(57)【要約】【課題】バッテリーが通常の使用温度域よりも低温である場合において、回生ブレーキの性能を低下させることなくバッテリーの劣化を防止することができるハイブリッド車両を提供する。【解決手段】ＨＥＶ１Ａの制御手段１５は、ハイブリッドシステム９の回生ブレーキの起動に伴って電動モータ６が発電する電力でバッテリー８を充電する際に、バッテリー８の温度センサ１４の測定温度が予め設定されたしきい温度未満である場合には、バッテリー８に流れる電流の積算値又は電流の２乗の積算値が、バッテリー８の温度に対して定まる許容値以下になるように、インバータ７の変換効率を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーにインバータを介して接続された電動モータ及びエンジンの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムと、前記ハイブリッドシステムを制御する制御手段とを備えたハイブリッド車両において、
前記制御手段は、前記ハイブリッドシステムの回生ブレーキの起動に伴って前記電動モータが発電する電力で前記バッテリーを充電する際に、該バッテリーの温度が予め設定されたしきい温度未満である場合には、前記バッテリーに流れる電流の積算値又は電流の２乗の積算値が該バッテリーの温度に対して定まる許容値以下になるように、前記インバータの変換効率を制御することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御手段は、予め設定された前記バッテリーの温度と前記許容値との関係を示すマップデータに基づいて、前記インバータの変換効率を制御する請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記予め設定されたしきい温度が、３５〜４５℃の範囲の温度である請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
バッテリーにインバータを介して接続された電動モータ及びエンジンの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両の制御方法であって、
前記ハイブリッドシステムの回生ブレーキの起動に伴って前記電動モータが発電する電力で前記バッテリーを充電する際に、前記バッテリーの温度が予め設定されたしきい温度未満である場合には、前記バッテリーに流れる電流の積算値又は電流の２乗の積算値が該バッテリーの温度に対して定まる許容値以下になるように、前記インバータの変換効率を制御することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド車両及びその制御方法に関し、更に詳しくは、バッテリーが通常の使用温度域よりも低温である場合において、回生ブレーキの性能を低下させることなくバッテリーの劣化を防止することができるハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上と環境対策などの観点から、内燃機関が発生する駆動力の一部を、バッテリーを電源とする電動モータで代替可能なハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）が注目されている。このＨＥＶには、電動モータを発電機として作動させ、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリーに回収することで制動をかける回生ブレーキが採用されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
ところで最近の研究によると、バッテリーに流れる電流の積算値（あるいは電流の２乗の積算値）が許容値を超えると、バッテリーの劣化が促進されることが明らかになっている。このバッテリーの劣化に係る電流の許容値は、例えば図６に示すように、バッテリーの温度が低下するにつれて小さくなる特性を有している。
【０００４】
そのため、寒冷地などでバッテリーが通常の使用温度域（例えば、３５〜４５℃）よりも低温であるときにＨＥＶに回生ブレーキで制動をかけると、バッテリーに流れる電流の積算値が許容値を超えてしまい、バッテリーの劣化を招くおそれがある。
【０００５】
このようなバッテリーの劣化を防止するためには、バッテリーに流れる電流を小さくして、その積算値を許容値以下に制限する必要があるが、それではＨＥＶに必要な制動力を得ることができなくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３２０８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、バッテリーが通常の使用温度域よりも低温である場合において、回生ブレーキの性能を低下させることなくバッテリーの劣化を防止することができるハイブリッド車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、バッテリーにインバータを介して接続された電動モータ及びエンジンの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムと、前記ハイブリッドシステムを制御する制御手段とを備えたハイブリッド車両において、前記制御手段は、前記ハイブリッドシステムの回生ブレーキの起動に伴って前記電動モータが発電する電力で前記バッテリーを充電する際に、該バッテリーの温度が予め設定されたしきい温度未満である場合には、前記バッテリーに流れる電流の積算値が該バッテリーの温度に対して定まる許容電流積算値以下になるように、前記インバータの変換効率を制御することを特徴とするものである。
【０００９】
また、上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両の制御方法は、バッテリーにインバータを介して接続された電動モータ及びエンジンの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両の制御方法であって、前記ハイブリッドシステムの回生ブレーキの起動に伴って前記電動モータが発電する電力で前記バッテリーを充電する際に、前記バッテリーの温度が予め設定されたしきい温度未満である場合には、前記バッテリーに流れる電流の積算値が該バッテリーの温度に対して定まる許容電流積算値以下になるように、前記インバータの変換効率を制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のハイブリッド車両及びその制御方法によれば、回生ブレーキを作動させる際に、バッテリーに流れる電流の積算値が許容電流積算値以下になるようにインバータを制御するので、バッテリーが通常の使用温度域よりも低温である場合において、回生ブレーキの性能を低下させることなくバッテリーの劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の構成図である。
【図２】本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の制御方法を説明するフロー図である。
【図３】バッテリーにおける温度と許容電流積算値との関係を示すグラフの例である。
【図４】本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の構成図の別の例である。
【図５】本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の構成図の更に別の例である。
【図６】バッテリーにおける温度と劣化に係る電流の許容値との関係を示すグラフの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態からなるハイブリッド車両を示す。このハイブリッド車両（以下、「ＨＥＶ」という。）１Ａは、左右一対の駆動輪２、２に駆動力を伝達する出力軸３に、変速機４を介して連結するエンジン５及び電動モータ６と、その電動モータ６にインバータ７を通じて電気的に接続するバッテリー８とを有するハイブリッドシステム９を備えている。変速機４とエンジン５との間には、湿式多板クラッチ１０及び流体継手１１が順に設けられている。また、変速機４と電動モータ６との間には、駆動力を断接するモータ用クラッチ１２が介設されている。
【００１４】
更に、インバータ７とバッテリー８の間には、バッテリー８に流れる電流の大きさを測定する電流計１３が設置されているとともに、そのバッテリー８の表面には、バッテリー８の温度を測定する温度センサ１４が取り付けられている。
【００１５】
上記のハイブリッドシステム９、電流計１３及び温度センサ１４は、制御手段であるＥＣＵ１５に信号線（一点鎖線で示す）を通じて接続している。
【００１６】
このようなＨＥＶ１ＡにおけるＥＣＵ１５による制御方法の実施形態を、図２に基づいて以下に説明する。
【００１７】
ＥＣＵ１５は、ＨＥＶ１Ａが制動時であるか否かを判定し（Ｓ１０）、制動時である場合には、ハイブリッドシステム９の回生ブレーキを起動させる（Ｓ１１）。この回生ブレーキの起動により、モータ用クラッチ１２が接続され、発電機として作動する電動モータ６により出力軸３に負荷が加わるとともに、電動モータ６で発生した電力がインバータ７で交流から直流に変換されてバッテリー８に充電される（Ｓ１２）。
【００１８】
次に、制御変数ｎ（整数）、温度センサ１４の測定値Ｔ、及び電流計１３の測定値Ｉを初期化する（Ｓ１３）
そして、温度センサ１４の測定値Ｔｎ及び電流計１３の測定値Ｉｎを入力し（Ｓ１４）、前者の温度センサ１４の測定値Ｔｎが、予め設定されたしきい温度Ｔｐ未満であるか否かを判定する（Ｓ１５）。このしきい温度Ｔｐとしては、バッテリー８が自動車用のリチウムイオンバッテリーである場合には、バッテリー８の通常の使用温度域である３５〜４５℃の範囲の値が例示される。
【００１９】
測定値Ｔｎがしきい温度Ｔｐ未満である場合には、ＨＥＶ１Ａがバッテリー８の通常の使用温度域よりも低温であると判断し、予め設定されたバッテリー８における温度と許容電流積算値のマップデータ（例えば、図３を参照）から、測定値Ｔｎに対する許容電流積算値Ｓｐを決定する（Ｓ１６）。ここで、許容電流積算値Ｓｐとは、バッテリー８の劣化が急激に促進される電流積算値域の下限値を意味し、バッテリー８が自動車用のリチウムイオンバッテリーである場合には、−１５０〜１５０Ａ（マイナス値は充電時を意味する）の範囲の値が例示される。
【００２０】
そして、測定値Ｉｎからバッテリー８に流れる電流積算値Ｓｎを計算し（Ｓ１７）、許容電流積算値Ｓｐ超であるかを判定する（Ｓ１８）。電流積算値Ｓｎが許容電流値Ｓｐよりも大きい場合には、インバータ７の変換効率をＳｐ／Ｓｎ倍以下に変更する（Ｓ１９）。
【００２１】
これにより、バッテリー８に流れる電流の積算値の大きさが許容電流値Ｓｐ以下に低下するので、バッテリー８の劣化を防止することができる。また、インバータ７の変換効率を変化させても、電動モータ６により出力軸３に加わる負荷が変わることはないため、ＨＥＶ１Ａの回生ブレーキの性能が低下することはない。
【００２２】
次に、ＨＥＶ１Ａが依然として制動時であるか否かを判定する（Ｓ２０）。ＨＥＶ１Ａが制動時である場合には、制御変数ｎを増分して（Ｓ２１）ステップ１４へ戻る。
【００２３】
一方で、ＨＥＶ１Ａが制動時でなくなった場合には、回生ブレーキを停止して（Ｓ２２）、モータ用クラッチ１２を断絶して電動モータ６による発電を停止する（Ｓ２３）。
【００２４】
以上のようなＥＣＵ１５による制御を行うことで、バッテリー８が通常の使用温度域よりも低温である場合において、回生ブレーキの性能を低下させることなくバッテリー８の劣化を防止することができるのである。
【００２５】
なお、上記の実施形態においては、バッテリー８に流れる電流の積算値Ｓｎの代わりに、電流の２乗の積算値を用いることもできる。
【００２６】
また、上記のＨＥＶ１Ａでは、ディーゼルエンジン５と走行モータ６とを並列に配置しているが、車両の構成はこれに限るものではなく、例えばディーゼルエンジン５と走行モータ６とを直列に配置したＨＥＶ１Ｂ（図４を参照）や、走行モータ６を一対の駆動輪２、２にそれぞれ直接的に接続したＨＥＶ１Ｃ（図５を参照）などでもよい。
【００２７】
なお、図４、５のような、モータ用クラッチ１２が不要となる構成の場合には、ＥＣＵ１５はモータ用クラッチ１２を断接する代わりに走行モータ６の駆動力を入切する制御を行うことになる。
【符号の説明】
【００２８】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  ＨＥＶ
５  ディーゼルエンジン
６  電動モータ
７  インバータ
８  バッテリー
１３  電流計
１４  温度センサ
１５  ＥＣＵ
【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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