JP7147155B2

JP7147155B2 - ハイブリッド自動車

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Publication number: JP7147155B2
Application number: JP2017226935A
Authority: JP
Inventors: 啓太佐藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2022-10-05
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Description

本発明は、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、エンジンを始動するときには、バッテリから出力可能な出力制限（放電可能な最大電力である放電許可電力）を一時的に増加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、バッテリの出力制限を一時的に増加することにより、エンジンを始動するときに電力不足となるのを抑制している。

特開２００９－１０７５５５号公報

上述のハイブリッド自動車では、バッテリの出力制限を一時的に増加したときに、バッテリの電圧が低くなったりバッテリの残存容量（蓄電割合）が低くなったときには出力制限の一時的な増加が解除される。この状態で再びエンジンが始動されると、バッテリの出力制限の一時的な増加が行なわれるが、すぐに出力制限の一時的な増加が解除され、出力制限の一時的な増加とその解除とが頻繁に行なわれ、ドライバビリティが低下してしまう。

本発明のハイブリッド自動車は、バッテリの放電許可電力（出力制限）の一時的なアップとその解除とが頻繁に繰り返され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、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電装置と、
所定の開始条件が成立したときに前記蓄電装置から放電可能な最大電力である放電許可電力を一時的にアップする一時アップ制御の実行を開始し、所定の終了条件が成立したときに前記一時アップ制御の実行を終了する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記一時アップ制御を実行している最中に前記所定の終了条件とは異なる所定の中止条件が成立したときには、前記一時アップ制御の実行を終了すると共に第１所定時間が経過するまで前記一時アップ制御の実行を禁止する、
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、所定の開始条件が成立したときに蓄電装置から放電可能な最大電力である放電許可電力（出力制限）を一時的にアップする一時アップ制御の実行を開始し、所定の終了条件が成立したときに一時アップ制御の実行を終了する。そして、一時アップ制御を実行している最中に所定の終了条件（通常の終了条件）とは異なる所定の中止条件が成立したときには、一時アップ制御の実行を終了すると共に第１所定時間が経過するまで一時アップ制御の実行を禁止する。即ち、所定の終了条件（通常の終了条件）とは異なる所定の中止条件が成立したことによって一時アップ制御の実行を終了したときには、第１所定時間が経過するまでに所定の開始条件が成立しても一時アップ制御の実行は禁止される。これにより、バッテリの放電許可電力（出力制限）の一時的なアップとその解除とが頻繁に繰り返されるのを抑制することができる。

本発明のハイブリッド自動車において、前記所定の開始条件は、前記放電許可電力が第１所定電力以上である条件、前記蓄電装置の電圧が第１所定電圧以上である条件、前記蓄電装置の温度が第１所定温度以上である条件、前記蓄電装置の蓄電割合が第１所定割合以上である条件、前記蓄電装置の電流が第１所定電流以下である条件、前記放電許可電力の一時的アップが望まれる予め定めた車両状態が成立した条件、の全てを含み、前記所定の終了条件は、所定アップ時間を経過した条件、一時的なアップの直前の放電許容電力を超える電力による電力量が所定電力量に達した条件、のうちの少なくとも一方を含み、前記所定の中止条件は、前記放電許可電力が前記第１所定電力以下の第２所定電力未満である条件、前記蓄電装置の電圧が前記第１所定電圧以下の第２所定電圧未満である条件、前記蓄電装置の温度が前記第１所定温度以下の第２所定温度未満である条件、前記蓄電装置の蓄電割合が前記第１所定割合以下の第２所定割合未満である条件、前記蓄電装置の電流が前記第１所定電流以上の第２所定電流より大きい条件、のいずれか１つを含むものとしてもよい。

本発明のハイブリッド自動車において、前記所定の中止条件は、前記蓄電装置の電力、電圧、電流のいずれかを用いたフィードバック制御により一時的にアップされた放電許可電力が下方修正された条件を含むものとしてもよい。こうすれば、蓄電装置の電力、電圧、電流のいずれかを用いたフィードバック制御によって放電許可電力が下方修正される状態で放電可能電力（出力制限）の一時的なアップを中止することができる。

本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記所定の中止条件が成立して前記一時アップ制御の実行を終了するまでに一時的にアップされた放電許可電力によって駆動力が制限されていないときに、前記第１所定時間に亘る前記一時アップ制御の実行の禁止を行なわないものとしてもよい。これは、駆動力が制限されていないときは、運転者は一時アップ制御の実行中にさほど大きな電力を必要としていないと判断することができるため、次の一時アップ制御の実行の最中も同様にさほど大きな電力を必要としないと想定され、一時アップ制御の実行の開始まで第１所定時間を待つ必要がないと考えられることに基づく。これにより、一時アップ制御の実行を不必要に禁止するのを抑制することができる。

本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記所定の終了条件が成立したことによって前記一時アップ制御を終了したときには、前記第１所定時間より短い第２所定時間が経過するまで前記一時アップ制御の実行を禁止するものとしてもよい。こうすれば、所定の終了条件（通常の終了条件）の成立によって一時アップ制御を終了したときにもバッテリの放電許可電力（出力制限）の一時的なアップとその解除とが頻繁に繰り返されるのを抑制することができる。

本発明の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。ＨＶＥＣＵ７０により実行される一時アップ制御ルーチンの一例の一部を示すフローチャートである。ＨＶＥＣＵ７０により実行される一時アップ制御ルーチンの一例の一部を示すフローチャートである。変形例の一時アップ制御ルーチンの一例の一部を示すフローチャートである。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、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。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、エンジン２２の吸入空気の温度を検出する温度センサ２２ａからの吸気温度Ｔａやエンジン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、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など、その他にも種々のものを挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の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、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や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など、その他にも種々のものを挙げることができる。

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２３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、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を挙げることができる。また、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も挙げることができる。

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、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など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。

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、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，車速センサ８８からの車速Ｖ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も挙げることができる。

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は、ＨＶ走行モードやＥＶ走行モードで走行する。

ＨＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｒとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数を用いることができる。そして、計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ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）を減じて、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと制御中心としての目標蓄電割合ＳＯＣ＊との差分ΔＳＯＣに基づいて、差分ΔＳＯＣの絶対値が小さくなるように設定する。次に、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＊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。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについては、エンジンＥＣＵ２４に送信する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊と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の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。

ＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、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。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、上述したように、インバータ４１，４２を制御する。

ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードに変更するときにはエンジン２２を始動する。エンジン２２の始動は、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御により、モータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングすると共にエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数（例えば、８００ｒｐｍ，９００ｒｐｍ，１０００ｒｐｍなど）以上に至ったときにエンジン２２の運転制御（燃料噴射制御や点火制御など）を開始する、ことによって行なわれる。

次に、こうして構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特にバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを一時的にアップする際の動作について説明する。図２および図３は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される一時アップ制御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、所定時間毎（例えば、数百ｍｓｅｃや数ｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

一時アップ制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、一時アップ実行フラグＦｕｐが値０であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。一時アップ実行フラグＦｕｐは、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを行なっているときに値１が設定され、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを終了したときに値０が設定されるフラグであり、このルーチンにより設定される。

ステップＳ１００で一時アップ実行フラグＦｕｐが値０であると判定したときには、第１禁止フラグＦ１が値１であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。第１禁止フラグＦ１は、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを通常の終了条件とは異なる中止条件が成立したことによって終了したときに値１が設定され、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを終了してから第１所定時間が経過したときに値０が設定されるフラグであり、このルーチンにより設定される。第１禁止フラグＦ１が値１であると判定したときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを終了してから第１所定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ１２０）、第１所定時間が経過していると判定したときには、第１禁止フラグＦ１に値０を設定する（ステップＳ１３０）。ここで、第１所定時間は、数十秒などを用いることができる。バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを通常の終了条件とは異なる中止条件が成立したときに第１所定時間の経過を待つ意味については後述する。ステップＳ１２０で第１所定時間が経過していないと判定したときには、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１１０で第１禁止フラグＦ１が値０であると判定したときや、ステップＳ１３０で第１禁止フラグＦ１に値０が設定されたときには、第２禁止フラグＦ２が値１であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。第２禁止フラグＦ２は、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを通常の終了条件が成立したことによって終了したときに値１が設定され、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを終了してから第２所定時間が経過したときに値０が設定されるフラグであり、このルーチンにより設定される。第２禁止フラグＦ２が値１であると判定したときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを終了してから第２所定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ１５０）、第２所定時間が経過していると判定したときには、第２禁止フラグＦ２に値０を設定する（ステップＳ１６０）。ここで、第２所定時間は、第１所定時間より短い時間であり、例えば数秒などを用いることができる。バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを通常の終了条件が成立したたときに第２所定時間の経過を待つのは、連続してバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップが行なわれないようにするためである。ステップＳ１５０で第２所定時間が経過していないと判定したときには、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１４０で第２禁止フラグＦ２が値０であると判定したときや、ステップＳ１６０で第２禁止フラグＦ２に値０が設定されたときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップが必要な状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップが必要な状態としては、例えば、エンジン２２を始動するときや、アクセルペダル８３が大きく踏み込まれたときなどを挙げることができる。バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップが必要な状態にはないと判定したときには、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１７０でバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップが必要な状態にあると判定したときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを一時的にアップする開始条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１８０）。開始条件としては、バッテリ５０が通常使用範囲にあって出力制限Ｗｏｕｔを一時的にアップしてもバッテリ５０の劣化などの不都合がない条件であり、例えば、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが通常電力範囲の下限より大きい第１所定電力Ｗ１以上である条件や、バッテリ５０の電圧Ｖｂが通常電圧範囲の下限より大きい第１所定電圧Ｖ１以上である条件、バッテリ５０の温度Ｔｂ通常温度範囲の下限より大きい第１所定温度Ｔ１以上である条件、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが通常割合範囲の下限より大きい第１所定割合Ｓ１以上である条件、バッテリ５０に流れる電流Ｉｂが通常電流範囲の上限より小さい第１所定電流Ｉ１以下である条件、の全ての条件をＡＮＤ条件とするものを考えることができる。開始条件が成立していないと判定したときには、バッテリ５０が通常使用範囲にないと判断し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを行なうことなく、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１８０で開始条件が成立していると判定したときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを開始し（ステップＳ１９０）、一時アップ実行フラグＦｕｐに値１を設定する（ステップＳ２００）。バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップのアップ量は、例えば数ｋＷを用いることができる。

ステップＳ１００で一時アップ実行フラグＦｕｐが値１であると判定したときや、ステップＳ２００で一時アップ実行フラグＦｕｐに値１を設定したときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを終了する終了条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。終了条件としては、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを開始してから所定アップ時間（例えば数秒）を経過した条件や、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを開始してから一時的なアップの直前の出力制限Ｗｏｕｔを超える電力（アップ量）による電力量が所定電力量（アップ量×所定アップ時間／３やアップ量×所定アップ時間／２など）に達した条件などのいずれか１つを挙げることができる。終了条件が成立したときには、第２禁止フラグＦ２に値１を設定すると共に（ステップＳ２３０）、一時アップ実行フラグＦｕｐに値０を設定し（ステップＳ２５０）、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを終了して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。このように、終了条件が成立したことによってバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを終了したときには、第２禁止フラグＦ２に値１が設定されるから、一時的なアップを終了してから第２所定時間が経過するまでは（ステップＳ１５０）、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップは行なわれない。

ステップＳ２１０で終了条件が成立していないと判定したときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを中止する中止条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２２０）。中止条件は、終了条件とは異なり、例えば、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが第１所定電力Ｗ１以下の第２所定電力Ｗ２（Ｗ２≦Ｗ１）未満である条件や、バッテリ５０の電圧Ｖｂが第１所定電圧Ｖ１以下の第２所定電圧Ｖ２（Ｖ２≦Ｖ１）未満である条件、バッテリ５０の温度Ｔｂが第１所定温度Ｔ１以下の第２所定温度Ｔ２（Ｔ２≦Ｔ１）未満である条件、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが第１所定割合Ｓ１以下の第２所定割合Ｓ２（Ｓ２≦Ｓ１）未満である条件、バッテリ５０に流れる電流Ｉｂが第１所定電流Ｉ１以上の第２所定電流Ｉ２（Ｉ２≦Ｉ１）より大きい条件、の全ての条件をＯＲ条件とするものを考えることができる。この中止条件は、上述した開始条件が成立したことによってバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップが開始されたが、開始条件を満たさなくなったため出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを中止するためのものであり、開始条件に対して若干のヒステリシスを持つように定めるのが好ましい。また、中止条件としては、バッテリ５０からの電力やバッテリ５０の電圧あるいはバッテリ５０に流れる電流によって出力制限Ｗｏｕｔをフィードバック制御している場合には、フィードバック制御によって一時的にアップした出力制限Ｗｏｕｔを下方修正した条件も挙げることができる。中止条件が成立していないと判定したときには、出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを継続し、本ルーチンを終了する。一方、中止条件が成立していると判定したときには、第１禁止フラグＦ１に値１を設定すると共に（ステップＳ２４０）、一時アップ実行フラグＦｕｐに値０を設定し（ステップＳ２５０）、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを終了して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。

このように、中止条件が成立したことによってバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを終了したときには、第１禁止フラグＦ１に値１が設定されるから、一時的なアップを終了してから第２所定時間より長い第１所定時間が経過するまでは（ステップＳ１２０）、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップは行なわれない。第１所定時間の経過を考えないと、中止条件の成立によってバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを終了したときは、バッテリ５０の状態は開始条件が成立したとしても直ちに注し条件が成立する状態であるため、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップとその解除とが頻繁に繰り返されるようになる。実施例では、こうしたバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップとその解除との頻繁な繰り返しを抑制するために、通常の終了条件により終了したときの第２所定時間より長い第１所定時間が経過するまでバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを禁止するのである。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを通常の終了条件とは異なる中止条件により終了したときには、通常の終了条件により終了したときの第２所定時間より長い第１所定時間が経過するまでバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを禁止する。これにより、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップとその解除とが頻繁に繰り返され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、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを通常の終了条件の成立により終了したときには、第２所定時間が経過するまでバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを禁止するものとした。しかし、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを通常の終了条件により終了したときには、直ちにバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを行なうことができ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、開始条件としては、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが通常電力範囲の下限より大きい第１所定電力Ｗ１以上である条件や、バッテリ５０の電圧Ｖｂが通常電圧範囲の下限より大きい第１所定電圧Ｖ１以上である条件、バッテリ５０の温度Ｔｂ通常温度範囲の下限より大きい第１所定温度Ｔ１以上である条件、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが通常割合範囲の下限より大きい第１所定割合Ｓ１以上である条件、バッテリ５０に流れる電流Ｉｂが通常電流範囲の上限より小さい第１所定電流Ｉ１以下である条件、の全ての条件をＡＮＤ条件とするものとした。しかし、これらの一部の条件をＡＮＤ条件とするものとしてもよいし、異なる条件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、中止条件としては、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが第１所定電力Ｗ１以下の第２所定電力Ｗ２（Ｗ２≦Ｗ１）未満である条件や、バッテリ５０の電圧Ｖｂが第１所定電圧Ｖ１以下の第２所定電圧Ｖ２（Ｖ２≦Ｖ１）未満である条件、バッテリ５０の温度Ｔｂが第１所定温度Ｔ１以下の第２所定温度Ｔ２（Ｔ２≦Ｔ１）未満である条件、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが第１所定割合Ｓ１以下の第２所定割合Ｓ２（Ｓ２≦Ｓ１）未満である条件、バッテリ５０に流れる電流Ｉｂが第１所定電流Ｉ１以上の第２所定電流Ｉ２（Ｉ２≦Ｉ１）より大きい条件、の全ての条件をＯＲ条件とするものとした。しかし、これらの一部の条件をＯＲ条件とするものとしてもよいし、異なる条件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、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを中止条件の成立により終了したときには、第１所定時間が経過するまでバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを禁止するものとした。しかし、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを中止条件の成立により終了したときでも、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔによって駆動力が制限されていないときには、通常の終了条件の成立により終了したときと同様に第２所定時間が経過するまでバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを禁止するものとしてもよい。即ち、中止条件の成立により終了したときでも、一時的にアップした出力制限Ｗｏｕｔによって駆動力が制限されていないときには、通常の終了条件の成立により終了したときと同様に短い時間だけバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを禁止するのである。出力制限Ｗｏｕｔによる駆動力の制限は、モータＭＧ１とモータＭＧ２から出力するパワーが出力制限Ｗｏｕｔを超えることにより、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊やモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を制限すること、通常はモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を制限することにより行なわれる。この場合、図３のルーチンに代えて図４のルーチンを実行すればよい。ステップＳ２２０で中止条件が成立していると判定したときには、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔを一時的にアップしている間にその出力制限Ｗｏｕｔによって駆動力（モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊）が制限されたか否かを判定する（ステップＳ２２５）。出力制限Ｗｏｕｔによって駆動力が制限されていないと判定したときには、第２禁止フラグＦ２に値１を設定すると共に（ステップＳ２３０）、一時アップ実行フラグＦｕｐに値０を設定し（ステップＳ２５０）、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを終了して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。一方、出力制限Ｗｏｕｔによって駆動力が制限されたと判定したときには、第１禁止フラグＦ１に値１を設定すると共に（ステップＳ２４０）、一時アップ実行フラグＦｕｐに値０を設定し（ステップＳ２５０）、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを終了して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。このように、中止条件の成立により終了したときでも、一時的にアップした出力制限Ｗｏｕｔによって駆動力が制限されていないときには、第１所定時間より短い時間だけバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを禁止するのは、以下の理由による。一時的にアップした出力制限Ｗｏｕｔによって駆動力が制限されていないときには、運転者は、出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップの最中にさほど大きな電力を必要としていないと判断することができる。このため、次に出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップを実行しても、運転者はその最中にさほど大きな電力を必要としないと想定される。したがって、出力制限Ｗｏｕｔの一時的なアップの開始まで第１所定時間を待つ必要がないと考えられる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置として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たバッテリ５０を用いるものとしたが、キャパシタなどの蓄電可能な装置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、駆動輪３８ａ，３８ｂ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３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に変速機１３０を介して発電可能なモータ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、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に走行用のモータＭＧ２を接続すると共にエンジン２２の出力軸に発電用モータＭＧ１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ＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０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、２２ａ温度センサ、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、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、４３，４４回転位置検出センサ、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ＥＣＵ５２）、５４電力ライン、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、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。

Claims

走行用の動力を出力可能なエンジンと、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電装置と、
所定の開始条件が成立したときに前記蓄電装置から放電可能な最大電力である放電許可電力を一時的にアップする一時アップ制御の実行を開始し、所定の終了条件が成立したときに前記一時アップ制御の実行を終了する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、
前記一時アップ制御を実行している最中に前記所定の終了条件とは異なる所定の中止条件が成立したときには、前記一時アップ制御の実行を終了すると共に第１所定時間が経過するまで前記一時アップ制御の実行を禁止し、
前記所定の終了条件が成立したことによって前記一時アップ制御を終了したときには、前記第１所定時間より短い第２所定時間が経過するまで前記一時アップ制御の実行を禁止する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
前記第２所定時間は値０である、
ハイブリッド自動車。
請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
前記所定の開始条件は、前記放電許可電力が第１所定電力以上である条件、前記蓄電装置の電圧が第１所定電圧以上である条件、前記蓄電装置の温度が第１所定温度以上である条件、前記蓄電装置の蓄電割合が第１所定割合以上である条件、前記蓄電装置の電流が第１所定電流以下である条件、前記放電許可電力の一時的アップが望まれる予め定めた車両状態が成立した条件、の全てを含み、
前記所定の終了条件は、所定アップ時間を経過した条件、一時的なアップの直前の放電許容電力を超える電力による電力量が所定電力量に達した条件、のうちの少なくとも一方を含み、
前記所定の中止条件は、前記放電許可電力が前記第１所定電力以下の第２所定電力未満である条件、前記蓄電装置の電圧が前記第１所定電圧以下の第２所定電圧未満である条件、前記蓄電装置の温度が前記第１所定温度以下の第２所定温度未満である条件、前記蓄電装置の蓄電割合が前記第１所定割合以下の第２所定割合未満である条件、前記蓄電装置の電流が前記第１所定電流以上の第２所定電流より大きい条件、のいずれか１つを含む、
ハイブリッド自動車。
請求項３記載のハイブリッド自動車であって、
前記所定の中止条件は、前記蓄電装置の電力、電圧、電流のいずれかを用いたフィードバック制御により一時的にアップされた放電許可電力が下方修正された条件を含む、
ハイブリッド自動車。
請求項１ないし４のうちのいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記所定の中止条件が成立して前記一時アップ制御の実行を終了するまでに一時的にアップされた放電許可電力によって駆動力が制限されていないときに、前記第１所定時間に亘る前記一時アップ制御の実行の禁止を行なわない、
ハイブリッド自動車。