JP7067004B2

JP7067004B2 - ハイブリッド自動車

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Publication number: JP7067004B2
Application number: JP2017184665A
Authority: JP
Inventors: 友希小川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2022-05-16
Anticipated expiration: 2037-09-26
Also published as: JP2019059309A

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蓄電装置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、エンジンとモータと二次電池とを備え、二次電池の目標充電率に基づいてエンジンおよびモータを制御することにより二次電池の充電率を制御するハイブリッド自動車において、予測走行経路（経路案内を行なう経路）における自車の進行方向に渋滞区間を検出したときには、渋滞区間の開始地点よりも手前の地点で二次電池の目標充電率を基本目標充電率からそれよりも高い特殊目標充電率に変更し、その後に、渋滞区間の終了地点で二次電池の目標充電率を特殊目標充電率から基本目標充電率に戻す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、こうした制御により、渋滞区間でもエンジンを積極的に駆動することになる。これにより、渋滞区間で、二次電池の充電率が下限値に到達するのを抑制し、二次電池の強制充電が生じるのを抑制している。

特開２０１７－１２４７１９号公報

上述のハイブリッド自動車では、自車が渋滞区間の終了地点を通過すると、二次電池の目標充電率を特殊目標充電率から基本目標充電率に戻すことから、渋滞区間が終了しても実際には渋滞が継続しているときに、二次電池の充電率が下限値に達して二次電池の強制充電が生じることがある。

本発明のハイブリッド自動車は、蓄電装置の強制充電が生じるのを抑制する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、
前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
走行予定ルートのルート案内を行なうと共に、渋滞情報に基づいて前記走行予定ルートに渋滞区間が含まれると判定したときには、自車が前記渋滞区間の開始地点よりも手前の地点を通過してから前記渋滞区間の終了地点を通過するまで、前記走行予定ルートに前記渋滞区間が含まれないと判定したときに比して前記蓄電装置の蓄電割合が高くなるように前記エンジンおよび前記モータを制御する渋滞用充電制御を実行する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記渋滞用充電制御の実行中に前記自車が前記終了地点を通過したときの前記蓄電装置の蓄電割合が第１所定割合未満のときには、前記蓄電装置の蓄電割合が第２所定割合以上に至った条件、前記自車が前記終了地点を通過した後の走行距離が所定距離以上に至った条件、前記自車が前記終了地点を通過した後の経過時間が所定時間以上に至った条件、車速が所定車速以上に至った条件のうちの少なくとも１つが成立するまで、前記渋滞用充電制御の実行を延長する、
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、走行予定ルートのルート案内を行なうと共に、渋滞情報に基づいて走行予定ルートに渋滞区間が含まれると判定したときには、自車が渋滞区間の開始地点よりも手前の地点を通過してから渋滞区間の終了地点を通過するまで、走行予定ルートに渋滞区間が含まれないと判定したときに比して蓄電装置の蓄電割合が高くなるようにエンジンおよびモータを制御する渋滞用充電制御を実行する。こうした制御を行なうものにおいて、渋滞用充電制御の実行中に自車が終了地点を通過したときの蓄電装置の蓄電割合が第１所定割合未満のときには、蓄電装置の蓄電割合が第２所定割合以上に至った条件、自車が終了地点を通過した後の走行距離が所定距離以上に至った条件、自車が終了地点を通過した後の経過時間が所定時間以上に至った条件、車速が所定車速以上に至った条件のうちの少なくとも１つが成立するまで、渋滞用充電制御の実行を延長する。ここで、「第１所定割合」や「第２所定割合」は、蓄電装置の強制充電を必要とする強制充電閾値よりも高い値として定められ、互いに同一の値を用いるものとしてもよいし、異なる値を用いるものとしてもよい。こうした制御により、自車が渋滞情報に基づく渋滞区間の終了地点を通過したものの実際には渋滞が継続しているときに、蓄電装置の蓄電割合が強制充電閾値以下に至るのを抑制し、蓄電装置の強制充電が生じるのを抑制することができる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記渋滞用充電制御を実行する際において、前記自車が前記終了地点を通過した後は、前記自車が前記終了地点を通過するまでに比して、前記蓄電装置の蓄電割合が低くなるように制御するものとしてもよい。これは、自車が渋滞区間を通過した後は、実際に渋滞が継続しているか否かが不明であるためである。

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記渋滞用充電制御の実行として、前記渋滞用充電制御を実行しないときに比して、前記エンジンの始動用閾値を小さくすると共に前記蓄電装置の充電電力が大きくなるように前記エンジンおよび前記モータを制御することにより、前記蓄電装置の蓄電割合が高くなるようにするものとしてもよい。

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。通常用充放電要求パワー設定マップの一例を示す説明図である。ＨＶＥＣＵ７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。渋滞用充放電要求パワー設定マップの一例を示す説明図である。変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

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、蓄電装置としてのバッテリ５０と、ナビゲーション装置９０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おり、ダンパ２８を介してプラネタリギヤ３０のキャリヤに接続されている。このエンジン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、例えば、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２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートから入力されている。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は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン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３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８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、上述したように、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、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。電力ライン５４には、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられている。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。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、例えば、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４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサ４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２などが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の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いる。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４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の電気角θｅ１，θｅ２や角速度ωｍ１，ωｍ２，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おり、電力ライン５４に接続されている。このバッテリ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。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、例えば、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度を挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流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。

ナビゲーション装置９０は、地図情報などが記憶されたハードディスクなどの記憶媒体や入出力ポート、通信ポートを有する制御部が内蔵された本体９２と、自車の現在地に関する情報を受信するＧＰＳアンテナ９４ａと、情報センターなどの車外システムから渋滞情報や規制情報、災害情報などを受信するＶＩＣＳ（登録商標）アンテナ９４ｂと、自車の現在地に関する情報や目的地までの走行予定ルートなどを表示すると共に操作者による指示を入力可能なタッチパネル式のディスプレイ９６と、を備える。ここで、地図情報には、サービス情報（例えば、観光情報や駐車場など）や予め定められている各走行区間（例えば、信号機間や交差点間など）の道路情報などがデータベース化されて記憶されており、道路情報には、距離情報や、幅員情報、車線数情報、地域情報（市街地、郊外）、種別情報（一般道路、高速道路）、勾配情報、法定速度、信号機の数などが含まれる。ナビゲーション装置９０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

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。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、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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を挙げることができる。また、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や、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も挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２、ナビゲーション装置９０と通信ポートを介して接続されている。

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モード（ＨＶ走行モード）や、エンジン２２の運転を停止して走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）で走行する。

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）を乗じて駆動軸３６に要求される要求パワーＰｄ＊を計算する。続いて、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいてバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を設定し、要求パワーＰｄ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊は、基本的には（後述の渋滞用充電制御を実行しないときには）、図２の通常用充放電要求パワー設定マップと要求パワーＰｄ＊とに基づいて、負の値Ｐｃｈ（例えば、－数ｋＷなど）以上で且つ正の値Ｐｄｉｓ（例えば、＋数ｋＷなど）以下の範囲内で、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが値Ｓ１（例えば、５０％など）以上で且つ値Ｓ２（例えば、６０％など）以下の制御範囲内になると共にエンジン２２を効率よく運転できるように（要求パワーＰｅ＊がエンジン２２を効率よく運転できる値となるように）設定するものとした。具体的には、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが値Ｓ１よりも小さい値Ｓ３（例えば、４５％など）よりも大きく且つ値Ｓ２よりも大きい値Ｓ４（例えば、６５％など）よりも小さい範囲内のときには、図２の通常用充放電要求パワー設定マップのハッチングを付した範囲内でエンジン２２を効率よく運転できるように設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが値Ｓ３以下の範囲内のときには値Ｐｃｈを設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが値Ｓ４以上の範囲内のときには値Ｐｄｉｓを設定するものとした。

そして、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に要求トルクＴｄ＊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＊や目標トルク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＊や目標トルク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、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいて運転されるようにエンジン２２の運転制御（吸入空気量制御や燃料噴射制御、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モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御を行なう（具体的には、インバータ４１，４２の複数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走行モードでは、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが上述の値Ｓ３よりも小さい閾値Ｓｒｅｆ（例えば、４０％など）よりも大きく且つ要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満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走行モードに移行する。閾値Ｐｒｅｆは、基本的には（後述の渋滞用充電制御を実行しないときには）、値Ｐ１（例えば、１０ｋＷなど）を用いるものとした。

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に要求トルクＴｄ＊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によるモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御については上述した。

このＥＶ走行モードでは、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以下に至ったときやＨＶ走行モードと同様に計算した要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ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走行モードに移行する。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、ナビゲーション装置９０は、運転者により目的地が設定されたときには、地図情報と自車の現在地と目的地とに基づいて自車の現在地から目的地までの推奨ルートを検索し、検索した推奨ルートを走行予定ルートとしてディスプレイ９６に出力してルート案内を行なう。また、走行予定ルートの走行中に、自車が走行予定ルートから外れたときには、自車の現在地から目的地までの推奨ルートを再検索し、走行予定ルートを再検索前の推奨ルートから再検索した推奨ルートに変更してルート案内を行なう。

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、ナビゲーション装置９０により目的地までの走行予定ルートのルート案内を行なっているときの動作について説明する。図３は、このときにＨＶＥＣＵ７０により繰り返し実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、自車が目的地に到着したときや、運転者の操作（例えば、目的地の解除など）に基づいて走行予定ルートのルート案内を終了したとき、イグニッションスイッチ８０がオフされたときなどには、本ルーチンの繰り返しの実行を終了する。このとき、後述の渋滞用充電制御を実行していれば、その実行も終了する。

図３の処理ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、走行予定ルートの各走行区間（例えば、自車の現在地からそれよりも所定距離Ｌ１（例えば、１０ｋｍなど）だけ目的地側の地点までの各走行区間など）の道路情報や渋滞情報などの先読みデータの更新を行なう更新条件が成立しているか否かを判定し（ステップＳ１００）、データ更新条件が成立していると判定したときには、先読みデータをナビゲーション装置９０から入力して更新し（ステップＳ１１０）、データ更新条件が成立していないと判定したときには、先読みデータを更新しない。ここで、データ更新条件としては、前回の先読みデータの更新後に走行予定ルートが変更された条件や、前回の先読みデータの更新からの経過時間Ｔａが所定時間Ｔ１（例えば、数分など）以上である条件、前回の先読みデータの更新からの走行距離Ｌａが所定距離Ｌ２（例えば、数百ｍなど）以上である条件などを用いることができる。これらのうちの１つだけを用いるものとしてもよいし、複数を組み合わせてＯＲ条件として用いるものとしてもよい。なお、渋滞情報は、ＶＩＣＳ（登録商標）情報に限定されるものではなく、プローブ情報や、統計情報、車車間通信情報、クラウド連携情報などを用いるものとしてもよい。

続いて、先読みデータに基づいて、走行予定ルートに渋滞情報に基づく渋滞区間が含まれる（走行予定ルートが、渋滞区間が含まれる渋滞経由ルートである）か否かを判定し（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、走行予定ルートに渋滞区間が含まれない（走行予定ルートが渋滞経由ルートでない）と判定したときには、本ルーチンを終了する。

なお、実施例では、「渋滞区間」は、バッテリ５０の強制充電が行なわれる可能性のある渋滞区間、具体的には、距離Ｌ３（例えば、数百ｍ～数ｋｍなど）以上の渋滞区間を意味する。距離Ｌ３は、一律の値を用いるものとしてもよいし、道路情報に含まれる種別情報（一般道路、高速道路）や法定速度などに応じた値、例えば、一般道路よりも高速道路で大きい値を用いるものとしてもよい。また、バッテリ５０の強制充電は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以下に至ったときに、要求パワーＰｅ＊に拘わらずに、エンジン２２の運転およびモータＭＧ１の発電を伴ってバッテリ５０を充電することを意味する。要求パワーＰｄ＊（要求パワーＰｅ＊）が小さいときにバッテリ５０の強制充電を行なうと、エンジン２２をそれほど効率のよくない運転ポイント（回転数およびトルク）で運転することになり、エネルギ効率の観点で好ましくない。

ステップＳ１２０，Ｓ１３０で走行予定ルートに渋滞区間が含まれる（走行予定ルートが渋滞経由ルートである）と判定したときには、先読みデータに基づいて、後述の渋滞用充電制御の開始地点を設定する（ステップＳ１４０）。渋滞用充電制御の開始地点は、実施例では、渋滞区間の開始地点よりも距離Ｌ４（例えば、数ｋｍなど）だけ手前の地点を設定するものとした。ここで、距離Ｌ４は、一律の値を用いるものとしてもよいし、道路情報に含まれる種別情報（一般道路、高速道路）や法定速度などに応じた値、例えば、一般道路よりも高速道路で大きい値を用いるものとしてもよい。

続いて、自車の現在地をナビゲーション装置９０から入力し、自車が渋滞用充電制御の開始地点を通過した（或いはすでに通過している）か否かを判定し（ステップＳ１５０）、自車が渋滞用充電制御の開始地点を通過していないと判定したときには、自車が渋滞用充電制御の開始地点を通過するのを待つ。

ステップＳ１５０で自車が渋滞用充電制御の開始地点を通過したと判定したときには、渋滞用充電制御の実行を開始する（ステップＳ１６０）。ここで、渋滞用充電制御は、走行予定ルートに渋滞区間が含まれていないときに比してバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが高くなるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する制御である。実施例では、渋滞用充電制御として、上述の閾値Ｐｒｅｆ（エンジン２２の始動停止判定用の閾値）に値Ｐ１よりも小さい値Ｐ２（例えば、数ｋＷなど）を設定すると共に、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定する際に、図４の渋滞用充放電要求パワー設定マップを用いて、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが値Ｓ２よりも大きい値Ｓ５（例えば、６５％など）に近づくように設定するものとした。図４の渋滞用充放電要求パワー設定マップには、参考のために、図２の通常用充放電要求パワー設定マップを一点鎖線で示した。渋滞用充電制御を実行する場合、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊は、図４に示すように、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが値Ｓ５のときには値０を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが値Ｓ５よりも小さいときには、値Ｐｃｈ以上の範囲内で負の値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが値Ｓ５よりも大きいときには、値Ｐｄｉｓ以下の範囲内で正の値を設定するものとした。こうした渋滞用充電制御を実行すると、ＨＶ走行モードおよびＥＶ走行モードのうちＨＶ走行モードが選択されやすくなる（エンジン２２が運転されやすくなる）と共にＨＶ走行モードでのバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊が小さくなって要求パワーＰｅ＊が大きくなるから、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが高くなりやすくなる。この渋滞用充電制御の実行を、自車が渋滞区間の開始地点よりも距離Ｌ４だけ手前の地点を通過したときに開始することにより、自車が渋滞区間に進入するまでにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを高くしておくことができる。なお、渋滞用充電制御を実行すると、エンジン２２の運転頻度や運転時の燃料噴射量が増加しやすい。

続いて、自車の現在地をナビゲーション装置９０から入力し、自車が渋滞区間の終了地点を通過したかを判定し（ステップＳ１７０）、自車が渋滞区間の終了地点を通過していないと判定したときには、自車が渋滞区間の終了地点を通過するのを待つ。この間、渋滞用充電制御の実行を継続する。これにより、渋滞区間で、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以下に至るのを抑制し、バッテリ５０の強制充電が生じるのを抑制することができる。

ステップＳ１７０で自車が渋滞区間の終了地点を通過したと判定したときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣをバッテリＥＣＵ５２から入力し、入力したバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを閾値αと比較する（ステップＳ１８０）。ここで、閾値αは、自車が渋滞区間の終了地点を通過した後に実際には渋滞が継続していたとしても自車がその渋滞を抜けるまでにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以下に至る可能性は低いと判断できる値として定められる。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値α以上のときには、渋滞用充電制御の実行を終了して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１８０でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値α未満のときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを閾値βと比較し（ステップＳ１９０）、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値β未満のときには、自車が渋滞区間の終了地点を通過した後の自車の走行距離Ｌｂを所定距離Ｌ５と比較し（ステップＳ２００）、自車の走行距離Ｌｂが所定距離Ｌ５未満のときには、ステップＳ１９０に戻る。ここで、閾値βは、閾値αと同様に、自車が渋滞区間の終了地点を通過した後に実際には渋滞が継続していたとしても自車がその渋滞を抜けるまでにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以下に至る可能性は低いと判断できる値として定められ、例えば、閾値α付近の値を用いることができる。また、所定距離Ｌ５は、自車が渋滞区間の終了地点を通過した後に実際には渋滞が継続していたとしても自車がその渋滞を抜けたと考えてよいと判断できる値として定められる。

このようにして渋滞用充電制御の実行を継続しながらステップＳ１９０，Ｓ２００の処理を繰り返し実行し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値β以上に至るか自車の走行距離Ｌｂが所定距離Ｌ５以上に至ると、渋滞用充電制御の実行を終了して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、渋滞用充電制御の実行中に自車が渋滞情報に基づく渋滞区間の終了地点を通過したものの実際には渋滞が継続しているときに、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以下に至るのを抑制し、バッテリ５０の強制充電が生じるのを抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、渋滞用充電制御の実行中に自車が渋滞情報に基づく渋滞区間の終了地点を通過したときにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値α，β未満のときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値β以上に至るか自車の走行距離Ｌｂが所定距離Ｌ５以上に至るまで、渋滞用充電制御の実行を延長する。こうした制御により、渋滞用充電制御の実行中に自車が渋滞情報に基づく渋滞区間の終了地点を通過したものの実際には渋滞が継続しているときに、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以下に至るのを抑制し、バッテリ５０の強制充電が生じ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、渋滞用充電制御の実行中に自車が渋滞情報に基づく渋滞区間の終了地点を通過したときにバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値α未満のときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値β以上に至った第１条件または自車の走行距離Ｌｂが所定距離Ｌ５以上に至った第２条件が成立するまで、渋滞用充電制御の実行を延長するものとした。しかし、これに限定されるものではなく、第１条件、第２条件、自車が渋滞区間の終了地点を通過した後の経過時間Ｔｂが所定時間Ｔ２以上に至った第３条件、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上に至った第４条件のうちの少なくとも１つ（１つまたは複数）が成立するまで、渋滞用充電制御の実行を延長するものであればよい。所定時間Ｔ２や閾値Ｖｒｅｆは、自車が渋滞区間の終了地点を通過した後に実際には渋滞が継続していたとしても自車がその渋滞を抜けたと考えてよいと判断できる値として定められる。閾値Ｖｒｅｆは、例えば、２０ｋｍ／ｈ～３０ｋｍ／ｈなどを用いることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、渋滞用充電制御を実行する際には、自車が渋滞区間を通過するまでも通過した後も、一律の制御を実行するものとした。しかし、自車が渋滞区間の終了地点を通過した後は、自車が渋滞区間の終了地点を通過するまでに比して、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低くなるように制御を実行するものとしてもよい。例えば、自車が渋滞区間の終了地点を通過するまでは、閾値Ｐｒｅｆに値Ｐ１よりも小さい値Ｐ２を設定すると共に、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが値Ｓ２よりも値Ｓ５に近づくようにバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定し、自車が渋滞区間の終了地点を通過した後は、閾値Ｐｒｅｆに値Ｐ１よりも小さく且つ値Ｐ２よりも大きいＰ３を設定すると共に、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが値Ｓ２よりも大きく且つ値Ｓ５よりも小さい値Ｓ６に近づくようにバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定するものとしてもよい。自車が渋滞区間の終了地点を通過した後は、実際に渋滞が継続しているか否かが不明である。このため、渋滞用充電制御を実行することによる効果（バッテリ５０の強制充電の発生の抑制）と渋滞用充電制御を実行しないことによる効果（エンジン２２の運転頻度や運転時の燃料消費量の低減）とを考慮して、両者のある程度の両立を図るために、こうした制御を行なうことも考えられる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、渋滞用充電制御を実行する際には、閾値Ｐｒｅに値Ｐ１よりも小さい値Ｐ２を設定すると共に、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが値Ｓ２よりも大きい値Ｓ５に近づくようにバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定するものとした。しかし、これらのうちの何れか１つだけを行なうものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ５０を用いるものとしたが、蓄電可能な装置であればよく、キャパシタ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、本体９２とＧＰＳアンテナ９４ａとＶＩＣＳ（登録商標）アンテナ９４ｂとディスプレイ９６とを有するナビゲーション装置９０を備えるものとしたが、ナビゲーション装置９０を備えるのに代えてまたは加えて、車載通信機を備え、車載通信機を介してＨＶＥＣＵ７０と情報センターなどの車外システムとの間で通信を行なうものとしてもよい。ナビゲーション装置９０を備えずに車載通信機を備える場合、車載通信機としては、ＧＰＳアンテナが内蔵されたものを用いるのが好ましい。また、この場合、ＧＰＳアンテナからの自車の現在地や車外システムが有する地図情報などに基づいてＨＶＥＣＵ７０または車外システムにより走行予定ルートを設定し、この走行予定ルートを車載のディスプレイに表示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、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも２つを単一の電子制御ユニットとして構成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、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続する構成とした。しかし、図５の変形例のハイブリッド自動車１２０に示すように、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に変速機６０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧの回転軸にクラッチ１２９を介してエンジン２２を接続する構成としてもよい。また、図６の変形例のハイブリッド自動車２２０に示すように、エンジン２２の出力軸に発電用のモータＭＧ１を接続すると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に変速機６０を介して走行用のモータＭＧ２を接続するいわゆるシリーズ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「蓄電装置」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とナビゲーション装置９０とが「制御装置」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。

２０，１２０，２２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２３クランクポジションセンサ、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、３８デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ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、４３，４４回転位置検出センサ、４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖ電流センサ、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ＥＣＵ）、５４電力ライン、５７コンデンサ、６０変速機、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、９０ナビゲーション装置、９２本体、９４ａＧＰＳアンテナ、９４ｂＶＩＣＳ（登録商標）アンテナ、９６ディスプレイ、１２９クラッチ、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２モータ。

Claims

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、
前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
走行予定ルートのルート案内を行なうと共に、渋滞情報に基づいて前記走行予定ルートに渋滞区間が含まれると判定したときには、自車が前記渋滞区間の開始地点よりも手前の地点を通過してから前記渋滞区間の終了地点を通過するまで、前記走行予定ルートに前記渋滞区間が含まれないと判定したときに比して前記蓄電装置の蓄電割合が高くなるように前記エンジンおよび前記モータを制御する渋滞用充電制御を実行する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記渋滞用充電制御の実行中に前記自車が前記終了地点を通過したときの前記蓄電装置の蓄電割合が第１所定割合未満のときには、車速が所定車速以上に至った条件が成立するまで、前記渋滞用充電制御の実行を延長し、
更に、前記制御装置は、前記渋滞用充電制御を実行する際において、前記自車が前記終了地点を通過した後は、前記自車が前記終了地点を通過するまでに比して、前記蓄電装置の蓄電割合が低くなるように制御し、
前記第１所定割合は、前記自車が前記終了地点を通過した後に実際には渋滞が継続していたとしても前記自車が前記渋滞を抜けるまでに前記蓄電装置の蓄電割合が前記蓄電装置の強制充電を必要とする強制充電閾値以下に至る可能性は低いと判断できる値として定められる、
ハイブリッド自動車。