JP6098547B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

近年、エンジンとバッテリからの電力を受けて動作する走行用のモータとを駆動源として搭載するハイブリッド車両が実用に供されている。

特開２０１０−１４３４３３号公報は、モータとエンジンとの間にクラッチが介装された構成のハイブリッド車両において、急減速後の急加速を行なった際には、一旦クラッチを解放し、所定の変速段にすることでエンジンストールを回避しつつ、走行状態に応じた変速段とする技術を開示する。

特開２０１０−１４３４３３号公報

ハイブリッド車両は、エンジンおよびモータを動作させた状態で走行するＨＥＶ走行の他に、エンジンを停止した状態でバッテリの電力を用いてモータを動作させて走行するＥＶ走行も可能である。

特開２０１０−１４３４３３号公報が開示する技術によると、ハイブリッド車両がＥＶ走行からＨＥＶ走行に移行する際は、クラッチを係合してモータの動力をエンジンに伝達することによって停止しているエンジンを始動させる。モータは、バッテリからの電力を受けて動作する。

ハイブリッド車両において、クラッチを係合してエンジンを始動させると、ショック（エンジン始動ショック）が発生する場合がある。エンジン始動ショックの程度は、加速要求（アクセル開度）、および、走行用モータに電力を供給するためのバッテリの残存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）など、種々のパラメータに依存し得る。

ハイブリッド車両がＥＶ走行している場合、加速要求が大きいと、動力を得るためにすぐにエンジンを始動してＨＥＶ走行に移行しようとするため、エンジン始動ショックが発生しやすい。また、たとえば、バッテリのＳＯＣが低いと、充分な電力がモータに供給されず、エンジンの始動に必要な動力（駆動力）が不足してエンジン始動ショックが発生しやすい。

なお、ハイブリッド車両がエンジン停止状態で停止している場合も、加速要求が大きいと、動力を得るためにすぐにエンジンが始動されるため、エンジン始動ショックが発生しやすい。また、たとえば、バッテリのＳＯＣが低いと、充分な電力がモータに供給されず、エンジンの始動に必要な動力が不足してエンジン始動ショックが発生しやすい。

本発明の目的は、ハイブリッド車両がＥＶ走行からＨＥＶ走行に移行する際のエンジン始動ショックを低減させることである。

本発明は、要約すると、ハイブリッド車両の制御装置であって、ハイブリッド車両は、エンジンと、バッテリと、バッテリからの電力を受けてエンジンを始動させるための動力および駆動輪を駆動するための動力を発生させることが可能であり、かつ、エンジンからの動力を受けてバッテリを充電するための電力を発生させることが可能なモータジェネレータと、モータジェネレータとエンジンとの間に介装されたクラッチと、モータジェネレータと駆動輪との間に介装された変速機とを備える。制御装置は、ハイブリッド車両への加速要求およびハイブリッド車両の車両速度に対して設定されるシフト線に基づいて、変速機の状態を変更する。制御装置は、加速要求に対して設定される閾値に基づいて、クラッチを係合してモータジェネレータの動力をエンジンに伝達することによってエンジンを始動するか否かを判断する。制御装置は、加速要求に応じて、第１の動作、第２の動作および第３の動作のいずれかの動作が実行されるようにハイブリッド車両を制御する。第１の動作、第２の動作および第３の動作は、加速要求がそれぞれ第１の範囲内、第２の範囲内および第３の範囲内の場合に実行される。第２の範囲は、第１の範囲よりも、加速要求が小さい範囲である。第３の範囲は、第２の範囲よりも、加速要求が小さい範囲である。第２の動作では、第１の動作よりもエンジンが始動されやすくなるように、閾値は設定される。第３の動作では、第１の動作よりも変速機がシフトアップされやすくなるように、シフト線は設定される。

上記構成では、ハイブリッド車両は、クラッチを係合することで、エンジンおよびモータジェネレータを動作させた状態で走行するＨＥＶ走行が可能である。また、ハイブリッド車両は、クラッチを係合しない（解放する）ことで、エンジンを停止した状態でバッテリの電力を用いてモータジェネレータを動作させて走行するＥＶ走行が可能である。ハイブリッド車両がＥＶ走行からＨＥＶ走行に移行する場合、クラッチが係合されてエンジンが始動されるため、ハイブリッド車両にはエンジン始動ショックが発生し得る。

上記構成の制御装置は、ハイブリッド車両への加速要求に応じて第１の動作、第２の動作および第３の動作のいずれかの動作が実行されるようにハイブリッド車両を制御する。

第１の動作、第２の動作および第３の動作のいずれの動作においても、制御装置は、シフト線に基づいて、変速機の状態を変更し、閾値に基づいて、クラッチを係合してモータジェネレータの動力をエンジンに伝達することによってエンジンを始動するか否かを判断する。

第２の動作では、第１の動作よりもエンジンが始動されやすくなるように、閾値は設定される。上記構成によれば、モータジェネレータはバッテリからの電力を受けて駆動輪を駆動させるための動力を発生させる。エンジンが始動されやすくなれば、比較的早い段階、たとえば車両速度が比較的小さい場合などにエンジンが始動されることとなる。車両速度が比較的小さい場合は、車両速度が比較的大きい場合よりも、駆動輪を駆動するためにバッテリがモータジェネレータに供給する電力は少ない。その分、エンジンを始動するための動力を発生するために多くの電力が、バッテリからモータジェネレータに供給され得る。その結果、エンジン始動ショックが低減される。

また、比較的早い段階においてエンジンが始動されると、バッテリの電力の多くがたとえばＥＶ走行によって消費される前の状態、つまりバッテリのＳＯＣが比較的高い状態で、エンジンが始動される。これにより、エンジンの始動に必要な動力を発生させるのに充分な電力がバッテリからモータジェネレータに供給され得る。その結果、エンジン始動ショックが低減される。

またさらに、比較的早い段階でエンジンが始動されれば、モータジェネレータはエンジンからの動力を受けてバッテリを充電させるための電力を発生できる。これにより、バッテリのＳＯＣが高く維持される。たとえば、その後、エンジンが停止され、再び始動される場合などにも、エンジンの始動に必要な動力を発生させるのに充分な電力がバッテリからモータジェネレータに供給される。その結果、エンジン始動ショックが低減される。

第３の動作では、第１の動作よりも変速機がシフトアップされやすくなるように、シフト線は設定される。変速機がシフトアップされると、変速機の変速比は大きくなる。変速機の変速比が大きいと、モータジェネレータの回転速度が小さくなる。モータジェネレータの回転速度が小さくなると、エンジンが始動される際、モータジェネレータの回転速度とエンジンの回転速度とのギャップが小さくなる。その結果、エンジン始動ショックが低減される。

本発明によると、ハイブリッド車両がＥＶ走行からＨＥＶ走行に移行する際のエンジン始動ショックを低減させることが可能になる。

実施の形態に係る制御装置が制御するハイブリッド車両の概略構成を説明するための図である。 ハイブリッド車両のシフトマップを示す図である。 ハイブリッド車両のモードマップを示す図である。 アクセル開度に応じて実行される制御が開始されるまでに実行される処理を説明するためのフローチャートである。 第１の動作において実行される処理を説明するためのフローチャートである。 第２の動作において実行される処理を説明するためのフローチャートである。 第３の動作において実行される処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

図１は、実施の形態に係る制御装置１００が制御するハイブリッド車両１０の概略構成を説明するための図である。制御装置１００は、たとえばハイブリッド車両１０に搭載されて用いられる。

制御装置１００は、ハイブリッド車両１０に含まれる各要素を制御する。制御は、たとえば制御信号を利用して行なわれる。制御装置１００は、必要に応じて、ハイブリッド車両１０に含まれる各要素と通信も行なう。通信は、たとえば通信信号を用いて行なわれる。一例として、制御装置１００は、ハイブリッド車両１０の走行制御を行なう。制御装置１００が行なう制御は、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

エンジン２００は、ハイブリッド車両１０の走行源の一つである。モータジェネレータＭＧは回転電機であり、電力変換装置３００を介してメインバッテリ３１０の電力を受けて回転駆動され、電動機として動作する。モータジェネレータＭＧも、エンジン２００同様、ハイブリッド車両１０の走行源の一つである。モータジェネレータＭＧは、エンジン２００を始動させるための動力を発生することもできる。また、モータジェネレータＭＧは、回転することにより電力を生じさせる発電機としても動作する。モータジェネレータＭＧでが発生させる電力は、たとえばメインバッテリ３１０の充電電力に用いられる。

エンジン２００とモータジェネレータＭＧとの間には、クラッチ２１０が介装される。クラッチ２１０は、係合（締結）・解放可能な係合要素である。クラッチ２１０が係合されると、エンジン２００とモータジェネレータＭＧとの間で動力の伝達が行なわれる。クラッチ２１０が係合されない（解放される）と、エンジン２００とモータジェネレータＭＧとの間で動力の伝達が行なわれない。

モータジェネレータＭＧと、ディファレンシャル２４０との間には、変速機２３０が介装される。変速機２３０は、たとえば、８速などの有段階の状態（変速段）を切替える変速機である。変速機２３０の段階（変速段）が高いほど変速比、たとえばモータジェネレータＭＧの回転速度に対する駆動輪２５１，２５２の回転速度の比率は大きくなる。変速機２３０の変速段は、制御装置１００によって制御される。

変速機２３０には、第２クラッチ２２０が含まれてもよい。第２クラッチ２２０は、変速機２３０の各変速段において係合される複数の摩擦係合要素のうち、いくつかの摩擦係合要素を用いて構成されてもよい。

変速機２３０の出力軸は、車両駆動軸としてのプロペラシャフトＰＳ、ディファレンシャル２４０、左ドライブシャフトＤＳＬ、右ドライブシャフトＤＳＲを介して、後輪を構成する駆動輪（車輪）２５１，２５２に連結される。なお、車輪２５３，２５４は、前輪を構成する。

ＥＣＢ２５５〜２５８は、車輪２５１〜２５４のブレーキングを電子制御するための電子制御ブレーキ（Electric Control Breaking System）ユニットである。

電力変換装置３００は、メインバッテリ３１０の電力を変換して、モータジェネレータＭＧに供給する。また、電力変換装置３００は、モータジェネレータＭＧからの電力を変換して、メインバッテリ３１０に供給する。

監視部３２０は、メインバッテリ３１０を監視する。監視部３２０は、たとえばメインバッテリ３１０のＳＯＣや温度を監視（測定）する。なお、ＳＯＣの監視には、種々の公知の方法を用いることができる。

１２Ｖバッテリ４１０は、ハイブリッド車両１０に含まれるさまざまな補機（図示しない）に電力を供給するために用いられる。１２Ｖバッテリ４１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４００を介してメインバッテリ３１０からの電力で充電される。

ＥＰＳ４３０は、電動パワーステアリング（Electric Power Steering）である。ＥＰＳ４３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２０を介してメインバッテリ３１０からの電力を受けて動作する。

アクセルペダル５００は、ハイブリッド車両１０への加速要求のために、使用者（ドライバ）によって操作される。アクセルペダルの開度から、加速要求の程度が分かる。

速度センサ５１０は、ハイブリッド車両１０の速度を検知する。
図１に示すハイブリッド車両１０は、クラッチ２１０を解放し、すなわちエンジン２００が駆動系（モータジェネレータＭＧ側）から切離された状態とし、モータジェネレータＭＧの動力のみを利用して走行することができる。この走行を、実施の形態では「ＥＶ走行」と称する。なお、変速機２３０に第２クラッチ２２０が含まれる場合、ＥＶ走行時、第２クラッチ２２０は係合される。

また、ハイブリッド車両１０は、クラッチ２１０を係合し、すなわちエンジン２００が駆動系に連結された状態とし、エンジン２００の動力をも利用して走行することができる。この走行を、実施の形態では「ＨＥＶ走行」と称する。ＨＥＶ走行では、モータジェネレータＭＧは、電動機として動作するだけでなく、発電機としても動作する。なお、変速機２３０に第２クラッチ２２０が含まれる場合、ＨＥＶ走行時、第２クラッチ２２０は係合とされる。

図２は、ハイブリッド車両１０のシフトマップを示す図である。シフトマップでは、車速とアクセルペダル開度とに基づいて予め設定された目標変速段が示される。図２中のシフト線Ａ１は、変速段が２段（２ｎｄ）から３段（３ｒｄ）に変化（シフトアップ）する際の境界線である。シフト線Ａ２は、変速段が３段（３ｒｄ）から４段（４ｔｈ）にシフトアップする際の境界線である。

図示しないが、たとえば、変速段がシフトダウンする場合の境界線も存在する。シフトダウンの際の境界線は、シフトアップの際の境界線と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

各シフト線は、必要に応じて変更される。シフト線が変更されることで、アクセル開度および車速に対してシフトアップ、またはシフトダウンが実行されるタイミングなどを制御することができる。

たとえば、シフト線Ａ２を、車速が小さくなる方向であるシフト線Ａ２´に変更すると、比較的低い車速でも、変速段が早期にシフトアップされるようになる。

すなわち、図１および図２を参照して、制御装置１００は、ハイブリッド車両１０への加速要求（アクセル開度）およびハイブリッド車両１０の車速に対して設定されるシフト線に基づいて、変速機２３０の状態（変速段）を変更する。

ハイブリッド車両１０は、車速と、アクセル開度とに基づいて、目標とする走行状態（モード）を選択する。目標とするモードは、モードマップに基づいて定められる。

図３は、ハイブリッド車両１０のモードマップを示す。図３のモード切替線Ｂは、ＥＶ走行（ＥＶモード）とＨＥＶ走行（ＨＥＶモード）との境界を示す。

図３において、モード切替線Ｂによって与えられるアクセル開度に対する閾値を、「エンジン始動閾値」と称する。アクセル開度がエンジン始動閾値を上回ると、エンジンが始動され、ハイブリッド車両１０は、ＥＶ走行（ＥＶモード）からＨＥＶ走行（ＨＥＶモード）に移行する。エンジン始動閾値は、アクセル開度（すなわち加速要求）に基づいて、エンジンを始動させるか否かを判断するための閾値である。

各モード切替線は、必要に応じて変形する。モード切替線が変形することで、アクセル開度および車速に対してモードが切換えられるタイミングなどを制御することができる。

実施の形態において、モード切替線Ｂのうち、車速が充分に小さい領域、たとえばほとんどゼロとみなせるような領域においてアクセル開度に対する閾値であるエンジン始動閾値が変化する。たとえば、エンジン始動閾値ＴＨ１がアクセル開度が小さくなる方向であるＴＨ２に変化すると、比較的低い車速および比較的小さいアクセル開度でも、ハイブリッド車両１０は、ＥＶ走行からＨＥＶ走行に移行するようになる。つまり、エンジン始動閾値ＴＨ１がＴＨ２に変化することにより、閾値がＴＨ１のときよりも（比較的低い車速において）エンジンが始動されやすくなる。

すなわち、図１および図３を参照して、制御装置１００は、加速要求（アクセル開度）に対して設定される閾値（エンジン始動閾値）に基づいて、クラッチ２１０を係合してモータジェネレータＭＧの動力をエンジン２００に伝達することによってエンジン２００を始動するか否かを判断する。

再び図１を参照して、ハイブリッド車両１０においては、ＥＶ走行からＨＥＶ走行に移行するケースが考えられる。ここで、エンジン２００が駆動系から切離された状態のＥＶ走行から、ＨＥＶ走行に移行する際は、クラッチ２１０が係合され、モータジェネレータＭＧの動力がエンジン２００に伝達されることによってエンジン２００が起動（始動）されることとなる。このとき、エンジン２００を始動するのに充分な動力がモータジェネレータＭＧから得られなければ、ハイブリッド車両１０にショックが発生する可能性がある。実施の形態において、このようにエンジン２００を始動する際に発生するショックを「エンジン始動ショック」と称する。

エンジン始動ショックの程度は、ハイブリッド車両１０の加速要求（アクセルペダル５００の開度）、および、モータジェネレータに電力を供給するためのメインバッテリ３１０のＳＯＣなど、種々のパラメータに依存し得る。

ハイブリッド車両１０がＥＶ走行している場合、加速要求が大きいと、図３のモードマップに表されるように、エンジン２００が始動されてＨＥＶ走行に移行しようとするため、エンジン始動ショックが発生しやすい。また、たとえば、メインバッテリ３１０のＳＯＣが低いと、充分な電力がモータジェネレータＭＧに供給されず、エンジン２００の始動に必要な動力が不足してエンジン始動ショックが発生しやすい。

なお、ハイブリッド車両１０が停止している場合でも、加速要求が大きいと、エンジン２００が始動されるため、エンジン始動ショックが発生しやすい。また、たとえば、バッテリ３１０のＳＯＣが低いと、充分な電力がモータジェネレータＭＧに供給されず、エンジン２００の始動に必要な動力が不足してエンジン始動ショックが発生しやすい。

実施の形態において、制御装置１００は、ハイブリッド車両１０の加速要求（アクセル開度）に応じて、第１の動作、第２の動作および第３の動作のいずれかの動作が実行されるようにハイブリッド車両１０を制御する。

第１の動作は、加速要求が第１の範囲内の場合に実行される。たとえばアクセル開度が比較的大きい、たとえば１００％またはそれに近い値（ほぼ１００％）の場合、加速要求は第１の範囲内にある。第１の動作において、制御装置１００は、ハイブリッド車両１０の動力性能を優先してハイブリッド車両１０を加速させるための処理を実行する。ハイブリッド車両１０の動力性能を優先するために、後に説明する第２の動作および第３の動作に含まれるエンジン始動ショックが低減される処理が、第１の動作では実行されず、エンジン２００が始動される。その結果、早期にエンジン２００が始動され、モータジェネレータＭＧとエンジン２００との両方の動力によってハイブリッド車両１０が加速される。

第１の動作については、後に図５に示すフローチャートを参照しても説明される。
第２の動作は、加速要求が第２の範囲内の場合に実行される。たとえばアクセル開度が中程度、たとえば５０％以上１００％未満の場合（ただし上述の第１の範囲と重複しないように設定される）、加速要求は第２の範囲内にある。第２の範囲は、第１の範囲よりも加速要求の小さい範囲である。第２の動作において、制御装置１００は、エンジン始動ショックの低減を優先してハイブリッド車両１０を加速させるための処理を実行する。ハイブリッド車両１０のエンジン始動ショックを低減するために、第２の動作では、第１の動作よりもエンジンが始動されやすくなるように、エンジン始動閾値は設定される。たとえば、図３を参照して、第１の動作ではエンジン始動閾値がＴＨ１に設定されるのに対し、第２の動作では、エンジン始動閾値がＴＨ２に設定される。すなわち、第２の動作では、比較的低い車速および小さいアクセル開度でも、ハイブリッド車両１０がＥＶ走行からＨＥＶ走行に移行するように、エンジン始動閾値は、第１の動作のエンジン始動閾値から変更される。

エンジンが始動されやすくなれば、比較的早い段階、たとえばハイブリッド車両１０の車両速度が比較的小さい場合などにエンジン２００が始動されることとなる。車両速度が比較的小さい場合は、車両速度が比較的大きい場合よりも、駆動輪２５１，２５２を駆動するためにメインバッテリ３１０がモータジェネレータＭＧに供給する電力は少ない。その分、エンジン２００を始動するための動力を発生するために多くの電力が、メインバッテリ３１０からモータジェネレータＭＧに供給される。その結果、ハイブリッド車両１０のエンジン始動ショックは低減される。

また、比較的早い段階においてエンジン２００が始動されると、メインバッテリ３１０の電力の多くがたとえばＥＶ走行によって消費される前の状態、つまりメインバッテリ３１０のＳＯＣが比較的高い状態で、エンジン２００が始動される。これにより、エンジン２００の始動に必要な動力を発生させるのに充分な電力がメインバッテリ３１０からモータジェネレータＭＧに供給される。その結果、ハイブリッド車両１０のエンジン始動ショックは低減される。

またさらに、比較的早い段階でエンジン２００が始動されれば、モータジェネレータはエンジン２００からの動力を受けてメインバッテリ３１０を充電させるための電力を発生できる。これにより、メインバッテリ３１０のＳＯＣが高く維持される。そのため、たとえば、その後、エンジン２００が停止され、再び始動される場合などにも、エンジン２００の始動に必要な動力を発生させるのに充分な電力がメインバッテリ３１０からモータジェネレータＭＧに供給される。その結果、ハイブリッド車両１０のエンジン始動ショックは低減される。

第２の動作については、後に図６に示すフローチャートを参照しても説明される。
第３の動作は、加速要求が第３の範囲内の場合に実行される。たとえばアクセル開度が比較的小さい、たとえば５０％未満の場合、加速要求は第３の範囲内にある。第３の範囲は、第２の範囲よりも加速要求の小さい範囲である。第３の動作において、制御装置１００は、ＥＶ走行を優先してハイブリッド車両１０を加速させるための処理を実行する。このことは、後に図７のフローチャートに示される。また、制御装置１００は、エンジン始動ショックを低減するための処理を実行する。第３の動作では、第１の動作よりも変速機２３０がシフトアップされやすくなるように、シフト線は設定される。たとえば、図２を参照して、第１の動作ではシフト線Ａ２が設定されるのに対し、第３の動作ではシフト線Ａ２´が設定される。変速機２３０がシフトアップされると、変速機２３０の変速比も大きくなる。変速比が大きいと、同じ駆動輪２５１，２５２の回転速度に対して、モータジェネレータＭＧの回転速度は小さくなる。モータジェネレータＭＧの回転速度が小さくなると、エンジン２００が始動される際、モータジェネレータＭＧの回転速度とエンジン２００の回転速度とのギャップが小さくなる。その結果、エンジン始動ショックは低減される。

第３の動作については、後に図７に示すフローチャートを参照しても説明される。
上述の制御装置１００が実行する処理について、次に、フローチャートを参照して説明する。

図４は、加速要求（アクセル開度）に応じて実行される制御が開始されるまでに実行される処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、図１に示す制御装置１００によって実行される。後に説明する図５から図７に示すフローチャートの処理についても同様に制御装置１００によって実行される。

図１および図４を参照して、初めに、ステップＳ１０１において、ハイブリッド車両１０が「Ｒｅａｄｙ Ｏｎ」中であるか否かが判断される。「Ｒｅａｄｙ Ｏｎ」中とは、ハイブリッド車両１０が走行を開始できるようにハイブリッド車両１０のシステムが起動された状態である。「Ｒｅａｄｙ Ｏｎ」の場合（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、ステップＳ１０２に処理が進められる。そうでない場合（ステップＳ１０１でＮＯ）、ステップＳ１０１の処理が繰り返し実行される。

ステップＳ１０２において、ハイブリッド車両１０が走行可能状態であるか否かが判断される。たとえば変速機２３０の変速段が自動制御されるようにハイブリッド車両１０がＤレンジに設定されていれば、ハイブリッド車両１０は走行可能と判断される。ハイブリッド車両１０が走行可能状態である場合（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ステップＳ１０３に処理が進められる。そうでない場合（ステップＳ１０２でＮＯ）、ステップＳ１０２の処理が繰り返し実行される。

ステップＳ１０３において、アクセルペダル５００のアクセル開度（％）に応じた制御が開始される。

具体的に、ステップＳ１０４において、ハイブリッド車両１０のアクセル開度および車速が取得される。アクセル開度は、たとえばアクセル開度に対応した信号がアクセルペダル５００から制御装置１００に送られて取得される。車速は、たとえば車速に対応した信号が速度センサ５１０から制御装置１００に送られて取得される。

ステップＳ１０５において、アクセル開度が１００％またはそれに近い値であるか否かが判断される。アクセル開度が１００％の場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、後述の図５のフローチャートに処理が進められ、第１の動作が実行される。そうでない場合（ステップＳ１０５でＮＯ）、ステップＳ１０６に処理が進められる。

ステップＳ１０６において、アクセル開度が５０％以上１００％未満（ただしステップＳ１０５の範囲と重複しない）であるか否かが判断される。アクセル開度が５０％以上１００％未満の場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、後述の図６のフローチャートに処理が進められ、第２の動作が実行される。そうでない場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、ステップＳ１０７に処理が進められる。

ステップＳ１０７において、アクセル開度が５０％未満であると判断され、後述の図７のフローチャートに処理が進められ、第３の動作が実行される。

図５は、第１の動作において実行される処理を説明するためのフローチャートである。
図１および図５を参照して、はじめに、ステップＳ２０１において、エンジン２００が起動中（ＯＮ）であるか否かが判断される。エンジン２００がＯＮの場合（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、ステップＳ２０２に処理が進められる。そうでない場合（ステップＳ２０１でＮＯ）、ステップＳ２０５に処理が進められる。

ステップＳ２０２において、ハイブリッド車両１０のエンジンスロットル（図示しない）が全開にされ、エンジン２００の出力が最大化される。この処理は、図４のステップＳ１０５において、アクセル開度が１００％と判断されたことに対応する。その後、ステップＳ２０３に処理が進められる。

ステップＳ２０３において、変速機２３０の変速段が最適な値に設定される（最適ギヤ段が選択される）。最適ギヤ段の選択は、図４のフローチャートのステップＳ１０４で取得された、アクセル開度（すなわち加速要求）および車速に基づいて、図２に示すシフトマップを用いて行なわれる。そして、ステップＳ２０４において、ハイブリッド車両１０が加速される。

ステップＳ２０５において、ハイブリッド車両１０の車速がゼロであるか否かが判断される。車速がゼロとは、完全にゼロである場合だけでなく、車速が充分に小さくゼロとみなせるような場合を含んでいてもよい。車速がゼロの場合（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、ステップＳ２０６に処理が進められる。そうでない場合（ステップＳ２０５でＮＯ）、ステップＳ２１１に処理が進められる。

ステップＳ２０６において、変速機２３０の変速段（ギヤ段）が１速に設定されて、ステップＳ２０７に処理が進められる。

ステップＳ２０７において、クラッチ２１０が係合されて、ステップＳ２０８に処理が進められる。

ステップＳ２０８において、モータジェネレータＭＧが駆動（始動）されて、ステップＳ２０９に処理が進められる。

ステップＳ２０９において、エンジン２００が始動される。そして、ステップＳ２１０においてハイブリッド車両１０が加速される。

一方、ステップＳ２１１では、モータジェネレータＭＧの動力が増加（モータ駆動ＵＰ）されて、ステップＳ２１２に処理が進められる。モータジェネレータＭＧの動力が増加されると、たとえば、その後のステップでエンジンを始動させるために必要な動力が確保される。

ステップＳ２１２において、クラッチ２１０が係合されて、ステップＳ２１３に処理が進めらる。

ステップＳ２１３において、エンジン２００が始動される。このとき、先のステップＳ２１１において、モータジェネレータＭＧの動力が増加されたため、エンジン２００を始動するための充分な動力が得られ、エンジン始動ショックが低減される。その後、ステップＳ２１４に処理が進められる。

ステップＳ２１４において、最適ギヤ段が選択される。最適ギヤ段の選択は、図４のフローチャートのステップＳ１０４で取得された、アクセル開度（すなわち加速要求）および車速に基づいて、図２に示すシフトマップを用いて行なわれる。そして、ステップＳ２１５においてハイブリッド車両１０が加速される。

ステップＳ２０４，Ｓ２１０またはＳ２１５の処理の完了後、図５のフローチャートは終了する。

図５のフローチャートによると、たとえばステップＳ２０２でエンジンスロットルが全開とされ、また、ステップＳ２０９やＳ２１３においてエンジンが始動される。そのため、図５のフローチャートでは、後に説明する図６および図７に示すフローチャートと比較して早期にエンジンが始動され、ハイブリッド車両の動力性能を優先してハイブリッド車両が加速される。

図６は、第２の動作において実行される処理を説明するためのフローチャートである。
図１および図６を参照して、はじめに、ステップＳ３０１において、エンジン２００がＯＮであるか否かが判断される。エンジン２００がＯＮの場合（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、ステップＳ３０２に処理が進められる。そうでない場合（ステップＳ３０１でＮＯ）、ステップＳ３０５に処理が進めれる。

ステップＳ３０２において、エンジンスロットルの開度が、図４のステップＳ１０６において判断されたアクセル開度に対応づけられた値である５０％以上１００％未満のいずれかにされる。その後、ステップＳ３０３に処理が進められる。

ステップＳ３０３において、最適ギヤ段が選択される。そして、ステップＳ３０４において、ハイブリッド車両１０が加速される。

ステップＳ３０５において、ハイブリッド車両１０の車速がゼロであるか否かが判断される。車速がゼロの場合（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、ステップＳ３０６に処理が進められる。そうでない場合（ステップＳ３０５でＮＯ）、ステップＳ３１２に処理が進められる。

ステップＳ３０６において、ハイブリッド車両１０のエンジン始動閾値が変更される。これにより、変更後のエンジン始動閾値を用いて、アクセル開度および車速に基づいて、エンジン２００を始動するか否かが判断されるようになる。エンジン始動閾値の変更とは、たとえば、図３に示すモードマップにおいて、エンジン始動閾値ＴＨ１が、ＴＨ２に変化する（エンジンが始動されやすくなる方向に変化する）ことである。これにより、小さい加速要求（アクセル開度）であってもエンジンが始動されやすくなる。その後、ステップＳ３０７に処理が進められる。

ステップＳ３０７において、変速機２３０の変速段が１速に設定されて、ステップＳ３０８に処理が進められる。

ステップＳ３０８において、クラッチ２１０が係合されて、ステップＳ３０９に処理が進められる。

ステップＳ３０９において、ハイブリッド車両１０が、エンジン始動閾値（エンジン始動スレッシュ）に達したか否かが判断される。具体的に、ハイブリッド車両１０の車速が上昇し、図３に示すマップモードにおいて、ＥＶ走行領域からＨＥＶ走行領域に移行したか否かが判断される。エンジン始動閾値に到達した場合（ステップＳ３０９でＹＥＳ）、ステップＳ３１０に処理が進められる。そうでない場合（ステップＳ３０９でＮＯ）、ステップＳ３１３に処理が進められる。

ステップＳ３１０において、モータジェネレータＭＧの動力が増加されて、ステップＳ３１１に処理が進められる。

ステップＳ３１１において、エンジン２００が始動される。そして、ステップＳ３１２において、ハイブリッド車両１０が加速される。

これに対し、ステップＳ３１３では、エンジン２００が始動されず、ＥＶ走行でのハイブリッド車両１０の走行が維持される。そして、ステップＳ３１４において、ハイブリッド車両１０が加速される。

一方、ステップＳ３１５では、モータジェネレータＭＧの動力が増加されて、ステップＳ３１６に処理が進められる。

ステップＳ３１６において、クラッチ２１０が係合されて、ステップＳ３１７に処理が進められる。

ステップＳ３１７において、エンジン２００が始動され、ステップＳ３１８に処理が進められる。

ステップＳ３１８において、最適ギヤ段が選択される。そして、ステップＳ３１９において、ハイブリッド車両１０が加速される。

ステップＳ３１２，Ｓ３１４またはＳ３１９の処理の完了後、図６のフローチャートは終了する。

図６のフローチャートによると、たとえばステップＳ３０６においてエンジン始動ショックが低減されるようにエンジン始動閾値が変化する。すなわち、図６のフローチャートでは、先に説明した図５のフローチャートよりも、エンジン始動ショックの低減を優先してハイブリッド車両が加速される。

図７は、第３の動作において実行される処理を説明するためのフローチャートである。
図１および図７を参照して、はじめに、ステップＳ４０１において、エンジン２００がＯＮであるか否かが判断される。エンジン２００がＯＮの場合（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、ステップＳ４０２に処理が進められる。そうでない場合（ステップＳ４０１でＮＯ）、ステップＳ４０５に処理が進められる。

ステップＳ４０２において、エンジンスロットルの開度が、この処理は、図４のステップＳ１０７において、アクセル開度が１００％と判断されたことに対応する。アクセル開度に対応づけられた値である５０未満のいずれかにされる。その後、ステップＳ４０３に処理が進められる。

ステップＳ４０３において、最適ギヤ段が選択される。このときの最適ギヤ段の選択は、図２に示すシフトマップ中のシフト線Ａ１やシフト線Ａ２などに基づいて行なわれる。そして、ステップＳ４０４において、ハイブリッド車両１０が加速される。

一方、ステップＳ４０５では、ハイブリッド車両１０のシフト線が変更される。たとえば、図２に示すシフトマップにおいて、シフト線Ａ２が、シフト線Ａ２´に変更される。すなわち変速機２３０がシフトアップされやすくなるように、シフト線は変更される。図２には示さないが、シフト線Ａ１も、シフト線Ａ２同様、車速が小さくなる方向に変更されてもよい。その後、ステップＳ４０６に処理が進められる。

ステップＳ４０６において、最適ギヤ段にてＥＶ走行がなされる。最適ギヤ段は、先のステップＳ４０５においてシフト線が変更されたシフトマップに基づいて定められる。すなわち、図２に示すシフトマップにおいて、たとえばシフト線Ａ２´に基づいてギヤ段が選択される。これにより、シフト線Ａ２に基づいてギヤ段が選択されるよりも、早期にギヤ段ＵＰがされるようになる。

その結果、ステップＳ４０７において、変速機２３０の変速段は早期にアップ（ギヤ段ＵＰ）される。その後、ステップＳ４０８に処理が進められる。

ステップＳ４０８において、クラッチ２１０が係合される。このとき、先のステップＳ４０７においてギア段が高く設定されている（変速機２３０がシフトアップされている）ため、エンジン始動ショックが低減される。ステップＳ４０８の処理の完了後に、ステップＳ４０９に処理が進められる。

ステップＳ４０９において、ハイブリッド車両１０が、図３に示すモードマップに基づいてエンジン始動閾値に到達したか否かが判断される。具体的に、ハイブリッド車両１０の車速が上昇し、ＥＶ走行からＨＥＶ走行領域に移行したか否かが判断される。エンジン始動閾値に到達した場合（ステップＳ４０９でＹＥＳ）、ステップＳ４１０に処理が進められる。そうでない場合（ステップＳ４０９でＮＯ）、ステップＳ４１３に処理が進められる。

ステップＳ４１０において、モータジェネレータＭＧの動力が増加されて、ステップＳ４１１に処理が進められる。

ステップＳ４１１において、エンジン２００が始動される。そして、ステップＳ４１２において、ハイブリッド車両１０が加速される。

一方、ステップＳ４１３では、エンジン２００が始動されず、ＥＶ走行でのハイブリッド車両１０の走行が維持される。そして、ステップＳ４１４において、ハイブリッド車両１０が加速される。

ステップＳ４０４，Ｓ４１２またはＳ４１４の処理の完了後、図７のフローチャートは終了する。

図７のフローチャートによると、たとえばステップＳ４０５において、比較的変速段が高い状態でエンジン２００が始動されるようにシフト線が変更されるため、ステップＳ４０８のクラッチ係合時にエンジン始動ショックが低減される。また、たとえばステップＳ４１３においてＥＶ走行が維持されるため、ＥＶ走行を優先してハイブリッド車両１０が加速される。

最後に、本発明の実施の形態について総括する。図１を参照して、制御装置１００は、たとえばハイブリッド車両１０に適用される。ハイブリッド車両は、エンジン２００と、バッテリ（メインバッテリ３１０）と、バッテリ（メインバッテリ３１０）からの電力を受けてエンジン２００を始動させるための動力および駆動輪（車輪２５１，２５２）を駆動させるための動力を発生させることが可能であり、かつ、エンジン２００からの動力を受けてバッテリ（メインバッテリ３１０）を充電するための電力を発生させることが可能なモータジェネレータＭＧと、モータジェネレータＭＧとエンジン２００との間に介装されたクラッチ２１０と、モータジェネレータＭＧと駆動輪（車輪２５１，２５２）との間に介装された変速機２３０とを備える。制御装置１００は、ハイブリッド車両１０への加速要求およびハイブリッド車両１０の車両速度に対して設定されるシフト線に基づいて、変速機２３０の状態を変更する。制御装置１００は、加速要求に対して設定される閾値に基づいて、クラッチ２１０を係合してモータジェネレータＭＧの動力をエンジン２００に伝達することによってエンジン２００を始動するか否かを判断する。制御装置１００は、加速要求に応じて、第１の動作、第２の動作および第３の動作のいずれかの動作が実行されるようにハイブリッド車両１０を制御する。第１の動作、第２の動作および第３の動作は、加速要求がそれぞれ第１の範囲内、第２の範囲内および第３の範囲内の場合に実行される。第２の範囲は、第１の範囲よりも、加速要求が小さい範囲である。第３の範囲は、第２の範囲よりも、加速要求が小さい範囲である。第２の動作では、第１の動作よりもエンジン２００が始動されやすくなるように、閾値は設定される。第３の動作では、第１の動作よりも変速機２３０がシフトアップされやすくなるように、シフト線は設定される。

第２の動作では、第１の動作よりもエンジン２００が始動されやすくなるように、閾値は設定される。モータジェネレータＭＧはバッテリ（メインバッテリ３１０）からの電力を受けて駆動輪（車輪２５１，２５２）を駆動させるための動力を発生させる。第２の動作が実行されるとにおいて、エンジン２００が始動されやすくなれば、比較的早い段階、たとえば車両速度が比較的小さい場合などにエンジン２００が始動されることとなる。車両速度が比較的小さい場合は、車両速度が比較的大きい場合よりも、駆動輪（車輪２５１，２５２）を駆動するためにバッテリ（メインバッテリ３１０）がモータジェネレータＭＧに供給する電力は少ない。その分、エンジン２００を始動するための動力を発生するために多くの電力が、バッテリ（メインバッテリ３１０）からモータジェネレータＭＧに供給され得る。その結果、エンジン始動ショックが低減される。

また、比較的早い段階においてエンジン２００が始動されると、バッテリ（メインバッテリ３１０）の電力の多くがたとえばＥＶ走行によって消費される前の状態、つまりバッテリ（メインバッテリ３１０）のＳＯＣが比較的高い状態で、エンジン２００が始動される。これにより、エンジン２００の始動に必要な動力を発生させるのに充分な電力がバッテリ（メインバッテリ３１０）からモータジェネレータＭＧに供給され得る。その結果、エンジン始動ショックが低減される。

またさらに、比較的早い段階でエンジン２００が始動されれば、モータジェネレータＭＧはエンジン２００からの動力を受けてバッテリ（メインバッテリ３１０）を充電させるための電力を発生できる。これにより、バッテリ（メインバッテリ３１０）のＳＯＣが高く維持される。たとえば、その後、エンジン２００が停止され、再び始動される場合などにも、エンジン２００の始動に必要な動力を発生させるのに充分な電力がバッテリ（メインバッテリ３１０）からモータジェネレータＭＧに供給される。その結果、エンジン始動ショックが低減される。

第３の動作では、第１の動作よりも変速機２３０がシフトアップされやすくなるように、シフト線は設定される。変速機２３０がシフトアップされると、変速機２３０の変速比も大きくなる。変速機２３０の変速比が大きいと、モータジェネレータＭＧの回転速度が小さくなる。モータジェネレータＭＧの回転速度が小さくなると、エンジン２００が始動される際、モータジェネレータＭＧの回転速度とエンジン２００の回転速度とのギャップが小さくなる。その結果、エンジン始動ショックが低減される。

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、上記した実施の形態の説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許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。

１０ ハイブリッド車両、１００ 制御装置、２００ エンジン、２１０ クラッチ、２２０ 第２クラッチ、２３０ 変速機、２４０ ディファレンシャル、２５１〜２５４ 車輪、３００ 電力変換装置、３１０ メインバッテリ、３２０ 監視部、４００，４２０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、４１０ １２Ｖバッテリ、５００ アクセルペダル、５１０ 速度センサ、Ａ１，Ａ２ シフト線、Ｂ モード切替線、ＤＳＬ 左ドライブシャフト、ＤＳＲ 右ドライブシャフト、ＭＧ モータジェネレータ、ＰＳ プロペラシャフト。

Claims (1)

1. ハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記ハイブリッド車両は、
   エンジンと、
   バッテリと、
   前記バッテリからの電力を受けて前記エンジンを始動させるための動力および駆動輪を駆動するための動力を発生させることが可能であり、かつ、前記エンジンからの動力を受けて前記バッテリを充電するための電力を発生させることが可能なモータジェネレータと、
   前記モータジェネレータと前記エンジンとの間に介装されたクラッチと、
   前記モータジェネレータと前記駆動輪との間に介装された変速機とを備え、
   前記制御装置は、前記ハイブリッド車両への加速要求および前記ハイブリッド車両の車両速度に対して設定されるシフト線に基づいて、前記変速機の状態を変更し、
   前記制御装置は、前記加速要求に対して設定される閾値に基づいて、前記クラッチを係合して前記モータジェネレータの動力を前記エンジンに伝達することによって前記エンジンを始動するか否かを判断し、
   前記制御装置は、前記加速要求に応じて、第１の動作、第２の動作および第３の動作のいずれかの動作が実行されるように前記ハイブリッド車両を制御し、
   前記第１の動作、前記第２の動作および前記第３の動作は、前記加速要求がそれぞれ第１の範囲内、第２の範囲内および第３の範囲内の場合に実行され、
   前記第２の範囲は、前記第１の範囲よりも、前記加速要求が小さい範囲であり、
   前記第３の範囲は、前記第２の範囲よりも、前記加速要求が小さい範囲であり、
   前記第２の動作では、前記第１の動作よりも前記エンジンが始動されやすくなるように、前記閾値は設定され、
   前記第３の動作では、前記第１の動作よりも前記変速機がシフトアップされやすくなるように、前記シフト線は設定される、ハイブリッド車両の制御装置。

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