JP7461915B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両用制御装置に関する。

従来、電動機および内燃機関の２種類の動力源を備えるハイブリット車両が知られている。特に、シリーズ方式のハイブリッド車両では、内燃機関に直結された発電用モータジェネレータで発電を行い、発電した電力を蓄電装置に蓄電するとともにタイヤ軸に直結された走行用モータジェネレータを駆動することで走行することが知られている。車両は、加速時には走行用モータジェネレータの駆動により力行し、減速時には走行用モータジェネレータによる回生によって減速エネルギーを蓄電装置に蓄電することで効率よく走行する。

ハイブリッド車両では、蓄電装置の劣化抑制などの観点から、蓄電装置に対する単位時間あたりの充放電電流の積算値などに応じて、蓄電装置に対する単位時間あたりの充放電許容電力量を制限する制御が行われている。そして、制限された充放電許容電力量の範囲内で蓄電装置の充放電を制御することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９－１９０５２２号公報

しかしながら、従来技術では、単位時間あたりの充放電電流の積算値の急激な増加などにより、充放電許容電力量が急激に制限される場合がある。このような場合、従来技術では、走行用モータジェネレータの回生量または発電用モータジェネレータの発電量が急激に制限され、これらのモータジェネレータのトルクが急激に絞られる場合があった。このため、従来技術では、ユーザの意図に反する車両挙動が発生する場合があった。

本開示が解決しようとする課題は、ユーザの意図に反する車両挙動発生を抑制することができる、車両用制御装置を提供することである。

本開示にかかる車両用制御装置は、駆動輪へ駆動力を供給し回生制動により発電する走行用モータジェネレータと、内燃機関により駆動され発電する発電用モータジェネレータと、走行用モータジェネレータおよび前記発電用モータジェネレータによって充放電される蓄電装置と、を備えた車両に設けられている。本開示に係る車両用制御装置は、充放電制御部を備える。充放電制御部は、前記蓄電装置に対する電力負荷に関するパラメータの値が第１閾値以上の場合、前記パラメータを含む要素に基づいて時系列に順次導出される単位時間あたりの充放電許容電力量である第１充放電許容電力量未満の第２充放電許容電力量の範囲内の充放電量となるように、前記蓄電装置の充放電制御を行う。前記充放電制御部は、前記第２充放電許容電力量の範囲内の充放電量となるように前記蓄電装置の充放電制御を行うときに、前記走行用モータジェネレータを回生制御し前記発電用モータジェネレータに電力を供給して電動機として作動させて前記内燃機関を駆動する余剰電力消費制御を実行し、前記第１充放電許容電力量が前記第１閾値より値の大きい第２閾値未満となったときに、安全な変化量となるように前記走行用モータジェネレータの回生量および前記発電用モータジェネレータの発電量の少なくとも一方を制限する制御を開始する。

本開示にかかる車両用制御装置によれば、ユーザの意図に反する車両挙動発生を抑制することができる。

図１は、実施形態の車両の概略構成を示す図である。 図２は、車両用制御装置の一例のハードウェア構成図である。 図３は、充放電制御の一例の説明図である。 図４は、充放電制御の一例の説明図である。 図５は、回生量の一例の説明図である。 図６は、情報処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本開示に係る車両用制御装置の実施形態を説明する。

図１は、本実施形態の車両１の概略構成を示す図である。車両１は、ハイブリッド車両の一例である。

車両１は、車両用制御装置１０と、内燃機関１２と、発電用モータジェネレータ１４と、走行用モータジェネレータ１６と、蓄電装置１８と、を備える。

内燃機関１２は、エンジンである。内燃機関１２は、例えば、複数の気筒を包有する４ストロークエンジンである。

発電用モータジェネレータ１４は、内燃機関１２により駆動されて発電する。内燃機関１２の回転軸であるクランクシャフトは、発電用モータジェネレータ１４の回転軸と歯車機構を介して機械的に接続されている。内燃機関１２が出力する回転駆動力が発電用モータジェネレータ１４に入力されることで、発電用モータジェネレータ１４が発電する。発電用モータジェネレータ１４で発電された電力は、蓄電装置１８に充電され、走行用モータジェネレータ１６に供給される。

また、発電用モータジェネレータ１４は、回転駆動力を発生させて内燃機関１２のクランクシャフトを回転駆動する電動機としても機能する。例えば、発電用モータジェネレータ１４は、停止している内燃機関１２を始動するクランキングを実行する。

走行用モータジェネレータ１６は、駆動輪２２へ駆動力を供給し回生制動により発電する。詳細には、走行用モータジェネレータ１６は、発電用モータジェネレータ１４および蓄電装置１８から供給された電力により車両１の走行のための駆動力を発生させ、減速機６１を介して駆動力を駆動輪２２に出力する。また、走行用モータジェネレータ１６は、駆動輪２２に連れ回されて回転することで発電し、車両１の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。この回生制動により発電された電力は、蓄電装置１８に充電される。

蓄電装置１８の容量一杯にまで電力が蓄えられており、それ以上の充電が困難な場合がある。この場合、走行用モータジェネレータ１６の回生制動により発電された電力は発電用モータジェネレータ１４に供給され、発電用モータジェネレータ１４を電動機として駆動させて内燃機関１２を回転駆動する余剰電力消費が行われる。余剰電力消費により、車両１の制動性能を維持しながら、余剰電力が消費される。

蓄電装置１８は、発電用モータジェネレータ１４および走行用モータジェネレータ１６によって充放電される。蓄電装置１８は、発電用モータジェネレータ１４および走行用モータジェネレータ１６の各々で発電された電力を充電して蓄える。また、蓄電装置１８は、発電用モータジェネレータ１４および走行用モータジェネレータ１６の各々を電動機として作動させるための電力を放電し、発電用モータジェネレータ１４および走行用モータジェネレータ１６の各々に必要な電力を供給する。蓄電装置１８は、例えば、バッテリ、またはキャパシタなどである。

インバータ２４およびインバータ２６は、ＰＣＵ（Power Control Unit）の一部として機能する。

インバータ２４は、発電用モータジェネレータ１４で発電された交流電力を直流電力に変換し、蓄電装置１８およびインバータ２６の少なくとも一方へ出力する。また、インバータ２４は、発電用モータジェネレータ１４を電動機として作動させる際、蓄電装置１８およびインバータ２６の少なくとも一方から供給される直流電力を交流電力に変換し、発電用モータジェネレータ１４へ出力する。

インバータ２６は、蓄電装置１８およびインバータ２４の少なくとも一方から供給される直流電力を交流電力に変換し、走行用モータジェネレータ１６へ出力する。また、インバータ２６は、回生制動により走行用モータジェネレータ１６で発電された交流電力を直流電力に変換し、蓄電装置１８およびインバータ２４の少なくとも一方へ出力する。

車両用制御装置１０は、車両１を制御するコントローラである。

車両用制御装置１０は、車両１に搭載された各種のセンサの検出結果を取得する。例えば、車両用制御装置１０は、車両１の車速、蓄電装置１８の環境温度、蓄電装置１８に対する充放電電流、蓄電装置１８の残容量、アクセル開度、シフトポジション、スイッチのＯＮ／ＯＦＦ、路面の勾配、発電用モータジェネレータ１４の発電電力、走行用モータジェネレータ１６の発電電力、などを取得する。車両用制御装置１０は、これらの検出結果に応じて、走行用モータジェネレータ１６の回転駆動力、内燃機関１２の回転駆動力、および発電用モータジェネレータ１４が発電する電力の大きさなどを制御する。

車両用制御装置１０は、例えば、ＨＥＶ＿ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０、エンジンＥＣＵ３２、発電機ＥＣＵ３４、バッテリＥＣＵ３６、および駆動機ＥＣＵ３８を有する。

ＨＥＶ＿ＥＣＵ３０、エンジンＥＣＵ３２、発電機ＥＣＵ３４、バッテリＥＣＵ３６、および駆動機ＥＣＵ３８は、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されている。

ＨＥＶ＿ＥＣＵ３０については後述する。エンジンＥＣＵ３２は、内燃機関１２を制御するエンジンコントローラである。発電機ＥＣＵ３４は、発電用モータジェネレータ１４およびインバータ２４を制御するコントローラである。バッテリＥＣＵ３６は、蓄電装置１８を制御するコントローラである。駆動機ＥＣＵ３８は、走行用モータジェネレータ１６およびインバータ２６を制御するコントローラである。

図２は、車両用制御装置１０のハードウェア構成図の一例である。

車両用制御装置１０に設けられたＨＥＶ＿ＥＣＵ３０、エンジンＥＣＵ３２、発電機ＥＣＵ３４、バッテリＥＣＵ３６、および駆動機ＥＣＵ３８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１Ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１Ｃ、およびＩ／Ｆ１１Ｄなどがバス１１Ｅにより相互に接続され、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成である。

ＣＰＵ１１Ａは、本実施形態の車両用制御装置１０を制御する演算装置である。ＲＯＭ１１Ｂは、ＣＰＵ１１Ａによる各種処理を実現するプログラムなどを記憶する。ＲＡＭ１１Ｃは、ＣＰＵ１１Ａによる各種処理に必要なデータを記憶する。Ｉ／Ｆ１１Ｄは、データを送受信するためのインターフェースである。

本実施形態の車両用制御装置１０で実行される情報処理を実行するためのプログラムは、ＲＯＭ１１Ｂなどに予め組み込んで提供される。なお、本実施形態の車両用制御装置１０で実行されるプログラムは、車両用制御装置１０にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供するように構成してもよい。

図１に戻り説明を続ける。ＨＥＶ＿ＥＣＵ３０は、エンジンＥＣＵ３２、発電機ＥＣＵ３４、バッテリＥＣＵ３６、および駆動機ＥＣＵ３８などを相互に管理し制御する。ＨＥＶ＿ＥＣＵ３０は、内燃機関１２の出力、発電用モータジェネレータ１４および走行用モータジェネレータ１６の出力などを車両負荷や走行状態などに応じて最適配分し、車両１が最も効率よく走行可能となるように車両１のハイブリッドシステム全体を制御する。

本実施形態では、ＨＥＶ＿ＥＣＵ３０は、充放電制御部３０Ａを有する。

充放電制御部３０Ａは、ＣＰＵ１１Ａなどの処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよい。また、充放電制御部３０Ａは、ＩＣ（Integrated Circuit）などのハードウェアにより実現してもよい。また、充放電制御部３０Ａは、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。

充放電制御部３０Ａは、第１充放電許容電力量に基づいて、蓄電装置１８の充放電制御を行う。

第１充放電許容電力量とは、蓄電装置１８の単位時間あたりの充放電許容電力量である。充放電許容電力量は、単位時間あたりに許容される充電電力量および放電電力量の最大値である。第１充放電許容電力量は、バッテリＥＣＵ３６によって順次導出される。

バッテリＥＣＵ３６は、蓄電装置１８に対する電力負荷に関するパラメータを含む要素に基づいて、単位時間あたりの充放電許容電力量である第１充放電許容電力量を順次導出する。

パラメータとは、蓄電装置１８に対する電力負荷に関する項目である。言い換えると、パラメータは、蓄電装置１８自体に対する電気的な負荷を意味する。パラメータは、例えば、蓄電装置１８に対する充放電電流、充放電電流の積算値、などである。蓄電装置１８に対する充放電電流は、蓄電装置１８に充電される単位時間あたりの電流値、および、蓄電装置１８から放電される単位時間あたりの電流値、である。充放電電流の積算値は、蓄電装置１８に充電される電流値の積算値、および、蓄電装置１８から放電される電流値の積算値、である。

要素とは、蓄電装置１８に対する電力負荷の変動を直接的または間接的に引き起こす、車両１の走行環境に関する項目であり、上記パラメータを含む。要素は、例えば、上記パラメータと、蓄電装置１８の環境温度、車両１の車速、および蓄電装置１８の残容量、などの車両１の走行環境に関する項目の内の少なくとも１つと、を含む。

バッテリＥＣＵ３６は、これらの時系列に逐次変化する複数の要素の値に基づいて、第１充放電許容電力量を時系列に沿って順次導出し、ＨＥＶ＿ＥＣＵ３０へ順次出力する。

バッテリＥＣＵ３６は、時系列に逐次変化する複数の要素の値に応じて、予め定めたアルゴリズムなどを用いて、蓄電装置１８の劣化を抑制する第１充放電許容電力量を順次導出する。バッテリＥＣＵ３６は、公知の方法で第１充放電許容電力量を導出すればよい。例えば、バッテリＥＣＵ３６は、充放電電流の値が大きいほど、より制限された第１充放電許容電力量を導出する。また、例えば、バッテリＥＣＵ３６は、充放電電流の積算値が大きいほど、より制限された第１充放電許容電力量を導出する。また、例えば、バッテリＥＣＵ３６は、蓄電装置１８の環境温度が低いほど、より制限された第１充放電許容電力量を導出する。

本実施形態では、パラメータが、蓄電装置１８に対する充電電流値である形態を一例として説明する。充電電流値は、蓄電装置１８に充電される単位時間あたりの電流値である。また、本実施形態では、第１充放電許容電力量、および後述する第２充放電許容電力量が、充電許容電力量である形態を一例として説明する。

充放電制御部３０Ａは、バッテリＥＣＵ３６から時系列に沿って順次受け付ける第１充放電許容電力量に応じて、第１充放電許容電力量の範囲内の充放電量となるように、蓄電装置１８の充放電制御を行う。蓄電装置１８の充放電制御とは、充放電許容電力量の範囲内の充放電量となるように、蓄電装置１８の単位時間あたりの充電量および単位時間あたりの放電量を調整することを意味する。

ここで、充放電制御部３０Ａが、常時、第１充放電許容電力量５０の範囲内の充放電量となるように蓄電装置１８の充放電制御を行うと、以下の問題が発生する場合がある。

例えば、車両１の走行状態や走行環境などによって要素の値が所定量を超える場合がある。例えば、単位時間当たりの充電電流値が急速に増加する場合がある。このような場合、バッテリＥＣＵ３６は、時系列に沿って急速に制限される第１充放電許容電力量を導出することとなる。また、蓄電装置１８の環境温度が低いほど、バッテリＥＣＵ３６は、より制限された第１充放電許容電力量を導出することとなる。急速に制限された第１充放電許容電力量の範囲内の充放電量となるように蓄電装置１８の充放電制御が行われると、走行用モータジェネレータ１６の回生量および発電用モータジェネレータ１４の発電量も急速に制限される。これらの回生量および発電量の制限によって、発電用モータジェネレータ１４および走行用モータジェネレータ１６のトルクが急速に絞られ、ユーザの意図に反する車両挙動が発生する場合がある。

そこで、本実施形態の充放電制御部３０Ａは、パラメータの値が第１閾値以上の場合、第１充放電許容電力量未満の第２充放電許容電力量の範囲内の充放電量となるように、蓄電装置１８の充放電制御を行う。また、充放電制御部３０Ａは、パラメータの値が第１閾値未満の場合、第１充放電許容電力量の範囲内の充放電量となるように充放電制御を行う。第１閾値は、予め定めればよい。

すなわち、充放電制御部３０Ａは、時系列に沿って変化するパラメータの値が第１閾値以上である期間、該パラメータを含む要素に基づいて順次導出される第１充放電許容電力量未満の第２充放電許容電力量の範囲内の充放電量となるように、蓄電装置１８を制御する。

また、充放電制御部３０Ａは、パラメータの値が第１閾値未満の場合、パラメータを含む要素に基づいて順次導出される第１充放電許容電力量の範囲内の充放電量となるように、蓄電装置１８を制御する。

図３は、本実施形態の充放電制御部３０Ａによる充放電制御の一例の説明図である。

図３中、縦軸は、電力を表す。図３には、マイナスの値の電力を示す。このため、図３中、縦軸で表される電力は０ｋＷに近づくほど（矢印ＸＡ方向参照）電力量が小さく、０ｋＷから離れるほど（矢印ＸＢ方向参照）電力量が大きいことを意味する。図３中、横軸は時間を表す。

バッテリＥＣＵ３６は、順次検出されるパラメータを含む要素に基づいて第１充放電許容電力量５０を順次導出する。図３には、パラメータの一例として充電電流値４０の推移を示す。例えば、時間ｔ１のときに、充電電流値４０が第１閾値Ｔ１以上となった場面を想定する。第１閾値Ｔ１以上であるとは、充電電流値４０の絶対値が第１閾値Ｔ１の絶対値以上であることを意味する。この場合、充放電制御部３０Ａは、第１充放電許容電力量５０未満の第２充放電許容電力量６０の範囲内の充放電量となるように、蓄電装置１８の充放電制御を行う。第１充放電許容電力量５０未満の第２充放電許容電力量６０とは、第２充放電許容電力量６０の絶対値が、第１充放電許容電力量５０の絶対値未満であることを意味する。

例えば、充電電流値４０が第１閾値Ｔ１以上となった時間ｔ１に導出された第１充放電許容電力量５０が“－３０ｋＷ”であった場面を想定する。この場合、例えば、充放電制御部３０Ａは、“－３０ｋＷ”未満の値である“－２０ｋＷ”を第２充放電許容電力量６０として設定する。そして、充放電制御部３０Ａは、第２充放電許容電力量６０の範囲内の充放電量となるように、車両用制御装置１０の充放電制御を行う。なお、図３に示す第１充放電許容電力量５０、第２充放電許容電力量６０、および充電電流値４０の値は一例であり、これらの値に限定されるものではない。

充放電制御部３０Ａによる充放電制御によって、充電電流値４０が第１閾値Ｔ１以上である期間Ｐ１における蓄電装置１８の充放電許容電力量は、第１充放電許容電力量５０未満である第２充放電許容電力量６０の範囲内に制限される。

蓄電装置１８の充放電許容電力量の範囲が第２充放電許容電力量６０の範囲内に制限され、該第２充放電許容電力量６０の範囲内の充放電量となるように蓄電装置１８が充放電制御されることで、順次検出される充電電流値４０は、第２充放電許容電力量６０の範囲内に制限される。また、充電電流値４０の制限に伴い、充電電流値４０を含む要素に基づいて順次導出される第１充放電許容電力量５０の値も徐々に制限された値となる。

そして、充電電流値４０が第１閾値Ｔ１未満となると、充放電制御部３０Ａは、第１充放電許容電力量５０の範囲内の充放電量となるように、車両用制御装置１０の充放電制御を行う。充電電流値４０が第１閾値Ｔ１未満であるとは、充電電流値４０の絶対値が第１閾値Ｔ１の絶対値未満であることを意味する。

例えば、時間ｔ３のときに、充電電流値４０が第１閾値Ｔ１未満となった場面を想定する。この場合、充放電制御部３０Ａは、第１充放電許容電力量５０の範囲内の充放電量となるように、蓄電装置１８の充放電制御を行う。このため、充電電流値４０が第１閾値Ｔ１未満である期間Ｐ２における蓄電装置１８の充放電許容電力量は、第１充放電許容電力量５０の範囲内に制限される。

すなわち、充電電流値４０が第１閾値Ｔ１以上となると、充電電流値４０を含む要素に基づいて導出された第１充放電許容電力量５０による充放電制御が行われる前に、第１充放電許容電力量５０より制限された第２充放電許容電力量６０による充放電制御が行われる。そして、充電電流値４０が第１閾値Ｔ１未満となると、第１充放電許容電力量５０による充放電制御が行われる。このため、これらの充放電制御によって、常時、第１充放電許容電力量５０による充放電制御を行う場合に比べて、充放電許容電力量の単位時間あたりの制限量の変化が緩やかとなる。そして、充放電許容電力量の制限に伴って変化する充電電流値４０などのパラメータの単位時間あたりの制限量の変化も穏やかとなる。また、走行用モータジェネレータ１６の回生量および発電用モータジェネレータ１４の発電量への制限の介入速度も緩やかとなり、発電用モータジェネレータ１４および走行用モータジェネレータ１６のトルクの絞られ具合も緩やかとなる。このため、ユーザの意図に反する車両挙動の発生が抑制される。

一方、常時、第１充放電許容電力量５０の範囲内で充放電制御を行った場合を想定する。この場合、期間Ｐ１および期間Ｐ２を含む前期間に渡って、蓄電装置１８の単位時間あたりの充放電許容電力量は、第１充放電許容電力量５０の範囲内の充放電量となるように制限される。このため、充電電流値４０は、第１充放電許容電力量５０の範囲内の充放電量である状態から、充電電流値４０の増加に伴う第１充放電許容電力量５０の急激な制限に伴って急激に制限されることとなる。このため、第１充放電許容電力量５０の範囲内で常時充放電制御を行った場合、発電用モータジェネレータ１４および走行用モータジェネレータ１６のトルクが急激に絞られ、ユーザの意図に反する車両挙動が発生する場合がある。

一方、本実施形態の車両用制御装置１０では、充放電許容電力量の単位時間あたりの制限量の変化を緩やかとすることができる。このため、充放電制御部３０Ａは、発電用モータジェネレータ１４および走行用モータジェネレータ１６のトルクが急激に絞られることを抑制することができる。

また、充放電許容電力量の単位時間あたりの制限量の変化を緩やかとすることができるため、充放電制御部３０Ａは、更に以下の処理を行うことができる。例えば、充放電制御部３０Ａは、充電電流値４０を含む要素に基づいて導出された第１充放電許容電力量５０による充放電制御が行われる前に、事前に走行用モータジェネレータ１６の回生量および発電用モータジェネレータ１４の発電量の少なくとも一方を制限するなどの各種の処理を実行することができる。

具体的には、例えば、充放電制御部３０Ａは、第２充放電許容電力量６０の範囲内の充放電量となる充放電制御によって第１充放電許容電力量５０が第２閾値Ｔ２未満となった場面を想定する。この場合、充放電制御部３０Ａは、安全な変化量となるように走行用モータジェネレータ１６の回生量および発電用モータジェネレータ１４の発電量の少なくとも一方を制限してもよい。

図４は、充放電制御の一例の説明図である。

図４中、縦軸は、電力を表す。図４には、マイナスの値の電力を示す。このため、図４中、縦軸で表される電力は０ｋＷに対して近づくほど（矢印ＸＡ方向参照）電力量が小さく、０ｋＷから離れるほど（矢印ＸＢ方向参照）電力量が大きいことを意味する。図４中、横軸は時間を表す。

図３と同様に、例えば、充電電流値４０が第１閾値Ｔ１以上となった時間ｔ１に導出された第１充放電許容電力量５０が“－３０ｋＷ”であった場面を想定する。この場合、例えば、充放電制御部３０Ａは、“－３０ｋＷ”未満の値である“－２０ｋＷ”を第２充放電許容電力量６０として設定する。そして、充放電制御部３０Ａは、第２充放電許容電力量６０の範囲内の充放電量となるように、車両用制御装置１０の充放電制御を行う。なお、図４に示す第１充放電許容電力量５０、第２充放電許容電力量６０、および充電電流値４０の値は一例であり、これらの値に限定されるものではない。

第２充放電許容電力量６０の範囲内の充放電量となるように蓄電装置１８が充放電制御されることで、順次検出される充電電流値４０は、第２充放電許容電力量６０の範囲内に制限される。また、充電電流値４０の制限に伴い、充電電流値４０を含む要素に基づいて順次導出される第１充放電許容電力量５０の値も徐々に制限される。

そして、充放電制御部３０Ａは、第１充放電許容電力量５０の値が第２閾値Ｔ２未満となったときに（時間ｔ２参照）、安全な変化量となるように走行用モータジェネレータ１６の回生量および発電用モータジェネレータ１４の発電量の少なくとも一方を制限する制御を開始する。このため、充放電制御部３０Ａは、更に緩やかな変化量となるように、走行用モータジェネレータ１６の回生量および発電用モータジェネレータ１４の発電量を制限することができる。

このように、充放電制御部３０Ａは、第１充放電許容電力量５０による充放電制御が行われる前に、事前に走行用モータジェネレータ１６の回生量および発電用モータジェネレータ１４の発電量の少なくとも一方を制限するなどの各種の処理を実行してもよい。

なお、上述したように、車両１では、蓄電装置１８の容量一杯にまで電力が蓄えられている場合、発電用モータジェネレータ１４を電動機として駆動させて内燃機関１２を回転駆動する余剰電力消費が行われる。

本実施形態では、充放電制御部３０Ａは、第２充放電許容電力量６０の範囲内の充放電制御の実行時に、上記余剰電力消費制御を併せて実行してもよい。余剰電力消費制御は、走行用モータジェネレータ１６を回生制御し発電用モータジェネレータ１４に電力を供給して電動機として作動させて内燃機関１２を駆動する制御である。

すなわち、充放電制御部３０Ａは、第２充放電許容電力量６０の範囲内の充放電量となるように蓄電装置１８の充放電制御を行うときに、余剰電力消費制御を実行する。言い換えると、充放電制御部３０Ａは、蓄電装置１８が満充電の状態ではない場合であっても、第２充放電許容電力量６０の範囲内の充放電制御の実行時に、余剰電力消費制御を併せて実行してもよい。

図５は、第２充放電許容電力量６０の範囲内の充放電制御および余剰電力消費制御を実行した場合の、回生量の推移の一例の説明図である。図５中、横軸は車両１の車速を示す。図５中、縦軸は電力量を表す。

線図７２は、走行用モータジェネレータ１６の回生量の推移の一例を表す。線図７２内の領域７０Ａは、蓄電装置１８の充電量を表す。線図７２内の領域７０Ｂは、発電用モータジェネレータ１４による余剰電力消費を表す。

図５に示すように、第２充放電許容電力量６０の範囲内の充放電制御を行うとともに、余剰電力消費制御を行った場合、走行用モータジェネレータ１６の回生量の一部が発電用モータジェネレータ１４による蓄電装置１８の放電によって消費される。このため、蓄電装置１８への充電量が軽減される。また、同時に、走行用モータジェネレータ１６の回生量も維持される。このため、例えば、蓄電装置１８が低温環境下にある場合であっても、常温環境下と同等の走行用モータジェネレータ１６の回生量を実現することができる。このため、第１充放電許容電力量５０の急速な制限による回生量への影響が抑制され、ユーザの意図に反する車両挙動発生を抑制することができる。

次に、本実施形態の車両用制御装置１０で実行する情報処理の流れの一例を説明する。

図６は、本実施形態の車両用制御装置１０で実行される情報処理の流れの一例を示すフローチャートである。

充放電制御部３０Ａは、パラメータの値が第１閾値Ｔ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１００）。

パラメータの値が第１閾値Ｔ１以上である場合（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２では、充放電制御部３０Ａは、バッテリＥＣＵ３６で導出された第１充放電許容電力量５０未満の第２充放電許容電力量６０の範囲内の充放電量となるように、蓄電装置１８を充放電制御する（ステップＳ１０２）。そして、後述するステップＳ１０６へ進む。

一方、ステップＳ１００で否定判断すると（ステップＳ１００：Ｎｏ）、ステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４では、充放電制御部３０Ａは、バッテリＥＣＵ３６で導出された第１充放電許容電力量５０の範囲内の充放電量となるように、蓄電装置１８を充放電制御する（ステップＳ１０４）。そして、後述するステップＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０６では、充放電制御部３０Ａは、処理を終了するか否かを判断する（ステップＳ１０６）。例えば、充放電制御部３０Ａは、イグニッションスイッチの操作指示などにより車両１の各部への電力供給を終了する終了信号が入力されたか否かを判別することで、ステップＳ１０６の判断を行う。ステップＳ１０６で否定判断すると（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、上記ステップＳ１００に戻る。ステップＳ１０６で肯定判断すると（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、本ルーチンを終了する。

以上説明したように、本実施形態の車両用制御装置１０は、発電用モータジェネレータ１４と、走行用モータジェネレータ１６と、蓄電装置１８と、を備えた車両１に設けられている。発電用モータジェネレータ１４は、内燃機関１２により駆動されて発電する。走行用モータジェネレータ１６は、駆動輪２２へ駆動力を供給し回生制動により発電する。蓄電装置１８は、発電用モータジェネレータ１４および走行用モータジェネレータ１６によって充放電される。

本実施形態の車両用制御装置１０は、充放電制御部３０Ａを備える。充放電制御部３０Ａは、蓄電装置１８に対する電力負荷に関するパラメータの値が第１閾値Ｔ１以上の場合、パラメータを含む要素に基づいて時系列に順次導出される単位時間あたりの充放電許容電力量である第１充放電許容電力量５０未満の第２充放電許容電力量６０の範囲内の充放電量となるように、蓄電装置１８の充放電制御を行う。

このため、本実施形態の車両用制御装置１０では、充電電流値４０などのパラメータの値が第１閾値Ｔ１以上となると、パラメータを含む要素に基づいて導出された第１充放電許容電力量５０による充放電制御が行われる前に、第１充放電許容電力量５０より制限された第２充放電許容電力量６０による充放電制御が行われる。そして、充電電流値４０が第１閾値未満となると、第１充放電許容電力量５０による充放電制御が行われることとなる。このため、これらの充放電制御によって、常時、第１充放電許容電力量５０による充放電制御を行う場合に比べて、充放電許容電力量の単位時間あたりの制限量の変化が緩やかとなる。そして、充放電許容電力量の制限に伴って変化する充電電流値４０などのパラメータの単位時間あたりの制限量の変化も穏やかとなる。また、走行用モータジェネレータ１６の回生量および発電用モータジェネレータ１４の発電量への制限の介入速度も緩やかとなり、発電用モータジェネレータ１４および走行用モータジェネレータ１６のトルクの絞られ具合も緩やかとなる。このため、ユーザの意図に反する車両挙動の発生が抑制される。

従って、本実施形態の車両用制御装置１０は、ユーザの意図に反する車両挙動の発生を抑制することができる。

なお、本実施形態では、パラメータが充電電流値４０であり、第１充放電許容電力量５０、第２充放電許容電力量６０、および充放電許容電力量が、充電許容電力量である形態を一例として説明した。しかし、パラメータは、蓄電装置１８自体に対する電気的な負荷であればよく、充電電流値４０に限定されない。例えば、パラメータは、充電電流値４０の積算値であってもよい。また、パラメータは、蓄電装置１８に対する放電電流値または放電電流値の積算値であってもよい。パラメータが放電電流値または放電電流値の積算値である場合、第１充放電許容電力量５０、第２充放電許容電力量６０、および充放電許容電力量は、放電許容電力量を示すものとすればよい。

パラメータが放電電流値または放電流値の積算値であり、第１充放電許容電力量５０、第２充放電許容電力量６０、および充放電許容電力量である場合も、充放電制御部３０Ａが上記と同様の処理を実行することで、充放電許容電力量の単位時間あたりの制限量の変化が緩やかとなり、ユーザの意図に反する車両挙動の発生を抑制することができる。また、この場合、特に、走行用モータジェネレータ１６の放電量が急速に制限されることが抑制される。

本実施形態の車両用制御装置１０で実行される上記各処理を実行するためのプログラムは、ＨＤＤに記憶されていてもよい。また、本実施形態の車両用制御装置１０で実行される上記各処理を実行するためのプログラムは、ＲＯＭ１１Ｂに予め組み込まれて提供されていてもよい。

また、上記実施形態の車両用制御装置１０で実行される上記処理を実行するためのプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、フレキシブルディスク（ＦＤ）などのコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されてコンピュータプログラムプロダクトとして提供されるようにしてもよい。また、本実施形態の車両用制御装置１０で実行される上記処理を実行するためのプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしてもよい。また、本実施形態の車両用制御装置１０で実行される上記処理を実行するためのプログラムを、インターネットなどのネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。

なお、上記には、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 車両
１０ 車両用制御装置
１２ 内燃機関
１４ 発電用モータジェネレータ
１６ 走行用モータジェネレータ
１８ 蓄電装置
３０Ａ 充放電制御部

Claims (2)

1. 駆動輪へ駆動力を供給し回生制動により発電する走行用モータジェネレータと、内燃機関により駆動され発電する発電用モータジェネレータと、前記走行用モータジェネレータおよび前記発電用モータジェネレータによって充放電される蓄電装置と、を備えた車両に設けられ、
   前記蓄電装置に対する電力負荷に関するパラメータの値が第１閾値以上の場合、前記パラメータを含む要素に基づいて時系列に順次導出される単位時間あたりの充放電許容電力量である第１充放電許容電力量未満の第２充放電許容電力量の範囲内の充放電量となるように、前記蓄電装置の充放電制御を行う充放電制御部、
   を備え、
   前記充放電制御部は、
   前記第２充放電許容電力量の範囲内の充放電量となるように前記蓄電装置の充放電制御を行うときに、前記走行用モータジェネレータを回生制御し前記発電用モータジェネレータに電力を供給して電動機として作動させて前記内燃機関を駆動する余剰電力消費制御を実行し、
   前記第１充放電許容電力量が前記第１閾値より値の大きい第２閾値未満となったときに、安全な変化量となるように前記走行用モータジェネレータの回生量および前記発電用モータジェネレータの発電量の少なくとも一方を制限する制御を開始する、
   車両用制御装置。
2. 前記充放電制御部は、
   前記パラメータの値が前記第１閾値未満の場合、前記第１充放電許容電力量の範囲内の充放電量となるように前記蓄電装置の充放電制御を行う、
   請求項１に記載の車両用制御装置。

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