ハイブリッド車両の制御装置及び制御方法
【課題】車両の駆動に係る構成要素の動作又は状態に応じて総合的なエネルギ効率を向上可能なハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機を有する発電部と、車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電器を有する蓄電部と、蓄電部及び発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機を有する消費部とを備えた車両の制御装置は、蓄電器の状態を導出する手段と、電動機の状態に基づいて導出される消費部の効率、並びに、ハイブリッド車両におけるアクセル操作に応じたアクセルペダル開度及び電動機の状態に基づく電動機に要求された出力から、消費部に要求された出力を導出する手段と、蓄電器の状態に応じて、消費部に要求された出力に対応する最適な発電部の出力を導出する手段と、最適な発電部の出力に対応する内燃機関の運転点を導出する手段とを備え、当該運転点で運転するよう内燃機関を制御する。
【解決手段】内燃機関及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機を有する発電部と、車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電器を有する蓄電部と、蓄電部及び発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機を有する消費部とを備えた車両の制御装置は、蓄電器の状態を導出する手段と、電動機の状態に基づいて導出される消費部の効率、並びに、ハイブリッド車両におけるアクセル操作に応じたアクセルペダル開度及び電動機の状態に基づく電動機に要求された出力から、消費部に要求された出力を導出する手段と、蓄電器の状態に応じて、消費部に要求された出力に対応する最適な発電部の出力を導出する手段と、最適な発電部の出力に対応する内燃機関の運転点を導出する手段とを備え、当該運転点で運転するよう内燃機関を制御する。
【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装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、特許文献１に開示されているハイブリッド電気自動車の全体構成図である。図１４に示される制御装置１７は、エンジン１１及び発電機１２からなるＡＰＵ１３の運転状態からＡＰＵエネルギ損失量Ｐｌａを演算すると共に、電池１４の充放電状態から電池エネルギ損失量Ｐｌｂを演算し、ＡＰＵエネルギ出力量ＰａとＡＰＵエネルギ損失量Ｐｌａとの和に対する、ＡＰＵエネルギ出力量Ｐａと電池エネルギ損失量Ｐｌｂとの差が最大となるようにエンジン１１の作動制御を行う。このため、車両１０の走行状態に合った電力を発電してモータ１５に供給することができ、電源効率の向上を図ることができると共に、エンジン１１における燃費の向上による燃料コスト及び排気ガスの低減を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−０９３７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記説明した特許文献１の車両１０では、エンジン１１が発電機１２を駆動することによって、モータ１５に供給される電力が発電される。このような車両におけるエンジンの運転方法には、定点運転や出力追従運転といった複数の方法が考えられる。しかし、特許文献１の制御装置１７は、エンジン１１の運転方法に応じて電源効率を向上する制御を行っていない。
【０００５】
また、制御装置１７は、車両１０の駆動源であるモータ１５の効率を考慮した制御を行っていない。
【０００６】
さらに、エンジン１１の作動制御を行う際に用いられるパラメータである電池エネルギ損失量Ｐｌｂは、電池１４における充電効率から算出される損失量と放電損失量との和であるが、実際の損失量は、電池の種類や運転条件、温度等により異なる。例えば、低温環境下では電池の内部抵抗が増加するため、実際の損失量は増加する。しかし、特許文献１の制御装置１７は、充放電状態を除く電池１４の状態に応じた電池エネルギ損失量Ｐｌｂの変化については考慮していない。
【０００７】
本発明の目的は、車両の駆動に係る構成要素の動作又は状態に応じて総合的なエネルギ効率を向上可能なハイブリッド車両の制御装置及び制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関（例えば、実施の形態での内燃機関１０９）及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機（例えば、実施の形態での発電機１１１）を有する発電部（例えば、実施の形態での発電部１２３）と、ハイブリッド車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１０１）を有する蓄電部（例えば、実施の形態での蓄電部１２１）と、前記蓄電部及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機（例えば、実施の形態での電動機１０７）を有する消費部（例えば、実施の形態での消費部１２５）と、を備えた前記ハイブリッド車両の制御装置（例えば、実施の形態でのマネジメントＥＣＵ１０９）であって、前記蓄電器の状態を導出する蓄電器状態導出部（例えば、実施の形態での内部抵抗導出部２０１）と、前記電動機の状態に基づいて導出される前記消費部の効率、並びに、前記ハイブリッド車両におけるアクセル操作に応じたアクセルペダル開度及び前記電動機の状態に基づく前記電動機に要求された出力から、前記消費部に要求された出力を導出する消費部必要出力導出部（例えば、実施の形態での消費部効率導出部２０３と、モータ要求出力算出部２０５及び消費部必要出力算出部２０７）と、前記蓄電器の状態に応じて、前記消費部に要求された出力に対応する最適な前記発電部の出力を導出する最適発電部出力導出部（例えば、実施の形態での最適発電部出力導出部２０９）と、前記最適な前記発電部の出力に対応する前記内燃機関の運転点を導出する内燃機関運転点導出部（例えば、実施の形態での内燃機関運転点導出部２１３）と、を備え、前記内燃機関運転点導出部が導出した運転点で運転するよう前記内燃機関を制御することを特徴している。
【０００９】
さらに、請求項２に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置では、前記最適な前記発電部の出力と前記消費部に要求された出力の大小関係に応じて、前記内燃機関の運転モードを、一定の回転数及びトルクで運転される定点運転モード、及び前記ハイブリッド車両のドライバからの要求出力に応じて必要な回転数及びトルクで運転される出力追従運転モードのいずれかに決定する運転モード決定部（例えば、実施の形態での運転モード決定部２１１）を備え、前記内燃機関運転点導出部は、前記運転モード決定部が決定した運転モードに応じて、前記最適な前記発電部の出力に対応する前記内燃機関の運転点を導出することを特徴としている。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置では、前記最適発電部出力導出部が導出する前記最適な前記発電部の出力は、前記消費部に要求された出力に対し、前記蓄電器の状態毎に、前記蓄電部、前記発電部及び前記消費部の各効率を併せた車両総合効率が最大となる前記発電部の出力であることを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項４に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置では、前記蓄電部は、前記蓄電器、及び前記蓄電器と前記発電部及び前記消費部の間で昇圧又は降圧を行うコンバータ（例えば、実施の形態でのコンバータ１０３）と、を有し、前記車両総合効率は、前記コンバータの目標電圧に応じたコンバータ効率及び前記蓄電器の状態に応じたバッテリ効率に基づく充放電効率をパラメータの１つとして含むことを特徴としている。
【００１２】
さらに、請求項５に記載の発明のハイブリッド車両の制御方法では、内燃機関（例えば、実施の形態での内燃機関１０９）及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機（例えば、実施の形態での発電機１１１）を有する発電部（例えば、実施の形態での発電部１２３）と、ハイブリッド車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１０１）を有する蓄電部（例えば、実施の形態での蓄電部１２１）と、前記蓄電部及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機（例えば、実施の形態での電動機１０７）を有する消費部（例えば、実施の形態での消費部１２５）と、を備えた前記ハイブリッド車両の制御方法であって、前記蓄電器の状態を導出し、前記電動機の状態に基づいて導出される前記消費部の効率、並びに、前記ハイブリッド車両におけるアクセル操作に応じたアクセルペダル開度及び前記電動機の状態に基づく前記電動機に要求された出力から、前記消費部に要求された出力を導出し、前記蓄電器の状態に応じて、前記消費部に要求された出力に対応する最適な前記発電部の出力を導出し、前記最適な前記発電部の出力に対応する前記内燃機関の運転点を導出し、前記導出した運転点で運転する前記内燃機関を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜４に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置及び請求項５に記載の発明のハイブリッド車両の制御方法によれば、車両の駆動に係る構成要素の動作又は状態に応じて総合的なエネルギ効率を向上できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、内燃機関の運転点が運転モードに応じて異なる場合であっても、総合的なエネルギ効率を向上できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、蓄電部、発電部及び消費部の各効率を併せた車両総合効率を向上できる。
【００１６】
請求項４に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、蓄電部の効率をより正確に導き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】シリーズ方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図
【図２】マネジメントＥＣＵ１１９の内部構成を示すブロック図
【図３】蓄電部１２１、発電部１２３及び消費部１２５の入出力関係及び効率を示す図
【図４】マネジメントＥＣＵ１１９による内燃機関１０９を制御するためのパラメータの導出方法を示すフローチャート
【図５】バッテリ温度−内部抵抗マップを示す図
【図６】バッテリ電流−バッテリ電圧マップを示す図
【図７】消費部効率マップを示す図
【図８】最適発電出力マップを示す図
【図９】発電部効率ｇと発電部出力Ｇの関係を示す図
【図１０】バッテリ効率マップを示す図
【図１１】コンバータ効率マップを示す図
【図１２】目標電圧マップを示す図
【図１３】発電部最大効率点マップを示す図
【図１４】特許文献１に開示されているハイブリッド電気自動車の全体構成図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下説明する実施形態では、本発明に係る制御装置が、シリーズ方式のＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド車両）に搭載されている。シリーズ方式のＨＥＶは、電動機、内燃機関及び発電機を備え、主に蓄電器を電源として駆動する電動機の動力を利用して走行する。内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の動力によって発電機で発電された電力は電動機に供給されるか、蓄電器に充電される。
【００１９】
シリーズ方式のＨＥＶは、「ＥＶ走行」又は「シリーズ走行」を行う。「ＥＶ走行」では、ＨＥＶは、蓄電器からの電源供給によって駆動する電動機の駆動力によって走行する。このとき内燃機関は駆動されない。また、「シリーズ走行」では、ＨＥＶは、蓄電器及び発電機の双方からの電力の供給や発電機のみからの電力の供給等によって駆動する電動機の駆動力によって走行する。このとき、内燃機関は発電機における発電のために駆動される。
【００２０】
図１は、シリーズ方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図である。図１に示すように、シリーズ方式のＨＥＶは、蓄電器（BATT）１０１と、コンバータ（CONV）１０３と、第１インバータ（第１INV）１０５と、電動機（MOT）１０７と、内燃機関（ENG）１０９と、発電機（GEN）１１１と、第２インバータ（第２INV）１１３と、ギアボックス（以下、単に「ギア」という。）１１５と、マネジメントＥＣＵ（MG ECU）１１９とを備える。
【００２１】
蓄電器１０１は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給する。蓄電セルは、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池である。コンバータ１０３は、蓄電器１０１の直流出力電圧を直流のまま昇圧又は降圧する。第１インバータ１０５は、直流電圧を交流電圧に変換して３相電流を電動機１０７に供給する。また、第１インバータ１０５は、電動機１０７の回生動作時に入力される交流電圧を直流電圧に変換して蓄電器１０１に充電する。
【００２２】
電動機１０７は、ＨＥＶが走行するための動力を発生する。電動機１０７で発生したトルクは、ギア１１５を介して駆動軸１５１に伝達される。なお、電動機１０７の回転子はギア１１５に直結されている。また、電動機１０７は、回生ブレーキ時には発電機として動作し、電動機１０７で発電された電力は蓄電器１０１に充電される。内燃機関１０９は、ＨＥＶがシリーズ走行する際に発電機１１１を駆動するために用いられる。内燃機関１０９は、発電機１１１の回転子に直結されている。
【００２３】
発電機１１１は、内燃機関１０９の動力によって駆動され、電力を発生する。発電機１１１が発電した電力は、蓄電器１０１に充電されるか、電動機１０７に供給される。第２インバータ１１３は、発電機１１１が発生した交流電圧を直流電圧に変換する。第２インバータ１１３によって変換された電力は、蓄電器１０１に充電されるか、第１インバータ１０５を介して電動機１０７に供給される。
【００２４】
ギア１１５は、例えば５速相当の１段の固定ギアである。したがって、ギア１１５は、電動機１０７からの駆動力を、特定の変速比での回転数及びトルクに変換して、駆動軸１５１に伝達する。
【００２５】
マネジメントＥＣＵ１１９は、内燃機関１０９及び電動機１０７の各制御等を行う。なお、マネジメントＥＣＵ１１９の制御による内燃機関１０９の運転モードには、定点運転モードと出力追従運転モードがある。定点運転モード時、内燃機関１０９は、最も燃費の良い一定の回転数及びトルクで運転される。一方、出力追従運転モード時、内燃機関１０９は、要求出力に応じて必要な回転数及びトルクで運転される。また、マネジメントＥＣＵ１１９は、第１インバータ１０５及び第２インバータ１１３をそれぞれ構成するスイッチング素子をスイッチング制御する。
【００２６】
さらに、マネジメントＥＣＵ１１９は、図１に点線で示すように、蓄電器１０１の温度を示す情報、電動機１０７の回転数及びトルクを示す各情報、発電機１１１の回転数及びトルクを示す各情報、並びに、ＨＥＶのドライバのアクセル操作に応じたアクセルペダル開度（ＡＰ開度）を示す情報を取得する。なお、これらの情報は、各パラメータを検出するセンサ（図示せず）からマネジメントＥＣＵ１１９に送られる。マネジメントＥＣＵ１１９は、これら取得した情報に基づいて、内燃機関１０９の目標トルク（目標エンジントルク）及び目標回転数（目標エンジン回転数）を導出し、この目標エンジントルク及び目標エンジン回転数で示される運転点で運転するように内燃機関１０９及び第２インバータ１１３を制御する。
【００２７】
図２は、マネジメントＥＣＵ１１９の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、マネジメントＥＣＵ１１９は、内部抵抗導出部２０１と、消費部効率導出部２０３と、モータ要求出力算出部２０５と、消費部必要出力算出部２０７と、最適発電部出力導出部２０９と、運転モード決定部２１１と、内燃機関運転点導出部２１３とを有する。
【００２８】
以下、マネジメントＥＣＵ１１９の各構成要素の動作、及び、マネジメントＥＣＵ１１９による内燃機関１０９を制御するためのパラメータ（目標エンジントルク及び目標エンジン回転数）の導出方法について、図２及び図３〜図１３を参照して説明する。なお、以下の説明では、図３に示すように、コンバータ１０３及び蓄電器１０１をまとめて「蓄電部１２１」と呼ぶ。また、内燃機関１０９、発電機１１１及び第２インバータ１１３をまとめて「発電部１２３」と呼ぶ。さらに、第１インバータ１０５及び電動機１０７をまとめて「消費部１２５」と呼ぶ。
【００２９】
図４は、マネジメントＥＣＵ１１９による内燃機関１０９を制御するためのパラメータの導出方法を示すフローチャートである。図５〜図１３は、内燃機関１０９を制御するためのパラメータを導出する際にマネジメントＥＣＵ１１９が利用するマップを示す。なお、これらのマップは、マネジメントＥＣＵ１１９の内部に設けられたメモリ又はマネジメントＥＣＵ１１９がアクセス可能な外部のメモリに格納されている。
【００３０】
図４に示すように、内部抵抗導出部２０１は、蓄電器１０１の温度（バッテリ温度Ｔ）及び図５に示すバッテリ温度−内部抵抗マップに基づいて、蓄電器１０１の内部抵抗Ｒを導出する（ステップＳ１０１）。なお、内部抵抗導出部２０１は、蓄電器１０１から残容量（ＳＯＣ：State of Charge）及び蓄電器１０１の出力電圧（バッテリ電圧Ｖ）が得られる場合、図６に示すバッテリ電流−バッテリ電圧マップに基づいて、蓄電器１０１の出力電流（バッテリ電流Ｉ）を導出して、内部抵抗Ｒ＝バッテリ電圧Ｖ／バッテリ電流Ｉの計算式から内部抵抗Ｒを算出しても良い。あるいは、内部抵抗導出部２０１は、蓄電器１０１の出力電流（バッテリ電流Ｉ）及び蓄電器１０１の出力電圧（バッテリ電圧Ｖ）が得られる場合、内部抵抗Ｒ＝バッテリ電圧Ｖ／バッテリ電流Ｉの計算式から内部抵抗Ｒを算出しても良い。これらの場合、蓄電器１０１の経年劣化に伴う内部抵抗Ｒの変化を考慮することができる。
【００３１】
次に、消費部効率導出部２０３は、電動機１０７の回転数（モータ回転数ＮＥ）及びトルク（モータトルクＴｒ）、並びに、図７に示す消費部効率マップに基づいて、消費部１２５の効率（以下「消費部効率」という）ｍを導出する（ステップＳ１０３）。なお、消費部効率ｍとは、消費部１２５を構成する第２インバータ１１３と電動機１０７の総合効率である。
【００３２】
次に、モータ要求出力算出部２０５は、ＡＰ開度、モータ回転数ＮＥ及びモータトルクＴｒに基づいて、電動機１０７に要求された出力（以下「モータ要求出力」という）Ｐｍを算出する（ステップＳ１０４）。
【００３３】
次に、消費部必要出力算出部２０７は、モータ要求出力Ｐｍ及び消費部効率ｍに基づいて、以下に示す式（１）より、消費部１２５に要求された出力（以下「消費部必要出力」という）Ｍｒを算出する（ステップＳ１０５）。
Ｍｒ＝Ｐｍ／ｍ …（１）
【００３４】
次に、最適発電部出力導出部２０９は、消費部必要出力Ｍｒ、ステップＳ１０１で内部抵抗導出部２０１が導出した蓄電器１０１の内部抵抗Ｒ、及び図８に示す最適発電出力マップに基づいて、発電部１２３の最適な出力（以下「最適発電部出力」という）Ｇｏを導出する（ステップＳ１０７）。
【００３５】
なお、図９に示すように、発電部１２３を構成する内燃機関１０９、発電機１１１及び第２インバータ１１３の総合効率である発電部効率ｇは、発電部１２３の出力（以下「発電部出力」という）Ｇに応じて異なる。したがって、図８に示した最適発電出力マップは、蓄電器１０１の内部抵抗Ｒ毎に、蓄電部１２１、発電部１２３及び消費部１２５の各効率を併せた車両総合効率が最大となる発電部出力Ｇを、「発電部出力Ｇ≧消費部必要出力Ｍｒ」の範囲で求めることによって作成される。このようにして作成される最適発電出力マップにおいて、最適発電部出力Ｇｏは、消費部必要出力Ｍｒが所定値未満のとき、蓄電器１０１の内部抵抗Ｒが小さい方が高く、消費部必要出力Ｍｒが所定値以上のときは内部抵抗Ｒによらず同一である。
【００３６】
なお、車両総合効率は、以下に示す式（２）で表される。
車両総合効率＝ｇ×｛（１−Ｂ）＋Ｂ×ｂ｝×ｍ …（２）
但し、
ｇ：発電部効率
ｍ：消費部効率
ｂ：充放電効率（＝バッテリ効率×コンバータ効率）
Ｂ（蓄電部１２１を経由する割合）＝１−Ｍｒ／Ｇ （但し、Ｍ：消費部必要出力，Ｇ：発電部出力）
【００３７】
なお、充放電効率ｂを算出するために必要なパラメータであるバッテリ効率及びコンバータ効率は、それぞれ図１０に示すバッテリ効率マップ及び図１１に示すコンバータ効率マップから得られる。図１０に示すように、バッテリ効率は、蓄電器１０１の内部抵抗Ｒに応じて得られる。また、図１１に示すように、コンバータ効率は、目標電圧によって異なる。目標電圧は、電動機１０７の回転数（モータ回転数ＮＥ）及びトルク（モータトルクＴｒ）、並びに、図１２に示す目標電圧マップに基づいて得られる。
【００３８】
ステップＳ１０７の後、運転モード決定部２１１は、ステップＳ１０７で最適発電部出力導出部２０９が導出した最適発電部出力Ｇｏと、ステップＳ１０４でモータ要求出力算出部２０５が算出した消費部必要出力Ｍｒの大小関係（magnitude relation）を比較する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９で行った比較の結果、最適発電部出力Ｇｏが消費部必要出力Ｍｒより大きい（Ｇｏ＞Ｍｒ）の場合はステップＳ１１１に進み、運転モード決定部２１１は、内燃機関１０９を定点運転モードで制御すると決定する。一方、最適発電部出力Ｇｏが消費部必要出力Ｍｒ以下（Ｇｏ≦Ｍｒ）の場合はステップＳ１１３に進み、運転モード決定部２１１は、内燃機関１０９を出力追従運転モードで制御すると決定する。
【００３９】
ステップＳ１１１及びステップＳ１１３の後、内燃機関運転点導出部２１３は、ステップＳ１０７で最適発電部出力導出部２０９が導出した最適発電部出力Ｇｏ及び図１３に示す発電部最大効率点マップに基づいて、内燃機関１０９の目標トルク（目標エンジントルク）及び目標回転数（目標エンジン回転数）を導出する（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１５で内燃機関運転点導出部２１３が導出する目標エンジントルク及び目標エンジン回転数は、内燃機関１０９が定点運転モード又は出力追従運転モードで制御されるとき、発電部効率ｇが最大となる内燃機関１０９の運転点でのトルク及び回転数を示す。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態では、マネジメントＥＣＵ１１９が、蓄電器１０１の内部抵抗Ｒ、消費部効率ｍ及びモータ要求出力Ｐｍに基づいて最適発電出力マップを用いて最適発電部出力Ｇｏを導出した後、最適発電部出力Ｇｏに応じて内燃機関１０９の運転点を導出する。このように、内燃機関１０９の運転点を導出するまでの過程には、蓄電器１０１の内部抵抗Ｒ、消費部効率ｍ及び最適発電部出力Ｇｏが鑑みられている。また、最適発電出力マップは、発電部効率ｇ、消費部効率ｍ及び充放電効率ｂに基づいて設定されたマップである。したがって、内燃機関１０９を当該運転点で運転すれば、蓄電部１２１、発電部１２３及び消費部１２５の各効率を併せた車両総合効率が最も良くなる。
【符号の説明】
【００４１】
１０１ 蓄電器（BATT）
１０３ コンバータ(CONV)
１０５ 第１インバータ（第１INV）
１０７ 電動機（MOT）
１０９ 内燃機関（ENG）
１１１ 発電機（GEN）
１１３ 第２インバータ（第２INV）
１１５ ギアボックス
１１９ マネジメントＥＣＵ（MG ECU）
２０１ 内部抵抗導出部
２０３ 消費部効率導出部
２０５ モータ要求出力算出部
２０７ 消費部必要出力算出部
２０９ 最適発電部出力導出部
２１１ 運転モード決定部
２１３ 内燃機関運転点導出部
１２１ 蓄電部
１２３ 発電部
１２５ 消費部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、特許文献１に開示されているハイブリッド電気自動車の全体構成図である。図１４に示される制御装置１７は、エンジン１１及び発電機１２からなるＡＰＵ１３の運転状態からＡＰＵエネルギ損失量Ｐｌａを演算すると共に、電池１４の充放電状態から電池エネルギ損失量Ｐｌｂを演算し、ＡＰＵエネルギ出力量ＰａとＡＰＵエネルギ損失量Ｐｌａとの和に対する、ＡＰＵエネルギ出力量Ｐａと電池エネルギ損失量Ｐｌｂとの差が最大となるようにエンジン１１の作動制御を行う。このため、車両１０の走行状態に合った電力を発電してモータ１５に供給することができ、電源効率の向上を図ることができると共に、エンジン１１における燃費の向上による燃料コスト及び排気ガスの低減を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−０９３７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記説明した特許文献１の車両１０では、エンジン１１が発電機１２を駆動することによって、モータ１５に供給される電力が発電される。このような車両におけるエンジンの運転方法には、定点運転や出力追従運転といった複数の方法が考えられる。しかし、特許文献１の制御装置１７は、エンジン１１の運転方法に応じて電源効率を向上する制御を行っていない。
【０００５】
また、制御装置１７は、車両１０の駆動源であるモータ１５の効率を考慮した制御を行っていない。
【０００６】
さらに、エンジン１１の作動制御を行う際に用いられるパラメータである電池エネルギ損失量Ｐｌｂは、電池１４における充電効率から算出される損失量と放電損失量との和であるが、実際の損失量は、電池の種類や運転条件、温度等により異なる。例えば、低温環境下では電池の内部抵抗が増加するため、実際の損失量は増加する。しかし、特許文献１の制御装置１７は、充放電状態を除く電池１４の状態に応じた電池エネルギ損失量Ｐｌｂの変化については考慮していない。
【０００７】
本発明の目的は、車両の駆動に係る構成要素の動作又は状態に応じて総合的なエネルギ効率を向上可能なハイブリッド車両の制御装置及び制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関（例えば、実施の形態での内燃機関１０９）及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機（例えば、実施の形態での発電機１１１）を有する発電部（例えば、実施の形態での発電部１２３）と、ハイブリッド車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１０１）を有する蓄電部（例えば、実施の形態での蓄電部１２１）と、前記蓄電部及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機（例えば、実施の形態での電動機１０７）を有する消費部（例えば、実施の形態での消費部１２５）と、を備えた前記ハイブリッド車両の制御装置（例えば、実施の形態でのマネジメントＥＣＵ１０９）であって、前記蓄電器の状態を導出する蓄電器状態導出部（例えば、実施の形態での内部抵抗導出部２０１）と、前記電動機の状態に基づいて導出される前記消費部の効率、並びに、前記ハイブリッド車両におけるアクセル操作に応じたアクセルペダル開度及び前記電動機の状態に基づく前記電動機に要求された出力から、前記消費部に要求された出力を導出する消費部必要出力導出部（例えば、実施の形態での消費部効率導出部２０３と、モータ要求出力算出部２０５及び消費部必要出力算出部２０７）と、前記蓄電器の状態に応じて、前記消費部に要求された出力に対応する最適な前記発電部の出力を導出する最適発電部出力導出部（例えば、実施の形態での最適発電部出力導出部２０９）と、前記最適な前記発電部の出力に対応する前記内燃機関の運転点を導出する内燃機関運転点導出部（例えば、実施の形態での内燃機関運転点導出部２１３）と、を備え、前記内燃機関運転点導出部が導出した運転点で運転するよう前記内燃機関を制御することを特徴している。
【０００９】
さらに、請求項２に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置では、前記最適な前記発電部の出力と前記消費部に要求された出力の大小関係に応じて、前記内燃機関の運転モードを、一定の回転数及びトルクで運転される定点運転モード、及び前記ハイブリッド車両のドライバからの要求出力に応じて必要な回転数及びトルクで運転される出力追従運転モードのいずれかに決定する運転モード決定部（例えば、実施の形態での運転モード決定部２１１）を備え、前記内燃機関運転点導出部は、前記運転モード決定部が決定した運転モードに応じて、前記最適な前記発電部の出力に対応する前記内燃機関の運転点を導出することを特徴としている。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置では、前記最適発電部出力導出部が導出する前記最適な前記発電部の出力は、前記消費部に要求された出力に対し、前記蓄電器の状態毎に、前記蓄電部、前記発電部及び前記消費部の各効率を併せた車両総合効率が最大となる前記発電部の出力であることを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項４に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置では、前記蓄電部は、前記蓄電器、及び前記蓄電器と前記発電部及び前記消費部の間で昇圧又は降圧を行うコンバータ（例えば、実施の形態でのコンバータ１０３）と、を有し、前記車両総合効率は、前記コンバータの目標電圧に応じたコンバータ効率及び前記蓄電器の状態に応じたバッテリ効率に基づく充放電効率をパラメータの１つとして含むことを特徴としている。
【００１２】
さらに、請求項５に記載の発明のハイブリッド車両の制御方法では、内燃機関（例えば、実施の形態での内燃機関１０９）及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機（例えば、実施の形態での発電機１１１）を有する発電部（例えば、実施の形態での発電部１２３）と、ハイブリッド車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１０１）を有する蓄電部（例えば、実施の形態での蓄電部１２１）と、前記蓄電部及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機（例えば、実施の形態での電動機１０７）を有する消費部（例えば、実施の形態での消費部１２５）と、を備えた前記ハイブリッド車両の制御方法であって、前記蓄電器の状態を導出し、前記電動機の状態に基づいて導出される前記消費部の効率、並びに、前記ハイブリッド車両におけるアクセル操作に応じたアクセルペダル開度及び前記電動機の状態に基づく前記電動機に要求された出力から、前記消費部に要求された出力を導出し、前記蓄電器の状態に応じて、前記消費部に要求された出力に対応する最適な前記発電部の出力を導出し、前記最適な前記発電部の出力に対応する前記内燃機関の運転点を導出し、前記導出した運転点で運転する前記内燃機関を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜４に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置及び請求項５に記載の発明のハイブリッド車両の制御方法によれば、車両の駆動に係る構成要素の動作又は状態に応じて総合的なエネルギ効率を向上できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、内燃機関の運転点が運転モードに応じて異なる場合であっても、総合的なエネルギ効率を向上できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、蓄電部、発電部及び消費部の各効率を併せた車両総合効率を向上できる。
【００１６】
請求項４に記載の発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、蓄電部の効率をより正確に導き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】シリーズ方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図
【図２】マネジメントＥＣＵ１１９の内部構成を示すブロック図
【図３】蓄電部１２１、発電部１２３及び消費部１２５の入出力関係及び効率を示す図
【図４】マネジメントＥＣＵ１１９による内燃機関１０９を制御するためのパラメータの導出方法を示すフローチャート
【図５】バッテリ温度−内部抵抗マップを示す図
【図６】バッテリ電流−バッテリ電圧マップを示す図
【図７】消費部効率マップを示す図
【図８】最適発電出力マップを示す図
【図９】発電部効率ｇと発電部出力Ｇの関係を示す図
【図１０】バッテリ効率マップを示す図
【図１１】コンバータ効率マップを示す図
【図１２】目標電圧マップを示す図
【図１３】発電部最大効率点マップを示す図
【図１４】特許文献１に開示されているハイブリッド電気自動車の全体構成図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下説明する実施形態では、本発明に係る制御装置が、シリーズ方式のＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド車両）に搭載されている。シリーズ方式のＨＥＶは、電動機、内燃機関及び発電機を備え、主に蓄電器を電源として駆動する電動機の動力を利用して走行する。内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の動力によって発電機で発電された電力は電動機に供給されるか、蓄電器に充電される。
【００１９】
シリーズ方式のＨＥＶは、「ＥＶ走行」又は「シリーズ走行」を行う。「ＥＶ走行」では、ＨＥＶは、蓄電器からの電源供給によって駆動する電動機の駆動力によって走行する。このとき内燃機関は駆動されない。また、「シリーズ走行」では、ＨＥＶは、蓄電器及び発電機の双方からの電力の供給や発電機のみからの電力の供給等によって駆動する電動機の駆動力によって走行する。このとき、内燃機関は発電機における発電のために駆動される。
【００２０】
図１は、シリーズ方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図である。図１に示すように、シリーズ方式のＨＥＶは、蓄電器（BATT）１０１と、コンバータ（CONV）１０３と、第１インバータ（第１INV）１０５と、電動機（MOT）１０７と、内燃機関（ENG）１０９と、発電機（GEN）１１１と、第２インバータ（第２INV）１１３と、ギアボックス（以下、単に「ギア」という。）１１５と、マネジメントＥＣＵ（MG ECU）１１９とを備える。
【００２１】
蓄電器１０１は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給する。蓄電セルは、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池である。コンバータ１０３は、蓄電器１０１の直流出力電圧を直流のまま昇圧又は降圧する。第１インバータ１０５は、直流電圧を交流電圧に変換して３相電流を電動機１０７に供給する。また、第１インバータ１０５は、電動機１０７の回生動作時に入力される交流電圧を直流電圧に変換して蓄電器１０１に充電する。
【００２２】
電動機１０７は、ＨＥＶが走行するための動力を発生する。電動機１０７で発生したトルクは、ギア１１５を介して駆動軸１５１に伝達される。なお、電動機１０７の回転子はギア１１５に直結されている。また、電動機１０７は、回生ブレーキ時には発電機として動作し、電動機１０７で発電された電力は蓄電器１０１に充電される。内燃機関１０９は、ＨＥＶがシリーズ走行する際に発電機１１１を駆動するために用いられる。内燃機関１０９は、発電機１１１の回転子に直結されている。
【００２３】
発電機１１１は、内燃機関１０９の動力によって駆動され、電力を発生する。発電機１１１が発電した電力は、蓄電器１０１に充電されるか、電動機１０７に供給される。第２インバータ１１３は、発電機１１１が発生した交流電圧を直流電圧に変換する。第２インバータ１１３によって変換された電力は、蓄電器１０１に充電されるか、第１インバータ１０５を介して電動機１０７に供給される。
【００２４】
ギア１１５は、例えば５速相当の１段の固定ギアである。したがって、ギア１１５は、電動機１０７からの駆動力を、特定の変速比での回転数及びトルクに変換して、駆動軸１５１に伝達する。
【００２５】
マネジメントＥＣＵ１１９は、内燃機関１０９及び電動機１０７の各制御等を行う。なお、マネジメントＥＣＵ１１９の制御による内燃機関１０９の運転モードには、定点運転モードと出力追従運転モードがある。定点運転モード時、内燃機関１０９は、最も燃費の良い一定の回転数及びトルクで運転される。一方、出力追従運転モード時、内燃機関１０９は、要求出力に応じて必要な回転数及びトルクで運転される。また、マネジメントＥＣＵ１１９は、第１インバータ１０５及び第２インバータ１１３をそれぞれ構成するスイッチング素子をスイッチング制御する。
【００２６】
さらに、マネジメントＥＣＵ１１９は、図１に点線で示すように、蓄電器１０１の温度を示す情報、電動機１０７の回転数及びトルクを示す各情報、発電機１１１の回転数及びトルクを示す各情報、並びに、ＨＥＶのドライバのアクセル操作に応じたアクセルペダル開度（ＡＰ開度）を示す情報を取得する。なお、これらの情報は、各パラメータを検出するセンサ（図示せず）からマネジメントＥＣＵ１１９に送られる。マネジメントＥＣＵ１１９は、これら取得した情報に基づいて、内燃機関１０９の目標トルク（目標エンジントルク）及び目標回転数（目標エンジン回転数）を導出し、この目標エンジントルク及び目標エンジン回転数で示される運転点で運転するように内燃機関１０９及び第２インバータ１１３を制御する。
【００２７】
図２は、マネジメントＥＣＵ１１９の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、マネジメントＥＣＵ１１９は、内部抵抗導出部２０１と、消費部効率導出部２０３と、モータ要求出力算出部２０５と、消費部必要出力算出部２０７と、最適発電部出力導出部２０９と、運転モード決定部２１１と、内燃機関運転点導出部２１３とを有する。
【００２８】
以下、マネジメントＥＣＵ１１９の各構成要素の動作、及び、マネジメントＥＣＵ１１９による内燃機関１０９を制御するためのパラメータ（目標エンジントルク及び目標エンジン回転数）の導出方法について、図２及び図３〜図１３を参照して説明する。なお、以下の説明では、図３に示すように、コンバータ１０３及び蓄電器１０１をまとめて「蓄電部１２１」と呼ぶ。また、内燃機関１０９、発電機１１１及び第２インバータ１１３をまとめて「発電部１２３」と呼ぶ。さらに、第１インバータ１０５及び電動機１０７をまとめて「消費部１２５」と呼ぶ。
【００２９】
図４は、マネジメントＥＣＵ１１９による内燃機関１０９を制御するためのパラメータの導出方法を示すフローチャートである。図５〜図１３は、内燃機関１０９を制御するためのパラメータを導出する際にマネジメントＥＣＵ１１９が利用するマップを示す。なお、これらのマップは、マネジメントＥＣＵ１１９の内部に設けられたメモリ又はマネジメントＥＣＵ１１９がアクセス可能な外部のメモリに格納されている。
【００３０】
図４に示すように、内部抵抗導出部２０１は、蓄電器１０１の温度（バッテリ温度Ｔ）及び図５に示すバッテリ温度−内部抵抗マップに基づいて、蓄電器１０１の内部抵抗Ｒを導出する（ステップＳ１０１）。なお、内部抵抗導出部２０１は、蓄電器１０１から残容量（ＳＯＣ：State of Charge）及び蓄電器１０１の出力電圧（バッテリ電圧Ｖ）が得られる場合、図６に示すバッテリ電流−バッテリ電圧マップに基づいて、蓄電器１０１の出力電流（バッテリ電流Ｉ）を導出して、内部抵抗Ｒ＝バッテリ電圧Ｖ／バッテリ電流Ｉの計算式から内部抵抗Ｒを算出しても良い。あるいは、内部抵抗導出部２０１は、蓄電器１０１の出力電流（バッテリ電流Ｉ）及び蓄電器１０１の出力電圧（バッテリ電圧Ｖ）が得られる場合、内部抵抗Ｒ＝バッテリ電圧Ｖ／バッテリ電流Ｉの計算式から内部抵抗Ｒを算出しても良い。これらの場合、蓄電器１０１の経年劣化に伴う内部抵抗Ｒの変化を考慮することができる。
【００３１】
次に、消費部効率導出部２０３は、電動機１０７の回転数（モータ回転数ＮＥ）及びトルク（モータトルクＴｒ）、並びに、図７に示す消費部効率マップに基づいて、消費部１２５の効率（以下「消費部効率」という）ｍを導出する（ステップＳ１０３）。なお、消費部効率ｍとは、消費部１２５を構成する第２インバータ１１３と電動機１０７の総合効率である。
【００３２】
次に、モータ要求出力算出部２０５は、ＡＰ開度、モータ回転数ＮＥ及びモータトルクＴｒに基づいて、電動機１０７に要求された出力（以下「モータ要求出力」という）Ｐｍを算出する（ステップＳ１０４）。
【００３３】
次に、消費部必要出力算出部２０７は、モータ要求出力Ｐｍ及び消費部効率ｍに基づいて、以下に示す式（１）より、消費部１２５に要求された出力（以下「消費部必要出力」という）Ｍｒを算出する（ステップＳ１０５）。
Ｍｒ＝Ｐｍ／ｍ …（１）
【００３４】
次に、最適発電部出力導出部２０９は、消費部必要出力Ｍｒ、ステップＳ１０１で内部抵抗導出部２０１が導出した蓄電器１０１の内部抵抗Ｒ、及び図８に示す最適発電出力マップに基づいて、発電部１２３の最適な出力（以下「最適発電部出力」という）Ｇｏを導出する（ステップＳ１０７）。
【００３５】
なお、図９に示すように、発電部１２３を構成する内燃機関１０９、発電機１１１及び第２インバータ１１３の総合効率である発電部効率ｇは、発電部１２３の出力（以下「発電部出力」という）Ｇに応じて異なる。したがって、図８に示した最適発電出力マップは、蓄電器１０１の内部抵抗Ｒ毎に、蓄電部１２１、発電部１２３及び消費部１２５の各効率を併せた車両総合効率が最大となる発電部出力Ｇを、「発電部出力Ｇ≧消費部必要出力Ｍｒ」の範囲で求めることによって作成される。このようにして作成される最適発電出力マップにおいて、最適発電部出力Ｇｏは、消費部必要出力Ｍｒが所定値未満のとき、蓄電器１０１の内部抵抗Ｒが小さい方が高く、消費部必要出力Ｍｒが所定値以上のときは内部抵抗Ｒによらず同一である。
【００３６】
なお、車両総合効率は、以下に示す式（２）で表される。
車両総合効率＝ｇ×｛（１−Ｂ）＋Ｂ×ｂ｝×ｍ …（２）
但し、
ｇ：発電部効率
ｍ：消費部効率
ｂ：充放電効率（＝バッテリ効率×コンバータ効率）
Ｂ（蓄電部１２１を経由する割合）＝１−Ｍｒ／Ｇ （但し、Ｍ：消費部必要出力，Ｇ：発電部出力）
【００３７】
なお、充放電効率ｂを算出するために必要なパラメータであるバッテリ効率及びコンバータ効率は、それぞれ図１０に示すバッテリ効率マップ及び図１１に示すコンバータ効率マップから得られる。図１０に示すように、バッテリ効率は、蓄電器１０１の内部抵抗Ｒに応じて得られる。また、図１１に示すように、コンバータ効率は、目標電圧によって異なる。目標電圧は、電動機１０７の回転数（モータ回転数ＮＥ）及びトルク（モータトルクＴｒ）、並びに、図１２に示す目標電圧マップに基づいて得られる。
【００３８】
ステップＳ１０７の後、運転モード決定部２１１は、ステップＳ１０７で最適発電部出力導出部２０９が導出した最適発電部出力Ｇｏと、ステップＳ１０４でモータ要求出力算出部２０５が算出した消費部必要出力Ｍｒの大小関係（magnitude relation）を比較する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９で行った比較の結果、最適発電部出力Ｇｏが消費部必要出力Ｍｒより大きい（Ｇｏ＞Ｍｒ）の場合はステップＳ１１１に進み、運転モード決定部２１１は、内燃機関１０９を定点運転モードで制御すると決定する。一方、最適発電部出力Ｇｏが消費部必要出力Ｍｒ以下（Ｇｏ≦Ｍｒ）の場合はステップＳ１１３に進み、運転モード決定部２１１は、内燃機関１０９を出力追従運転モードで制御すると決定する。
【００３９】
ステップＳ１１１及びステップＳ１１３の後、内燃機関運転点導出部２１３は、ステップＳ１０７で最適発電部出力導出部２０９が導出した最適発電部出力Ｇｏ及び図１３に示す発電部最大効率点マップに基づいて、内燃機関１０９の目標トルク（目標エンジントルク）及び目標回転数（目標エンジン回転数）を導出する（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１５で内燃機関運転点導出部２１３が導出する目標エンジントルク及び目標エンジン回転数は、内燃機関１０９が定点運転モード又は出力追従運転モードで制御されるとき、発電部効率ｇが最大となる内燃機関１０９の運転点でのトルク及び回転数を示す。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態では、マネジメントＥＣＵ１１９が、蓄電器１０１の内部抵抗Ｒ、消費部効率ｍ及びモータ要求出力Ｐｍに基づいて最適発電出力マップを用いて最適発電部出力Ｇｏを導出した後、最適発電部出力Ｇｏに応じて内燃機関１０９の運転点を導出する。このように、内燃機関１０９の運転点を導出するまでの過程には、蓄電器１０１の内部抵抗Ｒ、消費部効率ｍ及び最適発電部出力Ｇｏが鑑みられている。また、最適発電出力マップは、発電部効率ｇ、消費部効率ｍ及び充放電効率ｂに基づいて設定されたマップである。したがって、内燃機関１０９を当該運転点で運転すれば、蓄電部１２１、発電部１２３及び消費部１２５の各効率を併せた車両総合効率が最も良くなる。
【符号の説明】
【００４１】
１０１ 蓄電器（BATT）
１０３ コンバータ(CONV)
１０５ 第１インバータ（第１INV）
１０７ 電動機（MOT）
１０９ 内燃機関（ENG）
１１１ 発電機（GEN）
１１３ 第２インバータ（第２INV）
１１５ ギアボックス
１１９ マネジメントＥＣＵ（MG ECU）
２０１ 内部抵抗導出部
２０３ 消費部効率導出部
２０５ モータ要求出力算出部
２０７ 消費部必要出力算出部
２０９ 最適発電部出力導出部
２１１ 運転モード決定部
２１３ 内燃機関運転点導出部
１２１ 蓄電部
１２３ 発電部
１２５ 消費部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機を有する発電部と、
ハイブリッド車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電器を有する蓄電部と、
前記蓄電部及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機を有する消費部と、を備えた前記ハイブリッド車両の制御装置であって、
前記蓄電器の状態を導出する蓄電器状態導出部と、
前記電動機の状態に基づいて導出される前記消費部の効率、並びに、前記ハイブリッド車両におけるアクセル操作に応じたアクセルペダル開度及び前記電動機の状態に基づく前記電動機に要求された出力から、前記消費部に要求された出力を導出する消費部必要出力導出部と、
前記蓄電器の状態に応じて、前記消費部に要求された出力に対応する最適な前記発電部の出力を導出する最適発電部出力導出部と、
前記最適な前記発電部の出力に対応する前記内燃機関の運転点を導出する内燃機関運転点導出部と、を備え、
前記内燃機関運転点導出部が導出した運転点で運転するよう前記内燃機関を制御することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置であって、
前記最適な前記発電部の出力と前記消費部に要求された出力の大小関係に応じて、前記内燃機関の運転モードを、一定の回転数及びトルクで運転される定点運転モード、及び前記ハイブリッド車両のドライバからの要求出力に応じて必要な回転数及びトルクで運転される出力追従運転モードのいずれかに決定する運転モード決定部を備え、
前記内燃機関運転点導出部は、前記運転モード決定部が決定した運転モードに応じて、前記最適な前記発電部の出力に対応する前記内燃機関の運転点を導出することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置であって、
前記最適発電部出力導出部が導出する前記最適な前記発電部の出力は、前記消費部に要求された出力に対し、前記蓄電器の状態毎に、前記蓄電部、前記発電部及び前記消費部の各効率を併せた車両総合効率が最大となる前記発電部の出力であることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置であって、
前記蓄電部は、前記蓄電器、及び前記蓄電器と前記発電部及び前記消費部の間で昇圧又は降圧を行うコンバータと、を有し、
前記車両総合効率は、前記コンバータの目標電圧に応じたコンバータ効率及び前記蓄電器の状態に応じたバッテリ効率に基づく充放電効率をパラメータの１つとして含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
内燃機関及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機を有する発電部と、
ハイブリッド車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電器を有する蓄電部と、
前記蓄電部及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機を有する消費部と、を備えた前記ハイブリッド車両の制御方法であって、
前記蓄電器の状態を導出し、
前記電動機の状態に基づいて導出される前記消費部の効率、並びに、前記ハイブリッド車両におけるアクセル操作に応じたアクセルペダル開度及び前記電動機の状態に基づく前記電動機に要求された出力から、前記消費部に要求された出力を導出し、
前記蓄電器の状態に応じて、前記消費部に要求された出力に対応する最適な前記発電部の出力を導出し、
前記最適な前記発電部の出力に対応する前記内燃機関の運転点を導出し、
前記導出した運転点で運転する前記内燃機関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。
【請求項１】
内燃機関及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機を有する発電部と、
ハイブリッド車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電器を有する蓄電部と、
前記蓄電部及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機を有する消費部と、を備えた前記ハイブリッド車両の制御装置であって、
前記蓄電器の状態を導出する蓄電器状態導出部と、
前記電動機の状態に基づいて導出される前記消費部の効率、並びに、前記ハイブリッド車両におけるアクセル操作に応じたアクセルペダル開度及び前記電動機の状態に基づく前記電動機に要求された出力から、前記消費部に要求された出力を導出する消費部必要出力導出部と、
前記蓄電器の状態に応じて、前記消費部に要求された出力に対応する最適な前記発電部の出力を導出する最適発電部出力導出部と、
前記最適な前記発電部の出力に対応する前記内燃機関の運転点を導出する内燃機関運転点導出部と、を備え、
前記内燃機関運転点導出部が導出した運転点で運転するよう前記内燃機関を制御することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置であって、
前記最適な前記発電部の出力と前記消費部に要求された出力の大小関係に応じて、前記内燃機関の運転モードを、一定の回転数及びトルクで運転される定点運転モード、及び前記ハイブリッド車両のドライバからの要求出力に応じて必要な回転数及びトルクで運転される出力追従運転モードのいずれかに決定する運転モード決定部を備え、
前記内燃機関運転点導出部は、前記運転モード決定部が決定した運転モードに応じて、前記最適な前記発電部の出力に対応する前記内燃機関の運転点を導出することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置であって、
前記最適発電部出力導出部が導出する前記最適な前記発電部の出力は、前記消費部に要求された出力に対し、前記蓄電器の状態毎に、前記蓄電部、前記発電部及び前記消費部の各効率を併せた車両総合効率が最大となる前記発電部の出力であることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置であって、
前記蓄電部は、前記蓄電器、及び前記蓄電器と前記発電部及び前記消費部の間で昇圧又は降圧を行うコンバータと、を有し、
前記車両総合効率は、前記コンバータの目標電圧に応じたコンバータ効率及び前記蓄電器の状態に応じたバッテリ効率に基づく充放電効率をパラメータの１つとして含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
内燃機関及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機を有する発電部と、
ハイブリッド車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電器を有する蓄電部と、
前記蓄電部及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機を有する消費部と、を備えた前記ハイブリッド車両の制御方法であって、
前記蓄電器の状態を導出し、
前記電動機の状態に基づいて導出される前記消費部の効率、並びに、前記ハイブリッド車両におけるアクセル操作に応じたアクセルペダル開度及び前記電動機の状態に基づく前記電動機に要求された出力から、前記消費部に要求された出力を導出し、
前記蓄電器の状態に応じて、前記消費部に要求された出力に対応する最適な前記発電部の出力を導出し、
前記最適な前記発電部の出力に対応する前記内燃機関の運転点を導出し、
前記導出した運転点で運転する前記内燃機関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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−８６６４３（Ｐ２０１２−８６６４３Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３３９８７（Ｐ２０１０−２３３９８７）
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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