JP2019156007A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセルオンのときにユーザへ違和感を与えることを抑制する。【解決手段】推定した入力電力が蓄電装置の充電に許容される最大許容電力を超える場合において、エンジンが運転中であるときにはエンジンの運転が継続され、エンジンが運転停止しているときには第１モータによりエンジンをモータリングしてエンジンが始動されるように、エンジンと第１，第２モータを制御し、更に、エンジンが運転中である場合において蓄電割合が第１割合を超えているときには第１割合以下であるときに比して最大許容電力を小さくし、エンジンが運転停止している場合において蓄電割合が第１割合より小さい第２割合を超えているときには第２割合以下であるときに比して最大許容電力を小さくする。【選択図】図４

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関し、詳しくは、エンジンと、第１モータと、プラネタリギヤと、第２モータと、蓄電装置と、を備えるハイブリッド車両に搭載される制御装置に関する。

従来、この種のハイブリッド車両の制御装置としては、エンジンと、第１モータと、プラネタリギヤと、第２モータと、蓄電装置（バッテリ）と、を備えるハイブリッド車両に搭載されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。プラネタリギヤは、共線図において順番に並ぶ第１回転要素，第２回転要素および第３回転要素を有し、第１回転要素に第１モータの回転軸が接続され、第２回転要素にエンジンの出力軸が接続され、第３回転要素に駆動輪に連結された駆動軸が接続されている。第２モータは、駆動軸に接続されている。蓄電装置は、第１，第２モータと電力をやりとりする。この制御装置では、蓄電装置の充電に許容される最大許容電力の範囲内でエンジンが運転されると共に第１，第２モータが駆動するようにエンジンと第１，第２モータとを制御している。

特開２０１２−５１５１５号公報

上述のハイブリッド車両の制御装置では、現在の車速において第１モータによりエンジンをモータリングしてエンジンを始動する際に蓄電装置に入力される入力電力を推定し、推定した入力電力が最大許容電力を超えているときに、第１モータによりエンジンをモータリングしてエンジンを始動することにより、車速が更に増加したときに蓄電装置への入力電力が最大許容電力を大きく超えることを抑制することがある。また、蓄電装置の全容量に対する蓄電されている容量の割合である蓄電割合が第１割合を超えているときには第１割合以下であるときに比して最大許容電力を小さくして、蓄電装置の保護を図ることがある。エンジンを始動する際に蓄電割合が第１割合より高いと、第１モータによりエンジンをモータリングしたときの発電電力が最大許容電力を超えないように第１モータの駆動が制限されて、エンジンの始動性が低下する不都合を生じることがあるから、最大許容電力を一時的に大きくして、エンジンの始動性の向上を図ることがある。しかしながら、最大許容電力を大きくすると、蓄電装置の入力電力が最大許容電力を超えがたくなってエンジンの始動が抑制されてしまう。こうしてエンジンの始動が抑制されると、ユーザがアクセルオンしたときにエンジンが始動されずにエンジンの停止が継続して、ユーザへ違和感を与える場合がある。

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、アクセルオンのときに、ユーザへ違和感を与えることを抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、
エンジンと、
第１モータと、
共線図において順番に並ぶ第１回転要素，第２回転要素および第３回転要素を有し、前記第１回転要素に前記第１モータの回転軸が接続され、前記第２回転要素に前記エンジンの出力軸が接続され、前記第３回転要素に駆動輪に連結された駆動軸が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された第２モータと、
前記第１，第２モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
と共にハイブリッド車両に搭載されるハイブリッド車両の制御装置であって、
車速に基づいて、前記第１モータにより前記エンジンをモータリングして前記エンジンを始動するときに前記蓄電装置に入力される入力電力を推定し、
前記推定した入力電力が前記蓄電装置の充電に許容される最大許容電力を超える場合において、前記エンジンが運転中であるときには前記エンジンの運転が継続され、前記エンジンが運転停止しているときには前記第１モータにより前記エンジンをモータリングして前記エンジンが始動されるように、前記エンジンと前記第１，第２モータとを制御し、
更に、前記エンジンが運転中である場合において前記蓄電割合が第１割合を超えているときには前記第１割合以下であるときに比して前記最大許容電力を小さくし、前記エンジンが運転停止している場合において前記蓄電割合が前記第１割合より小さい第２割合を超えているときには前記第２割合以下であるときに比して前記最大許容電力を小さくする、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド車両の制御装置では、車速に基づいて、第１モータによりエンジンをモータリングしてエンジンを始動するときに蓄電装置に入力される入力電力を推定する。そして、推定した入力電力が蓄電装置の充電に許容される最大許容電力を超える場合において、エンジンが運転中であるときにはエンジンの運転が継続され、エンジンが運転停止しているときには第１モータによりエンジンをモータリングしてエンジンが始動されるように、エンジンと第１，第２モータとを制御する。更に、エンジンが運転中である場合において蓄電割合が第１割合を超えているときには第１割合以下であるときに比して最大許容電力を小さくし、エンジンが運転停止している場合において蓄電割合が第１割合より小さい第２割合を超えているときには第２割合以下であるときに比して最大許容電力を小さくする。これにより、エンジンが運転を停止していない場合には、エンジンを運転している場合に比して蓄電割合が高いときの最大許容電力を小さくするから、蓄電割合が高いときにエンジンが始動しやすくなる。したがって、蓄電割合が高い場合には、アクセルオンされたときにエンジンが始動しやくなるから、アクセルオンのときにユーザへ違和感を与えることを抑制できる。

こうして本発明のハイブリッド車両の制御装置において、アクセルオンであり且つ前記エンジンが運転中である場合において前記蓄電割合が第１割合を超えているときには前記第１割合以下であるときに比して前記最大許容電力を小さくし、アクセルオンであり且つ前記エンジンが運転停止している場合において前記蓄電割合が前記第２割合を超えているときには前記第２割合以下であるときに比して前記最大許容電力を小さくしてもよい。

本発明の実施例としての制御装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。 バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。 ＨＶＥＣＵ７０により実行されるエンジン始動判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと補正係数Ｋｗｉｎ＿ｅとの関係の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例としての制御装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒやスロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨなどを挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される制御信号としては、スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの制御信号や燃料噴射弁への制御信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号など、その他にも種々のものを挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２を挙げることができる。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流も挙げることができる。

モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。このバッテリ５０は、上述したように、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどを挙げることができる。

バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。

バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の充放電が許容される最大充放電電力であり、実施例では、出力制限Ｗｏｕｔを正の値、入力制限Ｗｉｎを負の値としている。バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、基本的には、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値Ｗｉｎｂ，Ｗｏｕｔｂを設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用の補正係数Ｋｗｏｕｔと入力制限用の補正係数Ｋｗｉｎとを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値Ｗｉｎｂ，Ｗｏｕｔｂに補正係数Ｋｗｉｎ，Ｋｗｏｕｔを乗じることにより設定することができる。図２に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値Ｗｉｎｂ，Ｗｏｕｔｂとの関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数Ｋｗｉｎ，Ｋｗｏｕｔとの関係の一例を示す。図３において、補正係数Ｋｗｏｕｔは、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ０以上であるときには値１で一定となり、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ０未満であるときには値１から値０に向けて減少するように設定される。したがって、電池温度Ｔｂが一定である場合、出力制限Ｗｏｕｔは、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ０以上であるときには割合Ｓ０未満であるときに比して大きくなるよう設定される。補正係数Ｋｗｉｎは、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ１以下であるときには値１で一定となり、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ１を超えているときには値１から値０に向けて減少するように設定される。したがって、電池温度Ｔｂが一定である場合、入力制限Ｗｉｎの絶対値｜Ｗｉｎ｜（最大充電電力）は、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ１を超えているときには割合Ｓ１以下であるときに比して小さくなるよう設定される。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，車速センサ８８からの車速Ｖを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃやブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰも挙げることができる。

ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）で走行したり、電動走行（ＥＶ走行）で走行したりする。ＨＶ走行では、エンジン２２の運転を伴って走行する。ＥＶ走行では、エンジン２２を運転停止して走行する。

ＨＶＥＣＵ７０は、アクセルペダルポジションセンサ８４によりアクセルオンが検出されているときには、以下のように制御する。即ち、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｄ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される要求走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｒとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数を用いることができる。そして、計算した要求走行用パワーＰｄｒｖ＊にバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０に充電するときが正の値）を加えて、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと目標割合ＳＯＣ＊との差分ΔＳＯＣに基づいて、差分ΔＳＯＣの絶対値が小さくなるように設定する。

次に、現在の走行モードがＨＶ走行モードであるか或いはＥＶ走行モードであるかを判定する。ＥＶ走行モードであると判定すると、エンジン２２を始動するか否かを判定するエンジン始動判定を実行する。エンジン始動判定については後述する。エンジン始動判定において、エンジン２２を始動しないと判定すると、ＥＶ走行モードを継続すると判断し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊（要求走行用パワーＰｄｒｖ＊）が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるように、インバータ４１，４２の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。

エンジン始動判定においてエンジン２２を始動すると判定すると、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ移行するため、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングして始動するエンジン始動処理を実行する。エンジン始動処理では、モータＭＧ１から所定のモータリングトルクを出力して、エンジン２２の回転数を上昇させ、エンジン２２の回転数Ｎｅが始動回転数Ｎｅｓｔａｔを超えたときに、エンジン２２の運転を開始する。こうしてエンジン２２が始動されてＨＶ走行モードへ移行すると、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）や、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。エンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）は、エンジン２２の運転ポイント（回転数，トルク）のうち騒音や振動等を加味して燃費が最適となる最適動作ラインを予め定めておき、要求パワーＰｅ＊に対応する最適動作ライン上の運転ポイント（回転数，トルク）を求めて設定する。エンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）については、エンジンＥＣＵ２４に送信する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標運転ポイントに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、上述したように、インバータ４１，４２を制御する。

ＨＶＥＣＵ７０は、アクセルペダルポジションセンサ８４によりアクセルオフが検出されているときには、以下のように制御する。即ち、まず、車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、要求トルクＴｄ＊（要求制動力）を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される要求走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。次に、要求走行用パワーＰｄｒｖ＊の絶対値｜Ｐｒｄｖ＊｜が入力制限Ｗｉｎの絶対値｜Ｗｉｎ｜より大きいか否かを判定する。絶対値｜Ｐｒｄｖ＊｜が絶対値｜Ｗｉｎ｜以下であるときには、燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内で要求トルクＴｄ＊（要求制動力）が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。燃料カット指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料カットを実行する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、上述したように、インバータ４１，４２を制御する。

絶対値｜Ｐｒｄｖ＊｜が絶対値｜Ｗｉｎ｜を超えているときには、エンジン２２を燃料カットの状態でモータリングすることによりエンジン２２のフリクショントルク（制動力）を駆動軸３６に作用させるためのモータリングトルクをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。そして、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内で要求トルクＴｄ＊（要求制動力）が駆動軸３６に出力されるように、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、上述したように、インバータ４１，４２を制御する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０におけるアクセルオン時のエンジン始動判定について説明する。図４は、ＨＶＥＣＵ７０により実行されるエンジン始動判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、アクセルペダルポジションセンサ８４によりアクセルオンが検出されているときに、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返して実行される。

本ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、車速Ｖや蓄電割合ＳＯＣ，入力制限Ｗｉｎの基本値Ｗｉｎｂを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。車速Ｖは、車速センサ８８により検出されたものを入力されたものである。蓄電割合ＳＯＣは、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリＥＣＵ５２で演算されたものを通信を介して入力されたものである。基本値Ｗｉｎｂは、温度センサ５１ｃにより検出された電池温度Ｔｂと図２に例示した電池温度Ｔｂと基本値Ｗｉｎｂとの関係とに基づいてバッテリＥＣＵ５２で設定されたものを通信を介して入力されたものである。

続いて、現在の車速Ｖでエンジン２２を始動するためにモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングしたときにバッテリ５０に入力される入力電力Ｗｃｈの最大値である最大充電電力Ｗｃｈｍａｘ（正の値）を設定する（ステップＳ１１０）。エンジン２２が停止されている状態で走行しているときに、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングすると、モータＭＧ１の発電電力がバッテリ５０に入力される。また、例えばコーストダウン時のようにモータＭＧ２から回生制動力を出力しているときにモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングすると、モータＭＧ１の発電電力とモータＭＧ２の発電電力とがバッテリ５０に入力される。車速Ｖが高いとき、即ち、駆動軸３６の回転数が高いときには、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１（負の値）やモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２（正の値）は絶対値として大きくなる。したがって、車速Ｖが高いときには低いときに比して、モータＭＧ１の発電電力やモータＭＧ２の発電電力が大きくなり、バッテリ５０の入力電力Ｗｃｈが大きくなる。こうしたことを考慮して、実施例では、車速Ｖと最大入力電力Ｗｃｈｍａｘとの関係を予め実験や解析などで最大入力電力設定用マップとして求めておき、車速Ｖと最大入力電力設定用マップとを用いて最大入力電力Ｗｃｈｍａｘを設定している。最大入力電力設定用マップにおいて、最大入力電力Ｗｃｈｍａｘは、車速Ｖが高いときには低いときに比して大きくなるように設定される。

こうして最大入力電力Ｗｃｈｍａｘを設定すると、続いて、エンジン２２が運転中であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。エンジン２２が運転中であるときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて入力制限用の補正係数Ｋｗｉｎ＿ｅを設定し、基本値Ｗｉｎｂに補正係数Ｋｗｉｎ＿ｅを乗じることにより入力制限Ｗｉｎを設定する（ステップＳ１３０）。図５にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと補正係数Ｋｗｉｎ＿ｅとの関係の一例を示す。図中、実線は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと補正係数Ｋｗｉｎ＿ｅとの関係の一例を示している。破線は、図３に示したバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと補正係数Ｋｗｉｎとの関係の一例である。図示するように、補正係数Ｋｗｉｎ＿ｅは、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ１より大きい割合Ｓ２以下であるときには値１で一定となり、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ２を超えているときには値１から値０に向けて減少するように設定される。したがって、電池温度Ｔｂが一定である場合、入力制限Ｗｉｎの絶対値｜Ｗｉｎ｜（最大許容充電電力）は、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ２を超えているときには割合Ｓ２以下であるときに比して小さくなるよう設定される。

続いて、最大入力電力Ｗｃｈｍａｘが入力制限Ｗｉｎの絶対値｜Ｗｉｎ｜を超えているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。最大入力電力Ｗｃｈｍａｘが絶対値｜Ｗｉｎ｜以下であるときには、本ルーチンを終了する。今、エンジン２２が運転中であることから、エンジン２２の運転を継続することになる。

ステップＳ１５０で最大入力電力Ｗｃｈｍａｘが絶対値｜Ｗｉｎ｜を超えているときには、エンジン２２を始動すると判定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。今、エンジン２２が運転中であるとき、即ち、既にエンジン２２を始動済みであるときを考えているから、エンジン２２の運転を継続することになる。このように、エンジン２２が運転中であるときには、最大入力電力Ｗｃｈｍａｘが入力制限Ｗｉｎの絶対値｜Ｗｉｎ｜を超えているか否かに拘わらず、エンジン２２の運転が継続されることになる。

ステップＳ１２０でエンジン２２が運転中でないとき、即ち、エンジン２２が停止中であるときには、基本値Ｗｉｎｂに補正係数Ｋｗｉｎを乗じることにより入力制限Ｗｉｎを設定する（ステップＳ１４０）。したがって、電池温度Ｔｂが一定である場合、ステップＳ１４０で設定するエンジン２２が運転中でないときの入力制限Ｗｉｎは、蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ１より高いときには、ステップＳ１３０で設定するエンジン２２が運転中であるときの入力制限Ｗｉｎに比して大きくなる（絶対値｜Ｗｉｎ｜としては小さくなる）。

続いて、最大入力電力Ｗｃｈｍａｘが入力制限Ｗｉｎの絶対値｜Ｗｉｎ｜を超えているか否かを判定し（ステップＳ１５０）、最大入力電力Ｗｃｈｍａｘが絶対値｜Ｗｉｎ｜以下であるときには、本ルーチンを終了する。こうした処理により、エンジン２２の運転停止を継続することになる。

ステップＳ１５０で最大入力電力Ｗｃｈｍａｘが絶対値｜Ｗｉｎ｜を超えているときには、エンジン２２を始動すると判定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。
ここでは、ステップＳ１４０で設定した入力制限Ｗｉｎの絶対値｜Ｗｉｎ｜を用いてステップＳ１５０の判定を行なっている。ステップＳ１４０で設定した入力制限Ｗｉｎの絶対値｜Ｗｉｎ｜は、ステップＳ１３０で設定するエンジン２２が運転している場合の入力制限Ｗｉｎの絶対値｜Ｗｉｎ｜に比して小さくなる。したがって、蓄電割合ＳＯＣが高いときに最大入力電力Ｗｃｈｍａｘが絶対値｜Ｗｉｎ｜を超えていると判定される機会が多くなり、エンジン２２が始動されやすくなる。今、アクセルオンのときを考えており、アクセルオンのときにエンジン２２が始動されやすくなることから、ユーザへ違和感（アクセルオンのときにエンジン２２の停止が継続することにより違和感）を与えることを抑制できる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０の制御装置では、車速Ｖに基づいて最大入力電力Ｗｃｈｍａｘを設定し、最大入力電力Ｗｃｈｍａｘが入力制限Ｗｉｎの絶対値｜Ｗｉｎ｜を超える場合において、エンジン２２が運転中であるときにはエンジン２２の運転を継続し、エンジン２２が運転停止しているときにはモータＭＧ２によりエンジン２２をモータリングしてエンジン２２が始動されるように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する。更に、エンジン２２が運転中である場合において蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ２を超えているときには割合Ｓ２以下であるときに比して入力制限Ｗｉｎの絶対値｜Ｗｉｎ｜を小さくし、エンジン２２が運転停止している場合において蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ２より小さい割合Ｓ１を超えているときには割合Ｓ１以下であるときに比して入力制限Ｗｉｎの絶対値｜Ｗｉｎ｜を小さくすることにより、蓄電割合が高い状態でのアクセルオンのときにエンジンが始動しやすくなることから、ユーザへ違和感（アクセルオンのときにエンジンの停止が継続することにより違和感）を与えることを抑制できる。

実施例のハイブリッド自動車２０の制御装置では、ステップＳ１１０で車速Ｖに基づいてバッテリ５０に入力される電力としてバッテリ５０の最大入力電力Ｗｃｈｍａｘを設定しているが、車速Ｖに基づいてバッテリ５０の入力電力Ｗｃｈを設定できる場合には、最大入力電力Ｗｃｈｍａｘに代えてバッテリ５０の入力電力Ｗｃｈを設定してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０の制御装置では、入力制限Ｗｉｎを電池温度Ｔｂと蓄電割合ＳＯＣとエンジン２２が運転中であるか否かに基づいて設定しているが、電池温度Ｔｂを考慮せずに、蓄電割合ＳＯＣとエンジン２２が運転中であるか否かに基づいて設定してもよい。この場合、入力制限Ｗｉｎを、エンジン２２が運転中である場合においては蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ２を超えているときには割合Ｓ２以下であるときに比して絶対値｜Ｗｉｎ｜が小さくなるように設定し、エンジン２２が運転停止している場合においては蓄電割合ＳＯＣが割合Ｓ２より小さい割合Ｓ１を超えているときには割合Ｓ１以下であるときに比して入力制限Ｗｉｎの絶対値｜Ｗｉｎ｜を小さくすればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０の制御装置では、ハイブリッド自動車２０が蓄電装置としてバッテリ５０を備えているが、バッテリ５０に代えて、キャパシタを備えていてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とが「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド自動車の制御装置の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ５２）、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. エンジンと、
   第１モータと、
   共線図において順番に並ぶ第１回転要素，第２回転要素および第３回転要素を有し、前記第１回転要素に前記第１モータの回転軸が接続され、前記第２回転要素に前記エンジンの出力軸が接続され、前記第３回転要素に駆動輪に連結された駆動軸が接続されたプラネタリギヤと、
   前記駆動軸に接続された第２モータと、
   前記第１，第２モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
   と共にハイブリッド車両に搭載されるハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記第１モータにより前記エンジンをモータリングして前記エンジンを始動するときに前記蓄電装置に入力される入力電力を車速に基づいて推定し、
   前記推定した入力電力が前記蓄電装置の充電に許容される最大許容電力を超える場合において、前記エンジンが運転中であるときには前記エンジンの運転が継続され、前記エンジンが運転停止しているときには前記第１モータにより前記エンジンをモータリングして前記エンジンが始動されるように、前記エンジンと前記第１，第２モータを制御し、
   更に、前記エンジンが運転中である場合において前記蓄電割合が第１割合を超えているときには前記第１割合以下であるときに比して前記最大許容電力を小さくし、前記エンジンが運転停止している場合において前記蓄電割合が前記第１割合より小さい第２割合を超えているときには前記第２割合以下であるときに比して前記最大許容電力を小さくする、
   ハイブリッド車両の制御装置。

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