JPWO2011092811A1 - 車両、車両の制御方法および制御装置 - Google Patents

Abstract

ハイブリッド車両は、エンジン（１００）と、車輪との間でトルクが伝達されるように設けられた第２ＭＧ（１２０）と、摩擦力により車両に制動力を付与するブレーキシステム（３００）と、エンジン（１００）、電動モータ（１２０）および制動装置（３００）を制御する制御ユニット（１７０）とを備える。制御ユニット（１７０）は、電動モータ（１２０）による回生制動および制動装置（３００）による制動により車両を減速させるための制御を実行し、エンジン（１００）の始動および停止のうちのいずれか一方を行なうための制御を実行し、一方の制御の実行により、他方の制御の実行を制限する。

Description

本発明は、車両、車両の制御方法および制御装置に関し、特に、エンジンに加えて電動モータを駆動源として搭載したハイブリッド車において、エンジンおよび制動力を制御する技術に関する。

エンジンに加えて、駆動源として電動モータを搭載したハイブリッド車が知られている。ハイブリッド車は、電動モータにより運動エネルギを電気エネルギに変換する回生制動により減速することが可能である。特開２０００−１５６９０１号公報（特許文献１）に記載されているように、回生制動と、一般的な、摩擦力を用いた制動装置による制動とを協調させた制御により、運転者が要求する減速度が得られる。

特開２０００−１５６９０１号公報

たとえばエンジンを始動する際、エンジンに連結された発電機などを用いてエンジンをクランキングするために消費電力が増大する。そのため、回生制動と制動装置による制動とを協調制御しているときにエンジンを始動すると、エンジンの始動に必要な電力を確保すべく、回生発電される電力が増大され得る。そのため、回生制動による制動力が増大され得る。さらに、車両全体として制動力を一定に維持すべく、回生制動による制動力の増大量に応じて、制動装置による制動力が低減される。逆に、エンジンを停止するときに、発電機などによりエンジンの運動エネルギを電気エネルギに変換すると、ハイブリッド車全体としての発電電力が増加する。そのため、回生制動と制動装置による制動とを協調制御しているときにエンジンを停止すると、バッテリなどへの充電電力が上限値を超えないように、回生発電される電力が減少され得る。よって、回生制動による制動力が減少され得る。さらに、車両全体として制動力を一定に維持すべく、回生制動による制動力の減少量に応じて、制動装置による制動力が増大される。

しかしながら、電動モータによる回生制動の応答性と制動装置による制動の応答性とは異なる。したがって、回生制動の制動力の変動を制動装置の制動力の変動により相殺するように、回生制動の制動力と制動装置の制動力とを同時に変化させた場合であっても、車両全体として得られる制動力が変動し得る。その結果、車両の挙動が乱れ得る。

本発明の目的は、車両の挙動を安定させることである。

車両は、エンジンと、車輪との間でトルクが伝達されるように設けられた電動モータと、摩擦力により車両に制動力を付与する制動装置と、エンジン、電動モータおよび制動装置を制御する制御ユニットとを備える。制御ユニットは、電動モータによる回生制動および制動装置による制動により車両を減速させるための第１の制御を実行し、エンジンの始動および停止のうちのいずれか一方を行なうための第２の制御を実行し、第１の制御および第２の制御のうちの一方の制御の実行により、他方の制御の実行を制限する。

一方の制御の実行により、他方の制御の実行が制限される。これにより、両方の制御を同時に実行することを制限することができる。そのため、エンジンの始動または停止に起因して回生制動による制動力および制動装置による制動力が変動しないようにすることができる。また、回生制動による制動力の変動を制動装置による制動力の変動により相殺することができるように、回生制動による制動力を変化させてから、エンジンを始動または停止することができる。その結果、車両全体として得られる制動力の変動量を小さくし、車両の挙動を安定させることができる。

ハイブリッド車を示す概略構成図である。 動力分割機構の共線図を示す図である。 エンジンを始動するための制御を実行したときの共線図を示す図である。 エンジンを停止するための制御を実行したときの共線図を示す図である。 ハイブリッド車の電気システムを示す図である。 ブレーキシステムを示す図である。 制動力を示す図である。 エンジンを始動する制御を実行したときの制動力の変化を示す図である。 エンジンを停止する制御を実行したときの制動力の変化を示す図である。 第１の実施の形態におけるＥＣＵの機能ブロック図である。 エンジンの始動を要求するための条件の一例を示す図である。 エンジンの停止を要求するための条件の一例を示す図である。 第１の実施の形態におけるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 第２の実施の形態におけるＥＣＵの機能ブロック図である。 第２の実施の形態におけるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 第３の実施の形態におけるＥＣＵの機能ブロック図である。 第３の実施の形態におけるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 第４の実施の形態におけるＥＣＵの機能ブロック図である。 第４の実施の形態におけるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 第５の実施の形態におけるＥＣＵの機能ブロック図である。 第５の実施の形態におけるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

第１の実施の形態
図１を参照して、ハイブリッド車は、エンジン１００と、第１ＭＧ（Motor Generator）１１０と、第２ＭＧ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、バッテリ１５０とを備える。

この車両は、エンジン１００および第２ＭＧ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。なお、第２ＭＧ１２０のみからの駆動力により走行する、シリーズ式のハイブリッド車を用いてもよい。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０は、動力分割機構１３０を介して接続されている。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構１３０により、２経路に分割される。一方は減速機１４０を介して前輪１６０を駆動する経路である。もう一方は、第１ＭＧ１１０を駆動させて発電する経路である。

第１ＭＧ１１０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第１ＭＧ１１０は、動力分割機構１３０により分割されたエンジン１００の動力により発電する。第１ＭＧ１１０により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ１５０のＳＯＣ（State Of Charge）の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、第１ＭＧ１１０により発電された電力はそのまま第２ＭＧ１２０を駆動させる電力となる。一方、バッテリ１５０のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、第１ＭＧ１１０により発電された電力は、後述するインバータにより交流から直流に変換される。その後、後述するコンバータにより電圧が調整されてバッテリ１５０に蓄えられる。

第１ＭＧ１１０が発電機として作用している場合、第１ＭＧ１１０は負のトルクを発生している。ここで、負のトルクとは、エンジン１００の負荷となるようなトルクをいう。第１ＭＧ１１０が電力の供給を受けてモータとして作用している場合、第１ＭＧ１１０は正のトルクを発生する。ここで、正のトルクとは、エンジン１００の負荷とならないようなトルク、すなわち、エンジン１００の回転をアシストするようなトルクをいう。なお、第２ＭＧ１２０についても同様である。

本実施の形態では、エンジン１００を始動するための制御が実行されると、第１ＭＧ１１０がモータとして作用する。第１ＭＧ１１０により、エンジン１００がクランキングされる。エンジン１００を停止するための制御が実行されると、第１ＭＧ１１０は負のトルクを発生するために発電機として作用する。第１ＭＧ１１０によりエンジン１００を停止するための制御では、クランク角が予め定められた角度になるように第１ＭＧ１１０が制御される。

第２ＭＧ１２０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第２ＭＧ１２０は、バッテリ１５０に蓄えられた電力および第１ＭＧ１１０により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。

第２ＭＧ１２０は、車輪との間でトルクが伝達されるように設けられる。第２ＭＧ１２０のトルクは、減速機１４０を介して前輪１６０に伝えられる。これにより、第２ＭＧ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２ＭＧ１２０からのトルクにより車両を走行させたりする。なお、前輪１６０の代わりにもしくは加えて後輪を駆動するようにしてもよい。

ハイブリッド車の回生制動時には、減速機１４０を介して前輪１６０により第２ＭＧ１２０が駆動され、第２ＭＧ１２０が発電機として作動する。これにより第２ＭＧ１２０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２ＭＧ１２０により発電された電力は、バッテリ１５０に蓄えられる。

動力分割機構１３０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から構成される。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤが自転可能であるように支持する。サンギヤは第１ＭＧ１１０の回転軸に連結される。キャリアはエンジン１００のクランクシャフトに連結される。リングギヤは第２ＭＧ１２０の回転軸および減速機１４０に連結される。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０が、遊星歯車からなる動力分割機構１３０を介して連結されることで、エンジン１００、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０の回転数は、図２に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。

エンジン１００を始動するための制御が実行されると、図３に示すように、第１ＭＧ１１０によりエンジン１００の回転数が上昇される。クランク角が予め定められた角度になるようにエンジン１００を停止するための制御が実行されたときには、図４に示すように、第１ＭＧ１１０が発電機として作用することによりエンジン１００の回転数が下げられる。なお、エンジン１００を停止するための制御が開始されてからエンジン１００が停止するまでの間に、第１ＭＧ１１０は発電し得る。第１ＭＧ１１０が発電した電力は、バッテリ１５０に充電される。

図１に戻って、バッテリ１５０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ１５０には、第１ＭＧ１１０および第２ＭＧ１２０から供給される電力が充電される。

バッテリ１５０への充電電力は、充電電力制限値Ｗｉｎ以下になるように制御される。充電電力制限値Ｗｉｎは、バッテリ１５０のＳＯＣおよび温度などを含むパラメータに基づいて定められる、充電電力の上限値である。

エンジン１００、第１ＭＧ１１０、第２ＭＧ１２０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０により制御される。なお、ＥＣＵ１７０は複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。

図５を参照して、ハイブリッド車の電気システムについてさらに説明する。ハイブリッド車には、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０と、補機バッテリ２４０と、ＳＭＲ（System Main Relay）２５０とが設けられる。

コンバータ２００は、リアクトルと、二つのｎｐｎ型トランジスタと、二つダイオードとを含む。リアクトルは、バッテリ１５０の正極側に一端が接続され、２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点に他端が接続される。

２つのｎｐｎ型トランジスタは、直列に接続される。ｎｐｎ型トランジスタは、ＥＣＵ１７０により制御される。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードがそれぞれ接続される。

なお、ｎｐｎ型トランジスタとして、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。ｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子を用いることができる。

バッテリ１５０から放電された電力を第１ＭＧ１１０もしくは第２ＭＧ１２０に供給する際、電圧がコンバータ２００により昇圧される。逆に、第１ＭＧ１１０もしくは第２ＭＧ１２０により発電された電力をバッテリ１５０に充電する際、電圧がコンバータ２００により降圧される。

コンバータ２００と、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０との間のシステム電圧ＶＨは、電圧計１８０により検出される。電圧計１８０の検出結果は、ＥＣＵ１７０に送信される。

第１インバータ２１０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第１ＭＧ１１０の各コイルの中性点１１２とは異なる端部にそれぞれ接続される。

第１インバータ２１０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第１ＭＧ１１０に供給する。また、第１インバータ２１０は、第１ＭＧ１１０により発電された交流電流を直流電流に変換する。

第２インバータ２２０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第２ＭＧ１２０の各コイルの中性点１２２とは異なる端部にそれぞれ接続される。

第２インバータ２２０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第２ＭＧ１２０に供給する。また、第２インバータ２２０は、第２ＭＧ１２０により発電された交流電流を直流電流に変換する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、バッテリ１５０と、コンバータ２００との間において、コンバータ２００と並列に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０は、直流電圧を降圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０から出力される電力は、補機バッテリ２４０に充電される。補機バッテリ２４０に充電された電力は、電動オイルポンプ等の補機２４２およびＥＣＵ１７０に供給される。

ＳＭＲ（System Main Relay）２５０は、バッテリ１５０とＤＣ／ＤＣコンバータ２３０との間に設けられる。ＳＭＲ２５０は、バッテリ１５０と電気システムとを接続した状態および遮断した状態を切換えるリレーである。ＳＭＲ２５０が開いた状態であると、バッテリ１５０が電気システムから遮断される。ＳＭＲ２５０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が電気システムに接続される。

すなわち、ＳＭＲ２５０が開いた状態であると、バッテリ１５０が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０、補機バッテリ２４０、補機２４２およびＥＣＵ１７０等から電気的に遮断される。ＳＭＲ２５０が閉じた状態であると、バッテリ１５０から、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３０、補機バッテリ２４０、補機２４２およびＥＣＵ１７０等への電力の供給が可能になる。

図６を参照して、ハイブリッド車に制動力を付与するブレーキシステム３００について説明する。ブレーキペダル３０２は、マスターシリンダ３０４に連結されている。ブレーキペダル３０２を操作すると、ブレーキ操作量に応じた油圧がマスターシリンダ３０４で発生する。

マスターシリンダ３０４で発生した油圧は、ＥＣＵ１７０により制御されるブレーキアクチュエータ３０６を介して各車輪に設けられたキャリパ３１１〜３１４に供給される。すなわち、ブレーキペダル３０２が操作された場合は、マスターシリンダ３０４で発生した油圧をキャリパ３１１〜３１４に供給するようにブレーキアクチュエータ３０６が制御される。各キャリパ３１１〜３１４に油圧が供給されることにより、ブレーキパッドがディスクロータに押し付けられる。ブレーキパッドとディスクロータとの間の摩擦力により、車両に制動力が付与される。

各キャリパ３１１〜３１４には、ブレーキペダル３０２の操作量に応じた油圧の他、ブレーキアクチュエータ３０６において発生した油圧が供給される。ブレーキアクチュエータ３０６は、ソレノイドバルブと、ポンプ３０７，３０８とを含む。

ソレノイドバルブの開閉が制御されることにより、ポンプ３０７，３０８で発生した油圧を各キャリパ３１１〜３１４に供給したり、各キャリパ３１１〜３１４から油圧を排出したりして、ブレーキ油圧、すなわちブレーキシステム３００による制動力が制御される。各キャリパ３１１〜３１４の作動量は油圧に応じた作動量になる。なお、油圧で作動するキャリパの代わりに、電力で作動するキャリパを設けるようにしてもよい。ディスクブレーキの代わりにドラムブレーキを用いてもよい。

ブレーキシステム３００による制動は、第２ＭＧ１２０による回生制動と協調するように実行される。すなわち、本実施の形態においては、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御が実行される。図７に示すように、運転者が要求する制動力、すなわちブレーキペダル３０２の踏み込み量に応じて定められる制動力に対して、回生制動による制動力の不足分を、ブレーキシステム３００による制動力で補うように、第２ＭＧ１２０の制動力およびブレーキシステム３００の制動力が協調される。回生制動による制動力のみで運転者が要求する制動力を満たすことができる場合には、ブレーキシステム３００による制動力が零にされる。

回生制動による制動力、すなわち回生発電される電力は、車速およびバッテリ１５０のＳＯＣなどに応じて定められる。回生発電される電力は、充電電力制限値Ｗｉｎ以下になるように制御される。

ところで、図８に示すように、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御が実行されているときに、エンジン１００を始動すると、エンジン１００をクランキングするために第１ＭＧ１１０により電力が消費される。エンジン１００をクランキングするための電力を確保すべく、回生発電される電力が増大され得る。そのため、回生制動による制動力が増大され得る。さらに、車両全体として得られる制動力を一定に維持すべく、回生制動による制動力の増大量に応じて、ブレーキシステム３００による制動力が低減される。

一方、図９に示すように、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御が実行されているときに、エンジン１００を停止すると、バッテリ１５０への充電電力が上限値を超えないように、第１ＭＧ１１０により発電される電力に応じて、回生発電される電力が減少され得る。そのため、回生制動による制動力が減少され得る。さらに、車両全体としての制動力を一定に維持すべく、回生制動による制動力の増大量に応じて、ブレーキシステム３００による制動力が低減される。

しかしながら、第２ＭＧ１２０による回生制動の応答性と、油圧を用いたブレーキシステム３００による制動の応答性とは異なる。したがって、図８，９に示すように、エンジン１００を始動または停止させるための制御を実行しているＴ１〜Ｔ２もしくはＴ３〜Ｔ４までの間において、車両全体としての制動力が変動し得る。その結果、車両の挙動が乱れ得る。

そこで、本実施の形態においては、後述するように、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御が実行中であると、エンジン１００を始動または停止するための制御の実行が制限される。

図１０を参照して、ＥＣＵ１７０の機能ついて説明する。なお、以下に説明する機能はソフトウエアにより実現するようにしてもよく、ハードウェアにより実現するようにしてもよい。

ＥＣＵ１７０は、第１制御部４１０と、第２制御部４２０と、制限部４３１とを含む。第１制御部４１０は、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御を実行する。より具体的には、運転者が要求する制動力、すなわちブレーキペダル３０２の踏み込み量に応じて定められる制動力に対して、回生制動による制動力の不足分を、ブレーキシステム３００による制動力で補うように、第２ＭＧ１２０の制動力およびブレーキシステム３００の制動力が協調される。

第２制御部４２０は、エンジン１００の始動および停止のうちのいずれか一方を行なうための制御を実行する。エンジン１００を始動するための制御が実行されると、第１ＭＧ１１０により、エンジン１００がクランキングされる。その結果、第１ＭＧ１１０によりエンジン１００の回転数が上昇される。エンジン１００を停止するための制御が実行されたときには、第１ＭＧ１１０が発電機として作用することによりエンジン１００の回転数が下げられる。

たとえば、図１１に示すように、第１ＭＧ１１０の回転数が下限値以下になったという条件が満たされた場合、エンジン１００を始動するための制御が実行される。また、車速がしきい値以上になったという条件が満たされた場合、アクセル開度に応じて定められる目標パワーよりも、第２ＭＧ１２０が出力可能なパワーが低いという条件が満たされた場合、ハイブリッド車内の暖房がオンにされ、かつエンジン１００の水温がしきい値より低いという条件が満たされた場合、触媒の暖機が必要であると判定された場合およびバッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以下になったという条件が満たされた場合などに、エンジン１００を始動するための制御が実行される。

一方、図１２に示すように、第１ＭＧ１１０の回転数が上限値以上になったという条件が満たされた場合、エンジン１００を停止するための制御が実行される。また、停車したという条件が満たされた場合およびアクセル開度に応じて定められる目標パワーよりも、第２ＭＧ１２０が出力可能なパワーが高いという条件が満たされた場合などに、エンジン１００を停止するための制御が実行される。

なお、エンジン１００を始動するための制御を実行するための条件およびエンジン１００を停止するための制御を実行するための条件は、これらに限らない。エンジン１００を始動するための制御を実行するための条件およびエンジン１００を停止するための制御を実行するための条件は、ハイブリッド車に求められる事項を勘案して適宜定められる。

図１０に戻って、制限部４３１は、第１制御部４１０による制御および第２制御部４２０による制御のうちの一方の制御の実行により、他方の制御の実行を制限する。本実施の形態においては、第１制御部４１０による制御の実行中は、第２制御部４２０による制御の実行が禁止される。すなわち、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御が実行中であると、エンジン１００を始動または停止するための制御の実行が禁止される。

図１３を参照して、ＥＣＵ１７０が実行する処理について説明する。なお、以下に説明する処理は、予め定められた周期で繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ１７０は、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御を実行中であるか否かを判断する。第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御を実行中であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１７０は、エンジン１００の始動および停止のうちのいずれか一方を行なうための制御を禁止する。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１７０は、通常制御を実行する。すなわち、エンジン１００の始動および停止のうちのいずれか一方を行なうための制御の実行を許可する。したがって、予め定められた条件が満たされると、エンジン１００が始動または停止される。

以上のように、本実施の形態においては、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御が実行中であると、エンジン１００を始動または停止するための制御の実行が禁止される。これにより、エンジン１００の始動または停止に起因した制動力の変動を防ぐことができる。そのため、車両の挙動を安定させることができる。

第２の実施の形態
以下、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御が実行中であると、優先度の低い要求に基づく、エンジン１００を始動または停止するための制御の実行が制限される。

図１４を参照して、ＥＣＵ１７０の機能ついて説明する。なお、以下に説明する機能はソフトウエアにより実現するようにしてもよく、ハードウェアにより実現するようにしてもよい。第１制御部４１０および第２制御部４２０は、前述の第１の実施の形態と同じである。そのため、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

制限部４３２は、第１制御部４１０による制御および第２制御部４２０による制御のうちの一方の制御の実行により、他方の制御の実行を制限する。本実施の形態においては、第１制御部４１０による制御の実行中に、第２制御部４２０による制御を実行するための第１条件が満たされた場合、第２制御部４２０による制御の実行が禁止される。すなわち、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御の実行中に第１条件が満たされた場合は、エンジン１００を始動または停止するための制御の実行が禁止される。

一方、第１制御部４１０による制御の実行中に、第１条件とは異なる、第２制御部４２０による制御を実行するための第２の条件が満たされた場合、第２制御部４２０による制御が実行される。すなわち、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御の実行中に第２条件が満たされた場合は、エンジン１００を始動または停止するための制御が実行される。

第１条件の優先度は、第２条件の優先度に比べて低く定められる。第１条件は、たとえば、ハイブリッド車内の暖房性能を確保するためにエンジン１００の始動を要求するように定められた条件、および燃費を向上するためにエンジン１００の停止を要求するように定められた条件を含む。より具体的には、第１条件は、ハイブリッド車内の暖房がオンにされ、かつエンジン１００の水温がしきい値より低いという条件、停車したという条件およびアクセル開度に応じて定められる目標パワーよりも、第２ＭＧ１２０が出力可能なパワーが高いという条件などを含む。なお、第１条件はこれらに限らない。

第２条件は、たとえば部品を保護するために（第１ＭＧ１１０の過回転を防止するために）エンジン１００の始動または停止を要求するように定められた条件および車両の駆動力を確保するためにエンジン１００の始動を要求するように定められた条件を含む。より具体的には、第２条件は、第１ＭＧ１１０の回転数が下限値以下になったという条件、アクセル開度に応じて定められる目標パワーよりも、第２ＭＧ１２０が出力可能なパワーが低いという条件および第１ＭＧ１１０の回転数が上限値以上になったという条件を含む。なお、第２条件はこれらに限らない。

図１５を参照して、ＥＣＵ１７０の処理について説明する。なお、以下に説明する処理は、予め定められた周期で繰り返し実行される。第１の実施の形態と同じ処理には、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ１７０は、エンジン１００を始動または停止するための第２条件が満たされたか否かを判断する。第２の条件が満たされると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ２０４に移される。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ１７０は、エンジン１００の始動および停止のうちのいずれか一方を行なうための制御を実行する。エンジン１００を始動するための条件が満たされた場合は、エンジン１００を始動するための制御が実行される。エンジン１００を停止するための条件が満たされた場合は、エンジン１００を停止するための制御が実行される。

Ｓ２０４にて、ＥＣＵ１７０は、エンジン１００を始動または停止するための第１条件が満たされたか否かを判断する。第１条件が満たされると（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ２０４にてＮＯ）、この処理は終了する。

以上のように、本実施の形態においては、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御が実行中であると、優先度の低い要求に基づく、エンジン１００を始動または停止するための制御の実行が禁止される。これにより、エンジン１００の始動または停止に起因した制動力の変動を防ぐことができる。そのため、車両の挙動を安定させることができる。一方、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御が実行中であっても、優先度の高い要求に基づく、エンジン１００を始動または停止するための制御が実行される。これにより、優先度の高い制御を確実に実行することができる。

第３の実施の形態
以下、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御の実行中において、回生制動による制動力が予め定められた値以上である場合は、エンジン１００を始動または停止するための制御の実行が制限される。

図１６を参照して、ＥＣＵ１７０の機能ついて説明する。なお、以下に説明する機能はソフトウエアにより実現するようにしてもよく、ハードウェアにより実現するようにしてもよい。第１制御部４１０および第２制御部４２０は、前述の第１の実施の形態と同じである。そのため、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

制限部４３３は、第１制御部４１０による制御および第２制御部４２０による制御のうちの一方の制御の実行により、他方の制御の実行を制限する。本実施の形態においては、第１制御部４１０による制御の実行中において、第２ＭＧ１２０による回生制動の制動力が予め定められた値以上である場合、第２制御部４２０による制御の実行が禁止される。すなわち、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御の実行中において、第２ＭＧ１２０による回生制動の制動力が予め定められた値以上である場合は、エンジン１００を始動または停止するための制御の実行が禁止される。より具体的には、エンジン１００を停止するための制御の実行が禁止される。

たとえば、回生発電される電力が、充電電力制限値Ｗｉｎからエンジン１００を停止させるための制御を実行することにより発電される電力を減算した値以上であると、第２ＭＧ１２０による回生制動の制動力が予め定められた値以上であると判断される。エンジン１００を停止させるための制御を実行することにより発電される電力は、たとえば、実験およびシミュレーションなどに基づいて開発者により予め測定される。

図１７を参照して、ＥＣＵ１７０の処理について説明する。なお、以下に説明する処理は、予め定められた周期で繰り返し実行される。第１の実施の形態と同じ処理には、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

Ｓ３００にて、ＥＣＵ１７０は、第２ＭＧ１２０による回生制動の制動力が予め定められた値以上であるか否かを判断する。第２ＭＧ１２０による回生制動の制動力が予め定められた値以上であると（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ３０２に移される。もしそうでないと（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。

Ｓ３０２にて、ＥＣＵ１７０は、エンジン１００を停止するための制御を禁止する。なお、エンジン１００を停止するための制御に加えて、エンジン１００を始動するための制御を禁止するようにしてもよい。

以上のように、本実施の形態においては、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御が実行中において、回生制動による制動力が予め定められた値以上である場合は、エンジン１００を停止するための制御の実行が禁止される。回生制動による制動力が予め定められた値より小さい場合は、エンジン１００を停止するための制御の実行が許可される。これにより、ハイブリッド車において発電される電力が、バッテリ１５０に充電可能な電力の最大値より大きくなり難くすることができる。そのため、回生発電される電力を低減しなくてもよい。その結果、制動力の変動を防ぐことができる。

第４の実施の形態
以下、第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、エンジン１００を始動または停止するための制御が実行中であると、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御の実行が制限される。

図１８を参照して、ＥＣＵ１７０の機能ついて説明する。なお、以下に説明する機能はソフトウエアにより実現するようにしてもよく、ハードウェアにより実現するようにしてもよい。第１制御部４１０および第２制御部４２０は、前述の第１の実施の形態と同じである。そのため、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

制限部４３４は、第１制御部４１０による制御および第２制御部４２０による制御のうちの一方の制御の実行により、他方の制御の実行を制限する。本実施の形態においては、第２制御部４２０による制御の実行中に、第１制御部４１０による制御の実行が禁止される。すなわち、エンジン１００を始動または停止するための制御の実行中は、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御の実行が禁止される。

図１９を参照して、ＥＣＵ１７０の処理について説明する。なお、以下に説明する処理は、予め定められた周期で繰り返し実行される。

Ｓ４００にて、ＥＣＵ１７０は、エンジン１００の始動および停止のうちのいずれか一方を行なうための制御を実行中であるか否かを判断する。エンジン１００の始動および停止のうちのいずれか一方を行なうための制御を実行中であると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、処理はＳ４０２に移される。もしそうでないと（Ｓ４００にてＮＯ）、処理はＳ４０４に移される。

Ｓ４０２にて、ＥＣＵ１７０は、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御を禁止する。Ｓ４０４にて、ＥＣＵ１７０は、通常制御を実行する。すなわち、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御の実行を許可する。したがって、ブレーキペダル３０２に操作量に応じて、第２ＭＧ１２０による回生制動の制動力およびブレーキシステム３００による制動力が制御される。

以上のように、本実施の形態においては、エンジン１００を始動または停止するための制御が実行中であると、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御の実行が禁止される。これにより、エンジン１００の始動または停止に起因した制動力の変動を防ぐことができる。そのため、車両の挙動を安定させることができる。

第５の実施の形態
以下、第５の実施の形態について説明する。本実施の形態では、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御の実行中において、エンジン１００を始動または停止するための制御を実行する場合、エンジン１００を始動または停止するための制御を実行する前に、回生制動による制動力が予め定められた変化率で低減される。

図２０を参照して、ＥＣＵ１７０の機能ついて説明する。なお、以下に説明する機能はソフトウエアにより実現するようにしてもよく、ハードウェアにより実現するようにしてもよい。第１制御部４１０および第２制御部４２０は、前述の第１の実施の形態と同じである。そのため、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

制限部４３５は、第１制御部４１０による制御および第２制御部４２０による制御のうちの一方の制御の実行により、他方の制御の実行を制限する。本実施の形態においては、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御の実行中において、エンジン１００を始動または停止するための制御を実行する場合、エンジン１００を始動または停止するための制御を実行する前に、回生制動による制動力が予め定められた変化率で低減される。

回生制動による制動力の変化率は、たとえば実験およびシミュレーションなどの結果に基づき、開発者により、ブレーキシステム３００が実現できる、制動力の変化率の範囲内で定められる。

図２１を参照して、ＥＣＵ１７０の処理について説明する。なお、以下に説明する処理は、予め定められた周期で繰り返し実行される。

Ｓ５００にて、ＥＣＵ１７０は、エンジン１００を始動するための条件またはエンジン１００を停止するための条件が満たされたか否かを判断する。エンジン１００を始動するための条件またはエンジン１００を停止するための条件が満たされると（Ｓ５００にてＹＥＳ）、処理はＳ５０２に移される。もしそうでないと（Ｓ５００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ５０２にて、ＥＣＵ１７０は、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御を実行中であるか否かを判断する。第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御を実行中であると（Ｓ５０２にてＹＥＳ）、処理はＳ５０４に移される。もしそうでないと（Ｓ５０２にてＮＯ）、処理はＳ５０８に移される。

Ｓ５０４にて、ＥＣＵ１７０は、第２ＭＧ１２０による回生制動の制動力を、予め定められた変化率で低減する。

Ｓ５０６にて、ＥＣＵ１７０は、第２ＭＧ１２０による回生制動の制動力が、予め定められた値以下であるか否かを判断する。たとえば、第２ＭＧ１２０により回生発電される電力がしきい値以下であると、第２ＭＧ１２０による回生制動の制動力が、予め定められた値以下であると判断される。

第２ＭＧ１２０による回生制動の制動力が、予め定められた値以下であると（Ｓ５０６にてＹＥＳ）、処理はＳ５０８に移される。もしそうでないと（Ｓ５０６にてＮＯ）、処理はＳ５０４に戻される。

Ｓ５０８にて、ＥＣＵ１７０は、エンジン１００の始動および停止のうちのいずれか一方を行なうための制御を実行する。したがって、エンジン１００が始動または停止される。エンジン１００を始動するための条件が満たされた場合には、エンジン１００が始動される。エンジン１００を停止するための条件が満たされた場合には、エンジン１００が停止される。

以上のように、本実施の形態においては、第２ＭＧ１２０による回生制動およびブレーキシステム３００による制動により車両を減速させるための制御の実行中において、エンジン１００を始動または停止するための制御を実行する場合、エンジン１００を始動または停止するための制御を実行する前に、回生制動による制動力が予め定められた変化率で低減される。これにより、回生制動による制動力の変動をブレーキシステム３００による制動力の変動により相殺することができる状況下で、エンジン１００を始動または停止することができる。その結果、回生発電される電力、すなわち回生制動による制動力が変動した場合であっても、車両全体での制動力の変動量を小さくし、車両の挙動を安定させることができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００ エンジン、１１０ 第１ＭＧ、１２０ 第２ＭＧ、１３０ 動力分割機構、１４０ 減速機、１５０ バッテリ、１６０ 前輪、１７０ ＥＣＵ、２００ コンバータ、２１０ 第１インバータ、２２０ 第２インバータ、２３０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、２４０ 補機バッテリ、２４２ 補機、２５０ ＳＭＲ、３００ ブレーキシステム，３０２ ブレーキペダル、３０４ マスターシリンダ、３０６ ブレーキアクチュエータ、３０７，３０８ ポンプ、３１１ キャリパ、４１０ 第１制御部、４２０ 第２制御部、４３１，４３２，４３３，４３４，４３５ 制限部。

Claims (8)

1. エンジン（１００）と、
   車輪との間でトルクが伝達されるように設けられた電動モータ（１２０）と、
   摩擦力により車両に制動力を付与する制動装置（３００）と、
   前記エンジン（１００）、前記電動モータ（１２０）および前記制動装置（３００）を制御する制御ユニット（１７０）とを備え、
   前記制御ユニット（１７０）は、
   前記電動モータ（１２０）による回生制動および前記制動装置（３００）による制動により車両を減速させるための第１の制御を実行し、
   前記エンジン（１００）の始動および停止のうちのいずれか一方を行なうための第２の制御を実行し、
   前記第１の制御および前記第２の制御のうちの一方の制御の実行により、他方の制御の実行を制限する、車両。
2. 前記制御ユニット（１７０）は、前記第１の制御の実行中は、前記第２の制御の実行を禁止する、請求の範囲１に記載の車両。
3. 前記制御ユニット（１７０）は、
   予め定められた第１の条件が満たされた場合、および前記第１の条件とは異なる第２の条件が満たされた場合に、前記第２の制御を実行し、
   前記第１の制御の実行中に前記第１の条件が満たされた場合は、前記第２の制御の実行を禁止し、
   前記第１の制御の実行中に前記第２の条件が満たされた場合は、前記第２の制御を実行する、請求の範囲１に記載の車両。
4. 前記制御ユニット（１７０）は、前記第１の制御の実行中において回生制動による制動力が予め定められた値よりも大きい場合は、前記第２の制御の実行を禁止する、請求の範囲１に記載の車両。
5. 前記制御ユニット（１７０）は、前記第２の制御の実行中は、前記第１の制御の実行を禁止する、請求の範囲１に記載の車両。
6. 前記制御ユニット（１７０）は、前記第１の制御の実行中に前記第２の制御を実行する場合、前記第２の制御を実行する前に、回生制動による制動力を予め定められた変化率で低減する、請求の範囲１に記載の車両。
7. エンジン（１００）と、車輪との間で駆動力が伝達されるように設けられた電動モータ（１２０）と、摩擦力により車両に制動力を付与する制動装置（３００）とを備えた車両の制御方法であって、
   前記電動モータ（１２０）による回生制動および前記制動装置（３００）による制動により車両を減速させるための第１の制御を実行するステップと、
   前記エンジン（１００）の始動および停止のうちのいずれか一方を行なうための第２の制御を実行するステップと、
   前記第１の制御および前記第２の制御のうちの一方の制御の実行により、他方の制御の実行を制限するステップとを備える、車両の制御方法。
8. エンジン（１００）と、車輪との間で駆動力が伝達されるように設けられた電動モータ（１２０）と、摩擦力により車両に制動力を付与する制動装置（３００）とを備えた車両の制御方法であって、
   前記電動モータ（１２０）による回生制動および前記制動装置（３００）による制動により車両を減速させるための第１の制御を実行するための手段（４１０）と、
   前記エンジン（１００）の始動および停止のうちのいずれか一方を行なうための第２の制御を実行するための手段（４２０）と、
   前記第１の制御および前記第２の制御のうちの一方の制御の実行により、他方の制御の実行を制限するための手段（４３１，４３２，４３３，４３４，４３５）とを備える、車両の制御装置。

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