JP7322459B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Description
例えば、下記特許文献1では、ハイブリッド車両はエンジンとこれに駆動されるジェネレータを有しており、車室内には乗員に操作されるボリュームスイッチが設けられる。駆動用バッテリの充電状態SOCが下限レベルを下回ると、充電状態SOCに基づいて基本発電量が算出される。続いて、乗員に操作されるボリュームスイッチからのボリューム電圧に基づいて補正係数が設定され、ジェネレータの目標発電量が算出される。そして、目標発電量に基づいてエンジンの駆動状態が制御され、ジェネレータによる発電が実行される。よって、発電時におけるエンジンの駆動状態を乗員が設定でき、エンジン回転数を下げてエンジン透過音を抑制したり、ジェネレータの発電量を増やしたりすることができる。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、ハイブリッド車両の走行モードをユーザが直感的に設定可能とすることにある。
請求項2の発明にかかるハイブリッド車両は、前記モード切替部は、前記基準位置から前記第1の方向への操作量が大きいほど前記第2の回転電機で発電される電力の比率が大きくなり、前記基準位置から前記第2の方向への操作量が大きいほど前記バッテリから供給される電力の比率が大きくなるように前記第1の切替条件を変更する、ことを特徴とする。
請求項3の発明にかかるハイブリッド車両は、前記操作部は、前記基準位置から第1の方向および前記第1の方向と異なる第2の方向へと連続的に操作可能であり、前記モード切替部は、前記基準位置から前記第1の方向への操作量が大きいほど前記第2の回転電機で発電される電力の比率が大きくなり、前記基準位置から前記第2の方向への操作量が大きいほど前記バッテリから供給される電力の比率が大きくなるように前記第2の切替条件を変更する、ことを特徴とする。
請求項4の発明にかかるハイブリッド車両は、前記モード切替部は、前記第1の走行モード中に前記操作部が前記第1の方向に第1の所定量操作された場合には、前記エンジンを駆動させ前記第2の回転電機で発電した電力を前記第1の回転電機に供給し、前記バッテリの充電率を当該操作時の値から所定範囲内に維持して走行するセーブモードに移行する、ことを特徴とする。
請求項5の発明にかかるハイブリッド車両は、前記モード切替部は、前記第1の走行モード中に前記操作部が前記第1の方向に前記第1の所定量より大きい第2の所定量操作された場合には、前記エンジンを駆動させ前記第2の回転電機で発電した電力を前記第1の回転電機および前記バッテリに供給し、前記バッテリを充電しながら走行するチャージモードに移行する、ことを特徴とする。
請求項6の発明にかかるハイブリッド車両は、前記モード切替部は、前記操作部が前記第1の方向に第2の所定量以上操作された場合には、前記基準位置からの操作量が大きいほど前記第2の回転電機での発電量を大きくする、ことを特徴とする。
請求項7の発明にかかるハイブリッド車両は、前記バッテリの充電率が所定充電率以下となった場合、前記第2の回転電機による強制発電が実施され、前記モード切替部は、前記第1の走行モード中に前記操作部が前記第2の方向に第3の所定量を超えて、または、前記エンジン駆動モード中に前記操作部が前記第2の方向に第4の所定量を超えて操作された場合には、前記基準位置からの操作量が大きいほど前記所定充電率を小さくする、ことを特徴とする。
請求項8の発明にかかるハイブリッド車両は、前記モード切替部は、前記エンジン駆動モード中に前記操作部が前記第1の方向に操作された場合には、前記基準位置からの操作量が大きいほど前記第2の回転電機における発電量を大きくする、ことを特徴とする。
以下に添付図面を参照して、本発明にかかるハイブリッド車両の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図1は、実施の形態にかかるハイブリッド車両12の構成を示す説明図である。
図1に示すように、ハイブリッド車両12は、走行システム20と、発電システム30と、操作部60と、ECU70とを備えている。
走行システム20は、ハイブリッド車両12の駆動機構であり、前輪21および後輪22と、モータ(第1の回転電機)23と、インバータ24と、エンジン25と、モータ23の出力軸23Aの回転とエンジン25の出力軸25Aの回転とを前輪21に伝達する伝達機構26と、燃料タンク40と、バッテリ50とを備えている。
モータ23は、バッテリ50に蓄積された電力を用いて駆動し、出力軸23Aから回転力(トルク)を出力する。なお、モータ23は、ハイブリッド車両12の減速時(アクセルペダルの戻し時など)に回生運転を行い回生発電することも可能である。回生発電により発生した電力はインバータ24を介してバッテリ50に供給され、バッテリ50を充電する。
バッテリ50は、モータ23の動力源である電力を蓄積する。バッテリ50の充電は、後述するジェネレータ31による発電、モータ23による回生発電、およびハイブリッド車両12の車体に設けられた充電コネクタ(図示なし)から外部電源の供給等によって行うことができる。
バッテリ50にはBMU(Battery Monitoring Unit)50Aが接続されている。BMU50Aは、バッテリ50の電圧や温度、入出力される電流等を検出し、充電率(SOC:State Of Charge)を含むバッテリ50の状態を検出する。BMU50Aは、バッテリ50の状態(充電率やバッテリ電圧、バッテリ温度等)をECU70に送信する。
また、後述するシリーズ走行モードでは、ジェネレータ31が発電した交流電力がそのままモータ23の駆動に用いられる。この場合、ジェネレータ31の発電電力はインバータ24で適宜周波数が変換された上でモータ23に供給される。
操作部60は、例えばハイブリッド車両12のフロアコンソール付近に設けられており、走行中の任意のタイミングにユーザが操作可能である。
本実施の形態では、操作部60は、フロアコンソール66に設けられた開口68から突出する支軸64と、支軸64の一端に取り付けられた把持部62とを備えるレバー状の操作機構である。操作部60の操作方向および操作可能範囲は、開口68に沿って規制されている。開口68は車両前後方向に延在しており、開口68の車両前後方向の中心位置が操作部60の基準位置P0となっている。ユーザは、把持部62を把持して支軸64を車両前方向または車両後方向に揺動させることにより操作を行う。
支軸64は、回転軸O周りに角度θα~θβの範囲で揺動可能である。支軸64が基準位置P0(揺動角0°)から車両前方向に角度θα(第1の限界操作量)揺動すると、開口68の車両前方向の端部68A付近の位置P1に達し、この位置が操作部60の車両前方向の操作限界位置となる。また、支軸64が基準位置(揺動角0°)から車両後方向に角度θβ(第2の限界操作量)揺動すると、開口68の車両後方向の端部68B付近の位置P2に達し、この位置が操作部60の車両後方向の操作限界位置となる。
また、本実施の形態では、操作部60を限界操作量まで操作した場合には、それ以上の支軸64の移動が規制されることにより、ユーザの手に反力がかかるという操作応答がなされるものとする。しかしながら、操作部60を限界操作量まで操作した時にも、上記のようなクリック感や音、ランプ等の操作応答がなされてもよい。
また、本実施の形態では、操作部60はシフトレバーとは別個に設けられているが、例えばシフトレバーと操作部60とを同一の操作機構とし、スイッチ等により操作対象を切り替え可能としてもよい。
図12は、操作部60の他の例を示す説明図である。
図12Aは、操作部60としてモーメンタリ式トグルスイッチ600を用いる例である。モーメンタリ式トグルスイッチ600は、例えばステアリングホイールの前面やインストゥルメントパネルなどに設けられた切欠き604から露出している。トグルスイッチ600は、運転者がその突起部602に指をかけて上下方向に動かすことにより連続的に揺動可能となっている。また、ユーザが突起部602を上方向または下方向に動かした場合、突起部602から指を離しても突起部602はその位置に留まり、移動状態が維持される。
図12Bは、操作部60として円形のロータリースイッチ606を用いる例である。
ロータリースイッチ606は、正円形状であり、回転軸を中心に時計回りおよび反時計回りに連続的に回転する。ユーザがロータリースイッチ606を回転させた場合、ロータリースイッチ606から指を離してもその回転状態は維持される。
ECU70は、CPU、制御プログラムなどを格納・記憶するROM、制御プログラムの作動領域としてのRAM、各種データを書き換え可能に保持するEEPROM、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
ECU70は、上記CPUが上記制御プログラムを実行することにより、駆動制御部700を実現する。
駆動制御部700は、ハイブリッド車両12の3つの走行モード、すなわちA.EV(Electric Vehicle)走行モード、B.シリーズ走行モード、C.パラレル走行モードの3種類を適宜切り替えてハイブリッド車両12を駆動する。
すなわち、駆動制御部700は、ハイブリッド車両12の走行モードを所定のモード切替条件に基づいて切り替えるモード切替部として機能する。
A.EV走行モード
エンジン25は停止し、モータ23の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。EV走行モードでモータ23に供給される電力は、バッテリ50に蓄積された蓄積電力のみである。
エンジン25でジェネレータ31を駆動して発電しながら、モータ23の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。シリーズ走行モードでモータ23に供給される電力は、バッテリ50に蓄積された蓄積電力およびジェネレータ31で発電された発電電力となる。
シリーズ走行モードには、例えばEV走行モード中にバッテリ50の充電率が所定値(以下、「エンジン始動SOC」という)以下に低下した場合に移行する。すなわち、バッテリ50の充電率が所定充電率(エンジン始動SOC)以下となった場合、ジェネレータ31による強制発電が実施される。また、EV走行モード中、低~中速時に要求出力が所定値以上となった場合(アクセルが踏み込まれた場合など)にも、シリーズモードに移行する。
エンジン25の駆動力およびモータ23の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。
特に、高速走行時等、エンジン25による車軸駆動の効率が高い場合にパラレル走行モードに移行する。車軸の駆動は主にエンジン25で行われ、加速時等にモータ23がアシストする。パラレル走行モード時にも、エンジン25の駆動力をジェネレータ31に伝達して発電を行う(すなわち、エンジン25の駆動力を走行と発電とに振り分ける)ことが可能である。
上述した「走行モード」は、基本的には車両の状態に応じて駆動制御部700が自動的に設定するが、「ドライブモード」はユーザの指示により設定されるモードである。ドライブモードは、例えば図示しない操作機構(操作部60とは別の操作機構であり、例えば運転席のインストゥルメントパネル周辺やステアリングホイールなどに設けられたスイッチ等)により設定可能である。
本実施の形態では、以下の3つのドライブモード、すなわちD.EV優先モード、E.セーブモード、F.チャージモードが設定可能であるものとする。
EV優先モードとは、エンジン25の動力を用いて走行するよりもバッテリ50内の電力を用いた走行を優先する、すなわちEV走行モードでの走行を可能な限り継続するモードである。ここでいうエンジン25の動力を用いて走行するモードとは、シリーズ走行モードやパラレル走行モードを意味する。EV走行モードではエンジン25が停止しているため、燃料消費を極力抑えたい場合や、排気ガスを排出したくない場合などに有効である。
セーブモードとは、セーブモード設定時におけるバッテリ50の充電率を維持して走行するモードである。例えば、充電率50%の時にセーブモードに設定された場合、充電率50%±A%の範囲(または充電率50%~50%+B%の範囲などであってもよい)に維持されるように適宜エンジン25およびジェネレータ31を駆動させる。
チャージモードとは、現在のバッテリ50の充電率から所定のチャージモード時目標充電率(例えば90%など)まで充電を行いながら走行するモードである。
上述のように、操作部60は、車両の駆動に用いるエネルギーの種類やその供給元をユーザにより調整可能とする。操作部60への操作によって具体的にどのような調整が可能かは、その時点におけるハイブリッド車両12の走行モードによって変わる。
なお、ハイブリッド車両12が現在どの走行モードにあるかは、従来ユーザには特に報知されていないが、例えば操作部60(把持部62など)やインストゥルメントパネルなどに現在の走行モードを示す表示(ランプの点灯色や点灯位置によって走行モードを識別可能とするなど)を行ってもよい。
以下、走行モードごとに説明する。
図3は、シリーズ走行モードにおける操作部60の操作状態と制御内容との関係を示すグラフである。
図3の縦軸は操作部60の操作量を示しており、中心点が基準位置(操作量0)、上方向が車両前方向への操作量、下方向が車両後方向への操作量に対応する。また、車両前方向への操作量N2が車両前方向への限界操作量(操作角度θα)、車両後方向への操作量N4が車両後方向への限界操作量(操作角度θβ)に対応する。また、シリーズモードでは、車両前方向への操作量がN1(<N2)となった際、および車両後方向への操作量がN3(<N4)となった際に「カチッ」という操作応答がなされる。
また、横軸のうち中心点より正側(右側)はモータ23で使用する電力のうち、発電電力、すなわちエンジン25の駆動により発電した電力の割合(%)を示す。横軸のうち中心点より負側(左側)は通常時に対するエンジン始動SOCの減少値を示す。
操作部60が基準位置にある場合、駆動制御部700は、モータ23で使用する電力のうち、発電電力をα%、バッテリ50の蓄積電力を100-α%とする。αの値は、一般的にはハイブリッド車両12の状態(例えばバッテリ50の充電率やアクセル操作量、車速など)によって異なる。
特に、操作量N1になると、モータ23で使用する電力の100%が発電電力となる。上述のように、車両前方向への操作量がN1となった際に、「カチッ」という操作応答がなされるので、ユーザはモータ23で使用する電力が全て発電電力となったことを知ることができる。
その後、操作部60が車両前方向に操作量N1を超えて操作されると、モータ23で使用しきれなかった余剰電力がバッテリ50へと蓄積される。すなわちチャージモードに移行する。操作量N1からN2の範囲では、余剰電力量が操作量に比例して大きくなり、バッテリ50への蓄積量が大きくなる。すなわち、操作量N1からN2の範囲では、チャージモードにおける充電量を調整することになる。
このように、操作部60が車両前方向に操作された場合、操作量が大きいほど、エンジン25の駆動量を大きくし、バッテリ50の電力を使用しないような制御が行われる。
特に、操作量N3になると、モータ23で使用する電力の100%が蓄積電力となり、EV走行モード(EV優先モード)に移行することになる。上述のように、車両後方向への操作量がN3となった際に、「カチッ」という操作応答がなされるので、ユーザはモータ23で使用する電力が全て蓄積電力となったことを知ることができる。
その後、操作部60が車両後方向に操作量N3を超えて操作されると、駆動制御部700は、EV走行モード中にシリーズモードに移行する(エンジン25を始動してジェネレータ31の発電を開始する)充電率であるエンジン始動SOCを、操作量に比例してより小さい値へと変更する。例えば、標準的な(通常の)エンジン始動SOCが30%だった場合、操作部60が操作量N3を超えて操作されるにつれ、エンジン始動SOCを29%、28%・・のように小さくし、限界操作量N4まで操作された場合には例えば20%とする。
このように、操作部60が車両後方向に操作された場合、操作量が大きいほど、エンジン25を駆動しにくくし、バッテリ50の電力を用いて走行するような制御が行われる。
この時、駆動制御部700は、基準位置から車両前方向(第1方向)への操作量が大きいほどジェネレータ31で発電された電力の比率を大きくし、基準位置から車両後方向(第2方向)への操作量が大きいほどバッテリ50から供給された電力の比率を大きくする。
操作部60は、車両前方向に対する第1限界操作量である操作量N2と、車両後方向に対する第2限界操作量である操作量N4との間で連続的に操作量を変更可能である。操作部60は、車両前方向に操作量N2より小さい第1所定量である操作量N1操作された際と、車両後方向に操作量N4より小さい第2所定量である操作量N3操作された際に、ユーザが検知可能な操作応答(「カチッ」)を実行する。
駆動制御部700は、操作部60が車両前方向に操作量N1操作された場合に、モータ23で使用する電力のうちバッテリ50から供給された電力の割合をゼロとする(発電電力100%とする)。また、駆動制御部700は、操作部60が車両前方向に操作量N1より大きく操作された場合には、操作量が大きいほどバッテリ50へと供給される余剰電力を大きくするようジェネレータ31での発電量を増大させる。
駆動制御部700は、操作部60が車両後方向に第2所定量である操作量N3操作された場合にジェネレータ31で発電された電力の割合をゼロとする(蓄積電力100%とする)。また、駆動制御部700は、操作部60が車両後方向に操作量N3より大きく操作された場合には、操作量が大きいほどエンジン始動SOCを小さくする。
操作部60を操作量N1に設定(操作量N1まで操作)した場合には、バッテリ50の電力を使用せず、充電率を増加量させることができ、車両前方向に操作量N1を超えて操作した場合には、操作量が大きいほどバッテリ50へと供給される余剰電力を大きくするので、バッテリ50の充電率の増加速度をユーザが任意に調整することができる。
また、操作部60を操作量N3に設定(操作量N3まで操作)すればエンジン25を停止させることができるため、例えば付近にバッテリ50の充電率の増加が見込める地点(充電スタンド、下り坂等)がある場合に、事前にバッテリ50の充電率を減少させておくことで燃費を向上させることができる。さらに、車両後方向に操作量N3を超えて操作した場合には、操作量が大きいほどエンジン始動SOCを小さくするので、バッテリ50の充電量が通常であればエンジンが始動する充電量まで減少した場合にもユーザの意思に応じて、エンジン25を始動させずに走行を継続できる。
図4は、パラレル走行モードにおける操作部60の操作状態と制御内容との関係を示すグラフである。
図4の縦軸は図3の縦軸と同様であるが、パラレル走行モードでは車両前方向への操作時には限界操作量N2まで操作応答はなされない(操作量N1での操作応答はない)。
また、横軸のうち中心点より正側(右側)は通常時に対するジェネレータ31の発電量の増加量を示す。横軸のうち中心点より負側(左側)は通常時に対するエンジン始動SOCの減少値を示す。
操作部60が基準位置にある場合、駆動制御部700は、エンジン25を最大燃費点に合わせて駆動するよう制御する。エンジン25の駆動力のうち、車軸の駆動に必要な分を除いた残りは、ジェネレータ31の駆動に充てられ、発電電力(通常時発電電力)はバッテリ50に蓄積される。
つまり、パラレル走行モードにおける操作部60の車両前方向への操作は、チャージモードにおける充電量の調整操作となる。駆動制御部700(モード切替部)は、パラレル走行モード(エンジン駆動モード)中に操作部60が車両前方向に操作された場合には、操作量が大きいほどジェネレータ31における発電量を大きくする。このため、操作部60の操作量を調節することで、ユーザの意に沿ったチャージ量に設定することが可能となり利便性が向上する。
このように、操作部60が車両前方向に操作された場合、操作量が大きいほど、エンジン25の駆動量が大きくなるような制御が行われる。
操作部60が車両後方向に操作量N3操作されると、駆動制御部700は、エンジン25を停止させEV走行モード(EV優先モード)に移行させる。上述のように、操作部60の車両後方向への操作量がN3となった際に、「カチッ」という操作応答がなされるので、ユーザはEV走行モードに移行したことを知ることができる。また、操作部60を操作量N3に設定することで走行モードをEVモードに変更できるため、ユーザの意思に沿ったタイミングで、エンジン25を停止させることができる。
更に操作部60が車両後方向に操作量N3を超えて操作されると、シリーズ走行モード時と同様に、エンジン始動SOCを操作量に比例して小さい値へと変更する。
すなわち、駆動制御部700は、パラレル走行モード(エンジン駆動モード)中に操作部60が車両後方向に操作量N3(第4の所定量)を超えて操作された場合には、操作量が大きいほどエンジン始動SOCを小さくする。これにより、例えば、充電率の増加が見込める地点(充電スタンド、下り坂等)がある場合に、事前にバッテリ50の充電率を減少させておくことで燃費を向上させることができる。
このように、操作部60が車両後方向に操作された場合、操作量が大きいほど、エンジン25を駆動しにくくし、バッテリ50の電力を用いて走行するような制御が行われる。
図5は、EV走行モードにおける操作部60の操作状態と制御内容との関係を示すグラフである。
図5の縦軸は図3の縦軸と同様であるが、EV走行モードでは車両前方向への操作時には操作量N1よりも小さい操作量N5でも操作応答がなされる。
また、横軸のうち中心点より正側(右側)はジェネレータ31の発電量を模式的に示す。横軸のうち中心点より負側(左側)は通常時に対するエンジン始動SOCの減少値を示す。
操作部60が基準位置にある場合、駆動制御部700は、通常のEV走行モード時の制御を行う。
操作部60が車両前方向に操作量N5まで操作されると、駆動制御部700は、ドライブモードをセーブモードに移行させる。すなわち、セーブモード設定時におけるバッテリ50の充電率を維持して走行するように、適宜エンジン25およびジェネレータ31を駆動させる。
また、操作部60が車両前方向に操作量N5を超えて操作された場合、操作量N1となるまでは、操作部60が操作量N5の時と同様に、セーブモードでの制御を継続する。
操作部60が車両前方向に操作量N1まで操作されると、駆動制御部700は、ドライブモードをチャージモードに移行させる。すなわち、現在のバッテリ50の充電率からチャージモード時目標充電率まで充電を行うようエンジン25およびジェネレータ31を駆動させる。
上述のように、操作部60の車両前方向への操作量がN5およびN1となった際に、「カチッ」という操作応答がなされるので、ユーザはセーブモードやチャージモードに移行したことを知ることができる。
また、操作部60を、操作N5またはN1に設定することで、走行モードをユーザが任意に変更できるため、利便性が向上する。
セーブモードでは現在の充電率を維持する範囲で間欠的にエンジン25が駆動するのに対して、チャージモードではチャージモード時目標充電率となるまで継続的にエンジン25が駆動することとなる。
操作部60が車両前方向に操作量N1を超えて操作されると、駆動制御部700は、操作量に比例してジェネレータ31の発電量(エンジン25の駆動量)を大きくし、チャージモードにおける充電量を大きくする。すなわち、操作量N1からN2の範囲では、チャージモードにおける充電量を調整することになる。
このように、操作部60が車両前方向に操作された場合、操作量が大きいほど、エンジン25の駆動量が大きくなるような制御が行われる。
操作部60が車両後方向に操作量N3を超えて操作されると、シリーズ走行モード時と同様に、エンジン始動SOCを操作量に比例して小さい値へと変更する。
上述のように、操作部60の車両後方向への操作量がN3となった際に、「カチッ」という操作応答がなされるので、ユーザはエンジン始動SOCの調整を行っていることを知ることができる。
このように、操作部60が車両後方向に操作された場合、操作量が大きいほど、エンジン25が駆動しにくくなるような制御が行われる。
また、駆動制御部700は、EV走行モード中に操作部60が車両前方向に操作量N5(第1の所定量)より大きい操作量N1(第2の所定量)操作された場合には、エンジン25を駆動させジェネレータ31で発電した電力をモータ23およびバッテリ50に供給し、バッテリ50を充電しながら走行するチャージモードに移行する。
また、駆動制御部700は、操作部60が車両前方向に操作量N1(第2の所定量)以上操作された場合には、操作量が大きいほどジェネレータ31での発電量を大きくする。
また、駆動制御部700は、EV走行モード中に操作部60が車両後方向に操作量N3(第3の所定量)を超えて操作された場合には、操作量が大きいほどエンジン始動SOCを小さくする。
すなわち、駆動制御部700は、ハイブリッド車両12の走行モードを、車両の状態に応じて変動する所定のパラメータに対して設定された所定の切替条件に基づいて切り替えるモード切替部として機能し、駆動制御部700(モード切替部)は、走行モードの切替条件を操作部60への操作状態に基づいて変更する。
ここで、切替条件を構成するパラメータとは、例えばバッテリ50の充電率、ハイブリッド車両12の走行速度(車速)、要求トルクである。
図7~図11では、縦軸に車両の要求トルク、横軸に回転数(車速)を取っている。この他、例えば紙面前後方向に3つの目の軸を取り、バッテリ50の充電率を含んだ3次元グラフとしてもよいが、本実施の形態では要求トルクと回転数をパラメータの例として説明する。
また、第2の走行モードは、バッテリ50に蓄積された電力およびジェネレータ31で発電された電力をモータ23に供給して走行するエンジン発電モード(シリーズ走行モード)と、車両の駆動にエンジン25の動力の少なくとも一部を用いて走行するエンジン駆動モード(パラレルモード)とを含んでいる。エンジン発電モードとエンジン駆動モードとは、要求トルクと回転数に対して設定された第2の切替条件C2に基づいて切り替えられる。
トルクおよび回転数が共に低い領域、すなわちトルクT1未満かつ回転数R1未満の場合にはEV走行モードとなる。また、トルクまたは回転数の少なくともいずれかが高い領域、すなわちトルクT2以上または回転数R2以上の場合にはパラレル走行モードとなる。また、これ以外の領域、すなわちトルクT1以上T2未満かつ回転数R1以上R2未満の場合にはシリーズ走行モードとなる。
よって、図7における第1の切替条件C1はトルクT1および回転数R1、第2の切替条件C2はトルクT2および回転数R2となる。
図8は、操作部60を基準位置より車両後方向に操作した場合の走行モードの切替条件を示している。
上述のように、操作部60が車両後方向に操作された場合、操作量が大きいほど、車両の駆動に優先的にバッテリ50の電力を利用して、エンジン25が駆動しにくくなるような制御が行われる。すなわち、マップ上のEV走行モードの領域が拡大する。具体的には、例えば第1の切替条件C1が、トルクT1’(>T1)および回転数R1’(>R1)となり、図7(基準位置時)と比較してシリーズ走行モードに移行しにくくなる。
上述のように、操作部60が車両前方向に操作された場合、操作量が大きいほど、エンジン25の駆動量が大きくなるような制御が行われる。すなわち、マップ上のEV走行モードの領域が縮小する。具体的には、例えば第1の切替条件C1が、トルクT1’’(<T1)および回転数R1’’(<R1)となり、図7(基準位置時)と比較してシリーズ走行モードに移行しやすくなる。
図10は、操作部60を基準位置より車両後方向に操作した場合の走行モードの切替条件を示している。
上述のように、操作部60が車両後方向に操作された場合、操作量が大きいほど、車両の駆動に優先的にバッテリ50の電力を利用して、エンジン25が駆動しにくくなるような(エンジン出力を抑えるような)制御が行われる。よって、マップ上のシリーズ走行モードの領域が拡大する。具体的には、例えば第2の切替条件が、トルクT2’(>T2)および回転数R2’(>R2)となり、図7(基準位置時)と比較してパラレル走行モードに移行しにくくなる。
上述のように、操作部60が車両前方向に操作された場合、操作量が大きいほど、エンジン25の駆動量が大きくなるような制御が行われる。すなわち、マップ上のシリーズ走行モードの領域が縮小する。具体的には、例えば第2の切替条件が、トルクT2’’(<T1)および回転数R2’’(<R1)となり、図7(基準位置時)と比較してパラレル走行モードに移行しやすくなる。
なお、第1切替条件および第2切替条件は、操作部60の操作状態に応じていずれか一方のみが変更されるようにしてもよいし、双方が変更されるようにしてもよい。
操作部60が車両後方向に操作量N3以上操作された場合(ステップS700:YES)、駆動制御部700は、操作部60の操作量に応じたエンジン始動SOCを設定する(ステップS702)。
バッテリ50の充電率(SOC)がエンジン始動SOCを超えている場合は(ステップS704:YES)、発電の必要はないのでエンジン25を停止してEV優先モード(EV走行モード)で車両を走行させる(ステップS706)。
一方、バッテリ50の充電率がエンジン始動SOC以下の場合(ステップS704:NO)、エンジン25を駆動して発電を行う必要がある。現時点のハイブリッド車両12の走行速度(車速)が所定速度以上の場合(ステップS716:YES)、すなわち第2の切替条件C2以上の場合、駆動制御部700は、エンジン25で車軸を駆動するとともに発電も行うパラレル走行モードで走行させる(ステップS718)。また、走行速度が所定速度未満の場合は(ステップS716:NO)、エンジン25で発電のみを行うシリーズ走行モードで走行させる(ステップS720)。なお、ステップS700:YESからの流れでステップS720に至った場合、ステップS722はスキップする。
そして、操作部60の操作量に応じた発電量でジェネレータ31を駆動できるようにエンジン25の駆動状態を制御する(ステップS722)。
また、それぞれの走行モードにおいて、操作部60が車両前方向に操作された場合、操作量が大きいほど、エンジン25の駆動量が大きくなるような制御が行われ、車両後方向に操作された場合、操作量が大きいほど、エンジン25が駆動しにくくなるような制御が行われるため、ユーザは車両の状態に関わらず、エンジン25及びバッテリ50のうちどちらをどの程度積極的に使用したいかに応じて感覚的に操作し設定することができる。
23 モータ
24 インバータ
25 エンジン
31 ジェネレータ
40 燃料タンク
50 バッテリ
60 操作部
70 ECU
700 駆動制御部(モード切替部)
Claims (8)
- 車両を駆動させる第1の回転電機と、電力を蓄積するバッテリと、エンジンと、前記エンジンで駆動され発電する第2の回転電機と、を備えるハイブリッド車両であって、
ユーザが操作可能な操作部と、
前記エンジンを停止した状態で前記第1の回転電機に前記バッテリから電力を供給して走行する第1の走行モードと、前記エンジンを作動させた状態で走行する第2の走行モードとを、前記車両の状態に応じて変動する所定のパラメータに対して設定された第1の切替条件に基づいて切り替えるモード切替部と、を有し、
前記操作部は、基準位置から第1の方向および前記第1の方向と異なる第2の方向へと連続的に操作可能であり、
前記第2の走行モードは、前記バッテリに蓄積された電力および前記第2の回転電機で発電された電力を前記第1の回転電機に供給して走行するエンジン発電モードと、前記車両の駆動に前記エンジンの動力の少なくとも一部を用いて走行するエンジン駆動モードと、を含み、
前記モード切替部は、前記所定のパラメータに対して設定された前記第1の切替条件とは異なる第2の切替条件に基づいて、前記エンジン発電モードと前記エンジン駆動モードとを切り替え、
前記第1の切替条件および前記第2の切替条件は、前記操作部への操作状態に基づいて変更される、
ことを特徴とするハイブリッド車両。 - 前記モード切替部は、前記基準位置から前記第1の方向への操作量が大きいほど前記第2の回転電機で発電される電力の比率が大きくなり、前記基準位置から前記第2の方向への操作量が大きいほど前記バッテリから供給される電力の比率が大きくなるように前記第1の切替条件を変更する、
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両。 - 前記操作部は、前記基準位置から第1の方向および前記第1の方向と異なる第2の方向へと連続的に操作可能であり、
前記モード切替部は、前記基準位置から前記第1の方向への操作量が大きいほど前記第2の回転電機で発電される電力の比率が大きくなり、前記基準位置から前記第2の方向への操作量が大きいほど前記バッテリから供給される電力の比率が大きくなるように前記第2の切替条件を変更する、
ことを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド車両。 - 前記モード切替部は、前記第1の走行モード中に前記操作部が前記第1の方向に第1の所定量操作された場合には、前記エンジンを駆動させ前記第2の回転電機で発電した電力を前記第1の回転電機に供給し、前記バッテリの充電率を当該操作時の値から所定範囲内に維持して走行するセーブモードに移行する、
ことを特徴とする請求項2または3に記載のハイブリッド車両。 - 前記モード切替部は、前記第1の走行モード中に前記操作部が前記第1の方向に前記第1の所定量より大きい第2の所定量操作された場合には、前記エンジンを駆動させ前記第2の回転電機で発電した電力を前記第1の回転電機および前記バッテリに供給し、前記バッテリを充電しながら走行するチャージモードに移行する、
ことを特徴とする請求項4記載のハイブリッド車両。 - 前記モード切替部は、前記操作部が前記第1の方向に第2の所定量以上操作された場合には、前記基準位置からの操作量が大きいほど前記第2の回転電機での発電量を大きくする、
ことを特徴とする請求項5記載のハイブリッド車両。 - 前記バッテリの充電率が所定充電率以下となった場合、前記第2の回転電機による強制発電が実施され、
前記モード切替部は、前記第1の走行モード中に前記操作部が前記第2の方向に第3の所定量を超えて、または、前記エンジン駆動モード中に前記操作部が前記第2の方向に第4の所定量を超えて操作された場合には、前記基準位置からの操作量が大きいほど前記所定充電率を小さくする、
ことを特徴とする請求項1から6いずれか1項の記載のハイブリッド車両。 - 前記モード切替部は、前記エンジン駆動モード中に前記操作部が前記第1の方向に操作された場合には、前記基準位置からの操作量が大きいほど前記第2の回転電機における発電量を大きくする、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載のハイブリッド車両。
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