特許第6254879号(P6254879)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6254879
(24)【登録日】2017年12月8日
(45)【発行日】2017年12月27日
(54)【発明の名称】車両用制御装置
(51)【国際特許分類】
   B60W 20/00 20160101AFI20171218BHJP
   B60W 30/17 20120101ALI20171218BHJP
   B60K 6/48 20071001ALI20171218BHJP
   B60K 6/543 20071001ALI20171218BHJP
   F02D 29/02 20060101ALI20171218BHJP
   F02D 29/06 20060101ALI20171218BHJP
   B60W 10/06 20060101ALI20171218BHJP
【FI】
   B60W20/00
   B60W30/17ZHV
   B60K6/48
   B60K6/543
   F02D29/02 301D
   F02D29/06 D
   B60W10/06 900
【請求項の数】5
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2014-61401(P2014-61401)
(22)【出願日】2014年3月25日
(65)【公開番号】特開2015-182629(P2015-182629A)
(43)【公開日】2015年10月22日
【審査請求日】2016年12月20日
(73)【特許権者】
【識別番号】000005348
【氏名又は名称】株式会社SUBARU
(74)【代理人】
【識別番号】100080001
【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 大和
(74)【代理人】
【識別番号】100093023
【弁理士】
【氏名又は名称】小塚 善高
(74)【代理人】
【識別番号】100117008
【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 章子
(72)【発明者】
【氏名】鍋島 聡宏
【審査官】 増子 真
(56)【参考文献】
【文献】 特開2012−224238(JP,A)
【文献】 特開2013−086704(JP,A)
【文献】 特開2013−154668(JP,A)
【文献】 特開2009−234565(JP,A)
【文献】 特開2007−186069(JP,A)
【文献】 特開2007−295784(JP,A)
【文献】 特開2000−120460(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60K 6/20 − 6/547
B60W 10/00 − 50/16
F02D 29/00 − 29/06
B60L 1/00 − 3/12
B60L 7/00 − 13/00
B60L 15/00 − 15/42
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行モードとして、エンジンを駆動するエンジン走行モードと、前記エンジンを停止して電動モータを駆動するモータ走行モードと、を備える車両用制御装置であって、
運転手のアクセル操作状況に基づいて、車両の目標駆動力を設定する駆動力設定部と、
前記目標駆動力がエンジン始動閾値を上回る場合には前記エンジン走行モードを設定し、前記目標駆動力がエンジン停止閾値を下回る場合には前記モータ走行モードを設定する走行モード設定部と、
車両前方の先行車両情報に基づいて、先行車両と自己車両との相対的な走行状況を検出する走行状況検出部と、
前記走行状況に基づいて、前記アクセル操作状況を前記走行モードの切り替えに反映する際の応答速度を変化させる応答速度設定部と、
を有し、
前記エンジン走行モードから前記モータ走行モードへの切り替えにおいて、前記応答速度設定部は、自己車両と先行車両とが近づく走行状況である場合には前記応答速度を上げる一方、自己車両と先行車両とが離れる走行状況である場合には前記応答速度を下げる、車両用制御装置。
【請求項2】
請求項1記載の車両用制御装置において、
前記モータ走行モードから前記エンジン走行モードへの切り替えにおいて、前記応答速度設定部は、自己車両と先行車両とが近づく走行状況である場合には前記応答速度を下げる一方、自己車両と先行車両とが離れる走行状況である場合には前記応答速度を上げる、車両用制御装置。
【請求項3】
請求項1または2記載の車両用制御装置において、
前記走行状況は、先行車両と自己車両との相対的な距離と速度との少なくともいずれか一方である、車両用制御装置。
【請求項4】
請求項1〜のいずれか1項に記載の車両用制御装置において、
前記応答速度設定部は、前記エンジン始動閾値または前記エンジン停止閾値と前記目標駆動力とを比較判定する際の判定時間を変化させて前記応答速度を変化させる、車両用制御装置。
【請求項5】
請求項1〜のいずれか1項に記載の車両用制御装置において、
前記応答速度設定部は、前記アクセル操作状況をフィルタ処理して前記目標駆動力を設定する際のフィルタを変化させて前記応答速度を変化させる、車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、走行モードとしてエンジン走行モードとモータ走行モードとを備える車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ミリ波レーダ、赤外線レーザ、ステレオカメラ、単眼カメラ等を用いて車両前方の情報を収集し、パワーユニットやブレーキ等を補助的に制御する運転支援システムが提案されている。この運転支援システムは、動力源としてエンジンおよび電動モータを備えるハイブリッド車両にも適用されている(特許文献1参照)。特許文献1に記載のハイブリッド車両においては、先行車両が減速したときにエンジンを停止してモータ走行モードを実行する一方、先行車両が加速したときにエンジンを始動してエンジン走行モードを実行している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000−120460号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ハイブリッド車両においては、燃費性能を向上させるため、エンジン効率の低下領域でモータ走行モードを実行することが望ましい。このため、特許文献1に記載のハイブリッド車両のように、単に先行車両の加速や減速に応じて走行モードを切り替えることは、エンジン効率の低下領域でエンジン走行モードを実行してしまう要因であり、ハイブリッド車両の燃費性能を低下させる要因となっていた。
【0005】
本発明の目的は、走行モードを適切に切り替えて燃費性能を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の車両用制御装置は、走行モードとして、エンジンを駆動するエンジン走行モードと、前記エンジンを停止して電動モータを駆動するモータ走行モードと、を備える車両用制御装置であって、運転手のアクセル操作状況に基づいて、車両の目標駆動力を設定する駆動力設定部と、前記目標駆動力がエンジン始動閾値を上回る場合には前記エンジン走行モードを設定し、前記目標駆動力がエンジン停止閾値を下回る場合には前記モータ走行モードを設定する走行モード設定部と、車両前方の先行車両情報に基づいて、先行車両と自己車両との相対的な走行状況を検出する走行状況検出部と、前記走行状況に基づいて、前記アクセル操作状況を前記走行モードの切り替えに反映する際の応答速度を変化させる応答速度設定部と、を有し、前記エンジン走行モードから前記モータ走行モードへの切り替えにおいて、前記応答速度設定部は、自己車両と先行車両とが近づく走行状況である場合には前記応答速度を上げる一方、自己車両と先行車両とが離れる走行状況である場合には前記応答速度を下げる。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、先行車両と自己車両との相対的な走行状況に基づいて、アクセル操作状況を走行モードの切り替えに反映する際の応答速度を変化させるようにしている。これにより、適切なタイミングで走行モードを切り替えることができ、モータ走行モードを拡大して燃費性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】ハイブリッド車両に搭載されるパワーユニットの一例を示す概略図である。
図2】モータ走行モードの設定領域とパラレル走行モードの設定領域との一例を示すモードマップである。
図3】制御ユニットが有する機能の一部を示すブロック図である。
図4】パラレル走行モードに切り替える際に用いられる第1フィルタおよび第1判定時間の設定状況を示すイメージ図である。
図5】パラレル走行モードに切り替える際の判定状況を示すタイミングチャートである。
図6】モータ走行モードに切り替える際に用いられる第2フィルタおよび第2判定時間の設定状況を示すイメージ図である。
図7】モータ走行モードに切り替える際の判定状況を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1はハイブリッド車両に搭載されるパワーユニット10の一例を示す概略図である。図示するパワーユニット10は、本発明の一実施の形態である車両用制御装置11によって制御される。パワーユニット10は、動力源としてエンジン12およびモータジェネレータ(電動モータ)13を有している。また、パワーユニット10には、プライマリプーリ14およびセカンダリプーリ15を備えた無段変速機16が設けられている。プライマリプーリ14の一方側には、トルクコンバータ17を介してエンジン12が連結されており、プライマリプーリ14の他方側には、モータジェネレータ13が連結されている。また、セカンダリプーリ15には、出力軸18およびデファレンシャル機構19を介して駆動輪20が連結されている。なお、モータジェネレータ13のステータ21には、インバータ22を介してバッテリ23が接続されている。
【0010】
トルクコンバータ17とプライマリプーリ14との間には、解放状態と接続状態とに切り替えられるクラッチ24が設けられている。走行モードとしてモータ走行モードを設定する際には、クラッチ24を解放状態に切り替えることにより、プライマリプーリ14とエンジン12とが切り離される。このモータ走行モードにおいては、エンジン12が停止されてモータジェネレータ13が駆動され、モータ動力によって駆動輪20が駆動される。一方、走行モードとしてパラレル走行モード(エンジン走行モード)を設定する際には、クラッチ24を接続状態に切り替えることにより、プライマリプーリ14とエンジン12とが接続される。このパラレル走行モードにおいては、エンジン12およびモータジェネレータ13が駆動され、エンジン動力やモータ動力によって駆動輪20が駆動される。なお、エンジン走行モードとしてパラレル走行モードを挙げているが、これに限られることはなく、エンジン12のみを駆動するエンジン走行モードであっても良い。
【0011】
前述したモータ走行モードとパラレル走行モードとを切り替えるため、車両用制御装置11にはハイブリッド制御ユニット30(以下、制御ユニット30と記載する。)が設けられている。制御ユニット30は、車両の目標駆動力と車速とに基づいて所定のモードマップを参照し、走行モードとしてモータ走行モードまたはパラレル走行モードを設定する。ここで、図2はモータ走行モードの設定領域とパラレル走行モードの設定領域との一例を示すモードマップである。なお、図2のモードマップには、エンジン12の燃料消費率(単位仕事当たりの燃料消費量)を示す一点鎖線が併せて示されている。図2に破線で示すように、モードマップには、エンジン始動閾値およびエンジン停止閾値として機能するモード閾値Xが設定されている。図2に矢印Aで示すように、モータ走行モードが設定されている状態のもとで、エンジン始動閾値としてのモード閾値Xを上回るように目標駆動力や車速が上昇した場合には、エンジン12が始動されて走行モードがパラレル走行モードに切り替えられる。一方、図2に矢印Bで示すように、パラレル走行モードが設定されている状態のもとで、エンジン停止閾値としてのモード閾値Xを下回るように目標駆動力や車速が低下した場合には、エンジン12が停止されて走行モードがモータ走行モードに切り替えられる。
【0012】
走行モードを切り替える際の判定基準となるモード閾値Xは、エンジン12の燃料消費率に基づき設定されている。すなわち、図2に符号αで示すように、エンジン12の燃料消費率が良好な領域、つまりエンジン効率が高い領域において、パラレル走行モードが実行されるようにモード閾値Xが設定されている。このモード閾値Xよりも低駆動力側においては、同じ燃料消費率を結んだ一点鎖線が密になっていることから、モード閾値Xを低駆動力側にずらして設定することは、エンジン効率の急激な低下を招く要因となる。すなわち、燃費性能を向上させる観点からモータ走行モードを拡大することは重要であるが、モード閾値Xを積極的に動かしてモータ走行モードを拡大することは、エンジン効率の観点から望ましいことではない。なお、図2のモードマップにおいては、モード閾値Xをエンジン始動閾値およびエンジン停止閾値として機能させているが、これに限られることはなく、エンジン始動閾値とエンジン停止閾値とを別個に設定しても良い。
【0013】
また、図1に示すように、制御ユニット30は、パワーユニット10を構成するエンジン12、モータジェネレータ13、クラッチ24および無段変速機16等を制御している。制御ユニット30は、スロットルバルブやインジェクタ等の補機31に制御信号を出力し、エンジン12のトルクや回転数を制御している。また、制御ユニット30は、スタータモータ32に制御信号を出力し、エンジン始動時にはエンジン12のクランキングを制御している。また、制御ユニット30は、インバータ22に制御信号を出力し、モータジェネレータ13のトルクや回転数を制御している。さらに、制御ユニット30は、無段変速機16やクラッチ24に対して作動油を供給制御するバルブユニット33に制御信号を出力し、無段変速機16やクラッチ24の作動状態を制御している。また、制御ユニット30には、アクセルペダルの操作量(以下、アクセル操作量と記載する。)を検出するアクセルセンサ34、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ35、車両の走行速度である車速を検出する車速センサ36等が接続されている。また、制御ユニット30には、バッテリ制御ユニット37からバッテリ23の充電状態SOC等が送信されている。なお、制御ユニット30は、制御信号等を演算するCPU、制御プログラム、演算式およびマップデータ等を格納するROM、一時的にデータを格納するRAM等によって構成される。
【0014】
また、ハイブリッド車両には、車両前方を撮像するカメラユニット38が設けられている。制御ユニット30は、カメラユニット38から送られる車両前方の画像情報つまり先行車両情報に基づいて、先行車両と自己車両との相対的な走行状況を判定する。走行状況としては、先行車両と自己車両との相対的な距離である車間距離や、先行車両と自己車両との相対的な速度である速度差等が挙げられる。そして、制御ユニット30は、運転手の加速要求に対する応答性能を確保しつつ、モータ走行モードを拡大して燃費性能を高めるため、先行車両との車間距離や速度差等に基づいて、走行モードの切り替えを判定する際の応答速度を調整している。
【0015】
以下、走行モードの切替制御について説明する。図3は制御ユニット30が有する機能の一部を示すブロック図である。図3に示すように、制御ユニット30は、基本駆動力設定部40、目標駆動力設定部41、車間距離検出部42、車速差検出部43、フィルタ設定部44、判定時間設定部45、モード閾値設定部46および走行モード判定部47を有している。これらの各機能部を備えた制御ユニット30は、後述するように、駆動力設定部、走行モード設定部、走行状況検出部および応答速度設定部として機能している。
【0016】
車速差検出部43は、先行車両情報に基づいて先行車両との車速差ΔVを検出し、車間距離検出部42は、先行車両情報に基づいて先行車両との車間距離Dを検出する。次いで、フィルタ設定部44は、車間距離Dと車速差ΔVとに基づいてフィルタFa,Fbを設定し、判定時間設定部45は、車間距離Dと車速差ΔVとに基づいてディレイ時間とも呼ばれる判定時間Ta,Tbを設定する。ここで、フィルタ設定部44は、フィルタとして、パラレル走行モード切替時に用いられる第1フィルタFaと、モータ走行モード切替時に用いられる第2フィルタFbとを設定している。同様に、判定時間設定部45は、判定時間として、パラレル走行モード切替時に用いられる第1判定時間Taと、モータ走行モード切替時に用いられる第2判定時間Tbとを設定している。なお、フィルタ設定部44が設定するフィルタFa,Fbとは、後述する基本駆動力Bにフィルタ処理を施して目標駆動力Pa,Pbを求める際に用いられるフィルタである。また、判定時間設定部45が設定する判定時間Ta,Tbとは、目標駆動力Pa,Pbとモード閾値Xとを比較判定する際に用いられる判定時間である。
【0017】
また、基本駆動力設定部40は、運転手のアクセル操作量(アクセル操作状況)Accに基づき所定の駆動力マップを参照し、運転手の要求に応じた大きさの基本駆動力Bを設定する。続いて、目標駆動力設定部41は、第1フィルタFaを用いて基本駆動力Bにフィルタ処理を施し、パラレル走行モード切替時に用いる第1目標駆動力Paを設定する。同様に、目標駆動力設定部41は、第2フィルタFbを用いて基本駆動力Bにフィルタ処理を施し、モータ走行モード切替時に用いる第2目標駆動力Pbを設定する。また、モード閾値設定部46は、車速Vに基づいて所定のモードマップを参照し、目標駆動力Pa,Pbと比較判定されるモード閾値Xを設定する。なお、モード閾値設定部46には、バッテリ制御ユニット37からバッテリ23の充電状態SOCが入力されており、モード閾値設定部46は、充電状態SOCに基づいてモード閾値Xを調整している。例えば、充電状態SOCが低下している場合には、発電用にエンジン駆動が要求されることから、モード閾値Xが低駆動力側に調整される一方、充電状態SOCが上昇している場合には、発電用にエンジン駆動が要求されないことから、モード閾値Xが高駆動力側に調整される。
【0018】
前述したように、モード閾値X、第1目標駆動力Pa、第2目標駆動力Pb、第1判定時間Taおよび第2判定時間Tbが設定されると、これらの設定情報に基づいて走行モード判定部47は走行モードの切り替えを判定する。すなわち、現在の走行モードがモータ走行モードである場合には、走行モード判定部47によって、第1目標駆動力Paが第1判定時間Taに渡ってモード閾値Xを上回るか否かが判定される。第1目標駆動力Paが第1判定時間Taに渡ってモード閾値Xを上回ると判定された場合には、走行モード判定部47によってモータ走行モードからパラレル走行モードへの切り替えが決定される。一方、第1目標駆動力Paが第1判定時間Ta内にモード閾値Xを下回ると判定された場合には、走行モード判定部47によってモータ走行モードの維持が決定される。また、現在の走行モードがパラレル走行モードである場合には、走行モード判定部47によって、第2目標駆動力Pbが第2判定時間Tbに渡ってモード閾値Xを下回るか否かが判定される。第2目標駆動力Pbが第2判定時間Tbに渡ってモード閾値Xを下回ると判定された場合には、走行モード判定部47によってパラレル走行モードからモータ走行モードへの切り替えが決定される。一方、第2目標駆動力Pbが第2判定時間Tb内にモード閾値Xを上回ると判定された場合には、走行モード判定部47によってパラレル走行モードの維持が決定される。
【0019】
続いて、モータ走行モードからパラレル走行モードに切り替える際の手順について詳細に説明する。図4はパラレル走行モードに切り替える際に用いられる第1フィルタおよび第1判定時間の設定状況を示すイメージ図である。図4に示される一点鎖線L1a〜L7aは、同等の第1フィルタおよび第1判定時間を結んだ線である。図4において、車速差が「+」とは、先行車両が自己車両よりも速い走行状況、つまり自己車両と先行車両とが離れる走行状況を意味している。また、図4において、車速差が「−」とは、先行車両が自己車両よりも遅い走行状況、つまり自己車両と先行車両とが近づく走行状況を意味している。なお、図4において、車速差が「0」とは、先行車両と自己車両とが同じ速度で走行する状況、つまり自己車両と先行車両との車間距離が一定に保たれる走行状況を意味している。
【0020】
図4に矢印Aで示すように、車間距離が拡大する場合や車速差が正側(+側)に拡大する場合、つまり自己車両と先行車両とが離れる走行状況である場合には、第1フィルタが弱く設定され、第1判定時間が短く設定される。一方、図4に矢印Bで示すように、車間距離が縮小する場合や車速差が負側(−側)に拡大する場合、つまり自己車両と先行車両とが近づく走行状況である場合には、第1フィルタが強く設定され、第1判定時間が長く設定される。すなわち、図4においては、一点鎖線L1a、L2a、L3a、L4a、L5a、L6a、L7aの順に、第1フィルタが段階的に強く設定され、第1判定時間が段階的に長く設定される。なお、第1フィルタを弱く設定することは、第1フィルタの時定数を小さくすることに相当する。すなわち、第1フィルタを弱く設定することにより、アクセル操作量の変化に対して第1目標駆動力を俊敏に変化させることが可能となる。一方、第1フィルタを強く設定することは、第1フィルタの時定数を大きくすることに相当する。すなわち、第1フィルタを強く設定することにより、アクセル操作量の変化に対して第1目標駆動力を緩慢に変化させることが可能となる。
【0021】
ここで、図5はパラレル走行モードに切り替える際の判定状況を示すタイミングチャートである。なお、図5において、走行状況S1aとは図4に符号S1aで示した走行状況であり、走行状況S2aとは図4に符号S2aで示した走行状況であり、走行状況S3aとは図4に符号S3aで示した走行状況である。前述した図4に示すように、走行状況S1a、走行状況S2a、走行状況S3aの順に、第1フィルタは段階的に強く設定されている。このため、図5に示すように、各走行状況S1a〜S3aの第1目標駆動力については、走行状況S1aの第1目標駆動力P1a、走行状況S2aの第1目標駆動力P2a、走行状況S3aの第1目標駆動力P3aの順に、アクセル操作量に相当する基本駆動力Baに対しての駆動力変化が緩やかになる。
【0022】
このように、走行状況S1a〜S3aに応じて第1目標駆動力P1a〜P3aを変化させることにより、適切なタイミングで走行モードを切り替えることができ、運転手の加速要求に対する応答性能を確保しつつ、モータ走行モードを拡大して燃費性能を向上させることが可能となる。すなわち、自己車両が先行車両から離れる走行状況S1a、つまり運転手から加速要求が為され易い走行状況においては、第1目標駆動力P1aを素早く変化させることにより、パラレル走行モードの切り替えを判定する際の応答速度が上げられている。これにより、アクセルペダルが踏み込まれた場合には、パラレル走行モードに素早く切り替えることができ、運転手の加速要求に対する応答性能を確保することが可能となる。一方、自己車両が先行車両に近づく走行状況S3a、つまり運転手から加速要求が為され難い走行状況においては、第1目標駆動力P3aを緩やかに変化させることにより、パラレル走行モードの切り替えを判定する際の応答速度が下げられている。これにより、アクセルペダルが踏み込まれた場合であっても、モータ走行モードが維持され易くなるため、ハイブリッド車両の燃費性能を向上させることが可能となる。
【0023】
また、図5に示すように、走行状況S1aの第1判定時間T1a、走行状況S2aの第1判定時間T2a、走行状況S3aの第1判定時間T3aの順に、第1判定時間は段階的に長く設定されている。このように、走行状況S1a〜S3aに応じて第1判定時間T1a〜T3aを変化させることにより、適切なタイミングで走行モードを切り替えることができ、運転手の加速要求に対する応答性能を確保しつつ、モータ走行モードを拡大して燃費性能を向上させることが可能となる。すなわち、自己車両が先行車両から離れる走行状況S1a、つまり運転手から加速要求が為され易い走行状況においては、第1判定時間T1aを短く設定することにより、パラレル走行モードの切り替えを判定する際の応答速度が上げられている。これにより、アクセルペダルが踏み込まれた場合には、パラレル走行モードに素早く切り替えることができ、運転手の加速要求に対する応答性能を確保することが可能となる。一方、自己車両が先行車両に近づく走行状況S3a、つまり運転手から加速要求が為され難い走行状況においては、第1判定時間T3aを長く設定することにより、パラレル走行モードの切り替えを判定する際の応答速度が下げられている。これにより、アクセルペダルが踏み込まれた場合であっても、モータ走行モードが維持され易くなるため、ハイブリッド車両の燃費性能を向上させることが可能となる。なお、目標駆動力P1aが判定時間T1a内にモード閾値X1aを下回った場合、目標駆動力P2aが判定時間T2a内にモード閾値X2aを下回った場合、目標駆動力P3aが判定時間T3a内にモード閾値X3aを下回った場合に、モータ走行モードが維持されることはいうまでもない。
【0024】
これまで説明したように、自己車両と先行車両とが離れる走行状況においては、第1フィルタを弱く設定して第1判定時間を短く設定することにより、アクセル操作量をパラレル走行モードの切り替えに反映する際の応答速度を上げている。一方、自己車両と先行車両とが近づく走行状況においては、第1フィルタを強く設定して第1判定時間を長く設定することにより、アクセル操作量をパラレル走行モードの切り替えに反映する際の応答速度を下げている。これにより、適切なタイミングで走行モードを切り替えることができ、運転手の加速要求に対する応答性能を確保しつつ、モータ走行モードを拡大して燃費性能を向上させることが可能となる。なお、前述の説明では、走行状況に応じて第1フィルタと第1判定時間との双方を変化させているが、これに限られることはなく、走行状況に応じて第1フィルタだけを変化させても良く、走行状況に応じて第1判定時間だけを変化させても良い。
【0025】
また、図4のイメージ図に沿って第1フィルタや第1判定時間を設定すると、車間距離が拡大する方向に走行状況が変化した場合には、直近の応答速度よりも応答速度が上げられ、車間距離が縮小する方向に走行状況が変化した場合には、直近の応答速度よりも応答速度が下げられるが、これに限られることはない。例えば、先行車両との速度差が正側(+側)になる走行状況において、高速側の応答速度に対応する第1フィルタおよび第1判定時間を設定し、先行車両との速度差が負側(−側)になる走行状況において、低速側の応答速度に対応する第1フィルタおよび第1判定時間を設定しても良い。この場合には、先行車両との速度差が正側になる走行状況、つまり自己車両と先行車両とが離れる走行状況においては、高速側に固定された応答速度を用いてパラレル走行モードへの切り替えが判定されることになる。また、先行車両との速度差が負側になる走行状況、つまり自己車両と先行車両とが近づく走行状況においては、低速側に固定された応答速度を用いてパラレル走行モードへの切り替えが判定されることになる。
【0026】
また、図5に示す場合には、エンジン効率を大幅に損なうことの無い範囲内において、エンジン始動閾値であるモード閾値X1a,X2a,X3aを、各走行状況S1a,S2a,S3aに合わせて別個に設定している。すなわち、運転手から加速要求が為され易い走行状況S1aにおいては、パラレル走行モードの設定領域を拡大するため、目標駆動力P1aと比較されるモード閾値X1aを低駆動力側に設定している。一方、運転手から加速要求が為され難い走行状況S3aにおいては、モータ走行モードの設定領域を拡大するため、目標駆動力P3aと比較されるモード閾値X3aを高駆動力側に設定している。なお、図5においては、走行状況に応じてモード閾値を別個に設定しているが、これに限られることはなく、全ての走行状況に対応する1つのモード閾値を設定しても良い。この場合であっても、走行状況に応じて第1フィルタや第1判定時間を変化させることにより、運転手の加速要求に対する応答性能を確保しつつ、モータ走行モードを拡大して燃費性能を向上させることが可能となる。すなわち、本発明の一実施の形態である車両用制御装置11においては、エンジン効率を左右するモード閾値(エンジン始動閾値)を積極的に動かすことなく、モータ走行モードを拡大して燃費性能を向上させることが可能となる。
【0027】
続いて、パラレル走行モードからモータ走行モードに切り替える際の手順について詳細に説明する。図6はモータ走行モードに切り替える際に用いられる第2フィルタおよび第2判定時間の設定状況を示すイメージ図である。図6に示される一点鎖線L1b〜L7bは、同等の第2フィルタおよび第2判定時間を結んだ線である。前述した図4と同様に、図6において、車速差が「+」とは、自己車両と先行車両とが離れる走行状況を意味しており、車速差が「−」とは、自己車両と先行車両とが近づく走行状況を意味している。
【0028】
図6に矢印Aで示すように、車間距離が拡大する場合や車速差が正側(+側)に拡大する場合、つまり自己車両と先行車両とが離れる走行状況である場合には、第2フィルタが強く設定され、第2判定時間が長く設定される。一方、図6に矢印Bで示すように、車間距離が縮小する場合や車速差が負側(−側)に拡大する場合、つまり自己車両と先行車両とが近づく走行状況である場合には、第2フィルタが弱く設定され、第2判定時間が短く設定される。すなわち、図6においては、一点鎖線L1b、L2b、L3b、L4b、L5b、L6b、L7bの順に、第2フィルタが段階的に弱く設定され、第2判定時間が段階的に短く設定される。なお、第2フィルタを弱く設定することは、第2フィルタの時定数を小さくすることに相当する。すなわち、第2フィルタを弱く設定することにより、アクセル操作量の変化に対して第2目標駆動力を俊敏に変化させることが可能となる。一方、第2フィルタを強く設定することは、第2フィルタの時定数を大きくすることに相当する。すなわち、第2フィルタを強く設定することにより、アクセル操作量の変化に対して第2目標駆動力を緩慢に変化させることが可能となる。
【0029】
ここで、図7はモータ走行モードに切り替える際の判定状況を示すタイミングチャートである。なお、図7において、走行状況S1bとは図6に符号S1bで示した走行状況であり、走行状況S2bとは図6に符号S2bで示した走行状況であり、走行状況S3bとは図6に符号S3bで示した走行状況である。前述した図6に示すように、走行状況S1b、走行状況S2b、走行状況S3bの順に、第2フィルタは段階的に弱く設定されている。このため、図7に示すように、各走行状況S1b〜S3bの第2目標駆動力については、走行状況S3bの第2目標駆動力P3b、走行状況S2bの第2目標駆動力P2b、走行状況S1bの第2目標駆動力P1bの順に、アクセル操作量に相当する基本駆動力Bbに対しての駆動力変化が緩やかになる。
【0030】
このように、走行状況S1b〜S3bに応じて第2目標駆動力P1b〜P3bを変化させることにより、適切なタイミングで走行モードを切り替えることができ、運転手の加速要求に対する応答性能を確保しつつ、モータ走行モードを拡大して燃費性能を向上させることが可能となる。すなわち、自己車両が先行車両から離れる走行状況S1b、つまり運転手から加速要求が為され易い走行状況においては、第2目標駆動力P1bを緩やかに変化させることにより、モータ走行モードの切り替えを判定する際の応答速度が下げられている。これにより、アクセルペダルの踏み込みが解除された場合であっても、パラレル走行モードを維持することができ、運転手の加速要求に対する応答性能を確保することが可能となる。一方、自己車両が先行車両に近づく走行状況S3b、つまり運転手から加速要求が為され難い走行状況においては、第2目標駆動力P3bを素早く変化させることにより、モータ走行モードの切り替えを判定する際の応答速度が上げられている。これにより、アクセルペダルの踏み込みが解除された場合には、モータ走行モードに素早く切り替えることができ、ハイブリッド車両の燃費性能を向上させることが可能となる。
【0031】
また、図7に示すように、走行状況S1bの第2判定時間T1b、走行状況S2bの第2判定時間T2b、走行状況S3bの第2判定時間T3bの順に、第2判定時間は段階的に短く設定されている。このように、走行状況S1b〜S3bに応じて第2判定時間T1b〜T3bを変化させることにより、適切なタイミングで走行モードを切り替えることができ、運転手の加速要求に対する応答性能を確保しつつ、モータ走行モードを拡大して燃費性能を向上させることが可能となる。すなわち、自己車両が先行車両から離れる走行状況S1b、つまり運転手から加速要求が為され易い走行状況においては、第2判定時間T1bを長く設定することにより、モータ走行モードの切り替えを判定する際の応答速度が下げられている。これにより、アクセルペダルの踏み込みが解除された場合であっても、パラレル走行モードを維持することができ、運転手の加速要求に対する応答性能を確保することが可能となる。一方、自己車両が先行車両に近づく走行状況S3b、つまり運転手から加速要求が為され難い走行状況においては、第2判定時間T3bを短く設定することにより、モータ走行モードの切り替えを判定する際の応答速度が上げられている。これにより、アクセルペダルの踏み込みが解除された場合には、モータ走行モードに素早く切り替えることができ、ハイブリッド車両の燃費性能を向上させることが可能となる。なお、目標駆動力P1bが判定時間T1b内にモード閾値X1bを上回った場合、目標駆動力P2bが判定時間T2b内にモード閾値X2bを上回った場合、目標駆動力P3bが判定時間T3b内にモード閾値X3aを上回った場合に、パラレル走行モードが維持されることはいうまでもない。
【0032】
これまで説明したように、自己車両と先行車両とが離れる走行状況においては、第2フィルタを強く設定して第2判定時間を長く設定することにより、アクセル操作量をモータ走行モードの切り替えに反映する際の応答速度を下げている。一方、自己車両と先行車両とが近づく走行状況においては、第2フィルタを弱く設定して第2判定時間を短く設定することにより、アクセル操作量をモータ走行モードの切り替えに反映する際の応答速度を上げている。これにより、適切なタイミングで走行モードを切り替えることができ、運転手の加速要求に対する応答性能を確保しつつ、モータ走行モードを拡大して燃費性能を向上させることが可能となる。なお、前述の説明では、走行状況に応じて第2フィルタと第2判定時間との双方を変化させているが、これに限られることはなく、走行状況に応じて第2フィルタだけを変化させても良く、走行状況に応じて第2判定時間だけを変化させても良い。
【0033】
また、図6のイメージ図に沿って第2フィルタや第2判定時間を設定すると、車間距離が拡大する方向に走行状況が変化した場合には、直近の応答速度よりも応答速度が下げられ、車間距離が縮小する方向に走行状況が変化した場合には、直近の応答速度よりも応答速度が上げられるが、これに限られることはない。例えば、先行車両との速度差が正側(+側)になる走行状況において、低速側の応答速度に対応する第2フィルタおよび第2判定時間を設定し、先行車両との速度差が負側(−側)になる走行状況において、高速側の応答速度に対応する第2フィルタおよび第2判定時間を設定しても良い。この場合には、先行車両との速度差が正側になる走行状況、つまり自己車両と先行車両とが離れる走行状況においては、低速側に固定された応答速度を用いてモータ走行モードへの切り替えが判定されることになる。また、先行車両との速度差が負側になる走行状況、つまり自己車両と先行車両とが近づく走行状況においては、高速側に固定された応答速度を用いてモータ走行モードへの切り替えが判定されることになる。
【0034】
また、図7に示す場合には、エンジン効率を大幅に損なうことの無い範囲内において、エンジン停止閾値であるモード閾値X1b,X2b,X3bを、各走行状況S1b,S2b,S3bに合わせて別個に設定している。すなわち、運転手から加速要求が為され易い走行状況S1bにおいては、パラレル走行モードの設定領域を拡大するため、目標駆動力P1bと比較されるモード閾値X1bを低駆動力側に設定している。一方、運転手から加速要求が為され難い走行状況S3bにおいては、モータ走行モードの設定領域を拡大するため、目標駆動力P3bと比較されるモード閾値X3bを高駆動力側に設定している。なお、図7においては、走行状況に応じてモード閾値を別個に設定しているが、これに限られることはなく、全ての走行状況に対応する1つのモード閾値を設定しても良い。この場合であっても、走行状況に応じて第2フィルタや第2判定時間を変化させることにより、運転手の加速要求に対する応答性能を確保しつつ、モータ走行モードを拡大して燃費性能を向上させることが可能となる。すなわち、本発明の一実施の形態である車両用制御装置11においては、エンジン効率を左右するモード閾値(エンジン停止閾値)を積極的に動かすことなく、モータ走行モードを拡大して燃費性能を向上させることが可能となる。
【0035】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、先行車両と自己車両との相対的な走行状況として、先行車両と自己車両との車間距離と、先行車両と自己車両との速度差との双方を用いているが、これに限られることはない。例えば、先行車両と自己車両との車間距離だけを走行状況として利用しても良く、先行車両と自己車両との速度差だけを走行状況として利用しても良い。また、前述の説明では、アクセル操作状況としてアクセル操作量を利用しているが、これに限られることはなく、アクセル操作状況としてアクセルペダルの操作速度を利用しても良い。
【0036】
第1フィルタ、第2フィルタ、第1判定時間および第2判定時間については、走行状況に基づいて連続的に変化させても良く、走行状況に基づいて段階的に変化させても良い。また、前述の説明では、パラレル走行モード切替時とモータ走行モード切替時との双方で応答速度を変化させているが、これに限られることはなく、パラレル走行モード切替時のみ応答速度を変化させても良く、モータ走行モード切替時のみ応答速度を変化させても良い。
【0037】
また、前述の説明では、カメラユニット38を用いて先行車両情報を取得しているが、カメラユニット38としては、複数のカメラを備えたステレオカメラであっても良く、1つのカメラを備えた単眼カメラであっても良い。また、ミリ波レーダや赤外線レーザ等を用いて、先行車両情報を取得しても良い。また、ハイブリッド車両に搭載されるパワーユニットとしては、図示した構成のパワーユニット10に限られることはない。例えば、図1に示したパワーユニット10は、1つのモータジェネレータ13を備えたパワーユニット10であるが、これに限られることはなく、2つ以上のモータジェネレータを備えたパワーユニットであっても良い。
【符号の説明】
【0038】
11 車両用制御装置
12 エンジン
13 モータジェネレータ(電動モータ)
30 ハイブリッド制御ユニット(駆動力設定部,走行モード設定部,走行状況検出部,応答速度設定部)
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7