JPWO2019188362A1

JPWO2019188362A1 - ハイブリッド車両の発電制御装置

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Publication number: JPWO2019188362A1
Application number: JP2020509910A
Authority: JP
Inventors: 勇輔佐々木; 憲彦生駒; 清水　亮; 亮清水; 聖悟山崎; 純雄田中; 達也田脇
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2021-04-15
Anticipated expiration: 2039-03-14
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Abstract

ハイブリッド車両１２は、エンジン２５で駆動されるジェネレータ３１の発電電力およびバッテリ５０に蓄積された電力の少なくともいずれか一方を用いてモータ２３を駆動して走行可能である。第１モードでは、所定量以上のアクセル操作によりエンジン２５が駆動する。第２モードでは、所定量よりも小さいアクセル操作でエンジン２５が駆動する。発電制限部６１０は、第２モードにおけるジェネレータ３１での発電量を制限可能であり、バッテリ５０の充電率が第１の所定値以上のときにエンジン２５を駆動させる場合には、ジェネレータ３１での発電量を、バッテリ５０の充電率が第１の所定値未満のときにエンジン２５を駆動させる場合のジェネレータ３１での発電量よりも少なくする。

Description

本発明は、ハイブリッド車両の発電制御装置に関する。

従来、エンジンとモータとを搭載したハイブリッド車両では、減速時や下り坂等でモータを回生運転させることにより制動力（回生制動力）を発生させ、エネルギーロスを低減している。ここで、回生運転時はモータにより発電を行うが、バッテリの充電率が高い状態では回生運転により発生した電力の受け入れ量が少なくなり、回生制動力が小さくなるという解題がある。
これを解決するため、例えば、下記特許文献１には、エンジンと、このエンジンに連結された発電機と、電力を蓄える蓄電器と、電力によって駆動力を発生する走行モータとを備え、車両減速時に生じるエネルギを上記走行モータの発電運転により電力エネルギに変換して上記蓄電器に蓄えるエネルギ回生動作が可能なハイブリッド型電気自動車において、上記エネルギ回生動作時に上記蓄電器の充電量が所定値を越えた場合に電力エネルギを消費する電力消費装置を二つ以上備えたハイブリッド型電気自動車が開示されている。

特開２００２−２３８１０５号公報

一般に、ハイブリッド車両は、バッテリの充電率が高い間はモータのみを駆動して走行するＥＶ走行モードで走行し、バッテリの充電率が低下するとエンジンで発電機を駆動してモータに電力を供給して走行するＨＶ走行モードに移行する。すなわち、ハイブリッド車両でエンジンが駆動するのは、基本的にはバッテリの充電率が低い状態である。
一方で、例えば走行時の操作応答性の良いスポーツモードに設定された場合やエアコンで暖房を効かせたい場合、ユーザから充電要求があった場合（チャージスイッチが操作された場合）などには、バッテリの充電率に関わらずエンジンが始動する。
エンジンが始動し発電機が駆動されると、発電された電力はモータに供給され、バッテリからモータへの供給電力は低減する。このため、バッテリの充電率が高い状態でエンジンが始動すると、回生制動が効きにくい状態が長時間継続してしまうという課題がある。
上述した従来技術では、回生運転で発生した電力を電力消費装置（排ガス浄化装置や発電機）で消費するようにしているが、上記のようにエンジンが稼働している状態では、発電機によるエンジンのモータリングを行うことができない。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、バッテリが高充電率状態にある際にエンジンが始動した場合でも、高い回生制動力を得ることにある。

上述の目的を達成するため、本発明にかかるハイブリッド車両の発電制御装置は、エンジンで駆動される車載発電機の発電電力および車載バッテリに蓄積された電力の少なくともいずれか一方を用いてモータを駆動して走行可能であり、所定量以上のアクセル操作により前記エンジンが駆動する第１モードと、前記所定量よりも小さいアクセル操作で前記エンジンが駆動する第２モードと、を有するハイブリッド車両の発電制御装置であって、前記第２モードにおける前記車載発電機での発電量を制限可能な発電制限部を備え、当該発電制限部は、前記車載バッテリの充電率が第１の所定値以上のときに前記エンジンを駆動させる場合には、前記車載発電機での発電量を、前記車載バッテリの充電率が第１の所定値未満のときに前記エンジンを駆動させる場合の前記車載発電機での発電量よりも少なくする、ことを特徴とする。

本発明によれば、第２モード中、車載バッテリの充電率が第１の所定値以上の際にエンジンを駆動させる場合、車載発電機での発電量を制限するので、発電量の非制限時と比較して車載バッテリからの出力電力（放電量）が多くなる。この結果、モータの回生運転時に車載バッテリで受け入れ可能な電力量が増加し、より大きい回生制動力を得る上で有利となる。

実施の形態にかかる発電制御装置１０を搭載したハイブリッド車両１２の構成を示す説明図である。ＥＣＵ６０の機能的構成を示すブロック図である。ジェネレータ３１の発電電力と要求電力との関係を示すグラフである。発電量の制限度合いを模式的に示すグラフである。バッテリ５０の充電率と発電電力との関係を示すグラフである。バッテリ５０の出力性能低下時における制御を模式的に示す説明図である。発電制御装置１０の処理を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかるハイブリッド車両の発電制御装置（以下、単に「発電制御装置」という）の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１は、実施の形態にかかる発電制御装置１０を搭載したハイブリッド車両１２の構成を示す説明図である。
図１に示すように、ハイブリッド車両１２は、走行システム２０と、発電システム３０と、ＥＣＵ６０とを備えている。
走行システム２０は、ハイブリッド車両１２の駆動機構であり、前輪２１および後輪２２と、モータ２３と、インバータ２４と、エンジン２５と、モータ２３の出力軸２３Ａの回転とエンジン２５の出力軸２５Ａの回転とを前輪２１に伝達する伝達機構２６と、燃料タンク４０と、バッテリ（車載バッテリ）５０とを備えている。

前輪２１および後輪２２は、それぞれ車幅方向で対となった２つの車輪で構成されている。本実施の形態では、前輪２１がモータ２３およびエンジン２５で駆動される駆動輪となっている。
モータ２３は、バッテリ５０に蓄積された電力を用いて駆動し、出力軸２３Ａから回転力（トルク）を出力する。なお、モータ２３は、ハイブリッド車両１２の減速時（アクセルペダルの戻し時など）に回生運転を行い回生発電することも可能である。回生発電により発生した電力はインバータ２４を介してバッテリ５０に供給され、バッテリ５０を充電する。

インバータ２４は、バッテリ５０に蓄積された電力、または後述するジェネレータ３１で発電した電力を運転者の要求出力に合わせて調整してモータ２３に供給する。運転者の要求出力は、例えばアクセルペダルやブレーキペダル、シフトレバー（図示なし）等の操作状態や車速センサによって計測された車速などに基づいて、後述するＥＣＵ６０が算出する。ＥＣＵ６０は、算出した運転者からの要求出力に基づいてインバータ２４を制御する。

エンジン２５は、燃料タンク４０から供給される燃料を燃焼室内で燃焼することによって駆動する。エンジン２５は、一例として、ガソリンを燃料とするレシプロエンジンである。エンジン２５の駆動は、後述するＥＣＵ６０によって制御される。

伝達機構２６は、モータ２３の出力軸２３Ａの回転を前輪２１に伝達するとともに、エンジン２５の出力軸２５Ａの回転を前輪２１に伝達する。伝達機構２６は、クラッチ装置２７を備えている。クラッチ装置２７は、一対のクラッチ板２７Ａ，２７Ｂと、クラッチ板２７Ａ，２７Ｂを互いに接触可能とさせ、かつ、接触状態を解除可能とする駆動部２７Ｃを備えている。

クラッチ板２７Ａは、エンジン２５の出力軸２５Ａと一体に回転する。クラッチ板２７Ｂは、モータ２３の出力軸２３Ａと一体に回転する。駆動部２７Ｃによってクラッチ板２７Ａ，２７Ｂどうしが互いに接触すると、クラッチ板２７Ａ，２７Ｂは互いに一体に回転する。このことによって、エンジン２５の出力軸２５Ａの回転が前輪２１に伝達される。駆動部２７Ｃによってクラッチ板２７Ａ，２７Ｂが互いに離れた状態になると、エンジン２５の出力軸２５Ａの回転は前輪２１に伝達されなくなる。駆動部２７Ｃは、後述するＥＣＵ６０によって制御される。

燃料タンク４０は、エンジン２５の動力源である燃料（例えばガソリン）を蓄積する。
バッテリ５０は、モータ２３の動力源である電力を蓄積する。バッテリ５０の充電は、後述するジェネレータ３１による発電、モータ２３による回生発電、およびハイブリッド車両１２の車体に設けられた充電コネクタ（図示なし）から外部電源の供給等によって行うことができる。
バッテリ５０にはＢＭＵ（ＢａｔｔｅｒｙＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＵｎｉｔ）５０Ａが接続されている。ＢＭＵ５０Ａは、バッテリ５０の電圧や温度、入出力される電流等を検出し、充電率（ＳＯＣ：ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）を含むバッテリ５０の状態を検出する。ＢＭＵ５０Ａは、バッテリ５０の状態（充電率やバッテリ電圧、バッテリ温度等）をＥＣＵ６０に送信する。

発電システム３０は、バッテリ５０を充電するための機構であり、エンジン２５と、ジェネレータ（車載発電機）３１と、インバータ２４とを備えている。

ジェネレータ３１の回転軸３１Ａには、第２の伝達機構３２を介してエンジン２５の出力軸２５Ａの回転が伝達される。ジェネレータ３１は、ＥＣＵ６０の制御によって発電可能な状態になると、エンジン２５の出力軸２５Ａの回転を受けて回転軸３１Ａが回転し、発電する。ジェネレータ３１は、インバータ２４に接続されており、ジェネレータ３１が発電した交流電力はインバータ２４によって直流電力に変換されてバッテリ５０に充電される。
また、後述するＨＶ走行モードでは、ジェネレータ３１が発電した交流電力がそのままモータ２３の駆動に用いられる。この場合、ジェネレータ３１の発電電力はインバータ２４で適宜周波数が変換された上でモータ２３に供給される。

ジェネレータ３１は、エンジン２５を始動する際の電動機（スタータ）としても機能する。ＥＣＵ６０は、エンジン２５を始動するときは、インバータ２４を制御してジェネレータ３１を駆動する。ジェネレータ３１が駆動することによって回転軸３１Ａが回転する。回転軸３１Ａは第２の伝達機構３２を介してエンジン２５の出力軸２５Ａに連結されているので、ジェネレータ３１が駆動されて回転軸３１Ａが回転すると、エンジン２５の出力軸２５Ａを回転することができる。

ＥＣＵ６０は、ハイブリッド車両１２全体を制御する制御部であり、ハイブリッド車両１２の発電制御装置１０として機能する。
ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。

図２は、発電制御装置１０（ＥＣＵ６０）の機能的構成を示すブロック図である。
ＥＣＵ６０は、上記ＣＰＵが上記制御プログラムを実行することにより、駆動制御部６０２、エンジン始動要求検知部６０４、バッテリ性能検知部６０６、発電制御部６０８、発電制限部６１０として機能する。

駆動制御部６０２は、例えばハイブリッド車両１２のバッテリ５０の充電率やハイブリッド車両１２への要求出力などのパラメータに基づいて、ハイブリッド車両１２の各部、例えばモータ２３、エンジン２５、ジェネレータ３１、クラッチ装置２７の駆動部２７Ｃ等を制御する。
駆動制御部６０２は、ハイブリッド車両１２の走行モードを、例えばモータ２３のみを駆動して走行するＥＶ走行モードと、モータ２３とエンジン２５とを駆動しバッテリ５０の充電率を所定範囲に維持して走行するＨＶ走行モードと、の間で切り替えることが可能である。
ＥＶ走行モード中は、エンジン２５は停止し、モータ２３の駆動力で車軸を回転させて走行する。ＥＶ走行モードでモータ２３に供給される電力は、バッテリ５０に蓄積された蓄積電力であり、モータ２３の回生運転時以外はバッテリ５０内の電力が消費され、バッテリ５０の充電率が徐々に低下する。
ＨＶ走行モード（シリーズ走行モード）中は、エンジン２５でジェネレータ３１を駆動しながら、モータ２３の駆動力で車軸を回転させて走行する。ＨＶ走行モード中は、ジェネレータ３１で発電された発電電力がモータ２３に供給されるため、バッテリ５０の充電率は一定範囲に保たれる。

駆動制御部６０２は、バッテリ５０の充電率が所定のモード切替充電率以下となるまではＥＶ走行モードで、バッテリ５０の充電率がモード切替充電率以下となった場合はＨＶ走行モードでハイブリッド車両１２を走行させる。
バッテリ５０が高充電率の状態（モード切替充電率以上）からハイブリッド車両１２が走行を開始すると、駆動制御部６０２は、まずＥＶ走行モードハイブリッド車両１２を走行させる。ＥＶ走行モードでは、バッテリ５０の充電率は徐々に低下する。そして、バッテリ５０の充電率がモード切替充電率になると、走行モードをＨＶ走行モードに切り替える。
ＨＶ走行モードでは、モータ２３に加えてエンジン２５が駆動し、エンジン２５の動力によりジェネレータ３１を駆動して発電を行ってモータ２３に電力を供給することにより、バッテリ５０の充電率が一定範囲に保たれる。

エンジン始動要求検知部６０４は、エンジン２５が駆動状態にないＥＶ走行モードでの走行中にエンジン２５の始動要求があったことを検知し、エンジン２５を始動させる。
エンジン始動要求検知部６０４は、例えば所定量以上のアクセル操作（アクセルペダルの踏み込み）があった場合にエンジン２５を始動させ、ジェネレータ３１による発電を行わせる。これは、所定量以上のアクセル操作が行われた場合には、モータ２３に高い出力が要求されており、モータ２３に供給する電力をバッテリ５０の電力のみではまかない切れない（瞬間的な出力増大にバッテリ放電が追い付かない）可能性があるためである。
ここで、エンジン２５が始動するアクセル操作量は、車両へのモード設定（本実施の形態ではノーマルモードおよびスポーツモード）により変更される。すなわち、ノーマルモードが設定されている場合には、上記のように所定量以上のアクセル操作が行われた場合にエンジン２５が始動するのに対して、スポーツモードが設定されている場合には、所定量より小さいアクセル操作が行われた段階でエンジン２５が始動する。スポーツモードの設定により、ユーザによるアクセル操作への加速応答性を向上させることができる。
すなわち、ハイブリッド車両１２は、所定量以上のアクセル操作によりエンジン２５が駆動するノーマルモード（第１モード）と、所定量よりも小さいアクセル操作でエンジンが駆動する第２モード（スポーツモード）とを有する。
なお、スポーツモードの設定は、例えば運転席に設けられた操作部（スポーツモード設定用スイッチなど）をユーザが操作することによって行う。
また、エンジン始動要求検知部６０４は、例えば暖房要求や充電要求（チャージスイッチの操作）などがあった場合に、エンジン始動要求があったものとし、エンジン２５を始動させてもよい。

バッテリ性能検知部６０６は、バッテリ５０の出力性能を検知する。なお、バッテリ性能検知部６０６の機能をＢＭＵ５０Ａに設けてもよい。
バッテリ性能検知部６０６は、例えばバッテリ５０の劣化度合い（ＳＯＨ：ＳｔａｔｅＯｆＨｅａｌｔｈ）やバッテリ温度を検知する。バッテリ５０の劣化度合いは、例えばバッテリ５０の使用開始からの経過時間、積算通電量、バッテリ温度の経時変化などを記録し、バッテリ５０の性能特性に基づいて予め定められている劣化度推定マップや計算式等に基づいて推定することができる。また、バッテリ温度は、ＢＭＵ５０Ａから取得することができる。
一般に、バッテリ５０の劣化度合いが大きいほど、またバッテリ温度が低いほどバッテリ５０の出力性能が低下することが知られている。バッテリ５０の出力性能が低下するとは、バッテリ５０の充電率に関わらず単位時間あたりに出力できる電力量が低下することを指す。

発電制御部６０８は、ジェネレータ３１での目標発電量を設定し、目標発電量に基づいてエンジン２５の駆動状態を制御する。
本実施の形態では、基本的にエンジン２５の駆動中は、モータ２３が運転者からの要求出力を出すのに必要な電力（要求電力）をジェネレータ３１で発電してモータ２３に供給する。この場合、モータ２３での消費電力はジェネレータ３１の発電電力でまかなわれ、バッテリ５０の充電率は減少しない。
一方、後述する発電制限部６１０により発電量が制限される場合には、要求電力のうち一部をジェネレータ３１で発電するとともに、残りはバッテリ５０に蓄積された電力をモータ２３に供給する。この場合、モータ２３でバッテリ５０の蓄積電力の一部が使用され、バッテリ５０の充電率が減少する。
すなわち、発電制御部６０８は、発電制限部６１０による発電量の非制限時（通常時）には、運転者からのモータ２３への要求出力を出すのに必要な電力である要求電力をジェネレータ３１での目標発電量として設定し、発電制限部６１０による発電量の制限時には、要求電力よりも少ない電力をジェネレータ３１での目標発電量として設定する。このとき、要求電力の不足分は、バッテリ５０からモータ２３へと供給される。
また、要求電力がジェネレータ３１の上限発電電力以上の場合には、不足分をバッテリ５０に蓄積された電力で補う。この場合も、バッテリ５０の充電率が減少する。

図３は、ジェネレータ３１の発電電力と要求電力との関係を示すグラフである。
図３において、縦軸はモータ２３への供給電力およびジェネレータ３１の発電電力、横軸は要求電力である。図３には３つの項目、すなわち発電電力＋バッテリ出力電力を示すラインＬ１、発電量の非制限時（通常時）における発電電力を示すラインＬ２、発電量の制限時における発電電力を示すラインＬ３を示している。また、網掛け部分がバッテリ５０の出力電力となる。
ラインＬ１は、ジェネレータ３１の発電電力とバッテリ５０からの出力電力との和であり、最終的にモータ２３に供給される電力を示している。ラインＬ１は、全領域に渡って要求電力と等しくなっている。
ラインＬ２は、後述する発電量の制限が行われていない場合（通常時）のジェネレータ３１の発電電力を示している。ラインＬ２は、ジェネレータ３１の上限発電電力ＷＭまでは要求電力と等しくなっており、上限発電電力ＷＭ以上の領域では上限発電電力ＷＭでの発電を維持している。すなわち、通常時は、要求電力が上限発電電力ＷＭ以下の領域では、要求電力を全てジェネレータ３１で発電してモータ２３に供給し、要求電力が上限発電電力ＷＭを超える領域では、ジェネレータ３１で上限発電電力ＷＭを発電するとともに、バッテリ５０の出力電力によって要求電力との不足分を補っている。
ラインＬ３は、後述する発電量の制限が行われている場合（発電制限時）のジェネレータ３１の発電電力を示している。ラインＬ３では、全領域に渡って、ジェネレータ３１の発電電力が要求電力よりも小さい値となっており、通常時と比較してジェネレータ３１の発電電力が少なくなっている。すなわち、発電制限時は、全ての領域においてジェネレータ３１での発電量が要求電力よりも少なく、バッテリ５０の出力電力によって要求電力との不足分を補っている。例えば、要求電力が７０Ｗｈの場合、通常時はジェネレータ３１で７０Ｗｈ発電するのに対して、発電制限時は４０Ｗｈしか発電せず、残りの３０Ｗｈはバッテリ５０から供給する。このため、発電制限時には通常時よりもバッテリ５０の消費電力が大きくなり、充電率が下がりやすくなる。

図２の説明に戻り、発電制限部６１０は、スポーツモード（第２モード）におけるジェネレータ３１での発電量を制限可能である。より詳細には、発電制限部６１０は、スポーツモード設定中にバッテリ５０の充電率が第１の所定値以上のときにエンジン２５を駆動させる場合には、ジェネレータ３１での発電量を、バッテリ５０の充電率が第１の所定値未満のときにエンジン２５を駆動させる場合のジェネレータ３１での発電量よりも少なくする。
第１の所定値は、例えば比較的高充電率の値（充電率８０％など）とする。
このような発電制限を行うのは、高充電率状態でジェネレータ３１の発電電力のみを用いて走行すると、バッテリ５０の充電率が高い状態が長時間継続し、回生制動力が得られにくい状態が継続するためである。上述のように、通常、ＨＶ走行モードに際してハイブリッド車両１２のエンジン２５が駆動するのは、バッテリ５０の充電率が低くなった場合である。一方、ＥＶ走行中にエンジン２５の始動要求があった場合（所定量以上のアクセル操作が行われた場合など、エンジン始動要求検知部６０４でエンジン２５の始動要求を検知した場合）には、バッテリ５０の充電率に関わらずエンジン２５が始動し、ジェネレータ３１の発電が開始される。特に、スポーツモード設定時には、ノーマルモードと比較して頻繁にエンジン２５が駆動することになり、バッテリ５０の充電率が上がりやすくなる。
発電制限部６１０を用いて、スポーツモード設定中におけるジェネレータ３１での発電量を制限することによって、バッテリ５０の充電率を意図的に下げ、回生制動力を得られやすい状態とすることができる。

なお、ノーマルモード（第１モード）設定中は、発電制限部６１０による制限を行わなくてもよい。例えば、ノーマルモード設定中は図３のラインＬ２に沿って発電電力が移行するのに対して、スポーツモード設定中かつバッテリの充電率がバッテリ５０の充電率が第１の所定値以上の場合には図３のラインＬ３に沿って発電電力が移行する。
すなわち、発電制限部６１０は、スポーツモード設定中にバッテリ５０の充電率が第１の所定値以上のときにエンジン２５を駆動させる場合には、ジェネレータ３１での発電量を、ノーマルモードにおいてエンジン２５を駆動させる場合のジェネレータ３１での発電量よりも制限する。

発電制限部６１０は、例えばバッテリ５０の充電率に基づいて発電量の制限度合いを変更するようにしてもよい。具体的には、例えばバッテリ５０の充電率が大きいほど発電量の制限度合いを大きくする。
図４は、発電量の制限度合いを模式的に示すグラフである。
図４の各項目は図３と同様であるが、発電量の制限時における発電電力を示すラインとしてラインＬ３とラインＬ４とを示している。ラインＬ３は、例えばバッテリ５０の充電率が１００％の場合の発電電力を示しており、ラインＬ４は、例えばバッテリ５０の充電率が８０％の場合の発電電力を示している。
ラインＬ３とラインＬ４とを比較すると、充電率１００％における発電電力の方が、充電率８０％における発電電力よりも少なくなっており、通常時における発電電力（ラインＬ２）との差分が大きくなっている。これにより、充電率１００％の時の方が充電率８０％の時よりもバッテリ５０からの出力電力が多くなり、バッテリ５０の充電率を早期に低減することができる。

また、発電制限部６１０は、バッテリ５０の充電率が第２の所定値以下となった場合に、発電量の制限を漸近的に解除するようにしてもよい。なお、第２の所定値（発電制限解除充電率）は、第１の所定値（発電制限開始充電率）以下の値とする。
すなわち、発電制限部６１０は、十分な回生制動力を得られるだけバッテリ５０の充電率が低下した場合には発電制限を解除するが、その際に例えば図３のラインＬ３からラインＬ２へと垂直的に発電量を変化させると、エンジン２５の回転数が急激に高まってユーザに違和感を与える。このため、発電制限の解除時には発電量を徐々に変化させるようにする。

図５は、バッテリ５０の充電率と発電電力との関係を示すグラフであり、図５Ａはバッテリ５０の充電率、図５Ｂは発電電力（要求電力は一定と仮定）を示す。
図５の例では、充電率７０％が第２の所定値となっている。充電率１００％（図示なし）から充電率７０％までの領域では、発電制限部６１０は、発電電力を例えば図３のラインＬ３に沿った値Ｎ１とする。また、充電率６０％以下の領域では、発電電力を例えば図３のラインＬ２に沿った値Ｎ２（＞Ｎ１）とする。この間の充電率７０％から充電率６０％までの領域では、充電率と反比例して発電電力を値Ｎ１から値Ｎ２へと徐々に増加させる。
このようにすることで、エンジン２５の回転数の急激な変化を生じさせることなく、発電量の制限を解除することができる。

また、発電制限部６１０は、バッテリ性能検知部６０６で検知されたバッテリ５０の出力性能に基づいて発電量の制限度合いを変更してもよい。この場合、発電制限部６１０は、バッテリ５０の出力性能が低下している場合には発電量の制限度合いを小さくする。これは、バッテリ５０の出力性能が低下している場合には、発電量の制限によって不足した発電量をバッテリ５０からの出力電力で補うことができない可能性があるためである。
上述のように、バッテリ５０の出力性能に関わる指標としては、例えばバッテリ５０の劣化度合いやバッテリ温度が挙げられ、バッテリ５０の劣化度合いが大きいほど、またバッテリ温度が低いほどバッテリ５０の出力性能が低下することが知られている。
このため、発電制限部６１０は、バッテリ５０の劣化度合いが大きいほど発電量の制限度合いを小さく、また、バッテリ温度が低いほど発電量の制限度合いを小さくする。なお、発電量の制限度合いを小さくするとは、図４を用いて説明した通りである。

図６は、バッテリ５０の出力性能低下時における制御を模式的に示す説明図である。
図６Ａは、バッテリ５０の出力性能が十分高い場合を示す。バッテリ５０の出力性能が十分高い場合には、要求電力ＷＡに対して、例えば図３のラインＬ３に沿った制限時発電電力ＷＢを設定し、不足分をバッテリ出力電力ＷＣとして設定する（ＷＡ＝ＷＢ＋ＷＣ）。
図６Ｂは、バッテリ５０の出力性能が低下した場合を示す。この場合のバッテリ出力電力ＷＤは、図６Ａに示すバッテリ出力電力ＷＣよりも少なくなる。よって、図６Ａと同様の制限時発電電力ＷＢでは要求電力ＷＡに足りなくなってしまう。この場合、発電制限部６１０は、不足する電力ＷＥの分だけ発電電力を増加させ、ジェネレータ３１の発電電力をＷＦ＝ＷＢ＋ＷＥとする。
これにより、バッテリ５０の出力性能低下時におけるモータ２３への供給電力不足を防止することができる。

図７は、発電制御装置１０の処理を示すフローチャートである。
ハイブリッド車両１２の走行中、駆動制御部６０２は、バッテリ５０の充電率がモード切替充電率以上か否かを判断し（ステップＳ７００）、モード切替充電率以上の場合は（ステップＳ７００：Ｙｅｓ）、エンジン２５を停止して走行するＥＶ走行モードでハイブリッド車両１２を走行させ（ステップＳ７０２）、モード切替充電率未満の場合は（ステップＳ７００：Ｎｏ）、エンジン２５を駆動して発電を行いながら走行するＨＶ走行モードでハイブリッド車両１２を走行させる（ステップＳ７０４）。

ＥＶモードでの走行中、ノーマルモードで走行している場合には（ステップＳ７０５：Ｎｏ）、所定量以上のアクセル操作が行われた場合、すなわちアクセル操作量が第１の所定量α以上となった場合にエンジン２５が始動する（ステップＳ７０６）。この場合、発電制御部６０８は、通常通り（図３のラインＬ２に沿って）ジェネレータ３１の発電量を設定する（ステップＳ７１２）。

一方、ＥＶモードでの走行中、スポーツモードが設定されている場合には（ステップＳ７０５：Ｙｅｓ）、上記所定量より小さいアクセル操作により、すなわちアクセル操作量が第１の所定量αよりも小さい第２の所定量β以上となった場合にエンジン２５が始動する（ステップＳ７０８）。

スポーツモード設定中、発電制御部６０８は、バッテリ５０の充電率が第１の所定値以上か否かを判断する（ステップＳ７１０）。バッテリ５０の充電率が第１の所定値未満の場合（ステップＳ７１０：Ｎｏ）、モータ２３が回生運転した場合に発生する電力をバッテリ５０が受け入れ可能な状態であるため、通常通り（図３のラインＬ２に沿って）ジェネレータ３１の発電量を設定する（ステップＳ７１２）。
一方、バッテリ５０の充電率が第１の所定値以上の場合（ステップＳ７１０：Ｙｅｓ）、モータ２３が回生運転した場合に発生する電力をバッテリ５０が受け入れられず、十分な回生制動力が得られないと判断し、発電制限部６１０でジェネレータ３１の発電量を制限する（ステップＳ７１４）。この場合、発電制限部６１０は、例えば図３のラインＬ３に沿ってジェネレータ３１の発電量を設定したり、バッテリ５０の出力性能や充電率に基づいて適宜発電量の制限度合いを変更する。
バッテリ５０の充電率が第２の所定値以下になるまでは（ステップＳ７１６：Ｎｏのループ）、ステップＳ７１４に戻り、発電量の制限を継続する。バッテリ５０の充電率が第２の所定値以下になると（ステップＳ７１６：Ｙｅｓ）、発電量の制限を漸次的に解除する。すなわち、ジェネレータ３１の発電量を漸次的に増加させ、通常時の発電量と一致させる。

以上説明したように、実施の形態にかかる発電制御装置１０は、スポーツモード設定中にバッテリ５０の充電率が第１の所定値以上の際にエンジン２５を駆動させる場合、ジェネレータ３１での発電量を制限するので、発電量の非制限時と比較してバッテリ５０からの出力電力（放電量）が多くなる。この結果、モータ２３の回生運転時にバッテリ５０で受け入れ可能な電力量が増加し、より大きい回生制動力を得る上で有利となる。
また、発電制御装置１０において、バッテリ５０の充電率に基づいて発電量の制限度合いを変更するようにすれば、ジェネレータ３１の発電量を適切に設定する上で有利となる。例えば、バッテリ５０の充電率が高いほど発電量の制限度合いを大きくするので、より短時間にバッテリ５０の充電率を低減させる上で有利となる。ひいては、回生制動力を得る上でさらに有利となる。
また、発電制御装置１０において、バッテリ５０の充電率が第２の所定値以下となった場合、発電量の制限を漸近的に解除するようにすれば、ユーザに違和感を与えることなく発電量を通常通りに戻す上で有利となる。
また、発電制御装置１０において、バッテリ５０の出力性能が低下している場合に発電量の制限度合いを小さくするようにすれば、バッテリ５０からの出力電力不足によりモータ２３への供給電力が不足するのを防止することができる。
また、発電制御装置１０において、バッテリ５０の劣化度合いが大きいほど発電量の制限度合いを小さくしたり、バッテリ５０のバッテリ温度が低いほど発電量の制限度合いを小さくしたりすれば、車載バッテリの劣化やバッテリ温度低下による出力性能の低下時にモータへの供給電力が不足するのを防止することができる。

１０発電制御装置
１２ハイブリッド車両
２３モータ
２５エンジン
３１ジェネレータ
５０バッテリ
６０ＥＣＵ
６０２駆動制御部
６０４エンジン始動要求検知部
６０６バッテリ性能検知部
６０８発電制御部
６１０発電制限部

Claims

エンジンで駆動される車載発電機の発電電力および車載バッテリに蓄積された電力の少なくともいずれか一方を用いてモータを駆動して走行可能であり、
所定量以上のアクセル操作により前記エンジンが駆動する第１モードと、
前記所定量よりも小さいアクセル操作で前記エンジンが駆動する第２モードと、
を有するハイブリッド車両の発電制御装置であって、
前記第２モードにおける前記車載発電機での発電量を制限可能な発電制限部を備え、
当該発電制限部は、前記車載バッテリの充電率が第１の所定値以上のときに前記エンジンを駆動させる場合には、前記車載発電機での発電量を、前記車載バッテリの充電率が第１の所定値未満のときに前記エンジンを駆動させる場合の前記車載発電機での発電量よりも少なくする、
ことを特徴とするハイブリッド車両の発電制御装置。
前記発電制限部は、前記車載バッテリの充電率が第１の所定値以上のときに前記エンジンを駆動させる場合には、前記車載発電機での発電量を、前記第１モードにおいて前記エンジンを駆動させる場合の前記車載発電機での発電量よりも少なくする、
ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
前記車載発電機での発電量を制御する発電制御部を更に備え、
前記発電制御部は、前記発電制限部による前記発電量の非制限時には、運転者からの前記モータへの要求出力を出すのに必要な電力である要求電力を前記車載発電機での目標発電量として設定し、前記発電制限部による前記発電量の制限時には、前記要求電力よりも少ない電力を前記車載発電機での目標発電量として設定し、
前記要求電力の不足分は、前記車載バッテリから前記モータへと供給される、
ことを特徴とする請求項１または２記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
前記発電制限部は、前記車載バッテリの前記充電率に基づいて前記発電量の制限度合いを変更する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
前記発電制限部は、前記車載バッテリの前記充電率が高いほど前記発電量の制限度合いを大きくする、
ことを特徴とする請求項４記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
前記発電制限部は、前記車載バッテリの前記充電率が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値以下となった場合、前記発電量の制限を漸近的に解除する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
前記車載バッテリの出力性能を検知するバッテリ性能検知部を更に備え、
前記発電制限部は、前記車載バッテリの出力性能が低下している場合には前記発電量の制限度合いを小さくする、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
前記バッテリ性能検知部は、前記車載バッテリの劣化度合いを検知し、
前記発電制限部は、前記車載バッテリの前記劣化度合いが大きいほど前記発電量の制限度合いを小さくする、
ことを特徴とする請求項７記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
前記バッテリ性能検知部は、前記車載バッテリのバッテリ温度を検知し、
前記発電制限部は、前記車載バッテリの前記バッテリ温度が低いほど前記発電量の制限度合いを小さくする、
ことを特徴とする請求項７記載のハイブリッド車両の発電制御装置。