JP2017093251A - 自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】補機の駆動を確保する。
【解決手段】ハイブリッド自動車は、エンジンの冷却水との熱交換により暖房する暖房装置を備え、第２バッテリに接続される補機として、冷却水が低温のときに、冷却水を加熱する水加熱ヒータを設ける。そして、第２バッテリに接続された水加熱ヒータの駆動要求がなされていないときには、第２バッテリの目標蓄電割合ＳＯＣ２＊に割合Ａを設定し（Ｓ１３０）、水加熱ヒータの駆動要求がなされているときには、目標蓄電割合ＳＯＣ２＊を割合Ａよりも高い割合Ｂに設定する（Ｓ１４０）。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車に関し、より詳しくは、駆動装置と、第１バッテリと、第２バッテリと、昇圧コンバータと、補機とを備える自動車に関する。

従来、この種の自動車としては、駆動装置としてのモータＭＧ１，ＭＧ２と、駆動装置に給電する電源システムとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。電源システムは、第１蓄電装置と、第１蓄電装置の電力を昇圧して駆動装置に接続された高圧側電力ラインに供給する第１コンバータと、第２蓄電装置と、第２蓄電装置の電力を昇圧して高圧側電力ラインに供給する第２コンバータと、第２蓄電装置に接続された補機とを備える。補機は、第２蓄電装置からの電力や第２コンバータにより降圧された電力の供給を受けて駆動する。

特開２０１１−９７６９３号公報

上述した電源システムでは、補機は第２蓄電装置からの給電を受けて駆動するため、第２蓄電装置の蓄電割合が少なくなると、補機の駆動要求を満たすだけの電力（電圧）を確保できない場合が生じる。

本発明の自動車は、補機の駆動を確保することを主目的とする。

本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の自動車は、
駆動装置と、
前記駆動装置と第１電力ラインを介して接続された第１バッテリと、
第２バッテリと、
前記第１電力ラインと前記第２バッテリに接続された第２電力ラインとに接続され、前記第２バッテリの電力を昇圧して前記第１電力ラインに供給可能で、前記第１電力ラインの電力を降圧して前記第２電力ラインに供給可能なコンバータと、
前記第２電力ラインに接続された補機と、
前記第２バッテリの全容量に対する蓄電量の割合である蓄電割合が目標蓄電割合に基づく範囲内となるよう前記コンバータを制御する制御手段と、
を備える自動車であって、
前記制御手段は、前記補機の駆動要求がなされた場合には、前記補機の駆動要求がなされていない場合に比して、前記第２バッテリの目標蓄電割合を高くする
ことを要旨とする。

この本発明の自動車では、第２バッテリの全容量に対する蓄電量の割合である蓄電割合が目標蓄電割合に基づく範囲内となるようコンバータを制御する。そして、補機の駆動要求がなされた場合には、補機の駆動要求がなされていない場合に比して、第２バッテリの目標蓄電割合を高くする。これにより、補機の駆動に必要な電力（電圧）が不足するのを抑制し、補機の駆動を確保することができる。

こうした本発明の自動車において、前記駆動装置に接続された前記第１電力ラインとしての高圧側電力ラインと前記第１バッテリに接続された第１低圧側電力ラインとに接続され、前記第１低圧側電力ラインの電力を昇圧して前記高圧側電力ラインに供給可能で前記高圧側電力ラインの電力を降圧して前記第１低圧側電力ラインに供給可能な第１コンバータと、前記コンバータとして、前記高圧側電力ラインと前記第２バッテリに接続された前記第２電力ラインとしての第２低圧側電力ラインとに接続され、前記第２低圧側電力ラインの電力を昇圧して前記高圧側電力ラインに供給可能で前記高圧側電力ラインの電力を降圧して前記第２低圧側電力ラインに供給可能な第２コンバータとを備えるものとすることもできる。

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。 モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電気駆動系の構成の概略を示す構成図である。 エンジン冷却系６０と暖房装置７０の構成の概略を示す構成図である。 モータＥＣＵ４０により実行される目標蓄電割合設定処理の一例を示すフローチャートである。 電池電圧とヒータ出力との関係を示す説明図である。 蓄電割合ＳＯＣと電池電圧との関係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。図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図であり、図３は、エンジン冷却系６０と暖房装置７０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１〜図３に示すように、エンジン２２と、エンジン冷却系６０と、暖房装置７０と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、第１，第２昇圧コンバータ５４，５５，第１，第２バッテリ５０，５１と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）８０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料とし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により運転制御されている。

エンジン冷却系６０は、エンジン２２とラジエータ６２とを接続して循環路を形成する流路６１と、流路６１内の冷却水を循環させるウォータポンプ６６と、を備える。このエンジン冷却系６０は、ウォータポンプ６６の駆動によりラジエータ６２を通過した後の冷却水をエンジン２２に供給することにより、冷却水との熱交換によってエンジン２２を冷却する。また、流路６１には、冷却水の温度に応じて開閉するサーモスタット６４が取り付けられている。サーモスタット６４は、冷間時には閉弁してエンジン２２の暖機を促し、暖機が終了すると、開弁して冷却水を一定の温度範囲に保つ。

暖房装置７０は、空調ダクト７１を介して乗員室に向けて送風するブロワ７２と、流路６１から分岐した流路７３に接続され空調ダクト７１内の空気を暖めるヒータコア７４と、電力の供給を受けて流路７３内の冷却水を加熱する水加熱ヒータ７６と、を備える。この暖房装置７０は、ブロワ７２によって乗員室内へ送風される空気をヒータコア７４で暖めることにより、乗員室内の暖房を行う。また、エンジン２２の停止中や始動直後など冷却水の温度が低い場合には、水加熱ヒータ７６を駆動して冷却水を加熱することにより、暖房性能が低下しないようにしている。なお、暖房装置７０は、空調用電子制御ユニット７８（以下、空調ＥＣＵという）によって制御されている。

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。
・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
・エンジン２２の冷却水温を検出する水温センサ６８からの冷却水温Ｔｅｗ

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。
・空気が吸入される吸気管または筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁への駆動信号
・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駆動信号
・イグナイタと一体化されたイグニッションコイルなどへの駆動信号

エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ８０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、ＨＶＥＣＵ８０からの制御信号によりエンジン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ＨＶＥＣＵ８０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、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。

空調ＥＣＵ７８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。

空調ＥＣＵ７８には、暖房装置７０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。
・暖房のオンオフ操作を検出する暖房スイッチ７９からの操作信号
・乗員室内の温度を検出する温度センサからの信号

空調ＥＣＵ７８からは、暖房装置７０を駆動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。
・ブロワ７２への駆動信号
・水加熱ヒータ７６への駆動信号

空調ＥＣＵ７８は、ＨＶＥＣＵ８０と通信ポートを介して接続されている。空調ＥＣＵ７８は、必要に応じて各種データをＨＶＥＣＵ８０に送信したり、ＨＶＥＣＵ８０からの制御信号を受信したりする。

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、永久磁石が埋め込まれた回転子と、三相コイルが巻回された固定子と、を有する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、モータＭＧ１と同様の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。

図１や図２に示すように、インバータ４１は、高電圧系電力ライン４６に接続されている。このインバータ４１は、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を備える。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ、高電圧系電力ライン４６の正極母線と負極母線とに対して、ソース側とシンク側になるように、２個ずつペアで配置されている。６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６は、それぞれ、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータＭＧ１の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ４１に電圧が作用しているときに、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、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ１が回転駆動される。

インバータ４２は、インバータ４１と同様に、６つのトランジスタＴ２１〜Ｔ２６と、６つのダイオードＤ２１〜Ｄ２６と、を有する。そして、インバータ４２に電圧が作用しているときに、モータＥＣＵ４０によって、対となるトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ２が回転駆動される。

第１昇圧コンバータ５４は、インバータ４１，４２が接続された高電圧系電力ライン４６と、第１バッテリ５０が接続された第１電力ライン４７と、に接続されている。この第１昇圧コンバータ５４は、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２と、２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２と、リアクトルＬ１と、を備える。トランジスタＴ３１は、高電圧系電力ライン４６の正極母線に接続されている。トランジスタＴ３２は、トランジスタＴ３１と、高電圧系電力ライン４６および第１電力ライン４７の負極母線と、に接続されている。２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２は、それぞれ、トランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続されている。リアクトルＬ１は、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点Ｃｎ１と、第１電力ライン４７の正極母線と、に接続されている。第１昇圧コンバータ５４は、モータＥＣＵ４０によって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２のオン時間の割合が調節されることにより、第１電力ライン４７の電力を昇圧して高電圧系電力ライン４６に供給したり、高電圧系電力ライン４６の電力を降圧して第１電力ライン４７に供給したりする。

第２昇圧コンバータ５５は、高電圧系電力ライン４６と、第２バッテリ５１が接続された第２電力ライン４８と、に接続されている。第２昇圧コンバータ５５は、第１昇圧コンバータ５４と同様に、２つのトランジスタＴ４１，Ｔ４２と、２つのダイオードＤ４１，Ｄ４２と、リアクトルＬ２と、を備える。そして、第２昇圧コンバータ５５は、モータＥＣＵ４０によって、トランジスタＴ４１，Ｔ４２のオン時間の割合が調節されることにより、第２電力ライン４８の電力を昇圧して高電圧系電力ライン４６に供給したり、高電圧系電力ライン４６の電力を降圧して第２電力ライン４８に供給したりする。

高電圧系電力ライン４６の正極母線と負極母線とには、平滑用のコンデンサ４６ａが取り付けられている。第１電力ライン４７の正極母線と負極母線とには、平滑用のコンデンサ４７ａが取り付けられている。第２電力ライン４８の正極母線と負極母線とには、平滑用のコンデンサ４８ａが取り付けられている。

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や第１，第２昇圧コンバータ５４，５５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
・コンデンサ４６ａの端子間に取り付けられた電圧センサ４６ｂからのコンデンサ４６ａ（高電圧系電力ライン４６）の電圧ＶＨ
・コンデンサ４７ａの端子間に取り付けられた電圧センサ４７ｂからのコンデンサ４７ａ（第１電力ライン４７）の電圧ＶＬ１
・コンデンサ４８ａの端子間に取り付けられた電圧センサ４８ｂからのコンデンサ４８ａ（第２電力ライン４８）の電圧ＶＬ２
・第１昇圧コンバータ５４のトランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点Ｃｎ１とリアクトルＬ１との間に取り付けられた電流センサ５４ａからのリアクトルＬ１の電流ＩＬ１（リアクトルＬ１側から接続点Ｃｎ１側に流れるときが正の値）
・第２昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ４１，Ｔ４２同士の接続点Ｃｎ２とリアクトルＬ２との間に取り付けられた電流センサ５５ａからのリアクトルＬ２の電流ＩＬ２（リアクトルＬ２側から接続点Ｃｎ２側に流れるときが正の値）

モータＥＣＵ４０からは、モータＭＧ１，ＭＧ２や第１，第２昇圧コンバータ５４，５５を駆動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。
・インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号
・第１，第２昇圧コンバータ５４，５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２，Ｔ４１，Ｔ４２へのスイッチング制御信号

モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ８０と通信ポートを介して接続されている。このモータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ８０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２や第１，第２昇圧コンバータ５４，５５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や第１，第２昇圧コンバータ５４，５５の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ８０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、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の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

第１バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されており、上述したように、第１電力ライン４７に接続されている。第２バッテリ５１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おり、上述したように、第２電力ライン４８に接続されている。第１，第２バッテリ５０，５１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により管理されている。

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、第１，第２バッテリ５０，５１を管理するのに必要な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。
・第１バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Ｖｂ１
・第１バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５０ａからの電池電流Ｉｂ１
・第１バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５０ｂからの電池温度Ｔｂ１
・第２バッテリ５１の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Ｖｂ２
・第２バッテリ５１の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ａからの電池電流Ｉｂ２
・第２バッテリ５１に取り付けられた温度センサ５１ｂからの電池温度Ｔｂ２

バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ８０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、必要に応じて第１，第２バッテリ５０，５１の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ８０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、第１，第２バッテリ５０，５１を管理するために、電池電流Ｉｂ１，Ｉｂ２の積算値に基づいて、蓄電割合ＳＯＣ１，ＳＯＣ２を演算している。蓄電割合ＳＯＣ１，ＳＯＣ２は、そのときの第１，第２バッテリ５０，５１から放電可能な電力の容量の、全容量に対する割合である。また、バッテリＥＣＵ５２は、蓄電割合ＳＯＣ１，ＳＯＣ２や電池温度Ｔｂ１，Ｔｂ２に基づいて第１，第２バッテリ５０，５１から放電可能な電力の許容最大値としての出力制限Ｗｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２や、第１，第２バッテリ５０，５１を充電可能な許容最大値（絶対値）としての入力制限Ｗｉｎ１，Ｗｉｎ２を設定している。第１，第２バッテリ５０，５１の出力制限Ｗｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２や入力制限Ｗｉｎ１，Ｗｉｎ２は、電池温度Ｔｂ１，Ｔｂ２が低いとき（例えば０℃以下や−５℃以下，−１０℃以下など）には、その絶対値が通常温度の場合に比して大幅に小さくなるように設定される。

ＨＶＥＣＵ８０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。

ＨＶＥＣＵ８０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９０からのイグニッション信号
・シフトレバー９１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ９２からのシフトポジションＳＰ
・アクセルペダル９３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９４からのアクセル開度Ａｃｃ
・ブレーキペダル９５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９６からのブレーキペダルポジションＢＰ
・車速センサ９８からの車速Ｖ

ＨＶＥＣＵ８０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，空調ＥＣＵ７８と通信ポートを介して接続されている。このＨＶＥＣＵ８０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，空調ＥＣＵ７８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、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）や、エンジン２２の運転を停止して走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）で走行する。

ＨＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ８０は、まず、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、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｒとしては、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用いることができる。そして、計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊から第１，第２バッテリ５０，５１の充放電要求パワーＰｂ＊（第１，第２バッテリ５０，５１から放電するときが正の値）を減じて、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、第１，第２バッテリ５０，５１の蓄電割合ＳＯＣ１，ＳＯＣ２と目標蓄電割合ＳＯＣ１＊，ＳＯＣ２＊との差分ΔＳＯＣ１，ΔＳＯＣ２に基づいて、差分ΔＳＯＣ１の絶対値や差分ΔＳＯＣ２の絶対値が小さくなるように設定するものとした。

次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に要求トルク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＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。続いて、モータＭＧ１の目標駆動点（トルク指令Ｔｍ１＊，回転数Ｎｍ１）とモータＭＧ２の目標駆動点（トルク指令Ｔｍ２＊，回転数Ｎｍ２）とに基づいて、高電圧系電力ライン４６の目標電圧ＶＨ＊を設定する。そして、分配比Ｄｒを設定する。ここで、分配比Ｄｒは、第１昇圧コンバータ５４を介して第１バッテリ５０とインバータ４１，４２との間でやりとりする電力Ｐｃ１と、第２昇圧コンバータ５５を介して第２バッテリ５１とインバータ４１，４２との間でやりとりする電力Ｐｃ２と、の和（Ｐｃ１＋Ｐｃ２）に対する電力Ｐｃ２の割合である。実施例では、差分ΔＳＯＣ１，ΔＳＯＣ２に基づいて、差分ΔＳＯＣ１と差分ΔＳＯＣ２とが大きく乖離しないように分配比Ｄｒを設定するものとした。こうして分配比Ｄｒを設定すると、設定した分配比Ｄｒと充放電要求パワーＰｂ＊とに基づいて、第２バッテリ５１の目標電力Ｐｂ２＊を設定する。

そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについては、エンジンＥＣＵ２４に送信する。また、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や高電圧系電力ライン４６の目標電圧ＶＨ＊，第２バッテリ５１の目標電力Ｐｂ＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるように、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のスイッチング制御を行なう。また、モータＥＣＵ４０は、第１昇圧コンバータ５４を駆動する際には、高電圧系電力ライン４６の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように第１昇圧コンバータ５４のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング制御を行なう。以下、この制御を電圧制御という。さらに、モータＥＣＵ４０は、第２昇圧コンバータ５５を駆動する際には、第２バッテリ５１の充放電電力が目標電力Ｐｂ２＊となるように第２昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ４１，Ｔ４２のスイッチング制御を行なう。以下、この制御を電力制御という。なお、電力制御は、具体的には、目標電力Ｐｂ２＊を第２バッテリ５１の電池電圧Ｖｂ２で除してリアクトルＬ２の目標電流ＩＬ＊とし、リアクトルＬ２の電流ＩＬが目標電流ＩＬ＊となるように第２昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ４１，Ｔ４２をスイッチング制御することにより行われる。

ＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ８０は、まず、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とに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。次に、ＨＶ走行モードでの走行時と同様に、高電圧系電力ライン４６の目標電圧ＶＨ＊と第２バッテリ５１の目標電力Ｐｂ２＊（第２昇圧コンバータ５５のリアクトルＬ２の目標電流ＩＬ＊）とを設定する。続いて、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊や高電圧系電力ライン４６の目標電圧ＶＨ＊，第２バッテリ５１の目標電力Ｐｂ２＊（リアクトルＬ２の目標電流ＩＬ＊）をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、上述したように、インバータ４１，４２や第１，第２昇圧コンバータ５４，５５を制御する。

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、エンジン２２の冷却水温が低い冷間時に暖房スイッチ７９によりオン操作が検出されたときの動作について説明する。図４は、目標蓄電割合設定処理の一例を示すフローチャートである。この処理はバッテリＥＣＵ５２により所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

目標蓄電割合設定処理が実行されると、バッテリＥＣＵ５２のＣＰＵは、まず、エンジン２２の冷却水温Ｔｅｗや暖房要求などのデータを入力する処理を実行する（Ｓ１００）。なお、冷却水温Ｔｅｗは、水温センサ６８により検出されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、暖房要求は、暖房スイッチ７９により検出されたものを空調ＥＣＵ７８から通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、冷却水温Ｔｅｗが閾値Ｔｅｒｅｆ（例えば、４０℃や５０℃など）未満であるか否か（Ｓ１１０）、暖房要求がなされているか否か（Ｓ１２０）、をそれぞれ判定する。Ｓ１１０，Ｓ１２０の判定は、乗員室内を暖房するために水加熱ヒータ７６を駆動する必要があるか否かを判定するものである。冷却水温Ｔｅｗが閾値Ｔｅｒｅｆ未満でないと判定したり、暖房要求がなされてないと判定すると、第２バッテリ５１の目標蓄電割合ＳＯＣ２＊を所定割合Ａ（例えば、６０％）に設定して（Ｓ１３０）、目標蓄電割合設定処理を終了する。一方、冷却水温Ｔｅｗが閾値Ｔｅｒｅｆ未満であり且つ暖房要求がなされていると判定すると、所定割合Ａよりも高い所定割合Ｂ（例えば、６５％や７０％）に設定して（Ｓ１４０）、目標蓄電割合設定処理を終了する。

図５は電池電圧とヒータ出力との関係を示す説明図であり、図６は蓄電割合ＳＯＣと電池電圧との関係を示す説明図である。水加熱ヒータ７６の能力は接続されている第２バッテリ５１の電池電圧に依存し、図５に示すように、電池電圧が電圧ＶＸ以上であれば、ヒータ出力が最大となる。一方、図６に示すように、電池電圧は、蓄電割合ＳＯＣと正の相関関係を有し、蓄電割合ＳＯＣが割合ＳＯＣＹ以上であれば、電圧ＶＸ以上となる。したがって、所定割合Ｂとして、割合ＳＯＣＹ以上の割合を設定することにより、水加熱ヒータ７６の能力を最大限引き出すことができる。このように、冷却水温Ｔｅｗが閾値Ｔｅｒｅｆ未満の状態で暖房要求がなされているとき、即ち水加熱ヒータ７６の駆動が要求されているときに、第２バッテリの５１の目標蓄電割合ＳＯＣ２＊を通常（割合Ａ）よりも高い割合Ｂに設定することにより、水加熱ヒータ７６の駆動に必要な第２バッテリ５１の電池電圧を確保しているのである。

以上説明した本実施例のハイブリッド自動車２０によれば、第２バッテリ５１に接続された補機としての水加熱ヒータ７６の駆動要求がなされていないときには、第２バッテリ５１の目標蓄電割合ＳＯＣ２＊に割合Ａを設定し、水加熱ヒータ７６の駆動要求がなされているときには、目標蓄電割合ＳＯＣ２＊を割合Ａよりも高い割合Ｂに設定する。これにより、水加熱ヒータ７６の駆動に必要な電池電圧を確保することができ、暖房性能を低下を抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、冷却水温Ｔｅｗが閾値Ｔｅｒｅｆ未満であり且つ暖房要求がなされているときに、水加熱ヒータ７６の駆動要求がなされていると判断して、第２バッテリ５１の目標蓄電割合ＳＯＣ２＊を高くした。しかし、冷却水温Ｔｅｗが閾値Ｔｅｒｅｆ未満であることと、暖房要求がなされていることのいずれかが成立したときに、第２バッテリ５１の目標蓄電割合ＳＯＣ２＊を高くしてもよい。前者の場合、暖房要求がなされていないときでも水加熱ヒータ７６を駆動することによりエンジン２２の暖機を促進することができる。また、第２バッテリ５１の電池温度Ｔｂ２が低いと、第２バッテリ５１の内部抵抗が増加し、電池電圧Ｖｂ２が低下する。上述したように、電池電圧Ｖｂ２が低下すると、水加熱ヒータ７６の能力が低下する。このため、電池温度Ｔｂ２が閾値Ｔｂｒｅｆ未満のときに、目標蓄電割合ＳＯＣ２＊を高くしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、第２バッテリ５１に接続された補機として水加熱ヒータ７６を本発明に適用した。しかし、シートヒータやＡＣ１００Ｖ電源、空気調和装置（コンプレッサ）など第２バッテリ５１に接続された他の如何なる補機を本発明に適用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、第１昇圧コンバータ５４については高電圧系電力ライン４６の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように制御する電圧制御を実行し、第２昇圧コンバータ５５については第２バッテリ５１の充放電電力が目標電力Ｐｂ２＊となるように制御する電力制御を実行した。しかし、逆に、第２昇圧コンバータ５５については高電圧系電力ライン４６の電圧ＶＨが目標電圧ＶＨ＊となるように制御する電圧制御を実行し、第１昇圧コンバータ５４については第１バッテリ５０の充放電電力が目標電力Ｐｂ１＊となるように制御する電力制御を実行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、第１バッテリ５０の電力を昇圧する第１昇圧コンバータ５４と第２バッテリ５１の電力を昇圧する第２昇圧コンバータ５５とを備えるものとした。しかし、第１昇圧コンバータ５４を介さずに第１バッテリ５０とインバータ４１，４２とを直接接続するものとしてもよい。

実施例では、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とプラネタリギヤ３０とを備えるハイブリッド自動車２０に本発明を適用した。しかし、走行用のモータと、２つのバッテリと２つのバッテリの少なくとも一方の電力を昇圧する昇圧コンバータとを有する自動車であればよいから、走行用のモータを備える種々のハイブリッド車や、エンジンを備えない電気自動車などに適用するものとしてもよい。

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ＭＧ１，ＭＧ２が「駆動装置」に相当し、第１バッテリ５０が「第１バッテリ」に相当し、第２バッテリ５１が「第２バッテリ」に相当し、第２昇圧コンバータ５５が「コンバータ」に相当し、水加熱ヒータ７６が「補機」に相当し、ＨＶＥＣＵ８０やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２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、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、２３ クランクポジションセンサ、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、４６ 高電圧系電力ライン、４６ａ，４７ａ，４８ａ コンデンサ、４６ｂ，４７ｂ，４８ｂ 電圧センサ、４７ 第１電力ライン、４８ 第２電力ライン、５０ 第１バッテリ、５０ａ，５１ａ 電流センサ、５０ｂ，５１ｂ 温度センサ、５１ 第２バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット、（バッテリＥＣＵ）５４ 第１昇圧コンバータ、５４ａ，５５ａ 電流センサ、５５ 第２昇圧コンバータ、６０ エンジン冷却系、６１ 流路、６２ ラジエータ、６４ サーモスタッチ、６６ ウォータポンプ、６８ 水温センサ、７０ 暖房装置、７１ 空調ダクト、７２ ブロワ、７３ 流路、７４ ヒータコア、７６ 水加熱ヒータ、７８ 空調用電子制御ユニット（空調ＥＣＵ）、７９ 暖房スイッチ、８０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、９０ イグニッションスイッチ、９１ シフトレバー、９２ シフトポジションセンサ、９３ アクセルペダル、９４ アクセルペダルポジションセンサ、９５ ブレーキペダル、９６ ブレーキペダルポジションセンサ、９８ 車速センサ、Ｃｎ１，Ｃｎ２ 接続点、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２，Ｄ４１，Ｄ４２ ダイオード、Ｌ１，Ｌ２ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２，Ｔ４１，Ｔ４２ トランジスタ。

Claims (1)

1. 駆動装置と、
   前記駆動装置と第１電力ラインを介して接続された第１バッテリと、
   第２バッテリと、
   前記第１電力ラインと前記第２バッテリに接続された第２電力ラインとに接続され、前記第２バッテリの電力を昇圧して前記第１電力ラインに供給可能で、前記第１電力ラインの電力を降圧して前記第２電力ラインに供給可能なコンバータと、
   前記第２電力ラインに接続された補機と、
   前記第２バッテリの全容量に対する蓄電量の割合である蓄電割合が目標蓄電割合に基づく範囲内となるよう前記コンバータを制御する制御手段と、
   を備える自動車であって、
   前記制御手段は、前記補機の駆動要求がなされた場合には、前記補機の駆動要求がなされていない場合に比して、前記第２バッテリの目標蓄電割合を高くする
   ことを特徴とする自動車。

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