(57)【要約】【課題】二次電池と回転電機とが搭載された車両において、回転電機での発電ができない状態が解除された場合に、二次電池の充電状態を早期に所定の制御範囲内に復帰させる。【解決手段】シフトポジションＳＰがＮポジションである場合にバッテリの充電ができない車両において、ＥＣＵは、シフトポジションＳＰがＮポジションであり（Ｓ１００にてＹＥＳ）、かつバッテリ温度ＴＢが基準温度よりも低く（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、かつバッテリのＳＯＣが基準値よりも大きい場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、バッテリの昇温制御を実行する。バッテリの昇温制御においては、バッテリの充電と放電とが交互に繰り返される。【選択図】図４
2010119171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と回転電機とが搭載された車両の制御装置であって、前記回転電機は、発電機として作動される場合に前記二次電池を充電するための電力を発生するとともに、前記車両の運転者によって設定されるシフト位置がニュートラル位置である場合には停止され、
前記制御装置は、
前記シフト位置を検出するシフトセンサと、
前記二次電池の温度を検出する温度センサと、
前記シフトセンサおよび前記温度センサに接続され、所定条件が成立した場合に前記二次電池の温度を上昇させる制御を実行する制御部とを含み、
前記所定条件は、前記シフト位置が前記ニュートラル位置であり、かつ前記二次電池の温度が基準温度よりも低いという条件を含む、車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記所定条件が成立した場合、前記二次電池の電力を用いて前記二次電池の温度を上昇させ、
前記所定条件は、前記シフト位置が前記ニュートラル位置であり、かつ前記二次電池の温度が基準温度よりも低いという条件に加えて、前記二次電池の充電状態を示す値が基準値よりも大きいという条件をさらに含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記車両は、前記回転電機と前記二次電池との間で電圧変換を行なう電圧変換器をさらに含み、
前記制御部は、前記所定条件が成立した場合、前記二次電池の内部に電流が流れるように前記電圧変換器を制御する、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記車両は、前記電圧変換器と前記回転電機との間に設けられたコンデンサをさらに含み、
前記制御部は、前記所定条件が成立した場合、前記二次電池と前記コンデンサとの間で電力が授受されるように前記電圧変換器を制御する、請求項３に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記所定条件が成立した場合、前記二次電池の電圧を昇圧して前記二次電池の電力を前記コンデンサに放電させるように前記電圧変換器を制御する昇圧制御と、前記コンデンサの電圧を降圧して前記コンデンサの電力を前記二次電池に充電させるように前記電圧変換器を制御する降圧制御とを交互に行なう、請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記シフト位置が前記ニュートラル位置とは別の所定位置である場合、前記二次電池の充電状態を示す値が所定の制御範囲の下限値より低いときに、前記回転電機を発電機として機能させて前記二次電池を充電する、請求項１〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記車両は、内燃機関と前記回転電機とを動力源とするハイブリッド車両である、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項８】
二次電池と回転電機とが搭載された車両の制御装置が行なう制御方法であって、前記回転電機は、発電機として作動される場合に前記二次電池を充電するための電力を発生するとともに、前記車両の運転者によって設定されるシフト位置がニュートラル位置である場合には停止され、
前記制御方法は、
前記シフト位置を検出するステップと、
前記二次電池の温度を検出するステップと、
所定条件が成立した場合に前記二次電池の温度を上昇させる制御を実行するステップとを含み、
前記所定条件は、前記シフト位置が前記ニュートラル位置であり、かつ前記二次電池の温度が基準温度よりも低いという条件を含む、車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池に接続された回転電機を少なくとも１つの動力源とする車両の制御に関し、特に、二次電池の温度制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの動力をジェネレータと駆動軸とに分配する遊星歯車機構と、駆動軸に接続された走行用モータとを備えたハイブリッド車両が公知である。このようなハイブリッド車では、運転者によって操作されるシフトレバーの位置（シフトポジション）がニュートラルポジションである場合には、ジェネレータおよび走行用モータが停止されるため、モータに電力を供給する二次電池の残存容量が低下しても、二次電池を充電するための電力をジェネレータおよび走行用モータを用いて発生させることができない。
【０００３】
このような問題に鑑みて、たとえば特開２００８−９４１７８号公報（特許文献１）には、内燃機関と、二次電池から供給された電力により作動される回転電機とを走行源とする車両において、車両に必要な容量を二次電池に残存させる技術が開示されている。
【０００４】
特開２００８−９４１７８号公報に開示された制御装置は、内燃機関と、二次電池から供給された電力により作動される回転電機とを走行源とする車両を制御する。回転電機は、電動機として機能することにより内燃機関を始動するとともに、内燃機関により作動されて発電機として機能することにより二次電池を充電するための電力を発生する。制御装置は、車両の運転者により選択されたシフトポジションがニュートラルポジションであることにより回転電機の作動が少なくとも発電機として機能しないように制御された場合、二次電池の残存容量に基づいて、二次電池から負荷への放電を遮断する。
【０００５】
特開２００８−９４１７８号公報に開示された制御装置によると、シフトポジションがニュートラルポジションであると、駆動力が不要であることから回転電機が停止されるため、回転電機を発電機として機能させて二次電池を充電するための電力を発生させることができない。このような状態で負荷への放電を継続すると、車両に必要な容量（たとえば内燃機関の再始動に必要な容量）を二次電池に残存させることができない。そこで、二次電池の残存容量に基づいて、二次電池から負荷への放電が遮断される。これにより、車両に必要な容量を二次電池に残存させることができる。
【特許文献１】特開２００８−９４１７８号公報
【特許文献２】特開２００４−５２５７３号公報
【特許文献３】特開２００３−２１９５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、ハイブリッド車両においては、シフトポジションがニュートラルポジションである場合、二次電池を充電するための電力を発電できない。その後、シフトポジションがニュートラルポジション以外のポジションに切り換えられると、二次電池を充電するための電力を回転電機で発電することが可能となるが、この際、二次電池が低温状態であると二次電池の充電電力の受け入れ性が悪く（充電可能電力が低く）、二次電池の残存容量を所定の制御範囲内に復帰させるまでの時間が遅くなる。しかしながら、特開２００８−９４１７８号公報、特開２００４−５２５７３号公報、および特開２００３−２１９５６４号公報のいずれにも、このような問題について何ら言及されていない。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、二次電池に接続された回転電機を少なくとも１つの動力源とする車両において、回転電機での発電ができない状態が解除された場合に、二次電池の充電状態を早期に所定の制御範囲内に復帰させることができる制御装置および制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る制御装置は、二次電池と回転電機とが搭載された車両を制御する。回転電機は、発電機として作動される場合に二次電池を充電するための電力を発生するとともに、車両の運転者によって設定されるシフト位置がニュートラル位置である場合には停止される。制御装置は、シフト位置を検出するシフトセンサと、二次電池の温度を検出する温度センサと、シフトセンサおよび温度センサに接続され、所定条件が成立した場合に二次電池の温度を上昇させる制御を実行する制御部とを含む。所定条件は、シフト位置がニュートラル位置であり、かつ二次電池の温度が基準温度よりも低いという条件を含む。
【０００９】
第２の発明に係る制御装置においては、制御部は、所定条件が成立した場合、二次電池の電力を用いて二次電池の温度を上昇させる。所定条件は、シフト位置がニュートラル位置であり、かつ二次電池の温度が基準温度よりも低いという条件に加えて、二次電池の充電状態を示す値が基準値よりも大きいという条件をさらに含む。
【００１０】
第３の発明に係る制御装置においては、車両は、回転電機と二次電池との間で電圧変換を行なう電圧変換器をさらに含む。制御部は、所定条件が成立した場合、二次電池の内部に電流が流れるように電圧変換器を制御する。
【００１１】
第４の発明に係る制御装置においては、車両は、電圧変換器と回転電機との間に設けられたコンデンサをさらに含む。制御部は、所定条件が成立した場合、二次電池とコンデンサとの間で電力が授受されるように電圧変換器を制御する。
【００１２】
第５の発明に係る制御装置においては、制御部は、所定条件が成立した場合、二次電池の電圧を昇圧して二次電池の電力をコンデンサに放電させるように電圧変換器を制御する昇圧制御と、コンデンサの電圧を降圧してコンデンサの電力を二次電池に充電させるように電圧変換器を制御する降圧制御とを交互に行なう。
【００１３】
第６の発明に係る制御装置においては、制御部は、シフト位置がニュートラル位置とは別の所定位置である場合、二次電池の充電状態を示す値が所定の制御範囲の下限値より低いときに、回転電機を発電機として機能させて二次電池を充電する。
【００１４】
第７の発明に係る制御装置においては、車両は、内燃機関と回転電機とを動力源とするハイブリッド車両である。
【００１５】
第８の発明に係る制御装置においては、二次電池と回転電機とが搭載された車両の制御装置が行なう制御方法である。回転電機は、発電機として作動される場合に二次電池を充電するための電力を発生するとともに、車両の運転者によって設定されるシフト位置がニュートラル位置である場合には停止される。制御方法は、シフト位置を検出するステップと、二次電池の温度を検出するステップと、所定条件が成立した場合に二次電池の温度を上昇させる制御を実行するステップとを含む。所定条件は、シフト位置がニュートラル位置であり、かつ二次電池の温度が基準温度よりも低いという条件を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、シフト位置がニュートラル位置であり、かつ二次電池の温度が基準温度よりも低いという条件が成立した場合、二次電池の温度を上昇させる制御が実行される。そのため、その後にシフト位置がニュートラル位置とは別の所定位置に切り換えられて、回転電機で発電した電力を二次電池に充電する際、二次電池が低温状態であることが回避される。これにより、二次電池の充電電力の受け入れ性が良好となり、二次電池の充電状態を早期に制御範囲内に復帰させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１８】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載したハイブリッド車両について説明する。なお、本発明に係る制御装置が適用されるハイブリッド車両は図１に示すハイブリッド車両に限定されない。
【００１９】
ハイブリッド車両は、駆動源としての、たと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（以下、単にエンジンという）１２０と、モータジェネレータ１４０（ＭＧ（１）１４０ＡおよびＭＧ（２）１４０Ｂ）を含む。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、ＭＧ（１）１４０ＡとＭＧ（２）１４０Ｂとを区別して説明する必要がない場合は、単にモータジェネレータ１４０と記載する。モータジェネレータ１４０は、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、ジェネレータとして機能したり、モータとして機能したりする。このモータジェネレータ１４０がジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。
【００２０】
ハイブリッド車両には、この他に、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力をドライブシャフト１５０を経由して駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする減速機１８０と、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０とＭＧ（１）１４０Ａとの２経路に分配する動力分割機構２００と、直流電力を蓄電するバッテリ１００と、バッテリ１００の直流とモータジェネレータ１４０の交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ２４０Ａ，２４０Ｂと、バッテリ１００とインバータ２４０Ａ，２４０Ｂとの間に設けられる昇圧コンバータ８００と、ハイブリッド車両の状態に応じて、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＥＣＵ８０００とを含む。
【００２１】
動力分割機構２００は、エンジン１２０の動力を、駆動輪１６０とＭＧ（１）１４０Ａとの両方に振り分けるために、キャリア（Ｃ）、サンギヤ（Ｓ）およびリングギヤ（Ｒ）を備えた遊星歯車機構（プラネタリギヤ）が使用される。
【００２２】
バッテリ１００は、複数のセルを直列に接続したモジュールをさらに複数直列に接続した二次電池である。バッテリ１００は、モータジェネレータ１４０の駆動など、ハイブリッドシステム全体に必要な電力を蓄電する。バッテリ１００は、低温であるほど、内部抵抗が大きくなり充電可能電力および放電可能電力が低下する特性を有する。
【００２３】
昇圧コンバータ８００は、バッテリ１００の電圧を昇圧した電力をモータジェネレータ１４０に供給する。
【００２４】
インバータ２４０Ａ，２４０Ｂは、それぞれ、６つのＩＧＢＴ（Ｉnsulated Gate Bipolar Transistor）と、各ＩＧＢＴにそれぞれ並列に接続された６つのダイオードとを含む。インバータ２４０Ａ，２４０Ｂは、ＥＣＵ８０００からの制御信号に基づいて、ＭＧ（１）１４０Ａ、ＭＧ（２）１４０Ｂをモータまたはジェネレータとして機能させる。
【００２５】
インバータ２４０Ａ，２４０Ｂは、モータジェネレータ１４０をモータとして機能させる場合、バッテリ１００から供給された直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１４０に供給し、モータジェネレータ１４０をジェネレータとして機能させる場合、モータジェネレータ１４０が発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ１００に充電する。
【００２６】
メインコンデンサ４００は、インバータ２４０Ａ，２４０Ｂと並列に接続されている。メインコンデンサ４００は、バッテリ１００から供給された電力、またはインバータ２４０Ａ，２４０Ｂから供給された電力を平滑化するため、電荷を一旦蓄積する。平滑化された電力は、インバータ２４０Ａ，２４０Ｂまたはバッテリ１００に供給される。
【００２７】
昇圧コンバータ８００は、ＥＣＵ８０００に接続され、バッテリ１００とメインコンデンサ４００との間に設けられる。
【００２８】
昇圧コンバータ８００は、第１スイッチング素子（ＳＷ（１））８１０と、第２スイッチング素子（ＳＷ（２））８２０と、ＳＷ（１）８１０およびＳＷ（２）８２０にそれぞれ並列に接続されるダイオード８１２，８２２と、電流変化を妨げるリアクトル８３０と、コンデンサ８４０とから構成される。
【００２９】
ＳＷ（１）８１０およびＳＷ（２）８２０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によりオン／オフ（スイッチング）されるＩＧＢＴである。
【００３０】
ＥＣＵ８０００からの制御信号によりＳＷ（１）８１０およびＳＷ（２）８２０がオン／オフされると、昇圧コンバータ８００の出力電圧値ＶＨは、入力電圧値ＶＬ（通常はバッテリ１００の定格電圧値）を昇圧させた値となる。
【００３１】
ＥＣＵ８０００からの制御信号が停止されてＳＷ（１）８１０およびＳＷ（２）８２０のオン／オフが停止されると、昇圧コンバータ８００の出力電圧値ＶＨは、ほぼ入力電圧値ＶＬと一致する値となる。
【００３２】
ＥＣＵ８０００には、温度センサ１０２、電流センサ１０４、電圧センサ１０６，８０２，８０４、シフトポジションセンサ７０２、アクセル開度センサ７０４が接続される。
【００３３】
温度センサ１０２は、バッテリ１００の温度（バッテリ温度）ＴＢを検出する。電流センサ１０４は、バッテリ１００に対して入出力される電流（バッテリ電流）ＩＢを検出する。電圧センサ１０６は、バッテリ１００の端子間電圧値（バッテリ電圧値）ＶＢを検出する。電圧センサ８０２は、昇圧コンバータ８００の入力電圧値ＶＬを検出する。電圧センサ８０４は、昇圧コンバータ８００の出力電圧値ＶＨを検出する。シフトポジションセンサ７０２は、運転者によってＤ（ドライブ）、Ｎ（ニュートラル）、Ｒ（リバース）、Ｐ（パーキング）のいずれかのポジションに設定されるシフトレバーの位置（シフトポジション）ＳＰを検出する。アクセル開度センサ７０４は、車両の運転者によるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出する。各センサは、検出結果を示す信号をＥＣＵ８０００に送信する。
【００３４】
ＥＣＵ８０００は、各センサから送信される信号などに基づいて、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたプログラムを実行する。このプログラムにより、インバータ２４０Ａや昇圧コンバータ８００等が制御されて、車両は所望の状態で走行するように制御される。
【００３５】
ＥＣＵ８０００は、バッテリ電流ＩＢおよびバッテリ電圧値ＶＢなどに基づいてバッテリ１００の充電状態を示す値であるＳＯＣ（State Of Charge）を算出し、ＳＯＣおよびバッテリ温度ＴＢに基づいて、バッテリ１００への充電電力制限値（充電される電力の最大値）ＷＩＮおよび放電電力制限値（放電される電力の最大値）ＷＯＵＴを算出する。充電電力制限値ＷＩＮおよび放電電力制限値ＷＯＵＴは、バッテリ１００の充放電特性に合わせて、バッテリ温度が低いほど小さな値となるように算出される。ＥＣＵ８０００は、バッテリ１００の充放電電力を充電電力制限値ＷＩＮおよび放電電力制限値ＷＯＵＴに制限するように、インバータ２４０Ａおよび昇圧コンバータ８００を制御する。これにより、バッテリ１００の過放電や過充電が防止される。
【００３６】
ＥＣＵ８０００は、シフトポジションＳＰがＤ、Ｒ、Ｐのいずれかのポジションである場合において、ＳＯＣが所定の制御範囲の下限値よりも低下した場合、エンジン１２０を始動するとともにＭＧ（１）１４０Ａをジェネレータとして機能させて、ＳＯＣが所定の制御範囲内となるようにインバータ２４０Ａを制御する。これにより、エンジン１２０の動力を用いてＭＧ（１）１４０Ａで発電された電力がバッテリ１００に充電される。
【００３７】
また、ＥＣＵ８０００は、シフトポジションＳＰがＤ、Ｒのどちらかのポジションである場合において、回生電力を発生させてバッテリ１００を充電する場合、ＭＧ（２）１４０Ｂがジェネレータとして機能するようにインバータ２４０Ｂを制御する。これにより、車両の運動エネルギを用いてＭＧ（２）１４０Ｂで発電された回生電力がバッテリ１００に充電される。
【００３８】
ＥＣＵ８０００は、シフトポジションＳＰがＮポジションである場合、インバータ２４０Ａ，２４０Ｂのスイッチング素子をオフ状態として、ＭＧ（１）１４０Ａ、ＭＧ（２）１４０Ｂを双方とも停止状態（シャットダウン状態）に制御する。すなわち、シフトポジションＳＰがＮポジションである場合は、バッテリ１００を充電するための電力をＭＧ（１）１４０Ａ、ＭＧ（２）１４０Ｂに発電させることはできない。
【００３９】
以上のような構成を有するハイブリッド車両において、シフトポジションＳＰがＮポジションである時にＳＯＣが所定の制御範囲の下限値よりも低下した場合、上述のように、ＭＧ（１）１４０Ａ、ＭＧ（２）１４０Ｂが双方ともシャットダウン状態であるので、バッテリ１００を充電するための電力をＭＧ（１）１４０Ａ、ＭＧ（２）１４０Ｂに発電させることはできない。
【００４０】
その後、シフトポジションがＮ以外（Ｄ、Ｒ、Ｐのいずれか）のポジションに切り換えられると、ＳＯＣが所定の制御範囲内となるようにＭＧ（１）１４０Ａでの発電が行なわれるが、この際、バッテリ１００が低温状態であるとバッテリ１００の充電電力の受け入れ性が悪く（充電可能電力が低く）、ＳＯＣを制御範囲内に復帰させるまでの時間が遅くなる。
【００４１】
そこで、本実施の形態に係る制御装置は、シフトポジションＳＰがＮポジションである場合でかつ所定条件が成立した場合に、バッテリ１００自身の電力を用いてバッテリ１００の温度を上昇させる。
【００４２】
図２に、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ８０００は、各センサなどからの情報を受信する入力インターフェイス８１００と、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部８２００からデータが読み出されたり格納されたりする記憶部８３００と、入力インターフェイス８１００および記憶部８３００からの情報に基づいて演算処理を行なう演算処理部８２００と、演算処理部８２００の処理結果を各機器に出力する出力インターフェイス８４００とを含む。
【００４３】
演算処理部８２００は、ＳＰ判断部８２１０、ＴＢ判断部８２２０、ＳＯＣ判断部８２３０、昇温制御部８２４０を含む。
【００４４】
ＳＰ判断部８２１０は、シフトポジションＳＰがＮポジションであるか否かを判断する。すなわち、ＳＰ判断部８２１０は、ＭＧ（１）１４０Ａ、ＭＧ（２）１４０Ｂが双方ともシャットダウン状態であって、バッテリ１００を充電するための電力をＭＧ（１）１４０Ａ、ＭＧ（２）１４０Ｂに発電させることはできない状態であるか否かを判断する。
【００４５】
ＴＢ判断部８２２０は、バッテリ温度ＴＢが予め定められた基準温度Ｔｓｔｄよりも低いか否かを判断する。すなわち、ＴＢ判断部８２２０は、バッテリ１００が低温状態であって充電電力の受け入れ性が悪い状態であるか否かを判断する。
【００４６】
ＳＯＣ判断部８２３０は、バッテリ電流ＩＢおよびバッテリ電圧値ＶＢなどに基づいてバッテリ１００のＳＯＣを算出し、算出されたＳＯＣが予め定められた基準値ＳＯＣｓｔｄよりも大きいか否かを判断する。この判断は、バッテリ１００の充電状態がバッテリ１００の昇温制御（後述）を行なう余裕がある状態であるか否かを判断するものである。したがって、基準値ＳＯＣｓｔｄは、上述したＳＯＣの制御範囲の下限値よりも小さい値であっても大きい値であってもよい。
【００４７】
昇温制御部８２４０は、シフトポジションＳＰがＮポジションであり、かつバッテリ温度ＴＢが基準温度Ｔｓｔｄよりも低く、かつバッテリ１００のＳＯＣが基準値ＳＯＣｓｔｄよりも大きいときに、昇圧コンバータ８００を作動させてバッテリ１００の昇温制御を実行する。
【００４８】
図３を参照して、昇温制御部８２４０が行なう昇温制御の一例について説明する。図３は、昇温制御を行なった場合のリアクトル電流ＩＬ（昇圧コンバータ８００内部のリアクトル８３０を流れる電流、図１参照）および昇圧コンバータ８００の出力電圧値ＶＨのタイミングチャートである。
【００４９】
図３に示す昇温制御では、まず、昇圧コンバータ８００の昇圧制御が開始される。この昇圧制御の開始に伴なって、リアクトル電流ＩＬは増加し始め、時刻ｔ１で所定の電流値Ｉｓｔｄに達する。そして、リアクトル電流ＩＬは、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、所定の電流値Ｉｓｔｄに制御されてバッテリ１００からメインコンデンサ４００の方向へ流れる。これにより、メインコンデンサ４００が充電される。
【００５０】
そうすると、出力電圧値ＶＨは、時刻ｔ１から上昇し始め時刻ｔ２で所定電圧Ｖｓｔｄ１に到達する。そして、出力電圧値ＶＨが所定電圧Ｖｓｔｄ１に到達した時刻ｔ２で、昇圧コンバータ８００の制御は、昇圧制御から降圧制御に切り換えられる。
【００５１】
そうすると、リアクトル電流ＩＬは、時刻ｔ２以降、減少し始め、時刻ｔ３で極性が切換わり、時刻ｔ３以降、メインコンデンサ４００からバッテリ１００の方向へ流れる。そして、リアクトル電流ＩＬは、時刻ｔ４で所定の電流値−Ｉｓｔｄに到達し、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間、所定の電流値−Ｉｓｔｄに制御されてメインコンデンサ４００からバッテリ１００の方向へ流れる。これにより、バッテリ１００が充電される。
【００５２】
そうすると、出力電圧値ＶＨは、時刻ｔ２以降、所定電圧Ｖｓｔｄ１を超えて上昇し、時刻ｔ３で最大値に到達した後、低下し始める。そして、時刻ｔ５で出力電圧値ＶＨが所定電圧Ｖｓｔｄ２まで降圧されると、昇圧コンバータ８００の制御は、降圧制御から昇圧制御に切り換えられる。
【００５３】
そうすると、リアクトル電流ＩＬは、時刻ｔ５以降、増加し始め、時刻ｔ６で極性が切換わり、時刻ｔ６以降、バッテリ１００からメインコンデンサ４００の方向へ流れる。そして、リアクトル電流ＩＬは、時刻ｔ７で所定の電流値Ｉｓｔｄに到達する。一方、出力電圧値ＶＨは、時刻ｔ５以降、さらに低下し、時刻ｔ６で最低値に達した後、上昇し始める。
【００５４】
このように、バッテリ１００の昇温制御においては、昇圧コンバータ８００の昇圧動作によるメインコンデンサ４００の充電（時刻ｔ１〜時刻ｔ２）と、昇圧コンバータ８００の降圧動作によるバッテリ１００の充電（時刻ｔ４〜時刻ｔ５）とが交互に繰り返される。これによって、バッテリ１００とメインコンデンサ４００との間を流れる電流（リプル電流）がバッテリ１００内部を流れ、バッテリ温度ＴＢが迅速に上昇する。
【００５５】
上述した機能は、ソフトウェアによって実現されるようにしてもよく、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。以下の説明では、上述した機能がソフトウェアによって実現される場合、具体的には、演算処理部８２００であるＣＰＵが記憶部８３００に記憶されたプログラムを実行することによって上述した機能が実現される場合について説明する。
【００５６】
以下、図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００５７】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ８０００は、シフトポジションＳＰがＮポジションであるか否かを判断する。Ｎポジションであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００５８】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ８０００は、バッテリ温度ＴＢが基準温度Ｔｓｔｄよりも低いか否かを判断する。バッテリ温度ＴＢが基準温度Ｔｓｔｄよりも低いと（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。
【００５９】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ８０００は、バッテリ１００のＳＯＣが基準値ＳＯＣｓｔｄよりも高いか否かを判断する。バッテリ１００のＳＯＣが基準値ＳＯＣｓｔｄよりも高いと（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。そうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。
【００６０】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ８０００は、昇圧コンバータ８００を作動して、上述の図３を用いて説明したバッテリ１００の昇温制御を実行する。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ８０００は、昇圧コンバータ８００を停止させる。
【００６１】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００の動作について説明する。
【００６２】
シフトポジションＳＰがＮポジションである時にＳＯＣが所定の制御範囲の下限値よりも低下した場合を想定する。この場合、上述したように、ＭＧ（１）１４０Ａ、ＭＧ（２）１４０Ｂが双方ともシャットダウン状態であるので、バッテリ１００を充電するための電力をＭＧ（１）１４０Ａ、ＭＧ（２）１４０Ｂに発電させることはできない。
【００６３】
そこで、ＥＣＵ８０００は、シフトポジションＳＰがＮポジションであり（Ｓ１００にてＹＥＳ）、かつバッテリ温度ＴＢが基準温度Ｔｓｔｄよりも低く（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、かつバッテリ１００のＳＯＣが基準値ＳＯＣｓｔｄよりも高い（Ｓ１０４にてＹＥＳ）と、昇圧コンバータ８００を作動させてバッテリ１００の昇温制御を実行する。
【００６４】
このバッテリ１００の昇温制御においては、上述したように、バッテリ１００の充電と放電とが交互に繰り返されて多くの電流がバッテリ１００に流れる。バッテリ１００に電流が流れることによりバッテリ１００でジュール熱が生じ、バッテリ１００の温度が上昇する。すなわち、バッテリ１００自身の電力エネルギが熱エネルギに変換されてバッテリ１００の温度が上昇する。
【００６５】
そのため、その後にシフトポジションがＮ以外のポジションに切り換えられてＭＧ（１）１４０Ａで発電した電力をバッテリ１００に充電する際、バッテリ１００が低温状態であることが回避され、バッテリ１００の充電電力の受け入れ性を良好にすることができる。これにより、ＳＯＣを早期に制御範囲内に復帰させることができる。
【００６６】
さらに、本実施の形態においては、バッテリ１００の昇温制御の開始条件として、単にバッテリ温度ＴＢが基準温度Ｔｓｔｄよりも低いという条件だけでなく、シフトポジションＳＰがＮポジションであるという条件が加えられている。これにより、バッテリ温度ＴＢが基準温度Ｔｓｔｄよりも低いという条件だけで昇温制御を開始する場合に比べて、昇温制御の実行時間が短縮されて昇温のために消費されるエネルギが低減されるので、燃費の悪化を抑制することができる。
【００６７】
また、本実施の形態においては、シフトポジションＳＰがＮポジションである場合にはＭＧ（１）１４０Ａによる発電ができないことを考慮して、バッテリ１００の昇温制御の開始条件として、さらに、バッテリ１００のＳＯＣが基準値ＳＯＣｓｔｄよりも大きいという条件が加えられている。これにより、バッテリ１００の昇温制御の実行によりＳＯＣが極端に低い値に低下することが抑制される。
【００６８】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、シフトポジションＳＰがＮポジションであり、かつバッテリ温度が基準温度よりも低く、かつバッテリのＳＯＣが基準値よりも大きい場合に、昇圧コンバータを作動させてバッテリの昇温制御を実行する。そのため、その後にシフトポジションがＮ以外のポジションに切り換えられて、モータジェネレータで発電した電力をバッテリに充電する際、バッテリが低温状態であることが回避され、バッテリの充電電力の受け入れ性を良好にすることができる。これにより、バッテリのＳＯＣを早期に制御範囲内に復帰させることができる。
【００６９】
なお、本実施の形態においては、バッテリ１００の昇温制御の具体的な手法として、昇圧コンバータ８００の昇圧動作と降圧動作とを交互に繰り返す手法について説明したが、バッテリ１００の昇温制御はこのような手法に限定されない。たとえば、バッテリ１００の電力で作動するヒータをバッテリ１００の近傍に別途設けて、上述した昇温制御の３つの開始条件がすべて成立した場合にヒータを作動させるようにしてもよい。
【００７０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の構造を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る制御装置が昇温制御を行なった場合のリアクトル電流および昇圧コンバータの出力電圧値のタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係る制御装置の制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１００  バッテリ、１０２  温度センサ、１０４  電流センサ、１０６，８０２，８０４  電圧センサ、１２０  エンジン、１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ  モータジェネレータ、１５０  ドライブシャフト、１６０  駆動輪、１８０  減速機、２００  動力分割機構、２４０Ａ，２４０Ｂ  インバータ、４００  メインコンデンサ、７０２  シフトポジションセンサ、７０４  アクセル開度センサ、８００  昇圧コンバータ、８１０  第１スイッチング素子、８２０  第２スイッチング素子、８１２，８２２  ダイオード、８３０  リアクトル、８４０  コンデンサ、８０００  ＥＣＵ、８１００  入力インターフェイス、８２００  演算処理部、８２１０  ＳＰ判断部、８２２０  ＴＢ判断部、８２３０  ＳＯＣ判断部、８２４０  昇温制御部、８３００  記憶部、８４００  出力インターフェイス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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