特許 7679779 電動車両の制御システム

(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】2025-05-12

(45)【発行日】2025-05-20

(54)【発明の名称】電動車両の制御システム

(51)【国際特許分類】

   B60L 58/10 20190101AFI20250513BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20250513BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20250513BHJP

   B60K 6/442 20071001ALI20250513BHJP

   B60W 10/26 20060101ALI20250513BHJP

   B60W 10/30 20060101ALI20250513BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20250513BHJP

【ＦＩ】

B60L58/10

B60L50/16

B60L50/60

B60K6/442

B60W10/26 900

B60W10/30 900

B60W10/08 900

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022021791

(22)【出願日】2022-02-16

(65)【公開番号】P2023119119

(43)【公開日】2023-08-28

【審査請求日】2024-02-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002424

【氏名又は名称】ケー・ティー・アンド・エス弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】田中 寛之

【審査官】武内 大志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－９８８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３９３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－５８１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３７７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－４４８４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ １／００－３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００－５８／４０

Ｂ６０Ｋ ６／２０－６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／２６

Ｂ６０Ｗ １０／３０

Ｂ６０Ｗ １０／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載される内燃機関と、
前記車両に搭載され、前記内燃機関によって駆動される第１回転電機と、前記車両の駆動軸を駆動する第２回転電機と、を含む回転電機と、
前記回転電機と異なる電気機器と、
前記回転電機および前記電気機器に電力を出力するとともに、前記回転電機が発生した電力が入力される第１電池と、
前記第１電池と前記回転電機との間で入出力される第１電力と、前記第１電池から前記電気機器に出力される第２電力と、を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第１電力を前記第２電力に優先して決定し、
前記第１電力に基づいて前記第１電池に入出力される第３電力を演算し、
前記第３電力に基づいて前記第２電力を決定し、
前記車両が前記内燃機関を停止させた状態で前記第１電力が前記第１電池から前記第２回転電機に出力され前記第２回転電機によって走行するＥＶ走行モードの場合は、前記第１電力が前記第１電池から入出力されていない場合よりも、前記第２電力を抑制する第１モードを実行し、
前記第１回転電機が前記内燃機関に駆動され前記第１回転電機から前記第２回転電機へ出力し前記第２回転電機によって走行するシリーズ走行モードの場合と、前記車両の駆動軸を前記内燃機関によって駆動させることで走行するパラレル走行モードの場合は、前記第１電力が前記第１電池から入出力されていない場合よりも、前記第２電力を増大する第２モードを実行し、
前記シリーズ走行モード時は前記第２モードのうち第１出力増大モードを、前記パラレル走行モード時は前記第２モードのうち第２出力増大モードを、実行し、
前記第２出力増大モードの第２電力の方が、前記第１出力増大モードの第２電力よりも大きいことを特徴とする、
電動車両の制御システム。

【請求項2】

前記制御装置は、
前記第２回転電機が回生している場合、
前記第２出力増大モードを実行する、
請求項１に記載の電動車両の制御システム。

【請求項3】

前記電気機器は、前記第１電池からの直流電流の電圧を変換するＤＣ－ＤＣコンバータであり、前記ＥＶ走行モードであり、かつ、前記ＤＣ－ＤＣコンバータによって変換された電力を蓄電する第２電池をさらに備え、
前記制御装置は、前記第２電池の充電率が第１所定充電率以上の場合、前記第１モードを実行する、
請求項１に記載の電動車両の制御システム。

【請求項4】

前記制御装置は、前記第２電池の充電率が前記第１所定充電率より大きい第２所定充電率以上の場合、前記第１モードを実行することに代えて、前記第２電力の出力を停止する、
請求項３に記載の電動車両の制御システム。

【請求項5】

前記電気機器は、前記第１電池からの直流電流の電圧を変換するＤＣ－ＤＣコンバータであり、前記ＤＣ－ＤＣコンバータによって変換された電力を蓄電する第２電池をさらに備え、
前記制御装置は、
前記シリーズ走行モードであり、かつ、前記第２電池が第３所定充電率未満の場合、前記第１出力増大モードを実行し、
前記パラレル走行モードであり、かつ、前記第２電池が前記第３所定充電率未満の場合、前記第２出力増大モードを実行する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の電動車両の制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電動車両の制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、駆動用電池と、モータやジェネレータなどの回転電機と、電気機器と、を有する電動車両の制御システムが知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。特許文献１は、電気機器として駆動用電池から流れる直流電力の電圧を変換するＤＣ－ＤＣコンバータを搭載し、モータを回生する際はＤＣ－ＤＣコンバータが変換する電力を最大にする電動車両の制御システムを開示する。特許文献２は、ＤＣ－ＤＣコンバータで変換される電力を蓄電する低電圧バッテリを基準に、ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する電動車両の制御システムを開示する。

【0003】

例えば、特許文献２は、ＥＶ走行中のアクセルペダルの出力変化が所定時間以内に所定値以上の場合に、内燃機関を始動する電動車両の制御システムを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－２３２９４号公報

【文献】特開２０１０－１３６４９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

駆動用電池は、内部抵抗を有する。このため、駆動用電池に入出力される電力が増大すると、内部抵抗によって生じる電力の損失（以下明細書において内部損失と記す）も増大する。したがって、モータと駆動用電池に間で入出力される電力、および駆動用電池から電気機器に出力される電力は、駆動用電池の内部損失を考慮して制御する必要がある。特許文献１、および特許文献２は内部損失を考慮した電動車両の制御システムを開示していない。

【0006】

本開示の課題は、回転電機に電力を入出力する電池で発生する内部損失を考慮した電動車両の制御システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る電動車両の制御システムは、車両に搭載される回転電機と、前記回転電機と異なる電気機器と、前記回転電機および前記電気機器に電力を出力するとともに、前記回転電機が発生した電力が入力される第１電池と、前記第１電池と前記回転電機との間で入出力される第１電力と、前記第１電池から前記電気機器に出力される第２電力と、を制御する制御装置と、を備える。前記制御装置は、前記第１電力を前記第２電力に優先して決定し、前記第１電力に基づいて前記第１電池に入出力される第３電力を演算し、前記第３電力に基づいて前記第２電力を決定する。

【0008】

この電動車両の制御システムによれば、第１電力を第２電力に優先して決定し、第１電力に基づいて第１電池に入出力される第３電力を演算し、第３電力に基づいて第２電力を決定する。第３電力は、第１電池の内部損失に関わる電力である。この電動車両の制御システムによれば、第１電池の内部損失を考慮した制御ができる。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、回転電機に電力を入出力する電池で発生する内部損失を考慮した電動車両の制御システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施形態による電動車両のシステム図。

【図2】本開示の実施形態による電動車両の制御装置の制御手順を示すフローチャート。

【図3】本開示の実施形態による電力の流れを示す概略図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下明細書において、車両の前後方向をＱと図面に記し、前方をＦと記す。また、車両の車幅方向をＰと図面に記し、車両の後方からみて右側をＲと記す。

【0012】

図１に示すように、本実施形態による電動車両の制御システム１は、四輪駆動型のハイブリッド自動車の制御システムである。電動車両の制御システム１は、内燃機関（ＥＮＧ）２と、発電機（第１回転電機の一例：ＧＥＮ）４と、フロントモータ（第２回転電機の一例：ＦｒＭ）６と、発電機（第１回転電機の一例：ＧＥＮ）６と、リアモータ（ＲＭ）８と、駆動用電池（第１電池の一例：ＢＴ）１０と、制御装置（ＨＶＥＣＵ）２０と、アクセルペダル２２と、ＤＣ－ＤＣコンバータ（電気機器の一例：ＤＣＤＣ）２４と、電装部品２６と、低電圧バッテリ（第２電池の一例）２８と、を備える。

【0013】

本実施形態の電動車両の制御システム１は、フロントモータ６がトランスアクスル１６を介して前輪１２の前輪駆動軸１２ａを駆動する。リアモータ８は、減速機８ｃを介して後輪１４の後輪駆動軸１４ａを駆動する。フロントモータ６は、フロントインバータ１８を介して駆動用電池１０と接続され、駆動用電池１０から電力が供給される。

【0014】

フロントインバータ１８は、発電機４を制御する発電機制御装置（ＧＣＵ）４ａと、フロントモータ制御装置（ＦｒＭＣＵ）６ａと、発電機４を制御する発電機制御装置（ＧＣＵ）４ａと、を有する。フロントモータ制御装置６ａは、制御装置２０から信号を取得し、フロントモータ６が所望の運転状態となるようにフロントモータ６の回生と力行を制御する。リアモータ８も同様に、リアインバータ８ｂを介して駆動用電池１０と接続され、駆動用電池１０から電力が供給される。リアインバータ８ｂは、リアモータ制御装置（ＲＭＣＵ）８ａを有する。リアモータ制御装置８ａは、制御装置２０から信号を取得し、リアモータ８が所望の運転状態となるようにリアモータ８の回生と力行を制御する。

【0015】

内燃機関２は、トランスアクスル１６を介して発電機４を駆動する。内燃機関２は、燃料タンク（Ｆｕｅｌ ＴＡＮＫ）２３から供給される燃料が燃焼することで駆動する。内燃機関２の各種装置および各種センサは、エンジン制御装置（ＥＮＧ－ＥＣＵ）２ａと電気的に接続される。エンジン制御装置２ａは、制御装置２０からの信号を取得し、内燃機関２が所望の運転状態となるように制御する。トランスアクスル１６は、内燃機関２の回転速度を増幅し発電機４に伝達する。また、本実施形態のトランスアクスル１６は、クラッチ１６ａを有する。クラッチ１６ａは、内燃機関２とフロントモータ６との間および内燃機関２と前輪駆動軸１２ａとの間で動力を伝達および遮断する。内燃機関２は、トランスアクスル１６のクラッチ１６ａを介して前輪駆動軸１２ａに接続され、前輪駆動軸１２ａを駆動する。

【0016】

発電機４は、内燃機関２と接続され、内燃機関２によって駆動されることにより発電する。発電機４によって発電された電力は、駆動用電池１０を充電可能であるとともに、フロントインバータ１８およびリアインバータ８ｂを介して各モータに供給可能である。本実施形態では、発電機４はモータジェネレータであり、発電に加えて内燃機関２を回転駆動することによって内燃機関２をクランキングまたはモータリングすることができる。発電機４は、内燃機関２から駆動される場合、発電機４に負荷を与えることで発電する。一方、発電機４は、駆動用電池１０から電力が供給され力行することによって内燃機関２を駆動しクランキングまたはモータリングさせる。発電機４は、フロントインバータ１８に設けられた発電機制御装置４ａによって制御される。発電機制御装置４ａは、制御装置２０と電気的に接続され、制御装置２０からの信号を取得し、発電機４が所望の運転状態となるように発電と力行を制御する。

【0017】

駆動用電池１０は、各モータおよび発電機４に電力を出力するとともに、各モータおよび発電機４が発生した電力が入力される。本実施形態の駆動用電池１０は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルをまとめて構成された図示しない電池モジュールを有する。駆動用電池１０は、各モータの電源として機能する。さらに駆動用電池１０は、電池モニタリングユニット（ＢＭＵ）１０ａを有する。電池モニタリングユニット（ＢＭＵ）１０ａは、電池モジュールの充電率（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、以下、ＳＯＣと記す）の算出、電池モジュールの劣化状態（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ 以下 ＳＯＨ）、電池モジュールの電圧Ｂｖ、および電池温度Ｂｔｍｐの検出を行う。電池モニタリングユニット１０ａは、駆動用電池１０の電圧Ｂｖ、充電率ＳＯＣ、劣化状態ＳＯＨ、および電池温度Ｂｔｍｐを取得し、制御装置２０に送信する。駆動用電池１０のターミナル端子１０ｂには、フロントインバータ１８を介してフロントモータ６および発電機４に接続される高電圧ケーブル、リアインバータ８ｂを介してリアモータ８に接続される高電圧ケーブル、およびＤＣ－ＤＣコンバータ２４に繋がる高電圧ケーブルが接続される。

【0018】

制御装置２０は、少なくとも走行モードの切り替えをする制御と、各走行モードにおいて、内燃機関２を発電機４によってモータリングし始動する始動制御と、発電機４に発電させる発電制御と、各モータの回生と力行とを実行させる制御と、を実行する。

【0019】

本実施形態では、制御装置２０は、速度Ｖ、充電率ＳＯＣ、およびアクセル開度Ｔｈなどの情報に基づいて、クラッチ１６ａを制御することによって、シリーズ走行モード（シリーズモード）、パラレル走行モード（パラレルモード）、およびＥＶ走行モード（ＥＶモード）の中から、いずれかにひとつの走行モードに切り替える。

【0020】

ＥＶ走行モードにおいて、制御装置２０は、クラッチ１６ａを開放し、内燃機関２を停止させた状態で、駆動用電池１０の電力を各モータに供給（出力）し、各モータが前輪駆動軸１２ａおよび後輪駆動軸１４ａ（以下明細書において各駆動軸と記す）を駆動する。シリーズ走行モードにおいて、制御装置２０は、クラッチ１６ａを開放し、内燃機関２で発電機４を駆動し、発電機４で発電した電力を各モータに供給（出力）する。このとき、発電機４で発電した電力の一部は、駆動用電池１０に入力し、充電する。パラレル走行モードでは、制御装置２０は、クラッチ１６ａを接続し、内燃機関２とフロントモータ６の両方よって前輪駆動軸１２ａを駆動する。このとき、内燃機関２の出力の余剰分を発電機４の発電で使用する。このため、発電機４で発電した電力が駆動用電池１０に入力される。

【0021】

また、制御装置２０は、各走行モードにおいて各モータを回生させて電動車両Ｃを制動する場合、各モータの回生によって発生した電力を駆動用電池１０に入力する。

【0022】

制御装置２０は、各走行モードにおいて、各モータおよび発電機４と、駆動用電池１０との間で入出力される主機入出力電力（第１電力の一例）Ｍｐと、駆動用電池１０からＤＣ－ＤＣコンバータ２４に出力される補機出力電力（第２電力の一例）Ｓｐと、を制御する。制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐを補機出力電力Ｓｐに優先して決定し、主機入出力電力Ｍｐに基づいて、駆動用電池１０に入出力される電力の収支である電池入出力電力Ｂｐ（第３電力の一例）を演算する。そして、制御装置２０は、電池入出力電力Ｂｐに基づいて補機出力電力Ｓｐを決定する。制御装置２０は、例えば、駆動用電池１０から主機入出力電力Ｍｐが出力された場合に、主機入出力電力Ｍｐを負の値としてもよい。制御装置２０は、駆動用電池１０に主機入出力電力Ｍｐが入力される場合に主機入出力電力Ｍｐを正の値としてもよい。

【0023】

制御装置２０は、実際には、演算装置と、メモリと、入出力バッファ等と、を含むマイクロコンピュータによって構成される。制御装置２０は、各センサおよび各種装置からの信号、ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、電動車両の制御システム１が、所望の運転状態となるように各装置を制御する。

【0024】

また、本実施形態では、エンジン制御装置２ａ、発電機制御装置４ａ、フロントモータ制御装置６ａ、リアモータ制御装置８ａ、および電池モニタリングユニット１０ａを含む各種制御装置が、それぞれ制御装置２０と別に設けられる。各種制御装置は、それぞれ制御装置２０と電気的に接続される。しかし、各種制御装置は、制御装置２０と一体で設けられてもよい。各種制御装置は、制御装置２０と同様に、演算装置と、メモリと、入出力バッファ等と、を含むマイクロコンピュータによって構成される。

【0025】

アクセルペダル２２は、電動車両Ｃのドライバが踏み込み操作することで、電動車両Ｃの加減速を制御するペダルである。アクセルペダル２２には、踏み込み位置を検知するアクセルポジションセンサ２２ａが設けられる。アクセルポジションセンサ２２ａは、制御装置２０と電気的に接続され、制御装置２０にアクセル踏み込み位置（アクセル開度Ｔｈ）を送信する。

【0026】

ＤＣ－ＤＣコンバータ２４は、発電機４、または駆動用電池１０から供給される直流電流を、電装部品２６で使用可能な電圧まで降圧する装置である。電装部品２６は、フロントモータ６よりも低い電圧で駆動可能な部品である。本実施形態では、電装部品２６は、例えば低圧電源（例えば１２Ｖ電源）によって駆動可能な、車室内のオーディオ等の装置、内燃機関２やフロントモータ６を冷却する冷却装置などの装置である。電装部品２６は、制御装置２０、およびエンジン制御装置２ａなどの各種制御装置であってもよい。

【0027】

低電圧バッテリ２８は、ＤＣ－ＤＣコンバータ２４によって変換された電力を蓄電する装置である。本実施形態では、電装部品２６で使用可能な電圧の電力を蓄電するバッテリである。

【0028】

次に、図２のフローチャート、および図３の概略図を用いて、本実施形態の制御装置２０の制御手順について説明する。制御装置２０は、図示しないイグニッションスイッチがオンされることで、制御動作を開始する。なお、本実施形態ではリアモータ８を有する電動車両Ｃのため、実際には第２電力系統に流れる第２電力をフロントモータ６およびリアモータ８に分配しているが、以下説明においてリアモータ８への電力の分配については説明を省略する。したがって図３においてもリアモータ８については省略する。

【0029】

ステップＳ１では、制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐを決定する。主機入出力電力Ｍｐは、例えば、各モータが要求する電力に応じて決定してもよい。制御装置２０は、例えば、駆動用電池１０の電圧Ｂｖ、充電率ＳＯＣ、劣化状態ＳＯＨ、および電池温度Ｂｔｍｐと、に基づいて、駆動用電池１０が出力可能な出力可能電力を演算し、出力可能電力とモータが要求する電力に基づいて、主機入出力電力Ｍｐを決定してもよい。制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐを決定すると、ステップＳ２に処理を進める。

【0030】

ステップＳ２では、制御装置２０は、ＥＶ走行モードか否か判断する。制御装置２０は、ＥＶ走行モードであると判断した場合（ステップＳ２ ＹＥＳ）、ステップＳ３に処理を進める。ステップＳ３では、制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐに基づいて電池入出力電力Ｂｐを演算する。図３（ａ）に示すように、ＥＶ走行モードでは、主機入出力電力Ｍｐは、駆動用電池１０から各モータに流れるモータ電力Ｆｐである。したがって、制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐを負の値にし、駆動用電池１０の電池入出力電力Ｂｐを演算する。また、制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐが駆動用電池１０に入出力されていない状態（主機入出力電力Ｍｐがプラスマイナスゼロ）における、基準補機出力電力Ｓｐ０を取得する。基準補機出力電力Ｓｐ０は駆動用電池１０から出力される電力のため、負の値である。制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐに基準補機出力電力Ｓｐ０を加算し、電池入出力電力Ｂｐを演算する。制御装置２０は、電池入出力電力Ｂｐを演算すると、ステップＳ４に処理を進める。

【0031】

ステップＳ４では、制御装置２０は、低電圧バッテリ２８の充電率ＳＯＣ２を取得し、充電率ＳＯＣ２が第１所定充電率ＳＯＣｔ１以上か否か判断する。第１所定充電率ＳＯＣｔ１は、低電圧バッテリ２８が電装部品２６に供給する電力が不足しないレベルの充電率であればよい。

【0032】

制御装置２０は、ステップＳ４で、充電率ＳＯＣ２が第１所定充電率ＳＯＣｔ１以上であると判断した場合（ステップＳ４ ＹＥＳ）、ステップＳ５に処理を進める。ステップＳ５では、制御装置２０は、充電率ＳＯＣ２が第２所定充電率ＳＯＣｔ２以上か否か判断する。第２所定充電率ＳＯＣｔ２は、第１所定充電率ＳＯＣｔ１よりも高い充電率である。第２所定充電率ＳＯＣｔ２は、低電圧バッテリ２８が電装部品２６に供給する電力が十分であるか否かによって決定される値であってもよい。制御装置２０は、ステップＳ４で、充電率ＳＯＣ２が第１所定充電率ＳＯＣｔ１未満であると判断した場合（ステップＳ４ Ｎｏ）、ステップＳ１に処理を進める。

【0033】

制御装置２０は、ステップＳ５で充電率ＳＯＣ２が第２所定充電率ＳＯＣｔ２未満であると判断した場合（ステップＳ５ ＮＯ）、ステップＳ６に処理を進める。ステップＳ６では、制御装置２０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ２４への出力を抑制する出力抑制モード（第１モードの一例）を実行する。出力抑制モードは、基準補機出力電力Ｓｐ０よりも補機出力電力Ｓｐを抑制するモードである。ＥＶ走行モードでは、主機入出力電力Ｍｐ、および基準補機出力電力Ｓｐ０の両方が負の値である。すなわち、主機入出力電力Ｍｐ、および基準補機出力電力Ｓｐ０の両方が駆動用電池１０から出力される。

【0034】

このような場合、駆動用電池１０に流れる電流が多くなり、駆動用電池１０の内部抵抗が大きくなる。このため、制御装置２０は、出力抑制モードによって基準補機出力電力Ｓｐ０よりも補機出力電力Ｓｐを抑制し、駆動用電池１０の内部損失を減少させる。一方で、主機入出力電力Ｍｐを減少させると、電動車両Ｃの動力性能が低下する。このため、制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐを補機出力電力Ｓｐに優先して決定する。制御装置２０は、出力抑制モードにすると処理をステップＳ１に進める。

【0035】

制御装置２０は、ステップＳ４において、充電率ＳＯＣ２が第１所定充電率ＳＯＣｔ１未満であると判断した場合（ステップＳ４ ＮＯ）、ステップＳ１に処理を進める。

【0036】

制御装置２０は、充電率ＳＯＣ２が第２所定充電率ＳＯＣｔ２以上であると判断した場合（ステップＳ５ ＹＥＳ）、ステップＳ７に処理を進める。ステップＳ７では、制御装置２０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ２４への補機出力電力Ｓｐの出力を停止する。これによって、制御装置２０は駆動用電池１０の内部損失をさらに減少させる。制御装置２０は、補機出力電力Ｓｐの出力を停止すると、ステップＳ１に処理を進める。

【0037】

制御装置２０は、ステップＳ２でＥＶ走行モードでないと判断した場合（ステップＳ２ ＮＯ）、ステップＳ８に処理を進める。ステップＳ８では、制御装置２０は、シリーズ走行モードか否か判断する。制御装置２０は、シリーズ走行モードであると判断した場合（ステップＳ８ ＹＥＳ）、ステップＳ９に処理を進める。ステップＳ９では、制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐに基づいて電池入出力電力Ｂｐを演算する。図３（ｂ）に示すように、シリーズ走行モードでは、主機入出力電力Ｍｐは、発電機４による発電電力Ｇｐと各モータに流れるモータ電力Ｆｐとの差分である。制御装置２０は、発電電力Ｇｐの方がモータ電力Ｆｐよりも大きくなるように、発電機４を制御する。このため、発電電力Ｇｐの一部は、主機入出力電力Ｍｐとなって発電機４から駆動用電池１０に入力される。したがって、制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐを正の値にし、駆動用電池１０の電池入出力電力Ｂｐを演算する。また、制御装置２０は、基準補機出力電力Ｓｐ０を取得する。制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐから基準補機出力電力Ｓｐ０を減算し、電池入出力電力Ｂｐを演算する。制御装置２０は、電池入出力電力Ｂｐを演算すると、ステップＳ１０に処理を進める

【0038】

ステップＳ１０では、制御装置２０は、低電圧バッテリ２８の充電率ＳＯＣ２を取得し、充電率ＳＯＣ２が第３所定充電率ＳＯＣｔ３以下か否か判断する。第３所定充電率ＳＯＣｔ３は、低電圧バッテリ２８が電装部品２６に供給する電力が不足するレベルの充電率であればよい。

【0039】

制御装置２０は、ステップＳ１０で充電率ＳＯＣ２が第３所定充電率ＳＯＣｔ３以下と判断した場合（ステップＳ１０ ＹＥＳ）、ステップＳ１１に処理を進める。ステップＳ１１では、制御装置２０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ２４への出力を増大する出力増大モード（第２モードの一例）を実行する。出力増大モードは、基準補機出力電力Ｓｐ０よりも補機出力電力Ｓｐを増大させるモードである。本実施形態の制御装置２０は、出力増大モードを実行する際に、補機出力電力Ｓｐを走行モードに応じて複数の段階で増大させる。シリーズ走行モードでは、上記のとおり発電電力Ｇｐがモータ電力Ｆｐに使用される。このため、駆動用電池１０に入力される主機入出力電力Ｍｐは、パラレル走行モードよりも小さい。この結果、制御装置２０は、後述するパラレル走行モードよりも補機出力電力Ｓｐの少ない、第１出力増大モードを実行する。

【0040】

このように、補機出力電力Ｓｐを増大することによって、主機入出力電力Ｍｐの一部が補機出力電力Ｓｐとなって、駆動用電池１０のターミナル端子１０ｂからＤＣ－ＤＣコンバータ２４に流れる。これによって、駆動用電池１０に入力される電力が小さくなる。この結果、駆動用電池１０の内部損失が減少する。

【0041】

制御装置２０は、充電率ＳＯＣ２が第３所定充電率ＳＯＣｔ３より大きいと判断する場合（ステップＳ１０ ＮＯ）、ステップＳ１に処理を進める。

【0042】

制御装置２０は、ステップＳ８でシリーズ走行モードでないと判断した場合（ステップＳ８ ＮＯ）、ステップＳ１２に処理を進める。ステップＳ１２では、制御装置２０は、パラレル走行モードか否か判断する。制御装置２０は、パラレル走行モードであると判断する場合（ステップＳ１２ ＹＥＳ）、ステップＳ１３に処理を進める。ステップＳ１３では、制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐに基づいて電池入出力電力Ｂｐを演算する。図３（ｃ）に示すように、パラレル走行モードでは、内燃機関２によって前輪駆動軸１２ａが駆動される。この間、制御装置２０は、内燃機関２に発電機４を駆動させることによって、内燃機関２の負荷を増加させる。これによって、制御装置２０は、内燃機関２を最良燃費点で運転する。発電機４で発電した発電電力Ｇｐは、主機入出力電力Ｍｐとなり駆動用電池１０に入力される。このため、主機入出力電力Ｍｐは正の値になる。したがって、制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐを正の値にし、駆動用電池１０の電池入出力電力Ｂｐを演算する。また、制御装置２０は、基準補機出力電力Ｓｐ０を取得する。制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐから基準補機出力電力Ｓｐ０を減算し、電池入出力電力Ｂｐを演算する。制御装置２０は、ステップＳ１３で電池入出力電力Ｂｐを演算すると、ステップＳ１４に処理を進める。

【0043】

ステップＳ１４では、制御装置２０は、低電圧バッテリ２８の充電率ＳＯＣ２を取得し、充電率ＳＯＣ２が第３所定充電率ＳＯＣｔ３以下か否か判断する。制御装置２０は、充電率ＳＯＣ２が第３所定充電率ＳＯＣｔ３以下と判断した場合（ステップＳ１４ ＹＥＳ）、ステップＳ１５に処理を進める。ステップＳ１５では、制御装置２０は、ＤＣ－ＤＣコンバータ２４への出力を増大する出力増大モード（第２モードの一例）を実行する。パラレル走行モードでは、上記のとおり発電電力Ｇｐが主機入出力電力Ｍｐとなる。このため、駆動用電池１０に入力される主機入出力電力Ｍｐは、シリーズ走行モードよりも大きい。この結果、制御装置２０は、シリーズ走行モードよりも補機出力電力Ｓｐが大きい、第２出力増大モードを実行する。これによって、主機入出力電力Ｍｐの一部が、シリーズ走行モードよりも大きな補機出力電力Ｓｐとなって、駆動用電池１０のターミナル端子１０ｂからＤＣ－ＤＣコンバータ２４に流れる。この結果、制御装置２０は、内部損失を低減しながら短時間で低電圧バッテリ２８を充電できる。

【0044】

制御装置２０は、充電率ＳＯＣ２が第３所定充電率ＳＯＣｔ３より大きいと判断した場合（ステップＳ１４ ＮＯ）、ステップＳ１に処理を進める。

【0045】

制御装置２０は、ステップＳ１２でパラレル走行モードではないと判断した場合（ステップＳ１２ ＮＯ）、ステップＳ１６に処理を進める。ステップＳ１６では、制御装置２０は、各モータが回生しているか否か判断する。制御装置２０は、各モータが回生しているか否かの判断を図示しないブレーキペダルのブレーキストロークセンサやブレーキスイッチなどによって判断してもよい。制御装置２０は、回生していると判断した場合（ステップＳ１６ ＹＥＳ）、ステップＳ１７に処理を進め、主機入出力電力Ｍｐに基づいて電池入出力電力Ｂｐを演算する。図３（ｄ）に示すように、各モータが回生している場合、モータ電力Ｆｐが主機入出力電力Ｍｐとなって駆動用電池１０に入力される。このため、主機入出力電力Ｍｐは正の値になる。したがって、制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐを正の値にし、駆動用電池１０の電池入出力電力Ｂｐを演算する。また、制御装置２０は、基準補機出力電力Ｓｐ０を取得する。制御装置２０は、主機入出力電力Ｍｐから基準補機出力電力Ｓｐ０を減算し、電池入出力電力Ｂｐを演算する。制御装置２０は、電池入出力電力Ｂｐを演算すると、ステップＳ１５に処理を進める。ステップＳ１５以降は、パラレル走行モードと同様のため、説明を省略する。

【0046】

なお、制御装置２０は、各モータが回生している場合、第２出力増大モードよりも大きな補機出力電力Ｓｐとしてもよい。制御装置２０は、回生していないと判断する場合（ステップＳ１６ ＮＯ）、ステップＳ１に処理を進める。制御装置２０は、このような制御手順を所定期間毎に繰り返す。

【0047】

以上説明した通り、本開示の電動車両Ｃの制御システム１によれば、制御装置２０が主機入出力電力Ｍｐを補機出力電力Ｓｐに優先して決定し、主機入出力電力Ｍｐに基づいて駆動用電池１０に入出力される電池入出力電力Ｂｐを演算し、電池入出力電力Ｂｐに基づいて補機出力電力Ｓｐを決定する。電池入出力電力Ｂｐは、駆動用電池１０の内部損失に関わる電力である。

【0048】

制御装置２０は、例えば電動車両Ｃが各モータのみによって走行するＥＶ走行モードの場合、ＤＣ－ＤＣコンバータ２４への出力を抑制する出力抑制モードを実行し、補機出力電力Ｓｐを基準補機出力電力Ｓｐ０よりも抑制する。これによって、電池入出力電力Ｂｐが減少し、駆動用電池１０に流れる電力が減少する。この結果、内部損失が減少する。

【0049】

制御装置２０は、例えば、発電機４が内燃機関２に駆動されるシリーズ走行モード、およびパラレル走行モードの場合、ＤＣ－ＤＣコンバータ２４への出力を増大する出力増大モードを実行し、補機出力電力Ｓｐを基準補機出力電力Ｓｐ０よりも増大する。このように、主機入出力電力Ｍｐが正の値の場合、負の値である補機出力電力Ｓｐを増大することによっても電池入出力電力Ｂｐが減少し、駆動用電池１０に流れる電力が減少する。この結果、内部損失が減少する。このように、この電動車両Ｃの制御システム１によれば、駆動用電池１０の内部損失を考慮した制御ができる。

【0050】

＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

【0051】

（ａ）上記実施形態では、四輪駆動型のハイブリッド自動車を例に説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。電動車両Ｃは、内燃機関２を搭載していないバッテリＥＶであってもよい。このようなバッテリＥＶであっても、上記実施形態におけるＥＶ走行モードの制御が適用できる。このほか電動車両Ｃは、前輪駆動のハイブリッド型およびプラグインハイブリッド型の自動車（ＰＨＥＶ：Ｐｌｕｇ－ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）であってもよい。また、電動車両Ｃは、四輪駆動型のプラグインハイブリッド自動車であってもよい。さらに、本開示の電動車両Ｃの制御システム１を外部充電または外部給電が可能なプラグインハイブリッド車両に適用してもよい。

【0052】

（ｂ）上記実施形態では、クラッチ１６ａを用いて、内燃機関２と前輪駆動軸１２ａを接続する例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。内燃機関２と前輪駆動軸１２ａは遊星ギヤを介して接続してもよい。

【0053】

（ｃ）上記実施形態では、内燃機関２と発電機４をギヤで接続する例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。内燃機関２と発電機４は遊星ギヤを介して接続してもよい。

【0054】

（ｃ）上記実施形態では、補機出力電力Ｓｐを基準補機出力電力Ｓｐ０よりも抑制する出力抑制モード、および補機出力電力Ｓｐを基準補機出力電力Ｓｐ０よりも増大する出力増大モードを例に説明したが、本開示はこれに限定されない。補機出力電力Ｓｐは、主機入出力電力Ｍｐ、および電池入出力電力Ｂｐに基づいて決定されればよく、例えば、主機入出力電力Ｍｐ、電池入出力電力Ｂｐ、および補機出力電力Ｓｐとの関係を定めたマップなどから補機出力電力Ｓｐを決定してもよい。制御装置２０は、このようなマップを低電圧バッテリ２８の充電率に応じて複数記憶してもよい。

【符号の説明】

【0055】

１：制御システム，２：内燃機関，４：発電機（第１回転電機の一例）
６：フロントモータ（第２回転電機の一例）
１０：駆動用電池（第１電池の一例），２０：制御装置
２４：ＤＣ－ＤＣコンバータ（電気機器の一例）
２８：低電圧バッテリ（第２電池の一例）
Ｃ：電動車両，
ＳＯＣ２：充電率
ＳＯＣｔ１：第１所定充電率
ＳＯＣｔ２：第２所定充電率
ＳＯＣｔ３：第３所定充電率
Ｍｐ ：主機入出力電力（第１電力の一例）
Ｓｐ ：補機出力電力（第２電力の一例）
Ｂｐ ：電池入出力電力（第３電力の一例）

【図1】

【図2】

【図3】