(57)【要約】【課題】車両のエネルギ効率を向上させると共に補機用蓄電手段の充電をより適切に行なう。【解決手段】モータＭＧ２が走行用のトルクを出力する力行時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の低圧電力ライン９４への出力電圧の目標値としての目標出力電圧Ｖ＊に所定の電圧ＶＬを設定すると共に、モータＭＧ２の電力回生時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の目標出力電圧Ｖ＊に電圧ＶＬよりも高い電圧ＶＨを設定し、電圧センサ９８からの補機バッテリ電圧Ｖｂが目標出力電圧Ｖ＊となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ９２を制御する。これにより、ハイブリッド自動車２０のエネルギ効率を向上させると共に補機バッテリ９０の充電をより適切に行なうことができる。【選択図】図１
2010136509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪に連結された駆動軸に走行用の動力を出力可能であると共に電力を回生することで該駆動軸に制動力を出力可能な電動機と、
高圧電力ラインを介して前記電動機に接続されて該電動機と電力をやり取り可能な走行用蓄電手段と、
低圧電力ラインを介して補機と接続されて該補機に電力を供給可能な補機用蓄電手段と、
前記高圧電力ラインと前記低圧電力ラインとに接続され、該高圧電力ライン側からの電力を電圧変換して該低圧電力ライン側に出力可能な電圧変換手段と、
前記電動機が走行用の動力を出力する力行時には、前記電圧変換手段の出力電圧の目標値である目標電圧として第１の電圧を設定すると共に、前記電動機が制動力を出力する電力回生時には、前記目標電圧として前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を設定する目標電圧設定手段と、
前記電圧変換手段の出力電圧が前記設定された目標電圧となるように前記電圧変換手段を制御する制御手段と、
を備える車両。
【請求項２】
請求項１記載の車両であって、
前記補機用蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段を更に備え、
前記目標電圧設定手段は、前記電圧検出手段により検出された電圧よりも低い電圧を前記第１の電圧に設定すると共に、前記電圧検出手段により検出された電圧よりも高い電圧を前記第２の電圧に設定する手段である、
車両。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両であって、
動力を出力可能な内燃機関と、
前記高圧電力ラインに接続されて前記蓄電手段と電力をやり取り可能であると共に動力を入出力可能な発電機と、
前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段と、
を更に備える車両。
【請求項４】
駆動輪に連結された駆動軸に走行用の動力を出力可能であると共に電力を回生することで該駆動軸に制動力を出力可能な電動機と、高圧電力ラインを介して前記電動機に接続されて該電動機と電力をやり取り可能な走行用蓄電手段と、低圧電力ラインを介して補機と接続されて該補機に電力を供給可能な補機用蓄電手段と、前記高圧電力ラインと前記低圧電力ラインとに接続され、該高圧電力ライン側からの電力を電圧変換して該低圧電力ライン側に出力可能な電圧変換手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記電動機が走行用の動力を出力する力行時には、前記電圧変換手段の出力電圧の目標値である目標電圧として第１の電圧を設定すると共に、前記電動機が制動力を出力する電力回生時には、前記目標電圧として前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を設定して、前記電圧変換手段の出力電圧が前記設定された目標電圧となるように前記電圧変換手段を制御する、
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、エンジンに連結された第１モータジェネレータと、駆動輪に連結された第２モータジェネレータと、昇圧コンバータを介して第１モータジェネレータおよび第２モータジェネレータと接続された主蓄電装置と、車両ＥＣＵや補機へ電力を供給する補機用蓄電装置と、主蓄電装置側からの直流電圧を補機用蓄電装置の電圧レベルに変換して補機用蓄電装置へ出力する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、イグニッションキーがＯＦＦ位置に回動されたときに、外気の温度がしきい温度未満である場合には、次回の車両システム起動時に補機用蓄電装置の電圧低下が起こりうると判断し、補機用蓄電装置の蓄電量（ＳＯＣ）を高めるために、エンジンの動力を用いて第１モータジェネレータにより発電して補機用蓄電装置の充電を行なう。
【特許文献１】特開２００７−２５２０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の車両のようにイグニッションキーがオフされた後にエンジンを運転して第１モータジェネレータによる発電を可能とすれば、第１モータジェネレータにより発電された電力で補機用蓄電装置を充電することができるものの、イグニッションキーがオフされたにも拘わらずエンジンを運転することで、燃費すなわち車両のエネルギ効率が悪化してしまう。
【０００４】
本発明の車両は、車両のエネルギ効率を向上させると共に補機用蓄電手段の充電をより適切に行なうことを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の車両は、
駆動輪に連結された駆動軸に走行用の動力を出力可能であると共に電力を回生することで該駆動軸に制動力を出力可能な電動機と、
高圧電力ラインを介して前記電動機に接続されて該電動機と電力をやり取り可能な走行用蓄電手段と、
低圧電力ラインを介して補機と接続されて該補機に電力を供給可能な補機用蓄電手段と、
前記高圧電力ラインと前記低圧電力ラインとに接続され、該高圧電力ライン側からの電力を電圧変換して該低圧電力ライン側に出力可能な電圧変換手段と、
前記電動機が走行用の動力を出力する力行時には、前記電圧変換手段の出力電圧の目標値である目標電圧として第１の電圧を設定すると共に、前記電動機が制動力を出力する電力回生時には、前記目標電圧として前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を設定する目標電圧設定手段と、
前記電圧変換手段の出力電圧が前記設定された目標電圧となるように前記電圧変換手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の車両では、電動機が走行用の動力を出力する力行時には、電圧変換手段の出力電圧の目標値である目標電圧に第１の電圧を設定すると共に、電動機が制動力を出力する電力回生時には、目標電圧に第１の電圧よりも高い第２の電圧を設定し、電圧変換手段の出力電圧が設定された目標電圧となるように電圧変換手段を制御する。これにより、電力回生時には、力行時に比してより多くの電力を電圧変換手段により電圧変換して高圧電力ライン側から低圧電力ライン側に供給して補機の駆動や補機用蓄電手段の充電に利用することが可能となり、特に電動機により回生される電力量が多いときに、走行用蓄電手段に吸収しきれなかった余剰電力を有効に利用して補機用蓄電手段を充電することができる。また、力行時には、電圧変換手段の目標電圧を小さくすることで、高圧電力ライン側からの電力が補機の駆動や補機用蓄電手段の充電に利用されるのを抑制し、走行用蓄電手段から低圧電力ライン側への電力の持ち出しを減らして走行用蓄電手段の残容量の低下を抑えると共に、補機での電力消費を低減することもできる。したがって、この車両によれば、エネルギ効率を向上させると共に補機用蓄電手段の充電をより適切に行なうことができる。
【０００８】
こうした本発明の車両において、前記補機用蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段を更に備え、前記目標電圧設定手段は、前記電圧検出手段により検出された電圧よりも低い電圧を前記第１の電圧に設定すると共に、前記電圧検出手段により検出された電圧よりも高い電圧を前記第２の電圧に設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、補機用蓄電手段の充電と放電とをより適切に行なって、車両のエネルギ効率を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の車両において、動力を出力可能な内燃機関と、前記高圧電力ラインに接続されて前記蓄電手段と電力をやり取り可能であると共に動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され、これら３軸のうちの何れか２軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する３軸式動力入出力手段と、を更に備えるものとすることもできる。
【００１０】
本発明の車両の制御方法は、
駆動輪に連結された駆動軸に走行用の動力を出力可能であると共に電力を回生することで該駆動軸に制動力を出力可能な電動機と、高圧電力ラインを介して前記電動機に接続されて該電動機と電力をやり取り可能な走行用蓄電手段と、低圧電力ラインを介して補機と接続されて該補機に電力を供給可能な補機用蓄電手段と、前記高圧電力ラインと前記低圧電力ラインとに接続され、該高圧電力ライン側からの電力を電圧変換して該低圧電力ライン側に出力可能な電圧変換手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記電動機が走行用の動力を出力する力行時には、前記電圧変換手段の出力電圧の目標値である目標電圧として第１の電圧を設定すると共に、前記電動機が制動力を出力する電力回生時には、前記目標電圧として前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を設定して、前記電圧変換手段の出力電圧が前記設定された目標電圧となるように前記電圧変換手段を制御する、
ことを要旨とする。
【００１１】
この本発明の車両の制御方法では、電動機が走行用の動力を出力する力行時には、電圧変換手段の出力電圧の目標値である目標電圧に第１の電圧を設定すると共に、電動機が制動力を出力する電力回生時には、目標電圧に第１の電圧よりも高い第２の電圧を設定し、電圧変換手段の出力電圧が設定された目標電圧となるように電圧変換手段を制御する。これにより、電力回生時には、力行時に比してより多くの電力を電圧変換手段により電圧変換して高圧電力ライン側から低圧電力ライン側に供給して補機の駆動や補機用蓄電手段の充電に利用することが可能となり、特に電動機により回生される電力量が多いときに、走行用蓄電手段に吸収しきれなかった余剰電力を有効に利用して補機用蓄電手段を充電することができる。また、力行時には、電圧変換手段の目標電圧を小さくすることで、高圧電力ライン側からの電力が補機の駆動や補機用蓄電手段の充電に利用されるのを抑制し、走行用蓄電手段から低圧電力ライン側への電力の持ち出しを減らして走行用蓄電手段の残容量の低下を抑えると共に、補機での電力消費を低減することもできる。したがって、この車両の制御方法によれば、エネルギ効率を向上させると共に補機用蓄電手段の充電をより適切に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、インバータ４１，４２と高圧電力ライン５４とを介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力のやり取りを行なうメインバッテリ５０と、低圧電力ライン９４を介して補機９６に電力を供給可能な補機バッテリ９０と、高圧電力ライン５４と低圧電力ライン９４とに接続されて高圧電力ライン５４側からの電力を降圧して低圧電力ライン９４側へ出力可能なＤＣ／ＤＣコンバータ９２と、ハイブリッド自動車２０の全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１４】
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１５】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００１６】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してメインバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とメインバッテリ５０とを接続する高圧電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、メインバッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、メインバッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１７】
メインバッテリ５０は、実施例では、定格出力電圧が２００〜３００Ｖのニッケル水素二次電池またはリチウムイオン二次電池として構成されており、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、メインバッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、メインバッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，メインバッテリ５０の出力端子に接続された図示しない電流センサからの充放電電流，メインバッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されている。また、バッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてメインバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１８】
補機バッテリ９０は、実施例では、定格出力電圧が１２Ｖの鉛蓄電池として構成されており、低圧電力ライン９４を介して補機９６と接続されている。低圧電力ライン９４に接続される補機９６には、例えばヘッドライトやルームランプ，カーオーディオ等の複数の電力機器が含まれる。なお、補機バッテリ９０は、図示しない電力ラインを介してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ハイブリッド用電子制御ユニット７０などにも接続されており、これらの電子制御ユニットにも電力を供給する。
【００１９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ９２は、いずれも図示しないスイッチング素子やトランスなどを含み、スイッチング素子をオンオフすることにより高圧電力ライン５４側からの電力を降圧して低圧電力ライン９４に出力可能である。ＤＣ／ＤＣコンバータ９２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号により制御される。
【００２０】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，補機バッテリ９０の端子間電圧を検出する電圧センサ９８からの補機バッテリ電圧Ｖｂなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なったり、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２を制御するための制御信号を出力したりする。
【００２１】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によりアクセルペダル８３が踏み込まれると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により図示しない駆動制御ルーチンが実行され、アクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクが計算され、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２の目標運転ポイントとモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とが設定される。そして、エンジン２２が目標運転ポイントで運転制御されると共にモータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動制御される。このように運転者によりアクセルペダル８３が踏み込まれるときには、モータＭＧ２が走行用のトルク（正のトルク）を出力するようにトルク指令Ｔｍ２＊が正の値に設定される。一方、運転者によりブレーキペダル８５が踏み込まれると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により図示しない制動制御ルーチンが実行され、ブレーキペダル８５の踏み込み量に基づいてブレーキペダル８５に加えられたペダル踏力が計算され、このペダル踏力に基づいて車両に付与すべき要求制動力が設定され、この要求制動力のうちのモータＭＧ２およびエンジン２２の負担分としてリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求制動トルクが計算され、この要求制動トルクに対応するトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２の目標回転数とモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とがハイブリッド用電子制御ユニット７０により設定される。この際、エンジン２２を燃料カットすると共にモータＭＧ１によりエンジン２２を目標回転数で回転するようモータリングしてエンジン２２からリングギヤ軸３２ａにフリクショントルクが出力されるようにトルク指令Ｔｍ１＊が正の値に設定され、モータＭＧ２の電力回生によりリングギヤ軸３２ａに回生制動トルクが出力されるようにトルク指令Ｔｍ２＊が負の値に設定される。そして、エンジン２２が燃料カットされると共にモータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動制御される。このように、運転者によりブレーキペダル８５が踏み込まれるときには、モータＭＧ２が制動トルク（負のトルク）を出力するようにトルク指令Ｔｍ２＊が負の値に設定される。なお、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御モードとしては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とメインバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にメインバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２２】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されたＤＣ／ＤＣコンバータ９２の動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるＤＣ／ＤＣコンバータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、トルク指令Ｔｍ２＊や電圧センサ９８からの補機バッテリ電圧Ｖｂなど、制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、トルク指令Ｔｍ２＊は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により別途設定されたものを入力するものとした。
【００２４】
こうしてデータを入力すると、トルク指令Ｔｍ２＊が値０より小さいか否かを調べ（ステップＳ１１０）、トルク指令Ｔｍ２＊が値０以上のとき、即ち、モータＭＧ２が走行用のトルクを出力する力行時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の出力電圧の目標値としての目標出力電圧Ｖ＊に所定の電圧ＶＬを設定する（ステップＳ１２０）。一方、トルク指令Ｔｍ２＊が値０未満であるとき、即ち、モータＭＧ２の電力回生時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の目標出力電圧Ｖ＊に電圧ＶＬより高い電圧ＶＨを設定する（ステップＳ１３０）。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータの目標出力電圧Ｖ＊として設定される電圧ＶＬおよび電圧ＶＨは、補機バッテリ９０の充電特性を考慮して設定される。実施例では、電圧ＶＬとしては、補機バッテリ９０の蓄電量が著しく低下することにより補機９６等の動作に影響を及ぼさないように、補機バッテリ９０の定格出力電圧よりも若干大きい１２．５Ｖなどが用いられる。電圧ＶＨとしては、補機バッテリ９０に許容される最大電圧より小さく電圧ＶＬよりも大きい１４Ｖなどが用いられる。
【００２５】
こうして目標出力電圧Ｖ＊を設定すると、補機バッテリ電圧Ｖｂが目標出力電圧Ｖ＊となるように、設定した目標出力電圧Ｖ＊と入力した補機バッテリ電圧Ｖｂとの偏差に基づくＰＩ制御（比例積分制御）によりＤＣ／ＤＣコンバータ９２をスイッチング制御する際のデューティ比Ｄを設定すると共に（ステップＳ１４０）、設定したデューティ比Ｄに基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ９２をスイッチング制御して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、モータＭＧ２の電力回生時には、モータＭＧ２が走行用のトルクを出力する力行時に比してより多くの電力をＤＣ／ＤＣコンバータ９２により降圧して補機９６の駆動や補機バッテリ９０の充電に利用することが可能となり、特にモータＭＧ２により回生される電力量が多いときには、メインバッテリ５０に吸収しきれなかった余剰電力を有効に利用して補機バッテリ９０を充電することができる。また、モータＭＧ２の力行時には、補機バッテリ９０に蓄えられた電力をある程度利用することを前提としてＤＣ／ＤＣコンバータ９２の目標出力電圧Ｖ＊を電力回生時に比して小さくすることで、高圧電力ライン５４側からの電力が補機９６の駆動や補機バッテリ９０の充電に利用されるのを抑制し、メインバッテリ５０から低圧電力ライン９４側への電力の持ち出しを減らしてメインバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）の低下を抑えることができる。また、補機９６を単純な抵抗とみなせば、補機９６の消費電力は補機９６に印加される電圧の２乗に比例することから、目標出力電圧Ｖ＊を小さくすることにより、補機９６での電力消費を低減することもできる。したがって、ハイブリッド自動車２０によれば、エネルギ効率（燃費）を向上させると共に補機バッテリ９０の充電をより適切に行なうことができる。
【００２６】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２が走行用のトルクを出力する力行時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の目標出力電圧Ｖ＊に所定の電圧ＶＬを設定すると共に、モータＭＧ２の電力回生時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の目標出力電圧Ｖ＊に電圧ＶＬよりも高い電圧ＶＨを設定し、補機バッテリ電圧Ｖｂが目標出力電圧Ｖ＊となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ９２を制御する。これにより、モータＭＧ２の電力回生時には、力行時に比してより多くの電力をＤＣ／ＤＣコンバータ９２により降圧して補機９６の駆動や補機バッテリ９０の充電に利用することが可能となり、特にモータＭＧ２により回生される電力量が多いときには、メインバッテリ５０に吸収しきれなかった余剰電力を有効に利用して補機バッテリ９０を充電することができる。また、モータＭＧ２の力行時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の目標出力電圧Ｖ＊を小さくすることで、高圧電力ライン５４側からの電力が補機９６の駆動や補機バッテリ９０の充電に利用されるのを抑制し、メインバッテリ５０から低圧電力ライン９４側への電力の持ち出しを減らしてメインバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）の低下を抑えると共に、補機９６での電力消費を低減することもできる。したがって、ハイブリッド自動車２０によれば、エネルギ効率を向上させると共に補機バッテリ９０の充電をより適切に行なうことができる。
【００２７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により図２のＤＣ／ＤＣコンバータ制御ルーチンが実行されて、トルク指令Ｔｍ２＊が値０以上のときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の目標出力電圧Ｖ＊に所定の電圧ＶＬを設定し（ステップＳ１２０）、トルク指令Ｔｍ２＊が値０未満のときには、目標出力電圧Ｖ＊に電圧ＶＬよりも高い電圧ＶＨを設定するもの（ステップＳ１３０）としたが、図３に示す変形例のＤＣ／ＤＣコンバータ制御ルーチンの一例のように、トルク指令Ｔｍ２＊が値０以上のときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の目標出力電圧Ｖ＊に補機バッテリ電圧Ｖｂよりも所定の電圧α（例えば、０．５Ｖなど）だけ小さい電圧を設定し（ステップＳ１２５）、トルク指令Ｔｍ２＊が値０未満のときには、目標出力電圧Ｖ＊に補機バッテリ電圧Ｖｂよりも電圧αだけ大きい電圧を設定する（ステップＳ１３５）ものとしてもよい。こうすれば、モータＭＧ２の力行時には、主に補機バッテリ９０に蓄えられていた電力により補機９６を駆動し、モータＭＧ２の電力回生時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２からの電力により補機９６を駆動すると共に補機バッテリ９０を充電することができるので、補機バッテリ９０の充電と放電とをより適切に行なって、ハイブリッド自動車２０のエネルギ効率を向上させることができる。なお、図３のＤＣ／ＤＣコンバータ制御ルーチンは、図２のステップＳ１２０，Ｓ１３０の処理をステップＳ１２５，Ｓ１３５の処理に代えた点を除いて図２のＤＣ／ＤＣコンバータ制御ルーチンと同一である。
【００２８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により減速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図４に例示する変形例のハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図４における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００２９】
また、本発明の車両は、図５に示す変形例の電気自動車２２０のように、駆動軸３７に接続された同期発電電動機であるモータＭＧと、インバータ４３と高圧電力ライン５４とを介してモータＭＧと電力のやり取りを行なうメインバッテリ５０と、低圧電力ライン９４を介して補機９６に電力を供給可能な補機バッテリ９０と、高圧電力ライン５４と低圧電力ライン９４とに接続されて高圧電力ライン５４側からの電力を降圧して低圧電力ライン９４側へ出力可能なＤＣ／ＤＣコンバータ９２とを備える電気自動車の形態としてもよい。
【００３０】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、メインバッテリ５０が「走行用蓄電手段」に相当し、補機バッテリ９０が「補機用蓄電手段」に相当し、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２が「電圧変換手段」に相当し、トルク指令Ｔｍ２＊が値０以上のときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の出力電圧の目標値としての目標出力電圧Ｖ＊に所定の電圧ＶＬを設定し、トルク指令Ｔｍ２＊が値０未満のときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の目標出力電圧Ｖ＊に電圧ＶＬより高い電圧ＶＨを設定する図２のＤＣ／ＤＣコンバータ制御ルーチンのステップＳ１１０〜Ｓ１３０の処理あるいは図３のステップＳ１１０，Ｓ１２５およびＳ１３５の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「目標電圧設定手段」に相当し、バッテリ電圧Ｖｂが目標出力電圧Ｖ＊となるように、設定した目標出力電圧Ｖ＊と入力した補機バッテリ電圧Ｖｂとの偏差に基づくＰＩ制御（比例積分制御）によりＤＣ／ＤＣコンバータ９２をスイッチング制御する際のデューティ比Ｄを設定すると共にこのデューティ比Ｄに基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ９２をスイッチング制御する図２のＤＣ／ＤＣコンバータ制御ルーチンのステップＳ１４０〜Ｓ１５０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「制御手段」に相当する。
【００３１】
ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、車軸に連結された駆動軸に走行用の動力を出力可能であると共に電力を回生することで該駆動軸に制動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「走行用蓄電手段」としては、定格出力電圧が２００〜３００Ｖのニッケル水素二次電池として構成されたメインバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、高圧電力ラインを介して電動機に接続されて電動機と電力をやり取り可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「補機用蓄電手段」としては、定格出力電圧が１２Ｖの鉛蓄電池として構成された補機バッテリ９０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池など、低圧電力ラインを介して補機と接続されて補機に電力を供給可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電圧変換手段」としては、スイッチング素子をオンオフすることにより高圧電力ライン５４側からの電力を降圧して低圧電力ライン９４に出力可能なＤＣ／ＤＣコンバータ９２に限定されるものではなく、高圧電力ラインと低圧電力ラインとに接続され、高圧電力ライン側からの電力を電圧変換して低圧電力ライン側に出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「目標電圧設定手段」としては、トルク指令Ｔｍ２＊が値０以上のときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の出力電圧の目標値としての目標出力電圧Ｖ＊に所定の電圧ＶＬを設定し、トルク指令Ｔｍ２＊が値０未満のときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２の目標出力電圧Ｖ＊に電圧ＶＬより高い電圧ＶＨを設定するものに限定されるものではなく、電動機が走行用の動力を出力する力行時には、電圧変換手段の出力電圧の目標値である目標電圧として第１の電圧を設定すると共に、電動機が制動力を出力する電力回生時には、目標電圧として第１の電圧よりも高い第２の電圧を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、バッテリ電圧Ｖｂが目標出力電圧Ｖ＊となるように、設定した目標出力電圧Ｖ＊と入力した補機バッテリ電圧Ｖｂとの偏差に基づくＰＩ制御（比例積分制御）によりＤＣ／ＤＣコンバータ９２をスイッチング制御する際のデューティ比Ｄを設定すると共にこのデューティ比Ｄに基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ９２をスイッチング制御するものに限定されるものではなく、電圧変換手段の出力電圧が設定された目標電圧となるように電圧変換手段を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００３２】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３３】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、車両の製造産業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるＤＣ／ＤＣコンバータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】変形例のＤＣ／ＤＣコンバータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図５】変形例の電気自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
２０，１２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、３７  駆動軸、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２，４３  インバータ、５０  メインバッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  高圧電力ライン、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、６４ａ，６４ｂ  車輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、９０  補機バッテリ、９２  ＤＣ／ＤＣコンバータ、９４  低圧電力ライン、９６  補機、９８  電圧センサ、２２０  電気自動車、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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