JP5910140B2 - 発電制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行用の駆動力を発生可能でありかつ回生エネルギで発電可能な電動機と、走行用の駆動力を発生する発電機と当該発電機を駆動する内燃機関とを備えるハイブリッド電動車に設けられる、発電制御装置に関する。

従来、走行用の動力を発生する駆動装置として電動機を備えるとともに、電動機を駆動する電力を発電するために発電機と内燃機関とを備えるハイブリッド電気自動車が提案されている。

この種のハイブリッド電気自動車では、バッテリから供給される電力で電動機を駆動して走行しながらバッテリの充電率が予め設定されている所定値以下になると内燃機関により発電機を駆動して発電するシリーズモードで走行可能なものがある。シリーズモードで発電された電力は、バッテリに充電される。発電機は内燃機関によって駆動されるため、発電時には内燃機関の燃料が消費される。

ハイブリッド電気自動車では、下り坂道を下っている際に、運転者からの要求出力がない場合、言い換えると、アクセルペダルが踏み込まれていない状態では、電動機は回生エネルギにより発電する。このため、上記のようにシリーズモードで下り坂道を走行中で運転者からの要求出力がない場合は、電動機による発電と、発電機による発電の２種類の発電が行われる。

一方、シリーズモードにおけるバッテリの充電は、バッテリの充電率を１００パーセントにするために行われるのではなく、予め設定された値になるように行われており、例えば、充電率が３０パーセントになると発電が開始され、バッテリの充電率が４０パーセントまで上昇すると充電を終了するように設定されている。

このため、シリーズモードである状態において、下り坂道で電動機と発電機とを用いる２種類の発電が行われると、バッテリが必要以上に充電される場合があり、燃料が必要以上に消費される場合がある。

このため、燃料の消費を抑制するために、シリーズモードで下り坂道を走行する場合、回生エネルギにより電動機が発電する電力を考慮して、発電機による発電を開始する閾値である充電開始充電率を低く設定することが行われている。この技術により、回生による回収電力分発電機の駆動を停止できるので、その分の燃料の消費を抑えることができる（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−８９０９号公報

一方、シリーズモードで走行中下り坂道で内燃機関を停止すると、下り坂道を下り終えた後、再び内燃機関を始動する必要がある。内燃機関の始動の際のクランキングで消費する燃料の量は、通常の内燃機関の運転時に比べて比較的多い。このため、下り坂道において発電機を停止することによって燃料の消費を抑えても、その後に内燃機関を始動の際のクランキングで多くの燃料を消費することによって、結果的に燃料の消費量が増加することが考えられる。

本発明は、ハイブリッド電動車の燃料の消費量を抑制することができる発電制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発電制御装置は、走行用の動力を発生するとともに回生エネルギによって発電する電動機と、前記電動機に電力を供給するバッテリと、前記バッテリを充電するべく発電する発電機と、前記発電機を駆動する内燃機関とを備え、前記内燃機関によって前記発電機を駆動して発電しつつ走行する発電走行モードを有するハイブリッド電動車に設けられる発電制御装置である。

前記発電制御装置は、下り坂判定手段と、走行経路情報取得手段と、電動機回生判定手段と、燃料消費量算出手段と、比較手段と、内燃機関制御手段とを備える。前記下り坂判定手段は、前記ハイブリッド電動車が下り坂を走行中であるか否かを判定する。前記走行経路情報取得手段は、前記ハイブリッド電動車の走行経路の情報を取得する。前記電動機回生判定手段は、前記電動機により回生発電が実行されているか否かを判定する。前記燃料消費量算出手段は、前記ハイブリッド電動車が下り坂を走行していると判定されると、前記走行経路の情報に基づいて下り坂を下り終えるまでに前記内燃機関で消費される燃料の量を算出する。前記比較手段は、前記発電走行モードを継続するか否かを判断すべく、前記燃料消費量算出手段の算出量と、前記内燃機関の始動に必要な燃料量とを比較する。前記内燃機関制御手段は、前記ハイブリッド電動車が前記発電走行モードで走行中に前記電動機による回生発電が実行されていると判定した際に、前記比較手段の検出結果が、前記算出量が前記燃料量より多いという結果となると、前記内燃機関の駆動を停止させて前記発電機による発電を中止し、前記回生発電が終了すると前記内燃機関を再度駆動し、前記比較手段の検出結果が、前記算出量が前記燃料量以下という結果となると、前記内燃機関の駆動を継続して前記発電機による発電を続行する。

請求項２に記載の発電制御装置では、請求項１の記載において、前記燃料消費量算出手段は、車速を検出する車速検出手段と、下り坂を下り終える地点までの距離と前記車速検出手段の検出結果とに基づいて下り坂を下り終えるまでの時間を算出する時間算出手段と、前記内燃機関の単位時間当たりの燃料消費量と前記時間算出手段の算出時間とに基づいて下り坂道を下り終えるまでに消費する燃料の量を算出する算出手段とを備える。

本発明では、ハイブリッド電動車の燃料の消費量を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る発電制御装置を備えるプラグインハイブリッド電気自動車を示す概略図。 同プラグインハイブリッド電気自動車のＰＨＥＶ−ＥＣＵの動作を示すフローチャート。

本発明の一実施形態に係る発電制御装置を、図１，２を用いて説明する。図１は、本実施形態の発電制御装置１００を備えるプラグインハイブリッド電気自動車１０を示す概略図である。プラグインハイブリッド電気自動車１０は、本発明の発電制御装置１００を備えるハイブリッド電動車の一例である。図１に示すように、プラグインハイブリッド電気自動車１０は、走行システム２０と、充電システム４０と、カーナビゲーション装置５０と、Ｇセンサ９０と、回転数センサ９５と、ＰＨＥＶ―ＥＣＵ７０とを備えている。

走行システム２０は、プラグインハイブリッド電気自動車１０を走行可能とする機能を有する。走行システム２０は、一対の前輪２１と、一対の後輪２２と、フロントモータ２３と、フロントモータ用伝達機構２４と、内燃機関３５と、内燃機関用ＥＣＵ３６と、燃料タンク３７と、リアモータ２５と、リアモータ用伝達機構２６と、フロントＭＣＵ（Motor Control Unit）２７と、リアＭＣＵ２８と、バッテリ２９と、ＢＭＵ（battery Management Unit）３０と、アクセルペダル３１と、アクセルペダルポジションセンサ３２と、ブレーキペダル３３と、ブレーキペダルポジションセンサ３４とを備えている。

フロントモータ２３は、電動機であり、バッテリ２９から供給される電力によって駆動して回転軸２３ａを回転する。回転軸２３ａの回転は、フロントモータ用伝達機構２４によって前輪２１に伝達される。フロントモータ２３は、プラグインハイブリッド電気自動車１０が下り坂道を走行中に電力が供給されていない状態、つまり運転者からの要求出力が零以下である状態では回生エネルギによって発電する。

フロントＭＣＵ２７は、インバータを備えており、ＰＨＥＶ―ＥＣＵ７０の制御によって、バッテリ２９から供給される電力を要求される走行に適するよう変換した後、フロントモータ２３に供給する。また、フロントＭＣＵ２７は、フロントモータ２３が回生エネルギによって発電した電力をバッテリ２９に適したものに変換した後、バッテリ２９に供給する。このことによって、バッテリ２９が充電される。

リアモータ２５は、電動機であり、バッテリ２９から供給される電力によって駆動して回転軸２５ａを回転する。回転軸２５ａの回転は、リアモータ用伝達機構２６によって後輪２２に伝達される。リアモータ２５は、プラグインハイブリッド電気自動車１０が下り坂道を走行中に電力が供給されていない状態、つまり運転者からの要求出力が零以下である状態では回生エネルギによって発電する。

リアＭＣＵ２８は、インバータを備えており、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０の制御によって、バッテリ２９から供給される電力を走行に適するように変換した後、リアモータ２５に供給する。また、リアＭＣＵ２８は、リアモータ２５が回生エネルギによって発電した電力をバッテリ２９に適したものに変換した後、バッテリ２９に供給する。このことによって、バッテリ２９が充電される。

バッテリ２９は、例えば複数のバッテリセル２９ａを備えている。バッテリセル２９ａは、例えば互いに直列に電気的に接続されている。各バッテリセル２９ａには、ＣＭＵ（Cell Monitor Unit）２９ｂが設けられている。ＣＭＵ２９ｂは、バッテリセル２９ａの電圧値、温度などを検出する。ＢＭＵ３０は、各ＣＭＵ２９ｂの検出結果が送信される。ＢＭＵ３０は、各ＣＭＵ２９ｂから送信される各バッテリセル２９ａの情報に基づいて、バッテリ２９の充電率を検出する。

内燃機関３５は、一例として、ガソリンを燃料とするレシプロ式内燃機関である。内燃機関３５の出力軸３５ａは、クラッチ装置３８を介して、フロントモータ用伝達機構２４に伝達される。クラッチ装置３８が接続状態になると、出力軸３５ａの回転がフロントモータ用伝達機構２４を介して前輪２１に伝達される。クラッチ装置３８が非接続状態であると、内燃機関３５の出力軸３５ａの回転は、フロントモータ用伝達機構２４に伝達されなくなり、それゆえ、出力軸３５ａの回転は前輪２１に伝達されない。内燃機関用ＥＣＵ３６は、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０の制御に基づいて、内燃機関３５の駆動を制御する。

燃料タンク３７には、内燃機関３５の燃料であるガソリンが蓄えられている。燃料タンク３７内の燃料が内燃機関３５のインジェクタに供給される。内燃機関３５に供給される燃料の量は、内燃機関用ＥＣＵ３６によって制御される。

アクセルペダル３１は、プラグインハイブリッド電気自動車１０を走行する際に踏み込む。アクセルペダルポジションセンサ３２は、運転者によるアクセルペダル３１に対する踏力を検出する。アクセルペダル３１が踏み込まれたということは、運転者からの出力要求があったということである。つまり、出力要求が零より大きいことを示す。

ブレーキペダル３３は、プラグインハイブリッド電気自動車１０を減速する際に運転者が踏み込む。ブレーキペダルポジションセンサ３４は、運転者によるブレーキペダル３３に対する踏力を検出する。ブレーキペダル３３が踏み込まれたということは、運転者からの出力要求が零未満であることを示す。

充電システム４０は、発電機４１と、発電機用ＣＵ（Control Unit）４２と、内燃機関３５と、内燃機関用ＥＣＵ３６とを備えている。発電機用ＣＵ４２は、インバータを備えており、発電機４１によって発電された電力を、バッテリ２９に適したものに変換した後、バッテリ２９に供給する。このことによって、バッテリ２９が充電される。

内燃機関３５は、発電機４１を駆動する。具体的には、内燃機関３５の出力軸３５ａの回転は、発電機４１の回転軸４１ａに伝達機構４３を介して伝達される。内燃機関３５が駆動すると、出力軸３５ａの回転は、伝達機構４３を介して発電機４１の回転軸４１ａに伝達される。回転軸４１ａが回転することによって、発電機４１は、発電する。

発電機４１を駆動する際の内燃機関用ＥＣＵ３６について具体的に説明する。本実施形態のプラグインハイブリッド電気自動車１０は、ＥＶモードとシリーズモード（発電走行モード）とパラレルモードとのいずれかで走行する。ＥＶモードは、バッテリ２９から供給される電力によって駆動するフロントモータ２３とリアモータ２５とによって走行する走行モードである。

シリーズモードは、バッテリ２９の充電率が予め決定されている充電開始閾値以下になると、フロントモータ２３とリアモータ２５とによって走行しながら、発電機４１によって発電された電力をバッテリ２９に充電する走行モードである。このため、内燃機関用ＥＣＵ３６は、シリーズモードになると、発電機４１を駆動するべく内燃機関３５を始動する。

シリーズモードでは、内燃機関３５の発生する動力は、前輪２１に供給されない。具体的には、クラッチ装置３８が非接続状態である。このため、内燃機関用ＥＣＵ３６は、内燃機関３５を、発電効率がよい状態で運転する。このため、内燃機関３５で消費される燃料の単位時間当たりの量は、一定である。本実施形態では、単位時間を１秒としたとき、量ａを消費する。量ａは、一定である。言い換えると、内燃機関用ＥＣＵ３６は、内燃機関３５のインジェクタから単位時間、つまり本実施形態では１秒当たり噴射される燃料は、ａとなる。なお、内燃機関３５を始動する際のクランキングで消費される燃料の量をｂとすると、ｂは、量ａよりも多くなる、つまり、ｂ＞ａとなる。量ａ，ｂは、予め求められており、内燃機関用ＥＣＵ３６とＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０が記憶している。

また、シリーズモードは、バッテリ２９の充電率が充電開始閾値以下になると開始され、その後、充電終了閾値以上になると中止される。充電終了閾値は、充電開始閾値よりも大きい。一例としては、充電開始閾値は、３０パーセントであり、充電終了閾値は、４０パーセントである。プラグインハイブリッド電気自動車１０の走行開始時のバッテリ２９の充電率が１００パーセントであると、ＥＶモードが選択される。そして、走行するにしたがいバッテリ２９の充電率が低下する。バッテリ２９の充電率が３０パーセント以下になる際、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、ＥＶモードからシリーズモードに切り替える。シリーズモードに切り替わることによって、バッテリ２９の充電率が上昇する。バッテリ２９の充電率が４０パーセント以上になると、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、シリーズモードからＥＶモードに切り替える。そして、その後、バッテリ２９の充電率が低下して再び充電開始閾値である３０パーセント以下になると、シリーズモードに切り替わり、充電が開始される。

なお、上記の説明は、運転者からの出力要求に対して、フロントモータ２３とリアモータ２５との出力でまかなえる場合である。このように、シリーズモードで行われる充電は、バッテリ２９の充電率を１００パーセントに戻すために行われるのではなく、予め設定される充電終了閾値まで戻すために行われる。充電終了閾値は、１００パーセント未満の値である。

パラレルモードは、運転者による要求出力を、フロントモータ２３とリアモータ２５との出力ではまかなえないとき、内燃機関３５の出力軸３５ａの回転を前輪２１に伝達して内燃機関３５をアシストとして用いる走行モードである。このため、内燃機関３５の出力軸３５ａは、フロントモータ用伝達機構２４によって前輪２１に伝達される。パラレルモードでの走行時では、内燃機関３５で消費される燃料の量は、走行状態に応じて変化する。

カーナビゲーション装置６０は、ナビ用ＥＣＵ６１と、ＧＰＳ（Global Positioning System）６２と、地図情報記憶部６３と、モニタ６４とを備えている。ＧＰＳ６２は、プラグインハイブリッド電気自動車１０の現在位置を検出する手段の一例として用いられる。ＧＰＳ６２は、地球の周囲に打ち上げられている人口衛星からの電波を受信して、プラグインハイブリッド電気自動車１０の位置を地球表面上での緯度および経度で表す座標として検出する。

地図情報記憶部６３は、地図情報が記憶されている。地図情報は、道路情報を有している。道路情報は、下り坂の情報を有している。下り坂の情報とは、下り開始地点の位置情報、下り終える地点の位置情報、下り開始地点から下り終える地点までの距離の情報とを有している。本実施形態では、一例として、プラグインハイブリッド電気自動車１０は、日本国で用いられる。このため、地図情報として、日本国の道路情報などが記憶されている。

ナビ用ＥＣＵ６１は、ＧＰＳ６２から、検出結果であるプラグインハイブリッド電気自動車１０の現在位置の情報が送信される。ナビ用ＥＣＵ６１は、プラグインハイブリッド電気自動車１０の現在位置の情報と、地図情報記憶部６３から供給される地図情報とに基づいて、プラグインハイブリッド電気自動車１０の地図上での位置を算出する。また、現在地から目的地までの最短ルートなどを算出する。ナビ用ＥＣＵ６１は、上記算出結果をモニタ６４に出力する。ナビ用ＥＣＵ６１は、ＧＰＳ６２によって検出されるプラグインハイブリッド電気自動車１０の現在位置の情報と、地図情報記憶部６３に記憶される地図情報とをＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０に送信する。

モニタ６４は、プラグインハイブリッド電気自動車１０の走行中に運転者が視認しやすい位置に設けられている。モニタ６４は、地図情報を示すとともに、地図情報上でのプラグインハイブリッド電気自動車１０の現在位置を示す。

Ｇセンサ９０は、プラグインハイブリッド電気自動車１０の加速度を検出する。回転数センサ９５は、前輪２１に設けられている。回転数センサ９５は、前輪２１の回転数を検出する。

ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、プラグインハイブリッド電気自動車１０のメイン制御部である。プラグインハイブリッド電気自動車１０は、ＢＭＵ３０の検出結果と、アクセルペダルポジションセンサ３２の検出結果と、ブレーキペダルポジションセンサ３４の検出結果が送信される。ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、ＢＭＵ３０が検出するバッテリ２９の充電率と、アクセルペダルポジションセンサ３２とブレーキペダルポジションセンサ３４との検出結果に基づいて、プラグインハイブリッド電気自動車１０の走行モードを選択する。

具体的には、バッテリ２９の充電率が十分確保されており、アクセルペダルポジションセンサ３２の検出結果基づいて運転者による要求出力をフロントモータ２３とリアモータ２５との出力でまかなえると判断すると、ＥＶモードを選択する。

ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、ＥＶモードでは、フロントＭＣＵ２７とリアＭＣＵ２８に、運転者からの出力要求を送信する。フロントＭＣＵ２７とリアＭＣＵ２８とは、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０から送信された出力要求を出力するように、フロントモータ２３とリアモータ２５とを制御する。

運転者からの出力要求に対してフロントモータ２３とリアモータ２５の出力でまかなえると判断した場合において、バッテリ２９の充電率が予め設定されている充電開始閾値以下になると、シリーズモードを選択する。ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、シリーズモードでは、フロントＭＣＵ２７とリアＭＣＵ２８に、運転者からの出力要求を送信する。フロントＭＣＵ２７とリアＭＣＵ２８とは、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０から送信された出力要求を出力するように、フロントモータ２３とリアモータ２５とを制御する。

また、発電機４１による発電を行うべく、内燃機関用ＥＣＵ３６に、内燃機関３５を発電用の運転を行わせるよう指示を出す。内燃機関用ＥＣＵ３６は、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０から、シリーズモードでの発電用の制御を行うべく信号を受信すると、シリーズモードでの発電用の運転を行うように内燃機関３５を制御する。

また、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、パラレルモードでは、アクセルペダルポジションセンサ３２の検出結果に基づいて、走行に必要な出力を内燃機関３５でアシストするために、内燃機関３５で出力すべき要求出力を算出する。そして、算出結果を内燃機関用ＥＣＵ３６に送信する。また、内燃機関３５の出力が前輪２１に伝達されるように、フロントモータ用伝達機構２４のクラッチ装置３８を接続状態にする。内燃機関用ＥＣＵ３６は、ＰＨＥＶ―ＥＣＵ７０から送信された要求出力を出力するように内燃機関３５を制御する。

また、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、シリーズモードで走行中に、ナビ用ＥＣＵ６１とＧセンサ９０とから送信される情報に基づいてプラグインハイブリッド電気自動車１０が下り坂道を走行していると判定し、かつ、運転者からの要求出力が零以下であると、内燃機関３５の駆動を停止する制御を行う。この点について、具体的に説明する。図２は、ＰＨＥＶ―ＥＣＵ７０の発電制御を示すフローチャートである。

図２に示すように、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、プラグインハイブリッド電気自動車１０が走行可能な状態になると、ステップＳＴ１に進む。走行可能な状態とは、運転者がアクセルペダル３１を踏み込むとプラグインハイブリッド電気自動車１０が走行可能な状態である。

ステップＳＴ１では、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、アクセルペダルポジションセンサ３２と、ブレーキペダルポジションセンサ３４との検出結果とに基づいて、運転者要求出力が零以下であるか否かを判定する。つまり、フロントモータ２３とリアモータ２５とに電力を供給して駆動する必要があるか否かを判定する。

運転者がアクセルペダル３１を踏み込んでいるおりブレーキペダル３３を踏み込んでいない状態では、要求出力が零より大きくなる。アクセルペダル３１とブレーキペダル３３とが踏み込まれていない状態では、運転者要求出力は零以下になる。アクセルペダル３１が踏み込まれておらず、かつ、ブレーキペダル３３が踏み込まれている状態では、運転者要求出力は、零未満となる。ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、運転者要求出力が零以下であると判定すると、ステップＳＴ２に進む。

ステップＳＴ２では、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、プラグインハイブリッド電気自動車１０の走行モードがシリーズモード(発電走行モード)であるか否かを判定する。ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、シリーズモードであると判定すると、ステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３では、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、フロントモータ２３とリアモータ２５が回生発電を実行しているか否かを判定する。本実施形態では、判定の方法の一例として、プラグインハイブリッド電気自動車１０が下り坂道を走行しているか否かを判定する。ステップＳＴ１では、運転者要求出力が零以下である判定がなされている。このため、プラグインハイブリッド電気自動車１０が下り坂道を走行すると、フロントモータ２３とリアモータ２５とは回生発電を実行する。ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、ナビ用ＥＣＵ６１とＧセンサ９０から送信される情報に基づいて、プラグインハイブリッド電気自動車１０が走行している道路が下り坂であるか否かを判定する。ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、プラグインハイブリッド電気自動車１０が下り坂道を走行していると判定すると、ステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ４では、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、プラグインハイブリッド電気自動車１０が下り坂道を下り終えるまでに要する時間を算出する。まず、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、地図情報記憶部６３に記憶される地図情報とＧＰＳ６２から供給されるプラグインハイブリッド電気自動車１０の現在地情報とに基づいて、プラグインハイブリッド電気自動車１０の現在位置から下り坂道が終了する位置までの距離を算出する。ついで、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、回転数センサ９５の検出結果に基づいて、プラグインハイブリッド電気自動車１０の車速を検出する。ついで、検出した車速と、上記距離の算出結果とに基づいて、下り坂道を下り終えるまでに要する時間を算出する。車速をＶとし、距離をＤとすると、下り終えるまでに要する時間Ｔは、Ｔ＝Ｄ／Ｖとなる。ついで、ステップＳＴ５に進む。

ステップＳＴ５では、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、内燃機関３５を始動する際のクランキングで消費される燃料の量と、シリーズモードで走行中、下り坂道を下り終えるまでに消費される燃料の量とを比較する。クランキングで消費される燃料の量は、ｂであり、予め求められている。シリーズモードでは、内燃機関３５は、発電機４１を駆動するのみに用いられる。そして、単位時間、本実施形態では１秒間に消費される燃料の量は、ａであり、予め求められている。

ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、まず、下り坂道を下り終えるまでに消費される燃料の量Ｍを算出する。Ｍ＝Ｔ×ａとなる。ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、ｂ＜Ｍであると判定すると、ステップＳＴ６に進む。

ステップＳＴ６では、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、発電機４１を用いる発電を中止するべく、内燃機関３５の駆動を停止する。言い換えると、シリーズモードからＥＶモードに切り替える。

ステップＳＴ１においてＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０が、運転者要求出力が零より大きいと判定すると、または、ステップＳＴ２においてＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０が、走行モードがＥＶモードまたはパラレルモードであると判定すると、ステップＳＴ７に進む。

ステップＳＴ７では、ＰＥＨＶ−ＥＣＵ７０は、その時点での走行モードを保持して走行を続けるよう、各種装置を制御する。例えば、ステップＳＴ２において、ＥＶモードまたはパラレルモードであると判定されると、判定された走行モードでの走行が保持される。

また、ステップＳＴ３において、プラグインハイブリッド電気自動車１０が下り坂道を走行していないと判定されると、ステップＳＴ８に進み、シリーズモードでの走行が継続される。

ステップＳＴ１〜ＳＴ８の制御は、予め設定された間隔をおいて実行される。このため、プラグインハイブリッド電気自動車１０がシリーズモードで長い下り坂道を走行中に、アクセルペダル３１を踏み込んでいない状態、つまりドライバの要求出力が零以下の場合は、重力の作用により加速する場合がある。このような場合であっても、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０が、予め設定された所定間隔おきにステップＳＴ１〜ＳＴ８の制御を実行することによって、ステップＳＴ５での判定を適したものに更新することができる。

ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、フロントモータ２３とリアモータ２５とによる回生発電が終了したと判定すると、内燃機関３５を始動するべく、内燃機関用ＥＣＵ３６に指示を出す。内燃機関ＥＣＵ３６は、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０から指示を受信すると、内燃機関３５を始動する。本実施形態では、フロントモータ２３とリアモータ２５とによる回生発電の終了の判定方法の一例として、ＰＨＥＶ―ＥＣＵ７０は、アクセルペダルポジションセンサ３２の検出結果に基づいて運転者の要求出力があると判定すると、要求出力つまり零より大きいと判定すると回生発電が終了したと判定する。

本実施形態では、カーナビゲーション装置６０と、ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０と、内燃機関用ＥＣＵ３６と、Ｇセンサ９０と、回転数センサ９５とは、発電を制御する発電制御装置１００を構成している。

このように構成されるプラグインハイブリッド電気自動車１０では、燃料の消費を抑制することができる。この点について、具体的に説明する。上記したように、フロントモータ２３とリアモータ２５とは、プラグインハイブリッド電気自動車１０が下り坂道を走行している際、フロントＭＣＵ２７とリアＭＣＵ２８とから出力するよう制御を受けていない状態では、回生エネルギによって発電する。そして、発電した電力は、バッテリ２９に充電される。さらに、シリーズモードで走行中は、発電機４１が発電している。

このため、シリーズモードでの下り坂道を走行中、運転者から要求出力が零以下の場合は、走行用の電動機による回生発電と、発電機４１による発電の２種類の発電が行われる。シリーズモードでは、バッテリ２９の充電率を充電開始閾値から充電終了閾値まで戻すためのものである。このため、上記のように２種類の発電が同時に行われると、必要以上に発電されてしまい、燃料が多く消費されることになる。

このため、下り坂道を下り終えるまでに発電機を駆動するために内燃機関３５が消費する燃料の量と、内燃機関３５の始動の際のクランキングで消費される燃料の量とを比較し、下り坂道を下り終えるまでに発電機４１を駆動するために内燃機関３５が消費する燃料の量が、内燃機関３５の始動の際のクランキングで消費される燃料の量より大きいと判定すると、内燃機関３５の駆動を停止することによって、発電量を確保しつつ、下り坂道を下り終えた後、つまり回生発電を終了した後に内燃機関３５を再度始動しても、全体的に消費される燃料の量を抑制することができる。

また、下り坂道を下り終えるまでに発電機４１を駆動するために内燃機関３５が消費する燃料の量を算出するために、もともと備えている回転数センサ９５と、カーナビゲーション装置６０とを利用しているので、プラグインハイブリッド電気自動車１０のコストが高騰化することを抑制できる。

本実施形態では、フロントモータ２３とリアモータ２５とは、走行用の動力を発生するとともに回生エネルギによって発電する電動機の一例である。ハイブリッド電気自動車は、ハイブリッド電動車の一例である。

地図情報記憶部６３は、ハイブリッド電動車の走行経路の情報を取得する走行経路情報取得手段の一例である。ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０とＧＰＳ６２と地図情報記憶部６３とは、ハイブリッド電動車が下り坂を走行中であるか否かを判定する下り坂判定手段の一例を構成している。

ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０とアクセルペダルポジションセンサ３２とは、電動機による出力の要否を判定して電動機が回生駆動しているか否かを判定する、つまり電動機により回生発電が実行されているか否かを判定する電動機回生判定手段の一例を構成している。ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０とＧＰＳ６２と地図情報記憶部６３と回転数センサ９５とは、走行経路の情報に基づいて下り坂を下り終えるまでつまり、回生発電が終了するまでに内燃機関が消費する燃料の量を算出する燃料消費量算出手段の一例を構成している。

ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、燃料消費量算出手段の算出量と、内燃機関の始動に必要な燃料量とを比較する比較手段の一例である。ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０と内燃機関用ＥＣＵ３６とは、ハイブリッド電動車が発電走行モードで走行中に、回生発電が実行されていると判定した際に、比較手段の検出結果が、燃料消費算出手段の算出量が内燃機関の始動に必要な燃料量より多いという結果であると、内燃機関の駆動を停止し、回生発電が終了した際に内燃機関を再度駆動する内燃機関制御手段の一例を構成している。

ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０と回転数センサ９５とは、車速を検出する車速検出手段の一例を構成している。ＰＨＥＶ−ＥＣＵ７０は、下り坂を下り終える地点までの距離と車速検出手段の検出結果とに基づいて下り坂を下り終えるまでの時間を算出する時間算出手段の一例である。

ＰＨＥＶ―ＥＣＵ７０は、内燃機関の単位時間当たりの燃料消費量と時間算出手段の算出時間とに基づいて下り坂道を下り終えるまでに消費する燃料の量を算出する算出手段の一例である。

また、本実施形態では、カーナビゲーション装置６０を用いており、ＧＰＳ６２を用いて、プラグインハイブリッド電気自動車１０が走行している走行路が下り坂であるか否かを検出している。他の例としては、カーナビゲーション装置を利用しなくてもよい。例えば、下り坂の情報を有する記憶部を備えるとともに、プラグインハイブリッド電気自動車の現在位置を、操舵角や車速などから地図情報に基づいて算出してもよい。この場合であっても、プラグインハイブリッド電気自動車１０が下り坂を走行しているか否かを判定することができる。

この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
（１）走行用の動力を発生するとともに回生エネルギによって発電する電動機と、前記電動機に電力を供給するバッテリと、前記バッテリを充電するべく発電する発電機と、前記発電機を駆動する内燃機関とを備え、前記内燃機関によって前記発電機を駆動して発電しつつ走行する発電走行モードを有するハイブリッド電動車に設けられる発電制御装置であって、前記ハイブリッド電動車が下り坂を走行中であるか否かを判定する下り坂判定手段と、前記ハイブリッド電動車の走行経路の情報を取得する走行経路情報取得手段と、前記電動機により回生発電が実行されているか否かを判定する電動機回生判定手段と、前記ハイブリッド電動車が下り坂を走行していると判定されると、前記走行経路の情報に基づいて下り坂を下り終えるまでに前記内燃機関で消費される燃料の量を算出する燃料消費量算出手段と、前記燃料消費量算出手段の算出量と、前記内燃機関の始動に必要な燃料量とを比較する比較手段と、前記ハイブリッド電動車が前記発電走行モードで走行中に前記電動機による回生発電が実行されていると判定した際に、前記比較手段の検出結果が、前記算出量が前記燃料量より多いという結果となると、前記内燃機関の駆動を停止させ、前記回生発電が終了すると前記内燃機関を再度駆動する内燃機関制御手段とを具備することを特徴とする発電制御装置。
（２）前記燃料消費量算出手段は、車速を検出する車速検出手段と、下り坂を下り終える地点までの距離と前記車速検出手段の検出結果とに基づいて下り坂を下り終えるまでの時間を算出する時間算出手段と、前記内燃機関の単位時間当たりの燃料消費量と前記時間算出手段の算出時間とに基づいて下り坂道を下り終えるまでに消費する燃料の量を算出する算出手段とを具備することを特徴とする（１）に記載の発電制御装置。

１０…プラグインハイブリッド電気自動車（ハイブリッド電動車）、２３…フロントモータ（電動機）、２５…リアモータ（電動機）、２９…バッテリ、３２…アクセルポジションセンサ（電動機回生判定手段）、３５…内燃機関、３６…内燃機関用ＥＣＵ（内燃機関制御手段）、６２…ＧＰＳ（下り坂判定手段）、６３…地図情報記憶部（走行経路情報取得手段、下り坂判定手段）、７０…ＨＥＶ−ＥＣＵ（下り坂判定手段、電動機回生判定手段、燃料消費量算出手段、比較手段、時間算出手段、算出手段、内燃機関制御手段、車速検出手段）、９５…回転数センサ（車速検出手段）、１００…発電制御装置。

Claims (2)

1. 走行用の動力を発生するとともに回生エネルギによって発電する電動機と、前記電動機に電力を供給するバッテリと、前記バッテリを充電するべく発電する発電機と、前記発電機を駆動する内燃機関とを備え、前記内燃機関によって前記発電機を駆動して発電しつつ走行する発電走行モードを有するハイブリッド電動車に設けられる発電制御装置であって、
   前記ハイブリッド電動車が下り坂を走行中であるか否かを判定する下り坂判定手段と、 前記ハイブリッド電動車の走行経路の情報を取得する走行経路情報取得手段と、
   前記電動機により回生発電が実行されているか否かを判定する電動機回生判定手段と、 前記ハイブリッド電動車が下り坂を走行していると判定されると、前記走行経路の情報に基づいて下り坂を下り終えるまでに前記内燃機関で消費される燃料の量を算出する燃料消費量算出手段と、
   前記発電走行モードを継続するか否かを判断すべく、前記燃料消費量算出手段の算出量と、前記内燃機関の始動に必要な燃料量とを比較する比較手段と、
   前記ハイブリッド電動車が前記発電走行モードで走行中に前記電動機による回生発電が実行されていると判定した際に、前記比較手段の検出結果が、前記算出量が前記燃料量より多いという結果となると、前記内燃機関の駆動を停止させて前記発電機による発電を中止し、前記回生発電が終了すると前記内燃機関を再度駆動し、前記比較手段の検出結果が、前記算出量が前記燃料量以下という結果となると、前記内燃機関の駆動を継続して前記発電機による発電を続行する内燃機関制御手段と
   を具備することを特徴とする発電制御装置。
2. 前記燃料消費量算出手段は、
   車速を検出する車速検出手段と、
   下り坂を下り終える地点までの距離と前記車速検出手段の検出結果とに基づいて下り坂を下り終えるまでの時間を算出する時間算出手段と、
   前記内燃機関の単位時間当たりの燃料消費量と前記時間算出手段の算出時間とに基づいて下り坂道を下り終えるまでに消費する燃料の量を算出する算出手段と
   を具備することを特徴とする請求項１に記載の発電制御装置。

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