JP5088058B2 - ハイブリッド車両のモード切り替え制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン以外にモータ/ジェネレータからの動力によっても走行することが
でき、モータ/ジェネレータからの動力のみにより走行する電気走行(EV)モードと、エン
ジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力により走行可能なハイブリッド走行(HEV)モードとを有するハイブリッド車両に関し、特に、電気走行(EV)モードおよびハイブリッド走行(HEV)モード間でのモード切り替えの判断を行うためのアクセル開度の判定値にヒステリシスを持たせたハイブリッド車両のモード切り替え制御装置に関するものである。

上記のようなハイブリッド車両に用いるハイブリッド車両のモード切り替え制御装置としては、従来、特許文献1に記載のごときものが知られている。
このハイブリッド車両のモード切り替え制御装置は、動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータ（電動機）を具え、モータ/ジェネレータのみによる走行モードである電気走行モード（EVモード、電動機モード）と、エンジンおよびモータ/ジェネレータを併用する走行モードであるハイブリッド走行モード（HEVモード、併用モード）とを選択することを前提とする。

そして、電気走行モードにおいて、アクセル開度が増加してEVモード→HEVモード変更用判定値よりも大きくなると、ハイブリッド走行モードに切り替わる。逆に、ハイブリッド走行モードにおいて、アクセル開度が減少してHEVモード→EVモード変更用判定値以下になると、電気走行モードに切り替わる。
ここで、上記両モード間での切り替えが頻繁に発生するハンチング現象の防止のため、EVモード→HEVモード変更用判定値をHEVモード→EVモード変更用判定値よりを大きな値に設定して、これら変更用判定値の間にヒステリシスを設けるというものである。
特開平６−４８１９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のモード切り替え制御装置は、EVモード→HEVモード変更用判定値と、HEVモード→EVモード変更用判定値が一定値であって、これら変更用判定値の間のヒステリシスの大きさが車速にかかわらず一定であるため、以下のような問題を生ずる。

つまり、上記のヒステリシスが小さく設定されている場合は、市街地などで比較的低速
走行しているとき、アクセル開度を大きく変化させながら走行する傾向にあるため、かか
る大きなアクセル開度変化に逐一呼応して、EVモードからエンジン始動を伴うHEVモードへの移行や、逆にHEVモードからエンジン停止を伴うEVモードへの移行が頻繁に発生し、燃費の悪化や運転性の悪化を生ずるという問題を生ずる。

逆に上記のヒステリシスが大きく設定されている場合は、郊外や高速道路などで比較的
高速走行しているとき、アクセル開度を僅かに変化させながら走行する傾向にあるため、
かかる小さなアクセル開度変化が大きなヒステリシス領域内での変化にとどまって、モー
ド切り替えを指令するに至らず、モータ/ジェネレータトルクやバッテリ蓄電状態（持ち
出し可能電力）がEV走行可能なものである場合にもかかわらず、EVモードへの切り替え指令が発せられずにHEVモードが選択され続けて、ハイブリッド車両の特質である燃費向上効果を享受できないという問題を生ずる。

またその他に、モータ/ジェネレータおよびインバータを含む電気走行制御系が大負荷
により温度上昇したり、エンジン始動時のショック対策のために第2クラッチをスリップ
制御することが主な原因で当該第2クラッチの温度（自動変速機の作動油で作動するため
自動変速機の温度）が上昇しているにもかかわらず、
電気走行制御系に大負荷を強いるEVモードの選択傾向が強いままであったり、エンジン始動（第2クラッチのスリップ制御）を頻発させるEVモードおよびHEVモード間での切り替えが頻繁に発生して、上記の電気走行制御系を損傷したり、第2クラッチやその作動油の劣化を早めるという問題も生ずる。

本発明は、上記のヒステリシスを従来のように一定とせず、上記の問題を回避し得るよ
う変化させ得るようにして、当該問題の解決を実現したハイブリッド車両のモード切り替
え制御装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明によるハイブリッド車両のモード切り替え制御装置は、請求項
１に記載した以下の構成とする。
先ず、前提となるハイブリッド車両を説明するに、これは、動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、エンジンを停止させ、モータ/ジェネレータからの動力のみによる電気走行モードと、エンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力によるハイブリッド走行モードと、を少なくともアクセル開度に基づいて選択して切り替えるものである。

本発明は、かかるハイブリッド車両において、
電気走行モードからハイブリッド走行モードへのモード切り替え条件と、ハイブリッド走行モードから電気走行モードへの切り替え条件との間におけるアクセル開度のヒステリシスを、車両の運転状態や走行環境に応じて変化させるよう構成し、
前記車両の運転状態や走行環境を車速とし、低車速であるほど前記アクセル開度のヒステリシスを大きくしたことに特徴づけられる。

上記した本発明によるハイブリッド車両のモード切り替え制御装置によれば、
モード切り替え条件が満たされるとき、電気走行モードからハイブリッド走行モードへ
のモード切り替えや、逆にハイブリッド走行モードから電気走行モードへの切り替えを行
う。
このモード切り替えに際し、電気走行モードからハイブリッド走行モードへのモード切り替え条件と、ハイブリッド走行モードから電気走行モードへの切り替え条件との間におけるアクセル開度のヒステリシスを、車両の運転状態や走行環境に応じて変化させる。これにより、以下の作用効果が奏し得られる。

つまり、例えば市街地などで比較的低速走行していて、アクセル開度を大きく変化させ
ながら走行する傾向にある場合は、上記のアクセル開度のヒステリシスを大きく設定する。これにより、上記大きなアクセル開度変化に逐一呼応して、電気走行モードからエンジン始動を伴うハイブリッド走行モードへの移行や、逆にハイブリッド走行モードからエンジン停止を伴う電気走行モードへの移行が頻繁に発生するのを防止することが可能となる。この結果、当該頻繁なモード切り替えに起因した燃費の悪化や運転性の悪化に関する問題を回避することができる。

また、例えば郊外や高速道路などで比較的高速走行していて、アクセル開度を僅かに変
化させながら走行する傾向にある場合は、上記のアクセル開度のヒステリシスを小さく設定する。これにより、上記小さなアクセル開度変化によってもモード切り替えを生起させることが可能となる。この結果、モータ/ジェネレータトルクやバッテリ蓄電状態（持ち出し可能電力）が電気走行可能なものである場合には確実に電気走行モードへの切り替えが行われるようにして、ハイブリッド車両の特質である燃費向上効果を享受できる。

また上記のような車速条件（車両運転状態）だけでなく、走行環境に応じても上記のアクセル開度のヒステリシスを変更可能にした。走行環境として例えばモータ/ジェネレータを含む電気走行制御系が大負荷により温度上昇した場合は、電気走行制御系に大負荷を強いる電気走行モードの選択傾向が弱くなるように上記のアクセル開度のヒステリシスを変更する。これにより、上記の温度上昇を抑制して電気走行制御系の損傷を解消することができる。
あるいは走行環境として例えばエンジン始動時のショック対策のために行う駆動系のスリップ制御でクラッチの温度が上昇した場合は、エンジン始動（駆動系のスリップ制御）を頻発させる電気走行モードおよびハイブリッド走行モード間での切り替えが起きにくくなるように上記のアクセル開度のヒステリシスを変更する。これにより、上記の温度上昇を抑制して駆動系のスリップ制御部における早期劣化に関する問題を解消することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明のモード切り替え制御装置を適用可能なハイブリッド駆動装置を具えたフロントエンジン・リヤホイールドライブ式ハイブリッド車両のパワートレーンを示し、1はエンジン、2は駆動車輪（左右後輪）である。
図1に示すハイブリッド車両のパワートレーンにおいては、通常の後輪駆動車と同様に
エンジン1の車両前後方向後方に自動変速機3をタンデムに配置し、エンジン1（クランクシャフト1a）からの回転を自動変速機3の入力軸3aへ伝達する軸4に結合してモータ/ジェネレータ5を設ける。

モータ/ジェネレータ5は、モータとして作用したり、ジェネレータ（発電機）として作
用するもので、エンジン1および自動変速機3間に配置する。
このモータ/ジェネレータ5およびエンジン1間に、より詳しくは、軸4とエンジンクランクシャフト1aとの間に第1クラッチ6を介挿し、この第1クラッチ6によりエンジン1およびモータ/ジェネレータ5間を切り離し可能に結合する。
ここで第1クラッチ6は、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。

モータ/ジェネレータ5および自動変速機3間に、より詳しくは、軸4と変速機入力軸3aとの間に第2クラッチ7を介挿し、この第2クラッチ7によりモータ/ジェネレータ5および自動変速機3間を切り離し可能に結合する。
第2クラッチ7も第1クラッチ6と同様、伝達トルク容量を連続的に変更可能なものとし、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量およびクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチで構成する。

自動変速機3は、複数の摩擦要素（クラッチやブレーキ等）を選択的に締結したり解放することで、これら摩擦要素の締結・解放組み合わせにより伝動系路（変速段）を決定するものとする。
従って自動変速機3は、入力軸3aからの回転を選択変速段に応じたギヤ比で変速して出力軸3bに出力する。
この出力回転は、ディファレンシャルギヤ装置8により左右後輪2へ分配して伝達され、
車両の走行に供される。
但し自動変速機3は、上記したような有段式のものに限られず、無段変速機であっても
よいのは言うまでもない。

上記した図1のパワートレーンにおいては、停車状態からの発進時などを含む低負荷・
低車速時に用いられる電気走行(EV)モードが要求される場合、第1クラッチ6を解放し、第2クラッチ7を締結し、自動変速機3を動力伝達状態にする。

この状態でモータ/ジェネレータ5を駆動すると、当該モータ/ジェネレータ5からの出力回転のみが変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して変速機出力軸3bより出力する。
変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をモータ/ジェネレータ5のみによって電気走行（EV走行）させることができる。

高速走行時や大負荷走行時などで用いられるハイブリッド走行(HEV)モードが要求される場合、第1クラッチ6および第2クラッチ7をともに締結し、自動変速機3を動力伝達状態にする。電気走行(EV)モードからハイブリッド走行(HEV)モードへの切り替えのためのエンジン始動は、第１クラッチ６を接続し、モータ/ジェネレータ5のトルクでエンジン１の回転を上昇させて行う。
ハイブリッド走行(HEV)モードでは、エンジン1からの出力回転、または、エンジン1からの出力回転およびモータ/ジェネレータ5からの出力回転の双方が変速機入力軸3aに達することとなり、自動変速機3が当該入力軸3aへの回転を、選択中の変速段に応じ変速して、変速機出力軸3bより出力する。変速機出力軸3bからの回転はその後、ディファレンシャルギヤ装置8を経て後輪2に至り、車両をエンジン1およびモータ/ジェネレータ5の双方によってハイブリッド走行（HEV走行）させることができる。

かかるHEV走行中において、エンジン1を最適燃費で運転させるとエネルギーが余剰となる場合、この余剰エネルギーによりモータ/ジェネレータ5を発電機として作動させることで余剰エネルギーを電力に変換し、この発電電力をモータ/ジェネレータ5のモータ駆動に用いるよう蓄電しておくことでエンジン1の燃費を向上させることができる。

なお図1では、モータ/ジェネレータ5および駆動車輪2を切り離し可能に結合する第2クラッチ7を、モータ/ジェネレータ5および自動変速機3間に介在させた。この他、図2に示すように、第2クラッチ7を自動変速機3およびディファレンシャルギヤ装置8間に介在させても、同様に機能させることができる。

また、図1および図2では第2クラッチ7として専用のものを自動変速機3の前、若しくは、後に追加することとした。この他、第2クラッチ7として、図3に示すごとく自動変速機3内に既存する前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素を流用するようにしてもよい。
この場合、第2クラッチ7が前記したモード選択機能を果たすのに加えて、この機能を果たすよう締結される時に自動変速機を動力伝達状態にすることとなり、専用の第2クラッチが不要でコスト上大いに有利である。

図1〜3に示すハイブリッド車両のパワートレーンを成すエンジン1、モータ/ジェネレータ5、第1クラッチ6、および第2クラッチ7は、図4に示すようなシステムにより制御する。
なお以下では、ハイブリッド車両のパワートレーンが図3に示すごとく、第2クラッチ7として自動変速機3内に既存する前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素を流用するものである場合について説明を展開する。

図4の制御システムは、パワートレーンの動作点を統合制御する統合コントローラ20を具え、パワートレーンの動作点を、目標エンジントルクtTeと、目標モータ/ジェネレータトルクtTmと、第1クラッチ6の目標伝達トルク容量tTc1と、第2クラッチ7の目標伝達トルク容量tTc2とで規定する。

統合コントローラ20には、上記パワートレーンの動作点を決定するために、
エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ11からの信号と、
モータ/ジェネレータ回転数Nmを検出するモータ/ジェネレータ回転センサ12からの信号と、
変速機入力回転数Niを検出する入力回転センサ13からの信号と、
変速機出力回転数Noを検出する出力回転センサ14からの信号と、
エンジン1の要求負荷状態を表すアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度APO）を検出するアクセル開度センサ15からの信号と、
モータ/ジェネレータ5用の電力を蓄電しておくバッテリ9の蓄電状態SOC（持ち出し可能電力）を検出する蓄電状態センサ16からの信号と、
第2クラッチ7の温度を表す自動変速機3の作動油温TEMPatを検出する変速機油温センサ17からの信号と、
モータ/ジェネレータ5およびインバータ10を含む電気走行制御系の冷却水温TEMPmgを検出する電気走行制御系冷却水温センサ18からの信号とを入力する。

なお、上記したセンサのうち、エンジン回転センサ11、モータ/ジェネレータ回転セン
サ12、入力回転センサ13、および出力回転センサ14はそれぞれ、図1〜3に示すように配置することができる。

統合コントローラ20は、上記入力情報のうちアクセル開度APO、バッテリ蓄電状態SOC、
および変速機出力回転数No（車速VSP）から、運転者が希望している車両の駆動力を実現可能な運転モード（EVモード、HEVモード）を選択すると共に、目標エンジントルクtTe、目標モータ/ジェネレータトルクtTm、目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1、および目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2をそれぞれ演算して駆動力制御を行う。

統合コントローラ20が演算した目標エンジントルクtTeはエンジンコントローラ21に供給され、統合コントローラ20が演算した目標モータ/ジェネレータトルクtTmはモータ/ジェネレータコントローラ22に供給される。
エンジンコントローラ21は、エンジントルクTeが目標エンジントルクtTeとなるようエンジン1を制御する。モータ/ジェネレータコントローラ22はモータ/ジェネレータ5のトルクTm（または回転数Nm）が目標モータ/ジェネレータトルクtTmとなるよう、バッテリ9およびインバータ10を介してモータ/ジェネレータ5を制御する。
統合コントローラ20は、演算した目標第1クラッチ伝達トルク容量tTc1に対応するソレノイド電流を第1クラッチ6の締結制御ソレノイド（図示せず）に供給し、第1クラッチ6の伝達トルク容量Tc1が目標伝達トルク容量tTc1に一致するよう、第1クラッチ6を締結力制御する。
また統合コントローラ20は、演算した目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2に対応するソレノイド電流を第2クラッチ7の締結制御ソレノイド（図示せず）に供給し、第2クラッチ7の伝達トルク容量Tc2が目標第2クラッチ伝達トルク容量tTc2に一致するよう、第2クラッチ7を個々に締結力制御する。

ここで、統合コントローラ20が実行する、本発明に係わるEV走行モード←→HEV走行モード間でのモード切り替え制御（モード選択制御）を、図5の制御プログラムにより説明する。
図5のステップＳ1においては、車速VSP、変速機作動油温TEMPat、および電気走行制御系冷却水温TEMPmgを読み込む。
次いでステップＳ2において、予め図6に実線で例示するように定めたEV→HEV切り替え判定用の設定アクセル開度線を基にEV→HEV判定用設定アクセル開度αを検索する。

ここで、図6に実線で例示するEV→HEV切り替え判定用の設定アクセル開度線（EV→HEV判定用設定アクセル開度α）を説明する。これは、車速VSPごとにアクセル開度APOがこのEV→HEV判定用設定アクセル開度α以上になるとき、エンジン始動を伴うEVモードからHEVモードへの切り替えを行うべきと判定するためのものである。EV→HEV判定用設定アクセル開度αは、図６に示すように所定の車速域では車速VSPによらず一定である。そしてEV→HEV判定用設定アクセル開度αは、EV→HEVモード切り替え時のエンジン始動に際して必要なモータ/ジェネレータ5のモータトルク分の余裕を残してEV走行するためのアクセル開度APOの上限値を車速VSPごとに定めたもので、予め実験などにより求めておく。従って、EV→HEV切り替え判定用の設定アクセル開度線（EV→HEV判定用設定アクセル開度α）よりも大きなアクセル開度APOでEV走行させると、モータ/ジェネレータ5が走行に大きなトルクを消費されて、EV→HEVモード切り替えに際しエンジン1を始動させるのに必要なトルクを発生し得ず、結果としてEVモードからHEVモードへの移行を行い得なくなる。

次のステップＳ3においては、予め図6に破線で例示するように定めた常温時HEV→EV切り替え判定用の設定アクセル開度線を基に常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度βを検索する。
ここで常温時HEV→EV切り替え判定用の設定アクセル開度線（常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度β）を説明する。これは、暖機運転完了時の温度（常温）において、車速VSPごとにアクセル開度APOがこの常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度β未満になるとき、エンジン停止を伴うHEVモードからEVモードへの切り替えを行うべきと判定するためのものである。常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度βは、実線で示すEV→HEV切り替え判定用設定アクセル開度線（EV→HEV判定用設定アクセル開度α）よりも低アクセル開度側に設定する。

従って、図６に破線で示す常温時HEV→EV切り替え判定用の設定アクセル開度線（常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度β）と、図６に実線で示すEV→HEV切り替え判定用の設定アクセル開度線（EV→HEV判定用設定アクセル開度α）との間にはアクセル開度のヒステリシスΔAPOが存在する。このヒステリシスΔAPOが低車速であるほど大きくなるよう、破線で示す常温時HEV→EV切り替え判定用の設定アクセル開度線（常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度β）を、図６に実線で示すEV→HEV切り替え判定用の設定アクセル開度線（EV→HEV判定用設定アクセル開度α）に対し、低車速ほど大きく低下させる。
なお、図６に例示する常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度βは、車速の減少に対して一定の勾配で低下するものに限られず、例えば、段階的に変化するものも本発明に含まれる。

次のステップＳ4においては、車速VSPおよび変速機作動油温TEMPat（第2クラッチ7の温度）から、常温時HEV→EV切り替え判定用の設定アクセル開度線（常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度β）に対する油温補正係数Ktempat（0<Ktempat≦1）を検索する。さらにステップＳ4においては、車速VSPおよび電気走行制御系冷却水温TEMPmg（モータ/ジェネレータ5およびインバータ10を含む電気走行制御系の温度）から、常温時HEV→EV切り替え判定用の設定アクセル開度線（常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度β）に対する
水温補正係数Ktempmg（0<Ktempmg≦1）を検索する。なお、油温補正係数Ktempat（0<Ktempat≦1）および水温補正係数Ktempmg（0<Ktempmg≦1）は、対応する温度が高いほど小さくなり、また、低車速であるほど小さくなるものとする。

次のステップＳ5においては、油温補正係数Ktempatおよび水温補正係数Ktempmgの乗算により、常温時HEV→EV切り替え判定用の設定アクセル開度線（常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度β）に対する最終的な温度補正係数Ktemp（＝Ktempat×Ktempmg）を求める。
次のステップＳ5においては、常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度βに上記の最終的な温度補正係数Ktempを掛けて、高温時HEV→EV判定用設定アクセル開度γ（＝β×Ktemp）を求める。

ところで、上記したように高温時ほど、また、低車速であるほど、油温補正係数Ktempat（0<Ktempat≦1）および水温補正係数Ktempmg（0<Ktempmg≦1）は小さい。これにより、上記したこれらの乗算により求めた最終的な温度補正係数Ktempも（0<Ktemp≦1）の範囲内で、高温時ほど小さくなる。また最終的な温度補正係数Ktempは、低車速であるほど小さくなる。したがって、このKtempにより常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度βを温度補正して求めた高温時HEV→EV判定用設定アクセル開度γ（＝β×Ktemp）は、或る変速機作動油温TEMPat（第2クラッチ7の温度）および電気走行制御系冷却水温TEMPmg（モータ/ジェネレータ5およびインバータ10を含む電気走行制御系の温度）の組み合わせについて例示すると、図6に一点鎖線で示すような特性を持ったものとなる。

つまり、高温時HEV→EV切り替え判定用設定アクセル開度線（高温時HEV→EV判定用設定アクセル開度γ）は、図６に示すように、常温時HEV→EV切り替え判定用設定アクセル開度線（常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度β）よりも、EV→HEV切り替え判定用の設定アクセル開度線（EV→HEV判定用設定アクセル開度α）との間におけるヒステリシスΔAPOを大きくされる。そしてこのヒステリシスΔAPOは、変速機作動油温TEMPat（第2クラッチ7の温度）および電気走行制御系冷却水温TEMPmg（モータ/ジェネレータ5およびインバータ10を含む電気走行制御系の温度）が高温であるほど更に大きくされ、また、低車速であるほど大きくされる。
ただし、常温であるときはKtemp＝1であることから、高温時HEV→EV切り替え判定用設定アクセル開度線（高温時HEV→EV判定用設定アクセル開度γ）が、常温時HEV→EV切り替え判定用設定アクセル開度線（常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度β）に一致するのは言うまでもない。

次のステップＳ7においては、現在の選択モードがEVモードかHEVモードかをチェックする。そして、EVモードを選択中なら、ステップＳ8でアクセル開度APOがEV→HEV判定用設定アクセル開度α以上か否かをチェックする。ここで、APO≧αであればステップＳ9において、EVモードからHEVモードへの切り替えを行う。これに対し上記ステップS8でAPO≧αでなければ、ステップＳ10へ進む。ステップＳ10においては、現在のEVモードを保持する。

ステップＳ7で現在の選択モードがHEVモードであると判定するときは、ステップＳ11へ進む。ステップＳ11においては、アクセル開度APOが高温時HEV→EV判定用設定アクセル開度γ（常温時は常温時HEV→EV判定用設定アクセル開度βに一致）未満か否かをチェックする。ここで、APO<γであればステップＳ12へ進む。ステップＳ12においては、HEVモードからEVモードへの切り替えを行う。これに対し上記ステップS11で、APO<γでなければステップＳ13へ進む。ステップＳ13においては、現在のHEVモードを保持する。

上記した実施例になるモード切り替え制御装置によれば、アクセル開度APO≧αのEV→HEVモード切り替え条件が満たされるとき、電気走行(EV)モードからハイブリッド走行(HEV)モードへのモード切り替えを行う。また、アクセル開度APO<γのHEV→EVモード切り替え条件が満たされるとき、ハイブリッド走行(HEV)モードから電気走行(EV)モードへの切り替えを行う。ここで、EV→HEVモード切り替え条件（APO≧α）と、HEV→EVモード切り替え条件（APO<γ）との間におけるアクセル開度のヒステリシスΔAPO（＝α−γ）を、車両の運転状態（車速VSPなど）や走行環境（温度TEPMat,TEMPmg）に応じて前記のごとくに変化させるため、以下の作用効果が奏し得られる。

つまり、例えば市街地などで比較的低速走行していて、アクセル開度APOを大きく変化させながら走行する傾向にある場合は、車速VSPが低いことに起因して図6に示すとおり上記のヒステリシスΔAPO（＝α−γ）が大きく設定される。
これにより、上記大きなアクセル開度変化に逐一呼応して、電気走行(EV)モードからエ
ンジン始動を伴うハイブリッド走行(HEV)モードへの移行や、逆にハイブリッド走行(HEV)モードからエンジン停止を伴う電気走行(EV)モードへの移行が頻繁に発生するのを防止することができる。この結果、当該頻繁なモード切り替えに起因した燃費の悪化や運転性の悪化に関する問題を回避することができる。

また、例えば郊外や高速道路などで比較的高速走行していて、アクセル開度APOを僅かに変化させながら走行する傾向にある場合は、車速VSPが高いことに起因して図6に示すとおり上記のヒステリシスΔAPO（＝α−γ）が小さく設定される。これにより、上記小さなアクセル開度変化によってもモード切り替えが生起され易くなる。この結果、モータ/ジェネレータトルクやバッテリ蓄電状態SOC（持ち出し可能電力）が電気走行可能なものである場合には確実に電気走行(EV)モードへの切り替えが行われるようになし得て、ハイブリッド車両の特質である燃費向上効果を享受できる。

更に本実施例では、アクセル開度のヒステリシスΔAPOの変化を上記のような車速条件（車両運転状態）に限るものではない。この他、走行環境（温度TEPMat,TEMPmg）に応じても上記のヒステリシスΔAPO（＝α−γ）を変更可能にし、変速機作動油温TEMPat（第2クラッチ7の温度）が常温時よりも高くなるにつれ上記のヒステリシスΔAPO（＝α−γ）を大きくするようになした。また、電気走行制御系冷却水温TEMPmg（モータ/ジェネレータ5およびインバータ10を含む電気走行制御系の温度）が常温時よりも高くなるにつれ、上記のヒステリシスΔAPO（＝α−γ）を大きくするようになした。
これにより、例えば、モータ/ジェネレータ5およびインバータ10を含む電気走行制御系が大負荷により温度上昇したり、エンジン始動時のショック対策のために行う駆動系における第2クラッチ7のスリップ制御で当該クラッチ7の温度が上昇した場合は、上記の大きくされたヒステリシスΔAPO（＝α−γ）により、電気走行制御系に大負荷を強いる電気走行(EV)モードの選択傾向を弱くしたり、エンジン始動（第2クラッチ7のスリップ制御）を頻発させる電気走行(EV)モードおよびハイブリッド走行(HEV)モード間での切り替えを起きにくくすることが可能になる。
この結果、上記の温度上昇を抑制して電気走行制御系の損傷や、第2クラッチ7および
その作動油の早期劣化に関する問題を解消することができる。

なお本実施例では、上記の作用効果が得られるようヒステリシスΔAPO（＝α−γ）を車両の運転状態（車速VSPなど）や走行環境（温度TEPMat,TEMPmg）に応じて図6に例示するごとくに変化させるに際し、EV→HEV切り替え判定用設定アクセル開度線αは不変とし、HEV→EV切り替え判定用設定アクセル開度線β，γを変化させることにより所期の目的を達成するようにした。これにより、以下の作用効果が奏し得られる。

つまり、EV→HEV切り替え判定用設定アクセル開度線αは前記したごとく、EV→HEVモード切り替え時のエンジン始動に際して必要なモータ/ジェネレータ5のモータトルク分の余裕を残してEV走行するためのアクセル開度APOの上限値を車速VSPごとに定めるのが通常である。従って、EV→HEV切り替え判定用設定アクセル開度線αよりも大きなアクセル開度APOでEV走行させると、モータ/ジェネレータ5が走行に大きなトルクを消費されて、EV→HEVモード切り替えに際しエンジン1を始動させるのに必要なトルクを発生し得ず、EVモードからHEVモードへの切り替えを行い得なくなる。

このことから明らかなように、ヒステリシスΔAPO（＝α−γ）を大きくするに際しEV→HEV切り替え判定用設定アクセル開度線αを大アクセル開度方向へ変化させると、モータ/ジェネレータ5によるエンジン始動が不可能になり、EVモードからHEVモードへの切り替えが不能になる。
しかし本実施例のように、EV→HEV切り替え判定用設定アクセル開度線αではなく、HEV→EV切り替え判定用設定アクセル開度線β，γを変化させることによりヒステリシスΔAPO（＝α−γ）を変化させる場合は、上記のような弊害を生ずることがない。

本発明のモード切り替え制御装置を適用可能なハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。 本発明のモード切り替え制御装置を適用可能な他のハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。 本発明のモード切り替え制御装置を適用可能な更に他のハイブリッド車両のパワートレーンを示す概略平面図である。 図1〜3に示したパワートレーンの制御システムを示すブロック線図である。 図4の制御システムにおける統合コントローラが実行するモード切り替え制御プログラムのフローチャートである。 図5のモード切り替え制御に用いるEVモード領域およびHEVモード領域線図である。

符号の説明

１ エンジン
２ 駆動車輪（後輪）
３ 自動変速機
４ 伝動軸
５ モータ/ジェネレータ
６ 第1クラッチ
７ 第2クラッチ
８ ディファレンシャルギヤ装置
９ バッテリ
10 インバータ
11 エンジン回転センサ
12 モータ/ジェネレータ回転センサ
13 変速機入力回転センサ
14 変速機出力回転センサ
15 アクセル開度センサ
16 バッテリ蓄電状態センサ
17 変速機作動油温センサ
18 電気走行制御系冷却水温センサ
20 統合コントローラ
21 エンジンコントローラ
22 モータ/ジェネレータコントローラ

Claims (7)

1. 動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、エンジンを停止させ、モータ/ジェネレータからの動力のみによる電気走行モードと、エンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力によるハイブリッド走行モードと、を少なくともアクセル開度に基づいて選択して切り替えるハイブリッド車両において、
   電気走行モードからハイブリッド走行モードへのモード切り替え条件と、ハイブリッド走行モードから電気走行モードへの切り替え条件との間におけるアクセル開度のヒステリシスを、車両の運転状態や走行環境に応じて変化させるよう構成し、
   前記車両の運転状態や走行環境を車速とし、低車速であるほど前記アクセル開度のヒステリシスを大きくした
   ことを特徴とするハイブリッド車両のモード切り替え制御装置。
2. 請求項１に記載のモード切り替え制御装置において、
   前記電気走行モードからハイブリッド走行モードへのモード切り替え条件を車速にかかわらず不変に保つよう構成した
   ことを特徴とするハイブリッド車両のモード切り替え制御装置。
3. 請求項１に記載のモード切り替え制御装置において、
   前記ハイブリッド走行モードから電気走行モードへの切り替え条件になる判定用設定アクセル開度を、低車速であるほどを小さくし、
   前記電気走行モードからハイブリッド走行モードへのモード切り替え条件になる判定用設定アクセル開度を、車速にかかわらず不変に保つよう構成した
   ことを特徴とするハイブリッド車両のモード切り替え制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか1項に記載のモード切り替え制御装置において、
   前記モータ/ジェネレータを含む電気走行制御系の温度が高いほど前記アクセル開度のヒステリシスを大きくした
   ことを特徴とするハイブリッド車両のモード切り替え制御装置。
5. ハイブリッド車両が、前記エンジンおよびモータ/ジェネレータ間に伝達トルク容量を連続的に変更可能な第1クラッチを介在され、モータ/ジェネレータおよび駆動車輪間に伝達トルク容量を連続的に変更可能な第2クラッチを介在され、
   エンジンを停止させ、第1クラッチを解放すると共に第2クラッチを締結することによりモータ/ジェネレータからの動力のみによる電気走行モードを選択可能で、第1クラッチおよび第2クラッチを共に締結することによりエンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力によるハイブリッド走行モードを選択可能なものである請求項1〜４のいずれか1項に記載のモード切り替え制御装置において、
   前記第2クラッチの温度が高いほど前記アクセル開度のヒステリシスを大きくした
   ことを特徴とするハイブリッド車両のモード切り替え制御装置。
6. 動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、エンジンを停止させ、モータ/ジェネレータからの動力のみによる電気走行モードと、エンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力によるハイブリッド走行モードと、を少なくともアクセル開度に基づいて選択して切り替えるハイブリッド車両において、
   電気走行モードからハイブリッド走行モードへのモード切り替え条件と、ハイブリッド走行モードから電気走行モードへの切り替え条件との間におけるアクセル開度のヒステリシスを、車両の運転状態や走行環境に応じて変化させるよう構成し、
   前記モータ/ジェネレータを含む電気走行制御系の温度が高いほど前記アクセル開度のヒステリシスを大きくした
   ことを特徴とするハイブリッド車両のモード切り替え制御装置。
7. 動力源としてエンジンおよびモータ/ジェネレータを具え、エンジンおよびモータ/ジェネレータ間に伝達トルク容量を連続的に変更可能な第1クラッチを介在され、モータ/ジェネレータおよび駆動車輪間に伝達トルク容量を連続的に変更可能な第2クラッチを介在され、
   エンジンを停止させ、第1クラッチを解放すると共に第2クラッチを締結することによりモータ/ジェネレータからの動力のみによる電気走行モードと、第1クラッチおよび第2クラッチを共に締結することによりエンジンおよびモータ/ジェネレータの双方からの動力によるハイブリッド走行モードと、を少なくともアクセル開度に基づいて選択して切り替えるハイブリッド車両において、
   電気走行モードからハイブリッド走行モードへのモード切り替え条件と、ハイブリッド走行モードから電気走行モードへの切り替え条件との間におけるアクセル開度のヒステリシスを、車両の運転状態や走行環境に応じて変化させるよう構成し、
   前記第2クラッチの温度が高いほど前記アクセル開度のヒステリシスを大きくした
   ことを特徴とするハイブリッド車両のモード切り替え制御装置。

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