車両とその制御装置

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【発明の名称】	車両とその制御装置
【発明者】	【氏名】小宮山晋【住所又は居所】神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内【氏名】山口武蔵【住所又は居所】神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内【氏名】渡辺英明【住所又は居所】神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内【氏名】岩野浩【住所又は居所】神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内【氏名】押上勝憲【住所又は居所】神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内
【要約】	【課題】高い暖機効果を得ることができる車両の制御装置を提供する。【解決手段】第１蓄電装置１と、第１蓄電装置より蓄電容量の小さい第２蓄電装置２と、第１蓄電装置と第２蓄電装置との間で電力の授受を制御する電力変換装置３と、第１蓄電装置の温度と蓄電状態を検出する手段５、６と、第２蓄電装置の蓄電状態を検出する手段７と、これら検出値に基づき電力変換装置を制御するコントローラ４とを備え、コントローラ４は、第１蓄電装置の温度が所定値以下の場合に第１蓄電装置の暖機が必要かどうかを判定する手段と、第１蓄電装置の暖機が必要であると判定した場合に第１蓄電装置と第２蓄電装置との間で前記電力変換装置によって授受される電力の大きさと向きを決定する目標変換電力演算手段と、目標変換電力に応じて前記電力変換装置を制御する手段からなる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】第１蓄電装置と、第１蓄電装置より蓄電容量の小さい第２蓄電装置と、第１蓄電装置と第２蓄電装置との間で電力の授受を制御する電力変換装置と、第１蓄電装置の温度と蓄電状態を検出する手段と、第２蓄電装置の蓄電状態を検出する手段と、これら検出値に基づき電力変換装置を制御するコントローラとを備え、コントローラは、第１蓄電装置の温度が所定値以下の場合に第１蓄電装置の暖機が必要かどうかを判定する手段と、第１蓄電装置の暖機が必要であると判定した場合に第１蓄電装置と第２蓄電装置との間で前記電力変換装置によって授受される電力の大きさと向きを決定する目標変換電力演算手段と、目標変換電力に応じて前記電力変換装置を制御する手段からなることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】前記第１蓄電装置の入出力可能電力を演算する手段を有し、前記目標変換電力演算手段は、前記第１蓄電装置を充電する時は目標変換電力の大きさが入力可能電力と等しくなるように、放電する時は目標変換電力の大きさが出力可能電力と等しくなるように目標変換電力を決定する手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】駆動源としてのエンジンおよびモータと、第１蓄電装置と、第２蓄電装置と、第１と第２蓄電装置間で電力の授受を制御する電力変換装置と、電力変換装置を制御するコントローラを備え、エンジンもしくはモータで走行する車両において、第１蓄電装置の温度と蓄電状態を検出する手段を備え、前記コントローラは、要求駆動力に応じて目標駆動力を演算する手段と、第１蓄電装置の検出された温度が所定値以下の場合に第１蓄電装置の暖機が必要かどうかを判定する手段と、第１蓄電装置の暖機が必要であると判定した場合に、第１蓄電装置の検出された蓄電状態に応じて、第１蓄電装置の目標充放電電力を決定する手段と、目標駆動力と目標充放電電力に応じて、エンジンの目標出力とモータの目標出力と第１と第２蓄電装置間で前記電力変換装置によって授受される電力の大きさと向きを決定する目標変換電力演算手段と、前記エンジンの目標出力に応じてエンジンの出力を制御する手段と、前記モータの目標出力に応じてモータの出力を制御する手段と、前記電力変換装置によって授受される電力の大きさと向きに応じて、前記電力変換装置を制御する手段とからなることを特徴とする車両。
【請求項４】発電装置と、駆動源としてのモータと、第１蓄電装置と、第２蓄電装置と、第１と第２蓄電装置間で電力の授受を制御する電力変換装置と、電力変換装置を制御するコントローラとを備え、モータで走行する車両において、第１蓄電装置の温度と蓄電状態を検出する手段と、第１蓄電装置の実充放電電力を検出する手段を備え、前記コントローラは、要求駆動力に応じて目標駆動力を演算する手段と、目標駆動力に応じてモータの目標出力を決定する手段と、前記モータの目標出力に応じてモータの出力を制御する手段と、第１蓄電装置の温度が所定値以下の場合に第１蓄電装置の暖機が必要かどうかを判定する手段と、第１蓄電装置の暖機が必要であると判定した場合に、第１蓄電装置の蓄電状態に応じて、第１蓄電装置の目標充放電電力を決定する手段と、目標駆動力と目標充放電電力に応じて発電装置の目標発電電力を演算する手段と、目標発電電力に応じて発電装置を制御する手段と、目標充放電電力と実充放電電力の差に応じて、第１と第２蓄電装置間で前記電力変換装置によって授受される電力の大きさと向きを決定する目標変換電力演算手段と、目標変換電力に基づき前記電力変換装置を制御する手段とからなることを特徴とする車両。
【請求項５】前記コントローラは、前記第１蓄電装置の入出力可能電力を演算する手段を有し、前記目標充放電電力決定手段は、第１蓄電装置を充電する時は目標充放電電力の大きさが入力可能電力と等しくなるように、また放電する時は目標充放電電力の大きさが出力可能電力と等しくなるように決定する手段であることを特徴とする請求項３または４に記載の車両。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両とその制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の制御装置として特開２００１－２６８７１５号公報に記載の技術がある。
【０００３】この従来技術は、バッテリの蓄電状態と目標駆動力に応じて、可能な範囲の大きな電力でバッテリの充放電を積極的に行い、バッテリ内部でのジュール熱による発熱を促進してバッテリの暖機を図るものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技術においては、以下のような問題点があった。
■十分な暖機効果を得るためには、極力大きな電力でバッテリの充放電を行うことが望ましく、そのためには充電も放電も共に大きな電力を確保できるバッテリの蓄電状態（以下、ＳＯＣという。）の範囲でかつ充電する時は、バッテリの入力可能電力と等しい電力で、放電する時は出力可能電力と等しい電力で充放電を繰り返すことが望ましい。しかし充電（発電）は任意に行えるが、放電はエネルギーを消費する負荷がなくては制御できないため、目標駆動力が出力可能電力と比較して小さい場合には、放電電力を出力可能電力まで上げることが出来ず、十分な暖機効果を得ることはできなかった。
■また、高い暖機効果を得るためには、充放電の切り替え速度を上げた方が望ましいが、燃料電池のように発電装置自体の応答走度が遅いシステムでは、要求通りに充放電制御を行うことはできないので、高い暖機効果は期待できなかった。
【０００５】このような問題点を鑑み、本発明の目的は、暖機効率の高い車両の制御装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１蓄電装置の温度と蓄電状態と、第２蓄電装置の蓄電状態を検出し、第１蓄電装置の温度が所定値以下の場合に第１蓄電装置を暖機する必要があるかどうか判定して、第１蓄電装置に対し暖機する必要があると判定した場合に、第１蓄電装置と第２蓄電装置間で前記電力変換装置によってやり取りする目標変換電力の大きさと向きを決定し、この目標変換電力に応じて前記電力変換装置を制御する。
【０００７】
【発明の効果】本発明によれば、駆動力が小さい場合でも第１と第２蓄電装置間でエネルギーのやり取りを行うことができ、高いバッテリの暖機効果を得ることが出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に本発明の第１蓄電装置１と第２蓄電装置２と第１、第２蓄電装置間で電力の授受を制御する電力変換装置を備えたシステムの構成図を示す。図１の構成図は、リチウムイオンバッテリやニッケル水素バッテリや鉛酸バッテリなどの２次電池からなる第１蓄電装置１と、電気二重層コンデンサなどのキャパシタからなる第２蓄電装置２と、ＤＣＤＣコンバータからなる電力変換装置３を用いた例である。これら蓄電装置１、２および電力変換装置を制御するためのコントローラ４が設けられ、コントローラ４には、第１蓄電装置１に設置された温度センサ５と蓄電状態を検出するセンサ６から第１蓄電装置１の温度とＳＯＣの両方と、第２蓄電装置２に設置された蓄電状態を検出するセンサ７から第２蓄電装置２のＳＯＣが入力されて、これらに基づき電力変換装置３を制御するが、その制御内容についての詳細は後述する。
【０００９】なお、本発明の構成は、第１蓄電装置１と第２蓄電装置２が共に２次電池でもあるいはキャパシタでも、またはそれらを自由に組合わせたものであってもよい。しかし、最も効果が高いのは、第２蓄電装置２の出力特性が第１蓄電装置１の出力特性より優れている場合である。
【００１０】第１実施形態では、第２蓄電装置２として第１蓄電装置１としてのバッテリより出力特性が優れたキャパシタを用いている。また、蓄電容量は第１蓄電装置１の容量の方が第２蓄電装置２の容量より大きい。
【００１１】なお図１では、蓄電装置を構成するバッテリ、キャパシタ共に、その構成を便宜的に１セルとして示しているが、各複数のセルを直列接続、並列接続して構成したバッテリモジュール、およびキャパシタモジュールを用いても良い。また第１蓄電装置１と第２蓄電装置２の間には電力変換装置３を備えているので、第１蓄電装置の電圧と第２蓄電装置の電圧をそろえる必要はなく、モジュールを構成するセル数などは要求性能に応じて設計してよい。
【００１２】図２に図１に示したシステムにおける全体制御フローチャートを示す。この制御はコントローラ４が実施するものである。
【００１３】まずステップ１で、図３に示す第１蓄電装置１の暖機判定を行い、ステップ２で暖機判定で設定される暖機フラグが立っているかどうかを判断して暖機の必要性を確認する。暖機フラグが立っていない場合、つまり暖機する必要がない場合はステップ３へ進み、通常制御を行う。暖機フラグが立っている場合、つまり暖機する必要がある場合はステップ４へ進み、効率的に暖機効果を得られるように図４に示す第１蓄電装置１の目標充放電電力ｔＰｂを演算する。次にステップ５に進み、ステップ４で演算した第１蓄電装置１の目標充放電電力ｔＰｂに従い、電力変換装置４を制御して第１蓄電装置１と第２蓄電装置２との間で電力の授受を行う。最後はステップに進み制御を終了する。なお本制御フローチャートは一定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に演算を行うものとする。
【００１４】図３、４にコントローラ４が行う第１蓄電装置１の暖機判定と目標充放電電力演算の詳細制御フローチャートを示す。
【００１５】図３に示す暖機判定を説明すると、まずステップ１１で第１蓄電装置１の温度Ｔｂを検出し、ステップ１２で温度Ｔｂが所定値Ｔ１より低いかどうかを判定する。温度Ｔｂが所定値Ｔ１より低い場合は暖機の必要有りと判断して、ステップ１３に進み、暖機フラグｆＢｗａｒｍをセットする。一方、Ｔｂが所定値Ｔ１以上の場合は暖機の必要なしと判断してステップ１４に進み、暖機フラグｆＢｗａｒｍをクリアする。
【００１６】ここで、所定値Ｔ１の設定方法について第１蓄電装置１の温度特性を示した図５を用いて説明する。
【００１７】図５に示すシステム要求値とは、第１蓄電装置１に対する要求値であり、それがコントローラ４に入力されて、第１蓄電装置１を制御する。具体的にシステム要求値とは、エンジンを始動するのに必要な電力であったり、車両において燃費性能および動力性能を満たすために必要なＥＶ走行やモータアシスト、回生制動などで蓄電装置に要求される最低限の電力である。ところで蓄電装置としてバッテリを用いた場合には、温度が低いほど出力特性が低下するので、ある温度以下ではシステム要求値を満たすことはできない。システム要求値を満足しないとエンジン始動が不可能となったり、ＥＶ走行やモータアシスト、回生制動を十分に行えなくなり燃費性能および動力性能が低下することになる。このような状態からシステム性能を回復させるためには、蓄電装置の暖機を行い、いち早く蓄電装置の出力特性を回復させる必要がある。
【００１８】そこで所定値Ｔ１は、図５に示すように蓄電装置の出力特性が、システム要求値を下回らない温度に設定する。ただし暖機制御ではバッテリの内部抵抗における損失を積極的に発生させるように充放電を行って、同時に燃費の悪化も伴うので、システム要求値は最低限の値とするのがよい。
【００１９】また直接的に出力可能電力を測定し、蓄電装置１の出力特性が、システム要求値を下回ったら暖機を行うと判断する方法も考えられるが、この方法では温度により出力特性が悪化している場合と劣化により出力特性が悪化している場合の区別をする必要がある。
【００２０】次に図４に示す第１蓄電装置１の目標充放電電力演算について説明する。
【００２１】図４の第１蓄電装置１の目標充放電電力演算の詳細制御フローチャートでは、ステップ２１で第１蓄電装置１の蓄電状態ＳＯＣ＿１を検出し、ステップ２２で第２蓄電装置２の蓄電状態ＳＯＣ＿２を検出する。次にステップ２３では第１蓄電装置１の蓄電状態ＳＯＣ＿１と第２蓄電装置２の蓄電状態ＳＯＣ＿２から、暖機制御を行う際の第１蓄電装置の上限ＳＯＣ（以下、ＵＳＯＣと示す。）と下限ＳＯＣ（以下、ＬＳＯＣと示す。）を演算する。
【００２２】ここで、具体的なＵＳＯＣとＬＳＯＣの演算方法を図６を用いて説明する。効果的な蓄電装置の暖機を行うには、極力大きな電力で積極的に蓄電装置としてのバッテリを充放電することが望ましい。そのため暖機制御中はバッテリのＳＯＣを入出力可能電力が共に大きな値となる範囲にしておくのがよい。蓄電装置が１つのシステムでは、その１つの蓄電装置の状態に基づいてＵＳＯＣ、ＬＳＯＣを決定することができるが、本発明においては第１蓄電装置１と第２蓄電装置２の両方のＳＯＣを考慮する必要がある。また第１蓄電装置１と第２蓄電装置２との間で電力の授受を行うだけなら両蓄電装置に蓄えられているエネルギーは有限なので、物理的な第１蓄電装置１（バッテリ）のＵＳＯＣは第２蓄電装置２（キャパシタ）のエネルギーをすべて第１蓄電装置１に移した場合の第１蓄電装置１のＳＯＣであり（図６に示す第２蓄電装置ＳＯＣ軸の０％ライン）、逆に物理的なＬＳＯＣは第２蓄電装置２にエネルギーを最大限蓄えた状態での第１蓄電装置１のＳＯＣである（図６に示す第２蓄電装置ＳＯＣ軸の１００％ライン）。ステップ２３ではこれらの値を第１蓄電装置１のＵＳＯＣ、ＬＳＯＣとして設定してもよいが、暖機効果を高めるためにば図６に示しているように、第２蓄電装置２の入出力可能電力が常に第１蓄電装置１の入出力可能電力より大きいことが望ましい。
【００２３】そこで第１蓄電装置１の上下限ＳＯＣは、図６に示すように第２蓄電装置２の物理的な上下限ＳＯＣの範囲内で、第１蓄電装置１の出力可能電力と第２蓄電装置２の入力可能電力が等しくなるところをＬＳＯＣ、第１蓄電装置１の入力可能電力と第２蓄電装置２の出力可能電力が等しくなるところをＵＳＯＣとするのが良い。
【００２４】図４の第１蓄電装置充放電電力演算の詳細制御フローチャートの説明に戻ると、ステップ２３で第１蓄電装置１の上下限ＳＯＣを演算したらステップ２４に進み、第１蓄電装置１の蓄電状態ＳＯＣ＿１がＬＳＯＣより小さいかどうか判定する。
【００２５】ＳＯＣ＿１がＬＳＯＣより小さい場合はステップ２５に進み、充電制御フラグｆＣＨＧをセットする。
【００２６】ステップ２４でＳＯＣ＿１がＬＳＯＣ以上の場合はステップ２６に進み、ＳＯＣ＿１がＵＳＯＣより大きいかどうか判定する。ＳＯＣ＿１がＵＳＯＣより大きい場合はステップ２７に進み、充電制御フラグｆＣＨＧをクリアする。またステップ２４でＳＯＣ＿１がＬＳＯＣより小さいの場合はステップ２５に進む。
【００２７】ステップ２６でＳＯＣ＿１がＵＳＯＣ以下の場合はステップ２８に進み、充電制御フラグｆＣＨＧがクリアされている（ｆＣＨＧ＝０）かセットされている（ｆＣＨＧ＝１）かをチェックする。
【００２８】ステップ２８で充電制御フラグｆＣＨＧがセットされている場合、およびステップ２５においてｆＣＨＧをセットした場合にはステップ２９に進み、第１蓄電装置１の目標充放電電力ｔＰｂに第２蓄電装置２の電力で第１蓄電装置１を充電する充電側の値（負の値）を設定する。ステップ２８でｆＣＨＧがクリアされている場合、およびステップ２７においてｆＣＨＧをクリアした場合にはステップ３０に進み、第１蓄電装置１の目標充放電電力ｔＰｂを第１蓄電装置の電力で第２蓄電装置を充電するための放電側の値（０以上の値）に設定する。
【００２９】また、第１蓄電装置１の入出力可能電力を別途求めておき、ステップ２９において第１蓄電装置１の目標充放電電力ｔＰｂが入力可能電力と等しくなるように設定し、ステップ３０においてはｔＰｂが出力可能電力と等しくなるように設定してもよい。
【００３０】図２のフローチャートチャートに戻り、ステップ５で目標充放電電力ｔＰｂに従い電力変換装置３を制御して第１蓄電装置１の充放電を行う。
【００３１】この時の第１蓄電装置１の充放電電力とＳＯＣ、および入出力可能電力と温度変化を表したタイムチャートを図７に示す。充放電の切り替えは第１蓄電装置１のＳＯＣがＵＳＯＣまたはＬＳＯＣに到達した時に切り替わり、充放電電力の大きさは第１蓄電装置１の入出力可能電力と等しくなるように設定されるが、暖機制御によって蓄電装置１の温度が上昇し入出力可能電力は増加するので、充放電電力は次第に大きな値となって暖機効果は急速に高まっていく。一方、暖機のため蓄電装置１の内部ではジュール熱としてエネルギーが消費され、また電力変換装置３では電力変換の際に発生する損失があるので、第１蓄電装置１と第２蓄電装置２に蓄えられたエネルギーの総量は徐々に減少していく。それに伴い上下限ＳＯＣも低下していく。
【００３２】次に図７を用いて暖機判定における所定値Ｔ１の別の設定方法について説明する。図３の暖機判定フローチャートでは第１蓄電装置１の温度Ｔｂが所定値Ｔ１以上となったら、バッテリ暖機フラグｆＢｗａｒｍをクリアするが、図７ではこの所定値Ｔ１を第１蓄電装置１の出力可能電力がシステム要求値と等しくなる温度として設定している。第１蓄電装置１の出力可能電力はＳＯＣにも左右されるため、実際は図７のように蓄電装置１の温度が所定値になったと同時に出力可能電力がシステム要求値と等しくなるとは限らない。この場合は蓄電装置１のＳＯＣの下限において、出力可能電力がシステム要求値と等しくなるように設定すればよい。
【００３３】なお、システム要求値とはエンジンを始動するのに必要な電力であったり、車両において燃費性能および動力性能を満足するために必要なＥＶ走行やモータアシスト、回生制動などで蓄電装置１に要求される最低限の電力である。
【００３４】したがって、本実施形態では、第１蓄電装置１の暖機時に第１蓄電装置１と第２蓄電装置２の蓄電状態に応じて第１蓄電装置１と第２蓄電装置２との間で電力のやり取りを行うので、駆動力の小さい場合でも第１蓄電装置１と第２蓄電装置２との間でエネルギーのやり取りを行うことができ、高い第１蓄電装置の暖機効果を得ることができる。
【００３５】また、目標変換電力の大きさが第１蓄電装置を充電する時には入力可能電力とい等しくなるように、また放電する時には出力可能電力と等しくなるように決定するので、第１蓄電装置の充放電電力は第１蓄電装置を過充電、過放電しない範囲で常に最大となり、高い暖機効果を得ることができる。
【００３６】図８に第２の実施形態としてのシステムの構成図を示す。これは本発明をエンジン（Ｐ１）、駆動モータ（Ｐ４）のいずれかで走行が可能なパラレル方式の車両に適用した実施形態である。
【００３７】車両のパワートレインは、エンジンＰ１と、エンジンＰ１に直結され、エンジンＰ１のパワーを電力に変換するスタータ機能を兼ねた発電モータＰ２と、エンジン始動時に発電モータＰ２に電力を供給したり、発電モータＰ２で発電された電力を蓄えておくための蓄電装置Ｐ３と、蓄電装置Ｐ３の電力により車両を駆動したり、減速時に車両の運動エネルギーを回生して蓄電装置Ｐ３に電力を蓄えることのできる駆動モータＰ４と、エンジンＰ１と駆動モータＰ４の間にありエンジンの出力を駆動系に伝達／遮断できるクラッチＰ５と、無段変速機（ＣＶＴ）Ｐ６で構成される。
【００３８】蓄電装置Ｐ３は、図１に示した第１蓄電装置１であるバッテリと第２蓄電装置２であるキャパシタと電力変換装置３であるＤＣＤＣコンバータから構成され、発電モータＰ２と駆動モータＰ４と直接接続されているのは第１蓄電装置１とする。なお本実施例においても第１蓄電装置１の容量の方が第２蓄電装置２の容量より大きいものとする。
【００３９】エンジンＰ１および駆動モータＰ４のトルクは、無段変速機Ｐ６の入力側（プライマリ）に入力され、出力側（セ力ンダリ）からファイナルギアＰ７を介してタイヤＰ８に伝達される。エンジンＰ１のトルクは統合コントローラＰ９から出力されるエンジントルク指令値に基づきエンジンコントローラＰ１０がスロットル開度をよってトルクを制御する。なお第１実施形態のコントローラ４は、統合コントローラＰ９の一部を構成するものである。
【００４０】無段変速機Ｐ６は、入力側の回転速度が統合コントローラＰ９から出力される目標入力回転速度指令値と等しくなるように、ＣＶＴコントローラＰ１１がプライマリ圧とセ力ンダリ圧を油圧アクチュエータで調整して変速比を制御する。またＣＶＴコントローラＰ１１では無段変速機Ｐ６の入力側の回転速度と出力側の回転速度から実変速比を演算して統合コントローラＰ９へ送る。
【００４１】スタータ兼発電モータＰ２および駆動モータＰ４は、統合コントローラＰ９から出力される各トルク指令値に基づきスタータコントローラＰ１２および駆動モータコントローラＰ１３がトルクを制御する。
【００４２】クラッチＰ５は、クラッチコントローラＰ１４により統合コントローラＰ９から出力されるクラッチ締結指令に基づき締結／開放を行なう。
【００４３】バッテリコントローラＰ１５は、蓄電装置Ｐ３の第１蓄電装置１と第２蓄電装置２両方の電圧一電流を検出し、それぞれのＳＯＣと入出力可能電力を演算して統合コントローラＰ９に送る。
【００４４】統合コントローラＰ９にはアクセルペダルの踏み込み位置（ＡＰＳ）を検出するアクセル開度センサＰ１６と車速を検出する車速センサＰ１７の出力信号が入力される。
【００４５】図８に示したシステムで統合コントローラＰ９で行う制御を図９のフローチャートを示す。
【００４６】まず、ステップ３１でＡＰＳからドライバの要求している目標駆動力を算出し、ステップ３２で図３に示す第１蓄電装置１の暖機判定を行い、ステップ３３で暖機判定で設定される暖機フラグが立っているかどうかを判断して暖機の必要性を確認する。暖機フラグが立っていない場合、つまり暖機する必要がない場合はステップ３５へ進み、通常制御を行う。暖機フラグが立っている場合、つまり暖機する必要がある場合はステップ３４へ進み、ステップ３４では高い暖機効果を得られるように図１０に示す第１蓄電装置１の目標充放電電力ｔＰｂを演算する。
【００４７】次にステップ３６に進み、図１１に示すように目標駆動力と目標充放電電力からエンジンＰ１の目標出力と駆動モータＰ４の目標出力を演算する。
【００４８】エンジン目標出力は、エンジンコントローラＰ１０に送られ、その値に基づきエンジンＰ１のスロット開度を制御して出力を制御する。駆動モータ目標出力は駆動モータコントローラＰ１３に送られ、駆動モータＰ４の出力を制御する。
【００４９】その後ステップ３７で電力変換装置の変換電力を演算し、蓄電装置Ｐ３を制御して制御を終了する。
【００５０】変換電力は、図１の電力変換装置３において第１蓄電装置１と第２蓄電装置２との間で授受する電力の制御に用いられる。なお本制御フローチャートは一定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に演算を行うものとする。
【００５１】図１０、１１に図９の第１蓄電装置１の目標充放電電力演算（ステップ３４）とモータ／エンジン出力演算（ステップ３６）での詳細制御フローチャートを示す。
【００５２】図１０の第１蓄電装置１の目標充放電電力演算の詳細制御フローチャートでは、ステップ４１で第１蓄電装置１の入出力可能電力Ｐｉｍｘ、Ｐｏｍｘを演算し、ステップ４２で第１蓄電装置１の蓄電状態ＳＯＣ＿１を検出する。
【００５３】次にステップ４３で第１蓄電装置１のＳＯＣ＿１が所定値より小さいかどうかを判定する。この所定値の設定方法は、第１蓄電装置１の出力可能電力が第１の実施形態で説明したシステム要求値を満たすＬＳＯＣにする方法などが考えられる。
【００５４】ステップ４３で第１蓄電装置１のＳＯＣ＿１が所定値より小さいと判定した場合には、ステップ４４に進み、目標充放電電力ｔＰｂを充電を行うＰｉｍｘとする。
【００５５】ステップ４３で第１蓄電装置１のＳＯＣ＿１が所定値以上と判定した場合には、ステップ４５に進みＰｉｍｘとＰｏｍｘの絶対値の大きさを比較する。ＰｉｍｘがＰｉｍｘ以上の場合にはステップ４４に進み、目標充放電電力ｔＰｂをＰｉｍｘ（充電）とする。
【００５６】ステップ４５でＰｏｍｘの方が大きい場合にはステップ４６に進む。ステップ４６では目標駆動力ｔＰｄｒｖとＰｉｍｘの絶対値の大きさを比較して、ＰｉｍｘがｔＰｄｒｖ以上の場合にはステップ４４に進み、第１蓄電装置の目標充放電電力ｔＰｂをＰｉｍｘとし、ｔＰｄｒｖの方が大きい場合にはステップ４７に進み、ｔＰｄｒｖとＰｏｍｘの小さい方を第１蓄電装置１の目標充放電電力ｔＰｂとする（放電制御とする。）。
【００５７】このように第１蓄電装置１の目標充放電電力を決定することで、常に第１蓄電装置１の目標充放電電力は、目標駆動力ｔＰｄｒｖと第１蓄電装置１の入力可能電力Ｐｉｍｘの絶対値と出力可能電力Ｐｏｍｘの絶対値の最も大きな値となり、高い暖機効果を得ることができる。
【００５８】次に図９のステップ３６で行われるモータ／エンジン出力演算の詳細を図１１の制御フローチャートで説明する。
【００５９】まず、ステップ５１でモータＰ４で消費する電力または回生する電力が、第１蓄電装置１の目標充放電電力ｔＰｂと等しくなる様にモータＰ４で発生する損失Ｐｌｏｓｓをも考慮してモータ出力ｔＰｍｏを演算する。次にステップ５２でエンジン出力がモータ出力ｔＰｍｏと足し合わせて目標駆動力ｔＰｄｒｖになるようにエンジン出力の暫定値ｔＰｅｎ’を演算する。
【００６０】その後ステップ５３に進み、エンジン出力の暫定値ｔＰｅｎ’に変化量制限を設けたものをエンジン出力ｔＰｅｎとする。エンジン出力に変化量を設ける理由は、第１蓄電装置１の充電と放電を切り替える際にエンジン出力を急激に変化させると、モータとの出力架け替えがうまく行かず、その差分が駆動力に影響し運転性を悪化させるためである。
【００６１】本発明ではエンジン出力の変化を制限しても、第２蓄電装置２から電力変換装置を介して第１蓄電装置を充放電できるので、第１蓄電装置の充放電電力は目標充放電電力ｔＰｂの１通りとなり、暖機効果を犠牲にすることなしに運転性への悪影響を低減することができる。
【００６２】なお、図９のステップ３７では電力変換装置３の変換電力を図１１で制限したエンジン出力分とする。
【００６３】したがって、本実施形態においては、第１蓄電装置の暖機時に、目標駆動力と第１蓄電装置１の目標充放電電力に応じてエンジンの目標出力と、モータの目標出力と、第１蓄電装置と第２蓄電装置との電力のやり取りを制御するので、第１蓄電装置の充放電切り替え時に駆動力に影響しない範囲でエンジン出力の変化量を制限しても、この制限により発生する目標充放電電力と第１蓄電装置の充放電電力の差を電力変換装置を介して第２蓄電装置から供給または吸収できるので、第１蓄電装置の充放電電力は目標充放電電力と等しくなって、運転性への影響を抑制しながら同時に高い第１蓄電装置の暖機効果を得ることができる。
【００６４】また、第１蓄電装置１の目標充放電電力は、第１蓄電装置の入出力可能電力と等しくなるように決定するので、第１蓄電装置の充放電電力は、第１蓄電装置の過充電、過放電を生じない範囲で常に最大となり、第１蓄電装置の高い暖機効果を得ることができる。
【００６５】図１２に第３の実施形態の構成図を示す。これは駆動モータ（Ｓ２）で走行し、走行に必要な電力を燃料電池（Ｓ１）で供給する燃料電池車両に本発明を適用した構成である。パワートレインは燃料電池Ｓ１と、燃料電池Ｓ１で発電した電力と蓄電装置Ｓ５に蓄えられている電力とを制御して駆動される駆動モータＳ２で構成されている。
【００６６】蓄電装置Ｓ５は、図１に示した第１蓄電装置１であるバッテリと第２蓄電装置２であるキャパシタと電力変換装置３であるＤＣＤＣコンバータから構成され、燃料電池Ｓ１と駆動モータＰ２と直接接続されているのは第１蓄電装置１とする。なお本実施形態においても第１蓄電装置１の容量の方が第２蓄電装置２の容量より大きいものとする。
【００６７】駆動モータＳ２のトルクは、ファイナルギアＳ３を介してタイヤＳ４に伝達される。燃料電池Ｓ１の発電電力指令値は、統合コントローラＳ７から出力され、その値に基づき燃料電池コントローラＳ６により燃料電池Ｓ１の発電電力を制御する。バッテリコントローラＳ８は、蓄電装置Ｓ５の第１蓄電装置１と第２蓄電装置２両方の電圧・電流を検出し、それぞれのＳＯＣと入出力可能電力を演算して統合コントローラＳ７に送る。また駆動モータコントローラＳ９は統合コントローラＳ７のモータトルク指令値に基づき駆動モータＳ２のトルクをベクトル制御する。さらに統合コントローラＳ９にはアクセルペダルの踏み込み位置（ＡＰＳ）を検出するアクセル開度センサＳ１２と車速を検出する車速センサＳ１３の信号が入力される。
【００６８】図１３に図１２に示したシステムで統合コントローラＳ７が行う制御を説明するフローチャートを示す。
【００６９】まずステップ６１で、ドライバの要求している駆動力からモータの出力を演算し、モータ出力は駆動モータコントローラＳ９に送られ、駆動モータＰ２の出力を制御する。ステップ６２で図３に示す第１蓄電装置１の暖機判定を行い、ステップ６３で暖機判定で設定される暖機フラグが立っているかどうかを判断して暖機の必要性を確認する。暖機フラグが立っていない場合、つまり暖機する必要がない場合はステップ６５へ進み、通常制御を行う。暖機フラグが立っている場合、つまり暖機する必要がある場合はステップ６４へ進み、ステップ６４では高い暖機効果を得られるように図１０に示す第１蓄電装置１の目標充放電電力ｔＰｂを演算する。
【００７０】次にステップ６６に進み、燃料電池Ｓ１の目標発電電力が目標駆動力と充放電電力の和となるように演算する。目標発電電力は図１２の燃料電池コントローラＳ６に送られ、その値に基づき燃料電池Ｓ１の発電電力を制御する。その後ステップ６７で図１４に示す電力変換装置の変換電力を演算し、制御を終了する。
【００７１】変換電力は、図１の電力変換装置において第１蓄電装置１と第２蓄電装置２との間で授受する電力の制御に用いられる。なお本制御フローチャートは一定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に演算を行うものとする。
【００７２】図１４にステップ６７で行われる電力変換装置での変換電力演算の詳細制御フローチャートを示す。
【００７３】図１４の電力変換装置変換電力演算の詳細制御フローチャートでは、ステップ７１で第１蓄電装置１の実充放電電力ｒＰｂを検出する。次にステップ７２に進み、第１蓄電装置１の充放電電力ｔＰｂと実充放電電力ｒＰｂの差に応じて変換電力ｔＰｔを決定する。変換電力ｔＰｔは図１５に示すように燃料電池の応答遅れを補うように決定するので、燃料電池のような応答速度が遅いシステムにおいても、第２蓄電装置２から燃料電池の応答遅れ分を電力変換装置を介して第１蓄電装置１に充放電できるので、第１蓄電装置１の充放電電力はｔＰｂ通りとなり、高い暖機効果を得ることが出来る。
【００７４】本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうることは明白である。

【出願人】	【識別番号】０００００３９９７【氏名又は名称】日産自動車株式会社【住所又は居所】神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地
【出願日】	平成１４年５月２１日（２００２．５．２１）
【代理人】	【識別番号】１０００７５５１３【弁理士】【氏名又は名称】後藤政喜（外１名）
【公開番号】	特開２００３－３３９１０３（Ｐ２００３－３３９１０３Ａ）
【公開日】	平成１５年１１月２８日（２００３．１１．２８）
【出願番号】	特願２００２－１４５８０６（Ｐ２００２－１４５８０６）