JP6428526B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents

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インバ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、エンジンと、エンジンの出力軸に接続されたモータと、モータを駆動するインバータと、インバータを介して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、バッテリの充電電流の積算値が所定値を超えているか否かに応じて、バッテリの残容量に基づく目標充電量に補正を施し、補正後の目標充電量でバッテリが充電されるようにエンジンとモータとを制御する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、バッテリの充電電流の積算値が所定値を超えているときに、バッテリの残容量に基づく目標充電量に対して所定量を減じる補正を行なうことにより、バッテリの過充電を抑制している。

特開２０１２−２２２８９５号公報

こうしたハイブリッド自動車では、バッテリの充電を指示する充電スイッチが設けられる場合がある。この充電スイッチがオンのときには、そのことに起因してバッテリが充電されるようにエンジンおよびモータを制御する所定充電制御が行なわれる。所定充電制御を実行するときには、所定充電制御を実行しないときに比して、エンジンのトルクおよびモータの発電用トルクが大きくなり、エンジン，モータ，インバータ，バッテリなどの車両の構成部品の温度が高くなりやすい。このため、充電スイッチがオンのときに、車両の構成部品の保護とバッテリの充電とをどのように行なうかが課題となる。

本発明のハイブリッド自動車は、エンジン，モータ，インバータ，バッテリなどの車両の構成部品の保護を図りながらバッテリの充電をより適切に行なう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、
エンジンと、
前記エンジンの出力軸に接続されたモータと、
前記モータを駆動するインバータと、
前記インバータを介して前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
前記バッテリの充電を指示する充電スイッチと、
前記充電スイッチがオンのときには、そのことに起因して前記バッテリが充電されるように前記エンジンと前記モータとを制御する所定充電制御を実行する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、
前記充電スイッチがオンのときにおいて、前記エンジン，前記モータ，前記インバータ，前記バッテリの何れかの温度である部品温度が第１所定温度以上に至ったときには、前記部品温度が前記第１所定温度未満のときに比して前記バッテリの充電量が少なくなるように前記所定充電制御を実行し、
前記所定充電制御の実行中に、前記部品温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度以上に至ったときには、前記所定充電制御を終了する、
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、充電スイッチがオンのときには、そのことに起因してバッテリが充電されるようにエンジンとモータとを制御する所定充電制御を実行する。ここで、「そのこと（充電スイッチがオンであること）に起因して」とは、充電スイッチがオンのときにはバッテリの蓄電割合と目標割合との大小関係などに拘わらずに、ということを意味する。そして、充電スイッチがオンのときにおいて、エンジン，モータ，インバータ，バッテリの何れかの温度である部品温度が第１所定温度以上に至ったときには、部品温度が第１所定温度未満のときに比してバッテリの充電量が少なくなるように所定充電制御を実行する。ここで、「バッテリの充電量」は、バッテリの充電電力の積算値を意味する。また、「バッテリの充電量が少なくなる」とは、所定充電制御において、バッテリの充電電力が小さくなったりバッテリの充電時間と非充電時間との和に対する充電時間の割合が小さくなったりすることによってバッテリの充電量が小さくなることを意味する。上述したように、所定充電制御を実行するときには、所定充電制御を実行しないときに比して、エンジン，モータ，インバータ，バッテリなどの車両の構成部品の温度が高くなりやすい。また、所定充電制御を実行するときにおいて、バッテリの充電量が大きいときには、バッテリの充電量が小さいときに比して、車両の構成部品の温度が高くなりやすい。本発明のハイブリッド自動車では、部品温度が第１所定温度以上に至ったときには、部品温度が第１所定温度未満のときに比してバッテリの充電量が少なくなるように所定充電制御を実行することにより、車両の構成部品の保護を図りながら所定充電制御を実行する（継続する）ことができる。そして、所定充電制御の実行中に、部品温度が第１所定温度よりも高い第２所定温度以上に至ったときには、所定充電制御を終了する。これにより、車両の構成部品の過熱を抑制して、車両の構成部品の保護を図ることができる。これらの結果、充電スイッチがオンのときに、車両の構成部品の保護を図りながらバッテリの充電をより適切に行なうことができる。

本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記部品温度が前記第１所定温度以上で且つ前記第２所定温度未満の場合に、前記充電スイッチがオンとされたときには、前記所定充電制御を実行しない（開始しない）手段であるものとしてもよい。所定充電制御を実行するときには、所定充電制御を実行しないときに比して部品温度が上昇しやすいから、部品温度が第１所定温度以上で且つ第２所定温度未満の場合に、充電スイッチがオンとされたときに、所定充電制御の実行を開始すると、部品温度が比較的短時間で第２所定温度以上に至ることによって所定充電制御が比較的短時間で終了し、運転者に違和感を与える可能性がある。本発明のハイブリッド自動車では、部品温度が第１所定温度以上で且つ第２所定温度未満のときに充電スイッチがオンとされたときには、所定充電制御を実行しないことにより、こうした不都合が生じるのを抑制することができる。

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モード設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 充電モードのうち強充電モードの一例を示す説明図である。 充電モードのうち弱充電モードの一例を示す説明図である。 弱充電モードの一例を示す説明図である。 弱充電モードの一例を示す説明図である。 モード移行ルーチン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、ＨＶユニット冷却装置６０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。図１に示すように、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。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、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２２の冷却水の温度を検出する温度センサ２３ａからのエンジン２２の冷却水温Ｔｗｅｇ

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される制御信号としては、以下のものを挙げることができる。
・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
・燃料噴射弁への制御信号
・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おり、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御すると共に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、ダンパ２８を介してエンジン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おり、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おり、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。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，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。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、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の図示しない複数の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おり、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に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、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。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，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。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、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おり、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。

ＨＶユニット冷却装置６０は、冷却水（ＬＬＣ（ロングライフクーラント））と外気との熱交換を行なうラジエータ６２と、ラジエータ６２，インバータ４１，４２，モータＭＧ１，ＭＧ２に冷却水を循環させる循環流路６４と、冷却水を圧送する電動ポンプ６６と、を備える。

ＨＶＥＣＵ７０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，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。図１，図２に示すように、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。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・ＨＶユニット冷却装置６０の循環流路６４に取り付けられた水温センサ６８からのＨＶ冷却水温Ｔｗｈｖ
・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
・バッテリ５０の充電（蓄電割合ＳＯＣの増加（回復））を指示するＳＯＣ回復スイッチ８９からのオンオフ信号

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。ＨＶＥＣＵ７０から出力される制御信号としては、以下のものを挙げることができる。
・冷却装置６０の電動ポンプ６４への制御信号

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おり、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、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行），エンジン２２を運転停止して走行する電動走行（ＥＶ走行）によって走行する。

ＨＶ走行のときには、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒ（例えばモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２など）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。そして、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊に近づくようにバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を設定する。この充放電要求パワーＰｂ＊は、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊に近いときに遠いときよりも絶対値が小さい値となる。次に、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じて車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定し、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルク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＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、受信した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊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，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のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、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のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このＨＶ走行のときには、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどエンジン２２の停止条件が成立したときに、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行に移行する。

ＥＶ走行のときには、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、ＨＶ走行と同様に、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を設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルク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。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、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のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このＥＶ走行のときには、ＨＶ走行のときと同様に計算した要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐよりも大きい始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどエンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してＨＶ走行に移行する。

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、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンのとき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モード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、繰り返し実行される。

モード設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンかオフかを判定し（ステップＳ１００）、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオフのときには、そのまま本ルーチンを終了する。この場合、後述の充電モードを設定せず、上述したように、要求パワーＰｅ＊に応じてＨＶ走行またはＥＶ走行によって走行する。

ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンのときには、温度センサ６８からのＨＶ冷却水温Ｔｗｈｖを部品温度Ｔｃとして入力する（ステップＳ１１０）。続いて、部品温度Ｔｃを閾値Ｔｃｒｅｆ１と比較し（ステップＳ１２０）、部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ１未満のときには、部品温度Ｔｃを閾値Ｔｃｒｅｆ１よりも低い閾値Ｔｃｒｅｆ２と比較し（ステップＳ１３０）、部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ２未満のときには、部品温度Ｔｃを閾値Ｔｃｒｅｆ２よりも低い閾値Ｔｃｒｅｆ３と比較する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値Ｔｃｒｅｆ１としては、例えば、６５℃などを用いることができる。閾値Ｔｃｒｅｆ２としては、例えば、６２℃などを用いることができる。閾値Ｔｃｒｅｆ３としては、例えば、５５℃などを用いることができる。部品温度Ｔｃとしては、エンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２，インバータ４１，４２，バッテリ５０などの車両の構成部品のうち温度上昇に対する動作の制約が最も厳しい（部品保護のために動作を厳しく制限する必要がある）部品の温度を用いるのが好ましい。実施例では、モータＭＧ１，ＭＧ２の制約が最も厳しいと仮定して、ＨＶ冷却水温Ｔｗｈｖ（モータＭＧ１，ＭＧ２，インバータ４１，４２の冷却水の温度）を部品温度Ｔｃとして用いるものとした。

部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ３未満のときには、バッテリ５０を充電する充電モードのうちバッテリ５０の強充電を行なう強充電モードを設定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。充電モード（強充電モードまたは後述の弱充電モード）では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと目標割合ＳＯＣ＊との大小関係に拘わらずにバッテリ５０が充電されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する所定充電制御を実行する。図３は、充電モードのうち強充電モードの一例を示す説明図である。強制充電モードでは、所定充電制御において、図示するように、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと目標割合ＳＯＣ＊との大小関係に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊に絶対値が比較的大きい負の値Ｐｂ１（例えば、１０ｋＷなど）を設定すると共にエンジン２２の運転停止を禁止する（ＨＶ走行を継続する）。これにより、バッテリ５０を充放電要求パワーＰｂ＊（＝Ｐｂ１）に相当する電力で充電することができる。なお、所定充電制御を実行するときには、所定充電制御を実行しないときに比して、エンジン２２のトルク，モータＭＧ１の発電トルク，バッテリ５０の充電電力が大きくなり、これらの発熱量が大きくなり、エンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２，インバータ４１，４２，バッテリ５０などの車両の構成部品の温度が上昇しやすい。

部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ１未満で且つ閾値Ｔｃｒｅｆ２以上のときには、充電モードのうちバッテリ５０の弱充電を行なう弱充電モードという）を設定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。図４は、充電モードのうち弱充電モードの一例を示す説明図である。弱充電モードでは、所定充電制御において、図示するように、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと目標割合ＳＯＣ＊との大小関係に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊に絶対値が値Ｐｂ１よりも小さい負の値Ｐｂ２（例えば、３ｋＷなど）を設定すると共にエンジン２２の運転停止を禁止する（ＨＶ走行を継続する）。これにより、バッテリ５０を充放電要求パワーＰｂ＊（＝Ｐｂ２）に相当する電力で充電することができる。即ち、弱充電モードでは、強充電モードに比して、バッテリ５０の充電量（充電電力の積算値）が小さくなる。所定充電制御を実行するときにおいて、バッテリ５０の充電量が大きいときには、バッテリ５０の充電量が小さいときに比して、車両の構成部品の温度が高くなりやすい。したがって、部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ１未満で且つ閾値Ｔｃｒｅｆ２以上のときに、充電モードのうち弱充電モードを設定することにより、強充電モードに比して車両の構成部品の温度の更なる上昇を抑制して車両の構成部品の保護を図りながら、所定充電制御を実行することができる。

部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ２未満で且つ閾値Ｔｃｒｅｆ３以上のときには、強充電モードと弱充電モードとのうち前回のモードを設定して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。即ち、強充電モードのときには、部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ２以上に至ったときに、強充電モードから弱充電モードに切り替え、弱充電モードのときには、部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ３未満に至ったときに、弱充電モードから強充電モードに切り替えることになる。これにより、強充電モードと弱充電モードとが頻繁に切り替わるのを抑制することができる。

部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ１以上のときには、充電モード（所定充電制御）を終了して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。この場合、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオフのときと同様に、要求パワーＰｅ＊に応じてＨＶ走行またはＥＶ走行によって走行する。これにより、車両の構成部品の過熱を抑制して、車両の構成部品の保護を図ることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンのときには、基本的には、充電モードのうち強充電モードを設定して、所定充電制御を実行する。そして、強充電モードで部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ２以上に至ったときには、強充電モードから弱充電モードに切り替えて、所定充電制御を実行する（継続する）。これにより、車両の構成部品の保護を図りながら所定充電制御を実行する（継続する）ことができる。そして、充電モードで部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ２よりも高い閾値Ｔｃｒｅｆ１以上に至ったときには、充電モード（所定充電制御）を終了する。これにより、車両の構成部品の保護を図ることができる。これらの結果、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンのときに、車両の構成部品の保護を図りながらバッテリ５０の充電をより適切に行なうことができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、充電モードのうち弱充電モードでは、所定充電制御において、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと目標割合ＳＯＣ＊との大小関係に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊に絶対値が値Ｐｂ１よりも小さい負の値Ｐｂ２を設定すると共にエンジン２２の運転停止を禁止する（ＨＶ走行を継続する）ものとした。しかし、図５，図６に示すように行なうものとしてもよい。

図５の変形例の弱充電モードでは、所定充電制御において、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと目標割合ＳＯＣ＊との大小関係に拘わらずに充放電要求パワーＰｂ＊に強充電モードと同一の値Ｐｂ１を設定すると共にエンジン２２の運転停止を許容する。この場合、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオフのときと同様に、要求パワーＰｅ＊に応じてＨＶ走行またはＥＶ走行によって走行する。そして、ＨＶ走行のときにはバッテリ５０を充放電要求パワーＰｂ＊（＝Ｐｂ１）に相当する電力で充電し、ＥＶ走行のときにはバッテリ５０から放電する。したがって、強充電モードに比して、バッテリ５０の充電時間と非充電時間との和に対する充電時間の割合が小さくなり、バッテリ５０の充電量が小さくなる。

図６の変形例の弱充電モードでは、所定充電制御において、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが直前の目標割合（直前ＳＯＣ＊）よりも大きいときには、蓄電割合ＳＯＣを目標割合ＳＯＣ＊に設定し（目標割合ＳＯＣ＊を更新し）、蓄電割合ＳＯＣが直前の目標割合（直前ＳＯＣ＊）以下のときには、目標割合ＳＯＣ＊を保持する。この場合、充電モードでないとき（所定充電制御を実行しないとき）と同様に、充放電要求パワーＰｂ＊は、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊に近づくほど絶対値が小さい値となる。したがって、強充電モードに比して、バッテリ５０の充電電力が小さくなったりバッテリ５０の充電時間と非充電時間との和に対する充電時間の割合が小さくなったりして、バッテリ５０の充電量が小さくなる。図６の変形例の弱充電モードに代えて、所定充電制御において、ブレーキペダル８５が踏み込まれてモータＭＧ２の回生駆動によってバッテリ５０が充電されるときにだけ、目標割合ＳＯＣ＊を増加させ、それ以外のときには、目標割合ＳＯＣ＊を保持するものとしてもよい。また、図６の変形例の弱充電モードに代えて、所定充電制御において、エンジン２２からの動力を用いたモータＭＧ１の発電によってバッテリ５０が充電されるときにだけ、目標割合ＳＯＣ＊を増加させ、それ以外のときには、目標割合ＳＯＣ＊を保持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、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンのときには、温度センサ６８からのＨＶ冷却水温Ｔｗｈｖを部品温度Ｔｃとして用いて、この部品温度Ｔｃに応じて、充電モードのうちの強充電モードまたは弱充電モード，充電モードの終了を設定するものとした。しかし、部品温度Ｔｃとしては、ＨＶ冷却水温Ｔｗｈｖに代えて、温度センサ２３ａからのエンジン２２の冷却水温Ｔｗｅｇ，温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ，エンジン２２に取り付けられた温度センサからのエンジン２２の温度Ｔｅｇ，モータＭＧ１，ＭＧ２に取り付けられた温度センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の温度，インバータ４１，４２に取り付けられたインバータ４１，４２の温度Ｔｉｎｖ１，Ｔｉｎｖ２などを用い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、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンのときにおいて、ＨＶ冷却水温Ｔｗｈｖを部品温度Ｔｃとして用いて、充電モードのうち強充電モードで部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ２（例えば、６２℃など）以上に至ったときには、充電モードのうち弱充電モードに切り替え、充電モードで部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ１（例えば、６５℃など）以上に至ったときには、充電モードを終了するものとした。しかし、電池温度Ｔｂが極低温のときなどには、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの絶対値が比較的小さい値になることから、充電モードのうち強充電モードを設定するのは好ましくない。したがって、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンのときにおいて、電池温度Ｔｂが、閾値Ｔｂｒｅｆ１（例えば、５０℃など）未満で且つそれよりも低い閾値Ｔｂｒｅｆ２（例えば、４５℃など）以上のときには、充電モードのうち弱充電モードを設定し、電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｒｅｆ２未満のときには、充電モードを設定しないものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンとされたときに部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ１未満のときには、充電モード（強充電モードまたは弱充電モード）を開始するものとした。しかし、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンとされた直後に、図７の変形例のモード移行ルーチンを実行するものとしてもよい。図７のモード移行ルーチンでは、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンとされた直後の部品温度Ｔｃを入力し（ステップＳ２００）、この部品温度Ｔｃを閾値Ｔｃｒｅｆ２と比較し（ステップＳ２１０）、品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ２未満のときには、充電モードに移行して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了し、部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ２以上のときには、充電モードに移行せずに（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。ここで、部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ２以上のときのうち部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ１以上のときについては、実施例と同様に考えることができることから、ここでの説明は省略する。ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンとされた直後の部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ２以上で且つ閾値Ｔｃｒｅｆ１未満のときには、弱充電モードに移行すると、その後に比較的短時間で部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ１以上に至って充電モードを終了してしまうことがある。また、弱充電モードでエンジン２２の運転停止を許容する場合、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンとされた直後の部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ２以上で且つ閾値Ｔｃｒｅｆ１未満のときには、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンとされてからある程度の時間に亘って、エンジン２２が始動されず、バッテリ５０の充電が開始されないことがある。これらのときには、運転者に違和感を与える可能性がある。したがって、この変形例では、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンとされた直後の部品温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ２以上で且つ閾値Ｔｃｒｅｆ１未満のときに、充電モードに移行しないものとした。これにより、運転者に違和感を与えるの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、ＳＯＣ回復スイッチ８９がオンのときには、温度センサ６８からのＨＶ冷却水温Ｔｗｈｖを部品温度Ｔｃとして、この部品温度Ｔｃに応じて、充電モードのうちの強充電モードまたは弱充電モード，充電モードの終了を設定するものとした。しかし、ＨＶ冷却水温Ｔｗｈｖに基づいて設定されるモータＭＧ１，ＭＧ２の負荷率制限（トルク制限）に応じて、充電モードのうちの強充電モードまたは弱充電モード，充電モードの終了を設定するものとしてもよい。モータＭＧ１，ＭＧ２の負荷率制限は、ＨＶ冷却水温Ｔｗｈｖが比較的高くなると、モータＭＧ１，ＭＧ２の保護のために、絶対値が比較的小さい値に設定される。したがって、モータＭＧ１，ＭＧ２の負荷率制限が小さくなるのに従って、充電モードのうち強充電モードから充電モードのうち弱充電モード，充電モードの終了に切り替えればよい。

実施例では、エンジン２２とプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とバッテリ５０とを備えるハイブリッド自動車２０の構成とした。しかし、エンジンと、エンジンの出力軸に動力を出力可能なモータと、モータを駆動するインバータと、インバータを介してモータと電力をやりとり可能なバッテリと、を備える構成であればよく、いわゆる１モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。

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、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、ＳＯＣ回復スイッチ８９が「充電スイッチ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０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、２３ａ 温度センサ、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、２８ ダンパ、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、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ＥＣＵ５２）、５４ 電力ライン、６０ ＨＶユニット冷却装置、６２ ラジエータ、６４ 循環流路、６６ 電動ポンプ、６８ 温度センサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、８９ ＳＯＣ回復スイッチ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. エンジンと、
   前記エンジンの出力軸に接続されたモータと、
   前記モータを駆動するインバータと、
   前記インバータを介して前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
   前記バッテリの充電を指示する充電スイッチと、
   前記充電スイッチがオンのときには、そのことに起因して前記バッテリが充電されるように前記エンジンと前記モータとを制御する所定充電制御を実行する制御手段と、
   を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、
   前記充電スイッチがオンのときにおいて、前記エンジン，前記モータ，前記インバータ，前記バッテリの何れかの温度である部品温度が第１所定温度以上に至ったときには、前記部品温度が前記第１所定温度未満のときに比して前記バッテリの充電量が少なくなるように前記所定充電制御を実行し、
   前記所定充電制御の実行中に、前記部品温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度以上に至ったときには、前記所定充電制御を終了し、
   更に、前記制御手段は、前記部品温度が前記第１所定温度以上で且つ前記第２所定温度未満の場合に、前記充電スイッチがオンとされたときには、前記所定充電制御を実行しない、
   ハイブリッド自動車。
   

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