JP2013189026A - 制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリのＳＯＣのバランスを一定に保つと共に、燃費とドライバビリティを向上させることができる制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラムを提供する。
【解決手段】ＨＶバッテリ１５（バッテリ）の充電状態を示す情報を取得し、取得したＨＶバッテリ１５の充電状態が所定の充電状態であるか否かを判定し、ＨＶバッテリ１５の充電状態が所定の充電状態であると判定された場合に、電動機１１から流入する電流値および電動補機類１９が動作するために消費される電流値の総和となる通電電流値を取得すると共に、バッテリへの充電するための電力値が０ｋＷとなるようにフィードバック制御を行いながら、電動機１１のトルク制御を行うＨＶ＿ＥＣＵ１６を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラムに関する。

エンジンと電動機とが協働して走行するハイブリッド自動車では、電動機の電源として数百ボルトの高電圧バッテリ（以下では、ＨＶバッテリと記す）を搭載している。

一方、ハイブリッド自動車のランプ類（前照灯、尾灯、車幅灯など）、パワーステアリング装置、オーディオ機器、カーナビゲーション装置などの補機類、あるいはＥＣＵ(Electric Control Unit)などの制御機器は、一般的に直流１２Ｖまたは直流２４Ｖで動作する。

そこで、たとえば特許文献１では、ＨＶバッテリの電圧を１２Ｖまで降圧させるコンバータを使用し、これを補機類の電源として利用している。また、特許文献１では、アイドルストップ中に、ＨＶバッテリの充電状態を示す値（以下では、ＳＯＣ：State of Chargeと記す）が所定値以下または所定値未満になると自動的にエンジンを始動させてＨＶバッテリを充電させるための発電を行っている。

また、たとえば特許文献２では、エンジンによる走行中に、ＨＶバッテリのＳＯＣによっては、電動機がエンジンにより駆動される発電機として動作し、ＨＶバッテリを充電することができる（これを回生と称する）。ＨＶバッテリのＳＯＣが良好である場合、電動機を発電機として動作させないため、電動機はエンジンによって連れ回されている状態になる。このとき、電動機がエンジンのフリクションになることを避けるため、電動機が自己のフリクションを相殺するためのトルクを発生させる制御（ゼロトルク制御）が行われる。

ＵＳ２００７／００００７０３Ａ１ 特開２００９−１９６４８５号公報

しかしながら、ゼロトルク制御は電動機により放電が実施されるため、ＨＶバッテリのＳＯＣを低下させる。したがって、ゼロトルク制御は、発電と放電を繰り返すこととなり、電気エネルギーの損失が増えて燃費を悪化させる恐れがある。そこで、ＨＶバッテリのＳＯＣを一定値に保つために、エンジンによる走行中に実施されるＨＶバッテリへ流入される電流値がゼロとなるようにする制御（以下、この制御を「ゼロ電流を目標とする制御」という。）が行われる。ゼロ電流を目標とする制御では、たとえばエンジンの回転速度に対応する電動機のフリクショントルクを測定し、これを対応付けして設定されるモータ回転数に応じた発電トルクマップを参照することによって発電を行なうことが考えられる。しかし、このようなゼロ電流を目標とする制御は、補機類の電力消費については考慮されていない。図６は、上述した発電トルクマップを参照してゼロ電流を目標とする制御を実施している場合のＨＶバッテリのＳＯＣの時間的推移の一例を示す図である。図６に示すように、補機類の電力消費の状況によってはＨＶバッテリのＳＯＣの目標値Ｙ１に対して充電過多状態（たとえばＹ２の時点）あるいは放電過多状態（たとえばＹ３の時点）となり、ＨＶバッテリのＳＯＣバランスが崩れ、バッテリ寿命の悪化を招く場合がある。また、発電トルクマップによりゼロ電流を目標とする制御のＯＮ−ＯＦＦが頻繁に繰り返されると、一度充電した電力を再度すぐに放電することとなり、インバータからＨＶバッテリの間の充電効率、ＨＶバッテリからＤＣ／ＤＣコンバータの間の放電効率がかかってしまい、電気エネルギーの損失が増えるため燃費の悪化やドライバビリティへの影響が生じる恐れがある。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、バッテリのＳＯＣのバランスを一定に保つと共に、燃費とドライバビリティを向上させることができる制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。

本発明の１つの観点は、制御装置としての観点である。本発明の制御装置は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、電動機による走行運転、または電動補機の動作に必要な電気エネルギーを貯蔵するバッテリを有するハイブリッド自動車を制御する制御装置において、バッテリの充電状態を示す情報を取得するバッテリ情報取得手段と、バッテリ情報取得手段で取得したバッテリの充電状態を示す情報からバッテリが所定の充電状態であるか否かを判定する判定手段と、判定手段によりバッテリの充電状態が所定の充電状態であると判定された場合に、電動機からバッテリに流入する電流値および電動補機が動作するためにバッテリから流出する電流値の総和となるバッテリの通電電流値を取得すると共に、バッテリを充電するための電力値が０ｋＷとなるようにフィードバック制御を行いながら、電動機のトルク制御を行うトルク制御手段と、を有するものである。

また、トルク制御手段は、判定手段によりバッテリの充電状態が所定の充電状態でないと判定された場合に、所定の充電状態となるように電動機のトルク制御を行うことができる。

また、バッテリ情報取得手段、判定手段およびトルク制御手段は、電動補機の電源がＯＮになった場合に各処理を行うことができる。

また、本発明の他の観点は、ハイブリッド自動車としての観点である。本発明のハイブリッド自動車は、上述したいずれかの制御装置を有するハイブリッド自動車である。

本発明のさらに他の観点は、制御方法としての観点である。本発明の制御方法は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、電動機による走行運転、または電動補機の動作に必要な電気エネルギーを貯蔵するバッテリを有するハイブリッド自動車を制御する制御方法において、バッテリの充電状態を示す情報を取得する充電状態取得ステップと、充電状態取得ステップで取得したバッテリの充電状態が所定の充電状態であるか否かを判定する判定ステップと、判定ステップによりバッテリの充電状態が所定の充電状態であると判定された場合に、電動機から流入する電流値および電動補機が動作するためバッテリから流出する電流値の総和となるバッテリの通電電流値を取得すると共に、バッテリを充電するための電力値が０ｋＷとなるようにフィードバック制御を行いながら、電動機のトルク制御を行うトルク制御ステップと、を有するものである。

本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、情報処理装置に、上述したいずれかの制御装置の機能を実現させるものである。

本発明によれば、バッテリのＳＯＣのバランスを一定に保つと共に、燃費とドライバビリティを向上させることができる制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラムを提供することができる。

本発明の実施の形態のハイブリッド自動車の要部ブロック構成図である。 図１に示すＨＶ＿ＥＣＵの制御とＨＶバッテリへ流入される電流値との関係を説明するための図である。 図１に示すＨＶ＿ＥＣＵがプログラムを実行することにより実現される機能と他の構成との関係を説明するための図である。 図１に示すＨＶ＿ＥＣＵの動作を示すフローチャートである。 図４に示す制御処理を行っている場合のＨＶバッテリのＳＯＣの時間的推移の一例を示す図である。 ゼロ電流を目標とする制御を実施している場合のＨＶバッテリのＳＯＣの時間的推移の一例を示す図である。 モータ回転数に応じた発電トルクを決定している発電トルクマップを参照して発電制御を実施している場合のハイブリッド自動車の要部と、ＨＶバッテリへ流入される電流値との関係を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態の制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラムについて、図面を参照しながら説明する。
（構成）
本発明の実施の形態のハイブリッド自動車１の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態のハイブリッド自動車１の要部ブロック構成図である。ハイブリッド自動車１は、エンジン１０と電動機１１とが協働して走行する自動車である。

ハイブリッド自動車１は、図１に示すように、エンジン１０、電動機１１、トランスミッション１２、クラッチ１３、インバータ１４、ＨＶバッテリ１５（請求項でいうバッテリの一例）、ＨＶ＿ＥＣＵ１６（請求項でいう制御装置の一例）、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７、補機バッテリ１８、電動補機類１９（請求項でいう電動補機の一例）および車輪２０を有する。なお、その他の部材（たとえばブレーキ、燃料タンク、コンプレッサ、エアタンク、ボディなど）については図示を省略する。

エンジン１０は、ガソリンまたは軽油などを燃料とする内燃機関である。ハイブリッド自動車１において、エンジン１０は、ハイブリッド自動車１を走行させると共に、電動機１１を発電機として動作させる場合に使用される。

電動機１１は、インバータ１４を経由してＨＶバッテリ１５から電力を供給されて駆動するモータである。ハイブリッド自動車１において、電動機１１は、エンジン１０をアシストしてハイブリッド自動車１を走行させると共に、エンジン１０に駆動されて発電機として動作する。

トランスミッション１２は、エンジン１０または電動機１１の出力を、変速あるいは回転方向の変換を伴って車輪２０に伝える。

クラッチ１３は、エンジン１０の出力を電動機１１およびトランスミッション１２に接続したり、または、エンジン１０の出力を電動機１１およびトランスミッション１２から切り離す。クラッチ１３は、ＨＶ＿ＥＣＵ１６によって制御されるものであり、運転者がペダルを操作することによって動かすクラッチとは異なる。

たとえば、エンジン１０の出力によってハイブリッド自動車１を走行させる場合、クラッチ１３は接続される。このときには、電動機１１は、エンジン１０の出力によって発電機として動作する。一方、電動機１１の出力によってハイブリッド自動車１を走行させる場合、クラッチ１３は切り離される。このときエンジン１０は停止させることができる。また、電動機１１によってエンジン１０を始動させるときにもクラッチ１３は接続される。

インバータ１４は、直流電源であるＨＶバッテリ１５から交流を生成して交流モータである電動機１１に供給する。また、電動機１１が発電機として動作しているときには、インバータ１４は、整流器として動作し、電動機１１が発生する交流電圧を直流電圧に変換してＨＶバッテリ１５を充電させる。

ＨＶバッテリ１５は、主に電動機１１を駆動させるための電源であるが、その他にもＤＣ／ＤＣコンバータ１７および電動補機類１９を動作させるための補機バッテリ１８にも電力を供給する。また、ＨＶバッテリ１５は、電動機１１が発電機として動作することによって充電される。

ＨＶ＿ＥＣＵ１６は、ハイブリッド自動車１のハイブリッドに関連する動作を制御するための制御部であり、エンジン１０、電動機１１、クラッチ１３およびインバータ１４などを制御する。また、ＨＶ−ＥＣＵ１６は、ＨＶバッテリ１５の充電状態（Ｓ Ｏ Ｃ ： S t a t e O f C h a r g e）を監視し、このＳＯＣに応じて電動機１１の発電トルクを調整する制御装置としても機能する。なお、ここでいうＳＯＣは、ＨＶバッテリ１５に蓄積された残存電力量に相関するパラメータである。ＨＶ＿ＥＣＵ１６は、内部に不図示の演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。この演算部は、たとえばＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)などにより構成される。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１７は、ＨＶバッテリ１５から出力される数百Ｖの直流電圧を電動補機類１９で用いる直流１２Ｖまたは直流２４Ｖに変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１７から出力される直流電力は、補機バッテリ１８に充電されると共に、電動補機類１９の動作に用いられる。

補機バッテリ１８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７からの電圧出力が停止すると、電動補機類１９に電力を供給する。補機バッテリ１８は、たとえば直流１２Ｖまたは直流２４Ｖのバッテリである。また、補機バッテリ１８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７の電圧出力が有るときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７から出力される直流電圧によって充電される。

電動補機類１９は、補機バッテリ１８を直接電源として駆動する機器である。電動補機類１９は、たとえば冷凍機、電動ウィンチ、電動ミキサーなどの比較的大型な電動機器であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７および補機バッテリ１８から出力される直流電圧によって動作する。なお、電動補機類１９には、ハイブリッド自動車１のランプ類（前照灯、尾灯、車幅灯など）、パワーステアリング装置、オーディオ機器、およびカーナビゲーション装置などの比較的小型な電動機器が含まれていてもよい。

車輪２０は、ハイブリッド自動車１の駆動輪である。ここでは、１つのみ図示したが複数の車輪２０を有する。

図２は、図１に示すＨＶ＿ＥＣＵ１６の制御とＨＶバッテリ１５へ流入される電流値との関係を説明するための図である。ＨＶ＿ＥＣＵ１６は、目標となるバッテリ充電電力（目標バッテリ充電電力）と、ＨＶバッテリ１５の充電状態に基づいて電動機１１への発電トルクを決定する。なお、ここでいう目標バッテリ充電電力とは、たとえば、ＨＶバッテリ１５の充電状態が所定の範囲内（たとえば、充電状態が３０％〜７０％の範囲内など）にするために必要な電力量などにより決定されるものである。一方、ＨＶバッテリ１５の充電状態は、ＨＶバッテリ１５の通電電流の検出値と出力電圧の検出値との積として算出される電力検出値により把握されるものである。具体的には、図２に示す電流センサＳにより取得したＨＶバッテリ１５の通電電流の検出値（図２中のバッテリ充電電流値）と、ＨＶバッテリ１５の出力電圧の検出値（図２中のバッテリ電圧値）との積として算出される電力検出値と目標バッテリ充電電力の値との積算値がＨＶ＿ＥＣＵ１６に入力され、これらの値に基づいて電動機１１の発電トルクを逐次決定し、電動機１１の発電制御を行なう。そのため、電動機１１により発電された電流（図２中の電動機１１からＨＶバッテリ１５方向の矢印で示す発電電流）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７を介して電動補機類１９で消費される消費電流（図２中のＤＣ／ＤＣコンバータ１７から下方向の矢印で示す消費電流）との状況に応じて、ＨＶバッテリ１５へ充電される電力量を調整することができる。特に、ＨＶバッテリ１５のＳＯＣを現在の充電状態から変動しないように一定値に収束させる場合には、ＨＶバッテリ１５へ充電される電力値が０ｋＷになるように電動機１１に指示する発電トルクを決定すれば、ＨＶバッテリ１５のＳＯＣが一定の値に保たれることになる。なお、本実施形態ではHVバッテリ１５へ流入される電流値をゼロになるように発電トルクを決定している。

図３は、図１に示すＨＶ＿ＥＣＵ１６がプログラムを実行することにより実現される機能と他の構成との関係を説明するための図である。ＨＶ＿ＥＣＵ１６がプログラムを実行すると、バッテリ情報取得部３１（請求項でいうバッテリ情報取得手段）、判定部３２（請求項でいう判定手段）、およびトルク制御部３３（請求項でいうトルク制御手段）の各機能が実現される。

バッテリ情報取得部３１は、ＨＶバッテリ１５の充電状態を示す情報を取得する。ここで、バッテリ情報取得部３１が取得するＨＶバッテリ１５の充電状態を示す情報とは、たとえば、ＨＶバッテリ１５の通電電流の検出値（図２中のバッテリ充電電流値）と出力電圧の検出値（図２中のバッテリ電圧値）との積として算出される電力検出値をＨＶバッテリ１５の満充電状態から積算することによって、ＨＶバッテリ１５の積算放電エネルギー量が算出され、この積算放電エネルギー量を満充電状態でのＨＶバッテリ１５の容量（エネルギーの次元で表される容量）から差し引くことによって推定されるＨＶバッテリ１５の残容量などである。また、バッテリ情報取得部３１は、ＨＶバッテリ１５の充電状態が所定の範囲内（たとえば、充電状態が３０％〜７０％の範囲内など）にするための充電電力量を示す情報（図２の目標バッテリ充電電力に相当）を取得する。なお、バッテリ情報取得部３１は、ＨＶバッテリ１５の充電状態が所定の範囲内（たとえば、充電状態が３０％〜７０％の範囲内など）にするための充電電力量を示す情報を取得すると、後述するトルク制御部３３へその情報を供給する。

判定部３２は、バッテリ情報取得部３１が取得したＨＶバッテリ１５の残容量（ＳＯＣ情報）が所定の充電状態（たとえば、充電状態が３０％〜７０％の範囲内など）を満たすか否かを判定する。判定部３２は、トルク制御部３３に判定結果を渡す。

トルク制御部３３は、判定部３２の判定結果が所定の充電状態を満たす場合に、ＨＶバッテリ１５のＳＯＣを一定値に収束させるために、電動機１１により発生させる発電トルクを設定する。ここでいう、一定値とは、たとえば、バッテリ情報取得部３１により検出された現在のＨＶバッテリ１５の残容量を示す値である。なお、トルク制御部３３は、判定部３２の判定結果が所定の充電状態を満たさない場合には、バッテリ情報取得部３１が取得した充電電力量を示す情報に基づいて発電トルクを算出して、電動機１１の発電トルクを決定する。

（動作）
次に、ＨＶ＿ＥＣＵ１６の動作について説明する。図４は、図１に示すＨＶ＿ＥＣＵ１６の動作を示すフローチャートである。

ＳＴＡＲＴ：ハイブリッド自動車１の電動補機類１９がＯＮになると処理が開始される。なお、ハイブリッド自動車１の不図示のキースイッチがＯＮになると処理が開始されるようにしてもよい。

ステップＳ１：ＨＶ＿ＥＣＵ１６は、ハイブリッド自動車１の電動補機類１９がＯＮであるか否かを判断する。ＨＶ＿ＥＣＵ１６は、ハイブリッド自動車１の電動補機類１９がＯＮである場合（ステップＳ１でＹｅｓ）、ステップＳ２の処理へ移行する。一方、ＨＶ＿ＥＣＵ１６は、ハイブリッド自動車１の電動補機類１９がＯＮでない場合（ステップＳ１でＮｏ）、ステップＳ１の処理を繰り返し実行する。

ステップＳ２：ＨＶ＿ＥＣＵ１６のバッテリ情報取得部３１は、ＨＶバッテリ１５の充電状態（ＳＯＣ情報）を取得する。ステップＳ２においてＨＶバッテリ１５のＳＯＣ情報が取得されると、ステップＳ３の処理へ移行する。

ステップＳ３：ＨＶ＿ＥＣＵ１６の判定部３２は、ステップＳ２で取得したＨＶバッテリ１５のＳＯＣ情報からＨＶバッテリ１５が所定の充電状態であるか否かを判定する。ここで、所定の充電状態とは、上述したように、たとえば、ＨＶバッテリ１５の残容量が３０％〜７０％の状態などである。ＨＶ＿ＥＣＵ１６の判定部３２は、判定結果をトルク制御部３３へ渡す。ステップＳ３において判定結果がトルク制御部３３へ渡されるとステップＳ４へ移行する。

ステップＳ４：ＨＶ＿ＥＣＵ１６のトルク制御部３３は、ステップＳ３の判定結果が所定の充電状態を満たす場合に、ＨＶバッテリ１５の通電電流の検出値（図２中のバッテリ充電電流値）と出力電圧の検出値（図２中のバッテリ電圧値）との積として算出される電力検出値を逐次検出しながら、バッテリ情報取得部３１により検出されるＨＶバッテリ１５のＳＯＣの値を変化させないように、電動機１１により発生させる発電トルクを逐次算出する。すなわち、ＨＶ＿ＥＣＵ１６は、ＨＶバッテリ１５の電力検出値を定期的に算出し、バッテリ情報取得部３１により検出されるＨＶバッテリ１５の残容量が一定の値に収束するように、電動機１１により発生させる発電トルクを逐次決定する制御を実行する。特に、現在のＨＶバッテリ１５の充電状態を維持する場合、トルク制御部３３は、ＨＶバッテリ１５へ充電させるための電力値が０ｋＷとなるように電動機１１に指示する発電トルクを決定することで、ＨＶバッテリ１５の充電状態が一定値に保たれることになる。なお、トルク制御部３３は、ステップＳ３において判定結果が所定の充電状態を満たさない場合には、ＨＶバッテリ１５の目標充電状態（たとえば５０％など）を設定し、この目標充電状態にするための発電トルクを算出して、電動機１１の発電トルクを決定し、ステップＳ３の判定を再度行って、判定部３２の判定結果が所定の充電状態を満たすものとなった場合にステップＳ４の処理を行う。また、ハイブリッド自動車１の電動補機類１９がＯＮでなくなった場合にはこの制御を終了する（ＥＮＤ）。

図５は、図４に示す制御処理を行っている場合のＨＶバッテリ１５のＳＯＣの時間的推移の一例を示す図である。図５に示すように、図４に示す制御処理が実行されると、ＨＶバッテリ１５の充電状態は目標充電値Ｙ１と一致して収束する。

（プログラムを用いた実施の形態について）
ＨＶ＿ＥＣＵ１６は、所定のプログラムにより動作する汎用の情報処理装置によって構成されてもよい。たとえば、汎用の情報処理装置は、メモリ、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、入出力ポートなどを有する。汎用の情報処理装置のＣＰＵは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、汎用の情報処理装置には、ＨＶ＿ＥＣＵ１６の機能が実現される。また、その他の機能についてもソフトウェアにより実現可能な機能については汎用の情報処理装置とプログラムとによって実現することができる。なお、上述したＣＰＵの代わりにＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)などを用いてもよい。

なお、汎用の情報処理装置が実行する制御プログラムは、ＨＶ＿ＥＣＵ１６の出荷前に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであっても、ＨＶ＿ＥＣＵ１６の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。また、制御プログラムの一部が、ＨＶ＿ＥＣＵ１６の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。ＨＶ＿ＥＣＵ１６の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶される制御プログラムは、たとえば、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。

また、制御プログラムは、汎用の情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。

このように、汎用の情報処理装置とプログラムによってＨＶ＿ＥＣＵ１６の機能を実現することにより、大量生産や仕様変更（または設計変更）に対して柔軟に対応可能となる。

（効果）
ここで、ＨＶバッテリ１５のＳＯＣの時間的推移が図６のような挙動となる場合について、図７に示す例を参照して説明する。図７は、モータ回転数に応じた発電トルクを決定している発電トルクマップを参照して発電制御を実施している場合のハイブリッド自動車の要部と、ＨＶバッテリ１５へ流入される電流値との関係を説明するための図である。なお、図１と同様の機能を有する部分については同一の記号を付して説明する。図７に示すように、ＨＶ＿ＥＣＵ１６は、モータ回転数に応じた発電トルクを決定している発電トルクマップＭを参照し、モータ回転数を電動機１１からフィードバックを受けながら発電トルクを調整して発電を行なっている。そのため、ＨＶバッテリ１５へ流入される電流値は、電動機１１により発電された電流値（図７中の発電電流＋）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７を介して電動補機類１９で消費される消費電流値（図７中の消費電流―）との状況に応じて変化する。そのため、ＨＶバッテリ１５のＳＯＣの時間的推移は、図６に示されるように充電過多状態や放電過多状態に遷移する挙動を示す。

しかしながら、本実施例におけるＨＶ＿ＥＣＵ１６（制御装置）は、図２および図３で示して説明したように、エンジン１０と電動機１１とを有し、エンジン１０もしくは電動機１１、またはエンジン１０と電動機１１とが協働して走行可能であり、電動機１１による走行運転、または電動補機類１９の動作に必要な電気エネルギーを貯蔵するＨＶバッテリ１５（バッテリ）を有するハイブリッド自動車１を制御するものであり、ＨＶバッテリ１５の充電状態を示す情報を取得するバッテリ情報取得部３１（バッテリ情報取得手段）と、バッテリ情報取得部３１で取得したＨＶバッテリ１５の充電状態から所定の充電状態であるか否かを判定する判定部３２（判定手段）と、判定部３２によりＨＶバッテリ１５の充電状態が所定の充電状態であると判定された場合に、電動機１１から流入する電流値および電動補機類１９が動作するために消費される電流値の総和となる通電電流値を取得すると共に、ＨＶバッテリ１５を充電するための電力値が０ｋＷとなるようにフィードバック制御を行いながら、電動機１１のトルク制御を行うトルク制御部３３（トルク制御手段）と、を有するようにしたので、ゼロトルク制御や電動補機類１９により消費される電力のみが実質的に発電されることになるのでＨＶバッテリ１５の充電状態が一定に保たれ、充電過多状態、あるいは放電過多状態となることを防止できる。その結果、ＳＯＣのバランスを崩すことがないのでＨＶバッテリ１５の寿命を延ばすことができる。また、制御自体は通常のトルク制御であり、特別な制御を必要とせず、制御手順を簡単にすることができる。たとえばインバータ１４が自律的に行うゼロトルク制御などが不要になり、ＨＶ＿ＥＣＵ１６が一元的に制御を行うことができるので、制御手順を簡単にすることができる。また、上述した制御は、常に発電を実施するオルタネータのような働きをするため、発電トルクマップなどを参照して実行される発電制御のように、発電制御のＯＮ、ＯＦＦを頻繁に繰り返すことがない。そのため、ＨＶバッテリ１５の充放電効率が改善されて、燃費を向上させることが可能となる。また、発電制御のＯＮ、ＯＦＦを頻繁に繰り返すことがないので、ドライバビリティも向上させることが可能となる。

さらに、バッテリ情報取得部３１、判定部３２およびトルク制御３３は、電動補機類１９の電源がＯＮになった場合にそれぞれの処理を実行するようにしたので、電動補機類１９の動作用の電気エネルギーがＨＶバッテリ１５で消費されると予想されるタイミングでＨＶバッテリ１５のＳＯＣのバランスをとることになるため、電動補機類１９の動作用の電気エネルギーがＨＶバッテリ１５で消費されないような状況下においては、本制御が他の制御に影響を与えることがない。なお、電動補機類１９の電源がＯＮになった場合以外にこの制御を行ってもよい。

（その他の実施の形態）
本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り様々に変更が可能である。たとえば、トルク制御部３３は、判定部３２の判定結果からＨＶバッテリ１５のＳＯＣが所定の充電状態を満たす場合に電動機１１により発生させる発電トルクを設定し、所定の充電状態を満たさない場合には、ＨＶバッテリ１５の目標充電状態を設定し、この目標充電状態にするための発電トルクを算出して、電動機１１の発電トルクを決定するとしたが、判定部３２の判定を行わないで、電動機１１の発電トルクを決定するようにしてもよい。すなわち、図４で説明したステップＳ３の処理を行わないで、ＨＶバッテリ１５のＳＯＣを一定に保つように制御を行ってもよい。

また、エンジン１０は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。

また、ＨＶ＿ＥＣＵ１６によって実行されるプログラムは、ＨＶ＿ＥＣＵ１６にあらかじめインストールされると説明したが、プログラムが記録されている（プログラムを記憶している）リムーバブルメディアを図示せぬドライブなどに装着し、リムーバブルメディアから読み出したプログラムをＨＶ＿ＥＣＵ１６の内部の不揮発性のメモリに記憶することにより、または、有線または無線の伝送媒体を介して送信されてきたプログラムを、図示せぬ通信部で受信し、ＨＶ＿ＥＣＵ１６の内部の不揮発性のメモリに記憶することで、コンピュータであるＨＶ＿ＥＣＵ１６にインストールすることができる。

また、ＨＶ＿ＥＣＵ１６は、１つのＥＣＵとして説明したが、機能をさらに細分化したＥＣＵを複数設けるようにしてもよい。たとえば、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ、電動機１１を制御する電動機ＥＣＵ、ＨＶバッテリ１５を制御するバッテリＥＣＵ、これらを統括する統括ＥＣＵなどとしてもよい。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。

１…ハイブリッド自動車、１０…エンジン、１１…電動機、１５…ＨＶバッテリ（バッテリの一例）、１６…ＨＶ＿ＥＣＵ（制御装置の一例）、１７…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１８…補機バッテリ、１９…電動補機類（電動補機の一例）、２０…車輪、３１…バッテリ情報取得部（バッテリ情報取得手段の一例）、３２…判定部（判定手段の一例）、３３…トルク制御部（トルク制御手段の一例）

Claims (6)

1. エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、前記電動機による走行運転、または電動補機の動作に必要な電気エネルギーを貯蔵するバッテリを有するハイブリッド自動車を制御する制御装置において、
   前記バッテリの充電状態を示す情報を取得するバッテリ情報取得手段と、
   前記バッテリ情報取得手段で取得したバッテリの充電状態を示す情報から前記バッテリが所定の充電状態であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記バッテリの充電状態が所定の充電状態であると判定された場合に、前記電動機から前記バッテリに流入する電流値および前記電動補機が動作するために前記バッテリから流出する電流値の総和となる前記バッテリの通電電流値を取得すると共に、前記バッテリを充電するための電力値が０ｋＷとなるようにフィードバック制御を行いながら、前記電動機のトルク制御を行うトルク制御手段と、
   を有することを特徴とする制御装置。
   
2. 請求項１に記載の制御装置であって、
   前記トルク制御手段は、
   前記判定手段により前記バッテリの充電状態が所定の充電状態でないと判定された場合に、
   前記所定の充電状態となるように前記電動機のトルク制御を行うことを特徴とする制御装置。
   
3. 請求項１または２に記載の制御装置であって、
   前記バッテリ情報取得手段、前記判定手段および前記トルク制御手段は、前記電動補機の電源がＯＮになった場合に各処理を行うことを特徴とする制御装置。
   
4. 請求項１から請求項３のいずれか1項記載の制御装置を有することを特徴とするハイブリッド自動車。
   
5. エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、前記電動機による走行運転、または電動補機の動作に必要な電気エネルギーを貯蔵するバッテリを有するハイブリッド自動車を制御する制御方法において、
   前記バッテリの充電状態を示す情報を取得する充電状態取得ステップと、
   前記充電状態取得ステップで取得したバッテリの充電状態を示す情報から所定の充電状態であるか否かを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップにより前記バッテリの充電状態が所定の充電状態であると判定された場合に、前記電動機から流入する電流値および前記電動補機が動作するため前記バッテリから流出する電流値の総和となる前記バッテリの通電電流値を取得すると共に、前記バッテリへの充電するための電力値が０ｋＷとなるようにフィードバック制御を行いながら、前記電動機のトルク制御を行うトルク制御ステップと、
   を有することを特徴とする制御方法。
   
6. 情報処理装置に、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。

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