JPWO2019116586A1 - ハイブリッド車両の制御方法、及び、制御装置 - Google Patents

Abstract

ハイブリッド車両の制御方法は、エンジンによる発電電力を充電するバッテリと、駆動源としてのモータとを備え、モード操作により選択可能な複数の走行モードを有するハイブリッド車両の制御方法において、走行モードは、走行状態に応じてバッテリの充電を行う通常モードと、モード操作に応じてエンジンによる発電を行うチャージモードと、を含み、発電電力に基づくバッテリへの充電を許容する充電量範囲を設定し、チャージモード時における充電量範囲の上限値を、通常モード時における充電量範囲の上限値よりも小さくする。

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御方法、及び、制御装置に関する。

従来、搭載したエンジンにより駆動される発電機と、発電機によって充電されるバッテリと、バッテリから供給される電力により駆動力を発生させるモータとを備えるシリーズハイブリッド電気自動車が知られている。ＪＰ２０１６−１５９８５９Ａに開示されたシリーズハイブリッド電気自動車は、バッテリの充電割合が所定の割合以下になると、エンジンにより発電機を駆動させる発電制御を実行する。

ここで、例えば、ドライバがモータ駆動による静かな走行（マナーモード走行）を望む場合は、事前にバッテリの充電量を高い状態にしておくのが望ましい。しかしながら、上記のシリーズハイブリッド電気自動車は、バッテリの充電割合が所定の割合以下にならないと発電制御が実行されないので、バッテリの充電量をドライバの要求に応じて積極的に高い状態に制御することはできない。

一方、ドライバの要求に応じてバッテリの充電量を高い状態に制御するためには、当該要求に応じて発電機を積極的に駆動させる必要がある。しかしながら、例えばバッテリの充電量が満充電状態になった場合など、バッテリの充電量が所定割合以上になると発電が制限される場合がある。

そうすると、ドライバはマナーモード走行のために充電量を高めたいにもかかわらず、結果的に発電制限のために充電量が不足する場合が生じ、ドライバの要求に反してマナーモード走行を継続できなくなってしまう。

本発明は、バッテリの充電量を適切に制御することにより、ドライバの充電要求に応じてバッテリの充電量を高めつつも、バッテリの充電量に起因して発電が制限されることを回避する技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様におけるハイブリッド車両の制御方法は、エンジンによる発電電力を充電するバッテリと、駆動源としてのモータとを備え、モード操作により選択可能な複数の走行モードを有するハイブリッド車両の制御方法において、走行モードは、走行状態に応じてバッテリの充電を行う通常モードと、モード操作に応じてエンジンによる発電を行うチャージモードと、を含み、発電電力に基づくバッテリへの充電を許容する充電量範囲を設定し、チャージモード時における充電量範囲の上限値を、通常モード時における充電量範囲の上限値よりも小さくする。

本発明の実施形態については、添付された図面とともに以下に詳細に説明する。

図１は、一実施形態のハイブリッド車両の制御装置が適用されるシリーズハイブリッド車両の概略構成図である。 図２Ａは、通常モード時のＳＯＣ範囲を説明する為の図である。 図２Ｂは、チャージモード時のＳＯＣ範囲を説明する為の図である。 図３は、一実施形態のＳＯＣ制御の挙動を示すタイムチャートである。

−実施形態−
以下では、本発明のハイブリッド車両の制御装置をシリーズハイブリッド電気自動車に適用した実施形態について説明する。

図１は、一実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置を適用したシリーズハイブリッド車両のシステム構成を示すブロック図である。図１では、発電用のモータ（以下、発電機２という）と、駆動用のモータ（以下駆動モータ６という）とを搭載したシリーズハイブリッド車両が示されている。

本実施形態のシリーズハイブリッド車両（以下単に「車両」という）は、エンジン１と、発電機２と、発電機インバータ３と、バッテリ４と、駆動インバータ５と、駆動モータ６と、減速機７と、車両コントローラ１０と、モードＳＷ１５と、を備える。

エンジン（内燃機関）１は、不図示のギヤを介して発電機２と接続されており、発電機２が発電するための動力を発電機２へ伝達する。なお、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置が適用される車両はシリーズ方式である為、エンジン１は、主として発電機２を回転駆動させるための駆動源として用いられる。

発電機２は、エンジン１からの動力によって回転することにより発電する。すなわち、エンジン１の駆動力は発電機２に伝達され、発電機２はエンジン１の駆動力によって発電する。また、発電機２は、エンジン１の始動時には、発電機２の動力を用いてエンジン１をクランキングさせることや、エンジン１を発電機２の動力を用いて力行回転させることにより電力を消費するモータリングも行う。

発電機インバータ３は、発電機２、バッテリ４、および駆動インバータ５に接続されており、発電機２が発電する交流の電力を直流の電力に変換して、バッテリ４に供給する。すなわち、発電機２の発電電力は、バッテリ４に充電される。また、発電機インバータ３は、バッテリ４から供給される直流の電力を交流の電力に変換して、発電機２に供給する。

バッテリ４は、発電機２が発電した電力および駆動モータ６の回生電力を充電する一方で、発電機２および駆動モータ６を駆動させるための駆動電力を放電する。本実施形態のバッテリ４は、リチウムイオンバッテリによって構成される。バッテリ４の充電状態は、（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）で表される。ここでのＳＯＣは、バッテリ４の充電量（残充電容量）を満充電時に対する割毎で示すものであり、バッテリ４の充電量に応じて０〜１００［％］の間で値が変化する。バッテリ４や車両全体のエネルギマネジメントは車両コントローラ１０で行われる。車両コントローラ１０は、ドライバの要求に応じてバッテリ４の充放電電力と駆動モータ６へ供給する電力とを算出しつつ、バッテリ４のＳＯＣが所定範囲内に維持されるよう管理する。

駆動インバータ５は、バッテリ４または発電機インバータ３から供給される直流の電力を交流の電力に変換して、駆動モータ６に供給する。また、駆動インバータ５は、駆動モータ６で回生発電された交流の電力を直流の電力に変換して、バッテリ４に供給する。

駆動モータ６は、駆動インバータ５から供給される交流電流により駆動力を発生し、減速機７を通して駆動輪に駆動力を伝達する。また、車両の減速時やコーストと走行中等に駆動輪に連れ回されて回転するときに、回生駆動力を発生させることで、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。回収した電気エネルギーは、回生電力としてバッテリ４に充電される。

車両コントローラ１０は、例えば、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）から構成される。車両コントローラ１０は、アクセル開度、車速、および路面勾配などの車両状態などの情報に応じて、駆動モータ６へのモータトルク指令値を演算する。

また、車両コントローラ１０は、バッテリの充電量を検知、もしくは、推定するバッテリ充電量検出部としての機能を有する。バッテリ充電量検出部は、バッテリ４へ充放電される電流や電圧に基づいてバッテリ４のＳＯＣを計測する。

また、車両コントローラ１０は、走行状態等に応じてエンジンによる発電を制御する発電制御部としての機能を有する。発電制御部は、例えば、バッテリ４の温度、内部抵抗、およびＳＯＣに応じて、バッテリ４の入力可能電力と出力可能電力を演算して、算出した値をバッテリ４の充放電可能電力に関する基本情報として取得する。そして、発電制御部は、後述するモードＳＷ１５により選択されたモード、および、バッテリ４のＳＯＣ情報、バッテリ４の入力可能電力、出力可能電力、駆動モータ６の回生電力量などの情報に基づいてバッテリ４の目標ＳＯＣを演算して、演算した目標ＳＯＣを達成するために発電機２の発電電力量を制御する。

より詳細には、発電制御部は、発電機２からの電力に基づくバッテリ４の充電電力量を調整するために、エンジン１、発電機２、発電機インバータ３、およびバッテリ４を制御する。例えば、車両コントローラ１０は、発電機２の目標発電量を達成するようにエンジン１を制御し、スロットルアクチュエータによる吸入空気量と、インジェクタによる燃料噴射量と、点火プラグによる点火時期とをエンジン１の回転数や温度などの状態信号に応じて調整する。バッテリ４のＳＯＣを制御する具体的な方法については後述する。

また、車両コントローラ１０は、駆動モータ６が所望の駆動トルクを達成するように、駆動モータ６の回転数や電圧などの状態に応じて、駆動インバータ５をスイッチング制御する。

なお、上述した車両コントローラ１０の各機能は、本実施形態のようにその全てを車両コントローラ１０が単独で実行するように構成される必要はない。例えばエンジン１を制御するエンジンコントローラを別個に設ける等、複数のコントローラが協調して各機能を実行するように構成してもよい。

モード選択スイッチ（モードＳＷ）１５は、複数の走行モードをドライバ或いは乗員が択一的に選択できるように設けられたモード選択（切替）用のスイッチである。モードＳＷ１５により選択可能な走行モードには、通常モードと、マナーモードと、チャージモードとが少なくとも含まれる。以下、各モードについてバッテリ４の充放電に関する相違点を中心に説明する。

通常モードは、通常走行時のモードであって、バッテリ４の充放電を走行状態に応じて制御するモードである。ここでの走行状態とは、例えばバッテリ４のＳＯＣ等である。通常モードでは、例えばＳＯＣが予め定めた所定値以下になると、車両コントローラ１０は、エンジン１により発電機２を駆動させて、バッテリ４の充電を行う。

図２Ａは、通常モードにおけるバッテリ４の充電量制御（ＳＯＣ制御）を説明する為の図である。横軸は時間を表し、縦軸はバッテリ４のＳＯＣ［％］を表している。図中の実線は、バッテリ４のＳＯＣである。

時刻ｔ１では、車両コントローラ１０は、バッテリ４のＳＯＣが所定割合以下であることを検知して、エンジン１による発電を開始する。ここで比較対象となるＳＯＣの所定割合のことを、以下では「通常時発電開始閾値」と称する。本実施形態における通常時発電開始閾値は、例えば４５％である。

時刻ｔ２では、車両コントローラ１０は、バッテリ４のＳＯＣが所定割合に達したことを検知して、エンジン１による発電を停止する。ここで比較対象となるＳＯＣの所定割合のことを、以下では「通常時発電制限閾値」と称する。「通常時発電制限閾値」はバッテリ保護の観点から、バッテリ４が過充電状態になることを防止するために適宜設定されるものであり、例えば、バッテリ４の内部でリチウムイオンが析出することを回避することができる値等が設定される。本実施形態における通常時発電制限閾値は、例えば９０％である。したがって、バッテリ４を保護するために、バッテリ４のＳＯＣが９０％を超えると発電を目的としたエンジン１の駆動が制限されるとともに、バッテリ４への充電が一定期間禁止される。このようにしてバッテリ４の充電が停止される区間を、以下では「充電禁止区間」と称する。

図２Ａで示す「通常時発電開始閾値」と「通常時発電制限閾値」との間の領域が、通常モード時においてエンジン１による発電電力に基づく充電を許容する充電量範囲（ＳＯＣ範囲）となる。換言すると、エンジン１による発電電力の充電が許容されるＳＯＣは、上限値としての「通常時発電制限閾値」と下限値としての「通常時発電開始閾値」とで規定される。

なお、図２Ａでは、ＳＯＣ範囲内におけるＳＯＣの変化が線形に描かれているが、必ずしも線形な挙動を示すように制御する必要はない。通常モード時におけるＳＯＣ範囲が「通常時発電制限閾値」と「通常時発電開始閾値」とで規定される限り、その間におけるＳＯＣの挙動は適宜設定されてよい。また、そもそも回生電力は原則走行状態に応じて充電されるので、ＳＯＣの挙動が回生電力に応じて非線形な変位を示す場合はよくある。また、本実施形態では、ＳＯＣ範囲の上限値として上述の９０％が設定されているものの、回生電力による充電量が上乗せされること等（回生電力用のバッファ）を考慮して、バッテリ４のＳＯＣが６０％程度に収束するようにエンジン１の発電を制御する場合もある。

なお、通常モード時では、回生電力に基づく充電量の上限値も、上述の「通常時発電制限閾値（９０％）」と同じ値が設定されるものとする。したがって、通常モード時にＳＯＣが９０％を超えた場合に駆動モータ６による回生電力が生じた場合は、当該回生電力を充電せずに、発電機２を駆動させてエンジン１のモータリングを行う等して消費する。ただし、回生電力に基づく充電量の上限値を必ずしも「通常時発電制限閾値」と同じ値とする必要はなく、例えば、「通常時発電制限閾値」よりも若干大きい値を回生電力に基づく充電量の上限値として別個に設定してもよい。なお、本実施形態における通常モードでは、一般的なエンジン駆動車におけるエンジンブレーキに相当する回生制動力が生成されるものとする。

マナーモードは、通常モードよりも騒音を低減した走行を可能とするモードである。マナーモードでは、発電機２が発電する電力に基づくバッテリ４の充電は行われない。従って、マナーモード中の車両は、発電を目的とするエンジン１の駆動は行わず、バッテリ４の放電電力のみを電力源とする駆動モータ６によって静かに走行する。つまり、ドライバは、マナーモードを選択することによって車両を意図的に静かに走行させることができる。

ただし、本実施形態では、マナーモード中にエンジン１を駆動させる必要が生じた場合は、ドライバの意図に反してマナーモードが解除され、エンジン１を駆動させる。マナーモード中にエンジン１の駆動が要求される場合は、主に、安全あるいは環境保護の側面からの要求等であり、例えば、エンジン１の排気性能を担保するための触媒暖機の要求や、ブレーキペダルアシスト用の負圧生成が必要になった場合等である。

チャージモードは、バッテリ４の充電を通常モード時よりも積極的に行うモードである。チャージモードが選択されると、車両コントローラ１０は、バッテリ４の充電量が予め設定した基準値に到達するようにエンジン１による発電を優先的に実行する。すなわち、通常モードでは走行状態に応じて発電が行われるのに対して、チャージモードでは、ドライバ或いは乗員によるモード操作に応じてエンジン１による発電が行われる。つまり、ドライバは、チャージモードを選択することによってエンジン１による発電を実行させることにより、バッテリ４のＳＯＣを意図的に高めることができる。これにより、例えば、マナーモードを選択する前にチャージモードを選択することで、その後に選択されるマナーモードの開始時点におけるＳＯＣを高めることができるので、マナーモードでの走行距離を向上させることができる。

図２Ｂは、チャージモード時におけるバッテリ４の充電量制御（ＳＯＣ制御）を説明する為の図である。横軸は時間を表し、縦軸はバッテリ４のＳＯＣ［％］を表している。図中の実線は、バッテリ４のＳＯＣである。

時刻ｔ１では、車両コントローラ１０は、モードＳＷを介してチャージモードが選択されたことを検知して、エンジン１による発電を開始する。すなわち、チャージモードでは、ドライバがチャージモードを選択したことに応じて強制的にエンジン１による発電が行われて、バッテリ４の充電が開始される。

時刻ｔ２では、車両コントローラ１０は、バッテリ４のＳＯＣが所定割合に達したことを検知して、エンジン１による発電を停止する。なお、ここで比較対象となるＳＯＣの所定割合のことを、以下では「チャージモード時発電制限閾値」と称する。チャージモード時発電制限閾値は、上述した通常時発電制限閾値よりも小さい値が設定される。本実施形態のチャージモード時発電制限閾値は、例えば７５％である。

「チャージモード時発電制限閾値」がこのように規定される理由について説明する。チャージモード時は、上述したとおり、ドライバの要求に応じてエンジン１による発電を積極的に実行し、バッテリ４のＳＯＣを意図的に高めることができるモードである。このようなチャージモードが選択される状況の一例として、上述したようにマナーモードを選択する前が想定される。

ここで、上述したように、バッテリの充電量が満充電状態になった場合などや、バッテリ４の充電量が所定割合以上になると発電が制限される場合がある。例えば、本実施形態では、バッテリ保護の観点からバッテリ４への充電を禁止する上限閾値が規定され、当該上限閾値を超えると少なくともエンジン１の発電が禁止される「充電禁止区間」に突入する。本実施形態においてこの充電禁止区間に突入する閾値が９０％であることは、上述の通常モードの説明時に述べたが、該閾値はチャージモード時にも適用される。すなわち、本実施形態では、バッテリ保護の観点から、選択されたモードに関わらず、バッテリ４への充電を禁止する上限閾値（ここでは９０％、以下、「充電制限上限値」という）が設定される。

一方で、車両に搭載されたエンジン１は、所定のレベル以上の排気（排ガス）性能を担保するためにエンジン１の排気触媒を暖めておく必要がある。また、排気触媒は、エンジン１が駆動することによってエンジン１の回転数とトルクの大きさに応じて暖められるように構成されている。したがって、排気触媒の温度が所定レベル以上の排気性能を担保することができない温度まで低下すると、排気触媒を暖めるためにエンジン１を駆動させる触媒暖機が要求される場合がある。

ここで、積極的に発電を実行するチャージモードにおける「チャージモード時発電制限閾値」を通常モード時と同様に「充電制限上限値」と同じ値に設定すると、チャージモード中にＳＯＣが「充電制限上限値」を超えて、充電禁止区間に入りやすくなる。例えば、チャージモードにおいてＳＯＣが８９．９％まで強制的に高められた場合、その状態で回生電力が発生することでＳＯＣが充電制限上限値を間単に超えてしまう。その結果、チャージモード中に充電禁止区間に突入し、発電がしばらく制限されてしまうので、その後マナーモード走行を開始した直後に触媒暖機が要求されてしまう場合がある。また、充電禁止区間の長さによっては、充電禁止区間中に電力が消費されることによってバッテリ４のＳＯＣが下がり、その後のマナーモード走行開始時点でのＳＯＣが却って小さくなってしまう場合がある。

すなわち、「チャージモード時発電制限閾値」を「通常時発電制限閾値」と同様に設定すると、マナーモード走行中に触媒暖機要求に応じてエンジン１が駆動される可能性が高まったり、ＳＯＣが却って小さくなる等して、ドライバの静かに走行したい要求を満たすことができない状態が発生しやすくなってしまう。

そこで、本実施形態における「チャージモード時発電制限閾値」は、上述した「通常時発電制限閾値」よりも小さい値が設定される。これにより、バッテリ保護の観点から設定された上限値（本例では９０％）に対して、回生電力用のバッファを設けることができるので、チャージモード中に充電禁止区間に入ることを抑制することができる。また、チャージモード中に達成されるＳＯＣ範囲において、回生電力用のバッファが設けられることにより、その後のマナーモード中において減速度確保のためのエンジンモータリングが発生することを回避することができる。

なお、車速に応じて回生電力量は変化するので、回生電力用のバッファの大きさを車速に応じて増減させてもよい。具体的には、回生電力量は車速が大きいほど大きくなる傾向があるので、「チャージモード時発電制限閾値」は、車速が大きくなるほどより小さい値に設定される。

また、本実施形態のエンジン１は、バッテリ４のＳＯＣ等に応じてより効率の良い動作点（運転点）を選択するように構成される。従って、触媒暖機時等においてもエンジン１は触媒暖機により適した動作点で駆動するように制御されることが好ましい。すなわち、本実施形態における「チャージモード時発電制限閾値」は、「通常時発電制限閾値」よりも小さい値が設定されることにより、エンジン１による触媒暖機をより効率の良い動作点において実行することができる。これにより、エンジン１を触媒温度昇温に適した動作点で発電することができるので、触媒暖機の頻度を抑制することができる。ただし、ここで示したチャージモード時発電制限閾値の値である７５％は例示であって、エンジン１、バッテリ４等の特性等に応じて適宜適合されてよい。

図２Ｂに戻って説明を続ける。時刻ｔ２においてエンジン１による発電が制限されて以降、バッテリ４のＳＯＣは、駆動モータ６を駆動させること等によって徐々に低下する。そして、ＳＯＣが「チャージモード時発電開始閾値」を下回ると、車両コントローラ１０は、エンジン１による発電を開始する。「チャージモード時発電開始閾値」は、チャージモード時のＳＯＣ範囲の下限を規定する値であって、「通常時発電開始閾値」よりも大きい値が設定される。一例として、本実施形態における「チャージモード時発電開始閾値」は７０％である。なお、「チャージモード時発電開始閾値」は、「チャージモード時発電制限閾値」に対するヒステリシス幅を規定する値ともいえる。

すなわち、本実施形態のチャージモードでは、車両コントローラ１０は、バッテリ４のＳＯＣが一旦「チャージモード時発電開始閾値」を超えた以降は、該ＳＯＣが「チャージモード時発電開始閾値」を下回ることがないようにエンジン１の発電を制御する。これにより、チャージモードが選択されている間はバッテリ４のＳＯＣを高い状態（ここでは７０％以上）に維持できるので、チャージモードを選択したタイミングによらず（仮に早すぎたとしても）、その後に選択されるマナーモードでの走行距離を向上させることができる。

以上説明したチャージモード時におけるＳＯＣ制御について、図３を参照して説明する。

図３は、チャージモード時におけるＳＯＣの挙動を示すタイムチャートである。横軸は時間を表し、縦軸はバッテリ４のＳＯＣ［％］を表している。図中の実線はバッテリ４のＳＯＣである。また、図中のｔ１〜ｔ３は、図２Ｂ中のｔ１〜ｔ３と対応している。

時刻ｔ１では、車両コントローラ１０は、モードＳＷを介してチャージモードが選択されたことを検知して、エンジン１による発電を強制的に開始する。時刻ｔ１にて開始されたエンジン１による発電は、原則としてＳＯＣが「チャージモード時発電制限閾値」（時刻ｔ２）に達するまで継続される。ただし、図示しないが、チャージモード時であっても、特に安全面からの要求により例外的にエンジン１による発電が停止される場合もある。例えば、ブレーキペダルアシスト用の負圧生成が必要になった場合は、エンジンの吸気通路に負圧を生成するために、チャージモード時であってもバッテリ電力により発電機２を駆動してエンジン１を作動させるモータリング制御が実行されることもある。

時刻ｔ２では、車両コントローラ１０は、バッテリ４のＳＯＣが「チャージモード時発電制限閾値」に達したことを検知して、エンジン１による発電を停止する。エンジン１による発電が停止されて以降は、駆動モータ６を駆動させたり、不図示の補機類を動作させたりすることよってバッテリ４の電力が消費され、ＳＯＣが徐々に低下していく。

時刻ｔ３では、車両コントローラ１０は、バッテリ４のＳＯＣが「チャージモード時発電開始閾値」を下回ったことを検知して、エンジン１による発電を開始する。時刻ｔ３にて開始されたエンジン１による発電は、原則としてＳＯＣが「チャージモード時発電制限閾値」（時刻ｔ４）に達するまで継続される。

時刻ｔ４では、時刻ｔ２と同様にバッテリ４のＳＯＣが「チャージモード時発電制限閾値」に達したことを検知して、エンジン１による発電が禁止される。また、時刻ｔ５においても、時刻ｔ３と同様にエンジン１による発電が開始される。そして、時刻ｔ５以降においても、チャージモードが選択されている限り、時刻ｔ２〜ｔ５までと同様に、バッテリ４のＳＯＣがＳＯＣ範囲内に維持されるように制御される。

このように、本実施形態のチャージモードでは、車両コントローラ１０は、チャージモードを選択するモード操作に応じてエンジン１による発電を開始して、バッテリ４のＳＯＣを「チャージモード時発電制限閾値」に達するまで強制的に増大させる。そして、バッテリ４のＳＯＣが「チャージモード時発電制限閾値」に達して以降は、バッテリ４のＳＯＣが、「チャージモード時発電制限閾値」と「チャージモード時発電開始閾値」とで規定されるＳＯＣ範囲内に収まるように、エンジン１による発電を制御する。

これにより、チャージモード中のＳＯＣを高い状態（ここでは７０％以上）に維持することができるので、チャージモードを選択するタイミングに関わらず、その後のマナーモード走行における走行距離を向上させることができる。

また、チャージモード中のＳＯＣを「充電制限上限値」よりも低い値に設定された「チャージモード時発電制限閾値」以下に制限することにより回生電力用のバッファを確保することができるので、ドライバの充電要求に応じてバッテリ４の充電量を高めつつも、回生電力が充電されることに起因して一定期間発電が禁止されることを抑制することができる。その結果、チャージモードオフ後にマナーモード走行を開始した際に、触媒暖機の要求に応じてエンジン１を駆動させる必要が生じる虞を低減することができる。

また、本実施形態では、バッテリ４のＳＯＣ範囲の上限値をエンジン１の効率のよい動作点を考慮して設定しているので、チャージモード後に例えば触媒暖機の要求に応じてエンジン１を駆動させる場合が生じても、より効率のよい所定の動作点でエンジン１を駆動させることができる。

以上、一実施形態のハイブリッド車両の制御装置は、エンジン１の動力を用いてバッテリ４を充電可能な発電機２を備え、バッテリ４から駆動源としてのモータ６に駆動電力を供給するハイブリッド車両の制御装置である。このハイブリッド車両の制御装置は、通常モードとチャージモードとを選択可能な走行モード選択スイッチ（モードＳＷ１５）と、バッテリ４の充電量（ＳＯＣ）を検知、もしくは、推定するバッテリ充電量検出部（車両コントローラ１０）と、走行状態に応じてエンジン１による発電を制御する発電制御部（車両コントローラ１０）と、を備え、発電制御部（車両コントローラ１０）は、通常モードが選択されている時、予め設定されたバッテリ４への充電を許容する充電量範囲内で、走行状態に応じてバッテリ４の充電を行うためエンジンによる発電を実施する。また、発電制御部は、チャージモードが選択されている時、通常モード時にはエンジン１による発電を実施しない走行状態であってもエンジン１による発電を実施すると共に、チャージモード時における充電量範囲の上限値（チャージモード時発電制限閾値）を、通常モード時における充電量範囲の上限値（通常時発電制限閾値）よりも小さくする。

これにより、チャージモード中のＳＯＣを充電制限上限値（通常モード時のＳＯＣ範囲の上限値）よりも低い値に設定された上限値（チャージモード時発電制限閾値）以下に制限することができるので、ドライバの充電要求に応じてバッテリ４の充電量を高めつつも、充電禁止区間に突入して発電が制限されることを回避することができる。結果として、マナーモード走行中にエンジンを駆動する必要が生じることや、減速度を確保するためのエンジンモータリングが発生することを抑制することができるので、ドライバの意思に基づき事前にバッテリの充電量を高めたのにも関わらず、ドライバの静かに走行したい要求を満たすことができない場面を提供してしまう虞を低減することができる。

また、一実施形態のハイブリッド車両の制御装置によれば、発電制御部（車両コントローラ１０）は、バッテリ４の充電量が、通常モード時における充電量範囲内の上限値以上に充電された場合、所定時間バッテリ４への充電を禁止する（充電禁止区間）。これにより、バッテリ４が過充電によって劣化等することを防止することができる。

また、一実施形態のハイブリッド車両の制御装置によれば、発電制御部（車両コントローラ１０）は、モータ６の回生電力が発生した時、当該回生電力を用いて発電機２によりエンジン１をモータリングする。これにより、例えば、走行状態に応じて発生する回生電力によってバッテリ４の充電量が充電量範囲内の上限値を超えてしまうことを防止することができる。

また、一実施形態のハイブリッド車両の制御装置は、チャージモード時における充電量範囲（充電量範囲）の下限値（チャージモード時発電開始閾値）を、通常モード時における充電量範囲の下限値（通常時発電開始閾値）よりも大きくする。これにより、チャージモード中のＳＯＣを通常モード時よりも高い状態に維持することができる。結果として、例えば、チャージモード後にマナーモードが選択された場合に、マナーモード時の走行可能距離を向上することができる。

また、一実施形態のハイブリッド車両の制御装置は、チャージモード時における充電量範囲の上限値（チャージモード時発電制限閾値）を、車速が大きくなるほど小さくする。これにより、車速に応じて変化する回生電力量を考慮したうえで、より適切なＳＯＣ制御を実現することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。例えば、発電制御における指標或いは制御対象となる各値は上述したものに限られない。

例えば、上述の説明で例示した各閾値の数字はあくまでも例示であって、示した数値に限定されるものではない。例示した各数値は、明細書中に記載した各条件、たとえば、チャージモード時発電制限閾値は通常時発電制限閾値よりも小さく設定される等の条件に従う限り適宜調整されてよい。

Claims (8)

1. エンジンによる発電電力を充電するバッテリと、駆動源としてのモータとを備え、モード操作により選択可能な複数の走行モードを有するハイブリッド車両の制御方法において、
   前記走行モードは、
   走行状態に応じて前記バッテリの充電を行う通常モードと、
   モード操作に応じて前記エンジンによる発電を行うチャージモードと、を含み、
   前記発電電力に基づく前記バッテリへの充電を許容する充電量範囲を設定し、
   前記チャージモード時における前記充電量範囲の上限値を前記通常モード時における前記充電量範囲の上限値よりも小さくする、
   ハイブリッド車両の制御方法。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
   前記チャージモード時における前記充電量範囲の下限値を前記通常モード時における前記充電量範囲の下限値よりも大きくする、
   ハイブリッド車両の制御方法。
3. 請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
   前記チャージモード時における前記充電量範囲の上限値を車速が大きくなるほど小さくする、
   ハイブリッド車両の制御方法。
4. エンジンの動力を用いてバッテリを充電可能な発電機を備え、前記バッテリから駆動源としてのモータに駆動電力を供給するハイブリッド車両の制御装置において、
   通常モードとチャージモードとを選択可能な走行モード選択スイッチと、
   バッテリの充電量を検知、もしくは、推定するバッテリ充電量検出部と、
   走行状態に応じてエンジンによる発電を制御する発電制御部と、を備え、
   前記発電制御部は、
   前記通常モードが選択されている時、予め設定された前記バッテリへの充電を許容する充電量範囲内で、走行状態に応じて前記バッテリの充電を行うためエンジンによる発電を実施し、
   前記チャージモードが選択されている時、前記通常モード時には前記エンジンによる発電を実施しない走行状態であっても前記エンジンによる発電を実施すると共に、前記チャージモード時における前記充電量範囲の上限値を前記通常モード時における前記充電量範囲の上限値よりも小さくする、
   ハイブリッド車両の制御装置。
5. 請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記発電制御部は、
   前記バッテリの充電量が、前記通常モード時における前記充電量範囲内の上限値以上に充電された場合、所定時間前記バッテリへの充電を禁止する、
   ハイブリッド車両の制御装置。
6. 請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記発電制御部は、
   前記モータの回生電力が発生した時、当該回生電力を用いて前記発電機により前記エンジンをモータリングする、
   ハイブリッド車両の制御装置。
7. 請求項４から６のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記発電制御部は、前記チャージモード時における前記充電量範囲の下限値を前記通常モード時における前記充電量範囲の下限値よりも大きくする、
   ハイブリッド車両の制御装置。
8. 請求項４から７のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記発電制御部は、前記チャージモード時における前記充電量範囲の上限値を車速が大きくなるほど小さくする、
   ハイブリッド車両の制御装置。

Images