JP2016043760A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】好適に燃費を向上させるようにハイブリッド車両を制御する。【解決手段】車両制御装置(100)は、充電池(500)に単位電力量を蓄積するのに要した内燃機関(ENG)の燃料消費量(F)を表す充電コストが、回転電機(MG1)の動力を用いずに単位走行出力を出力するのに要する内燃機関の燃料消費量(H)を表す機関コストよりも小さいか否かを判定する判定手段(103)と、充電コストが機関コストよりも小さい場合に、ハイブリッド車両の走行モードが電動モードとなり、充電コストが機関コストよりも大きい場合に、機関モードとなるようにハイブリッド車両を制御する制御手段(101)と、充電コスト及び機関コストが互いに所定値(P1、P2)以上乖離している状態が所定時間(Q)を超える場合に、充電コストを機関コストに近づけるように補正する補正手段(104)とを備える。【選択図】図2
Description
本発明は、例えばハイブリッド車両を制御する車両制御装置の技術分野に関する。
走行用の動力源として内燃機関及び回転電機の双方を備えるハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両では、ハイブリッド車両の状態に基づいて、内燃機関や回転電機の動作状態が制御される。例えば、特許文献1には、電力消費状態に基づく充電池の残量の予測結果から充電池の残量が過剰又は不足すると推定される場合には、充電池の残量の不足を解消するように内燃機関の動作点を設定するハイブリッド車両が開示されている。特許文献2には、充電池の残容量から設定される出力補正係数に応じて回転電機の出力を補正するハイブリッド車両が開示されている。特許文献3には、所定距離(1km)走行する間の電気エネルギーの充電効率と所定距離走行する間の内燃機関の駆動エネルギー効率との比較結果に基づいて、内燃機関の駆動頻度を変更するハイブリッド車両が開示されている。
しかしながら、上述した特許文献1から特許文献3に開示されている制御方法では、ハイブリッド車両の燃費を向上させることができるとは限らないという技術的問題点が生ずる。
例えば、特許文献1に開示されている制御方法では、内燃機関の動作点を最適燃費線上に設定する機会を増やすことで燃料消費量の増加を抑制するために、充電池の残量が過剰又は不足に至る前に一律に充電量が増減するように内燃機関の動作点が設定される。しかしながら、特許文献1に開示されている制御方法では、充電量を増減させる際の内燃機関の駆動効率や充電池に蓄積されている電力を蓄積した際の充電効率等が考慮されていない。このため、ハイブリッド車両の走行全体の燃費として見れば、充電量が過剰又は不足している状態を放置したまま走行する場合の燃費が、充電池の残量が過剰又は不足に至る前に一律に充電量が増減するように内燃機関の動作点が設定される場合の燃費よりも向上する可能性もある。従って、特許文献1に開示された制御方法は、場合によっては、燃費を向上させることができるとは限らない。
例えば、特許文献2に開示されている制御方法は、充電池の残容量が低下した場合に内燃機関が駆動するシリーズ走行を行うハイブリッド車両を対象としている。このため、特許文献2に開示されている制御方法では、充電池の残容量に基づいて回転電機の出力が補正されるものの、充電池の残容量が低下した場合に一律に内燃機関が駆動することに変わりはない。従って、特許文献1と同様に、特許文献2に開示されている制御方法では、充電量を増減させる際の内燃機関の駆動効率や充電池に蓄積されている電力を蓄積した際の充電効率等が考慮されていない。このため、ハイブリッド車両の走行全体の燃費として見れば、充電池の残容量が低下した状態を放置したまま走行する場合の燃費が、充電池の残容量が低下した場合に一律に内燃機関が駆動する場合の燃費よりも向上する可能性もある。従って、特許文献2に開示された制御方法は、場合によっては、燃費を向上させることができるとは限らない。
例えば、特許文献3に開示されている制御手法では、所定距離だけ走行する間の駆動エネルギー効率が電気エネルギーの充電効率よりも高い場合には、内燃機関の駆動頻度が高まる。その結果、駆動エネルギー効率が充電効率よりも高い場合には内燃機関の相対的に高い効率が有効的に利用される一方で、充電効率が駆動エネルギー効率よりも高い場合には回転電機の相対的に高い効率が有効的に利用される。このため、ハイブリッド車両のエネルギー効率が向上する。しかしながら、特許文献3に開示されている制御方法では、所定距離走行する間に新たに蓄積された電気エネルギーの充電効率が考慮されているに過ぎず、所定距離走行する前に既に蓄積されていた電気エネルギーの充電効率は何ら考慮されない。このため、所定距離走行する間に新たに蓄積された電気エネルギーの充電効率が駆動エネルギー効率よりも高い場合であっても、所定距離走行する前に既に蓄積されていた電気エネルギーの充電効率が低ければ、回転電機は、効率が悪い態様で蓄積された電気エネルギーを用いて駆動するがゆえに、エネルギー効率を向上させることができるとは限らない。このため、特許文献3に開示されている制御方法は、場合によっては、燃費を向上させることができるとは限らない。
本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、好適に燃費を向上させるようにハイブリッド車両を制御することが可能な車両制御装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決する車両制御装置は、内燃機関と、該内燃機関の動力を用いて駆動することで、電力を蓄積可能な充電池を充電可能な回転電機とを備えるハイブリッド車両を制御する車両制御装置であって、(i)前記充電池に蓄積されている電力の単位電力量を蓄積するために要した前記内燃機関の燃料消費量を表す充電コストが、(ii)前記回転電機の動力を用いることなく前記内燃機関の動力を用いて前記ハイブリッド車両が前記単位電力量に相当する単位走行出力を出力するために要する前記内燃機関の燃料消費量を表す機関コストよりも小さいか否かを判定する判定手段と、(i)前記充電コストが前記機関コストよりも小さいと判定される場合に、前記ハイブリッド車両の走行モードが、前記内燃機関を運転することなく走行する電動モードとなり、(ii)前記充電コストが前記機関コストよりも大きいと判定される場合に、前記走行モードが、前記内燃機関の動力を用いて走行する機関モードとなるように前記ハイブリッド車両を制御する制御手段と、前記充電コスト及び前記機関コストが互いに所定値以上乖離している状態が所定時間を超える場合に、前記充電コストを前記機関コストに近づけるように補正する補正手段とを備える。
車両制御装置は、内燃機関と回転電機とを備えるハイブリッド車両を制御することができる。内燃機関は、燃料を消費することで駆動することができる。回転電機は、内燃機関の動力を用いて駆動することができる。その結果、回転電機は、充電池を充電することができる。つまり、回転電機は、実質的には発電機として機能することができる。
ハイブリッド車両は、電動モードで走行することができる。更に、ハイブリッド車両は、機関モードで走行することができる。尚、「電動モード」とは、内燃機関が運転していない(つまり、内燃機関が駆動していない又は内燃機関が燃料を消費していない)状態を維持しながらハイブリッド車両が走行する走行モードである。この場合、ハイブリッド車両は、例えば、発電機として機能する回転電機とは異なる回転電機の動力又は発電機として機能する回転電機の動力を用いて走行してもよい。「機関モード」とは、内燃機関の動力を用いて走行する走行モードである。
このようなハイブリッド車両を制御する(特に、ハイブリッド車両の走行モードを切り替える)ために、車両制御装置は、判定手段と、制御手段と、補正手段とを備えている。
判定手段は、充電コストが機関コストよりも小さいか否かを判定する。言い換えれば、判定手段は、充電コストと機関コストとを比較する。
ここで、「充電コスト」は、充電池に蓄積されている電力(言い換えれば、全電力)の単位電力量を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量を直接的に又は間接的に表す指標値である。言い換えれば、「充電コスト」は、充電池に蓄積されている電力(全電力)のうち単位電力量の電力を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量を直接的に又は間接的に表す指標値である。更に言い換えれば、「充電コスト」は、当該充電コストが算出される時点で充電池に蓄積されている電力(全電力)を蓄積するために要した“単位電力量当たりの内燃機関の燃料消費量”を直接的に又は間接的に表す指標値である。つまり、「充電コスト」とは、充電池に蓄積されている電力(全電力)を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量を単に表す指標値ではなく、充電池に蓄積されている電力を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量を、単位電力量の電力を蓄積するために要した燃料消費量(つまり、単位電力量当たりの数値)として直接的に又は間接的に表す指標値である。例えば、充電池に蓄積されている電力の総量が「X1」であり、且つ、充電池に蓄積されている「X1」の電力を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量が「Y1」である場合には、充電コストは、「Y1(つまり、燃料消費量)/X1(つまり、電力の総量)」という数値を直接的に又は間接的に表す指標値であってもよい。
一方で、「機関コスト」は、回転電機の動力を用いることなく内燃機関の動力を用いてハイブリッド車両が単位電力量に相当する単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量を直接的に又は間接的に示す指標値である。言い換えれば、「機関コスト」は、当該機関コストが算出される時点で回転電機の動力を用いることなく内燃機関の動力を用いてハイブリッド車両が走行するためにこれから要するであろうと推測される“単位走行出力当たりの内燃機関の燃料消費量”を直接的に又は間接的に示す指標値である。例えば、単位電力量に相当する単位走行出力が「X2」であり、且つ、「X2」という走行出力をハイブリッド車両が出力するためにこれから要するであろうと推測される内燃機関の燃料消費量が「Y2」である場合には、機関コストは、「Y2(つまり、燃料消費量)/X2(つまり、走行出力)」という数値を直接的に又は間接的に表す指標値であってもよい。或いは、例えば、ハイブリッド車両に要求されている走行出力が「X3」であり、且つ、「X3」という走行出力をハイブリッド車両が出力するためにこれから要するであろうと推測される内燃機関の燃料消費量が「Y3」である場合には、機関コストは、「Y3(つまり、燃料消費量)/X3(つまり、走行出力)」という数値を直接的に又は間接的に表す指標値であってもよい。
尚、「充電コスト」は、典型的には、“単位電力量の電力を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量”が大きくなるほど大きくなる指標値であることが好ましい。同様に、「機関コスト」は、典型的には、“単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量”が大きくなるほど大きくなる指標値であることが好ましい。但し、“単位電力量の電力を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量”が大きくなるほど小さくなる指標値(例えば、充電効率)は、充電コストと反比例する関係にあるがゆえに、充電コストと一定の相関を有している。同様に、“単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量”が大きくなるほど小さくなる指標値(例えば、機関効率)は、機関コストと反比例する関係にあるがゆえに、機関コストと一定の相関を有している。従って、充電コストと機関コストとを比較する動作は、実質的には、充電コストと一定の相関を有している指標値(例えば、充電効率)と機関コストと一定の相関を有している指標値(例えば、機関効率)とを比較する動作を包含していると言える。例えば、充電コストが機関コストよりも小さいか否かを判定する動作は、実質的には、充電効率が機関効率よりも大きいか否か(言い換えれば、高いか否か)を比較する動作を包含していると言える。
制御手段は、判定手段の判定結果に基づいて、ハイブリッド車両の走行モードが所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御する。具体的には、充電コストが機関コストよりも小さいと判定される場合には、制御手段は、ハイブリッド車両の走行モードが電動モードとなるように、ハイブリッド車両を制御する。一方で、充電コストが機関コストよりも大きいと判定される場合には、制御手段は、ハイブリッド車両の走行モードが電動モードとなるように、ハイブリッド車両を制御する。
ここで、充電コストが充電池に蓄積されている単位電力量の電力を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量を表していることを考慮すれば、充電コストは、実質的には、充電池に蓄積されている電力を用いて駆動する回転電機の動力を用いてハイブリッド車両が単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量を表しているとも言える。つまり、充電コストは、ハイブリッド車両が電動モードで単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量を表しているとも言える。一方で、機関コストは、まさに、内燃機関の動力を用いてハイブリッド車両が単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量を表しているとも言える。つまり、機関コストは、ハイブリッド車両が機関モードで単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量を表しているとも言える。そうすると、充電コストが機関コストよりも小さいと判定される場合には、充電池に蓄積されている電力を用いて駆動する回転電機の動力を用いて単位走行出力を出力するために要する燃料消費量は、燃料を消費して駆動する内燃機関の動力を用いて単位走行出力を出力するために要する燃料消費量よりも少なくなる。つまり、充電コストが機関コストよりも小さいと判定される場合には、電動モードで単位走行出力を出力するハイブリッド車両の燃料消費量は、機関モードで単位走行出力を出力するハイブリッド車両の燃料消費量よりも少なくなる。一方で、充電コストが機関コストよりも大きいと判定される場合には、燃料を消費して駆動する内燃機関の動力を用いて単位走行出力を出力するために要する燃料消費量は、充電池に蓄積されている電力を用いて駆動する回転電機の動力を用いて単位走行出力を出力するために要する燃料消費量よりも少なくなる。つまり、充電コストが機関コストよりも大きいと判定される場合には、機関モードで単位走行出力を出力するハイブリッド車両の燃料消費量は、電動モードで単位走行出力を出力するハイブリッド車両の燃料消費量よりも少なくなる。
このような充電コスト及び機関コストの大小関係と単位走行出力を出力するために要する燃料消費量の大小関係との関係性を考慮すると、制御手段は、ハイブリッド車両の走行モードが、単位走行出力を出力するために要する燃料消費量が少なくなる所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御していると言える。つまり、制御手段は、ハイブリッド車両の走行モードが、ハイブリッド車両の走行に要する燃料消費量が少なくなる所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御していると言える。
特に、充電コストが単位電力量当たりの燃料消費量を表しているがゆえに、充電コストには、充電池に電力を蓄積するために駆動した内燃機関の駆動効率(例えば、熱効率)が反映されている。具体的には、内燃機関の駆動効率によっては、同じ量の電力が充電池に蓄積されている場合であっても、その電力を蓄積するために要した燃料消費量は同一であるとは限らない。同様に、内燃機関の駆動効率によっては、同じ量の燃料が消費されることで電力が充電池に蓄積される場合であっても、蓄積される電力の総量が同一であるとは限らない。つまり、内燃機関の駆動効率によっては、充電池に蓄積されている電力の価値が同一であるとは限らない。このように電力の価値が同一であるとは限らない場合であっても、充電コストは、充電池に蓄積されている電力の総量と当該電力の蓄積に要した燃料消費量とに応じて(例えば、電力を蓄積した際の内燃機関の駆動効率に応じて)変動するがゆえに、電力の価値を適切に表していると言える。このため、車両制御装置は、充電池に蓄積されている電力の価値(言い換えれば、充電池に電力を蓄積するために駆動した内燃機関の駆動効率)を考慮した上で、ハイブリッド車両の走行モードが、単位走行出力を出力するために要する燃料消費量が少なくなる所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御することができる。
単位走行出力を出力するために要する燃料消費量が少なくなることは、即ち、ハイブリッド車両の燃費(特に、ハイブリッド車両の走行全体で見た場合の燃費)の向上に繋がる。従って、車両制御装置は、燃費が良好になる所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御することができる。つまり、車両制御装置は、好適に燃費を向上させるようにハイブリッド車両を制御することができる。
更には、車両制御装置は、充電池に蓄積されている全電力を対象とする充電コストを考慮した上で、ハイブリッド車両の走行モードが、単位走行出力を出力するために要する燃料消費量が少なくなる所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御することができる。つまり、車両制御装置は、充電池に新たに蓄積された電力のみを対象とする充電コストのみならず、充電池に既に蓄積されていた電力をも対象とする充電コストをも考慮した上で、単位走行出力を出力するために要する燃料消費量が少なくなる所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御することができる。つまり、車両制御装置は、充電池に新たに蓄積された電力のみを対象とする充電コストと機関コストとの間の大小関係に代えて、充電池に蓄積されている全電力を対象とする充電コストと機関コストとの間の大小関係に基づいてハイブリッド車両を制御する。従って、ハイブリッド車両の走行モードは、単位走行出力を出力するために要する燃料消費量が少なくなる(つまり、燃費が良好になる)走行モードになる。従って、車両制御装置は、単位走行出力を出力するために要する燃料消費量を少なくするように(つまり、好適に燃費を向上させるように)ハイブリッド車両を制御することができる。
補正手段は、上述した制御手段による制御に先立って、充電コストを補正する。即ち、補正手段によって充電コストが補正された場合には、制御手段は、補正後の充電コストを利用して走行モードを切り替える。
補正手段は、先ず充電コストと機関コストとを比較して、充電コスト及び機関コストが互いに所定値以上乖離しているか否かを判定する。ここで、「所定値」とは、充電コストと機関コストの差が、走行モードの切り替えによる燃費向上効果に悪影響を与えるまでに大きくなっているか否かを判定するための閾値である。なお、充電コストと機関コストの差が大きくなることによって燃費向上効果が低下する状況としては、例えばハイブリッド車両が充電コストの低い状態でスタートされることで、制御手段により電動モードばかりが選択されてしまうような状況が挙げられる。この場合、バッテリの充電量が低い状態が持続されるため、強制充電による充電量の回復動作が繰り返される。その結果、強制充電による内燃機関の燃料消費率の悪化及び内燃機関の始動停止頻度の増加により、ハイブリッド車両の燃費が悪化してしまう。或いは、燃費向上効果が低下する状況として、ハイブリッド車両が充電コストの高い状態でスタートされることで、制御手段により機関モードばかりが選択されてしまうような状況が挙げられる。この場合、内燃機関の運転が燃料消費率の悪い動作点で持続され、結果としてハイブリッド車両の燃費が悪化してしまう。「所定値」は、例えば上記のような状況を想定して予め設定されている。
補正手段は、充電コスト及び機関コストが互いに所定値以上乖離している場合、その状態が所定時間を超えているか否かを判定する。ここで、「所定時間」とは、充電コスト及び機関コストが互いに所定値以上乖離している状態が、走行モードの切り替えによる燃費向上効果に悪影響を与えるまでに長時間続いているか否かを判定するための閾値である。充電コスト及び機関コストが互いに所定値以上乖離している状態では、既に説明したように、走行モードを切り替えることによる燃費向上効果が低下してしまうおそれがある。しかしながら、充電コスト及び機関コストが互いに所定値以上乖離している状態が比較的短い時間であれば、燃費向上効果は低下しない、或いは低下しても影響は極めて限定的であると考えられる。よって、補正手段では、「所定時間」という閾値を用いて、充電コストを補正すべき状況であるか否かを判断している(言い換えれば、頻繁に補正すべき状況であると判定され、不必要な補正が行われてしまうことを防止している)。
補正手段は、充電コスト及び機関コストが互いに所定値以上乖離している状態が所定時間を超える場合、充電コストを機関コストに近づけるように補正する。補正手段は、例えば充電コストと機関コストの差が所定値以下となるように補正をする。より具体的には、補正手段は、充電コストが機関コストの最小値に近い値となるように補正をする。このような補正を行うことにより、上述した走行モードの切り替えによる燃費向上効果が低下してしまう状況を回避できる。従って、充電コストを何ら補正せずに走行モードを制御する場合と比べると、より好適に燃費を向上させることが可能となる。
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から更に明らかにされる。
以下、図面を参照して本発明の車両制御装置の実施形態について説明する。尚、以下では、本発明の車両制御装置の実施形態が適用されたハイブリッド車両10を用いて説明を進める。
(1)ハイブリッド車両の構成
はじめに、図1を参照して、本実施形態のハイブリッド車両10の構成について説明する。ここに、図1は、本実施形態のハイブリッド車両10の構成の一例を示すブロック図である。
はじめに、図1を参照して、本実施形態のハイブリッド車両10の構成について説明する。ここに、図1は、本実施形態のハイブリッド車両10の構成の一例を示すブロック図である。
図1に示すように、ハイブリッド車両10は、車軸11と、車輪12と、「車両制御装置」の一具体例であるECU(Electronic Control Unit)100と、「内燃機関」の一具体例であるエンジンENGと、「回転電機」の一具体例であるモータジェネレータMG1と、モータジェネレータMG2と、動力分割機構300と、インバータ400と、「蓄電池」の一具体例であるバッテリ500とを備える。
車軸11は、エンジンENG及びモータジェネレータMG2から出力された動力を車輪に伝達するための伝達軸である。車輪12は、車軸11を介して伝達される動力を路面に伝達する手段である。
ECU100は、ハイブリッド車両10の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットである。本実施形態では特に、ECU100は、その内部に実現される論理的な又は物理的な処理ブロックとして、「制御手段」の一具体例である走行モード制御部101と、「判定手段」の一具体例である燃費率算出部102及び燃費率比較部103と、「補正手段」の一具体例である燃費率補正部104とを備えている。
走行モード制御部101は、ハイブリッド車両10の走行モードを制御する。具体的には、走行モード制御部101は、ハイブリッド車両10の走行モードが所望の走行モードとなるように、ハイブリッド車両10を制御する。例えば、走行モード制御部101は、ハイブリッド車両10の走行モードが、エンジンENGの動力を用いて走行するHV(Hybrid Vehicle)モードとなるように、ハイブリッド車両10を制御してもよい。例えば、走行モード制御部101は、ハイブリッド車両10の走行モードが、エンジンENGを運転することなくモータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2の少なくとも一方の動力を用いて走行するEV(Electric Vehicle)モードとなるように、ハイブリッド車両10を制御してもよい。
尚、EVモードでは、エンジンENGが運転していない(言い換えれば、エンジンENGが駆動していない、更に言い換えれば、エンジンENGが燃料を消費していない)。このため、EVモードでの走行頻度が多くなるほど、ハイブリッド車両10の燃費が向上する。
本実施形態では特に、走行モード制御部101は、ハイブリッド車両10の走行モードが燃費率比較部103の比較結果に基づいて決定される走行モードとなるように、ハイブリッド車両10を制御する。尚、燃費率比較部103の比較結果に基づいて決定される走行モードについては、後に詳述する(図2等参照)。
燃費率算出部102は、ハイブリッド車両10の走行モードが決定される際に、燃費率比較部103による比較対象となる燃費率(具体的には、後述するバッテリ燃費率F及び走行時エンジン燃費率H)を算出する。尚、燃費率算出部102によるバッテリ燃費率F及び走行時エンジン燃費率Hの算出方法の詳細については、後に詳述する(図2等参照)。
燃費率比較部103は、燃費率算出部102が算出したバッテリ燃費率Fと走行時エンジン燃費率Hとを比較する。具体的には、燃費率比較部103は、バッテリ燃費率Fと走行時エンジン燃費率Hとの大小関係を判定する。燃費率比較部103は、比較結果(つまり、大小関係の判定結果)を走行モード制御部101に伝える。
燃費率補正部104は、燃費率算出部102が算出したバッテリ燃費率Fと走行時エンジン燃費率Hとの差分を算出し、算出した差分が所定値以上である状態が所定時間を超えている場合に、バッテリ燃費率Fを補正する。尚、燃費率補正部104による具体的な補正方法については、後に詳述する(図6等参照)。
エンジンENGは、ガソリンや軽油等の燃料を燃焼することで駆動する。エンジンENGは、ハイブリッド車両10の主たる動力源として機能する。加えて、エンジンENGは、後述するモータジェネレータMG1の回転軸を回転させる(言いかえれば、駆動する)ための動力源として機能する。
モータジェネレータMG1は、バッテリ500を充電するための発電機として機能する。モータジェネレータMG1が発電機として機能する場合には、モータジェネレータMG1の回転軸は、エンジンENGの動力によって回転する。但し、モータジェネレータMG1は、バッテリ500に蓄積された電力を用いて駆動することで、ハイブリッド車両10の動力を供給する電動機として機能してもよい。
モータジェネレータMG2は、バッテリ500に蓄積された電力を用いて駆動することで、ハイブリッド車両10の動力を供給する電動機として機能する。加えて、モータジェネレータMG2は、バッテリ500を充電するための発電機として機能してもよい。モータジェネレータMG2が発電機として機能する場合には、モータジェネレータMG2の回転軸は、車軸11からモータジェネレータMG2に伝達される動力によって回転する。
動力分割機構300は、図示せぬサンギア、プラネタリキャリア、ピニオンギア、及びリングギアを備えた遊星歯車機構である。サンギアの回転軸はモータジェネレータMG1の回転軸に連結されている。リングギアの回転軸は、モータジェネレータMG2の回転軸に連結されている。サンギアとリングギアの中間にあるプラネタリキャリアの回転軸はエンジンENGの回転軸(つまり、クランクシャフト)に連結されている。エンジンENGの回転は、プラネタリキャリア及びピニオンギアによって、サンギア及びリングギアに伝達される。つまり、エンジンENGの動力は、2系統に分割される。ハイブリッド車両10において、リングギアの回転軸は、ハイブリッド車両10における車軸11に連結されており、この車軸11を介して車輪12に駆動力が伝達される。
インバータ400は、バッテリ500から取り出した直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2に供給する。更に、インバータ400は、モータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ500に供給する。尚、インバータ400は、所謂PCU(Power Control Unit)の一部として構成されていてもよい。
バッテリ500はモータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2が駆動するための電力をモータジェネレータMG1及びモータジェネレータMG2に供給する電力供給源である。バッテリ500は、充電可能な蓄電池である。
尚、バッテリ500は、ハイブリッド車両10の外部の電源から電力の供給を受けることで充電されてもよい。つまり、ハイブリッド車両10は、いわゆるプラグインハイブリッド車両であってもよい。
(2)ハイブリッド車両10の動作
続いて、図2を参照しながら、ハイブリッド車両10の動作(特に、ハイブリッド車両10の走行モードを制御する動作)について説明する。図2は、ハイブリッド車両10の動作(特に、ハイブリッド車両10の走行モードを制御する動作)の流れの一例を示すフローチャートである。
続いて、図2を参照しながら、ハイブリッド車両10の動作(特に、ハイブリッド車両10の走行モードを制御する動作)について説明する。図2は、ハイブリッド車両10の動作(特に、ハイブリッド車両10の走行モードを制御する動作)の流れの一例を示すフローチャートである。
図2に示すように、燃費率算出部102は、バッテリ燃費率F、バッテリ電力積算量a及びバッテリ燃料消費量Jの夫々の初期値を設定する(ステップS11)。以下、バッテリ燃費率F、バッテリ電力積算量a及びバッテリ燃料消費量Jについて順に説明を進める。尚、バッテリ燃費率Fは、「充電コスト」の一具体例に相当する。
バッテリ燃費率Fは、バッテリ500に蓄積されている電力(全電力)を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量を表す指標値である。言い換えれば、バッテリ燃費率Fは、バッテリ500に蓄積されている電力のうち単位電力量の電力を蓄積するために要したエンジンENGの燃料消費量を表す。更に言い換えれば、バッテリ燃費率Fは、バッテリ500に蓄積されている電力を蓄積する際に、単位電力量の電力を蓄積するために要したエンジンENGの燃料消費量を表す。例えば、バッテリ500に「X4(但し、Xは0以上)」という量の電力が蓄積されており且つこの「X4」という量の電力を蓄積するために「Y4」という量の燃料がエンジンENGによって消費された場合には、バッテリ燃費率Fは、「Y4/X3」という数式によって特定される数値を表す指標値であってもよい。一例として、例えば、バッテリ500に「2kWh」の電力が蓄積されており且つ当該2kWhの電力を蓄積するために「560g」の燃料がエンジンENGによって消費された場合には、バッテリ燃費率Fは、560÷2=280g/kWhとなる。以下では、説明の便宜上、バッテリ燃費率Fの単位が「g/kWh」であるものとして説明を進める。
燃費率算出部102は、ハイブリッド車両10の車種又は仕様毎に予め定められた任意の固定値を、バッテリ燃費率Fの初期値に設定してもよい。この場合、固定値として、ハイブリッド車両10が特定の走行経路を走行したと仮定した場合のシミュレーションから算出されるバッテリ燃費率(例えば、280g/kWh)が採用されてもよい。或いは、燃費率算出部102は、図2に示す動作が前回終了した時点でのバッテリ燃費率Fを、バッテリ燃費率Fの初期値に設定してもよい。この場合、燃費率算出部102は、図2に示す動作が前回終了した時点でのバッテリ燃費率Fを内部パラメータとして記憶しておくことが好ましい。
バッテリ電力積算量aは、バッテリ500に蓄積されている電力の総量を表す。例えば、バッテリ電力積算量aは、SOC(State Of Charge)が100%となる場合にバッテリ500に蓄積可能な電力の総量に対して、実際のSOCを掛け合わせることで算出される値に相当していてもよい。以下では、説明の便宜上、バッテリ電力積算量aの単位が「kWh」であるものとして説明を進める。
燃費率算出部102は、SOCが一定値となる場合にバッテリ500に蓄積されている電力量に相当する固定値を、バッテリ電力積算量aの初期値に設定してもよい。というのも、バッテリ500の劣化を抑制するために、バッテリ500に対する電力の入力(つまり、充電)及び出力(つまり、放電)は、SOCが一定値(例えば、65%)を維持するように制御されることが多い。このため、バッテリ500のSOCが一定値となっている可能性が高い(つまり、バッテリ電力積算量aも固定値となっている可能性が高い)からである。或いは、燃費率算出部102は、図2に示す動作が前回終了した時点でのバッテリ電力積算量aを、バッテリ電力積算量aの初期値に設定してもよい。この場合、燃費率算出部102は、図2に示す動作が前回終了した時点でのバッテリ電力積算量aを内部パラメータとして記憶しておくことが好ましい。或いは、燃費率算出部102は、不図示のSOCセンサから出力されるSOCを参照することでバッテリ500に蓄積されている電力の総量を算出又は推測すると共に、当該算出又は推測した電力の総量を、バッテリ電力積算量aの初期値に設定してもよい。
バッテリ燃料消費量Jは、バッテリ500に蓄積されている電力(全電力)を蓄積するために要したエンジンENGの燃料消費量(いわば、総量)を表す指標値である。バッテリ燃料所費量Jは、バッテリ燃費率F×バッテリ電力積算量aという数式から算出される。従って、燃費率算出部102は、上述した態様で設定されたバッテリ燃費率Fの初期値に対して上述した態様で設定されたバッテリ電力積算量aの初期値を掛け合わせることで算出される値を、バッテリ燃料消費量Jの初期値に設定してもよい。以下では、説明の便宜上、バッテリ燃料消費量Jの単位が「g」であるものとして説明を進める。
その後、燃費率算出部102は、バッテリ500が新たに充電されたか否か(つまり、バッテリ500に新たに電力が入力されたか否か)を判定する(ステップS22)。例えば、燃費率算出部102は、不図示のSOCセンサから出力されるSOCを監視することで、バッテリ500が新たに充電されたか否かを判定してもよい。或いは、例えば、燃費率算出部102は、不図示の電流センサから出力されるバッテリ電流を監視することで、バッテリ500が新たに充電されたか否かを判定してもよい。
ステップS22の判定の結果、バッテリ500が新たに充電された(つまり、バッテリ500に新たに電力が入力された)と判定される場合には(ステップS22:Yes)、燃費率算出部102は、バッテリ500が新たに充電された後のバッテリ燃費率F’を算出する(ステップS23)。
具体的には、燃費率算出部102は、バッテリ500が新たに充電された後のバッテリ電力積算量a’を算出する(ステップS23)。バッテリ500が新たに充電された場合には、バッテリ電力積算量a’は、バッテリ500が新たに充電される前のバッテリ電力積算量aよりも、バッテリ500に新たに充電された電力の総量d(以降、“バッテリ入力電力量d”と称する)だけ増加しているはずである。従って、燃費率算出部102は、バッテリ電力積算量aに対してバッテリ入力電力量dを加算することで、バッテリ電力積算量a’を算出する。つまり、燃費率算出部102は、バッテリ電力積算量a’=バッテリ電力積算量a+バッテリ入力電力量dという数式を用いて、バッテリ電力積算量a’を算出する。
加えて、燃費率算出部102は、バッテリ500が新たに充電された後のバッテリ燃料消費量J’を算出する(ステップS23)。バッテリ500が新たに充電された場合には、バッテリ燃料消費量J’は、バッテリ500が新たに充電される前のバッテリ燃料消費量Jよりも、バッテリ入力電力量dの電力を蓄積するために要したエンジンENGの燃料消費量J(以降、“バッテリ入力燃料消費量j1”と称する)だけ増加しているはずである。そこで、燃費率算出部102は、バッテリ入力燃料消費量j1を算出すると共に、当該算出したバッテリ入力燃料消費量j1をバッテリ燃料消費量Jに加算することで、バッテリ燃料消費量J’を算出する。つまり、燃費率算出部102は、バッテリ燃料消費量J’=バッテリ燃料消費量J+バッテリ入力燃料消費量j1という数式を用いて、バッテリ燃料消費量J’を算出する。
燃費率算出部102は、バッテリ入力燃料消費量j1=発電時エンジン燃費率G×補正係数α×バッテリ入力電力量dという数式を用いて、バッテリ入力燃料消費量j1を算出してもよい。
発電時エンジン燃費率Gは、バッテリ入力電力量dの電力をバッテリ500に新たに蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量を表す指標値である。言い換えれば、発電時エンジン燃費率Gは、バッテリ入力電力量dの電力のうち単位電力量の電力をバッテリ500に蓄積するために要したエンジンENGの燃料消費量を表す。更に言い換えれば、発電時エンジン燃費率Gは、バッテリ入力電力量dの電力をバッテリ500に新たに蓄積する際に、単位電力量の電力をバッテリ500に蓄積するために要したエンジンENGの燃料消費量を表す。例えば、バッテリ入力電力量dの電力を蓄積するために「Y5」という量の燃料がエンジンENGによって消費された場合には、発電時エンジン燃費率Gは、「Y5/d」という数式によって特定される数値を表す指標値であってもよい。一例として、バッテリ入力電力量dが「0.5kWh」であり且つ当該0.5kWhの電力をバッテリ500に新たに蓄積するために「100g」の燃料がエンジンENGによって消費された場合には、発電時エンジン燃費率Gは、100÷0.5=200g/kWhとなる。以下では、説明の便宜上、発電時エンジン燃費率Gの単位が「g/kWh」であるものとして説明を進める。
燃費率算出部102は、エンジンENGの動作点(例えば、エンジンENGのトルク及びエンジンENGの回転数によって特定される動作点)とエンジン燃費率との対応関係を表すマップを参照することで、発電時エンジン燃費率Gを算出することが好ましい。
ここで、図3を参照しながら、エンジンENGの動作点とエンジン燃費率との対応関係を表すマップについて説明する。図3は、エンジンENGの動作点とエンジン燃費率との対応関係を表すマップを示すグラフである。
図3に示すように、エンジンENGの動作点とエンジン燃費率との対応関係を表すマップが規定されているとする。この場合、燃費率算出部102は、バッテリ入力電力量dの電力をバッテリ500に新たに蓄積する際のエンジンENGの動作点のマップ上での位置を参照することで、発電時エンジン燃費率Gを算出する。例えば、バッテリ入力電力量dの電力をバッテリ500に新たに蓄積する際のエンジンENGの動作点がK1である場合には、燃費率算出部102は、k4[g/kWh]という発電時エンジン燃費率Gを算出する。例えば、バッテリ入力電力量dの電力をバッテリ500に新たに蓄積する際のエンジンENGの動作点がK2である場合には、燃費率算出部102は、k5[g/kWh]という発電時エンジン燃費率Gを算出する。
このようなマップを参照することで発電時エンジン燃費率Gを算出するがゆえに、燃費率算出部102は、エンジンENGの動作点を特定するための情報(例えば、動作点を指示するECU100の制御信号や、エンジンENGの回転数を表す情報や、エンジンENGのトルクを表す情報)を取得することが好ましい。
但し、燃費率算出部102は、エンジンENGの動作点とエンジン燃費率との対応関係を表すマップを参照する方法とは異なる方法を用いて、発電時エンジン燃費率Gを算出してもよい。
尚、バッテリ500は、典型的には、モータジェネレータMG1が発電機として機能することで新たに充電される。この場合、エンジンENGは、モータジェネレータMG1の回転軸を回転させる(言いかえれば、駆動する)ための動力源として機能している。このため、エンジンENGの動作点は、図3に示すマップ上にプロットされる。従って、モータジェネレータMG1が発電機として機能する場合には、燃費率算出部102は、図3に示すマップを参照することで、発電時エンジン燃費率Gを算出することが好ましい。
一方で、バッテリ500は、モータジェネレータMG2が発電機として機能することで新たに充電されることがある。つまり、バッテリ500は、いわゆる回生発電によって新たに充電されることがある。この場合、エンジンENGは、モータジェネレータMG2の回転軸を回転させる(言いかえれば、駆動する)ための動力源として機能しない。このため、モータジェネレータMG2が発電機として機能する場合には、バッテリ入力電力量dの電力をバッテリ500に新たに蓄積するために要したエンジンENGの燃料消費量はゼロとなる。従って、モータジェネレータMG2が発電機として機能する場合には、燃費率算出部102は、発電時エンジン燃費率Gを0[g/kWh]に設定することが好ましい。
再び図2において、補正係数αは、モータジェネレータMG1の発電効率P(以降、“MG1発電効率P”と称する)の逆数とバッテリ500の充電効率Q(以降、“バッテリ充電効率Q”と称する)の逆数とを掛け合わせることで算出される指標値である。
MG1発電効率Pが常に100%であり(つまり、エンジンENGからモータジェネレータMG1に入力されるエネルギーの全てが常にモータジェネレータMG1によって電力に変換され)且つバッテリ充電効率Qが常に100%である(つまり、モータジェネレータMG1が発電した電力の全てが常にバッテリ500に蓄積される)理想的なハイブリッド車両では、燃費率算出部102は、補正係数αを考慮することなく、上述した発電時エンジン燃費率Gに対してバッテリ入力電力量dを掛け合わせることで、バッテリ入力燃料消費量j1を算出することができる。しかしながら、実際のハイブリッド車両10では、MG1発電効率Pが100%未満であり(つまり、エンジンENGからモータジェネレータMG1に入力されるエネルギーの一部のみが電力に変換され)且つバッテリ充電効率Qが100%未満である(つまり、モータジェネレータMG1が発電した電力の一部のみがバッテリ500に蓄積される)ことが多い。つまり、実際のハイブリッド車両10では、エンジンENGからモータジェネレータMG1に入力されるエネルギーの一部が損失となり且つモータジェネレータMG1が発電した電力の一部が損失となることが多い。このような実際のハイブリッド車両10における損失の発生を考慮して、燃費率算出部102は、補正係数αを算出する。
MG1発電効率Pは、エンジンENGからモータジェネレータMG1に対して入力されるエネルギーの総量に対する、当該エンジンENGから入力されるエネルギーを用いてモータジェネレータMG1が発電した電力のエネルギーの総量の比を表す指標値である。言い換えれば、MG1発電効率Pは、発電のためにモータジェネレータMG1に入力されるエネルギーの総量に対する、発電の結果モータジェネレータMG1が出力する電力のエネルギーの総量の比を表す指標値である。例えば、発電のためにモータジェネレータMG1に入力されるエネルギーの総量が「E1」であり且つ発電の結果モータジェネレータMG1が出力する電力のエネルギーの総量が「E2」である場合には、MG1発電効率Pは、E2/E1という数式によって特定される数値を表す指標値であってもよい。一例として、発電のためにモータジェネレータMG1に入力されるエネルギーの総量が「1.0kWh」であり且つ発電の結果モータジェネレータMG1が出力する電力のエネルギーの総量が「0.9kWh」である場合には、MG1発電効率Pは、0.9/1.0=90%となる。以下では、説明の便宜上、MG1発電効率Pの単位が「%」であるものとして説明を進める。
燃費率算出部102は、モータジェネレータMG1の動作点(例えば、モージェネレータMG1のトルク及びモータジェネレータMG1の回転数によって特定される動作点)とMG1発電効率Pとの対応関係を表すマップを参照することで、MG1発電効率Pを算出することが好ましい。
ここで、図4を参照しながら、モータジェネレータMG1の動作点とMG1発電効率Pとの対応関係を表すマップについて説明する。図4は、モータジェネレータMG1の動作点とMG1発電効率Pとの対応関係との対応関係を表すマップを示すグラフである。
図4に示すように、モータジェネレータMG1の動作点とMG1発電効率Pとの対応関係との対応関係を表すマップが規定されているとする。この場合、燃費率算出部102は、バッテリ入力電力量dの電力をバッテリ500に新たに蓄積する際のモータジェネレータMG1の動作点のマップ上での位置を参照することで、MG1発電効率Pを算出する。例えば、バッテリ入力電力量dの電力をバッテリ500に新たに蓄積する際のモータジェネレータMG1の動作点がP1である場合には、燃費率算出部102は、p4[%]というMG1発電効率Pを算出する。例えば、バッテリ入力電力量dの電力をバッテリ500に新たに蓄積する際のモータジェネレータMG1の動作点がP2である場合には、燃費率算出部102は、p3[%]というMG1発電効率Pを算出する。
このようなマップを参照することでMG1発電効率Pを算出するがゆえに、燃費率算出部102は、モータジェネレータMG1の動作点を特定するための情報(例えば、動作点を指示するECU100の制御信号や、モータジェネレータMG1の回転数を表す情報や、モータジェネレータMG1のトルクを表す情報)を取得することが好ましい。
但し、燃費率算出部102は、モータジェネレータMG1の動作点とMG1発電効率Pとの対応関係を表すマップを参照する方法とは異なる方法を用いて、MG1発電効率Pを算出してもよい。
再び図2において、バッテリ充電効率Qは、モータジェネレータMG1が発電した電力のエネルギーの総量に対する、当該モータジェネレータMG1が発電したエネルギーをバッテリ500に入力した時のバッテリ500に実際に蓄積された電力のエネルギーの総量の比を表す指標値である。言い換えれば、バッテリ充電効率Qは、充電のためにバッテリ500に入力されるエネルギーの総量に対する、充電の結果バッテリ500に蓄積された電力のエネルギーの総量の比を表す指標値である。例えば、充電のためにバッテリ500に入力されるエネルギーの総量が「E3」であり且つ充電の結果バッテリ500に蓄積された電力のエネルギーの総量が「E4」である場合には、MG1発電効率Pは、E4/E3という数式によって特定される数値を表す指標値であってもよい。一例として、充電のためにバッテリ500に入力されるエネルギーの総量が「1.0kWh」であり且つ充電の結果バッテリ500に蓄積された電力のエネルギーの総量が「0.9kWh」である場合には、バッテリ充電効率Qは、0.9/1.0=90%となる。以下では、説明の便宜上、バッテリ充電効率Qの単位が「%」であるものとして説明を進める。
バッテリ充電効率Qは、バッテリ500の内部抵抗等に依存して変動する。バッテリ500の内部抵抗等は、主として、バッテリ500の仕様によって定まる。従って、燃費率算出部102は、バッテリ500の仕様によって定まる固定値を、バッテリ充電効率Qに設定してもよい。或いは、バッテリ500の内部抵抗等が温度依存性等を有していることを考慮すれば、燃費率算出部102は、温度等のパラメータとバッテリ充電効率Qとの対応関係を表すマップを参照することで、バッテリ充電効率Qを算出してもよい。或いは、燃費率算出部102は、マップを参照する方法とは異なる方法を用いて、バッテリ充電効率を算出してもよい。
このように、燃費率算出部102は、発電時エンジン燃費率G及び補正係数αを算出することができる。その結果、燃費率算出部102は、バッテリ入力燃料消費量j1=発電時エンジン燃費率G×補正係数α×バッテリ入力電力量dという数式を用いて、バッテリ入力電力量dの電力をバッテリ500に蓄積するために要したエンジンENGの燃料消費量であるバッテリ入力燃料消費量j1を算出することができる。その結果、燃費率算出部102は、バッテリ燃料消費量J’=バッテリ燃料消費量J+バッテリ入力燃料消費量j1(=バッテリ燃料消費量J+発電時エンジン燃費率G×補正係数α×バッテリ入力電力量d)という数式を用いて、バッテリ燃料消費量J’を算出することができる。
尚、燃費率算出部102は、エンジンENGが備えているインジェクタの燃料噴射量を監視することで、バッテリ入力電力量dの電力を充電するために要したエンジンENGの燃料消費量であるバッテリ入力燃料消費量j1を算出することができるとも考えられる。しかしながら、インジェクタが噴射した燃料の全てが、バッテリ入力電力量dの電力を充電するためにエンジンENGによって消費されるとは限らない。例えば、インジェクタが噴射した燃料の一部が、バッテリ入力電力量dの電力を充電するためにエンジンENGによって消費される一方で、インジェクタが噴射した燃料の他の一部が、ハイブリッド車両10の力行のためにエンジンENGによって消費される場合も想定される。或いは、例えば、インジェクタが噴射した燃料の一部が、バッテリ入力電力量dの電力を充電するためにエンジンENGによって消費される一方で、インジェクタが噴射した燃料の他の一部が、損失(例えば、熱損失等)となる場合も想定される。従って、燃費率算出部102は、インジェクタの燃料噴射量を監視するだけでは、バッテリ入力燃料消費量j1を正確に算出することができない場合がある。そこで、本実施形態では、燃費率算出部102は、バッテリ入力燃料消費量j1=発電時エンジン燃費率G×補正係数α×バッテリ入力電力量dという数式を用いて、バッテリ入力燃料消費量j1を相対的に正確に算出している。
その後、燃費率算出部102は、バッテリ500が新たに充電された後のバッテリ燃料消費量J’を、バッテリ500が新たに充電された後のバッテリ電力積算量a’で除算することで、バッテリ500が新たに充電された後のバッテリ燃費率F’を算出する(ステップS23)。つまり、燃費率算出部102は、バッテリ燃費率F’=バッテリ燃料消費量J’/バッテリ電力積算量a’という数式を用いて、バッテリ燃費率F’を算出する。
その後、燃費率算出部102は、バッテリ燃費率F、バッテリ電力積算量a及びバッテリ燃料消費量Jを更新する(ステップS26)。具体的には、燃費率算出部102は、ステップS23で算出したバッテリ燃費率F’を、新たなバッテリ燃費率Fに設定する。燃費率算出部102は、ステップS23で算出したバッテリ電力積算量a’を、新たなバッテリ電力積算量aに設定する。燃費率算出部102は、ステップS23で算出したバッテリ燃料消費量J’を、新たなバッテリ燃料消費量Jに設定する。
他方で、ステップS22の判定の結果、バッテリ500が新たに充電されていない(つまり、バッテリ500に新たに電力が入力されていない)と判定される場合には(ステップS22:No)、燃費率算出部102は、バッテリ500が新たに放電したか否か(つまり、バッテリ500から新たに電力が出力されたか否か)を判定する(ステップS24)。尚、燃費率算出部102は、バッテリ500が新たに充電されたか否かを判定する場合と同様の態様で、バッテリ500が新たに放電したか否かを判定してもよい。
ステップS24の判定の結果、バッテリ500が新たに放電した(つまり、バッテリ500から新たに電力が出力された)と判定される場合には(ステップS24:Yes)、燃費率算出部102は、バッテリ500が新たに放電した後のバッテリ燃費率F’を算出する(ステップS25)。
具体的には、燃費率算出部102は、バッテリ500が新たに放電した後のバッテリ電力積算量a’を算出する(ステップS25)。バッテリ500が新たに放電した場合には、バッテリ電力積算量a’は、バッテリ500が新たに放電する前のバッテリ電力積算量aよりも、バッテリ500が新たに放電した電力の総量c(以降、“バッテリ出力電力量c”と称する)だけ減少しているはずである。従って、燃費率算出部102は、バッテリ電力積算量aからバッテリ出力電力量cを減算することで、バッテリ電力積算量a’を算出する。つまり、燃費率算出部102は、バッテリ電力積算量a’=バッテリ電力積算量a−バッテリ出力電力量cという数式を用いて、バッテリ電力積算量a’を算出する。
加えて、燃費率算出部102は、バッテリ500が新たに放電した後のバッテリ燃料消費量J’を算出する(ステップS25)。バッテリ500が新たに放電した場合には、バッテリ電力積算量a’がバッテリ電力積算量aよりも減少しているがゆえに、バッテリ燃料消費量J’は、バッテリ500が新たに放電する前のバッテリ燃料消費量Jよりも、バッテリ出力電力量cの電力を蓄積するために要したエンジンENGの燃料消費量J(以降、“バッテリ出力燃料消費量j2”と称する)だけ減少しているはずである。そこで、燃費率算出部102は、バッテリ出力燃料消費量j2を算出すると共に、当該算出したバッテリ出力燃料消費量j2をバッテリ燃料消費量Jから減算することで、バッテリ燃料消費量J’を算出する。つまり、燃費率算出部102は、バッテリ燃料消費量J’=バッテリ燃料消費量J−バッテリ出力燃料消費量j2という数式を用いて、バッテリ燃料消費量J’を算出する。
燃費率算出部102は、バッテリ出力燃料消費量j2=バッテリ燃費率F×バッテリ出力電力量cという数式を用いて、バッテリ出力燃料消費量jを算出してもよい。というのも、バッテリ500が新たに放電したバッテリ出力電力量cの電力は、バッテリ500に蓄積されているバッテリ電力積算量aの電力の一部である。従って、バッテリ電力積算量cの電力を蓄積した際のバッテリ燃費率Fは、当然に、バッテリ電力積算量aの電力を蓄積した際のバッテリ燃費率Fと同じはずである。従って、バッテリ電力積算量aの一部であるバッテリ出力電力量cの電力を蓄積するために要したエンジンENGの燃料消費量であるバッテリ出力燃料消費量j2は、バッテリ燃費率F×バッテリ出力電力量cという数式から算出される。
その後、燃費率算出部102は、バッテリ500が新たに放電した後のバッテリ燃料消費量J’を、バッテリ500が新たに放電した後のバッテリ電力積算量a’で除算することで、バッテリ500が新たに放電した後のバッテリ燃費率F’を算出する(ステップS25)。つまり、燃費率算出部102は、バッテリ燃費率F’=バッテリ燃料消費量J’/バッテリ電力積算量a’という数式を用いて、バッテリ燃費率F’を算出する。その後、燃費率算出部102は、バッテリ燃費率F、バッテリ電力積算量a及びバッテリ燃料消費量Jを更新する(ステップS26)。
他方で、ステップS24の判定の結果、バッテリ500が新たに放電していない(つまり、バッテリ500から新たに電力が出力されていない)と判定される場合には(ステップS24:Yes)、バッテリ500に蓄積されている電力の総量が変化していないと推定される。つまり、バッテリ燃費率F、バッテリ電力積算量a及びバッテリ燃料消費量Jが実質的には変化していないと推定される。従って、この場合には、燃費率算出部102は、バッテリ燃費率F’を算出しなくてもよい。言い換えれば、燃費率算出部102は、バッテリ燃費率F、バッテリ電力積算量a及びバッテリ燃料消費量Jを更新しなくてもよい。
その後、燃費率補正部104は、バッテリ燃費率Fに対する補正処理を実行する(ステップS27)。ただし、燃費率補正部104は、バッテリ燃費率Fを常に補正する訳ではなく、所定の条件に応じてバッテリ燃費率Fを補正する。燃費率補正部104が実行するバッテリ燃費率Fの補正処理については後に詳述する(図6等参照)。
補正処理の後、燃費率比較部103は、バッテリ燃費率Fが、燃費率算出部102によって算出される走行時エンジン燃費率Hよりも大きいか否かを判定する(ステップS31)。尚、走行時エンジン燃費率Hは、「機関コスト」の一具体例である。
走行時エンジン燃費率Hは、モータジェネレータMG1及びMG2の動力を用いない一方でエンジンENGの動力を用いてハイブリッド車両10が走行するために要するであろうと推測される単位走行出力当たりのエンジンENGの燃料消費量を表す指標値である。言い換えれば、走行時エンジン燃費率Hは、モータジェネレータMG1及びMG2の動力を用いない一方でエンジンENGの動力を用いてハイブリッド車両10が単位電力量(言い換えれば、バッテリ燃費率Fを規定する単位電力量)に相当する単位走行出力を出力するために要するであろうと推測されるエンジンENGの燃料消費量を表す。例えば、モータジェネレータMG1及びMG2の動力を用いない一方でエンジンENGの動力を用いてハイブリッド車両10が走行する際の走行出力が「X6」であり且つ当該「X6」という走行出力を出力するために「Y6」という量の燃料がエンジンENGによって消費されるであろうと推測される場合には、走行時エンジン燃費率Hは、「Y6/X6」という数式によって特定される数値を表す指標値であってもよい。一例として、モータジェネレータMG1及びMG2の動力を用いない一方でエンジンENGの動力を用いてハイブリッド車両10が走行する際の走行出力が「0.5kWh」であり且つ当該0.5kWhの走行出力を出力するために「100g」の燃料がエンジンENGによって消費されるであろうと推測される場合には、走行時エンジン燃費率Hは、100÷0.5=200g/kWhとなる。以下では、説明の便宜上、走行時エンジン燃費率Hの単位が「g/kWh」であるものとして説明を進める。但し、走行時エンジン燃費率Hの単位は、バッテリ燃費率Fの単位と同一であることが好ましい。
燃費率算出部102は、発電時エンジン燃費率Gと同様に、エンジンENGの動作点とエンジン燃費率との対応関係を表すマップを参照することで、走行時エンジン燃費率Hを算出することが好ましい。例えば、燃費率算出部102は、モータジェネレータMG1及びMG2の動力を用いない一方でエンジンENGの動力を用いてハイブリッド車両10が走行する際のエンジンENGの動作点のマップ上での位置を参照することで、走行時エンジン燃費率Hを算出する。
ステップS31の判定の結果、バッテリ燃費率Fが走行時エンジン燃費率Hよりも大きいと判定される場合には(ステップS31:Yes)、走行モード制御部101は、ハイブリッド車両10の走行モードがHVモードとなるように、ハイブリッド車両10を制御する(ステップS11)。
一方で、ステップS31の判定の結果、走行時エンジン燃費率Hがバッテリ燃費率Fよりも大きいと判定される場合には(ステップS31:No)、走行モード制御部101は、ハイブリッド車両10の走行モードがEVモードとなるように、ハイブリッド車両10を制御する(ステップS13)。
但し、走行時エンジン燃費率Hがバッテリ燃費率Fよりも大きいと判定される場合であっても、バッテリ500のSOCが過度に低下している(例えば、所定閾値よりも小さい)場合には(ステップS12:Yes)、走行モード制御部101は、ハイブリッド車両10の走行モードがHVモードとなるように、ハイブリッド車両10を制御する(ステップS13)。その結果、エンジンENGの動力を用いてモータジェネレータMG1が発電機として機能することで、バッテリ500のSOCが回復する(つまり、増加する)。
以上説明したように、本実施形態のハイブリッド車両10では、バッテリ燃費率Fが走行時エンジン燃費率Hよりも大きいか否かの判定結果に基づいてハイブリッド車両10の走行モードが決定される。その結果、ハイブリッド車両10は、好適に燃費を向上させることが可能な走行モードを選択しながら走行することができる。以下、図5を参照しながら、その理由について説明する。図5は、バッテリ燃費率Fが走行時エンジン燃費率Hよりも大きいか否かの判定結果に基づいて決定される走行モードを示すタイミングチャートである。
まず、バッテリ燃費率Fは、バッテリ500に蓄積されている電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量を表している。従って、バッテリ燃費率Gは、実質的には、バッテリ500に蓄積されている電力を用いてEVモードで走行するハイブリッド車両10の燃料消費量を表しているとも言える。言い換えれば、バッテリ燃費率Gは、実質的には、EVモードで単位走行出力を出力するハイブリッド車両10の燃料消費量を表しているとも言える。一方で、走行時エンジン燃費率Hは、まさに、エンジンENGの動力を用いてHVモードで走行するハイブリッド車両10の燃料消費量を表している。言い換えれば、走行時エンジン燃費率Hは、HVモードで単位走行出力を出力するハイブリッド車両10の燃料消費量を表しているとも言える。
従って、バッテリ燃費率Fが走行時エンジン燃費率Hよりも大きい場合には、EVモードで走行するハイブリッド車両10の燃料消費量(具体的には、単位走行出力当たりの燃料消費量)は、HVモードで走行するハイブリッド車両10の燃料消費量(具体的には、単位走行出力当たりの燃料消費量)よりも大きいと想定される。ここで、単位走行出力当たりの燃料消費量が大きくなることは、即ち、ハイブリッド車両10の燃費(特に、ハイブリッド車両10の走行全体で見た場合の燃費)の悪化に繋がる。従って、バッテリ燃費率Fが走行時エンジン燃費率Hよりも大きい場合には、EVモードで走行するハイブリッド車両10の燃費は、HVモードで走行するハイブリッド車両10の燃費よりも悪化していると想定される。
一方で、走行時エンジン燃費率Hがバッテリ燃費率Fよりも大きい場合には、HVモードで走行するハイブリッド車両10の燃料消費量(具体的には、単位走行出力当たりの燃料消費量)は、EVモードで走行するハイブリッド車両10の燃料消費量(具体的には、単位走行出力当たりの燃料消費量)よりも大きいと想定される。従って、走行時エンジン燃費率Hがバッテリ燃費率Fよりも大きい場合には、HVモードで走行するハイブリッド車両10の燃費は、EVモードで走行するハイブリッド車両10の燃費よりも悪化していると想定される。
そこで、本実施形態では、図5に示すように、バッテリ燃費率Fが走行時エンジン燃費率Hよりも大きい場合には、ハイブリッド車両10は、単位走行出力当たりの燃料消費量が相対的に小さくなるHVモードで走行する。一方で、図5に示すように、走行時エンジン燃費率Hがバッテリ燃費率Fよりも大きい場合には、ハイブリッド車両10は、単位走行出力当たりの燃料消費量が相対的に小さくなるEVモードで走行する。その結果、本実施形態では、ハイブリッド車両10は、単位走行出力当たりの燃料消費量が相対的に小さくなる走行モードを適宜決定しながら走行することができる。ここで、単位走行出力当たりの燃料消費量が小さくなることは、即ち、ハイブリッド車両10の燃費(特に、ハイブリッド車両10の走行全体で見た場合の燃費)の向上に繋がる。従って、ハイブリッド車両10は、好適に燃費を向上させることが可能な走行モードを適宜決定しながら走行することができる。
特に、本実施形態では、バッテリ燃費率Fは、単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量を表しているがゆえに、バッテリ燃費率Fには、バッテリ500に電力を蓄積するために駆動したエンジンENGの駆動効率(例えば、熱効率であり、以下“エンジン効率”と称する)が反映されている。
例えば、エンジン効率が相対的に悪い状態でエンジンENGが駆動することで所定量の電力がバッテリ500に蓄積された場合には、燃料消費量の総量が相対的に多くなるがゆえに、バッテリ燃費率Fが相対的に大きくなる。一方で、エンジン効率が相対的に良好な状態でエンジンENGが駆動することで同一の所定量の電力がバッテリ500に蓄積された場合には、燃料消費量の総量が相対的に少なくなるがゆえに、バッテリ燃費率Fが相対的に小さくなる。このように、同じ量の電力がバッテリ500に蓄積されている場合であっても、その電力を蓄積するために要した燃料消費量は同一であるとは限らない。つまり、同じ量の電力がバッテリ500に蓄積されている場合であっても、バッテリ500に蓄積されている電力の価値が同一であるとは限らない。このように、バッテリ燃費率Fは、同じ量の電力がバッテリ500に蓄積されている場合であっても、その電力を蓄積するために要した燃料消費量(言い換えれば、電力を蓄積した際のエンジンENGのエンジン効率)に応じて変動するがゆえに、電力の価値を適切に表していると言える。
同様に、例えば、バッテリ500に電力を蓄積するためにエンジン効率が相対的に悪い状態でエンジンENGが所定量の燃料を消費する場合には、バッテリ500に蓄積される電力の総量が相対的に少なくなるがゆえに、バッテリ燃費率Fが相対的に大きくなる。一方で、バッテリ500に電力を蓄積するためにエンジン効率が相対的に良好な状態でエンジンENGが同一の所定量の燃料を消費する場合には、バッテリ500に蓄積される電力の総量が相対的に多くなるがゆえに、バッテリ燃費率Fが相対的に小さくなる。このように、エンジンENGが同じ量の燃料を消費することで電力がバッテリ500に蓄積される場合であっても、蓄積される電力の総量が同一であるとは限らない。つまり、エンジンENGが同じ量の燃料を消費することで電力がバッテリ500に蓄積される場合であっても、バッテリ500に蓄積されている電力の価値が同一であるとは限らない。このように、バッテリ燃費率Fは、エンジンENGが同じ量の燃料を消費することで電力がバッテリ500に蓄積される場合であっても、バッテリ500に蓄積される電力の総量(言い換えれば、電力を蓄積した際のエンジンENGのエンジン効率)に応じて変動するがゆえに、電力の価値を適切に表していると言える。
このため、本実施形態は、ハイブリッド車両10は、このようなバッテリ500に蓄積されている電力の価値を考慮した上で、燃費が相対的に良好になる(或いは、最適となる)走行モードを適宜決定しながら走行することができる。従って、ハイブリッド車両10は、好適に燃費を向上させることが可能な走行モードを適宜決定しながら走行することができる。
加えて、本実施形態では、バッテリ燃費率Fは、バッテリ500に蓄積されている全電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量を表している。つまり、バッテリ燃費率Fは、バッテリ500に新たに蓄積された電力のみ(言い換えれば、バッテリ500に蓄積されている全電力のうちの一部のみ)を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量を表していない。従って、ハイブリッド車両10は、バッテリ500に新たに蓄積された電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量のみならず、バッテリ500に既に蓄積されていた電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量をも考慮した上で、燃費が相対的に良好になる(或いは、最適となる)走行モードを適宜決定しながら走行することができる。
ここで、比較例として、例えば、バッテリ500に新たに蓄積された電力のみを蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量を表す比較例のバッテリ燃費率が走行時エンジン燃費率Hよりも小さい場合にEVモードで走行する比較例のハイブリッド車両を想定する。比較例のハイブリッド車両は、バッテリ500に既に蓄積されていた電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量の大小に依存することなく、比較例のバッテリ燃費率が走行時エンジン燃費率Hよりも小さい場合にEVモードで走行する。しかしながら、比較例のバッテリ燃費率が走行時エンジン燃費率Hよりも小さい場合であっても、バッテリ500に既に蓄積されていた電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量が相対的に大きい可能性がある。つまり、比較例のバッテリ燃費率が走行時エンジン燃費率Hよりも小さい一方で、バッテリ500に蓄積されている全電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量を表すバッテリ燃費率Fが走行時エンジン燃費率Hよりも大きくなる可能性がある。このような場合に、比較例のハイブリッド車両は、単位走行出力当たりの燃料消費量が相対的に小さくなるとは限らない(つまり、燃費が良好になるとは限らない)走行モード(この場合、EVモード)で走行する可能性がある。しかるに、本実施形態のハイブリッド車両10は、バッテリ500に新たに蓄積された電力のみを蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量に代えて、バッテリ500に蓄積されている全電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量を表すバッテリ燃費率Fに基づいて走行モードを決定する。従って、比較例のハイブリッド車両と比較して、本実施形態のハイブリッド車両10は、単位走行出力当たりの燃料消費量が相対的に小さくなる(つまり、燃費が相対的に良好になる又は最適となる)走行モードを適宜決定しながら走行することができる。従って、比較例のハイブリッド車両と比較して、本実施形態のハイブリッド車両10は、好適に燃費を向上させることが可能な走行モードを適宜決定しながら走行することができる。
尚、上述の説明では、ハイブリッド車両10は、単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量を直接的に表すバッテリ燃費率Fと、単位走行出力当たりのエンジンENGの燃料消費量を直接的に表す走行時エンジン燃費率Hとの比較結果に基づいて、走行モードを決定している。しかしながら、ハイブリッド車両10は、バッテリ500に蓄積されている電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量を間接的に表すパラメータと、モータジェネレータMG1及びMG2の動力を用いない一方でエンジンENGの動力を用いてハイブリッド車両10が走行するために要するであろうと推測される単位走行出力当たりのエンジンENGの燃料消費量を間接的に表すパラメータとの比較結果に基づいて、走行モードを決定してもよい。例えば、単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量を間接的に表すパラメータ及び単位走行出力当たりのエンジンENGの燃料消費量を間接的に表すパラメータが、バッテリ燃費率Fが走行時エンジン燃費率Hよりも大きくなる状況を示している場合には、ハイブリッド車両10は、HVモードで走行してもよい。例えば、単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量を間接的に表すパラメータ及び単位走行出力当たりのエンジンENGの燃料消費量を間接的に表すパラメータが、走行時エンジン燃費率がバッテリ燃費率Fよりも大きくなる状況を示している場合には、ハイブリッド車両10は、EVモードで走行してもよい。
一例として、バッテリ500に蓄積されている電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンENGの燃料消費量が増加するほど小さくなる充電パラメータ(例えば、効率の如きパラメータ)は、バッテリ燃費率Fと反比例する関係にある。同様に、モータジェネレータMG1及びMG2の動力を用いない一方でエンジンENGの動力を用いてハイブリッド車両10が走行するために要するであろうと推測される単位走行出力当たりのエンジンENGの燃料消費量が増加するほど小さくなるエンジンパラメータ(例えば、効率の如きパラメータ)は、走行時エンジン燃費率Hと反比例する関係にある。この場合、ハイブリッド車両10は、充電パラメータがエンジンパラメータよりも大きい場合にEVモードで走行してもよい。一方で、ハイブリッド車両10は、エンジンパラメータが充電パラメータよりも大きい場合にHVモードで走行してもよい。
最後に、図6から図8を参照しながら、燃費率補正部104が実行するバッテリ燃費率Fの補正処理について詳細に説明する。図6は、バッテリ燃費率の補正処理の一例を示すフローチャートである。また図7は、バッテリ燃費率がエンジン燃費率に対して低過ぎる場合の一例を示すタイミングチャートであり、図8は、バッテリ燃費率がエンジン燃費率に対して高過ぎる場合の一例を示すタイミングチャートである。
図6に示すように、燃費率補正部104は、先ずエンジン燃費率Hとバッテリ燃費率Fとの差分を算出する(ステップS41)。そして、算出した差分(即ち、H−F)が閾値M1より大きいか否かを判定する(ステップS42)。ここで、閾値M1は、「所定値」の一具体例であり、バッテリ燃費率Fがエンジン燃費率Hに対して低過ぎる状態であるか否かを判定するための閾値である。即ち、閾値M1は、バッテリ燃費率Fがエンジン燃費率Hより小さい(つまり、H−Fが正の値となる)場合に対応する閾値である。
図7に示すように、閾値M1は、例えばハイブリッド車両10がバッテリ燃費率Fの低い状態でスタートされることで、走行モード制御部101によりEVモードばかりが選択されてしまうような状況を想定して設定されている。この場合、バッテリ500のSOCが低い状態が持続されるため、エンジンENGを利用した強制充電による充電量の回復動作が繰り返される。その結果、強制充電によるエンジン燃費率Hの悪化及びエンジンENGの始動停止頻度の増加により、ハイブリッド車両10の燃費は悪化してしまう。
但し、上述した燃費の悪化は、エンジン燃費率Hとバッテリ燃費率Fの差分が閾値M1より小さくなることで直ちに発生する訳ではない。このため、燃費率補正部104は、エンジン燃費率Hとバッテリ燃費率Fの差分が閾値M1より小さいと判定されると(ステップS42:YES)、その状態が発生している時間(即ち、エンジン燃費率Hとバッテリ燃費率Fの差分が閾値M1より小さい状態が連続している時間)が、閾値Nを超えているか否かを判定する(ステップS43)。なお、閾値Nは、「所定時間」の一具体例であり、エンジン燃費率Hとバッテリ燃費率Fの差分が閾値M1より小さい状態が続くことにより、ハイブリッド車両10の燃費は悪化してしまう時間に対応する時間として設定されている。よって、発生時間が閾値Nを超えている場合は燃費が悪化するおそれがあり、発生時間が閾値Nを超えていない場合は燃費が悪化しない(或いは、無視できる程度にしか悪化しない)と判断できる。
発生時間が閾値Nを超えている場合(ステップS43:YES)、燃費率補正部104は、バッテリ燃費率Fを大きくするように(即ち、エンジン燃費率Hに近づけるように)補正する(ステップS44)。具体的には、燃費率補正部104は、バッテリ燃費率Fに所定の補正係数βを加算することで補正する。補正係数βは、例えば閾値M1等に基づいて決定すればよい。このような補正を行うことにより、エンジン燃費率Hとバッテリ燃費率Fの差分は小さくされる。よって、走行モードの切り替えによる燃費向上効果が低下してしまう状況を回避できる。従って、バッテリ燃費率Fを何ら補正せずに走行モードを制御する場合と比べると、より好適に燃費を向上させることが可能となる。
尚、発生時間が閾値Nを超えていない場合(ステップS43:NO)、燃費率補正部104は、上述したステップS44を省略する。即ち、燃費率補正部104は、バッテリ燃費率Fを補正しない。このようにすれば、補正すべき状況を適切に判断して、適切なタイミングでバッテリ燃費率Fを補正することができる。言い換えれば、不必要な補正が行われてしまうことを防止できる。
他方で、エンジン燃費率Hとバッテリ燃費率Fの差分が閾値M1より大きくないと判定された場合(ステップS42:NO)、燃費率補正部104は、差分(即ち、H−F)が、閾値M2より小さいか否かを判定する(ステップS45)。ここで、閾値M2は、閾値M2と同様に「所定値」の一具体例であり、バッテリ燃費率Fがエンジン燃費率Hに対して高過ぎる状態であるか否かを判定するための閾値である。即ち、閾値M2は、バッテリ燃費率Fがエンジン燃費率Hより大きい(つまり、H−Fが負の値となる)場合に対応する閾値である。
図8に示すように、閾値M2は、例えばハイブリッド車両10がバッテリ燃費率Fの高い状態でスタートされることで、走行モード制御部101によりHVモードばかりが選択されてしまうような状況が挙げられる。この場合、エンジンENGの運転が燃料消費率の悪い動作点で持続され、結果としてハイブリッド車両10の燃費が悪化してしまう。
但し、上述した燃費の悪化は、エンジン燃費率Hとバッテリ燃費率Fの差分が閾値M2より大きくなることで直ちに発生する訳ではない。このため、燃費率補正部104は、エンジン燃費率Hとバッテリ燃費率Fの差分が閾値M2より大きいと判定されると(ステップS45:YES)、その状態が発生している時間(即ち、エンジン燃費率Hとバッテリ燃費率Fの差分が閾値M2より大きい状態が連続している時間)が、閾値Nを超えているか否かを判定する(ステップS46)。なお、ステップS46は、上述したステップS43と同様に、発生時間に基づいて燃費の悪化可能性を判定する処理である。このため、ステップS46では、発生時間に対する閾値としてステップS43と同様に閾値Nを利用しているが、閾値Nとは異なる値を利用しても構わない。
発生時間が閾値Nを超えている場合(ステップS46:YES)、燃費率補正部104は、バッテリ燃費率Fを小さくするように(即ち、エンジン燃費率Hに近づけるように)補正する(ステップS47)。具体的には、燃費率補正部104は、バッテリ燃費率Fから所定の補正係数βを減算することで補正する。このような補正を行うことにより、エンジン燃費率Hとバッテリ燃費率Fの差分は小さくされる。よって、走行モードの切り替えによる燃費向上効果が低下してしまう状況を回避できる。従って、バッテリ燃費率Fを何ら補正せずに走行モードを制御する場合と比べると、より好適に燃費を向上させることが可能となる。
尚、発生時間が閾値Nを超えていない場合(ステップS46:NO)、燃費率補正部104は、上述したステップS47を省略する。即ち、燃費率補正部104は、バッテリ燃費率Fを補正しない。このようにすれば、補正すべき状況を適切に判断して、適切なタイミングでバッテリ燃費率Fを補正することができる。言い換えれば、不必要な補正が行われてしまうことを防止できる。
以上説明したように、本実施形態のハイブリッド車両10では、補正されたバッテリ燃費率Fとエンジン燃費率Hとの大小関係の判定結果に基づいてハイブリッド車両10の走行モードが決定される。その結果、ハイブリッド車両10は、好適に燃費を向上させることが可能な走行モードを選択しながら走行することができる。
また、上述の説明では、ハイブリッド車両10が、いわゆるスプリット(動力分割)方式のハイブリッドシステム(例えば、THS:Toyota Hybrid System)を採用する例について説明している。しかしながら、ハイブリッド車両10がパラレル方式のハイブリッドシステムを採用する場合であっても、上述した態様で走行モードが制御されてもよい。その結果、ハイブリッド車両10がパラレル方式のハイブリッドシステムを採用する場合であっても、上述した各種効果が好適に享受される。
尚、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両制御装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
10 ハイブリッド車両
100 ECU
101 走行モード制御部
102 燃費率算出部
103 燃費率比較部
104 燃費率補正部
500 バッテリ
ENG エンジン
MG1、MG2 モータジェネレータ
F、F’ バッテリ燃費率
H エンジン燃費率
a、a’ バッテリ電力積算量
J、J’ バッテリ燃料消費量
f1 バッテリ入力燃料消費量
f2 バッテリ出力燃料消費量
d バッテリ入力電力量
c バッテリ出力電力量
G 発電時エンジン燃費率
M1、M2 閾値(差分)
N 閾値(発生時間)
α、β 補正係数
100 ECU
101 走行モード制御部
102 燃費率算出部
103 燃費率比較部
104 燃費率補正部
500 バッテリ
ENG エンジン
MG1、MG2 モータジェネレータ
F、F’ バッテリ燃費率
H エンジン燃費率
a、a’ バッテリ電力積算量
J、J’ バッテリ燃料消費量
f1 バッテリ入力燃料消費量
f2 バッテリ出力燃料消費量
d バッテリ入力電力量
c バッテリ出力電力量
G 発電時エンジン燃費率
M1、M2 閾値(差分)
N 閾値(発生時間)
α、β 補正係数
Claims (1)
- 内燃機関と、該内燃機関の動力を用いて駆動することで、電力を蓄積可能な充電池を充電可能な回転電機とを備えるハイブリッド車両を制御する車両制御装置であって、
(i)前記充電池に蓄積されている電力の単位電力量を蓄積するために要した前記内燃機関の燃料消費量を表す充電コストが、(ii)前記回転電機の動力を用いることなく前記内燃機関の動力を用いて前記ハイブリッド車両が前記単位電力量に相当する単位走行出力を出力するために要する前記内燃機関の燃料消費量を表す機関コストよりも小さいか否かを判定する判定手段と、
(i)前記充電コストが前記機関コストよりも小さいと判定される場合に、前記ハイブリッド車両の走行モードが、前記内燃機関を運転することなく走行する電動モードとなり、(ii)前記充電コストが前記機関コストよりも大きいと判定される場合に、前記走行モードが、前記内燃機関の動力を用いて走行する機関モードとなるように前記ハイブリッド車両を制御する制御手段と、
前記充電コスト及び前記機関コストが互いに所定値以上乖離している状態が所定時間を超える場合に、前記充電コストを前記機関コストに近づけるように補正する補正手段と
を備えることを特徴とする車両制御装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2014168391A JP2016043760A (ja) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | 車両制御装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2014-08-21 JP JP2014168391A patent/JP2016043760A/ja active Pending
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