(57)【要約】【課題】  蓄電装置を搭載し、エネルギ効率が改善されたハイブリッド型車両を提供する。【解決手段】  ハイブリッド型車両１００は、蓄電装置であるバッテリユニットＢＵと、蓄電装置に車外から充電するためのコネクタ５０と、蓄電装置から電力供給を受けて車輪２を駆動するトルクを発生するモータジェネレータＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ２と併用されて車輪２を駆動するトルクを発生するエンジン４と、車速検知部と、定速走行指示するクルーズコントロールスイッチ５３と、蓄電装置の充電状態を含む車両状態が第１の条件を満たすときに、内燃機関を停止させた状態でモータジェネレータＭＧ２によって車輪を駆動させるＥＶ走行を行なうように車両を制御する制御装置６０とを備える。制御装置６０は、定速走行の指示があった場合には、車両状態が第１の条件とは独立して定められる第２の条件を満たすときに、ＥＶ走行を行なうように車両１００を制御する。【選択図】        図１
2007062589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置と、
前記蓄電装置に車外から充電するための接続部と、
前記蓄電装置から電力供給を受けて車輪を駆動するトルクを発生する第１の回転電機と、
前記第１の回転電機と併用されて車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関と、
車速検知部と、
定速走行指示部と、
前記蓄電装置の充電状態を含む車両状態が第１の条件を満たすときに、前記内燃機関を停止させた状態で前記第１の回転電機によって前記車輪を駆動させるＥＶ走行を行なうように車両を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記定速走行指示部から定速走行の指示があった場合には、前記車両状態が前記第１の条件とは独立して定められる第２の条件を満たすときに、前記ＥＶ走行を行なうように車両を制御する、ハイブリッド型車両。
【請求項２】
前記制御装置は、車両始動後に前記定速走行指示部から定速走行の指示を一旦受けると、前記定速走行指示部から定速走行の解除指示を受けた後にも前記第２の条件で前記ＥＶ走行を行なうか否かの判定を行なう、請求項１に記載のハイブリッド型車両。
【請求項３】
前記内燃機関を用いた走行よりも前記ＥＶ走行を優先させるＥＶドライブスイッチをさらに備え、
前記制御装置は、前記ＥＶドライブスイッチによる優先指示を受けた場合には、前記車両状態が前記第１、第２の条件とはとは独立して定められる第３の条件を満たすときに、前記ＥＶ走行を行なうように車両を制御する、請求項１に記載のハイブリッド型車両。
【請求項４】
前記第１の条件は、
前記蓄電装置の充電状態が第１のしきい値よりも大きいという条件を含み、
前記第２の条件は、
前記蓄電装置の充電状態が第２のしきい値よりも大きいという条件を含み、
前記第２のしきい値は、前記第１のしきい値よりも小さい、請求項１に記載のハイブリッド型車両。
【請求項５】
前記第１の条件は、
車速が第１の制限車速値よりも小さいという条件を含み、
前記第２の条件は、
車速が第２の制限車速値よりも小さいという条件を含み、
前記第２の制限車速値は、前記第１の制限車速値よりも大きい、請求項１に記載のハイブリッド型車両。
【請求項６】
前記蓄電装置は、
第１の蓄電装置と、
第２の蓄電装置とを含み、
前記車両は、
前記第１、第２の蓄電装置の一方を選択して前記第１の回転電機に接続する選択スイッチをさらに備え、
前記制御装置は、前記第１、第２の蓄電装置の充電状態に応じて前記選択スイッチの切換を制御し、
前記第１または第２の条件中の前記蓄電状態に関する条件は、前記第１、第２の蓄電装置にそれぞれ対応する条件が適用される、請求項１に記載のハイブリッド型車両。
【請求項７】
前記第１の蓄電装置よりも前記第２の蓄電装置のほうが蓄電容量が大きい、請求項６に記載のハイブリッド型車両。
【請求項８】
前記第２の蓄電装置よりも前記第１の蓄電装置のほうが充電可能最大電力が大きい、請求項６に記載のハイブリッド型車両。
【請求項９】
前記車両は、
前記第１の回転電機に対応して設けられる第１のインバータと、
第２の回転電機と、
前記第２の回転電機に対応して設けられる第２のインバータと、
前記第１、第２のインバータの制御を行なう制御装置をさらに備え、
前記接続部は、
前記第１の回転電機に接続される第１の端子と、
前記第２の回転電機に接続される第２の端子とを含み、
前記制御装置は、前記第１、第２の端子間に与えられる交流電力が直流電力に変換されて前記第２の蓄電装置に与えられるように前記第１、第２のインバータに対して制御を行なう、請求項１に記載のハイブリッド型車両。
【請求項１０】
前記第１の回転電機の回転軸は、前記車輪の回転軸と機械的に結合され、
前記内燃機関のクランク軸は、前記第２の回転電機の回転軸に機械的に結合される、請求項９に記載のハイブリッド型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド型車両に関し、特に、車両外部からバッテリを充電可能なハイブリッド型車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した自動車として、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）が大きく注目されている。ハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、蓄電装置（バッテリ）とインバータとインバータによって駆動される電動機（モータ）とを動力源とする自動車である。
【０００３】
特開平８−１５４３０７号公報（特許文献１）は、外部充電機能を備えたハイブリッド自動車を開示する。このハイブリッド自動車は、外部充電器により充電し得るバッテリと、バッテリからの電力により車輪を駆動する電動機と、電動機の作動を制御する制御手段と、車輪の駆動のために直接的または間接的に使用される内燃機関と、外部充電器によりバッテリの充電が行なわれてからの走行時間に関係する量を算出する走行時間関係量算出手段とを備える。そして、制御手段は、走行時間関係量算出手段によって算出された走行時間関係量が所定量に達すると、電動機の出力を制限する。
【０００４】
このハイブリッド自動車においては、外部充電を行なわないで長時間走行すると電動機の出力が制限され、ドライバは外部充電を行なうように促される。したがって、このハイブリッド自動車によれば、内燃機関への依存度を低減させることができる。
【特許文献１】特開平８−１５４３０７号公報
【特許文献２】特開２００３−３４３３０５号公報
【特許文献３】特開２０００−２０４９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開平８−１５４３０７号公報（特許文献１）では外部充電器を設ける必要がある。
【０００６】
ある地点に外部充電器を固定設置する場合は自動車をその場所に移動させ、充電を行なう必要がある。すなわち、固定設置した場合、外部充電器が固定設置された場所以外では充電が行なえないという欠点がある。
【０００７】
しかしながら、商用電源から蓄電池に充電可能な直流電圧を発生させる充電装置を車載する場合は、車両重量が増加するという問題があった。
【０００８】
また、外部から蓄電池に充電を行なって走行するようにしても、従前のハイブリッド自動車と同様の制御を行なったのでは、蓄電池に充電しておいたエネルギが有効活用されず、エンジンが始動してガソリンが消費されてしまうという場合も考えられる。
【０００９】
この発明の目的は、蓄電装置を搭載し、エネルギ効率が改善されたハイブリッド型車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、要約すると、ハイブリッド型車両であって、蓄電装置と、蓄電装置に車外から充電するための接続部と、蓄電装置から電力供給を受けて車輪を駆動するトルクを発生する第１の回転電機と、第１の回転電機と併用されて車輪を駆動するトルクを発生する内燃機関と、車速検知部と、定速走行指示部と、蓄電装置の充電状態を含む車両状態が第１の条件を満たすときに、内燃機関を停止させた状態で第１の回転電機によって車輪を駆動させるＥＶ走行を行なうように車両を制御する制御装置とを備える。制御装置は、定速走行指示部から定速走行の指示があった場合には、車両状態が第１の条件とは独立して定められる第２の条件を満たすときに、ＥＶ走行を行なうように車両を制御する。
【００１１】
好ましくは、制御装置は、車両始動後に定速走行指示部から定速走行の指示を一旦受けると、定速走行指示部から定速走行の解除指示を受けた後にも第２の条件でＥＶ走行を行なうか否かの判定を行なう。
【００１２】
好ましくは、ハイブリッド型車両は、内燃機関を用いた走行よりもＥＶ走行を優先させるＥＶドライブスイッチをさらに備える。制御装置は、ＥＶドライブスイッチによる優先指示を受けた場合には、車両状態が第１、第２の条件とはとは独立して定められる第３の条件を満たすときに、ＥＶ走行を行なうように車両を制御する。
【００１３】
好ましくは、第１の条件は、蓄電装置の充電状態が第１のしきい値よりも大きいという条件を含み、第２の条件は、蓄電装置の充電状態が第２のしきい値よりも大きいという条件を含み、第２のしきい値は、第１のしきい値よりも小さい。
【００１４】
好ましくは、第１の条件は、車速が第１の制限車速値よりも小さいという条件を含み、第２の条件は、車速が第２の制限車速値よりも小さいという条件を含み、第２の制限車速値は、第１の制限車速値よりも大きい。
【００１５】
好ましくは、蓄電装置は、第１の蓄電装置と、第２の蓄電装置とを含む。車両は、第１、第２の蓄電装置の一方を選択して第１の回転電機に接続する選択スイッチをさらに備える。制御装置は、第１、第２の蓄電装置の充電状態に応じて選択スイッチの切換を制御する。第１または第２の条件中の蓄電状態に関する条件は、第１、第２の蓄電装置にそれぞれ対応する条件が適用される。
【００１６】
より好ましくは、第１の蓄電装置よりも第２の蓄電装置のほうが蓄電容量が大きい。
より好ましくは、第２の蓄電装置よりも第１の蓄電装置のほうが充電可能最大電力が大きい。
【００１７】
好ましくは、車両は、第１の回転電機に対応して設けられる第１のインバータと、第２の回転電機と、第２の回転電機に対応して設けられる第２のインバータと、第１、第２のインバータの制御を行なう制御装置をさらに備える。接続部は、第１の回転電機に接続される第１の端子と、第２の回転電機に接続される第２の端子とを含む。制御装置は、第１、第２の端子間に与えられる交流電力が直流電力に変換されて第２の蓄電装置に与えられるように第１、第２のインバータに対して制御を行なう。
【００１８】
好ましくは、第１の回転電機の回転軸は、車輪の回転軸と機械的に結合され、内燃機関のクランク軸は、第２の回転電機の回転軸に機械的に結合される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、走行中にバッテリに蓄積された電力が積極的に消費されて、外出先から自宅に帰ってきた場合にはバッテリへ多くの電力量を充電することができる。結果としてガソリンの消費が抑えられ燃料補給の回数を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２１】
図１は、この発明の実施の形態に係る車両の概略ブロック図である。
図１を参照して、この車両１００は、バッテリユニットＢＵと、昇圧コンバータ１０と、インバータ２０，３０と、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２と、接地ラインＳＬと、Ｕ相ラインＵＬ１，ＵＬ２と、Ｖ相ラインＶＬ１，ＶＬ２と、Ｗ相ラインＷＬ１，ＷＬ２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、エンジン４と、動力分配機構３と、車輪２とを含む。
【００２２】
この車両１００は、車輪の駆動にモータとエンジンとを併用するハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）である。
【００２３】
動力分配機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されてこれらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分配機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータを中空としてその中心にエンジン４のクランク軸を通すことで動力分配機構３にエンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを機械的に接続することができる。
【００２４】
なお、モータジェネレータＭＧ２の回転軸は車輪２に図示しない減速ギヤや作動ギヤによって結合されている。また動力分配機構３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。
【００２５】
そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジンによって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド自動車に組み込まれ、モータジェネレータＭＧ２は、ハイブリッド自動車の駆動輪を駆動する電動機としてハイブリッド自動車に組み込まれる。
【００２６】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、たとえば、３相交流同期電動機である。モータジェネレータＭＧ１はＵ相コイルＵ１、Ｖ相コイルＶ１、Ｗ相コイルＷ１からなる３相コイルをステータコイルとして含む。モータジェネレータＭＧ２はＵ相コイルＵ２、Ｖ相コイルＶ２、Ｗ相コイルＷ２からなる３相コイルをステータコイルとして含む。
【００２７】
そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン出力を用いて３相交流電圧を発生し、その発生した３相交流電圧をインバータ２０へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、インバータ２０から受ける３相交流電圧によって駆動力を発生し、エンジンの始動を行なう。
【００２８】
モータジェネレータＭＧ２は、インバータ３０から受ける３相交流電圧によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、３相交流電圧を発生してインバータ３０へ出力する。
【００２９】
バッテリユニットＢＵは、負極が接地ラインＳＬに共に接続された蓄電装置であるバッテリＢ１およびＢ２と、バッテリＢ１およびＢ２の一方を選択して車両負荷に接続する選択スイッチＲＹ０と、バッテリＢ１およびＢ２の電圧をそれぞれ測定する電圧センサ７０，７１と、バッテリＢ１およびＢ２の電流をそれぞれ測定する電流センサ８４，８３とを含む。車両負荷は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ２０，３０と、インバータ２０，３０に昇圧した電圧を供給する昇圧コンバータ１０とを含む。
【００３０】
バッテリユニットＢＵにおいては、バッテリＢ２のほうがバッテリＢ１よりも蓄電容量が大きく、その代わりにバッテリＢ１のほうがバッテリＢ２よりも出力可能最大電力が大きくなるようにバッテリＢ１，Ｂ２の組合せが選択される。また、この場合バッテリＢ１のほうがバッテリＢ２よりも充電可能最大電力も大きいのが普通であり、たとえばバッテリＢ１が最大２０ｋＷの電力を充電可能でありこれに対しバッテリＢ２は最大５ｋＷの電力を充電可能である。
【００３１】
バッテリＢ１は、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池を用いることができる。この場合には、バッテリＢ２としては、安価で大容量の鉛蓄電池を用いることができる。
【００３２】
また、バッテリＢ１に代えて大容量の電気二重層コンデンサを用いることができる。この場合には、バッテリＢ２としてはそれよりも出力可能最大電力が小さいが蓄電容量が大きいバッテリを用いることができる。この場合はニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池をバッテリＢ２として用いることができる。
【００３３】
つまり、バッテリＢ１とバッテリＢ２の組合せは、蓄電装置の性能の向上に伴い種々に変更して用いることができる。２つの特性の異なる蓄電装置を組み合わせて用いることにより、蓄電量が大きくかつ出力性能の高い車両用電源装置を実現することができる。
【００３４】
バッテリユニットＢＵは、バッテリＢ１またはＢ２から出力される直流電圧を昇圧コンバータ１０へ出力する。また、昇圧コンバータ１０から出力される直流電圧によってバッテリユニットＢＵ内部のバッテリＢ１またはＢ２が充電される。
【００３５】
選択スイッチＲＹ０は、バッテリＢ１の正電極とバッテリＢ２の正電極の短絡が生じないように、いずれか一方のバッテリを電源ラインＰＬ１に接続しているときはかならず他方のバッテリは電源ラインＰＬ１から切離されるように構成されている。バッテリＢ１，Ｂ２は特性が異なりまた充電状態（ＳＯＣ）も異なる場合があるので、一方から他方のバッテリに過大な電流が流れることを防止するため正極同士を直接接続することは避ける必要があるからである。
【００３６】
昇圧コンバータ１０は、リアクトルＬと、ｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。リアクトルＬは、電源ラインＰＬ１に一端が接続され、ｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２の接続点に他端が接続される。ｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列に接続され、制御装置６０からの信号ＰＷＣをベースに受ける。そして、各ｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続される。
【００３７】
なお、上記のｎｐｎ型トランジスタおよび以下の本明細書中のｎｐｎ型トランジスタとして、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができ、またｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（metal oxide semiconductor field-effect transistor）等の電力スイッチング素子をもちいることができる。
【００３８】
インバータ２０は、Ｕ相アーム２２、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６を含む。Ｕ相アーム２２、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。
【００３９】
Ｕ相アーム２２は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１１，Ｑ１２を含み、Ｖ相アーム２４は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１３，Ｑ１４を含み、Ｗ相アーム２６は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ１５，Ｑ１６を含む。各ｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１１〜Ｄ１６がそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ１，ＶＬ１，ＷＬ１を介してモータジェネレータＭＧ１の各相コイルの中性点Ｎ１と異なるコイル端にそれぞれ接続される。
【００４０】
インバータ３０は、Ｕ相アーム３２、Ｖ相アーム３４およびＷ相アーム３６を含む。Ｕ相アーム３２、Ｖ相アーム３４およびＷ相アーム３６は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。
【００４１】
Ｕ相アーム３２は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ２１，Ｑ２２を含み、Ｖ相アーム３４は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ２３，Ｑ２４を含み、Ｗ相アーム３６は、直列に接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ２５，Ｑ２６を含む。各ｎｐｎ型トランジスタＱ２１〜Ｑ２６のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ２１〜Ｄ２６がそれぞれ接続される。そして、インバータ３０においても、各相アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ２，ＶＬ２，ＷＬ２を介してモータジェネレータＭＧ２の各相コイルの中性点Ｎ２と異なるコイル端にそれぞれ接続される。
【００４２】
車両１００は、さらに、コンデンサＣ１，Ｃ２と、リレー回路４０と、コネクタ５０と、制御装置６０と、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２と、電圧センサ７２〜７４と、電流センサ８０，８２とを含む。
【００４３】
コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間に接続され、電圧変動に起因するバッテリＢ１および昇圧コンバータ１０への影響を低減する。電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬとの間の電圧ＶＬは、電圧センサ７３で測定される。
【００４４】
コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に接続され、電圧変動に起因するインバータ２０，３０および昇圧コンバータ１０への影響を低減する。電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間の電圧ＶＨは、電圧センサ７２で測定される。
【００４５】
昇圧コンバータ１０は、バッテリユニットＢＵから電源ラインＰＬ１を介して供給される直流電圧を昇圧して電源ラインＰＬ２へ出力する。より具体的には、昇圧コンバータ１０は、制御装置６０からの信号ＰＷＣに基づいて、ｎｐｎ型トランジスタＱ２のスイッチング動作に応じて流れる電流をリアクトルＬに磁場エネルギを蓄積し、その蓄積したエネルギをｎｐｎ型トランジスタＱ２がＯＦＦされたタイミングに同期してダイオードＤ１を介して電源ラインＰＬ２へ電流を流すことによって放出することにより昇圧動作を行なう。
【００４６】
また、昇圧コンバータ１０は、制御装置６０からの信号ＰＷＣに基づいて、電源ラインＰＬ２を介してインバータ２０および３０のいずれか一方または両方から受ける直流電圧をバッテリユニットＢＵの電圧レベルに降圧してバッテリユニットＢＵ内部のバッテリを充電する。
【００４７】
インバータ２０は、制御装置６０からの信号ＰＷＭ１に基づいて、電源ラインＰＬ２から供給される直流電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動する。
【００４８】
これにより、モータジェネレータＭＧ１は、トルク指令値ＴＲ１によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ２０は、エンジンからの出力を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した３相交流電圧を制御装置６０からの信号ＰＷＭ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインＰＬ２へ出力する。
【００４９】
インバータ３０は、制御装置６０からの信号ＰＷＭ２に基づいて、電源ラインＰＬ２から供給される直流電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。
【００５０】
これにより、モータジェネレータＭＧ２は、トルク指令値ＴＲ２によって指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ３０は、車両１００が搭載されたハイブリッド自動車の回生制動時、駆動軸からの回転力を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した３相交流電圧を制御装置６０からの信号ＰＷＭ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインＰＬ２へ出力する。
【００５１】
なお、ここで言う回生制動とは、ハイブリッド自動車を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをＯＦＦすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。
【００５２】
リレー回路４０は、リレーＲＹ１，ＲＹ２を含む。リレーＲＹ１，ＲＹ２としては、たとえば、機械的な接点リレーを用いることができるが、半導体リレーを用いてもよい。リレーＲＹ１は、ＡＣラインＡＣＬ１とコネクタ５０との間に設けられ、制御装置６０からの制御信号ＣＮＴＬに応じてＯＮ／ＯＦＦされる。リレーＲＹ２は、ＡＣラインＡＣＬ２とコネクタ５０との間に設けられ、制御装置６０からの制御信号ＣＮＴＬに応じてＯＮ／ＯＦＦされる。
【００５３】
このリレー回路４０は、制御装置６０からの制御信号ＣＮＴＬに応じて、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２とコネクタ５０との接続／切離しを行なう。すなわち、リレー回路４０は、制御装置６０からＨ（論理ハイ）レベルの制御信号ＣＮＴＬを受けると、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２をコネクタ５０と電気的に接続し、制御装置６０からＬ（論理ロー）レベルの制御信号ＣＮＴＬを受けると、ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２をコネクタ５０から電気的に切離す。
【００５４】
コネクタ５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に外部から交流電圧を入力するための端子である。この交流電圧としては、たとえば、家庭用商用電力線から交流１００Ｖを入力することができる。ＡＣラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２の線間電圧ＶＡＣは、電圧センサ７４で測定され測定値が制御装置６０に送信される。
【００５５】
電圧センサ７０は、バッテリＢ１のバッテリ電圧ＶＢ１を検出し、その検出したバッテリ電圧ＶＢ１を制御装置６０へ出力する。電圧センサ７１は、バッテリＢ２のバッテリ電圧ＶＢ２を検出し、その検出したバッテリ電圧ＶＢ２を制御装置６０へ出力する。
電圧センサ７３は、コンデンサＣ１の両端の電圧、すなわち、昇圧コンバータ１０の入力電圧ＶＬを検出し、その検出した電圧ＶＬを制御装置６０へ出力する。電圧センサ７２は、コンデンサＣ２の両端の電圧、すなわち、昇圧コンバータ１０の出力電圧ＶＨ（インバータ２０，３０の入力電圧に相当する。以下同じ。）を検出し、その検出した電圧ＶＨを制御装置６０へ出力する。
【００５６】
電流センサ８０は、モータジェネレータＭＧ１に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ１を制御装置６０へ出力する。電流センサ８２は、モータジェネレータＭＧ２に流れるモータ電流ＭＣＲＴ２を検出し、その検出したモータ電流ＭＣＲＴ２を制御装置６０へ出力する。
【００５７】
制御装置６０は、外部に設けられるＥＣＵ（Electronic Control Unit）から出力されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、電圧センサ７３からの電圧ＶＬ、ならびに電圧センサ７２からの電圧ＶＨに基づいて、昇圧コンバータ１０を駆動するための信号ＰＷＣを生成し、その生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１０へ出力する。
【００５８】
また、制御装置６０は、電圧ＶＨならびにモータジェネレータＭＧ１のモータ電流ＭＣＲＴ１およびトルク指令値ＴＲ１に基づいて、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための信号ＰＷＭ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１をインバータ２０へ出力する。さらに、制御装置６０は、電圧ＶＨならびにモータジェネレータＭＧ２のモータ電流ＭＣＲＴ２およびトルク指令値ＴＲ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ２を駆動するための信号ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ２をインバータ３０へ出力する。
【００５９】
ここで、制御装置６０は、イグニッションスイッチ（またはイグニッションキー）からの信号ＩＧおよびバッテリＢ２の充電状態ＳＯＣ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２間に与えられる商用電源用の交流電圧からバッテリＢ２に対する充電が行なわれるようにインバータ２０，３０を制御するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成する。
【００６０】
さらに、制御装置６０は、バッテリＢ２の充電状態ＳＯＣ２に基づいて、外部から充電可能かを判断し、充電可能と判断したときは、Ｈレベルの制御信号ＣＮＴＬをリレー回路４０へ出力する。一方、制御装置６０は、バッテリＢ２がほぼ満充電状態であり、充電可能でないと判断したときは、Ｌレベルの制御信号ＣＮＴＬをリレー回路４０へ出力し、信号ＩＧが停止状態を示す場合にはインバータ２０および３０を停止させる。
【００６１】
車両１００は、さらに、ＥＶドライブスイッチ５２と、クルーズコントロールスイッチ５３と、ストップランプスイッチ５４と、アクセルセンサ５６とを含む。
【００６２】
ＥＶドライブスイッチ５２は、ＥＶドライブモードに設定するためのスイッチであり、深夜や早朝の住宅密集地での低騒音化や、屋内駐車場や車庫内での排気ガス低減化を目的としてエンジン作動を低減しモータのみで走行可能なＥＶドライブモードに設定するためのスイッチである。
【００６３】
このＥＶドライブモードは、ＥＶドライブスイッチ５２がオフ状態にセットされるか、バッテリの充電状態が規定値以下か、車速が約５５ｋｍ／ｈ以上かまたはアクセル開度が規定値以上となった場合に自動的に解除される。
【００６４】
クルーズコントロールスイッチ５３は、定速走行を指定するためのスイッチである。クルーズコントロールスイッチを用いて定速走行の指定と解除および目標速度の設定ができる。
【００６５】
定速走行が指定されると、制御装置６０は、モータジェネレータＭＧ２およびエンジン４の駆動力を最適に組み合わせて走行車速を一定に保つとともに、エンジン４に設けられている図示しないスロットルコントロールモータを制御してアクセルコントロールを滑らかに行なう。
【００６６】
なお定速走行制御中にブレーキペダルが踏まれてストップランプスイッチ５４がオン状態となったか、クルーズコントロールスイッチ５３によって定速走行の解除が指定されたか、または図示しないシフトレバーのポジションが走行ポジション以外にセットされた場合に定速走行制御は解除される。
【００６７】
ハイブリッド型車両１００の特徴をまとめると、ハイブリッド型車両１００は、蓄電装置であるバッテリユニットＢＵと、蓄電装置に車外から充電するためのコネクタ５０と、蓄電装置から電力供給を受けて車輪２を駆動するトルクを発生するモータジェネレータＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ２と併用されて車輪２を駆動するトルクを発生するエンジン４と、車速検知部と、定速走行指示するクルーズコントロールスイッチ５３と、蓄電装置の充電状態を含む車両状態が第１の条件を満たすときに、内燃機関を停止させた状態でモータジェネレータＭＧ２によって車輪を駆動させるＥＶ走行を行なうように車両を制御する制御装置６０とを備える。制御装置６０は、定速走行の指示があった場合には、車両状態が第１の条件とは独立して定められる第２の条件を満たすときに、ＥＶ走行を行なうように車両１００を制御する。
【００６８】
図２は、図１に示した制御装置６０の機能ブロック図である。
図２を参照して、制御装置６０は、コンバータ制御部６１と、第１のインバータ制御部６２と、第２のインバータ制御部６３と、ＡＣ入力制御部６４とを含む。コンバータ制御部６１は、バッテリ電圧ＶＢ１，ＶＢ２、電圧ＶＨ、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２に基づいて昇圧コンバータ１０のｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２をＯＮ／ＯＦＦするための信号ＰＷＣを生成し、その生成した信号ＰＷＣを昇圧コンバータ１０へ出力する。
【００６９】
第１のインバータ制御部６２は、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１およびモータ電流ＭＣＲＴ１ならびに電圧ＶＨに基づいてインバータ２０のｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６をＯＮ／ＯＦＦするための信号ＰＷＭ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１をインバータ２０へ出力する。
【００７０】
第２のインバータ制御部６３は、モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２およびモータ電流ＭＣＲＴ２ならびに電圧ＶＨに基づいてインバータ３０のｎｐｎ型トランジスタＱ２１〜Ｑ２６をＯＮ／ＯＦＦするための信号ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ２をインバータ３０へ出力する。
【００７１】
ＡＣ入力制御部６４は、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２に基づいてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態を判定し、信号ＩＧとバッテリＢ１，Ｂ２のＳＯＣに応じて、インバータ２つを協調制御して外部から与えられる交流電圧を直流に変換すると共に昇圧し、バッテリへの充電を行なう。
【００７２】
ここで、Ｈレベルの信号ＩＧは、車両１００が搭載されたハイブリッド自動車が起動されたことを意味する信号であり、Ｌレベルの信号ＩＧは、ハイブリッド自動車が停止されたことを意味する信号である。
【００７３】
そして、ＡＣ入力制御部６４は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態が停止状態であり、信号ＩＧもハイブリッド自動車が停止していることを示している場合には、バッテリＢ１、Ｂ２のＳＯＣが所定レベルよりも低ければ充電動作を行なわせる。具体的には、信号ＣＮＴＬによってリレーＲＹ１，ＲＹ２を導通させ、電圧ＶＡＣの入力があればこれに応じて制御信号ＣＴＬ１を生成しインバータ２０，３０を協調制御して外部から与えられる交流電圧を直流に変換すると共に昇圧し、バッテリへの充電を行なわせる。
【００７４】
一方、ＡＣ入力制御部６４は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態が稼動状態であるかまたは信号ＩＧがハイブリッド自動車の運転中を示している場合、および、バッテリＢ１、Ｂ２のＳＯＣが所定レベルよりも高い場合には、充電動作を行なわせない。具体的には、信号ＣＮＴＬによってリレーＲＹ１，ＲＹ２を開放させ、制御信号ＣＴＬ０を生成して、昇圧コンバータ１０とインバータ２０，３０に車両運転時の通常動作を行なわせる。
【００７５】
図３は、図２に示したコンバータ制御部６１の機能ブロック図である。
図３を参照して、コンバータ制御部６１は、インバータ入力電圧指令演算部１１２と、フィードバック電圧指令演算部１１４と、デューティー比演算部１１６と、ＰＷＭ信号変換部１１８とを含む。
【００７６】
インバータ入力電圧指令演算部１１２は、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２およびモータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２に基づいてインバータ入力電圧の最適値（目標値）、すなわち電圧指令ＶＨ＿ｃｏｍを演算し、その演算した電圧指令ＶＨ＿ｃｏｍをフィードバック電圧指令演算部１１４へ出力する。
【００７７】
フィードバック電圧指令演算部１１４は、電圧センサ７２によって検出される昇圧コンバータ１０の出力電圧ＶＨと、インバータ入力電圧指令演算部１１２からの電圧指令ＶＨ＿ｃｏｍとに基づいて、出力電圧ＶＨを電圧指令ＶＨ＿ｃｏｍに制御するためのフィードバック電圧指令ＶＨ＿ｃｏｍ＿ｆｂを演算し、その演算したフィードバック電圧指令ＶＨ＿ｃｏｍ＿ｆｂをデューティー比演算部１１６へ出力する。
【００７８】
デューティー比演算部１１６は、電圧センサ７０からのバッテリ電圧ＶＢ１，ＶＢ２と、フィードバック電圧指令演算部１１４からのフィードバック電圧指令ＶＨ＿ｃｏｍ＿ｆｂとに基づいて、昇圧コンバータ１０の出力電圧ＶＨを電圧指令ＶＨ＿ｃｏｍに制御するためのデューティー比を演算し、その演算したデューティー比をＰＷＭ信号変換部１１８へ出力する。
【００７９】
ＰＷＭ信号変換部１１８は、デューティー比演算部１１６から受けたデューティー比に基づいて昇圧コンバータ１０のｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２をＯＮ／ＯＦＦするためのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＣとして昇圧コンバータ１０のｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２へ出力する。
【００８０】
なお、昇圧コンバータ１０の下アームのｎｐｎ型トランジスタＱ２のＯＮデューティーを大きくすることによりリアクトルＬにおける電力蓄積が大きくなるため、より高電圧の出力を得ることができる。一方、上アームのｎｐｎ型トランジスタＱ１のＯＮデューティーを大きくすることにより電源ラインＰＬ２の電圧が下がる。そこで、ｎｐｎ型トランジスタＱ１，Ｑ２のデューティー比を制御することで、電源ラインＰＬ２の電圧をバッテリＢ１の出力電圧以上の任意の電圧に制御することができる。
【００８１】
さらに、ＰＷＭ信号変換部１１８は、制御信号ＣＴＬ１が活性化しているときは、デューティー比演算部１１６の出力に拘わらず、ｎｐｎ型トランジスタＱ１を導通状態とし、ｎｐｎ型トランジスタＱ２を非導通状態とする。これにより、電源ラインＰＬ２から電源ラインＰＬ１に向けて充電電流を流すことが可能となる。
【００８２】
図４は、図２に示した第１および第２のインバータ制御部６２，６３の機能ブロック図である。
【００８３】
図４を参照して、第１および第２のインバータ制御部６２，６３の各々は、モータ制御用相電圧演算部１２０と、ＰＷＭ信号変換部１２２とを含む。
【００８４】
モータ制御用相電圧演算部１２０は、インバータ２０，３０の入力電圧ＶＨを電圧センサ７２から受け、モータジェネレータＭＧ１（またはＭＧ２）の各相に流れるモータ電流ＭＣＲＴ１（またはＭＣＲＴ２）を電流センサ８０（または８２）から受け、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）をＥＣＵから受ける。そして、モータ制御用相電圧演算部１２０は、これらの入力値に基づいて、モータジェネレータＭＧ１（またはＭＧ２）の各相コイルに印加する電圧を演算し、その演算した各相コイル電圧をＰＷＭ信号変換部１２２へ出力する。
【００８５】
ＰＷＭ信号変換部１２２は、ＡＣ入力制御部６４から制御信号ＣＴＬ０を受けると、モータ制御用相電圧演算部１２０から受ける各相コイル電圧指令に基づいて、実際にインバータ２０（または３０）の各ｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６（またはＱ２１〜Ｑ２６）をＯＮ／ＯＦＦする信号ＰＷＭ１＿０（信号ＰＷＭ１の一種）（またはＰＷＭ２＿０（信号ＰＷＭ２の一種））を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１＿０（またはＰＷＭ２＿０）をインバータ２０（または３０）の各ｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６（またはＱ２１〜Ｑ２６）へ出力する。
【００８６】
このようにして、各ｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６（またはＱ２１〜Ｑ２６）がスイッチング制御され、モータジェネレータＭＧ１（またはＭＧ２）が指令されたトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ１（またはＭＧ２）の各相に流す電流が制御さ
れる。その結果、トルク指令値ＴＲ１（またはＴＲ２）に応じたモータトルクが出力される。
【００８７】
また、ＰＷＭ信号変換部１２２は、ＡＣ入力制御部６４から制御信号ＣＴＬ１を受けると、モータ制御用相電圧演算部１２０の出力に拘わらず、インバータ２０（または３０）のＵ相アーム２２（または３２）、Ｖ相アーム２４（または３４）およびＷ相アーム２６（または３６）に同位相の交流電流を流すようにｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６（またはＱ２１〜Ｑ２６）をＯＮ／ＯＦＦする信号ＰＷＭ１＿１（信号ＰＷＭ１の一種）（またはＰＷＭ２＿１（信号ＰＷＭ２の一種））を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１＿１（またはＰＷＭ２＿１）をインバータ２０（または３０）のｎｐｎ型トランジスタＱ１１〜Ｑ１６（またはＱ２１〜Ｑ２６）へ出力する。
【００８８】
Ｕ，Ｖ，Ｗの各相コイルに同位相の交流電流が流れる場合には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２には回転トルクは発生しない。そしてインバータ２０および３０が協調制御されることにより交流の電圧ＶＡＣが直流の充電電圧に変換される。
【００８９】
次に、車両１００において商用電源用の交流電圧ＶＡＣから直流の充電電圧を発生する方法について説明する。
【００９０】
図５は、図１の回路図を充電に関する部分に簡略化して示した図である。
図５では、図１のインバータ２０および３０のうちのＵ相アームが代表として示されている。またモータジェネレータの３相コイルのうちＵ相コイルが代表として示されている。Ｕ相について代表的に説明すれば各相コイルには同相の電流が流されるので、他の２相の回路もＵ相と同じ動きをする。図５を見ればわかるように、Ｕ相コイルＵ１とＵ相アーム２２の組、およびＵ相コイルＵ２とＵ相アーム３２の組はそれぞれ昇圧コンバータ１０と同様な構成となっている。したがって、たとえば１００Ｖの交流電圧を直流電圧に変換するだけでなく、さらに昇圧してたとえば２００Ｖ程度のバッテリ充電電圧に変換することが可能である。
【００９１】
図６は、充電時のトランジスタの制御状態を示した図である。
図５、図６を参照して、まず電圧ＶＡＣ＞０すなわちラインＡＣＬ１の電圧ＶＭ１がラインＡＣＬ２の電圧ＶＭ２よりも高い場合には、昇圧コンバータのトランジスタＱ１はＯＮ状態とされ、トランジスタＱ２はＯＦＦ状態とされる。これにより昇圧コンバータ１０は電源ラインＰＬ２から電源ラインＰＬ１に向けて充電電流を流すことができるようになる。
【００９２】
そして第１のインバータではトランジスタＱ１２が電圧ＶＡＣに応じた周期およびデューティー比でスイッチングされ、トランジスタＱ１１はＯＦＦ状態またはダイオードＤ１１の導通に同期して導通されるスイッチング状態に制御される。このとき第２のインバータではトランジスタＱ２１はＯＦＦ状態とされ、トランジスタＱ２２はＯＮ状態に制御される。
【００９３】
電圧ＶＡＣ＞０ならば、トランジスタＱ１２のＯＮ状態において電流がコイルＵ１→トランジスタＱ１２→ダイオードＤ２２→コイルＵ２の経路で流れる。このときコイルＵ１，Ｕ２に蓄積されたエネルギはトランジスタＱ１２がＯＦＦ状態となると放出され、ダイオードＤ１１を経由して電流が電源ラインＰＬ２に流れる。ダイオードＤ１１による損失を低減させるためにダイオードＤ１１の導通期間に同期させてトランジスタＱ１１を導通させても良い。電圧ＶＡＣおよび電圧ＶＨの値に基づいて、昇圧比が求められトランジスタＱ１２のスイッチングの周期およびデューティー比が定められる。
【００９４】
次に、電圧ＶＡＣ＜０すなわちラインＡＣＬ１の電圧ＶＭ１がラインＡＣＬ２の電圧ＶＭ２よりも低い場合には、昇圧コンバータのトランジスタＱ１はＯＮ状態とされ、トランジスタＱ２はＯＦＦ状態とされる。これにより昇圧コンバータ１０は電源ラインＰＬ２から電源ラインＰＬ１に向けて充電電流を流すことができるようになる。
【００９５】
そして第２のインバータではトランジスタＱ２２が電圧ＶＡＣに応じた周期およびデューティー比でスイッチングされ、トランジスタＱ２１はＯＦＦ状態またはダイオードＤ２１の導通に同期して導通されるスイッチング状態に制御される。このとき第１のインバータではトランジスタＱ１１はＯＦＦ状態とされ、トランジスタＱ１２はＯＮ状態に制御される。
【００９６】
電圧ＶＡＣ＜０ならば、トランジスタＱ２２のＯＮ状態において電流がコイルＵ２→トランジスタＱ２２→ダイオードＤ１２→コイルＵ１の経路で流れる。このときコイルＵ１，Ｕ２に蓄積されたエネルギはトランジスタＱ２２がＯＦＦ状態となると放出され、ダイオードＤ２１を経由して電流が電源ラインＰＬ２に流れる。ダイオードＤ２１による損失を低減させるためにダイオードＤ２１の導通期間に同期させてトランジスタＱ２１を導通させても良い。このときも電圧ＶＡＣおよび電圧ＶＨの値に基づいて、昇圧比が求められトランジスタＱ２２のスイッチングの周期およびデューティー比が定められる。
【００９７】
図７は、図１の制御装置６０が行なう充電開始の判断に関するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００９８】
図１、図７を参照して、まずステップＳ１において制御装置６０は、信号ＩＧがＯＦＦ状態であるか否かを判断する。ステップＳ１で信号ＩＧがＯＦＦ状態でなければ、充電ケーブルを車両に接続して充電を行なわせるのは不適切であるのでステップＳ６に処理が進み、制御はメインルーチンに移される。
【００９９】
ステップＳ１において、信号ＩＧがＯＦＦ状態である場合には、充電を行なうのに適切であると判断されステップＳ２に処理が進む。ステップＳ２ではリレーＲＹ１およびＲＹ２が非導通状態から導通状態に制御され、電圧センサ７４によって電圧ＶＡＣが測定される。そして、交流電圧が観測されない場合には、充電ケーブルがコネクタ５０のソケットに接続されていないと考えられるため充電処理を行なわずにステップＳ６に処理が進み、制御はメインルーチンに移される。
【０１００】
一方、ステップＳ２において電圧ＶＡＣとして交流電圧が観測されたら処理はステップＳ３に進む。ステップＳ３ではバッテリＢ２の充電状態ＳＯＣ（Ｂ２）が満充電状態を表すしきい値Ｓｔｈ（Ｆ２）より小さいか否かが判断される。
【０１０１】
ＳＯＣ（Ｂ２）＜Ｓｔｈ（Ｆ２）が成立すれば充電可能状態であるため処理はステップＳ４に進む。ステップＳ４では、制御装置６０は、２つのインバータを協調制御してバッテリＢ２に充電を行なう。
【０１０２】
ステップＳ３においてＳＯＣ（Ｂ２）＜Ｓｔｈ（Ｆ２）が成立しないときは、バッテリＢ２は、満充電状態であるので充電を行なう必要がなく、ステップＳ５に処理が進む。ステップＳ５では、充電停止処理が行なわれる。具体的には、インバータ２０及び３０は停止され、リレーＲＹ１，ＲＹ２は開放されて交流電力の車両１００への入力は遮断される。そして処理はステップＳ６に進み制御はメインルーチンに戻される。
【０１０３】
図８は、図１のバッテリＢ１，Ｂ２の特性の違いについて説明するための概念図である。
【０１０４】
先に説明したように、バッテリユニットＢＵにおいては、バッテリＢ２のほうがバッテリＢ１よりも蓄電容量が大きく、その代わりにバッテリＢ１のほうがバッテリＢ２よりも出力可能最大電力が大きくなるようにバッテリＢ１，Ｂ２の組合せが選択される。
【０１０５】
バッテリＢ１として、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池を用い、バッテリＢ２としては、安価で大容量の鉛蓄電池を用いる場合には、図８に示すように各バッテリの使用範囲が設定される。
【０１０６】
バッテリＢ１の使用範囲は、ＳＯＣがＳｔｈ（Ｃ）である状態を標準状態として、最低でＳｔｈ（Ｅ１）、最高でＳｔｈ（Ｆ１）の範囲内に納まるように管理される。たとえば、Ｓｔｈ（Ｃ）＝６０％、Ｓｔｈ（Ｅ１）＝４０％、Ｓｔｈ（Ｆ１）＝８０％である。ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池はＳＯＣをこのように中間の値に管理すると、長期間充電性能を発揮することができる。
【０１０７】
これに対し、バッテリＢ２の使用範囲は、最低でＳｔｈ（Ｅ２）、最高でＳｔｈ（Ｆ２）の範囲内に納まるように管理される。ここで、図８に示されるように、Ｓｔｈ（Ｅ２）＜Ｓｔｈ（Ｅ１）かつＳｔｈ（Ｆ２）＞Ｓｔｈ（Ｆ１）であり、たとえば、Ｓｔｈ（Ｅ２）＝１０％、Ｓｔｈ（Ｆ２）＝９０％である。
【０１０８】
図９は、図１の制御装置６０が行なう走行モードの判定に関するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼出されて実行される。
【０１０９】
図１、図９を参照して、制御装置６０は、ステップＳ１１において現在使用中のバッテリがバッテリＢ１であるか否かを判断する。使用バッテリがバッテリＢ１である場合にはステップＳ１２に進みバッテリＢ１用走行モード判定処理が実行される。
【０１１０】
一方、ステップＳ１１において使用バッテリがＢ１でないと判断された場合には、使用バッテリはＢ２であるのでステップＳ１３においてバッテリＢ２用の走行モード判定処理が実行される。
【０１１１】
ステップＳ１２またはＳ１３の処理が終了するとステップＳ１４に進み、制御はメインルーチンに戻される。
【０１１２】
図１０は、図９のバッテリＢ１用の走行モード判定条件の一例を説明するための図である。
【０１１３】
図１０を参照して、オートクルーズモードやＥＶドライブモードに設定されていない通常走行時においては、ＳＯＣ＞６０％かつ車速＜３０ｋｍ／ｈかつアクセル開度＜θｔｈ０である場合にエンジンを停止したＥＶ走行が行なわれる。
【０１１４】
一方、オートクルーズモードにセットされた場合には、ＳＯＣ＞４０％かつ車速＜１００ｋｍ／ｈかつアクセル開度＜θｔｈ１が成立した場合にＥＶ走行が行なわれる。
【０１１５】
また、オートクルーズモードが選択されていないＥＶドライブモードの場合には、ＳＯＣ＞４０％かつ車速＜５５ｋｍ／ｈかつアクセル開度＜θｔｈ２が成立した場合にＥＶ走行が実行される。
【０１１６】
このようなオートクルーズモードにおいてＥＶ走行判定を行なう条件と、ＥＶドライブモードや通常走行時のＥＶ走行判定を行なう条件は、独立して設定されている。したがって、独立して設定された結果として、ＳＯＣ、車速、アクセル開度の判定条件は３つのモードあるいは２つのモードで同じに設定される場合があってもよい。
【０１１７】
図１１は、図９のステップＳ１２の処理の詳細を示したフローチャートである。
図１、図１１を参照して、まずステップＳ１０１において制御装置６０はフラグＦＥＶＣＣが１であるか否かを判定する。このフラグＦＥＶＣＣは定速走行が指定された状態においてＥＶ走行の条件が一旦満たされた場合に“１”に制御装置６０中の内部メモリに設定されるフラグである。
【０１１８】
ステップＳ１０１においてＦＥＶＣＣ＝“１”が成立した場合にはステップＳ１０７に処理が進み、成立しない場合にはステップＳ１０２に処理が進む。
【０１１９】
ステップＳ１０２においてはクルーズコントロールスイッチ５３によって、定速走行の指定がオフ状態つまり定速走行が指定されていない状態から、オン状態つまり定速走行が指定された状態に変更されたか否かが判定される。
【０１２０】
定速走行でない状態から定速走行が指定された状態への遷移が検知された場合にはステップＳ１０３に処理が進み、この遷移が検知されない場合すなわち従来から定速走行の指定がされていた場合または定速走行が従来から指定されていない場合には処理はステップＳ１０７に進む。
【０１２１】
ステップＳ１０３においてはＥＶドライブスイッチ５２がオン状態であるか否かが検知される。ＥＶドライブスイッチがオン状態である場合には処理はステップＳ１０４に進み、オン状態でない場合には処理はステップＳ１１２に進む。
【０１２２】
ステップＳ１０４ではバッテリＢ１の充電状態についてＳＯＣ（Ｂ１）＞Ｓｔｈ（Ｅ１）が成立するか否かが判断される。しきい値Ｓｔｈ（Ｅ１）は、たとえば図１０に示されるように４０％である。ステップＳ１０４の条件が成立した場合にはステップＳ１０５に処理が進み、成立しない場合にはステップＳ１１４に処理が進む。
【０１２３】
ステップＳ１０５においては車速Ｖ＜５５ｋｍ／ｈが成立するか否かが判断される。ステップＳ１０５の条件が成立した場合には処理はステップＳ１０６に進み、成立しない場合には処理はステップＳ１１４に進む。
【０１２４】
ステップＳ１０６においてはアクセル開度θＡｃｃ＜θｔｈ２が成立するか否かが判断される。なおθｔｈ２は所定のしきい値である。
【０１２５】
ステップＳ１０６の条件が成立した場合にはステップＳ１１３に進み、成立しない場合には処理はステップＳ１１４に進む。
【０１２６】
またステップＳ１０３からステップＳ１１２に処理が進んだ場合には図１０に示すように通常走行時の判定条件が出されるか否かが判断される。この条件はたとえばＳＯＣ＞６０％かつ車速Ｖ＜３０ｋｍ／ｈかつアクセル開度θＡｃｃ＜θｔｈ０である。ステップＳ１１２の条件が満たされた場合には処理はステップＳ１１３に進み、満たされなかった場合には処理はステップＳ１１４に進む。
【０１２７】
次にステップＳ１０１またはステップＳ１０２からステップＳ１０７に処理が進んだ場合について説明する。ステップＳ１０７においてはバッテリＢ１の充電状態ついてＳＯＣ（Ｂ１）＞Ｓｔｈ（Ｅ１）が成立するか否かが判断される。図１０に示した例ではたとえばしきい値Ｓｔｈ（Ｅ１）は４０％である。
【０１２８】
ステップＳ１０７の条件が成立した場合にはステップＳ１０８に処理が進み、成立しない場合にはステップＳ１１１に処理が進む。
【０１２９】
ステップＳ１０８においては車速Ｖ＜１００ｋｍ／ｈが成立するか否かが判断される。ステップＳ１０８の条件が成立した場合にはステップＳ１０９に処理は進み、この条件が成立しなかった場合にはステップＳ１１１に処理が進む。
【０１３０】
ステップＳ１０９においてはアクセル開度θＡｃｃ＜θｔｈ１が成立するか否かが判断される。θｔｈ１は所定のしきい値である。
【０１３１】
ステップＳ１０９の条件が成立した場合には処理はステップＳ１１０に進み、ステップＳ１０９の条件が成立しなかった場合には処理はステップＳ１１１に進む。
【０１３２】
ステップＳ１１０では、フラグＦＥＶＣＣが“１”にセットされる。このフラグＦＥＶＣＣはステップＳ１０２においてクルーズコントロールに一旦セットされてかつステップＳ１０７〜１０９のＥＶ走行条件が成立した場合に“１”にセットされる。一方ステップＳ１１１においてはクルーズコントロール中のＥＶ走行条件であるステップＳ１０７〜Ｓ１０９のいずれかの条件が成立しなかった場合にフラグＦＥＶＣＣが解除されて“０”にセットされる。
【０１３３】
以上説明した条件による判定が行なわれた後にステップＳ１１３においてはエンジンを停止させたＥＶ走行が行なわれ、ステップＳ１１４ではエンジンを稼働させた状態のＨＶ走行が行なわれる。ＨＶ走行ではエンジンのトルクをモータのトルクに併用して車輪の回転に用いる場合もあるし、エンジンのトルクを用いて発電機を回してこの発電機の電力をモータの駆動に用いる場合もある。
【０１３４】
ステップＳ１１３またはステップＳ１１４の処理が実行された後にはステップＳ１１５に進み制御はメインルーチンに戻される。
【０１３５】
図１２は、図９のステップＳ１３の処理の詳細を示したフローチャートである。
図１、図１２を参照して、まずステップＳ２０１において制御装置６０はフラグＦＥＶＣＣが１であるか否かを判定する。このフラグＦＥＶＣＣは定速走行が指定された状態においてＥＶ走行の条件が一旦満たされた場合に“１”に制御装置６０中の内部メモリに設定されるフラグである。
【０１３６】
ステップＳ２０１においてＦＥＶＣＣ＝“１”が成立した場合にはステップＳ２０７に処理が進み、成立しない場合にはステップＳ２０２に処理が進む。
【０１３７】
ステップＳ２０２においてはクルーズコントロールスイッチ５３によって、定速走行の指定がオフ状態つまり定速走行が指定されていない状態から、オン状態つまり定速走行が指定された状態に変更されたか否かが判定される。
【０１３８】
定速走行でない状態から定速走行が指定された状態への遷移が検知された場合にはステップＳ２０３に処理が進み、この遷移が検知されない場合すなわち従来から定速走行の指定がされていた場合または定速走行が従来から指定されていない場合には処理はステップＳ２０７に進む。
【０１３９】
ステップＳ２０３においてはＥＶドライブスイッチ５２がオン状態であるか否かが検知される。ＥＶドライブスイッチがオン状態である場合には処理はステップＳ２０４に進み、オン状態でない場合には処理はステップＳ２１２に進む。
【０１４０】
ステップＳ２０４ではバッテリＢ２の充電状態についてＳＯＣ（Ｂ２）＞Ｓｔｈ（Ｅ２）が成立するか否かが判断される。しきい値Ｓｔｈ（Ｅ２）は、たとえば図１０に示されるように４０％である。ステップＳ２０４の条件が成立した場合にはステップＳ２０５に処理が進み、成立しない場合にはステップＳ２１４に処理が進む。
【０１４１】
ステップＳ２０５においては車速Ｖ＜５５ｋｍ／ｈが成立するか否かが判断される。ステップＳ２０５の条件が成立した場合には処理はステップＳ２０６に進み、成立しない場合には処理はステップＳ２１４に進む。
【０１４２】
ステップＳ２０６においてはアクセル開度θＡｃｃ＜θｔｈ２が成立するか否かが判断される。なおθｔｈ２は所定のしきい値である。
【０１４３】
ステップＳ２０６の条件が成立した場合にはステップＳ２１３に進み、成立しない場合には処理はステップＳ２１４に進む。
【０１４４】
またステップＳ２０３からステップＳ２１２に処理が進んだ場合には図１０に示すように通常走行時の判定条件が出されるか否かが判断される。この条件はたとえばＳＯＣ＞６０％かつ車速Ｖ＜３０ｋｍ／ｈかつアクセル開度θＡｃｃ＜θｔｈ０である。ステップＳ２１２の条件が満たされた場合には処理はステップＳ２１３に進み、満たされなかった場合には処理はステップＳ２１４に進む。
【０１４５】
次にステップＳ２０１またはステップＳ２０２からステップＳ２０７に処理が進んだ場合について説明する。ステップＳ２０７においてはバッテリＢ２の充電状態ついてＳＯＣ（Ｂ２）＞Ｓｔｈ（Ｅ２）が成立するか否かが判断される。図１０に示した例ではたとえばしきい値Ｓｔｈ（Ｅ２）は４０％である。
【０１４６】
ステップＳ２０７の条件が成立した場合にはステップＳ２０８に処理が進み、成立しない場合にはステップＳ２１１に処理が進む。
【０１４７】
ステップＳ２０８においては車速Ｖ＜１００ｋｍ／ｈが成立するか否かが判断される。ステップＳ２０８の条件が成立した場合にはステップＳ２０９に処理は進み、この条件が成立しなかった場合にはステップＳ２１２に処理が進む。
【０１４８】
ステップＳ２０９においてはアクセル開度θＡｃｃ＜θｔｈ１が成立するか否かが判断される。θｔｈ１は所定のしきい値である。
【０１４９】
ステップＳ２０９の条件が成立した場合には処理はステップＳ２１０に進み、ステップＳ２０９の条件が成立しなかった場合には処理はステップＳ２１１に進む。
【０１５０】
ステップＳ２１０では、フラグＦＥＶＣＣが“１”にセットされる。このフラグＦＥＶＣＣはステップＳ２０２においてクルーズコントロールに一旦セットされてかつステップＳ２０７〜１０９のＥＶ走行条件が成立した場合に“１”にセットされる。一方ステップＳ２１１においてはクルーズコントロール中のＥＶ走行条件であるステップＳ２０７〜Ｓ２０９のいずれかの条件が成立しなかった場合にフラグＦＥＶＣＣが解除されて“０”にセットされる。
【０１５１】
以上説明した条件による判定が行なわれた後にステップＳ２１３においてはエンジンを停止させたＥＶ走行が行なわれ、ステップＳ２１４ではエンジンを稼働させた状態のＨＶ走行が行なわれる。ＨＶ走行ではエンジンのトルクをモータのトルクに併用して車輪の回転に用いる場合もあるし、エンジンのトルクを用いて発電機を回してこの発電機の電力をモータの駆動に用いる場合もある。
【０１５２】
ステップＳ２１３またはステップＳ２１４の処理が実行された後にはステップＳ２１５に進み制御はメインルーチンに戻される。
【０１５３】
以上説明したように、外部から充電可能に構成されたハイブリッド自動車では、低出力電力時は積極的に充電された電力を消費するのが望ましい。しかし通常のＥＶ走行モードは車速が高速になると解除されてエンジンが稼働してしまう。したがって定速走行中のように加速が少なく高回転における大きなトルクが必要でないような条件では、車速による制限を緩和してバッテリに蓄えた電池を積極的に消費させるようにする。
【０１５４】
このようにすれば、走行中にバッテリに蓄積された電力が積極的に消費されて、外出先から自宅に帰ってきた場合にはバッテリへ多くの電力量を充電することができる。結果としてガソリンの消費が抑えられ燃料補給の回数を減らすことができる。
【０１５５】
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】
【０１５６】
【図１】この発明の実施の形態に係る車両の概略ブロック図である。
【図２】図１に示した制御装置６０の機能ブロック図である。
【図３】図２に示したコンバータ制御部６１の機能ブロック図である。
【図４】図２に示した第１および第２のインバータ制御部６２，６３の機能ブロック図である。
【図５】図１の回路図を充電に関する部分に簡略化して示した図である。
【図６】充電時のトランジスタの制御状態を示した図である。
【図７】図１の制御装置６０が行なう充電開始の判断に関するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図８】図１のバッテリＢ１，Ｂ２の特性の違いについて説明するための概念図である。
【図９】図１の制御装置６０が行なう走行モードの判定に関するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図１０】図９のバッテリＢ１用の走行モード判定条件の一例を説明するための図である。
【図１１】図９のステップＳ１２の処理の詳細を示したフローチャートである。
【図１２】図９のステップＳ１３の処理の詳細を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５７】
２  車輪、３  動力分配機構、４  エンジン、１０  昇圧コンバータ、２０，３０  インバータ、２２，３２  Ｕ相アーム、２４，３４  Ｖ相アーム、２６，３６  Ｗ相アーム、４０  リレー回路、５０  コネクタ、５２  ＥＶドライブスイッチ、５３  クルーズコントロールスイッチ、５４  ストップランプスイッチ、５６  アクセルセンサ、６０  制御装置、６１  コンバータ制御部、６２，６３  インバータ制御部、６４  入力制御部、７０〜７４  電圧センサ、８０，８２〜８４  電流センサ、１００  ハイブリッド型車両、１１２  インバータ入力電圧指令演算部、１１４  フィードバック電圧指令演算部、１１６  デューティー比演算部、１１８，１２２  ＰＷＭ信号変換部、１２０  モータ制御用相電圧演算部、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２  ＡＣライン、Ｂ１，Ｂ２  バッテリ、ＢＵ  バッテリユニット、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６  ダイオード、Ｌ  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＭＲＮ１，ＭＲＮ２  モータ回転数、ＰＬ１，ＰＬ２  電源ライン、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ１１〜Ｑ１６，Ｑ２１〜Ｑ２６  トランジスタ、ＲＹ０  選択スイッチ、ＲＹ１，ＲＹ２  リレー、ＳＬ  接地ライン、Ｕ１，Ｕ２  Ｕ相コイル、ＵＬ１，ＵＬ２  Ｕ相ライン、Ｖ１，Ｖ２  Ｖ相コイル、ＶＬ１，ＶＬ２  Ｖ相ライン、Ｗ１，Ｗ２  Ｗ相コイル、ＷＬ１，ＷＬ２  Ｗ相ライン。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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