JP2010011651A

JP2010011651A - ハイブリッド車両の制御装置および制御方法

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Publication number: JP2010011651A
Application number: JP2008168709A
Authority: JP
Inventors: Kenshiro Shiba; 健史郎芝
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2028-06-27
Also published as: US8467924B2; CN102076517A; JP4386138B1; CN102076517B; US20110082611A1; WO2009157308A1

Abstract

【課題】蓄電装置と蓄電装置の出力電圧を変換して走行用の回転電機に出力する電圧変換装置とを有するユニットを複数備えたハイブリッド車両において、電圧変換装置での電力損失を抑制して燃費向上を図る。
【解決手段】第１バッテリと、第１バッテリの出力電圧を変換してモータジェネレータに出力する第１昇圧コンバータと、第２バッテリと、第２バッテリの出力電圧を変換してモータジェネレータに出力する第２昇圧コンバータとを備えたハイブリッド車両において、ＥＣＵは、第１バッテリの充電状態を示す値ＳＯＣ（１）がしきい値αよりも小さいか、あるいは第２バッテリの充電状態を示す値ＳＯＣ（２）がしきい値βよりも小さいと（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、エンジンとモータジェネレータとの双方の動力でハイブリッド車両を走行させるＨＶ走行制御を実行し（Ｓ１２０）、第２昇圧コンバータを停止させる（Ｓ１２４）。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハイブリッド車両の電力制御に関し、特に、蓄電装置と蓄電装置の出力電圧を変換してへ走行用モータに出力する電圧変換装置とを有するユニットを複数備えたハイブリッド車両の電力制御に関する。

動力源として内燃機関と電動モータとを備えるハイブリッド車両には、蓄電装置の低電圧の出力電圧を電圧変換装置によって昇圧し、昇圧した高電圧の電力を走行用モータに供給する電源システムを備えた車両がある。このような蓄電装置と電圧変換装置とを有するユニットを複数備えたハイブリッド車両の電力制御に関する技術が、たとえば特許第３６５５２７７号公報（特許文献１）に開示されている。

特許第３６５５２７７号に開示された電源制御システムには、直流電力を交流電力に変換して電動牽引モータに供給するインバータと、それぞれが電池と電圧変換装置とを有しかつ並列に配線され、インバータに直流電力を提供する複数の電源ステージと、複数の電源ステージを制御するコントローラとが備えられる。コントローラは、複数の電源ステージの電池を均等に充放電させて複数の電源ステージがインバータへの出力電圧を維持するように、複数の電源ステージを制御する。
特許第３６５５２７７号公報特開２００２−１０５０２号公報

しかしながら、特許第３６５５２７７号公報に開示された電源制御システムのように、複数の電源ステージを均等に充放電させると、電圧変換装置でのスイッチングによる電力損失が複数の電源ステージにおいて常に生じることとなるため、エネルギ損失が増加して燃費が悪化するという問題がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、蓄電装置と蓄電装置の出力電圧を変換して走行用の回転電機に出力する電圧変換装置とを有するユニットを複数備えたハイブリッド車両において、電圧変換装置での電力損失を抑制して燃費向上を図ることができる制御装置および制御方法を提供することである。

第１の発明に係る制御装置は、内燃機関および回転電機の少なくともいずれかを動力源とするハイブリッド車両を制御する。このハイブリッド車両には、第１の蓄電装置と、第１の蓄電装置の出力電圧を変換して回転電機へ出力する第１の電圧変換装置と、第２の蓄電装置と、第２の蓄電装置の出力電圧を変換して回転電機へ出力する第２の電圧変換装置とが備えられる。制御装置は、内燃機関および回転電機の双方の動力でハイブリッド車両を走行させるハイブリッド走行制御、および回転電機の動力のみでハイブリッド車両を走行させる電気走行制御のいずれかの走行制御を実行するための走行制御手段と、走行制御手段による電気走行制御中は、第１の電圧変換装置および第２の電圧変換装置の双方を作動させ、走行制御手段によるハイブリッド走行制御中は、第１の電圧変換装置を作動させ、かつ第２の電圧変換装置を停止させるように、第１の電圧変換装置および第２の電圧変換装置を制御するための制御手段とを含む。

第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、第１の電圧変換装置および第２の電圧変換装置は、回転電機に対して並列に結合される。第１の電圧変換装置には、回転電機に対して直列に結合された第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子が備えられる。第１の蓄電装置の正極は第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子との中間点に結合され、第１の蓄電装置の負極は第２のスイッチング素子の負極側に結合される。制御手段は、ハイブリッド走行制御中、第１の蓄電装置の出力電圧が第２の蓄電装置の出力電圧よりも大きいときは、第１のスイッチング素子をオン状態に維持し、かつ第２のスイッチング素子をオフ状態に維持するように、第１の電圧変換装置を作動させる。

第３の発明に係る制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、制御手段は、ハイブリッド走行制御中で第２の電圧変換装置を停止しているときに、第１の蓄電装置および第２の蓄電装置の少なくともいずれかの出力電圧の変動による影響で第１のスイッチング素子をオン状態に維持可能なオン期間が減少するか否かを判断し、オン期間が減少すると判断したときは、第２の蓄電装置の電力が回転電機に出力されるように、第２の電圧変換装置を一時的に作動させる。

第４の発明に係る制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、制御手段は、ハイブリッド走行制御中に第２の蓄電装置の充電状態を示す値が予め定められた第１のしきい値を超えた場合に、オン期間が減少すると判断して一時的に第２の電圧変換装置を作動させ、一時的に第２の電圧変換装置を作動させているときに第２の蓄電装置の充電状態を示す値が予め定められた第２のしきい値よりも低下した場合に、第２の電圧変換装置を再び停止させる。

第５の発明に係る制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、制御装置は、回転電機の要求電力値を算出するための要求電力算出手段をさらに含む。制御手段は、要求電力算出手段によって算出された要求電力値が予め定められた要求電力値を超えている期間だけ、第２の電圧変換装置を一時的に作動させる。

第６の発明に係る制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、制御手段は、第２の電圧変換装置を一時的に作動させる場合、第１の蓄電装置の放電電力よりも第２の蓄電装置の放電電力が大きくなるように第２の電圧変換装置を作動させる。

第７の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、第１の電圧変換装置および第２の電圧変換装置は、回転電機に対して並列に結合される。制御手段は、ハイブリッド走行制御中、第１の蓄電装置の出力電圧が第２の蓄電装置の出力電圧よりも小さいときは、第１の電圧変換装置の出力電圧が第２の蓄電装置の出力電圧よりも大きくなるように第１の電圧変換装置を作動させる。

第８の発明に係る制御装置においては、第１〜７のいずれかの発明の構成に加えて、制御装置は、回転電機によって発電される回生電力値を算出するための回生電力算出手段をさらに含む。制御手段は、ハイブリッド走行制御中で第２の電圧変換装置を停止しているときに、回生電力算出手段によって算出された回生電力値が予め定められた電力値を超えているときは、回転電機によって発電された回生電力を第１の蓄電装置および第２の蓄電装置の双方に充電するように、第２の電圧変換装置を一時的に作動させる。

第９の発明に係る制御装置においては、第８の発明の構成に加えて、予め定められた電力値は、第１の蓄電装置の充電可能電力値に基づいて決定される。

第１０の発明に係る制御装置においては、第８の発明の構成に加えて、制御ステップは、第２の電圧変換装置を一時的に作動させる場合、回生電力のうち第１の蓄電装置の充電可能電力値を超える電力が第２の蓄電装置に充電されるように、第２の電圧変換装置を作動させる。

第１１の発明に係る制御装置は、第１〜１０のいずれかの発明の構成に加えて、第１の蓄電装置および第２の蓄電装置のいずれかの充電状態を示す値が所定値よりも小さいか否かを判断するための判断手段をさらに含む。走行制御手段は、判断手段によって充電状態を示す値が所定値よりも小さいと判断された場合、ハイブリッド走行制御を実行し、判断手段によって充電状態を示す値が所定値よりも小さいと判断されない場合、電気走行制御を実行する。

第１２〜２２の発明に係る制御方法は、それぞれ第１〜１１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

本発明によれば、各蓄電装置の充電状態を示す値（充電量）の低下に伴なって電気走行制御からハイブリッド走行制御に移行する際、第１の昇圧コンバータの作動を継続させ、第２の昇圧コンバータを停止させる。これにより、昇圧コンバータで生じる電力損失を抑制することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を含む、ハイブリッド車両全体の制御ブロック図を説明する。なお、本発明は図１に示すハイブリッド車両に限定されない。本発明は、動力源としての、たとえばガソリンエンジン等の内燃機関（以下、エンジンとして説明する）が、車両を走行させる駆動源であって、かつ、ジェネレータの駆動源であればよい。さらに、駆動源がエンジンおよびモータジェネレータであって、モータジェネレータの動力により走行可能な車両であればよく（エンジンを停止させても停止させなくても）、走行用のバッテリを搭載した他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい（いわゆるシリーズ型やパラレル型等のハイブリッド車両に限定されない）。さらに、エンジンを有さない電気自動車や燃料電池車への適用も可能である。なお、このバッテリは、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などであって、その種類は特に限定されるものではない。また、バッテリの代わりに大容量キャパシタを用いてもよい。さらに、バッテリを含む電源回路（以下、電源系統と記載する場合がある）のユニットは２つ以上であればよい。

ハイブリッド車両は、エンジン１２０と、モータジェネレータ（ＭＧ）１４０とを含む。モータジェネレータ１４０は、三相交流モータである。なお、以下においては、説明の便宜上、モータジェネレータ１４０を、モータジェネレータ１４０Ａ（またはＭＧ（２）１４０Ａ）と、モータジェネレータ１４０Ｂ（またはＭＧ（１）１４０Ｂ）と区別して記載する場合がある。ＭＧ（２）１４０ＡおよびＭＧ（１）１４０Ｂは、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、ジェネレータとして機能したりモータとして機能したりする。このモータジェネレータがジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。

ハイブリッド車両は、この他に、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力を駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする減速機１８０と、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０とＭＧ（１）１４０Ｂとの２経路に分配する動力分割機構２００と、モータジェネレータ１４０を駆動するための電力を充電する走行用の第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０Ａと、第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０Ａの状態をそれぞれ監視する監視ユニット２２２，２２２Ａと、第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０Ａの直流とＭＧ（２）１４０ＡおよびＭＧ（１）１４０Ｂの交流とを変換しながら電流制御を行なう２系統のインバータ２４０と、エンジン１２０の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ２８０と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ１４０、インバータ２４０等を制御するＭＧ＿ＥＣＵ３００と、エンジンＥＣＵ２８０およびＭＧ＿ＥＣＵ３００等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＨＶ＿ＥＣＵ３２０等を含む。

なお、図１においては、各ＥＣＵを別構成としているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。たとえば、図１の点線で示すように、ＭＧ＿ＥＣＵ３００とＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを統合したＥＣＵ８０００とすることがその一例である。以下の説明においては、ＭＧ＿ＥＣＵ３００とＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを区別することなくＥＣＵ８０００と記載する。

第１バッテリ２２０とインバータ２４０との間には第１昇圧コンバータ２４２が設けられ、第２バッテリ２２０Ａとインバータ２４０との間には第２昇圧コンバータ２４２Ａが設けられている。第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０Ａの定格電圧が、ＭＧ（２）１４０ＡやＭＧ（１）１４０Ｂの定格電圧よりも低いので、第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０ＡからＭＧ（２）１４０ＡやＭＧ（１）１４０Ｂに電力を供給するときには、ＥＣＵ８０００は、第１昇圧コンバータ２４２および第２昇圧コンバータ２４２Ａで第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０Ａの電力を昇圧する。なお、ＭＧ（２）１４０ＡやＭＧ（１）１４０Ｂが発電した回生電力を第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０Ａに充電するときには、ＥＣＵ８０００は、これらの昇圧コンバータで回生電力を降圧する。

ＥＣＵ８０００には、スポーツモード選択スイッチ３０２が接続される。スポーツモード選択スイッチ３０２は、加速性を重視するスポーツモードでの走行を運転者が選択しているか否かを検出し、検出結果を示す信号ＳＳをＥＣＵ８０００に出力する。

動力分割機構２００は、エンジン１２０の動力を、駆動輪１６０とＭＧ（１）１４０Ｂとの両方に振り分けるために、遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。ＭＧ（１）１４０Ｂの回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。回転中のエンジン１２０を停止させる時には、エンジン１２０の回転エネルギをＭＧ（１）１４０Ｂで電気エネルギに変換して、エンジン１２０の回転数を低下させる。

ハイブリッド車両は、走行モードとして、モータジェネレータ１４０の動力のみによってハイブリッド車両を走行させる電気車両走行モード（以下、ＥＶ走行モードとも記載する）と、モータジェネレータ１４０の動力とエンジン１２０の動力とによってハイブリッド車両を走行させるハイブリッド車両走行モード（以下、ＨＶ走行モードとも記載する）とを有する。以下の説明においては、ＥＶ走行モードでハイブリッド車両を走行させる制御をＥＶ走行制御と記載し、ＨＶ走行モードでハイブリッド車両を走行させる制御をＨＶ走行制御と記載する。

たとえば、第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０Ａから運転者の要求を満足する十分な電力をモータジェネレータ１４０に供給できる場合には、ＥＣＵ８０００は、エンジン１２０を停止させてＥＶ走行制御を実行する。このようにすると、発進時や低速走行時等であってエンジン１２０の効率が悪い場合に、ＭＧ（２）１４０Ａのみによりハイブリッド車両を走行させることができる。

ＨＶ走行モード時には、たとえば動力分割機構２００によりエンジン１２０の動力を２経路に分け、一方で駆動輪１６０の直接駆動を行ない、他方でＭＧ（１）１４０Ｂを駆動して発電を行なう。この時、ＭＧ（１）１４０Ｂが発電した電力でＭＧ（２）１４０Ａを駆動して駆動輪１６０の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに第１バッテリ２２０および／または第２バッテリ２２０Ａからの電力をＭＧ（２）１４０Ａに供給してＭＧ（２）１４０Ａの出力を増大させて駆動輪１６０に対して駆動力の追加を行なう。一方、減速時には、駆動輪１６０により従動するＭＧ（２）１４０Ａがジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を第１バッテリ２２０および／または第２バッテリ２２０Ａに蓄える。

また、ＨＶ走行モード時には、第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０Ａの劣化を抑制するために、ＥＣＵ８０００は、第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０ＡのＳＯＣ（State Of Charge）が所定の制御範囲（たとえば制御下限値２０％程度〜制御上限値６０％程度）に含まれるようにモータジェネレータ１４０による発電や回生、モータ出力を制御している。たとえば、ＥＣＵ８０００は、第１バッテリ２２０および／または第２バッテリ２２０Ａの充電が必要な場合には、エンジン１２０の出力を増加してＭＧ（１）１４０Ｂによる発電量を増やして第１バッテリ２２０および／または第２バッテリ２２０Ａに対する充電量を増加する。

図２を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置で制御される電源回路について説明する。この電源回路は、第１バッテリ２２０および第１昇圧コンバータ２４２と、第２バッテリ２２０Ａおよび第２昇圧コンバータ２４２Ａと、インバータ２４０と、コンデンサＣ（１）５１０と、コンデンサＣ（２）５１０Ａと、コンデンサＣ（３）５２０と、ＳＭＲ（１）５００，５００Ａと、制限抵抗５０２，５０２Ａと、ＳＭＲ（２）５０４，５０４Ａとを含む。

第１バッテリ２２０と第２バッテリ２２０Ａとは、充放電可能電力（単位はワット）と蓄電可能容量（単位はアンペア・アワー）とが異なる仕様に設定されている。たとえば、第１バッテリ２２０の充放電可能電力は第２バッテリ２２０Ａよりも大きく、第２バッテリ２２０Ａの蓄電可能容量は第１バッテリ２２０よりも大きく設定される。なお、これらの仕様は一例であって特に限定される仕様ではない。また、第１バッテリ２２０と第２バッテリ２２０Ａとが同じ仕様であってもよい。

インバータ２４０は、ＥＣＵ８０００からの制御信号に基づいて、第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０Ａから供給された電流を、直流電流から交流電流に変換し、モータジェネレータ１４０に供給する。

第１昇圧コンバータ２４２（この段落においては、第２昇圧コンバータ２４２Ａの構成を括弧書きで示す）は、リアクトル３１１（リアクトル３１１Ａ）と、ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３（ＮＰＮトランジスタ３１２Ａ，３１３Ａ）と、ダイオード３１４，３１５（ダイオード３１４Ａ，３１５Ａ）とを含む。リアクトル３１１（リアクトル３１１Ａ）の一方端は第１バッテリ２２０（第２バッテリ２２０Ａ）の電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタ３１２（ＮＰＮトランジスタ３１２Ａ）とＮＰＮトランジスタ３１３（ＮＰＮトランジスタ３１３Ａ）との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタ３１２（ＮＰＮトランジスタ３１２Ａ）のエミッタとＮＰＮトランジスタ３１３（ＮＰＮトランジスタ３１３Ａ）のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３（ＮＰＮトランジスタ３１２Ａ，３１３Ａ）は、インバータ２４０の電源ラインとアースラインとの間に直列に接続される。そして、ＮＰＮトランジスタ３１２（ＮＰＮトランジスタ３１２Ａ）のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタ３１３（ＮＰＮトランジスタ３１３Ａ）のエミッタはアースラインに接続される。また、各ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３（ＮＰＮトランジスタ３１２Ａ，３１３Ａ）のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオード３１４，３１５（ダイオード３１４Ａ，３１５Ａ）が接続されている。

なお、以下の説明においては、ＮＰＮトランジスタ３１２，３１２Ａをそれぞれ上側アーム３１２，３１２Ａと記載し、ＮＰＮトランジスタ３１３，３１３Ａを下側アーム３１３，３１３Ａと記載する場合がある。

コンデンサＣ（１）５１０およびコンデンサＣ（２）５１０Ａは、インバータ２４０とそれぞれ並列に接続されている。コンデンサＣ（１）５１０およびコンデンサＣ（２）５１０Ａは、第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０Ａからそれぞれ供給された電力、またはインバータ２４０から供給された電力をそれぞれ平滑化するため、電荷を一旦蓄積する。平滑化された電力は、インバータ２４０（モータ走行時）または第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０Ａ（回生制動時）にそれぞれ供給される。

コンデンサＣ（３）５２０は、第１昇圧コンバータ２４２および／または第２昇圧コンバータ２４２Ａから供給された直流電力の電圧を平滑化し、その平滑化された直流電力をインバータ２４０へ供給する。

ＥＣＵ８０００は、第１昇圧コンバータ２４２の作動（上側アーム３１２および下側アーム３１３のオン／オフ）および第２昇圧コンバータ２４２Ａの作動（上側アーム３１２Ａおよび下側アーム３１３Ａのオン／オフ）を制御することによって、コンデンサＣ（１）５１０およびコンデンサＣ（２）５１０Ａの直流電圧を昇圧してコンデンサＣ（３）５２０に供給する。

ＥＣＵ８０００は、コンデンサＣ（１）５１０の直流電圧を昇圧してコンデンサＣ（３）５２０に供給する場合、第１昇圧コンバータ２４２の上側アーム３１２および下側アーム３１３のスイッチング（オフとオンとの切り替え）を所定周期で行なう。また、ＥＣＵ８０００は、コンデンサＣ（２）５１０Ａの直流電圧を昇圧してコンデンサＣ（３）５２０に供給する場合、同様に、第２昇圧コンバータ２４２Ａの上側アーム３１２Ａおよび下側アーム３１３Ａのスイッチングを所定周期で行なう。なお、このようなスイッチングを行なうことによって、各コンバータで生じる電力損失は増加する。

ＳＭＲ（１）５００，５００ＡおよびＳＭＲ（２）５０４，５０４Ａは、コイルに対して励磁電流を通電したときに接点が閉じるリレーである。

ＳＭＲ（１）５００およびＳＭＲ（２）５０４は、第１バッテリ２２０の正極に設けられている。ＳＭＲ（１）５００とＳＭＲ（２）５０４とは、並列に接続されている。ＳＭＲ（１）５００には、制限抵抗５０２が直列に接続されている。ＳＭＲ（１）５００は、ＳＭＲ（２）５０４が接続されるよりも時間的に先に接続され、インバータ２４０に突入電流が流れることを防止するプリチャージ用ＳＭＲである。ＳＭＲ（２）５０４は、ＳＭＲ（１）５００および制限抵抗５０２に並列に接続され、プリチャージが終了した後に接続される。各ＳＭＲは、ＥＣＵ８０００により制御される。

同様に、ＳＭＲ（１）５００ＡおよびＳＭＲ（２）５０４Ａは、第２バッテリ２２０Ａの正極に設けられている。ＳＭＲ（１）５００ＡとＳＭＲ（２）５０４Ａとは、並列に接続されている。ＳＭＲ（１）５００Ａには、制限抵抗５０２Ａが直列に接続されている。ＳＭＲ（１）５００Ａは、ＳＭＲ（２）５０４Ａが接続されるよりも時間的に先に接続され、インバータ２４０Ａに突入電流が流れることを防止するプリチャージ用ＳＭＲである。ＳＭＲ（２）５０４Ａは、ＳＭＲ（１）５００Ａおよび制限抵抗５０２Ａに並列に接続され、プリチャージが終了した後に接続される。各ＳＭＲは、ＥＣＵ８０００により制御される。

監視ユニット２２２は、第１バッテリ２２０の電流値ＩＢ（１）、電圧値ＶＢ（１）、温度などを検出し、検出結果をＥＣＵ８０００に出力する。監視ユニット２２２Ａは、第２バッテリ２２０Ａの電流値ＩＢ（２）、電圧値ＶＢ（２）、温度などを検出し、検出結果をＥＣＵ８０００に出力する。

さらに、ＥＣＵ８０００には、コンデンサＣ（１）５１０の両端電圧値ＶＬ（１）を検出する電圧計５１２、コンデンサＣ（２）５１０Ａの両端電圧値ＶＬ（２）を検出する電圧計５１２Ａ、コンデンサＣ（３）５２０の両端電圧値（以下、インバータ２４０の電圧値、あるいはシステム電圧値とも記載する）ＶＨを検出する電圧計５２２が接続されている。なお、車両走行中は、プリチャージ処理が終了しておりＳＭＲ（１）５００，５００ＡおよびＳＭＲ（２）５０４，５０４Ａが接続された状態であるため、ＶＬ（１）およびＶＬ（２）は、それぞれ第１バッテリ２２０の電圧値ＶＢ（１）および第２バッテリ２２０Ａの電圧値ＶＢ（２）とほぼ同じ値である。

ＥＣＵ８０００は、イグニッションスイッチおよびスタートスイッチ（いずれも図示せず）、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量、ブレーキペダル（図示せず）の踏込み量などに基づいて、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたプログラムを実行し、インバータ２４０および各ＳＭＲを制御して、運転者が要求する所望の状態で車両を走行させる。

本実施の形態に係る制御装置は、このような電源回路を有するハイブリッド車両において、第１昇圧コンバータ２４２および第２昇圧コンバータ２４２Ａにおけるスイッチング損失（エネルギ損失）を的確に抑制できることが特徴である。

図３に、本実施の形態に係る車両の制御装置であるＥＣＵ８０００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ８０００は、入力インターフェイス８１００と、演算処理部８２００と、記憶部８３００と、出力インターフェイス８４００とを含む。

入力インターフェイス８１００は、監視ユニット２２２からの第１バッテリ２２０の電流値ＩＢ（１）および電圧値ＶＢ（１）、監視ユニット２２２Ａからの第２バッテリ２２０Ａの電流値ＩＢ（２）および電圧値ＶＢ（２）、電圧計５１２からのコンデンサＣ（１）５１０の両端電圧値ＶＬ（１）、電圧計５１２ＡからのコンデンサＣ（２）５１０Ａの両端電圧値ＶＬ（２）、電圧計５２２からのシステム電圧値ＶＨ、スポーツモード選択スイッチ３０２からの信号ＳＳを受信して、演算処理部８２００に送信する。

記憶部８３００には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部８２００からデータが読み出されたり、格納されたりする。

演算処理部８２００は、走行制御部８２１０と、電圧比較部８２２０と、第１昇圧コンバータ制御部８２３０と、第２昇圧コンバータ制御部８２４０とを含む。

走行制御部８２１０は、入力インターフェイス８１００に入力された情報および記憶部８３００に記載されたしきい値等に基づいてＥＶ走行制御およびＨＶ走行制御のいずれの走行制御を実行するのかを決定する。具体的には、走行制御部８２１０は、モータジェネレータ１４０の要求電圧値ＶＲ、第１バッテリ２２０の充電状態を示す値（以下、ＳＯＣ（１）と記載する）、および第２バッテリ２２０Ａの充電状態を示す値（以下、ＳＯＣ（２）と記載する）を算出し、算出された要求電圧値ＶＲ、ＳＯＣ（１）、ＳＯＣ（２）、およびスポーツモード選択スイッチ３０２からの信号ＳＳなどに基づいて、ＥＶ走行制御およびＨＶ走行制御のいずれの制御を実行するのかを決定する。

ＥＶ走行制御を実行すると決定した場合、走行制御部８２１０は、ＥＶ走行制御信号ＳＥＶを、出力インターフェイス８４００経由でエンジンＥＣＵ２８０およびインバータ２４０に送信する。これにより、エンジン１２０が停止され、モータジェネレータ１４０のみの動力でハイブリッド車両が走行される。一方、ＨＶ走行制御を実行すると決定した場合、ＨＶ走行制御信号ＳＨＶを、出力インターフェイス８４００経由でエンジンＥＣＵ２８０およびインバータ２４０に送信する。これにより、エンジン１２０およびモータジェネレータ１４０の双方の動力でハイブリッド車両が走行される。

電圧比較部８２２０は、コンデンサＣ（１）５１０の両端電圧値ＶＬ（１）と要求電圧値ＶＲとを比較するとともに、コンデンサＣ（１）５１０の両端電圧値ＶＬ（１）とコンデンサＣ（２）５１０Ａの両端電圧値ＶＬ（２）とを比較する。なお、ＶＬ（１）およびＶＬ（２）に代えて、それぞれ第１バッテリ２２０の電圧値ＶＢ（１）および第２バッテリ２２０Ａの電圧値ＶＢ（２）を用いてもよい。

第１昇圧コンバータ制御部８２３０は、走行制御部８２１０が実行している制御（ＥＶ走行制御あるいはＨＶ走行制御）と電圧比較部８２２０の比較結果とに基づいて、第１昇圧コンバータ２４２におけるスイッチング損失が低減されるように第１昇圧コンバータ２４２の動作（上側アーム３１２および下側アーム３１３のオン／オフ）を制御する制御信号Ｓ１を生成する。第１昇圧コンバータ制御部８２３０は、生成した制御信号Ｓ１を出力インターフェイス８４００経由で第１昇圧コンバータ２４２に出力する。

第２昇圧コンバータ制御部８２４０は、走行制御部８２１０が実行している制御（ＥＶ走行制御あるいはＨＶ走行制御）に基づいて、第２昇圧コンバータ２４２Ａにおけるスイッチング損失が低減されるように第２昇圧コンバータ２４２Ａの動作（上側アーム３１２Ａおよび下側アーム３１３Ａのオン／オフ）を制御する制御信号Ｓ２を生成する。第２昇圧コンバータ制御部８２４０は、生成した制御信号Ｓ２を出力インターフェイス８４００経由で第２昇圧コンバータ２４２Ａに出力する。

なお、本実施の形態において、走行制御部８２１０と、電圧比較部８２２０と、第１昇圧コンバータ制御部８２３０と、第２昇圧コンバータ制御部８２４０とは、いずれも演算処理部８２００であるＣＰＵが記憶部８３００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ８０００は、モータジェネレータ１４０の要求電圧値ＶＲを算出する。たとえば、ＥＣＵ８０００は、アクセルペダルの踏み込み量から運転者が要求しているトルクを算出し、算出されたトルクとモータジェネレータ１４０の回転数とに基づいて、モータジェネレータ１４０の要求電圧値ＶＲを算出する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ８０００は、第１バッテリ２２０の電流値ＩＢ（１）の積算値（履歴）などに基づいて、第１バッテリ２２０のＳＯＣ（１）を算出する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ８０００は、第２バッテリ２２０Ａの電流値ＩＢ（２）の積算値（履歴）などに基づいて、第２バッテリ２２０ＡのＳＯＣ（２）を算出する。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ８０００は、第１バッテリ２２０のＳＯＣ（１）が予め定められたしきい値αよりも小さいか否か、あるいは第２バッテリ２２０ＡのＳＯＣ（２）が予め定められたしきい値βよりも小さいか否かを判断する。しきい値αおよびしきい値βは、各バッテリのＳＯＣの制御下限値に応じて設定される。たとえば、各バッテリの制御下限値が２０％である場合には、しきい値αおよびしきい値βは２０％よりも数パーセント程度だけ高い値に設定される。なお、しきい値αとしきい値βとが同じ値であってもよい。ＳＯＣ（１）がαよりも小さいか、あるいはＳＯＣ（２）がβよりも小さいと（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。そうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ８０００は、ＥＶ走行制御を実行する。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ８０００は、第１昇圧コンバータ２４２および第２昇圧コンバータ２４２Ａの双方を作動させる。なお、この際、ＥＣＵ８０００は、システム電圧値ＶＨがモータジェネレータ１４０の要求電圧値ＶＲよりも高くなるように、第１昇圧コンバータ２４２および第２昇圧コンバータ２４２Ａのスイッチングを行なう。

Ｓ１２０にて、ＥＣＵ８０００は、ＨＶ走行制御を実行する。Ｓ１２２にて、ＥＣＵ８０００は、運転者によってスポーツモードが選択されているか否かを判断する。スポーツモードが選択されていると（Ｓ１２２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。そうでないと（Ｓ１２２にてＮＯ）、処理はＳ１２４に移される。

Ｓ１２４にて、ＥＣＵ８０００は、第２昇圧コンバータ２４２Ａを停止させる。すなわち、ＥＣＵ８０００は、第２昇圧コンバータ２４２Ａの上側アーム３１２Ａおよび下側アーム３１３Ａをともにオフ（遮断）する。

Ｓ１２６にて、ＥＣＵ８０００は、コンデンサＣ（１）５１０の両端電圧値ＶＬ（１）が要求電圧値ＶＲよりも高いか否かを判断する。なお、本処理にて、ＶＬ（１）に代えて、第１バッテリ２２０の電圧値ＶＢ（１）を用いてもよい。ＶＬ（１）が要求電圧値ＶＲよりも高いと（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、処理はＳ１２８に移される。そうでないと（Ｓ１２６にてＮＯ）、処理はＳ１３２に移される。

Ｓ１２８にて、ＥＣＵ８０００は、コンデンサＣ（１）５１０の両端電圧値ＶＬ（１）がコンデンサＣ（２）５１０Ａの両端電圧値ＶＬ（２）よりも高いか否かを判断する。なお、本処理にて、第１バッテリ２２０の電圧値ＶＢ（１）が第２バッテリ２２０Ａの電圧値ＶＢ（２）よりも高いか否かを判断するようにしてもよい。ＶＬ（１）がＶＬ（２）よりも高いと（Ｓ１２８にてＹＥＳ）、処理はＳ１３０に移される。そうでないと（Ｓ１２８にてＮＯ）、処理はＳ１３２に移される。

Ｓ１３０にて、ＥＣＵ８０００は、第１昇圧コンバータ２４２の上側アーム３１２をオン状態に維持し、かつ下側アーム３１３をオフ状態に維持するように、第１昇圧コンバータ２４２を作動させる。

Ｓ１３２にて、ＥＣＵ８０００は、第１昇圧コンバータ２４２を作動させる。なお、この際、ＥＣＵ８０００は、システム電圧値ＶＨがモータジェネレータ１４０の要求電圧値ＶＲよりも高く、かつシステム電圧値ＶＨがコンデンサＣ（２）５１０Ａの両端電圧値ＶＬ（２）（すなわち第２バッテリ２２０Ａの電圧値ＶＢ（２））よりも高くなるように、第１昇圧コンバータ２４２を作動させる。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００によって制御される第１昇圧コンバータ２４２および第２昇圧コンバータ２４２Ａの動作について説明する。

ＥＶ走行モードでの走行中に第１バッテリ２２０のＳＯＣ（１）がしきい値αよりも低下した場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）を想定する。この場合、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードに移行される（Ｓ１２０）。

この移行の際、運転者によってスポーツモードが選択されていない場合（Ｓ１２２にてＮＯ）、すなわち運転者が加速性を重視していない場合、第２昇圧コンバータ２４２Ａが停止（上側アーム３１２Ａおよび下側アーム３１３Ａがともに遮断）される。これにより、ＨＶ走行モード移行後においては、第２昇圧コンバータ２４２Ａでは電力損失が生じなくなる。

なお、第２昇圧コンバータ２４２Ａの停止によって、第２バッテリ２２０ＡのＳＯＣ（２）は、ＨＶ走行モード移行時の値に維持される。一方、第１バッテリ２２０のＳＯＣ（１）は、ＨＶ走行制御によって少なくとも所定の制御範囲に含まれるように制御される。そのため、第１バッテリ２２０と第２バッテリ２２０Ａとはともに所定の制御範囲に維持され、一方のバッテリ（ここでは第１バッテリ２２０）のＳＯＣが極端に低下することはない。

また、第２昇圧コンバータ２４２Ａの停止によってモータジェネレータ１４０へ供給可能な電力が低下した場合であっても、ＨＶ走行モードにおいてはエンジン１２０の動力でハイブリッド車両を走行させることができるため、車両の動力性能は確保される。

さらに、第１バッテリ２２０の電圧値ＶＢ（１）が要求電圧値ＶＲよりも高く（Ｓ１２６にてＹＥＳ）かつ第２バッテリ２２０Ａの電圧値ＶＢ（２）よりも高いと（Ｓ１２８にてＹＥＳ）、第１昇圧コンバータ２４２の上側アーム３１２がオン状態に維持されるとともに、下側アーム３１３がオフ状態に維持される（Ｓ１３０）。これにより、第１昇圧コンバータ２４２で生じる電力損失をも低減することができる。

このように上側アーム３１２をオン状態に維持すると、インバータ２４０には第１バッテリ２２０の電圧値ＶＢ（１）が昇圧されることなくそのまま供給される。このとき、第１バッテリ２２０の電圧値ＶＢ（１）が要求電圧値ＶＲよりも高いため、運転者が要求する動力性能は確保される。また、システム電圧値ＶＨは第１バッテリ２２０の電圧値ＶＢ（１）と等しくなるが、第１バッテリ２２０の電圧値ＶＢ（１）は第２バッテリ２２０Ａの電圧値ＶＢ（２）よりも高いため、第２バッテリ２２０Ａからの電流がダイオード３１４Ａを経由してインバータ２４０あるいは第１バッテリ２２０に不必要に流れ込むことはない。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、各々がバッテリと昇圧コンバータとを有する２つの電源回路ユニットを備えたハイブリッド車両において、各バッテリの充電量の低下に伴なってＥＶ走行モードからハイブリッド走行モードに移行する際、一方の昇圧コンバータの作動を継続させ、他方の昇圧コンバータを停止させる。これにより、双方の昇圧コンバータを作動させる場合に比べて、昇圧コンバータで生じる電力損失を抑制することができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係る制御装置について説明する。前述の第１の実施の形態に係る制御装置は、ＨＶ走行制御の実行中、スポーツモードが選択されない限り、第２昇圧コンバータ２４２Ａを常に停止させていた（図４のＳ１２０、Ｓ１２２、Ｓ１２４）。これに対し、本実施の形態に係る制御装置は、ＨＶ走行制御の実行中（第２昇圧コンバータ２４２Ａを停止させている状態）であっても、所定条件が成立した場合には第２昇圧コンバータ２４２Ａを一時的に作動させて第２バッテリ２２０Ａの充放電を行なうものである。それ以外の構造および処理は、前述の第１の実施の形態と同じである。したがって、前述の第１の実施の形態と同じ構造および処理についてのここでの詳細な説明は繰返さない。

図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００がＨＶ走行制御の実行中に第２昇圧コンバータ２４２Ａを一時的に作動させて第２バッテリ２２０Ａを充電する場合に実行するプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ８０００は、ＨＶ走行制御の実行中であって第２昇圧コンバータ２４２Ａが停止状態（図４のＳ１２４の処理の実行中）であるか否かを判断する。第２昇圧コンバータ２４２Ａが停止状態であると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。そうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ８０００は、モータジェネレータ１４０によって発電される回生電力値ＷＧを算出する。

Ｓ２０４にて、ＥＣＵ８０００は、監視ユニット２２２からの信号（たとえば第１バッテリ２２０の温度など）に基づいて、第１バッテリ２２０の充電可能電力値ＷＩＮを算出する。なお、第１バッテリ２２０の充電可能電力値ＷＩＮは、予め記憶されていてもよい。

Ｓ２０６にて、ＥＣＵ８０００は、回生電力値ＷＧが第１バッテリ２２０の充電可能電力値ＷＩＮを超えているか否かを判断する。回生電力値ＷＧが充電可能電力値ＷＩＮを超えていると（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、処理はＳ２０８に移される。そうでないと（Ｓ２０６にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０８にて、ＥＣＵ８０００は、第２昇圧コンバータ２４２Ａを作動させる。この際、ＥＣＵ８０００は、第２バッテリ２２０Ａの充電電力を最小限に抑えるように第２昇圧コンバータ２４２Ａを作動させる。たとえば、回生電力値ＷＧのうち充電可能電力値ＷＩＮを超えている電力のみを第２バッテリ２２０Ａに充電させるように第２昇圧コンバータ２４２Ａを作動させる。なお、回生電力値ＷＧのうち充電可能電力値ＷＩＮまでは、第１昇圧コンバータ２４２の作動によって第１バッテリ２２０に充電される。

Ｓ２１０にて、ＥＣＵ８０００は、回生電力値ＷＧが充電可能電力値ＷＩＮ以下となったか否かを判断する。回生電力値ＷＧが充電可能電力値ＷＩＮ以下となると（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、処理はＳ２１２に移される。そうでないと（Ｓ２１０にてＮＯ）、処理はＳ２０８に戻され、第２バッテリ２２０Ａの充電（第２昇圧コンバータ２４２Ａの作動）が継続される。Ｓ２１２にて、ＥＣＵ８０００は、第２昇圧コンバータ２４２Ａを再び停止させる。

図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００がＨＶ走行制御の実行中に第２昇圧コンバータ２４２Ａを一時的に作動させて第２バッテリ２２０Ａから放電する場合に実行するプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ３００にて、ＥＣＵ８０００は、ＨＶ走行制御の実行中であって第２昇圧コンバータ２４２Ａが停止状態（図４のＳ１２４の処理の実行中）であるか否かを判断する。第２昇圧コンバータ２４２Ａが停止状態であると（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ３０２に移される。そうでないと（Ｓ３００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ３０２にて、ＥＣＵ８０００は、第２バッテリ２２０ＡのＳＯＣ（２）が予め定められたしきい値Ａを超えたか否かを判断する。なお、本処理は、ＳＯＣ（２）の増加による影響で第１昇圧コンバータ２４２の上側アームオン制御時間（図４のＳ１３０の処理の実行時間）が減少するか否かを判断するものである。そして、本処理の判断結果は、第２昇圧コンバータ２４２Ａを一時的に作動させるか否かの条件の１つとなる。すなわち、ＳＯＣ（２）＞Ａとなった場合に、第２昇圧コンバータ２４２Ａを一時的に作動させてＳＯＣ（２）（すなわちＶＢ（２））を低下させることによって、上側アームオン制御時間の増加を図るものである。したがって、しきい値Ａは、この上側アームオン制御時間の増大による電力損失の低減量が、第２昇圧コンバータ２４２Ａの一時的な作動による電力損失量を上回るように、たとえば第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０Ａの仕様などに基づいて決定される。ＳＯＣ（２）がしきい値Ａを超えると（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、処理はＳ３０４に移される。そうでないと（Ｓ３０２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ３０４にて、ＥＣＵ８０００は、モータジェネレータ１４０の要求電力値ＷＲの算出を開始する。たとえば、ＥＣＵ８０００は、アクセルペダルの踏み込み量から運転者が要求しているトルクを算出し、算出されたトルクとモータジェネレータ１４０の回転数とに基づいて、モータジェネレータ１４０の要求電力値ＷＲを算出する。ＥＣＵ８０００は、モータジェネレータ１４０をモータとして機能させる必要がある場合に要求電力値ＷＲを正の値として算出し、モータジェネレータ１４０をジェネレータとして機能させる必要がある場合に要求電力値ＷＲを負の値として算出する。

Ｓ３０６にて、ＥＣＵ８０００は、要求電力値ＷＲが正の値であるか（すなわちモータジェネレータ１４０をモータとして機能させる必要があるか）否かを判断する。要求電力値ＷＲが正の値であると（Ｓ３０６にてＹＥＳ）、処理はＳ３０８に移される。そうでないと（Ｓ３０６にてＮＯ）、処理はＳ３０４に戻される。なお、処理がＳ３０４に戻される際、後述するＳ３０８の処理で既に第２昇圧コンバータ２４２Ａが作動されていた場合には、第２昇圧コンバータ２４２Ａの作動は継続され、第２バッテリ２２０Ａの放電が継続される。

Ｓ３０８にて、ＥＣＵ８０００は、第２昇圧コンバータ２４２Ａを作動させる。この際、ＥＣＵ８０００は、第２バッテリ２２０Ａの放電が最大レートで行なわれるように、第２昇圧コンバータ２４２Ａを作動させる。たとえば、要求電力値ＷＲが第２バッテリ２２０Ａの放電可能電力値を超えている場合には、第２バッテリ２２０Ａの放電電力が放電可能電力値（すなわち最大値）となるように第２昇圧コンバータ２４２Ａを作動させる。なお、要求電力値ＷＲのうち第２バッテリ２２０Ａの放電電力を超える電力については、第１昇圧コンバータ２４２の作動によって第１バッテリ２２０から放電される。

Ｓ３１０にて、ＥＣＵ８０００は、第２バッテリ２２０ＡのＳＯＣ（２）が予め定められたしきい値Ｂ（＜しきい値Ａ）よりも低下したか否かを判断する。なお、しきい値Ｂは、第１バッテリ２２０および第２バッテリ２２０Ａの仕様や車両の仕様などに基づいて決定される。ＳＯＣ（２）がしきい値Ｂよりも低下すると（Ｓ３１０にてＹＥＳ）、処理はＳ３１２に移される。そうでないと（Ｓ３１０にてＮＯ）、処理はＳ３０４に戻され、第２バッテリ２２０Ａの放電（第２昇圧コンバータ２４２Ａの作動）が継続される。Ｓ３１４にて、ＥＣＵ８０００は、第２昇圧コンバータ２４２Ａを再び停止させる。

ＨＶ走行制御の実行中であって第２昇圧コンバータ２４２Ａが停止されている状態で（Ｓ２００にてＹＥＳ）、モータジェネレータ１４０によって発電される回生電力値ＷＧが第１バッテリ２２０の充電可能電力値ＷＩＮを超えた場合には（Ｓ２０６にてＹＥＳ）、第２昇圧コンバータ２４２Ａが一時的に作動され、充電可能電力値ＷＩＮを超えている回生電力のみが第２バッテリ２２０Ａに充電される（Ｓ２０８）。これにより、発生した回生電力を無駄なく回収することができる。また、第２バッテリ２２０Ａの充電電力が最小限に抑えられているため、第２バッテリ２２０Ａの電圧値ＶＢ（２）の増加が最小限に抑えられる。そのため、第１昇圧コンバータ２４２の上側アームオン制御時間の減少を最小限に抑えることができる。

一方、この第２バッテリ２２０Ａの充電によって第２バッテリ２２０ＡのＳＯＣ（２）がしきい値Ａを超えると（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、要求電力値ＷＲ＞０である場合（Ｓ３０６にてＹＥＳ）に、第２バッテリ２２０Ａが最大レートで放電されるように、第２昇圧コンバータ２４２Ａが一時的に作動される（Ｓ３０８）。この最大レートでの放電により、第２バッテリ２２０Ａの電圧値ＶＢ（２）が急速に低下する。これにより、上側アームオン制御時間が増加し、第１昇圧コンバータ２４２の電力損失を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、ハイブリッド走行モードで第２昇圧コンバータを停止させている状態において、所定条件が成立した場合には、停止されていた第２昇圧コンバータを一時的に作動させて、第２昇圧コンバータ側のバッテリの充放電を行なう。そのため、昇圧コンバータで生じる電力損失を抑制しつつ、回生電力を無駄なく回収することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を含む、ハイブリッド車両の制御ブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る制御装置で制御される電源回路の構成を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係る制御装置を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その１）である。本発明の第２の実施の形態に係る制御装置を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その２）である。

符号の説明

１２０エンジン、１４０モータジェネレータ、１６０駆動輪、１８０減速機、２００動力分割機構、２２０第１バッテリ、２２０Ａ第２バッテリ、２２２，２２２Ａ監視ユニット、２４０インバータ、２４２第１昇圧コンバータ、２４２Ａ第２昇圧コンバータ、２８０エンジンＥＣＵ、３００ＭＧ＿ＥＣＵ、３０２スポーツモード選択スイッチ、３２０ＨＶ＿ＥＣＵ、３１１，３１１Ａリアクトル、３１２，３１２Ａ，３１３，３１３Ａトランジスタ、３１４，３１４Ａ，３１５，３１５Ａダイオード、５０２，５０２Ａ制限抵抗、５１０コンデンサＣ（１）、５１０ＡコンデンサＣ（２）、５１２，５１２Ａ，５２２電圧計、５２０コンデンサＣ（３）、ＥＣＵ８０００、８１００入力インターフェイス、８２００演算処理部、８２１０走行制御部、８２２０電圧比較部、８２３０第１昇圧コンバータ制御部、８２４０第２昇圧コンバータ制御部、８３００記憶部、８４００出力インターフェイス。

Claims

内燃機関および回転電機の少なくともいずれかを動力源とするハイブリッド車両の制御装置であって、前記ハイブリッド車両には、第１の蓄電装置と、前記第１の蓄電装置の出力電圧を変換して前記回転電機へ出力する第１の電圧変換装置と、第２の蓄電装置と、前記第２の蓄電装置の出力電圧を変換して前記回転電機へ出力する第２の電圧変換装置とが備えられ、
前記制御装置は、
前記内燃機関および前記回転電機の双方の動力で前記ハイブリッド車両を走行させるハイブリッド走行制御、および前記回転電機の動力のみで前記ハイブリッド車両を走行させる電気走行制御のいずれかの走行制御を実行するための走行制御手段と、
前記走行制御手段による前記電気走行制御中は、前記第１の電圧変換装置および前記第２の電圧変換装置の双方を作動させ、前記走行制御手段による前記ハイブリッド走行制御中は、前記第１の電圧変換装置を作動させ、かつ前記第２の電圧変換装置を停止させるように、前記第１の電圧変換装置および第２の電圧変換装置を制御するための制御手段とを含む、ハイブリッド車両の制御装置。
前記第１の電圧変換装置および前記第２の電圧変換装置は、前記回転電機に対して並列に結合され、
前記第１の電圧変換装置には、前記回転電機に対して直列に結合された第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子が備えられ、
前記第１の蓄電装置の正極は前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子との中間点に結合され、
前記第１の蓄電装置の負極は前記第２のスイッチング素子の負極側に結合され、
前記制御手段は、前記ハイブリッド走行制御中、前記第１の蓄電装置の出力電圧が前記第２の蓄電装置の出力電圧よりも大きいときは、前記第１のスイッチング素子をオン状態に維持し、かつ前記第２のスイッチング素子をオフ状態に維持するように、前記第１の電圧変換装置を作動させる、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記制御手段は、前記ハイブリッド走行制御中で前記第２の電圧変換装置を停止しているときに、前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置の少なくともいずれかの出力電圧の変動による影響で前記第１のスイッチング素子を前記オン状態に維持可能なオン期間が減少するか否かを判断し、前記オン期間が減少すると判断したときは、前記第２の蓄電装置の電力が前記回転電機に出力されるように、前記第２の電圧変換装置を一時的に作動させる、請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記制御手段は、前記ハイブリッド走行制御中に前記第２の蓄電装置の充電状態を示す値が予め定められた第１のしきい値を超えた場合に、前記オン期間が減少すると判断して一時的に前記第２の電圧変換装置を作動させ、一時的に前記第２の電圧変換装置を作動させているときに前記第２の蓄電装置の充電状態を示す値が予め定められた第２のしきい値よりも低下した場合に、前記第２の電圧変換装置を再び停止させる、請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記制御装置は、前記回転電機の要求電力値を算出するための要求電力算出手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記要求電力算出手段によって算出された要求電力値が予め定められた要求電力値を超えている期間だけ、前記第２の電圧変換装置を一時的に作動させる、請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記制御手段は、前記第２の電圧変換装置を一時的に作動させる場合、前記第１の蓄電装置の放電電力よりも前記第２の蓄電装置の放電電力が大きくなるように前記第２の電圧変換装置を作動させる、請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記第１の電圧変換装置および前記第２の電圧変換装置は、前記回転電機に対して並列に結合され、
前記制御手段は、前記ハイブリッド走行制御中、前記第１の蓄電装置の出力電圧が前記第２の蓄電装置の出力電圧よりも小さいときは、前記第１の電圧変換装置の出力電圧が前記第２の蓄電装置の出力電圧よりも大きくなるように前記第１の電圧変換装置を作動させる、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記制御装置は、前記回転電機によって発電される回生電力値を算出するための回生電力算出手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記ハイブリッド走行制御中で前記第２の電圧変換装置を停止しているときに、前記回生電力算出手段によって算出された回生電力値が予め定められた電力値を超えているときは、前記回転電機によって発電された回生電力を前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置の双方に充電するように、前記第２の電圧変換装置を一時的に作動させる、請求項１〜７のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記予め定められた電力値は、前記第１の蓄電装置の充電可能電力値に基づいて決定される、請求項８に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記制御手段は、前記第２の電圧変換装置を一時的に作動させる場合、前記回生電力のうち前記第１の蓄電装置の充電可能電力値を超える電力が前記第２の蓄電装置に充電されるように、前記第２の電圧変換装置を作動させる、請求項８に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記制御装置は、前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置のいずれかの充電状態を示す値が所定値よりも小さいか否かを判断するための判断手段をさらに含み、
前記走行制御手段は、前記判断手段によって前記充電状態を示す値が前記所定値よりも小さいと判断された場合、前記ハイブリッド走行制御を実行し、前記判断手段によって前記充電状態を示す値が前記所定値よりも小さいと判断されない場合、前記電気走行制御を実行する、請求項１〜１０のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
内燃機関および回転電機の少なくともいずれかを動力源とするハイブリッド車両を制御する制御装置が行なう制御方法であって、前記ハイブリッド車両には、第１の蓄電装置と、前記第１の蓄電装置の出力電圧を変換して前記回転電機へ出力する第１の電圧変換装置と、第２の蓄電装置と、前記第２の蓄電装置の出力電圧を変換して前記回転電機へ出力する第２の電圧変換装置とが備えられ、
前記制御方法は、
前記内燃機関および前記回転電機の双方の動力で前記ハイブリッド車両を走行させるハイブリッド走行制御、および前記回転電機の動力のみで前記ハイブリッド車両を走行させる電気走行制御のいずれかの走行制御を実行する走行制御ステップと、
前記走行制御ステップによる前記電気走行制御中は、前記第１の電圧変換装置および前記第２の電圧変換装置の双方を作動させ、前記走行制御ステップによる前記ハイブリッド走行制御中は、前記第１の電圧変換装置を作動させ、かつ前記第２の電圧変換装置を停止させるように、前記第１の電圧変換装置および第２の電圧変換装置を制御する制御ステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
前記第１の電圧変換装置および前記第２の電圧変換装置は、前記回転電機に対して並列に結合され、
前記第１の電圧変換装置には、前記回転電機に対して直列に結合された第１のスイッチング素子および第２のスイッチング素子が備えられ、
前記第１の蓄電装置の正極は前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子との中間点に結合され、
前記第１の蓄電装置の負極は前記第２のスイッチング素子の負極側に結合され、
前記制御ステップは、前記ハイブリッド走行制御中、前記第１の蓄電装置の出力電圧が前記第２の蓄電装置の出力電圧よりも大きいときは、前記第１のスイッチング素子をオン状態に維持し、かつ前記第２のスイッチング素子をオフ状態に維持するように、前記第１の電圧変換装置を作動させる、請求項１２に記載のハイブリッド車両の制御方法。
前記制御ステップは、前記ハイブリッド走行制御中で前記第２の電圧変換装置を停止しているときに、前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置の少なくともいずれかの出力電圧の変動による影響で前記第１のスイッチング素子を前記オン状態に維持可能なオン期間が減少するか否かを判断し、前記オン期間が減少すると判断したときは、前記第２の蓄電装置の電力が前記回転電機に出力されるように、前記第２の電圧変換装置を一時的に作動させる、請求項１３に記載のハイブリッド車両の制御方法。
前記制御ステップは、前記ハイブリッド走行制御中に前記第２の蓄電装置の充電状態を示す値が予め定められた第１のしきい値を超えた場合に、前記オン期間が減少すると判断して一時的に前記第２の電圧変換装置を作動させ、一時的に前記第２の電圧変換装置を作動させているときに前記第２の蓄電装置の充電状態を示す値が予め定められた第２のしきい値よりも低下した場合に、前記第２の電圧変換装置を再び停止させる、請求項１４に記載のハイブリッド車両の制御方法。
前記制御方法は、前記回転電機の要求電力値を算出する要求電力算出ステップをさらに含み、
前記制御ステップは、前記要求電力算出ステップで算出された要求電力値が予め定められた要求電力値を超えている期間だけ、前記第２の電圧変換装置を一時的に作動させる、請求項１４に記載のハイブリッド車両の制御方法。
前記制御ステップは、前記第２の電圧変換装置を一時的に作動させる場合、前記第１の蓄電装置の放電電力よりも前記第２の蓄電装置の放電電力が大きくなるように前記第２の電圧変換装置を作動させる、請求項１４に記載のハイブリッド車両の制御方法。
前記第１の電圧変換装置および前記第２の電圧変換装置は、前記回転電機に対して並列に結合され、
前記制御ステップは、前記ハイブリッド走行制御中、前記第１の蓄電装置の出力電圧が前記第２の蓄電装置の出力電圧よりも小さいときは、前記第１の電圧変換装置の出力電圧が前記第２の蓄電装置の出力電圧よりも大きくなるように前記第１の電圧変換装置を作動させる、請求項１２に記載のハイブリッド車両の制御方法。
前記制御方法は、前記回転電機によって発電される回生電力値を算出する回生電力算出ステップをさらに含み、
前記制御ステップは、前記ハイブリッド走行制御中で前記第２の電圧変換装置を停止しているときに、前記回生電力算出ステップで算出された回生電力値が予め定められた電力値を超えているときは、前記回転電機によって発電された回生電力を前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置の双方に充電するように、前記第２の電圧変換装置を一時的に作動させる、請求項１２〜１８のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御方法。
前記予め定められた電力値は、前記第１の蓄電装置の充電可能電力値に基づいて決定される、請求項１９に記載のハイブリッド車両の制御方法。
前記制御ステップは、前記第２の電圧変換装置を一時的に作動させる場合、前記回生電力のうち前記第１の蓄電装置の充電可能電力値を超える電力が前記第２の蓄電装置に充電されるように、前記第２の電圧変換装置を作動させる、請求項１９に記載のハイブリッド車両の制御方法。
前記制御方法は、前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置のいずれかの充電状態を示す値が所定値よりも小さいか否かを判断する判断ステップをさらに含み、
前記走行制御ステップは、前記判断ステップで前記充電状態を示す値が前記所定値よりも小さいと判断された場合、前記ハイブリッド走行制御を実行し、前記判断ステップで前記充電状態を示す値が前記所定値よりも小さいと判断されない場合、前記電気走行制御を実行する、請求項１２〜２１のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御方法。