JP2019182269A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】走行モードとしてＣＤ（Charge Depleting）モードとＣＳ（Charge Sustaining）モードとを有するハイブリッド自動車において、ＣＤモード中に蓄電割合が十分に残存しているにも拘わらずＣＳモードへ移行することへの違和感を運転者に与えるのを抑制しつつ、走行要求パワーに適切に対応する【解決手段】ＣＤモード中にバッテリの蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２よりも大きく且つバッテリの出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下となっているときには（Ｓ１１０〜Ｓ１３０）、ＣＤモードを維持できない旨の所定の警告をメータ７０に表示する（Ｓ１４０）。そして、走行要求パワーＰｄ＊が出力制限Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ２から出力可能な上限パワーＰｒｅｆよりも大きいときにはＣＤモードからＣＳモードへ移行する（Ｓ１６０，Ｓ１７０）。【選択図】図４

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、走行モードとしてＳＯＣ（蓄電割合）を積極的に消費するＣＤ（Charge Depleting）モードとＳＯＣを所定範囲内に制御するＣＳ（Charge Sustaining）モードとを有するものにおいて、ＣＤモード選択中にＳＯＣが閾値を下回ると、ＣＳモードを選択するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、走行パワーが所定のエンジン始動閾値よりも小さいときにはエンジンを停止してモータにより走行し（ＥＶ走行）、走行パワーがエンジン始動閾値を超えると、エンジンを始動して走行する（ＨＶ走行）。エンジン始動閾値はＣＤモードの方がＣＳモードよりも大きくされており、ＣＤモードにおいてＥＶ走行する領域は、ＣＳモードにおいてＥＶ走行する領域よりも広い。

特開２０１６−２１５８３８号公報

上述したハイブリッド自動車では、バッテリの蓄電割合が高くても、例えばバッテリの状態が低温状態にあるとき等、バッテリからの放電が大きく制限されると、バッテリからの電力だけでは走行要求パワーに見合うパワーを出力できない場合が生じる。ＣＤモードにおいてこうした状況が生じると、直ちにエンジンを始動することも考えられるが、バッテリのＳＯＣが十分に残存しているにも拘わらず、エンジンが始動されることになるため、運転者は何故エンジンが始動されるのかわからず違和感を感じる場合がある。

本発明のハイブリッド自動車は、走行モードとしてＣＤ（Charge Depleting）モードとＣＳ（Charge Sustaining）モードとを有するハイブリッド自動車において、ＣＤモード中に蓄電割合が十分に残存しているにも拘わらずＣＳモードへ移行することへの違和感を運転者に与えるのを抑制しつつ、走行要求パワーに適切に対応することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、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自動車は、
エンジンと、モータと、前記モータと電力をやり取りするバッテリと、走行に要求される走行要求パワーにより走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段とを備え、走行モードとしてＣＤ（Charge Depleting）モードとＣＳ（Charge Sustaining）モードとを有し、前記ＣＤモード中に前記バッテリの蓄電割合が閾値以下となると前記ＣＳモードへ移行するハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記ＣＤモード中に前記バッテリの蓄電割合が前記閾値よりも大きく且つ前記バッテリから放電可能な最大放電電力が所定電力以下となっているときには、所定の警告を報知し、該警告を報知した後、前記走行要求パワーが前記最大放電電力に基づき前記モータが出力可能な上限パワーよりも大きいときには、前記ＣＤモードから前記ＣＳモードへ移行するか前記ＣＤモードを維持したまま前記エンジンを始動する、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、走行モードとしてＣＤ（Charge Depleting）モードとＣＳ（Charge Sustaining）モードとを有し、ＣＤモード中にバッテリの蓄電割合が閾値以下となるとＣＳモードへ移行するものである。このハイブリッド自動車において、ＣＤモード中にバッテリの蓄電割合が閾値よりも大きく且つバッテリから放電可能な最大放電電力が所定電力以下となっているときには、所定の警告を報知する。そして、走行要求パワーが最大放電電力に基づきモータが出力可能な上限パワーよりも大きいときには、ＣＤモードからＣＳモードへの移行するかＣＤモードを維持したままエンジンを始動する。これにより、ＣＤモード中に蓄電割合が十分に残存しているにも拘わらずエンジンを始動することへの違和感を運転者に与えるのを抑制しつつ、走行要求パワーに適切に対応することができる。ここで、「最大放電電力」は、バッテリの温度や蓄電割合などに基づいて設定される。

本発明の一実施例としての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。 電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐ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と出力制限用補正係数および入力制限用補正係数との関係の一例を示す説明図である。 走行モード設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の走行モード設定処理ルーチンを示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。

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、充電器６０と、メータ７０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）８０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。このエンジン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、例えば、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などが入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種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は、ＨＶＥＣＵ８０と通信ポートを介して接続されている。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、ダンパ２８を介してエンジン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、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するのに用いられ、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，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、例えば、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などが入力ポートを介して入力されている。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、ＨＶＥＣＵ８０と通信ポートを介して接続されている。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おり、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。このバッテリ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，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、例えば、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂ，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などが入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ８０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために蓄電割合ＳＯＣや入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合であり、電池電流Ｉｂの積算値に基づいて演算される。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力であり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて設定される。詳しくは、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐ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補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐにそれぞれ対応する補正係数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Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐとの関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと出力制限用補正係数および入力制限用補正係数との関係の一例を示す。図示するように、バッテリ５０は、電池温度Ｔｂが適正温度範囲から高温側および低温側に外れるにつれて基本値Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐの絶対値が値０に近づき、蓄電割合ＳＯＣが十分であっても、充放電が大きく制限される。

充電器６０は、電力ライン５４に接続されている。この充電器６０は、自宅や充電ステーションなどの充電ポイントで、電源プラグ６１が家庭用電源や工業用電源などの外部電源６９に接続されているときに、外部電源６９からの電力を用いてバッテリ５０を充電できるように構成されている。充電器６０は、電源プラグ６１が外部電源６９に接続されているときに、ＨＶＥＣＵ８０によって制御されることにより、外部電源６９からの電力をバッテリ５０に供給する。

メータ７０は、運転席前方に設置され、走行に用いられている走行用パワーや車速、走行距離、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ、燃料残量、各種警告などの情報の表示が可能なディスプレイ（例えば、液晶表示装置）として構成されている。メータ７０は、メータ用電子制御ユニット（以下、「メータＥＣＵ」という）７２によって表示内容が制御されている。

メータＥＣＵ７２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，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。メータＥＣＵ７２からは、メータ７０への表示信号などが出力ポートを介して出力されている。また、メータＥＣＵ７２は、ＨＶＥＣＵ８０と通信ポートを介して接続されている。

ＨＶＥＣＵ８０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，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。ＨＶＥＣＵ８０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。ＨＶＥＣＵ８０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ９０からのイグニッション信号やシフトレバー９１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ９２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル９３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９４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル９５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９６からのブレーキペダルポジションＢＰなどを挙げることができる。また、車速センサ９８からの車速Ｖや、ＣＳモードとＣＤモードとを切り替えるモード切替スイッチ９９からのスイッチ信号、電源プラグ６１に取り付けられて電源プラグ６１が外部電源６９に接続されているか否かを判定する接続スイッチ６２からの接続信号なども挙げることができる。ＨＶＥＣＵ８０からは、充電器６０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ８０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，メータＥＣＵ７２と通信ポートを介して接続されている。

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、ＣＤ（Charge Depleting）モードまたはＣＳ（Charge Sustaining）でハイブリッド走行（ＨＶ走行）または電動走行（ＥＶ走行）を行なう。ここで、ＣＤモードは、ＣＳモードに比してＥＶ走行を優先するモードである。ＨＶ走行は、エンジン２２の運転を伴って走行するモードである。ＥＶ走行は、エンジン２２の運転を伴わずに走行するモードである。

実施例では、ＨＶＥＣＵ７０は、自宅や充電ステーションなどの充電ポイントでシステムオフ（システム停止）して停車しているときに、電源プラグ６１が外部電源６９に接続されると、外部電源６９からの電力を用いてバッテリ５０が充電されるように充電器６０を制御する。そして、システムオン（システム起動）したときにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１（例えば４５％，５０％，５５％など）よりも大きいときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２（例えば２５％，３０％，３５％など）以下に至るまでは、ＣＤモードで走行し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２以下に至った以降は、システムオフするまでＣＳモードで走行する。また、システムオンしたときにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１以下のときには、システムオフするまでＣＳモードで走行する。さらに、ＣＤモードで走行している最中にモード切替スイッチ９９が操作されると、ＣＳモードで走行する。また、モード切替スイッチ９９の操作によりＣＳモードとされて走行している最中に再びモード切替スイッチ９９が操作されると、ＣＤモードに切り替わる。

ＨＶ走行での走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ９４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ９８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Ｔｒ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される走行要求パワー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、計算した走行要求パワーＰｄｒｖ＊にバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０に放電するときが正の値）を減じて、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、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に要求トルクＴｒ＊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、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。

ＥＶ走行での走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ９４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ９８からの車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて要求走行要求パワーＰｄｒｖ＊を計算する。続いて、走行要求パワーＰｄｒｖ＊に充放電要求パワーＰｂ＊を減じて要求パワーＰｅ＊を設定する。そして、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に、要求トルクＴｒ＊（要求走行要求パワー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。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。モータＥＣＵ４０は、上述したように、インバータ４１，４２を制御する。

ＥＶ走行中に要求パワーＰｅ＊がエンジン始動閾値Ｐｓｔａｒｔを上回ると、ＨＶ走行へ切り替わる。また、ＨＶ走行中に要求パワーＰｅ＊がエンジン始動閾値Ｐｓｔａｒｔよりも小さいエンジン停止閾値Ｐｓｔｏｐを下回ると、ＥＶ走行へ切り替わる。ＣＤモード時には、エンジン２２の運転ができる限り抑制されるようにＣＳモード時に比して大きな値のエンジン始動閾値Ｐｓｔａｒｔが用いられる。

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の動作について説明する。特に、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは比較的高く出力制限Ｗｏｕｔは比較的低い（電池温度Ｔｂが極低温または極高温時）ときの走行モードの設定動作について説明する。図４は、ＨＶＥＣＵ８０により実行される走行モード設定処理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、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

走行モード設定処理ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ８０のＣＰＵは、まず、現在の走行モード（ＣＤモード，ＣＳモード）Ｍや走行要求パワーＰｄ＊、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔなどを入力する（ステップＳ１００）。ここで、走行要求パワーＰｄ＊は、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて計算されたものを入力するものとした。蓄電割合ＳＯＣは、電池電流Ｉｂに基づいて演算されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。出力制限Ｗｏｕｔは、蓄電割合ＳＯＣや電池温度Ｔｂに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。

続いて、現在の走行モードがＣＤモードであるか否か（ステップＳ１１０）、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２よりも大きいか否か（ステップＳ１２０）、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下であるか否か（ステップＳ１３０）、をそれぞれ判定する。ここで、閾値Ｓｈｖ２は、上述したように、走行モードをＣＤモードからＣＳモードへ切り替えるための閾値である。閾値Ｗｒｅｆは、出力制限Ｗｏｕｔが低下してバッテリ５０の放電が制限されている状態を判定するための閾値である。現在の走行モードがＣＤモードではなくＣＳモードであると判定すると、ＣＳモードを継続して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。現在の走行モードがＣＤモードであり且つ蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２以下であると判定すると、ＣＤモードからＣＳモードへ移行して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。現在の走行モードがＣＤモードであり、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２よりも大きく且つ出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆよりも大きいと判定すると、ＣＤモード維持して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。

現在の走行モードがＣＤモードであり、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２よりも大きいが、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下であると判定すると、電池出力低下によりＣＤモードを維持できない旨の警告メッセージがメータ７０に表示されるようメータＥＣＵ７２に表示信号を出力する（ステップＳ１５０）。次に、走行要求パワーＰｄ＊が上限パワーＰｒｅｆよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、上限パワーＰｒｅｆは、駆動力が不足しているか否かを判定するための閾値であり、例えば、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲でモータＭＧ２から出力可能な最大パワーに定めることができる。なお、上限パワーＰｒｅｆは、出力制限Ｗｏｕｔにエンジン２２の始動に必要な始動パワーＰｓも加味したパワー（Ｗｏｕｔ−Ｐｓ）の範囲内でモータＭＧ２から出力可能な最大パワーに定められてもよい。走行要求パワーＰｄ＊が上限パワーＰｒｅｆ以下であると判定すると、駆動力の不足は生じていないと判断し、ＣＤモードをそのまま維持して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。一方、走行要求パワーＰｄ＊が上限パワーＰｒｅｆよりも大きいと判定すると、駆動力に不足が生じていると判断し、走行モードをＣＤモードからＣＳモードへ移行して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。これにより、ＣＳモードへの移行によりエンジン始動閾値ＰｓｔａｒｔがＣＤモードよりも小さくなるから、エンジン２２が始動され易くなり、エンジン２２からの動力を用いて走行要求パワーＰｄ＊に見合うパワーにより走行することができる。しかし、この場合のＣＳモードへの移行は、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２よりも大きい状態で行なわれるため、運転者はメータ７０に表示される蓄電割合ＳＯＣを見ただけでは何故走行モードがＣＳモードへ移行したのかわからず、違和感を感じる場合がある。そこで、本実施例では、事前にメータ７０に電池出力低下によりＣＤモードを維持できない旨の警告メッセージを表示してからＣＳモードへの移行を行なうことで、運転者に違和感を感じさせないようにしているのである。ここで、電池出力低下により移行されたＣＳモードは、走行要求パワーＰｄ＊が上限パワーＰｒｅｆ以下となるまで継続してもよいし、電池温度Ｔｂが適正温度範囲に近づいて出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆよりも大きくなるまで継続してもよい。

以上説明した本実施例のハイブリッド自動車２０では、ＣＤモード中にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２よりも大きいがバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下となっているときには、ＣＤモードを維持できない旨の警告を運転者に報知する。そして、走行要求パワーＰｄ＊が出力制限Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ２から出力可能な上限パワーＰｒｅｆよりも大きいときにはＣＤモードからＣＳモードへ移行する。これにより、ＣＤモード中に蓄電割合ＳＯＣが十分に残存しているにも拘わらずＣＳモードへ移行することへの違和感を運転者に与えるのを抑制しつつ、走行要求パワーＰｄ＊に適切に対応することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＣＤモード中にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２よりも大きいがバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下となっているときに警告を運転者に報知し、その後、走行要求パワーＰｄ＊が上限パワーＰｒｅｆよりも大きいときにはＣＤモードからＣＳモードへ移行するものとした。しかし、ＣＤモード中にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２よりも大きく、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以下であり、且つ、走行要求パワーＰｄ＊が上限パワーＰｒｅｆよりも大きいときには、走行モードをＣＳモードへ移行させると共に走行モードをＣＳモードへ移行させたことをメータ７０に表示させてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＣＤモードを維持できない旨の所定の警告をメータ７０に表示させた後、走行要求パワーＰｄ＊が上限パワーＰｒｅｆよりも大きいときにはＣＤモードからＣＳモードへ移行するものとした。しかし、図５の変形例の走行モード設定処理ルーチンに示すように、所定の警告をメータ７０に表示させた後、走行要求パワーＰｄ＊が上限パワーＰｒｅｆよりも大きいときには、エンジン２２は始動するが（ステップＳ１８０）、走行モードはＣＤモードのまま維持してもよい。この場合、エンジン２２の始動は、走行要求パワーＰｄ＊がエンジン始動閾値Ｐｓｔａｒｔ以下であっても行なわれる。このとき、エンジン２２の運転は、走行要求パワーＰｄ＊が上限パワーＰｒｅｆ以下となるまで継続してもよいし、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆよりも大きくなるまで継続してもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２とモータＭＧ１と駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続する構成とした。しかし、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に示すように、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に変速機１３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧの回転軸にクラッチ１２９を介してエンジン２２を接続する構成としてもよい。

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ＭＧ２が「モータ」に相当し、ＨＶＥＣＵ８０が「制御手段」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製造産業に利用可能である。

２０，１２０ 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、２８ ダンパ、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、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ 充電器、６１ 電源プラグ、６２ 接続スイッチ、６９ 外部電源、７０ メータ、７２ メータ用電子制御ユニット（メータＥＣＵ）、８０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、９０ イグニッションスイッチ、９１ シフトレバー、９２ シフトポジションセンサ、９３ アクセルペダル、９４ アクセルペダルポジションセンサ、９５ ブレーキペダル、９６ ブレーキペダルポジションセンサ、９８ 車速センサ、９９ モード切替スイッチ、１２９ クラッチ、１３０ 変速機、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ モータ。

Claims (1)

1. エンジンと、モータと、前記モータと電力をやり取りするバッテリと、走行に要求される走行要求パワーにより走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段とを備え、走行モードとしてＣＤ（Charge Depleting）モードとＣＳ（Charge Sustaining）モードとを有し、前記ＣＤモード中に前記バッテリの蓄電割合が閾値以下となると前記ＣＳモードへ移行するハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、前記ＣＤモード中に前記バッテリの蓄電割合が前記閾値よりも大きく且つ前記バッテリから放電可能な最大放電電力が所定電力以下となっているときには、所定の警告を報知し、該警告を報知した後、前記走行要求パワーが前記最大放電電力に基づき前記モータが出力可能な上限パワーよりも大きいときには、前記ＣＤモードから前記ＣＳモードへ移行するか前記ＣＤモードを維持したまま前記エンジンを始動する、
   ハイブリッド自動車。

Images