JP2022068381A - ハイブリッド車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】ハイブリッド車両の航続可能距離を確保しつつ、バッテリ出力の低下を抑制する。【解決手段】ハイブリッド車両１２は、車両の駆動軸を駆動させるモータ２３、電力を蓄積するバッテリ５０、エンジン２５、エンジン２５で駆動され発電した電力をバッテリ５０に供給するジェネレータ３１を備える。駆動制御部７０２は、バッテリ５０の充電率が、ジェネレータ３１で発電を開始する所定の発電開始充電率よりも低下した際に、エンジン２５を始動させてジェネレータ３１を発電させることでバッテリ２５の充電率を所定の目標充電率に維持する。充電率設定部７０４は、バッテリ５０の温度が第１の所定温度以下、又はハイブリッド車両１２の周辺温度が第２の所定温度以下の少なくともいずれかの場合、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げる。【選択図】図４

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。
従来、モータとエンジンとを備えるハイブリッド車両において、バッテリ内の電力を優先的に使用して走行するＣＤモード（Ｃｈａｒｇｅ Ｄｅｐｌｅｔｉｎｇ ｍｏｄｅ）と、ジェネレータを駆動して所定の目標充電率（ＣＳ－ＳＯＣ）を維持して走行するＣＳモード（Ｃｈａｒｇｅ Ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ ｍｏｄｅ）とを切り替えて走行する技術が知られている。
例えば、下記特許文献１には、ハイブリッド車両周辺の環境情報（外気温、日射の有無等）に基づいて目標充電率を調整する技術が開示されている。
米国特許第７６５９６９８号明細書
一般に、ＣＳモードにおける目標充電率を高く設定すると、エンジン稼動に伴うジェネレータによる発電が頻繁に行われることになり、ＥＶ走行での航続可能距離が短くなる。このため、ＥＶ走行での航続可能距離の観点では、目標充電率はできる限り低く設定するのが望ましい。
一方で、バッテリ出力は、充電率（ＳＯＣ）およびバッテリ温度と相関があることが知られている。すなわち、充電率が低いほど、またバッテリ温度が低いほど、バッテリ出力が低下し、この結果ハイブリッド車両の動力性能が低下することになる。このため、バッテリ出力の観点では、ＣＳモードにおける目標充電率はある程度高く設定するのが望ましい。
また、バッテリ温度はバッテリ負荷によって上昇するため、走行中と走行開始時とでバッテリ温度が大幅に異なる可能性がある。例えば、前回走行終了時にバッテリ温度が上昇している場合でも、長時間（例えば一晩）停車された後、次に走行を開始する時にはバッテリ温度が低下しており、動力性能が大きく低下する可能性がある。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、ハイブリッド車両の航続可能距離を確保しつつ、バッテリ出力の低下を抑制することにある。
上述の目的を達成するため、請求項１の発明にかかるハイブリッド車両は、車両の駆動軸を駆動させる第１の回転電機と、電力を蓄積するバッテリと、エンジンと、前記エンジンで駆動され発電した電力を前記バッテリに供給する第２の回転電機と、を備えるハイブリッド車両であって、前記バッテリの充電率が、前記第２の回転電機で発電を開始する所定の発電開始充電率よりも低下した際に、前記エンジンを始動させて前記第２の回転電機を発電させることで前記バッテリの充電率を所定の目標充電率に維持する駆動制御部と、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を設定する充電率設定部と、を備え、前記充電率設定部は、前記バッテリの温度が第１の所定温度以下、又は前記車両の周辺温度が第２の所定温度以下の少なくともいずれかの場合、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げる、ことを特徴とする。
請求項２の発明にかかるハイブリッド車両は、前記エンジンの動力を用いて走行するよりも前記バッテリの電力を用いた走行を優先するＥＶ走行優先モードの設定を受け付けるＥＶモード設定部を更に備え、前記充電率設定部は、前記ＥＶ走行優先モードが設定されている際には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率の引き上げを中止するか、又は前記第１の温度若しくは前記第２の温度の少なくともいずれかをより低温に変更する、ことを特徴とする。
請求項３の発明にかかるハイブリッド車両は、アクセルペダルに対する前記車両への操作応答性を向上させるスポーツモードの設定を受け付けるスポーツモード設定部を更に備え、前記充電率設定部は、前記スポーツモードが設定されている際には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げるか、又は前記第１の温度若しくは前記第２の温度の少なくともいずれかをより高温に変更する、ことを特徴とする。
請求項４の発明にかかるハイブリッド車両は、前記エンジンで使用する燃料の残量を検知する残燃料量検知部を更に備え、前記充電率設定部は、前記燃料の前記残量が所定量以下の場合には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率の引き上げを中止するか、又は前記第１の温度若しくは前記第２の温度の少なくともいずれかをより低温に変更する、ことを特徴とする。
請求項５の発明にかかるハイブリッド車両は、前記エンジンの燃料の劣化度合いを推定する燃料劣化推定部を更に備え、前記充電率設定部は、前記燃料の前記劣化度が所定値以上の場合には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げるか、又は前記第１の温度若しくは前記第２の温度の少なくともいずれかをより高温に変更する、ことを特徴とする。
請求項１の発明によれば、バッテリの温度が第１の所定温度以下、又は車両の周辺温度が第２の所定温度以下の少なくともいずれかの場合、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げる。これにより、バッテリ温度に起因するバッテリ出力の低下が生じる可能性がある場合に、バッテリ充電率を高めに維持し、充電率に起因するバッテリ出力の低下を防止し、バッテリ全体として出力性能を維持することができる。
請求項２の発明によれば、ＥＶ走行優先モードの設定中は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止する、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより低温に変更するので、なるべくエンジンを駆動せずに走行したいというユーザの意図を制御に反映することができる。
請求項３の発明によれば、スポーツモードの設定中は発電開始充電率及び目標充電率を引き上げる、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより高温に変更するので、瞬間的に大きな出力が要求されるのに備えてバッテリの出力性能を高めておくことができる。
請求項４の発明によれば、燃料タンク内の燃料の残量が所定量以下の場合には、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止する、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより低温に変更するので、燃料が少ない状態で頻繁にエンジンを駆動するのを避け、燃料切れを抑制することができる。
請求項５の発明によれば、燃料が劣化している場合には、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げる、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより高温に変更するので、発電による燃料消費を促し、劣化の進んだ燃料を早期に消費させることができる。
実施の形態にかかるハイブリッド車両１２の構成を示す説明図である。 ＥＣＵ７０の機能的構成を示すブロック図である。 充電率設定部７０４による目標充電率の設定処理の手順を示すフローチャートである。 充電率設定部７０４による目標充電率の設定を模式的に示すグラフである。 各種モード設定時における目標充電率の設定を模式的に示すグラフである。 ハイブリッド車両１２の一般的な走行状態を模式的に示す説明図である。
以下に添付図面を参照して、本発明にかかるハイブリッド車両の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１は、実施の形態にかかるハイブリッド車両１２の構成を示す説明図である。
図１に示すように、ハイブリッド車両１２は、走行システム２０と、発電システム３０と、ＥＣＵ７０とを備えている。
走行システム２０は、ハイブリッド車両１２の駆動機構であり、前輪２１および後輪２２と、モータ（第１の回転電機）２３と、インバータ２４と、エンジン２５と、モータ２３の出力軸２３Ａの回転とエンジン２５の出力軸２５Ａの回転とを前輪２１に伝達する伝達機構２６と、燃料タンク４０と、バッテリ５０とを備えている。
前輪２１および後輪２２は、それぞれ車幅方向で対となった２つの車輪で構成されている。本実施の形態では、前輪２１が駆動軸に接続されており、モータ２３およびエンジン２５の駆動輪となっている。例えば前輪２１および後輪２２のそれぞれに対してモータ２３（前輪駆動用モータおよび後輪駆動用モータ）を設けるようにしてもよい。
モータ２３は、バッテリ５０に蓄積された電力を用いて駆動し、出力軸２３Ａから回転力（トルク）を出力してハイブリッド車両１２の駆動軸を駆動させる。なお、モータ２３は、ハイブリッド車両１２の減速時（アクセルペダルの戻し時など）に回生運転を行い回生発電することも可能である。回生発電により発生した電力はインバータ２４を介してバッテリ５０に供給され、バッテリ５０を充電する。
インバータ２４は、バッテリ５０の電力を運転者の要求に合わせて調整してモータ２３に供給する。運転者の要求とは、一例として、アクセルペダルやブレーキペダル、シフトレバー（図示なし）等の操作や車速センサによって計測された車速などであり、後述するＥＣＵ７０が算出する。ＥＣＵ７０は、算出した運転者からの要求出力値に基づいてインバータ２４を制御する。
エンジン２５は、燃料タンク４０から供給される燃料を燃焼室内で燃焼することによって駆動する。エンジン２５は、一例として、ガソリンを燃料とするレシプロエンジンである。エンジン２５の駆動は、後述するＥＣＵ７０によって制御される。
伝達機構２６は、モータ２３の出力軸２３Ａの回転を前輪２１に伝達するとともに、エンジン２５の出力軸２５Ａの回転を前輪２１に伝達する。伝達機構２６は、クラッチ装置２７を備えている。クラッチ装置２７は、一対のクラッチ板２７Ａ，２７Ｂと、クラッチ板２７Ａ，２７Ｂを互いに接触可能とさせ、かつ、接触状態を解除可能とする駆動部２７Ｃを備えている。
クラッチ板２７Ａは、エンジン２５の出力軸２５Ａと一体に回転する。クラッチ板２７Ｂは、モータ２３の出力軸２３Ａと一体に回転する。駆動部２７Ｃによってクラッチ板２７Ａ，２７Ｂどうしが互いに接触すると、クラッチ板２７Ａ，２７Ｂは互いに一体に回転する。このことによって、エンジン２５の出力軸２５Ａの回転が前輪２１に伝達される。駆動部２７Ｃによってクラッチ板２７Ａ，２７Ｂが互いに離れた状態になると、エンジン２５の出力軸２５Ａの回転は前輪２１に伝達されなくなる。駆動部２７Ｃは、後述するＥＣＵ７０によって制御される。
燃料タンク４０は、エンジン２５の動力源である燃料（例えばガソリン）を蓄積する。
バッテリ５０は、モータ２３の動力源である電力を蓄積する。バッテリ５０の充電は、後述するジェネレータ３１による発電、モータ２３による回生発電、およびハイブリッド車両１２の車体に設けられた充電コネクタ（図示なし）から外部電源の供給等によって行うことができる。
バッテリ５０にはＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５０Ａが接続されている。ＢＭＵ５０Ａは、バッテリ５０の電圧や温度、入出力される電流等を検出し、充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を含むバッテリ５０の状態を検出する。ＢＭＵ５０Ａは、バッテリ５０の状態（充電率やバッテリ電圧、バッテリ温度等）をＥＣＵ７０に送信する。
より詳細には、バッテリ５０は複数の電池セルが直列に接続されて構成されている。各電池セルには、電圧計およびバッテリ温度センサ６０（図２参照）が設けられており、各電池セルのセル電圧およびセル温度を測定する。なお、電圧計およびバッテリ温度センサ６０は、所定の単位個数の電池セルで構成されるセルユニットごと、又はバッテリ５０全体で１つ設けられていてもよい。電圧計およびバッテリ温度センサ６０の測定値は、ＢＭＵ５０Ａに入力される。
また、バッテリ５０とバッテリ５０から電力の供給を受けて稼働する機器（本実施の形態ではモータ２３）との間には電流計が設けられ、バッテリ５０からの出力電流を測定する。電流計の測定値は、ＢＭＵ５０Ａに入力される。
発電システム３０は、バッテリ５０を充電するための機構であり、エンジン２５と、ジェネレータ（第２の回転電機）３１と、インバータ２４とを備えている。
ジェネレータ３１の回転軸３１Ａには、第２の伝達機構３２を介してエンジン２５の出力軸２５Ａの回転が伝達される。ジェネレータ３１は、ＥＣＵ７０の制御によって発電可能な状態になると、エンジン２５の出力軸２５Ａの回転を受けて回転軸３１Ａが回転し、発電する。ジェネレータ３１は、インバータ２４に接続されており、ジェネレータ３１が発電した交流電力はインバータ２４によって直流電力に変換されてバッテリ５０に充電される。すなわち、ジェネレータ３１は、エンジン２５で駆動され、発電した電力をバッテリ５０に供給する。
また、後述するシリーズ走行モードでは、ジェネレータ３１が発電した交流電力がそのままモータ２３の駆動に用いられる。この場合、ジェネレータ３１の発電電力はインバータ２４で適宜周波数が変換された上でモータ２３に供給される。
ジェネレータ３１は、エンジン２５を始動する際の電動機（スタータ）としても機能する。ＥＣＵ７０は、エンジン２５を始動するときは、インバータ２４を制御してジェネレータ３１を駆動する。ジェネレータ３１が駆動することによって回転軸３１Ａが回転する。回転軸３１Ａは第２の伝達機構３２を介してエンジン２５の出力軸２５Ａに連結されているので、ジェネレータ３１が駆動されて回転軸３１Ａが回転すると、エンジン２５の出力軸２５Ａを回転することができる。
ＥＣＵ７０は、ハイブリッド車両１２全体を制御する制御部である。
ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
図２は、ＥＣＵ７０の機能的構成を示すブロック図である。
ＥＣＵ７０の機能的構成を説明する前に、ＥＣＵ７０に接続されたハイブリッド車両１２の構成部（図１に示したもの以外）について説明する。
外気温度センサ６１は、ハイブリッド車両１２の周辺の外気温度、すなわちハイブリッド車両１２の周辺温度を検知する。
ＥＶモード設定部６２は、ＥＶ走行優先モードへの移行設定操作を受け付ける。ＥＶ走行優先モードとは、エンジンの動力を用いて走行するよりもバッテリ５０の電力を用いた走行を優先する、すなわち後述するＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）走行モードでの走行を可能な限り継続するモードである。ここでいうエンジンの動力を用いて走行するモードとは、後述するシリーズ走行モードやパラレル走行モードを意味する。ＥＶ走行モードではエンジン２５が停止しているため、燃料消費を極力抑えたい場合や、排気ガスを排出したくない場合などに有効である。
スポーツモード設定部６３は、スポーツモードへの移行設定操作を受け付ける。スポーツモードとは、通常時（スポーツモードを設定していない場合）よりもアクセルペダル（図示なし）に対する車両の操作応答性（走行レスポンス）を向上させるモードである。
ＥＶモード設定部６２およびスポーツモード設定部６３は、例えば運転席のインストゥルメントパネル周辺やステアリングホイールなどに設けられたスイッチ等とすることができる。
残燃料量センサ６４（残燃料量検知部）は、燃料タンク４０に蓄積されている燃料量、すなわちエンジン２５で使用する燃料の残量を検知する。
ＥＣＵ７０は、上記ＣＰＵが上記制御プログラムを実行することにより、駆動制御部７０２、充電率設定部７０４、燃料劣化推定部７０６を実現する。
駆動制御部７０２は、ユーザからの設定やバッテリ５０の充電率等に基づいて、ハイブリッド車両１２の各部、例えばモータ２３、エンジン２５、ジェネレータ３１、クラッチ装置２７の駆動部２７Ｃ等を制御する。
駆動制御部７０２は、ハイブリッド車両１２の３つの走行モード、すなわち１．ＥＶ走行モード、２．シリーズ走行モード、３．パラレル走行モードの３種類を適宜切り替えてハイブリッド車両１２を駆動する。
１．ＥＶ走行モード
エンジン２５は停止し、モータ２３の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。ＥＶ走行モードでモータ２３に供給される電力は、バッテリ５０に蓄積された蓄積電力のみである。
２．シリーズ走行モード
エンジン２５でジェネレータ３１を駆動しながら、モータ２３の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。シリーズ走行モードでモータ２３に供給される電力は、バッテリ５０に蓄積された蓄積電力およびジェネレータ３１で発電された発電電力となる。
シリーズ走行モードには、例えばバッテリ５０の充電率が所定の発電開始充電率より低下した場合に所定の目標充電率を維持するようにジェネレータ３１を発電させる場合や要求出力が所定値以上となった場合にエンジン２５を駆動させてジェネレータ３１で発電した電力にてモータ２３を駆動する場合がある。
３．パラレル走行モード
クラッチ板を接続させることでエンジン２５の駆動力にて車軸を回転させて走行するモードである。この際に、モータ２３を駆動させることで車軸にアシストトルクを加えてもよい。
特に、高速走行時等、エンジン２５による車軸駆動の効率が高い場合にパラレル走行モードに移行する。なお、パラレル走行モード時にも、エンジン２５の駆動力をジェネレータ３１に伝達して発電を行う（すなわち、エンジン２５の駆動力を走行と発電とに振り分ける）ことも可能である。
図６は、ハイブリッド車両１２の一般的な走行状態を模式的に示す説明図である。
図６では、縦軸にバッテリ５０の充電率（ＳＯＣ）、横軸に時間を示している。
一般に、ハイブリッド車両１２は、バッテリ５０の充電率が所定の目標充電率（ＣＳ－ＳＯＣ）を超えている間は、バッテリ内の電力を優先的に使用して走行するＣＤモードで走行する。ＣＤモード中は基本的にＥＶ走行モードとなり、バッテリ５０の充電率は、回生による充電なども生じ得るものの、長期的には減少していく。
バッテリ５０の充電率が所定の発電開始充電率以下になると、ジェネレータ３１を駆動して所定の発電開始充電率より充電率の高い所定の目標充電率（ＣＳ－ＳＯＣ）に維持して走行するＣＳモードとなる。なお、所定の発電開始充電率と所定の目標充電率とを同じ値に設定してもよい。ＣＳモード中は基本的にシリーズモードに移行し、目標充電率を中心とした所定範囲内にバッテリ５０の充電率が維持される。なお、本実施の形態では、目標充電率（ＣＳ－ＳＯＣ）とは、ＣＳモード中にバッテリ５０の充電率が維持される範囲の中央値であるものとするが、これに限らず、例えばＣＳモード中に充電率が維持される範囲の下限値や上限値であってもよいし、ＣＤモードからＣＳモードへと移行する閾値であってもよい。
すなわち、駆動制御部７０２は、ＣＳモード中はジェネレータ３１（第２の回転電機）の駆動を制御することによりバッテリ５０の充電率を所定の目標充電率に維持する。
図６の例では、時刻Ｔ１までがＣＤモード、時刻Ｔ１以降がＣＳモードとなる。
図２の説明に戻り、充電率設定部７０４は、温度に基づいて上記発電開始充電率及び目標充電率を設定する。より詳細には、充電率設定部７０４は、バッテリ５０の温度が第１の所定温度以下、又はハイブリッド車両１２の周辺温度が第２の所定温度以下の少なくともいずれかの場合、発電開始充電率及び目標充電率を、それぞれに設定された基準充電率(発電開始基準充電率、目標基準充電率)よりも引き上げる。以下、温度に基づく発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを、単に「発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ」という場合もある。
第１の所定温度および第２の所定温度は、例えば常温（例えば日本工業規格では２０℃±１５℃）よりも低い値とする。
このように温度に基づいて発電開始充電率及び目標充電率を設定するのは、上述のようにバッテリ５０の出力はバッテリ温度および充電率と相関があるためである。
バッテリ５０の温度が第１の所定温度以下である場合には、バッテリ５０自体が低温となっており、バッテリ出力の低下が予想される。また、ハイブリッド車両１２の周辺温度が第２の所定温度以下の場合には、現在のバッテリ５０の温度が高い（第１の所定温度を超えている）場合でも、ハイブリッド車両１２が停車後は外気により熱が奪われ、次回の車両使用時にバッテリ５０の温度が低下することが予想される。そのような場合には、ジェネレータ３１での発電により充電率を回復させるまでの間、思い通りの出力が発揮できない可能性があるので、前回の車両使用時に外気温度が第２の温度より低い場合には、例えバッテリ温度が第１温度より高くとも発電開始充電率や目標充電率を高めておくことで、次回車両使用時のバッテリ温度が下がった常態での出力低下を抑制することができる。
このようにバッテリ温度が低い（又は低くなる可能性がある）場合、すなわちバッテリ温度に起因するバッテリ出力の低下が生じる可能性がある場合には、バッテリ５０の充電率を（基準充電率と比較して）高めに維持することにより、充電率に起因するバッテリ出力の低下を防止し、バッテリ全体として出力性能を維持する。
なお、基準充電率とは、例えばバッテリ５０の温度が第１の所定温度より高く、かつハイブリッド車両１２の周辺温度が第２の所定温度より高い場合（以下「通常時」という）に設定される発電開始充電率及び目標充電率の値である。基準充電率は、固定値であってもよいし、ハイブリッド車両１２の状態に基づいて適宜設定されてもよいし、ユーザにより任意に設定可能であってもよい。
また、バッテリ５０の温度はバッテリ温度センサ６０によって、ハイブリッド車両１２の周辺温度は外気温度センサ６１によって、それぞれ取得することができる。充電率設定部７０４は、必ずしもこれら２つの温度を取得する必要はなく、バッテリ５０の温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度のいずれかのみを取得し、取得した温度に基づいて発電開始充電率及び目標充電率の引き上げの要否を判断してもよい。
図４は、充電率設定部７０４による目標充電率の設定を模式的に示すグラフである。図４の説明では発電開始充電率と目標充電率とを同一の値として設定することを前提としている。もちろん、上述したように、発電開始充電率を目標充電率より小さな値として設定することも可能である。
図４では、縦軸に目標充電率、横軸に温度（バッテリ温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度）を取っている。
一点破線で示す従来技術では、温度に関わらず目標充電率（＝発電開始充電率、以下略）は一定（β）に設定される。
一方、太線で示す本発明では、温度がＴ１（上記第１の温度又は第２の温度に対応）より高い場合には目標充電率はβ（基準充電率）に設定されるが、温度がＴ１以下になると目標充電率はβより大きい値に設定され、温度Ｔ２（＜Ｔ１）以下ではα（＞β）に設定される。
なお、目標充電率の設定方法は図４に示したものには限られない。例えば、図４では温度Ｔ１～Ｔ２間で徐々に目標充電率をβからαに変化させるようにしているが、温度Ｔ１を境にして階段状に目標充電率をβからαに変化させてもよい。また、図４では目標充電率をβとαの２段階で変化させているが、更に複数の温度間で変化させてもよいし、温度に反比例して目標充電率が大きくなるようにしてもよい。
また、充電率設定部７０４は、ハイブリッド車両１２に対する設定や車両の状態に基づいて、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げの有無や引き上げの開始タイミングを制御するようにしてもよい。
例えば、充電率設定部７０４は、ＥＶ走行優先モードが設定されている際には、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止するか、又は第１の温度若しくは第２の温度の少なくともいずれかをより低温に変更するようにしてもよい。
これは、ＥＶ走行優先モードが設定されている場合には、ユーザはなるべくエンジン２５を駆動せずに走行したいと考えていることが予想され、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げにより頻繁にエンジン２５が駆動されるのは、ユーザの意図に反すると考えられるためである。
発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止した場合には、低温時にもバッテリ５０の充電率が基準充電率になるまでエンジン２５の駆動が開始されない。また、第１の温度又は第２の温度の少なくともいずれかをより低温に変更した場合には、バッテリ５０の温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度がより低温となるまで発電開始充電率及び目標充電率の引き上げが行われない。いずれの場合にも、エンジン２５の駆動が開始されるタイミングを遅らせる（又は通常通りとする）ことができる。
また例えば、充電率設定部７０４は、スポーツモードが設定されている際には、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げるか、又は第１の温度若しくは第２の温度の少なくともいずれかをより高温（常温に近い値）に変更するようにしてもよい。
これは、スポーツモードの設定中は瞬間的に大きな出力が要求される可能性があり、これに備えてバッテリ５０の出力性能を高めておくことを目的とする。
発電開始充電率及び目標充電率を常時引き上げた場合には、バッテリ５０の充電率が通常（基準充電率）よりも高く保たれ、バッテリ出力が向上する。また、第１の温度又は第２の温度の少なくともいずれかをより高温に変更した場合には、バッテリ５０の温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度が常温に近い温度のうちに発電開始充電率及び目標充電率が引き上げられ、この場合もバッテリ出力が向上する。
図５は、各種モード設定時における目標充電率の設定を模式的に示すグラフである。図５の説明では発電開始充電率と目標充電率とを同一の値として設定することを前提としている。もちろん、上述したように、発電開始充電率を目標充電率より小さな値として設定することも可能である。
図５でも、縦軸に目標充電率、横軸に温度（バッテリ温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度）を取っている。
実線で示す通常時（ドライブモード非設定時）は、図４に太線で示したものと同様である。すなわち、温度がＴ１（上記第１の温度又は第２の温度に対応）より高い場合には目標充電率（＝発電開始充電率、以下略）はβ（基準充電率）に設定されるが、温度がＴ１以下になると目標充電率はβより大きい値に設定され、温度Ｔ２（＜Ｔ１、図５では視認性の観点から図示を省略）以下ではα（＞β）に設定される。
一方、点線で示すようにＥＶ走行優先モード（図中「ＥＶモード」と表記）が設定されている場合、目標充電率の引き上げが開始される温度が通常時よりも引き下げられ、温度Ｔ１’（＜Ｔ１）に設定される。これにより、通常時よりもジェネレータ３１による発電が開始されにくくなる。
また、一点破線で示すようにスポーツモードが設定されている場合、目標充電率の引き上げが開始される温度が通常時よりも引き上げられ、温度Ｔ１’’（＞Ｔ１）に設定される。これにより、通常時よりもジェネレータ３１による発電が開始されやすくなる。
なお、ＥＶ走行優先モードの設定中に目標充電率の引き上げを中止する場合には、目標充電率は温度に関わらずβに設定される。
また、スポーツモードの設定中に常時目標充電率を引き上げる場合には、目標充電率は温度に関わらずαに設定される。
また例えば、充電率設定部７０４は、燃料タンク４０内の燃料の残量が所定量以下の場合には、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止するか、又は第１の温度若しくは前記第２の温度の少なくともいずれかをより低温に変更するようにしてもよい。
これは、燃料が少ない状態で発電開始充電率及び目標充電率を引き上げて頻繁にエンジン２５を駆動すると、燃料切れとなるタイミングが早まるためである。
発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止した場合には、低温時にもバッテリ５０の充電率が基準充電率になるまでエンジン２５の駆動が開始されず、燃料が消費されない。また、第１の温度又は第２の温度の少なくともいずれかをより低温に変更した場合には、バッテリ５０の温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度が極低温となるまで発電開始充電率及び目標充電率の引き上げが行われない。いずれの場合にも、エンジン２５の駆動、すなわち燃料の消費が開始されるタイミングを遅らせる（又は通常通りとする）ことができる。
また例えば、エンジン２５の燃料の劣化度合いを推定する燃料劣化推定部７０６を更に備え、充電率設定部７０４は、燃料の劣化度が所定値以上となった場合には、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げるか、又は第１の温度若しくは第２の温度の少なくともいずれかをより高温に変更するようにしてもよい。
これは、ガソリン車と比較して燃料消費量が少ないハイブリッド車両１２において、給油後長期間が経過し劣化が始まった燃料の消費を促すためである。燃料劣化推定部７０６は、例えば前回給油時からの経過時間が所定時間（例えば２か月など）以上となった場合に燃料の劣化度が所定値以上となったと判断する。
なお、前回給油時からの経過時間が長いほど、すなわち燃料の劣化度が高いほど、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ量、又は第１の温度や第２の温度の引き上げ量を大きくしてもよい。
発電開始充電率及び目標充電率を引き上げた場合には、頻繁にバッテリ５０の充電が行われ、燃料の消費量が通常よりも増加する。また、第１の温度又は第２の温度の少なくともいずれかをより高温に変更した場合には、バッテリ５０の温度又はハイブリッド車両１２の周辺温度が常温に近い温度のうちに発電開始充電率及び目標充電率が引き上げられ、この場合も燃料の消費量が増加する。
図３は、充電率設定部７０４による目標充電率の設定処理の手順を示すフローチャートである。図３のフローチャートでは、ハイブリッド車両１２に対する設定や車両の状態に基づいて、目標充電率の引き上げの有無を切り替える場合の処理について説明する。
スポーツモード設定部６３に対してスポーツモードの設定がなされている場合（ステップＳ３００：Ｙｅｓ）、また燃料劣化推定部７０６により燃料が劣化していると判断されている場合（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、充電率設定部７０４は、目標充電率を目標基準充電率よりも大きい値に引き上げる（ステップＳ３１４）。なお、発電開始充電率を目標充電率とは別に設定する場合には、発電開始充電率も発電開始基準充電率よりも大きい値に引き上げる。
スポーツモードの設定がなされておらず（ステップＳ３００：Ｎｏ）、かつ燃料が劣化していない場合は（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、バッテリ温度センサ６０からバッテリ５０の温度を、外気温度センサ６１からハイブリッド車両１２の周辺温度を、それぞれ取得する（ステップＳ３０６）。
バッテリ５０の温度が第１の所定温度を超え、かつハイブリッド車両１２の周辺温度が第２の所定温度を超えている場合（ステップＳ３０８：Ｎｏ）、充電率設定部７０４は、目標充電率を目標基準充電率のまま維持する（ステップＳ３１６）。なお、発電開始充電率を目標充電率とは別に設定する場合には、発電開始充電率を発電開始基準充電率のまま維持する。
また、バッテリ５０の温度が第１の所定温度以下、又はハイブリッド車両１２の周辺温度が第２の所定温度以下である場合（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、充電率設定部７０４は、ＥＶモード設定部６２に対してＥＶ走行優先モードの設定がなされているか（ステップＳ３１０）、また残燃料量センサ６４で検知した燃料タンク４０の残燃料量が所定量以下かを判断する（ステップＳ３１２）。
ＥＶ走行優先モードの設定がなされている（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）、又は残燃料量が所定量以下の場合（ステップＳ３１２：Ｙｅｓ）、充電率設定部７０４は、目標充電率の引き上げは行わず、目標基準充電率のまま維持する（ステップＳ３１６）。なお、発電開始充電率を目標充電率とは別に設定する場合には、発電開始充電率の引き上げを行なわず発電開始基準充電率のまま維持する。
一方、ＥＶ走行優先モードの設定がなされておらず（ステップＳ３１０：Ｎｏ）、かつ残残燃料量が所定量を超えている場合（ステップＳ３１２：Ｎｏ）、充電率設定部７０４は、目標充電率を目標基準充電率よりも大きい値に引き上げる（ステップＳ３１４）。なお、発電開始充電率を目標充電率とは別に設定する場合には、発電開始充電率を発電開始基準充電率よりも大きい値に引き上げる。
以上説明したように、実施の形態にかかるハイブリッド車両１２によれば、バッテリ５０の温度が第１の所定温度以下、又はハイブリッド車両１２の周辺温度が第２の所定温度以下の少なくともいずれかの場合、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げる。これにより、バッテリ温度に起因するバッテリ出力の低下が生じる可能性がある場合に、バッテリ充電率を高めに維持し、充電率に起因するバッテリ出力の低下を防止し、バッテリ全体として出力性能を維持することができる。
また、ハイブリッド車両１２において、ＥＶ走行優先モードの設定中は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止する、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより低温に変更するようにすれば、なるべくエンジン２５を駆動せずに走行したいというユーザの意図を制御に反映することができる。
また、ハイブリッド車両１２において、スポーツモードの設定中は発電開始充電率及び目標充電率を引き上げる、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより高温に変更するようにすれば、瞬間的に大きな出力が要求されるのに備えてバッテリ５０の出力性能を高めておくことができる。
また、ハイブリッド車両１２において、燃料タンク４０内の燃料の残量が所定量以下の場合には、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを中止する、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより低温に変更するようにすれば、燃料が少ない状態で頻繁にエンジン２５を駆動するのを避け、燃料切れを防止することができる。
また、ハイブリッド車両１２において、燃料が劣化している場合には、発電開始充電率及び目標充電率を引き上げる、又は発電開始充電率及び目標充電率の引き上げ閾値温度をより高温に変更するようにすれば、発電による燃料消費を促し、劣化の進んだ燃料を早期に消費させることができる。
なお、本実施の形態では、外気温度センサ６１を用いてハイブリッド車両１２の周辺温度を検知したが、これに限らず、例えばインターネットなどを介してハイブリッド車両１２の現在位置の気温を取得してもよい。特に、ハイブリッド車両１２が一晩停車され（オーバーナイトソーク）、翌朝走行が開始される場合などは、走行開始時における予想気温をインターネットなどを介して取得して、発電開始充電率及び目標充電率の設定に用いてもよい。また、インターネットなどを介して取得した予想気温に基づいて、走行開始時におけるバッテリ温度を予想して、発電開始充電率及び目標充電率の設定に用いてもよい。
また、ハイブリッド車両１２の停車後に予約充電が設定されている場合には、発電開始充電率及び目標充電率の引き上げを行わないようにしてもよい。
また、バッテリ５０の劣化度を推定し、バッテリ５０の劣化度に基づいて発電開始充電率及び目標充電率の値を変更してもよい。具体的には、例えばバッテリ５０の劣化度が大きいほど発電開始充電率及び目標充電率を高く設定することにより、出力性能の低下を抑制することができる。
１２ ハイブリッド車両
２０ 走行システム
２１ 前輪
２３ モータ
２４ インバータ
２５ エンジン
２７ クラッチ装置
３０ 発電システム
３１ ジェネレータ
４０ 燃料タンク
５０ バッテリ
６０ バッテリ温度センサ
６１ 外気温度センサ
６２ モード設定部
６３ スポーツモード設定部
６４ 残燃料量センサ
７０ ＥＣＵ
７０２ 駆動制御部
７０４ 充電率設定部
７０６ 燃料劣化推定部

Claims (5)

  1. 車両の駆動軸を駆動させる第１の回転電機と、電力を蓄積するバッテリと、エンジンと、前記エンジンで駆動され発電した電力を前記バッテリに供給する第２の回転電機と、を備えるハイブリッド車両であって、
    前記バッテリの充電率が、前記第２の回転電機で発電を開始する所定の発電開始充電率よりも低下した際に、前記エンジンを始動させて前記第２の回転電機を発電させることで前記バッテリの充電率を所定の目標充電率に維持する駆動制御部と、
    前記発電開始充電率及び前記目標充電率を設定する充電率設定部と、を備え、
    前記充電率設定部は、前記バッテリの温度が第１の所定温度以下、又は前記車両の周辺温度が第２の所定温度以下の少なくともいずれかの場合、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げる、
    ことを特徴とするハイブリッド車両。
  2. 前記エンジンの動力を用いて走行するよりも前記バッテリの電力を用いた走行を優先するＥＶ走行優先モードの設定を受け付けるＥＶモード設定部を更に備え、
    前記充電率設定部は、前記ＥＶ走行優先モードが設定されている際には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率の引き上げを中止するか、又は前記第１の温度若しくは前記第２の温度の少なくともいずれかをより低温に変更する、
    ことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両。
  3. アクセルペダルに対する前記車両への操作応答性を向上させるスポーツモードの設定を受け付けるスポーツモード設定部を更に備え、
    前記充電率設定部は、前記スポーツモードが設定されている際には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げるか、又は前記第１の温度若しくは前記第２の温度の少なくともいずれかをより高温に変更する、
    ことを特徴とする請求項１又は２記載のハイブリッド車両。
  4. 前記エンジンで使用する燃料の残量を検知する残燃料量検知部を更に備え、
    前記充電率設定部は、前記燃料の前記残量が所定量以下の場合には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率の引き上げを中止するか、又は前記第１の温度若しくは前記第２の温度の少なくともいずれかをより低温に変更する、
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のハイブリッド車両。
  5. 前記エンジンの燃料の劣化度合いを推定する燃料劣化推定部を更に備え、
    前記充電率設定部は、前記燃料の前記劣化度が所定値以上の場合には、前記発電開始充電率及び前記目標充電率を引き上げるか、又は前記第１の温度若しくは前記第２の温度の少なくともいずれかをより高温に変更する、
    ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のハイブリッド車両。
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