JP2012041038A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モード遷移を伴う走行時、エンジン始動停止のハンチング防止と燃費向上との両立を図ること。
【解決手段】ハイブリッド車両の制御装置は、エンジン１と、モータジェネレータ２と、第１クラッチ４と、モード遷移制御手段（図９）と、を備える。モータジェネレータ２は、エンジン１からタイヤ７，７への駆動系に設けられ、力行によりエンジン１の始動とタイヤ７，７の駆動を行い、回生により発電を行う。第１クラッチ４は、HEVモードとEVモードを切り替える。モード遷移制御手段は、HEVモードからEVモードへモード遷移を行う際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を、高車速領域においてその他の車速領域より遅らせる。
【選択図】図９

Description

本発明は、走行モードとしてハイブリッド車モード（以下、「HEVモード」という。）と電気自動車モード（以下、「EVモード」という。）を有し、HEVモードとEVモードの間でモード遷移を行うハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、HEVモード走行中にアクセルを戻す速度（アクセル戻し速度ΔAPO）が早いほど、その後に再踏み込みする頻度が多いと推定して、HEVモードからEVモードの遷移を規定時間保留させるハイブリッド車両のモード遷移制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２３４５６５号公報

しかしながら、従来のハイブリッド車両のモード遷移制御装置にあっては、HEVモード走行時、アクセル戻し速度ΔAPOが早い時にのみ、HEVモードからEVモードへのモード遷移を遅らせるようにしている。このため、高車速域でのHEVモード走行時、遅いアクセル戻し操作により直ちにEVモードへのモード遷移が行われ、その後、EVモードで駆動力不足になると再びHEVモードへのモード遷移が行われる。つまり、エンジン始動停止のハンチングが発生する、という問題があった。また、早期にEVモードへモード遷移したい低車速域でのHEVモード走行時、アクセル戻し速度ΔAPOが早いとEVモードへのモード遷移を遅らせることになり、燃費が悪化する、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、モード遷移を伴う走行時、エンジン始動停止のハンチング防止と燃費向上との両立を図ることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、モータジェネレータと、モード切り替え手段と、モード遷移制御手段と、を備える手段とした。
前記モータジェネレータは、前記エンジンから駆動輪への駆動系に設けられ、力行により前記エンジンの始動と前記駆動輪の駆動を行い、回生により発電を行う。
前記モード切り替え手段は、前記エンジンと前記モータジェネレータの連結部に設けられ、前記エンジンと前記モータジェネレータを駆動源とするハイブリッド車モードと、前記モータジェネレータを駆動源とする電気自動車モードと、を切り替える。
前記モード遷移制御手段は、前記ハイブリッド車モードから前記電気自動車モードへモード遷移を行う際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を、高車速領域においてその他の車速領域より遅らせる。

高車速域でのハイブリッド車モード走行時、モード遷移制御手段において、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへモード遷移を行う際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を遅らせる制御が行われる。
例えば、高車速域でのハイブリッド車モード走行時、エンジン停止許可条件が成立したとしても、モード遷移を開始するまでの遅れ時間の間にアクセル踏み込み操作が行われ、エンジン停止許可条件が不成立になるとハイブリッド車モードが継続される。したがって、アクセル操作にかかわらず、高車速域走行を条件として電気自動車モードへのモード遷移を遅らせることで、エンジン始動停止のハンチングが防止される。
一方、低車速域でのハイブリッド車モード走行時、モード遷移制御手段において、ハイブリッド車モードから電気自動車モードへモード遷移を行う際、エンジン停止許可条件が成立したら遅れなくモード遷移を開始する制御が行われる。
例えば、低車速域でのハイブリッド車モード走行時、直ちに電気自動車モードへモード遷移を行うと、遅れてモード遷移を行う場合に比べ、ハイブリッド車モードの頻度が減少する。加えて、モード遷移後の電気自動車モードでは、エンジンフリクションが切り離されることで、ハイブリッド車モードでの回生に比べ、回生エネルギーが増加する。したがって、低車速域走行を条件として電気自動車モードへ遅れなくモード遷移させることで、燃費が向上する。
この結果、モード遷移を伴う走行時、エンジン始動停止のハンチング防止と燃費向上との両立を図ることができる。

実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレインを示すパワートレイン構成図である。 実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の制御システムを示す制御システム構成図である。 実施例１の統合コントローラを示す演算ブロック図である。 実施例１の制御装置で用いられる定常目標トルクマップ(a)とMGアシストトルクマップ(b)を示すマップ図である。 実施例１の制御装置で用いられるエンジン始動停止線マップを示すマップ図である。 実施例１の制御装置で用いられるバッテリSOCに対する走行中要求発電出力を示す特性図である。 実施例１の制御装置で用いられるエンジンの最良燃費線を示す特性図である。 実施例１の自動変速機における変速線の一例を示す変速マップ図である。 実施例１の統合コントローラにて実行されるモード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１のモータジェネレータにおけるEV走行可能トルクを示すモータトルク特性図である。 実施例１のモード遷移制御においてHEVモードからEVモードへのモード遷移の際に設定するディレイ時間の高車速域特性を示すディレイ時間マップ図である。 実施例１のモード遷移制御が行われる走行例での車速・アクセル開度APO・走行モードの各特性を示すタイムチャートである。 実施例２のモード遷移制御においてHEVモードからEVモードへのモード遷移の際に設定するディレイ時間の高車速域特性を示すディレイ時間マップ図である。 実施例１のモード遷移制御においてHEVモードからEVモードへのモード遷移の際に設定する車速に対するEVモード遷移ディレイ時間特性の変形例を示すディレイ時間マップ図である。 実施例２のモード遷移制御においてHEVモードからEVモードへのモード遷移の際に設定する車速に対するEVモード遷移ディレイ時間特性の変形例を示すディレイ時間マップ図である。

以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両のパワートレインを示すパワートレイン構成図である。以下、図１に基づきパワートレイン構成を説明する。

実施例１のハイブリッド車両の制御装置は、図１に示すように、エンジン１と、モータジェネレータ２と、自動変速機３と、第１クラッチ４（モード切り替え手段）と、第２クラッチ５と、ディファレンシャルギア６と、タイヤ７，７（駆動輪）と、を備えている。

実施例１のハイブリッド車両は、エンジンと１モータ・２クラッチを備えたパワートレイン構成であり、走行モードとして、第１クラッチ４の締結によるHEVモードと、第１クラッチ４の解放によるEVモードと、を有する。

前記エンジン１は、その出力軸とモータジェネレータ２（略称MG）の入力軸とが、トルク容量可変の第１クラッチ４（略称CL1）を介して連結される。

前記モータジェネレータ２は、その出力軸と自動変速機３（略称AT）の入力軸とが連結される。

前記自動変速機３は、その出力軸にディファレンシャルギア６を介してタイヤ７，７が連結される。

前記第２クラッチ４（略称CL2）は、自動変速機３のシフト状態に応じて異なる変速機内の動力伝達を担っているトルク容量可変のクラッチ・ブレーキによる締結要素のうち、１つを用いている。これにより自動変速機３は、第１クラッチ４を介して入力されるエンジン１の動力と、モータジェネレータ２から入力される動力を合成してタイヤ７，７へ出力する。

前記第１クラッチ４と前記第２クラッチ４とには、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチ等を用いればよい。このパワートレイン系には、第１クラッチ４の接続状態に応じて２つの運転モードがあり、第１クラッチ４の切断状態では、モータジェネレータ２の動力のみで走行するEVモードであり、第１クラッチ４の接続状態では、エンジン１とモータジェネレータ２の動力で走行するHEVモードである。

そして、パワートレインには、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転センサ１０と、モータジェネレータ２の回転数を検出するMG回転センサ１１と、自動変速機３の入力軸回転数を検出するAT入力回転センサ１２と、自動変速機３の出力軸回転数を検出するAT出力回転センサ１３と、が設けられる。

図２は、実施例１の制御装置が適用されたハイブリッド車両の制御システムを示す制御システム構成図である。以下、図２に基づいて制御システム構成を説明する。

実施例１の制御システムは、図２に示すように、統合コントローラ２０と、エンジンコントローラ２１と、モータコントローラ２２と、インバータ８と、バッテリ９と、ソレノイドバルブ１４と、ソレノイドバルブ１５と、アクセル開度センサ１７と、ブレーキ油圧センサ２３と、SOCセンサ１６と、を備えている。

前記統合コントローラ２０は、パワートレイン系の動作点を統合制御する。この統合コントローラ２０では、アクセル開度APOとバッテリ充電状態SOCと、車速VSP（自動変速機出力軸回転数に比例）と、に応じて、運転者が望む駆動力を実現できる運転モードを選択する。そして、モータコントローラ２２に目標MGトルクもしくは目標MG回転数を指令し、エンジンコントローラ２１に目標エンジントルクを指令し、ソレノイドバルブ１４，１５に駆動信号を指令する。

前記エンジンコントローラ２１は、エンジン１を制御する。前記モータコントローラ２２は、モータジェネレータ２を制御する。前記インバータ８は、モータジェネレータ２を駆動する。前記バッテリ９は、電気エネルギーを蓄える。前記ソレノイドバルブ１４は、第１クラッチ４の油圧を制御する。前記ソレノイドバルブ１５は、第２クラッチ５の油圧を制御する。前記アクセル開度センサ１７は、アクセル開度(APO)を検出する。前記ブレーキ油圧センサ２３は、ブレーキ油圧（BPS）を検出する。前記SOCセンサ１６は、バッテリ９の充電状態を検出する。

図３は、実施例１の統合コントローラ２０を示す演算ブロック図である。以下、図３に基づいて統合コントローラ２０の構成を説明する。

前記統合コントローラ２０は、図３に示すように、目標駆動トルク演算部100と、モード選択部200と、目標発電出力演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を備えている。

前記目標駆動トルク演算部100は、図４(a)に示す目標定常駆動トルクマップと、図４(b)に示すMGアシストトルクマップを用いて、アクセル開度APOと車速VSPから、目標定常駆動トルクとMGアシストトルクを算出する。

前記モード選択部200は、図５に示す車速毎のアクセル開度で設定されているエンジン始動停止線マップを用いて、運転モード（HEVモード、EVモード）を演算する。エンジン始動線とエンジン停止線は、エンジン始動線（SOC高、SOC低）とエンジン停止線（SOC高、SOC低）の特性に代表されるように、バッテリSOCが低くなるにつれて、アクセル開度APOが小さくなる方向に低下する特性として設定されている。
ここで、エンジン始動処理は、EVモード状態で図５に示すエンジン始動線をアクセル開度APOが越えた時点で、第２クラッチ５を半クラッチ状態にスリップさせるように、第２クラッチ５のトルク容量を制御する。そして、第２クラッチ５がスリップ開始したと判断した後に第１クラッチ４の締結を開始してエンジン回転を上昇させる。エンジン回転が初爆可能な回転数に達成したらエンジン１を燃焼作動させ、モータ回転数とエンジン回転数が近くなったところで第１クラッチ４を完全に締結する。その後、第２クラッチ５をロックアップさせてHEVモードに遷移させることをいう。

前記目標発電出力演算部300は、図６に示す走行中発電要求出力マップを用いて、バッテリSOCから目標発電出力を演算する。また、現在の動作点から図７で示す最良燃費線までエンジントルクを上げるために必要な出力を演算し、前記目標発電出力と比較して少ない出力を要求出力として、エンジン出力に加算する。

前記動作点指令部400では、アクセル開度APOと目標定常トルク，MGアシストトルクと目標モードと車速VSPと要求発電出力とを入力する。そして、これらの入力情報を動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標MGトルクと目標CL2トルク容量と目標変速比とCL1ソレノイド電流指令を演算する。

前記変速制御部500は、目標CL2トルク容量と目標変速比とから、これらを達成するように自動変速機３内のソレノイドバルブを駆動制御する。図８に変速制御で用いられる変速線マップの一例を示す。車速VSPとアクセル開度APOから現在の変速段から次変速段をいくつにするか判定し、変速要求があれば変速クラッチを制御して変速させる。

図９は、実施例１の統合コントローラ２０にて実行されるモード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである（モード遷移制御手段）。以下、図９の各ステップについて説明する。

ステップＳ１では、車速VSPと、アクセル開度APOと、バッテリSOCを算出し、ステップＳ２へ進む。

ステップＳ２では、ステップＳ１での入力情報の算出に続き、現在選択されている走行モードがHEVモードであるか否かを判断する。YES（HEVモード選択時）の場合はステップＳ７へ進み、NO（EVモード選択時）の場合はステップＳ３へ進む。

ステップＳ３では、ステップＳ２でのEVモード選択時であるとの判断に続き、バッテリSOCにより図５のエンジン始動線特性を決め、決めたエンジン始動線特性と車速VSPに基づき、エンジン始動許可開度を算出し、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、ステップＳ３でのエンジン始動許可開度の算出に続き、アクセル開度APOが算出されたエンジン始動許可開度以上であるか否かを判断する。YES（APO≧エンジン始動許可開度）の場合はステップＳ６へ進み、NO（APO＜エンジン始動許可開度）の場合はステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、ステップＳ４でのAPO＜エンジン始動許可開度であるとの判断に続き、EVモードを継続し、リターンへ進む。

ステップＳ６では、ステップＳ４でのAPO≧エンジン始動許可開度であるとの判断に続き、EVモードからエンジン始動制御を経過してHEVモードへのモード遷移を行い、リターンへ進む。

ステップＳ７では、ステップＳ２でのHEVモード選択時であるとの判断に続き、バッテリSOCにより図５のエンジン停止線特性を決め、決めたエンジン停止線特性と車速VSPに基づき、エンジン停止許可開度を算出し、ステップＳ８へ進む。

ステップＳ８では、ステップＳ７でのエンジン停止許可開度の算出に続き、アクセル開度APOが算出されたエンジン停止許可開度以下であるか否かを判断する。YES（APO≦エンジン停止許可開度）の場合はステップＳ１０へ進み、NO（APO＞エンジン停止許可開度）の場合はステップＳ９へ進む。

ステップＳ９では、ステップＳ８でのAPO＞エンジン停止許可開度であるとの判断に続き、HEVモードを継続し、リターンへ進む。

ステップＳ１０では、ステップＳ８でのAPO≦エンジン停止許可開度であるとの判断に続き、自動変速機３で選択されているレンジ位置はＲレンジ（後退速レンジ、リバースレンジ）であるか否かを判断する。YES（Ｒレンジ選択時）の場合はステップＳ１１へ進み、NO（Ｒレンジ以外のレンジ選択時）の場合はステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１１では、ステップＳ１０でのＲレンジ選択時であるとの判断に続き、エンジン停止許可条件（ステップＳ８）が成立してからEVモードへモード遷移を開始するまでのEVモード遷移ディレイ時間を設定し、ステップＳ１３へ進む。
ここで、Ｒレンジ選択時におけるEVモード遷移ディレイ時間は、車速の高低とは無関係に、長い固定時間により与えられる。

ステップＳ１２では、ステップＳ１０でのＲレンジ以外のレンジ（例えば、Ｄレンジ）選択時であるとの判断に続き、エンジン停止許可条件（ステップＳ８）が成立してからEVモードへモード遷移を開始するまでのEVモード遷移ディレイ時間を車速から算出し、ステップＳ１３へ進む。
ここで、Ｒレンジ以外のレンジ選択時におけるEVモード遷移ディレイ時間は、図１１の下部に示すように、車速閾値V1よりも高車速域において、車速が高いほど長くなる時間として算出される。
そして、車速閾値V1は、EVモードでの一定速走行からアクセル開度の増加によりEVモードでの一定加速度の加速が可能な車速上限値に設定する。具体的な車速閾値V1の設定では、各車速で、一定速走行から一定の加速度で加速できるアクセル開度、例えば、一定の加速度として0.1Gが得られるようなアクセル開度の増加量をαとする。この場合、図１１の上部に示すように、各車速において一定速走行を維持できる線Ａ（R/L線：ロード・ロード線）の値に増加量αを加算した値が、「一定速走行から加速度0.1Gで加速できるアクセル開度」となる。そして、エンジン始動線と線Ｂの交点の車速を、エンジン始動停止ハンチングしやすい車速閾値V1に設定している。

ステップＳ１３では、ステップＳ１１でのEVモード遷移ディレイ時間の設定、あるいは、ステップＳ１２でのEVモード遷移ディレイ時間の算出に続き、タイマー時間を計測するタイマーカウントを開始し、ステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、ステップＳ１３でのタイマーカウント開始に続き、エンジン停止許可条件（ステップＳ８）が成立してから計測されたタイマー時間が、ステップＳ１１またはステップＳ１２のEVモード遷移ディレイ時間以上になったか否かを判断する。YES（タイマー時間≧EVモード遷移ディレイ時間）の場合はステップＳ１５へ進み、NO（タイマー時間＜EVモード遷移ディレイ時間）の場合はステップＳ９（HEVモード継続）へ進む。

ステップＳ１５では、ステップＳ１４でのタイマー時間≧EVモード遷移ディレイ時間であるとの判断に続き、HEVモードからEVモードへのモード遷移を開始し、リターンへ進む。

次に、作用を説明する。
まず、「比較例の課題について」の説明を行う。続いて、実施例１のハイブリッド車両の制御装置における作用を、「EVモードからHEVモードへのモード遷移制御作用」、「高車速前進走行時におけるHEVモードからEVモードへのモード遷移制御作用」、「低車速前進走行時におけるHEVモードからEVモードへのモード遷移制御作用」、「後退走行時におけるHEVモードからEVモードへのモード遷移制御作用」、「走行例におけるモード遷移制御作用」に分けて説明する。

［比較例の課題について］
HEVモード走行中にアクセル戻し速度ΔAPOが早いほど、その後に再踏み込みする頻度が多いと推定して、HEVモードからEVモードの遷移を規定時間保留させるモード遷移制御を比較例とする。

・課題１
まず、アクセル戻し速度ΔAPOが小さくとも、高車速域ではアクセル戻した時にHEVモードの走行を長くしたほうが良い場合がある。例えば、実施例１のような１モータ・２クラッチシステムのハイブリッド車両では、高車速域においてモータ回転数が高く、かつ、EV走行中にエンジン始動トルクを確保しておく必要があるため、EV走行中に駆動に使えるモータトルクが少なくなる。このため、EVモードでの走行領域が狭くなり、高車速域では一定速走行できる駆動力までEV走行できない。

つまり、１モータ・２クラッチのハイブリッド車両においては、図１０に示すように、EV走行中にエンジン始動に必要なモータトルクを残す必要がある。そして、モータ回転数が高い領域では、モータ最大トルクが減少するため、モータ最大トルクからエンジン始動トルク分を差し引いたトルク（EV可能トルク上限）が少なくなる。

しかしながら、高速域での燃費を向上させる（減速時に第１クラッチCL1を開放してエンジンフリクションを切り離す方が、回生エネルギーが増えて燃費が向上する）ために、アクセルOFFしたときはEVモードに遷移したいという要求がある。一方、燃費を向上させるために、高車速域でアクセルOFF時にEVモードへの遷移を許可すると、前述したようにEVモードの走行領域が狭いため、一定速走行しようとすると直ぐにエンジンが始動させて、HEVモードへモード遷移させる必要がある。また、高速域では一定速走行する頻度が多いが、アクセル一定で走行するドライバーは少なく、アクセルONとOFFを繰り返して走行することが多い。

したがって、高車速域では、アクセルOFFもしくはアクセル戻し速度ΔAPOにかかわらず、HEVモードからEVモードに遷移するとき、規定時間ディレイさせる必要があるが、比較例では、アクセル戻し速度ΔAPOが早い時にしかEVモード遷移をディレイできないため、エンジン始動停止のハンチングが発生する。

・課題２
その反対にアクセル戻し速度ΔAP0が大きくとも、HEVモードからEVモードへ早く遷移させたほう良い場合がある。高速域と違って低速域ではモータ回転が低いため、エンジン始動分トルクを確保したとしても、十分にEV駆動力を確保できる。このため、HEVモードに遷移するアクセル開度を大きく設定でき、アクセルOFFするアクセル戻し速度ΔAPOが大きいときに直ぐにEVモードに遷移させても、エンジン始動と停止のハンチングが発生しにくい。

しかしながら、比較例では、アクセル戻し速度ΔAPOが大きい場合、EVモードの遷移を規定時間遅らせてしまうため、HEVモードの頻度が増え、燃費が悪化する。加えて、HEVモードのままで回生発電すると、エンジンフリクション分のエネルギー消費により、回生エネルギーが減少し、燃費の低下を招く。

［EVモードからHEVモードへのモード遷移制御作用］
EVモード走行時、エンジン始動許可条件が成立しないときは、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→リターンへと進む流れが繰り返され、EVモードが継続される。

EVモード走行時、アクセル踏み込み操作等を行うことによりエンジン始動許可条件が成立すると、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ６へと進む。そして、ステップＳ６では、エンジン始動許可条件が成立すると、時間待ちすることなく直ちにEVモードからエンジン始動制御を伴ってHEVモードへのモード遷移が開始される。

このように、EVモード走行中にアクセル踏み込み操作をしたとき、あるいは、バッテリSOCが少なくなりアクセルを維持したままでもエンジン始動許可条件が成立したとき、エンジン始動許可条件が成立すると直ちにEVモードからHEVモードへ切り替えられる。したがって、ドライバーの駆動力要求やバッテリ９への充電要求に対し、応答良く応えることができる。

［高車速前進走行時におけるHEVモードからEVモードへのモード遷移制御作用］
HEVモード前進走行時、エンジン停止許可条件が成立しないときは、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→リターンへと進む流れが繰り返され、HEVモードが継続される。

HEVモード前進走行時、エンジン停止許可条件が成立すると、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ１０→ステップＳ１２へと進む。このとき、走行車速が、車速閾値V1以上の高車速域での走行である場合、ステップＳ１２において、車速が高いほど長いEVモード遷移ディレイ時間が算出される。したがって、算出されたEVモード遷移ディレイ時間を経過するまで、ステップＳ１２からは、ステップＳ１３→ステップＳ１４→ステップＳ９→リターンへと進む流れが繰り返され、HEVモードが継続される。
そして、算出されたEVモード遷移ディレイ時間を経過すると、ステップＳ１３→ステップＳ１４→ステップＳ１５へと進む。そして、ステップＳ１５では、エンジン停止許可条件が成立してからEVモード遷移ディレイ時間だけ遅れたタイミングにてHEVモードからEVモードへのモード遷移が開始される。
なお、EVモード遷移ディレイ時間中においては、エンジン停止許可条件の成立/不成立も繰り返し判断されることで、例えば、EVモード遷移ディレイ時間中にアクセル踏み込み操作があった場合、エンジン停止許可条件が不成立となり、HEVモードが継続される。

このように実施例１では、アクセル開度APOの条件とモータ特性とによって設定したエンジン停止許可条件（HEVモードからEVモードへの切り替え許可条件）に基づく制御とした。そして、HEVモードからEVモードへ切り替える際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでのEVモード遷移ディレイ時間を、高車速領域においてその他の車速領域よりも長く設定する構成を採用した。
したがって、上記比較例での課題１が解決され、エンジン始動停止のハンチングを防止することができる。

実施例１では、EVモードでの一定速走行からアクセル開度の増加によりEVモードでの一定加速度の加速が可能な車速上限値を車速閾値V1とし、車速閾値V1以上の車速領域で、エンジン停止許可条件が成立してから遷移を開始するまでの時間を、その他の車速領域より遅らせる構成を採用した。
図１１は、HEVモードからEVモードへ切り替える際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を、車速閾値V1以上の高車速領域において、その他の車速領域（低車速域）よりも長く設定する理由を説明するイメージ図である。
エンジン始動線が一定速走行できるアクセル開度（線Ａ）に対して十分余裕がある場合は、ある程度加速しないとエンジン始動が発生しないので、始動ハンチングが発生しない。しかしながら、エンジン始動線が一定速走行できるアクセル開度（線Ａ）に対して増加量α以下の領域に入ると、車速維持しようとしてアクセルON・OFF（図１１のStop＆Start）するだけエンジン始動停止が発生することになり煩雑になる。
すなわち、エンジン始動線が一定速走行できるアクセル開度（線Ａ）に対し、アクセル開度の増加によりEVモードでの一定加速度の加速が可能な車速を車速閾値V1とし、この車速閾値V1以上の高車速域では、HEVモードからEVモードへ切り替える際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を長くすることになる。したがって、確実にエンジン始動停止のハンチングが防止される。

実施例１では、前記車速閾値V1を、バッテリSOCが低くなるほど低車速側になるように設定した。
すなわち、バッテリSOCが低下すると、図５に示すように、エンジン始動線が低開度方向に下がるので、一定速走行できるアクセル開度と近くなる。このため、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を長くする車速閾値V1を低速側にする必要がある。したがって、バッテリSOCが下がったとしても、エンジン始動停止のハンチングが防止される。

［低車速前進走行時におけるHEVモードからEVモードへのモード遷移制御作用］
HEVモード前進走行時、エンジン停止許可条件が成立しないときは、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→リターンへと進む流れが繰り返され、HEVモードが継続される。

HEVモード前進走行時、エンジン停止許可条件が成立すると、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ１０→ステップＳ１２へと進む。このとき、走行車速が、車速閾値V1未満の低車速域での走行である場合、ステップＳ１２において、ディレイ時間がゼロ時間として算出される。したがって、エンジン停止許可条件が成立すると、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ１０→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１４→ステップＳ１５へと進む。そして、ステップＳ１５では、エンジン停止許可条件が成立したら直ちにHEVモードからEVモードへのモード遷移が開始される。

このように実施例１では、HEVモードからEVモードへ切り替える際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでのEVモード遷移ディレイ時間を、低車速領域においてゼロ時間に設定する構成を採用した。
したがって、上記比較例での課題２が解決され、エンジン１を使うHEVモードの頻度減少（EVモードの頻度増大）と、エンジンフリクションを第１クラッチ４の解放により切り離すことでの回生エネルギーの増加と、によって燃費が向上する。

［後退走行時におけるHEVモードからEVモードへのモード遷移制御作用］
HEVモード後退走行時、エンジン停止許可条件が成立しないときは、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→リターンへと進む流れが繰り返され、HEVモードが継続される。

HEVモード後退走行時、エンジン停止許可条件が成立すると、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ１０→ステップＳ１１へと進む。このステップＳ１１において、車速にかかわらず長いEVモード遷移ディレイ時間が設定される。したがって、設定されたEVモード遷移ディレイ時間を経過するまで、ステップＳ１１からは、ステップＳ１３→ステップＳ１４→ステップＳ９→リターンへと進む流れが繰り返され、HEVモードが継続される。なお、EVモード遷移ディレイ時間中においては、エンジン停止許可条件の成立/不成立も繰り返し判断されることで、例えば、ディレイ時間中にアクセル踏み込み操作があった場合には、エンジン停止許可条件が不成立となり、HEVモードが継続される。

このように実施例１では、Ｒレンジの選択時、HEVモードからEVモードへ切り替える際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を全車速域で長くした。
すなわち、Ｒレンジ（後進速レンジ）は、運転姿勢が不安定であり、また視野もせまくなるため、車両挙動が変化しないようにする必要がある。エンジン始動停止を頻繁に繰り返すと、エンジン始動中やエンジン停止中に車両挙動が乱れることがあるため、EVモードとHEVモードの遷移をなるべく減らしたいという要求がある。
したがって、Ｒレンジでは、車速に依存せず、HEVモードからEVモードへのモード遷移の開始を、一定時間ディレイさせることでエンジン始動停止回数を抑制できるので、車両挙動が不安定になることが抑制され、後退走行しやすくなる。

［走行例におけるモード遷移制御作用］
図１２は、実施例１のモード遷移制御が行われる走行例での車速・アクセル開度APO・走行モードの各特性を示すタイムチャートである。以下、図１２に基づいて、走行例におけるモード遷移制御作用を説明する。

時刻t1によるＡでは、車速が低いのでアクセルOFFしてアクセル開度がエンジン停止線を下回ったところですぐにHEVモードからEVモードに遷移する。
そして、時刻t2では、アクセル踏み込み操作によりエンジン始動線を上回ることで、EVモードからHEVモードに遷移する。
その後、時刻t3によるＢにおいては、車速が高いのでアクセルOFFしてアクセル開度がエンジン停止線を下回っても、算出されたディレイ時間の間、EVモードへの遷移を保留する。したがって、EVモードへの遷移が保留されている間に、アクセルが踏み込まれた場合は、HEVモードが継続される。
時刻t4では、車速が高いのでアクセルOFFしてアクセル開度がエンジン停止線を下回っても、算出されたディレイ時間の間、EVモードへの遷移を保留する。
しかし、時刻t5によるＣにおいては、EVモードへの遷移を保留しているが、アクセルもOFFしたままなので、算出されたディレイ時間の経過後にEVモードに遷移する。

すなわち、時刻t3によるＢのように、アクセルOFFしてアクセル開度がエンジン停止線を下回っても、車速が高いので算出されたEVモード遷移ディレイ時間の間、EVモードへの遷移を保留される。したがって、EVモードへの遷移が保留されている間に、アクセルが踏み込まれた場合は、HEVモードが継続されるというように、エンジン始動停止ハンチングが防止される。

また、時刻t1によるＡのように、アクセルOFFしてアクセル開度がエンジン停止線を下回った場合、車速が低いのですぐにHEVモードからEVモードに遷移される。したがって、アクセルOFFによる減速時に回生することで、効率的にバッテリ９へのバッテリSOCを高め、EVモードの頻度を増大し、燃費向上となる。

次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) エンジン１と、
前記エンジン１から駆動輪（タイヤ７，７）への駆動系に設けられ、力行により前記エンジン１の始動と前記駆動輪（タイヤ７，７）の駆動を行い、回生により発電を行うモータジェネレータ２と、
前記エンジン１と前記モータジェネレータ２の連結部に設けられ、前記エンジン１と前記モータジェネレータ２を駆動源とするハイブリッド車モード（HEVモード）と、前記モータジェネレータ２を駆動源とする電気自動車モード（EVモード）と、を切り替えるモード切り替え手段（第１クラッチ４）と、
前記ハイブリッド車モード（HEVモード）から前記電気自動車モード（EVモード）へモード遷移を行う際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を、高車速領域においてその他の車速領域より遅らせるモード遷移制御手段（図９）と、
を備える。
このため、モード遷移を伴う走行時、エンジン始動停止のハンチング防止と燃費向上との両立を図ることができるができる。

(2) 前記モード遷移制御手段（図９）は、前記電気自動車モード（EVモード）での走行中に、アクセル開度の大きさが、車速ごとに設定した閾値を超えると、前記エンジン１を始動させて前記電気自動車モード（EVモード）から前記ハイブリッド車モード（HEVモード）へのモード遷移を行い、
前記電気自動車モード（EVモード）での一定速走行からアクセル開度の増加により前記電気自動車モード（EVモード）での一定加速度の加速が可能な車速上限値を車速閾値V1とし、
前記車速閾値V1以上の車速領域で、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を、その他の車速領域より遅らせる。
このため、(2)の効果に加え、ハイブリッド車モード（HEVモード）走行時、エンジン始動停止ハンチングしやすい車速閾値V1以上の車速域で、エンジン始動停止のハンチング防止することができる。

(3) 前記モード遷移制御手段（図９）は、前記車速閾値V1以上の車速領域で、車速が高いほどエンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの遅れ時間を長く設定した（図１１）。
このため、(2)の効果に加え、ハイブリッド車モード（HEVモード）走行時、確実にエンジン始動停止のハンチング防止することができる。

(4) 前記モード遷移制御手段（図９）は、前記車速閾値を、バッテリ充電容量（バッテリSOC）が低くなるほど低車速側になるように設定した（図５）。
このため、(3)の効果に加え、バッテリ充電容量（バッテリSOC）が下がったとしても、エンジン始動停止のハンチングを防止することができる。

(5) 前記モード遷移制御手段（図９）は、後退走行レンジ（Ｒレンジ）の選択時に前記ハイブリッド車モード（HEVモード）から前記電気自動車モード（EVモード）へモード遷移を行う際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を、全車速域で遅らせる（ステップＳ１０→ステップＳ１１）。
このため、(4)の効果に加え、後退走行時、車両挙動が不安定になることが抑制され、後退走行性を向上させることができる。

(6) 前記モード遷移制御手段（図９）は、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を遅くする手段を、車速に応じて設定されるディレイ時間による手段とし、エンジン停止許可条件が成立してから起動するタイマー時間が、設定したディレイ時間以上となったら前記ハイブリッド車モード（HEVモード）から前記電気自動車モード（EVモード）へのモード遷移を開始する（ステップＳ１１，ステップＳ１２）。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、エンジン停止許可条件が成立してからハイブリッド車モード（HEVモード）から電気自動車モード（EVモード）へのモード遷移を開始するまでの遅れ時間を、精度良く、かつ、きめ細かく管理することができる。

実施例２は、EVモード遷移ディレイ時間を与える車速閾値を、実施例１の車速閾値V1と異ならせて設定するようにした例である。

まず、構成を説明する。
実施例２のハイブリッド車両の制御装置の構成は、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。実施例１と異なる点は、図９のステップＳ１２であり、実施例２のステップＳ１２を説明する。

ステップＳ１２では、ステップＳ１０でのＲレンジ以外のレンジ（例えば、Ｄレンジ）選択時であるとの判断に続き、エンジン停止許可条件（ステップＳ８）が成立してからEVモードへモード遷移を開始するまでのEVモード遷移ディレイ時間を車速から算出し、ステップＳ１３へ進む。
ここで、Ｒレンジ以外のレンジ選択時におけるEVモード遷移ディレイ時間は、図１４の下部に示すように、車速閾値V2よりも高車速域において、車速が高いほど長くなる時間として算出される。
そして、車速閾値V2は、アクセルがオンの状態によるEVモードで一定速走行が可能な車速上限値に設定する。具体的な車速閾値V2の設定では、図１３に示すように、各車速において一定速走行を維持できる線Ａ（R/L線：ロード・ロード線）と、エンジン始動線の交点の車速を、車速V1〜V2の領域よりも、さらにエンジン始動停止ハンチングしやすい車速閾値V2に設定している。

次に、作用を説明する。
実施例２では、アクセルがオンの状態によるEVモードで一定速走行が可能な車速上限値を車速閾値V2とし、車速閾値V2以上の車速領域で、エンジン停止許可条件が成立してから遷移を開始するまでの時間を、その他の車速領域より遅らせる構成を採用した。
図１３は、HEVモードからEVモードへ切り替える際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を、車速閾値V2以上の高車速領域において、その他の車速領域（低車速域）よりも長く設定する理由を説明するイメージ図である。
エンジン始動線が一定速走行できるアクセル開度（線Ａ）に対して十分余裕がある場合は、ある程度加速しないとエンジン始動が発生しないので、始動ハンチングが発生しない。しかしながら、エンジン始動線が一定速走行できるアクセル開度（線Ａ）に対して余裕のない領域に入ると、車速維持しようとしてアクセルON・OFF（図１４のStop＆Start）するだけエンジン始動停止が発生することになり煩雑になる。
すなわち、エンジン始動線が一定速走行できるアクセル開度（線Ａ）による車速を車速閾値V2とし、この車速閾値V2以上の高車速域では、HEVモードからEVモードへ切り替える際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を長くすることになる。したがって、車速V1〜V2の領域よりも、さらにエンジン始動停止ハンチングしやすい車速領域で、確実にエンジン始動停止のハンチングが防止される。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例２のハイブリッド車両の制御装置にあっては、実施例１の(1),(3)〜(6)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

(7) 前記モード遷移制御手段（図９）は、前記電気自動車モード（EVモード）での走行中に、アクセル開度の大きさが、車速ごとに設定した閾値を超えると、前記エンジン１を始動させて前記電気自動車モード（EVモード）から前記ハイブリッド車モード（HEVモード）へのモード遷移を行い、
アクセルがオンの状態によるEVモードで一定速走行が可能な車速上限値を車速閾値V2とし、
前記車速閾値V2以上の車速領域で、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を、その他の車速領域より遅らせる。
このため、ハイブリッド車モード（HEVモード）走行時、車速V1〜V2の領域よりも、さらにエンジン始動停止ハンチングしやすい車速閾値V2以上の車速域で、エンジン始動停止のハンチング防止することができる。

以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、実施例１及び実施例２に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１，２では、車速閾値V1または車速閾値V2以上の車速領域で、車速が高いほどエンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでのEVモード遷移ディレイ時間（＝遅れ時間）を長く設定する例を示した（図１１、図１３）。しかし、実施例１の場合、図１４の変形例特性に示すように、車速閾値V1よりも高車速域において、EVモード遷移ディレイ時間を車速にかかわらず一定時間により与えても良い。また、実施例２の場合、図１５の変形例特性に示すように、車速閾値V2よりも高車速域において、EVモード遷移ディレイ時間を車速にかかわらず一定時間により与えても良い。

実施例１では、EVモードでの一定速走行からアクセル開度の増加によりEVモードでの一定加速度の加速が可能な車速上限値を車速閾値V1とする例を示した。また、実施例２では、アクセルがオンの状態によるEVモードで一定速走行が可能な車速上限値を車速閾値V2とする例を示した。しかし、車速閾値としては、エンジン始動停止ハンチングしやすい高車速領域と他の車速領域を切り分ける車速値であれば、例えば、車速閾値V1〜車速閾値V2の間の車速値としても良い。

実施例１，２では、第２クラッチCL2を、有段式の自動変速機ATに内蔵した摩擦要素の中から選択する例を示した。しかし、自動変速機ATとは別に第２クラッチCL2を設けても良く、例えば、モータ/ジェネレータMGと変速機入力軸との間に自動変速機ATとは別に第２クラッチCL2を設ける例や、変速機出力軸と駆動輪の間に自動変速機ATとは別に第２クラッチCL2を設ける例も含まれる。

実施例１，２では、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を遅くする手段を、車速に応じて設定されるディレイ時間による手段とする例を示した。しかし、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を遅くする手段としては、エンジン停止線として、現状設定している許可判定のためのエンジン停止線と、エンジン停止線よりも値よりも小さくしたモード遷移開始のためのエンジン停止線と、を設定し、EVモードへの遷移を遅らせる手段を採ることもできる。

実施例１，２では、HEVモードとEVモードを切り替えるモード切り替え手段として、第１クラッチ４を用いる例を示した。しかし、HEVモードとEVモードを切り替えるモード切り替え手段としては、例えば、プラネタリギア等のように、クラッチを用いることなくクラッチ機能を発揮するような差動装置や動力分割装置を用いる例としても良い。

実施例１，２では、制御装置を後輪駆動のハイブリッド車両に対し適用した例を示したが、前輪駆動のハイブリッド車両に対しても適用することができる。要するに、走行モードとして、HEVモードとEVモードを有するハイブリッド車両であれば適用できる。

１ エンジン
２ モータジェネレータ
３ 自動変速機
４ 第１クラッチ（モード切り替え手段）
５ 第２クラッチ
６ ディファレンシャルギア
７ タイヤ（駆動輪）
８ インバータ
９ バッテリ
１０ エンジン回転センサ
１１ MG回転センサ
１２ AT入力回転センサ
１３ AT出力回転センサ
１４，１５ ソレノイドバルブ
１６ SOCセンサ
１７ アクセル開度センサ
２０ 統合コントローラ
２１ エンジンコントローラ
２２ モータコントローラ
２３ ブレーキ油圧センサ

Claims (7)

1. エンジンと、
   前記エンジンから駆動輪への駆動系に設けられ、力行により前記エンジンの始動と前記駆動輪の駆動を行い、回生により発電を行うモータジェネレータと、
   前記エンジンと前記モータジェネレータの連結部に設けられ、前記エンジンと前記モータジェネレータを駆動源とするハイブリッド車モードと、前記モータジェネレータを駆動源とする電気自動車モードと、を切り替えるモード切り替え手段と、
   前記ハイブリッド車モードから前記電気自動車モードへモード遷移を行う際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を、高車速領域においてその他の車速領域より遅らせるモード遷移制御手段と、
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記モード遷移制御手段は、
   前記電気自動車モードでの走行中に、アクセル開度の大きさが、車速ごとに設定した閾値を超えると、前記エンジンを始動させて前記電気自動車モードから前記ハイブリッド車モードへのモード遷移を行い、
   前記電気自動車モードでの一定速走行からアクセル開度の増加により前記電気自動車モードでの一定加速度の加速が可能な車速上限値を車速閾値とし、
   前記車速閾値以上の車速領域で、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を、その他の車速領域より遅らせる
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記モード遷移制御手段は、
   前記電気自動車モードでの走行中に、アクセル開度の大きさが、車速ごとに設定した閾値を超えると、前記エンジンを始動させて前記電気自動車モードから前記ハイブリッド車モードへのモード遷移を行い、
   アクセルがオンの状態による前記電気自動車モードで一定速走行が可能な車速上限値を車速閾値とし、
   前記車速閾値以上の車速領域で、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を、その他の車速領域より遅らせる
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
4. 請求項２又は３に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記モード遷移制御手段は、前記車速閾値以上の車速領域で、車速が高いほどエンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの遅れ時間を長く設定した
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
5. 請求項２から請求項４までの何れか１項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記モード遷移制御手段は、前記車速閾値を、バッテリ充電容量が低くなるほど低車速側になるように設定した
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
6. 請求項５に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記モード遷移制御手段は、後退走行レンジの選択時に前記ハイブリッド車モードから前記電気自動車モードへモード遷移を行う際、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を、全車速域で遅らせる
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
7. 請求項１から請求項６までの何れか１項に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記モード遷移制御手段は、エンジン停止許可条件が成立してからモード遷移を開始するまでの時間を遅くする手段を、車速に応じて設定されるディレイ時間による手段とし、エンジン停止許可条件が成立してから起動するタイマー時間が、設定したディレイ時間以上となったら前記ハイブリッド車モードから前記電気自動車モードへのモード遷移を開始する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。