ハイブリッド電気自動車の制御装置
【課題】良好な燃費性能を維持しつつ、電動機の温度上昇を防止することが可能なハイブリッド電気自動車の制御装置を提供する。
【解決手段】ハイブリッド電気自動車（１）は、内燃機関（２）と電動機（４）の動力で走行し、制御装置（２６）によって車速が設定速度ＶＳに維持されるように定速走行制御されている。制御装置（２６）は特に、勾配情報を取得する勾配情報取得手段（１７）と、走行路面が降坂である場合に、第１の制動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、第２の制動力Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ及び第３の制動力Ｐ＿ｍａｘのうち、最小の制動力が電動機（４）から出力されるように制御する制御手段（２６）とを備える。
【解決手段】ハイブリッド電気自動車（１）は、内燃機関（２）と電動機（４）の動力で走行し、制御装置（２６）によって車速が設定速度ＶＳに維持されるように定速走行制御されている。制御装置（２６）は特に、勾配情報を取得する勾配情報取得手段（１７）と、走行路面が降坂である場合に、第１の制動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、第２の制動力Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ及び第３の制動力Ｐ＿ｍａｘのうち、最小の制動力が電動機（４）から出力されるように制御する制御手段（２６）とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関とバッテリに蓄えられた電力を動力源として力行する電動機との少なくとも一方から出力される動力で走行するハイブリッド電気自動車に搭載され、走行速度を予め設定された設定速度に維持するように定速走行制御を行うハイブリッド電気自動車の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関、及び、バッテリに蓄えられた電力で動作可能な電動機（モータ）の少なくとも一方を動力源として走行可能なハイブリッド電気自動車が注目されている。ハイブリッド電気自動車では、減速時に電動機を回生制御させて発電し、得られた電力をバッテリに充電して蓄える。そして、力行時に当該充電した電力を用いて電動機を駆動させることにより、内燃機関の燃料消費量を削減し、燃費性能の改善を図っている。
【０００３】
ハイブリッド電気自動車などに用いられるモータは、高負荷作動時などにコイル温度が規定値を超えて上昇した場合、モータ保護のために最大トルクを制限し、発熱を抑制するための制御が広く実施されている。また、特許文献１では、勾配情報を取得するための勾配情報取得手段の一種であるナビゲーション装置を利用して、勾配情報を含むＧＰＳ信号を受信することにより走行路面を把握している。そして、把握した走行路面に基づいて走行時のモータの温度変化を事前に予測し、温度が規定値を超えると予測される場合には、モータの冷却水路に予め冷却水を循環させることでモータコイルの温度上昇を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２４６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１では、モータ温度上昇に備えて、冷却水を冷却するためのラジエータや、冷却水を循環させるための循環ポンプ等を駆動させる必要があるために、それらの駆動損失が生じる。その結果、ハイブリッド電気自動車における内燃機関の燃料消費量の削減率が低下してしまい、燃費性能が悪化してしまうという問題点がある。また、特許文献１ではモータの発熱自体を抑制するための対策が特になされていないため、ラジエータなどの冷却手段が大型化してしまうという問題点も有している。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、良好な燃費性能を維持しつつ、電動機の過度な温度上昇を防止することが可能なハイブリッド電気自動車の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るハイブリッド電気自動車の制御装置は上記課題を解決するために、内燃機関とバッテリに蓄えられた電力を動力源として力行する電動機との少なくとも一方から出力される動力で走行するハイブリッド電気自動車に搭載され、走行速度を予め設定された設定速度に維持するように定速走行制御を行うハイブリッド電気自動車の制御装置であって、走行路面の平均勾配及び勾配継続距離を含む勾配情報を取得する勾配情報取得手段と、前記取得した勾配情報に基づいて前記走行路面が降坂であると判定された場合に、走行速度を前記設定速度に維持するために要求される第１の制動力、降坂開始地点から降坂終了地点までに前記バッテリの充電量が上限値に達するために要求される第２の制動力、及び、前記電動機が出力可能な最大制動力である第３の制動力のうち、最小の制動力が前記電動機から出力されるように前記電動機を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、降坂走行時に電動機から出力される制動力を第１の制動力から第３の制動力のうち最小のものに設定することにより、電動機から出力される制動力を抑制し、電動機の温度上昇を軽減することができる。このような温度上昇の抑制は専ら電動機の出力制御によって実現でき、上記特許文献１のような冷却水を冷却するためのラジエータや、冷却水を循環させるための循環ポンプ等の駆動損失がないため、燃費性能を良好に確保することができる。
【０００９】
この場合、前記制御手段は、前記電動機から出力される制動力が前記第１の制動力より小さい場合に、エンジンブレーキをかけることによって前記設定速度が維持されるように前記内燃機関を制御するとよい。本態様では、電動機による制動力が走行速度を予め設定された設定速度に維持するために要求される第１の制動力に満たない場合には、エンジンブレーキをかけることによって足りない制動力を補てんすることができる。これにより、降坂走行時に車両が加速することによって走行速度が設定速度から乖離することがないように、走行速度を維持することができる。
【００１０】
また、前記制御手段は、前記取得した勾配情報に基づいて前記走行路面が登坂であると判定された場合に、走行速度を前記設定速度に維持するために要求される第１の駆動力、降坂開始地点から降坂終了地点までに前記バッテリの充電量が下限値に達するために要求される第２の駆動力、及び、前記電動機が出力可能な最大駆動力である第３の駆動力のうち、最小の駆動力が前記電動機から出力されるように前記電動機を制御するとよい。この態様によれば、登坂走行時に電動機から出力される駆動力を第１の駆動力から第３の駆動力のうち最小のものに設定することにより、電動機から出力される駆動力を抑制し、電動機の温度上昇を軽減することができる。このような温度上昇の抑制は専ら電動機の出力制御によって実現でき、上記特許文献１のような冷却水を冷却するためのラジエータや、冷却水を循環させるための循環ポンプ等の駆動損失がないため、燃費性能を良好に確保することができる。
【００１１】
この場合、前記制御手段は、前記電動機から出力される駆動力が前記第１の駆動力より小さい場合に、前記内燃機関から出力される駆動力によって前記設定速度が維持されるように前記内燃機関を制御するとよい。この態様では、電動機による駆動力が走行速度を予め設定された設定速度に維持するために要求される第１の駆動力に満たない場合には、内燃機関の出力によって足りない駆動力を補てんすることができる。これにより、登坂走行時に車両が減速することによって走行速度が設定速度から乖離することがないように、走行速度を維持することができる。
【００１２】
好ましくは、前記電動機を冷却するための冷却手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電動機の出力に基づいて降坂終了地点又は登坂終了地点における前記電動機の温度を予測し、該予測した温度が所定温度値より高い場合に前記冷却手段を作動させるとよい。この場合、上述したように電動機の温度上昇を抑制した場合であっても、降坂終了地点又は登坂終了地点における電動機の予測温度が高温に達してしまう場合には、冷却手段を作動させることによって電動機の冷却を行うことができる。本発明では、このように冷却手段を設けた場合であっても、その前提として上述のように電動機を制御することによって、電動機における発熱量が予め抑制されているので、冷却手段を小型化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、降坂走行時に電動機から出力される制動力を第１の制動力から第３の制動力のうち最小のものに設定することにより、電動機から出力される制動力を抑制し、電動機の温度上昇を軽減することができる。このような温度上昇の抑制は専ら電動機の出力制御によって実現でき、上記特許文献１のような冷却水を冷却するためのラジエータや、冷却水を循環させるための循環ポンプ等の駆動損失がないため、燃費性能を良好に確保することができる。
【００１４】
また、登坂走行時に電動機から出力される駆動力を第１の駆動力から第３の駆動力のうち最小のものに設定することにより、電動機から出力される駆動力を抑制し、電動機の温度上昇を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るハイブリッド電気自動車の全体構成を概念的に示すブロック図である。
【図２】本発明に係るハイブリッド電気自動車が備えるモータ用の冷却システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係るハイブリッド電気自動車が下り勾配を有する走行路面を走行する様子を模式的に示す模式図である。
【図４】本発明に係るハイブリッド電気自動車が下り勾配を有する走行路面を走行する際に実行される制御内容を示すフローチャート図である。
【図５】モータの制動力の設定方法を示すグラフ図である。
【図６】本発明に係るハイブリッド電気自動車が下り勾配を有する走行路面を走行する際のモータの温度推移を示すグラフ図である。
【図７】本発明に係るハイブリッド電気自動車が下り勾配を有する走行路面を走行する際のモータの積算熱量の推移を示すグラフ図である。
【図８】本発明に係るハイブリッド電気自動車が上り勾配を有する走行路面を走行する様子を模式的に示す模式図である。
【図９】本発明に係るハイブリッド電気自動車が上り勾配を有する走行路面を走行する際に実行される制御内容を示すフローチャート図である。
【図１０】モータ４の駆動力の設定方法を示すグラフ図である。
【図１１】本発明に係るハイブリッド電気自動車におけるモータの出力、温度、バッテリのＳＯＣ、走行路面の標高の推移を併せて示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１７】
まず、図１を参照して、本発明に係るハイブリッド電気自動車１の全体構成について説明する。ここに図１は、本発明に係るハイブリッド電気自動車１の全体構成を概念的に示すブロック図である。
【００１８】
ハイブリッド電気自動車１はパラレル式ハイブリッド電気自動車であり、ディーゼルエンジン２（以下、「エンジン２」と称する）の出力軸にクラッチ３の入力軸が連結されており、クラッチ３の出力軸にモータ４の回転軸を介して変速機５の入力軸が連結されている。変速機５の出力軸には、プロペラシャフト６、差動装置７及び駆動軸８を介して左右の駆動輪９が接続されている。
【００１９】
エンジン２は、ハイブリッド電気自動車１の動力源の一つとして機能する内燃機関である。エンジン２はディーゼルエンジンであり、例えば燃焼室において空気を高温圧縮し燃料を噴射することで、自然発火を利用した燃焼による爆発力によって生じるピストンの往復運動を出力軸の回転運動に変換することが可能に構成されている。
【００２０】
クラッチ３は、エンジン２の出力軸とモータ４の回転軸との間に設けられており、これらの機械的な接続状態を切り替え可能に構成された動力伝達機構である。クラッチ３が接続されている場合、エンジン２の出力軸はモータ４の回転軸に機械的に接続されるため、駆動輪９はエンジン２の出力軸及びモータ４の回転軸の双方に接続されることとなる。一方、クラッチ３が切断されている場合、エンジン２の出力軸はモータ４の回転軸と機械的に切断されるため、駆動輪９にはモータ４の回転軸のみが変速機５を介して機械的に接続されることとなる。
【００２１】
モータ４は、力行時にはバッテリ１１に蓄えられた電力を用いて力行駆動することによりハイブリッド電気自動車１の動力源の一つとして機能すると共に、回生時にはバッテリ１１を充電するための電力を発電する発電機として機能する電動機である。
【００２２】
ここで、モータ４には、高負荷作動時などにコイル温度が規定値を超えて上昇した場合に作動する冷却システム２０が備えられている。図２は本発明に係るハイブリッド電気自動車１が備えるモータ４用の冷却システム２０の構成を示すブロック図である。
【００２３】
冷却システム２０は、冷却水が流れる冷却配管２１、冷却配管２１に冷却水を循環させるための循環ポンプ２２、モータ４及びインバータ１０によって加熱された冷却水を冷却するためのラジエータ２３、ラジエータ２３の冷却効率を向上させるための送風ファン２４を含んでなる。循環ポンプ２２及び送風ファン２４の駆動電力は、エンジン２で駆動されるオルタネータ(不図示)又はバッテリ１１からインバータ１０を介して供給される。
【００２４】
再び図１に戻って、変速機５は、エンジン２及びモータ４から出力される動力を変換し、プロペラシャフト６、差動装置７及び駆動軸８を介して左右の駆動輪９に伝達する変速機である。尚、変速機５の変速比は、段階的に可変であってもよいし、連続的に可変であってもよい。
【００２５】
バッテリ１１は、モータ４を力行するための電力供給源として機能する、充電可能な蓄電池である。バッテリ１１には直流電力が蓄えられており、当該直流電力はインバータ１０によって交流変換された後、モータ４に供給される。一方、モータ４の回生時に発電された電力は、インバータ１０によって直流変換された後、バッテリ１１に供給されることによって充電される。
【００２６】
クラッチ３が接続状態にある場合、エンジン２の出力軸はモータ４の回転軸と機械的に接続されるため、駆動輪９はエンジン２の出力軸及びモータ４の回転軸の双方と接続される。この場合、モータ４の力行時には、駆動輪９にはエンジン２の出力トルクとモータ４の出力トルクの双方が変速機５を介して伝達される。即ち、駆動輪９を駆動させるためのトルクの一部はエンジン２から供給されると共に、残りはモータ４から供給される。また、走行中にバッテリ１１の充電量が少なくなった場合には、エンジン２の出力トルクの一部を用いて駆動輪９を駆動しつつ、エンジン２の出力トルクの残りを用いてモータ４を回生駆動させることにより、バッテリ１１を充電することもできる。一方、ハイブリッド電気自動車１の制動時には、モータ４を回生駆動することによって発電機として機能させ、バッテリ１１を充電することもできる。
【００２７】
クラッチが切断されている場合（即ち、接続状態にない場合）には、エンジン２の出力軸はモータ４の回転軸と機械的に切断され、駆動輪９にはモータ４の回転軸のみが変速機５を介して機械的に接続される。この場合、モータ４の力行時には、駆動輪９にエンジン２の出力トルクは伝達されず、モータ４の出力トルクのみが伝達される。即ち、ハイブリッド電気自動車１の走行は、専ら、バッテリ１１に蓄えられた電力を用いてモータ４を駆動することによって行われる。一方、ハイブリッド電気自動車１の制動時には、モータ４を回生駆動することによって発電機として機能させ、バッテリ１１を充電することができる。
【００２８】
バッテリ充電量検出手段１５は、例えばバッテリ１１に印加される電流及び電圧をモニタするバッテリ電流センサやバッテリ電圧センサからなり、バッテリ１１の充電量（ＳＯＣ）を検出可能な検出手段である。また、車速センサ１６はハイブリッド電気自動車１の走行速度を検出するためのセンサたる走行速度検出手段である。また、ナビゲーション装置１７はハイブリッド電気自動車の位置情報及び走行路面の勾配情報（位置情報）としてＧＰＳ信号をＧＰＳ通信衛星から受信するための勾配情報取得手段である。
【００２９】
車両ＥＣＵ２６は、エンジンＥＣＵ２７、インバータＥＣＵ２８及びバッテリＥＣＵ２９、並びにバッテリ充電量検出手段１５、車速センサ１６及びナビゲーション装置１７などから取得した各種情報に基づいて、ハイブリッド電気自動車１の動作全体を制御可能に構成された電子制御ユニットである。具体的には、車両ＥＣＵ２６は、エンジンＥＣＵ２７、インバータＥＣＵ２８及びバッテリＥＣＵ２９に制御信号を送受信することによって、エンジン２、クラッチ３、モータ４及び変速機５をはじめとするハイブリッド電気自動車１を構成する各部位の動作状態を制御する。
【００３０】
エンジンＥＣＵ２７は、エンジン２の動作に必要な各種制御を行うための電子制御ユニットであり、例えば、車両ＥＣＵ２６によって設定されたエンジン２から出力すべきトルクを出力可能なようにエンジン２における燃料の噴射量や噴射タイミングなどを制御する。
【００３１】
インバータＥＣＵ２８は、インバータ１０の動作に必要な各種制御を行うための電子制御ユニットであり、例えば、車両ＥＣＵ２６によって設定されたモータ４から出力すべきトルクを出力可能なようにインバータ１０を制御することにより、モータ４を力行又は回生駆動するように制御する。
【００３２】
バッテリＥＣＵ２９は、バッテリ充電量検出手段１５からの情報を、車両ＥＣＵ２６を介して取得することにより、バッテリ１１の充電量を求め、当該求めたＳＯＣを車両ＥＣＵ２６に送信する。
【００３３】
上述の車両ＥＣＵ２６、エンジンＥＣＵ２７、インバータＥＣＵ２８及びバッテリＥＣＵ２９は、それぞれＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成される電子制御ユニットであり、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する各種制御を実行することが可能に構成されている。これらの各種の制御の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではない。
【００３４】
続いて、以上のように構成されたハイブリッド電気自動車１の具体的な動作について説明する。ここでハイブリッド電気自動車１は、走行速度Ｖがドライバーによって予め設定された設定速度Ｖｓに維持されるように定速走行制御（いわゆるオートクルーズ制御）下におかれている。
【００３５】
まず図３及び図４を参照して、ハイブリッド電気自動車１の走行路面が下り勾配を有しており、走行速度Ｖをモータ４の回生制動力によって設定速度Ｖｓに維持する場合に実行される制御内容について説明する。図３は本発明に係るハイブリッド電気自動車１が下り勾配を有する走行路面を走行する様子を模式的に示す模式図であり、図４は、本発明に係るハイブリッド電気自動車１が下り勾配を有する走行路面を走行する際に実行される制御内容を示すフローチャート図である。
【００３６】
図３に示すように、ハイブリッド電気自動車１は降坂開始地点Ａから降坂終了地点Ｂにかけて続く下り勾配を有する走行路面を走行しており、その走行速度Ｖは定速走行制御によって設定速度Ｖｓに維持されている。
【００３７】
図４に示すように、まず車両ＥＣＵ２６は、ドライバーによって指定された設定速度Ｖｓ、及び、ナビゲーション装置１７からＧＰＳ信号を取得することによって走行路面の勾配情報を取得する（ステップＳ１０１＆Ｓ１０２）。続いて、車両ＥＣＵ２６は、前記取得した設定速度Ｖｓ及び勾配情報に基づいて、ハイブリッド電気自動車１の走行速度Ｖを設定速度Ｖｓに維持するために必要な第１の制動力であるＰ＿ｒｅｑ＿ｒを算出する（ステップＳ１０３）。続いて、車両ＥＣＵ２６は、バッテリ充電量検出手段１５から検出したバッテリ１１のＳＯＣ及び勾配情報に基づいて、降坂開始地点Ａから降坂終了地点Ｂまでに前記バッテリが満充電となるために要求される第２の制動力であるＰ＿ｓｏｃ＿ｒを算出する（ステップＳ１０４）。続いて、車両ＥＣＵ２６は、メモリ等の記憶手段（図不示）に予め記憶されたモータ４の最大制動力である第３の制動力たるＰ＿ｍａｘを取得する（ステップＳ１０５）。
【００３８】
続いて、車両ＥＣＵ２６はステップＳ１０６からＳ１０８においてＰ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ、Ｐ＿ｍａｘの大小を比較し、それらのうち最小のものをモータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒに設定する（ステップＳ１０９乃至Ｓ１１１）。ここで図５を参照して、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒの設定方法について、具体例を用いて詳細に説明する。図５はモータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒの設定方法を示すグラフ図である。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｍａｘの順で制動力が大きくなる場合、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒを仮にＰ＿ｓｏｃ＿ｒより大きなＰ＿ｒｅｑ＿ｒに設定すると、降坂走行途中でバッテリ１１のＳＯＣが上限値に達してしまい、それ以上充電することができなくなってしまう。つまり、モータ４が高負荷作動状態となり、モータ４が過度に発熱してしまう。この場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒとして最小値であるＰ＿ｓｏｃ＿ｒに設定することによって、モータ４の温度上昇を抑制することができる。このような温度上昇の抑制は専らモータ４の制動力制御によって実現できるため、冷却水を冷却するためのラジエータや、冷却水を循環させるための循環ポンプ等の駆動損失がなく、良好な燃費性能を得ることができる。また、この時、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒはＰ＿ｓｏｃ＿ｒに設定されているので、バッテリ１１のＳＯＣは、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達するタイミングで上限値に達するように制御される。その結果、バッテリ１１の充電効率も良好に確保することができる。
【００４０】
尚、図５（ａ）の場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒが走行速度Ｖを設定速度Ｖｓに維持するための第１の制動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒより小さく設定されているため、エンジンブレーキ又はサービスブレーキからの制動力を補助的に加えることによって、設定速度Ｖｓを維持するとよい。これにより、降坂走行時にハイブリッド電気自動車１が加速することによって走行速度Ｖが設定速度Ｖｓから乖離することを防止することができる。
【００４１】
図５（ｂ）に示すように、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒの順で制動力が大きくなる場合、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒはＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒは選択できない。また、仮にモータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒを仮にＰ＿ｒｅｑ＿ｒより大きなＰ＿ｍａｘに設定すると、必要以上に走行速度Ｖが減速してしまい、定速走行状態を維持できなくなってしまう（即ち、定速走行制御におけるドライバビリティが悪化してしまう）。この場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒをＰ＿ｒｅｑ＿ｒに設定することによって、ドライバビリティを確保可能な範囲内で、モータ４を回生駆動させてバッテリ１１の充電量の回復を図ることができる。
【００４２】
図５（ｃ）に示すように、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒの順で制動力が大きくなる場合、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒは共にＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため選択できない。その結果、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒとしてＰ＿ｍａｘが選択される。この場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒは第１の制動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒより小さいため、図５（ａ）の場合と同様に、エンジンブレーキ又はサービスブレーキからの制動力を補助的に加えることによって、設定車速Ｖｓを維持するとよい。また、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒがＰ＿ｓｏｃ＿ｒより小さく設定されているため、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達した際にバッテリ１１のＳＯＣを上限値まで回復することができないが、ドライバビリティを悪化させない範囲内でバッテリ１１の充電量の回復を図ることができる。
【００４３】
図５（ｄ）に示すように、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒの順で制動力大きくなる場合、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒはＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため選択できない。また、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒを仮にＰ＿ｍａｘに設定すると、降坂走行途中でバッテリ１１のＳＯＣが上限値に達してしまい、それ以上充電することができなくなってしまう。つまり、モータ４が高負荷作動状態となり、モータ４が過度に発熱してしまうおそれがある。この場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒとして最小値であるＰ＿ｓｏｃ＿ｒを設定することによって、モータ４の温度上昇を抑制することができる。また、この時、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒがＰ＿ｓｏｃ＿ｒに設定されているので、バッテリ１１のＳＯＣは、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達するタイミングで上限値に達するように制御される。そのため、バッテリ１１の充電効率も良好に確保することができる。
【００４４】
尚、図５（ｄ）の場合、図５（ａ）の場合と同様に、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒが走行速度Ｖを設定速度Ｖｓに維持するための第１の制動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒより小さく設定されているため、エンジンブレーキ又はサービスブレーキからの制動力を補助的に加えることによって、設定車速Ｖｓを維持するとよい。これにより、降坂走行時にハイブリッド電気自動車１が加速することによって走行速度Ｖが設定速度Ｖｓから乖離することがないように、走行速度Ｖを維持することができる。
【００４５】
図５（ｅ）に示すように、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ、Ｐ＿ｍａｘの順で制動力が大きくなる場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒとしてＰ＿ｒｅｑ＿ｒが選択される。この場合、定速走行制御における設定速度Ｖｓを維持できるので、ドライバビリティを確保可能な範囲内で、モータ４を回生駆動させてバッテリ１１のＳＯＣの回復を図ることができる。
【００４６】
図５（ｆ）に示すように、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒの順で制動力が大きくなる場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒとしてＰ＿ｍａｘが選択される。
この場合、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒが共にＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため選択できない。その結果、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒとしてＰ＿ｍａｘが選択されることとなる。この場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒが第１の制動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒより小さく設定されているため、図５（ａ）及び（ｃ）の場合と同様に、エンジンブレーキ又はサービスブレーキをモータ４の制動力に加えて補助的にかけることによって、設定速度Ｖｓを維持するとよい。また、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒがＰ＿ｓｏｃ＿ｒより小さいため、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達した際にバッテリ１１のＳＯＣを上限値まで回復することができないが、ドライバビリティを悪化させない範囲内でバッテリ１１の充電量の回復を図ることができる。
【００４７】
再び図４に戻って、ステップＳ１０９からＳ１１１にて、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒが設定されると、車両ＥＣＵ２６は当該設定された制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒでモータ４を回生駆動させた状態で、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達した際のモータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅを算出する（ステップＳ１１２）。尚、モータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅの具体的な算出方法については後述する。
【００４８】
続いて車両ＥＣＵ２６は、算出したモータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅが予め設定されたモータ温度基準値Ｔｃｒｉ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１３）。ここで、モータ温度基準値Ｔｃｒｉはモータ４を正常に動作可能な温度範囲の上限値を規定する閾値である。Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅがＴｃｒｉ以下である場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、車両ＥＣＵ２６は冷却システム２０の送風ファン２４を作動させる必要がないとして、送風ファン２４をＯＦＦに設定し（ステップＳ１１４）、ステップＳ１０９からＳ１１１において設定された制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒでモータ４を制御する（ステップＳ１１５）。
【００４９】
一方、Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅがＴｃｒｉより高い場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）、車両ＥＣＵ２６はモータ４の温度がＴｃｒｉを超過させないための最高出力であるＰ＿ｍｏｔ＿ｔｍｐ、及び、送風ファン２４の作動時間であるｔ＿ｆａｎを算出する（ステップＳ１１６＆Ｓ１１７）。尚、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｔｍｐ及びｔ＿ｆａｎの算出方法については後述する。
【００５０】
続いて車両ＥＣＵ２６は算出したｔ＿ｆａｎが、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達するまでに要する時間であるｔｃ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１８）。ｔ＿ｆａｎがｔｃ以下である場合（ステップＳ１１８：ＹＥＳ）、車両ＥＣＵ２６は送風ファン２４を駆動することによってモータ４を冷却しつつ（ステップＳ１１９）、ステップＳ１０９からＳ１１１にて設定された制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒでモータ４を制御する（ステップＳ１１５）。
【００５１】
一方、ｔ＿ｆａｎがｔｃより長い場合（ステップＳ１１８：ＮＯ）、制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒをステップＳ１１６にて算出したＰ＿ｍｏｔ＿ｔｍｐに設定し直し（ステップＳ１２０）、モータ４の出力を制御する（ステップＳ１１５）。
【００５２】
ここで図６を参照して、ステップＳ１１６におけるモータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅの算出方法について説明する。図６は本発明に係るハイブリッド電気自動車１が下り勾配を有する走行路面を走行する際のモータ４の温度推移を示すグラフ図である。
【００５３】
次式により算出される。
【００５４】
から、降坂開始地点Ａから降坂終了地点Ｂに至るまでの間のモータ４の温度上昇は、次式により予測される。
ここで、Ｃｍはモータ熱容量[J/deg]、ＬＡＢはＡ−Ｂ間距離[km]、ＶＳは設定速度である。そして、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達した際のモータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅは、次式により算出される。
Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅ＝Ｔｍ＋ΔＴＡＢ （４）
【００５５】
続いて図７を参照して、ステップＳ１１７における送風ファン２４の作動時間ｔ＿ｆａｎの算出方法について説明する。図７は本発明に係るハイブリッド電気自動車１が下り勾配を有する走行路面を走行する際のモータ４の積算熱量の推移を示すグラフ図である。
【００５６】
モータ４の温度がＴｃｒｉを超過させないための最高出力であるＰ＿ｍｏｔ＿ｔｍｐは、上記（３）式に（１）（２）式を代入してモータ出力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒ[kW]について解いた式において、ΔＴＡＢ＝（Ｔｃｒｉ―Ｔｍ）とすることにより、次式により算出される。
これを用いて、モータ出力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒ[kW]でモータ４を駆動させた場合に、
モータ４の温度がＴｃｒｉを超過させないために必要な冷却量
また、ラジエータに要求される放熱量は、
である。ここでηｒａｄは熱交換機温度効率[%]、Ｒｒａｄは熱交換機熱抵抗[deg/W]、Ｔａは大気温度[deg]である。これにより、送風ファンの動作時間ｔ＿ｆａｎは次式により算出される。
【００５７】
次に、図８及び図９を参照して、ハイブリッド電気自動車１の走行路面が上り勾配を有しており、走行速度Ｖをモータ４の力行駆動力によって設定速度Ｖｓに維持する場合に実行される制御内容について説明する。図８は本発明に係るハイブリッド電気自動車１が上り勾配を有する走行路面を走行する様子を模式的に示す模式図であり、図９は、本発明に係るハイブリッド電気自動車１が上り勾配を有する走行路面を走行する際に実行される制御内容を示すフローチャート図である。
【００５８】
図８に示すように、ハイブリッド電気自動車１は登坂開始地点Ｃから登坂終了地点Ｄにかけて続く上り勾配を有する走行路面を走行しており、その走行速度Ｖは定速走行制御によって設定速度Ｖｓに維持されている。
【００５９】
図９に示すように、まず車両ＥＣＵ２６は、ドライバーによって指定された設定速度Ｖｓ、及び、ＧＰＳ受信機１７からＧＰＳ信号を取得することによって走行路面の勾配情報を取得する（ステップＳ２０１＆Ｓ２０２）。続いて、車両ＥＣＵ２６は、前記取得した設定速度Ｖｓ及び勾配情報に基づいて、ハイブリッド電気自動車１の走行速度Ｖを設定速度Ｖｓに維持するために必要な第１の駆動力であるＰ＿ｒｅｑ＿ｄを算出する（ステップＳ２０３）。続いて、車両ＥＣＵ２６は、バッテリ充電量検出手段１５から検出したバッテリ１１のＳＯＣ及び勾配情報に基づいて、登坂開始地点Ｃから登坂終了地点Ｄまでに前記バッテリの充電量を使い果たすために要求される第２の駆動力であるＰ＿ｓｏｃ＿ｄを算出する（ステップＳ２０４）。続いて、車両ＥＣＵ２６は、メモリ等の記憶手段（図不示）に予め記憶されたモータ４の最大駆動力である第３の駆動力たるＰ＿ｍａｘを取得する（ステップＳ２０５）。
【００６０】
続いて、車両ＥＣＵ２６はステップＳ２０６からＳ２０８においてＰ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄ、Ｐ＿ｍａｘの大小を比較し、それらのうち最小のものをモータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄに設定する（ステップＳ２０９乃至Ｓ２１１）。ここで図１０を参照して、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄの設定方法について、具体例を用いて詳細に説明する。図１０はモータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄの設定方法を示すグラフ図である。
【００６１】
図１０（ａ）に示すように、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｍａｘの順で駆動力が大きくなる場合、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄを仮にＰ＿ｒｅｑ＿ｄに設定すると、登坂走行途中でバッテリ１１のＳＯＣを使い果たしてしまい、それ以上モータ４を力行駆動させることができなくなってしまう。つまり、モータ４が高負荷作動状態となり、モータ４が過度に発熱してしまう。この場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄとして最小値であるＰ＿ｓｏｃ＿ｄに設定することによって、モータ４が高負荷作動状態に陥ることを回避することによってモータ４の温度上昇を抑制することができる。このような温度上昇の抑制は専らモータ４の駆動力制御によって実現できるため、冷却水を冷却するためのラジエータや、冷却水を循環させるための循環ポンプ等の駆動損失がなく、良好な燃費性能を得ることができる。また、この時、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄがＰ＿ｓｏｃ＿ｄに設定されているので、バッテリ１１のＳＯＣは、ハイブリッド電気自動車１が登坂終了地点Ｄに到達するタイミングで下限値に達するように制御されるので、バッテリ１１の充電量の使用効率も良好に確保することができる。
【００６２】
尚、図１０（ａ）の場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄが走行速度Ｖを設定速度Ｖｓに維持するための第１の駆動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄより小さく設定されているため、エンジン２から駆動力を補助的に加えることによって、設定速度Ｖｓを維持するとよい。これにより、登坂走行時にハイブリッド電気自動車１が減速することによって走行速度Ｖが設定速度Ｖｓから乖離することがないように、走行速度Ｖを維持することができる。
【００６３】
図１０（ｂ）に示すように、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄの順で駆動力が大きくなる場合、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄはＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄを選択することはできない。また、仮にモータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄを仮にＰ＿ｍａｘに設定すると、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄより大きな駆動力が発生してしまい、必要以上に走行速度Ｖが加速してしまい、定速走行状態を維持できなくなってしまう（即ち、定速走行制御におけるドライバビリティが悪化してしまう）。この場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄをＰ＿ｒｅｑ＿ｄに設定することによって、ドライバビリティを確保可能な範囲内で、モータ４を力行駆動させてバッテリ１１の充電量の効率的な使用を図ることができる。
【００６４】
図１０（ｃ）に示すように、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄの順で駆動力が大きくなる場合、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄは共にＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため、選択することはできない。その結果、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄとしてＰ＿ｍａｘが選択される。この場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄが第１の駆動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄより小さく設定されているため、図１０（ａ）の場合と同様に、エンジン２からの出力を補助的に加えることによって、設定速度Ｖｓを維持するとよい。また、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄがＰ＿ｓｏｃ＿ｄより小さく設定されているため、ハイブリッド電気自動車１が登坂終了地点Ｄに到達した際にバッテリ１１のＳＯＣを下限値まで使い果たすことができないが、ドライバビリティを悪化させない範囲内でバッテリ１１のＳＯＣの効率的な消費を行うことができる。
【００６５】
図１０（ｄ）に示すように、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄ、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄの順で駆動力大きくなる場合、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄはＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため選択することができない。また、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄを仮にＰ＿ｍａｘに設定すると、登坂走行途中でバッテリ１１のＳＯＣが下限値に達してしまい、それ以上消費することができなくなってしまう。つまり、モータ４が高負荷作動状態となり、モータ４が過度に発熱してしまうおそれがある。この場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄとして最小値であるＰ＿ｓｏｃ＿ｄを設定することによって、モータ４が高負荷作動状態に陥ることを回避することによってモータ４の温度上昇を抑制することができる。また、この時、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄがＰ＿ｓｏｃ＿ｄであるので、バッテリ１１のＳＯＣは、ハイブリッド電気自動車１が登坂終了地点Ｄに到達するタイミングで下限値に達するように制御されるので、バッテリ１１のＳＯＣの消費効率も良好に確保することができる。
【００６６】
尚、図１０（ｄ）の場合、図１０（ａ）の場合と同様に、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄが走行速度Ｖを設定速度Ｖｓに維持するための第１の駆動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄより小さく設定されているため、エンジン２の出力を補助的に加えることによって、設定車速Ｖｓを維持するとよい。これにより、登坂走行時にハイブリッド電気自動車１が減速することによって走行速度Ｖが設定速度Ｖｓから乖離することがないように、走行速度Ｖを維持することができる。
【００６７】
図１０（ｅ）に示すように、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄ、Ｐ＿ｍａｘの順で駆動力が大きくなる場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄとしてＰ＿ｒｅｑ＿ｄが選択される。この場合、定速走行制御における設定速度Ｖｓを維持できるので、ドライバビリティを確保可能な範囲内で、モータ４を力行駆動させてバッテリ１１のＳＯＣの消費することができる。
【００６８】
図１０（ｆ）に示すように、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄの順で駆動力が大きくなる場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄとしてＰ＿ｍａｘが選択される。
この場合、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄが共にＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため選択することができない。その結果、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄとしてＰ＿ｍａｘが選択されることとなる。この場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒが第１の駆動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄより小さく設定されているため、図１０（ａ）及び（ｃ）の場合と同様に、エンジン２の出力を補助的に加えることによって、設定速度Ｖｓを維持するとよい。また、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄがＰ＿ｓｏｃ＿ｄより小さく設定されるため、ハイブリッド電気自動車１が登坂終了地点Ｄに到達した際にバッテリ１１のＳＯＣを下限値まで消費することができないが、ドライバビリティを悪化させない範囲内でバッテリ１１の充電量の消費することができる。
【００６９】
再び図９に戻って、ステップＳ２０９からＳ２１１にて、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄが設定されると、車両ＥＣＵ２６は当該設定された駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄでモータ４を力行駆動させた状態で、ハイブリッド電気自動車１が登坂終了地点Ｄに到達した際のモータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｄ＿ｅを算出する（ステップＳ２１２）。尚、モータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｄ＿ｅの算出方法については、上記Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅの算出方法と同様である。
【００７０】
続いて車両ＥＣＵ２６は、算出したモータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｄ＿ｅが予め設定されたモータ温度基準値Ｔｃｒｉ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２１３）。Ｔ＿ｍｏｔ＿ｄ＿ｅがＴｃｒｉ以下である場合（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）、車両ＥＣＵ２６は冷却システム２０の送風ファン２４を作動させる必要がないとして、送風ファン２４をＯＦＦに設定し（ステップＳ２１４）、ステップＳ２０９からＳ２１１において設定された駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄでモータ４を制御する（ステップＳ２１５）。
【００７１】
一方、Ｔ＿ｍｏｔ＿ｄ＿ｅがＴｃｒｉより高い場合（ステップＳ２１３：ＮＯ）、車両ＥＣＵ２６はモータ４の温度がＴｃｒｉを超過させないための最高出力であるＰ＿ｍｏｔ＿ｔｍｐ、及び、送風ファン２４の作動時間であるｔ＿ｆａｎを算出する（ステップＳ２１６＆Ｓ２１７）。
【００７２】
続いて車両ＥＣＵ２６は算出したｔ＿ｆａｎが、ハイブリッド電気自動車１が登了地点Ｄに到達するまでに要する時間であるｔｃ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２１８）。ｔ＿ｆａｎがｔｃ以下である場合（ステップＳ２１８：ＹＥＳ）、車両ＥＣＵ２６は送風ファン２４を駆動することによってモータ４を冷却しつつ（ステップＳ２１９）、ステップＳ２０９からＳ２１１にて設定された駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄでモータ４を制御する（ステップＳ２１５）。
【００７３】
一方、ｔ＿ｆａｎがｔｃより長い場合（ステップＳ２１８：ＮＯ）、駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄをステップＳ２１６にて算出されたＰ＿ｍｏｔ＿ｔｍｐに設定し直し（ステップＳ２２０）、モータ４の出力を制御する（ステップＳ２１５）。
【００７４】
次に図１１を参照して、本発明に係るハイブリッド電気自動車１におけるモータ４の出力及び温度、バッテリのＳＯＣの推移について説明する。図１１は本発明に係るハイブリッド電気自動車１におけるモータ４の出力、温度、バッテリのＳＯＣ、走行路面の標高の推移を併せて示すグラフ図である。尚、図１１では、参考のために、背景技術で説明したような典型的なモータ４の出力及び温度、バッテリのＳＯＣの推移を一点鎖線で併せて表記している。
【００７５】
ハイブリッド電気自動車１は降坂と登坂を繰り返す走行路面を走行している。降坂と登坂では上記説明したように、降坂走行時にはモータ４を回生制動させて制動力を出力する一方で、登坂走行時にはモータ４を力行駆動させて駆動力を出力するように制御が行われる。
【００７６】
降坂走行時には、モータ４の制動力は第１の制動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、第２の制動力Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ、第３の制動力Ｐ＿ｍａｘのうち最小のものに設定され、且つ、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点に達するまでの間当該制動力が継続的に出力されるように、モータ４が制御される。一方、登坂走行時においても、モータ４の駆動力は第１の駆動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、第２の駆動力Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄ、第３の駆動力Ｐ＿ｍａｘのうち最小のものに設定され、且つ、ハイブリッド電気自動車１が登坂終了地点に達するまでの間当該駆動力が継続的に出力されるように、モータ４が制御される。その結果、走行中のモータ４の温度上昇は図１１に示すように、所定の温度値に収束するように抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、内燃機関とバッテリに蓄えられた電力を動力源として力行する電動機との少なくとも一方から出力される動力で走行するハイブリッド電気自動車において、走行速度を予め設定された設定速度に維持するように定速走行制御を行うハイブリッド電気自動車の制御装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１ ハイブリッド電気自動車
２ エンジン
３ クラッチ
４ モータ
５ 変速機
９ 駆動輪
１１ バッテリ
１５ 充電量検出手段
１６ 車速センサ
１７ ナビゲーション装置
２０ 冷却システム
２１ 冷却配管
２２ 循環ポンプ
２３ ラジエータ
２４ 送風ファン
２６ 車両ＥＣＵ
２７ エンジンＥＣＵ
２８ インバータＥＣＵ
２９ バッテリＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関とバッテリに蓄えられた電力を動力源として力行する電動機との少なくとも一方から出力される動力で走行するハイブリッド電気自動車に搭載され、走行速度を予め設定された設定速度に維持するように定速走行制御を行うハイブリッド電気自動車の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関、及び、バッテリに蓄えられた電力で動作可能な電動機（モータ）の少なくとも一方を動力源として走行可能なハイブリッド電気自動車が注目されている。ハイブリッド電気自動車では、減速時に電動機を回生制御させて発電し、得られた電力をバッテリに充電して蓄える。そして、力行時に当該充電した電力を用いて電動機を駆動させることにより、内燃機関の燃料消費量を削減し、燃費性能の改善を図っている。
【０００３】
ハイブリッド電気自動車などに用いられるモータは、高負荷作動時などにコイル温度が規定値を超えて上昇した場合、モータ保護のために最大トルクを制限し、発熱を抑制するための制御が広く実施されている。また、特許文献１では、勾配情報を取得するための勾配情報取得手段の一種であるナビゲーション装置を利用して、勾配情報を含むＧＰＳ信号を受信することにより走行路面を把握している。そして、把握した走行路面に基づいて走行時のモータの温度変化を事前に予測し、温度が規定値を超えると予測される場合には、モータの冷却水路に予め冷却水を循環させることでモータコイルの温度上昇を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２４６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１では、モータ温度上昇に備えて、冷却水を冷却するためのラジエータや、冷却水を循環させるための循環ポンプ等を駆動させる必要があるために、それらの駆動損失が生じる。その結果、ハイブリッド電気自動車における内燃機関の燃料消費量の削減率が低下してしまい、燃費性能が悪化してしまうという問題点がある。また、特許文献１ではモータの発熱自体を抑制するための対策が特になされていないため、ラジエータなどの冷却手段が大型化してしまうという問題点も有している。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、良好な燃費性能を維持しつつ、電動機の過度な温度上昇を防止することが可能なハイブリッド電気自動車の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るハイブリッド電気自動車の制御装置は上記課題を解決するために、内燃機関とバッテリに蓄えられた電力を動力源として力行する電動機との少なくとも一方から出力される動力で走行するハイブリッド電気自動車に搭載され、走行速度を予め設定された設定速度に維持するように定速走行制御を行うハイブリッド電気自動車の制御装置であって、走行路面の平均勾配及び勾配継続距離を含む勾配情報を取得する勾配情報取得手段と、前記取得した勾配情報に基づいて前記走行路面が降坂であると判定された場合に、走行速度を前記設定速度に維持するために要求される第１の制動力、降坂開始地点から降坂終了地点までに前記バッテリの充電量が上限値に達するために要求される第２の制動力、及び、前記電動機が出力可能な最大制動力である第３の制動力のうち、最小の制動力が前記電動機から出力されるように前記電動機を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、降坂走行時に電動機から出力される制動力を第１の制動力から第３の制動力のうち最小のものに設定することにより、電動機から出力される制動力を抑制し、電動機の温度上昇を軽減することができる。このような温度上昇の抑制は専ら電動機の出力制御によって実現でき、上記特許文献１のような冷却水を冷却するためのラジエータや、冷却水を循環させるための循環ポンプ等の駆動損失がないため、燃費性能を良好に確保することができる。
【０００９】
この場合、前記制御手段は、前記電動機から出力される制動力が前記第１の制動力より小さい場合に、エンジンブレーキをかけることによって前記設定速度が維持されるように前記内燃機関を制御するとよい。本態様では、電動機による制動力が走行速度を予め設定された設定速度に維持するために要求される第１の制動力に満たない場合には、エンジンブレーキをかけることによって足りない制動力を補てんすることができる。これにより、降坂走行時に車両が加速することによって走行速度が設定速度から乖離することがないように、走行速度を維持することができる。
【００１０】
また、前記制御手段は、前記取得した勾配情報に基づいて前記走行路面が登坂であると判定された場合に、走行速度を前記設定速度に維持するために要求される第１の駆動力、降坂開始地点から降坂終了地点までに前記バッテリの充電量が下限値に達するために要求される第２の駆動力、及び、前記電動機が出力可能な最大駆動力である第３の駆動力のうち、最小の駆動力が前記電動機から出力されるように前記電動機を制御するとよい。この態様によれば、登坂走行時に電動機から出力される駆動力を第１の駆動力から第３の駆動力のうち最小のものに設定することにより、電動機から出力される駆動力を抑制し、電動機の温度上昇を軽減することができる。このような温度上昇の抑制は専ら電動機の出力制御によって実現でき、上記特許文献１のような冷却水を冷却するためのラジエータや、冷却水を循環させるための循環ポンプ等の駆動損失がないため、燃費性能を良好に確保することができる。
【００１１】
この場合、前記制御手段は、前記電動機から出力される駆動力が前記第１の駆動力より小さい場合に、前記内燃機関から出力される駆動力によって前記設定速度が維持されるように前記内燃機関を制御するとよい。この態様では、電動機による駆動力が走行速度を予め設定された設定速度に維持するために要求される第１の駆動力に満たない場合には、内燃機関の出力によって足りない駆動力を補てんすることができる。これにより、登坂走行時に車両が減速することによって走行速度が設定速度から乖離することがないように、走行速度を維持することができる。
【００１２】
好ましくは、前記電動機を冷却するための冷却手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電動機の出力に基づいて降坂終了地点又は登坂終了地点における前記電動機の温度を予測し、該予測した温度が所定温度値より高い場合に前記冷却手段を作動させるとよい。この場合、上述したように電動機の温度上昇を抑制した場合であっても、降坂終了地点又は登坂終了地点における電動機の予測温度が高温に達してしまう場合には、冷却手段を作動させることによって電動機の冷却を行うことができる。本発明では、このように冷却手段を設けた場合であっても、その前提として上述のように電動機を制御することによって、電動機における発熱量が予め抑制されているので、冷却手段を小型化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、降坂走行時に電動機から出力される制動力を第１の制動力から第３の制動力のうち最小のものに設定することにより、電動機から出力される制動力を抑制し、電動機の温度上昇を軽減することができる。このような温度上昇の抑制は専ら電動機の出力制御によって実現でき、上記特許文献１のような冷却水を冷却するためのラジエータや、冷却水を循環させるための循環ポンプ等の駆動損失がないため、燃費性能を良好に確保することができる。
【００１４】
また、登坂走行時に電動機から出力される駆動力を第１の駆動力から第３の駆動力のうち最小のものに設定することにより、電動機から出力される駆動力を抑制し、電動機の温度上昇を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るハイブリッド電気自動車の全体構成を概念的に示すブロック図である。
【図２】本発明に係るハイブリッド電気自動車が備えるモータ用の冷却システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係るハイブリッド電気自動車が下り勾配を有する走行路面を走行する様子を模式的に示す模式図である。
【図４】本発明に係るハイブリッド電気自動車が下り勾配を有する走行路面を走行する際に実行される制御内容を示すフローチャート図である。
【図５】モータの制動力の設定方法を示すグラフ図である。
【図６】本発明に係るハイブリッド電気自動車が下り勾配を有する走行路面を走行する際のモータの温度推移を示すグラフ図である。
【図７】本発明に係るハイブリッド電気自動車が下り勾配を有する走行路面を走行する際のモータの積算熱量の推移を示すグラフ図である。
【図８】本発明に係るハイブリッド電気自動車が上り勾配を有する走行路面を走行する様子を模式的に示す模式図である。
【図９】本発明に係るハイブリッド電気自動車が上り勾配を有する走行路面を走行する際に実行される制御内容を示すフローチャート図である。
【図１０】モータ４の駆動力の設定方法を示すグラフ図である。
【図１１】本発明に係るハイブリッド電気自動車におけるモータの出力、温度、バッテリのＳＯＣ、走行路面の標高の推移を併せて示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１７】
まず、図１を参照して、本発明に係るハイブリッド電気自動車１の全体構成について説明する。ここに図１は、本発明に係るハイブリッド電気自動車１の全体構成を概念的に示すブロック図である。
【００１８】
ハイブリッド電気自動車１はパラレル式ハイブリッド電気自動車であり、ディーゼルエンジン２（以下、「エンジン２」と称する）の出力軸にクラッチ３の入力軸が連結されており、クラッチ３の出力軸にモータ４の回転軸を介して変速機５の入力軸が連結されている。変速機５の出力軸には、プロペラシャフト６、差動装置７及び駆動軸８を介して左右の駆動輪９が接続されている。
【００１９】
エンジン２は、ハイブリッド電気自動車１の動力源の一つとして機能する内燃機関である。エンジン２はディーゼルエンジンであり、例えば燃焼室において空気を高温圧縮し燃料を噴射することで、自然発火を利用した燃焼による爆発力によって生じるピストンの往復運動を出力軸の回転運動に変換することが可能に構成されている。
【００２０】
クラッチ３は、エンジン２の出力軸とモータ４の回転軸との間に設けられており、これらの機械的な接続状態を切り替え可能に構成された動力伝達機構である。クラッチ３が接続されている場合、エンジン２の出力軸はモータ４の回転軸に機械的に接続されるため、駆動輪９はエンジン２の出力軸及びモータ４の回転軸の双方に接続されることとなる。一方、クラッチ３が切断されている場合、エンジン２の出力軸はモータ４の回転軸と機械的に切断されるため、駆動輪９にはモータ４の回転軸のみが変速機５を介して機械的に接続されることとなる。
【００２１】
モータ４は、力行時にはバッテリ１１に蓄えられた電力を用いて力行駆動することによりハイブリッド電気自動車１の動力源の一つとして機能すると共に、回生時にはバッテリ１１を充電するための電力を発電する発電機として機能する電動機である。
【００２２】
ここで、モータ４には、高負荷作動時などにコイル温度が規定値を超えて上昇した場合に作動する冷却システム２０が備えられている。図２は本発明に係るハイブリッド電気自動車１が備えるモータ４用の冷却システム２０の構成を示すブロック図である。
【００２３】
冷却システム２０は、冷却水が流れる冷却配管２１、冷却配管２１に冷却水を循環させるための循環ポンプ２２、モータ４及びインバータ１０によって加熱された冷却水を冷却するためのラジエータ２３、ラジエータ２３の冷却効率を向上させるための送風ファン２４を含んでなる。循環ポンプ２２及び送風ファン２４の駆動電力は、エンジン２で駆動されるオルタネータ(不図示)又はバッテリ１１からインバータ１０を介して供給される。
【００２４】
再び図１に戻って、変速機５は、エンジン２及びモータ４から出力される動力を変換し、プロペラシャフト６、差動装置７及び駆動軸８を介して左右の駆動輪９に伝達する変速機である。尚、変速機５の変速比は、段階的に可変であってもよいし、連続的に可変であってもよい。
【００２５】
バッテリ１１は、モータ４を力行するための電力供給源として機能する、充電可能な蓄電池である。バッテリ１１には直流電力が蓄えられており、当該直流電力はインバータ１０によって交流変換された後、モータ４に供給される。一方、モータ４の回生時に発電された電力は、インバータ１０によって直流変換された後、バッテリ１１に供給されることによって充電される。
【００２６】
クラッチ３が接続状態にある場合、エンジン２の出力軸はモータ４の回転軸と機械的に接続されるため、駆動輪９はエンジン２の出力軸及びモータ４の回転軸の双方と接続される。この場合、モータ４の力行時には、駆動輪９にはエンジン２の出力トルクとモータ４の出力トルクの双方が変速機５を介して伝達される。即ち、駆動輪９を駆動させるためのトルクの一部はエンジン２から供給されると共に、残りはモータ４から供給される。また、走行中にバッテリ１１の充電量が少なくなった場合には、エンジン２の出力トルクの一部を用いて駆動輪９を駆動しつつ、エンジン２の出力トルクの残りを用いてモータ４を回生駆動させることにより、バッテリ１１を充電することもできる。一方、ハイブリッド電気自動車１の制動時には、モータ４を回生駆動することによって発電機として機能させ、バッテリ１１を充電することもできる。
【００２７】
クラッチが切断されている場合（即ち、接続状態にない場合）には、エンジン２の出力軸はモータ４の回転軸と機械的に切断され、駆動輪９にはモータ４の回転軸のみが変速機５を介して機械的に接続される。この場合、モータ４の力行時には、駆動輪９にエンジン２の出力トルクは伝達されず、モータ４の出力トルクのみが伝達される。即ち、ハイブリッド電気自動車１の走行は、専ら、バッテリ１１に蓄えられた電力を用いてモータ４を駆動することによって行われる。一方、ハイブリッド電気自動車１の制動時には、モータ４を回生駆動することによって発電機として機能させ、バッテリ１１を充電することができる。
【００２８】
バッテリ充電量検出手段１５は、例えばバッテリ１１に印加される電流及び電圧をモニタするバッテリ電流センサやバッテリ電圧センサからなり、バッテリ１１の充電量（ＳＯＣ）を検出可能な検出手段である。また、車速センサ１６はハイブリッド電気自動車１の走行速度を検出するためのセンサたる走行速度検出手段である。また、ナビゲーション装置１７はハイブリッド電気自動車の位置情報及び走行路面の勾配情報（位置情報）としてＧＰＳ信号をＧＰＳ通信衛星から受信するための勾配情報取得手段である。
【００２９】
車両ＥＣＵ２６は、エンジンＥＣＵ２７、インバータＥＣＵ２８及びバッテリＥＣＵ２９、並びにバッテリ充電量検出手段１５、車速センサ１６及びナビゲーション装置１７などから取得した各種情報に基づいて、ハイブリッド電気自動車１の動作全体を制御可能に構成された電子制御ユニットである。具体的には、車両ＥＣＵ２６は、エンジンＥＣＵ２７、インバータＥＣＵ２８及びバッテリＥＣＵ２９に制御信号を送受信することによって、エンジン２、クラッチ３、モータ４及び変速機５をはじめとするハイブリッド電気自動車１を構成する各部位の動作状態を制御する。
【００３０】
エンジンＥＣＵ２７は、エンジン２の動作に必要な各種制御を行うための電子制御ユニットであり、例えば、車両ＥＣＵ２６によって設定されたエンジン２から出力すべきトルクを出力可能なようにエンジン２における燃料の噴射量や噴射タイミングなどを制御する。
【００３１】
インバータＥＣＵ２８は、インバータ１０の動作に必要な各種制御を行うための電子制御ユニットであり、例えば、車両ＥＣＵ２６によって設定されたモータ４から出力すべきトルクを出力可能なようにインバータ１０を制御することにより、モータ４を力行又は回生駆動するように制御する。
【００３２】
バッテリＥＣＵ２９は、バッテリ充電量検出手段１５からの情報を、車両ＥＣＵ２６を介して取得することにより、バッテリ１１の充電量を求め、当該求めたＳＯＣを車両ＥＣＵ２６に送信する。
【００３３】
上述の車両ＥＣＵ２６、エンジンＥＣＵ２７、インバータＥＣＵ２８及びバッテリＥＣＵ２９は、それぞれＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成される電子制御ユニットであり、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する各種制御を実行することが可能に構成されている。これらの各種の制御の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではない。
【００３４】
続いて、以上のように構成されたハイブリッド電気自動車１の具体的な動作について説明する。ここでハイブリッド電気自動車１は、走行速度Ｖがドライバーによって予め設定された設定速度Ｖｓに維持されるように定速走行制御（いわゆるオートクルーズ制御）下におかれている。
【００３５】
まず図３及び図４を参照して、ハイブリッド電気自動車１の走行路面が下り勾配を有しており、走行速度Ｖをモータ４の回生制動力によって設定速度Ｖｓに維持する場合に実行される制御内容について説明する。図３は本発明に係るハイブリッド電気自動車１が下り勾配を有する走行路面を走行する様子を模式的に示す模式図であり、図４は、本発明に係るハイブリッド電気自動車１が下り勾配を有する走行路面を走行する際に実行される制御内容を示すフローチャート図である。
【００３６】
図３に示すように、ハイブリッド電気自動車１は降坂開始地点Ａから降坂終了地点Ｂにかけて続く下り勾配を有する走行路面を走行しており、その走行速度Ｖは定速走行制御によって設定速度Ｖｓに維持されている。
【００３７】
図４に示すように、まず車両ＥＣＵ２６は、ドライバーによって指定された設定速度Ｖｓ、及び、ナビゲーション装置１７からＧＰＳ信号を取得することによって走行路面の勾配情報を取得する（ステップＳ１０１＆Ｓ１０２）。続いて、車両ＥＣＵ２６は、前記取得した設定速度Ｖｓ及び勾配情報に基づいて、ハイブリッド電気自動車１の走行速度Ｖを設定速度Ｖｓに維持するために必要な第１の制動力であるＰ＿ｒｅｑ＿ｒを算出する（ステップＳ１０３）。続いて、車両ＥＣＵ２６は、バッテリ充電量検出手段１５から検出したバッテリ１１のＳＯＣ及び勾配情報に基づいて、降坂開始地点Ａから降坂終了地点Ｂまでに前記バッテリが満充電となるために要求される第２の制動力であるＰ＿ｓｏｃ＿ｒを算出する（ステップＳ１０４）。続いて、車両ＥＣＵ２６は、メモリ等の記憶手段（図不示）に予め記憶されたモータ４の最大制動力である第３の制動力たるＰ＿ｍａｘを取得する（ステップＳ１０５）。
【００３８】
続いて、車両ＥＣＵ２６はステップＳ１０６からＳ１０８においてＰ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ、Ｐ＿ｍａｘの大小を比較し、それらのうち最小のものをモータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒに設定する（ステップＳ１０９乃至Ｓ１１１）。ここで図５を参照して、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒの設定方法について、具体例を用いて詳細に説明する。図５はモータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒの設定方法を示すグラフ図である。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｍａｘの順で制動力が大きくなる場合、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒを仮にＰ＿ｓｏｃ＿ｒより大きなＰ＿ｒｅｑ＿ｒに設定すると、降坂走行途中でバッテリ１１のＳＯＣが上限値に達してしまい、それ以上充電することができなくなってしまう。つまり、モータ４が高負荷作動状態となり、モータ４が過度に発熱してしまう。この場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒとして最小値であるＰ＿ｓｏｃ＿ｒに設定することによって、モータ４の温度上昇を抑制することができる。このような温度上昇の抑制は専らモータ４の制動力制御によって実現できるため、冷却水を冷却するためのラジエータや、冷却水を循環させるための循環ポンプ等の駆動損失がなく、良好な燃費性能を得ることができる。また、この時、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒはＰ＿ｓｏｃ＿ｒに設定されているので、バッテリ１１のＳＯＣは、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達するタイミングで上限値に達するように制御される。その結果、バッテリ１１の充電効率も良好に確保することができる。
【００４０】
尚、図５（ａ）の場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒが走行速度Ｖを設定速度Ｖｓに維持するための第１の制動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒより小さく設定されているため、エンジンブレーキ又はサービスブレーキからの制動力を補助的に加えることによって、設定速度Ｖｓを維持するとよい。これにより、降坂走行時にハイブリッド電気自動車１が加速することによって走行速度Ｖが設定速度Ｖｓから乖離することを防止することができる。
【００４１】
図５（ｂ）に示すように、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒの順で制動力が大きくなる場合、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒはＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒは選択できない。また、仮にモータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒを仮にＰ＿ｒｅｑ＿ｒより大きなＰ＿ｍａｘに設定すると、必要以上に走行速度Ｖが減速してしまい、定速走行状態を維持できなくなってしまう（即ち、定速走行制御におけるドライバビリティが悪化してしまう）。この場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒをＰ＿ｒｅｑ＿ｒに設定することによって、ドライバビリティを確保可能な範囲内で、モータ４を回生駆動させてバッテリ１１の充電量の回復を図ることができる。
【００４２】
図５（ｃ）に示すように、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒの順で制動力が大きくなる場合、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒは共にＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため選択できない。その結果、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒとしてＰ＿ｍａｘが選択される。この場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒは第１の制動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒより小さいため、図５（ａ）の場合と同様に、エンジンブレーキ又はサービスブレーキからの制動力を補助的に加えることによって、設定車速Ｖｓを維持するとよい。また、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒがＰ＿ｓｏｃ＿ｒより小さく設定されているため、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達した際にバッテリ１１のＳＯＣを上限値まで回復することができないが、ドライバビリティを悪化させない範囲内でバッテリ１１の充電量の回復を図ることができる。
【００４３】
図５（ｄ）に示すように、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒの順で制動力大きくなる場合、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒはＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため選択できない。また、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒを仮にＰ＿ｍａｘに設定すると、降坂走行途中でバッテリ１１のＳＯＣが上限値に達してしまい、それ以上充電することができなくなってしまう。つまり、モータ４が高負荷作動状態となり、モータ４が過度に発熱してしまうおそれがある。この場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒとして最小値であるＰ＿ｓｏｃ＿ｒを設定することによって、モータ４の温度上昇を抑制することができる。また、この時、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒがＰ＿ｓｏｃ＿ｒに設定されているので、バッテリ１１のＳＯＣは、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達するタイミングで上限値に達するように制御される。そのため、バッテリ１１の充電効率も良好に確保することができる。
【００４４】
尚、図５（ｄ）の場合、図５（ａ）の場合と同様に、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒが走行速度Ｖを設定速度Ｖｓに維持するための第１の制動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒより小さく設定されているため、エンジンブレーキ又はサービスブレーキからの制動力を補助的に加えることによって、設定車速Ｖｓを維持するとよい。これにより、降坂走行時にハイブリッド電気自動車１が加速することによって走行速度Ｖが設定速度Ｖｓから乖離することがないように、走行速度Ｖを維持することができる。
【００４５】
図５（ｅ）に示すように、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ、Ｐ＿ｍａｘの順で制動力が大きくなる場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒとしてＰ＿ｒｅｑ＿ｒが選択される。この場合、定速走行制御における設定速度Ｖｓを維持できるので、ドライバビリティを確保可能な範囲内で、モータ４を回生駆動させてバッテリ１１のＳＯＣの回復を図ることができる。
【００４６】
図５（ｆ）に示すように、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒの順で制動力が大きくなる場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒとしてＰ＿ｍａｘが選択される。
この場合、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒが共にＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため選択できない。その結果、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒとしてＰ＿ｍａｘが選択されることとなる。この場合、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒが第１の制動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒより小さく設定されているため、図５（ａ）及び（ｃ）の場合と同様に、エンジンブレーキ又はサービスブレーキをモータ４の制動力に加えて補助的にかけることによって、設定速度Ｖｓを維持するとよい。また、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒがＰ＿ｓｏｃ＿ｒより小さいため、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達した際にバッテリ１１のＳＯＣを上限値まで回復することができないが、ドライバビリティを悪化させない範囲内でバッテリ１１の充電量の回復を図ることができる。
【００４７】
再び図４に戻って、ステップＳ１０９からＳ１１１にて、モータ４の制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒが設定されると、車両ＥＣＵ２６は当該設定された制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒでモータ４を回生駆動させた状態で、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達した際のモータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅを算出する（ステップＳ１１２）。尚、モータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅの具体的な算出方法については後述する。
【００４８】
続いて車両ＥＣＵ２６は、算出したモータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅが予め設定されたモータ温度基準値Ｔｃｒｉ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１３）。ここで、モータ温度基準値Ｔｃｒｉはモータ４を正常に動作可能な温度範囲の上限値を規定する閾値である。Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅがＴｃｒｉ以下である場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、車両ＥＣＵ２６は冷却システム２０の送風ファン２４を作動させる必要がないとして、送風ファン２４をＯＦＦに設定し（ステップＳ１１４）、ステップＳ１０９からＳ１１１において設定された制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒでモータ４を制御する（ステップＳ１１５）。
【００４９】
一方、Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅがＴｃｒｉより高い場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）、車両ＥＣＵ２６はモータ４の温度がＴｃｒｉを超過させないための最高出力であるＰ＿ｍｏｔ＿ｔｍｐ、及び、送風ファン２４の作動時間であるｔ＿ｆａｎを算出する（ステップＳ１１６＆Ｓ１１７）。尚、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｔｍｐ及びｔ＿ｆａｎの算出方法については後述する。
【００５０】
続いて車両ＥＣＵ２６は算出したｔ＿ｆａｎが、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達するまでに要する時間であるｔｃ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１８）。ｔ＿ｆａｎがｔｃ以下である場合（ステップＳ１１８：ＹＥＳ）、車両ＥＣＵ２６は送風ファン２４を駆動することによってモータ４を冷却しつつ（ステップＳ１１９）、ステップＳ１０９からＳ１１１にて設定された制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒでモータ４を制御する（ステップＳ１１５）。
【００５１】
一方、ｔ＿ｆａｎがｔｃより長い場合（ステップＳ１１８：ＮＯ）、制動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒをステップＳ１１６にて算出したＰ＿ｍｏｔ＿ｔｍｐに設定し直し（ステップＳ１２０）、モータ４の出力を制御する（ステップＳ１１５）。
【００５２】
ここで図６を参照して、ステップＳ１１６におけるモータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅの算出方法について説明する。図６は本発明に係るハイブリッド電気自動車１が下り勾配を有する走行路面を走行する際のモータ４の温度推移を示すグラフ図である。
【００５３】
次式により算出される。
【００５４】
から、降坂開始地点Ａから降坂終了地点Ｂに至るまでの間のモータ４の温度上昇は、次式により予測される。
ここで、Ｃｍはモータ熱容量[J/deg]、ＬＡＢはＡ−Ｂ間距離[km]、ＶＳは設定速度である。そして、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点Ｂに到達した際のモータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅは、次式により算出される。
Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅ＝Ｔｍ＋ΔＴＡＢ （４）
【００５５】
続いて図７を参照して、ステップＳ１１７における送風ファン２４の作動時間ｔ＿ｆａｎの算出方法について説明する。図７は本発明に係るハイブリッド電気自動車１が下り勾配を有する走行路面を走行する際のモータ４の積算熱量の推移を示すグラフ図である。
【００５６】
モータ４の温度がＴｃｒｉを超過させないための最高出力であるＰ＿ｍｏｔ＿ｔｍｐは、上記（３）式に（１）（２）式を代入してモータ出力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒ[kW]について解いた式において、ΔＴＡＢ＝（Ｔｃｒｉ―Ｔｍ）とすることにより、次式により算出される。
これを用いて、モータ出力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒ[kW]でモータ４を駆動させた場合に、
モータ４の温度がＴｃｒｉを超過させないために必要な冷却量
また、ラジエータに要求される放熱量は、
である。ここでηｒａｄは熱交換機温度効率[%]、Ｒｒａｄは熱交換機熱抵抗[deg/W]、Ｔａは大気温度[deg]である。これにより、送風ファンの動作時間ｔ＿ｆａｎは次式により算出される。
【００５７】
次に、図８及び図９を参照して、ハイブリッド電気自動車１の走行路面が上り勾配を有しており、走行速度Ｖをモータ４の力行駆動力によって設定速度Ｖｓに維持する場合に実行される制御内容について説明する。図８は本発明に係るハイブリッド電気自動車１が上り勾配を有する走行路面を走行する様子を模式的に示す模式図であり、図９は、本発明に係るハイブリッド電気自動車１が上り勾配を有する走行路面を走行する際に実行される制御内容を示すフローチャート図である。
【００５８】
図８に示すように、ハイブリッド電気自動車１は登坂開始地点Ｃから登坂終了地点Ｄにかけて続く上り勾配を有する走行路面を走行しており、その走行速度Ｖは定速走行制御によって設定速度Ｖｓに維持されている。
【００５９】
図９に示すように、まず車両ＥＣＵ２６は、ドライバーによって指定された設定速度Ｖｓ、及び、ＧＰＳ受信機１７からＧＰＳ信号を取得することによって走行路面の勾配情報を取得する（ステップＳ２０１＆Ｓ２０２）。続いて、車両ＥＣＵ２６は、前記取得した設定速度Ｖｓ及び勾配情報に基づいて、ハイブリッド電気自動車１の走行速度Ｖを設定速度Ｖｓに維持するために必要な第１の駆動力であるＰ＿ｒｅｑ＿ｄを算出する（ステップＳ２０３）。続いて、車両ＥＣＵ２６は、バッテリ充電量検出手段１５から検出したバッテリ１１のＳＯＣ及び勾配情報に基づいて、登坂開始地点Ｃから登坂終了地点Ｄまでに前記バッテリの充電量を使い果たすために要求される第２の駆動力であるＰ＿ｓｏｃ＿ｄを算出する（ステップＳ２０４）。続いて、車両ＥＣＵ２６は、メモリ等の記憶手段（図不示）に予め記憶されたモータ４の最大駆動力である第３の駆動力たるＰ＿ｍａｘを取得する（ステップＳ２０５）。
【００６０】
続いて、車両ＥＣＵ２６はステップＳ２０６からＳ２０８においてＰ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄ、Ｐ＿ｍａｘの大小を比較し、それらのうち最小のものをモータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄに設定する（ステップＳ２０９乃至Ｓ２１１）。ここで図１０を参照して、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄの設定方法について、具体例を用いて詳細に説明する。図１０はモータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄの設定方法を示すグラフ図である。
【００６１】
図１０（ａ）に示すように、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｍａｘの順で駆動力が大きくなる場合、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄを仮にＰ＿ｒｅｑ＿ｄに設定すると、登坂走行途中でバッテリ１１のＳＯＣを使い果たしてしまい、それ以上モータ４を力行駆動させることができなくなってしまう。つまり、モータ４が高負荷作動状態となり、モータ４が過度に発熱してしまう。この場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄとして最小値であるＰ＿ｓｏｃ＿ｄに設定することによって、モータ４が高負荷作動状態に陥ることを回避することによってモータ４の温度上昇を抑制することができる。このような温度上昇の抑制は専らモータ４の駆動力制御によって実現できるため、冷却水を冷却するためのラジエータや、冷却水を循環させるための循環ポンプ等の駆動損失がなく、良好な燃費性能を得ることができる。また、この時、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄがＰ＿ｓｏｃ＿ｄに設定されているので、バッテリ１１のＳＯＣは、ハイブリッド電気自動車１が登坂終了地点Ｄに到達するタイミングで下限値に達するように制御されるので、バッテリ１１の充電量の使用効率も良好に確保することができる。
【００６２】
尚、図１０（ａ）の場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄが走行速度Ｖを設定速度Ｖｓに維持するための第１の駆動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄより小さく設定されているため、エンジン２から駆動力を補助的に加えることによって、設定速度Ｖｓを維持するとよい。これにより、登坂走行時にハイブリッド電気自動車１が減速することによって走行速度Ｖが設定速度Ｖｓから乖離することがないように、走行速度Ｖを維持することができる。
【００６３】
図１０（ｂ）に示すように、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄの順で駆動力が大きくなる場合、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄはＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄを選択することはできない。また、仮にモータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄを仮にＰ＿ｍａｘに設定すると、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄより大きな駆動力が発生してしまい、必要以上に走行速度Ｖが加速してしまい、定速走行状態を維持できなくなってしまう（即ち、定速走行制御におけるドライバビリティが悪化してしまう）。この場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄをＰ＿ｒｅｑ＿ｄに設定することによって、ドライバビリティを確保可能な範囲内で、モータ４を力行駆動させてバッテリ１１の充電量の効率的な使用を図ることができる。
【００６４】
図１０（ｃ）に示すように、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄの順で駆動力が大きくなる場合、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄは共にＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため、選択することはできない。その結果、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄとしてＰ＿ｍａｘが選択される。この場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄが第１の駆動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄより小さく設定されているため、図１０（ａ）の場合と同様に、エンジン２からの出力を補助的に加えることによって、設定速度Ｖｓを維持するとよい。また、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄがＰ＿ｓｏｃ＿ｄより小さく設定されているため、ハイブリッド電気自動車１が登坂終了地点Ｄに到達した際にバッテリ１１のＳＯＣを下限値まで使い果たすことができないが、ドライバビリティを悪化させない範囲内でバッテリ１１のＳＯＣの効率的な消費を行うことができる。
【００６５】
図１０（ｄ）に示すように、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄ、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄの順で駆動力大きくなる場合、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄはＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため選択することができない。また、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄを仮にＰ＿ｍａｘに設定すると、登坂走行途中でバッテリ１１のＳＯＣが下限値に達してしまい、それ以上消費することができなくなってしまう。つまり、モータ４が高負荷作動状態となり、モータ４が過度に発熱してしまうおそれがある。この場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄとして最小値であるＰ＿ｓｏｃ＿ｄを設定することによって、モータ４が高負荷作動状態に陥ることを回避することによってモータ４の温度上昇を抑制することができる。また、この時、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄがＰ＿ｓｏｃ＿ｄであるので、バッテリ１１のＳＯＣは、ハイブリッド電気自動車１が登坂終了地点Ｄに到達するタイミングで下限値に達するように制御されるので、バッテリ１１のＳＯＣの消費効率も良好に確保することができる。
【００６６】
尚、図１０（ｄ）の場合、図１０（ａ）の場合と同様に、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄが走行速度Ｖを設定速度Ｖｓに維持するための第１の駆動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄより小さく設定されているため、エンジン２の出力を補助的に加えることによって、設定車速Ｖｓを維持するとよい。これにより、登坂走行時にハイブリッド電気自動車１が減速することによって走行速度Ｖが設定速度Ｖｓから乖離することがないように、走行速度Ｖを維持することができる。
【００６７】
図１０（ｅ）に示すように、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄ、Ｐ＿ｍａｘの順で駆動力が大きくなる場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄとしてＰ＿ｒｅｑ＿ｄが選択される。この場合、定速走行制御における設定速度Ｖｓを維持できるので、ドライバビリティを確保可能な範囲内で、モータ４を力行駆動させてバッテリ１１のＳＯＣの消費することができる。
【００６８】
図１０（ｆ）に示すように、Ｐ＿ｍａｘ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄ、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄの順で駆動力が大きくなる場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄとしてＰ＿ｍａｘが選択される。
この場合、Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄが共にＰ＿ｍａｘを超えてしまっているため選択することができない。その結果、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄとしてＰ＿ｍａｘが選択されることとなる。この場合、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｒが第１の駆動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄより小さく設定されているため、図１０（ａ）及び（ｃ）の場合と同様に、エンジン２の出力を補助的に加えることによって、設定速度Ｖｓを維持するとよい。また、Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄがＰ＿ｓｏｃ＿ｄより小さく設定されるため、ハイブリッド電気自動車１が登坂終了地点Ｄに到達した際にバッテリ１１のＳＯＣを下限値まで消費することができないが、ドライバビリティを悪化させない範囲内でバッテリ１１の充電量の消費することができる。
【００６９】
再び図９に戻って、ステップＳ２０９からＳ２１１にて、モータ４の駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄが設定されると、車両ＥＣＵ２６は当該設定された駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄでモータ４を力行駆動させた状態で、ハイブリッド電気自動車１が登坂終了地点Ｄに到達した際のモータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｄ＿ｅを算出する（ステップＳ２１２）。尚、モータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｄ＿ｅの算出方法については、上記Ｔ＿ｍｏｔ＿ｒ＿ｅの算出方法と同様である。
【００７０】
続いて車両ＥＣＵ２６は、算出したモータ４の予測温度Ｔ＿ｍｏｔ＿ｄ＿ｅが予め設定されたモータ温度基準値Ｔｃｒｉ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２１３）。Ｔ＿ｍｏｔ＿ｄ＿ｅがＴｃｒｉ以下である場合（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）、車両ＥＣＵ２６は冷却システム２０の送風ファン２４を作動させる必要がないとして、送風ファン２４をＯＦＦに設定し（ステップＳ２１４）、ステップＳ２０９からＳ２１１において設定された駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄでモータ４を制御する（ステップＳ２１５）。
【００７１】
一方、Ｔ＿ｍｏｔ＿ｄ＿ｅがＴｃｒｉより高い場合（ステップＳ２１３：ＮＯ）、車両ＥＣＵ２６はモータ４の温度がＴｃｒｉを超過させないための最高出力であるＰ＿ｍｏｔ＿ｔｍｐ、及び、送風ファン２４の作動時間であるｔ＿ｆａｎを算出する（ステップＳ２１６＆Ｓ２１７）。
【００７２】
続いて車両ＥＣＵ２６は算出したｔ＿ｆａｎが、ハイブリッド電気自動車１が登了地点Ｄに到達するまでに要する時間であるｔｃ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２１８）。ｔ＿ｆａｎがｔｃ以下である場合（ステップＳ２１８：ＹＥＳ）、車両ＥＣＵ２６は送風ファン２４を駆動することによってモータ４を冷却しつつ（ステップＳ２１９）、ステップＳ２０９からＳ２１１にて設定された駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄでモータ４を制御する（ステップＳ２１５）。
【００７３】
一方、ｔ＿ｆａｎがｔｃより長い場合（ステップＳ２１８：ＮＯ）、駆動力Ｐ＿ｍｏｔ＿ｄをステップＳ２１６にて算出されたＰ＿ｍｏｔ＿ｔｍｐに設定し直し（ステップＳ２２０）、モータ４の出力を制御する（ステップＳ２１５）。
【００７４】
次に図１１を参照して、本発明に係るハイブリッド電気自動車１におけるモータ４の出力及び温度、バッテリのＳＯＣの推移について説明する。図１１は本発明に係るハイブリッド電気自動車１におけるモータ４の出力、温度、バッテリのＳＯＣ、走行路面の標高の推移を併せて示すグラフ図である。尚、図１１では、参考のために、背景技術で説明したような典型的なモータ４の出力及び温度、バッテリのＳＯＣの推移を一点鎖線で併せて表記している。
【００７５】
ハイブリッド電気自動車１は降坂と登坂を繰り返す走行路面を走行している。降坂と登坂では上記説明したように、降坂走行時にはモータ４を回生制動させて制動力を出力する一方で、登坂走行時にはモータ４を力行駆動させて駆動力を出力するように制御が行われる。
【００７６】
降坂走行時には、モータ４の制動力は第１の制動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｒ、第２の制動力Ｐ＿ｓｏｃ＿ｒ、第３の制動力Ｐ＿ｍａｘのうち最小のものに設定され、且つ、ハイブリッド電気自動車１が降坂終了地点に達するまでの間当該制動力が継続的に出力されるように、モータ４が制御される。一方、登坂走行時においても、モータ４の駆動力は第１の駆動力Ｐ＿ｒｅｑ＿ｄ、第２の駆動力Ｐ＿ｓｏｃ＿ｄ、第３の駆動力Ｐ＿ｍａｘのうち最小のものに設定され、且つ、ハイブリッド電気自動車１が登坂終了地点に達するまでの間当該駆動力が継続的に出力されるように、モータ４が制御される。その結果、走行中のモータ４の温度上昇は図１１に示すように、所定の温度値に収束するように抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、内燃機関とバッテリに蓄えられた電力を動力源として力行する電動機との少なくとも一方から出力される動力で走行するハイブリッド電気自動車において、走行速度を予め設定された設定速度に維持するように定速走行制御を行うハイブリッド電気自動車の制御装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１ ハイブリッド電気自動車
２ エンジン
３ クラッチ
４ モータ
５ 変速機
９ 駆動輪
１１ バッテリ
１５ 充電量検出手段
１６ 車速センサ
１７ ナビゲーション装置
２０ 冷却システム
２１ 冷却配管
２２ 循環ポンプ
２３ ラジエータ
２４ 送風ファン
２６ 車両ＥＣＵ
２７ エンジンＥＣＵ
２８ インバータＥＣＵ
２９ バッテリＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関とバッテリに蓄えられた電力を動力源として力行する電動機との少なくとも一方から出力される動力で走行するハイブリッド電気自動車に搭載され、走行速度を予め設定された設定速度に維持するように定速走行制御を行うハイブリッド電気自動車の制御装置であって、
走行路面の平均勾配及び勾配継続距離を含む勾配情報を取得する勾配情報取得手段と、
前記取得した勾配情報に基づいて前記走行路面が降坂であると判定された場合に、走行速度を前記設定速度に維持するために要求される第１の制動力、降坂開始地点から降坂終了地点までに前記バッテリの充電量が上限値に達するために要求される第２の制動力、及び、前記電動機が出力可能な最大制動力である第３の制動力のうち、最小の制動力が前記電動機から出力されるように前記電動機を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電動機から出力される制動力が前記第１の制動力より小さい場合に、エンジンブレーキをかけることによって前記設定速度が維持されるように前記内燃機関を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記取得した勾配情報に基づいて前記走行路面が登坂であると判定された場合に、走行速度を前記設定速度に維持するために要求される第１の駆動力、降坂開始地点から降坂終了地点までに前記バッテリの充電量が下限値に達するために要求される第２の駆動力、及び、前記電動機が出力可能な最大駆動力である第３の駆動力のうち、最小の駆動力が前記電動機から出力されるように前記電動機を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記電動機から出力される駆動力が前記第１の駆動力より小さい場合に、前記内燃機関から出力される駆動力によって前記設定速度が維持されるように前記内燃機関を制御することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項５】
前記電動機を冷却するための冷却手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電動機の出力に基づいて降坂終了地点又は登坂終了地点における前記電動機の温度を予測し、該予測した温度が所定温度値より高い場合に前記冷却手段を作動させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項１】
内燃機関とバッテリに蓄えられた電力を動力源として力行する電動機との少なくとも一方から出力される動力で走行するハイブリッド電気自動車に搭載され、走行速度を予め設定された設定速度に維持するように定速走行制御を行うハイブリッド電気自動車の制御装置であって、
走行路面の平均勾配及び勾配継続距離を含む勾配情報を取得する勾配情報取得手段と、
前記取得した勾配情報に基づいて前記走行路面が降坂であると判定された場合に、走行速度を前記設定速度に維持するために要求される第１の制動力、降坂開始地点から降坂終了地点までに前記バッテリの充電量が上限値に達するために要求される第２の制動力、及び、前記電動機が出力可能な最大制動力である第３の制動力のうち、最小の制動力が前記電動機から出力されるように前記電動機を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電動機から出力される制動力が前記第１の制動力より小さい場合に、エンジンブレーキをかけることによって前記設定速度が維持されるように前記内燃機関を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記取得した勾配情報に基づいて前記走行路面が登坂であると判定された場合に、走行速度を前記設定速度に維持するために要求される第１の駆動力、降坂開始地点から降坂終了地点までに前記バッテリの充電量が下限値に達するために要求される第２の駆動力、及び、前記電動機が出力可能な最大駆動力である第３の駆動力のうち、最小の駆動力が前記電動機から出力されるように前記電動機を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記電動機から出力される駆動力が前記第１の駆動力より小さい場合に、前記内燃機関から出力される駆動力によって前記設定速度が維持されるように前記内燃機関を制御することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項５】
前記電動機を冷却するための冷却手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電動機の出力に基づいて降坂終了地点又は登坂終了地点における前記電動機の温度を予測し、該予測した温度が所定温度値より高い場合に前記冷却手段を作動させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１３１２９０（Ｐ２０１２−１３１２９０Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８３６８２（Ｐ２０１０−２８３６８２）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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