JP2016147628A - 車両制御装置 - Google Patents

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）とを備える。制御手段は、機関モードにおける内燃機関の動作点が、所定領域から外れる場合には、機関モードとなるように車両を制御すべき場合であっても、電動モードとなるように車両を制御する。
【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、内燃機関を駆動させてバッテリに充電を行いつつ走行した場合の出力効率と、回転電機のみで走行した場合の走行効率とを比較して、効率の良い走行モードを選択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、バッテリの状態、外気温、将来の走行情報等からハイブリッドシステム全体の効率が最大となる動作点で内燃機関を動作させるハイブリッド車両が開示されている。特許文献３には、ＥＶ走行モードの実行中に、エンジン走行モード及びＥＶ走行モードをそれぞれ実行した場合の燃料消費量を算出し、その算出値に基づいて走行モードを選択するハイブリッド車両が開示されている。

特開２０１１−２１３２８５号公報 特開２０１４−１９８４９５号公報 特開２０１４−１２２０３３号公報

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、バッテリの充電を行った場合に内燃機関で消費される燃料を考慮して走行効率を算出している。しかしながら、実際に内燃機関を駆動させて走行する場合の動作点は、走行効率を算出した時点のものとは異なる場合がある。具体的には、例えばバッテリに充電を行った際には内燃機関が燃費率の高い動作点で運転していたとしても、実際の走行時には燃費率の低い動作点で運転してしまうことがあり得る。このため、事前に算出した走行効率にのみ基づいて走行モードを判断したのでは、適切な走行モードを実現することができないおそれがある。また、特許文献２及び３についても同様であり、走行効率が変化することを考慮しなければ、適切な制御が実施できないおそれがある。従って、特許文献１から３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。

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を備え、前記制御手段は、前記機関モードにおける前記内燃機関の動作点が、前記内燃機関の運転効率によって定まる所定領域から外れる場合には、前記機関モードとなるように前記車両を制御すべき場合であっても、前記電動モードとなるように前記車両を制御する。

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。なお、「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。

なお、「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。

制御手段は更に、判定手段による判定結果（即ち、充電コストと機関コストとの比較結果）に加えて、判定に用いられた充電時の内燃機関の動作点と、実際に車両を制御した場合の内燃機関の動作点との違いを考慮する。具体的には、制御手段は、機関モードにおける内燃機関の動作点が、内燃機関の運転効率によって定まる所定領域から外れるか否かを判定する。なお、ここでの「所定領域」とは、内燃機関の運転効率が許容できる程度に高くなる動作点を含む領域として予め設定されている。言い換えれば、内燃機関の動作点が「所定領域から外れる」状態とは、その動作点で駆動すると、内燃機関の運転効率が許容できない程度に低くなってしまう状態を意味する。

制御手段は、内燃機関の動作点が所定領域から外れる場合、機関モードとなるように車両を制御すべき場合であっても、電動モードとなるように車両を制御する。即ち、制御手段は、機関モードとなるように制御した場合の内燃機関の動作点が所定領域から外れると判定した場合、判定手段による判定結果だけで見れば機関モードとなるように制御した方がよい場合（即ち、充電コストよりも機関コストが小さい場合）であっても、電動モードとなるように車両を制御する。

ここで、判定手段による判定では、充電コストを算出するためのパラメータとして、充電時の内燃機関の動作点を利用する。しかしながら、実際に車両を制御した場合の内燃機関の動作点は、充電時のものとは違ったものとなる。このため、判定に利用するパラメータと、実際に実現されるパラメータに差異が生じてしまう。この結果、仮に判定手段による判定結果だけに基づいて車両を制御したとすると、好適に燃費を向上させることができない可能性がある。

具体的には、例えば内燃機関の燃費率が非常に高くなるような動作点で発電を伴う運転をした場合、充電コストは急上昇してしまう。このため、充電コストが機関コストより大きくなる可能性が高くなり、判定結果だけを見れば、電動モードより機関モードとなるように車両を制御すべき状況が増加する。しかしながら、実際に機関モードとなるように車両を制御した場合には、内燃機関の動作点が変化し、内燃機関の燃費率が非常に低くなるような動作点となってしまうこともあり得る。このような場合、判定結果だけを見て機関モードとなるように車両を制御してしまうと、実際の内燃機関の燃費率は低いため、かえって燃費が悪化してしまうおそれがある。

しかるに上述した車両制御装置によれば、機関モードにおける内燃機関の動作点が所定領域から外れる（即ち、燃費率が極めて低い状態である）場合には、電動モードとなるように車両が制御される。従って、燃費率が極めて低い状態で内燃機関が駆動されることにより、燃費が悪化してしまうことを防止できる。即ち、判定手段による判定結果だけでなく、制御後の内燃機関の動作点も考慮することで、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。

本実施形態のハイブリッド車両の構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態のハイブリッド車両の動作（特に、ハイブリッド車両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。 エンジンの動作点とエンジン燃費率との対応関係を示すマップである。 バッテリ燃費率が走行時エンジン燃費率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。 バッテリ燃費率が急上昇する状況の一例を示すタイムチャートである。

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。なお、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。

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、「充電池」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、燃費率算出部１０２と、「判定手段」の一具体例である燃費率比較部１０３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。

なお、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。なお、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）。

また、本実施形態に係る走行モード制御部１０１は更に、上述した燃費率の比較に加えて、エンジンＥＮＧの動作点に応じて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、走行モード制御後のエンジンＥＮＧの動作点が燃費率の悪い動作点となってしまわないかを判定した上で、実際に走行モードの制御を行う。なお、エンジンＥＮＧの動作点に関する判定方法の詳細については、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。なお、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。

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（言い換えれば、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。なお、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、充電可能な充電池である。

なお、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。

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。なお、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。

上述した初期値の設定後、燃費率算出部１０２は、新たなバッテリ燃費率Ｆ’の算出を行う（ステップＳ１２）。バッテリ燃費率Ｆ’の算出は、ハイブリッド車両１０における各種条件に応じてリアルタイムに変動する値であるため、バッテリ燃費率Ｆ’は都度算出される。

具体的には、燃費率算出部１０２は、先ず加速後のバッテリ燃料消費量Ｊ’［ｇ］を算出する。加速後のバッテリ燃料消費量Ｊ’は、加速前のバッテリ燃料消費量Ｊ［ｇ］、発電時のエンジン燃費率Ｇ［ｇ／ｋｗｈ］、エンジン発電電力ｄ［ｋｗ］、加速前のバッテリ燃費率Ｆ［ｇ／ｋｗｈ］、ＭＧ２アシスト電力量ｃ［ｋｗｈ］、及びＥＶ走行電力量ｅ［ｋｗｈ］を用いて、以下の数式（１）で求めることができる。

Ｊ’＝Ｊ＋Ｇ×ｄ−Ｆ×（ｃ＋ｅ） ・・・（１）

ここで、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。

燃費率算出部１０２は更に、加速後のバッテリ電力積算量ａ’ ［ｋｗｈ］を算出する。加速後のバッテリ電力積算量ａ’は、加速前のバッテリ電力積算量ａ［ｋｗｈ］、エンジン発電電力ｄ［ｋｗ］、回生エネルギーｒ［ｋｗ］、ＭＧ２アシスト電力量ｃ［ｋｗｈ］、及びＥＶ走行電力量ｅ［ｋｗｈ］を用いて、以下の数式（２）で求めることができる。

ａ’＝ａ＋（ｄ＋ｒ）−（ｃ＋ｅ） ・・・（２）

その後、燃費率算出部１０２は、加速後のバッテリ燃料消費量Ｊ’を、加速後のバッテリ電力積算量ａ’で除算することで、加速後のバッテリ燃費率Ｆ’を算出する。つまり、燃費率算出部１０２は、バッテリ燃費率Ｆ’を以下の数式（３）を用いて算出する。

Ｆ’＝Ｊ’／ａ’ ・・・（３）

バッテリ燃費率Ｆ’を算出すると、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Ｓ１３）。具体的には、燃費率算出部１０２は、ステップＳ１２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Ｓ１２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Ｓ１２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。

バッテリ燃費率Ｆが更新された後、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Ｓ２１）。なお、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。

ステップＳ２１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（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、燃費率比較部１０３は更に、走行時エンジン燃費率Ｈが所定の閾値より高いか否かを判定する（ステップＳ２２）。言い換えれば、ＨＶモードで走行する場合のエンジンＥＮＧの動作点が、エンジン効率によって定まる所定の領域内であるか否かを判定する。

以下では、エンジンＥＮＧの動作点とエンジン燃費率Ｈとの関係について、図３を参照して詳細に説明する。図３は、エンジンの動作点とエンジン燃費率との対応関係を示すマップである。

図３に示すように、エンジンＥＮＧの動作点は、エンジン回転数Ｎｅ及びエンジントルクＴｅによって定まる。そして、エンジン燃費率Ｈは、エンジンＥＮＧの動作点に応じて変動する。具体的には、エンジン燃費率Ｈは、エンジンＥＮＧの負荷が小さい領域において、エンジン回転数Ｎｅ及びエンジントルクＴｅが大きくなるほど（即ち、エンジンＥＮＧの負荷が大きくなるほど）高くなる。

従って、走行時のエンジン燃費率Ｈが十分に高いか否かを判定するためには、走行時のエンジン回転数Ｎｅ及びエンジントルクＴｅを推定して、それらが所定の閾値より高いか否かを判定すればよい。具体的には、要求トルク等から導き出されるエンジン回転数Ｎｅが閾値Ａよりも高く、且つエンジントルクＴｅが閾値Ｂよりも高ければ、走行時のエンジン燃費率Ｈは、十分に高い状態であると言える。

再び図２に戻り、エンジン動作点が所定領域内であると判定された場合（ステップＳ２２：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Ｓ３１）。

他方、ステップＳ２１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（ステップＳ２１：Ｎｏ）、燃費率比較部１０３は、バッテリ５００のＳＯＣが過度に低下しているか否か（例えば、所定閾値よりも小さいか否か）を判定する（ステップＳ２３）。そして、バッテリ５００のＳＯＣが所定閾値よりも小さくない場合（ステップＳ２３：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Ｓ３３）。一方で、バッテリ５００のＳＯＣが所定閾値よりも小さい場合（ステップＳ２３：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Ｓ３１）。このようにすれば、ＥＶモードで走行するのに十分なＳＯＣが確保されていないにもかかわらず、ＥＶモードとなるようにハイブリッド車両１０が制御されてしまうことを回避できる。

ここまで説明したように、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４を参照しながら、その理由について説明する。図４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。

図４において、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Ｆ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Ｆ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４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４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、本実施形態に係るハイブリッド車両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。

再び図２に戻り、本実施形態では更に、ステップＳ２２の判定の結果、エンジン動作点が所定領域内でないと判定された場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、燃費率比較部１０３が、バッテリ５００のＳＯＣが過度に低下しているか否か（例えば、所定閾値よりも小さいか否か）を判定する（ステップＳ２４）。なお、ここでの所定閾値は、ステップＳ２３における所定閾値と同一の値であってもよいし、異なる値であってもよい。

バッテリ５００のＳＯＣが所定閾値よりも小さくない場合（ステップＳ２４：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Ｓ３３）。一方で、バッテリ５００のＳＯＣが所定閾値よりも小さい場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、走行モード制御部１０１は、エンジン負荷を高くし、且つモータジェネレータＭＧ２で回生を行うようにした上で、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Ｓ３２）。このようにすれば、ＥＶモードで走行するのに十分なＳＯＣが確保されていないにもかかわらず、ＥＶモードとなるようにハイブリッド車両１０が制御されてしまうことを回避できる。また、エンジン負荷が高くなることにより、走行時のエンジン燃費率Ｈも高くなる（図３参照）。このため、ＨＶモードで走行しても燃費が悪化しない。また、エンジン負荷を高くしたことによる出力余剰分は、モータジェネレータＭＧ２の回生によって電力に変換され、バッテリ５００のＳＯＣ回復に利用される。このため、エンジン負荷を高めることによるエネルギー効率の低下を抑制することができる。

上述した走行モードを制御する一連の処理は、ハイブリッド車両１０の動作が終了したと判定されると終了する（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）。一方で、ハイブリッド車両１０の動作が終了したと判定されない場合には（ステップＳ４１：Ｎｏ）、ステップＳ１２以降の各処理が繰り返し実行される。

以上説明したように、本実施形態では、ハイブリッド車両１０の走行モードを決定する際に、バッテリ燃費率Ｆとエンジン燃費率Ｈの比較結果だけでなく、走行時のエンジンＥＮＧの動作点が考慮される。そして、単にハイブリッド車両１０をＨＶモード及びＥＶモードのいずれかとなるように制御するだけではなく、エンジンＥＮＧの動作点を変更させた上でＨＶモードとなるように制御することもできる。このような動作によって得られる効果については、以下で詳細に説明する。

（３）エンジン動作点を考慮することによる効果
以下では、図５を参照して、エンジン動作点を考慮してハイブリッド車両１０の走行モードを決定することによる効果について詳細に説明する。図５は、バッテリ燃費率が急上昇する状況の一例を示すタイムチャートである。

図４に示す例では、破線で示すタイミングにおいて発電時エンジン燃費率Ｇが一時的に著しく増加している。ここで、数式（１）を見ても分かるように、発電時エンジン燃費率Ｇが大きくなると、算出されるバッテリ燃料消費量Ｊ’も大きくなる。そして、数式（３）を見ても分かるように、バッテリ燃料消費量Ｊ’が大きくなると、算出されるバッテリ燃費率Ｆ’も大きくなる。このため、破線で示すタイミングでは、バッテリ燃費率Ｆが急上昇している。このようにバッテリ燃費率Ｆが急上昇すると、バッテリ燃費率Ｆとエンジン燃費率Ｈとの比較において、バッテリ燃費率Ｆの方が高いと判定される可能性が高くなる。即ち、バッテリ燃費率Ｆとエンジン燃費率Ｈとの比較結果だけを見れば、ＨＶモードで走行すべきと判定される可能性が高くなる。

しかしながら、実際にハイブリッド車両１０をＨＶモードとなるように制御した場合のエンジンＥＮＧの動作点は、バッテリ５００の充電時とは違ったものとなる。このため、バッテリ燃費率Ｆを算出する際に利用する燃費率と、実際に実現される燃費率には差異が生じてしまう。この結果、仮にバッテリ燃費率Ｆとエンジン燃費率Ｈとの比較結果だけに基づいてハイブリッド車両１０を制御したとすると、適切に燃費を向上させることができない可能性がある。

このような問題点を解消するため、本実施形態では、バッテリ燃費率Ｆとエンジン燃費率Ｈとの比較結果からＨＶモードとなるようにハイブリッド車両１０を制御すべき場合に、ＨＶモードで走行した場合のエンジンＥＮＧの動作点が、燃費率の悪い動作点とはなっていないか判定される（図２のステップＳ２２参照）。この結果、バッテリ燃費率Ｆがエンジン燃費率Ｈより大きい場合であっても、ＨＶモードにおけるエンジン燃費率Ｈが極めて低い状態である場合には、ＥＶモードとなるようにハイブリッド車両１０が制御される。従って、燃費率が極めて低い状態でエンジンＥＮＧが駆動されることにより、かえって燃費が悪化してしまうことを防止できる。このように、バッテリ燃費率Ｆとエンジン燃費率Ｈとの比較結果だけでなく、ＨＶモードとなるように制御した場合のエンジンＥＮＧの動作点も考慮することで、より好適に燃費を向上させることが可能となる。

また本実施形態では、既に説明したように、バッテリ５００のＳＯＣが不足していることでＥＶモードでの走行が困難な場合には、エンジン負荷を一時的に上昇させて、エンジン燃費率Ｈを高めた状態でのＨＶモードでの走行が実現される。従って、エンジン燃費率Ｈが極めて低い状態であるにもかかわらず、ＨＶモードとなるようにハイブリッド車両１０が制御されてしまうことを確実に防止できる。

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、バッテリ燃費率Ｆとエンジン燃費率Ｈとの比較結果に加えて、制御後のエンジンＥＮＧの動作点も考慮して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。

なお、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
３００ 動力分割機構
４００ インバータ
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
ｃ ＭＧ２アシスト電力
ｄ エンジン発電電力
ｅ ＥＶ走行電力量
Ｇ 発電時エンジン燃費率
ｒ 回生エネルギー

Claims (1)

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
   を備え、
   前記制御手段は、前記機関モードにおける前記内燃機関の動作点が、前記内燃機関の運転効率によって定まる所定領域から外れる場合には、前記機関モードとなるように前記車両を制御すべき場合であっても、前記電動モードとなるように前記車両を制御する
   ことを特徴とする車両制御装置。