JP2008094178A - 車両の制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンと、バッテリから供給された電力により作動されるモータジェネレータとを走行源とする車両において、モータジェネレータによるエンジンのクランキングに必要な電力量をバッテリに残存させる。
【解決手段】ＥＣＵは、シフトポジションがＮポジションであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、モータジェネレータの停止指令を出力するステップ（Ｓ１０２）と、バッテリの放電可能電力量がエンジンのクランキングに必要な最少の電力量となる値であって、かつ使用限界値より大きい値に設定されたしきい値Ｂに残存容量ＳＯＣが低下すると（Ｓ１０６にてＮＯ）、バッテリの放電を遮断する指令を出力するステップ（Ｓ１１０）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関と蓄電機構から供給された電力により作動される回転電機とを走行源とする車両の制御技術に関し、特に、蓄電機構の放電を制御する技術に関する。

エンジンの動力をジェネレータと駆動軸とに分配する遊星歯車機構と、駆動軸に接続された走行用モータとを備えたハイブリッド車両が公知である。このようなハイブリッド車は、エンジンおよび走行用モータの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。高速時は、エンジンを始動してエンジンのみ、あるいはエンジンと走行用モータの双方で車両を駆動する。エンジンを始動する際には、駆動軸に生じる反力を走行用モータで受けとめながらジェネレータをモータとして機能させてエンジンをクランキングする。一方、低速時は、効率が比較的悪いエンジンを停止し、走行用モータのみで車両を駆動する。エンジンを停止する際には、駆動軸に生じる反力を走行用モータで受けとめながらジェネレータからブレーキトルクを出力する。しかしながら、エンジンの始動時や停止時において、走行用モータやジェネレータの状態によっては駆動軸に生じる反力を受けとめることができずに車両にショックや振動を生じさせる場合がある。このようなショックや振動を抑制する技術が、たとえば、特開２００５−３０６２３８号公報（特許文献１）に開示されている。

この公報に開示された駆動装置は、内燃機関に接続されたハイブリッド車両用の駆動装置である。この駆動装置は、内燃機関の出力軸と駆動軸と第３の回転軸の３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式動力入出力手段と、第３の回転軸に動力を入出力可能な発電機と、駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、インバータを経由して発電機および電動機との間で電力を充放電するバッテリと、駆動軸に直接または間接に摩擦による制動力を出力することにより駆動軸を固定可能な固定手段と、操作者によりシフトレバーがニュートラルポジションにシフト操作されたときに発電機および電動機を非駆動状態にする手段と、電動機が非駆動状態にされて電動機による駆動軸に生じる反力を受けとめるトルクの出力が制限されているときに、車両停止状態で内燃機関の始動または停止が指示されたとき、駆動軸が固定されるよう固定手段を駆動制御し、駆動軸が固定された後に内燃機関が始動または停止されるよう内燃機関と発電機とを駆動制御する始動停止時制御手段とを含む。

この公報に開示された駆動装置によると、操作者によりシフトレバーがニュートラルポジションにシフト操作されると、発電機および電動機が非駆動状態となる。そのため、内燃機関の始動または停止の際に駆動軸に生じる反力を受けとめるトルクを電動機により出力することができない。そこで、車両停止状態で発電機および電動機が非駆動状態である場合には、駆動軸が固定されるよう固定手段が駆動制御され、駆動軸が固定された後に内燃機関が始動または停止されるよう内燃機関と発電機とが制御される。たとえば、内燃機関の始動の際には、駆動軸が固定された後に、発電機を電動機として機能させて内燃機関をクランキングし、内燃機関の燃料噴射制御や点火制御が開始される。内燃機関の停止の際には、駆動軸が固定された後に、内燃機関の燃料噴射制御や点火制御を停止し、発電機を電動機として機能させて内燃機関にブレーキトルクを作用させる。このため、内燃機関の始動または停止の際に駆動軸に生じる反力を受けとめるトルクが固定手段により出力される。そのため、電動機が非駆動状態であっても、内燃機関の始動や停止の際に生じ得るショックや異音の発生を抑制することができる。
特開２００５−３０６２３８号公報

ところで、特許文献１に開示された駆動装置において、シフトレバーがニュートラルポジションである場合には、発電機が非駆動状態とされるため、バッテリを充電するための電力を発生させることができない。このような状態で、バッテリの電力が負荷に消費され続けると、バッテリの残存容量（ＳＯＣ：State of Charge）が低下してしまい、発電機を電動機として機能させて内燃機関をクランキングすることができない場合がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、内燃機関と、蓄電機構から供給された電力により作動される回転電機とを走行源とする車両において、車両に必要な容量を蓄電機構に残存させることができる制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。

第１の発明に係る制御装置は、内燃機関と、蓄電機構から供給された電力により作動される回転電機とを走行源とする車両を制御する。回転電機は、電動機として機能することにより内燃機関を始動するとともに、内燃機関により作動されて発電機として機能することにより蓄電機構を充電するための電力を発生する。制御装置は、車両の運転者により選択されたシフトポジションを検出するための手段と、回転電機の作動を制御するための手段と、蓄電機構の残存容量を検出するための手段と、検出されたシフトポジションがニュートラルポジションであることにより回転電機の作動が少なくとも発電機として機能しないように制御された場合、残存容量に基づいて、蓄電機構から負荷への放電を遮断するための遮断手段とを含む。第７の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第１または７の発明によると、シフトポジションがニュートラルポジションであると、駆動力が不要であることから回転電機が停止されたり、前進走行ポジションや後退走行ポジションへの変更に備えた状態に制御されたりする。そのため、回転電機を発電機として機能させて蓄電機構を充電するための電力を発生させることができない。このような状態で負荷への放電を継続すると、車両に必要な容量（たとえば内燃機関の再始動に必要な容量）を蓄電機構に残存させることができない。そこで、残存容量に基づいて、蓄電機構から負荷への放電が遮断される。これにより、車両に必要な容量を蓄電機構に残存させることができる。その結果、内燃機関と、蓄電機構から供給された電力により作動される回転電機とを走行源とする車両において、車両に必要な容量を蓄電機構に残存させることができる制御装置および制御方法を提供することができる。

第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、遮断手段は、検出されたシフトポジションがニュートラルポジションであることにより回転電機の作動が停止された場合に、放電を遮断するための手段を含む。第８の発明に係る制御方法は、第２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第２または８の発明によると、シフトポジションがニュートラルポジションであることにより回転電機が停止されて発電機として機能しない場合に、放電を遮断することができる。

第３の発明に係る制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、遮断手段は、蓄電機構の放電時における電気的特性に関する予め定められた値まで残存容量が低下すると、放電を遮断するための手段とを含む。第９の発明に係る制御方法は、第３の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第３または９の発明によると、蓄電機構の放電時における電気的特性（たとえば放電可能電力量や放電電圧）に関する予め定められた値まで残存容量が低下すると、蓄電機構から負荷への放電が遮断される。これにより、放電遮断後において車両に必要となる蓄電機構の電気的特性を確保することができる。

第４の発明に係る制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、予め定められた値は、蓄電機構の放電可能電力量が内燃機関を始動させるのに必要な最少の電力量となる値である。第１０の発明に係る制御方法は、第４の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第４または１０の発明によると、蓄電機構の放電可能電力量が内燃機関を始動させるのに必要な最少の電力量となるまでは、負荷（たとえばエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）やエアコンディショナ）への放電が可能である。そのため、ニュートラルポジションにおける負荷の作動時間を可能な限り確保しつつ、放電遮断後において内燃機関を始動させることができる。

第５の発明に係る制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、予め定められた値は、蓄電機構の放電可能電力量が内燃機関を始動させるのに必要な最少の電力量となり、かつ蓄電機構の放電電圧が過放電電圧より高い電圧となる値である。第１１の発明に係る制御方法は、第５の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第５または１１の発明によると、蓄電機構の放電可能電力量が内燃機関を始動させるのに必要な最少の電力量となるまでは、負荷への放電が可能である。そのため、ニュートラルポジションにおける負荷の作動時間を可能な限り確保しつつ、放電遮断後において内燃機関を始動させることができる。さらに、蓄電機構の放電電圧が過放電電圧より高い状態で、放電が遮断される。これにより、蓄電機構が過放電状態となることを抑制することができる。

第６の発明に係る制御装置は、第３〜５のいずれかの発明の構成に加えて、予め定められた値よりも大きく、かつ予め定められた値に残存容量が低下するまでに運転者がニュートラルポジション以外のポジションを選択することができる値まで残存容量が低下すると、ニュートラルポジション以外のポジションを選択するように、運転者に報知するための手段をさらに含む。第１２の発明に係る制御方法は、第６の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第６または１２の発明によると、残存容量が予め定められた値に低下して放電が遮断される前に、ニュートラルポジション以外のポジション（たとえばパーキングポジション）を選択するように運転者に報知される。この報知により、運転者がニュートラルポジション以外のポジションを選択すると、内燃機関の動力により回転電機で発電させることが可能となる。そのため、放電を遮断することなく蓄電機構の残存容量の低下を抑制することができる。

第１３の発明に係るプログラムは、第７〜１２のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。第１４の発明に係る記録媒体は、第７〜１２のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体である。

第１３または１４の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第７〜１２のいずれかの発明に係る制御方法を実現することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載したハイブリッド車両について説明する。なお、本発明に係る制御装置が適用されるハイブリッド車両は図１に示すハイブリッド車両に限定されない。

ハイブリッド車両は、駆動源としての、たと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）１２０と、モータジェネレータ１４０（ＭＧ（１）１４０ＡおよびＭＧ（２）１４０Ｂ）を含む。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、ＭＧ（１）１４０ＡとＭＧ（２）１４０Ｂとを区別して説明する必要がない場合は、単にモータジェネレータ１４０と記載する。モータジェネレータ１４０は、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、ジェネレータとして機能したり、モータとして機能したりする。このモータジェネレータ１４０がジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。

ハイブリッド車両には、この他に、エンジン１２０やモータジェネレータ１４０で発生した動力をドライブシャフト１５０を経由して駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータ１４０に伝達したりする減速機１８０と、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０とＭＧ（１）１４０Ａとの２経路に分配する動力分割機構２００と、直流電力を蓄電するバッテリ２２０と、バッテリ２２０の直流とモータジェネレータ１４０の交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ２４０と、バッテリ２２０とインバータ２４０との間に設けられる昇圧コンバータ２４２と、昇圧コンバータ２４２とバッテリ２２０との間に設けられるシステムメインリレー（ＳＭＲ）２２２と、昇圧コンバータ２４２とＳＭＲ２２２との間に設けられる降圧コンバータ２３０と、降圧コンバータ２３０に接続された電動エアコンディショナ（Ａ／Ｃ）２３２と、バッテリ２２０の充放電状態を管理制御するバッテリ制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）２６０と、エンジン１２０の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ２８０と、ハイブリッド車両の状態に応じて、エンジンＥＣＵ２８０、バッテリＥＣＵ２６０、ＳＭＲ２２２およびインバータ２４０等を制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＥＣＵ１０００とを含む。

動力分割機構２００は、エンジン１２０の動力を、駆動輪１６０とＭＧ（１）１４０Ａとの両方に振り分けるために、プラネタリーキャリア（Ｃ）、サンギヤ（Ｓ）およびリングギヤ（Ｒ）を備えた遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。エンジン１２０はプラネタリーキャリア（Ｃ）に、ＭＧ（１）１４０Ａはサンギヤ（Ｓ）に、ＭＧ（２）１４０Ｂおよび駆動輪１６０はリングギヤ（Ｒ）に、それぞれ接続される。これにより、エンジン１２０、ＭＧ（１）１４０Ａ、ＭＧ（２）１４０Ｂおよび駆動輪１６０は、機械的に常時結合されている状態になる。エンジン１２０の回転力はプラネタリーキャリア（Ｃ）に入力され、それがサンギヤ（Ｓ）によってＭＧ（１）１４０Ａに、リングギヤ（Ｒ）によってＭＧ（２）１４０Ｂおよび駆動輪１６０に伝えられる。回転中のエンジン１２０を停止させる時には、エンジン１２０が回転しているので、この回転の運動エネルギをＭＧ（１）１４０Ａで電気エネルギに変換して、エンジン１２０の回転数を低下させる。

バッテリ２２０は、エンジンＥＣＵ２８０やバッテリＥＣＵ２６０の作動や、モータジェネレータ１４０の駆動など、ハイブリッドシステム全体に必要な電力を蓄電する二次電池である。なお、必要な電力を蓄電可能な機構であれば、特にバッテリ２２０であることには限定されず、たとえばキャパシタであってもよい。

ＳＭＲ２２２は、コイルに対して励磁電流を通電したときにオンする接点を閉じるリレーである。ＳＭＲ２２２がオンされると、バッテリ２２０の充放電が許容され、ハイブリッドシステムが作動可能な状態になる。一方、ＳＭＲ２２２がオフされると、バッテリ２２０の充放電が遮断され、ハイブリッドシステム全体が停止状態になる。これにより、エンジン１２０も停止される。

降圧コンバータ２３０は、バッテリ２２０の定格電圧を降圧した電力をエンジンＥＣＵ２８０やエアコンディショナ２３２などに供給する。

エアコンディショナ２３２は、降圧コンバータ２３０から供給された電力でエアコンプレッサ（図示せず）を作動させて、車両室内の温度や湿度などを調節する。

昇圧コンバータ２４２は、バッテリ２２０の定格電圧をモータジェネレータ１４０の定格電圧に昇圧した電力をモータジェネレータ１４０に供給する。

バッテリＥＣＵ２６０には、バッテリ２２０に設けられた電圧センサ、電流センサ、温度センサ（いずれも図示せず）から、端子間電圧、充放電電流、電池温度などの情報が入力される。バッテリＥＣＵ２６０は、これらの情報に基づいてバッテリ２２０の残存容量ＳＯＣを算出し、算出結果を表わす信号をＥＣＵ１０００に送信する。

さらに、車両は、エンジン１２０に接続される回転数センサ５００およびエンジン温度センサ５１０と、車速センサ５２０と、シフトレバー５３０と、ポジションスイッチ５４０と、インフォメーションパネル５５０とを含む。

回転数センサ５００は、エンジン１２０のクランクシャフトの回転数（エンジン回転数）ＮＥを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ１０００に送信する。

エンジン温度センサ５１０は、エンジン１２０の温度（たとえばエンジン１２０の冷却水温度）を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ１０００に送信する。

車速センサ５２０は、ドライブシャフト１５０の回転数から車両の速度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ１０００に送信する。

シフトレバー５３０は、運転者により、Ｄ（ドライブ）、Ｎ（ニュートラル）、Ｒ（リバース）、Ｐ（パーキング）のいずれかのポジションに操作される。

ポジションスイッチ５４０は、シフトレバー５３０の位置が、Ｄ、Ｎ、Ｒ、Ｐのいずれのポジションであるのかを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ１０００に送信する。

インフォメーションパネル５５０は、インストルメントパネル上部に設置されたコンビメーションメータ（いずれも図示せず）内に設けられ、ＥＣＵ１０００からの指令により、運転者に対する警告情報などを表示する。

ＥＣＵ１０００は、運転者の要求により、または車両を効率よく運行するために、停止していたエンジン１２０を始動させる際には、ＭＧ（１）１４０Ａをモータとして駆動する。この駆動力が、動力分割機構２００を経由してエンジン１２０のクランクシャフトに伝達される。これにより、エンジン１２０がクランキングされる。ＥＣＵ１０００は、たとえば、エンジン回転数ＮＥが予め定められたしきい値に達すると、エンジン１２０の点火制御を開始し、エンジン回転数ＮＥが目標アイドル回転数に達するように、エンジンＥＣＵ２８０に制御信号を送信する。なお、エンジン１２０の点火制御の開始条件はこれに限定されない。

ＥＣＵ１０００は、シフトレバー５３０の位置がＤ、Ｒ、Ｐポジションである場合において、バッテリ２２０の残存容量ＳＯＣが低下した場合、ＭＧ（１）１４０Ａをモータとして機能させてエンジン１２０を始動させた後、ＭＧ（１）１４０Ａをジェネレータとして機能させるようにインバータ２４０を制御する。これにより、ＭＧ（１）１４０Ａがエンジン１２０の動力により発電した電力がバッテリ２２０に充電される。

ＥＣＵ１０００は、シフトレバー５３０の位置がＤポジションおよびＲポジションである場合において回生電力を発生させてバッテリ２２０を充電する場合、ＭＧ（２）１４０Ｂがジェネレータとして機能するようにインバータ２４０を制御する。これにより、車両の運動エネルギはＭＧ（２）１４０Ｂにより電気エネルギに変換される。

ＥＣＵ１０００は、シフトレバー５３０の位置がＮポジションであることを検出すると、インバータ２４０のスイッチング素子をオフ状態として、モータジェネレータ１４０を停止状態（非駆動状態）に制御する。これにより、シフトレバー５３０の位置がＮポジションである場合は、バッテリ２２０を充電するための電力をモータジェネレータ１４０に発電させることはできない。

図２を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図２に示すように、この制御装置は、ポジションスイッチ５４０に接続されたシフトポジション判断部１１００と、シフトポジション判断部１１００に接続されたモータジェネレータ停止指令部１２００およびバッテリ状態判断部１３００と、バッテリ状態判断部１３００に接続された警告表示指令部１４００およびシステム停止指令部１５００とを含む。

シフトポジション判断部１１００は、ポジションスイッチ５４０から送信される信号に基づいて、シフトポジションがＮポジションであるか否かを判断する。

モータジェネレータ停止指令部１２００は、シフトポジションがＮポジションである場合に、モータジェネレータ１４０を停止状態にする指令を、インバータ２４０に出力する。

バッテリ状態判断部１３００は、シフトポジションがＮポジションである場合に、バッテリＥＣＵ２６０から送信される残存容量ＳＯＣに基づいて、バッテリ２２０の状態を判断する。

警告表示指令部１４００は、バッテリ状態判断部１３００の判断結果に基づいて、運転者に対してシフトポジションの変更を促す警告を表示する指令を、インフォメーションパネル５５０に出力する。

システム停止指令部１５００は、バッテリ状態判断部１３００の判断結果に基づいて、バッテリ２２０の放電を遮断するように、ＳＭＲ２２２をオフする指令を出力する。

このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵに含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit)およびメモリとメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。

図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１０００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ１０００は、シフトポジションがＮポジションであるか否かを判断する。Ｎポジションであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１０００は、モータジェネレータ１４０の停止指令をインバータ２４０に出力する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１０００は、残存容量ＳＯＣが、予め定められたしきい値Ａより大きいか否かを判断する。しきい値Ａは、後述のしきい値Ｂよりも予め定められた値αだけ大きく、かつ残存容量ＳＯＣがしきい値Ｂに低下（すなわちαだけ低下）するまでに運転者がＰポジションに変更するための時間を確保することができる値に設定される。しきい値Ａより大きいと（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、この処理は終了する。そうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１０００は、残存容量ＳＯＣが、予め定められたしきい値Ｂより大きいか否かを判断する。しきい値Ｂは、上述のようにしきい値Ａよりαだけ小さい値である。さらに、しきい値Ｂは、バッテリ２２０の放電可能電力量がエンジン１２０のクランキングに必要な最少の電力量となる値であって、かつ使用限界値（バッテリ２２０の放電電圧が過放電電圧に低下する容量）より予め定められた値βだけ大きい値に設定される。しきい値Ｂより大きいと（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１０００は、Ｐポジションへの変更を促す警告を表示する指令をインフォメーションパネル５５０に出力する。なお、変更先のポジションは、ＭＧ（１）１４０Ａをジェネレータとして機能させることができるポジション（Ｎポジション以外のポジション）であればよく、Ｐポジションに限定されない。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１０００は、バッテリ２２０の放電を遮断するように、ＳＭＲ２２２をオフする指令をＳＭＲ２２２に出力する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るＥＣＵ１０００により制御されるハイブリッド車両の動作について説明する。

運転者によりシフトレバー５３０の位置がＮポジションにされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、モータジェネレータ１４０が停止される（Ｓ１０２）。そのため、ＭＧ（１）１４０Ａでバッテリ２２０を充電するための電力を発電させることができない。このような状態で、エアコンディショナ２３２やエンジンＥＣＵ２８０などによりバッテリ２２０の電力が消費されると、バッテリ２２０の残存容量ＳＯＣが低下する。

そこで、図４に示すように、時刻Ｔ（１）で残存容量ＳＯＣがしきい値Ａまで低下すると（Ｓ１０４にてＮＯ）、残存容量ＳＯＣがしきい値Ｂに低下するまで（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、Ｐポジションへの変更を促す警告がインフォメーションパネル５５０に表示される（Ｓ１０８）。この警告に気付いた運転者がシフトレバー５３０の位置をＰポジションに変更すると、ＭＧ（１）１４０Ａをジェネレータとして機能させて、エンジン１２０の動力により発電させることが可能となる。そのため、残存容量ＳＯＣの低下を抑制することができる。

運転者が警告に気付かずＮポジションが維持された場合において、図４に示すように、時刻Ｔ（２）で残存容量ＳＯＣがしきい値Ｂまで低下すると（Ｓ１０６にてＮＯ）、ＳＭＲ２２２がオフされる（Ｓ１１０）。これにより、バッテリ２２０の放電が遮断され、ハイブリッドシステム全体が停止状態になり、エンジン１２０は停止される。

しきい値Ｂは、バッテリ２２０の放電可能電力量がエンジン１２０のクランキングに必要な最少の電力量となる値である。すなわち、バッテリ２２０の放電可能電力量がエンジン１２０のクランキングに必要な最少の電力量となるまでは、システムは作動状態に維持される。そのため、ニュートラルポジションにおけるシステム作動時間を可能な限り確保することができる。

さらに、システム停止後のバッテリ２２０の残存容量ＳＯＣはしきい値Ｂに維持される。そのため、運転者は、システム停止後にエンジン１２０を再始動させて、車両を走行させることができる。

さらに、しきい値Ｂは使用限界値より大きい値であるため、バッテリ２２０の放電電圧が過放電電圧に低下する前に、バッテリ２２０の放電が遮断される。これにより、バッテリ２２０の過放電による劣化が抑制される。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、バッテリの放電可能電力量がエンジンのクランキングに必要な最少の電力量となると、バッテリからの放電が遮断される。そのため、放電遮断後において、エンジンを再始動させて、車両を走行させることができる。

なお、本実施の形態においては、エンジン１２０、モータジェネレータ１４０および駆動輪１６０が動力分割機構２００等により機械的に常時結合された状態であったために、シフトポジションがＮポジションである場合は、モータジェネレータ１４０を停止状態に制御していた（図３のＳ１２０）。

これに対し、たとえば、図１の動力分割機構２００と駆動輪１６０との間に自動変速機が搭載されたハイブリッド車両においては、自動変速機の動力伝達を遮断することによりニュートラル状態を形成することができる。そのため、シフトポジションがＮポジションであってもモータジェネレータ１４０が停止されず、ＤポジションやＲポジションへの変更に備えた状態に制御される場合がある。この場合において、モータジェネレータ１４０は、作動状態であるがジェネレータとしては機能しない。

そこで、ＥＣＵ１０００が図５のフローチャートに示された制御構造を備えたプログラムを実行するようにしてもよい。すなわち、図３に示したフローチャートにおいて、Ｓ１２０の処理を行なわないようにしてもよい。これにより、モータジェネレータ１４０がＮポジションにおいてジェネレータとして機能しない場合に、バッテリからの放電を遮断することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の構造を示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 本発明の実施の形態に係る制御装置により制御されるバッテリの残存容量を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態に係る制御装置を構成するＥＣＵの制御構造を示すフローチャート（その２）である。

符号の説明

１２０ エンジン、１４０ モータジェネレータ、１５０ ドライブシャフト、１６０ 駆動輪、１８０ 減速機、２００ 動力分割機構、２２０ バッテリ、２２２ システムメインリレー、２３０ 降圧コンバータ、２３２ エアコンディショナ、２４０ インバータ、２４２ 昇圧コンバータ、２６０ バッテリＥＣＵ、２８０ エンジンＥＣＵ、５００ 回転数センサ、５１０ エンジン温度センサ、５３０ シフトレバー、５４０ ポジションスイッチ、５５０ インフォメーションパネル、１０００ ＥＣＵ。

Claims (14)

1. 内燃機関と、蓄電機構から供給された電力により作動される回転電機とを走行源とする車両の制御装置であって、前記回転電機は、電動機として機能することにより前記内燃機関を始動するとともに、前記内燃機関により作動されて発電機として機能することにより前記蓄電機構を充電するための電力を発生し、
   前記制御装置は、
   前記車両の運転者により選択されたシフトポジションを検出するための手段と、
   前記回転電機の作動を制御するための手段と、
   前記蓄電機構の残存容量を検出するための手段と、
   前記検出されたシフトポジションがニュートラルポジションであることにより前記回転電機の作動が少なくとも発電機として機能しないように制御された場合、前記残存容量に基づいて、前記蓄電機構から負荷への放電を遮断するための遮断手段とを含む、車両の制御装置。
2. 前記遮断手段は、前記検出されたシフトポジションがニュートラルポジションであることにより前記回転電機の作動が停止された場合に、前記放電を遮断するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記遮断手段は、前記蓄電機構の放電時における電気的特性に関する予め定められた値まで前記残存容量が低下すると、前記放電を遮断するための手段を含む、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記予め定められた値は、前記蓄電機構の放電可能電力量が前記内燃機関を始動させるのに必要な最少の電力量となる値である、請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 前記予め定められた値は、前記蓄電機構の放電可能電力量が前記内燃機関を始動させるのに必要な最少の電力量となり、かつ前記蓄電機構の放電電圧が過放電電圧より高い電圧となる値である、請求項３に記載の車両の制御装置。
6. 前記制御装置は、前記予め定められた値よりも大きく、かつ前記予め定められた値に前記残存容量が低下するまでに前記運転者がニュートラルポジション以外のポジションを選択することができる値まで前記残存容量が低下すると、前記ニュートラルポジション以外のポジションを選択するように、前記運転者に報知するための手段をさらに含む、請求項３〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。
7. 内燃機関と、蓄電機構から供給された電力により作動される回転電機とを走行源とする車両の制御方法であって、前記回転電機は、電動機として機能することにより前記内燃機関を始動するとともに、前記内燃機関により作動されて発電機として機能することにより前記蓄電機構を充電する電力を発生し、
   前記制御方法は、
   前記車両の運転者により選択されたシフトポジションを検出するステップと、
   前記回転電機の作動を制御するステップと、
   前記蓄電機構の残存容量を検出するステップと、
   前記検出されたシフトポジションがニュートラルポジションであることにより前記回転電機の作動が少なくとも発電機として機能しないように制御された場合、前記残存容量に基づいて、前記蓄電機構から負荷への放電を遮断する遮断ステップとを含む、車両の制御方法。
8. 前記遮断ステップは、前記検出されたシフトポジションがニュートラルポジションであることにより前記回転電機の作動が停止された場合に、前記放電を遮断するステップを含む、請求項７に記載の車両の制御方法。
9. 前記遮断ステップは、前記蓄電機構の放電時における電気的特性に関する予め定められた値まで前記残存容量が低下すると、前記放電を遮断するステップを含む、請求項７または８に記載の車両の制御方法。
10. 前記予め定められた値は、前記蓄電機構の放電可能電力量が前記内燃機関を始動させるのに必要な最少の電力量となる値である、請求項９に記載の車両の制御方法。
11. 前記予め定められた値は、前記蓄電機構の放電可能電力量が前記内燃機関を始動させるのに必要な最少の電力量となり、かつ前記蓄電機構の放電電圧が過放電電圧より高い電圧となる値である、請求項９に記載の車両の制御方法。
12. 前記制御方法は、前記予め定められた値よりも大きく、かつ前記予め定められた値に前記残存容量が低下するまでに前記運転者がニュートラルポジション以外のポジションを選択することができる値まで前記残存容量が低下すると、前記ニュートラルポジション以外のポジションを選択するように、前記運転者に報知するステップをさらに含む、請求項９〜１１のいずれかに記載の車両の制御方法。
13. 請求項７〜１２のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
14. 請求項７〜１２のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。

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