JP2013060056A - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン2及び電動機4と、運用充電率範囲が設定されたバッテリ10とを備え、少なくともバッテリ10に蓄えられた電力を消費して走行する第一走行モードと、エンジン2と電動機4とを用いてバッテリ10に蓄えられた電力を維持して又は増加させて走行する第二走行モードとを所定の切替充電率で切り替えて走行するハイブリッド車の制御装置であって、バッテリ10の充電率を推定する充電率推定手段15aと、バッテリ10の劣化の進行度合いを推定する劣化度推定手段15bと、推定されたバッテリ10の劣化が進行しているほど切替充電率を大きく設定する設定手段15cとを備える。
【選択図】図1
Description
また、バッテリは、過放電によって劣化が進行するおそれがあるため、劣化の進行という観点からも充電率が運用充電率範囲の下限値よりも低くなることを防ぐ必要があり、ハイブリッド車において適切にCDモードとCSモードとを切り替える必要がある。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
(4)前記バッテリが新品のとき(言い換えると、前記バッテリの劣化度が最大のとき)の前記切替充電率が、前記バッテリの前記運用充電率範囲の下限値に設定されていることが好ましい。
一実施形態に係るハイブリッド車の制御装置の構成について、本制御装置を備えた車両の構成図である図1を用いて説明する。図1に示すように、車両1は、エンジン(ENG)2の出力軸(回転軸)2aにクラッチ3を介して電動発電機(以下、電動機ともいう)4の回転軸4aが接続され、電動機4の回転軸4aに変速機(T/M)5の入力軸5aが直結されたパラレル式ハイブリッド自動車(ハイブリッド車)として構成されている。
なお、エンジンECU12及びインバータECU13の各機能については、周知の技術を適用可能であるため、詳細については省略する。
本実施形態の車両ECU15では、車両1がCD走行モードで走行している場合に、CD走行モードからCS走行モードに切り替える切替制御が実施される。このとき、適切なタイミングで走行モードが切り替えられるように構成されている。
車両ECU15は、上記の制御を実現するために、バッテリ管理部15aとしての機能要素と、劣化度推定部15bとしての機能要素と、設定部15cとしての機能要素と、切替制御部15dとしての機能要素とを有している。
上記したように、CD走行モードとCS走行モードとは、バッテリ10の充電率によって切り替えられる。すなわち、走行モードを切り替えるための閾値はバッテリ10の充電率である。以下、この閾値のことを切替充電率(切替SOC)という。CD走行モードでは、バッテリ10に蓄えられた電力を積極的に消費して(言い換えると、バッテリ10による出力を優先して)走行するため、バッテリ10の充電率は徐々に低下する。しかし、バッテリ10には運用充電率範囲が設定されており、バッテリ10の充電率がこの運用充電率範囲の下限値を下回るような使用は避ける必要がある。そのため、走行モードの切替充電率は、予めバッテリ10の新品時における運用充電率範囲の下限値(例えば、SOC=40%)に設定されている。
次に、図3を用いて車両ECU15で実施されるCD走行モードからCS走行モードへの切替制御の手順の例を説明する。このフローチャートは、所定の周期で動作する。また、下記の各ステップは、コンピュータのハードウェアに割り当てられた各機能(手段)が、ソフトウェア(コンピュータプログラム)によって動作することによって実施される。
図3のフローチャートは、車両1がCD走行モードで走行し始めたときにスタートする。
したがって、本制御装置によれば、バッテリ10の劣化が進行して(劣化度が低下して)電池容量が低下しても、劣化が進行しているほどCD走行モードとCS走行モードとを切り替える切替充電率(切替SOC)が大きく設定され、この設定された切替充電率でCD走行モードとCS走行モードとが切り替えられるので、バッテリ10の充電率が運用充電率範囲の下限値よりも小さくなる(すなわち、下限値未満に追い込まれる)ことを防ぐことができる。つまり、バッテリ10の容量低下に伴って出力が低下しても、最低限必要とされる電池出力を確保することができる。また、バッテリ10の劣化進行に伴って容量が低下しても、切替充電率が大きく設定されるため、バッテリ10の過放電による劣化の進行を防止することができる。
また、初期切替充電率がバッテリ10の運用充電率範囲の下限値に設定されており、この初期切替充電率に補正量を加算して劣化度に応じた切替充電率を設定するため、できるだけCD走行モードでの走行を実施することができる。つまり、バッテリ10を使用することができる範囲(運用充電率範囲)の下限値でCD走行モードからCS走行モードに切り替えるため、より燃費を向上させることができ、且つ、排気ゼロの時間を長くすることができる。
また、劣化度に応じた切替充電率の設定が車両1のCD走行モードでの走行開始後一度だけ実施されるため、フラグを用いて長期的な劣化の進行度合いを判定することで制御安定性を向上させることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上記実施形態では、切替充電率でCD走行モードからCS走行モードへ切り替える制御を説明したが、CS走行モードで走行しているときに、例えば減速によって高い回生エネルギが得られ、バッテリ10の充電率が上昇して切替充電率よりも高くなった場合に、CS走行モードからCD走行モードへ切り替えるように構成してもよい。すなわち、切替充電率は、走行モードをいずれかに切り替えるための閾値としてもよい。
また、上記実施形態では、パラレル式のハイブリッド車を例として説明したが、車両は、少なくともバッテリに蓄えられた電力を消費して走行する走行モードと、エンジンと電動機とを用いてバッテリに蓄えられた電力を維持して又は増加させて走行する走行モードとを切り替えて走行できるものであればよく、例えばパラレル式ハイブリッド車にシリーズ式ハイブリッド車を組み合わせたシリーズ・パラレル式ハイブリッド車であってもよい。
2 エンジン
4 電動発電機(電動機)
10 バッテリ
15 車両ECU
15a バッテリ管理部(充電率推定手段)
15b 劣化度推定部(劣化度推定手段)
15c 設定部(設定手段)
15d 切替制御部(切替制御手段)
Claims (4)
- 駆動源としてのエンジン及び電動機と、該電動機に対して電力を入出力可能に構成され運用充電率範囲が設定されたバッテリとを備え、少なくとも前記バッテリに蓄えられた電力を消費して走行する第一走行モードと、前記エンジンと前記電動機とを用いて前記バッテリに蓄えられた電力を維持して又は増加させて走行する第二走行モードとを所定の切替充電率で切り替えて走行するハイブリッド車の制御装置であって、
前記バッテリの充電率を推定する充電率推定手段と、
前記バッテリの劣化の進行度合いを推定する劣化度推定手段と、
前記劣化度推定手段で推定された前記バッテリの劣化が進行しているほど前記切替充電率を大きく設定する設定手段とを備える
ことを特徴とする、ハイブリッド車の制御装置。 - 前記第一走行モードと第二走行モードとを切り替える切替制御手段を備え、
前記切替制御手段が、前記充電率推定手段で推定された前記充電率が前記設定手段で設定された切替充電率以下になったときに、前記第一走行モードから前記第二走行モードへ切り替える
ことを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド車の制御装置。 - 前記切替制御手段が、前記充電率推定手段で推定された前記充電率が前記設定手段で設定された前記切替充電率よりも大きい第二の切替充電率以上になったときに、前記第二走行モードから前記第一走行モードへ切り替える
ことを特徴とする、請求項2記載のハイブリッド車の制御装置。 - 前記バッテリが新品のときの前記切替充電率が、前記バッテリの前記運用充電率範囲の下限値に設定されている
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のハイブリッド車の制御装置。
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