JP6361299B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

本発明は、駆動用電動機と、駆動用電動機に電力を供給する蓄電装置と、蓄電装置を充電するために動作するエンジンとを搭載するハイブリッド車両の制御に関する。

特開２０１１−０９３３３５号公報（特許文献１）は、蓄電装置の蓄電量を増加させるためのユーザからの充電要求が検知されたときに、蓄電装置の充電が促進されるように、充電要求の非検知時と比較してエンジンの出力を増加させるハイブリッド車両が開示される。

特開２０１１−０９３３３５号公報 特開２０１３−２２７０１７号公報 特開２０１１−２２５０７９号公報

しかしながら、ユーザからの充電要求に応じて蓄電装置を充電する場合には、ユーザからの充電要求に応じた蓄電装置の充電を実施しない場合と比較して、蓄電装置の蓄電量の使用領域が拡大するため、蓄電量の推定誤差が蓄積されて、蓄電量の推定精度が悪化する場合がある。そのため、蓄電装置の蓄電量の上下限の推定精度が悪化し、蓄電装置の劣化が促進する場合がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ユーザからの充電要求に応じて蓄電装置を充電する場合に蓄電装置の劣化の促進を抑制するハイブリッド車両を提供することである。

この発明のある局面に係る車両は、車両に搭載されるエンジンと、車両の駆動源となる回転電機と、回転電機に電力を供給する蓄電装置と、エンジンの動力を用いて蓄電装置を充電するための電力を発電する発電装置と、発電装置を用いて蓄電装置の蓄電量を上限値まで増加させる回復制御の実行を要求する場合にユーザが操作する操作装置と、蓄電量の低下を抑制するＣＳ（Charge Sustaining）モードと、蓄電装置の電力を消費するＣＤ（Charge Depleting）モードとを含む複数の制御モードのうちのいずれかを選択し、選択された制御モードに応じて車両を制御する制御装置とを備える。制御装置は、ＣＤモードからＣＳモードへと切り替わった後に、操作装置を用いた回復制御の実行の要求履歴がある場合には、蓄電量の使用領域を制限する。

このようにすると、ＣＤモードからＣＳモードへと切り替わった後に、回復制御の要求履歴がある場合には、蓄電量の使用領域が制限されるので、ユーザからの充電要求に応じて蓄電量が上限値になるまで蓄電装置が充電されることによる蓄電量の使用領域の拡大が抑制される。これにより、蓄電量が上下限値を超えることを抑制することができる。そのため、蓄電装置の劣化の促進を抑制することができる。

好ましくは、制御装置は、ＣＤモードからＣＳモードへと切り替わった後において、要求履歴がある場合には、要求履歴がない場合よりも上限値を低い値に変更する。

このようにすると、要求履歴がない場合よりも蓄電装置の上限値が低い値に変更されるので、蓄電装置の蓄電量が上限値を超えることを抑制することができる。そのため、蓄電装置の劣化の促進を抑制することができる。

さらに好ましくは、制御装置は、ＣＤモードからＣＳモードへと切り替わった後において、要求履歴がある場合には、要求履歴がない場合よりもＣＤモードからＣＳモードへと切り替えるための蓄電量のしきい値を高い値に変更する。

このようにすると、ＣＤモードからＣＳモードへと切り替えるための蓄電量の切替しきい値を要求履歴がない場合よりも高い値に変更することにより、蓄電装置の蓄電量が下限値を超えることを抑制することができる。そのため、蓄電装置の劣化の促進を抑制することができる。

この発明によると、ＣＤモードからＣＳモードへと切り替わった後に、回復制御の要求履歴がある場合には、蓄電量の使用領域が制限されるので、ユーザからの充電要求に応じて蓄電量が上限値になるまで蓄電装置が充電されることによる蓄電量の使用領域の拡大が抑制される。これにより、蓄電量が上下限値を超えることを抑制することができる。そのため、蓄電装置の劣化の促進を抑制することができる。したがって、ユーザからの充電要求に応じて蓄電装置を充電する場合に蓄電装置の劣化の促進を抑制するハイブリッド車両を提供することができる。

車両の全体ブロック図である。 ＳＯＣ回復制御実行時のＳＯＣの変化の一例を説明するための図である。 ＥＣＵの機能ブロック図である。 ＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。 ＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。

図１を参照して、本実施の形態に係るハイブリッド車両１（以下、単に車両１と記載する）の全体ブロック図を説明する。車両１は、トランスミッション８と、エンジン１０と、駆動軸１７と、ＰＣＵ（Power Control Unit）６０と、バッテリ７０と、駆動輪７２と、充電装置７８と、ＳＯＣ回復スイッチ１５０と、アクセルペダル１６０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００とを含む。

トランスミッション８は、出力軸１６と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）２０と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）３０と、動力分割装置４０と、減速機５８とを含む。

ＥＣＵ２００は、車輪速センサ１４と、電流センサ１５２と、電圧センサ１５４と、電池温度センサ１５６と、ペダルストロークセンサ１６２と等の各種センサから各種信号を受信する。

このような構成を有する車両１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０のうちの少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン１０が発生する動力は、動力分割装置４０によって２経路に分割される。２経路のうちの一方の経路は減速機５８を介して駆動輪７２へ動力が伝達される経路であり、他方の経路は第１ＭＧ２０へ動力が伝達される経路である。

第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、たとえば、三相交流回転電機である。第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、ＰＣＵ６０によって駆動される。

第１ＭＧ２０は、動力分割装置４０によって分割されたエンジン１０の動力を用いて発電してＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０を充電するジェネレータ（発電装置）としての機能を有する。また、第１ＭＧ２０は、バッテリ７０からの電力を受けてエンジン１０の出力軸であるクランク軸を回転させる。これによって、第１ＭＧ２０は、エンジン１０を始動するスタータとしての機能を有する。

第２ＭＧ３０は、バッテリ７０に蓄えられた電力および第１ＭＧ２０により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動輪７２に駆動力を与える駆動用モータとしての機能を有する。また、第２ＭＧ３０は、回生制動によって発電された電力を用いてＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０を充電するためのジェネレータとしての機能を有する。

エンジン１０は、複数個（本実施の形態においては４個）の気筒１１２を含むガソリンエンジンであって、ＥＣＵ２００からの制御信号Ｓ１に基づいて制御される。エンジン１０としては、図１に示される形式に特に限定されるものではない。

このような構成を有するエンジン１０において、ＥＣＵ２００は、複数の気筒１１２の各々に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射したり、複数の気筒１１２への燃料の噴射を停止したりすることによって、複数の気筒１１２の各々の燃料噴射量を制御する。

動力分割装置４０は、エンジン１０の発生する動力を、出力軸１６を経由した駆動軸１７への経路と、第１ＭＧ２０への経路とに分割可能に構成される。動力分割装置４０としては、サンギヤ、プラネタリキャリアおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。たとえば、第１ＭＧ２０のロータをサンギヤに接続し、エンジン１０の出力軸をプラネタリキャリアに接続し、かつ、出力軸１６をリングギヤに接続することによって、動力分割装置４０に、エンジン１０と第１ＭＧ２０と第２ＭＧ３０とを機械的に接続することができる。

第２ＭＧ３０のロータとも接続された出力軸１６は、減速機５８を経由して、駆動輪７２を回転駆動するための駆動軸１７と機械的に連結される。なお、第２ＭＧ３０の回転軸と出力軸１６との間に変速機をさらに組み込んでもよい。

ＰＣＵ６０は、バッテリ７０から供給される直流電力を交流電力に変換し、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を駆動する。また、ＰＣＵ６０は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０が発電した交流電力を直流電力に変換し、バッテリ７０を充電する。たとえば、ＰＣＵ６０は、直流／交流電力変換のためのインバータ（図示せず）と、インバータの直流リンク側とバッテリ７０との間で直流電圧変換を実行するためのコンバータ（図示せず）とを含むように構成される。

バッテリ７０は、蓄電装置であり、再充電可能な直流電源である。バッテリ７０としては、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池が用いられる。バッテリ７０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ７０は、上述したように第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０により発電された電力を用いて充電される他、後述する外部電源３０２から供給される電力を用いて充電されてもよい。なお、バッテリ７０は、二次電池に限らず、直流電圧を生成できるもの、たとえば、キャパシタ、太陽電池、燃料電池等であってもよい。

バッテリ７０には、電流センサ１５２と、電圧センサ１５４と、電池温度センサ１５６とが設けられる。電流センサ１５２は、バッテリ７０の電流ＩＢを検出して、検出結果を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。電圧センサ１５４は、バッテリ７０の電圧ＶＢを検出して、検出結果を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。電池温度センサ１５６は、バッテリ７０の電池温度ＴＢを検出して、検出結果を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。

ＥＣＵ２００は、バッテリ７０の電流ＩＢと、電圧ＶＢと、電池温度ＴＢとに基づいてバッテリ７０の蓄電量（以下、ＳＯＣ（State Of Charge）と記載する）を推定する。ＥＣＵ２００は、たとえば、電流と、電圧と、電池温度とに基づいてＯＣＶ（Open Circuit Voltage）を推定し、推定されたＯＣＶと所定のマップとに基づいてバッテリ７０のＳＯＣを推定してもよい。あるいは、ＥＣＵ２００は、たとえば、バッテリ７０の充電電流と放電電流とを積算することによってバッテリ７０のＳＯＣを推定してもよい。

充電装置７８は、車両１の停止中において、充電プラグ３００が車両１に取り付けられることによって外部電源３０２から供給される電力を用いてバッテリ７０を充電する。充電プラグ３００は、充電ケーブル３０４の一方端に接続される。充電ケーブル３０４の他方端は、外部電源３０２に接続される。充電装置７８の正極端子は、ＰＣＵ６０の正極端子とバッテリ７０の正極端子とを接続する電源ラインＰＬに接続される。充電装置７８の負極端子は、ＰＣＵ６０の負極端子とバッテリ７０の負極端子とを接続するアースラインＮＬに接続される。なお、充電プラグ３００等を用いた接触給電によって外部電源３０２から車両１のバッテリ７０に電力が供給される充電方法に加えてまたは代えて、共鳴法や電磁誘導等の非接触給電によって外部電源３０２から車両１のバッテリ７０に電力が供給される充電方法が用いられてもよい。

車輪速センサ１４は、駆動輪７２の回転速度Ｎｗを検出する。車輪速センサ１４は、検出された回転速度Ｎｗを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。ＥＣＵ２００は、受信した回転速度Ｎｗに基づいて車速Ｖを算出する。なお、ＥＣＵ２００は、回転速度Ｎｗに代えて第２ＭＧ３０の回転速度に基づいて車速Ｖを算出するようにしてもよい。

アクセルペダル１６０は、運転席に設けられる。アクセルペダル１６０には、ペダルストロークセンサ１６２が設けられる。ペダルストロークセンサ１６２は、アクセルペダル１６０のストローク量（踏み込み量）ＡＰを検出する。ペダルストロークセンサ１６２は、ストローク量ＡＰを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。なお、ペダルストロークセンサ１６２に代えてアクセルペダル１６０に対する車両１の乗員の踏力を検出するためのアクセルペダル踏力センサを用いてもよい。

ＥＣＵ２００は、エンジン１０を制御するための制御信号Ｓ１を生成し、その生成した制御信号Ｓ１をエンジン１０へ出力する。また、ＥＣＵ２００は、ＰＣＵ６０を制御するための制御信号Ｓ２を生成し、その生成した制御信号Ｓ２をＰＣＵ６０へ出力する。

ＥＣＵ２００は、エンジン１０およびＰＣＵ６０等を制御することによって車両１が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体、すなわち、バッテリ７０の充放電状態、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の動作状態を制御する制御装置である。

ＥＣＵ２００は、運転席に設けられたアクセルペダル１６０のストローク量ＡＰおよび車速Ｖに対応する車両要求パワーを算出する。ＥＣＵ２００は、算出された車両要求パワーに応じて、第１ＭＧ２０のトルク、第２ＭＧ３０のトルク、または、エンジン１０の出力を制御する。

本実施の形態において、ＥＣＵ２００は、バッテリ７０のＳＯＣの低下を許容して（ＳＯＣを維持しないで）バッテリ７０の電力を消費して走行するモード（以下、ＣＤ（Charge Depleting）モードと記載する）と、エンジン１０が動作または停止される制御モードであって、バッテリ７０のＳＯＣの低下を抑制して（ＳＯＣを維持する場合を含む）走行するモード（以下、ＣＳ（Charge Sustaining）モードと記載する）とを含む制御モードのうちのいずれかの制御モードに従って、ＰＣＵ６０およびエンジン１０を制御する。

なお、ＣＤモードとしては、ＳＯＣを維持しないものに特に限定されるものではなく、たとえば、バッテリ７０のＳＯＣを維持して走行することよりＥＶ走行によってバッテリ７０の電力を消費して走行することを優先するモードであってもよい。また、制御モードとしては、ＣＤモードおよびＣＳモード以外の制御モードが含まれてもよい。また、制御モードは、走行時における車両１の制御に限定して用いられるものではなく、走行時および停止時における車両１の制御に用いられる。

ＥＣＵ２００は、たとえば、ＣＤモードとＣＳモードとを自動で切り替える。ＥＣＵ２００は、たとえば、バッテリ７０のＳＯＣが切替しきい値Ａよりも大きい場合には、ＣＤモードに従ってＰＣＵ６０およびエンジン１０を制御し、バッテリ７０のＳＯＣが切替しきい値Ａよりも小さい場合には、ＣＳモードに従ってＰＣＵ６０およびエンジン１０を制御する。なお、制御モードを切り替えるため設けられるスイッチやレバー等の操作部材がユーザにより操作されたことを受けて、ＥＣＵ２００がＣＤモードとＣＳモードとを切り替えてもよい。

ＣＤモードに従った車両１の走行時においては、発電のためのエンジン１０の動作が抑制されるため（すなわち、バッテリ７０のＳＯＣの低下が許容されるため）、バッテリ７０のＳＯＣは維持されず、走行距離の増加に応じてバッテリ７０の電力が消費され、バッテリ７０のＳＯＣは、減少していく。

ＥＣＵ２００は、ＣＤモード時においては、車両要求パワーがエンジン１０の始動しきい値Ｐｒ（１）を超えない限りにおいて、第２ＭＧ３０の出力のみで車両１が走行するようにＰＣＵ６０を制御する。

ＥＣＵ２００は、ＣＤモード時に第２ＭＧ３０の出力のみで車両１が走行している場合に、車両要求パワーがエンジン１０の始動しきい値Ｐｒ（１）を超えた後に（すなわち、車両要求パワーを第２ＭＧ３０の出力のみで満足させることができないと判定された後に）、エンジン１０を始動させて、第２ＭＧ３０の出力とエンジン１０の出力とで車両要求パワーを満足させるようにＰＣＵ６０とエンジン１０とを制御する。すなわち、ＣＤモードは、発電のためのエンジン１０の動作を抑制しつつ、車両要求パワーを満たすためのエンジン１０の動作が可能な制御モードである。なお、車両要求パワーに代えて車両１の実パワーがエンジン１０の始動しきい値を超える場合にエンジン１０を始動させてもよい。また、ＥＣＵ２００は、ＣＤモード時に車両要求パワーがエンジン１０の停止しきい値を下回る場合には、エンジン１０を停止させる。ＣＤモード時の停止しきい値は、始動しきい値Ｐｒ（１）以下の値の予め定められた値である。

ＣＳモードに従った車両１の走行時においては、発電のためのエンジン１０の動作が可能となり、バッテリ７０のＳＯＣを維持したり、あるいは、バッテリ７０のＳＯＣを回復させたりすることによって、バッテリ７０のＳＯＣの低下が抑制される。

ＥＣＵ２００は、たとえば、ＣＳモード時にバッテリ７０のＳＯＣが所定の制御範囲内（たとえば、上述の切替しきい値Ａを含む制御範囲内）になるようにバッテリ７０の充放電制御を実行してもよいし、バッテリ７０のＳＯＣが所定の目標ＳＯＣ（たとえば、上述の切替しきい値Ａ）を維持するようにバッテリ７０の充放電制御を実行してもよい。

バッテリ７０の充電制御としては、たとえば、第２ＭＧ３０の回生制動により生じる回生電力を用いた充電制御と、エンジン１０の動力を用いた第１ＭＧ２０の発電電力を用いた充電制御とを含む。

ＥＣＵ２００は、ＣＳモード時においては、バッテリ７０のＳＯＣが所定の制御範囲や所定の目標ＳＯＣを大きく超えている場合には、車両要求パワーがエンジン１０の始動しきい値Ｐｒ（２）を超えない限りにおいて、第２ＭＧ３０の出力のみで車両が走行するようにＰＣＵ６０を制御する。

ＥＣＵ２００は、上述のようにＣＳモード時に第２ＭＧ３０の出力のみで車両１が走行している場合に、車両要求パワーがエンジン１０の始動しきい値Ｐｒ（２）を超えた後に（すなわち、車両要求パワーを第２ＭＧ３０の出力のみで満足させることができないと判定された後に）、エンジン１０を始動させて、第２ＭＧ３０の出力とエンジン１０の出力とで車両要求パワーを満足させるようにＰＣＵ６０とエンジン１０とを制御する。すなわち、ＣＳモードは、発電のためのエンジン１０の動作も、車両要求パワーを満たすためのエンジン１０の動作も可能な制御モードである。また、ＥＣＵ２００は、ＣＳモード時に車両要求パワーがエンジン１０の停止しきい値を下回る場合には、エンジン１０を停止させる。ＣＳモード時の停止しきい値は、始動しきい値Ｐｒ（２）以下の値の予め定められた値である。

なお、本実施の形態においては、ＣＤモード時の始動しきい値Ｐｒ（１）は、ＣＳモード時の始動しきい値Ｐｒ（２）よりも高いものとし、ＣＤモード時の停止しきい値は、ＣＳモード時の停止しきい値よりも高いものとして説明する。始動しきい値Ｐｒ（１）およびＰｒ（２）は、いずれも、第２ＭＧ３０の出力の上限値以下であって、かつ、バッテリ７０の出力の上限値（Ｗｏｕｔ）以下の値である。このようにすると、ＣＤモード時とＣＳモード時とでエンジン１０の稼動する機会に差異が生じることとなる。

また、ＥＣＵ２００は、ＳＯＣ回復スイッチ１５０からＳＯＣ回復スイッチ操作信号を受けると、エンジン１０を動作させてバッテリ７０のＳＯＣ値を所定の目標まで増加させるＳＯＣ回復制御を実行する。このＳＯＣ回復制御は、ＣＳモードにおけるＳＯＣの制御態様の一つであって、ＳＯＣ値の制御目標を通常時（ＣＳモード中であって、ＳＯＣ回復制御の非実行時）よりも高めてＳＯＣ値を増加させるための制御であり、ＣＳモード時において、ＳＯＣ値を固定的な目標に維持するための通常のＣＳモード中のＳＯＣの制御態様とは異なるものである。

ＳＯＣ回復スイッチ１５０は、ＳＯＣ回復制御の実行をユーザが要求するための操作装置である。ユーザがＳＯＣ回復スイッチ１５０をオン操作することによって、ＳＯＣ回復制御が実行される。そのため、ＣＤモードが選択されることに備えてＳＯＣ値を予め高めておくことができる。これにより、ＣＤモードの選択をある程度の期間継続することが可能となる。

以下に、図２を用いてＳＯＣ回復制御実行時のＳＯＣの変化の一例を説明する。たとえば、図２に示すように、バッテリ７０が満充電状態（バッテリ７０のＳＯＣが満充電しきい値Ｃに到達している状態）である場合に、車両１がＣＤモードで走行を開始する場合を想定する。なお、満充電しきい値Ｃは、たとえば、外部電源３０２を用いてバッテリ７０を充電する場合に設定されるバッテリ７０のＳＯＣの上限値である。

ＣＤモードで走行する場合には、ＥＶ走行が行なわれる頻度が、ＨＶ走行が行なわれる頻度よりも高くなるなどしてバッテリ７０の電力が消費するため、時間が経過するとともに、バッテリ７０のＳＯＣが低下していく。

そして、時間Ｔ（０）にて、バッテリ７０のＳＯＣが切替しきい値Ａに到達する場合に、制御モードがＣＤモードからＣＳモードに切り替えられる。

その後に、ＳＯＣ回復スイッチ１５０が操作されない場合には、切替しきい値Ａを目標値としてバッテリ７０のＳＯＣが制御されるため、図２の上段のグラフの破線に示すように、しきい値Ａを制御中心としてバッテリ７０のＳＯＣが変動する。

一方、時間Ｔ（１）において、ＳＯＣ回復スイッチ１５０が操作されてオン状態になる場合には、バッテリ７０のＳＯＣの上限値である満充電しきい値Ｃを目標値としてバッテリ７０のＳＯＣが制御される。そのため、図２の上段のグラフの実線に示すように、時間が経過するとともに、エンジン１０の動力を用いた発電等によってバッテリ７０のＳＯＣが増加していく。

時間Ｔ（２）にて、バッテリ７０のＳＯＣが満充電しきい値Ｃに到達する場合には、制御モードがＣＳモードからＣＤモードに切り替えられる。その後、バッテリ７０のＳＯＣが再びしきい値Ａを下回ると制御モードがＣＤモードからＣＳモードへと切り替えられる。

しかしながら、以上のような構成を有するハイブリッド車両において、ユーザからの充電要求に応じてバッテリ７０を充電する場合には、ユーザからの充電要求に応じたバッテリ７０の充電を実施しない場合と比較して、バッテリ７０のＳＯＣが切替しきい値Ａから満充電しきい値Ｃまで充電されるため、バッテリ７０のＳＯＣの使用領域が拡大することとなる。「使用領域」とは、ＥＣＵ２００による充電制御あるいは放電制御によりとり得るＳＯＣの最大値と最小値との間の領域をいうものであり、図２においては、ＳＯＣ回復制御を実行する場合には、ＳＯＣ回復制御を実行しない場合と比較して、切替しきい値Ａから満充電しきい値ＣまでＳＯＣが増加されるため、このＳＯＣの増加量分だけバッテリ７０のＳＯＣの使用領域が拡大することとなる。

使用領域の拡大により充放電時に発生する熱量や電流の増加により、電流積算や電池温度等に基づいて推定されるＳＯＣの推定誤差が蓄積されて、ＳＯＣの推定精度が悪化する場合がある。その結果、バッテリ７０のＳＯＣの上下限値の推定精度が悪化し、バッテリ７０の劣化が促進する場合がある。

そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００が、ＣＤモードからＣＳモードへと切り替わった後に、ＳＯＣ回復スイッチ１５０を用いた回復制御の実行の要求履歴がある場合には、ＳＯＣの使用領域を制限する点を特徴とする。

このようにすると、ＣＤモードからＣＳモードへと切り替わった後に、回復制御の要求履歴がある場合には、ＳＯＣの使用領域が制限されるので、ユーザからの充電要求に応じてＳＯＣが満充電しきい値になるまでバッテリ７０が充電されることによるＳＯＣの使用領域の拡大が抑制される。これにより、ＳＯＣが上下限値を超えることを抑制することができる。そのため、バッテリ７０の劣化の促進を抑制することができる。

本実施の形態において、ＥＣＵ２００は、ＣＤモードからＣＳモードへと切り替わった後に、要求履歴がある場合には、バッテリ７０のＳＯＣの満充電しきい値を要求履歴がない場合の満充電しきい値Ｃよりも低い値Ｄに変更する。

さらに、本実施の形態において、ＥＣＵ２００は、ＣＤモードからＣＳモードへと切り替わった後に、要求履歴がある場合には、ＣＤモードからＣＳモードへと切り替えるためのバッテリ７０のＳＯＣの切替しきい値を要求履歴がない場合の切替しきい値Ａよりも高い値Ｂに変更する。

図３に、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ２００は、要求履歴判定部２０２と、切替しきい値設定部２０４と、満充電しきい値設定部２０６とを含む。なお、これらの構成は、プログラム等のソフトウェアにより実現されてもよいし、ハードウェアにより実現されてもよい。

要求履歴判定部２０２は、ＣＤモードからＣＳモードに切り替わった後に、ＳＯＣ回復スイッチ１５０の操作による回復制御の実行の要求履歴があるか否かを判定する。要求履歴判定部２０２は、たとえば、ＣＤモードからＣＳモードに切り替わったときにオン状態にされるモードフラグと、ＳＯＣ回復スイッチ１５０が操作された場合（ＳＯＣ回復スイッチ操作信号を受けた場合）にオン状態にされる操作フラグとの状態に基づいて回復制御の実行の要求履歴があるか否かを判定する。要求履歴判定部２０２は、たとえば、モードフラグと操作フラグとがいずれもオン状態である場合に、回復制御の要求履歴があると判定する。

なお、モードフラグは、たとえば、ＣＳモードからＣＤモードに切り替えられた場合にオフ状態にされる。また、操作フラグは、ＳＯＣ回復スイッチ１５０が操作された場合にオン状態にされた後においては、ユーザがシステム起動／停止用の操作部材を操作等して車両１のシステムが停止状態になるときあるいは次回車両１のシステムが起動したときにオフ状態にされる。

切替しきい値設定部２０４は、要求履歴判定部２０２によって回復制御の要求履歴があると判定される場合には、切替しきい値としてしきい値Ｂを設定する。切替しきい値設定部２０４は、要求履歴判定部２０２によって回復制御の要求履歴がないと判定される場合には、切替しきい値としてしきい値Ａを設定する。

満充電しきい値設定部２０６は、要求履歴判定部２０２によって回復制御の要求履歴があると判定される場合には、満充電しきい値としてしきい値Ｄを設定する。満充電しきい値設定部２０６は、要求履歴判定部２０２によって回復制御の要求履歴がないと判定される場合には、満充電しきい値としてしきい値Ｃを設定する。

図４を参照して、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００で実行される制御処理について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ２００は、ＣＤモードからＣＳモードに切り替えられた後にＳＯＣ回復スイッチ１５０を用いた回復制御の実行の要求履歴があるか否かを判定する。回復制御の実行の要求履歴があると判定される場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ２００は、切替しきい値としてしきい値Ｂを設定する。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ２００は、満充電しきい値としてしきい値Ｄを設定する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ２００は、切替しきい値としてしきい値Ａを設定する。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ２００は、切替しきい値としてしきい値Ｃを設定する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の動作について図５を用いて説明する。

たとえば、図５に示すように、バッテリ７０が満充電状態（バッテリ７０のＳＯＣが満充電しきい値Ｃに到達している状態）である場合に、車両１がＣＤモードで走行を開始する場合を想定する。

このとき、ＣＤモードが選択されているため（Ｓ１００にてＮＯ）、切替しきい値としてしきい値Ａが設定され（Ｓ１０６）、満充電しきい値としてしきい値Ｃが設定される（Ｓ１０８）。また、ＣＤモードで走行する場合には、ＥＶ走行が行なわれる頻度がＨＶ走行が行なわれる頻度よりも高くなるなどしてバッテリ７０の電力が消費するため、時間が経過するとともに、バッテリ７０のＳＯＣが低下していく。

そして、時間Ｔ（３）にて、バッテリ７０のＳＯＣが切替しきい値Ａに到達する場合に、制御モードがＣＤモードからＣＳモードに切り替えられる。

その後に、ＳＯＣ回復スイッチ１５０が操作されない場合には、ＳＯＣ回復制御の実行の要求履歴がないと判定されるため（Ｓ１００にてＮＯ）、切替しきい値としてしきい値Ａが設定され（Ｓ１０６）、満充電しきい値としてしきい値Ｃが設定される（Ｓ１０８）。そのため、切替しきい値Ａを目標値としてバッテリ７０のＳＯＣが制御されるため、図５の上段のグラフの破線に示すように、切替しきい値Ａを制御中心としてバッテリ７０のＳＯＣが変動する。

一方、時間Ｔ（４）において、ＳＯＣ回復スイッチ１５０が操作されてオン状態になる場合にはＳＯＣ回復制御の実行の要求履歴があると判定されるため（Ｓ１００にてＹＥＳ）、切替しきい値としてしきい値Ｂが設定され（Ｓ１０２）、満充電しきい値としてしきい値Ｄが設定される（Ｓ１０４）。そのため、満充電しきい値Ｃよりも小さい満充電しきい値Ｄを目標値としてバッテリ７０のＳＯＣが制御される。そのため、図５の一点鎖線に示すように、エンジン１０の動力を用いた発電等によって、時間が経過するとともにバッテリ７０のＳＯＣが増加していく。時間Ｔ（５）にて、バッテリ７０のＳＯＣがしきい値Ｄに到達する場合には、制御モードがＣＳモードからＣＤモードに切り替えられる。その後、時間Ｔ（６）にて、バッテリ７０のＳＯＣが切替しきい値Ｂに到達すると制御モードがＣＤモードからＣＳモードへと切替えられる。そのため、切替しきい値Ａよりも大きい切替しきい値Ｂを制御中心としてバッテリ７０のＳＯＣが変動する。このように、満充電しきい値がしきい値Ｃからしきい値Ｄへと変更され、切替しきい値がしきい値Ａからしきい値Ｂに変更されることによって、図５の実線に示す満充電しきい値がしきい値Ｃであって、かつ、切替しきい値がしきい値Ａである場合よりもバッテリ７０のＳＯＣの使用領域を狭めることができる。

なお、ＣＤモードからＣＳモードに切り替えられるまでに（たとえば、時間Ｔ（３）までに）、ＳＯＣ回復スイッチ１５０が操作された場合には（Ｓ１００にてＹＥＳ）、切替しきい値としてしきい値Ａが設定され（Ｓ１０６）、満充電しきい値としてしきい値Ｃが設定される（Ｓ１０８）。そのため、バッテリ７０のＳＯＣが設定された満充電しきい値Ｃになるまで充電が行なわれる。その後、ＣＤモードが選択される場合には、切替しきい値Ａに到達するＣＤモードの選択が継続される。そして、バッテリ７０のＳＯＣが切替しきい値Ａに到達する場合には、ＣＳモードに切り替えられる。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両１によると、ＣＤモードからＣＳモードへと切り替わった後に、ＳＯＣ回復スイッチ１５０を用いたＳＯＣの回復制御の要求履歴があると判定される場合には、満充電しきい値を要求履歴がない場合よりも低い値（満充電しきい値Ｄ）に変更したり、切替しきい値を要求履歴がない場合よりも高い値（切替しきい値Ｂ）に変更したりすることによってバッテリ７０のＳＯＣの使用領域が制限されるので、ユーザからの充電要求に応じてバッテリ７０のＳＯＣが満充電しきい値Ｄまでバッテリ７０が充電されることによるＳＯＣの使用領域の拡大が抑制される。これにより、ＳＯＣが上下限値を超えることを抑制することができる。そのため、バッテリ７０の劣化の促進を抑制することができる。したがって、ユーザからの充電要求に応じて蓄電装置を充電する場合に蓄電装置の劣化の促進を抑制するハイブリッド車両を提供することができる。

以下に変形例について説明する。本実施の形態においては、ＣＤモードからＣＳモードへと切り替わった後に、ＳＯＣ回復スイッチ１５０を用いたＳＯＣの回復制御の要求履歴があると判定される場合には、満充電しきい値と切替しきい値の両方を変更するものとして説明したが、たとえば、満充電しきい値と切替しきい値のとのうちの少なくともいずれか一つを変更するようにしてもよい。

本実施の形態においては、ＳＯＣ回復制御の実行によりバッテリ７０のＳＯＣが満充電しきい値に到達した場合には、ＣＤモードに切り替えられるものとして説明したが、たとえば、バッテリ７０のＳＯＣが満充電しきい値に到達した場合にＣＳモードを維持し、ユーザによるＣＤモードを選択するためのスイッチの操作や、ＳＯＣ回復制御の停止の操作によってＣＤモードが選択されるようにしてもよい。

本実施の形態においては、ＳＯＣ回復スイッチ１５０は、ハードウェアであるものとして説明したが、たとえば、ディスプレイの前面にタッチパネルが配置されており、ディスプレイに表示されたＳＯＣ回復スイッチ１５０に対応する画像と重複するタッチパネル上の所定領域に対してタッチ操作が行なわれることによりＳＯＣ回復制御の実行が要求されるようにしてもよいし、あるいは、音声入力手段等を用いてＳＯＣ回復制御の実行が要求されるようにしてもよい。

本実施の形態において、ＳＯＣ回復制御は、ＣＳモード中における、通常時とＳＯＣの目標値が異なる制御態様の一つとして説明したが、たとえば、ＣＳモードやＣＤモードとは異なる制御モード（たとえば、ＳＯＣ回復モード）として選択されるようにしてもよい。

本実施の形態においては、ＣＤモードからＣＳモードに切り替わった後に、ＳＯＣ回復スイッチ１５０を用いたＳＯＣの回復制御の要求履歴があると判定される場合に、バッテリ７０のＳＯＣの使用領域を制限するものとして説明したが、たとえば、ＣＤモードからＣＳモードへの切り替わった後に加えて、ＣＤモードからＣＳモードへ切り替えられる前にＳＯＣ回復スイッチ１５０を用いたＳＯＣの回復制御の要求履歴があると判定される場合に、バッテリ７０のＳＯＣの使用領域を制限してもよい。なお、上記した変形例は、その全部または一部を組み合わせて実施してもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ハイブリッド車両、８ トランスミッション、１０ エンジン、１４ 車輪速センサ、１６ 出力軸、１７ 駆動軸、２０，３０ ＭＧ、４０ 動力分割装置、５８ 減速機、６０ ＰＣＵ、７０ バッテリ、７２ 駆動輪、７８ 充電装置、１１２ 気筒、１５０ ＳＯＣ回復スイッチ、１５２ 電流センサ、１５４ 電圧センサ、１５６ 電池温度センサ、１６０ アクセルペダル、１６２ ペダルストロークセンサ、２００ ＥＣＵ、２０２ 要求履歴判定部、２０４ 切替しきい値設定部、２０６ 満充電しきい値設定部、３００ 充電プラグ、３０２ 外部電源、３０４ 充電ケーブル。

Claims (3)

1. エンジンと、
   前記エンジンの動力を用いて発電する発電装置と、
   前記発電装置により発電された電力を蓄電する蓄電装置と、
   前記蓄電装置の蓄電量の使用領域を所定の領域内に維持するＣＳ（Charge Sustaining）モードと、前記ＣＳモードよりも前記蓄電装置の電力の消費を優先するＣＤ（Charge Depleting）モードとを含む複数の制御モードのうちのいずれかを選択する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記ＣＤモードから前記ＣＳモードへ切り替えられた場合における前記ＣＳモードの選択中において、ユーザから前記発電装置を用いて前記蓄電量を増加させる回復制御の実行要求履歴がある場合には、前記実行要求履歴がない場合に比べて前記蓄電量の使用領域を制限する、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、前記ＣＤモードから前記ＣＳモードへ切り替えられた場合における前記ＣＳモードの選択中において、前記実行要求履歴がある場合には、前記実行要求履歴がない場合よりも前記蓄電量の上限値を低い値に変更する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御装置は、前記ＣＤモードから前記ＣＳモードへ切り替えられた場合における前記ＣＳモードの選択中において、前記実行要求履歴がある場合には、前記実行要求履歴がない場合よりも前記ＣＤモードから前記ＣＳモードへと切り替えるための前記蓄電量のしきい値を高い値に変更する、請求項１に記載のハイブリッド車両。

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