説明

車両用走行制御装置及び車両用走行制御方法

【課題】定速走行制御時における頻繁なエンジンの始動・停止が行われるのを防ぐこと。
【解決手段】駆動輪7L,7Rに駆動力を伝達する駆動源としてエンジン1及びモータジェネレータ2を有するハイブリッド車両において、走行速度をステアリングスイッチで設定された目標速度を維持するように自動調整する定速走行制御を行っているとき、エンジン1の始動後モータジェネレータ2の駆動源であるバッテリが設定したクルーズ時SOC停止判定値に充電されるまでの間、エンジン1の停止を禁止する制御を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジン及びモータを駆動源とし、走行の状態に応じてエンジン及びモータの少なくとも一方を使用して走行するハイブリッド車両の走行制御の技術に関する。
【背景技術】
【0002】
ハイブリッド車両の走行制御を行う装置としては、例えば特許文献1に記載の技術がある。この特許文献1の速度維持制御装置では、目標車速に幅を持たせ、目標上限値まではエンジンをかけて加速し、その後目標下限値まではエンジンを止めてコースト回生(減速による回生)を行うといったサイクルを繰り返すといった速度維持制御(定速走行制御)を行っている。これにより、速度維持制御における低燃費化を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−187090号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献1の速度維持制御装置では、低燃費による速度維持制御を行うために、頻繁にエンジンの停止・始動の切り換えが行われるので、煩雑なエンジン始動停止という印象を運転者に与えかねないという問題点があった。
本発明は、上記のような点に着目したもので、ハイブリッド車両の定速走行制御時に、運転者に煩雑なエンジン始動停止という印象を与えないことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、本発明は、ハイブリッド車両の走行状態を、設定した目標速度で維持するように自動調整する制御である定速走行制御を行う手段を備えたハイブリッド車両の車両用走行制御装置である。本発明の車両用走行制御装置では、設定した目標速度に基づき要求駆動トルクを算出し、算出した要求駆動トルクに基づきエンジンの始動・停止の判定を行い、この判定結果及び要求駆動トルクに基づきエンジン及びモータの駆動を制御して、上記定速走行制御を行う。更に、本発明の車両用走行制御装置では、上記定速走行制御を行っているときに、エンジンの始動後において、モータの駆動源であるバッテリが、設定した定速走行制御用の停止許可充電量に充電されるまでの間は、エンジンの停止を禁止する制御を行う。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、エンジンの始動後に、設定した定速走行制御用の停止許可充電量に充電されるまでの間は、エンジンの停止を禁止するため、エンジン始動停止の回数を減らすことができ、頻繁なエンジンの始動・停止が行われるのを防ぐことができるので、運転者に煩雑なエンジン始動停止という印象を与えないという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明に基づく実施形態に係るハイブリッド車両の概要構成図である。
【図2】本発明に基づく実施形態に係るハイブリッドシステムの構成例を示す図である。
【図3】本発明に基づく実施形態に係る統合コントローラにおける基本的な信号の流れを示す図である。
【図4】本発明に基づく実施形態に係る統合コントローラの機能ブロックを示す図である。
【図5】目標駆動トルク演算部の機能ブロックを示す図である。
【図6】車両状態モードの遷移関係を示す図である。
【図7】状態遷移モード制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図8】トルク要求エンジン始動要求フラグ設定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図9】クルーズ要求トルクとエンジン始動要求フラグとの対応関係の一例を示すタイムチャートである。
【図10】SOCエンジン始動要求フラグ設定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図11】充電電力とEV走行可能距離と車速との対応関係の一例を示す図である。
【図12】SOCとSOCエンジン始動要求フラグとの対応関係の一例を示すタイムチャートである。
【図13】エンジン運転タイマエンジン始動要求フラグ設定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図14】エンジン即停止判定フラグ設定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図15】クルーズエンジン始動要求フラグ設定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図16】定速走行制御中における、SOC、エンジン停止タイマ判定値、エンジン運転カウンタ、EDTエンジン始動要求フラグ、SOCエンジン始動要求フラグ及びエンジン始動要求フラグの各対応関係の第1の例を示すタイムチャートである。
【図17】定速走行制御中における、SOC、エンジン停止タイマ判定値、エンジン運転カウンタ、EDTエンジン始動要求フラグ、SOCエンジン始動要求フラグ及びエンジン始動要求フラグの各対応関係の第2の例を示すタイムチャートである。
【図18】車速、勾配、自動制御要求トルク、コーストトルク,MG回生トルク、SOC及びエンジン即停止判定フラグの各対応関係の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0008】
次に、本発明の実施形態について図面に基づき説明する。
図1は実施形態に係るハイブリッド車両の概要構成図である。図1に示すハイブリッド車両は後輪駆動の例であるが、前輪駆動であっても本発明は適用可能である。
(駆動系の構成)
まず駆動系(パワートレーン)の構成について説明する。
本実施形態のパワートレーンは、図1に示すように、エンジン1と、モータジェネレータ2と、自動変速機(オートマチックトランスミッション(AT))3と、第1クラッチ4と、第2クラッチ5と、ディファレンシャルギア6と、左後輪(駆動輪)7Lと、右後輪(駆動輪)7Rと、を備える。
パワートレーンは、更に、エンジン回転センサ10と、MG回転センサ11と、AT入力回転センサ12と、AT出力回転センサ13と、電動サブオイルポンプ14と、機械式オイルポンプ15と、を備える。
【0009】
かかるパワートレーンは、エンジン1から左右駆動輪7L,7Rまでのトルク伝達経路の途中に、モータジェネレータ2及び自動変速機3を介装した構成となっている。更に、エンジン1とモータジェネレータ2との間に、第1クラッチ4を介装した構成となっている。また、モータジェネレータ2と左右駆動輪7L,7Rとの間のトルク伝達経路に第2クラッチ5を介装した構成となっている。この例では、第2クラッチ5は、自動変速機3の一部を構成する。自動変速機3は、プロペラシャフト、ディファレンシャルギア6、及びドライブシャフトを介して左右駆動輪7L,7Rに接続されている。
エンジン1は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンである。エンジン1は、後述するエンジンコントローラ22からの制御指令に基づき、スロットルバルブのバルブ開度等が制御可能となっている。なお、エンジン1の出力軸に、フライホイールが設けられていても良い。
【0010】
モータジェネレータ2は、例えばロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルを巻き付けた同期型モータである。モータジェネレータ2は、後述するモータコントローラ23からの制御指令に基づき、後述のインバータ8で作り出した三相交流を印加することで制御できる。このモータジェネレータ2は、後述のバッテリ9からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできる(この状態を「力行」と呼ぶ)。また、モータジェネレータ2は、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ9を充電することもできる(この動作状態を「回生」と呼ぶ)。このモータジェネレータ2のロータは、図外のダンパーを介して自動変速機3の入力軸に連結している。
【0011】
自動変速機3は、例えば、前進5速後退1速や前進7速後退1速等の有段階の変速比を車速や後述する統合コントローラ21から入力した変速用アクセル開度等に応じて自動的に切り換える変速機である。ここで、第2クラッチ5は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機3の各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、いくつかの摩擦締結要素を流用して構成する。
【0012】
第1クラッチ4は、上記エンジン1とモータジェネレータ2との間に介装された油圧式単板クラッチである。第1クラッチ4は、後述する統合コントローラ21からの制御指令に基づいて、入力した目標クラッチ伝達トルクとなるように、後述する第1クラッチ油圧ユニット(不図示)の作り出した制御油圧により、締結状態若しくは開放状態となる。なお、締結・開放には、滑り締結と滑り開放を含む。
【0013】
第2クラッチ5は、油圧式多板クラッチである。第2クラッチ5は、後述する統合コントローラ21からの制御指令に基づき、目標クラッチ伝達トルクとなるように、後述する第2クラッチ油圧ユニットの作り出した制御油圧により、締結状態若しくは開放状態となる。なお、締結・開放には、滑り締結と滑り開放を含む。
ここで、本実施形態では、第2クラッチ5を自動変速機3の一部として構成する場合を例示しているが、これに限定されない。第2クラッチ5は、モータジェネレータ2と自動変速機3との間、若しくは自動変速機3とディファレンシャルギア6との間に配置する構成であっても良い。
【0014】
また、各輪には、それぞれブレーキユニット(不図示)を備える。各ブレーキユニットは、例えばディスクブレーキやドラムブレーキからなる。各ブレーキユニットは、油圧ブレーキ装置であっても、電動ブレーキ装置であっても良い。各ブレーキユニットは、ブレーキコントローラ25からの指令に応じて、対応する車輪に制動力を付与する。なお、ブレーキユニットは、全ての車輪に設ける必要はない。
エンジン回転センサ10は、エンジン1の回転数を検出するセンサである。
MG回転センサ11は、レゾルバ等から構成されモータジェネレータ2のモータ回転数を検出するセンサである。
【0015】
AT入力回転センサ12は、自動変速機3の入力軸の回転数を検出するセンサである。
AT出力回転センサ13は、自動変速機3の出力軸の回転数を検出するセンサである。
電動サブオイルポンプ14は、第1クラッチ4のための油圧を発生するポンプである。
機械式オイルポンプ15は、第2クラッチ5のための油圧を発生するポンプである。
第1クラッチ油圧ユニットは、例えば、印加電流に応じてバルブ(プランジャ)のストローク位置を変化させ、バルブ部の開口面積等を変えてオイルの流量を制御する比例制御型のアクチュエータである。第1クラッチ油圧ユニットは、後述するATコントローラ24からの指令信号(制御電流)に応じてストローク制御され、第1クラッチ4に供給する油圧を制御する。
【0016】
第2クラッチ油圧ユニットは、例えば、AT油圧コントロールバルブ内に配設され、第1クラッチ油圧ユニットと同様に比例制御型のアクチュエータである。第2クラッチ油圧ユニットは、後述するATコントローラ24からの指令信号(制御電流)に応じてストローク制御され、第2クラッチ5に供給する油圧を制御する。
また、パワートレーンは、第1クラッチ4に供給される油圧を検出する第1クラッチ油圧センサを有する。第1クラッチ油圧センサは、検出した油圧情報を、ATコントローラ24に出力する。
また、パワートレーンは、第2クラッチ5に供給される油圧を検出する第2クラッチ油圧センサを有する。第2クラッチ油圧センサは、検出した油圧情報を、ATコントローラ24に出力する。
【0017】
(制御系の構成)
次に、ハイブリッド車両の制御系の構成について説明する。
図2は、ハイブリッド車両の制御系を説明する構成図である。
ハイブリッド車両の制御系は、図2に示すように、インバータ8と、バッテリ9と、電圧センサ18と、電流センサ19と、APOセンサ(アクセルセンサ)20と、車輪速センサ27L,27Rと、ブレーキスイッチ(SW)29と、アクセルペダル33と、ペダルアクチュエータ34と、メータ35と、を備える。
インバータ8は、高電圧インバータであって、バッテリ9からの直流電流を交流電流に変換し、モータジェネレータ2の駆動電流を生成する。更に、インバータ8は、モータジェネレータ2からの交流電流を直流電流に変換し、バッテリ9の充電電流を生成する。
バッテリ9は、モータジェネレータ2にインバータ8を介して電力を供給し、また、モータジェネレータ2からの回生エネルギーを、インバータ8を介して蓄積する高電圧バッテリである。
【0018】
電圧センサ18は、バッテリ9の電圧を検出するセンサである。電圧センサ18は、検出した電圧情報をバッテリコントローラ26に出力する。
電流センサ19は、バッテリ9の電流を検出するセンサである。電流センサ19は、検出した電流情報をバッテリコントローラ26に出力する。
アクセルセンサ20は、アクセルペダル33のアクセル開度APOを検出するセンサである。アクセルセンサ20は、検出したアクセル開度APO情報を統合コントローラ21に出力する。
【0019】
車輪速センサ27Lは、車輪の回転速度に応じた周波数あるいは回転周期を示すパルス信号を発生するセンサであって、左駆動輪7Lの回転速度を検出する。車輪速センサ27Lは、検出した左駆動輪7Lの車輪速情報をブレーキコントローラ25に出力する。
車輪速センサ27Rは、車輪の回転速度に応じた周波数あるいは回転周期を示すパルス信号を発生するセンサであって、右駆動輪7Rの回転速度を検出する。車輪速センサ27Rは、検出した右駆動輪7Rの車輪速情報をブレーキコントローラ25に出力する。
【0020】
また、車輪速情報から求まる車速情報は、ブレーキコントローラ25から統合コントローラ21及び車間制御コントローラ31に出力される。
なお、車輪速センサ27L,27Rは、図1に示すように、左右駆動輪(後輪)7L,7Rの車輪速を検出するようにそれぞれ設けたが、不図示の左右従動輪(前輪)にも設けてもよい。
ブレーキスイッチ29は、ブレーキペダル(不図示)の操作を検出するスイッチである。
アクセルペダル33は、運転者によって踏み込み操作され、アクセル開度APOを、踏み込み量に応じて予め設定されている大きさに可変する。
ペダルアクチュエータ34は、車間制御コントローラ31からの指令に応じたペダル反力をアクセルペダル33に付与するアクチュエータである。
【0021】
メータ35は、運転者に走行状態を提示するためのメータである。メータ35は、オートクルーズの情報などを表示する。
図2に示すように、ハイブリッド車両の制御系は、更に、統合コントローラ21と、エンジンコントローラ22と、モータコントローラ23と、ATコントローラ24と、ブレーキコントローラ25と、バッテリコントローラ26と、を備える。
統合コントローラ21と、エンジンコントローラ22と、モータコントローラ23と、ATコントローラ24と、ブレーキコントローラ25とは、互いに情報交換が可能なCAN通信線(不図示)を介して接続する。
統合コントローラ21は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うものである。
【0022】
統合コントローラ21は、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ10、モータ回転数Nmを検出するMG回転センサ11、変速機入力回転数を検出するAT入力回転センサ12、変速機出力回転数を検出するAT出力回転センサ13からの情報を入力する。また、統合コントローラ21は、アクセルセンサ20からアクセル開度APO情報、バッテリコントローラ26からバッテリ9の蓄電状態SOCの情報を入力する。また、統合コントローラ21は、CAN通信線を介して取得した情報を出力する。
【0023】
また、統合コントローラ21は、エンジンコントローラ22への制御指令によりエンジン1の動作制御を実行する。統合コントローラ21は、モータコントローラ23への制御指令によりモータジェネレータ2の動作制御を実行する。統合コントローラ21は、ATコントローラ24への制御指令により第1クラッチ4の締結・開放制御を実行する。統合コントローラ21は、ATコントローラ24への制御指令により第2クラッチ5の締結・開放制御を実行する。
【0024】
エンジンコントローラ22は、エンジン回転センサ10からのエンジン回転数情報を入力する。そして、エンジンコントローラ22は、統合コントローラ21からの目標エンジントルク等に応じ、エンジン動作点(Ne、Te)を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。なお、エンジン回転数Neの情報は、CAN通信線を介して統合コントローラ21から取得する。
モータコントローラ23は、モータジェネレータ2のロータ回転位置を検出するMG回転センサ11からの情報を入力する。そして、モータコントローラ23は、統合コントローラ21からの目標モータトルクや回転数指令等に応じ、モータジェネレータ2のモータ動作点(Nm、Tm)を制御する指令をインバータ8へ出力する。
【0025】
ATコントローラ24は、第1クラッチ4に供給される油圧を検出する第1油圧センサ(不図示)及び第2クラッチ5に供給される油圧を検出する第2クラッチ油圧センサ(不図示)からのセンサ情報を入力する。そして、ATコントローラ24は、統合コントローラ21からのアクセル開度APO情報、車速情報、第1及び第2クラッチ制御指令(目標第1クラッチトルク、目標第2クラッチトルク)に応じ、変速制御における第2クラッチ5の制御に優先し、第2クラッチ5の締結・開放を制御する制御指令をAT油圧コントロールバルブ内の第2クラッチ油圧ユニットに出力すると共に、第1クラッチ4の締結・開放を制御する制御指令を第1クラッチ油圧ユニット(不図示)に出力する。
【0026】
ブレーキコントローラ25は、後輪の各車輪速を検出する車輪速センサ27L,27Rとブレーキストロークセンサからのセンサ情報を入力する。上記ブレーキコントローラ25は、予め設定した制御サイクルで、ブレーキペダルのストローク量や車間制御コントローラ31などからの制動要求量、車速に基づき目標減速度を演算する。そして、ブレーキコントローラ25は、回生協調ブレーキ制御として、目標減速度を回転制動力としての協調回生ブレーキ要求トルク及び機械制動力(油圧制動力)としての目標油圧制動力に制動力配分を行う。そして、協調回生ブレーキ要求トルクを統合コントローラ21のモータジェネレータ2制御部に出力する。目標油圧制動力を、油圧制動力装置に出力する。例えば、上記ブレーキコントローラ25は、ブレーキ踏み込み制動時のブレーキストロークBS等から求められる要求制動力に対し、回生制動力だけでは不足する場合、回生協調ブレーキ制御を行う。そして、その不足分を機械制動力(液圧制動力やモータジェネレータ2制動力)で補うように、統合コントローラ21からの回生協調制御指令に基づいて回生協調ブレーキ制御を行う。
【0027】
バッテリコントローラ26は、バッテリ9の充電状態をあらわすバッテリSOCを監視している。バッテリコントローラ26は、バッテリSOC情報を、モータジェネレータ2の制御情報等として、CAN通信線を介して統合コントローラ21へ供給する。
ハイブリッド車両の制御系は、更に、ステアリングスイッチ(SW)28と、クルーズキャンセルスイッチ(SW)30と、車間制御コントローラ31と、レーダユニット32と、を備える。
【0028】
なお、車間制御コントローラ31と、統合コントローラ21と、エンジンコントローラ22と、モータコントローラ23と、ATコントローラ24と、ブレーキコントローラ25とは、上記CAN通信線を介して接続する。
ステアリングスイッチ28は、自動走行制御であるオートクルーズ走行の起動や走行条件(目標車速)の変更指示を運転者が行う操作子である。ここで、本実施形態のオートクルーズ走行は、定速走行制御(定速クルーズ)及び車間制御(車間クルーズ)の両方を含む。
【0029】
クルーズキャンセルスイッチ30は、ブレーキペダルに設けられたスイッチである。クルーズキャンセルスイッチ30は、自動走行制御であるオートクルーズ走行の終了を指示するための操作子である。なお、上記ステアリングスイッチ28にもオートクルーズの終了を指示するスイッチが存在する。本実施形態では、このスイッチも含めクルーズキャンセルスイッチ30と呼ぶ。
レーダユニット32は、車両前方の先行車両を検出し、検出した先行車両情報を車間制御コントローラ31に出力する。
【0030】
車間制御コントローラ31は、運転者が設定したステアリングスイッチ28の情報、クルーズ制御作動許可状態、その他の必要情報を、統合コントローラ21から入力する。そして、車間制御コントローラ31は、統合コントローラ21からの情報に基づき、先行車に対する車間制御を実施するか否かの判定を行う。そして、車間制御コントローラ31は、車間制御を実施すると判定すると、自車速、レーダユニット32の検出に基づく先行車両の情報(車間距離や相対速度など)等に基づき、先行車に対して目標車間距離や目標車間時間とするための目標加速度及び目標減速度を演算する。更に、車間制御コントローラ31は、求めた目標加速度を車間クルーズ要求トルク(ACC要求トルク)として統合コントローラ21に出力する。また、車間制御コントローラ31は、求めた目標減速度を制動要求トルクとしてブレーキコントローラ25に出力する。
【0031】
また、車間制御コントローラ31は、DCA(Distance Control Assist)制御部31Aを有する。DCA制御部31Aは、統合コントローラ21から受信するアクセル開度APO情報と、車輪速センサ27の検出に基づく車速情報、レーダユニット32からの情報に基づきペダル反力指令を演算する。そして、DCA制御部31Aは、先行車との車間を保つ為の運転者への支援情報として、演算した反力指令をペダルアクチュエータ34に出力する。これにより、ペダルアクチュエータ34は、反力指令に応じて入力したアクセルペダル33に反力を付与する。
【0032】
(基本動作モード)
次に、本実施形態のハイブリッド車両における基本動作モードについて説明する。
車両停止中において、バッテリSOCの低下時であれば、エンジン1を始動して発電を行い、バッテリ9を充電する。そして、バッテリSOCが通常範囲になれば、第1クラッチ4は締結で第2クラッチ5は開放のままでエンジン1を停止する。
エンジン1による発進時には、アクセル開度APOとバッテリSOC状態によって、モータジェネレータ2を連れ回し、力行/発電に切り替える。
【0033】
モータ走行(EVモード)は、エンジン始動に必要なモータトルクとバッテリ出力を確保し、不足する場合はエンジン走行に移行する。また、予め設定したマップ等に基づき予め設定した所定車速以上となると、モータ走行(EVモード)からエンジン走行(HEVモード)に移行する。またエンジン走行時において、アクセル踏み込み時のレスポンス向上のために、エンジントルク遅れ分をモータジェネレータ2によりアシストする。すなわち、エンジン走行中は、エンジン1の動力だけ、若しくはエンジン1及びモータジェネレータ2の動力の両方で走行するモードが存在する。
ブレーキON減速時には、運転者のブレーキ操作に応じた減速力を回生協調ブレーキ制御にて得る。
エンジン走行やモータ走行中における変速時には、加減速中の変速に伴う回転数合わせのために、モータジェネレータ2を回生/力行させ、トルクコンバータ無しでのスムーズな変速を行う。
【0034】
図3は、本実施形態の統合コントローラ21の制御における基本的な指令値の基本的な流れを示す概要構成図を例示するものである。また、図4は本実施形態の統合コントローラ21の制御を機能的に説明する機能ブロック図である。
次に、統合コントローラ21にて実行する制駆動制御処理における、本発明に関わる部分について説明する。
統合コントローラ21は、図4に示すように、要求発電トルク演算部21Aと、要求エンジン発電トルク演算部21Bと、モータ出力可能トルク演算部21Cと、目標駆動トルク演算部21Dと、車両状態モード決定部21Eと、エンジン始動制御部21Fと、エンジン停止制御部21Gと、目標エンジントルク算出部21Hと、目標モータトルク算出部21Jと、目標クラッチトルク算出部21Kと、を備える。
【0035】
要求発電トルク演算部21Aは、車速情報やバッテリコントローラ26からのSOCなどのバッテリ情報などに基づき、モータジェネレータ2で発電すべき要求発電トルクを演算する。
要求エンジン発電トルク演算部21Bは、車速などの走行状態や要求発電トルク演算部21Aが演算した要求発電トルク等に基づき、エンジン1で発生すべき要求エンジン発電トルクを演算する。
モータ出力可能トルク演算部21Cは、バッテリコントローラ26からのSOCなどのバッテリ情報や、車速などに基づき、モータジェネレータ2が出力可能なモータ出力可能トルクを演算する。
本実施形態の目標駆動トルク演算部21Dは、図5に示すように、ドライバ要求トルク演算部21Daと、自動制御要求トルク演算部21Dbと、第1目標駆動トルク演算部21Dcと、車速リミッタトルク演算部21Ddと、最終目標駆動トルク演算部21Deと、を備える。
【0036】
ドライバ要求トルク演算部21Daは、少なくともアクセルペダル33のアクセル開度APO情報及び車速に基づき、ドライバ要求トルクを演算する。ドライバ要求トルク演算部21Daは、図3に示す例では、アクセル開度APO及び変速機入力回転数を入力し、ベーストルクマップを参照して基本ドライバ要求トルクを演算する。また、車速に基づき、クリープ・コースト駆動力テーブルを参照して第1の補正トルクを演算する。また、アクセル開度APO情報と、変速機入力回転数と、SOC等に基づく電力制限情報とに基づき、MGアシストトルクMAPを参照して、第2の補正トルクを算出する。そして、ドライバ要求トルク演算部21Daは、演算した基本ドライバ要求トルク、第1の補正トルク及び第2の補正トルクに基づき、最終的なドライバ要求トルクを求める。
【0037】
自動制御要求トルク演算部21Dbは、ステアリングスイッチ28の操作情報及びACC許可信号を車間制御コントローラ31に出力すると共に、該車間制御コントローラ31からの車間クルーズ要求トルク(ACC要求トルク)を入力する。また、自動制御要求トルク演算部21Dbは、ASC(自動速度制御(定速走行制御ともいう))作動時には、ステアリングスイッチ28によって設定された設定車速及び現在の車速に基づき、設定車速となるようにフィードバック制御するためのクルーズ要求トルクを演算する。そして、自動制御要求トルク演算部21Dbは、ASC作動時において、ACC作動(車間制御の作動)の有無に応じて、ACC要求トルク若しくはASC要求トルクの一方を自動制御要求トルクとして選択する。ここでは、ACC作動時には、クルーズ要求トルクよりもACC要求トルクを優先して選択するように処理する。
【0038】
第1目標駆動トルク演算部21Dcは、ドライバ要求トルク演算部21Daが演算したドライバ要求トルクと、自動制御要求トルク演算部21Dbが演算した自動制御要求トルクのセレクトハイを実施して、大きい方を第1目標駆動トルクとして選択して出力する。
車速リミッタトルク演算部21Ddは、ステアリングスイッチ28によって設定される設定車速及び現在の車速に基づき、上限の車速以下とするための車速リミッタトルクを演算する。
最終目標駆動トルク演算部21Deは、第1目標駆動トルク演算部21Dcが出力する第1目標駆動トルクと、車速リミッタトルク演算部21Ddが演算した車速リミッタトルクとのセレクトローを実施する。すなわち、第1目標駆動トルクを車速リミッタトルクで制限して、目標駆動トルクを求める。
【0039】
車両状態モード決定部21Eは、アクセル開度APO、車速情報(又は変速機出力回転数)、モータ出力可能トルク、要求エンジン発電トルク、及び目標駆動トルクに基づき、車両状態モード領域マップ(EV−HEV遷移マップ)などを参照して、目標とする目標車両状態モード(EVモード、HEVモード)を決定する。例えば、車両制駆動制御のための目標駆動トルクに、エンジン1の始動に必要なクランキングトルクを加えたトルクが、モータジェネレータ2が出力可能なトルクを下回ると、HEVモードからEVモードに運転モードが遷移する。また、バッテリ充電等の要求などによって要求エンジン発電トルクがある場合には、目標とする目標車両状態モードをHEVモードとする。そして、現在の車両状態モードがEVモードであり、目標車両状態モードがHEVモードである場合には、エンジン始動シーケンスの処理を行う。また、現在の車両状態モードがHEVモードであり、目標車両状態モードがEVモードである場合には、エンジン停止シーケンスの処理を行う。
【0040】
ここで、車両状態モードとしては、図6に示すように、HEVモードと、EVモードと、遷移時のモードである、エンジン停止シーケンス及びエンジン始動シーケンスのモードとを備える。HEVモードは、少なくともエンジン1を駆動源として走行する車両状態モードである。エンジン停止シーケンスのモードは、HEVモードからEVモードに移行する際の遷移時の車両状態モードである。エンジン始動シーケンスのモードは、EVモードからHEVモードに移行する際の遷移時の車両状態モードである。そして、現在の車両状態モードと目標車両状態モードとが同じ場合には、前回の状態モードを保持する。例えば、現在の車両状態モードがEVモードで目標車両状態モードもEVモードの場合には、車両状態モードをEVモードとする。現在の車両状態モードがHEVモードで目標車両状態モードもHEVモードの場合には、車両状態モードをHEVモードとする。一方、現在の車両状態モードがEVモードで、目標車両状態モードがHEVモードの場合、若しくは現在の車両状態モードがHEVモードで、目標車両状態モードがEVモードの場合、遷移モードとして、エンジン1の停止若しくは始動の処理が完了するまでは、エンジン停止シーケンスのモード若しくはエンジン始動シーケンスのモードとなる。
【0041】
また、車両状態モード決定部21Eは、エンジン停止について判定する。本実施形態の車両状態モード決定部21Eでは、下記の条件のいずれかを満足すると、エンジン始動要求フラグをOFFにする。下記条件のいずれも満足しない場合には、エンジン始動要求フラグをONにする。
・アクセル開度APOが予め設定したエンジン停止開度以下
・自動制御要求トルク(目標駆動トルク)が予め設定したエンジン停止トルク以下
但し、システム要求による停止禁止要求がある場合には、エンジン始動要求フラグをONとする。システム要求による停止禁止要求とは、例えばSOCが予め設定した値(SOC始動判定値)以下に低下している場合、水温が予め設定した温度以下の場合、モータジェネレータ2の許容回転数以上の車速などの場合である。また、本実施形態では、上記(1)のSOC停止判定値によるエンジン停止禁止要求や、上記(2)のエンジン停止タイマ判定値によるエンジン停止禁止要求がある場合には、エンジン始動要求フラグをONとする。
【0042】
そして、エンジン始動要求フラグがONの場合には、EVモードで無ければ、エンジン停止制御部21Gを作動する処理を実行する。
エンジン始動制御部21Fは、エンジン始動要求フラグがONの場合に作動して、モータ走行中にエンジン1を始動する処理を実施してHEVモードへの移行処理を行う。
エンジン停止制御部21Gは、エンジン停止指令(エンジン始動要求フラグがOFF)を取得すると起動し、エンジン走行から、エンジンを停止してモータジェネレータ2を駆動するEVモードへの移行処理を行う。
【0043】
目標エンジントルク算出部21Hは、車両状態モード決定部21Eが決定した目標車両状態モード、車速などの走行状態情報、目標駆動トルク、発電のために要求される要求エンジン発電トルクに基づき、目標エンジントルクを算出する。なお、目標車両状態モードがEVモードである場合には、エンジントルクは不要であるので、目標エンジントルクは、ゼロ若しくは負値となっている。また、予め設定したF/C(燃料カット)条件を満足している場合には、エンジン1に対するF/Cが指示され、第1クラッチ4が開放状態の場合にエンジン1は無負荷状態で回転(空転)する状態となる。
【0044】
目標モータトルク算出部21Jは、車両状態モード決定部21Eが決定した目標車両状態モード、車速などの走行状態情報、目標駆動トルク、要求発電トルクに基づき、目標モータトルクを算出する。例えば、目標駆動トルクから、目標エンジントルクに遅れ補正を施したトルク値を減算した値を目標モータトルクとする。なお、他の制御部から回生ブレーキ要求トルク(<0)の入力がある場合には、目標モータトルクをその回生ブレーキ要求トルク分を足した値を最終的な目標モータトルクとする。
【0045】
目標クラッチトルク算出部21Kは、車両状態モード決定部21Eが決定した目標車両状態モード、エンジン1及びモータジェネレータ2の発生トルクに基づき、第1クラッチ4及び第2クラッチ5の目標各クラッチトルクを算出する。なお、EVモード状態の場合には、ATコントローラ24に第1クラッチ4を開放する開放指令を出力すると共に、ATコントローラ24に第2クラッチ5の締結指令又はすべり締結指令を出力することで、第1クラッチ4を開放状態とすると共に、第2クラッチ5を締結状態又はすべり締結状態とする。また、HEVモード状態の場合には、ATコントローラ24に第1クラッチ4を締結する締結指令を出力すると共に、ATコントローラ24に第2クラッチ5の締結指令を出力することで、第1クラッチ4を締結状態とすると共に、第2クラッチ5を締結状態とする。また、エンジン始動若しくは停止処理の場合には、上述の締結開放状態となるクラッチトルクを算出する。
【0046】
推定アクセル開度演算部21Lは、図3に示す例では、自動制御要求トルク演算部21Dbが出力する自動制御要求トルクと、車速リミッタトルク演算部21Ddが演算した車速リミッタトルクとのセレクトローを実施する。これにより、自動制御要求トルクと、車速リミッタトルクのいずれか小さい方のトルク(目標駆動トルク)がセレクトされる。そして、セレクトした目標駆動トルクと変速機入力回転数とから逆算して対応する推定アクセル開度(VAPO)を演算する。推定アクセル開度演算部21Lは、演算した推定アクセル開度を変速用アクセル開度としてATコントローラ24に出力する。
【0047】
(クルーズ制御時の状態遷移モード制御)
次に、本実施形態のハイブリッド車両におけるオートクルーズ走行時(クルーズ制御時)の状態遷移モード制御について説明する。
本実施形態において、車両状態モード決定部21E、エンジン始動制御部21F及びエンジン停止制御部21Gは、クルーズ制御時において、以下の(1)〜(3)の状態遷移モード制御を実施する。
(1)エンジン1の始動後は、バッテリ9のSOCが、設定したクルーズ制御時のSOC停止判定値(通常制御時の停止判定値よりも大きい値に設定)以上となるまでエンジン1の停止(EVモードへの移行)を禁止する。
【0048】
(2)エンジン1の始動後は、エンジン1の始動後の運転継続時間に対応するエンジン運転カウンタのカウント値が、設定したエンジン停止タイマ判定値以上となるまでエンジン1の停止を禁止する。
(3)エンジン1の始動後は、モータジェネレータ2のみで減速時の回生(コースト回生)が可能な状況において、エンジン1を停止する(EVモードへ移行する)。このエンジン1を停止するモード制御は、上記(1)のSOC停止判定値によるエンジンの停止禁止のモード制御や、上記(2)のエンジン停止タイマ判定値によるエンジンの停止禁止のモード制御よりも優先する。
【0049】
なお、車両状態モード決定部21E、エンジン始動制御部21F及びエンジン停止制御部21Gは、上記各状態遷移モード制御において、これらより優先度の高いモード切替要求(エンジン始動又は停止要求)があった場合には、優先度の最も高い要求に対応する状態遷移モード制御を他に優先して行う。
本実施形態では、エンジン始動要求フラグのON・OFFの判定に、運転者のアクセルペダル33の踏み込み操作によるエンジン始動要求の有無、システム要求によるエンジン始動要求の有無、上記(1)〜(2)のクルーズ制御におけるエンジン始動要求の有無、上記(3)のエンジン停止要求の有無による判定を行う。
【0050】
(状態遷移モード制御)
次に、図7に基づき、車両状態モード決定部21E、エンジン始動制御部21F及びエンジン停止制御部21Gにおいて行われる状態遷移モード制御処理の具体的な処理手順について説明する。
ここで、図7は、状態遷移モード制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
統合コントローラ21においてプログラムが起動し、状態遷移モード制御処理が開始されると、図7に示すように、まず、ステップS100に移行する。
ステップS100では、車両状態モード決定部21Eにおいて、トルク要求エンジン始動要求フラグ設定処理を実行して、トルク要求エンジン始動要求フラグを設定して、ステップS102に移行する。
【0051】
トルク要求エンジン始動要求フラグ設定処理は、クルーズ制御時において要求される駆動トルクである自動制御要求トルクの大きさに応じて、エンジンを停止するか始動するかのいずれかを判定するフラグであるトルク要求エンジン始動要求フラグを設定する処理である。
ステップS102では、車両状態モード決定部21Eにおいて、SOCエンジン始動要求フラグ設定処理を実行して、SOCエンジン始動要求フラグを設定して、ステップS104に移行する。
【0052】
SOCエンジン始動要求フラグ設定処理は、エンジン1の始動後において、バッテリ9のSOCの大きさに応じて、エンジンを停止するか始動するかのいずれかを判定するフラグであるSOCエンジン始動要求フラグを設定する処理である。
ステップS104では、車両状態モード決定部21Eにおいて、エンジン運転タイマエンジン始動要求フラグ設定処理を実行して、エンジン運転タイマエンジン始動要求フラグを設定して、ステップS106に移行する。
【0053】
エンジン運転タイマエンジン始動要求フラグ(以下、EDTエンジン始動要求フラグと称す)設定処理は、エンジン1を始動後の運転継続時間に対応するエンジン運転カウンタの大きさに応じて、エンジンを停止するか始動するかのいずれかを判定するフラグであるEDTエンジン始動要求フラグを設定する処理である。
ステップS106では、車両状態モード決定部21Eにおいて、エンジン即停止判定フラグ設定処理を実行して、エンジン即停止判定フラグを設定して、ステップS108に移行する。
【0054】
エンジン即停止判定フラグ設定処理は、まず、エンジン1を始動後において、走行路の勾配などの走行状態による要求トルクの変動に基づき、エンジン1を停止してもモータジェネレータ2によるコースト回生が見込めるか否かを判定する。次に、この判定結果に基づき、コースト回生が見込めると判定した場合は、エンジン1を即停止するか否かを判定するフラグであるエンジン即停止判定フラグをONに設定し、見込めないと判定した場合は、エンジン即停止判定フラグをOFFに設定する。
【0055】
ステップS108では、車両状態モード決定部21Eにおいて、クルーズエンジン始動要求フラグ設定処理を実行して、クルーズエンジン始動要求フラグを設定して、ステップS110に移行する。
クルーズエンジン始動要求フラグ設定処理は、上記トルク要求エンジン始動要求フラグ、SOCエンジン始動要求フラグ、EDTエンジン始動要求フラグ及びエンジン即停止判定フラグに基づき、クルーズ制御時において、エンジンを停止するか始動するかのいずれかを判定するフラグであるクルーズエンジン始動要求フラグを設定する処理である。
【0056】
ステップS110では、車両状態モード決定部21Eにおいて、アクセル操作によるエンジンの始動要求、システムからのエンジン始動要求、及びクルーズ制御におけるエンジン始動要求(クルーズエンジン始動要求フラグ=ON)のいずれかがあるか否かを判定する。そして、いずれかのエンジン始動要求があると判定した場合(Yes)は、ステップS112に移行し、いずれのエンジン始動要求も無いと判定した場合(No)は、ステップS114に移行する。
【0057】
ステップS112に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、エンジン始動要求フラグをONに設定して、ステップS116に移行し、一方、ステップS114に移行した場合は、エンジン始動要求フラグをOFFに設定して、ステップS116に移行する。
ステップS116では、エンジン始動要求フラグがONの場合に、エンジン始動制御部21Fにおいて、エンジン始動処理を実行してエンジンを運転状態とし、一連の処理を終了して、元の処理に復帰する。
一方、ステップS116では、エンジン始動要求フラグがOFFの場合に、エンジン停止制御部21Gにおいて、エンジンコントローラ22に対してエンジン停止指令を出力してエンジンを停止状態とし、一連の処理を終了して、元の処理に復帰する。
【0058】
(トルク要求エンジン始動要求フラグ設定処理)
次に、図8及び図9に基づき、上記ステップS100のトルク要求エンジン始動要求フラグ設定処理の処理手順について説明する。
ここで、図8は、トルク要求エンジン始動要求フラグ設定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。また、図9は、自動制御要求トルクとエンジン始動要求フラグとの対応関係の一例を示すタイムチャートである。
上記ステップS100において、トルク要求エンジン始動要求フラグの設定処理が実行されると、図8に示すように、まず、ステップS200に移行する。
【0059】
ステップS200では、車両状態モード決定部21Eにおいて、目標駆動トルク演算部21Dからの自動制御要求トルクを取得して、ステップS202に移行する。
ステップS202では、車両状態モード決定部21Eにおいて、ステップS200で取得した自動制御要求トルクが、予め設定されたトルク始動判定値以上か否かを判定する。そして、トルク始動判定値以上であると判定した場合(Yes)は、ステップS204に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS206に移行する。
【0060】
ステップS204に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、トルク要求エンジン始動要求フラグをONに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
一方、ステップS206に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、ステップS200で取得した自動制御要求トルクが、トルク停止判定値未満であるか否かを判定する。そして、トルク停止判定値未満であると判定した場合(Yes)は、ステップS208に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS210に移行する。
【0061】
ステップS208に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、トルク要求エンジン始動要求フラグをOFFに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
一方、ステップS210に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、トルク要求エンジン始動要求フラグを前回値に保持して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
ここで、トルク始動判定値は、自動制御要求トルクが、エンジン1を始動する必要のあるトルクか否かを判定するための値である。また、トルク停止判定値は、自動制御要求トルクが、エンジン1を停止することが可能なトルクか否かを判定するための値である。
【0062】
例えば、図9に示すように、自動制御要求トルクがトルク始動判定値以上の値となったときに、モータジェネレータ2の駆動力だけでは不足、又は不足する可能性があると判定し、トルク要求エンジン始動要求フラグをON(図中のハイレベルの状態)に設定する。その後は、自動制御要求トルクがトルク停止判定値未満となるまで、トルク要求エンジン始動要求フラグを前回の状態であるONの状態のまま保持する。そして、自動制御要求トルクがトルク停止判定値未満になると、モータジェネレータ2の駆動力だけで十分であると判断して、トルク要求エンジン始動要求フラグをOFF(図中のローレベルの状態)に設定する。トルク要求エンジン始動要求フラグは、ONに設定した場合に、エンジン1の始動を要求する状態を示し、OFFに設定した場合に、エンジン1の停止を要求する状態を示すフラグである。
なお、上記トルク要求エンジン始動要求フラグの設定情報は、統合コントローラ21の内部メモリなどに記憶保持される。
【0063】
(SOCエンジン始動要求フラグ設定処理)
次に、図10〜図12に基づき、上記ステップS102のSOCエンジン始動要求フラグ設定処理の処理手順について説明する。
ここで、図10は、SOCエンジン始動要求フラグ設定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。また、図11は、充電電力とEV走行可能距離と車速との対応関係の一例を示す図である。また、図12は、SOCとSOCエンジン始動要求フラグとの対応関係の一例を示すタイムチャートである。
上記ステップS102において、トルク要求エンジン始動要求フラグの設定処理が実行されると、図10に示すように、まず、ステップS300に移行する。
【0064】
ステップS300では、車両状態モード決定部21Eにおいて、バッテリコントローラ26からのSOCと、ブレーキコントローラ25からの車速情報とを取得して、ステップS302に移行する。
ステップS302では、車両状態モード決定部21Eにおいて、SOC始動判定値を設定して、ステップS304に移行する。
ここで、SOC始動判定値は、バッテリ9の充電に、エンジン1による発電が必要か否かを判定するための値である。
ステップS304では、車両状態モード決定部21Eにおいて、ステップS300で取得した車速情報に基づき、車速に応じたエンジン停止許可ΔSOCを設定して、ステップS306に移行する。
【0065】
ここで、エンジン停止許可ΔSOCは、モータジェネレータ2のみによる走行(EV走行)によって、予め設定した所定距離を走行するのに必要な充電量を目安として決定される充電量である。本実施形態において、エンジン停止許可ΔSOCは、図11に示すように、同じ距離を走行するとしても車速が高いほど必要な電力が大きくなるため、車速に応じて異なる充電量となる(車速が高いほど大きくなる)ΔSOCを設定する。
【0066】
ステップS306では、車両状態モード決定部21Eにおいて、ステップS302で設定したSOC始動判定値と、ステップS304で設定したエンジン停止許可ΔSOCとに基づき、クルーズ時SOC停止判定値を設定して、ステップS308に移行する。
ここで、クルーズ時SOC停止判定値は、SOC始動判定値に、エンジン停止許可ΔSOCを加算することによって求める。つまり、クルーズ時SOC停止判定値は、クルーズ制御時において、バッテリ9の充電量が、EV走行によって、クルーズ時SOC停止判定値からSOC始動判定値へと消費(低減)されるまでに、上記予め設定した所定距離を走行することが可能な充電量である。本実施形態において、クルーズ時SOC停止判定値は、クルーズ制御を実施していない通常の走行制御時におけるSOC停止判定値よりも大きな値に設定する。
【0067】
ステップS308では、車両状態モード決定部21Eにおいて、クルーズ制御中か否かを判定し、クルーズ制御中であると判定した場合(Yes)は、ステップS310に移行し、そうでない場合(No)は、ステップS320に移行する。
ステップS310に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、ステップS300で取得したSOCが、SOC始動判定値未満か否かを判定する。そして、取得したSOCが、SOC始動判定値未満であると判定した場合(Yes)は、ステップS312に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS314に移行する。
【0068】
ステップS312に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、SOCエンジン始動要求フラグをONに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
一方、ステップS314に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、ステップS300で取得したSOCがクルーズ時SOC停止判定値以上か否かを判定する。そして、取得したSOCが、クルーズ時SOC停止判定値以上であると判定した場合(Yes)は、ステップS316に移行し、そうでない場合(No)は、ステップS318に移行する。
【0069】
ステップS316に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、SOCエンジン始動要求フラグをOFFに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
一方、ステップS318に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、SOCエンジン始動要求フラグを前回値のまま保持して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
また、ステップS308において、クルーズ制御中ではないと判定されステップS320に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、SOCエンジン始動要求フラグをOFFに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
【0070】
例えば、図12に示すように、SOCがSOC始動判定値未満の充電量となったときに、エンジン1による発電が必要であると判定し、SOCエンジン始動要求フラグをON(図中のハイレベルの状態)に設定する。その後は、SOCがクルーズ時SOC停止判定値以上となるまで、SOCエンジン始動要求フラグを前回の状態であるONの状態のまま保持する。そして、SOCがクルーズ時SOC停止判定値以上になると、SOCエンジン始動要求フラグをOFF(図中のローレベルの状態)に設定する。ここで、SOCエンジン始動要求フラグは、ONに設定した場合に、エンジン1の始動を要求する状態を示し、OFFに設定した場合に、エンジン1の停止を要求する状態を示すフラグである。
なお、上記SOCエンジン始動要求フラグの設定情報は、統合コントローラ21の内部メモリなどに記憶保持される。
【0071】
(エンジン運転タイマエンジン始動要求フラグ設定処理)
次に、図13に基づき、上記ステップS104のエンジン運転タイマエンジン始動要求フラグ設定処理の処理手順について説明する。
ここで、図13は、エンジン運転タイマエンジン始動要求フラグ設定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
上記ステップS104において、EDTエンジン始動要求フラグの設定処理が実行されると、図13に示すように、まず、ステップS400に移行する。
ステップS400では、車両状態モード決定部21Eにおいて、クルーズ制御中、かつエンジン1が運転状態か否かを判定し、クルーズ制御中、かつ運転状態であると判定した場合(Yes)は、ステップS402に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS420に移行する。
【0072】
ステップS402に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、エンジン運転カウンタ変数EDCの値(初期値0)に、定数α(例えば、α=1)を加算して、ステップS404に移行する。
ここで、EDTエンジン始動要求フラグ設定処理が、例えば、t[ms]周期で繰り返し実行されるとする。これにより、EDCの値が例えばαのX倍の値になった場合に、X×t[ms]の時間を計測していることと等価となる。つまり、エンジン運転カウンタ変数EDCの値は、計測開始(カウント開始)時からのエンジン1の運転継続時間と等価となる。
【0073】
ステップS404では、車両状態モード決定部21Eにおいて、バッテリコントローラ26からのSOCが、SOC無効判定値よりも大きいか否かを判定する。そして、バッテリコントローラ26からのSOCが、SOC無効判定値よりも大きいと判定した場合(Yes)は、ステップS406に移行し、そうでない場合(No)は、ステップS408に移行する。
【0074】
ここで、SOC無効判定値は、上記クルーズ時SOC停止判定値とは異なる値である。本実施形態では、SOC無効判定値は、上記クルーズ時SOC停止判定値よりも大きな値を設定している。そして、SOC無効判定値との比較により、バッテリ9のSOCがエンジン1を停止可能な十分な大きさの値であるか否かを判定している。
ステップS406に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、エンジン運転カウンタ変数EDCの値をMAX値(例えば、変数に設定可能な最大値)に設定して、ステップS408に移行する。
【0075】
ここで、MAX値は、後述するエンジン停止タイマ判定値よりも大きな値である。
ステップS408では、車両状態モード決定部21Eにおいて、ATコントローラ24からのギア段(変速比)の情報(例えば、1速〜7速)を取得し、取得したギア段の大きさに応じて異なる値のエンジン停止タイマ判定値を設定して、ステップS410に移行する。
【0076】
本実施形態では、例えば、1速〜7速へと向かうほど、つまり変速比が小さくなればなるほど小さくなる値(時間で言うと短くなる値)を、エンジン停止タイマ判定値として設定する。また、本実施形態においては、エンジン停止タイマ判定値として、「0」よりも大きい値を設定している。
具体的に、エンジン停止タイマ判定値は、所定量のSOCを充電できる時間を目安に設定する他、官能評価によって運転者がエンジン始動・停止のサイクルをビジーと感じない程度の時間に設定する。例えば、エンジン停止タイマ判定値は、先述したエンジン停止許可ΔSOCの充電量を充電するまでにかかる時間に設定することが可能である。
【0077】
また、自動変速機3の変速比(減速比)が小さくなればなるほど、エンジン1の運転による発電量が増加してバッテリ9の充電を速く行えるようになる(1速(遅)→7速(速))。従って、エンジン停止タイマ判定値を、所定量のSOCを充電できる時間を目安に設定する場合に、ギア段の段数に応じて、所定量のSOCを充電できる時間は変わってくる。本実施形態では、エンジン停止タイマ判定値を、ギア段の段数に応じて、段数が大きくなればなるほど小さくなる(時間で言うと短くなる)値に設定する。
【0078】
また、官能評価についても走行速度の大きさに応じて、運転者の感じ方が異なるため、本実施形態では、エンジン停止タイマ判定値を、官能評価に基づき決定する場合も、ギア段の段数に応じて、それぞれ異なる値に設定する。
ステップS410では、車両状態モード決定部21Eにおいて、下記条件(a)〜(c)が全て成立したか否かを判定し、成立したと判定した場合(Yes)は、ステップS412に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS414に移行する。
(a)クルーズ制御中
(b)車両状態モード=エンジン運転中
(c)EDC<エンジン停止タイマ判定値
ここで、クルーズ制御中とは、自動走行制御が起動している状態のことを指す。また、「車両状態モード=エンジン運転中」とは、エンジン1のみが運転中の状態、エンジン1とモータジェネレータ2の双方が運転中の状態のいずれの状態も指す。
【0079】
ステップS412に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、EDTエンジン始動要求フラグをONに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
つまり、クルーズ制御中であり、エンジンが運転中であり、更に、エンジン運転カウンタ変数EDCの値がエンジン停止タイマ判定値よりも小さい場合に、EDTエンジン始動要求フラグをONに設定する。
ここで、EDTエンジン始動要求フラグは、ONに設定した場合に、エンジン1の始動を要求する状態を示し、OFFに設定した場合に、エンジン1の停止を要求する状態を示すフラグである。
なお、上記EDTエンジン始動要求フラグの設定情報は、統合コントローラ21の内部メモリなどに記憶保持される。
【0080】
一方、ステップS414に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、下記条件(d)〜(f)のいずれか1の条件が成立したか否かを判定する。そして、下記条件(d)〜(f)のいずれか1が成立したと判定した場合(Yes)は、ステップS416に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS418に移行する。
(d)クルーズ解除
(e)車両状態モード=EVモード
(f)EDC≧エンジン停止タイマ判定値
ここで、クルーズ解除とは、自動走行制御が解除されている状態のことを指す。
【0081】
ステップS416に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、EDTエンジン始動要求フラグをOFFに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
つまり、クルーズ制御が解除されている状態か、EVモードで走行中の状態か、エンジン運転カウンタ変数EDCの値がエンジン停止タイマ判定値以上の状態のいずれか1が成立している場合は、EDTエンジン始動要求フラグをOFFに設定する。
一方、ステップS418に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、EDTエンジン始動要求フラグを前回値に設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
【0082】
つまり、クルーズ制御が解除されている状態、EVモードで走行中の状態、及びエンジン運転カウンタ変数EDCの値がエンジン停止タイマ判定値以上の状態のいずれも成立していない場合は、EDTエンジン始動要求フラグを前回値のまま保持する。
一方、ステップS400において、クルーズ制御中、かつエンジン運転状態ではなくてステップS420に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、エンジン運転カウンタ変数EDCの値を「0」に設定して、ステップS404に移行する。
この場合は、必ずEDCの値がエンジン停止タイマ判定値よりも小さくなり、以降のステップS410からステップS414へと移行する。
【0083】
(エンジン即停止判定フラグ設定処理)
次に、図14に基づき、上記ステップS106のエンジン即停止判定フラグ設定処理の処理手順について説明する。
ここで、図14は、エンジン即停止判定フラグ設定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
上記ステップS106において、エンジン即停止判定フラグ設定処理が実行されると、図14に示すように、まず、ステップS500に移行する。
ステップS500では、車両状態モード決定部21Eにおいて、目標駆動トルク演算部21Dからの自動制御要求トルク(ACC要求トルク又はクルーズ要求トルク)を取得して、ステップS502に移行する。
【0084】
ステップS502では、車両状態モード決定部21Eにおいて、ACC制御中であるか否かを判定し、ACC制御中であると判定した場合(Yes)は、ステップS504に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS508に移行する。
ステップS504に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、ブレーキコントローラ25からの車速情報に基づき、ACC用の回生継続タイマ判定値を設定して、ステップS506に移行する。
【0085】
ACC用の回生継続タイマ判定値は、ACC制御が行われてる場合の、モータジェネレータ2によるコースト回生を継続可能な時間を判定するための判定値である。また、本実施形態では、ACC用の回生継続タイマ判定値は、車速の大きさに応じてそれぞれ異なる値が設定される。
ステップS506では、車両状態モード決定部21Eにおいて、ACC制御用の回生判定トルク判定値と、MG回生継続解除判定値とを設定して、ステップS512に移行する。
【0086】
ACC制御用の回生判定トルク判定値は、バッテリ9の充電(回生)に、エンジン1の運転が必要か否かを判定するための値である。
また、MG回生継続解除判定値は、MGCCの値が回生継続が不可能な値となっているか否かを判定する値であり、例えば、回生継続タイマ判定値が「5」である場合に、この値よりも小さい「0〜1」などの値が設定される。
また、ステップS502において、ACC制御中ではないと判定されステップS508に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、ブレーキコントローラ25からの車速情報に基づき、ASCD制御用の回生継続タイマ判定値を設定して、ステップS510に移行する。
【0087】
ASCD制御用の回生継続タイマ判定値と、ACC制御用の回生継続タイマ判定値とは、減速トルクの使い方が異なるため、双方異なる値を設定する。また、本実施形態においては、ASCD制御用の回生継続タイマ判定値は、ACC制御用の回生継続タイマ判定値と同様に、車速の大きさに応じて異なる値をそれぞれ設定する。
ステップS510では、車両状態モード決定部21Eにおいて、ASCD制御用の回生判定トルク判定値と、MG回生継続解除判定値とを設定して、ステップS512に移行する。
ASCD制御用の回生判定トルク判定値は、バッテリ9の充電(回生)に、エンジン1の運転が必要か否かを判定するための値である。
【0088】
ステップS512では、車両状態モード決定部21Eにおいて、目標駆動トルク演算部21Dからの自動制御要求トルクが、設定した回生判定トルク判定値以下であるか否かを判定する。具体的に、ACC制御が行われている場合は、ACC要求トルクとACC制御用の回生判定トルク判定値とを比較して判定する。一方、ACC制御が行われておらず、かつASCD制御が行われている場合は、自動制御要求トルク(この場合はクルーズ要求トルク)とASCD制御用の回生判定トルク判定値とを比較して判定する。そして、自動制御要求トルクが回生判定トルク判定値以下であると判定した場合(Yes)は、ステップS516に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS518に移行する。
【0089】
ステップS516に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、MG回生継続カウンタ変数MGCCの値(初期値0)に、定数β(例えば、β=1)を加算して、ステップS520に移行する。
MG回生継続カウンタ変数MGCCは、エンジン1を停止後もモータジェネレータ2だけでコースト回生が可能か(バッテリ9を充電することが可能か)否かを判定するための値である。
【0090】
一方、ステップS518に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、MG回生継続カウンタ変数MGCCの値(初期値0)から、定数γ(例えば、γ=1)を減算して、ステップS520に移行する。
つまり、「自動制御要求トルク≦回生判定トルク判定値」の場合に上記ステップS516でMGCCの値を増加させ、「自動制御要求トルク>回生判定トルク判定値」の場合に上記ステップS518でMGCCの値を減少させる。これにより、例えば、走行路の勾配が細かく変化する場合などの自動制御要求トルクの細かい変化を吸収する。
【0091】
ステップS520では、車両状態モード決定部21Eにおいて、下記条件(g)〜(h)が全て成立したか否かを判定し、全て成立したと判定した場合(Yes)は、ステップS522に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS524に移行する。
(g)MGCC>回生継続タイマ判定値
(h)SOC>クルーズ時SOC停止判定値
具体的に、車両状態モード決定部21Eは、MGCCと回生継続タイマ判定値とを比較し、バッテリコントローラ26からのSOCと、クルーズ時SOC停止判定値とを比較する。そして、MGCCが回生継続タイマ判定値より大きく、かつSOCがクルーズ時SOC停止判定値よりも大きいと判定した場合(Yes)は、ステップS522に移行する。一方、MGCCが回生継続タイマ判定値以下か、又はSOCがクルーズ時SOC停止判定値以下の少なくとも一方が成立した場合(No)は、ステップS524に移行する。
【0092】
ステップS522に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、エンジン即停止判定フラグをONに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
ここで、エンジン即停止判定フラグは、ONに設定した場合に、エンジン1の停止を要求する状態を示し、OFFに設定した場合に、エンジン1の停止を要求しない状態を示すフラグである。
なお、上記エンジン即停止判定フラグの設定情報は、統合コントローラ21の内部メモリなどに記憶保持される。
【0093】
一方、ステップS524に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、下記条件(i)〜(j)のいずれか1が成立したか否かを判定し、いずれか1が成立したと判定した場合(Yes)は、ステップS526に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS528に移行する。
(i)MGCC≦MG回生継続解除判定値
(j)SOC≦SOC始動判定値
MG回生継続解除判定値は、MGCCの値が回生継続不可能な値となっているか否かを判定する値であり、例えば、回生継続タイマ判定値が「5」である場合に、この値よりもずっと小さい「0〜1」などの値が設定される。
【0094】
具体的に、車両状態モード決定部21Eは、MGCCの値がMG回生継続解除判定値以下となっているか否かを判定し、バッテリコントローラ26からのSOCがSOC始動判定値以下になっているか否かを判定する。そして、「MGCC≦MG回生継続解除判定値」、又は「SOC≦SOC始動判定値」のいずれか一方が成立したと判定した場合(Yes)に、ステップS526に移行し、そうでないと判定した場合(No)に、ステップS528に移行する。
【0095】
ステップS526に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、エンジン即停止判定フラグをOFFに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
一方、ステップS528に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、エンジン即停止判定フラグを前回値のまま保持して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
【0096】
一方、ステップS512において、クルーズ制御中では無いと判定されステップS530に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、MG回生継続カウンタ変数MGCCの値を「0」に設定して、ステップS532に移行する。
ステップS532では、車両状態モード決定部21Eにおいて、エンジン即停止判定フラグをOFFに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
つまり、クルーズ制御が行われていない場合に、エンジン即停止判定フラグをOFFに設定する。
【0097】
ここで、上記ステップS520の判定処理において、条件(h)の成立を判定している理由は、エンジン始動・停止の頻繁な繰り返しによる振動の発生を防止するためである。
例えば、上記ステップS524における条件(j)のSOC始動判定値が40%で、上記条件(g)が成立時のSOCを41%とする。この場合に、上記条件(g)の成立のみでエンジン即停止判定フラグをONに設定すると、上記条件(g)の成立でエンジン1を停止後に、わずかΔ1%のSOC低下によって、上記条件(j)が成立して、エンジン1が始動してしまう。従って、一度エンジン1を停止した後も所定時間のEV走行が継続できるように、SOCにヒステリシスを設ける為に、上記条件(h)の成立を判定している。
例えば、下り勾配が継続するならば、エンジン1を停止後もコースト回生によりSOCは増加を続けるが、路面勾配によっては必ずしもSOCが増加するとは限らず、放電してSOCが低下する可能性もある。そのため、上記条件(h)の成立判定を追加している。
【0098】
(クルーズエンジン始動要求フラグ設定処理)
次に、図15に基づき、上記ステップS108のクルーズエンジン始動要求フラグ設定処理の処理手順について説明する。
ここで、図15は、クルーズエンジン始動要求フラグ設定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
上記ステップS108において、クルーズエンジン始動要求フラグ設定処理が実行されると、図15に示すように、まず、ステップS600に移行する。
ステップS600では、車両状態モード決定部21Eにおいて、クルーズ制御中であるか否かを判定し、クルーズ制御中であると判定した場合(Yes)は、ステップS602に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS620に移行する。
【0099】
ステップS602に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、トルク要求エンジン始動要求フラグがONに設定されているか否かを判定する。そして、トルク要求エンジン始動要求フラグがONに設定されていると判定した場合(Yes)は、ステップS604に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS606に移行する。
ステップS604に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、クルーズエンジン始動要求フラグをONに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
【0100】
クルーズエンジン始動要求フラグは、クルーズ制御における、最終的なエンジンの始動を要求するか又はエンジンの停止を要求するかのいずれかの状態を示すフラグである。
一方、ステップS606に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、エンジン即停止判定フラグがONに設定されているか否かを判定する。そして、エンジン即停止判定フラグがONに設定されていると判定した場合(Yes)は、ステップS608に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS610に移行する。
【0101】
ステップS608に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、クルーズエンジン始動要求フラグをOFFに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
また、ステップS610に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、SOCエンジン始動要求フラグがONに設定されているか否か、又はEDTエンジン始動要求フラグがONに設定されているか否かを判定する。そして、SOCエンジン始動要求フラグがONに設定されている、又はEDTエンジン始動要求フラグがONに設定されていると判定した場合(Yes)は、ステップS612に移行する。一方、SOCエンジン始動要求フラグ及びEDTエンジン始動要求フラグが共にOFFに設定されていると判定した場合(No)は、ステップS614に移行する。
【0102】
ステップS612に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、クルーズエンジン始動要求フラグをONに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
一方、ステップS614に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、他の要件によるエンジン始動要求があるか否かを判定し、エンジン始動要求があると判定した場合(Yes)は、ステップS616に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS618に移行する。
【0103】
ステップS616に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、クルーズエンジン始動要求フラグをONに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
また、ステップS618に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、クルーズエンジン始動要求フラグをOFFに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
また、ステップS600において、クルーズ制御中では無いと判定されステップS620に移行した場合は、車両状態モード決定部21Eにおいて、クルーズエンジン始動要求フラグをOFFに設定して、一連の処理を終了し、元の処理に復帰する。
【0104】
つまり、本実施形態においては、クルーズ制御中において、トルク要求エンジン始動要求フラグの設定内容を最優先とし、次いで、エンジン即停止判定フラグ、SOCエンジン始動要求フラグ及びEDTエンジン始動要求フラグ、他要件によるエンジン始動要求の優先順位でクルーズエンジン始動要求フラグのON又はOFFを設定している。
このようにして設定されたクルーズエンジン始動要求フラグは、上記ステップS110の判定処理において、クルーズ制御によるエンジン始動要求として用いられる。
【0105】
(動作)
次に、図16〜図18に基づき、本実施形態の動作を説明する。
ここで、図16は、定速走行制御中における、SOC、エンジン停止タイマ判定値、エンジン運転カウンタ、EDTエンジン始動要求フラグ、SOCエンジン始動要求フラグ及びエンジン始動要求フラグの各対応関係の第1の例を示すタイムチャートである。また、図17は、定速走行制御中における、SOC、エンジン停止タイマ判定値、エンジン運転カウンタ、EDTエンジン始動要求フラグ、SOCエンジン始動要求フラグ及びエンジン始動要求フラグの各対応関係の第2の例を示すタイムチャートである。また、図18は、車速、勾配、自動制御要求トルク、コーストトルク,MG回生トルク、SOC及びエンジン即停止判定フラグの各対応関係の一例を示すタイムチャートである。
【0106】
統合コントローラ21において、プログラムが実行され、状態遷移モード制御処理が実行されると、まず、トルク要求エンジン始動要求フラグ設定処理が実行される(ステップS100)。
トルク要求エンジン始動要求フラグ設定処理が実行されると、車両状態モード決定部21Eは、自動制御要求トルク演算部21Dbからの自動制御要求トルクを取得し、取得した自動制御要求トルクとトルク始動判定値とを比較する(ステップS200〜S202)。
【0107】
このとき、例えば、図16に示すように、自動制御要求トルクが、トルク停止判定値よりも小さい場合(ステップS202及びS206の「No」)は、車両状態モード決定部21Eは、トルク要求エンジン始動要求フラグをOFFに設定し、元の処理に復帰する(ステップS208)。
次に、SOCエンジン始動要求フラグ設定処理が実行され(ステップS102)、車両状態モード決定部21Eは、まず、バッテリコントローラ26からのSOCと、ブレーキコントローラ25からの車速情報を取得する(ステップS300)。
【0108】
次に、車両状態モード決定部21Eは、SOC始動判定値を設定し(ステップS302)、車速情報に応じた大きさのエンジン停止許可ΔSOCを設定する(ステップS304)。更に、車両状態モード決定部21Eは、SOC始動判定値にΔSOCを加算して、その加算結果をクルーズ時SOC停止判定値として設定する(ステップS306)。
次に、車両状態モード決定部21Eは、現在クルーズ制御中であると判定すると(ステップS308の「Yes」)、バッテリコントローラ26から取得したSOCと、設定したSOC始動判定値とを比較する。
【0109】
このとき、エンジン1が停止中で、かつSOCがSOC始動判定値よりも小さい場合(ステップS310の「Yes」)は、車両状態モード決定部21Eは、図16に示すように、SOCエンジン始動要求フラグをONに設定し、元の処理に復帰する(ステップS312)。
次に、EDTエンジン始動要求フラグ設定処理が実行され(ステップS104)、車両状態モード決定部21Eは、まず、クルーズ制御中で、かつエンジン1が運転中か否かを判定する(ステップS400)。ここでは、エンジン1が停止中であるので(ステップS400の「No」)、車両状態モード決定部21Eは、エンジン運転カウンタ変数EDCを「0」に設定する(ステップS420)。
【0110】
次に、車両状態モード決定部21Eは、ATコントローラ24からの変速比の情報に基づき、ギア段に応じたエンジン停止タイマ判定値を設定し(ステップS408)、エンジン運転カウンタ変数EDCと、エンジン停止タイマ判定値とを比較する。
ここで、エンジン運転カウンタ変数EDCは「0」となっているので、以降の判定処理において「EDC≧エンジン停止タイマ判定値」の条件が成立する(ステップS410の「No」及びステップS414の「Yes」)。従って、車両状態モード決定部21Eは、EDCエンジン始動要求フラグをOFFに設定し、元の処理に復帰する(ステップS416)。
【0111】
次に、エンジン即停止判定フラグ設定処理が実行されると(ステップS106)、車両状態モード決定部21Eは、まず、自動制御要求トルク演算部21Dbからの自動制御要求トルクを取得する(ステップS500)。ここでは、自動制御要求トルクとしてクルーズ要求トルクが取得され、ASCD制御が行われていることとする(ステップS502の「No」及びステップS512の「Yes」)。この場合に、車両状態モード決定部21Eは、ASCD制御用の回生継続タイマ判定値を設定すると共に(ステップS508)、ASCD制御用の回生判定トルクと、MG回生継続解除判定値とを設定する(ステップS510)。
【0112】
次に、車両状態モード決定部21Eは、クルーズ要求トルクと回生判定トルク判定値とを比較する。ここでは、図16に示すように、かかるハイブリッド車両の走行状態が、勾配0の平坦路を速度一定で走行する定常走行状態であるとする。この場合に、クルーズ要求トルクが、回生判定トルク判定値(例えば、0[Nm])よりも大きいと判定される(ステップS514の「No」)と、車両状態モード決定部21Eは、MG回生継続カウンタ変数MGCCの値から定数γを減算する(ステップS518)。
【0113】
これにより、MGCCの値(初期値0)が回生継続タイマ判定値以下となり(ステップS520の「No」、更に、MGCCの値がMG回生継続解除判定値以下となる(ステップS524の「Yes」)。
従って、車両状態モード決定部21Eは、エンジン即停止判定フラグをOFFに設定して、元の処理に復帰する(ステップS526)。
【0114】
次に、クルーズエンジン始動要求フラグ設定処理が実行されると(ステップS108)、車両状態モード決定部21Eは、現在クルーズ制御中であるため(ステップS600の「Yes」、まず、トルク要求エンジン始動要求フラグがONであるか否かを判定する(ステップS602)。
現在、トルク要求エンジン始動要求フラグはOFFに設定されているので(ステップS600の「No」)、車両状態モード決定部21Eは、次に、エンジン即停止判定フラグがONであるか否かを判定する(ステップS606)。
【0115】
現在、エンジン即停止判定フラグはOFFに設定されているので(ステップS606の「No」)、車両状態モード決定部21Eは、次に、SOCエンジン始動要求フラグ又はEDTエンジン始動要求フラグがONであるか否かを判定する(ステップS610)。
現在、SOCエンジン始動要求フラグがON、EDTエンジン始動要求フラグがOFFであるので(ステップS610の「Yes」)、車両状態モード決定部21Eは、クルーズエンジン始動要求フラグをONに設定して、元の処理に復帰する(ステップS612)。
【0116】
次に、車両状態モード決定部21Eは、クルーズエンジン始動要求フラグがONに設定されているので(ステップS110の「Yes」)、エンジン始動要求フラグをONに設定する(ステップS112)。
次に、エンジン始動要求フラグがONであることから、エンジン始動制御部21Fにおいて、エンジン1を始動させる状態遷移モード制御が実行される(ステップS116)。
【0117】
具体的に、エンジン始動制御部21Fは、エンジン始動指令(エンジン始動要求フラグがON)を取得すると、まず第2クラッチ5を目標クラッチ伝達トルクにするための目標第2クラッチトルク指令を、ATコントローラ24に出力する。目標第2クラッチ伝達トルク指令は、エンジン始動処理前の出力トルク相当のトルクを伝達可能な伝達トルク指令であって、モータジェネレータ2が出力する駆動力を増大したとしても出力軸トルクに影響を与えない範囲とする。ここで、ATコントローラ24は、指令に応じたクラッチ油圧が発生するように第2クラッチ油圧ユニットを制御する。
【0118】
次に、エンジン始動制御部21Fは、モータコントローラ23に、モータジェネレータ2を回転数制御する指令を出力する。なお、モータジェネレータ2の実トルクはモータジェネレータ2に作用する負荷によって決定される。続いて、ATコントローラ24に対して、第1クラッチ4のトルク伝達トルクがエンジンクランキング用のトルクとなるトルク指令を出力する。続いて、エンジン回転数とモータ回転数とが同期したことを検知したら、クランキング処理の終了として第1クラッチ4を完全締結とする指令を出力する。第1クラッチ4の同期判定は、実モータ回転と実エンジン回転の差回転が規定値以下の状態が規定時間経過したときに同期したと判定する。規定値は第1クラッチ4のトルク制御中から完全締結移行時の応答無駄時間相当の差回転を設定する。さらに、エンジン回転数が始動可能回転数以上になったことを検知したら、エンジンコントローラ22に対してエンジン始動指令を出力する。
【0119】
このようにしてエンジン1が始動されると、再び、ステップS100に移行して、各フラグの設定処理を順次実行する。
このように、かかるハイブリッド車両が、勾配0の平坦路を定速走行制御により速度一定で走行しているときに、エンジン1が始動すると、図16中(1)に示すように、エンジン1の運転による発電によってバッテリ9のSOCが上昇する。また、定速走行制御中において、自動制御要求トルクは、図16に示すように、トルク停止判定値より小さい値で一定となっている。つまり、トルク要求エンジン始動要求フラグが常にOFFの状態となっている。
【0120】
一方、エンジン1が始動すると、EDTエンジン始動要求フラグ設定処理において、「クルーズ制御中」、「エンジン運転中」、及び「エンジン運転カウンタ変数EDC<エンジン停止タイマ判定値」という条件が全て成立する(ステップS410の「Yes」)。
これにより、図16中(2)に示すように、EDTエンジン始動要求フラグがONに設定される(ステップS412の「Yes」)。
【0121】
その後、EDTエンジン始動要求フラグ設定処理が実行される毎に、エンジン運転カウンタ変数EDCの値が定数αずつ増加して(ステップS402)、図16中(3)に示すように、エンジン運転カウンタ(EDCの値)が上昇する。
引き続きエンジン運転カウンタが上昇して、エンジン停止タイマ判定値以上になると(ステップS414「Yes」)、図16中(4)に示すように、EDTエンジン始動要求フラグがOFFに設定される(ステップS416)。
【0122】
一方、SOCが上昇して、クルーズ時SOC停止判定値以上になると(ステップS314の「Yes」)、図16中(5)に示すように、SOCエンジン始動要求フラグがOFFに設定される(ステップS316)。これに伴い、図16中(6)に示すように、クルーズエンジン始動要求フラグもOFFに設定される(ステップS618)。但し、他要件の始動要求がある場合(ステップS614の「Yes」)は、クルーズエンジン始動要求フラグはONの状態を保持する(ステップS616)。
【0123】
このようにして、クルーズエンジン始動要求フラグがOFFに設定され(S618)、次いで、アクセル操作や、システム要求等によるエンジン始動要求が無い場合(ステップS110の「No」)に、エンジン始動要求フラグがOFFに設定される(ステップS114)。
そして、エンジン始動要求フラグがOFFであることから、エンジン停止制御部21Gにおいて、エンジン1を停止させる状態遷移モード制御が実行される(ステップS116)。
【0124】
具体的に、エンジン停止制御部21Gは、エンジン停止指令(エンジン始動要求フラグがOFF)を取得すると起動して、まず、ATコントローラ24に対して、第1クラッチ4を滑り締結する予め設定したトルク指令を出力する。同期をとって、モータコントローラ23に、モータジェネレータ2を回転数制御する指令を出力する。これによって、第1クラッチ4によるエンジン1からのトルクを減少しつつ、モータトルクを増大して、目標駆動トルクを得る。目標モータトルクが目標駆動トルクとなったら、第1クラッチ4を目標クラッチ伝達トルク=0にするための目標第1クラッチトルク指令を、ATコントローラ24に出力する。その後、エンジンコントローラ22に対して目標エンジントルクとしてゼロを出力する。これによって、エンジンは燃料カット(F/C)され、エンジンは空回りしている状態となる。
【0125】
図16に示す第1の例では、SOCがクルーズ時SOC停止判定値に到達する前に、エンジン運転カウンタ変数EDCの値がエンジン停止タイマ判定値に到達している。
ここで、エンジン停止タイマ判定値を、例えば、現在の車速における通常の発電量においてエンジン停止許可ΔSOCの充電量が充電されるまでにかかる時間に設定したとする。この場合に、上記図16に示す第1の例のような状況は、発電量が制限されるなどして、バッテリ9の充電速度が通常時より遅い場合などに発生する。
【0126】
本実施形態では、このような状況の発生を考慮して、SOCエンジン始動要求フラグと、EDTエンジン始動要求フラグとは、いずれか一方がONである場合(ステップS610の「Yes」)に、エンジン始動要求フラグをONにするようにしている(ステップS612)。
従って、上記のようにEDTエンジン始動要求フラグが先にOFFとなる状況が発生しても、エンジン1の始動後は、SOCが、クルーズ時SOC停止判定値以上に充電されるまでは、SOCエンジン始動要求フラグをONに保持して、エンジン1の運転を継続することができる。
【0127】
一方、定速走行制御中において、SOCがSOC停止判定値よりも大きい状態でエンジン1が始動した場合(ステップS314の「Yes」)は、SOCエンジン始動要求フラグはOFFに設定される(ステップS316)。
また、定速走行制御中において、エンジン1が始動することによって(ステップS400の「Yes」)、エンジン運転カウンタ変数EDCの値を増加する(カウントアップする)処理が実行される(ステップS402)。更に、「クルーズ制御中」、「エンジン運転中」、及び「エンジン運転カウンタ変数EDC<エンジン停止タイマ判定値」という条件が全て成立する(ステップS410の「Yes」)。これにより、図17中(1)に示すように、EDTエンジン始動要求フラグがONに設定される(ステップS412の「Yes」)。
【0128】
なお、図17に示すように、かかるハイブリッド車両が、勾配0の平坦路を定速走行制御により速度一定で走行し、自動制御要求トルクは、トルク停止判定値より小さい値で一定となっているとする。
従って、トルク要求エンジン始動要求フラグがOFF、SOCエンジン始動要求フラグがOFF、エンジン即停止判定フラグがOFFの状態となる。
そして、EDTエンジン始動要求フラグがONに設定されることによって、図17中の(2)に示すように、エンジン始動要求フラグがONとなる。
その後、EDTエンジン始動要求フラグ設定処理が実行される毎に、エンジン運転カウンタ変数EDCの値が定数αずつ加算されて(ステップS402)、図17中(3)に示すように、エンジン運転カウンタ(EDCの値)が上昇する。
【0129】
そして、エンジン運転カウンタが上昇して、エンジン停止タイマ判定値以上になると(ステップS414「Yes」)、図17中(4)に示すように、EDTエンジン始動要求フラグがOFFに設定される(ステップS416)。
これにより、クルーズエンジン始動要求フラグがOFFに設定され(ステップS618)、次いで、アクセル操作や、システム要求等が無い場合(ステップS110の「No」)に、エンジン始動要求フラグがOFFに設定される(ステップS114)。
【0130】
従って、SOCエンジン始動要求フラグがOFFの状態となる状況下においても、エンジン1の始動後は、エンジン運転カウンタがエンジン停止タイマ判定値以上になるまでは、EDTエンジン始動要求フラグをONに保持して、エンジン1の運転を継続することができる。
一方、かかるハイブリッド車両が、クルーズ制御によって、ステアリングスイッチ28の操作によって設定された目標速度で、平坦路を速度一定で走行しているとする。
【0131】
このとき、例えば、図18中の(1)に示すように、自動制御要求トルクがトルク始動判定値よりも大きい値になっていると(ステップS202の「Yes」)、トルク要求エンジン始動要求フラグがON、クルーズエンジン始動要求フラグがON、そしてエンジン始動要求フラグがONに設定された状態となる。つまり、エンジン1が運転状態となっている。また、SOCがクルーズ時SOC停止判定値よりも小さい間は、SOCエンジン始動要求フラグがONとなり、エンジン1の始動後において、エンジン運転カウンタ変数EDCがエンジン停止タイマ判定値よりも小さい間は、EDTエンジン始動要求フラグがONとなる。
【0132】
このとき、ACC制御が実施されている場合は、エンジン即停止判定フラグ設定処理において、ACC制御用の回生継続タイマ判定値及び回生判定トルク判定値が設定される(ステップS504、S506)。一方、ACC制御が実施されていない場合(ステップS502の「No」)は、ASCD制御用の回生継続タイマ判定値及び回生判定トルク判定値が設定される(ステップS508、S510)。
【0133】
その後、図18に示すように、平坦路が下り勾配を有する降坂路へと変化すると、図18中(2)に示すように、自動制御要求トルクが低下していく。自動制御要求トルクが低下を続けると、図18中(2)に示すように、まずトルク始動判定値よりも小さくなる(ステップS202の「No」)。引き続き下降を続けると、自動制御要求トルクは、図18中(2)に示すように、トルク停止判定値よりも小さくなる(ステップS206の「Yes」)。これにより、トルク要求エンジン始動要求フラグがOFFに設定される(ステップS208)。
【0134】
一方、SOCがクルーズ時SOC停止判定値よりも小さい間は、SOCエンジン始動要求フラグ及びEDTエンジン始動要求フラグのうち、少なくともSOCエンジン始動要求フラグがONとなり、エンジン1は停止されずに運転を継続する。
このとき、エンジン即停止判定フラグ設定処理においては、自動制御要求トルクと、回生判定トルク判定値とを比較する処理が実行される。ここで、ACC制御中であれば、自動制御要求トルクは、ACC要求トルクとなるので、ACC制御用の回生判定トルク判定値と比較を行う(ステップS514)。一方、ACC制御中でなく、ASCD制御中であれば、自動制御要求トルクは、クルーズ要求トルクとなるので、ASCD制御用の回生判定トルク判定値と比較を行う(ステップS514)。
【0135】
引き続き降坂路を走行中において、自動制御要求トルクが下降を続け、やがて回生判定トルク判定値(例えば0[Nm])より小さい値となると(ステップS514の「Yes」)、エンジン即停止判定フラグ設定処理が実行されるごとに、MG回生継続カウンタMGCCの値はβずつ加算されていく(ステップS516)。その後、勾配が一定になると、図18中(3)に示すように、自動制御要求トルクが0[Nm]より小さい値で一定値となる。
【0136】
このとき、エンジン1が運転状態にあるため、モータジェネレータ2の回生トルク(MG回生トルク)は、図18中(4)の実線部であるコーストトルクに対して、一点鎖線部のMG回生トルクに示すように、エンジンフリクションにより減少する。
引き続き、自動制御要求トルクが回生判定トルク判定値よりも小さい状態が続き、MG回生継続カウンタMGCCの値が増加していくと、「MG回生継続カウンタMGCC>回生継続タイマ判定値」が成立する。
【0137】
つまり、エンジン即停止判定フラグ設定処理においては、MG回生継続カウンタMGCCの値と、回生継続タイマ判定値とを比較する処理が実行される。ここで、ACC制御中であれば、ACC制御用の回生継続タイマ判定値との比較を行う(ステップS514)。一方、ACC制御中でなく、ASCD制御中であれば、ASCD制御用の回生継続タイマ判定値との比較を行う(ステップS514)。
そして、MG回生継続カウンタ変数MGCCの値が増加して、「MG回生継続カウンタ変数MGCC>回生継続タイマ判定値」の条件が成立する。更に、エンジンフリクションを受けた状態でSOCが増加し、現在のSOCが、クルーズ時SOC停止判定値より大きくなると、「SOC>クルーズ時SOC停止判定値」の条件も成立する(ステップS520の「Yes」)。
【0138】
これらの条件の成立によって、現在の走行状態によって、エンジン1を停止後も、モータジェネレータ2によるバッテリ9の充電(MG回生)が確実に行えるか否かを判断する。つまり、MG回生可能なトルク状態が所定時間(回生継続タイマ判定値により設定)継続するまでは、MG回生が可能であると判断しない。
例えば、路面勾配の状況などによっては、エンジン1を停止した場合に、トータルすると充電よりも放電の方が大きくなり、モータジェネレータ2による回生だけではSOCの充電量がかえって減少してしまうような状況が発生する。
【0139】
上記条件が双方とも成立すると、図18中(5)に示すように、エンジン即停止判定フラグがONに設定され(ステップS516)、クルーズエンジン始動要求フラグがOFFとなる(S608)。このとき、EDTエンジン始動要求フラグがONであってもエンジン即停止判定フラグによる停止要求が優先される。但し、トルク要求エンジン始動要求フラグは、エンジン即停止判定フラグよりも優先される。現在は、自動制御要求トルクの値が0[Nm]よりも小さいため、トルク要求エンジン始動要求フラグはOFFとなっている。
【0140】
従って、クルーズエンジン始動要求フラグの要求よりも優先度の高い要求が無ければ(ステップS110の「No」)、エンジン始動要求フラグはOFFに設定される(ステップS114)。
これにより、エンジン停止制御部21Gによって、エンジン1が停止され、MG回生トルクは、図18中(6)に示すように、エンジンフリクションで損失していた分が増加する。これにより、図18中(7)に示すように、対策前のSOC上昇線(点線部)と比較して、対策後のSOC上昇線(実線部)はSOCの上昇率が向上している。
【0141】
一方、本実施形態では、自動制御要求トルクが回生判定トルク判定値より大きいと判定すると(ステップS514の「No」)、エンジン即停止判定フラグ設定処理が実行されるごとに、MG回生継続カウンタ変数MGCCの値がγずつ減少する(ステップS518)。
例えば、自動制御要求トルクのばらつきが激しいような路面状況の場合は、自動制御要求トルクが回生判定トルク判定値より大きくなったり小さくなったりするサイクルが繰り返されることになる。本実施形態では、このような状況において、自動制御要求トルクが回生判定トルク判定値よりも大きくなったからといって、すぐにMG回生継続カウンタMGCCの値を0にクリアすることをせずに、一定値γだけ減少させることで、エンジン1を停止後に、すぐにエンジン1を始動しないようにしている。
【0142】
また、MG回生継続カウンタMGCCの値が減少したり、SOCが減少したりして「MG回生継続カウンタMGCC>回生継続タイマ判定値」、及び「SOC>クルーズ時SOC停止判定値」の条件が双方とも成立しなくなったとする(ステップS520の「No」)。この場合は、「MG回生継続カウンタMGCC≦MG回生継続解除判定値」、「SOC≦SOC始動判定値」の少なくとも一方の条件が成立するまでは、エンジン始動要求フラグを前回の値で保持する(ステップS528)。
【0143】
特に、この条件成立の判定によって、エンジン1の停止後に、すぐにエンジン1が始動するのを防いでいる。
ここで、モータジェネレータ2は、「モータ」及び「発電手段」に対応し、インバータ8は、「充電手段」に対応する。
また、ステアリングスイッチ28は、「目標速度設定手段」に対応し、自動制御要求トルク演算部21Dbは、「定速走行制御用トルク演算手段」に対応し、車間制御コントローラ31は、「車間制御用トルク演算手段」に対応する。
【0144】
また、クルーズ要求トルクを目標駆動トルクとした場合の、目標エンジントルク算出部21H、目標モータトルク算出部21J、目標クラッチトルク算出部21K、推定アクセル開度演算部21Lは、「定速走行制御手段」に対応する。
また、ACC要求トルクを目標駆動トルクとした場合の、目標エンジントルク算出部21H、目標モータトルク算出部21J、目標クラッチトルク算出部21K、推定アクセル開度演算部21Lは、「車間制御手段」に対応する。
【0145】
また、車両状態モード決定部21Eは、「判定手段」に対応し、バッテリコントローラ26は、「充電量算出手段」に対応し、車両状態モード決定部21E、エンジン始動制御部21F及びエンジン停止制御部21Gは、「制御手段」に対応する。
また、上記ステップS400〜S402は、「運転時間計測手段」に対応し、上記ステップS508〜S512は、「回生継続時間計測手段」に対応する。
【0146】
また、クルーズ要求トルクは、「定速走行制御用の要求駆動トルク」に対応し、ACC要求トルクは、「車間制御用の要求駆動トルク」に対応する。
また、クルーズ時SOC停止判定値は、「定速走行制御用の停止許可充電量」に対応し、エンジン運転カウンタ変数EDCの設定値は、「運転時間」に対応し、SOC始動判定値は、「エンジンの始動の基準となる下限の充電量」に対応する。
また、MG回生継続カウンタ変数MGCCの設定値は、「回生継続時間」に対応し、回生継続タイマ判定値は、「回生継続判定時間」に対応する。
【0147】
(本実施形態の効果)
(1)目標速度設定手段は、クルーズ制御時の目標速度を設定する。定速走行制御用トルク算出手段は、ハイブリッド車両の走行速度を、設定した目標速度で維持するために、駆動源(エンジン及びモータ)に要求する駆動トルクである定速走行制御用の要求駆動トルクを算出する。判定手段は、定速走行制御用の要求駆動トルクに基づき、エンジンを始動するか又は停止するかのいずれかを判定する。定速走行制御手段は、判定手段の判定結果と定速走行制御用の要求駆動トルクとに基づき、駆動源の駆動を制御して、ハイブリッド車両の走行速度を目標速度で維持するように自動調整する制御である定速走行制御を行う。充電量算出手段は、バッテリの充電量を算出する。制御手段は、定速走行制御を実施しているときに、エンジンの始動後において、バッテリが、設定した定速走行制御用の停止許可充電量に充電されるまでの間は、エンジンの停止を禁止する制御を行う。
【0148】
つまり、定速走行制御中において、要求駆動トルクの増加等によって、エンジンが始動すると、バッテリが、設定した定速走行制御用の停止許可充電量に充電されるまでの間は、エンジンを停止させないようにすることができる。
これによって、定速走行制御中において、エンジン始動停止の回数を減らすことができ、頻繁なエンジンの始動・停止が行われるのを防ぐことができるので、運転者に煩雑なエンジン始動停止という印象を与えないという効果が得られる。
【0149】
(2)定速走行制御用の停止許可充電量を、エンジンを停止後のモータを駆動源とした走行において、設定した距離をハイブリッド車両が走行するのに必要な充電量以上の値に設定した。
これによって、定常走行(定速走行)条件下において、エンジンを停止した状態のモータ走行によって、定速走行制御用の停止許可充電量で規定される距離を走りきることができ、EV領域の広さを印象づけることができるという効果が得られる。
【0150】
(3)定速走行制御用の停止許可充電量を、ハイブリッド車両の走行速度の大きさに応じてそれぞれ異なる充電量であって、走行速度が大きいほど大きくなる充電量に設定した。
ハイブリッド車両の走行速度によって、所望の距離を走行するのに必要な充電量は変わってくる。従って、走行速度が大きければ大きいほど、停止許可充電量を大きくするようにしたので、モータ走行によって、所望の距離を走りきることができる充電量をより確実に確保することができるという効果が得られる。
【0151】
(4)運転時間計測手段は、エンジンの運転時間を計測する。制御手段は、エンジンの始動後において、運転時間計測手段で計測した運転時間が、設定した停止許可時間となるまでの間は、エンジンの停止を禁止する制御を行う。
つまり、定速走行制御中において、要求駆動トルクの増加等によって、エンジンが始動すると、設定した停止許可時間となるまでの間は、エンジンを停止させないようにすることができる。
これによって、定速走行制御中において、例えば微小な勾配変化があっても、頻繁なエンジンの始動・停止が行われるのを防ぐことができるので、運転者に煩雑なエンジン始動停止という印象を与えないという効果が得られる。
【0152】
また、定速走行制御中において、バッテリの充電量が、例えば定速走行制御用の停止許可充電量よりも大きい状態でエンジンが始動した場合に、設定した停止許可時間となるまでの間は、エンジンの停止を禁止することができる。
これにより、定速走行制御中において、より確実に、エンジン始動停止の回数を減らすことができ、エンジンの頻繁な始動・停止が行われるのを防ぐことができるので、運転者に煩雑なエンジン始動停止という印象を与えないという効果が得られる。
【0153】
(5)停止許可時間を、バッテリがエンジンの始動の基準となる下限の充電量から定速走行制御用の停止許可充電量まで充電するのに要する時間に設定した。
これによって、定常走行(定速走行)条件下において、エンジンを停止した状態のモータ走行によって、停止許可時間による充電量で規定される距離を走りきることができ、EV領域の広さを印象づけることができるという効果が得られる。
【0154】
(6)停止許可時間を、ハイブリッド車両の備える変速機の変速比の大きさに応じてそれぞれ異なる時間であって、変速比が小さいほど短くなる時間に設定した。
これにより、走行速度が速くなるほど停止許可時間を短くすることができる。
例えば、停止許可時間を、バッテリがエンジンの始動の基準となる下限の充電量から定速走行制御用の停止許可充電量まで充電するのに要する時間に設定した場合に、車速に応じて変化する発電量に応じて最適な値を設定することができるという効果が得られる。
【0155】
(7)発電手段は、ハイブリッド車両の減速時において外力によって発生するモータ回転トルクを電気エネルギーに変換して発電する機能を有する。制御手段は、定速走行制御を実施しているときに、エンジンの始動後において、エンジンを停止してもモータ回転トルクによる発電によってバッテリを充電することが可能な走行状態にあるときは、エンジンの停止を禁止する制御に優先して、エンジンを停止する制御を行う。
【0156】
つまり、減速時のモータの発電(コースト回生)によるバッテリの充電が見込まれる場合は、定速走行制御用の停止許可充電量によるエンジン停止の禁止制御、及び停止許可時間によるエンジン停止の禁止制御に優先して、エンジンを停止する制御を行う。
これにより、モータ回転トルクによるコースト回生が可能な領域において、エンジンを停止することができるので、エンジンフリクションによって減少するモータ回転トルクの割合を増加することができ、バッテリの充電効率を向上することができるという効果が得られる。
【0157】
(8)回生継続時間計測手段は、モータ回転トルクによる発電によって前記バッテリの充電を継続可能な時間である回生継続時間を計測する。制御手段は、定速走行制御を実施しているときに、定速走行制御用の要求駆動トルクが、設定した、モータ回転トルクによる発電によってバッテリの充電が可能なトルクか否かを判定するための回生判定トルク判定値以下であると判定し、かつ回生継続時間が、設定した、モータ回転トルクの発電による充電状態が継続しているか否かを判定するための回生継続判定時間よりも長いと判定したときに、エンジンの停止を禁止する制御に優先して、エンジンを停止する制御を行う。
【0158】
つまり、回生継続時間が回生継続判定時間よりも長いと判定するまでは、要求駆動トルクが回生判定トルク判定値以下であってもエンジンを停止する制御を実行しないようにすることができる。
これによって、回生が継続的に実行できる状態であると判定してから、エンジンを停止する制御を実行することができるので、バッテリの充電効率を向上することができる。
【0159】
(9)車間制御用トルク算出手段は、先行車両との車間距離を、設定した目標車間距離で維持するように自動調整するために前記駆動源に要求するトルクである車間制御用の要求駆動トルクを算出する。第2判定手段は、車間制御用の要求駆動トルクに基づき、エンジンを始動するか又は停止するかのいずれかを判定する。車間制御手段は、第2判定手段の判定結果と車間制御用の要求駆動トルクとに基づき、エンジン及びモータの駆動を制御して、先行車両との車間距離を、設定した目標車間距離で維持するように自動調整する制御である車間制御を行う。制御手段は、車間制御を実施しているときに、エンジンの始動後において、エンジンを停止しても前記モータ回転トルクの発電によってバッテリを充電することが可能な走行状態にあるときは、エンジンの停止を禁止する制御に優先して、エンジンを停止する制御を行う。
【0160】
つまり、車間制御を実施している場合において、減速時のモータの発電(コースト回生)によるバッテリの充電が見込まれる場合は、定速走行制御用の停止許可充電量によるエンジン停止の禁止制御、及び停止許可時間によるエンジン停止の禁止制御に優先して、エンジンを停止する制御を行う。
これにより、モータによるコースト回生が可能な領域において、エンジンを停止することができるので、エンジンフリクションによって減少するモータ回生トルクの割合を増加することができ、バッテリの充電効率を向上することができるという効果が得られる。
【0161】
(10)回生継続時間計測手段は、モータ回転トルクによる発電によってバッテリの充電を継続可能な時間である回生継続時間を計測する。制御手段は、定速走行制御を実施しているときに、定速走行制御用の要求駆動トルクが、設定した、モータ回転トルクによる発電によってバッテリの充電が可能なトルクか否かを判定するための回生判定トルク判定値以下であると判定し、かつ回生継続時間が、設定した、モータ回転トルクの発電による充電状態が継続しているか否かを判定するための回生継続判定時間よりも長いと判定したときに、エンジンの停止を禁止する制御に優先して、エンジンを停止する制御を行う。制御手段は、車間制御を実施しているときに、車間制御用の要求駆動トルクが、設定した回生判定トルク判定値以下であると判定し、かつ回生継続時間が、設定した回生継続判定時間よりも長いと判定したときに、エンジンの停止を禁止する制御に優先して、エンジンを停止する制御を行う。
【0162】
つまり、回生継続時間が回生継続判定時間よりも長いと判定するまでは、要求駆動トルクが回生判定トルク判定値以下であってもエンジンを停止する制御を実行しないようにすることができる。
これによって、コースト回生が継続的に実行できる状態であることを判定してから、エンジンを停止する制御を実行することができるので、バッテリの充電効率をより向上することができる。
【0163】
(11)回生継続判定時間を、定速走行制御時と車間制御時とにおいてそれぞれ異なる時間に設定する。
定速走行制御用の要求駆動トルクと、車間制御用の要求駆動トルクとは、コースト回生が見込まれる減速時などにおいて使い方が異なる。従って、定速走行制御時と、車間制御時とにおいて、減速時の回生継続時間が異なってくる。そのため、回生継続判定時間を、定速走行制御時と車間制御時とにおいてそれぞれ異なる時間に設定する。
これにより、定速走行制御時と、車間制御時とにおいて、コースト回生が継続的に実行できる状態を精度良く判定することができるので、バッテリの充電効率をより向上することができる。
【0164】
(12)モータが、発電手段を構成する。
これにより、モータと発電手段の一体化による部品の共通化、省スペース化などが実現できるので、モータと発電手段とを別々に備える構成と比較して、コストを低減することができるという効果が得られる。
(13)ハイブリッド車両の走行速度を、設定した目標速度で維持するように自動調整する制御である定速走行制御を行っているときに、エンジンの始動後において、モータの駆動源であるバッテリが、設定した定速走行制御用の停止許可充電量に充電されるまでの間は、エンジンの停止を禁止する制御を行う。
これにより、定速走行制御中において、エンジン始動停止の回数を減らすことができ、頻繁なエンジンの始動・停止が行われるのを防ぐことができるので、運転者に煩雑なエンジン始動停止という印象を与えないという効果が得られる。
【0165】
(応用例)
上記実施形態において、定速走行制御用の停止許可充電量(クルーズ時SOC停止判定値)を用いたエンジン停止の禁止制御と、停止許可時間(エンジン停止タイマ判定値)を用いたエンジン停止の禁止制御を組み合わせて実施する構成を説明したが、この構成に限らない。いずれか一方を実施する構成としてもよい。
例えば、クルーズ時SOC停止判定値を用いた禁止制御のみを実施した場合に、エンジンが始動後は、バッテリ9が、設定したクルーズ時SOC停止判定値に充電されるまでの間は、エンジン1を停止させないようにすることができる。
これによって、定速走行制御中において、エンジン始動停止の回数を減らすことができ、頻繁なエンジンの始動・停止が行われるのを防ぐことができるので、運転者に煩雑なエンジン始動停止という印象を与えないという効果が得られる。
【0166】
また、例えば、停止許可時間を用いた禁止制御のみを実施した場合に、エンジンが始動後は、エンジン運転カウンタ変数EDCが、設定したエンジン停止タイマ判定値となるまでの間は、エンジン1を停止させないようにすることができる。
これによって、定速走行制御中において、エンジン始動停止の回数を減らすことができ、頻繁なエンジンの始動・停止が行われるのを防ぐことができるので、運転者に煩雑なエンジン始動停止という印象を与えない。
【0167】
また、上記実施形態において、エンジン回転トルクによって発電する機能(以下、第1の発電機能と称す)と、減速時の外力によるモータ回転トルクによって発電する機能(以下、第2の発電機能と称す)とをモータジェネレータ2が備える構成を説明したが、この構成に限らない。
例えば、第1の発電機能を備える発電機を別途備える構成や、モータと発電機の機能とを完全に分けて、例えば、第1の発電機能を備える第1の発電機及び第2の発電機能を備える第2の発電機をそれぞれ別々に備える構成や、第1及び第2の発電機能を備える発電機を別途備える構成などとしてもよい。
【0168】
また、上記実施形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、上記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、上記の説明で用いる図面は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
また、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【0169】
1 エンジン
2 モータジェネレータ
4 第1クラッチ
5 第2クラッチ
7 駆動輪
20 アクセルセンサ
21 統合コントローラ
21A 要求発電トルク演算部
21B 要求エンジントルク演算部
21C モータ出力可能トルク演算部
21D 目標駆動トルク演算部
21Da ドライバ要求トルク演算部
21Db 自動制御要求トルク演算部
21Dc 第1目標駆動トルク演算部
21Dd 車速リミッタトルク演算部
21De 最終目標駆動トルク演算部
21E 車両状態モード決定部
21Ea エンジン始動判定処理部
21Eb エンジン停止判定処理部
21F エンジン始動制御部
21G エンジン停止制御部
21H 目標エンジントルク算出部
21J 目標モータトルク算出部
21K 目標クラッチトルク算出部
21L VAPO演算
22 エンジンコントローラ
23 モータコントローラ
24 ATコントローラ
25 ブレーキコントローラ
26 バッテリコントローラ
28 ステアリングスイッチ
30 クルーズキャンセルスイッチ
31 車間制御コントローラ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動輪に駆動力を伝達する駆動源としてエンジン及びモータと、前記エンジンの駆動によって発生するエンジン回転トルクを電気エネルギーに変換して発電する発電手段と、前記モータに電力を供給するバッテリと、前記発電手段で発電した電力によって前記バッテリを充電する充電手段とを備えるハイブリッド車両の走行を制御する車両用走行制御装置であって、
目標速度を設定する目標速度設定手段と、
前記ハイブリッド車両の走行速度を前記目標速度で維持するために、前記駆動源に要求する駆動トルクである定速走行制御用の要求駆動トルクを算出する定速走行制御用トルク算出手段と、
前記定速走行制御用の要求駆動トルクに基づき、前記エンジンを始動するか又は停止するかのいずれかを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果と前記定速走行制御用の要求駆動トルクとに基づき、前記エンジン及びモータの駆動を制御して、前記ハイブリッド車両の走行速度を前記目標速度で維持するように自動調整する制御である定速走行制御を行う定速走行制御手段と、
前記バッテリの充電量を算出する充電量算出手段と、
前記定速走行制御を実施しているときに、前記エンジンの始動後において、前記バッテリが、設定した定速走行制御用の停止許可充電量に充電されるまでの間は、前記エンジンの停止を禁止する制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項2】
前記定速走行制御用の停止許可充電量は、前記エンジンを停止後の前記モータを駆動源とした走行において、設定した距離を前記ハイブリッド車両が走行するのに必要な充電量以上の値に設定することを特徴とする請求項1に記載の車両用走行制御装置。
【請求項3】
前記定速走行制御用の停止許可充電量は、前記ハイブリッド車両の走行速度の大きさに応じてそれぞれ異なる充電量であって、前記走行速度が大きいほど大きくなる充電量を設定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用走行制御装置。
【請求項4】
前記エンジンの運転時間を計測する運転時間計測手段を備え、
前記制御手段は、前記エンジンの始動後において、前記運転時間が、設定した停止許可時間となるまでの間は、前記エンジンの停止を禁止する制御を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。
【請求項5】
前記停止許可時間は、前記バッテリが前記エンジンの始動の基準となる下限の充電量から前記定速走行制御用の停止許可充電量まで充電するのに要する時間を設定することを特徴とする請求項4に記載の車両用走行制御装置。
【請求項6】
前記停止許可時間は、前記ハイブリッド車両の備える変速機の変速比の大きさに応じてそれぞれ異なる時間であって、変速比が小さいほど短くなる時間を設定することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の車両用走行制御装置。
【請求項7】
前記発電手段は、前記ハイブリッド車両の減速時において外力によって発生するモータ回転トルクを電気エネルギーに変換して発電する機能を有し、
前記制御手段は、前記定速走行制御を実施しているときに、前記エンジンの始動後において、前記エンジンを停止しても前記モータ回転トルクによる発電によって前記バッテリを充電することが可能な走行状態にあるときは、前記エンジンの停止を禁止する制御に優先して、前記エンジンを停止する制御を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。
【請求項8】
前記モータ回転トルクによる発電によって前記バッテリの充電を継続可能な時間である回生継続時間を計測する回生継続時間計測手段を備え、
前記制御手段は、前記定速走行制御を実施しているときに、前記定速走行制御用の要求駆動トルクが、設定した、前記モータ回転トルクによる発電によって前記バッテリの充電が可能なトルクか否かを判定するための回生判定トルク判定値以下であると判定し、かつ前記回生継続時間が、設定した、前記モータ回転トルクの発電による充電状態が継続しているか否かを判定するための回生継続判定時間よりも長いと判定したときに、前記エンジンの停止を禁止する制御に優先して、前記エンジンを停止する制御を行うことを特徴とする請求項7に記載の車両用走行制御装置。
【請求項9】
先行車両との車間距離を、設定した目標車間距離で維持するように自動調整するために前記駆動源に要求するトルクである車間制御用の要求駆動トルクを算出する車間制御用トルク算出手段と、
前記車間制御用の要求駆動トルクに基づき、前記エンジンを始動するか又は停止するかのいずれかを判定する第2判定手段と、
前記第2判定手段の判定結果と前記車間制御用の要求駆動トルクとに基づき、前記エンジン及びモータの駆動を制御して、先行車両との車間距離を、設定した目標車間距離で維持するように自動調整する制御である車間制御を行う車間制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記車間制御を実施しているときに、前記エンジンの始動後において、前記エンジンを停止しても前記モータ回転トルクの発電によって前記バッテリを充電することが可能な走行状態にあるときは、前記エンジンの停止を禁止する制御に優先して、前記エンジンを停止する制御を行うことを特徴とする請求項7に記載の車両用走行制御装置。
【請求項10】
前記モータ回転トルクによる発電によって前記バッテリの充電を継続可能な時間である回生継続時間を計測する回生継続時間計測手段を備え、
前記制御手段は、前記定速走行制御を実施しているときに、前記定速走行制御用の要求駆動トルクが、設定した、前記モータ回転トルクによる発電によって前記バッテリの充電が可能なトルクか否かを判定するための回生判定トルク判定値以下であると判定し、かつ前記回生継続時間が、設定した、前記モータ回転トルクの発電による充電状態が継続しているか否かを判定するための回生継続判定時間よりも長いと判定したときに、前記エンジンの停止を禁止する制御に優先して、前記エンジンを停止する制御を行い、
前記制御手段は、前記車間制御を実施しているときに、前記車間制御用の要求駆動トルクが、設定した前記回生判定トルク判定値以下であると判定し、かつ前記回生継続時間が、設定した前記回生継続判定時間よりも長いと判定したときに、前記エンジンの停止を禁止する制御に優先して、前記エンジンを停止する制御を行うことを特徴とする請求項9に記載の車両用走行制御装置。
【請求項11】
前記回生継続判定時間は、前記定速走行制御時と前記車間制御時とにおいてそれぞれ異なる時間を設定することを特徴とする請求項10に記載の車両用走行制御装置。
【請求項12】
前記モータが、前記発電手段を構成することを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。
【請求項13】
駆動輪に駆動力を伝達する駆動源としてエンジン及びモータを備えるハイブリッド車両の走行を制御する車両用走行制御方法であって、
前記ハイブリッド車両の走行速度を、設定した目標速度で維持するように自動調整する制御である定速走行制御を行っているときに、前記エンジンの始動後において、前記モータの駆動源であるバッテリが、設定した定速走行制御用の停止許可充電量に充電されるまでの間は、前記エンジンの停止を禁止する制御を行うことを特徴とする車両用走行制御方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【公開番号】特開2012−86771(P2012−86771A)
【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2010−237088(P2010−237088)
【出願日】平成22年10月22日(2010.10.22)
【出願人】(000003997)日産自動車株式会社 (16,386)
【Fターム(参考)】