シリーズハイブリッド車両の制御装置
【課題】バッテリ１２と、このバッテリ１２を電力供給源とする走行用モータジェネレータ１４とを備えるシリーズハイブリッド式の車両１０において、バッテリ１２上がりが発生することで、車両１０を走行させることができなくなるおそれがあること。
【解決手段】バッテリ１２のＳＯＣ及び燃料タンク２６の燃料残量の双方に基づき、走行用モータジェネレータ１４の駆動による車両１０の走行可能距離を算出する。そして、算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、車両１０を退避走行させるべくコンプレッサ３４の駆動を禁止したり、ナビゲーションシステム６２によってバッテリ１２の充電場所等をユーザに報知したりするリンプホームモード処理を行う。
【解決手段】バッテリ１２のＳＯＣ及び燃料タンク２６の燃料残量の双方に基づき、走行用モータジェネレータ１４の駆動による車両１０の走行可能距離を算出する。そして、算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、車両１０を退避走行させるべくコンプレッサ３４の駆動を禁止したり、ナビゲーションシステム６２によってバッテリ１２の充電場所等をユーザに報知したりするリンプホームモード処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの蓄電エネルギによって駆動される車載主機としての走行用回転機と、燃料タンクから供給される燃料の燃焼によって駆動されるエンジンと、前記バッテリを充電すべく前記エンジンによって駆動されて発電する補機用回転機とを備えるシリーズハイブリッド車両に適用される該車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バッテリの蓄電エネルギによって駆動される車載主機としての電動機を備える電動車両が知られている。ここで上記電動車両の走行可能距離は通常、例えば車載主機としてエンジンを備える車両と比較して短いため、バッテリ上がりによって電動車両を走行させることができなくなるおそれがある。特に、下記特許文献１に見られるように、バッテリからの給電によって駆動される車載補機としての空調制御用の電動コンプレッサを備える電動車両においては、電動コンプレッサが駆動されることで、バッテリ上がりの発生が顕著となるおそれがある。
【０００３】
こうした問題を解決すべく、下記特許文献２に見られるように、バッテリの蓄電エネルギの残量に基づき、電動車両の走行可能距離を算出し、算出された走行可能距離に基づきバッテリを充電場所に関する情報等をユーザに提示する技術が開示されている。
【０００４】
ところで、上記電動車両の中には、下記特許文献３に見られるように、上記電動機に加えて、バッテリを充電するための発電機と、燃料タンクから供給される燃料の燃焼によって発電機を駆動するためのエンジンとを備える電動車両であるいわゆるシリーズハイブリッド車両（レンジエクステンダ電動車両ともいう）もある。この車両によれば、車載補機の駆動によるバッテリの蓄電エネルギの不足を補ったり、走行可能距離の拡大を図ったりすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８３８３８号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５２２号公報
【特許文献３】特開平１１−２２５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここでシリーズハイブリッド車両によれば、走行可能距離の拡大を図ること等が可能となるものの、例えばユーザがバッテリの蓄電エネルギや燃料タンクの燃料残量を適切に把握していない場合、バッテリ上がりが発生することで、車両を走行させることができなくなるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、バッテリ上がりの発生を抑制することの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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００９】
請求項１記載の発明は、バッテリの蓄電エネルギによって駆動される車載主機としての走行用回転機と、燃料タンクから供給される燃料の燃焼によって駆動されるエンジンと、前記バッテリを充電すべく前記エンジンによって駆動されて発電する補機用回転機とを備えるシリーズハイブリッド車両に適用され、前記バッテリの蓄電エネルギ及び前記燃料タンクの燃料残量の双方に基づき、前記走行用回転機の駆動による前記車両の走行可能距離を算出する走行距離算出手段と、前記算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、前記車両を退避走行させる処理及び該走行可能距離が規定距離未満である旨の情報をユーザに報知する処理のうち少なくとも１つを行う制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記発明では、バッテリの蓄電エネルギ及び燃料タンクの燃料残量の双方に基づき車両の走行可能距離を算出するため、車両の走行可能距離を適切に把握することができる。そして、算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、車両を退避走行させる処理及び上記報知する処理のうち少なくとも１つを行う。このため、例えばユーザにその後の対応を適切にとらせることができ、バッテリ上がりの発生を抑制することができる。これにより、車両を走行させることができなくなる事態の発生を抑制することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記車両には、前記バッテリの蓄電エネルギによって駆動される車載機器が備えられ、前記制御手段は、前記退避走行させる処理として、前記蓄電エネルギを用いた前記車載機器の駆動を禁止する処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
上記発明では、走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、バッテリの蓄電エネルギを用いた車載機器の駆動を禁止するため、バッテリの蓄電エネルギの低下を抑制することができ、バッテリの蓄電エネルギを走行用回転機の駆動に適切に用いることができる。これにより、車両の走行可能距離の減少を抑制し、ひいては車両を適切に退避走行させることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記車載機器は、空気調節用の圧縮機であることを特徴とする。
【００１４】
上記発明では、バッテリの蓄電エネルギを用いた圧縮機の駆動を禁止することで、バッテリの蓄電エネルギの低下を適切に抑制することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記圧縮機は、前記バッテリの蓄電エネルギ及び前記エンジンのうちいずれによっても駆動可能なものであり、前記圧縮機の駆動要求があると判断された場合、前記エンジンによって前記圧縮機を駆動させるとともに、前記バッテリに余裕がある限り該バッテリを充電すべく前記補機用回転機を駆動させる駆動手段を更に備えることを特徴とする。
【００１６】
上記発明では、エンジンによっても圧縮機が駆動可能となっている。こうした構成において、圧縮機をエンジンで駆動させる場合、燃費低減効果等の観点から、熱効率のよい動作点でエンジンを駆動させることが考えられる。ここで上記動作点において燃料の燃焼によってエンジンで生成されたエネルギは通常、圧縮機の駆動に要するエネルギよりも十分大きい。この点に鑑み、上記発明では、圧縮機の駆動要求があると判断された場合、エンジンによって圧縮機を駆動させるとともに、バッテリに余裕がある限り補機用回転機を駆動させる。これにより、圧縮機の駆動に要する単位エネルギあたりのエンジンの燃料消費量を低減しつつ、エンジンで生成されたエネルギのうち圧縮機の駆動に用いられるエネルギ以外のエネルギをバッテリの充電によって有効に利用することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記制御手段は、前記算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、前記補機用回転機の発電用のみに前記エンジンを駆動させる手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
上記発明では、補機用回転機の発電用のみにエンジンを駆動させることで、退避走行時において燃料タンクの燃料をバッテリの充電のために適切に用いることができる。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記走行距離算出手段は、前記車載機器の駆動を禁止して且つ前記燃料タンクの残留燃料を前記エンジンの駆動に用いて前記補機用回転機に発電させた場合に想定される前記バッテリの蓄電エネルギに基づき、前記走行可能距離を算出することを特徴とする。
【００２０】
上記発明では、上記態様にて走行可能距離を算出するため、退避走行させる処理等を行う状況であるか否かを適切に把握することができる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記制御手段は、前記報知する処理として、前記バッテリの充電場所及び前記燃料の補給場所のうち少なくとも１つに関する情報をユーザに報知する処理を行うことを特徴とする。
【００２２】
上記発明では、バッテリの充電場所等に関する情報をユーザに報知することができるため、バッテリ上がりが生じないようにユーザにその後の対応をより適切にとらせることができる。
【００２３】
請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、前記制御手段は、ユーザによって操作される指示手段を介して指示された値に前記規定距離を設定する処理、及び前記バッテリの充電場所又は前記燃料の補給場所と前記車両の現在位置との距離に基づき前記規定距離を都度設定する処理のうち少なくとも１つを行うことを特徴とする。
【００２４】
上記発明では、車両を退避走行させる処理等を行う状況であるか否かを判断するための規定距離を適切に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】一実施形態にかかる補機用モータジェネレータの駆動制御の概要を示す図。
【図３】一実施形態にかかるリンプホームモード処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明にかかる制御装置をシリーズハイブリッド車両に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
図１に本実施形態にかかるシステム構成図を示す。
【００２８】
図示される車両１０には、高圧バッテリ（以下、バッテリ１２）、車載主機としての多相回転機（以下、走行用モータジェネレータ１４）、補機駆動用及び発電用の多相回転機（以下、補機用モータジェネレータ１６）、エンジン１８及び空気調節装置（エアコン装置２０）等が備えられている。詳しくは、バッテリ１２は、走行用モータジェネレータ１４及び補機用モータジェネレータ１６を駆動するための蓄電エネルギを蓄えるものである。また、バッテリ１２は、補機用モータジェネレータ１６の発電や、バッテリ１２等に備えられるプラグＰＧを介した外部の充電設備（例えば急速充電器や家庭用電源）によって充電される。なお、バッテリ１２は、図示しないＤＣ−ＤＣコンバータを介して図示しない低圧バッテリ（１２Ｖの補機バッテリ）に電力を供給する。
【００２９】
走行用モータジェネレータ１４は、これを制御するための図示しないインバータを介してバッテリ１２の蓄電エネルギが供給されることで駆動される。走行用モータジェネレータ１４によって生成された駆動エネルギは、減速機構２２等を介して駆動輪２４へと伝達される。なお、走行用モータジェネレータ１４は、バッテリ１２に充電すべく車両１０の減速時に回生発電する機能を有している。
【００３０】
上記エンジン１８の各気筒には、燃料タンク２６から供給された燃料をエンジン１８の燃焼室に供給する電磁駆動式の燃料噴射弁２８が設けられている。燃料噴射弁２８から供給された燃料と吸気との混合気は、上記燃焼室において燃焼に供される。混合気の燃焼によって発生するエネルギは、エンジン１８の出力軸（クランク軸３０）の回転エネルギとして取り出される。なお、燃焼に供された混合気は、図示しない排気バルブの開動作により排気として排気通路３２に排出される。また、燃料タンク２６には、このタンクの燃料残量を検出する燃料センサ３３が設けられている。
【００３１】
補機用モータジェネレータ１６は、クランク軸３０の回転エネルギによって駆動されることで発電してバッテリ１２を充電したり、上記回転エネルギをエアコン装置２０の備えるコンプレッサ３４に伝達することでこれを駆動したりする機能を有する。詳しくは、充電機能について説明すると、クランク軸３０と補機用モータジェネレータ１６との間の動力を伝達状態（ＯＮ状態）又は遮断状態（ＯＦＦ状態）とする第１クラッチ３６を備え、このクラッチがＯＮ状態とされる状況下、インバータ３８が操作されることで、補機用モータジェネレータ１６の発電エネルギによってバッテリ１２が充電される。また、コンプレッサ３４の駆動機能について説明すると、補機用モータジェネレータ１６とコンプレッサ３４との間の動力をＯＮ状態又はＯＦＦ状態とする第２クラッチ４０を備え、このクラッチ及び第１クラッチ３６の双方がＯＮ状態とされることで、コンプレッサ３４が駆動される。また、補機用モータジェネレータ１６は、インバータ３８を介したバッテリ１２からの蓄電エネルギの供給によって駆動されることで、第２クラッチ４０がＯＮ状態とされる状況下においてコンプレッサ３４を駆動する機能、及び第１クラッチ３６がＯＮ状態とされる状況下においてクランク軸３０に初期回転を付与する（クランキングを行う）スタータ機能をも有する。
【００３２】
エンジン１８のシリンダブロック内等には、エンジン１８を冷却する冷却水が充填されるウォータジャケット４２が区画形成されている。ウォータジャケット４２は、往流路４４ａと復流路４４ｂとで構成される冷却水通路を介してラジエータ４６と接続されている。そして電動ポンプ４８の駆動によって、冷却水通路を介して冷却水がウォータジャケット４２を循環することで、エンジン１８が冷却される。すなわち、冷却水は、ウォータジャケット４２を通過する間にエンジン１８の熱を奪った後、往流路４４ａを介してラジエータ４６に導入される。そしてこの冷却水がラジエータ４６にて冷却された後、復流路４４ｂを介してエンジン１８に再び戻される。これにより、エンジン１８が適温に保持される。
【００３３】
上記排気通路３２には、上流側から順に、排気中の有害成分を浄化する触媒５０と、排気熱を回収するための熱回収装置５２の蒸発部５２ａとが設けられている。熱回収装置５２は、図示しないポンプの駆動によってアンモニアや水などの作動流体が循環する流体通路としての循環通路５２ｂを備えている。循環通路５２ｂの途中位置には、吸熱部としての上記蒸発部５２ａと、放熱部としての凝縮部５２ｃとが設けられている。詳しくは、循環通路５２ｂを流れる作動流体は、蒸発部５２ａを通る間に排気との熱交換によって排気から吸熱した後、凝縮部５２ｃにおいてエンジン１８の冷却水に対して放熱する。これにより、冷却水の温度を上昇させることができ、後述するヒータコア５４によって冷却水の熱を車室内の暖房に用いることが可能となる。
【００３４】
上記エアコン装置２０は、車室内に温風又は冷風を供給する空気通路５６と、この通路を流れる空気を冷却するための冷凍装置とを備えて構成されている。
【００３５】
冷凍装置は、冷凍サイクルに冷媒を循環させるべく冷媒を吸入・吐出する上記コンプレッサ３４や、コンデンサ５８、エバポレータ６０（蒸発器）、更にはヒータコア５４等を備えて構成されている。なお本実施形態では、コンプレッサ３４として、駆動中は吐出容量が一定の固定容量式（例えばスクロール型）のものを想定している。
【００３６】
コンデンサ５８は、ＤＣモータ等によって回転駆動される図示しないファン（コンデファン）等から送風される空気と、コンプレッサ３４から吐出供給される冷媒との熱交換が行われる部材である。コンデンサ５８から流出した冷媒は、図示しない膨張弁によって急激に膨張され霧状とされ、霧状とされた冷媒は、上記空気通路５６に設けられるエバポレータ６０に供給される。エバポレータ６０において、空気通路５６を流れる空気と上記霧状とされた冷媒とが熱交換することで、空気通路５６を流れる空気が冷却される。なお、エバポレータ６０で気化した冷媒は、コンプレッサ３４の吸入口に吸入される。
【００３７】
一方、上記空気通路５６には、上記エバポレータ６０に加えて、空気通路５６に空気流を生じさせる図示しないブロワや、空気通路５６を流れる空気を加熱するヒータコア５４等が設けられている。詳しくは、ヒータコア５４は、往流路４４ａを介してウォータジャケット４２から供給されるエンジン１８の冷却水を熱源として空気を加熱するものである。なお、上記ブロワやコンデファンは、補機バッテリに接続され、同バッテリを電力供給源として駆動される。
【００３８】
こうした構成において、上記ブロワにより送風された空気は、上記エバポレータ６０や、ヒータコア５４を通過して所望の温度となるよう熱交換される。そして熱交換された空気が空気通路５６に形成された図示しない吹出口から車室内へと供給されることで、車室内を冷房したり暖房したりする。
【００３９】
上記車両１０には、ＧＰＳ信号等によって車両１０の現在位置を把握する機能等を有するナビゲーションシステム６２と、警告灯６３とが備えられている。詳しくは、ナビゲーションシステム６２は、地図情報等を表示する表示部６２ａ及びユーザによって操作されるユーザインターフェース６２ｂ等を備えて構成されている。
【００４０】
電子制御装置（以下、ＥＣＵ６４）は、走行用モータジェネレータ１４、補機用モータジェネレータ１６、エンジン１８及びエアコン装置２０等のそれぞれを操作対象とし、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。ＥＣＵ６４には、バッテリ１２の電圧を検出する電圧センサ６６や、バッテリ１２の入出力電流を検出する電流センサ６８、更には燃料センサ３３等の出力信号が入力される。また、ＥＣＵ６４とナビゲーションシステム６２とは、情報のやり取りを行う。詳しくは、ＥＣＵ６４には、ユーザインターフェース６２ｂを介したユーザの入力情報や、車両１０の現在位置情報等が入力される。一方、ナビゲーションシステム６２には、ＥＣＵ６４の行う処理の結果に関する情報等が入力される。
【００４１】
ＥＣＵ６４は、上記入力に応じて、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、走行用モータジェネレータ１４の駆動制御や、補機用モータジェネレータ１６の発電制御、コンプレッサ３４の駆動制御、更にはエンジン１８の燃焼制御等を行う。
【００４２】
補機用モータジェネレータ１６の発電制御は、バッテリ１２の充電要求があると判断された場合、バッテリ１２の蓄電量（ＳＯＣ）がその目標値となるまでバッテリ１２に充電すべく、補機用モータジェネレータ１６を駆動させるものである。詳しくは、第１クラッチ３６がＯＮ状態とされることでクランク軸３０の回転エネルギが補機用モータジェネレータ１６に伝達されることでこれが駆動される。ここでバッテリ１２の充電要求があるか否かは、例えば、バッテリ１２のＳＯＣが規定値未満であるか否かや、走行用モータジェネレータ１４の要求トルクを実現するために要求されるＳＯＣとなっていないか否かに基づき判断すればよい。ここでバッテリ１２のＳＯＣは、例えば電圧センサ６６及び電流センサ６８の出力値に基づき算出すればよい。
【００４３】
なお、モータジェネレータ、エアコン装置２０及びエンジン１８等のそれぞれは、実際には各別の電子制御装置のそれぞれによって操作されるが、ここではこれらの電子制御装置をＥＣＵ６４と表記している。
【００４４】
次に、ＥＣＵ６４の行う処理のうち、コンプレッサ３４の駆動制御について説明する。この制御は、コンプレッサ３４の駆動要求があると判断された場合、エンジン１８又は補機用モータジェネレータ１６によってコンプレッサ３４を駆動させるものである。ここで上記駆動要求があるか否かは、例えば、図示しないＡ／Ｃスイッチがオンされる状況下、車室内の温度がその目標値を上回るか否かに基づき判断すればよい。以下、図２を用いて、コンプレッサ３４の駆動制御について詳述する。
【００４５】
図２（Ａ）に、エンジン１８によってコンプレッサ３４を駆動させるとともに、バッテリ１２に余裕がある限りバッテリ１２を充電すべく補機用モータジェネレータ１６を駆動させる通常モード処理の概要を示す。
【００４６】
この処理は、コンプレッサ３４の駆動に要する単位エネルギあたりのエンジン１８の燃料消費量を低減しつつ、エンジン１８の駆動によって生成されたクランク軸３０の回転エネルギを有効に利用するためのものである。つまり、コンプレッサ３４をエンジン１８で駆動させる場合、燃費低減効果等の観点から、熱効率のよい動作点でエンジン１８を駆動させることが考えられる反面、この動作点においては燃料の燃焼によって生成されたクランク軸３０の回転エネルギは通常、コンプレッサ３４の駆動に要するエネルギよりも十分大きい。このため、熱効率のよい動作点でエンジン１８を駆動させ、このエンジン１８によってコンプレッサ３４を駆動させて且つ補機用モータジェネレータ１６に発電させる。これにより、コンプレッサ３４の駆動に要する単位エネルギあたりの燃料消費量を低減しつつ、エンジン１８の生成エネルギのうちコンプレッサ３４の駆動に用いられるエネルギ以外のエネルギをバッテリ１２の充電によって有効に利用することが可能となる。
【００４７】
上記処理について詳述すると、まず、第１クラッチ３６及び第２クラッチ４０の双方をＯＮ状態とすべくこれらクラッチを通電操作する。これにより、クランク軸３０の回転エネルギがコンプレッサ３４に伝達されることで、コンプレッサ３４が駆動される。そして、補機用モータジェネレータ１６の発電エネルギによってバッテリ１２を充電すべくインバータ３８を操作する。詳しくは、バッテリ１２のＳＯＣがその目標値となるまで補機用モータジェネレータ１６の発電が継続される。なお、走行用モータジェネレータ１４の要求トルクが急増したと判断された場合、ドライバビリティを重視する観点からバッテリ１２のＳＯＣを増大させるべく、クランク軸３０の回転速度（エンジン回転速度）を上昇させる制御を行ってもよい。また、コンプレッサ３４の吐出容量を調節すべく、補機用モータジェネレータ１６にクランク軸３０の回転速度を調節する変速機構が備えられることが望ましい。
【００４８】
なお、バッテリ１２のＳＯＣが十分である等の状況下においてコンプレッサ３４の駆動要求があると判断される場合、図２（Ｂ）に示すように、バッテリ１２によって補機用モータジェネレータ１６を駆動させることでコンプレッサ３４を駆動させる通常モード処理が行われる。詳しくは、まず、第１クラッチ３６をＯＦＦ状態として且つ第２クラッチ４０をＯＮ状態とすべく、これらクラッチを通電操作する。そして、補機用モータジェネレータ１６にバッテリ１２の蓄電エネルギを供給すべくインバータ３８を操作することで、コンプレッサ３４が駆動される。
【００４９】
次に、本実施形態にかかるリンプホームモード処理について説明する。この処理は、バッテリ１２のＳＯＣ及び燃料タンク２６の燃料残量の双方に基づき走行用モータジェネレータ１４の駆動による車両１０の走行可能距離を算出し、算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、車両１０を退避走行させる処理等を行うものである。以下、リンプホームモード処理について説明する。
【００５０】
図３に、本実施形態にかかるリンプホームモード処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ６４によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００５１】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、バッテリ１２のＳＯＣと、燃料センサ３３の出力値から算出される燃料タンク２６の燃料残量Ｑとの双方に基づき、車両１０の走行可能距離Ｄｉｓを算出する。本実施形態では、図２（Ｃ）に示すように、第２クラッチ４０をＯＦＦ状態としてコンプレッサ３４の駆動を停止させて、且つ燃料タンク２６の残留燃料の全てをエンジン１８の駆動に用いて補機用モータジェネレータ１６に発電させた場合に想定されるバッテリ１２のＳＯＣに基づき、走行可能距離Ｄｉｓを算出する。これは、リンプホームモード処理を行う状況であるか否かを適切に把握するためである。なお、走行可能距離Ｄｉｓの算出手法としては具体的には、バッテリ１２の現在のＳＯＣに基づき算出される走行可能距離と、燃料タンク２６の残留燃料の全てをエンジン１８の駆動に用いて発電させた場合に想定されるバッテリ１２のＳＯＣの増大量に対応する走行可能距離との加算値として算出すればよい。
【００５２】
先の図３に戻り、続くステップＳ１２では、上記規定距離αを設定する処理を行う。本実施形態では、ユーザインターフェース６２ｂを介して指示された値（固定値）に規定距離αを設定する処理、及び最寄りの補給設備の位置（バッテリ充電場所又は燃料補給場所）とナビゲーションシステム６２から出力される車両の現在位置との距離に基づき規定距離αを都度設定する処理のうちユーザが選択した処理によって、規定距離αを設定する。ここでバッテリ充電場所や燃料補給場所の情報は、ナビゲーションシステム６２の地図情報等から取得すればよい。
【００５３】
続くステップＳ１４では、走行可能距離Ｄｉｓが規定距離α以上であるか否かを判断する。この処理は、リンプホームモード処理を行う状況であるか否かを判断するための処理である。
【００５４】
ステップＳ１４において肯定判断された場合には、リンプホームモード処理を行う状況ではないと判断し、ステップＳ１６において上記通常モード処理を行う。
【００５５】
一方、上記ステップＳ１４において否定判断された場合には、ステップＳ１８に進み、リンプホームモード処理を行う。本実施形態では、この処理として、エアコン装置２０の駆動禁止処理と報知処理とを行う。ここでエアコン装置２０の駆動禁止処理は、図２（Ｃ）に示すように、第２クラッチ４０をＯＦＦ状態としてコンプレッサ３４の駆動を停止させるとともに、上記補機バッテリを電力供給源とする車載機器である上記ブロワやコンデファン等の駆動を禁止する処理である。これにより、補機用モータジェネレータ１６の発電用のみにエンジン１８を駆動させることとなり、リンプホーム時においてバッテリ１２のＳＯＣの低下を抑制することが可能となる。
【００５６】
また、上記報知処理は、警告灯６３を点灯させるとともに、ナビゲーションシステム６２の表示部６２ａに最寄りの充電場所、燃料補給場所及び走行可能距離Ｄｉｓを表示させる処理である。これにより、例えば寄り道をせずに最寄りの燃料補給場所に車両を向かわせる等、ユーザにその後の対応を適切にとらせることが可能となる。
【００５７】
ちなみに、警告灯６３の点灯に代えて、走行可能距離Ｄｉｓが短い旨を表示部６２ａに表示して報知したり、音声によって報知したりしてもよい。また、ナビゲーションシステム６２によって最寄りの充電場所等までガイドする処理を行ってもよい。
【００５８】
なお、ステップＳ１６、Ｓ１８の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００５９】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００６０】
（１）バッテリ１２のＳＯＣ及び燃料タンク２６の燃料残量の双方に基づき、車両１０の走行可能距離Ｄｉｓを算出した。そして算出された走行可能距離Ｄｉｓが規定距離α未満であると判断された場合、リンプホームモード処理としてエアコン装置２０の駆動禁止処理及び報知処理を行った。このため、バッテリ１２のＳＯＣの低下を抑制したり、ユーザにその後の対応を適切にとらせたりすることができ、バッテリ上がりの発生を回避することができる。これにより、車両１０を走行させることができなくなる事態の発生を好適に回避することができる。
【００６１】
（２）リンプホームモード処理が行われた場合、補機用モータジェネレータ１６の発電用のみにエンジン１８を駆動させた。これにより、リンプホーム時において燃料タンク２６の燃料をバッテリ１２の充電のために適切に用いることができる。
【００６２】
（３）エアコン装置２０の駆動を停止させて且つ燃料タンク２６の残留燃料全てをエンジン１８の駆動に用いて補機用モータジェネレータ１６に発電させた場合に想定されるバッテリ１２のＳＯＣに基づき、走行可能距離Ｄｉｓを算出した。これにより、リンプホームモード処理を行う状況であるか否かを適切に把握することができる。
【００６３】
（４）ユーザインターフェース６２ｂを介して指示された値に規定距離αを設定する処理、及びバッテリ１２の充電場所等と車両１０の現在位置との距離に基づき規定距離αを都度設定する処理のうち、いずれかを選択して規定距離αを設定可能な構成とした。これにより、走行可能距離Ｄｉｓが短くなることに備えて最寄りの充電場所等を自動的に報知してほしい等、リンプホームモード処理を行う状況であるか否かを判断するための規定距離αをユーザの要求に応じて適切に設定することができる。
【００６４】
（５）コンプレッサ３４の駆動要求があると判断された場合、熱効率のよい動作点でエンジン１８を駆動させてコンプレッサ３４を駆動させるとともに、バッテリ１２に余裕がある限り補機用モータジェネレータ１６に発電させた。これにより、コンプレッサ３４の駆動に要する単位エネルギあたりの燃料消費量を低減しつつ、エンジン１８で生成されたエネルギのうちコンプレッサ３４の駆動に用いられるエネルギ以外のエネルギをバッテリ１２の充電によって有効に利用することができる。
【００６５】
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００６６】
・リンプホームモード処理によって駆動が禁止される車載機器としては、上記実施形態に例示した高圧バッテリに接続される車載機器（補機用モータジェネレータ１６を動力供給源とするコンプレッサ３４）及び補機バッテリに接続される車載機器（ブロワ、コンデファン）に限らない。例えば、エアコン装置２０に、補機バッテリに接続された暖房用の電気ヒータを備え、このヒータの駆動を禁止してもよい。また例えば、エアコン装置２０に限らず、ラジエータ４６付近に備えられて且つバッテリに接続された図示しないラジエータファン等、エンジン１８の燃焼制御に用いられて且つバッテリを電力供給源とする車載機器の駆動を禁止してもよい。更に例えば、高圧バッテリや補機バッテリのＳＯＣに基づき、高圧バッテリに接続される車載機器と、補機バッテリに接続される車載機器との駆動を選択的に禁止してもよい。
【００６７】
・上記実施形態では、コンプレッサ３４をエンジン１８によって駆動させる場合、熱効率のよい動作点でエンジン１８を駆動させる構成としたがこれに限らない。例えば、アイドル運転に対応する動作点等、他の動作点でエンジン１８を駆動させてもよい。この場合、バッテリ１２の充電要求が生じるなら、エンジン１８で生成されるエネルギのうちコンプレッサ３４の駆動に要するエネルギ以外のエネルギが、バッテリ１２を充電するための補機用モータジェネレータ１６の駆動に要するエネルギ以上となるような動作点を選択するのが望ましい。
【００６８】
・上記実施形態では、コンプレッサ３４をエンジン１８や補機用モータジェネレータ１６で駆動させる構成としたがこれに限らない。例えば、エンジン１８のみによって駆動させる構成としてもよい。
【００６９】
・圧縮機としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、通電操作によって吐出容量が可変設定可能な可変容量式のものであってもよい。
【００７０】
・上記実施形態では、コンプレッサ３４と、補機用モータジェネレータ１６とを各別のものとしたがこれに限らない。例えば、これらを一体型の機器として構成してもよい。
【００７１】
・上記実施形態では、補機用モータジェネレータ１６によって発電された電力がバッテリ１２を介して走行用モータジェネレータ１４へと供給される構成としたがこれに限らない。例えば、上記発電された電力が走行用モータジェネレータ１４へと直接供給される構成としてもよい。
【００７２】
・上記実施形態では、バッテリ１２の充電要求があると判断された場合、補機用モータジェネレータ１６の発電によってバッテリ１２が自動的に充電される構成としたがこれに限らない。例えば、ユーザの選択によって、補機用モータジェネレータ１６に発電させるべくエンジン１８の駆動を許可又は禁止する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１２…バッテリ、１４…走行用モータジェネレータ、１６…補機用モータジェネレータ、１８…エンジン、２６…燃料タンク、３４…コンプレッサ、６２…ナビゲーションシステム、６４…ＥＣＵ（シリーズハイブリッド車両の制御装置の一実施形態）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの蓄電エネルギによって駆動される車載主機としての走行用回転機と、燃料タンクから供給される燃料の燃焼によって駆動されるエンジンと、前記バッテリを充電すべく前記エンジンによって駆動されて発電する補機用回転機とを備えるシリーズハイブリッド車両に適用される該車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バッテリの蓄電エネルギによって駆動される車載主機としての電動機を備える電動車両が知られている。ここで上記電動車両の走行可能距離は通常、例えば車載主機としてエンジンを備える車両と比較して短いため、バッテリ上がりによって電動車両を走行させることができなくなるおそれがある。特に、下記特許文献１に見られるように、バッテリからの給電によって駆動される車載補機としての空調制御用の電動コンプレッサを備える電動車両においては、電動コンプレッサが駆動されることで、バッテリ上がりの発生が顕著となるおそれがある。
【０００３】
こうした問題を解決すべく、下記特許文献２に見られるように、バッテリの蓄電エネルギの残量に基づき、電動車両の走行可能距離を算出し、算出された走行可能距離に基づきバッテリを充電場所に関する情報等をユーザに提示する技術が開示されている。
【０００４】
ところで、上記電動車両の中には、下記特許文献３に見られるように、上記電動機に加えて、バッテリを充電するための発電機と、燃料タンクから供給される燃料の燃焼によって発電機を駆動するためのエンジンとを備える電動車両であるいわゆるシリーズハイブリッド車両（レンジエクステンダ電動車両ともいう）もある。この車両によれば、車載補機の駆動によるバッテリの蓄電エネルギの不足を補ったり、走行可能距離の拡大を図ったりすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８３８３８号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５２２号公報
【特許文献３】特開平１１−２２５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここでシリーズハイブリッド車両によれば、走行可能距離の拡大を図ること等が可能となるものの、例えばユーザがバッテリの蓄電エネルギや燃料タンクの燃料残量を適切に把握していない場合、バッテリ上がりが発生することで、車両を走行させることができなくなるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、バッテリ上がりの発生を抑制することの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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００９】
請求項１記載の発明は、バッテリの蓄電エネルギによって駆動される車載主機としての走行用回転機と、燃料タンクから供給される燃料の燃焼によって駆動されるエンジンと、前記バッテリを充電すべく前記エンジンによって駆動されて発電する補機用回転機とを備えるシリーズハイブリッド車両に適用され、前記バッテリの蓄電エネルギ及び前記燃料タンクの燃料残量の双方に基づき、前記走行用回転機の駆動による前記車両の走行可能距離を算出する走行距離算出手段と、前記算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、前記車両を退避走行させる処理及び該走行可能距離が規定距離未満である旨の情報をユーザに報知する処理のうち少なくとも１つを行う制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記発明では、バッテリの蓄電エネルギ及び燃料タンクの燃料残量の双方に基づき車両の走行可能距離を算出するため、車両の走行可能距離を適切に把握することができる。そして、算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、車両を退避走行させる処理及び上記報知する処理のうち少なくとも１つを行う。このため、例えばユーザにその後の対応を適切にとらせることができ、バッテリ上がりの発生を抑制することができる。これにより、車両を走行させることができなくなる事態の発生を抑制することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記車両には、前記バッテリの蓄電エネルギによって駆動される車載機器が備えられ、前記制御手段は、前記退避走行させる処理として、前記蓄電エネルギを用いた前記車載機器の駆動を禁止する処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
上記発明では、走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、バッテリの蓄電エネルギを用いた車載機器の駆動を禁止するため、バッテリの蓄電エネルギの低下を抑制することができ、バッテリの蓄電エネルギを走行用回転機の駆動に適切に用いることができる。これにより、車両の走行可能距離の減少を抑制し、ひいては車両を適切に退避走行させることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記車載機器は、空気調節用の圧縮機であることを特徴とする。
【００１４】
上記発明では、バッテリの蓄電エネルギを用いた圧縮機の駆動を禁止することで、バッテリの蓄電エネルギの低下を適切に抑制することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記圧縮機は、前記バッテリの蓄電エネルギ及び前記エンジンのうちいずれによっても駆動可能なものであり、前記圧縮機の駆動要求があると判断された場合、前記エンジンによって前記圧縮機を駆動させるとともに、前記バッテリに余裕がある限り該バッテリを充電すべく前記補機用回転機を駆動させる駆動手段を更に備えることを特徴とする。
【００１６】
上記発明では、エンジンによっても圧縮機が駆動可能となっている。こうした構成において、圧縮機をエンジンで駆動させる場合、燃費低減効果等の観点から、熱効率のよい動作点でエンジンを駆動させることが考えられる。ここで上記動作点において燃料の燃焼によってエンジンで生成されたエネルギは通常、圧縮機の駆動に要するエネルギよりも十分大きい。この点に鑑み、上記発明では、圧縮機の駆動要求があると判断された場合、エンジンによって圧縮機を駆動させるとともに、バッテリに余裕がある限り補機用回転機を駆動させる。これにより、圧縮機の駆動に要する単位エネルギあたりのエンジンの燃料消費量を低減しつつ、エンジンで生成されたエネルギのうち圧縮機の駆動に用いられるエネルギ以外のエネルギをバッテリの充電によって有効に利用することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記制御手段は、前記算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、前記補機用回転機の発電用のみに前記エンジンを駆動させる手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
上記発明では、補機用回転機の発電用のみにエンジンを駆動させることで、退避走行時において燃料タンクの燃料をバッテリの充電のために適切に用いることができる。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記走行距離算出手段は、前記車載機器の駆動を禁止して且つ前記燃料タンクの残留燃料を前記エンジンの駆動に用いて前記補機用回転機に発電させた場合に想定される前記バッテリの蓄電エネルギに基づき、前記走行可能距離を算出することを特徴とする。
【００２０】
上記発明では、上記態様にて走行可能距離を算出するため、退避走行させる処理等を行う状況であるか否かを適切に把握することができる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記制御手段は、前記報知する処理として、前記バッテリの充電場所及び前記燃料の補給場所のうち少なくとも１つに関する情報をユーザに報知する処理を行うことを特徴とする。
【００２２】
上記発明では、バッテリの充電場所等に関する情報をユーザに報知することができるため、バッテリ上がりが生じないようにユーザにその後の対応をより適切にとらせることができる。
【００２３】
請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、前記制御手段は、ユーザによって操作される指示手段を介して指示された値に前記規定距離を設定する処理、及び前記バッテリの充電場所又は前記燃料の補給場所と前記車両の現在位置との距離に基づき前記規定距離を都度設定する処理のうち少なくとも１つを行うことを特徴とする。
【００２４】
上記発明では、車両を退避走行させる処理等を行う状況であるか否かを判断するための規定距離を適切に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】一実施形態にかかる補機用モータジェネレータの駆動制御の概要を示す図。
【図３】一実施形態にかかるリンプホームモード処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明にかかる制御装置をシリーズハイブリッド車両に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
図１に本実施形態にかかるシステム構成図を示す。
【００２８】
図示される車両１０には、高圧バッテリ（以下、バッテリ１２）、車載主機としての多相回転機（以下、走行用モータジェネレータ１４）、補機駆動用及び発電用の多相回転機（以下、補機用モータジェネレータ１６）、エンジン１８及び空気調節装置（エアコン装置２０）等が備えられている。詳しくは、バッテリ１２は、走行用モータジェネレータ１４及び補機用モータジェネレータ１６を駆動するための蓄電エネルギを蓄えるものである。また、バッテリ１２は、補機用モータジェネレータ１６の発電や、バッテリ１２等に備えられるプラグＰＧを介した外部の充電設備（例えば急速充電器や家庭用電源）によって充電される。なお、バッテリ１２は、図示しないＤＣ−ＤＣコンバータを介して図示しない低圧バッテリ（１２Ｖの補機バッテリ）に電力を供給する。
【００２９】
走行用モータジェネレータ１４は、これを制御するための図示しないインバータを介してバッテリ１２の蓄電エネルギが供給されることで駆動される。走行用モータジェネレータ１４によって生成された駆動エネルギは、減速機構２２等を介して駆動輪２４へと伝達される。なお、走行用モータジェネレータ１４は、バッテリ１２に充電すべく車両１０の減速時に回生発電する機能を有している。
【００３０】
上記エンジン１８の各気筒には、燃料タンク２６から供給された燃料をエンジン１８の燃焼室に供給する電磁駆動式の燃料噴射弁２８が設けられている。燃料噴射弁２８から供給された燃料と吸気との混合気は、上記燃焼室において燃焼に供される。混合気の燃焼によって発生するエネルギは、エンジン１８の出力軸（クランク軸３０）の回転エネルギとして取り出される。なお、燃焼に供された混合気は、図示しない排気バルブの開動作により排気として排気通路３２に排出される。また、燃料タンク２６には、このタンクの燃料残量を検出する燃料センサ３３が設けられている。
【００３１】
補機用モータジェネレータ１６は、クランク軸３０の回転エネルギによって駆動されることで発電してバッテリ１２を充電したり、上記回転エネルギをエアコン装置２０の備えるコンプレッサ３４に伝達することでこれを駆動したりする機能を有する。詳しくは、充電機能について説明すると、クランク軸３０と補機用モータジェネレータ１６との間の動力を伝達状態（ＯＮ状態）又は遮断状態（ＯＦＦ状態）とする第１クラッチ３６を備え、このクラッチがＯＮ状態とされる状況下、インバータ３８が操作されることで、補機用モータジェネレータ１６の発電エネルギによってバッテリ１２が充電される。また、コンプレッサ３４の駆動機能について説明すると、補機用モータジェネレータ１６とコンプレッサ３４との間の動力をＯＮ状態又はＯＦＦ状態とする第２クラッチ４０を備え、このクラッチ及び第１クラッチ３６の双方がＯＮ状態とされることで、コンプレッサ３４が駆動される。また、補機用モータジェネレータ１６は、インバータ３８を介したバッテリ１２からの蓄電エネルギの供給によって駆動されることで、第２クラッチ４０がＯＮ状態とされる状況下においてコンプレッサ３４を駆動する機能、及び第１クラッチ３６がＯＮ状態とされる状況下においてクランク軸３０に初期回転を付与する（クランキングを行う）スタータ機能をも有する。
【００３２】
エンジン１８のシリンダブロック内等には、エンジン１８を冷却する冷却水が充填されるウォータジャケット４２が区画形成されている。ウォータジャケット４２は、往流路４４ａと復流路４４ｂとで構成される冷却水通路を介してラジエータ４６と接続されている。そして電動ポンプ４８の駆動によって、冷却水通路を介して冷却水がウォータジャケット４２を循環することで、エンジン１８が冷却される。すなわち、冷却水は、ウォータジャケット４２を通過する間にエンジン１８の熱を奪った後、往流路４４ａを介してラジエータ４６に導入される。そしてこの冷却水がラジエータ４６にて冷却された後、復流路４４ｂを介してエンジン１８に再び戻される。これにより、エンジン１８が適温に保持される。
【００３３】
上記排気通路３２には、上流側から順に、排気中の有害成分を浄化する触媒５０と、排気熱を回収するための熱回収装置５２の蒸発部５２ａとが設けられている。熱回収装置５２は、図示しないポンプの駆動によってアンモニアや水などの作動流体が循環する流体通路としての循環通路５２ｂを備えている。循環通路５２ｂの途中位置には、吸熱部としての上記蒸発部５２ａと、放熱部としての凝縮部５２ｃとが設けられている。詳しくは、循環通路５２ｂを流れる作動流体は、蒸発部５２ａを通る間に排気との熱交換によって排気から吸熱した後、凝縮部５２ｃにおいてエンジン１８の冷却水に対して放熱する。これにより、冷却水の温度を上昇させることができ、後述するヒータコア５４によって冷却水の熱を車室内の暖房に用いることが可能となる。
【００３４】
上記エアコン装置２０は、車室内に温風又は冷風を供給する空気通路５６と、この通路を流れる空気を冷却するための冷凍装置とを備えて構成されている。
【００３５】
冷凍装置は、冷凍サイクルに冷媒を循環させるべく冷媒を吸入・吐出する上記コンプレッサ３４や、コンデンサ５８、エバポレータ６０（蒸発器）、更にはヒータコア５４等を備えて構成されている。なお本実施形態では、コンプレッサ３４として、駆動中は吐出容量が一定の固定容量式（例えばスクロール型）のものを想定している。
【００３６】
コンデンサ５８は、ＤＣモータ等によって回転駆動される図示しないファン（コンデファン）等から送風される空気と、コンプレッサ３４から吐出供給される冷媒との熱交換が行われる部材である。コンデンサ５８から流出した冷媒は、図示しない膨張弁によって急激に膨張され霧状とされ、霧状とされた冷媒は、上記空気通路５６に設けられるエバポレータ６０に供給される。エバポレータ６０において、空気通路５６を流れる空気と上記霧状とされた冷媒とが熱交換することで、空気通路５６を流れる空気が冷却される。なお、エバポレータ６０で気化した冷媒は、コンプレッサ３４の吸入口に吸入される。
【００３７】
一方、上記空気通路５６には、上記エバポレータ６０に加えて、空気通路５６に空気流を生じさせる図示しないブロワや、空気通路５６を流れる空気を加熱するヒータコア５４等が設けられている。詳しくは、ヒータコア５４は、往流路４４ａを介してウォータジャケット４２から供給されるエンジン１８の冷却水を熱源として空気を加熱するものである。なお、上記ブロワやコンデファンは、補機バッテリに接続され、同バッテリを電力供給源として駆動される。
【００３８】
こうした構成において、上記ブロワにより送風された空気は、上記エバポレータ６０や、ヒータコア５４を通過して所望の温度となるよう熱交換される。そして熱交換された空気が空気通路５６に形成された図示しない吹出口から車室内へと供給されることで、車室内を冷房したり暖房したりする。
【００３９】
上記車両１０には、ＧＰＳ信号等によって車両１０の現在位置を把握する機能等を有するナビゲーションシステム６２と、警告灯６３とが備えられている。詳しくは、ナビゲーションシステム６２は、地図情報等を表示する表示部６２ａ及びユーザによって操作されるユーザインターフェース６２ｂ等を備えて構成されている。
【００４０】
電子制御装置（以下、ＥＣＵ６４）は、走行用モータジェネレータ１４、補機用モータジェネレータ１６、エンジン１８及びエアコン装置２０等のそれぞれを操作対象とし、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。ＥＣＵ６４には、バッテリ１２の電圧を検出する電圧センサ６６や、バッテリ１２の入出力電流を検出する電流センサ６８、更には燃料センサ３３等の出力信号が入力される。また、ＥＣＵ６４とナビゲーションシステム６２とは、情報のやり取りを行う。詳しくは、ＥＣＵ６４には、ユーザインターフェース６２ｂを介したユーザの入力情報や、車両１０の現在位置情報等が入力される。一方、ナビゲーションシステム６２には、ＥＣＵ６４の行う処理の結果に関する情報等が入力される。
【００４１】
ＥＣＵ６４は、上記入力に応じて、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、走行用モータジェネレータ１４の駆動制御や、補機用モータジェネレータ１６の発電制御、コンプレッサ３４の駆動制御、更にはエンジン１８の燃焼制御等を行う。
【００４２】
補機用モータジェネレータ１６の発電制御は、バッテリ１２の充電要求があると判断された場合、バッテリ１２の蓄電量（ＳＯＣ）がその目標値となるまでバッテリ１２に充電すべく、補機用モータジェネレータ１６を駆動させるものである。詳しくは、第１クラッチ３６がＯＮ状態とされることでクランク軸３０の回転エネルギが補機用モータジェネレータ１６に伝達されることでこれが駆動される。ここでバッテリ１２の充電要求があるか否かは、例えば、バッテリ１２のＳＯＣが規定値未満であるか否かや、走行用モータジェネレータ１４の要求トルクを実現するために要求されるＳＯＣとなっていないか否かに基づき判断すればよい。ここでバッテリ１２のＳＯＣは、例えば電圧センサ６６及び電流センサ６８の出力値に基づき算出すればよい。
【００４３】
なお、モータジェネレータ、エアコン装置２０及びエンジン１８等のそれぞれは、実際には各別の電子制御装置のそれぞれによって操作されるが、ここではこれらの電子制御装置をＥＣＵ６４と表記している。
【００４４】
次に、ＥＣＵ６４の行う処理のうち、コンプレッサ３４の駆動制御について説明する。この制御は、コンプレッサ３４の駆動要求があると判断された場合、エンジン１８又は補機用モータジェネレータ１６によってコンプレッサ３４を駆動させるものである。ここで上記駆動要求があるか否かは、例えば、図示しないＡ／Ｃスイッチがオンされる状況下、車室内の温度がその目標値を上回るか否かに基づき判断すればよい。以下、図２を用いて、コンプレッサ３４の駆動制御について詳述する。
【００４５】
図２（Ａ）に、エンジン１８によってコンプレッサ３４を駆動させるとともに、バッテリ１２に余裕がある限りバッテリ１２を充電すべく補機用モータジェネレータ１６を駆動させる通常モード処理の概要を示す。
【００４６】
この処理は、コンプレッサ３４の駆動に要する単位エネルギあたりのエンジン１８の燃料消費量を低減しつつ、エンジン１８の駆動によって生成されたクランク軸３０の回転エネルギを有効に利用するためのものである。つまり、コンプレッサ３４をエンジン１８で駆動させる場合、燃費低減効果等の観点から、熱効率のよい動作点でエンジン１８を駆動させることが考えられる反面、この動作点においては燃料の燃焼によって生成されたクランク軸３０の回転エネルギは通常、コンプレッサ３４の駆動に要するエネルギよりも十分大きい。このため、熱効率のよい動作点でエンジン１８を駆動させ、このエンジン１８によってコンプレッサ３４を駆動させて且つ補機用モータジェネレータ１６に発電させる。これにより、コンプレッサ３４の駆動に要する単位エネルギあたりの燃料消費量を低減しつつ、エンジン１８の生成エネルギのうちコンプレッサ３４の駆動に用いられるエネルギ以外のエネルギをバッテリ１２の充電によって有効に利用することが可能となる。
【００４７】
上記処理について詳述すると、まず、第１クラッチ３６及び第２クラッチ４０の双方をＯＮ状態とすべくこれらクラッチを通電操作する。これにより、クランク軸３０の回転エネルギがコンプレッサ３４に伝達されることで、コンプレッサ３４が駆動される。そして、補機用モータジェネレータ１６の発電エネルギによってバッテリ１２を充電すべくインバータ３８を操作する。詳しくは、バッテリ１２のＳＯＣがその目標値となるまで補機用モータジェネレータ１６の発電が継続される。なお、走行用モータジェネレータ１４の要求トルクが急増したと判断された場合、ドライバビリティを重視する観点からバッテリ１２のＳＯＣを増大させるべく、クランク軸３０の回転速度（エンジン回転速度）を上昇させる制御を行ってもよい。また、コンプレッサ３４の吐出容量を調節すべく、補機用モータジェネレータ１６にクランク軸３０の回転速度を調節する変速機構が備えられることが望ましい。
【００４８】
なお、バッテリ１２のＳＯＣが十分である等の状況下においてコンプレッサ３４の駆動要求があると判断される場合、図２（Ｂ）に示すように、バッテリ１２によって補機用モータジェネレータ１６を駆動させることでコンプレッサ３４を駆動させる通常モード処理が行われる。詳しくは、まず、第１クラッチ３６をＯＦＦ状態として且つ第２クラッチ４０をＯＮ状態とすべく、これらクラッチを通電操作する。そして、補機用モータジェネレータ１６にバッテリ１２の蓄電エネルギを供給すべくインバータ３８を操作することで、コンプレッサ３４が駆動される。
【００４９】
次に、本実施形態にかかるリンプホームモード処理について説明する。この処理は、バッテリ１２のＳＯＣ及び燃料タンク２６の燃料残量の双方に基づき走行用モータジェネレータ１４の駆動による車両１０の走行可能距離を算出し、算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、車両１０を退避走行させる処理等を行うものである。以下、リンプホームモード処理について説明する。
【００５０】
図３に、本実施形態にかかるリンプホームモード処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ６４によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００５１】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、バッテリ１２のＳＯＣと、燃料センサ３３の出力値から算出される燃料タンク２６の燃料残量Ｑとの双方に基づき、車両１０の走行可能距離Ｄｉｓを算出する。本実施形態では、図２（Ｃ）に示すように、第２クラッチ４０をＯＦＦ状態としてコンプレッサ３４の駆動を停止させて、且つ燃料タンク２６の残留燃料の全てをエンジン１８の駆動に用いて補機用モータジェネレータ１６に発電させた場合に想定されるバッテリ１２のＳＯＣに基づき、走行可能距離Ｄｉｓを算出する。これは、リンプホームモード処理を行う状況であるか否かを適切に把握するためである。なお、走行可能距離Ｄｉｓの算出手法としては具体的には、バッテリ１２の現在のＳＯＣに基づき算出される走行可能距離と、燃料タンク２６の残留燃料の全てをエンジン１８の駆動に用いて発電させた場合に想定されるバッテリ１２のＳＯＣの増大量に対応する走行可能距離との加算値として算出すればよい。
【００５２】
先の図３に戻り、続くステップＳ１２では、上記規定距離αを設定する処理を行う。本実施形態では、ユーザインターフェース６２ｂを介して指示された値（固定値）に規定距離αを設定する処理、及び最寄りの補給設備の位置（バッテリ充電場所又は燃料補給場所）とナビゲーションシステム６２から出力される車両の現在位置との距離に基づき規定距離αを都度設定する処理のうちユーザが選択した処理によって、規定距離αを設定する。ここでバッテリ充電場所や燃料補給場所の情報は、ナビゲーションシステム６２の地図情報等から取得すればよい。
【００５３】
続くステップＳ１４では、走行可能距離Ｄｉｓが規定距離α以上であるか否かを判断する。この処理は、リンプホームモード処理を行う状況であるか否かを判断するための処理である。
【００５４】
ステップＳ１４において肯定判断された場合には、リンプホームモード処理を行う状況ではないと判断し、ステップＳ１６において上記通常モード処理を行う。
【００５５】
一方、上記ステップＳ１４において否定判断された場合には、ステップＳ１８に進み、リンプホームモード処理を行う。本実施形態では、この処理として、エアコン装置２０の駆動禁止処理と報知処理とを行う。ここでエアコン装置２０の駆動禁止処理は、図２（Ｃ）に示すように、第２クラッチ４０をＯＦＦ状態としてコンプレッサ３４の駆動を停止させるとともに、上記補機バッテリを電力供給源とする車載機器である上記ブロワやコンデファン等の駆動を禁止する処理である。これにより、補機用モータジェネレータ１６の発電用のみにエンジン１８を駆動させることとなり、リンプホーム時においてバッテリ１２のＳＯＣの低下を抑制することが可能となる。
【００５６】
また、上記報知処理は、警告灯６３を点灯させるとともに、ナビゲーションシステム６２の表示部６２ａに最寄りの充電場所、燃料補給場所及び走行可能距離Ｄｉｓを表示させる処理である。これにより、例えば寄り道をせずに最寄りの燃料補給場所に車両を向かわせる等、ユーザにその後の対応を適切にとらせることが可能となる。
【００５７】
ちなみに、警告灯６３の点灯に代えて、走行可能距離Ｄｉｓが短い旨を表示部６２ａに表示して報知したり、音声によって報知したりしてもよい。また、ナビゲーションシステム６２によって最寄りの充電場所等までガイドする処理を行ってもよい。
【００５８】
なお、ステップＳ１６、Ｓ１８の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００５９】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００６０】
（１）バッテリ１２のＳＯＣ及び燃料タンク２６の燃料残量の双方に基づき、車両１０の走行可能距離Ｄｉｓを算出した。そして算出された走行可能距離Ｄｉｓが規定距離α未満であると判断された場合、リンプホームモード処理としてエアコン装置２０の駆動禁止処理及び報知処理を行った。このため、バッテリ１２のＳＯＣの低下を抑制したり、ユーザにその後の対応を適切にとらせたりすることができ、バッテリ上がりの発生を回避することができる。これにより、車両１０を走行させることができなくなる事態の発生を好適に回避することができる。
【００６１】
（２）リンプホームモード処理が行われた場合、補機用モータジェネレータ１６の発電用のみにエンジン１８を駆動させた。これにより、リンプホーム時において燃料タンク２６の燃料をバッテリ１２の充電のために適切に用いることができる。
【００６２】
（３）エアコン装置２０の駆動を停止させて且つ燃料タンク２６の残留燃料全てをエンジン１８の駆動に用いて補機用モータジェネレータ１６に発電させた場合に想定されるバッテリ１２のＳＯＣに基づき、走行可能距離Ｄｉｓを算出した。これにより、リンプホームモード処理を行う状況であるか否かを適切に把握することができる。
【００６３】
（４）ユーザインターフェース６２ｂを介して指示された値に規定距離αを設定する処理、及びバッテリ１２の充電場所等と車両１０の現在位置との距離に基づき規定距離αを都度設定する処理のうち、いずれかを選択して規定距離αを設定可能な構成とした。これにより、走行可能距離Ｄｉｓが短くなることに備えて最寄りの充電場所等を自動的に報知してほしい等、リンプホームモード処理を行う状況であるか否かを判断するための規定距離αをユーザの要求に応じて適切に設定することができる。
【００６４】
（５）コンプレッサ３４の駆動要求があると判断された場合、熱効率のよい動作点でエンジン１８を駆動させてコンプレッサ３４を駆動させるとともに、バッテリ１２に余裕がある限り補機用モータジェネレータ１６に発電させた。これにより、コンプレッサ３４の駆動に要する単位エネルギあたりの燃料消費量を低減しつつ、エンジン１８で生成されたエネルギのうちコンプレッサ３４の駆動に用いられるエネルギ以外のエネルギをバッテリ１２の充電によって有効に利用することができる。
【００６５】
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００６６】
・リンプホームモード処理によって駆動が禁止される車載機器としては、上記実施形態に例示した高圧バッテリに接続される車載機器（補機用モータジェネレータ１６を動力供給源とするコンプレッサ３４）及び補機バッテリに接続される車載機器（ブロワ、コンデファン）に限らない。例えば、エアコン装置２０に、補機バッテリに接続された暖房用の電気ヒータを備え、このヒータの駆動を禁止してもよい。また例えば、エアコン装置２０に限らず、ラジエータ４６付近に備えられて且つバッテリに接続された図示しないラジエータファン等、エンジン１８の燃焼制御に用いられて且つバッテリを電力供給源とする車載機器の駆動を禁止してもよい。更に例えば、高圧バッテリや補機バッテリのＳＯＣに基づき、高圧バッテリに接続される車載機器と、補機バッテリに接続される車載機器との駆動を選択的に禁止してもよい。
【００６７】
・上記実施形態では、コンプレッサ３４をエンジン１８によって駆動させる場合、熱効率のよい動作点でエンジン１８を駆動させる構成としたがこれに限らない。例えば、アイドル運転に対応する動作点等、他の動作点でエンジン１８を駆動させてもよい。この場合、バッテリ１２の充電要求が生じるなら、エンジン１８で生成されるエネルギのうちコンプレッサ３４の駆動に要するエネルギ以外のエネルギが、バッテリ１２を充電するための補機用モータジェネレータ１６の駆動に要するエネルギ以上となるような動作点を選択するのが望ましい。
【００６８】
・上記実施形態では、コンプレッサ３４をエンジン１８や補機用モータジェネレータ１６で駆動させる構成としたがこれに限らない。例えば、エンジン１８のみによって駆動させる構成としてもよい。
【００６９】
・圧縮機としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、通電操作によって吐出容量が可変設定可能な可変容量式のものであってもよい。
【００７０】
・上記実施形態では、コンプレッサ３４と、補機用モータジェネレータ１６とを各別のものとしたがこれに限らない。例えば、これらを一体型の機器として構成してもよい。
【００７１】
・上記実施形態では、補機用モータジェネレータ１６によって発電された電力がバッテリ１２を介して走行用モータジェネレータ１４へと供給される構成としたがこれに限らない。例えば、上記発電された電力が走行用モータジェネレータ１４へと直接供給される構成としてもよい。
【００７２】
・上記実施形態では、バッテリ１２の充電要求があると判断された場合、補機用モータジェネレータ１６の発電によってバッテリ１２が自動的に充電される構成としたがこれに限らない。例えば、ユーザの選択によって、補機用モータジェネレータ１６に発電させるべくエンジン１８の駆動を許可又は禁止する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１２…バッテリ、１４…走行用モータジェネレータ、１６…補機用モータジェネレータ、１８…エンジン、２６…燃料タンク、３４…コンプレッサ、６２…ナビゲーションシステム、６４…ＥＣＵ（シリーズハイブリッド車両の制御装置の一実施形態）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの蓄電エネルギによって駆動される車載主機としての走行用回転機と、燃料タンクから供給される燃料の燃焼によって駆動されるエンジンと、前記バッテリを充電すべく前記エンジンによって駆動されて発電する補機用回転機とを備えるシリーズハイブリッド車両に適用され、
前記バッテリの蓄電エネルギ及び前記燃料タンクの燃料残量の双方に基づき、前記走行用回転機の駆動による前記車両の走行可能距離を算出する走行距離算出手段と、
前記算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、前記車両を退避走行させる処理及び該走行可能距離が規定距離未満である旨の情報をユーザに報知する処理のうち少なくとも１つを行う制御手段とを備え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。
【請求項２】
前記車両には、前記バッテリの蓄電エネルギによって駆動される車載機器が備えられ、
前記制御手段は、前記退避走行させる処理として、前記蓄電エネルギを用いた前記車載機器の駆動を禁止する処理を行うことを特徴とする請求項１記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記車載機器は、空気調節用の圧縮機であることを特徴とする請求項２記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記圧縮機は、前記バッテリの蓄電エネルギ及び前記エンジンのうちいずれによっても駆動可能なものであり、
前記圧縮機の駆動要求があると判断された場合、前記エンジンによって前記圧縮機を駆動させるとともに、前記バッテリに余裕がある限り該バッテリを充電すべく前記補機用回転機を駆動させる駆動手段を更に備えることを特徴とする請求項３記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、前記補機用回転機の発電用のみに前記エンジンを駆動させる手段を備えることを特徴とする請求項４記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記走行距離算出手段は、前記車載機器の駆動を禁止して且つ前記燃料タンクの残留燃料を前記エンジンの駆動に用いて前記補機用回転機に発電させた場合に想定される前記バッテリの蓄電エネルギに基づき、前記走行可能距離を算出することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記報知する処理として、前記バッテリの充電場所及び前記燃料の補給場所のうち少なくとも１つに関する情報をユーザに報知する処理を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、ユーザによって操作される指示手段を介して指示された値に前記規定距離を設定する処理、及び前記バッテリの充電場所又は前記燃料の補給場所と前記車両の現在位置との距離に基づき前記規定距離を都度設定する処理のうち少なくとも１つを行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１】
バッテリの蓄電エネルギによって駆動される車載主機としての走行用回転機と、燃料タンクから供給される燃料の燃焼によって駆動されるエンジンと、前記バッテリを充電すべく前記エンジンによって駆動されて発電する補機用回転機とを備えるシリーズハイブリッド車両に適用され、
前記バッテリの蓄電エネルギ及び前記燃料タンクの燃料残量の双方に基づき、前記走行用回転機の駆動による前記車両の走行可能距離を算出する走行距離算出手段と、
前記算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、前記車両を退避走行させる処理及び該走行可能距離が規定距離未満である旨の情報をユーザに報知する処理のうち少なくとも１つを行う制御手段とを備え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。
【請求項２】
前記車両には、前記バッテリの蓄電エネルギによって駆動される車載機器が備えられ、
前記制御手段は、前記退避走行させる処理として、前記蓄電エネルギを用いた前記車載機器の駆動を禁止する処理を行うことを特徴とする請求項１記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記車載機器は、空気調節用の圧縮機であることを特徴とする請求項２記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記圧縮機は、前記バッテリの蓄電エネルギ及び前記エンジンのうちいずれによっても駆動可能なものであり、
前記圧縮機の駆動要求があると判断された場合、前記エンジンによって前記圧縮機を駆動させるとともに、前記バッテリに余裕がある限り該バッテリを充電すべく前記補機用回転機を駆動させる駆動手段を更に備えることを特徴とする請求項３記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記算出された走行可能距離が規定距離未満であると判断された場合、前記補機用回転機の発電用のみに前記エンジンを駆動させる手段を備えることを特徴とする請求項４記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記走行距離算出手段は、前記車載機器の駆動を禁止して且つ前記燃料タンクの残留燃料を前記エンジンの駆動に用いて前記補機用回転機に発電させた場合に想定される前記バッテリの蓄電エネルギに基づき、前記走行可能距離を算出することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記報知する処理として、前記バッテリの充電場所及び前記燃料の補給場所のうち少なくとも１つに関する情報をユーザに報知する処理を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、ユーザによって操作される指示手段を介して指示された値に前記規定距離を設定する処理、及び前記バッテリの充電場所又は前記燃料の補給場所と前記車両の現在位置との距離に基づき前記規定距離を都度設定する処理のうち少なくとも１つを行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のシリーズハイブリッド車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１０１６１６（Ｐ２０１２−１０１６１６Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５０４０６（Ｐ２０１０−２５０４０６）
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]