JP2017178055A

JP2017178055A - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JP2017178055A
Application number: JP2016068410A
Authority: JP
Inventors: 宮本　直樹; Naoki Miyamoto; 直樹宮本; 憲彦生駒; Norihiko Ikoma; 誠蒲地; Makoto Gamachi; 清水　亮; Akira Shimizu; 亮清水; 洋則安部; Hironori Abe
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2036-03-30
Also published as: US10239517B2; JP6694156B2; CN107264520A; CN107264520B; US20170282905A1; EP3225451A1; EP3225451B1

Abstract

【課題】昇圧コンバータの電力制限中に走行モードがＥＶモードからパラレルモードに切り換えられたときに、エンジン始動のためのスタータ装置の作動に起因する一時的な駆動力の低下を防止して、良好なドライバビリティを確保できるハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】昇圧コンバータの電力制限中において、フロントモータの要求電力がモータジェネレータの消費電力Ｗstart分、または消費電力Ｗstart分及び余裕分Ｗαだけ先行するタイミングでＥＶモードからパラレルモードへの切換を実行する。この時点の昇圧コンバータ通過電力は昇圧コンバータの電力制限値Ｗlimitに対して増加の余地（Ｗstart、Ｗstart＋Ｗα）を残しているため、要求電力相当のフロントモータへの供給電力が確保される。【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に係り、詳しくは走行バッテリの電力を昇圧して走行モータに供給する変圧装置（昇圧コンバータ）を搭載したハイブリッド車両の制御装置に関する。

例えば走行モードとしてＥＶモードとパラレルモードとを切換可能なハイブリッド車両では、走行モータを駆動輪に連結すると共に、クラッチを介してエンジンを同じく駆動輪に連結して構成されている。ＥＶモードではクラッチを切断して、走行バッテリからの電力供給により走行モータを駆動して走行しており、例えばアクセル踏込み等により走行のための総要求出力が増加して走行モータのみで達成不能な場合にパラレルモードに切り換えている。パラレルモードではスタータ装置によりエンジンを始動した上でクラッチを接続し、走行モータの駆動力に加えてエンジンの駆動力を駆動輪に伝達することによりアクセル操作に応じた走行を実現している。

ところで、例えば特許文献１に記載されているように、近年では走行バッテリの電力をインバータでDC-AC変換するだけでなく、昇圧コンバータで昇圧することにより走行モータやインバータ等の効率向上を図ったハイブリッド車両が実用化されている。

特開２００７−３２５３５２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のハイブリッド車両では、昇圧コンバータの過熱防止のために実施される電力制限により、ＥＶモードからパラレルモードへの切換時に駆動輪の駆動力が一時的に低下するという不具合が生じた。
例えば、昇圧コンバータを通過して昇圧または降圧される電力（以下、通過電力という）の増加、或いは高温の環境下での作動等は、昇圧コンバータを温度上昇させて過熱による機能障害を引き起こす要因になることから、部品保護の観点より所定の高温域では通過電力を制限する対策が採られている。

上記したようにＥＶモードからパラレルモードへの切換は、例えばアクセル踏込み等で総要求出力が増加して走行モータのみで達成不能な状況で実行されるため、このときの走行モータの要求電力は昇圧コンバータの制限電力を上回る場合が多い。そして、走行モータへの電力が制限電力に制限された状態では、昇圧コンバータの全ての通過電力が走行モータに供給されることになる。

ところが、昇圧コンバータの電力制限中にＥＶモードからパラレルモードへの切換が実施されると、エンジン始動のためにスタータ装置が作動され、その消費電力分だけ走行モータへの供給電力が低下するため、駆動輪に伝達される駆動力も低下してしまう。エンジン始動完了によりスタータ装置が停止すれば駆動力は回復するが、一時的であるとしても駆動力が低下することにより、加速抜けやピッチング等を生じてドライバビリティの悪化につながってしまう。

例えば、走行モータにより駆動される駆動輪（例えば前輪）とは別の駆動輪（例えば後輪）を、走行バッテリからの電力を直接供給される別の走行モータ（即ち、電力制限に影響されない）で駆動するハイブリッド車両の場合には、その走行モータの駆動力をスタータ装置の作動に同期して一時的に増加させれば、車両全体としては駆動力の低下はなくなる。しかし、前輪と後輪との間に瞬間的に発生する駆動力変動に起因して、車両挙動が乱れる可能性があるため実用的な対策とは言い難かった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、昇圧コンバータの電力制限中に走行モードがＥＶモードからパラレルモードに切り換えられたときに、エンジン始動のためのスタータ装置の作動に起因する一時的な駆動力の低下を防止でき、これにより良好な車両のドライバビリティを確保することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置は、バッテリからの電力を変圧装置で昇圧して走行モータ又はエンジンを始動するためのスタータ装置を作動させるように構成され、前記変圧装置の温度上昇時に該変圧装置の通過電力を制限する電力制限手段と、前記電力制限手段による通過電力の制限中において、制限電力から前記スタータ装置の消費電力を減算することで、前記スタータ装置の作動時に前記走行モータに供給可能な上限電力を求める上限電力算出手段と、を備え、前記電力制限手段による通過電力の制限中において、前記走行モータに対する要求電力が前記上限電力算出手段により算出された上限電力に達したときに、前記スタータ装置を作動させて前記エンジンを始動することを特徴とする（請求項１）。

このように構成したハイブリッド車両の制御装置によれば、電力制限手段による通過電力の制限中において、走行モータに対する要求電力が上限電力に達したときにスタータ装置が作動してエンジンが始動される。この時点の変圧装置の通過電力は、電力制限手段による制限電力に対してスタータ装置の消費電力分だけ増加の余地を残しており、スタータ装置の作動による消費電力が走行モータの要求電力に上乗せされても、走行モータに供給される電力は低下することなく要求電力相当に保たれる。このため、駆動力の一時的な低下に起因する加速抜けやピッチング等が未然に防止される。

その他の態様として、前記上限電力算出手段が、前記電力制限手段による制限電力から前記スタータ装置の消費電力及び所定の余裕分を減算して前記上限電力を求めることが好ましい（請求項２）。
この態様によれば、走行モータに対する要求電力が増加した場合に、より先行したタイミングで第２の走行モードへの切換が実行されることから、走行モータへの供給電力をより確実に確保可能となる。

その他の態様として、前記余裕分が、前記変圧装置の温度が高いほど増加側に設定されることが好ましい（請求項３）。
この態様によれば、変圧装置の温度は熱的な負荷に直接的に影響し、温度が高いほど電圧変換器の通過電力を低減させる必要性が高まる。変圧装置の温度が高いほど余裕分が増加側に設定されることにより、第２の走行モードへの切換がより早期に実行されるため、より低い上限電力に基づき変圧装置の通過電力が制限されて熱的な負荷が一層軽減される。

その他の態様として、前記余裕分が、前記走行バッテリの電池残量が低いほど増加側に設定されることが好ましい（請求項４）。
この態様によれば、走行バッテリの電池残量が低いほど、即ち、ＳＯＣや電圧が低くて走行バッテリの電気的な余裕が低いほど、変圧装置が通過電力を昇圧及び降圧させる際の損失が増加し、損失が大であるほど電圧変換器の温度上昇を招き易いことから、電圧変換器の通過電力を低減させる必要性が高まる。走行バッテリの電池残量が低いほど余裕分が増加側に設定されることにより、第２の走行モードへの切換がより早期に実行されるため、より低い上限電力に基づき変圧装置の通過電力が制限されて熱的な負荷が一層軽減される。

本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、変圧装置の電力制限中に走行モードが第１の走行モードから第２の走行モードに切り換えられたときに、エンジン始動のためのスタータ装置の作動に起因する一時的な駆動力の低下を防止でき、これにより良好な車両のドライバビリティを確保することができる。

実施形態の制御装置が適用されたプラグインハイブリッド車両を示す全体構成図である。昇圧コンバータの電力制限値Ｗlimitとフロントモータの上限電力の設定状況を示す特性図である。フロントモータへの要求電力が増加したときのパラレルモードへの切換タイミングを示すタイムチャートである。消費電力Ｗstart、余裕分Ｗα、温度相関分Ｗα1及びＳＯＣ相関分Ｗα2の関係を示す特性図である。

以下、本発明をプラグインハイブリッド車両（以下、車両１という）の制御装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の制御装置が適用されたプラグインハイブリッド車両を示す全体構成図である。
本実施形態の車両１は、フロントモータ２（走行モータ）の出力またはフロントモータ２及びエンジン３の出力により前輪４を駆動し、リヤモータ５の出力により後輪６を駆動するように構成された４輪駆動車である。

前輪４の駆動軸７にはフロントモータ２の出力軸が連結されると共に、クラッチ８を介してエンジン３が連結され、この駆動軸７にはフロントデフ９及び左右の駆動軸１０を介して前輪４が連結されている。フロントモータ２の駆動力、及びクラッチ８を接続したときのエンジン３の駆動力は、駆動軸７、フロントデフ９及び左右の駆動軸１０を経て前輪４に伝達され、前輪４に車両走行のための駆動力を発生させる。エンジン３の出力軸にはモータジェネレータ（スタータ装置）１１が連結され、モータジェネレータ１１はクラッチ８の断接状態に関係なくエンジン３の駆動により任意に発電可能であると共に、クラッチ８の切断時には停止中のエンジン３を始動するスタータとしても機能する。

一方、後輪６の駆動軸１２にはリヤモータ５の出力軸が連結され、この駆動軸１２にはリアデフ１３及び左右の駆動軸１４を介して後輪６が連結されている。リヤモータ５の駆動力は、駆動軸１２、リアデフ１３及び左右の駆動軸１４を経て後輪６に伝達され、後輪６に車両走行のための駆動力を発生させる。
フロントモータ２及びモータジェネレータ１１にはそれぞれインバータ１６，１７が接続され、これらのインバータ１６，１７は昇圧コンバータ（変圧装置）１８に接続されている。リヤモータ５にはインバータ１９が接続され、このインバータ１９と走行バッテリ２０とが昇圧コンバータ１８に接続されている。走行バッテリ２０はリチウムイオン電池等の二次電池から構成され、そのＳＯＣ（充電率）の算出や温度ＴBATの検出を行うバッテリモニタリングユニット２０ａを内蔵している。

昇圧コンバータ１８を境界としてリア側とフロント側では作動電圧が相違し、リヤモータ５及びインバータ１９は、走行バッテリ２０の電圧（例えば、300V）により作動する仕様に製作されて、走行バッテリ２０と共に低圧回路２１を構成し、フロントモータ２、モータジェネレータ１１及びそれらのインバータ１６，１７は、効率向上を目的としてより高い電圧（例えば、600V）により作動する仕様に製作されて、高圧回路２２を構成している。

昇圧コンバータ１８は、双方の回路２１，２２間で電力が遣り取りされる際に昇圧及び降圧する機能を果たす。例えば、走行バッテリ２０から放電される低圧側の直流電力を昇圧してインバータ１６に供給し、インバータ１６で変換された三相交流電力によりフロントモータ２が駆動されると共に、同じくインバータ１７で変換された三相交流電力によりモータジェネレータ１１がスタータとして機能する。また、モータジェネレータ１１で発電された三相交流電力はインバータ１７により高圧側の直流電力に変換され、その直流電力を昇圧コンバータ１８は降圧して走行バッテリ２０に充電すると共に、昇圧コンバータ１８で降圧された直流電力がインバータ１９により三相交流電力に変換され、その供給を受けてリヤモータ５が駆動される。

なお、同一回路２１，２２内の電力の遣り取りは、昇圧コンバータ１８を介することなく行われる。例えば低圧回路２１側において、走行バッテリ２０から放電された直流電力はインバータ１９により三相交流電力に変換後にリヤモータ５に供給され、逆に回生制御によりリヤモータ５で発電された三相交流電力は、インバータ１９で直流電力に変換されて走行バッテリ２０に充電される。また高圧回路２２側において、モータジェネレータ１１により発電された三相交流電力はインバータ１７で直流電力に変換され、その後にインバータ１７で再び三相交流電力に変換されてフロントモータ２に供給される。

高圧回路２２側の各インバータ１６，１７にはフロントモータＥＣＵ２４が接続され、このフロントモータＥＣＵ２４により各インバータ１６，１７がスイッチングされて、上記のようにフロントモータ２及びモータジェネレータ１１の運転状態が制御される。また、低圧回路２１側のインバータ１９にはリヤモータＥＣＵ２５が接続され、このリヤモータＥＣＵ２５によりインバータ１９がスイッチングされて、上記のようにリヤモータ５の運転状態が制御される。

また、エンジン３にはエンジンＥＣＵ２６が接続され、このエンジンＥＣＵ２６によりエンジン３のスロットル開度、燃料噴射量、点火時期等が制御されてエンジン３が運転される。
なお、図示はしないが走行バッテリ２０には充電器が備えられ、この充電器を用いて外部電源から供給される電力を任意に走行バッテリ２０に充電可能となっている。

以上のフロントモータＥＣＵ２４、リヤモータＥＣＵ２５及びエンジンＥＣＵ２６は、上位ユニットに相当する車両ＥＣＵ２７に接続されており、各ＥＣＵ２４〜２７は、それぞれ入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等から構成されている。
車両ＥＣＵ２７は、車両１の総合的な制御を行うための制御ユニットであり、この車両ＥＣＵ２７からの指令を受けた下位の各ＥＣＵ２４〜２６により、上記のようなフロントモータ２、モータジェネレータ１１、リヤモータ５、エンジン３の各運転状態が制御される。そのために、車両ＥＣＵ２７の入力側には、走行バッテリ２０のバッテリモニタリングユニット２０ａ、昇圧コンバータ１８の温度Ｔcvtrを検出する温度センサ２８、及び図示しないアクセル開度を検出するアクセル開度センサや車速Ｖを検出する車速センサ等のセンサ類が接続されると共に、フロントモータ２、モータジェネレータ１１、リヤモータ５及びエンジン３の各作動様態が各ＥＣＵ２４〜２６を介して入力される。

車両ＥＣＵ２７の出力側には、上記したフロントモータＥＣＵ２４、リヤモータＥＣＵ２５及びエンジンＥＣＵ２６に加えてクラッチ８及び昇圧コンバータ１８が接続されている。
そして、車両ＥＣＵ２７は、アクセル開度センサ等の上記各種検出量及び作動情報に基づき、車両１の走行モードをＥＶモード、シリーズモード、パラレルモードの間で切り換える。例えば、高速領域のようにエンジン３の効率が高い領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、中低速領域では、走行バッテリ２０のＳＯＣ等に基づきＥＶモードとシリーズモードとの間で切り換える。

ＥＶモードでは、クラッチ８を切断すると共にエンジン３を停止し、走行バッテリ２０からの電力によりフロントモータ２で前輪４を駆動し、リヤモータ５で後輪６を駆動して車両１を走行させる。シリーズモードでは、クラッチ８を切断してエンジン３を前輪４側から切り離した上で、エンジン３を運転してモータジェネレータ１１を駆動し、その発電電力によりフロントモータ２で前輪４を駆動し、リヤモータ５で後輪６を駆動して車両１を走行させると共に、余剰電力を走行バッテリ２０に充電する。

またパラレルモードでは、クラッチ８を接続した上で、エンジン３を運転して駆動力を前輪４に伝達し、エンジン駆動力の不足時には、バッテリ電力を使ってフロントモータ２やリヤモータ５を駆動する。また走行バッテリ２０のＳＯＣの低下により充電が必要なときには、エンジン３によりモータジェネレータ１１を駆動して発電電力を走行バッテリ２０に充電する。

勿論、これらの高圧及び低圧回路２１，２２間での電力の遣り取りの際には、上記のような昇圧コンバータ１８による昇圧及び高圧が行われる。
また、車両ＥＣＵ２７は、上記各種検出量及び作動情報に基づき車両１の走行に必要な総要求出力を算出し、その総要求出力を、ＥＶモード及びシリーズモードではフロントモータ２側とリヤモータ５側とに配分し、パラレルモードではフロントモータ２側とエンジン３側とリヤモータ５側とに配分する。そして、それぞれに配分した要求出力等に基づき、フロントモータ２、リヤモータ５及びエンジン３の各要求トルクを設定し、それぞれの要求トルクを達成するようにフロントモータＥＣＵ２４、リヤモータＥＣＵ２５及びエンジンＥＣＵ２６に指令信号を出力する。

フロントモータＥＣＵ２４及びリヤモータＥＣＵ２５では車両ＥＣＵ２７からの指令信号に基づき、要求トルクを達成するためにフロントモータ２やリヤモータ５の各相のコイルに流すべき目標電流値を算出する。そして、それらの目標電流値に基づき各インバータ１６，１９をスイッチングして要求トルクを達成する。尚、モータジェネレータ１１の発電時も同様であり、フロントモータＥＣＵ２４は負側の要求トルクから求めた目標電流値に基づき、インバータ１７をスイッチングして要求トルクを達成する。

エンジンＥＣＵ２６では車両ＥＣＵ２７からの指令信号に基づき、要求トルクを達成するためのスロットル開度、燃料噴射量、点火時期等の目標値を算出し、それらの目標値に基づく制御によりエンジン３を運転して要求トルクを達成する。
一方、車両ＥＣＵ２７は昇圧コンバータ１８を制御し、高圧及び低圧回路２１，２２間で遣り取りされる電力を昇圧及び降圧させる。昇圧及び降圧によりフロントモータ２やモータジェネレータ１１及びそれらのインバータ１６，１７等の効率が向上する反面、昇圧コンバータ１８は作動に伴って電力消費する。このため、例えば特に良好な効率が得られるフロントモータ２やモータジェネレータ１１の低回転低負荷域で昇圧コンバータ１８を作動させ、それ以外の運転領域では昇圧コンバータ１８を停止させている。

また、昇圧コンバータ１８の通過電力の増加や高温の環境下での作動等は、昇圧コンバータ１８を温度上昇させて機能障害を引き起こす要因になることから、車両ＥＣＵ２７は、昇圧コンバータ１８の温度に応じて通過電力を制限している（電力制限手段）。
図２は昇圧コンバータ１８の電力制限値Ｗlimitとフロントモータ２の上限電力の設定状況を示す特性図である。

この図２中に細い実線で示すように、車両ＥＣＵ２７は、温度センサ２８により検出される昇圧コンバータ１８の温度Ｔcvtrに基づき通過電力の制限値Ｗlimit（以下、電力制限値という）を算出し、その電力制限値Ｗlimitを上限として昇圧コンバータ１８に昇圧及び降圧を行わせている。以下、説明の便宜上、電力制限値Ｗlimitに基づく電力制限を受けた通過電力を制限電力という。

図から判るように、電力制限値Ｗlimitは所定以下の温度域では一定値に設定され、それ以上の温度域では温度Ｔcvtrが高いほど電力制限値Ｗlimitが低下側に設定されることにより、温度上昇の抑制が図られる。しかしながら、［発明が解決しようとする課題］で述べたように、昇圧コンバータ１８の電力制限中に走行モードがＥＶモードからパラレルモードに切り換えられると、前輪４に一時的な駆動力の低下が生じてドライバビリティを悪化させるという問題がある。

このときの状況を説明すると、ＥＶモードでの走行中にアクセル踏込み等で総要求出力が増加してパラレルモードへの切換が行われると、まずモータジェネレータ１１によりエンジン３が始動され、その後にクラッチ８が接続されて、フロントモータ２の駆動力に加えてエンジン３の駆動力が前輪４に伝達される。そして、エンジン始動の直前においてフロントモータ２への電力が昇圧コンバータ１８により制限されていると、昇圧コンバータ１８の通過電力（換言すると、フロントモータ２への供給電力）の一部がモータジェネレータ１１の作動のために消費され、その分だけフロントモータ２への供給電力が低下する。このため、エンジン始動完了によりモータジェネレータ１１が停止するまで前輪４の駆動力が低下し、この現象がドライバビリティを悪化させる要因となる。

以上の不具合を鑑みて本発明者は、以下の点に着目した。このときのパラレルモードへの切換は、フロントモータ２の要求電力が昇圧コンバータ１８の制限電力を上回ったことを契機として実行されたものであるが、要求電力が制限電力を上回る以前の段階でパラレルモードへの切換を実行すれば、たとえ制限電力の一部がモータジェネレータ１１の作動のために消費されたとしても、フロントモータ２の要求電力を確保できる。

そして、フロントモータ２への供給電力の低下はモータジェネレータ１１の作動が要因であるため、その消費電力分だけ先行したタイミング、即ち、昇圧コンバータ１８の制限電力からモータジェネレータ１１の消費電力分を減算した値（以下に述べる上限電力）にフロントモータ２の要求電力が達したタイミングでパラレルモードへの切換を実行すれば、フロントモータ２の要求電力を確保しつつパラレルモードへの切換が可能となる。以上の知見に基づき車両ＥＣＵ２７により実行されるＥＶモードからパラレルモードへの走行モードの切換制御について、以下に第１及び第２実施形態として説明する。
［第１実施形態］
本実施形態では、次式(1)に従って上限電力が算出される（上限電力算出手段）。

上限電力＝Ｗlimit−Ｗstart ……(1)
図２に示すように上限電力は、昇圧コンバータ１８の全温度域に亘って電力制限値Ｗlimitからモータジェネレータ１１の消費電力Ｗstart分だけ低い値として設定される。このため上限電力は、昇圧コンバータ１８の通過電力の制限中において、エンジン始動のためのモータジェネレータ１１の作動時にフロントモータ２に供給可能な上限の電力を意味することになる。

従って、ＥＶモードによる走行中において、アクセル踏込み等により車両１の走行に必要な総要求出力が増加し、それに伴いフロントモータ２の要求電力（要求出力）も増加すると、その要求電力が上限電力に達したタイミングでパラレルモードへの切換が実行される。
図３はフロントモータ２への要求電力が増加したときのパラレルモードへの切換タイミングを示すタイムチャートである。この図に示すように特許文献１の技術では、フロントモータの要求電力が昇圧コンバータの電力制限値Ｗlimitに達したタイミングで、ＥＶモードからパラレルモードへの切換が実行されている。これに対して本実施形態では、モータジェネレータ１１の消費電力Ｗstart分だけ先行するタイミングでパラレルモードへの切換が実行される。

よって、この時点の昇圧コンバータ１８の通過電力は電力制限値Ｗlimitに対して消費電力Ｗstart分だけ増加の余地を残しており、モータジェネレータ１１の作動による消費電力Ｗstartがフロントモータ２の要求電力に上乗せされても、フロントモータ２に供給される電力は低下することなく要求電力相当に保たれる。よって、前輪４の駆動力の一時的な低下に起因する加速抜けやピッチング等が未然に防止され、良好な車両のドライバビリティを確保することができる。

また図２に示すように、フロントモータ２に供給される電力は、昇圧コンバータ１８の電力制限値Ｗlimitよりも低い上限電力に制限されることになる。しかし、要求電力が上限電力に達した時点で、パラレルモードへの切換によりエンジン３の駆動力が加えられるため、ＥＶモードからパラレルモードに切り換わる過程での前輪４の駆動力は、例えば特許文献１の技術の場合と何ら相違なく円滑に変化し、この意味でも良好なドライバビリティを確保できる。

また上限電力に基づく通過電力の制限により、ＥＶモード中の昇圧コンバータ１８の熱的な負荷が軽減されるため、昇圧コンバータ１８の温度低下が促される。このため、温度Ｔcvtrに基づき設定される電力制限値Ｗlimitが迅速に増加し、フロントモータ２への供給電力を制限した状態から早期に回復できるという利点も得られる。
［第２実施形態］
本実施形態では、次式(2)に従って上限電力が算出される（上限電力算出手段）。

上限電力＝Ｗlimit−Ｗstart−Ｗα ……(2)
ここに、Ｗαは余裕分であり、次式(3)に従って算出される。
Ｗα＝Ｗα1＋Ｗα2……(3)
ここに、Ｗα1は温度相関分、Ｗα2はＳＯＣ相関分である。
図４は消費電力Ｗstart、余裕分Ｗα、温度相関分Ｗα1及びＳＯＣ相関分Ｗα2の関係を示す特性図である。

この図に示すように、モータジェネレータ１１の消費電力Ｗstartが昇圧コンバータ１８の温度Ｔcvtrに関係なく一定値であるのに対し、温度相関分Ｗα1は所定以下の温度域では０に設定され、それ以上の温度域では温度Ｔcvtrが高いほど増加側に設定される。同じくＳＯＣ相関分Ｗα2も、所定以下の温度域では０に、それ以上の温度域では温度Ｔcvtrが高いほど増加側に設定されるが、このときの温度Ｔcvtrに対する勾配は、走行バッテリ２０のＳＯＣ（電池残量）が低いほど急勾配、即ち、より増加側に設定される。

なお、図４に示す設定特性は一例であり、昇圧コンバータ１８の温度Ｔcvtrの変化に応じて温度相関分Ｗα1及びＳＯＣ相関分Ｗα2を上記の方向に増減させるものであれば任意に変更可能である。
結果として余裕分Ｗαは、所定以上の温度域において昇圧コンバータ１８の温度Ｔcvtrが高いほど、且つ走行バッテリ２０のＳＯＣが低いほど大きな値に設定され、図２に示すように、その余裕分Ｗαが電力制限値Ｗlimitから減算されることにより、第１実施形態に比較して上限電力がより低下方向に設定される。

このように温度Ｔcvtr及びＳＯＣを上限電力に反映させるのは、これらが昇圧コンバータ１８の熱的な負荷に影響を与える要件のためである。即ち、温度Ｔcvtrは昇圧コンバータ１８の熱的な負荷に直接的に影響し、温度Ｔcvtrが高いほど昇圧コンバータ１８の通過電力を低減させる必要性が高まる。また、走行バッテリのＳＯＣが低いほど昇圧コンバータ１８が通過電力を昇圧及び降圧させる際の損失が増加し、損失が大であるほど昇圧コンバータ１８の温度上昇を招き易い。よって、ＳＯＣは昇圧コンバータ１８の熱的な負荷に間接的に影響する要件と見なせ、ＳＯＣが低下するほど昇圧コンバータ１８の通過電力を低減させる必要性が高まる。

このような上限電力の設定により、図３に示すようにフロントモータ２の要求電力が増加した場合には、第１実施形態に比較してより先行したタイミングでパラレルモードへの切換が実行される。よって、フロントモータ２への供給電力をより確実に確保して、前輪４の駆動力の一時的な低下を一層確実に防止することができる。
しかも、パラレルモードへの切換タイミングは、昇圧コンバータ１８の温度Ｔcvtrが高いほど、また走行バッテリのＳＯＣが低いほど早められる。結果として温度ＴcvtrやＳＯＣに関して、昇圧コンバータ１８の通過電力を低減させる必要性が高いほど、パラレルモードへの切換がより早期に実行されることで、より低い上限電力に基づき昇圧コンバータ１８の通過電力が制限されて熱的な負荷が一層軽減される。従って、昇圧コンバータ１８の温度低下が促されて電力制限値Ｗlimitが迅速に増加し、フロントモータ２への供給電力を制限した状態から早期に回復することができる。

また当然であるが第１実施形態と同じく、パラレルモードへの切換にモータジェネレータ１１が作動しても、フロントモータ２への供給電力が要求電力相当に保たれるため、前輪４の駆動力の一時的な低下によるドライバビリティの悪化を防止できる。さらに、フロントモータ２への供給電力は上限電力に制限されるものの、その時点でパラレルモードへの切換によりエンジン３の駆動力が加えられるため、前輪４の駆動力を円滑に変化させて良好なドライバビリティを確保することができる。

なお、本実実施形態では、走行バッテリ２０のＳＯＣに基づきＳＯＣ相関分Ｗα2を設定したが、走行バッテリ２０の電気的な余裕を表す指標であれば、これに限るものではない。例えばＳＯＣ相関分Ｗα2に代えて、走行バッテリ２０の電圧（電池残量）が低いほど電圧相関分Ｗα3を加側に設定し、次式(4)に従って余裕分Ｗαを算出してもよい。
Ｗα＝Ｗα1＋Ｗα3……(4)
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ＥＶモードからパラレルモードへの切換に伴うエンジン始動に起因する前輪４の駆動力低下を防止したが、これに限るものではない。例えば走行モードの１つとして、エンジンのみの駆動力により走行するエンジンモードを選択可能なハイブリッド車両では、ＥＶモードからエンジンモードへの切換時にも同様の駆動力低下が生じる。そこで、このような走行モードの切換時においても、上記実施形態と同様の対策を講じて駆動力の低下を防止してもよい。

１車両
２フロントモータ（走行モータ）
３エンジン
１１モータジェネレータ（スタータ装置）
１８昇圧コンバータ（変圧装置）
２０走行バッテリ
２７車両ＥＣＵ（電力制限手段、上限電力算出手段）

Claims

バッテリからの電力を変圧装置で昇圧して走行モータ又はエンジンを始動するためのスタータ装置を作動させるように構成され、前記変圧装置の温度上昇時に該変圧装置の通過電力を制限する電力制限手段と、
前記電力制限手段による通過電力の制限中において、制限電力から前記スタータ装置の消費電力を減算することで、前記スタータ装置の作動時に前記走行モータに供給可能な上限電力を求める上限電力算出手段と、を備え、
前記電力制限手段による通過電力の制限中において、前記走行モータに対する要求電力が前記上限電力算出手段により算出された上限電力に達したときに、前記スタータ装置を作動させて前記エンジンを始動することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
前記上限電力算出手段は、前記電力制限手段による制限電力から前記スタータ装置の消費電力及び所定の余裕分を減算して前記上限電力を求める
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記余裕分は、前記変圧装置の温度が高いほど増加側に設定される
ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記余裕分は、前記走行バッテリの電池残量が低いほど増加側に設定される
ことを特徴とする請求項２または３に記載のハイブリッド車両の制御装置。