WO2020017168A1 - ハイブリッド車両の電力制御装置及び電力制御方法 - Google Patents

ハイブリッド車両の電力制御装置及び電力制御方法 Download PDF

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WO2020017168A1
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雅志 湯川
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for controlling electric power of a hybrid vehicle.
  • an internal combustion engine an electric motor connectable to a drive wheel of a vehicle, a generator connectable to the internal combustion engine, a first secondary battery connected to the electric motor, and a first secondary battery connected to the generator 2.
  • a hybrid vehicle including a lower secondary battery and a converter capable of boosting a DC voltage input from the second secondary battery and outputting the boosted DC voltage to the first secondary battery is known.
  • a transmission is provided between an internal combustion engine and drive wheels, and a clutch is provided between the internal combustion engine and the transmission.
  • the power control device of the hybrid vehicle collects rotational energy of the internal combustion engine by the generator and stores it in the second secondary battery during a period from when the internal combustion engine and the transmission are disconnected and then reconnected.
  • the electric energy of the second secondary battery is boosted by the converter and can be stored in the first secondary battery.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a power control device for a hybrid vehicle that enables power generation by a generator regardless of a charging rate of a secondary battery.
  • the generator A power control device for a hybrid vehicle is provided which is configured to supply generated power to a first secondary battery via a second secondary battery and a converter.
  • power can be generated by the generator regardless of the charging rate of the second secondary battery.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. It is a flowchart which shows the control processing which the hybrid control unit of the embodiment performs. It is a characteristic view of the engine of the embodiment.
  • the hybrid vehicle has a drive system, a power supply system, and a control system.
  • the drive system has an engine 11, an automatic transmission 12, a transfer 13, a differential mechanism 14, a first motor generator 21, and a second motor generator 22.
  • the power supply system includes a high-voltage system including the first battery 31, a low-voltage system including the second battery 32, and a DC / DC converter 33.
  • the control system has an engine control unit 41 and a hybrid control unit 42.
  • the engine 11 is an internal combustion engine using gasoline or light oil as fuel. By transmitting the power generated by the engine 11 to the wheels 18, a driving force for the wheels 18 may be generated.
  • the wheels 18 are, for example, front wheels and function as drive wheels.
  • the automatic transmission 12 is provided in a power transmission path between the engine 11 and the wheels 18, and changes the output rotation of the engine 11 to be transmitted to the axle 17.
  • the automatic transmission 12 is, for example, a continuously variable transmission, but may be a multi-stage type.
  • the output shaft of the automatic transmission 12 is connected to wheels 18 via a reduction gear, a differential mechanism 14, and an axle 17.
  • the first motor generator 21 is, for example, a three-phase AC rotating electric machine, and is connected to the first battery 31 via the inverter 23.
  • the output shaft 15 of the first motor generator 21 is connected to wheels 18 via a reduction gear, a differential mechanism 14, and an axle 17.
  • the first motor generator 21 generates power using electric power supplied from the first battery 31 during power running, and functions as an electric motor (drive motor) that generates a driving force for driving the wheels 18. During regeneration, the first motor generator 21 is driven by power transmitted from the wheels 18 as the vehicle decelerates, and functions as a generator that generates electric power.
  • the second motor generator 22 is a generator connected to the output shaft 16 of the engine 11 and is connected to the second battery 32.
  • the second motor generator 22 is an alternator, and can convert AC power generated by being rotationally driven by the engine 11 into DC power by a rectifier and supply the DC power to the second battery 32.
  • the second motor generator 22 may have a function as a starter motor for starting the engine 11. At this time, the second battery 32 can supply power to the second motor generator 22 functioning as a motor.
  • the transfer 13 is provided between the output shaft of the automatic transmission 12 and the output shaft 15 of the first motor generator 21, and has a transfer gear and a transfer clutch.
  • the transfer gear may be integral with the gear of the differential mechanism 14.
  • the transfer clutch is a friction element that is engaged or released by, for example, hydraulic pressure, and may be provided between the output shaft 15 of the first motor generator 21 and the differential mechanism 14.
  • the transfer 13 switches whether to transmit the torque between the first motor generator 21 and the axle 17 by changing the engagement state of the transfer clutch.
  • the transfer clutch When the transfer clutch is engaged, the power output from the first motor generator 21 in addition to the power output from the engine 11 is transmitted to the wheels 18, and a hybrid that can drive the vehicle with both the engine 11 and the first motor generator 21 It becomes a driving mode.
  • the first motor generator 21 can be driven by the power transmitted from the engine 11 to generate electric power. For example, when there is a surplus in the output of the engine 11, it is possible to improve the energy efficiency of the engine 11 by causing the first motor generator 21 to function as a generator using a part of the power of the engine 11 (FIG. 3).
  • the first battery 31 is a relatively high-voltage secondary battery, and is connected to the first motor generator 21 via the first power supply line 301.
  • the first battery 31 can supply power to the first motor generator 21 by discharging, and can be charged by receiving supply of power generated by the first motor generator 21.
  • the inverter 23 converts DC power supplied from the first battery 31 into AC power, supplies the AC power to the first motor generator 21, and drives the first motor generator 21.
  • the inverter 23 converts AC power supplied from the first motor generator 21 into DC power, supplies the DC power to the first battery 31, and charges the first battery 31.
  • the second battery 32 is a secondary battery having a lower voltage than the first battery 31, and is connected to the second motor generator 22 via the second power line 302.
  • the second battery 32 can be charged by receiving supply of power generated by the second motor generator 22.
  • the second battery 32 is connected to, for example, various electric components of the vehicle, and functions as a power source for these components.
  • the DC / DC converter 33 is a converter provided on the third power supply line 303 connecting the first battery 31 and the second battery 32, and is connected to both batteries 31, 32.
  • the DC / DC converter 33 is a bidirectional converter having both a step-up function and a step-down function.
  • the DC / DC converter 33 is capable of stepping down a DC voltage input from the first battery 31 and outputting the stepped-down voltage to the second battery 32. It is possible to boost the DC voltage inputted from the second battery 32 and output it to the first battery 31.
  • Control system Part or all of the engine control unit (ECU) 41 and the hybrid control unit (HCU) 42 may be configured by, for example, a microcomputer or a microprocessor unit.
  • Microcomputers and the like include a central processing unit (CPU) that executes various arithmetic processes, a read-only memory (ROM) that stores various control programs, and a random access memory (RAM) that is used as a work area for storing data and executing programs. ), And an input / output interface (I / O), which may be connected to each other by a bidirectional common bus.
  • a part or all of each control unit may be constituted by an updatable device such as firmware, or may be a program module or the like executed by a command from a CPU or the like.
  • the ECU 41 and the HCU 42 are connected to each other via a communication line such as CAN (Controller Area Network) so that bidirectional communication is possible, and mutually communicate control information and various information related to a control target.
  • CAN Controller Area Network
  • the ECU 41 is connected to various actuators and sensors provided in the engine 11, an accelerator opening sensor 53, and a vehicle speed sensor 54 via a communication line.
  • the accelerator opening sensor 53 detects an accelerator opening as an accelerator pedal operation amount.
  • the vehicle speed sensor 54 detects, for example, the rotation speed of the axle 17 or the wheels 18.
  • the ECU 41 detects a speed of the vehicle (hereinafter, referred to as a vehicle speed) based on a signal from the vehicle speed sensor 54.
  • the ECU 41 can control the operating state of the engine 11 by adjusting the throttle valve opening, the ignition timing, the fuel injection amount, and the like based on the sensor and signals input from the HCU 42.
  • the ECU 41 is connected to the second motor generator 22 and the battery sensor 52 provided in the second battery 32 via a communication line.
  • the battery sensor 52 detects and outputs a state of charge (SOC), charging history, temperature, voltage, current, and the like of the second battery 32.
  • SOC state of charge
  • the ECU 41 can control the operation state of the second motor generator 22 based on signals input from the battery sensor 52 and the HCU 42.
  • the ECU 41 controls the operating state of the second motor generator 22 based on the number of revolutions of the engine 11 and the like, so as to suppress overcharging and overdischarging of the second battery 32, thereby controlling the state of charge of the second battery 32 (hereinafter referred to as SOC). , SOC2) within a predetermined range, specifically, between a predetermined upper limit value Amax2 and a predetermined lower limit value Amin2.
  • SOC2 when SOC2 is lower than lower limit value Amin2, or when magnitude of speed at which SOC2 decreases (speed) ⁇ SOC2 is equal to or greater than predetermined upper limit value amax2, the power generation amount of second motor generator 22 is increased, or Start power generation.
  • SOC2 is equal to or greater than upper limit value Amax2, or when the speed of increase SOC2 is equal to or greater than upper limit value amax2, the power generation amount of second motor generator 22 is reduced or power generation is stopped.
  • ECU 41 outputs a signal input from HCU during the step-up mode of DC / DC converter 33 described later. Thereby, the second motor generator 22 can generate electric power and supply electric power to the second battery 32.
  • the HCU 42 controls the drive system and the power supply system in an integrated manner so as to achieve the optimum driving state from the viewpoint of the energy efficiency of the entire vehicle while realizing the required driving force of the vehicle.
  • the HCU 42 is connected to the inverter 23, the first motor generator 21, and the battery sensor 51 provided in the first battery 31 via a communication line.
  • the battery sensor 51 detects and outputs the SOC (hereinafter referred to as SOC1) of the first battery 31 and the like.
  • HCU 42 outputs a command signal to inverter 23 based on signals input from various sensors and battery sensor 51 provided in first motor generator 21 to control the operation state of first motor generator 21.
  • the HCU 42 controls the operating state of the first motor generator 21 to suppress overcharging and overdischarging of the first battery 31 while improving energy efficiency, so that the SOC 1 is within a predetermined region, specifically, a predetermined region. Control is performed so as to fluctuate between the upper limit value Amax1 and the lower limit value Amin1.
  • the HCU 42 is connected to the automatic transmission 12 and the transfer 13 via a communication line.
  • the HCU 42 determines the operating state of the engine 11 and the operating state of the automatic transmission 12 based on information on the vehicle speed and accelerator opening input from the ECU 41 in addition to the information on the first battery 31 and information from the automatic transmission 12. Control. Further, the HCU 42 controls the operation state of the transfer 13 based on a sensor that detects the state of the transfer 13 and a signal input from the ECU 41, and controls connection / disconnection of the transfer clutch, that is, switching of the traveling mode.
  • the HCU 42 calculates an operating point (rotational speed or torque) that the engine 11 and the first motor generator 21 can each take while realizing the required driving force in the current driving state of the vehicle (the state of the battery, the vehicle speed, and the like). I do. Then, the operation states of the engine 11, the first motor generator 21, the automatic transmission 12, and the transfer 13 are controlled such that the total energy consumption of the engine 11 and the first motor generator 21 is minimized.
  • an operating point rotational speed or torque
  • the HCU 42 is connected to the DC / DC converter 33 via a communication line.
  • the HCU 42 controls the operation state of the DC / DC converter 33 based on the SOC 1 and the SOC 2 input from the ECU 41.
  • FIG. 2 shows an example of the flow of a process in which the HCU 42 controls the DC / DC converter 33. This process is repeatedly executed at a predetermined cycle.
  • step S1 it is determined whether or not SOC2 of second battery 32 is equal to or greater than upper limit value Amax2. If SOC2 is equal to or more than the upper limit value Amax2, the process proceeds to step S2, and if SOC2 is less than the upper limit value Amax2, the process proceeds to step S4.
  • step S2 it is determined whether or not SOC1 of first battery 31 is lower than or equal to lower limit Amin1. If SOC1 is lower than or equal to lower limit Amin1, the process proceeds to step S3, and if SOC1 is higher than lower limit Amin1, the process proceeds to step S4.
  • step S3 the DC / DC converter 33 is set to the boost mode. That is, the power (DC voltage) of the second battery 32 is boosted by the DC / DC converter 33 and supplied to the first battery 31 via the DC / DC converter 33. After that, the current process ends.
  • the HCU 42 When the DC / DC converter 33 is in the boost mode, the HCU 42 outputs a signal to the ECU 41 to cause the second motor generator 22 to generate electric power, and to supply electric power from the second motor generator 22 to the second battery 32. In other words, the power generation amount of the second motor generator 22 is not reduced or the power generation is not stopped. At this time, the power generation amount of the second motor generator 22 may be adjusted according to the SOC 1 or the like.
  • the HCU 42 may be configured to directly control the operation state of the second motor generator 22 without the intervention of the ECU 41.
  • step S4 the DC / DC converter 33 is set to the non-operation mode. That is, the DC / DC converter 33 is controlled so that the power of the first battery 31 is not output to the second battery 32 and the power of the second battery 32 is not output to the first battery 31. After that, the current process ends.
  • the hybrid vehicle according to the present embodiment includes the engine 11, the first motor generator 21 connectable to the drive wheels 18 of the vehicle, the second motor generator 22 connectable to the engine 11, and the first motor generator A first battery 31 connected to the first battery 31, a second battery 32 connected to the second motor generator 22 and having a lower voltage than the first battery 31, and a DC / DC connected to the first battery 31 and the second battery 32. And a DC converter 33.
  • the first battery 31 can supply electric power to the first motor generator 21.
  • the first motor generator 21 can generate a driving force for the hybrid vehicle by receiving power supply.
  • the second motor generator 22 is driven by the engine 11 and can generate electric power.
  • the second battery 32 can be charged by the electric power generated by the second motor generator 22.
  • the DC / DC converter 33 can boost the DC voltage input from the second battery 32 and output the boosted DC voltage to the first battery 31.
  • the HCU 42 functions as a device for controlling the electric power of such a hybrid vehicle.
  • the HCU 42 causes the second motor generator 22 to generate power and sets the DC / DC converter 33 to the boost mode (steps S1 ⁇ S3 in FIG. 2). ).
  • the electric power generated by the second motor generator 22 is supplied to the first battery 31 via the second battery 32 and the DC / DC converter 33.
  • the electric power generated by the second motor generator 22 is supplied to the second battery 32, while the electric power (DC voltage) of the second battery 32 is boosted by the DC / DC converter 33. And supplied to the first battery 31.
  • the second motor generator 22 can generate electric power regardless of the size of the SOC2. . Even when SOC2 is equal to or higher than the upper limit value Amax2, power generation by the second motor generator 22 is possible. Even if the power generation is not suppressed, overcharging of the second battery 32 is avoided, and durability of the second battery 32 is reduced. Can be improved. Further, since the electric power generated by the second motor generator 22 can be used by the hybrid vehicle, the energy efficiency of the hybrid vehicle can be improved. Since the above-described effects can be obtained without adding a battery, the weight of the vehicle can be suppressed, and deterioration of fuel efficiency can be prevented.
  • the drive system of the hybrid vehicle is not limited to the configuration of the present embodiment.
  • the first motor generator 21 only needs to have a function as an electric motor, and need not have a function as a generator.
  • the second motor generator 22 only needs to have a function as a generator, and need not have a function as an electric motor.
  • the configuration between the engine 11 and the first motor generator 21 is arbitrary.
  • the transfer clutch may be provided between the output shaft of the automatic transmission 12 and the differential mechanism 14.
  • a clutch may be provided between engine 11 and second motor generator 22.
  • any drive system having an electric motor connectable to the drive wheels of the vehicle and a generator connectable to the engine 11 may be used.
  • the threshold value for determining whether or not to set the DC / DC converter 33 to the boost mode (and to cause the second motor generator 22 to generate power) is not limited to the upper limit value Amax2 of the SOC2, but may be larger than the lower limit value Amin2 of the SOC2. Any value B2 in a range smaller than Amax2 may be used.
  • the value B2 can be determined, for example, according to the required amount of power that the second battery 32 is required to supply as power for various electrical components.
  • the HCU 42 determines whether to set the DC / DC converter 33 in the boost mode (and also causes the second motor generator 22 to generate power), instead of or in addition to the condition that the SOC2 is equal to or higher than the threshold.
  • a condition that the speed ⁇ SOC2 at which SOC2 increases is not less than a predetermined upper limit value bmax2 may be used. The point is that it is only necessary to be able to determine whether SOC2 has become equal to or more than the predetermined value or it is highly likely that SOC2 will be equal to or more than the predetermined value.
  • the HCU 42 puts the DC / DC converter 33 into the non-operation mode (steps S1 ⁇ S4 in FIG. 2). That is, the DC / DC converter 33 is controlled so that the power of the second battery 32 is not output to the first battery 31. Therefore, by suppressing the decrease in SOC2, overdischarge of the second battery 32 can be prevented beforehand, and the second battery 32 can be kept in a state where it can supply power required as a power source for various electrical components.
  • the HCU 42 may set the DC / DC converter 33 to the step-down mode when SOC2 is less than the upper limit value Amax2. That is, the power (DC voltage) of the first battery 31 may be reduced by the DC / DC converter 33, and the power may be supplied to the second battery 32 via the DC / DC converter 33.
  • the threshold value for determining whether to set the DC / DC converter 33 to the non-operation mode or the step-down mode as described above is not limited to the upper limit value Amax2 of SOC2 but is larger than the lower limit value Amin2 of SOC2 and smaller than the upper limit value Amax2. It may be any value C2 in the range.
  • the value C2 can be determined, for example, according to the required amount of power that the second battery 32 is required to supply as power for various electrical components.
  • the HCU 42 determines whether to set the DC / DC converter 33 to the non-operation mode or the step-down mode as described above, instead of or together with the condition that SOC2 is less than the threshold value, A condition may be used in which the speed ⁇ SOC2 at which the SOC2 decreases is equal to or greater than a predetermined upper limit value cmax2. In short, it suffices if it is possible to determine whether SOC2 has become less than the predetermined value or it is highly probable that it will be less than the predetermined value.
  • the HCU 42 may cause the second motor generator 22 to generate power and set the DC / DC converter 33 to the boost mode. If SOC1 is less than upper limit value Amax1, first battery 31 can be charged. Therefore, electric power generated by second motor generator 22 is supplied to first battery 31 via second battery 32 and DC / DC converter 33. Can be supplied.
  • the HCU 42 of the present embodiment causes the second motor generator 22 to generate power and sets the DC / DC converter 33 to the boost mode (steps S2 ⁇ S3 in FIG. 2).
  • the electric power generated by the second motor generator 22 is supplied to the first battery 31 via the second battery 32 and the DC / DC converter 33.
  • the amount of power generated by the second motor generator 22 supplied to the first battery 31 can be increased, and the energy efficiency can be improved. Further, by charging the first battery 31 and setting the SOC1 to be larger than the lower limit value Amin1, the electric power of the first battery 31 can be used for driving the first motor generator 21. This makes it possible to extend the cruising distance of traveling using the driving force of the first motor generator 21, for example, the cruising distance in the motor traveling mode.
  • the threshold value for determining whether or not to set the DC / DC converter 33 to the boost mode as described above is not limited to the lower limit value Amin1 of SOC1, but may be a range that is larger than the lower limit value Amin1 of SOC1 and smaller than the upper limit value Amax1. It may be any value B1.
  • the value B1 can be determined, for example, according to the required amount of power required to be supplied from the first battery 31 as the power source of the first motor generator 21.
  • the HCU 42 determines whether or not the DC / DC converter 33 is to be in the boost mode as described above, in place of, or in addition to, the condition that SOC1 is equal to or less than the threshold value.
  • a condition that the decreasing speed ⁇ SOC1 is equal to or more than a predetermined upper limit value amax1 may be used. In short, it suffices if it is possible to determine whether SOC1 has become equal to or less than the predetermined value or it is highly likely that SOC1 will be equal to or less than the predetermined value.
  • the HCU 42 may set the DC / DC converter 33 to the non-operation mode or the step-down mode when it is determined that the SOC1 exceeds a predetermined value such as the upper limit value Amax1 or the likelihood of exceeding the predetermined value is high. That is, the power of the second battery 32 is prevented from being output to the first battery 31, or the power (DC voltage) of the first battery 31 is reduced by the DC / DC converter 33. The power may be supplied to the second battery 32. Thus, overcharging of the first battery 31 can be prevented, and the durability of the first battery 31 can be improved.
  • a predetermined value such as the upper limit value Amax1 or the likelihood of exceeding the predetermined value is high. That is, the power of the second battery 32 is prevented from being output to the first battery 31, or the power (DC voltage) of the first battery 31 is reduced by the DC / DC converter 33. The power may be supplied to the second battery 32. Thus, overcharging of the first battery 31 can be prevented, and the durability of the first battery 31 can be improved.
  • the HCU 42 when the operating point of the engine 11 is in a region where the energy efficiency of the engine 11 is less than the first predetermined value, the HCU 42 generates the second motor generator 22 and sets the DC / DC converter 33 in the boost mode. Accordingly, the electric power generated by the second motor generator 22 may be supplied to the first battery 31 via the second battery 32 and the DC / DC converter 33.
  • the power generation amount of the second motor generator 22 when the operating point of the engine 11 is in a region where the energy efficiency of the engine 11 is equal to or more than the second predetermined value, the power generation amount of the second motor generator 22 may be reduced or the power generation may be stopped. In these cases, the energy efficiency of the engine 11 can be improved.
  • description will be made with reference to FIG.
  • FIG. 3 shows an example of the characteristics of the engine 11 defined by the output torque Te and the rotation speed Ne as the operating point of the engine 11.
  • Contour lines equal fuel consumption lines
  • the side of the equal fuel consumption line 61 with respect to the equal fuel consumption line 62 is a relatively low load region, and the energy efficiency of the engine 11 is less than the first predetermined value.
  • the second motor generator 22 is caused to generate power. For this power generation, the engine 11 must drive the second motor generator 22.
  • the operating point of the engine 11 shifts from the point A to the point B on the side of the equal fuel consumption line 63 with respect to the equal fuel consumption line 62 and within the region where the energy efficiency of the engine 11 is equal to or more than the first predetermined value. sell.
  • the transition of the operating point of the engine 11 can be promoted by setting the DC / DC converter 33 in the step-up mode and enabling the power generation.
  • the increase in the load of the engine 11 may be suppressed.
  • the power generation by the second motor generator 22 is suppressed more than in the step-up mode, so that an increase in the load on the engine 11 is suppressed. Accordingly, it is possible to suppress the operating point of the engine 11 from shifting to an area (for example, point D) where the energy efficiency is less than the second predetermined value.
  • the HCU 42 determines the possible operating point of the engine 11 according to the operating state of the second motor generator 22. May be calculated. For example, when calculating the maximum value or the minimum value of the outputtable torque of the engine 11, when the second motor generator 22 is not to generate power, the load on the engine 11 by driving the second motor generator 22 is reduced when the power is not generated. Set to a predetermined value. When the second motor generator 22 generates power, the load of the engine 11 is set to a value corresponding to, for example, the amount of power generation. Thus, the operating point that can be taken by the engine 11 can be calculated more accurately, so that the total energy consumption of the engine 11 and the first motor generator 21 can be reduced more effectively.

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Abstract

低圧バッテリに接続された発電機による発電を、低圧バッテリの充電率によらず可能とするハイブリッド車両の電力制御装置を提供する。　ハイブリッド車両は、車両の駆動輪（１８）に連結可能な電動機（２１）と、内燃機関（１１）に連結可能な発電機（２２）と、電動機（２１）に接続された第１二次電池（３１）と、発電機（２２）に接続され、第１二次電池（３１）よりも低圧の第２二次電池（３２）と、第２二次電池（３２）から入力される直流電圧を昇圧して第１二次電池（３１）へ出力可能な変換機（３３）とを備える。電力制御装置（４２）は、第２二次電池（３２）の充電率（ＳＯＣ２）が所定値以上であるとき、発電機（２２）が発電する電力を、第２二次電池（３２）及び変換機（３３）を介して第１二次電池（３１）に供給させる。

Description

ハイブリッド車両の電力制御装置及び電力制御方法
　本発明は、ハイブリッド車両の電力を制御するための装置に関する。
　従来、内燃機関と、車両の駆動輪に連結可能な電動機と、内燃機関に連結可能な発電機と、電動機に接続された第１二次電池と、発電機に接続され、第１二次電池よりも低圧の第２二次電池と、第２二次電池から入力される直流電圧を昇圧して第１二次電池へ出力可能な変換機と、を有するハイブリッド車両が知られている。
　例えば特許文献１に記載のハイブリッド車両は、内燃機関と駆動輪との間にトランスミッションが設けられ、内燃機関とトランスミッションとの間にクラッチが設けられている。このハイブリッド車両の電力制御装置は、内燃機関とトランスミッションとの間を切り離してから再度繋ぐまでの期間、内燃機関の回転エネルギーを発電機により回収して、第２二次電池に蓄電する。第２二次電池の電気エネルギーは、変換機により昇圧され、第１二次電池に蓄電されることが可能となっている。
特開２０１２－２２８９１８号公報
　第２二次電池の充電率が大きいとき、内燃機関により発電機を発電させても、第２二次電池に蓄電することが難しい。
　本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、第２二次電池の充電率によらず、発電機による発電を可能とするハイブリッド車両の電力制御装置を提供する。
　本発明のある観点によれば、第２二次電池の充電率が所定値以上であるか、又は第２二次電池の充電率が増加する速さが所定値以上であるとき、発電機が発電する電力を、第２二次電池及び変換機を介して第１二次電池に供給させるように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の電力制御装置が提供される。
　本発明によれば、第２二次電池の充電率によらず、発電機による発電が可能になる。
本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の構成例を示す模式図である。 同実施形態のハイブリッドコントロールユニットが実行する制御処理を示すフローチャートである。 同実施形態のエンジンの特性図である。
　以下に添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお本明細書及び図面において実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　＜１．ハイブリッド車両の構成例＞
　まず、図１を参照して、本実施形態の電力制御装置が適用されるハイブリッド車両の構成例について説明する。ハイブリッド車両は、駆動系、電源系及び制御系を有する。
　駆動系は、エンジン１１と、自動変速機１２と、トランスファ１３と、ディファレンシャル機構１４と、第１モータジェネレータ２１と、第２モータジェネレータ２２とを有する。電源系は、第１バッテリ３１を含む高電圧系と、第２バッテリ３２を含む低電圧系と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３とを有する。制御系は、エンジンコントロールユニット４１とハイブリッドコントロールユニット４２を有する。
　（駆動系）
　エンジン１１は、ガソリン又は軽油等を燃料とする内燃機関である。エンジン１１が生成した動力が車輪１８に伝達されることで車輪１８の駆動力が発生しうる。車輪１８は例えば前輪であり、駆動輪として機能する。
　自動変速機１２は、エンジン１１と車輪１８との間の動力伝達経路に設けられており、エンジン１１の出力回転を変速して車軸１７の側に伝達する。自動変速機１２は例えば無段変速機であるが、多段式等であってもよい。自動変速機１２の出力軸は、減速ギア、ディファレンシャル機構１４、及び車軸１７を介して車輪１８に連結されている。
　第１モータジェネレータ２１は、例えば、三相交流式の回転電機であり、インバータ２３を介して第１バッテリ３１に接続されている。第１モータジェネレータ２１の出力軸１５は、減速ギア、ディファレンシャル機構１４、及び車軸１７を介して車輪１８に連結されている。
　第１モータジェネレータ２１は、力行時、第１バッテリ３１から供給される電力を用いて動力を発生し、車輪１８を駆動するための駆動力を生成する電動機（駆動モータ）として機能する。第１モータジェネレータ２１は、回生時、車両の減速に伴い車輪１８の側から伝達される動力により駆動され、電力を生成する発電機（ジェネレータ）として機能する。
　第２モータジェネレータ２２は、エンジン１１の出力軸１６に連結された発電機であり、第２バッテリ３２に接続されている。第２モータジェネレータ２２は、オルタネータであり、エンジン１１により回転駆動されることで発電した交流電力を、整流器により直流電力に変換して、第２バッテリ３２に供給可能である。
　なお、第２モータジェネレータ２２は、エンジン１１を始動させるためのスタータモータとしての機能を有してもよい。このとき第２バッテリ３２は、モータとして機能する第２モータジェネレータ２２に電力を供給可能である。
　トランスファ１３は、自動変速機１２の出力側の軸と第１モータジェネレータ２１の出力軸１５との間に設けられており、トランスファギア及びトランスファクラッチを有する。トランスファギアはディファレンシャル機構１４のギアと一体でもよい。トランスファクラッチは、例えば油圧により締結又は開放される摩擦要素であり、第１モータジェネレータ２１の出力軸１５とディファレンシャル機構１４との間に設けられてよい。
　トランスファ１３は、トランスファクラッチの締結状態を変化させることで、第１モータジェネレータ２１と車軸１７との間のトルクの伝達の可否を切り替える。トランスファクラッチが締結された状態では、エンジン１１が出力する動力に加え第１モータジェネレータ２１が出力する動力が車輪１８に伝達され、エンジン１１と第１モータジェネレータ２１の両方で車両を駆動可能なハイブリッド走行モードとなる。
　ハイブリッド走行モードでは、エンジン１１の側から伝達される動力により第１モータジェネレータ２１を駆動して発電させることも可能である。例えばエンジン１１の出力に余剰がある場合、エンジン１１の動力の一部を用いて第１モータジェネレータ２１を発電機として機能させることで、エンジン１１のエネルギー効率を向上させることが可能である（図３参照）。
　トランスファクラッチが開放された状態では、エンジン１１が出力する動力のみが車輪１８に伝達され、エンジン１１で車両を駆動可能なエンジン走行モードとなる。
　（電源系）
　第１バッテリ３１は、比較的高圧の二次電池であり、第１電源線３０１を介して第１モータジェネレータ２１に接続されている。第１バッテリ３１は、放電することで第１モータジェネレータ２１に電力を供給し、また、第１モータジェネレータ２１が発電する電力の供給を受けて充電されることが、可能である。
　インバータ２３は、第１バッテリ３１から供給される直流電力を交流電力に変換して第１モータジェネレータ２１に供給し、第１モータジェネレータ２１を駆動する。また、インバータ２３は、第１モータジェネレータ２１から供給される交流電力を直流電力に変換して第１バッテリ３１に供給し、第１バッテリ３１を充電する。
　第２バッテリ３２は、第１バッテリ３１よりも低圧の二次電池であり、第２電源線３０２を介して第２モータジェネレータ２２に接続されている。第２バッテリ３２は、第２モータジェネレータ２２が発電した電力の供給を受けて充電されることが可能である。第２バッテリ３２は、例えば車両の各種電装部品に接続されており、それらの電源として機能する。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、第１バッテリ３１と第２バッテリ３２とを接続する第３電源線３０３に設けられた変換機であり、両バッテリ３１，３２に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、昇圧機能と降圧機能の双方を有する双方向コンバータであり、第１バッテリ３１から入力される直流電圧を降圧して第２バッテリ３２へ出力可能であるとともに、第２バッテリ３２から入力される直流電圧を昇圧して第１バッテリ３１へ出力可能である。
　（制御系）
　エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）４１及びハイブリッドコントロールユニット（ＨＣＵ）４２の一部又は全部は、例えばマイクロコンピュータ又はマイクロプロセッサユニット等で構成されていてもよい。マイクロコンピュータ等は、各種演算処理を実行する中央処理ユニット（ＣＰＵ）、各種制御プログラムを格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）を有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成であってよい。また、各コントロールユニットの一部又は全部は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよく、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。
　ＥＣＵ４１及びＨＣＵ４２は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信線を介して双方向の通信が可能なように互いに接続されており、制御情報や制御対象に関連する各種の情報を相互に通信する。
　ＥＣＵ４１は、通信線を介して、エンジン１１に備えられた各種のアクチュエータ及びセンサ、並びにアクセル開度センサ５３及び車速センサ５４に接続されている。アクセル開度センサ５３は、アクセルペダル操作量としてのアクセル開度を検出する。車速センサ５４は、例えば車軸１７又は車輪１８の回転数を検出する。ＥＣＵ４１は、車速センサ５４からの信号に基づき車両の速度（以下、車速という。）を検出する。ＥＣＵ４１は、上記センサ及びＨＣＵ４２から入力される信号に基づき、スロットル弁開度、点火時期、及び燃料噴射量等を調整することで、エンジン１１の運転状態を制御することが可能である。
　また、ＥＣＵ４１は、通信線を介して、第２モータジェネレータ２２、及び第２バッテリ３２に備えられたバッテリセンサ５２に接続されている。バッテリセンサ５２は、第２バッテリ３２の充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）、充電履歴、温度、電圧、電流等を検出して出力する。ＥＣＵ４１は、バッテリセンサ５２及びＨＣＵ４２から入力される信号に基づき、第２モータジェネレータ２２の作動状態を制御することが可能である。
　ＥＣＵ４１は、第２バッテリ３２の過充電や過放電を抑制するため、エンジン１１の回転数等に基づき第２モータジェネレータ２２の作動状態を制御することで、第２バッテリ３２の充電率ＳＯＣ（以下、ＳＯＣ２という。）が所定領域内、具体的には所定の上限値Ａｍａｘ２と下限値Ａｍｉｎ２との間を変動するように制御する。
　例えば、ＳＯＣ２が下限値Ａｍｉｎ２を下回るか、又はＳＯＣ２が減少する速度の大きさ（速さ）ΔＳＯＣ２が所定の上限値ａｍａｘ２以上であるとき、第２モータジェネレータ２２の発電量を増大させるか、又は発電を開始させる。ＳＯＣ２が上限値Ａｍａｘ２以上であるか、又はＳＯＣ２が増加する速さΔＳＯＣ２が上限値ａｍａｘ２以上であるとき、第２モータジェネレータ２２の発電量を減少させるか、又は発電を停止させる。
　ＥＣＵ４１は、ＳＯＣ２が上限値Ａｍａｘ２以上であるか、又はＳＯＣ２が増加する速さΔＳＯＣ２が上限値ａｍａｘ２以上であるときにも、後述するＤＣ／ＤＣコンバータ３３の昇圧モード時には、ＨＣＵ４２から入力される信号により、第２モータジェネレータ２２を発電させ、第２バッテリ３２へ電力を供給させうる。
　ＨＣＵ４２は、車両の要求駆動力を実現しつつ、車両全体のエネルギー効率の観点から最適な運転状態となるように、駆動系及び電源系を統合的に制御する。
　ＨＣＵ４２は、通信線を介して、インバータ２３と、第１モータジェネレータ２１と、第１バッテリ３１に備えられたバッテリセンサ５１とに接続されている。バッテリセンサ５１は、第１バッテリ３１のＳＯＣ（以下、ＳＯＣ１という。）等を検出して出力する。ＨＣＵ４２は、第１モータジェネレータ２１に備えられた各種センサ及びバッテリセンサ５１から入力される信号に基づき、インバータ２３に指令信号を出力して第１モータジェネレータ２１の作動状態を制御する。
　ＨＣＵ４２は、エネルギー効率を向上しつつ第１バッテリ３１の過充電や過放電を抑制するため、第１モータジェネレータ２１の作動状態を制御することで、ＳＯＣ１が所定領域内、具体的には所定の上限値Ａｍａｘ１と下限値Ａｍｉｎ１との間を変動するように制御する。
　ＨＣＵ４２は、通信線を介して、自動変速機１２及びトランスファ１３に接続されている。ＨＣＵ４２は、第１バッテリ３１の情報のほか、ＥＣＵ４１から入力される車速及びアクセル開度その他の情報、並びに自動変速機１２からの情報に基づき、エンジン１１の運転状態及び自動変速機１２の作動状態を制御する。また、ＨＣＵ４２は、トランスファ１３の状態を検出するセンサ、及びＥＣＵ４１から入力される信号に基づき、トランスファ１３の作動状態を制御し、トランスファクラッチの断接、すなわち走行モードの切り替えを制御する。
　例えば、ＨＣＵ４２は、車両の現在の運転状態（バッテリの状態、車速等）において、エンジン１１及び第１モータジェネレータ２１が要求駆動力を実現しつつそれぞれ取り得る作動点（回転数又はトルク）を算出する。そして、エンジン１１及び第１モータジェネレータ２１の消費エネルギーの合計が最小となるように、エンジン１１、第１モータジェネレータ２１、自動変速機１２、及びトランスファ１３の作動状態を制御する。
　また、ＨＣＵ４２は、通信線を介して、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３に接続されている。ＨＣＵ４２は、ＳＯＣ１のほか、ＥＣＵ４１から入力されるＳＯＣ２に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３の作動状態を制御する。
　（フローチャート）
　図２は、ＨＣＵ４２がＤＣ／ＤＣコンバータ３３を制御する処理の流れの一例を示す。この処理は所定の周期で繰り返し実行される。
　ステップＳ１で、第２バッテリ３２のＳＯＣ２が上限値Ａｍａｘ２以上であるか否かを判定する。ＳＯＣ２が上限値Ａｍａｘ２以上であればステップＳ２へ進み、ＳＯＣ２が上限値Ａｍａｘ２未満であればステップＳ４へ進む。
　ステップＳ２で、第１バッテリ３１のＳＯＣ１が下限値Ａｍｉｎ１以下であるか否かを判定する。ＳＯＣ１が下限値Ａｍｉｎ１以下であればステップＳ３へ進み、ＳＯＣ１が下限値Ａｍｉｎ１を上回っていればステップＳ４へ進む。
　ステップＳ３で、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を昇圧モードとする。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３により第２バッテリ３２の電力（直流電圧）を昇圧させ、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を介して第１バッテリ３１に供給させる。その後、今回の処理を終了する。
　ＨＣＵ４２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を昇圧モードとするとき、ＥＣＵ４１に信号を出力し、第２モータジェネレータ２２を発電させ、第２モータジェネレータ２２から第２バッテリ３２へ電力を供給させる。言い換えると、第２モータジェネレータ２２の発電量を減少させず、又は発電を停止させない。このとき、第２モータジェネレータ２２の発電量を、ＳＯＣ１等に応じて調整してもよい。また、ＨＣＵ４２は、ＥＣＵ４１を介さず、第２モータジェネレータ２２の作動状態を直接的に制御するように構成されていてもよい。
　ステップＳ４で、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を非作動モードとする。すなわち、第１バッテリ３１の電力を第２バッテリ３２へ出力させず、また第２バッテリ３２の電力を第１バッテリ３１へ出力させないように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を制御する。その後、今回の処理を終了する。
　＜２．本実施形態から把握される各技術的思想の意義＞
　以上のように、本実施形態のハイブリッド車両は、エンジン１１と、車両の駆動輪１８に連結可能な第１モータジェネレータ２１と、エンジン１１に連結可能な第２モータジェネレータ２２と、第１モータジェネレータ２１に接続された第１バッテリ３１と、第２モータジェネレータ２２に接続され、第１バッテリ３１よりも低圧の第２バッテリ３２と、第１バッテリ３１と第２バッテリ３２とに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ３３とを有する。
　第１バッテリ３１は、第１モータジェネレータ２１に電力を供給可能である。第１モータジェネレータ２１は、電力の供給を受けてハイブリッド車両の駆動力を発生可能である。第２モータジェネレータ２２は、エンジン１１により駆動されて発電可能である。第２バッテリ３２は、第２モータジェネレータ２２が発電する電力により充電可能である。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３は、第２バッテリ３２から入力される直流電圧を昇圧して第１バッテリ３１へ出力可能である。
　ＨＣＵ４２は、このようなハイブリッド車両の電力を制御するための装置として機能する。
　ＨＣＵ４２は、第２バッテリ３２の充電率ＳＯＣ２が所定の上限値Ａｍａｘ２以上であるとき、第２モータジェネレータ２２を発電させるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を昇圧モードとする（図２のステップＳ１→Ｓ３）。これにより、第２モータジェネレータ２２が発電する電力を、第２バッテリ３２及びＤＣ／ＤＣコンバータ３３を介して第１バッテリ３１に供給させる。図１において一点鎖線の矢印で示すように、第２モータジェネレータ２２が発電する電力は第２バッテリ３２に供給される一方、第２バッテリ３２の電力（直流電圧）はＤＣ／ＤＣコンバータ３３により昇圧され、第１バッテリ３１に供給される。
　よって、第１、第２バッテリ３１，３２の区別を事実上取り去って充電容量を増加したのと同様の効果が得られ、ＳＯＣ２の大きさによらず第２モータジェネレータ２２による発電が可能になる。ＳＯＣ２が上限値Ａｍａｘ２以上であるときも、第２モータジェネレータ２２による発電が可能であり、当該発電を抑制しなくても、第２バッテリ３２の過充電を回避し、第２バッテリ３２の耐久性を向上することができる。また、第２モータジェネレータ２２が発電した電力をハイブリッド車両が利用可能となるため、ハイブリッド車両のエネルギー効率を向上できる。バッテリの追加なく上記効果が得られるため、車両の重量を抑制して燃費効率の悪化を防止できる。
　なお、ハイブリッド車両の駆動系は、本実施形態の構成に限らない。例えば、第１モータジェネレータ２１は、電動機としての機能を有していればよく、発電機としての機能を有しなくてもよい。第２モータジェネレータ２２は、発電機としての機能を有していればよく、電動機としての機能を有しなくてもよい。
　エンジン１１と第１モータジェネレータ２１との間の構成は任意である。例えば、トランスファクラッチは、自動変速機１２の出力側の軸とディファレンシャル機構１４との間に設けられてもよい。また、エンジン１１と第２モータジェネレータ２２との間にクラッチが設けられていてもよい。要は、車両の駆動輪に連結可能な電動機と、エンジン１１に連結可能な発電機とを有する駆動系であればよい。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を昇圧モードとする（とともに第２モータジェネレータ２２を発電させる）か否かを決定するための閾値は、ＳＯＣ２の上限値Ａｍａｘ２に限らず、ＳＯＣ２の下限値Ａｍｉｎ２より大きく上限値Ａｍａｘ２より小さい範囲における任意の値Ｂ２であってもよい。値Ｂ２は、例えば第２バッテリ３２が各種電装部品の電源として供給することが要求される必要電力量に応じて決めることができる。
　また、ＨＣＵ４２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を昇圧モードとする（とともに第２モータジェネレータ２２を発電させる）ことを決定するための条件として、ＳＯＣ２が上記閾値以上であるという条件に代えて、又はこの条件とともに、ＳＯＣ２が増加する速さΔＳＯＣ２が所定の上限値ｂｍａｘ２以上であるという条件を用いてもよい。要は、ＳＯＣ２が所定値以上になったか、又は所定値以上になる蓋然性が高いことを判定できればよい。
　ＨＣＵ４２は、ＳＯＣ２が上限値Ａｍａｘ２未満であるとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を非作動モードとする（図２のステップＳ１→Ｓ４）。すなわち、第２バッテリ３２の電力を第１バッテリ３１へ出力させないようにＤＣ／ＤＣコンバータ３３を制御する。よって、ＳＯＣ２の低下を抑制することで、第２バッテリ３２の過放電を未然に防止し、第２バッテリ３２が各種電装品の電源として要求される電力を供給できる状態にしておくことができる。
　なお、ＨＣＵ４２は、ＳＯＣ２が上限値Ａｍａｘ２未満であるとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を降圧モードとしてもよい。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３により第１バッテリ３１の電力（直流電圧）を降圧させ、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を介して上記電力を第２バッテリ３２に供給させるようにしてもよい。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を上記のように非作動モード又は降圧モードとするか否かを決定するための閾値は、ＳＯＣ２の上限値Ａｍａｘ２に限らず、ＳＯＣ２の下限値Ａｍｉｎ２より大きく上限値Ａｍａｘ２より小さい範囲における任意の値Ｃ２であってもよい。値Ｃ２は、例えば第２バッテリ３２が各種電装部品の電源として供給することが要求される必要電力量に応じて決めることができる。
　また、ＨＣＵ４２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を上記のように非作動モード又は降圧モードとすることを決定するための条件として、ＳＯＣ２が上記閾値未満であるという条件に代えて、又はこの条件とともに、ＳＯＣ２が減少する速さΔＳＯＣ２が所定の上限値ｃｍａｘ２以上であるという条件を用いてもよい。要は、ＳＯＣ２が所定値未満になったか、又は所定値未満になる蓋然性が高いことを判定できればよい。
　なお、ＨＣＵ４２は、第１バッテリ３１の充電率ＳＯＣ１が下限値Ａｍｉｎ１を上回っているとき、第２モータジェネレータ２２を発電させるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を昇圧モードとしてよい。ＳＯＣ１が上限値Ａｍａｘ１未満であれば、第１バッテリ３１を充電可能であり、よって、第２モータジェネレータ２２が発電する電力を、第２バッテリ３２及びＤＣ／ＤＣコンバータ３３を介して第１バッテリ３１に供給させることができる。
　本実施形態のＨＣＵ４２は、ＳＯＣ１が下限値Ａｍｉｎ１以下であるとき、第２モータジェネレータ２２を発電させるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を昇圧モードとする（図２のステップＳ２→Ｓ３）。これにより、第２モータジェネレータ２２が発電する電力を、第２バッテリ３２及びＤＣ／ＤＣコンバータ３３を介して第１バッテリ３１に供給させる。
　よって、第１バッテリ３１に供給される第２モータジェネレータ２２の発電電力量を増大し、エネルギー効率の向上を図ることができる。また、第１バッテリ３１を充電し、ＳＯＣ１を下限値Ａｍｉｎ１より大きくすることで、第１バッテリ３１の電力を第１モータジェネレータ２１の駆動に用いることが可能となる。これにより、第１モータジェネレータ２１の駆動力を利用した走行の航続距離、例えばモータ走行モードにおける航続距離を延長可能である。
　なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を上記のように昇圧モードとするか否かを決定するための閾値は、ＳＯＣ１の下限値Ａｍｉｎ１に限らず、ＳＯＣ１の下限値Ａｍｉｎ１より大きく上限値Ａｍａｘ１より小さい範囲における任意の値Ｂ１であってもよい。値Ｂ１は、例えば第１バッテリ３１が第１モータジェネレータ２１の電源として供給することが要求される必要電力量に応じて決めることができる。
　また、ＨＣＵ４２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を上記のように昇圧モードとするか否かを決定するための条件として、ＳＯＣ１が上記閾値以下であるという条件に代えて、又はこの条件とともに、ＳＯＣ１が減少する速さΔＳＯＣ１が所定の上限値ａｍａｘ１以上であるという条件を用いてもよい。要は、ＳＯＣ１が所定値以下となったか、又は所定値以下となる蓋然性が高いことを判定できればよい。
　さらに、ＨＣＵ４２は、ＳＯＣ１が上限値Ａｍａｘ１等の所定値を上回ったか、又は上記所定値を上回る蓋然性が高いことを判定したとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を非作動モード又は降圧モードとしてもよい。すなわち、第２バッテリ３２の電力を第１バッテリ３１へ出力させないようにするか、又はＤＣ／ＤＣコンバータ３３により第１バッテリ３１の電力（直流電圧）を降圧させ、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を介して上記電力を第２バッテリ３２に供給させるようにしてもよい。これにより、第１バッテリ３１の過充電を防止し、第１バッテリ３１の耐久性を向上することができる。
　また、ＨＣＵ４２は、エンジン１１のエネルギー効率が第１所定値未満となる領域にエンジン１１の運転点があるとき、第２モータジェネレータ２２を発電させるとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を昇圧モードとし、これにより、第２モータジェネレータ２２が発電した電力を、第２バッテリ３２及びＤＣ／ＤＣコンバータ３３を介して第１バッテリ３１に供給させてもよい。又は、エンジン１１のエネルギー効率が第２所定値以上となる領域にエンジン１１の運転点があるとき、第２モータジェネレータ２２の発電量を減少させ、若しくは発電を停止させてもよい。これらの場合、エンジン１１のエネルギー効率の向上を図ることができる。以下、図３を用いて説明する。
　図３は、エンジン１１の運転点としての出力トルクＴｅ及び回転数Ｎｅにより規定されるエンジン１１の特性の一例を示している。エンジン１１のエネルギー効率としての燃料消費率が等しい点を結んだ等高線（等燃費線）を、細い実線で表す。例えば等燃費線６２に対し等燃費線６１の側は比較的低負荷の領域であり、エンジン１１のエネルギー効率が第１所定値未満となる。この領域内の点Ａにエンジン１１の運転点があるとき、第２モータジェネレータ２２を発電させる。この発電のためにエンジン１１は第２モータジェネレータ２２を駆動しなければならない。この負荷により、エンジン１１の運転点が、点Ａから、等燃費線６２に対し等燃費線６３の側であってエンジン１１のエネルギー効率が第１所定値以上となる領域内の点Ｂに移りうる。ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を昇圧モードとし、上記発電を可能とすることで、エンジン１１の運転点の上記遷移を促進できる。
　逆に、エネルギー効率が第２所定値以上となる領域（図３の例えば点Ｃ）にエンジン１１の運転点があるとき、エンジン１１の負荷の増大を抑制してもよい。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３３を非作動モード又は降圧モードとすることで、第２モータジェネレータ２２による発電が昇圧モード時よりも抑制されるため、エンジン１１の負荷の増大が抑制される。これにより、エンジン１１の運転点が、エネルギー効率が第２所定値未満となる領域（例えば点Ｄ）に移ることを抑制できる。
　なお、ＨＣＵ４２は、要求駆動力を実現しつつエンジン１１が取り得る作動点（回転数又はトルク）を算出する際、第２モータジェネレータ２２の作動状態に応じて、エンジン１１の上記取り得る作動点を算出してもよい。例えば、エンジン１１の出力可能トルクの最大値又は最小値を算出する際、第２モータジェネレータ２２を発電させないときは、第２モータジェネレータ２２を駆動することによるエンジン１１の負荷を、非発電時の所定値とする。第２モータジェネレータ２２を発電させるときは、エンジン１１の上記負荷を、例えば発電量に応じた値とする。これにより、エンジン１１が取り得る上記作動点をより正確に算出することができるため、エンジン１１及び第１モータジェネレータ２１の消費エネルギーの合計をより効果的に小さくすることができる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
１１・・・エンジン、１８・・・車輪、２１・・・第１モータジェネレータ、２２・・・第２モータジェネレータ、３１・・・第１バッテリ、３２・・・第２バッテリ、３３・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ、４２・・・ハイブリッドコントロールユニット
 
 

Claims (5)

  1. 　内燃機関（１１）と、
    　車両の駆動輪（１８）に連結可能な電動機（２１）と、
    　前記内燃機関（１１）に連結可能な発電機（２２）と、
    　前記電動機（２１）に接続された第１二次電池（３１）と、
    　前記発電機（２２）に接続され、前記第１二次電池（３１）よりも低圧の第２二次電池（３２）と、
    　前記第１二次電池（３１）と前記第２二次電池（３２）とに接続され、前記第２二次電池（３２）から入力される直流電圧を昇圧して前記第１二次電池（３１）へ出力可能な変換機（３３）と、
    　を含むハイブリッド車両の電力を制御するための装置（４２）であって、
    　前記第２二次電池（３２）の充電率（ＳＯＣ２）が所定値以上であるか、又は前記第２二次電池（３２）の充電率（ＳＯＣ２）が増加する速さが所定値以上であるとき、前記発電機（２２）が発電する電力を、前記第２二次電池（３２）及び前記変換機（３３）を介して前記第１二次電池（３１）に供給させるように構成されている
    　ことを特徴とするハイブリッド車両の電力制御装置（４２）。
  2. 　前記内燃機関（１１）のエネルギー効率が所定値未満となる領域に前記内燃機関（１１）の運転点があるとき、前記発電機（２２）が発電する電力を、前記第２二次電池（３２）及び前記変換機（３３）を介して前記第１二次電池（３１）に供給させるように構成されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の電力制御装置（４２）。
  3. 　前記第１二次電池（３１）の充電率（ＳＯＣ１）が所定値以下であるか、又は前記第１二次電池（３１）の充電率（ＳＯＣ１）が減少する速さが所定値以上であるとき、前記発電機（２２）が発電する電力を、前記第２二次電池（３２）及び前記変換機（３３）を介して前記第１二次電池（３１）に供給させるように構成されている
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の電力制御装置（４２）。
  4. 　前記第２二次電池（３２）の充電率（ＳＯＣ２）が所定値未満であるか、又は前記第２二次電池（３２）の充電率（ＳＯＣ２）が減少する速さが所定値以上であるとき、前記第２二次電池（３２）の電力を前記第１二次電池（３１）へ出力させないように前記変換機（３３）を制御するように構成されている
    　ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の電力制御装置（４２）。
  5. 　内燃機関（１１）と、
    　電力の供給を受けて車両の駆動力を発生可能な電動機（２１）と、
    　前記内燃機関（１１）により駆動されて発電可能な発電機（２２）と、
    　前記電動機（２１）に電力を供給可能な第１二次電池（３１）と、
    　前記発電機（２２）が発電する電力により充電可能な、前記第１二次電池（３１）よりも低圧の第２二次電池（３２）と、
    　前記第２二次電池（３２）から入力される直流電圧を昇圧して前記第１二次電池（３１）へ出力可能な変換機（３３）と、
    　を含むハイブリッド車両の電力を制御する方法であって、
    　前記第２二次電池（３２）の充電率（ＳＯＣ２）が所定値以上であるか、又は前記第２二次電池（３２）の充電率（ＳＯＣ２）が増加する速さが所定値以上であるとき、前記発電機（２２）が発電する電力を、前記第２二次電池（３２）及び前記変換機（３３）を介して前記第１二次電池（３１）に供給する
    　ことを特徴とするハイブリッド車両の電力制御方法。
     
     
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