(57)【要約】【課題】電力の不足と過充電の抑制とを両立することができるシリーズハイブリッド車両の制御装置を提供すること。【解決手段】車速に応じて発電量が決定され、最大発電量が制限される場合に発電量を補正するシリーズハイブリッド車両の制御装置であって、最大発電量の制限が行われる車速域の使用頻度が高いほど、最大発電量の制限が行われない車速域での発電量を増加させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車速に応じて発電量が決定され、最大発電量が制限される場合に発電量を補正するシリーズハイブリッド車両の制御装置であって、
前記最大発電量の制限が行われる車速域の使用頻度が高いほど、前記最大発電量の制限が行われない車速域での発電量を増加させることを特徴とするシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリーズハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、シリーズハイブリッド車両の制御装置において、エンジン冷却水温度と車速から発電電力を上限値以下になるように制限し、エンジン冷却水温度の効率が設定値以下で、且つ、車速が設定値を超える場合は発電電力を制限しないことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１０３５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、何らかの原因で高車速域で発電量が制限される場合、電力が不足するおそれがあるが、一方で、高速車速域以外で過充電になると燃費が悪化するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電力の不足と過充電の抑制とを両立することができるシリーズハイブリッド車両の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置は、車速に応じて発電量が決定され、最大発電量が制限される場合に発電量を補正するシリーズハイブリッド車両の制御装置であって、前記最大発電量の制限が行われる車速域の使用頻度が高いほど、前記最大発電量の制限が行われない車速域での発電量を増加させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るシリーズハイブリッド車両は、車速域の使用頻度から発電量の補正量を決定することによって、最大発電量に制限がかかっていない場合と同等の発電量を確保することができ、電力の不足と過充電の抑制とを両立することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係るシリーズハイブリッド車両での力と電気の流れを示した図である。
【図２】図２は、通常時での発電量マップの一例を示した図である。
【図３】図３は、最大発電量が実現できない場合での発電量マップの一例を示した図である。
【図４】図４（ａ）は、発電量制限がかかる車速域の使用頻度が小さい場合での発電量マップの一例を示した図である。図４（ｂ）は、発電量制限がかかる車速域の使用頻度が小さい場合での車速と使用頻度との関係を示した図である。
【図５】図５（ａ）は、発電量制限がかかる車速域の使用頻度が大きい場合での発電量マップの一例を示した図である。図５（ｂ）は、発電量制限がかかる車速域の使用頻度が大きい場合での車速と使用頻度との関係を示した図である。
【図６】図６は、発電制限量指標の算出方法をあらわした図である。
【図７】図７（ａ）は、発電量制限がかかる車速域の使用頻度が大きい場合に補正量を小さくする場合での発電量マップの一例を示した図である。図７（ｂ）は、発電量制限がかかる車速域の使用頻度が大きい場合に補正量を小さくする場合での車速と使用頻度との関係を示した図である。
【図８】図８（ａ）は、発電量制限がかかる車速域の使用頻度が小さい場合に補正量を大きくする場合での発電量マップの一例を示した図である。図８（ｂ）は、発電量制限がかかる車速域の使用頻度が小さい場合に補正量を大きくする場合での車速と使用頻度との関係を示した図である。
【図９】図９は、発電制限量指標及び発電補正量指標の算出方法をあらわした図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明に係るシリーズハイブリッド車両の制御装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
図１は、実施形態に係るシリーズハイブリッド車両１での力と電気の流れを示した図である。シリーズハイブリッド車両１は、駆動輪６Ｌ，６Ｒへの動力伝達機構として、発電用エンジン２、発電用モータジェネレータ（以下、発電用ＭＧという。）３、発電用インバータを含む発電用ＰＣＵ（不図示）、バッテリ４、駆動用モータジェネレータ（以下、駆動用ＭＧという。）５、及び、駆動用インバータを含む駆動用ＰＣＵ（不図示）などを備えている。なお、モータジェネレータ（ＭＧ）は、モータ機能と発電機能とを有するものであるが、発電用ＭＧ３としては発電機能を少なくとも有していればよく、発電用ＭＧ３に替えて発電機を用いても良い。また、シリーズハイブリッド車両１は、シリーズハイブリッド車両１の種々の制御を行う制御装置１００を備えている。
【００１１】
シリーズハイブリッド車両１では、発電用エンジン２からの駆動力によって発電用ＭＧ３を作動させて発電した電力をバッテリ４に蓄える。そして、力行（加速）時には、バッテリ４から出力された電力によって駆動用ＭＧ５をモータ機能として作動させることにより、駆動用ＭＧ５からの駆動力によって駆動輪６Ｌ，６Ｒが駆動される。一方、回生（減速）時には、駆動輪６Ｌ，６Ｒからの駆動力により、発電機能として駆動用ＭＧ５を作動させて発電した電力をバッテリ４に蓄える。
【００１２】
ここで、従来、シリーズハイブリッド車両の発電制御としては、例えば、車速に応じて充電量を大きくすることが行われている。この発電制御では、図２に示すような発電量マップによって充電量を決定する。この発電量マップは、ＮＶ性能を考慮して右上がりに設計されることが多く、その最大値はエンジンの最大出力によって規定される。さらに、この発電量マップは、通常の使用においてバッテリのＳＯＣがある程度一定の状態に保たれるような設定となっている。
【００１３】
もし、発電システム（エンジン＋発電機）の通常時最大発電量が実現できない状態の場合には、図３に示すように最大発電量が制限されて発電量制限時最大発電量になる。ここで、最大発電量に制限がかけられたのみであると、通常時（発電量制限がない場合）は、図３中の斜線部で充電していた電力が不足するため、バッテリのＳＯＣの低下、ひいては電欠へと陥るおそれがある。また、最大発電量に制限がかかる車速域を通常の使用において、どの程度の頻度で使用していたかによって電力不足量が変わる。そのため、この電力不足分を制限がかからない車速域の出力を上げるなどして補正する場合には、車速域の使用頻度を用いて発電量の補正量を決定しないと、不十分にまたは無駄に補正を行うことになって、充電量不足によるバッテリのＳＯＣの低下や電欠、または、充電過多によるバッテリのＳＯＣの不安定化やＮＶ性能の過度な悪化を招いてしまう。
【００１４】
そのため、実施形態に係るシリーズハイブリッド車両１では、制御装置１００が実施する、少なくとも車速によって発電量が決定され、最大発電量が制限されるときに、発電量の補正（発電量の増加または発電を行う車速の低速化）を行う発電制御において、最大発電量制限が行われる車速域の使用頻度が大きいほど補正量を大きくする。
【００１５】
具体的には、図４に示すように、最大発電量が何らかの原因により制限される場合には、制限された車速域での発電量が低下するためバッテリ４のＳＯＣの低下の要因となる。そのため、制限のかからない車速域で発電量の補正を行うことによって、発電量の確保を行う。本実施形態においては、図５のように最大発電量に制限がかかる車速域での使用頻度が大きいほど発電量の補正量を大きくする。これにより、最大発電量の制限により不足した発電量を、過不足を抑えて補正することができる。
【００１６】
なお、最大発電量制限は、例えば、以下の（１）〜（４）のときに発生する。
（１）標高が高いことによるエンジン吸気圧低下。
（２）吸気温度大によるエンジン吸気量低下。
（３）車重大による見かけの発電量（パワーウェイトレシオ）低下。
（４）バッテリ４、発電用ＭＧ３（発電機）、発電用インバータなどの高温と低温とによる入出力制限。
【００１７】
また、発電量の補正は、同じ車速域での発電量を通常時より増加させる（図５中の矢印Ａ）か、発電用エンジン２を停止する最大車速を通常時より低下させる（図５中の矢印Ｂ）か、のいずれかまたは両方で行う。
【００１８】
また、発電量の補正量は、例えば、下記（１）式であらわされる発電制限量指標に比例して決定することができる（図６参照）。
【００１９】
【数１】
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【００２０】
なお、車速頻度分布は、車両の出荷時に予め固定頻度分布マップを制御装置１００に持たせておく。この固定頻度分布マップは、例えば、その車種のメインユーザ層の使用状況を勘案して定めたり、類似車種の市場走行データの平均から定めたりする。
【００２１】
このように、車速域の使用頻度から発電量の補正量を決定することによって、最大発電量に制限がかかっていない場合（通常時）と同等の発電量を確保することができる。このため、発電量の補正量が足りず充電不足によるバッテリ４のＳＯＣ低下や電欠、または、発電量の補正量が大きすぎ充電過多によるバッテリ４のＳＯＣの不安定化やＮＶ性能の過度な悪化を抑制することができる。
【００２２】
また、制御装置１００が実施する発電制御としては、上述したような発電制御において、発電量の補正を行う車速域の使用頻度が小さいほど補正量を増やすようにしても良い。
【００２３】
具体的には、図７に示すように、発電量の補正を行う車速域での使用頻度が大きいほど発電量の補正量を小さくし、図８に示すように、発電量の補正を行う車速域での使用頻度が小さいほど発電量の補正量を大きくする。これにより、最大発電量制限によって不足した発電量を、さらに過不足を抑えて補正することができる。
【００２４】
なお、発電量を補正する車速域の使用頻度によって発電量の補正量を調節する場合、この補正量は、例えば、上記（１）式であらわされる発電制限量指標と、下記（２）式であらわされる発電補正量指標とが、等しくなるように決定する（図９参照）。
【００２５】
【数２】
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【００２６】
このように、発電量を補正する車速域の使用頻度によっても発電量の補正量を調節することによって、さらに正確に必要な補正量を予測することができ、補正量が足りず充電不足によるバッテリ４のＳＯＣ低下や電欠、または、発電量の補正量が大きすぎ充電過多によるバッテリ４のＳＯＣの不安定化やＮＶ性能の過度な悪化をより抑制することができる。
【００２７】
また、制御装置１００が実施する発電制御としては、上述したような発電制御において、車両またはドライバーごとの過去一定期間での走行実績から車速域の使用頻度を算出しても良い。
【００２８】
なお、実際の走行データは、例えば、以下の（一）〜（四）のいずれかの方法によって、シリーズハイブリッド車両１に搭載した制御装置１００が有するソフトウェア上で走行データを蓄積し学習する。
【００２９】
（一）直近７日間の走行データより車速頻度分布を作成する。これは、一週間ごとに運転パターンが繰り返されると考えて、平均を算出することを意図したものである。
（二）曜日ごとに分けて過去の車速頻度分布を作成し、発電制御を実施する曜日の車速頻度分布を使用する。これは、車速頻度分布を作成するためのデータ量はトリップ数や距離や走行時間などで規定することが考えられるため、曜日ごとに走行パターンがあると考えて、運転曜日の走行パターンから推測することを意図したものである。
（三）一日のうち時間帯を分けて（例えば、朝／昼／夕／夜）、過去の車速頻度分布を作成し、発電制御を実施する時間帯の車速頻度分布を使用する。これは、時間帯ごとに走行パターンがあると考えて、運転時間帯の走行パターンから推測することを意図したものである。
（四）平日、休日、祝日、長期連休などに分けて、過去の車速頻度分布を作成し、発電制御を実施する日（発電制御時の平日、休日、祝日、長期連休などのいずれか該当する日）の車速頻度分布を使用する。これは、平日、休日、祝日、長期連休などごとに走行パターンがあると考えて、運転日（運転時の平日、休日、祝日、長期連休などのいずれか該当する日）の走行パターンから推測することを意図してたものである。
【００３０】
このように、発電量の補正量を決定するための車速域の使用頻度を個車両または個人の実際の走行データから算出することによって、車両やドライバーごとの必要な発電量の補正量を、さらに正確に必要な補正量を予測することができ、補正量が足りず充電不足によるバッテリ４のＳＯＣ低下や電欠、または、発電量の補正量が大きすぎ充電過多によるバッテリ４のＳＯＣの不安定化やＮＶ性能の過度な悪化をより抑制することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  シリーズハイブリッド車両
２  発電用エンジン
３  発電用モータジェネレータ（発電用ＭＧ）
４  バッテリ
５  駆動用モータジェネレータ（駆動用ＭＧ）
６Ｌ，６Ｒ  駆動輪
１００  制御装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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