JP2005269793A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両を走行させながら電動モータにて回生作動を行っている状態において、運転操作性を低下させない状態で走行状態を維持することが可能となるハイブリッド車両を提供する。
【解決手段】 エンジン１及び電動モータ２を動力源として備えて走行装置３を駆動するように構成され、車両の運転状態を制御する制御手段Ｈが、力行作動及び回生作動を実行するように電動モータ２の作動を制御するよう構成されたハイブリッド車両において、車速センサの検出情報に基づいて、車両が登り坂を走行している登坂状態であることを判別したときには、回生作動を行うときの回生用トルクを低減させる低回生トルク状態で電動モータの作動を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジン及び電動モータを動力源として備えて走行装置を駆動するように構成され、車両の運転状態を制御する制御手段が、力行作動及び回生作動を実行するように前記電動モータの作動を制御するよう構成されているハイブリッド車両に関する。

上記構成のハイブリッド車両は、前記エンジン及び前記電動モータ動を動力源として備えて、車両を発進させるときや加速させるときのように大きな走行駆動力が必要となる場合において、電動モータを力行作動させてエンジンの動力を補助するようになっている。そして、電動モータに対する電力は、車両に搭載されているバッテリーから供給されることになり、車速を減速させるときには、電動モータを回生作動させることで制動力を生じさせて車速を減速させ、回生作動によって得られた電力をバッテリーに充電させるようにしている。又、車両が定常走行を行っているときにも、電動モータの回生作動を行うようにして、回生作動によって得られた電力をバッテリーに充電させるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平９−２３３６０６号公報

上記従来構成においては、上述したように車両を走行させながら電動モータにて回生作動を行っている状態において、車両が平坦路を走行している状態から登り坂を走行する状態になると、回生用トルクに起因した制動力が作用していることに加えて登坂抵抗による走行抵抗が加わることになり、車速が減速することになるので、運転者は、アクセル操作量が多めになるようにアクセル操作具を踏み込み操作してエンジンの出力を増大させることで、車速の減速量を少なくさせようとする。

しかし、ハイブリッド車両においては、アクセル操作量の変化に対するエンジンの出力特性としては、燃料消費量が少なくなるように設定された出力特性が設定されるものであるから、運転者によるアクセル操作の状況によっては車両の走行駆動力がそれほど増加しないことがあり、そのとき、上述したように回生用トルクが作用しているので、運転者が予測していたよりも車速が減速してしまうことがある。

従って、従来構成においては、電動モータにて回生作動を行いながら平坦路を走行している状態から登り坂を走行するような状態になってときには、車速が大きく減速することになって運転者が減速感を感じる不利があり、しかも、そのような状況では運転者が常にアクセル操作量を増大側に大きく変更させる操作が必要となり、運転操作性の面で未だ改善の余地があった。

本発明の目的は、車両を走行させながら電動モータにて回生作動を行っている状態において、登り坂にさしかかったときに運転操作性を低下さない状態で走行させることが可能となるハイブリッド車両を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、エンジン及び電動モータを動力源として備えて走行装置を駆動するように構成され、車両の運転状態を制御する制御手段が、力行作動及び回生作動を実行するように前記電動モータの作動を制御するよう構成されているハイブリッド車両であって、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段が備えられ、前記制御手段が、前記走行状態検出手段の検出情報に基づいて、車両が登り坂を走行している登坂状態であることを判別したときには、前記回生作動を行うときの回生用トルクを低減させる低回生トルク状態で前記電動モータの作動を制御するよう構成されている点にある。

第１特徴構成によれば、制御手段が、走行状態検出手段の検出情報に基づいて車両が登り坂を走行している登坂状態であることを判別すると、前記回生作動を行うときの回生用トルクを低減させる低回生トルク状態で前記電動モータの作動を制御することになる。

説明を加えると、制御手段は走行状態検出手段の検出情報に基づいて車両が登り坂を走行している登坂状態であるか否かを判別して、登坂状態であることを判別すると、電動モータによる回生用トルクを低減させて回生制動による制動力を少なくさせるのである。その結果、平坦路を走行している状態から登坂状態に変化した場合であっても、大きく車速が減速して運転者が減速感を感じるという不利がなく、しかも、運転者がアクセル操作量を増大側に大きく変更させる操作を行わなくても、回生用トルクを低減させることで車速が大きく減速することを防止することができる。

前記走行状態検出手段としては、例えば、走行状態として車速を検出する構成、又は、車両の水平姿勢に対する車体前後方向での傾斜角度を検出する構成等がある。車速を検出するものでは、車速の情報から平坦路走行抵抗を求めて、その平坦路走行抵抗と車両の駆動力とに基づいて、登坂状態であるか否かを判別することが可能であり、車両の水平姿勢に対する車体前後方向での傾斜角度を検出して登坂状態であることを直接検出することが可能である。

従って、車両を走行させながら電動モータにて回生作動を行っている状態において、登り坂にさしかかったときに、運転者がアクセル操作量を増大側に大きく変更させる操作を行わなくても車速が大きく減速することを防止することができ、運転操作性を低下させない状態で走行状態を維持することが可能となるハイブリッド車両を提供できるに至った。

本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成に加えて、前記制御手段が、前記低回生トルク状態として、前記登坂状態であるときにおける単位時間当りの減速量が大きいほど前記回生用トルクを小さい値にするように構成されている点にある。

第２特徴構成によれば、登り坂が緩やかな傾斜であれば登坂抵抗は小さいので登坂抵抗に起因した車速の単位時間当りの減速量は小さく、登り勾配が大になるほど登坂抵抗が大きくなり車速の単位時間当りの減速量は大きくなる。そこで、単位時間当りの減速量が大きいほど前記回生用トルクを小さい値にする状態で前記電動モータの作動を制御するよう構成されているから、登坂抵抗が大きくなるほど回生用トルクつまり回生作動による制動力を小さい値にさせることで、車速の減速感を抑えて運転操作性を低下させない状態で走行状態を維持することが可能となる。

本発明の第３特徴構成は、第１特徴構成又は第２特徴構成に加えて、前記走行状態検出手段として車速を検出する車速検出手段が備えられ、前記制御手段が、前記車速検出手段にて検出される前記車速の情報に基づいて平坦路走行状態における車両の平坦路走行抵抗を求める走行抵抗算出処理、前記エンジンの出力トルク、前記電動モータの回生用トルク、及び、前記エンジン及び前記電動モータの動力が前記走行装置に伝達されるまでの間の変速比に基づいて車両の駆動力を求める駆動力算出処理、及び、前記車両の駆動力及び前記平坦路走行抵抗に基づいて、車両が登り坂を走行している登坂状態であるか否かを判別する判別処理の夫々を実行するように構成されている点にある。

第３特徴構成によれば、車速検出手段にて車速を検出して、そのときの車速の情報に基づいて平坦路走行状態における車両の平坦路走行抵抗を求める。この平坦路走行抵抗は、車両が平坦路を走行しているときにおける走行抵抗であり、走行装置が平坦な路面を走行しているときの転がり抵抗や走行に伴う空気抵抗等、車両が走行するときに発生する抵抗成分を合わせたものであるが、このような平坦路走行抵抗は、一般に車速の大きさと相関関係を有しており、それらの相関関係が予めマップデータや演算式として設定されることになる。そして、車速検出手段にて車速が求められると、その車速の情報と上記したようなマップデータや演算式等を用いて平坦路走行抵抗を求めることができるのである。

一方、前記エンジンの出力トルク、前記電動モータの回生用トルク、及び、前記エンジン及び前記電動モータの動力が前記走行装置に伝達されるまでの間の変速比に基づいて車両の駆動力、つまり、そのときに走行装置を駆動しているトルクの大きさに対応する駆動力を求める。このとき、車両が平坦路を走行しているときであれば、前記駆動力は前記平坦路走行抵抗と略同じか又はそれよりも小さい値になるが、車両が登り坂を走行しているときには、車両が走行するときの抵抗として、前記平坦路走行抵抗に対して登坂抵抗が加わることになるので、前記駆動力は前記平坦路走行抵抗よりも大きい値になる。

そこで、前記車両の駆動力と前記平坦路走行抵抗とに基づいて、車両が坂道を登っている登坂状態であるか否かを判別することができるのである。つまり、前記車両の駆動力と前記平坦路走行抵抗とが略同じであれば車両が坂道を登っている登坂状態ではなく、前記車両の駆動力が前記平坦路走行抵抗よりも大であれば車両が坂道を登っている登坂状態であると判別することができる。このようにして車両の実際の走行状態に基づいて、登坂状態であるか否かを適正に判別することができる。

以下、本発明に係るハイブリッド車両の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ハイブリッド車両は、走行駆動用のエンジン１と走行駆動用の電動モータ２とが一体回転するように直結されている。つまり、走行駆動用のエンジン１の出力軸１ａに直結される状態で走行駆動用の電動モータ２を備えて、これらの動力により走行装置としての左右の車輪３を駆動して走行するように駆動手段としての駆動ユニットＫＵが構成されている。前記電動モータ２は、エンジン１の出力軸１ａにロータ２ａが同一軸芯で一体回動するように連結され、そのロータ２ａの外周部を囲うステータ２ｂが位置固定状態で図示しない車体支持部に支持される構成となっている。

そして、この電動モータ２は、エンジン１の作動が停止している状態においてその出力軸１ａに対して駆動力を与えてエンジン１を始動させたり、エンジン１が始動した後は、出力軸１ａに対してエンジン回転方向と同方向の駆動力を与えて動力の補助つまりアシストを行う力行状態に切り換えたり、前記出力軸１ａから駆動力が与えられて発電する回生状態とに切り換えることが可能な構成となっている。つまり、電動モータ２がエンジン１にて回転駆動される出力軸１ａに対してその回転方向と同一方向にトルクを出力させる力行状態に切り換えることで、所望の走行駆動力を出力しながらエンジン１が低燃費状態となるように、エンジン１の出力に対するアシストを行うことができる構成となっている。この作動状態が力行作動に対応する。又、減速走行時等において電動モータが回生作動を実行することにより回生作動にて得られた電力をバッテリーに充電させるようにしたり、バッテリーの充電状態が低くなるとエンジンの駆動力にて電動モータが回生作動を実行するようにして発生した電力をバッテリーに充電させるようにしている。この作動状態が回生作動に対応する。

前記駆動ユニットＫＵの動力は、トランスミッション６に伝えられ、このトランスミッション６内部のギア式の自動変速機構により変速された後に差動機構７を介して左右の車輪３に伝えられる構成となっている。

次に、このハイブリッド車両における制御構成について説明する。
図１及び図２に示すように、車両全体の動作を統括して管理する車両制御部８、この車両制御部８からの制御情報に基づいて電動モータ２の動作を制御するモータ制御部９、車両制御部８からの制御情報に基づいてエンジン１の出力、具体的には、電子スロットル弁１０のスロットル開度及びインジェクタ１１による燃料噴射量を自動調節するエンジン制御部１２夫々が備えられ、アクセル操作具１３の操作量を検出するポテンショメータ式のアクセル操作量検出センサＳ１、ブレーキ操作具１４が踏み込み操作されているか否かを検出するスイッチ式のブレーキ操作検出センサＳ２、電動モータ２の回転速度、言い換えると、エンジン１の出力軸１ａの回転速度を検出する回転速度検出手段としての回転速度センサＳ３、車輪３の車軸の回転速度に基づいて車速を検出する車速検出手段の一例である車速センサＳ４、シフトポジションレバー１７の位置を検出するシフトポジションセンサＳ５、バッテリー４の充電状態ＳＯＣを検出する充電状態検出部Ｓ６等による各種の検出情報が車両制御部８に入力される構成となっている。

前記モータ制御部９は、図３に示すように、バッテリー４から供給される直流電力を三相交流電力に変換して電動モータ２に供給する駆動用電力を制御したり、回生作動により電動モータ２にて発生してバッテリー４に供給される回生電力を制御するインバータ２８と、車両制御部８からの制御情報に基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）されたパルス駆動信号をインバータ２８における各スイッチングトランジスタの各ベース端子に供給するＰＷＭ制御回路２９等を備えて構成され、電動モータ２に通流する電流の大きさや交流電流の周波数を変更させることにより駆動トルクや回転速度を調整したり、前記バッテリー４に充電される回生電力を調整することができる構成となっている。

前記ブレーキ操作具１４により機械式制動手段ＫＳを作動させて機械的な制動力を発生させるための構成について説明を加えると、運転者の足踏み操作にてブレーキ操作具１４が操作されると、その足踏み操作力に対応させて制動用の油圧操作力を発生させる周知構成のマスターシリンダ１５が備えられ、このマスターシリンダ１５から作動油供給路１５ａを通して出力される油圧操作力にて前記車輪３の近傍に設けられた摩擦式の制動装置１６を作動させて車体を制動させる構成となっている。このような機械式制動手段ＫＳは、ブレーキ操作具１４に対する運転者の操作力が大きくなるほど、その油圧操作力、すなわち、機械的な制動力が大となるように変更調節自在に構成されている。

前記シフトポジションレバー１７の位置としては、「Ｐ」（駐車位置）、「Ｒ」（後進走行位置）、「Ｎ」（中立位置）、「Ｄ」（前進走行位置）があり、運転者により運転状況に応じて適宜切り換え操作されることになる。

前記車両制御部８は、シフトポジションセンサＳ５の検出情報、アクセル操作量検出センサＳ１の検出情報、車速センサＳ４の検出情報、及び、充電状態検出部Ｓ６にて検出されるバッテリー４の充電状態の情報等に基づいて、モータ制御部９およびエンジン制御部１２に制御情報を指令するように構成され、モータ制御部９およびエンジン制御部１２はその指令情報に基づいて電動モータ２及びエンジン１の作動を制御するように構成されている。従って、車両制御部８、モータ制御部９、エンジン制御部１２の夫々により、車両の運転状態を制御する制御手段Ｈが構成される。

次に、制御手段Ｈによるエンジン１及び電動モータ２の制御について説明する。
シフトポジションレバー１７が「Ｐ」（駐車位置）や「Ｎ」（中立位置）にあるときは、基本的にはエンジン１を停止し電動モータ２による力行作動や回生作動は行わない。しかし、バッテリー４の充電状態が設定量以下にまで低下してバッテリー４を充電する必要があるような場合には、エンジン１を作動させてエンジン１の動力を電動モータ２の回生作動により発電した電力をバッテリー４に充電するように、エンジン１及び電動モータ２の作動を制御するように構成されている。

又、制御手段Ｈは、シフトポジションレバー１７が「Ｄ」（前進走行位置）に操作されて、車体進行方向として前進方向が指令されている場合には、アクセル操作具１３が踏み込み操作されて車体を発進させるときは、そのときエンジン１が停止していれば電動モータ２を回転させてエンジン１を始動させ、車体が前進走行すると、アクセル操作量に応じてエンジン１の出力を調整するとともに、後述するように力行作動や回生作動を実行するように電動モータ２の作動を制御するよう構成されている。シフトポジションレバー１７が「Ｄ」（前進走行位置）に操作されていても、アクセル操作が行われていない状態で車両が走行を停止しており、しかも、バッテリー４の充電状態が設定値以上の高い状態であるときには、エンジン１を停止させるアイドルストップ制御を実行するように構成されている。このようにアイドルストップ制御を実行することでエンジン１の燃料消費をできるだけ少なくするようにしている。

そして、シフトポジションレバー１７が「Ｒ」（後進走行位置）に操作されて、車体進行方向として後進方向が指令されている場合には、アクセル操作量に応じてエンジン１の出力を調整することになるが、電動モータ２については力行作動及び回生作動のいずれも行わないようになっている。

次に、制御手段Ｈによる電動モータ２の力行作動および回生作動について説明する。
電動モータ２の力行作動や回生作動は、後述するような各種の情報に基づいて目標トルクを求めて、その求めた目標トルクを発生させるように電動モータ２の作動を制御することにより行われる。説明を加えると、力行作動においては、エンジン１の回転方向と同じ方向に電動モータ２が力行用トルクの目標値を出力するように、その力行用トルクの目標値に対応する制御情報がＰＷＭ制御回路２９に与えられ、ＰＷＭ制御回路２９からその力行用の目標トルクに対応するパルス信号がインバータ２８の各スイッチングトランジスタのベース端子に印加され、電動モータ２が目標トルクにてエンジン１をアシストすることになる。又、回生作動においては、電動モータ２がエンジン１の回転方向とは反対方向に回生用トルクの目標値を出力するように、その回生用トルクの目標値に対応する制御情報がＰＷＭ制御回路２９に与えられ、ＰＷＭ制御回路２９がその回生用の目標トルクに対応するパルス信号がインバータ２８の各スイッチングトランジスタのベース端子に印加され、電動モータ２がエンジン１に対して逆向きのトルク、つまり、回生制動力を付与するように作用することになる。そうすると、電動モータ２がエンジン１の動力によって駆動されて発電機として作用して、インバータ２８によって前記回生制動力に対応する回生電力に変更調整される状態でバッテリー４に充電されることになる。

そして、前記制御手段Ｈは、アクセル操作量がエンジンの回転速度に応じて予め設定されている開始判定用閾値を上回ると力行作動を実行するように構成され、アクセル操作量がエンジンの回転速度に応じてエンジン回転速度が同じときの前記開始判定用閾値よりも設定量だけ低い値として予め設定されている停止判定用閾値を下回ると力行作動を停止させるように構成されている。

又、前記制御手段Ｈは、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段の一例である前記車速センサＳ４の検出情報に基づいて、車両が登り坂を走行している登坂状態であることを判別したときには、前記回生作動を行うときの回生用トルクを低減させる低回生トルク状態で電動モータ２の作動を制御するよう構成されている。又、前記低回生トルク状態として、前記登坂状態であるときにおける単位時間当りの減速量が大きいほど前記回生用トルクを小さい値にするように構成されている。

更に、制御手段Ｈは、車速センサＳ４にて検出される車速の情報に基づいて平坦路走行状態における車両の平坦路走行抵抗Ｒを求める走行抵抗算出処理、エンジン１の出力トルク、電動モータ２の回生用トルク、及び、エンジン１及び電動モータ２の動力が走行装置３に伝達されるまでの間の変速比に基づいて車両の駆動力Ｆを求める駆動力算出処理、及び、車両の駆動力Ｆ及び平坦路走行抵抗Ｒに基づいて、車両が登り坂を走行している登坂状態であるか否かを判別する判別処理の夫々を実行するように構成されている。具体的には、エンジン１の出力トルク、そのときに出力されている電動モータ２の回生用トルク、及び、エンジン１及び電動モータ２の動力が車輪３に伝達されるまでの間の変速比に基づいて求められる車両の駆動力Ｆが、車速に基づいて求められる平坦路走行状態における車両の走行抵抗Ｒよりも大であれば、車両が坂道を登っている登坂走行中であると判別するように構成されている。

以下、図４、図５に示す制御フローチャートに基づいてシフトポジションレバー１７が「Ｄ」（前進走行位置）に操作されている状態における制御手段Ｈの電動モータ２の制御動作について説明する。

先ず、電動モータ２により力行作動を行うか回生作動を行うかについてのモータ作動条件を判断する（ステップ１）。このモータ作動条件の判断について説明を加えると、アクセル操作量検出センサＳ１にて検出されるアクセル操作量が、図６に示すように、そのときのエンジン回転速度に対して予めマップデータにて設定されている力行開始用閾値ＡＣＨを越えると力行作動を行う状態であると判別する構成となっている。そして、アクセル操作量検出センサＳ１にて検出されるアクセル操作量が、エンジン１の回転速度に応じてエンジン１の回転速度が同じときの前記開始判定用閾値ＡＣＨよりも設定量だけ低くなる状態で予めマップデータとして設定された停止判定用閾値ＡＣＬよりも低い状態になると回生作動を行う状態であると判別する構成となっている。

前記力行作動を行う状態であると判別すると、そのとき回生作動が行われているときには回生用トルクの出力処理を停止して（ステップ２、３）、アクセル操作量の情報に基づいてモータトルク出力率Ａを求める（ステップ４）。このモータトルク出力率Ａの求め方について説明すると、図７に示すように、アクセル操作量が変化した場合の力行用トルクの変化割合であるモータトルク出力率Ａについての変化特性が予めマップデータにより設定されている。図７に示されるラインｑ１はバッテリー４の充電状態ＳＯＣが高い領域にある場合の変化特性であり、ラインｑ２はバッテリー４の充電状態ＳＯＣが中程度の領域にある場合の変化特性であり、ラインｑ３はバッテリー４の充電状態ＳＯＣが低い領域にある場合の変化特性である。アクセル操作量が零であればモータトルク出力率Ａは略零で
あるが、アクセル操作量が増加するほどモータトルク出力率Ａは大きな値が設定されることになる。そして、そのときのバッテリーの充電状態がどのような充電状態になっているかに応じて、３本のラインｑ１、ｑ２、ｑ３の中のいずれかのラインが適用されることになる。

つまり、前記充電状態検出部Ｓ６にて検出されるバッテリー４の充電状態ＳＯＣの情報に基づいて、３本のラインｑ１、ｑ２、ｑ３のいずれか対応するラインを特定する。そして、そのラインとアクセル操作量検出センサＳ１にて検出されるアクセル操作量の情報からモータトルク出力率Ａを求める。

次に、そのときの電動モータ２の回転速度に対応する電動モータ２の力行用トルクの最大値である最大トルクＴｍを求める（ステップ５）。この最大トルクＴｍは、モータトルク出力率Ａが最大値（１００％）であるときの力行用トルクの値に対応するものである。図８示すように、電動モータ２の回転速度に対する前記最大トルクの変化特性が予めマップデータにより設定されており、この変化特性と回転速度センサＳ３にて検出される回転速度の情報とから、そのときの電動モータ２の回転速度に対応する最大トルクＴｍを求めるのである。

そして、上述したようにして求めたモータトルク出力率Ａと最大トルクＴｍを掛け合わせて力行用トルクの目標値Ｔｓを求めて（Ｔｓ＝Ｔｍ×Ａ）、その求めた力行用トルクの目標値Ｔｓを出力するように電動モータ２に対する出力処理を実行する（ステップ７、８）。つまり、力行用トルクの目標値Ｔｓに対応する制御情報がＰＷＭ制御回路２９に与えられ、ＰＷＭ制御回路２９からパルス信号がインバータ２８の各スイッチングトランジスタのベース端子に印加され、電動モータ２が力行作動することになる。

尚、上述したような電動モータ２の力行用トルクを求めるために設定される各種のマップデータは、エンジン１が燃焼効率が高い状態を維持することができるように、エンジン１の回転速度（電動モータ２の回転速度と同じ）に応じて適切な力行用トルクを出力すべく予め実測データ等に基づいて設定されることになる。

ステップ２にて回生作動を行う状態であると判別すると、力行用トルクの出力を停止して、回生用トルクの目標値を求める回生用トルク目標値演算処理を実行して、その回生用トルクの目標値を出力するように電動モータ２に対する出力処理を実行する（ステップ９、１０、１１）。

次に、図５フローチャートに基づいて前記回生用トルク目標値演算処理について説明する。
先ず、エンジン１の出力トルク、電動モータ２が現在出力している回生用トルク、及び、エンジ１ン及び電動モータ２の動力が車輪３に伝達されるまでの間の変速比の情報に基づいて車両の駆動力を求める（ステップ１１）。このようにして求められる車両の駆動力は、走行用の車輪３にて出力される走行用の駆動トルクに相当するものである。

次に、車速センサＳ４の検出値に基づいて平坦路走行状態における車両の平坦路走行抵抗Ｒを求める（ステップ１２）。この平坦路走行抵抗Ｒは、車輪３が路面を転がるときの転がり抵抗や空気抵抗等、車両が平坦路を走行するときの抵抗であって車速に応じて変化するものであり、車速の変化に対するマップデータとして予め設定しておくことができる。そこで、このように予め設定されるマップデータと車速の情報とから平坦路走行抵抗Ｒを求めることになる。

次に、前記車両の駆動力Ｆが前記平坦路走行抵抗Ｒより大であるか否かに応じて異なる条件で加速度対応トルク係数を設定するようにしている。つまり、車両の駆動力Ｆが平坦路走行抵抗Ｒより大であるか否かを判別し（ステップ１３）、車両の駆動力Ｆが平坦路走行抵抗Ｒより大ではないと判別した場合には、加速度対応トルク係数Ｂとして「１」を設定する（ステップ１４）。車両の駆動力Ｆが平坦路走行抵抗Ｒより大であると判別した場合には、車速センサ４にて検出される車速の情報からそのときの車両の加速度を演算にて求めて（ステップ１５）、その車両の加速度に応じて加速度対応トルク係数Ｂを変更設定する（ステップ１６）。

この加速度対応トルク係数Ｂについて説明を加えると、図９に示すように、車両の加速度が負（―）の場合であってその負の加速度が大であるほど小さい値になるように、言い換えると、車両の単位時間当りの減速量が大きいほど小さい値となるように、加速度の変化に対する加速度対応トルク係数Ｂの変化特性が予めマップデータとして設定されており、このマップデータとステップ１５にて求められた現在の車両の加速度から加速度対応トルク係数Ｂを求めて設定するのである。具体的には加速度が負であれば加速度対応トルク係数Ｂは０．８よりも小さい係数として設定される。

次に、車速、アクセル操作量、及び、バッテリー４の充電状態の夫々の情報に基づいて、車速対応トルク係数Ｃ、アクセル操作量対応トルク係数Ｄ、及び、充電状態対応トルク係数を夫々求めて設定する。つまり、図１０に示すように、車速の変化に対する車速対応トルク係数Ｃの変化特性が予めマップデータにより設定されており、このマップデータと車速センサＳ４にて検出される車速の情報とから、そのときの車速に対応する車速対応トルク係数Ｃを求めて設定する（ステップ１７）。つまり、車速が低速であるときには、エンジン１の回転速度も低い状態であり、電動モータ２を回生作動させることができる程度にエンジン１の出力が上昇していないので回生用トルクを発生させないようにしている。

又、図１１に示すように、アクセル操作量の変化に対するアクセル操作量対応トルク係数Ｄの変化特性が予めマップデータにより設定されており、このマップデータとアクセル操作量検出センサＳ１にて検出されるアクセル操作量の情報とから、そのときのアクセル操作量に対応するアクセル操作量対応トルク係数Ｄを求めて設定する（ステップ１８）。アクセル操作量が大きくなると運転者による加速の要求が大きい状態であるから、アクセル操作量が大きいほど回生用トルクを小さくするようにアクセル操作量対応トルク係数Ｄを設定するようにしている。

更に、図１２に示すように、バッテリー４の充電状態ＳＯＣの変化に対する充電状態対応トルク係数Ｅの変化特性が予めマップデータにより設定されており、このマップデータと充電状態検出部Ｓ６にて検出されるバッテリー４の充電状態ＳＯＣの情報とから、そのときの充電状態ＳＯＣに対応する充電状態対応トルク係数Ｅを求めて設定する（ステップ１９）。バッテリー４の充電状態が低いときには回生作動による充電が必要であり、バッテリーの充電状態が高い場合には回生作動による充電量は少なくてもよいので、充電状態が高いほど回生用トルクを小さくするように充電状態対応トルク係数Ｅを設定するようにしている。

そして、図１３に示すように、電動モータ２が動作可能な回転速度の領域において、回転速度の違いにかかわらず一定の値として設定されることになる基準回生トルクＴ０を基準として、この基準回生トルクＴ０に対して、上述したようにして求めた各係数、すなわち、加速度対応トルク係数Ｂ、車速対応トルク係数Ｃ、アクセル操作量対応トルク係数Ｄ、及び、充電状態対応トルク係数Ｅの夫々を掛け合わせて、電動モータ２の回生用トルクの目標値Ｔｋを求める（ステップ２０）。そして、このようにして求めた回生用トルクの目標値Ｔｋを出力するように電動モータ２に対する出力処理を実行するのである（ステップ１０）。

上述し如く、回生用トルクの目標値Ｔｋは、そのときの車速、アクセル操作量、バッテリー４の充電状態の変化によって変更調整されることになるが、例えば、バッテリー４の充電状態が低めの値になっており、アクセル操作量が少なめの値で操作されている状態で定常走行しているような場合において、車両が平坦路を走行しているときには車両が減速することはないが、車両が登坂状態になると、車両の登坂抵抗に起因してアクセル操作量をそのまま維持している場合であっても車両の速度が減速することになる。そのとき、前記車速対応トルク係数Ｃ、アクセル操作量対応トルク係数Ｄ、及び、充電状態対応トルク係数Ｅの夫々は、平坦路を走行している時と略同じ値に維持されるが、加速度対応トルク係数は減速するときの負の加速度、つまり、車両の単位時間当りの減速量が大きいほど「１」よりも小さい値として設定されることになる。車両が平坦路を走行しているときには前記加速度対応トルク係数は「１」に設定されることになるから、車両が坂道を登っている登坂状態であるときには、登坂状態でないときに比べて小さい値になり、しかも、単位時間当りの減速量が大きいほど小さい値になる状態で、加速度対応トルク係数が設定されることになる。

その結果、車両走行中に回生作動を実行している状態において、平坦路走行状態から車両が坂道を登る登坂状態になった場合であっても、運転者がアクセル操作量を大側に操作しなくても、電動モータが回生作動を行うときの回生用トルクを低減させることにより、登坂抵抗の発生によって車速が大幅に減速することを防止することができる。

〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。

（１）上記実施形態では、登坂状態であることを判別したときに実行する前記低回生トルク状態として、前記登坂状態であるときにおける単位時間当りの減速量が大きいほど前記回生用トルクを小さい値にするように、回生用トルクの目標値を求めるための前記加速度対応トルク係数が小さい値になるように設定される構成したが、このような構成に限らず、前記登坂状態であるときに加速度が負の状態、つまり、車速の減速状態が検出されると、加速度が正の状態、つまり、減速していない状態のときに比べて小さい一定の値になるように前記加速度対応トルク係数を設定するものでもよい。

（２）上記実施形態では、走行状態検出手段を車速センサにて構成して、車両の走行状態としての車速の情報を用いて、平坦路走行状態における車両の平坦路走行抵抗を求め、エンジンの出力トルク、電動モータの回生用トルク、及び、エンジン及び電動モータの動力が走行装置に伝達されるまでの間の変速比に基づいて車両の駆動力を求めて、車両の駆動力及び平坦路走行抵抗に基づいて、車両が登り坂を走行している登坂状態であるか否かを判別する構成としたが、このような構成に代えて次のように構成してもよい。

例えば、走行状態検出手段として、車両の水平姿勢からの傾斜角度を検出する傾斜角検出手段を備えて、車両の前後方向の傾斜状態を検出して、車両が登坂状態であるか否かを検出するように構成するものでもよい。

（３）上記実施形態では、前記アクセル操作量が前記開始判定用閾値を上回ると前記力行作動実行条件が満たされたものと判別し、前記アクセル操作量が前記解除判定用閾値を下回ると前記力行作動実行条件が満たされていないと判別する構成としたが、このような構成に限らず、スロットル開度の検出値の情報に基づいて、力行作動実行条件が満たされているか否かを判別する構成としてもよく、又、エンジンに対する燃焼用空気が吸気される吸気管の圧力の情報から力行作動実行条件が満たされているか否かを判別してもよい。

（４）上記実施形態では、前記エンジンと前記電動モータとが一体回転するように軸を直結する構成のものを例示したが、このような軸を直結する構成のものに限らず、伝動ベルトや伝動ギアを介して一体回転する状態で連動連結する構成としてもよい。又、このようにエンジンの出力軸と走行駆動用の電動モータとを直結する構成のハイブリッド車両に代えて、エンジン及び電動モータが遊星ギア機構等を介して走行装置に動力を伝えるような伝動構成を備えるものでもよい。

ハイブリッド車両の概略構成を示す図 制御ブロック図 電動モータの制御構成を示す図 制御動作を示すフローチャート 制御動作を示すフローチャート 力行作動条件を判別するための説明図 アクセル操作量とモータトルク出力率との関係を示す図 回転速度と最大トルクとの関係を示す図 加速度と加速度対応トルク係数との関係を示す図 車速と車速対応トルク係数との関係を示す図 アクセル操作量とアクセル操作量対応トルク係数との関係を示す図 充電状態と充電状態対応トルク係数との関係を示す図 基準回生トルクを示す図

符号の説明

１ エンジン
２ 電動モータ
３ 走行装置
Ｈ 制御手段
Ｓ４ 車速検出手段

Claims (3)

1. エンジン及び電動モータを動力源として備えて走行装置を駆動するように構成され、車両の運転状態を制御する制御手段が、力行作動及び回生作動を実行するように前記電動モータの作動を制御するよう構成されているハイブリッド車両であって、
   車両の走行状態を検出する走行状態検出手段が備えられ、
   前記制御手段が、
   前記走行状態検出手段の検出情報に基づいて、車両が登り坂を走行している登坂状態であることを判別したときには、前記回生作動を行うときの回生用トルクを低減させる低回生トルク状態で前記電動モータの作動を制御するよう構成されているハイブリッド車両。
2. 前記制御手段が、
   前記低回生トルク状態として、前記登坂状態であるときにおける単位時間当りの減速量が大きいほど前記回生用トルクを小さい値にするように構成されている請求項１記載のハイブリッド車両。
3. 前記走行状態検出手段として車速を検出する車速検出手段が備えられ、
   前記制御手段が、
   前記車速検出手段にて検出される前記車速の情報に基づいて平坦路走行状態における車両の平坦路走行抵抗を求める走行抵抗算出処理、
   前記エンジンの出力トルク、前記電動モータの回生用トルク、及び、前記エンジン及び前記電動モータの動力が前記走行装置に伝達されるまでの間の変速比に基づいて車両の駆動力を求める駆動力算出処理、及び、
   前記車両の駆動力及び前記平坦路走行抵抗に基づいて、車両が登り坂を走行している登坂状態であるか否かを判別する判別処理の夫々を実行するように構成されている請求項１又は２記載のハイブリッド車両。

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