JP2016124378A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンの冷却液の温度が低下してエンジンが始動されることを抑制する。【解決手段】 スイッチは、ジェネレータからの電力を用いて蓄電装置を充電するために、ユーザによって操作される。シャッタは、車両の外部からエンジンルームに取り込まれる空気の移動経路に配置されており、移動経路を閉じる状態と、移動経路を開く状態の間で切り替わる。スイッチが操作されて蓄電装置を充電するとき、シャッタを閉じ状態に制御する。蓄電装置を充電するときには、ジェネレータを発電させるためにエンジンが始動され、エンジンの冷却液の温度が上昇する。シャッタを開き状態から閉じ状態に切り替えれば、上昇した冷却液の温度が低下することを抑制し、冷却液の温度が低下してエンジンが始動されることを抑制できる。【選択図】 図６

Description

本発明は、蓄電装置の出力を用いて走行することができる車両に関する。

特許文献１では、ハイブリッド車両の走行中において、バッテリのＳＯＣの回復指令があるとき、エンジンの動力を用いたモータの発電によってバッテリを充電し、バッテリのＳＯＣを上昇（回復）させている。一方、ハイブリッド車両では、バッテリのＳＯＣを上昇させた後、エンジンの出力を用いずに、バッテリの出力を用いて車両を走行させることができる。

特開２０１２−２２４２１５号公報

特許文献１のように、ＳＯＣの回復指令によってバッテリのＳＯＣを上昇させるときには、エンジンを動作させているため、エンジンの冷却液の温度が上昇する。ここで、バッテリのＳＯＣを上昇させた後、バッテリの出力を用いて車両を走行させるとき、走行風が車両のフロントグリルを通過してラジエータに到達し、エンジンの冷却液が冷えてしまう。また、バッテリのＳＯＣを上昇させた後、車両を停止させていても、エンジンの冷却液の熱がフロントグリルから放出されて、冷却液が冷えてしまうことがある。

上述したようにエンジンの冷却液が冷やされて、冷却液の温度が閾値よりも低くなったときには、エンジンが始動されて燃料が消費されてしまう。このような燃料の消費を抑制するためには、エンジンの冷却液が冷えてしまうことを抑制する必要がある。

本願第１の発明である車両は、車両の動力源となるエンジンと、エンジンの出力を受けて発電するジェネレータと、充放電を行い、車両の動力源となる蓄電装置と、スイッチと、シャッタと、シャッタの駆動を制御するコントローラとを有する。スイッチは、ジェネレータからの電力を用いて蓄電装置を充電するために、ユーザによって操作される。シャッタは、車両の外部から、エンジンが収容されたエンジンルームに取り込まれる空気の移動経路に配置されており、移動経路を閉じる閉じ状態と、移動経路を開く開き状態の間で切り替わる。コントローラは、スイッチが操作されて蓄電装置を充電するとき、シャッタを閉じ状態に制御する。

本発明において、スイッチの操作によって蓄電装置を充電するときには、ジェネレータを発電させるためにエンジンが始動され、エンジンの冷却液の温度が上昇する。蓄電装置を充電するときに、シャッタを開き状態から閉じ状態に切り替えることにより、上昇した冷却液の温度が低下することを抑制し、冷却液の温度の低下に伴うエンジンの始動を抑制できる。エンジンの始動を抑制すれば、エンジンにおける燃料の消費量を低減することができる。

ここで、シャッタを閉じ状態にすれば、車両を走行させているときの走行風が、エンジンルームに取り込まれることを阻止でき、走行風によって冷却液の温度が低下することを抑制できる。また、車両を停止させているときには、エンジンによって温められた冷却液の熱が、車両の外部に放出されることを抑制でき、冷却液の温度が低下することを抑制できる。

本願第２の発明である車両は、車両の動力源となるエンジンと、エンジンの出力を受けて発電するジェネレータと、充放電を行い、車両の動力源となる蓄電装置と、スイッチと、シャッタと、シャッタの駆動を制御するコントローラとを有する。スイッチは、ジェネレータからの電力を用いて蓄電装置を充電するために、ユーザによって操作される。シャッタは、車両の外部から、エンジンが収容されたエンジンルームに取り込まれる空気の移動経路に配置されており、移動経路を閉じる閉じ状態と、移動経路を開く開き状態の間で切り替わる。コントローラは、スイッチの操作に伴う蓄電装置の充電を終了してから所定条件を満たすまでの間に、シャッタを閉じ状態に制御する。

スイッチの操作に伴う蓄電装置の充電を終了するまでは、エンジンが動作するため、冷却液の温度が上昇する。そして、蓄電装置の充電を終了した後であっても、冷却液の温度が上昇している。このため、蓄電装置の充電を終了してから所定条件を満たすまでの間に、シャッタを閉じ状態に制御すれば、エンジンによって温められた冷却液の温度が低下することを抑制することができる。

本発明の車両には、蓄電装置を温めるヒータと、蓄電装置の温度を検出する温度センサとを設けることができる。コントローラは、スイッチが操作されて蓄電装置を充電するとき、蓄電装置の温度が所定温度以下であるときには、ヒータを駆動する。ヒータを駆動すれば、蓄電装置の温度を上昇させることができ、蓄電装置の温度低下に伴って、蓄電装置の入出力性能が低下することを抑制できる。そして、スイッチを操作して蓄電装置を充電した後では、蓄電装置の入出力性能が低下することを抑制しながら、蓄電装置の出力を用いて車両を走行させることができる。

実施例１におけるハイブリッドシステムの構成を示す図である。 シャッタが配置される位置を説明する図である。 シャッタの構造を示す概略図である。 ＣＤモードおよびＣＳモードを設定する処理を示すフローチャートである。 メインバッテリのＳＯＣの変化を説明する図である。 実施例１において、ＳＯＣ回復スイッチがオンになったときの処理を示すフローチャートである。 実施例２におけるハイブリッドシステムの一部の構成を示す図である。 実施例２において、ＳＯＣ回復スイッチがオンになったときの処理を示すフローチャートである。 実施例２において、ＳＯＣ回復スイッチがオンになったときの処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例について説明する。

図１は、本実施例のハイブリッドシステムの構成を示す。図１に示すハイブリッドシステムは、車両（いわゆるハイブリッド車両）に搭載されている。この車両は、後述するように、車両を走行させる動力源として、メインバッテリ（本発明の蓄電装置に相当する）およびエンジンを備えている。

メインバッテリ１０は、直列に接続された複数の単電池１１を有する。単電池１１としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることができる。なお、メインバッテリ１０には、並列に接続された複数の単電池１１が含まれていてもよい。

電圧センサ２１は、メインバッテリ１０の電圧値Ｖｂを検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。電流センサ２２は、メインバッテリ１０の電流値Ｉｂを検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。本実施例において、メインバッテリ１０を放電しているときの電流値Ｉｂとして、正の値が用いられ、メインバッテリ１０を充電しているときの電流値Ｉｂとして、負の値が用いられる。バッテリ温度センサ２３は、メインバッテリ１０の温度（バッテリ温度という）Ｔｂを検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。

冷却液温度センサ２４は、後述するエンジン３４の冷却液の温度（冷却液温度という）Ｔｗを検出し、検出結果をコントローラ５０に出力する。エンジン３４が停止しており、冷却液温度Ｔｗが、予め定めた始動閾値Ｔｗ＿ｔｈよりも低いとき、冷却液を温めるためにエンジン３４が始動される。

メインバッテリ１０の正極端子には、正極ラインＰＬが接続され、メインバッテリ１０の負極端子には、負極ラインＮＬが接続されている。メインバッテリ１０は、正極ラインＰＬおよび負極ラインＮＬを介して、インバータ３１と接続されている。正極ラインＰＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂが設けられ、負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇが設けられている。

システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは、コントローラ５０からの駆動信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。コントローラ５０は、車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わったとき、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替える。これにより、メインバッテリ１０およびインバータ３１を接続することができ、図１に示すハイブリッドシステムが起動状態（Ready-On）となる。ハイブリッドシステムが起動状態にあるときには、以下に説明するように、車両を走行させることができる。

車両のイグニッションスイッチがオンからオフに切り替わったとき、コントローラ５０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。これにより、メインバッテリ１０およびインバータ３１の接続が遮断され、図１に示すハイブリッドシステムが停止状態（Ready-Off）となる。

インバータ３１は、メインバッテリ１０から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ・ジェネレータＭＧ２に出力する。モータ・ジェネレータＭＧ２は、インバータ３１から出力された交流電力を受けて動力（運動エネルギ）を生成する。モータ・ジェネレータＭＧ２が生成した動力を駆動輪３２に伝達することにより、車両を走行させることができる。

また、モータ・ジェネレータＭＧ２は、車両の制動時に発生する運動エネルギを交流電力に変換し、交流電力をインバータ３１に出力する。インバータ３１は、モータ・ジェネレータＭＧ２からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力をメインバッテリ１０に出力する。これにより、メインバッテリ１０は、回生電力を蓄えることができる。

動力分割機構３３は、エンジン３４の動力を、駆動輪３２に伝達したり、モータ・ジェネレータＭＧ１に伝達したりする。モータ・ジェネレータＭＧ１は、エンジン３４の動力を受けて発電を行う。モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した交流電力は、インバータ３１を介して、モータ・ジェネレータＭＧ２に供給されたり、メインバッテリ１０に供給されたりする。モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した電力を、モータ・ジェネレータＭＧ２に供給すれば、モータ・ジェネレータＭＧ２が生成した動力によって、駆動輪３２を駆動することができる。モータ・ジェネレータＭＧ１が生成した電力をメインバッテリ１０に供給すれば、メインバッテリ１０を充電することができる。

メインバッテリ１０およびインバータ３１の間の電流経路には、昇圧回路（図示せず）を設けることができる。昇圧回路は、メインバッテリ１０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ３１に出力することができる。また、昇圧回路は、インバータ３１の出力電圧を降圧し、降圧後の電力をメインバッテリ１０に出力することができる。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂおよびインバータ３１の間の正極ラインＰＬと、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇおよびインバータ３１の間の負極ラインＮＬとに接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、メインバッテリ１０の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を補機バッテリ３６や補機３７に出力する。これにより、補機バッテリ３６を充電したり、補機３７を動作させたりすることができる。

メインバッテリ１０の正極端子およびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂの間の正極ラインＰＬには、充電ラインＣＨＬ１が接続されている。メインバッテリ１０の負極端子およびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇの間の負極ラインＮＬには、充電ラインＣＨＬ２が接続されている。充電ラインＣＨＬ１，ＣＨＬ２は、充電器４１に接続されている。

充電器４１および正極ラインＰＬを接続する充電ラインＣＨＬ１には、充電リレーＣＨＲ−Ｂが設けられている。充電器４１および負極ラインＮＬを接続する充電ラインＣＨＬ２には、充電リレーＣＨＲ−Ｇが設けられている。充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇは、コントローラ５０からの駆動信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。

充電器４１には、充電ラインＣＨＬ１，ＣＨＬ２を介して、インレット（いわゆるコネクタ）４２が接続されている。インレット４２には、充電プラグ（いわゆるコネクタ）４３が接続される。充電プラグ４３は、ケーブルを介して交流電源４４と接続されている。充電プラグ４３および交流電源４４は、車両の外部に設置されている。交流電源４４としては、例えば、商用電源が用いられる。

充電プラグ４３をインレット４２に接続し、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−Ｇをオンにすることにより、交流電源４４からの電力をメインバッテリ１０に供給して、メインバッテリ１０を充電することができる。この充電を外部充電という。充電器４１は、交流電源４４から供給された交流電力を直流電力に変換し、直流電力をメインバッテリ１０に出力する。充電器４１は、交流電源４４の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をメインバッテリ１０に出力することができる。充電器４１の動作は、コントローラ５０によって制御される。

なお、外部充電を行うシステムは、図１に示す構成に限るものではない。すなわち、車両の外部に設置された電源（外部電源）を用いて、メインバッテリ１０を充電することができればよい。例えば、外部電源としては、交流電源４４に加えて、又は交流電源４４の代わりに、直流電源を用いることができる。また、ケーブルを用いずに電力を供給するシステム（いわゆる非接触充電システム）を用いることができる。非接触充電システムとしては、公知の構成を適宜採用することができる。

一方、充電ラインＣＨＬ１を、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂおよびインバータ３１の間の正極ラインＰＬに接続することができる。また、充電ラインＣＨＬ２を、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇおよびインバータ３１の間の負極ラインＮＬに接続することができる。この場合において、外部充電を行うときには、充電リレーＣＨＲ−Ｂ，ＣＨＲ−ＧおよびシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがオンになる。

コントローラ５０は、メモリ５１を有する。メモリ５１は、所定の情報を記憶する。メモリ５１は、コントローラ５０に内蔵されているが、コントローラ５０の外部にメモリ５１を設けることもできる。

シャッタ６１は、コントローラ５０からの駆動信号を受けて動作する。具体的には、シャッタ６１は、閉じ状態および開き状態の間で動作する。図２に示すように、車両１００のフロントには、フロントグリル６２が設けられている。フロントグリル６２は、車両１００の前方からの空気をエンジンルーム１１０に取り込むために用いられる。エンジンルーム１１０には、エンジン３４およびラジエータ６３が収容されており、ラジエータ６３およびフロントグリル６２の間にシャッタ６１が配置されている。ラジエータ６３には、エンジン３４の冷却液が流れる。

図１において、ＳＯＣ回復スイッチ７０は、メインバッテリ１０のＳＯＣ（State of Charge）を上昇させるときに、ユーザ（例えば、運転者）によって操作される。ＳＯＣ回復スイッチ７０の操作信号（オン／オフ）は、コントローラ５０に入力される。ＳＯＣ回復スイッチ７０をオンにしてメインバッテリ１０のＳＯＣを上昇させるとき、コントローラ５０は、エンジン３４を用いて、モータ・ジェネレータＭＧ１を発電させる。これにより、モータ・ジェネレータＭＧ１からメインバッテリ１０に電力が供給され、メインバッテリ１０のＳＯＣが上昇する。ここで、エンジン３４を動作させているため、エンジン３４で発生した熱によって冷却液が温められ、冷却液温度Ｔｗが上昇する。

このように、ＳＯＣ回復スイッチ７０をオンにして、メインバッテリ１０のＳＯＣを上昇（回復）させる処理を、ＳＯＣ回復処理という。ＳＯＣ回復処理は、図１に示すハイブリッドシステムが起動状態にあるときに行われる。例えば、ハイブリッドシステムが起動状態にあるときであって、車両が停止しているときや、車両が走行している間に、ＳＯＣ回復処理を行うことができる。

車両が停止しているときにＳＯＣ回復処理を行うときには、例えば、メインバッテリ１０の充電電流を定電流とすることができる。一方、車両を走行させているときにＳＯＣ回復処理を行うときには、エンジン３４の動力の一部を駆動輪３２に伝達して車両を走行させるとともに、エンジン３４の動力の残りをメインバッテリ１０の充電に用いることができる。この場合には、車両の走行状態に応じて、ＳＯＣ回復処理を行うときのメインバッテリ１０の充電電流が変化することがある。

メインバッテリ１０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ＿ｔａｇ以上となったとき、ＳＯＣ回復処理を終了させることができる。ここで、目標値ＳＯＣ＿ｔａｇは、予め設定することができ、目標値ＳＯＣ＿ｔａｇに関する情報は、メモリ５１に記憶される。目標値ＳＯＣ＿ｔａｇは、ユーザなどによって変更することもできる。

図３は、シャッタ６１の構造を示す概略図である。シャッタ６１は、枠体６１ａと、遮蔽板６１ｂと、回転軸６１ｃとを有する。回転軸６１ｃは、モータ（補機３７の一部）と連結されており、モータからの動力を受けて回転する。モータの駆動は、コントローラ５０によって行われる。また、モータの電源としては、補機バッテリ３６を用いることができる。回転軸６１ｃには遮蔽板６１ｂが固定されているため、回転軸６１ｃの回転に応じて、遮蔽板６１ｂが回転する。

図３に示すように、シャッタ６１が閉じ状態にあるとき、遮蔽板６１ｂは、枠体６１ａによって形成された開口部Ａを塞いでいる。これにより、車両１００の走行時において、フロントグリル６２を通過した空気は、遮蔽板６１ｂによって、エンジンルーム１１０（ラジエータ６３やエンジン３４）に移動することを阻止される。

一方、シャッタ６１が開き状態にあるとき、遮蔽板６１ｂは開口部Ａを塞いでいない。これにより、車両１００の走行時において、フロントグリル６２を通過した空気は、シャッタ６１を通過して、エンジンルーム１１０（ラジエータ６３やエンジン３４）に導かれる。このように、シャッタ６１が閉じ状態および開き状態の間で切り替わることにより、フロントグリル６２からエンジンルーム１１０に導かれる空気の量を変えることができる。

本実施例の車両１００では、走行モードとして、ＣＤ（Charge Depleting）モードおよびＣＳ（Charge Sustain）モードが設定される。ＣＤモードでは、メインバッテリ１０の出力だけを用いた走行、言い換えれば、モータ・ジェネレータＭＧ２の動力だけを用いた走行が優先的に行われる。ＣＳモードでは、メインバッテリ１０およびエンジン３４の出力を併用した走行が優先的に行われる。

ＣＤモードおよびＣＳモードでは、モータ・ジェネレータＭＧ２の動力（メインバッテリ１０の出力）だけを用いて走行する状態と、エンジン３４の動力およびモータ・ジェネレータＭＧ２の動力（メインバッテリ１０の出力）を用いて走行する状態とが存在する。ここで、ＣＤモードおよびＣＳモードでは、エンジン３４を始動させる要求出力（エンジン始動出力という）が異なる。具体的には、ＣＤモードでのエンジン始動出力は、ＣＳモードでのエンジン始動出力よりも大きい。ＣＤモードおよびＣＳモードにおけるエンジン始動出力は、予め設定することができる。エンジン始動出力は、エンジン３４の回転数およびトルクによって規定される。

アクセルペダルの操作などによって車両１００に要求される出力が、ＣＤモードでのエンジン始動出力よりも低いときには、エンジン３４が停止した状態において、モータ・ジェネレータＭＧ２の動力だけを用いて車両１００の走行（ＣＤモードの走行）が行われる。一方、車両１００に要求される出力が、ＣＤモードでのエンジン始動出力以上であるときには、エンジン３４およびモータ・ジェネレータＭＧ２の動力を用いて車両１００の走行（ＣＤモードの走行）が行われる。

なお、ＷＯＴ（Wide Open Throttle）などの限られた走行状態において、車両１００に要求される出力が、ＣＤモードでのエンジン始動出力以上となる。このため、ＣＤモードでは、モータ・ジェネレータＭＧ２の動力だけを用いた走行が優先的に行われる。

車両１００に要求される出力が、ＣＳモードでのエンジン始動出力よりも低いときには、エンジン３４が停止した状態において、モータ・ジェネレータＭＧ２の動力だけを用いた車両１００の走行（ＣＳモードの走行）が行われる。一方、車両１００に要求される出力が、ＣＳモードでのエンジン始動出力以上であるときには、エンジン３４およびモータ・ジェネレータＭＧ２の動力を用いて車両１００の走行（ＣＳモードの走行）が行われる。

なお、車両１００に要求される出力が、ＣＳモードでのエンジン始動出力よりも低くなるときは、アイドリング運転などの運転状態に限られている。このため、ＣＳモードでは、エンジン３４およびモータ・ジェネレータＭＧ２の動力を用いた走行が優先的に行われる。

図４には、ＣＤモード又はＣＳモードを設定する処理を示す。

ステップＳ１０１において、コントローラ５０は、メインバッテリ１０のＳＯＣを算出する。ＳＯＣを算出する方法としては、公知の方法を採用することができる。ここで、メインバッテリ１０の電圧値Ｖｂや電流値Ｉｂに基づいて、メインバッテリ１０のＳＯＣを算出することができる。

ステップＳ１０２において、コントローラ５０は、ステップＳ１０１の処理で算出したＳＯＣが基準値ＳＯＣ＿ｒｅｆよりも高いか否かを判別する。基準値ＳＯＣ＿ｒｅｆは、上述した目標値ＳＯＣ＿ｔａｇよりも低いＳＯＣであり、予め設定されている。基準値ＳＯＣ＿ｒｅｆに関する情報は、メモリ５１に記憶される。

ステップＳ１０２において、メインバッテリ１０のＳＯＣが基準値ＳＯＣ＿ｒｅｆよりも高いとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０３において、ＣＤモードを設定する。一方、メインバッテリ１０のＳＯＣが基準値ＳＯＣ＿ｒｅｆ以下であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ１０４において、ＣＤモードを設定する。ＳＯＣ回復処理を行ったとき、メインバッテリ１０のＳＯＣは基準値ＳＯＣ＿ｒｅｆよりも高くなるため、ＳＯＣ回復処理を終了した後では、ＣＤモードの走行を行うことができる。

図５には、メインバッテリ１０のＳＯＣの挙動（一例）を示す。図５において、縦軸はメインバッテリ１０のＳＯＣであり、横軸は時間である。

図５において、時間ｔ１では、ＳＯＣ回復スイッチ７０がオンになり、ＳＯＣ回復処理が開始される。なお、図５では、メインバッテリ１０のＳＯＣが基準値ＳＯＣ＿ｒｅｆよりも高いときに、ＳＯＣ回復処理が開始されているが、メインバッテリ１０のＳＯＣが基準値ＳＯＣ＿ｒｅｆ以下であるときに、ＳＯＣ回復処理が開始されることもある。

時間ｔ１以降では、メインバッテリ１０のＳＯＣが上昇し、時間ｔ２では、メインバッテリ１０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ＿ｔａｇに到達し、ＳＯＣ回復処理が終了する。時間ｔ２におけるメインバッテリ１０のＳＯＣは、基準値ＳＯＣ＿ｒｅｆよりも高いため、ＣＤモードが設定され、ＣＤモードで車両１００を走行させることができる。時間ｔ２以降において、ＣＤモードで車両１００を走行させると、メインバッテリ１０のＳＯＣが低下し、時間ｔ３では、メインバッテリ１０のＳＯＣが基準値ＳＯＣ＿ｒｅｆに到達する。

時間ｔ３では、ＣＳモードが設定される。時間ｔ３以降では、ＣＳモードで車両１００を走行させることができる。ＣＳモードでは、メインバッテリ１０およびエンジン３４を併用しているため、基準値ＳＯＣ＿ｒｅｆ以下の所定範囲ΔＳＯＣ内においてメインバッテリ１０のＳＯＣが変化するように、メインバッテリ１０の充放電が制御される。所定範囲ΔＳＯＣは、上限ＳＯＣおよび下限ＳＯＣによって規定され、図５に示すように上限ＳＯＣを基準値ＳＯＣ＿ｒｅｆとすることができる。

ここで、メインバッテリ１０のＳＯＣが、上限ＳＯＣに到達したときには、メインバッテリ１０の放電を積極的に行い、メインバッテリ１０のＳＯＣを低下させる。また、メインバッテリ１０のＳＯＣが下限ＳＯＣに到達したときには、メインバッテリ１０の充電を積極的に行い、メインバッテリ１０のＳＯＣを上昇させる。メインバッテリ１０のＳＯＣを上昇させるときには、回生電力や、エンジン３４の動力によってモータ・ジェネレータＭＧ１を発電したときの電力が用いられる。これにより、メインバッテリ１０のＳＯＣを所定範囲ΔＳＯＣ内で変化させることができる。

次に、ＳＯＣ回復スイッチ７０がオンにされたときの処理について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。ここで、車両１００を走行させているとき、又は、車両１００を停止させているとき、ＳＯＣ回復スイッチ７０がオンになる。

ステップＳ２０１において、コントローラ５０は、バッテリ温度センサ２３を用いてバッテリ温度Ｔｂを検出する。ステップＳ２０２において、コントローラ５０は、メインバッテリ１０のＳＯＣを算出する。ステップＳ２０３において、コントローラ５０は、ステップＳ２０１の処理で検出したバッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ＿ｔｈよりも高いか否かを判別する。所定温度Ｔｂ＿ｔｈは、後述するように、メインバッテリ１０の入出力性能を考慮して予め設定される。

バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ＿ｔｈよりも高いとき、コントローラ５０は、ステップＳ２０５の処理を行う。一方、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ＿ｔｈ以下であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ２０４において、ユーザに対してＳＯＣ回復処理を拒否する通知を行う。ここで、所定の音を発生させたり、車両１００に搭載されたディスプレイに所定情報を表示させたりすることにより、ユーザへの通知を行うことができる。ステップＳ２０４の処理を行った後、コントローラ５０は、図６に示す処理を終了する。

ＳＯＣ回復処理を拒否する理由について説明する。上述したように、ＳＯＣ回復処理が終了した後では、ＣＤモードでの走行が行われる。このため、通常、ユーザは、ＣＤモードでの走行を行うためにＳＯＣ回復スイッチ７０をオンにする。

ＣＤモードでの走行では、メインバッテリ１０の出力だけを用いた走行が優先的に行われるが、メインバッテリ１０の出力性能が低下しているとき、メインバッテリ１０の出力だけでは、車両１００の要求出力を満たしにくくなる。すなわち、メインバッテリ１０の出力性能が低下しているときには、ＳＯＣ回復処理を行っても、メインバッテリ１０の出力だけを用いた走行が行われにくくなる。そこで、メインバッテリ１０の出力性能が低下しているときには、ＳＯＣ回復処理を拒否するようにしている。

ここで、メインバッテリ１０の入出力性能は、バッテリ温度Ｔｂに依存し、バッテリ温度Ｔｂが低いほど、メインバッテリ１０の入出力性能が低下する。そこで、所定温度Ｔｂ＿ｔｈを設定して、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ＿ｔｈ以下であるときには、ＳＯＣ回復処理を拒否するようにしている。

ステップＳ２０５において、コントローラ５０は、ステップＳ２０２の処理で算出されたＳＯＣが閾値ＳＯＣ＿ｔｈよりも低いか否かを判別する。閾値ＳＯＣ＿ｔｈは、ＳＯＣ回復処理を行う必要があるか否かを判別するための閾値である。閾値ＳＯＣ＿ｔｈは、目標値ＳＯＣ＿ｔａｇ以下であり、基準値ＳＯＣ＿ｒｅｆよりも高い。ＣＤモードでの走行を継続することができるときには、ＳＯＣ回復処理によって、メインバッテリ１０のＳＯＣを敢えて上昇させる必要が無いため、この点を考慮して、閾値ＳＯＣ＿ｔｈを適宜設定することができる。

メインバッテリ１０のＳＯＣが閾値ＳＯＣ＿ｔｈ以上であるとき、コントローラ５０は、ＳＯＣ回復処理を行う必要が無いと判別し、ステップＳ２０４の処理を行う。一方、メインバッテリ１０のＳＯＣが閾値ＳＯＣ＿ｔｈよりも低いとき、コントローラ５０は、ステップＳ２０６において、シャッタ６１が開き状態であるか否かを判別する。シャッタ６１が開き状態であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ２０７において、シャッタ６１を閉じ状態に駆動する。一方、シャッタ６１が閉じ状態であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ２０８の処理を行う。

ステップＳ２０８において、コントローラ５０は、エンジン３４が始動しているか否かを判別する。エンジン３４が始動していれば、コントローラ５０は、ステップＳ２１０の処理に進む。エンジン３４が始動していなければ、コントローラ５０は、ステップＳ２０９において、エンジン３４を始動する。ステップＳ２１０において、コントローラ５０は、ＳＯＣ回復処理を開始する。

ステップＳ２１１において、コントローラ５０は、メインバッテリ１０のＳＯＣを算出する。ステップＳ２１２において、コントローラ５０は、ステップＳ２１１の処理で算出したＳＯＣが目標値ＳＯＣ＿ｔａｇ以上であるか否かを判別する。メインバッテリ１０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ＿ｔａｇよりも低いとき、コントローラ５０は、ステップＳ２１１の処理に戻る。ここでは、ＳＯＣ回復処理が開始されて、メインバッテリ１０のＳＯＣが上昇し続けているため、メインバッテリ１０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ＿ｔａｇ以上となるまで、ステップＳ２１１の処理が繰り返される。

メインバッテリ１０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ＿ｔａｇ以上であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ２１３において、ＳＯＣ回復処理を終了する。具体的には、コントローラ５０は、エンジン３４の動力を用いたモータ・ジェネレータＭＧ１の発電を停止させる。ステップＳ２１４において、コントローラ５０は、エンジン３４を停止させる。ここで、車両１００を走行させているとき、エンジン３４を停止させた後、ＣＤモードでの走行が行われる。

ステップＳ２１５において、コントローラ５０は、所定条件を満たしているか否かを判別する。所定条件とは、シャッタ６１の駆動制御を変更するための条件であり、言い換えれば、シャッタ６１を閉じ状態に維持するための条件である。所定条件の具体的な内容については、後述する。コントローラ５０は、所定条件を満たすまで待機し、所定条件を満たすとき、ステップＳ２１６において、シャッタ６１の駆動制御を変更する。

ステップＳ２１６の処理では、シャッタ６１を閉じ状態に維持する制御から、車両１００の走行安定性を確保するためのシャッタ６１の駆動制御に切り替わる。走行安定性を確保するためのシャッタ６１の駆動制御では、公知のように、揚力やダウンフォースを発生させるためにシャッタ６１の駆動が制御される。シャッタ６１の駆動制御を変更した後では、シャッタ６１が閉じ状態から開き状態に切り替わることもあるし、シャッタ６１が閉じ状態に維持されることもある。

本実施例によれば、ＳＯＣ回復処理を行うときに、シャッタ６１を開き状態から閉じ状態に切り替えることにより、ＳＯＣ回復処理時に上昇した冷却液温度Ｔｗが低下することを抑制し、冷却液温度Ｔｗが始動閾値Ｔｗ＿ｔｈよりも低くなってエンジン３４が始動されることを抑制できる。エンジン３４の始動を抑制すれば、エンジン３４における燃料の消費量を低減することができる。

ＳＯＣ回復処理を行うときには、エンジン３４を動作させることになるため、冷却液が温められる。本実施例では、シャッタ６１を閉じ状態に駆動することにより、温められた冷却液を冷えにくくしている。これにより、冷却液温度Ｔｗが低下することを抑制できる。

例えば、車両１００を走行させているときにＳＯＣ回復処理を行う場合において、シャッタ６１を閉じ状態にすれば、走行風がラジエータ６３に到達することを阻止でき、走行風によって冷却液が冷やされてしまうことを抑制できる。また、車両１００を停止させているときにＳＯＣ回復処理を行う場合において、シャッタ６１を閉じ状態にすれば、エンジン３４の冷却液の熱が、シャッタ６１およびフロントグリル６２を通過して車両１００の外部に放出されることを抑制できる。

図６に示すステップＳ２１５の処理で説明した所定条件の一例について説明する。

例えば、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わることを、所定条件とすることができる。これにより、ハイブリッドシステムが停止状態となるまで、シャッタ６１を閉じ状態に維持することができる。この場合には、ＳＯＣ回復処理の後に、ＣＤモードでの走行を行うとき、シャッタ６１が閉じ状態となる。これにより、車両１００の走行時の空気抵抗を低減でき、ＣＤモードでの走行距離を延ばすことができる。

また、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わることを、所定条件とすることができる。すなわち、ハイブリッドシステムが起動状態から停止状態に切り替わり、イグニッションスイッチが再びオンになることを、所定条件とすることができる。これにより、ハイブリッドシステムを停止状態にするとき、シャッタ６１は閉じ状態のままとなる。そして、イグニッションスイッチが再びオンになり、ハイブリッドシステムが起動状態となったときには、走行安定性を確保するためのシャッタ６１の駆動制御が開始される。

また、冷却液温度Ｔｗが始動閾値Ｔｗ＿ｔｈよりも低いことを、所定条件とすることができる。本実施例では、上述したように、シャッタ６１を閉じ状態にして、エンジン３４の始動を抑制するようにしているが、大気中の温度の影響などによって、冷却液温度Ｔｗが始動閾値Ｔｗ＿ｔｈよりも低くなってしまったときには、エンジン３４が始動されてしまう。この場合には、エンジン３４の始動を抑制するために、シャッタ６１を閉じ状態に維持する必要がなくなる。そこで、冷却液温度Ｔｗが始動閾値Ｔｗ＿ｔｈよりも低いことを、所定条件とすることができる。

さらに、車両１００の走行モードがＣＤモードからＣＳモードに切り替わることを、所定条件とすることができる。ＣＳモードでは、メインバッテリ１０およびエンジン３４の出力を併用した走行が行われるため、エンジン３４が始動されやすくなる。エンジン３４が始動されれば、エンジン３４の始動を抑制するために、シャッタ６１を閉じ状態に維持する必要がなくなる。そこで、車両１００の走行モードがＣＤモードからＣＳモードに切り替わることを、所定条件とすることができる。

なお、図６において、ステップＳ２０３，Ｓ２０５の処理の一方だけを行うことができる。ここで、ステップＳ２０３の処理だけを行うときには、ステップＳ２０２の処理が省略され、ステップＳ２０５の処理だけを行うときには、ステップＳ２０１の処理が省略される。一方、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５の処理を省略することもできる。すなわち、ＳＯＣ回復スイッチ７０がオンとなったとき、ステップＳ２０６以降の処理を行うことができる。

本実施例では、ＳＯＣ回復処理を開始するときに、シャッタ６１を開き状態から閉じ状態に切り替えているが、これに限るものではない。

具体的には、ＳＯＣ回復処理を開始してから、ＳＯＣ回復処理を終了するまでの間に、シャッタ６１を開き状態から閉じ状態に切り替えることができる。この場合には、ステップＳ２１０の処理からステップＳ２１３の処理の間で、ステップＳ２０６，Ｓ２０７の処理を行えばよい。この場合であっても、シャッタ６１を閉じ状態に駆動することにより、冷却液温度Ｔｗが低下することを抑制できる。

また、ＳＯＣ回復処理を終了してから、ステップＳ２１５の処理で説明した所定条件を満たすまでの間に、シャッタ６１を開き状態から閉じ状態に切り替えることができる。この場合には、ステップＳ２１３の処理からステップＳ２１６の処理の間で、ステップＳ２０６，Ｓ２０７の処理を行えばよい。所定条件の内容によっては、所定条件が満たされるタイミングを予測することが困難である。この場合には、ＳＯＣ回復処理が終了したときに、シャッタ６１を開き状態から閉じ状態に切り替えればよい。

ＳＯＣ回復処理を行えば、冷却液温度Ｔｗを上昇させることができるため、ＳＯＣ回復処理を終了した後であっても、冷却液温度Ｔｗが上昇している。そこで、ＳＯＣ回復処理を終了した後に、シャッタ６１を閉じ状態に駆動しても、冷却液温度Ｔｗが低下することを抑制できる。

次に、本発明の実施例２について説明する。以下、実施例１と異なる点について、主に説明する。

図７は、ハイブリッドシステムの一部の構成を示す。ＤＣ／ＤＣコンバータ３５には、補機３７としてのバッテリヒータ３７ａが接続されている。バッテリヒータ３７ａは、通電によって発熱し、この熱をメインバッテリ１０に伝達することにより、メインバッテリ１０を温める。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５からバッテリヒータ３７ａに電力が供給されたり、補機バッテリ３６からバッテリヒータ３７ａに電力が供給されたりする。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３５および補機バッテリ３６と、バッテリヒータ３７ａとを接続する電流経路には、ヒータリレー３７ｂが設けられている。ヒータリレー３７ｂは、コントローラ５０からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。ヒータリレー３７ｂをオンにすることにより、バッテリヒータ３７ａに電力を供給することができる。また、ヒータリレー３７ｂをオフにすることにより、バッテリヒータ３７ａへの電力供給を遮断することができる。

次に、ＳＯＣ回復スイッチ７０がオンにされたときの処理について、図８および図９に示すフローチャートを用いて説明する。

コントローラ５０は、ステップＳ３０１において、メインバッテリ１０のＳＯＣを算出し、ステップＳ３０２において、メインバッテリ１０のＳＯＣが閾値ＳＯＣ＿ｔｈよりも低いか否かを判別する。閾値ＳＯＣ＿ｔｈは、図６に示すステップＳ２０５の処理で説明した閾値ＳＯＣ＿ｔｈと同じである。メインバッテリ１０のＳＯＣが閾値ＳＯＣ＿ｔｈ以上であるとき、コントローラ５０は，ステップＳ３０３において、ユーザに対して、ＳＯＣ回復処理の拒否を通知する。ステップＳ３０３の処理は、図６に示すステップＳ２０４の処理と同じである。ステップＳ３０３の処理を行った後、コントローラ５０は、図８および図９に示す処理を終了する。

メインバッテリ１０のＳＯＣが閾値ＳＯＣ＿ｔｈよりも低いとき、コントローラ５０は、ステップＳ３０４において、シャッタ６１が開き状態であるか否かを判別する。シャッタ６１が閉じ状態であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ３０６の処理に進む。シャッタ６１が開き状態であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ３０５において、シャッタ６１を閉じ状態に駆動する。

ステップＳ３０６において、コントローラ５０は、エンジン３４が始動しているか否かを判別する。ここで、エンジン３４が始動していれば、コントローラ５０は、ステップＳ３０８の処理に進む。一方、エンジン３４が始動していなければ、コントローラ５０は、ステップＳ３０７において、エンジン３４を始動する。ステップＳ３０８において、コントローラ５０は、ＳＯＣ回復処理を開始する。

ステップＳ３０９において、コントローラ５０は、バッテリ温度センサ２３を用いてバッテリ温度Ｔｂを検出する。ステップＳ３１０において、コントローラ５０は、ステップＳ３０９の処理で検出したバッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ＿ｔｈ以下であるか否かを判別する。ここで、所定温度Ｔｂ＿ｔｈは、図６に示すステップＳ２０３の処理で説明した所定温度Ｔｂ＿ｔｈと同じである。

ステップＳ３１０において、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ＿ｔｈよりも高いとき、コントローラ５０は、ステップＳ３１２の処理に進む。一方、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ＿ｔｈ以下であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ３１１において、バッテリヒータ３７ａの通電を開始する。これにより、バッテリヒータ３７ａを発熱させて、メインバッテリ１０を温めることができる。

ステップＳ３１２において、コントローラ５０は、メインバッテリ１０のＳＯＣを算出する。ステップＳ３１３において、コントローラ５０は、ステップＳ３１２の処理で算出したＳＯＣが目標値ＳＯＣ＿ｔａｇ以上であるか否かを判別する。メインバッテリ１０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ＿ｔａｇよりも低いとき、コントローラ５０は、ステップＳ３１２の処理に戻る。すなわち、メインバッテリ１０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ＿ｔａｇ以上となるまで、ステップＳ３１２の処理が繰り返される。

メインバッテリ１０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ＿ｔａｇ以上であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ３１４において、ＳＯＣ回復処理を終了する。ステップＳ３１５において、コントローラ５０は、エンジン３４を停止させる。車両１００を走行させているとき、エンジン３４を停止させた後、ＣＤモードでの走行が行われる。

ステップＳ３１６において、コントローラ５０は、バッテリ温度センサ２３を用いてバッテリ温度Ｔｂを検出する。ステップＳ３１７において、コントローラ５０は、ステップＳ３１６の処理で検出したバッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ＿ｔｈよりも高いか否かを判別する。

ここで、ステップＳ３１０の処理において、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ＿ｔｈ以下であるときには、ステップＳ３１１の処理において、バッテリヒータ３７ａの通電が行われる。これにより、バッテリ温度Ｔｂを上昇させて、バッテリ温度Ｔｂを所定温度Ｔｂ＿ｔｈよりも高くすることができる。

一方、ステップＳ３１０の処理において、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ＿ｔｈよりも高いときには、バッテリヒータ３７ａの通電が行われない。ここで、ＳＯＣ回復処理を行っているときには、メインバッテリ１０に充電電流が流れるため、メインバッテリ１０を発熱させることができる。これにより、バッテリ温度Ｔｂは、所定温度Ｔｂ＿ｔｈよりも高いままとなる。

ステップＳ３１７において、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ＿ｔｈ以下であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ３１６の処理に戻る。一方、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ＿ｔｈよりも高いとき、コントローラ５０は、ステップＳ３１８において、バッテリヒータ３７ａが通電中であるか否かを判別する。ここで、ヒータリレー３７ｂのオン／オフを確認すれば、バッテリヒータ３７ａが通電中であるか否かを判別できる。バッテリヒータ３７ａが通電中ではないとき、コントローラ５０は、ステップＳ３２０の処理に進む。一方、バッテリヒータ３７ａが通電中であるとき、コントローラ５０は、ステップＳ３１９において、バッテリヒータ３７ａの通電を停止させる。具体的には、コントローラ５０は、ヒータリレー３７ｂをオンからオフに切り替える。

ステップＳ３２０において、コントローラ５０は、所定条件を満たすか否かを判別する。ステップＳ３２０の処理は、図６に示すステップＳ２１５の処理と同じである。コントローラ５０は、所定条件を満たすまで待機し、所定条件を満たすとき、ステップＳ３２１において、シャッタ６１の駆動制御を変更する。ステップＳ３２１の処理は、図６に示すステップＳ２１６の処理と同じである。

本実施例によれば、実施例１と同様に、ＳＯＣ回復処理を行うときに、シャッタ６１を開き状態から閉じ状態に切り替えることにより、ＳＯＣ回復処理時に上昇した冷却液温度Ｔｗが低下することを抑制し、冷却液温度Ｔｗが始動閾値Ｔｗ＿ｔｈよりも低くなってエンジン３４が始動されることを抑制できる。エンジン３４の始動を抑制すれば、エンジン３４における燃料の消費量を低減することができる。

また、本実施例によれば、ＳＯＣ回復処理を行うときにおいて、バッテリ温度Ｔｂが所定温度Ｔｂ＿ｔｈ以下であるときには、バッテリヒータ３７ａによってメインバッテリ１０を温めて、バッテリ温度Ｔｂを所定温度Ｔｂ＿ｔｈよりも高くしている。これにより、ＳＯＣ回復処理を終了して、ＣＤモードでの走行を行うとき、メインバッテリ１０の入出力性能が低下することを抑制できる。すなわち、メインバッテリ１０の出力だけを用いて車両１００の要求出力を満たしやすくなり、ＣＤモードでの走行を継続させることができる。

図８において、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３の処理を省略することもできる。すなわち、ＳＯＣ回復スイッチ７０がオンになったときに、ステップＳ２０４以降の処理を行うことができる。

１０：メインバッテリ（蓄電装置）、１１：単電池、２１：電圧センサ、
２２：電流センサ、２３：バッテリ温度センサ、２４：冷却液温度センサ、
３１：インバータ、３２：駆動輪、３３：動力分割機構、３４：エンジン、
３５：ＤＣ／ＤＣコンバータ、３６：補機バッテリ、３７：補機、
３７ａ：バッテリヒータ、５０：コントローラ、６１：シャッタ、
６２：フロントグリル、６３：ラジエータ、７０：ＳＯＣ回復スイッチ、
１００：車両、１１０：エンジンルーム、

Claims (3)

1. 車両の動力源となるエンジンと、
   前記エンジンの出力を受けて発電するジェネレータと、
   充放電を行い、前記車両の動力源となる蓄電装置と、
   ユーザによって操作され、前記ジェネレータからの電力を用いて前記蓄電装置を充電するためのスイッチと、
   前記車両の外部から、前記エンジンが収容されたエンジンルームに取り込まれる空気の移動経路に配置されており、前記移動経路を閉じる閉じ状態と、前記移動経路を開く開き状態の間で切り替わるシャッタと、
   前記シャッタの駆動を制御するコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、前記スイッチが操作されて前記蓄電装置を充電するとき、前記シャッタを前記閉じ状態に制御することを特徴とする車両。
2. 車両の動力源となるエンジンと、
   前記エンジンの出力を受けて発電するジェネレータと、
   充放電を行い、前記車両の動力源となる蓄電装置と、
   ユーザによって操作され、前記ジェネレータからの電力を用いて前記蓄電装置を充電するためのスイッチと、
   前記車両の外部から、前記エンジンが収容されたエンジンルームに取り込まれる空気の移動経路に配置されており、前記移動経路を閉じる閉じ状態と、前記移動経路を開く開き状態の間で切り替わるシャッタと、
   前記シャッタの駆動を制御するコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、前記スイッチの操作に伴う前記蓄電装置の充電を終了してから所定条件を満たすまでの間に、前記シャッタを前記閉じ状態に制御することを特徴とする車両。
3. 前記蓄電装置を温めるヒータと、
   前記蓄電装置の温度を検出する温度センサと、を有しており、
   前記コントローラは、前記スイッチが操作されて前記蓄電装置を充電するとき、前記蓄電装置の温度が所定温度以下であるときには、前記ヒータを駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両。
   

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