WO2020183960A1 - ハイブリッド車両 - Google Patents

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WO2020183960A1
WO2020183960A1 PCT/JP2020/003272 JP2020003272W WO2020183960A1 WO 2020183960 A1 WO2020183960 A1 WO 2020183960A1 JP 2020003272 W JP2020003272 W JP 2020003272W WO 2020183960 A1 WO2020183960 A1 WO 2020183960A1
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WO
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charge rate
battery
temperature
power generation
generation start
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PCT/JP2020/003272
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English (en)
French (fr)
Inventor
清水　亮
憲彦 生駒
Original Assignee
三菱自動車工業株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to hybrid vehicles.
  • a CD mode Charge Depleting mode
  • CS-SOC Predetermined target charge rate
  • US Pat. No. 7,695,698 discloses a technique for adjusting a target charge rate based on environmental information (outside air temperature, presence or absence of solar radiation, etc.) around a hybrid vehicle.
  • the target charge rate in the CS mode In general, if the target charge rate in the CS mode is set high, the generator will generate electricity frequently when the engine is operated, and the cruising range in EV driving will be shortened. Therefore, from the viewpoint of the cruising range by EV traveling, it is desirable to set the target charge rate as low as possible.
  • battery output is known to correlate with charge rate (SOC) and battery temperature. That is, the lower the charge rate and the lower the battery temperature, the lower the battery output, and as a result, the power performance of the hybrid vehicle deteriorates. Therefore, from the viewpoint of battery output, it is desirable to set the target charge rate in the CS mode to some extent. Further, since the battery temperature rises depending on the battery load, the battery temperature may be significantly different between the running and the starting of running.
  • the battery temperature will drop the next time the car is started after the vehicle has been stopped for a long time (for example, overnight), and the power performance may be significantly reduced. There is sex.
  • the present disclosure provides to suppress a decrease in battery output while ensuring a cruising range of a hybrid vehicle.
  • a first rotary electric machine for driving a drive shaft of a vehicle, a battery for storing electric power, an engine, and electric power generated by driving the engine are supplied to the battery.
  • the hybrid vehicle including the second rotary electric machine starts the engine when the charge rate of the battery becomes lower than a predetermined power generation start charge rate at which the second rotary electric machine starts power generation.
  • a drive control unit configured to generate electricity from a second rotary electric machine and maintain the charge rate of the battery at a predetermined target charge rate, and a charge rate setting unit for setting the power generation start charge rate and the target charge rate. , including.
  • the charge rate setting unit satisfies the power generation start charge when the battery temperature is equal to or lower than the first predetermined temperature and at least one of the cases where the ambient temperature of the vehicle is equal to or lower than the second predetermined temperature is satisfied. Raise the rate and the target charge rate.
  • the hybrid vehicle has an EV mode setting unit configured to accept an EV driving priority mode setting that prioritizes traveling by the electric power of the battery over traveling by the power of the engine. Further included. When the EV driving priority mode is set, the charge rate setting unit either stops raising the power generation start charge rate and the target charge rate, or the first predetermined temperature and the second. At least one of the predetermined temperatures of is further lowered.
  • the hybrid vehicle further includes a sports mode setting unit configured to accept a sport mode setting that improves the operational responsiveness of the vehicle to the accelerator pedal.
  • the charge rate setting unit raises the power generation start charge rate and the target charge rate, or at least one of the first predetermined temperature and the second predetermined temperature. Pull one up further.
  • the hybrid vehicle further includes a residual fuel amount detector configured to detect the remaining amount of fuel used in the engine. When the remaining amount of the fuel is equal to or less than a predetermined amount, the charge rate setting unit either stops raising the power generation start charge rate and the target charge rate, or the first predetermined temperature and the first. At least one of the predetermined temperatures of 2 is further lowered.
  • the hybrid vehicle further includes a fuel degradation estimation unit configured to estimate the degree of fuel degradation of the engine.
  • the charge rate setting unit raises the power generation start charge rate and the target charge rate, or raises the first predetermined temperature and the second predetermined temperature. Raise at least one of them further.
  • the power generation start charge rate is satisfied when at least one of the case where the battery temperature is equal to or lower than the first predetermined temperature and the case where the ambient temperature of the vehicle is equal to or lower than the second predetermined temperature is satisfied. And raise the target charge rate.
  • the battery output may decrease due to the battery temperature, the battery charge rate is kept high, the battery output decrease due to the charge rate is prevented, and the output performance of the battery as a whole is maintained. can do.
  • the increase of the power generation start charge rate and the target charge rate is stopped, or the increase threshold temperature of the power generation start charge rate and the target charge rate is changed to a lower temperature.
  • the user's intention to drive without driving the engine can be reflected in the control.
  • the power generation start charge rate and the target charge rate are raised, or the power generation start charge rate and the target charge rate raise threshold temperature are changed to a higher temperature, so that the temperature is instantaneously increased.
  • the output performance of the battery can be improved in case a large output is required.
  • the increase of the power generation start charge rate and the target charge rate is stopped, or the power generation start charge rate and the target charge rate are set.
  • the raising threshold temperature is changed to a lower temperature, it is possible to avoid driving the engine frequently when the fuel is low and suppress fuel shortage.
  • the power generation start charge rate and the target charge rate are raised, or the power generation start charge rate and the target charge rate raise threshold temperature are changed to a higher temperature.
  • Fuel consumption by power generation can be promoted, and deteriorated fuel can be consumed at an early stage.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a hybrid vehicle 12 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the ECU 70.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for setting a target charge rate by the charge rate setting unit 704.
  • FIG. 4 is a graph schematically showing the setting of the target charge rate by the charge rate setting unit 704.
  • FIG. 5 is a graph schematically showing the setting of the target charge rate when various modes are set.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a general running state of the hybrid vehicle 12.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a hybrid vehicle 12 according to an embodiment.
  • the hybrid vehicle 12 includes a traveling system 20, a power generation system 30, and an ECU 70.
  • the traveling system 20 is a drive mechanism of the hybrid vehicle 12, and includes front wheels 21, rear wheels 22, a motor (first rotary electric machine) 23, an inverter 24, an engine 25, and rotation of the output shaft 23A of the motor 23. It includes a transmission mechanism 26 that transmits the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 to the front wheels 21, a fuel tank 40, and a battery 50.
  • the front wheels 21 and the rear wheels 22 are each composed of two pairs of wheels in the vehicle width direction.
  • the front wheels 21 are connected to the drive shafts and serve as the drive wheels for the motor 23 and the engine 25.
  • a motor 23 front wheel drive motor and rear wheel drive motor
  • the motor 23 is driven by using the electric power stored in the battery 50, and outputs a rotational force (torque) from the output shaft 23A to drive the drive shaft of the hybrid vehicle 12.
  • the motor 23 can also perform regenerative operation to generate regenerative power when the hybrid vehicle 12 is decelerated (such as when the accelerator pedal is released).
  • the electric power generated by the regenerative power generation is supplied to the battery 50 via the inverter 24 to charge the battery 50.
  • the inverter 24 adjusts the electric power of the battery 50 according to the driver's request and supplies it to the motor 23.
  • the driver's request is, for example, an operation of an accelerator pedal, a brake pedal, a shift lever (not shown), a vehicle speed measured by a vehicle speed sensor, or the like, which is calculated by the ECU 70 described later.
  • the ECU 70 controls the inverter 24 based on the calculated output value requested by the driver.
  • the engine 25 is driven by burning the fuel supplied from the fuel tank 40 in the combustion chamber.
  • the engine 25 is, for example, a gasoline-fueled reciprocating engine.
  • the drive of the engine 25 is controlled by the ECU 70 described later.
  • the transmission mechanism 26 transmits the rotation of the output shaft 23A of the motor 23 to the front wheels 21 and the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 to the front wheels 21.
  • the transmission mechanism 26 includes a clutch device 27.
  • the clutch device 27 includes a pair of clutch plates 27A and 27B and a drive unit 27C that enables the clutch plates 27A and 27B to come into contact with each other and release the contact state.
  • the clutch plate 27A rotates integrally with the output shaft 25A of the engine 25.
  • the clutch plate 27B rotates integrally with the output shaft 23A of the motor 23.
  • the clutch plates 27A and 27B come into contact with each other by the drive unit 27C, the clutch plates 27A and 27B rotate integrally with each other.
  • the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 is transmitted to the front wheels 21.
  • the clutch plates 27A and 27B are separated from each other by the drive unit 27C, the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 is not transmitted to the front wheels 21.
  • the drive unit 27C is controlled by the ECU 70 described later.
  • the fuel tank 40 stores fuel (for example, gasoline) that is a power source for the engine 25.
  • the battery 50 stores electric power which is a power source of the motor 23.
  • the battery 50 can be charged by power generation by a generator 31, which will be described later, regenerative power generation by a motor 23, and supply of an external power source from a charging connector (not shown) provided on the vehicle body of the hybrid vehicle 12.
  • a BMU (Battery Monitoring Unit) 50A is connected to the battery 50.
  • the BMU 50A detects the voltage and temperature of the battery 50, the input / output current, and the like, and detects the state of the battery 50 including the charge rate (SOC: State Of Charge).
  • the BMU 50A transmits information regarding the state of the battery 50 (charge rate, battery voltage, battery temperature, etc.) to the ECU 70. More specifically, the battery 50 is configured such that a plurality of battery cells are connected in series. Each battery cell is provided with a voltmeter and a battery temperature sensor 60 (see FIG. 2) to measure the cell voltage and cell temperature of each battery cell. The voltmeter and the battery temperature sensor 60 may be provided for each cell unit composed of a predetermined number of battery cells, or for the entire battery 50. The measured values of the voltmeter and the battery temperature sensor 60 are input to the BMU 50A. Further, an ammeter is provided between the battery 50 and the device (motor 23 in the present embodiment) that operates by receiving power supplied from the battery 50, and measures the output current from the battery 50. The measured value of the ammeter is input to the BMU50A.
  • the power generation system 30 is a mechanism configured to charge the battery 50, and includes an engine 25, a generator (second rotary electric machine) 31, and an inverter 24.
  • the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 is transmitted to the rotation shaft 31A of the generator 31 via the second transmission mechanism 32.
  • the generator 31 When the generator 31 is in a state where it can generate electricity under the control of the ECU 70, the rotating shaft 31A rotates in response to the rotation of the output shaft 25A of the engine 25 to generate electricity.
  • the generator 31 is connected to the inverter 24, and the AC power generated by the generator 31 is converted into DC power by the inverter 24 and charged to the battery 50. That is, the generator 31 is driven by the engine 25 and supplies the generated electric power to the battery 50. Further, in the series traveling mode described later, the AC power generated by the generator 31 is used as it is for driving the motor 23. In this case, the generated power of the generator 31 is supplied to the motor 23 after the frequency is appropriately converted by the inverter 24.
  • the generator 31 also functions as an electric motor (starter) when starting the engine 25.
  • starter When the engine 25 is started, the ECU 70 controls the inverter 24 to drive the generator 31.
  • the rotation shaft 31A is rotated by driving the generator 31. Since the rotary shaft 31A is connected to the output shaft 25A of the engine 25 via the second transmission mechanism 32, when the generator 31 is driven and the rotary shaft 31A rotates, the output shaft 25A of the engine 25 can be rotated. it can.
  • the ECU 70 is a control unit that controls the entire hybrid vehicle 12.
  • the ECU 70 includes a CPU, a ROM for storing and storing a control program, a RAM as an operating area for the control program, an EEPROM for rewritably holding various data, an interface unit for interfacing with peripheral circuits, and the like. To.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the ECU 70.
  • the outside air temperature sensor 61 detects the outside air temperature around the hybrid vehicle 12, that is, the ambient temperature of the hybrid vehicle 12.
  • the EV mode setting unit 62 accepts an operation for setting the transition to the EV driving priority mode.
  • the EV driving priority mode is a mode in which driving using the power of the battery 50 is prioritized over driving using the power of the engine, that is, driving in the EV (Electric Vehicle) driving mode described later is continued as much as possible. is there.
  • the mode of traveling using the power of the engine referred to here means a series traveling mode or a parallel traveling mode described later. Since the engine 25 is stopped in the EV traveling mode, it is effective when it is desired to suppress fuel consumption as much as possible or when it is not desired to emit exhaust gas.
  • the sports mode setting unit 63 accepts an operation for setting the transition to the sports mode.
  • the sport mode is a mode in which the operation responsiveness (running response) of the vehicle to the accelerator pedal (not shown) is improved as compared with the normal state (when the sport mode is not set).
  • the EV mode setting unit 62 and the sports mode setting unit 63 can be, for example, switches provided around the instrument panel in the driver's seat, the steering wheel, or the like.
  • the remaining fuel amount sensor 64 (remaining fuel amount detecting unit) detects the amount of fuel stored in the fuel tank 40, that is, the remaining amount of fuel used in the engine 25.
  • the ECU 70 realizes the drive control unit 702, the charge rate setting unit 704, and the fuel deterioration estimation unit 706 when the CPU executes the control program.
  • the drive control unit 702 controls each part of the hybrid vehicle 12, such as the motor 23, the engine 25, the generator 31, the drive unit 27C of the clutch device 27, and the like, based on the settings from the user, the charge rate of the battery 50, and the like.
  • the drive control unit 702 describes the three driving modes of the hybrid vehicle 12, that is, 1. EV driving mode, 2. Series driving mode, 3.
  • the hybrid vehicle 12 is driven by appropriately switching between the three parallel traveling modes.
  • the EV driving mode is a mode in which the engine 25 is stopped and the axle is rotated by the driving force of the motor 23 to drive the vehicle.
  • the electric power supplied to the motor 23 in the EV traveling mode is only the stored electric power stored in the battery 50.
  • the series running mode is a mode in which the engine 25 drives the generator 31 and the driving force of the motor 23 rotates the axle to run.
  • the electric power supplied to the motor 23 in the series traveling mode is the stored electric power stored in the battery 50 and the generated electric power generated by the generator 31.
  • the generator 31 is generated so as to maintain the predetermined target charge rate, or the required output becomes a predetermined value or more.
  • the engine 25 may be driven and the motor 23 may be driven by the electric power generated by the generator 31.
  • the parallel travel mode is a mode in which the axle is rotated by the driving force of the engine 25 by connecting the clutch plate. At this time, the assist torque may be applied to the axle by driving the motor 23. In particular, when the efficiency of axle drive by the engine 25 is high, such as during high-speed driving, the mode shifts to the parallel traveling mode. In the parallel traveling mode, it is also possible to transmit the driving force of the engine 25 to the generator 31 to generate electricity (that is, to distribute the driving force of the engine 25 to traveling and power generation).
  • FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing a general running state of the hybrid vehicle 12.
  • the vertical axis shows the charge rate (SOC) of the battery 50
  • the horizontal axis shows the time.
  • the hybrid vehicle 12 travels in the CD mode in which the electric power in the battery is preferentially used to travel while the charge rate of the battery 50 exceeds a predetermined target charge rate (CS-SOC).
  • CS-SOC target charge rate
  • the EV running mode is basically set, and the charging rate of the battery 50 will decrease in the long term, although charging due to regeneration may occur.
  • the generator 31 When the charge rate of the battery 50 becomes equal to or lower than the predetermined power generation start charge rate, the generator 31 is driven to maintain and run at a predetermined target charge rate (CS-SOC) having a charge rate higher than the predetermined power generation start charge rate. Become a mode.
  • the predetermined power generation start charge rate and the predetermined target charge rate may be set to the same value.
  • the traveling mode basically shifts to the series traveling mode, and the charging rate of the battery 50 is maintained within a predetermined range centered on the target charging rate.
  • the target charge rate (CS-SOC) is defined as the median value of the range in which the charge rate of the battery 50 is maintained during the CS mode, but is not limited to this, for example, during the CS mode.
  • the drive control unit 702 maintains the charge rate of the battery 50 at a predetermined target charge rate by controlling the drive of the generator 31 (second rotary electric machine) during the CS mode.
  • the CD mode is set up to the time T1 and the CS mode is set after the time T1.
  • the charge rate setting unit 704 sets the power generation start charge rate and the target charge rate based on the temperature. More specifically, the charge rate setting unit 704 satisfies at least one of the case where the temperature of the battery 50 is equal to or lower than the first predetermined temperature and the case where the ambient temperature of the hybrid vehicle 12 is equal to or lower than the second predetermined temperature.
  • the power generation start charge rate and the target charge rate are raised above the reference charge rates (power generation start reference charge rate, target reference charge rate) set for each.
  • raising the power generation start charge rate and the target charge rate based on the temperature may be simply referred to as "raising the power generation start charge rate and the target charge rate".
  • the first predetermined temperature and the second predetermined temperature are set to values lower than, for example, room temperature (for example, 20 ° C. ⁇ 15 ° C. according to Japanese Industrial Standards).
  • the reason why the power generation start charge rate and the target charge rate are set based on the temperature in this way is that the output of the battery 50 correlates with the battery temperature and the charge rate as described above.
  • the temperature of the battery 50 is equal to or lower than the first predetermined temperature, the temperature of the battery 50 itself is low, and a decrease in battery output is expected.
  • the ambient temperature of the hybrid vehicle 12 is equal to or lower than the second predetermined temperature, even if the current temperature of the battery 50 is high (exceeds the first predetermined temperature), the outside air after the hybrid vehicle 12 is stopped. It is expected that the heat will be taken away and the temperature of the battery 50 will drop the next time the vehicle is used.
  • the desired output may not be exhibited until the charge rate is restored by the power generation of the generator 31, so when the outside air temperature is lower than the second temperature when the vehicle was used last time.
  • the power generation start charge rate and the target charge rate even if the battery temperature is higher than the first temperature, it is possible to suppress a decrease in output in a normal state where the battery temperature drops when the vehicle is used next time.
  • the charge rate of the battery 50 is compared (compared with the reference charge rate). By keeping it high, the decrease in battery output due to the charge rate is prevented, and the output performance of the battery as a whole is maintained.
  • the reference charge rate is, for example, a power generation start set when the temperature of the battery 50 is higher than the first predetermined temperature and the ambient temperature of the hybrid vehicle 12 is higher than the second predetermined temperature (hereinafter referred to as "normal time"). It is a value of the charge rate and the target charge rate.
  • the reference charge rate may be a fixed value, may be appropriately set based on the state of the hybrid vehicle 12, or may be arbitrarily set by the user. Further, the temperature of the battery 50 can be acquired by the battery temperature sensor 60, and the ambient temperature of the hybrid vehicle 12 can be acquired by the outside air temperature sensor 61.
  • the charge rate setting unit 704 does not necessarily have to acquire these two temperatures, but acquires only either the temperature of the battery 50 or the ambient temperature of the hybrid vehicle 12, and the power generation start charge rate and the target based on the acquired temperature. You may decide whether or not to raise the charging rate.
  • FIG. 4 is a graph schematically showing the setting of the target charge rate by the charge rate setting unit 704.
  • the power generation start charge rate and the target charge rate are set as the same value.
  • the vertical axis represents the target charge rate
  • the horizontal axis represents the temperature (battery temperature or ambient temperature of the hybrid vehicle 12).
  • the target charge rate when the temperature is higher than T1 (corresponding to the first temperature or the second temperature), the target charge rate is set to the value ⁇ (reference charge rate), but the temperature is When it becomes T1 or less, the target charge rate is set to a value larger than the value ⁇ , and when the temperature is T2 ( ⁇ T1) or less, it is set to a value ⁇ (> value ⁇ ).
  • the method of setting the target charge rate is not limited to that shown in FIG.
  • the target charge rate is gradually changed from the value ⁇ to the value ⁇ between the temperatures T1 and T2, but the target charge rate is gradually changed from the value ⁇ to the value ⁇ at the temperature T1. It may be changed.
  • the target charge rate is changed in two steps of the value ⁇ and the value ⁇ , but it may be further changed between a plurality of temperatures, and the target charge rate is increased in inverse proportion to the temperature. You may.
  • the charge rate setting unit 704 may control whether or not to raise the power generation start charge rate and the target charge rate, and the start timing of the increase, based on the setting for the hybrid vehicle 12 and the state of the vehicle. For example, when the EV driving priority mode is set, the charge rate setting unit 704 stops raising the power generation start charge rate and the target charge rate, or sets the first temperature and the second temperature. At least one of them may be changed to a lower temperature (or even lower). This is because when the EV driving priority mode is set, it is expected that the user wants to drive without driving the engine 25 as much as possible, and the power generation start charge rate and the target charge rate are increased more frequently. The engine 25 is driven because it is considered to be contrary to the intention of the user.
  • the engine 25 When the increase of the power generation start charge rate and the target charge rate is stopped, the engine 25 is not started to be driven until the charge rate of the battery 50 reaches the reference charge rate even at a low temperature. Further, when at least one of the first temperature and the second temperature is changed to a lower temperature, the power generation start charge rate and the target charge rate until the temperature of the battery 50 or the ambient temperature of the hybrid vehicle 12 becomes lower. Is not raised. In either case, the timing at which the driving of the engine 25 is started can be delayed (or as usual).
  • the charge rate setting unit 704 raises the power generation start charge rate and the target charge rate when the sport mode is set, or at least one of the first temperature and the second temperature is higher. It may be changed to (a value close to room temperature) (it may be further increased). This is intended to improve the output performance of the battery 50 in preparation for the possibility that a large output may be required momentarily while the sport mode is set.
  • the power generation start charge rate and the target charge rate are constantly increased, the charge rate of the battery 50 is kept higher than the normal (reference charge rate), and the battery output is improved.
  • the charge rate is increased, and the battery output is also improved in this case.
  • FIG. 5 is a graph schematically showing the setting of the target charge rate when various modes are set.
  • the power generation start charge rate and the target charge rate are set as the same value.
  • the vertical axis represents the target charge rate
  • the horizontal axis represents the temperature (battery temperature or ambient temperature of the hybrid vehicle 12).
  • the normal time shown by the solid line (when the drive mode is not set) is the same as that shown by the thick line in FIG.
  • the target charge rate is set to a value larger than the value ⁇
  • the value is set to ⁇ (> value ⁇ ).
  • the temperature at which the target charge rate is started to be raised is lowered from the normal time, and the temperature T1'(indicated as "EV mode”). It is set to ⁇ T1). As a result, it becomes more difficult for the generator 31 to start power generation than in the normal state. Further, when the sport mode is set as shown by the alternate long and short dash line, the temperature at which the target charge rate is started to be raised is raised from the normal time and is set to the temperature T1''(> T1). As a result, it becomes easier for the generator 31 to start power generation than in the normal state.
  • the target charge rate is set to the value ⁇ regardless of the temperature. Further, when the target charge rate is constantly raised while the sport mode is set, the target charge rate is set to a value ⁇ regardless of the temperature.
  • the charge rate setting unit 704 stops raising the power generation start charge rate and the target charge rate, or the first temperature and At least one of the second temperatures may be changed to a lower temperature (may be further lowered). This is because if the engine 25 is driven frequently by raising the power generation start charge rate and the target charge rate in a state where the fuel is low, the timing of running out of fuel is accelerated. When the increase of the power generation start charge rate and the target charge rate is stopped, the engine 25 is not started to drive until the charge rate of the battery 50 reaches the reference charge rate even at a low temperature, and fuel is not consumed.
  • a fuel deterioration estimation unit 706 for estimating the fuel deterioration degree of the engine 25 is further provided, and the charge rate setting unit 704 further includes a power generation start charge rate and a target when the fuel deterioration degree becomes a predetermined value or more.
  • the charge rate may be increased, or at least one of the first temperature and the second temperature may be changed to a higher temperature (may be further increased). This is to promote the consumption of fuel that has started to deteriorate after a long period of time has passed since refueling in the hybrid vehicle 12, which consumes less fuel than the gasoline vehicle.
  • the fuel deterioration estimation unit 706 determines that the degree of deterioration of the fuel is equal to or greater than the predetermined value when, for example, the elapsed time from the previous refueling time exceeds a predetermined time (for example, 2 months).
  • a predetermined time for example, 2 months.
  • the power generation start charge rate and the target charge rate are raised, the battery 50 is frequently charged, and the fuel consumption increases more than usual.
  • the power generation start charge rate and the target charge are performed while the temperature of the battery 50 or the ambient temperature of the hybrid vehicle 12 is close to room temperature. The rate will be raised, again increasing fuel consumption.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for setting a target charge rate by the charge rate setting unit 704.
  • a process for switching whether or not to raise the target charge rate is described based on the setting for the hybrid vehicle 12 and the state of the vehicle.
  • the sport mode is set for the sport mode setting unit 63 (step S300: Yes)
  • the fuel deterioration estimation unit 706 determines that the fuel has deteriorated (step S302: Yes)
  • charging is performed.
  • the rate setting unit 704 raises the target charge rate to a value larger than the target reference charge rate (step S314).
  • the power generation start charge rate is set separately from the target charge rate, the power generation start charge rate is also raised to a value larger than the power generation start reference charge rate. If the sport mode is not set (step S300: No) and the fuel is not deteriorated (step S302: No), the temperature of the battery 50 is measured from the battery temperature sensor 60, and the temperature of the battery 50 is measured from the outside air temperature sensor 61 to the hybrid vehicle 12. The ambient temperature of each is acquired (step S306).
  • the charge rate setting unit 704 targets the target charge rate.
  • the reference charge rate is maintained (step S316).
  • the power generation start charge rate is maintained at the power generation start reference charge rate.
  • the charge rate setting unit 704 is the EV mode setting unit 62.
  • step S310 It is determined whether the EV driving priority mode is set for the vehicle (step S310) and whether the remaining fuel amount of the fuel tank 40 detected by the remaining fuel amount sensor 64 is equal to or less than a predetermined amount (step S312).
  • the charge rate setting unit 704 does not raise the target charge rate.
  • the target reference charge rate is maintained (step S316).
  • the power generation start charge rate is set separately from the target charge rate, the power generation start charge rate is not increased and the power generation start standard charge rate is maintained.
  • step S310: No when the EV driving priority mode is not set (step S310: No) and the remaining fuel amount exceeds a predetermined amount (step S312: No), the charge rate setting unit 704 sets the target charge rate. Is raised to a value larger than the target reference charge rate (step S314).
  • the power generation start charge rate is set separately from the target charge rate, the power generation start charge rate is raised to a value larger than the power generation start reference charge rate.
  • the hybrid vehicle 12 when the temperature of the battery 50 is equal to or lower than the first predetermined temperature and when the ambient temperature of the hybrid vehicle 12 is equal to or lower than the second predetermined temperature. When at least one of them is satisfied, the power generation start charge rate and the target charge rate are raised. As a result, when the battery output may decrease due to the battery temperature, the battery charge rate is kept high, the battery output decrease due to the charge rate is prevented, and the output performance of the battery as a whole is maintained. can do. Further, in the hybrid vehicle 12, while the EV driving priority mode is set, the increase of the power generation start charge rate and the target charge rate is stopped, or the increase threshold temperature of the power generation start charge rate and the target charge rate is changed to a lower temperature.
  • the user's intention to drive without driving the engine 25 as much as possible can be reflected in the control.
  • the power generation start charge rate and the target charge rate are raised while the sports mode is set, or the power generation start charge rate and the target charge rate are raised and the threshold temperature is changed to a higher temperature, it is instantaneous.
  • the output performance of the battery 50 can be enhanced in preparation for the demand for a large output.
  • the hybrid vehicle 12 when the remaining amount of fuel in the fuel tank 40 is less than a predetermined amount, the increase in the power generation start charge rate and the target charge rate is stopped, or the increase in the power generation start charge rate and the target charge rate is increased.
  • the threshold temperature By changing the threshold temperature to a lower temperature, it is possible to avoid driving the engine 25 frequently in a state where the fuel is low and prevent the fuel from running out. Further, in the hybrid vehicle 12, when the fuel is deteriorated, the power generation start charge rate and the target charge rate should be raised, or the power generation start charge rate and the target charge rate raising threshold temperature should be changed to a higher temperature. For example, it is possible to promote fuel consumption by power generation and to consume fuel that has deteriorated at an early stage.
  • the ambient temperature of the hybrid vehicle 12 is detected by using the outside air temperature sensor 61, but the present invention is not limited to this, and the temperature at the current position of the hybrid vehicle 12 may be acquired via, for example, the Internet.
  • the expected temperature at the start of the operation is acquired via the Internet or the like, and the power generation start charge rate and the target charge rate are obtained. It may be used for the setting of.
  • the battery temperature at the start of traveling may be predicted based on the expected air temperature acquired via the Internet or the like, and used for setting the power generation start charge rate and the target charge rate.
  • the power generation start charging rate and the target charging rate may not be increased.
  • the degree of deterioration of the battery 50 may be estimated, and the values of the power generation start charge rate and the target charge rate may be changed based on the degree of deterioration of the battery 50. Specifically, for example, the greater the degree of deterioration of the battery 50, the higher the power generation start charge rate and the target charge rate are set, so that the decrease in output performance can be suppressed.

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Abstract

第１の回転電機と、バッテリと、エンジンと、第２の回転電機と、を含むハイブリッド車両は、前記バッテリの充電率が前記第２の回転電機で発電を開始する所定の発電開始充電率よりも低下した際に、前記エンジンを始動させて前記第２の回転電機を発電させ前記バッテリの充電率を所定の目標充電率に維持するように構成された駆動制御部と、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を設定する充電率設定部と、を含む。前記充電率設定部は、前記バッテリの温度が第１の所定温度以下となる場合、及び前記車両の周辺温度が第２の所定温度以下となる場合のうち少なくとも一方を満たすとき、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げる。

Description

ハイブリッド車両
　本開示は、ハイブリッド車両に関する。
　従来、モータとエンジンとを備えるハイブリッド車両において、バッテリ内の電力を優先的に使用して走行するＣＤモード（Ｃｈａｒｇｅ　Ｄｅｐｌｅｔｉｎｇ　ｍｏｄｅ）と、ジェネレータを駆動して所定の目標充電率（ＣＳ－ＳＯＣ）を維持して走行するＣＳモード（Ｃｈａｒｇｅ　Ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ　ｍｏｄｅ）とを切り替えて走行する技術が知られている。
　例えば、米国特許第７６５９６９８号公報には、ハイブリッド車両周辺の環境情報（外気温、日射の有無等）に基づいて目標充電率を調整する技術が開示されている。
　一般に、ＣＳモードにおける目標充電率を高く設定すると、エンジン稼動に伴うジェネレータによる発電が頻繁に行われることになり、ＥＶ走行での航続可能距離が短くなる。このため、ＥＶ走行による航続可能距離の観点では、目標充電率はできる限り低く設定するのが望ましい。
　一方で、バッテリ出力は、充電率（ＳＯＣ）およびバッテリ温度と相関があることが知られている。すなわち、充電率が低いほど、またバッテリ温度が低いほど、バッテリ出力が低下し、この結果ハイブリッド車両の動力性能が低下することになる。このため、バッテリ出力の観点では、ＣＳモードにおける目標充電率はある程度高く設定するのが望ましい。
　また、バッテリ温度はバッテリ負荷によって上昇するため、走行中と走行開始時とでバッテリ温度が大幅に異なる可能性がある。例えば、前回走行終了時にバッテリ温度が上昇している場合でも、長時間（例えば一晩）停車された後、次に走行を開始する時にはバッテリ温度が低下しており、動力性能が大きく低下する可能性がある。
　本開示は、ハイブリッド車両の航続可能距離を確保しつつ、バッテリ出力の低下を抑制することを提供する。
　本開示の一態様によれば、車両の駆動軸を駆動させる第１の回転電機と、電力を蓄積するバッテリと、エンジンと、前記エンジンを駆動することにより発電された電力を前記バッテリに供給する第２の回転電機と、を含むハイブリッド車両は、前記バッテリの充電率が前記第２の回転電機で発電を開始する所定の発電開始充電率よりも低下した際に、前記エンジンを始動させて前記第２の回転電機を発電させ前記バッテリの充電率を所定の目標充電率に維持するように構成された駆動制御部と、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を設定する充電率設定部と、を含む。前記充電率設定部は、前記バッテリの温度が第１の所定温度以下となる場合、及び前記車両の周辺温度が第２の所定温度以下となる場合のうち少なくとも一方を満たすとき、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げる。
　本開示の他の態様によれば、前記ハイブリッド車両は、前記エンジンの動力による走行よりも前記バッテリの電力による走行を優先させるＥＶ走行優先モードの設定を受け付けるように構成されたＥＶモード設定部を更に含む。前記充電率設定部は、前記ＥＶ走行優先モードが設定されている際には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げることを中止するか、又は前記第１の所定温度及び前記第２の所定温度のうち少なくとも一方をさらに引き下げる。
　本開示の他の態様によれば、前記ハイブリッド車両は、アクセルペダルに対する前記車両への操作応答性を向上させるスポーツモードの設定を受け付けるように構成されたスポーツモード設定部を更に含む。前記充電率設定部は、前記スポーツモードが設定されている際には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げるか、又は前記第１の所定温度及び前記第２の所定温度のうち少なくとも一方をさらに引き上げる。
　本開示の他の態様によれば、前記ハイブリッド車両は、前記エンジンに使用される燃料の残量を検知するように構成された残燃料量検知部を更に含む。前記充電率設定部は、前記燃料の前記残量が所定量以下の場合には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げることを中止するか、又は前記第１の所定温度及び前記第２の所定温度のうち少なくとも一方をさらに引き下げる。
　本開示の他の態様によれば、前記ハイブリッド車両は、前記エンジンの燃料劣化の度合いを推定するように構成された燃料劣化推定部を更に含む。前記充電率設定部は、前記燃料劣化の前記度合いが所定値以上の場合には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げるか、又は前記第１の所定温度及び前記第２の所定温度のうち少なくとも一方をさらに引き上げる。
　本開示の前記態様によれば、バッテリの温度が第１の所定温度以下となる場合、及び車両の周辺温度が第２の所定温度以下となる場合のうち少なくとも一方を満たすとき、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げる。これにより、バッテリ温度に起因するバッテリ出力の低下が生じる可能性がある場合に、バッテリ充電率を高めに維持し、充電率に起因するバッテリ出力の低下を防止し、バッテリ全体として出力性能を維持することができる。
　本開示の前記態様によれば、ＥＶ走行優先モードの設定中は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止する、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより低温に変更するので、なるべくエンジンを駆動せずに走行したいというユーザの意図を制御に反映することができる。
　本開示の前記態様によれば、スポーツモードの設定中は発電開始充電率及び目標充電率を引き上げる、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより高温に変更するので、瞬間的に大きな出力が要求されるのに備えてバッテリの出力性能を高めておくことができる。
　本開示の前記態様によれば、燃料タンク内の燃料の残量が所定量以下の場合には、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止する、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより低温に変更するので、燃料が少ない状態で頻繁にエンジンを駆動するのを避け、燃料切れを抑制することができる。
　本開示の前記態様によれば、燃料が劣化している場合には、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げる、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより高温に変更するので、発電による燃料消費を促し、劣化の進んだ燃料を早期に消費させることができる。
図１は、実施の形態にかかるハイブリッド車両１２の構成を示す説明図である。 図２は、ＥＣＵ７０の機能的構成を示すブロック図である。 図３は、充電率設定部７０４による目標充電率の設定処理の手順を示すフローチャートである。 図４は、充電率設定部７０４による目標充電率の設定を模式的に示すグラフである。 図５は、各種モード設定時における目標充電率の設定を模式的に示すグラフである。 図６は、ハイブリッド車両１２の一般的な走行状態を模式的に示す説明図である。
　以下に、添付図面を参照して、本開示にかかるハイブリッド車両の好適な実施の形態が詳細に説明される。
　図１は、実施の形態にかかるハイブリッド車両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、ＥＣＵ７０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（第１の回転電機）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が駆動軸に接続されており、モータ２３およびエンジン２５の駆動輪となっている。例えば前輪２１および後輪２２のそれぞれに対してモータ２３（前輪駆動用モータおよび後輪駆動用モータ）を設けるようにしてもよい。
　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）を出力してハイブリッド車両１２の駆動軸を駆動させる。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の電力を運転者の要求に合わせて調整してモータ２３に供給する。運転者の要求とは、一例として、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）等の操作や車速センサによって計測された車速などであり、後述するＥＣＵ７０が算出する。ＥＣＵ７０は、算出した運転者からの要求出力値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ＥＣＵ７０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ＥＣＵ７０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（Ｂａｔｔｅｒｙ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）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：Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）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）に関する情報をＥＣＵ７０に送信する。
　より詳細には、バッテリ５０は複数の電池セルが直列に接続されるように構成されている。各電池セルには、電圧計およびバッテリ温度センサ６０（図２参照）が設けられており、各電池セルのセル電圧およびセル温度を測定する。電圧計およびバッテリ温度センサ６０は、所定の単位個数の電池セルで構成されるセルユニットごと、又はバッテリ５０全体で１つ設けられていてもよい。電圧計およびバッテリ温度センサ６０の測定値は、ＢＭＵ５０Ａに入力される。
　また、バッテリ５０とバッテリ５０から電力の供給を受けて稼働する機器（本実施の形態ではモータ２３）との間には電流計が設けられ、バッテリ５０からの出力電流を測定する。電流計の測定値は、ＢＭＵ５０Ａに入力される。
　発電システム３０は、バッテリ５０を充電するように構成された機構であり、エンジン２５と、ジェネレータ（第２の回転電機）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、ＥＣＵ７０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。すなわち、ジェネレータ３１は、エンジン２５で駆動され、発電した電力をバッテリ５０に供給する。
　また、後述するシリーズ走行モードでは、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（スターター）としても機能する。ＥＣＵ７０は、エンジン２５を始動するとき、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。
　ＥＣＵ７０は、ハイブリッド車両１２全体を制御する制御部である。
　ＥＣＵ７０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、ＥＣＵ７０の機能的構成を示すブロック図である。
　ＥＣＵ７０の機能的構成を説明する前に、ＥＣＵ７０に接続されたハイブリッド車両１２の構成部（図１に示したもの以外）が説明される。
　外気温度センサ６１は、ハイブリッド車両１２の周辺の外気温度、すなわちハイブリッド車両１２の周辺温度を検知する。
　ＥＶモード設定部６２は、ＥＶ走行優先モードへの移行を設定する操作を受け付ける。ＥＶ走行優先モードとは、エンジンの動力を用いて走行するよりもバッテリ５０の電力を用いた走行を優先する、すなわち後述するＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）走行モードでの走行を可能な限り継続するモードである。ここでいうエンジンの動力を用いて走行するモードとは、後述するシリーズ走行モードやパラレル走行モードを意味する。ＥＶ走行モードではエンジン２５が停止しているため、燃料消費を極力抑えたい場合や、排気ガスを排出したくない場合などに有効である。
　スポーツモード設定部６３は、スポーツモードへの移行を設定する操作を受け付ける。スポーツモードとは、通常時（スポーツモードを設定していない場合）よりもアクセルペダル（図示なし）に対する車両の操作応答性（走行レスポンス）を向上させるモードである。
　ＥＶモード設定部６２およびスポーツモード設定部６３は、例えば運転席のインストゥルメントパネル周辺やステアリングホイールなどに設けられたスイッチ等とすることができる。
　残燃料量センサ６４（残燃料量検知部）は、燃料タンク４０に蓄積されている燃料量、すなわちエンジン２５で使用する燃料の残量を検知する。
　ＥＣＵ７０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７０２、充電率設定部７０４、燃料劣化推定部７０６を実現する。
　駆動制御部７０２は、ユーザからの設定やバッテリ５０の充電率等に基づいて、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７０２は、ハイブリッド車両１２の３つの走行モード、すなわち１．ＥＶ走行モード、２．シリーズ走行モード、３．パラレル走行モードの３種類を適宜切り替えてハイブリッド車両１２を駆動する。
１．ＥＶ走行モード
　ＥＶ走行モードは、エンジン２５を停止させ、モータ２３の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。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のみである。
２．シリーズ走行モード
　シリーズ走行モードは、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モードである。シリーズ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およびジェネレータ３１で発電された発電電力となる。
　シリーズ走行モードには、例えばバッテリ５０の充電率が所定の発電開始充電率より低下した場合に所定の目標充電率を維持するようにジェネレータ３１を発電させる場合や要求出力が所定値以上となった場合にエンジン２５を駆動させてジェネレータ３１で発電した電力にてモータ２３を駆動する場合がある。
３．パラレル走行モード
　パラレル走行モードは、クラッチ板を接続させることでエンジン２５の駆動力にて車軸を回転させて走行するモードである。この際に、モータ２３を駆動させることで車軸にアシストトルクを加えてもよい。
　特に、高速走行時等、エンジン２５による車軸駆動の効率が高い場合にパラレル走行モードに移行する。パラレル走行モード時には、エンジン２５の駆動力をジェネレータ３１に伝達して発電を行う（すなわち、エンジン２５の駆動力を走行と発電とに振り分ける）ことも可能である。
　図６は、ハイブリッド車両１２の一般的な走行状態を模式的に示す説明図である。
　図６では、縦軸にバッテリ５０の充電率（ＳＯＣ）、横軸に時間を示している。
　一般に、ハイブリッド車両１２は、バッテリ５０の充電率が所定の目標充電率（ＣＳ－ＳＯＣ）を超えている間は、バッテリ内の電力を優先的に使用して走行するＣＤモードで走行する。ＣＤモード中は基本的にＥＶ走行モードとなり、バッテリ５０の充電率は、回生による充電なども生じ得るものの、長期的には減少していく。
　バッテリ５０の充電率が所定の発電開始充電率以下になると、ジェネレータ３１を駆動して所定の発電開始充電率より充電率の高い所定の目標充電率（ＣＳ－ＳＯＣ）に維持して走行するＣＳモードとなる。所定の発電開始充電率と所定の目標充電率とを同じ値に設定してもよい。ＣＳモード中、走行モードは、基本的にシリーズ走行モードに移行し、目標充電率を中心とした所定範囲内にバッテリ５０の充電率が維持される。本実施の形態では、目標充電率（ＣＳ－ＳＯＣ）とは、ＣＳモード中にバッテリ５０の充電率が維持される範囲の中央値であるものとするが、これに限らず、例えばＣＳモード中に充電率が維持される範囲の下限値や上限値であってもよいし、ＣＤモードからＣＳモードへと移行する閾値であってもよい。
　すなわち、駆動制御部７０２は、ＣＳモード中はジェネレータ３１（第２の回転電機）の駆動を制御することによりバッテリ５０の充電率を所定の目標充電率に維持する。
　図６の例では、時刻Ｔ１までがＣＤモード、時刻Ｔ１以降がＣＳモードとなる。
　図２の説明に戻り、充電率設定部７０４は、温度に基づいて上記発電開始充電率及び目標充電率を設定する。より詳細には、充電率設定部７０４は、バッテリ５０の温度が第１の所定温度以下となる場合、及びハイブリッド車両１２の周辺温度が第２の所定温度以下となる場合のうち少なくとも一方を満たすとき、発電開始充電率及び目標充電率を、それぞれに設定された基準充電率(発電開始基準充電率、目標基準充電率)よりも引き上げる。以下、温度に基づく発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを、単に「発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ」と呼称する場合もある。
　第１の所定温度および第２の所定温度は、例えば常温（例えば日本工業規格では２０℃±１５℃）よりも低い値とする。
　このように温度に基づいて発電開始充電率及び目標充電率を設定するのは、上述のようにバッテリ５０の出力はバッテリ温度および充電率と相関があるためである。
　バッテリ５０の温度が第１の所定温度以下である場合には、バッテリ５０自体が低温となっており、バッテリ出力の低下が予想される。また、ハイブリッド車両１２の周辺温度が第２の所定温度以下の場合には、現在のバッテリ５０の温度が高い（第１の所定温度を超えている）場合でも、ハイブリッド車両１２が停車後は外気により熱が奪われ、次回の車両使用時にバッテリ５０の温度が低下することが予想される。そのような場合には、ジェネレータ３１での発電により充電率を回復させるまでの間、思い通りの出力が発揮できない可能性があるので、前回の車両使用時に外気温度が第２の温度より低い場合には、例えバッテリ温度が第１温度より高くとも発電開始充電率や目標充電率を高めておくことで、次回車両使用時のバッテリ温度が下がった常態での出力低下を抑制することができる。
　このようにバッテリ温度が低い（又は低くなる可能性がある）場合、すなわちバッテリ温度に起因するバッテリ出力の低下が生じる可能性がある場合には、バッテリ５０の充電率を（基準充電率と比較して）高めに維持することにより、充電率に起因するバッテリ出力の低下を防止し、バッテリ全体として出力性能を維持する。
　基準充電率とは、例えばバッテリ５０の温度が第１の所定温度より高く、かつハイブリッド車両１２の周辺温度が第２の所定温度より高い場合（以下「通常時」という）に設定される発電開始充電率及び目標充電率の値である。基準充電率は、固定値であってもよいし、ハイブリッド車両１２の状態に基づいて適宜設定されてもよいし、ユーザにより任意に設定可能であってもよい。
　また、バッテリ５０の温度はバッテリ温度センサ６０によって、ハイブリッド車両１２の周辺温度は外気温度センサ６１によって、それぞれ取得することができる。充電率設定部７０４は、必ずしもこれら２つの温度を取得する必要はなく、バッテリ５０の温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度のいずれかのみを取得し、取得した温度に基づいて発電開始充電率及び目標充電率の引き上げの要否を判断してもよい。
　図４は、充電率設定部７０４による目標充電率の設定を模式的に示すグラフである。図４の説明では発電開始充電率と目標充電率とを同一の値として設定することを前提としている。もちろん、上述したように、発電開始充電率を目標充電率より小さな値として設定することも可能である。
　図４では、縦軸に目標充電率、横軸に温度（バッテリ温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度）を取っている。
　一点破線で示す関連技術では、温度に関わらず目標充電率（＝発電開始充電率、以下略）は一定（値β）に設定される。
　一方、太線で示す本開示では、温度がＴ１（上記第１の温度又は第２の温度に対応）より高い場合には目標充電率は値β（基準充電率）に設定されるが、温度がＴ１以下になると目標充電率は値βより大きい値に設定され、温度Ｔ２（＜Ｔ１）以下では値α（＞値β）に設定される。
　目標充電率の設定方法は図４に示したものには限られない。例えば、図４では温度Ｔ１～Ｔ２間で徐々に目標充電率を値βから値αに変化させるようにしているが、温度Ｔ１を境にして階段状に目標充電率を値βから値αに変化させてもよい。また、図４では目標充電率を値βと値αの２段階で変化させているが、更に複数の温度間で変化させてもよいし、温度に反比例して目標充電率が大きくなるようにしてもよい。
　また、充電率設定部７０４は、ハイブリッド車両１２に対する設定や車両の状態に基づいて、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げの有無や引き上げの開始タイミングを制御するようにしてもよい。
　例えば、充電率設定部７０４は、ＥＶ走行優先モードが設定されている際には、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げることを中止するか、又は第１の温度及びは第２の温度のうち少なくとも一方をより低温に変更するようにしてもよい（さらに引き下げてもよい）。
　これは、ＥＶ走行優先モードが設定されている場合には、ユーザはなるべくエンジン２５を駆動せずに走行したいと考えていることが予想され、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げにより頻繁にエンジン２５が駆動されるのは、ユーザの意図に反すると考えられるためである。
　発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止した場合には、低温時にもバッテリ５０の充電率が基準充電率になるまでエンジン２５の駆動が開始されない。また、第１の温度及び第２の温度のうち少なくとも一方をより低温に変更した場合には、バッテリ５０の温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度がより低温となるまで発電開始充電率及び目標充電率の引き上げが行われない。いずれの場合にも、エンジン２５の駆動が開始されるタイミングを遅らせる（又は通常通りとする）ことができる。
　また例えば、充電率設定部７０４は、スポーツモードが設定されている際には、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げるか、又は第１の温度及び第２の温度のうち少なくとも一方をより高温（常温に近い値）に変更するようにしてもよい（さらに引き上げてもよい）。
　これは、スポーツモードの設定中は瞬間的に大きな出力が要求される可能性があり、これに備えてバッテリ５０の出力性能を高めておくことを目的とする。
　発電開始充電率及び目標充電率を常時引き上げた場合には、バッテリ５０の充電率が通常（基準充電率）よりも高く保たれ、バッテリ出力が向上する。また、第１の温度及び第２の温度のうち少なくとも一方をより高温に変更した場合には、バッテリ５０の温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度が常温に近い温度のうちに発電開始充電率及び目標充電率が引き上げられ、この場合もバッテリ出力が向上する。
　図５は、各種モード設定時における目標充電率の設定を模式的に示すグラフである。図５の説明では発電開始充電率と目標充電率とを同一の値として設定することを前提としている。もちろん、上述したように、発電開始充電率を目標充電率より小さな値として設定することも可能である。
　図５でも、縦軸に目標充電率、横軸に温度（バッテリ温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度）を取っている。
　実線で示す通常時（ドライブモード非設定時）は、図４に太線で示したものと同様である。すなわち、温度がＴ１（上記第１の温度又は第２の温度に対応）より高い場合には目標充電率（＝発電開始充電率、以下略）は値β（基準充電率）に設定されるが、温度がＴ１以下になると目標充電率は値βより大きい値に設定され、温度Ｔ２（＜Ｔ１、図５では視認性の観点から図示を省略）以下では値α（＞値β）に設定される。
　一方、点線で示すようにＥＶ走行優先モード（図中「ＥＶモード」と表記）が設定されている場合、目標充電率の引き上げが開始される温度が通常時よりも引き下げられ、温度Ｔ１’（＜Ｔ１）に設定される。これにより、通常時よりもジェネレータ３１による発電が開始されにくくなる。
　また、一点破線で示すようにスポーツモードが設定されている場合、目標充電率の引き上げが開始される温度が通常時よりも引き上げられ、温度Ｔ１’’（＞Ｔ１）に設定される。これにより、通常時よりもジェネレータ３１による発電が開始されやすくなる。
　ＥＶ走行優先モードの設定中に目標充電率の引き上げを中止する場合には、目標充電率は温度に関わらず値βに設定される。
　また、スポーツモードの設定中に常時目標充電率を引き上げる場合には、目標充電率は温度に関わらず値αに設定される。
　また例えば、充電率設定部７０４は、燃料タンク４０内の燃料の残量が所定量以下の場合には、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げることを中止するか、又は第１の温度及び前記第２の温度のうち少なくとも一方をより低温に変更するようにしてもよい（さらに引き下げてもよい）。
　これは、燃料が少ない状態で発電開始充電率及び目標充電率を引き上げて頻繁にエンジン２５を駆動すると、燃料切れとなるタイミングが早まるためである。
　発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止した場合には、低温時にもバッテリ５０の充電率が基準充電率になるまでエンジン２５の駆動が開始されず、燃料が消費されない。また、第１の温度及び第２の温度のうち少なくとも一方をより低温に変更した場合には、バッテリ５０の温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度が極低温となるまで発電開始充電率及び目標充電率の引き上げが行われない。いずれの場合にも、エンジン２５の駆動、すなわち燃料の消費が開始されるタイミングを遅らせる（又は通常通りとする）ことができる。
　また例えば、エンジン２５の燃料の劣化度合いを推定する燃料劣化推定部７０６を更に備え、充電率設定部７０４は、燃料の劣化度が所定値以上となった場合には、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げるか、又は第１の温度及び第２の温度のうち少なくとも一方をより高温に変更するようにしてもよい（さらに引き上げてもよい）。
　これは、ガソリン車と比較して燃料消費量が少ないハイブリッド車両１２において、給油後長期間が経過し劣化が始まった燃料の消費を促すためである。燃料劣化推定部７０６は、例えば前回給油時からの経過時間が所定時間（例えば２か月など）以上となった場合に燃料の劣化度が所定値以上となったと判断する。
　前回給油時からの経過時間が長いほど、すなわち燃料の劣化度が高いほど、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ量、又は第１の温度や第２の温度の引き上げ量を大きくしてもよい。
　発電開始充電率及び目標充電率を引き上げた場合には、頻繁にバッテリ５０の充電が行われ、燃料の消費量が通常よりも増加する。また、第１の温度及び第２の温度の少なくとも一方をより高温に変更した場合には、バッテリ５０の温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度が常温に近い温度のうちに発電開始充電率及び目標充電率が引き上げられ、この場合も燃料の消費量が増加する。
　図３は、充電率設定部７０４による目標充電率の設定処理の手順を示すフローチャートである。図３のフローチャートでは、ハイブリッド車両１２に対する設定や車両の状態に基づいて、目標充電率の引き上げの有無を切り替える場合の処理について説明する。
　スポーツモード設定部６３に対してスポーツモードが設定されている場合（ステップＳ３００：Ｙｅｓ）、また燃料劣化推定部７０６により燃料が劣化していると判断されている場合（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、充電率設定部７０４は、目標充電率を目標基準充電率よりも大きい値に引き上げる（ステップＳ３１４）。発電開始充電率を目標充電率とは別に設定する場合には、発電開始充電率も発電開始基準充電率よりも大きい値に引き上げる。
　スポーツモードが設定されておらず（ステップＳ３００：Ｎｏ）、かつ燃料が劣化していない場合は（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、バッテリ温度センサ６０からバッテリ５０の温度を、外気温度センサ６１からハイブリッド車両１２の周辺温度を、それぞれ取得する（ステップＳ３０６）。
　バッテリ５０の温度が第１の所定温度を超え、かつハイブリッド車両１２の周辺温度が第２の所定温度を超えている場合（ステップＳ３０８：Ｎｏ）、充電率設定部７０４は、目標充電率を目標基準充電率のまま維持する（ステップＳ３１６）。発電開始充電率を目標充電率とは別に設定する場合には、発電開始充電率を発電開始基準充電率のまま維持する。
　また、バッテリ５０の温度が第１の所定温度以下、又はハイブリッド車両１２の周辺温度が第２の所定温度以下である場合（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、充電率設定部７０４は、ＥＶモード設定部６２に対してＥＶ走行優先モードの設定がなされているか（ステップＳ３１０）、また残燃料量センサ６４で検知した燃料タンク４０の残燃料量が所定量以下かを判断する（ステップＳ３１２）。
　ＥＶ走行優先モードの設定がなされている（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）、又は残燃料量が所定量以下の場合（ステップＳ３１２：Ｙｅｓ）、充電率設定部７０４は、目標充電率の引き上げは行わず、目標基準充電率のまま維持する（ステップＳ３１６）。発電開始充電率を目標充電率とは別に設定する場合には、発電開始充電率の引き上げを行なわず発電開始基準充電率のまま維持する。
　一方、ＥＶ走行優先モードの設定がなされておらず（ステップＳ３１０：Ｎｏ）、かつ残残燃料量が所定量を超えている場合（ステップＳ３１２：Ｎｏ）、充電率設定部７０４は、目標充電率を目標基準充電率よりも大きい値に引き上げる（ステップＳ３１４）。発電開始充電率を目標充電率とは別に設定する場合には、発電開始充電率を発電開始基準充電率よりも大きい値に引き上げる。
　以上説明したように、実施の形態にかかるハイブリッド車両１２によれば、バッテリ５０の温度が第１の所定温度以下となる場合、及びハイブリッド車両１２の周辺温度が第２の所定温度以下となる場合のうち少なくとも一方を満たすとき、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げる。これにより、バッテリ温度に起因するバッテリ出力の低下が生じる可能性がある場合に、バッテリ充電率を高めに維持し、充電率に起因するバッテリ出力の低下を防止し、バッテリ全体として出力性能を維持することができる。
　また、ハイブリッド車両１２において、ＥＶ走行優先モードの設定中は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止する、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより低温に変更するようにすれば、なるべくエンジン２５を駆動せずに走行したいというユーザの意図を制御に反映することができる。
　また、ハイブリッド車両１２において、スポーツモードの設定中は発電開始充電率及び目標充電率を引き上げる、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより高温に変更するようにすれば、瞬間的に大きな出力が要求されるのに備えてバッテリ５０の出力性能を高めておくことができる。
　また、ハイブリッド車両１２において、燃料タンク４０内の燃料の残量が所定量以下の場合には、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止する、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより低温に変更するようにすれば、燃料が少ない状態で頻繁にエンジン２５を駆動するのを避け、燃料切れを防止することができる。
　また、ハイブリッド車両１２において、燃料が劣化している場合には、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げる、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより高温に変更するようにすれば、発電による燃料消費を促し、劣化の進んだ燃料を早期に消費させることができる。
　本実施の形態では、外気温度センサ６１を用いてハイブリッド車両１２の周辺温度を検知したが、これに限らず、例えばインターネットなどを介してハイブリッド車両１２の現在位置の気温を取得してもよい。特に、ハイブリッド車両１２が一晩停車され（オーバーナイトソーク）、翌朝走行が開始される場合などは、走行開始時における予想気温をインターネットなどを介して取得して、発電開始充電率及び目標充電率の設定に用いてもよい。また、インターネットなどを介して取得した予想気温に基づいて、走行開始時におけるバッテリ温度を予想して、発電開始充電率及び目標充電率の設定に用いてもよい。
　また、ハイブリッド車両１２の停車後に予約充電が設定されている場合には、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを行わないようにしてもよい。
　また、バッテリ５０の劣化度を推定し、バッテリ５０の劣化度に基づいて発電開始充電率及び目標充電率の値を変更してもよい。具体的には、例えばバッテリ５０の劣化度が大きいほど発電開始充電率及び目標充電率を高く設定することにより、出力性能の低下を抑制することができる。
　本出願は、２０１９年３月１１日出願の日本特許出願特願２０１９-０４３４４１に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (5)

  1. 　車両の駆動軸を駆動させる第１の回転電機と、電力を蓄積するバッテリと、エンジンと、前記エンジンを駆動することにより発電された電力を前記バッテリに供給する第２の回転電機と、を備えるハイブリッド車両であって、
    　前記バッテリの充電率が前記第２の回転電機で発電を開始する所定の発電開始充電率よりも低下した際に、前記エンジンを始動させて前記第２の回転電機を発電させ前記バッテリの充電率を所定の目標充電率に維持するように構成された駆動制御部と、
    　前記発電開始充電率及び前記目標充電率を設定する充電率設定部と、を備え、
    　前記充電率設定部は、前記バッテリの温度が第１の所定温度以下となる場合、及び前記車両の周辺温度が第２の所定温度以下となる場合のうち少なくとも一方を満たすとき、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げる、
    　ハイブリッド車両。
  2. 　前記エンジンの動力による走行よりも前記バッテリの電力による走行を優先させるＥＶ走行優先モードの設定を受け付けるように構成されたＥＶモード設定部を更に備え、
    　前記充電率設定部は、前記ＥＶ走行優先モードが設定されている際には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げることを中止するか、又は前記第１の所定温度及び前記第２の所定温度のうち少なくとも一方をさらに引き下げる、
    　請求項１に記載のハイブリッド車両。
  3. 　アクセルペダルに対する前記車両への操作応答性を向上させるスポーツモードの設定を受け付けるように構成されたスポーツモード設定部を更に備え、
    　前記充電率設定部は、前記スポーツモードが設定されている際には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げるか、又は前記第１の所定温度及び前記第２の所定温度のうち少なくとも一方をさらに引き上げる、
    　請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
  4. 　前記エンジンに使用される燃料の残量を検知するように構成された残燃料量検知部を更に備え、
    　前記充電率設定部は、前記燃料の前記残量が所定量以下の場合には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げることを中止するか、又は前記第１の所定温度及び前記第２の所定温度のうち少なくとも一方をさらに引き下げる、
    　請求項１から３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
  5. 　前記エンジンの燃料劣化の度合いを推定するように構成された燃料劣化推定部を更に備え、
    　前記充電率設定部は、前記燃料劣化の前記度合いが所定値以上の場合には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げるか、又は前記第１の所定温度及び前記第２の所定温度のうち少なくとも一方をさらに引き上げる、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
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