JP4274092B2

JP4274092B2 - 車両の制御装置、その制御装置を搭載した車両および制御方法

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Publication number: JP4274092B2
Application number: JP2004275709A
Authority: JP
Inventors: 祐輔上條
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2024-09-22
Also published as: JP2006094616A

Description

本発明は、電気モータにより駆動される車両の制御装置に関し、特に、変圧機構（昇圧および／または降圧）を有する車両の停止時における制御装置、その制御装置を搭載した車両および制御方法に関する。

エンジン（たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の機関を用いることが考えられる。）と電気モータとを組合せたハイブリッドシステムと呼ばれるパワートレインを搭載した車両が開発され、実用化されている。このような車両においては、運転者のアクセル操作量に関係なく、エンジンによる運転と電気モータとによる運転とが自動的に切換えられて、最も効率が良くなるように制御される。たとえば、エンジンが、定常状態で運転されて二次電池（バッテリ）を充電する発電機を回すために運転される場合、あるいは二次電池の充電量などに応じて走行中に間欠的に運転される場合などは、運転者によるアクセルの操作量とは無関係にエンジンの運転および停止を繰返す。つまりエンジンと電気モータとをそれぞれ単独、または協同して動作させることにより、燃料消費向上や排気ガスを大幅に抑制することが可能になる。

このように、ハイブリッド車両のエンジンは、走行中においても間欠駆動が行なわれることになり、頻繁に停止制御が行なわれるようになる。エンジンの停止制御を行なう場合、エンジンの回転エネルギ（運動エネルギ）をジェネレータに与えて、ジェネレータにより電気エネルギに変換して、車両を停止させることがある。このときに発電された電力は二次電池を充電するために用いられる。特開平１０−３０６７３９号公報（特許文献１）は、原動機と３軸式動力入出力手段と２つの電動機からなる動力出力装置において原動機の運転停止の際に原動機の回転数を素早く値０とする動力出力装置を開示する。この動力出力装置は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、出力軸を有する原動機と、回転軸を有し、回転軸に動力を入出力する第１の電動機と、駆動軸に動力を入出力する第２の電動機と、駆動軸と出力軸と回転軸とに各々結合される３軸を有し、３軸のうちいずれか２軸へ動力が入出力されたとき、入出力された動力に基づいて定まる動力を残余の１軸へ入出力する３軸式動力入出力手段と、原動機の運転を停止すべき条件が整った時、原動機への燃料供給を停止するよう指示する燃料停止指示手段と、原動機への燃料供給の停止の指示に伴って、出力軸にトルクを付加し、出力軸の回転減速度を所定範囲に制御して原動機を停止する停止時制御を実行する停止時制御実行手段とを備える。

この動力出力装置によると、原動機の運転を停止すべき条件が整うと、動力出力装置は、原動機への燃料供給を停止するよう指示するとともに、停止時制御を実行する。この停止時制御は、原動機の出力軸に回転方向とは逆向きのトルクを付加し、この出力軸の減速度を所定範囲に制限して原動機を停止するものである。この結果、出力軸の減速度は、所定範囲に制限され、たとえば、ねじり共振領域を素早く通り抜けるといった制御が可能となる。同時に、電動機における無用な電力消費を避けることも可能となる。
特開平１０−３０６７３９号公報

特許文献１に記載された装置において、第１の電動機により原動機の回転エネルギを用いて発電され電気エネルギとして回収される。この電気エネルギは、通常バッテリを充電するために用いられる。ところが、バッテリの充電状態（ＳＯＣ（States Of Charge））が満充電状態に近いと、発電された電力を用いて充電すると過充電になりバッテリの寿命を短くする可能性があるので、充電することができない。このような場合には、満充電状態でないようにするためにエンジンをモータリングしてバッテリの充電容量に空容量を作成して、原動機の停止時に発生した電力をバッテリに充電するようにしていた。しかしながら、このようにすると、無駄に電力を消費していることになり、総合的なエネルギ効率が低下することになる。また、バッテリが冷えている場合にも、最大入力電力が制限されるので、発電された電力を用いて充電することができない。このような場合にはモータジェネレータでエネルギを回収しても、そのエネルギを有効的に使用できない。

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、バッテリやキャパシタ等の蓄電機構に車両の停止時に発生した電力を充電する余裕がない場合であっても、エネルギを有効的に回収できる、車両の制御装置、その制御装置を搭載した車両および制御方法を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、蓄電機構の電力を用いて電気機器を作動させることにより駆動される車両を制御する。この制御装置は、蓄電機構の電力を昇降圧するための昇降圧手段と、昇降圧手段を制御するための制御手段とを含む。昇降圧手段は、昇圧動作の際に昇降圧手段の内部に電力が蓄えられる。制御手段は、電気機器を作動させて発電された電力を蓄電機構へ供給することができない場合に、昇降圧手段の内部に電力を蓄えるように、昇降圧手段を制御するための手段を含む。また、第７の発明に係る車両の制御方法は、蓄電機構の電力を昇降圧する昇降圧機構を制御する制御ステップを含む。昇降圧機構においては、昇圧動作の際に昇降圧機構の内部に電力が蓄えられる。制御ステップは、電気機器を作動させて発電された電力を蓄電機構へ供給することができない場合に、昇降圧機構の内部に電力を蓄えるように、昇降圧機構を制御するステップを含む。

第１または７の発明によると、蓄電機構である二次電池やキャパシタなどの蓄えられた電力の電圧が昇降圧手段であるＤＣ／ＤＣコンバータなどにより昇圧されたり降圧されたりする。このＤＣ／ＤＣコンバータには、平滑コンデンサと呼ばれる昇圧時に電荷を貯めておくコンデンサがある。一方、電気機器であるジェネレータを作動させて発電された電力を蓄電機構に蓄えようとしたときに蓄電機構が満充電状態や満充電状態に近い状態になっていると、蓄えることができなくなる。すなわち、蓄電機構が過充電状態になり蓄電機構を劣化させる可能性があったり瞬時的に電流および電圧の変化が大きくなり許容値を超過することがあったりするため、充電が禁止されることがある。また、低温であるときにも充電が禁止されることがある。このような場合、電気機器であるジェネレータを作動させて電力を発電させても無駄になりかねない。このようなことを回避すべく、制御手段は、ジェネレータにより発電された電力が蓄電機構へ供給することができない場合（すなわち、充電できない場合）に、ＤＣ／ＤＣコンバータの平滑コンデンサに電力を蓄えるように制御する。電気機器であるジェネレータを作動させる場合とは、たとえば車両の減速時や車両の駆動源であるエンジンの停止時であって、ＤＣ／ＤＣコンバータは昇圧動作を行なっていないので、平滑コンデンサに電荷が蓄えられていない。このようにすると、車両の再発進時にはＤＣ／ＤＣコンバータは昇圧動作を行なうが、平滑コンデンサには電荷が蓄えられているので、蓄電機構から電力を供給して平滑コンデンサに電荷を貯める必要がない。その結果、バッテリやキャパシタ等の蓄電機構に車両の停止時に発生した電力を充電する余裕がない場合であっても、エネルギを有効的に回収できる、車両の制御装置または車両の制御方法を提供することができる。

第２の発明に係る車両の制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、車両には、車両の駆動源としてエンジンが搭載される。電気機器はジェネレータである。制御手段は、エンジンの停止時またはエンジンの回転数の低下時に、電気機器を作動させて発電された電力を蓄電機構へ供給することができない場合に、昇降圧手段の内部に電力を蓄えるように、昇降圧手段を制御するための手段を含む。また、第８の発明に係る車両の制御方法においては、第７の発明の構成に加えて、制御ステップは、エンジンの停止時またはエンジンの回転数の低下時に、電気機器を作動させて発電された電力を蓄電機構へ供給することができない場合に、昇降圧機構の内部に電力を蓄えるように、昇降圧機構を制御するステップを含む。

第２または８の発明によると、エンジンの停止時またはエンジンの回転数の低下時に、モータジェネレータを作動させて発電された電力が、蓄電機構が満充電状態であったり低温であるために充電禁止されていても、たとえば、ＤＣ／ＤＣコンバータの内部に設けられた平滑コンデンサに電力を蓄えることができる。

第３の発明に係る車両の制御装置においては、第２の発明の構成に加えて、昇降圧手段は、ＤＣ／ＤＣコンバータであって、昇圧動作の際にＤＣ／ＤＣコンバータの平滑コンデンサに電力が蓄えられる。制御手段は、モータジェネレータを作動させて発電された電力を蓄電機構へ供給することができない場合に、平滑コンデンサに電力を蓄えるように、昇降圧手段を制御するための手段を含む。また、第９の発明に係る車両の制御方法においては、第８の発明の構成に加えて、昇降圧機構は、ＤＣ／ＤＣコンバータである。昇圧動作の際にＤＣ／ＤＣコンバータの平滑コンデンサに電力が蓄えられる。制御ステップは、モータジェネレータを作動させて発電された電力を蓄電機構へ供給することができない場合に、平滑コンデンサに電力を蓄えるように、昇降圧機構を制御するステップを含む。

第３または９の発明によると、エンジンの停止時またはエンジンの回転数の低下時に、モータジェネレータを作動させて発電された電力が、蓄電機構が満充電状態であったり低温であるために充電禁止されていても、ＤＣ／ＤＣコンバータの内部に設けられた平滑コンデンサに電力を蓄えることができる。

第４の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、蓄電機構は二次電池である。制御手段は、二次電池が高充電状態であるために、発電された電力を二次電池へ供給することができない場合に、昇降圧手段の内部に電力を蓄えるように、昇降圧手段を制御するための手段を含む。また、第１０の発明に係る車両の制御方法においては、第７〜９のいずれかの発明の構成に加えて、制御ステップは、二次電池が高充電状態であるために、発電された電力を二次電池へ供給することができない場合に、昇降圧機構の内部に電力を蓄えるように、昇降圧機構を制御するステップを含む。

第４または１０の発明によると、エンジンの停止時またはエンジンの回転数の低下時に、モータジェネレータを作動させて発電された電力が、二次電池が満充電状態であるために充電が禁止されていても、ＤＣ／ＤＣコンバータの内部に設けられた平滑コンデンサに電力を蓄えることができる。

第５の発明に係る車両の制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、蓄電機構は二次電池である。制御手段は、二次電池が低温状態であるために、発電された電力を二次電池へ供給することができない場合に、昇降圧手段の内部に電力を蓄えるように、昇降圧手段を制御するための手段を含む。また、第１１の発明に係る車両の制御方法においては、第７〜９のいずれかの発明の構成に加えて、制御ステップは、二次電池が低温状態であるために、発電された電力を二次電池へ供給することができない場合に、昇降圧機構の内部に電力を蓄えるように、昇降圧機構を制御するステップを含む。

第５または１１の発明によると、エンジンの停止時またはエンジンの回転数の低下時に、モータジェネレータを作動させて発電された電力が、二次電池が低温で最大入力電力が制限されていて充電が禁止されていても、ＤＣ／ＤＣコンバータの内部に設けられた平滑コンデンサに電力を蓄えることができる。

第６の発明に係る車両は、第１〜５のいずれかに記載の車両の制御装置を搭載した車両である。

第６の発明によると、バッテリやキャパシタ等の蓄電機構に車両の停止時に発生した電力を充電する余裕がない場合であっても、エネルギを有効的に回収できる、車両を提供することができる。

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。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両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。他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい。また、電気自動車であっても、燃料電池車であってもよい。

ハイブリッド車両は、駆動源としての、たとえばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関（以下、単にエンジンという）１２０と、モータジェネレータ（ＭＧ）１４０を含む。なお、図１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１４０Ａとジェネレータ１４０Ｂ（あるいはモータジェネレータ１４０Ｂ）と表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータ１４０Ａがジェネレータとして機能したり、ジェネレータ１４０Ｂがモータとして機能したりする。

ハイブリッド車両には、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とジェネレータ１４０Ｂとの２経路に分配する動力分割機構（たとえば、遊星歯車機構）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バッテリ２２０と、走行用バッテリ２２０の直流とモータ１４０Ａおよびジェネレータ１４０Ｂの交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ２４０と、走行用バッテリ２２０の充放電状態を管理制御するバッテリ制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit）という）２６０と、エンジン１２０の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ
２８０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およびバッテリＥＣＵ２６０、インバータ２４０等を制御するＭＧ＿ＥＣＵ３００と、バッテリＥＣＵ２６０、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。

本実施の形態においては、走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間にはコンバータ２４２が設けられている。これは、走行用バッテリ２２０の定格電圧が、モータ１４０Ａやモータジェネレータ１４０Ｂの定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ２２０からモータ１４０Ａやモータジェネレータ１４０Ｂに電力を供給するときには、コンバータ２４２で電力を昇圧する。このコンバータ２４２には平滑コンデンサが内蔵されており、コンバータ２４２が昇圧動作を行なう際には、この平滑コンデンサに電荷が蓄えられる。

なお、図１においては、各ＥＣＵを別構成しているが、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に、点線で示すように、ＭＧ＿ＥＣＵ３００とＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを統合したＥＣＵとすることがその一例である）。

動力分割機構２００は、エンジン１２０の動力を、駆動輪１６０とモータジェネレータ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。モータジェネレータ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。エンジン１２０の回転力はプラネタリーキャリア（Ｃ）に入力され、それがサンギヤ（Ｓ）によってモータジェネレータ１４０Ｂに、リングギヤ（Ｒ）によってモータおよび出力軸（駆動輪１６０側）に伝えられる。回転中のエンジン１２０を停止させる時には、エンジン１２０が回転しているので、この回転の運動エネルギをモータジェネレータ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。

図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、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は、モータジェネレータ１４０のモータ１４０Ａのみによりハイブリッド車両の走行を行ない、通常走行時には、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、他方でジェネレータ１４０Ｂを駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータ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、さらに走行用バッテリ２２０からの電力をモータ１４０Ａに供給してモータ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により従動するモータ１４０Ａがジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ２２０に蓄える。なお、走行用バッテリ２２０の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１２０の出力を増加してジェネレータ１４０Ｂによる発電量を増やして走行用バッテリ２２０に対する充電量を増加する。もちろん、低速走行時でも必要に応じてエンジン１２０の駆動量を増加する制御を行なう。たとえば、上述のように走行用バッテリ２２０の充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン１２０の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等である。

本実施の形態における技術的特徴は、エンジン１２０に対するエンジン停止要求があった場合に、モータジェネレータ１４０Ｂを利用して、エンジン１２０の運動エネルギを電気エネルギに変換して、発生した電力を用いて走行用バッテリ２２０を充電する。このときに、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが高い状態で充電すると、過充電となるような場合には、発生した電力を平滑コンデンサに蓄えるようにして、エネルギを効率的に回収するとともに、速やかにエンジン１２０を停止させる。

図１の中のモータ駆動回路を図２に示す。図２を参照して、モータ駆動回路は、走行用バッテリ２２０と、システムリレーＳＲ（１），ＳＲ（２）と、コンデンサＣ（１），Ｃ（２）と、電圧を昇降圧するコンバータ２４２と、電圧センサ３１０と、インバータ２４０とを備える。

走行用バッテリ２２０は、直流電圧を出力する。システムリレーＳＲ（１），ＳＲ（２）は、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０によってオンされると、走行用バッテリ２２０からの直流電圧をコンデンサＣ（１）に供給する。コンデンサＣ（１）は、走行用バッテリ２２０からシステムリレーＳＲ（１），ＳＲ（２）を介して供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をコンバータ２４２へ供給する。

コンバータ２４２は、リアクトル３１１と、ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３と、ダイオード３１４，３１５とを含む。リアクトル３１１の一方端は走行用バッテリ２２０の電源ラインに接続され、他方端はＮＰＮトランジスタ３１２とＮＰＮトランジスタ３１３との中間点、すなわち、ＮＰＮトランジスタ３１２のエミッタとＮＰＮトランジスタ３１３のコレクタとの間に接続される。ＮＰＮトランジスタ３１２，３１３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のコレクタは電源ラインに接続され、ＮＰＮトランジスタ３１３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が接続されている。

コンバータ２４２は、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０によってＮＰＮトランジスタ３１２，３１３がオン／オフされ、コンデンサＣ（１）から供給された直流電圧を昇圧して出力電圧をコンデンサＣ（２）に供給する。また、コンバータ２４２は、モータ駆動回路が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、モータジェネレータ１４０によって発電され、インバータ２４０によって変換された直流電圧を降圧してコンデンサＣ（１）へ供給する。

コンデンサＣ（２）は、コンバータ２４２から供給された直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧をインバータ２４０へ供給する。電圧センサ３１０は、コンデンサＣ（２）の両側の電圧、すなわち、コンバータ２４２の出力電圧ＶＨを検出する。

インバータ２４０は、コンデンサＣ（２）から直流電圧が供給されるとＨＶ＿ＥＣＵ３２０からの制御に基づいて直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１４０を駆動する。これにより、モータジェネレータ１４０は、トルク指令値によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ２４０は、モータ駆動回路が搭載されたハイブリッド自動車または電気自動車の回生制動時、モータジェネレータ１４０が発電した交流電圧をＨＶ＿ＥＣＵ３２０からの制御に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をコンデンサＣ（２）を介してコンバータ２４２へ供給する。

図３を参照して、ＭＧ＿ＥＣＵ３００で実行されるエンジン停止処理の制御構造を説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＭＧ＿ＥＣＵ３００は、エンジン１２０に対してエンジン停止要求があるか否かを判断する。この判断は、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０を介してエンジンＥＣＵ２８０からＭＧ＿ＥＣＵ３００に入力された各種信号に基づいて行なわれる。エンジン１２０に対してエンジン停止要求があると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１０にて、ＭＧ＿ＥＣＵ３００は、エンジン１２０の停止時における停止時発電電力Ｗ（Ｇ）を計算する。このとき、たとえば、Ｗ（Ｇ）は、Ｗ（Ｇ）＝ΔＮｇ×Ｔｇ×２π／６０／１０００（ｋＷ）により算出される。このとき、ΔＮｇは、モータジェネレータ（１）１４０Ｂの回転数の差分（エンジン１２０の作動状態からエンジ１２０の停止状態までの回転数の差分）である。Ｔｇは、モータジェネレータ（１）１４０Ｂのトルクである。

Ｓ１２０にて、ＭＧ＿ＥＣＵ３００は、充電可能電力Ｗ（Ｂ）を計算する。このとき、走行用バッテリ２２０のＳＯＣや温度ＴＢに基づいて予め定められたマップを用いて、充電可能電力Ｗ（Ｂ）が算出される。

Ｓ１３０にて、ＭＧ＿ＥＣＵ３００は、停止時発電電力Ｗ（Ｇ）が充電可能電力Ｗ（Ｂ）よりも大きいか否かを判断する。停止時発電電力Ｗ（Ｇ）が充電可能電力Ｗ（Ｂ）よりも大きいと（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１４０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１４０にて、ＭＧ＿ＥＣＵ３００は、コンバータ２４２に昇圧指令信号を出力する。このような指令を受けたコンバータ２４２は、平滑用のコンデンサＣ（２）に電荷を蓄える。このときに、エンジン１２０の停止時の発電電力Ｗ（Ｇ）が、走行用バッテリ２２０ではなく、コンデンサＣ（２）に供給されることになる。

Ｓ１５０にて、ＭＧ＿ＥＣＵ３００は、エンジン停止処理を実行する。このときにエンジン１２０の回転数を０まで引き下げるためにモータジェネレータ（１）１４０Ｂにより発電される。

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車両の動作について説明する。

ハイブリッド車両の運転者がイグニッションキーをエンジンスタート位置にして、エンジン１２０の始動を指示して、エンジン１２０が運転中となったり、ＨＶ＿ＥＣＵ３２０の指示によりエンジン１２０が運転中になったりする。エンジン１２０の運転中に、エンジン停止要求があると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、エンジン１２０の停止時に発生するモータジェネレータ（１）１４０Ｂによる発電電力Ｗ（Ｇ）が計算され（Ｓ１１０）、走行用バッテリ２２０の充電可能電力Ｗ（Ｂ）が計算される（Ｓ１２０）。

停止時発電電力Ｗ（Ｇ）と充電可能電力Ｗ（Ｂ）とが比較され、停止時発電電力Ｗ（Ｇ）＞充電可能電力Ｗ（Ｂ）であると（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、コンバータ２４２に昇圧指令信号が出力されて、コンバータ２４２の平滑用のコンデンサＣ（２）に電荷が蓄えられるようにされる（Ｓ１４０）。エンジン停止処理（Ｓ１５０）で発生した電力は、走行用バッテリ２２０の充電のためではなく、コンバータ２４２の平滑用のコンデンサＣ（２）に電荷を蓄えるために、用いられる。

以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置によると、エンジンに対して停止要求があった場合に、モータジェネレータを利用して、エンジンの運動エネルギを電気エネルギに変換して、発生した電力を用いて走行用バッテリを充電しようとする。このときに、走行用バッテリのＳＯＣが高い状態で充電すると過充電となるような場合や、走行用バッテリの温度が低くて最大入力電力が制限されている場合であって充電できない場合には、発生した電力を平滑コンデンサに蓄えるようにして、エネルギを効率的に回収するとともに、速やかにエンジンを停止させることができる。すなわち、エンジンの回転数を０まで引き下げるためにモータジェネレータによって発電された電力は、走行用バッテリに充電できる電力を超えている場合には、コンバータに昇圧動作を行なわせて、コンバータの平滑コンデンサに電力を蓄えることにより、有効的にエネルギを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。

本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御ブロック図である。図１の部分拡大図である。ＭＧ＿ＥＣＵで実行されるエンジン停止処理の制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１２０エンジン、１４０モータジェネレータ、１４０Ａモータ、１４０Ｂジェネレータ、１６０駆動輪、１８０減速機、２００動力分割機構、２２０バッテリ、２４０インバータ、２４２コンバータ、２６０バッテリＥＣＵ、２８０エンジンＥＣＵ、３００ＭＧ＿ＥＣＵ、３２０ＨＶ＿ＥＣＵ。

Claims

車両の制御装置であって、
前記車両は、
蓄電装置と、
エンジンと、
前記エンジンの動力で発電を行なう第１のモータジェネレータと、
前記エンジンおよび前記第１のモータジェネレータと動力分割機構によって接続され、前記車両を駆動する第２のモータジェネレータと、
前記蓄電装置の電圧と前記第１、第２のモータジェネレータに共通して設けられるインバータに授受される直流電圧との間で電圧変換するための電圧変換手段と、
前記直流電圧を平滑化する平滑コンデンサとを含み、
前記制御装置は、前記エンジンを停止させる要求がある時に、前記第１のモータジェネレータを作動させて発電を実行し、前記蓄電装置が発電された電力を受け入れることができない状態である場合に、前記蓄電装置の電圧と前記直流電圧との差を拡大し前記平滑コンデンサに蓄積された電力が増大するように前記電圧変換手段を制御するための制御手段を含む、車両の制御装置。
前記蓄電装置は二次電池であって、
前記制御手段は、前記二次電池が高充電状態であるために、発電された電力を前記二次電池へ供給することができない場合に、前記平滑コンデンサに蓄積された電力が増大するように、前記電圧変換手段を制御する、請求項１に記載の車両の制御装置。
前記蓄電装置は二次電池であって、
前記制御手段は、前記二次電池が低温状態であるために、発電された電力を前記二次電池へ供給することができない場合に、前記平滑コンデンサに蓄積された電力が増大するように、前記電圧変換手段を制御する、請求項１に記載の車両の制御装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置を搭載した車両。
車両の制御方法であって、
前記車両は、
蓄電装置と、
エンジンと、
前記エンジンの動力で発電を行なう第１のモータジェネレータと、
前記エンジンおよび前記第１のモータジェネレータと動力分割機構によって接続され、前記車両を駆動する第２のモータジェネレータと、
前記蓄電装置の電圧と第１、第２のモータジェネレータに共通して設けられるインバータに授受される直流電圧との間で電圧変換するための電圧変換装置と、
前記直流電圧を平滑化する平滑コンデンサとを含み、
前記制御方法は、
前記エンジンを停止させる要求がある時に、前記第１のモータジェネレータを作動させて発電を実行し、前記蓄電装置が発電された電力を受け入れることができない状態である場合に、前記蓄電装置の電圧と前記直流電圧との差を拡大し前記平滑コンデンサに蓄積された電力が増大するように、前記電圧変換装置を制御する制御ステップを含む、車両の制御方法。
前記蓄電装置は二次電池であって、
前記制御ステップは、前記二次電池が高充電状態であるために、発電された電力を前記二次電池へ供給することができない場合に、前記平滑コンデンサに蓄積された電力が増大するように、前記電圧変換装置を制御する、請求項５に記載の車両の制御方法。
前記蓄電装置は二次電池であって、
前記制御ステップは、前記二次電池が低温状態であるために、発電された電力を前記二次電池へ供給することができない場合に、前記平滑コンデンサに蓄積された電力が増大するように、前記電圧変換装置を制御する、請求項５に記載の車両の制御方法。