JP2017007408A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＤモードで駆動輪の空転によるスリップを生じる或いはスリップの程度が大きくなるのを抑制する。
【解決手段】ＣＤモードで駆動輪の空転によるスリップを生じていると判定されたときには（Ｓ１１０，Ｓ１２０）、ＣＤモード用マップよりも要求トルクＴｒ＊が小さくなるように設定されるＣＳモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定する（Ｓ１３０）。そして、この要求トルクＴｒ＊に応じて走行するようにエンジンとモータとを制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンとモータとバッテリとを備えるハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、走行用のエンジンおよびモータジェネレータと、このモータジェネレータと電力をやりとりする蓄電装置と、を備える構成において、ＣＤ（Charge Depleting）モードまたはＣＳ（Charge Sustaining）モードで走行するようにエンジンとモータジェネレータとを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、走行開始後に蓄電装置の残存容量が所定量よりも多い場合には、ＣＤモードで走行し、蓄電装置の残存容量が所定量に達すると、ＣＳモードに切り換えて走行する。

特開２０１１−５７１１６号公報

こうしたハイブリッド自動車では、ＣＤモードまたはＣＳモードで走行用の要求出力によって走行するようにエンジンとモータジェネレータとを制御する。この際、ＣＤモードのときにＣＳモードのときよりも要求出力を大きくすることが考えられている。これは、ＣＤモードがＣＳモードよりもエンジンの運転を伴って走行するハイブリッド走行とエンジンの運転を伴わずに走行する電動走行とのうち電動走行をより優先する走行モードであることと、電動走行中の加速時にはエンジンの回転数が上昇しないために運転者に加速感を感じさせにくいことと、に基づくものである。このため、ＣＤモードのときには、ＣＳモードのときよりも駆動輪の空転によるスリップを生じやすい。したがって、ＣＤモードでスリップを生じている或いはスリップを生じる可能性があるときに、何らかの対処を行なうことが要請されている。

本発明のハイブリッド自動車は、ＣＤモードで駆動輪の空転によるスリップを生じる或いはスリップの程度が大きくなるのを抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車は、
駆動輪に動力を出力可能なエンジンと、
前記駆動輪に動力を出力可能なモータと、
前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
ＣＤ（Charge Depleting）モードまたはＣＳ（Charge Sustaining）モードでアクセル操作量に応じた走行用の要求出力によって走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記ＣＤモードで、前記駆動輪の空転によるスリップを生じている或いはスリップを生じる可能性がある所定状態のときには、同一の前記アクセル操作量に対して、前記ＣＤモードで前記所定状態でないときよりも小さくなるように、前記要求出力を設定する手段である、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、ＣＤ（Charge Depleting）モードまたはＣＳ（Charge Sustaining）モードでアクセル操作量に応じた走行用の要求出力によって走行するようにエンジンとモータとを制御する。そして、ＣＤモードで、駆動輪の空転によるスリップを生じている或いはスリップを生じる可能性がある所定状態のときには、同一のアクセル操作量に対して、ＣＤモードで所定状態でないときよりも小さくなるように、要求出力を設定する。これにより、ＣＤモードで所定状態のときに、ＣＤモードで所定状態でないときと同一の要求出力を設定するものに比して、駆動輪の空転によるスリップが生じる或いはスリップの程度が大きくなるのを抑制することができる。ここで、ＣＤモードは、ＣＳモードに比してハイブリッド走行と電動走行とのうち電動走行をより優先する走行モードである。所定状態のうちスリップを生じている状態としては、スリップを生じていると判定（検知）したとき或いはスリップを小さくするための制御（いわゆるトラクションコントロール）を行なっているときを考えることができる。所定状態のうちスリップを生じる可能性がある状態としては、駆動輪と路面との間の摩擦係数が小さい走行路（いわゆる低μ路）を走行しているときを考えることができる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記ＣＤモードで前記所定状態のときには、同一の前記アクセル操作量に対して、前記ＣＳモードのときと同一またはそれよりも大きくなるように、前記要求出力を設定する手段であるものとしてもよい。この場合、前記制御手段は、前記ＣＤモードで前記所定状態のときには、同一の前記アクセル操作量に対して、前記ＣＳモードのときと同一となるように、前記要求出力を設定する手段であるものとしてもよい。

本発明のハイブリッド自動車において、前記バッテリと電力をやりとり可能な発電機と、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記発電機の回転軸とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、を備えるものとしてもよい。

本発明の変形例のハイブリッド自動車は、
駆動輪に動力を出力可能なエンジンと、
前記駆動輪に動力を出力可能なモータと、
前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
ＣＤ（Charge Depleting）モードまたはＣＳ（Charge Sustaining）モードでアクセル操作量に応じた走行用の要求出力によって走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記ＣＤモードのときには、同一の前記アクセル操作量に対して、前記ＣＳモードのときよりも大きくなるように前記要求出力を設定する手段であり、
更に、前記制御手段は、前記ＣＤモードで、前記駆動輪の空転によるスリップを生じている或いはスリップを生じる可能性がある所定状態のときには、前記ＣＳモードに移行する手段である、
ことを要旨とする。

この本発明の変形例のハイブリッド自動車では、ＣＤ（Charge Depleting）モードまたはＣＳ（Charge Sustaining）モードでアクセル操作量に応じた走行用の要求出力によって走行するようにエンジンとモータとを制御する。そして、ＣＤモードのときには、同一のアクセル操作量に対して、ＣＳモードのときよりも大きくなるように要求出力を設定する。さらに、ＣＤモードで、駆動輪の空転によるスリップを生じている或いはスリップを生じる可能性がある所定状態のときには、ＣＳモードに移行する。これにより、ＣＤモードを保持するものに比して、要求出力を小さくすることができ、駆動輪の空転によるスリップが生じる或いはスリップの程度が大きくなるのを抑制することができる。ここで、ＣＤモードは、ＣＳモードに比してハイブリッド走行と電動走行とのうち電動走行をより優先する走行モードである。所定状態のうちスリップを生じている状態としては、スリップを生じていると判定（検知）したとき或いはスリップを小さくするための制御（いわゆるトラクションコントロール）を行なっているときを考えることができる。所定状態のうちスリップを生じる可能性がある状態としては、駆動輪と路面との間の摩擦係数が小さい走行路（いわゆる低μ路）を走行しているときを考えることができる。

こうした本発明の変形例のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記ＣＳモードで前記ＣＤモードへの移行が要求されたときにおいて、前記ＣＤモードに移行すると前記所定状態になると予測されるときには、前記ＣＳモードを保持する手段であるものとしてもよい。こうすれば、ＣＤモードに移行したことによって要求出力が大きくなってスリップが発生する、のを抑制することができる。

本発明の第１実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 第１実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される要求トルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ＣＳモード用マップおよびＣＤモード用マップの一例を示す説明図である。 第２実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される走行モード設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の第１実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。第１実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、充電器６０と、ブレーキアクチュエータ９４と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒ
・スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨ

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される制御信号としては、以下のものを挙げることができる。
・スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの制御信号
・燃料噴射弁への制御信号
・イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号

エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２
・モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流

モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。このバッテリ５０は、上述したように、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂ
・バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ
・バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ

バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリＥＣＵ５２は、演算した蓄電割合ＳＯＣと、温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂと、に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。

充電器６０は、電力ライン５４に接続されており、電源プラグ６１が家庭用電源などの外部電源に接続されているときに、外部電源からの電力を用いてバッテリ５０を充電することができるように構成されている。この充電器６０は、ＡＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。ＡＣ／ＤＣコンバータは、電源プラグ６１を介して供給される外部電源からの交流電力を直流電力に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、ＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力の電圧を変換してバッテリ５０側に供給する。この充電器６０は、電源プラグ６１が外部電源に接続されているときに、ＨＶＥＣＵ７０によって、ＡＣ／ＤＣコンバータとＤＣ／ＤＣコンバータとが制御されることにより、外部電源からの電力をバッテリ５０に供給する。

ブレーキアクチュエータ９４は、駆動輪３８ａ，３８ｂや従動輪３８ｃ，３８ｄに制動力を付与するためのアクチュエータとして構成されている。具体的には、ブレーキアクチュエータ９４は、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるマスタシリンダ９２の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとに応じて車両に作用させる制動力を設定し、その制動力のうちブレーキの分担分に応じた制動力が駆動輪３８ａ，３８ｂや従動輪３８ｃ，３８ｄに作用するようにブレーキホイールシリンダ９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄの油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みとは無関係に、制動力が駆動輪３８ａ，３８ｂや従動輪３８ｃ，３８ｄに作用するようにブレーキホイールシリンダ９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄへの油圧を調整したりすることができるように構成されている。以下、ブレーキアクチュエータ９４の作動によって駆動輪３８ａ，３８ｂや従動輪３８ｃ，３８ｄに作用させる制動力を「油圧ブレーキ」という。このブレーキアクチュエータ９４は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）９８によって駆動制御されている。

ブレーキＥＣＵ９８は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ブレーキＥＣＵ９８には、ブレーキアクチュエータ９４を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ブレーキＥＣＵ９８に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・マスタシリンダ９２に取り付けられた図示しない圧力センサからのマスタシリンダ圧（ブレーキ踏力Ｆｂ）
・駆動輪３８ａ，３８ｂや従動輪３８ｃ，３８ｄに取り付けられた車輪速センサ９９ａ〜９９ｄからの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄ

ブレーキＥＣＵ９８からは、ブレーキアクチュエータ９４への駆動制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ブレーキＥＣＵ９８は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってブレーキアクチュエータ９４を駆動制御すると共に必要に応じてブレーキアクチュエータ９４の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号
・シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ
・アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ
・ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ
・車速センサ８８からの車速Ｖ
・ＣＳ（Charge Sustaining）モード、または、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）とエンジン２２の運転を伴わずに走行する電動走行（ＥＶ走行）とのうちＥＶ走行をＣＳモードよりも優先するＣＤ（Charge Depleting）モード、を指示するモードスイッチ８９からのモード指示信号Ｓｍｄ

ＨＶＥＣＵ７０からは、充電器６０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ブレーキＥＣＵ９８と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ブレーキＥＣＵ９８と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０では、ＣＤモードまたはＣＳモードでＨＶ走行またはＥＶ走行を行なう。

ＣＤモードまたはＣＳモードでＨＶ走行のときには、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、走行に要求される要求トルクＴｒ＊を設定する。要求トルクＴｒ＊の設定方法については後述する。続いて、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される走行用パワーＰｒ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｒとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。そして、走行用パワーＰｒ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を計算する。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、ＣＳモードのときにおいて、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊（所定値或いはＣＤモードから切り替わったときの蓄電割合ＳＯＣなど）のときには値０を設定し、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊よりも小さいときには負の値（充電用の値）を設定し、蓄電割合ＳＯＣが閾値ＳＯＣ＊よりも大きいときには正の値（放電用の値）を設定するものとした。また、充放電要求パワーＰｂ＊は、ＣＤモードのときには、蓄電割合ＳＯＣに拘わらず、値０を設定するものとした。次に、要求パワーＰｅ＊と、エンジン２２を効率よく運転するための動作ラインと、を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する。続いて、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、受信した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御，燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

ＣＤモードまたはＣＳモードでＨＶ走行のときには、エンジン２２の停止条件が成立したときに、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行に移行する。エンジン２２の停止条件としては、例えば、（１），（２）を挙げることができる。第１実施例では、以下の全ての条件が成立したときに、エンジン２２の停止条件が成立したと判定するものとした。
（１）要求トルクＴｒ＊が閾値Ｔｒｒｅｆ未満である条件
（２）要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｅｒｅｆ未満である条件

ＣＤモードまたはＣＳモードでＥＶ走行のときには、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。なお、このときには、ＨＶ走行のときと同様に、要求パワーＰｅ＊などの計算も行なう。

ＣＤモードまたはＣＳモードでＥＶ走行のときには、エンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してＨＶ走行に移行する。第１実施例では、エンジン２２の停止条件（（１），（２）の条件）のうちの少なくとも１つが成立しなくなったときに、エンジン２２の始動条件が成立したと判定するものとした。なお、エンジン２２の停止条件，始動条件は、（１），（２）の条件に限定されるものではない。

ここで、第１実施例では、ＣＤモードのときにＣＳモードのときよりも閾値Ｔｒｒｅｆ，閾値Ｐｅｒｅｆを大きくするなどして、ＣＤモードのときに、ＣＳモードのときに比してＨＶ走行とＥＶ走行とのうちＥＶ走行をより優先させるものとした。

また、第１実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、自宅或いは予め設定された充電ポイントでシステムオフ中において、電源プラグ６１が外部電源に接続されると、外部電源からの電力を用いてバッテリ５０が充電されるように充電器６０を制御する。そして、システム起動したときに、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１（例えば４５％，５０％，５５％など）以上のときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２（例えば２５％，３０％，３５％など）以下に至るまでは、ＣＤモードで走行し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２以下に至った以降は、ＣＳモードで走行する。また、システム起動したときに、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ１未満のときには、ＣＳモードで走行する。

さらに、第１実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じたときには、駆動輪３８ａ，３８ｂに出力するトルクを小さくしたり駆動輪３８ａ，３８ｂに油圧ブレーキによる制動力を作用させたりすることによってスリップの程度を小さくするトラクションコントロール（ＴＲＣ）を行なう。なお、第１実施例では、車輪速センサ９９ａ，９９ｂからの駆動輪３８ａ，３８ｂの車輪速Ｖｗａ，Ｖｗｂの平均値Ｖｗ１と、車輪速センサ９９ｃ，９９ｄからの従動輪３８ｃ，３８ｄの車輪速Ｖｗｃ，Ｖｗｄの平均値Ｖｗ２と、を求め、平均値Ｖｗ１から平均値Ｖｗ２を減じた値ΔＶｗ（＝Ｖｗ１−Ｖｗ２）がスリップ判定閾値ΔＶｗｒｅｆ未満のときには、駆動輪３８ａ，３８ｂのスリップは生じていないと判定し、値ΔＶｗがスリップ判定閾値ΔＶｗｒｅｆ以上のときには、駆動輪３８ａ，３８ｂのスリップを生じていると判定するものとした。

次に、こうして構成された第１実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、要求トルクＴｒ＊を設定する際の動作について説明する。図２は、第１実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される要求トルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

要求トルク設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃ，車速Ｖなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、アクセル開度Ａｃｃは、アクセルペダルポジションセンサ８４によって検出された値を入力するものとした。車速Ｖは、車速センサ８８によって検出された値を入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、走行モードがＣＤモードであるかＣＳモードであるかを判定する（ステップＳ１１０）。そして、ＣＳモードであると判定されたときには、ＣＳモード用マップとアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。ここで、ＣＳモード用マップおよび後述のＣＤモード用マップは、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を示すマップであり、これらの一例を図３に示す。図中、実線は、ＣＳモード用マップにおけるアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係の一例を示し、破線は、ＣＤモード用マップにおけるアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係の一例を示す。図３に示すように、ＣＤモード用マップおよびＣＳモード用マップは、同一のアクセル開度Ａｃｃおよび同一の車速Ｖに対してＣＤモード用マップの要求トルクＴｒ＊がＣＳモード用マップの要求トルクＴｒ＊よりも大きくなるように設定される。これは、ＣＤモードがＣＳモードよりもＨＶ走行とＥＶ走行とのうちＥＶ走行をより優先する走行モードであることと、ＥＶ走行中の加速時にはエンジン２２の回転数Ｎｅが上昇しないために運転者に加速感を感じさせにくいことと、に基づくものである。

ステップＳ１１０でＣＤモードであると判定されたときには、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。なお、この判定方法については上述した。そして、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じていないと判定されたときには、ＣＤモード用マップとアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。これにより、加速時の加速感をより演出することができる。

ステップＳ１２０で駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じていると判定されたときには、ＣＳモード用マップとアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。これにより、ＣＤモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定するものに比して、要求トルクＴｒ＊を小さくすることができ、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップの程度が大きくなるのを抑制することができる。

以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０では、ＣＤモードで駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じていると判定されたときには、ＣＤモード用マップよりも要求トルクＴｒ＊が小さくなるように設定されるＣＳモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定する。これにより、ＣＤモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定するものに比して要求トルクＴｒ＊を小さくすることができ、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップの程度が大きくなるのを抑制することができる。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、ＣＤモードのときにおいて、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じていないと判定されたときには、ＣＤモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定し、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じていると判定されたときには、ＣＳモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定するものとした。しかし、ＣＤモードのときにおいて、上述のＴＲＣ（駆動輪３８ａ，３８ｂのスリップを小さくするための制御）を行なっていないときには、ＣＤモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定し、ＴＲＣを行なっているときには、ＣＳモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定するものとしてもよい。この場合、第１実施例と同様に、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップの程度が大きくなるのを抑制することができる。また、ＣＤモードのときにおいて、駆動輪３８ａ，３８ｂと路面との間の摩擦係数が小さい走行路（いわゆる低μ路）を走行していないときには、ＣＤモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定し、低μ路を走行しているときには、ＣＳモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定するものとしてもよい。低μ路を走行しているときには、低μ路以外を走行しているときに比して、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生しやすい。したがって、こうした制御を行なうことにより、ＣＤモードで駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生するのを抑制することができる。なお、走行路が低μ路か否かを判定する手法としては、例えば、雪道などの低μ路の走行であることを指示する低μ路スイッチを備える車両において低μ路スイッチがオンかオフかによって判定する手法などが考えられる。さらに、これらを組み合わせて、ＣＤモードのときにおいて、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じていないと判定され且つＴＲＣを行なっておらず且つ低μ路を走行していないときには、ＣＤモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定し、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じていると判定されたとき，ＴＲＣを行なっているとき，低μ路を走行しているときには、ＣＳモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定するものとしてもよい。

第１実施例のハイブリッド自動車２０やその変形例では、ＣＤモードで駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じている或いはスリップを生じる可能性がある所定状態のときには、ＣＳモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定するものとした。しかし、このときには、ＣＤモード用マップを用いて得られる値（ＣＤモードで所定状態でないときの値）よりも小さい値であれば、ＣＳモード用マップを用いて得られる値よりも大きい或いは小さい値を、要求トルクＴｒ＊として設定するものとしてもよい。

次に、本発明の第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂについて説明する。第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂは、図１を用いて説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成をしており、走行モードおよび要求トルクＴｒ＊の設定方法を除いてハイブリッド自動車２０と同一の制御が行なわれる。したがって、重複する記載を回避するために、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂのハード構成などについての説明は省略する。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ＨＶＥＣＵ７０は、第１実施例とは異なり、即ち、図２の要求トルク設定ルーチンによる要求トルクＴｒ＊の設定とは異なり、ＣＳモードのときには、ＣＳモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定し、ＣＤモードのときには、ＣＳモードのときよりも要求トルクＴｒ＊が大きくなるように設定されるＣＤモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定する。

また、第２実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、図４の走行モード設定ルーチンによって走行モードを設定する。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

走行モード設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、現在の走行モードがＣＤモードであるかＣＳモードであるかを判定する（ステップＳ２００）。なお、第２実施例では、基本的には、第１実施例と同様に、システム起動時およびその後のバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに応じて走行モード（ＣＤモードまたはＣＳモード）を設定するものとした。

現在の走行モードがＣＤモードであると判定されたときには、ＣＳモードへの移行が要求されたか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ここで、ＣＳモードへの移行が要求されたときとしては、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ２以下に至ったとき，モードスイッチ８９が操作されたときが考えられる。

ＣＳモードへの移行が要求されていないと判定されたときには、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じているか否かを判定する（ステップＳ２２０）。そして、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じていないと判定されたときには、走行モードをＣＤモードで保持して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。

一方、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じていると判定されたときには、走行モードをＣＤモードからＣＳモードに移行して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。これにより、ＣＤモードで保持するものに比して、要求トルクＴｒ＊を小さくすることができ、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップの程度が大きくなるのを抑制することができる。

ステップＳ２１０でＣＳモードへの移行が要求されていると判定されたときには、走行モードをＣＤモードからＣＳモードに移行して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。これにより、ＣＤモードからＣＳモードへの移行の要求に対応することができる。

ステップＳ２００でＣＳモードであると判定されたときには、ＣＤモードへの移行が要求されたか否かを判定する（ステップＳ２５０）。ここで、ＣＤモードへの移行が要求されたときとしては、モードスイッチ８９が操作されたときが考えられる。ＣＤモードへの移行が要求されていないと判定されたときには、走行モードをＣＳモードで保持して（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。

ＣＤモードへの移行が要求されたと判定されたときには、ＣＤモードに移行すると駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生すると予測されるか否かを判定する（ステップＳ２６０）。この判定は、ＣＤモードのときとＣＳモードのときとの現在のアクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖにおける要求トルクＴｒ＊の差などを用いて行なうことができる。

ＣＤモードに移行しても駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生すると予測されないと判定されたときには、走行モードをＣＳモードからＣＤモードに移行して（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。これにより、ＣＳモードからＣＤモードへの移行の要求に対応することができる。

一方、ＣＤモードに移行すると駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生すると予測されると判定されたときには、走行モードをＣＳモードで保持して（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。これにより、ＣＤモードに移行したことによって駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生する、のを抑制することができる。

以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ＣＳモードのときには、ＣＳモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定し、ＣＤモードのときには、ＣＳモード用マップよりも要求トルクＴｒ＊が大きくなるように設定されるＣＤモード用マップを用いて要求トルクＴｒ＊を設定する。そして、ＣＤモードで駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じているときには、ＣＳモードに移行する。これにより、ＣＤモードで保持するものに比して、要求トルクＴｒ＊を小さくすることができ、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップの程度が大きくなるのを抑制することができる。

また、第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ＣＳモードで、ＣＤモードに移行すると駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生すると予測されるときには、ＣＳモードを保持する即ちＣＤモードに移行しない。これにより、ＣＤモードに移行するものに比して、要求トルクＴｒ＊の上昇を抑制することができ、ＣＤモードに移行したことによって駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生する、のを抑制することができる。

第２実施例のハイブリッド自動車２０では、ＣＤモードでＣＳモードへの移行が要求されていないときにおいて、ＣＳモードに移行する条件として、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じていると判定された条件を用いるものとした。しかし、これに加えてまたは代えて、上述のＴＲＣを行なっている条件，低μ路を走行している条件などを用いるものとしてもい。駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じていると判定された条件に代えてＴＲＣを行なっている条件を用いる場合には、第２実施例と同様に、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップの程度が大きくなるのを抑制することができる。また、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップを生じていると判定された条件に代えて低μ路を走行している条件を用いる場合には、駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生するのを抑制することができる。

第２実施例のハイブリッド自動車２０では、ＣＳモードでＣＤモードへの移行が要求されたときにおいて、ＣＳモードを保持する条件として、ＣＤモードに移行すると駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生すると予測される条件を用いるものとした。しかし、これに加えてまたは代えて、ＣＤモードに移行すると上述のＴＲＣを行なうことになると予測される条件，ＣＤモードに移行すると駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生する可能性がある条件（低μ路を走行している条件）などを用いるものとしてもよい。これらの場合でも、第２実施例と同様に、ＣＤモードに移行したことによって駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生する、のを抑制することができる。

第２実施例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ＣＳモードでＣＤモードへの移行が要求されたときにおいて、ＣＤモードに移行すると駆動輪３８ａ，３８ｂの空転によるスリップが発生すると予測されるときには、ＣＳモードを保持するものとした。しかし、ＣＤモードに移行するものとしてもよい。

第１，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、モータＭＧ２からの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとした。しかし、モータＭＧ２からの動力を、駆動軸３６が接続された車軸とは異なる車軸に出力するものとしてもよい。

第１，第２実施例のハイブリッド自動車２０，２０Ｂでは、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとした。しかし、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に変速機を介してモータを接続すると共にモータの回転軸にクラッチを介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータの回転軸と変速機とを介して駆動軸３６に出力すると共にモータからの動力を変速機を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０，２０Ｂ，ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、３８ｃ，３８ｄ 従動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ５２）、５４ 電力ライン、６０ 充電器、６１ 電源プラグ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９ モードスイッチ、９２ マスタシリンダ、９４ ブレーキアクチュエータ、９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄ ブレーキホイールシリンダ、９８ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、９９ａ，９９ｂ，９９ｃ，９９ｄ 車輪速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. 駆動輪に動力を出力可能なエンジンと、
   前記駆動輪に動力を出力可能なモータと、
   前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
   ＣＤ（Charge Depleting）モードまたはＣＳ（Charge Sustaining）モードでアクセル操作量に応じた走行用の要求出力によって走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、
   を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、前記ＣＤモードで、前記駆動輪の空転によるスリップを生じている或いはスリップを生じる可能性がある所定状態のときには、同一の前記アクセル操作量に対して、前記ＣＤモードで前記所定状態でないときよりも小さくなるように、前記要求出力を設定する手段である、
   ハイブリッド自動車。

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