JP2013220682A - ハイブリッド車 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの蓄電割合の回復が低いために車両の動特性が低下するのを抑制する。
【解決手段】バッテリを強制充電するときに、エンジンに対して出力制限が課されているためにエンジン出力制限実行フラグＦｅｇに値１が設定されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているためにモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１に値１が設定されているときには、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇに値０が設定されており且つモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１に値０が設定されている通常時の時間Ｔ１より長い時間Ｔ２を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定し（Ｓ１４０）、強制充電時間Ｔｃｈｇが経過するまでバッテリ５０を強制充電する。これにより、バッテリの蓄電割合ＳＯＣの回復を図ることができ、バッテリの蓄電割合ＳＯＣの回復が低いために車両の動特性が低下するのを抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能なエンジンと、エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、走行用の動力を出力可能な電動機と、発電機および電動機と電力のやりとりを行なうバッテリと、運転者の要求に応じて走行するようエンジンと発電機と電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車に関する。

従来、この種のハイブリッド車としては、バッテリから放電してもよい許容最大電力としての出力制限に制限が課されたときには、バッテリの残存容量の目標値としての目標ＳＯＣが高くなるように変更し、バッテリを充電してもよい許容最大電力としての入力制限に対して制限が課されたときには、目標ＳＯＣが低くなるように変更するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、このように制御することにより、バッテリの出力制限や入力制限に対して制限が課される頻度が少なくなるようにしている。

また、イグニッションオンされてからオフされるまでの間に、バッテリが強制的に放電される強制放電制御の実行回数が、バッテリが強制的に充電される強制充電制御の実行回数よりも多いときには、バッテリの制御中心目標値を所定量だけ低下させ、イグニッションオンされてからオフされるまでの間に、強制充電制御の実行回数が強制放電制御の実行回数よりも多いときには、バッテリの制御中心目標値を所定量だけ上昇させるものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このハイブリッド車では、このように制御することにより、運転者の運転態様や走行環境などに違いがあったとしても、バッテリの強制放電制御や強制充電制御がなるべく実行されないようにしている。

特開２００５−０８０３３０号公報 特開２０１１−２２５０７９号公報

上述のハイブリッド車では、バッテリの残存容量の全容量に対する割合（蓄電割合，ＳＯＣ：State Of Charge）が小さくなると、蓄電割合の回復のために強制的なバッテリの充電が行なわれる。この強制充電は、走行に必要なパワーに対してエンジンから過剰なパワーを出力し、この過剰分のパワーによって行なわれるが、エンジンが過熱状態にあるためにエンジンの出力に対して制限が課されているときや、発電機やその駆動回路が過熱状態にあるために発電機に対して駆動制限が課されているときには、エンジンから十分なパワーを出力することができなかったり、発電機により十分な充電電力を発電することができなかったりして、バッテリの蓄電割合を十分に回復することができない場合が生じ、車両の動特性が低下してしまう。

本発明のハイブリッド車は、バッテリの蓄電割合の回復が低いために車両の動特性が低下す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車は、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、前記エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なうバッテリと、運転者の要求に応じて走行するよう前記エンジンと前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車において、
前記制御手段は、前記エンジンに対して出力制限が課されている状態と前記エンジンに対して出力制限が課されるのが予想される状態と前記発電機に対して駆動制限が課されている状態と前記発電機に対して駆動制限が課されるのが予想される状態の４状態のうちのいずれかの状態にある所定制限状態時には、前記バッテリを充電する際の充電量が前記所定制限状態時ではないときに比して大きくなるよう前記エンジンと前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド車では、エンジンに対して出力制限が課されている状態とエンジンに対して出力制限が課されるのが予想される状態と発電機に対して駆動制限が課されている状態と発電機に対して駆動制限が課されるのが予想される状態の４状態のうちのいずれかの状態にある所定制限状態時には、バッテリを充電する際の充電量が所定制限状態時ではないときに比して大きくなるようエンジンと発電機と電動機とを制御する。これにより、バッテリの残存容量（蓄電量）の全容量に対する割合である蓄電割合の回復を図ることができ、バッテリの蓄電割合の回復が低いために車両の動特性が低下するのを抑制することができる。ここで、「エンジンに対して出力制限が課されるのが予想される状態」としては、エンジンの温度やエンジンの冷却水の温度はエンジンに対して出力制限を課す閾値温度に至ってはいないがその近傍の温度（例えば、閾値温度から２℃や３℃だけ低い温度から閾値温度までの温度）に至っているときや、エンジンの温度や冷却水の温度の上昇の程度から所定時間後（例えば、５秒後や１０秒後など）に閾値温度に至ると予想されるときを考えることができる。また、「発電機に対して駆動制限が課されるのが予想される状態」としては、発電機の温度や発電機の冷却オイルの温度あるいは発電機を駆動するための駆動回路（例えば、インバータ回路）の温度は発電機に対して駆動制限を課す閾値温度に至ってはいないがその近傍の温度（例えば、閾値温度から２℃や３℃だけ低い温度から閾値温度までの温度）に至っているときや、発電機の温度や冷却オイルの温度あるいは駆動回路の温度の上昇の程度から所定時間後（例えば、５秒後や１０秒後など）に閾値温度に至ると予想されるときを考えることができる。なお、「エンジンに対して出力制限が課されるのが予想される状態」か否かや「発電機に対して駆動制限が課されるのが予想される状態」か否かは、外気温や車速，走行中の道路の勾配（登坂路か否か）などを考慮して判断するものとしてもよい。

こうした本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記所定制限状態時には充電時間が前記所定制限状態時ではないときに比して長くなるようにすることによって前記バッテリを充電する際の充電量が大きくなるよう制御する手段であるものとすることもできる。これは、充電時間を長くすることによって充電量を大きくすることができることに基づく。また、前記制御手段は、前記所定制限状態時には充電終了時の蓄電割合が前記所定制限状態時ではないときに比して大きくなるようにすることによって前記バッテリを充電する際の充電量が大きくなるよう制御する手段であるものとすることもできる。これは、蓄電割合を大きくすることによって充電量を大きくすることができることに基づく。さらに、前記制御手段は、前記所定制限状態時には充電電力が前記所定制限状態時ではないときに比して大きくなるようにすることによって前記バッテリを充電する際の充電量が大きくなるよう制御する手段であるものとすることもできる。これは、充電電力を大きくすることによって充電量を大きくすることができることに基づく。あるいは、前記制御手段は、前記所定制限状態時には前記バッテリの蓄電割合が予め定められた目標範囲なるように制御するための該目標範囲の中心としての制御中心割合が前記所定制限状態時ではないときに比して大きくなるようにすることによって前記バッテリを充電する際の充電量が大きくなるよう制御する手段であるものとすることもできる。これは、制御中心割合を大きくすることによって充電量を大きくすることができることに基づく。

また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記所定制限状態時であっても車速が予め定められた閾値未満のときには前記バッテリを充電する際の充電量を前記所定制限状態時ではないときと同一になるよう制御する手段であるものとすることもできる。これは、車速が比較的低い低車速時には、バッテリからの大きなパワーの持ち出しの頻度が低いことから、バッテリの蓄電割合の回復が十分でなくても構わないことに基づく。また、前記制御手段は、前記所定制限状態時であっても走行に用いられている走行用パワーが予め定められた閾値未満のときには前記バッテリを充電する際の充電量を前記所定制限状態時ではないときと同一になるよう制御する手段であるものとすることもできる。これは、走行用パワーが比較的小さいときには、バッテリからの大きなパワーの持ち出しの頻度が低いことから、バッテリの蓄電割合の回復が十分でなくても構わないことに基づく。さらに、前記制御手段は、前記所定制限状態時であってもアクセル開度が予め定められた閾値未満のときには前記バッテリを充電する際の充電量を前記所定制限状態時ではないときと同一になるよう制御する手段であるものとすることもできる。これは、アクセル開度が比較的小さいときには、バッテリからの大きなパワーの持ち出しは行なわれないことから、バッテリの蓄電割合の回復が十分でなくても構わないことに基づく。

本発明の第１実施例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。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される強制充電時間設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の強制充電時間設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の強制充電時間設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の強制充電時間設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例の強制充電時間設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 第２実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される強制充電電力設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 第３実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される強制充電完了時蓄電割合設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 第４実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される強制充電時制御中心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。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという。）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪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にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという。）４０と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという。）５２と、車両全体を制御する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の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えばエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ２３からの冷却水温Ｔｗやクランクシャフト２６の回転位置を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジション，図示しない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ポジション，吸気管に取り付けられた図示しないエアフローメータからの吸入空気量，吸気管に取り付けられた図示しない温度センサからの吸気温などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号や、スロットルバルブのポジションを調節する図示しないスロットルモータへの駆動信号などの制御信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン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出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、すなわち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

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を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ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からの信号やモータＭＧ１，ＭＧ２に取り付けられた温度センサ４５，４６からのモータ温度Ｔｍｇ１，Ｔｍｇ２，インバータ４１，４２に取り付けられた温度センサ４７，４８からのインバータ温度Ｔｉｎｖ１，Ｔｉｎｖ２，図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチングするためのスイッチング制御信号が出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、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の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリＥＣＵ５２は、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信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からのバッテリ温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に送信する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量の割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。

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、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などが入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２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実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３６に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動力３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。

実施例のハイブリッド自動車２０は、モータ運転モードで運転している最中に、運転者によりアクセルペダル８３が大きく踏み込まれて（例えば、アクセル開度ＡＣＣが全開）バッテリ５０からの電力だけでは要求動力を賄うことができないときや、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがエンジン運転モードに切り替えるために予め定められた閾値以下になったとき、その他、車両の状態がエンジン運転モードに切り替えるために予め定められた状態に至ったときに、エンジン２２の始動が要求されたとして、エンジン２２を始動してエンジン運転モードに移行する。また、実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン運転モードで運転している最中に、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値以上で要求動力をバッテリ５０からの放電で賄うことができるときや、運転者により図示しないモータ走行スイッチが押されたとき、その他、車両の状態がモータ運転モードに切り替えるために予め定められた状態に至ったときに、エンジン２２の運転を停止してモータ運転モードに移行する。

エンジン運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖを計算すると共に計算した走行用パワーＰｄｒｖからバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ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）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての目標パワーＰｅ＊を設定する。そして、目標パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、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りモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行い、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

モータ運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する共にバッテリ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に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

第１実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン運転モードにおいて、エンジン２２の過熱などによりエンジン２２に対して出力制限が課せられる場合がある。エンジン２２の出力制限は、例えば、エンジン２２から出力してもよい最大パワーとして定格値より小さな制限パワーＰｌｉｍを設定し、目標パワーＰｅ＊が制限パワーＰｌｉｍを上回ると、制限パワーＰｌｉｍを目標パワーＰｅ＊に再設定し、この再設定した目標パワーＰｅ＊を用いてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定することによって行なう。この場合、制限パワーＰｌｉｍとしては、一定値を用いたり、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが高いほど小さな値を用いたりすることができる。

また、第１実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン運転モードにおいて、モータＭＧ１の過熱やインバータ４１の過熱によりモータＭＧ１に対して駆動制限が課される場合がある。モータＭＧ１の駆動制限は、例えば、モータＭＧ１から出力してもよい最大トルク（絶対値）として定格値より小さな制限トルクＴｌｉｍ１を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の絶対値が制限トルクＴｌｉｍ１を上回ると、トルク指令Ｔｍ１＊の符号はそのままに大きさは制限トルクＴｌｉｍ１としてトルク指令Ｔｍ１＊を再設定し、この再設定したトルク指令Ｔｍ１＊を用いてモータＭＧ１を駆動制御することによって行なう。モータＭＧ１はプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されており、プラネタリギヤ３０のキャリアにはエンジン２２のクランクシャフトが接続されているから、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されると、エンジン２２の出力トルクに対しても制限が課されることになる。この場合のエンジン２２のトルク上限は、プラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）を用いれば、Ｔｌｉｍ１・（１＋ρ）／ρとなり、目標トルクＴｅ＊がこのトルク上限を上回ると、このトルク上限が目標トルクＴｅ＊として再設定されてエンジン２２を制御することになる。なお、制限トルクＴｌｉｍ１としては、一定値を用いたり、モータＭＧ１の温度が高いほど小さな値を用いたり、インバータ４１の温度が高いほど小さな値を用いたりすることができる。

さらに、第１実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン運転モードおよびモータ運転モードにおいて、モータＭＧ２の過熱やインバータ４２の過熱によりモータＭＧ２に対して駆動制限が課される場合がある。モータＭＧ２の駆動制限は、例えば、モータＭＧ２から出力してもよい最大トルク（絶対値）として定格値より小さな制限トルクＴｌｉｍ２を設定し、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の絶対値が制限トルクＴｌｉｍ２を上回ると、トルク指令Ｔｍ２＊の符号はそのままに大きさは制限トルクＴｌｉｍ２としてトルク指令Ｔｍ２＊を再設定し、この再設定したトルク指令Ｔｍ２＊を用いてモータＭＧ２を駆動制御することによって行なう。この場合、制限トルクＴｌｉｍ２としては、一定値を用いたり、モータＭＧ２の温度が高いほど小さな値を用いたり、インバータ４２の温度が高いほど小さな値を用いたりすることができる。

次に、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが予め定められた低い値の閾値（例えば、１５％や２０％など）未満に至ったときにバッテリ５０を充電する強制充電時の動作について説明する。強制充電は、上述したエンジン運転モードにおいて、予め定められた強制充電時間に亘って充放電要求パワーＰｂ＊に強制充電電力Ｐｂ（負の値）を設定することによって行なわれる。充放電要求パワーＰｂ＊に強制充電電力Ｐｂ（負の値）が設定されると、上述したエンジン運転モードでは、基本的には、走行用パワーＰｄｒｖから充放電要求パワーＰｂ＊を減じて得られる目標パワーＰｅ＊と燃費最適動作ラインからエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊が設定され、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊で運転されると共に駆動軸３６に要求トルクが出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊が設定され、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊の運転ポイントで運転されるよう吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御が実行され、モータＥＣＵ４０によりモータＭＧ１，ＭＧ２からトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊のトルクが出力されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御が実行される。こうした制御により、バッテリ５０は強制充電電力Ｐｂで充電されることになる。第１実施例のハイブリッド自動車２０では、こうした強制充電を行なう時間（強制充電時間）Ｔｃｈｇについては、エンジン２２の状態やモータＭＧ１の状態，インバータ４１の状態に基づいて定められる。図２は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される強制充電時間設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

強制充電時間設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇとモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１とを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇは、初期値として値０が設定されており、エンジン２２に対して出力制限が課されたときに値１が設定され、エンジン２２に対して課された出力制限が解除されたときに値０が設定されるものであり、例えば、エンジン２２の冷却水の温度Ｔｗが予め定められた適正温度範囲の上限値としての閾値温度を上回ったときにエンジン２２に対して出力制限を課すべきとして値１が設定され、冷却水温Ｔｗが閾値温度以下に戻ったときに値０が設定される。実施例では、こうして設定されてＨＶＥＣＵ７０の図示しないＲＡＭの所定アドレスに記憶されたものを読み出すことにより、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇを入力するものとした。モータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１は、初期値として値０が設定されており、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されたときに値１が設定され、モータＭＧ１に対して課された駆動制限が解除されたときに値０が設定されるものであり、例えば、モータＭＧ１の温度Ｔｍｇ１が予め定められた適正上限温度である閾値温度を上回ったときにモータＭＧ１に対して駆動制限を課すべきとして値１が設定され、モータ温度Ｔｍｇ１が閾値温度以下に戻ったときに値０が設定される。実施例では、こうして設定されてＨＶＥＣＵ７０の図示しないＲＡＭの所定アドレスに記憶されたものを読み出すことにより、モータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１を入力するものとした。

続いて、入力したエンジン出力制限実行フラグＦｅｇとモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１の値を調べ（ステップＳ１１０、Ｓ１２０）、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇもモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１も値０のとき、即ち、エンジン２２に対して出力制限が課されていない状態であり、且つ、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されていない状態のときには、強制充電時間Ｔｃｈｇとして通常時の時間Ｔ１を設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。一方、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇが値１であるか或いはモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１が値１であるとき、即ち、エンジン２２に対して出力制限が課されている状態であり且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されている状態であるか、エンジン２２に対して出力制限が課されている状態ではあるがモータＭＧ１に対しては駆動制限は課されていない状態であるか、エンジン２２に対しては出力制限は課されていない状態であるがモータＭＧ１に対しては駆動制限が課されている状態であるときには、強制充電時間Ｔｃｈｇとして通常時の時間Ｔ１より長い時間Ｔ２を設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２に対して出力制限が課されているときは、走行用パワーＰｄｒｖが大きいときには走行用パワーＰｄｒｖから強制充電電力Ｐｂに相当するパワーを減じて得られる目標パワーＰｅ＊が制限パワーＰｌｉｍを超える場合が生じる。この場合、目標パワーＰｅ＊が制限パワーＰｌｉｍに制限された状態で走行用パワーＰｄｒｖが出力されて走行すると、バッテリ５０は強制充電電力Ｐｂより小さな電力で充電されたり、充電されなかったり、或いはバッテリ５０から放電されることも生じる。モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときには、上述したように、エンジン２２に対してトルク制限が課されることになる。このため、エンジン２２から目標パワーＰｅ＊を出力することができない場合が生じ、バッテリ５０が強制充電電力Ｐｂより小さな電力で充電されたり、充電されなかったり、或いはバッテリ５０から放電されることも生じる。強制充電では、充電電力が小さくなるものの、基本的にはバッテリ５０は充電されるから、強制充電時間Ｔｃｈｇにエンジン２２に対して出力制限が課されておらず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されていない通常時の時間Ｔ１より長い時間Ｔ２を設定して強制充電時間を長くすることにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの回復を図ることができる。

以上説明した第１実施例のハイブリッド自動車２０によれば、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されているためにエンジン出力制限実行フラグＦｅｇに値１が設定されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているためにモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１に値１が設定されているときには、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇに値０が設定されており且つモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１に値０が設定されている通常時の時間Ｔ１より長い時間Ｔ２を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定し（Ｓ１４０）、強制充電時間Ｔｃｈｇが経過するまでバッテリ５０を強制充電することにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの回復を図ることができる。この結果、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの回復が低いために車両の動特性が低下す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、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときには、エンジン２２に対して出力制限が課されておらず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されていない通常時の時間Ｔ１より長い時間Ｔ２を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定するものとしたが、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想される状態であったり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想される状態であるときには、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想されず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想されない通常時の時間Ｔ１より長い時間Ｔ２を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定するものとしてもよい。ここで、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想される状態としては、エンジン２２の温度やエンジン２２の冷却水の温度Ｔｗはエンジン２２に対して出力制限を課す適正温度範囲の上限値である閾値温度に至ってはいないがその近傍の温度（例えば、閾値温度から２℃や３℃だけ低い温度から閾値温度までの温度）に至っているときや、エンジン２２の温度や冷却水の温度Ｔｗの上昇の程度（温度の時間微分値など）から所定時間後（例えば、５秒後や１０秒後など）に閾値温度に至ると予想されるときを考えることができる。また、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想される状態としては、モータＭＧ１の温度やモータＭＧ１の冷却オイルの温度あるいはモータＭＧ１を駆動するインバータ４１の温度ＴｉｎｖはモータＭＧ１に対して駆動制限を課す適正上限温度としての閾値温度を上回ってはいないがその近傍の温度（例えば、閾値温度から２℃や３℃だけ低い温度から閾値温度までの温度）に至っているときや、モータＭＧ１の温度やモータＭＧ１の冷却オイルの温度あるいはインバータ４１の温度の上昇の程度（温度の時間微分値など）から所定時間後（例えば、５秒後や１０秒後など）に適正上限温度に至ると予想されるときを考えることができる。なお、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想される状態か否かやモータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想される状態か否かは、外気温や車速Ｖ，走行中の道路の勾配（登坂路か否か）などを考慮して判断するものとしてもよい。走行中の道路勾配については、道路勾配を検出する勾配センサからの情報や、運転者によって設定された目的地までの走行ルートを案内するナビゲーションシステムからの情報などを用いることができる。この場合、図２の強制充電時間設定ルーチンに代えて図３に例示する変形例の強制充電時間設定ルーチンを実行すればよい。図３の強制充電時間設定ルーチンでは、エンジン出力制限予想フラグＦｅｓｔｅｇとモータ駆動制限予想フラグＦｅｓｔｍｇ１とを入力し（ステップＳ１００Ｂ）、入力したエンジン出力制限予想フラグＦｅｓｔｅｇとモータ駆動制限予想フラグＦｅｓｔｍｇ１の値を調べ（ステップＳ１１０Ｂ、Ｓ１２０Ｂ）、エンジン出力制限予想フラグＦｅｓｔｅｇもモータ駆動制限予想フラグＦｅｓｔｍｇ１も値０のときには、強制充電時間Ｔｃｈｇとして通常時の時間Ｔ１を設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了し、エンジン出力制限予想フラグＦｅｓｔｅｇが値１であるか或いはモータ駆動制限予想フラグＦｅｓｔｍｇ１が値１であるとには、強制充電時間Ｔｃｈｇとして通常時の時間Ｔ１より長い時間Ｔ２を設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。エンジン出力制限予想フラグＦｅｓｔｅｇは、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想される状態に至ったときに値１が設定され、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想される状態が解除されたときに値０が設定されるものであり、モータ駆動制限予想フラグＦｅｓｔｍｇ１は、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想される状態に至ったときに値１が設定され、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想される状態が解除されたときに値０が設定されるものである。このように、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想される状態であったり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想される状態であるときにバッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想されず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想されない通常時の時間Ｔ１より長い時間Ｔ２を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定することにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの回復をより確実に図ることができ、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの回復が低いために車両の動特性が低下す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、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときには、エンジン２２に対して出力制限が課されておらず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されていない通常時の時間Ｔ１より長い時間Ｔ２を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定するものとしたが、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときでも、車速Ｖが比較的低車速として予め定められた車速閾値Ｖｒｅｆ未満であったり、走行用パワーＰｄｒｖが比較的小さい値として予め定められたパワー閾値Ｐｒｅｆ未満であったり、アクセル開度Ａｃｃが比較的小さい値として予め定められたアクセル開度閾値Ａｒｅｆ未満であるときには、通常時の時間Ｔ１を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定するものとしてもよい。車速Ｖが車速閾値Ｖｒｅｆ未満のときに通常時の時間Ｔ１を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定するのは、車速Ｖが比較的低い低車速時には、バッテリ５０からの大きなパワーの持ち出しの頻度が低いことから、バッテリ５０の蓄電割合の回復が十分でなくても構わないことに基づいている。また、走行用パワーＰｄｒｖがパワー閾値Ｐｒｅｆ未満のときに通常時の時間Ｔ１を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定するのは、走行用パワーＰｄｒｖが比較的小さいときには、バッテリ５０からの大きなパワーの持ち出しの頻度が低いことから、バッテリ５０の蓄電割合の回復が十分でなくても構わないことに基づいている。アクセル開度Ａｃｃがアクセル開度閾値Ａｒｅｆ未満のときに通常時の時間Ｔ１を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定するのは、アクセル開度Ａｃｃが比較的小さいときには、バッテリ５０からの大きなパワーの持ち出しは行なわれないことから、バッテリ５０の蓄電割合の回復が十分でなくても構わないことに基づいている。車速Ｖが車速閾値Ｖｒｅｆ未満のときに通常時の時間Ｔ１を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定する変形例の強制充電時間設定ルーチンの一例を図４に示し、走行用パワーＰｄｒｖがパワー閾値Ｐｒｅｆ未満のときに通常時の時間Ｔ１を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定する変形例の強制充電時間設定ルーチンの一例を図５に示し、アクセル開度Ａｃｃがアクセル開度閾値Ａｒｅｆ未満のときに通常時の時間Ｔ１を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定する変形例の強制充電時間設定ルーチンの一例を図６に示す。図４の強制充電時間設定ルーチンでは、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇとモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１と車速Ｖとを入力し（ステップＳ１００Ｃ）、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇが値１であるか或いはモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１が値１であるときには（Ｓ１１０，Ｓ１２０）、車速Ｖが車速閾値Ｖｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２５Ｃ）、車速Ｖが車速閾値Ｖｒｅｆ未満のときには通常時の時間Ｔ１を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了し、車速Ｖが車速閾値Ｖｒｅｆ以上のときには通常時の時間Ｔ１より長い時間Ｔ２を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。図５の強制充電時間設定ルーチンでは、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇとモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１と走行用パワーＰｄｒｖとを入力し（ステップＳ１００Ｄ）、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇが値１であるか或いはモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１が値１であるときには（Ｓ１１０，Ｓ１２０）、走行用パワーＰｄｒｖがパワー閾値Ｐｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２５Ｄ）、走行用パワーＰｄｒｖがパワー閾値Ｐｒｅｆ未満のときには通常時の時間Ｔ１を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了し、走行用パワーＰｄｒｖがパワー閾値Ｐｒｅｆ以上のときには通常時の時間Ｔ１より長い時間Ｔ２を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。図６の強制充電時間設定ルーチンでは、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇとモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１とアクセル開度Ａｃｃとを入力し（ステップＳ１００Ｅ）、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇが値１であるか或いはモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１が値１であるときには（Ｓ１１０，Ｓ１２０）、アクセル開度Ａｃｃがアクセル開度閾値Ａｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２５Ｅ）、アクセル開度Ａｃｃがアクセル開度閾値Ａｒｅｆ未満のときには通常時の時間Ｔ１を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了し、アクセル開度Ａｃｃがアクセル開度閾値Ａｒｅｆ以上のときには通常時の時間Ｔ１より長い時間Ｔ２を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。これら図４〜図６のいずれかの変形例の強制充電時間設定ルーチンを実行することにより、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときでも、車速Ｖが車速閾値Ｖｒｅｆ未満のときや走行用パワーＰｄｒｖがパワー閾値Ｐｒｅｆ未満のとき或いはアクセル開度Ａｃｃがアクセル開度閾値Ａｒｅｆ未満のときには、通常時の時間Ｔ１を強制充電時間Ｔｃｈｇに設定することにより、強制充電時間が長くな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１２０は、図１に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成と同一のハード構成をしている。また、第２実施例のハイブリッド自動車１２０は、強制充電時の処理が異なる点を除いて、第１実施例のハイブリッド自動車２０と同様に動作する。したがって、重複する説明を回避するために、第２実施例のハイブリッド自動車１２０のハード構成については第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成と同一の符号を付し、その図示および説明は省略する。また、第２実施例のハイブリッド自動車１２０の基本的な動作についての説明も省略する。

第２実施例のハイブリッド自動車１２０では、強制充電時には、エンジン２２の状態やモータＭＧ１の状態，インバータ４１の状態に基づいて強制充電電力Ｐｂを設定し、通常時の時間Ｔ１が設定された強制充電時間Ｔｃｈｇに亘って設定した強制充電電力Ｐｂによりバッテリ５０の充電が行なわれる。図７は、第２実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される強制充電電力設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

強制充電電力設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇとモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１とを入力し（ステップＳ２００）、入力したエンジン出力制限実行フラグＦｅｇとモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１の値を調べ（ステップＳ２１０、Ｓ２２０）、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇもモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１も値０のときには、強制充電電力Ｐｂとして通常時の充電電力Ｐｂ１を設定して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了し、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇが値１であるか或いはモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１が値１であるときには、強制充電電力Ｐｂとして通常時の充電電力Ｐｂ１より絶対値が大きな充電電力Ｐｂ２を設定して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。このように、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇが値１であるか或いはモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１が値１であるときに絶対値が大きな充電電力Ｐｂ２を強制充電電力Ｐｂとして設定してバッテリ５０を充電することにより、迅速にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを回復することができる。

以上説明した第２実施例のハイブリッド自動車１２０によれば、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されているためにエンジン出力制限実行フラグＦｅｇに値１が設定されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているためにモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１に値１が設定されているときには、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇに値０が設定されており且つモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１に値０が設定されている通常時の充電電力Ｐｂ１より絶対値が大きな充電電力Ｐｂ２を強制充電電力Ｐｂに設定することにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを迅速に回復することができる。この結果、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの回復が低いために車両の動特性が低下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１２０では、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときには、エンジン２２に対して出力制限が課されておらず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されていない通常時の充電電力Ｐｂ１より絶対値が大きな充電電力Ｐｂ２を強制充電電力Ｐｂに設定するものとしたが、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想される状態であったり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想される状態であるときには、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想されず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想されない通常時の充電電力Ｐｂ１より絶対値が大きな充電電力Ｐｂ２を強制充電電力Ｐｂに設定するものとしてもよい。この場合、図７の強制充電時間設定ルーチンのステップＳ２００，Ｓ２１０，Ｓ２２０に代えて図３の変形例の強制充電時間設定ルーチンのステップＳ１００Ｂ，Ｓ１１０Ｂ，Ｓ１２０Ｂを用いるものとすればよい。こうすれば、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの回復をより確実に図ることができ、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの回復が低いために車両の動特性が低下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１２０では、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときには、エンジン２２に対して出力制限が課されておらず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されていない通常時の充電電力Ｐｂ１より絶対値が大きな充電電力Ｐｂ２を強制充電電力Ｐｂに設定するものとしたが、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときでも、車速Ｖが比較的低車速として予め定められた車速閾値Ｖｒｅｆ未満であったり、走行用パワーＰｄｒｖが比較的小さい値として予め定められたパワー閾値Ｐｒｅｆ未満であったり、アクセル開度Ａｃｃが比較的小さい値として予め定められたアクセル開度閾値Ａｒｅｆ未満であるときには、通常時の充電電力Ｐｂ１を強制充電電力Ｐｂに設定するものとしてもよい。この場合、図７の強制充電電力設定ルーチンのステップＳ２００に代えて図４〜図６の強制充電時間設定ルーチンのステップＳ１００Ｃ，Ｓ１００Ｄ，Ｓ１００Ｅを用い、図７の強制充電電力設定ルーチンのステップＳ２４０の直前に図４〜図６の強制充電時間設定ルーチンのステップＳ１２５Ｃ，Ｓ１２５Ｄ，Ｓ１２５Ｅを挿入するものを用いるものとすればよい。こうすれば、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときにバッテリ５０を強制充電するときでも、車速Ｖが車速閾値Ｖｒｅｆ未満のときや走行用パワーＰｄｒｖがパワー閾値Ｐｒｅｆ未満のとき或いはアクセル開度Ａｃｃがアクセル開度閾値Ａｒｅｆ未満のときには、強制充電電力Ｐｂとして通常時の充電電力Ｐｂを用いることができ、その絶対値が大きくなるのを抑制することができる。

第３実施例のハイブリッド自動車２２０は、図１に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成と同一のハード構成をしている。また、第３実施例のハイブリッド自動車２２０は、強制充電時の動作が異なる点を除いて、第１実施例のハイブリッド自動車２０と同様に動作する。したがって、重複する説明を回避するために、第３実施例のハイブリッド自動車２２０のハード構成については第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成と同一の符号を付し、その図示および説明は省略する。また、第３実施例のハイブリッド自動車２２０の基本的な動作についての説明も省略する。

第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、強制充電時には、エンジン２２の状態やモータＭＧ１の状態，インバータ４１の状態に基づいて強制充電完了時の蓄電割合ＳＯＣとしての完了時蓄電割合Ｓｅｎｄを設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが完了時蓄電割合Ｓｅｎｄに至るまで通常時の充電電力Ｐｂ１が設定された強制充電電力Ｐｂによりバッテリ５０の充電が行なわれる。図８は、第３実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される強制充電完了時蓄電割合設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

強制充電完了時蓄電割合設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇとモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１とを入力し（ステップＳ３００）、入力したエンジン出力制限実行フラグＦｅｇとモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１の値を調べ（ステップＳ３１０、Ｓ３２０）、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇもモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１も値０のときには、完了時蓄電割合Ｓｅｎｄとして通常時の蓄電割合Ｓ１を設定して（ステップＳ３３０）、本ルーチンを終了し、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇが値１であるか或いはモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１が値１であるときには、完了時蓄電割合Ｓｅｎｄとして通常時の蓄電割合Ｓ１より大きな蓄電割合Ｓ２を設定して（ステップＳ３４０）、本ルーチンを終了する。このように、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇが値１であるか或いはモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１が値１であるときに大きな蓄電割合Ｓ２を完了時蓄電割合Ｓｅｎｄとして設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが完了時蓄電割合Ｓｅｎｄに至るまでバッテリ５０の強制充電を継続することにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを十分に回復することができる。

以上説明した第３実施例のハイブリッド自動車２２０によれば、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されているためにエンジン出力制限実行フラグＦｅｇに値１が設定されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているためにモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１に値１が設定されているときには、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇに値０が設定されており且つモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１に値０が設定されている通常時の蓄電割合Ｓ１より大きな蓄電割合Ｓ２を完了時蓄電割合Ｓｅｎｄに設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが完了時蓄電割合Ｓｅｎｄに至るまでバッテリ５０の強制充電を継続することにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを十分に回復することができる。この結果、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの回復が低いために車両の動特性が低下するのを抑制することができる。

第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときには、エンジン２２に対して出力制限が課されておらず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されていない通常時の蓄電割合Ｓ１より大きな蓄電割合Ｓ２を完了時蓄電割合Ｓｅｎｄに設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが完了時蓄電割合Ｓｅｎｄに至るまでバッテリ５０の強制充電を継続するものとしたが、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想される状態であったり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想される状態であるときには、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想されず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想されない通常時の蓄電割合Ｓ１より大きな蓄電割合Ｓ２を完了時蓄電割合Ｓｅｎｄに設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが完了時蓄電割合Ｓｅｎｄに至るまでバッテリ５０の強制充電を継続するものとしてもよい。この場合、図８の強制充電完了時蓄電割合設定ルーチンのステップＳ３００，Ｓ３１０，Ｓ３２０に代えて図３の変形例の強制充電時間設定ルーチンのステップＳ１００Ｂ，Ｓ１１０Ｂ，Ｓ１２０Ｂを用いるものとすればよい。こうすれば、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを迅速に回復することができ、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの回復が低いために車両の動特性が低下するのを抑制することができる。

第３実施例のハイブリッド自動車２２０では、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときには、エンジン２２に対して出力制限が課されておらず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されていない通常時の蓄電割合Ｓ１より大きな蓄電割合Ｓ２を完了時蓄電割合Ｓｅｎｄに設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが完了時蓄電割合Ｓｅｎｄに至るまでバッテリ５０の強制充電を継続するものとしたが、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときでも、車速Ｖが比較的低車速として予め定められた車速閾値Ｖｒｅｆ未満であったり、走行用パワーＰｄｒｖが比較的小さい値として予め定められたパワー閾値Ｐｒｅｆ未満であったり、アクセル開度Ａｃｃが比較的小さい値として予め定められたアクセル開度閾値Ａｒｅｆ未満であるときには、通常時の蓄電割合Ｓ１を完了時蓄電割合Ｓｅｎｄに設定するものとしてもよい。この場合、図８の強制充電完了時蓄電割合設定ルーチンのステップＳ３００に代えて図４〜図６の強制充電時間設定ルーチンのステップＳ１００Ｃ，Ｓ１００Ｄ，Ｓ１００Ｅを用い、図８の強制充電完了時蓄電割合設定ルーチンのステップＳ３４０の直前に図４〜図６の強制充電時間設定ルーチンのステップＳ１２５Ｃ，Ｓ１２５Ｄ，Ｓ１２５Ｅを挿入するものを用いるものとすればよい。こうすれば、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときにバッテリ５０を強制充電するときでも、車速Ｖが車速閾値Ｖｒｅｆ未満のときや走行用パワーＰｄｒｖがパワー閾値Ｐｒｅｆ未満のとき或いはアクセル開度Ａｃｃがアクセル開度閾値Ａｒｅｆ未満のときには、完了時蓄電割合Ｓｅｎｄとして通常時の蓄電割合Ｓ１を用いることができ、強制充電の時間が長くなるのを抑制することができる。

第４実施例のハイブリッド自動車３２０は、図１に例示した第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成と同一のハード構成をしている。また、第４実施例のハイブリッド自動車３２０は、強制充電時の動作が異なる点を除いて、第１実施例のハイブリッド自動車２０と同様に動作する。したがって、重複する説明を回避するために、第４実施例のハイブリッド自動車３２０のハード構成については第１実施例のハイブリッド自動車２０のハード構成と同一の符号を付し、その図示および説明は省略する。また、第４実施例のハイブリッド自動車３２０の基本的な動作についての説明も省略する。

第４実施例のハイブリッド自動車３２０では、強制充電時には、エンジン２２の状態やモータＭＧ１の状態，インバータ４１の状態に基づいてバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの制御中心ＳＯＣ＊を設定し、制御中心ＳＯＣ＊に基づいてバッテリ５０の強制充電を実行する。制御中心ＳＯＣ＊は、バッテリ５０の強制的な充電や放電を行なわない不感帯としての蓄電割合ＳＯＣの範囲の中心値である。その不感帯の幅は、例えば２０％として定められている。蓄電割合ＳＯＣがその不感帯を下回ると、蓄電割合ＳＯＣと不感帯の下限値との差が大きいほど絶対値が大きくなる傾向に強制充電電力Ｐｂが設定されてバッテリ５０が充電される。したがって、制御中心ＳＯＣ＊を大きくすると、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが大きく保たれるようになる。図９は、第４実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される強制充電時制御中心設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

強制充電時制御中心設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇとモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１とを入力し（ステップＳ４００）、入力したエンジン出力制限実行フラグＦｅｇとモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１の値を調べ（ステップＳ４１０、Ｓ４２０）、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇもモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１も値０のときには、制御中心ＳＯＣ＊として通常時の蓄電割合ＳＯＣ１を設定して（ステップＳ４３０）、本ルーチンを終了し、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇが値１であるか或いはモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１が値１であるときには、制御中心ＳＯＣ＊として通常時の蓄電割合ＳＯＣ１より大きな蓄電割合ＳＯＣ２を設定して（ステップＳ４４０）、本ルーチンを終了する。このように、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇが値１であるか或いはモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１が値１であるときに大きな蓄電割合ＳＯＣ２を制御中心ＳＯＣ＊として設定することにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが制御中心ＳＯＣ＊を中心とする不感帯の範囲に入るまで、より大きな充電電力によってバッテリ５０の強制充電が行なわれ、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを回復することができる。

以上説明した第４実施例のハイブリッド自動車３２０によれば、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されているためにエンジン出力制限実行フラグＦｅｇに値１が設定されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているためにモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１に値１が設定されているときには、エンジン出力制限実行フラグＦｅｇに値０が設定されており且つモータ駆動制限実行フラグＦｍｇ１に値０が設定されている通常時の蓄電割合ＳＯＣ１より大きな蓄電割合ＳＯＣ２を制御中心ＳＯＣ＊に設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが設定した制御中心ＳＯＣ＊を中心とする不感帯の範囲に入るまでバッテリ５０を強制充電することにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを十分に回復することができる。この結果、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの回復が低いために車両の動特性が低下するのを抑制することができる。

第４実施例のハイブリッド自動車３２０では、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときには、エンジン２２に対して出力制限が課されておらず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されていない通常時の蓄電割合ＳＯＣ１より大きな蓄電割合ＳＯＣ２を制御中心ＳＯＣ＊に設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが設定した制御中心ＳＯＣ＊を中心とする不感帯の範囲に入るまでバッテリ５０を強制充電するものとしたが、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想される状態であったり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想される状態であるときには、エンジン２２に対して出力制限が課されるのが予想されず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されるのが予想されない通常時の蓄電割合ＳＯＣ１より大きな蓄電割合ＳＯＣ２を制御中心ＳＯＣ＊に設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが設定した制御中心ＳＯＣ＊を中心とする不感帯の範囲に入るまでバッテリ５０を強制充電するものとしてもよい。この場合、図９の強制充電時制御中心設定ルーチンのステップＳ４００，Ｓ４１０，Ｓ４２０に代えて図３の変形例の強制充電時間設定ルーチンのステップＳ１００Ｂ，Ｓ１１０Ｂ，Ｓ１２０Ｂを用いるものとすればよい。こうすれば、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを十分に回復することができ、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの回復が低いために車両の動特性が低下するのを抑制することができる。

第４実施例のハイブリッド自動車３２０では、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときには、エンジン２２に対して出力制限が課されておらず且つモータＭＧ１に対して駆動制限が課されていない通常時の蓄電割合ＳＯＣ１より大きな蓄電割合ＳＯＣ２を制御中心ＳＯＣ＊に設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが設定した制御中心ＳＯＣ＊を中心とする不感帯の範囲に入るまでバッテリ５０を強制充電するものとしたが、バッテリ５０を強制充電するときに、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときでも、車速Ｖが比較的低車速として予め定められた車速閾値Ｖｒｅｆ未満であったり、走行用パワーＰｄｒｖが比較的小さい値として予め定められたパワー閾値Ｐｒｅｆ未満であったり、アクセル開度Ａｃｃが比較的小さい値として予め定められたアクセル開度閾値Ａｒｅｆ未満であるときには、通常時の蓄電割合ＳＯＣ１を制御中心ＳＯＣ＊に設定するものとしてもよい。この場合、図９の強制充電時制御中心設定ルーチンのステップＳ４００に代えて図４〜図６の強制充電時間設定ルーチンのステップＳ１００Ｃ，Ｓ１００Ｄ，Ｓ１００Ｅを用い、図９の強制充電時制御中心設定ルーチンのステップＳ４４０の直前に図４〜図６の強制充電時間設定ルーチンのステップＳ１２５Ｃ，Ｓ１２５Ｄ，Ｓ１２５Ｅを挿入するものを用いるものとすればよい。こうすれば、エンジン２２に対して出力制限が課されていたり、モータＭＧ１に対して駆動制限が課されているときにバッテリ５０を強制充電するときでも、車速Ｖが車速閾値Ｖｒｅｆ未満のときや走行用パワーＰｄｒｖがパワー閾値Ｐｒｅｆ未満のとき或いはアクセル開度Ａｃｃがアクセル開度閾値Ａｒｅｆ未満のときには、制御中心ＳＯＣ＊として通常時の蓄電割合ＳＯＣ１を用いることができ、強制充電の時間が長くなるのを抑制することができる。

各実施例のハイブリッド自動車２０，１２０，２２０，３２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸）とは異なる車軸に接続するものとしてもよい。また、各実施例のハイブリッド自動車２０，１２０，２２０，３２０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が、走行用の動力を出力可能なエンジンと、エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、走行用の動力を出力可能な電動機と、発電機や電動機と電力のやりとりを行なうバッテリと、を備えるものであれば、如何なるタイプのハイブリッド自動車としても構わない。

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ＭＧ１が「発電機」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」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とバッテリＥＣＵ５２との組み合わせが「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、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０，２２０，３２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ 温度センサ、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、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、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、４５〜４８ 温度センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. 走行用の動力を出力可能なエンジンと、前記エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なうバッテリと、運転者の要求に応じて走行するよう前記エンジンと前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車において、
   前記制御手段は、前記エンジンに対して出力制限が課されている状態と前記エンジンに対して出力制限が課されるのが予想される状態と前記発電機に対して駆動制限が課されている状態と前記発電機に対して駆動制限が課されるのが予想される状態の４状態のうちのいずれかの状態にある所定制限状態時には、前記バッテリを充電する際の充電量が前記所定制限状態時ではないときに比して大きくなるよう前記エンジンと前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、
   ことを特徴とするハイブリッド車。

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