JP7063752B2 - 充放電制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド車両に搭載されたモータージェネレーターの出力を制御することによりバッテリーの充放電を制御する充放電制御装置に関する。
動力源としてエンジンとモータージェネレーターとを有するハイブリッド自動車が知られている。ハイブリッド自動車は、発進時といったエンジンの燃焼効率が低いときにモータージェネレーターをモーターとして駆動してエンジンをアシストすることにより燃費向上を図ることができる。こうしたモータージェネレーターに電力を供給するバッテリーは、その温度であるバッテリー温度が過度に高くなると熱劣化が進行しやすくなる。そのため、例えば特許文献１には、バッテリー温度が所定の制限温度以上にあるときにモータージェネレーターの出力を制限することにより、すなわちバッテリーの充放電を制限することによりバッテリー温度の過度な上昇を抑える技術が開示されている。
特開２０１５－３３１５４号公報
しかしながら、特許文献１の方法では、バッテリー温度の過度な上昇を抑えることが可能であるものの、バッテリー温度に起因して充放電が制限されることでバッテリーの充放電量を確保することが困難となり、燃費の悪化などを招くおそれがあった。
本発明は、バッテリー温度の上昇を抑えつつバッテリーの充放電量を確保することのできる充放電制御装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する充放電制御装置は、動力源としてモータージェネレーターを有するハイブリッド車両に搭載されたバッテリーの充放電を制御する充放電制御装置であって、現在位置を起点とした予定走行経路を取得する経路情報取得部と、前記予定走行経路での位置エネルギーの変化に基づき前記バッテリーの充電率の推移を推定し、前記予定走行経路での放電過多区間と充電過多区間とを特定する区間特定部と、前記モータージェネレーターの出力を制御することにより前記バッテリーの充放電を制御する充放電制御部とを備え、前記充電過多区間は、前記充電率が最大充電率まで上昇しつづけたのちに前記最大充電率に維持される区間を含み、前記放電過多区間は、前記充電率が最小充電率まで低下しつづけたのちに前記最小充電率に維持される区間を含み、前記充放電制御部は、前記充電過多区間における充電電流を前記充電過多区間の終点において前記充電率が前記最大充電率に到達する一定の充電電流に制限し、前記放電過多区間における放電電流を前記放電過多区間の終点にて前記充電率が前記最小充電率に到達する一定の放電電流に制限する。
充電過多区間においては充電率が最大充電率に到達する充電量が確保されることから、バッテリー温度の上昇を抑えつつ充電過多区間の終点において充電率を最大充電率に到達させることが可能である。また、放電過多区間においては充電率が最小充電率に到達する放電量が確保されることから、バッテリー温度の上昇を抑えつつ放電過多区間の終点において充電率を最小充電率に到達させることが可能である。すなわち、上記構成によれば、バッテリー温度の上昇を抑えつつバッテリーの充放電量を確保することができる。
上記構成の充放電制御装置において、前記充電過多区間は、前記充電率が前記最小充電率から前記最大充電率まで上昇したのちに前記最大充電率に維持される区間を含んでいるとともに前記充電率が前記最小充電率から前記最大充電率まで上昇するまでの区間に一時的な放電区間を含むことが好ましい。
上記構成によれば、より長い区間が充電過多区間に設定されることから、予定走行経路のうちで一定の充電電流に制限される区間の割合を高めることができる。その結果、バッテリー温度の上昇を効果的に抑えつつバッテリーの充放電量を確保することができる。
上記構成の充放電制御装置において、前記充電過多区間は、前記充電率が前記最大充電率に維持される区間に一時的な放電区間を含むことが好ましい。
上記構成によれば、さらに長い区間が充電過多区間に設定されることから、予定走行経路のうちで一定の充電電流に制限される区間の割合をさらに高めることができる。その結果、バッテリー温度の上昇をさらに効果的に抑えつつバッテリーの充放電量を確保することができる。
上記構成の充放電制御装置において、前記放電過多区間は、前記充電率が前記最大充電率から前記最小充電率まで低下したのちに前記最小充電率に維持される区間を含んでいるとともに前記充電率が前記最大充電率から前記最小充電率まで低下するまでの間に一時的な充電区間を含むことが好ましい。
上記構成によれば、より長い区間が放電過多区間に設定されることから、予定走行経路のうちで一定の放電電流に制限される区間の割合を高めることができる。その結果、バッテリー温度の上昇を効果的に抑えつつバッテリーの充放電量を確保することができる。
上記構成の充放電制御装置において、前記放電過多区間は、前記充電率が前記最小充電率に維持される区間に一時的な充電区間を含むことが好ましい。
上記構成によれば、さらに長い区間が放電過多区間に設定されることから、予定走行経路のうちで一定の放電電流に制限される区間の割合をさらに高めることができる。その結果、バッテリー温度の上昇をさらに効果的に抑えつつバッテリーの充放電量を確保することができる。
充放電制御装置の一実施形態を搭載したハイブリッド自動車の概略構成を模式的に示す機能ブロック図。 予定走行経路の一例を模式的に示す図。 （ａ）経路情報の一例における現在位置情報を模式的に示す図、（ｂ）経路情報の一例における区間情報を模式的に示す図。 ハイブリッドＥＣＵの一例を示す機能ブロック図。 （ａ）充電過多区間の一例を示す図、（ｂ）充電過多区間の他例を示す図。 （ａ）放電過多区間の一例を示す図、（ｂ）放電過多区間の他例を示す図。 通常制御の一例において、予定走行経路、充電率の推定推移、充放電電流、および、バッテリー温度の関係を示す図。 温度上昇抑制制御の一例において、予定走行経路、充電率の推定推移、充放電電流、および、バッテリー温度の関係を示す図。 温度上昇抑制制御の他例において、充電率の推定推移と充放電電流との関係を示す図。
図１～図９を参照して、充放電制御装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、ハイブリッド自動車である車両１０は、動力源としてエンジン１１とモータージェネレーター（以下、Ｍ／Ｇという）１２とを備えている。エンジン１１の回転軸１３とＭ／Ｇ１２の回転軸１４とは、クラッチ１５で断接可能に接続されている。Ｍ／Ｇ１２の回転軸１４は、トランスミッション１６および駆動軸１７などを介して駆動輪１８に接続されている。
エンジン１１は、例えば複数の気筒を有するディーゼルエンジンであり、各気筒において燃料が燃焼することにより回転軸１３を回転させるトルクを発生させる。エンジン１１が発生させたトルクは、クラッチ１５が接続状態にあるときに、Ｍ／Ｇ１２の回転軸１４、トランスミッション１６、および、駆動軸１７を介して駆動輪１８に伝達される。
Ｍ／Ｇ１２は、インバーター２１を介してバッテリー２０に電気的に接続されている。バッテリー２０は、充放電可能な二次電池であり、互いに電気的に接続された複数のセルで構成されている。Ｍ／Ｇ１２は、バッテリー２０に蓄電された電力がインバーター２１を介して供給されることにより、回転軸１４を回転させてエンジン１１をアシストするモーターとして機能する。Ｍ／Ｇ１２がモーターとして機能する際に発生させるモータートルクＴｍは、トランスミッション１６および駆動軸１７を介して駆動輪１８に伝達される。また、Ｍ／Ｇ１２は、例えばアクセルオフ時における回転軸１４の回転を利用して発電した電力をインバーター２１を介してバッテリー２０に蓄電するジェネレーターとして機能する。Ｍ／Ｇ１２がジェネレーターとして機能する際に発生させる制動トルクは回生トルクＴｒである。
トランスミッション１６は、Ｍ／Ｇ１２の回転軸１４が有するトルクを変速し、その変速したトルクを駆動軸１７を介して駆動輪１８に伝達する。トランスミッション１６は、複数の変速比Ｒｔを設定可能に構成されている。
インバーター２１は、Ｍ／Ｇ１２をモーターとして機能させる場合、バッテリー２０からの直流電圧を交流電圧に変換してＭ／Ｇ１２に電力を供給する。また、インバーター２１は、Ｍ／Ｇ１２をジェネレーターとして機能させる場合、Ｍ／Ｇ１２からの交流電圧を直流電圧に変換してバッテリー２０に供給し、バッテリー２０を充電する。
車両１０においては、これらＭ／Ｇ１２、インバーター２１、および、バッテリー２０を高圧系部品として高圧電気回路が構成されている。以下では、インバーター２１からＭ／Ｇ１２に電力が供給されているときにバッテリー２０に流れる電流を放電電流といい、インバーター２１からバッテリー２０に電力が供給されているときにバッテリー２０に流れる電流を充電電流という。
上述したエンジン１１、クラッチ１５、インバーター２１、および、トランスミッション１６などは、車両１０を統括制御する制御装置３０に制御される。
制御装置３０は、ハイブリッドＥＣＵ３１、エンジンＥＣＵ３２、インバーターＥＣＵ３３、バッテリーＥＣＵ３４、トランスミッションＥＣＵ３５、情報ＥＣＵ３７などで構成されており、各ＥＣＵ３１～３７は、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して互いに接続されている。
各ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３１～３７は、プロセッサ、メモリ、入力インターフェース、および、出力インターフェース等がバスを介して互いに接続されたマイクロコントローラーを中心に構成されている。各ＥＣＵ３１～３７は、車両１０の状態に関する情報である状態情報を入力インターフェースを介して取得し、その取得した状態情報、および、メモリに格納された制御プログラムや各種のデータに基づいて各種の処理を実行する。
ハイブリッドＥＣＵ３１は、各ＥＣＵ３２～３７が出力した各種の状態情報を入力インターフェースを介して取得する。例えば、ハイブリッドＥＣＵ３１は、エンジンＥＣＵ３２からの信号に基づき、ドライバーからの要求トルクＴｄｒｖとエンジン１１の回転軸１３の回転数であるエンジン回転数Ｎｅを取得する。ハイブリッドＥＣＵ３１は、インバーターＥＣＵ３３からの信号に基づき、Ｍ／Ｇ１２の回転軸１４の回転数であるモーター回転数Ｎｍを取得する。ハイブリッドＥＣＵ３１は、バッテリーＥＣＵ３４からの信号に基づき、バッテリー電圧やバッテリー２０の充電率ＳＯＣを取得する。ハイブリッドＥＣＵ３１は、トランスミッションＥＣＵ３５からの信号に基づき、クラッチ１５の断接状態、トランスミッション１６における変速比Ｒｔなどを取得する。ハイブリッドＥＣＵ３１は、情報ＥＣＵ３７からの信号に基づいて車速ｖや経路情報などを取得する。
ハイブリッドＥＣＵ３１は、取得した情報に基づいて各種制御信号を生成し、その生成した制御信号を出力インターフェースを介して各ＥＣＵ３２～３７に出力する。ハイブリッドＥＣＵ３１は、エンジン１１への指示トルクであるエンジン指示トルクＴｅｒｅｆを演算し、その演算したエンジン指示トルクＴｅｒｅｆを示す制御信号をエンジンＥＣＵ３２に出力する。ハイブリッドＥＣＵ３１は、Ｍ／Ｇ１２に対する指示トルクであるモーター指示トルクＴｍｒｅｆを演算し、その演算したモーター指示トルクＴｍｒｅｆを示す制御信号をインバーターＥＣＵ３３に出力する。ハイブリッドＥＣＵ３１は、クラッチ１５の断接を指示する制御信号、および、トランスミッション１６における変速比Ｒｔを指示する制御信号をトランスミッションＥＣＵ３５に出力する。
エンジンＥＣＵ３２は、エンジン回転数Ｎｅおよびアクセルペダル５１のアクセル開度ＡＣＣを取得するとともに、ハイブリッドＥＣＵ３１から入力されたエンジン指示トルクＴｅｒｅｆの分のトルクが回転軸１３に作用するように燃料噴射量や噴射タイミングなどを制御する。エンジンＥＣＵ３２は、アクセル開度ＡＣＣおよびエンジン回転数Ｎｅなどに基づいてドライバーからの要求トルクＴｄｒｖを演算し、その演算した要求トルクＴｄｒｖをハイブリッドＥＣＵ３１に出力する。
インバーターＥＣＵ３３は、モーター回転数Ｎｍを取得するとともに、ハイブリッドＥＣＵ３１から入力されたモーター指示トルクＴｍｒｅｆの分のトルクが回転軸１４に作用するようにインバーター２１を制御する。
バッテリーＥＣＵ３４は、バッテリー２０の充放電電流Ｉを監視し、該充放電電流Ｉの積算値に基づいてバッテリー２０の充電率ＳＯＣを演算する。バッテリーＥＣＵ３４は、バッテリー２０の充放電電流Ｉのほか、バッテリー電圧を取得する。
トランスミッションＥＣＵ３５は、ハイブリッドＥＣＵ３１からのクラッチ１５の断接要求に応じてクラッチ１５の断接を制御する。また、トランスミッションＥＣＵ３５は、ハイブリッドＥＣＵ３１からの変速比Ｒｔを示す制御信号に基づいてトランスミッション１６の変速比Ｒｔを制御する。
情報ＥＣＵ３７は、情報取得部５３の構成要素である各種センサーからの信号に基づいて各種情報を取得し、その取得した情報をハイブリッドＥＣＵ３１に出力する。例えば、情報ＥＣＵ３７は、車速センサーからの信号に基づく車両１０の車速ｖを取得し、その取得した車速ｖをハイブリッドＥＣＵ３１に出力する。
また、情報ＥＣＵ３７は、車両１０の現在位置を示す現在位置情報と、現在位置を起点として車両１０が走行する予定の経路である予定走行経路の各区間についての情報である区間情報とで構成された経路情報を取得する。予定走行経路は、例えば数ｋｍ～数十ｋｍの範囲で取得される。
情報取得部５３は、上述した経路情報に関わる装置として例えばロケータ装置やカーナビゲーション装置といった経路情報生成部５４を有している。これらロケータ装置やカーナビゲーション装置は、道路の各位置の座標が規定された道路位置情報、各位置についての標高が規定された標高情報、例えば高速道路といった道路の分類が道路の各位置について規定された分類情報などが関連付けられた地図情報を有している。
ロケータ装置は、衛星測位システムを通じて車両１０の現在位置を示す現在位置情報を取得する。ロケータ装置は、その現在位置情報と地図情報とに基づいて予定走行経路を設定し、その設定した予定走行経路についての区間情報を生成する。
カーナビゲーション装置は、衛星測位システムを通じて車両１０の現在位置を示す現在位置情報を取得する。カーナビゲーション装置は、ドライバーが設定した目的地までの経路などを予定走行経路に設定し、その予定走行経路についての区間情報を生成する。
図２に示すように、予定走行経路が設定された場合、経路情報は、図３（ａ）に示す現在位置情報と図３（ｂ）に示す区間情報とで構成される。
図３（ａ）に示すように、現在位置情報は、現在位置Ｐ０、現在位置Ｐ０の標高Ｈ０、および、その分類によって構成される。図３（ｂ）に示すように、区間情報は、ノードを結ぶ区間を単位区間として、その単位区間の終点位置Ｐｋ、標高Ｈｋ、区間長さＬｋ、勾配値θｋ（ｋは１以上の整数）、および、分類などによって構成される。
ハイブリッドＥＣＵ３１は、情報ＥＣＵ３７から入力される各種情報に基づき、車両１０が高速道路を高速走行中にある場合におけるバッテリー２０の充放電の制御として高速走行時充放電制御を実行する。
ハイブリッドＥＣＵ３１は、高速走行時充放電制御に関する各種プログラムの実行により機能する各種機能部として、取得部６１、重量演算部６２、制御選択部６３、走行抵抗設定部６４、区間特定部６５、および、トルク制御部６６を有している。
取得部６１は、経路情報取得部として、情報ＥＣＵ３７が出力した経路情報を取得するとともに車速ｖを取得する。また、取得部６１は、アクセル開度ＡＣＣ、エンジン回転数Ｎｅ、および、トランスミッション１６における変速比Ｒｔなどを取得する。
重量演算部６２は、車両１０の自重Ｗを演算する。重量演算部６２は、例えば、アクセル開度ＡＣＣ、エンジン回転数Ｎｅ、車速ｖ、および、トランスミッション１６における変速比Ｒｔなどに基づいて車両１０の自重Ｗを演算する。
制御選択部６３は、取得部６１が取得した各種情報に基づいて、Ｍ／Ｇ１２の出力についての制御態様を選択する。制御選択部６３は、経路情報や車速ｖに基づいて車両１０が高速道路を高速走行中（例えば車速が６０ｋｍ／ｈ以上）にある場合に温度上昇抑制制御を選択し、それ以外の場合は通常制御を選択する。
走行抵抗設定部６４は、区間情報における各単位区間についての走行抵抗を設定する。走行抵抗設定部６４は、各区間の勾配値θｋに基づく勾配抵抗、道路の分類に基づく転がり抵抗などに対して車両の形状に応じた空気抵抗を加味したうえで各区間に対して走行抵抗を設定する。
区間特定部６５は、予定走行経路における充電率ＳＯＣの推移を推定して放電過多区間Ｔｄと充電過多区間Ｔｃとを特定する。
区間特定部６５は、自重Ｗの車両１０が一定の車速ｖで予定走行経路を高速走行するものとして充電率ＳＯＣの推移を推定する。区間特定部６５は、自重Ｗと区間ごとの標高差との基づく位置エネルギーの変化に対して、車速ｖ、走行抵抗、および、区間長さに基づく抵抗損失、ならびに、Ｍ／Ｇ１２やインバーター２１の変換効率などを加味したうえで予定走行経路におけるバッテリー２０の充電率ＳＯＣの推移を推定する。そして、区間特定部６５は、充電率ＳＯＣの推移に基づいて予定走行経路における充電過多区間Ｔｃおよび放電過多区間Ｔｄを設定する。
充電過多区間Ｔｃは、充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１から最大充電率ＳＯＣ２まで上昇する上昇区間と充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２に維持される最大維持区間とで構成される。例えば、充電過多区間Ｔｃは、図５（ａ）に示すように、充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２まで上昇し続ける区間である連続上昇区間７１と連続上昇区間７１に続いて充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２に維持される最大維持区間７２とで構成される。また例えば、充電過多区間Ｔｃは、図５（ｂ）に示すように、上昇区間７３の途中に充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１に到達することのない一時的な放電区間７４を含むものである。また充電過多区間Ｔｃは、充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１に到達することのない一時的な放電区間７５を最大維持区間７６に含むものである。
放電過多区間Ｔｄは、充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２から最小充電率ＳＯＣ１まで低下する低下区間と充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１に維持される最小維持区間とで構成される。例えば、放電過多区間Ｔｄは、図６（ａ）に示すように、充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１まで低下し続ける区間である連続低下区間８１と連続低下区間８１に続いて充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１に維持される最小維持区間８２とで構成される。また例えば、放電過多区間Ｔｄは、図６（ｂ）に示すように、低下区間８３の途中に充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２に到達することのない一時的な充電区間８４を含むものである。また放電過多区間Ｔｄは、充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２に到達することのない一時的な充電区間８５を最小維持区間８６に含むものである。
トルク制御部６６は、充放電制御部としてＭ／Ｇ１２の出力を制御することによりバッテリー２０の充放電を制御する。トルク制御部６６は、経路情報や車速ｖに基づいて、車両１０が高速道路での高速走行中である場合に温度上昇抑制制御を実行し、それ以外の場合は通常制御を実行する。通常制御において、トルク制御部６６は、位置エネルギーの変化に従うようにその時々の走行状態に応じて、モータートルクＴｍに関しては燃費が最も高くなるように、また、回生トルクＴｒに関しては最短時間で最大充電率ＳＯＣ２に到達するようにモーター指示トルクＴｍｒｅｆを制御する。
温度上昇抑制制御において、トルク制御部６６は、充電過多区間Ｔｃについては充電過多区間Ｔｃの終点において充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２に到達する一定の充電電流を上限値としてＭ／Ｇ１２の出力を制御する。また、トルク制御部６６は、放電過多区間Ｔｄについては放電過多区間Ｔｄの終点において充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１に到達する一定の放電電流を上限値としてＭ／Ｇ１２の出力を制御する。
図７および図８を参照して、温度上昇抑制制御の一例について説明する。まず、図７を参照してＭ／Ｇ１２の出力を通常制御で制御した場合のバッテリー温度の推移について説明する。上述したように通常制御は、車両１０の位置エネルギーの変化に従うようにＭ／Ｇ１２の出力が制御される。
取得部６１が取得した経路情報に示される予定走行経路（現在位置Ｐ０～位置Ｐ６）においては図７の１段目に示すように標高Ｈが変化するものとする。この場合、位置エネルギー等の変化に基づいて変化する充電率ＳＯＣは、図７の２段目に示すように最小充電率ＳＯＣ１に維持される最小維持区間（位置Ｐ１～位置Ｐ２および位置Ｐ５～位置Ｐ６）と最大充電率ＳＯＣ２に維持される最大維持区間（位置Ｐ３～位置Ｐ４）とを有する。これは、放電に関しては、その時々の走行状態に応じて燃費が最も高くなるようにＭ／Ｇ１２のモータートルクＴｍが制御されるためである。また、充電に関しては、最短時間で最大充電率ＳＯＣ２に到達するようにＭ／Ｇ１２の回生トルクＴｒが制御されるためである。こうした通常制御においては、図７の３段目に示すように短時間で大きな放電電流（または充電電流）がバッテリー２０に流れたのち放電（または充電）が停止される。バッテリー２０においては内部抵抗に起因した発熱量が電流の自乗に比例することから、バッテリー温度ＴｍｐＢは、図７の４段目に示すように急激に上昇したのちに徐々に低下していくこととなり、結果として、その最高温度および平均温度が高くなる。
一方、図８に示すように、Ｍ／Ｇ１２の出力を温度上昇抑制制御で制御した場合、図８の１段目に示す予定走行経路に対して、区間特定部６５は、現在位置Ｐ０（始点）から位置Ｐ２（終点）までを放電過多区間Ｔｄ１、位置Ｐ２（始点）から位置Ｐ４（終点）までを充電過多区間Ｔｃ１、位置Ｐ４（始点）から位置Ｐ６（終点）までを放電過多区間Ｔｄ２に設定する。
図８の２段目および３段目に示すように、トルク制御部６６は、放電過多区間Ｔｄ１，Ｔｄ２においては、その始点（Ｐ０，Ｐ４）から終点（Ｐ２，Ｐ６）までの一定の変化率で充電率ＳＯＣが変化し、かつ、終点において充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１となる一定の放電電流Ｉｄ１，Ｉｄ２を上限値としてＭ／Ｇ１２の出力を制御する。放電過多区間Ｔｄ１，Ｔｄ２においては、充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１に到達する放電量が十分に確保されることから、一定の放電電流Ｉｄ１，Ｉｄ２を上限値としてもその終点（Ｐ２，Ｐ６）において充電率ＳＯＣを最小充電率ＳＯＣ１に高い確率のもとで到達させることができる。また、トルク制御部６６は、充電過多区間Ｔｃ１においては、その始点（Ｐ２）から終点（Ｐ４）までの一定の変化率で充電率ＳＯＣが変化し、かつ、終点（Ｐ４）において充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２となる一定の充電電流Ｉｃ１を上限値としてＭ／Ｇ１２の出力を制御する。充電過多区間Ｔｃ１においては、充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２に到達する充電量が十分に確保されることから、一定の充電電流Ｉｃ１を上限値としてもその終点（Ｐ４）において充電率ＳＯＣを最大充電率ＳＯＣ２に高い確率のもとで到達させることができる。
こうした構成によれば、図８の４段目に示すように、放電過多区間Ｔｄ１，Ｔｄ２および充電過多区間Ｔｃ１の各々の終点において充電率ＳＯＣを高い確率のもとで通常制御と同じにしつつバッテリー温度ＴｍｐＢの最高温度および平均温度を抑えることができる。すなわち、バッテリー温度ＴｍｐＢの上昇を抑えつつバッテリー２０の充放電量を確保することができる。
図９を参照して、温度上昇抑制制御の他の例について説明する。なお、図９では、１段目に通常制御による充電率ＳＯＣの推移を示し、２段目に温度上昇抑制制御による充電率ＳＯＣの推移を示し、３段目にバッテリー２０に流れる電流値を示す。
図９の１段目に示すように、この例の放電過多区間Ｔｄ３は、充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２から最小充電率ＳＯＣ１まで低下するまでの途中に、充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２に到達することのない一時的な充電区間Ｔｃ３１，Ｔｃ３２を有している。また、充電過多区間Ｔｃ４は、充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１から最大充電率ＳＯＣ２まで上昇するまでの途中に、充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１に到達することのない一時的な放電区間Ｔｄ４を有している。
図９の２段目および３段目に示すように、トルク制御部６６は、放電過多区間Ｔｄ３における一時的な充電区間Ｔｃ３１，Ｔｃ３２、および、充電過多区間Ｔｃ４における一時的な放電区間Ｔｄ４においては、通常制御でＭ／Ｇ１２の出力を制御する。また、トルク制御部６６は、放電過多区間Ｔｄ３では、充電区間Ｔｃ３１，Ｔｃ３２における区間長さおよび充電率ＳＯＣの上昇分を加味したうえで放電過多区間Ｔｄ３の終点（位置Ｐ１６）において充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１となる一定の放電電流Ｉｄ３を上限値としてＭ／Ｇ１２の出力を制御する。トルク制御部６６は、充電過多区間Ｔｃ４では、放電区間Ｔｄ４における区間長さおよび充電率ＳＯＣの低下分を加味したうえで充電過多区間Ｔｃ４の終点（位置Ｐ１９）において充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２となる一定の充電電流Ｉｃ４を上限値としてＭ／Ｇ１２の出力を制御する。
こうした構成によれば、放電過多区間Ｔｄ３および充電過多区間Ｔｃ４の各々の終点において充電率ＳＯＣを高い確率のもとで通常制御と同じにしつつ、バッテリー温度ＴｍｐＢの最高温度および平均温度を抑えることができる。すなわち、バッテリー温度ＴｍｐＢの上昇を抑えつつバッテリー２０の充放電量を確保することができる。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）充電過多区間Ｔｃにおいては充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２に到達する充電量が十分に確保されることから、充電電流を一定の充電電流に制限したとしても充電過多区間Ｔｃの終点において充電率ＳＯＣを最大充電率ＳＯＣ２に高い確率のもとで到達させることができる。また、放電過多区間Ｔｄにおいては充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１に到達する放電量が十分に確保されることから、放電電流を一定の放電電流に制限したとしても放電過多区間Ｔｄの終点において充電率ＳＯＣを高い確率のもとで最小充電率ＳＯＣ１に到達させることができる。そして、これら充電過多区間Ｔｃおよび放電過多区間Ｔｄにおいて充放電電流が一定値に制限されることによってバッテリー温度ＴｍｐＢの上昇を抑えることができる。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ３１によれば、バッテリー温度ＴｍｐＢの上昇を抑えつつバッテリー２０の充放電量を確保することができる。
（２）充電過多区間Ｔｃは、充電率ＳＯＣが最小充電率ＳＯＣ１から最大充電率ＳＯＣ２まで上昇する上昇区間に一時的な放電区間を含んでいる。こうした構成によれば、より長い区間が充電過多区間Ｔｃに設定されることから、予定走行経路のうちで充電電流が制限される区間の割合を高めることができる。その結果、バッテリー温度ＴｍｐＢの上昇を効果的に抑えつつバッテリー２０の充放電量を確保することができる。
（３）充電過多区間Ｔｃは、最大維持区間に一時的な放電区間を含んでいる。こうした構成によれば、さらに長い区間が充電過多区間Ｔｃに設定されることから、予定走行経路のうちで充電電流が一定の充電電流に制御される区間の割合をさらに高めることができる。その結果、バッテリー温度ＴｍｐＢの上昇をさらに効果的に抑えつつバッテリー２０の充放電量を確保することができる。
（４）ハイブリッドＥＣＵ３１は、一時的な放電区間Ｔｄ４などにおいては通常制御でＭ／Ｇ１２の出力を制御する。これにより、充電過多区間Ｔｃにおける一時的な放電区間での放電を効果的に行うことができる。その結果、充電過多区間Ｔｃにおける燃費を向上させることができる。
（５）放電過多区間Ｔｄは、充電率ＳＯＣが最大充電率ＳＯＣ２から最小充電率ＳＯＣ１まで低下する低下区間に一時的な充電区間を含んでいる。これにより、より長い区間が放電過多区間Ｔｄに設定されることから、予定走行経路のうちで放電電流が一定の放電電流に制御される区間の割合を高めることができる。その結果、バッテリー温度ＴｍｐＢの上昇を効果的に抑えつつバッテリー２０の充放電量を確保することができる。
（６）放電過多区間Ｔｄは、最小維持区間に一時的な充電区間を含んでいる。こうした構成によれば、さらに長い区間が放電過多区間Ｔｄに設定されることから、予定走行経路のうちで放電電流が一定の放電電流に制限される区間の割合をさらに高めることができる。その結果、バッテリー温度ＴｍｐＢの上昇をさらに効果的に抑えつつバッテリー２０の充放電量を確保することができる。
（７）ハイブリッドＥＣＵ３１は、一時的な充電区間Ｔｃ３１などにおいては通常制御でＭ／Ｇ１２の出力を制御する。放電過多区間Ｔｄにおける一時的な充電区間での充電を効率よく行うことができる。
（８）温度上昇抑制制御は、高速道路を高速走行している場合に実行される。こうした構成によれば、推定した充電率ＳＯＣの推移と実際の充電率ＳＯＣの推移との誤差が小さくなることで上述した（１）～（７）の効果をより顕著なものとすることができる。
（９）温度上昇抑制制御においては、バッテリー温度ＴｍｐＢの上昇が抑えられることに加えてバッテリー２０に対する負荷が小さくなることで放電時の熱損失が抑えられる。これによりバッテリー２０の放電効率が高められることから、Ｍ／Ｇ１２による燃料削減効率を向上させることができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・例えば、最小維持区間に一時的な充電区間が含まれる場合、その充電区間まえの最小維持区間とその充電区間あとの最小維持区間とは、互いに異なる放電過多区間Ｔｄに含まれてもよい。
・放電過多区間Ｔｄは、連続低下区間と連続低下区間に続く最小維持区間とのみで構成されてもよい。
・例えば、最大維持区間に一時的な放電区間が含まれる場合、その放電区間まえの最大維持区間とその放電区間あとの最大維持区間とは、互いに異なる充電過多区間Ｔｃに含まれてもよい。
・充電過多区間Ｔｃは、連続上昇区間と連続上昇区間に続く最大維持区間とのみで構成されてもよい。
・温度上昇抑制制御は、車両１０が高速道路を高速走行している場合に限らず、例えば、幹線道路を高速走行している場合に実行されてもよい。すなわち、温度上昇抑制制御は、車速ｖの変化が少ない状況下で実行されることが好ましい。
Ｔｃ…充電過多区間、Ｔｄ…放電過多区間、１０…車両、１１…エンジン、１２…モータージェネレーター、１３…回転軸、１４…回転軸、１５…クラッチ、１６…トランスミッション、１７…駆動軸、１８…駆動輪、２０…バッテリー、２１…インバーター、３０…制御装置、３１…ハイブリッドＥＣＵ、３２…エンジンＥＣＵ、３３…インバーターＥＣＵ、３４…バッテリーＥＣＵ、３５…トランスミッションＥＣＵ、３７…情報ＥＣＵ、５１…アクセルペダル、５３…情報取得部、５４…経路情報生成部、６１…取得部、６２…重量演算部、６３…制御選択部、６４…走行抵抗設定部、６５…区間特定部、６６…トルク制御部、７１…連続上昇区間、７２…最大維持区間、７３…上昇区間、７４，７５…放電区間、７６…最大維持区間、８１…連続低下区間、８２…最小維持区間、８３…低下区間、８４，８５…充電区間、８６…最小維持区間。

Claims (5)

  1. 動力源としてモータージェネレーターを有するハイブリッド車両に搭載されたバッテリーの充放電を制御する充放電制御装置であって、
    現在位置を起点とした予定走行経路を取得する経路情報取得部と、
    前記予定走行経路での位置エネルギーの変化に基づき前記バッテリーの充電率の推移を推定し、前記予定走行経路での放電過多区間と充電過多区間とを特定する区間特定部と、
    前記モータージェネレーターの出力を制御することにより前記バッテリーの充放電を制御する充放電制御部とを備え、
    前記充電過多区間は、前記充電率が最大充電率まで上昇しつづけたのちに前記最大充電率に維持される区間を含み、
    前記放電過多区間は、前記充電率が最小充電率まで低下しつづけたのちに前記最小充電率に維持される区間を含み、
    前記充放電制御部は、前記充電過多区間における充電電流を前記充電過多区間の終点において前記充電率が前記最大充電率に到達する一定の充電電流に制限し、前記放電過多区間における放電電流を前記放電過多区間の終点において前記充電率が前記最小充電率に到達する一定の放電電流に制限する
    充放電制御装置。
  2. 前記充電過多区間は、前記充電率が前記最小充電率から前記最大充電率まで上昇したのちに前記最大充電率に維持される区間を含んでいるとともに前記充電率が前記最小充電率から前記最大充電率まで上昇するまでの区間に一時的な放電区間を含む
    請求項１に記載の充放電制御装置。
  3. 前記充電過多区間は、前記充電率が前記最大充電率に維持される区間に一時的な放電区間を含む
    請求項１または２に記載の充放電制御装置。
  4. 前記放電過多区間は、前記充電率が前記最大充電率から前記最小充電率まで低下したのちに前記最小充電率に維持される区間を含んでいるとともに前記充電率が前記最大充電率から前記最小充電率まで低下するまでの間に一時的な充電区間を含む
    請求項１～３のいずれか一項に記載の充放電制御装置。
  5. 前記放電過多区間は、前記充電率が前記最小充電率に維持される区間に一時的な充電区間を含む
    請求項１～４のいずれか一項に記載の充放電制御装置。
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