給を行うタイミングを、ジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給可能な電力のみで必要電力を賄えなくなるまで遅らせることで、モータＭＯＴに供給される電力を最大化し、車両１の加速性能を向上させることができる。これにより、例えば、停止している車両１を発進させるとともに所定の速度となるまで可能な限り速やかに加速させるような状況にあっては、発進してから所定期間が経過した後半においても車両１の加速性能を維持することが可能となる。

バッテリＢＡＴからモータＭＯＴへの電力供給の一例について具体的に説明すると、制御装置１００は、例えば、図４に示した時期ｔ２から時期ｔ３の間の期間において、エンジン回転数を図５中の符号５１１で示す実線のように制御し、バッテリＢＡＴの出力（すなわちバッテリＢＡＴからモータＭＯＴに供給される電力）を図５中の符号５１２で示す破線のように制御する。

図５に示すように、制御装置１００は、バッテリＢＡＴからモータＭＯＴへの電力供給を行うタイミングを遅らせる（図５中の符号５００の白抜き矢印を参照）ことで、エンジン回転数が所定の回転数に達した後に（すなわちジェネレータＧＥＮからモータＭＯＴに供給される電力が上限に達してから）、バッテリＢＡＴが最大電力をモータＭＯＴに供給することが可能になる。

一方、バッテリＢＡＴからモータＭＯＴへの電力供給を行うタイミングを遅らせず、例えば、エンジン回転数を図５中の符号５２１で示す一点鎖線のように制御し、バッテリＢＡＴの出力を図５中の符号５２２で示す二点鎖線のように制御したとする。このようにした場合、エンジン回転数が所定の回転数に達した後には、バッテリＢＡＴが最大電力で放電することはできない。したがって、前述したようにバッテリＢＡＴからモータＭＯＴへの電力供給を行うタイミングを遅らせるようにした場合よりも、モータＭＯＴに供給される電力の最大値が小さくなる。

なお、制御装置１００は、例えば、疑似変速回転数制御の実行を制限しているときのみ、バッテリＢＡＴからモータＭＯＴへの電力供給を行うタイミングを前述のように遅らせる。これにより、制御装置１００は、車両１の加速性能が重視される状況下において、バッテリＢＡＴからモータＭＯＴへの電力供給を行うタイミングを適切に制御でき、車両１の加速性能の向上を図れる。

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の速度の増加に応じてエンジン回転数を増減させる疑似変速回転数制御を適切に実行することを可能にし、車両１の商品性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（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）を設けたが、車両１がこれらの走行モードをとらないようにしてもよい。また、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、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の一方のみを設けてもよい。

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、前記内燃機関から出力された動力によって発電可能な発電機（ジェネレータＧＥＮ）と、駆動輪（駆動輪ＤＷ）と連結されて前記発電機から電力が供給されることによって前記駆動輪を駆動可能な電動機（モータＭＯＴ）と、を備え、前記発電機からの電力を前記電動機に供給し、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シリーズ走行が可能な車両（車両１）を制御する車両制御装置（制御装置１００）であって、
前記車両が前記シリーズ走行しているときに、前記車両の速度の増加に応じて、前記内燃機関の回転数を、第１回転数（上限回転数ＮｅＨ）まで増加させ、該第１回転数に達すると該第１回転数より小さい第２回転数（下限回転数ＮｅＬ）に低下させる回転数制御（疑似変速回転数制御）を実行可能であり、
所定の操作を受け付けた場合には、前記回転数制御の実行を制限する、
車両制御装置。

（１）によれば、所定の操作を受け付けた場合には、車両の速度の増加に応じて内燃機関の回転数を増減させる回転数制御の実行を制限するので、ドライバーの意に反して回転数制御を実行してしまうことを回避できる。このため、回転数制御を適切に実行することが可能となり、車両の商品性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、
前記所定の操作は、ローンチコントロールを作動させる操作である、
車両制御装置。

（２）によれば、車両の加速性能が重視される状況下において車両の加速性能の低下につながり得る回転数制御を実行してしまうのを回避できるため、回転数制御を適切に実行することが可能となる。

（３）（１）に記載の車両制御装置であって、
前記所定の操作は、所定値以上の加速度で前記車両を加速させる操作である、
車両制御装置。

（３）によれば、車両の加速性能が重視される状況下において車両の加速性能の低下につながり得る回転数制御を実行してしまうのを回避できるため、回転数制御を適切に実行することが可能となる。

（４）（１）～（３）のいずれかに記載の車両制御装置であって、
前記車両は、前記電動機に電力を供給可能な蓄電装置（バッテリＢＡＴ）をさらに備え、
前記車両制御装置は、
前記車両が前記シリーズ走行しているときに、前記車両の走行状態に基づいて、前記電動機を駆動するための必要電力を導出し、
導出した前記必要電力と、前記発電機から前記電動機に供給可能な電力と、に基づいて、前記蓄電装置から前記電動機への電力供給を制御し、
前記必要電力が、前記発電機から前記電動機に供給可能な電力以下の場合には、前記蓄電装置から前記電動機への電力供給を制限する、
車両制御装置。

（４）によれば、発電機によって発電された電力のみで必要電力を賄えているときに蓄電装置が放電してしまうことを抑制できる。

（５）（４）に記載の車両制御装置であって、
前記必要電力が、前記発電機から前記電動機に供給可能な電力を上回った場合には、前記蓄電装置から前記電動機への電力供給を行う、
車両制御装置。

（５）によれば、必要電力が、発電機から電動機に供給可能な電力を上回った場合には、蓄電装置から電動機への電力供給を行うことで、電動機を駆動するための電力を確保できる。

（６）（４）または（５）に記載の車両制御装置であって、
前記回転数制御の実行を制限しており、且つ、前記必要電力が、前記発電機から前記電動機に供給可能な電力以下の場合には、前記蓄電装置から前記電動機への電力供給を制限する、
車両制御装置。

（６）によれば、車両の加速性能が重視される状況下において、蓄電装置から電動機への電力供給を行うタイミングを適切に制御し、車両の加速性能の向上を図れる。

１車両
１００制御装置（車両制御装置）
ＢＡＴバッテリ（蓄電装置）
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）
ＮｅＨ上限回転数（第１回転数）
ＮｅＬ下限回転数（第２回転数）

Claims

内燃機関と、前記内燃機関から出力された動力によって発電可能な発電機と、駆動輪と連結されて前記発電機から電力が供給されることによって前記駆動輪を駆動可能な電動機と、を備え、前記発電機からの電力を前記電動機に供給し、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シリーズ走行が可能な車両を制御する車両制御装置であって、
前記車両が前記シリーズ走行しているときに、前記車両の速度の増加に応じて、前記内燃機関の回転数を、第１回転数まで増加させ、該第１回転数に達すると該第１回転数より小さい第２回転数に低下させる回転数制御を実行可能であり、
所定の操作を受け付けた場合には、前記回転数制御の実行を制限し、
前記所定の操作は、ローンチコントロールを作動させる操作、又はアクセル開度が所定の閾値以上となるようにアクセルペダルを踏み込む操作である、
車両制御装置。
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記車両は、前記電動機に電力を供給可能な蓄電装置をさらに備え、
前記車両制御装置は、
前記車両が前記シリーズ走行しているときに、前記車両の走行状態に基づいて、前記電動機を駆動するための必要電力を導出し、
導出した前記必要電力と、前記発電機から前記電動機に供給可能な電力と、に基づいて、前記蓄電装置から前記電動機への電力供給を制御し、
前記必要電力が、前記発電機から前記電動機に供給可能な電力以下の場合には、前記蓄電装置から前記電動機への電力供給を制限する、
車両制御装置。
請求項２に記載の車両制御装置であって、
前記必要電力が、前記発電機から前記電動機に供給可能な電力を上回った場合には、前記蓄電装置から前記電動機への電力供給を行う、
車両制御装置。
請求項２または３に記載の車両制御装置であって、
前記回転数制御の実行を制限しており、且つ、前記必要電力が、前記発電機から前記電動機に供給可能な電力以下の場合には、前記蓄電装置から前記電動機への電力供給を制限する、
車両制御装置。