JP7435792B2 - シリーズハイブリッド車両の制御方法及びシリーズハイブリッド車両 - Google Patents

Description

本発明は、シリーズハイブリッド車両に関する。

ＪＰ２０１７－４７８２１Ａには、要求制動力が大きいときにモータリングに用いられるモータの消費電力を大きくすることで、バッテリの充電電力を小さくする技術が開示されている。ＪＰ２０１６－４３９０８Ａには、シフト段Ｄとシフト段Ｄよりも回生制動力が強いシフト段Ｂとを有するハイブリッド車両が開示されている。

内燃機関のモータリングは例えば、回生時にバッテリが受け入れ可能な電力を超える回生電力が発生する場合に行われる。モータリングはバッテリが受け入れ可能な電力を超える分の電力を消費可能にする。

しかしながら、モータリングの消費電力は、モータリングの回転速度が目標回転速度に向かって上昇するにつれて増加する。このためこの間は、上昇中のモータリングの回転速度に応じた消費電力に基づき、走行用モータの回生が制限される。

結果、車両の減速度は、目標減速度が例えばレンジ切替により変化する場合であってもモータリングの回転速度の変化に伴い次第に変化する。このため、ドライバによっては目標減速度が変化した場合に得られる減速感に不満を感じる虞がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、モータリングを伴う回生時に減速感を素早く得ることを目的とする。

本発明のある態様の第１前進レンジ及び第２前進レンジを有するシリーズハイブリッド車両の制御方法は、内燃機関の動力により駆動されて発電する発電用モータの電力を利用して走行用モータで駆動輪を駆動し、バッテリが受け入れ可能な電力を超える回生電力が走行用モータにより発生する場合に、発電用モータによる内燃機関のモータリングを行い、モータリングによって消費する電力とバッテリが受け入れ可能な電力との合計電力を上限として回生減速するシリーズハイブリッド車両の制御方法であって、モータリングによって消費する電力に、内燃機関の回転速度に応じて定められたモータリングの消費電力と、内燃機関の回転速度を変化させるためのイナーシャトルクに費やされる電力であるイナーシャ電力とを含めることを含め、モータリングの目標回転速度の変化が所定値より大きいときは、モータリングによって消費する電力にイナーシャ電力を含めない。

本発明の別の態様によれば、上記シリーズハイブリッド車両の制御方法に対応するシリーズハイブリッド車両の制御装置が提供される。

図１は、車両の要部を示す概略構成図である。 図２は、レンジ及びドライブモードの説明図である。 図３は、統合コントローラの処理を示すブロック図である。 図４は、第２目標モータトルクの説明図である。 図５は、消費電力演算部の処理を示すブロック図である。 図６は、イナーシャ電力反映部の処理をフローチャートで示す図である。 図７は、消費電力変化率制限部の処理を示すブロック図である。 図８は、イナーシャ電力変化率制限部の処理を示すブロック図である。 図９は、タイミングチャートの第１の例を示す図である。 図１０は、タイミングチャートの第２の例を示す図である。 図１１は、タイミングチャートの第３の例を示す図である。 図１２は、タイミングチャートの第４の例を示す図である。 図１３は、タイミングチャートの第５の例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、車両１の要部を示す概略構成図である。車両１は、内燃機関２と、発電用モータ３と、走行用モータ４と、バッテリ５と、駆動輪６とを備える。

内燃機関２は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンのいずれでもかまわない。発電用モータ３は、内燃機関２の動力によって駆動されることで発電する。走行用モータ４は、バッテリ５の電力により駆動されて、駆動輪６を駆動する。走行用モータ４は、減速時等に駆動輪６の回転に伴って連れ回されることにより減速エネルギを電力として回生する、いわゆる回生機能も有する。バッテリ５には、発電用モータ３で発電された電力と、走行用モータ４で回生された電力とが充電される。

車両１は、第１動力伝達経路２１と第２動力伝達経路２２とを有する。第１動力伝達経路２１は、走行用モータ４と駆動輪６との間で動力を伝達する。第２動力伝達経路２２は、内燃機関２と発電用モータ３との間で動力を伝達する。第１動力伝達経路２１と第２動力伝達経路２２とは、互いに独立した動力伝達経路、つまり第１動力伝達経路２１及び第２動力伝達経路２２の一方から他方に動力が伝達されない動力伝達経路になっている。

第１動力伝達経路２１は、走行用モータ４の回転軸４ａに設けられた第１減速ギヤ１１と、第１減速ギヤ１１と噛み合う第２減速ギヤ１２と、第２減速ギヤ１２と同軸上に設けられてデファレンシャルギヤ１４と噛み合う第３減速ギヤ１３と、デファレンシャルケース１５に設けられたデファレンシャルギヤ１４とを有して構成される。

第２動力伝達経路２２は、内燃機関２の出力軸２ａに設けられた第４減速ギヤ１６と、第４減速ギヤ１６と噛み合う第５減速ギヤ１７と、発電用モータ３の回転軸３ａに設けられ、第５減速ギヤ１７と噛み合う第６減速ギヤ１８とを有して構成される。

第１動力伝達経路２１及び第２動力伝達経路２２それぞれは、動力伝達を遮断する要素を備えていない。すなわち、第１動力伝達経路２１及び第２動力伝達経路２２それぞれは常に動力が伝達される状態になっている。

第２動力伝達経路２２は、動力伝達系２３の動力伝達経路を構成する。動力伝達系２３は、内燃機関２及び発電用モータ３を含み内燃機関２のモータリング時に発電用モータ３から内燃機関２に動力が伝達される構成とされる。

車両１はコントローラ３０をさらに備える。コントローラ３０は、内燃機関２の制御を行うエンジンコントローラ３１、発電用モータ３の制御を行う発電用モータコントローラ３２、走行用モータ４の制御を行う走行用モータコントローラ３３、車両１の制御を統合する統合コントローラ３４を有して構成される。

エンジンコントローラ３１は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。発電用モータコントローラ３２、走行用モータコントローラ３３及び統合コントローラ３４についても同様である。エンジンコントローラ３１、発電用モータコントローラ３２及び走行用モータコントローラ３３は、統合コントローラ３４を介してＣＡＮ規格のバスにより互いに通信可能に接続される。

コントローラ３０には、内燃機関２の回転速度ＮＥを検出するための回転速度センサ８１、アクセルペダルの踏み込み量を指標するアクセル開度ＡＰＯを検出するためのアクセル開度センサ８２、内燃機関２の水温ＴＨＷを検出するための水温センサ８３、車速ＶＳＰを検出するための車速センサ８４を含む各種センサ・スイッチ類からの信号が入力される。これらの信号は、直接或いはエンジンコントローラ３１等の他のコントローラを介して統合コントローラ３４に入力される。

車両１は、内燃機関２の動力により駆動されて発電する発電用モータ３の電力を利用して走行用モータ４で駆動輪６を駆動するシリーズハイブリッド車両を構成する。

図２は、レンジ及びドライブモードの説明図である。車両１はシフター９１を有する。シフター９１はドライバ操作によりレンジ切替を行うための装置であり、ドライバ操作は各レンジに対応するゲートへのシフトレバー操作やスイッチ操作により行われる。

シフター９１はモーメンタリ式のシフターとされる。モーメンタリ式のシフター９１では、ドライバ操作から解放されたシフトレバーが自律的に中立位置であるホームポジションに戻る。ドライバ操作により選択されたレンジは、後述するドライブモードとともに車室内に設けられたレンジ表示器に表示される。レンジ表示器は選択されているレンジを視認可能にする。

シフター９１により選択可能なレンジは、Ｐレンジ（駐車レンジ）、Ｒレンジ（後進レンジ）、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）のほか、第１前進レンジであるＤレンジと第２前進レンジであるＢレンジとを含む。

ＤレンジとＢレンジとはこれらに共通のＤ／Ｂゲートへのシフトレバー操作により選択される。Ｄ／Ｂゲートへのシフトレバー操作により、Ｄレンジが選択されている場合はＢレンジが、Ｂレンジが選択されている場合はＤレンジが選択される。Ｄレンジ及びＢレンジ以外のレンジが選択されている場合、Ｄ／Ｂゲートへのシフトレバー操作によりＤレンジが選択される。Ｄレンジ及びＢレンジについてはさらに後述する。

車両１はドライブモードスイッチ９２を有する。ドライブモードスイッチ９２はドライバ操作によりドライブモードを変更するためのスイッチである。

ドライブモードはＮモードとＳモードとＥＣＯモードとを含む。Ｎモードはアクセルペダル操作で加速が行われるモード（通常モード）とされる。このため、Ｎモードではアクセルペダル操作で回生減速は行われない。ＳモードとＥＣＯモードとはアクセルペダル操作で加速及び回生減速が行われるモード（１ペダルモード）とされ、ＥＣＯモードはＳモードよりも燃費運転に適したモードとされる。ドライブモードはドライブモードスイッチ９２を押す度にＮモード、Ｓモード、ＥＣＯモードの順で変更される。ＥＣＯモードの次はＮモードに戻る。

車両１では、選択されたドライブモードとの組み合わせにより、ＤレンジがＮモードとの組み合わせのＮＤモード、Ｓモードとの組み合わせのＳＤモード、ＥＣＯモードとの組み合わせのＥＣＯ－Ｄモードを構成する。同様に、Ｂレンジは選択されたドライブモードとの組み合わせにより、ＮＢモード、ＳＢモード、ＥＣＯ－Ｂモードを構成する。

ＢレンジはＤレンジよりもアクセルペダルがオフの状態のときに走行用モータ４の回生によって生じる車両１の減速度が大きいレンジとされる。換言すれば、ＢレンジではＤレンジよりも目標減速度が大きく設定される。減速度が大きいとは、減速度合いが大きいこと（減速度の絶対値が大きいこと）を意味する。目標減速度についても同様である。ＢレンジではＤレンジよりも走行用モータ４による回生電力が絶対値で大きくなる結果、減速度が大きくなる。

ＢレンジではＤレンジよりも発電用モータ３により駆動される内燃機関２の目標回転速度ＮＥ＿Ｔ、つまり内燃機関２のモータリングの目標回転速度ＮＥ＿Ｔが高く設定される。このため、ＢレンジではＤレンジよりもモータリングの消費電力ＣＰも大きくなる。

内燃機関２のモータリングは例えば、回生時にバッテリ５の受け入れ可能電力Ｐ＿ＩＮを超える回生電力が発生する場合に行われる。モータリングは受け入れ可能電力Ｐ＿ＩＮを超える分の電力を消費可能にする。

しかしながら、モータリングの消費電力ＣＰは、モータリングの回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥ＿Ｔに向かって上昇するにつれて増加する。このためこの間は、上昇中のモータリングの回転速度ＮＥに応じた消費電力ＣＰに基づき、走行用モータ４の回生が制限される。

結果、車両１の減速度は、目標減速度が例えばレンジ切替により変化する場合であってもモータリングの回転速度ＮＥの変化に応じて次第に変化する。このため、ドライバによっては例えば減速度が大きいレンジへのレンジ切替によって目標減速度が変化した場合に得られる減速感に不満を感じることが懸念される。

このような事情に鑑み、本実施形態では以下で説明するように統合コントローラ３４が構成される。

図３は、統合コントローラ３４の処理を示すブロック図である。図３では、走行用モータ４の目標モータトルクＴＱ＿Ｔの演算処理を示す。統合コントローラ３４は、目標駆動力演算部３４１と、駆動力トルク変換演算部３４２と、目標電力演算部３４３と、目標ＥＮＧ動作点演算部３４４と、消費電力演算部３４５と、回生上限モータトルク演算部３４６と、目標モータトルク決定部３４７とを有する。

目標駆動力演算部３４１は、車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯとに基づき走行用モータ４の目標駆動力ＤＰ＿Ｔを演算する。目標駆動力ＤＰ＿Ｔは車速ＶＳＰとアクセル開度ＡＰＯとに応じてマップデータで予め設定できる。目標駆動力演算部３４１では、回生時に負の目標駆動力ＤＰ＿Ｔつまり目標回生動力が演算される。演算された目標駆動力ＤＰ＿Ｔは、駆動力トルク変換演算部３４２と目標電力演算部３４３とに入力される。

駆動力トルク変換演算部３４２は、目標駆動力ＤＰ＿Ｔを走行用モータ４の第１目標モータトルクＴＱ＿Ｔ１に変換する。第１目標モータトルクＴＱ＿Ｔ１は目標駆動力ＤＰ＿Ｔに応じた目標モータトルクＴＱ＿Ｔである。第１目標モータトルクＴＱ＿Ｔ１は、目標モータトルク決定部３４７に入力される。

目標電力演算部３４３は、目標駆動力ＤＰ＿Ｔに基づき発電用モータ３による発電又は放電のための目標電力ＥＰ＿Ｔを演算する。発電では内燃機関２による発電用モータ３の駆動が行われ、放電では発電用モータ３による内燃機関２の駆動、つまりモータリングが行われる。

正の目標駆動力ＤＰ＿Ｔが入力された場合、目標電力演算部３４３では発電用の目標電力ＥＰ＿Ｔが演算される。発電用の目標電力ＥＰ＿Ｔに対しては、各種発電要求フラグに応じた電力の上乗せ等による補正が行われる。発電用の目標電力ＥＰ＿Ｔは上限充電電力を上限として演算される。

負の目標駆動力ＤＰ＿Ｔが入力された場合、目標電力演算部３４３では放電用の目標電力ＥＰ＿Ｔが演算される。放電用の目標電力ＥＰ＿Ｔは絶対値で上限放電電力を上限として演算される。演算された目標電力ＥＰ＿Ｔは、目標ＥＮＧ動作点演算部３４４に入力される。

目標ＥＮＧ動作点演算部３４４は、目標電力ＥＰ＿Ｔに基づき内燃機関２の目標動作点を演算する。目標動作点は目標電力ＥＰ＿Ｔに応じてマップデータで予め設定できる。放電つまりモータリングを行う場合、目標ＥＮＧ動作点演算部３４４では、目標回転速度ＮＥ＿Ｔが目標動作点として演算される。演算された目標回転速度ＮＥ＿Ｔは、発電用モータコントローラ３２と消費電力演算部３４５とに入力される。

発電用モータコントローラ３２は、入力された目標回転速度ＮＥ＿Ｔに基づき発電用モータ３を制御する。これにより、内燃機関２のモータリングが行われ、電力が消費される。発電用モータコントローラ３２からは、実回転速度ＮＥ＿Ａが消費電力演算部３４５に入力される。実回転速度ＮＥ＿Ａは内燃機関２の回転速度ＮＥの実値（センサ値）であり、回転速度センサ８１からの信号に基づき検出される。消費電力演算部３４５には、水温センサ８３からの信号に基づく内燃機関２の水温ＴＨＷも入力される。

消費電力演算部３４５はモータリングの消費電力ＣＰ＿Ｍを演算する。消費電力ＣＰ＿Ｍはモータリングによって消費する電力であり、推定値とされる。消費電力ＣＰ＿Ｍは例えば、フリクション分消費電力ＣＰ＿Ａにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを加算することにより得られる。

フリクション分消費電力ＣＰ＿Ａは内燃機関２のフリクションに応じた定常的なモータリングの消費電力ＣＰである。フリクション分消費電力ＣＰ＿Ａは、内燃機関２のフリクションに応じて定められたモータリングの消費電力ＣＰを構成し、内燃機関２のフリクションは内燃機関２の回転速度ＮＥに応じて変化する。

イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉは、内燃機関２の回転速度ＮＥを変化させるためのイナーシャトルクに費やされる電力であり、過渡的なモータリングの消費電力ＣＰを示す。イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉは、動力伝達系２３のイナーシャトルクの変化を発生させる又は打ち消すための電力とされる。消費電力演算部３４５についてはさらに後述する。

演算された消費電力ＣＰ＿Ｍは、回生上限モータトルク演算部３４６に入力される。回生上限モータトルク演算部３４６には、バッテリ５の受け入れ可能電力Ｐ＿ＩＮの情報も入力される。

回生上限モータトルク演算部３４６は、走行用モータ４の回生上限モータトルクである第２目標モータトルクＴＱ＿Ｔ２を演算する。第２目標モータトルクＴＱ＿Ｔ２は、受け入れ可能電力Ｐ＿ＩＮを超える分の回生電力の大きさをモータリングで消費可能な大きさに制限するためのトルクであり、次のように演算される。

図４は、第２目標モータトルクＴＱ＿Ｔ２の説明図である。図４では、回生トルクの変化を回転速度ＮＥの変化とともに示す。図４では回生トルクを絶対値で示す。

回生トルクＴＱ＿Ａは、フリクション分消費電力ＣＰ＿Ａに応じた回生トルクを示す。このため、回生トルクＴＱ＿Ａは回転速度ＮＥの変化に応じて緩やかに変化する。回生トルクＴＱ＿Ｍは、消費電力ＣＰ＿Ｍに応じた回生トルクを示す。回生トルクＴＱ＿Ｍにはイナーシャが考慮されている。結果、回生トルクＴＱ＿Ｍはモータリングが開始されると素早く立ち上がる。

回生トルクＴＱ＿Ｍは、行先回生トルクＴＱ＿ＴＡを超えて上昇する。行先回生トルクＴＱ＿ＴＡは行先回転速度ＮＥ＿ＴＡに応じた回生トルクである。行先回転速度ＮＥ＿ＴＡはモータリングに用いられる発電用モータ３の目標電力ＥＰ＿Ｔに応じた目標回転速度ＮＥ＿Ｔである。回生時に目標回生動力に応じて放電用の目標電力ＥＰ＿Ｔが演算される場合、行先回転速度ＮＥ＿ＴＡは目標回生動力に応じた回転速度ＮＥとなる。

モータリングは回転速度ＮＥが行先回転速度ＮＥ＿ＴＡになるように行われる。このため、モータリングで消費可能な回生電力の大きさは、行先回転速度ＮＥ＿ＴＡに応じた大きさに制限される。従って、回生トルクＴＱ＿Ｍも、行先回転速度ＮＥ＿ＴＡに応じた行先回生トルクＴＱ＿ＴＡに制限される必要がある。

このため、第２目標モータトルクＴＱ＿Ｔ２は、回生トルクＴＱ＿Ｍを目標回転速度ＮＥ＿Ｔに基づき制限することにより演算される。また、目標回転速度ＮＥ＿Ｔはさらに指令回転速度ＮＥ＿ＴＢを含む。指令回転速度ＮＥ＿ＴＢは、回転速度ＮＥが行先回転速度ＮＥ＿ＴＡに到達するまでの間の過渡的な目標回転速度ＮＥ＿Ｔとして予め設定される。

結果、第２目標モータトルクＴＱ＿Ｔ２は、モータリングが開始されてから指令回転速度ＮＥ＿ＴＢに応じて変化した後に行先回生トルクＴＱ＿ＴＡになるように演算される。

図３に戻り、回生上限モータトルク演算部３４６で演算された第２目標モータトルクＴＱ＿Ｔ２は、目標モータトルク決定部３４７に入力される。

目標モータトルク決定部３４７は目標モータトルクＴＱ＿Ｔを決定する。目標モータトルク決定部３４７では、第１目標モータトルクＴＱ＿Ｔ１と第２目標モータトルクＴＱ＿Ｔ２と各種制限モータトルクとのうちから最も大きいモータトルクが目標モータトルクＴＱ＿Ｔに決定される。

走行用モータ４のモータトルクＴＱは回生時には負の値になる。このため、最も大きいモータトルクとは、回生時には絶対値で最も小さいモータトルクを意味する。これにより、もっとも制限が厳しいモータトルクが目標モータトルクＴＱ＿Ｔとして決定される結果、他方のモータトルクの制限も満たされる。

回生時に第２目標モータトルクＴＱ＿Ｔ２の制限が最も厳しい場合、第２目標モータトルクＴＱ＿Ｔ２が目標モータトルクＴＱ＿Ｔとして決定される。決定された目標モータトルクＴＱ＿Ｔは走行用モータコントローラ３３に入力される。走行用モータコントローラ３３では、回生時には目標モータトルクＴＱ＿Ｔに基づく走行用モータ４の回生制御が行われる。

結果、第２目標モータトルクＴＱ＿Ｔ２が目標モータトルクＴＱ＿Ｔとして決定された場合は、受け入れ可能電力Ｐ＿ＩＮを超える回生電力が発生しても、受け入れ可能電力Ｐ＿ＩＮを超える分の電力がモータリングにより消費される。つまり、消費電力ＣＰ＿Ｍと受け入れ可能電力Ｐ＿ＩＮとの合計電力を上限とした回生減速等の走行用モータ４による回生が行われる。

次に、消費電力演算部３４５についてさらに説明する。

図５は、消費電力演算部３４５の処理を示すブロック図である。消費電力演算部３４５は、行先消費電力演算部４１と、消費電力変化率制限部４２と、フリクション分消費電力演算部４３と、上限選択部４４と、前回値演算部４５と、差分演算部４６と、イナーシャ電力演算部４７と、有効無効選択部４８と、イナーシャ電力変化率制限部４９と、イナーシャ電力反映部５０と、消費電力制限部５１とを備える。

行先消費電力演算部４１は、モータリングの行先消費電力ＣＰ＿ＴＡを演算する。行先消費電力ＣＰ＿ＴＡは行先回転速度ＮＥ＿ＴＡに応じた消費電力ＣＰである。行先消費電力ＣＰ＿ＴＡは、回転速度ＮＥと水温ＴＨＷとに応じて予め設定された消費電力ＣＰのマップデータから、目標回転速度ＮＥ＿Ｔ（行先回転速度ＮＥ＿ＴＡ）と水温ＴＨＷとに基づき演算される。消費電力ＣＰは正の値とされる。演算された行先消費電力ＣＰ＿ＴＡは、消費電力変化率制限部４２に入力される。

消費電力変化率制限部４２は、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡの変化率を制限する。消費電力変化率制限部４２では、変化度合いが制限された行先消費電力ＣＰ＿ＴＡが演算され、これにより行先消費電力ＣＰ＿ＴＡがレートリミットされる。

行先消費電力ＣＰ＿ＴＡのレートリミットは所定の場合に行われる。所定の場合は、実回転速度ＮＥ＿Ａが行先回転速度ＮＥ＿ＴＡに到達する前に行先回転速度ＮＥ＿ＴＡが減少するときとされる。消費電力変化率制限部４２についてはさらに後述する。レートリミットされた行先消費電力ＣＰ＿ＴＡは、上限選択部４４に入力される。

フリクション分消費電力演算部４３は、フリクション分消費電力ＣＰ＿Ａを演算する。フリクション分消費電力ＣＰ＿Ａは消費電力ＣＰのマップデータから実回転速度ＮＥ＿Ａと水温ＴＨＷとに基づき演算される。演算されたフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａは、上限選択部４４とイナーシャ電力反映部５０とに入力される。

上限選択部４４は、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡとフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａとのうち大きいほうの消費電力ＣＰを上限ＣＰ＿ＭＡＸとして選択する。上限ＣＰ＿ＭＡＸは消費電力ＣＰ＿Ｍの上限であり、消費電力制限部５１に入力される。

前回値演算部４５は逆数演算器であり、目標回転速度ＮＥ＿Ｔの前回値を格納する。前回値は、統合コントローラ３４の１ＪＯＢ周期（演算周期）前の値とされる。

差分演算部４６は、入力された目標回転速度ＮＥ＿Ｔつまり現在のＪＯＢ周期の目標回転速度ＮＥ＿Ｔから目標回転速度ＮＥ＿Ｔの前回値を減算することにより、差分ΔＮＥ＿Ｔを演算する。演算された差分ΔＮＥ＿Ｔは、イナーシャ電力演算部４７に入力される。

イナーシャ電力演算部４７はイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを演算する。イナーシャ電力演算部４７ではイナーシャトルクが演算され、演算されたイナーシャトルクがさらにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉに換算される。イナーシャトルクは次の数１に基づき演算される。
［数１］
イナーシャトルク＝角加速度×慣性モーメント

角加速度は、差分ΔＮＥ＿ＴをＪＯＢ周期で除算することにより求めることができる。慣性モーメントには動力伝達系２３の慣性モーメントが用いられる。

有効無効選択部４８は、各種無効条件に基づきイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの有効無効を選択する。各種無効条件は、Ｂレンジでないこと、差分ΔＮＥ＿Ｔの大きさが所定値ΔＮＥ＿Ｔ１より大きいこと、差分ΔＮＥ＿Ｔがゼロより小さいことを含む。

有効無効選択部４８では、各種無効条件のすべてが不成立の場合はイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが選択され、これによりイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが有効とされる。また、各種無効条件のいずれかが成立の場合はゼロが選択され、これによりイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが無効とされる。各種無効条件についてはさらに後述する。

選択されたイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉはイナーシャ電力変化率制限部４９に入力される。ゼロが選択された場合も同様である。イナーシャ電力変化率制限部４９には、例えばローパスフィルタによるフィルタ処理を施した上でイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを入力することができる。

イナーシャ電力変化率制限部４９は、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの変化率を制限する。イナーシャ電力変化率制限部４９では、変化度合いが制限されたイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを演算することにより、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉがレートリミットされる。

イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉのレートリミットは所定の場合に行われる。所定の場合は、消費電力変化率制限部４２の場合と同様、実回転速度ＮＥ＿Ａが行先回転速度ＮＥ＿ＴＡに到達する前に行先回転速度ＮＥ＿ＴＡが減少するときとされる。イナーシャ電力変化率制限部４９についてはさらに後述する。レートリミットされたイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉは、イナーシャ電力反映部５０に入力される。有効無効選択部４８でゼロが選択された場合も同様である。

イナーシャ電力反映部５０は、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが有効な場合に、フリクション分消費電力ＣＰ＿Ａにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを加算して暫定消費電力ＣＰ＿ｍを演算する。イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが無効な場合、暫定消費電力ＣＰ＿ｍにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉは反映されない。イナーシャ電力反映部５０の処理は次のように行われる。

図６は、イナーシャ電力反映部５０の処理をフローチャートで示す図である。図６では、イナーシャ電力反映部５０の処理を有効無効選択部４８の処理とともに示す。

統合コントローラ３４は、ステップＳ１でレンジがＢレンジか否かを判定し、ステップＳ２で差分ΔＮＥ＿Ｔの大きさが所定値ΔＮＥ＿Ｔ１以下か否かを判定し、ステップＳ３で差分ΔＮＥ＿Ｔがゼロ以上か否かを判定する。

ステップＳ１からステップＳ３のすべてで肯定判定であれば、処理はステップＳ４に進み、統合コントローラ３４はフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを加算する。すなわちこの場合は、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが有効とされる。

ステップＳ１からステップＳ３のいずれかで否定判定であれば、処理はステップＳ４に進み、統合コントローラ３４はフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを加算しない。すなわちこの場合は、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが無効とされる。

ステップＳ１からステップＳ３のいずれかで否定判定の場合は、各種無効条件のいずれかが成立した場合に対応する。ステップＳ１からステップＳ３についてさらに説明すると、次の通りである。

ステップＳ１で否定判定の場合、つまりレンジがＢレンジでない場合にイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを無効にすることで、Ｂレンジ以外でイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉに応じた回生トルクを発生させ、減速度が大きくなることが防止される。

ステップＳ２では、指令回転速度ＮＥ＿ＴＢが急激に変動したか否かが判定される。差分ΔＮＥ＿Ｔは１ＪＯＢ周期あたりの目標回転速度ＮＥ＿Ｔの変化を示し、目標回転速度ＮＥ＿Ｔは指令回転速度ＮＥ＿ＴＢを含む。従って、差分ΔＮＥ＿Ｔは指令回転加速度、つまり指令回転速度ＮＥ＿ＴＢの傾き（変化度合い）を指標する。所定値ΔＮＥ＿Ｔ１は指令回転速度ＮＥ＿ＴＢが急激に変動した場合を規定するための値であり、予め設定される。

ステップＳ２で否定判定の場合、指令回転速度ＮＥ＿ＴＢが急激に変化したと判断される。このため、ステップＳ２で否定判定の場合、つまり差分ΔＮＥ＿Ｔの大きさが所定値ΔＮＥ＿Ｔ１より大きい場合は、指令回転加速度の大きさが所定値より大きい場合に対応する。

ステップＳ２で否定判定の場合にイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを無効にすることで、指令回転速度ＮＥ＿ＴＢが急激に変動した際のイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉに応じて回生トルクが急変することが防止される。

ステップＳ３では、目標回転速度ＮＥ＿Ｔの減少時であるか否かが判定される。差分ΔＮＥ＿Ｔは目標回転速度ＮＥ＿Ｔの傾きを指標する。このため、ステップＳ３で否定判定の場合、つまり差分ΔＮＥ＿Ｔがゼロより小さい場合は、目標回転速度ＮＥ＿Ｔの減少時に対応する。

ステップＳ３で否定判定の場合にイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを無効にすることで、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉのマイナス成分により回生トルクが減少し、減速度が小さくなる事態が防止される。

図５に戻り、暫定消費電力ＣＰ＿ｍはイナーシャ電力反映部５０から消費電力制限部５１に入力される。消費電力制限部５１は、上限ＣＰ＿ＭＡＸと暫定消費電力ＣＰ＿ｍとのうち小さいほうの消費電力ＣＰを消費電力ＣＰ＿Ｍとして選択する。

暫定消費電力ＣＰ＿ｍが上限ＣＰ＿ＭＡＸより小さい場合は、暫定消費電力ＣＰ＿ｍが選択されることにより、暫定消費電力ＣＰ＿ｍが消費電力ＣＰ＿Ｍとされる。暫定消費電力ＣＰ＿ｍが上限ＣＰ＿ＭＡＸ以上の場合は、上限ＣＰ＿ＭＡＸが選択されることにより、上限ＣＰ＿ＭＡＸが消費電力ＣＰ＿Ｍとされる。

次に、消費電力変化率制限部４２とイナーシャ電力変化率制限部４９とについてさらに説明する。

図７は、消費電力変化率制限部４２の処理を示すブロック図である。消費電力変化率制限部４２は、前回値演算部６１と、レートリミット値演算部６２と、行先消費電力選択部６３とを有する。

前回値演算部６１は逆数演算器であり、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡの前回値を格納する。行先消費電力ＣＰ＿ＴＡのレートリミットは前述の通り、実回転速度ＮＥ＿Ａが行先消費電力ＣＰ＿ＴＡに到達する前に行先消費電力ＣＰ＿ＴＡが減少するときに行われる。このため、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡの前回値は減少直前の行先消費電力ＣＰ＿ＴＡとなる。

行先消費電力ＣＰ＿ＴＡの前回値はレートリミット値演算部６２に入力される。レートリミット値演算部６２には、消費電力制限変化率αも入力される。消費電力制限変化率αは、レートリミットによる行先消費電力ＣＰ＿ＴＡの変化度合いであり、予め定められる。消費電力制限変化率αはＪＯＢ周期毎の変化度合いとされる。

レートリミット値演算部６２は、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡの前回値から消費電力制限変化率αを減算することにより、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡのレートリミット値、つまりレートリミットされた行先消費電力ＣＰ＿ＴＡを演算する。

行先消費電力選択部６３は、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡのレートリミット値と行先消費電力演算部４１から入力された行先消費電力ＣＰ＿ＴＡとのうち大きいほうを行先消費電力ＣＰ＿ＴＡとして選択する。

行先消費電力演算部４１からは、減少した際の行先消費電力ＣＰ＿ＴＡが入力される。このため、行先消費電力選択部６３では行先消費電力ＣＰ＿ＴＡのレートリミット値が行先消費電力ＣＰ＿ＴＡとして選択される。

選択された行先消費電力ＣＰ＿ＴＡは、消費電力変化率制限部４２から出力されるとともに、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡの前回値として前回値演算部６１に格納される。格納された行先消費電力ＣＰ＿ＴＡの前回値は、次回演算時にレートリミット値演算部６２に入力される。結果、レートリミット値演算部６２では行先消費電力ＣＰ＿ＴＡの前回値から消費電力制限変化率αが再び減算される。

つまり、レートリミット値演算部６２では、ＪＯＢ周期毎に消費電力制限変化率αの減算が行われ、これにより行先消費電力ＣＰ＿ＴＡのレートリミット値が次第に減少する。また、行先消費電力選択部６３では行先消費電力ＣＰ＿ＴＡのレートリミット値が行先消費電力演算部４１から入力された行先消費電力ＣＰ＿ＴＡを下回らないうちは、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡのレートリミット値が行先消費電力ＣＰ＿ＴＡとして選択される。これにより、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡの変化率が制限される。

行先消費電力選択部６３では、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡのレートリミット値が行先消費電力演算部４１から入力された行先消費電力ＣＰ＿ＴＡを下回ると、行先消費電力演算部４１から入力された行先消費電力ＣＰ＿ＴＡが行先消費電力ＣＰ＿ＴＡとして選択される。

図８は、イナーシャ電力変化率制限部４９の処理を示すブロック図である。イナーシャ電力変化率制限部４９は、前回値演算部７１と、レートリミット値演算部７２と、イナーシャ電力選択部７３とを有する。

イナーシャ電力変化率制限部４９は、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡの代わりにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを対象として、図７に示す消費電力変化率制限部４２と同様に構成される。

従って、前回値演算部７１にはイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの前回値が格納される、また、レートリミット値演算部７２ではＪＯＢ周期毎にイナーシャ電力制限変化率βの減算が行われ、これによりイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉのレートリミット値が次第に減少する。イナーシャ電力制限変化率βは、レートリミットによるイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの変化度合いであり、予め定められる。

イナーシャ電力選択部７３では、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉのレートリミット値が有効無効選択部４８から入力されたイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを下回らないうちは、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉのレートリミット値がイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉとして選択される。また、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉのレートリミット値が有効無効選択部４８から入力されたイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを下回ると、有効無効選択部４８から入力されたイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉがイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉとして選択される。選択されたイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉは、イナーシャ電力変化率制限部４９から出力されるとともに、前回値演算部７１に格納される。

次に、統合コントローラ３４が行う制御に対応するタイミングチャートについて、図９から図１３を用いて説明する。

図９は、タイミングチャートの第１の例を示す。第１の例ではＢレンジでないことがイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの無効条件とされる。

タイミングＴ１では、回生減速中にＤレンジからＢレンジへのレンジ切替が行われる。ＢレンジではＤレンジよりも走行用モータ４の回生によって生じる減速度が大きい。結果、第１の例ではＢレンジへのレンジ切替に応じて、受け入れ可能電力Ｐ＿ＩＮを超える回生電力が発生する。

このため、タイミングＴ１ではモータリングが開始され、行先回転速度ＮＥ＿ＴＡが立ち上がるとともに、指令回転速度ＮＥ＿ＴＢが増加し始める。結果、実回転速度ＮＥ＿Ａ、フリクション分消費電力ＣＰ＿Ａも増加し始める。指令回転速度ＮＥ＿ＴＢが行先回転速度ＮＥ＿ＴＡに到達するまでの間は、目標回転速度ＮＥ＿Ｔは指令回転速度ＮＥ＿ＴＢにより構成される。

タイミングＴ１ではＢレンジへのレンジ切替に応じてイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの無効条件が解除される。このため、消費電力ＣＰ＿Ｍがフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａ（図示の下側のハッチング部分）にイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉ（図示の上側のハッチング部分）を加算した値とされる。結果、Ｂレンジで車両１の減速感が高められる。

図９に示すように、モータリング開始直後には指令回転速度ＮＥ＿ＴＢが急激に変動することがある。この場合、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉは急激に変動する指令回転速度ＮＥ＿ＴＢに応じて変動することになる。

結果、消費電力ＣＰ＿Ｍは破線囲みで示すように、タイミングＴ１、タイミングＴ２間で急激に変動する。そしてこの際に回生電力が急減少する結果、減速度が急に小さくなる減速度抜けが発生する。タイミングＴ１、タイミングＴ２間での減速度抜けは次に説明するように防止される。

図１０は、タイミングチャートの第２の例を示す図である。比較例の消費電力ＣＰ＿Ｍは図９で示したものである。図９の場合と比較し、図１０に示す第２の例では差分ΔＮＥ＿Ｔの大きさが所定値ΔＮＥ＿Ｔ１より大きいことがさらにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの無効条件とされる。

内燃機関２の運転モードは、タイミングＴ１でのモータリング開始後、指令回転速度ＮＥ＿ＴＢが急激に変動するタイミングＴ１、タイミングＴ２間の過渡期を経てモータリングモードに移行する。過渡期は停止モードからモータリングモードへの運転モードの過渡期であり、モータリングモードの場合は、実回転速度ＮＥ＿Ａは目標回転速度ＮＥ＿Ｔに追従して変化する。

過渡期には、差分ΔＮＥ＿Ｔの大きさ、つまり目標回転速度ＮＥ＿Ｔを構成する指令回転速度ＮＥ＿ＴＢの傾きは、所定値ΔＮＥ＿Ｔ１より大きくなる。

このため第２の例では、過渡期にイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの無効条件が成立し、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが消費電力ＣＰ＿Ｍに反映されなくなる。結果、タイミングＴ１、タイミングＴ２間で消費電力ＣＰ＿Ｍが急減少しなくなり、減速度抜けが防止される。タイミングＴ２以降の変化は第１の例と同じである。

図９に戻り、実回転速度ＮＥ＿Ａは、タイミングＴ４で行先回転速度ＮＥ＿ＴＡに到達し一定になる。つまり、モータリングが定常状態になる。指令回転速度ＮＥ＿ＴＢは、実回転速度ＮＥ＿Ａが行先回転速度ＮＥ＿ＴＡに到達するまでの過渡的な目標回転速度ＮＥ＿Ｔであることから、タイミングＴ４で行先回転速度ＮＥ＿ＴＡになる。指令回転速度ＮＥ＿ＴＢが行先回転速度ＮＥ＿ＴＡになると、目標回転速度ＮＥ＿Ｔは行先回転速度ＮＥ＿ＴＡにより構成される。

タイミングＴ４からは、実回転速度ＮＥ＿Ａが一定になる結果、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉはゼロになる。このため、消費電力ＣＰ＿Ｍはフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａとなる。消費電力ＣＰ＿Ｍにつき、タイミングＴ４に示す破線囲みについては後述する。

タイミングＴ５では回生電力が減少し始める。結果、モータリングで消費すべき電力が減少し始める。このため、目標回転速度ＮＥ＿Ｔが低下し始め、これに追従して実回転速度ＮＥ＿Ａも低下し始める。回生電力は例えば、１ペダルモードでアクセルペダルの踏み込みが緩められたときに減少する。

タイミングＴ６では、回生電力が増加し始める。結果、モータリングで消費すべき電力が増加し始める。このため、タイミングＴ６からは目標回転速度ＮＥ＿Ｔが増加し始め、これに追従して実回転速度ＮＥ＿Ａも増加し始める。

タイミングＴ７では回生電力が再び減少し始め、これに応じて目標回転速度ＮＥ＿Ｔ及び実回転速度ＮＥ＿Ａも減少し始める。第１の例では、タイミングＴ５以降の目標回転速度ＮＥ＿Ｔ（行先回転速度ＮＥ＿ＴＡ）の変化が、後述する図１２に示す第４の例における指令回転速度ＮＥ＿ＴＢの変化と同じ場合を示す。

図９に示す第１の例では、前述した差分ΔＮＥ＿Ｔがゼロより小さいという条件、つまり目標回転速度ＮＥ＿Ｔの減少時であることが、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの無効条件とされていない。

このため消費電力ＣＰ＿Ｍは、タイミングＴ５、タイミングＴ６間ではフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａにマイナス成分のイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを加算した値とされる。結果、消費電力ＣＰ＿Ｍは破線囲みで示すようにタイミングＴ５で急減少し、減速度抜けが発生する。このような減速度抜けは次に説明するように防止される。

図１１はタイミングチャートの第３の例を示す図である。比較例の消費電力ＣＰ＿Ｍは図１０で示したものである。図１０の場合と比較し、図１１に示す第３の例では差分ΔＮＥ＿Ｔがゼロより小さいことがさらにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの無効条件とされる。

タイミングＴ５、タイミングＴ６間では回生電力が減少する結果、目標回転速度ＮＥ＿Ｔが低下する。従って、差分ΔＮＥ＿Ｔはゼロより小さくなる。このとき、実回転速度ＮＥ＿Ａも目標回転速度ＮＥ＿Ｔに追従して低下するので、破線囲みで示すようにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉは負の値となる。

比較例の場合、差分ΔＮＥ＿Ｔがゼロより小さいことがイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの無効条件とされていないので、タイミングＴ５で消費電力ＣＰ＿Ｍが急減少し、減速度抜けが発生する。

第３の例では、差分ΔＮＥ＿Ｔがゼロより小さい場合はイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが無効とされる。従って、消費電力ＣＰ＿ＭはタイミングＴ５、タイミングＴ６間でマイナス成分のイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉによって減少しない。結果、タイミングＴ５で消費電力ＣＰ＿Ｍの急減少が発生しなくなり、減速度抜けが防止される。

タイミングＴ７でも、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが無効にされることにより、消費電力ＣＰ＿Ｍの急減少が抑制され、減速度抜けが改善される。タイミングＴ７については更に後述する。

前述したように、タイミングＴ４からはイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉがゼロになる結果、消費電力ＣＰ＿Ｍがフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａとされる。結果、図９に破線囲みで示すように、タイミングＴ４では消費電力ＣＰ＿Ｍが急減少し、減速度抜けが発生する。このような減速度抜けは次に説明するように防止される。

図１２はタイミングチャートの第４の例を示す図である。比較例の消費電力ＣＰ＿Ｍは図１１で示したものである。図１２に示す第４の例ではイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの無効条件は図１１の場合と同様とされる。

第４の例では、レンジ切替によりタイミングＴ５、タイミングＴ６間とタイミングＴ７以降とでレンジがＤレンジとされる場合について説明する。ＤレンジではＢレンジの場合よりも減速度が小さくなり、回生電力がバッテリ５で受け入れ可能な電力を超えなくなる。このため、タイミングＴ５、タイミングＴ６間とタイミングＴ７以降とでは、行先回転速度ＮＥ＿ＴＡにより構成されるモータリングの目標回転速度ＮＥ＿Ｔがモータリングを停止させるためにゼロとされ、Ｂレンジの場合より低く設定される。結果、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡはゼロになる。タイミングＴ５以降では、指令回転速度ＮＥ＿ＴＢは予め定められた度合いで行先消費電力ＣＰ＿ＴＡになるように変化し、これに追従して実回転速度ＮＥ＿Ａも変化する。

比較例では消費電力ＣＰ＿Ｍが、破線囲みで示すようにタイミングＴ３、タイミングＴ４間で行先消費電力ＣＰ＿ＴＡ以上になる。結果、タイミングＴ４で減速度抜けが発生する。

第４の例では、フリクション分消費電力ＣＰ＿Ａと行先消費電力ＣＰ＿ＴＡとのうち大きいほうの消費電力ＣＰが、消費電力ＣＰ＿Ｍの上限ＣＰ＿ＭＡＸとされる。従って、Ｂレンジの場合は行先消費電力ＣＰ＿ＴＡが上限ＣＰ＿ＭＡＸとされ、Ｄレンジの場合はフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａが上限ＣＰ＿ＭＡＸとされる。

結果、第４の例では消費電力ＣＰ＿Ｍが、破線囲みで示すようにタイミングＴ３、タイミングＴ４間で上限ＣＰ＿ＭＡＸとされる。このため、タイミングＴ４で消費電力ＣＰ＿Ｍの急減少が発生しなくなり、減速度抜けの発生が防止される。

第４の例では、Ｄレンジの場合の上限ＣＰ＿ＭＡＸを説明する関係上、タイミングＴ１以降にＤレンジが選択される場合について説明した。第４の例で防止される減速度抜けの発生は、図９の場合と同様、タイミングＴ１以降にＢレンジのままでアクセルペダルの踏み込みが緩められた場合でも防止される。

第４の例には第２の例、第３の例で説明した減速度抜けの防止も反映されている。このような第４の例であっても、タイミングＴ７では依然として消費電力ＣＰ＿Ｍが急減少する結果、減速度抜けが生じる。このような減速度抜けは次に説明するように防止される。

図１３はタイミングチャートの第５の例を示す図である。比較例の消費電力ＣＰ＿Ｍは図１２で示したものである。図１３に示す第５の例では、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの無効条件及びレンジの変化は図１２の場合と同様とされる。

タイミングＴ７では、Ｂレンジから減速度がＢレンジより小さいＤレンジへのレンジ切替が行われ、これに応じて実回転速度ＮＥ＿Ａが行先回転速度ＮＥ＿ＴＡに到達する前に行先回転速度ＮＥ＿ＴＡが減少する。この場合、差分ΔＮＥ＿Ｔがゼロより小さいこと等によりイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの無効条件が成立し、比較例の場合は、破線囲みで示すようにタイミングＴ７で消費電力ＣＰ＿Ｍが急減少する。

第５の例では、図５、図７、図８を用いて前述したように、実回転速度ＮＥ＿Ａが行先回転速度ＮＥ＿ＴＡに到達する前に行先回転速度ＮＥ＿ＴＡが減少するときは、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉ及び行先回転速度ＮＥ＿ＴＡをレートリミットさせながら変化させる。

まず、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉをレートリミットした場合について、図１３に示す第１図を用いて説明する。この場合、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉはレートリミットにより、丸囲みで示すようにタイミングＴ７から次第に低下する。

第１図では、タイミングＴ６、タイミングＴ７間においてレートリミットする前の行先回転速度ＮＥ＿ＴＡ（行先消費電力ＣＰ＿ＴＡにより構成される上限ＣＰ＿ＭＡＸ）を示している。行先回転速度ＮＥ＿ＴＡをレートリミットする理由は次の通りである。

すなわち、レンジがＤレンジとなっているタイミングＴ７以降では、第１図に示すようにフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａが上限ＣＰ＿ＭＡＸとなる。このため、行先回転速度ＮＥ＿ＴＡをレートリミットしないと、レートリミットされたイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが上限ＣＰ＿ＭＡＸにより消費電力ＣＰ＿Ｍに反映されなくなる。

第２図では、レートリミットされた行先回転速度ＮＥ＿ＴＡに対応する上限ＣＰ＿ＭＡＸ（レートリミットされた行先消費電力ＣＰ＿ＴＡにより構成される上限ＣＰ＿ＭＡＸ）を示す。レートリミットされた行先消費電力ＣＰ＿ＴＡは、タイミングＴ７から次第に減少する。行先消費電力ＣＰ＿ＴＡの変化度合い（消費電力制限変化率α）は、レートリミットされたイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが反映された消費電力ＣＰ＿Ｍの変化度合い以下にすることができる。

これにより、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡがフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａより大きくなって上限ＣＰ＿ＭＡＸを構成するとともに、レートリミット後の消費電力ＣＰ＿Ｍより大きくなる。結果、レートリミットされたイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが消費電力ＣＰ＿Ｍに反映されるので、タイミングＴ７で消費電力ＣＰ＿Ｍが急減少しなくなり、減速度抜けの発生が防止される。

タイミングＴ５、タイミングＴ６間でも、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡは破線で示すようにレートリミットされる。但し、タイミングＴ５、タイミングＴ６間ではフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａのほうがレートリミットされた行先消費電力ＣＰ＿ＴＡより大きいので、上限ＣＰ＿ＭＡＸは変化しない。

次に本実施形態の主な作用効果について説明する。

車両１は、Ｄレンジ及びＢレンジを有し、内燃機関２の動力により駆動されて発電する発電用モータ３の電力を利用して走行用モータ４で駆動輪６を駆動する。車両１は、受け入れ可能電力Ｐ＿ＩＮを超える回生電力が走行用モータ４により発生する場合に、発電用モータ３による内燃機関２のモータリングを行う。車両１は、消費電力ＣＰ＿Ｍと受け入れ可能電力Ｐ＿ＩＮとの合計電力を上限として走行用モータ４による回生を行う。本実施形態にかかる車両１の制御方法はこのような車両１で用いられ、消費電力ＣＰ＿Ｍにフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａとイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉとを含める。

このような方法によれば、レンジがＢレンジの場合に消費電力ＣＰ＿Ｍにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを含めることにより、Ｂレンジの減速度を大きくすることが可能になる。このため、モータリングを伴う回生時にレンジ切替による減速感を素早く得ることが可能になる。

本実施形態では、目標回転速度ＮＥ＿Ｔは行先回転速度ＮＥ＿ＴＡと指令回転速度ＮＥ＿ＴＢとを有し、差分ΔＮＥ＿Ｔの大きさが所定値ΔＮＥ＿Ｔ１より大きいときは、消費電力ＣＰ＿Ｍにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを含めない。

このような方法によれば、指令回転速度ＮＥ＿ＴＢが急激に変動した場合には、これに応じて変動するイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが消費電力ＣＰ＿Ｍに反映されなくなる。このため、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉにより消費電力ＣＰ＿Ｍが急変し、ドライバが意図しないタイミングでの減速度の急変を防ぐことができる。

本実施形態では、差分ΔＮＥ＿Ｔがゼロより小さいとき、つまり目標回転速度ＮＥ＿Ｔが減少するときは、消費電力ＣＰ＿Ｍにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを含めない。

このような方法によれば、マイナス成分のイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが消費電力ＣＰ＿Ｍに反映されなくなる。このため、マイナス成分のイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉにより消費電力ＣＰ＿Ｍが急減少し、減速度抜けが発生する事態を防止できる。

本実施形態では、実回転速度ＮＥ＿Ａが行先回転速度ＮＥ＿ＴＡにより構成される目標回転速度ＮＥ＿Ｔに到達する前に当該目標回転速度ＮＥ＿Ｔが減少するときは、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉをレートリミットさせながら変化させるとともに、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡをレートリミットしながら変化させることにより、消費電力ＣＰ＿Ｍにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを次第に反映させる。

このような方法によれば、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉをレートリミットしながら変化させるので、目標回転速度ＮＥ＿Ｔが上述のように減少するときに、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが消費電力ＣＰ＿Ｍに急に反映されなくなる事態を回避できる。また、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡをレートリミットしながら変化させるので、レートリミットされたイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが上限ＣＰ＿ＭＡＸにより消費電力ＣＰ＿Ｍに反映されなくなる事態も回避できる。結果、目標回転速度ＮＥ＿Ｔが上述のように減少するときに、消費電力ＣＰ＿Ｍが急減少し、減速度抜けが発生する事態を防止できる。

本実施形態では、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡをフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａとイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉとの和、つまり消費電力ＣＰ＿Ｍの上限ＣＰ＿ＭＡＸとする。

このような方法によれば、行先消費電力ＣＰ＿ＴＡを超える分のイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉに起因して、消費電力ＣＰ＿Ｍが急減少し、減速度抜けが発生する事態を防止できる。

本実施形態では、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉは、動力伝達系２３のイナーシャトルクの変化を発生させる又は打ち消すための電力とされる。

このような方法によれば、内燃機関２及び発電用モータ３を含む動力伝達系２３の慣性モーメントを考慮するので、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを適切に演算することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上述した実施形態では、消費電力ＣＰ＿Ｍがフリクション分消費電力ＣＰ＿Ａにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを加算することにより得られる場合について説明した。しかしながら、消費電力ＣＰ＿Ｍには例えば、発電用モータ３で生じる損失分の消費電力ＣＰがさらに加算されてもよい。

上述した実施形態では、差分ΔＮＥ＿Ｔの大きさが所定値ΔＮＥ＿Ｔ１より大きいときは、消費電力ＣＰ＿Ｍにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを含めない場合について説明した。

しかしながら、差分ΔＮＥ＿Ｔの大きさが所定値ΔＮＥ＿Ｔ１より大きいときは、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉをレートリミットしながら変化させることにより、消費電力ＣＰ＿Ｍにイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを次第に反映させてもよい。

この場合、内燃機関２の運転モードの過渡期にレートリミットにより所定の度合いでイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを次第に増加させることにより、イナーシャ電力ＣＰ＿Ｉの急激な変動による消費電力ＣＰ＿Ｍの急減少を防止でき、減速度抜けを防止できる。所定の度合いはモータリングモードに移行した際に、レートリミットされなくなったイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉが、モータリングモードで発生するイナーシャ電力ＣＰ＿Ｉを超えないように予め設定できる。これにより、モータリングモードに移行した際に減速度抜けが発生することも防止される。

上述した実施形態では、目標回転速度ＮＥ＿Ｔが行先回転速度ＮＥ＿ＴＡと指令回転速度ＮＥ＿ＴＢとを有する場合について説明した。しかしながら、目標回転速度ＮＥ＿Ｔは行先回転速度ＮＥ＿ＴＡとされてもよい。目標回転速度ＮＥ＿Ｔの変化が所定値より大きいときとは、このような場合を含む。当該所定値は目標回転速度ＮＥ＿Ｔが急激に変動した場合を規定するための値として予め設定できる。

上述した実施形態では、シリーズハイブリッド車両の制御方法及び演算部が、単一の統合コントローラ３４により実現される場合について説明した。しかしながら、シリーズハイブリッド車両の制御方法及び演算部は例えば、複数のコントローラの組み合わせにより実現されてもよい。

Claims (8)

1. 内燃機関の動力により駆動されて発電する発電用モータの電力を利用して走行用モータで駆動輪を駆動し、
   バッテリが受け入れ可能な電力を超える回生電力が前記走行用モータにより発生する場合に、前記発電用モータによる前記内燃機関のモータリングを行い、
   前記モータリングによって消費する電力と前記バッテリが受け入れ可能な電力との合計電力を上限として回生減速するシリーズハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記モータリングによって消費する電力に、前記内燃機関のフリクションに応じて定められた前記モータリングの消費電力と、前記内燃機関の回転速度を変化させるためのイナーシャトルクに費やされる電力であるイナーシャ電力とを含め、
   前記モータリングの目標回転速度の変化が所定値より大きいときは、前記モータリングによって消費する電力に前記イナーシャ電力を含めない、
   第１前進レンジ及び第２前進レンジを有するシリーズハイブリッド車両の制御方法。
2. 請求項１に記載のシリーズハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記目標回転速度は、前記モータリングに用いられる前記発電用モータの目標電力に応じた行先回転速度と、前記モータリングの回転速度が前記行先回転速度に到達するまでの間の過渡的な目標回転速度である指令回転速度とを有し、
   前記指令回転速度の変化である指令回転加速度の大きさが所定値より大きいときは、前記モータリングによって消費する電力に前記イナーシャ電力を含めない、
   シリーズハイブリッド車両の制御方法。
3. 請求項１に記載のシリーズハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記目標回転速度が減少するときは、前記モータリングによって消費する電力に前記イナーシャ電力を含めない、
   シリーズハイブリッド車両の制御方法。
4. 請求項１に記載のシリーズハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記目標回転速度は、前記モータリングに用いられる前記発電用モータの目標電力に応じた行先回転速度と、前記モータリングの回転速度が前記行先回転速度に到達するまでの間の過渡的な目標回転速度である指令回転速度とを有し、
   前記指令回転速度の変化である指令回転加速度の大きさが所定値より大きいときは、前記イナーシャ電力をレートリミットしながら変化させることにより、前記モータリングによって消費する電力に前記イナーシャ電力を次第に反映させる、
   シリーズハイブリッド車両の制御方法。
5. 請求項１に記載のシリーズハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記モータリングの回転速度が前記目標回転速度に到達する前に前記目標回転速度が減少するときは、前記イナーシャ電力をレートリミットしながら変化させるとともに、前記目標回転速度に基づき推定される行先消費電力をレートリミットしながら変化させることにより、前記モータリングによって消費する電力に前記イナーシャ電力を次第に反映させる、
   シリーズハイブリッド車両の制御方法。
6. 請求項１に記載のシリーズハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記目標回転速度に基づき推定される行先消費電力を前記内燃機関のフリクションに応じて定められた前記モータリングの前記消費電力と前記イナーシャ電力との和の上限とする、
   シリーズハイブリッド車両の制御方法。
7. 請求項１に記載のシリーズハイブリッド車両の制御方法であって、
   前記イナーシャ電力は、前記内燃機関及び前記発電用モータを含み前記モータリング時に前記発電用モータから前記内燃機関に動力が伝達される動力伝達系のイナーシャトルクの変化を発生させる又は打ち消すための電力である、
   シリーズハイブリッド車両の制御方法。
8. 第１前進レンジ及び第２前進レンジを有し、
   内燃機関の動力により駆動されて発電する発電用モータの電力を利用して走行用モータで駆動輪を駆動し、
   バッテリが受け入れ可能な電力を超える回生電力が前記走行用モータにより発生する場合に、前記発電用モータによる前記内燃機関のモータリングを行い、
   前記モータリングによって消費する電力と前記バッテリが受け入れ可能な電力との合計電力を上限として回生減速するシリーズハイブリッド車両であって、
   前記モータリングによって消費する電力に、前記内燃機関の回転速度に応じて定められた前記モータリングの消費電力と、前記内燃機関の回転速度を変化させるためのイナーシャトルクに費やされる電力であるイナーシャ電力とを含め、前記モータリングの目標回転速度の変化が所定値より大きいときは、前記モータリングによって消費する電力に前記イナーシャ電力を含めない演算部、
   を備えるシリーズハイブリッド車両。

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