JP2010179749A - 動力発生源制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より燃料消費量および排出ガスの排出量をより削減できる動力発生源制御装置を提供する。
【解決手段】外部電源を利用した充電を次に行なうことができる次外部充電地点が設定された場合、単位距離を走行する際にバッテリ６が消費する電力量の最小値を意味する最小走行費Skminを呼び出し（S２０２）、この最小走行費Skminとバッテリ６の使用可能蓄電量Bleftとから推定EV可能距離Lpを算出する（Ｓ２０６）。推定EV可能距離Lpと次外部充電地点までの残存距離Lnとを比較し（Ｓ２１０）、推定EV可能距離Lpの方が長い場合には、電動走行で次外部充電地点まで到達できると推定できるので、電動走行を選択する（Ｓ２１４）。残存距離Lnの方が長い場合であって、現ＳＯＣがＳＯＣ使用下限よりも高い場合にはハイブリッド走行を選択する（Ｓ２２０）。現ＳＯＣがＳＯＣ使用下限以下の場合にはＳＯＣ一定走行を選択する（Ｓ２２２）。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド車両に用いられ、動力発生源を制御する動力発生源制御装置に関する。

車両の駆動軸を駆動するための動力を発生させる動力発生源として、内燃機関および回転電機を備えるとともに、回転電機との間で電力の授受を行う蓄電装置を備えたハイブリッド車両が知られている。

このハイブリッド車両として、車両外部の電力（商用電源等）を利用できる充電地点において、走行に必要なエネルギを走行前に蓄電装置に充電することができるハイブリッド車両が知られている（たとえば、特許文献１、２）。車両外部の電力を利用すると、燃料費を削減することができるとともに、走行中の排出ガスの排出量を低減できる。

特許文献１のハイブリッド車両は、外部充電手段により充電が行なわれてからの経過時間が一定時間を経過すると電動機の出力を制限し、内燃機関により燃料を使用しながら走行する。また、電動機の出力を制限する際にドライバに警告を行なう。この警告により、ドライバに外部充電手段を用いた充電を促す。

しかし、特許文献１のハイブリッド車両は、外部充電手段を用いた充電を促す指標として、外部充電手段で充電が行なわれてからの走行時間を用いているのみであるので、蓄電装置のＳＯＣが高く、外部電源からの電力をあまり多く蓄電できない状態でも充電を促さすことがある。この場合、外部電源からの電力をあまり多く蓄電できないので、走行中の排出ガスの排出量を十分に低減できない。

これに対し、特許文献２の装置は、次の外部充電地点までの走行距離をカーナビゲーション装置から取得し、外部充電地点に近づくほど蓄電装置のＳＯＣの制御上下限値を低く設定している。このようにすると、次の外部充電地点に到着したときのＳＯＣを低くすることができる。そのため、その外部充電地点で比較的多くの電力量を蓄電装置に蓄電することができる。

特開平８−１５４３０７号公報 特開２００７−９９２２３号公報

前述のように、特許文献２のハイブリッド車両では、次の外部充電地点に近づくほど蓄電装置のＳＯＣの制御上下限値を低く設定している。そして、ＳＯＣがこの制御上下限値を越えそうになると蓄電装置の充放電を行う。

ここで、たとえば、充電地点到着へ向かう過程での停車時間が多かったり、低速走行などで電動走行を選択する場面が多い等の理由により、次の外部充電地点に車両が到着するまでの間に、ＳＯＣが制御下限値を下回る場合が考えられる。この場合、特許文献２のハイブリッド車両では、次の外部充電地点到着時の目標値までは実際のＳＯＣが低下していなくても、エンジンの動力によってモータジェネレータを駆動して発電し、発電した電力で充電を行なって、その時点における制御下限値よりも実際のＳＯＣが高くなるようにする。

そのため、エンジンが起動している時間を十分に短くすることができない。加えて、停車中（アイドリング中）、低速走行など、燃料消費効率が悪い動作点でエンジンが動作することが多くなる。これらの結果、燃料費およびガス排出量を十分に削減できていなかった。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、より燃料消費量および排出ガスの排出量をより削減できる動力発生源制御装置を提供することにある。

その目的を達成するための請求項１記載の発明は、車両の駆動軸を駆動するための動力を発生させる動力発生源として、内燃機関および回転電機を備えるとともに、前記回転電機との間で電力の授受を行う蓄電装置と、車両外部の外部電源からの電力が入力され、その電力で前記蓄電装置を充電する外部電力入力手段とを備えたハイブリッド車両に用いられ、前記動力発生源を制御する動力発生源制御装置であって、
前記外部電源を利用した充電を次に行なうことができる次外部充電地点までの残存距離を算出する残存距離算出手段と、
前記内燃機関を停止させ、且つ、前記蓄電装置から電力を供給して前記回転電機を動力発生源として用いて前記車両を走行させる電動走行モードにて走行した場合の走行可能距離である電動走行可能距離を推定する電動走行可能距離推定手段と、
前記残存距離と前記電動走行可能距離とを比較し、前記電動走行モードで次外部充電地点まで到達できると判断できたことに基づいて前記電動走行モードを選択し、前記電動走行モードで次外部充電地点まで到達できないと判断した場合には、前記内燃機関を動力発生源として用いる内燃機関走行モードを選択する走行モード選択手段と、を含むことを特徴とする。

このように、本発明では、残存距離と電動走行可能距離とを比較し、電動走行モードで次外部充電地点まで到達できると判断した場合には電動走行モードを選択する。この電動走行モードのときは、内燃機関の動力により回転電機を回転させる発電を行わない。そのため、各時点での制御下限値を実際のＳＯＣが下回ったら、エンジンの動力によってモータジェネレータを駆動して発電し、発電した電力で充電を行なう特許文献２のものに比べ、内燃機関の動力によって回転電機を回転させる発電を行うことが少なくなる。よって、燃料消費量および排出ガスの排出量をより削減することができる。

請求項２は、請求項１において、前記残存距離算出手段は、ナビゲーション部によって逐次検出される前記車両の現在位置と、前記次外部充電地点の位置および道路地図情報に基づいて前記残存距離を算出することを特徴とする。このようにナビゲーション部によって逐次検出される現在位置に基づいて残存距離を算出することで、残存距離の算出精度が向上する。

ただし、残存距離算出手段は、請求項２の態様に限らず、請求項３記載のように、ユーザによって入力された初期残存距離と、その初期残存距離が入力された後の前記車両の走行距離とに基づいて前記残存距離を算出するようにしてもよい。

また、前記電動走行可能距離推定手段は、請求項４記載のように、前記蓄電装置の使用可能蓄電量と、前記電動走行モードで走行したときの単位距離あたりの前記蓄電装置の放電電力量を示す走行費とから前記電動走行可能距離を算出することができる。

また、請求項５記載のように、前記走行費を、前記車両の実際の走行時に学習する走行費学習手段を備えていることが好ましい。このように走行費を学習することで、電動走行可能距離の推定精度が向上する。

また、請求項６記載のように、前記走行費学習手段は、前記走行費を前記外部充電地点別に学習するようにしてもよい。ただし、これ以外にも、異なる外部充電地点に対しても同じ走行費を用いてもよく、また、同じ外部充電地点であっても、経路別に走行費を学習してもよい。また、その経路を複数に分割した区間別に走行費を学習してもよい。

請求項７は、前記走行費学習手段は、前記車両が停車したときから、走行を開始し次に停車するまでの間の前記蓄電装置の充放電電力量を用いて前記走行費を算出することを特徴とする。このようにすると、各走行費には、停車期間がそれぞれ一回だけ含まれるから、各走行費における停車期間中の消費電力の影響を比較的均等にできる。

請求項８は、前記走行費が１つの外部充電地点に対して複数算出された場合、複数の走行費のうちの最小値を記憶しておくことを特徴とする。このようにすれば、走行費を記憶しておくための記憶容量を小さくできる。

また、請求項９のように、前記次外部充電地点に向かう経路において、所定の区間別に前記走行費がそれぞれ記憶されており、前記電動走行可能距離推定手段は、所定の区間別に記憶されている前記走行費から、実際の走行地点に対応する走行費を用いて前記電動走行可能距離を逐次算出することにしてもよい。このようにすれば、電動走行可能距離の推定精度が向上する。

請求項１０は、前記内燃機関走行モードとして、前記内燃機関および前記回転電機を動力発生源として使用可能であり、前記蓄電装置の残存容量の目標値を使用下限値に維持しつつ走行する残存容量一定走行モードを備え、
前記走行モード選択手段は、前記電動走行モードを選択後、前記蓄電装置の蓄電容量が使用下限値となった後は、前記残存容量一定走行モードを選択することを特徴とする。

このように、蓄電装置の蓄電容量が使用下限値となった後は、残存容量一定走行モードを選択するようにすれば、次外部充電地点において蓄電装置に蓄電できる電力量を最大にすることができる。また、蓄電装置の蓄電容量が電動走行許可下限値となるまでは、蓄電装置の残存容量を高くするために内燃機関の動力を用いて回転電機を発電させないことになる。そのため、内燃機関の動力によって回転電機を回転させる発電を行うことがより少なくなる。

請求項１１は、請求項１０において、前記内燃機関走行モードとして、前記内燃機関によって回転電機を回転駆動させて発電し、発電した電力を、前記蓄電装置とその蓄電装置から電力供給を受けて動作する電気負荷とからなる電源系に供給しつつ、前記車両の駆動動力も前記内燃機関において発生させる発電走行時の経済効果指標である発電経済指標と、前記電源系から前記回転電機に電力を供給して回転電機を回転駆動させ、その回転電機の駆動力によって前記内燃機関が発生する駆動力をアシストするアシスト走行時の経済効果指標であるアシスト経済指標との比較に基づいて、前記内燃機関と回転電機を制御するハイブリッド走行モードを備えており、
前記走行モード選択手段は、前記電動走行モードで次外部充電地点まで到達できないと判断した場合には、前記残存距離が前記電動走行可能距離よりも長い場合、前記ハイブリッド走行モードを選択することを特徴とする。

このようにすれば、電動走行モードで走行するまでの区間の燃費を向上させることができる。

ハイブリッド車両１の要部構成を示す図である。 動力発生源制御処理を示すフローチャートである。 図２のステップＳ２０２にて呼び出す最小走行費Skminの算出処理を示すフローチャートである。 電動走行時の制御処理（図２のステップ２１４）を詳しく示すフローチャートである。 ハイブリッド走行時の制御処理（図２のステップ２２０）を詳しく示すフローチャートである。 図５のステップＳ５１０の処理内容を示すフローチャートである。 図５のステップＳ５１２の処理内容を示すフローチャートである。 図５のステップＳ５１４の処理内容を示すフローチャートである。 図５のステップＳ５１６の処理内容を示すフローチャートである。 経済指標Dと電力授受量EPwとの間の関係を例示する図である。 ＳＯＣ一定走行時の制御処理（図２のステップ２２２）を詳しく示すフローチャートである。 図１１のステップＳ１１０２における要求充放電電力Pcの設定例を示す図である。 本実施形態のハイブリッド車両１における走行モードの変化例を示したものである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、ハイブリッド車両（以下、単に車両という）１の要部構成を示す図である。図１に示すように、車両１は、エンジン４と２つのモータジェネレータMG1、MG2とを動力発生源として備えたシリーズパラレル式のハイブリッド車両である。

エンジン４は、燃料としてガソリンまたは軽油等を用いる内燃機関である。このエンジン４の出力軸は、遊星歯車装置１２のプラネタリギアに連結されている。遊星歯車装置１２のサンギアには第１モータジェネレータMG1の出力軸が連結され、遊星歯車装置１２のリングギアには減速機１３の入力軸が連結されている。この構成により、遊星歯車装置１２は動力分割機構として機能し、エンジン４からの動力と第１モータジェネレータMG1からの動力とを統合して減速機１３の入力軸に入力することができるとともに、エンジン４からの動力を減速機１３の入力軸と第１モータジェネレータMG1とに分割することもできる。

上記減速機１３の入力軸には、第２モータジェネレータMG2の出力軸も連結されている。減速機１３は一対の常時噛み合い歯車を有しており、減速機１３の出力軸の回転がデファレンシャルギア１４を介して車軸（すなわち駆動軸）１５に伝達される。

第１モータジェネレータMG1および第２モータジェネレータMG2は、それぞれ、第１インバータ８および第２インバータ１０に接続されており、それら第１、第２インバータ８、１０は、電力授受ライン１８によってバッテリ６と電気的に接続されている。第１、第２モータジェネレータMG1、MG2は、バッテリ６からの電力が供給されるとモータとして機能して動力を発生させる。一方、車輪あるいはエンジン４の回転が伝達されることによって回転させられると発電機として機能して電力を発生させる。これらモータジェネレータMG1、MG2は、一方を発電機として機能させつつ、他方をその発電機で発電した電力を供給してモータとして機能させることもできる。第１、第２モータジェネレータMG1、MG2が発電機として機能して発生させた電力はバッテリ６に蓄電される。

バッテリ６は請求項の蓄電装置に相当するものであり、たとえば、ニッケル水素二次電池を用いる。このバッテリ６は、電力授受ライン１８によってインバータ８、１０と接続されていることに加えて、系内電力供給ライン１９によって車両１に備えられている種々の電気負荷１６とも接続されている。

本実施形態では、バッテリ６と電気負荷１６とを総称して電源系という。なお、図１には示していないが、ＭＧＥＣＵ２０、バッテリＥＣＵ２２、ＨＶ制御ＥＣＵ２４、エンジンＥＣＵ２６も系内電力供給ライン１９によってバッテリ６からの電力供給を受けており、これらのＥＣＵ２０〜２６も電気負荷１６に含まれる。

バッテリＥＣＵ２２は、図示しない電流センサによって検出された系内電力供給ライン１９の電流を逐次取得するとともに、その系内電力供給ライン１９の電圧を逐次監視し、それらに基づいてバッテリ６の蓄電状態（以下、ＳＯＣという）を逐次演算する。そして、そのＳＯＣを表す信号をＨＶ制御ＥＣＵ２４へ逐次供給する。

ＨＶ制御ＥＣＵ２４には、車速を表す車速信号SSp、アクセル開度を表すアクセル開度信号Acc、ブレーキ踏力を示すブレーキ信号Sb、シフト位置を表すシフト位置信号Psが供給される。また、ＭＧＥＣＵ２０、バッテリＥＣＵ２２、エンジンＥＣＵ２６、ナビゲーション部３０との間で相互に信号の送受信を行う。そして、供給される種々の信号に基づいて所定の演算処理を実行する。

上記演算処理には、車両１が要求する駆動動力要求値Dpおよび減速動力要求値Bpの算出処理がある。いずれの動力要求値Dp、Bpを算出するかは、アクセル開度およびブレーキ踏力によって定まり、それらアクセル開度およびブレーキ踏力からドライバが減速を要求していると判断できるときは減速動力要求値Bpを算出し、ドライバが加速または速度維持を要求していると判断できるときは駆動動力要求値Dpを算出する。

駆動動力要求値Dpを算出する場合、まず、アクセル開度信号Accが示すアクセル開度とシフト位置信号Psが示すシフト位置とから、予め記憶されている要求駆動トルク決定マップを用いて要求駆動トルクを設定する。次いで、車速信号SSpが示す車速に基づいて車軸１５の回転速度を算出し、その回転速度に上記要求駆動トルクを乗じることにより駆動動力要求値Dpを算出する。

一方、減速動力要求値Bpを算出する場合には、まず、ブレーキ信号Sbからブレーキ踏力を決定し、またはアクセル開度信号Accが示すアクセル開度からアクセル戻し量を決定する。そして、そのブレーキ踏力またはアクセル戻し量を加減速操作量として、加減速操作量とシフト位置信号Psが示すシフト位置とから、予め記憶されている要求減速トルク決定マップを用いて要求減速トルクを設定する。次いで、車速信号SSpが示す車速に基づいて車軸１５の回転速度を算出し、その回転速度に上記要求減速トルクを乗じることにより減速動力要求値Bpを算出する。

さらに、ＨＶ制御ＥＣＵ２４は、上記駆動動力要求値Dpまたは減速動力要求値Bp、および電源系との電力授受量EPwから、エンジン４の目標動力を算出する。電力授受量EPwは、電力授受ライン１８を流れる電力量であり、電源系が電力を必要とする場合には、モータジェネレータMGによって発電された電力が電源系に供給される一方、アシスト走行の場合には、電源系からモータジェネレータMG1またはMG2へ電力が供給される。

駆動動力要求値Dpを算出した場合であって電源系へ電力を供給する場合には、エンジン４の動力によって、車軸１５に駆動動力要求値Dpの駆動力を発生させつつ、電源系へ供給する電力を発電するために必要なトルクをモータジェネレータMGにて発生させることができる駆動動力が、エンジン４の目標動力となる。駆動動力要求値Dpを算出した場合であってアシスト走行を行なう場合には、機械損失を考慮しつつバッテリ６からの電力によってモータジェネレータMGにてアシストされる動力を駆動動力要求値Dpから差し引いた値がエンジン４の目標動力となる。減速動力要求値Bpを算出した場合には、エンジン４の目標動力はゼロとなる。

さらに、ＨＶ制御ＥＣＵ２４は、目標動力をエンジン４が発生させるために必要なエンジン４のトルクを算出する。そして、その算出したトルクの出力を指示するエンジントルク指令信号をエンジンＥＣＵ２６へ送信する。

また、ＨＶ制御ＥＣＵ２４は、アシスト走行の場合には、駆動動力要求値Dpとエンジン４の目標動力との差に基づいて、モータジェネレータMGで発生させる必要がある力行トルクを算出する。また、車両１が減速を行なう場合、すなわち、減速動力要求値Bpが算出されている場合には、その減速動力要求値Bp、ブレーキ踏力に基づいて、回生トルクを算出する。そして、その算出したトルクの出力を指示するＭＧトルク指令信号をＭＧＥＣＵ２０へ送信する。

エンジンＥＣＵ２６は、図示しないエンジン回転速度センサからの信号に基づいて、エンジン４の回転速度を逐次算出する。そして、逐次算出したエンジン４の回転速度と、スロットル開度とから、公知の手法によりエンジン４の実際のトルクを推定しつつ、その推定したトルクが、ＨＶ制御ＥＣＵ２４から送信されたエンジントルク指令信号が示すトルクとなるように、エンジン４を制御する。

ＭＧＥＣＵ２０は、レゾルバ等の公知の回転速度検出センサからの信号に基づいて、モータジェネレータMG1,2の回転速度を算出するとともに、モータジェネレータMG1,2に流れる電流からモータジェネレータMG1,2のトルクを逐次算出する。そして、逐次算出したモータジェネレータMG1,2のトルクが、ＨＶ制御ＥＣＵ２４から送信されたＭＧトルク指令信号が示すトルクとなるように、モータジェネレータMG1,2を制御する。

バッテリＥＣＵ２２は、電力授受ライン１８を流れる電気量（すなわち充放電量）を積算し、その積算した電気量とバッテリ６の定格容量と充放電特性から、バッテリ６のＳＯＣを逐次算出する。そして、そのＳＯＣとバッテリ６の定格容量とから、バッテリ６が充電可能な最大の電力量および放電可能な最大の電力量を逐次算出する。ここで算出した充電可能最大電力量および放電可能最大電力量はＨＶ制御ＥＣＵ２４へ送信され、エンジン４の目標動力の算出の際等に利用される。

ナビゲーション部３０は、走行測定部３２、演算部３４、記憶部３６、位置検出部３８を備えている。走行測定部３２は、ＨＶ制御ＥＣＵ２４から種々の情報を取得して、それらの情報と位置情報との対応付けを行う。ここで取得する情報としては、バッテリ６の放電電力、バッテリ６へ供給される電力、バッテリ６へ供給可能な電力、ＳＯＣなどがある。

演算部３４は、走行測定部３２で位置情報と対応付けられた種々の情報を記憶部３６の記憶媒体に記憶させる。また、演算部３４は、その記憶媒体に記憶されている種々の情報を読み出して、充電器４０を用いた充電量の決定等を行なう。

記憶部３６は、道路地図データベースを記憶している。また、演算部３４によって演算された情報を記憶する。位置検出部３８は、ＧＰＳ受信機等、車両の位置検出に一般的に利用される機器を少なくとも一つ備え、その機器を用いて車両１の現在位置を逐次検出する。この現在位置には、高度を含んでいることが好ましいが、必ずしも高度を含んでいる必要はない。

外部電力入力手段に相当する充電器４０には、電力授受ライン１８が接続されているとともに、充電ケーブルおよび充電コネクタを備えている。その充電コネクタが車両外部の充電ステーション５０や自宅の電力供給口に接続されている状態では、充電器４０は、充電ステーション５０や自宅に設置された電力供給設備から電力を取得し、取得した電力をバッテリ６や電気負荷１６に供給する。充電器４０がバッテリ６に供給する電力量すなわち充電量は充電器ＥＣＵ２８によって制御可能な構成となっている。

充電ステーション５０は、外部電源で充電可能な車両が車載バッテリを充電するための施設であり、上記電力供給口を一つまたは複数備えているとともに、駐車スペースを備えている。充電ステーション５０が供給する電力は、別の場所で発電された商用電力であってもよいし、充電ステーション５０にて発電した電力であってもよい。また、それらを組み合わせた電力であってもよい。

充電器ＥＣＵ２８は、バッテリ６が所定電圧となるまで、または、所定の電流量をバッテリ６に充電するように充電器４０の充電量を制御する。

図２は、本実施形態の車両１において実行される動力発生源制御処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は一定周期で繰り返し実行する。また、このフローチャートに示す処理は、ＨＶ制御ＥＣＵ２４が他のＥＣＵ２０、２２、２６、２８における演算結果を取得しつつ実行する。

まず、ステップＳ２００では、次外部充電地点が設定されているか否かを判断する。ナビゲーション部３０において目的地として設定されている地点が外部充電地点である場合、このステップＳ２００が肯定判断となる。また、自宅において充電器４０を用いて充電が可能である場合には、自宅が目的地に設定されている場合にも、このステップＳ２００を肯定判断する。また、ユーザにより目的地が設定されていなくても、過去の走行履歴から目的地が外部充電可能な地点であると判断できる場合にステップＳ２００を肯定判断してもよい。また、後述する学習区間としてドライバが設定した区間を走行中である場合に目的地が外部充電可能な地点であると判断してもよい。

ステップＳ２００が否定判断の場合には、このステップＳ２００を繰り返す。一方、ステップＳ２００が肯定判断の場合には、電動走行可能距離推定手段としての処理であるステップＳ２０２〜Ｓ２０６を実行する。

ステップＳ２０２では、所定の記憶装置に記憶されている最小走行費Skmin[kWh/km]を呼び出す。本実施形態においては、上記ステップＳ２００で設定されていると判断した次外部充電地点を終点とする区間に対する最小走行費Skminを呼び出す。この最小走行費Skminの決定処理については図３を用いて後述する。なお、目的地に設定されている上記外部充電地点を終点とする最小走行費Skminが記憶されていない場合には、別な外部充電地点に対する最小走行費Skminを呼び出す、または地図情報（標高データ等）と平均車速データを用いて最小走行費Skminを推定してもよい。

続くステップＳ２０４では、現在の使用可能蓄電量Bleft[kWh]を呼び出す。この使用可能蓄電量Bleftは、バッテリＥＣＵ２２が逐次算出しているＳＯＣの現在値と、予め設定されているＳＯＣ使用下限値とから算出する。

続くステップＳ２０６では、電動走行可能距離の推定値である推定ＥＶ可能距離Lp[km]を算出する。この推定ＥＶ可能距離Lpは、下記式１から算出する。
（式１） Lp＝Bleft／Skmin
続くステップＳ２０８は残存距離算出手段としての処理であり、ナビゲーション部３０が、車両１の現在位置と次外部充電地点の位置と道路地図情報とから、次外部充電地点までの残存距離Ln[km]を算出する。

続くステップＳ２１０と、Ｓ２１２、Ｓ２１８は走行モード選択手段としての処理である。まず、ステップＳ２１０では、ステップＳ２０６で算出した推定ＥＶ可能距離Lpと、ステップＳ２０８で算出した次外部充電地点までの残存距離Lnとを比較する。

推定ＥＶ可能距離Lp ≧ 残存距離LnならばステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１２では、現在のＳＯＣとＳＯＣ使用下限値とを比較する。そして、現在のＳＯＣがＳＯＣ使用下限値よりも大きい場合には、電動走行モードにて次外部充電地点まで到着できると推定できるので、ステップＳ２１４へ進み電動走行を行なう。このステップＳ２１４における電動走行の内容は、図４を用いて後述する。

一方、ステップＳ２１２における比較の結果、現在のＳＯＣがＳＯＣ使用下限値以下であった場合にはステップＳ２２２へ進み、ＳＯＣ一定走行を行う。このＳＯＣ一定走行の内容は図１１を用いて後述する。

また、前述のステップＳ２１０における比較の結果、推定ＥＶ可能距離Lp ＜ 残存距離LnならばステップＳ２１８に進む。ステップＳ２１８でも、ステップＳ２１２と同様に、現在のＳＯＣとＳＯＣ使用下限値とを比較する。そして、現在のＳＯＣがＳＯＣ使用下限値よりも大きい場合には、ステップＳ２２０にてハイブリッド走行を行う。このハイブリッド走行の内容は図５を用いて後述する。一方、現在のＳＯＣがＳＯＣ使用下限値以下である場合には、ステップＳ２２２にてＳＯＣ一定走行を行う。

上記ステップＳ２１４、Ｓ２２０、Ｓ２２２を実行後は、いずれもステップＳ２１６を実行する。このステップＳ２１６では、次外部充電地点に到着したか否かを判断する。この判断が否定判断である場合にはステップＳ２０２へ戻る。従って、次外部充電地点へ向かって走行している間は、逐次、推定ＥＶ可能距離Lpと残存距離Lnとを比較し、比較結果に基づいて走行モードを選択することになる。一方、ステップＳ２１６の判断が肯定判断の場合には、本ルーチンを一旦終了する。そして、所定周期経過後に最初のステップ（ステップＳ２００）から再度実行する。

次に、図２のステップＳ２０２にて呼び出す最小走行費Skminの算出処理について図３を用いて説明する。なお、この図３に示す処理は、時分割処理等を用い、図２に示す処理と同時並行的に実行する。また、この図３に示す処理全体（ステップＳ３００〜Ｓ３２０）が走行費学習手段に相当する処理である。

図３において、まず、ステップＳ３００では、現在位置が学習区間内であるか否かを判断する。この学習区間とは、終点が外部充電地点となる区間であり、ナビゲーション部３０が外部充電地点を目的地とする案内経路を設定している場合には、その案内経路全体またはその案内経路のうち外部充電地点から所定範囲の区間を意味する。また、学習区間は、ドライバが予め入力しておくこともでき、外部充電地点周辺の区間を事前に入力しておくことで、外部充電地点周辺を走行中である場合に、より適切に走行モードを選択することができるようになる。

ステップＳ３００において、学習区間内ではないと判断した場合には処理を一旦終了する。一方、学習区間内であると判断した場合にはステップＳ３０２を実行する。ステップＳ３０２では、バッテリ６の充放電電力量の積算値を第１充放電積算量Wg1として算出する。続くステップＳ３０４では、車速が０よりも大きい、すなわち正となったか否かを判断する。この判断が否定判断の場合には、ステップＳ３０２を繰り返す。従って、第１充放電積算量Wg1は、車両が発進を開始するまで、すなわち、停車中のバッテリ６の充放電電力積算量であり、停車中に補機すなわち電気負荷１６で消費される電力量を意味する。

ステップＳ３０４で車速が０よりも大きくなった、すなわち車両が発進したと判断した場合にはステップＳ３０６へ進む。ステップＳ３０６では、車両が発進してからの走行距離Lg[km]をナビゲーション部３０から情報を取得することにより算出する。

続くステップＳ３０８では、バッテリ６の充放電電力量の積算値を第２充放電積算量Wg2として算出する。続くステップＳ３１０では、車速が０以下となったか否か、すなわち、車両が停止したか否かを判断する。この判断が否定判断の場合には、ステップＳ３０６を繰り返す。従って、第２充放電積算量Wg2は、車両が発進を開始してから停車するまでのバッテリ６の充放電電力積算量である。

ステップＳ３１０で車速が０以下となったと判断した場合にはステップＳ３１２へ進む。ステップＳ３１２では、第１充放電積算量Wg1と第２充放電積算量Wg2とを加算することで、車両が停車した後、発進、走行し、次に停車するまでの充放電積算量Wg[kWh]を算出する。

続くステップＳ３１４では、上記ステップＳ３１２で算出した充放電積算量Wgを、車両が停車した後、次に停車するまで電動走行によって走行した場合の充放電積算量Wgとして用い、この充放電積算量WgとステップＳ３０６で算出した走行距離Lgとから、次式２により走行費Skを算出する。この走行費Skは、単位距離を走行する際にバッテリ６が消費する電力量を意味する。
（式２） Sk＝Wg／Lg
ところで、走行中にバッテリ６のＳＯＣが充電可能上限値に達してしまい、減速時に回生電力をバッテリ６に充電することができない場合、上記第２充放電積算量Wg2の値をそのまま用いると、走行費Skの値を正確に算出することができない。そこで、減速時に回生電力をバッテリ６に充電することができない場合には、車速V、アクセル開度Acc、ブレーキ信号Sbから決定される車軸１５への要求駆動トルクに基づいて回生電力を推定し、その推定した回生電力を第２充放電積算量Wg2とする。

続くステップＳ３１６では、この学習区間の終点となる外部充電地点のものとして記憶されている最小走行費Skminと、上記ステップＳ３１４で算出した走行費Skとを比較する。続くステップＳ３１８では、上記ステップＳ３１６における比較の結果、より小さいと判定した方の値を、この学習区間の終点となる外部充電地点に対する新たな最小走行費Skとして格納する。走行費Skは、式２から分かるように、値が小さいほど単位距離を少ない電力で走行できたことを意味する。従って、最小走行費Skminは、これまでで最も少ない電力で単位距離を走行できたときの走行費Skを意味する。

上記ステップＳ３１８を実行後は、ステップＳ３２０にて走行距離Lg、第１充放電積算量Wg1、第２充放電積算量Wg2をリセットし、その後、ステップＳ３００に戻り、上述した処理を繰り返す。

この図３に示す処理で算出した最小走行費Skminを前述の図２のステップＳ２０２にて呼び出し、推定EV可能距離Lpの算出に用いる。ここで、推定EV可能距離Lpの算出に最小走行費Skminを利用する理由を説明する。

この理由として２つの理由がある。第１の理由は、次外部充電地点到着時のＳＯＣが使用下限ＳＯＣよりも高くなることを極力回避するためである。仮に、推定EV可能距離Lpの算出に用いた走行費Skよりも、実際の走行における走行費Skが小さくなったとすると、電動走行で実際に走行できる距離よりも推定EV可能距離Lpが短くなってしまう。その場合、図２のステップＳ２１４を実行して電動走行を距離が短くなることになる。その結果、使用下限ＳＯＣまで実際のＳＯＣが低下する前に次外部充電地点に到着してしまうことになり、次外部充電地点での充電量を最大量とすることができなくなってしまう。

第２の理由は、最小走行費Skminのみ記憶することになるので、記憶する情報量を少なくすることができるからである。

また、一つの外部充電地点を対象として最小走行費Skminを記憶しおり、経路によらず同一の外部充電地点については一つの最小走行費Skminを決定し、その最小走行費Skminを用いて推定EV可能距離Lpを算出している。そのため、最小走行費Skminが設定されている外部充電地点に向かう場合には、走行経路や車両の位置によらず、推定EV可能距離Lpの算出、および、その推定EV可能距離Lpに基づく運転モードの選択が可能となる。

なお、もちろん、同一の外部充電地点を終点とする経路であっても、経路別に最小走行費Skminを記憶してもよい。さらに、最小走行費Skminを決定せず、ステップＳ３１４で算出した走行費Skをそのまま用いてもよい。また、同じ学習区間を複数回走行した場合、各走行において算出した走行費Skを平均してもよい。

また、上述の例では、車両が停車から次の停車までを走行費Skの算出単位、すなわち単位期間としていたが、走行費Skの算出単位を距離とし、隣接する交差点間を走行する毎、一定距離を走行する毎に走行費Skを算出してもよい。さらに、算出単位を距離や区間とする場合、ユーザが距離・区間を事前登録してもよい。次外部充電地点までの経路を複数区間に分けて走行費Skを記憶する場合、区間別に記憶している走行費Skから実際の走行地点に対応する走行費Skを用いて推定EV可能距離Lpを算出することになる。

次に、電動走行時の制御処理（図２のステップ２１４）を説明する。図４は電動走行時の制御処理を詳しく示すフローチャートである。

まず、ステップＳ４００では、車軸１５が要求する要求駆動動力Pwを設定する。具体的には、まず、アクセル開度Acc、ブレーキ信号Sb、シフト位置信号Psから、予め記憶されている要求駆動トルク決定マップを用いて要求駆動トルクTwを設定する。そして、車速SSpに基づいて車軸１５の回転速度を算出し、その回転速度に要求駆動トルクTwを乗じた値を要求駆動動力Pwに設定する。

続くステップＳ４０２では、ステップＳ４００で算出した要求駆動動力Pwが０以上であるか否かを判断する。要求駆動動力Pwが負の場合（ステップＳ４０２がＮＯの場合）、車両は減速しているので、回生制動を行なう。

具体的には、ステップＳ４０４でエンジン指令動力Pe＝０とし、ステップＳ４０６でMG1指令動力Pmg1＝０とし、ステップＳ４０８では、ステップＳ４００で設定した要求駆動動力PwをMG2指令動力Pmg2とする。ステップＳ４０８を実行後は、ステップＳ４１８にて、ステップＳ４０４で設定したエンジン指令動力PeをエンジンＥＣＵ２６に指令するとともに、ステップＳ４０６、４０８で設定したMG1指令動力Pmg1、MG2指令動力Pmg2をＭＧＥＣＵ２０に指令する。

この回生制動によって第２モータジェネレータMG2で発生する電力は、第２インバータ１０および電力授受ライン１８を介して電源系に供給される。電源系に供給された電力はバッテリ６に蓄電されるが、その電力の一部を電気負荷１６によって消費するようにしてもよい。

ステップＳ４０２の判断がＹＥＳの場合、すなわち、要求駆動動力Pwが０または正の場合、ステップＳ４１０にて、その要求駆動動力Pwが第２モータジェネレータMG2の最大駆動動力を超えているか否かを判定する。第２モータジェネレータMG2の最大駆動動力を超えていないと判定した場合は、ステップＳ４１２にてエンジン指令動力Pe＝０とし、ステップＳ４１４にてMG1指令動力Pmg1＝０とし、ステップＳ４１６では、ステップＳ４００で設定した要求駆動動力PwをMG2指令動力Pmg2とする。そして、ステップＳ４１６を実行後は、ステップＳ４１８にて、ステップＳ４１２で設定したエンジン指令動力PeをエンジンＥＣＵ２６に指令するとともに、ステップＳ４１４、４１６で設定したMG1指令動力Pmg1、MG2指令動力Pmg2をＭＧＥＣＵ２０に指令する。

ステップＳ４１０において要求駆動動力Pwが第２モータジェネレータMG2の最大駆動動力を超えていると判定した場合は、ステップＳ４２０において、第２モータジェネレータMG2の指令動力Pmg2をMG2最大駆動動力に設定する。そして、不足した要求駆動動力Pl（Pl = Pw-Pmg2 ）をエンジン１から車軸１５に伝達するように、エンジン指令動力Pe、MG1指令動力Pmg1を設定する（ステップＳ４２２、Ｓ４２４）。ステップＳ４２４を実行後は、ステップＳ４１８にて、ステップＳ４２２で設定したエンジン指令動力PeをエンジンＥＣＵ２６に指令するとともに、ステップＳ４２４、４２０で設定したMG1指令動力Pmg1、MG2指令動力Pmg2をＭＧＥＣＵ２０に指令する。ステップＳ４１８を実行後は図２へ戻る。

次に、ハイブリッド走行時の制御処理（図２のステップ２２０）を説明する。図５はハイブリッド走行時の制御処理を詳しく示すフローチャートである。

ステップＳ５００では、図４のステップＳ４００と同様にして、車軸１５が要求する要求駆動動力Pwを設定する。続くステップＳ５０２では、ステップＳ５００で算出した要求駆動動力Pwが０以上であるか否かを判断する。要求駆動動力Pwが負の場合（ステップＳ５０２がＮＯの場合）、ステップＳ５０４、５０６、５０８を実行する。これらステップＳ５０４、５０６、５０８の処理は図４のステップＳ４０４、４０６、４０８と同じである。

ステップＳ５０２の判断がＹＥＳの場合、すなわち、要求駆動動力Pwが０または正の場合、ステップＳ５１０以下を実行する。ステップＳ５１０では、電源系との間の電力授受量EPwをゼロと仮定したときに、ステップＳ５００で設定した要求駆動動力Pwをエンジン４のみで出力した場合にエンジン４で単位時間当たり（たとえば１秒）に消費する燃料量を算出し、基本燃料消費量Fbaseとして設定する。この基本燃料消費量Fbaseの具体的な算出方法は図６を用いて後述する。

続くステップＳ５１２では、電源系からモータジェネレータMG1、MG2の少なくともいずれか一方へ電力を供給して、その電力によってモータジェネレータMG1、MG2を回転させて得られる動力とエンジン４の動力とによって、ステップＳ５００で設定した要求駆動動力Pwを満たす場合の経済指標、すなわち、アシスト経済指標Dassi[i]を設定する。このアシスト経済指標Dassi[i]の具体的な設定方法は図７を用いて後述する。なお、[i]は、１〜ｎ１の間の自然数であり、ｎ１はアシスト経済指標Dassiを算出する点数を示している。

続くステップＳ５１４では、エンジン４によってモータジェネレータMG1を発電し、発電した電力を電源系に供給しつつ、ステップＳ５００で設定した要求駆動動力Pwもエンジン４で発生させるとしたときの経済指標、すなわち、発電経済指標Dgen[i]を設定する。この発電経済指標Dgen[i]の具体的な設定方法は図８を用いて後述する。

続くステップＳ５１６では、ステップＳ５１２で設定したアシスト経済指標Dassi[i]およびステップＳ５１４で設定した発電経済指標Dgen[i]を、それぞれ所定の基準値と比較することにより、最適経済指標Doptを設定するとともに、その最適経済指標Doptに対応する電力授受量（以下、最適電力授受量という）EPwoptを設定する。この最適経済指標Doptおよび最適電力授受量EPwoptの具体的な設定方法は図９を用いて後述する。

そして、ステップＳ５１８、Ｓ５２０、Ｓ５２２では、ステップＳ５１６で設定した最適電力授受量EPwoptに対応するエンジンの動作点およびモータジェネレータMG1、MG2の動作点を設定する。そして、ステップＳ５２６では、ステップＳ５０４〜Ｓ５０８で設定した指令値またはステップＳ５１８〜Ｓ５２２で設定した動作点をエンジンＥＣＵ２６およびＭＧＥＣＵ２０にそれぞれ指示する。このステップＳ５２６を終了後は図２に戻る。

次に、ステップＳ５１０〜Ｓ５１６の処理を具体的に説明する。まず、図６に基づいてステップＳ５１０の処理を具体的に説明する。図６のステップＳ６００においては、電源系との間の電力授受量EPwをゼロと仮定する。すなわち、電力授受ライン１８を流れる電流をゼロと仮定する。そして、要求駆動動力Pwをエンジン４のみで出力する場合のエンジン動作点（すなわち、エンジン回転速度NeとエンジントルクTe）の候補を、基本エンジン動作点候補（Ne0[i]、Te0[i]）として算出する。なお、ここでの[i]は、１〜ｎ２の間の自然数であり、ｎ２は予め一定数に設定されていてもよいし、可能な候補を全て算出してもよい。

また、この基本エンジン動作点候補の算出においては、モータジェネレータMG1、MG2におけるエネルギ変換効率や、動力伝達経路における機械的損失も考慮する。これら変換効率および機械的損失は予め実験に基づいて設定された値を用いる。また、算出することに代えて、要求駆動動力Pwから基本エンジン動作点候補（Ne0[i]、Te0[i]）が定まるマップを予め記憶しておき、そのマップから基本エンジン動作点候補（Ne0[i]、Te0[i]）を決定するようにしてもよい。

続くステップＳ６０２では、Ｓ６００で算出した各基本エンジン動作点候補（Ne0[i]、Te0[i]）について、単位時間当たりの燃料消費量を算出する。この燃料消費量の算出においては、エンジン動作点と燃料消費量との間の予め記憶したマップを用いる。そして、算出した燃料消費量のうちの最小値を、基本燃料消費量Fbaseとして格納する。

次に、図７に基づいてＳ５１２の処理を具体的に説明する。図７のステップＳ７００では、系内電力供給ライン１９の電流および電圧に基づいて、単位時間当たりに電源系内で消費される電源系内消費電力を算出する。

ステップＳ７０２では、Ｓ７００で算出した電源系内消費電力と、そのときのＳＯＣとから、電源系からモータジェネレータMG側へ供給可能な最大電力量（以下、最大供給可能電力量という）を決定する。

続くステップＳ７０４では、要求駆動動力PwをモータジェネレータMG2のみで出力するとした場合にそのモータジェネレータMG2に電源系から供給する必要がある電力量を、最大必要電力量として算出する。

続くステップＳ７０６では、ステップＳ７０２で決定した最大供給可能電力量以下、且つ、ステップＳ７０４で算出した最大必要電力量以下において、電源系からモータジェネレータMGへ供給する電力量（以下、この電力量をアシスト電力量という）EPwassi[i]を決定する。ここで、[i]は、１〜ｎ１の間の自然数であり、ｎ１は、予め設定された一定数であってもよいし、アシスト電力量EPwassiを０〜最大供給可能電力量（または最大必要電力量）まで所定間隔で設定することによって定まる数でもよい。

さらに、ステップＳ７０６では、各アシスト電力量EPwassi[i]をモータジェネレータMGに供給してモータジェネレータMGを回転駆動させ、その回転駆動力を車軸１５に伝達したと仮定して、残りの要求駆動動力Pwをエンジン４において発生させるとしたときのエンジン動作点候補（Neassi[i]、Teassi[i]）を、図６のステップＳ６００と同様にして算出する。以下、このエンジン動作点候補をアシストエンジン動作点候補という。なお、一つのアシスト電力量EPwassi[i]に対して複数のアシストエンジン動作点候補が存在する場合には、図６のステップＳ６００と同様の手法により、各アシストエンジン動作点候補の燃料消費量を求め、燃料消費量が最小のものをアシスト電力量EPwassi[i]に対応するアシストエンジン動作点候補（Neassi[i]、Teassi[i]）とする。

続くステップＳ７０８では、ステップＳ７０６で算出した各アシストエンジン動作点候補（Neassi[i]、Teassi[i]）について、単位時間当たりの燃料消費量(以下、アシスト時燃料消費量という)Fassi[i]を算出する。ステップＳ６０２と同様に、このアシスト時燃料消費量Fassi[i]の算出には、エンジン動作点と燃料消費量との間の予め記憶したマップを用いる。

続くステップＳ７１０では、ステップＳ７０８で算出したアシスト時燃料消費量Fassi[i]に対して、そのアシスト時燃料消費量Fassi[i]に対応するアシスト電力量EPwassi[i]と図６のステップＳ６０２で設定した基本燃料消費量Fbaseとを用いて、以下の式３から、アシスト経済指標Dassi[i]をそれぞれ算出する。
（式３） Dassi[i] = (Fassi[i] -Fbase / EPwassi[i])
式３の右辺から分かるように、アシスト経済指標Dassi[i]は、電源系から供給する電力量EPwassi[i]に対する、低減される燃料消費量の比である。そのため、アシスト経済指標Dassi[i]の絶対値が大きいほど、効率よく燃料消費量を低減できることになる。なお、アシスト電力量EPwassi[i]は負の値である。

次に、図８に基づいてステップＳ５１４の処理を具体的に説明する。図８のステップＳ８００は、図７のステップＳ７００と同様の処理であり、電源系内消費電力を算出する。なお、算出せずに、図７のステップＳ７００の結果を用いてもよい。

ステップＳ８０２では、現在のＳＯＣから、満充電となるまでにバッテリ６が受け入れ可能な電力量を決定するとともに、その決定した電力量とステップＳ８００で算出した電源系内消費電力とから、電源系が受け入れ可能な最大電力量（以下、最大受け入れ可能電力量という）を決定する。

続くステップＳ８０４では、ステップＳ８０２で決定した最大受け入れ可能電力量以下において、モータジェネレータMG1をエンジン４からの駆動力によって回転駆動させて発電する電力量（以下、この電力量を発電電力量という）EPwgen[i]を決定する。ここで、[i]は、１〜ｎ２の間の自然数であり、ｎ２は、予め設定された一定数であってもよいし、発電電力量EPwgenを０〜最大受け入れ可能電力量まで所定間隔で設定することによって定まる数でもよい。

さらに、ステップＳ８０４では、各発電電力量EPwgen[i]を発電するようにモータジェネレータMG1またはMG2を駆動させつつ、要求駆動動力Pwも満たすようなエンジン４の動作点候補（Negen[i]、Tegen[i]）を、図６のステップＳ６００と同様にして算出する。以下、このエンジン動作点候補を発電エンジン動作点候補という。なお、一つの発電電力量EPwgen[i]に対して複数の発電エンジン動作点候補が存在する場合には、図６のステップＳ６００と同様の手法により、各発電エンジン動作点候補の燃料消費量を求め、燃料消費量が最小のものを発電電力量EPwgen[i]に対応する発電エンジン動作点候補（Negen[i]、Tegen[i]）とする。

続くステップＳ８０６では、ステップＳ８０４で算出した各発電エンジン動作点候補（Negen[i]、Tegen[i]）について、単位時間当たりの燃料消費量(以下、発電時燃料消費量という)Fgen[i]を算出する。ステップＳ６０２と同様に、この発電時燃料消費量Fgen[i]の算出には、エンジン動作点と燃料消費量との間の予め記憶したマップを用いる。

続くステップＳ８０８では、ステップＳ８０６で算出した発電時燃料消費量Fgen[i]に対して、その発電時燃料消費量Fgen[i]に対応する発電電力量EPwgen[i]と図６のステップＳ６０２で設定した基本燃料消費量Fbaseとを用いて、以下の式４から、発電経済指標Dgen[i]をそれぞれ算出する。
（式４） Dgen[i] = (Fgen[i] -Fbase / EPwgen[i])
式４の右辺から分かるように、発電経済指標Dgen[i]は、モータジェネレータMG1またはMG2が発電する電力量EPwgen[i]に対する、増加した燃料消費量の比である。そのため、発電経済指標Dgen[i]の絶対値が小さいほど、効率よく燃料消費量を低減できることになる。なお、回生制動時は、電力量Epwgen[i]を発電することによって燃料消費量が増加しないので、Dgen[i]はゼロとなる。

次に、図９に基づいてステップＳ５１６の処理を具体的に説明する。ステップＳ９００では、図５のステップＳ５１２で設定した各アシスト経済指標Dassi[i]を下記式５に代入することによって、そのアシスト経済指標Dassi[i]に対する燃費の改善量すなわちアシスト時改善量Kassiを算出する。
（式５） Kassi＝Dassi[i]−STassi
なお、式５において、STassiは基準値であり、全てのアシスト経済指標Dassi[i]に対して共通である。この基準値STassiは、次外部充電地点までの残存距離Lnに応じて予め設計者によって設定される。このアシスト時改善量Kassiが小さくなると発電が選択されやすくなり、アシスト時改善量Kassi が大きくなると発電が選択されにくくなる。

続くステップＳ９０２では、図５のステップＳ５１４で設定した各発電経済指標Dgen[i]を下記式６に代入することによって、その発電経済指標Dgen[i]に対する燃費の改善量すなわち発電時改善量Kgenを算出する。
（式６） Kgen＝STgen−Dgen[i]
なお、式６において、STgenは基準値であり、この基準値STgenも全ての発電経済指標Dgen[i]に対して共通である。そして、この基準値Stgenは、次外部充電地点までの残存距離Lnに応じて予め設計者によって設定される。発電時改善量Kgenが大きくなると発電が選択されやすくなり、発電時改善量Kgenが小さくなると発電が選択されにくくなる。満充電ＳＯＣ付近では基準値Stgenは低く設定される。このため、満充電ＳＯＣ付近では発電時改善量Kgenは小さい値となり、過充電を回避できるようになっている。

続くステップＳ９０４では、ステップＳ９００およびＳ９０２で算出した全ての改善量Kの中で、正の値であって且つ最大のものを選択し、その選択した最大の改善量Kに対応する経済指標Dを最適経済指標Doptに決定する。

そして、続くステップＳ９０６では、経済指標Dと電力授受量EPwとの間の予め記憶されている関係を用いて、Ｓ９０４で決定した最適経済指標Doptのときの電力授受量EPwを決定し、その決定した電力授受量EPwを最適電力授受量EPwoptに設定する。なお、Ｓ９００およびＳ９０２で算出した全ての改善量Kの中で、正の値がない場合、最適電力授受量EPwoptはゼロに設定する。

図１０は、経済指標Dと電力授受量EPwとの間の関係を例示する図である。図１０において、電力授受量EPwがゼロのときは、電源系とモータジェネレータMGとの間の電力の授受がない状態である。そのゼロ点から左方向がアシスト状態、すなわち、電源系からモータジェネレータMGに電力が供給される状態である。一方、ゼロ点から右方向は発電状態、すなわち、モータジェネレータMGから電源系側へ電力が供給される状態である。

図１０の例では、関係曲線Cが極小値のときの経済指標Dが最適経済指標Doptとなり、そのときの電力授受量EPwが最適電力授受量EPwoptとなる。従って、この図１０の例では、モータジェネレータMG1を発電させて、EPwoptの電力を電源系に供給することが最も経済的である（すなわち、燃料消費量が低減できる）ということになる。

このようにして最適電力授受量EPwoptを設定した後は、前述したように、ステップＳ５１８、Ｓ５２０、Ｓ５２２、Ｓ５２６において、その最適電力授受量EPwoptに対応するエンジンの動作点およびモータジェネレータMG1、MG2の動作点を、エンジンＥＣＵ２６およびＭＧＥＣＵ２０にそれぞれ指示することになる。

以上のように、ハイブリッド走行では、電源系内の消費電力を逐次算出し、電源系内消費電力を考慮してアシスト時燃料消費量Fassi[i]および発電時燃料消費量Fgen[i]を算出している。そして、電源系内消費電力を考慮して算出したアシスト時燃料消費量Fassi[i]からアシスト経済指標Dassi[i]を算出し、また、電源系内消費電力を考慮して算出した発電時燃料消費量Fgen[i]から発電経済指標Dgen[i]を算出している。従って、これらの経済指標Dassi[i]、Dgen[i]は電源系内消費電力の変動を反映した値となるので、電源系内消費電力によらず精度のよい経済指標を得ることができる。この経済指標に基づいてアシスト走行、発電走行を行うので燃費をより改善することができる。

なお、アシスト経済指標Dassiを算出するための式３および発電経済指標Dgenを算出するための式４において、分母と分子とを逆にしてもよい。この場合には、それらの経済指標Dが小さいほど燃料消費量を低減できることになる。

次に、ＳＯＣ一定走行時の制御処理（図２のステップ２２２）を説明する。図１１はＳＯＣ一定走行時の制御処理を詳しく示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１１００ではＳＯＣ制御目標値を設定する。本実施形態でのＳＯＣ制御目標値はＳＯＣ使用下限値である。続くステップＳ１１０２では、バッテリ６の要求充放電電力Pcを設定する。この要求充放電電力PcはＳＯＣ制御目標値と現在のＳＯＣのずれをなくすように決定される。その決定例を図１２に示す。図１２では、ＳＯＣ制御目標値よりも現在のＳＯＣが低い場合は充電要求を増加し、ＳＯＣ制御目標値よりも現在のＳＯＣが高い場合は放電要求を増加するように決定される。

続くステップＳ１１０４では、電動走行時や、ハイブリッド走行時と同様の方法で要求駆動動力Pwを算出する。そして、ステップ１１０６では、要求駆動動力Pwが０以上であるか否かを判断する。要求駆動動力Pwが負の場合（ステップＳ４０２がＮＯの場合）、車両は減速しているので、回生制動を行なう（ステップＳ１１０８、Ｓ１１１０、Ｓ１１２、Ｓ１１２２）。これらステップＳ１１０８、Ｓ１１１０、Ｓ１１１２、Ｓ１１２２の処理は図４のステップＳ４０４、Ｓ４０６、Ｓ４０８、Ｓ４１８と同様である。

ステップＳ１１０６の判断がＹＥＳの場合、すなわち、要求駆動動力Pwが０または正の場合、ステップＳ１１１４にて、要求駆動動力Pwが閾値Thを超えているかどうかを判定する。閾値Thは要求駆動動力Pwを第２モータジェネレータMG2のみの動力で走行するか、エンジン４、モータジェネレータMG1、MG2の動力で走行するかを判定する値であり、事前に決められる。閾値Thを設定する理由は、ＳＯＣ一定で走行する中でも、エンジン効率が悪い低要求駆動動力では第２モータジェネレータMG2のみの動力で走行し、より省燃費となる運転をするためである。

ステップＳ１２１４で要求駆動動力Pwが閾値Thよりも小さいと判定した場合は、エンジン指令動力Pe＝０、ＭＧ１指令動力Pmg1＝０とし、MG2指令動力Pmg2を要求駆動動力Pwとし、それらの指令動力をエンジンＥＣＵ２６、ＭＧＥＣＵ２２に指令する（ステップＳ１１２４、Ｓ１１２６、Ｓ１１２８、Ｓ１１２２）。

ステップＳ１２１４で要求駆動動力Pwが閾値Th以上であると判定した場合は、要求駆動動力Pw、要求充放電電力Pcを満たすようなエンジン指令動力Pe、MG1指令動力Pmg1、MG2指令動力Pmg2を従来周知の方法により算出し、それらの指令動力をエンジンＥＣＵ２６、ＭＧＥＣＵ２０に指令する（ステップＳ１１１６、Ｓ１１１８、Ｓ１１２０、Ｓ１１２２)。

図１３は本実施形態のハイブリッド車両１における走行モードの変化例を示したものである。時刻t1は、推定ＥＶ可能距離Lpと次外部充電地点までの残存距離Lnとが等しくなった時刻、時刻t2は、実際のＳＯＣがＳＯＣ使用下限値となった時刻、時刻ｔ３は次外部充電地点に到着した時刻である。

下段グラフに示すように、時刻t0から時刻t1までは、推定EV可能距離Lpが次外部充電地点までの残存距離Lnよりも短い。また、中段グラフに示すように、この時刻t0から時刻t1までのＳＯＣは、ＳＯＣ使用下限値よりも高い。従って、この期間は図２のステップＳ２１０がＮＯとなり、ステップＳ２１８がＹＥＳとなるので、中段グラフに示すようにハイブリッド走行を行い、経済指標Dから算出された電力授受量EPwになるようにバッテリ６の充放電制御を行う。

時刻t1から時刻t2までは、図２のステップＳ２１０、Ｓ２１２がともにＹＥＳとなるので電動走行を行う。時刻t2以降、すなわち、実際のＳＯＣが一旦、ＳＯＣ使用下限値となった以降は、次外部充電地点に到着する時刻t3までＳＯＣ一定走行を行う。

以上、説明した本実施形態によれば、次外部充電地点までの残存距離Lnと推定EV可能距離Lpとを比較し、推定EV可能距離Lpが残存距離Ln以上である場合には、電動走行モードで次外部充電地点まで到達できると推定できるので、電動走行モードを選択する。この電動走行モードのときは、エンジン４の動力によりモータジェネレータMGを回転させる発電を行わない。そのため、各時点での制御下限値を実際のＳＯＣが下回ったら、エンジンの動力によってモータジェネレータを駆動して発電し、発電した電力で充電を行なう特許文献２のものに比べ、エンジン４の動力によってモータジェネレータMGを回転させる発電を行うことが少なくなる。よって、燃料消費量および排出ガスの排出量をより削減することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

たとえば、前述の図２において、一旦、ステップＳ２１４を実行した後に図２のステップＳ２１０がＮＯである場合には、ステップＳ２１８の判定を省略し、ＳＯＣ一定走行を実行してもよい。

また、ＳＯＣ一定走行を選択した後は図２を実行することなく、次外部充電地点に到着するまでＳＯＣ一定走行を行うようにしてもよい。

また、次外部充電地点までの残存距離を、ユーザによって入力された初期残存距離と、その初期残存距離が入力された後の車両１の走行距離とに基づいて算出してもよい。

また、前述の実施形態の車両１は、シリーズパラレル式のハイブリッド車両であったが、その他の形式（シリーズ式、パラレル式）のハイブリッド車両にも本発明は適用できる。

１：ハイブリッド車両、 ４：エンジン（内燃機関）、 ６：バッテリ（蓄電装置）、 ８：第１インバータ、 １０：第２インバータ、 １２：遊星歯車装置、 １３：減速機、 １４：デファレンシャルギア、 １５：車軸、 １６：電気負荷、 １８：電力授受ライン、 １９：系内電力供給ライン、 ２０：ＭＧＥＣＵ、 ２２：バッテリＥＣＵ、 ２４：ＨＶ制御ＥＣＵ、 ２６：エンジンＥＣＵ、 ２８：充電器ＥＣＵ、 ３０：ナビゲーション部、 ３２：走行測定部、 ３４：演算部、 ３６：記憶部、 ３８：位置検出部、 ４０：充電器（外部電力入力手段）、 ５０：充電ステーション、 ＭＧ：モータジェネレータ
Ｓ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０６：電動走行可能距離推定手段、 Ｓ２０８：残存距離算出手段、 Ｓ２１０、Ｓ２１２、Ｓ２１８：走行モード選択手段、 Ｓ３００〜Ｓ３２０：走行費学習手段

Claims (11)

1. 車両の駆動軸を駆動するための動力を発生させる動力発生源として、内燃機関および回転電機を備えるとともに、前記回転電機との間で電力の授受を行う蓄電装置と、車両外部の外部電源からの電力が入力され、その電力で前記蓄電装置を充電する外部電力入力手段とを備えたハイブリッド車両に用いられ、前記動力発生源を制御する動力発生源制御装置であって、
   前記外部電源を利用した充電を次に行なうことができる次外部充電地点までの残存距離を算出する残存距離算出手段と、
   前記内燃機関を停止させ、且つ、前記蓄電装置から電力を供給して前記回転電機を動力発生源として用いて前記車両を走行させる電動走行モードにて走行した場合の走行可能距離である電動走行可能距離を推定する電動走行可能距離推定手段と、
   前記残存距離と前記電動走行可能距離とを比較し、前記電動走行モードで次外部充電地点まで到達できると判断できたことに基づいて前記電動走行モードを選択し、前記電動走行モードで次外部充電地点まで到達できないと判断した場合には、前記内燃機関を動力発生源として用いる内燃機関走行モードを選択する走行モード選択手段と、を含むことを特徴とする動力発生源制御装置。
2. 請求項１において、
   前記残存距離算出手段は、ナビゲーション部によって逐次検出される前記車両の現在位置と、前記次外部充電地点の位置および道路地図情報に基づいて前記残存距離を算出することを特徴とする動力発生源制御装置。
3. 請求項１において、
   前記残存距離算出手段は、ユーザによって入力された初期残存距離と、その初期残存距離が入力された後の前記車両の走行距離とに基づいて前記残存距離を算出することを特徴とする動力発生源制御装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、
   前記電動走行可能距離推定手段は、前記蓄電装置の使用可能蓄電量と、前記電動走行モードで走行したときの単位距離あたりの前記蓄電装置の放電電力量を示す走行費とから前記電動走行可能距離を算出することを特徴とする動力発生源制御装置。
5. 請求項４において、
   前記走行費を、前記車両の実際の走行時に学習する走行費学習手段を備えていることを特徴とする動力発生源制御装置。
6. 請求項５において、
   前記走行費学習手段は、前記走行費を前記外部充電地点別に学習することを特徴とする動力発生源制御装置。
7. 請求項５または６において、
   前記走行費学習手段は、前記車両が停車したときから、走行を開始し次に停車するまでの間の前記蓄電装置の充放電電力量を用いて前記走行費を算出することを特徴とする動力発生源制御装置。
8. 請求項６において、
   前記走行費が１つの外部充電地点に対して複数算出された場合、複数の走行費のうちの最小値を記憶しておくことを特徴とする動力発生源制御装置。
9. 請求項４または５において、
   前記次外部充電地点に向かう経路において、所定の区間別に前記走行費がそれぞれ記憶されており、
   前記電動走行可能距離推定手段は、所定の区間別に記憶されている前記走行費から、実際の走行地点に対応する走行費を用いて前記電動走行可能距離を逐次算出することを特徴とする動力発生源制御装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項において、
    前記内燃機関走行モードとして、前記内燃機関および前記回転電機を動力発生源として使用可能であり、前記蓄電装置の残存容量の目標値を使用下限値に維持しつつ走行する残存容量一定走行モードを備え、
    前記走行モード選択手段は、前記電動走行モードを選択後、前記蓄電装置の蓄電容量が使用下限値となった後は、前記残存容量一定走行モードを選択することを特徴とする動力発生源制御装置。
11. 請求項１０において、
    前記内燃機関走行モードとして、前記内燃機関によって回転電機を回転駆動させて発電し、発電した電力を、前記蓄電装置とその蓄電装置から電力供給を受けて動作する電気負荷とからなる電源系に供給しつつ、前記車両の駆動動力も前記内燃機関において発生させる発電走行時の経済効果指標である発電経済指標と、前記電源系から前記回転電機に電力を供給して回転電機を回転駆動させ、その回転電機の駆動力によって前記内燃機関が発生する駆動力をアシストするアシスト走行時の経済効果指標であるアシスト経済指標との比較に基づいて、前記内燃機関と回転電機を制御するハイブリッド走行モードを備えており、
    前記走行モード選択手段は、前記電動走行モードで次外部充電地点まで到達できないと判断した場合には、前記残存距離が前記電動走行可能距離よりも長い場合、前記ハイブリッド走行モードを選択することを特徴とする動力発生源制御装置。

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