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JP2001268719A - ハイブリッド車両のバッテリ充電制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車両のバッテリ充電制御装置

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JP2001268719A
JP2001268719A JP2000082748A JP2000082748A JP2001268719A JP 2001268719 A JP2001268719 A JP 2001268719A JP 2000082748 A JP2000082748 A JP 2000082748A JP 2000082748 A JP2000082748 A JP 2000082748A JP 2001268719 A JP2001268719 A JP 2001268719A
Authority
JP
Japan
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battery
vehicle
charge
discharge
charging
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000082748A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoto Suzuki
直人 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Priority to US09/803,914 priority patent/US6344732B2/en
Priority to EP01106470A priority patent/EP1136311B1/en
Priority to DE60135516T priority patent/DE60135516D1/de
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリの小型化を図りつつ、要求される充
放電を効率的に行うことのできるハイブリッド車両のバ
ッテリ充電制御装置を提供する。 【解決手段】 充放電予測部５４は、車速認識部３８か
らの情報に基づいて、ＨＶ車両の将来の走行における充
放電の要求状態を予測する。その予測結果、ＨＶ車両が
将来、停止しさらに再始動するか、大きな加速を行うこ
とが予測され、大きな放電要求が出ることが予測される
場合、目標ＳＯＣ変更部５６はＨＶバッテリの目標ＳＯ
Ｃを増加し、大放電に備えてＨＶバッテリの充電収束値
を高くする。逆に、将来、減速による大きな回生電力の
発生が予測され、充電要求が出ると予測される場合、目
標ＳＯＣを減少させ、ＨＶバッテリの充電量を減少さ
せ、発生した回生電力を効率的に回収できるようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車両
のバッテリ充電制御装置、特に、モータ・ジェネレータ
により走行アシストを行う大容量のバッテリ出力を必要
とするハイブリッド車両において、バッテリの小型化を
行いつつ、効率的なバッテリ利用を行うことのできるハ
イブリッド車両のバッテリ充電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境保護及び燃費向上の効果が大
きなハイブリット（ＨＶ）システムを搭載する車両（以
下、ＨＶ車両という）の開発及び実用化が進んでいる。
ＨＶシステムは、内燃機関（ガソリンエンジンやディー
ゼルエンジン等）と電気モータのように２種類の動力源
を組み合わせて使用するパワートレーンであり、走行状
況に応じて、エンジンと電気モータの使い分けを行うこ
とにより、それぞれの特長を活かしつつ、不得意な部分
を補うことができるため、滑らかでレスポンスのよい動
力性能を得ることができる。つまりエンジンと電気モー
タとをそれぞれ単独、または協同して動作させることに
より、燃料消費向上や排気ガスを大幅に抑制することが
可能になっている。例えば、エンジン効率の悪い低負荷
領域（特に発進時や極低速時）には、エンジンを始動せ
ずに電気モータのみで車両の駆動を行い、車速がエンジ
ン効率がよくなる速度領域に移行したら大きなトルクを
出力できるエンジンを始動し、電気モータを停止する。
また、加速時等更に大きな出力を必要とする場合には、
エンジン及び電気モータを同時に駆動し、電気モータに
よるトルクアシストを行い所望の出力を取得することが
できる。
【０００３】このように電気モータを利用する場合、電
力は車載のバッテリから供給を受ける。そのため、ＨＶ
車両では、大容量のバッテリを搭載する必要があり、前
述したような良好な電気モータの利用を行うためにはバ
ッテリの充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）を常時
管理する必要がある。
【０００４】通常、ＨＶ車両には、電気モータ機能と発
電機能を有するモータ・ジェネレータ（ＭＧ）が搭載さ
れ、当該ＭＧは、バッテリの目標充電値（目標ＳＯＣ）
に充電量が収束するように、発電を行うように制御され
る。例えば、特開平１１−２９９００４号公報には、Ｓ
ＯＣに応じて、エンジン出力を調整し目標ＳＯＣを維持
する制御方法が開示されている。
【０００５】通常、ＨＶ車両の目標ＳＯＣは、放電要求
（電気モータの駆動要求）と充電要求（回生による電力
の充電要求）の両方を受け入れられるように上限及び下
限にそれぞれ余裕を持った、固定値（例えば、充電量が
全体の６０％）が設定されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＨＶ車両にお
いて、更なる燃費向上のための車両重量の軽量化や車室
内スペースの増加、車両コストの低減等の要望があり、
バッテリの小型化が求められている。バッテリの小型化
を行った場合、当然バッテリ容量が減るためバッテリの
充放電を行う場合、目標ＳＯＣから充放電できる量が減
少し、発進時や加速時に必要な量の放電を行うことがで
きなくなる。逆に減速時に大量の回生電力が発生するに
も関わらず少量しか充電することができず、せっかく発
生した電気エネルギを利用することができなくなるとい
う問題が生じ、エネルギ（バッテリ）の効率的な活用が
できないという問題がある。
【０００７】また、バッテリは周囲温度が低下すると内
部の化学反応が鈍くなるので、充放電の効率が低下し、
充電状態が目標ＳＯＣに収束している場合でも十分な充
放電ができなくなってしまうという問題がある。そのた
め従来は、周囲温度の低下に備えて大容量（大型）のバ
ッテリを準備せざるを得ず、バッテリの小型化という要
望を満たすことができないという問題があった。
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、バッテリの小型化を図りつつ、要求される充放電
を効率的に行うことのできるハイブリッド車両のバッテ
リ充電制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、内燃機関と、車両の走行アシストが可能な
モータ・ジェネレータと、当該モータ・ジェネレータに
接続されたバッテリと、を含むハイブリッド車両のバッ
テリ充電制御装置であって、前記バッテリの将来の充放
電状態を予測する充放電予測手段と、前記バッテリの充
放電予測結果に基づいて、バッテリの充電目標値を変更
する目標値変更手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】この構成によれば、将来バッテリの放電が
予想される場合、その時に放電量を増大できるように、
予め充電量を増加するように充電目標量を高く変更す
る。逆に将来バッテリの充電が予想される場合、その時
に充電量を増大できるように、予め充電量を減少するよ
うに充電目標量を低く変更することができるので、実質
的なバッテリの充放電領域を広げることが可能になり、
バッテリの小型化を図りつつ、要求される充放電を効率
的に行うことができる。
【００１１】上記のような目的を達成するために、上記
構成において、前記充放電予測手段は、車両の走行状態
に基づきバッテリの将来の充放電状態を予測し、前記目
標値変更手段は、将来、バッテリが所定量以上放電され
ることが予測される車両走行状態の場合、充電目標値を
増加し、将来バッテリが所定量以上充電されることが予
測される車両走行状態の場合、充電目標値を減少させる
ことを特徴とする。
【００１２】ここで、前記充放電予測手段は、例えば、
車速情報に基づき充放電予測を行う。例えば、低車速が
所定時間以上継続した場合、車両は、将来停止するか、
或いは大きく加速することが予想される。この場合、モ
ータ・ジェネレータの電気モータ機能で大きな電気エネ
ルギが消費されるので、目標充電量を増加し十分な充電
量を確保しておく。逆に、例えば高車速が所定時間以上
継続した場合、車両は、将来減速することが予想され
る。この場合、モータ・ジェネレータの発電機能で大き
な回生エネルギが得られるので、目標充電量を減少して
おき、回生エネルギの回収領域を増大しておき、回生エ
ネルギの回収を十分に行う。
【００１３】この構成によれば、バッテリの小型化を図
りつつ、要求される充放電を効率的に行うことができ
る。
【００１４】上記のような目的を達成するために、上記
構成において、前記目標値変更手段は、車両周囲温度に
応じてバッテリの充電目標値を変更することを特徴とす
る。
【００１５】この構成によれば、車両周囲温度が低い場
合、例えば氷点下の場合、バッテリの充放電効率が低下
している場合でも効率の低下を補うように充電目標値を
増加変更するので、バッテリの小型化を図りつつ、要求
される充放電を効率的に行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。
【００１７】図１には、本発明の実施形態に係るハイブ
リッド（ＨＶ）車両１０の構成概念図が示されている。
ＨＶ車両１０は、駆動源として例えばガソリンエンジン
やディーゼルエンジン等の内燃機関（以下、単にエンジ
ンという）１２と、モータ・ジェネレーター（ＭＧ）１
４を含んでいる。なお、図１においては、説明の便宜
上、ＭＧ１４をモータ１４Ａとジェネレーター１４Ｂと
表現するが、ＨＶ車両１０の走行状態に応じて、モータ
１４Ａがジェネレーターとして機能したり、ジェネレー
ター１４Ｂがモータとして機能したりする。
【００１８】ＨＶ車両１０には、この他に、エンジン１
２やＭＧ１４で発生した動力を車輪側１６に伝達した
り、車輪側１６の駆動力をエンジン１２やＭＧ１４に伝
達する減速機１８と、エンジン１２の発生する動力を車
輪側１６とジェネレータ１４Ｂとの２経路に分配する動
力分割機構（図１においては、例えば遊星歯車）２０
と、ＭＧ１４を駆動するための電力を充電しておくＨＶ
バッテリ２２と、ＨＶバッテリ２２の直流とモータ１４
Ａ及びジェネレーター１４Ｂの交流を交換しながら電流
制御を行うインバータ２４と、ＨＶバッテリ２２の充放
電状態を管理制御するバッテリ電子制御ユニット（以
下、バッテリＥＣＵという）２６と、エンジン１２の動
作状態を制御するエンジンＥＣＵ２８と、ＨＶ車両１０
の状態に応じてＭＧ１４及びバッテリＥＣＵ２６、イン
バータ２４等を制御するＭＧＥＣＵ３０と、バッテリＥ
ＣＵ２６、エンジンＥＣＵ２８、ＭＧＥＣＵ３０等を相
互に管理制御して、ＨＶ車両１０が最も効率よく運行で
きるようにＨＶシステム全体を制御するＨＶＥＣＵ３２
等を含んでいる。なお、図１においては、各ＥＣＵを別
構成しているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵと
して構成してもよい。
【００１９】図１に示すようなＨＶシステムを搭載する
ＨＶ車両１０においては、発進時や低速走行時等エンジ
ン１２の効率が悪い場合には、ＭＧ１４のモータ１４Ａ
のみによりＨＶ車両１０の走行を行い、通常走行時に
は、例えば動力分割機構２０によりエンジン１２の動力
を２経路に分け、一方で車輪側１６の直接駆動を行い、
他方でジェネレーター１４Ｂを駆動し発電を行う。この
時発生する電力でモータ１４Ａを駆動して車輪側１６の
駆動補助を行う。また、高速走行時には、更にＨＶバッ
テリ２２からの電力をモータ１４Ａに供給しモータ１４
Ａの出力をアップし車輪側１６に対して駆動力の追加を
行う。一方、減速時には、車輪側１６により従動するモ
ータ１４Ａがジェネレーターとして機能し回生発電を行
い、回収した電力をＨＶバッテリ２２に蓄える。なお、
ＨＶバッテリ２２の充電量が低下し、充電が特に必要な
場合には、エンジン１２の出力を増加しジェネレーター
１４Ｂによる発電量を増やしＨＶバッテリ２２に対する
充電量を増加する。もちろん、低速走行時でも必要に応
じてエンジン１２の駆動量を増加する制御を行う。例え
ば、上述のようにＨＶバッテリ２２の充電が必要な場合
や、空気調和装置（エアコン）等の補器を駆動する場合
やエンジン１２の冷却水の温度を所定温度まで上げる場
合等である。
【００２０】本実施形態の特徴的事項は、ＨＶバッテリ
２２を小型化し、容量を小さくした場合でも、ＨＶバッ
テリ２２の将来の充放電状態を予測して、当該ＨＶバッ
テリ２２の目標充電状態（目標ＳＯＣ）を適宜変更して
効率的な充放電を行わせるところである。
【００２１】図２には、図１に示す各ＥＣＵを関連付け
ながらＨＶバッテリ２２の目標ＳＯＣの変更を説明する
ために、各ＥＣＵ内部構成を機能毎に示したブロック図
が示されている。
【００２２】通常、ＨＶＥＣＵ３２は、ＨＶ車両１０の
走行制御を行いつつ、ＨＶバッテリ２２のＳＯＣが目標
ＳＯＣに収束するように、エンジン１２の出力やＭＧ１
４の駆動状態を総合的に管理している。なお、目標ＳＯ
Ｃは、充電及び放電の両方をある程度行えるように、デ
フォルト値として６０％等に設定されている。
【００２３】次に、ＨＶ車両１０の全体の制御について
説明する。まず、ＨＶＥＣＵ３２に含まれるアクセル開
度認識部３４は、アクセルペダル３６に配置されたセン
サ３６ａによって運転者のアクセル踏み込み量を認識
し、車速認識部３８は車速センサ４０等からの情報に基
づきＨＶ車両１０の現在車速を認識する。そして、出力
軸トルク算出部４２は、アクセル開度と車速とに基づい
て、運転者が要求している走行状態を実現するために必
要な出力軸トルクを算出し、車両必要動力算出部４４が
運転者が要求している走行状態を実現するために必要な
エンジンの動力を算出する。また、ＨＶＥＣＵ３２に含
まれる補機要求量認識部４６は、エアコン等の補機４８
の運転状態に基づき、補機４８の運転に必要なエネルギ
を算出する。
【００２４】一方、バッテリＥＣＵ２６に含まれるＳＯ
Ｃ認識部５０は、ＨＶバッテリ２２の充電状態をチェッ
クする。バッテリＥＣＵ２６には、ＨＶバッテリ２２の
ＳＯＣを最適に維持するために、目標ＳＯＣが設定され
ていて、通常、要求発電量算出部５２では、目標ＳＯＣ
（例えば、６０％）にＳＯＣが収束するように、ジェネ
レータ１４Ｂで発電できるように、要求発電量の算出を
行う。例えば、図３に示すように、目標ＳＯＣが６０％
に設定されていて、ＳＯＣ認識部５０で認識した現在の
ＨＶバッテリ２２のＳＯＣが５０％の場合、４ＫＷの発
電が要求される。また、現在のＨＶバッテリ２２のＳＯ
Ｃが７０％の場合、−４ＫＷの発電、すなわち４ＫＷの
放電が要求される。
【００２５】前述したように、ＨＶ車両１０の将来の走
行によって、大きな電力の放電が要求されたり、大きな
回生電力の発生により大きな充電が要求されたりする場
合がある。ところが、前述のようにＨＶバッテリ２２の
小型化を行った場合、目標ＳＯＣから充放電できる量が
減少するため十分な充放電を行うことができなくなる。
そこで、ＨＶＥＣＵ３２に含まれる充放電予測部（充放
電予測手段）５４は、例えば、車速認識部３８からの情
報に基づき、ＨＶ車両１０が将来どのような走行を行う
かを予測し、その予測結果に基づきＨＶＥＣＵ３２に含
まれる目標ＳＯＣ変更部（目標値変更手段）５６が目標
ＳＯＣをデフォルト値６０％から変更する。例えば、低
車速が所定時間以上継続した場合、ＨＶ車両１０は、将
来停止するか、或いは大きく加速することが予想され
る。ＨＶ車両１０が停止した場合、次に発生する動作
は、始動である。前述したように、始動時には素早くエ
ンジン回転数を引き上げる必要があるため、ＨＶバッテ
リ２２からの放電が行われる。特に、エンジン１２がフ
リクションの大きなディーゼルエンジンの場合、さらに
大きな放電が行われることになる。また、ＨＶ車両１０
が大きく加速する場合もモータ１４Ａによるトルクアシ
ストを行うことが望ましいので、ＨＶバッテリ２２から
の放電が大きく行われる。このように、ＨＶ車両１０が
低車速で走行している場合、次に予想される走行動作に
よりモータ１４Ａで大きな電気エネルギが消費されるの
で、ＨＶバッテリ２２には、より多くの電力を準備して
おく必要がある。そのため、目標ＳＯＣを増加し十分な
充電量を確保しておく。
【００２６】逆に、高車速が所定時間以上継続した場
合、ＨＶ車両１０は、将来減速することが予想される。
この場合、ジェネレータ１４Ｂで大きな回生エネルギが
得られるので、この回生エネルギを無駄なく回収するた
めに、目標ＳＯＣを小さくしてＨＶバッテリ２２の空き
容量を増加しておく。ＨＶバッテリ２２の空き容量を増
加させるためには、モータ１４Ａを用いて放電すること
が必要である。放電によりモータ１４Ａを駆動すること
によりＨＶ車両１０の駆動力を増加することができるの
で、その分エンジン１２の出力を縮小することが可能に
なり、燃費の向上を行うことができる。
【００２７】図４のフローチャートを用いて目標ＳＯＣ
の変更手順の一例を説明する。まず、目標ＳＯＣ変更部
５６は目標ＳＯＣをデフォルト値である６０％にする
（Ｓ１００）。続いて、充放電予測部５４は、車速認識
部３８から車速情報を取得し、高車速が所定時間継続し
ているか否かの判断を行う（Ｓ１０１）。例えば、ＨＶ
車両１０が８０ｋｍ／ｈ以上の高車速（平均車速８０ｋ
ｍ／ｈ）で、５分以上継続して走行している場合、充放
電予測部５４は、ＨＶ車両１０は、いずれ減速すると予
想する。前述したように、ＨＶ車両１０が減速する場
合、駆動輪側１６から得られる駆動力によりジェネレー
タ１４Ｂが駆動し、回生発電を行う。この時、回生され
る電力は、減速力が大きいほど増大するので、この回生
電力をできるだけ多く回収するために、ＨＶバッテリ２
２の回生電力を充電するための領域を予め準備する。す
なわち、ＨＶバッテリ２２の現状のＳＯＣを下げるため
に、目標ＳＯＣをデフォルト値の６０％から例えば５０
％に変更する（Ｓ１０２）。
【００２８】一方、充放電予測部５４が、（Ｓ１０１）
で高車速が所定時間継続していないと判断した場合、低
車速が所定時間以上継続しているか否かの判断を行う
（Ｓ１０３）。例えば、ＨＶ車両１０が２０ｋｍ／ｈ以
下の低車速（平均車速２０ｋｍ／ｈ以下）で、５分以上
継続して走行している場合、充放電予測部５４は、ＨＶ
車両１０は、いずれ停止するか、再度大きく加速すると
予測する。前述したように、ＨＶ車両１０が停止した後
は、再始動が行われるので、モータ１４Ａの駆動が必要
になり、ＨＶバッテリ２２から大量の放電が行われる。
また、大きな加速が行われる場合もモータ１４Ａの駆動
が必要になり、ＨＶバッテリ２２から大量の放電が行わ
れる。この時放電される電力を予め確保しておくため
に、ＨＶバッテリ２２の現状のＳＯＣを増加するため
に、目標ＳＯＣをデフォルト値の６０％から例えば７０
％に変更する（Ｓ１０４）。なお、（Ｓ１０３）におい
て低車速が所定時間以上継続していないと判断された
れ、目標ＳＯＣは６０％が維持される。
【００２９】目標ＳＯＣ変更部５６が、要求発電量算出
部５２に確定した目標ＳＯＣを提供すると、要求発電量
算出部５２は、ＳＯＣ認識部５０で認識しているＨＶバ
ッテリ２２の現状のＳＯＣと比較して、要求発電量の決
定を行う。すなわち、目標ＳＯＣが７０％に変更されて
いる場合、図３に破線で示すように、現状のＳＯＣが５
０％の場合、８ＫＷの発電要求が行われる。また、目標
ＳＯＣが５０％に変更されている場合、図３に一点鎖線
で示すように、現状のＳＯＣが６０％の場合、−４ＫＷ
の発電要求、すなわち４ＫＷの放電要求が行われる。す
なわち、ジェネレータ１４Ｂで必要な発電を行うために
エンジン１２の出力をどれだけ増減すればよいかが確定
する。
【００３０】そして、ＨＶＥＣＵ３２に含まれるエンジ
ン出力決定部５８では、車両必要動力算出部４４で算出
した運転者が要求している走行状態を実現するために必
要なエンジンの動力と、補機要求量認識部４６で算出し
た補機４８の運転に必要なエネルギを得るために必要な
エンジンの動力と、要求発電量算出部５２で算出した確
定した目標ＳＯＣにＨＶバッテリ２２のＳＯＣを収束さ
せるために必要な発電量を得るために必要なエンジンの
動力とを合計したエンジン出力を決定する。
【００３１】エンジン出力が決定すると、ＨＶＥＣＵ３
２は、最も効率的なＨＶ車両１０の走行を行うため、エ
ンジンＥＣＵ２８に含まれるエンジン回転決定部６２は
エンジン回転数を決定し、燃料噴射量・点火時期決定部
６４は燃料噴射量や点火時期を決定し、ＨＶ車両１０の
走行制御を行う。
【００３２】図５には、ＨＶバッテリ２２のＳＯＣの変
化（太実線）と、ＨＶ車両１０の車速の変化（細実
線）、目標ＳＯＣの変化（破線）が示されている。目標
ＳＯＣは、ＨＶ車両１０が停止した結果、７０％に増加
している。そして、ＨＶバッテリ２２のＳＯＣは、始動
動作と共に、大きく減少するが、予め目標ＳＯＣの増加
により充電量を増加してあったため十分かつスムーズな
ＨＶ車両１０の始動を実現している。図５においては、
平均車速が２０ｋｍ／ｈであると認識され、目標ＳＯＣ
は、しばらく７０％が維持され、将来予測される再発進
や大きな加速に備えて、ＨＶバッテリ２２のＳＯＣを７
０％に収束させる。その後、加速が行われ、平均車速が
８０ｋｍ／ｈであると認識されると、目標ＳＯＣは５０
％に変更され、将来予測される減速による回生電力の回
収に備えて、ＨＶバッテリ２２のＳＯＣを５０％に収束
させる。
【００３３】このように、ＨＶバッテリ２２の容量を小
さく（小型化）しても、ＨＶ車両１０の将来のＨＶバッ
テリ２２の充放電状況を予測することにより、大放電が
要求される前には十分な充電量を確保しておくことによ
り、スムーズな発進や加速を行うことができる。逆に大
きな回生電力が得られ、大きな充電要求がされる前には
十分な充電領域を確保しておくことにより、無駄なく回
生電力を回収することができると共に、充電領域の確保
のためにモータ１４Ａの積極的な使用を行う。その結
果、エンジン１２の出力を抑制できるので、燃費の向上
を行うことも可能であり、総合的に効率的なＨＶバッテ
リ２２の活用を行うことができる。
【００３４】図６には、ＨＶバッテリ２２の充放電効率
が車両の周囲温度によって低下することを考慮した目標
ＳＯＣの変更手順を示すフローチャートが示されてい
る。
【００３５】まず、図４の場合と同様に、目標ＳＯＣ変
更部５６は目標ＳＯＣをデフォルト値である６０％にす
る（Ｓ２００）。続いて、充放電予測部５４は、車速認
識部３８から車速情報を取得し、高車速が所定時間継続
しているか否かの判断を行う（Ｓ２０１）。例えば、Ｈ
Ｖ車両１０が８０ｋｍ／ｈ以上の高車速（平均車速８０
ｋｍ／ｈ）で、５分以上継続して走行している場合、充
放電予測部５４は、ＨＶ車両１０は、いずれ減速し、回
生発電が起こり、充電余裕があると予想する。前述した
ように、ＨＶ車両１０が減速する場合、駆動輪側１６か
ら得られる駆動力によりジェネレータ１４Ｂが駆動し、
回生発電を行う。この時、回生される電力は、減速力が
大きいほど増大するので、この回生電力をできるだけ多
く回収するために、ＨＶバッテリ２２の回生電力を充電
するための領域を予め準備する。すなわち、目標ＳＯＣ
変更部５６は、ＨＶバッテリ２２の現状のＳＯＣを下げ
るために、目標ＳＯＣをデフォルト値の６０％から例え
ば５０％に変更する（Ｓ２０２）。
【００３６】一方、充放電予測部５４が、（Ｓ２０１）
で高車速が所定時間継続していないと判断した場合、低
車速が所定時間以上継続しているか否かの判断を行う
（Ｓ２０３）。例えば、ＨＶ車両１０が２０ｋｍ／ｈ以
下の低車速（平均車速２０ｋｍ／ｈ以下）で、５分以上
継続して走行している場合、充放電予測部５４は、将来
大きな放電が要求されると判断する。この時、更に、外
気温センサ等からの情報に基づいて、ＨＶ車両１０の外
気温が所定温度、例えば、摂氏０℃より低いか否かの判
断を行う（Ｓ２０４）。もし、外気温が所定温度より低
い場合、ＨＶバッテリ２２の内部の化学変化が鈍くなり
充放電効率が低下するため、充放電予測部５４は放電効
率が悪い状況下で大きな放電を要求される場合（特に、
氷点下時等におけるモータ１４Ａによる始動）に備え
て、目標ＳＯＣ変更部５６に対して予めＨＶバッテリ２
２の充電量を増加しておくために目標ＳＯＣを例えば７
０％に増加するように指令を出す（Ｓ２０５）。その結
果、次回、ＨＶ車両１０の始動をモータ１４Ａで行う場
合にＨＶバッテリ２２の放電効率が低温により低下して
いる場合でも十分な放電を行うことが可能になり、スム
ーズな発進を行うことができる。
【００３７】一方、充放電予測部５４は、（Ｓ２０４）
で、外気温が所定温度より低くない、つまり、外気温は
ＨＶバッテリ２２の化学反応に影響を与えないと判断で
きる場合には、通常の始動時や加速時の大放電に備え
て、目標ＳＯＣ変更部５６に対して、目標ＳＯＣを少し
高め、例えば６５％に変更するように指令を出す（Ｓ２
０６）。なお、（Ｓ２０３）で低車速が所定時間継続し
ていないと判断された場合には、ＨＶバッテリ２２の極
端な充放電は要求されないと判断し、目標ＳＯＣは６０
％が維持される。
【００３８】このように、ＨＶ車両１０の次回の走行に
対して、どれくらいの充放電が必要であるかを、現在の
走行状態に加えて、ＨＶバッテリ２２の充放電効率を考
慮して行うことにより、ＨＶバッテリ２２を小型化し
て、目標ＳＯＣに対する充放電範囲が狭くなるような場
合においても、十分な充放電量を確保することが可能に
なり、効率的なＨＶバッテリ２２の使用を行うことがで
きる。
【００３９】なお、本実施形態においては、目標ＳＯＣ
のデフォルト値を６０％、増加変更時の値を６５％や７
０％に設定し、減少変更時の値を５０％に設定する例を
示したが、各設定値は、任意であり、ＨＶバッテリ２２
の能力やＨＶ車両１０の性能、使用環境等を考慮して、
適宜選択することが望ましい。また、目標ＳＯＣの変更
条件、すなわち、所定速度（平均速度）及びその持続時
間、外気温度等も任意であり適宜選択することが望まし
い。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、バッテリの小型化を図
りつつ、要求される充放電を効率的に行うことのできる
ハイブリッド車両のバッテリ充電制御装置を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係るバッテリ充電制御装
置を有する車両の構成概念図である。
【図２】 本発明の実施形態に係るバッテリ充電制御装
置を有する車両の制御部における目標ＳＯＣ変更手順を
説明する機能ブロック図である。
【図３】 本発明の実施形態に係るバッテリ充電制御装
置のバッテリのＳＯＣに対する要求発電量の算出概念を
説明する説明図である。
【図４】 本発明の実施形態に係るバッテリ充電制御装
置の目標ＳＯＣ変更手順を説明するフローチャートであ
る。
【図５】 本発明の実施形態に係るバッテリ充電制御装
置の制御を行った場合のＨＶバッテリのＳＯＣの変化
と、ＨＶ車両の車速の変化、目標ＳＯＣの変化ＷＰ説明
する説明図である。
【図６】 本発明の実施形態に係るバッテリ充電制御装
置の外気温を考慮した目標ＳＯＣ変更手順を説明するフ
ローチャートである。
【符号の説明】
１０ ハイブリッド（ＨＶ）車両、１２ 内燃機関（エ
ンジン）、１４ モータ・ジェネレータ（ＭＧ）、１４
Ａ モータ、１４Ｂ ジェネレータ、１６ 車輪側、１
８ 減速機、２０ 動力分割機構、２２ ＨＶバッテ
リ、２４ インバータ、２６ バッテリＥＣＵ、２８
エンジンＥＣＵ、３０ ＭＧＥＣＵ、３２ＨＶＥＣＵ、
３４ アクセル開度認識部、３６ アクセルペダル、３
８ 車速認識部、４０ 車速センサ、４２ 出力軸トル
ク算出部、４４ 車両必要動力算出部、４６ 補機要求
量認識部、４８ 補機、５０ ＳＯＣ認識部、５２ 要
求発電量算出部、５４ 充放電予測部、５６ 目標ＳＯ
Ｃ変更部、５８ エンジン出力決定部、６２ エンジン
回転決定部、６４ 燃料噴射量・点火時期決定部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｈ０２Ｊ 7/14 Ｃ 7/14 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ Ｆターム(参考） 3G093 AA07 BA14 DB19 DB20 EB08 5G003 AA07 BA01 DA07 FA06 GC05 5G060 AA05 CB06 DB07 5H030 AS08 BB01 BB10 FF00 FF21 5H115 PA12 PC06 PG04 PI16 PI21 PU23 PU25 SE04 SE06 TI01 TO13 TR19 TU04 TU11

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関と、車両の走行アシストが可能
    なモータ・ジェネレータと、当該モータ・ジェネレータ
    に接続されたバッテリと、を含むハイブリッド車両のバ
    ッテリ充電制御装置であって、 前記バッテリの将来の充放電状態を予測する充放電予測
    手段と、 前記バッテリの充放電予測結果に基づいて、バッテリの
    充電目標値を変更する目標値変更手段と、 を含むことを特徴とするハイブリッド車両のバッテリ充
    電制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記充放電予測手段は、車両の走行状態に基づきバッテ
    リの将来の充放電状態を予測し、 前記目標値変更手段は、 将来、バッテリが所定量以上放電されることが予測され
    る車両走行状態の場合、充電目標値を増加し、将来バッ
    テリが所定量以上充電されることが予測される車両走行
    状態の場合、充電目標値を減少させることを特徴とする
    ハイブリッド車両のバッテリ充電制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の装置にお
    いて、 前記目標値変更手段は、 車両周囲温度に応じてバッテリの充電目標値を変更する
    ことを特徴とするハイブリッド車両のバッテリ充電制御
    装置。
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