JP7010038B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンとモータとバッテリとを備えるハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンとモータとバッテリとを備えるハイブリッド自動車において、下り坂区間が存在すると判定したときには、下り坂開始地点に到達した時点でのバッテリの充電量が、下り坂区間が存在すると判定していないときのバッテリの充電量に比して低下するように、下り坂区間の開始地点よりも所定距離だけ手前の地点から下り坂区間の開始地点までのプレユース区間においてエンジンおよびモータを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－８１４７５号公報

リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリは、大きい電流での充電が継続すると、劣化が促進されやすいことが知られている。このため、バッテリの劣化の促進を抑制するために、バッテリの許容充電電力を大きく制限する制限処理をバッテリの充電電流（電力）が大きいほどバッテリの充電開始から短時間で作動させることが行なわれている。下り坂でこの制限処理が作動すると、バッテリの蓄電割合がそれほど高くないにも拘わらずにバッテリにあまり充電できない場合が生じる。

本発明のハイブリッド自動車は、下り坂でバッテリにより多くの電力量を充電できるようにすることを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンおよびモータと、
リチウムイオン二次電池として構成されると共に前記モータと電力をやりとりするバッテリと、
前記バッテリが許容充電電力および許容放電電力の範囲内で充放電されながら走行するように前記エンジンおよび前記モータを制御すると共に、前記バッテリの充電電流が大きいほど短時間の充電の継続で成立する所定条件が成立したときに前記許容充電電力を基本値からそれよりも小さい第１値にする制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、
所定下り坂を検知したときには、
前記所定下り坂の開始地点よりも手前の地点を通過してから前記所定下り坂の終了地点を通過するまで、前記所定下り坂を検知していないときに比して前記蓄電装置の蓄電割合が低くなるように前記エンジンおよび前記モータを制御すると共に、
前記所定下り坂を含む所定区間で、前記許容充電電力を前記基本値よりも小さく且つ前記第１値よりも大きい第２値にする、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、バッテリが許容充電電力および許容放電電力の範囲内で充放電されながら走行するようにエンジンおよびモータを制御すると共に、バッテリの充電電流が大きいほど短時間の充電の継続で成立する所定条件が成立したときに許容充電電力を基本値からそれよりも小さい第１値にする。そして、所定下り坂を検知したときには、所定下り坂の開始地点よりも手前の地点を通過してから所定下り坂の終了地点を通過するまで、所定下り坂を検知していないときに比して蓄電装置の蓄電割合が低くなるようにエンジンおよびモータを制御すると共に、所定下り坂を含む所定区間で、許容充電電力を基本値よりも小さく且つ第１値よりも大きい第２値にする。これにより、所定下り坂でモータの回生駆動が継続したときに、所定条件が成立する（許容充電電力が第１値になる）のを抑制したり所定条件が成立するまでの時間を長くしたりすることができる。この結果、所定下り坂でバッテリにより多くの電力量を充電することができる。ここで、「所定下り坂」は、モータの回生駆動によりバッテリが満充電になる可能性のある下り坂や、バッテリの過放電を抑制するために許容充電電力が小さくされる可能性のある下り坂、許容充電電力を第２値にしないと所定条件が成立して許容充電電力が第１値になる可能性のある下り坂などであるものとしてもよい。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記第２値は、前記所定下り坂の開始地点と終了地点との標高差が大きいほど小さくなるように設定されるものとしてもよい。また、前記第２値は、前記所定下り坂の勾配が急であるほど小さくなるように設定されるものとしてもよい。さらに、前記第２値は、前記バッテリの予測充電電力が大きいほど小さくなるように設定されるものとしてもよい。これらのようにすれば、許容充電電力をより適切に設定することができる。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 路面勾配θｄと標高差Δｈと値Ｗｉｎ２との関係の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ナビゲーション装置９０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されており、ダンパ２８を介してプラネタリギヤ３０のキャリヤに接続されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、上述したように、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。電力ライン５４には、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によってインバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサ４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２などが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の電気角θｅ１，θｅ２や角速度ωｍ１，ωｍ２，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、リチウムイオン二次電池として構成されており、電力ライン５４に接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２により管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ（バッテリ５０から放電するときが正の値）、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣや入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力量の割合であり、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて演算される。バッテリ５０の許容充放電電力Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい許容充電電力であり、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂとに基づいて演算される。

リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０は、大きい電流での充電が継続すると、劣化が促進されやすいことが知られている。このため、バッテリ５０の劣化の促進を抑制するために、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎは、所定条件が成立していないときには、蓄電割合ＳＯＣと温度Ｔｂとに基づく基本値Ｗｉｎｂが設定され、所定条件が成立しているときには、基本値Ｗｉｎｂよりも十分に大きい（絶対値としては十分に小さい）値Ｗｉｎ１が設定される。ここで、所定条件は、バッテリ５０の電流Ｉｂが負の値（充電側の値）で継続しているときにバッテリ５０の電流Ｉｂが小さい（絶対値としては大きい）ほど短時間の充電の継続で成立する条件、例えば、バッテリ５０の電流Ｉｂが負で継続しているときのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値が負の閾値以下に至ったときに成立する条件などとして定められる。

ナビゲーション装置９０は、地図情報などが記憶されたハードディスクなどの記憶媒体や入出力ポート、通信ポートを有する制御部が内蔵された本体９２と、自車の現在地に関する情報を受信するＧＰＳアンテナ９４ａと、情報センターから渋滞情報や規制情報、災害情報などを受信するＶＩＣＳ（登録商標）アンテナ９４ｂと、自車の現在地に関する情報や目的地までの走行予定ルートなどの各種情報を表示すると共にユーザが各種指示を入力可能なタッチパネル式のディスプレイ９６と、を備える。ここで、地図情報には、サービス情報（例えば、観光情報や駐車場など）や各走行区間（例えば、信号機間や交差点間など）の道路情報などがデータベースとして記憶されている。道路情報には、距離情報や、幅員情報、車線数情報、地域情報（市街地や郊外）、種別情報（一般道路や高速道路）、勾配情報、法定速度、信号機の数などが含まれる。ナビゲーション装置９０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

このナビゲーション装置９０の本体９２は、ユーザによるディスプレイ９６の操作により目的地が設定されると、本体９２に記憶された地図情報とＧＰＳアンテナ９４ａからの自車の現在地と目的地とに基づいて自車の現在地から目的地までの走行予定ルートを設定し、設定した走行予定ルートをディスプレイ９６に表示してルート案内を行なう。また、ナビゲーション装置９０は、目的地までの走行予定ルートを設定すると、走行予定ルートの各走行区間の走行負荷を推定する。各走行区間の走行負荷は、道路情報（例えば、距離情報や種別情報、勾配情報、法定速度など）に基づいて推定される。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖ，勾配センサ８９からの路面勾配θｄも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２、ナビゲーション装置９０と通信ポートを介して接続されている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードや電動走行（ＥＶ走行）モードで走行する。ここで、ＨＶ走行モードは、エンジン２２の運転を伴って走行するモードであり、ＥＶ走行モードは、エンジン２２の運転を伴わずに走行するモードである。

ＨＶ走行モードでは、基本的には、以下のように走行する。ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）を乗じて駆動軸３６に要求される要求パワーＰｄ＊を計算する。続いて、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣから目標割合ＳＯＣ＊を減じた値（ＳＯＣ－ＳＯＣ＊）が値０付近になるようにバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を設定し、要求パワーＰｄ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。そして、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいて運転されるようにエンジン２２の運転制御（吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御など）を行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御（具体的には、インバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御）を行なう。

このＨＶ走行モードでは、要求トルクＴｄ＊が停止閾値Ｔｓｐ以下で且つ要求パワーＰｅ＊が停止閾値Ｐｓｐ以下に至ったときに、エンジン２２の停止条件が成立したとして、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行に移行する。

ＥＶ走行モードでは、基本的には、以下のように走行する。ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０によるモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御については上述した。

このＥＶ走行モードでは、要求トルクＴｄ＊が始動閾値Ｔｓｔ以上に至ったときや、ＨＶ走行と同様に計算した要求パワーＰｅ＊が始動閾値Ｐｓｔ以上に至ったときに、エンジン２２の始動条件が成立したとして、エンジン２２を始動してＨＶ走行に移行する。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶ走行モードやＥＶ走行モードでアクセルオフのときには、ＨＶＥＣＵ７０は、ブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｄ＊を設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してこれをモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０によるモータＭＧ２の駆動制御については上述した。なお、このとき、エンジン２２については、自立運転または運転停止される。また、ＨＶＥＣＵ７０は、要求トルクＴｄ＊をモータＭＧ２の回生駆動により賄うことができないときには、その不足分の制動トルク（制動力）を図示しない油圧ブレーキ装置により駆動輪３９ａ，３９ｂや従動輪に作用させる。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、ナビゲーション装置９０によりルート案内を行なっているときの動作について説明する。図２は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ナビゲーション装置９０によりルート案内を行なっているときに繰り返し実行される。なお、ナビゲーション装置９０によるルート案内は、目的地までの走行予定ルートが設定されたときに開始され、その後に、自車が目的地に到着したときや、ユーザにより目的地が解除されたとき、イグニッションスイッチ８０がオフされたときなどに終了される。

図２の処理ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、ナビゲーション装置９０との通信により先読み情報が更新されたか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここで、先読み情報としては、例えば、走行予定ルートにおける自車の現在地からそれよりも所定距離（例えば、数ｋｍ～十数ｋｍ程度）だけ目的地側の地点までの道路情報や渋滞情報などを挙げることができる。この先読み情報は、前回の先読み情報の更新後に走行予定ルートが変更されたときや、前回の先読み情報の更新から所定時間（例えば、数十秒～数分程度）が経過したとき、前回の先読み情報の更新から所定距離（例えば、数百ｍ程度～数ｋｍ程度）だけ走行したときなどに更新される。

ステップＳ１００で先読み情報が更新されたと判定したときには、ナビゲーション装置９０との通信により走行予定ルートにおける所定下り坂を探索する（ステップＳ１１０）。一方、先読み情報が更新されていないと判定したときには、ステップＳ１１０の処理を実行しない。ここで、所定下り坂は、運転者のアクセルオフによるモータＭＧ２の回生駆動によりバッテリ５０が満充電になる可能性のある下り坂である。実施例では、所定下り坂として、開始地点と終了地点との標高差Δｈが閾値Δｈｒｅｆ（例えば、１００ｍや１２０ｍ、１４０ｍなど）よりも大きい下り坂、および／または、路面勾配θｄ（下り勾配側が正の値）の平均が閾値θｄｒｅｆ（例えば、３％や４％、５％など）よりも大きく且つ距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆ（例えば、２ｋｍや３ｋｍ、４ｋｍなど）よりも長い下り坂を考えるものとした。

続いて、走行予定ルートにおいて所定下り坂を検知したか否かを判定し（ステップＳ１２０）、所定下り坂を検知していないと判定したときには、本ルーチンを終了する。一方、走行予定ルートにおいて所定下り坂を検知したと判定したときには、自車が所定下り坂の開始地点よりも距離Ｌ１だけ手前の所定地点を通過した（通過済を含む）か否かを判定し（ステップＳ１３０）、自車が所定地点を通過していないと判定したときには、本ルーチンを終了する。距離Ｌ１は、一律の値が用いられるものとしてもよいし、道路情報に含まれる種別情報（一般道路、高速道路）などに基づく値、例えば、一般道路では１．５ｋｍや２ｋｍ、２．５ｋｍなど、高速道路では４．５ｋｍや５ｋｍ、５．５ｋｍなどが用いられるものとしてもよい。自車が所定地点を通過したか否かの判定は、ナビゲーション装置９０からの自車の現在地および地図情報に基づいて行なわれる。

ステップＳ１３０で自車が所定地点を通過したと判定したときには、下り坂処理を実行する（ステップＳ１４０）。下り坂処理は、所定下り坂を検知していないときに比して、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低くなるようにする処理である。この下り坂処理では、下り坂処理を実行しないときに比して、例えば、バッテリ５０の目標割合ＳＯＣ＊を低くしたり、始動閾値Ｔｓｔ，Ｐｓｔや停止閾値Ｔｓｐ，Ｐｓｐを大きくしたりする。後者は、ＥＶ走行モードが継続しやすくしたり、ＨＶ走行モードからＥＶ走行モードに移行しやすくしたりすることにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低くなるようにするためである。こうした処理を行なうことにより、所定下り坂の開始地点を通過する時点でのバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを低くすることができ、所定下り坂で回収可能なエネルギ（バッテリ５０に充電可能なエネルギ）をより多くすることができる。

続いて、自車が所定下り坂の開始地点を通過した（通過済を含む）か否かを判定し（ステップＳ１５０）、自車が所定下り坂の開始地点を通過していないと判定したときには、本ルーチンを終了する。このときには、下り坂処理の実行を継続する。自車が所定下り坂の開始地点を通過したか否かの判定は、ナビゲーション装置９０からの自車の現在地および地図情報に基づいて行なわれる。

ステップＳ１５０で自車が所定下り坂の開始地点を通過したと判定したときには、入力制限縮小処理を実行する（ステップＳ１６０）。この入力制限縮小処理は、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを、上述の基本値Ｗｉｎｂよりも若干大きく（絶対値としては若干小さく）且つ上述の値Ｗｉｎ１よりもある程度小さい（絶対値としてはある程度大きい）値Ｗｉｎ２にする処理である。値Ｗｉｎ２としては、一定値が用いられるものとした。この入力制限縮小処理により、所定下り坂で、バッテリ５０が小さい（絶対値としては大きい）電流Ｉｂで継続して充電されるのを抑制し、上述の所定条件が成立する（入力制限Ｗｉｎが値Ｗｉｎ１になる）のを抑制したり所定条件が成立するまでの時間を長くしたりすることができる。この結果、所定下り坂でバッテリ５０により多くの電力量を充電することができる。

続いて、自車が所定下り坂の終了地点を通過した（通過済を含む）か否かを判定し（ステップＳ１７０）、自車が所定下り坂の終了地点を通過していないと判定したときには、本ルーチンを終了する。このときには、下り坂処理や入力制限縮小処理の実行を継続する。自車が所定下り坂の終了地点を通過したか否かの判定は、ナビゲーション装置９０からの自車の現在地および地図情報に基づいて行なわれる。

ステップＳ１７０で自車が所定下り坂の終了地点を通過したと判定したときには、入力制限縮小処理および下り坂処理の実行を終了して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、所定下り坂を検知したときには、所定下り坂の開始地点よりも手前の所定地点を通過してから所定下り坂の終了地点を通過するまで、所定下り坂を検知していないときよりもバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低くなるようにする下り坂を処理を実行すると共に、所定下り坂の開始地点を通過してから終了地点を通過するまで、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを基本値Ｗｉｎｂよりも大きく（絶対値としては小さく）且つ上述の値Ｗｉｎ１よりも小さい（絶対値としては大きい）値Ｗｉｎ２にする入力制限縮小処理を実行する。これにより、所定下り坂でモータＭＧ２の回生駆動が継続したときに、上述の所定条件が成立してバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが値Ｗｉｎ１になるのを抑制したり所定条件が成立するまでの時間を長くしたりすることができる。この結果、所定下り坂でバッテリにより多くの電力量を充電することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、入力制限縮小処理における値Ｗｉｎ２として、一定値を用いるものとしたが、所定下り坂の開始地点と終了地点との標高差Δｈや路面勾配θｄ（下り勾配側が正の値）、バッテリ５０の予測充電電力Ｐｂｅｓ（バッテリ５０を充電するときが正の値）などのうちの少なくとも１つに基づいて設定するものとしてもよい。この場合、標高差Δｈが大きいほど小さくなるように値Ｗｉｎ２を設定したり、路面勾配θｄが大きいほど小さくなるように値Ｗｉｎ２を設定したり、バッテリ５０の予測充電電力Ｐｂｅｓが大きいほど小さくなるように値Ｗｉｎ２を設定したりするものとしてもよい。また、図３の路面勾配θｄと標高差Δｈと値Ｗｉｎ２との関係に示すように、路面勾配θｄが所定値θｄ１以下で且つ標高差Δｈが所定値Δｈ１以下の領域では、値Ｗｉｎ２に比較的大きい値を設定し、路面勾配θｄが所定値θｄ１以下で且つ標高差Δｈが所定値Δｈ１よりも大きい領域では、値Ｗｉｎ２に中程度の値を設定し、路面勾配θｄが所定値θｄ１よりも大きい領域では、標高差Δｈに拘わらずに値Ｗｉｎ２に比較的小さい値を設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、所定下り坂は、運転者がアクセルオフすることによるモータＭＧ２の回生駆動によりバッテリ５０が満充電になる可能性のある下り坂を意味するものとした。しかし、所定下り坂は、バッテリ５０の過充電を抑制するために入力制限Ｗｉｎが大きくなる（絶対値としては小さくし始める）可能性のある、例えば、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ（例えば、６０％や６５％、７０％など）よりも高くなる可能性のある下り坂を意味するものとしてもよい。また、上述の入力制限縮小処理を実行しないと所定条件が成立する（バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが値Ｗｉｎ１になる）可能性のある下り坂を意味するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、入力制限縮小処理の実行を、所定下り坂の開始地点を通過したときに開始するものとしたが、下り坂処理の実行を開始したときに開始するものとしてもよいし、モータＭＧ２の回生駆動を開始したときに開始するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ナビゲーション装置９０の本体９２が、本体９２に記憶された地図情報と自車の現在地と目的地とに基づいて目的地までの走行予定ルートを設定するものとした。しかし、ハイブリッド自動車２０が車外システム（例えば、クラウドサーバなど）と通信可能な場合、車外システムが、車外システムが有する地図情報とハイブリッド自動車２０からの現在地および目的地とに基づいて目的地までの走行予定ルートを設定してハイブリッド自動車２０に送信するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも２つを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続し、モータＭＧ１，ＭＧ２に電力ラインを介してバッテリ５０を接続する構成とした。しかし、図４の変形例のハイブリッド自動車１２０に示すように、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に変速機１３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧにクラッチ１２９を介してエンジン２２を接続し、モータＭＧに電力ラインを介してバッテリ５０を接続するいわゆる１モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。また、図５の変形例のハイブリッド自動車２２０に示すように、エンジン２２に発電用のモータＭＧ１を接続すると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に走行用のモータＭＧ２を接続し、モータＭＧ１，ＭＧ２に電力ラインを介してバッテリ５０を接続するいわゆるシリーズハイブリッド自動車の構成としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１，ＭＧ２が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とナビゲーション装置９０とが「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖ 電流センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、５７ コンデンサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ ナビゲーション装置、９２ 本体、９４ａ ＧＰＳアンテナ、９４ｂ ＶＩＣＳ（登録商標）アンテナ、９６ ディスプレイ、１２９ クラッチ、１３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. エンジンおよびモータと、
   リチウムイオン二次電池として構成されると共に前記モータと電力をやりとりするバッテリと、
   前記バッテリが許容充電電力および許容放電電力の範囲内で充放電されながら走行するように前記エンジンおよび前記モータを制御すると共に、前記バッテリの充電電流が大きいほど短時間の充電の継続で成立する所定条件が成立したときに前記許容充電電力を基本値からそれよりも小さい第１値にする制御装置と、
   を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記制御装置は、
   所定下り坂を検知したときには、
   前記所定下り坂の開始地点よりも手前の地点を通過してから前記所定下り坂の終了地点を通過するまで、前記所定下り坂を検知していないときに比して前記バッテリの蓄電割合が低くなるように前記エンジンおよび前記モータを制御すると共に、
   前記所定下り坂を含む所定区間で、前記許容充電電力を前記基本値よりも小さく且つ前記第１値よりも大きい第２値にする、
   ハイブリッド自動車。
   

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