JP2017001499A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセルオンの開始時から比較的短時間で、バッテリの蓄電割合がある程度大きいにも拘わらず走行性能が低下するのを抑制する。【解決手段】バッテリの開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔと変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈと変更時間ｔｃｈとの関係を所定マップとして予め定めてＲＯＭに記憶しておく。そして、アクセルオンの開始時に、所定マップと開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔとを用いて変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈと変更時間ｔｃｈとを設定する（Ｓ１２０）、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎを常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍから変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈに切り替え（Ｓ１３０）、アクセルオンの開始時から変更時間ｔｃｈが経過すると（Ｓ１５０）、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎを変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈから常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍに切り替える（Ｓ１８０）。【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンとモータとバッテリとを備えるハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、走行用のエンジンおよびモータと、このモータと電力をやりとりするバッテリと、を備える構成において、バッテリの直流電圧が下限電圧を下回らないようにバッテリの電力制限を行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、モータのみの出力による走行中にエンジンの始動制御を開始してから所定時間内にアクセル開度が所定の基準値に達した場合、バッテリの制御用下限電圧を通常時の第１電圧よりも高い第２電圧に嵩上げすることにより、バッテリが過放電となるのを抑制している。

特開２００９−１６６５１３

こうしたハイブリッド自動車では、アクセルオンの開始時からアクセル開度が全開で保持されたときなどに、アクセルオンの開始時から比較的短時間で、バッテリの蓄電割合がある程度大きいにも拘わらず、バッテリの電池電圧が下限電圧以下に至ってバッテリの強制充電が開始され、走行用の電力が不足し、走行性能が低下する可能性がある。

本発明のハイブリッド自動車は、アクセルオンの開始時から比較的短時間で、バッテリの蓄電割合がある程度大きいにも拘わらず走行性能が低下するのを抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、
前記エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、
走行用の動力を出力可能なモータと、
前記発電機および前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
データを記憶する記憶手段と、
前記バッテリの蓄電割合が制御用下限割合以下に至ったときおよび前記バッテリの電圧が制御用下限電圧以下に至ったときには、前記バッテリが充電されるように前記エンジンと前記発電機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、アクセルオンの開始時に、前記制御用下限電圧を第１電圧からそれよりも低い第２電圧に切り替え、前記アクセルオンの開始時から変更時間が経過すると、前記制御用下限電圧を前記第２電圧から前記第１電圧に切り替える手段であり、
前記記憶手段は、前記アクセルオンの開始時の前記バッテリの蓄電割合である開始時割合と、前記アクセルオンの開始時からアクセル開度が全開で保持されて前記バッテリの蓄電割合が前記開始時割合から前記制御用下限割合に至る際の前記バッテリの電圧の下限値およびこの間の所要時間として定められた前記第２電圧および前記変更時間と、の所定対応関係を記憶する手段であり、
前記制御手段は、前記アクセルオンの開始時に、前記所定対応関係に前記開始時割合を適用して前記第２電圧および前記変更時間を設定する手段である、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、バッテリの蓄電割合が制御用下限割合以下に至ったときおよびバッテリの電圧が制御用下限電圧以下に至ったときには、バッテリが充電されるようにエンジンと発電機とを制御する。そして、アクセルオンの開始時に、制御用下限電圧を第１電圧からそれよりも低い第２電圧に切り替え、アクセルオンの開始時から変更時間が経過すると、制御用下限電圧を第２電圧から第１電圧に切り替える。また、記憶手段には、アクセルオンの開始時のバッテリの蓄電割合である開始時割合と、アクセルオンの開始時からアクセル開度が全開で保持されてバッテリの蓄電割合が開始時割合から制御用下限割合に至る際のバッテリの電圧の下限値およびこの間の所要時間として定められた第２電圧および変更時間と、の所定対応関係が記憶されている。そして、アクセルオンの開始時に、所定対応関係に開始時割合を適用して第２電圧および変更時間を設定する。このように第２電圧および変更時間を設定することにより、アクセルオンの開始時からアクセル開度が全開で保持されたときには、アクセルオンの開始時から変更時間が経過したときに、バッテリの電圧が制御用下限電圧（第２電圧）以下に至ると共にバッテリの蓄電割合が下限割合以下に至ると考えられる。また、アクセル開度が全開でないときには、アクセルオンの開始時から変更時間が経過したときに、バッテリの電圧が制御用下限電圧（第２電圧）よりも高いと共にバッテリの蓄電割合が下限割合よりも大きいと考えられる。したがって、アクセルオンの開始時から変更時間が経過する前に、バッテリの蓄電割合が制御用下限割合よりも大きいにも拘わらずバッテリの電圧が制御用下限電圧以下に至るのを抑制することができ、バッテリの充電のために走行用のパワーが不足して走行性能が低下するのを抑制することができる。

また、所定対応関係を用いることにより、発電機およびモータとバッテリとを接続する電力ラインに接続される電力機器（ＤＣ／ＤＣコンバータなど）に作用する電圧が比較的低くなる（電力機器に流れる電流が比較的大きくなる）時間を開始時割合毎の値として把握することができる。このため、電力機器の仕様を定める際には、この所定対応関係を考慮して電力機器の仕様を定めることができる。したがって、電力機器としてより耐熱性の低い仕様の機器を選択することができ、コストダウンを図ることができる。

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。 実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される制御用下限電圧設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 所定マップの一例を示す説明図である。 アクセルオンの開始時からアクセル開度Ａｃｃで１００％で保持されたときのアクセル開度Ａｃｃとバッテリ５０の電池電圧Ｖｂおよび蓄電割合ＳＯＣとの時間変化の一例を示す説明図である。

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、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、補機バッテリ９０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などの燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４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やデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒ。スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨ。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、以下のものを挙げることができる。燃料噴射弁への制御信号。スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの制御信号。イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このエンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御する。また、エンジンＥＣＵ２４は、必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、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が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ１は、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ２は、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、バッテリ５０と共に高電圧系電力ライン５４ａに接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０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やデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２。モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このモータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。また、モータＥＣＵ４０は、必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいて、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転角速度ωｍ１，ωｍ２，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。このバッテリ５０は、上述したように、インバータ４１，４２と共に高電圧系電力ライン５４ａに接続されている。バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。

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やデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂ。バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ。バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このバッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリＥＣＵ５２は、演算した蓄電割合ＳＯＣと、温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂと、に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である。

補機バッテリ９０は、例えば鉛蓄電池として構成されており、低電圧系電力ライン５４ｂに接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ９２は、高電圧系電力ライン５４ａと低電圧系電力ライン５４ｂとに接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ９２は、ＨＶＥＣＵ７０によって制御されることにより、高電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して低電圧系電力ライン５４ｂに供給したり、低電圧系電力ライン５４ｂの電力を昇圧して高電圧系電力ライン５４ａに供給したりする。なお、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，ＨＶＥＣＵ７０は、補機バッテリ９０からの電力の供給を受けて作動する。

ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４やデータを一時的に記憶するＲＡＭ７６，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号。シフトレバー８１の操作位置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ＳＰ。アクセルペダル８３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Ａｃｃ。ブレーキペダル８５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からのブレーキペダルポジションＢＰ。車速センサ８８からの車速Ｖ。ＨＶＥＣＵ７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。各種制御信号としては、以下のものを挙げることができる。ＤＣ／ＤＣコンバータ９２への駆動制御信号。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。このＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４，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では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６の要求駆動力を設定し、要求駆動力に見合う要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを運転制御する。エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２との運転モードとしては、以下の（１）〜（３）のモードがある。
（１）トルク変換運転モード：要求動力に対応する動力がエンジン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から出力される動力の全てが、プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモード。
（２）充放電運転モード：要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン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から出力される動力の全てまたは一部が、バッテリ５０の充放電を伴ってプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモード。
（３）モータ運転モード：エンジン２２の運転を停止して、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２を駆動制御するモード。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが制御用下限割合Ｓｍｉｎ以下に至ったとき、および、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ以下に至ったときには、上述の充放電運転モードで、バッテリ５０が強制的に充電されながら要求動力が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。ここで、バッテリ５０の制御用下限割合Ｓｍｉｎは、例えば、２５％，３０％，３５％などを用いることができる。また、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎについては後述する。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、アクセルオン時にバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎを設定する際の動作について説明する。図２は、実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される制御用下限電圧設定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、アクセルオフからアクセルオンされたとき、即ち、アクセルオンの開始時に実行が開始される。なお、アクセルオフ時には、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎに常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍを設定するものとした。ここで、常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍは、実施例では、バッテリ５０の定格電圧よりもある程度低い電圧（例えば、バッテリの定格電圧が１７５Ｖ，１８０Ｖなどの場合に１４０Ｖ，１４５Ｖなど）を用いるものとした。

制御用下限電圧設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを入力し（ステップＳ１００）、入力したバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを、アクセルオンの開始時のバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣとしての開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔに設定する（ステップＳ１１０）。ここで、蓄電割合ＳＯＣは、バッテリＥＣＵ５２により演算された値を通信により入力するものとした。

次に、所定マップおよびバッテリ５０の開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔを用いて、バッテリ５０の変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈおよび変更時間ｔｃｈを設定する（ステップＳ１２０）。ここで、変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈ，変更時間ｔｃｈは、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎを常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍよりも低くする際の電圧，時間であり、実施例では、アクセルオンの開始時からアクセル開度Ａｃｃが１００％（全開）で保持されてバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔから制御用下限割合Ｓｍｉｎに至るときのバッテリ５０の電池電圧Ｖｂの下限値，この間の所要時間を用いるものとした。所定マップは、開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔ毎に変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈおよび変更時間ｔｃｈが実験，解析などによって定められることによって作成されており、ＲＯＭ７４に記憶されている。所定マップの一例を図３に示す。図３の例では、バッテリ５０の開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔ，変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈ，変更時間ｔｃｈの関係として、例えば、（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）＝（４０％，１３５Ｖ，１５秒），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）＝（５０％，１３０Ｖ，２５秒）などが用いられる。この所定マップを用いて変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈおよび変更時間ｔｃｈを設定する理由については後述する。

こうして変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈおよび変更時間ｔｃｈを設定すると、設定した変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈをバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎに設定する（ステップＳ１３０）。即ち、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎを常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍから変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈに切り替えるのである。そして、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎを変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈに切り替えてからの経過時間ｔの計時を開始し（ステップＳ１４０）、経過時間ｔが変更時間ｔｃｈ以上に至ったか否かを判定する（ステップＳ１５０）。

経過時間ｔが変更時間ｔｃｈ未満であると判定されたときには、アクセルペダルポジションセンサ８４からアクセル開度Ａｃｃを入力し（ステップＳ１６０）、入力したアクセル開度Ａｃｃに基づいてアクセルオンかアクセルオフかを判定し（ステップＳ１７０）、アクセルオンのときには、ステップＳ１５０に戻る。こうしてアクセルオンが継続され、ステップＳ１５０で経過時間ｔが変更時間ｔｃｈ以上に至ったと判定されると、常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍをバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎに設定して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。即ち、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎを変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈから常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍに切り替えるのである。こうしてバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎを常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍに切り替えると、その後は、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎを常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍで保持する。

ステップＳ１５０で経過時間ｔが変更時間ｔｃｈに至る前であっても、ステップＳ１７０でアクセルオフされたと判定されたときには、常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍをバッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎに設定して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。

このように、実施例では、アクセルオフからアクセルオンされると、アクセルオンの開始時から変更時間ｔｃｈが経過するまでは、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎを変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈとし、アクセルオンの開始時から変更時間ｔｃｈが経過するかアクセオフされると、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎを変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈから常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍに切り替えるのである。

ここで、上述の所定マップを用いて変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈおよび変更時間ｔｃｈを設定する理由について説明する。変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈおよび変更時間ｔｃｈについての上述の定義から考えると、アクセルオンの開始時からアクセル開度Ａｃｃが１００％で保持された場合、アクセルオンの開始時から変更時間ｔｃｈが経過したときに、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ（＝Ｖｂｍｉｎｃｈ）以下に至ると共にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが下限割合ＳＯＣｍｉｎに至ってバッテリ５０の強制充電が開始されると考えられる。一方、アクセル開度Ａｃｃが１００％未満の場合には、アクセル開度Ａｃｃが１００％の場合よりもバッテリ５０の電池電圧Ｖｂ，蓄電割合ＳＯＣの低下が抑制されるから、アクセルオンの開始時から変更時間ｔｃｈが経過したときに、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ（＝Ｖｂｍｉｎｃｈ）よりも高いと共にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが下限割合ＳＯＣｍｉｎよりも大きいと考えられる。このように、実施例では、開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔに応じた変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈおよび変更時間ｔｃｈを用いることにより、アクセルオンの開始時から変更時間ｔｃｈが経過する前に、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ以下に至るのを抑制することができる。この結果、アクセルオンの開始時から変更時間ｔｃｈが経過する前に、バッテリ５０の強制充電のために走行用のパワーが不足して走行性能が低下するのを抑制することができる。なお、変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈおよび変更時間ｔｃｈを一律の値（例えば開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔが１００％のときの値）としない理由としては、アクセルオンの開始時から変更時間ｔｃｈが経過する前にバッテリ５０の電池電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ以下に至るのを抑制したいという理由に加えて、他の制御などを考慮すると変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈを余分に低くしたり変更時間ｔｃｈを余分に長くしたりするのが好ましくないという理由もある。

また、所定マップ（開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔと変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈおよび変更時間ｔｃｈとの関係）を作成して用いることにより、高電圧系電力ライン５４ａに接続される電力機器（ＤＣ／ＤＣコンバータ９２など）としてより耐熱性の低い機器を選択することができるという効果も奏する。これは以下の理由による。電力機器をある電力で作動させる際、電力機器に作用する電圧（高電圧系電力ライン５４ａの電圧）が低いほど電力機器に流れる電流が大きくなる。このため、電力機器の仕様を設定する際には、その耐熱性を定めるために、電力機器に比較的大きい電流がどの程度の時間に亘って流れるのかを把握する必要がある。これが把握できない場合には、比較的長い時間（例えば無限時間）に亘って流してよい電流の上限に応じた下限電圧（例えば常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍ）に応じて電力機器の仕様を定める必要があり、電力機器の仕様を比較的高くする必要がある。これに対して、実施例では、所定マップを作成して用いることにより、開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔ毎の、高電圧系電力ライン５４ａの電圧が比較的低くなる（常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍよりも低くなって電流が比較的大きくなる）時間を把握することができる。このため、電力機器の仕様を定める際には、この所定マップのうち最も厳しい制約となる部分（開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔがある値のときの変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈおよび変更時間ｔｃｈの値）を考慮して電力機器の仕様を定めればよい。したがって、電力機器としてより耐熱性の低い仕様の機器を選択することができ、コストダウンを図ることができる。

図４は、アクセルオンの開始時からアクセル開度Ａｃｃで１００％で保持されたときのアクセル開度Ａｃｃとバッテリ５０の電池電圧Ｖｂおよび蓄電割合ＳＯＣとの時間変化の一例を示す説明図である。図示するように、バッテリ５０の制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎについては、アクセルオンの開始時に（時刻ｔ１１）、常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍから変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈに変更し、その後、時刻ｔ１１から変更時間ｔｃｈが経過したときに（時刻ｔ１２）、変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈから常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍに変更する（戻す）。また、アクセルオンの開始時からアクセル開度Ａｃｃで１００％で保持されることにより、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂ，蓄電割合ＳＯＣは、それぞれ低下して時刻ｔ１２に制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ（＝Ｖｂｍｉｎｃｈ），下限割合ＳＯＣｍｉｎ以下に至り、その後、バッテリ５０の強制充電の開始によってそれぞれ上昇する。このように、開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔに応じた変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈおよび変更時間ｔｃｈを用いることにより、アクセルオンの開始時から変更時間ｔｃｈが経過する前に、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ以下に至るのを抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが制御用下限割合ＳＯＣｍｉｎ以下に至ったときおよびバッテリ５０の電池電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ以下に至ったときには、バッテリ５０が強制充電されるようにエンジン２２とモータＭＧ１とを制御する。そして、アクセルオンの開始時に、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎを常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍからそれよりも低い変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈに切り替え、アクセルオンの開始時から変更時間ｔｃｈが経過すると、制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎを変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈから常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍに切り替える。また、ＲＯＭ７４には、アクセルオンの開始時のバッテリ５０の蓄電割合である開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔと、アクセルオンの開始時からアクセル開度が全開で保持されてバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔから制御用下限割合ＳＯＣｍｉｎに至る際のバッテリ５０の電池電圧Ｖｂの下限値およびこの間の所要時間として定められた変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈおよび変更時間ｔｃｈと、の所定対応関係としての所定マップが記憶されている。そして、アクセルオンの開始時に、所定マップに開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔを適用して変更下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｈおよび変更時間ｔｃｈを設定する。これにより、アクセルオンの開始時から変更時間ｔｃｈが経過する前に、バッテリ５０の電池電圧Ｖｂが制御用下限電圧Ｖｂｍｉｎ（＝Ｖｂｍｉｎｃｈ）以下に至るのを抑制することができ、バッテリ５０の充電のために走行用のパワーが不足して走行性能が低下するのを抑制することができる。

また、この所定マップを作成して用いることにより、開始時蓄電割合ＳＯＣｓｔ毎の、高電圧系電力ライン５４ａの電圧が比較的低くなる（常用下限電圧Ｖｂｍｉｎｃｏｍよりも低くなって電流が比較的大きくなる）時間を把握することができるから、電力機器としてより耐熱性の低い仕様の機器を選択することができ、コストダウンを図ることができる。

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、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０のＲＯＭ７４が「記憶手段」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とバッテリＥＣＵ５２とが「制御手段」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、ハイブリッド自動車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、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ，５４ｂ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ 補機バッテリ、９２ ＤＣ／ＤＣコンバータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. 走行用の動力を出力可能なエンジンと、
   前記エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、
   走行用の動力を出力可能なモータと、
   前記発電機および前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
   データを記憶する記憶手段と、
   前記バッテリの蓄電割合が制御用下限割合以下に至ったときおよび前記バッテリの電圧が制御用下限電圧以下に至ったときには、前記バッテリが充電されるように前記エンジンと前記発電機とを制御する制御手段と、
   を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、アクセルオンの開始時に、前記制御用下限電圧を第１電圧からそれよりも低い第２電圧に切り替え、前記アクセルオンの開始時から変更時間が経過すると、前記制御用下限電圧を前記第２電圧から前記第１電圧に切り替える手段であり、
   前記記憶手段は、前記アクセルオンの開始時の前記バッテリの蓄電割合である開始時割合と、前記アクセルオンの開始時からアクセル開度が全開で保持されて前記バッテリの蓄電割合が前記開始時割合から前記制御用下限割合に至る際の前記バッテリの電圧の下限値およびこの間の所要時間として定められた前記第２電圧および前記変更時間と、の所定対応関係を記憶する手段であり、
   前記制御手段は、前記アクセルオンの開始時に、前記所定対応関係に前記開始時割合を適用して前記第２電圧および前記変更時間を設定する手段である、
   ハイブリッド自動車。

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