ハイブリッド車両の制御装置およびそれを備えるハイブリッド車両、ならびにハイブリッド車両の制御方法
【課題】ＥＶ走行とＨＶ走行とを切替えて走行可能なハイブリッド車両において、ＥＶ走行領域の変更に関する利用者の意図を反映可能とする。
【解決手段】ＥＣＵ２２の走行制御部５２は、車両の要求出力や要求トルク、車両速度等のハイブリッド車両の走行状態を示す物理量がエンジン始動しきい値を超えると、エンジンを停止してモータジェネレータのみを用いて走行するＥＶ走行モードからエンジンを動作させて走行するＨＶ走行モードへ切替える。エンジン始動しきい値変更部５４は、ＥＶスイッチから信号ＲＥＱを受けると、ＥＶスイッチからの運転者の意図を反映してエンジン始動しきい値を変更する。
【解決手段】ＥＣＵ２２の走行制御部５２は、車両の要求出力や要求トルク、車両速度等のハイブリッド車両の走行状態を示す物理量がエンジン始動しきい値を超えると、エンジンを停止してモータジェネレータのみを用いて走行するＥＶ走行モードからエンジンを動作させて走行するＨＶ走行モードへ切替える。エンジン始動しきい値変更部５４は、ＥＶスイッチから信号ＲＥＱを受けると、ＥＶスイッチからの運転者の意図を反映してエンジン始動しきい値を変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両駆動力を発生する内燃機関および電動機を搭載したハイブリッド車両の制御装置およびそれを備えるハイブリッド車両、ならびにハイブリッド車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平１１−１２２７１３号公報（特許文献１）は、ハイブリッド車両におけるエンジンの運転の開始および停止を適正化する運転制御装置を開示する。この運転制御装置においては、エンジンに対する要求動力が所定の判定値以上になると、エンジンを始動させる。駆動軸への動力の伝達経路の状態を切替えるシフト手段が車両の駆動軸に介装され、シフト手段による動力伝達経路の状態に応じて、エンジン始動を判定するための上記判定値が変更される。
【０００３】
この運転制御装置によれば、動力伝達経路の状態とエンジンの運転状態との関係を明らかにしてエンジンの運転の開始および停止を適正に判断し、エンジンの運転を適正に制御することができるとされる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２２７１３号公報
【特許文献２】特開２００９−４７１０７号公報
【特許文献３】特開２００１−１４０６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のハイブリッド車両においては、走行状態に応じて、エンジンを停止してモータのみを用いての走行（以下「ＥＶ（Electric Vehicle）走行」とも称する。）と、エンジンを動作させての走行（以下「ＨＶ（Hybrid Vehicle）走行」とも称する。）とを切替えて走行することができる。
【０００６】
このようなハイブリッド車両の利用者の中には、ＥＶ走行からＨＶ走行への移行を遅らせてＥＶ走行領域を拡大したいとの意図を有する利用者も多い。一方、ＥＶ走行領域を拡大すると、蓄電装置からの出力電力が大きくなることにより、エンジン始動（エンジンのクランキング）に利用可能な電力が制限される。その結果、エンジンの始動性が悪化し、エンジン始動に伴なうショック（以下「エンジン始動ショック」とも称する。）が大きくなる。
【０００７】
ＥＶ走行領域の拡大に伴なうエンジン始動ショックの増大をどの程度まで許容できるかは、利用者によって異なる。特許文献１に記載のハイブリッド車両は、車両側の状態（シフトポジション）に応じてエンジン始動の判定値を変更するものであり、どの程度までエンジン始動ショックを許容してＥＶ走行領域を変更するかについての利用者の意図を十分に反映できるものではない。
【０００８】
それゆえに、この発明の目的は、ＥＶ走行とＨＶ走行とを切替えて走行可能なハイブリッド車両において、ＥＶ走行領域の変更に関する利用者の意図を反映可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明によれば、制御装置は、ハイブリッド車両の制御装置である。ハイブリッド車両は、内燃機関と、蓄電装置と、電動機とを含む。内燃機関は、車両駆動力を発生する。電動機は、蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する。制御装置は、走行制御部と、変更部とを備える。走行制御部は、ハイブリッド車両の走行状態を示す物理量が内燃機関の始動しきい値を超えると、内燃機関を停止して電動機のみを用いて走行する第１の走行モード（ＥＶ走行モード）から内燃機関を動作させて走行する第２の走行モード（ＨＶ走行モード）へ切替える。変更部は、ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して内燃機関の始動しきい値を変更する。
【００１０】
ハイブリッド車両の走行状態を示す物理量とは、たとえば、車両に対する要求出力や要求トルク、車両速度等である。運転者の意図とは、運転者がどの程度までエンジン始動ショックを許容してＥＶ走行領域を変更したいかである。
【００１１】
好ましくは、変更部は、ハイブリッド車両の走行レンジの変更を伴なうことなく内燃機関の始動しきい値を変更する。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、内燃機関の始動しきい値を運転者が設定するための設定部をさらに備える。
【００１３】
好ましくは、ハイブリッド車両は、蓄電装置から電力を受けて内燃機関を始動するもう１つの電動機をさらに含む。
【００１４】
さらに好ましくは、制御装置は、測定器と、補正部とをさらに備える。測定器は、第１の走行モードから第２の走行モードへ切替わるときの内燃機関の始動時にハイブリッド車両に発生するショックの大きさを測定可能である。補正部は、測定部により測定されるショックの測定値に基づいて内燃機関の始動しきい値を補正する。
【００１５】
好ましくは、制御装置は、第１の走行モードでの走行を運転者が要求するための操作部をさらに備える。変更部は、操作部により第１の走行モードでの走行が要求されているとき、ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して内燃機関の始動しきい値を変更する。
【００１６】
さらに好ましくは、操作部は、さらに、内燃機関の始動しきい値の変更を運転者が入力可能に構成される。
【００１７】
また、この発明によれば、ハイブリッド車両は、車両駆動力を発生する内燃機関と、蓄電装置と、蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する電動機と、上述したいずれかの制御装置とを備える。
【００１８】
また、この発明によれば、制御方法は、ハイブリッド車両の制御方法である。ハイブリッド車両は、内燃機関と、蓄電装置と、電動機とを備える。内燃機関は、車両駆動力を発生する。電動機は、蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する。そして、制御方法は、ハイブリッド車両の走行状態を示す物理量が内燃機関の始動しきい値を超えると、内燃機関を停止して電動機のみを用いて走行する第１の走行モードから内燃機関を動作させて走行する第２の走行モードへ切替えるステップと、ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して内燃機関の始動しきい値を変更するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して内燃機関の始動しきい値が変更されるので、ＥＶ走行領域の変更に関する利用者の意図を車両の走行制御に反映させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。
【図２】図１に示すＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】ＥＶスイッチがオン操作されているときのエンジン始動しきい値の一例を示した図である。
【図４】ＥＣＵにより実行されるエンジン始動しきい値の変更処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】実施の形態２によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。
【図６】図５に示すＥＣＵの機能ブロック図である。
【図７】エンジン始動しきい値が補正（学習）される様子の一例を示した図である。
【図８】実施の形態２におけるＥＣＵにより実行されるエンジン始動しきい値の変更処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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返さない。
【００２２】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、エンジン２と、動力分割装置４と、モータジェネレータ６，１０と、伝達ギヤ８と、駆動軸１２と、車輪１４とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置１６と、電力変換器１８，２０と、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」と称する。）２２と、ＥＶスイッチ２４とをさらに備える。
【００２３】
動力分割装置４は、エンジン２、モータジェネレータ６および伝達ギヤ８に結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車を動力分割装置４として用いることができ、この３つの回転軸がモータジェネレータ６、エンジン２および伝達ギヤ８の回転軸にそれぞれ接続される。また、モータジェネレータ１０の回転軸は、伝達ギヤ８の回転軸に連結される。すなわち、モータジェネレータ１０と伝達ギヤ８とは、同一の回転軸を有し、その回転軸が動力分割装置４のリングギヤに接続される。
【００２４】
エンジン２が発生する運動エネルギーは、動力分割装置４によってモータジェネレータ６と伝達ギヤ８とに分配される。すなわち、エンジン２は、駆動軸１２に動力を伝達する伝達ギヤ８を駆動するとともにモータジェネレータ６を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。そして、モータジェネレータ６は、エンジン２によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン２の始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド車両１００に組込まれる。また、モータジェネレータ１０は、駆動軸１２に動力を伝達する伝達ギヤ８を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。
【００２５】
蓄電装置１６は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池によって構成される。蓄電装置１６は、電力変換器１８，２０へ電力を供給する。また、蓄電装置１６は、モータジェネレータ６および／または１０の発電時、電力変換器１８および／または２０から電力を受けて充電される。
【００２６】
なお、蓄電装置１６として、大容量のキャパシタも採用可能であり、モータジェネレータ６，１０により発電された電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力をモータジェネレータ６，１０へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。また、蓄電装置１６の電圧を昇圧して電力変換器１８，２０へ出力する昇圧コンバータを蓄電装置１６と電力変換器１８，２０との間に設けてもよい。
【００２７】
電力変換器１８は、ＥＣＵ２２からの信号ＰＷＭ１に基づいて、モータジェネレータ６により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置１６へ出力する。電力変換器２０は、ＥＣＵ２２からの信号ＰＷＭ２に基づいて、蓄電装置１６から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１０へ出力する。なお、電力変換器１８は、エンジン２の始動時、信号ＰＷＭ１に基づいて、蓄電装置１６から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ６へ出力する。また、電力変換器２０は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、信号ＰＷＭ２に基づいて、モータジェネレータ１０により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置１６へ出力する。なお、電力変換器１８，２０は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むインバータによって構成される。
【００２８】
モータジェネレータ６，１０は、交流電動機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機によって構成される。モータジェネレータ６は、エンジン２により生成された運動エネルギーを電気エネルギーに変換して電力変換器１８へ出力する。また、モータジェネレータ６は、電力変換器１８から受ける三相交流電力によって駆動力を発生し、エンジン２の始動を行なう。
【００２９】
モータジェネレータ１０は、電力変換器２０から受ける三相交流電力によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータ１０は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、運動エネルギーや位置エネルギーとして車両に蓄えられた力学的エネルギーを電気エネルギーに変換して電力変換器２０へ出力する。
【００３０】
エンジン２は、燃料の燃焼による熱エネルギーをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギーに変換し、その変換された運動エネルギーを動力分割装置４へ出力する。たとえば、運動子がピストンであり、その運動が往復運動であれば、いわゆるクランク機構を介して往復運動が回転運動に変換され、ピストンの運動エネルギーが動力分割装置４に伝達される。
【００３１】
ＥＣＵ２２は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行することによるソフトウェア処理および／または専用の電子回路によるハードウェア処理により、電力変換器１８，２０およびエンジン２を制御する。具体的には、ＥＣＵ２２は、電力変換器１８，２０を駆動するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成して電力変換器１８，２０へそれぞれ出力し、エンジン２を制御するための信号ＥＮＧを生成してエンジン２へ出力する。
【００３２】
また、ＥＣＵ２２は、車両の走行状態を示す物理量（車両の要求出力や、要求トルク、速度等）が所定のしきい値を超えると、エンジン２を停止してモータジェネレータ１０のみを用いて走行するＥＶ走行モードからエンジン２を動作させて走行するＨＶ走行モードへ切替える（以下、上記のしきい値を「エンジン始動しきい値」と称する。）。さらに、ＥＣＵ２２は、運転者によりＥＶスイッチ２４（後述）が操作されると、ＨＶ走行モードでの走行を制限する。一例として、ＥＣＵ２２は、車両速度やアクセルペダルの操作量が所定値以下であり蓄電装置１６の残存容量（ＳＯＣ）が所定値以上であれば、エンジン２の作動を停止や禁止にしたりエンジン始動しきい値を拡大したりすることによって、エンジン２の作動を制限する。
【００３３】
ここで、ＥＣＵ２２は、運転者によるＥＶスイッチ２４の操作に応じてエンジン始動しきい値を変更する。エンジン始動しきい値を変更する方法については、種々の方法を取り得るが、ここでは一例として、複数レベルのエンジン始動しきい値が予め準備され、ＥＣＵ２２は、ＥＶスイッチ２４の操作時間や操作回数等に応じて変化するＥＶスイッチ２４からの信号ＲＥＱに基づいて、運転者の意図に応じたエンジン始動しきい値を選択する。あるいは、ＥＶスイッチ２４の操作時間や操作回数等に応じてエンジン始動しきい値を連続的に変更可能としてもよい。
【００３４】
なお、エンジン始動しきい値のレベルは、エンジン始動ショックに基づいて決定することができる。すなわち、ＥＶ走行領域を拡大すると、蓄電装置１６からの出力電力が大きくなることにより、エンジン始動（エンジン２のクランキング）に利用可能な電力が制限される。その結果、エンジン２の始動性が悪化し、エンジン始動ショックが大きくなる。そこで、エンジン始動ショックの許容範囲に応じてエンジン始動しきい値を決定することができる。なお、このＥＣＵ２２の構成については、後ほど詳しく説明する。
【００３５】
ＥＶスイッチ２４は、ＥＶ走行モードでの走行を運転者が要求するための操作入力部である。運転者によりＥＶスイッチ２４がオン操作（たとえば押下）されると、ＥＶスイッチ２４からＥＣＵ２２へ信号ＲＥＱが出力され、ＥＣＵ２２によりエンジン２の作動が制限される。ここで、ＥＶスイッチ２４は、運転者によるＥＶスイッチ２４の操作時間や操作回数等に応じてＥＣＵ２２においてエンジン始動しきい値を変更可能なように、ＥＣＵ２２へ出力される信号ＲＥＱを変化させる。このように、このハイブリッド車両１００では、運転者は、ＥＶスイッチ２４の操作時間や操作回数等によって、エンジン始動しきい値すなわちＥＶ走行領域を変更することができる。
【００３６】
図２は、図１に示したＥＣＵ２２の機能ブロック図である。図２を参照して、ＥＣＵ２２は、走行制御部５２と、エンジン始動しきい値変更部５４と、エンジン制御部５６と、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）制御部５８とを含む。
【００３７】
走行制御部５２は、車両の走行状態に基づいて、車両の走行モード（ＥＶ走行モード／ＨＶ走行モード）の切替えを制御する。一例として、走行制御部５２は、車両の要求出力に基づいて走行モードを切替える。具体的には、走行制御部５２は、車両速度ＳＶおよびアクセルペダルの踏込量に対応するアクセル開度ＡＣＣに基づいて車両の要求出力を算出する。また、走行制御部５２は、エンジン始動しきい値変更部５４からエンジン始動しきい値を受ける。そして、走行制御部５２は、算出された要求出力がエンジン始動しきい値を超えると、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切替える。
【００３８】
エンジン始動しきい値変更部５４は、ＥＶスイッチ２４（図１）から受ける信号ＲＥＱに基づいてエンジン始動しきい値を変更する。具体的には、エンジン始動しきい値変更部５４は、ＥＶスイッチ２４から信号ＲＥＱを受けていないときは、エンジン始動しきい値をデフォルト値に設定し、ＥＶスイッチ２４から信号ＲＥＱを受けると、その受けた信号ＲＥＱに対応して予め準備された値にエンジン始動しきい値を変更（拡大）する。
【００３９】
すなわち、エンジン始動しきい値変更部５４は、走行レンジの変更を伴なうことなく、また、走行レンジの変更に拘わらず、ＥＶ走行領域についての運転者の意図を反映するように、ＥＶスイッチ２４からの信号ＲＥＱに応じてエンジン始動しきい値を変更する。
【００４０】
図３は、ＥＶスイッチ２４がオン操作されているときのエンジン始動しきい値の一例を示した図である。図３を参照して、横軸は車両速度を示し、縦軸は車両の要求出力（ｋＷ）を示す。要求パワーがエンジン始動しきい値を超えると、エンジン２が始動され、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切替わる。
【００４１】
線ｋ０は、エンジン始動しきい値のデフォルト値である。そして、たとえば、ＥＶスイッチ２４が押ボタンから成る場合、ＥＶスイッチ２４が１回長押しされると、エンジン始動しきい値は線ｋ１に変更され、ＥＶスイッチ２４が２回長押しされると線ｋ２に変更される。さらに、ＥＶスイッチ２４が３回長押しされると、エンジン始動しきい値は線ｋ３に変更され、ＥＶスイッチ２４が４回長押しされると線ｋ４に変更される。
【００４２】
再び図２を参照して、エンジン制御部５６は、走行制御部５２によりＨＶ走行モードが選択されているとき、エンジン２を作動させるための信号ＥＮＧを生成してエンジン２へ出力する。走行制御部５２によりＥＶ走行モードが選択されているときは、エンジン制御部５６は、エンジン２を停止させる。
【００４３】
モータジェネレータ制御部５８は、モータジェネレータ１０に対応する電力変換器２０を駆動するための信号ＰＷＭ２を生成して電力変換器２０へ出力する。また、走行制御部５２によりＥＶ走行モードからＨＶ走行モードに切替えられると、モータジェネレータ制御部５８は、モータジェネレータ６によってエンジン２を始動するように電力変換器１８を駆動するための信号ＰＷＭ１を生成して電力変換器１８へ出力する。また、エンジン２の出力を用いてモータジェネレータ６により発電するときは、モータジェネレータ６を電力変換器１８により回生駆動するための信号ＰＷＭ１を生成して電力変換器１８へ出力する。
【００４４】
図４は、ＥＣＵ２２により実行されるエンジン始動しきい値の変更処理を説明するためのフローチャートである。図４を参照して、ＥＣＵ２２は、ＥＶスイッチ２４（図１）から受ける信号ＲＥＱに基づいて、ＥＶ走行領域の変更要求（エンジン始動しきい値の変更要求）が有ったか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００４５】
ＥＣＵ２２が信号ＲＥＱを受けておらず、ＥＶ走行領域の変更要求は無いものと判定されると（ステップＳ１０においてＮＯ）、ＥＣＵ２２は、エンジン始動しきい値をデフォルト値（図３の線ｋ０）に設定する（ステップＳ２０）。一方、ＥＶ走行領域の変更要求が有ったものと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、ＥＶ走行領域についての運転者の意図が反映されたＥＶスイッチ２４からの信号ＲＥＱに基づいてエンジン始動しきい値を変更する（ステップＳ３０）。具体的には、図３に例示したように、ＥＣＵ２２は、予め準備された複数レベルのエンジン始動しきい値の中から、ＥＶスイッチ２４の操作に応じてエンジン始動しきい値を選択する。
【００４６】
以上のように、この実施の形態１においては、車両の走行状態を示す物理量（車両の要求出力や、要求トルク、速度等）がエンジン始動しきい値を超えると、エンジン２を始動させてＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切替えられる。そして、ＥＶスイッチ２４により運転者の意図を反映して内燃機関の始動しきい値を変更可能であるので、この実施の形態１によれば、ＥＶ走行領域の変更に関する利用者の意図を車両の走行制御に反映させることができる。
【００４７】
［実施の形態２］
この実施の形態２では、ＥＶ走行からＨＶ走行へ切替わるときのエンジン始動ショックが測定され、その測定値を用いて、予め準備されたエンジン始動しきい値が補正（学習）される。これにより、ＥＶ走行領域に関する利用者の意図をより正確に車両の走行制御に反映させることが可能となる。
【００４８】
図５は、実施の形態２によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図５を参照して、このハイブリッド車両１００Ａは、図１に示した実施の形態１によるハイブリッド車両１００の構成において、加速度センサ（Ｇセンサ）２６をさらに備え、ＥＣＵ２２に代えてＥＣＵ２２Ａを備える。
【００４９】
加速度センサ２６は、このハイブリッド車両１００Ａのショックレベルを測定する。具体的には、加速度センサ２６は、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切替わるときのエンジン２の始動時にハイブリッド車両１００Ａに発生するショックの大きさ（エンジン始動ショック）を測定し、その測定結果をＥＣＵ２２Ａへ出力する。この加速度センサ２６には、種々のタイプの加速度センサを用いることができる。
【００５０】
ＥＣＵ２２Ａは、エンジン２の始動時に加速度センサ２６からエンジン始動ショックの測定値を取得し、その測定されたエンジン始動ショックに基づいてエンジン始動しきい値を補正する。より詳しくは、ＥＶスイッチ２４により変更されたエンジン始動しきい値に対応するエンジン始動ショック（設定値）と、加速度センサ２６により測定されるエンジン始動ショック（測定値）との偏差に基づいて、エンジン始動しきい値が補正される。たとえば、エンジン始動ショックの測定値が設定値よりも小さかった場合には、そのときの走行状態近傍におけるエンジン始動しきい値を大きくするようにエンジン始動しきい値が補正される。
【００５１】
図６は、図５に示したＥＣＵ２２Ａの機能ブロック図である。図６を参照して、ＥＣＵ２２Ａは、図２に示した実施の形態１におけるＥＣＵ２２の構成において、補正部６０をさらに含み、走行制御部５２に代えて走行制御部５２Ａを含む。
【００５２】
補正部６０は、加速度センサ２６（図５）からエンジン始動ショックの測定値Ｇを受ける。そして、補正部６０は、そのエンジン始動ショックの測定値Ｇに基づいてエンジン始動しきい値を補正する。
【００５３】
図７は、エンジン始動しきい値が補正（学習）される様子の一例を示した図である。なお、この図７は、実施の形態１において説明した図３に対応するものである。図７を参照して、ＥＶスイッチ２４（図５）によりエンジン始動しきい値が線ｋ１に設定されているときに、車両速度ＳＶ０で走行中にエンジン２が始動したものとする。
【００５４】
このときのエンジン始動ショックが加速度センサ２６によって測定される。この図７では、エンジン２の始動時に実際に発生したショックが、線ｋ１におけるエンジン始動ショックよりも小さかった場合が示されている。そして、加速度センサ２６によって測定されたエンジン始動ショックと線ｋ１との差に基づいて、このときの車両速度ＳＶ０におけるエンジン始動しきい値がＰ０に補正されるとともに、車両速度ＳＶ０近傍においてもエンジン始動しきい値が引き上げられる（点線ｋ５）。
【００５５】
再び図６を参照して、走行制御部５２Ａは、補正部６０によって補正されたエンジン始動しきい値を車両の要求出力が超えると、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切替える。なお、走行制御部５２Ａのその他の機能は、図２に示した実施の形態１における走行制御部５２と同じである。また、ＥＣＵ２２Ａのその他の機能も、実施の形態１におけるＥＣＵ２２と同じである。
【００５６】
図８は、実施の形態２におけるＥＣＵ２２Ａにより実行されるエンジン始動しきい値の変更処理を説明するためのフローチャートである。図８を参照して、このフローチャートは、図４に示したフローチャートにおいてステップＳ４０〜Ｓ１００をさらに含む。すなわち、ステップＳ２０またはＳ３０の処理が実行されると、ＥＣＵ２２Ａは、カウンタＫに初期値１を設定する（ステップＳ４０）。
【００５７】
その後、車両の要求出力がエンジン始動しきい値を超えることによりＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ移行されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２Ａは、加速度センサ２６（図５）により測定されたエンジン始動ショックを取得する（ステップＳ６０）。そして、ＥＣＵ２２Ａは、その取得したエンジン始動ショック（測定値）を、ＥＶスイッチ２４により設定されたエンジン始動しきい値に対応するエンジン始動ショック（設定値）と比較し、それらの差が所定の判定値αよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ７０）。
【００５８】
エンジン始動ショックについての測定値と設定値との差が判定値α以上であると判定されると（ステップＳ７０においてＮＯ）、ＥＣＵ２２Ａは、エンジン始動ショックの測定値から設定値を差引いた値に基づいて、そのときの車両速度に基づいてエンジン始動しきい値を補正する（ステップＳ８０）。たとえば、図７に説明したようにエンジン始動しきい値が補正される。
【００５９】
一方、ステップＳ７０において、エンジン始動ショックについての測定値と設定値との差が判定値αよりも小さいと判定されると（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２Ａは、カウンタＫを１だけカウントアップする（ステップＳ９０）。そして、ＥＣＵ２２Ａは、カウンタＫが予め定められた値ｋ０となったか否かを判定し（ステップＳ１００）、カウンタＫが値ｋ０に達したときはステップＳ１１０へ処理を進め、カウンタＫが値ｋ０に達していないときは、ステップＳ５０へ処理を戻す。
【００６０】
なお、上記においては、ＥＶスイッチ２４によりＥＶ走行領域の変更が要求されているときにエンジン始動しきい値を補正（学習）するものとしたが、ＥＶスイッチ２４の操作に拘わらず、エンジン始動しきい値の上記補正（学習）を行なうようにしてもよい。
【００６１】
以上のように、この実施の形態２においては、ＥＶ走行からＨＶ走行へ切替わるときのエンジン始動ショックが測定され、その測定値に基づいてエンジン始動しきい値が補正（学習）される。したがって、この実施の形態２によれば、ＥＶ走行領域に関する利用者の意図をより正確に車両の走行制御に反映させることが可能となる。
【００６２】
なお、上記の各実施の形態においては、車両の要求出力に基づいて走行モードを切替えるものとしたが、車両の要求トルクや車両速度に基づいて走行モードを切替えるようにしてもよい。すなわち、車両の要求トルク（あるいは車両速度）についてのエンジン始動しきい値を要求トルク（車両速度）が超えると、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切替えるものであってもよい。
【００６３】
また、上記においては、ＥＶスイッチ２４がオン操作されているときにエンジン始動しきい値を変更可能としたが、ＥＶスイッチ２４の操作に拘わらずエンジン始動しきい値を変更可能としてもよい。
【００６４】
また、車両の走行状況（たとえば、高速走行主体や市街地走行主体など）に基づいてエンジン始動しきい値を学習するようにしてもよい。たとえば、走行速度から市街地走行主体の走行であると判断される場合には、エンジン始動しきい値を全体的に高めるように学習させてもよい。
【００６５】
また、上記においては、ＥＶスイッチ２４からエンジン始動しきい値の設定を変更可能としたが、エンジン始動しきい値の設定を変更するための操作入力部をＥＶスイッチ２４とは別に設けてもよい。
【００６６】
また、上記においては、動力分割装置４によりエンジン２の動力を伝達ギヤ８とモータジェネレータ６とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車両にも適用可能である。すなわち、たとえば、モータジェネレータ６を駆動するためにのみエンジン２を用い、モータジェネレータ１０でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするとともに、そのモータを発電機としても用いて蓄電装置を充電可能な１モータ型のハイブリッド車両などにもこの発明は適用可能である。
【００６７】
なお、上記において、エンジン２は、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応し、モータジェネレータ１０は、この発明における「電動機」の一実施例に対応する。また、エンジン始動しきい値変更部５４は、この発明における「変更部」の一実施例に対応し、ＥＶスイッチ２４は、この発明における「設定部」および「操作部」の一実施例に対応する。さらに、モータジェネレータ６は、この発明における「もう１つの電動機」の一実施例に対応し、加速度センサ２６は、この発明における「測定器」の一実施例に対応する。
【００６８】
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は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。
【符号の説明】
【００６９】
２ エンジン、４ 動力分割装置、６，１０ モータジェネレータ、８ 伝達ギヤ、１２ 駆動軸、１４ 車輪、１６ 蓄電装置、１８，２０ 電力変換器、２２，２２Ａ ＥＣＵ、２４ ＥＶスイッチ、２６ 加速度センサ、５２，５２Ａ 走行制御部、５４ エンジン始動しきい値変更部、５６ エンジン制御部、５８ モータジェネレータ制御部、６０ 補正部、１００，１００Ａ ハイブリッド車両。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両駆動力を発生する内燃機関および電動機を搭載したハイブリッド車両の制御装置およびそれを備えるハイブリッド車両、ならびにハイブリッド車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平１１−１２２７１３号公報（特許文献１）は、ハイブリッド車両におけるエンジンの運転の開始および停止を適正化する運転制御装置を開示する。この運転制御装置においては、エンジンに対する要求動力が所定の判定値以上になると、エンジンを始動させる。駆動軸への動力の伝達経路の状態を切替えるシフト手段が車両の駆動軸に介装され、シフト手段による動力伝達経路の状態に応じて、エンジン始動を判定するための上記判定値が変更される。
【０００３】
この運転制御装置によれば、動力伝達経路の状態とエンジンの運転状態との関係を明らかにしてエンジンの運転の開始および停止を適正に判断し、エンジンの運転を適正に制御することができるとされる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２２７１３号公報
【特許文献２】特開２００９−４７１０７号公報
【特許文献３】特開２００１−１４０６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のハイブリッド車両においては、走行状態に応じて、エンジンを停止してモータのみを用いての走行（以下「ＥＶ（Electric Vehicle）走行」とも称する。）と、エンジンを動作させての走行（以下「ＨＶ（Hybrid Vehicle）走行」とも称する。）とを切替えて走行することができる。
【０００６】
このようなハイブリッド車両の利用者の中には、ＥＶ走行からＨＶ走行への移行を遅らせてＥＶ走行領域を拡大したいとの意図を有する利用者も多い。一方、ＥＶ走行領域を拡大すると、蓄電装置からの出力電力が大きくなることにより、エンジン始動（エンジンのクランキング）に利用可能な電力が制限される。その結果、エンジンの始動性が悪化し、エンジン始動に伴なうショック（以下「エンジン始動ショック」とも称する。）が大きくなる。
【０００７】
ＥＶ走行領域の拡大に伴なうエンジン始動ショックの増大をどの程度まで許容できるかは、利用者によって異なる。特許文献１に記載のハイブリッド車両は、車両側の状態（シフトポジション）に応じてエンジン始動の判定値を変更するものであり、どの程度までエンジン始動ショックを許容してＥＶ走行領域を変更するかについての利用者の意図を十分に反映できるものではない。
【０００８】
それゆえに、この発明の目的は、ＥＶ走行とＨＶ走行とを切替えて走行可能なハイブリッド車両において、ＥＶ走行領域の変更に関する利用者の意図を反映可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明によれば、制御装置は、ハイブリッド車両の制御装置である。ハイブリッド車両は、内燃機関と、蓄電装置と、電動機とを含む。内燃機関は、車両駆動力を発生する。電動機は、蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する。制御装置は、走行制御部と、変更部とを備える。走行制御部は、ハイブリッド車両の走行状態を示す物理量が内燃機関の始動しきい値を超えると、内燃機関を停止して電動機のみを用いて走行する第１の走行モード（ＥＶ走行モード）から内燃機関を動作させて走行する第２の走行モード（ＨＶ走行モード）へ切替える。変更部は、ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して内燃機関の始動しきい値を変更する。
【００１０】
ハイブリッド車両の走行状態を示す物理量とは、たとえば、車両に対する要求出力や要求トルク、車両速度等である。運転者の意図とは、運転者がどの程度までエンジン始動ショックを許容してＥＶ走行領域を変更したいかである。
【００１１】
好ましくは、変更部は、ハイブリッド車両の走行レンジの変更を伴なうことなく内燃機関の始動しきい値を変更する。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、内燃機関の始動しきい値を運転者が設定するための設定部をさらに備える。
【００１３】
好ましくは、ハイブリッド車両は、蓄電装置から電力を受けて内燃機関を始動するもう１つの電動機をさらに含む。
【００１４】
さらに好ましくは、制御装置は、測定器と、補正部とをさらに備える。測定器は、第１の走行モードから第２の走行モードへ切替わるときの内燃機関の始動時にハイブリッド車両に発生するショックの大きさを測定可能である。補正部は、測定部により測定されるショックの測定値に基づいて内燃機関の始動しきい値を補正する。
【００１５】
好ましくは、制御装置は、第１の走行モードでの走行を運転者が要求するための操作部をさらに備える。変更部は、操作部により第１の走行モードでの走行が要求されているとき、ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して内燃機関の始動しきい値を変更する。
【００１６】
さらに好ましくは、操作部は、さらに、内燃機関の始動しきい値の変更を運転者が入力可能に構成される。
【００１７】
また、この発明によれば、ハイブリッド車両は、車両駆動力を発生する内燃機関と、蓄電装置と、蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する電動機と、上述したいずれかの制御装置とを備える。
【００１８】
また、この発明によれば、制御方法は、ハイブリッド車両の制御方法である。ハイブリッド車両は、内燃機関と、蓄電装置と、電動機とを備える。内燃機関は、車両駆動力を発生する。電動機は、蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する。そして、制御方法は、ハイブリッド車両の走行状態を示す物理量が内燃機関の始動しきい値を超えると、内燃機関を停止して電動機のみを用いて走行する第１の走行モードから内燃機関を動作させて走行する第２の走行モードへ切替えるステップと、ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して内燃機関の始動しきい値を変更するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して内燃機関の始動しきい値が変更されるので、ＥＶ走行領域の変更に関する利用者の意図を車両の走行制御に反映させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。
【図２】図１に示すＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】ＥＶスイッチがオン操作されているときのエンジン始動しきい値の一例を示した図である。
【図４】ＥＣＵにより実行されるエンジン始動しきい値の変更処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】実施の形態２によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。
【図６】図５に示すＥＣＵの機能ブロック図である。
【図７】エンジン始動しきい値が補正（学習）される様子の一例を示した図である。
【図８】実施の形態２におけるＥＣＵにより実行されるエンジン始動しきい値の変更処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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返さない。
【００２２】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、エンジン２と、動力分割装置４と、モータジェネレータ６，１０と、伝達ギヤ８と、駆動軸１２と、車輪１４とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置１６と、電力変換器１８，２０と、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」と称する。）２２と、ＥＶスイッチ２４とをさらに備える。
【００２３】
動力分割装置４は、エンジン２、モータジェネレータ６および伝達ギヤ８に結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車を動力分割装置４として用いることができ、この３つの回転軸がモータジェネレータ６、エンジン２および伝達ギヤ８の回転軸にそれぞれ接続される。また、モータジェネレータ１０の回転軸は、伝達ギヤ８の回転軸に連結される。すなわち、モータジェネレータ１０と伝達ギヤ８とは、同一の回転軸を有し、その回転軸が動力分割装置４のリングギヤに接続される。
【００２４】
エンジン２が発生する運動エネルギーは、動力分割装置４によってモータジェネレータ６と伝達ギヤ８とに分配される。すなわち、エンジン２は、駆動軸１２に動力を伝達する伝達ギヤ８を駆動するとともにモータジェネレータ６を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。そして、モータジェネレータ６は、エンジン２によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン２の始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド車両１００に組込まれる。また、モータジェネレータ１０は、駆動軸１２に動力を伝達する伝達ギヤ８を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。
【００２５】
蓄電装置１６は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池によって構成される。蓄電装置１６は、電力変換器１８，２０へ電力を供給する。また、蓄電装置１６は、モータジェネレータ６および／または１０の発電時、電力変換器１８および／または２０から電力を受けて充電される。
【００２６】
なお、蓄電装置１６として、大容量のキャパシタも採用可能であり、モータジェネレータ６，１０により発電された電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力をモータジェネレータ６，１０へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。また、蓄電装置１６の電圧を昇圧して電力変換器１８，２０へ出力する昇圧コンバータを蓄電装置１６と電力変換器１８，２０との間に設けてもよい。
【００２７】
電力変換器１８は、ＥＣＵ２２からの信号ＰＷＭ１に基づいて、モータジェネレータ６により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置１６へ出力する。電力変換器２０は、ＥＣＵ２２からの信号ＰＷＭ２に基づいて、蓄電装置１６から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１０へ出力する。なお、電力変換器１８は、エンジン２の始動時、信号ＰＷＭ１に基づいて、蓄電装置１６から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ６へ出力する。また、電力変換器２０は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、信号ＰＷＭ２に基づいて、モータジェネレータ１０により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置１６へ出力する。なお、電力変換器１８，２０は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むインバータによって構成される。
【００２８】
モータジェネレータ６，１０は、交流電動機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機によって構成される。モータジェネレータ６は、エンジン２により生成された運動エネルギーを電気エネルギーに変換して電力変換器１８へ出力する。また、モータジェネレータ６は、電力変換器１８から受ける三相交流電力によって駆動力を発生し、エンジン２の始動を行なう。
【００２９】
モータジェネレータ１０は、電力変換器２０から受ける三相交流電力によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータ１０は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、運動エネルギーや位置エネルギーとして車両に蓄えられた力学的エネルギーを電気エネルギーに変換して電力変換器２０へ出力する。
【００３０】
エンジン２は、燃料の燃焼による熱エネルギーをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギーに変換し、その変換された運動エネルギーを動力分割装置４へ出力する。たとえば、運動子がピストンであり、その運動が往復運動であれば、いわゆるクランク機構を介して往復運動が回転運動に変換され、ピストンの運動エネルギーが動力分割装置４に伝達される。
【００３１】
ＥＣＵ２２は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行することによるソフトウェア処理および／または専用の電子回路によるハードウェア処理により、電力変換器１８，２０およびエンジン２を制御する。具体的には、ＥＣＵ２２は、電力変換器１８，２０を駆動するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成して電力変換器１８，２０へそれぞれ出力し、エンジン２を制御するための信号ＥＮＧを生成してエンジン２へ出力する。
【００３２】
また、ＥＣＵ２２は、車両の走行状態を示す物理量（車両の要求出力や、要求トルク、速度等）が所定のしきい値を超えると、エンジン２を停止してモータジェネレータ１０のみを用いて走行するＥＶ走行モードからエンジン２を動作させて走行するＨＶ走行モードへ切替える（以下、上記のしきい値を「エンジン始動しきい値」と称する。）。さらに、ＥＣＵ２２は、運転者によりＥＶスイッチ２４（後述）が操作されると、ＨＶ走行モードでの走行を制限する。一例として、ＥＣＵ２２は、車両速度やアクセルペダルの操作量が所定値以下であり蓄電装置１６の残存容量（ＳＯＣ）が所定値以上であれば、エンジン２の作動を停止や禁止にしたりエンジン始動しきい値を拡大したりすることによって、エンジン２の作動を制限する。
【００３３】
ここで、ＥＣＵ２２は、運転者によるＥＶスイッチ２４の操作に応じてエンジン始動しきい値を変更する。エンジン始動しきい値を変更する方法については、種々の方法を取り得るが、ここでは一例として、複数レベルのエンジン始動しきい値が予め準備され、ＥＣＵ２２は、ＥＶスイッチ２４の操作時間や操作回数等に応じて変化するＥＶスイッチ２４からの信号ＲＥＱに基づいて、運転者の意図に応じたエンジン始動しきい値を選択する。あるいは、ＥＶスイッチ２４の操作時間や操作回数等に応じてエンジン始動しきい値を連続的に変更可能としてもよい。
【００３４】
なお、エンジン始動しきい値のレベルは、エンジン始動ショックに基づいて決定することができる。すなわち、ＥＶ走行領域を拡大すると、蓄電装置１６からの出力電力が大きくなることにより、エンジン始動（エンジン２のクランキング）に利用可能な電力が制限される。その結果、エンジン２の始動性が悪化し、エンジン始動ショックが大きくなる。そこで、エンジン始動ショックの許容範囲に応じてエンジン始動しきい値を決定することができる。なお、このＥＣＵ２２の構成については、後ほど詳しく説明する。
【００３５】
ＥＶスイッチ２４は、ＥＶ走行モードでの走行を運転者が要求するための操作入力部である。運転者によりＥＶスイッチ２４がオン操作（たとえば押下）されると、ＥＶスイッチ２４からＥＣＵ２２へ信号ＲＥＱが出力され、ＥＣＵ２２によりエンジン２の作動が制限される。ここで、ＥＶスイッチ２４は、運転者によるＥＶスイッチ２４の操作時間や操作回数等に応じてＥＣＵ２２においてエンジン始動しきい値を変更可能なように、ＥＣＵ２２へ出力される信号ＲＥＱを変化させる。このように、このハイブリッド車両１００では、運転者は、ＥＶスイッチ２４の操作時間や操作回数等によって、エンジン始動しきい値すなわちＥＶ走行領域を変更することができる。
【００３６】
図２は、図１に示したＥＣＵ２２の機能ブロック図である。図２を参照して、ＥＣＵ２２は、走行制御部５２と、エンジン始動しきい値変更部５４と、エンジン制御部５６と、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）制御部５８とを含む。
【００３７】
走行制御部５２は、車両の走行状態に基づいて、車両の走行モード（ＥＶ走行モード／ＨＶ走行モード）の切替えを制御する。一例として、走行制御部５２は、車両の要求出力に基づいて走行モードを切替える。具体的には、走行制御部５２は、車両速度ＳＶおよびアクセルペダルの踏込量に対応するアクセル開度ＡＣＣに基づいて車両の要求出力を算出する。また、走行制御部５２は、エンジン始動しきい値変更部５４からエンジン始動しきい値を受ける。そして、走行制御部５２は、算出された要求出力がエンジン始動しきい値を超えると、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切替える。
【００３８】
エンジン始動しきい値変更部５４は、ＥＶスイッチ２４（図１）から受ける信号ＲＥＱに基づいてエンジン始動しきい値を変更する。具体的には、エンジン始動しきい値変更部５４は、ＥＶスイッチ２４から信号ＲＥＱを受けていないときは、エンジン始動しきい値をデフォルト値に設定し、ＥＶスイッチ２４から信号ＲＥＱを受けると、その受けた信号ＲＥＱに対応して予め準備された値にエンジン始動しきい値を変更（拡大）する。
【００３９】
すなわち、エンジン始動しきい値変更部５４は、走行レンジの変更を伴なうことなく、また、走行レンジの変更に拘わらず、ＥＶ走行領域についての運転者の意図を反映するように、ＥＶスイッチ２４からの信号ＲＥＱに応じてエンジン始動しきい値を変更する。
【００４０】
図３は、ＥＶスイッチ２４がオン操作されているときのエンジン始動しきい値の一例を示した図である。図３を参照して、横軸は車両速度を示し、縦軸は車両の要求出力（ｋＷ）を示す。要求パワーがエンジン始動しきい値を超えると、エンジン２が始動され、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切替わる。
【００４１】
線ｋ０は、エンジン始動しきい値のデフォルト値である。そして、たとえば、ＥＶスイッチ２４が押ボタンから成る場合、ＥＶスイッチ２４が１回長押しされると、エンジン始動しきい値は線ｋ１に変更され、ＥＶスイッチ２４が２回長押しされると線ｋ２に変更される。さらに、ＥＶスイッチ２４が３回長押しされると、エンジン始動しきい値は線ｋ３に変更され、ＥＶスイッチ２４が４回長押しされると線ｋ４に変更される。
【００４２】
再び図２を参照して、エンジン制御部５６は、走行制御部５２によりＨＶ走行モードが選択されているとき、エンジン２を作動させるための信号ＥＮＧを生成してエンジン２へ出力する。走行制御部５２によりＥＶ走行モードが選択されているときは、エンジン制御部５６は、エンジン２を停止させる。
【００４３】
モータジェネレータ制御部５８は、モータジェネレータ１０に対応する電力変換器２０を駆動するための信号ＰＷＭ２を生成して電力変換器２０へ出力する。また、走行制御部５２によりＥＶ走行モードからＨＶ走行モードに切替えられると、モータジェネレータ制御部５８は、モータジェネレータ６によってエンジン２を始動するように電力変換器１８を駆動するための信号ＰＷＭ１を生成して電力変換器１８へ出力する。また、エンジン２の出力を用いてモータジェネレータ６により発電するときは、モータジェネレータ６を電力変換器１８により回生駆動するための信号ＰＷＭ１を生成して電力変換器１８へ出力する。
【００４４】
図４は、ＥＣＵ２２により実行されるエンジン始動しきい値の変更処理を説明するためのフローチャートである。図４を参照して、ＥＣＵ２２は、ＥＶスイッチ２４（図１）から受ける信号ＲＥＱに基づいて、ＥＶ走行領域の変更要求（エンジン始動しきい値の変更要求）が有ったか否かを判定する（ステップＳ１０）。
【００４５】
ＥＣＵ２２が信号ＲＥＱを受けておらず、ＥＶ走行領域の変更要求は無いものと判定されると（ステップＳ１０においてＮＯ）、ＥＣＵ２２は、エンジン始動しきい値をデフォルト値（図３の線ｋ０）に設定する（ステップＳ２０）。一方、ＥＶ走行領域の変更要求が有ったものと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、ＥＶ走行領域についての運転者の意図が反映されたＥＶスイッチ２４からの信号ＲＥＱに基づいてエンジン始動しきい値を変更する（ステップＳ３０）。具体的には、図３に例示したように、ＥＣＵ２２は、予め準備された複数レベルのエンジン始動しきい値の中から、ＥＶスイッチ２４の操作に応じてエンジン始動しきい値を選択する。
【００４６】
以上のように、この実施の形態１においては、車両の走行状態を示す物理量（車両の要求出力や、要求トルク、速度等）がエンジン始動しきい値を超えると、エンジン２を始動させてＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切替えられる。そして、ＥＶスイッチ２４により運転者の意図を反映して内燃機関の始動しきい値を変更可能であるので、この実施の形態１によれば、ＥＶ走行領域の変更に関する利用者の意図を車両の走行制御に反映させることができる。
【００４７】
［実施の形態２］
この実施の形態２では、ＥＶ走行からＨＶ走行へ切替わるときのエンジン始動ショックが測定され、その測定値を用いて、予め準備されたエンジン始動しきい値が補正（学習）される。これにより、ＥＶ走行領域に関する利用者の意図をより正確に車両の走行制御に反映させることが可能となる。
【００４８】
図５は、実施の形態２によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図５を参照して、このハイブリッド車両１００Ａは、図１に示した実施の形態１によるハイブリッド車両１００の構成において、加速度センサ（Ｇセンサ）２６をさらに備え、ＥＣＵ２２に代えてＥＣＵ２２Ａを備える。
【００４９】
加速度センサ２６は、このハイブリッド車両１００Ａのショックレベルを測定する。具体的には、加速度センサ２６は、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切替わるときのエンジン２の始動時にハイブリッド車両１００Ａに発生するショックの大きさ（エンジン始動ショック）を測定し、その測定結果をＥＣＵ２２Ａへ出力する。この加速度センサ２６には、種々のタイプの加速度センサを用いることができる。
【００５０】
ＥＣＵ２２Ａは、エンジン２の始動時に加速度センサ２６からエンジン始動ショックの測定値を取得し、その測定されたエンジン始動ショックに基づいてエンジン始動しきい値を補正する。より詳しくは、ＥＶスイッチ２４により変更されたエンジン始動しきい値に対応するエンジン始動ショック（設定値）と、加速度センサ２６により測定されるエンジン始動ショック（測定値）との偏差に基づいて、エンジン始動しきい値が補正される。たとえば、エンジン始動ショックの測定値が設定値よりも小さかった場合には、そのときの走行状態近傍におけるエンジン始動しきい値を大きくするようにエンジン始動しきい値が補正される。
【００５１】
図６は、図５に示したＥＣＵ２２Ａの機能ブロック図である。図６を参照して、ＥＣＵ２２Ａは、図２に示した実施の形態１におけるＥＣＵ２２の構成において、補正部６０をさらに含み、走行制御部５２に代えて走行制御部５２Ａを含む。
【００５２】
補正部６０は、加速度センサ２６（図５）からエンジン始動ショックの測定値Ｇを受ける。そして、補正部６０は、そのエンジン始動ショックの測定値Ｇに基づいてエンジン始動しきい値を補正する。
【００５３】
図７は、エンジン始動しきい値が補正（学習）される様子の一例を示した図である。なお、この図７は、実施の形態１において説明した図３に対応するものである。図７を参照して、ＥＶスイッチ２４（図５）によりエンジン始動しきい値が線ｋ１に設定されているときに、車両速度ＳＶ０で走行中にエンジン２が始動したものとする。
【００５４】
このときのエンジン始動ショックが加速度センサ２６によって測定される。この図７では、エンジン２の始動時に実際に発生したショックが、線ｋ１におけるエンジン始動ショックよりも小さかった場合が示されている。そして、加速度センサ２６によって測定されたエンジン始動ショックと線ｋ１との差に基づいて、このときの車両速度ＳＶ０におけるエンジン始動しきい値がＰ０に補正されるとともに、車両速度ＳＶ０近傍においてもエンジン始動しきい値が引き上げられる（点線ｋ５）。
【００５５】
再び図６を参照して、走行制御部５２Ａは、補正部６０によって補正されたエンジン始動しきい値を車両の要求出力が超えると、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切替える。なお、走行制御部５２Ａのその他の機能は、図２に示した実施の形態１における走行制御部５２と同じである。また、ＥＣＵ２２Ａのその他の機能も、実施の形態１におけるＥＣＵ２２と同じである。
【００５６】
図８は、実施の形態２におけるＥＣＵ２２Ａにより実行されるエンジン始動しきい値の変更処理を説明するためのフローチャートである。図８を参照して、このフローチャートは、図４に示したフローチャートにおいてステップＳ４０〜Ｓ１００をさらに含む。すなわち、ステップＳ２０またはＳ３０の処理が実行されると、ＥＣＵ２２Ａは、カウンタＫに初期値１を設定する（ステップＳ４０）。
【００５７】
その後、車両の要求出力がエンジン始動しきい値を超えることによりＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ移行されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２Ａは、加速度センサ２６（図５）により測定されたエンジン始動ショックを取得する（ステップＳ６０）。そして、ＥＣＵ２２Ａは、その取得したエンジン始動ショック（測定値）を、ＥＶスイッチ２４により設定されたエンジン始動しきい値に対応するエンジン始動ショック（設定値）と比較し、それらの差が所定の判定値αよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ７０）。
【００５８】
エンジン始動ショックについての測定値と設定値との差が判定値α以上であると判定されると（ステップＳ７０においてＮＯ）、ＥＣＵ２２Ａは、エンジン始動ショックの測定値から設定値を差引いた値に基づいて、そのときの車両速度に基づいてエンジン始動しきい値を補正する（ステップＳ８０）。たとえば、図７に説明したようにエンジン始動しきい値が補正される。
【００５９】
一方、ステップＳ７０において、エンジン始動ショックについての測定値と設定値との差が判定値αよりも小さいと判定されると（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２２Ａは、カウンタＫを１だけカウントアップする（ステップＳ９０）。そして、ＥＣＵ２２Ａは、カウンタＫが予め定められた値ｋ０となったか否かを判定し（ステップＳ１００）、カウンタＫが値ｋ０に達したときはステップＳ１１０へ処理を進め、カウンタＫが値ｋ０に達していないときは、ステップＳ５０へ処理を戻す。
【００６０】
なお、上記においては、ＥＶスイッチ２４によりＥＶ走行領域の変更が要求されているときにエンジン始動しきい値を補正（学習）するものとしたが、ＥＶスイッチ２４の操作に拘わらず、エンジン始動しきい値の上記補正（学習）を行なうようにしてもよい。
【００６１】
以上のように、この実施の形態２においては、ＥＶ走行からＨＶ走行へ切替わるときのエンジン始動ショックが測定され、その測定値に基づいてエンジン始動しきい値が補正（学習）される。したがって、この実施の形態２によれば、ＥＶ走行領域に関する利用者の意図をより正確に車両の走行制御に反映させることが可能となる。
【００６２】
なお、上記の各実施の形態においては、車両の要求出力に基づいて走行モードを切替えるものとしたが、車両の要求トルクや車両速度に基づいて走行モードを切替えるようにしてもよい。すなわち、車両の要求トルク（あるいは車両速度）についてのエンジン始動しきい値を要求トルク（車両速度）が超えると、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへ切替えるものであってもよい。
【００６３】
また、上記においては、ＥＶスイッチ２４がオン操作されているときにエンジン始動しきい値を変更可能としたが、ＥＶスイッチ２４の操作に拘わらずエンジン始動しきい値を変更可能としてもよい。
【００６４】
また、車両の走行状況（たとえば、高速走行主体や市街地走行主体など）に基づいてエンジン始動しきい値を学習するようにしてもよい。たとえば、走行速度から市街地走行主体の走行であると判断される場合には、エンジン始動しきい値を全体的に高めるように学習させてもよい。
【００６５】
また、上記においては、ＥＶスイッチ２４からエンジン始動しきい値の設定を変更可能としたが、エンジン始動しきい値の設定を変更するための操作入力部をＥＶスイッチ２４とは別に設けてもよい。
【００６６】
また、上記においては、動力分割装置４によりエンジン２の動力を伝達ギヤ８とモータジェネレータ６とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車両にも適用可能である。すなわち、たとえば、モータジェネレータ６を駆動するためにのみエンジン２を用い、モータジェネレータ１０でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするとともに、そのモータを発電機としても用いて蓄電装置を充電可能な１モータ型のハイブリッド車両などにもこの発明は適用可能である。
【００６７】
なお、上記において、エンジン２は、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応し、モータジェネレータ１０は、この発明における「電動機」の一実施例に対応する。また、エンジン始動しきい値変更部５４は、この発明における「変更部」の一実施例に対応し、ＥＶスイッチ２４は、この発明における「設定部」および「操作部」の一実施例に対応する。さらに、モータジェネレータ６は、この発明における「もう１つの電動機」の一実施例に対応し、加速度センサ２６は、この発明における「測定器」の一実施例に対応する。
【００６８】
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は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。
【符号の説明】
【００６９】
２ エンジン、４ 動力分割装置、６，１０ モータジェネレータ、８ 伝達ギヤ、１２ 駆動軸、１４ 車輪、１６ 蓄電装置、１８，２０ 電力変換器、２２，２２Ａ ＥＣＵ、２４ ＥＶスイッチ、２６ 加速度センサ、５２，５２Ａ 走行制御部、５４ エンジン始動しきい値変更部、５６ エンジン制御部、５８ モータジェネレータ制御部、６０ 補正部、１００，１００Ａ ハイブリッド車両。
【特許請求の範囲】
【請求項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、
車両駆動力を発生する内燃機関と、
蓄電装置と、
前記蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する電動機とを含み、
前記制御装置は、
前記ハイブリッド車両の走行状態を示す物理量が前記内燃機関の始動しきい値を超えると、前記内燃機関を停止して前記電動機のみを用いて走行する第１の走行モードから前記内燃機関を動作させて走行する第２の走行モードへ切替える走行制御部と、
前記ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して前記始動しきい値を変更する変更部とを備える、ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記変更部は、前記ハイブリッド車両の走行レンジの変更を伴なうことなく前記始動しきい値を変更する、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記始動しきい値を運転者が設定するための設定部をさらに備える、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記ハイブリッド車両は、前記蓄電装置から電力を受けて前記内燃機関を始動するもう１つの電動機をさらに含む、請求項１から３のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記第１の走行モードから前記第２の走行モードへ切替わるときの前記内燃機関の始動時に前記ハイブリッド車両に発生するショックの大きさを測定可能な測定器と、
前記測定器により測定されるショックの測定値に基づいて前記始動しきい値を補正する補正部とをさらに備える、請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記第１の走行モードでの走行を運転者が要求するための操作部をさらに備え、
前記変更部は、前記操作部により前記第１の走行モードでの走行が要求されているとき、前記ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して前記始動しきい値を変更する、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
前記操作部は、さらに、前記始動しきい値の変更を運転者が入力可能に構成される、請求項６に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
車両駆動力を発生する内燃機関と、
蓄電装置と、
前記蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する電動機と、
請求項１から７のいずれかに記載の制御装置とを備えるハイブリッド車両。
【請求項９】
ハイブリッド車両の制御方法であって、
前記ハイブリッド車両は、
車両駆動力を発生する内燃機関と、
蓄電装置と、
前記蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する電動機とを備え、
前記制御方法は、
前記ハイブリッド車両の走行状態を示す物理量が前記内燃機関の始動しきい値を超えると、前記内燃機関を停止して前記電動機のみを用いて走行する第１の走行モードから前記内燃機関を動作させて走行する第２の走行モードへ切替えるステップと、
前記ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して前記始動しきい値を変更するステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
【請求項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、
車両駆動力を発生する内燃機関と、
蓄電装置と、
前記蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する電動機とを含み、
前記制御装置は、
前記ハイブリッド車両の走行状態を示す物理量が前記内燃機関の始動しきい値を超えると、前記内燃機関を停止して前記電動機のみを用いて走行する第１の走行モードから前記内燃機関を動作させて走行する第２の走行モードへ切替える走行制御部と、
前記ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して前記始動しきい値を変更する変更部とを備える、ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記変更部は、前記ハイブリッド車両の走行レンジの変更を伴なうことなく前記始動しきい値を変更する、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記始動しきい値を運転者が設定するための設定部をさらに備える、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記ハイブリッド車両は、前記蓄電装置から電力を受けて前記内燃機関を始動するもう１つの電動機をさらに含む、請求項１から３のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記第１の走行モードから前記第２の走行モードへ切替わるときの前記内燃機関の始動時に前記ハイブリッド車両に発生するショックの大きさを測定可能な測定器と、
前記測定器により測定されるショックの測定値に基づいて前記始動しきい値を補正する補正部とをさらに備える、請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記第１の走行モードでの走行を運転者が要求するための操作部をさらに備え、
前記変更部は、前記操作部により前記第１の走行モードでの走行が要求されているとき、前記ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して前記始動しきい値を変更する、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
前記操作部は、さらに、前記始動しきい値の変更を運転者が入力可能に構成される、請求項６に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
車両駆動力を発生する内燃機関と、
蓄電装置と、
前記蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する電動機と、
請求項１から７のいずれかに記載の制御装置とを備えるハイブリッド車両。
【請求項９】
ハイブリッド車両の制御方法であって、
前記ハイブリッド車両は、
車両駆動力を発生する内燃機関と、
蓄電装置と、
前記蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する電動機とを備え、
前記制御方法は、
前記ハイブリッド車両の走行状態を示す物理量が前記内燃機関の始動しきい値を超えると、前記内燃機関を停止して前記電動機のみを用いて走行する第１の走行モードから前記内燃機関を動作させて走行する第２の走行モードへ切替えるステップと、
前記ハイブリッド車両の運転者の意図を反映して前記始動しきい値を変更するステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−６７３３７（Ｐ２０１３−６７３３７Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０８９２２（Ｐ２０１１−２０８９２２）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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