JP7207280B2

JP7207280B2 - 車両用制御装置

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Publication number: JP7207280B2
Application number: JP2019215315A
Authority: JP
Inventors: 雅典篠原; 淳平筧; 美樹杉田; 耕巳伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2023-01-18
Anticipated expiration: 2039-11-28
Also published as: CN112848925A; CN112848925B; JP2021084541A; DE102020129788A1; US20210162883A1; US11613187B2

Description

本発明は、車両用制御装置に関し、詳しくは、第１，第２バッテリと、コンバータと、発電装置と、共に車両に搭載される車両用制御装置に関する。

従来、この種の車両用制御装置としては、第１バッテリ（高圧メインバッテリ）と、第２バッテリ（低圧サブバッテリ）と、コンバータ（ＤＣ／ＤＣコンバータ）と、発電装置（チャージャー）と、共に車両に搭載されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。第１バッテリは、少なくとも走行用の動力を出力するモータと電力をやりとりする。第２バッテリは、第１バッテリより定格電圧が低いバッテリとして構成されている。コンバータは、第１バッテリと第２バッテリとの間で電圧の変換を伴って電力を変換する。発電装置は、車両の外部に設けられた外部電源の電力を第１バッテリに供給する。この装置では、第２バッテリの残容量が所定の閾値以上であるときには、第２バッテリからの電力と車両の要求出力との差の電力が第１バッテリから出力されるようにコンバータを制御する。そして、第２バッテリの残容量が所定の閾値未満のときには、第１バッテリの電力により第２バッテリが充電されるようにコンバータを制御する。こうした制御により、第１バッテリの放電を抑制して、第１バッテリの劣化を抑制している。

特開２０１２－７５２４１号公報

しかしながら、上述の車両用制御装置では、第１バッテリの劣化を抑制できる一方で、第２バッテリが頻繁に充放電されることから、第２バッテリの劣化が進んでしまう。また、車両の走行中に発電装置の作動が制限されると、走行用のモータの電力消費で第１バッテリの残容量が低下して、車両の走行に影響が生じることがある。よって、第１バッテリの残容量を適正に管理することが望まれている。

本発明の車両用制御装置は、第２バッテリの劣化を抑制しつつ、第１バッテリの残容量を適正に管理することを主目的とする。

本発明の車両用制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両用制御装置は、
走行用のモータと第１電力ラインを介して電力をやりとりする第１バッテリと、
第２電力ラインに接続され、前記第１バッテリより定格電圧が低い第２バッテリと、
前記第１，第２電力ラインの間で電圧の変換を伴って電力をやりとりするコンバータと、
燃料を用いて発電した電力を前記第１電力ラインへ供給可能な発電装置と、
共に車両に搭載され、前記コンバータと前記発電装置とを制御する車両用制御装置であって、
前記車両の走行中に前記発電装置の作動の制限が予測される制限予測時において、前記発電装置からの電力による前記第１バッテリの充電が可能であるときには、前記発電装置からの電力で前記第１バッテリが充電されると共に前記第２バッテリが充電されないように前記コンバータと前記発電装置とを制御し、前記第１バッテリが充電されて前記第１バッテリの残容量が第１閾値以上となったときには、前記第２バッテリの残容量が前記制限予測時ではないときの前記第２バッテリの目標残容量より高い第２閾値以上となるまで前記第２バッテリが充電されるように前記コンバータと前記発電装置とを制御し、
前記制限予測時において、前記発電装置からの電力による前記第１バッテリの充電が不能であり、且つ、前記第１バッテリの残容量が前記第１閾値より低い第３閾値以下であって前記第２バッテリの残容量が前記目標残容量より低い第４閾値以上であるときには、前記第２バッテリの残容量が前記第４閾値未満にならない範囲で前記第２バッテリからの電力で前記第１バッテリが充電されるように前記コンバータを制御する、
ことを要旨とする。

この本発明の車両用制御装置では、車両の走行中に発電装置の作動の制限が予測される制限予測時において、発電装置からの電力による第１バッテリの充電が可能であるときには、発電装置からの電力で第１バッテリが充電されると共に第２バッテリが充電されないようにコンバータと発電装置とを制御し、第１バッテリが充電されて第１バッテリの残容量が第１閾値以上となったときには、第２バッテリの残容量が制限予測時ではないときの第２バッテリの目標残容量より高い第２閾値以上となるまで第２バッテリが充電されるようにコンバータと発電装置とを制御する。これにより、第１バッテリの残容量を、車両の走行中に発電装置の作動が制限されることに備えたより高い値とすることができる。また、第１バッテリの残容量を第１閾値とした後に、第２バッテリを第２閾値とするから、より確実に第１バッテリの残容量を確保することができる。制限予測時において、発電装置からの電力による第１バッテリの充電が不能であり、且つ、第１バッテリの残容量が第１閾値より低い第３閾値以下であって第２バッテリの残容量が目標残容量より低い第４閾値以上であるときには、第２バッテリの残容量が第４閾値未満にならない範囲で第２バッテリからの電力で第１バッテリが充電されるようにコンバータを制御する。制限予測時において、発電装置からの電力による第１バッテリの充電が不能であるときには、モータの電力消費により、第１バッテリの残容量が低下しやすい。第１バッテリの残容量が第３閾値以下であって第２バッテリの残容量が第４閾値以上であるときには、第２バッテリからの電力で第１バッテリを充電するから、第１バッテリの残容量を、車両の走行中に発電装置の作動が制限されることに備えたより高い値とすることができる。第２バッテリは、制限予測時において、発電装置からの電力による第１バッテリの充電が可能であって、第１バッテリが充電されて第１バッテリの残容量が第１閾値以上となったときに、第２バッテリの目標残容量より高い第２閾値以上となるまで充電されている。そのため、制限予測時において、発電装置からの電力による第１バッテリの充電が可能な状態から、発電装置からの電力による第１バッテリの充電が不能な状態へと切り替わったときに、第２バッテリの残容量が高くなっている。したがって、第２バッテリからの電力で第１バッテリを充電したときに、第１バッテリの残容量をより高くすることができる。このとき、第２バッテリの残容量が第４閾値未満にならない範囲で第２バッテリからの電力で第１バッテリを充電するから、第２バッテリの残容量の過度な低下を抑制でき、第２バッテリの劣化を抑制できる。この結果、第２バッテリの劣化を抑制しつつ、第１バッテリの残容量を適正に管理することができる。ここで、「残容量」は、バッテリの全容量に対するバッテリから放電可能な電力の容量の割合である。「第１閾値」は、第１バッテリの充電を完了しているか否かを判定するための閾値である。「第２閾値」は、第２バッテリの充電が完了しているか否かを判定するための閾値である。「第３閾値」は、第１バッテリを充電したほうがよいか否かを判定するための閾値である。「第４閾値」は、第２バッテリに第１バッテリを充電する余裕があるか否かを判定するための閾値である。第１～第４閾値は、第１，第２バッテリの種類に応じて実験や解析などにより定めることができる。

こうした本発明の車両用制御装置において、前記車両の走行中に前記発電装置の作動が制限されている制限時において、前記発電装置からの電力による前記第１バッテリの充電が不能であり、且つ、前記第１バッテリの残容量が前記第３閾値以下であって前記第２バッテリの残容量が前記第４閾値以上であるときには、前記第２バッテリの残容量が前記第４閾値未満にならない範囲で前記第２バッテリからの電力で前記第１バッテリが充電されるように前記コンバータを制御してもよい。こうすれば、第１バッテリの残容量の低下を抑制でき、発電装置の作動が制限されているときでも、車両の走行距離をより長くすることができる。この場合において、前記制限時において、前記発電装置からの電力による前記第１バッテリの充電が不能であり、且つ、前記第１バッテリの残容量が前記第３閾値より低い第５閾値未満であるときには、前記発電装置を作動させてもよい。こうすれば、第１バッテリの残容量が第５閾値未満まで低下したときに、発電装置からの電力での第１バッテリの充電が可能となり、第１バッテリの残容量の過度な低下を抑制しつつ、車両の走行距離をより長くすることができる。「第５閾値」は、第１バッテリの劣化が進むか否かを判定するための閾値である。また、前記制限予測時は、前記発電装置の作動が制限される制限領域内へ前記車両が進入することが予測されているときを含み、前記制限時は、前記制限領域内へ前記車両が進入しているときを含んでいてもよい。こうすれば、制限領域内へ車両が進入する前に、第２バッテリの劣化を抑制しつつ、第１バッテリの残容量を適正なものとすることができる。また、制限領域内へ前記車両が進入しているときは、車両の走行距離をより長くすることができる。

また、本発明の車両用制御装置において、前記車両は、外部電源からの電力で前記第１バッテリを充電する外部充電を実行可能な充電装置を備え、前記制限予測時は、前記外部電源を有する外部電源施設への前記車両の停車が予測されているときを含んでいてもよい。こうすれば、外部電源施設へ車両が停車する前に、第２バッテリの劣化を抑制しつつ、第１バッテリの残容量を適正なものとすることができる。

そして、本発明の車両用制御装置において、前記発電装置は、燃料を用いて動力を出力するエンジンと、前記エンジンの出力軸に回転軸が接続されると共にインバータを介して前記第１電力ラインと電力のやりとりが可能な第１モータと、を有するものとし、前記制限予測時は、車両の走行中に前記エンジンの運転の制限が予測されているときを含んでいてもよい。

また、本発明の車両用制御装置において、前記発電装置は、燃料を用いて発電する燃料電池としてもよい。

本発明の一実施例としての車両用制御装置を搭載した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により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１を模式的に示した説明図である。低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２を模式的に示した説明図である変形例の制御ルーチンの一例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。燃料電池車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車両用制御装置を搭載した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、高電圧バッテリ５０と、低電圧バッテリ６０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２と、充電器９０と、ナビゲーション装置９８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。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，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、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、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを有する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、モータＭＧ１と同様に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は、高電圧系電力ライン５４に接続されており、６つのトランジスタと６つのダイオードとを有する周知のインバータ回路として構成されている。インバータ４２は、インバータ４１と同様に、高電圧系電力ライン５４に接続されており、６つのトランジスタと６つのダイオードとを有する周知のインバータ回路として構成されている。インバータ４１，４２は、電圧が作用しているときに、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、対となるトランジスタのオン時間の割合を調節することにより、モータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイルに回転磁界を形成し、モータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動する。

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、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，モータＭＧ１に取り付けられた温度センサ４５ｔからのモータ温度ｔｍ１を挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動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。モータＥＣＵ４０から出力される信号としては、例えば、インバータ４１，４２のトランジスタへのスイッチング制御信号を挙げることができる。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の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

高電圧バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されており、高電圧系電力ライン５４に接続されている。この高電圧バッテリ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、高電圧バッテリ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、高電圧バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからの高電圧バッテリ５０の電圧Ｖｂや、高電圧バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの高電圧バッテリ５０の電流Ｉｂ，高電圧バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの高電圧バッテリ５０の温度Ｔｂ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からの高電圧バッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて残容量ＳＯＣ１を演算している。残容量ＳＯＣ１は、高電圧バッテリ５０の全容量に対する高電圧バッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。ここで、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１は、高電圧バッテリ５０の状態を良好に保つために、制御中心値Ｓ１ｒｅｆ（例えば、５５％，６０％，６５％など）を中心として下限閾値Ｓ１ｍｉｎ（例えば、５％，１０％，１５％など）から上限閾値Ｓ１ｍａｘ（例えば、９０％，９５％，１００％など）までの範囲内となるよう管理されている。

低電圧バッテリ６０は、高電圧バッテリ５０より低電圧の二次電池、例えばリチウムイオン電池として構成されており、低電圧系電力ライン６４に接続されている。低電圧系電力ライン６４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２を介して高電圧系電力ライン５４に接続されている。低電圧系電力ライン６４には、操舵装置などの補機６６が接続されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ６２は、高電圧系電力ライン５４側の電力を低電圧に変換して低電圧系電力ライン６４に供給したり、低電圧系電力ライン６４の電力を高電圧に変換して高電圧系電力ライン５４に供給する。

充電器９０は、高電圧系電力ライン５４に接続されており、外部の電源を有する充電設備や給電要求設備の設備側コネクタと車両側コネクタ９２とが接続されているときに、充電設備からの電力を用いて高電圧バッテリ５０を充電する外部充電を実行可能に構成されている。この充電器９０は、ＨＶＥＣＵ７０により制御される。

ナビゲーション装置９８は、図示しないが、装置本体と、ＧＰＳアンテナと、ＶＩＣＳ（登録商標）アンテナと、ディスプレイとを備える。装置本体は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶媒体、入出力ポート、通信ポートを有する。装置本体の記憶媒体には、地図情報などが記憶されている。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、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として記憶されている。道路情報には、距離情報や、幅員情報、車線数情報、地域情報（市街地や郊外）、種別情報（一般道路や高速道路）、勾配情報、法定速度、信号機の数などが含まれる。ＧＰＳアンテナは、自車の現在地に関する情報を受信する。ＶＩＣＳ（登録商標）アンテナは、情報センタから渋滞情報や規制情報、災害情報などを受信する。ナビゲーション装置９８は、ユーザによるディスプレイの操作により目的地が設定されると、装置本体の記憶媒体に記憶された地図情報とＧＰＳアンテナからの自車の現在地と設定された目的地とに基づいて自車の現在地から目的地までの走行予定ルートを設定し、設定した走行予定ルートをディスプレイに表示してルート案内を行なう。ナビゲーション装置９８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，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には、低電圧バッテリ６０の端子間に取り付けられた電圧センサ６１ａからの低電圧バッテリ６０の電圧Ｖａｂや、低電圧バッテリ６０の出力端子に取り付けられた電流センサ６１ｂからの低電圧バッテリ６０の電流Ｉａｂ，補機６６からの補機６６の作動に必要な電力（補機電力）Ｐｈも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０からは、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２や充電器９０への制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。

ＨＶＥＣＵ７０は、電流センサ６１ｂからの低電圧バッテリ６０の電流Ｉａｂの積算値に基づいて残容量ＳＯＣ２を演算している。残容量ＳＯＣ２は、低電圧バッテリ６０の全容量に対する低電圧バッテリ６０から放電可能な電力の容量の割合である。ここで、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２は、低電圧バッテリ６０の状態を良好に保つために、制御中心値Ｓ２ｒｅｆ（例えば、５０％，５５％，６０％など）を中心として下限閾値Ｓ２ｍｉｎ（例えば、２０％，２５％，３０％など）から上限閾値Ｓ２ｍａｘ（例えば、９８％，９９％，１００％など）までの範囲内となるよう管理されている。

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の回転停止を伴って走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）や、エンジン２２の回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）を切り替えながら走行する。

ＥＶ走行モードでは、基本的には、以下のように走行する。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Ｔｄ＊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、設定したモータ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の複数のトランジスタをスイッチング制御する。ＨＶＥＣＵ７０は、高電圧系電力ライン５４の電力（高電圧バッテリ５０からの電力）を所定の低電圧へ降圧して高電圧系電力ライン５４から低電圧系電力ライン６４に補機電力Ｐｈと低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が目標残容量ＳＯＣ２＊（基本的には制御中心値Ｓ２ｒｅｆ）に近づくのに必要なパワーＰｓｏｃ２との和の電力が供給されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ６２を制御する。このＥＶ走行モードでは、要求トルクＴｄ＊に基づいて設定される車両に要求される要求パワーＰｅ＊が始動閾値Ｐｓｔ以上に至るなど始動条件が成立すると、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを伴ってエンジン２２を始動し、ＨＶ走行モードに移行する。

ＨＶ走行モードでは、基本的には、以下のように走行する。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Ｔｄ＊を設定すると共に、設定した要求トルクＴｄ＊と車速Ｖとに基づいて運転者が走行に要求する要求パワーＰｄ＊を設定する。続いて、補機電力Ｐｈに高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が目標残容量ＳＯＣ１＊（基本的には制御中心値Ｓ１ｒｅｆ）に近づくのに必要なパワーＰｓｏｃ１と低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が目標残容量ＳＯＣ２＊（基本的には制御中心値Ｓ２ｒｅｆ）に近づくのに必要なパワーＰｓｏｃ２とを加算して得られる充放電要求パワーＰｂ＊（高電圧バッテリ５０から放電するときが正の値）を設定する。そして、要求パワーＰｄ＊から充放電要求パワーＰｂ＊を減じて車両に要求される（エンジン２２に要求される）要求パワーＰｅ＊を計算する。こうして要求パワーＰｅ＊を設定すると、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊が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＊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。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるための回転数フィードバック制御によって演算した値を設定する。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊はエンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向のトルクとなることから、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が正のとき（モータＭＧ１がエンジン２２と同一方向に回転しているとき）には、モータＭＧ１は回生駆動される（発電機として機能する）ことになる。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が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊で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の複数のトランジスタをスイッチング制御する。ＨＶＥＣＵ７０は、高電圧系電力ライン５４の電力（高電圧バッテリ５０やモータＭＧ１からの電力）を所定の低電圧へ降圧して高電圧系電力ライン５４から低電圧系電力ライン６４に補機電力ＰｈとパワーＰｓｏｃ２との和の電力が供給されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ６２を制御する。このＨＶ走行モードでは、上述と同様に設定した要求パワーＰｅ＊が始動閾値Ｐｓｔよりも小さい停止閾値Ｐｓｐ以下に至るなど停止条件が成立すると、エンジン２２の運転を停止し、ＥＶ走行モードに移行する。

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、ナビゲーション装置９８が自車の現在地から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２は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、走行中にエンジン２２の運転の制限が予測される制限予測時、および、走行中にエンジン２２の運転の制限が予測された後に実際にエンジン２２の運転が制限された制限時に、繰り返し実行される。制限予測時としては、走行予定ルート上に法規などによりエンジン２２の運転が制限される制限領域内が存在しており、ハイブリッド自動車２０が制限領域から所定距離（例えば、数ｋｍなど）手前を走行中であるときなどを挙げることができる。制限時は、ハイブリッド自動車２０の現在地が制限領域内であるときなどを挙げることができる。制限予測時および制限時には、エンジン２２の運転が制限されることから、モータＭＧ１の回生駆動が制限され、モータＭＧ１の発電電力の高電圧系電力ライン５４への供給も制限される。なお、エンジン２２の運転の制限には、エンジン２２の運転の禁止が含まれる。

本ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１と低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２とを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１は、バッテリＥＣＵ５２から通信を介して入力している。低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２は、電流センサ６１ｂからの低電圧バッテリ６０の電流Ｉａｂの積算値に基づいて演算したものを入力している。

続いて、ＥＶ走行モードで走行中であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ＥＶ走行モードではないとき、即ち、ＨＶ走行モードであるときには、エンジン２２が運転中であって発電機として機能するモータＭＧ１からの電力で高電圧バッテリ５０を充電可能であると判断して、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。閾値Ｓ１は、高電圧バッテリ５０の充電が完了しているか否かを判定するための閾値である。閾値Ｓ１は、実施例では、上限閾値Ｓ１ｍａｘに設定されている。

ステップＳ１２０で高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ１未満であるときには、高電圧バッテリ５０の充電が完了していないと判断して、高電圧バッテリ５０を充電して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１３０の高電圧バッテリ５０の充電は、ＨＶ走行モードにおいて、高電圧バッテリ５０の目標残容量ＳＯＣ１＊に制御中心値Ｓ１ｒｅｆに代えて閾値Ｓ１（上限閾値Ｓ１ｍａｘ）を設定し、パワーＰｓｏｃ２に値０を設定することにより行なわれる。こうした目標残容量ＳＯＣ１＊、パワーＰｓｏｃ２の設定により、補機電力Ｐｈに高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が目標残容量ＳＯＣ１＊（上限閾値Ｓ１ｍａｘ）に近づくのに必要なパワーＰｓｏｃ１とパワーＰｓｏｃ２（＝０）を加算して得られる充放電要求パワーＰｂ＊（＝Ｐｈ＋Ｐｓｏｃ１＋Ｐｓｏｃ２）を要求パワーＰｄ＊から減じて要求パワーＰｅ＊（＝Ｐｄ＊－Ｐｂ＊）を計算する。そして、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊が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＊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が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊で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の複数のトランジスタをスイッチング制御する。ＨＶＥＣＵ７０は、高電圧系電力ライン５４の電力を所定の低電圧へ降圧して高電圧系電力ライン５４から低電圧系電力ライン６４に補機電力ＰｈとパワーＰｓｏｃ２（＝０）との和の電力が供給されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ６２を制御する。こうした制御により、エンジン２２を運転してモータＭＧ１を発電機として機能させて高電圧バッテリ５０を充電する。このとき、低電圧バッテリ６０の充電は行なわれない。制限領域内ではエンジン２２の運転が制限されることから、ハイブリッド自動車２０は基本的にはＥＶ走行モードで走行する。そのため、制限領域内では、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が低下しやすい。ステップＳ１３０では、こうした制限領域内での高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１の低下に備えて、高電圧バッテリ５０を予め充電することにより、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１を制限領域内での走行に備えた適正な値とすることができる。

ステップＳ１２０で高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ１以上であるとき、例えば、高電圧バッテリ５０が充電されて高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ１以上となったときには、高電圧バッテリ５０の充電が完了していると判断して、次に、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が閾値Ｓ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。閾値Ｓ２は、低電圧バッテリ６０の充電が完了しているか否かを判定するための閾値である。閾値Ｓ２は、制御中心値Ｓ２ｒｅｆより高く設定され、実施例では、上限閾値Ｓ２ｍａｘに設定されている。

ステップＳ１４０で低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が閾値Ｓ２以上であるときには、本ルーチンを終了し、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が閾値Ｓ２未満であるときには、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が閾値Ｓ２（＝上限閾値Ｓ２ｍａｘ）となるまで低電圧バッテリ６０を充電して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１５０における低電圧バッテリ６０の充電は、ＨＶ走行モードにおいて、高電圧バッテリ５０の目標残容量ＳＯＣ１＊に制御中心値Ｓ１ｒｅｆに代えて閾値Ｓ１を設定し、低電圧バッテリ６０の目標残容量ＳＯＣ２＊に制御中心値Ｓ１ｒｅｆに代えて上限閾値Ｓ２ｍａｘを設定することにより行なわれる。こうした目標残容量ＳＯＣ１＊，目標残容量ＳＯＣ２の設定により、要求パワーＰｄ＊から、補機電力Ｐｈに高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が目標残容量ＳＯＣ１＊（閾値Ｓ１）に近づくのに必要なパワーＰｓｏｃ１と低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が目標残容量ＳＯＣ２＊（上限閾値Ｓ２ｍａｘ）に近づくのに必要なパワーＰｓｏｃ２とを加算して得られる充放電要求パワーＰｂ＊を減じて要求パワーＰｅ＊を計算する。そして、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊が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＊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が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊で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の複数のトランジスタをスイッチング制御する。ＨＶＥＣＵ７０は、高電圧系電力ライン５４の電力を所定の低電圧へ降圧して高電圧系電力ライン５４から低電圧系電力ライン６４に補機電力ＰｈとパワーＰｓｏｃ２との和の電力が供給されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ６２を制御する。こうした制御により、エンジン２２を運転してモータＭＧ１を回生駆動することにより、低電圧バッテリ６０を充電することができる。このとき、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１は、閾値Ｓ１（上限閾値Ｓ１ｍａｘ）以上であることから、高電圧バッテリ５０の充電は行なわれない。

このように、ステップＳ１００～Ｓ１５０では、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１を閾値Ｓ１まで充電した後に低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２を閾値Ｓ２となるまで充電する。低電圧バッテリ６０より先に高電圧バッテリ５０を充電するから、より確実に高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１を確保することができる。なお、ステップＳ１５０で残容量ＳＯＣ２が閾値Ｓ２となるまで低電圧バッテリ６０を充電する理由については後述する。

ステップＳ１１０でＥＶ走行モードであるときには、エンジン２２が停止中であることからモータＭＧ１を発電機として機能させてモータＭＧ１からの電力による高電圧バッテリ５０の充電が不能であると判断して、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ５以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。閾値Ｓ５は、ＥＶ走行モードでの走行が可能であるか否かを判定するための閾値である。閾値Ｓ５は、実施例では、下限閾値Ｓ２ｍｉｎに設定されている。

ステップＳ１６０で高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ５以上であるときには、ＥＶ走行モードでの走行が可能であると判断して、続いて、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ３以下であるか否かと（ステップＳ１７０）、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が閾値Ｓ４以上であるか否かと（ステップＳ１８０）を判定する。閾値Ｓ３は、高電圧バッテリ５０を充電したほうがよいか否かを判定するための閾値である。閾値Ｓ３は、閾値Ｓ５（下限閾値Ｓ１ｍｉｎ）より高く閾値Ｓ１（上限閾値Ｓ１ｍａｘ）より低い残容量であって、制御中心値Ｓ１ｒｅｆより若干小さい値（例えば、４０％、４５％、５０％など）に設定されている。閾値Ｓ４は、低電圧バッテリ６０に高電圧バッテリ５０を充電する余裕があるか否かを判定するための閾値である。閾値Ｓ４は、制御中心値Ｓ２ｒｅｆ、即ち、制限予測時ではないときの低電圧バッテリ６０の目標残容量ＳＯＣ２＊より低く設定されており、実施例では、下限閾値Ｓ２ｍｉｎに設定されている。

ステップＳ１７０で高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ３を超えているときには、高電圧バッテリ５０を充電する必要がないと判断して、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１７０で高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ３以下であって、ステップＳ１８０で低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が閾値Ｓ４以上であるときには、高電圧バッテリ５０を充電したほうがよく、且つ、低電圧バッテリ６０に高電圧バッテリ５０を充電する余裕があると判断して、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が閾値Ｓ４（下限閾値Ｓ２ｍｉｍ）を下回らない範囲で低電圧バッテリ６０からの電力で高電圧バッテリ５０を充電して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１９０における高電圧バッテリ５０の充電は、ＥＶ走行モードを実行しながら、低電圧系電力ライン６４の電力を所定の高電圧に昇圧して予め定められたパワーＰｓｏｃ２ｒｅｆから補機電力Ｐｈを減じた電力が低電圧系電力ライン６４から高電圧系電力ライン５４へ供給されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ６２を制御することにより行なわれる。こうした制御により、低電圧バッテリ６０からの電力（＝Ｐｓｏｃ２ｒｅｆ－Ｐｈ）を高電圧系電力ライン５４へ供給して高電圧バッテリ５０を充電する。これにより、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１の低下を抑制でき、ＥＶ走行モードでの走行をより長い距離継続できる。このとき、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２を、閾値Ｓ４、即ち、下限閾値Ｓ２ｍｉｍを下回らない範囲とするから、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２の過度な低下を抑制でき、低電圧バッテリ６０の劣化を抑制できる。

ステップＳ１７０で高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ３以下であって、ステップＳ１８０で低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が閾値Ｓ４未満であるときには、高電圧バッテリ５０を充電したほうがよいが、低電圧バッテリ６０に高電圧バッテリ５０を充電する余裕がないと判断して、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１６０で高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ５未満であるときには、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が低いためＥＶ走行モードでの走行を継続することが適正ではないと判断して、ＥＶ走行モードでの走行を終了して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。ＥＶ走行モードでの走行を終了した後は、制限予測時であるときには、ＨＶ走行モードによる走行へ移行する。制限時であるときには、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が過度に低下したときの走行として法規などにより定めた走行を行なう。法規などによりＨＶ走行モードでの走行が許可されている場合には、ＨＶ走行モードでの走行を開始するとよい。こうすれば、高電圧バッテリ５０を充電が可能となり、走行距離をより長くすることができる

図３は、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１を模式的に示した説明図である。図４は、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２を模式的に示した説明図である。ＨＶ走行モードで走行しているときには、ステップＳ１１０～Ｓ１５０で、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１を閾値Ｓ１とした後に低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２を閾値Ｓ２とする。ＥＶ走行モードで走行しているときには、ステップＳ１６０～Ｓ１９０で、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が閾値Ｓ４未満にならない範囲で低電圧バッテリ６０の電力で高電圧バッテリ５０を充電して、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１を高くする。ステップＳ１６０で高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ５以下のときには、ステップＳ１７０でＥＶ走行モードでの走行を終了する。このように、本実施例では、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ１を超えたり閾値Ｓ５未満となることや、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が閾値Ｓ２を超えたり閾値Ｓ４未満となることを抑制できる。これにより、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１と低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２を適正に管理することができる。

以上説明した実施例の車両用制御装置を搭載したハイブリッド自動車２０では、制限予測時において、モータＭＧ１からの電力による高電圧バッテリ５０の充電が可能であるときには、モータＭＧ１からの電力で高電圧バッテリ５０が充電されると共に低電圧バッテリ６０が充電されないようにエンジン２２とモータＭＧ１とＤＣ／ＤＣコンバータ６２を制御し、高電圧バッテリ５０が充電されて高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１が閾値Ｓ１となったときには、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が制御中心値Ｓ２ｒｅｆ（制限予測時ではないときの低電圧バッテリ６０の目標残容量ＳＯＣ＊）より高い閾値Ｓ２となるまで低電圧バッテリ６０が充電されるようにエンジン２２とモータＭＧ１とＤＣ／ＤＣコンバータ６２とを制御する。そして、制限予測時や制限時において、モータＭＧ１からの電力による高電圧バッテリ５０の充電が不能であり、且つ、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓ１より低い閾値Ｓ３以下であって低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が制御中心値Ｓ２ｒｅｆより低い閾値Ｓ４以上であるときには、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣが閾値Ｓ４未満にならない範囲で低電圧バッテリ６０からの電力で高電圧バッテリ５０が充電されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ６２を制御する。これにより、低電圧バッテリ６０の頻繁な充放電を抑制しつつ、高電圧バッテリ５０の残容量ＳＯＣ１を適正に管理することができる。

実施例の車両用制御装置では、走行予定ルート上に法規などによりエンジン２２の運転が制限される制限領域内が設定されていてハイブリッド自動車２０が制限領域内へ進入することが予測されるときを制限予測時としている。しかしながら、ナビゲーション装置９８により目的地が充電設備のある場所に設定されると、充電設備のある場所にハイブリッド自動車２０が停車してエンジン２２の運転が制限（停止）されて外部充電が開始される可能性が高いことから、ナビゲーション装置９８により目的地が充電設備のある場所に設定されて充電設備へのハイブリッド自動車２０の停車が予測されたときを制限予測時として、図２の制御ルーチンを実行してもよい。この場合、実際に充電設備のある場所にハイブリッド自動車２０が停車してエンジン２２の運転が制限（停止）されたときには、外部充電が行なわれることから、図２の制御ルーチンは実行しない。

実施例の車両用制御装置では、閾値Ｓ４を、下限閾値Ｓ２ｍｉｎ（例えば、２０％，２５％，３０％など）に設定している。しかしながら、下限閾値Ｓ２ｍｉｎは、低電圧バッテリ６０を構成する電池の種類によって大きく異なる。そのため、ＨＶＥＣＵ７０を様々な車両で共通化する場合や、低電圧バッテリ６０を別の種類の電池から構成されるものに交換した場合には、閾値Ｓ４（下限閾値Ｓ２ｍｉｎ）を、低電圧バッテリ６０を構成する電池の種類によって設定することが望ましい。この場合、図２の制御ルーチンに代えて、図５の変形例の制御ルーチンを実行すればよい。

図５の変形例の制御ルーチンは、図２の制御ルーチンのステップＳ１７０とステップＳ１８０との間にステップＳ３７５を実行する点で、図２の制御ルーチンと異なる。そのため、図２の制御ルーチンの同一の処理については同一の符号を付し、説明を省略する。

ステップＳ３７５では、低電圧バッテリ６０を構成する電池の種類に応じて閾値Ｓ４を設定する。例えば、低電圧バッテリ６０がリチウムイオン二次電池であるときには、閾値Ｓ４を上述した下限閾値Ｓ２ｍｉｎに設定すればよいし、低電圧バッテリ６０が鉛蓄電池であるときに閾値Ｓ４を低電圧バッテリ６０が鉛電池である場合の下限閾値Ｓ２ｍｉｎ（例えば、７５％、８０％、８５％など）に設定する。そして、低電圧バッテリ６０の残容量ＳＯＣ２が閾値Ｓ４未満にならない範囲で低電圧バッテリ６０の電力で高電圧バッテリ５０を充電すればよい。

実施例の車両用制御装置では、閾値Ｓ１を、上限閾値Ｓ１ｍａｘに設定している。しかしながら、閾値Ｓ１を、上限閾値Ｓ１ｍａｘより若干低く設定してもよいし、高電圧バッテリ５０の満充電に相当する残容量や満充電に相当する残容量より若干低く設定してもよい。また、実施例の車両用制御装置では、閾値Ｓ３を、制御中心値Ｓ１ｒｅｆより若干小さい残容量に設定している。しかしながら、閾値Ｓ３や、閾値Ｓ５より高く閾値Ｓ１より低く設定すればよいから、例えば、制御中心値Ｓ１ｒｅｆより高く設定してもよい。さらに、実施例の車両用制御装置では、閾値Ｓ５を、下限閾値Ｓ１ｍｉｎとしている。しかしながら、閾値Ｓ５を、下限閾値Ｓ１ｍｉｎより若干高く設定してもよい。

実施例の車両用制御装置では、閾値Ｓ２を、上限閾値Ｓ２ｍａｘに設定している。しかしながら、閾値Ｓ２を、上限閾値Ｓ２ｍａｘより若干低く設定してもよいし、低電圧バッテリ６０の満充電に相当する残容量やこの満充電に相当する残容量より若干低く設定してもよい。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、閾値Ｓ４を、下限閾値Ｓ２ｍｉｎに設定している。しかしながら、閾値Ｓ４を、下限閾値Ｓ２ｍｉｎより若干高く設定してもよい。

実施例の車両用制御装置では、高電圧バッテリ５０をリチウムイオン二次電池として構成している。しかしながら、高電圧バッテリ５０を、リチウムイオン二次電池とは異なる種類の電池、例えばニッケル水素二次電池などから構成してもよい。この場合、制御中心値Ｓ１ｒｅｆや下限閾値Ｓ１ｍｉｎ、上限閾値Ｓ１ｍａｘの具体的な数値は、電池の種類に応じて適宜定められる。また、実施例の車両用制御装置では、低電圧バッテリ６０をリチウムイオン電池として構成している。しかしながら、低電圧バッテリ６０をリチウムイオン二次電池とは異なる種類の電池、例えば鉛蓄電池などから構成してもよい。この場合、制御中心値Ｓ２ｒｅｆや下限閾値Ｓ２ｍｉｎ、上限閾値Ｓ２ｍａｘの具体的な数値は、電池の種類に応じて適宜定められる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、充電器９０や車両側コネクタ９２を備えている。しかしながら、充電器９０や車両側コネクタ９２を備えていなくてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、図１に示すように、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を接続し、モータＭＧ１，ＭＧ２に高電圧系電力ライン５４を介して高電圧バッテリ５０を接続し、高電圧系電力ライン５４にＤＣ／ＤＣコンバータ６２を接続し、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２に低電圧系電力ライン６４を介して低電圧バッテリ６０を接続する構成としている。しかしながら、図６に示すように、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にモータＭＧ２を接続すると共にエンジン２２にモータＭＧ１を接続し、モータＭＧ１，ＭＧ２に高電圧系電力ライン５４を介して高電圧バッテリ５０を接続し、高電圧系電力ライン５４にＤＣ／ＤＣコンバータ６２を接続し、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２に低電圧系電力ライン６４を介して低電圧バッテリ６０を接続するタイプのハイブリッド自動車１２０の構成としてもよい。さらに、図７に示すように、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にモータＭＧを接続すると共にモータＭＧに高電圧系電力ライン５４を介して燃料電池２２２および高電圧バッテリ５０を接続し、高電圧系電力ライン５４にＤＣ／ＤＣコンバータ６２を接続し、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２に低電圧系電力ライン６４を介して低電圧バッテリ６０を接続する燃料電池車２２０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、高電圧バッテリ５０が「第１バッテリ」に相当し、低電圧バッテリ６０が「第２バッテリ」に相当し、エンジン２２とプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とが「発電装置」に相当し、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２が「コンバータ」に相当し、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とが「車両用制御装置」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、車両用制御装置の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０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、４５ｔ温度センサ、４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖ電流センサ、５０高電圧バッテリ、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高電圧系電力ライン、６０低電圧バッテリ、６２ＤＣ／ＤＣコンバータ、６４低電圧系電力ライン、６６補機、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充電器、９２車両側コネクタ、９８ナビゲーション装置、２２０燃料電池車、２２２燃料電池、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。

Claims

走行用のモータと第１電力ラインを介して電力をやりとりする第１バッテリと、
第２電力ラインに接続され、前記第１バッテリより定格電圧が低い第２バッテリと、
前記第１，第２電力ラインの間で電圧の変換を伴って電力をやりとりするコンバータと、
燃料を用いて発電した電力を前記第１電力ラインへ供給可能な発電装置と、
共に車両に搭載され、前記コンバータと前記発電装置とを制御する車両用制御装置であって、
前記車両の走行中に前記発電装置の作動の制限が予測される制限予測時において、前記発電装置からの電力による前記第１バッテリの充電が可能であるときには、前記発電装置からの電力で前記第１バッテリが充電されると共に前記第２バッテリが充電されないように前記コンバータと前記発電装置とを制御し、前記第１バッテリが充電されて前記第１バッテリの残容量が第１閾値以上となったときには、前記第２バッテリの残容量が前記制限予測時ではないときの前記第２バッテリの目標残容量より高い第２閾値以上となるまで前記第２バッテリが充電されるように前記コンバータと前記発電装置とを制御し、
前記制限予測時において、前記発電装置からの電力による前記第１バッテリの充電が不能であり、且つ、前記第１バッテリの残容量が前記第１閾値より低い第３閾値以下であって前記第２バッテリの残容量が前記目標残容量より低い第４閾値以上であるときには、前記第２バッテリの残容量が前記第４閾値未満にならない範囲で前記第２バッテリからの電力で前記第１バッテリが充電されるように前記コンバータを制御する、
車両用制御装置。
請求項１記載の車両用制御装置において、
前記車両の走行中に前記発電装置の作動が制限されている制限時において、前記発電装置からの電力による前記第１バッテリの充電が不能であり、且つ、前記第１バッテリの残容量が前記第３閾値以下であって前記第２バッテリの残容量が前記第４閾値以上であるときには、前記第２バッテリの残容量が前記第４閾値未満にならない範囲で前記第２バッテリからの電力で前記第１バッテリが充電されるように前記コンバータを制御する、
車両用制御装置。
請求項２記載の車両用制御装置であって、
前記制限時において、前記発電装置からの電力による前記第１バッテリの充電が不能であり、且つ、前記第１バッテリの残容量が前記第３閾値より低い第５閾値未満であるときには、前記発電装置を作動させる、
車両用制御装置。
請求項２または３記載の車両用制御装置であって、
前記制限予測時は、前記発電装置の作動が制限される制限領域内へ前記車両が進入することが予測されているときを含み、
前記制限時は、前記制限領域内へ前記車両が進入しているときを含む、
車両用制御装置。
請求項１記載の車両用制御装置であって、
前記車両は、外部電源からの電力で前記第１バッテリを充電する外部充電を実行可能な充電装置を備え、
前記制限予測時は、前記外部電源を有する外部電源施設への前記車両の停車が予測されているときを含む、
車両用制御装置。