JP6222891B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、発電機と、この発電機を駆動するエンジンと、発電機で発電した電力を蓄電するバッテリと、バッテリの電力で駆動する走行用電動機と、を備えたハイブリッド車両は良く知られている。
また、このハイブリッド車両のバッテリ充電量（これを、以下、バッテリＳＯＣという）の制御装置として、充電予定地点への到達時に、バッテリＳＯＣを予め設定されたＳＯＣ下限値まで使用するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この従来技術は、通常走行時、バッテリＳＯＣを、予め設定されたＳＯＣ中央値より低下時に、エンジン駆動による発電を行うＨＥＶ走行モードとし、ＳＯＣ中央値より上昇時に、走行用電動機の駆動で走行するＥＶ走行モードとし、ＳＯＣ中央値に維持する。
そして、現在地点から充電予定地点までの距離が、ＳＯＣ中央値からＳＯＣ下限値までのバッテリＳＯＣにより走行可能な距離以下になったら、ＥＶ走行モードとし、充電予定地点に到達時にバッテリＳＯＣをＳＯＣ下限値まで低下させる。このように、バッテリＳＯＣがＳＯＣ下限値となるまで消費することにより、エンジン駆動頻度を抑えて燃費の向上および環境保護を図ることができる。

特開２００８−９４２３０号公報

しかしながら、上述の従来技術では、以下に述べるように、充電予定地点到達時にバッテリＳＯＣをＳＯＣ下限値に制御する精度が低かった。
すなわち、ＳＯＣ下限値に向けてＥＶ走行モードで走行しているときに、渋滞や事故などの不確定要素によりバッテリＳＯＣを消費した場合、充電予定地点到達前にＳＯＣ下限値まで使い切るおそれがある。
一方、ＳＯＣ下限値に向けてＥＶ走行モードで走行しているときに、走行経路中に、下り坂などが存在し、予想よりもバッテリＳＯＣの使用量が減る場合もあり、この場合、バッテリＳＯＣをＳＯＣ下限値まで使い切れない可能性がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、予め設定された充電予定地点に到達した際に、バッテリ充電量を充電量下限値まで消費する精度の向上を図ることが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記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、
エンジンの駆動による発電機の発電および走行用電動機の駆動に基づいてバッテリ充電量を制御し、かつ、予め設定された充電予定地点に到達した時に、バッテリ充電量が予め設定された充電量下限値に達するよう走行用電動機およびエンジンの駆動を制御する充電量下限値制御を実行する充電制御部と、
この充電制御部に含まれ、前記充電量下限値制御の実行時に、前記発電機による最大発電量である発電許容量を、前記充電予定地点に近付くほど高く設定する発電許容量設定部と、を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置とした。

本発明では、充電量下限値に向けて制御する充電量下限値制御を実行する場合、走行用電動機の駆動（放電）と、エンジンの駆動（充電）と、を制御するため、走行用電動機の駆動のみによる制御の場合と比較して、充電量下限値への制御精度を向上できる。
さらに、発電許容量設定部により、発電許容量を可変とし、充電予定地点までの距離が遠いときには、発電許容量を低く設定して走行性能確保を優先でき、充電予定地点までの距離が近いときには、発電許容量を高く設定して充電量下限値への精度を優先できる。

図１は実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置を適用したシリーズ方式のハイブリッド車両を示す全体システム構成図である。 図２は実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置の充電量下限値制御の処理の流れを示すフローチャートである。 図３は実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置において発電許容量を決定する発電許容量係数の特性を示す発電許容量係数特性図である。 図４は実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置において充電予定地点との距離と発電許容量との関係を示す発電許容量特性図である。 図５は実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置における充電予定地点までの残距離と、差ΔＳＯＣと、車速分散とに応じた発電許容量の設定例を示す発電許容量特性図である。 図６は実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置におけるバッテリＳＯＣの制御例を示すバッテリＳＯＣ特性図である。

以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置の構成を説明する。
図１は、実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置を適用したハイブリッド車両Ａの全体システムを示すシステム構成図である。

ハイブリッド車両Ａは、図１に示すように、システムコントローラ（充電制御部：発電許容量設定部）１と、エンジンコントローラ２と、エンジン３と、発電機コントローラ４と、発電機５と、発電機インバータ６と、バッテリコントローラ７と、バッテリ８と、駆動モータコントローラ９と、駆動インバータ１０と、駆動モータ（走行用電動機）１１と、減速機１２と、駆動輪１３，１３と、を備えている。

このハイブリッド車両Ａは、エンジン３を発電のみに使用し、駆動モータ１１を駆動輪１３，１３の駆動と回生のみに使用するシリーズ方式（直列方式）のハイブリッド車両である。簡単に言うと、発電システムを搭載した電気自動車である。よって、走行モードとしては、エンジン３の駆動力を用いる走行モードが無く、電気自動車走行モード（＝ＥＶ走行モード）のみであるが、エンジン３を駆動させて発電をしながら走行する場合を、本明細書ではＨＥＶ走行モードという。また、ハイブリッド車両Ａは、いわゆるプラグイン方式を採用し、家庭用電源、専用電源などの外部電源から電力を供給しバッテリ８に充電できるようになっている。

エンジン３は、発電のための駆動力を発電機５へ伝達する。
発電機５は、エンジン３の駆動力によって回転して発電する。つまり、主にエンジン３と発電機５から発電装置が構成される。また、発電機５は、モータとしての機能も併せて有し、エンジン始動時にクランキングさせることや、エンジン３を発電機５の駆動力を用いて力行回転させることで、電力を消費することができる。

発電機インバータ６は、発電機５とバッテリ８と駆動インバータ１０とに接続され、発電機５が発電する交流の電力を直流に変換、あるいは、逆変換を行う。
バッテリ８は、発電機５と駆動モータ１１それぞれの回生電力の充電、駆動電力の放電を行う。
駆動インバータ１０は、バッテリ８と発電機インバータ６から供給される直流の電力を、駆動モータ１１の交流電流に変換、あるいは、逆変換を行う。

駆動モータ１１は、駆動力を発生し減速機１２を通して駆動輪１３，１３に駆動力を伝達する。そして、車両の走行時、駆動輪１３，１３に連れ回されて回転するときに、回生駆動力を発生させることでエネルギを回生する。

エンジンコントローラ２は、システムコントローラ１から指令されるエンジントルク指令値を実現するために、エンジン３の回転数や温度などの信号に応じて、エンジン３のスロットル開度、点火時期、燃料噴射量を調整する。

発電機コントローラ４は、システムコントローラ１から指令される発電機トルク指令値を実現するために、発電機の回転数や電圧などの状態に応じて、発電機インバータ６をスイッチング制御する。

バッテリコントローラ７は、バッテリ８へ充放電される電流や電圧を元にバッテリ充電量（以下、バッテリＳＯＣとする：ＳＯＣは「State Of Charge」の略）を計測し、システムコントローラ１へ出力する。また、バッテリ８の温度、バッテリ８の充電効率、バッテリＳＯＣに応じた入力可能パワー、バッテリＳＯＣに応じた出力可能パワーを演算し、システムコントローラ１へ出力する。

駆動モータコントローラ９は、システムコントローラ１から指令される駆動トルクを実現するために、駆動モータ１１の回転数や電圧などの状態に応じて、駆動インバータ１０をスイッチング制御する。

システムコントローラ１は、運転者のアクセルペダル操作量、車速、(路面)勾配などの車両状態、バッテリコントローラ７からのバッテリＳＯＣ、入力可能パワー、出力可能パワー、発電機５の発電電力などに応じて、駆動モータ１１へ駆動トルクを指令する。また、システムコントローラ１は、バッテリ８へ充電し、駆動モータ１１へ供給するための発電電力指令値を演算する。

さらに、システムコントローラ１は、走行時に、バッテリＳＯＣが所定の充電量であるバッテリＳＯＣ中央値（図６のＳＯＣＭ）となるように充電量制御を行う。この充電量制御については、特許文献１に記載された技術と同様であり、バッテリＳＯＣが予め設定されたバッテリＳＯＣ中央値よりも低下すると、エンジン３を駆動させて発電を行うＨＥＶ走行モードとし、バッテリＳＯＣ中央値を超えると、駆動モータ１１のみの駆動により走行するＥＶ走行モードとする。

この充電量制御の実行により、後述する図６において距離Ｌ０の前後に示すように、バッテリＳＯＣはバッテリＳＯＣ中央値の近傍に維持される。なお、このバッテリＳＯＣ中央値は、ある程度上下に幅を有した値であってよい。

また、システムコントローラ１には、位置情報取得部としてのナビゲーションシステム２０が接続され、現在地点や目的地などの位置情報が入力される。なお、ナビゲーションシステム２０は、表示装置２０ａを備えており、システムコントローラ１は、表示装置２０ａを用いて画像表示や音声出力などにより、種々の情報や制御状態をユーザに知らせる。

そして、システムコントローラ１は、この位置情報に基づいて、充電量下限制御を実行する。この充電量下限制御は、予め設定された充電予定地点Ｐｔに到達時にバッテリＳＯＣが予め設定された下限値であるＳＯＣ下限値となるようエンジン３および駆動モータ１１の駆動を制御するものである。すなわち、エンジン３の駆動制御により発電機５からバッテリ８への充電量を制御するとともに、駆動モータ１１の駆動制御によりバッテリ８からの放電量を制御し、バッテリＳＯＣの制御を行う。
なお、充電予定地点Ｐｔとは、例えば、自宅や充電ステーションである。これらの充電予定地点Ｐｔとしての設定は、運転者が予め手動入力により行ってもよいし、走行中にシステムコントローラ１が自動的に行ってもよい。

以下に、システムコントローラ１において、充電量下限値制御を実行する充電制御部における処理の流れを、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
この充電量下限値制御は、現在の走行地点（現在地点Ｐｎ）から、これから向かう充電予定地点Ｐｔまでの距離Ｌｎが、予め設定された設定距離Ｌｓｅｔ以下となると実行される。また、現在地点Ｐｎは、ナビゲーションシステム２０のＧＰＳ機能により検出する他、路上に配置したビーコンなどから得られる情報を用いることもできる。また、設定距離Ｌｓｅｔは、ＥＶ走行のみにより充電予定地点Ｐｔまで走行できる距離よりも長い距離に設定される。

上記のようにして開始された充電量下限値制御では、まず、ステップＳ１において、バッテリＳＯＣ中央値よりも低いＳＯＣ下限値を設定しステップＳ２に進む。なお、このとき、ＳＯＣ下限値としては、後述するように本実施の形態１では、駆動力不足となるリスクマージン分を考慮せずに設定するため、後述する比較例のＳＯＣ下限値と比較して、２０％程低い値に設定する。

次に、ステップＳ２では、現在地点Ｐｎから充電予定地点Ｐｔまでの各区間における目標バッテリＳＯＣを設定し、ステップＳ３に進む。すなわち、本実施の形態１では、現在地点Ｐｎから充電予定地点Ｐｔまでの走行予定区間を複数区間に分割する。そして、区間毎に目標バッテリＳＯＣを設定する。このとき、目標バッテリＳＯＣは、現在地点ＰｎのバッテリＳＯＣ（バッテリＳＯＣ中央値）から、充電予定地点ＰｔのＳＯＣ下限値に向けて、各区間において徐々に低くなるように設定される。

ステップＳ３では、現在地点Ｐｎから充電予定地点Ｐｔまでの残距離Ｌｚを取得し、ステップＳ４に進む。なお、この残距離Ｌｚは、エンジン３の駆動による発電機５の最大発電量であるエンジン発電許容量を決定するファクタの１つである。

ステップＳ４では、各区間において目標バッテリＳＯＣと、実際のその区間走行時のバッテリＳＯＣとから、その区間走行終了時の両者の差（以下、これを差ΔＳＯＣとする）を演算し、ステップＳ５に進む。なお、この差ΔＳＯＣも、エンジン発電許容量を決定するファクタの１つである。

ステップＳ５では、現在地点Ｐｎから充電予定地点Ｐｔまでの各区間における他車の平均車速を取得して他車の車速分散を算出し、ステップＳ６に進む。なお、他車の平均車速は、車両間の通信ネットワークや、ＶＩＣＳ（登録商標：Vehicle Information and Communication Systemの略）などの車両と公共施設間の通信ネットワークなどを介して取得することが可能である。
また、他車の車速分散は、走行予定区間の交通状況を把握するためであり、エンジン発電許容量を決定するファクタの１つである。

ステップＳ６では、ステップＳ３で得られた残距離Ｌｚ、ステップＳ４で得られた差ΔＳＯＣ、ステップＳ５で得られた車速分散から、エンジン発電許容量を決定し、ステップＳ７に進む。なお、本実施の形態１では、エンジン発電許容量として、許容発電量係数を０〜１の範囲で決定する。この許容発電量係数の設定により、車速に応じたエンジン発電許容量が、図３に示すように、増減される。

ステップＳ７では、ステップＳ６において設定したエンジン発電許容量を越えない発電量により区間目標バッテリＳＯＣを達成するように走行し、ステップＳ８に進む。
ステップＳ８では、充電予定地点Ｐｔに到達したか否か判定し、到達すれば目標バッテリＳＯＣ下限充電制御を終了し、到達前であればステップＳ９に進む。
ステップＳ９では、現在地点Ｐｎから充電予定地点Ｐｔまでの各区間目標バッテリＳＯＣの更新を行った後、ステップＳ３に戻る。したがって、充電予定地点Ｐｔに到達するまでＳ３〜Ｓ９の処理を繰り返す。

（エンジン発電許容量（係数）の設定）
次に、ステップＳ７における、エンジン発電許容量（係数）の設定について説明を加える。
まず、本実施の形態１におけるエンジン発電許容量の設定規則ａ，ｂ，ｃを説明する。
ａ．エンジン発電許容量は、図４に示すように、残距離Ｌｚが短くなるほど大きく設定する。すなわち、残距離Ｌｚが短くなると、交通状況の変化など不確定要素が少なくなり、目標バッテリＳＯＣの予測精度が高くなるため、このようにエンジン発電許容量を大きく設定する。
ｂ．エンジン発電許容量は、各区間における目標バッテリＳＯＣと現在のバッテリＳＯＣとの差ΔＳＯＣが大きい程、エンジン発電許容量を大きく設定する。すなわち、目標バッテリＳＯＣよりもバッテリＳＯＣを使用し過ぎると駆動力不足の可能性が高くなるため、エンジン発電許容量を大きくする。
ｃ．エンジン発電許容量は、他車の車速分散が小さいほどエンジン発電許容量を大きくする。すなわち、車速分散が小さい場合、車速の信頼度が高いため、目標バッテリＳＯＣの予測精度が高くなる。加えて、車速分散が小さい場合というのは、事故や渋滞発生の可能性がある。このため、補機消費などにより予想よりも出力が必要になる可能性が高くなるため、エンジン発電許容量を大きくする。

（実施の形態１の作用）
次に、実施の形態１の作用を、その動作例に基づいて説明する。
（比較例）
実施の形態１の作用を説明するのにあたり、まず、実施の形態１が解決しようとする課題について説明する。
図６において、点線は、比較例によるバッテリＳＯＣの変化を示している。
この比較例は、上述の特許文献１に記載されたように、通常の走行時は、バッテリＳＯＣがバッテリＳＯＣ中央値（ＳＯＣＭ）となるように、ＥＶ走行モードとＨＥＶモードとを繰り返している。そして、充電予定地点Ｐｔまでの走行距離が設定距離［この設定距離は、ＥＶ走行モードによりバッテリＳＯＣ中央値からＳＯＣ下限値（図６のＳＯＣＬｈ）となるまでに走行できる距離である］となった地点である開始地点Ｐ０ｓからＥＶ走行モードにより走行している。

しかしながら、ＥＶ走行モードでの走行によるバッテリＳＯＣの消費では、渋滞、事故などの不確定要素によりバッテリＳＯＣの消費が予定通り行われない場合がある。
すなわち、走行途中で渋滞や事故などがあった場合、予想よりもバッテリＳＯＣの消費量が増え、図においてＣｏｍ１に示すように、充電予定地点Ｐｔへの到達前にＳＯＣ下限値まで使い切るおそれがある。この場合、エンジン駆動による発電が必要になり、駆動力不足を招くおそれがあるとともに、燃料消費量が増加する。

一方、走行経路中に、下り坂などが存在し、バッテリＳＯＣの消費量が予想よりも減った場合、この場合、図においてＣｏｍ２に示すように、バッテリＳＯＣをＳＯＣ下限値まで使い切れない可能性がある。
さらに、このように従来は、ＳＯＣ下限値まで低下させる精度が低いため、バッテリＳＯＣが低くなり過ぎて駆動力不足となり難くするために、そのリスク回避のためのマージン分を、ＳＯＣ下限値に含んで高めに設定することになる。

そこで、本実施の形態１では、ＳＯＣ下限値に向けてバッテリＳＯＣを制御する際に、ＳＯＣ下限値の達成精度を向上させて、上述の駆動力不足や、バッテリＳＯＣの使い残りが生じないようにすること、および、この精度向上により、ＳＯＣ下限値をより低く設定することを可能とし、エネルギ効率の向上を図ることを目的としている。

（実施の形態１によるエンジン発電許容量の設定例）
まず、実施の形態１によるエンジン発電許容量の設定例を具体的に説明する。
ここで、充電量下限値制御の開始時点でのエンジン発電許容量Ｋｙｔを０（ｋＷ）、充電予定地点Ｐｔに到達時のエンジン発電許容量をＫｙ４（ｋＷ）とすると、まず、図４に示すように、残距離Ｌｚに対して０からＫｙ４まで、一次比例でエンジン発電許容量が大きくなるように設定する。

さらに、この一次比例のエンジン発電許容量に、ステップＳ４で得られた差ΔＳＯＣおよびステップＳ５で得られた車速分散に応じた寄与を加える。この寄与を与えたエンジン発電許容量の一例を図５に示す。
前述したように、エンジン発電許容量Ｋｙｔは、まず、現在地点Ｐｎ（図５のＬ０）から充電予定地点Ｐｔ（図５のＬ２５）に向けて、エンジン発電許容量Ｋｙｔとして、０からＫｙ４に向けて一次比例のエンジン発電許容量を設定している（図４参照）。

そして、図５の例では、Ｌ０の制御開始地点から、その直後の距離Ｌ５の手前の地点との走行区間において、バッテリＳＯＣと目標バッテリＳＯＣとの差ΔＳＯＣ（図において点線で示す）が大きくなっている。このため、上記ｂの特性に基づいて、距離Ｌ５の付近では、エンジン発電許容量Ｋｙｔを、上記の一次比例の直線に対して増加側に設定している。

また、距離Ｌ５から距離Ｌ１０の間では、差ΔＳＯＣが一旦低下した後、僅かに増加している。よって、この区間では、エンジン発電許容量Ｋｙｔを、一旦、減少させ、その後、距離Ｌ１０の付近で増加させている。

さらに、図５の例では、距離Ｌ１５〜距離Ｌ２０の間で分散の値が小さくなっている。そこで、この区間では、エンジン発電許容量Ｋｙｔを、分散の値が低くなっているのに応じて増加させている。
このように、分散が小さい場合というのは、多くの車両が同じ速度で走行していることを示しており、事故や渋滞の可能性があり、補機消費が増加する可能性が高くなるため、エンジン発電許容量Ｋｙｔを高める。

このような車速分散による寄与を与えた現区間エンジン発電許容量Ｋｙｎは、下記の式（１）により求める。
Ｋｙｎ＝（Ｋｙ４−Ｋｙ_{（ｎ−１）}）
×［０．５×（１／σ）／Σ（１／σ）＋（ΔＳＯＣ／ΣΔＳＯＣ）］＋Ｋｙ_{（ｎ−１）}
・・・（１）
なお、上記式において、Ｋｙ_{（ｎ−１）}は、前区間のエンジン発電許容量、σは車速分散である。

（バッテリＳＯＣの制御例）
図６は、上記のような制御を行って、現在地点Ｐｎから充電予定地点Ｐｔへ走行した場合のバッテリＳＯＣの変化を実線により示している。
この図において、距離がＬ０以前の区間は、通常のバッテリＳＯＣ制御を行っている。この場合、比較例と同様に、バッテリＳＯＣをバッテリＳＯＣ中央値（ＳＯＣＭ）に制御している。

そして、現在の走行地点（現在地点Ｐｎ）と充電予定地点Ｐｔとの距離Ｌｎが、予め設定された設定距離Ｌｓｅｔ以下となると、充電量下限値制御を開始する。
図６において、距離Ｌ０の地点で充電量下限値制御を開始している。図に示すように、本実施の形態１の制御開始地点Ｐ０は、比較例の開始地点Ｐ０ｓよりも手前となっている。すなわち、本実施の形態１では、充電予定地点Ｐｔに向けてＥＶ走行モードのみの走行ではないため、設定距離Ｌｓｅｔは、比較例よりも長くなる。
また、この時点でＳＯＣ下限値（図６のＳＯＣＬ）を設定するが（Ｓ１）、前述のように、ＳＯＣ下限値は、比較例のＳＯＣ下限値（ＳＯＣＬｈ）よりも低い値に設定する。

充電量下限値制御の開始に伴い、本実施の形態１では、まず、現在のバッテリＳＯＣから、ＳＯＣ下限値に向けて、区間目標バッテリＳＯＣを設定し、各区間の走行時に、バッテリＳＯＣが区間目標バッテリＳＯＣとなるように走行する（Ｓ７）。

したがって、本実施の形態１では、Ｌ０の時点から、バッテリＳＯＣがＳＯＣ下限値に向けて徐々に低下し、かつ、その低下勾配は比較例よりも緩やかになる。
また、充電量下限値制御の開始時点では制御終了時点と比較して、エンジン発電許容量が相対的に小さく設定される。このため、図示の例では、制御開始直後は、バッテリＳＯＣの低下勾配が一定ではなく、上下に変化が生じている。
すなわち、制御開始直後は、エンジン発電許容量が相対的に小さいことから、発電量が抑えられる。このため、例えば、図５に示す距離Ｌ５の近傍の区間のように、区間目標バッテリＳＯＣに対する差ΔＳＯＣが大きくなり易く、このため、バッテリＳＯＣの低下勾配に変化が生じやすい。しかし、この時期は、バッテリＳＯＣの回復に必要な走行距離が確保されているため、エンジン発電許容量を抑えて、走行性能を確保できる。

その後、充電予定地点Ｐｔに近付くに連れてバッテリ発電許容量が大きく設定されるため、充電予定地点Ｐｔでは、高精度でＳＯＣ下限値に向けて制御することができる。
したがって、図６に示すように、充電予定地点Ｐｔの近くでは、バッテリＳＯＣの勾配は一定となり変化が殆ど生じていない。

すなわち、充電予定地点Ｐｔの近くでは、バッテリ発電許容量が相対的に高く設定されているため、バッテリＳＯＣが目標バッテリＳＯＣよりも低くなって差ΔＳＯＣが生じた場合に、エンジン３の駆動により短時間に目標バッテリＳＯＣに近付けることができる。また、このとき、発電機５の電力を駆動用に回すことのできる量は少なくなるが、短時間で済むため、走行性能の低下は極力抑えることができる。

このように、充電量下限制御では、常時、バッテリＳＯＣを区間目標バッテリＳＯＣに向けて制御し、充電予定地点Ｐｔの近くでは、エンジン発電許容量を高く設定するため、ＳＯＣ下限値に精度高く制御することができる。
よって、比較例のＳＯＣ下限値（図６のＳＯＣＬｈ）と比べ、図においてＨで示す幅だけＳＯＣ下限値（図６のＳＯＣＬ）をより低く設定することが可能となる。

（実施の形態１の効果）
以下に、実施の形態１の効果を列挙する。
１）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
発電機５と、
この発電機５を駆動するエンジン３と、
発電機５により充電されるバッテリ８と、
このバッテリ８により駆動される走行用電動機としての駆動モータ１１と、
車両の走行地点に関する情報を取得する位置情報取得部としてのナビゲーションシステム２０と、
エンジン３の駆動による発電機５の発電および駆動モータ１１の駆動に基づいてバッテリＳＯＣを制御し、かつ、予め設定された充電予定地点Ｐｔに到達した時に、バッテリＳＯＣが予め設定されたＳＯＣ下限値に達するよう駆動モータ１１およびエンジン３の駆動を制御する充電量下限値制御を実行する充電制御部（図２のフローチャートを実行する部分）としてのシステムコントローラ１と、
システムコントローラ１に含まれ、充電量下限値制御の実行時に、発電機５による最大発電量であるエンジン発電許容量を、充電予定地点Ｐｔに近付くほど高く設定する発電許容量設定部（ステップＳ６）と、
を備えていることを特徴とする。
充電予定地点Ｐｔまでの距離が長いときには、交通状況の変化など不確定要素が多いためにエンジン３を駆動させての発電機５による発電頻度が高くなるが、バッテリＳＯＣとＳＯＣ下限値との差が大きいため、時間あたりの発電量はさほど必要がない。
このような場合は、発電許容量を抑えることにより、走行性能を悪化させることなく発電することができる。
一方、充電予定地点Ｐｔまでの距離が短いときには、バッテリＳＯＣとＳＯＣ下限値との差も小さくなっている。
このような場合は、発電許容量を大きくし、短時間に必要な発電量を得ることにより、短時間に目的とするバッテリＳＯＣに到達し、発電許容量の増大による走行性能が悪化する時間を短くできる。
加えて、発電許容量を大きくすることにより、バッテリＳＯＣとＳＯＣ下限値とが乖離するのを抑えて高い精度でＳＯＣ下限値に制御可能である。このため、バッテリＳＯＣが低下し過ぎて、駆動不足となるリスクマージンを抑えることが可能となり、ＳＯＣ下限値をより低い値に設定可能となる。これにより、バッテリＳＯＣによる走行距離を長くし、エンジン３の駆動量を低減させることができ、環境保護に寄与することができる。

２）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
充電制御部としてのシステムコントローラ１は、充電量下限値制御の実行時に、現在地点Ｐｎから充電予定地点Ｐｔとの間を複数区間に分割し、区間毎にＳＯＣ下限値に向けて徐々に低くなるように目標バッテリＳＯＣを設定し（ステップＳ２）、各区間の走行時に、バッテリＳＯＣが目標バッテリＳＯＣとなるように、バッテリ８の放電および発電機５による充電を制御する（ステップＳ７）
ことを特徴とする。
走行区間を複数区間に分割し、区間毎に設定した目標バッテリＳＯＣと実際のバッテリＳＯＣとの差に基づいて充電および放電を行うようにしたため、ＥＶ走行による放電のみでＳＯＣ下限値に制御するものと比較して、ＳＯＣ下限値への制御精度を向上できる。
これにより、上記１）のように、ＳＯＣ下限値をより低い値に設定してバッテリＳＯＣによる走行距離を長くでき、エンジン３の駆動量の低減による環境保護への寄与が可能となる。

３）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
発電許容量設定部（ステップＳ６）は、現在の走行区間における目標バッテリＳＯＣと実際のバッテリＳＯＣとの差に応じ、この差が大きいほど発電許容量を大きく設定することを特徴とする。
走行区間の目標バッテリＳＯＣと実際のバッテリＳＯＣとの差が大きい場合、電力の使用し過ぎにより駆動力不足になる可能性がある。したがって、この場合には、発電許容量を大きくして最大発電量を大きくすることにより、駆動力不足になるようなバッテリＳＯＣの低下を防止できる。

４）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
発電許容量設定部（ステップＳ６）は、充電予定地点Ｐｔへの走行経路上の交通状況に関する道路情報を入力し、この道路情報が持つ目標バッテリＳＯＣへの信頼性に応じ、この信頼性が高いほど発電許容量を大きく設定することを特徴とする。
交通情報により目標バッテリＳＯＣの信頼性が高い場合、この信頼性が低い場合よりも目標バッテリＳＯＣの演算精度が高まり、実際のバッテリＳＯＣと目標バッテリＳＯＣとの差を小さくできる。このため、発電許容量を大きくして短時間に必要な発電量を得ることにより、短時間に目標バッテリＳＯＣに到達し、発電許容量の増大による走行性能が悪化する時間を短くできるとともに、燃料消費を抑えることができる。

５）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
発電許容量設定部（ステップＳ６）は、道路情報として、他車の車速分散を入力し、この分散が低いほど前記目標バッテリ充電量への信頼性が高いとして前記発電許容量を大きく設定することを特徴とする。
ある区間における他車の車速分散が小さければ、車速信頼度が高いため、その区間での目標バッテリＳＯＣ演算精度も高まる。よって、上記４）のように、発電許容量を大きくして短時間に必要な発電量を得ることにより、短時間に目標バッテリＳＯＣに到達し、発電許容量の増大による走行性能が悪化する時間を短くできるとともに、燃料消費を抑えることができる。

６）実施の形態１のハイブリッド車両の制御装置は、
充電制御部としてのシステムコントローラ１は、充電予定地点Ｐｔまでの距離が、予め設定された設定距離Ｌｓｅｔ以下になったら、充電量下限値制御を実行することを特徴とする。
したがって、充電予定地点Ｐｔまで設定距離Ｌｓｅｔを走行する間に、エンジン３を駆動させての発電機５によるバッテリ８への充電と、駆動モータ１１の駆動によるバッテリ８の放電とを適宜制御して、バッテリＳＯＣをＳＯＣ下限値まで低下させることができる。

以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施の形態では、本発明のハイブリッド車両の制御装置を発電モータと駆動モータ（２モータ）を備えたシリーズ方式のハイブリッド車両に適用する例を示した。しかし、本発明の制御装置を適用するハイブリッド車両としては、２モータを備えたパラレル方式のプラグイン・ハイブリッド車両や発電/駆動兼用のモータジェネレータ（１モータ）を備えたパラレル方式のハイブリッド車両等に対しても適用することができる。

また、実施の形態では、走行経路上の交通状況に関する道路情報として、車速分散を用いるようにした例を示したが、これに限定されない。例えば、道路情報としては、道路勾配情報、渋滞情報などを用いることもできる。すなわち、正確な道路勾配情報が得られた場合、目標バッテリＳＯＣの信頼性も高まるため、発電許容量を大きく設定することが可能である。

また、実施の形態では、車両の走行地点に関する情報を取得する位置情報取得部としてのナビゲーションシステムを示したが、これに限定されず、本装置専用のＧＰＳ装置を搭載することも可能であり、かつ、ＶＩＣＳ(登録商標)からの情報を用いて位置を特定することも可能である。

１ システムコントローラ（充電制御部：発電許容量設定部）
３ エンジン
５ 発電機
８ バッテリ
１１ 駆動モータ（走行用電動機）
２０ ナビゲーションシステム（位置情報取得部）
Ａ ハイブリッド車両
Ｐｎ 現在地点
Ｐｔ 充電予定地点
ΔＳＯＣ 差

Claims (6)

1. 発電機と、
   この発電機を駆動するエンジンと、
   前記発電機により充電されるバッテリと、
   このバッテリにより駆動される走行用電動機と、
   車両の走行地点に関する情報を取得する位置情報取得部と、
   前記エンジンの駆動による前記発電機の発電および前記走行用電動機の駆動に基づいて前記バッテリ充電量を制御し、かつ、予め設定された充電予定地点に到達した時に、前記バッテリ充電量が予め設定された充電量下限値に達するよう前記走行用電動機の駆動による放電および前記エンジンの駆動による前記発電機からの充電を制御する充電量下限値制御を実行する充電制御部と、
   この充電制御部に含まれ、前記充電量下限値制御の実行時に、前記発電機による最大発電量である発電許容量を、前記充電予定地点に近付くほど高く設定する発電許容量設定部と、
   を備えていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記充電制御部は、前記充電量下限値制御の実行時に、現在地点から充電予定地点との間を複数区間に分割し、区間毎に前記充電量下限値に向けて徐々に低くなるように目標バッテリ充電量を設定し、各区間の走行時に、前記バッテリ充電量が前記目標バッテリ充電量となるように、前記バッテリの放電および前記発電機の発電を制御することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記発電許容量設定部は、現在の走行区間における前記目標バッテリ充電量と実際のバッテリ充電量との差に応じ、この差が大きいほど前記発電許容量を大きく設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記発電許容量設定部は、前記充電予定地点への走行経路上の交通状況に関する道路情報を入力し、この道路情報が持つ前記目標バッテリ充電量への信頼性に応じ、この信頼性が高いほど前記発電許容量を大きく設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
5. 請求項４記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記発電許容量設定部は、前記道路情報として、他車の車速分散を入力し、この分散が低いほど前記目標バッテリ充電量への信頼性が高いとして前記発電許容量を大きく設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記充電制御部は、前記充電予定地点までの距離が、予め設定された設定距離以下になったら、前記充電量下限値制御を実行することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。