JP6167737B2

JP6167737B2 - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JP6167737B2
Application number: JP2013162463A
Authority: JP
Inventors: 裕志藤川; 朗大室
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2013-08-05
Filing date: 2013-08-05
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2033-08-05
Also published as: JP2015030405A

Description

本発明は、所謂シリーズ式のハイブリッド車両の制御装置に関する技術分野に属する。

従来より、ハイブリッド車両において、エンジンと、該エンジンにより駆動されて発電するモータジェネレータと、該モータジェネレータによる発電電力が充電されるバッテリと、該バッテリの放電電力及び上記モータジェネレータによる発電電力のうちの少なくとも一方の電力で駆動されるとともに、回生発電電力を発生可能な走行用モータとを備えたものが知られている。このようなハイブリッド車両では、モータジェネレータによる発電が要求された場合に、エンジンが始動されて、該エンジンによりモータジェネレータが駆動されることで、モータジェネレータによる発電が行われ、この発電電力がバッテリに充電されたり走行用モータに供給されたりすることになる。

上記バッテリは、その残存容量（ＳＯＣ）及び温度によって、該バッテリに充電することが可能な電力である充電可能電力が変化し、バッテリの残存容量が多い場合や、バッテリの温度が所定範囲外にある場合（低温や高温である場合）には、充電可能電力が低くなる。このように充電可能電力が低下した状態でバッテリに充電すると、充電可能電力を超えた電力がバッテリに充電される可能性があり、このようになると、バッテリの早期劣化を招いてしまう。このバッテリの早期劣化を抑制するためには、充電可能電力を超えた電力がバッテリに充電されないようにする必要がある。

そこで、例えば特許文献１では、バッテリが満充電状態のときや低温時等のように充電可能電力が低いとき（ここでは、基本的に０であるとき）に、内燃機関をモータリングすることで電力消費を行うことが提案されている。また、特許文献２では、バッテリへの充電が規制されているときに、走行用モータによる回生制動が必要になったとき、回生制動による発電電力を用いてモータジェネレータを作動させてエンジンを駆動するようにすることが提案されている。

特開２００４−３１２９６２号公報特開２０１２−６５２５号公報

ところで、例えば上記バッテリの残存容量（ＳＯＣ）が低いときには、モータジェネレータによる発電を要求し、この発電要求を受けてエンジンを駆動してモータジェネレータによる発電電力を発生させ、この発電電力をバッテリに充電してその残存容量を高くする。また、バッテリの残存容量が低いときにおいて、車両のドライバによりブレーキペダルが踏み込まれたときには、モータジェネレータによる発電と走行用モータによる回生発電の両方を要求し、この発電要求を受けて走行用モータにより回生発電電力を発生させ、こうしてモータジェネレータによる発電電力及び走行用モータによる回生発電電力の両方をバッテリに充電してその残存容量を高くするようにしている。

しかし、バッテリの充電可能電力が低下した状態にある場面において、モータジェネレータによる発電及び走行用モータによる回生発電を要求し、それらに要求値通りの電力を発生させてバッテリに充電してしまうと、バッテリの充電可能電力を超えた電力がバッテリに充電されてしまうことがある。この現象はバッテリの早期劣化を招いてしまう。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータジェネレータによる発電及び走行用モータによる回生発電の両方を行う場合に、バッテリの充電可能電力を超えた電力をバッテリに充電するのを抑制して、バッテリの早期劣化を抑制しようとすることにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、エンジンと、該エンジンの出力軸に連結されていて、該エンジンにより駆動されて発電するモータジェネレータと、該モータジェネレータによる発電電力が充電されるバッテリと、該バッテリの放電電力及び上記モータジェネレータによる発電電力のうちの少なくとも一方の電力で駆動されるとともに、回生発電電力を発生可能な走行用モータとを備えたハイブリッド車両の制御装置を対象として、上記バッテリの充電可能電力を検出する充電可能電力検出手段と、上記エンジン、上記モータジェネレータ及び上記走行用モータの作動を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記モータジェネレータによる発電及び上記走行用モータによる回生発電を要求する場合において、上記モータジェネレータによる発電電力の当初の要求値である第１発電要求値と上記走行用モータによる回生発電電力の当初の要求値である第１回生要求値との和が、上記充電可能電力検出手段により検出された充電可能電力を超えるときには、上記モータジェネレータによる実際の発電電力と上記走行用モータによる実際の回生発電電力との和が上記充電可能電力以下になるように、上記第１回生要求値及び上記充電可能電力のうち小さい方の値を第２回生要求値として設定するとともに、上記モータジェネレータによる発電電力の第２発電要求値を、該第２発電要求値と上記第２回生要求値との和が上記充電可能電力以下になるような値に設定し、上記第２発電要求値及び上記第２回生要求値を、上記エンジン及び上記モータジェネレータの制御指令に用いる発電電力要求値と上記走行用モータの制御指令に用いる回生電力要求値とにそれぞれ設定するよう構成されている、という構成とした。

上記の構成により、モータジェネレータによる実際の発電電力と走行用モータによる実際の回生発電電力との和がバッテリの充電可能電力以下になるように、上記第２発電要求値及び上記第２回生要求値を、上記エンジン及び上記モータジェネレータの制御指令に用いる発電電力要求値と上記走行用モータの制御指令に用いる回生電力要求値とにそれぞれ設定することにより、バッテリの充電可能電力を超えた電力をバッテリに充電するのを抑制することができ、バッテリの早期劣化を抑制することができる。

また、上記の構成により、走行用モータによる回生発電を優先的に行わせて、ハイブリッド車両の燃料消費を抑えながらドライバに対し出来る限り適切な減速感を与えるようにすることができる。

上記ハイブリッド車両の制御装置において、上記モータジェネレータによる発電電力の上記第２発電要求値から上記エンジンの出力変動を許容できる電力マージン分を差し引いた値を上記発電電力要求値として設定することが好ましい。

すなわち、エンジンの出力はそのトルク変動により変動するため、これに対応してモータジェネレータによる発電電力も変動し、この発電電力の変動により、モータジェネレータによる実際の発電電力と走行用モータによる実際の回生発電電力との和がバッテリの充電可能電力を超える可能性がある。そこで、上記第２発電要求値からエンジンの出力変動を許容できる電力マージン分を差し引いた値を上記発電電力要求値として設定することで、エンジンのトルク変動があっても、バッテリの充電可能電力を超えた電力をバッテリに充電するのを抑制するようにすることができる。

上記ハイブリッド車両の制御装置の一実施形態では、上記制御手段は、上記ハイブリッド車両のアクセルペダルの踏み込みによる加速時であって上記モータジェネレータによる発電がなされている状態から該アクセルペダルの踏み込みが解除された後、上記発電電力要求値及び上記回生電力要求値を用いて上記モータジェネレータによる発電及び上記走行用モータによる回生発電を要求している場合において、上記モータジェネレータによる実際の発電電力と上記走行用モータによる実際の回生発電電力との和が上記充電可能電力を超えてしまうときには、上記走行用モータによる回生発電電力の第３回生要求値を、該第３回生要求値と上記モータジェネレータによる実際の発電電力との和が上記充電可能電力以下になるような値に設定し、その第３回生要求値を、上記走行用モータの制御指令に用いる上記回生電力要求値に設定するよう構成されている。

すなわち、アクセルペダルの踏み込みによる加速時であってモータジェネレータによる発電がなされている状態からアクセルペダルの踏み込みが解除されたときには、上記第１発電要求値の低下に伴ってエンジン出力が低下し始めるが、このエンジン出力の低下の応答遅れによって、特定期間の間は、モータジェネレータによる実際の発電電力が高い状態にあり、この状態で、走行用モータによる回生発電電力を要求値通り発生させると、モータジェネレータによる実際の発電電力と走行用モータによる実際の回生発電電力との和が上記充電可能電力を超えてしまう。そこで、このように、エンジン出力の応答遅れによってモータジェネレータによる実際の発電電力と走行用モータによる実際の回生発電電力の要求値との和が上記充電可能電力を超えるときには、モータジェネレータによる発電電力の調整は困難であるので、走行用モータによる回生発電電力の値を調整することで、バッテリの充電可能電力を超えた電力をバッテリに充電するのを抑制することができる。

本発明の別のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンと、該エンジンの出力軸に連結されていて、該エンジンにより駆動されて発電するモータジェネレータと、該モータジェネレータによる発電電力が充電されるバッテリと、該バッテリの放電電力及び上記モータジェネレータによる発電電力のうちの少なくとも一方の電力で駆動されるとともに、回生発電電力を発生可能な走行用モータとを備えたハイブリッド車両の制御装置を対象として、上記バッテリの充電可能電力を検出する充電可能電力検出手段と、上記エンジン、上記モータジェネレータ及び上記走行用モータの作動を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記モータジェネレータによる発電及び上記走行用モータによる回生発電を要求する場合において、上記モータジェネレータによる発電電力の当初の要求値である第１発電要求値と上記走行用モータによる回生発電電力の当初の要求値である第１回生要求値との和が、上記充電可能電力検出手段により検出された充電可能電力を超えるときには、上記モータジェネレータによる実際の発電電力と上記走行用モータによる実際の回生発電電力との和が上記充電可能電力以下になるように、上記第１発電要求値及び上記第１回生要求値のうちの少なくとも一方の値を調整して、該調整後の両要求値を、上記エンジン及び上記モータジェネレータの制御指令に用いる発電電力要求値と走行用モータの制御指令に用いる回生電力要求値とに設定するよう構成されており、さらに、上記制御手段は、上記ハイブリッド車両のアクセルペダルの踏み込みによる加速時であって上記モータジェネレータによる発電がなされている状態から該アクセルペダルの踏み込みが解除された後、上記発電電力要求値及び上記回生電力要求値を用いて上記モータジェネレータによる発電及び上記走行用モータによる回生発電を要求している場合において、上記モータジェネレータによる実際の発電電力と上記走行用モータによる実際の回生電力との和が上記充電可能電力を超えてしまうときに、上記モータジェネレータによる実際の発電電力が上記発電電力要求値よりも大きい場合には、実際の発電電力の応答遅れ分に応じて、上記モータジェネレータによる発電電力の第２発電要求値を、上記発電電力要求値よりも小さい値として設定し、その第２発電要求値を、上記エンジン及び上記モータジェネレータの制御指令に用いる上記発電電力要求値に設定するよう構成されている、ものとする。

また、上記別のハイブリッド車両の制御装置の一実施形態では、上記制御手段は、上記ハイブリッド車両のアクセルペダルの踏み込みによる加速時であって上記モータジェネレータによる発電がなされている状態から該アクセルペダルの踏み込みが解除された後、上記発電電力要求値及び上記回生電力要求値を用いて上記モータジェネレータによる発電及び上記走行用モータによる回生発電を要求している場合において、上記モータジェネレータによる実際の発電電力と上記走行用モータによる実際の回生発電電力との和が上記充電可能電力を超えてしまうときには、上記走行用モータによる回生発電電力の第２回生要求値を、該第２回生要求値と上記モータジェネレータによる実際の発電電力との和が上記充電可能電力以下になるような値に設定し、その第２回生要求値を、上記走行用モータの制御指令に用いる上記回生電力要求値に設定するよう構成されていてもよい。

上記ハイブリッド車両の制御装置の更に別の実施形態では、上記制御手段は、上記モータジェネレータによる発電及び上記走行用モータによる回生発電を要求する場合において、上記発電電力要求値及び上記回生電力要求値を同時に調整する際に必要となる回生電力マージンを設定し、上記充電可能電力から上記回生電力マージンを差し引いた値を上記充電可能電力として設定するよう構成されている。

以上説明したように、本発明のハイブリッド車両の制御装置によると、モータジェネレータによる発電及び走行用モータによる回生発電を要求する場合において、モータジェネレータによる発電電力の当初の要求値である第１発電要求値と走行用モータによる回生発電電力の当初の要求値である第１回生要求値との和がバッテリの充電可能電力を超えるときには、モータジェネレータによる実際の発電電力と走行用モータによる実際の回生発電電力との和がバッテリの充電可能電力以下になるように、エンジン及びモータジェネレータの制御指令に用いる発電電力要求値と上記走行用モータの制御指令に用いる回生電力要求値がそれぞれ設定されるため、バッテリの充電可能電力を超えた電力をバッテリに充電するのを抑制して、バッテリの早期劣化を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る制御装置が搭載されたハイブリッド車両を示す概略構成図である。図１に示すハイブリッド車両のエンジン及び制御システムを示す図である。バッテリの残存容量及び温度と該バッテリの充電可能電力との関係を表す充電可能電力マップを示す図である。モータジェネレータによる発電及び走行用モータによる回生発電を要求するときのコントロールユニットの処理動作の一部を示すフローチャートである。上記コントロールユニットの処理動作の残部を示すフローチャートである。アクセルペダルの踏み込みによる加速時であってモータジェネレータによる発電がなされている状態からアクセルペダルの踏み込みが解除されたときにおける、モータジェネレータによる実際の発電電力と走行用モータによる実際の回生発電電力との関係を示すグラフである。総発電電力が充電可能電力を超える場合の、総発電電力、回生発電電力及び充電可能電力の関係を示すグラフである。総発電電力が充電可能電力以下になる場合の、総発電電力、回生発電電力及び充電可能電力の関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る制御装置が搭載されたハイブリッド車両１（以下、単に車両１という）を示す。この車両１は、所謂シリーズ式のハイブリッド車両であって、エンジン１０と、回転軸が該エンジン１０の出力軸（後述のエキセントリックシャフト１３）に連結されていて、エンジン１０を駆動して始動させかつ該始動後のエンジン１０により駆動されて発電するモータジェネレータ２０と、このモータジェネレータ２０によって発電された電力が蓄電（充電）される高電圧・大容量のバッテリ３０と、エンジン１０に駆動されることによるモータジェネレータ２０の発電電力及びバッテリ３０の蓄電電力（放電電力）のうちの少なくとも一方の電力で駆動される走行用モータ４０とを備えている。

モータジェネレータ２０、バッテリ３０及び走行用モータ４０の間には、インバータ５０が設けられている。このインバータ５０を介して、モータジェネレータ２０の発電電力が、バッテリ３０及び／又は走行用モータ４０に供給されるとともに、バッテリ３０からの放電電力が、モータジェネレータ２０及び／又は走行用モータ４０に供給される。

走行用モータ４０は、モータジェネレータ２０の発電電力及びバッテリ３０からの放電電力の少なくとも一方が供給されることにより駆動される。この走行用モータ４０の駆動力が、デファレンシャル装置６０を介して、駆動輪としての左右の前輪６１に伝達され、これにより、車両１が走行する。尚、走行用モータ４０は、回生発電電力を発生可能なものであって、車両１の減速時にジェネレータとして作動して、その発電した電力（回生発電電力）がバッテリ３０に充電される。また、バッテリ３０は、車両１の外部の電源による外部充電が可能である。

エンジン１０は、モータジェネレータ２０による発電用にのみ使用される。エンジン１０は、本実施形態では、水素タンク７０に貯留されている水素ガスが、燃料として供給される水素エンジンである。

図２に示すように、エンジン１０は、ツインロータ式（２気筒）のロータリピストンエンジンであって、２つの繭状のロータハウジング１１内（気筒内）に形成されるロータ収容室１１ａに、概略三角形状のロータ１２がそれぞれ収容されて構成されている。２つのロータハウジング１１は、３つのサイドハウジング（図示せず）の間に挟み込むようにして該サイドハウジングと一体化されてなり、各ロータハウジング１１とその両側のサイドハウジングとで各ロータ収容室１１ａが形成される。尚、図２では、２つのロータハウジング１１（２つの気筒）を展開した状態で図示しており、２つのロータハウジング１１内の中央部にそれぞれ描いているエキセントリックシャフト１３は、同じものである。

上記各ロータ１２は、その三角形の各頂部に図示しないアペックスシールを有し、これらアペックスシールがロータハウジング１１のトロコイド内周面に摺接しており、このことで、各ロータ１２により各ロータ収容室１１ａ（各気筒内）に３つの作動室（燃焼室に相当）が画成される。そして、各ロータ１２は、該ロータ１２の３つのアペックスシールが各々ロータハウジング１１のトロコイド内周面に当接した状態でエキセントリックシャフト１３の周りを自転しながら、該エキセントリックシャフト１３の軸心の周りに公転するようになっている。ロータ１２が１回転する間に、該ロータ１２の各頂部間にそれぞれ形成された作動室が周方向に移動しながら、吸気、圧縮、膨張（燃焼）及び排気の各行程を行い、これにより発生する回転力がロータ１２を介して出力軸としてのエキセントリックシャフト１３から出力される。

上記各ロータ収容室１１ａには、吸気行程にある作動室に連通するように吸気通路１４が連通しているとともに、排気行程にある作動室に連通するように排気通路１５が連通している。吸気通路１４は、上流側では１つであるが、下流側では、２つの分岐路に分岐してそれぞれ上記各ロータ収容室１１ａに連通している。吸気通路１４の上記分岐部よりも上流側には、ステッピングモータ等のスロットル弁アクチュエータ９０により駆動されて吸気通路１４の断面積（弁開度）を調節するスロットル弁１６が配設されている。吸気通路１４の上記分岐部よりも下流側の各分岐路には、上記水素タンク７０から供給された水素（燃料）を吸気通路１４内に噴射する予混合用インジェクタ１７が配設されている。この予混合用インジェクタ１７により噴射された水素は空気と混合された状態（予混合状態）で、吸気行程にある作動室に供給される。

上記排気通路１５は、上流側では、各ロータ収容室１１にそれぞれ連通するように２つ設けられているが、下流側では、１つに合流されている。この排気通路１５の該合流部よりも下流側には、排気ガスを浄化するための排気ガス浄化触媒８０が配設されている。この排気ガス浄化触媒８０は、本実施形態では、ＮＯｘ吸蔵還元触媒とされている。尚、図２において吸気通路１４及び排気通路１５に図示した矢印は、吸気及び排気の流れを示している。

上記各ロータハウジング１１（各気筒）には、上記水素タンク７０から供給された水素（燃料）をロータ収容室１１内（気筒内）に直接噴射する直噴用インジェクタ１８と、上記予混合用インジェクタ１７又は直噴用インジェクタ１８より噴射された水素の点火を行う点火プラグ１９とが設けられている。

予混合用インジェクタ１７は、後述のエンジン水温センサ１０６により検出されたエンジン冷却水の温度（エンジン水温）が、予め設定された設定温度よりも低いときに作動する。一方、直噴用インジェクタ１８は、上記エンジン水温が上記設定温度以上であるときに作動する。これは、上記エンジン水温が上記設定温度よりも低いときには、燃料（水素）が燃焼した際に生じる水蒸気が直噴用インジェクタ１８の噴口において氷結して該噴口が塞がれる場合があるからである。また、ロータハウジング１１のトロコイド内周面に付着した氷が、ロータ１２のアペックスシールによって直噴用インジェクタ１８の噴口内に掻き込まれ、このことによっても直噴用インジェクタ１８の噴口が塞がれる場合がある。このように直噴用インジェクタ１８の噴口が塞がれると、ロータ収容室１１内に供給される燃料量が不足する。そこで、上記氷結によるロータ収容室１１内への供給燃料量の不足を防止するべく、上記エンジン水温が、直噴用インジェクタ１８の噴口で氷結が生じるような温度にあるときには、予混合用インジェクタ１７により燃料の噴射を行う。上記エンジン水温が上記設定温度以上になれば、直噴用インジェクタ１８の噴口内の氷が溶けるとともに、燃料（水素）が燃焼した際に生じる水蒸気が氷結することもないので、空気の充填率を高めて高トルクが得られるように直噴用インジェクタ１８から水素を噴射する。

ここで、エンジン１０の始動時においては、その前のエンジン停止直前のエンジン水温が、通常は、上記設定温度以上であり、そのエンジン停止直前に発生した水蒸気は蒸発しているので、始動時における上記エンジン水温が上記設定温度よりも低くても、直噴用インジェクタ１８の噴口内に氷が存在する可能性は低い。そこで、エンジン１０の始動性を高めるべく、直噴用インジェクタ１８から燃料を噴射する。そして、エンジン１０の始動後においても、上記エンジン水温が上記設定温度よりも低い場合には、直噴用インジェクタ１８から予混合用インジェクタ１７に切り換えることになる。

尚、本実施形態では、予混合用インジェクタ１７は各分岐路において１つしか設けられていないが、直噴用インジェクタ１８は、各ロータハウジング１１において、エキセントリックシャフト１３の軸方向（図２の紙面に垂直な方向）に２つ並んで配設されている（図２では、１つしか見えていない）。

車両１には、バッテリ３０に出入りする電流及びバッテリ３０の電圧を検出するバッテリ電流・電圧センサ１０１と、車両１のドライバによるアクセルペダルの踏み込み量（ドライバの操作によるアクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１０２と、車両１の車速を検出する車速センサ１０３と、エキセントリックシャフト１３に設けられ、エキセントリックシャフト１３の回転角度位置を検出する回転角センサ１０４（エンジン１０の回転数を検出するエンジン回転数センサを兼ねる）と、エンジン１０の排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ１０５と、ロータハウジング１１の内部に形成されたウォータジャケット（図示せず）に臨んで該ウォータジャケット内を流れるエンジン冷却水の温度（エンジン水温）を検出するエンジン水温センサ１０と、水素タンク７０内の圧力（つまり水素タンク７０内の水素残量）を検出するタンク圧力センサ１０７と、吸気通路１４内に吸入される吸気流量を検出するエアフローセンサ１０８と、バッテリ３０の温度を検出するバッテリ温度センサ１０９と、車両１のドライバによりブレーキペダルが踏み込まれていること及びその踏み込み量を検出するブレーキセンサ１１０と、車両１のドライバが操作する回生スイッチ１１１と、エンジン１０の作動制御や、インバータ５０の作動制御（つまりモータジェネレータ２０及び走行用モータ４０の作動制御）等を行うコントロールユニット１００（制御手段）とが設けられている。

コントロールユニット１００は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、プログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力をする入出力（Ｉ／Ｏ）バスと、を備えている。コントロールユニット１００には、バッテリ電流・電圧センサ１０１、アクセル開度センサ１０２、車速センサ１０３、回転角センサ１０４、空燃比センサ１０５、エンジン水温センサ１０６、タンク圧力センサ１０７、エアフローセンサ１０８、バッテリ温度センサ１０９、ブレーキセンサ１１０、回生スイッチ１１１等からの各種信号が入力されるようになっている。

そして、コントロールユニット１００は、上記入力信号に基づいて、スロットル弁アクチュエータ９０、ポート噴射用インジェクタ１７、直噴用インジェクタ１８、点火プラグ１９に対して制御信号を出力してエンジン１０を制御するとともに、インバータ５０に対して制御信号を出力してモータジェネレータ２０及び走行用モータ４０を制御する。

コントロールユニット１００は、インバータ５０を制御することにより、モータジェネレータ２０の作動状態を、バッテリ３０からの電力供給によりエンジン１０を駆動する駆動状態と、エンジン１０による駆動により発電して該発電電力をバッテリ３０や走行用モータ４０に供給する発電状態とに切り換えることが可能になっている。そして、コントロールユニット１００は、エンジン１０の始動時には、モータジェネレータ２０の作動状態を上記駆動状態としてエンジン１０を始動し、エンジン１０の始動後には、上記発電状態に切り換える。尚、モータジェネレータ２０を、エンジン１０を駆動もせずかつ発電もしない空回り状態にすることも可能である。

また、コントロールユニット１００は、バッテリ電流・電圧センサ１０１により検出された、バッテリ３０に出入りする電流及びバッテリ３０の電圧に基づいて、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）を検出し、このバッテリ３０の残存容量と、バッテリ温度センサ１０９により検出されたバッテリ３０の温度とに基づいて、例えば図３に示すような、コントロールユニット１００の上記メモリに記憶されている充電可能電力マップ（図３の充電可能電力マップに記載されている温度は、バッテリ３０の温度である）から、バッテリ３０に充電することが可能な電力である充電可能電力Ｐｉｎを検出する。このことで、バッテリ電流・電圧センサ１０１、バッテリ温度センサ１０９及びコントロールユニット１００は、バッテリ３０の充電可能電力Ｐｉｎを検出する充電可能電力検出手段を構成することになる。図３から分かるように、バッテリ３０の充電可能電力Ｐｉｎは、バッテリ３０の残存容量が多い場合に低くなるとともに、バッテリ３０の温度が第１所定範囲外にある場合（−１０℃以下の低温や６０℃以上の高温である場合）には、０ないしそれに近い値になる。尚、バッテリ３０から放電することが可能な電力である放電可能電力は、充電可能電力Ｐｉｎとは逆に、バッテリ３０の残存容量が少ない場合に低くなる。また、バッテリ３０の温度に対しての放電可能電力は、充電可能電力Ｐｉｎと同様の傾向にあり、バッテリ３０の温度が第２所定範囲外にある場合に、０ないしそれに近い値になる。

コントロールユニット１００は、バッテリ３０の残存容量が、予め決められた基準値よりも少なくなったときには、車両１のインストルメントパネルに設けられた警報ランプ１２０（図２参照）により警報を行って、ドライバに車両１の外部の電源によるバッテリ３０の外部充電を促す。上記基準値は、上記バッテリ温度センサ１０９によるバッテリ３０の温度と、不図示の外気温センサにより検出された外気温度とに基づいて、予め作成された不図示の残存容量基準値マップから求める。

ここで、バッテリ３０の温度や外気温度が低いと、充電可能電力Ｐｉｎが低くなることに加えて、上記放電可能電力も低くなる。このため、バッテリ３０の放電による温度上昇が遅く、この結果、充電可能電力Ｐｉｎが低い状態が長い間継続する。このため、バッテリ３０に電力を充電することが長い間できないため、バッテリ３０の残存容量が早期に低下してしまう。この点を踏まえて、バッテリ３０の温度が第１所定値よりも低くかつ外気温度が第２所定値よりも低い場合の上記基準値は、バッテリ３０の温度が上記第１所定値以上であるか又は外気温度が上記第２所定値以上である場合の上記基準値よりも高い値に設定されている。これにより、バッテリ３０の温度が第１所定値よりも低くかつ外気温度が第２所定値よりも低い場合には、バッテリ３０の温度が上記第１所定値以上であるか又は外気温度が上記第２所定値以上である場合に比べて、バッテリ３０の残存容量が高い段階で警報ランプ１２０による警報が行われ、これにより、ドライバは早めにバッテリ３０の外部充電を行うことになり、バッテリ３０に電力を充電できなくてバッテリ３０の残存容量が早期に低下するという問題の発生を抑制することができる。

さらに、インバータ５０は、モータジェネレータ２０による発電電力等に応じて、走行用モータ４０の駆動を、バッテリ３０からの放電電力のみでもって行う態様１と、モータジェネレータ２０からの発電電力のみでもって行う態様２と、バッテリ３０及びモータジェネレータ２０の両方からの電力でもって行う態様３とに切換えることができる機能を持っている。この機能により、コントロールユニット１００は、バッテリ３０のＳＯＣが高い場面では様態１を優先的に使用してＳＯＣを低下させ、ＳＯＣが低い場面では様態２を優先的に使用してＳＯＣを維持させることが可能になる。ここでの様態２とは、発電電力が全て走行用モータ４０で消費される場合と、発電電力が走行用モータ４０での消費とバッテリ３０の充電との両方に使われる場合とがある。ＳＯＣを維持しながら走行する場合には、低車速域では様態１で走行し、高車速域では様態２を選択し走行用モータ４０の出力よりも多くの電力を発電しながら走行するような発電始動停止制御を用いることも可能である。また、様態３の場面としては、アクセル開度センサ１０２等からの入力情報に基づくドライバの加速要求が大きい場面や、バッテリ３０の放電可能電力が低い場合等が挙げられる。尚、タンク圧力センサ１０７による水素タンク７０内の水素残量が所定値以下になった場合やエンジン１０がオーバーヒートした場合などでは態様１を選択する。

走行用モータ４０の駆動を、バッテリ３０からの放電電力のみでもって行う態様から、モータジェネレータ２０からの発電電力のみでもって行う態様、又は、バッテリ３０及びモータジェネレータ２０の両方からの電力でもって行う態様に切り換える際には、エンジン１０に始動を要求（モータジェネレータ２０へ発電要求）することになる。また、その逆の切り換え時には、エンジン１０に停止要求をすることになり、エンジン１０が停止することになる。

バッテリ３０の残存容量が所定容量よりも少ない場合には、モータジェネレータ２０による発電を要求する必要があり、モータジェネレータ２０による発電電力がバッテリ３０に充電される。エンジン１０及びモータジェネレータ２０の制御指令に用いる発電電力要求値は、ドライバの加速要求、車両の速度、バッテリ３０のＳＯＣ、熱効率、上記充電可能電力Ｐｉｎなどから設定した要求値（第１発電要求値に相当）からエンジン１０のトルク変動（つまり出力変動）を許容できる電力マージン分を差し引いた値として設定する。

また、車両１の減速時（アクセルペダル及びブレーキペダルの両方が踏み込まれていないときや、ブレーキペダルが踏み込まれたとき）に上記充電可能電力Ｐｉｎが十分にある場合には、走行用モータ４０による回生発電を発生させ、モータジェネレータ２０による発電電力に加えて、走行用モータ４０による回生発電電力がバッテリ３０に充電される。

本実施形態では、車両１のドライバが操作可能な上記回生スイッチ１１１が設けられており、ドライバは、その回生スイッチ１１１の操作により、回生の態様を、以下の３つの態様の中から１つを選択することが可能になっている。コントロールユニット１００は、上記回生スイッチ１１１により設定された態様で、走行用モータ４０による回生発電を行う。

第１の態様では、アクセルペダル及びブレーキペダルの両方が踏み込まれていないときには、回生を行わない（このときには、走行用モータ４０による回生発電を要求しないことになる）。また、ブレーキペダルが踏み込まれたときには、通常の回生を行う。この通常の回生時の回生電力は、車両１の走行状態（車速等）、ブレーキペダルの踏み込み量等に基づいて算出された値（第１回生要求値に相当）とされる。

第２の態様では、アクセルペダル及びブレーキペダルの両方が踏み込まれていないときには、弱回生を行う。この弱回生時の回生電力は、車両１の走行状態等に基づいて算出された値（第１回生要求値）とされ、その最大値は上記通常の回生時の要求値の最大値よりも低い。また、ブレーキペダルが踏み込まれたときには、上記通常の回生を行う。

第３の態様では、アクセルペダル及びブレーキペダルの両方が踏み込まれていないときには、上記通常の回生を行う。また、ブレーキペダルが踏み込まれたときにも、上記通常の回生を行う。

ここで、コントロールユニット１００がモータジェネレータ２０による発電及び走行用モータ４０による回生発電を要求するときに、その発電電力の要求値及び回生電力の要求値通りの電力を発生させてバッテリ３０に充電したのでは、特にバッテリ３０の充電可能電力Ｐｉｎが低下した状態にあるときに、バッテリ３０の充電可能電力Ｐｉｎを超えた電力をバッテリ３０に充電してしまうことがある。

そこで、コントロールユニット１００は、モータジェネレータ２０による発電及び走行用モータ４０による回生発電を要求する場合において、モータジェネレータ２０による発電電力の当初の要求値である第１発電要求値と走行用モータ４０による回生発電電力の当初の要求値である第１回生要求値との和が、上記検出された充電可能電力Ｐｉｎを超えるときには、モータジェネレータ２０による実際の発電電力と走行用モータ４０による実際の回生発電電力との和が充電可能電力Ｐｉｎ以下になるように、上記第１発電要求値及び上記第１回生要求値のうちの少なくとも一方の値を調整して、該調整後の両要求値を、エンジン１０及びモータジェネレータ２０の制御指令に用いる発電電力要求値と走行用モータ４０の制御指令に用いる回生電力要求値とに設定する。

モータジェネレータ２０による実際の発電電力は、エンジン１０のトルク変動による出力変動により変動するので、バッテリ３０の充電可能電力Ｐｉｎを超えた電力がバッテリ３０に充電される可能性がある。そこで、本実施形態では、上記モータジェネレータ２０による発電電力の上記第１発電要求値からエンジン１０のトルク変動（出力変動）を許容できる電力マージン分を差し引いた値をエンジン１０及びモータジェネレータ２０の制御指令に用いる上記発電電力要求値に設定する（後述の第２発電要求値についても同様）。

具体的に、コントロールユニット１００は、モータジェネレータ２０による発電及び走行用モータ４０による回生発電を要求する場合において、モータジェネレータ２０による発電電力の上記第１発電要求値と走行用モータ４０による回生発電電力の上記第１回生要求値との和が上記充電可能電力Ｐｉｎを超えるときには、走行用モータ４０による回生発電電力の第２回生要求値を、上記第１回生要求値及び上記充電可能電力Ｐｉｎのうち小さい方の値に設定するとともに、モータジェネレータ２０による発電電力の第２発電要求値を、該第２発電要求値と上記第２回生要求値との和が上記充電可能電力Ｐｉｎ以下になるような値に設定する。そして、上記第２発電要求値及び上記第２回生要求値を、エンジン１０及びモータジェネレータ２０の制御指令に用いる上記発電電力要求値と走行用モータ４０の制御指令に用いる上記回生電力要求値とにそれぞれ設定することで、エンジン１０、モータジェネレータ２０及び走行用モータ４０を制御する。

充電可能電力Ｐｉｎが０であるときには、上記小さい方の値は０であるので、走行用モータ４０による回生発電電力の上記第２回生要求値を、Ｐｉｎ（＝０）に設定する（つまり発電しない）。この場合、モータジェネレータ２０による発電電力の上記第２発電要求値も０に設定することになる（つまり発電しない）。

また、走行用モータ４０による回生発電電力の上記第２回生要求値を充電可能電力Ｐｉｎ（０でない）に設定した場合にも、モータジェネレータ２０による発電電力の上記第２発電要求値を０に設定することになる（つまり発電しない）。

さらに、走行用モータ４０による回生発電電力の上記第２回生要求値を上記第１回生要求値と同じに設定した場合、充電可能電力Ｐｉｎから該第２回生要求値（第１回生要求値）を引いた値が、エンジン１０のトルク変動（出力変動）を許容できる電力マージンよりも小さいときには、上記発電電力要求値を０に設定することになる（つまり発電しない）。つまり、モータジェネレータ２０による発電電力の第２発電要求値を、該第２発電要求値と上記第２回生要求値との和が充電可能電力Ｐｉｎ以下になるような値に設定しても、第２発電要求値からエンジン１０の出力変動を許容できる電力マージン分を差し引いた値は０又は負の値になるため、第２発電要求値から該電力マージン分を差し引いた値を発電電力要求値とすることで、その発電電力要求値を０に設定することになる。

本実施形態では、コントロールユニット１００は、車両１のアクセルペダルの踏み込みによる加速時であってモータジェネレータ２０による発電がなされている状態から該アクセルペダルの踏み込みが解除された後、上記発電電力要求値及び上記回生電力要求値を用いてモータジェネレータ２０による発電及び走行用モータ４０による回生発電を要求している場合において、モータジェネレータ２０による実際の発電電力と走行用モータ４０による実際の回生発電電力との和が充電可能電力Ｐｉｎを超えてしまうときには、走行用モータ４０による回生発電電力の第３回生要求値を、該第３回生要求値とモータジェネレータ２０による実際の発電電力との和が充電可能電力Ｐｉｎ以下になるような値に設定し、その第３回生要求値を、走行用モータ４０の制御指令に用いる上記回生電力要求値に設定する。このとき、該回生電力要求値の設定に代えて、又は、加えて、上記発電電力要求値が０よりも大きい場合において、モータジェネレータ２０による実際の発電電力が上記発電電力要求値よりも大きい場合には、実際の発電電力の応答遅れ分に応じて、モータジェネレータ２０による発電電力の第３発電要求値を、上記発電電力要求値よりも小さい値として設定し、その第３発電要求値を、エンジン１０及びモータジェネレータ２０の制御指令に用いる上記発電電力要求値に設定してもよい。尚、第３回生要求値は、請求項３に記載の第３回生要求値及び請求項５に記載の第２回生要求値に相当し、第３発電要求値は請求項５に記載の第２発電要求値に相当する。

ここで、図６に示すように、アクセルペダルの踏み込みによる加速時であってモータジェネレータ２０による発電がなされている状態（このときのモータジェネレータ２０による発電電力は、走行用モータ４０のみに供給されるか、又は、走行用モータ４０及びバッテリ３０の両方に供給される）からアクセルペダルの踏み込みが解除されたとき（アクセルがＯＮからＯＦＦになったとき）には、エンジン１０の出力（モータジェネレータ２０による発電電力）が上記発電電力要求値に基づいて低下し始めるが、このエンジン１０の出力の低下の応答遅れによって、モータジェネレータ２０による実際の発電電力が高い状態にあり、この状態で、走行用モータ４０による回生発電電力を上記回生電力要求値通りにすると、モータジェネレータ２０による実際の発電電力と走行用モータ４０による実際の回生発電電力との和（総発電電力）の値が充電可能電力Ｐｉｎを超えることがある。そこで、このように、モータジェネレータ２０による実際の発電電力と走行用モータ４０による実際の回生発電電力との和が上記充電可能電力Ｐｉｎを超えるときには、モータジェネレータ２０による発電電力の調整は困難であるので、上記回生電力要求値を調整する。すなわち、第３回生要求値を、該第３回生要求値とモータジェネレータ２０による実際の発電電力との和が充電可能電力Ｐｉｎ以下となるように設定する。このとき、エンジン１０の出力の低下の応答遅れの度合いに応じて、上記発電電力要求値よりも小さな第３発電要求値を設定し、その値を上記発電電力要求値に用いてもよい。また、図６に示すように、モータジェネレータ２０による実際の発電電力の低下に連れて、走行用モータ４０による回生発電電力を上昇させることが好ましい。このようにすれば、上記総発電電力は、エンジン１０のトルク変動による影響を除けば、略一定になる。

また、本発明は、上記発電電力要求値と上記回生電力要求値とを同時に調整する場合を想定して、その際に必要となる回生電力マージンＥ０を予め設定しておき、上記充電可能電力Ｐｉｎから上記回生電力マージンＥ０を引いた値を上記充電可能電力Ｐｉｎとして用いてもよい。

モータジェネレータ２０による発電及び走行用モータ４０による回生発電を要求するときのコントロールユニット１００の処理動作について、図４及び図５のフローチャートに基づいて説明する。

最初のステップＳ１で、各種センサ及びスイッチから各種データを入力し、次のステップＳ２で、バッテリ３０の残存容量（ＳＯＣ）とバッテリ３０の温度とに基づいて上記充電可能電力マップからバッテリ３０の充電可能電力Ｐｉｎを検出する。

次のステップＳ３では、車両１のアクセルペダルの踏み込みによる加速時であってモータジェネレータ２０による発電がなされている状態において該アクセルペダルの踏み込み量が、予め設定された設定値ＡＰ以上の状態にあるか否かを判定する。

上記ステップＳ３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ４に進んで、走行用モータ４０による出力を要求し続けているので、ドライバの加速要求、車両の速度、ＳＯＣ、熱効率、充電可能電力Ｐｉｎなどに応じて、モータジェネレータ２０による発電をし続け、しかる後にステップＳ２１に進む。

上記ステップＳ３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ５に進んで、上記検出した充電可能電力Ｐｉｎが０であるか否かを判定する。

上記ステップＳ５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ６に進んで、上記発電電力要求値及び上記回生電力要求値を共に０に設定する（発電しない）。ステップＳ６の後、ステップＳ２１に進む。

上記ステップＳ５の判定がＮＯであるときには、ステップＳ７に進んで、上記検出した充電可能電力Ｐｉｎが０を超えかつＥ１以下であるか否かを判定する。Ｅ１の値は、エンジン１０のトルク変動に対応した、モータジェネレータ２０による発電電力の変動幅に相当する値である。

上記ステップＳ７の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ８に進んで、回生スイッチ１１１の操作状態及びブレーキペダルの踏み込みの有無に対応した上記第１回生要求値を、車両１の走行状態、ブレーキペダルの踏み込み量等に基づいて設定する。

次のステップＳ９で、上記回生電力要求値を、上記設定した第１回生要求値及び充電可能電力Ｐｉｎのうちの小さい方の値に設定するとともに、上記発電電力要求値を０に設定する（発電しない）。ステップＳ９の後、ステップＳ２１に進む。

上記ステップＳ９の処理動作により、走行用モータ４０による回生発電電力の上記第１回生要求値が充電可能電力Ｐｉｎよりも小さいとした場合、図７に示すように、上記第１回生要求値が上記回生電力要求値に設定され、走行用モータ４０による実際の回生発電電力もその第１回生要求値となる。そして、仮にモータジェネレータ２０による発電を行った場合、充電可能電力Ｐｉｎから実際の回生発電電力（又は上記第１回生要求値）を引いた値が、エンジン１０のトルク変動に対応した、モータジェネレータ２０による発電電力の変動幅よりも小さいので、モータジェネレータ２０による発電電力を０よりも大きい値で出来る限り小さくしたとしても、エンジン１０のトルク変動により、総発電電力（図７の二点鎖線を参照）の値は、充電可能電力Ｐｉｎを超えてしまう。このため、モータジェネレータ２０による発電はなされない。また、上記回生電力要求値が充電可能電力Ｐｉｎに設定された場合も、当然、モータジェネレータ２０による発電はなされない。

上記ステップＳ７の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１０に進んで、上記検出した充電可能電力ＰｉｎがＥ１を超えかつＥ２以下であるか否かを判定する。Ｅ２の値は、走行用モータ４０による回生発電電力の上記第１回生要求値の最大値（つまり通常回生時の回生電力の最大値）に、エンジン１０のトルク変動に対応した、モータジェネレータ２０による発電電力の変動幅を加えた値である。

上記ステップＳ１０の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１１に進んで、回生スイッチ１１１の操作状態及びブレーキペダルの踏み込みの有無に対応した上記第１回生要求値を、車両１の走行状態、ブレーキペダルの踏み込み量等に基づいて設定する。

次のステップＳ１２で、モータジェネレータ２０による発電電力の上記第１発電要求値と走行用モータ４０による回生発電電力の上記第１回生要求値との和である第１総目標発電電力が、上記充電可能電力Ｐｉｎよりも大きいか否かを判定する。

上記ステップＳ１２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１３に進む一方、ステップＳ１２の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１６に進む。

上記ステップＳ１３では、上記第１回生要求値が充電可能電力Ｐｉｎよりも小さいか否かを判定する。このステップＳ１３の判定がＹＥＳであるときにはステップＳ１４に進んで、走行用モータ４０による回生発電電力の上記第１回生要求値を上記回生電力要求値に設定するとともに、モータジェネレータ２０による発電電力の第２発電要求値を、この第２発電要求値と、上記設定した上記回生電力要求値との和が充電可能電力Ｐｉｎ以下になるような値に設定し、この第２発電要求値を上記発電電力要求値に設定する。ここで、充電可能電力Ｐｉｎから上記第１回生要求値を引いた値が、エンジン１０のトルク変動に対応した、モータジェネレータ２０による発電電力の変動幅よりも小さいときには、上記発電電力要求値は０に設定されることになる（つまり発電しない）。ステップＳ１４の後、ステップＳ２１に進む。

上記ステップＳ１４の処理動作により、図８に示すように、上記回生電力要求値が、充電可能電力Ｐｉｎよりも小さい上記第１回生要求値に設定され、走行用モータ４０による実際の回生発電電力も上記第１回生要求値となる。充電可能電力Ｐｉｎから走行用モータ４０による実際の回生発電電力を引いた値が、エンジン１０のトルク変動に対応した、モータジェネレータ２０による発電電力の変動幅よりも大きければ（図８では、そのようになっている）、モータジェネレータ２０による発電がなされ、この場合、モータジェネレータ２０による発電電力の第２発電要求値を、この第２発電要求値と走行用モータ４０による実際の回生発電電力との和が充電可能電力Ｐｉｎ以下になるような値に設定し、その第２発電要求値が上記発電電力要求値に設定される。

上記ステップＳ１３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ１５に進んで、上記回生電力要求値を充電可能電力Ｐｉｎに設定するとともに、上記発電電力要求値を０に設定する（発電しない）。ステップＳ１５の後、ステップＳ２１に進む。

上記ステップＳ１５の処理動作により、上記回生電力要求値が充電可能電力Ｐｉｎに設定され、走行用モータ４０による実際の回生発電電力も充電可能電力Ｐｉｎとなる。この場合、仮にモータジェネレータ２０による発電を行った場合、図７と同様に、上記総発電電力の値は、充電可能電力Ｐｉｎを超えてしまう。このため、モータジェネレータ２０による発電はなされない。

上記ステップＳ１２の判定がＮＯであるときに進むステップＳ１６では、走行用モータ４０による回生発電電力の上記第１回生要求値を上記回生電力要求値に設定するとともに、モータジェネレータ２０による発電電力の上記第１発電要求値を上記発電電力要求値に設定し、しかる後にステップＳ２１に進む。

上記ステップＳ１６の処理動作により、上記第１総目標発電電力（上記第１発電要求値と上記第１回生要求値との和）が充電可能電力Ｐｉｎ以下であれば、モータジェネレータ２０による発電及び走行用モータ４０による回生発電を、それら当初の要求値通りに行うことができる。

上記ステップＳ１０の判定がＮＯであるとき（つまり、充電可能電力ＰｉｎがＥ２よりも大きいとき）には、ステップＳ１７に進んで、回生スイッチ１１１の操作状態及びブレーキペダルの踏み込みの有無に対応した上記第１回生要求値を、車両１の走行状態、ブレーキペダルの踏み込み量等に基づいて設定する。充電可能電力ＰｉｎがＥ２よりも大きいので、上記第１回生要求値は、常に充電可能電力Ｐｉｎよりも小さくなる。また、充電可能電力Ｐｉｎから上記第１回生要求値を引いた値は、エンジン１０のトルク変動に対応した、モータジェネレータ２０による発電電力の変動幅よりも大きくなる。

次のステップＳ１８では、上記第１総目標発電電力が上記充電可能電力Ｐｉｎよりも大きいか否かを判定する。このステップＳ１８の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ１９に進んで、走行用モータ４０による回生発電電力の上記第１回生要求値を上記回生電力要求値に設定するとともに、モータジェネレータ２０による発電電力の第２発電要求値を、この第２発電要求値と、上記設定した上記回生電力要求値との和が充電可能電力Ｐｉｎ以下になるような値に設定し、この第２発電要求値を上記発電電力要求値に設定する。尚、充電可能電力Ｐｉｎから上記目標回生発電電力を引いた値は、エンジン１０の回転変動に対応した、モータジェネレータ２０による発電電力の変動幅よりも大きくなるので、モータジェネレータ２０による発電電力の値が０に設定されることはない。ステップＳ２０の後、ステップＳ２１に進む。

上記ステップＳ１９の処理動作により、図８と同様に、上記回生電力要求値は、充電可能電力Ｐｉｎよりも小さい上記第１回生要求値に設定され、走行用モータ４０による実際の回生発電電力も上記第１回生要求値となる。充電可能電力Ｐｉｎから上記回生電力要求値を引いた値が、エンジン１０のトルク変動に対応した、モータジェネレータ２０による発電電力の変動幅よりも大きくなるので、モータジェネレータ２０による発電がなされる。そして、上記第１総目標発電電力（上記第１発電要求値と上記第１回生要求値との和）が充電可能電力Ｐｉｎを超えるときには、モータジェネレータ２０による発電電力の第２発電要求値を、この第２発電要求値と走行用モータ４０による実際の回生発電電力との和が充電可能電力Ｐｉｎ以下になるような値に設定し、その第２発電要求値が上記発電電力要求値に設定される。

上記ステップＳ１８の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２０に進んで、走行用モータ４０による回生発電電力の上記第１回生要求値を上記回生電力要求値に設定するとともに、モータジェネレータ２０による発電電力の上記第１発電要求値を上記発電電力要求値に設定し、しかる後にステップＳ２１に進む。

上記ステップＳ２０の処理動作により、上記第１総目標発電電力（上記第１発電要求値と上記第１回生要求値との和）が充電可能電力Ｐｉｎ以下であれば、モータジェネレータ２０による発電及び走行用モータ４０による回生発電を、それら当初の要求値通りに行うことができる。

上記ステップＳ４、Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１９及びＳ２０の後に進むステップＳ２１では、上記総発電電力（モータジェネレータ２０による実際の発電電力と走行用モータ４０による実際の回生発電電力との和）が充電可能電力Ｐｉｎ以下であるか否かを判定する。

上記ステップＳ２１の判定がＹＥＳであるときには、リターンする一方、ステップＳ２１の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２２に進んで、エンジン１０の出力低下の応答遅れにより上記総発電電力が充電可能電力Ｐｉｎよりも大きいと判断し、上記総発電電力が充電可能電力Ｐｉｎより小さくなるように回生電力要求値を調整し、しかる後にリターンする。

したがって、本実施形態では、モータジェネレータ２０による発電及び走行用モータ４０による回生発電を要求する場合において、モータジェネレータ２０による発電電力の第１発電要求値（当初の要求値）と走行用モータ４０による回生発電電力の第１回生要求値（当初の要求値）との和が、バッテリ３０の充電可能電力Ｐｉｎを超えるときには、モータジェネレータ２０による実際の発電電力と走行用モータ４０による実際の回生発電電力との和がバッテリ３０の充電可能電力以下になるように、上記第１発電要求値及び上記第１回生要求値のうちの少なくとも一方の値を調整して、それらの要求値を、エンジン１０及びモータジェネレータ２０の制御指令に用いる発電電力要求値と走行用モータ４０の制御指令に用いる回生電力要求値とに設定するようにしたので、バッテリ３０の充電可能電力を超えた電力をバッテリ３０に充電するのを抑制して、バッテリ３０の早期劣化を抑制することができる。

また、上記発電電力要求値及び上記回生電力要求値を用いても、エンジン１０の出力低下の応答遅れによりモータジェネレータ２０による実際の発電電力と走行用モータ４０による実際の回生発電電力との和が充電可能電力Ｐｉｎを超えてしまうときには、モータジェネレータ２０による実際の発電電力と充電可能電力Ｐｉｎとに基づいて、上記回生電力要求値をさらに調整することで、バッテリ３０の充電可能電力Ｐｉｎを超えた電力をバッテリ３０に充電するのを抑制することができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、エンジンと、該エンジンの出力軸に連結されていて、該エンジンにより駆動されて発電するモータジェネレータと、該モータジェネレータによる発電電力が充電されるバッテリと、該バッテリの放電電力及び上記モータジェネレータによる発電電力のうちの少なくとも一方の電力で駆動されるとともに、回生発電電力を発生可能な走行用モータとを備えたハイブリッド車両の制御装置に有用である。

１ハイブリッド車両
１０エンジン
２０モータジェネレータ
３０バッテリ
４０走行用モータ
１００コントロールユニット（制御手段）（充電可能電力検出手段）
１０１バッテリ電流・電圧センサ（充電可能電力検出手段）
１０９バッテリ温度センサ（充電可能電力検出手段）

Claims

エンジンと、該エンジンの出力軸に連結されていて、該エンジンにより駆動されて発電するモータジェネレータと、該モータジェネレータによる発電電力が充電されるバッテリと、該バッテリの放電電力及び上記モータジェネレータによる発電電力のうちの少なくとも一方の電力で駆動されるとともに、回生発電電力を発生可能な走行用モータとを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
上記バッテリの充電可能電力を検出する充電可能電力検出手段と、
上記エンジン、上記モータジェネレータ及び上記走行用モータの作動を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記モータジェネレータによる発電及び上記走行用モータによる回生発電を要求する場合において、上記モータジェネレータによる発電電力の当初の要求値である第１発電要求値と上記走行用モータによる回生発電電力の当初の要求値である第１回生要求値との和が、上記充電可能電力検出手段により検出された充電可能電力を超えるときには、上記モータジェネレータによる実際の発電電力と上記走行用モータによる実際の回生発電電力との和が上記充電可能電力以下になるように、上記第１回生要求値及び上記充電可能電力のうち小さい方の値を第２回生要求値として設定するとともに、上記モータジェネレータによる発電電力の第２発電要求値を、該第２発電要求値と上記第２回生要求値との和が上記充電可能電力以下になるような値に設定し、上記第２発電要求値及び上記第２回生要求値を、上記エンジン及び上記モータジェネレータの制御指令に用いる発電電力要求値と上記走行用モータの制御指令に用いる回生電力要求値とにそれぞれ設定するよう構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記モータジェネレータによる発電電力の上記第２発電要求値から上記エンジンの出力変動を許容できる電力マージン分を差し引いた値を上記発電電力要求値とすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記制御手段は、上記ハイブリッド車両のアクセルペダルの踏み込みによる加速時であって上記モータジェネレータによる発電がなされている状態から該アクセルペダルの踏み込みが解除された後、上記発電電力要求値及び上記回生電力要求値を用いて上記モータジェネレータによる発電及び上記走行用モータによる回生発電を要求している場合において、上記モータジェネレータによる実際の発電電力と上記走行用モータによる実際の回生発電電力との和が上記充電可能電力を超えてしまうときには、上記走行用モータによる回生発電電力の第３回生要求値を、該第３回生要求値と上記モータジェネレータによる実際の発電電力との和が上記充電可能電力以下になるような値に設定し、その第３回生要求値を、上記走行用モータの制御指令に用いる上記回生電力要求値に設定するよう構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
エンジンと、該エンジンの出力軸に連結されていて、該エンジンにより駆動されて発電するモータジェネレータと、該モータジェネレータによる発電電力が充電されるバッテリと、該バッテリの放電電力及び上記モータジェネレータによる発電電力のうちの少なくとも一方の電力で駆動されるとともに、回生発電電力を発生可能な走行用モータとを備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
上記バッテリの充電可能電力を検出する充電可能電力検出手段と、
上記エンジン、上記モータジェネレータ及び上記走行用モータの作動を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記モータジェネレータによる発電及び上記走行用モータによる回生発電を要求する場合において、上記モータジェネレータによる発電電力の当初の要求値である第１発電要求値と上記走行用モータによる回生発電電力の当初の要求値である第１回生要求値との和が、上記充電可能電力検出手段により検出された充電可能電力を超えるときには、上記モータジェネレータによる実際の発電電力と上記走行用モータによる実際の回生発電電力との和が上記充電可能電力以下になるように、上記第１発電要求値及び上記第１回生要求値のうちの少なくとも一方の値を調整して、該調整後の両要求値を、上記エンジン及び上記モータジェネレータの制御指令に用いる発電電力要求値と走行用モータの制御指令に用いる回生電力要求値とに設定するよう構成されており、
さらに、上記制御手段は、上記ハイブリッド車両のアクセルペダルの踏み込みによる加速時であって上記モータジェネレータによる発電がなされている状態から該アクセルペダルの踏み込みが解除された後、上記発電電力要求値及び上記回生電力要求値を用いて上記モータジェネレータによる発電及び上記走行用モータによる回生発電を要求している場合において、上記モータジェネレータによる実際の発電電力と上記走行用モータによる実際の回生電力との和が上記充電可能電力を超えてしまうときに、上記モータジェネレータによる実際の発電電力が上記発電電力要求値よりも大きい場合には、実際の発電電力の応答遅れ分に応じて、上記モータジェネレータによる発電電力の第２発電要求値を、上記発電電力要求値よりも小さい値として設定し、その第２発電要求値を、上記エンジン及び上記モータジェネレータの制御指令に用いる上記発電電力要求値に設定するよう構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記制御手段は、上記ハイブリッド車両のアクセルペダルの踏み込みによる加速時であって上記モータジェネレータによる発電がなされている状態から該アクセルペダルの踏み込みが解除された後、上記発電電力要求値及び上記回生電力要求値を用いて上記モータジェネレータによる発電及び上記走行用モータによる回生発電を要求している場合において、上記モータジェネレータによる実際の発電電力と上記走行用モータによる実際の回生発電電力との和が上記充電可能電力を超えてしまうときには、上記走行用モータによる回生発電電力の第２回生要求値を、該第２回生要求値と上記モータジェネレータによる実際の発電電力との和が上記充電可能電力以下になるような値に設定し、その第２回生要求値を、上記走行用モータの制御指令に用いる上記回生電力要求値に設定するよう構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
請求項１〜５のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、
上記制御手段は、上記モータジェネレータによる発電及び上記走行用モータによる回生発電を要求する場合において、上記発電電力要求値及び上記回生電力要求値を同時に調整する際に必要となる回生電力マージンを設定し、上記充電可能電力から上記回生電力マージンを差し引いた値を上記充電可能電力として設定するよう構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。