JP2018075990A - 電動車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】下りＳＯＣ制御が実行可能に構成された電動車両において、下りＳＯＣ制御の実行による蓄電装置の温度上昇に起因する回生電力の取りこぼしを抑制し易くする。
【解決手段】車両は、蓄電装置と、蓄電装置の電力で駆動される第２ＭＧ（モータジェネレータ）と、蓄電装置を冷却するための冷却ファンと、下りＳＯＣ制御を実行可能に構成されたＨＶ−ＥＣＵとを備える。ＨＶ−ＥＣＵは、下りＳＯＣ制御を実行していない場合よりも、冷却ファンによる蓄電装置の冷却能力を強める。
【選択図】図６

Description

本開示は、蓄電装置の電力で駆動される走行用のモータを備える電動車両の制御装置に関する。

従来より、ユーザによる電動車両の省エネルギ運転を支援するための制御の開発が進められている。その１つとして、たとえば特開２０１１−６０４７号公報（特許文献１）には、「下りＳＯＣ制御」（ＳＯＣ：State Of Charge）を実行可能に構成された電動車両が開示されている。「下りＳＯＣ制御」は、蓄電装置の電力で駆動される走行用のモータを備える電動車両において、電動車両の走行予定経路に下り抽出条件を満たす対象下り区間がある場合に、対象下り区間への進入前から蓄電装置の電力を通常時（下りＳＯＣ制御の非実行時）よりも多く消費して蓄電装置のＳＯＣを予め減少させる制御である。

対象下り区間の走行中には、モータの回生電力によってＳＯＣが上昇するが、下りＳＯＣ制御によって対象下り区間への進入前にＳＯＣが予め減少されているため、対象下り区間の走行中における回生電力の回収量を増やすことができる。

特開２０１１−６０４７号公報 特開２００６−３０６２３１号公報

上述の下りＳＯＣ制御が実行されると、蓄電装置の温度上昇に起因して、対象下り区間の走行中あるいは通過後に回生電力の取りこぼし（車両の運動エネルギの一部が、回生電力として蓄電装置に回収されず、摩擦ブレーキの作動等により熱などに変換されて捨てられる状況）が発生することが懸念される。

具体的には、下りＳＯＣ制御は、上述のように、対象下り区間への進入前に蓄電装置の電力を多く消費しておくことによって、対象下り区間中における回生電力の回収量を増やす制御である。そのため、下りＳＯＣ制御が実行されると、対象下り区間中における連続充電時間が通常時（下りＳＯＣ制御の非実行時）よりも長くなり、蓄電装置の温度が通常時よりも上昇してしまう可能性がある。一般的に蓄電装置の温度が制限しきい値を超えた場合には蓄電装置の受入可能電力（単位：ワット）は通常値（蓄電装置の温度が制限しきい値未満である場合の値）よりも小さい値に絞られるところ、下りＳＯＣ制御の実行によって対象下り区間の走行中あるいは通過後に蓄電装置の温度が制限しきい値を超えてしまうと、蓄電装置の受入可能電力が通常値よりも小さい値に絞られ、回生電力の取りこぼしが発生することが懸念される。

本開示は、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、下りＳＯＣ制御が実行可能に構成された電動車両において、下りＳＯＣ制御の実行による蓄電装置の温度上昇に起因する回生電力の取りこぼしを抑制し易くすることである。

本開示による制御装置は、蓄電装置の電力で駆動される走行用のモータを備える電動車両の制御装置である。この制御装置は、蓄電装置を冷却可能に構成された冷却部と、電動車両の走行予定経路に対象下り区間がある場合に当該対象下り区間への進入前から蓄電装置の蓄電量を予め減少させる下りＳＯＣ制御を実行可能に構成された制御部とを備える。制御部は、下りＳＯＣ制御を実行している場合は、下りＳＯＣ制御を実行していない場合よりも、冷却部の作動量を大きくする。

上記構成によれば、下りＳＯＣ制御を実行している場合は、冷却部の作動量が大きくされる。これにより、冷却部による蓄電装置の冷却能力が強められるため、蓄電装置の温度上昇をより抑制することが可能となる。そのため、対象下り区間の走行中あるいは通過後において、蓄電装置の受入可能電力が制限され難くなる。その結果、下りＳＯＣ制御の実行による蓄電装置の温度上昇に起因する回生電力の取りこぼしを抑制し易くすることができる。

車両の全体構成図である。 ＨＶ−ＥＣＵ、各種センサ及びナビゲーション装置の詳細な構成を示すブロック図である。 走行制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。 充放電要求パワーＰｂの算出方法の一例を示した図である。 下りＳＯＣ制御を説明するための図である。 下りＳＯＣ制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本実施の形態による車両１の全体構成図である。車両１は、エンジン１０と、第１モータジェネレータ（以下「第１ＭＧ」と称する。）２０と、第２モータジェネレータ（以下「第２ＭＧ」と称する。）３０と、動力分割装置４０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）５０と、蓄電装置６０と、駆動輪８０とを備える。

この車両１は、エンジン１０の動力及び第２ＭＧ３０の動力の少なくとも一方によって走行するハイブリッド車両である。なお、本開示では、車両１がハイブリッド車両である場合について代表的に説明されるが、本開示を適用可能な車両は、走行用のモータジェネレータを備える電動車両であればよく、ハイブリッド車両には限定されない。

エンジン１０は、空気と燃料との混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギに変換することによって動力を出力する内燃機関である。動力分割装置４０は、たとえば、サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を含む。動力分割装置４０は、エンジン１０から出力される動力を、第１ＭＧ２０を駆動する動力と、駆動輪８０を駆動する動力とに分割する。

第１ＭＧ２０及び第２ＭＧ３０は、交流回転電機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。第１ＭＧ２０は、主として、動力分割装置４０を経由してエンジン１０により駆動される発電機として用いられる。第１ＭＧ２０が発電した電力は、ＰＣＵ５０を介して第２ＭＧ３０又は蓄電装置６０へ供給される。

第２ＭＧ３０は、主として電動機として動作し、駆動輪８０を駆動する。第２ＭＧ３０は、蓄電装置６０からの電力及び第１ＭＧ２０の発電電力の少なくとも一方を受けて駆動され、第２ＭＧ３０の駆動力は駆動輪８０に伝達される。一方、車両１の制動時や下り坂での加速度低減時には、第２ＭＧ３０は、発電機として動作して回生発電を行なう。第２ＭＧ３０が発電した電力は、ＰＣＵ５０を介して蓄電装置６０に回収される。

ＰＣＵ５０は、蓄電装置６０から受ける直流電力を、第１ＭＧ２０及び第２ＭＧ３０を駆動するための交流電力に変換する。また、ＰＣＵ５０は、第１ＭＧ２０及び第２ＭＧ３０により発電された交流電力を、蓄電装置６０を充電するための直流電力に変換する。ＰＣＵ５０は、たとえば、第１ＭＧ２０及び第２ＭＧ３０に対応して設けられる２つのインバータと、各インバータに供給される直流電圧を蓄電装置６０の電圧以上に昇圧するコンバータとを含んで構成される。

蓄電装置６０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池を含んで構成される。蓄電装置６０は、第１ＭＧ２０及び第２ＭＧ３０の少なくとも一方が発電した電力を受けて充電される。そして、蓄電装置６０は、その蓄えられた電力をＰＣＵ５０へ供給する。なお、蓄電装置６０として電気二重層キャパシタ等も採用可能である。

蓄電装置６０には、監視ユニット６１が設けられる。監視ユニット６１には、蓄電装置６０の電圧、入出力電流及び温度をそれぞれ検出する電圧センサ、電流センサ及び温度センサ（いずれも図示せず）が含まれる。監視ユニット６１は、各センサの検出値（蓄電装置６０の電圧、入出力電流及び温度）をＢＡＴ−ＥＣＵ１１０に出力する。

また、蓄電装置６０には、冷却ファン６２が設けられる。冷却ファン６２は、ＨＶ−ＥＣＵ１００からの制御信号によって作動し、蓄電装置６０に冷却風を供給する。冷却ファン６２の作動量（冷却ファン６２による蓄電装置６０の冷却能力）は、ＨＶ−ＥＣＵ１００によって調整される。

車両１は、さらに、ＨＶ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００と、ＢＡＴ−ＥＣＵ１１０と、各種センサ１２０と、ナビゲーション装置１３０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）装置１４０とを備える。

図２は、図１に示したＨＶ−ＥＣＵ１００、各種センサ１２０及びナビゲーション装置１３０の詳細な構成を示すブロック図である。ＨＶ−ＥＣＵ１００、ＢＡＴ−ＥＣＵ１１０、ナビゲーション装置１３０、及びＨＭＩ装置１４０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）１５０を通じて互いに通信可能に構成されている。

各種センサ１２０は、たとえば、アクセルペダルセンサ１２２、車速センサ１２４、ブレーキペダルセンサ１２６を含む。アクセルペダルセンサ１２２は、ユーザによるアクセルペダル操作量（以下「アクセル開度」ともいう）ＡＣＣを検出する。車速センサ１２４は、車両１の車速ＶＳを検出する。ブレーキペダルセンサ１２６は、ユーザによるブレーキペダル操作量ＢＰを検出する。これらの各センサは、検出結果をＨＶ−ＥＣＵ１００へ出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）等を含み、メモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭ）に記憶された情報、各種センサ１２０からの情報、ＢＡＴ−ＥＣＵ１１０からの情報に基づいて、所定の演算処理を実行する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、演算処理の結果に基づいて、エンジン１０、ＰＣＵ５０、ＨＭＩ装置１４０、冷却ファン６２等の各機器を制御する。

ＢＡＴ−ＥＣＵ１１０も、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート等を含み（いずれも図示せず）、監視ユニット６１からの蓄電装置６０の入出力電流及び／又は電圧の検出値に基づいて蓄電装置６０のＳＯＣを算出する。ＳＯＣは、たとえば、蓄電装置６０の満充電容量に対する現在の蓄電量を百分率で表される。そして、ＢＡＴ−ＥＣＵ１１０は、算出されたＳＯＣをＨＶ−ＥＣＵ１００へ出力する。なお、ＨＶ−ＥＣＵ１００においてＳＯＣを算出してもよい。

また、ＢＡＴ−ＥＣＵ１１０は、監視ユニット６１による蓄電装置６０の温度の検出値を、ＨＶ−ＥＣＵ１００に出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ＢＡＴ−ＥＣＵ１１０から受信した蓄電装置６０のＳＯＣおよび温度に基づいて、蓄電装置６０の受入可能電力ＷＩＮ（単位：ワット）を設定する。たとえば、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ＳＯＣが大きいほど受入可能電力ＷＩＮを小さい値に設定する。また、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、蓄電装置６０の温度が制限しきい値を超える場合には、蓄電装置６０の受入可能電力ＷＩＮを通常値（蓄電装置６０の温度が制限しきい値未満である場合の値）よりも小さい値に設定する。ＨＶ−ＥＣＵ１００は、蓄電装置６０に入力される電力が受入可能電力ＷＩＮを超えないように第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０が発電する電力を制御する。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ＢＡＴ−ＥＣＵ１１０から受信した蓄電装置６０の温度が所定温度を超える場合、冷却ファン６２を作動させて蓄電装置６０に冷却風を供給することによって、蓄電装置６０を冷却する。ＨＶ−ＥＣＵ１００は、冷却ファン６２を作動させる際、冷却ファン６２の作動量（代表的には回転速度）を制御するすることによって、冷却ファン６２による蓄電装置６０の冷却能力を調整することができる。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ＢＡＴ−ＥＣＵ１１０から受信した蓄電装置６０のＳＯＣおよび温度に基づいて蓄電装置６０の出力可能電力ＷＯＵＴを設定する。ＨＶ−ＥＣＵ１００は、蓄電装置６０から出力される電力が出力可能電力ＷＯＵＴを超えないように第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０が消費する電力を制御する。

ナビゲーション装置１３０は、ナビゲーションＥＣＵ１３２と、地図情報データベース（ＤＢ）１３４と、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部１３６と、交通情報受信部１３８とを含む。

地図情報ＤＢ１３４は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等によって構成され、地図情報を記憶している。地図情報は、交差点や行き止まり等の「ノード」、ノード同士を接続する「リンク」、及びリンク沿いにある「施設」（建物や駐車場等）に関するデータを含む。また、地図情報は、各ノードの位置情報、各リンクの距離情報、各リンクに含まれる道路種別情報（トンネル、橋、高架道路、海沿い、山際などの道路など）、各リンクの勾配情報等を含む。

ＧＰＳ受信部１３６は、ＧＰＳ衛星（図示せず）からの信号（電波）に基づいて車両１の現在位置を取得し、車両１の現在位置を示す信号をナビゲーションＥＣＵ１３２へ出力する。

交通情報受信部１３８は、ＦＭ多重放送等によって提供されている道路交通情報（たとえばＶＩＣＳ（登録商標）情報）を受信する。この道路交通情報は、少なくとも渋滞情報を含み、その他道路規制情報や駐車場情報等も含み得る。この道路交通情報は、たとえば５分おきに更新される。

ナビゲーションＥＣＵ１３２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート（図示せず）等を含み、地図情報ＤＢ１３４、ＧＰＳ受信部１３６及び交通情報受信部１３８から受ける各種情報や信号に基づいて、車両１の現在位置、並びにその周辺の地図情報及び渋滞情報等をＨＭＩ装置１４０及びＨＶ−ＥＣＵ１００へ出力する。

また、ナビゲーションＥＣＵ１３２は、ＨＭＩ装置１４０においてユーザにより車両１の目的地が入力されると、車両１の現在位置から目的地までの経路（走行予定経路）を地図情報ＤＢ１３４に基づいて探索する。この走行予定経路は、車両１の現在位置から目的地までのノード及びリンクの集合によって構成される。そして、ナビゲーションＥＣＵ１３２は、車両１の現在位置から目的地までの探索結果（ノード及びリンクの集合）をＨＭＩ装置１４０へ出力する。

また、ナビゲーションＥＣＵ１３２は、ＨＶ−ＥＣＵ１００からの求めに応じて、走行予定経路における、現在位置から所定距離（たとえば１０ｋｍ程度）内の地点までの地図情報および道路交通情報（以下「先読み情報」とも称する。）をＨＶ−ＥＣＵ１００へ出力する。なお、この先読み情報は、ＨＶ−ＥＣＵ１００における下りＳＯＣ制御に用いられる（後述）。

ＨＭＩ装置１４０は、車両１の運転を支援するための情報をユーザに提供する装置である。ＨＭＩ装置１４０は、代表的には、車両１の室内に設けられたディスプレイ（視覚情報表示装置）であり、スピーカ（聴覚情報出力装置）等も含む。ＨＭＩ装置１４０は、視覚情報（図形情報、文字情報）や聴覚情報（音声情報、音情報）等を出力することによって様々な情報をユーザに提供する。

ＨＭＩ装置１４０は、ナビゲーション装置１３０のディスプレイとして機能する。すなわち、ＨＭＩ装置１４０は、車両１の現在位置、並びにその周辺の地図情報及び渋滞情報等をナビゲーション装置１３０からＣＡＮ１５０を通じて受信し、車両１の現在位置をその周辺の地図情報及び渋滞情報とともに表示する。

また、ＨＭＩ装置１４０は、ユーザが操作可能なタッチパネルとしても作動し、ユーザは、タッチパネルに触れることによって、たとえば、表示されている地図の縮尺を変更したり、車両１の目的地を入力したりすることができる。ＨＭＩ装置１４０において目的地が入力されると、その目的地の情報がＣＡＮ１５０を通じてナビゲーション装置１３０へ送信される。

上述のように、ナビゲーションＥＣＵ１３２は、ＨＶ−ＥＣＵ１００からの求めに応じて、上述の先読み情報（走行予定経路における現在位置から所定距離内の地点までの地図情報および道路交通情報）をＨＶ−ＥＣＵ１００へ出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ナビゲーションＥＣＵ１３２から先読み情報を受信すると、受信した先読み情報を用いて走行予定経路に所定の下り抽出条件を満たす対象下り区間（制御対象区間）があるか否かを判定し、対象下り区間がある場合には、その区間への進入前に蓄電装置６０のＳＯＣを予め減少させる「下りＳＯＣ制御」を実行する。下りＳＯＣ制御は、車両１の省エネルギ運転を支援するための制御の１つである。下りＳＯＣ制御の詳細については、後程詳しく説明する。

＜走行制御＞
下りＳＯＣ制御の詳細な説明に先立ち、まず、ＨＶ−ＥＣＵ１００によって実行される車両１の走行制御について説明する。

図３は、ＨＶ−ＥＣＵ１００により実行される走行制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、たとえば車両１のシステムスイッチがオンされている場合に所定時間毎に繰り返し実行される。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、アクセルペダルセンサ１２２及び車速センサ１２４からそれぞれアクセル開度ＡＣＣ及び車速ＶＳの検出値を取得するとともに、蓄電装置６０のＳＯＣをＢＡＴ−ＥＣＵ１１０から取得する（ステップＳ１０）。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、取得されたアクセル開度ＡＣＣ及び車速ＶＳの検出値に基づいて、車両１に対する要求トルクＴｒを算出する（ステップＳ１５）。たとえば、アクセル開度ＡＣＣと、車速ＶＳと、要求トルクＴｒとの関係を示すマップを事前に準備してＨＶ−ＥＣＵ１００のＲＯＭにマップとして記憶しておき、そのマップを用いて、アクセル開度ＡＣＣ及び車速ＶＳの検出値に基づいて要求トルクＴｒを算出することができる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、算出された要求トルクＴｒに車速ＶＳを乗算することによって、車両１に対する走行パワーＰｄ（要求値）を算出する（ステップＳ２０）。

続いて、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、蓄電装置６０に対する充放電要求パワーＰｂを算出する（ステップＳ２５）。この充放電要求パワーＰｂは、蓄電装置６０のＳＯＣ（実績値）とその目標との差ΔＳＯＣに基づいて算出され、充放電要求パワーＰｂが正の値であるときは、蓄電装置６０に対して充電が要求されることを示し、充放電要求パワーＰｂが負の値であるときは、蓄電装置６０に対して放電が要求されることを示す。

図４は、蓄電装置６０に対する充放電要求パワーＰｂの算出方法の一例を示した図である。蓄電装置６０のＳＯＣ（実績値）と、ＳＯＣの制御目標を示す目標ＳＯＣとの差ΔＳＯＣが正の値であるとき（ＳＯＣ＞目標ＳＯＣ）、充放電要求パワーＰｂは負の値となり（放電要求）、ΔＳＯＣの絶対値が大きいほど充放電要求パワーＰｂの絶対値も大きくなる。一方、ΔＳＯＣが負の値であるとき（ＳＯＣ＜目標ＳＯＣ）、充放電要求パワーＰｂは正の値となり（充電要求）、ΔＳＯＣの絶対値が大きいほど充放電要求パワーＰｂの絶対値も大きくなる。なお、この例では、ΔＳＯＣの絶対値が小さい場合には、充放電要求パワーＰｂを０とする不感帯が設けられている。

図３に戻って、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、次式（１）に示されるように、ステップＳ２０において算出された走行パワーＰｄと、ステップＳ２５において算出された充放電要求パワーＰｂと、システム損失Ｐｌｏｓｓとの合計値を、エンジン１０に対して要求されるエンジン要求パワーＰｅを算出する（ステップＳ３０）。

Ｐｅ＝Ｐｄ＋Ｐｂ＋Ｐｌｏｓｓ …（１）
次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、算出されたエンジン要求パワーＰｅが所定のエンジン始動しきい値Ｐｅｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３５）。なお、しきい値Ｐｅｔｈは、エンジン１０が所定の運転効率よりも高い運転効率で運転され得る値に設定される。

ステップＳ３５においてエンジン要求パワーＰｅがしきい値Ｐｅｔｈよりも大きいと判定されると（ステップＳ３５においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、エンジン１０を始動するようにエンジン１０を制御する（ステップＳ４０）。なお、エンジン１０が既に運転中であれば、このステップはスキップされる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、エンジン１０及び第２ＭＧ３０の双方からの出力を用いて車両１が走行するようにエンジン１０及びＰＣＵ５０を制御する。すなわち、車両１は、エンジン１０及び第２ＭＧ３０の出力を用いたハイブリッド走行（ＨＶ走行）を行なう（ステップＳ４５）。

一方、ステップＳ３５においてエンジン要求パワーＰｅがしきい値Ｐｅｔｈ以下であると判定されると（ステップＳ３５においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、エンジン１０を停止するようにエンジン１０を制御する（ステップＳ５０）。なお、エンジン１０が既に停止中であれば、このステップはスキップされる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、第２ＭＧ３０の出力のみを用いて車両１が走行するようにＰＣＵ５０を制御する。すなわち、車両１は、第２ＭＧ３０の出力のみを用いた電動機走行（ＥＶ走行）を行なう（ステップＳ５５）。

なお、上記において、実際のＳＯＣが目標ＳＯＣよりも高いときは（ΔＳＯＣ＞０）、充放電要求パワーＰｂは負の値となるので、ＳＯＣが目標ＳＯＣに制御されている場合に比べて、エンジン要求パワーＰｅが小さくなることによりエンジン１０は始動されにくい状態となることが理解される。その結果、蓄電装置６０の放電が促進され、ＳＯＣは低下傾向を示す。

一方、実際のＳＯＣが目標ＳＯＣよりも低いときは（ΔＳＯＣ＜０）、充放電要求パワーＰｂは正の値となるので、ＳＯＣが目標ＳＯＣに制御されている場合に比べて、エンジン要求パワーＰｅが大きくなることによりエンジン１０は始動され易い状態となることが理解される。その結果、蓄電装置６０の充電が促進され、ＳＯＣは上昇傾向を示す。

＜下りＳＯＣ制御の詳細＞
次に、ＨＶ−ＥＣＵ１００により実行される下りＳＯＣ制御の詳細について説明する。

上述のように、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、車両１の省エネルギ運転を支援するための制御として、「下りＳＯＣ制御」を実行する。本実施の形態において、下りＳＯＣ制御は、車両１の走行予定経路に所定の下り抽出条件を満たす対象下り区間があるか否かをナビゲーション装置１３０からの先読み情報（地図情報の勾配情報等）を用いて判定し、対象下り区間がある場合には、その区間への進入前に蓄電装置６０のＳＯＣを予め減少させる制御である。

車両１が対象下り区間を走行する際には、第２ＭＧ３０の回生電力の増加によって蓄電装置６０のＳＯＣが上昇する。しかしながら、下りＳＯＣ制御によって対象下り区間への進入前に蓄電装置６０のＳＯＣが予め減少されているため、対象下り区間の走行中にＳＯＣが上限値ＳＵ（図５参照）に達すること（ＳＯＣのオーバーフロー）が抑制され、回収可能なエネルギを捨てることによる燃費低下や蓄電装置６０の過充電による劣化が抑制される（後述の図５参照）。

図５は、下りＳＯＣ制御を説明するための図である。図５において、横軸は、車両１の走行予定経路の各地点を示す。図５に示される例では、走行予定経路に含まれる区間（リンク）１〜区間８が示されている。縦軸は、車両１の走行予定経路における道路の標高、及び蓄電装置６０のＳＯＣを示す。図中、線Ｌ２１は、蓄電装置６０の目標ＳＯＣを示す。また、線Ｌ２２は、下りＳＯＣ制御が実行される場合のＳＯＣの推移を示し、点線Ｌ２３は、比較例として、下りＳＯＣ制御が実行されない場合のＳＯＣの推移を示す。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、車両１の現在位置、走行予定経路およびそれらの地図情報をナビゲーション装置１３０から取得し、走行予定経路において車両１の現在位置から所定距離（たとえば１０ｋｍ）以内に、下り抽出条件を満たす対象下り区間（以下、単に「対象下り区間Ｂ」ともいう）が存在するか否かを判定する「制御対象探索処理」を行なう。

なお、本実施の形態において、下り抽出条件は、下り勾配の大きい下り坂の開始地点から次に一定距離以上の平坦が続く直前の地点までの区間であって、かつ一定以上の標高差および距離がある区間である、という条件に設定される。下り抽出条件を満たす区間が対象下り区間Ｂとして抽出される。

図５には、地点Ｐ２０において、対象下り区間Ｂの探索が行なわれ、区間４〜区間６が対象下り区間Ｂであると特定された場合が例示されている。ＨＶ−ＥＣＵ１００は、通常走行時は、蓄電装置６０の目標ＳＯＣを値Ｓｎに設定する（たとえば区間１）。仮に、蓄電装置６０のＳＯＣが値Ｓｎに制御されたままで車両１が下り坂区間（区間４〜区間６）に進入すると、下り坂区間では第２ＭＧ３０により回生発電が行なわれることにより蓄電装置６０が充電されるので、ＳＯＣは値Ｓｎから上昇する（点線Ｌ２３）。そして、下り坂区間の走行中にＳＯＣが上限値ＳＵに達すると（地点Ｐ２５ａ）、下り坂を走行しているにも拘わらず第２ＭＧ３０により回生発電された電力を蓄電装置６０に蓄えることができず（オーバーフロー発生）、回収可能なエネルギを捨てることになるとともに、蓄電装置６０の劣化も促進され得る。

そこで、本実施の形態による車両１では、下り抽出条件を満たす対象下り区間Ｂ（区間４〜区間６）が特定され、その対象下り区間Ｂの開始地点Ｐ２３より所定距離手前の地点Ｐ２１ａに車両１が到達すると、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、目標ＳＯＣを値Ｓｎよりも低い値Ｓｄに変更する（線Ｌ２１）。そうすると、ＳＯＣが目標ＳＯＣよりも高い状態となり（ΔＳＯＣ＞０）、上述のように、蓄電装置６０の放電が促進され、ＳＯＣは低下する（線Ｌ２２）。

図５では、対象下り区間Ｂの開始地点Ｐ２３に車両１が到達するまでに、ＳＯＣが値Ｓｄまで低下している。これにより、対象下り区間Ｂ（区間４〜区間６）の走行中にＳＯＣが上限値ＳＵに達するのを抑制し、回収可能なエネルギを捨てることによる燃費低下や蓄電装置６０の過充電による劣化が抑制される。

対象下り区間Ｂの終了地点Ｐ２６に車両１が到達すると、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、下りＳＯＣ制御を終了し、目標ＳＯＣを値Ｓｎに復帰させる。

なお、以下では、目標ＳＯＣが値Ｓｎから値Ｓｄに変更される地点Ｐ２１ａ（下りＳＯＣ制御の開始地点）から対象下り区間Ｂの開始地点Ｐ２３までの区間を「下り前区間Ａ」とも記載する。また、下り前区間Ａと対象下り区間Ｂとを合わせた区間（目標ＳＯＣが値Ｓｎから値Ｓｄに変更されている区間）を「下りＳＯＣ制御区間」とも記載する。

このように、下りＳＯＣ制御が実行されることによって、対象下り区間Ｂへの進入前から目標ＳＯＣが値Ｓｎよりも低い値Ｓｄに変更される。これにより、蓄電装置６０の放電が促進され、蓄電装置６０の電力が多く消費される。その結果、対象下り区間Ｂの走行中における回生電力の回収量を増やすことができる。

＜蓄電装置の温度上昇に起因する回生電力の取りこぼしの抑制＞
上述の下りＳＯＣ制御が実行されると、蓄電装置６０の温度上昇に起因して、対象下り区間Ｂの走行中あるいは通過後に回生電力の取りこぼし（車両１の運動エネルギの一部が、回生電力として蓄電装置６０に回収できず、図示しない摩擦ブレーキの作動等により熱などに変換されて捨てられる状況）が発生することが懸念される。

具体的には、下りＳＯＣ制御は、上述のように、対象下り区間Ｂへの進入前に蓄電装置６０の電力を多く消費しておくことによって、対象下り区間Ｂの走行中における回生電力の回収量を増やす制御である。そのため、下りＳＯＣ制御が実行されると、対象下り区間Ｂ中における蓄電装置６０の連続充電時間が通常時（下りＳＯＣ制御の非実行時）よりも長くなり、蓄電装置６０の温度が通常時よりも上昇してしまう可能性がある。

本実施の形態においては、上述したように、蓄電装置６０の温度が制限しきい値を超えた場合には蓄電装置６０の受入可能電力ＷＩＮが通常値（蓄電装置６０の温度が制限しきい値未満である場合の値）よりも小さい値に絞られる。したがって、下りＳＯＣ制御の実行によって対象下り区間Ｂの走行中あるいは通過後に蓄電装置６０の温度が制限しきい値を超えてしまうと、蓄電装置６０の受入可能電力ＷＩＮが通常値よりも小さい値に絞られ、回生電力の取りこぼしが発生することが懸念される。

そこで、本実施の形態によるＨＶ−ＥＣＵ１００は、下りＳＯＣ制御を実行している場合は、下りＳＯＣ制御を実行していない場合よりも、冷却ファン６２の作動量を通常値よりも大きい値にする。これにより、冷却ファン６２による蓄電装置６０の冷却能力が強められるため、蓄電装置６０の温度上昇をより抑制することが可能となる。そのため、対象下り区間Ｂの走行中あるいは通過後において、蓄電装置６０の受入可能電力ＷＩＮが制限され難くなる。その結果、対象下り区間Ｂの走行中あるいは通過後において、下りＳＯＣ制御の実行による蓄電装置６０の温度上昇に起因する回生電力の取りこぼしを抑制し易くすることができる。

＜下りＳＯＣ制御の処理フロー＞
図６は、ＨＶ−ＥＣＵ１００により実行される下りＳＯＣ制御の処理手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに示される一連の処理は、たとえば車両１のシステムスイッチがオンされている場合に所定時間毎に繰り返し実行される。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、先読み情報の更新タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。先読み情報とは、上述したように、走行予定経路における、現在位置から所定距離（たとえば１０ｋｍ程度）内の地点までの地図情報および道路交通情報である。先読み情報の更新タイミングは、たとえば、車両１の走行経路が変更されたとき（走行予定経路から車両１が離脱したとき）、道路交通情報が更新されたとき、所定時間（たとえば１分）経過したとき、所定距離走行したとき、車両１が対象下り区間Ｂを通過したとき等である。

ステップＳ１１０において先読み情報の更新タイミングではないと判定されると（ステップＳ１１０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１５の処理を実行することなくステップＳ１２０へ処理を移行する。

ステップＳ１１０において先読み情報の更新タイミングであると判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ナビゲーション装置１３０から取得される走行予定経路の情報に基づいて、制御対象である対象下り区間Ｂの探索処理を実行する（ステップＳ１１５）。

対象下り区間Ｂの探索処理が終了すると、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、走行予定経路に対象下り区間Ｂが存在するか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０において走行予定経路に対象下り区間Ｂは無いと判定されると（ステップＳ１２０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、以降の一連の処理を実行することなくリターンへと処理を移行する。

ステップＳ１２０において走行予定経路に対象下り区間Ｂが有ると判定されると（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、先読み情報に基づいて、車両１の現在位置から対象下り区間Ｂの開始地点までの距離ｄｔａｇを算出する（ステップＳ１２５）。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ステップＳ１２５において算出された距離ｄｔａｇが所定距離Ｄｓｏｃよりも短いか否かを判定する（ステップＳ１３０）。

距離ｄｔａｇが距離Ｄｓｏｃ以上である場合（ステップＳ１３０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、以降の処理を実行することなくリターンへと処理を移行する。

ステップＳ１３０において距離ｄｔａｇが距離Ｄｓｏｃよりも短いと判定されると（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、下りＳＯＣ制御を開始する（ステップＳ１３５）。具体的には、図５で説明したように、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、蓄電装置６０の目標ＳＯＣを値Ｓｎから値Ｓｎよりも低い値Ｓｄに変更する。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ステップＳ１２５において算出された距離ｄｔａｇが所定距離Ｄｂｆａｎよりも短いか否かを判定する（ステップＳ１３６）。この判定は、冷却ファン６２の冷却能力を強めるか否かを判定するための処理である。なお、所定距離Ｄｂｆａｎは、所定距離Ｄｓｏｃと同じ値、あるいは所定距離Ｄｓｏｃよりも小さい値に設定することができる。所定距離Ｄｂｆａｎが所定距離Ｄｓｏｃと同じ値に設定される場合には、下りＳＯＣ制御の開始と同時に冷却ファン６２の冷却能力が強められることになる。

距離ｄｔａｇが所定距離Ｄｂｆａｎ以上である場合（ステップＳ１３６にてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、冷却ファン６２の作動量を通常値に設定する（ステップＳ１３７）。なお、冷却ファン６２の作動量の「通常値」は、たとえば蓄電装置６０の温度に応じた可変値とすることができる。これにより、冷却ファン６２による蓄電装置６０の冷却能力が通常値となる。

一方、ステップＳ１３６において距離ｄｔａｇが所定距離Ｄｂｆａｎよりも短いと判定されると（ステップＳ１３６にてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、冷却ファン６２の作動量を通常値よりも大きい値に設定する（ステップＳ１３８）。なお、冷却ファン６２の作動量の「通常値よりも大きい値」は、通常値と同様に蓄電装置６０の温度に応じた可変値としてもよいし、冷却ファン６２の最大出力としてもよい。いずれの場合であっても、下りＳＯＣ制御の実行中において、冷却ファン６２の作動量を通常値よりも大きい値に設定することにより、冷却ファン６２による蓄電装置６０の冷却能力が通常値よりも大きい値となる。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、車両１が対象下り区間Ｂの終了地点を通過したか否かを判定する（ステップＳ１４０）。車両１が対象下り区間Ｂの終了地点を通過していない場合は（ステップＳ１４０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、リターンへと処理を移行する。

ステップＳ１４０において車両１が対象下り区間Ｂの終了地点を通過したと判定されると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、下りＳＯＣ制御を終了する（ステップＳ１４５）。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、蓄電装置６０の目標ＳＯＣを値Ｓｄから値Ｓｎに復帰させる。

以上のように、本実施の形態によるＨＶ−ＥＣＵ１００は、下りＳＯＣ制御を実行している場合は、下りＳＯＣ制御を実行していない場合よりも、冷却ファン６２の作動量を通常値よりも大きい値に設定することによって、冷却ファン６２による蓄電装置６０の冷却能力を強める。これにより、蓄電装置６０の温度上昇をより抑制することが可能となるため、対象下り区間Ｂの走行中あるいは通過後において、蓄電装置６０の受入可能電力ＷＩＮが制限され難くなる。その結果、対象下り区間Ｂの走行中あるいは通過後において、回生電力の取りこぼしを抑制し易くすることができる。

［変形例］
なお、上述の実施の形態は、たとえば以下のように変更することができる。

（１） 上述の図６に示すフローチャートでは、ＨＶ−ＥＣＵ１００が、下りＳＯＣ制御の実行中において、距離ｄｔａｇが所定距離Ｄｂｆａｎよりも短い場合（ステップＳ１３６）に冷却ファン６２の冷却能力を強める例を示した。

しかしながら、冷却ファン６２の冷却能力を強める条件はこれに限定されない。たとえば、下りＳＯＣ制御の実行中において、距離ｄｔａｇが所定距離Ｄｂｆａｎよりも短い場合であって、かつ蓄電装置６０の温度が一定値以上である場合に、冷却ファン６２の冷却能力を強めるようにしてもよい。

また、たとえば、下りＳＯＣ制御の実行中においては、距離ｄｔａｇが所定距離Ｄｂｆａｎよりも短いか否かに関わらず冷却ファン６２の冷却能力を強める（すなわちステップＳ１３６の判定処理を行なうことなくステップＳ１３８の処理を行なう）ようにしてもよい。

（２） 上述の実施の形態においては、蓄電装置６０の冷却装置として、空冷の冷却ファン６２を用いる例を示した。

しかしながら、蓄電装置６０の冷却装置は空冷であることに限定されない。たとえば、上述の冷却ファン６２に代えてあるいは加えて、水冷式の冷却装置を設けるようにしてもよい。水冷式の冷却装置を設ける場合には、ＨＶ−ＥＣＵ１００が水冷式の冷却装置における冷却液の流量および温度を調整することによって水冷式の冷却装置の冷却能力を強めるようにすればよい。

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。本開示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。

１ 車両、１０ エンジン、２０ 第１ＭＧ、３０ 第２ＭＧ、４０ 動力分割装置、５０ ＰＣＵ、６０ 蓄電装置、６１ 監視ユニット、６２ 冷却ファン、８０ 駆動輪、１００ ＨＶ−ＥＣＵ、１１０ ＢＡＴ−ＥＣＵ、１２０ 各種センサ、１２２ アクセルペダルセンサ、１２４ 車速センサ、１２６ ブレーキペダルセンサ、１３０ ナビゲーション装置、１３２ ナビゲーションＥＣＵ、１３４ 地図情報ＤＢ、１３６ ＧＰＳ受信部、１３８ 交通情報受信部、１４０ ＨＭＩ装置、１５０ ＣＡＮ。

Claims (1)

1. 蓄電装置の電力で駆動される走行用のモータを備える電動車両の制御装置であって、
   前記蓄電装置を冷却可能に構成された冷却部と、
   前記電動車両の走行予定経路に対象下り区間がある場合に当該対象下り区間への進入前から前記蓄電装置の蓄電量を予め減少させる下りＳＯＣ制御を実行可能に構成された制御部とを備え、
   前記制御部は、前記下りＳＯＣ制御を実行している場合は、前記下りＳＯＣ制御を実行していない場合よりも、前記冷却部の作動量を大きくする、電動車両の制御装置。

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