JP2012180066A

JP2012180066A - 電動車両

Info

Publication number: JP2012180066A
Application number: JP2011045632A
Authority: JP
Inventors: Yoshimitsu Takahashi; 慶光高橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2012-09-20
Anticipated expiration: 2031-03-02
Also published as: JP5741068B2

Abstract

【課題】二次電池の充放電制御における目標値を操作者の操作によって変更指示したときに不都合が生じるのを抑制する。
【解決手段】操作者の充電スイッチの操作により目標蓄電割合ＳＯＣ＊を通常の値Ｓ１より高い値Ｓ２に設定する指示がなされたときに、バッテリの入力制限Ｗｉｎの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｉｒｅｆ未満であったり、バッテリの出力制限Ｗｏｕｔの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｏｒｅｆ未満であったり、エンジンの始動処理中であったり、エンジンの停止処理中であったり、シフトポジションＳＰがＳポジションであったり、ブレーキ協調制御を実行中であったりしたときには、目標蓄電割合ＳＯＣ＊の変更を禁止する８Ｓ１７０）。これにより、走行用のトルクの出力が不足したり、トルク変動に伴うショックにより運転者や乗員に違和感を与えるなどの不都合を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動車両に関し、詳しくは、走行用の動力を入出力する電動機と、電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、二次電池に発電電力を供給可能な発電手段と、を備え、走行のために電動機に要求される動力が電動機から出力されると共に二次電池の蓄電量の全蓄電量に対する割合としての蓄電割合が目標蓄電割合となるよう電動機と発電手段とを制御する電動車両に関する。

従来、この種の電動車両としては、エンジンとモータの少なくとも一方の駆動力により走行可能なハイブリッド車両において、エンジンの駆動力を用いて発電するジェネレータと、モータに電力を供給すると共にジェネレータが発電した電力により充電されるバッテリとを備え、充電スイッチを運転者が操作したときには、バッテリの蓄電量を制御する目標値を通常の目標値より大きな目標値に変更するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、上述の制御により、バッテリの蓄電量を運転者の意志に応じた状態にしている。

特開２００３−２３５１０８号公報

しかしながら、バッテリの充放電制御における制御用の目標値を運転者が変更指示したときに、運転者の変更意志に応じて目標値を変更すると不都合が生じるおそれがある。例えば、エンジンを始動している最中にバッテリの蓄電量の目標値を高くする変更指示がなされて直ちに目標値を変更すると、その目標値を達成するためにモータ出力が制限されて走行に必要な駆動力を出力できなくなってしまったり、バッテリを充電してもよい電力の上限値としての入力制限や放電してもよい電力の上限値としての出力制限の大きさ（絶対値の大きさ）が小さいときにバッテリの蓄電量の目標値を変更する変更指示がなされて直ちに目標値を変更すると、バッテリの入出力制限のために走行に必要な駆動力を出力することができなくなったり、モータによる制動力を油圧ブレーキによる制動力に置き換えている最中にバッテリの蓄電量の目標値を高くする変更指示がなされて直ちに目標値を変更すると、モータによる制動力が急変して車両にショックを生じさせ、乗員に不快感を与えてしまったり、運転者のシフト操作に対して仮想的な変速に基づいて運転者に変速感を与える仮想シフト制御を実行している最中にバッテリの蓄電量の目標値を高くする変更指示がなされて直ちに目標値を変更すると、運転者のシフト操作に拘わらずにエンジンの運転ポイントが急変して運転者に違和感を与えてしまったり、するなどの不都合が生じるおそれがある。

本発明の電動車両は、二次電池の充放電制御における目標値を操作者の操作によって変更指示したときに不都合が生じるのを抑制することを主目的とする。

本発明の電動車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の電動車両は、
走行用の動力を入出力する電動機と、前記電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、前記二次電池に発電電力を供給可能な発電手段と、走行のために前記電動機に要求される動力が該電動機から出力されると共に前記二次電池の蓄電量の全蓄電量に対する割合としての蓄電割合が目標蓄電割合となるよう前記電動機と前記発電手段とを制御する制御手段と、を備える電動車両において、
操作者による操作によって前記目標蓄電割合を変更を指示する変更指示手段と、
前記変更指示手段により前記目標蓄電割合の変更が指示された際、車両の状態が前記二次電池の充放電制御を急変すべきでない状態として予め定められた所定車両状態であるときには前記目標蓄電割合の変更を禁止し、車両の状態が前記所定車両状態ではないときには前記目標蓄電割合の変更を許可する変更禁止許可手段と、
を備えることを要旨とする。

本発明の電動車両では、操作者による操作によって二次電池の蓄電量の全蓄電量に対する割合としての蓄電割合の目標値としての目標蓄電割合の変更が指示された際に、車両の状態が二次電池の充放電制御を急変すべきでない状態として予め定められた所定車両状態であるときには目標蓄電割合の変更を禁止し、車両の状態が所定車両状態ではないときには目標蓄電割合の変更を許可する。これにより、操作者の操作によって目標蓄電割合を変更したときに生じ得る不都合、例えば、走行に必要な駆動力を出力することができなくなったり、車両にショックを生じさせたり、運転者や乗員に違和感を与えたり、するなどの不都合を抑制することができる。

ここで、所定車両状態としては、二次電池を充電してもよい最大電力としての入力制限の絶対値が所定充電電力未満の状態、二次電池から放電してもよい最大電力としての出力制限の絶対値が所定放電電力未満の状態、電動機と油圧ブレーキとにより制動力を協調して作用させている状態、発電手段を起動する処理中である状態、発電手段を停止する処理中である状態、仮想的なシフト操作により走行している状態などを考えることができる。また、発電手段としては、内燃機関と内燃機関からの動力を用いて発電する発電機との組み合わせたものや、燃料電池システムなどを考えることができる。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される目標蓄電割合変更処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという。）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという。）４０と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという。）５２と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、を備える。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートおよび通信ポートとを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、電流センサにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０に蓄電可能な全蓄電量に対する現在蓄電されている蓄電量の割合である蓄電割合ＳＯＣ（蓄電量／全蓄電量×１００）を演算したり、蓄電割合ＳＯＣが目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲（例えば、目標蓄電割合ＳＯＣ＊プラスマイナス１０％など）とするためにバッテリ５０を充放電するのに必要なパワーとしての充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を演算したり、蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、シフトレバーのポジションを検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションやアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度，ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキポジション，車速センサ８８からの車速Ｖ，バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを高めにするために目標蓄電割合ＳＯＣ＊を通常の値Ｓ１より高い値Ｓ２に設定するための充電スイッチ８９からの指示信号ＳＷなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンにより、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で計算した要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊を受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊でエンジン２２が運転されるように吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行ない、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２からトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に相当するトルクが出力されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。

エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数を乗じて得られる走行用パワーＰｄｒｖがエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力されるパワーのすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや走行用パワーＰｄｒｖから充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて得られる車両要求パワーＰ＊がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って走行用パワーＰｄｒｖが駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２から走行用パワーＰｄｒｖを駆動軸３６に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って走行用パワーＰｄｒｖを駆動力３６に出力するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。

エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｒｄｖを計算すると共に計算した走行用パワーＰｄｒｖから充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての車両要求パワーＰ＊を設定し、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で、車両要求パワーＰ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると共にエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定し且つモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。

モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する共にバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。

エンジン運転モードからモータ運転モードに移行するときには、エンジン２２の運転停止処理が実行される。エンジン２２の運転停止処理は、まず、エンジン２２を予め定めたアイドリング回転数（例えば、１０００ｒｐｍ）でアイドリング運転し、吸気バルブの開閉タイミングが最も遅いタイミング（最遅角）になるのを待って、燃料噴射と点火を停止することによって行なわれる。吸気バルブの開閉タイミングを最も遅いタイミング（最遅角）とするのは、エンジン２２の始動時におけるモータリングでエンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に上昇させるためである。なお、このときの駆動制御は、モータ運転モードによる。

モータ運転モードからエンジン運転モードに移行するときには、エンジン２２の始動処理が実行される。エンジン２２の始動処理は、エンジン２２の吸気バルブの開閉タイミングを最も遅いタイミング（最遅角）とした状態でモータＭＧ１からのトルクによりエンジン２２をモータリングし、エンジン２２の回転数Ｎｅが予め定めた燃料噴射回転数（例えば、１０００ｒｐｍなど）に至ったときに、燃料噴射と点火を開始すると共に吸気バルブの開閉タイミングをアイドリング運転用のタイミングに進角することによって行なわれる。モータＭＧ１によるモータリングは、エンジン２２の回転数Ｎｅが車両が共振する共振回転数帯を迅速に通過するよう大きなトルクによって行なわれる。モータＭＧ１のモータリングの最中は、モータＭＧ１から出力されるトルクがプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するため、このトルクを打ち消すためのトルクと走行のために必要な要求トルクＴｒ＊との和のトルクをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバーのシフトポジションＳＰとして、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション）、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）、中立のニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進走行用の通常のドライブポジション（Ｄポジション）の他に、アクセルオン時の駆動力の設定等はＤポジションと同一であるが走行中のアクセルオフ時に作用させる制動力がＤポジションより大きく設定されるブレーキポジション（Ｂポジション）、アップシフト指示ポジションおよびダウンシフト指示ポジションを有するシーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）が用意されている。ここで、Ｓポジションは、アクセル開度Ａｃｃに対する実行用アクセル開度Ａ＊や走行中のアクセルオフ時の制動力を例えば６段階（ＳＰ１〜ＳＰ６）に変更するポジションであり、アップシフト指示ポジションを操作してアップシフトする毎にアクセル開度Ａｃｃに対する実行用アクセル開度Ａ＊と走行中のアクセルオフ時の制動力は小さくなり、ダウンシフト指示ポジションを操作してダウンシフトする毎にアクセル開度Ａｃｃに対する実行用アクセル開度Ａ＊と走行中のアクセルオフ時の制動力は大きくなる。このように、Ｓポジションでは、シフトレバーの操作に対して仮想的な有段変速機による変速感を運転者に与えることができる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、走行中にアクセルオフして減速するときには、エンジン２２の運転を停止すると共にシフトポジションＳＰとブレーキペダルの踏み込み量とに応じた制動力のうち、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内でモータＭＧ２の定格値の範囲内でモータＭＧ２を回生制御すると共にモータＭＧ２の回生制御による制動力では不足する制動力が図示しない油圧ブレーキ装置から出力されるよう油圧ブレーキ装置を制御する。そして、車速Ｖが小さくなると車両にショックなどを生じさせずに車両をスムーズに停止するために、モータＭＧ２による制動力を油圧ブレーキ装置による制動力に置き換える処理が行なわれる。これらのモータＭＧ２と油圧ブレーキ装置とによる制動力の作用やモータＭＧ２による制動力を油圧ブレーキ装置による制動力に置き換えを総じてブレーキ協調制御という。こうしたブレーキ協調制御を行なうことにより、運動エネルギの多くをモータＭＧ２により電力として回生し、バッテリ５０に蓄えることができると共に、車両にショックを与えることなくスムーズに停車することができる。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に操作者の充電スイッチ８９の操作によりバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを高めにするために目標蓄電割合ＳＯＣ＊を通常の値Ｓ１より高い値Ｓ２に設定する指示がなされたときの動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される目標蓄電割合変更処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、操作者の充電スイッチ８９の操作により目標蓄電割合ＳＯＣ＊を通常の値Ｓ１より高い値Ｓ２に設定する指示がなされたときに実行される。

目標蓄電割合変更処理ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、まず、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔやシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，エンジン２２の状態、ブレーキ状態など目標蓄電割合ＳＯＣ＊の変更処理に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂと蓄電割合ＳＯＣとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。エンジン２２の状態としては、実施例では、エンジン２２の始動処理の最中であるか否かエンジン２２の停止処理の最中であるか否かが相当し、例えば、図示しない始動処理ルーチンの実行を開始したときに値１が設定され始動処理ルーチンを終了するときに値０が設定される始動中フラグＦｓｔａｒｔや、図示しない停止処理ルーチンの実行を開始したときに値１が設定され停止処理ルーチンを終了するときに値０が設定される停止中フラグＦｓｔｏｐによって表わされる。こうした始動中フラグＦｓｔａｒｔや停止中フラグＦｓｔｏｐは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０がエンジン２２の始動処理や停止処理を実行したときにハイブリッド用電子制御ユニット７０の図示しないＲＡＭの所定アドレスに書き込むことによって記憶することができるから、本ルーチンのステップＳ１００ではその所定アドレスから読み込むことによってエンジン２２の状態を得ることができる。ブレーキ状態は、例えば、モータＭＧ２や図示しない油圧ブレーキ装置により制動力を付与しているときに値１が設定されモータＭＧ２や図示しない油圧ブレーキ装置による制動力が解除されたときに値０が設定されるブレーキフラグＦｂにより表わされる。ブレーキフラグＦｂは、走行中に運転者がアクセルオフしたりブレーキペダルを踏み込んだときにハイブリッド用電子制御ユニット７０がブレーキ協調制御を実行したときにハイブリッド用電子制御ユニット７０の図示しないＲＡＭの所定アドレスに書き込むことによって記憶することができるから、本ルーチンのステップＳ１００が実行されたときにその所定アドレスから読み込むことによってブレーキ状態を得ることができる。

こうしてデータを入力すると、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの大きさ（絶対値の大きさ）がバッテリ５０をあまり充電することができないとして予め定められた閾値Ｗｉｒｅｆ未満であるか否か（ステップＳ１１０）、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの大きさ（絶対値の大きさ）がバッテリ５０からあまり放電することができないとして予め定められた閾値Ｗｏｒｅｆ未満であるか否か（ステップＳ１２０）、エンジン２２の始動処理中であるか否か（ステップＳ１３０）、エンジン２２の停止処理中であるか否か（ステップＳ１４０）、シフトポジションＳＰはＳポジションであるか否か（ステップＳ１５０）、ブレーキ協調制御の実行中であるか否か（ステップＳ１６０）、を判定する。バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｉｒｅｆ未満のときやバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｏｒｅｆ未満のときに目標蓄電割合ＳＯＣ＊を変更すると、バッテリ５０の充放電制御が急変し、走行に要求される要求トルクＴｒ＊を駆動軸３６に出力することができなくなったり、車両にトルク変動に伴うショックを生じさせて運転者や乗員に違和感を生じさせたりする。また、エンジン２２の始動処理中のときやエンジン２２の停止処理中のときにも同様である。シフトポジションＳＰはＳポジションのときは、運転者のシフトレバーの操作に対して仮想的な有段変速機による変速感が運転者に与えられるように制御されているため、目標蓄電割合ＳＯＣ＊を変更すると、バッテリ５０の充放電制御の急変に伴ってエンジン２２の運転ポイントが変更される結果、運転者に違和感を与えてしまう。ブレーキ協調制御を実行している最中は、モータＭＧ２と油圧ブレーキ装置とによって制動力を作用させていたり、モータＭＧ２による制動力を油圧ブレーキ装置による制動力に置き換えが行なわれていたりすることから、目標蓄電割合ＳＯＣ＊を変更すると、バッテリ５０の充放電制御の急変に伴って走行に要求されるモータＭＧ２から制動トルクを駆動軸３６に出力することができなくなったり、車両にトルク変動に伴うショックを生じさせて運転者や乗員に違和感を生じさせたりする。

したがって、本ルーチンでは、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｉｒｅｆ未満のときやバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｏｒｅｆ未満のとき、エンジン２２の始動処理中のときやエンジン２２の停止処理中のとき、シフトポジションＳＰがＳポジションのとき、ブレーキ協調制御の実行中のときには、目標蓄電割合ＳＯＣ＊の変更を禁止して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了し、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｉｒｅｆ以上であり、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｏｒｅｆ以上であり、エンジン２２の始動処理中ではなく、エンジン２２の停止処理中でもなく、シフトポジションＳＰがＳポジションではなく、ブレーキ協調制御も実行していないときには、目標蓄電割合ＳＯＣ＊の変更を許可して、通常時の目標蓄電割合ＳＯＣ＊として用いられる値Ｓ１より大きな値Ｓ２を目標蓄電割合ＳＯＣ＊として設定して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。目標蓄電割合ＳＯＣ＊が変更されると、変更された目標蓄電割合ＳＯＣ＊がバッテリＥＣＵ５２に送信され、バッテリＥＣＵ５２により蓄電割合ＳＯＣが変更された目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲となるよう充放電要求パワーＰｂ＊が設定される。この結果、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは変更された目標蓄電割合ＳＯＣ＊を中心とする制御範囲に制御されることになる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、操作者の充電スイッチ８９の操作により目標蓄電割合ＳＯＣ＊を通常の値Ｓ１より高い値Ｓ２に設定する指示がなされたときに、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｉｒｅｆ未満であったり、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｏｒｅｆ未満であったり、エンジン２２の始動処理中であったり、エンジン２２の停止処理中であったり、シフトポジションＳＰがＳポジションであったり、ブレーキ協調制御を実行中であったりしたときには、目標蓄電割合ＳＯＣ＊の変更を禁止するから、これらの状態のときに目標蓄電割合ＳＯＣ＊を変更することによって生じ得る不都合、例えば、走行に要求される要求トルクＴｒ＊を駆動軸３６に出力することができなくなる不都合や車両にトルク変動に伴うショックを生じさせて運転者や乗員に違和感を生じさる不都合、ンジン２２の運転ポイントが予期せずに変更されるために運転者に違和感を与えてしまう不都合などを抑制することができる。もとより、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｉｒｅｆ以上であり、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｏｒｅｆ以上であり、エンジン２２の始動処理中ではなく、エンジン２２の停止処理中でもなく、シフトポジションＳＰがＳポジションではなく、ブレーキ協調制御も実行していないときには、目標蓄電割合ＳＯＣ＊の変更を許可して、通常時の目標蓄電割合ＳＯＣ＊として用いられる値Ｓ１より大きな値Ｓ２を目標蓄電割合ＳＯＣ＊として設定するから、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを運転者の意志に応じたものとすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、操作者の充電スイッチ８９の操作により目標蓄電割合ＳＯＣ＊を通常時の値Ｓ１からこれより大きな値Ｓ２に変更するものとしたが、放電スイッチを設け、操作者の放電スイッチの操作により目標蓄電割合ＳＯＣ＊を通常時の値Ｓ１からこれより小さな値Ｓ３に変更するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、走行用の動力を入出力する電動機と、電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、二次電池に発電電力を供給可能な発電手段と、を備える電動自動車であれば如何なる構成としてもよい。この場合、発電手段としては、エンジンとエンジンのクランクシャフトに取り付けられた発電機としてもよいし、燃料電池システムとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、エンジン２２とモータＭＧ１とが「発電手段」に相当し、エンジン運転モードやモータ運転モードによりエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを駆動制御するハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とが「制御手段」に相当し、充電スイッチ８９が「変更指示手段」に相当し、操作者の充電スイッチ８９の操作により目標蓄電割合ＳＯＣ＊を通常の値Ｓ１より高い値Ｓ２に設定する指示がなされたときに、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｉｒｅｆ未満であったり、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｏｒｅｆ未満であったり、エンジン２２の始動処理中であったり、エンジン２２の停止処理中であったり、シフトポジションＳＰがＳポジションであったり、ブレーキ協調制御を実行中であったりしたときには、目標蓄電割合ＳＯＣ＊の変更を禁止し、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｉｒｅｆ以上であり、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの大きさ（絶対値の大きさ）が閾値Ｗｏｒｅｆ以上であり、エンジン２２の始動処理中ではなく、エンジン２２の停止処理中でもなく、シフトポジションＳＰがＳポジションではなく、ブレーキ協調制御も実行していないときには、目標蓄電割合ＳＯＣ＊の変更を許可して、通常時の目標蓄電割合ＳＯＣ＊として用いられる値Ｓ１より大きな値Ｓ２を目標蓄電割合ＳＯＣ＊として設定する図２の目標蓄電割合変更処理ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「変更禁止許可手段」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、電動車両の製造産業などに利用可能である。

２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６クランクシャフト、３０プラネタリギヤ、３６駆動軸、３７デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ駆動輪、４０モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２インバータ、５０バッテリ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、７０ハイブリッド用電子制御ユニット、８２シフトポジションセンサ、８４アクセルペダルポジションセンサ、８６ブレーキペダルポジションセンサ、８８車速センサ、８９充電スイッチ、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。

Claims

走行用の動力を入出力する電動機と、前記電動機と電力のやりとりを行なう二次電池と、前記二次電池に発電電力を供給可能な発電手段と、走行のために前記電動機に要求される動力が該電動機から出力されると共に前記二次電池の蓄電量の全蓄電量に対する割合としての蓄電割合が目標蓄電割合となるよう前記電動機と前記発電手段とを制御する制御手段と、を備える電動車両において、
操作者による操作によって前記目標蓄電割合を変更を指示する変更指示手段と、
前記変更指示手段により前記目標蓄電割合の変更が指示された際、車両の状態が前記二次電池の充放電制御を急変すべきでない状態として予め定められた所定車両状態であるときには前記目標蓄電割合の変更を禁止し、車両の状態が前記所定車両状態ではないときには前記目標蓄電割合の変更を許可する変更禁止許可手段と、
を備える電動車両。