WO2023105760A1 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

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WO2023105760A1
WO2023105760A1 PCT/JP2021/045565 JP2021045565W WO2023105760A1 WO 2023105760 A1 WO2023105760 A1 WO 2023105760A1 JP 2021045565 W JP2021045565 W JP 2021045565W WO 2023105760 A1 WO2023105760 A1 WO 2023105760A1
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time
battery
short
output
long
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PCT/JP2021/045565
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宏樹 林
洋史 矢倉
洋則 安部
和功 半田
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三菱自動車工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46—Series type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion

Definitions

  • This case relates to a control device for a hybrid vehicle that runs in series.
  • the time during which an output higher than the rated output can be used is set relatively short in consideration of battery protection performance. Therefore, when the time has passed, the battery output will drop to the rated output. As a result, the driver may feel that the vehicle has suddenly stalled, which tends to reduce the driving feeling. Such deterioration in feeling becomes more pronounced as the difference between the temporarily increased battery output and the rated output increases.
  • One of the purposes of this case is to provide a control device for a hybrid vehicle that was created in light of the above problems and that can improve the driving feeling.
  • the disclosed hybrid vehicle control device can be implemented as an aspect or application example disclosed below, and solves at least part of the above problems.
  • the disclosed control device is a control device for a hybrid vehicle that performs series running by driving a motor using both power generated by a generator connected to an engine and battery power stored in a battery. and a controller.
  • the setting unit sets, as the maximum value of power that can be drawn from the battery, a short-time battery output that is used for a short period of time equal to or less than a predetermined time, and a short-time battery output that is smaller than the short-time battery output and is used beyond the predetermined time. Set the long battery output that can be used.
  • the control unit controls the maximum output of the motor using either one of the short-time battery output and the long-time battery output and the generated power during the series running. Further, the control unit reduces the maximum output of the motor from the current sum of the generated power and the short-time battery output before switching the target of use from the short-time battery output to the long-time battery output. .
  • the maximum output of the motor is reduced from the sum of the current generated power and the short-time battery output before switching the use target from the short-time battery output to the long-time battery output. This reduces the feeling of stalling caused by a decrease in the maximum output of the motor and improves the driving feeling.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a hybrid vehicle and its control device;
  • FIG. (A) and (B) are graphs for explaining characteristics of a short-time SOP (short-time battery output) and a long-time SOP (long-time battery output).
  • (A) to (C) are graphs for explaining changes in motor maximum output.
  • (A) and (B) are graphs for explaining the details of control at low SOC.
  • the disclosed hybrid vehicle control device can be implemented by the following embodiments.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a control device 7 of an embodiment and a vehicle 1 to which the control device 7 is applied.
  • a vehicle 1 is a hybrid vehicle (hybrid electric vehicle, HEV) or a plug-in hybrid vehicle (plug-in hybrid electric vehicle, PHEV).
  • a plug-in hybrid vehicle means a hybrid vehicle in which the battery 6 can be externally charged.
  • a plug-in hybrid vehicle is provided with a charging port (inlet) for inserting a charging cable to which electric power is supplied from an external charging facility.
  • the engine 2 is, for example, an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine.
  • a drive shaft of the engine 2 is connected with a generator 3 (generator) having a function of generating electric power using at least the driving force of the engine 2 .
  • the generated power (generated power output) of the generator 3 is used for driving the motor 4 and charging the battery 6 .
  • a transmission mechanism (not shown) may be interposed on a power transmission path connecting the engine 2 and the generator 3 . It should be noted that a generator 3 that also functions as an electric motor for running the vehicle 1 may be applied.
  • the motor 4 is a motor generator (electric motor) that has a function of running the vehicle 1 using battery power stored in the battery 6 and power generated by the generator 3 and a function of charging the battery 6 with power generated by regenerative power generation. (also a generator).
  • the battery 6 is, for example, a secondary battery such as a lithium-ion secondary battery or a nickel-metal hydride battery.
  • a drive shaft of the motor 4 is connected to drive wheels of the vehicle 1 .
  • a transmission mechanism (not shown) may be interposed on the power transmission path connecting the motor 4 and the driving wheels.
  • a clutch 5 is interposed on the power transmission path connecting the engine 2 and the motor 4 .
  • the engine 2 is connected to drive wheels via a clutch 5, and the motor 4 is arranged closer to the drive wheels than the clutch 5 is.
  • the generator 3 is connected closer to the engine 2 than the clutch 5 is.
  • the vehicle 1 may be a hybrid vehicle capable of at least series running, and other running modes (EV running, ENG running, parallel running) may be omitted as appropriate.
  • the operating states of the engine 2, generator 3, motor 4, clutch 5, and battery 6 are controlled by the control device 7.
  • the control device 7 is a computer (electronic control device, ECU) for implementing at least series running, and incorporates a processor (arithmetic processing device) and a memory (storage device).
  • the content of control (control program) executed by the control device 7 is stored in the memory and executed by the processor.
  • the control device 7 of the present embodiment performs control to drive the motor 4 using both the power generated by the generator 3 and the battery power stored in the battery 6 when the vehicle 1 runs in series.
  • control device 7 is provided with a setting section 8 and a control section 9 as elements for performing the above control.
  • These elements indicate the functions of the control device 7 by classifying them for convenience, and can be realized by software (program) or hardware (electronic control circuit).
  • These elements may be integrated into one piece of software or hardware, or may be distributed among multiple pieces of software and hardware.
  • these elements may be incorporated in a battery ECU (so-called BMU) for managing the battery 6, or in a vehicle ECU (so-called HEV-ECU or PHEV-ECU) for managing the powertrain of the vehicle 1.
  • BMU battery ECU
  • vehicle ECU so-called HEV-ECU or PHEV-ECU
  • These elements may be built in, or they may be distributed among multiple ECUs.
  • the setting unit 8 sets a short-time SOP (short-time battery output, short-time State Of Power) and a long-time SOP as the maximum value of power [kW] that can be drawn from the battery 6 and used to drive the motor 4.
  • a short-time SOP short-time battery output, short-time State Of Power
  • a long-time SOP as the maximum value of power [kW] that can be drawn from the battery 6 and used to drive the motor 4.
  • Two types of battery output are set: (long battery output, long State Of Power).
  • the short-time SOP is a battery output that is assumed to be used for a relatively short period of time equal to or shorter than a predetermined period of time.
  • a predetermined time scale (degree of length of time) in which the short-time SOP can be used is, for example, several seconds.
  • the long-time SOP is a battery output expected to be used for a relatively long time (for example, several tens of seconds or more) exceeding the predetermined time, and has a value higher than that of the short-time SOP. set small.
  • the long-time SOP may be understood to be a parameter corresponding to the rated output of a typical battery 6 .
  • Each value of the short-time SOP and the long-time SOP may be a preset fixed value, or the operating state of the battery 6 (state of charge SOC, state of health SOH, input/output current, voltage, temperature, etc.), It may be a variable value that is set according to the running state of the vehicle 1 (running mode, vehicle speed, outside temperature, accelerator opening, etc.). The same applies to the predetermined time during which the SOP can be used for a short period of time. may
  • FIG. 2A is a graph illustrating the relationship between the charging rate of the battery 6 and the short-time SOP and the long-time SOP.
  • the dashed double-dotted line represents the short-time SOP
  • the dashed line represents the long-term SOP.
  • the value of the long-time SOP is set smaller when the charging rate of the battery 6 is equal to or lower than the first charging rate A1 , compared to when the charging rate of the battery 6 exceeds the first charging rate A1 .
  • the short-time SOP is set to a small value when the charging rate of the battery 6 drops to a second charging rate A2 or lower, which is lower than the first charging rate A1.
  • the short-time SOP is set to a smaller value under stricter conditions than the long-time SOP (until the state of charge of the battery 6 becomes lower).
  • FIG. 2B is a graph illustrating the relationship between the temperature of the battery 6 and the short-time SOP and the long-time SOP.
  • the short-time SOP is set when the temperature of the battery 6 becomes equal to or lower than the second lower limit temperature B2 , which is lower than the first lower limit temperature B1 , or equal to or higher than the second upper limit temperature C2 , which is higher than the first upper limit temperature C1 . is set to a smaller value.
  • the short-time SOP is set to a smaller value under stricter conditions than the long-time SOP (only when the temperature of the battery 6 has excessively decreased or increased).
  • each value may be set so that the response of the vehicle 1 suitable for the driving mode can be easily obtained.
  • the short-time SOP and long-time SOP in the eco mode are set relatively small
  • the short-time SOP and long-time SOP in the sport mode are set relatively small.
  • the time SOP may be set relatively large.
  • the driving mode may be manually selected by the occupant, or may be automatically selected according to the driving state of the vehicle 1 .
  • the eco mode is a driving mode in which the cost is emphasized over the dynamic performance of the vehicle 1.
  • the eco mode for example, by setting the required output, which is set according to a predetermined accelerator opening, to be smaller than in the normal mode, driving that emphasizes energy efficiency (driving that excels in fuel and electricity consumption) is realized.
  • the short-time SOP and the long-time SOP smaller in the eco mode than in the normal mode, the charging rate of the battery 6 can be easily maintained, and energy efficiency can be further improved.
  • Sports mode is a driving mode in which the dynamic performance of the vehicle 1 is emphasized rather than the cost.
  • sport mode for example, by setting the driver's requested output, which is set according to a predetermined accelerator opening, to be larger than in normal mode, sporty driving (driving with excellent dynamism and agility) is realized.
  • the acceleration response can be further improved, and the dynamic performance of the vehicle 1 can be improved.
  • the control unit 9 controls the maximum output of the motor 4 using either one of the short-time SOP and the long-time SOP and the power generated by the generator 3 during series running.
  • the short-time SOP is used, for example, when the long-time SOP is insufficient for the driver-requested output (when the sum of the generated power and the long-time SOP is less than the driver-requested output) or immediately after the engine 2 is started. sell. Also, long SOPs are used when the driver demand power is relatively small.
  • control is performed so that the battery 6 always secures at least battery power corresponding to the SOP for a short period of time. That is, if the battery power charged in the battery 6 is likely to fall below the battery power corresponding to the SOP for a short period of time, the control unit 9 drives the engine 2 to supply the battery 6 to the generator 3 before that happens. Carry out control to charge. By carrying out such control, the control unit 9 can drive the motor 4 using the battery power corresponding to the SOP for a short period of time at any time.
  • control unit 9 adjusts the maximum output of the motor 4 to reduce it below the sum of the current generated power and the short-time SOP before switching the target of use from the short-time SOP to the long-time SOP. .
  • the motor 4 is intentionally operated so that the short-time SOP has some spare power. After reducing the maximum output, control is performed to switch to the long-time SOP. This control will be described in detail with reference to FIGS. 3(A) to 3(C).
  • FIGS. 3A to 3C are graphs exemplifying changes over time in the maximum motor output when the vehicle 1 starts running in series running.
  • the accelerator pedal is fully depressed by the driver and the driver's requested output is set at a relatively large value (the actual motor output is controlled to be substantially equal to the maximum motor output).
  • Time T0 in FIG. 3A is the time when the accelerator pedal is depressed (or the time when the accelerator operation starts the engine 2 and the generator 3 starts generating electricity).
  • the power generated by the generator 3 indicated by hatching in the drawing increases as the rotational speeds of the engine 2 and the generator 3 increase.
  • the rotation speed of the engine 2 reaches a predetermined rated value. As a result, the generated power of the generator 3 after time T2 becomes the maximum generated power.
  • the maximum value of the output that can be used to drive the motor 4 is the current (at that time) power generation, as shown by the dashed line graph. It becomes a value corresponding to the sum of the power and the long-time SOP. Therefore, the motor output is insufficient between times T 0 and T 2 , and a good acceleration response cannot be obtained.
  • the maximum value of the output that can be used to drive the motor 4 is given by the chain double-dashed line graph. As shown, the value corresponds to the sum of the current (at that time) generated power and the short-time SOP. Therefore, the acceleration response is improved between times T 0 -T 2 .
  • the short-time SOP is assumed to be used for a predetermined time or less, and cannot be used continuously for a long time. Therefore, the target of use is switched from the short-time SOP to the long-time SOP at least before the predetermined time elapses.
  • simply stopping the use of the SOP for a short period of time and starting the use of the SOP for a long period of time will cause the maximum motor output to decrease sharply at the time of switching, as indicated by the thick solid line graph, giving the driver a feeling of stalling (so-called It will make you remember the feeling of torque loss).
  • the greater the difference between the short-time SOP and the long-time SOP the more noticeable the sense of stall.
  • FIG. 3A shows the behavior when the short-time SOP is switched to the long-time SOP at time T2 , the feeling of stalling can occur even if the switching timing is different. .
  • the maximum output of the motor 4 is adjusted prior to switching from the short-time SOP to the long-time SOP. That is, before time T2 in FIGS. 3B and 3C, control to reduce the maximum motor output (thick solid line graph) from the sum of the current generated power and the short-time SOP (two-dot chain line graph). is carried out. As a result, fluctuations in the maximum motor output before and after switching from the short-time SOP to the long-time SOP are reduced, and the feeling of stalling is suppressed or eliminated.
  • the control unit 9 controls the maximum output of the motor 4 with the sum of the maximum power generated by the generator 3 and the long-time SOP as the upper limit. That is, the maximum output of the motor 4 is controlled so that the upper limit of the maximum motor output before time T2 in FIGS. 3B and 3C is limited to the value of the dashed line graph after time T2 .
  • the maximum motor output does not decrease when the short-time SOP is switched to the long-time SOP, so that the feeling of stalling is prevented.
  • the control unit 9 may perform control to make the maximum output of the motor 4 approach the sum of the maximum power generated by the generator 3 and the long-time SOP.
  • the maximum output of the motor 4 is controlled so that the thick solid line graph before time T2 is smoothly connected to the dashed line graph after time T2 .
  • the maximum motor output does not fluctuate before and after switching from the short-time SOP to the long-time SOP, so not only the feeling of stalling but also torque fluctuations are prevented, improving the drive feeling. be.
  • the control unit 9 may perform control to match the maximum output of the motor 4 to the sum of the maximum power generated by the generator 3 and the long-time SOP. For example, as shown in FIG. 3C, the maximum output of the motor 4 is controlled so that the thick solid line graph before time T2 forms the same straight line as the broken line graph after time T2 . Even when such control is performed, the torque fluctuation is prevented when switching from the short-time SOP to the long-time SOP, and the drive feeling is improved.
  • This control can be easily performed by calculating the sum of the current power generation and the short-time SOP and the sum of the maximum power generation of the generator 3 and the sum of the long-time SOP, and setting one of the smaller values as the maximum output of the motor 4. is feasible. That is, the values on the two-dot chain line graphs before time T2 and the values on the dashed line graphs after time T2 in FIGS. The maximum output (thick solid line graph) should be determined. The former value is small before time T1 in FIG. 3C, and the latter value is small after time T1 . Such control reliably and easily prevents torque fluctuations before and after time T2 .
  • FIGS. 4A and 4B are graphs for explaining control when the long-time SOP is small compared to FIG. 3C.
  • the long-time SOP at low SOC (thin dashed line graph) moves downward compared to the long-time SOP at high SOC (the same dashed line graph as in FIG. 3C). Therefore, the maximum output of the motor 4 at time T2 when the power generated by the generator 3 reaches its maximum is smaller than in the case shown in FIG. 3(C).
  • the maximum output of the motor 4 is less than the sum of the current generated power and the short-time SOP before switching the target of use from the short-time SOP to the long-time SOP. Since it is controlled, the above feeling of stall is alleviated. Further, when the maximum output of the motor 4 is controlled to match the sum of the maximum generated power of the generator 3 and the long-term SOP, as shown in FIG . It becomes the same straight line as the dashed line graph after T2 . Therefore, the torque fluctuation around time T2 is prevented, and the driving feeling is improved.
  • the time T 1 ′ at which the sum of the maximum generated power and the long-time SOP of the generator 3 becomes smaller than the sum of the current generated power and the short-time SOP is the time T in FIG. 3(C). 1 (close to time T0 ). Therefore, in the control of FIG. 4B, the length of time during which the maximum motor output increases (the time between times T 0 and T 1 ') is shorter than in the control of FIG. value is also small. On the other hand, the value of the maximum motor output and the gradient of increase between times T 0 and T 1 ' in FIG. Almost the same value. As described above, the control of FIG. 4B is inferior to the control of FIG. Comparable to
  • the setting unit 8 and the control unit 9 are provided in the control device 7 (hybrid vehicle control device) of the present embodiment.
  • the setting unit 8 sets the maximum value of power that can be drawn from the battery 6 to a short-time SOP (short-time battery output) that is used for a short period of time equal to or less than a predetermined time, and a short-time SOP (short-time battery output) that is smaller than the short-time SOP and exceeds the predetermined time.
  • set the long-term SOP long-term battery output
  • the control unit 9 controls the maximum output of the motor 4 using either one of the short-term SOP and the long-term SOP and the generated power during series running. Further, the control unit 9 performs control to reduce the maximum output of the motor 4 from the sum of the currently generated power and the short-time SOP before switching the use target from the short-time SOP to the long-time SOP.
  • the maximum output of the motor 4 is reduced below the sum of the current power generation and the short-time SOP. You can relax the feeling and improve the driving feeling.
  • control unit 9 of the present embodiment can control the maximum output of the motor 4 with the sum of the maximum power generated by the generator 3 and the long-time SOP as the upper limit. Such control can prevent the maximum motor output from decreasing before and after switching from the short-time SOP to the long-time SOP. Therefore, there is no possibility that the driver will have a feeling of stalling, and the driving feeling can be further improved.
  • the control unit 9 of the present embodiment controls the maximum output of the motor 4 to asymptotically approach the sum of the maximum power generated by the generator 3 and the long-time SOP.
  • the maximum output of the motor 4 is controlled so that the thick solid line graph before time T2 is smoothly connected to the dashed line graph after time T2 .
  • Such control can prevent fluctuations in the maximum motor output before and after switching from the short-time SOP to the long-time SOP. Therefore, it is possible to prevent not only the feeling of stall but also the discomfort due to the torque fluctuation, thereby further improving the driving feeling.
  • the control unit 9 of the present embodiment sets the smaller one of the sum of the current power generation and the short-time SOP and the sum of the maximum power generation of the generator 3 and the long-time SOP as the maximum output of the motor 4. can be set.
  • the maximum output of the motor 4 is controlled so that the thick solid line graph before time T2 forms the same straight line as the broken line graph after time T2 .
  • Such control can also prevent fluctuations in the maximum motor output before and after switching from the short-time SOP to the long-time SOP, thereby further improving the driving feeling.
  • the long-time SOP can be set smaller than when it exceeds one . In this way, by setting the long-time SOP to be small when the charging rate is lowered, it is possible to suppress deterioration in the performance of the battery 6 . Further, at this time, if only the long-time SOP is set small while maintaining the short-time SOP, it is possible to suppress deterioration of the acceleration response and suppress deterioration of the performance of the battery 6 .
  • the short-time SOP is set small. You may That is, the short-time SOP may be restricted under stricter conditions than the long-time SOP (when the state of charge of the battery 6 is lower). With such a setting, deterioration of the acceleration response of the vehicle 1 can be prevented, and deterioration of the performance of the battery 6 can be efficiently suppressed.
  • the long-time SOP can be set smaller.
  • the SOP low for a long time when the temperature of the battery 6 is out of the predetermined temperature range in this manner, deterioration in the performance of the battery 6 can be suppressed.
  • the long-time SOP is set small while maintaining the short-time SOP, it is possible to suppress deterioration of the acceleration response and suppress deterioration of the performance of the battery 6 .
  • the temperature of the battery 6 is lower than the second lower limit temperature B2 , which is lower than the first lower limit temperature B1 , or higher than the first upper limit temperature C1 .
  • the short-time SOP may be set small. That is, the short-time SOP may be restricted under stricter conditions than the long-time SOP (when the temperature of the battery 6 is too high or too low). With such a setting, deterioration of the acceleration response of the vehicle 1 can be prevented, and deterioration of the performance of the battery 6 can be efficiently suppressed.
  • a short-time SOP or a long-time SOP can be set according to the running mode.
  • the acceleration response can be improved, and the dynamic performance of the vehicle 1 can be improved. be able to.
  • the short-time SOP can have a greater effect on the response at the initial stage of acceleration than the long-time SOP. Therefore, by increasing the short-time SOP in the sport mode, it is possible to dramatically improve the driving feeling. Conversely, in the eco mode in which the response is not so important, by reducing the SOP for a short period of time, it is possible to reduce the power consumption of the battery 6 and improve the energy efficiency.
  • control when the SOP is used for a long period of time, control can be performed to ensure that the battery 6 always retains at least battery power corresponding to the SOP for a short period of time. Further, control can be performed to charge the battery 6 to the generator 3 by driving the engine 2 before the battery 6 is no longer able to secure the battery power corresponding to the SOP for a short period of time.
  • the short-time SOP can be used at any time, for example, in response to a sudden increase in the driver's requested output, and the acceleration response of the vehicle 1 can be improved. Always be able to improve. Therefore, the driving feeling can be further improved.
  • the vehicle 1 has a powertrain in which the engine 2 and the motor 4 are connected via the clutch 5, but the engine 2 and the motor 4 are provided completely separately, and the clutch 5 is omitted. You may At least, in the case of the vehicle 1 that performs series running, by applying the above-described control device 7, the same control as in the above-described embodiment can be realized, and the same effects as in the above-described embodiment can be achieved.
  • This case can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles as well as in the manufacturing industry of control devices installed in hybrid vehicles.

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Abstract

開示の制御装置７は、エンジン２に連結されたジェネレータ３の発電電力とバッテリ６に蓄えられている電池電力とを併用してモータ４を駆動することでシリーズ走行を実施するハイブリッド車両１の制御装置７であって、設定部８と制御部９とを備える。設定部８は、バッテリ６から引き出し可能な電力の最大値として、所定時間以下の短時間に使用される短時間電池出力と、短時間電池出力よりも値が小さく所定時間を超えて使用されうる長時間電池出力とを設定する。制御部９は、シリーズ走行において、短時間電池出力及び長時間電池出力のいずれか一方と発電電力とを使用してモータ４の最大出力を制御する。また、制御部９は、短時間電池出力から長時間電池出力へと使用対象を切り替える前に、モータ４の最大出力を現在の発電電力及び短時間電池出力の和よりも減少させる。これにより、ドライブフィーリングを改善する。

Description

ハイブリッド車両の制御装置
　本件は、シリーズ走行を実施するハイブリッド車両の制御装置に関する。
　従来、シリーズ走行を実施するハイブリッド車両に搭載されるバッテリの出力管理において、要求出力がバッテリの定格出力を超えた場合に、一時的にバッテリ出力を定格出力よりも高くする技術が知られている。この種の技術では、基本的にはバッテリが長時間にわたって安定的に供給しうる定格出力に基づき、バッテリ出力が管理される。一方、そのバッテリ出力が不足するような場合に限り、定格出力よりも高い出力が一時的にバッテリから引き出されるように制御される。このような制御により、バッテリ保護性能を維持しつつ、車両の加速性能を改善しうる（例えば、日本特許第4207829号公報，国際公開第2008/090875号参照）。
特許第4207829号公報 国際公開第2008/090875号
　上記のような制御において、定格出力よりも高い出力を使用しうる時間は、バッテリ保護性能を考慮して比較的短く設定される。したがって、その時間が経過した時点で、バッテリ出力が定格出力まで低下することになる。これにより、車両が急激に失速したような感覚を運転者に与えることがあり、ドライブフィーリングを低下させやすいという課題がある。このようなフィーリングの悪化は、一時的に上昇させたバッテリ出力と定格出力との差が大きいほど顕著となる。
　本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、ドライブフィーリングを改善できるようにしたハイブリッド車両の制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けられる。
　開示のハイブリッド車両の制御装置は、以下に開示する態様または適用例として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。
　開示の制御装置は、エンジンに連結されたジェネレータの発電電力とバッテリに蓄えられている電池電力とを併用してモータを駆動することでシリーズ走行を実施するハイブリッド車両の制御装置であって、設定部と制御部とを備える。
　前記設定部は、前記バッテリから引き出し可能な電力の最大値として、所定時間以下の短時間に使用される短時間電池出力と、前記短時間電池出力よりも値が小さく前記所定時間を超えて使用されうる長時間電池出力とを設定する。
　前記制御部は、前記シリーズ走行において、前記短時間電池出力及び前記長時間電池出力のいずれか一方と前記発電電力とを使用して前記モータの最大出力を制御する。また、前記制御部は、前記短時間電池出力から前記長時間電池出力へと使用対象を切り替える前に、前記モータの最大出力を現在の前記発電電力及び前記短時間電池出力の和よりも減少させる。
　開示のハイブリッド車両の制御装置によれば、短時間電池出力から長時間電池出力への使用対象の切り替え前に、モータの最大出力を現在の発電電力及び短時間電池出力の和よりも減少させることで、モータの最大出力の減少による失速感を緩和してドライブフィーリングを改善できる。
ハイブリッド車両及びその制御装置を示すブロック図である。 （Ａ），（Ｂ）は、短時間ＳＯＰ（短時間電池出力）及び長時間ＳＯＰ（長時間電池出力）の特性を説明するためのグラフである。 （Ａ）～（Ｃ）は、モータ最大出力の変化を説明するためのグラフである。 （Ａ），（Ｂ）は、低ＳＯＣ時の制御内容を説明するためのグラフである。
　開示のハイブリッド車両の制御装置は、以下の実施例によって実施されうる。
［１．装置構成］
　図１は、実施例の制御装置７及び制御装置７が適用される車両１の構成を例示するブロック図である。車両１は、駆動源としてのエンジン２及びモータ４と発電装置としてのジェネレータ３と蓄電装置としてのバッテリ６とが搭載されたハイブリッド車両（ハイブリッド電気自動車，ＨＥＶ）またはプラグインハイブリッド車両（プラグインハイブリッド電気自動車，ＰＨＥＶ）である。プラグインハイブリッド車両とは、バッテリ６に対する外部充電が可能なハイブリッド車両を意味する。プラグインハイブリッド車両には、外部充電設備からの電力が送給される充電ケーブルを差し込むための充電口（インレット）が設けられる。
　エンジン２は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン２の駆動軸には、少なくともエンジン２の駆動力を利用して発電する機能を持つジェネレータ３（発電機）が連結される。ジェネレータ３の発電電力（発電出力）は、モータ４の駆動やバッテリ６の充電に用いられる。エンジン２とジェネレータ３とを繋ぐ動力伝達経路上には、図示しない変速機構が介装されうる。なお、車両１を走行させる電動機としての機能を兼ね備えたジェネレータ３を適用してもよい。
　モータ４は、バッテリ６に蓄えられている電池電力やジェネレータ３の発電電力を用いて車両１を走行させる機能と、回生発電によって生じる電力をバッテリ６に充電する機能とを兼ね備えたモータジェネレータ（電動機兼発電機）である。バッテリ６は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素電池などの二次電池である。モータ４の駆動軸は、車両１の駆動輪に連結される。モータ４と駆動輪とを繋ぐ動力伝達経路上には、図示しない変速機構が介装されうる。
　エンジン２とモータ４とを繋ぐ動力伝達経路上には、クラッチ５が介装される。エンジン２はクラッチ５を介して駆動輪に接続され、モータ４はクラッチ５よりも駆動輪側に配置される。また、ジェネレータ３はクラッチ５よりもエンジン２側に接続される。クラッチ５が切断（解放）されると、エンジン２及びジェネレータ３が駆動輪に対して非接続の状態となり、モータ４が駆動輪に対して接続された状態となる。したがって、例えばモータ４のみを作動させることで、いわゆるＥＶ走行（モーター単独走行）が実現される。これに加えて、エンジン２を作動させてジェネレータ３に発電させることで、いわゆるシリーズ走行が実現される。
　一方、クラッチ５が接続（締結）されると、エンジン２，ジェネレータ３，モータ４の三者が駆動輪に対して接続された状態となる。したがって、例えばエンジン２のみを作動させることで、いわゆるＥＮＧ走行（エンジン単独走行）が実現される。これに加えて、モータ４やジェネレータ３を駆動することで、いわゆるパラレル走行が実現される。なお、車両１は少なくともシリーズ走行が可能なハイブリッド車両であればよく、他の走行態様（ＥＶ走行，ＥＮＧ走行，パラレル走行）は適宜省略されうる。
　エンジン２，ジェネレータ３，モータ４，クラッチ５，バッテリ６の作動状態は、制御装置７によって制御される。制御装置７は、少なくともシリーズ走行を実施するためのコンピュータ（電子制御装置，ＥＣＵ）であり、プロセッサ（演算処理装置）及びメモリ（記憶装置）を内蔵する。制御装置７が実施する制御の内容（制御プログラム）は、メモリに保存されてプロセッサで実行される。本実施例の制御装置７は、車両１のシリーズ走行に際し、ジェネレータ３の発電電力とバッテリ６に蓄えられている電池電力とを併用してモータ４を駆動する制御を実施する。
［２．制御構成］
　図１に示すように、制御装置７には、上記の制御を実施するための要素として、設定部８と制御部９とが設けられる。これらの要素は、制御装置７の機能を便宜的に分類して示したものであり、ソフトウェア（プログラム）やハードウェア（電子制御回路）で実現されうる。これらの要素は、一つのソフトウェアまたはハードウェアに一体化されてもよいし、複数のソフトウェア及びハードウェアに分散化されてもよい。例えば、バッテリ６を管理するためのバッテリＥＣＵ（いわゆるＢＭＵ）にこれらの要素を内蔵させてもよいし、車両１のパワートレインを管理するための車両ＥＣＵ（いわゆるＨＥＶ―ＥＣＵやＰＨＥＶ―ＥＣＵ）にこれらの要素を内蔵させてもよく、あるいは、これらの要素を複数のＥＣＵに分散させて設けてもよい。
　設定部８は、モータ４を駆動するためにバッテリ６から引き出して使用することのできる電力[kW]の最大値として、短時間ＳＯＰ（短時間電池出力，短時間State Of Power）と長時間ＳＯＰ（長時間電池出力，長時間State Of Power）との二種類の電池出力を設定するものである。短時間ＳＯＰは、所定時間以下の比較的短い時間に使用されることが想定された電池出力である。短時間ＳＯＰを使用可能な所定時間のスケール（時間の長さの度合い）は、例えば数秒程度である。これに対して長時間ＳＯＰは、上記の所定時間を超えて、比較的長時間（例えば数十秒以上）にわたって使用されることが想定された電池出力であって、短時間ＳＯＰよりも値が小さく設定される。長時間ＳＯＰは、一般的なバッテリ６の定格出力に相当するパラメータであると理解してもよい。
　短時間ＳＯＰ，長時間ＳＯＰの各々の値は、あらかじめ設定された固定値であってもよいし、バッテリ６の作動状態（充電率ＳＯＣ，健全度ＳＯＨ，入出力電流，電圧，温度等）や車両１の走行状態（走行モード，車速，外気温，アクセル開度等）に応じて設定される可変値であってもよい。また、短時間ＳＯＰを使用できる所定時間についても同様であり、あらかじめ設定された固定値であってもよいし、バッテリ６の作動状態や車両１の走行状態に応じて設定される可変値であってもよい。
　図２（Ａ）は、バッテリ６の充電率と短時間ＳＯＰ及び長時間ＳＯＰとの関係を例示するグラフである。二点鎖線は短時間ＳＯＰを表し、破線は長時間ＳＯＰを表す。この例では、バッテリ６の充電率が第一充電率Ａ１を超える場合と比較して、第一充電率Ａ１以下である場合に、長時間ＳＯＰの値が小さく設定されている。一方、短時間ＳＯＰは、バッテリ６の充電率が第一充電率Ａ１よりも小さい第二充電率Ａ２以下まで落ち込んだ場合に、その値が小さく設定されている。言い換えれば、短時間ＳＯＰは、長時間ＳＯＰと比較してより厳しい条件で（バッテリ６の充電率がより低い状態になって初めて）値が小さく設定されている。
　図２（Ｂ）は、バッテリ６の温度と短時間ＳＯＰ及び長時間ＳＯＰとの関係を例示するグラフである。この例では、バッテリ６の温度が第一下限温度Ｂ１から第一上限温度Ｃ１までの範囲内にある場合と比較して、第一下限温度Ｂ１以下または第一上限温度Ｃ１以上である場合に、長時間ＳＯＰの値が小さく設定されている。一方、短時間ＳＯＰは、バッテリ６の温度が第一下限温度Ｂ１よりも低い第二下限温度Ｂ２以下になった場合や、第一上限温度Ｃ１よりも高い第二上限温度Ｃ２以上になった場合に、その値が小さく設定されている。言い換えれば、短時間ＳＯＰは、長時間ＳＯＰと比較してより厳しい条件で（バッテリ６の温度が過剰に低下または上昇した状態になって初めて）値が小さく設定されている。
　車両１の走行モードに応じて短時間ＳＯＰや長時間ＳＯＰを設定する場合には、その走行モードに適した車両１のレスポンスが得られやすくなるように各々の値を設定してもよい。例えば、エコモード，ノーマルモード，スポーツモードの三種類の走行モードを備えた車両１において、エコモード時の短時間ＳＯＰ，長時間ＳＯＰを比較的小さく設定し、スポーツモード時の短時間ＳＯＰ，長時間ＳＯＰを比較的大きく設定してもよい。なお、走行モードは、乗員により手動で選択されるものであってもよいし、車両１の走行状態に応じて自動的に選択されるものであってもよい。
　エコモードとは、車両１の運動性能よりもコストが重視される走行モードである。エコモードでは、例えば所定のアクセル開度に応じて設定される要求出力をノーマルモード時よりも小さく設定することで、エネルギー効率重視の走行（燃費や電費に優れた走行）が実現される。このようなエコモード時の短時間ＳＯＰ，長時間ＳＯＰをノーマルモード時よりも小さくすることで、バッテリ６の充電率が維持されやすくなり、エネルギー効率がさらに改善されうる。
　スポーツモードとは、コストよりも車両１の運動性能が重視される走行モードである。スポーツモードでは、例えば所定のアクセル開度に応じて設定されるドライバー要求出力をノーマルモード時よりも大きく設定することで、スポーティーな走行（躍動感や敏捷性に優れた走行）が実現される。このようなスポーツモード時の短時間ＳＯＰ，長時間ＳＯＰをノーマルモード時よりも大きくすることで、加速レスポンスがさらに改善され、車両１の運動性能が向上しうる。
　制御部９は、シリーズ走行において、短時間ＳＯＰ及び長時間ＳＯＰのいずれか一方とジェネレータ３の発電電力とを使用してモータ４の最大出力を制御するものである。短時間ＳＯＰは、例えばドライバー要求出力に対して長時間ＳＯＰが不足している場合（発電電力及び長時間ＳＯＰの和がドライバー要求出力に満たない場合）や、エンジン２の始動直後等に使用されうる。また、ドライバー要求出力が比較的小さい場合には、長時間ＳＯＰが使用される。
　好ましくは、制御部９が長時間ＳＯＰを使用する際に、少なくとも短時間ＳＯＰに相当する電池電力を常にバッテリ６に確保する制御を実施する。すなわち、バッテリ６に充電されている電池電力が短時間ＳＯＰに相当する電池電力を下回るおそれがある場合にはそうなる前に、制御部９がエンジン２を駆動することでジェネレータ３にバッテリ６を充電させる制御を実施する。このような制御を実施すれば、制御部９がいつでも短時間ＳＯＰに相当する電池電力を使用してモータ４を駆動できるようになる。
　また、制御部９は、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへと使用対象を切り替える前に、モータ４の最大出力を調整して現在の発電電力及び短時間ＳＯＰの和よりも減少させる制御を実施する。つまり、短時間ＳＯＰの役目を長時間ＳＯＰへと引き継ぐ際に、短時間ＳＯＰをフル活用した状態からいきなり長時間ＳＯＰへと切り替えるのではなく、短時間ＳＯＰに余力が残るようにあえてモータ４の最大出力を減少させた状態にした上で、長時間ＳＯＰへと切り替える制御を実施する。この制御について、図３（Ａ）～（Ｃ）を用いて詳述する。
　図３（Ａ）～（Ｃ）は、車両１のシリーズ走行での発進時におけるモータ最大出力の経時変化を例示するグラフである。ここでは、アクセルペダルが運転者によってフルストロークで踏み込まれ、ドライバー要求出力が比較的大きな値で設定されている（実モータ出力がモータ最大出力にほぼ等しく制御されている）ものとする。図３（Ａ）の時刻Ｔ０は、アクセルペダルが踏み込まれた時刻（またはそのアクセル操作によってエンジン２が始動し、ジェネレータ３による発電が開始された時刻）である。図中にハッチングで示すジェネレータ３の発電電力は、エンジン２及びジェネレータ３の回転速度が上昇するにつれて増加する。また、時刻Ｔ２にはエンジン２の回転速度が所定の定格値に達する。これにより、時刻Ｔ２以後のジェネレータ３の発電電力は最大発電電力となる。
　ここで、長時間ＳＯＰを用いて車両１を発進させることを検討すると、モータ４を駆動するために使用可能な出力の最大値は、破線グラフで示すように、現在の（その時点の）発電電力と長時間ＳＯＰとの和に相当する値となる。したがって、時刻Ｔ０～Ｔ２間におけるモータ出力が不足し、良好な加速レスポンスが得られない。これに対し、長時間ＳＯＰよりも大きな値を持つ短時間ＳＯＰを用いて車両１を発進させることを検討すると、モータ４を駆動するために使用可能な出力の最大値は、二点鎖線グラフで示すように、現在の（その時点の）発電電力と短時間ＳＯＰとの和に相当する値となる。したがって、時刻Ｔ０～Ｔ２間における加速レスポンスが改善される。
　一方、短時間ＳＯＰの使用時間は所定時間以下であることが想定されており、長時間にわたって使い続けることはできない。そのため、少なくとも所定時間が経過する前に、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへと使用対象が切り替えられることになる。この切り替えに際し、単に短時間ＳＯＰの使用を停止して長時間ＳＯＰの使用を開始したのでは、太実線グラフで示すように切り替え時にモータ最大出力が急激に減少し、運転者に失速感（いわゆるトルク抜け感）を覚えさせてしまう。失速感の大きさは、短時間ＳＯＰと長時間ＳＯＰとの差が大きいほど顕著となる。なお、図３（Ａ）では時刻Ｔ２に短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへの切り替えがなされた場合の挙動を示しているが、切り替えのタイミングが異なる時刻であっても失速感は発生しうる。
　このような課題に対し、本実施例では、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへの切り替えに先立ってモータ４の最大出力が調整される。すなわち、図３（Ｂ），（Ｃ）の時刻Ｔ２よりも前に、モータ最大出力（太実線グラフ）を現在の発電電力及び短時間ＳＯＰの和（二点鎖線グラフ）よりも減少させる制御が実施される。これにより、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへの切り替えの前後におけるモータ最大出力の変動が小さくなり、失速感が抑制または解消される。
　好ましくは、短時間ＳＯＰを使用する際に、ジェネレータ３の最大発電電力及び長時間ＳＯＰの和を上限として、制御部９がモータ４の最大出力を制御する。すなわち、図３（Ｂ），（Ｃ）の時刻Ｔ２以前におけるモータ最大出力の上限値が、時刻Ｔ２以後における破線グラフの値に制限されるように、モータ４の最大出力を制御する。このような制御を実施した場合には、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへの切り替え時にモータ最大出力が減少しなくなるため、失速感の発生が防止される。
　また、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへの切り替えに際し、制御部９がモータ４の最大出力をジェネレータ３の最大発電電力及び長時間ＳＯＰの和に漸近させる制御を実施してもよい。例えば、図３（Ｂ）に示す通り、時刻Ｔ２以前における太実線グラフが時刻Ｔ２以後における破線グラフに対して滑らかに接続されるように、モータ４の最大出力を制御する。このような制御を実施した場合には、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへの切り替えの前後でモータ最大出力が変動しなくなるため、失速感だけでなくトルク変動が防止されてドライブフィーリングが改善される。
　あるいは、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへの切り替えに際し、制御部９がモータ４の最大出力をジェネレータ３の最大発電電力及び長時間ＳＯＰの和に一致させる制御を実施してもよい。例えば、図３（Ｃ）に示す通り、時刻Ｔ２以前から太実線グラフが時刻Ｔ２以後における破線グラフと同一直線をなすように、モータ４の最大出力を制御する。このような制御を実施した場合にも、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへの切り替え時におけるトルク変動が防止され、ドライブフィーリングが改善される。
　なお、この制御は、現在の発電電力及び短時間ＳＯＰの和とジェネレータ３の最大発電電力及び長時間ＳＯＰの和とを算出し、値が小さい一方をモータ４の最大出力に設定することで容易に実現可能である。すなわち、図３（Ｂ），（Ｃ）の時刻Ｔ２以前における二点鎖線グラフ上の値と時刻Ｔ２以後における破線グラフ上の値とを常時算出し、ミニマム取りの処理を行うことでモータ最大出力（太実線グラフ）を決定すればよい。図３（Ｃ）の時刻Ｔ１以前は前者の値が小さく、時刻Ｔ１以後は後者の値が小さくなっている。このような制御により、時刻Ｔ２の前後でのトルク変動が確実かつ容易に防止される。
　図４（Ａ），（Ｂ）は、図３（Ｃ）と比較して長時間ＳＯＰが小さい場合の制御を説明するためのグラフである。例えば、図２（Ａ）に示すような特性を用いて長時間ＳＯＰの値を設定する際に、バッテリ６の充電率が第一充電率Ａ１未満である場合には、長時間ＳＯＰの値が小さくなる。これにより、低ＳＯＣ時の長時間ＳＯＰ（細破線グラフ）は、高ＳＯＣ時の長時間ＳＯＰ〔図３（Ｃ）と同じ破線グラフ〕と比較して下方へ移動する。したがって、ジェネレータ３の発電電力が最大となる時刻Ｔ２におけるモータ４の最大出力は、図３（Ｃ）に示す場合よりも小さくなる。言い換えれば、時刻Ｔ２における二点鎖線グラフの値と細破線グラフの値との差が大きくなるため、単に短時間ＳＯＰの使用を停止して長時間ＳＯＰの使用を開始したのでは、強い失速感が生じかねない。
　これに対して本実施例の制御部９によれば、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへと使用対象を切り替える前に、モータ４の最大出力が現在の発電電力及び短時間ＳＯＰの和よりも小さく制御されるため、上記の失速感が緩和される。また、モータ４の最大出力をジェネレータ３の最大発電電力及び長時間ＳＯＰの和に一致させる制御を実施した場合には、図４（Ｂ）に示す通り、時刻Ｔ２以前から太実線グラフが時刻Ｔ２以後における破線グラフと同一直線状となる。したがって、時刻Ｔ２前後でのトルク変動が防止され、ドライブフィーリングが改善される。
　なお、図４（Ｂ）において、ジェネレータ３の最大発電電力及び長時間ＳＯＰの和が現在の発電電力及び短時間ＳＯＰの和よりも小さくなる時刻Ｔ１′は、図３（Ｃ）における時刻Ｔ１よりも前の（時刻Ｔ０に近い）時刻となる。したがって、図４（Ｂ）の制御では、モータ最大出力が増加する時間の長さ（時刻Ｔ０～Ｔ１′間の時間）が図３（Ｃ）の制御よりも短く、モータ最大出力自体の値も小さい。一方、図４（Ｂ）の時刻Ｔ０～Ｔ１′間におけるモータ最大出力の値や増加勾配は、図３（Ｃ）の時刻Ｔ０～Ｔ１間におけるモータ最大出力の値や増加勾配とほぼ同等な値となる。このように、図４（Ｂ）の制御は、時刻Ｔ１′以後の「加速の伸び」については図３（Ｃ）の制御に及ばないものの「加速レスポンス」については図３（Ｃ）の制御に匹敵する。
［３．効果］
　（１）上述の通り、本実施例の制御装置７（ハイブリッド車両の制御装置）には、設定部８と制御部９とが設けられる。設定部８は、バッテリ６から引き出し可能な電力の最大値として、所定時間以下の短時間に使用される短時間ＳＯＰ（短時間電池出力）と、短時間ＳＯＰよりも値が小さく所定時間を超えて使用されうる長時間ＳＯＰ（長時間電池出力）とを設定する。制御部９は、シリーズ走行において、短時間ＳＯＰ及び長時間ＳＯＰのいずれか一方と発電電力とを使用してモータ４の最大出力を制御する。また、制御部９は、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへと使用対象を切り替える前に、モータ４の最大出力を現在の発電電力及び短時間ＳＯＰの和よりも減少させる制御を実施する。
　このように、長時間ＳＯＰだけでなく短時間ＳＯＰを使用してモータ４の最大出力を制御することで、ジェネレータ３で生成される発電電力の上昇の遅れによるモータ４の出力不足を短時間ＳＯＰで補うことができ、車両１の加速レスポンスを改善できる。また、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへと使用対象を切り替える前に、モータ４の最大出力を現在の発電電力及び短時間ＳＯＰの和よりも減少させることで、モータ４の最大出力の減少による失速感を緩和でき、ドライブフィーリングを改善できる。
　（２）本実施例の制御部９は、短時間ＳＯＰを使用する際に、ジェネレータ３の最大発電電力及び長時間ＳＯＰの和を上限として、モータ４の最大出力を制御しうる。このような制御により、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへの切り替えの前後におけるモータ最大出力の減少を防止できる。したがって、運転者に失速感を覚えさせるおそれがなくなり、ドライブフィーリングをさらに改善できる。
　また、本実施例の制御部９は、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへの切り替えに際し、制御部９がモータ４の最大出力をジェネレータ３の最大発電電力及び長時間ＳＯＰの和に漸近させる制御を実施しうる。例えば、図３（Ｂ）に示す通り、時刻Ｔ２以前における太実線グラフが時刻Ｔ２以後における破線グラフに対して滑らかに接続されるように、モータ４の最大出力が制御される。このような制御により、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへの切り替えの前後におけるモータ最大出力の変動を防止できる。したがって、失速感だけでなくトルク変動による違和感の発生を防止でき、ドライブフィーリングをさらに改善できる。
　（３）本実施例の制御部９は、現在の発電電力及び短時間ＳＯＰの和とジェネレータ３の最大発電電力及び長時間ＳＯＰの和とのうち、値が小さい一方をモータ４の最大出力として設定しうる。例えば、図３（Ｃ）に示す通り、時刻Ｔ２以前における太実線グラフが時刻Ｔ２以後における破線グラフと同一直線をなすように、モータ４の最大出力が制御される。このような制御においても、短時間ＳＯＰから長時間ＳＯＰへの切り替えの前後におけるモータ最大出力の変動を防止でき、ドライブフィーリングをさらに改善できる。また、モータ４の最大出力をジェネレータ３の最大発電電力及び長時間ＳＯＰの和に漸近させる制御と比較して、モータ４の最大出力が一定となる期間が長くなることから、走行安定性を向上させることができる。
　（４）上記の実施例では、図２（Ａ）に破線で示すように、バッテリ６の充電率が第一充電率Ａ１以下である場合に、バッテリ６の充電率が第一充電率Ａ１を超える場合と比較して、長時間ＳＯＰが小さく設定されうる。このように、充電率が低下した場合に長時間ＳＯＰを小さく設定することで、バッテリ６の性能低下を抑制できる。またこのとき、短時間ＳＯＰを保ちつつ長時間ＳＯＰのみを小さく設定すれば、加速レスポンスの悪化を抑制しつつ、バッテリ６の性能低下を抑制できる。
　（５）図２（Ａ）に二点鎖線で示すように、バッテリ６の充電率が第一充電率Ａ１よりも小さい第二充電率Ａ２以下である場合に、短時間ＳＯＰを小さく設定してもよい。すなわち、長時間ＳＯＰと比較してより厳しい条件で（バッテリ６の充電率がより低い状態になった場合に）短時間ＳＯＰに制限を加えるようにしてもよい。このような設定により、車両１の加速レスポンスの悪化を防止しつつ、効率よくバッテリ６の性能低下を抑制できる。
　（６）上記の実施例では、図２（Ｂ）に破線で示すように、バッテリ６の温度が第一下限温度Ｂ１以下または第一上限温度Ｃ１以上である場合に、バッテリ６の温度が第一下限温度Ｂ１を超えかつ第一上限温度Ｃ１未満である場合と比較して、長時間ＳＯＰが小さく設定されうる。このように、バッテリ６の温度が所定の温度範囲から外れた場合に長時間ＳＯＰを小さく設定することで、バッテリ６の性能低下を抑制できる。またこのとき、短時間ＳＯＰを保ちつつ長時間ＳＯＰのみを小さく設定すれば、加速レスポンスの悪化を抑制しつつ、バッテリ６の性能低下を抑制できる。
　（７）図２（Ｂ）に二点鎖線で示すように、バッテリ６の温度が第一下限温度Ｂ１よりも低い第二下限温度Ｂ２以下、または、第一上限温度Ｃ１よりも高い第二上限温度Ｃ２以上である場合に、短時間ＳＯＰを小さく設定してもよい。すなわち、長時間ＳＯＰと比較してより厳しい条件で（バッテリ６の温度が高すぎる状態や低すぎる状態になった場合に）短時間ＳＯＰに制限を加えるようにしてもよい。このような設定により、車両１の加速レスポンスの悪化を防止しつつ、効率よくバッテリ６の性能低下を抑制できる。
　（８）上記の実施例では、走行モードに応じて短時間ＳＯＰや長時間ＳＯＰが設定されうる。例えば、スポーツモード時の短時間ＳＯＰ，長時間ＳＯＰをノーマルモード時の短時間ＳＯＰ，長時間ＳＯＰよりも大きく設定することで、加速レスポンスを改善することができ、車両１の運動性能を向上させることができる。なお、長時間ＳＯＰと比較して短時間ＳＯＰは、加速初期におけるレスポンスに大きな影響を与えうる。したがって、スポーツモード時の短時間ＳＯＰを増大させることで、ドライブフィーリングを飛躍的に改善できる。反対に、レスポンスがあまり重視されないエコモードにおいては、短時間ＳＯＰを減少させることで、バッテリ６の電力の浪費を抑えることができ、エネルギー効率を改善することができる。
　（９）本実施例では、長時間ＳＯＰを使用する際に、少なくとも短時間ＳＯＰに相当する電池電力を常にバッテリ６に確保する制御が実施されうる。また、短時間ＳＯＰに相当する電池電力がバッテリ６に確保されなくなる前にエンジン２を駆動することでジェネレータ３にバッテリ６を充電させる制御が実施されうる。このように、短時間ＳＯＰに相当する電池電力を常にバッテリ６に保存しておくことで、例えばドライバー要求出力の急増に対していつでも短時間ＳＯＰを使用できるようになり、車両１の加速レスポンスを常時改善できるようになる。したがって、ドライブフィーリングをさらに改善できる。
［４．その他］
　上記の実施例はあくまでも例示に過ぎず、本実施例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施例の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、本実施例の各構成は、必要に応じて取捨選択でき、あるいは、適宜組み合わせることができる。
　上記の実施例では、クラッチ５を介してエンジン２とモータ４とが接続されるパワートレインを有する車両１を例示したが、エンジン２とモータ４とを完全に分離して設け、クラッチ５を省略してもよい。少なくとも、シリーズ走行を実施する車両１であれば、上記の制御装置７を適用することで上述の実施形態と同様の制御を実現でき、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
　本件は、ハイブリッド車両の製造産業に利用可能であるとともに、ハイブリッド車両に搭載される制御装置の製造産業に利用可能である。
１　車両
２　エンジン
３　ジェネレータ
４　モータ
５　クラッチ
６　バッテリ
７　制御装置
８　設定部
９　制御部

Claims (9)

  1. 　エンジンに連結されたジェネレータの発電電力とバッテリに蓄えられている電池電力とを併用してモータを駆動することでシリーズ走行を実施するハイブリッド車両の制御装置であって、
    　前記バッテリから引き出し可能な電力の最大値として、所定時間以下の短時間に使用される短時間電池出力と、前記短時間電池出力よりも値が小さく前記所定時間を超えて使用されうる長時間電池出力とを設定する設定部と、
    　前記シリーズ走行において、前記短時間電池出力及び前記長時間電池出力のいずれか一方と前記発電電力とを使用して前記モータの最大出力を制御する制御部とを備え、
    　前記制御部は、前記短時間電池出力から前記長時間電池出力へと使用対象を切り替える前に、前記モータの最大出力を現在の前記発電電力及び前記短時間電池出力の和よりも減少させる
    ことを特徴とする、ハイブリッド車両の制御装置。
  2. 　前記制御部は、前記短時間電池出力を使用する際に、前記ジェネレータの最大発電電力及び前記長時間電池出力の和を上限として、前記モータの最大出力を制御する
    ことを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
  3. 　前記制御部は、現在の前記発電電力及び前記短時間電池出力の和と前記ジェネレータの最大発電電力及び前記長時間電池出力の和とのうち、値が小さい一方を前記モータの最大出力とする
    ことを特徴とする、請求項１または２記載のハイブリッド車両の制御装置。
  4. 　前記設定部は、前記バッテリの充電率が第一充電率以下である場合に、前記バッテリの充電率が前記第一充電率を超える場合と比較して、前記長時間電池出力を小さく設定する
    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制御装置。
  5. 　前記設定部は、前記バッテリの充電率が前記第一充電率よりも小さい第二充電率以下である場合に、前記バッテリの充電率が前記第二充電率を超える場合と比較して、前記短時間電池出力を小さく設定する
    ことを特徴とする、請求項４記載のハイブリッド車両の制御装置。
  6. 　前記設定部は、前記バッテリの温度が第一下限温度以下または第一上限温度以上である場合に、前記バッテリの温度が前記第一下限温度を超えかつ前記第一上限温度未満である場合と比較して、前記長時間電池出力を小さく設定する
    ことを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  7. 　前記設定部は、前記バッテリの温度が前記第一下限温度よりも低い第二下限温度以下または前記第一上限温度よりも高い第二上限温度以上である場合に、前記バッテリの温度が前記第二下限温度を超えかつ前記第二上限温度未満である場合と比較して、前記短時間電池出力を小さく設定する
    ことを特徴とする、請求項６記載のハイブリッド車両の制御装置。
  8. 　前記設定部は、走行モードに応じて前記短時間電池出力を設定する
    ことを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  9. 　前記制御部は、前記長時間電池出力を使用する際に、少なくとも前記短時間電池出力に相当する前記電池電力を常に前記バッテリに確保するとともに、前記短時間電池出力に相当する前記電池電力が前記バッテリに確保されなくなる前に前記エンジンを駆動することで前記ジェネレータに前記バッテリを充電させる
    ことを特徴とする、請求項１～８のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
     
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