JP5520625B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

ハイブリッド車両は、電力や燃料等の複数のエネルギー源により走行可能であり、使用するエネルギー源に応じて種々の走行モードによって走行可能である。例えば特許文献１には、外部電源を用いて充電可能な蓄電器を備えるとともに、蓄電器の電力のみによって電動機を駆動して走行するＥＶ走行モードと、内燃機関を運転した状態で走行するＨＥＶ走行モード等と、を切り替え可能なハイブリッド車両が記載されている。

特許文献１に記載のハイブリッド車両は、ナビゲーションシステム等の地図情報装置を備えており、外部電源により蓄電器を充電可能な地点（拠点）と、該地点を中心とする所定の領域（ＥＶ走行可能な地域）とを予め地図データ上に登録しておき、前記ＥＶ走行可能な地域内ではＥＶ走行を行うよう制御される。さらに特許文献１には、このハイブリッド車両がＥＶ走行可能な地域の外から拠点に向けて走行する場合には、ＥＶ走行可能な地域に到達する手前のＨＥＶ走行時に蓄電器の残容量（ＳＯＣ：State Of Charge 満充電時と完全放電時をそれぞれ１００（％）と０（％）とし、蓄電器の残容量を規格化した値）を予め高めておくことによって、十分なＥＶ走行可能な距離を確保することが記載されている。

特開２００３−０３２８０７号公報

一般に、車両は長距離の走行に用いられることがある一方、通勤、通学、買い物等の目的により、短距離の走行にも用いられる。例えば通勤目的で車両が使用される場合には、朝夕等のほぼ同じ時間帯に自宅と職場の間をほぼ同じ道順で走行するのが通常である。

ところで、上記特許文献１のハイブリッド車両のように蓄電器が外部電源により充電可能である場合には、自宅や職場に設けられた外部充電装置を用いることによって自宅や職場で蓄電器を充電することが可能である。燃費低減の観点からは、内燃機関の動力により発電機で発電して充電を行うよりも、外部電源により充電を行うことが望ましい。従って、外部電源により充電を行う際には蓄電器のＳＯＣを予め低下させておき、外部電源による充電量を多くすることによってさらに燃費を低減することができる。上記特許文献１には、外部電源により充電を行う際に蓄電器のＳＯＣを予め低下させておくことについては記載されていない。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部電源による充電量を増加させることによって燃費性能を向上可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、原動機（例えば、後述の実施形態における内燃機関１０１）と、前記原動機に固定されるとともに前記原動機の動力によって発電する第１電動発電機（例えば、後述の実施形態における発電機１０３）と、車軸に駆動力を出力可能な第２電動発電機（例えば、後述の実施形態における電動機１０７）と、前記第１電動発電機および外部電源により充電可能であるとともに少なくとも前記第２電動発電機に対し電力を供給可能な蓄電器（例えば、後述の実施形態における蓄電器１０５）と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、少なくとも前記第１電動発電機による発電を制御する発電制御部（例えば、後述の実施形態におけるジェネレータＥＣＵ１２３）と、少なくとも前記第１電動発電機による発電積算量を含む発電履歴と車両の走行距離との相関関係に基づく走行パターンを記憶する走行パターン記憶部（例えば、後述の実施形態におけるマネジメントＥＣＵ１１７）と、第１地点から、外部電源により前記蓄電器を充電可能である第２地点までの走行パターンを設定走行パターンとして設定する設定走行パターン設定部（例えば、後述の実施形態におけるマネジメントＥＣＵ１１７）と、前記ハイブリッド車両が前記設定走行パターンで走行中であるかどうかを判定する走行パターン判定部（例えば、後述の実施形態におけるマネジメントＥＣＵ１１７）と、前記設定走行パターンで走行中であると判定された場合に、前記第２地点に到着した時点での前記蓄電器の残容量に基づいて余剰残容量を導出する余剰残容量導出部（例えば、後述の実施形態におけるマネジメントＥＣＵ１１７）と、前記余剰残容量に基づいて余剰電力を導出する余剰電力導出部（例えば、後述の実施形態におけるマネジメントＥＣＵ１１７）と、前記設定走行パターンで走行中であると判定された場合に、前記第２地点に到着した時点での、前記第１地点から前記第２地点までの前記発電積算量から前記余剰電力を減算することによって、前記第１電動発電機による目標発電積算量を導出する目標発電積算量導出部（例えば、後述の実施形態におけるマネジメントＥＣＵ１１７）と、を有し、前記設定走行パターンで走行中であると判定された場合に、前記発電制御部は、前記設定走行パターンで前回走行した際に導出された目標発電積算量に前記発電積算量が到達した時点で、前記第１電動発電機による発電を中止することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記余剰残容量導出部は、前記第２地点に到着した時点での前記蓄電器の残容量から、前記蓄電器の限界残容量を減算することによって、前記余剰残容量を導出することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記走行パターン記憶部に記憶された走行パターンを参照することにより、前記発電積算量が前記目標発電積算量に到達した時点での走行距離に対応する目標地点を設定する目標地点設定部（例えば、後述の実施形態におけるマネジメントＥＣＵ１１７）を更に有し、前記設定走行パターンで走行中であると判定された場合に、前記発電制御部は、前記設定走行パターンで前回走行した際の走行パターンに基づいて設定された目標地点に到達した時点で、前記第１電動発電機による発電を中止することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記目標地点が所定の領域を超えた地点に設定された場合に、前記蓄電器が劣化したものと判定して記憶する蓄電器情報記憶部（例えば、後述の実施形態におけるマネジメントＥＣＵ１１７）を有することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記目標地点設定部は、前記設定走行パターンで走行するごとに、前記第２地点に到着した時点で前記目標地点を新たに設定することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記目標地点設定部は、前記設定走行パターンで走行するごとに、前記走行パターン判定部により現在設定走行パターンで走行中であると判定された時点で前記目標地点を新たに設定することを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項２から６のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記蓄電器の充放電を制御する充放電制御部（例えば、後述の実施形態におけるマネジメントＥＣＵ１１７）を備え、前記充放電制御部は、前記蓄電器の残容量が前記限界残容量に到達した場合には前記第１電動発電機の発電により前記蓄電器の充電を行うことを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項７に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記充放電制御部は、前記目標地点に到達する前であって前記蓄電器の残容量が前記限界残容量よりも大きい下閾値に到達した場合には前記第１電動発電機の発電による前記蓄電器の充電を開始可能であるとともに、前記目標地点に到達する前であって前記蓄電器の充電量が上閾値に到達した場合には前記蓄電器の充電を停止することを特徴とする。

請求項１、２の発明によれば、発電機による発電積算量が目標発電積算量に到達した時点で発電を中止するので、外部電源により充電可能な第２地点に車両が到達した時点での蓄電器の残容量が限界残容量となるような走行が可能となり、外部電源による充電量を増加させることによって燃費性能を向上することができる。

請求項３の発明によれば、目標発電積算量に対応する目標地点を設定して、設定された目標地点で発電を中止するので、設定や制御を容易に行うことができる。

請求項４の発明によれば、設定走行パターンを走行する際に設定される目標地点から、蓄電器の劣化情報を容易に取得することができる。

請求項５、６の発明によれば、設定走行パターンを走行するごとに目標地点を設定するので、設定走行パターンを走行するごとに走行を改善することができる。

請求項７の発明によれば、蓄電器の残容量が限界残容量に到達した場合には蓄電器の充電を行うので、蓄電器の劣化を防止することができる。

請求項８の発明によれば、目標地点に到達する前には蓄電器の残容量が上閾値と下閾値との間で制御されるので、蓄電器の過充電を防止して適切な制御を行うことができる。

シリーズ方式のＨＥＶの内部構成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制御装置を使用した場合の走行パターンを説明するための説明図である。 本実施形態のハイブリッド車両の動作を示すフローチャートである。 目標地点設定の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

本発明の制御装置が搭載されるシリーズ方式ＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）は、電動機及び内燃機関を備え、蓄電器を電源として駆動する電動機の動力を利用して走行する。内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の動力によって発電された電力は蓄電器に充電される。

図１は、シリーズ方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図である。図１に示すシリーズ方式のＨＥＶ１（以下、単に「車両」という。）は、多気筒内燃機関（ENG）１０１と、発電機（GEN）１０３と、蓄電器（BATT）１０５と、電動機（MOT）１０７と、第１パワードライブユニット（第１ＰＤＵ（第I PDU））１０９と、第２パワードライブユニット（第２ＰＤＵ（第II PDU））１１１と、ギアボックス１１５と、マネジメントＥＣＵ（MG ECU）１１７と、バッテリＥＣＵ(BATT ECU)１１９と、モータＥＣＵ（MOT ECU）１２１と、ジェネレータＥＣＵ（GEN ECU）１２３と、エンジンＥＣＵ（ENG ECU）１２５と、を備える。

車両１においては、蓄電器１０５を電源とした電動機１０７からの駆動力がギアボックス１１５を介して駆動輪１２９に伝達される。この車両１の走行形態は、「ＥＶ走行」または「シリーズ走行」である。ＥＶ走行時には、蓄電器１０５からの電力供給によって電動機１０７が駆動され、車両が走行する。また、シリーズ走行時には、蓄電器１０５からの電力供給や、内燃機関１０１の駆動により発電機１０３で発電された電力の供給によって電動機１０７が駆動され、車両１が走行する。

多気筒内燃機関（以下、単に「内燃機関」という。）１０１は、動力（トルク）を発生し、この動力は発電機１０３で消費される。内燃機関１０１は発電機１０３に直結されている。

発電機１０３は、内燃機関１０１によって駆動されることで電力を発生する。発電機１０３は、第１ＰＤＵ１０９を介して蓄電器１０５に接続されている。発電機１０３で発生した交流電圧は、第１ＰＤＵ１０９により直流電圧に変換され、蓄電器１０５に充電される。

蓄電器１０５は、ボックス内に収容される、直列に接続された複数の電池モジュールにより構成され、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給する。各電池モジュールは、例えばリチウムイオン電池などの蓄電池を複数個直列に接続されることにより構成されている。蓄電器１０５は、発電機１０３の発電により充電可能であるとともに、不図示の外部充電装置によっても充電可能である。蓄電器１０５は、第２ＰＤＵ１１１を介して、電動機１０７に接続されている。蓄電器１０５からの直流電圧が第２ＰＤＵ１１１により交流電圧に変換された後、３相電流が電動機１０７に供給される。

電動機１０７は、車両が走行するための動力（トルク）を発生する。電動機１０７で発生したトルクは、ギアボックス１１５を介して駆動輪１２９の駆動軸１２７に伝達される。

ギアボックス１１５は、電動機１０７からの駆動力を、所望の変速比での回転数及びトルクに変換して、駆動軸１２７に伝達する変速機である。なお、ギアボックス１１５と電動機１０５の回転子は直結されている。

マネジメントＥＣＵ１１７は、ＥＶ走行またはシリーズ走行の切り替えや、電動機１０７や内燃機関１０１の制御等を行う。また、マネジメントＥＣＵ１１７には、車両の速度を検出する車速センサ（図示せず）からの情報、アクセル開度等のドライバによって要求された車両の駆動力を検出する不図示の要求駆動力センサ、車両の走行距離を検知する不図示の走行距離センサからの情報が入力される。また、マネジメントＥＣＵ１１７には、バッテリＥＣＵ１１９から蓄電器１０５のＳＯＣに関する情報が入力されるとともに、ジェネレータＥＣＵ１２３から発電機１０３の発電量や発電積算量に関する情報が入力される。これらの情報に基づき、マネジメントＥＣＵ１１７は、発電積算量と走行距離との相関関係に基づく走行パターンを不図示のメモリに記憶する。

バッテリＥＣＵ１１９は、不図示のセンサにより蓄電器１０５のＳＯＣを検知して、マネジメントＥＣＵ１１７へと送る。モータＥＣＵ１２１は、マネジメントＥＣＵ１１７の指示に応じて、電動機１０７を制御する。ジェネレータＥＣＵ１２３は、マネジメントＥＣＵ１１７の指示に応じて発電機１０３を制御するとともに、発電積算量等の発電履歴をマネジメントＥＣＵ１１７に送信する。エンジンＥＣＵ１２５は、マネジメントＥＣＵ１１７の指示に応じて、内燃機関１０１の始動及び停止や、各気筒におけるスロットルバルブの開閉制御及び燃料噴射制御、内燃機関１０１のクランク軸の回転数を制御する。

前述したように、車両１は、ＥＶ走行モードまたはシリーズ走行モードで走行可能である。より詳細には、シリーズ走行モードは、以下で説明する「バッテリ入出力ゼロモード」、「駆動時充電モード」および「アシストモード」からなる。

バッテリ入出力ゼロモードにおいては、アクセル開度等に応じた要求駆動力に対応する電動機１０７の要求電力が、内燃機関１０１の動力により発電機１０３で発電され、第１ＰＤＵ１０９、蓄電器１０５、第２ＰＤＵ１１１を介して電動機１０７に供給される。これにより電動機１０７が駆動されて、車両１が走行する。すなわち、発電機１０３は要求電力分のみを発電するものであり、蓄電器１０５への電力の入出力は実質上行われないに等しい。

駆動時充電モードにおいては、電動機１０７の要求電力以上の電力が内燃機関１０１の動力により発電機１０３で発電され、第１ＰＤＵ１０９を介して蓄電器１０５に供給される。要求駆動力に対応する分の電力は第２ＰＤＵ１１１を介して電動機１０７に供給され、電動機１０７を駆動することにより車両１が走行する。一方、要求電力よりも多く発電された分の電力は蓄電器１０５に蓄電される。すなわち、発電機１０３により発電された電力のうち、要求電力分は電動機１０７に供給されて駆動に用いられ、余剰分は蓄電器１０５へと充電される。

電動機１０７の要求電力が、発電機１０３が発電可能な電力を超える場合には、アシストモードにより走行を行う。アシストモードにおいては、内燃機関１０１の動力により発電機１０３で発電した電力と、蓄電器１０５からの電力との両方を電動機１０７に供給することにより、電動機１０７が駆動されて車両１が走行する。

蓄電器１０５のＳＯＣは、通常、下閾値（例えば４０％）と上閾値（例えば８０％）との間の値となるように制御される。従って、車両１の通常走行時、マネジメントＥＣＵ１１７は、蓄電器１０５のＳＯＣが８０％に到達した場合には過充電にならないように充電を中止し、ＳＯＣが４０％まで低下した場合には充電を開始するようにジェネレータＥＣＵ１２３に指令を送る。

蓄電器１０５は、内燃機関１０１の動力により発電機１０３で発電した電力により充電可能であるが、不図示の外部充電装置を用いることによって外部電源によっても充電可能である。従って、外部充電装置が自宅や職場等に設けられている場合には、自宅や職場において蓄電器１０５の充電を行うことができる。

外部電源による蓄電器１０５の充電は、内燃機関１０１による発電機１０３の発電による充電よりも燃費低減の観点から有利であるため、外部電源によってより多く充電することが望ましい。しかしながら、蓄電器１０５のＳＯＣが上閾値（８０％）を超えるような充電は、蓄電器１０５が過充電になるおそれがあることから望ましくない。従って、外部電源によってより多く充電を行うためには、充電を開始する時点でのＳＯＣをできるだけ低下させておく必要がある。

前述したように、通常、蓄電器１０５はＳＯＣが下閾値（４０％）を下回らないように制御されているが、この下閾値はある程度の余裕をもって設定されているため、ＳＯＣが下閾値を下回ったとしても電動機１０７への電力供給は可能である。従って、外部電源によって充電がすぐに行われることを期待できる場合には、下閾値までＳＯＣが低下していても発電機１０３の発電による蓄電器１０５の充電を行わずに、下閾値未満のＳＯＣで走行を継続することができる。しかしながら、ＳＯＣが下閾値未満の所定の値（以後、限界ＳＯＣと呼ぶ）未満に、例えば２０％未満に低下すると、蓄電器１０５が劣化するおそれがある。従って、外部電源によって充電をすぐに行うことを期待できる場合であっても、蓄電器１０５のＳＯＣが限界ＳＯＣ未満に低下しないように制御する必要がある。

以上のことから、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置は、外部充電可能な地点に到着した時点での蓄電器１０５のＳＯＣが限界ＳＯＣとなるように制御する。これにより、外部電源による蓄電器１０５の充電を最大限多く行うことができ、燃費を向上させることが可能となる。例えば通勤のために車両が使用され、自宅や職場に外部充電装置が設けられている場合には、自宅や職場に到着した時点での蓄電器１０５のＳＯＣが限界ＳＯＣとなるように制御を行う。

車両が出勤に用いられる場合には、例えば平日の朝七時に自宅を出発し、決まった道順で走行して八時に職場に到着するといったように、決まった日時に決まった道順で走行するのが通常である。従って、渋滞状況や蓄電器１０５のＳＯＣの増減も毎通勤時ほぼ同様であり、発電機１０３による発電積算量を含む走行履歴と、走行距離センサにより検知された走行距離との相関関係に基づく走行パターンもまた、毎通勤時ほぼ同様のものとなる。従って、通勤、通学、買い物等、日時や道順がほぼ定まっている走行パターンを予め設定走行パターンとして設定しておくことにより、現在の走行パターンと設定走行パターンとを比較して、現在の走行パターンが設定走行パターンであるかどうかを判断することが可能である。尚、設定走行パターンの設定は、曜日や時間、距離等の諸条件を不図示の操作部等を用いて登録することや、実際に走行した際の発電機１０３による発電積算量と走行距離との相関関係からなる走行パターンを登録すること等により行われる。

図２は、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置を使用した場合の走行パターンを説明するための説明図である。図２においては、第１地点から第２地点へ車両が走行する際の走行パターンを設定走行パターンとする。尚、第１地点と第２地点の両方には外部充電装置が設けられており、車両１の蓄電器１０５の充電を行うことが可能である。ここで、蓄電器１０５のＳＯＣの上閾値は８０％、下閾値は４０％、限界ＳＯＣは２０％であるものとする。

図２には、設定走行パターンを前回走行した際の走行パターン（前回走行時）と、前回走行時の走行パターンに基づいて修正された今回の走行パターン（今回走行時）とが示されている。具体的には、前回走行時の走行距離に対応する蓄電器１０５のＳＯＣと、前回走行時の走行距離に対応する発電機１０３による発電積算量、および今回走行時の走行距離に対応する蓄電器１０５のＳＯＣが示されている。

まず、前回走行時の走行パターンについて説明する。前述したように、第１地点には外部充電装置が設けられているので、外部電源により蓄電器１０５を走行前に充電しておくことができる。従って、車両１が走行を開始する時点での蓄電器１０５のＳＯＣは、８０％（上閾値）である。蓄電器１０５のＳＯＣが十分に高いので、走行開始後しばらくの間、車両１は内燃機関１０１を駆動せず、発電機１０３による発電を行わずに、蓄電器１０５の電力のみにより電動機１０７が駆動されるＥＶ走行で走行することができる。

車両１がＥＶ走行で走行するに伴って蓄電器１０５のＳＯＣは減少し、走行距離ａの地点で４０％（下閾値）にまで低下する。そこで、車両１は、走行距離ａの地点でＥＶ走行を中止してシリーズ走行（駆動時充電モード）に切り替え、内燃機関１０１により発電機１０３で発電して蓄電器１０５を充電しながら走行する。充電によって蓄電器１０５のＳＯＣは増加し、走行距離ｂの地点で再び８０％に到達する。そこで車両１は走行距離ｂの地点でシリーズ走行（発電）を中止し、再びＥＶ走行で走行する。以後、車両１はＥＶ走行とシリーズ走行（発電）を繰り返し、走行距離ｂ〜走行距離ｃの区間ではＥＶ走行、走行距離ｃ〜走行距離ｄの区間では発電、走行距離ｄ〜走行距離ｅの区間ではＥＶ走行、走行距離ｅ〜走行距離ｆの区間では発電を行う。

前述したように、マネジメントＥＣＵ１１７は、発電機１０３が発電した発電積算量を不図示のメモリに記憶している。ＥＶ走行を行っている区間（第１地点〜走行距離ａの区間、走行距離ｂ〜走行距離ｃの区間、走行距離ｄ〜走行距離ｅの区間）では発電機１０３が発電を行わないため、発電積算量は増加しない。シリーズ走行中に内燃機関１０１により発電機１０３で発電している区間（走行距離ａ〜走行距離ｂの区間、走行距離ｃ〜走行距離ｄの区間、走行距離ｅ〜走行距離ｆの区間）では、発電積算量が増加している。

走行距離ｅの地点では蓄電器１０５の４０％（下閾値）にまで低下しているので、車両１は発電機１０３による発電を開始し、蓄電器１０５を充電しながら走行する。走行距離ｆの地点で蓄電器１０５のＳＯＣは８０％に到達するので、車両１は走行距離ｆの地点で発電を中止し、ＥＶ走行を開始する。そしてＥＶ走行で走行している間に、車両１が第２地点に到着する。

前述したように、第２地点には外部充電装置が設けられており、車両１の蓄電器１０５の充電を行うことが可能である。従って、第２地点に到着した時点での蓄電器１０５のＳＯＣは、限界ＳＯＣである２０％であることが最も望ましい。しかしながら、この前回走行時においては、第２地点に到着した時点でのＳＯＣが４５％である。

ここで、仮に走行距離ｆの地点よりも前の地点で発電機１０３による発電を中止していれば、ＥＶ走行で走行する距離及び時間を長くできることに加え、ＳＯＣが８０％未満の時点でＥＶ走行を開始するので、第２地点に到着した時点でのＳＯＣを低下させることができると考えられる。そして、発電を中止する地点を適切に設定することによって、第２地点に到着した時点でのＳＯＣを限界ＳＯＣである２０％ちょうどにすることができると考えられる。

そこで、マネジメントＥＣＵ１１７は、設定走行パターンでの次回の走行に備えて、設定走行パターンで次回走行する際に第２地点に到着した時点でのＳＯＣが２０％ちょうどとなるように、発電機１０３による発電を中止する目標地点を設定する。以下、この目標地点の設定について詳細に説明する。

まず、マネジメントＥＣＵ１１７は、車両１が第２地点に到達した時点での蓄電器１０５のＳＯＣ（Ｓ_F）に基づいて、余剰ＳＯＣ（Ｓ_R）を導出する。具体的には、余剰ＳＯＣ（Ｓ_R）は、車両１が第２地点に到達した時点での蓄電器１０５のＳＯＣ（Ｓ_F）から、限界ＳＯＣを減算することにより導出される。従って、この前回走行時における余剰ＳＯＣ（Ｓ_R）は２５％である。

次に、マネジメントＥＣＵ１１７は、余剰ＳＯＣ（Ｓ_R）に基づいて余剰電力（Ｐ_R）を導出する。そして、マネジメントＥＣＵ１１７は、車両１が第２地点に到達した時点での発電機１０３による発電積算量（Ｐ_F）から余剰電力（Ｐ_R）を減算することによって、目標発電積算量（Ｐ_T）を導出する。余剰電力（Ｐ_R）は余剰ＳＯＣ（Ｓ_R）に対応する電力であり、発電機１０３が余剰電力（Ｐ_R）を発電しないことにより、車両１が第２地点に到達した時点での蓄電器１０５のＳＯＣを限界ＳＯＣとすることができるものである。

次に、マネジメントＥＣＵ１１７は、発電積算量と走行距離との相関関係に基づく走行パターンを参照することによって、発電機１０３による発電積算量が目標発電積算量（Ｐ_T）に到達した時点での走行距離ｇを導出する。そして、マネジメントＥＣＵ１１７は、この走行距離ｇに対応する地点Ｇを目標地点として設定する。

図２の今回走行時の走行パターンにおいて、車両１は、前回走行時の走行パターンに基づいて設定された目標地点（地点Ｇ）で発電を中止するとともに、地点Ｇから第２地点までＥＶ走行で走行している。従って今回走行時は、ＥＶ走行で走行する距離や時間が増加しており、燃費を向上することができる。また、今回走行時は、車両１が第２地点に到達した時点での蓄電器１０５のＳＯＣが限界ＳＯＣである２０％となっており、第２地点で外部電源により最大限の充電を行うことが可能となり燃費をさらに向上することができる。

尚、目標地点の設定は、設定走行パターンを走行するごとに第２地点に到着した時点で行われ、設定された目標地点は不図示のメモリに記憶される。蓄電器１０５は劣化に伴って内部抵抗が増大するとともに全容量が減少するため、蓄電器１０５のＳＯＣ等に基づいて設定される目標地点も設定の度に異なるものとなる。そこで、マネジメントＥＣＵ１１７は、設定走行パターンを走行するごとに設定される目標地点の変化から、蓄電器１０５の劣化情報を取得し、不図示のメモリに記憶する。例えば、目標地点が所定の領域を超えた地点に設定された場合、マネジメントＥＣＵ１１７は蓄電器１０５が劣化したものと判定して記憶する。

図３は、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の動作を示すフローチャートである。まず、マネジメントＥＣＵ１１７は、発電機１０３の発電履歴および走行距離センサにより検知された走行距離の相関関係に基づき、現在の車両の走行パターンを取得する（ステップＳ１１）。次いで、マネジメントＥＣＵ１１７は、現在の車両の走行パターンと、不図示のメモリに記憶されている設定走行パターンとを比較し、現在の車両の走行パターンが設定走行パターンであるかどうかを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において現在の走行パターンが設定走行パターンでないと判定された場合、処理が終了する。現在の走行パターンが設定走行パターンであると判定された場合、次にマネジメントＥＣＵ１１７は、目標地点が設定されているかどうかを判定する（ステップＳ１３）。

目標地点が設定されていると判定された場合、マネジメントＥＣＵ１１７は、車両１が目標地点に到達したかを判定する（ステップＳ１４）。車両１が目標地点に到達したと判定された場合には、発電を中止するようにジェネレータＥＣＵ１２３に指令を送る（ステップＳ１５）。次に、マネジメントＥＣＵ１１７は、車両１が第２地点に到着したかを判定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６において車両１が第２地点に到着したと判定された場合、またはステップＳ１３で目標地点が設定されていないと判定された場合には、マネジメントＥＣＵ１１７は目標地点の設定を行う（ステップＳ１７）。

図４は、目標地点設定の動作を示すフローチャートである。まず、マネジメントＥＣＵ１１７は、第２地点に到着した時点での蓄電器１０５のＳＯＣ（Ｓ_F）および限界ＳＯＣに基づき、余剰ＳＯＣ（Ｓ_R）を導出する（ステップＳ２１）。次いで、マネジメントＥＣＵ１１７は、余剰ＳＯＣ（Ｓ_R）に基づき、余剰電力（Ｐ_R）を導出する（ステップＳ２２）。

次いで、マネジメントＥＣＵ１１７は、余剰電力（Ｐ_R）および第２地点に到着した時点での発電積算量（Ｐ_F）に基づき、目標発電積算量（Ｐ_T）を導出する（ステップＳ２３）。そして、マネジメントＥＣＵ１１７は、今回の走行パターンの発電積算量および走行距離を参照することにより、発電積算量が目標発電積算量（Ｐ_T）となった地点Ｄを導出し、この地点Ｄを新たな目標地点として設定する（ステップＳ２４）。今回の走行パターに基づき設定された目標地点は、車両１が設定走行パターンで次回走行する際の制御に使用される。

以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、発電機による発電積算量が目標発電積算量に到達した時点で発電を中止するので、外部電源により充電可能な第２地点に車両が到達した時点での蓄電器の残容量が限界残容量となるような走行が可能となり、外部電源による充電量を増加させることによって燃費性能を向上することができる。また、目標発電積算量に対応する目標地点を設定して、設定された目標地点で発電を中止するので、設定や制御を容易に行うことができる。また、設定走行パターンを走行する際に設定される目標地点から、蓄電器の劣化情報を容易に取得することができる。また、設定走行パターンを走行するごとに目標地点を設定するので、設定走行パターンを走行するごとに走行を改善することができる。また、蓄電器の残容量が限界残容量に到達した場合には蓄電器の充電を行うので、蓄電器の劣化を防止することができるとともに、目標地点に到達する前には蓄電器の残容量が上閾値と下閾値との間で制御されるので、蓄電器の過充電を防止して適切な制御を行うことができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。前述した実施形態においては、第１地点と第２地点の両地点において蓄電器１０５を上閾値にまで充電可能であるが、少なくとも第２地点で充電可能であればよく、第１地点においては充電可能でなくてもよい。また、前述した実施形態においては、現在の走行パターンが設定走行パターンであるかどうかを、日時や、発電積算量等の発電履歴と走行距離との相関関係等により判定しているが、不図示のナビゲーションシステムへの入力や、ＧＰＳにより検知された走行経路等により判定を行ってもよい。また、前述した実施形態においては第２地点に到着した時点で目標地点の設定を行っているが、現在の走行パターンが設定走行パターンであると判定された時点等において目標地点の設定を行ってもよい。

１ ハイブリッド車両
１０１ 多気筒内燃機関(ENG)
１０３ 発電機(GEN)
１０５ 蓄電器(BATT)
１０７ 電動機(MOT)
１１７ マネジメントＥＣＵ（MG ECU）

Claims (8)

1. 原動機と、前記原動機に固定されるとともに前記原動機の動力によって発電する第１電動発電機と、車軸に駆動力を出力可能な第２電動発電機と、前記第１電動発電機および外部電源により充電可能であるとともに少なくとも前記第２電動発電機に対し電力を供給可能な蓄電器と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
   少なくとも前記第１電動発電機による発電を制御する発電制御部と、
   少なくとも前記第１電動発電機による発電積算量を含む発電履歴と車両の走行距離との相関関係に基づく走行パターンを記憶する走行パターン記憶部と、
   第１地点から、外部電源により前記蓄電器を充電可能である第２地点までの走行パターンを設定走行パターンとして設定する設定走行パターン設定部と、
   前記ハイブリッド車両が前記設定走行パターンで走行中であるかどうかを判定する走行パターン判定部と、
   前記設定走行パターンで走行中であると判定された場合に、前記第２地点に到着した時点での前記蓄電器の残容量に基づいて余剰残容量を導出する余剰残容量導出部と、
   前記余剰残容量に基づいて余剰電力を導出する余剰電力導出部と、
   前記設定走行パターンで走行中であると判定された場合に、前記第２地点に到着した時点での、前記第１地点から前記第２地点までの前記発電積算量から前記余剰電力を減算することによって、前記第１電動発電機による目標発電積算量を導出する目標発電積算量導出部と、を有し、
   前記設定走行パターンで走行中であると判定された場合に、前記発電制御部は、前記設定走行パターンで前回走行した際に導出された目標発電積算量に前記発電積算量が到達した時点で、前記第１電動発電機による発電を中止する、ハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記余剰残容量導出部は、前記第２地点に到着した時点での前記蓄電器の残容量から、前記蓄電器の限界残容量を減算することによって、前記余剰残容量を導出することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記走行パターン記憶部に記憶された走行パターンを参照することにより、前記発電積算量が前記目標発電積算量に到達した時点での走行距離に対応する目標地点を設定する目標地点設定部を更に有し、
   前記設定走行パターンで走行中であると判定された場合に、前記発電制御部は、前記設定走行パターンで前回走行した際の走行パターンに基づいて設定された目標地点に到達した時点で、前記第１電動発電機による発電を中止することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記目標地点が所定の領域を超えた地点に設定された場合に、前記蓄電器が劣化したものと判定して記憶する蓄電器情報記憶部を有することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記目標地点設定部は、前記設定走行パターンで走行するごとに、前記第２地点に到着した時点で前記目標地点を新たに設定することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記目標地点設定部は、前記設定走行パターンで走行するごとに、前記走行パターン判定部により現在設定走行パターンで走行中であると判定された時点で前記目標地点を新たに設定することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記蓄電器の充放電を制御する充放電制御部を備え、
   前記充放電制御部は、前記蓄電器の残容量が前記限界残容量に到達した場合には前記第１電動発電機の発電により前記蓄電器の充電を行うことを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
8. 前記充放電制御部は、前記目標地点に到達する前であって前記蓄電器の残容量が前記限界残容量よりも大きい下閾値に到達した場合には前記第１電動発電機の発電による前記蓄電器の充電を開始可能であるとともに、前記蓄電器の充電量が上閾値に到達した場合には前記蓄電器の充電を停止することを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド車両の制御装置。

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