出力制限制御装置、ハイブリッド自動車および出力制限制御方法、並びにプログラム
【課題】出力制限を行いながら運転者のドライバビリティを向上させること。
【解決手段】運転者の所定の操作に応じて出力制限を解除または復帰させ、この出力制限の解除または復帰には、それぞれ所定の解除レートまたは所定の復帰レートが設定可能である出力制限制御部を有するハイブリッド自動車を構成する。
【解決手段】運転者の所定の操作に応じて出力制限を解除または復帰させ、この出力制限の解除または復帰には、それぞれ所定の解除レートまたは所定の復帰レートが設定可能である出力制限制御部を有するハイブリッド自動車を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力制限制御装置、ハイブリッド自動車および出力制限制御方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の排気ガスを低減させるための一つの方策として運転者の要求トルクに対してエンジンのトルクを制限する出力制限方法がある。これによれば運転者がアクセルペダルを最大に踏み込んでもエンジンのトルクは一定の制限を与えられており、最大トルク未満の出力しか出さないように制御される（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８００４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した出力制限方法によれば、運転者の要求トルクが制限されるが、自車が他車を追い越す際などには、運転者の要求トルクを満足させることが好ましい。そこで、従来は、所定のアクセル開度を超える運転者の急峻なアクセル操作が行われた際には、一時的に出力制限を解除するようになっている。
【０００５】
このとき、急峻なアクセル操作からの復帰時には、再び出力制限が開始されるため、運転者は、急制動がかかったような運転感覚を覚えることになる。これはドライバビリティの観点から好ましくない。
【０００６】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、出力制限を行いながら運転者のドライバビリティを向上させることができる出力制限制御装置、ハイブリッド自動車および出力制限制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点は、出力制限制御装置としての観点である。本発明の出力制限制御装置は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能なハイブリッド自動車に搭載され、エンジンおよび／または電動機から出力されるトルクに制限を加える出力制限手段を有する出力制限制御装置において、出力制限手段は、運転者の所定の操作に応じて出力制限を解除または復帰させ、この出力制限の解除または復帰には、それぞれ所定の解除レートまたは所定の復帰レートが設定可能であるものである。
【０００８】
たとえば、所定の操作は、アクセル操作および方向指示器の操作であり、出力制限手段は、所定のアクセル開度を超える運転者の急峻なアクセル操作に対しては、出力制限を即座に解除すると共に、急峻なアクセル操作からの復帰時には、所定の復帰レートに基づいて出力制限を緩やかに復帰させ、運転者の方向指示器の操作に対しては、出力制限を所定の解除レートに基づいて緩やかに解除すると共に、方向指示器の操作の終了時には、所定の復帰レートに基づいて出力制限を緩やかに復帰させることができる。
【０００９】
このとき、アクセル操作に起因する出力制限の解除から復帰までの一連の制御と、方向指示器の操作に起因する出力制限の解除から復帰までの一連の制御とが、少なくともその一部が並行に行われるときには、制御の結果のトルクの値の大きい方が採用されるようにできる。
【００１０】
あるいは、アクセル操作に起因する出力制限の解除から復帰までの一連の制御と方向指示器の操作に起因する出力制限の解除から復帰までの一連の制御のいずれか一方の制御が行われているときには、他方の制御は行われないようにできる。
【００１１】
さらに出力制限手段が出力制限の解除を行っていることを表示する出力制限解除表示部を有することができる。
【００１２】
本発明の他の観点は、ハイブリッド自動車としての観点である。本発明のハイブリッド自動車は、本発明の出力制限制御装置を有するものである。
【００１３】
本発明のさらに他の観点は、出力制限制御方法としての観点である。本発明の出力制限制御方法は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能なハイブリッド自動車に搭載され、エンジンおよび／または電動機から出力されるトルクに制限を加える出力制限手段を有する出力制限制御装置の出力制限制御方法において、運転者の所定の操作に応じて出力制限を解除または復帰させ、この出力制限の解除または復帰には、それぞれ所定の解除レートまたは所定の復帰レートが設定可能である出力制限制御ステップを有するものである。
【００１４】
本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、情報処理装置に、本発明の出力制限制御装置の機能を実現させるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、出力制限を行いながら運転者のドライバビリティを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態のハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。
【図２】図１のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。
【図３】図２の出力制限制御部の出力制限制御における制限加速度とギア段との関係および変速時のトルクの変化を示す図である。
【図４】図２の出力制限制御部の処理（その１）を示すフローチャートである。
【図５】図２の出力制限制御部の処理（その２）を示すフローチャートである。
【図６】図２の出力制限制御部の出力制限制御におけるアクセル開度とトルクとの関係を示す図である。
【図７】図２の出力制限制御部の出力制限制御における方向指示器の操作とトルクとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態のハイブリッド自動車について、図１〜図７を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、ハイブリッド自動車１の構成の例を示すブロック図である。ハイブリッド自動車１は、車両の一例である。ハイブリッド自動車１は、半自動トランスミッションの変速機を介したエンジン（内燃機関）１０および／または電動機１３によって駆動され、エンジン１０および／または電動機１３から出力されるトルクに制限を加える出力制限を実施することができる。なお、半自動トランスミッションとは、マニュアルトランスミッションと同じ構成を有しながら変速操作を自動的に行うことができるトランスミッションである。
【００１９】
ハイブリッド自動車１は、エンジン１０、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１、クラッチ１２、電動機１３、インバータ１４、バッテリ１５、トランスミッション１６、モータＥＣＵ１７、ハイブリッドＥＣＵ１８、車輪１９、出力制限解除表示部２０、キースイッチ２１、およびシフト部２２を有して構成される。なお、トランスミッション１６は、上述した半自動トランスミッションを有し、ドライブレンジ（以下では、Ｄ(Drive)レンジと記す）を有するシフト部２２により操作される。
【００２０】
エンジン１０は、内燃機関の一例であり、エンジンＥＣＵ１１によって制御され、ガソリン、軽油、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied Petroleum Gas)、または代替燃料等を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力をクラッチ１２に伝達する。
【００２１】
エンジンＥＣＵ１１は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、モータＥＣＵ１７と連携動作するコンピュータであり、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン１０を制御する。たとえば、エンジンＥＣＵ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏ（Input/Output）ポートなどを有する。
【００２２】
クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８によって制御され、エンジン１０からの軸出力を、電動機１３およびトランスミッション１６を介して車輪１９に伝達する。すなわち、クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続することにより、エンジン１０の軸出力を電動機１３に伝達させたり、または、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断することにより、エンジン１０の軸と、電動機１３の回転軸とが互いに異なる回転速度で回転できるようにする。
【００２３】
たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０の動力によってハイブリッド自動車１が走行し、これにより電動機１３に発電させる場合、電動機１３の駆動力によってエンジン１０がアシストされる場合、および電動機１３によってエンジン１０を始動させる場合などに、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続する。
【００２４】
また、たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、電動機１３の駆動力によってハイブリッド自動車１が走行している場合、およびエンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、ハイブリッド自動車１が減速中または下り坂を走行中であり、電動機１３が発電している（電力回生している）場合、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断する。
【００２５】
なお、クラッチ１２は、運転者がクラッチペダルを操作して動作しているクラッチとは異なるものであり、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって動作する。
【００２６】
電動機１３は、いわゆる、モータジェネレータであり、インバータ１４から供給された電力により、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給するか、またはトランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電し、その電力をインバータ１４に供給する。たとえば、ハイブリッド自動車１が加速しているときまたは定速で走行しているときにおいて、電動機１３は、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給し、エンジン１０と協働してハイブリッド自動車１を走行させる。また、たとえば、電動機１３がエンジン１０によって駆動されているとき、またはハイブリッド自動車１が減速しているとき、若しくは下り坂を走行しているときなど、無動力で走行しているときにおいて、電動機１３は、発電機として動作し、この場合、トランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電して、電力をインバータ１４に供給し、バッテリ１５が充電される。
【００２７】
インバータ１４は、モータＥＣＵ１７によって制御され、バッテリ１５からの直流電圧を交流電圧に変換するか、または電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。電動機１３が動力を発生させる場合、インバータ１４は、バッテリ１５の直流電圧を交流電圧に変換して、電動機１３に電力を供給する。電動機１３が発電する場合、インバータ１４は、電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。すなわち、この場合、インバータ１４は、バッテリ１５に直流電圧を供給するための整流器および電圧調整装置としての役割を果たす。
【００２８】
バッテリ１５は、充放電可能な二次電池であり、電動機１３が動力を発生させるとき、電動機１３にインバータ１４を介して電力を供給するか、または電動機１３が発電しているとき、電動機１３が発電する電力によって充電される。
【００２９】
トランスミッション１６は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの変速指示信号に従って、複数のギア比（変速比）のいずれかを選択する半自動トランスミッション（図示せず）を有し、変速比を切り換えて、変速されたエンジン１０の動力および／または電動機１３の動力を車輪１９に伝達する。また、減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、トランスミッション１６は、車輪１９からの動力を電動機１３に伝達する。なお、半自動トランスミッションは、シフト部２２を操作して運転者が手動で任意のギア段にギア位置を変更することもできる。
【００３０】
モータＥＣＵ１７は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、エンジンＥＣＵ１１と連携動作するコンピュータであり、インバータ１４を制御することによって電動機１３を制御する。たとえば、モータＥＣＵ１７は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
【００３１】
ハイブリッドＥＣＵ１８は、コンピュータの一例であり、ハイブリッド走行のために、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報、車速情報、方向指示器操作情報およびトランスミッション１６から取得したギア位置情報、エンジンＥＣＵ１１から取得したエンジン回転速度情報を取得して、これを参照して、クラッチ１２を制御すると共に、変速指示信号を供給することでトランスミッション１６を制御する。また、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ハイブリッド走行のために、取得したバッテリ１５のＳＯＣ情報その他の情報に基づきモータＥＣＵ１７に対して電動機１３およびインバータ１４の制御指示を与え、エンジンＥＣＵ１１に対してエンジン１０の制御指示を与える。さらにハイブリッドＥＣＵ１８は、ハイブリッドＥＣＵ１８が後述する出力制限を解除していることを外部に表示するための出力制限解除表示部２０の表示を制御する。たとえば、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
【００３２】
なお、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリにあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールしておくことができる。
【００３３】
エンジンＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＡＮ（Control Area Network）などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続されている。
【００３４】
車輪１９は、路面に駆動力を伝達する駆動輪である。なお、図１において、１つの車輪１９のみが図示されているが、実際には、ハイブリッド自動車１は、複数の車輪１９を有する。
【００３５】
出力制限解除表示部２０は、後述する出力制限を解除していることを外部に表示するためのものである。たとえば出力制限解除表示部２０は、赤色などのパイロットランプであり、出力制限が解除されると点灯または点滅する。あるいは、出力制限解除表示部２０は、画像情報やテキスト情報を表示するディスプレイであり、出力制限が解除されるとその旨を図形、記号、またはアニメーションあるいは文字などで表示する。あるいは、出力制限解除表示部２０は、音声情報を出力するスピーカであり、出力制限が解除されるとその旨を音声情報または警報音などで通知する。あるいは、出力制限解除表示部２０は、これらの各種情報の全てまたは一部を組み合わせて表示または出力するものでもよい。
【００３６】
キースイッチ２１は、運転を開始するときにユーザにより、たとえばキーが差し込まれてＯＮ／ＯＦＦされるスイッチであり、これがＯＮ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は起動し、キースイッチ２１がＯＦＦ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は停止する。
【００３７】
図２は、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において実現される機能の構成の例を示すブロック図である。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行すると、出力制限制御部３０が実現される。
【００３８】
出力制限制御部３０は、ギア段毎に許可する加速度を設定する制御を実施する。具体的には、出力制限制御部３０は、ギア段毎に運転者の要求トルクに対してそれよりも低いトルクを実際のトルクとするように制御を実施する。また、出力制限制御部３０は、出力制限中であってもアクセル開度情報または方向指示器操作情報に基づき一時的に出力制限を解除する。
【００３９】
次に、出力制限制御部３０の出力制限制御における制限加速度とギア段との関係および変速時のエンジン１０のトルクの変化を、図３を参照して説明する。図３の上段は、ギア段が２速、３速、４速における制限加速度を破線で示し、ハイブリッド自動車１の加速度を実線で示している。図３の下段は、ハイブリッド自動車１のエンジン１０のトルクの変化を上段の図に対応させて示している。
【００４０】
図３の上段に示すように、ハイブリッド自動車１が発進段の２速で加速し、（期間Ｔ１）、やがて２速の制限加速度に達すると、２速の制限加速度に達している間は、加速はその制限加速度に抑えられる（期間Ｔ２）。ここで変速が実施されると（期間Ｔ３）、ギア段はニュートラルになると共に、エンジン１０のトルクはいったん絞られる。変速が完了するとエンジン１０のトルクは復帰し、３速の制限加速度まで加速する。
【００４１】
ハイブリッド自動車１は、３速の制限加速度で走行を続けて車速がさらに上昇すると（期間Ｔ４）、再び変速を実施する（期間Ｔ５）。ここで変速が実施されると（期間Ｔ５）、ギア段はニュートラルになると共に、エンジン１０のトルクはいったん絞られる。変速が完了するとエンジン１０のトルクは復帰し、４速の制限加速度まで達する。その後、ハイブリッド自動車１は、４速の制限加速度で走行する（期間Ｔ６）。
【００４２】
次に、図４のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において行われる、出力制限中の出力制限一時解除制御の処理（その１）を説明する。なお、図４のフローは１周期分の処理であり、キースイッチ２０がＯＮ状態である限り処理は繰り返し実行されるものとする。
【００４３】
図４のフローチャートでは、ステップＳ１〜Ｓ４の手続きからなるフロー♯１の処理（アクセル操作側の処理）と、ステップＳ５〜Ｓ８の手続きからなるフロー♯２の処理（方向指示器操作側の処理）とが並行に行われているので、これらを個別に説明する。
【００４４】
（フロー♯１の処理）
図４の「ＳＴＡＲＴ」では、キースイッチ２１がＯＮ状態であり、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行し、ハイブリッドＥＣＵ１８に出力制限制御部３０が実現されている状態であり、手続きはステップＳ１に進む。なお、「ＳＴＡＲＴ」では、ハイブリッド自動車１は、出力制限実施中の状態である。
【００４５】
ステップＳ１において、出力制限制御部３０は、所定の開度を超えるアクセル操作の有無を判定する。所定の開度を超えるアクセル操作が有ったと判定された場合、手続きはステップＳ２に進む。一方、所定の開度を超えるアクセル操作が無いと判定された場合、手続きはステップＳ１を繰り返す。
【００４６】
ステップＳ２において、出力制限制御部３０は、即座に出力制限を解除する。このとき出力制限解除表示部２０は制限が解除されたことを表示または出力する。なお、即座に出力制限を解除するとは、出力制限を解除する際のレートを設定することなく出力制限を解除することである。この場合、それまで出力制限を受けていた被制御対象がそれぞれの特性に応じて成り行きで出力制限を解除することになる。
【００４７】
ステップＳ３において、出力制限制御部３０は、アクセル操作が所定の開度以下まで復帰（すなわちアクセル開度が所定の開度以下に戻る。）したか否かを判定する。アクセル操作が復帰したと判定された場合、手続きはステップＳ４に進む。
【００４８】
ステップＳ４において、出力制限制御部３０は、復帰レートＡで制限復帰して１周期分の処理は終了する。なお、復帰レートＡについては後述する。このとき出力制限解除表示部２０の表示または出力は停止する。
【００４９】
（フロー♯２の処理）
「ＳＴＡＲＴ」の条件は、フロー♯１と同じであり、手続きはステップＳ５に進む。
【００５０】
ステップＳ５において、出力制限制御部３０は、方向指示器の操作の有無を判定する。ステップＳ５において、方向指示器の操作が有ったと判定されると手続きはステップＳ６に進む。一方、ステップＳ５において、方向指示器の操作が無いと判定されると手続きはステップＳ５を繰り返す。
【００５１】
ステップＳ６において、出力制限制御部３０は、所定の解除レートで制限解除して手続きはステップＳ７に進む。このとき出力制限解除表示部２０は制限が解除されたことを表示または出力する。なお、解除レートについては後述する。
【００５２】
ステップＳ７において、出力制限制御部３０は、方向指示器の操作が終了したか否かを判定する。ステップＳ７において、方向指示器の操作が終了したと判定されると手続きはステップＳ８に進む。
【００５３】
ステップＳ８において、出力制限制御部３０は、復帰レートＢで制限復帰して１周期分の処理は終了する。このとき出力制限解除表示部２０の表示または出力は停止する。なお、復帰レートＢについては後述する。
【００５４】
（制限解除の処理の競合制御について）
以上説明したフロー♯１および♯２の処理において、フロー♯１および♯２の処理が少なくともその一部が並行に行われるとき（これを処理の競合と称する）の処理について以下に説明する。
【００５５】
ステップＳ９において、出力制限制御部３０は、フロー♯１および♯２のトルクの制限解除の処理が競合しているか否かを判定する。ステップＳ９において、フロー♯１および♯２のトルクの制限解除の処理が競合していると判定されると手続きはステップＳ１０に進む。ステップＳ９において、フロー♯１および♯２のトルクの制限解除の処理が競合していないと判定されると１周期分の処理は終了する。
【００５６】
ステップＳ１０において、出力制限制御部３０は、フロー♯１および♯２のトルクの制限解除の処理において、制限解除した結果のトルクの値が大きい方のトルクを採用して１周期分の処理は終了する。
【００５７】
たとえばハイブリッド自動車１が追い越しのために進路変更するような場合、方向指示器が操作されてからアクセル操作が全開になる場合がある。図４の処理では、このような場合は、既に方向指示器操作側の処理（フロー♯２）が開始されており、アクセル操作側の処理（フロー♯１）はその後に行われる。このとき、アクセル操作側の処理（フロー♯１）では、急峻にトルクが大きくなるため、後から行われたアクセル操作側の処理（フロー♯１）の結果のトルクの値が先に行われていた方向指示器操作側の処理（フロー♯２）の結果のトルクの値よりも大きくなる場合がある。このような場合には、出力制限制御部３０は、後から行われたアクセル操作側の処理（フロー♯１）の結果のトルクの値を反映して出力制限を実施する。
【００５８】
次に、図５のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において行われる、出力制限中の出力制限一時解除制御の処理（その２）を説明する。なお、図５のフローは１周期分の処理であり、キースイッチ２０がＯＮ状態である限り処理は繰り返し実行されるものとする。
【００５９】
図５の「ＳＴＡＲＴ」では、キースイッチ２１がＯＮ状態であり、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行し、ハイブリッドＥＣＵ１８に出力制限制御部３０が実現されている状態であり、手続きはステップＳ１１に進む。なお、「ＳＴＡＲＴ」では、ハイブリッド自動車１は、出力制限実施中の状態である。
【００６０】
ステップＳ１１において、出力制限制御部３０は、所定の開度を超えるアクセル操作の有無を判定する。所定の開度を超えるアクセル操作が有ったと判定された場合、手続きはステップＳ１２に進む。一方、所定の開度を超えるアクセル操作が無いと判定された場合、手続きはステップＳ１５に進む。
【００６１】
ステップＳ１２において、出力制限制御部３０は、出力制限を解除する。このとき出力制限解除表示部２０は制限が解除されたことを表示または出力する。
【００６２】
ステップＳ１３において、出力制限制御部３０は、アクセル操作が所定の開度以下まで復帰（すなわちアクセル開度が所定の開度以下に戻る。）したか否かを判定する。アクセル操作が復帰したと判定された場合、手続きはステップＳ１４に進む。
【００６３】
ステップＳ１４において、出力制限制御部３０は、復帰レートＡで制限復帰して１周期分の処理は終了する。なお、復帰レートＡについては後述する。このとき出力制限解除表示部２０の表示または出力は停止する。
【００６４】
ステップＳ１５において、出力制限制御部３０は、方向指示器の操作の有無を判定する。ステップＳ１５において、方向指示器の操作が有ったと判定されると手続きはステップＳ１６に進む。一方、ステップＳ５において、方向指示器の操作が無いと判定されると手続きはステップＳ１１に戻る。
【００６５】
ステップＳ１６において、出力制限制御部３０は、所定の解除レートで制限解除して手続きはステップＳ１７に進む。このとき出力制限解除表示部２０は制限が解除されたことを表示または出力する。なお、解除レートについては後述する。
【００６６】
ステップＳ１７において、出力制限制御部３０は、方向指示器の操作が終了したか否かを判定する。ステップＳ１７において、方向指示器の操作が終了したと判定されると手続きはステップＳ１８に進む。
【００６７】
ステップＳ１８において、出力制限制御部３０は、復帰レートＢで制限復帰して１周期分の処理は終了する。このとき出力制限解除表示部２０の表示または出力は停止する。なお、復帰レートＢについては後述する。
【００６８】
たとえばハイブリッド自動車１が追い越しのために進路変更するような場合、方向指示器が操作されてからアクセル操作が全開になる場合がある。図５の処理では、このような場合は、既に方向指示器操作側の処理（Ｓ１５→Ｓ１６→Ｓ１７→Ｓ１８）が開始されており、アクセル操作側の処理（Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４）は行われない。このように、図５の処理では、アクセル操作側または方向指示器操作側のいずれか一方の処理が先に開始されると他方の処理は行われない。なお、図５のフローチャートにおけるステップＳ１１〜Ｓ１４（アクセル操作側の処理）とステップＳ１５〜Ｓ１８（方向指示器操作側の処理）の位置関係を入れ替えてもよい。
【００６９】
次に、出力制限制御部３０の出力制限制御におけるアクセル開度とトルクとの関係を、図６を参照して説明する。図６の上段は、アクセル開度の変化を時間の経過に伴って示している。図６の中段は、出力制限制御部３０が出力制限制御を行っているときのトルクの変化を時間の経過に伴って示している。図６の下段は、比較例として従来のトルクの変化を時間の経過に伴って示している。
【００７０】
図６の時刻Ｔ１０より前の時刻では、アクセル開度が通常の範囲内であり出力制限中である。時刻Ｔ１０で運転者による急峻なアクセル操作が行われ、アクセル開度は、全開に達している。これにより出力制限制御部３０は、出力制限を解除する。その後、時刻Ｔ１１で運転者がアクセルペダルを緩め始め、アクセルの開度がたとえば８０％付近になるまでは、出力制限制御部３０は、図６の中段に示すように、復帰レートＡ１で、実トルクが目標トルクに近づくように出力制限を復帰させる。さらに運転者がアクセルペダルを緩め、アクセルの開度が８０％以下になると、出力制限制御部３０は、図６の中段に示すように、復帰レートＡ２で、実トルクが目標トルクに近づくように出力制限を復帰させる。時刻Ｔ１２でアクセル開度は通常の範囲内に復帰し、出力制限も復帰する。
【００７１】
図６の最下段に示した比較例では、時刻Ｔ１１と時刻Ｔ１２との間における出力制限の復帰におけるレートは設定されていない。したがって、比較例では、運転者がアクセルペダルを全開から少しでも緩めると急に出力制限が復帰し（実トルクが目標トルクになり）、運転者は急制動を感じることになる。
【００７２】
次に、出力制限制御部３０の出力制限制御における方向指示器の操作とトルクとの関係を、図７参照して説明する。図６と同様。図７の上段は、方向指示器の操作を時間の経過に伴って示している。図７の下段は、出力制限制御部３０が出力制限制御を行っているときのトルクの変化を時間の経過に伴って示している。
【００７３】
図７の時刻Ｔ２０よりも前の時刻では、方向指示器の操作が無く出力制限中である。時刻Ｔ２０で運転者による方向指示器の操作が行われる。これにより出力制限制御部３０は、解除レートにより一時的に出力制限を解除する。時刻Ｔ２１では、引き続き方向指示器の操作が継続しており、出力制限は解除中であり、実トルクは要求トルクとほぼ一致している。時刻Ｔ２２で、方向指示器の操作は終了する。これにより出力制限制御部３０は、復帰レートＢにより実トルクが目標トルクに近づくように出力制限を復帰させる。ここで復帰レートＢは、たとえば解除レートと同じである。時刻Ｔ２３で出力制限は復帰する。
【００７４】
（効果について）
ハイブリッド自動車１は、出力制限制御部３０は、所定のアクセル開度を超える運転者の急峻なアクセル操作に対しては、出力制限を即座に解除すると共に、急峻なアクセル操作からの復帰時には、所定の復帰レートに基づいて出力制限を緩やかに復帰させる。すなわち運転者が急峻で大きなアクセル操作を行う状況は、運転者が大きな加速度を要求している状態である。そこで運転者の要求を満たすべく即座に出力制限を解除する。一方、運転者のアクセル操作が通常に復帰したら所定のレートで出力制限を復帰させる。これにより運転者に急制動のショックを与えることなく出力制限を復帰させることができる。このようにして出力制限を行いながら運転者のドライバビリティを向上させることができる。
【００７５】
また、運転者の方向指示器の操作に対しては、出力制限を所定の解除レートに基づいて緩やかに解除すると共に、方向指示器の操作の終了時には、所定の復帰レートに基づいて出力制限を緩やかに復帰させる。すなわち運転者が方向指示器を操作する状況は、進路変更あるいは交差点などでの右左折のためである。このような状況では、ハイブリッド自動車１の素早い動きが必要であるため、一時的に出力制限を解除し、運転者の要求トルクを満たすように制御する。ただし、進路変更や交差点などの右左折の場合、方向指示器の操作は先立って行われる。よって、この場合の出力制限の解除は、所定のレートで行い、急峻なドライバビリティの変化の感覚を運転者に与えないようにする。方向指示器の操作が終了したら出力制限を復帰させるがこのときも出力制限の復帰は所定のレートで行い、急峻なドライバビリティの変化の感覚を運転者に与えないようにする。このようにして出力制限を行いながら運転者のドライバビリティを向上させることができる。
【００７６】
なお、進路変更や交差点などの右左折の場合、方向指示器の操作はアクセル操作に先立って行われる。したがって、実際には、図４で説明した処理（その１）によれば、方向指示器の操作により図７に示した解除レートでトルクが立ち上がり、少し遅れてアクセル操作によりトルクがさらに大きくなり、続いてアクセル操作の復帰により復帰レートＡ１，Ａ２で復帰するケースが多い。このようなケースでは、トルクがゆっくりと立ち上がり、さらにトルクが大きくなり、その後ゆっくりと復帰するためドライバビリティは良好である。
【００７７】
また、図５で説明した処理（その２）によれば、方向指示器の操作により図７に示した解除レートでトルクが立ち上がり、図６に示したアクセル操作の復帰により復帰レートＡ１，Ａ２で復帰するケースが多い。これによってもトルクがゆっくりと立ち上がり、ゆっくりと復帰するためドライバビリティは良好である。
【００７８】
また、出力制限の解除の状態を出力制限解除表示部２０の表示によって運転者が認識できる。これにより運転者は、なるべく出力制限が解除されないような運転を心がけるなど、低燃費運転を意識することができる。
【００７９】
（その他の実施の形態）
エンジン１０は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。
【００８０】
また、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールされると説明したが、プログラムが記録されている（プログラムを記憶している）リムーバブルメディアを図示せぬドライブなどに装着し、リムーバブルメディアから読み出したプログラムをハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することにより、または、有線または無線の伝送媒体を介して送信されてきたプログラムを、図示せぬ通信部で受信し、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にインストールすることができる。
【００８１】
また、各ＥＣＵは、これらの機能の一部または全部を１つにまとめたＥＣＵにより実現してもよいし、あるいは、各ＥＣＵの機能をさらに細分化したＥＣＵを新たに設けてもよい。
【００８２】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
【００８３】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１…ハイブリッド自動車、１０…エンジン、１１…エンジンＥＣＵ、１２…クラッチ、１３…電動機、１４…インバータ、１５…バッテリ、１６…トランスミッション、１７…モータＥＣＵ、１８…ハイブリッドＥＣＵ、１９…車輪、２０…出力制限解除表示部、２１…キースイッチ、３０…出力制限制御部（出力制限手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力制限制御装置、ハイブリッド自動車および出力制限制御方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の排気ガスを低減させるための一つの方策として運転者の要求トルクに対してエンジンのトルクを制限する出力制限方法がある。これによれば運転者がアクセルペダルを最大に踏み込んでもエンジンのトルクは一定の制限を与えられており、最大トルク未満の出力しか出さないように制御される（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８００４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した出力制限方法によれば、運転者の要求トルクが制限されるが、自車が他車を追い越す際などには、運転者の要求トルクを満足させることが好ましい。そこで、従来は、所定のアクセル開度を超える運転者の急峻なアクセル操作が行われた際には、一時的に出力制限を解除するようになっている。
【０００５】
このとき、急峻なアクセル操作からの復帰時には、再び出力制限が開始されるため、運転者は、急制動がかかったような運転感覚を覚えることになる。これはドライバビリティの観点から好ましくない。
【０００６】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、出力制限を行いながら運転者のドライバビリティを向上させることができる出力制限制御装置、ハイブリッド自動車および出力制限制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点は、出力制限制御装置としての観点である。本発明の出力制限制御装置は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能なハイブリッド自動車に搭載され、エンジンおよび／または電動機から出力されるトルクに制限を加える出力制限手段を有する出力制限制御装置において、出力制限手段は、運転者の所定の操作に応じて出力制限を解除または復帰させ、この出力制限の解除または復帰には、それぞれ所定の解除レートまたは所定の復帰レートが設定可能であるものである。
【０００８】
たとえば、所定の操作は、アクセル操作および方向指示器の操作であり、出力制限手段は、所定のアクセル開度を超える運転者の急峻なアクセル操作に対しては、出力制限を即座に解除すると共に、急峻なアクセル操作からの復帰時には、所定の復帰レートに基づいて出力制限を緩やかに復帰させ、運転者の方向指示器の操作に対しては、出力制限を所定の解除レートに基づいて緩やかに解除すると共に、方向指示器の操作の終了時には、所定の復帰レートに基づいて出力制限を緩やかに復帰させることができる。
【０００９】
このとき、アクセル操作に起因する出力制限の解除から復帰までの一連の制御と、方向指示器の操作に起因する出力制限の解除から復帰までの一連の制御とが、少なくともその一部が並行に行われるときには、制御の結果のトルクの値の大きい方が採用されるようにできる。
【００１０】
あるいは、アクセル操作に起因する出力制限の解除から復帰までの一連の制御と方向指示器の操作に起因する出力制限の解除から復帰までの一連の制御のいずれか一方の制御が行われているときには、他方の制御は行われないようにできる。
【００１１】
さらに出力制限手段が出力制限の解除を行っていることを表示する出力制限解除表示部を有することができる。
【００１２】
本発明の他の観点は、ハイブリッド自動車としての観点である。本発明のハイブリッド自動車は、本発明の出力制限制御装置を有するものである。
【００１３】
本発明のさらに他の観点は、出力制限制御方法としての観点である。本発明の出力制限制御方法は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能なハイブリッド自動車に搭載され、エンジンおよび／または電動機から出力されるトルクに制限を加える出力制限手段を有する出力制限制御装置の出力制限制御方法において、運転者の所定の操作に応じて出力制限を解除または復帰させ、この出力制限の解除または復帰には、それぞれ所定の解除レートまたは所定の復帰レートが設定可能である出力制限制御ステップを有するものである。
【００１４】
本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、情報処理装置に、本発明の出力制限制御装置の機能を実現させるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、出力制限を行いながら運転者のドライバビリティを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態のハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。
【図２】図１のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。
【図３】図２の出力制限制御部の出力制限制御における制限加速度とギア段との関係および変速時のトルクの変化を示す図である。
【図４】図２の出力制限制御部の処理（その１）を示すフローチャートである。
【図５】図２の出力制限制御部の処理（その２）を示すフローチャートである。
【図６】図２の出力制限制御部の出力制限制御におけるアクセル開度とトルクとの関係を示す図である。
【図７】図２の出力制限制御部の出力制限制御における方向指示器の操作とトルクとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態のハイブリッド自動車について、図１〜図７を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、ハイブリッド自動車１の構成の例を示すブロック図である。ハイブリッド自動車１は、車両の一例である。ハイブリッド自動車１は、半自動トランスミッションの変速機を介したエンジン（内燃機関）１０および／または電動機１３によって駆動され、エンジン１０および／または電動機１３から出力されるトルクに制限を加える出力制限を実施することができる。なお、半自動トランスミッションとは、マニュアルトランスミッションと同じ構成を有しながら変速操作を自動的に行うことができるトランスミッションである。
【００１９】
ハイブリッド自動車１は、エンジン１０、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１、クラッチ１２、電動機１３、インバータ１４、バッテリ１５、トランスミッション１６、モータＥＣＵ１７、ハイブリッドＥＣＵ１８、車輪１９、出力制限解除表示部２０、キースイッチ２１、およびシフト部２２を有して構成される。なお、トランスミッション１６は、上述した半自動トランスミッションを有し、ドライブレンジ（以下では、Ｄ(Drive)レンジと記す）を有するシフト部２２により操作される。
【００２０】
エンジン１０は、内燃機関の一例であり、エンジンＥＣＵ１１によって制御され、ガソリン、軽油、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied Petroleum Gas)、または代替燃料等を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力をクラッチ１２に伝達する。
【００２１】
エンジンＥＣＵ１１は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、モータＥＣＵ１７と連携動作するコンピュータであり、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン１０を制御する。たとえば、エンジンＥＣＵ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏ（Input/Output）ポートなどを有する。
【００２２】
クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８によって制御され、エンジン１０からの軸出力を、電動機１３およびトランスミッション１６を介して車輪１９に伝達する。すなわち、クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続することにより、エンジン１０の軸出力を電動機１３に伝達させたり、または、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断することにより、エンジン１０の軸と、電動機１３の回転軸とが互いに異なる回転速度で回転できるようにする。
【００２３】
たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０の動力によってハイブリッド自動車１が走行し、これにより電動機１３に発電させる場合、電動機１３の駆動力によってエンジン１０がアシストされる場合、および電動機１３によってエンジン１０を始動させる場合などに、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続する。
【００２４】
また、たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、電動機１３の駆動力によってハイブリッド自動車１が走行している場合、およびエンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、ハイブリッド自動車１が減速中または下り坂を走行中であり、電動機１３が発電している（電力回生している）場合、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断する。
【００２５】
なお、クラッチ１２は、運転者がクラッチペダルを操作して動作しているクラッチとは異なるものであり、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって動作する。
【００２６】
電動機１３は、いわゆる、モータジェネレータであり、インバータ１４から供給された電力により、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給するか、またはトランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電し、その電力をインバータ１４に供給する。たとえば、ハイブリッド自動車１が加速しているときまたは定速で走行しているときにおいて、電動機１３は、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給し、エンジン１０と協働してハイブリッド自動車１を走行させる。また、たとえば、電動機１３がエンジン１０によって駆動されているとき、またはハイブリッド自動車１が減速しているとき、若しくは下り坂を走行しているときなど、無動力で走行しているときにおいて、電動機１３は、発電機として動作し、この場合、トランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電して、電力をインバータ１４に供給し、バッテリ１５が充電される。
【００２７】
インバータ１４は、モータＥＣＵ１７によって制御され、バッテリ１５からの直流電圧を交流電圧に変換するか、または電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。電動機１３が動力を発生させる場合、インバータ１４は、バッテリ１５の直流電圧を交流電圧に変換して、電動機１３に電力を供給する。電動機１３が発電する場合、インバータ１４は、電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。すなわち、この場合、インバータ１４は、バッテリ１５に直流電圧を供給するための整流器および電圧調整装置としての役割を果たす。
【００２８】
バッテリ１５は、充放電可能な二次電池であり、電動機１３が動力を発生させるとき、電動機１３にインバータ１４を介して電力を供給するか、または電動機１３が発電しているとき、電動機１３が発電する電力によって充電される。
【００２９】
トランスミッション１６は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの変速指示信号に従って、複数のギア比（変速比）のいずれかを選択する半自動トランスミッション（図示せず）を有し、変速比を切り換えて、変速されたエンジン１０の動力および／または電動機１３の動力を車輪１９に伝達する。また、減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、トランスミッション１６は、車輪１９からの動力を電動機１３に伝達する。なお、半自動トランスミッションは、シフト部２２を操作して運転者が手動で任意のギア段にギア位置を変更することもできる。
【００３０】
モータＥＣＵ１７は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、エンジンＥＣＵ１１と連携動作するコンピュータであり、インバータ１４を制御することによって電動機１３を制御する。たとえば、モータＥＣＵ１７は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
【００３１】
ハイブリッドＥＣＵ１８は、コンピュータの一例であり、ハイブリッド走行のために、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報、車速情報、方向指示器操作情報およびトランスミッション１６から取得したギア位置情報、エンジンＥＣＵ１１から取得したエンジン回転速度情報を取得して、これを参照して、クラッチ１２を制御すると共に、変速指示信号を供給することでトランスミッション１６を制御する。また、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ハイブリッド走行のために、取得したバッテリ１５のＳＯＣ情報その他の情報に基づきモータＥＣＵ１７に対して電動機１３およびインバータ１４の制御指示を与え、エンジンＥＣＵ１１に対してエンジン１０の制御指示を与える。さらにハイブリッドＥＣＵ１８は、ハイブリッドＥＣＵ１８が後述する出力制限を解除していることを外部に表示するための出力制限解除表示部２０の表示を制御する。たとえば、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
【００３２】
なお、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリにあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールしておくことができる。
【００３３】
エンジンＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＡＮ（Control Area Network）などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続されている。
【００３４】
車輪１９は、路面に駆動力を伝達する駆動輪である。なお、図１において、１つの車輪１９のみが図示されているが、実際には、ハイブリッド自動車１は、複数の車輪１９を有する。
【００３５】
出力制限解除表示部２０は、後述する出力制限を解除していることを外部に表示するためのものである。たとえば出力制限解除表示部２０は、赤色などのパイロットランプであり、出力制限が解除されると点灯または点滅する。あるいは、出力制限解除表示部２０は、画像情報やテキスト情報を表示するディスプレイであり、出力制限が解除されるとその旨を図形、記号、またはアニメーションあるいは文字などで表示する。あるいは、出力制限解除表示部２０は、音声情報を出力するスピーカであり、出力制限が解除されるとその旨を音声情報または警報音などで通知する。あるいは、出力制限解除表示部２０は、これらの各種情報の全てまたは一部を組み合わせて表示または出力するものでもよい。
【００３６】
キースイッチ２１は、運転を開始するときにユーザにより、たとえばキーが差し込まれてＯＮ／ＯＦＦされるスイッチであり、これがＯＮ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は起動し、キースイッチ２１がＯＦＦ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は停止する。
【００３７】
図２は、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において実現される機能の構成の例を示すブロック図である。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行すると、出力制限制御部３０が実現される。
【００３８】
出力制限制御部３０は、ギア段毎に許可する加速度を設定する制御を実施する。具体的には、出力制限制御部３０は、ギア段毎に運転者の要求トルクに対してそれよりも低いトルクを実際のトルクとするように制御を実施する。また、出力制限制御部３０は、出力制限中であってもアクセル開度情報または方向指示器操作情報に基づき一時的に出力制限を解除する。
【００３９】
次に、出力制限制御部３０の出力制限制御における制限加速度とギア段との関係および変速時のエンジン１０のトルクの変化を、図３を参照して説明する。図３の上段は、ギア段が２速、３速、４速における制限加速度を破線で示し、ハイブリッド自動車１の加速度を実線で示している。図３の下段は、ハイブリッド自動車１のエンジン１０のトルクの変化を上段の図に対応させて示している。
【００４０】
図３の上段に示すように、ハイブリッド自動車１が発進段の２速で加速し、（期間Ｔ１）、やがて２速の制限加速度に達すると、２速の制限加速度に達している間は、加速はその制限加速度に抑えられる（期間Ｔ２）。ここで変速が実施されると（期間Ｔ３）、ギア段はニュートラルになると共に、エンジン１０のトルクはいったん絞られる。変速が完了するとエンジン１０のトルクは復帰し、３速の制限加速度まで加速する。
【００４１】
ハイブリッド自動車１は、３速の制限加速度で走行を続けて車速がさらに上昇すると（期間Ｔ４）、再び変速を実施する（期間Ｔ５）。ここで変速が実施されると（期間Ｔ５）、ギア段はニュートラルになると共に、エンジン１０のトルクはいったん絞られる。変速が完了するとエンジン１０のトルクは復帰し、４速の制限加速度まで達する。その後、ハイブリッド自動車１は、４速の制限加速度で走行する（期間Ｔ６）。
【００４２】
次に、図４のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において行われる、出力制限中の出力制限一時解除制御の処理（その１）を説明する。なお、図４のフローは１周期分の処理であり、キースイッチ２０がＯＮ状態である限り処理は繰り返し実行されるものとする。
【００４３】
図４のフローチャートでは、ステップＳ１〜Ｓ４の手続きからなるフロー♯１の処理（アクセル操作側の処理）と、ステップＳ５〜Ｓ８の手続きからなるフロー♯２の処理（方向指示器操作側の処理）とが並行に行われているので、これらを個別に説明する。
【００４４】
（フロー♯１の処理）
図４の「ＳＴＡＲＴ」では、キースイッチ２１がＯＮ状態であり、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行し、ハイブリッドＥＣＵ１８に出力制限制御部３０が実現されている状態であり、手続きはステップＳ１に進む。なお、「ＳＴＡＲＴ」では、ハイブリッド自動車１は、出力制限実施中の状態である。
【００４５】
ステップＳ１において、出力制限制御部３０は、所定の開度を超えるアクセル操作の有無を判定する。所定の開度を超えるアクセル操作が有ったと判定された場合、手続きはステップＳ２に進む。一方、所定の開度を超えるアクセル操作が無いと判定された場合、手続きはステップＳ１を繰り返す。
【００４６】
ステップＳ２において、出力制限制御部３０は、即座に出力制限を解除する。このとき出力制限解除表示部２０は制限が解除されたことを表示または出力する。なお、即座に出力制限を解除するとは、出力制限を解除する際のレートを設定することなく出力制限を解除することである。この場合、それまで出力制限を受けていた被制御対象がそれぞれの特性に応じて成り行きで出力制限を解除することになる。
【００４７】
ステップＳ３において、出力制限制御部３０は、アクセル操作が所定の開度以下まで復帰（すなわちアクセル開度が所定の開度以下に戻る。）したか否かを判定する。アクセル操作が復帰したと判定された場合、手続きはステップＳ４に進む。
【００４８】
ステップＳ４において、出力制限制御部３０は、復帰レートＡで制限復帰して１周期分の処理は終了する。なお、復帰レートＡについては後述する。このとき出力制限解除表示部２０の表示または出力は停止する。
【００４９】
（フロー♯２の処理）
「ＳＴＡＲＴ」の条件は、フロー♯１と同じであり、手続きはステップＳ５に進む。
【００５０】
ステップＳ５において、出力制限制御部３０は、方向指示器の操作の有無を判定する。ステップＳ５において、方向指示器の操作が有ったと判定されると手続きはステップＳ６に進む。一方、ステップＳ５において、方向指示器の操作が無いと判定されると手続きはステップＳ５を繰り返す。
【００５１】
ステップＳ６において、出力制限制御部３０は、所定の解除レートで制限解除して手続きはステップＳ７に進む。このとき出力制限解除表示部２０は制限が解除されたことを表示または出力する。なお、解除レートについては後述する。
【００５２】
ステップＳ７において、出力制限制御部３０は、方向指示器の操作が終了したか否かを判定する。ステップＳ７において、方向指示器の操作が終了したと判定されると手続きはステップＳ８に進む。
【００５３】
ステップＳ８において、出力制限制御部３０は、復帰レートＢで制限復帰して１周期分の処理は終了する。このとき出力制限解除表示部２０の表示または出力は停止する。なお、復帰レートＢについては後述する。
【００５４】
（制限解除の処理の競合制御について）
以上説明したフロー♯１および♯２の処理において、フロー♯１および♯２の処理が少なくともその一部が並行に行われるとき（これを処理の競合と称する）の処理について以下に説明する。
【００５５】
ステップＳ９において、出力制限制御部３０は、フロー♯１および♯２のトルクの制限解除の処理が競合しているか否かを判定する。ステップＳ９において、フロー♯１および♯２のトルクの制限解除の処理が競合していると判定されると手続きはステップＳ１０に進む。ステップＳ９において、フロー♯１および♯２のトルクの制限解除の処理が競合していないと判定されると１周期分の処理は終了する。
【００５６】
ステップＳ１０において、出力制限制御部３０は、フロー♯１および♯２のトルクの制限解除の処理において、制限解除した結果のトルクの値が大きい方のトルクを採用して１周期分の処理は終了する。
【００５７】
たとえばハイブリッド自動車１が追い越しのために進路変更するような場合、方向指示器が操作されてからアクセル操作が全開になる場合がある。図４の処理では、このような場合は、既に方向指示器操作側の処理（フロー♯２）が開始されており、アクセル操作側の処理（フロー♯１）はその後に行われる。このとき、アクセル操作側の処理（フロー♯１）では、急峻にトルクが大きくなるため、後から行われたアクセル操作側の処理（フロー♯１）の結果のトルクの値が先に行われていた方向指示器操作側の処理（フロー♯２）の結果のトルクの値よりも大きくなる場合がある。このような場合には、出力制限制御部３０は、後から行われたアクセル操作側の処理（フロー♯１）の結果のトルクの値を反映して出力制限を実施する。
【００５８】
次に、図５のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において行われる、出力制限中の出力制限一時解除制御の処理（その２）を説明する。なお、図５のフローは１周期分の処理であり、キースイッチ２０がＯＮ状態である限り処理は繰り返し実行されるものとする。
【００５９】
図５の「ＳＴＡＲＴ」では、キースイッチ２１がＯＮ状態であり、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行し、ハイブリッドＥＣＵ１８に出力制限制御部３０が実現されている状態であり、手続きはステップＳ１１に進む。なお、「ＳＴＡＲＴ」では、ハイブリッド自動車１は、出力制限実施中の状態である。
【００６０】
ステップＳ１１において、出力制限制御部３０は、所定の開度を超えるアクセル操作の有無を判定する。所定の開度を超えるアクセル操作が有ったと判定された場合、手続きはステップＳ１２に進む。一方、所定の開度を超えるアクセル操作が無いと判定された場合、手続きはステップＳ１５に進む。
【００６１】
ステップＳ１２において、出力制限制御部３０は、出力制限を解除する。このとき出力制限解除表示部２０は制限が解除されたことを表示または出力する。
【００６２】
ステップＳ１３において、出力制限制御部３０は、アクセル操作が所定の開度以下まで復帰（すなわちアクセル開度が所定の開度以下に戻る。）したか否かを判定する。アクセル操作が復帰したと判定された場合、手続きはステップＳ１４に進む。
【００６３】
ステップＳ１４において、出力制限制御部３０は、復帰レートＡで制限復帰して１周期分の処理は終了する。なお、復帰レートＡについては後述する。このとき出力制限解除表示部２０の表示または出力は停止する。
【００６４】
ステップＳ１５において、出力制限制御部３０は、方向指示器の操作の有無を判定する。ステップＳ１５において、方向指示器の操作が有ったと判定されると手続きはステップＳ１６に進む。一方、ステップＳ５において、方向指示器の操作が無いと判定されると手続きはステップＳ１１に戻る。
【００６５】
ステップＳ１６において、出力制限制御部３０は、所定の解除レートで制限解除して手続きはステップＳ１７に進む。このとき出力制限解除表示部２０は制限が解除されたことを表示または出力する。なお、解除レートについては後述する。
【００６６】
ステップＳ１７において、出力制限制御部３０は、方向指示器の操作が終了したか否かを判定する。ステップＳ１７において、方向指示器の操作が終了したと判定されると手続きはステップＳ１８に進む。
【００６７】
ステップＳ１８において、出力制限制御部３０は、復帰レートＢで制限復帰して１周期分の処理は終了する。このとき出力制限解除表示部２０の表示または出力は停止する。なお、復帰レートＢについては後述する。
【００６８】
たとえばハイブリッド自動車１が追い越しのために進路変更するような場合、方向指示器が操作されてからアクセル操作が全開になる場合がある。図５の処理では、このような場合は、既に方向指示器操作側の処理（Ｓ１５→Ｓ１６→Ｓ１７→Ｓ１８）が開始されており、アクセル操作側の処理（Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４）は行われない。このように、図５の処理では、アクセル操作側または方向指示器操作側のいずれか一方の処理が先に開始されると他方の処理は行われない。なお、図５のフローチャートにおけるステップＳ１１〜Ｓ１４（アクセル操作側の処理）とステップＳ１５〜Ｓ１８（方向指示器操作側の処理）の位置関係を入れ替えてもよい。
【００６９】
次に、出力制限制御部３０の出力制限制御におけるアクセル開度とトルクとの関係を、図６を参照して説明する。図６の上段は、アクセル開度の変化を時間の経過に伴って示している。図６の中段は、出力制限制御部３０が出力制限制御を行っているときのトルクの変化を時間の経過に伴って示している。図６の下段は、比較例として従来のトルクの変化を時間の経過に伴って示している。
【００７０】
図６の時刻Ｔ１０より前の時刻では、アクセル開度が通常の範囲内であり出力制限中である。時刻Ｔ１０で運転者による急峻なアクセル操作が行われ、アクセル開度は、全開に達している。これにより出力制限制御部３０は、出力制限を解除する。その後、時刻Ｔ１１で運転者がアクセルペダルを緩め始め、アクセルの開度がたとえば８０％付近になるまでは、出力制限制御部３０は、図６の中段に示すように、復帰レートＡ１で、実トルクが目標トルクに近づくように出力制限を復帰させる。さらに運転者がアクセルペダルを緩め、アクセルの開度が８０％以下になると、出力制限制御部３０は、図６の中段に示すように、復帰レートＡ２で、実トルクが目標トルクに近づくように出力制限を復帰させる。時刻Ｔ１２でアクセル開度は通常の範囲内に復帰し、出力制限も復帰する。
【００７１】
図６の最下段に示した比較例では、時刻Ｔ１１と時刻Ｔ１２との間における出力制限の復帰におけるレートは設定されていない。したがって、比較例では、運転者がアクセルペダルを全開から少しでも緩めると急に出力制限が復帰し（実トルクが目標トルクになり）、運転者は急制動を感じることになる。
【００７２】
次に、出力制限制御部３０の出力制限制御における方向指示器の操作とトルクとの関係を、図７参照して説明する。図６と同様。図７の上段は、方向指示器の操作を時間の経過に伴って示している。図７の下段は、出力制限制御部３０が出力制限制御を行っているときのトルクの変化を時間の経過に伴って示している。
【００７３】
図７の時刻Ｔ２０よりも前の時刻では、方向指示器の操作が無く出力制限中である。時刻Ｔ２０で運転者による方向指示器の操作が行われる。これにより出力制限制御部３０は、解除レートにより一時的に出力制限を解除する。時刻Ｔ２１では、引き続き方向指示器の操作が継続しており、出力制限は解除中であり、実トルクは要求トルクとほぼ一致している。時刻Ｔ２２で、方向指示器の操作は終了する。これにより出力制限制御部３０は、復帰レートＢにより実トルクが目標トルクに近づくように出力制限を復帰させる。ここで復帰レートＢは、たとえば解除レートと同じである。時刻Ｔ２３で出力制限は復帰する。
【００７４】
（効果について）
ハイブリッド自動車１は、出力制限制御部３０は、所定のアクセル開度を超える運転者の急峻なアクセル操作に対しては、出力制限を即座に解除すると共に、急峻なアクセル操作からの復帰時には、所定の復帰レートに基づいて出力制限を緩やかに復帰させる。すなわち運転者が急峻で大きなアクセル操作を行う状況は、運転者が大きな加速度を要求している状態である。そこで運転者の要求を満たすべく即座に出力制限を解除する。一方、運転者のアクセル操作が通常に復帰したら所定のレートで出力制限を復帰させる。これにより運転者に急制動のショックを与えることなく出力制限を復帰させることができる。このようにして出力制限を行いながら運転者のドライバビリティを向上させることができる。
【００７５】
また、運転者の方向指示器の操作に対しては、出力制限を所定の解除レートに基づいて緩やかに解除すると共に、方向指示器の操作の終了時には、所定の復帰レートに基づいて出力制限を緩やかに復帰させる。すなわち運転者が方向指示器を操作する状況は、進路変更あるいは交差点などでの右左折のためである。このような状況では、ハイブリッド自動車１の素早い動きが必要であるため、一時的に出力制限を解除し、運転者の要求トルクを満たすように制御する。ただし、進路変更や交差点などの右左折の場合、方向指示器の操作は先立って行われる。よって、この場合の出力制限の解除は、所定のレートで行い、急峻なドライバビリティの変化の感覚を運転者に与えないようにする。方向指示器の操作が終了したら出力制限を復帰させるがこのときも出力制限の復帰は所定のレートで行い、急峻なドライバビリティの変化の感覚を運転者に与えないようにする。このようにして出力制限を行いながら運転者のドライバビリティを向上させることができる。
【００７６】
なお、進路変更や交差点などの右左折の場合、方向指示器の操作はアクセル操作に先立って行われる。したがって、実際には、図４で説明した処理（その１）によれば、方向指示器の操作により図７に示した解除レートでトルクが立ち上がり、少し遅れてアクセル操作によりトルクがさらに大きくなり、続いてアクセル操作の復帰により復帰レートＡ１，Ａ２で復帰するケースが多い。このようなケースでは、トルクがゆっくりと立ち上がり、さらにトルクが大きくなり、その後ゆっくりと復帰するためドライバビリティは良好である。
【００７７】
また、図５で説明した処理（その２）によれば、方向指示器の操作により図７に示した解除レートでトルクが立ち上がり、図６に示したアクセル操作の復帰により復帰レートＡ１，Ａ２で復帰するケースが多い。これによってもトルクがゆっくりと立ち上がり、ゆっくりと復帰するためドライバビリティは良好である。
【００７８】
また、出力制限の解除の状態を出力制限解除表示部２０の表示によって運転者が認識できる。これにより運転者は、なるべく出力制限が解除されないような運転を心がけるなど、低燃費運転を意識することができる。
【００７９】
（その他の実施の形態）
エンジン１０は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。
【００８０】
また、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールされると説明したが、プログラムが記録されている（プログラムを記憶している）リムーバブルメディアを図示せぬドライブなどに装着し、リムーバブルメディアから読み出したプログラムをハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することにより、または、有線または無線の伝送媒体を介して送信されてきたプログラムを、図示せぬ通信部で受信し、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にインストールすることができる。
【００８１】
また、各ＥＣＵは、これらの機能の一部または全部を１つにまとめたＥＣＵにより実現してもよいし、あるいは、各ＥＣＵの機能をさらに細分化したＥＣＵを新たに設けてもよい。
【００８２】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
【００８３】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１…ハイブリッド自動車、１０…エンジン、１１…エンジンＥＣＵ、１２…クラッチ、１３…電動機、１４…インバータ、１５…バッテリ、１６…トランスミッション、１７…モータＥＣＵ、１８…ハイブリッドＥＣＵ、１９…車輪、２０…出力制限解除表示部、２１…キースイッチ、３０…出力制限制御部（出力制限手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能なハイブリッド自動車に搭載され、前記エンジンおよび／または前記電動機から出力されるトルクに制限を加える出力制限手段を有する出力制限制御装置において、
前記出力制限手段は、運転者の所定の操作に応じて出力制限を解除または復帰させ、この出力制限の解除または復帰には、それぞれ所定の解除レートまたは所定の復帰レートが設定可能である、
ことを特徴とする出力制限制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の出力制限制御装置であって、
前記所定の操作は、アクセル操作および方向指示器の操作であり、
前記出力制限手段は、所定のアクセル開度を超える運転者の急峻なアクセル操作に対しては、出力制限を即座に解除すると共に、前記急峻なアクセル操作からの復帰時には、所定の復帰レートに基づいて出力制限を緩やかに復帰させ、運転者の方向指示器の操作に対しては、出力制限を所定の解除レートに基づいて緩やかに解除すると共に、前記方向指示器の操作の終了時には、所定の復帰レートに基づいて出力制限を緩やかに復帰させる、
ことを特徴とする出力制限制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の出力制限制御装置であって、
アクセル操作に起因する前記出力制限の解除から復帰までの一連の制御と、方向指示器の操作に起因する前記出力制限の解除から復帰までの一連の制御とが、少なくともその一部が並行に行われるときには、制御の結果のトルクの値の大きい方が採用される、
ことを特徴とする出力制限制御装置。
【請求項４】
請求項２記載の出力制限制御装置であって、
アクセル操作に起因する前記出力制限の解除から復帰までの一連の制御と方向指示器の操作に起因する前記出力制限の解除から復帰までの一連の制御のいずれか一方の制御が行われているときには、他方の制御は行われない、
ことを特徴とする出力制限制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の出力制限制御装置であって、
前記出力制限手段が出力制限の解除を行っていることを表示する出力制限解除表示部を有する、
ことを特徴とする出力制限制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の出力制限制御装置を有することを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項７】
エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能なハイブリッド自動車に搭載され、前記エンジンおよび／または前記電動機から出力されるトルクに制限を加える出力制限手段を有する出力制限制御装置の出力制限制御方法において、
運転者の所定の操作に応じて出力制限を解除または復帰させ、この出力制限の解除または復帰には、それぞれ所定の解除レートまたは所定の復帰レートが設定可能である出力制限制御ステップを有する、
ことを特徴とする出力制限制御方法。
【請求項８】
情報処理装置に、請求項１から５のいずれか１項記載の出力制限制御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能なハイブリッド自動車に搭載され、前記エンジンおよび／または前記電動機から出力されるトルクに制限を加える出力制限手段を有する出力制限制御装置において、
前記出力制限手段は、運転者の所定の操作に応じて出力制限を解除または復帰させ、この出力制限の解除または復帰には、それぞれ所定の解除レートまたは所定の復帰レートが設定可能である、
ことを特徴とする出力制限制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の出力制限制御装置であって、
前記所定の操作は、アクセル操作および方向指示器の操作であり、
前記出力制限手段は、所定のアクセル開度を超える運転者の急峻なアクセル操作に対しては、出力制限を即座に解除すると共に、前記急峻なアクセル操作からの復帰時には、所定の復帰レートに基づいて出力制限を緩やかに復帰させ、運転者の方向指示器の操作に対しては、出力制限を所定の解除レートに基づいて緩やかに解除すると共に、前記方向指示器の操作の終了時には、所定の復帰レートに基づいて出力制限を緩やかに復帰させる、
ことを特徴とする出力制限制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の出力制限制御装置であって、
アクセル操作に起因する前記出力制限の解除から復帰までの一連の制御と、方向指示器の操作に起因する前記出力制限の解除から復帰までの一連の制御とが、少なくともその一部が並行に行われるときには、制御の結果のトルクの値の大きい方が採用される、
ことを特徴とする出力制限制御装置。
【請求項４】
請求項２記載の出力制限制御装置であって、
アクセル操作に起因する前記出力制限の解除から復帰までの一連の制御と方向指示器の操作に起因する前記出力制限の解除から復帰までの一連の制御のいずれか一方の制御が行われているときには、他方の制御は行われない、
ことを特徴とする出力制限制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の出力制限制御装置であって、
前記出力制限手段が出力制限の解除を行っていることを表示する出力制限解除表示部を有する、
ことを特徴とする出力制限制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の出力制限制御装置を有することを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項７】
エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能なハイブリッド自動車に搭載され、前記エンジンおよび／または前記電動機から出力されるトルクに制限を加える出力制限手段を有する出力制限制御装置の出力制限制御方法において、
運転者の所定の操作に応じて出力制限を解除または復帰させ、この出力制限の解除または復帰には、それぞれ所定の解除レートまたは所定の復帰レートが設定可能である出力制限制御ステップを有する、
ことを特徴とする出力制限制御方法。
【請求項８】
情報処理装置に、請求項１から５のいずれか１項記載の出力制限制御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−８６７４３（Ｐ２０１２−８６７４３Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３６６１３（Ｐ２０１０−２３６６１３）
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車株式会社 (1,484)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車株式会社 (1,484)
【Ｆターム（参考）】
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