JP2018008544A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の少なくとも一つの実施形態は、ハイブリッド車両において、ＥＶ走行モードで走行中に、駆動用電池の電圧値がエンジン始動電圧まで低下した場合でも、すぐにエンジンを始動させずにエンジン始動を遅延させて、ＥＶ走行によるエンジンの燃料消費の低減、及び静粛性を保持すること。
【解決手段】ＥＶ走行モードからハイブリッド走行モードへの切り替えタイミングを遅延してＥＶ走行モードを優先させるＥＶ優先スイッチ３１を備え、ＥＶ走行モード解除制御部４３は、ＥＶ優先スイッチ３１がＯＦＦのときはＥＶ走行モードによる走行時に駆動用電池１３の電圧が所定閾値以下に低下したときハイブリッド走行モードに切り替える第１解除部５１と、ＥＶ優先スイッチ３１がＯＮのときは第１解除部５１による解除条件が満たされ、さらに遅延部５３の解除条件が成立したとき、ハイブリッド走行モードに切り替える第２解除部５５と、を有する。
【選択図】図３

Description

本開示は、ハイブリッド車両に関し、特に、電動走行モードとハイブリッド走行モードとの切替え制御に関する。

走行用駆動源として内燃機関（エンジン）と電動機（モータ）とを備えるハイブリッド車両は、環境に配慮した車両として注目されている。
ハイブリッド車両においては、エンジンの燃料消費を低減するため、また静粛性の観点から、エンジン駆動による走行を抑えて、できる限り駆動用バッテリから供給される電力によるモータ走行を優先することが望ましい。

特許文献１（特開２００９−１４３５６３号公報）には、ＥＶ優先スイッチが設けられ、ＥＶ優先モードとＨＶ（ハイブリッド）モードとの切替を利用者が要求可能に構成されている。ＥＶ優先モードにおける「優先」とは、蓄電装置のＳＯＣを所定の目標値に維持することなく、基本的にはエンジンを停止してモータジェネレータのみを用いて走行することを意味することが開示されている（特許文献１の段落００４７）。
そして、ＥＶ優先モード時に走行モード切替要求スイッチによってＨＶモードへの切替えが要求されたとき、蓄電装置のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１よりも低い場合には、走行モードをＨＶモードへ切替えるとともに、ＨＶモードへの切替え要求時のＳＯＣ近傍にＳＯＣを制御し、ＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１以上の場合には、ＥＶ優先モードを維持する。また、しきい値Ｓｔｈ１よりも小さいしきい値Ｓｔｈ２にＳＯＣが達すると、走行モードをＨＶモードへ強制的に切替えることが示されている。

また、特許文献２（特開２０１３−１５４６５２号公報）には、駆動用バッテリからの電力で駆動する電動機が発生する動力のみを用いる第１の走行モードと、電動機の発生する動力と内燃機関の発生する動力とを用いる第２の走行モードとのいずれか一方の走行モードで走行するハイブリッド車両において、駆動用バッテリの充電率が第１の閾値以下になると、第１の走行モードから第２の走行モードに切り替えることが開示されている。さらに、駆動用バッテリの劣化度合いが大きくなるに従って第１の閾値を大きくするように設定されることが示されている。

特開２００９−１４３５６３号公報 特開２０１３−１５４６５２号公報

前述のように、特許文献１及び特許文献２には、駆動用電池のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が所定値以下に低下した場合に、エンジン動力を用いるハイブリッド走行モードに切り替えることが開示されている。
しかし、電動機によるＥＶ走行からエンジン動力を用いるハイブリッド走行への切り替えタイミングを極力遅延させることについては開示されていない。特に、駆動用電池の電圧が所定値以下に低下しても、エンジン始動を遅延させることは開示されていない。

そこで、上記技術的課題に鑑み、本発明の少なくとも一つの実施形態は、ハイブリッド車両において、ＥＶ走行モードで走行中に、駆動用電池の電圧値がエンジン始動電圧まで低下した場合でも、すぐにエンジンを始動させずにエンジン始動を遅延させて、ＥＶ走行によるエンジンの燃料消費の低減、及び静粛性を保持することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るハイブリッド車両は、駆動用電池からの電力のみで電動機を駆動して走行する電動走行モードと、エンジンの動力と電動機の発生する動力を用いて走行するハイブリッド走行モードと、を備えるハイブリッド車両において、前記電動走行モードを解除して前記ハイブリッド走行モードに切り替えて前記エンジンを駆動する電動走行モード解除制御部と、前記電動走行モードから前記ハイブリッド走行モードに切り替える際に、切り替えタイミングを遅延して前記電動走行モードを優先させることを要求する電動優先スイッチと、を備え、前記電動走行モード解除制御部は、前記電動優先スイッチがＯＦＦの場合には、前記電動走行モードによる走行時に前記駆動用電池の電圧が所定閾値以下に低下したとき、前記ハイブリッド走行モードに切り替える第１解除部と、前記電動優先スイッチがＯＮの場合には、前記第１解除部による解除条件が満たされ、その後に遅延部の解除条件が成立したとき、前記ハイブリッド走行モードに切り替える第２解除部と、を有することを特徴とする。

上記構成（１）によれば、電動優先スイッチをＯＮにした場合には、第１解除部による解除条件が満たされ、すなわち、前記駆動用電池の電圧が所定閾値以下に低下した条件が満たされ、さらにその後に、遅延部の解除条件が成立したときに、ハイブリッド走行モードに切り替える第２解除部を有する。従って、電動優先スイッチをＯＮにするとＯＦＦの場合に比べて、遅延部によってハイブリッド走行モードへの切り替えタイミングが遅延されるので、電動機を駆動して走行するＥＶ走行の時間が延長され、ＥＶ走行によってエンジンの燃料消費の低減、及び静粛性を保持することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記構成（１）において、前記遅延部の解除条件は、アクセルペダルの踏み増し中またはアクセルペダルの踏み量一定時において、前記駆動用電池の出力電力の低下による車速低下であることを特徴とする。

上記構成（２）によれば、遅延部の解除条件は、アクセルペダルの踏み増し中またはアクセルダルの踏み量一定時において、駆動用電池の出力電力の低下に伴う車速低下であるので、ドライバーには、ハイブリッド走行モードに切り替わってエンジンがかかることを、ある程度予期することが可能になり、不意にエンジンがかかることでドライバーへ与える不快感を解消することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記構成（２）において、前記駆動用電池の出力電力の低下は、前記駆動用電池の電圧を一定に保持して電流を減少させるようにして制御することを特徴とする。

上記構成（３）によれば、駆動用電池の出力電力の低下を、駆動用電池の電圧が一定に保持されるようにして電流を減少させることによって制御するので、駆動用電池の出力電力の低下制御を容易に且つ確実に行うことができる。その結果、使用可能な電圧範囲が設定されている駆動用電池に対しての出力電力の低下制御を容易に且つ確実に行うことができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記構成（３）において、前記一定になるように制御される駆動用電池の電圧は、前記第１解除部の判定に用いた前記所定閾値の電圧値であることを特徴とする。

上記構成（４）によれば、第１解除部の判定に用いた所定閾値の電圧値を用いて、該電圧値が一定になるように制御することによって、第１解除部の判定に続いて実行される第２解除部の判定を確実かつ安定に行うことができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記構成（３）又は（４）において、前記一定になるように制御される駆動用電池の電圧は、前記駆動用電池が繰り返し充放電可能な電圧範囲の下限値の電圧であることを特徴とする。

上記構成（５）によれば、第１解除部の判定に用いた所定閾値の電圧、及び駆動用電池の出力電力の低下制御の許容電圧が、駆動用電池の劣化防止の観点から駆動用電池が繰り返し充放電可能な電圧範囲の下限値の電圧である。すなわち、繰り返し充放電可能な電圧範囲は決まっており、その範囲の下限値の電圧に設定している。
従って、駆動用電池の劣化を生じない範囲で電動機による走行を延長できるようになり、しかも、ＥＶ走行によるエンジンの燃料消費の低減及び静粛性を保持することができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記構成（１）から（５）のいずれかにおいて、前記電動走行モード解除制御部は、前記電動優先スイッチがＯＮであっても、加速要求がある特定の走行状態の場合には、前記遅延部の実行を禁止することを特徴とする。

上記構成（６）によれば、第２解除部における遅延部の実行を禁止することで、第１解除部の判定結果に基づいて、電動走行モードからハイブリッド走行モードへ迅速に切り替えてエンジンの駆動に切り替えることができるので、加速要求が存在する所定の走行の際に運転に支障が生じないようにすることができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記構成（６）において、前記特定の走行状態は、定速走行制御を使用している場合、後方車両との車間距離が所定距離より短い場合、または他車両を牽引中若しくは登坂中の場合の何れかの場合であることを特徴とする。

上記構成（７）によれば、車両が定速走行制御を使用している場合、後方車両との車間距離が所定距離より短い場合、または他車両を牽引中若しくは登坂中の場合の何れかにおいては、車両の加速性が要求されるので、このような場合の走行時において、運転に支障が生じないようにすることができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、ハイブリッド車両において、ＥＶ走行モードで走行中に、駆動用電池の電圧値がエンジン始動電圧まで低下した場合でも、すぐにエンジンを始動させずにエンジン始動を遅延させて、ＥＶ走行によるエンジンの燃料消費の低減、及び静粛性を保持することができる。

本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の全体概要図である。 ハイブリッド車両の走行モードの説明図である。 本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成概要図である。 本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置による制御フローチャートである。 本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置による制御の状態を示すタイムチャートであり、（Ａ）アクセル開度、（Ｂ）車速、（Ｃ）駆動電池出力、（Ｄ）駆動電池電圧、（Ｅ）駆動電池電流、（Ｆ）エンジン出力、（Ｇ）車両出力のそれぞれについて示す。

以下、添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、これらの実施形態に記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置について、図１を参照して説明する。
図１は、ハイブリッド車両１の概要構成を示す。図１では、フロント側及びリア側にモータ（電動機）３を配置する車両を示すがこれに限るものではない。

図１に示すように、ハイブリッド車両１は、エンジン５及びモータ３（フロントモータ３Ａ，リヤモータ３Ｂ）を含む動力源７と、エンジン５に供給する燃料を貯留するための燃料タンク９と、エンジン５により駆動されるジェネレータ（発電機）１１と、モータ３（３Ａ、３Ｂ）に電力を供給するとともに、ジェネレータ１１で発電された電力が供給される駆動用電池１３と、エンジン５又はモータ３（３Ａ、３Ｂ）で生成された動力で駆動される走行輪１５（前輪１５Ａ、後輪１５Ｂ）と、エンジン５又はモータ３で生成された動力を走行輪１５に伝達するトランスアクスル（動力伝達装置）１７（フロントトランスアクスル１７Ａ，リヤトランスアクスル１７Ｂ）と、を備えている。
なお、エンジン５は、車体前方に配置され、駆動用電池１３は、車体中央部の床下に配置されている。

また、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両１は、フロントモータ３Ａ及びジェネレータ１１を制御するためのフロントモータＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１９、リヤモータ３Ｂを制御するリヤモータＥＣＵ２１、エンジン５を制御するエンジンＥＣＵ２３、駆動用電池１３を制御するバッテリＥＣＵ２５を備え、さらに、これらのフロントモータＥＣＵ１９、リヤモータＥＣＵ２１、エンジンＥＣＵ２３、バッテリＥＣＵ２５を制御する統合ＥＣＵ２７を備えている。これら各ＥＣＵ間は、車内のＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信によって接続されている。

また、本実施形態に係るハイブリッド車両１は、走行モードとして、ＥＶ走行モード（電動走行モード）、シリーズ走行モード（ハイブリッド走行モード１）、又はパラレル走行モード（ハイブリッド走行モード２）を有し、これら走行モードのいずれか一つが任意に選択可能であり、いずれか一つのモードで走行するように構成されている。

ＥＶ走行モードは、図２（ａ）に示すように、駆動用電池１３に充電された電力でモータ３（３Ａ、３Ｂ）を駆動する走行モードである。駆動用電池１３からモータ３（３Ａ、３Ｂ）に電力が供給される。これにより、エンジン５は停止され、モータ３（３Ａ、３Ｂ）のみを動力源として走行輪１５（前輪１５Ａ、後輪１５Ｂ）が駆動される（「ＥＶ走行」という）。

シリーズ走行モードは、図２（ｂ）に示すように、エンジン５によりジェネレータ１１を駆動し、ジェネレータ１１で発電された電力でモータ３（３Ａ、３Ｂ）を駆動する走行モードである。エンジン５で駆動されたジェネレータ１１で発電された電力がモータ３（３Ａ、３Ｂ）と駆動用電池１３とに供給される。このようにエンジン５は運転されるが、モータ３（３Ａ、３Ｂ）を動力源として走行輪１５（１５Ａ、１５Ｂ）が駆動される（ハイブリッド走行モード１）。

パラレル走行モードは、図２（ｃ）に示すように、エンジン５及びモータ３（３Ａ、３Ｂ）を走行の動力源とする走行モードである。エンジン５及びフロントモータ３Ａで前輪１５Ａが駆動され、リヤモータ３Ｂで後輪１５Ｂが駆動される（ハイブリッド走行モード２）。
さらに、エンジン５で駆動されたジェネレータ１１から駆動用電池１３に余剰電力が供給されてもよい。

また、フロントトランスアクスル１７Ａには、クラッチ装置２９が設けられ、シリーズ走行モードとパラレル走行モードとの切り替えに応じて接続と切断とが制御されて、パラレル走行モード時には、クラッチ装置２９が接続されてエンジン５の出力軸の回転は、前輪１５Ａに伝達される。シリーズ走行モード時には、クラッチ装置２９が切断されてエンジン５の出力軸の回転は、前輪１５Ａには伝達されないようになっている。

前述したように駆動用電池１３に対しては、バッテリＥＣＵ２５が設けられ、駆動用電池１３の温度、出力電圧、放電電流、さらには充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を検出して、これら検出情報を統合ＥＣＵ２７へ送信している。

エンジン５に対しては、エンジンＥＣＵ２３が設けられ、エンジンの運転状態を表す燃焼室への燃料の供給量や供給タイミングなどの各種情報を検出し、該検出情報を統合ＥＣＵ２７へ送信するとともに、エンジンＥＣＵ２３は、統合ＥＣＵ２７からの指示によって、エンジン５の燃焼室への燃料供給量や供給タイミングなどの制御を行う。

フロントモータ３Ａに対しては、フロントモータＥＣＵ１９が設けられ、リヤモータ３Ｂに対しては、リヤモータＥＣＵ２１がそれぞれ設けられている。フロントモータ３Ａ及びリヤモータ３Ｂのそれぞれのトルク情報などを検出し、該検出情報を統合ＥＣＵ２７へ送信するとともに、フロントモータＥＣＵ１９及びリヤモータＥＣＵ２１は、統合ＥＣＵ２７からの指示によって、フロントモータ３Ａ及びリヤモータ３Ｂの各モータの出力トルクを制御するため、各モータのインバータ制御を実行するようになっている。

次に、統合ＥＣＵ（制御装置）２７について説明する。
図１、２に示すように、統合ＥＣＵ２７は、図示しない信号入力部、信号出力部、記憶部、演算部等が設けられている。信号入力部には、ＥＶ優先スイッチ（電動優先スイッチ）３１からの信号が入力される。このＥＶ優先スイッチ３１は、ＥＶ走行モードからハイブリッド走行モード（ハイブリッド走行モード１、ハイブリッド走行モード２）に切り替わるタイミングを遅延させることを要求するために、ドライバーが操作するスイッチである。
このＥＶ優先スイッチ３１がＯＦＦの場合には、統合ＥＣＵ２７に設定された条件、例えば、ＥＶ走行モードによる走行時に駆動用電池１３の所定電圧まで低下したときに切り替わるように設定されている。

入力信号部には、その他、車載されている車両状態検出センサ、例えば、車速センサ３３、アクセル開度センサ３５、車体傾斜センサ３７からの信号が入力される。さらに、車両後方の後続車両を撮影する車両後方視カメラ３９からの信号、さらに、車両の自動運転状態、例えば、定速走行、定車間距離追尾走行による走行中であるか否かを検出する自動運転検出手段４１からの検出信号が入力されるようになっている。

統合ＥＣＵ２７は、図２に示すように、主にＥＶ走行モード解除制御部４３、ＥＶ走行モード制御部４５、シリーズ走行モード制御部４７、パラレル走行モード制御部４９を有して構成される。

ＥＶ走行モード制御部４５は、車両運転状態の各種センサからの信号、さらにバッテリＥＣＵ２５からの駆動用電池１３の電流、電圧、ＳＯＣ等の情報、フロントモータＥＣＵ１９、リヤモータＥＣＵ２１からのトルク等の情報、及びエンジンＥＣＵ２３からのエンジン状態の情報を基に、エンジン５を停止して、モータ３（３Ａ、３Ｂ）のみを動力源として走行輪１５（前輪１５Ａ、後輪１５Ｂ）を駆動するように、エンジンＥＣＵ２３、フロントモータＥＣＵ１９、リヤモータＥＣＵ２１へ指示する。

シリーズ走行モード制御部４７は、車両運転状態の各種センサからの信号、さらにバッテリＥＣＵ２５からの駆動用電池１３の電流、電圧、ＳＯＣ等の情報、フロントモータＥＣＵ１９、リヤモータＥＣＵ２１からのトルク等の情報、及びエンジンＥＣＵ２３からのエンジン状態の情報を基に、エンジン５で駆動されたジェネレータ１１で発電された電力がモータ３（３Ａ、３Ｂ）と駆動用電池１３とに供給されて、モータ３（３Ａ、３Ｂ）を動力源として走行輪１５（１５Ａ、１５Ｂ）を駆動するように、エンジンＥＣＵ２３、フロントモータＥＣＵ１９、リヤモータＥＣＵ２１へ指示する。

パラレル走行モード制御部４９は、車両運転状態の各種センサからの信号、さらにバッテリＥＣＵ２５からの駆動用電池１３の電流、電圧、ＳＯＣ等の情報、フロントモータＥＣＵ１９、リヤモータＥＣＵ２１からのトルク等の情報、及びエンジンＥＣＵ２３からのエンジン状態の情報を基に、エンジン５及びモータ３（３Ａ、３Ｂ）で走行輪１５（１５Ａ、１５Ｂ）が駆動し、さらに、エンジン５で駆動されたジェネレータ１１から駆動用電池１３に余剰電力が供給するように、エンジンＥＣＵ２３、フロントモータＥＣＵ１９、リヤモータＥＣＵ２１へ指示する。

ＥＶ走行モード解除制御部４３は、ＥＶ走行モードを解除してシリーズ走行モード（ハイブリッド走行モード１）、またはパラレル走行モード（ハイブリッド走行モード２）へ切り替えてエンジン５の駆動を制御する。

このＥＶ走行モード解除制御部４３は、ＥＶ優先スイッチ３１がＯＦＦの場合に、ＥＶ走行モードによる走行時に駆動用電池１３の電圧が所定閾値（Ｖｔ）に達しそれ以下に低下したときに、シリーズ走行モード（ハイブリッド走行モード１）、またはパラレル走行モード（ハイブリッド走行モード２）モードに切り替える第１解除部５１と、ＥＶ優先スイッチ３１がＯＮの場合に、第１解除部５１による解除条件が満たされ、さらにその後に解除遅延部５３による遅延の解除条件が成立したときに、シリーズ走行モード（ハイブリッド走行モード１）またはパラレル走行モード（ハイブリッド走行モード２）に切り替える第２解除部５５と、を有している。

統合ＥＣＵ２７は、住宅地や街中などの低、中速走行時には、ＥＶ走行モード制御部４５によって、駆動用電池１３の電力により走行するＥＶ走行モードの運転に制御する。
そして、統合ＥＣＵ２７は、ＥＶ走行モードの運転中に、加速が必要な場合や高速走行時の場合において、アクセルの踏み込みや、アクセル踏み込み量が一定の場合には、エンジン５の始動条件の一つである駆動用電池１３の出力電圧の低下に基づいて、ＥＶ走行モード解除制御部４３によって、エンジン５が自動的に運転を開始してフロントモータ３Ａとリヤモータ３Ｂ、及び駆動用電池１３に電力を供給するシリーズ走行モード（ハイブリッド走行モード１）の運転に切り替える。また、より高負荷及び高速走行時には、ＥＶ走行モード解除制御部４３によって、エンジン５が自動的に運転を開始してエンジン５の駆動力を利用して走行し、フロントモータ３Ａ、リヤモータ３Ｂがアシストして走行するパラレル走行モード（ハイブリッド走行モード２）の運転に切り替える。このパラレル走行モードの場合には、駆動用電池１３への充電を行ってもよい。

このＥＶ走行モード解除制御部４３によるハイブリッド走行モード１またはハイブリッド走行モード２への切り替えの際に、ＥＶ優先スイッチ３１がＯＮに操作されている場合には、第２解除部５５の解除遅延部５３によって、エンジン５が自動的に運転を開始するタイミングが遅延される。
また、統合ＥＣＵ２７は、減速時にはフロントモータ３Ａ、リヤモータ３Ｂを発電機とし、減速エネルギを回生して駆動用電池１３に充電するようになっている。

次に、ＥＶ走行モード解除制御部４３の制御について、図４の制御フローチャート、及び図５の制御タイムチャートを参照して説明する。
図４のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ１において、ＥＶ走行モード中か否かが判定される。ＥＶ走行モード中である場合には、ステップＳ２に進んで、アクセル開度センサ３５からの信号に基づいて、車両がアクセルペダルの踏み増し中か、またはアクセルペダルの踏み量が一定状態時か否かを判定する。

このアクセルペダルの踏み増し中であり、またはアクセルペダルの踏み量が一定状態時である場合には、ステップＳ３に進んで、ＥＶ優先スイッチ３１がＯＮに操作されているか否かが判定される。Ｙｅｓの場合には、ステップＳ４に進んで、ＥＶ優先適用可能の走行中か否かが判定される。

ＥＶ優先適用可能な走行中とは、ＥＶ優先スイッチ３１がＯＮの場合には、第２解除部５５の解除遅延部５３によって、エンジン５の運転開始タイミングが遅延されるので、エンジン５の運転が開始されて車両出力の増大タイミングが遅延しても走行に支障が生じない走行中であることを意味する。

例えば、車両が定速走行制御を使用している場合、後方車両との車間距離が所定距離より短く接近している場合、または他車両を牽引中若しくは登坂中の場合等においては走行に支障が生じるため、これらの場合には、解除遅延部５３よる遅延制御を禁止している。従って、ＥＶ優先適用可能な走行中とはこれらに該当しない走行中である。このステップＳ４のＥＶ優先適用可能の走行中かの判定によって、加速要求がある所定の走行の際に運転に支障が生じないようにすることができる。

ＥＶ優先適用可能な走行中の場合には、ステップＳ４でＹｅｓとなり、ステップＳ５に進みステップＳ５では、駆動用電池１３の電圧が所定閾値（Ｖｔ）まで低下したか否かが判定される。所定閾値（Ｖｔ）まで低下した場合には、ステップＳ６に進んで、駆動用電池１３の出力の低下制御を、電圧をその所定閾値（Ｖｔ）に維持するようにして、電流を絞ることで行う。
この電圧一定にして電流を絞って駆動用電池１３の出力低下の制御は、フロントモータＥＣＵ１９及びリヤモータＥＣＵ２１からのトルク情報、さらにバッテリＥＣＵ２５からの電圧、電流情報を基にＥＶ走行モード解除制御部４３によって行われる。

また、この所定閾値（Ｖｔ）は、駆動用電池１３が繰り返し充放電可能な電圧範囲の下限値の電圧である。すなわち、駆動用電池１３の劣化防止の観点から繰り返し充放電可能な電圧範囲は決まっており、その範囲の下限値の電圧に設定されている。従って、駆動用電池１３の劣化を生じない範囲でモータ３（３Ａ、３Ｂ）の駆動により走行を延長でき、しかも、ＥＶ走行モードによるエンジンの燃料消費の低減、及び静粛性を保持することができる。

さらに、所定閾値（Ｖｔ）の電圧値は、ＥＶ優先スイッチ３１がＯＦＦの場合におけるエンジン始動の判定閾値（Ｖｔ）の電圧値と同一の値を用いる（後述のステップＳ９）ので、ＥＶ優先スイッチ３１のＯＮ、ＯＦＦによって判定閾値を変更することがないため、エンジン始動のための判定を確実かつ安定に行うことができる。

次に、ステップＳ７で、アクセルペダルの踏み増し中、またはアクセルペダルの踏み量が一定状態時で、電池出力の低下に伴い、現在の車速が維持できなくなり車速の低下があっか否かを判定する。例えば、車速センサ３３からの検出信号を基に一定値以上の車速低下があったか否かを判定する。車速低下があった場合には、ステップＳ８に進んで、エンジン５を始動する。すなわち、ハイブリッド走行モード１、又はハイブリド走行モード２への切り替えを行う。

このように、ＥＶ優先スイッチ３１をドライバーがＯＮ操作した場合に、アクセルペダルの踏み増し中またはアクセルダルの踏み量一定時において、車速低下が始まると、エンジン５が始動するので、ドライバーは、ＥＶ優先スイッチ３１のＯＮ時におけるエンジン５の始動時期を、ある程度予測することが可能になり、不意にエンジンがかかることによるドライバーへの不快感を解消することができる。

なお、ステップＳ３でＥＶ優先スイッチ３１がＯＦＦの場合にはＮｏに進み、またステップＳ４でＥＶ優先適用が困難である走行時にはＮｏに進み、何れの場合もステップＳ９に進む。ステップＳ９では、駆動用電池１３の電圧が所定閾値（Ｖｔ）まで低下したかを判定して、低下していれば、ステップＳ８に進んでエンジン５を始動する。これによって、ハイブリッド走行モード１、又はハイブリド走行モード２への切り替えを行う。

次に、図５を参照して、制御タイムチャートを説明する。図５（Ａ）はアクセル開度、（Ｂ）は車速、（Ｃ）は駆動電池出力、（Ｄ）は駆動電池電圧、（Ｅ）は駆動電池電流、（Ｆ）はエンジン出力、（Ｇ）は車両出力のそれぞれを示す。

図５（Ａ）で示すように、ＥＶ走行モード中に時間ｔ０〜ｔ１でアクセル（アクセルペダル）を踏み増し、その後アクセルを一定の状態とする場合を示す。
図５（Ｂ）で示すように、車速はアクセル踏み増し及びアクセル一定状態の下で加速していく。
図５（Ｃ）で示すように、駆動用電池１３の電池出力は、アクセル踏み増しで増加してＱ点に達し、その後、アクセル一定時は車速増に伴い減少していく。
図５（Ｄ）で示すように、駆動用電池１３の電圧は、図５（Ｅ）で示すアクセル踏み込み時の電流増大時に急降下し、その後はＳＯＣの減少と共に低下し、時間ｔ１で電圧が所定閾値（Ｖｔ）まで低下してＲ点に達する。
図５（Ｅ）で示すように、電流は、アクセル踏み込み時の出力増大時に急上昇し、その後は電圧に合わせて変動する。ここではｔ０〜ｔ１にかけてほぼ一定とする。
図５（Ｆ）で示すように、エンジン５の出力は、ＥＶ優先スイッチ３１がＯＮでありＥＶ走行モード中のため、ｔ３でエンジン５が始動するまで、ｔ０〜ｔ３の間はエンジン停止状態である。
図５（Ｇ）で示すように、車両出力は、ＥＶ優先スイッチ３１がＯＮでありＥＶ走行モード中のため、ｔ３でエンジンが始動するまで、ｔ０〜ｔ３の間は駆動用電池１３からの出力のみによる車両出力であり、（Ｃ）の電池出力と同様の傾向によって低下する。

さらに、図５（Ｄ）に示すように、アクセル踏み増しして、その後アクセルを一定にすると、駆動用電池１３の電圧は、時間ｔ２で所定閾値（Ｖｔ）にまで低下してＲ点に達する。
この時間ｔ２で、ＥＶ優先スイッチ３１がＯＦＦであれば、エンジン５が始動してハイブリッド走行モード１、又はハイブリド走行モード２へ切り替わる。

ＥＶ優先スイッチ３１がＯＮであれば、時間ｔ２ではエンジン５は始動せずに、ＥＶ走行モードを維持して図５（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）の時間ｔ２〜ｔ３のＳ領域に示すように、その所定閾値（Ｖｔ）の電圧を維持するようにして電池出力を下げていく。すなわち、電圧を所定閾値（Ｖｔ）の電圧に維持するようにして電流を低下させて電池出力を低下させていく。そして、時間ｔ３で、電池出力が現在の車速を維持できなくなり、車速が減速状態に変化するＰ点に達する。例えば、車速センサ３３からの検出信号を基に一定値以上の車速低下があったか否かを基に判定してＰ点に達したかを判定する。

この時間ｔ３で、エンジン５が始動してハイブリッド走行モード１、又はハイブリッド走行モード２へ切り替わる。図５においては、時間ｔ３以降においてエンジン５が始動してパラレル走行モードであるハイブリッド走行モード２へ切り替わる状態を示している。
すなわち、時間ｔ３においてエンジン５の始動により、エンジン出力及び車用出力が増大し、車速が増大し（図５（Ｂ）、（Ｆ）、（Ｇ））、さらに、エンジンからの出力がある駆動用電池１３からの出力、及び電流は低下し（図５（Ｃ）、（Ｅ））、駆動用電池１３からの出力電流の減少により電圧は上昇する（図５（Ｄ））。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、ＥＶ走行モードで走行中に、駆動用電池１３の電圧値がエンジン始動電圧まで低下した場合でも、すぐにエンジン５を始動させずにエンジン５の始動を遅延させて、ＥＶ走行によってエンジン５の燃料消費の低減、及び静粛性を保持することができるので、ハイブリッド車両の走行モード切り替え制御への利用に適している。

１ ハイブリッド車両
３ モータ（電動機）
３Ａ フロントモータ
３Ｂ リヤモータ
５ エンジン
１３ 駆動用電池
１９ フロントモータＥＣＵ
２１ リヤモータＥＣＵ
２３ エンジンＥＣＵ
２５ バッテリＥＣＵ
２７ 統合ＥＣＵ
３１ ＥＶ優先スイッチ（電動優先スイッチ）
３３ 車速センサ
３５ アクセル開度センサ
３７ 傾斜センサ
３９ 車両後方視カメラ
４１ 自動運転検出手段
４３ ＥＶ走行モード解除制御部（電動走行モード解除制御部）
４５ ＥＶ走行モード制御部
４７ シリーズ走行モード制御部
４９ パラレル走行モード制御部
５１ 第１解除部
５３ 解除遅延部（遅延部）
５５ 第２解除部

Claims (7)

1. 駆動用電池からの電力のみで電動機を駆動して走行する電動走行モードと、エンジンの動力と電動機の発生する動力を用いて走行するハイブリッド走行モードと、を備えるハイブリッド車両において、
   前記電動走行モードを解除して前記ハイブリッド走行モードに切り替えて前記エンジンを駆動する電動走行モード解除制御部と、
   前記電動走行モードから前記ハイブリッド走行モードに切り替える際に、切り替えタイミングを遅延して前記電動走行モードを優先させることを要求する電動優先スイッチと、を備え、
   前記電動走行モード解除制御部は、
   前記電動優先スイッチがＯＦＦの場合には、前記電動走行モードによる走行時に前記駆動用電池の電圧が所定閾値以下に低下したとき、前記ハイブリッド走行モードに切り替える第１解除部と、
   前記電動優先スイッチがＯＮの場合には、前記第１解除部による解除条件が満たされ、その後に遅延部の解除条件が成立したとき、前記ハイブリッド走行モードに切り替える第２解除部と、を有することを特徴とするハイブリッド車両。
2. 前記遅延部の解除条件は、アクセルペダルの踏み増し中またはアクセルペダルの踏み量一定時において、前記駆動用電池の出力電力の低下による車速低下であることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記駆動用電池の出力電力の低下は、前記駆動用電池の電圧を一定に保持して電流を減少させるようにして制御することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記一定になるように制御される駆動用電池の電圧は、前記第１解除部の判定に用いた前記所定閾値の電圧値であることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両。
5. 前記一定になるように制御される駆動用電池の電圧は、前記駆動用電池が繰り返し充放電可能な電圧範囲の下限値の電圧であることを特徴とする請求項３又は４に記載のハイブリッド車両。
6. 前記電動走行モード解除制御部は、前記電動優先スイッチがＯＮであっても、加速要求が存在する特定の走行状態の場合には、前記遅延部の実行を禁止することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
7. 前記特定の走行状態は、定速走行制御を使用している場合、後方車両との車間距離が所定距離より短い場合、または他車両を牽引中若しくは登坂中の場合の何れかの場合であることを特徴する請求項６に記載のハイブリッド車両。

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