JP6201546B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ走行用の電力とエンジン始動用の電力とを電動機に供給する蓄電装置を備えたハイブリッド車両の制御装置に係り、特に、定格出力以上の電力の供給を蓄電装置に許容する技術に関するものである。

エンジンと、電動機と、電動機のみを走行用駆動力源として走行するモータ走行時にその電動機へ電力(パワー)を供給すると共に電動機によってエンジンを始動するエンジン始動時にその電動機へ電力を供給する蓄電装置とを備えるハイブリッド車両が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両がそれである。この特許文献１には、モータ走行中に運転者の出力要求(ドライバ要求)に対応するアクセル開度に基づいて設定される要求パワー(要求出力)が閾値より大きくなってエンジンを始動するとき、バッテリの出力制限を定格出力に所定超過出力を加えた値に変更すること、この所定超過出力はアクセル開度とバッテリ温度とに基づいて設定すること、この所定超過出力の分だけ走行用の電動機のトルク指令を大きく設定できることが開示されている。

特開２００５−３９９８９号公報

ところで、要求パワーの増大時などを含めて常にバッテリの出力制限の引き上げを許可しても、モータ走行にて駆動要求量(例えばアクセル開度)が略一定とされるような定車速走行やアクセル開度が僅かに踏み増しされたような緩加速走行などの定常走行ができる領域(以下、ＥＶ定常走行可能領域という)の拡大にそれほど寄与しない場合がある。例えば、低車速域でのモータ走行中に急なアクセル踏増しにより急加速が要求されるとエンジンを始動することになるが、このとき要求パワーが閾値より大きくなるまでに要する時間が比較的短くなる(見方を換えれば、要求パワーが閾値より大きくなるまでの車速の上昇分が比較的小さくなる)ことから、バッテリの出力制限の引き上げによって拡大されるモータ走行領域は、要求パワーが閾値より大きくなるまでに要する時間が比較的長くなる定常走行時と比べて小さくなる。このようにＥＶ定常走行可能領域の拡大にそれほど寄与しない場合でも、バッテリは定格出力を超えて出力してしまう為、燃費向上効果が小さいにも拘わらず、背反としてのバッテリの電圧低下やバッテリの耐久性低下を招く恐れがある。このようなバッテリの電圧低下やバッテリの耐久性低下の問題は、定格出力を超過する値が大きくなる程、より大きくなる。尚、上述したような課題は未公知であり、蓄電装置の出力制限の引き上げを行う範囲を適切に限定すること(例えば、急加速が要求されても出力制限の引き上げを行わない領域(或いは抑制する領域)を適切に設定すること)について未だ提案されていない。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、蓄電装置の電圧低下と耐久性低下とを抑制することと、ＥＶ定常走行可能領域を拡大することとを両立す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にある。

前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) エンジンと、電動機と、前記電動機によって前記エンジンを始動するエンジン始動時にその電動機へ電力を供給すると共に出力制限からそのエンジン始動時に供給する電力分を差し引いた残りの電力の範囲内で前記電動機のみを走行用駆動力源として走行するモータ走行時にその電動機へ電力を供給する蓄電装置とを備えるハイブリッド車両の、制御装置であって、(b) 前記ハイブリッド車両の、車速に応じて変化させられる走行抵抗が所定範囲にあるときは、前記蓄電装置の出力制限を、その走行抵抗がその所定範囲よりも小さな値のときと比較して大きくし、且つ定格出力よりも所定出力分増加させた値とする蓄電装置出力設定部を含み、(c) 前記蓄電装置の出力制限が定格出力であるときに前記電動機がモータ走行に使用できる前記蓄電装置の出力の上限値である第１上限出力を、前記蓄電装置の出力制限から前記エンジン始動時に前記電動機が使用する前記蓄電装置の出力を差し引いた値にて設定し、(d) 前記モータ走行にて定常走行する為に必要な前記蓄電装置の出力である前記車速に基づいた定常走行必要パワーが前記第１上限出力を上回る車速範囲を前記走行抵抗の所定範囲とすること、又は、前記定常走行必要パワーが前記第１上限出力以上、且つ前記蓄電装置の出力制限が定格出力よりも所定出力分増加させられているときに前記電動機がモータ走行に使用できる前記蓄電装置の出力の上限値である第２上限出力以下となる範囲を前記走行抵抗の所定範囲とすることにある。

このようにすれば、走行抵抗に応じて蓄電装置の出力制限を増加させる範囲を限定することで、蓄電装置の電圧低下と耐久性低下とを抑制することと、ＥＶ定常走行可能領域を拡大することとを両立することができる。具体的には、走行抵抗が比較的小さいときは、蓄電装置の出力制限を増加させなくとも元々モータ走行が可能であって、又、蓄電装置の出力制限を増加させてもＥＶ定常走行可能領域の拡大にそれほど寄与しないことに対して、走行抵抗が所定範囲よりも小さな値のときは、蓄電装置の出力制限が定格出力よりも増加させられないか或いは走行抵抗が所定範囲にあるときほどは増加させられないので(つまり、蓄電装置の出力制限が定格出力とされるか或いは走行抵抗が所定範囲にあるときと比較して小さな値とされるので)、例えば急なエンジン始動要求に対しても蓄電装置は定格出力以上の超過出力を行わないか或いは抑制する。従って、蓄電装置の耐久性劣化や電圧低下を抑制することができる。又、走行抵抗が比較的大きいときは、蓄電装置の出力制限を増加させなければモータ走行を継続できなくなるが、蓄電装置の出力制限を増加させればモータ走行を継続できることに対して、走行抵抗が所定範囲にあるときは、蓄電装置の出力制限が定格出力よりも所定出力分増加させた値とされるので、ＥＶ定常走行可能領域を拡大することができる。

ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記ハイブリッド車両の走行抵抗を算出する走行抵抗算出部と、前記ハイブリッド車両の走行抵抗に基づいて前記モータ走行にて定常走行する為に必要な前記蓄電装置の出力である定常走行必要パワーを算出する定常走行必要パワー算出部と、前記蓄電装置の出力制限が定格出力であるときに前記電動機がモータ走行に使用できるその蓄電装置の出力の上限値である第１上限出力を、前記蓄電装置の出力制限から前記エンジン始動時に前記電動機が使用するその蓄電装置の出力を差し引いた値にて設定するモータ走行可能出力設定部と、前記定常走行必要パワーが前記第１上限出力を上回る車速範囲を前記走行抵抗の所定範囲として算出する車速範囲算出部とを、更に含むことにある。このようにすれば、定常走行必要パワーが第１上限出力を上回る車速範囲よりも車速が低いことで走行抵抗が比較的小さい為に蓄電装置の出力制限を増加させなくとも元々モータ走行が可能であって、又、蓄電装置の出力制限を増加させてもＥＶ定常走行可能領域の拡大にそれほど寄与しないときは、蓄電装置の出力制限が定格出力よりも増加させられないか或いは所定出力分ほどは増加させられなくて、蓄電装置の耐久性劣化や電圧低下が適切に抑制される。又、定常走行必要パワーが第１上限出力を上回る車速範囲に車速があることで走行抵抗が比較的大きいときは、蓄電装置の出力制限が定格出力よりも所定出力分増加させられて、ＥＶ定常走行可能領域が適切に拡大される。

また、第３の発明は、前記第１の発明又は第２の発明に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記蓄電装置出力設定部は、前記ハイブリッド車両の走行抵抗が所定範囲にあるときは、前記蓄電装置の出力制限を、その走行抵抗がその所定範囲よりも大きな値のときと比較して大きくし、且つ定格出力よりも所定出力分増加させた値とすることにある。このようにすれば、走行抵抗が一層大きいときは、蓄電装置の出力制限を増加させてもモータ走行を継続できないことに対して、走行抵抗が所定範囲よりも大きな値のときは、蓄電装置の出力制限が定格出力よりも増加させられないか或いは走行抵抗が所定範囲にあるときほどは増加させられないので(つまり、蓄電装置の出力制限が定格出力とされるか或いは走行抵抗が所定範囲にあるときと比較して小さな値とされるので)、蓄電装置の耐久性劣化や電圧低下を抑制することができる。

また、第４の発明は、前記第３の発明に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記ハイブリッド車両の走行抵抗を算出する走行抵抗算出部と、前記ハイブリッド車両の走行抵抗に基づいて前記モータ走行にて定常走行する為に必要な前記蓄電装置の出力である定常走行必要パワーを算出する定常走行必要パワー算出部と、前記蓄電装置の出力制限が定格出力よりも所定出力分増加させられているときに前記電動機がモータ走行に使用できるその蓄電装置の出力の上限値である第２上限出力を、前記蓄電装置の出力制限から前記エンジン始動時に前記電動機が使用するその蓄電装置の出力を差し引いた値にて設定するモータ走行可能出力設定部と、前記定常走行必要パワーが前記第２上限出力を下回る車速範囲を前記走行抵抗の所定範囲として算出する車速範囲算出部とを、更に含むことにある。このようにすれば、定常走行必要パワーが第２上限出力を下回る車速範囲よりも車速が高いことで走行抵抗が一層大きい為に蓄電装置の出力制限を増加させてもモータ走行を継続できないときは、蓄電装置の出力制限が定格出力よりも増加させられないか或いは所定出力分ほどは増加させられなくて、蓄電装置の耐久性劣化や電圧低下が適切に抑制される。

また、第５の発明は、前記第２の発明又は第４の発明に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記走行抵抗算出部は、車速に基づいて前記ハイブリッド車両の走行抵抗を算出することにある。このようにすれば、ハイブリッド車両の走行抵抗を変化させる要因の一つである車速に応じて蓄電装置の出力制限を増加させる範囲が適切に限定される。

また、第６の発明は、前記第５の発明に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記走行抵抗算出部は、車両重量及び路面勾配の少なくとも一方に基づいて前記ハイブリッド車両の走行抵抗を算出することにある。このようにすれば、ハイブリッド車両の走行抵抗がより精度良く算出される。

また、第７の発明は、前記第１の発明乃至第６の発明の何れか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記蓄電装置の定格出力は、その蓄電装置の諸元に基づいて予め定められたものである。このようにすれば、前記蓄電装置の出力制限が適切に定格出力とされる。

また、第８の発明は、前記第１の発明乃至第７の発明の何れか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記所定出力は、前記蓄電装置の定格出力を一時的に超える増加分の電力として予め定められた値である。このようにすれば、定格出力を一時的に超える増加分の電力を、モータ走行と比べて極めて短い所用時間で済むエンジン始動に用いることができ、元々エンジン始動時に電動機が使用する蓄電装置の出力として確保していた電力をモータ走行の為に用いることができる。

本発明が適用されるハイブリッド車両に備えられた動力伝達装置の概略構成を説明する図であると共に、そのハイブリッド車両における制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 蓄電装置の入出力制限の設定に用いられる、予め定められたマップの一例を示す図である。 蓄電装置の出力制限を定格出力としたときと、それよりも一時的に引き上げたときとで、それぞれのＥＶ走行領域を比較する一例の図である。 蓄電装置の出力制限を引き上げる車速範囲を説明する図であると共に、ＥＶ定常走行可能領域が拡大されることを説明する図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち蓄電装置の電圧低下と耐久性低下とを抑制することとＥＶ定常走行可能領域を拡大することとを両立する為の制御作動を説明するフローチャートである。

本発明において、好適には、前記ハイブリッド車両は、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に前記電動機が設けられており、そのエンジンとその電動機との間の動力伝達経路を断接するクラッチを備えている。このようなハイブリッド車両では、前記クラッチを解放した状態でモータ走行が行われ、そのモータ走行中に前記エンジンを始動する際はそのクラッチを係合に向けて制御することで前記電動機によってそのエンジンがクランキングされる。又、前記クラッチは、前記エンジンを前記駆動輪から切り離すことができる、湿式或いは乾式の係合装置である。

或いは、好適には、前記ハイブリッド車両は、前記電動機としての複数の電動機と、その複数の電動機のうちの何れかの電動機と前記エンジンとにそれぞれ連結された複数の回転要素を有する差動機構とを備えている。このようなハイブリッド車両では、前記複数の電動機のうちの何れかの電動機によってモータ走行が行われ、そのモータ走行中に前記エンジンを始動する際はその複数の電動機のうちの何れかの電動機によってそのエンジンがクランキングされる。

また、好適には、前記ハイブリッド車両は、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機を備えている。この変速機は、常時噛み合う複数対の変速ギヤを２軸間に備える公知の同期噛合型平行２軸式変速機などの手動変速機、又は種々の自動変速機(遊星歯車式自動変速機、同期噛合型平行２軸式自動変速機、ＤＣＴ、ベルト式等の無段変速機等)などである。この自動変速機は、自動変速機単体、流体式伝動装置を有する自動変速機、或いは副変速機を有する自動変速機などにより構成される。

また、好適には、前記エンジンは、例えば燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両１０(以下、車両１０という)に備えられた動力伝達装置１２の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、走行用駆動力源として機能するエンジン１４及び電動機ＭＧと、電動機ＭＧによってエンジン１４を始動するエンジン始動時に電動機ＭＧへ電力を供給すると共に出力制限Ｗoutからそのエンジン始動時に供給する電力分を差し引いた残りの電力の範囲内で電動機ＭＧのみを走行用駆動力源として走行するモータ走行(ＥＶ走行)時に電動機ＭＧへ電力を供給する蓄電装置１６とを備えている。

動力伝達装置１２は、非回転部材としてのトランスミッションケース１８内において、エンジン１４側から順番に、エンジン断接用クラッチＫ０(以下、クラッチＫ０という)、流体式伝動装置としてのトルクコンバータ２０、及び自動変速機２２等を備えている。又、動力伝達装置１２は、自動変速機２２の出力回転部材である変速機出力軸２４に連結されたプロペラシャフト２６、そのプロペラシャフト２６に連結されたディファレンシャルギヤ２８、そのディファレンシャルギヤ２８に連結された１対の車軸３０等を備えている。トルクコンバータ２０のポンプ翼車２０ａは、クラッチＫ０を介してエンジン連結軸３２と連結されていると共に、直接的に電動機ＭＧと連結されている。トルクコンバータ２０のタービン翼車２０ｂは、自動変速機２２の入力回転部材である変速機入力軸３４と直接的に連結されている。ポンプ翼車２０ａには、エンジン１４(及び／又は電動機ＭＧ)によって回転駆動されることにより、自動変速機２２の変速制御やクラッチＫ０の係合解放制御などを実行する為の作動油圧を発生する機械式のオイルポンプ３６が連結されている。このように構成された動力伝達装置１２は、例えばＦＲ型の車両１０に好適に用いられる。動力伝達装置１２において、エンジン１４の動力(特に区別しない場合にはトルクや力も同義)は、クラッチＫ０が係合された場合に、エンジン１４とクラッチＫ０とを連結するエンジン連結軸３２から、クラッチＫ０、トルクコンバータ２０、自動変速機２２、プロペラシャフト２６、ディファレンシャルギヤ２８、及び１対の車軸３０等を順次介して１対の駆動輪３８へ伝達される。このように、動力伝達装置１２は、エンジン１４から駆動輪３８までの動力伝達経路を構成する。

自動変速機２２は、トルクコンバータ２０と駆動輪３８との間の動力伝達経路に介在させられて、エンジン１４及び電動機ＭＧと駆動輪３８との間の動力伝達経路の一部を構成し、走行用駆動力源(エンジン１４及び電動機ＭＧ)からの動力を駆動輪３８側へ伝達する変速機である。自動変速機２２は、例えば変速比γ(＝変速機入力軸回転速度Ｎin／変速機出力軸回転速度Ｎout)が異なる複数の変速段が選択的に成立させられる公知の遊星歯車式多段変速機、或いは変速比γが無段階に連続的に変化させられる公知の無段変速機などである。自動変速機２２では、例えば油圧アクチュエータが油圧制御回路４０によって制御されることにより、アクセル開度θaccや車速Ｖ等に応じて所定の変速比γが成立させられる。

電動機ＭＧは、電気エネルギから機械的な動力を発生させる発動機としての機能及び機械的なエネルギーから電気エネルギを発生させる発電機としての機能を有する所謂モータジェネレータであり、インバータ４２を介して蓄電装置１６との間で電力が授受される。電動機ＭＧは、エンジン１４に替えて或いはエンジン１４に加えて、インバータ４２を介して蓄電装置１６から供給される電力(特に区別しない場合には電気エネルギも同意)により走行用の動力を発生する。電動機ＭＧは、エンジン１４の動力や駆動輪３８側から入力される被駆動力を回生により電気エネルギに変換し、その電気エネルギをインバータ４２を介して蓄電装置１６に蓄積する。電動機ＭＧは、エンジン１４と駆動輪３８との間の動力伝達経路に設けられて、クラッチＫ０とトルクコンバータ２０との間の動力伝達経路に連結されており、電動機ＭＧとポンプ翼車２０ａとの間では、相互に動力が伝達される。又、電動機ＭＧは、クラッチＫ０のスリップ乃至係合状態において、蓄電装置１６からの電力供給を受けて作動させられることで、エンジン１４をクランキングすることができる。

クラッチＫ０は、例えば湿式多板型の油圧式摩擦係合装置であり、オイルポンプ３６が発生する油圧を元圧とし油圧制御回路４０によって係合解放制御される。その係合解放制御においては、例えば油圧制御回路４０内のリニヤソレノイドバルブ等の調圧により、クラッチＫ０のトルク容量(以下、Ｋ０トルクという)が変化させられる。クラッチＫ０の係合状態では、エンジン連結軸３２を介してポンプ翼車２０ａとエンジン１４とが一体的に回転させられる。一方で、クラッチＫ０の解放状態では、エンジン１４とポンプ翼車２０ａとの間の動力伝達が遮断される。すなわち、クラッチＫ０を解放することでエンジン１４と駆動輪３８とが切り離される。電動機ＭＧはポンプ翼車２０ａに連結されているので、クラッチＫ０は、エンジン１４と電動機ＭＧとの間の動力伝達経路に設けられて、その動力伝達経路を断接するクラッチ、すなわち電動機ＭＧをエンジン１４と断接するクラッチとしても機能する。

車両１０には、例えば電動機ＭＧの作動などに関連する車両１０の制御装置を含む電子制御装置６０が備えられている。電子制御装置６０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置６０は、エンジン１４の出力制御、電動機ＭＧの回生制御を含む電動機ＭＧの駆動制御、自動変速機２２の変速制御、クラッチＫ０のトルク容量制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や電動機制御用や油圧制御用等に分けて構成される。電子制御装置６０には、各種センサ(例えばエンジン回転速度センサ４４、入力軸回転速度センサ４６、出力軸回転速度センサ４８、電動機回転速度センサ５０、アクセル開度センサ５２、加速度センサ５４、バッテリセンサ５６など)による検出値に基づく各種信号(例えばエンジン回転速度Ｎe、タービン回転速度Ｎtすなわち変速機入力軸回転速度Ｎin、車速Ｖに対応する変速機出力軸回転速度Ｎout、電動機回転速度(ＭＧ回転速度)Ｎm、運転者による車両１０に対する駆動要求量に対応するアクセル開度θacc、車両加速度Ｇ、蓄電装置１６の温度(バッテリ温度、電池温度)ＴＨbatや充電電流又は放電電流(バッテリ充放電電流、電池電流)Ｉbatや電圧(バッテリ電圧、電池電圧)Ｖbatなど)が、それぞれ供給される。電子制御装置６０からは、例えばエンジン１４の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、電動機ＭＧの作動を制御する為の電動機制御指令信号Ｓm、クラッチＫ０や自動変速機２２の油圧アクチュエータを制御する為に油圧制御回路４０に含まれる電磁弁(ソレノイドバルブ)等を作動させる為の油圧制御指令信号Ｓpなどが、スロットルアクチュエータや燃料噴射装置等のエンジン制御装置、インバータ４２、油圧制御回路４０などへそれぞれ出力される。

電子制御装置６０は、車両１０における各種制御の為の制御機能を実現する為に、蓄電装置出力設定手段として機能するバッテリ状態取得／設定手段すなわち蓄電装置出力設定部として機能するバッテリ状態取得／設定部６２、変速制御手段すなわち変速制御部６４、及びハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部６６を備えている。

バッテリ状態取得／設定部６２は、例えばバッテリ温度ＴＨbat、バッテリ充放電電流Ｉbat、及びバッテリ電圧Ｖbatに基づいて、蓄電装置１６の充電容量(充電状態、充電レベル)ＳＯＣを算出する。バッテリ状態取得／設定部６２は、例えば図２(ａ)に示すような入出力制限マップからバッテリ温度ＴＨbatに基づいて、蓄電装置１６の入力制限(充電可能電力)Ｗin及び出力制限(放電可能電力)Ｗoutの基本値をそれぞれ設定する。そして、バッテリ状態取得／設定部６２は、例えば図２(ｂ)に示すような入出力制限用補正係数マップから充電容量ＳＯＣに基づいて入力制限用補正係数及び出力制限用補正係数をそれぞれ設定し、入力制限Ｗin及び出力制限Ｗoutの基本値に入力制限用補正係数及び出力制限用補正係数をそれぞれ乗算して、蓄電装置１６の入力制限Ｗin及び出力制限Ｗoutをそれぞれ設定する。図２(ａ)に示す入出力制限マップは、バッテリ温度ＴＨbatと入出力制限Ｗin／Ｗoutとの予め実験的或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)関係の一例を示す図である。又、図２(ｂ)に示す入出力制限用補正係数マップは、充電容量ＳＯＣと入出力制限Ｗin／Ｗoutの補正係数との予め定められた関係の一例を示す図である。

変速制御部６４は、例えば車速Ｖと駆動要求量(例えばアクセル開度θacc等)とを変数として予め定められた公知の関係(変速線図、変速マップ；不図示)から車両状態(例えば実際の車速Ｖ及びアクセル開度θacc等)に基づいて、成立させるべき自動変速機２２の変速比γを判断し、その判断した変速比γが得られる為の変速指令値を油圧制御回路４０へ出力して、自動変速機２２の自動変速制御を実行する。この変速指令値は、油圧制御指令信号Ｓpの１つである。

ハイブリッド制御部６６は、エンジン１４の駆動を制御するエンジン駆動制御部としての機能と、インバータ４２を介して電動機ＭＧによる駆動力源又は発電機としての作動を制御する電動機作動制御部としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン１４及び電動機ＭＧによるハイブリッド駆動制御等を実行する。例えば、ハイブリッド制御部６６は、アクセル開度θaccや車速Ｖに基づいて運転者による車両１０に対する駆動要求量としての要求駆動トルクＴdtgtを算出し、伝達損失、補機負荷、自動変速機２２の変速比γ、蓄電装置１６の入出力制限Ｗin／Ｗout等を考慮して、その要求駆動トルクＴdtgtが得られる走行用駆動力源(エンジン１４及び電動機ＭＧ)の出力となるようにその走行用駆動力源を制御する指令信号(エンジン出力制御指令信号Ｓe及び電動機制御指令信号Ｓm)を出力する。前記駆動要求量としては、駆動輪３８における要求駆動トルクＴdtgt[Ｎｍ]の他に、駆動輪３８における要求駆動力[Ｎ]、駆動輪３８における要求駆動パワー[Ｗ]、変速機出力軸２４における要求変速機出力トルク等を用いることもできる。又、駆動要求量として、単にアクセル開度θacc[％]やスロットル弁開度[％]や吸入空気量[g/sec]等を用いることもできる。

具体的には、ハイブリッド制御部６６は、例えば要求駆動トルクＴdtgtが電動機ＭＧの出力のみで賄える範囲の場合には、走行モードをモータ走行モード(ＥＶ走行モード)とし、クラッチＫ０を解放させた状態でＥＶ走行を行う。一方で、ハイブリッド制御部６６は、例えば要求駆動トルクＴdtgtが少なくともエンジン１４の出力を用いないと賄えない範囲の場合には、走行モードをエンジン走行モードすなわちハイブリッド走行モード(ＨＶ走行モード)とし、クラッチＫ０を係合させた状態で、少なくともエンジン１４を走行用駆動力源として走行するエンジン走行すなわちハイブリッド走行(ＨＶ走行)を行う。他方で、ハイブリッド制御部６６は、例えば要求駆動トルクＴdtgtが電動機ＭＧの出力のみで賄える範囲の場合であっても、エンジン１４やエンジン１４に関連する機器の暖機が必要な場合等には、ＨＶ走行を行う。このように、ハイブリッド制御部６６は、要求駆動トルクＴdtgt等に基づいて、エンジン走行中にエンジン１４を自動停止したり、そのエンジン停止後にエンジン１４を再始動したりして、ＥＶ走行とＨＶ走行とを切り替える。例えば、ハイブリッド制御部６６は、ＥＶ走行中に要求駆動トルクＴdtgtに基づいてエンジン始動要求があるか否かを判断し、ＥＶ走行中に要求駆動トルクＴdtgtが増大したことによってエンジン始動要求があると判断した場合には、エンジン１４を始動してＥＶ走行からＨＶ走行へ切り替える。

尚、電動機ＭＧの出力は、電動機ＭＧ自身の定格出力に基づいて上限出力が規定されるものであるが、本実施例では、電動機ＭＧの定格出力が蓄電装置１６の定格出力よりも大きいので、蓄電装置１６の充電が要求された場合などを含め、専ら、蓄電装置１６の出力制限(放電可能電力)Ｗoutに基づいて上限出力が規定される。つまり、ハイブリッド制御部６６は、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutに基づいて、要求駆動トルクＴdtgtが電動機ＭＧの出力のみで賄える範囲であるか否かを判断する。

ハイブリッド制御部６６は、例えば解放されているクラッチＫ０を係合に向けて制御することで電動機ＭＧによってエンジン１４をクランキングしつつ、燃料供給やエンジン点火などを開始してエンジン１４を始動する(特に区別しない場合は再始動することも同義とする)。この始動方法では、エンジン始動に必要なトルクであるエンジン始動トルクＴstをエンジン１４側へ伝達する為のＫ０トルクが得られるように、クラッチＫ０が制御される。このエンジン始動トルクＴstは、クラッチＫ０を介してエンジン１４側へ流れる分の電動機ＭＧの出力トルク(以下、ＭＧトルクＴmという)に相当することから、その分だけ駆動輪３８側へ流れる分のＭＧトルクＴmが減少させられる。その為、この始動方法では、例えば駆動トルクＴdの落ち込みを抑制する為に、要求駆動トルクＴdtgtを満たす為に必要なＭＧトルクＴmに加えて、エンジン始動トルクＴstをエンジン１４側へ伝達する為のＫ０トルクに相当するＭＧトルク分が増大される。見方を換えれば、ＥＶ走行中には、エンジン始動に備えて、エンジン始動トルクＴst分を担保しておかなければならない。つまり、出力可能なＭＧトルクＴmのうちでエンジン始動トルクＴst分については、ＥＶ走行に用いないことが好ましい。このようなことから、本実施例のＥＶ走行では、電動機ＭＧが出力することができる最大のＭＧトルクＴmに対して、エンジン始動に備えてエンジン始動トルクＴst分を担保しておく分だけ、ＥＶ走行可能な領域(ＥＶ走行領域)が限定(縮小)される。従って、ＭＧトルクＴmのみで要求駆動トルクＴdtgtを賄える範囲は、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutにて出力可能な最大のＭＧトルクＴmに対して、エンジン始動トルクＴst分を除いたトルク領域となる。

上述したように、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutに基づいてＥＶ走行領域が規定される。一方で、エンジン始動はＥＶ走行と比べて極めて短い所用時間であるので、エンジン始動トルクＴstは短時間(例えば１秒以内)だけ発生させられれば良い。他方、蓄電装置１６は短時間であれば定格出力よりも高い出力を発生することができる。従って、本実施例では、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを一時的に引き上げることで、ＥＶ走行領域の拡大を狙う。

図３は、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力としたときと、それよりも一時的に引き上げたときとで、それぞれのＥＶ走行領域を比較する一例の図である。図３における各線は、各々、出力(パワー)[Ｗ]を示している。出力制限Ｗout[Ｗ]に基づくＥＶ走行領域を考える場合、便宜上、蓄電装置１６の出力(以下、バッテリパワーＰwという)を用いる。例えば、エンジン始動時に電動機ＭＧが使用する電動機ＭＧの出力(ＭＧパワーＰm)(すなわちそれに対応するバッテリパワーＰw)であるエンジン始動パワーＰst(エンジン始動トルクＴst×ＭＧ回転速度Ｎmに対応)を蓄電装置１６の出力制限Ｗoutから差し引いた値にて設定される、ＥＶ走行できるＭＧパワーＰmの上限値(すなわち電動機ＭＧがＥＶ走行に使用できるバッテリパワーＰwの上限値)であるＥＶ走行可能パワーＰev(＝Ｗout−Ｐst)を用いて、ＥＶ走行領域の広さを見る。

図３において、太実線Ａは、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力(通常バッテリ定格ともいう)としたときに電動機ＭＧが出力可能な最大パワーを示している。又、太破線Ｂは、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力よりも所定出力ΔＷout分増加させた一時アップ出力であるバッテリ１sec定格としたときに電動機ＭＧが出力可能な最大パワーを示している。この太実線Ａにおける定格出力に対応する出力制限Ｗoutを定格出力制限Ｗout(0)とし、この太破線Ｂにおけるバッテリ１sec定格に対応する出力制限Ｗoutを一時アップ出力制限Ｗout(up)(＝Ｗout(0)＋ΔＷout)とする。細実線ａは、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutが定格出力制限Ｗout(0)であるときのＥＶ走行可能パワーＰevである第１上限出力としての定格制限時ＥＶ走行可能パワーＰev1(＝Ｗout(0)−Ｐst)を示している。又、細破線ｂは、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutが一時アップ出力制限Ｗout(up)であるときのＥＶ走行可能パワーＰevである第２上限出力としての制限増大時ＥＶ走行可能パワーＰev2(＝Ｗout(up)−Ｐst)を示している。従って、定格制限時ＥＶ走行可能パワーＰev1の範囲内の領域である通常ＥＶ走行領域Ａが、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力としたときのＥＶ走行領域である。又、制限増大時ＥＶ走行可能パワーＰev2の範囲内の領域である一時アップ時ＥＶ走行領域Ｂが、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力よりも所定出力ΔＷout分増加させたときのＥＶ走行領域である。このように、出力制限Ｗoutを定格出力よりも所定出力ΔＷout分増加させることで、斜線部Ｃの分だけＥＶ走行領域が拡大され、燃費が向上させられる。通常ＥＶ走行領域Ａ内でエンジン始動要求(ＥＶ→ＨＶ要求)が為された場合は、蓄電装置１６は定格出力制限Ｗout(0)内でエンジン始動分(エンジン始動パワーＰst)を賄う為、電圧低下や耐久性劣化を抑制することができる。又、一時アップ時ＥＶ走行領域Ｂ内でエンジン始動要求が為された場合は、一時アップ分(ΔＷout)で出力制限Ｗoutを引き上げている為、ＥＶ走行領域を拡大している上に、エンジン１４を始動することができる。

蓄電装置１６の定格出力は、例えば蓄電装置１６の諸元に基づいて、連続的に電力を出力しても耐久性上問題となり難い出力として予め定められた最大出力である。又、蓄電装置１６のバッテリ１sec定格は例えば１秒程度であれば定格出力を超える電力を出力しても耐久性上許容できる出力として予め定められた最大出力である。従って、上記所定出力ΔＷoutは、例えば定格出力を一時的に超えても耐久性上許容できる増加分の電力として予め定められた値である。又、例えば定格出力とした場合の定格出力制限Ｗout(0)及びバッテリ１sec定格とした場合の一時アップ出力制限Ｗout(up)を設定する為の図２に示すようなマップが各々予め定められている。そして、バッテリ状態取得／設定部６２は、例えば各々に対応する図２に示すような各マップから定格出力制限Ｗout(0)及び一時アップ出力制限Ｗout(up)を設定する。

ここで、本実施例では、単に、ＥＶ走行領域を拡大するのではなく、燃費向上の観点からＥＶ定常走行可能領域を拡大することに主眼を置いて、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力よりも所定出力ΔＷout分増加させる。これは、急加速が要求されたことに対応して、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力よりも所定出力ΔＷout分増加させたとしても、エンジン始動が要求されるまでの時間が短く、ＥＶ走行を維持できる時間が短くされて(或いは車速Ｖが低くされて)、ＥＶ定常走行可能領域の拡大にそれほど寄与しない場合がある為である。これに対して、ＥＶ走行にて駆動要求量(例えばアクセル開度)が略一定とされたり車速Ｖが略一定とされるような定車速走行やアクセル開度が僅かに踏み増しされたり車速Ｖが緩やかに上昇されるような緩加速走行などの予め定められた定常走行において、車両１０の走行抵抗(路面負荷)R/Lを緩やかに増減させる要因となる車速Ｖが所定以上である為に出力制限Ｗoutを定格出力としたままでは走行抵抗R/Lに対応したＭＧパワーＰmを出せずにＥＶ走行できない車速域にある場合は、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力よりも所定出力ΔＷout分増加させれば、ＥＶ定常走行可能領域の拡大に寄与すると考えられる。一方で、出力制限Ｗoutを定格出力としたままでＥＶ走行できる低車速域にある場合には、車速Ｖが低くなる程ＥＶ定常走行可能領域の拡大には寄与し難くなる。他方で、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力よりも所定出力ΔＷout分増加させても、定常走行できないような高車速域にある場合には、ＥＶ定常走行可能領域の拡大には寄与しない。従って、本実施例では、所定車速以上においては、通常よりＥＶ走行領域を拡大し、ＥＶ定常走行可能領域(例えばＥＶ定常走行可能車速域)を拡大する。又、出力制限Ｗoutを所定出力ΔＷout分増加させなくてもＥＶ走行が可能な領域では、敢えて所定出力ΔＷout分増加しないことで、電圧低下や耐久性低下を回避する。又、出力制限Ｗoutを所定出力ΔＷout分増加させても定常走行できないような高車速では、所定出力ΔＷout分増加してＥＶ走行領域を拡大する必要はない為、所定出力ΔＷout分増加によるＥＶ走行領域の拡大を行わない。

そこで、バッテリ状態取得／設定部６２は、例えば車両１０の走行抵抗R/Lが所定範囲にあるときは、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを、走行抵抗R/Lがその所定範囲よりも小さな値のときと比較して大きくし、且つ定格出力よりも所定出力ΔＷout分増加させた値とする(すなわち出力制限Ｗoutを定格出力制限Ｗout(0)よりも所定出力ΔＷout分増加させた一時アップ出力制限Ｗout(up)とする)。又、バッテリ状態取得／設定部６２は、例えば車両１０の走行抵抗R/Lが所定範囲にあるときは、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを、走行抵抗R/Lがその所定範囲よりも大きな値のときと比較して大きくし、且つ定格出力よりも所定出力ΔＷout分増加させた値とする。上記所定範囲は、例えばＥＶ走行にて定常走行する為に必要なＭＧパワーＰm(すなわちそれに対応するバッテリパワーＰw)である定常走行必要パワーＰwcが定格制限時ＥＶ走行可能パワーＰev1を上回る車速範囲に車速Ｖがあるときの走行抵抗R/Lの範囲である。又、上記所定範囲は、例えば定常走行必要パワーＰwcが制限増大時ＥＶ走行可能パワーＰev2を下回る車速範囲に車速Ｖがあるときの走行抵抗R/Lの範囲である。

具体的には、図１に戻り、電子制御装置６０は、車両１０における各種制御の為の制御機能を実現する為に、更に、モータ走行可能出力設定手段として機能するＥＶ可能パワー設定手段すなわちモータ走行可能出力設定部として機能するＥＶ可能パワー設定部６８、走行抵抗算出手段すなわち走行抵抗算出部７０、定常走行必要パワー算出手段すなわち定常走行必要パワー算出部７２、及び車速範囲算出手段すなわち車速範囲算出部７４を備えている。

ＥＶ可能パワー設定部６８は、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutからエンジン始動パワーＰstを差し引いた値であるＥＶ走行可能パワーＰevを設定する。具体的には、ＥＶ可能パワー設定部６８は、バッテリ状態取得／設定部６２により設定された定格出力制限Ｗout(0)と、エンジン始動パワーＰstとに基づいて、定格制限時ＥＶ走行可能パワーＰev1(＝Ｗout(0)−Ｐst)を算出し、設定する。又、ＥＶ可能パワー設定部６８は、バッテリ状態取得／設定部６２により設定された一時アップ出力制限Ｗout(up)と、エンジン始動パワーＰstとに基づいて、制限増大時ＥＶ走行可能パワーＰev2(＝Ｗout(up)−Ｐst)を算出し、設定する。上記エンジン始動パワーＰstは、例えば予め定められた一律の値であるが、エンジン水温等に応じて変化するような予め定められた値などであっても良い。

走行抵抗算出部７０は、例えば車両１０の走行抵抗R/Lを算出する。具体的には、走行抵抗R/Lは、例えば平坦路を定常走行する場合には、公知には、ころがり抵抗Ｆrと空気抵抗Ｆaとの合算値(＝Ｆr＋Ｆa)である。例えば、走行抵抗算出部７０は、一般的な関係式(R/L＝Ｆr＋Ｆa：Ｆr＝μ×Ｗg；μはころがり抵抗係数,Ｗgは車両重量(例えば推定重量)、Ｆa＝(1/2)×ρ×Ａ×Ｃd×Ｖ^２；ρは空気密度,Ａは前面投影面積,Ｃdは空気抵抗係数)から車速Ｖ及び推定重量Ｗgに基づいて走行抵抗R/Lを算出する。又は、走行抵抗算出部７０は、予め定められたマップ等から車速Ｖ及び推定重量Ｗgに基づいて走行抵抗R/Lを算出しても良い。又、例えば推定重量Ｗgを略一定と見なせば、走行抵抗R/Lは、専ら車速Ｖに応じて変化させられるので、走行抵抗算出部７０は、例えば車速Ｖに基づいて走行抵抗R/Lを算出しても良い。又、走行抵抗算出部７０は、例えば坂路を走行する場合には、勾配抵抗Ｆsを更に加えて走行抵抗R/L(＝Ｆr＋Ｆa＋Ｆs)を算出する。走行抵抗算出部７０は、一般的な関係式(Ｆs＝Ｗg×sinθ：θは路面勾配)から路面勾配θに基づいて勾配抵抗Ｆsを算出する。尚、一般的には、加速抵抗Ｆacも走行抵抗R/Lとなるが、ここでは、定車速走行に対応する走行抵抗R/Lとして算出する為、加速抵抗Ｆacは含めない。加速抵抗Ｆac分については、後述する、緩加速走行に対応する定常走行必要パワーＰwcを算出する際の定常走行余裕分αに対応する走行抵抗分として取り扱う。

定常走行必要パワー算出部７２は、例えば走行抵抗算出部７０により算出された車両１０の走行抵抗R/Lに基づいて、定常走行必要パワーＰwcを算出する。具体的には、定常走行必要パワー算出部７２は、例えば走行抵抗R/Lに打ち勝って定車速走行を実現する為に必要なＭＧパワーＰm(すなわちそれに対応するバッテリパワーＰw)である定車速走行必要パワーＰconを算出する。そして、定常走行必要パワー算出部７２は、その定車速走行必要パワーＰconに、安定して定常走行する上で必要なマージンとして予め定められた定常走行余裕分αを加算して定常走行必要パワーＰwc(＝Ｐcon＋α)を算出する。このように、定常走行必要パワーＰwcは走行抵抗R/Lに対応して(応じて)算出されるので、例えば図４に示すように、走行抵抗R/Lをパラメータとして車速Ｖを変数とする関数(特性)Ｐwc(＝f(Ｖ,R/L))である。尚、定常走行余裕分αは、例えば車速Ｖに応じて緩やかに変化する走行抵抗R/Lに対応する定車速走行必要パワーＰconと同程度の変化具合となるような緩加速走行を実現する為に定車速走行必要パワーＰconに上乗せする必要があるＭＧパワーＰm(すなわちそれに対応するバッテリパワーＰw)である。

車速範囲算出部７４は、例えば定常走行必要パワーＰwcが定格制限時ＥＶ走行可能パワーＰev1を上回る車速範囲を走行抵抗R/Lの所定範囲として算出する。又、車速範囲算出部７４は、例えば定常走行必要パワーＰwcが制限増大時ＥＶ走行可能パワーＰev2を下回る車速範囲を走行抵抗R/Lの所定範囲として算出する。具体的には、車速範囲算出部７４は、図４に示すように、定常走行必要パワーＰwcが定格制限時ＥＶ走行可能パワーＰev1を上回る車速の下限値である一時アップ下限車速Ｖev1(すなわちＰwcに基づいてＰev1でＥＶ走行可能な上限車速Ｖev1)を算出する。すなわち、車速範囲算出部７４は、定常走行必要パワー算出部７２により算出される定常走行必要パワー特性Ｐwc(＝f(Ｖ,R/L))がＥＶ可能パワー設定部６８により設定される定格制限時ＥＶ走行可能パワーＰev1となるときの車速Ｖを、走行抵抗R/Lの所定範囲に対応する前記車速範囲の下限車速である一時アップ下限車速Ｖev1として算出する。又、車速範囲算出部７４は、図４に示すように、定常走行必要パワーＰwcが制限増大時ＥＶ走行可能パワーＰev2を下回る車速の上限値である一時アップ上限車速Ｖev2(すなわちＰwcに基づいてＰev2でＥＶ走行可能な上限車速Ｖev2)を算出する。すなわち、車速範囲算出部７４は、定常走行必要パワー算出部７２により算出される定常走行必要パワー特性Ｐwc(＝f(Ｖ,R/L))がＥＶ可能パワー設定部６８により設定される制限増大時ＥＶ走行可能パワーＰev2となるときの車速Ｖを、走行抵抗R/Lの所定範囲に対応する前記車速範囲の上限車速である一時アップ上限車速Ｖev2として算出する。車速Ｖが一時アップ下限車速Ｖev1以上且つ一時アップ上限車速Ｖev2以下となる車速範囲が、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力よりも所定出力ΔＷout分増加させた一時アップ出力制限Ｗout(up)とする一時アップ車速領域すなわち走行抵抗R/Lの所定範囲である。

バッテリ状態取得／設定部６２は、車速範囲算出部７４により算出された一時アップ車速領域に車速Ｖがあるか否かを判定する(すなわち走行抵抗R/Lが所定範囲にあるか否かを判定する)。バッテリ状態取得／設定部６２は、車速Ｖが一時アップ車速領域にあるときは(すなわち走行抵抗R/Lが所定範囲にあるときは)、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを一時アップ出力制限Ｗout(up)に設定する。又、バッテリ状態取得／設定部６２は、車速Ｖが一時アップ下限車速Ｖev1未満のときは(すなわち走行抵抗R/Lが所定範囲よりも小さな値のときは)、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力制限Ｗout(0)に設定する。又、バッテリ状態取得／設定部６２は、車速Ｖが一時アップ上限車速Ｖev2を超えるときは(すなわち走行抵抗R/Lが所定範囲よりも大きな値のときは)、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力制限Ｗout(0)に設定する。これにより、本実施例では、図４に示すように、一時アップ車速領域(すなわち走行抵抗R/Lの所定範囲)にて蓄電装置１６の出力制限Ｗoutが引き上げられることで、ＥＶ定常走行可能領域(例えばＥＶ定常走行可能車速域)が拡大される。この出力制限Ｗoutの引き上げは、例えばアクセルがオンとされているパワーオン走行時に行うことが好適である。

図５は、電子制御装置６０の制御作動の要部すなわち蓄電装置１６の電圧低下と耐久性低下とを抑制することとＥＶ定常走行可能領域を拡大することとを両立する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。

図５において、先ず、走行抵抗算出部７０に対応するステップ(以下、ステップを省略する)Ｓ１において、例えば車速Ｖ、推定重量Ｗg、及び路面勾配θ(坂路走行時のみ、或いは平坦路走行時はθを零とする)に基づいて車両１０の走行抵抗R/Lが算出される。次いで、定常走行必要パワー算出部７２に対応するＳ２において、例えば上記Ｓ１にて算出された走行抵抗R/Lに基づいて定常走行必要パワー特性Ｐwcが算出される。次いで、ＥＶ可能パワー設定部６８に対応するＳ３において、例えば定格制限時ＥＶ走行可能パワーＰev1と制限増大時ＥＶ走行可能パワーＰev2とが算出される。次いで、車速範囲算出部７４に対応するＳ４において、例えば上記Ｓ２にて算出された定常走行必要パワー特性Ｐwcに基づいて、上記Ｓ３にて算出された定格制限時ＥＶ走行可能パワーＰev1でＥＶ走行可能な上限車速(一時アップ下限車速)Ｖev1、及び上記Ｓ３にて算出された制限増大時ＥＶ走行可能パワーＰev2でＥＶ走行可能な上限車速(一時アップ上限車速)Ｖev2が算出される。つまり、このＳ４では走行抵抗R/Lに応じて、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを一時的に引き上げる一時アップ領域が設定される。次いで、バッテリ状態取得／設定部６２に対応するＳ５において、例えば上記Ｓ４にて設定された一時アップ領域(Ｖev1≦Ｖ≦Ｖev2)にあるか否か、すなわち上記Ｓ４にて算出された一時アップ車速領域(一時アップ下限車速Ｖev1以上且つ一時アップ上限車速Ｖev2以下となる車速範囲)に車速Ｖがあるか否かが判定される。このＳ５の判断が肯定される場合はバッテリ状態取得／設定部６２に対応するＳ６において、例えば蓄電装置１６の出力制限Ｗoutが一時アップ出力制限Ｗout(up)に設定される。これにより、ＥＶ走行領域が拡大される。上記Ｓ５の判断が否定される場合はバッテリ状態取得／設定部６２に対応するＳ７において、例えば蓄電装置１６の出力制限Ｗoutが一時アップ出力制限Ｗout(up)とされず、定格出力制限Ｗout(0)に設定される。これにより、ＥＶ走行領域が拡大されない。上記Ｓ６又はＳ７に次いで、ハイブリッド制御部６６に対応するＳ８において、例えばエンジン始動要求があるか否かが判断される。このＳ８の判断が肯定される場合はハイブリッド制御部６６に対応するＳ９において、例えばクラッチＫ０が係合に向けて制御され、電動機ＭＧによってエンジン１４がクランキングされてエンジン１４が始動される。これにより、ＥＶ走行からＨＶ走行へ移行される。上記Ｓ８の判断が否定される場合はハイブリッド制御部６６に対応するＳ１０において、例えばＥＶ走行が継続される。

上述のように、本実施例によれば、車速Ｖに応じて(すなわち走行抵抗R/Lに応じて)蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを増加させる範囲を限定することで、蓄電装置１６の電圧低下と耐久性低下とを抑制することと、ＥＶ定常走行可能領域を拡大することとを両立することができる。具体的には、車速Ｖが低車速域にあることで走行抵抗R/Lが比較的小さいときは、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutが定格出力とされるので、例えば急なエンジン始動要求に対しても蓄電装置１６は定格出力以上の超過出力を行わなくて、蓄電装置１６の耐久性劣化や電圧低下を抑制することができる。又、車速Ｖが上記低車速域よりも高車速域にあることで走行抵抗R/Lが比較的大きいときは、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutが増加させられるので、ＥＶ定常走行可能領域を拡大することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、電動機ＭＧは走行用駆動力源として機能し且つエンジン１４の始動にも用いられたが、必ずしもこの態様に限らない。例えば、走行用駆動力源として機能する電動機とエンジン始動用の電動機とを別々に備える車両１０であっても良い。要は、ＥＶ走行時に電動機へ電力を供給すると共にエンジン始動時に電動機へ電力を供給する蓄電装置１６、すなわちエンジン始動用の電力分を担保した残りの電力にてモータ走行用の電力が設定される蓄電装置１６を備える車両１０であれば良く、電動機は種々の態様が採用され得る。従って、本発明が適用される車両は、前述の実施例にて示したような、エンジン１４とクラッチＫ０と電動機ＭＧと蓄電装置１６とを備える車両１０に限定されるものではなく、本発明は、エンジンと電動機と上述したような蓄電装置１６とを備える車両であれば適用され得る。

また、前述の実施例では、走行抵抗R/Lが前記所定範囲よりも小さな値のときは、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力のままとしたが、これに限らない。例えば、走行抵抗R/Lが前記所定範囲よりも小さな値のときは、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを、走行抵抗R/Lがその所定範囲にあるときと比較して小さな値とする範囲で、定格出力よりも大きな値としても良い。このようにすれば、走行抵抗R/Lが前記所定範囲よりも小さな値のときは、走行抵抗R/Lがその所定範囲にあるときと比較して、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutが小さな値とされるので、例えば急なエンジン始動要求に対しても蓄電装置１６は超過出力を抑制する(すなわち蓄電装置１６の出力制限Ｗoutが定格出力よりも所定出力ΔＷout分ほどは増加させられない)。よって、蓄電装置１６の耐久性劣化や電圧低下を抑制することができるという一定の効果が得られる。

また、前述の実施例では、走行抵抗R/Lが前記所定範囲よりも大きな値のときは、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを定格出力のままとしたが、これに限らない。例えば、走行抵抗R/Lが前記所定範囲よりも大きな値のときは、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを、走行抵抗R/Lがその所定範囲にあるときと比較して小さな値とする範囲で、定格出力よりも大きな値としても良い。このようにすれば、走行抵抗R/Lが前記所定範囲よりも大きな値のときは、走行抵抗R/Lがその所定範囲にあるときと比較して、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutが小さな値とされるので、例えば急なエンジン始動要求に対しても蓄電装置１６は超過出力を抑制する(すなわち蓄電装置１６の出力制限Ｗoutが定格出力よりも所定出力ΔＷout分ほどは増加させられない)。よって、蓄電装置１６の耐久性劣化や電圧低下を抑制することができるという一定の効果が得られる。

また、前述の実施例は、ＥＶ定常走行可能領域を拡大するものであり、例えば急加速等が要求されたときにＥＶ走行を継続できるようにするものではない。その為、走行抵抗R/Lが所定範囲にあるとき(車速Ｖが一時アップ車速領域(Ｖev1乃至Ｖev2)にあるとき)においてアクセル急踏み増しによる急なエンジン始動が為されたときには、ＥＶ走行の継続にあまり寄与できるものではなく、速やかにエンジン１４が始動されてＨＶ走行へ切り替えられる。但し、一旦ＨＶ走行へ切り替えられたとしても、走行抵抗R/Lが所定範囲にあるときに再び定常走行とされると、再びＥＶ走行へ切り替えられる。

また、前述の実施例では、走行抵抗R/Lを算出し、その走行抵抗R/Lに基づいて定常走行必要パワー特性Ｐwcを算出したが、この態様に限らない。例えば、路面勾配θや推定重量Ｗgをパラメータとして車速Ｖを変数とする予め定められた定常走行必要パワー特性Ｐwcを有する態様としても良い。このような態様であれば、走行抵抗R/Lや定常走行必要パワー特性Ｐwcを算出する必要が無くなる。このような態様を採用する場合、例えば図５に示すフローチャートにおいて、Ｓ１やＳ２を備える必要はない。又、走行抵抗R/Lの所定範囲に対応する、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを一時的に引き上げる一時アップ領域として、一時アップ車速領域(Ｖev1乃至Ｖev2)を設定したが、この態様に限らない。例えば、定常走行必要パワーＰwcが定格制限時ＥＶ走行可能パワーＰev1以上且つ制限増大時ＥＶ走行可能パワーＰev2以下となる範囲を一時アップ領域(すなわち走行抵抗R/Lの所定範囲)として設定しても良い。このような態様を採用する場合、例えば図５に示すフローチャートにおいて、Ｓ４を備える必要はなく、又、Ｓ５においては一時アップ領域(Ｐev1≦Ｐwc≦Ｐev2)にあるか否かが判断される。このように、図５のフローチャートにおいて各ステップの実行内容やその実行順等は差し支えのない範囲で適宜変更することができる。

また、前述の実施例において、車両１０には、自動変速機２２が設けられていたが、この自動変速機２２は必ずしも設けられなくても良い。但し、車両１０が自動変速機２２を備えることで、以下に例示する制御態様を実行することが可能である。例えば、ＭＧトルクＴmの上限値は、インバータ４２の諸元に基づいて決定(設定)される場合がある。このような場合、蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを増加させてもＭＧトルクＴmの上限値が増大しないことがある。このようにＭＧトルクＴmの上限値が増大しない場合は、自動変速機２２の変速比を低車速側の変速比(ロー側変速比)とすることで、ＭＧパワーＰmを増やしてもＭＧトルクＴmの上限値が増大しない領域において蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを増加させても良い。上記自動変速機２２の変速比をロー側変速比とすることとは、例えば蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを増加させない場合は自動変速機２２のアップシフトを行う車速域においても、そのアップシフトを行わずにロー側変速比を維持すること、或いは蓄電装置１６の出力制限Ｗoutを増加させない場合に対してコーストダウン判断車速を高くすることである。

また、前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ２０が用いられていたが、トルク増幅作用のない流体継手などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。又、トルクコンバータ２０は必ずしも設けられなくても良い。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：ハイブリッド車両
１４：エンジン
１６：蓄電装置
６０：電子制御装置(制御装置)
６２：バッテリ状態取得／設定部(蓄電装置出力設定部)
ＭＧ：電動機

Claims (1)

1. エンジンと、電動機と、前記電動機によって前記エンジンを始動するエンジン始動時に該電動機へ電力を供給すると共に出力制限から該エンジン始動時に供給する電力分を差し引いた残りの電力の範囲内で前記電動機のみを走行用駆動力源として走行するモータ走行時に該電動機へ電力を供給する蓄電装置とを備える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の、車速に応じて変化させられる走行抵抗が所定範囲にあるときは、前記蓄電装置の出力制限を、該走行抵抗が該所定範囲よりも小さな値のときと比較して大きくし、且つ定格出力よりも所定出力分増加させた値とする蓄電装置出力設定部を含み、
   前記蓄電装置の出力制限が定格出力であるときに前記電動機がモータ走行に使用できる前記蓄電装置の出力の上限値である第１上限出力を、前記蓄電装置の出力制限から前記エンジン始動時に前記電動機が使用する前記蓄電装置の出力を差し引いた値にて設定し、
   前記モータ走行にて定常走行する為に必要な前記蓄電装置の出力である前記車速に基づいた定常走行必要パワーが前記第１上限出力を上回る車速範囲を前記走行抵抗の所定範囲とすること、又は、前記定常走行必要パワーが前記第１上限出力以上、且つ前記蓄電装置の出力制限が定格出力よりも所定出力分増加させられているときに前記電動機がモータ走行に使用できる前記蓄電装置の出力の上限値である第２上限出力以下となる範囲を前記走行抵抗の所定範囲とすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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