(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行駆動用のエンジンと、該エンジンを駆動または発電可能なモータとを備えたハイブリット車両において、
前記モータの発電電力によって充電される蓄電池と、
前記蓄電池の電圧を車両補機の制御電圧へ降圧して出力すると共に、該出力電圧が変更可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記蓄電池の温度が所定の温度以下の場合には、前記出力電圧を所定の電圧値に設定して前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動すると共に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの起動後に該出力電圧を前記所定の電圧値から漸次上昇させる制御を行う出力電圧上昇制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリット車両。
【請求項２】
前記出力電圧上昇制御手段が、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの起動後に前記モータの発電量を前記エンジンの出力応答特性に応じて漸次上昇させると共に、該発電量に応じて前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を漸次上昇させる制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリット車両。
【請求項３】
走行駆動用のエンジンと、該エンジンを駆動または発電可能なモータとを備えたハイブリット車両において、
前記モータの発電電力によって充電される蓄電池と、
前記蓄電池の電圧を車両補機の制御電圧へ降圧して出力すると共に、該出力電圧が変更可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記蓄電池の温度が所定の温度以下の場合には、前記出力電圧を第１の電圧値に設定して前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動すると共に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの起動後に前記モータの発電量を前記エンジンの出力応答特性に応じて漸次上昇させ、該発電量に応じて前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を前記第１の電圧値よりも高電圧の第２の電圧値に切り替える制御を行う出力電圧切り替え制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリット車両。
【請求項４】
前記発電量と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力とを比較する電力比較手段を備え、
前記電力比較手段によって前記発電量と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力とが同等であると判断された場合に、前記出力電圧切り替え制御手段が、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を前記第１の電圧値から前記第２の電圧値に切り替える制御を行う
ことを特徴とする請求項３に記載のハイブリット車両。
【請求項５】
前記モータの発電トルクと所定の目標発電トルクとを比較するトルク比較手段を備え、
前記トルク比較手段によって前記モータの発電トルクと前記目標発電トルクとが同等と判断された場合に、前記出力電圧切り替え制御手段が、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を前記第１の電圧値から前記第２の電圧値に切り替える制御を行う
ことを特徴とする請求項３に記載のハイブリット車両。
【請求項６】
前記トルク比較手段が、前記目標発電トルクを前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続された負荷の消費電力と前記モータの回転数とから算出することを特徴とする請求項５に記載のハイブリット車両。
【請求項７】
走行駆動用のエンジンと、該エンジンを駆動または発電可能なモータと、前記モータの発電電力によって充電される蓄電池と、前記蓄電池の電圧を車両補機の制御電圧へ降圧して出力すると共に、該出力電圧が変更可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段とを備えたハイブリット車両の制御方法であって、
前記蓄電池の温度が所定の温度以下の場合には、前記出力電圧を所定の電圧値に設定して前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動すると共に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの起動後に該出力電圧を前記所定の電圧値から漸次上昇させる制御を行う出力電圧上昇制御処理
を含むことを特徴とするハイブリット車両の制御方法。
【請求項８】
走行駆動用のエンジンと、該エンジンを駆動または発電可能なモータと、前記モータの発電電力によって充電される蓄電池と、前記蓄電池の電圧を車両補機の制御電圧へ降圧して出力すると共に、該出力電圧が変更可能なＤＣ／ＤＣコンバータと、前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段とを備えたハイブリット車両の制御方法であって、
前記蓄電池の温度が所定の温度以下の場合には、前記出力電圧を第１の電圧値に設定して前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動すると共に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの起動後に前記モータの発電量を前記エンジンの出力応答特性に応じて漸次上昇させ、該発電量に応じて前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を前記第１の電圧値よりも高電圧の第２の電圧値に切り替える制御を行う出力電圧切り替え制御処理
を含むことを特徴とするハイブリット車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走行駆動用のエンジンと、該エンジンを駆動または発電可能なモータとを備えたハイブリット車両に関し、特に車両の補機に電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータを、モータの発電量に応じて制御する制御装置を備えたハイブリット車両及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅｓ）やＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅｓ  ）等の車両は、高電圧の主バッテリ（蓄電池）からインバータによって３相交流電力を発生させ、これにより例えば３相交流モータを回転させることで電気エネルギーによる駆動力を得ている。また、車両には電圧１２［Ｖ］で動作する制御用コンピュータや補機類（冷却ファン、エアコンディショナ、フューエルポンプ等）の電源に電力を供給するために、高電圧（例えば１４４［Ｖ］）の主バッテリから１２［Ｖ］に電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータにより変換された電力を蓄電する従バッテリが用いられている。
【０００３】
しかし、上述のような車両では、車両の停車時または走行時に係わらず、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して補機類に一定の電力を供給しているため、走行時にモータを回転させるためのエネルギーとして、主バッテリの電力を充分に利用できないという問題がある。そこで、このような問題を解決するために、例えば特開平７−７９５０５号公報に示すような装置を搭載したものがある。この装置は、車両走行時（車両駆動時）に駆動検出信号を発生する手段を備え、車両の走行時には駆動検出信号に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を停車時より低い電圧（従バッテリの充電ができない電圧）に設定する制御が行われる。その結果、停止時にＤＣ／ＤＣコンバータの出力に供給されていた電力の一部を、走行時はモータを回転させるための電力として利用することができるようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような従来の装置は、車両の停車時または走行時における主バッテリの電力配分を制御しているに過ぎないため、例えばＤＣ／ＤＣコンバータの起動時に補機類に流れる突入電流によって発生する主バッテリの出力電圧低下には対処されていなかった。
これを図面を用いて簡単に説明すると、例えば図６（ｂ）に示すように、時刻ｔ１においてＤＣ／ＤＣコンバータが起動されると、図６（ｄ）に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流が上述の補機類への突入電流によって急激に増加する。この時、通常なら０．１〜０．３［Ω］程度の主バッテリの内部抵抗値が、主バッテリが低温下に置かれたために１０［Ω］程度に増加しているような状態では、ＤＣ／ＤＣコンバータに急激に電流が流れ込むために、図６（ｅ）に示すように、主バッテリの出力電圧に大きな電圧降下が発生する。
【０００５】
その結果、増加した内部抵抗の値によっては、図６（ｅ）に示す主バッテリ（蓄電池）の電圧下限値を超えて、極端に主バッテリの出力電圧が低下してしまう場合があり、このような出力電圧の低下が、バッテリの過放電、更には寿命低下や劣化を招く原因となるのである。なお、図６（ｃ）制御用バッテリ電圧は、従バッテリに印加される電圧を示したもので、図６（ｄ）に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流が急激に増加しても、これが突入電流であるため、従バッテリに印加される電圧は緩やかに上昇することを示している。
【０００６】
そこで、このような問題を解決するために、走行駆動用のエンジンと、該エンジンを駆動または発電可能なモータとを備えたハイブリット車両では、モータをモータジェネレータとして使用し、ＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電流の増加に応じて、エンジンにより駆動されるモータジェネレータの発電量を制御することで、主バッテリからの放電を極力減少させ、主バッテリの電圧が低下するのを防ぐ技術がある。
【０００７】
しかし、この技術では、エンジンのアイドル時にエンジン回転を安定させている２次エアーバルブの応答性の関係で、ＤＣ／ＤＣコンバータ出力で消費する電力分を一度にモータジェネレータの発電によって補おうとすると、モータジェネレータの発電トルクが増大するにも関わらずエンジンの出力が追従せず、エンジンストールもしくは回転変動の原因となってしまう。一方、モータジェネレータの発電トルクを、２次エアーバルブの応答性に合わせて緩やかに変化させようとすると、モータジェネレータの発電電力とＤＣ／ＤＣコンバータ出力の消費電力とのバランスが取れるまでに時間がかかり、結果として主バッテリからの放電により不足電力が補われ、主バッテリの電圧降下が発生する恐れがあるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、エンジンのアイドル回転の安定を図りつつ、低温下におけるＤＣ／ＤＣコンバータ起動時の蓄電池からの放電を抑制して、蓄電池の一時的な電圧降下を防止することができるハイブリット車両及びその制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明に係わるハイブリット車両は、走行駆動用のエンジン（例えば実施の形態のエンジン７）と、該エンジンを駆動または発電可能なモータ（例えば実施の形態のモータジェネレータ６）とを備えたハイブリット車両において、前記モータの発電電力によって充電される蓄電池（例えば実施の形態の高電圧バッテリ１）と、前記蓄電池の電圧を車両補機（例えば実施の形態の制御用コンピュータ及び補機類３）の制御電圧へ降圧して出力すると共に、該出力電圧が変更可能なＤＣ／ＤＣコンバータ（例えば実施の形態の出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２）と、前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段（例えば実施の形態の温度センサ１１）と、前記蓄電池の温度が所定の温度以下の場合には、前記出力電圧を所定の電圧値に設定して前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動すると共に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの起動後に該出力電圧を前記所定の電圧値から漸次上昇させる制御を行う出力電圧上昇制御手段（例えば実施の形態のモータコントローラ８、２１）とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
以上の構成を備えたハイブリット車両は、エンジンがアイドル状態でモータの発電量が少なく、蓄電池の温度が所定の温度以下である場合、ＤＣ／ＤＣコンバータを低い出力電圧で起動し、その後ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を起動時の電圧値から漸次上昇させることで、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力側で消費される電力を徐々に上昇させることができる。
【００１１】
請求項２の発明に係わるハイブリット車両は、請求項１に記載のハイブリット車両において、前記出力電圧上昇制御手段が、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの起動後に前記モータの発電量を前記エンジンの出力応答特性に応じて漸次上昇させると共に、該発電量に応じて前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を漸次上昇させる制御を行うことを特徴とする。
以上の構成を備えたハイブリット車両は、エンジンがアイドル状態でモータの発電量が少なく、蓄電池の温度が所定の温度以下である場合、ＤＣ／ＤＣコンバータを低い出力電圧で起動し、その後エンジンのアイドル回転に影響を与えない速度で徐々に発電量を増加させながら、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を起動時の電圧値から漸次上昇させることで、モータの発電量に対応した電力分だけＤＣ／ＤＣコンバータの出力側で消費される電力を徐々に上昇させることができる。
【００１２】
請求項３の発明に係わるハイブリット車両は、走行駆動用のエンジン（例えば実施の形態のエンジン７）と、該エンジンを駆動または発電可能なモータ（例えば実施の形態のモータジェネレータ６）とを備えたハイブリット車両において、前記モータの発電電力によって充電される蓄電池（例えば実施の形態の高電圧バッテリ１）と、前記蓄電池の電圧を車両補機（例えば実施の形態の制御用コンピュータ及び補機類３）の制御電圧へ降圧して出力すると共に、該出力電圧が変更可能なＤＣ／ＤＣコンバータ（例えば実施の形態の出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２）と、前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段（例えば実施の形態の温度センサ１１）と、前記蓄電池の温度が所定の温度以下の場合には、前記出力電圧を第１の電圧値に設定して前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動すると共に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの起動後に前記モータの発電量を前記エンジンの出力応答特性に応じて漸次上昇させ、該発電量に応じて前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を前記第１の電圧値よりも高電圧の第２の電圧値に切り替える制御を行う出力電圧切り替え制御手段（例えば実施の形態のモータコントローラ８、２１）とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
以上の構成を備えたハイブリット車両は、エンジンがアイドル状態でモータの発電量が少なく、蓄電池の温度が所定の温度以下である場合、ＤＣ／ＤＣコンバータを低い出力電圧で起動し、その後エンジンのアイドル回転に影響を与えない速度で徐々に発電量を増加させながら、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を起動時の電圧値から、それより高い電圧値へ切り替えることで、モータの発電量が充分確保できた状態においてＤＣ／ＤＣコンバータの出力側で消費される電力を上昇させることができる。
【００１５】
請求項４の発明に係わるハイブリット車両は、請求項３に記載のハイブリット車両において、前記発電量と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力とを比較する電力比較手段（例えば実施の形態の高電圧電力情報取得部１４、低電圧電力情報取得部１７、ステップＳ５〜ステップＳ７）を備え、前記電力比較手段によって前記発電量と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力とが同等であると判断された場合に、前記出力電圧切り替え制御手段が、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を前記第１の電圧値から前記第２の電圧値に切り替える制御を行うことを特徴とする。
以上の構成を備えたハイブリット車両は、モータの発電量をＤＣ／ＤＣコンバータ出力の消費電力の変化に合わせて動的に制御すると共に、発電量と消費電力の比較からモータによる発電量が確保できたことを判断し、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を起動時の電圧値から、それより高い電圧値へ切り替えることで、モータの発電量が充分確保できた状態においてＤＣ／ＤＣコンバータの出力側で消費される電力を上昇させることができる。
【００１６】
請求項５の発明に係わるハイブリット車両は、請求項３に記載のハイブリット車両において、前記モータの発電トルクと所定の目標発電トルクとを比較するトルク比較手段（例えば実施の形態の高電圧電力情報取得部１４、低電圧電力情報取得部１７、回転センサ１９、ステップＳ１５〜ステップＳ１９）を備え、前記トルク比較手段によって前記モータの発電トルクと前記目標発電トルクとが同等と判断された場合に、前記出力電圧切り替え制御手段が、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を前記第１の電圧値から前記第２の電圧値に切り替える制御を行うことを特徴とする。
以上の構成を備えたハイブリット車両は、モータの発電トルクとＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力を得るための目標発電トルクとの比較から、モータによる発電量が確保できたことを判断し、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を起動時の電圧値から、それより高い電圧値へ切り替えることで、モータの発電量が充分確保できた状態においてＤＣ／ＤＣコンバータの出力側で消費される電力を上昇させることができる。
【００１７】
請求項６の発明に係わるハイブリット車両は、請求項５に記載のハイブリット車両において、前記トルク比較手段が、前記目標発電トルクを前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続された負荷の消費電力と前記モータの回転数とから算出することを特徴とする。
以上の構成を備えたハイブリット車両は、ＤＣ／ＤＣコンバータの負荷の消費電力とモータの回転数とから、ＤＣ／ＤＣコンバータの負荷の消費電力の変化に合わせて動的に目標発電トルクを算出することができる。
【００１８】
請求項７の発明に係わるハイブリット車両の制御方法は、走行駆動用のエンジン（例えば実施の形態のエンジン７）と、該エンジンを駆動または発電可能なモータ（例えば実施の形態のモータジェネレータ６）と、前記モータの発電電力によって充電される蓄電池（例えば実施の形態の高電圧バッテリ１）と、前記蓄電池の電圧を車両補機（例えば実施の形態の制御用コンピュータ及び補機類３）の制御電圧へ降圧して出力すると共に、該出力電圧が変更可能なＤＣ／ＤＣコンバータ（例えば実施の形態の出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２）と、前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段（例えば実施の形態の温度センサ１１）とを備えたハイブリット車両の制御方法であって、前記蓄電池の温度が所定の温度以下の場合には、前記出力電圧を所定の電圧値に設定して前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動すると共に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの起動後に該出力電圧を前記所定の電圧値から漸次上昇させる制御を行う出力電圧上昇制御処理を含むことを特徴とする。
【００１９】
請求項８の発明に係わるハイブリット車両の制御方法は、走行駆動用のエンジン（例えば実施の形態のエンジン７）と、該エンジンを駆動または発電可能なモータ（例えば実施の形態のモータジェネレータ６）と、前記モータの発電電力によって充電される蓄電池（例えば実施の形態の高電圧バッテリ１）と、前記蓄電池の電圧を車両補機（例えば実施の形態の制御用コンピュータ及び補機類３）の制御電圧へ降圧して出力すると共に、該出力電圧が変更可能なＤＣ／ＤＣコンバータ（例えば実施の形態の出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２）と、前記蓄電池の温度を検出する温度検出手段（例えば実施の形態の温度センサ１１）とを備えたハイブリット車両の制御方法であって、前記蓄電池の温度が所定の温度以下の場合には、前記出力電圧を第１の電圧値に設定して前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動すると共に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの起動後に前記モータの発電量を前記エンジンの出力応答特性に応じて漸次上昇させ、該発電量に応じて前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を前記第１の電圧値よりも高電圧の第２の電圧値に切り替える制御を行う出力電圧切り替え制御処理（例えば実施の形態のステップＳ１〜ステップＳ１０、またはステップＳ１１〜ステップＳ２２）を含むことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態によるハイブリット車両の構成を示すブロック図である。
図１において、符号１は、本実施の形態のハイブリット車両における電力供給源（主バッテリ）であって、電圧が１２［Ｖ］より高電圧（例えば１４４［Ｖ］）の高電圧バッテリである。
また、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、高電圧バッテリ１より供給された電力を、車両の各部に搭載された電源電圧１２［Ｖ］で動作する制御用コンピュータ及び補機類３に供給する電力へ変換するＤＣ／ＤＣコンバータであって、その出力電圧を可変するための出力制御端子２ａを備えている。ここで、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２に接続される補機類には、冷却ファン、エアコンディショナ、フューエルポンプ等がある。
【００２１】
また、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力端子には、制御用コンピュータ及び補機類３に供給する電力を蓄電する制御用１２Ｖバッテリ４が接続されており、制御用コンピュータ及び補機類３に対する電力供給を安定的に行うことができる。
なお、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、例えば出力制御端子２ａに入力される制御信号が”ＨＩＧＨ”の場合は、入力された高電圧バッテリ１の電力を、制御用１２Ｖバッテリ４の充電が可能な１４．５［Ｖ］電圧（第２の電圧値）の電力へ変換して出力する高電圧モードで動作する。また、例えば出力制御端子２ａに入力される制御信号が”ＬＯＷ”の場合は、入力された高電圧バッテリ１の電力を、制御用１２Ｖバッテリ４の充電が不可能な１２．０［Ｖ］電圧（第１の電圧値）の電力へ変換して出力する低電圧モードで動作する。
【００２２】
一方、モータドライバ５は、高電圧バッテリ１より供給された電力を、車両を走行させるための駆動力を発生するモータジェネレータ６へ供給する３相電力に変換するモータ駆動用インバータである。
また、モータジェネレータ６は、車両の走行駆動力を発生する内燃機関であるエンジン７と機械的に接続され、エンジン７の回転を利用して発電を行うことができ、発電された電力はモータドライバ５を介して高電圧バッテリ１に充電される。また、モータジェネレータ６は、モータドライバ５が制御するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御のパルス幅を変更することで発電量（発電トルク）を変更することができる。
なお、モータジェネレータ６はエンジン７の駆動力を補助して車両を走行させる場合もあるし、モータジェネレータ６とエンジン７がそれぞれの駆動力で独立に車両を走行させることもある。
【００２３】
また、モータコントローラ８は、モータジェネレータ６の駆動を制御するために、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２とモータドライバ５へ制御信号を出力する制御用コンピュータであって、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力制御端子２ａとは制御線９により、またモータドライバ５とは制御線１０によって接続されている。
また、高電圧バッテリ１の近傍には、高電圧バッテリ１の温度を検出する温度センサ１１が設けられており、モータコントローラ８は、接続線１２により高電圧バッテリ１の温度情報を取得し、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２とモータドライバ５へ高電圧バッテリ１の温度に基づいた制御信号を出力する。
【００２４】
一方、高電圧バッテリ１と、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２またはモータドライバ５とを接続する高電圧ライン１３には、電流センサ及び電圧センサを用いてモータジェネレータ６の発電時にモータドライバ５側から高電圧ライン１３に供給される電力情報を検出する高電圧電力情報取得部１４が設けられており、高電圧電力情報取得部１４が検出した電力情報は、接続線１５によりモータコントローラ８に入力されている。
【００２５】
同様に、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２と制御用コンピュータ及び補機類３とを接続する１２Ｖライン１６には、電流センサ及び電圧センサを用いて１２Ｖライン１６（出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力）で消費される電力情報を検出する低電圧電力情報取得部１７が設けられており、低電圧電力情報取得部１７が検出した電力情報は、接続線１８によりモータコントローラ８に入力されている。
【００２６】
これにより、モータコントローラ８は、モータジェネレータ６の発電時に、低電圧電力情報取得部１７から取得した１２Ｖライン１６（出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力）で消費される電力と、高電圧電力情報取得部１４から取得した高電圧ライン１３に供給される電力とを比較し、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２とモータドライバ５へ電力の比較結果に基づいた制御信号を出力する。
【００２７】
更に、モータコントローラ８には、エンジン７が始動されてアイドル状態にあるか否かを示すエンジンアイドル情報がエンジンコントローラ（図１には図示せず）から入力されており、モータコントローラ８は、これによりエンジンがアイドル状態であるか、または走行状態にあるかを判断し、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２とモータドライバ５へエンジン７の状態に基づいた制御信号を出力する。
なお、モータドライバ５やモータコントローラ８、及びフィードバック制御器１５も、電源は制御用コンピュータ及び補機類３と同様に、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力から電力供給されている。
【００２８】
次に、本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。
図２は、本実施の形態によるハイブリット車両のモータコントローラにおける出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータの制御動作を示すフローチャートである。
図２において、エンジン７の起動直後、まずモータコントローラ８は、温度センサ１１から得られた高電圧バッテリ１の温度を規定下限温度と比較して、規定温度以下か否かを判定する（ステップＳ１）。
ステップＳ１において、高電圧バッテリ１の温度が規定温度以下であった場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、次にモータコントローラ８は、エンジンコントローラ（図１には図示せず）から入力されているエンジンアイドル情報により、エンジン７がアイドリング移行後（アイドル状態）か否かを判定する（ステップＳ２）。
【００２９】
ステップＳ２において、エンジン７がアイドリング移行後であった場合（ステップＳ２のＹＥＳ）、モータコントローラ８は、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２がＯＦＦ（停止中）か否かを判定する（ステップＳ３）。
ステップＳ３において、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２がＯＦＦであった場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、モータコントローラ８は、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２を低電圧モードでＯＮ（起動）する（ステップＳ４）。
また、ステップＳ３において、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２がＯＮ（動作中）であった場合（ステップＳ３のＮＯ）、モータコントローラ８は、何もせずに次のステップＳ５へ進む。
【００３０】
次に、モータコントローラ８は、低電圧電力情報取得部１７から得られた電力情報により、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電力を算出する（ステップＳ５）。
一方、モータコントローラ８は、高電圧電力情報取得部１４から得られた電力情報により、モータジェネレータ６の回生動作による発電電力を算出する（ステップＳ６）。
そして、モータジェネレータ６による発電電力と、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電力とを比較し、両者が同等か否かを判定する（ステップＳ７）。
【００３１】
ステップＳ７において、モータジェネレータ６による発電電力と、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電力とが同等であった場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、モータコントローラ８は、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２を高電圧モードに切り替え（ステップＳ８）、ステップＳ１へ戻り、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータの制御動作を継続する。
また、ステップＳ７において、モータジェネレータ６による発電電力と、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電力とが同等でなかった場合（ステップＳ７のＮＯ）、モータジェネレータ６による発電電力が不足しているので、モータコントローラ８は、モータジェネレータ６による発電電力を増加させて（ステップＳ９）、ステップＳ１へ戻り、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータの制御動作を継続する。
【００３２】
なお、上述のステップＳ１において、高電圧バッテリ１の温度が規定温度より大きかった場合（ステップＳ１のＮＯ）、モータコントローラ８は、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２を高電圧モードでＯＮ（起動）する（ステップＳ１０）。また、ステップＳ２において、エンジン７がアイドリング移行前であった場合（ステップＳ２のＮＯ）、モータコントローラ８は、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の状態を変更せずに、ステップＳ１へ戻り、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータの制御動作を継続する。
【００３３】
以上説明したように、本実施の形態のハイブリット車両は、モータコントローラ８が、エンジン７がアイドル状態でモータジェネレータ６の発電量が少なく、高電圧バッテリ１の温度が規定下限温度以下である場合、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２を低電圧モードで起動し、その後エンジン７のアイドル回転に影響を与えない速度で徐々に発電量を増加させる。そして、モータジェネレータ６の発電量を出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力の消費電力と比較して、モータジェネレータ６による発電量が確保できたことを判断し、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の動作モードを低電圧モードから高電圧モードへ切り替える。
【００３４】
これにより、モータジェネレータ６の発電量を、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力の消費電力の変化に合わせて動的に制御すると共に、モータジェネレータ６による発電量が充分確保できた状態において、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧の切り替えにより出力側で消費される電力を上昇させ、エンジンを安定的に作動させさせながら不足電力を発電によって補いつつ、出力電圧の切り替えという簡単な構成で、かつ余分な発電を行わずにＤＣ／ＤＣコンバータに接続された負荷への突入電流を要因とするＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力の急激な増加を抑制し、ＤＣ／ＤＣコンバータに電力を供給する高電圧バッテリ１の極端な電圧低下を防止できるという効果が得られる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、モータコントローラ８が、本発明のハイブリット車両の電力比較手段を含んでいる。より具体的には、図２のＳ５〜Ｓ７が電力比較手段に相当する。
【００３６】
（第２の実施の形態）
次に、図面を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。
図３は、本発明の第２の実施の形態によるハイブリット車両の構成を示すブロック図である。
図３において、第２の実施の形態のハイブリット車両が第１の実施の形態のハイブリット車両と比較して異なる部分は、第１の実施の形態のハイブリット車両のモータジェネレータ６にその回転数を検出する回転センサ１９が設けられており、モータコントローラ８が、接続線２０によりモータジェネレータ６の回転数情報を取得し、モータドライバ５にモータジェネレータ６の回転数情報に基づいた制御信号を出力するモータコントローラ２１へ変更されたことである。また、図３において、図１と同一の符号を付与した構成要素は、第１の実施の形態において説明した構成要素と同じ構成要素であるので、ここでは説明を省略する。
【００３７】
次に、本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。
図４は、本実施の形態によるハイブリット車両のモータコントローラにおける出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータの制御動作を示すフローチャートである。
図４において、エンジン７の起動直後、まずモータコントローラ２１は、温度センサ１１から得られた高電圧バッテリ１の温度を規定下限温度と比較して、規定温度以下か否かを判定する（ステップＳ１１）。
ステップＳ１１において、高電圧バッテリ１の温度が規定温度以下であった場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、次にモータコントローラ２１は、エンジンコントローラ（図３には図示せず）から入力されているエンジンアイドル情報により、エンジン７がアイドリング移行後（アイドル状態）か否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００３８】
ステップＳ１２において、エンジン７がアイドリング移行後であった場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、モータコントローラ２１は、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２がＯＦＦ（停止中）か否かを判定する（ステップＳ１３）。
ステップＳ１３において、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２がＯＦＦであった場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、モータコントローラ２１は、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２を低電圧モードでＯＮ（起動）する（ステップＳ１４）。
また、ステップＳ１３において、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２がＯＮ（動作中）であった場合（ステップＳ１３のＮＯ）、モータコントローラ２１は、何もせずに次のステップＳ１５へ進む。
【００３９】
次に、モータコントローラ２１は、回転センサ１９から得られたモータジェネレータ６の回転数情報により、モータジェネレータ６の回転数を算出する（ステップＳ１５）。
また、モータコントローラ２１は、低電圧電力情報取得部１７から得られた電力情報により、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電力を算出する（ステップＳ１６）。
一方、モータコントローラ２１は、高電圧電力情報取得部１４から得られた電力情報とモータジェネレータ６の回転数により、モータジェネレータ６の回生動作による発電トルクを算出する（ステップＳ１７）。
また、モータコントローラ２１は、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電力とモータジェネレータ６の回転数により、１２Ｖライン１６（出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力）で消費される電力を得るための、モータジェネレータ６における目標発電トルクを算出する（ステップＳ１８）。
【００４０】
そして、モータジェネレータ６による発電トルクと、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電力を得るための目標発電トルクとを比較し、両者が同等か否かを判定する（ステップＳ１９）。
ステップＳ１９において、モータジェネレータ６による発電トルクと目標発電トルクとが同等であった場合（ステップＳ１９のＹＥＳ）、モータコントローラ２１は、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２を高電圧モードに切り替え（ステップＳ２０）、ステップＳ１１へ戻り、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータの制御動作を継続する。
また、ステップＳ１９において、モータジェネレータ６による発電トルクと目標発電トルクとが同等でなかった場合（ステップＳ１９のＮＯ）、モータジェネレータ６による発電トルクが不足しているので、モータコントローラ２１は、モータジェネレータ６による発電トルクを増加させて（ステップＳ２１）、ステップＳ１１へ戻り、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータの制御動作を継続する。
【００４１】
なお、上述のステップＳ１１において、高電圧バッテリ１の温度が規定温度より大きかった場合（ステップＳ１１のＮＯ）、モータコントローラ２１は、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２を高電圧モードでＯＮ（起動）する（ステップＳ２２）。
また、ステップＳ１２において、エンジン７がアイドリング移行前であった場合（ステップＳ１２のＮＯ）、モータコントローラ２１は、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の状態を変更せずに、ステップＳ１１へ戻り、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータの制御動作を継続する。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態のハイブリット車両は、モータコントローラ２１が、エンジン７がアイドル状態でモータジェネレータ６の発電量が少なく、高電圧バッテリ１の温度が規定下限温度以下である場合、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２を低電圧モードで起動し、その後エンジン７のアイドル回転に影響を与えない速度で徐々にモータジェネレータ６の発電トルクを増加させる。そして、モータジェネレータ６の発電トルクを出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力の消費電力を得るための目標発電トルクと比較して、モータジェネレータ６による発電トルクが目標発電トルクと同等になったことを判断し、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の動作モードを低電圧モードから高電圧モードへ切り替える。
【００４３】
これにより、モータジェネレータ６の発電トルクを、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力の消費電力から計算される目標発電トルクの変化に合わせて動的に制御すると共に、モータジェネレータ６による発電量が充分確保できた状態において、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧の切り替えにより出力側で消費される電力を上昇させ、エンジンを安定的に作動させさせながら不足電力を発電によって補いつつ、発電トルクにより発電量が確保できたことを正確に確認すると共に、出力電圧の切り替えという簡単な構成で、かつ余分な発電を行わずにＤＣ／ＤＣコンバータに接続された負荷への突入電流を要因とするＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力の急激な増加を抑制し、ＤＣ／ＤＣコンバータに電力を供給する高電圧バッテリ１の極端な電圧低下を防止できるという効果が得られる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、モータコントローラ２１が、本発明のハイブリット車両のトルク比較手段を含んでいる。より具体的には、図４のＳ１５〜Ｓ１９がトルク比較手段に相当する。
【００４５】
次に、上述の第１、または第２の実施の形態のハイブリット車両における出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータの制御結果について図面を参照して説明する。
図５は、第１、または第２の実施の形態のハイブリット車両における出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の制御結果を示す波形図であって、図５（ａ）は時刻ｔ１において出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２が起動した際に、車両のエンジンがアイドル状態であることを示す。図５（ｂ）は、時刻ｔ１において出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２が起動されたことを示す。図５（ｃ）は、制御用１２Ｖバッテリ４に印加される電圧を示したもので、図５（ｄ）に示すように出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電流が急激に流れ出しても、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧が低電圧モードで起動されていることを示す。
【００４６】
この時、図５（ｆ）に示すように、モータジェネレータの発電トルクは出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の起動に合わせてモータコントローラ８またはモータコントローラ２１の制御により、定常状態の半分程度の発電トルクがかけられており、更に出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電流が急激に流れ出しても出力電圧が低いので、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力の消費電力が上昇せず、その結果図５（ｅ）主バッテリの出力電圧に示す高電圧バッテリ１の出力電圧には、小さな電圧低下が発生するだけで済む。
【００４７】
そして、更に時刻ｔ２において、図５（ｂ）に示すように、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧が高電圧モードに切り替えられて、制御用１２Ｖバッテリ４に印加される電圧が上昇し、図５（ｄ）に示すように出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電流が上昇しても、この時点では図５（ｆ）に示すように、モータジェネレータの発電トルクは定常状態となり、発電量が充分に確保されているので、その結果図５（ｅ）主バッテリの出力電圧に示す高電圧バッテリ１の出力電圧には、ごくわずかな電圧低下が発生するだけで済む。
【００４８】
なお、上述の第１、及び第２の実施の形態においては、エンジン７の始動後、高電圧バッテリ１の温度が規定下限温度よりも低い場合は、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧を、例えば制御用１２Ｖバッテリ４の充電が不可能な１２．０［Ｖ］電圧（第１の電圧値）で起動し、高電圧ライン１３に供給される電力と、１２Ｖライン１６（出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力）で消費される電力との比較、あるいは高電圧ライン１３に供給される電力を発生させる発電トルクと、１２Ｖライン１６（出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力）で消費される電力を得るための目標発電トルクとの比較によって、モータジェネレータ６から充分な発電電力が得られると判断した場合は、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧を、制御用１２Ｖバッテリ４の充電が可能な１４．５［Ｖ］電圧（第２の電圧値）へ変換すると説明した。
【００４９】
しかし、このように出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧を段階的に上昇させるだけでなく、高電圧バッテリ１の温度、高電圧ライン１３に供給される電力と１２Ｖライン１６に供給される電力との比較結果、及びエンジン７の状態に基づいて、漸次連続的に上昇するようにしても良い。
これにより、更に出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２に電力を供給する高電圧バッテリ１の極端な電圧低下を防止できると共に、出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力の急激な電流変化による電磁ノイズの発生も防止できるという効果が得られる。
【００５０】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１に記載のハイブリット車両によれば、エンジンがアイドル状態でモータの発電量が少なく、蓄電池の温度が所定の温度以下である場合、ＤＣ／ＤＣコンバータを低い出力電圧で起動し、その後出力電圧を起動時の電圧値から漸次上昇させることで、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力側で消費される電力を徐々に上昇させることができる。
従って、エンジンのアイドル回転に影響を与える発電量を増加させなくても、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を緩やかに上昇させることで、ＤＣ／ＤＣコンバータに接続された負荷への突入電流を緩やかに上昇させることで、突入電流を要因とするＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力の急激な増加を抑制し、ＤＣ／ＤＣコンバータに電力を供給する蓄電池の極端な電圧低下を防止できると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ出力の急激な電流変化による電磁ノイズの発生も防止できるという効果が得られる。
【００５２】
請求項２に記載のハイブリット車両によれば、エンジンがアイドル状態でモータの発電量が少なく、蓄電池の温度が所定の温度以下である場合、ＤＣ／ＤＣコンバータを低い出力電圧で起動し、その後エンジンのアイドル回転に影響を与えない速度で徐々に発電量を増加させながら、出力電圧を起動時の電圧値から漸次上昇させることで、モータの発電量に対応した電力分だけＤＣ／ＤＣコンバータの出力側で消費される電力を徐々に上昇させることができる。
従って、エンジンを安定的に作動させさせながら不足電力を発電によって補いつつ、更にＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を緩やかに上昇させることで、ＤＣ／ＤＣコンバータに接続された負荷への突入電流を要因とするＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力の急激な増加を抑制し、ＤＣ／ＤＣコンバータに電力を供給する蓄電池の極端な電圧低下を防止できるという効果が得られる。
【００５３】
請求項３に記載のハイブリット車両によれば、エンジンがアイドル状態でモータの発電量が少なく、蓄電池の温度が所定の温度以下である場合、ＤＣ／ＤＣコンバータを低い出力電圧で起動し、その後エンジンのアイドル回転に影響を与えない速度で徐々に発電量を増加させながら、出力電圧を起動時の電圧値から、それより高い電圧値へ切り替えることで、モータの発電量が充分確保できた状態においてＤＣ／ＤＣコンバータの出力側で消費される電力を上昇させることができる。
従って、エンジンを安定的に作動させさせながら不足電力を発電によって補いつつ、更にＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を段階的に上昇させることで、より簡単な構成でＤＣ／ＤＣコンバータに接続された負荷への突入電流を要因とするＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力の急激な増加を抑制し、ＤＣ／ＤＣコンバータに電力を供給する蓄電池の極端な電圧低下を防止できるという効果が得られる。
【００５４】
請求項４に記載のハイブリット車両によれば、モータの発電量をＤＣ／ＤＣコンバータ出力の消費電力の変化に合わせて動的に制御すると共に、発電量と消費電力の比較からモータによる発電量が確保できたことを判断し、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を起動時の電圧値から、それより高い電圧値へ切り替えることで、モータの発電量が充分確保できた状態においてＤＣ／ＤＣコンバータの出力側で消費される電力を上昇させることができる。
従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ出力の消費電力の変化に追従し、簡単な構成で発電量と消費電力を比較すると共に、発電量が確保できたことを確認した時点でＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を上昇させることで、余分な発電を行わずに効率的にＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力の急激な増加を抑制し、ＤＣ／ＤＣコンバータに電力を供給する蓄電池の極端な電圧低下を防止できるという効果が得られる。
【００５５】
請求項５に記載のハイブリット車両によれば、モータの発電トルクとＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力を得るための目標発電トルクとの比較から、モータによる発電量が確保できたことを判断し、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を起動時の電圧値から、それより高い電圧値へ切り替えることで、モータの発電量が充分確保できた状態においてＤＣ／ＤＣコンバータの出力側で消費される電力を上昇させることができる。
従って、発電トルクにより発電量が確保できたことを正確に確認した時点でＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を上昇させることで、余分な発電を行わずに効率的にＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力の急激な増加を抑制し、ＤＣ／ＤＣコンバータに電力を供給する蓄電池の極端な電圧低下を防止できるという効果が得られる。
【００５６】
請求項６に記載のハイブリット車両によれば、ＤＣ／ＤＣコンバータの負荷の消費電力とモータの回転数とから、ＤＣ／ＤＣコンバータの負荷の消費電力の変化に合わせて動的に目標発電トルクを算出することができる。
従って、ＤＣ／ＤＣコンバータ出力に接続された負荷の消費電力の変化に追従して正確にモータの発電量を制御することで、余分な発電を行わずに効率的にＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力の急激な増加を抑制し、ＤＣ／ＤＣコンバータに電力を供給する蓄電池の極端な電圧低下を防止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるハイブリット車両の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態のハイブリット車両のモータコントローラにおける出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータの制御動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態によるハイブリット車両の構成を示すブロック図である。
【図４】同実施の形態によるハイブリット車両のモータコントローラにおける出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータの制御動作を示すフローチャートである。
【図５】第１、または第２の実施の形態によるハイブリット車両における出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータの制御結果を示す波形図である。
【図６】従来のハイブリット車両の動作を示す波形図である。
【符号の説明】
１    高電圧バッテリ（蓄電池）
２    出力可変ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＣ／ＤＣコンバータ）
３    制御用コンピュータ及び補機類（車両補機）
４    制御用１２Ｖバッテリ
５    モータドライバ
６    モータジェネレータ（モータ）
７    エンジン
８    モータコントローラ（出力電圧上昇制御手段、出力電圧切り替え制御手段）
１１    温度センサ（温度検出手段）
１４    高電圧電力情報取得部（電力比較手段、トルク比較手段）
１７    低電圧電力情報取得部（電力比較手段、トルク比較手段）
１９    回転センサ（トルク比較手段）
２１    モータコントローラ（出力電圧上昇制御手段、出力電圧切り替え制御手段）
Ｓ５〜Ｓ７    電力比較手段
Ｓ１５〜Ｓ１９    トルク比較手段
【図１】
0003566252.tif 000002
【図２】
0003566252.tif 000003
【図３】
0003566252.tif 000004
【図４】
0003566252.tif 000005
【図５】
0003566252.tif 000006
【図６】
0003566252.tif 000007