JP7470033B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

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Description

本発明は、バッテリの電力で駆動される電動モータを走行駆動源として備えたハイブリッド車両に関する。
エンジン及び電動モータを含む走行駆動源を備えたハイブリッド車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３４７０６８１号公報
低温環境下においてハイブリッド車両を始動する冷間始動時には、バッテリが低温であるためにバッテリの放電特性が低い。そのため、冷間始動時には電動モータの出力に制限が生じ、走行初期における運転フィーリングが悪くなる。
そこで本発明は、バッテリの電力で駆動される電動モータを走行駆動源として備えた車両の冷間始動時において、運転フィーリングの低下を抑えつつ、バッテリを常温状態に早期移行させることを目的とする。
本発明の一態様に係るハイブリッド車両は、エンジン及び電動モータを含む走行駆動源と、前記電動モータに電力を供給可能なバッテリと、前記バッテリの温度に応じて、前記エンジン及び前記電動モータを制御する制御器と、を備える。前記制御器は、所定のＥＶモード条件が成立し、かつ、前記温度が閾値以上であるとの常温条件が成立すると、前記エンジンを停止して前記電動モータを駆動するＥＶモードにて前記走行駆動源を制御し、前記ＥＶモード条件が成立し、かつ、前記温度が前記閾値未満であるとの低温条件が成立すると、前記バッテリを前記電動モータに通電させた状態で前記電動モータを動作させながら、前記エンジンを駆動して駆動輪に伝達される走行動力を発生させるように前記走行駆動源を制御する。
前記構成によれば、冷間始動時において、エンジン駆動によって十分な走行駆動力を得ながら、電動モータの動作に伴うバッテリの放電又は充電によってバッテリを昇温してバッテリの放電特性の回復を促進できる。よって、冷間始動時においても、運転フィーリングの低下を抑えつつ、バッテリを常温状態に早期移行させることができる。
本発明の他態様に係る電動車両は、電動モータを含む走行駆動源と、前記電動モータに電力を供給可能なバッテリと、前記バッテリの温度を検出可能な温度センサと、前記バッテリからの電力によって発熱して前記バッテリを加熱可能なヒータと、前記バッテリを前記ヒータに接続する回路を通電状態と非通電状態との間で切り替えるスイッチと、前記温度が閾値未満であると、前記回路を通電状態にするように前記スイッチを駆動するスイッチドライバと、を備える。
前記構成によれば、冷間始動時において、ヒータによってバッテリが加熱されると同時にバッテリがヒータへの給電によって自己発熱することで、バッテリが効果的に昇温する。そのため、冷間始動時にバッテリの放電特性を早期に回復して電動モータの駆動力を上げることができる。
本発明の一態様によれば、バッテリの電力で駆動される電動モータを走行駆動源として備えた車両の冷間始動時において、運転フィーリングの低下を抑えつつ、バッテリを常温状態に早期移行させることができる。
図１は、実施形態に係るハイブリッド車両のブロック図である。 図２は、図１の第１バッテリ装置の模式図である。 図３は、図１のコントローラのブロック図である。 図４は、図３のコントローラの制御における運転モードの切り替え条件を説明する図である。 図５は、図１の第１バッテリ装置の第１変形例の模式図である。 図６（Ａ）は、図１の第１バッテリ装置の第２変形例の模式図である。図６（Ｂ）は、図１の第１バッテリ装置の第３変形例の模式図である。
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
図１は、実施形態に係るハイブリッド車両１のブロック図である。ハイブリッド車両１は、例えば、運転者が跨って乗る鞍乗車両（例えば、自動二輪車、自動三輪車等）であるが、自動四輪車等であってもよい。図１に示すように、ハイブリッド車両１は、エンジン２、電動モータ３、変速機４、メインクラッチ５、クラッチアクチュエータ６、出力伝達部材７、駆動輪８、第１バッテリ装置９、充電口１０、ＩＳＧ１１、コンバータ１２、第２バッテリ装置１３、及び、コントローラ１５を備える。
エンジン２は、内燃機関である。エンジン２は、駆動輪８を駆動するための走行駆動源である。電動モータ３は、エンジン２と共に又はエンジン２に代わって、駆動輪８を駆動するための走行駆動源である。電動モータ３は、発電機としても機能する。変速機４は、エンジン２及び電動モータ３から出力された回転動力を変速する。変速機４は、例えば、入力軸４ａ、出力軸４ｂ及び変速ギヤを有する手動変速機である。
メインクラッチ５は、エンジン２と変速機４との間の動力伝達経路に介在している。クラッチアクチュエータ６は、メインクラッチ５が係合状態と切断状態との間で切り替わるようにメインクラッチ５を動作させる。出力伝達部材７は、変速機４の出力軸４ｂから出力される回転動力を駆動輪８に伝達する部材である。出力伝達部材７は、例えば、ドライブチェーン、ドライブベルト、ドライブシャフト等である。駆動輪８は、例えば、ハイブリッド車両１の後輪である。
第１バッテリ装置９は、電動モータ３に供給される電力（例えば、４８Ｖ）を蓄電する。第１バッテリ装置９には、充電口１０が接続されている。第１バッテリ装置９は、ハイブリッド車両１の非密閉空間に配置されている。第１バッテリ装置９は、外部に露出して配置されていてもよいし、カウルに覆われていてもよい。即ち、第１バッテリ装置９は、低温環境下においてハイブリッド車両１が駐車されると外気によって冷やされやすい。ＩＳＧ１１は、インテグレーテッド・スタータ・ジェネレータである。ＩＳＧ１１は、エンジン２の始動時にエンジン２を駆動でき、かつ、エンジン２によって駆動されて発電できる。コンバータ１２は、第１バッテリ装置９及びＩＳＧ１１からの直流電力（例えば、４８Ｖ）を降圧して第２バッテリ装置１３に供給する。第２バッテリ装置１３は、ハイブリッド車両１に搭載されたコントローラ１５や他の電装品１４に供給される電力（例えば、１２Ｖ）を蓄電する。第１バッテリ装置９は、第２バッテリ装置１３に比べて高い電圧を出力するよう構成される。
コントローラ１５は、各種センサが検出する情報に基づいて、エンジン２、電動モータ３、クラッチアクチェータ６、第１バッテリ装置９及びＩＳＧ１１を制御する。コントローラ１５は、１つのコントローラであってもよいし、複数のコントローラに分散されたものであってもよい。コントローラ１５は、ハイブリッド車両１の運転モードを決定し、その決定された運転モードに応じてエンジン２及び電動モータ３を制御する。
前記運転モードは、ＥＶモード、ＨＥＶモード及びＥＧモードを含む。ＥＶモードは、要求トルクの１００％を電動モータ３に配分し、電動モータ３を駆動して走行するモードである。ＥＶモードでは、エンジン２は、停止している状態、或いは駆動しているが駆動輪８に動力伝達されない状態である。ＨＥＶモードは、要求トルクをエンジン２及び電動モータ３にそれぞれ分配し、エンジン２及び電動モータ３の両方を駆動して走行するモードである。即ち、ＨＥＶモードでは、バッテリ２１が電動モータ３に通電した状態で電動モータ３が動作しながらエンジン２が駆動する。ＨＥＶモードは、エンジン２が駆動したままでメインクラッチ５が接続状態になるモードであってもよい。
ＥＧモードは、要求トルクの１００％をエンジン２に配分し、電動モータ３を駆動せずにエンジン２を駆動して走行するモードである。ＨＥＶモードとＥＧモードとの間の切り替えは、モータ３のインバータ３ａ（図３参照）の制御によって行われてもよい。変速機４をニュートラル位置にしてエンジン２の動力で電動モータ２を駆動することで、発電モードが実施されてもよい。
図２は、図１の第１バッテリ装置９の模式図である。図２に示すように、第１バッテリ装置９は、ハウジング２０、バッテリ２１、ＢＭＳ２２（バッテリ・マネジメント・システム）、温度センサ２３、ヒータ２４、スイッチ２５及びスイッチドライバ２６を備える。ハウジング２０は、バッテリ２１、ＢＭＳ２２、温度センサ２３、ヒータ２４、スイッチ２５及びスイッチドライバ２６を収容している。ＢＭＳ２２は、バッテリ２１の充放電を制御するバッテリコントローラである。
温度センサ２３は、バッテリ２１の温度を直接的又は間接的に検出する（以下、バッテリ２１の温度を単に「バッテリ温度」と称する場合がある。）。温度センサ２３の検出信号は、ＢＭＳ２２を介してコントローラ１５によって受信される。なお、コントローラ１５は、温度センサ２３から直接的に検出信号を受信してもよい。温度センサ２３は、バッテリ２１に取り付けられているが、ハウジング２０に取り付けられてもよい。温度センサ２３は、バッテリ２１に接触していてもよいしバッテリ２１から離れていてもよい。
ヒータ２４は、電流が流れることでジュール熱を発生させるように構成されている。ヒータ２４は、バッテリ２１からの電力によって発熱してバッテリ２１を加熱する。即ち、ヒータ２４自体が発熱体になってバッテリ２１を加熱する。ヒータ２４は、バッテリ２１に取り付けられている。ヒータ２４は、バッテリ２１に接触していてもよいしバッテリ２１から離れていてもよい。なお、ヒータ２４は、この構成の代わりに熱風を発生させるものでもよい。
スイッチ２５は、バッテリ２１をヒータ２４に接続する回路を通電状態（ＯＮ状態）と非通電状態（ＯＦＦ状態）との間で切り替える。スイッチドライバ２６は、バッテリ温度が閾値Ｔ1未満であると、バッテリ２１とヒータ２４との間の回路を通電状態にするようにスイッチ２５を駆動する。スイッチドライバ２６は、例えば、バッテリ２１からの電力によって磁力を発生してスイッチ２５を駆動するコイルである。スイッチドライバ２６の通電及び非通電は、ＢＭＳ２２が制御してもよいしコントローラ１５が制御してもよい。スイッチ２５は、スイッチドライバ２６が非駆動状態（非通電状態）であるときに開状態となるノーマルオープン型である。
図３は、図１のコントローラ１５のブロック図である。図３に示すように、コントローラ１５の入力側には、アクセルセンサ３１、エンジン回転数センサ３２、モータ回転数センサ３３、バッテリ残量センサ３４、温度センサ２３等が電気的に接続されている。コントローラ２０の出力側には、スロットル装置２ａ、燃料インジェクタ２ｂ、点火プラグ２ｃ、インバータ３ａ、ＢＭＳ２２等が電気的に接続されている。
アクセルセンサ３１は、運転者のアクセル操作量（アクセル開度）を検出する。エンジン回転数センサ３２は、エンジン２の回転数を検出する。モータ回転数センサ３３は、電動モータ３の回転数を検出する。バッテリ残量センサ３４は、第１バッテリ装置９のバッテリ２１の残量を検出する。バッテリ残量センサ３４は、例えば、ＢＭＳ２２に内蔵されている。温度センサ２３は、前述したようにバッテリ２１の温度を検出する。
スロットル装置２ａは、エンジン２の吸気量を調節するスロットル弁と、そのスロットル弁を駆動してスロットル開度を調節するスロットルモータとを有する。燃料インジェクタ２ｂは、燃料タンクに貯留された燃料をエンジン２の吸気通路に噴射する。点火プラグ２ｃは、エンジン２の燃焼室の混合気に点火する。インバータ３ａは、電動モータ３に内蔵されているが、電動モータ３に外部から接続されてもよい。ＢＭＳ２２は、バッテリ２１の充放電可能な最大電流を決めるバッテリ出力リミッタ４０を有する。バッテリ出力リミッタ４０は、ＢＭＳ２２に設けられずにコントローラ１５に設けられてもよい。
コントローラ１５は、ハードウェア面においては、プロセッサ、メモリ及びＩ／Ｏインターフェース等を有する。前記メモリは、ストレージ（例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ等）及びメインメモリ（ＲＡＭ）を含む。前記ストレージには、エンジン２、電動モータ３、ＢＭＳ２２等に制御指令を出すためのプログラムが保存されている。コントローラ１５は、機能面においては、エンジン制御部４１、モータ制御部４２、モード決定部４３、総合制御部４４等を有する。エンジン制御部４１、モータ制御部４２、モード決定部４３及び総合制御部４４は、前記ストレージから前記メインメモリに読み出した前記プログラムを前記プロセッサが演算処理することで実現される。
エンジン制御部４１は、スロットル装置２ａ、燃料インジェクタ２ｂ及び点火プラグ２ｃを制御することでエンジンＥを制御する。モータ制御部４２は、インバータ３ａを制御することで電動モータ３を制御する。モード決定部４３は、エンジン回転数センサ３２、モータ回転数センサ３３、バッテリ残量センサ３４及び温度センサ２３からの信号に応じて、実行すべき運転モードの決定を行う。運転モードの決定方法の詳細は後述する。
総合制御部４４は、アクセルセンサ３１で検出されたアクセル操作量等に基づいて、要求トルクを算出する。総合制御部４４は、モード決定部４３で決定された運転モードに基づいて、エンジン２及び電動モータ３のそれぞれに対する要求トルクの配分を算出する。総合制御部４４は、その算出された要求トルク及びその配分に基づいて、エンジン２に求めるトルクをエンジン制御部４１に指令すると共に電動モータ３に求めるトルクをモータ制御部４２に指令する。総合制御部４４は、温度センサ２３で検出されたバッテリ温度に基づいて、スイッチドライバ２６を駆動するための制御信号をＢＭＳ２２に送信する。なお、バッテリ２１の温度に基づいてスイッチドライバ２６を駆動するか否かの判断は、コントローラ１５ではなくＢＭＳ２２が実施してもよい。
図４は、図３のコントローラ１５の制御における運転モードの切り替え条件を説明する図である。図３及び４に示すように、モード決定部４３は、変速機４の入力軸４ａの回転数に応じて、ハイブリッド車両１の運転モードを決定する。入力軸４ａの回転数は、エンジン２及び／又は電動モータ３の回転数から算出し得る。エンジン２は、中回転数及び高回転数のときに効率が良く、電動モータ３は低回転数及び中回転数のときに効率が良い。そのため、モード決定部４３は、エンジン２及び電動モータ３のそれぞれの効率の良い領域を優先的に利用するように運転モードを決定する。
具体的には、モード決定部４３は、走行開始時にはＥＶモードを設定し、入力軸４ａの回転数が増加するにつれて、ＥＶモード、ＨＥＶモード及びＥＧモードの順にモードを移行させる。即ち、電動モータ３を始動してから入力軸４ａの回転数が値Ｒ1になるまでＥＶモードが設定され、入力軸４ａの回転数が値Ｒ2になるまでＨＥＶモードが設定され、入力軸４ａの回転数が値Ｒ2を超えるとＥＧモードが設定される。言い換えると、ＥＶモード条件は、前記回転数が所定値Ｒ1未満であるとの条件を含み、ＨＥＶモード条件は、前記回転数が所定値Ｒ1以上で所定値Ｒ2未満であるとの条件を含み、ＥＧモード条件は、前記回転数が所定値Ｒ2以上であるとの条件を含む。
なお、ＥＶモード条件は、回転数以外の条件で設定されてもよい。例えば、ＥＶモード条件は、車速が所定値以下であるとの条件や、運転者によりＥＶモードが選択されたとの条件や、エンジン走行禁止エリアを走行すると判定されたとの条件であってもよい。このように、予め定められる種々の条件に基づいて、ＥＶモードが選択されてもよい。
モード決定部４３は、バッテリ残量センサ３４で検出されるバッテリ残量が所定の許容値未満の場合には、電動モータ３の駆動力を低下させる又は電動モータ３を駆動しないように運転モードを変更する。例えば、モード決定部４３は、ＥＶモード条件の成立時にバッテリ残量が許容値未満になると、ＥＶモードからＨＥＶモード又はＥＧモードに移行させてもよい。
モード決定部４３は、ＥＶモード条件が成立して且つ常温条件が成立すると運転モードをＥＶモードに決定する。しかし、モード決定部４３は、ＥＶモード条件が成立して且つ低温条件が成立すると、運転モードをＨＥＶモードに決定する。常温条件は、温度センサ２３で検出されたバッテリ温度が閾値Ｔ1（例えば、－１０～１０℃から選ばれる値）以上である条件を含む。低温条件は、温度センサ２３で検出されたバッテリ温度が閾値Ｔ1未満であるとの条件を含む。低温条件に設定される閾値Ｔ1は、例えばバッテリ２１の保護（劣化防止）の観点から、バッテリ２１から流すことができる電流が制限される温度（後述の低温制限値）と実質的に同じ値に設定されてもよい。
これにより、ＥＶモード条件の成立時であっても、低温条件が成立する場合には、ＨＥＶモードによって電動モータ３がバッテリ２１の電力を消費し（即ち、バッテリ２１に電流が流れて）、バッテリ２１が発熱する。そして、ＥＶモード条件の成立中において、低温条件の成立から常温条件の成立に変われば（温度センサ２３で検出されるバッテリ温度が閾値Ｔ1以上になれば）、ＥＶモード（通常の運転モード）へ戻る。運転モードの切替えに使われる閾値Ｔ1には、モード切替えが短時間に繰り替えされることを防ぐためにヒステリシスが設けられてもよい。つまり、ＥＶモードからＨＥＶモードに切り替わる際の閾値Ｔ1と、ＨＥＶモード時に低温条件が成立して再びＥＶモードに戻ろうとする際の閾値Ｔ1とは、互いに異なる値としてもよい。本実施形態では、ＨＥＶモードからＥＶモードに戻るときの閾値Ｔ1の方が、ＥＶモードからＨＥＶモードに切り替わる際の閾値Ｔ1よりも低い値とされる。
バッテリ出力リミッタ４０は、常温条件の成立時には、バッテリ２１の充放電可能な最大電流を所定の常温制限値に設定する。しかし、バッテリ出力リミッタ４０は、低温条件の成立時には、バッテリ２１の充放電可能な最大電流を低温制限値に設定する。低温制限値は、常温制限値よりも低い温度である。バッテリ２１の温度が低いときには、バッテリ２１の放電量が大きく制限されるため、電動モータ３の駆動も制限を受ける。
総合制御部４４は、ＥＶモード条件が成立して且つ低温条件が成立すると、ＨＥＶモードにおいて電動モータ３が出力する駆動力よりもエンジン２が出力する駆動力を大きくするようにエンジン制御部４１及びモータ制御部４２に指令する。即ち、主にエンジン２からの駆動力で駆動輪８を駆動して電動モータ３の駆動力を小さくすることで、バッテリ２１の放電量が低温制限値未満に保たれつつも、バッテリ２１が放電により昇温する。
なお、総合制御部４４は、低温条件が成立したときに、バッテリ２１にて放電又は充電される最大電流値を前記低温制限値未満に保ったうえで、温度以外が同条件で且つ常温条件が成立したときのＨＥＶモードに比べて、電動モータ３に流れる電流が大きくなるように、電動モータ３及びエンジン２を制御してもよい。そうすれば、第１バッテリ装置９の発熱を促進しやすくすることができる。
モード決定部４３は、ＥＶモード条件が成立して且つ低温条件が成立すると、ＨＥＶモードの代わりに、エンジン２を駆動状態として電動モータ３を発電状態にするＥＧ発電モードを運転モードとして決定してもよい。即ち、ＥＧ発電モードでは、バッテリ２１が電動モータ３に通電した状態で電動モータ３が動作しながらエンジン２が駆動する。つまり、エンジン２が駆動することで生まれる機械的エネルギーが、モータ３で電気エネルギーに変換され、バッテリに蓄えられる。具体的に、コントローラ１５は、変速機４がニュートラルの状態でクラッチアクチュエータ６を制御してメインクラッチ５を接続状態にすることで、エンジン２の動力が駆動輪８に伝達されることなく電動モータ３に伝達される。
モード決定部４３は、ＥＶモード条件が成立して且つ低温条件が成立すると、運転モードとしてＨＥＶモード又はＥＧ発電モードを交互に選択してもよい。例えば、モード決定部４３は、ＥＶモード条件が成立して且つ低温条件が成立すると、加速時にＨＥＶモードを選択し、減速時にＥＧ発電モードを選択するようにしてもよい。こうすれば、加速性能と省エネルギー性能とを両立できる。
モード決定部４３は、バッテリ残量センサ３４で検出されるバッテリ残量に応じて、バッテリ２１の放電を優先するかバッテリ２１の充電を優先するかを選択してもよい。そうすれば、冷間始動時においてバッテリの低残量化を防ぎながらバッテリ２１を昇温できる。例えば、モード決定部４３は、バッテリ残量センサ３４で検出されるバッテリ残量が第１残量のときは、同条件下でバッテリ残量が第１残量よりも多い第２残量のときに比べ、ＥＧ発電モードが選択される時間をＨＥＶモードが選択される時間よりも長くなるように運転モードを決定してもよい。例えば、モード決定部４３は、ＥＶモード条件が成立して且つ低温条件が成立したとき、バッテリ残量が所定値よりも多いとＨＥＶモード（モータを駆動源として利用）を選択し、バッテリ残量が所定値未満であるとＥＧ発電モード（モータを発電機として利用）を選択するようにしてもよい。
また、バッテリ２１の残量が予め定める上閾値よりも多い場合には、ＨＥＶモードが選択されてもよい。バッテリ２１の残量が予め定める下閾値よりも少ない場合には、ＥＧ発電モードが選択されてもよい。この場合、エンジン２の出力は、電動モータ３の発電による負荷が生じることを見越して、温度以外が同条件で且つ常温条件の成立したときのＨＥＶモードのエンジン２の出力よりも高くなるように設定されてもよい。また、バッテリ２１の残量が、上閾値と下閾値との間の領域では、走行時に電動モータ３を駆動状態とし、制動時または走行停止時に電動モータ３を発電状態としてもよい。このようにして、バッテリ２１に電流が流れる機会や量を増やして、常温状態に比べて低温状態の電流量を増やすようにしてもよい。
図４の例では、温度センサ２３で検出されるバッテリ温度が閾値Ｔ1未満であるときは、バッテリ２１を電動モータ３に通電させたが、バッテリ温度が極低温の場合、すなわち閾値Ｔ1よりも低い閾値Ｔ2（例えば、－２０～０℃から選ばれる値）未満である場合には、モード決定部４３は、バッテリ２１を電動モータ３に通電させずにエンジン２の駆動力のみで走行するＥＧモードを選択してもよい。その場合、エンジン２の熱によってバッテリ２１が昇温して極低温を脱した場合、すなわちバッテリ温度が閾値Ｔ2以上になった場合に、モード決定部４３は、バッテリ２１を電動モータ３に通電させるためにＨＥＶモード又はＥＧ発電モードに移行してもよい。
また、総合制御部４４は、バッテリ温度が上昇するにつれて、単位時間あたりの充放電量の上限値を増加させてもよい。そうすれば、バッテリ２１の自己発熱による昇温効果を促進できる。また、総合制御部４４は、ＥＶモード条件が成立して且つ低温条件が成立すると、ＥＶモード条件が成立して且つ常温条件が成立する場合に比べ、第１バッテリ装置９から第２バッテリ装置１３への充電量を増やして、バッテリ２１の発熱を促進してもよい。単位時間あたりの充放電量の上限値は、温度上昇に応じて段階的に変化するように設定されてもよいし、温度上昇に比例して連続的に変化するように設定されてもよい。
また、変速機４を手動変速機から自動変速機に代えた場合、コントローラ１５は、低温条件の成立時に、バッテリ２１の放電量が増える傾向に変速機４の変速段を変更（例えば、低速段（高減速比）に変更）するように変速機４の変速アクチュエータを制御してもよい。
また、ハイブリッド車両１は、低温条件が成立した場合に運転者に低温状態の動作であることを報知する報知装置を備えてもよい。例えば、計器盤であるメータが、前記報知装置として機能してもよい。具体的には、総合制御部４４は、低温条件に起因する制御を実施する場合には、低温条件での制御が実行されていることが表示されるように表示指令をメータに与える。これによって、運転者は、常温状態とは異なる動作であることを認知することができ、故障であると誤判断することを防ぐことができる。
また、低温条件が成立した場合でも、ＥＶモード条件が成立して且つ予め定める阻止条件が成立すれば、ＨＥＶモードへの切替を阻止するようにＥＶモードが設定される構成としてもよい。例えば、運転者からの指令や、車体状態、外部環境に基づいて前記阻止条件が設定されてもよい。例えば、前記阻止条件は、運転者による要求が検出された場合、エンジンに異常が生じたことが検出された場合、エンジンによる駆動が禁止されている地域を走行することが検出された場合の少なくとも１つを含んでもよい。この場合、意図しないＨＥＶモードへの実行を阻止することができ、利便性を向上することができる。
他の例として、第１バッテリ装置９が閾値Ｔ1を超えて昇温されるまでに、走行停止することが想定される場合は、走行停止中にＥＧ発電モード（変速機４をニュートラルにする）にして、電動モータ３から第１バッテリ装置９に電流を流すようにして積極的な発電とともに第１バッテリ装置９の昇温を図るようにしてもよい。また、本実施形態では、ＩＳＧ１１が用いられることから、低温条件では、常温条件に比べて、ＩＳＧ１１の通電期間を増やしたり、その通電時に流れる電流を増やしたりしてもよい。このようにして、バッテリ２１に流れる電流量を増やすようにしてもよい。
以上に説明した構成によれば、冷間始動時において、エンジン２の駆動によって十分な走行駆動力を得ながら、電動モータ３の動作に伴うバッテリ２１の電流の流れ（放電又は充電）が生じることによってバッテリ２１を昇温してバッテリ２１の放電特性の回復を促進できる。よって、冷間始動時においても、運転フィーリングの低下を抑えつつ、バッテリ２１を常温状態に早期移行させることができる。
また、低温条件の成立時には、バッテリ出力リミッタ４０がバッテリ２１の充放電可能な最大電流を低温制限値に設定するので、バッテリ２１の劣化を防ぎつつバッテリ２１の通電を図ることができ、冷間始動時にバッテリ２１の出力制限の範囲内でバッテリ２１を自己発熱させることができる。
また、ＥＶモード条件及び低温条件の成立時にエンジン２の駆動力よりも小さく電動モータ３を駆動力すれば、冷間始動時にエンジン２の駆動力を高めて走行することになり、低温のバッテリ２１への負荷を抑えながら十分な走行駆動力を発生させることができる。
また、ＥＶモード条件及び低温条件の成立時に電動モータ３を発電状態にする場合には、冷間始動時に電動モータ３が発電した電力をバッテリ２１に充電することで、バッテリ２１を昇温してバッテリ２１の放電特性の回復を促進できる。
また、電動モータ３の駆動によるバッテリ２１の放電に加えて、ヒータ２４によってバッテリ２１を加熱することで、バッテリ２１が更に効果的に昇温する。よって、冷間始動時にバッテリ２１の放電特性を早期に回復させることができる。また、ヒータ２４によれば、ハイブリッド車両１が停止した状態でも簡単にバッテリ２１を昇温させることができる。さらに、ヒータ２４を駆動するための電力を、バッテリ２１で生じさせることで、バッテリ２１の通電に起因する自己発熱を含めて、バッテリ２１の温度上昇を図ることができる。
なお、スイッチドライバ２６がスイッチ２５を非通電状態から通電状態に切り替える温度閾値は、閾値Ｔ1とは異なっていてもよい。また、ヒータ２４を廃止して、ＥＶモード条件及び低温条件の成立時にバッテリ２１の充放電による発熱によってバッテリ２１の昇温を促すようにしてもよい。逆に、ＥＶモード条件及び低温条件の成立時にＨＥＶモード又はＥＧ発電モードを運転モードに設定してバッテリ２１の昇温を促す制御を廃止して、ヒータ２４でバッテリ２１の昇温を促してもよい。
図５は、図１の第１バッテリ装置９の第１変形例の模式図である。なお、図２と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図５に示すように、第１バッテリ装置１０９では、スイッチドライバ１２６が温度変化によって変形する特性をもった感熱体（例えば、バイメタル）である。即ち、スイッチドライバ１２６は、電力なしで動作する。スイッチドライバ１２６は、常温条件の成立時にはスイッチ２５から離れてスイッチ２５を開状態にし、低温条件の成立時にはスイッチ２５を押してスイッチ２５を閉状態にする。これにより、ＥＶモード条件の成立時であっても、低温条件が成立するときにはヒータ２４の通電によってバッテリ２１が加熱される。よって、冷間始動時にバッテリ２１の放電特性を早期に回復させることができる。
図６（Ａ）は、図１の第１バッテリ装置９の第２変形例の模式図である。図６（Ａ）に示すように、第１バッテリ装置２０９は、車両走行時に走行風をバッテリ２１に導いて冷却する導風ダクトを有する。この例では、バッテリ２１を収容するハウジング２２０は、前方に開口した流入口２２０ａと、後方に開口した流出口２２０ｂとを有し、流入口２２０ａと流出口２２０ｂとの間にバッテリ２１が配置される。即ち、ハウジング２２０が導風ダクトを兼ねる。常温条件の成立時には、ハウジング２２０に導入される走行風がバッテリ２１を冷却し、バッテリ２１の過熱が防止される。
ハウジング２２０内には、流入口２２０ａとバッテリ２１との間にヒータ２４が配置される。即ち、バッテリ２１よりも走行風の流れ方向上流側にヒータ２４が設けられる。これによって、低温条件の成立時には、ヒータ２４によって暖められた走行風がバッテリ２１の全体を暖めることになり、バッテリ２１の昇温を全体的に均質化しやすい。
図６（Ｂ）は、図１の第１バッテリ装置９の第３変形例の模式図である。図６（Ｂ）に示すように、第１バッテリ装置３０９では、ヒータ２４よりも走行風の流れ方向下流側又は上流側にファン３０１が設けられる。常温条件の成立時には、停車時であってもファン３０１の駆動によってハウジング２２０の内部が換気されてバッテリ２１の過熱が防止される。低温条件の成立時には、停車時であってもヒータ２４によって暖められた空気を強制的にバッテリ２１の全体に導くことができる。
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、その構成を変更、追加、又は削除することができる。例えば、１つの実施形態又は変形例中の一部の構成等は、その実施形態又は変形例中の他の構成等から分離して任意に抽出可能であり、１つの実施形態又は変形例中の一部の構成等を他の実施形態又は変形例に適用してもよい。なお、前記実施形態では、ハイブリッド車両１の方式としてパラレルハイブリッド方式を例示したが、シリーズハイブリッド方式であってもよい。また、バッテリ２１を加熱可能なヒータ２４を備えた構成は、ハイブリッド車両だけではなく、走行駆動源としてエンジンを備えずに電動モータを備えた車両に適用されてもよい。
１ ハイブリッド車両
２ エンジン
３ 電動モータ
９，１０９，２０９，３０９ 第１バッテリ装置
１５ コントローラ（制御器）
２１ バッテリ
２３ 温度センサ
２４ ヒータ
２５ スイッチ
２６，１２６ スイッチドライバ
４０ バッテリ出力リミッタ

Claims (6)

  1. エンジン及び電動モータを含む走行駆動源と、
    前記電動モータに電力を供給可能なバッテリと、
    前記バッテリの温度に応じて、前記エンジン及び前記電動モータを制御する制御器と、を備え、
    前記制御器は、
    所定のＥＶモード条件が成立し、かつ、前記温度が閾値以上であるとの常温条件が成立すると、前記電動モータを駆動するＥＶモードにて前記走行駆動源を制御し、
    前記ＥＶモード条件が成立し、かつ、前記温度が前記閾値未満であるとの低温条件が成立すると判定されると、前記バッテリを前記電動モータに通電させた状態で前記電動モータを動作させながら、前記エンジンを始動して駆動輪に伝達される走行動力を発生させるように前記走行駆動源を制御する、ハイブリッド車両。
  2. 前記ＥＶモード条件は、前記走行駆動源から駆動輪までの動力伝達経路の一部の回転数が所定値未満であるとの条件、車速が所定値以下であるとの条件、運転者によりＥＶモードが選択されたとの条件、及び、エンジン走行禁止エリアを走行すると判定されたとの条件の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のハイブリッド車両。
  3. 前記制御器は、車両停止状態において前記ＥＶモード条件が成立して且つ前記低温条件が成立する判定されると、前記エンジンを始動し、前記エンジンの動力で駆動される前記電動モータを発電状態にして前記バッテリを充電することで前記バッテリを前記電動モータに通電させた状態にする、請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
  4. 前記制御器は、車両走行時に前記電動モータを駆動状態とし、車両制動時に前記電動モータを発電状態とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
  5. 前記制御器は、前記バッテリの温度が第１閾値未満であるときは、前記バッテリを前記電動モータに通電させ、前記バッテリ温度が前記第１閾値よりも低い第２閾値未満である場合には、前記バッテリを前記電動モータに通電させずに前記エンジンの駆動力のみで走行するＥＧモードを選択する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
  6. 前記制御器は、前記バッテリの残量に応じて、前記バッテリの放電を優先するか前記バッテリの充電を優先するかを選択する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
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