JP2015159634A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】変速中のバッテリの上限入力電力の変動に伴う変速ショックを抑制する。【解決手段】本発明は、変速機を介して駆動輪と接続される出力部材に連結された走行用モータと、走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えた車両であり、バッテリの状態に応じて設定されるバッテリの入力を許容する最大の電流値である許容入力電流値に基づきバッテリの上限入力電力を算出し、バッテリの入力を制御するコントローラを有する。変速機は、上限入力電力に応じた走行用モータの回生力によって、走行用モータの変速前回転数を変速後の目標回転数に低下させる変速制御を行う。コントローラは、変速前回転数が目標回転数に低下するまで、変速前の上限入力電力で制御し続けたときのバッテリの状態に基づいて、走行用モータが目標回転数になるときの予測上限入力電力を算出し、予測上限入力電力を変速中の上限入力電力としてバッテリの入力を制御する。【選択図】 図４

Description

本発明は、変速機を介して出力部材に連結された走行用モータと、走行用モータに電力を供給するバッテリと、を備えた車両に関する。

バッテリから供給される電力によって駆動する走行用モータは、変速機を介して駆動輪に接続された出力部材に、車両要求に応じた駆動力を出力する。このとき、車両走行中に変速比が変更されると、変速前後で走行用モータの回転数が変化するので、変速ショックが生じることがある。

このため、特許文献１では、例えば、シフトアップ時に走行用モータを発電機として用い、回生（制動）力を発生させて変速前の走行用モータの回転数を変速後の目標回転数に低下させてから変速を行うようにしている。

特開２０００−２３２７号公報 国際公開２０１０／００５０７９号 特開２００４−０６８９５７号公報

走行用モータによって発電された回生電力は、バッテリに入力されるが、特許文献２に記載のように電池保護の観点から入力電力を制限した充放電制御が行われる。このとき、変速途中で入力電力が低く制限されてしまうと、走行用モータの回転数の低下に伴う回生電力の入力が制限され、変速前の走行用モータの回転数を変速後の目標回転数に合わせることができなくなり、変速ショックを抑制できないおそれがある。

そこで、本発明は、変速機を介して出力部材に連結された走行用モータと、走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えた車両において、変速中のバッテリの上限入力電力の変動に伴う変速ショックを抑制することを目的とする。

本発明は、変速機を介して駆動輪と接続される出力部材に連結された走行用モータと、走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えた車両であり、バッテリの状態に応じて設定されるバッテリの入力を許容する最大の電流値である許容入力電流値に基づきバッテリの上限入力電力を算出し、バッテリの入力を制御するコントローラを有する。ここで、変速機は、上限入力電力に応じた走行用モータの回生力によって、走行用モータの変速前回転数を変速後の目標回転数に低下させる変速制御を行う。

そして、コントローラは、変速前回転数が目標回転数に低下するまで、変速前の上限入力電力で制御し続けたときのバッテリの状態に基づいて、走行用モータが目標回転数になるときの予測上限入力電力を算出し、予測上限入力電力を変速中の上限入力電力としてバッテリの入力を制御する。

本発明によれば、変速中の上限入力電力の変動を予め予測し、走行用モータの回転数が変速後の目標回転数となるときの予測上限入力電力を、変速中の上限入力電力として設定する。このため、上限入力電力に応じた走行用モータの回生力によって、走行用モータの変速前回転数を変速後の目標回転数に低下させる変速機による変速制御中に、上限入力電力が変動しない。したがって、変速中の上限入力電力の変動による走行用モータの回転数合わせのズレを抑制でき、変速ショックを抑制することができる。

また、変速中の上限入力電力の変動を予め予測して変速中の上限入力電力を設定しているので、例えば、変速中に上限入力電力がより低くなったとき、変速機が低くなった上限入力電力に追従できずに、変動する前の上限入力電力に応じた回生電力が入力されること、言い換えれば、変速中に変動して低くなった上限入力電力を超える回生電力が入力されてしまうことが抑制できる。したがって、変速中のバッテリの上限入力電力を超える回生電力の入力が抑制され、バッテリを保護することができる。

電池システムを搭載したハイブリッド車両の変速機及び動力伝達系統を示す概略図である。 変速中の上限入力電力の変動と走行用モータの回転数の変化を示す図である。 上限入力電力を変速用上限入力電力に設定した場合の走行用モータの回転数の変化を示す図である。 車両の変速制御に伴う変速用上限入力電力の設定処理フローを示す図である。

以下、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
本発明の実施例１である電池システムを搭載したハイブリッド車両の変速機及び動力伝達系統について、図１を用いて説明する。

図１に示すように、ハイブリッド車１００は、エンジン１、第１ＭＧ（Motor Generator）２、第２ＭＧ３、動力分配機構４、変速機５、及びバッテリ６が搭載される。

エンジン１の出力軸は、動力分配機構４に接続される。動力分配機構４は、変速機５の入力軸及び第１ＭＧ（発電用モータ）２の入力軸と連結される。変速機５の出力軸（出力部材）Ｐは、駆動輪７のディファレンシャルギア（差動装置）８に連結され、エンジン１の動力が動力分配機構４を介して駆動輪７に伝達される。また、変速機５の入力軸は、第２ＭＧ（走行用モータ）３の出力軸と連結されている。第２ＭＧ３の動力は、変速機５を介して駆動輪７に伝達されるようになっている。

動力分配機構４は、エンジン１が発生させる動力を２つの経路に分割し、変速機５を介して駆動輪７に伝達する第１経路と、エンジン１が発生させた動力を第１ＭＧ２に伝達して発電させる第２経路とを含む。動力分配機構４は、後述する車両制御装置３０によって制御され、車両制御装置３０は、エンジン１の駆動力を用いた走行制御やバッテリ６への充電制御等に応じて、第１及び第２経路それぞれに伝達される動力やその比率を制御する。

バッテリ６は、第２ＭＧ３に電力を供給する電源装置である。バッテリ６の直流電力は、インバータ９により交流電力に変換され、第２ＭＧ３に供給される。第２ＭＧ３は、三相同期モータや三相誘導モータなどの交流モータである。

インバータ９は、バッテリ６から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力を第２ＭＧ３に出力する。第２ＭＧ３は、インバータ９から出力された交流電力を受けて、ハイブリッド車両１００を走行させるための運動エネルギを生成する。第２ＭＧ３によって生成された運動エネルギは、変速機５を介して駆動輪７に伝達される。

車両が減速したり、停止するときなどのハイブリッド車１００の制動時には、駆動輪７が変速機５を介して第２ＭＧ３を駆動させる。第２ＭＧ３は、ジェネレータ（発電機）として作動し、ハイブリッド車両１００の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ（交流電力）に変換する。

本実施例の第２ＭＧ３は、バッテリ６から供給される電力によって駆動する車両走行の駆動源であるとともに、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２ＭＧ３によって発電された電力（回生エネルギー）は、インバータ９を介してバッテリ６に蓄えられる。インバータ９は、第２ＭＧ３が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力（回生電力）をバッテリ６に出力する。

なお、本実施例では、バッテリ６をインバータ９に接続しているが、これに限るものではない。具体的には、バッテリ６を昇圧回路に接続するとともに、昇圧回路をインバータ９に接続することができる。昇圧回路を用いることにより、バッテリ６の出力電圧を昇圧することができる。また、昇圧回路は、インバータ９からバッテリ６への出力電圧を降圧することができる。

第１ＭＧ２は、エンジン１の動力により回転駆動することにより発電し、インバータ９を介して発電した電力をバッテリ６に供給するジェネレータである。第１ＭＧ２は、第２ＭＧ３と同様に、三相同期モータや三相誘導モータなどの交流モータで構成できる。

第１ＭＧ２により発電された電力は、そのまま第２ＭＧ３を駆動させる電力として供給したり、バッテリ６に蓄えられる電力として供給することができる。例えば、第１ＭＧ２は、バッテリ６のＳＯＣ（State of Charge）やハイブリッド車両１００の車両要求出力等に応じて制御され、第２ＭＧ３は、バッテリ６に蓄えられた電力、第１ＭＧ２により発電された電力のうちのいずれか一方又は両方の電力によって駆動制御されるようにすることができる。

エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関である。エンジン１には、エンジン１の回転数センサ４１が設けられる。回転数センサ４１は、エンジン１の回転数を検出して、検出されたエンジン１の回転数（又は回転数を示す信号）を、エンジン制御装置３１に出力する。アクセルポジションセンサ４２は、アクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）を検出して、車両制御装置３０に出力する。

車速センサ４３は、検出したハイブリッド車両１００の速度を車両制御装置３０に出力する。例えば、車速センサ４３は、駆動輪７の回転数や第２ＭＧ３の回転数等から車両速度を算出・検出することができる。

エンジン制御装置３１は、車両制御装置３０からのエンジン制御信号に基づいてエンジン１を制御するエンジンＥＣＵである。エンジン制御装置３１は、車両全体の制御を行うメインコントローラである車両制御装置３０に接続されている。エンジン制御装置３１は、回転数センサ４１などの各種センサの検出値に基づいて、車両制御装置３０によって定められた目標回転数及び目標トルクで動作するように、エンジン１の燃料噴射量や吸気する空気量、点火時期などを制御する。

車両全体の制御を行うメインコントローラである車両制御装置３０は、ハイブリッド車両１００全体で要求される車両要求出力、例えば、アクセルポジションセンサ４２によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量と、車速センサ４３によって検出される車速に基づいて、駆動輪７に接続される駆動軸Ｐに出力する要求トルク（要求駆動力）を算出し、算出された要求トルクにエンジン１の出力制御及びバッテリ６の入出力制御を行う。

また、バッテリ制御装置３３は、バッテリ６のＳＯＣや劣化状態などを管理するとともに、バッテリ６の充放電動作を制御する。バッテリ６には、電圧センサ１０Ａ、電流センサ１０Ｂ、及び温度センサ１０Ｃが設けられ、各センサでの検出値Ｖｂ，Ｉｂ，Ｔｂがバッテリ制御装置３３に入力される。なお、エンジン制御装置３１やバッテリ制御装置３３、後述する変速機制御装置３２は、１つの制御装置で構成することも可能である。

車両制御装置３０は、運転状態に応じて駆動供給源を選択し、エンジン１及び第２ＭＧ３のうちの一方又は両方からの駆動力を用いたハイブリッド車両１００の走行制御を遂行する。

例えば、エンジン１からの駆動力を使用せずに（エンジン１を停止した状態で）、第２ＭＧ３のみを駆動源としてハイブリッド車両１００の走行制御（ＥＶ走行モード）を行うことができる。なお、第２ＭＧ３のみを駆動源とした走行制御の場合でも、エンジン１を駆動して第１ＭＧ２による発電制御を行うことができる。一方、車両制御装置３０は、エンジン１のみ、もしくはエンジン１および第２ＭＧ３の両方を駆動源としてハイブリッド車両１００の走行制御（ＨＶ走行モード）を行うことができる。

次に、本実施例の変速機５について説明する。変速機５は、例えば、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成することができる。変速機５は、第１サンギヤ５１と第２サンギヤ５２とが設けられている。第１サンギヤ５１にショートピニオン５３が噛合し、かつショートピニオン５３が軸長が長いロングピニオン５４に噛合する。そして、ロングピニオン５４が各サンギヤ５１，５２と同心円上に配置されたリングギヤ５５に噛合している。

各ピニオン５３，５４は、キャリヤ５６によって自転かつ公転自在に保持されている。また、第２サンギヤ５２がロングピニオン５４に噛合している。第１サンギヤ５１とリングギヤ５５とは、各ピニオン５３，５４と共にダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。第２サンギヤ５２とリングギヤ５５とは、ロングピニオン５４と共にシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。

また、第１サンギヤ５１を選択的に固定する第１ブレーキＢ１と、リングギヤ５５を選択的に固定する第２ブレーキＢ２とが設けられている。ブレーキＢ１，Ｂ２は、摩擦力によって係合力を生じるいわゆる摩擦係合装置である。

第２ＭＧ３の出力軸は、第２サンギヤ５２に連結され、キャリヤ５６が変速機５の出力軸Ｐに連結されている。走行用モータである第２ＭＧ３は、変速機５を介して駆動輪７と接続される出力軸Ｐに連結されている。

本実施例の変速機５は、第２サンギヤ５２がいわゆる入力要素であり、キャリヤ５６が出力要素となっている。第１ブレーキＢ１をオンさせることにより変速比が１より大きい高速段が設定され、第１ブレーキＢ１をオフにして第２ブレーキＢ２をオンさせることにより、高速段より変速比の大きい低速段が設定されるように構成されている。この各変速段の間での変速は、車速やアクセル開度（若しくは、車両要求パワー）などの車両の走行状態に基づいて実行される。

より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出されたハイブリッド車両１００の運転状態（車速やアクセル開度）に応じていずれかの変速段を設定するように制御することができる。このような変速制御は、変速機制御装置３２によって行われる。

変速制御装置３２は、車速やアクセル開度などの車両の走行状態に基づいて変速が必要であると判断したとき、変速機５に変速指示を出力する。変速機５は、例えば、低速段から高速段に変速する変速指示を受けた場合、図２に示すように、変速開始時刻ｔ_０から実質的な変速を開始し、変速終了時刻ｔ_ｈで変速を終了させるように、第２ＭＧ３の回転数Ｒ_ｐを変速後の目標回転数Ｒ_ｍに低下させる。

このとき、変速機５は、予め設定された変速所要時間で変速が完了するように、第２ＭＧ３の回転数を目標回転数Ｒ_ｍに、一定の回転数低下率（回転数低減レート）で変化させる。変速開始時刻ｔ_０から変速終了時刻ｔ_ｈまでの変速所要時間は、アクセル開度、変速段、車速、ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧特性などをパラメータとして、予め設定された変速所要時間マップを用い、算出することができる。なお、変速後の目標回転数Ｒ_ｍは、モータ回転数センサ１１によって検出される変速前の回転数Ｒ_ｐと変速後の変速比とに基づいて算出することができる。変速所要時間の算出は、変速制御装置３２によって遂行される。

変速機５は、変速を開始してから変速所要時間内に、第２ＭＧ３の回生制御を通じて、第２ＭＧ３の変速前回転数Ｒ_ｐから目標回転数Ｒ_ｍに低下させるように制御する。具体的には、変速機５の入力軸を介して第２ＭＧ３の出力軸に伝達される動力を電力に変化させる回生ブレーキを生じさせ、第２ＭＧ３の出力軸に連結される変速機５の入力軸の回転数を、変速後の高速段の回転数まで変化させる。

変速機５は、変速開始時刻ｔ_０から一定の回転数低下率で変速所要時間内に変速前回転数Ｒ_ｐから目標回転数Ｒ_ｍに低下させるように制御するが、このときの回転数低下率は、変速前のバッテリ６の上限入力電力に応じた回生充電可能な電力量に基づいて、決定することができる。つまり、上限入力電力を超えない範囲での回生充電量に基づく回生力に応じた回転数低下率（図２に示す回転数の傾き）で、変速所要時間内に変速前回転数Ｒ_ｐから目標回転数Ｒ_ｍに低下させるように制御する。

そして、変速機５は、変速開始時刻ｔ_０から変速所要時間が経過した際に、高速段を設定する第１ブレーキＢ１をオンにし、低速段から高速段への変速を終了する。

このように、第２ＭＧ３の回転数を変速後の目標回転数に合わせるように変化させて変速を行うことで、変速前後での回転数差を小さくでき、回転数の変化に伴う第２ＭＧ３の慣性トルクが、変速機５の出力軸Ｐの駆動トルクに現れないようにすることができ、変速ショックを抑制することができる。

しかしながら、図２に示すように、変速中にバッテリ６の上限入力電力が低く制限されてしまうと、第２ＭＧ３の回生電力の入力が制限される。例えば、変速開始時刻ｔ_０から所定時間経過した時刻ｔ_１において、バッテリ６の上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘが低くなると、第２ＭＧ３の回生電力の入力が制限されるので、変速機５は、時刻ｔ１から第２ＭＧ３の回生力によって低下させる回転数低下率を、低く制限された上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘに伴って変更する。図２の例では、時刻ｔ_１よりも前の回転数低下率よりも小さい回転数低下率で、時刻ｔ_１後の第２ＭＧ３の回生制御が行われる。

このため、変速開始時刻ｔ_０から変速所要時間経過後の時刻ｔ_ｈまでの期間において、変速途中の時刻ｔ_１から回転数低下率が小さくなったことにより、第２ＭＧ３の回転数が目標回転数Ｒ_ｍまで低下せず、時刻ｔ_ｈで変速を完了させると、変速前後での回転数差が大きくなり、変速ショックが生じてしまう。

一方、変速途中にバッテリ６の上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘが低く制限された時刻ｔ_１から、第２ＭＧ３の回生ブレーキでの回転数低下率の小さくなったことを補完するために、時刻ｔ_１から第２ＭＧ３の回転数を低下させるための外力を別途作用させることで、時刻ｔ_ｈまでに目標回転数Ｒ_ｍまで低下させるように構成することもできる。

例えば、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合力を調整し、第２ＭＧ３の回生電力の入力が制限されて第２ＭＧ３の回生力によって低下させることができない回転数を補うように、第２ＭＧ３の出力軸に連結される変速機５の入力軸の回転数を低下させる制御を行うことができる。

しかしながら、ブレーキＢ１，Ｂ２のブレーキ性能は、油圧特性によって変化する。例えば、低温時に油圧特性が低下することから応答速度が低くなる。このため、時刻ｔ_１から二点鎖線で示す回転数低下率（バッテリ６の上限入力電力が低く制限される前の回転数低下率）で第２ＭＧ３の回転数を低下させることができないことがある。

この場合、ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧ブレーキに応答ズレが生じることで、時刻ｔ_１から上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘが低く制限されているのもかかわらず、上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘを超える回生電力がバッテリ６に入力されてしまう。図２の例において、実線で示す回転数低下率と二点鎖線で示す回転数低下率との差分の回生電力が、ブレーキＢ１，Ｂ２の応答速度の低下により、低く制限された上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘを超えて入力されてしまい、バッテリ６を保護することができない。

そこで、本実施例では、変速中の上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘの変動を予め予測し、第２ＭＧ３の回転数が変速後の目標回転数Ｒ_ｍとなるときの予測上限入力電力Ｗｉｎ_ｈを、変速中の上限入力電力として設定することで、変速制御中に上限入力電力が変動しないようにする。

図３は、バッテリ６の上限入力電力を変速用の予測上限入力電力Ｗｉｎ_ｈに設定した場合の変速中の第２ＭＧ３の回転数の変化を示す図である。

上述のように、変速は、変速前の上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘに応じた回生電力の受け入れを前提として、変速所要時間内に一定の回転数低下率で、第２ＭＧ３の回転数を目標回転数Ｒ_ｍに変化させる。このとき、本実施例では、変速所要時間における変速終了時刻ｔ_ｈの時点で、上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘがどのように変化しているかを予測し、予測された上限入力電力Ｗｉｎ_ｈを前提として、変速所要時間及び回転数低下率を変更し、第２ＭＧ３の回転数を目標回転数Ｒ_ｍに変化させる。

上述のように、変速指示が入力されると変速所要時間が算出される。バッテリ制御装置３３は、現在のバッテリ６の状態から把握される上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘで入力を制御し続けたときに算出された変速所要時間における変速終了時刻ｔ_ｈでのバッテリ６の状態を予めマップ等で予測する。そして、変速終了時刻ｔ_ｈが経過する際の上限入力電力Ｗｉｎ_ｈを算出する。

ここで、バッテリ６の上限入力電力の算出方法について説明する。バッテリ６の入力制御は、例えば、特許文献２に記載の手法で行うことができる。特許文献２に記載のように、バッテリ６として、リチウムイオン二次電池などの非水二次電池を用いることができる。この場合、リチウム金属の析出を抑制するために、許容入力電流値を設定し、バッテリ６の入力電流値（充電電流値）が許容入力電流値を超えないようにする。許容入力電流値とは、バッテリ６を充電するときに許容される最大の電流値である。

許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]は、バッテリ６の状態（電流値Ｉｂ、電池温度ＴｂおよびＳＯＣ）から、特許文献２の式（ＩＩ）に基づいて算出することができる。なお、ＳＯＣとは、満充電容量に対する、現在の充電容量の割合を示すものであり、公知の手法で、例えば、電圧値Ｖｂから求めることができる。

バッテリ制御装置３３は、設定された許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]を用い、特許文献２の式（ＩＶ）に基づいて、バッテリ６の入力を制御するための上限入力制限電力Ｗｉｎ_Ｍａｘ[ｔ]を算出（設定）することができる。バッテリ制御装置３３は、算出された上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘ[ｔ]を超えないように、バッテリ６の入力を制御する。

そして、変速所要時間における変速終了時刻ｔ_ｈでのバッテリ６の状態が把握できれば、特許文献２の式（ＩＩ）及び式（ＩＶ）に基づいて、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ_ｈ]を算出することができ、変速終了時刻ｔ_ｈが経過する際の上限入力電力Ｗｉｎ_ｈを予測値として算出することができる。

上限入力電力Ｗｉｎ_ｈを変速中の上限入力電力として設定すると、変速機制御装置３２は、設定された上限入力電力Ｗｉｎ_ｈを前提として、変速所要時間及び回転数低下率を変更し、第２ＭＧ３の回転数を目標回転数Ｒ_ｍに変化させる変速制御を行う。

変速機制御装置３２は、例えば、上限入力電力Ｗｉｎ_ｈが、現在のバッテリ６の状態から把握される上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘよりも低い場合、上限入力電力Ｗｉｎ_ｈに応じた第２ＭＧ３による回生力で回転数を低下させるように回転数低下率を小さくし、小さくされた回転数低下率に応じて変速所要時間を、変速開始時刻ｔ_０から変速終了時刻ｔ_ｈ´までの時間に変更する。

このように構成することで、バッテリ６の上限入力電力に応じた第２ＭＧ３の回生力によって、第２ＭＧ３の変速前回転数Ｒ_ｐを変速後の目標回転数Ｒ_ｍに低下させる変速機５による変速制御中に、上限入力電力が変動しない。したがって、変速中の上限入力電力の変動による第２ＭＧ３の回転数合わせのズレを抑制でき、変速ショックを抑制することができる。

また、変速中の上限入力電力の変動を予め予測して変速中の上限入力電力Ｗｉｎ_ｈを設定しているので、変速機５が変動した上限入力電力に追従できずに変動する前の上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘに応じた回生電力が入力されること、言い換えれば、変速中に変動して低くなった上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘを超える回生電力が入力されてしまうことが抑制できる。したがって、変速中のバッテリ６の上限入力電力を超える回生電力の入力が抑制され、バッテリ６を適切に保護することができる。なお、図３の例において、例えば、バッテリ６の状態に応じて上限入力電力Ｗｉｎ_ｈよりもさらに小さく制限されるような場合（時刻ｔ_ｈ以降）、変速開始時刻ｔ_０から変速終了時刻ｔ_ｈ´までの変速途中で、回転数低下率を小さく変動させるように制御することも可能である。

図４は、ハイブリッド車両１００の変速制御に伴う変速用上限入力電力の設定処理フローを示す図である。

バッテリ制御装置３３は、変速指示があったか否かを判別する（Ｓ１０１）。変速指示は、車両制御装置３０から変速機制御装置３２に入力される。本実施例では、バッテリ制御装置３３も、変速中の上限入力電力を設定するため、車両制御装置３０から出力される変速指示を把握する。

変速指示があった場合、変速機制御装置３２によって算出される変速所要時間を取得する（Ｓ１０２）。このとき、変速機制御装置３２は、変速前の上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘに応じた回転数低下率及び当該回転数低下率での変速所要時間を算出する。なお、変速所要時間の算出処理は、バッテリ制御装置３３が行うように構成してもよい。

次に、バッテリ制御装置３３は、ステップＳ１０３からＳ１０６において、バッテリ６の電流値Ｉｂ、電池温度Ｔｂ、電圧値Ｖｂを各センサを介して検出し（Ｓ１０３）、各検出値からバッテリ６のＳＯＣを推定する（Ｓ１０４）。そして、許容入力電流値Ｉｌｉｍ[ｔ]及び上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘを算出する（Ｓ１０５，Ｓ１０６）。

そして、バッテリ制御装置３３は、現時点の上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘで入力を制御し続けたときに、時刻ｔ_ｈが経過する際の上限入力電力をＷｉｎ_ｈとして算出する（Ｓ１０７）。バッテリ制御装置３３は、現時点の上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘで入力を制御し続けたときの時刻ｔ_ｈにおけるバッテリ６の状態を予めマップ等で予測し、予測される時刻ｔ_ｈにおけるバッテリ６の状態に基づいて、特許文献２の式（ＩＩ）を用い、上限入力電力Ｗｉｎ_ｈを算出する。

そして、バッテリ制御装置３３は、算出された上限入力電力Ｗｉｎ_ｈを変速中の上限入力電力として設定する（Ｓ１０８）。変速機制御装置３２は、設定された変速中の上限入力電力Ｗｉｎ_ｈに基づいて、回転数低下率及び変速所要時間を再度算出し、変更された変速所要時間内に低く制限された上限入力電力Ｗｉｎ_ｈに応じた回転数低下率で目標回転数Ｒ_ｍまで第２ＭＧ３の回転数が変化するように、変速機５に変速指示を出す。

なお、図４の例において、変速中に上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘが変動しない場合、ステップＳ１０７で算出される時刻ｔ_ｈが経過する際の上限入力電力Ｗｉｎ_ｈは、変速前の上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘと同じ値となる。つまり、変速中の上限入力電力として変速前の上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘが設定され、変速機５及び変速機制御装置３２は、変速所要時間及び回転数低下率を変更することなく、ステップＳ１０２で取得又は算出される変速所要時間及び回転数低下率で、変速制御を行う。

このとき、図４において、バッテリ制御装置３３は、ステップＳ１０７で算出される時刻ｔ_ｈが経過する際の上限入力電力Ｗｉｎ_ｈが、変速前の上限入力電力Ｗｉｎ_Ｍａｘよりも小さいか否かを判別する処理を行うことができる。小さいと判別された場合に、変速機制御装置３２が、設定された変速中の上限入力電力Ｗｉｎ_ｈに基づいて、回転数低下率及び変速所要時間を再度算出するように構成することもできる。

なお、本実施例では、ハイブリッド車両１００を一例に説明したが、エンジン１を備えない電気自動車にも適用可能である。

１：エンジン、２：第１ＭＧ、３：第２ＭＧ、４：動力分割機構、５：変速機、６：バッテリ、７：駆動輪、８：ディファレンシャルギア、９：インバータ、３０：車両制御装置、３１：エンジン制御装置、３２：変速機制御装置、３３：バッテリ制御装置

Claims (1)

1. 変速機を介して駆動輪と接続される出力部材に連結された走行用モータと、前記走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えた車両であって、
   前記バッテリの状態に応じて設定される前記バッテリの入力を許容する最大の電流値である許容入力電流値に基づき前記バッテリの上限入力電力を算出し、前記バッテリの入力を制御するコントローラを有し、
   前記変速機は、前記上限入力電力に応じた前記走行用モータの回生力によって、前記走行用モータの変速前回転数を変速後の目標回転数に低下させる変速制御を行い、
   前記コントローラは、
   前記変速前回転数が前記目標回転数に低下するまで、変速前の前記上限入力電力で制御し続けたときの前記バッテリの状態に基づいて、前記走行用モータが前記目標回転数になるときの予測上限入力電力を算出し、
   前記予測上限入力電力を変速中の前記上限入力電力として前記バッテリの入力を制御することを特徴とする車両。
   

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