特許 7459367 ハイブリッド車両制御方法及びハイブリッド車両制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-22

(45)【発行日】2024-04-01

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両制御方法及びハイブリッド車両制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/12 20160101AFI20240325BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20240325BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20240325BHJP

   B60W 10/26 20060101ALI20240325BHJP

   B60W 20/13 20160101ALI20240325BHJP

   B60L 50/61 20190101ALI20240325BHJP

【ＦＩ】

B60W20/12

B60K6/46 ZHV

B60W10/06 900

B60W10/26 900

B60W20/13

B60L50/61

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023500119

(86)(22)【出願日】2021-02-18

(86)【国際出願番号】 IB2021000108

(87)【国際公開番号】W WO2022175702

(87)【国際公開日】2022-08-25

【審査請求日】2023-08-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507308902

【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．

【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．

【住所又は居所原語表記】１２２－１２２ ｂｉｓ， ａｖｅｎｕｅ ｄｕ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｌｅｃｌｅｒｃ， ９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ－Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平田 武司

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－９９０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１４８４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－８３９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４７４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４５１５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ ２０／１２

Ｂ６０Ｋ ６／４６

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｗ １０／２６

Ｂ６０Ｗ ２０／１３

Ｂ６０Ｌ ５０／６１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、
前記エンジンにより駆動されて発電する発電用モータジェネレータと、
走行用モータジェネレータと、
前記発電用モータジェネレータにより発電される電力により充電され、前記走行用モータジェネレータに電力を供給するバッテリと、を備えるハイブリッド車両を制御する方法であって、
コントローラが、
目的地に到着するまでの間に前記エンジンを停止して前記走行用モータジェネレータにより走行するＥＶモードを実行する区間を設けることで、前記目的地に到着する時点での前記バッテリの充電率を上限充電率より低くする充電率低下制御を実行する、ハイブリッド車両制御方法において、
前記コントローラは、
前記充電率低下制御を実行する際には、前記ＥＶモードで目的地まで到達可能になったら、前記目的地まで前記ＥＶモードを継続したと仮定した場合における、前記目的地に到達するまでのエンジン冷却液の最低温度の推定値が第１閾値以上であれば、前記目的地まで前記ＥＶモードを継続可能になったら前記ＥＶモードを開始して前記目的地まで実行し、
前記最低温度の推定値が前記第１閾値より低ければ、前記ＥＶモードを実行する区間を、前記最低温度の推定値が前記第１閾値以上の場合より短くする、ハイブリッド車両制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載のハイブリッド車両制御方法において、
前記最低温度が前記第１閾値より低い場合の前記ＥＶモードを実行する区間の長さは、前記目的地に到着した時の前記エンジン冷却液の温度が前記第１閾値以上となる長さである、ハイブリッド車両制御方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のハイブリッド車両制御方法において、
前記最低温度が前記第１閾値より低い場合には、前記コントローラは前記ＥＶモードを実行する区間を短くした分、前記ＥＶモードの開始タイミングを遅らせる、ハイブリッド車両制御方法。

【請求項4】

請求項１又は２に記載のハイブリッド車両制御方法において、
前記最低温度が前記第１閾値より低い場合には、前記コントローラは、前記エンジン冷却液が前記最低温度になる地点に到達する前に、前記最低温度が前記第１閾値以上の場合より短い区間で前記ＥＶモードを実行する、ハイブリッド車両制御方法。

【請求項5】

請求項１に記載のハイブリッド車両制御方法において、
前記コントローラは、前記ＥＶモードの実行中に前記エンジン冷却液の温度が前記第１閾値まで低下したら、前記走行用モータジェネレータによる走行を継続しつつ、前記発電用モータジェネレータが発電しない動作点で前記エンジンを運転する、ハイブリッド車両制御方法。

【請求項6】

請求項１に記載のハイブリッド車両制御方法において、
前記コントローラは、前記ＥＶモードの実行中に、前記エンジン冷却液の温度が前記第１閾値より高く、かつ前記発電用モータジェネレータが発電しない動作点で前記エンジンを運転することで維持される温度である第２閾値まで低下したら、そこから前記目的地まで前記第１閾値以上の前記エンジン冷却液の温度を維持できる場合には前記ＥＶモードを継続し、維持できない場合は、前記走行用モータジェネレータによる走行を継続しつつ、前記発電用モータジェネレータが発電しない動作点で前記エンジンを運転し、前記目的地まで前記第１閾値以上の前記エンジン冷却液の温度を維持できる地点に到達したら前記ＥＶモードを再開する、ハイブリッド車両制御方法。

【請求項7】

請求項１に記載のハイブリッド車両制御方法において、
前記コントローラは、前記ＥＶモードの実行中に、前記エンジン冷却液の温度が前記第１閾値より高く、かつ暖房要求及びデフロスタ要求を満足する温度である第３閾値まで低下したら、そこから前記目的地まで前記第１閾値以上の前記エンジン冷却液の温度を維持できる場合には前記ＥＶモードを継続し、維持できない場合は、前記走行用モータジェネレータによる走行を継続しつつ、前記充電率と前記エンジン冷却液の温度とに応じて作動と停止を繰り返す通常制御により前記エンジンを運転し、前記目的地まで前記第１閾値以上の前記エンジン冷却液の温度を維持できる地点に到達したら前記ＥＶモードを再開する、ハイブリッド車両制御方法。

【請求項8】

エンジンと、
前記エンジンにより駆動されて発電する発電用モータジェネレータと、
走行用モータジェネレータと、
前記発電用モータジェネレータにより発電される電力により充電され、前記走行用モータジェネレータに電力を供給するバッテリと、を備えるハイブリッド車両を制御する装置であって、
コントローラが、目的地に到着するまでの間に前記エンジンを停止して前記走行用モータジェネレータにより走行するＥＶモードを実行する区間を設けることで、前記目的地に到着する時点での前記バッテリの充電率を上限充電率より低くする充電率低下制御を実行する、ハイブリッド車両制御装置において、
前記コントローラは、
前記充電率低下制御を実行する際には、前記ＥＶモードで目的地まで到達可能になったら、前記目的地まで前記ＥＶモードを継続したと仮定した場合における、前記目的地に到達するまでのエンジン冷却液の最低温度の推定値が第１閾値以上であれば、前記目的地まで前記ＥＶモードを継続可能になったら前記ＥＶモードを開始して前記目的地まで実行し、
前記最低温度の推定値が前記第１閾値より低ければ、前記ＥＶモードを実行する区間を、前記最低温度の推定値が前記第１閾値以上の場合より短くする、ハイブリッド車両制御装置。

【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に関する。

【背景技術】

【0002】

ＪＰ２０１７－８１４１６Ａには、ハイブリッド車両の制御として、走行経路上に駐車時間が閾値よりも長くなると予測される駐車地点がある場合には、駐車地点に到達したときのバッテリの充電率を低下させるために、電気エネルギによる走行を優先する制御が開示されている。充電率を低下させるのは、長時間駐車の後の走行時に、暖機のために駆動するエンジンの駆動力を利用してバッテリを充電する「冷間充電」の利用効率を高めるためである。

【発明の概要】

【0003】

ところで、充電率を低下させるためにエンジン停止状態での走行を続けると、エンジン冷却液温度が低下する。一般的なハイブリッド車両においては、エンジン停止中にエンジン冷却液温度が暖房装置やデフロスタ装置の性能を確保し得る下限値に到達すると、エンジンは再始動される。つまり、上記文献の制御では、エンジン冷却液温度の低下に伴いエンジンが再始動してしまい、意図した通りに充電率を下げられなくなるおそれがある。一方、エンジン冷却液温度が上記下限値に到達した後もエンジン停止状態を維持し続けると、暖房装置やデフロスタ装置の性能が低下してしまう。

【0004】

そこで本発明は、暖房装置及びデフロスタ装置の性能を低下させることなく、目標地点までに充電率を低下させることを目的とする。

【0005】

本発明のある態様によれば、エンジンと、エンジンにより駆動されて発電する発電用モータジェネレータと、走行用モータジェネレータと、発電用モータジェネレータにより発電される電力により充電され、走行用モータジェネレータに電力を供給するバッテリと、を備えるハイブリッド車両を制御する方法が提供される。この制御方法において、コントローラは、目的地に到着するまでの間にエンジンを停止して走行用モータジェネレータにより走行するＥＶモードを実行する区間を設けることで、目的地に到着する時点でのバッテリの充電率を上限充電率より低くする充電率低下制御を実行する。また、コントローラは、充電率低下制御を実行する際には、目的地までＥＶモードを継続したと仮定した場合における、目的地に到達するまでのエンジン冷却液の最低温度の推定値が第１閾値以上であれば、目的地までＥＶモードを継続可能になったらＥＶモードを開始して目的地まで実行し、最低温度の推定値が第１閾値より低ければ、ＥＶモードを実行する区間を、最低温度の推定値が第１閾値以上の場合より短くする。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、ハイブリッド車両の概略構成図である。

【図2】図２は、コントローラの概略構成図である。

【図3】図３は、第１実施形態にかかる充電率低下制御のフローチャートである。

【図4】図４は、比較例としてのタイミングチャートである。

【図5】図５は、図３の制御を実行した場合のタイミングチャートの一例である。

【図6】図６は、第２実施形態にかかる充電率低下制御のフローチャートである。

【図7】図７は、図６の制御を実行した場合のタイミングチャートの一例である。

【図8】図８は、第３実施形態にかかる充電率低下制御のフローチャートである。

【図9】図９は、図８の制御を実行した場合のタイミングチャートの一例である。

【図10】図１０は、第４実施形態にかかる充電率低下制御のフローチャートである。

【図11】図１１は、図１０の制御を実行した場合のタイミングチャートの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

【0008】

［第１実施形態］
図１はハイブリッド車両１００の概略構成図である。図２はコントローラ２０の概略構成図である。

【0009】

ハイブリッド車両は、エンジン１と、発電用モータジェネレータ２と、走行用モータジェネレータ３と、第１インバータ４と、第２インバータ５と、バッテリ６と、ディファレンシャル機構７と、駆動輪８と、コントローラ２０と、を備える。以下では、ハイブリッド車両１００を車両１００と称し、モータジェネレータをＭＧと称す。

【0010】

エンジン１は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンといった内燃機関である。エンジン１は図示しない減速機構を介して発電用ＭＧ２に接続される。発電用ＭＧ２はエンジン１により駆動されて発電する。走行用ＭＧ３は、ディファレンシャル機構７を介して駆動輪８と接続される。走行用ＭＧ３は、車両１００の駆動を行う一方、減速時には回生発電を行う。

【0011】

発電用ＭＧ２と走行用ＭＧ３とは、第１インバータ４、第２インバータ５及びバッテリ６等とともに高電圧の電圧回路９を形成する。第１インバータ４は発電用ＭＧ２の制御に用いられ、第２インバータ５は走行用ＭＧ３の制御に用いられる。第１インバータ４及び第２インバータ５それぞれは、コントローラ２０からの指令に基づき三相交流を生成し、生成した三相交流を発電用ＭＧ２及び走行用ＭＧ３のうち対応するＭＧに印加する。第１インバータ４及び第２インバータ５は、統合されてもよい。バッテリ６は、発電用ＭＧ２及び走行用ＭＧ３の電力源を構成する。バッテリ６は発電用ＭＧ２で発電された電力及び走行用ＭＧ３で回生発電された電力により充電される。

【0012】

コントローラ２０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えた１又は複数のマイクロコンピュータで構成される。コントローラ２０は、ＲＯＭ又はＲＡＭに格納されたプログラムをＣＰＵによって実行することで、エンジン１、第１インバータ４、第２インバータ５等を統合的に制御する。

【0013】

コントローラ２０には、バッテリ６の充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を検出するためのＳＯＣセンサ２２、エンジン１の冷却液の温度を検出する冷却液温センサ２３、車外の温度を検出する外気温センサ２４の他、様々なセンサ・スイッチ類からの信号が入力される。また、コントローラ２０には、ナビゲーションシステム２１から後述する種々の情報が入力される。これらの信号及び情報はコントローラ２０が行う制御に用いられる。

【0014】

コントローラ２０は、車両１００の走行モードとして、ＥＶモードとシリーズハイブリッドモード（以下、シリーズＨＥＶモードと称す）とを有する。ＥＶモードは、エンジン１を停止し、バッテリ６から供給される電力によって走行用ＭＧ３を駆動し、走行用ＭＧ３のみの駆動力によって走行するモードである。シリーズＨＥＶモードは、エンジン１を駆動して、発電用ＭＧ２で発電を行いながら走行用ＭＧ３を駆動するモードである。

【0015】

コントローラ２０は、アクセル開度ＡＰＯと、ブレーキペダルの踏力ＢＰＦと、車速ＶＳＰに基づき、図示しない走行モード選択マップを参酌して走行モードを選択し、選択された走行モードが実現されるようエンジン１及び走行用ＭＧ３を駆動する。なお、運転者の操作によりＥＶモードを選択可能なＥＶモードスイッチを備える場合には、運転者がＥＶモードを選択するとＥＶモードが優先的に実行される。

【0016】

上記の通り、図１に示す車両１００のハイブリッドシステムは、エンジン１が専ら発電用ＭＧ２の駆動に用いられ、駆動輪８は専ら走行用ＭＧ３により駆動される、シリーズ式のハイブリッドシステムである。しかし、本実施形態は、エンジン１が駆動輪８の駆動にも用いられるパラレル式のハイブリッドシステムにも適用可能である。パラレル式の場合も、シリーズ式と同様に、ＥＶモードではエンジン１が停止し、ＨＥＶモードではエンジン１が作動する。

【0017】

図２は、コントローラ２０の概略構成図である。なお、図２はコントローラ２０の機能の一部をブロック図として表したものであり、各ブロックは物理的な構成を意味するものではない。

【0018】

コントローラ２０には、イベント検出部２０Ａ、エネルギ推定部２０Ｂ，エンジン冷却液温度推定部２０Ｃ、目標ＳＯＣ演算部２０Ｄ、ＨＥＶエネルギ管理部２０Ｅ及びＨＭＩ管理部２０Ｆを備える。

【0019】

イベント検出部２０Ａ及びエネルギ推定部２０Ｂには、ナビゲーションシステム２１から所定区間毎の地図情報が入力される。地図情報とは、例えば、道路勾配、統計上の平均車速、制限速度、目的地までの距離等である。また、イベント検出部２０Ａ及びエネルギ推定部２０Ｂには、ディスプレイ等のインタフェース機器を介して運転者により起動された機能に関する情報も入力される。

【0020】

イベント検出部２０Ａは、入力された情報に基づいて、目的地までの走行経路上のイベント情報を検出する。イベント情報とは、例えば、登坂路や降坂路の有無、交差点や横断歩道等の有無、高速道路か否か、目的地に到着したか否か等といった、車両１００の出力や速度等の制御に影響のあるイベントに関する情報である。これらのイベント情報はエネルギ推定部２０Ｂおよびエンジン冷却液温度推定部２０Ｃへ出力される。

【0021】

エネルギ推定部２０Ｂは、ナビゲーションシステム２１から入力された情報及びイベント検出部２０Ａで検出されたイベント情報に基づいて、目的地に到着するまでの電力の使用量、回生量、及び発電量を推定する。推定結果は目標ＳＯＣ演算部２０Ｄへ出力される。

【0022】

エンジン冷却液温度推定部２０Ｃは、イベント検出部２０Ａで検出されたイベント情報と、冷却液温センサ２３の検出値及び外気温センサ２４の検出値とに基づいて、目的地に到着するまでのエンジン冷却液温度Ｔｃｌの推移を推定する。推定結果はＨＥＶエネルギ管理部２０Ｅへ出力される。

【0023】

目標ＳＯＣ演算部２０Ｄは、エネルギ推定部２０Ｂによる推定結果に基づいて、バッテリ６の目標ＳＯＣを演算する。例えば、この先に登坂路や高速道路がある場合には、高出力に対応するために上限ＳＯＣ又はこれに近いＳＯＣを目標ＳＯＣとする。また、この先に降坂路がある場合には、降坂路における回生電力を受け入れる余裕を設けるため、降坂路に進入する前の目標ＳＯＣを低めに設定する。目標ＳＯＣはＨＥＶエネルギ管理部２０Ｅへ出力される。

【0024】

ＨＥＶエネルギ管理部２０Ｅは、入力された情報に基づいて、エンジン１の作動・停止及び動作点、走行用ＭＧ３の動作点等を決定し、これらに基づいてエンジン１や走行用ＭＧ３を制御する。エンジン１の動作点等の情報はＨＭＩ管理部２０Ｆへ出力される。

【0025】

エンジン１は、基本的には選択された走行モードに応じて作動、停止する。ただし、ＨＥＶモードが選択されているときでもバッテリ６のＳＯＣが上限ＳＯＣに到達したらエンジン１は停止し、ＥＶモードが選択されているときでも下限ＳＯＣに到達したらエンジン１は作動する。上限ＳＯＣ及び下限ＳＯＣは、バッテリ６の劣化防止の観点から予め設定される。また、ＥＶモードが選択されているときに、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが閾値まで低下したらエンジン１は作動する。これは、エンジン冷却液を熱源とする暖房装置及びデフロスタ装置の機能を確保するためである。エンジン冷却液温度Ｔｃｌの低下に応じて作動したエンジン１は、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが所定温度まで上昇したら停止する。上述したようにバッテリ６のＳＯＣ及びエンジン冷却液温度Ｔｃｌに応じてエンジン１を作動、停止させる制御を、通常制御と称する。

【0026】

ＨＭＩ管理部２０Ｆは、ＨＥＶエネルギ管理部２０Ｅで決定された情報に基づいて、各アプリケーションの動作状態についての情報を生成し、ナビゲーションシステム２１を介してこれらの情報をディスプレイ等のインタフェース機器に表示する。

【0027】

ところで、コントローラ２０は、エンジン１がいわゆる冷機状態にあるときにハイブリッドシステムが起動されると、暖機のため、つまりエンジン１本体及びエンジン冷却液の昇温、排気浄化触媒の活性化促進等のために、エンジン１を作動させる。このとき、エンジン１に発電用ＭＧ２を駆動させることで、バッテリ６の充電も行う。ハイブリッドシステム全体の効率を考えると、バッテリ６の充電のためだけにエンジン１を作動させるよりも、暖機のためにエンジン１を作動させたときに併せて充電も行う方が望ましい。しかし、システム始動時にバッテリ６のＳＯＣが上限ＳＯＣに達していると、暖機中の充電をすることができない。

【0028】

そこで、コントローラ２０は、目的地に到達した後に、エンジン１が冷機状態またはこれに近い状態になる程度の長時間の駐車が見込まれる場合には、目的地に到達するまでにバッテリ６のＳＯＣを十分に低下させるために、ＥＶモードを積極的に行う。このバッテリ６のＳＯＣを十分に低下させるためにＥＶモードを積極的に行う制御を、充電率低下制御と称する。なお、長時間の駐車が見込まれる場合とは、例えば、目的地が自宅の場合、つまり外出先から帰宅する場合や、目的地が旅行先の宿泊施設の場合等である。

【0029】

ただし、ＥＶモード中はエンジン１が停止しているため、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが低下する。このため、ＥＶモードを行う時間が長くなると、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが低下することによって暖房装置及びデフロスタ装置の性能が低下するおそれがある。上記の通常制御によれば、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが低下した場合にはエンジン１が作動するので暖房装置等の性能低下は防止できるが、同時に発電用ＭＧ２による発電も行われるので、バッテリ６のＳＯＣを十分に低下させることができない。

【0030】

そこで、コントローラ２０は、目的地到達までにバッテリ６のＳＯＣを十分に低下させ、かつ暖房装置及びデフロスタ装置の性能低下を防止するために、以下に説明する制御を実行する。

【0031】

図３は、本実施形態における充電率低下制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。

【0032】

本制御ルーチンは、目的地到達までにバッテリ６のＳＯＣを低下させる必要がある場合に、そこから目的地までＥＶモードを実行するとエンジン冷却液温度Ｔｃｌがどこまで低下するかを推定し、第１閾値Ｔｃｌ１を下回ると推定した場合にはＥＶモードを行う区間を縮小するものである。本制御ルーチンは、目的地までの詳細なイベント情報がナビゲーションシステム２１から入力された時点で開始する。詳細なイベント情報は、例えば数キロメートルの区間毎に入力されるので、本制御ルーチンは、目的地まで数キロメートルの地点で開始される。なお、所定の走行条件におけるＥＶモードでの走行可能距離をバッテリ６の容量に基づいて予め求めておき、目的地までの距離が当該走行可能距離以下になったら開始してもよい。本制御ルーチンによりＥＶモードを開始するまでは、エンジン１は上述した通常制御により作動する。

【0033】

また、本制御ルーチンは、目的地到着後の長時間の駐車によってエンジン１が冷機状態になることを前提とするものなので、運転者により設定された目的地が、長時間の駐車が行われないことが明らかな場所である場合には、必ずしも本制御ルーチンを実行する必要はない。以下、ステップにしたがって説明する。

【0034】

ステップＳ１００で、コントローラ２０は外気温が判定用の閾値である第１外気温より高いか否かを判定し、第１外気温より高い場合にはステップＳ１０１の処理を実行し、第１外気温以下の場合は本ルーチンを終了する。第１外気温は、予め設定した判定用の閾値であり、目的地到着後の駐車中にエンジン１が冷機状態になる可能性がある気温である。

【0035】

ステップＳ１０１で、コントローラ２０は、そこから目的地までＥＶモードを実行すると仮定した場合の、目的地までに使用するエネルギ（電力）をイベント情報に基づいて予測する。例えば、目的地までの走行経路において、登坂路の区間が長いほど使用エネルギは大きくなり、また、交差点や横断歩道といった停止と発進を伴うイベントが多いほど使用エネルギは大きくなる。一方、降坂路の区間が長いほど使用エネルギは小さくなり、また、一定車速で走行できる区間が長いほど使用エネルギは小さくなる。

【0036】

ステップＳ１０２で、コントローラ２０は、ＥＶモードで目的地まで到達できるか否かを判定し、到達できる場合はステップＳ１０３の処理を実行し、到達できない場合はステップＳ１０１の処理を繰り返す。

【0037】

ステップＳ１０３で、コントローラ２０は、目的地までＥＶモードを実行すると仮定した場合の、目的地に到達するまでの最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎを予測し、この最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１以上であるか否かを判定する。第１閾値Ｔｃｌ１は、例えば、暖房装置及びデフロスタ装置が要求性能を満たすことが可能な下限温度とする。

【0038】

コントローラ２０は、ステップＳ１０３において最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１以上であると判定した場合はステップＳ１０４の処理を実行し、そうでない場合はステップＳ１０３の処理を繰り返す。

【0039】

ステップＳ１０４で、コントローラ２０は、ＥＶモードを開始し、目的地到着までＥＶモードを継続する。

【0040】

次に、上記制御ルーチンを実行することによる効果について説明する。

【0041】

図４は、比較例の充電率低下制御を実行した場合のタイミングチャートである。比較例の充電率低下制御は、目的地に到着するまでのエンジン冷却水温を考慮せずに、バッテリ６のＳＯＣのみに基づいてＥＶモード実行の可否を判断するものである。図５は、本実施形態の充電率低下制御を実行した場合のタイミングチャートである。図４、図５のいずれも、目的地までの距離がＤ１［ｍ］の地点で制御ルーチンを開始し、タイミングＴ４１、タイミングＴ５１において、ＥＶモードで目的地まで到達可能になったものとする。

【0042】

比較例の制御では、図４に示す通り、ＥＶモードで目的地まで到達可能になったタイミングＴ４１でＥＶモードが開始される。このため、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが第１閾値Ｔｃｌ１に到達したタイミングＴ４２においてエンジン１が始動してしまう。エンジン１の通常制御では、エンジン冷却液温度維持のためにエンジン始動した場合にはエンジン冷却液温度Ｔｃｌが所定量上昇するまでエンジン１が作動し続ける。そして、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが所定量上昇したタイミングＴ４３で、ＥＶモードが再開される。

【0043】

これに対し、本実施形態の制御では、図５に示す通り、タイミングＴ５１でＥＶモードを開始すると図中に破線で示した通り最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回るとコントローラ２０が予測するので、タイミングＴ５１においてＥＶモードは開始されない。そして、タイミングＴ５２において、目的地到着までＥＶモードを実行しても最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回ることがないとコントローラ２０が判定したら、ＥＶモードが開始される。すなわち、目的地到着までに最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回る場合には、下回ることがないと判定した場合に比べて、ＥＶモードを実行する区間が短く、かつＥＶモードの開始時期が遅くなる。なお、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１より低い場合においてＥＶモードを実行する区間の長さは、目的地到着時のエンジン冷却液温度Ｔｃｌが第１閾値Ｔｃｌ１以上となる長さである。

【0044】

上記の通り、比較例の制御では、いったん停止したエンジン１を再始動し、また停止するという制御の煩わしさがある。これに対し、本実施形態の制御では、ＥＶモードを開始した後は目的地までエンジン１は作動しない。

【0045】

また、比較例の制御では、エンジン１が再始動するタイミングが目的地に近いと、目的地到着時までにバッテリ６のＳＯＣが十分に低下しないおそれがある。これに対し本実施形態の制御では、目的地に到着するタイミングＴ５４において、バッテリ６のＳＯＣは上限ＳＯＣ（図中のＳＯＣ２）より十分に低いＳＯＣ１まで低下させることができ、かつ、目的地到着までエンジン冷却液温度Ｔｃｌを第１閾値Ｔｃｌ１より高く維持することができる。

【0046】

さらには、比較例の制御ではエンジン冷却液温度Ｔｃｌが通常制御により維持される基準温度ＴｃｌＳより低くなる区間、つまり暖房装置やデフロスタ装置の性能が通常制御時より低下する区間がタイミングＴ４１から目的地到着まで続く。これに対し本実施形態の制御では、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが基準温度ＴｃｌＳより低くなる区間はタイミングＴ５２から目的地到着までであり、比較例の制御より短い。

【0047】

なお、本実施形態の制御は、エンジン冷却液温度Ｔｃｌに応じてＥＶモードを実行する区間を短くするものであるが、この「短くする」にはＥＶモードを実行しないことも含まれる。例えば、極低温の環境下で走行している場合のように、エンジン１を停止するとエンジン冷却液温度Ｔｃｌが直ちに第１閾値Ｔｃｌ１を下回るためＥＶモードを実行可能な区間がごくわずかになるときには、ＥＶモードを行わないようにしてもよい。

【0048】

以上の通り本実施形態のハイブリッド車両制御方法は、エンジン１と、エンジン１により駆動されて発電する発電用ＭＧ２と、走行用ＭＧ３と、発電用ＭＧ２により発電される電力により充電され、走行用ＭＧ３に電力を供給するバッテリ６と、を備える車両１００を制御する方法である。この制御方法において、コントローラ２０は、目的地に到着するまでの間にエンジン１を停止して走行用ＭＧ３により走行するＥＶモードを実行する区間を設けることで、目的地に到着する時点でのバッテリ６のＳＯＣを上限ＳＯＣより低くする充電率低下制御を実行する。また、コントローラ２０は、充電率低下制御を実行する際には、目的地までＥＶモードを継続したと仮定した場合における、目的地に到達するまでのエンジン冷却液の最低温度の推定値である最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値以上であれば、目的地までＥＶモードを継続可能になったらＥＶモードを開始して目的地まで実行する。最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値より低ければ、ＥＶモードを実行する区間を、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値以上の場合より短くする。これにより、エンジン冷却液温度Ｔｃｌの低下が抑制されるので、暖房装置及びデフロスタ装置の性能低下を抑制できる。

【0049】

本実施形態では、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１より低い場合のＥＶモードを実行する区間の長さは、目的地到着時のエンジン冷却液温度Ｔｃｌが第１閾値Ｔｃｌ１以上となる長さである。これにより、目的地到着まで暖房装置及びデフロスタ装置の性能を維持できる。

【0050】

本実施形態では、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１より低い場合には、コントローラ２０はＥＶモードを実行する区間を短くした分、ＥＶモードの開始タイミングを遅らせる。これにより、ＥＶモード実行中にエンジン１が再始動することがなく、かつ、目的地到着まで暖房装置及びデフロスタ装置の性能を維持できる。

【0051】

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。本実施形態は第１実施形態と車両１００及びコントローラ２０の構成は同じであるが、充電率低下制御の内容が相違する。以下、この相違する点を中心に説明する。

【0052】

図６は、本実施形態にかかる充電率低下制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ２００からＳ２０２は第１実施形態のステップＳ１００からＳ１０２と同様なので説明を省略する。

【0053】

コントローラ２０は、ステップＳ２０３においてＥＶモードを開始し、続くステップＳ２０４において、第１実施形態のステップＳ１０３と同様の予測及び判定を行う。そして、コントローラ２０は、目的地までに最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回ると判定した場合はステップＳ２０５の処理を実行する。一方、コントローラ２０は、目的地まで最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１以上であると判定した場合は、そのまま本制御ルーチンを終了する。つまり、目的地到着までＥＶモードを継続する。

【0054】

ステップＳ２０５において、コントローラ２０は、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが第１閾値Ｔｃｌに到達したら、エンジン１を非発電動作点で運転する。非発電動作点とは、発電用ＭＧ２で発電が行われない動作点である。例えば、エンジン１のアイドリング制御と同様の制御ルーチンにより、発電用ＭＧ２で発電が行われず、かつエンジン冷却液温度Ｔｃｌが第１閾値Ｔｃｌ１に維持される動作点でエンジン１を運転する。これにより、バッテリ６のＳＯＣを増大させることなく、エンジン冷却液温度Ｔｃｌを第１閾値Ｔｃｌ１以上に維持することができる。

【0055】

図７は、本実施形態の充電率低下制御を実行した場合のタイミングチャートである。

【0056】

本実施形態では、ＥＶモードで目的地まで到達可能になったタイミングＴ７１でＥＶモードが開始される。そして、タイミングＴ７２においてエンジン冷却液温度Ｔｃｌが第１閾値Ｔｃｌ１に到達したら、そこから目的地に到着するタイミングＴ７３まで、エンジン１は非動作点で運転される。つまり、ＥＶモードで走行可能な区間がタイミングＴ７１からタイミングＴ７３であるのに対し、実際にＥＶモードを実行する区間はタイミングＴ７１からタイミングＴ７２までに短縮される。そして、タイミングＴ７２以降は、エンジン１が非発電動作点で作動することになる。換言すると、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎになる地点に到達する前に、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１以上の場合より短い区間でＥＶモードを実行する。これにより、バッテリ６のＳＯＣを低下させつつ、エンジン冷却液温度Ｔｃｌを第１閾値Ｔｃｌ１以上に維持することができる。

【0057】

以上の通り本実施形態では、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１より低い場合には、コントローラ２０はエンジン冷却液が最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎになる地点に到達する前に、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１以上の場合より短い区間でＥＶモードを実行する。これにより、充電率低下制御を行うことによる暖房装置及びデフロスタ装置の性能低下を抑制できる。

【0058】

本実施形態では、コントローラ２０は、ＥＶモードの実行中にエンジン冷却液温度Ｔｃｌが第１閾値Ｔｃｌ１まで低下したら、走行用ＭＧ３による走行を継続しつつ、発電用ＭＧ２が発電しない動作点でエンジンを運転する。これにより、エンジン冷却液温度Ｔｃｌを第１閾値Ｔｃｌ１に維持しつつ、バッテリ６のＳＯＣを低下させることができる。

【0059】

［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。本実施形態は第２実施形態と車両１００及びコントローラ２０の構成は同じであるが、充電率低下制御の内容が相違する。以下、この相違する点を中心に説明する。

【0060】

図８は、本実施形態にかかる充電率低下制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ３００からＳ３０３は第２実施形態のステップＳ２００からＳ２０３と同様なので説明を省略する。

【0061】

ステップＳ３０４において、コントローラ２０は、目的地到着までの最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎを推定し、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第２閾値Ｔｃｌ２以下になるか否かを判定する。第２閾値は、第１閾値Ｔｃｌ１より高い温度とする。例えば、第１閾値Ｔｃｌ１は暖房装置及びデフロスタ装置の性能を確保できるものの、運転者によってはこれらの性能が十分でないと感じる可能性がある温度とし、第２閾値はそのような可能性がない温度とする。

【0062】

コントローラ２０は、目的地までに最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第２閾値Ｔｃｌ２以下になると判定した場合は、ステップＳ３０５の処理を実行し、そうでない場合はそのまま本制御ルーチンを終了する。

【0063】

ステップＳ３０５において、コントローラ２０は第２実施形態のステップＳ２０４と同様に、目的地までに最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回るか否かを判定する。そして、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回ると判定した場合はステップＳ３０６の処理を実行し、そうでない場合はそのまま本制御ルーチンを終了する。つまり、目的地に到着するまでに最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第２閾値Ｔｃｌ２以下になる場合でも、目的地到着時点で第１閾値以上を維持できるのであれば、目的地までＥＶモードを継続する。

【0064】

ステップＳ３０６において、コントローラ２０は、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが第２閾値Ｔｃｌ２に到達したらエンジン１を作動させ、非発電動作点で運転する。ここでの非発電動作点は、発電用ＭＧ２で発電が行われず、かつエンジン冷却液温度Ｔｃｌを第２閾値Ｔｃｌ２に維持できる動作点である。

【0065】

ステップＳ３０７において、コントローラ２０はステップＳ３０５と同様に、目的地までに最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回るか否かを判定する。この判定は、目的地までに最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回らないと判定されるまで繰り返される。そして、目的地までに最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回らないと判定されたら、コントローラ２０はステップＳ３０８においてＥＶモードを再開する。

【0066】

図９は、本実施形態の充電率低下制御を実行した場合のタイミングチャートである。

【0067】

本実施形態では、ＥＶモードで目的地まで到達可能になったタイミングＴ９１でＥＶモードが開始される。タイミングＴ９２においてエンジン冷却液温度Ｔｃｌが第２閾値Ｔｃｌ２に到達したら、エンジン１が非発電動作点で運転されてエンジン冷却液温度Ｔｃｌが第２閾値Ｔｃｌ２に維持される。そして、タイミングＴ９３において、目的地到着までＥＶモード実行しても最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回ることがないとコントローラ２０が判定したらＥＶモードが再開され、目的地に到着するタイミングＴ９４までＥＶモードが継続される。つまり、ＥＶモードで走行可能な区間がタイミングＴ９１からタイミングＴ９４であるのに対し、実際にＥＶモードを実行する区間はタイミングＴ９１からタイミングＴ９２までと、タイミングＴ９３からタイミングＴ９４までに短縮される。そして、タイミングＴ９２からタイミングＴ９３までの区間は、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが第２閾値Ｔｃｌ２に維持される。

【0068】

以上の通り本実施形態では、コントローラ２０は、ＥＶモードの実行中に、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが第１閾値Ｔｃｌ１より高く、かつ発電用ＭＧ２が発電しない動作点でエンジン１を運転することで維持される温度である第２閾値Ｔｃｌ２まで低下したら、そこから目的地まで第１閾値Ｔｃｌ１以上のエンジン冷却液温度Ｔｃｌを維持できる場合にはＥＶモードを継続し、維持できない場合は、走行用ＭＧ３による走行を継続しつつ、発電用ＭＧ２が発電しない動作点でエンジン１を運転し、目的地まで第１閾値Ｔｃｌ１以上のエンジン冷却液温度Ｔｃｌ１を維持できる地点に到達したらＥＶモードを再開する。これにより、バッテリ６のＳＯＣを低下させつつ、目的地到着までエンジン冷却液温度Ｔｃｌを第１閾値Ｔｃｌ１以上に維持できる。さらに、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが第２閾値Ｔｃｌ２に維持される区間があることにより、エンジン冷却液温度Ｔｃｌの低下による暖房装置及びデフロスタ装置の性能低下を抑制できる。

【0069】

［第４実施形態］
第４実施形態について説明する。本実施形態は第３実施形態と車両１００及びコントローラ２０の構成は同じであるが、充電率低下制御の内容が相違する。以下、この相違する点を中心に説明する。

【0070】

図１０は、本実施形態にかかる充電率低下制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ４００からＳ４０５と第３実施形態のステップＳ３００からＳ３０５とは、ステップＳ４０４及びステップＳ３０４における判定に用いる閾値が異なる他は同様である。ステップＳ３０４では最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎと第２閾値Ｔｃｌ２とを比較するが、ステップＳ４０４では、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎと第３閾値Ｔｃｌ３とを比較する。本実施形態で用いる第３閾値Ｔｃｌ３は、運転者によらず暖房装置及びデフロスタ装置の性能が十分であると感じるエンジン冷却液温度Ｔｃｌである。したがって、第３閾値Ｔｃｌ３は第２閾値Ｔｃｌ２に置き換えることもできる。

【0071】

コントローラ２０は、ステップＳ４０５において目的地到着までに最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回ると判定したら、ステップＳ４０６の処理を実行し、そうでない場合はそのまま本制御ルーチンを終了する。

【0072】

ステップＳ４０６において、コントローラ２０は、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが第３閾値Ｔｃｌ３に到達したらエンジン１を通常制御にて運転する。つまり、エンジン１が作動することにより発電用ＭＧ２が発電する。

【0073】

ステップＳ４０７において、コントローラ２０は、ステップＳ４０４と同様に、目的地到着までの最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎを推定し、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第３閾値Ｔｃｌ３以下になるか否かを判定する。コントローラ２０は、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第３閾値Ｔｃｌ３以下になると判定した場合はステップＳ４０８の処理を実行し、そうでない場合はステップＳ４０９の処理を実行する。

【0074】

ステップＳ４０８において、コントローラ２０は、ステップＳ４０５と同様に、目的地までに最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回るか否かを判定する。コントローラ２０は、最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回ると判定した場合は、ステップＳ４０６の処理に戻り、そうでない場合はステップＳ４０９においてＥＶモードを再開する。

【0075】

図１１は、本実施形態の充電率低下制御を実行した場合のタイミングチャートである。

【0076】

本実施形態では、ＥＶモードで目的地まで到達可能になったタイミングＴ１１１でＥＶモードが開始され、タイミングＴ１１２においてエンジン冷却液温度Ｔｃｌが第３閾値Ｔｃｌ３に到達したら、エンジン１が通常制御にて運転される。そして、タイミングＴ１１５において、目的地到着までＥＶモードを実行しても最低エンジン冷却液温度Ｔｃｌｍｉｎが第１閾値Ｔｃｌ１を下回ることがないとコントローラ２０が判定したらＥＶモードが再開され、目的地に到着するタイミングＴ１１６までＥＶモードが継続される。

【0077】

タイミングＴ１１２からタイミングＴ１１５までの区間は、図１０のステップＳ４０６からステップＳ４０８が繰り返される。つまり、エンジン１は通常制御で運転されるので、本制御ルーチンと並行して、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが基準温度ＴｃｌＳまで上昇したらエンジン１が停止し、第３閾値Ｔｃｌ３まで低下したらエンジン１が作動するという制御が実行される。

【0078】

本実施形態の充電率低下制御によれば、第３実施形態と同様に、バッテリ６のＳＯＣを低下させつつ、目的地到着までエンジン冷却液温度Ｔｃｌを第１閾値Ｔｃｌ１以上に維持できる。さらに、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが第３閾値Ｔｃｌ３に維持される区間があることにより、エンジン冷却液温度Ｔｃｌの低下による暖房装置及びデフロスタ装置の性能低下を抑制できる。ただし、本実施形態ではエンジン１を通常制御にて運転する区間においてバッテリ６のＳＯＣが上昇するので、目的地到着時のバッテリ６のＳＯＣが第３実施形態の場合より高くなるおそれがある。そこで、本実施形態の充電率低下制御は、運転者がＥＶモードスイッチでＥＶモードを選択した場合、到着後にエンジン１が冷機状態になるほど長く留まらないことが明らかな目的地が設定されている場合等に実行することとする。

【0079】

以上の通り本実施形態では、コントローラ２０は、ＥＶモードの実行中に、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが第１閾値Ｔｃｌ１より高く、かつ暖房要求及びデフロスタ要求を満足する温度である第３閾値Ｔｃｌ３まで低下したら、そこから目的地まで第１閾値Ｔｃｌ１以上のエンジン冷却液温度Ｔｃｌを維持できる場合にはＥＶモードを継続する。一方、維持できない場合は、走行用ＭＧ３による走行を継続しつつ、バッテリ６のＳＯＣとエンジン冷却液温度Ｔｃｌとに応じて作動と停止を繰り返す通常制御によりエンジン１を運転し、目的地まで第１閾値Ｔｃｌ１以上のエンジン冷却液温度Ｔｃｌを維持できる地点に到達したらＥＶモードを再開する。これにより、バッテリ６のＳＯＣを低下させつつ、目的地到着までエンジン冷却液温度Ｔｃｌを第１閾値Ｔｃｌ１以上に維持できる。さらに、エンジン冷却液温度Ｔｃｌが第３閾値Ｔｃｌ３に維持される区間があることにより、エンジン冷却液温度Ｔｃｌの低下による暖房装置及びデフロスタ装置の性能低下を抑制できる。

【0080】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】