JP2010111135A - ハイブリッド車両の制御方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハイブリッド車両において、バッテリを十分に使用することによりエンジンの使用を抑え、それにより燃料消費量を抑制する。
【解決手段】 本発明は、エンジン２０と、モータ１２と、該モータ１２に電力を供給するバッテリ１４とを備え、要求駆動力に応じてエンジン２０またはバッテリ１４の少なくとも一方を駆動力発生源として使用するハイブリッド車両Ｗの制御方法であって、走行中にバッテリ１４が渋滞などを原因として外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があるか否かを判定する温度上昇判定工程と、温度上昇判定工程でバッテリ１４が外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があると判定されたときに、駆動力発生源としてバッテリ１４の使用を優先する駆動制御工程とを含む。
【選択図】 図７

Description

本発明は、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備えたハイブリッド車両の制御方法およびその装置に関し、ハイブリッド車両の駆動制御の技術分野に属する。

近年、燃料消費量の抑制を目的として（または、その結果である、排気ガス排出量の抑制を目的として）、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を駆動力発生源として使用するハイブリッド車両が実用化されている。なお、ここでいう駆動力発生源とは、車輪を駆動する駆動力(エネルギ)を発生する最も上流側のエネルギ源を言う。

このハイブリッド車両には、パラレル方式のものとシリーズ方式のものとが存在し、前者は、エンジンとモータとの両方が車輪を直接駆動することが可能であって、要求駆動力に応じて、エンジン若しくはバッテリ、または両方が駆動力発生源として選択され、エンジンが車輪を直接駆動する状態若しくはバッテリの蓄電電力が供給されたモータが車輪を直接駆動する状態、またはエンジンとモータとの両方が車輪を直接駆動する状態のいずれかで走行する。また、バッテリは、車両の減速時、車輪側からの回転力によって駆動されるモータが発電機として機能し、その発電電力が供給されて充電される。

一方、後者のシリーズ方式は、モータのみが車輪を直接駆動することが可能であって、要求駆動力に応じて、エンジン若しくはバッテリ、または両方が駆動力発生源として選択され、エンジンにより駆動されるジェネレータの発電電力が供給されたモータが車輪を駆動する状態若しくはバッテリの蓄電電力が供給されたモータが車輪を駆動する状態、またはジェネレータの発電電力とバッテリの蓄電電力とが供給されたモータが車輪を駆動する状態のいずれかで走行する。また、バッテリは、車輪側からの回転力によって駆動されるモータが発電機として機能してその発電電力が供給されて充電される以外にも、エンジンが駆動するジェネレータによっても充電される。

そして、これらのハイブリッド車両は、駆動力発生源としてのエンジンの使用を必要時のみに制限し、バッテリを優先的に使用することにより、燃料消費量を抑制する（または、その結果である、排気ガス排出量を抑制する。）ように構成されている。

具体的には、高速道路の走行中などの高速走行時にエンジンが選択され、一般道の走行中や渋滞中などの低速走行時にバッテリが選択される。例えば、特許文献１に記載しているハイブリッド車両の場合、渋滞中は、エンジンを停止し、バッテリを駆動力発生源として使用している。そして、渋滞中にバッテリを駆動力発生源として使用する走行が長時間続行できるように、走行路前方に渋滞が予測されると、該渋滞に追いつく前に、バッテリを上限量まで充電するように構成されている。

特開２０００−１３４７１９号公報

ところが、特許文献１に記載された構成で、渋滞中にバッテリを駆動力発生源として使用する走行を長時間続行しようとしても、実際にはできない可能性がある。

理由を説明すると、渋滞中においては、車両は一時停止と低速走行とを繰り返すため、走行風によるエンジンやその排気系の冷却は期待できない。そのため、渋滞に追いついた直後に停止したエンジンやその排気系から発生する熱が車両内に留まり、その熱を継続的に受けてバッテリの温度が上昇する。また、このとき、バッテリ自身も、駆動力発生源として放電することにより発熱する。これらにより、バッテリが渋滞中にすぐに上限温度に達し、その結果、バッテリの使用が禁止されて、バッテリを駆動力発生源として使用する走行が中止される可能性がある。

バッテリを駆動力発生源として使用する走行が中止されると、それに代わって、エンジンを駆動力発生源として使用する走行が実行されるため、ハイブリッド車両の目的である、燃料消費量の抑制（排気ガス排出量の抑制）が不十分になる。

そこで、本発明は、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を駆動力発生源として使用するハイブリッド車両において、渋滞などが原因となってバッテリが外部から継続的に熱を受けてその温度が上昇し、それにより上限温度に達して該バッテリの使用が禁止されることがあっても、ハイブリッド車両の目的である、燃料消費量の抑制（排気ガス排出量の抑制）を十分に達成できるハイブリッド車両の制御方法およびその装置を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明は、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御方法であって、
走行中に、前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があるか否かを判定する温度上昇判定工程と、
前記温度上昇判定工程で前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があると判定されたときに、駆動力発生源として前記バッテリの使用を優先する駆動制御工程とを含むことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
前記温度上昇判定工程では、走行路前方に渋滞が予測されるときに前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があると判定することを特徴とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
前記バッテリとして、外部電源により充電可能なものを用いることを特徴とする。

さらにまた、請求項４に記載の発明は、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の制御方法において、
前記温度上昇判定工程で前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があると判定されたときに、その上昇後の温度を予測する上昇温度予測工程を含み、
前記駆動制御工程では、前記上昇温度予測工程で予測された上昇後の温度が高いほど、前記バッテリの使用の優先度合を大きくすることを特徴とする。

加えて、請求項５に記載の発明は、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の制御方法において、
前記駆動制御工程では、要求駆動力が基準駆動力より小さいときは、駆動力発生源として前記バッテリを選択し、該基準駆動力より大きいときは前記エンジンを選択するとともに、前記バッテリの優先使用は、前記基準駆動力の値を大きくすることによって実現されることを特徴とする。

加えてまた、請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
前記温度上昇判定工程で前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があると判定されたときに、バッテリ冷却手段により前記バッテリを冷却するバッテリ冷却工程を含むことを特徴とする。

一方、請求項７に記載の発明は、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御装置であって、
走行中に、前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があるか否かを判定する温度上昇判定手段と、
前記温度上昇判定手段が前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があると判定したときに、駆動力発生源として前記バッテリの使用を優先する駆動制御工程とを含むことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、走行中にバッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性が生じた場合、駆動力発生源としてバッテリの使用が優先される。これにより、バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が使用が禁止される上限温度に達する場合、その前にバッテリを十分に使用することができる。その結果、走行中においてバッテリを駆動力発生源として使用する時間が長くなる、言い換えるエンジンを駆動力発生源として使用する時間が短くなる。すなわち、燃料消費量（排気ガス排出量）が十分に抑制される。

これとは別の効果として、バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇した後において、それまでにバッテリが十分に使用されてその残量が少なくなっているので、減速回生による充電の機会を無駄にすることがない（残量が多いと減速回生による充電の機会が無駄になる。）。

また、請求項２に記載の発明によれば、走行路前方に渋滞が予測されるときにバッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があると判定する。これにより、渋滞によって走行風による冷却が期待できないエンジンやその排気系から発生する熱によりバッテリの温度が上昇して上限温度に達する前に、バッテリを十分に使用することができる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、バッテリとして、外部電源により充電可能なものが用いられる。バッテリが外部電源により充電が可能であるので、減速回生による充電の機会やエンジンが駆動するジェネレータによる充電の機会を減らすことができる。すなわち、充電のためにエンジンを駆動する機会が減少する。その結果、燃料消費量（排気ガス排出量）を抑制することができる。

さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があると判定したときに、その上昇後の温度が予測される。予測された上昇後の温度が高いほど、バッテリの使用の優先度合が大きくされる。言い換えるとバッテリの温度が上限温度に達する可能性が高いほど、バッテリの使用の優先度合が大きくされる。これにより、バッテリを適切に使用することができる。

加えて、請求項５に記載の発明によれば、要求駆動力が基準駆動力より小さいときはバッテリを選択し、該基準駆動力より大きいときはエンジンを選択するとともに、バッテリの優先使用は、基準駆動力の値を大きくすることによって実現される。これにより、駆動力発生源としてバッテリが優先して使用される。その結果、バッテリを十分に使用することができる。

加えてまた、請求項６に記載の発明によれば、走行中にバッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性が生じた場合、バッテリ冷却手段によりバッテリが冷却される。これにより、外部から継続的に熱を受ける期間前にバッテリが冷却され、該期間中にバッテリの温度が上限温度に達することが抑制されるまたはすぐに上限温度に達することが抑制される。その結果、バッテリを十分に使用することができる。

一方、請求項７に記載の発明によれば、走行中にバッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性が生じた場合、駆動力発生源としてバッテリの使用が優先される。これにより、バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が使用が禁止される上限温度に達する場合、その前にバッテリを十分に使用することができる。その結果、走行中においてバッテリを駆動力発生源として使用する時間が長くなる、言い換えるエンジンを駆動力発生源として使用する時間が短くなる。すなわち、燃料消費量（排気ガス排出量）が十分に抑制される。

図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御方法が実施される、ハイブリッド車両Ｗの構成を概略的に示している。

図１に示すハイブリッド車両Ｗは、車輪１０をモータ１２のみで駆動する、いわゆるシリーズ方式のハイブリッド車両であって、モータ１２に電力を供給する高電圧バッテリ１４とジェネレータ１６とを搭載している。

モータ１２と高電圧バッテリ１４は、インバータ・コンバータ１８を介して接続されており、インバータ・コンバータ１８は、高電圧バッテリ１４からの直流電力を交流電力に変換してモータ１２に供給するとともに、減速中に発電機として機能するモータ１２が発電した交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ１４に供給する。

ジェネレータ１６は、エンジン２０に駆動されて発電し、その電力をモータ１２に供給する、またはインバータ・コンバータ１８を介してバッテリ１４に供給する。

また、このハイブリッド車両Ｗは、例えばスーパーマーケットなどの駐車場に設置されている充電設備（外部電源）ＢＳによって高電圧バッテリ１４が充電可能に構成されている。そのために、高電圧バッテリ１４と充電設備ＢＳとを着脱可能に接続するコネクタ２２を有する。

さらに、ハイブリッド車両Ｗは、高電圧バッテリ１４を冷却するファン２４を有する。

さらにまた、ハイブリッド車両Ｗには、カーナビ装置２６が搭載されている。このカーナビ装置２６は、ＧＰＳを備え、運転者によってボタンなどで入力された目的地までの現在地からのルートを表示画面に表示する装置であって、特に本発明においては、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）等から渋滞情報を取得し、取得した渋滞情報を表示画面に表示するように構成されている。また、取得した渋滞情報をデータとして後述する車両コントローラに送信するように構成されている。

図２は、ハイブリッド車両Ｗの制御系統を示している。ハイブリッド車両Ｗは、車両コントローラ５０を搭載し、該コントローラ５０は、高電圧バッテリ１４の電圧を検出するバッテリ温度センサ５２、高電圧バッテリ１４の温度を検出するバッテリ温度センサ５４、ハイブリッド車両Ｗの車速を検出する車速センサ５６、アクセルペダルの踏込み量（アクセル量）を検出するアクセル量センサ５８、および外気温度を検出する外気温度センサ６０からの検出信号に基づいて、また、カーナビ装置１６からの渋滞情報データに基づいて、エンジン２０、インバータ・コンバータ１８、およびファン２４を制御するように構成されている。

まず、バッテリ電圧センサ５２、車速センサ５６、およびアクセル量センサ５８それぞれからの検出信号に基づいて、車両コントローラ５０は、モータ１２を高電圧バッテリ１４の蓄電電力で駆動させるためにインバータ・コンバータ１８を制御する(バッテリ１４を車輪１０を駆動する駆動力の発生源とする)、またはモータ１２をジェネレータ１６の発電電力で駆動させるためにエンジン２０を制御する(エンジン２０を車輪１０を駆動する駆動力の発生源とする。)。

具体的には、車両コントローラ５０は、バッテリ電圧センサ５２からの信号に基づいて高電圧バッテリ１４の充電率（ＳＯＣ）を算出するとともに、車速センサ５６およびアクセル量センサ５８それぞれからの信号に基づいて運転者が要求するモータ出力を算出する。この算出したＳＯＣおよび要求モータ出力と、図３に示す予め作成されてデータとして保持している通常用の駆動力発生源決定マップとに基づいて、車両コントローラ５０は、高電圧バッテリ１４またはエンジン２０のいずれか一方を駆動力発生源として使用する。この駆動力発生源決定マップに基づけば、ＳＯＣが大きいほど駆動力発生源として高電圧バッテリ１４が選択され、要求モータ出力が大きいほど、エンジン２０が選択される。

また、車両コントローラ５０は、ハイブリッド車両Ｗの走行中、バッテリ温度センサ５４からの信号に基づいて、ファン２４を制御する。図４の通常用のファン風量決定マップに示すように、バッテリ温度センサ５４が検出するバッテリ温度がＴ_０を超えると、車両コントローラ５０は、ファン２４の作動を開始し、そこから温度が上昇するにしたがって、ファン２４の風量（冷却力）を段階的に大きく設定する。これにより、高電圧バッテリ１４の温度が、走行中に上限温度にならないようにしている。なお、詳細は後述するが、所定の条件が成立すると、バッテリ温度がファン作動開始温度Ｔ_０を超えていなくても、車両コントローラ５０は、ファン２４を作動させるように構成されている。

さらに、車両コントローラ５０は、上述の所定の条件でもある、カーナビ装置２６の渋滞情報データに基づいて走行路前方に渋滞が予測される場合、まもなくハイブリッド車両Ｗが渋滞に合うとして、駆動力発生源として高電圧バッテリ１４の使用を優先する。

理由を説明すると、渋滞中は低速走行（低モータ出力）を強いられるため、図３に示すマップに基づけば、車両コントローラ５０は、ハイブリッド車両Ｗが渋滞に追いつくと、エンジン２０を停止し、高電圧バッテリ１４を駆動力発生源として使用する。

ところが、渋滞中においては、ハイブリッド車両Ｗは一時停止と低速走行とを繰り返すことになるため、走行風による停止したエンジン２０やその排気系の冷却は期待できない。そのため、停止したエンジン２０やその排気系から発生する熱がハイブリッド車両Ｗ内に留まり、その熱を継続的に受けて高電圧バッテリ１４の温度が上昇する。また、このとき、高電圧バッテリ１４自身も、駆動力発生源として放電することにより発熱する。これらにより、高電圧バッテリ１４が渋滞中にすぐに上限温度に達し、その結果、該バッテリ１４の使用が禁止されて、該バッテリ１４を駆動力発生源として使用する走行が中止される可能性がある。

高電圧バッテリ１４を駆動力発生源として使用する走行が中止されると、それに代わって、エンジン２０を駆動力発生源として使用する走行が実行されるため、ハイブリッド車両Ｗの目的である、燃料消費量の抑制（排気ガス排出量の抑制）が不十分になる。

この対処として、渋滞中に高電圧バッテリ１４の温度が上限温度に達して該バッテリ１４に代わって駆動力発生源としてエンジン２０を使用せざる得ないのであれば、その渋滞前にエンジン２０に代わって高電圧バッテリ１４を駆動力発生源として使用する。これにより、渋滞を予測したときから該渋滞を脱するまでにおいて、高電圧バッテリ１４が十分に使用され、燃料消費量の抑制（排気ガス排出量の抑制）の目的が達成される。

具体的には、車両コントローラ５０は、カーナビ装置２６の渋滞情報データに基づいて走行路前方に渋滞が予測されると、その渋滞情報データと、バッテリ温度センサ５４および外気温度センサ６０それぞれからの信号に基づいて、該渋滞中における高電圧バッテリ１４の最高温度Ｔ_Ｐを予測する。例えば、予め実験的に、渋滞の長さ、該渋滞時の外気温度、および該渋滞中における高電圧バッテリ１４の温度変化の対応関係を求めておき、この対応関係に基づいてバッテリ温度センサ５４が検出した高電圧バッテリ１４の渋滞前の温度から渋滞中における最高温度Ｔ_Ｐを予測する。

渋滞中における高電圧バッテリ１４の最高温度Ｔ_Ｐを予測すると、車両コントローラ５０は、図３に示す通常用の駆動力発生源決定マップに代わって図５に示す渋滞前用の駆動力発生源決定マップに基づいて、駆動力発生源として高電圧バッテリ１４またはエンジン２０のいずれを使用するかを決定する。この図５に示す渋滞前用のマップは、カーナビ装置２６の渋滞情報データに基づいて走行路前方に渋滞が予測されてから、該渋滞にハイブリッド車両Ｗが追いつくまでの間だけ使用される。

渋滞前用の動力発生源決定マップは、図３に示す通常用とは異なり、車速センサ５６およびアクセル量センサ５８それぞれからの信号に基づいて算出された運転者が要求するモータ出力と、予測した渋滞中における高電圧バッテリ１４の最高温度Ｔ_Ｐとに基づいて、該渋滞前の駆動力発生源を車両コントローラ５０に決定させる。予測した渋滞中におけるバッテリ温度Ｔ_Ｐが高いほど、該渋滞前に高電圧バッテリ１４が駆動力発生源として優先的に使用されるように、すなわちバッテリ駆動領域が大きくなるように、エンジン駆動領域とバッテリ駆動領域とを分ける境界（請求の範囲に記載の「基準駆動力」を示す線。）が設定されている。

厳密には、予測した渋滞中における高電圧バッテリ１４の最高温度Ｔ_Ｐが高電圧バッテリ１４の使用を禁止する上限温度Ｔ_ｔｈを超える場合、すなわち該渋滞中に高電圧バッテリ１４の使用が禁止されると予測される場合、その渋滞前に高電圧バッテリ１４が駆動力発生源として優先して使用されるように、境界が設定されている。これに対し、予測した渋滞中における高電圧バッテリ１４の最高温度Ｔ_Ｐが高電圧バッテリ１４の使用を禁止する上限温度Ｔ_ｔｈを超えない場合、すなわち該渋滞中に高電圧バッテリ１４の使用が禁止されることがないと予測される場合、該渋滞中において高電圧バッテリ１４を使用できるので、エンジン２０が駆動力発生源として優先して使用されるように、境界が設定されている。これらにより、高電圧バッテリ１４が適切に使用される。

さらにまた、車両コントローラ５０は、カーナビ装置２６の渋滞情報データに基づいて走行路前方に渋滞が予測されると、該渋滞中に高電圧バッテリ１４の温度が上限温度Ｔ_ｔｈに達しないように、または上限温度Ｔ_ｔｈに達するのであればそれまでの時間が長くなるように、バッテリ温度がファン作動開始温度Ｔ_０を超えていなくても、ファン２４を作動させて高電圧バッテリ１４を冷却するように構成されている。このファン２４の作動は、車両Ｗが渋滞に追いつくと終了される。

具体的には、車両コントローラ５０は、カーナビ装置２６の渋滞情報データに基づいて走行路前方に渋滞が予測されると、上述の予測した渋滞中における高電圧バッテリ１４の最高温度Ｔ_Ｐと図６に示す渋滞前用のファン風量決定マップに基づいて、ファン２４の風量を設定する。図６に示すように、車両コントローラ５０は、予測した渋滞中におけるバッテリ温度Ｔ_Ｐが高くなればなるほど、ファン２４の風量を大きく設定する。これにより、渋滞中においても、高電圧バッテリ１４を十分に使用することができる。

ここからは、これまで説明してきた車両コントローラ５０が行う駆動制御の流れを図７に示すフローを参照しながら、またファン２４の制御の流れを図８に示すフローを参照しながら説明する。図７および図８に示すフローの制御は、ハイブリッド車両Ｗの走行中に実行される制御であって、並行して実行される。

最初に、図７に示す駆動制御のフローを説明する。

図７に示すように、まず、ステップＳ１００において、車両コントローラ５０は、バッテリ電圧センサ５２、バッテリ温度センサ５４、車速センサ５６、アクセル量センサ５８、外気温度センサ６０からの信号に基づいて、ハイブリッド車両Ｗの車速、アクセル量、高電圧バッテリ１４の電圧と温度、および外気温度を読込む。また、カーナビ装置２６からの渋滞情報データを読込む。

次に、ステップＳ１１０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ１００で読込んだ車速とアクセル量とに基づいて、要求モータ出力を算出する。

ステップＳ１２０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ１００で読込んだ高電圧バッテリ１４の温度が、上限温度Ｔ_ｔｈを超えていないか否か、すなわち高電圧バッテリ１４が使用できるか否かを判定する。超えていない場合、すなわち高電圧バッテリ１４を使用できる場合は、ステップＳ１３０に進む。超えている場合、すなわち使用できない場合は、ステップＳ２３０に進む。

ステップＳ１３０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ１００で読込んだ高電圧バッテリ１４の電圧に基づいて、高電圧バッテリ１４のＳＯＣを算出する。

ステップＳ１４０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ１３０で算出したＳＯＣが下限値Ｃ_０を超えているか否か、すなわち高電圧バッテリ１４の残量が使用できるほどの量であるか否かを判定する。超えている場合、すなわち高電圧バッテリ１４を使用できる場合は、ステップＳ１５０に進む。超えていない場合、すなわち使用できない場合は、ステップＳ２３０に進む。

ステップＳ１５０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ１００で読込んだ渋滞情報データに基づいて、ハイブリッド車両Ｗが渋滞外か否かを判定する。渋滞外である場合ステップＳ１６０に進む。そうでない場合、すなわち渋滞内（渋滞中）である場合は、ステップＳ１９０に進む。

ステップＳ１６０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ１００で読込んだ渋滞情報データに基づいて、走行路前方に渋滞が予測されるか否かを判定する。走行路前方に渋滞が予測される場合、ステップＳ１７０に進む。そうでない場合、ステップＳ１９０に進む。

ステップＳ１７０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ１００で読込んだバッテリ温度、外気温度、および渋滞情報データに基づいて、渋滞中における高電圧バッテリ１４の最高温度Ｔ_Ｐを予測する。

ステップＳ１８０において、車両コントローラ５０は、駆動力発生源を決定するためのマップを、図５に示す渋滞前用のマップに切り換える。

一方、ステップＳ１９０において、車両コントローラ５０は、駆動力発生源を決定するためのマップを、図３に示す通常用のマップに切り換える。

ステップＳ２００において、車両コントローラ５０は、該ステップＳ２００の直前にステップＳ１８０を実行している場合は、ステップＳ１１０で算出した要求モータ出力とステップＳ１７０で予測した渋滞中における高電圧バッテリ１４の温度Ｔ_Ｐとが、図５に示す渋滞用の駆動力発生源決定マップのバッテリ駆動領域内であるか否かを判定する。一方、直前にステップＳ１９０を実行している場合は、ステップＳ１１０で算出した要求モータ出力とステップＳ１３０で算出したＳＯＣが図３に示す通常用の駆動力発生源決定マップのバッテリ駆動領域内であるか否かを判定する。バッテリ駆動領域内である場合、ステップＳ２１０に進む。そうでなくエンジン駆動領域内である場合、ステップＳ２３０に進む。

ステップＳ２１０において、車両コントローラ５０は、エンジン２０を停止する。続いて、ステップＳ２２０において、インバータ・コンバータ１８を制御して高電圧バッテリ１４の蓄電電力によりモータ１２を駆動する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

一方、ステップＳ２３０において、車両コントローラ５０は、エンジン２０を駆動する。続いて、ステップＳ２４０において、エンジン２０を制御してジェネレータ１６を駆動し、ジェネレータ１６の発電電力によりモータ１２を駆動する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

次に、図８に示すファン制御のフローを説明する。

まず、ステップＳ３００において、車両コントローラ５０は、バッテリ温度センサ５４と外気温度センサ６０からの信号に基づいて、高電圧バッテリ１４の温度と、外気温度とを読込む。また、カーナビ装置２６からの渋滞情報データを読込む。

次に、ステップＳ３１０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ３００で読込んだ高電圧バッテリ１４の温度がファン作動温度Ｔ_０を超えているか否かを判定する。超えている場合は、ステップＳ３２０に進む。超えていない場合は、ステップＳ３３０に進む。

ステップＳ３２０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ３００で読込んだ高電圧バッテリ１４の温度と、図４に示す通常用のファン風量決定マップとに基づいて、ファン２４の風量を設定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

一方、ステップＳ３３０において、車両コントローラ５０は、車両コントローラ５０は、ステップＳ３００で読込んだ渋滞情報データに基づいて、走行路前方に渋滞が予測されるか否かを判定する。走行路前方に渋滞が予測される場合、ステップＳ３４０に進む。そうでない場合、ステップＳ３６０に進む。

ステップＳ３４０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ３００で読込んだバッテリ温度、外気温度、および渋滞情報データに基づいて、渋滞中における高電圧バッテリ１４の最高温度Ｔ_Ｐを予測する。

ステップＳ３５０において、車両コントローラ５０は、ステップＳ３４０で予測した渋滞中における高電圧バッテリ１４の温度と、図６に示す渋滞前用のファン風量決定マップとに基づいて、ファン２４の風量を設定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

一方、ステップＳ３６０において、車両コントローラ５０は、ファン２４を停止する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。

この図７と図８に示すフローに対応する一例のタイムチャートを図９に示す。

走行中に走行路前方に渋滞が予測されると（渋滞フラグが発生すると）、その渋滞にハイブリッド車両Ｗが追いつく前までの間、高電圧バッテリ１４が、エンジン２０に代わって駆動力発生源として使用される（二点鎖線は、駆動力発生源をバッテリ１４に切り換えない場合を示している。）。

それとともに、高電圧バッテリ１４のバッテリ温度がファン作動温度Ｔ_０でないにもかかわらず、ファン２４が作動される。ファン２４が作動されることにより、高電圧バッテリ１４の温度は、ファン２４を作動させない場合に比べて大きく下がる（二点鎖線は、ファン２４を作動させない場合をも示している。）。

渋滞中、高電圧バッテリ１４の温度は上昇していくが、その温度が上限温度Ｔ_ｔｈに達するまでの時間は、渋滞前にファン２４を作動させなかった場合に比べて長い。すなわち、渋滞前のファン２４の冷却により、渋滞中においても、高電圧バッテリ１４が十分に使用される。

以上、本実施形態によれば、走行中に走行路前方に渋滞が予測される場合、駆動力発生源として高電圧バッテリ１４の使用が優先される。これにより、高電圧バッテリ１４は、渋滞によって冷却風による冷却が期待できないエンジン２０やその排気系から発生する熱により温度が上昇して上限温度Ｔ_ｔｈに達する前に、十分に使用される。その結果、走行中において（渋滞を予測したときから該渋滞を脱するまでにおいて）高電圧バッテリ１４を駆動力発生源として使用する時間が長くなる、言い換えるエンジン２０を駆動力発生源として使用する時間が短くなる。すなわち、燃料消費量（排気ガス排出量）が十分に抑制される。

また、副次的な効果として、渋滞を脱した後は、それまでに高電圧バッテリ１４が十分に使用されてその残量が少なくなっているので、減速回生による充電の機会を無駄にすることがない（残量が多いと減速回生による充電の機会が無駄になる。）。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明した本発明は、これに限定されない。

例えば、上述の実施形態は、高電圧バッテリ１４またはエンジン２０のいずれか一方を駆動力発生源として使用するシリーズ方式のハイブリッド車両であったが、本発明はこれに限らない。モータがジェネレータまたはバッテリの少なくとも一方から電力の供給を受けて車輪を駆動する、すなわち高電圧バッテリまたはエンジンの少なくとも一方を駆動力発生源として使用するシリーズ方式であってもよい。またシリーズ方式に限らず、エンジンが直接車輪を駆動する、またはモータが直接車輪を駆動する、若しくはエンジンとモータの両方が直接車輪を駆動するパラレル方式のハイブリッド車両でも本発明は適用可能である。このパラレル方式の場合、バッテリの使用を優先することはモータの使用を優先することと同義である。

また、上述の実施形態の場合、高電圧バッテリ１４は、外部電源によって充電可能に構成されているが、外部電源による充電ができないバッテリであってもよい。ただし、外部電源による充電が可能なバッテリの方が、減速回生による充電の機会やエンジンが駆動するジェネレータによる充電の機会を減らすことができる、すなわち充電のためにエンジンを駆動する機会が減少する。そして、それにより、燃料消費量（排気ガス排出量）を抑制することができる。

さらに、上述の実施形態の場合、図６に示すように、予測した渋滞中における高電圧バッテリ１４の最高温度Ｔ_Ｐがいかなる値であっても、走行路前方に渋滞が予測されたときからファン２４は作動されているが、この温度Ｔ_Ｐが十分に低い場合、ファンを作動させないようにしてもよい。この場合、ファンの消費電力を減少することができる。

さらにまた、上述の実施形態の場合、渋滞によって走行風による冷却が期待できないエンジンやその排気系から発生する熱によりバッテリの温度が上昇することを考慮したものであるが、これに限らない。例えば、車両が登坂中である場合も、走行風によるエンジンやその排気系の冷却が期待できない。したがって、走行路前方に上り坂がある場合は、その上り坂の登坂前にバッテリを駆動力発生源として優先的に使用するようにしてもよい。このように、本発明は、広義には、渋滞や登坂などが原因となって走行中にバッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性が生じた場合に、駆動力発生源としてバッテリの使用を優先するものである。

以上のように、本発明に係るハイブリッド車両の制御方法およびその装置によれば、エンジンと、モータと、該モータに電力を供給する外部電源により充電可能なバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を駆動力発生源として使用するハイブリッド車両において、渋滞などが原因となってバッテリが外部から継続的に熱を受けてその温度が上昇し、それにより上限温度に達して該バッテリの使用が禁止されることがあっても、ハイブリッド車両の目的である、燃料消費量の抑制（排気ガス排出量の抑制）を十分に達成できる。したがって、ハイブリッド車両の製造産業の分野において好適に利用される可能性がある。

本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概略的に示す図である。 本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の制御系統の構成を示す図である。 通常用の駆動力発生源決定マップを示す図である。 通常用のファン風量決定マップ示す図である。 渋滞前用の駆動力発生源決定マップを示す図である。 渋滞前用のファン風量決定マップ示す図である。 駆動制御のフローを示す図である。 ファン制御のフローを示す図である。 駆動制御およびファン制御に対応する一例のタイムチャートを示す図である。

符号の説明

１２ モータ
１４ バッテリ（高電圧バッテリ）
２０ エンジン
Ｗ ハイブリッド車両

Claims (7)

1. エンジンと、モータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御方法であって、
   走行中に、前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があるか否かを判定する温度上昇判定工程と、
   前記温度上昇判定工程で前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があると判定されたときに、駆動力発生源として前記バッテリの使用を優先する駆動制御工程とを含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
   前記温度上昇判定工程では、走行路前方に渋滞が予測されるときに前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があると判定することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
3. 請求項１または２に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
   前記バッテリとして、外部電源により充電可能なものを用いることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
4. 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の制御方法において、
   前記温度上昇判定工程で前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があると判定されたときに、その上昇後の温度を予測する上昇温度予測工程を含み、
   前記駆動制御工程では、前記上昇温度予測工程で予測された上昇後の温度が高いほど、前記バッテリの使用の優先度合を大きくすることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
5. 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の制御方法において、
   前記駆動制御工程では、要求駆動力が基準駆動力より小さいときは、駆動力発生源として前記バッテリを選択し、該基準駆動力より大きいときは前記エンジンを選択するとともに、前記バッテリの優先使用は、前記基準駆動力の値を大きくすることによって実現されることを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
   前記温度上昇判定工程で前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があると判定されたときに、バッテリ冷却手段により前記バッテリを冷却するバッテリ冷却工程を含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
7. エンジンと、モータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備え、要求駆動力に応じてエンジンまたはバッテリの少なくとも一方を駆動力発生源として使用するハイブリッド車両の制御装置であって、
   走行中に、前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があるか否かを判定する温度上昇判定手段と、
   前記温度上昇判定手段が前記バッテリが外部から継続的に熱を受けて温度が上昇する可能性があると判定したときに、駆動力発生源として前記バッテリの使用を優先する駆動制御工程とを含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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