(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、当該エンジンによる発電電力を充電するバッテリと、駆動源としてのモータとを備え、走行モード選択スイッチにより選択可能な複数の走行モードを有するハイブリッド車両の制御方法において、
前記走行モードは、
走行状態に応じて前記エンジンによる発電を行う通常モードと、
走行状態によらず前記エンジンによる発電を行うチャージモードと、を含み、
前記チャージモード時における充電電流が予め定めた所定値を超えた場合には、
前記チャージモード時における前記発電電力に基づく充電電力の上限値を、前記通常モード時における前記発電電力に基づく充電電力の上限値よりも小さい値に設定する、
ハイブリッド車両の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
前記バッテリが前記モータで発生する回生電力を充電する場合は、
前記チャージモード時における前記発電電力に基づく充電電力の上限値を、前記回生電力の量に応じて小さくする、
ハイブリッド車両の制御方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
前記バッテリの温度に応じて前記上限値を調整する、
ハイブリッド車両の制御方法。
【請求項４】
エンジンと、当該エンジンによる発電電力を充電するバッテリと、駆動源としてのモータと、走行モード選択スイッチにより選択可能な複数の走行モードを制御するコントローラと備えるハイブリッド車両の制御装置において、
前記走行モードは、
走行状態に応じて前記エンジンによる発電を行う通常モードと、
走行状態によらず前記エンジンによる発電を行うチャージモードと、を含み、
前記チャージモード時における充電電流が予め定めた所定値を超えた場合には、
前記コントローラは、前記チャージモード時における前記発電電力に基づく充電電力の上限値を、前記通常モード時における前記発電電力に基づく充電電力の上限値よりも小さい値に設定する、
ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記バッテリが前記モータで発生する回生電力を充電する場合は、
前記コントローラは、前記チャージモード時における前記発電電力に基づく充電電力の上限値を、前記回生電力の量に応じて小さくする、
ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、前記バッテリの温度に応じて前記上限値を調整する、
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、ハイブリッド車両の制御方法、及び、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、搭載した内燃機関により駆動される発電機と、発電機によって充電されるバッテリと、バッテリの放電電力により駆動力を発生させるモータとを備えるシリーズハイブリッド電気自動車が知られている。ＪＰ２００９−２４０１１６Ａに開示されたシリーズハイブリッド電気自動車は、発電機の発電量やバッテリの充放電量等に関する複数のモードを有し、それぞれのモードに応じてバッテリの目標充放電電流値を制御する電圧制御手段を備えている。
【発明の概要】
【０００３】
上記の電圧制御手段は、バッテリ保護の観点から、走行時の充電を抑制する充電抑制モードを備えており、当該モード時における目標充放電電流値（充放電状態）を、通常モード時よりも放電方向に制御するとともに、走行時の発電を抑制する発電カットモード時よりも充電方向に制御している。
【０００４】
ここで、例えば、ドライバがモータ駆動によって静かに走行したい要求がある場合は、事前にバッテリの充電量を高い状態にしておくのが望ましい。しかしながら、上記のシリーズハイブリッド電気自動車は、走行中にバッテリの充電量をドライバの要求に応じて積極的に高い状態に制御するモードを備えてはいない。
【０００５】
一方で、ドライバの要求に応じてバッテリの充電量を高い状態に制御するためには、当該要求に応じて発電機を積極的に駆動させる必要がある。
【０００６】
しかしながら、バッテリ保護の観点からは、過充電の防止等を考慮して所定量以上の充電がなされるのを回避する必要があるため、ドライバの充電要求があっても充電することができない場面が発生し得る。
【０００７】
本発明は、バッテリの充放電を適切に制御することにより、ドライバの充電要求に応じてバッテリの充電量を高めつつも、バッテリに所定量以上の充電がなされるのを回避する技術を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の一態様におけるハイブリッド車両の制御方法は、エンジンと、当該エンジンによる発電電力を充電するバッテリと、駆動源としてのモータとを備え、走行モード選択スイッチにより選択可能な複数の走行モードを有するハイブリッド車両の制御方法である。このハイブリッド車両の制御方法は、走行モードとして、走行状態に応じてエンジンによる発電を行う通常モードと、走行状態によらずエンジンによる発電を行うチャージモードと、を含み、チャージモード時における発電電力に基づく充電電力の上限値を、通常モード時における発電電力に基づく充電電力の上限値よりも小さくする。
【０００９】
本発明の実施形態については、添付された図面とともに以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、一実施形態のハイブリッド車両の制御装置が適用されるシリーズハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】図２は、一実施形態の発電制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】図３は、発電制限の概念を説明する為の図である。
【図４】図４は、回生電力が発生した場合における発電制限の概念を説明する為の図である。
【図５】図５は、回生電力が所定の上限値を超えて発生した場合における発電制限の概念を説明する為の図である。
【図６】図６は、一実施形態の発電制御処理の挙動を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
−実施形態−
以下では、本発明のハイブリッド車両の制御装置をシリーズハイブリッド電気自動車に適用した実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、一実施形態におけるハイブリッド車両の制御装置を適用したシリーズハイブリッド車両のシステム構成を示すブロック図である。図１では、発電用のモータ（以下、発電機２という）と、駆動用のモータ（以下駆動モータ６という）とを搭載したシリーズハイブリッド車両が示されている。
【００１３】
本実施形態のシリーズハイブリッド車両（以下単に「車両」という）は、エンジン１と、発電機２と、発電機インバータ３と、バッテリ４と、駆動インバータ５と、駆動モータ６と、減速機７と、車両コントローラ１０と、モードＳＷ１５と、を備える。
【００１４】
エンジン（内燃機関）１は、不図示のギヤを介して発電機２と接続されており、発電機２が発電するための動力を発電機２へ伝達する。なお、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置が適用される車両はシリーズ方式である為、エンジン１は、主として発電機２を回転駆動させるための駆動源として用いられる。
【００１５】
発電機２は、エンジン１からの動力によって回転することにより発電する。すなわち、エンジン１の駆動力は発電機２に伝達され、発電機２はエンジン１の駆動力によって発電する。また、発電機２は、エンジン１の始動時には、発電機２の動力を用いてエンジン１をクランキングさせることや、エンジン１を発電機２の動力を用いて力行回転させることにより電力を消費するモータリングも行う。
【００１６】
発電機インバータ３は、発電機２、バッテリ４、および駆動インバータ５に接続されており、発電機２が発電する交流の電力を直流の電力に変換して、バッテリ４に供給する。すなわち、発電機２の発電電力は、バッテリ４に充電される。また、発電機インバータ３は、バッテリ４から供給される直流の電力を交流の電力に変換して、発電機２に供給する。
【００１７】
バッテリ４は、発電機２が発電した電力および駆動モータ６の回生電力を充電する一方で、発電機２および駆動モータ６を駆動させるための駆動電力を放電する。本実施形態のバッテリ４は、リチウムイオンバッテリによって構成される。
【００１８】
駆動インバータ５は、バッテリ４または発電機インバータ３から供給される直流の電力を交流の電力に変換して、駆動モータ６に供給する。また、駆動インバータ５は、駆動モータ６で回生発電された交流の電力を直流の電力に変換して、バッテリ４に供給する。
【００１９】
駆動モータ６は、駆動インバータ５から供給される交流電流により駆動力を発生し、減速機７を通して駆動輪に駆動力を伝達する。また、車両の減速時やコーストと走行中等に駆動輪に連れ回されて回転するときに、回生駆動力を発生させることで、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。回収した電気エネルギーは、回生電力としてバッテリ４に充電される。
【００２０】
車両コントローラ１０は、例えば、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）から構成される。車両コントローラ１０は、アクセル開度、車速、および路面勾配などの車両状態などの情報に応じて、駆動モータ６へのモータトルク指令値を演算する。
【００２１】
また、車両コントローラ１０は、後述するモードＳＷ１５により選択されたモード、および、バッテリ４のＳＯＣ情報、バッテリ４の入力可能電力、出力可能電力、駆動モータ６の回生電力などの情報に基づいてバッテリ４の目標充電電力を演算して、演算した目標充電電力を達成するために発電機２の発電電力を制御する。
【００２２】
より詳細には、車両コントローラ１０は、発電機２からの電力に基づくバッテリ４の充電電力を調整するために、エンジン１、発電機２、発電機インバータ３、およびバッテリ４を制御する。例えば、車両コントローラ１０は、発電機２の目標発電量を達成するようにエンジン１を制御し、スロットルアクチュエータによる吸入空気量と、インジェクタによる燃料噴射量と、点火プラグによる点火時期とをエンジン１の回転数や温度などの状態信号に応じて調整する。バッテリ４の充電電力を調整する具体的な方法については後述する。
【００２３】
また、車両コントローラ１０は、バッテリ４へ充放電される電流や電圧に基づいて充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を計測する。また、バッテリ４の温度、内部抵抗、およびＳＯＣに応じて、バッテリ４の入力可能電力と出力可能電力を演算して、算出した値をバッテリ４の充放電可能電力に関する基本情報として取得する。
【００２４】
また、車両コントローラ１０は、駆動モータ６が所望の駆動トルクを達成するように、駆動モータ６の回転数や電圧などの状態に応じて、駆動インバータ５をスイッチング制御する。
【００２５】
なお、上述した車両コントローラ１０の各機能は、本実施形態のようにその全てを車両コントローラ１０が単独で実行するように構成される必要はない。例えばエンジン１を制御するエンジンコントローラを別個に設ける等、複数のコントローラが協調して各機能を実行するように構成してもよい。
【００２６】
モードスイッチ（モードＳＷ）１５は、複数の走行モードをドライバ或いは乗員が択一的に選択できるように設けられたモード選択（切替）用のスイッチである。モードＳＷ１５により選択可能な走行モードには、通常モードと、マナーモードと、チャージモードとが少なくとも含まれる。以下、各モードについてバッテリ４の充放電に関する相違点を中心に説明する。
【００２７】
通常モードは、通常走行時のモードであって、バッテリ４の充放電を走行状態に応じて制御するモードである。ここでの走行状態とは、例えばバッテリ４のＳＯＣ等である。通常モードでは、例えばＳＯＣが予め定めた所定値以下になると、車両コントローラ１０は、エンジン１により発電機２を駆動させて、バッテリ４の充電を行う。また、通常モードでは、一般的なエンジン駆動車におけるエンジンブレーキに相当する回生制動力が生成される。なお、本実施形態の通常モードは、車両システム起動後の初期状態において設定されている。
【００２８】
マナーモードは、通常モードよりも騒音を低減した走行を可能とするモードである。マナーモードでは、発電機２が発電する電力に基づくバッテリ４の充電は行われない。従って、マナーモードが選択された車両は、発電を目的とするエンジン１の駆動は行わず、バッテリ４の放電電力のみを電力源とする駆動モータ６によって静かに走行する。つまり、ドライバは、マナーモードを選択することによって車両を意図的に静かに走行させることができる。
【００２９】
チャージモードは、バッテリ４の充電を通常モード時よりも積極的に行うモードである。チャージモードが選択されると、バッテリ４のＳＯＣが予め設定した基準値に到達するようエンジン１による発電が優先的に行われる。すなわち、走行状態に応じて発電が行われる通常モードに対して、チャージモードは、ドライバ或いは乗員によるモード操作に応じてエンジン１による発電が行われるモードといえる。例えば、通常モード時ではバッテリ４のＳＯＣが所定値以下（例えば５０％以下）にならないとエンジン１による発電が実行されないが、チャージモードが選択されると、仮にバッテリ４のＳＯＣが６０％であっても強制的にエンジン１による発電が行われて、バッテリ４の充電が開始される。つまり、ドライバは、チャージモードを選択することによってエンジン１による発電を実行させることにより、バッテリ４のＳＯＣを意図的に高めることができる。これにより、例えば、マナーモードを選択する前にチャージモードを選択することで、その後に選択されるマナーモードの開始時点におけるＳＯＣを高めることができるので、マナーモードでの走行距離を向上させることができる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、駆動モータ６の回生電力に基づいてのバッテリ４の充電は上記のいずれの走行モードであっても相違なく実行される。
【００３１】
ところで、バッテリ４を保護する観点からは、バッテリ４が過充電となることを回避すべきであり、バッテリ４の充電電力（可能充電量）に上限値を設定することが好ましい。このような上限値として、本実施形態では、バッテリ４の内部でリチウムイオンが析出することを回避するための閾値である「Ｌｉ析出保護閾値」が設定される。
【００３２】
バッテリ４（リチウムイオンバッテリ）は、急速或いは過度に充電されることに起因して、その内部にリチウムイオン（金属リチウム）が析出する虞がある。析出したリチウムイオンは、バッテリ４の内部回路を短絡させる等してバッテリ４を劣化させる。本実施形態で設定されるＬｉ析出保護閾値は、所定時間におけるバッテリ４の平均充電電流と比較される値である。Ｌｉ析出保護閾値は、バッテリ４の所定時間における平均充電電流をこれ以下に抑えることにより、バッテリ４の内部でリチウムイオンが析出することを防止できるように設定される閾値である。ここでの所定時間として、本実施形態では１００秒が設定され、１００秒間におけるバッテリ４の平均充電電流がＬｉ析出保護閾値を超えると、バッテリ４の充電を一定時間停止させることにより、バッテリ４の内部でリチウムイオンが析出することを回避する。このようにしてバッテリ４の充電が停止される区間を、以下では「充電禁止区間」と称する。
【００３３】
なお、ここで示した所定時間は例示であって、これに限られない。所定時間は、バッテリ４の充電電力および充電速度の可否をＬｉ析出保護閾値との対比において判断可能な値が適宜設定される。例えば、所定時間として１０秒及び１００秒の２通りが設定され、少なくとも一方の所定時間におけるバッテリ４の平均充電電流がＬｉ析出保護閾値を超えると、バッテリ４の充電を一定時間停止させるように構成してもよい。
【００３４】
ここで、ドライバがチャージモードを選択した場合は、上述したようにバッテリ４の充電が積極的に行われるので、バッテリ４の充電電力がＬｉ析出保護閾値を超える可能性が高まる。そうすると、ドライバはバッテリ４の充電電力を高めたくてチャージモードを選択したにも関わらず、所定時間におけるバッテリ４の平均充電電流がＬｉ析出保護閾値を超えることで充電禁止区間に突入し、チャージモードであっても充電が実行されない状態が生じ得る。その結果、マナーモードを選択する等してチャージモードが解除された時に、事前にチャージモードを選択していたにも関わらず却ってバッテリ４の充電電力が少なくなってしまう事態が起こり得る。
【００３５】
そこで、本実施形態に係る車両コントローラ１０は、チャージモード時に充電禁止区間に突入することを回避するための発電制限処理を実行する。
【００３６】
図２は、本実施形態の発電制限処理を示すフローチャートである。車両コントローラ１０は、以下に説明する発電制限処理を所定の間隔で繰り返し実行するようにプログラムされている。
【００３７】
ステップＳ１０では、車両コントローラ１０（以下単に「コントローラ１０」と呼ぶ）が、車両の走行モードとしてチャージモードが選択されているか否かを判定する。チャージモードが選択されていると判定された場合は、ステップＳ２０の処理が実行される。
【００３８】
チャージモードが選択されていないと判定された場合は、現状のモード（通常モード又はマナーモード）に適用された発電制御が維持される。例えばマナーモードが選択されている場合には、コントローラ１０は、エンジン１による発電を禁止する。
【００３９】
ステップＳ２０では、コントローラ１０は、チャージモード時の充電電力の上限値（第１上限値）を設定する。上述したように、チャージモードはドライバがエンジン１を意図的に駆動させることにより発電するモードなので、所定時間における平均充電電流が増加傾向となり、通常モード時よりも充電禁止区間に入りやすい。従って、本ステップでは、チャージモード時における充電電力の上限値を通常モード時よりも小さく設定する。これにより、チャージモードにおいては、バッテリ４の充電電力が第１上限値を超えないようにエンジン１による発電電力が制限されるので、所定時間における平均充電電流が増加傾向になることを抑制し、充電禁止区間に入りにくくすることができる。なお、本実施形態においては、駆動モータ６の回生電力に基づく充電電力は、第１上限値、及び後述する第２上限値によっては制限されないものとする。
【００４０】
なお、本実施形態の第１上限値は数十ｋＷに設定されるが、その値は、通常モード時における充電電力の上限値（通常時上限値）の約半分である。また、第１上限値は、バッテリ４の内部抵抗値等に関する特性を考慮して、バッテリ４の温度、ＳＯＣ、及び、車速の少なくとも一つに応じて調整されてもよい。本実施形態では、バッテリ４の温度、ＳＯＣ、及び、車速が大きくなると、第１上限値はより大きい値に設定される。
【００４１】
ステップＳ３０では、コントローラ１０は、所定時間におけるバッテリ４の平均充電電流が予め定めた「発電制限閾値」を超えたか否かを判定する。「発電制限閾値」は、チャージモード時において、バッテリ４の所定時間あたりの平均充電電力が上述のＬｉ析出保護閾値を超えることを防止するために設定される閾値である。従って、発電制限閾値は、Ｌｉ析出保護閾値よりも小さな値が設定される。また、ここでの所定時間は、Ｌｉ析出保護閾値との比較の際に用いた上述の所定時間と同じ時間が適用される。
【００４２】
また、本実施形態のＬｉ析出保護閾値および発電制限閾値も、バッテリ４の内部抵抗値等に関する特性を考慮して、バッテリ４の温度およびＳＯＣの少なくとも一方の値に応じて調整される。例えば、本実施形態では、バッテリ４の温度やＳＯＣが低くなるほど、Ｌｉ析出保護閾値および発電制限閾値はより低い値に設定される。なお、温度等に応じてＬｉ析出保護閾値および発電制限閾値が調整される際の下げ幅は双方とも同じである必要はない。本実施形態では、発電制限閾値の下げ幅がＬｉ析出保護閾値の下げ幅よりも大きくなるように調整される。すなわち、Ｌｉ析出保護閾値と発電制限閾値との差分は、バッテリ４の温度又はＳＯＣが小さくなるほど、より大きくなるように調整される。
【００４３】
ステップ３０において、所定時間におけるバッテリ４の平均充電電流が発電制限閾値を超えたと判定されると、バッテリ４の充電電力をより制限するために続くステップＳ４０の処理が実行される。平均充電電流が発電制限閾値を超えていないと判定された場合は、発電制限閾値を超えたと判定されるまでステップＳ３０の処理が繰り返し実行される。
【００４４】
ステップＳ４０では、コントローラ１０は、バッテリ４が充電禁止区間に入ることを防止するために、チャージモード時の充電電力の上限値としての第２上限値を設定する。第２上限値は、第１上限値よりも更に低い値が設定される。ここで、図３から５を参照して、第２上限値によってエンジン１による発電が制限される「発電制限」の概念について説明する。
【００４５】
図３は、回生電力が発生していない運転状態（力行運転状態）における発電制限の概念を説明する図である。図示するとおり、第２上限値は、第１上限値よりも低い値に設定されており（本実施形態では数ｋＷ）、ステップＳ４０において第２上限値が設定された以降のコントローラ１０は、バッテリ４の充電電力が両矢印ａの範囲に収まるようにエンジン１の発電量を制御する。例えば、充電電力が第２上限値に達する値であれば、エンジン１の発電電力は、第２上限値に相当する量の充電電力と、駆動モータ６の駆動や補機類を動作させるための消費電力とを足し合わせた電力（両矢印ａ+ｂ）となる。
【００４６】
図４は、回生電力が発生している運転状態における発電制限の概念を説明する図である。図示するとおり、回生電力（両矢印ｄ）も充電されるので、第２上限値が設定された以降のコントローラ１０は、回生電力と発電電力を足し合わせた電力（両矢印ｃ+ｄ）が、第２上限値を超えないように、エンジン１の発電量を制御する。例えば、充電電力が第２上限値に達する値であれば、エンジン１の発電量は、第２上限値から回生電力を差し引いた電力（両矢印ｃ）となる。なお、第１上限値を用いての制限も図中の第２上限値を第１上限値に置き換えることで同様に説明可能である。
【００４７】
図５は、第２上限値を超える量の回生電力が発生している運転状態における発電制限の概念を説明する図である。駆動モータ６の回生電力に基づく充電電力は第１上限値或いは第２上限値によっては制限されないので、図示するとおり、回生電力に基づく充電電力が第２上限値を超える場合がある。ここで、図４を用いて上述したとおり、回生電力と発電電力の総和が第２上限値を超えないように発電電力を制御すると、回生電力が第２上限値を超えるとエンジン１を停止させ、回生電力が第２上限値を下回るとエンジン１を駆動させる必要がある。そうすると、回生電力が第２上限値近傍を上下するような場合には、エンジン１の駆動と停止が頻繁に繰り返されることになるため、ドライバに違和感を生じさせる虞がある。また、チャージモードは、ドライバが意図的にエンジン１を駆動させることにより積極的に充電を行うモードなので、チャージモードを選択したにも関わらずエンジン１が駆動しない状態はドライバの期待に反した状態を提供する事になり得る。
【００４８】
従って、本実施形態では、第２上限値が設定された以降のコントローラ１０は、図示するように第２上限値を超える量の回生電力が発生している場合でも、エンジン１の発電量をエンジン１の発電量に基づく充電電力が第２上限値を超えない範囲で制御する。ただし、この状態におけるエンジン１の発電電力に基づく充電電力の上限は、第２上限値に相当する電力であっても良いし、回生電力等に応じてより小さい値に設定してもよい。これにより、回生電力が第２上限値を超えた場合でも、チャージモードにおいては、エンジン１による発電が継続されるので、回生電力が第２上限値近傍を上下するような場合でも、エンジン１の駆動と停止が頻繁に繰り返されることを回避して、ドライバに違和感を生じさせる虞を解消することができる。ただし、バッテリ４の保護を優先して、第２上限値を超える量の回生電力が発生している場合は、エンジン１の発電量に基づく充電電力をゼロに設定してもよい。すなわち、コントローラ１０は、第２上限値を超える量の回生電力が発生している場合には、エンジン１による発電を停止することもできる。なお、第１上限値を用いての制限も図中の第２上限値を第１上限値に置き換えることで同様に説明可能である。ただし、第１上限値を用いての制限中に回生電力が第１上限値を超えた場合には、エンジン１の発電量に基づく充電電力の最大値は、第２上限値相当量であることが好ましい。
【００４９】
以上のとおり、ステップＳ４０において、ステップＳ２０で設定された第１上限値よりも更に低い値の第２上限値が設定されることにより、チャージモードにおける充電量を第１上限値までの範囲内において早期に増加させつつ、第２上限値が設定されて以降は、平均充電電力がＬｉ析出保護閾値に達する虞をさらに抑制して、チャージモード時にバッテリ４の状態が充電禁止区間に突入することを回避することができる。本ステップにおいて第２上限値が設定されると、続くステップＳ５０の処理が実行される。
【００５０】
ステップＳ５０では、コントローラ１０は、所定時間におけるバッテリ４の平均充電電流が「発電制限解除閾値」を下回ったか否かを判定する。「発電制限解除閾値」は、第２上限値による発電制限を解除するか否かを判断するために設定される閾値である。換言すると、発電制限解除閾値は、チャージモード時の発電制御における発電制限閾値に対する制限解除ヒステリシスである。バッテリ４の平均充電電流が発電制限解除閾値を下回ったと判定されると、続くステップＳ６０の処理が実行される。平均充電電流が発電制限解除閾値を下回っていないと判定されると、平均充電電流が発電制限解除閾値を下回ったと判定されるまで、ステップＳ５０の処理が繰り返し実行される。
【００５１】
ステップＳ６０では、コントローラ１０は、第２上限値を解除することによりステップ４０以降の発電制限を止めて、本フローに係る発電制限処理を終了する。以上が、本実施形態のコントローラ１０が実行するチャージモード時における発電制限処理の内容である。続いて、上述の発電制限処理が実行された場合の実際例について、タイムチャートを参照しながら説明する。
【００５２】
図６は、チャージモード時における発電制限処理の挙動を示すタイムチャートである。
【００５３】
図６は、上から、車速［ｋｍ／ｈ］、エンジン１による発電電力［ｋＷ］、所定時間（ここでは１００ｓｅｃ）におけるバッテリ４の平均充電電流［Ａ］、および、発電制限フラグ（０又は１）を示している。横軸は時間［ｓｅｃ］である。
【００５４】
また、エンジン１による発電電力［ｋＷ］、および、バッテリ４の平均充電電流［Ａ］において示されている実線は、チャージモードが選択されたことによって第１上限値が設定されている状態における各値の挙動を示し、点線部分は、発電制限により第２上限値が設定されている状態における各値の挙動を示している。また、バッテリ４の平均充電電流［Ａ］は、点線で示されたＬｉ析出保護閾値と、一点鎖線で示された発電制限閾値及び発電制限解除閾値と共に示されている。
【００５５】
ドライバの操作により選択されたチャージモード時は、所定のＳＯＣに到達するまで強制的にエンジン１による発電が行われるので、図示のとおり、平均充電電流［Ａ］と充電電力［ｋＷ］とは常に正の値を示している。ただし、図示しないが、チャージモード時であっても、特に安全面からの要求により例外的にエンジン１による発電が停止される場合もある。例えば、ブレーキペダルアシスト用の負圧生成が必要になった場合は、エンジンの吸気通路に負圧を生成するために、チャージモード時であってもバッテリ電力により発電機２を駆動してエンジン１を作動させるモータリング制御が実行されることもある。
【００５６】
時刻ｔ１では、車速の立ち上りに応じて発電電力が急峻に増加するとともに、それ以降の平均充電電流が増加傾向を示していることが分かる。時刻ｔ１以降、平均充電電流は、その増加傾きが第１上限値を超えないように制限されながらも、時刻ｔ２にかけて徐々に増加する。このように、本実施形態の発電制御によれば、第１上限値を設定することで平均充電電流の増加傾きを通常モード時に比べて相対的に小さくすることにより、エンジン１の発電電力によりＳＯＣを増加させながらも、充電禁止区間に突入する虞を抑制することができる。
【００５７】
時刻ｔ２では、コントローラ１０は、平均充電電流が発電制限閾値を超えたことに起因して、充電電力の上限値としての第２上限値を設定する発電制限を実行する（発電制限フラグ＝１）。これにより、発電電力がさらに制限されて、平均充電電流の増加傾きが更に抑制されるので（点線参照）、平均充電電流の増加傾向が時刻ｔ２を境に緩やかになる。なお、発電制限によって制限される発電量（発電制限量）は、バッテリ４の温度や車速に応じて適宜調整される。例えば、バッテリ４の温度や、車速が大きくなると、発電制限量はより大きくなるように調整されてもよい。
【００５８】
一方、仮に第２上限値を設けずに、第１上限値のみによる発電制御が実行された場合は、平均充電電流が時刻ｔ２以降も増加し続けてしまうので（実線参照）、時刻ｔ３においてＬｉ析出保護閾値を超えてしまう。その結果、充電禁止区間に突入し、チャージモードにも関わらず、充電が一定期間禁止されてしまう。
【００５９】
本実施形態では、第２上限値により平均充電電流の増加傾きがより小さく制限されることにより平均充電電流がＬｉ析出保護閾値を超えることを防止できるので、チャージモードにも関わらず、充電が一定期間禁止されてしまう事態を回避することができる。そして、第２上限値による制限のもとで、時刻ｔ４にかけて平均充電電流が徐々に低下していく。
【００６０】
時刻ｔ４では、コントローラ１０は、平均充電電流が発電制限解除閾値を下回ったことに起因して、発電制限を解除して、充電電力の上限値を第２上限値から第１上限値に変更する（発電制限フラグ＝０）。その結果、エンジン１による発電電力が増加するとともに、平均充電電流が再び増加傾向を示しているのが分かる。時刻ｔ４以降は、第１上限値による制御のもと、バッテリ４のＳＯＣが時刻ｔ５にかけて徐々に増加していく。これにより、チャージモードオフ後にマナーモードを選択した場合でも、チャージモード中に充電されたバッテリ４の放電電力によって駆動モータ６を駆動させることができる。
【００６１】
一方で、第２上限値が設けられていなかった場合は、時刻ｔ３において充電禁止区間に突入しているので、バッテリ４への充電がなされないにも関わらず、駆動モータ６の駆動によって電力は消費され続ける。その結果、第２上限値が設定されない従来の発電制御では、チャージモードオフ後（例えば時刻ｔ５）におけるバッテリ４のＳＯＣが、第２上限値が設定される本実施形態の発電制御よりも却って小さくなってしまう。
【００６２】
以上、一実施形態のハイブリッド車両の制御装置は、エンジン１と、当該エンジン１による発電電力を充電するバッテリ４と、駆動源としてのモータ６と、モード操作により選択可能な複数の走行モードを制御するコントローラ１０とを備えるハイブリッド車両の制御装置である。このハイブリッド車両の制御装置は、走行モードとして、走行状態に応じてバッテリの充放電を行う通常モードと、モード操作に応じてエンジンによる発電を行うチャージモードと、を含み、コントローラ１０は、チャージモード時における発電電力に基づく充電電力の上限値（第１上限値）を、通常モード時における発電電力に基づく充電電力の上限値（通常時上限値）よりも小さくする。これにより、チャージモードにおいては、バッテリ４の充電電力が第１上限値を超えないようにエンジン１による発電電力が制限される。その結果、所定時間における平均充電電流が増加傾向になることを抑制し、ドライバの要求に応じてバッテリ４のＳＯＣを高めつつも、所定量以上の充電を回避して、バッテリ４の状態が充電禁止区間に入る虞を低減することができる。
【００６３】
また、一実施形態のハイブリッド車両の制御装置によれば、コントローラ１０は、チャージモード時における所定時間での充電電力が予め定めた所定値（発電制限閾値）を超えた場合には、チャージモード時の上限値を更に小さくする（第２上限値を設定する）。これにより、チャージモードにおける充電量を第１上限値までの範囲内において早期に増加させつつ、第２上限値が設定されて以降は、平均充電電力がＬｉ析出保護閾値に達する虞をさらに抑制して、チャージモード時にバッテリ４の状態が充電禁止区間に突入することを回避することができる。
【００６４】
また、一実施形態のハイブリッド車両の制御装置によれば、バッテリ４がモータ６で発生する回生電力を充電する場合は、コントローラ１０は、チャージモード時における発電電力に基づく充電電力の上限値を、回生電力の量に応じて小さくする。これにより、回生電力を考慮しながら、エンジン１による発電電力を制御することができ、バッテリ４の充電電力を設定した上限値の範囲で適切に制御することができる。
【００６５】
また、一実施形態のハイブリッド車両の制御装置によれば、コントローラ１０は、バッテリ４の温度に応じて上限値（第１上限値、第２上限値）を調整する。これにより、バッテリ４の温度変化によって内部抵抗等の特性が変わっても、バッテリ４の状態が充電禁止区間に突入することを抑制する発電制御を安定的に実行することができる。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。例えば、発電制御における指標或いは制御対象となる各値は上述したものに限られない。
【００６７】
例えば、エンジン１による発電電力［ｋＷ］は、エンジン１による発電電流［Ａ］に置き換えてもよいし、平均充電電流［Ａ］は平均充電電力［ｋＷ］に置き換えてもよい。また、所定時間あたりの平均充電電流は、所定時間における充電電流の積算値（総和）であってもよい。すなわち、上述した発電制御は、上記の実施形態で用いた電流値等の各指標のみでなく、その指標と比例関係にある他の指標を用いて行うこともできる。
【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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