JP7099873B2 - 車両の制御装置及び制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の制御装置及び制御方法に関する。
近年、自動車等の車両の動力源としてエンジン及びモータをともに備えたハイブリッド車両が知られている。例えばモータの出力のみによって走行する電動走行モードと、エンジンの出力とモータの出力とを組み合わせながら走行するハイブリッド走行モードとを切り換えながら駆動制御が行われる方式のハイブリッド車両がある。かかるハイブリッド車両として、目標駆動力が車速に応じて設定されたモード切換閾値の連続線以下のときに電動走行モードに設定され、目標駆動力がモード切換閾値の連続線を上回るときにハイブリッド走行モードに遷移する方式の車両がある。
このような車両において、一時的な加速であっても目標駆動力がモード切換閾値の連続線を超えるとハイブリッド走行モードに遷移してエンジンが始動するように設定されていると燃費が悪化するおそれがある。これに対して、特許文献１には、発進時に意図せずにアクセルを踏み込んだ後すぐに踏み戻す場合のエンジンの始動を抑制するために、エンジンの始動を遅らせるようにする技術が提案されている。より具体的には、電動走行モードでの走行中、要求トルク情報がベース始動線を超えるとともに、拡大始動線の適用条件を満たしたことで、電動走行モードでの走行領域を拡大するＥＶ走行領域拡大条件を満足するとき、ＥＶ走行領域拡大条件を満足してから所定時間の間、エンジン始動線をベース始動線から拡大始動線に変更し、所定時間が経過したら、エンジン始動線を拡大始動線からベース始動線に変更する技術が開示されている。
国際公開第２０１３／１３７０８０号
特許文献１に開示された技術では、アクセル開速度が、アクセル開度が確実にエンジン始動線を上回ると判断できる変化速度であるアクセル開速度閾値を上回っている場合に、エンジン始動線が拡大始動線に設定される。逆に、アクセルをゆっくり踏み込む場合は、通常、車速やアクセル開度がすでにある程度高い値であり、エンジン始動後すぐに電動走行モードに遷移する可能性が低いと判断できることから、エンジン始動線を拡大始動線に設定しないようにしている。
しかしながら、例えば渋滞中等、アクセルをゆっくりと踏み増して速度調整するシーンにおいても、一時的に目標駆動力がモード切換閾値の連続線を越えてしまい、エンジンが始動することが考えられる。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、アクセル開度の変化速度にかかわらず、車両の走行状態に応じて走行モードを切り換えるまでのディレイ時間が設定されて燃料消費量を削減可能な、車両の制御装置及び制御方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、駆動用モータを用いた電動走行モードと駆動用モータ及びエンジンを用いたハイブリッド走行モードとを切換可能な車両の制御装置であって、目標駆動力が車速に応じて設定されたモード切換閾値の連続線以下のときに電動走行モードに設定し、目標駆動力がモード切換閾値の連続線を上回るときにハイブリッド走行モードに設定する走行モード設定部と、目標駆動力とモード切換閾値との差である駆動力差を算出する駆動力差算出部と、駆動力差及び車速に基づいて目標駆動力がモード切換閾値の連続線を跨いでから走行モードを切り換えるまでのディレイ時間の長さを設定するディレイ制御部と、を備える、車両の制御装置が提供される。
モード切換閾値は、駆動用モータに電力を供給するバッテリの充電容量が低いほど小さい値に設定されてもよい。
ディレイ制御部は、駆動力差が小さいほどディレイ時間を長くしてもよい。
モード切換閾値は、電動走行モードからハイブリッド走行モードに遷移させるためのＥＶ終了閾値であってもよい。
ディレイ制御部は、車速が小さいほどディレイ時間を長くしてもよい。
モード切換閾値は、ハイブリッド走行モードから電動走行モードに遷移させるためのＥＶ復帰閾値であってもよい。
ディレイ制御部は、車速が大きいほどディレイ時間を長くしてもよい。
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、目標駆動力が車速に応じて設定されたモード切換閾値の連続線以下のときに設定される駆動用モータを用いた電動走行モードと、目標駆動力がモード切換閾値の連続線を上回るときに設定される駆動用モータ及びエンジンを用いたハイブリッド走行モードとを切り換えながら車両の駆動力を制御する車両の制御方法であって、目標駆動力がモード切換閾値の連続線を跨いだときに、目標駆動力とモード切換閾値との差である駆動力差と、車速とに基づいて、目標駆動力がモード切換閾値の連続線を跨いでから走行モードを切り換えるまでのディレイ時間の長さを設定する、車両の制御方法が提供される。
以上説明したように本発明によれば、アクセル開度の変化速度にかかわらず、車両の走行状態に応じて走行モードを切り換えるまでのディレイ時間が設定されて燃料消費量を削減することができる。
本発明の実施の形態に係る車両の制御装置を適用可能なハイブリッド車両の構成例を示す模式図である。 同実施形態に係る車両の制御装置の構成例を示すブロック図である。 走行モードの領域設定を示すフローチャートである。 ＥＶ終了閾値及びＥＶ復帰閾値を示す説明図である。 目標駆動力がＥＶ終了閾値を超えた場合のディレイ時間の設定例を示す説明図である。 目標駆動力がＥＶ復帰閾値を下回った場合のディレイ時間の設定例を示す説明図である。 電動走行モードからハイブリッド走行モードへの切換処理を示すフローチャートである。 ハイブリッド走行モードから電動走行モードへの切換処理を示すフローチャートである。 目標駆動力が一時的にＥＶ終了閾値を超える様子を示す説明図である。 ディレイ時間を設定しない参考例においてエンジンが始動することを示す説明図である。 ディレイ時間を設定した本実施形態の例においてエンジンが始動しないことを示す説明図である。 バッテリの充電容量に応じてモード切換線を変化させる応用例を示す説明図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜１．ハイブリッド車両の全体構成例＞
まず、本発明の実施の形態に係る車両の制御装置を適用可能なハイブリッド車両の構成例を説明する。図１は、車両の制御装置１００を備えたハイブリッド車両１を示す模式図である。以下、パワーユニット１０と制御装置（電子制御系）１００とに分けて、ハイブリッド車両１の全体構成例を説明する。
（１－１．パワーユニット）
ハイブリッド車両１のパワーユニット１０は、動力源としてエンジン１１及びモータジェネレータ３１を備える。モータジェネレータ３１は駆動用モータとして機能する。また、パワーユニット１０は、プライマリプーリ２７及びセカンダリプーリ２９を有する無段変速機（以下、「ＣＶＴ」ともいう。）２５を備える。
プライマリプーリ２７の軸の一方側にはトルクコンバータ２１を介してエンジン１１が連結されている。プライマリプーリ２７の軸の他方側にはモータジェネレータ３１が連結されている。セカンダリプーリ２９の軸には、駆動輪出力軸４１及びデファレンシャル機構４５を介して駆動輪４７が連結されている。このように、駆動輪４７にはモータジェネレータ３１及びエンジン１１が連結されている。
モータジェネレータ３１には、インバータ１１５を介してバッテリ１１７が接続されている。インバータ１１５は、直流電力と交流電力とを相互に変換する機能を有している。モータジェネレータ３１が力行状態で制御される際には、インバータ１１５により直流電力が交流電力に変換され、バッテリ１１７からインバータ１１５を介してモータジェネレータ３１に電力が供給される。一方、モータジェネレータ３１が発電状態つまり回生状態で制御される際には、インバータ１１５によって交流電力が直流電力に変換され、モータジェネレータ３１からインバータ１１５を介してバッテリ１１７に電力が供給される。
トルクコンバータ２１とプライマリプーリ２７との間、つまりエンジン１１と駆動輪４７との間には、締結状態と開放状態とに切り換えられるエンジンクラッチ２３が設けられている。エンジンクラッチ２３を締結状態に切り換えることにより、プライマリプーリ２７に対してトルクコンバータ２１が接続され、駆動輪４７に対してエンジン１１が接続される。このようにエンジンクラッチ２３の締結状態においては、エンジン１１及びモータジェネレータ３１の動力が駆動輪４７に伝達されるハイブリッド走行モードでの駆動制御が行われる。
一方、エンジンクラッチ２３を解放状態に切り換えることにより、プライマリプーリ２７からトルクコンバータ２１が切り離され、駆動輪４７からエンジン１１が切り離される。駆動輪４７からエンジン１１を切り離した場合であっても、駆動輪４７とモータジェネレータ３１との接続状態は維持される。つまり、エンジンクラッチ２３を解放状態に切り換えることにより、駆動輪４７とモータジェネレータ３１とを互いに接続した状態のもとで、駆動輪４７とエンジン１１とを互いに切り離すことができる。このようにエンジンクラッチ２３の解放状態においては、モータジェネレータ３１の動力のみが駆動輪４７に伝達される電動走行モードでの駆動制御が行われる。
（１－２．制御装置）
ハイブリッド車両１の制御装置１００の全体構成を説明する。図１に示すように、ハイブリッド車両１は、パワーユニット１０の作動状態を制御するため、マイクロコンピュータ等を備える各種コントローラを備える。各種コントローラとして、エンジンコントローラ１０３、ミッションコントローラ１０５、モータコントローラ１０７、バッテリコントローラ１０９及びメインコントローラ１０１が備えられている。
それぞれのコントローラの一部又は全部は、例えばマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサユニット等で構成されていてもよい。また、それぞれのコントローラの一部又は全部は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよく、また、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。
また、それぞれのコントローラは、マイクロコンピュータ等により実行されるプログラムや種々の演算に用いるパラメータ、検出データ、演算結果の情報等を記憶する図示しない記憶装置を備える。記憶装置は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶素子であってもよく、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＣＤ－ＲＯＭ、ストレージ装置等の記憶装置であってもよい。
エンジンコントローラ１０３はエンジン１１を制御する。ミッションコントローラ１０５はＣＶＴ２５等を制御する。モータコントローラ１０７はモータジェネレータ３１を制御する。バッテリコントローラ１０９はバッテリ１１７を制御する。メインコントローラ１０１はこれらのコントローラを統合的に制御する。これらのコントローラは、ＣＡＮ（Controller Area Network）又はＬＩＮ（Local InterNet）等の一つ又は複数の車載ネットワーク９１を介して互いに通信可能に接続されている。
メインコントローラ１０１は、それぞれのコントローラに制御信号を出力し、パワーユニット１０を構成するエンジン１１やモータジェネレータ３１等を互いに協調させて制御する。メインコントローラ１０１には、アクセルセンサ８１、車速センサ８５及びエンジン回転数センサ８７が接続されている。アクセルセンサ８１はアクセルペダルの操作量を検出する。車速センサ８５は車速を検出する。エンジン回転数センサ８７はクランク軸の回転速度であるエンジン回転数を検出する。
メインコントローラ１０１は、それぞれのセンサやコントローラから送信される情報に基づいてエンジン１１やモータジェネレータ３１等の制御目標を設定し、設定された制御目標に基づいてそれぞれのコントローラに制御信号を出力する。メインコントローラ１０１から制御信号を受信したそれぞれのコントローラは、以下のようにエンジン１１やモータジェネレータ３１等を制御する。
つまり、エンジンコントローラ１０３は、スロットルバルブ１３やインジェクタ１５等に制御信号を出力し、エンジントルクやエンジン回転数等を制御する。ミッションコントローラ１０５は、作動油を調圧するバルブユニット１１３に制御信号を出力し、ＣＶＴ２５、エンジンクラッチ２３及びトルクコンバータ２１等の作動状態を制御する。モータコントローラ１０７は、インバータ１１５に制御信号を出力し、モータジェネレータ３１のモータトルクやモータ回転数等を制御する。バッテリコントローラ１０９は、バッテリ１１７の充放電を監視するとともに、必要に応じてバッテリ１１７内のリレー等を制御する。このように、各コントローラによって、エンジン１１、モータジェネレータ３１及びエンジンクラッチ２３等が制御されている。
＜２．制御装置の具体例＞
次に、本実施形態に係るハイブリッド車両１の制御装置１００の具体例を説明する。
図２は、図１に示した複数のコントローラにより構成される車両の制御装置１００のうち、走行モード切換制御に関連する部分の機能構成を示す説明図である。制御装置１００は、目標駆動力算出部１２１、走行モード設定部１２３、駆動力差算出部１２５、ディレイ制御部１２７及び駆動制御部１２９を備える。
（目標駆動力算出部）
例えばメインコントローラ１０１が目標駆動力算出部１２１として機能する。目標駆動力算出部１２１は、ハイブリッド車両１の目標駆動力を算出する。例えば、目標駆動力算出部１２１は、あらかじめ記憶装置に格納された駆動力マップを参照して、アクセルセンサ８１及びエンジン回転数センサ８７の信号に基づいて目標駆動力を算出する。
ハイブリッド車両が自動運転制御中である場合、目標駆動力算出部１２１は、アクセルセンサ８１の信号の代わりに、演算により求められる加速度要求値と、エンジン回転数センサ８７の信号に基づいて目標駆動力を算出してもよい。
なお、ハイブリッド車両１が電動走行モードにある場合、エンジン１１は停止していることから、目標駆動力はアクセル開度に依存する。
（走行モード設定部）
例えばメインコントローラ１０１が走行モード設定部１２３として機能する。走行モード設定部１２３は、目標駆動力算出部１２１で算出された目標駆動力と、車速センサ８５の信号に基づいて得られるハイブリッド車両１の車速とに基づいて、ハイブリッド車両１の走行モードを電動走行モードとハイブリッド走行モードとに切り換える。電動走行モードは、モータジェネレータ３１の動力のみを駆動輪４７に伝達する走行モードである。ハイブリッド走行モードは、モータジェネレータ３１及びエンジン１１の動力を駆動輪４７に伝達する走行モードである。
図３は、走行モードの領域設定の概略を示す説明図である。ハイブリッド車両１では、目標駆動力が、車速に応じて設定されたモード切換閾値の連続線（以下、「モード切換線」ともいう。）Ｌ以下のときに電動走行モードに設定され、目標駆動力がモード切換線Ｌを超えるときにハイブリッド走行モードに設定される。モード切換閾値は、車速が大きくなるにつれて小さくなるように設定されている。
図４に示すように、モード切換線Ｌは、走行モードが電動走行モードからハイブリッド走行モードに切り換えられるＥＶ終了線Ｌ１と、走行モードがハイブリッド走行モードから電動走行モードに切り換えられるＥＶ復帰線Ｌ２とを含んでもよい。ＥＶ終了線Ｌ１及びＥＶ復帰線Ｌ２を用いることにより、目標駆動力の変動に伴ってエンジン１１の始動及び停止が短時間で繰り返されることを抑制することができる。
ただし、走行モード設定部１２３は、目標駆動力がモード切換線Ｌを跨いだ後、ディレイ制御部１２７により設定されるディレイ時間の間、走行モードの切り換えを遅らせる。
（駆動力差算出部）
例えばメインコントローラ１０１が駆動力差算出部１２５として機能する。駆動力差算出部１２５は、目標駆動力と、モード切換閾値との差である駆動力差を算出する。具体的には、目標駆動力算出部１２１で算出される目標駆動力と、ハイブリッド車両１の車速に対応するモード切換閾値との差の絶対値を駆動力差とする。
例えば、ハイブリッド車両１が電動走行モード中にＥＶ終了線Ｌ１を跨いだ場合、駆動力差算出部１２５は、目標駆動力と、車速に対応するＥＶ終了線Ｌ１上の値との差である駆動力超過量を駆動力差とする。また、ハイブリッド車両１がハイブリッド走行モード中にＥＶ復帰線Ｌ２を跨いだ場合、駆動力差算出部１２５は、目標駆動力と、車速に対応するＥＶ復帰線Ｌ２上の値との差である駆動力不足量を駆動力差とする。
（ディレイ制御部）
例えばメインコントローラ１０１がディレイ制御部１２７として機能する。ディレイ制御部１２７は、駆動力差及び車速に基づいて、目標駆動力がモード切換線を跨いでから走行モードを切り換えるまでのディレイ時間を設定する。ディレイ時間は、駆動力差と車速とに応じて設定される。例えば、ディレイ制御部１２７は、あらかじめ記憶装置に格納されたディレイマップを参照して、駆動力差及び車速に基づいてディレイ時間を設定してもよい。
図５は、走行モードを電動走行モードからハイブリッド走行モードに切り換える際の第１のディレイマップの概略を示している。この場合のディレイ時間は、駆動力差が同じである場合、車速が大きいほど短い時間に設定される。また、ディレイ時間は、車速が同じである場合、駆動力差が大きいほど短い時間に設定される。例えば、ディレイ時間は、車速が２０～４０ｋｍ／ｈで駆動力差が０～１００Ｎの場合を２秒として、車速が大きいほど、あるいは、駆動力差が大きいほど短くなるように設定される。
つまり、アクセル開度が小さい場合にはディレイ時間が長く設定されてエンジン１１の始動が遅らされる一方、アクセル開度が大きい場合にはディレイ時間が短く設定されて速やかにエンジン１１が始動される。これにより、アクセルをゆっくりと踏み増す場合も含めた一時的なエンジン１１の始動の抑制と、アクセル開度が大きいときの加速応答性との両立が図られる。
図６は、走行モードをハイブリッド走行モードから電動走行モードに切り換える際の第２のディレイマップの概略を示している。この場合のディレイ時間は、駆動力差が同じである場合、車速が大きいほど長い時間に設定される。また、ディレイ時間は、車速が同じである場合、駆動力差が大きいほど短い時間に設定される。つまり、高速走行中にアクセルが踏み戻された場合であってもエンジン１１の停止が遅らされる一方、低速走行中にアクセルが踏み戻された場合には速やかにエンジン１１が停止される。これにより、エンジン１１を停止しても再始動される可能性が大きい場合にはエンジン１１の運転が継続され、加速応答性を向上させることができる。
（駆動制御部）
例えばメインコントローラ１０１、エンジンコントローラ１０３、ミッションコントローラ１０５、及びモータコントローラ１０７が駆動制御部１２９として機能する。駆動制御部１２９は、設定された走行モードに応じて、エンジンクラッチ２３を締結状態又は解放状態に切り換える。つまり、電動走行モードにおいては、エンジンクラッチ２３を解放状態にする。ハイブリッド走行モードにおいては、エンジンクラッチ２３を締結状態にする。駆動制御部１２９は、車速及び目標駆動力に応じてＣＶＴ２５の変速比を設定し、ＣＶＴ２５を制御する。
また、駆動制御部１２９は、走行モードにしたがって、目標駆動力をエンジン１１及びモータジェネレータ３１に分配し、エンジン１１及びモータジェネレータ３１の駆動制御を行う。具体的には、電動走行モードにおいては、駆動制御部１２９は、インバータ１１５に供給する電力を制御することにより、モータジェネレータ３１から出力する動力を制御する。また、ハイブリッド走行モードにおいては、モータジェネレータ３１の動力の制御と併せて、駆動制御部１２９は、スロットルバルブ１３の開度及びインジェクタ１５に供給する電力を制御することにより、エンジン１１から出力する動力を制御する。
＜４．制御装置の動作例＞
次に、本実施形態に係るハイブリッド車両１の制御装置１００による走行モード切換処理を説明する。
（４－１．電動走行モードからハイブリッド走行モードへの遷移）
図７は、走行モードを電動走行モードからハイブリッド走行モードへの切換動作の一例を示すフローチャートである。
走行モード設定部１２３は、現在の走行モードが電動走行モードであるか否かを判別する（ステップＳ１１）。走行モードが電動走行モードである場合（Ｓ１１／Ｙｅｓ）、走行モード設定部１２３は、目標駆動力算出部１２１により算出される目標駆動力が、現在の車速に応じたＥＶ終了線Ｌ１上の値（ＥＶ終了閾値）を超えているか否かを判別する（ステップＳ１３）。ステップＳ１１又はステップＳ１３のいずれかが否定判定の場合、走行モード設定部１２３は、ステップＳ１１に戻って判定を繰り返す。
一方、目標駆動力がＥＶ終了閾値を超えている場合（Ｓ１３／Ｙｅｓ）、駆動力差算出部１２５は、目標駆動力から現在の車速に応じたＥＶ終了閾値を引いて駆動力超過量を算出する（ステップＳ１５）。次いで、ディレイ制御部１２７は、図５に例示した第１のディレイマップを参照して、現在の車速及び駆動力超過量に基づいてディレイ時間を算出する（ステップＳ１７）。
次いで、走行モード設定部１２３は、目標駆動力がＥＶ終了閾値を超えてからの経過時間が、ステップＳ１７で設定されたディレイ時間以上継続したか否かを判別する（ステップＳ１９）。ディレイ時間が経過するまでの間（Ｓ１９／Ｎｏ）、走行モード設定部１２３は走行モードを電動走行モードに維持する。
一方、ディレイ時間が経過した場合（Ｓ１９／Ｙｅｓ）、走行モード設定部１２３は、走行モードを電動走行モードからハイブリッド走行モードに遷移させる（ステップＳ２１）。これにより、駆動制御部１２９によりエンジン１１が始動され、エンジン１１及びモータジェネレータ３１の動力により車両の駆動制御が行われる。
このように、本実施形態に係る車両の制御装置１００は、目標駆動力がＥＶ終了閾値を超えた場合に、車速及び駆動力超過量に応じたディレイ時間を設定してエンジン１１の始動を遅らせる。このとき、車速が小さいほど、あるいは、駆動力超過量が小さいほど、ディレイ時間が長く設定される。これにより、アクセル開度が小さく加速要求が比較的小さい場合にはディレイ時間が長く設定されて、エンジン１１の停止時間が延長される。また、目標駆動力が短時間でＥＶ終了閾値を下回った場合には、エンジン１１が停止状態のままで維持される。したがって、エンジン１１の燃料消費量を削減することができる。一方、アクセル開度が大きく加速要求が比較的大きい場合にはディレイ時間が短く設定されて、エンジン１１が速やかに始動され、加速応答性を向上させることができる。
（４－２．ハイブリッド走行モードから電動走行モードへの遷移）
図８は、走行モードをハイブリッド走行モードから電動走行モードへの切換動作の一例を示すフローチャートである。
走行モード設定部１２３は、現在の走行モードがハイブリッド走行モードであるか否かを判別する（ステップＳ３１）。走行モードがハイブリッド走行モードである場合（Ｓ３１／Ｙｅｓ）、走行モード設定部１２３は、目標駆動力算出部１２１により算出される目標駆動力が、現在の車速に応じたＥＶ復帰線Ｌ２上の値（ＥＶ復帰閾値）を下回っているか否かを判別する（ステップＳ３３）。ステップＳ３１又はステップＳ３３のいずれかが否定判定の場合、走行モード設定部１２３は、ステップＳ３１に戻って判定を繰り返す。
一方、目標駆動力がＥＶ復帰閾値を下回っている場合（Ｓ３３／Ｙｅｓ）、駆動力差算出部１２５は、現在の車速に応じたＥＶ復帰閾値から目標駆動力を引いて駆動力不足量を算出する（ステップＳ３５）。次いで、ディレイ制御部１２７は、図６に例示した第２のディレイマップを参照して、現在の車速及び駆動力不足量に基づいてディレイ時間を算出する（ステップＳ３７）。
次いで、走行モード設定部１２３は、目標駆動力がＥＶ復帰閾値を下回ってからの経過時間が、ステップＳ３７で設定されたディレイ時間以上継続したか否かを判別する（ステップＳ３９）。ディレイ時間が経過するまでの間（Ｓ３９／Ｎｏ）、走行モード設定部１２３は走行モードをハイブリッド走行モードに維持する。
一方、ディレイ時間が経過した場合（Ｓ３９／Ｙｅｓ）、走行モード設定部１２３は、走行モードをハイブリッド走行モードから電動走行モードに遷移させる（ステップＳ４１）。これにより、駆動制御部１２９によりエンジン１１が停止され、モータジェネレータ３１の動力のみにより車両の駆動制御が行われる。
このように、本実施形態に係る車両の制御装置１００は、目標駆動力がＥＶ復帰閾値を下回った場合に、車速及び駆動力不足量に応じたディレイ時間を設定してエンジン１１の停止を遅らせる。このとき、車速が大きいほど、あるいは、駆動力超過量が小さいほど、ディレイ時間が長く設定される。これにより、高速走行中にアクセルが踏み戻された場合にはディレイ時間が長く設定されて、エンジン１１の停止が遅らされる一方、低速走行中にアクセルが踏み戻された場合にはディレイ時間が短く設定されて速やかにエンジン１１が停止される。したがって、エンジン１１が再始動される可能性が小さい場合にはエンジン１１の停止時間を長くすることができる一方、エンジン１１を停止しても再始動される可能性が大きい場合にはエンジン１１の運転が継続され、加速応答性を向上させることができる。
＜５．制御装置の作用＞
次に、図９～図１１を参照して、本実施形態に係る車両の制御装置１００の作用を説明する。図９は、目標駆動力が一時的にＥＶ終了閾値を超える様子を示す説明図である。図１０は、ディレイ時間を設定しない参考例を示し、図１０は、ディレイ時間を設定する本実施形態の例を示す。
図９に示すように、ドライバのアクセル操作に伴って、目標駆動力が第１の値Ｘから第２の値ＹへとＥＶ終了閾値を跨いで一時的に微増した後、すぐに第１の値Ｘに戻されたと仮定する。図１０に示すように、ディレイ時間を設定しない場合、目標駆動力がＥＶ終了閾値を超えた時点でエンジン１１が始動し、目標駆動力が第１の値Ｘに戻された後にエンジン１１が停止する。このように、ディレイ時間を設定しない参考例では、一時的に目標駆動力がＥＶ終了閾値を超えた場合であっても、所定時間エンジン１１が運転状態となり、燃料が消費される。
一方、図１１に示すように、ディレイ時間を設定した場合、目標駆動力がＥＶ終了閾値を超えた時点ではエンジン１１は始動しない。本実施形態の例では、目標駆動力がＥＶ終了閾値を超えた時点でディレイ時間が設定されるとともにタイマカウントが開始される。そして、タイマ値がディレイ時間に到達する前に目標駆動力が再びＥＶ終了閾値を下回ったためにエンジン１１は始動することなく電動走行モードが継続される。このようにして、エンジン１１の燃料消費量が削減される。
＜６．応用例＞
ここまで、本実施形態に係る車両の制御装置１００について説明した。以下、本実施形態に係る車両の制御装置１００の応用例を説明する。
図１２は、車両の制御装置１００の応用例を示す説明図である。応用例では、モード切換線Ｌが、モータジェネレータ３１に電力を供給するバッテリ１１７の充電容量ＳＯＣに応じて変化する。具体的には、モード切換線Ｌは、バッテリ１１７の充電容量ＳＯＣが低くなるにつれて小さく設定される。図１２においては、充電容量ＳＯＣが高い場合のモード切換線Ｌ＿ＳＯＣ＿ＨＩ、充電容量ＳＯＣが中程度の場合のモード切換線Ｌ＿ＳＯＣ＿ＭＩＤ及び充電容量ＳＯＣが低い場合のモード切換線Ｌ＿ＳＯＣ＿ＬＯが示されている。
応用例では、バッテリ１１７の充電容量ＳＯＣが低下するとＥＶ終了閾値も低下し、そのときの充電容量ＳＯＣに対応するモード切換線を基準にディレイ時間が設定される。これにより、充電容量ＳＯＣが低下した状態で、エンジン１１の始動が遅らされて電動走行モードを延長しすぎることを抑制することができる。したがって、バッテリ１１７の電力消費量を抑制することができる。
以上説明したように、本実施形態に係る車両の制御装置１００によれば、目標駆動力がＥＶ終了閾値を超えた場合に、車速及び駆動力超過量に応じたディレイ時間を設定してエンジン１１の始動を遅らせる。これにより、エンジン１１の停止時間が長くなって燃料消費量を削減することができる。
また、本実施形態に係る車両の制御装置１００は、車速が小さいほど、あるいは、駆動力超過量が小さいほど、ディレイ時間を長く設定する。これにより、アクセル開度が小さく加速要求が比較的小さい場合にはディレイ時間が長く設定されて、エンジン１１の停止時間が延長される。また、目標駆動力が短時間でＥＶ終了閾値を下回った場合には、エンジン１１が停止状態のままで維持される。したがって、エンジン１１の燃料消費量を削減することができる。一方、アクセル開度が大きく加速要求が比較的大きい場合にはディレイ時間が短く設定されて、エンジン１１が速やかに始動され、加速応答性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る車両の制御装置１００は、目標駆動力がＥＶ復帰閾値を下回った場合に、車速及び駆動力不足量に応じたディレイ時間を設定してエンジン１１の停止を遅らせる。このとき、車速が大きいほど、あるいは、駆動力超過量が小さいほど、ディレイ時間が長く設定される。これにより、高速走行中にアクセルが踏み戻された場合にはディレイ時間が長く設定されて、エンジン１１の停止が遅らされる一方、低速走行中にアクセルが踏み戻された場合にはディレイ時間が短く設定されて速やかにエンジン１１が停止される。したがって、エンジン１１が再始動される可能性が小さい場合にはエンジン１１の停止時間を長くすることができる一方、エンジン１１を停止しても再始動される可能性が大きい場合にはエンジン１１の運転が継続され、加速応答性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る車両の制御装置１００において、バッテリ１１７の充電容量ＳＯＣが低くなるにつれてモード切換閾値が小さく設定されるようにしてもよい。これにより、充電容量ＳＯＣが低下した状態で、エンジン１１の始動が遅らされて電動走行モードを延長しすぎることを抑制することができる。したがって、バッテリ１１７の電力消費量を抑制することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記実施形態において車両の制御装置１００は６つのコントローラを備えているが、本発明はかかる例に限定されない。上記のコントローラの一部又は全部の機能が１つのコントローラに統合されていてもよく、さらに複数のコントローラに分かれていてもよい。
１ ハイブリッド車両
１１ エンジン
２５ ＣＶＴ
３１ モータジェネレータ
８１ アクセルセンサ
８５ 車速センサ
８７ エンジン回転数センサ
１００ 車両の制御装置
１０１ メインコントローラ
１０３ エンジンコントローラ
１０７ モータコントローラ
１１７ バッテリ
１２１ 目標駆動力算出部
１２３ 走行モード設定部
１２５ 駆動力差算出部
１２７ ディレイ制御部
１２９ 駆動制御部

Claims (8)

  1. 駆動用モータを用いた電動走行モードと前記駆動用モータ及びエンジンを用いたハイブリッド走行モードとを切換可能な車両の制御装置において、
    目標駆動力が車速に応じて設定されたモード切換閾値の連続線以下のときに前記電動走行モードに設定し、前記目標駆動力が前記モード切換閾値の連続線を上回るときに前記ハイブリッド走行モードに設定する走行モード設定部と、
    前記目標駆動力と前記モード切換閾値との差である駆動力差を算出する駆動力差算出部と、
    前記駆動力差及び前記車速に基づいて前記目標駆動力が前記モード切換閾値の連続線を跨いでから走行モードを切り換えるまでのディレイ時間の長さを設定するディレイ制御部と、
    を備える、車両の制御装置。
  2. 前記モード切換閾値は、前記駆動用モータに電力を供給するバッテリの充電容量が低いほど小さい値に設定される、請求項１に記載の車両の制御装置。
  3. 前記ディレイ制御部は、前記駆動力差が小さいほど前記ディレイ時間を長くする、請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
  4. 前記モード切換閾値は、前記電動走行モードから前記ハイブリッド走行モードに遷移させるためのＥＶ終了閾値である、請求項１～３のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
  5. 前記ディレイ制御部は、前記車速が小さいほど前記ディレイ時間を長くする、請求項４に記載の車両の制御装置。
  6. 前記モード切換閾値は、前記ハイブリッド走行モードから前記電動走行モードに遷移させるためのＥＶ復帰閾値である、請求項１～３のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
  7. 前記ディレイ制御部は、前記車速が大きいほど前記ディレイ時間を長くする、請求項６に記載の車両の制御装置。
  8. 目標駆動力が車速に応じて設定されたモード切換閾値の連続線以下のときに設定される駆動用モータを用いた電動走行モードと、前記目標駆動力が前記モード切換閾値の連続線を上回るときに設定される前記駆動用モータ及びエンジンを用いたハイブリッド走行モードとを切り換えながら車両の駆動力を制御する車両の制御方法において、
    前記目標駆動力が前記モード切換閾値の連続線を跨いだときに、前記目標駆動力と前記モード切換閾値との差である駆動力差と、前記車速とに基づいて、前記目標駆動力が前記モード切換閾値の連続線を跨いでから走行モードを切り換えるまでのディレイ時間の長さを設定する、車両の制御方法。
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