JP2013060034A - 車両および車両の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが所望するＥＶ走行を確保することが可能な車両および車両の制御方法を提供する。
【解決手段】車両１００は、蓄電装置１０に蓄えられた電力をエネルギー源として走行するＥＶ走行モードと、電力および燃料をエネルギー源として走行するＨＶ走行モードとを備える。制御装置１００は、ナビゲーションシステム４０において設定された目的地までの走行区間をＥＶ走行モードで走行したときの電気系の駆動機器の温度を推定するとともに、当該走行区間をＨＶ走行モードで走行したときの駆動機器の温度を推定する。そして、制御装置１００は、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードにそれぞれ対応付けられた２つの駆動機器の温度の推定値を比較した結果に基づいて、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードのいずれか一方を、当該走行区間を走行するための走行モードに選択する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両および車両の制御方法に関し、より特定的には、蓄電装置に蓄えらレた電力を第１のエネルギー源として走行する第１のモードと、第１のエネルギー源および第２のエネルギー源を用いて走行する第２のモードとを備えた車両に関する。

従来より、電力と燃料とをエネルギー源として走行するハイブリッド車両においては、搭載する蓄電装置を商用電源などの車両外部の電源（外部電源）からの電力によって充電するための構成が提案されている。このような外部電源により蓄電装置を充電可能な、いわゆるプラグインタイプのハイブリッド車両では、エンジンを可能な限り停止状態に維持して走行することがエネルギ効率上好ましい。そのため、特開２０１０−２８０３７９号公報（特許文献１）に開示されるように、エンジンを停止状態に保ったままモータのみを用いて走行する走行モードと、エンジンを用いた走行形態を含む走行モードとの２つの走行モードが選択的に適用される。なお、前者の走行モードは、ＥＶ（Electric Vehicle）走行モードとも称され、後者の走行モードは、ＨＶ（Hybrid Vehicle）走行モードとも称される。

特開２０１０−２８０３７９号公報 特開２００６−６０３６号公報 特開２００４−３２４６１３号公報

上記のようなプラグインタイプのハイブリッド車両においては、ＥＶ走行モードとＨＶ走行モードとを順次切替えて制御を行なう。たとえば、車両のユーザの操作によってイグニッションオン指令が与えられると、蓄電装置の充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）が所定値を下回るまではＥＶ走行モードが選択され、ＥＶ走行モード中に蓄電装置のＳＯＣが所定値まで下回ると、走行モードをＨＶ走行モードへ切替える。

また、ユーザは、運転席の近傍に設けられた選択スイッチを操作することにより、走行モードを強制的に選択することができる。ＥＶ走行モードは、ＨＶ走行モードと比較して、低騒音および排気ガス低減の点で優れていることから、ユーザは、観光都市などの特定の地域において、選択スイッチの操作によって、強制的にＥＶ走行モードを選択することができる。

しかしながら、ハイブリッド車両では、一般的に、エンジンと、モータおよび電力制御ユニットなどで構成された電気系の駆動機器とは、車両前方に配置されたエンジンルーム内に搭載されているため、エンジンが作動するとエンジンルーム内の雰囲気温度が上昇し、電気系の駆動機器の温度が過度に上昇する場合がある。そのため、上記のように、特定の地域において、ＥＶ走行モードでハイブリッド車両を走行させることをユーザが所望する場合において、ユーザが所望する地域にハイブリッド車両がたどり着くまでに電気系の駆動機器が高温状態になる可能性がある。駆動機器の過昇温を防止するために、モータの出力を制限するとともに強制的にエンジンを始動させると、ユーザは所望の地域において、ＥＶ走行モードでハイブリッド車両を走行させることが出来なくなってしまう。上記公報では、この点についての検討はなされていない。

それゆえ、この発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ユーザが所望するＥＶ走行を確保することが可能な車両および車両の制御方法を提供することである。

この発明のある局面に従えば、車両は、蓄電装置に蓄えられた電力を第１のエネルギー源として走行する第１のモードと、第１のエネルギー源および第２のエネルギー源を用いて走行する第２のモードとを備える。車両は、蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生する電動機と、蓄電装置と電動機との間で電力変換を行なう電力制御ユニットとを少なくとも含む電気系の駆動機器と、第１のモードと第２のモードとの切替えを制御するための制御装置とを備える。制御装置は、所定の走行区間を第１のモードで走行したときの駆動機器における発熱量に基づいて、駆動機器の温度を推定する第１の推定手段と、所定の走行区間を第２のモードで走行したときの駆動機器における発熱量に基づいて、駆動機器の温度を推定する第２の推定手段と、第１の推定手段により推定された駆動機器の温度と、第２の推定手段により推定された駆動機器の温度との比較結果に基づいて、第１のモードおよび第２のモードのいずれか一方を、所定の走行区間を走行するための走行モードに選択する選択手段とを含む。

好ましくは、選択手段は、第１の推定手段により推定された駆動機器の温度が、第２の推定手段により推定された駆動機器の温度を下回る場合には、第１のモードを走行モードに選択する。

好ましくは、車両は、燃料を第２のエネルギー源として車両駆動力を発生する内燃機関をさらに備える。第２の推定手段は、電動機における発熱量、内燃機関における発熱量および、内燃機関と電動機との間の熱抵抗に少なくとも基づいて、駆動機器の温度を推定する。

好ましくは、第１の推定手段は、所定の走行区間の走行ルート情報に基づいて電動機に要求される駆動力を算出し、該算出した要求駆動力に基づいて電動機における発熱量を算出する。第２の推定手段は、所定の走行区間の走行ルート情報に基づいて電動機および内燃機関の各々に要求される駆動力を算出し、該算出した要求駆動力に基づいて電動機および内燃機関における発熱量を算出する。

好ましくは、第２のエネルギー源は、電力を発生可能な燃料電池である。第２のモード時において、電動機は、蓄電装置および燃料電池から電力の供給可能に構成される。第２の推定手段は、電動機における発熱量、燃料電池における発熱量および、燃料電池と電動機との間の熱抵抗に少なくとも基づいて、前駆駆動機器の温度を推定する。

この発明の別の局面に従えば、蓄電装置に蓄えられた電力を第１のエネルギー源として走行する第１のモードと、第１のエネルギー源および第２のエネルギー源を用いて走行する第２のモードとを備えた車両の制御方法であって、車両は、蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生する電動機と、蓄電装置と電動機との間で電力変換を行なう電力制御ユニットとを少なくとも含む電気系の駆動機器を含む。制御方法は、所定の走行区間を第１のモードで走行したときの駆動機器における発熱量に基づいて、駆動機器の温度を推定するステップと、所定の走行区間を第２のモードで走行したときの駆動機器における発熱量に基づいて、駆動機器の温度を推定するステップと、所定の走行区間を第１のモードで走行したときの駆動機器の温度の推定値と、所定の走行区間を第２のモードで走行したときの駆動機器の温度の推定値との比較結果に基づいて、第１のモードおよび第２のモードのいずれか一方を、所定の走行区間を走行するための走行モードに選択するステップとを備える。

本発明によれば、ＥＶ走行モードで走行することをユーザが所望する地域において、車両がＥＶ走行モードで走行することが可能であるように、その地域にたどり着くまでの車両の走行モードが選択される。この結果、ユーザが所望するＥＶ走行を確保することができる。

本発明の実施の形態による車両の代表例として示されるハイブリッド車両の概略構成図である。 本発明の実施の形態によるハイブリッド車両におけるエネルギーの流れを示した図である。 本発明の実施の形態に従う制御装置における制御構造を示すブロック図である。 図３における走行モード選択部による走行モードの選択を説明するフローチャートである。 図４のステップＳ０２の処理を詳細に説明するフローチャートである。 図４のステップＳ０２の処理を説明するための概念図である。 図４のステップＳ０３，Ｓ０４の処理を詳細に説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態によるハイブリッド車両における熱等価回路である。 本発明の実施の形態による車両の適用例として示される燃料電池自動車の概略構成図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明が繰返さない。

（車両の構成）
図１は、本発明の実施の形態による車両の代表例として示されるハイブリッド車両の概略構成図である。

図１を参照して、ハイブリッド車両５は、エンジン（内燃機関）１８とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを搭載する。さらに、ハイブリッド車両５は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対して電力を入出力可能な蓄電装置１０を搭載する。

蓄電装置１０は、再充電可能な電力貯蔵要素であり、代表的には、リチウムイオンやニッケル水素などの二次電池が適用される。あるいは、電気二重層キャパシタなどの電池以外の電力貯蔵要素によって、蓄電装置１０を構成してもよい。図１には、ハイブリッド車両５のうちの蓄電装置１０の充放電制御に関連するシステム構成が記載されている。

監視ユニット１１は、蓄電装置１０に設けられた温度センサ１２、電圧センサ１３および電流センサ１４の出力に基づいて、蓄電装置１０の「状態値」を検出する。上述のように、蓄電装置１０として代表的には二次電池が用いられるため、蓄電装置１０の温度Ｔｂ、電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂについて、以下では、電池温度Ｔｂ、電池電圧Ｖｂおよび電池電流Ｉｂとも称する。また、電池温度Ｔｂ、電池電圧Ｖｂおよび電池電流Ｉｂを包括的に「電池データ」とも総称する。

なお、温度センサ１２、電圧センサ１３および電流センサ１４については、蓄電装置１０に設けられる温度センサ、電圧センサ、および電流センサのそれぞれを包括的に示すものである。すなわち、実際には、温度センサ１２、電圧センサ１３の少なくとも一部については、複数個設けられることが一般的である点について確認的に記載する。

エンジン１８、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２は、遊星歯車機構からなる動力分割機構２２を介して機械的に連結される。

ハイブリッド車両５の走行時において、動力分割機構２２は、エンジン１８の作動によって発生する駆動力をニ分割し、その一方をモータジェネレータＭＧ１側へ配分するとともに、残部をモータジェネレータＭＧ２へ配分する。動力分割機構２２からモータジェネレータＭＧ１側へ配分された駆動力は、発電動作に用いられる。一方、モータジェネレータＭＧ２側へ配分された駆動力は、モータジェネレータＭＧ２で発生した駆動力と合成されて、駆動輪２４Ｆの駆動に使用される。

このように、ハイブリッド車両５の走行状況に応じて、動力分割機構２２を介して上記３者の間で駆動力の分配および結合が行なわれ、その結果として、駆動輪２４Ｆが駆動される。また、ハイブリッド車両５の走行中において、蓄電装置１０は、エンジン１８の出力を源とした、モータジェネレータＭＧ１の発電電力により充電可能である。

ハイブリッド車両５は、電力制御ユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）５０をさらに備える。ＰＣＵ５０は、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２と、蓄電装置１０との間で双方向に電力変換するように構成される。ＰＣＵ５０は、コンバータ（ＣＯＮＶ）６と、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２にそれぞれ対応付けられた第１インバータ（ＩＮＶ１）８−１および第２インバータ（ＩＮＶ２）８−１とを含む。

コンバータ（ＣＯＮＶ）６は、蓄電装置１０と、インバータ８−１，８−２の直流リンク電圧を伝達する正母線ＭＰＬとの間で、双方向の直流電圧変換を実行するように構成される。すなわち、蓄電装置１０の入出力電圧と、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬ間の直流電圧とは、双方向に昇圧または降圧される。コンバータ６における昇降圧動作は、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＷＣに従ってそれぞれ制御される。そして、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬ間の直流電圧Ｖｈは、電圧センサ１６によって検知される。

第１インバータ８−１および第２インバータ８−２は、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬの直流電力と、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２に入出力される交流電力との間で双方向の電力変換を実行する。主として、第１インバータ８−１は、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＭＩ１に応じて、エンジン１８の出力によってモータジェネレータＭＧ１が発生する交流電力を直流電力に変換し、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬへ供給する。これにより、車両走行中にも、エンジン１８の出力によって蓄電装置１０を能動的に充電することができる。

また、第１インバータ８−１は、エンジン１８の始動時には、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＭＩ１に応じて、蓄電装置１０からの直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１へ供給する。これにより、エンジン１８は、モータジェネレータＭＧ１をスタータとして始動することができる。

第２インバータ８−２は、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＷＩ２に応じて、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬを介して供給される直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ２へ供給する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、ハイブリッド車両５の駆動力を発生する。

一方、ハイブリッド車両５の回生制動時には、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪２４Ｆの減速に伴なって交流電力を発電する。このとき、第２インバータ８−２は、制御装置１００からのスイッチング指令ＰＭＩ２に応じて、モータジェネレータＭＧ２が発生する交流電力を直流電力に変換し、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬへ供給する。これにより、減速時や降坂走行時に蓄電装置１０が充電される。

蓄電装置１０とＰＣＵ５０との間には、正線ＰＬおよび負線ＮＬに介挿接続されたシステムメインリレー７が設けられる。システムメインリレー７は、制御装置１００からのリレー制御信号ＳＥに応答して、オンオフされる。システムメインリレー７は、蓄電装置１０の充放電経路を遮断可能な開閉装置の代表例として用いられる。すなわち、任意の形式の開閉装置をシステムメインリレー７に代えて適用することができる。

ハイブリッド車両５は、蓄電装置１０を車両外部の電源（以下、「外部電源」とも称する）によって充電するための、コネクタ受入部９０および外部充電部３０をさらに備える。また、ハイブリッド車両５は、後述する走行モードをユーザが強制的に選択するための、運転席近傍に設けられた選択スイッチ２６を備える。

コネクタ部３５０がコネクタ受入部９０に連結されることで、正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬを介して外部電源からの電力が外部充電部３０へ供給される。また、コネクタ受入部９０は、コネクタ受入部９０とコネクタ部３５０との連結状態を検出するための連結検出センサ９０ａを含む。連結検出センサ９０ａからの連結信号ＣＯＮによって、制御装置１００は、外部電源により充電可能な状態となったことを検出する。なお、外部電源は、代表的には単相交流の商用電源により構成される。ただし、商用電源に代えて、もしくは商用電源に加えて、住宅の屋根などに設置された太陽電池パネルによる発電電力によって外部電源の電力が供給されてもよい。

コネクタ部３５０は、外部電源からの電力をハイブリッド車両５に供給するための連結機構を構成する。たとえば、コネクタ部３５０は、キャプタイヤケーブルなどからなる電力線ＰＳＬを介して外部電源を備えた充電ステーション（図示せず）と連結される。そして、コネクタ部３５０は、外部充電時にハイブリッド車両５と連結されることによって、外部電源とハイブリッド車両５に搭載された外部充電部３０とを電気的に接続する。一方、ハイブリッド車両５には、コネクタ部３５０と連結されることによって外部電源を受入れるためのコネクタ受入部９０が設けられる。

なお、図１に示す構成に代えて、外部電源と車両とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成、具体的には外部電源側に一次コイルを設けるとともに、車両側に二次コイルを設け、一次コイルと二次コイルとの間の相互インダクタンスを利用して電力供給を行なう構成により、外部電源からの電力を受入れてもよい。

外部充電部３０は、外部電源からの電力を受けて蓄電装置１０を充電するための装置であり、正線ＰＬおよび負線ＮＬと正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬとの間に配置される。外部充電部３０は、電流制御部３０ａと、電圧変換部３０ｂとを含み、外部電源からの電力を蓄電装置１０の充電に適した電力に変換する。

具体的には、電圧変換部３０ｂは、外部電源の供給電圧を蓄電装置１０の充電に適した電圧に変換するための装置であり、代表的に所定の変圧比を有する巻線型の変圧器や、ＡＣ−ＡＣスイッチングレギュレータなどからなる。また、電流制御部３０ａは、電圧変換部３０ｂによつ電圧変換後の交流電圧を整流して直流電圧を生成するとともに、制御装置１００からの充電電流指令に従って、蓄電装置１０に供給する充電電流を制御する。電流制御部３０ａは、代表的に単相のブリッジ回路などからなる。なお、電流制御部３０ａおよび電圧変換部３０ｂからなる構成に代えて、ＡＣ−ＤＣスイッチングレギュレータなどによって外部充電部３０を実現してもよい。

制御装置１００は、代表的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などのメモリ領域と、入出力インターフェイスとを主体として構成された電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）により構成される。そして、制御装置１００は、予めＲＯＭなどに格納されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭに読出して実行することによって、車両走行および充放電に係る制御を実行する。なお、ＥＣＵの少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。

制御装置１００に入力される情報として、図１には、監視ユニット１１からの電池データ（電池温度Ｔｂ、電池電圧Ｖｂおよび電池電流Ｉｂ）や、正母線ＭＰＬと負母線ＭＮＬとの線間に配置された電圧センサ１６からの直流電圧Ｖｈを例示する。図示しないが、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各相の電流検出値やモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転角検出値についても、制御装置１００に入力される。

制御装置１００にはさらに、ナビゲーションシステム４０からの情報が入力される。ナビゲーションシステム４０は、図示は省略するが、地図情報等が記憶されたハードディスクなどの記憶媒体、入出力ポートおよび通信ポートからなる制御部を有する本体と、車両の現在位置に関する情報を受信するＧＰＳアンテナと、渋滞情報、規制情報および駐車場の満空情報などを受信するＶＩＣＳアンテナと、車両の現在位置に関する情報や目的地までの走行ルートなどの各種情報を表示するディスプレイとを備える。地図情報には、サービス情報（観光情報や駐車場など）や予め定められている走行区間ごとの道路情報などがデータベース化されて記憶されている。ナビゲーションシステム４０は、地図情報と車両の現在位置の情報とを入力して現在走行している走行路についての道路情報、渋滞情報および規制情報などを常時検出しており、検出した情報を含むデータをＥＣＵ３０へ送信する。

本発明の実施の形態による車両（ハイブリッド車両５）では、蓄電装置１０は、モータジェネレータＭＧ１の発電電力によって車両走行中に充電可能であるとともに、走行終了後には、蓄電装置１０を外部電源によって充電することができる。このようなプラグインタイプの車両では、エンジン１８を可能な限り停止状態に維持して走行することがエネルギ効率上は好ましい。そのため、本実施の形態による車両（ハイブリッド車両５）では、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードの２つの走行モードが選択的に適用される。

ＥＶ走行モードでは、基本的にエンジン１８を停止して、モータジェネレータＭＧ２からの駆動力のみで走行する。そのため、エンジン１８の動力を受けたモータジェネレータＭＧ１の発電動作は行なわれず、モータジェネレータＭＧ１による蓄電装置１０の充電は制限される。なお、ＥＶ走行モードでは、エンジン１８を停止状態に保ったまま、予め蓄電装置１０に蓄えられた電力を用いて走行することで、ハイブリッド車両５の燃費を改善することを目的としている。そのため、ＥＶ走行モード中は、運転者から急加速などの駆動力要求が与えられた場合においても、エンジン１８の始動は不許可とされる。あるいは、運転者からの駆動力要求がモータジェネレータＭＧ２により発生可能な駆動力の範囲内となるように制限される。

ＨＶ走行モードでは、蓄電装置１０のＳＯＣを維持しつつ、かつ、総合的な燃費が最適化されるように、エンジン１８も作動を開始する。エンジン１８の作動によって生じる動力は、ハイブリッド車両５の駆動力として用いられるとともに、蓄電装置１０を充電するための発電動作にも用いられる。

なお、ユーザは、選択スイッチ２６の操作によって、強制的にＥＶモードを選択、すなわち、ＨＶモードの選択をキャンセルすることができる。一方、選択スイッチ２６が操作されていないときには、制御装置１００は、蓄電装置１０のＳＯＣに基づいて、走行モードを自動的に選択する。

図２は、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両におけるエネルギーの流れを示した図である。

図２を参照して、蓄電装置１０からの直流電力はＰＣＵ５０によって交流電力に変換されてモータジェネレータＭＧ２へ供給される。モータジェネレータＭＧ２は、ＰＣＵ５０から供給される交流電力により駆動されて、ハイブリッド車両５の駆動力を発生する。モータジェネレータＭＧ２の駆動力は、トランスアクスル（Ｔ／Ａ）を介して駆動輪２４Ｆに伝えられる。さらに、エンジン１８が発生した駆動力の一部が、トランスアクスルを介して駆動輪２４Ｆに伝えられる。

モータジェネレータＭＧ２およびＰＣＵ５０は、電気系の駆動機器を構成する。ハイブリッド車両５には、この電気系の駆動機器を冷却するための電気系冷却システム２００が設けられている。電気系冷却システム２００は、たとえば、ラジエータ、リザーバタンクおよびウォータポンプを含む。このラジエータ、リザーバタンクおよびウォータポンプと電気系の駆動機器とは、冷却媒体である冷却水の流路によって直列かつ環状に接続されている。ウォーターポンプは、冷却水を循環させるためのポンプである。ラジエータは、駆動機器を冷却した後の冷却水を冷却する。電気系冷却システム２００は、図示しない温度センサにより冷却水の温度Ｔ１を検出して制御装置１００へ出力する。制御装置１００は、電気系冷却システム２００からの冷却水温Ｔ１に基づいて、ウォータポンプを駆動するための信号を生成し、その生成した信号をウォータポンプへ出力する。

ハイブリッド車両５には、さらに、エンジン１８を冷却するための内燃機関冷却システム３００が設けられている。内燃機関冷却システム３００は、たとえば、エンジン１８のシリンダブロックに冷却媒体である冷却水の流路を設けて、冷却水をウォータポンプで循環させるように構成される。エンジン１８で発生した熱は、冷却水を介してラジエータで放熱される。

なお、本発明の実施の形態では、電気系冷却システム２００を、内燃機関冷却システム３００とが別系統の冷却システムであるとして説明するが、本発明に係る車両に搭載される冷却システムは、このようなものに限定されるものではない。すなわち、電気系冷却システム２００が内燃機関冷却システム３００と共用の冷却配管を用いるものであっても、配管は別に設けてラジエータを共用するもの（すなわち、エンジン１８のラジエータと駆動機器のラジエータとを共用）であっても、その他の共用の形態であっても構わない。

ここで、ハイブリッド車両５においては、エンジン１８と電気系の駆動機器とはともに、車両前方の配置されたエンジンルーム内に搭載されるのが一般的である。そのため、エンジン１８が作動することによってエンジンルーム内の雰囲気温度が上昇すると、電気系冷却システム２００の冷却水の温度が上昇することにより、電気系の駆動機器の温度も上昇する可能性がある。すなわち、エンジン１８で発生した熱が電気系の駆動機器に伝達されることによって、電気系の駆動機器の温度が上昇する可能性がある。したがって、ハイブリッド車両５がＨＶ走行モードで走行している場合には、電気系の駆動機器は、モータジェネレータＭＧ２による駆動力を発生する際にＰＣＵ５０およびモータジェネレータＭＧ２が発生する熱と、エンジン１８から伝達される熱との両方を受けることによって、その温度が過度に上昇する虞がある。

これに対して、ハイブリッド車両５がＥＶ走行モードで走行している場合には、エンジン１８が停止状態に維持されるため、エンジン１８からの熱が伝達されることがない。その一方で、モータジェネレータＭＧ２が発生する駆動力のみによって走行するために、モータジェネレータＭＧ２およびＰＣＵ５０で発生する熱は、ＨＶ走行モードで走行している場合と比較して、大きくなる傾向がある。

モータジェネレータＭＧ２の温度上昇は、モータジェネレータＭＧ２の樹脂材料（絶縁材等）の寿命を短くする可能性がある。また、ＰＣＵ５０の温度が上昇すると、コンバータ６およびインバータ８−１，８−２を構成する電力用半導体スイッチング素子（代表的にはＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）や平滑用コンデンサＣの機能を低下させる虞がある。

このような温度上昇を回避する技術としては、ＥＶ走行モードの実行中にモータジェネレータＭＧ２が高温状態となったときには、モータジェネレータＭＧ２の出力を制限するとともにエンジン１８を始動することによって、強制的にＨＶ走行モードに移行させる制御態様がある。しかしながら、このような制御態様では、低車速のような相対的に効率の悪い運転ポイントでエンジン１８が駆動されてしまうため、ハイブリッド車両５の燃費を悪化させる可能性がある。

また、ユーザが選択スイッチ２６（図１）の操作によって強制的にＥＶ走行モードを選択しているにも拘らず、ＥＶ走行モードの選択がキャンセルされることとなり、ユーザに違和感を与える可能性がある。たとえば、特定の地域において、ＥＶ走行モードでハイブリッド車両５を走行させることをユーザが所望する場合において、その地域にハイブリッド車両５がたどり着くまでにモータジェネレータＭＧ２が高温状態となってしまうと、ユーザが所望する地域においてＥＶ走行モードでハイブリッド車両５を走行させることが出来なくなる虞がある。したがって、所望の地域にハイブリッド車両５が到着するまでは、モータジェネレータＭＧ２の温度上昇をできるだけ抑制することが望ましい。

上述したように、本発明の実施の形態による車両（ハイブリッド車両５）では、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードのそれぞれにおいて、モータジェネレータＭＧ２を含む電気系の駆動機器の温度が上昇する。特に、ＨＶ走行モードでは、電気系の駆動機器は、モータジェネレータＭＧ２およびＰＣＵ５０が発生する熱に加えて、エンジン１８から伝達される熱を受けてその温度が上昇する。

そこで、本発明の実施の形態に係る車両では、これらの走行モードでの電気系の駆動機器の温度上昇を反映して、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードを選択的に適用する。より具体的には、ユーザによって設定された目的地までの走行区間をＥＶ走行モードで走行したときの駆動機器の温度上昇と、該走行区間をＨＶ走行モードで走行したときの駆動機器の温度上昇とを比較する。そして、その比較結果に基づいて該走行区間を走行するための走行モードを選択する。

図３は、本発明の実施の形態に従う制御装置１００における制御構造を示すブロック図である。なお、図３のブロック図に記載された各機能ブロックについては、予め設定されたプログラムに従って制御装置１００がソフトウェア処理を実行することにより実現することができる。あるいは、制御装置１００の内部に、当該機能ブロックに相当する機能を有する回路（ハードウェア）を構成することも可能である。

図３を参照して、制御装置１００における制御構造は、状態推定部１１０と、充放電制御部１２０と、走行制御部１３０と、配分部１４０と、走行モード選択部１５０とを含む。

状態推定部１１０は、監視ユニット１１からの電池データ（Ｔｂ，Ｉｂ，Ｖｂ）に基づいて、蓄電装置１０のＳＯＣを推定する。ＳＯＣは、満充電容量に対する現在の残容量を百分率（０〜１００％）で示したものである。たとえば、状態推定部１１０は、蓄電装置１０の充放電量の積算値に基づいて蓄電装置１０のＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）を順次演算する。充放電量の積算値は、電池電流Ｉｂおよび電池電圧Ｖｂの積（電力）を時間的に積分することで得られる。あるいは、開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）とＳＯＣとの関係に基づいてＳＯＣ推定値（♯ＳＯＣ）を算出してもよい。

充放電制御部１２０は、蓄電装置１０の状態に基づいて、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定する。また、充放電制御部１２０は、蓄電装置１０の充電要否を判定するとともに、蓄電装置１０の充電電力指令値Ｐｃｈを設定する。充電電力指令値Ｐｃｈは、蓄電装置１０の充電不要時にはＰｃｈ＝０に設定される。一方、充電電力指令値Ｐｃｈは、蓄電装置１０の充電が必要と判定されると、Ｐｃｈ＞０に設定される。

走行制御部１３０は、ハイブリッド車両５の車両状態およびドライバ操作に応じて、ハイブリッド車両５全体で必要な車両駆動力や車両制動力を算出する。ドライバ操作には、アクセルペダル（図示せず）の踏込み量、シフトレバー（図示せず）のポジション、ブレーキペダル（図示せず）の踏込み量などが含まれる。走行制御部１３０は、後述する走行モード選択部１５０が発生する走行モードフラグＦＭを受ける。走行モードフラグＦＭとは、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードのいずれが走行モードに選択されているかを示すフラグである。

そして、走行制御部１３０は、要求された車両駆動力および車両制動力を実現するように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求およびエンジン１８への出力要求を決定する。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求は、蓄電装置１０の充放電可能な電力範囲内（Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔ）で蓄電装置１０の充放電が実行されるように制限した上で設定される。

走行制御部１３０は、ＥＶ走行モードにおいては、エンジン１８を停止して、モータジェネレータＭＧ２からの駆動力のみで走行するように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求およびエンジン１８への出力要求を決定する。すなわち、走行制御部１３０は、ＥＶ走行モードでは、運転者からの駆動力要求が与えられた場合においてもエンジン１８の始動を不許可とする。あるいは、運転者からの駆動力要求は、モータジェネレータＭＧ２により発生可能な駆動力の範囲内となるように制限される。

一方、走行制御部１３０は、ＨＶ走行モードにおいては、蓄電装置１０のＳＯＣを維持しつつ、総合的な燃費が改善されるように、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求およびエンジン１８の出力要求を決定する。

配分部１４０は、走行制御部１３０によって決定されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２への出力要求に応じて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクや回転速度を演算する。そしてトルクや回転速度についての制御指令をＰＣＵ５０へ出力する。さらに、直流電圧Ｖｈの制御指令値をＰＣＵ５０へ出力する。

一方、配分部１４０は、走行制御部１３０によって決定されたエンジンパワーおよびエンジン目標回転数を示すエンジン制御指示を生成する。このエンジン制御指示に従って、図示しないエンジン１８の燃料噴射、点火時期、バルブタイミングなどが制御される。

ＰＣＵ５０においては、配分部１４０からの制御指令に応じて、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を駆動するためのスイッチング指令ＰＷＭ１およびＰＷＭ２が生成されて、インバータ８−１および８−２へそれぞれ出力される。また、配分部１４０からの制御指令に従って直流電圧Ｖｈが制御されるように、スイッチング指令ＰＷＣが生成される。

走行モード選択部１５０は、電気系冷却システム２００から冷却水温Ｔ１を受け、温度センサ２０により検出された車両外部の外気温Ｔａを受ける。走行モード選択部１５０はさらに、ナビゲーションシステム４０から目的地までの走行ルート情報を受ける。この走行ルート情報には、車両の現在位置から目的地までの走行区間についての情報として、走行距離、道路勾配、法定制限速度、渋滞の有無などが含まれる。走行モード選択部１５０は、これらの入力情報に基づいて、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードの一方を、当該走行区間を走行するための走行モードに選択する。そして、走行モード選択部１５０は、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードのいずれが選択されたかを示す走行モードフラグＦＭを発生する。走行モードフラグＦＭは、走行制御部１３０へ送出される。

図４は、図３における走行モード選択部１５０による走行モードの選択を説明するフローチャートである。

図４を参照して、走行モード選択部１５０は、ステップＳ０１により、ナビゲーションシステム４０から目的地までの走行区間についての走行ルート情報（走行距離、道路勾配、法定制限速度、渋滞の有無など）を取得する。そして、走行モード選択部１５０は、ステップＳ０２により、取得した走行ルート情報に基づいて、目的地までの走行区間を走行するためにハイブリッド車両５全体で必要な走行パワーＰを算出する。走行モード選択部１５０は、要求された走行パワーＰを実現するように、モータジェネレータＭＧ２およびエンジン１８への要求パワーを算出する。以下の説明では、モータジェネレータＭＧ２への要求パワーを「モータパワーＰｍ」とも記し、エンジン１８への要求パワーを「エンジンパワーＰｅ」とも表記する。

具体的には、ステップＳ０２では、走行モード選択部１５０は、目的地までの走行区間をＥＶ走行モードで走行した場合におけるモータジェネレータＭＧ２への要求パワー（モータパワー）Ｐｍ＿ｅｖを算出する。さらに、走行モード選択部１５０は、当該走行区間をＨＶ走行モードで走行した場合におけるエンジン１８への要求パワー（エンジンパワー）Ｐｅ＿ｈｖと、モータジェネレータＭＧ２への要求パワー（モータパワー）Ｐｍ＿ｈｖとをそれぞれ算出する。

図５は、図４のステップＳ０２の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。
図５を参照して、走行モード選択部１５０は、ステップＳ２１により、目的地までの走行区間を走行するためにハイブリッド車両５全体で必要な走行パワーＰ（ｔ）を算出する。走行モード選択部１５０は、ナビゲーションシステム４０から取得した走行ルート情報に基づいて走行パワーＰ（ｔ）を順次演算する。

具体的には、走行モード選択部１５０は、図６に示すように、走行ルート情報に基づいて、目的地までの走行区間における予想車速（たとえば、走行区間の法定制限速度）の時間変化および該走行区間における道路勾配の時間変化を算出する。そして、走行モード選択部１５０は、予想車速および道路勾配の時間変化に基づいて、走行パワーＰ（ｔ）の時間変化を算出する。たとえば、走行モード選択部１５０には、車速および道路勾配とハイブリッド車両５の出力パワー（要求パワーとも呼ばれる）との関係を予め定めたマップが予め記憶されている。そして、走行モード選択部１５０は、走行開始時点からの予想車速および道路勾配の時間変化が算出されると、当該マップを参照することによって、走行開始時点からの走行パワーＰ（ｔ）の時間変化を算出する。なお、図６では、車速および道路勾配をパラメータに有するマップに従って、要求パワーを算出する構成としたが、要求パワーを算出する方法はこれに限らない。

次に、走行モード選択部１５０は、ステップＳ２１で算出された走行パワーＰ（ｔ）を実現するように、モータジェネレータＭＧ２への要求パワーＰｍ（ｔ）およびエンジン１８への要求パワーＰｅ（ｔ）を算出する。

具体的には、ステップＳ２２では、走行モード選択部１５０は、目的地までの走行区間をＥＶ走行モードで走行した場合におけるモータジェネレータＭＧ２への要求パワー（モータパワー）Ｐｍ＿ｅｖ（ｔ）を算出する。このモータパワーＰｍ＿ｅｖ（ｔ）は、下記の式（１）で示される。

式（１）において、ηｍ（Ｐ）はモータジェネレータＭＧ２のモータ効率である。モータ効率ηｍ（Ｐ）は、走行パワーＰとモータ効率ηｍとの関係を予め測定したマップに従って、走行パワーＰ（ｔ）に基づいて算出することができる。式（１）に示されるように、モータパワーＰｍ＿ｅｖ（ｔ）は、走行パワーＰ（ｔ）を実現するのにモータジェネレータＭＧ２に要求される出力パワーに相当する。

同様にして、走行モード選択部１５０は、ステップＳ２３により、目的地までの走行区間をＨＶ走行モードで走行した場合におけるモータジェネレータＭＧ２への要求パワー（モータパワー）Ｐｍ＿ｈｖ（ｔ）を算出する。このモータパワーＰｍ＿ｈｖ（ｔ）は、モータ効率ηｍ（Ｐ）と、エンジン１８およびモータジェネレータＭＧ２の出力配分を示す係数ｋとを用いることにより、下記の式（２）で示される。この式（２）において、係数ｋは、総合的な燃費が最適化されるように、走行パワーＰに応じて決定される。

さらに、走行モード選択部１５０は、ステップＳ２４により、目的地までの走行区間をＨＶ走行モードで走行した場合におけるエンジン１８への要求パワー（エンジンパワー）Ｐｅ＿ｈｖ（ｔ）を算出する。エンジン１８への要求パワーＰｅ＿ｈｖ（ｔ）は、下記の式（３）で示される。

上記の式（３）において、ηｅ（Ｐ）はエンジン１８の運転効率である。エンジン１８の運転効率ηｅ（Ｐ）は、走行パワーＰと運転効率ηｅとの関係を予め測定したマップに従って、走行パワーＰ（ｔ）に基づいて算出することができる。

再び、図４を参照して、走行モード選択部１５０は、ステップＳ０３により、走行区間をＥＶ走行モードで走行した場合にモータジェネレータＭＧ２で発生する発熱量の平均値（以下、「平均発熱量」とも称する）を算出する。このモータジェネレータＭＧ２の平均発熱量は、ステップＳ２１およびＳ２２でそれぞれ算出したハイブリッド車両５の走行パワーＰ（ｔ）およびモータパワーＰｍ＿ｅｖ（ｔ）から算出されるモータジェネレータＭＧ２の損失に基づいて算出される。そして、走行モード選択部１５０は、算出したモータジェネレータＭＧ２の平均発熱量に基づいて、ＥＶ走行モードで走行した場合のモータジェネレータＭＧ２の温度（以下、「モータ温度」とも称する）Ｔｍ＿ｅｖを推定する。

さらに、走行モード選択部１５０は、ステップＳ０４では、走行区間をＨＶ走行モードで走行した場合にモータジェネレータＭＧ２で発生する発熱量の平均値（平均発熱量）を算出する。このモータジェネレータＭＧ２の平均発熱量は、ステップＳ２１，Ｓ２３およびＳ２４でそれぞれ算出したハイブリッド車両５の走行パワーＰ（ｔ）、モータパワーＰｍ＿ｈｖ（ｔ）およびエンジンパワーＰｅ＿ｈｖ（ｔ）から算出されるモータジェネレータＭＧ２およびエンジン１８における損失に基づいて算出される。走行モード選択部１５０は、算出したモータジェネレータＭＧ２の平均発熱量に基づいて、ＨＶ走行モードで走行した場合のモータジェネレータＭＧ２の温度（モータ温度）Ｔｍ＿ｈｖを推定する。

図７は、図４のステップＳ０３，Ｓ０４の処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。なお、図７のステップＳ３１〜Ｓ３３による処理は、図４に示したステップＳ０３の処理に対応する。図７のステップＳ４１〜Ｓ４５による処理は、図４に示したステップＳ０４の処理に対応する。

図７を参照して、走行モード選択部１５０は、ステップＳ３１により、目的地までの走行区間をＥＶ走行モードで走行した場合にモータジェネレータＭＧ２で発生する損失Ｐｍｌｏｓｓ＿ｅｖ（ｔ）を算出する。このモータ損失Ｐｍｌｏｓｓ＿ｅｖ（ｔ）は、モータパワーＰｍ＿ｅｖ（ｔ）からハイブリッド車両５の走行パワーＰ（ｔ）を減算することにより算出される。

そして、走行モード選択部１５０は、ステップＳ３２により、モータ損失Ｐｍｌｏｓｓ＿ｅｖ（ｔ）に基づいて、当該走行区間をＥＶ走行モードで走行した場合のモータジェネレータＭＧ２の平均発熱量Ｐｍ＿ｍｅａｎ＿ｅｖを算出する。モータジェネレータＭＧ２の平均発熱量Ｐｍ＿ｍｅａｎ＿ｅｖは、下記の式（５）で示されるように、モータ損失Ｐｍｌｏｓｓ＿ｅｖ（ｔ）を時間積分することにより算出することができる。

ステップＳ３２でモータジェネレータＭＧ２の平均発熱量Ｐｍ＿ｍｅａｎ＿ｅｖが算出されると、走行モード選択部１５０は、ステップＳ３３では、当該走行区間をＥＶ走行モードで走行した場合のモータ温度Ｔｍ＿ｅｖを推定する。

図８を用いて、走行モード選択部１５０によるモータ温度の推定を詳細に説明する。
図８を参照して、モータジェネレータＭＧ２で発生した熱、およびエンジン１８で発生した熱はそれぞれ車両外部へ放出される。ハイブリッド車両５における熱等価回路は、モータジェネレータＭＧ２の温度（モータ温度）Ｔｍ、エンジン１８の温度（エンジン温度）Ｔｅおよび外気温Ｔａと、モータジェネレータＭＧ２の平均発熱量Ｐｍ＿ｍｅａｎおよびエンジン１８の平均発熱量Ｐｅ＿ｍｅａｎと、熱抵抗Ｒｍ，Ｒｅ，Ｒｍｅとによって表現される。図８において、熱抵抗ＲｍはモータジェネレータＭＧ２から車両外部までの熱伝達経路の熱抵抗を示し、熱抵抗Ｒｅはエンジン１８から車両外部までの熱伝達経路の熱抵抗を示し、熱抵抗ＲｍｅはモータジェネレータＭＧ２とエンジン１８との間の熱伝達経路の熱抵抗を示す。なお、熱抵抗Ｒｍ，Ｒｅ，Ｒｍｅは実測もしくは解析によって予め求められる。

目的地までの走行区間をＥＶ走行モードで走行した場合、モータジェネレータＭＧ２で発生した熱は、熱抵抗Ｒｍを経由して車両外部に流れるとともに、熱抵抗ＲｍｅおよびＲｅを経由して車両外部に流れる。ここで、ＥＶ走行モードでのモータジェネレータＭＧ２の平均発熱量をＰｍ＿ｍｅａｎ＿ｅｖとすると、モータジェネレータＭＧ２の温度（モータ温度）の温度上昇量ΔＴｍは、モータジェネレータＭＧ２の平均発熱量Ｐｍ＿ｍｅａｎ＿ｅｖとモータジェネレータＭＧ２および車両外部の間の熱抵抗との積により求めることができる。モータジェネレータＭＧ２および車両外部の間の熱抵抗は、熱抵抗Ｒｍと熱抵抗（Ｒｍｅ＋Ｒｅ）との並列合成抵抗となることから、モータジェネレータＭＧ２の温度上昇量ΔＴｍは、下記の式（６）で示される。

そして、この式（６）で示される温度上昇量ΔＴｍを、下記の式（７）に代入することにより、ＥＶ走行モードで走行した場合のモータ温度Ｔｍの推定値Ｔｍ＿ｅｖを算出することができる。

再び、図７を参照して、走行モード選択部１５０は、ステップＳ４１により、目的地までの走行区間をＨＶ走行モードで走行した場合にモータジェネレータＭＧ２で発生する損失Ｐｍｌｏｓｓ＿ｈｖ（ｔ）を算出する。このモータ損失Ｐｍｌｏｓｓ＿ｈｖ（ｔ）は、モータパワーＰｍ＿ｈｖ（ｔ）から、ハイブリッド車両５の走行パワーＰ（ｔ）のうちのモータジェネレータＭＧ２の出力分（Ｐ（ｔ）×ｋ）を減算することにより算出される。

そして、走行モード選択部１５０は、ステップＳ４２により、モータ損失Ｐｍｌｏｓｓ＿ｈｖ（ｔ）に基づいて、当該走行区間をＨＶ走行モードで走行した場合のモータジェネレータＭＧ２の平均発熱量Ｐｍ＿ｍｅａｎ＿ｈｖを算出する。モータジェネレータＭＧ２の平均発熱量Ｐｍ＿ｍｅａｎ＿ｈｖは、下記の式（９）で示されるように、モータ損失Ｐｍｌｏｓｓ＿ｈｖ（ｔ）を時間積分することにより算出することができる。

走行モード選択部１５０は、ステップＳ４３では、当該走行区間をＨＶ走行モードで走行した場合にエンジン１８で発生する損失Ｐｅｌｏｓｓ＿ｈｖ（ｔ）を算出する。このエンジン損失Ｐｅｌｏｓｓ＿ｈｖ（ｔ）は、エンジンパワーＰｅ＿ｈｖ（ｔ）から、ハイブリッド車両５の走行パワーＰ（ｔ）のうちのエンジン１８の出力分（Ｐ（ｔ）×（１−ｋ））を減算することにより算出される。

そして、走行モード選択部１５０は、ステップＳ４４により、エンジン損失Ｐｅｌｏｓｓ＿ｈｖ（ｔ）に基づいて、当該走行区間をＨＶ走行モードで走行した場合のエンジン１８のの平均発熱量Ｐｅ＿ｍｅａｎ＿ｈｖを算出する。エンジン１８の平均発熱量Ｐｅ＿ｍｅａｎ＿ｈｖは、下記の式（１１）で示されるように、エンジン損失Ｐｅｌｏｓｓ＿ｈｖ（ｔ）を時間積分することにより算出することができる。

ステップＳ４２でモータジェネレータＭＧ２の平均発熱量Ｐｍ＿ｍｅａｎ＿ｈｖが算出され、ステップＳ４４でエンジン１８の平均発熱量Ｐｅ＿ｍｅａｎ＿ｈｖが算出されると、走行モード選択部１５０は、ステップＳ４５において、当該走行区間をＨＶ走行モードで走行した場合のモータ温度Ｔｍ＿ｈｖを推定する。

図８に示したハイブリッド車両５における熱等価回路を参照して、目的地までの走行区間をＨＶ走行モードで走行した場合には、モータジェネレータＭＧ２で発生した熱は、熱抵抗Ｒｍを経由して車両外部に流れるとともに、熱抵抗ＲｍｅおよびＲｅを経由して車両外部に流れる。

さらに、エンジン１８で発生した熱は、熱抵抗Ｒｅを経由して車両外部に流れるとともに、熱抵抗ＲｍｅおよびＲｍを経由して車両外部に流れる。したがって、モータジェネレータＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ２自体が発生した熱に加えて、エンジン１８で発生した熱を熱抵抗Ｒｍｅを介して受けることとなる。すなわち、モータ温度Ｔｍの温度上昇量ΔＴｍには、モータジェネレータＭＧ２の発熱による温度上昇量ΔＴｍ１と、エンジン１８からの熱伝達による温度上昇量ΔＴｍ２とが含まれる。

ここで、ＨＶ走行モードでのモータジェネレータＭＧ２の平均発熱量をＰｍ＿ｍｅａｎ＿ｈｖとすると、モータジェネレータＭＧ２の発熱による温度上昇量ΔＴｍ１は、ＥＶ走行モードでのモータジェネレータＭＧ２の温度上昇量ΔＴｍと同様に、モータジェネレータＭＧ２の平均発熱量Ｐｍ＿ｍｅａｎ＿ｈｖとモータジェネレータＭＧ２および車両外部の間の熱抵抗との積により求めることができる。モータジェネレータＭＧ２および車両外部の間の熱抵抗は、熱抵抗Ｒｍと熱抵抗（Ｒｍｅ＋Ｒｅ）との並列合成抵抗となることから、モータジェネレータＭＧ２の温度上昇量ΔＴｍ１は、下記の式（１２）で示される。

一方、エンジン１８からの熱伝達による温度上昇量ΔＴｍ２は、エンジン１８の平均発熱量Ｐｅ＿ｍｅａｎ＿ｅｖとエンジン１８および車両外部の間の熱抵抗とを用いて求めることができる。エンジン１８および車両外部の間の熱抵抗は、熱抵抗Ｒｅと熱抵抗（Ｒｍｅ＋Ｒｍ）との並列合成抵抗となる。そして、この並列合成抵抗のうちの熱抵抗Ｒｍを流れる熱によりモータジェネレータＭＧ２の温度上昇量ΔＴｍ２が生じる。モータジェネレータＭＧ２の温度上昇量ΔＴｍ２は、下記の式（１３）で示される。

そして、走行区間をＨＶ走行モードで走行した場合におけるモータジェネレータＭＧ２の温度上昇量ΔＴｍは、上記の式（１２），（１３）で示される温度上昇量ΔＴｍ１およびΔＴｍ２を加算することにより算出することができ、下記の式（１４）で示される。

この式（１４）で示される温度上昇量ΔＴｍを、下記の式（１５）に代入することにより、ＨＶ走行モードで走行した場合のモータ温度Ｔｍの推定値Ｔｍ＿ｈｖを算出することができる。

再び、図４を参照して、走行モード選択部１５０は、ステップＳ０５により、ステップＳ０３（図７のステップＳ３１〜Ｓ３３）で求めたモータ温度推定値Ｔｍ＿ｅｖと、ステップＳ０４（図７のステップＳ４１〜Ｓ４５）で求めたモータ温度推定値Ｔｍ＿ｈｖとを比較する。そして、走行モード選択部１５０は、モータ温度推定値Ｔｍ＿ｅｖがモータ温度推定値Ｔｍ＿ｈｖよりも低いとき（ステップＳ０５においてＹＥＳ）には、ステップＳ０６により、ＥＶ走行モードを目的地までの走行区間における走行モードに選択する。

一方、モータ温度推定値Ｔｍ＿ｅｖがモータ温度推定値Ｔｍ＿ｈｖ以上となるとき（ステップＳ０５においてＮＯ）には、ステップＳ０７により、ＨＶ走行モードを目的地までの走行区間における走行モードに選択する。

このように、本発明の実施の形態による車両によれば、目的地までの走行区間をＥＶ走行モードで走行した場合のモータ温度推定値と、当該走行区間をＨＶ走行モードで走行した場合のモータ温度推定値とを比較し、モータ温度推定値が低くなるほうの走行モードが当該走行区間における走行モードに選択される。これにより、目的地に到達するまで電気系の駆動機器の温度上昇を抑制することができる。その結果、目的地に到達した後ユーザが所望する地域において、ＥＶ走行モードで車両が走行することができる。

なお、上記の実施の形態では、車両の一例として、エンジンとモータとを駆動源として搭載したハイブリッド車両の構成について説明した。しかしながら、本発明の適用はこのような車両に限られるものではない。具体的には、車両に搭載された蓄電装置のみをエネルギー源として走行する走行モード（ＥＶ走行モード）と、蓄電装置および他のエネルギー源を用いて走行する走行モードとを備えた車両であれば、本発明を適用することが可能である。たとえば、図１とは異なるハイブリッド構成のハイブリッド車両（たとえば、いわゆるシリーズハイブリッド構成についても本発明は適用可能である。

あるいは、蓄電装置と燃料電池とをエネルギー源として搭載した燃料電池自動車についても本発明は適用可能である。図９は、本発明の実施の形態による車両の適用例として示される燃料電池自動車の概略構成図である。

図９を参照して、燃料電池ＦＣが発電した電力は電力制御ユニット５０へ供給される。燃料電池自動車は、蓄電装置１０のみからモータジェネレータＭＧに電力を供給するか、蓄電装置１０および燃料電池ＦＣの双方からモータジェネレータＭＧに電力を供給するかを、選択可能に構成される。

図９に示す構成において、燃料電池ＦＣには燃料電池冷却システム４００が設けられている。燃料電池ＦＣおよび燃料電池冷却システム４００は、車両前方に配置されたエンジンルーム内において、モータジェネレータＭＧ２および電力制御ユニット５０を含む電気系の駆動機器に併設される。そのため、燃料電池ＦＣで発生した熱が電気系の駆動機器に伝達されることにより、駆動機器の温度が過度に上昇する可能性がある。

図９に示す燃料電池自動車では、目的地までの走行区間を蓄電装置１０のみをエネルギー源として走行した場合の駆動機器の温度上昇と、該走行区間を蓄電装置１０および燃料電池ＦＣをエネルギー源として走行した場合の駆動機器の温度上昇とを比較し、温度上昇が低いほうの走行形態によって当該走行区間を走行する。

具体的には、制御装置１００は、目的地までの走行区間を蓄電装置１０のみをエネルギー源として走行した場合のモータジェネレータＭＧの温度を推定するとともに、当該走行区間を蓄電装置１０および燃料電池ＦＣをエネルギー源として走行した場合のモータジェネレータＭＧの温度を推定する。なお、蓄電装置１０および燃料電池ＦＣをエネルギー源として走行した場合のモータジェネレータＭＧの温度の推定には、燃料電池ＦＣからモータジェネレータＭＧまでの熱伝達経路における熱抵抗が考慮される。そして、制御装置１００は、推定されたモータジェネレータＭＧの温度が低いほうの走行形態を、該走行区間の走行形態に選択する。このような構成とすることにより、目的地に到達するまで電気系の駆動機器の温度上昇を抑制できるため、ユーザが所望する地域において、蓄電装置のみをエネルギー源として車両が走行することができる。

なお、上述した本実施の形態においては、走行開始点からナビゲーションシステムにおいて設定された目的地までを走行区間として、当該走行区間を走行するための走行モードを選択する構成について例示したが、ナビゲーションシステムに目的地が設定されていない場合においても、本発明を適用することが可能である。たとえば、車両走行中において、現在の車両の位置から所定の走行距離だけ離れた位置までを走行区間とし、所定の走行距離ごとに走行モードを選択する構成としてもよいし、高速道路を利用する場合に高速道路走行区間としてもよい。あるいは、ユーザの過去の走行履歴データを参照することにより、目的地までの走行区間を推定する構成としてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

５ ハイブリッド車両、６ コンバータ、７ システムメインリレー、８−１，８−２ インバータ、１０ 蓄電装置、１１ 監視ユニット、１２，２０ 温度センサ、１３，１６ 電圧センサ、１４ 電流センサ、１８ エンジン、２２ 動力分割機構、２４Ｆ 駆動輪、２６ 選択スイッチ、３０ 外部充電部、３０ｂ 電圧変換部、３０ａ 電流制御部、４０ ナビゲーションシステム、５０ 電力制御ユニット、９０ コネクタ受入部、９０ａ 連結検出センサ、１００ 制御装置、１１０ 状態推定部、１２０ 充放電制御部、１３０ 走行制御部、１４０ 配分部、１５０ 走行モード選択部、２００ 電気系冷却システム、３００ 内燃機関冷却システム、３５０ コネクタ部、４００ 燃料電池冷却システム、ＦＣ 燃料電池、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ。

Claims (6)

1. 蓄電装置に蓄えられた電力を第１のエネルギー源として走行する第１のモードと、前記第１のエネルギー源および第２のエネルギー源を用いて走行する第２のモードとを備えた車両であって、
   前記蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生する電動機と、前記蓄電装置と前記電動機との間で電力変換を行なう電力制御ユニットとを少なくとも含む電気系の駆動機器と、
   前記第１のモードと前記第２のモードとの切替えを制御するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   所定の走行区間を前記第１のモードで走行したときの前記駆動機器における発熱量に基づいて、前記駆動機器の温度を推定する第１の推定手段と、
   前記所定の走行区間を前記第２のモードで走行したときの前記駆動機器における発熱量に基づいて、前記駆動機器の温度を推定する第２の推定手段と、
   前記第１の推定手段により推定された前記駆動機器の温度と、前記第２の推定手段により推定された前記駆動機器の温度との比較結果に基づいて、前記第１のモードおよび前記第２のモードのいずれか一方を、前記所定の走行区間を走行するための走行モードに選択する選択手段とを含む、車両。
2. 前記選択手段は、前記第１の推定手段により推定された前記駆動機器の温度が、前記第２の推定手段により推定された前記駆動機器の温度を下回る場合には、前記第１のモードを前記走行モードに選択する、請求項１に記載の車両。
3. 燃料を前記第２のエネルギー源として車両駆動力を発生する内燃機関をさらに備え、
   前記第２の推定手段は、前記電動機における発熱量、前記内燃機関における発熱量および、前記内燃機関と前記電動機との間の熱抵抗に少なくとも基づいて、前記駆動機器の温度を推定する、請求項１または２に記載の車両。
4. 前記第１の推定手段は、前記所定の走行区間の走行ルート情報に基づいて前記電動機に要求される駆動力を算出し、該算出した要求駆動力に基づいて前記電動機における発熱量を算出し、
   前記第２の推定手段は、前記所定の走行区間の走行ルート情報に基づいて前記電動機および前記内燃機関の各々に要求される駆動力を算出し、該算出した要求駆動力に基づいて前記電動機および前記内燃機関における発熱量を算出する、請求項３に記載の車両。
5. 前記第２のエネルギー源は、電力を発生可能な燃料電池であり、
   前記第２のモード時において、前記電動機は、前記蓄電装置および前記燃料電池から電力の供給可能に構成され、
   前記第２の推定手段は、前記電動機における発熱量、前記燃料電池における発熱量および、前記燃料電池と前記電動機との間の熱抵抗に少なくとも基づいて、前駆駆動機器の温度を推定する、請求項１または２に記載の車両。
6. 蓄電装置に蓄えられた電力を第１のエネルギー源として走行する第１のモードと、前記第１のエネルギー源および第２のエネルギー源を用いて走行する第２のモードとを備えた車両の制御方法であって、
   前記車両は、前記蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生する電動機と、前記蓄電装置と前記電動機との間で電力変換を行なう電力制御ユニットとを少なくとも含む電気系の駆動機器を含み、
   前記制御方法は、
   所定の走行区間を前記第１のモードで走行したときの前記駆動機器における発熱量に基づいて、前記駆動機器の温度を推定するステップと、
   前記所定の走行区間を前記第２のモードで走行したときの前記駆動機器における発熱量に基づいて、前記駆動機器の温度を推定するステップと、
   前記所定の走行区間を前記第１のモードで走行したときの前記駆動機器の温度の推定値と、前記所定の走行区間を前記第２のモードで走行したときの前記駆動機器の温度の推定値との比較結果に基づいて、前記第１のモードおよび前記第２のモードのいずれか一方を、前記所定の走行区間を走行するための走行モードに選択するステップとを備える、車両の制御方法。

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