特開 2024-116005 ハイブリッド車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024116005

(43)【公開日】2024-08-27

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/08 20060101AFI20240820BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20240820BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20240820BHJP

   B60W 20/17 20160101ALI20240820BHJP

   B60L 50/61 20190101ALI20240820BHJP

   B60L 58/10 20190101ALI20240820BHJP

【ＦＩ】

B60W10/08 900

B60K6/46 ZHV

B60W10/06 900

B60W20/17

B60L50/61

B60L58/10

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023021966

(22)【出願日】2023-02-15

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 笙太

(72)【発明者】

【氏名】石淵 雅顕

(72)【発明者】

【氏名】吉井 侑典

(72)【発明者】

【氏名】藤本 隆志

(72)【発明者】

【氏名】鳥田 博幸

(72)【発明者】

【氏名】中本 和男

【テーマコード（参考）】

3D202

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D202AA07

3D202BB05

3D202BB12

3D202BB18

3D202CC42

3D202DD01

3D202DD05

3D202DD06

3D202DD22

3D202DD24

3D202DD26

3D202DD45

5H125AA01

5H125AC08

5H125AC12

5H125BC05

5H125BD17

5H125CA09

5H125EE08

5H125EE09

5H125EE21

5H125EE52

(57)【要約】

【課題】シリーズ方式のハイブリッド車両において、エンジンの始動時に必要な電力出力を走行条件に応じた適切な値とすることで、ＥＶ走行領域を拡大する。
【解決手段】ＥＶ走行とＨＶ走行のいずれかによって走行するハイブリッド車両の制御装置であって、ＥＶ走行をしている場合に、ＨＶ走行に切り替える必要があるか否かの判定を行うときに、少なくとも、現在の電池の電力出力と、内燃機関の始動時に必要な電力出力と、を用いて判定を行う。そのときに、内燃機関の始動に必要な発電用電動機への電力出力に関する第１のマップ化情報と、内燃機関の始動中のハイブリッド車両の走行に必要な駆動用電動機への電力出力に関する第２のマップ化情報と、発電用電動機による制振制御時に必要な電力出力に関する第３のマップ化情報と、に基づいて、内燃機関の始動時に必要な電力出力を算出する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関と、前記内燃機関の動作時に前記内燃機関の動力を電力に変換可能であるとともに前記内燃機関の非動作時に電池からの電力を用いて前記内燃機関を始動可能な発電用電動機と、電力を用いて駆動輪に走行のための駆動力を供給する駆動用電動機と、前記発電用電動機および前記駆動用電動機に電力を出力可能な前記電池と、を備え、前記発電用電動機による発電を行わずに前記電池から供給される電力のみによって走行するＥＶ（Electric Vehicle）走行と、前記発電用電動機により発電された電力および前記電池から供給される電力の両方によって走行するＨＶ（Hybrid Vehicle）走行と、のいずれかによって走行するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記ＥＶ走行をしている場合に、前記ＨＶ走行に切り替える必要があるか否かの判定を行うときに、少なくとも、現在の前記電池の電力出力と、前記内燃機関の始動時に必要な電力出力と、を用いて前記判定を行い、そのときに、
前記内燃機関の始動に必要な前記発電用電動機への電力出力に関する第１のマップ化情報と、
前記内燃機関の始動中の前記ハイブリッド車両の走行に必要な前記駆動用電動機への電力出力に関する第２のマップ化情報と、
前記発電用電動機による制振制御時に必要な電力出力に関する第３のマップ化情報と、
に基づいて、前記内燃機関の始動時に必要な電力出力を算出する、ハイブリッド車両の制御装置。

【請求項2】

前記第１のマップ化情報における電力出力は、固定値、または、前記内燃機関の始動時の前記内燃機関の状態に応じた変動値である、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。

【請求項3】

前記第２のマップ化情報における電力出力は、前記駆動用電動機の回転数が小さいほど大きく、かつ、前記駆動用電動機の要求トルクが大きいほど大きくなる変動値である、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。

【請求項4】

前記第３のマップ化情報における電力出力は、前記ハイブリッド車両の車速が大きいほど大きい変動値である、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の動力源を備えるハイブリッド車両に搭載されるシステムとして、例えば、いわゆるシリーズ方式のハイブリッドシステムがある。シリーズ方式のハイブリッドシステムは、例えば、エンジンと、エンジンの動力で発電する発電モータと、走行のための駆動力を発生する駆動モータと、駆動モータなどに供給される電力を蓄える電池（バッテリ）と、を含む。以下、このようなシリーズ方式のハイブリッドシステムが搭載されたハイブリッド車両を、単に「ハイブリッド車両」と称する。また、電力出力を単に「電力」や「出力」とも称する。

【0003】

ハイブリッド車両は、ＥＶ（Electric Vehicle）走行と、ＨＶ（Hybrid Vehicle）走行と、のいずれかによって走行する。ＥＶ走行では、発電モータによる発電を行わずに、電池から供給される電力のみによって走行する。また、ＨＶ走行では、エンジンの動力によって発電モータにより発電された電力と、電池から供給される電力と、の両方によって走行する。

【0004】

そして、ＥＶ走行時に、電池出力が、必要な電力よりも小さくなった場合、エンジンを始動してＨＶ走行に切り替える。必要な電力とは、例えば、走行に必要な電力、エンジンの始動時に必要な電力、マージン、損失（各種エネルギー損失）、電機負荷などの合計である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５－１１３０６８号公報

【特許文献2】特開２０１８－１０００１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述の従来技術では、「エンジンの始動時に必要な電力出力」は、考えられる最大値を元に固定値として設定されている。そのため、走行条件によってはエンジン始動が必要以上に早く実行され、ＥＶ走行領域（ＥＶ走行する場面）を狭くしてしまっている。また、搭載する電池が小さくなると、ＥＶ走行領域が縮小して、商品性が低下してしまう。

【0007】

そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、シリーズ方式のハイブリッド車両において、エンジンの始動時に必要な電力出力を走行条件に応じた適切な値とすることで、ＥＶ走行領域を拡大することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述の課題を解決するために、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、前記内燃機関の動作時に前記内燃機関の動力を電力に変換可能であるとともに前記内燃機関の非動作時に電池からの電力を用いて前記内燃機関を始動可能な発電用電動機と、電力を用いて駆動輪に走行のための駆動力を供給する駆動用電動機と、前記発電用電動機および前記駆動用電動機に電力を出力可能な前記電池と、を備える。また、前記発電用電動機による発電を行わずに前記電池から供給される電力のみによって走行するＥＶ走行と、前記発電用電動機により発電された電力および前記電池から供給される電力の両方によって走行するＨＶ走行と、のいずれかによって走行する。前記ＥＶ走行をしている場合に、前記ＨＶ走行に切り替える必要があるか否かの判定を行うときに、少なくとも、現在の前記電池の電力出力と、前記内燃機関の始動時に必要な電力出力と、を用いて前記判定を行い、そのときに、前記内燃機関の始動に必要な前記発電用電動機への電力出力に関する第１のマップ化情報と、前記内燃機関の始動中の前記ハイブリッド車両の走行に必要な前記駆動用電動機への電力出力に関する第２のマップ化情報と、前記発電用電動機による制振制御時に必要な電力出力に関する第３のマップ化情報と、に基づいて、前記内燃機関の始動時に必要な電力出力を算出する。

【0009】

上記構成によれば、内燃機関の始動時に必要な電力出力を３種類のマップ化情報に細分化したことで、内燃機関の始動のための電力出力の閾値を走行条件に応じた適切な値とすることができる。これにより、ＥＶ走行領域を拡大することができる。

【0010】

また、前記ハイブリッド車両の制御装置において、前記第１のマップ化情報における電力出力は、固定値、または、前記内燃機関の始動時の前記内燃機関の状態に応じた変動値である。

【0011】

上記構成によれば、具体的に、適切な第１のマップ化情報を設定できる。

【0012】

また、前記ハイブリッド車両の制御装置において、前記第２のマップ化情報における電力出力は、前記駆動用電動機の回転数が小さいほど大きく、かつ、前記駆動用電動機の要求トルクが大きいほど大きくなる変動値である。

【0013】

上記構成によれば、具体的に、適切な第２のマップ化情報を設定できる。

【0014】

また、前記ハイブリッド車両の制御装置において、前記第３のマップ化情報における電力出力は、前記ハイブリッド車両の車速が大きいほど大きい変動値である。

【0015】

上記構成によれば、具体的に、適切な第３のマップ化情報を設定できる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、内燃機関の始動時に必要な電力出力を３種類のマップ化情報に細分化したことで、内燃機関の始動のための電力出力の閾値を走行条件に応じた適切な値とすることができる。これにより、ＥＶ走行領域を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、実施形態のハイブリッド車両の要部構成の例を示す図である。

【図2】図２は、実施形態のハイブリッド車両における制御内容の特徴の概要の説明図である。

【図3】図３は、実施形態における第１のマップ化情報の例を示すグラフである。

【図4】図４は、実施形態における第２のマップ化情報の例などを示すグラフである。

【図5】図５は、実施形態における第３のマップ化情報の例などを示すグラフである。

【図6】図６は、実施形態におけるエンジン始動閾値の例などを示すグラフである。

【図7】図７は、実施形態のハイブリッド車両における処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、図面を参照しながら、本発明のハイブリッド車両の制御装置の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、および、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。

【0019】

図１は、実施形態のハイブリッド車両１の要部構成の例を示す図である。図１を参照しながら、本実施形態にハイブリッド車両１の要部構成について説明する。

【0020】

ハイブリッド車両１は、シリーズ方式のハイブリッドシステム２を搭載している車両である。ハイブリッド車両１は、駆動輪１７と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）３１と、アクセルセンサ３２と、ブレーキスイッチ３３と、車速センサ３４と、を備える。

【0021】

また、ハイブリッドシステム２は、エンジン１１と、発電モータ１２（ＭＧ１：発電用電動機）と、駆動モータ１３（ＭＧ２：駆動用電動機）と、電池１４と、ＰＣＵ（Power Control Unit：パワーコントロールユニット）１５と、を含む。

【0022】

エンジン１１は、例えば、ガソリンエンジン等の内燃機関である。

【0023】

発電モータ１２は、エンジン１１の動作時にエンジン１１の動力を電力に変換可能であるとともに、エンジン１１の非動作時に電池１４からの電力を用いてエンジン１１を始動可能である。

【0024】

具体的には、発電モータ１２は、エンジン１１の動力を電力に変換するための構成で、例えば、永久磁石同期モータである。発電モータ１２の回転軸は、エンジン１１のクランクシャフトに、図示しないギヤを介して機械的に連結されている。例えば、エンジン１１のクランクシャフトにエンジン出力ギヤが相対回転不能に支持され、発電モータ１２の回転軸にモータギヤが相対回転不能に支持されて、エンジン出力ギヤとモータギヤとが噛合している。

【0025】

駆動モータ１３は、電池１４からの電力などを用いて駆動輪１７に走行のための駆動力を供給する。具体的には、駆動モータ１３は、例えば、発電モータ１２よりも大型の永久磁石同期モータである。駆動モータ１３の回転軸は、駆動輪１７を回転駆動させるための駆動系１６に連結されている。駆動系１６は、デファレンシャルギヤを含む。駆動モータ１３の動力は、デファレンシャルギヤに伝達され、デファレンシャルギヤから左右の前輪または後輪からなる駆動輪１７に分配されて伝達される。これによって、左右の駆動輪１７が回転し、ハイブリッド車両１が前進または後進する。

【0026】

電池１４は、発電モータ１２および駆動モータ１３に電力を出力可能な構成である。具体的には、電池１４は、例えば、複数の二次電池（例えばリチウムイオン電池）を組み合わせた組電池である。電池１４は、例えば、約２００～３５０［Ｖ］の直流電力を出力する。

【0027】

ＰＣＵ１５は、発電モータ１２および駆動モータ１３の駆動を制御するためのユニットである。ＰＣＵ１５は、第１インバータ２１と、第２インバータ２２と、コンバータ２３と、を備える。

【0028】

第１インバータ２１は、コンバータ２３からの直流電力を交流電力に変換し、発電モータ１２により発電された交流電力を直流電力に変換するインバータ装置である。

【0029】

第２インバータ２２は、コンバータ２３からの直流電力を交流電力に変換し、駆動モータ１３による回生運転により発生した交流電力を直流電力に変換するインバータ装置である。

【0030】

コンバータ２３は、電池１４から出力される直流電力を昇圧し、または、第１インバータ２１や第２インバータ２２から出力される直流電力を降圧するコンバータ装置である。

【0031】

エンジン１１の始動時には、電池１４から出力される直流電力がコンバータ２３により昇圧されて、昇圧された直流電力が第１インバータ２１で交流電力に変換され、変換された交流電力が発電モータ１２に供給される。これによって、発電モータ１２が力行運転されて、エンジン１１が発電モータ１２によりモータリング（クランキング）される。モータリングによりエンジン１１のクランクシャフトの回転数が始動に必要な回転数まで上昇した状態で、エンジン１１の点火プラグがスパークされると、エンジン１１が始動する。

【0032】

ハイブリッド車両１の走行時には、駆動モータ１３が力行運転されて、駆動モータ１３が動力を発生する。

【0033】

ハイブリッド車両１の走行時において、駆動モータ１３に要求される出力が電池１４の出力より小さいときには、ハイブリッド車両１は、ＥＶ（Electric Vehicle）走行を行う。すなわち、ＥＶ走行では、エンジン１１が停止し、発電モータ１２による発電を行わず、電池１４からコンバータ２３および第２インバータ２２を介して供給される電力のみによって駆動モータ１３が駆動される。

【0034】

一方、ハイブリッド車両１の走行時において、駆動モータ１３に要求される出力が電池１４の出力を上回るときには、ハイブリッド車両１は、ＨＶ（Hybrid Vehicle）走行を行う。すなわち、ＨＶ走行では、発電モータ１２により発電された電力、および、電池１４から供給される電力の両方によって駆動モータ１３が駆動される。

【0035】

具体的には、ＨＶ走行では、エンジン１１が稼動状態となり、発電モータ１２が発電運転（回生運転）されることにより、エンジン１１の動力が発電モータ１２で交流電力に変換される。そして、発電モータ１２からの交流電力が第１インバータ２１で直流電力に変換され、当該直流電力が第２インバータ２２で交流電力に変換されて、当該交流電力が駆動モータ１３に供給される。当該交流電力と電池１４からの電力により、駆動モータ１３が駆動される。

【0036】

ハイブリッド車両１の減速時には、駆動モータ１３が回生運転されて、駆動輪１７から駆動モータ１３に伝達される動力が交流電力に変換される。このとき、駆動モータ１３が駆動系１６の抵抗となり、その抵抗がハイブリッド車両１を制動する制動力（回生制動力）として作用する。このとき、ＰＣＵ１５では、駆動モータ１３から第２インバータ２２に供給される交流電力が第２インバータ２２で直流電力に変換され、当該直流電力がコンバータ２３で降圧される。そして、降圧後の直流電力が電池１４に供給されることにより、電池１４が充電される。

【0037】

ＥＣＵ３１は、ハイブリッドシステム２を制御する制御装置である。ＥＣＵ３１には、アクセルセンサ３２、ブレーキスイッチ３３および車速センサ３４が接続されている。ＥＣＵ３１は、アクセルセンサ３２から出力される検出信号から、アクセルペダルの最大操作量に対する現在の操作量の割合であるアクセル開度を求める。また、ＥＣＵ３１は、車速センサ３４から出力される検出信号から、当該検出信号（パルス信号）の周波数を求めて、当該周波数を車速に換算する。

【0038】

アクセルセンサ３２は、運転者により足踏み操作されるアクセルペダルの操作量（アクセル開度）に応じた検出信号を出力するセンサである。

【0039】

ブレーキスイッチ３３は、運転者により足踏み操作されるブレーキペダルの操作量または踏み込んだか否かを示すブレーキ信号を出力するセンサである。

【0040】

車速センサ３４は、ハイブリッド車両１の走行に伴って回転する回転体の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するセンサである。なお、ＥＣＵ３１が車速を認識する手法は、車速センサ３４から取得した検出信号を用いる手法に限定されず、ほかに、例えば、ＰＣＵ１５やＶＳＣ（Vehicle Stability Control：車両安定制御システム）からＣＡＮ（Controller Area Network）経由で取得した車速関連情報を用いる手法などであってもよい。

【0041】

ハイブリッド車両１は、ＥＣＵ３１を含む複数のＥＣＵを搭載している。各ＥＣＵは、マイコン（マイクロコントローラユニット）を備える。マイコンには、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の揮発性メモリなどが内蔵されている。複数のＥＣＵは、ＣＡＮ通信プロトコルによる双方向通信が可能に相互接続されている。各ＥＣＵには、制御に必要な各種センサが接続されており、その接続されたセンサの検出信号が入力される。また、各ＥＣＵには、各種センサから入力される検出信号以外に制御に必要な情報が他のＥＣＵから入力される。

【0042】

ここで、図２は、実施形態のハイブリッド車両１における制御内容の特徴の概要の説明図である。ハイブリッド車両１では、ＥＶ走行時に、例えば、電池１４の出力（符号Ａ１０）が、走行に必要な電力出力（符号Ａ１）、エンジン１１の始動時に必要な出力（符号Ａ２）、マージン（符号Ａ３）、損失（符号Ａ４）（各種エネルギー損失）、電機負荷（符号Ａ５）などの合計よりも小さくなった場合、エンジン１１を始動してＨＶ走行に切り替える。

【0043】

そして、従来技術では、「エンジンの始動時に必要な出力」は、考えられる最大値を元に固定値として設定されていた。そのため、走行条件によってはエンジン始動が必要以上に早く実行され、ＥＶ走行領域を狭くしてしまっていた。

【0044】

そこで、以下では、エンジンの始動時に必要な電力出力を走行条件に応じた適切な値とすることで、ＥＶ走行領域を拡大することができる技術について説明する。

【0045】

ハイブリッド車両１がＥＶ走行をしている場合に、ＥＣＵ３１は、ＨＶ走行に切り替える必要があるか否かの判定を行うときに、少なくとも、現在の電池１４の電力出力と、エンジン１１の始動時に必要な電力出力と、を用いて判定を行う。ＥＣＵ３１は、そのときに、エンジン１１の始動時に必要な電力出力として、細分化した３種類のマップ化情報である第１のマップ化情報（符号Ｐ１）と、第２のマップ化情報（符号Ｐ２）と、第３のマップ化情報（符号Ｐ３）と、を用いる。なお、マップ化情報とは、所定のパラメータの値に対して他のパラメータの値を対応付けた情報であり、テーブル形式、関数形式など、形式は任意である。

【0046】

ここで、図３は、実施形態における第１のマップ化情報の例を示すグラフである。第１のマップ化情報は、エンジン１１の始動に必要な発電モータ１２への電力出力に関する情報である。

【0047】

第１のマップ化情報における電力出力は、例として、車速（横軸）に対して、固定値（縦軸）として設定される。

【0048】

ただし、第１のマップ化情報における電力出力は、これに限定されず、エンジン１１の始動時のエンジン１１の状態に応じた変動値であってもよい。具体的には、例えば、第１のマップ化情報における電力出力は、エンジン１１に関係する液体（エンジンオイル、冷却水など）の温度が高いほど小さな変動値としてもよい。理由は、液体の温度が高いほど、エンジン１１の始動に必要な発電モータ１２への出力は小さいと考えられるからである。

【0049】

また、例えば、第１のマップ化情報における電力出力は、エンジン１１が完全停止中か否かに応じた変動値としてもよい。また、エンジン１１が惰性による回転中の場合はその回転速度に応じた変動値としてもよい。理由は、それらに応じて、エンジン１１の始動に必要な発電モータ１２への出力が異なると考えられるからである。

【0050】

このようにして、適切な内容の第１のマップ化情報を設定できる。

【0051】

次に、図４は、実施形態における第２のマップ化情報の例などを示すグラフである。（ａ）、（ｂ）において、横軸は時間で、縦軸は各パラメータの値である。なお、縦軸における数の正負は、０に対して上側が正で、下側が負である。（ａ）は、エンジン１１の始動タイミングが早くて、電力不足による車体の急減速が発生しない場合である。一方、（ｂ）は、エンジン１１の始動タイミングが遅くて、電力不足による車体の急減速が発生する場合である。

【0052】

符号Ｇ１１は、車速を示す。符号Ｇ１２は、エンジン１１の回転数を示す。

【0053】

符号Ｇ１３は、駆動モータ１３のトルクの上限（ガード値）を示す。符号Ｇ１４は、駆動モータ１３の要求トルクを示す。符号Ｇ１５は、駆動モータ１３の実トルクを示す。

【0054】

符号Ｇ１６は、電池１４の出力の上限を示す。符号Ｇ１７は、電池１４の出力を示す。符号Ｇ１８は、駆動モータ１３の電力（０より上側が使用電力。０より下側が発電電力。以下、同様）を示す。符号Ｇ１９は、発電モータ１２の電力を示す。

【0055】

制御の概要は、次の通りである。まず、（ａ）の場合を説明する。アクセルＯＮとなると、駆動モータ１３の要求トルク（符号Ｇ１４）が上昇し、それに対するフィードフォワード制御によって駆動モータ１３の実トルク（符号Ｇ１５）が上昇する。

【0056】

エンジン１１を始動させるタイミングになると、その後、エンジン１１の始動のために発電モータ１２の電力（符号Ｇ１９）が上昇する。これに応じて、駆動モータ１３のトルクの上限（符号Ｇ１３）が一時的に減少し、駆動モータ１３の実トルク（符号Ｇ１５）も一時的に減少するが、減少の度合いが小さいので、車体の急減速は発生しない。

【0057】

次に、（ｂ）の場合を説明する。（ａ）の場合と同様に事項は、説明を適宜省略する。エンジン１１を始動させるタイミングになると、その後、エンジン１１の始動のために発電モータ１２の電力（符号Ｇ１９）が上昇する。これに応じて、駆動モータ１３のトルクの上限（符号Ｇ１３）が一時的に減少し、駆動モータ１３の実トルク（符号Ｇ１５）も一時的に減少し、減少の度合いが大きいので、車体の急減速が発生する。

【0058】

このような車両性能を踏まえて、エンジン１１の始動タイミングを早くできるような第２のマップ化情報を設定する。第２のマップ化情報は、エンジン１１の始動中のハイブリッド車両１の走行に必要な駆動モータ１３への電力出力に関する情報である。

【0059】

第２のマップ化情報における電力出力は、例として、駆動モータ１３の回転数が小さいほど大きく、かつ、駆動モータ１３の要求トルクが大きいほど大きくなる変動値として設定される。具体的には、（ｃ）に示す通りである。（ｃ）では、横軸は駆動モータ１３の回転数で、縦軸は駆動モータ１３への出力である。また、符号Ｇ２１～符号Ｇ２９は、それぞれ、要求トルク(Nm)が、２０、４０、６０、８０，１００、１２０、１４０、１６０、１７０の場合を示す。（ｃ）のグラフに示すデータは、例えば、実測データやシミュレーションデータによって算出できる。

【0060】

このようにして、適切な内容の第２のマップ化情報を設定できる。

【0061】

次に、図５は、実施形態における第３のマップ化情報の例などを示すグラフである。（ａ）において、横軸は時間で、縦軸は各パラメータの値である。なお、縦軸における数の正負は、０に対して上側が正で、下側が負である。

【0062】

符号Ｇ３１は、電池１４の出力の上限を示す。符号Ｇ３２は、駆動モータ１３の電力の上限を示す。符号Ｇ３３は、電池１４の出力を示す。

【0063】

符号Ｇ３４は、駆動モータ１３の電力を示す。符号Ｇ３５は、発電モータ１２の電力を示す。

【0064】

制御の概要は、次の通りである。基本的には、駆動モータ１３の電力（符号Ｇ３４）が駆動モータ１３の電力の上限（符号Ｇ３２）を超えないように制御するとともに、電池１４の出力（符号Ｇ３３）が電池１４の出力の上限（符号Ｇ３１）を超えないように制御する。

【0065】

なお、駆動モータ１３の電力（符号Ｇ３４）が一時的に駆動モータ１３の電力の上限（符号Ｇ３２）を超えているが、電池１４の出力（符号Ｇ３３）が電池１４の出力の上限（符号Ｇ３１）を超えていないので、問題はない。

【0066】

そして、様々な走行パターンで得られたデータを用いて、駆動モータ１３による制振制御時に必要な電力出力に関する第３のマップ化情報を設定する。例えば、第３のマップ化情報における電力出力は、ハイブリッド車両１の車速が大きいほど大きい変動値である。

【0067】

具体的には、（ｂ）、（ｃ）に示す通りである。（ｂ）では、縦軸は駆動モータ１３による制振制御時に用いた出力で、横軸は車速である。プロットされている複数の点に対して、例えば、最小二乗法などを用いて回帰線（回帰直線または回帰曲線）を算出する。

【0068】

（ｃ）では、縦軸は駆動モータ１３による制振制御時に必要な出力で、横軸は車速である。このようにして、適切な内容の第３のマップ化情報を設定できる。

【0069】

次に、図６は、実施形態におけるエンジン始動閾値の例などを示すグラフである。（ａ）は、第１のマップ化情報、第２のマップ化情報、第３のマップ化情報を合計したものである。縦軸は出力で、横軸は駆動モータ１３の回転数である。また、符号Ｇ４１～符号Ｇ４９は、それぞれ、要求トルク(Nm)が、２０、４０、６０、８０，１００、１２０、１４０、１６０、１７０の場合を示す。なお、符号Ｇ４００は、従来技術における対応値である。

【0070】

（ｂ）は、電池１４の出力から（ａ）の値を引いたものである。縦軸は出力で、横軸は駆動モータ１３の回転数である。また、符号Ｇ５１～符号Ｇ５９は、それぞれ、要求トルク(Nm)が、２０、４０、６０、８０，１００、１２０、１４０、１６０、１７０の場合を示す。なお、符号Ｇ５００は、従来技術における対応値である。

【0071】

（ｂ）のグラフの値から、さらに、走行に必要な電力出力、マージン、損失、電機負荷などを引いたものが、エンジン１１の始動の閾値となる。このようにして、適切な閾値を設定できる。

【0072】

次に、図７は、実施形態のハイブリッド車両１における処理を示すフローチャートである。

【0073】

まず、ステップＳ１において、ＥＣＵ３１は、ハイブリッド車両１がＥＶ走行中か否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ２に進み、Ｎｏの場合は処理を終了する。

【0074】

ステップＳ２において、ＥＣＵ３１は、走行に必要な出力（図２の符号Ａ１）を算出する。

【0075】

次に、ステップＳ３において、ＥＣＵ３１は、マップ化情報に基づいて、エンジン１１の始動時に必要な出力（図２の符号Ａ２）を算出する。具体的には、上述したように、ＥＣＵ３１は、エンジン１１の始動時に必要な電力出力として、細分化した３種類のマップ化情報である第１のマップ化情報（図３）と、第２のマップ化情報（図４（ｃ））と、第３のマップ化情報（図５（ｃ））と、を用いて、エンジン１１の始動時に必要な出力（図６（ａ））を算出する。

【0076】

次に、ステップＳ４において、ＥＣＵ３１は、マージン、損失、電機負荷を取得する。

【0077】

次に、ステップＳ５において、ＥＣＵ３１は、ステップＳ２～Ｓ４で算出または取得したデータ（走行に必要な出力、エンジン１１の始動時に必要な出力、マージン、損失、電機負荷）の合計値を算出する。

【0078】

次に、ステップＳ６において、ＥＣＵ３１は、現在の電池１４の出力を取得する。

【0079】

次に、ステップＳ７において、ＥＣＵ３１は、現在の電池１４の出力がステップＳ５で算出した合計値よりも小さいか否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ８に進み、Ｎｏの場合は処理を終了する。

【0080】

ステップＳ８において、ＥＣＵ３１は、ハイブリッド車両１について、ＥＶ走行からＨＶ走行に切り替える。

【0081】

このように、本実施形態のハイブリッド車両１の制御装置によれば、エンジン１１の始動時に必要な電力出力を３種類のマップ化情報に細分化したことで、エンジン１１の始動のための電力出力の閾値を走行条件に応じた適切な値とすることができる。つまり、上述したように、適切な内容の第１のマップ化情報、第２のマップ化情報、第３のマップ化情報を用いることで、エンジン１１の始動のための電力出力の閾値を走行条件に応じた適切な値とすることができる。これにより、ＥＶ走行領域を拡大することができる。なお、第１のマップ化情報、第２のマップ化情報、第３のマップ化情報のうち、特にＥＶ走行領域の拡大に寄与するのは、第２のマップ化情報である。

【0082】

また、具体的には、例えば、エンジン始動時に必要な出力として常に最悪値を見込まなくて良くなるため、低車速域ではアクセル低～中開度加速時のＥＶ走行領域が拡大可能である（図６（ｂ）。従来技術の対応値である符号Ｇ５００との比較）。また、中～高車速域ではアクセル低～高開度加速時のＥＶ走行領域が拡大可能である（図６（ｂ）。従来技術の対応値である符号Ｇ５００との比較）。

【0083】

また、搭載する電池１４が小さくなった場合でも、ＥＶ走行領域の縮小を抑制でき、商品性の低下を抑制できる。

【0084】

また、ＥＶ走行領域が拡大することにより、燃費が向上し、商品性が向上する。

【0085】

また、本実施形態のＥＣＵ３１で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ（Read Only Memory）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータ装置で読み取り可能な記録媒体に記録して提供することができる。また、当該プログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。

【0086】

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0087】

例えば、各マップ化情報の縦軸や横軸の物理量は、上述のものに限定されない。例えば、図４（ｃ）に示す第２のマップ化情報では、横軸は、駆動モータ１３の回転数に限定されず、ほかに、駆動モータ１３の要求トルクや車両加速度などであってもよい。

【符号の説明】

【0088】

１…ハイブリッド車両、１１…エンジン、１２…発電モータ、１３…駆動モータ、１４…電池、１５…ＰＣＵ、１６…駆動系、１７…駆動輪、２１…第１インバータ、２２…第２インバータ、２３…コンバータ、３１…ＥＣＵ、３２…アクセルセンサ、３３…ブレーキスイッチ、３４…車速センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】