JP5256992B2

JP5256992B2 - ハイブリッド車両の制御方法およびその装置

Info

Publication number: JP5256992B2
Application number: JP2008271580A
Authority: JP
Inventors: 敬平若山
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2008-10-22
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2028-10-22
Also published as: JP2010104108A

Description

本発明は、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両の制御方法およびその装置に関し、ハイブリッド車両の駆動制御の技術分野に属する。

エンジンと、モータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両が実用化されているが、このハイブリッド車両においては、バッテリは下記のように充電される。

エンジンが直接車輪を駆動する、またはモータが直接車輪を駆動する、若しくはエンジンとモータの両方が直接車輪を駆動するパラレル方式のハイブリッド車両の場合、車両の減速時、車輪側からの回転力によって駆動されるモータが発電機として機能し、バッテリを充電する。

また、エンジンはジェネレータのみを駆動し、モータが該ジェネレータまたはバッテリの少なくとも一方から電力の供給を受けて車輪を駆動するシリーズ方式のハイブリッド車両の場合、車輪側からの回転力によって駆動されるモータが発電機として機能してバッテリを充電する以外にも、ジェネレータによってもバッテリは充電される。

さらに、バッテリは、該バッテリやその充電装置等が外部電源による充電が可能に構成されていれば、パラレル、シリーズのいずれの方式かにかかわらず、該外部電源により充電される。

外部電源によりバッテリを充電する利点としては、車両の停止中にバッテリを充電できることがある。例えば、集客力向上のためにスーパーマーケットなどの買物施設が駐車場に充電設備を設けている場合、運転者の買物中にバッテリを充電することができる。

ところで、バッテリを外部電源により充電する場合、充電開始前のバッテリは低温であるのが好ましい。これは、バッテリには充電により温度が上昇する特性があって、充電開始時に既に高温であると、充電中にバッテリがさらに高温になり、それにより性能劣化する可能性があるからである。

この対処として、特許文献１に記載された発明では、バッテリは、外部電源（充電器）による充電中に、性能劣化につながりうる高温状態にならないようにファンによって冷却されている。

また、別の対処としては、充電中、バッテリが満充電状態に達していなくても、高温状態になれば、該充電を中止することも考えられる。

特開２００４−８８９８５号公報

ところが、特許文献１に記載された発明の場合、外部電源による充電中、即ち車両の停止中、ファンを作動させた状態で放置することになるという欠点がある。また、高温状態になれば充電を中止する場合、バッテリの充電を目的に充電設備の設置場所に停車したにもかかわらず、満充電状態まで充電できないという問題がある。

そこで、本発明は、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両において、外部電源による充電中にバッテリが性能劣化につながりうる高温状態になることを、該充電中にファンを作動させることなく抑制し、かつバッテリを満充電状態になるまで充電することが可能なハイブリッド車両の制御方法およびその装置を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明は、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御方法であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定工程と、
前記停止時充電判定工程で車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定されたときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御工程と、
前記バッテリの残量を検出する残量検出工程とを含み、
前記駆動制御工程では、前記残量検出工程で検出される残量が少ないほど、前記バッテリの使用の抑制度合を大きくすることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御方法であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定工程と、
前記停止時充電判定工程で車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定されたときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御工程とを含み、
前記停止時充電判定工程では、車両が停止したときに外部電源によりバッテリが充電される可能性があると判定したときに、さらに急速充電される可能性があるか否かを判定し、
前記駆動制御工程では、前記停止時充電判定工程で急速充電される可能性があると判定されたとき、その可能性がないと判定されたときに比べて、前記バッテリの使用の抑制度合をさらに大きくすることを特徴とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御方法であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定工程と、
前記停止時充電判定工程で車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定されたときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御工程とを含み、
前記駆動制御工程では、基準駆動力より要求駆動力が小さいときは、駆動力発生源として前記バッテリを選択し、該基準駆動力より要求駆動力が大きいときは前記エンジンを選択するとともに、前記バッテリの使用の抑制は、前記基準駆動力の値を小さくすることによって行うことを特徴とする。

さらにまた、請求項４に記載の発明は、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御方法であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定工程と、
前記停止時充電判定工程で車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定されたときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御工程と、
前記停止時充電判定工程で車両が停止したときに外部電源によりバッテリが充電される可能性があると判定されたときに、バッテリ冷却手段により前記バッテリを冷却するバッテリ冷却工程とを含み、
前記バッテリ冷却工程では、前記停止時充電判定工程で車両が停止したときに急速充電される可能性があると判定されたとき、その可能性がないと判定されたときに比べて、前記バッテリ冷却手段の冷却力を大きくすることを特徴とする。

加えて、請求項５に記載の発明は、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御装置であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定手段と、
前記停止時充電判定手段が車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定したときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御手段と、
前記バッテリの残量を検出する残量検出手段とを有し、
前記駆動制御手段は、前記残量検出手段で検出される残量が少ないほど、前記バッテリの使用の抑制度合を大きくすることを特徴とする。

加えてまた、請求項６に記載の発明は、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御装置であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定手段と、
前記停止時充電判定手段が車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定したときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御手段とを有し、
前記停止時充電判定手段は、車両が停止したときに外部電源によりバッテリが充電される可能性があると判定したときに、さらに急速充電される可能性があるか否かを判定し、
前記駆動制御手段は、前記停止時充電判定手段により急速充電される可能性があると判定されたとき、その可能性がないと判定されたときに比べて、前記バッテリの使用の抑制度合をさらに大きくすることを特徴とする。

一方、請求項７に記載の発明は、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御装置であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定手段と、
前記停止時充電判定手段が車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定したときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御手段とを有し、
前記駆動制御手段は、基準駆動力より要求駆動力が小さいときは、駆動力発生源として前記バッテリを選択し、該基準駆動力より要求駆動力が大きいときは前記エンジンを選択するとともに、前記バッテリの使用の抑制は、前記基準駆動力の値を小さくすることによって行うことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、走行中に車両が停止して外部電源によりバッテリが充電される可能性が生じた場合、該バッテリの使用が抑制される。これにより、放電によるバッテリの温度上昇が抑制され、外部電源による充電開始前のバッテリは低温にされる。そのため、外部電源の充電により温度が上昇するとしても、その充電中にバッテリが性能劣化につながりうる高温状態になることは抑制される。したがって、高温状態になったために外部電源による充電を中止することが抑制され、バッテリを満充電状態になるまで充電することが可能になる。また、充電中にバッテリを冷却するファンなどの冷却手段を作動させる必要がなくなる。

その場合に、この発明によれば、バッテリの残量が少ないほど、バッテリの使用の抑制度合が大きくされる。すなわち、外部電源による充電量が多いほど、言い換えると外部電源による充電中にバッテリの温度が大きく上昇する場合ほど、バッテリの使用を抑制して、充電開始前のバッテリをさらに低温にする。これにより、外部電源による充電中に、バッテリが性能劣化につながりうる高温状態になることがさらに抑制される。

また、請求項２に記載の発明によれば、走行中に外部電源によりバッテリが急速充電される可能性が生じた場合、その可能性がない場合に比べて、バッテリの使用の抑制度合がさらに大きくされる。これは、急速充電中は通常の充電に比べてバッテリの温度上昇が大きいことを考慮したものであって、その対処として、急速充電される可能性が生じた場合は、その可能性がない場合に比べて、充電開始前のバッテリがさらに低温にされる。これにより、外部電源による急速充電中にバッテリが性能劣化につながりうる高温状態になることが抑制される。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、基準駆動力より要求駆動力が小さいときはバッテリを選択し、該基準駆動力より要求駆動力が大きいときはエンジンを選択するとともに、バッテリの使用の抑制は、基準駆動力の値を小さくすることによって行われる。その結果、バッテリの使用の機会が少なくなる。それにより、外部電源による充電開始前のバッテリは低温にされ、外部電源による充電中にバッテリが性能劣化につながりうる高温状態になることが抑制される。

加えて、請求項４に記載の発明によれば、走行中に外部電源により充電がされる可能性が生じたときに、バッテリ冷却手段によりバッテリが冷却される。その結果、外部電源による充電開始前のバッテリは低温にされ、外部電源による充電中にバッテリが性能劣化につながりうる高温状態になることが抑制される。

その場合に、この発明によれば、外部電源によりバッテリが急速充電される可能性が生じた場合、その可能性がない場合に比べて、バッテリ冷却手段の冷却力が大きくされる。その結果、温度上昇が大きい急速充電が実行される可能性が生じた場合、その可能性がない場合に比べて、充電開始前のバッテリはさらに低温にされる。これにより、外部電源による急速充電中にバッテリが性能劣化につながりうる高温状態になることが抑制される。

一方、請求項５〜７に記載の発明によれば、ハイブリッド車両の制御装置において、ハイブリッド車両の制御方法に関する前記請求項１〜３に係る発明の効果とそれぞれ同様の効果が達成される。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るハイブリッド車両の制御方法が実施される、ハイブリッド車両Ｗの構成を概略的に示している。

図１に示すハイブリッド車両Ｗは、車輪１０をモータ１２のみで駆動する、いわゆるシリーズ方式のハイブリッド車両であって、モータ１２に電力を供給する高電圧バッテリ１４とジェネレータ１６とを搭載している。

モータ１２と高電圧バッテリ１４は、インバータ・コンバータ１８を介して接続されており、インバータ・コンバータ１８は、高電圧バッテリ１４からの直流電力を交流電力に変換してモータ１２に供給するとともに、減速中に発電機として機能するモータ１２が発電した交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ１４に供給する。

ジェネレータ１６は、エンジン２０に駆動されて発電し、その電力をモータ１２に供給する、またはインバータ・コンバータ１８を介してバッテリ１４に供給する。

また、このハイブリッド車両Ｗは、例えばスーパーマーケットなどの駐車場に設置されている充電設備（外部電源）ＢＳによって高電圧バッテリ１４が充電可能に構成されている。そのために、高電圧バッテリ１４と充電設備ＢＳとを着脱可能に接続するコネクタ２２を有する。

さらに、ハイブリッド車両Ｗは、高電圧バッテリ１４を冷却するファン２４を有する。

さらにまた、ハイブリッド車両Ｗには、カーナビ装置２６が搭載されている。このカーナビ装置２６は、ＧＰＳを備え、運転者によってボタンなどで入力された目的地までの現在地からのルートを表示画面に表示する装置であって、特に本発明においては、目的地までのルートとともに該目的地およびその周辺の充電設備の有無も表示画面に表示するように構成されている。そのため、カーナビ装置２６は、充電設備ＢＳの設置場所情報を含む地図情報をデータとして備えている。

図２は、ハイブリッド車両Ｗの制御系統を示している。ハイブリッド車両Ｗは、車両コントローラ５０を搭載し、該コントローラ５０は、高電圧バッテリ１４の電圧を検出するバッテリ電圧センサ５２、高電圧バッテリ１４の温度を検出するバッテリ温度センサ５４、ハイブリッド車両Ｗの車速を検出する車速センサ５６、およびアクセルペダルの踏込み量（アクセル量）を検出するアクセル量センサ５８からの検出信号に基づいて、また、カーナビ装置１６からの充電設備ＢＳの設置場所情報データに基づいて、エンジン２０、インバータ・コンバータ１８、およびファン２４を制御するように構成されている。

まず、バッテリ電圧センサ５２、車速センサ５６、およびアクセル量センサ５８それぞれからの検出信号に基づいて、車両コントローラ５０は、モータ１２を高電圧バッテリ１４の蓄電電力で駆動させるためにインバータ・コンバータ１８を制御する(バッテリ１４を車輪１０を駆動する駆動力の発生源とする)、またはモータ１２をジェネレータ１６の発電電力で駆動させるためにエンジン２０を制御する(エンジン２０を車輪１０を駆動する駆動力の発生源とする。)。

具体的には、車両コントローラ５０は、バッテリ電圧センサ５２からの信号に基づいて高電圧バッテリ１４の充電率（ＳＯＣ）を算出するとともに、車速センサ５６およびアクセル量センサ５８それぞれからの信号に基づいて運転者が要求するモータ出力を算出する。この算出したＳＯＣおよび要求モータ出力と、図３に示す予め作成されてデータとして保持している駆動力発生源決定マップとに基づいて、車両コントローラ５０は、高電圧バッテリ１４またはエンジン２０のいずれか一方を駆動力発生源として選択して使用する。この駆動力発生源決定マップに基づけば、ＳＯＣが大きいほど駆動力発生源として高電圧バッテリ１４が選択され、要求モータ出力が大きいほど、エンジン２０が選択される。なお、詳細は後述するが、マップにおけるバッテリ駆動領域とエンジン駆動領域の境界（請求の範囲に記載の「基準駆動力」に対応。）を、所定の条件が成立すると、車両コントローラ５０は、バッテリ駆動領域を縮小するように(一点鎖線に示すように)変更するように構成されている。

また、車両コントローラ５０は、ハイブリッド車両Ｗの走行中、バッテリ温度センサ５４からの信号に基づいて、ファン２４を制御する。図４の通常用のファン風量決定マップに示すように、バッテリ温度センサ５４が検出するバッテリ温度がＴ_０を超えると、車両コントローラ５０は、ファン２４の作動を開始し、そこから温度が上昇するにしたがって、ファン２４の風量（冷却力）を段階的に大きく設定する。これにより、高電圧バッテリ１４が、走行中に性能劣化につながりうる高温状態にならないようにしている。なお、詳細は後述するが、上述の所定の条件が成立すると、バッテリ温度がファン作動開始温度Ｔ_０を超えていなくても、車両コントローラ５０は、ファンを作動させるように構成されている。

さらに、車両コントローラ５０は、上述の所定の条件でもある、走行中にハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性が生じた場合、言い換えると車両Ｗが充電設備ＢＳの設置場所に停止する可能性がある場合、該バッテリ１４の使用を抑制する。

高電圧バッテリ１４を外部電源ＢＳにより充電するか否かは運転者の判断によるものであるため該運転者の意思を確認しないかぎり充電するか否かはわからないが、例えば、カーナビ装置２６がＧＰＳを用いて検出する現在地の近傍に充電設備ＢＳの設置場所が存在する、カーナビ装置２６に運転者が現在地近くの充電設備ＢＳの設置場所を目的地として入力する、カーナビ装置２６の表示画面に表示されたルートを含む地図画像内に充電設備ＢＳの設置場所が表れるなどの場合を、走行中にハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性が生じた場合として、車両コントローラ５０は、該バッテリ１４の使用を抑制する。すなわち、カーナビ装置２６と車両コントローラ５０とが、走行中にハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性があるか否かを判定する手段として機能する。

高電圧バッテリ１４の使用を抑制する目的は、モータ１２を、高電圧バッテリ１４の蓄電電力で駆動させるのではなく、ジェネレータ１６の発電電力で駆動させることを優先することにより、高電圧バッテリ１４の放電を抑制し、それにより高電圧バッテリ１４の温度を低下させるためである。

具体的には、車両コントローラ５０は、図３に示す駆動力発生源決定マップのエンジン駆動領域とバッテリ駆動領域との境界を、バッテリ駆動領域が狭くなるように変更する。さらに具体的に言えば、ＳＯＣが小さい（高電圧バッテリ１４の残量が少ない）ほど、言い換えると充電設備ＢＳによる充電量が多いほど、さらに言い換えると充電設備ＢＳによる充電中に高電圧バッテリ１４の温度が大きく上昇する場合ほど、高電圧バッテリ１４の使用の抑制度合が大きくなるように、境界を変更する、すなわちＳＯＣが小さくなるほど、実線で示す変更前の境界と二点鎖線で示す変更後の境界との間が大きくなるように変更する。

これにより、モータ１２は、境界変更前の駆動力発生源決定マップにしたがえば高電圧バッテリ１４の蓄電電力により駆動されるところを、ジェネレータ１６の発電電力により駆動されるようになる、すなわち高電圧バッテリ１４の使用の機会が少なくされる。その結果、ハイブリッド車両Ｗが充電設備ＢＳの設置場所に停止して該充電設備ＢＳに充電される前に、その高電圧バッテリ１４は低温にされる。

また、走行中にハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性が生じると、所定の条件が成立したとして、上述したように、車両コントローラ５０は、ファン２４を作動させる。具体的には、高電圧バッテリ１４のＳＯＣおよび温度と、図５に示す充電前用のファン風量決定マップとに基づいて、ファン２４を制御する。高電圧バッテリ１４の温度が高くなるにしたがってファン２４の風量が大きく設定される図４に示す通常用のマップとは異なり、図５の充電前用のマップにしたがえば、高電圧バッテリ１４の温度が高くなるほど、またＳＯＣが小さくなるほどファン２４の風量は大きく設定される。ＳＯＣが小さくなるほどファン２４の風量を大きく設定するのは、ＳＯＣが小さいほど、充電設備ＢＳによる充電量が多くなる、言い換えると充電設備ＢＳによる充電中に高電圧バッテリ１４の温度が大きく上昇するからであり、その充電設備ＢＳによる充電の前に、高電圧バッテリ１４をより低温にするためである。

ここからは、これまで説明してきた車両コントローラ５０が行う駆動制御の流れを図６に示すフローを参照しながら、またファン２４の制御の流れを図７に示すフローを参照しながら説明する。図６および図７に示すフローの制御は、ハイブリッド車両Ｗの走行中に実行される制御であって、並行して実行される。

最初に、図６に示す駆動制御のフローを説明する。

図６に示すように、まず、ステップＳ１００において、車両コントローラ５０は、バッテリ電圧センサ５２、車速センサ５６、アクセル量センサ５８からの信号に基づいて、走行中のハイブリッド車両Ｗの車速、アクセル量、および高電圧バッテリ１４の電圧を読込む。

次に、ステップＳ１１０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ１００で読込んだ高電圧バッテリ１４の電圧に基づいて、高電圧バッテリ１４のＳＯＣを算出する。

続いて、ステップＳ１２０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ１００で読込んだ車速とアクセル量とに基づいて、要求モータ出力を算出する。

ステップＳ１３０において、車両コントローラ５０は、ハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性があるか否か、すなわち停止充電フラグの有無を判定する。ハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性がある場合（停止時充電フラグありの場合）、ステップＳ１４０に進む。そうでない場合、ステップＳ１５０に進む。

ハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性があると判定すると、ステップＳ１４０において、車両コントローラ５０は、図３に示す駆動力発生源マップの境界を、バッテリ駆動領域を縮小するように変更する。

ステップＳ１５０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ１１０で算出したＳＯＣとステップＳ１２０で算出した要求モータ出力とが、駆動力発生源決定マップのバッテリ駆動領域内であるか否かを判定する。バッテリ駆動領域である場合、ステップＳ１６０に進む。そうでない場合ステップＳ１８０に進む。

ステップＳ１６０において、車両コントローラ５０は、エンジン２０を停止する。続いて、ステップＳ１７０において、インバータ・コンバータ１８を制御して高電圧バッテリ１４の蓄電電力によりモータ１２を駆動する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

一方、ステップＳ１８０において、車両コントローラ５０は、エンジン２０を駆動する。続いて、ステップＳ１９０において、エンジン２０を制御してジェネレータ１６を駆動し、ジェネレータ１６の発電電力によりモータ１２を駆動する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

次に、図７に示すファン制御のフローを説明する。

まず、ステップＳ３００において、車両コントローラ５０は、バッテリ電圧センサ５２とバッテリ温度センサ５４からの信号に基づいて、走行中のハイブリッド車両Ｗの高電圧バッテリ１４の電圧および温度を読込む。

次に、ステップＳ３１０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ３００で読込んだ高電圧バッテリ１４の電圧に基づいて、高電圧バッテリ１４のＳＯＣを算出する。

つづいて、ステップＳ３２０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ３００で読込んだ高電圧バッテリ１４の温度がファン作動温度Ｔ_０を超えているか否かを判定する。超えている場合、ステップＳ３３０に進む。そうでない場合、ステップＳ３４０に進む。

ステップＳ３３０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ３００で読込んだ高電圧バッテリ１４の温度と、図４に示す通常用のファン風量決定マップとに基づいて、ファン２４の風量を設定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

一方、ステップＳ３４０において、車両コントローラ５０は、ハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性があるか否か、すなわち停止充電フラグの有無を判定する。ハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性がある場合（停止充電フラグありの場合）、ステップＳ３５０に進む。そうでない場合、ステップＳ３６０に進む。

ステップＳ３５０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ３００で読込んだ高電圧バッテリ１４の温度と、ステップＳ３１０で算出したＳＯＣと、図５に示す充電前用のファン風量決定マップとに基づいて、ファン２４の風量を設定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

一方、ステップＳ３６０において、車両コントローラ５０は、ファン２４を停止する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

この図６と図７に示すフローに対応する一例のタイムチャートを図８に示す。

走行中にハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性が生じると、すなわち停止充電フラグが立つと、駆動力発生源が高電圧バッテリ１４からエンジン２０に切り換わる（二点鎖線は、駆動力発生源をエンジン２０に切り換えない場合を示している。）。

それとともに、高電圧バッテリ１４のバッテリ温度がファン作動温度Ｔ_０でないにもかかわらず、ファン２４が作動される。

高電圧バッテリ１４からエンジン２０に駆動力発生源が切り換わるとともに、ファン２４が作動されることにより、高電圧バッテリ１４の温度は、駆動力発生源をエンジン２０に切り換えない場合に比べて大きく下がる。

そして、ハイブリッド車両Ｗが停止すると、ファン２４が停止し、充電設備ＢＳによる充電が開始される。

ハイブリッド車両Ｗの停止中、充電設備ＢＳによる充電により高電圧バッテリ１４の温度は上昇していくが、その温度が充電中止温度ＭＡＸに近づくまでの充電開始からの時間は、充電開始前に高電圧バッテリ１４からエンジン２０に駆動力発生源が切り換えられなかった場合に比べて長い。そのため、充電設備ＢＳによる充電が、高電圧バッテリ１４が満充電状態になるまで、またはそれに近い状態になるまで続行される。

以上、本実施形態によれば、走行中にハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性が生じた場合、該高電圧バッテリ１４の使用が抑制される。これにより、放電による高電圧バッテリ１４の温度上昇が抑制され、充電設備ＢＳによる充電開始前の高電圧バッテリ１４は低温にされる。そのため、充電設備ＢＳの充電により温度が上昇するとしても、その充電中に高電圧バッテリ１４が性能劣化につながりうる高温状態になることは抑制される。したがって、高温状態になったために充電設備ＢＳによる充電を中止することが抑制され、高電圧バッテリ１４を満充電状態になるまで充電することが可能になる。また、充電中に高電圧バッテリ１４を冷却するファン２４を作動させる必要がなくなる。

（第２の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態と異なり、通常充電のみを実行する充電設備と、通常充電より速い急速充電を実行する充電設備とが混在する場合に備えたものである。すなわち、急速充電中は通常充電に比べてバッテリの温度上昇が大きいことを考慮したものである。

第１の実施形態と異なる、車両コントローラ５０が実行する駆動制御とファン制御の内容を説明する（ハイブリッド車両やその制御系統の構成は、図１や図２に示す第１の実施形態と同一である。）。

第２の実施形態の車両コントローラ５０が行う、駆動制御を図９に示すフローを参照しながら説明する。

図９に示すように、まず、ステップＳ５００において、車両コントローラ５０は、バッテリ電圧センサ５２、車速センサ５６、アクセル量センサ５８からの信号に基づいて、走行中のハイブリッド車両Ｗの車速、アクセル量、および高電圧バッテリ１４の電圧を読込む。

次に、ステップＳ５１０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ５００で読込んだ高電圧バッテリ１４の電圧に基づいて、高電圧バッテリ１４のＳＯＣを算出する。

続いて、ステップＳ５２０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ５００で読込んだ車速とアクセル量とに基づいて、要求モータ出力を算出する。

ステップＳ５３０において、車両コントローラ５０は、ハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性があるか否かを判定する。ハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性がある場合、ステップＳ５４０に進む。そうでない場合、ステップＳ５７０に進む。

ハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性があると判定すると、ステップＳ５４０において、車両コントローラ５０は、その充電が急速充電であるか否かを判定する。この判定を可能とするために、カーナビ装置２６は、通常充電仕様の充電設備と急速充電仕様の充電設備それぞれの設置場所情報を含む地図情報をデータとして備えている。急速充電の場合、ステップＳ５５０に進む。そうでない場合ステップＳ５６０に進む。

急速充電される可能性があると判定すると、ステップＳ５５０において、車両コントローラ５０は、図１０に示すように、駆動力発生源決定マップのバッテリ駆動領域とエンジン駆動領域との境界を、二点鎖線に示す境界に変更し、すなわち通常充電される可能性がある場合に変更された一点鎖線の境界より低い要求モータ出力側に境界を変更し、二段階バッテリ駆動領域を縮小する。その結果、通常充電に比べて、高電圧バッテリ１４の使用がさらに抑制され、充電設備ＢＳによる充電前の高電圧バッテリ１４はさらに低温にされる。これは、急速充電中は通常充電に比べて高電圧バッテリ１４の温度上昇が大きいことを考慮したものあって、これにより、充電設備ＢＳによる急速充電中に高電圧バッテリ１４が性能劣化につながりうる高温状態になることが抑制される。

一方、急速充電ではなく通常充電される可能性がある場合、ステップＳ５６０において、車両コントローラ５０は、図１０に示すように、駆動力発生源決定マップの境界を、一点鎖線に示す境界に変更し、一段階バッテリ駆動領域を縮小する。

ステップＳ５７０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ５１０で算出したＳＯＣとステップＳ５２０で算出した要求モータ出力とが、駆動力発生源決定マップのバッテリ駆動領域内であるか否かを判定する。バッテリ駆動領域である場合、ステップＳ５８０に進む。そうでない場合ステップＳ６００に進む。

ステップＳ５８０において、車両コントローラ５０は、エンジン２０を停止する。続いて、ステップＳ５９０において、インバータ・コンバータ１８を制御して高電圧バッテリ１４の蓄電電力によりモータ１２を駆動する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

一方、ステップＳ６００において、車両コントローラ５０は、エンジン２０を駆動する。続いて、ステップＳ６１０において、エンジン２０を制御してジェネレータ１６を駆動し、ジェネレータ１６の発電電力によりモータ１２を駆動する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

次に、第２の実施形態の車両コントローラ５０が行う、ファン制御を図１１に示すフローを参照しながら説明する。

まず、ステップＳ７００において、車両コントローラ５０は、バッテリ電圧センサ５２とバッテリ温度センサ５４からの信号に基づいて、走行中のハイブリッド車両Ｗの高電圧バッテリ１４の電圧および温度を読込む。

次に、ステップＳ７１０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ７００で読込んだ高電圧バッテリ１４の電圧に基づいて、高電圧バッテリ１４のＳＯＣを算出する。

つづいて、ステップＳ７２０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ７００で読込んだ高電圧バッテリ１４の温度がファン作動温度Ｔ_０を超えているか否かを判定する。超えている場合、ステップＳ７３０に進む。そうでない場合、ステップＳ７４０に進む。

ステップＳ７３０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ７００で読込んだ高電圧バッテリ１４の温度と、図４に示す通常用のファン風量決定マップとに基づいて、ファン２４の風量を設定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

一方、ステップＳ７４０において、車両コントローラ５０は、ハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性があるか否かを判定する。ハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性がある場合、ステップＳ７５０に進む。そうでない場合、ステップＳ７６０に進む。

ハイブリッド車両Ｗが停止して充電設備ＢＳにより高電圧バッテリ１４が充電される可能性があると判定すると、ステップＳ７５０において、車両コントローラ５０は、その充電が急速充電であるか否かを判定する。急速充電の場合、ステップＳ７７０に進む。そうでない場合、ステップＳ７８０に進む。

一方、ステップＳ７６０において、車両コントローラ５０は、ファン２４を停止する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

ステップＳ７７０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ７００で読込んだ高電圧バッテリ１４の温度と、ステップＳ７１０で算出したＳＯＣと、図１２に示す急速充電前用のファン風量決定マップとに基づいて、ファン２４の風量を設定する。この急速充電前用のマップは、図５に示す通常充電前用のマップに比べて、ファン２４の風量がより大きく設定されるように構成されている。その結果、温度上昇が大きい急速充電が実行される可能性がある場合、その可能性がない場合に比べて、充電開始前の高電圧バッテリ１４はさらに低温にされる。これにより、充電設備ＢＳによる急速充電中に高電圧バッテリ１４が性能劣化につながりうる高温状態になることが抑制される。

一方、ステップＳ７８０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ７００で読込んだ高電圧バッテリ１４の温度と、ステップＳ７１０で算出したＳＯＣと、図５に示す通常充電前用のファン風量決定マップとに基づいて、ファン２４の風量を設定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

以上、２つの実施形態を挙げて本発明を説明した本発明は、これに限定されない。

例えば、上述の２つの実施形態は、エンジンはジェネレータのみを駆動し、モータが該ジェネレータまたはバッテリのいずれか一方から電力の供給を受けて車輪を駆動するシリーズ方式のハイブリッド車両であったが、本発明はこれに限らない。モータがジェネレータまたはバッテリの少なくとも一方から電力の供給を受けて車輪を駆動する、すなわちエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するシリーズ方式であってもよい。またシリーズ方式でなく、エンジンが直接車輪を駆動する、またはモータが直接車輪を駆動する、若しくはエンジンとモータの両方が直接車輪を駆動するパラレル方式のハイブリッド車両等あらゆる方式のハイブリッド車両でも本発明は適用可能である。このパラレル方式の場合、バッテリの使用を抑制することはモータの使用を抑制することと同義である。

また、上述の実施形態の場合、ハイブリッド車両が停止して充電設備により高電圧バッテリが充電される（または急速充電される）可能性が生じると、その充電開始前にファンにより高電圧バッテリが冷却されるが、充電設備による充電中に性能劣化につながりうる高温状態にならないのであれば、ファンによる充電開始前の冷却を省略してもよい。

以上のように、本発明に係るハイブリッド車両の制御方法およびその装置によれば、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両において、外部電源による充電中にバッテリが性能劣化につながりうる高温状態になることを、該充電中にファンを作動させることなく抑制し、かつバッテリを満充電状態になるまで充電することができる。したがって、ハイブリッド車両の製造産業の分野において好適に利用される可能性がある。

本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概略的に示す図である。本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の制御系統の構成を示す図である。駆動力発生源決定マップを示す図である。通常用のファン風量決定マップ示す図である。外部電源による充電前用のファン風量決定マップを示す図である。第１の実施形態の駆動制御のフローを示す図である。第１の実施形態のファン制御のフローを示す図である。第1の実施形態の駆動制御およびファン制御に対応する一例のタイムチャートを示す図である。第２の実施形態の駆動制御のフローを示す図である。第２の実施形態に係る、駆動力発生源決定マップにおけるバッテリ駆動領域の縮小を説明するための図である。第２の実施形態のファン制御のフローを示す図である。外部電源による急速充電前用のファン風量決定マップを示す図である。

符号の説明

１２モータ
１４バッテリ（高電圧バッテリ）
２０エンジン
Ｗハイブリッド車両
ＢＳ外部電源（充電設備）

Claims

エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御方法であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定工程と、
前記停止時充電判定工程で車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定されたときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御工程と、
前記バッテリの残量を検出する残量検出工程とを含み、
前記駆動制御工程では、前記残量検出工程で検出される残量が少ないほど、前記バッテリの使用の抑制度合を大きくすることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御方法であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定工程と、
前記停止時充電判定工程で車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定されたときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御工程とを含み、
前記停止時充電判定工程では、車両が停止したときに外部電源によりバッテリが充電される可能性があると判定したときに、さらに急速充電される可能性があるか否かを判定し、
前記駆動制御工程では、前記停止時充電判定工程で急速充電される可能性があると判定されたとき、その可能性がないと判定されたときに比べて、前記バッテリの使用の抑制度合をさらに大きくすることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御方法であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定工程と、
前記停止時充電判定工程で車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定されたときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御工程とを含み、
前記駆動制御工程では、基準駆動力より要求駆動力が小さいときは、駆動力発生源として前記バッテリを選択し、該基準駆動力より要求駆動力が大きいときは前記エンジンを選択するとともに、前記バッテリの使用の抑制は、前記基準駆動力の値を小さくすることによって行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御方法であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定工程と、
前記停止時充電判定工程で車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定されたときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御工程と、
前記停止時充電判定工程で車両が停止したときに外部電源によりバッテリが充電される可能性があると判定されたときに、バッテリ冷却手段により前記バッテリを冷却するバッテリ冷却工程とを含み、
前記バッテリ冷却工程では、前記停止時充電判定工程で車両が停止したときに急速充電される可能性があると判定されたとき、その可能性がないと判定されたときに比べて、前記バッテリ冷却手段の冷却力を大きくすることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御装置であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定手段と、
前記停止時充電判定手段が車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定したときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御手段と、
前記バッテリの残量を検出する残量検出手段とを有し、
前記駆動制御手段は、前記残量検出手段で検出される残量が少ないほど、前記バッテリの使用の抑制度合を大きくすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御装置であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定手段と、
前記停止時充電判定手段が車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定したときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御手段とを有し、
前記停止時充電判定手段は、車両が停止したときに外部電源によりバッテリが充電される可能性があると判定したときに、さらに急速充電される可能性があるか否かを判定し、
前記駆動制御手段は、前記停止時充電判定手段により急速充電される可能性があると判定されたとき、その可能性がないと判定されたときに比べて、前記バッテリの使用の抑制度合をさらに大きくすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を選択して駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御装置であって、
走行中に、車両が停止したときに外部電源により前記バッテリが充電される可能性があるか否かを判定する停止時充電判定手段と、
前記停止時充電判定手段が車両が停止したときに外部電源により充電される可能性があると判定したときに、前記バッテリの使用を抑制する駆動制御手段とを有し、
前記駆動制御手段は、基準駆動力より要求駆動力が小さいときは、駆動力発生源として前記バッテリを選択し、該基準駆動力より要求駆動力が大きいときは前記エンジンを選択するとともに、前記バッテリの使用の抑制は、前記基準駆動力の値を小さくすることによって行うことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。