(57)【要約】【課題】  車両の走行性能を向上しつつ、蓄電装置の劣化を抑制する。【解決手段】  バッテリＥＣＵは、切り替えスイッチがオフであるか否か、すなわち、ノーマルモードが選択されているか否かを判別するステップ（Ｓ１００）と、切り替えスイッチがオンであって（Ｓ１００にてＮＯ）、スポーツモードが選択されている場合、バッテリに冷却空気を供給する冷却ファンの風量を増大するステップ（Ｓ１０４）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】        図５
2006121786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機からの駆動力により走行可能な車両の駆動システムであって、
前記回転電機に供給する電力を蓄える蓄電装置と、
前記蓄電装置に冷却媒体を供給する供給装置と、
第１のモードおよび前記第１のモードよりも大きい駆動力を前記回転電機に発生させる第２のモードのいずれか一方を選択して、前記回転電機を制御するための制御手段と、
前記回転電機が前記第２のモードで制御されている場合は、前記第１のモードで制御されている場合に比べて、前記蓄電装置に供給される冷却媒体の量が多くなるように前記供給装置を制御するための手段とを含む、車両の駆動システム。
【請求項２】
前記駆動システムは、前記車両の運転者により操作されるスイッチをさらに含み、
前記制御手段は、前記スイッチの操作状態に基づいて、前記第１モードおよび前記第２モードのいずれか一方を選択して、前記回転電機を制御するための手段を含む、請求項１に記載の車両の駆動システム。
【請求項３】
前記冷却媒体は、空気であり、
前記供給装置は、ファンである、請求項１または２に記載の車両の駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動システムに関し、特に、モータからの駆動力により走行可能な車両の駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題対策の一環として、ハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車などが注目されている。これらのような車両には、低燃費や排気ガス特性に優れていることが要求される一方で、加速性などの走行性能も要求される。
【０００３】
特開２００１−２３８３０６号公報（特許文献１）は、動力出力装置から出力可能な出力特性を変更することができる動力出力装置を開示する。特許文献１に記載の動力出力装置は、少なくとも電動機から駆動軸に動力の出力が可能な動力出力装置である。この動力出力装置は、駆動軸に出力される動力の出力特性パターンを複数記憶するパターン記憶部と、記憶された複数の出力特性パターンのいずれかを選択するパターン選択部と、選択された出力特性パターンの範囲内の動力が駆動軸に出力されるよう少なくとも電動機を駆動制御する駆動制御部とを含む。
【０００４】
この公報に記載の動力出力装置によると、パターン選択部によりパターン記憶部に複数記憶された駆動軸に出力される動力の出力特性パターンのいずれかが選択されると、駆動制御部が、この選択された出力特性パターンの動力が駆動軸に出力されるよう少なくとも電動機を駆動制御する。この結果、所望の出力特性パターンを用いて動力出力装置から動力を出力させることができ、操作者の操作感を高めることができる。
【特許文献１】特開２００１−２３８３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ハイブリッド車などにおいては、モータにはバッテリなどの蓄電装置から電力が供給される。したがって、特開２００１−２３８３０６号公報に記載の動力出力装置において、電動機（モータ）からの出力が大きくなるように出力特性パターンが選択された場合は、蓄電装置からの放電電力が大きくなり、蓄電装置の負荷が増大する。蓄電装置の負荷が過剰に増大すれば、たとえば温度上昇が著しくなり、蓄電装置の劣化等を促進してしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車両の走行性能を向上しつつ、蓄電装置の劣化を抑制することができる車両の駆動システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る車両の駆動システムは、回転電機からの駆動力により走行可能な車両の駆動システムである。この駆動システムは、回転電機に供給する電力を蓄える蓄電装置と、蓄電装置に冷却媒体を供給する供給装置と、第１のモードおよび第１のモードよりも大きい駆動力を回転電機に発生させる第２のモードのいずれか一方を選択して、回転電機を制御するための制御手段と、回転電機が第２のモードで制御されている場合は、第１のモードで制御されている場合に比べて、蓄電装置に供給される冷却媒体の量が多くなるように供給装置を制御するための手段とを含む。
【０００８】
第１の発明によると、大きい駆動力を回転電機に発生させる第２のモードが選択された場合は、蓄電装置に供給される冷却媒体の量が多くなるように制御される。これにより、蓄電装置の熱負荷を抑制することができる。そのため、過度の温度上昇を回避して、蓄電装置の劣化を抑制することができる。その結果、車両の走行性能を向上しつつ、蓄電装置の劣化を抑制することができる車両の駆動システムを提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る車両の駆動システムは、第１の発明の構成に加え、車両の運転者により操作されるスイッチをさらに含む。制御手段は、スイッチの操作状態に基づいて、第１モードおよび第２モードのいずれか一方を選択して、回転電機を制御するための手段を含む。
【００１０】
第２の発明によると、運転者のスイッチ操作に基づいて、第１のモードおよび第２のモードのいずれか一方が選択される。これにより、運転者の意図に沿って車両を走行させることができる。
【００１１】
第３の発明に係る車両の駆動システムにおいては、第１または第２の発明の構成に加え、冷却媒体は、空気である。供給装置は、ファンである。
【００１２】
第３の発明によると、ファンにより空気を蓄電装置に対して供給することで、蓄電装置を冷却し、熱負荷を低減して劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る駆動システムを搭載したハイブリッド車両は、エンジン１００と、ＭＧ（Motor Generator）（１）２００と、パワーコントロールユニット３００と、バッテリ４００と、冷却ファン４０４と、バッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０６と、ＭＧ（２）５００と、ハイブリッドＥＣＵ６００とを含む。
【００１５】
エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構７００により、２経路に分割される。一方は減速機８００を介して車輪９００を駆動する経路である。もう一方は、ＭＧ（１）２００を駆動させて発電する経路である。また、エンジン１００はスタータジェネレータ（図示せず）を駆動させ、電力を発電させる。スタータジェネレータ（図示せず）により発電された電力は、補機バッテリ（図示せず）に充電される。
【００１６】
ＭＧ（１）２００は、動力分割機構７００により分割されたエンジン１００の動力により発電するが、ＭＧ（１）２００により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ４００のＳＯＣ（State Of Charge）の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時や急加速時では、ＭＧ（１）２００により発電された電力はそのままＭＧ（２）５００を駆動させる電力となる。一方、バッテリ４００のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、ＭＧ（１）２００により発電された電力は、パワーコントロールユニット３００のインバータ３０２により交流から直流に変換され、コンバータ３０４により電圧が調整された後、バッテリ４００に蓄えられる。
【００１７】
バッテリ４００は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。このバッテリ４００は、冷却ファン４０４が導入する冷却空気により冷却される。また、バッテリ４００および冷却ファン４０４は、バッテリＥＣＵ４０６に接続されている。冷却ファン４０４は、バッテリＥＣＵ４０６により制御される。バッテリＥＣＵ４０６は、バッテリ４００の温度およびＳＯＣを検知し、検知結果に関する情報をハイブリッドＥＣＵ６００に送信するとともに、メモリ４０８に記憶されたプログラムおよびマップに基づいて、バッテリ４００の温度が予め定められた温度よりも高くなった場合に、冷却ファン４０４を作動させるように制御する。また、バッテリＥＣＵ４０６は、補機バッテリに電気的に接続されている。これにより、バッテリＥＣＵ４０６を作動させる電力は、補機バッテリ供給される。
【００１８】
ＭＧ（２）５００は、バッテリ４００に蓄えられた電力およびＭＧ（１）２００により発電された電力の少なくともいずれか一方の電力により駆動する。ＭＧ（２）５００の駆動力は、減速機８００を介して車輪９００に伝えられる。これにより、ＭＧ（２）５００はエンジン１００をアシストしたり、ＭＧ（２）５００からの駆動力により車両を走行させたりする。
【００１９】
一方、ハイブリッド車両が回生制動時には、減速機８００を介して車輪９００によりＭＧ（２）５００が駆動され、ＭＧ（２）５００が発電機として作動させられる。これによりＭＧ（２）５００は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作用することになる。ＭＧ（２）５００により発電された電力は、インバータ３０２を介してバッテリ４００に蓄えられる。
【００２０】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０２と、メモリ
６０４とを含む。また、ハイブリッドＥＣＵ６００には、切り替えスイッチ６０６が接続される。運転者は、切り替えスイッチ６０６を操作することにより、車両の走行モードを選択することができる。走行モードは、ノーマルモードおよびノーマルモードよりも大きなトルク（駆動力）をＭＧ（２）５００に発生させるスポーツモードの中から選択される。なお、これら以外の走行モードがあってもよい。
【００２１】
ＣＰＵ６０２は、車両の走行状態や、アクセル開度、ブレーキペダルの踏み量、シフトポジション、バッテリ４００のＳＯＣ、メモリ６０４に保存されたマップおよびプログラム、切り替えスイッチ６０６から送信される信号等に基づいて演算処理を行なう。これにより、車両が所望の走行状態となるように、車両に搭載された機器類を制御することになる。
【００２２】
なお、本実施の形態において、バッテリ４００、冷却ファン４０４、バッテリＥＣＵ４０６は、エンジン１００とＭＧ（２）５００を備えたハイブリッド車両に搭載されているが、本発明はハイブリッド車両に限られず、その他、燃料電池自動車や、電気自動車などに適用することができ、また、冷却ファン４０４がハイブリッドＥＣＵ６００により制御される場合についても適用することができる。
【００２３】
図２を参照して、切り替えスイッチ６０６についてさらに説明する。図２に示すように、切り替えスイッチ６０６は、インストルメントパネル１０００上であって、ステアリングホイール１００２の近傍など、運転者が操作し易い場所に設置されている。なお、切り替えスイッチ６０６の設置場所はこれに限らず、その他、シフトレバー（図示せず）の近傍であってもよく、ステアリングホイール１００２上であってもよい。
【００２４】
切り替えスイッチ６０６がオンである場合、走行モードがスポーツモードに選択される。切り替えスイッチ６０６がオフである場合、走行モードがノーマルモードに選択される。なお、オンとオフとが逆であってもよい。
【００２５】
図３を参照して、ノーマルモードおよびスポーツモードについてさらに説明する。図３における横軸はＭＧ（２）５００の回転数を示す。なお、ＭＧ（２）５００の回転数と車速とは比例関係にある。すなわち、ＭＧ（２）５００の回転数が高いほど、車速が高い。図３における縦軸はトルクを示す。
【００２６】
図中、実線は、エンジン１００から出力可能な最大トルクを示す。一点鎖線は、走行モードがノーマルモードである場合に、エンジン１００から出力可能な最大トルクに、ＭＧ（２）５００から出力可能な最大トルクを加算したトルクを示す。二点鎖線は、走行モードがスポーツモードである場合に、エンジン１００から出力可能な最大トルクに、ＭＧ（２）５００から出力可能な最大トルクを加算したトルクを示す。
【００２７】
図３に示すように、走行モードがスポーツモードである場合（二点鎖線）は、ノーマルモードである場合（一点鎖線）に比べて、ＭＧ（２）５００が出力可能なトルクが高くされる。これにより、車両の加速性を向上し、走行性能を高めることができる。
【００２８】
図４を参照して、冷却ファン４０４の風量（バッテリ４００に供給される冷却空気の量）について説明する。冷却ファン４０４の風量は、バッテリＥＣＵ４０６により設定される。
【００２９】
図４に示すように、バッテリＥＣＵ４０６は、メモリ４０８に記憶されたマップを用いて、バッテリ４００の温度に基づいて、冷却ファン４０４への指令値を段階的に設定する。冷却ファン４０４の風量は、指令値と対応した風量になる。すなわち、冷却ファン４０４の風量は段階的に設定される。図４から明らかなように、バッテリ４００の温度が高いほど、指令値が高くなる。すなわち、バッテリ４００の温度が高いほど、冷却ファン４０４の風量が多くなる。
【００３０】
図５を参照して、本実施の形態に係る駆動システムのバッテリＥＣＵ４０６が実行するプログラムの制御構造について説明する。
【００３１】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、バッテリＥＣＵ４０６は、ハイブリッドＥＣＵ６００から送信された信号に基づいて、切り替えスイッチ６０６がオフであるか否か、すなわち、ノーマルモードが選択されているか否かを判別する。切り替えスイッチ６０６がオフである場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。
【００３２】
Ｓ１０２にて、バッテリＥＣＵ４０６は、通常時の風量となるように、冷却ファン４０４を制御する。その後、この処理は終了する。Ｓ１０４にて、バッテリＥＣＵ４０６は、
冷却ファン４０４の風量を増大する。その後、この処理は終了する。
【００３３】
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駆動システムの動作について説明する。
【００３４】
車両システムの起動中、運転者が切り替えスイッチ６０６をオフにして、走行モードがノーマルモードに選択されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、図６において実線で示すように、通常の風量となるように、冷却ファン４０４が制御される（Ｓ１０２）。
【００３５】
一方、運転者が切り替えスイッチ６０６がオンにして（Ｓ１００にてＮＯ）、走行モードがスポーツモードに選択されると、ＭＧ（２）５００からより高いトルクが出力されて、加速性が向上する。この場合、ノーマルモードが選択されている場合に比べて、より大きい電力がＭＧ（２）５００に供給される。すなわち、スポーツモードが選択されている場合は、ノーマルモードが選択されている場合に比べて、より大きい電力が、バッテリ４００から放電される。そのため、バッテリ４００の発熱量が大きくなり、バッテリ４００の温度が上昇し易い状態となる。
【００３６】
この場合、バッテリ４００の温度が上昇して熱負荷が増大すれば、バッテリ４００の劣化を促進することになる。したがって、スポーツモードが選択されている場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、ノーマルモードが選択されている場合に比べて、図６において破線で示すように、指令値が大きくされる。これにより、冷却ファン４０４の風量が増大される（Ｓ１０４）。そのため、バッテリ４００が冷却されて、熱負荷が抑制される。その結果、Ｐバッテリ４００の劣化が抑制される。
【００３７】
このとき、冷却ファン４０４の回転数が増加して、冷却ファン４０４で発生する騒音が大きくなるが、運転者の意思によりスポーツモードが選択された結果、冷却ファン４０４で発生する騒音が大きくなるため、運転者が違和感を感じ難い。
【００３８】
以上のように、本実施の形態に係る駆動システムのバッテリＥＣＵは、ノーマルモードが選択されている場合に比べて高いトルクをＭＧ（２）に発生させるスポーツモードが選択されている場合、冷却ファンの風量を増大する。これにより、バッテリが冷却される。そのため、バッテリの熱負荷を抑制することができる。その結果、バッテリの劣化を抑制することができる。
【００３９】
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】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る駆動システムを搭載した車両を示す制御ブロック図である。
【図２】切り替えスイッチが配置されるインストルメントパネルを示す図である。
【図３】ＭＧ（２）の回転数とトルクとの関係を示す図である。
【図４】バッテリ温度と冷却ファンへの指令値との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る駆動システムのバッテリＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示す図である。
【図６】ノーマルモードが選択された場合の指令値と、スポーツモードが選択された場合の指令値とを示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１００  エンジン、２００  動力分割機構、３００  パワーコントロールユニット、３０２  インバータ、３０４  コンバータ、４００  バッテリ、４０４  冷却ファン、４０６  バッテリＥＣＵ、４０８  メモリ、６００  ハイブリッドＥＣＵ、６０２  ＣＰＵ、６０４  メモリ、６０６  切り替えスイッチ、７００  動力分割機構、８００  減速機、９００，９０２  車輪、１０００  インストルメントパネル、１００２  ステアリングホイール。
【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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【図６】
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