JP2018039408A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】渋滞区間への進入前から渋滞ＳＯＣ制御を実行するハイブリッド車両が渋滞区間を走行する際に、ユーザに与える違和感を低減しつつ、蓄電装置の枯渇を抑制する。
【解決手段】ハイブリッド車両は、エンジンと、エンジンの動力を用いて発電可能な第１ＭＧ（モータジェネレータ）と、駆動輪に接続される第２ＭＧと、第１ＭＧおよび第２ＭＧに電気的に接続される蓄電装置と、ＨＶ−ＥＣＵとを備える。ＨＶ−ＥＣＵは、車両が渋滞区間よりも手前の渋滞前区間に進入すると、蓄電装置の目標ＳＯＣを増加させる渋滞ＳＯＣ制御を開始する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵは、車両が渋滞区間を走行する場合、エンジンが停止している場合には渋滞ＳＯＣ制御を一時的に停止し、エンジンが運転中である場合には渋滞ＳＯＣ制御を継続する。
【選択図】図６

Description

本開示は、内燃機関、発電機、電動機および蓄電装置を備えるハイブリッド車両に関する。

ハイブリッド車両には、内燃機関と、内燃機関の動力を用いて発電可能な発電機と、駆動輪に接続される電動機と、発電機および電動機に電気的に接続される蓄電装置とが備えられるものが存在する。蓄電装置は、車両の制動時等に電動機が発電する回生電力、および内燃機関の動力を用いて発電機が発電する電力の少なくとも一方によって充電される。

このようなハイブリッド車両において、走行予定経路に渋滞区間が存在する場合、渋滞区間で内燃機関を極力使用しないようにするために、渋滞区間への進入前から蓄電装置の蓄電量を示すＳＯＣ（State Of Charge）の目標値（目標ＳＯＣ）を増加させる渋滞充電制御を実行するものがある（たとえば特許文献１参照）。

特開２０００−１３４７１９号公報 特開２０１４−１５１２５号公報

特許文献１に開示された渋滞充電制御は渋滞区間への進入前から蓄電装置の目標ＳＯＣを増加させるものであるが、このような渋滞充電制御を渋滞区間への進入後にも継続するか否かが問題となる。

渋滞充電制御を単純に渋滞区間でも継続すると、ユーザに違和感を与えてしまうことが懸念される。すなわち、目標ＳＯＣの増加によって内燃機関が始動され易くなるため、渋滞区間でユーザが僅かなアクセルペダル操作を行なっただけで内燃機関が始動してしまい、ユーザに違和感を与えてしまうことが懸念される。

一方、渋滞充電制御を渋滞区間では継続しない場合には、渋滞充電制御を継続する場合よりも内燃機関が始動され難くなるため、発電機による発電が行なわれず蓄電装置が枯渇してしまうことが懸念される。渋滞区間で蓄電装置が枯渇すると、内燃機関の動力を用いた蓄電装置の強制充電が渋滞による停車中においても行なわれることになるが、停車中は走行中に比べてエンジンの運転効率が低いため、燃費が悪化してしまうことが懸念される。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、渋滞区間への進入前から渋滞充電制御を実行するハイブリッド車両が渋滞区間を走行する際に、ユーザに与える違和感を低減しつつ、蓄電装置の枯渇を抑制することである。

本開示によるハイブリッド車両は、内燃機関と、内燃機関の動力を用いて発電可能な第１回転電機と、駆動輪に接続される第２回転電機と、第１回転電機および第２回転電機に電気的に接続される蓄電装置と、走行予定経路における渋滞区間への進入前から、蓄電装置の蓄電量の目標値を増加させる渋滞充電制御を実行する制御装置とを備える。制御装置は、ハイブリッド車両が渋滞区間を走行する場合、第１処理または第２処理を実行する。第１処理は、内燃機関の運転中に渋滞充電制御を継続し、内燃機関の停止中に渋滞充電制御を一時的に停止する処理である。第２処理は、渋滞充電制御を継続しつつ蓄電装置の蓄電量の目標値の増加量を低減する処理である。

上記構成によれば、渋滞区間への進入前から渋滞充電制御が実行される。さらに、渋滞区間において、第１処理または第２処理が実行される。

第１処理では、渋滞区間において、内燃機関の運転中に限り渋滞充電制御が継続される。具体的には、内燃機関が停止中である場合には、渋滞充電制御が一時的に停止される。これにより、僅かなアクセルペダル操作で内燃機関が始動してしまうことが抑制されるため、ユーザに与える違和感が低減される。さらに、第１処理では、渋滞区間において、たとえばユーザによる通常のアクセル操作によって内燃機関が運転中である場合には、渋滞充電制御が継続される。これにより、蓄電装置の蓄電量の増加が促進されるため、蓄電装置の枯渇が抑制される。その結果、ハイブリッド車両が渋滞区間を走行する際に、ユーザに与える違和感を低減しつつ、蓄電装置の枯渇を抑制することができる。

第２処理では、渋滞区間において、渋滞充電制御が継続されるが、蓄電装置の蓄電量の目標値の増加量は低減される。これにより、蓄電量の目標値の増加量を低減せずに渋滞充電制御を継続する場合よりも、内燃機関を始動し難くすることができる。さらに、渋滞充電制御を停止する場合よりも、内燃機関の運転中において蓄電装置の蓄電量の増加を促進することができる。その結果、ハイブリッド車両が渋滞区間を走行する際に、ユーザに与える違和感を低減しつつ、蓄電装置の枯渇を抑制することができる。

車両の全体構成図である。 ＨＶ−ＥＣＵ、各種センサ及びナビゲーション装置の詳細な構成を示すブロック図である。 ＨＶ−ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その１）である。 充放電要求パワーＰｂの算出方法の一例を示した図である。 蓄電装置の目標ＳＯＣおよびＳＯＣの変化の一例を示す図である。 ＨＶ−ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その２）である。 ＨＶ−ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その３）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、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本実施の形態による車両１の全体構成図である。車両１は、エンジン１０と、第１モータジェネレータ（以下「第１ＭＧ」ともいう）２０と、第２モータジェネレータ（以下「第２ＭＧ」ともいう）３０と、動力分割装置４０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）５０と、蓄電装置６０と、駆動輪８０とを備える。

この車両１は、エンジン１０の動力及び第２ＭＧ３０の動力の少なくとも一方によって走行するハイブリッド車両である。

エンジン１０は、空気と燃料との混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギに変換することによって動力を出力する内燃機関である。動力分割装置４０は、たとえば、サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を含む。動力分割装置４０は、エンジン１０から出力される動力を、第１ＭＧ２０を駆動する動力と、駆動輪８０を駆動する動力とに分割する。

第１ＭＧ２０及び第２ＭＧ３０は、交流回転電機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。第１ＭＧ２０は、主として、動力分割装置４０を経由してエンジン１０により駆動される発電機として用いられる。第１ＭＧ２０が発電した電力は、ＰＣＵ５０を介して第２ＭＧ３０又は蓄電装置６０へ供給される。

第２ＭＧ３０は、主として電動機として動作し、駆動輪８０を駆動する。第２ＭＧ３０は、蓄電装置６０からの電力及び第１ＭＧ２０の発電電力の少なくとも一方を受けて駆動され、第２ＭＧ３０の駆動力は駆動輪８０に伝達される。一方、車両１の制動時や下り坂での加速度低減時には、第２ＭＧ３０は、発電機として動作して回生発電を行なう。第２ＭＧ３０が発電した電力は、ＰＣＵ５０を介して蓄電装置６０に回収される。

ＰＣＵ５０は、蓄電装置６０から受ける直流電力を、第１ＭＧ２０及び第２ＭＧ３０を駆動するための交流電力に変換する。また、ＰＣＵ５０は、第１ＭＧ２０及び第２ＭＧ３０により発電された交流電力を、蓄電装置６０を充電するための直流電力に変換する。ＰＣＵ５０は、たとえば、第１ＭＧ２０及び第２ＭＧ３０に対応して設けられる２つのインバータと、各インバータに供給される直流電圧を蓄電装置６０の電圧以上に昇圧するコンバータとを含んで構成される。

蓄電装置６０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池を含んで構成される。蓄電装置６０は、第１ＭＧ２０及び第２ＭＧ３０の少なくとも一方が発電した電力を受けて充電される。そして、蓄電装置６０は、その蓄えられた電力をＰＣＵ５０へ供給する。なお、蓄電装置６０として電気二重層キャパシタ等も採用可能である。

また、蓄電装置６０には、蓄電装置６０の電圧、入出力電流及び温度をそれぞれ検出する電圧センサ、電流センサ及び温度センサが設けられており、各センサの検出値がＢＡＴ−ＥＣＵ１１０へ出力される。

車両１は、さらに、ＨＶ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００と、ＢＡＴ−ＥＣＵ１１０と、各種センサ１２０と、ナビゲーション装置１３０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）装置１４０とを備える。

図２は、図１に示したＨＶ−ＥＣＵ１００、各種センサ１２０及びナビゲーション装置１３０の詳細な構成を示すブロック図である。ＨＶ−ＥＣＵ１００、ＢＡＴ−ＥＣＵ１１０、ナビゲーション装置１３０、及びＨＭＩ装置１４０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）１５０を通じて互いに通信可能に構成されている。

各種センサ１２０は、たとえば、アクセルペダルセンサ１２２、車速センサ１２４、ブレーキペダルセンサ１２６を含む。アクセルペダルセンサ１２２は、ユーザによるアクセルペダル操作量（以下「アクセル開度」ともいう）ＡＣＣを検出する。車速センサ１２４は、車両１の車速ＶＳを検出する。ブレーキペダルセンサ１２６は、ユーザによるブレーキペダル操作量ＢＰを検出する。これらの各センサは、検出結果をＨＶ−ＥＣＵ１００へ出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）等を含み、メモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭ）に記憶された情報や各種センサ１２０からの情報に基づいて、所定の演算処理を実行する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、演算処理の結果に基づいて、エンジン１０、ＰＣＵ５０、ＨＭＩ装置１４０等の各機器を制御する。

また、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、車両１の省エネルギ運転を支援するための制御として、渋滞ＳＯＣ制御（渋滞充電制御）を実行する。渋滞ＳＯＣ制御とは、ナビゲーション装置１３０の地図情報および渋滞情報を用いて、車両１の走行予定経路に所定条件を満たす対象渋滞区間があるか否かを判定し、対象渋滞区間がある場合には、その区間への進入前から、蓄電装置６０の目標ＳＯＣを増加することによって蓄電装置６０の充電を促進する制御である。渋滞ＳＯＣ制御の詳細については、後に詳しく説明する。

ＢＡＴ−ＥＣＵ１１０も、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート等を含み（いずれも図示せず）、蓄電装置６０の入出力電流及び／又は電圧の検出値に基づいて蓄電装置６０のＳＯＣを算出する。ＳＯＣは、たとえば、蓄電装置６０の満充電容量に対する現在の蓄電量を百分率で表される。そして、ＢＡＴ−ＥＣＵ１１０は、算出されたＳＯＣをＨＶ−ＥＣＵ１００へ出力する。なお、ＨＶ−ＥＣＵ１００においてＳＯＣを算出してもよい。

ナビゲーション装置１３０は、ナビゲーションＥＣＵ１３２と、地図情報データベース（ＤＢ）１３４と、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部１３６と、交通情報受信部１３８とを含む。

地図情報ＤＢ１３４は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等によって構成され、地図情報を記憶している。地図情報は、交差点や行き止まり等の「ノード」、ノード同士を接続する「リンク」、及びリンク沿いにある「施設」（建物や駐車場等）に関するデータを含む。また、地図情報は、各ノードの位置情報、各リンクの距離情報、各リンクに含まれる道路種別情報（トンネル、橋、高架道路、海沿い、山際などの道路など）、各リンクの勾配情報等を含む。

ＧＰＳ受信部１３６は、ＧＰＳ衛星（図示せず）からの信号（電波）に基づいて車両１の現在位置を取得し、車両１の現在位置を示す信号をナビゲーションＥＣＵ１３２へ出力する。

交通情報受信部１３８は、ＦＭ多重放送等によって提供されている道路交通情報（たとえばＶＩＣＳ（登録商標）情報）を受信する。この道路交通情報は、少なくとも渋滞情報を含み、その他道路規制情報や駐車場情報等も含み得る。この道路交通情報は、たとえば５分おきに更新される。

ナビゲーションＥＣＵ１３２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート（図示せず）等を含み、地図情報ＤＢ１３４、ＧＰＳ受信部１３６及び交通情報受信部１３８から受ける各種情報や信号に基づいて、車両１の現在位置、並びにその周辺の地図情報及び渋滞情報等をＨＭＩ装置１４０及びＨＶ−ＥＣＵ１００へ出力する。

また、ナビゲーションＥＣＵ１３２は、ＨＭＩ装置１４０においてユーザにより車両１の目的地が入力されると、車両１の現在位置から目的地までの経路（走行予定経路）を地図情報ＤＢ１３４に基づいて探索する。この走行予定経路は、車両１の現在位置から目的地までのノード及びリンクの集合によって構成される。そして、ナビゲーションＥＣＵ１３２は、車両１の現在位置から目的地までの探索結果（ノード及びリンクの集合）をＨＭＩ装置１４０へ出力する。

また、ナビゲーションＥＣＵ１３２は、ＨＶ−ＥＣＵ１００からの求めに応じて、走行予定経路における、現在位置から所定距離（たとえば１０ｋｍ程度）内の地点までの地図情報および道路交通情報（以下「先読み情報」とも称する。）をＨＶ−ＥＣＵ１００へ出力する。なお、この先読み情報は、ＨＶ−ＥＣＵ１００における渋滞ＳＯＣ制御に用いられる（後述）。

ＨＭＩ装置１４０は、車両１の運転を支援するための情報をユーザに提供する装置である。ＨＭＩ装置１４０は、代表的には、車両１の室内に設けられたディスプレイ（視覚情報表示装置）であり、スピーカ（聴覚情報出力装置）等も含む。ＨＭＩ装置１４０は、視覚情報（図形情報、文字情報）や聴覚情報（音声情報、音情報）等を出力することによって様々な情報をユーザに提供する。

ＨＭＩ装置１４０は、ナビゲーション装置１３０のディスプレイとして機能する。すなわち、ＨＭＩ装置１４０は、車両１の現在位置、並びにその周辺の地図情報及び渋滞情報等をナビゲーション装置１３０からＣＡＮ１５０を通じて受信し、車両１の現在位置をその周辺の地図情報及び渋滞情報とともに表示する。

また、ＨＭＩ装置１４０は、ユーザが操作可能なタッチパネルとしても作動し、ユーザは、タッチパネルに触れることによって、たとえば、表示されている地図の縮尺を変更したり、車両１の目的地を入力したりすることができる。ＨＭＩ装置１４０において目的地が入力されると、その目的地の情報がＣＡＮ１５０を通じてナビゲーション装置１３０へ送信される。

上述のように、ナビゲーションＥＣＵ１３２は、ＨＶ−ＥＣＵ１００からの求めに応じて、上述の先読み情報（地図情報および道路交通情報）をＨＶ−ＥＣＵ１００へ出力する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ナビゲーションＥＣＵ１３２から先読み情報を受信すると、受信した先読み情報に基づいて走行予定経路における対象渋滞区間を探索し、走行予定経路に対象渋滞区間が存在する場合に上述の渋滞ＳＯＣ制御を実行する。

＜走行制御＞
渋滞ＳＯＣ制御の詳細な説明に先立ち、まず、ＨＶ−ＥＣＵ１００によって実行される車両１の走行制御について説明する。

図３は、ＨＶ−ＥＣＵ１００により実行される走行制御の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、たとえば車両１のシステムスイッチがオンされている場合に所定時間毎に繰り返し実行される。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、アクセルペダルセンサ１２２及び車速センサ１２４からそれぞれアクセル開度ＡＣＣ及び車速ＶＳの検出値を取得するとともに、蓄電装置６０のＳＯＣをＢＡＴ−ＥＣＵ１１０から取得する（ステップＳ１０）。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、取得されたアクセル開度ＡＣＣ及び車速ＶＳの検出値に基づいて、車両１に対する要求トルクＴｒを算出する（ステップＳ１５）。たとえば、アクセル開度ＡＣＣと、車速ＶＳと、要求トルクＴｒとの関係を示すマップを事前に準備してＨＶ−ＥＣＵ１００のＲＯＭにマップとして記憶しておき、そのマップを用いて、アクセル開度ＡＣＣ及び車速ＶＳの検出値に基づいて要求トルクＴｒを算出することができる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、算出された要求トルクＴｒに車速ＶＳを乗算することによって、車両１に対する走行パワーＰｄ（要求値）を算出する（ステップＳ２０）。

続いて、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、蓄電装置６０に対する充放電要求パワーＰｂを算出する（ステップＳ２５）。この充放電要求パワーＰｂは、蓄電装置６０のＳＯＣ（実績値）とその目標との差ΔＳＯＣに基づいて算出され、充放電要求パワーＰｂが正の値であるときは、蓄電装置６０に対して充電が要求されることを示し、充放電要求パワーＰｂが負の値であるときは、蓄電装置６０に対して放電が要求されることを示す。

図４は、蓄電装置６０に対する充放電要求パワーＰｂの算出方法の一例を示した図である。蓄電装置６０のＳＯＣ（実績値）と、ＳＯＣの制御目標を示す目標ＳＯＣとの差ΔＳＯＣが正の値であるとき（ＳＯＣ＞目標ＳＯＣ）、充放電要求パワーＰｂは負の値となり（放電要求）、ΔＳＯＣの絶対値が大きいほど充放電要求パワーＰｂの絶対値も大きくなる。一方、ΔＳＯＣが負の値であるとき（ＳＯＣ＜目標ＳＯＣ）、充放電要求パワーＰｂは正の値となり（充電要求）、ΔＳＯＣの絶対値が大きいほど充放電要求パワーＰｂの絶対値も大きくなる。なお、この例では、ΔＳＯＣの絶対値が小さい場合には、充放電要求パワーＰｂを０とする不感帯が設けられている。

図３に戻って、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、次式（１）に示されるように、ステップＳ２０において算出された走行パワーＰｄと、ステップＳ２５において算出された充放電要求パワーＰｂと、システム損失Ｐｌｏｓｓとの合計値を、エンジン１０に対して要求されるエンジン要求パワーＰｅを算出する（ステップＳ３０）。

Ｐｅ＝Ｐｄ＋Ｐｂ＋Ｐｌｏｓｓ …（１）
次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、算出されたエンジン要求パワーＰｅが所定のエンジン始動しきい値Ｐｅｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３５）。なお、しきい値Ｐｅｔｈは、エンジン１０が所定の運転効率よりも高い運転効率で運転され得る値に設定される。

ステップＳ３５においてエンジン要求パワーＰｅがしきい値Ｐｅｔｈよりも大きいと判定されると（ステップＳ３５においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、エンジン１０を始動するようにエンジン１０を制御する（ステップＳ４０）。なお、エンジン１０が既に運転中であれば、このステップはスキップされる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、エンジン１０及び第２ＭＧ３０の双方からの出力を用いて車両１が走行するようにエンジン１０及びＰＣＵ５０を制御する。すなわち、車両１は、エンジン１０及び第２ＭＧ３０の出力を用いたハイブリッド走行（ＨＶ走行）を行なう（ステップＳ４５）。ＨＶ走行中において、エンジン１０の動力の一部を用いた第１ＭＧ２０による発電が行なわれる。

一方、ステップＳ３５においてエンジン要求パワーＰｅがしきい値Ｐｅｔｈ以下であると判定されると（ステップＳ３５においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、エンジン１０を停止するようにエンジン１０を制御する（ステップＳ５０）。なお、エンジン１０が既に停止中であれば、このステップはスキップされる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、第２ＭＧ３０の出力のみを用いて車両１が走行するようにＰＣＵ５０を制御する。すなわち、車両１は、第２ＭＧ３０の出力のみを用いた電動機走行（ＥＶ走行）を行なう（ステップＳ５５）。

なお、上記において、実際のＳＯＣが目標ＳＯＣよりも高いときは（ΔＳＯＣ＞０）、充放電要求パワーＰｂは負の値となるので、ＳＯＣが目標ＳＯＣに制御されている場合に比べて、エンジン要求パワーＰｅが小さくなることによりエンジン１０は始動され難い状態となることが理解される。その結果、蓄電装置６０の放電が促進され、ＳＯＣは低下傾向を示す。

一方、実際のＳＯＣが目標ＳＯＣよりも低いときは（ΔＳＯＣ＜０）、充放電要求パワーＰｂは正の値となるので、ＳＯＣが目標ＳＯＣに制御されている場合に比べて、エンジン要求パワーＰｅが大きくなることによりエンジン１０は始動され易い状態となることが理解される。その結果、蓄電装置６０の充電が促進され、ＳＯＣは上昇傾向を示す。

＜渋滞ＳＯＣ制御＞
次に、ＨＶ−ＥＣＵ１００により実行される渋滞ＳＯＣ制御の詳細について説明する。

図５は、渋滞ＳＯＣ制御が実行される場合の蓄電装置６０の目標ＳＯＣおよびＳＯＣの変化の一例を示す図である。図５において、横軸は車両１の走行予定経路の各地点を示し、縦軸は蓄電装置６０のＳＯＣを示す。実線Ｌ１１は、蓄電装置６０の目標ＳＯＣを示す。また、実線Ｌ１２は、渋滞ＳＯＣ制御が実行される場合のＳＯＣの推移を示し、点線Ｌ１３は、比較例として、渋滞ＳＯＣ制御が実行されない場合のＳＯＣの推移を示す。図示されている例では、走行予定経路の区間１〜区間８（リンク１〜リンク８）が示されている。なお、この例では、区間１〜区間８は平坦路であるものとする。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、車両１の現在位置、走行予定経路情報、及び道路交通情報（渋滞情報）をナビゲーション装置１３０から取得し、これらの情報に基づいて、渋滞ＳＯＣ制御の制御対象となる対象渋滞区間（以下「渋滞区間Ｂ」ともいう）を探索する。たとえば、走行予定経路において車両１の現在位置から所定範囲（たとえば１０ｋｍ）内に所定長以上の渋滞が発生している場合に、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、その区間を渋滞区間Ｂとして特定する。図５では、地点Ｐ１０において、渋滞区間Ｂの探索が行なわれ、区間４〜区間６が渋滞区間Ｂであると特定された場合が示されている。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、通常時（渋滞ＳＯＣ制御の非実行時、たとえば区間１や区間７，８参照）は、蓄電装置６０の目標ＳＯＣをＳｎに設定する。仮に、蓄電装置６０のＳＯＣがＳｎに制御されたままで車両１が渋滞区間Ｂ（区間４〜区間６）に進入すると、渋滞区間Ｂでは走行パワーが小さいことによりＥＶ走行が主体的となるので、ＳＯＣはＳｎから低下する（点線Ｌ１３）。そして、渋滞区間Ｂの走行中に地点Ｐ１５ａにおいてＳＯＣが下限値ＳＬまで低下すると、エンジン１０が強制的に始動され、第１ＭＧ２０による蓄電装置６０の強制充電が行なわれる。このような強制充電は、渋滞区間Ｂでの停車中（エンジン１０を最適動作点で運転できず、エンジン１０の運転効率が低い状況）であっても実行されるため、燃費が悪化してしまう。

そこで、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、渋滞区間Ｂの開始地点Ｐ１３より所定距離手前の地点Ｐ１１ａから渋滞区間Ｂの開始地点Ｐ１３までの区間を「渋滞前区間Ａ」と特定する。そして、渋滞前区間Ａの開始地点１１ａに車両１が到達すると、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、目標ＳＯＣをＳｎからＳｎよりも高いＳｈに変更する（実線Ｌ１１）。そうすると、ＳＯＣが目標ＳＯＣよりも低い状態となり（ΔＳＯＣ＜０）、上述のように、蓄電装置６０の充電が促進され、ＳＯＣは上昇する（区間２，３における実線Ｌ１２参照）。

なお、図５には、渋滞区間Ｂにエンジン１０が停止中であり、渋滞ＳＯＣ制御が一時的に停止されて蓄電装置６０の目標ＳＯＣがＳｈからＳｎに戻される例が示されている。渋滞区間Ｂにおける渋滞ＳＯＣ制御の一時停止については後ほど詳細に説明する。

渋滞区間Ｂの終了地点Ｐ１６に車両１が到達すると、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、渋滞ＳＯＣ制御を終了する。

＜渋滞区間Ｂにおける渋滞ＳＯＣ制御の継続および一時停止＞
上述したように、渋滞ＳＯＣ制御は、渋滞前区間Ａ（渋滞区間Ｂへの進入前）から、目標ＳＯＣをＳｎからＳｈに増加させるものである。このような渋滞ＳＯＣ制御を渋滞区間Ｂへの進入後にも継続するか否かが問題となる。

渋滞区間Ｂでも渋滞ＳＯＣ制御を継続する場合、ユーザに違和感を与えてしまうことが懸念される。すなわち、目標ＳＯＣの増加によってエンジン要求パワーＰｅが増加するため、通常時ではエンジン１０が始動しないような僅かなアクセル操作をユーザが渋滞区間Ｂで行なっただけでもエンジン１０が始動してしまい、ユーザに違和感を与えてしまうことが懸念される。特に、渋滞区間Ｂでは車両１の停止および発進が繰り返されることが想定されるため、車両１の発進時にユーザが僅かなアクセル操作を行なっただけでエンジン１０が始動してしまうシーンが頻発し、ユーザが違和感を感じ易くなる。

一方、渋滞区間Ｂでは渋滞ＳＯＣ制御を継続しない場合、渋滞ＳＯＣ制御を継続する場合よりもエンジン１０が始動され難くなるため、渋滞区間Ｂで蓄電装置６０の電力が想定以上に消費されてしまうと、蓄電装置６０が枯渇（ＳＯＣが下限値ＳＬまで低下）してしまうことが懸念される。なお、渋滞区間Ｂで蓄電装置６０が枯渇すると、渋滞による停車中においてもエンジン１０の動力を用いた蓄電装置６０の強制充電が行なわれることになるが、停車中は走行中に比べてエンジン１０の運転効率が低く、燃費が悪化してしまうことが懸念される。

以上の点に鑑み、本実施の形態によるＨＶ−ＥＣＵ１００は、車両１が渋滞区間Ｂを走行する場合、エンジン１０が運転中である場合に限り渋滞ＳＯＣ制御を継続する。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、渋滞区間Ｂにおいてエンジン１０が停止している場合、渋滞ＳＯＣ制御を一時的に停止する。これにより、僅かなアクセルペダル操作でエンジン１０が始動してしまうことが抑制されるため、ユーザに与える違和感が低減される。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、渋滞区間Ｂにおいて、たとえばユーザによる通常のアクセル操作によってエンジン１０が運転中である場合には、渋滞ＳＯＣ制御を継続する。これにより、蓄電装置６０の充電が促進されるため、蓄電装置６０の枯渇が抑制される。その結果、車両１が渋滞区間Ｂを走行する際に、ユーザに与える違和感を低減しつつ、蓄電装置６０の枯渇を抑制することができる。

＜渋滞ＳＯＣ制御の制御フロー＞
図６は、ＨＶ−ＥＣＵ１００により実行される渋滞ＳＯＣ制御の処理手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに示される一連の処理は、たとえば車両１のシステムスイッチ等がオンされている場合に所定時間毎に繰り返し実行される。

ＨＶ−ＥＣＵ１００は、先読み情報の更新タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。先読み情報とは、上述したように、走行予定経路における、現在位置から所定距離（たとえば１０ｋｍ程度）内の地点までの地図情報および道路交通情報である。先読み情報の更新タイミングは、たとえば、車両１の走行経路が変更されたとき（走行予定経路から車両１が離脱したとき）、道路交通情報（渋滞情報）が更新されたとき、所定時間（たとえば１分）経過したとき、所定距離走行したとき、制御対象（渋滞区間Ｂ）を通過したとき等である。

ステップＳ１１０において先読み情報の更新タイミングであると判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ナビゲーション装置１３０から取得される走行予定経路情報及び道路交通情報（渋滞情報）に基づいて、制御対象（渋滞区間Ｂ）の探索処理を実行する（ステップＳ１１５）。なお、ステップＳ１１０において先読み情報の更新タイミングではないと判定されると（ステップＳ１１０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１５の処理を実行することなくステップＳ１２０へ処理を移行する。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、走行予定経路に制御対象（渋滞区間Ｂ）が存在するか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０において走行予定経路に制御対象（渋滞区間Ｂ）は無いと判定されると（ステップＳ１２０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、以降の一連の処理を実行することなくリターンへと処理を移行する。

ステップＳ１２０において走行予定経路に制御対象（渋滞区間Ｂ）が有ると判定されると（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、車両１が渋滞前区間Ａ（渋滞区間Ｂの開始地点より所定距離手前の地点から渋滞区間Ｂの開始地点までの区間）に進入する前であるか否かを判定する（ステップＳ１２５）。

ステップＳ１２５において車両１が渋滞前区間Ａに進入する前であると判定されると（ステップＳ１２５においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、以降の一連の処理を実行することなくリターンへと処理を移行する。

ステップＳ１２５において車両１が渋滞前区間Ａに進入した後であると判定されると（ステップＳ１２５においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、車両１が渋滞前区間Ａを走行中であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。

ステップＳ１３０において車両１が渋滞前区間Ａを走行中であると判定されると（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、渋滞ＳＯＣ制御を実行する（ステップＳ１３５）。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、目標ＳＯＣをＳｎからＳｈに増加させる。

ステップＳ１３０において車両１が渋滞前区間Ａを走行中でないと判定されると（ステップＳ１３０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、車両１が渋滞区間Ｂを走行中であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。

ステップＳ１４０において車両１が渋滞区間Ｂを走行中であると判定されると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、エンジン１０が運転中であるか否かを判定する（ステップＳ１４５）。たとえば、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、エンジン要求パワーＰｅがしきい値Ｐｅｔｈを超えた（図３のステップＳ３５においてＹＥＳと判定された）ことによってエンジン１０が実際に運転中である場合に、エンジン１０が運転中であると判定する。なお、ステップＳ１４５においてＹＥＳと判定する条件は、上記の条件に限定されない。たとえば、エンジン要求パワーＰｅ以外の要因（たとえばエアコン作動要求あるいは蓄電装置６０の昇温要求など）によってエンジン１０が実際に運転中である場合に、ステップＳ１４５においてＹＥＳと判定するようにしてもよい。また、たとえば、第１ＭＧ２０および駆動輪８０の回転に引きずられてエンジン１０が回転させられている場合に、エンジン１０が運転中であるとみなして、ステップＳ１４５においてＹＥＳと判定するようにしてもよい。また、ユーザがレーシング（ニュートラル状態でのアクセル操作）を行っている場合に、ステップＳ１４５においてＹＥＳと判定するようにしてもよい。

ステップＳ１４５においてエンジン１０が運転中でないと判定されると（ステップＳ１４５においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、渋滞ＳＯＣ制御を一時的に停止する（ステップＳ１５０）。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、目標ＳＯＣを一時的に通常時のＳｎに設定する。

ステップＳ１４５においてエンジン１０が運転中であると判定されると（ステップＳ１４５においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１３５に移し、渋滞ＳＯＣ制御を継続する。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、渋滞ＳＯＣ制御が実行中である場合には渋滞ＳＯＣ制御の実行を継続して目標ＳＯＣをＳｈに維持し、渋滞ＳＯＣ制御の一時停止中である場合には渋滞ＳＯＣ制御の実行を再開して目標ＳＯＣをＳｎからＳｈに増加させる。

ステップＳ１４０において車両１が渋滞区間Ｂを走行中でないと判定されると（ステップＳ１４０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、車両１が渋滞区間Ｂを通過したと判定して、渋滞ＳＯＣ制御を終了する（ステップＳ１６０）。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、目標ＳＯＣを通常時のＳｎに設定する。

以上のように、本実施の形態によるＨＶ−ＥＣＵ１００は、車両１が渋滞区間Ｂよりも手前の渋滞前区間Ａに進入すると、目標ＳＯＣをＳｎからＳｈに増加させる渋滞ＳＯＣ制御を開始する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、車両１が渋滞区間Ｂを走行する場合、エンジン１０が停止中である場合には渋滞ＳＯＣ制御を一時的に停止し、エンジン１０が運転中である場合には渋滞ＳＯＣ制御を継続する。これにより、エンジン１０の停止中にはエンジン１０を始動し難くしてユーザに与える違和感を低減しつつ、エンジン１０の運転中には蓄電装置６０の充電を促進して蓄電装置６０の枯渇を抑制する。その結果、渋滞区間の走行中において、ユーザに与える違和感を低減しつつ、蓄電装置６０の枯渇を抑制することができる。

＜変形例＞
上述の実施の形態によるＨＶ−ＥＣＵ１００は、渋滞区間Ｂにおいて、エンジン１０が停止中である場合には渋滞ＳＯＣ制御を一時的に停止し、エンジン１０が運転中である場合には渋滞ＳＯＣ制御を継続する処理（第１処理）を行なった。

これに対し、本変形例によるＨＶ−ＥＣＵ１００は、上記の処理（第１処理）に代えて、渋滞区間Ｂにおいて、渋滞ＳＯＣ制御を継続しつつ、渋滞前区間Ａよりも目標ＳＯＣの増加量を低減する処理（第２処理）を行なう。その他の構造、機能、処理は、前述の実施の形態と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。

図７は、本変形例によるＨＶ−ＥＣＵ１００により実行される渋滞ＳＯＣ制御の処理手順を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、前述の図６のステップＳ１４５およびステップＳ１５０の処理に代えて、ステップＳ１５０の処理を追加したものである。その他のステップ（前述の図６に示したステップと同じ番号を付しているステップ）については、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

ステップＳ１４０において車両１が渋滞区間Ｂを走行中であると判定されると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、渋滞ＳＯＣ制御を継続しつつ、目標ＳＯＣを所定値Ｓｍに設定する（ステップＳ１５５）。ここで、所定値Ｓｍは、渋滞前区間Ａにおける目標ＳＯＣである「Ｓｈ」よりも小さく、通常時の目標ＳＯＣである「Ｓｎ」よりも大きい値に設定される。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ１００は、渋滞区間Ｂにおいて、目標ＳＯＣを通常時よりも増加させる渋滞ＳＯＣ制御を継続しつつ、渋滞区間Ｂでの目標ＳＯＣの増加量（＝Ｓｍ−Ｓｎ）を、渋滞前区間Ａでの目標ＳＯＣの増加量（＝Ｓｈ−Ｓｎ）よりも低減する。

これにより、渋滞区間Ｂにおいて、目標ＳＯＣの増加量を低減せずに渋滞ＳＯＣ制御を継続する場合よりも、エンジン１０を始動し難くすることができる。さらに、渋滞区間Ｂにおいて、渋滞ＳＯＣ制御を停止する場合よりも、エンジン１０の運転中において蓄電装置６０の充電を促進することができる。その結果、車両１が渋滞区間Ｂを走行する際に、ユーザに与える違和感を低減しつつ、蓄電装置６０の枯渇を抑制することができる。

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。本開示の範囲は上記した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。

１ 車両、１０ エンジン、２０ 第１ＭＧ、３０ 第２ＭＧ、４０ 動力分割装置、５０ ＰＣＵ、６０ 蓄電装置、８０ 駆動輪、１００ ＨＶ−ＥＣＵ、１１０ ＢＡＴ−ＥＣＵ、１２０ 各種センサ、１２２ アクセルペダルセンサ、１２４ 車速センサ、１２６ ブレーキペダルセンサ、１３０ ナビゲーション装置、１３６ ＧＰＳ受信部、１３８ 交通情報受信部、１４０ ＨＭＩ装置。

Claims (1)

1. ハイブリッド車両であって、
   内燃機関と、
   前記内燃機関の動力を用いて発電可能な第１回転電機と、
   駆動輪に接続される第２回転電機と、
   前記第１回転電機および前記第２回転電機に電気的に接続される蓄電装置と、
   走行予定経路における渋滞区間への進入前から、前記蓄電装置の蓄電量の目標値を増加させる渋滞充電制御を実行する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記ハイブリッド車両が前記渋滞区間を走行する場合、第１処理または第２処理を実行し、
   前記第１処理は、前記内燃機関の運転中に前記渋滞充電制御を継続し、前記内燃機関の停止中に前記渋滞充電制御を一時的に停止する処理であり、
   前記第２処理は、前記渋滞充電制御を継続しつつ前記蓄電装置の蓄電量の目標値の増加量を低減する処理である、ハイブリッド車両。

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