(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の一方又は双方の駆動力により走行する車両に設置され前記電動機に電力を供給するバッテリの充電量が低下したときに前記内燃機関を駆動させて発電を行わせその発電電力により前記バッテリを充電させる制御部と、を備えて構成され、
前記制御部は、前記車両の負荷が所定の設定値より大きいときには前記負荷が所定の設定値より大きくないときに比べて車両要求動力に関する所定値を小さく設定し、前記車両における前記車両要求動力を算出し、前記車両要求動力が前記所定値より大きいときに前記バッテリの充電量が低下するとして前記発電のために前記内燃機関を駆動させること、
を特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
内燃機関と、電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の一方又は双方の駆動力により走行する車両に設置され前記電動機に電力を供給するバッテリの充電量が低下したときに前記内燃機関を駆動させて発電を行わせその発電電力により前記バッテリを充電させる制御部とを備えて構成され、
前記制御部は、前記車両の高度変化量が所定の設定値より大きいときには、前記高度変化量が所定の設定値より大きくないときに比べて前記内燃機関を早期に駆動させて発電を行うこと、
を特徴とする車両制御装置。
【請求項３】
内燃機関と、電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の一方又は双方の駆動力により走行する車両に設置され前記電動機に電力を供給するバッテリの充電量が低下したときに前記内燃機関を駆動させて発電を行わせその発電電力により前記バッテリを充電させる制御部とを備えて構成され、
前記制御部は、前記車両の積載量が所定の設定値より大きいときには、前記積載量が所定の設定値より大きくないときに比べて前記内燃機関を早期に駆動させて発電を行うこと、
を特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両の制御を行う車両制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハイブリッド車両の制御装置としては、特開２０００−３２４６１５号公報に記載されるように、エンジン及びモータの駆動により車両走行を可能とし、バッテリの充電量（ＳＯＣ）が下限以下になったときにエンジンを起動させて発電を行い、その発電電力を用いてバッテリ充電を行うものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した制御装置にあっては、車両の負荷が大きい場合にバッテリの寿命低下を招くおそれがある。例えば、登板路を走行する場合、積載重量が大きい場合、冷凍車において冷凍庫を作動させる場合、塵芥車において回収機を作動させる場合など車両負荷が大きい場合には、バッテリの充電量の低下が著しく、バッテリの大放電及び大充電が繰り返し行われることとなる。このため、充放電時の発熱によりバッテリ温度が上昇し、バッテリの寿命期間が短くなる。また、バッテリの充電量が急激に低下すると、発電によるバッテリの充電が遅れ、バッテリの充電量が許容下限値を下回るおそれがある。この場合、バッテリの寿命低下を招く結果となる。
【０００４】
そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、バッテリ寿命の低下防止が図れる車両制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係る車両制御装置は、内燃機関と、電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の一方又は双方の駆動力により走行する車両に設置され前記電動機に電力を供給するバッテリの充電量が低下したときに前記内燃機関を駆動させて発電を行わせその発電電力により前記バッテリを充電させる制御部とを備えて構成され、前記制御部は、前記車両の負荷が所定の設定値より大きいときには前記負荷が所定の設定値より大きくないときに比べて車両要求動力に関する所定値を小さく設定し、前記車両における前記車両要求動力を算出し、前記車両要求動力が前記所定値より大きいときに前記バッテリの充電量が低下するとして前記発電のために前記内燃機関を駆動させることを特徴とする。
【０００６】
また本発明に係る車両制御装置は、内燃機関と、電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の一方又は双方の駆動力により走行する車両に設置され前記電動機に電力を供給するバッテリの充電量が低下したときに前記内燃機関を駆動させて発電を行わせその発電電力により前記バッテリを充電させる制御部とを備えて構成され、前記制御部は、前記車両の高度変化量が所定の設定値より大きいときには、前記高度変化量が所定の設定値より大きくないときに比べて前記内燃機関を早期に駆動させて発電を行うことを特徴とする。
【０００７】
また本発明に係る車両制御装置は、内燃機関と、電動機と、前記内燃機関及び前記電動機の一方又は双方の駆動力により走行する車両に設置され前記電動機に電力を供給するバッテリの充電量が低下したときに前記内燃機関を駆動させて発電を行わせその発電電力により前記バッテリを充電させる制御部とを備えて構成され、前記制御部は、前記車両の積載量が所定の設定値より大きいときには、前記積載量が所定の設定値より大きくないときに比べて前記内燃機関を早期に駆動させて発電を行うことを特徴とする。
以    上
【０００８】
これらの発明によれば、車両の負荷が所定の設定値より大きいときにバッテリの内燃機関起動要求値を高く設定し又は車両要求動力に関する所定値を小さく設定することにより、発電のために内燃機関が起動しやすくなり、バッテリの放電及び充電が小刻みに繰り返される。このため、車両の負荷が大きくバッテリの充電量の低下速度が大きいときに、バッテリが大放電及び大充電されることを回避でき、充放電の発熱によるバッテリの高温化を抑制できる。また、内燃機関起動要求値を高く設定することで、バッテリの充電量が急激に低下しても、許容下限値を下回る事態が避けられる。従って、バッテリの寿命低下を防止できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１０】
（第一実施形態）
図１は本実施形態に係る車両制御装置の構成概要図である。
図１に示すように、本実施形態に係る車両制御装置１は、エンジン２及びモータ３を搭載してエンジン２又はモータ３の駆動により走行可能なハイブリッド車両に設置されている。モータ３は、バッテリ５から電力供給を受けて駆動する電動機であり、減速機６を介して駆動輪７に機械的に接続され、駆動輪７に駆動力を伝達する。エンジン２は、動力分配機構８及び減速機６を介して駆動輪７に機械的に接続され、駆動輪７に駆動力を伝達する。動力分配機構８としては、例えば遊星歯車機構が用いられる。
【００１１】
動力分配機構８には、ジェネレータ９が接続されている。ジェネレータ９は、エンジン２又は駆動輪７の駆動力を受けて発電する発電手段として機能する。ジェネレータ９及びモータ３は、インバータ１０を介してバッテリ５に対し電気的に接続されている。ジェネレータ９により発電された交流電力は、インバータ１０により直流変換されてバッテリ５に充電される。このとき、バッテリ５は、ジェネレータ９が発電した電力を蓄電しモータ３に電力供給する蓄電手段として機能する。バッテリ５の直流電力は、インバータ１０により交流変換されてモータ３に供給され、その交流電力の供給によりモータ３が駆動する。
【００１２】
車両制御装置１が設置される車両としては、上述したようなハイブリッド車両に限られるものではなく、内燃機関及び電動機の一方又は双方の駆動力により走行可能なものであれば、モータとジェネレータの双方の機能を備えるモータジェネレータを搭載するものでもよい。また、車両制御装置１が設置される車両は、車輪駆動をモータで行いエンジンをジェネレータへの電力供給源として用いるシリーズタイプ、エンジンとモータの双方で車輪を駆動可能としたパラレルタイプなど、いずれのタイプのものであってもよい。
【００１３】
車両制御装置１には、エンジンＥＣＵ２０、ハイブリッドＥＣＵ３０及びモータＥＣＵ４０が設けられている。エンジンＥＣＵ２０は、ハイブリッドＥＣＵ３０からの駆動要求に従い、エンジン２のスロットル開度指令信号を出力する制御器である。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ３０からの駆動要求に従い、インバータ１０を通じてモータ３の駆動信号を出力する制御器であり、インバータ１０と接続されている。
【００１４】
ハイブリッドＥＣＵ３０は、アクセル開度、車速などから必要なエンジン出力、モータトルクなどを演算し、エンジンＥＣＵ２０、モータＥＣＵ４０に駆動要求信号を出力し、エンジン２及びモータ３の駆動を制御する制御器である。また、ハイブリッドＥＣＵ３０は、バッテリ５の充電量、即ちＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を所定の目標値に保つように制御する制御器として機能する。例えば、バッテリ５のＳＯＣを検出し、そのＳＯＣが目標値となるように適宜エンジン出力を調整して発電を行い、その発電電力によってバッテリ５を充電してＳＯＣを制御する。
【００１５】
なお、図１では、エンジンＥＣＵ２０、ハイブリッドＥＣＵ３０、モータＥＣＵ４０がそれぞれ別体に設けられているが、これらの全部又は一部が一体に構成されていてもよい。
【００１６】
次に本実施形態に係る車両制御装置の動作を説明する。
図２は、本実施形態に係る車両制御装置１の動作を示すフローチャートである。図２における処理は、例えば、車両がモータ３の駆動により走行している場合（ＥＶ走行している場合）にハイブリッドＥＣＵ３０によって行われる。Ｓ１０に示すように、車両負荷推定処理が行われる。車両負荷は、例えば車両加速度及びＳＯＣの単位時間あたりの変化量（ΔＳＯＣ）に基づいて推定される。この場合、車両加速度及びＳＯＣの単位時間あたりの変化量が大きいほど、車両負荷が大きいと推定される。
【００１７】
また、車両負荷は、車両の高度変化量に基づいて推定してもよい。この場合、高度変化量がプラスに大きければ、車両負荷が大きいと推定される。また、着座センサによる乗員の有無に基づいて車両負荷を推定してもよい。この場合、乗員数が多いほど、車両負荷が大きいと推定される。車両の荷台に設置した重量、牽引フックに取り付けた歪みゲージの信号に基づいて、車両負荷を推定してもよい。
【００１８】
更に、車両が冷凍庫を備えた冷凍車である場合、その冷凍庫の動作状態、設定温度、風量などから車両負荷を推定してもよい。また、車両が塵芥車である場合には、塵芥回収機の作動頻度などから車両負荷を推定してもよい。
【００１９】
そして、Ｓ１２に移行し、車両負荷が所定の設定値より大きいか否かが判断される。すなわち、Ｓ１０にて推定された車両の負荷値が予めハイブリッドＥＣＵ３０に設定される設定値より大きいか否かが判断される。車両負荷が所定の設定値より大きくないと判断されたときには、エンジン起動要求値であるＳＯＣｓｔにＳＯＣ１がセットされる（Ｓ１４）。ＳＯＣ１としては、例えば４０％が設定される。
【００２０】
一方、車両負荷が所定の設定値より大きいと判断されたときには、ＳＯＣｓｔとしてＳＯＣ１より高い値のＳＯＣ２がセットされる（Ｓ１６）。即ち、車両負荷が所定の設定値より大きいときには、車両負荷が所定の設定値より大きくないときに比べエンジン起動要求値ＳＯＣｓｔが高く設定される。ＳＯＣ２としては、例えば４５％が設定される。
【００２１】
そして、Ｓ１８に移行し、バッテリ５のＳＯＣがエンジン起動要求値ＳＯＣｓｔを下回っているか否かが判断される。そして、バッテリ５のＳＯＣがエンジン起動要求値ＳＯＣｓｔを下回っていないと判断されたときには、エンジン２を起動することなく制御処理を終了する。一方、バッテリ５のＳＯＣがエンジン起動要求値ＳＯＣｓｔを下回っていると判断されたときには、エンジン２が起動される（Ｓ２０）。このエンジン起動により発電が行われ、その発電電力によってバッテリ５が充電される。
【００２２】
以上のように、本実施形態に係る車両制御装置１によれば、車両負荷が所定の設定値より大きいときにバッテリ５の内燃機関起動要求値ＳＯＣｓｔを高く設定することにより、バッテリ５の放電及び充電が小刻みに繰り返される。
【００２３】
すなわち、図３に示すように、内燃機関起動要求値ＳＯＣｓｔをＳＯＣ１からＳＯＣ２に高く設定することにより、充放電が小刻みになり（図３実線）、電位差の小さい範囲での充放電となって発熱量が少ない。一方、内燃機関起動要求値ＳＯＣｓｔが低い状態のままであると、大きな電位差の間で充放電することとなり（図３破線）、発熱量が大きくなる。このように、内燃機関起動要求値ＳＯＣｓｔを高く設定することで、バッテリ５の大放電及び大充電が避けられ、バッテリ５が充放電の発熱によって高温状態となることを抑制することができる。
【００２４】
また、内燃機関起動要求値ＳＯＣｓｔを高く設定することにより、バッテリ５の充電量が急激に低下しても、許容下限値を下回ってバッテリ５が過放電状態となるような事態が避けられる。従って、バッテリ５の寿命低下を防止できる。
【００２５】
（第二実施形態）
次に第二実施形態に係る車両制御装置について説明する。
【００２６】
本実施形態に係る車両制御装置は、車両における車両要求動力を算出し、その車両要求動力が所定値より大きいときにバッテリ５の充電量が低下するとして発電のためにエンジン２を駆動させるものである。
【００２７】
本実施形態に係る車両制御装置のハード構成は、図１に示す第一実施形態に係る車両制御装置と同様である。
【００２８】
図４に本実施形態に係る車両制御装置の動作のフローチャートを示す。図４における処理は、例えば、車両がモータ３の駆動により走行している場合（ＥＶ走行している場合）にハイブリッドＥＣＵ３０によって行われる。
【００２９】
Ｓ３０に示すように、まず、車両要求動力（Ｐｖ）の算出が行われる。車両要求動力は、車両走行のために要求される車両走行要求動力とバッテリ５の充電のために要求される充電要求電力との和に基づいて算出される。車両走行要求動力は、例えばアクセル開度、車速などに基づいて算出される。また、充電要求電力は、例えばバッテリ５のＳＯＣに基づいて算出される。
【００３０】
そして、Ｓ３２に移行し、車両負荷推定処理が行われる。この車両負荷推定処理は、図２のＳ１０と同様にして行われる。そして、Ｓ３４に移行し、車両負荷が所定の設定値より大きいか否かが判断される。すなわち、Ｓ３２にて推定された車両の負荷値が予めハイブリッドＥＣＵ３０に設定される設定値より大きいか否かが判断される。
【００３１】
車両負荷が所定の設定値より大きくないと判断されたときには、エンジン起動設定値ＰｅｇｓｔとしてＰｅｇｓｔ１がセットされる（Ｓ３６）。Ｐｅｇｓｔ１は、例えば１５ｋＷに設定される。一方、車両負荷が所定の設定値より大きいと判断されたときには、エンジン起動設定値ＰｅｇｓｔとしてＰｅｇｓｔ１より小さい値であるＰｅｇｓｔ２がセットされる（Ｓ３８）。Ｐｅｇｓｔ２は、例えば５ｋＷに設定される。
【００３２】
そして、Ｓ４０に移行し、車両要求動力（Ｐｖ）がエンジン起動設定値Ｐｅｇｓｔよりも大きいか否かが判断される。車両要求動力（Ｐｖ）がエンジン起動設定値Ｐｅｇｓｔよりも大きくないと判断されたときには、エンジン２を起動することなく制御処理を終了する。一方、車両要求動力（Ｐｖ）がエンジン起動設定値Ｐｅｇｓｔよりも大きいと判断されたときには、バッテリ５のＳＯＣが大きく低下するとして、エンジン２が起動される（Ｓ４２）。このエンジン起動により発電が行われ、その発電電力によってバッテリ５が充電される。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係る車両制御装置によれば、車両の負荷が所定の設定値より大きいときに車両要求動力に関する所定値、即ちエンジン起動設定値Ｐｅｇｓｔを小さく設定することにより、発電のためにエンジン１が起動しやすくなり、バッテリ５の放電及び充電が小刻みに繰り返される。このため、車両の負荷が大きくバッテリ５の充電量の低下速度が大きいときにバッテリ５が大放電及び大充電されることを回避でき、充放電の発熱によってバッテリ５が高温化することを抑制できる。
【００３４】
また、エンジン起動設定値Ｐｅｇｓｔを小さく設定することで、バッテリ５の充電量が急激に低下しても、許容下限値を下回る事態が避けられる。従って、バッテリ５の寿命低下を防止できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、バッテリの寿命低下を防止できる車両制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る車両制御装置の構成図である。
【図２】図１の車両制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１の車両制御装置における車両負荷が大きいときのバッテリ充電量の変化を示す図である。
【図４】第二実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…車両制御装置、２…エンジン（内燃機関）、３…モータ（電動機）、５…バッテリ（蓄電手段）、９…ジェネレータ（発電手段）、２０…エンジンＥＣＵ、３０…ハイブリッドＥＣＵ、４０…モータＥＣＵ。
【図１】
0003587254.tif 000002
【図２】
0003587254.tif 000003
【図３】
0003587254.tif 000004
【図４】
0003587254.tif 000005