JP6380447B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

この発明は、エンジンと、エンジンの出力を用いて発電された電力を蓄える蓄電装置と、蓄電装置から電力を受けて走行駆動力を発生する電動機とを備えるハイブリッド車両に関する。

上記のようなハイブリッド車両について、特開２０００−３２６０６号公報（特許文献１）は、ナビゲーション装置による走行経路の検索結果を用いて燃費を向上させる技術を開示する。このハイブリッド車両では、ナビゲーション装置によって検索された走行経路に基づいて、走行経路における走行状況が予測される。そして、予測された走行状況に基づいてバッテリの充放電が予測され、予測された充放電に基づいてバッテリの目標充電状態量（目標ＳＯＣ（State Of Charge））が設定される。これにより、バッテリからの電力供給及びバッテリへの電力回収をエネルギ効率よく行なうことができる（特許文献１参照）。

特開２０００−３２６０６号公報 特開２００３−２７２７１２号公報

ナビゲーション装置と協調した上記のＳＯＣ制御は、バッテリの充放電をエネルギ効率よく行なうことができる点で有用であるが、上記のＳＯＣ制御を無条件に実行すると燃費を悪化させる可能性がある。具体的には、バッテリの充放電性能が低下した状態で上記のＳＯＣ制御が実施されると、たとえば、走行状況予測に基づくバッテリの充電時にエンジンの作動時間が長くなり、その結果、燃費が悪化する可能性がある。このような問題について、上記の特許文献では特に検討されていない。

この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ナビゲーション装置と協調したＳＯＣ制御を実行可能なハイブリッド車両において、燃費が悪化するのを抑制することである。

この発明に従うハイブリッド車両は、エンジンと、蓄電装置と、電動機と、制御装置と、ナビゲーション装置とを備える。蓄電装置は、エンジンの出力を用いて発電された電力を蓄える。電動機は、蓄電装置から電力を受けて走行駆動力を発生する。制御装置は、エンジンの出力を調整して蓄電装置の充放電を制御することにより蓄電装置の充電状態（ＳＯＣ）を制御する。ナビゲーション装置は、自車の走行経路を検索する。そして、制御装置は、ナビゲーション装置によって検索された走行経路における走行状況を予測し、予測された走行状況に従って、蓄電装置の充放電を制御することによりＳＯＣを制御するナビゲーション協調制御を実行する。ここで、制御装置は、蓄電装置の充放電が制限される所定温度よりも蓄電装置の温度が低下した場合に、ナビゲーション協調制御を非実行とする。

蓄電装置の充放電が制限される低温下で仮にナビゲーション協調制御が実行されると、たとえば、長い上り坂が予測される等の走行状況予測に基づく蓄電装置の充電時にエンジンの作動時間が長くなり、燃費が悪化する事態が発生する。この発明においては、蓄電装置の充放電が制限される低温下ではナビゲーション協調制御が非実行とされるので、上記のような事態が回避される。したがって、この発明によれば、ナビゲーション装置と協調したＳＯＣ制御を実行可能なハイブリッド車両において、ナビゲーション協調制御によって却って燃費が悪化するのを抑制することができる。

好ましくは、制御装置は、蓄電装置の温度が所定温度よりも低下した場合に、蓄電装置の充放電を繰返すことにより蓄電装置を昇温する昇温制御を実行する。

この発明においては、蓄電装置の充放電が制限される低温下では、ナビゲーション協調制御が非実行とされるとともに、蓄電装置を昇温する昇温制御が実行される。したがって、この発明によれば、低温下で低下していた蓄電装置の充放電能力を早期に回復させて、ナビゲーション協調制御を早期に実行させることができる。

好ましくは、制御装置は、蓄電装置のＳＯＣが目標に近づくように、エンジンの出力を調整して蓄電装置の充放電を制御する。そして、制御装置は、ナビゲーション協調制御の実行時は、走行状況に従って上記目標を調整することによりＳＯＣを制御し、ナビゲーション協調制御の非実行時は、走行状況に従って上記目標を調整することを禁止する。

このような構成とすることにより、走行状況に従ってＳＯＣの目標を調整するだけでナビゲーション協調制御を実行することができるとともに、走行状況に基づく上記目標の調整を禁止するだけでナビゲーション協調制御を非実行にすることができる。

この発明によれば、ナビゲーション装置と協調したＳＯＣ制御を実行可能なハイブリッド車両において、燃費が悪化するのを抑制することができる。

この発明の実施の形態１に従うハイブリッド車両の全体構成を説明するためのブロック図である。 ナビゲーション協調ＳＯＣ制御によるＳＯＣの調整例を示した図である。 蓄電装置の充放電性能の温度依存性を示した図である。 図１に示すＥＣＵにより実行される処理を説明するフローチャートである。 図４のステップＳ４０において実行されるナビゲーション協調ＳＯＣ制御の処理手順を説明するフローチャートである。 実施の形態２におけるＥＣＵにより実行される処理を説明するフローチャートである。 図６のステップＳ２２５において実行される昇温制御の処理手順を説明するフローチャートである。 変形例におけるＥＣＵにより実行される処理を説明するフローチャートである。 ハイブリッド車両の全体構成の変形例を説明するブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従うハイブリッド車両の全体構成を説明するためのブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、エンジン２と、駆動装置２２と、伝達ギヤ８と、駆動軸１２と、車輪１４と、蓄電装置１６とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２６と、ナビゲーション装置２８と、温度センサ３０とをさらに備える。

エンジン２は、燃料の燃焼による熱エネルギをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギに変換することによって動力を出力する内燃機関である。エンジン２の燃料としては、ガソリンや軽油、エタノール、液体水素、天然ガスなどの炭化水素系燃料、又は、液体若しくは気体の水素燃料が好適である。

駆動装置２２は、動力分割装置４と、モータジェネレータ６，１０と、電力変換器１８，２０とを含む。モータジェネレータ６，１０は、交流回転電機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。モータジェネレータ６は、動力分割装置４を経由してエンジン２により駆動される発電機として用いられるとともに、エンジン２を始動するための電動機としても用いられる。モータジェネレータ１０は、主として電動機として動作し、駆動軸１２を駆動する。一方で、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時には、モータジェネレータ１０は、発電機として動作して回生発電を行なう。

動力分割装置４は、たとえば、サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を含む。動力分割装置４は、エンジン２の駆動力を、モータジェネレータ６の回転軸に伝達される動力と、伝達ギヤ８に伝達される動力とに分割する。伝達ギヤ８は、車輪１４を駆動するための駆動軸１２に連結される。また、伝達ギヤ８は、モータジェネレータ１０の回転軸にも連結される。

蓄電装置１６は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池を含んで構成される。蓄電装置１６は、電力変換器１８，２０へ電力を供給する。また、蓄電装置１６は、モータジェネレータ６及び／又は１０の発電時に発電電力を受けて充電される。なお、蓄電装置１６として、大容量のキャパシタも採用可能である。温度センサ３０は、蓄電装置１６の温度ＴＢを検出し、その検出値をＥＣＵ２６へ出力する。

なお、蓄電装置１６の充電状態（ＳＯＣ）は、たとえば、蓄電装置１６の満充電状態に対する現在の蓄電量を百分率で表される。ＳＯＣは、たとえば、図示されない電圧センサ及び／又は電流センサによって検出される、蓄電装置１６の出力電圧及び／又は入出力電流に基づいて算出される。ＳＯＣは、蓄電装置１６に別途設けられるＥＣＵで算出してもよいし、蓄電装置１６の出力電圧及び／又は入出力電流の検出値に基づいてＥＣＵ２６で算出してもよい。

電力変換器１８は、ＥＣＵ２６から受ける制御信号に基づいて、モータジェネレータ６と蓄電装置１６との間で双方向の直流／交流電力変換を実行する。同様に、電力変換器２０は、ＥＣＵ２６から受ける制御信号に基づいて、モータジェネレータ１０と蓄電装置１６との間で双方向の直流／交流電力変換を実行する。これにより、モータジェネレータ６，１０は、蓄電装置１６との間での電力の授受を伴なって、電動機として動作するための力行トルク又は発電機として動作するための回生トルクを出力することができる。電力変換器１８，２０は、たとえばインバータによって構成される。なお、蓄電装置１６と電力変換器１８，２０との間に、直流電圧変換のための昇圧コンバータを配置してもよい。

ＥＣＵ２６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、各種信号を入出力するための入出力ポート等を含み（いずれも図示せず）、ハイブリッド車両１００における各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

ＥＣＵ２６は、停車時や低速走行時のように走行負荷が小さくエンジン２の効率が低下するときは、エンジン２を停止させてモータジェネレータ１０のみで走行するように電力変換器２０を制御する（ＥＶ走行）。走行負荷が上昇しエンジン２を効率よく運転できるときは、ＥＣＵ２６は、エンジン２を始動してエンジン２及びモータジェネレータ１０を用いて走行するようにエンジン２及び電力変換器１８，２０を制御する（ＨＶ走行）。

また、ＥＣＵ２６は、エンジン２の出力を調整して蓄電装置１６の充放電を制御することにより、蓄電装置１６のＳＯＣを目標ＳＯＣに制御するＳＯＣ制御を実行する。以下、ＳＯＣ制御について概略説明する。

エンジン２に対して要求される出力（エンジン要求パワーＰｅ）は、ハイブリッド車両１００の走行に必要なパワー（走行パワーＰｒ）と、蓄電装置１６に対する充放電要求パワーＰｃｈｇとの和で示される。エンジン要求パワーＰｅが所定のしきい値よりも低い場合には、エンジン２が停止されてモータジェネレータ１０のみで走行するＥＶ走行が選択される。一方で、エンジン要求パワーＰｅが所定のしきい値よりも高い場合には、エンジン２の運転を伴なうＨＶ走行が選択される。

走行パワーＰｒは、ハイブリッド車両１００の走行に必要な走行駆動力（トルク）と、駆動軸１２の回転数との積に基づいて算出される。たとえば、走行駆動力（トルク）は、アクセルペダルの操作量と車速とに基づいて算出することができる。

充放電要求パワーＰｃｈｇは、ＳＯＣ制御のための蓄電装置１６の充放電電力を示す。以下では、充放電要求パワーＰｃｈｇは、蓄電装置１６の放電を促す場合にはＰｃｈｇ＞０に設定され、蓄電装置１６の充電を促す場合にはＰｃｈｇ＜０に設定されるものとする。したがって、エンジン要求パワーＰｅと、走行パワーＰｒと、充放電要求パワーＰｃｈｇとの間には、Ｐｅ＝Ｐｒ−Ｐｃｈｇの関係が成立する。

そして、ＳＯＣ制御では、蓄電装置１６のＳＯＣが目標ＳＯＣに近づくように充放電要求パワーＰｃｈｇ（蓄電装置１６の充放電電力）が設定される。すなわち、ＳＯＣが目標ＳＯＣよりも低いと、Ｐｃｈｇ＜０に設定され、エンジン要求パワーＰｅは、走行パワーＰｒよりも大きくなる。これにより、走行パワーＰｒに対して余分に出力されたエンジンパワー（｜Ｐｃｈｇ｜分）によって、蓄電装置１６が充電される。反対に、ＳＯＣが目標ＳＯＣよりも高いと、Ｐｃｈｇ＞０に設定され、エンジン要求パワーＰｅは、走行パワーＰｒよりも小さくなる。これにより、走行パワーＰｒに対してエンジンパワーでは不足する分（Ｐｃｈｇ分）が蓄電装置１６から放電される。

このように、ＥＣＵ２６は、エンジン２の出力を調整して蓄電装置１６の充放電を制御することにより、蓄電装置１６のＳＯＣを目標ＳＯＣに制御するＳＯＣ制御を実行する。

ナビゲーション装置２８は、ＧＰＳ（Global Positioning System）によって自車位置情報を取得する。詳しくは、ナビゲーション装置２８は、ＧＰＳ衛星（図示せず）からの電波を受信することによって自車位置情報を取得する。また、ナビゲーション装置２８は、道路マップ情報を有し、自車の目的地が設定されると、道路マップ情報に基づいて自車位置から目的地までの走行経路を検索する。たとえば、ナビゲーション装置２８はタッチ入力可能な画面を有し、ユーザは画面から目的地を設定することができる。そして、ナビゲーション装置２８は、検索された走行経路を画面に表示するとともに、検索された走行経路の情報をＥＣＵ２６へ送信する。

ＥＣＵ２６は、ナビゲーション装置２８において検索された走行経路の情報をナビゲーション装置２８から受信し、その受信した走行経路の情報に基づいて蓄電装置１６のＳＯＣを制御する。以下では、このナビゲーション装置２８によって検索された走行経路の情報に基づくＳＯＣの制御を「ナビゲーション協調ＳＯＣ制御」とも称する。

ナビゲーション協調ＳＯＣ制御では、上記の特許文献１に記載されているように、ナビゲーション装置２８から受信した走行経路の情報に基づいて走行経路での走行状況が予測され、その予測された走行状況に基づいて蓄電装置１６の充放電が予測される。走行状況の予測には、走行経路における勾配状況や渋滞状況等が含まれる。たとえば長い下り坂が予測されると、蓄電装置１６の回生充電が多くなると予測され、長い上り坂が予測されると、蓄電装置１６の放電が多くなると予測される。そして、蓄電装置１６の充放電の予測結果に基づいて蓄電装置１６の目標ＳＯＣが調整（変更）され、調整後の目標ＳＯＣにＳＯＣが制御される。

図２は、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御によるＳＯＣの調整例を示した図である。図２を参照して、ナビゲーション装置２８からの走行経路の情報に基づいて走行経路での走行状況が予測され、その予測された走行状況に基づいて、走行経路上の各地点における蓄電装置１６の充放電電力が予測される。たとえば、走行状況予測として長い下り坂が予測されると、蓄電装置１６の充電電力が大きくなると予測され、走行状況予測として長い上り坂が予測されると、蓄電装置１６の放電電力が大きくなると予測される。

そして、蓄電装置１６の充放電電力の予測に基づいて、蓄電装置１６の目標ＳＯＣが調整される。たとえば、走行経路が所定長毎に区切られ、ある区間において蓄電装置１６の充電が予測される場合には、その前の区間から目標ＳＯＣが下げられる。これにより、蓄電装置１６の空き容量が拡大し、充電区間において蓄電装置１６への電力回収を十分に行なうことができる。一方、ある区間において蓄電装置１６の放電が予測される場合には、その前の区間から目標ＳＯＣが高められる。これにより、蓄電装置１６の蓄電量が増加し、放電区間において蓄電装置１６から十分な放電を行なうことができる。

このように、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御によれば、蓄電装置１６の充放電をエネルギ効率よく行なうことができるが、このナビゲーション協調ＳＯＣ制御を無条件に実行すると、燃費が悪化する可能性がある。具体的には、蓄電装置１６の充放電性能が低下した状態でナビゲーション協調ＳＯＣ制御が実施されると、たとえば、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御に伴なう蓄電装置１６の充電時にエンジン２の作動時間が長くなり、その結果、燃費が悪化する可能性がある。

図３は、蓄電装置１６の充放電性能の温度依存性を示した図である。図３を参照して、横軸は、蓄電装置１６の温度ＴＢを示す。縦軸は、蓄電装置１６の充放電電力を示し、電力が負の場合は充電を示し、電力が正の場合は放電を示す。

線ｋ１は、蓄電装置１６の許容充電電力Ｗｉｎを示す。許容充電電力Ｗｉｎは、蓄電装置１６に入力される電力（充電電力）の最大値であり、蓄電装置１６の温度ＴＢが低下すると許容充電電力Ｗｉｎが制限される。許容放電電力Ｗｏｕｔは、蓄電装置１６から出力される電力（放電電力）の最大値であり、蓄電装置１６の温度ＴＢが低下すると許容放電電力Ｗｏｕｔが制限される。

なお、図３では、蓄電装置１６の温度ＴＢがＴ２を下回ると、温度ＴＢがＴ２以上（Ｔ３以下）の場合と比べて、許容充電電力Ｗｉｎ及び許容放電電力Ｗｏｕｔが共に制限されているが、温度の低下に応じて制限が開始される温度は、許容充電電力Ｗｉｎと許容放電電力Ｗｏｕｔとで必ずしも同じである必要はない。なお、蓄電装置１６が高温となった場合にも、許容充電電力Ｗｉｎ及び許容放電電力Ｗｏｕｔは制限される。

このように、蓄電装置１６の充放電は、低温下において制限される。このような状況でナビゲーション協調ＳＯＣ制御が実施されると、以下のような問題が生じる。すなわち、たとえば、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御において、走行状況として長い上り坂が予測されると、蓄電装置１６からの放電電力が大きくなると予測され、ＳＯＣを予め高めておくために、エンジン２の出力を増加させて（エンジン２が停止している場合にはエンジン２を始動させて）蓄電装置１６が充電される。

しかしながら、低温下では許容充電電力Ｗｉｎが制限されるので、必要量までＳＯＣを高めるのにエンジン２の作動時間が長くなり、その結果エンジン２の燃費は悪化する。また、低温下では、蓄電装置１６の内部抵抗が上昇するので、蓄電装置１６の充放電に伴なう損失も増加する。このような状況（低温下）でナビゲーション協調ＳＯＣ制御により蓄電装置１６の充放電を積極的に行なうことは、結果として燃費の悪化を招き、車両全体のエネルギ効率を却って低下させることとなる。

そこで、この実施の形態１に従うハイブリッド車両１００においては、低温下ではナビゲーション協調ＳＯＣ制御を実施しないこととしたものである。これにより、蓄電装置１６の充放電が制限される低温下でナビゲーション協調ＳＯＣ制御が仮に実施された場合に生じ得る燃費の悪化を抑制することができる。

図４は、図１に示したＥＣＵ２６により実行される処理を説明するフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、所定時間毎又は所定条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図４を参照して、ＥＣＵ２６は、蓄電装置１６の温度ＴＢを温度センサ３０（図１）から取得する（ステップＳ１０）。そして、ＥＣＵ２６は、温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈよりも低いか否かを判定する（ステップＳ１２０）。上述のように、蓄電装置１６の充放電が制限される低温下でナビゲーション協調ＳＯＣ制御が仮に実施されると燃費が悪化するところ、所定温度Ｔｔｈは、上記の燃費悪化が生じる程度まで蓄電装置１６の温度ＴＢが低下しているか否かを判断するための温度である。たとえば、所定温度Ｔｔｈは、図３に示した温度Ｔ１とＴ２との間において適宜設定される。

そして、ステップＳ２０において温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈよりも低いと判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御の実行を禁止する（ステップＳ３０）。すなわち、ＥＣＵ２６は、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御を非実行とする。これにより、低温下でナビゲーション協調ＳＯＣ制御が実行されることによる燃費の悪化を防止することができる。

一方、ステップＳ２０において温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈ以上であると判定されると（ステップＳ２０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御を実行する（ステップＳ４０）。これにより、低温でない場合には、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御が実行され、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御による効率的な充放電管理が実現される。

図５は、図４のステップＳ４０において実行されるナビゲーション協調ＳＯＣ制御の処理手順を説明するフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、図４のステップＳ４０の実行中に、所定時間毎に繰り返し実行される。

図５を参照して、ＥＣＵ２６は、ナビゲーション装置２８において走行経路が設定されているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。なお、走行経路は、ナビゲーション装置２８においてユーザが目的地を入力することにより設定（検索）される。ナビゲーション装置２８において走行経路が設定されていない場合には（ステップＳ１１０においてＮＯ）、以降の一連の処理は実行されずにリターンへと処理が移行される。

ステップＳ１１０において走行経路が設定されているものと判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、走行経路の情報に基づいて、走行経路における走行状況を予測する（ステップＳ１２０）。走行状況の予測には、走行経路の各地点における勾配状況や渋滞状況、交差点の位置、高速道路の位置、路面状況等が含まれる。たとえば、上り坂が多くなる（或いは長くなる）と予測されたり渋滞が予測される場合には、蓄電装置１６の放電が多くなるものと予測することができ、下り坂が多くなる（或いは長くなる）と予測される場合には、蓄電装置１６への回生充電が多くなるものと予測することができる。

そして、ＥＣＵ２６は、予測された走行状況に基づいて、蓄電装置１６の充放電を予測する（ステップＳ１３０）。具体的には、ＥＣＵ２６は、予測された走行状況に基づいて、走行経路上の各地点における蓄電装置１６の充放電電力を予測する。たとえば、上り坂では放電電力が大きくなるものと予測され、下り坂では回生制動による充電電力が大きくなるものと予測される。一例として、図２に示したように、走行経路上の各地点において、現在値からの走行距離と紐付けられて充放電電力が予測される。

次いで、ＥＣＵ２６は、予測された蓄電装置１６の充放電に基づいて、蓄電装置１６の目標ＳＯＣのスケジューリングを実行する（ステップＳ１４０）。具体的には、ある走行区間で蓄電装置１６の放電電力が大きくなることが予測される場合には、その前区間において、蓄電装置１６を十分に充電しておくために目標ＳＯＣが高められる。一方、ある走行区間で蓄電装置１６の充電電力が大きくなることが予測される場合には、その前区間において、蓄電装置１６の空き容量を十分に確保しておくために目標ＳＯＣが下げられる。一例として、図２に示したように、蓄電装置１６の充放電予測に基づいて、現在値からの走行距離に応じた目標ＳＯＣのスケジューリングが行なわれる。

続いて、ＥＣＵ２６は、目標ＳＯＣのスケジューリングに従って蓄電装置１６の目標ＳＯＣを調整する（ステップＳ１５０）。具体的には、走行経路上の各地点において、目標ＳＯＣのスケジューリングに従う目標ＳＯＣが設定される。そして、ＥＣＵ２６は、その設定された目標ＳＯＣに基づいて蓄電装置１６の充放電電力を算出する（ステップＳ１６０）。具体的には、ＥＣＵ２６は、現在のＳＯＣを算出し、許容充電電力Ｗｉｎ及び許容放電電力Ｗｏｕｔを超えない範囲で、現在のＳＯＣと目標ＳＯＣとの偏差に基づいて上述の充放電要求パワーＰｃｈｇを算出する。

以上のように、この実施の形態１によれば、蓄電装置１６の充放電が制限される低温下でナビゲーション協調ＳＯＣ制御が非実行とされるので、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御が低温下で仮に実行された場合に生じ得る燃費の悪化を防止することができる。

［実施の形態２］
上述のように、蓄電装置１６の充放電が制限される低温下でナビゲーション協調ＳＯＣ制御が実行されると燃費が悪化するので、実施の形態１では、低温下ではナビゲーション協調ＳＯＣ制御を実行しないこととした。この実施の形態２では、蓄電装置１６の充放電が制限される低温下では、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御を非実行とするとともに、蓄電装置１６を積極的に昇温させる。これにより、低温下で低下していた蓄電装置１６の充放電能力を早期に回復させ、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御の早期実行による燃費向上を実現することができる。

この実施の形態２に従うハイブリッド車両１００においては、ＥＣＵ２６は、さらに、蓄電装置１６の温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈよりも低い場合に、蓄電装置１６の充放電を繰返すことによって蓄電装置１６を昇温する制御を実行する。以下では、この蓄電装置１６を昇温するための制御を「昇温制御」とも称する。

一例として、ＥＣＵ２６は、昇温制御の実行中、蓄電装置１６の目標ＳＯＣを基準値（たとえば６０％）を中心に上下動させる。これにより、目標ＳＯＣの上昇時は、ＳＯＣを追従させるためにエンジン２の出力が増加（エンジン２が停止中であれば始動）し、蓄電装置１６の充電が行なわれる。一方、目標ＳＯＣの下降時は、ＳＯＣを追従させるためにエンジン２の出力が減少（或いは停止）し、その結果、蓄電装置１６の放電が行なわれる。このように、蓄電装置１６の充放電を積極的に繰返すことにより、蓄電装置１６の内部抵抗を利用して蓄電装置１６を直接的に昇温させることができる。

なお、上記のような目標ＳＯＣの上下動に代えて、上述した蓄電装置１６の充放電要求パワーＰｃｈｇに適当な正負の値を交互に設定することにより、蓄電装置１６に繰返し充放電を行なわせることも可能である。

図６は、実施の形態２におけるＥＣＵ２６により実行される処理を説明するフローチャートである。このフローチャートに示される処理も、所定時間毎又は所定条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図６を参照して、ＥＣＵ２６は、蓄電装置１６の温度ＴＢを温度センサ３０（図１）から取得する（ステップＳ２１０）。そして、ＥＣＵ２６は、温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈよりも低いか否かを判定する（ステップＳ２２０）。上述のように、所定温度Ｔｔｈは、燃費悪化が生じる程度まで蓄電装置１６の温度ＴＢが低下しているか否かを判断するための温度である。

ステップＳ２２０において温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈよりも低いと判定されると（ステップＳ２２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、蓄電装置１６を昇温するための昇温制御を実行する（ステップＳ２２５）。昇温制御の具体的な処理手順については、後ほど詳しく説明する。そして、ＥＣＵ２６は、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御（図４）の実行を禁止する（ステップＳ２３０）。すなわち、ＥＣＵ２６は、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御を非実行とする。

一方、ステップＳ２２０において温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈ以上であると判定されると（ステップＳ２２０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御を実行する（ステップＳ２４０）。これにより、低温でない場合には、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御が実行され、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御による効率的な充放電管理が実現される。

このように、低温下では、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御の実行が禁止されるとともに昇温制御が実行される。そして、昇温制御によって蓄電装置１６の温度が上昇すると、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御が実行される。

図７は、図６のステップＳ２２５において実行される昇温制御の処理手順を説明するフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、図６のステップＳ２２５の実行中に、所定時間毎に繰り返し実行される。

図７を参照して、ＥＣＵ２６は、蓄電装置１６の目標ＳＯＣを基準値ＳＣ（たとえば６０％）から所定量ΔＳＯＣ（たとえばΔＳＯＣ＝１０％）だけ高める（ステップＳ３１０）。そして、ＥＣＵ２６は、その高められた目標ＳＯＣに基づいて蓄電装置１６の充電電力を算出する（ステップＳ３２０）。なお、これによりエンジン２の出力は増加（エンジン２が停止中であれば始動）する。

次いで、ＥＣＵ２６は、蓄電装置１６の温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３３０）。温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈ以上であると判定されると（ステップＳ３３０においてＹＥＳ）、以降の処理は実行されずにエンドへと処理が移行され、昇温制御は終了する。

ステップＳ３３０において温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈよりも低いと判定されると（ステップＳ３３０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、ステップＳ３１０において高められた目標ＳＯＣを蓄電装置１６のＳＯＣが超えたか否かを判定する（ステップＳ３４０）。ＳＯＣが目標ＳＯＣ以下であれば（ステップＳ３４０においてＮＯ）、ステップＳ３３０へ処理が戻される。

ステップＳ３４０においてＳＯＣが目標ＳＯＣを超えたものと判定されると（ステップＳ３４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、目標ＳＯＣを基準値ＳＣから所定量ΔＳＯＣだけ低い値に設定する（ステップＳ３５０）。そして、ＥＣＵ２６は、その低められた目標ＳＯＣに基づいて蓄電装置１６の放電電力を算出する（ステップＳ３６０）。なお、これによりエンジン２の出力は減少（或いは停止）する。

次いで、ＥＣＵ２６は、蓄電装置１６の温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３７０）。温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈ以上であると判定されると（ステップＳ３７０においてＹＥＳ）、以降の処理は実行されずにエンドへと処理が移行され、昇温制御は終了する。

ステップＳ３７０において温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈよりも低いと判定されると（ステップＳ３７０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、ステップＳ３５０において低められた目標ＳＯＣを蓄電装置１６のＳＯＣが下回ったか否かを判定する（ステップＳ３８０）。ＳＯＣが目標ＳＯＣ以上であれば（ステップＳ３８０においてＮＯ）、ステップＳ３７０へ処理が戻される。一方、ＳＯＣが目標ＳＯＣを下回ったものと判定されると（ステップＳ３８０においてＹＥＳ）、再びステップＳ３１０へ処理が戻される。

なお、上記のフローチャートでは、最初に目標ＳＯＣが基準値ＳＣから高められるものとしたが、最初に目標ＳＯＣが基準値ＳＣから低められるものとしてもよい。

以上のように、この実施の形態２においては、蓄電装置１６の充放電が制限される低温下では、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御が非実行とされるとともに、蓄電装置１６を積極的に昇温する昇温制御が実行される。したがって、この実施の形態２によれば、低温下で低下していた蓄電装置１６の充放電能力を早期に回復させて、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御を早期に実行させることができる。

［実施の形態２の変形例］
上記の実施の形態２では、蓄電装置１６の温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈよりも低いか否かがまず判断され、温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈよりも低い場合には、昇温制御が実行されるとともにナビゲーション協調ＳＯＣ制御が禁止され、温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈ以上の場合には、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御が実行されるものとした。

この変形例は、実施の形態２と処理の流れが異なる。具体的には、この変形例では、図５に示したナビゲーション協調ＳＯＣ制御の処理自体は常時実行されるが、蓄電装置１６の温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈよりも低い場合には、図７に示した昇温制御により算出される充放電電力が最終的な充放電指令として採用される。これにより、低温下では、昇温制御が実行されるとともに、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御が実質的に非実行とされる。

図８は、この変形例におけるＥＣＵ２６により実行される処理を説明するフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理も、所定時間毎又は所定条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図８を参照して、ＥＣＵ２６は、図４に示した処理手順に従って、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御による充放電電力（充放電電力（Ａ）とする。）を算出する（ステップＳ４１０）。次いで、ＥＣＵ２６は、算出された充放電電力（Ａ）を蓄電装置１６の充放電指令として設定する（ステップＳ４２０）。

続いて、ＥＣＵ２６は、蓄電装置１６の温度ＴＢを温度センサ３０（図１）から取得する（ステップＳ４３０）。そして、ＥＣＵ２６は、温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈよりも低いか否かを判定する（ステップＳ４４０）。

温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈよりも低いと判定されると（ステップＳ４４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、図７に示した処理手順に従って、昇温制御の充放電電力（充放電電力（Ｂ）とする。）を算出する（ステップＳ４５０）。そして、ＥＣＵ２６は、算出された充放電電力（Ｂ）を蓄電装置１６の充放電指令として設定する（ステップＳ４６０）。すなわち、ＥＣＵ２６は、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御により算出される充放電電力（Ａ）に基づく充放電指令を、昇温制御により算出される充放電電力（Ｂ）で上書きする。なお、特に図示しないが、この場合、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御による目標ＳＯＣの調整（図５のステップＳ１５０）も行なわれない。

一方、ステップＳ４４０において温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈ以上であると判定されると（ステップＳ４４０においてＮＯ）、ステップＳ４５０，Ｓ４６０の処理は実行されずにリターンへと処理が移行される。すなわち、温度ＴＢが所定温度Ｔｔｈ以上の場合は、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御により算出される充放電電力（Ａ）が最終的な充放電指令として設定される。

この変形例により実現される機能は、上記の実施の形態２により実現される機能と同じである。すなわち、この変形例によっても、蓄電装置１６の充放電が制限される低温下では、ナビゲーション協調ＳＯＣ制御が非実行とされるとともに、蓄電装置１６を昇温する昇温制御が実行される。したがって、この変形例によっても、実施の形態２と同様の効果が得られる。

なお、上記の各実施の形態では、エンジン２と２つのモータジェネレータ６，１０とが動力分割装置４によって連結された構成のハイブリッド車両１００（図１）における制御について説明したが、この発明が適用されるハイブリッド車両は、このような構成のものに限定されない。

たとえば、図９に示されるように、エンジン２と１つのモータジェネレータ１０とが、クラッチ１５を介して直列的に連結された構成のハイブリッド車両１００Ａに対しても、上記の各実施の形態で説明した制御を適用することが可能である。

また、特に図示しないが、モータジェネレータ６を駆動するためにのみエンジン２を用い、モータジェネレータ１０でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両にも、この発明は適用可能である。

なお、上記において、モータジェネレータ１０は、この発明における「電動機」の一実施例に対応し、ＥＣＵ２６は、この発明における「制御装置」の一実施例に対応する。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

２ エンジン、４ 動力分割装置、６，１０ モータジェネレータ、８ 伝達ギヤ、１２ 駆動軸、１４ 車輪、１５ クラッチ、１６ 蓄電装置、１８，２０ 電力変換器、２２，２２Ａ 駆動装置、２６ ＥＣＵ、２８ ナビゲーション装置、３０ 温度センサ、１００ ハイブリッド車両。

Claims (2)

1. エンジンと、
   前記エンジンの出力を用いて発電された電力を蓄える蓄電装置と、
   前記蓄電装置から電力を受けて走行駆動力を発生する電動機と、
   前記蓄電装置のＳＯＣが目標ＳＯＣとなるように、前記エンジンの出力を調整して前記蓄電装置の充放電を制御する制御装置と、
   自車の走行経路を検索するナビゲーション装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記ナビゲーション装置によって検索された走行経路における走行状況を予測し、予測された走行状況に従って前記目標ＳＯＣを調整するナビゲーション協調制御を実行し、
   前記蓄電装置の充放電が制限される所定温度よりも前記蓄電装置の温度が低下した場合に、前記目標ＳＯＣを、基準値を中心に上下動させる昇温制御を実行する、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、
   前記ナビゲーション協調制御の実行時、前記走行状況に従って前記目標ＳＯＣを調整することにより前記ＳＯＣを制御し、
   前記ナビゲーション協調制御の非実行時、前記走行状況に従って前記目標ＳＯＣを調整することを禁止する、請求項１に記載のハイブリッド車両。

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