JP6729200B2 - ハイブリッド車 - Google Patents

Description

本明細書が開示する技術は、エンジンと走行用のモータを備えているハイブリッド車に関する。

エンジンと走行用のモータを備えているハイブリッド車として、例えば、特許文献１に開示される技術がある。ハイブリッド車は、エンジンを停止してモータのみで走行することで燃費の改善が図れるとともに、エンジンの出力にモータの出力を加えることで、エンジンの性能以上の走行能力を引き出すことができる。モータは、特に、発進時のエンジンの立ち上がりの遅れを補ったり、極低速時におけるアクセル操作に対するエンジンの応答遅れを補ったりして、車両の走行性能を向上させることができる。

特開２０１５−１２０４２７号公報

ところで、舗装された路面ではなく、オフロードなどの悪路を走行している場合には、例えば、車両が岩石などを乗り越える場面もあり、運転者は極低速域でアクセルペダルを大きく踏み込むことがある。このような場合、上記したように、エンジンの応答遅れをモータ出力で補うことになるが、モータ出力に制限が加えられていたり、モータ出力では補えないほどにエンジン出力の立ち上がりに遅れが生じていたりすると、運転者のアクセル操作に対してその途中でエンジンとモータの総出力（駆動トルク）が追従しなくなるおそれがある。具体的には、停止状態あるいは極低車速の状態から運転者がアクセルを踏み込むと、当初はモータの出力でアクセル操作に応じた駆動トルクが得られるが、エンジンの出力が加わる前にモータの出力が制限値に達してしまうと、駆動トルクが制限値の一定値に保持され、途中からモータ出力だけではアクセル操作に追従できなくなる可能性がある。すなわち、アクセルペダル操作に対する駆動トルクの追従性が途中で悪化する。すると、運転者は、駆動トルクを増やすため更にアクセルペダルを踏み込む。同時に、時間遅延を伴ってエンジン出力が加わり、エンジンとモータの総出力（駆動トルク）の急増が生じ得る結果、過剰な駆動力による車両の飛び出しが起こるおそれがある。本明細書は、ハイブリッド車の悪路走行時の発進あるいは極低速域において、アクセル操作の途中での駆動トルクの追従性悪化を防止する技術を提供する。

本明細書が開示するハイブリッド車は、エンジンと、走行用のモータと、少なくともローギアとハイギアの選択が可能なシフトスイッチと、悪路を含む複数の路面状態の夫々に対応した走行モードに従ってエンジンの出力を補うようにモータを制御するコントローラと、を備えている。

コントローラは、走行用のモータの温度が予め設定された所定温度（例えば、モータが正常動作可能な上限温度）よりも高い場合には、モータの温度が当該所定温度よりも低くなるようにモータ出力を制限する。すなわち、モータの出力に所定の上限値を設ける。そのため、モータ出力が制限されているときには、エンジン出力の不足分を補うだけのモータ出力が得られないことがある。また、エンジンは、その回転数が小さい（少ない）場合には、出力増加に時間遅れを伴うことがある。特に、エンジンがターボチャージャ（過給機）を搭載するターボエンジン（過給エンジン）であるときには、コンプレッサが機能するまでの遅延時間（以下、単にターボラグと称する）の間、エンジン出力が増加しないこともある。これらの場合、先に述べたように、発進時あるいは極低車速においてアクセルペダルの踏み込み途中での駆動トルクの追従性悪化が生じるおそれがある。

本明細書が開示するハイブリッド車では、悪路に対応した走行モードが選択され、かつ、シフトスイッチのローギアが選択されている場合には、コントローラは、モータの温度が予め設定された所定温度よりも高くなるにつれてアクセルペダル開度に対するモータ出力の増加割合を小さくし、かつ、エンジンの回転数が小さいほどアクセルペダル開度に対するモータ出力の増加割合を小さくする。これにより、例えば、走行用のモータの温度が所定温度よりも高いことに起因してモータ出力が制限されているとき、及び、エンジンの回転数が小さいときには、モータ出力の増加割合が小さくなる。

先に述べた課題は、アクセルペダルの踏み込み時のモータ出力の増加割合が大きく、応答性がよいばかりに、エンジンの出力が加わる前にモータの出力が制限値に達してしまう、あるいは、エンジンの出力が加わるタイミングが遅れることによってモータの出力が先に制限値に達してしまうことが原因である。すなわち、先に述べた課題は、当初はアクセルペダル操作に応答してモータの出力が増加するが、エンジンの出力が加わる前にモータの出力が制限値に到達してしまい、途中で総出力（駆動トルク）の増加が止まり、アクセル操作に対する追従性が途中で失われる、というものである。そこで本明細書が開示する技術では、アクセル操作の途中で総出力（駆動トルク）が息切れするおそれがあるとき、即ち、モータの温度が高いとき、あるいは、エンジンの回転数が小さいとき、アクセルペダル開度に対するモータ出力の増加割合を小さくし、最初から応答性を下げてしまう。アクセルペダル踏込当初からの応答性を下げることで、モータの出力が制限値に達するまでの時間を長くする。モータの出力が制限値に達してしまう前にエンジンの出力が加わるようにし、アクセルペダル操作に対する追従性が失われることを防止する。本明細書が開示する技術は、アクセルペダル踏み込み当初の出力の応答性は低下するが、アクセルペダルに対する追従性が途中で悪化することがないため、上記した飛び出し現象を回避することができる。

なお、上記の処理は、悪路走行モードが選択され、かつローギアが選択されているとき以外には、実施されない。運転者によって悪路走行モードが選択されているとともにローギアが選択されている場合とは、発進時あるいは極低速域で高トルクが必要となる状況である。本明細書が開示するハイブリッド車は、悪路走行モードとローギアが選択されているとき以外は、アクセルペダル操作に対する初期応答性を下げないので、悪路走行モードかつローギア選択のとき以外は、運転者に応答性のよい車両性能を提供することができる。本明細書が開示する技術の詳細、及び、さらなる改良は、発明の実施の形態で説明する。

実施例のハイブリッド車の駆動系のブロック図である。 ハイブリッド車の駆動トルクの特性例を示す説明図である。 メインコントローラによるモータトルク制御のフローチャートである。 モータトルク上昇レートの補正係数の例を示す説明図である。 実施例のハイブリッド車の駆動トルクの特性例を示す説明図である。

図面を参照して実施例のハイブリッド車２を説明する。図１に、実施例のハイブリッド車２の駆動系のブロック図を示す。ハイブリッド車２は、動力源１０として、エンジン１１と走行用のモータ１３、１８の双方を備える。２つのモータ１３、１８のうち、一方はハイブリッド車２の前方に設けられるフロントモータ１３であり、他方は同後方に設けられるリアモータ１８である。なお、以下では、モータやエンジンの「出力」を「出力トルク」あるいは単に「トルク」と表現する場合がある。また、「アクセルペダル開度」を「アクセル開度」と表現する場合がある。

図１に示すように、ハイブリッド車２は、前輪２１を駆動するフロントモータ１３とエンジン１１を備えている。フロントモータ１３は同期式の三相交流電動機、つまり同期モータである。フロントモータ１３は、フロントモータ１３用のインバータ８から供給される交流電力により駆動する。エンジン１１は、例えば、ターボチャージャ（過給機）１２を搭載したレシプロタイプの内燃機関（ターボエンジン）である。これにより、エンジン１１の吸気は、ターボチャージャ１２のコンプレッサにより圧縮されるため、エンジン出力が高められる。

フロントモータ１３の出力軸１３ａ及びエンジン１１の出力軸１１ａから夫々出力される駆動トルクは、ギアボックス１４により合成され、駆動軸１５及びデファレンシャルギア１６を介して車軸１７に出力されて前輪２１に伝達される。ギアボックス１４は、フロントモータ１３の出力とエンジン１１の出力を合成する機能のほか、エンジン１１から出力される駆動トルクを前輪２１とフロントモータ１３に分配する場合もあり、この場合にはフロントモータ１３は発電機として機能する。発電によって得た電力は、不図示のバッテリの充電に用いられる。

ギアボックス１４は、さらに、変速段を決定する変速機の機能を有している。なお、ハイブリッド車における変速段は、ギアセットのメカニカルなギア比と、モータの電子制御によって定まる。即ち、シフトレバー４のローギアが選択されているときには、同じアクセル開度において車速に対する駆動トルク（エンジン出力とモータ出力の和）の割合を大きくし、シフトレバー４のハイギアが選択されている場合には、同じアクセル開度において車速に対する駆動トルクの比を小さくするように、メインコントローラ３がフロントモータ１３とエンジン１１とギアボックス１４の中のギアの組み合わせを制御する。別言すれば、ローギアが選択されている場合、ハイギアが選択されているときよりも、極低車速における駆動トルクが大きくなる。

一方、後輪２３は、リアモータ１８から車軸１９を介して出力される駆動トルクにより駆動される。リアモータ１８は、例えば、誘導式の三相交流電動機、つまり誘導モータである。リアモータ１８は、リアモータ１８用のインバータ９から供給される交流電力により駆動する。ハイブリッド車２は、例えば、通常時にはエンジン１１とフロントモータ１３の駆動トルクで走行し、必要に応じてリアモータ１８が駆動トルクを出力する。本実施例では、走行路選択スイッチ７の設定に応じた走行モードで、フロントモータ１３やリアモータ１８が駆動する。例えば、雪道等の滑り易い路面や勾配が急な登坂では、フロントモータ１３に加えてリアモータ１８を駆動させたり、また通常時においてもフロントモータ１３とリアモータ１８の双方を駆動させたりする。

インバータ８、９は、いずれもバッテリ（不図示）から供給される直流電力をフロントモータ１３やリアモータ１８に適した三相交流電力に変換してこれらのモータ１３、１８に供給する。これらのインバータ８、９は、昇圧又は降圧された直流電力を交流電力に変換するインバータ回路を備えており、フロントモータ１３やリアモータ１８のＵ、Ｖ、Ｗの各相に対応してスイッチング制御されるＩＧＢＴ等のスイッチング素子を有する。本実施例では、インバータ８、９は、メインコントローラ３から出力される制御信号によってスイッチング素子を制御する。

メインコントローラ３は、マイクロコンピュータを中心にＲＡＭやＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭ等の半導体メモリ、さらには入出力インタフェースを備えたデバイスである。メインコントローラ３は、インバータ８に対してはフロントモータ１３の出力トルクを、またインバータ９に対してはリアモータ１８の出力トルクを、夫々制御する。メインコントローラ３は、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭに記憶された制御プログラムをＲＡＭに展開して後述するモータトルク制御処理を実行する。

メインコントローラ３には、フロントモータ１３やリアモータ１８の回転数を計測するモータ１３、１８の回転センサ（不図示）、温度を計測するモータ１３、１８の温度センサ（不図示）、駆動電流を計測するモータ１３、１８の電流センサ（不図示）が、ＣＡＮやＬＡＮ等の車内ネットワークを介して、夫々接続されている。また、エンジン１１の回転数を計測するエンジン１１の回転数センサ（不図示）が、同車内ネットワークを介してメインコントローラ３に接続されている。さらに、運転者によるアクセルペダル５の踏み込み量に基づいてアクセル開度情報を出力するセンサ６や、シフトレバー４、走行路選択スイッチ７なども、メインコントローラ３に接続されている。

シフトレバー４や走行路選択スイッチ７からは、運転者による操作レンジの情報がメインコントローラ３に送られてくる。シフトレバー４は、少なくともローギアとハイギアが選択可能である。先に述べたように、運転者によってローギアが選択されると、メインコントローラ３は、同じアクセルペダル開度において、車速に対する駆動トルク（エンジン出力とモータ出力の和）の比を大きくするように、フロントモータ１３とエンジン１１とギアボックス１４の中のギアの組み合わせを制御する。また、シフトレバー４のハイギアが選択されている場合には、メインコントローラ３は、同じアクセルペダル開度において、車速に対する駆動トルクの比を小さくするように、メインコントローラ３がフロントモータ１３とエンジン１１とギアボックス１４の中のギアの組み合わせを制御する。

走行路選択スイッチ７は、ハイブリッド車２の走行モードを選択するスイッチである。例えば、舗装路のほかに、オフロード（非舗装路などの悪路）を走行する場合に、モーグル路、岩石路、深雪路、砂地路、ダート路、がれき路、ブッシュ路など、様々な路面状況に応じた走行モードが選択可能である。尚、図１に表す破線は、これらの各情報が伝達されるワイヤハーネスや車内ネットワークの配線などを示す。

このように構成される四輪駆動のハイブリッド車２は、例えば、舗装された路面ではなく、オフロードなどの悪路を走行している場合には、例えば、ハイブリッド車２が岩石などを乗り越える場面がある。そのような場面では、発進時あるいは極低速域で高トルクが必要となるため、運転者はシフトレバー４にてローギアを選択する。また、運転者は、走行路選択スイッチ７で岩石路（悪路）を選択する。岩石路（悪路）が選択されると、メインコントローラ３は、舗装路が選択された場合と比較して、同じアクセルペダル開度において、車速に対する出力トルクの比を大きくする。別言すれば、メインコントローラ３は、ローギアが選択されている場合、ハイギアが選択されている場合と比較して、発進時あるいは極低速域における駆動トルクを大きくする。

運転者は、岩石などを乗り越える際に、アクセルペダル５を大きく踏み込むことがある。メインコントローラ３は、センサ６から送られてくるアクセル開度情報、エンジン１１の回転数情報等に基づいて、アクセルペダル５の踏み込み量に応じたエンジン出力の不足分をモータ出力で補うようにフロントモータ１３のモータトルク制御を行う。必要に応じて、リアモータ１８のモータトルク制御も行うが、以下では、説明を簡単にするため、フロントモータ１３にのみ着目する。

ここで、本実施例のハイブリッド車２が備える制御（図３のモータトルク制御）が無い場合の、アクセルペダル操作に対して車両が実際に出力する駆動トルク（エンジン１１とフロントモータ１３による実際の駆動トルクであって、以下、実トルクと称する）の追従性を説明する。例えば、運転者がアクセルペダル５を踏み込むことによるアクセル操作（以下、アクセル操作と称する）に応じて、実トルクがほぼ適切に出力される場合には、例えば、図２（Ａ）に示すように各トルクが変化する。同図において、アクセルペダル５の踏み込み量に対応して要求されるトルク（以下、要求トルクと称する）を破線で表し、フロントモータ１３の出力トルク（以下、モータトルクと称する）を一点鎖線で表し、エンジン１１の出力トルク（以下、エンジントルクと称する）を二点鎖線で表し、実トルクを太実線で表している。図２（Ａ）に示すように、アクセルペダル５が踏み込まれたときのフロントモータ１３の応答性は、エンジン１１の応答性よりもよい。メインコントローラ３は、エンジン１１の応答性の低さを補うようにフロントモータ１３を制御する。

アクセルペダル５の踏み込みの開始時点ｔ０を起点に要求トルク（破線）は、所定の傾きで目標トルクｔｒｑｘに到達するまで、ほぼ一定の割合で増加することから、これに合わせて、まずモータトルク（一点鎖線）が立ち上がり、エンジントルクの立ち上がり開始時間ｔａまで増加する。この増加割合は、後述するモータトルク上昇レートＴＭｒａｔに相当する。そして、モータトルク（一点鎖線）は、エンジントルク（二点鎖線）の増加に伴って時間ｔｂまで一定値のトルクｔｒｑ１を維持した後、エンジントルク（二点鎖線）との合計値、つまり実トルクが目標トルクｔｒｑｘで一定値になるように減少し、時間ｔｃでゼロになる。またエンジントルク（二点鎖線）は、時間ｔｃ以降、目標トルクｔｒｑｘを維持する。これにより、実トルク（太実線）は、要求トルク（破線）にほぼ一致したカーブを描く。すなわち、実トルクは、アクセルペダル操作によく追従する。

図２（Ａ）に示すように、運転者のアクセル操作に対して実トルク（モータトルクとエンジントルクの和）がおおよそ適正に追従することが可能な場合には、アクセル操作に対応した駆動出力でハイブリッド車２が走行する。そのため、良好なドライバビリティが得られる。これに対して、例えば、フロントモータ１３の温度が所定温度（例えば、モータ出力に制限を加えずともよい温度）を超えて上昇したことに起因して、モータ出力が制限された場合には、図２（Ｂ）に示すように、フロントモータ１３のモータトルク（一点鎖線）は、本来の到達すべきトルクｔｒｑ１を下回る制限トルクｔｒｑ２に時間ｔ１（＜ｔａ）で到達する。そのため、時間ｔ１から、エンジントルクの立ち上がり開始時間ｔ２（＝ｔａ）に至るまでの間（ｔ１〜ｔ２）は、実トルク（太実線）は増加することなく一定値のトルクｔｒｑ２を維持する。そして、モータトルク（一点鎖線）は、エンジントルク（二点鎖線）が増加していく時間ｔ３までの間、一定値のトルクｔｒｑ２を維持した後、エンジントルク（二点鎖線）との合計値、つまり実トルクが目標トルクｔｒｑｘで一定値になるように減少し、時間ｔ４（＝ｔｃ）でゼロになる。またエンジントルク（二点鎖線）は、時間ｔ４以降、目標トルクｔｒｑｘを維持する。図２（Ｂ）において、時間ｔ１から時間ｔ３の間、実トルク（太実線）は要求トルク（破線）から遅れて立ち上がることになる。このことは、時間ｔ２までは、アクセルペダルの操作に対して実トルク（駆動トルク）はよく追従するが、時間ｔ２以後、実トルクの追従性が悪化することを意味する。

また、例えば、エンジン１１に搭載されたターボチャージャ１２のコンプレッサが機能するまでの遅延時間（ターボラグ）が、ある程度長い場合には、ターボラグの間、エンジン出力が増加しないこともある。このようにターボラグが長い（大きい）場合には、図２（Ｃ）に示すように、エンジン１１のエンジントルク（二点鎖線）は、ターボラグタイム（ｔ６−ｔ５）だけ遅れて立ち上がる。そのため、時間ｔ５（＝ｔａ）から、エンジントルクの立ち上がり開始時間ｔ６に至るまでの間（ｔ５〜ｔ６）は、実トルク（太実線）は増加することなく一定値のトルクｔｒｑ１を維持する。そして、モータトルク（一点鎖線）は、エンジントルク（二点鎖線）の増加に伴って時間ｔ７まで一定値のトルクｔｒｑ１を維持した後、エンジントルク（二点鎖線）との合計値、つまり実トルクが目標トルクｔｒｑｘで一定値になるように減少し、時間ｔ８でゼロになる。またエンジントルク（二点鎖線）は、時間ｔ８以降、目標トルクｔｒｑｘを維持する。この場合も、アクセルペダルの操作に対する実トルク（駆動トルク）の追従性が途中（時間ｔ５以後）で悪化することになる。

このようにフロントモータ１３のモータ出力に制限が加えられていたり、モータ出力では補えないほどにエンジン１１のエンジン出力の立ち上がりに遅れが生じていたりすると、運転者のアクセル操作に対してその途中でエンジン１１とフロントモータ１３の総出力（駆動トルク）が追従しなくなる期間（図２（Ｂ）のｔ１〜ｔ２の期間、図２（Ｃ）のｔ５〜ｔ６の期間）が発生する。つまり、アクセル操作に対して駆動出力（実トルク）が変化しなくなる期間が生じるため、追従性が低下し良好なドライバビリティが得られ難くなる。

そこで、本実施例では、メインコントローラ３によるフロントモータ１３のモータトルク制御処理を次に説明するように構成する。図３に、メインコントローラ３によるモータトルク制御のフローチャートを示す。図４に、モータトルク上昇レートの補正係数の例を表した説明図を示す。このモータトルク制御は、フロントモータ１３に対するトルク指令値をメインコントローラ３がインバータ８に出力する度毎にメインコントローラ３により実行される。別言すれば、図３の処理は、メインコントローラ３の制御周期毎に実行される。図５に、ハイブリッド車２の駆動トルクの特性例を表した説明図を示す。

メインコントローラ３は、まず、センサ６から取得するアクセル開度情報に基づいて、運転者が要求する要求駆動力Ｔｐを算出する（Ｓ２）。この要求駆動力Ｔｐをエンジン１１に対する要求エンジントルクＴＥｒｅｑに設定して（Ｓ３）、エンジン１１が実際に出力可能な実エンジントルクＴＥｒｅｌを取得する（Ｓ４）。メインコントローラ３は、例えば、燃料噴射量、空気量、点火タイミング及びエンジン回転数の関係によりエンジン１１が実際に発生しているエンジントルク（以下、実エンジントルクと称する）を算出可能なトルク換算マップを記憶している。そのため、メインコントローラ３は、このようなトルク換算マップを用いて、アクセル開度情報に基づく燃料噴射量などから、実エンジントルクを取得する。

メインコントローラ３は、取得した実エンジントルクＴＥｒｅｌから、要求モータトルクＴＭｒｅｑを算出する（Ｓ５）。フロントモータ１３のモータトルクは、エンジン出力の不足分を補う。そのため、要求駆動力Ｔｐから実エンジントルクＴＥｒｅｌを減算することによって、エンジン出力の不足分、即ちフロントモータ１３に要求されるモータトルク（要求モータトルクＴＭｒｅｑ＝Ｔｐ−ＴＥｒｅｌ）が得られる。

続いて、メインコントローラ３は、走行路選択スイッチ７から現在設定されている走行モードの情報と、シフトレバー４から現在選択されているシフトポジションの情報を取得する（Ｓ６）。そして、走行モードが岩石登坂モードであり、かつ、シフトポジションがローギアである場合には（Ｓ７：ＹＥＳ）、次のステップＳ８に処理を移行する。岩石登坂モードは、オフロードのうち、岩場など岩石が多い路面で使用される走行モードであり、一種の悪路走行モードである。先に述べたように、ローギアの場合、メインコントローラ３は、発進時と極低速域における要求トルクを大きくする。このような場合には、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、アクセル操作に対して駆動出力（実トルク）が変化しなくなる期間が生じ得るため、ステップＳ８〜Ｓ１１によりモータトルク上昇レートのなまし処理を行う。

これに対して、走行モードが岩石登坂モードでないか又はシフトポジションがローギアでない場合には（Ｓ７：ＮＯ）、ステップＳ５で算出した値に要求モータトルクＴＭｒｅｑを設定して（Ｓ１３）、本モータトルク制御処理を終了する。フロントモータ１３のモータ出力に制限がかけられたり、モータ出力では補えないほどにエンジン１１のエンジン出力の立ち上がりに遅れが生じたりする可能性が低く、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、アクセル操作に対して駆動出力（実トルク）が変化しなくなる期間が生じ難いからである。

ステップＳ１３あるいは後述するステップＳ１２の実行後、メインコントローラ３は、ステップＳ１３あるいはＳ１２で決定された要求モータトルクＴＭｒｅｑが実現されるように、インバータ８を制御する。

ステップＳ８〜Ｓ１１では、メインコントローラ３によりモータトルク上昇レートのなまし処理が行われる。モータトルク上昇レートは、制御周期毎のモータトルクの増分である。メインコントローラ３は、まず実モータトルクを取得する（Ｓ８）。メインコントローラ３は、例えば、現在のフロントモータ１３のモータ電流及びモータ回転数の関係によりフロントモータ１３が実際に発生しているモータトルク（以下、実モータトルクと称する）を算出可能なトルク換算マップを記憶している。そのため、メインコントローラ３は、このようなトルク換算マップを用いて、モータ電流や回転数の情報から、実モータトルクＴＭｒｅｌを取得する。

また、メインコントローラ３は、モータトルク上昇レートＴＭｒａｔを取得する（Ｓ９）。モータトルク上昇レートＴＭｒａｔは、図２（Ａ）を参照して説明したように、アクセルペダル５の踏み込みの開始時点（ｔ０）を起点に要求トルクがほぼ一定の割合で増加する割合に相当する。そのため、センサ６から得られるアクセル開度に所定の定数を乗じた値をモータトルク上昇レートＴＭｒａｔとして取得する。また、メインコントローラ３は、補正係数ｋ１、ｋ２を取得する（Ｓ１０）。

図４（Ａ）に示すように、モータトルク上昇レートの補正係数ｋ１は、例えば、フロントモータ１３の温度Ｔｈｍが予め設定された所定温度Ｔｈｍ１までは値が１であり、モータ１３の温度Ｔｈｍが所定温度Ｔｈｍ１よりも大きくなるにつれて値が１よりも小さくなり、所定温度Ｔｈｍ１よりも高い所定温度Ｔｈｍ２（＞Ｔｈｍ１）に達すると値が０になるように値が変動する。所定温度Ｔｈｍ１は、例えば、フロントモータ１３の正常動作可能な最大許容温度である。所定温度Ｔｈｍ２も予め設定されている。つまり、補正係数ｋ１は、所定温度Ｔｈｍ１から所定温度Ｔｈｍ２の間において、１未満０以上（１＞ｋ１≧０）の値をとる。また、図４（Ｂ）に示すように、モータトルク上昇レートの補正係数ｋ２は、例えば、エンジン１１の回転数Ｎｅが小さいほど値が０に近づき、エンジン１１の回転数Ｎｅが大きいほど値が１に近づく。

本実施例では、メインコントローラ３は、このような２つの補正係数変換マップを記憶している。そのため、メインコントローラ３は、フロントモータ１３の温度Ｔｈｍに基づいてモータトルク上昇レートの補正係数ｋ１を取得し、またエンジン１１の回転数Ｎｅに基づいてモータトルク上昇レートの補正係数ｋ２を取得する（Ｓ１０）。これらの補正係数ｋ１、ｋ２は、いずれも値が１よりも小さい。そのため、補正係数ｋ１、ｋ２が乗算されると、その値は元の値よりも減少する。

メインコントローラ３は、続くステップＳ１１により次の判断処理を行う。現在の要求モータトルクＴＭｒｅｑから実モータトルクＴＭｒｅｌを減算することにより得られる現在のモータトルクの増加割合（ＴＭｒｅｑ−ＴＭｒｅｌ）と、ステップＳ９により取得したモータトルク上昇レートＴＭｒａｔに補正係数ｋ１及びｋ２を乗算することにより値が減少する（なまし後の）モータトルクの増加割合（ＴＭｒａｔ×ｋ１×ｋ２）と、の大小関係を判断する。そして、現在のモータトルクの増加割合（ＴＭｒｅｑ−ＴＭｒｅｌ）よりも、なまし後のモータトルクの増加割合（ＴＭｒａｔ×ｋ１×ｋ２）の方が小さい場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、なまし後のモータトルクの増加割合（ＴＭｒａｔ×ｋ１×ｋ２）を実モータトルクＴＭｒｅｌに加えたものを（ＴＭｒｅｌ＋ＴＭｒａｔ×ｋ１×ｋ２）、要求モータトルクＴＭｒｅｑに設定して（Ｓ１２）、本モータトルク制御処理を終了する。これにより、なまし処理を行わない場合のモータトルク（ＴＭｒｅｌ＋ＴＭｒａｔ）や要求モータトルクＴＭｒｅｑ（＝Ｔｐ−ＴＥｒｅｌ）に比べて、フロントモータ１３のモータトルクの値が小さくなる。

このため、例えば、図５（Ａ）に示すように、例えば、フロントモータ１３の温度Ｔｈｍが所定温度Ｔｈｍ１を超えて上昇したことに起因して、モータ出力が制限されてフロントモータ１３のモータトルク（一点鎖線）が、本来の到達すべきトルクｔｒｑ１を下回る制限トルクｔｒｑ２に時間ｔ１で到達した場合においても、実トルク（太実線）は上記のなまし処理により緩やかに増加する（ｔ１〜ｔ２の期間）。尚、同図に示す太点線は、図２（Ｂ）を参照して説明したアクセル操作に対して実トルクが変化しなくなる期間のトルクの特性である。また、図５（Ｂ）に示すように、例えば、エンジン１１に搭載されたターボチャージャ１２のターボラグが長い（大きい）場合においても、実トルク（太実線）は上記のなまし処理により緩やかに増加する（ｔ５〜ｔ６の期間）。尚、同図に示す太点線は、図２（Ｃ）を参照して説明したアクセル操作に対して実トルクが変化しなくなる期間のトルクの特性である。

これに対して、現在のモータトルクの増加割合（ＴＭｒｅｑ−ＴＭｒｅｌ）よりも、なまし後のモータトルクの増加割合（ＴＭｒａｔ×ｋ１×ｋ２）の方が小さくない場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、ステップＳ５で算出した値に要求モータトルクＴＭｒｅｑを設定して（Ｓ１３）、本モータトルク制御処理を終了する。即ち、運転者によるアクセルペダル５の踏み込み量が少ないため、現在のモータトルクの増加割合（ＴＭｒｅｑ−ＴＭｒｅｌ）の方が、なまし後のモータトルクの増加割合（ＴＭｒａｔ×ｋ１×ｋ２）よりも小さい場合には、なまし処理を行う場合のモータトルク（ＴＭｒｅｌ＋ＴＭｒａｔ×ｋ１×ｋ２）に比べて、要求モータトルクＴＭｒｅｑの値が小さい。そのため、図５（Ａ）や図５（Ｂ）に示すように、なまし処理を行わなくても、実トルクが緩やかに増加することから、アクセル操作に対して駆動出力（実トルク）が変化しなくなる期間が生じ難いからである。

以上のとおり、本実施例のハイブリッド車２では、走行路選択スイッチ７が岩石登坂モードに選択され、かつ、シフトレバー４にてローギアが選択されている場合には、メインコントローラ３は、補正係数ｋ１（図４（Ａ）に示すようにフロントモータ１３の温度Ｔｈｍが予め設定された所定温度Ｔｈｍ１よりも大きくなるほど値が１よりも小さくなる）及び補正係数ｋ２（図４（Ｂ）に示すようにエンジン１１の回転数Ｎｅが小さいほど値が１よりも小さくなる）をモータトルク上昇レートＴＭｒａｔに乗算し（ＴＭｒａｔ×ｋ１×ｋ２）、これに実モータトルクＴＭｒｅｌを加えてフロントモータ１３に対する要求モータトルクＴＭｒｅｑに設定する。これにより、エンジン１１の出力を補うフロントモータ１３の出力は、フロントモータ１３の温度Ｔｈｍが予め設定された所定温度Ｔｈｍ１よりも高くなるにつれて小さくなり、またエンジン１１の回転数Ｎｅが少ないほど小さくなり、モータ出力の増加割合が緩やかになる。そのため、メインコントローラ３によりフロントモータ１３のモータ出力が制限されたり、エンジン１１の回転数増加の立ち上がりに遅れが生じたりしても、モータ出力は緩やかに増加する（なまる）ことから、運転者のアクセル操作に伴って駆動トルクの増加も維持される。即ち、アクセル操作に対する駆動トルクの追従性が保持される。

実施例のハイブリッド車２は、岩石登坂モードが選択されているとともにローギアが選択されている場合、アクセル開度操作に対するモータトルクの増加割合をアクセル踏み込み開始時から緩やかにする。モータトルクの増加が緩やかになるので、モータの出力が制限値に到達するまでの時間が長くなり、その間にエンジンの出力が立ち上がることで、アクセル操作に応じて連続した駆動トルク増加が実現される。岩石登坂モードが選択されていないとき、あるいは、ハイギアが選択されているときには、アクセルペダルの踏み込み当初からモータトルクの増加割合を緩やかにすることはない。それゆえ、岩石登坂モードが選択されていないとき、あるいは、ハイギアが選択されているときには、アクセルペダル踏み込み当初に、駆動トルクの高い応答性が提供される。

尚、上記の実施例では、走行路選択スイッチ７の現在の設定情報から、ハイブリッド車２の走行モードが岩石登坂モードであることをメインコントローラ３が判断する場合を例示して説明したが、これ以外の情報に基づいて判断してもよい。例えば、ハイブリッド車２が備える路面状態を検出するセンサから出力される路面情報と、ハイブリッド車２が備える傾斜センサから出力される当該車両の傾斜角度情報と、に基づいて、ハイブリッド車２が走行する路面が岩石登坂路であることを判断してもよい。

また、上記の実施例では、エンジン１１にターボチャージャ１２を搭載した場合を例示して説明したが、アクセル操作に対してエンジン出力の増加（立ち上がり）に時間的な遅れが生じ得る内燃機関であれば、ターボチャージャを搭載しないエンジンでもよい。

また、上記の実施例では、メインコントローラ３によるモータトルク制御処理をフロントモータ１３に適用する場合を例示して説明したが、同様のモータトルク制御処理をリアモータ１８に適用してもよい。

また、上記の実施例では、１つのメインコントローラ３がハイブリッド車２の全ての制御を実行する場合を例示して説明したが、メインコントローラ３の機能は、複数のコントローラが協働することにより実現されてもよい。

実施例技術に関する留意点を述べる。メインコントローラ３がコントローラの一例に相当する。フロントモータ１３がモータの一例に相当する。シフトレバー４がシフトスイッチの一例に相当する。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：ハイブリッド車
３：メインコントローラ
４：シフトレバー
５：アクセルペダル
６：センサ
７：走行路選択スイッチ
８、９：インバータ
１０：動力源
１１：エンジン
１２：ターボチャージャ
１３：フロントモータ
１４：ギアボックス
１５：駆動軸
１６：デファレンシャルギア
１７、１９：車軸
１８：リアモータ
２１：前輪
２３：後輪

Claims (1)

1. エンジンと、
   走行用のモータと、
   少なくともローギアとハイギアの選択が可能なシフトスイッチと、
   悪路を含む複数の路面状態の夫々に対応した走行モードに従って前記エンジンの出力を補うように前記モータを制御するコントローラと、を備えており、
   前記コントローラは、悪路に対応した前記走行モードが選択され、かつ、前記シフトスイッチにて前記ローギアが選択されている場合、前記モータの温度が予め設定された所定温度よりも高くなるにつれてアクセルペダル開度に対する前記モータ出力の増加割合を小さくし、かつ、前記エンジンの回転数が小さいほど前記アクセルペダル開度に対する前記モータ出力の増加割合を小さくする、ことを特徴とするハイブリッド車。

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