(57)【要約】【課題】モータの最大許容出力をモードによって切り替えるものにおいて、モードに応じた走行性能を発揮できるようにする。【解決手段】第１ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときには、分配率Ｄｉに正の値Ｄｉ１を設定し（Ｓ１２０）、第２ＣＤモード（第１ＣＤモードに比して走行性能を制限するモード）におけるＥＶ走行のときには、分配率Ｄｉに値０を設定する（Ｓ１３０）。そして、分配率Ｄｉが小さいときには大きいときに比して第２昇圧コンバータのリアクトルの電流（第２バッテリからの放電電力）が小さくなるように第１，第２昇圧コンバータを制御する。【選択図】図３
2017154637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用のモータと、
第１バッテリと、
前記第１バッテリよりも定格容量が小さい第２バッテリと、
前記第１バッテリからの電力を電圧の昇圧を伴って前記モータに供給可能な第１昇圧コンバータと、
前記第２バッテリからの電力を電圧の昇圧を伴って前記モータに供給可能な第２昇圧コンバータと、
第１出力を上限とする範囲で前記モータを駆動する第１モードと、前記第１出力よりも小さい第２出力を上限とする範囲で前記モータを駆動する第２モードと、を含む複数のモードから実行用モードを設定し、前記実行用モードに基づいて前記モータを制御するモータ制御手段と、
前記実行用モードに応じて前記第１昇圧コンバータと前記第２昇圧コンバータとを制御するコンバータ制御手段と、
を備える自動車であって、
前記コンバータ制御手段は、前記実行用モードが前記第２モードのときには、前記実行用モードが前記第１モードのときに比して、前記第１バッテリおよび前記第２バッテリの総放電電力に対する前記第２バッテリの放電電力の割合である分配率が小さくなるように前記第１昇圧コンバータと前記第２昇圧コンバータとを制御する手段である、
自動車。
【請求項２】
請求項１記載の自動車であって、
前記コンバータ制御手段は、前記実行用モードが前記第２モードのときには、前記分配率が値０となるように制御する手段である、
自動車。
【請求項３】
請求項１記載の自動車であって、
前記コンバータ制御手段は、前記実行用モードが前記第２モードのときには、前記第２昇圧コンバータを駆動停止する手段である、
自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に関し、詳しくは、モータと第１バッテリと第２バッテリと第１昇圧コンバータと第２昇圧コンバータとを備える自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動車としては、走行用のエンジンおよびモータと、モータと電力をやりとりするバッテリと、を備える構成において、第１ＣＤ（Charge Depleting）モードと、第２ＣＤモードと、ＣＳ（Charge Sustaining）モードと、を切り替えて走行するようにエンジンとモータとを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、第１ＣＤモードおよび第２ＣＤモードは、ＥＶ走行とＨＶ走行とのうちのＥＶ走行をＣＳモードよりも優先するモードである。ＥＶ走行は、エンジンの運転を伴わない走行であり、ＨＶ走行は、エンジンの運転を伴う走行である。第２ＣＤモードは、第１ＣＤモードに比して、ＥＶ走行を持続させる（要求パワーについてのエンジンの始動閾値を大きくする）と共にＥＶ走行時の走行パワーの上限値を小さくするモードである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１３／１２１５７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハイブリッド自動車において、第１バッテリと第１バッテリよりも定格容量が小さい第２バッテリとを備える場合、第１バッテリおよび第２バッテリの使用方法によっては、モードに応じた走行性能を十分に発揮できない場合がある。第２ＣＤモードで第２バッテリの蓄電割合が比較的低くなると、その後に第２ＣＤモードから第１ＣＤモードに切り替わったときに、第２バッテリから十分な電力を出力することができずに、第１ＣＤモードに応じた走行性能を十分に発揮できない場合がある。
【０００５】
本発明の自動車は、モータの上限出力をモードによって切り替えるものにおいて、モードに応じた走行性能を発揮できるようにすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の自動車は、
走行用のモータと、
第１バッテリと、
前記第１バッテリよりも定格容量が小さい第２バッテリと、
前記第１バッテリからの電力を電圧の昇圧を伴って前記モータに供給可能な第１昇圧コンバータと、
前記第２バッテリからの電力を電圧の昇圧を伴って前記モータに供給可能な第２昇圧コンバータと、
第１出力を上限とする範囲で前記モータを駆動する第１モードと、前記第１出力よりも小さい第２出力を上限とする範囲で前記モータを駆動する第２モードと、を含む複数のモードから実行用モードを設定し、前記実行用モードに基づいて前記モータを制御するモータ制御手段と、
前記実行用モードに応じて前記第１昇圧コンバータと前記第２昇圧コンバータとを制御するコンバータ制御手段と、
を備える自動車であって、
前記コンバータ制御手段は、前記実行用モードが前記第２モードのときには、前記実行用モードが前記第１モードのときに比して、前記第１バッテリおよび前記第２バッテリの総放電電力に対する前記第２バッテリの放電電力の割合である分配率が小さくなるように前記第１昇圧コンバータと前記第２昇圧コンバータとを制御する手段である、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の自動車では、第１出力を上限とする範囲でモータを駆動する第１モードと、第１出力よりも小さい第２出力を上限とする範囲でモータを駆動する第２モードと、を含む複数のモードから実行用モードを設定し、実行用モードに基づいてモータを制御する。そして、実行用モードが第２モードのときには、実行用モードが第１モードのときに比して、第１バッテリおよび第２バッテリの総放電電力に対する第２バッテリの放電電力の割合である分配率が小さくなるように第１昇圧コンバータと第２昇圧コンバータとを制御する。これにより、第２モードのときには、第１モードのときに比して第２バッテリの蓄電割合の低下の程度を抑制することができる。この結果、その後に第１モードに切り替わったときに、第１モードで第２バッテリから十分な電力を放電できないという不都合が生じるのを抑制することができ、第１モードに応じた走行性能を十分に発揮できなくなるのを抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記コンバータ制御手段は、前記実行用モードが前記第２モードのときには、前記分配率が値０となるように制御する手段である、ものとしてもよい。また、前記コンバータ制御手段は、前記実行用モードが前記第２モードのときには、前記第２昇圧コンバータを駆動停止する手段である、ものとしてもよい。これらのようにすれば、第２モードのときに、第２バッテリの蓄電割合の低下（の程度）をより抑制することができる。
【００１０】
本発明のハイブリッド自動車において、前記第１出力は、前記第１バッテリの許容放電電力と前記第２バッテリの許容放電電力との和であり、前記第２出力は、前記第１バッテリの許容放電電力である、ものとしてもよい。こうすれば、第１モードのときには、第１バッテリの許容放電電力と第２バッテリの許容放電電力との和の範囲内でモータを駆動するから、第１モードに応じた走行性能をより十分に発揮させることができる。また、第２モードのときには、第１バッテリの許容放電電力の範囲内でモータを駆動するから、分配率を値０にしても、第２モードに応じた走行性能をより十分に発揮させることができる。
【００１１】
本発明のハイブリッド自動車において、前記第２バッテリの温度が許容温度範囲よりも高いときには該許容温度範囲内のときに比して小さくなり且つ前記第２バッテリの蓄電割合が許容割合範囲よりも小さいときには該許容割合範囲内のときに比して小さくなるように前記第２バッテリの許容放電電力を設定する許容放電電力設定手段を更に備える、ものとしてもよい。この場合、第２モードのときに、分配率を小さくすることにより、第２バッテリの蓄電割合の低下および第２バッテリの温度上昇を抑制して、第２バッテリの許容放電電力が小さくなるのを抑制することができる。この結果、その後に第１モードに切り替わったときに、第１モードで第２バッテリから十分な電力を放電できないという不都合が生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される分配率設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図５】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図６】変形例の電気自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【００１５】
実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、第１，第２昇圧コンバータ５４，５５と、第１，第２バッテリ５０，５１と、第１，第２システムメインリレー５６，５７と、充電器６０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。
【００１６】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。
【００１７】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えばエンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１８】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００１９】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するのに用いられ、高電圧系電力ライン４６に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００２０】
図２に示すように、第１昇圧コンバータ５４は、インバータ４１，４２が接続された高電圧系電力ライン４６と第１バッテリ５０が接続された第１低電圧系電力ライン４７とに接続されている。この第１昇圧コンバータ５４は、２つのトランジスタＴ１１，Ｔ１２と、２つのダイオードＤ１１，Ｄ１２と、リアクトルＬ１と、を有する。トランジスタＴ１１は、高電圧系電力ライン４６の正極ラインに接続されている。トランジスタＴ１２は、トランジスタＴ１１と、高電圧系電力ライン４６および第１低電圧系電力ライン４７の負極ラインと、に接続されている。２つのダイオードＤ１１，Ｄ１２は、それぞれ、トランジスタＴ１１，Ｔ１２に逆方向に並列に接続されている。リアクトルＬ１は、トランジスタＴ１１，Ｔ１２の中間点Ｃｎ１と、第１低電圧系電力ライン４７の正極ラインと、に接続されている。第１昇圧コンバータ５４は、モータＥＣＵ４０によって、トランジスタＴ１１，Ｔ１２のオン時間の割合が調節されることにより、第１低電圧系電力ライン４７の電力を電圧の昇圧を伴って高電圧系電力ライン４６に供給したり、高電圧系電力ライン４６の電力を電圧の降圧を伴って第１低電圧系電力ライン４７に供給したりする。
【００２１】
第２昇圧コンバータ５５は、高電圧系電力ライン４６と第２バッテリ５１が接続された第２低電圧系電力ライン４８とに接続されている。この第２昇圧コンバータ５５は、２つのトランジスタＴ２１，Ｔ２２と、２つのダイオードＤ２１，Ｄ２２と、リアクトルＬ２と、を有する。トランジスタＴ２１は、高電圧系電力ライン４６の正極ラインに接続されている。トランジスタＴ２２は、トランジスタＴ２１と、高電圧系電力ライン４６および第２低電圧系電力ライン４８の負極ラインと、に接続されている。２つのダイオードＤ２１，Ｄ２２は、それぞれ、トランジスタＴ２１，Ｔ２２に逆方向に並列に接続されている。リアクトルＬ２は、トランジスタＴ２１，Ｔ２２の中間点Ｃｎ２と、第２低電圧系電力ライン４８の正極ラインと、に接続されている。第２昇圧コンバータ５５は、モータＥＣＵ４０によって、トランジスタＴ２１，Ｔ２２のオン時間の割合が調節されることにより、第２低電圧系電力ライン４８の電力を電圧の昇圧を伴って高電圧系電力ライン４６に供給したり、高電圧系電力ライン４６の電力を電圧の降圧を伴って第２低電圧系電力ライン４８に供給したりする。
【００２２】
高電圧系電力ライン４６の正極母線と負極母線とには、平滑用のコンデンサ４６ａが取り付けられている。第１低電圧系電力ライン４７の正極母線と負極母線とには、平滑用のコンデンサ４７ａが取り付けられている。第２低電圧系電力ライン４８の正極母線と負極母線とには、平滑用のコンデンサ４８ａが取り付けられている。
【００２３】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。図１に示すように、モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２や第１，第２昇圧コンバータ５４，５５を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２などを挙げることができる。また、コンデンサ４６ａの端子間に取り付けられた電圧センサ４６ｂからのコンデンサ４６ａ（高電圧系電力ライン４６）の電圧ＶＨ，コンデンサ４７ａの端子間に取り付けられた電圧センサ４７ｂからのコンデンサ４７ａ（第１低電圧系電力ライン４７）の電圧ＶＬ１，コンデンサ４８ａの端子間に取り付けられた電圧センサ４８ｂからのコンデンサ４８ａ（第２低電圧系電力ライン４８）の電圧ＶＬ２なども挙げることができる。さらに、第１低電圧系電力ライン４７の正極母線に取り付けられた電流センサ５４ａからのリアクトルＬ１の電流ＩＬ１，第２低電圧系電力ライン４８の正極母線に取り付けられた電流センサ５５ａからのリアクトルＬ２の電流ＩＬ２なども挙げることができる。
【００２４】
モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号や第１，第２昇圧コンバータ５４，５５の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００２５】
第１バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、第１低電圧系電力ライン４７に接続されている。第２バッテリ５１は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、第２低電圧系電力ライン４８に接続されている。実施例では、第１バッテリ５０は、高容量タイプのバッテリとして構成されており、第２バッテリ５１は、第１バッテリ５０に比して定格容量が小さい（且つ出力密度が高い）バッテリとして構成されているものとした。第１，第２バッテリ５０，５１は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。
【００２６】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、第１，第２バッテリ５０，５１を管理するのに必要な信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、第１，第２バッテリ５０，５１の端子間に設置された電圧センサ５０ａ，５１ａからの第１，第２バッテリ５０の電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２，第１，第２バッテリ５０，５１の出力端子に取り付けられた電流センサ５０ｂ，５１ｂからの第１，第２バッテリ５０，５１の電流Ｉｂ１，Ｉｂ２，第１，第２バッテリ５０，５１に取り付けられた温度センサ５０ｃ，５１ｃからの第１，第２バッテリ５０，５１の温度Ｔｂ１，Ｔｂ２などを挙げることができる。
【００２７】
バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５０ｂ，５１ｂからの第１，第２バッテリ５０，５１の電流Ｉｂ１，Ｉｂ２の積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣ１，ＳＯＣ２を演算している。ここで、蓄電割合ＳＯＣ１，ＳＯＣ２は、第１，第２バッテリ５０，５１の定格容量（全容量）Ｓｒ１，Ｓｒ２に対する第１，第２バッテリ５０，５１から放電可能な電力の容量の割合である。
【００２８】
また、バッテリＥＣＵ５２は、温度センサ５０ｃ，５１ｃからの第１，第２バッテリ５０，５１の温度Ｔｂ１，Ｔｂ２と蓄電割合ＳＯＣ１，ＳＯＣ２とに基づいて出力制限Ｗｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２を演算している。ここで、出力制限Ｗｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２は、第１，第２バッテリ５０，５１から放電してもよい許容放電電力である。実施例では、第１，第２バッテリ５０，５１の特性を考慮して、温度Ｔｂ１，Ｔｂ２が許容温度範囲よりも高いときには許容温度範囲内のときに比して小さくなり且つ蓄電割合ＳＯＣ１，ＳＯＣ２が許容割合範囲よりも小さいときには許容範囲内のときに比して小さくなるように出力制限Ｗｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２を設定するものとした。
【００２９】
なお、第１バッテリ５０は、第１，第２バッテリ５０，５１のうち第１バッテリ５０だけがモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするときでも温度Ｔｂ１が許容温度範囲内となるように、即ち、温度Ｔｂ１が許容温度範囲よりも高くなることによって出力制限Ｗｏｕｔが小さくならないように、図示しない冷却装置によって冷却される（温度上昇が抑制される）ものとした。
【００３０】
第１システムメインリレー５６は、第１低電圧系電力ライン４７に設けられており、第１昇圧コンバータ５４と第１バッテリ５０との接続および接続の解除を行なう。第２システムメインリレー５７は、第２低電圧系電力ライン４８に設けられており、第２昇圧コンバータ５５と第２バッテリ５１との接続および接続の解除を行なう。
【００３１】
充電器６０は、第２低電圧系電力ライン４８に接続されており、自宅や充電ステーションなどの充電ポイントで電源プラグ６１が家庭用電源や工業用電源などの外部電源に接続されているときに、外部電源からの電力を用いて第１，第２バッテリ５０，５１を充電する外部充電を行なうことができるように構成されている。
【００３２】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，キックダウンスイッチ８４ａからのオンオフ信号，などを挙げることができる。また、ブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，モード切替スイッチ８９からのスイッチ信号ＳＷなども挙げることができる。キックダウンスイッチ８４ａは、アクセルペダルの踏込量が全体に対して所定量（例えば、７５％，８０％，８５％など）となるときにアクセルペダルに当接するようにその位置が調節されている。このキックダウンスイッチ８４ａは、アクセルペダルが当接してからアクセルペダルとの当接が解除されるまでオン信号を出力する。キックダウンスイッチ８４ａには、アクセルペダルがキックダウンスイッチ８４ａに当接した以降のアクセル操作感（踏込感）がそれまでに比して重くなるように図示しないバネが取り付けられている。モード切替スイッチ８９は、後述の第１ＣＤモードと第２ＣＤモードとの切替を指示するスイッチである。ＨＶＥＣＵ７０からは、第１，第２システムメインリレー５６，５７への制御信号や充電器６０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。
【００３３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ＣＤ（Charge Depleting）モードまたはＣＳ（Charge Sustaining）モードでハイブリッド走行（ＨＶ走行）または電動走行（ＥＶ走行）を行なう。ここで、ＣＤモードは、ＣＳモードに比してＥＶ走行をより優先するモードである。ＨＶ走行は、エンジン２２の運転を伴って走行するモードである。ＥＶ走行は、エンジン２２の運転を伴わずに走行するモードである。
【００３４】
実施例では、ＨＶＥＣＵ７０は、自宅や充電ステーションなどの充電ポイントでシステムオフ（システム停止）して停車しているときに、電源プラグ６１が外部電源に接続されると、外部電源からの電力を用いて第１，第２バッテリ５０，５１が充電されるように充電器６０と第１，第２昇圧コンバータ５４，５５とを制御する。そして、システムオン（システム起動）したときに第１バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ１が閾値Ｓｈｖ１（例えば４５％，５０％，５５％など）よりも大きいときには、第１バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ１が閾値Ｓｈｖ２（例えば２５％，３０％，３５％など）以下に至るまでは、ＣＤモードで走行し、第１バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ１が閾値Ｓｈｖ２以下に至った以降は、システムオフするまでＣＳモードで走行する。また、システムオンしたときに第１バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ１が閾値Ｓｈｖ１以下のときには、システムオフするまでＣＳモードで走行する。
【００３５】
また、実施例では、ＣＤモードとして、第１ＣＤモードと、第２ＣＤモードと、を有する。ここで、第１ＣＤモードは、ＣＤモードのうち、ＥＶ走行中にユーザのアクセル要求が比較的大きくなったときにエンジン２２を始動する（ＨＶ走行に移行する）モードである。第２ＣＤモードは、ＣＤモードのうち、第１ＣＤモードに比して走行性能（の上限）を制限すると共にＥＶ走行中にキックダウンスイッチ８４ａがオンとされたときにだけエンジン２２を始動する（第１ＣＤモードに比してエンジン２２を始動しにくくする）モードである。なお、第２ＣＤモードは、要求トルクＴｐ＊やキックダウンスイッチ８４ａの状態に拘わらずにエンジン２２を始動しない（ＥＶ走行を継続する）モードとしてもよい。第１ＣＤモードと第２ＣＤモードとの切替は、運転者による切替スイッチ８９の操作に応じて行なわれる。
【００３６】
第１ＣＤモードにおけるＥＶ走行では、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求トルクＴｐ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１，ＭＧ２の最大許容出力としてのパワー制限Ｐｍａｘを設定し、設定したパワー制限ＰｍａｘをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除して、モータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍａｘを設定する。実施例では、パワー制限Ｐｍａｘに第１，第２バッテリ５０，５１の出力制限Ｗｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２の和を設定するものとした。
【００３７】
続いて、要求トルクＴｐ＊をトルク制限Ｔｍ２ｍａｘと比較する。そして、要求トルクＴｐ＊がトルク制限Ｔｍ２ｍａｘ以下のときには、要求トルクＴｐ＊をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定してモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ２がトルク指令Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３８】
要求トルクＴｐ＊がトルク制限Ｔｍ２ｍａｘよりも大きいときには、エンジン２２を始動すると判定する。エンジン２２を始動すると判定すると、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御によってモータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングを伴ってエンジン２２を始動し、ＨＶ走行に移行する。
【００３９】
第２ＣＤモードにおけるＥＶ走行では、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｐ＊を設定する。続いて、パワー制限Ｐｍａｘに第１ＣＤモードよりも小さい値を設定し、設定したパワー制限ＰｍａｘをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除してモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍａｘを設定する。実施例では、パワー制限Ｐｍａｘに第１バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ１を設定するものとした。
【００４０】
続いて、キックダウンスイッチ８４ａがオンかオフかを判定する。そして、キックダウンスイッチ８４ａがオフのときには、要求トルクＴｐ＊をトルク制限Ｔｍ２ｍａｘで制限した値をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定してモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ２がトルク指令Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００４１】
キックダウンスイッチ８４ａがオンのときには、エンジン２２を始動すると判定する。エンジン２２を始動すると判定すると、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御によってモータＭＧ１によるエンジン２２のクランキングを伴ってエンジン２２を始動し、ＨＶ走行に移行する。
【００４２】
また、第１ＣＤモードや第２ＣＤモードにおけるＥＶ走行では、ＨＶＥＣＵ７０は、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２に基づいて高電圧系電力ライン４６の目標電圧ＶＨ＊を設定すると共に、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ２との積としてモータＭＧ２の目標電力Ｐｍ２＊を計算する。続いて、高電圧系電力ライン４６の電圧ＶＨおよび目標電圧ＶＨ＊とモータＭＧ２の目標電力Ｐｍ２＊とに基づいて第１，第２昇圧コンバータ５４，５５のリアクトルＬ１，Ｌ２のトータル目標電流ＩＬｓｕｍ＊を設定する。そして、トータル目標電流ＩＬｓｕｍ＊に分配率（１−Ｄｉ），Ｄｉを乗じてリアクトルＬ１，Ｌ２の目標電流ＩＬ１＊，ＩＬ２＊を計算し、この目標電流ＩＬ１＊，ＩＬ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。ここで、分配率Ｄｉは、リアクトルＬ１，Ｌ２のトータル電流ＩＬｓｕｍに対するリアクトルＬ２の電流ＩＬ２の割合である。この分配率Ｄｉの設定方法については後述する。モータＥＣＵ４０は、リアクトルＬ１，Ｌ２の目標電流ＩＬ１＊，ＩＬ２＊を受信すると、リアクトルＬ１，Ｌ２の電流ＩＬ１，ＩＬ２が目標電流ＩＬ１＊，ＩＬ２＊となるように第１，第２昇圧コンバータ５４，５５のトランジスタＴ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、分配率Ｄｉが小さいときには大きいときに比して、トータル電流ＩＬｓｕｍに対するリアクトルＬ２の電流ＩＬ２が小さくなり、第１，第２バッテリ５０，５１からのトータル電力Ｐｂｓｕｍに対する第２バッテリ５１からの放電電力Ｐｂ２（＝Ｖｂ２・Ｉｂ２）が小さくなる。
【００４３】
第１ＣＤモードや第２ＣＤモードにおけるＨＶ走行，ＣＳモードにおけるＥＶ走行やＨＶ走行については、本発明の中核をなさないことから、詳細な説明は省略する。
【００４４】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、第１ＣＤモードや第２ＣＤモードにおけるＥＶ走行での第１，第２昇圧コンバータ５４，５５の制御に用いる分配率Ｄｉを設定する際の動作について説明する。図３は、実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される分配率設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、第１ＣＤモードや第２ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときに繰り返し実行される。
【００４５】
分配率設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、モードＭｄを入力する（ステップＳ１００）。ここで、モードＭｄは、モード切替スイッチ８９の状態に応じて設定されたモード（第１ＣＤモードまたは第２ＣＤモード）を入力するものとした。
【００４６】
こうしてデータを入力すると、入力したモードＭｄが第１ＣＤモードか第２ＣＤモードかを判定する（ステップＳ１１０）。そして、モードＭｄが第１ＣＤモードのときには、分配率Ｄｉに正の値Ｄｉ１を設定して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。ここで、値Ｄｉ１は、第１，第２バッテリ５０，５１の蓄電割合ＳＯＣ１，ＳＯＣ２の関係や出力制限Ｗｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２の関係に応じて設定するものとしてもよいし、車両全体の効率が良好となるように設定するものとしてもよいし、一定値（例えば、第１，第２バッテリ５０，５１の定格容量Ｓｒ１，Ｓｒ２の和に対する第２バッテリ５１の定格容量Ｓｒ２の割合など）を用いるものとしてもよい。
【００４７】
ステップＳ１１０でモードＭｄが第２ＣＤモードのときには、分配率Ｄｉに値０を設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。この場合、第２昇圧コンバータ５５のリアクトルＬ２の目標電流ＩＬ２＊が値０となるから、第２昇圧コンバータ５５を駆動停止する。なお、これに加えて、第２システムメインリレー５７をオフとして第２バッテリ５１と第２昇圧コンバータ５５との接続を解除するものとしてもよい。
【００４８】
このように、第２ＣＤモード（第１ＣＤモードに比して走行性能を制限するモード）におけるＥＶ走行では、分配率Ｄｉに値０を設定することにより、第１ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときに比して、リアクトルＬ２の電流ＩＬ２（第２バッテリ５１からの放電電力Ｐｂ２）が小さくなる（値０になる）。したがって、第２バッテリ５１の蓄電割合ＳＯＣの低下（の程度）や第２バッテリ５１の温度上昇を抑制することができ、第２バッテリ５１の出力制限Ｗｏｕｔ２が小さくなるのを抑制することができる。これらの結果、その後にモード切替スイッチ８９が操作されて第２ＣＤモードから第１ＣＤモードに切り替わったときに、第１ＣＤモードで第２バッテリ５１から十分な電力を放電できないという不都合が生じるのを抑制することができ、第１ＣＤモードに応じた走行性能を十分に発揮できなくなるのを抑制することができる。なお、上述したように、第１バッテリ５０は、第１，第２バッテリ５０，５１のうち第１バッテリ５０だけがモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするときでも温度Ｔｂ１が許容温度範囲内となるように図示しない冷却装置によって冷却される（温度上昇が抑制される）ものとしたから、第２ＣＤモードで分配率Ｄｉを値０としても問題は生じない。
【００４９】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、第１ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときには、分配率Ｄｉに正の値Ｄｉ１を設定し、第２ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときには、分配率Ｄｉに値０を設定する。そして、この分配率Ｄｉが小さいときには大きいときに比してリアクトルＬ２の電流ＩＬ２（第２バッテリ５１からの放電電力Ｐｂ２）が小さくなるように第１，第２昇圧コンバータ５４，５５を制御する。これにより、第２ＣＤモードから第１ＣＤモードに切り替わったときに、第１ＣＤモードで第２バッテリ５１から十分な電力を放電できないという不都合が生じるのを抑制することができ、第１ＣＤモードに応じた走行性能を十分に発揮できなくなるのを抑制することができる。
【００５０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、第１ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときには、分配率Ｄｉに正の値Ｄｉ１を設定し、第２ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときには、分配率Ｄｉに値０を設定するものとした。しかし、第２ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときには、分配率Ｄｉに値０よりも大きく且つ値Ｄｉ１よりも小さい値を設定するものとしてもよい。
【００５１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、第１ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときには、パワー制限Ｐｍａｘに第１，第２バッテリ５０，５１の出力制限Ｗｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２の和を設定し、第２ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときには、パワー制限Ｐｍａｘに第１バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ１を設定するものとした。しかし、これに限定されるものではなく、第２ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときのパワー制限Ｐｍａｘを第１ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときのパワー制限Ｐｍａｘに比して小さくするものであればよい。したがって、第１ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときには、パワー制限Ｐｍａｘに第１，第２バッテリ５０，５１の出力制限Ｗｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２の和よりも若干小さい値を設定するものとしてもよい。また、第２ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときには、パワー制限Ｐｍａｘに第１バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ１よりも若干大きい値や若干小さい値を設定するものとしてもよい。なお、第２ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときにパワー制限Ｐｍａｘに第１バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔよりも若干大きい値を設定するときには、第１，第２バッテリ５０，５１からの電力によってモータＭＧ２の目標電力Ｐｍ２＊を賄えるように（第１バッテリ５０からの放電電力が出力制限Ｗｏｕｔ１の範囲内になるように）分配率Ｄｉを設定する必要がある。
【００５２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、特に説明していないが、第１ＣＤモードや第２ＣＤモードにおけるＨＶ走行のときには、第１ＣＤモードや第２ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときと同様に、モードＭｄに応じて分配率Ｄｉを設定し、この分配率Ｄｉが小さいときには大きいときに比してリアクトルＬ２の電流ＩＬ２（第２バッテリ５１からの放電電力Ｐｂ２）が小さくなるように第１，第２昇圧コンバータ５４，５５を制御するものとしてもよい。
【００５３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＣＤモードとして第１ＣＤモードと第２ＣＤモードとを有し、第１ＣＤモードと第２ＣＤモードとの切替は、切替スイッチ８９の操作に応じて行なわれるものとした。しかし、ＣＤモードとして第１ＣＤモードと第２ＣＤモードとに加えて第３ＣＤモードも有し、第１ＣＤモードと第２ＣＤモードと第３ＣＤモードとの切替は、切替スイッチ８９の操作に応じて行なわれるものとしてもよい。第３ＣＤモードは、要求トルクＴｐ＊やキックダウンスイッチ８４ａの状態に拘わらずにエンジン２２を始動しない（ＥＶ走行を継続する）点を除いて第１ＣＤモードと同一のモードである。第３ＣＤモードにおけるＥＶ走行では、第１ＣＤモードにおけるＥＶ走行と同様に、パワー制限Ｐｍａｘに第１，第２バッテリ５０，５１の出力制限Ｗｏｕｔ１，Ｗｏｕｔ２の和を設定すると共にその範囲内でモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ２を制御し、分配率Ｄｉに値Ｄｉ１を設定して第１，第２昇圧コンバータ５４，５５を制御する。この場合でも、実施例と同様に、第２ＣＤモードにおけるＥＶ走行のときには、分配率Ｄｉに値０を設定することにより、その後にモード切替スイッチ８９が操作されて第２ＣＤモードから第１ＣＤモードや第３ＣＤモードに切り替わったときに、第１ＣＤモードや第３ＣＤモードで第２バッテリ５１から十分な電力を放電できないという不都合が生じるのを抑制することができ、第１ＣＤモードや第３ＣＤモードに応じた走行性能を十分に発揮できなくなるのを抑制することができる。
【００５４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとした。しかし、モータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続する構成とした。しかし、図４の変形例のハイブリッド自動車１２０に示すように、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に変速機１３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧの回転軸にクラッチ１２９を介してエンジン２２を接続する構成としてもよい。また、図５の変形例のハイブリッド自動車２２０に示すように、エンジン２２の出力軸に発電用のモータＭＧ１を接続すると共に駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に走行用のモータＭＧ２を接続するいわゆるシリーズハイブリッド自動車の構成としてもよい。さらに、図６の変形例の電気自動車３２０に示すように、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に走行用のモータＭＧを接続する電気自動車の構成としてもよい。
【００５６】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、第１バッテリ５０が「第１バッテリ」に相当し、第２バッテリ５１が「第２バッテリ」に相当し、第１昇圧コンバータ５４が「第１昇圧コンバータ」に相当し、第２昇圧コンバータ５５が「第２昇圧コンバータ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０とが「モータ制御手段」および「コンバータ制御手段」に相当する。
【００５７】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００５８】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  クランクポジションセンサ、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４６  高電圧系電力ライン、４６ａ，４７ａ，４８ａ  コンデンサ、４７  第１低電圧系電力ライン、４８  第２低電圧系電力ライン、４６ｂ，４７ｂ，４８ｂ，５０ａ，５１ａ  電圧センサ、５０  第１バッテリ、５０ｂ，５１ｂ，５４ａ，５５ａ  電流センサ、５０ｃ，５１ｃ  温度センサ、５１  第２バッテリ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  第１昇圧コンバータ、５５  第２昇圧コンバータ、５６  第１システムメインリレー、５７  第２システムメインリレー、６０  充電器、６１  電源プラグ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、８２  シフトポジションセンサ、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８４ａ  キックダウンスイッチ、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、８９  モード切替スイッチ、１２９  クラッチ、１３０  変速機、３２０  電気自動車、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２  トランジスタ、Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２  ダイオード、Ｃｎ１，Ｃｎ２  中間点。
【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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