JP6413850B2

JP6413850B2 - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JP6413850B2
Application number: JP2015042563A
Authority: JP
Inventors: 青木　一真; 一真青木; 耕司鉾井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-03-04
Filing date: 2015-03-04
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2035-03-04
Also published as: JP2016159841A

Description

本発明は、エンジンと、エンジンからの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な電動機と、電動機により発電された電力により充電可能なバッテリとを含むハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、バッテリに蓄えられた電力を積極的に使用して車両を走行させるＣＤ（Charge Depleting）モードと、バッテリのＳＯＣが所定値よりも低くならないようにエンジンや電動機が制御されるＣＳ（Charge Sustaining）モードとの何れかを走行モードとして設定可能なハイブリッド車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両では、ＣＳモードが設定されている際に、バッテリのＳＯＣが第１閾値以上になると、走行モードがＣＤモードに切り替えられる。また、ＣＳモードが設定されている際に、バッテリのＳＯＣが第１閾値よりも低く、かつ上記所定値よりも低い第２閾値以上になると、エンジンにより駆動させるジェネレータによって発電された電力でバッテリが充電される。

特開２０１３−０４９３８１号公報

ところで、上述のようなハイブリッド車両では、ジェネレータにより発電される電力により充電されるバッテリ（第１バッテリ）にＤＣ／ＤＣコンバータ等を介して補機バッテリ（第２バッテリ）を電気的に接続することで、バッテリに蓄えられた電力により補機バッテリを充電して当該補機バッテリの上がり（充電不足）を抑制することができるであろう。しかしながら、上述のようにＣＤモードおよびＣＳモードが走行モードとして選択的に設定される場合、走行モードの設定如何によっては、補機バッテリを充電するのに必要十分な上記バッテリのＳＯＣを確保し得なくなるおそれがある。

そこで、本発明は、ＣＤモードおよびＣＳモードが走行モードとして選択的に設定されるハイブリッド車両において、第１バッテリからの電力により第２バッテリを充電する汲み上げ充電の実行に際して、第１バッテリのＳＯＣが十分に確保されるようにすることを主目的とする。

本発明によるハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、前記エンジンからの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な電動機と、前記電動機により発電された電力により充電可能な第１バッテリと、前記第１バッテリからの電力により充電可能な第２バッテリとを含むハイブリッド車両の制御装置において、前記第１バッテリのＳＯＣに応じて、前記エンジンの運転が停止される電動走行を優先させるＣＤモードと、前記エンジンが運転されるハイブリッド走行を優先させるＣＳモードとの何れかを前記ハイブリッド車両の走行モードとして設定すると共に、前記第１バッテリからの電力により前記第２バッテリを充電する汲み出し充電の実行が許容されると、前記走行モードを前記ＣＳモードに設定することを特徴とする。

このハイブリッド車両の制御装置は、第１バッテリのＳＯＣに応じて、エンジンの運転が停止される電動走行を優先させるＣＤモードと、エンジンが運転されるハイブリッド走行を優先させるＣＳモードとの何れかをハイブリッド車両の走行モードとして設定する。また、この制御装置は、第１バッテリからの電力により第２バッテリを充電する汲み出し充電の実行が許容されると、走行モードをＣＳモードに設定する。これにより、汲み出し充電の実行が許容される際に、第１バッテリ（ＳＯＣ）がＣＤモードを走行モードとして設定すべき状態にあったとしても、ＣＳモードが走行モードに設定され、それによりハイブリッド車両の走行中にエンジンが運転され易くなる。従って、汲み出し充電が許容される際に、エンジンからの動力の少なくとも一部によりハイブリッド車両を走行させたり、必要に応じてエンジンからの動力の少なくとも一部を用いて発電する電動機からの電力により第１バッテリを充電したりすることが可能となる。この結果、第１バッテリに蓄えられた電力がハイブリッド車両の走行のために消費されることによるＳＯＣの低下を抑制することができるので、第２バッテリの汲み上げ充電の実行に際して、第１バッテリのＳＯＣが十分に確保されるようにすることが可能となる。

また、前記制御装置は、前記第１バッテリのＳＯＣが第１閾値以上である場合に前記ＣＤモードを前記走行モードとして設定すると共に、前記汲み出し充電の実行が許容されており、かつ前記第１バッテリのＳＯＣが前記第１閾値よりも大きい第２閾値未満である場合、前記ＣＳモードから前記ＣＤモードへの切り替えを禁止するものであってもよい。これにより、汲み出し充電の実行が許容されている間に第１バッテリのＳＯＣが低下するのをより良好に抑制することが可能となる。

更に、前記ハイブリッド車両は、運転者に前記走行モードの切り替えを許容するモードスイッチを有してもよく、前記制御装置は、前記汲み出し充電の実行が許容されている際に、運転者により前記ＣＤモードが選択されており、かつ前記第１バッテリのＳＯＣが前記第２閾値以上である場合、前記ＣＳモードから前記ＣＤモードへの切り替えを許容するものであってもよい。これにより、汲み出し充電が実行される際にエンジンの運転停止を許容することが可能となる。

また、前記第１バッテリは、外部電源からの電力により充電可能なものであってもよい。更に、前記第２バッテリは、電圧変換装置を介して前記第１バッテリに電気的に接続される補機バッテリであってもよい。

本発明による制御装置を含むハイブリッド車両を示す概略構成図である。海外に輸出されるハイブリッド車両の組立開始から車両登録までの流れを示す説明図である。図１のハイブリッド車両において実行されるモード設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明による制御装置を含むハイブリッド車両２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド車両２０は、エンジン２２と、シングルピニオン式のプラネタリギヤ３０と、それぞれ同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１およびＭＧ２と、メインバッテリ（第１バッテリ）４０と、メインバッテリ４０に接続されると共にモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動する電力制御装置（以下、「ＰＣＵ」という）５０と、補機バッテリ（第２バッテリ）６０と、車両全体を制御する本発明による制御装置としてのハイブリッド電子制御ユニット（以下、「電子制御ユニット」を「ＥＣＵ」という）７０とを含む。

エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料と空気との混合気の爆発燃焼により動力を発生する内燃機関であり、図示しないＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータとして構成されたエンジンＥＣＵ２５により制御される。プラネタリギヤ３０は、モータＭＧ１のロータに接続されるサンギヤ（第１要素）３１と、駆動軸３５に接続されると共に変速機３６を介してモータＭＧ２のロータに連結されるリングギヤ（第２要素）３２と、複数のピニオンギヤ３３を回転自在に支持すると共にダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト（出力軸）に連結されるプラネタリキャリヤ（第３要素）３４とを有する。駆動軸３５は、図示しないギヤ機構、デファレンシャルギヤ３８を介して左右の車輪（駆動輪）ＤＷに連結される。変速機３６は、モータＭＧ２のロータと駆動軸３５との接続および当該接続の解除を実行すると共に、当該ロータと駆動軸３５との間の変速比を複数段階に設定可能なものであり、ハイブリッドＥＣＵ７０により制御される。

モータＭＧ１は、主に、負荷運転されるエンジン２２により駆動されて電力を生成（発電）する発電機として動作し、モータＭＧ２は、主に、メインバッテリ４０からの電力およびモータＭＧ１からの電力の少なくとも何れか一方により駆動されて動力を発生する電動機として動作すると共に、ハイブリッド車両２０の制動時に回生制動力を出力する。モータＭＧ１およびＭＧ２は、ＰＣＵ５０を介してメインバッテリ４０と電力をやり取りする。

メインバッテリ４０は、例えば２００〜３００Ｖの定格出力電圧を有するリチウムイオン二次電池またはニッケル水素二次電池であり、図示しないＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータとして構成されたバッテリＥＣＵ４５により管理される。バッテリＥＣＵ４５は、メインバッテリ４０の電圧センサや電流センサ、温度センサ等からの信号等を入力し、端子間電圧や充放電電流等に基づいてメインバッテリ４０のＳＯＣ（充電割合）、許容充電電力Ｗｉｎ、許容放電電力Ｗｏｕｔ等を算出する。

また、本実施形態のハイブリッド車両２０は、家庭用電源といった外部電源１００からの電力によりメインバッテリ４０を充電可能なプラグイン式のハイブリッド車両として構成されており、メインバッテリ４０とＰＣＵ５０とを結ぶ電力ラインに接続された充電器４７を含む。充電器４７は、電源プラグを介して供給される外部電源１００からの交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータや、ＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力の電圧を変換してメインバッテリ４０に供給するＤＣ／ＤＣコンバータ等を含み（何れも図示省略）、ハイブリッドＥＣＵ７０により制御される。

ＰＣＵ５０は、モータＭＧ１を駆動する第１インバータ、モータＭＧ２を駆動する第２インバータ、メインバッテリ４０からの電力を昇圧する昇圧コンバータ（電圧変換モジュール）に加えて（何れも図示省略）、メインバッテリ４０あるいはモータＭＧ１からの電力を降圧して補機バッテリ６０や図示しない複数の補機に供給可能なＤＣ／ＤＣコンバータ５４を含む。ＰＣＵ５０は、図示しないＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータとして構成されたモータＥＣＵ５５により制御される。モータＥＣＵ５５は、ハイブリッドＥＣＵ７０からの指令信号、図示しない電圧センサにより検出される昇圧コンバータの昇圧前電圧や昇圧後電圧、モータＭＧ１，ＭＧ２のロータの回転位置を検出する図示しないレゾルバの検出値、図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流等を入力する。モータＥＣＵ５５は、これらの入力信号に基づいて第１および第２インバータや昇圧コンバータをスイッチング制御する。また、モータＥＣＵ５５は、レゾルバの検出値に基づいてモータＭＧ１およびＭＧ２のロータの回転数を算出する。

ハイブリッドＥＣＵ７０は、図示しないＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータとして構成され、ネットワーク（ＣＡＮ）を介してＥＣＵ２５，４５，５５と各種信号をやり取りする。更に、ハイブリッドＥＣＵ７０は、例えばスタートスイッチからの信号や、アクセルペダルポジションセンサにより検出されるアクセル開度、車速センサにより検出される車速、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数等を入力する。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ハイブリッド車両２０の走行に際し、アクセル開度や車速に基づいて走行に要求される要求トルクＴｒ＊を設定すると共に、メインバッテリ４０のＳＯＣに基づいて当該メインバッテリ４０の目標充放電電力Ｐｂ＊を設定する。更に、ハイブリッドＥＣＵ７０は、要求トルクＴｒ＊および目標充放電電力Ｐｂ＊に基づいてエンジン２２の目標エンジンパワーＰｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を設定してエンジンＥＣＵ２５に送信し、要求トルクＴｒ＊等に応じたモータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ５５に送信する。エンジンＥＣＵ２５は、目標エンジンパワーＰｅ＊等に基づいて吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火時期制御等を実行し、モータＥＣＵ５５は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてＰＣＵ５０を制御する。

ハイブリッド車両２０において、エンジン２２は、要求トルクＴｒ＊や目標充放電電力Ｐｂ＊等に応じて運転または停止される。要求トルクＴｒ＊や目標充放電電力Ｐｂ＊等に応じてエンジン２２の運転が停止される際、モータＭＧ２は、要求トルクＴｒ＊に応じたトルクを駆動軸３５に出力するように制御される。これにより、ハイブリッド車両２０は、モータＭＧ２からの動力により走行（ＥＶ（電動）走行）する。また、エンジン２２が運転されると共にメインバッテリ４０が充電または放電される際、エンジン２２は、要求トルクＴｒ＊に応じたパワーと目標充放電電力Ｐｂ＊との和に応じたパワーを出力するように制御される。この際、モータＭＧ１およびＭＧ２は、エンジン２２から出力されるパワーの一部（充電時）またはすべて（放電時）をプラネタリギヤ３０と共にトルク変換して駆動軸３５に出力するように制御される。これにより、ハイブリッド車両２０は、エンジン２２からの動力（直達トルク）およびモータＭＧ２からの動力により走行（ＨＶ（ハイブリッド）走行）する。更に、目標充放電電力Ｐｂ＊がゼロであって要求トルクＴｒ＊に応じてエンジン２２が運転される場合、モータＭＧ１およびＭＧ２は、エンジン２２の出力パワーのすべてをトルク変換して駆動軸３５に出力するように制御される。この際、メインバッテリ４０は充電も放電もされず、ハイブリッド車両２０は、エンジン２２からの動力（直達トルク）およびモータＭＧ２からの動力により走行（ＨＶ（ハイブリッド）走行）する。

また、ハイブリッドＥＣＵ７０は、メインバッテリ４０のＳＯＣに応じて、エンジン２２が運転されるＨＶ走行よりもエンジン２２の運転が停止されるＥＶ走行を優先させるＣＤモードと、ＥＶ走行よりもＨＶ走行を優先させるＣＳモードとの何れかをハイブリッド車両２０の走行モードとして設定する。このように、外部電源１００からの電力により充電可能なメインバッテリ４０を有するプラグイン式のハイブリッド車両２０において、ＣＤモードおよびＣＳモードの設定を可能とすることで、ＥＶ走行が実行される機会をより増加させて燃費をより向上させることが可能となる。

具体的には、ハイブリッドＥＣＵ７０は、システム起動時（例えば外部電源１００からの電力によりメインバッテリ４０が充電された直後）に当該メインバッテリ４０のＳＯＣが予め定められた第１閾値Ｓ１（例えば２５〜３５％程度の値）を超えている場合、ＣＤモードを走行モードに設定する。また、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＤモードが設定された状態でのハイブリッド車両２０の走行中にメインバッテリ４０のＳＯＣが第１閾値Ｓ１以下になると、走行モードをＣＤモードからＣＳモードに切り替える。ＣＳモードが走行モードに設定されている際には、エンジン２２の始動判定閾値（例えば、エンジン始動判定パワー）として、ＣＤモードの設定時に用いられる閾値より十分に小さく定められたものが用いられる。これにより、ＣＳモードの設定時には、運転停止されているエンジン２２が始動され易くなるので、エンジンからの動力の少なくとも一部を用いて発電するモータＭＧ１からの電力によりモータＭＧ２を駆動したり、メインバッテリ４０を充電したりする機会を増加させることができる。

更に、本実施形態において、ハイブリッドＥＣＵ７０には、運転者に走行モードの切り替えを許容するモードスイッチ７５が電気的に接続されている。これにより、ハイブリッド車両２０の運転者は、モードスイッチ７５を操作することで、ＣＤモードおよびＣＳモードのうちの所望の一方を走行モードとして選択することができる。ハイブリッドＥＣＵ７０は、モードスイッチ７５からの信号に基づいて運転者がＣＤモードを選択したと判定した場合、モードスイッチフラグＦｍｓを値１に設定し、運転者がＣＳモードを選択したと判定した場合、モードスイッチフラグＦｍｓを値０に設定する。

図２は、海外に輸出されるハイブリッド車両２０の組立開始から車両登録までの流れを示す説明図である。同図に示すように、ハイブリッド車両２０の組立が開始されると、予め定められたタイミングで製造業者から納入されたメインバッテリ４０が車体に組み付けられる。メインバッテリ４０は、製造工場等である程度充電された状態で納入される。また、ハイブリッド車両２０の組立が完了した後、各種検査が行われると共に、車両全体の暗電流を遮断して補機バッテリ６０が枯渇するのを抑制するために補機バッテリ６０と補機（負荷）との間に設けられたヒューズのショートピンが抜き出される。その後、ハイブリッド車両２０は、トレーラー等により荷積港まで搬送され、当該荷積港にて自動車専用船の艙内に自走により積載される。自動車専用船により荷揚港まで輸送されたハイブリッド車両２０は、自動車専用船から自走により揚陸される。更に、ハイブリッド車両２０は、トレーラー等により荷揚港からディーラー等まで陸路を搬送され、当該ディーラー等においてショートピンの差し込みが行われる。ハイブリッド車両２０は、車両登録が完了してユーザに納車されるまで、ディーラー等の駐車スペースに駐車される。

ここで、ショートピンが抜き出されていても、補機バッテリ６０の残容量は、自己放電により低下する。従って、ハイブリッド車両２０の輸出に際しては、少なくとも一旦抜き出されたショートピンが再度差し込まれるまでの間（海上輸送中）に、補機バッテリ６０の上がり（充電不足）が発生しないようにする必要がある。このため、ハイブリッド車両２０では、ショートピンが抜き出されてからヒューズ等に再度差し込まれるまでの間に自走するタイミング（例えば、トレーラー等への積載時、自動車専用船への荷積時、自動車専用船からの荷揚時等）で、メインバッテリ４０からの電力により補機バッテリ６０を充電する汲み上げ充電が実行される。

補機バッテリ６０の汲み上げ充電は、次の（１）から（６）の条件のすべてが成立した状態でハイブリッド車両２０が自走（走行）する際にＤＣ／ＤＣコンバータ５４を制御することにより実行される。
（１）ショートピンが抜き出されていること。
（２）スタートスイッチがオンされてシステム起動（ＲｅａｄｙＯｎ）されていること。
（３）ネットワーク（ＣＡＮ）が途絶していないこと。
（４）走行距離が所定距離（例えば、２０ｋｍ程度）未満であること。
（５）ＳＯＣが、汲み上げ充電に必要な電力を考慮して定められた輸送中の最低ＳＯＣである充電開始ＳＯＣ（例えば２０％程度の値）以上、かつ常用上限ＳＯＣよりも小さい値に定められた充電停止ＳＯＣ（例えば３０％程度の値）未満であること。
（６）許容充電電力Ｗｉｎが予め定められた充電許容閾値から充電禁止閾値までの範囲内に含まれること。
そして、ハイブリッド車両２０では、補機バッテリ６０の汲み上げ充電の実行に際してメインバッテリ４０のＳＯＣが十分に確保されるように、ハイブリッドＥＣＵ７０によって図３に示すモード設定ルーチンが実行される。

図３のモード設定ルーチンは、ショートピンが抜き出されてからヒューズ等に再度差し込まれるまでの間にハイブリッド車両２０がシステム起動されている際にハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間おきに繰り返し実行される。モード設定ルーチンの開始に際し、ハイブリッドＥＣＵ７０（ＣＰＵ）は、まず、モードスイッチフラグＦｍｓを始めとする各種フラグの値や、ハイブリッド車両２０の走行距離、メインバッテリ４０のＳＯＣや許容充電電力Ｗｉｎといった走行モードの設定に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。更に、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ステップＳ１００にて入力したデータに基づいて、補機バッテリ６０の汲み上げ充電の実行が許容されているか否か、すなわち上記（１）から（６）の条件のすべてが成立しているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０にて上記（１）から（６）の条件の少なくとも何れか１つが成立していないと判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ステップＳ１００以降の処理を実行することなく本ルーチンを一旦終了させる。

ステップＳ１１０にて補機バッテリ６０の汲み上げ充電の実行が許容されていると判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ７０は、所定のフラグＦが値０であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。フラグＦは、例えばシステム起動がなされた際に値０に設定（リセット）されるものであり、システム起動後に最初に本ルーチンが実行される際、ステップＳ１２０では、肯定判断がなされる。ステップＳ１２０にてフラグＦが値０であると判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ステップＳ１００にて入力したモードスイッチフラグＦｍｓの値に基づいて、運転者により走行モードとしてＣＤモードが選択されているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。

ステップＳ１３０にて運転者によりＣＤモードが選択されていないと判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＳモードをハイブリッド車両２０の走行モードに設定すると共に、上述のフラグＦを値０に設定し（ステップＳ１３５）、本ルーチンを一旦終了させる。また、ステップＳ１３０にて運転者によりＣＤモードが選択されていると判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ステップＳ１００にて入力したメインバッテリ４０のＳＯＣが予め定められた第２閾値Ｓ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。第２閾値Ｓ２は、例えば、ハイブリッド車両２０の通常走行時にＣＤモードとＣＳモードとを切り替えるのに用いられる第１閾値Ｓ１よりも大きく、上述の常用上限ＳＯＣよりも小さい値（例えば、上述の充電停止ＳＯＣと同程度の値）に予め定められる。

ステップＳ１４０にてＳＯＣが第２閾値Ｓ２未満であると判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ７０は、補機バッテリ６０の汲み上げ充電が実行される際にメインバッテリ４０のＳＯＣが確保されているようにするために、運転者により選択されたＣＤモードを設定することなくＣＳモードを走行モードに設定すると共にフラグＦを値０に設定し（ステップＳ１３５）、本ルーチンを一旦終了させる。一方、ステップＳ１４０にてＳＯＣが第２閾値Ｓ２以上であると判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ７０は、運転者により選択されたＣＤモードを走行モードに設定すると共にフラグＦを値１に設定する（ステップＳ１５０）。更に、ステップＳ１５０において、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ステップＳ１００にて入力したメインバッテリ４０のＳＯＣの値をＣＤモードへの切り替え時のＳＯＣの値Ｓｃｄとして記憶し、本ルーチンを一旦終了させる。

上記ステップＳ１５０の処理が実行されると、その後に本ルーチンが実行される際、ステップＳ１２０にてフラグＦが値１であると判定される。この場合、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ステップＳ１００にて入力したＳＯＣを上記ステップＳ１５０にて記憶されたＣＤモードへの切り替え時のＳＯＣの値Ｓｃｄから減じることによりＳＯＣの変化量（減少量）ΔＳを算出する（ステップＳ１６０）。更に、ハイブリッドＥＣＵ７０は、算出したＳＯＣの変化量ΔＳが予め定められた閾値ΔＳｒｅｆ（例えば５％程度の値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。

ステップＳ１７０にてＳＯＣの変化量ΔＳが閾値ΔＳｒｅｆ未満であると判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ７０は、走行モードを切り替えることなく、すなわち走行モードをＣＤモードに維持したまま、本ルーチンを一旦終了させる。これに対して、ステップＳ１７０にてＳＯＣの変化量ΔＳが閾値ΔＳｒｅｆ以上であると判定した場合、ハイブリッドＥＣＵ７０は、走行モードをＣＤモードからＣＳモードに切り替えると共にフラグＦを値０に設定し（ステップＳ１３５）、本ルーチンを一旦終了させる。

上述のようなモード設定ルーチンが実行される結果、ハイブリッド車両２０では、上記（１）から（６）の条件がすべて成立してメインバッテリ４０からの電力により補機バッテリ６０を充電する汲み出し充電の実行が許容されると、走行モードが基本的にＣＳモードに設定される（ステップＳ１３５）。これにより、補機バッテリ６０の汲み出し充電の実行が許容される際に、メインバッテリ４０がＣＤモードを走行モードとして設定すべき状態にあったとしても（ＳＯＣ＞Ｓ１であっても）、ＣＳモードが走行モードに設定され、それによりハイブリッド車両２０の走行中（荷積または荷揚のための自走時等）にエンジン２２が運転（始動）され易くなる。従って、汲み出し充電が許容される際に、エンジン２２からの動力の少なくとも一部によりハイブリッド車両２０を走行させたり、必要に応じてエンジン２２からの動力の少なくとも一部を用いて発電するＭＧ１からの電力によりメインバッテリ４０を充電したりすることが可能となる。この結果、メインバッテリ４０に蓄えられた電力がハイブリッド車両２０の走行のためにモータＭＧ２により消費されて（持ち出されて）ＳＯＣが低下するのを抑制することができるので、補機バッテリ６０の汲み上げ充電の実行に際して、メインバッテリ４０のＳＯＣが十分に確保されるようにすることが可能となる。

また、ハイブリッド車両２０では、汲み出し充電の実行が許容されており、メインバッテリ４０のＳＯＣが通常走行時にＣＤモードとＣＳモードとを切り替えるのに用いられる第１閾値Ｓ１よりも大きい第２閾値Ｓ２未満である場合、ＣＳモードからＣＤモードへの切り替えが禁止される（ステップＳ１４０、Ｓ１３５）。これにより、汲み出し充電の実行が許容されている間にメインバッテリ４０のＳＯＣが低下するのをより良好に抑制することが可能となる。

更に、ハイブリッド車両２０では、汲み出し充電の実行が許容されている間、モードスイッチ７５を介して運転者によりＣＤモードが選択されており、かつメインバッテリ４０のＳＯＣが第２閾値Ｓ２以上である場合、ＣＳモードからＣＤモードへの切り替えが許容される（ステップＳ１３０−Ｓ１５０）。これにより、汲み出し充電が実行される際にエンジン２２の運転停止を許容することができる。この結果、例えばハイブリッド車両２０が自動車専用船の艙内を走行する際にＣＤモードを設定可能となり、エンジン２２の運転を停止させて艙内の空気を清浄に保つことができる。

以上説明したように、ハイブリッド車両２０では、メインバッテリ４０からの電力により補機バッテリ６０を充電する汲み上げ充電の実行に際して、メインバッテリ４０のＳＯＣが十分に確保されるようにすることが可能となる。

なお、補機バッテリ６０の汲み上げ充電を許容する期間は、上述のような輸送中に限られるものではなく、任意のタイミングとされ得る。また、本発明の適用対象は、外部電源１００からの電力により充電可能なメインバッテリ４０を有するプラグイン式のハイブリッド車両２０に限られるものではない。すなわち、本発明は、ＣＤモードおよびＣＳモードの何れかを走行モードとして設定可能なものであれば、非プラグイン式のハイブリッド車両に適用されてもよい。更に、上記ハイブリッド車両２０は、動力分配用のプラネタリギヤ３０を有する２モータ式のハイブリッド車両であるが、本発明は、動力分配用のプラネタリギヤを有さない２モータ式のハイブリッド車両に適用されてもよく、１モータ式のハイブリッド車両や、シリーズ式のハイブリッド車両に適用されてもよい。また、上記ハイブリッド車両２０において、変速機３６の代わりに、シンプルな減速ギヤ機構が採用されてもよい。

そして、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記発明を実施するための形態は、あくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

本発明は、バッテリ車両の製造産業等において利用可能である。

２０ハイブリッド車両、２２エンジン、２５エンジンＥＣＵ、２８ダンパ、３０プラネタリギヤ、３１サンギヤ、３２リングギヤ、３３ピニオンギヤ、３４プラネタリキャリヤ、３５駆動軸、３６変速機、３８デファレンシャルギヤ、４０メインバッテリ、４５バッテリＥＣＵ、４７充電器、５０ＰＣＵ、５４ＤＣ／ＤＣコンバータ、５５モータＥＣＵ、６０補機バッテリ、７０ハイブリッドＥＣＵ、７５モードスイッチ、１００外部電源、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。

Claims

エンジンと、前記エンジンからの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な電動機と、前記電動機により発電された電力により充電可能なメインバッテリと、前記メインバッテリからの電力により充電可能な補機バッテリとを含むハイブリッド車両の制御装置において、
前記メインバッテリのＳＯＣに応じて、前記エンジンの運転が停止される電動走行を優先させるＣＤモードと、前記エンジンが運転されるハイブリッド走行を優先させるＣＳモードとの何れかを前記ハイブリッド車両の走行モードとして設定すると共に、前記補機バッテリと補機との接続が遮断されている間に前記メインバッテリからの電力により前記補機バッテリを充電する汲み出し充電の実行が許容されると、前記走行モードを前記ＣＳモードに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。