JP5645935B2 - 発電制御装置及び発電制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両における発電制御装置及び発電制御方法に関する。

特許文献１に記載のハイブリッド車両は、ジェネレータを駆動するエンジンと駆動輪を駆動する駆動モータとを備えており、ジェネレータからの電力を蓄えるとともに、駆動モータに電力を供給する駆動用バッテリを備えている。図２２は、特許文献１に記載のハイブリッド車両における発電開始までの過程での各種データの変動状態を示す線図である。特許文献１に記載のハイブリッド車両が備える駆動系制御ユニットは、駆動用バッテリの電流Ibatと電圧Vbatとに基づいて駆動用バッテリの充放電電力Wbatを算出し、この充放電電力Wbatを積算した電力積算値Ebatを算出する。次いで、駆動系制御ユニットは、算出周期Tpre毎に電力積算値Ebatの変化率である積算値変化率DEbatを算出した後に、この積算値変化率DEbatに基づいて発電閾値Gsocを設定する。図２２に示されるように、発電閾値Gsocは、積算値変化率DEbatが大きいほど高い。

駆動系制御ユニットは、算出周期Tpre毎に新たに設定される発電閾値Gsocを充電状態SOCが下回ると判定したときに、ジェネレータによる発電を開始する。その結果、駆動用バッテリの電力枯渇を回避するとともに、ジェネレータの発電サイクルを長く設定することができる。なお、発電を停止するタイミングは、充電状態SOCが所定の上限レベルに達したときである。

特許文献２には、モータの高出力要求に対して電力を応答性よく十分に発電可能なハイブリッド電気自動車の発電制御装置が開示されている。図２３は、特許文献２に記載の発電制御装置による発電制御の制御結果の一例を示すタイムチャートである。発電制御装置は、バッテリの充電レベルＳＯＣが発電開始値ＳＯＣsta以下のとき発電機による通常出力発電（Ｐ(G)＝Ｐ1）を開始し、発電開始値ＳＯＣstaよりも大きな発電終了値ＳＯＣendとなるまでこの通常出力発電を継続する。このとき、要求消費電力検出手段により検出される走行用モータの要求消費電力Ｐmが設定値Ｐh以上である場合には、上記通常出力発電よりも高出力の高出力発電（Ｐ(G)＝Ｐ2）が当該通常出力発電に替えて実施される。

日本国特開２００５−２９５６１７号公報 日本国特開２００１−２３８３０４号公報

特許文献１では、駆動系制御ユニットが発電を開始した後に発電を停止する条件は、一律に、充電状態SOCが上限レベルに達したときである。また、特許文献２でも、発電が開始されると、バッテリの充電レベルが発電終了値ＳＯＣendになるまで発電が継続される。発電開始後、駆動モータに要求される出力が低い状態が続く場合は、駆動用バッテリの充電状態SOC（充電レベル）を高くしておく必要はないが、これらの特許文献によれば、駆動用バッテリは上限レベル（発電終了値ＳＯＣend）まで充電される。このような必要以上の充電は、ジェネレータを駆動するための燃料消費に伴い、ＣＯ_２排出量の増加をもたらす。したがって、駆動用バッテリの充電状態SOCに関する目標値（目標充電レベル）は、駆動モータに要求される出力（要求出力）に応じて設定される方が望ましい。すなわち、要求出力が高いときは高い目標充電レベルを設定し、要求出力が低いときは低い目標充電レベルを設定すれば、要求出力が低い時に駆動用バッテリが必要以上に高いレベルまで充電されない。その結果、ＣＯ_２排出量の削減が可能となる。

但し、車両走行中、駆動モータに要求される出力は刻々と変化する。例えば、要求出力が低い状態から高い状態に変わり、高い要求出力が続くときもある。特に、駆動モータが駆動用バッテリからの供給電力だけでなくジェネレータの発電電力も利用して要求レベルを出力するほどの高出力要求時には、駆動用バッテリの充電状態SOCが低下していく。このとき、駆動用バッテリの充電状態SOCが十分に高くないと、駆動モータは要求レベルの出力を継続できない可能性がある。したがって、駆動用バッテリは適正な充電状態に保たれている必要がある。

本発明の目的は、発電に伴うＣＯ_２排出量を抑えつつ、発電電力によって蓄電器を適正な充電状態に維持可能な発電制御装置及び発電制御方法を提供することである。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の発電制御装置は、ハイブリッド車両の駆動源である電動機（例えば、実施の形態での電動機１０７）に電力を供給する充電可能な蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１０１）と、内燃機関（例えば、実施の形態での内燃機関１０９）及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機（例えば、実施の形態での発電機１１１）を有し、発電した電力を前記電動機又は前記蓄電器に供給する発電部（例えば、実施の形態でのＡＰＵ１２１）と、を備えた前記ハイブリッド車両における発電制御装置であって、前記蓄電器の充電状態の減少を抑制するように前記発電部を制御する一の発電モード（例えば、実施の形態でのＡＰＵモード２）を備え、前記ハイブリッド車両で消費される所定期間の電力が前記発電部の最大出力電力よりも大きい高負荷状態になると前記発電部を作動させると共に、前記蓄電器が目標充電状態に到達していなければ前記一の発電モードで前記発電部の動作を制御し、その後、前記ハイブリッド車両で消費される所定期間の電力が前記発電部の最大出力電力よりも小さくなったとき、当該高負荷状態時に設定される前記蓄電器の目標充電状態に当該蓄電器の充電状態が到達するまで前記発電部を継続して駆動させ、前記発電部からの発電電力によって、前記高負荷状態時に設定された前記目標充電状態まで前記蓄電器が充電された回数をカウントするカウント部（例えば、実施の形態でのカウント処理部２５１）を備え、前記カウント部によるカウント数が所定回数以上のときは、前記蓄電器の目標充電状態として、前記高負荷状態時に設定される目標充電状態が設定されることを特徴としている。

さらに、請求項２に記載の発明の発電制御装置では、前記蓄電器の充電状態を維持する他の発電モード（例えば、実施の形態でのＡＰＵモード１）を備え、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達した後は前記他の発電モードで前記発電部の動作を制御することを特徴としている。

さらに、請求項３に記載の発明の発電制御装置では、ハイブリッド車両の駆動源である電動機（例えば、実施の形態での電動機１０７）に電力を供給する充電可能な蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１０１）と、内燃機関（例えば、実施の形態での内燃機関１０９）及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機（例えば、実施の形態での発電機１１１）を有し、発電した電力を前記電動機又は前記蓄電器に供給する発電部（例えば、実施の形態でのＡＰＵ１２１）と、を備えた前記ハイブリッド車両における発電制御装置であって、前記ハイブリッド車両で消費される所定期間の電力がしきい値以上の高負荷領域に属するか否かを判断する領域判断部（例えば、実施の形態でのＰゾーン判断部１５３）と、前記所定期間の消費電力が前記高負荷領域から抜けた時点からの経過時間を計測する時間計測部（例えば、実施の形態での第３継続タイマー）と、前記高負荷領域に属するか否かの判断に応じて、それぞれ異なる前記蓄電器の目標充電状態を設定する目標充電状態設定部（例えば、実施の形態でのＡＰＵモード決定部１５７）と、前記所定期間の消費電力が前記高負荷領域から抜けて前記時間計測部が所定時間を計測し終わっても、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達していなければ、前記高負荷領域に属するとの判断を継続するための継続フラグを設定する継続フラグ設定部（例えば、実施の形態での継続フラグ設定部１５５）と、前記発電部からの電力による前記蓄電器の充電によって前記蓄電器が前記目標充電状態に到達するよう、前記発電部の動作を制御する発電制御部（例えば、実施の形態でのＡＰＵモード決定部１５７、ＡＰＵ作動判断部１５９、発電電力上限値設定部１６１、マネジメントＥＣＵ１１９，２１９）と、を備え、前記発電制御部は、前記蓄電器の充電状態の減少を抑制するように前記発電部を制御する一の発電モード（例えば、実施の形態でのＡＰＵモード２）を有し、前記継続フラグ設定部は、前記継続フラグが前記高負荷領域に属するとの判断の継続を示すとき、前記領域判断部による前記高負荷領域に属するとの判断時に前記目標充電状態設定部が設定した前記目標充電状態に前記蓄電器の充電状態が到達するまで、当該継続フラグの状態を保ち、前記高負荷領域に属するとの判断時、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達していなければ前記一の発電モードで前記発電部の動作を制御することを特徴としている。

さらに、請求項４に記載の発明の発電制御装置では、前記発電制御部は、前記蓄電器の充電状態を維持する他の発電モード（例えば、実施の形態でのＡＰＵモード１）を備え、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達した後は前記他の発電モードで前記発電部の動作を制御することを特徴としている。

さらに、請求項５に記載の発明の発電制御装置では、前記領域判断部によって前記高負荷領域に属すると判断される際の前記所定期間の消費電力は、前記発電部の最大出力電力よりも大きいことを特徴としている。

さらに、請求項６に記載の発明の発電制御装置では、前記目標充電状態設定部は、電力に応じて異なる目標値が設定された前記目標充電状態に関するテーブル又は計算式を利用して、前記所定期間の消費電力に対応する目標値を導出し、前記領域判断部によって前記高負荷領域に属すると判断されている間に、前回の目標値よりも低い目標値が導出された場合は、前記前回の目標値を前記目標充電状態として設定することを特徴としている。

さらに、請求項７に記載の発明の発電制御装置では、前記発電部からの発電電力によって、前記高負荷領域に属するとの判断時に設定された前記目標充電状態まで前記蓄電器が充電された回数をカウントするカウント部（例えば、実施の形態でのカウント処理部２５１）を備え、前記目標充電状態設定部は、前記カウント部によるカウント数が所定回数以上のとき、前記高負荷領域に属するとの判断時の目標充電状態を設定することを特徴としている。

さらに、請求項８に記載の発明の発電制御装置では、前記発電部からの発電電力によって、前記高負荷領域に属するとの判断時に設定された前記目標充電状態まで前記蓄電器が充電された回数をカウントするカウント部（例えば、実施の形態でのカウント処理部２５１）を備え、前記テーブル又は前記計算式において、前記カウント数が増すに連れて、前記電力に応じて異なる目標値は高く設定されており、前記目標充電状態設定部は、前記カウント部によるカウント数が所定回数以上のとき、前記高負荷領域に属するとの判断時の目標充電状態を設定することを特徴としている。

さらに、請求項９に記載の発明の発電制御装置では、前記発電部の動作を前記一の発電モードで制御するとき、前記蓄電器が前記目標充電状態になる前に前記発電部を作動することを特徴としている。
さらに、請求項１０に記載の発明の発電制御装置では、前記所定期間の消費電力は、前記所定期間に前記ハイブリッド車両で消費される電力の平均又は積算であることを特徴としている。

さらに、請求項１１に記載の発明の発電制御方法では、ハイブリッド車両の駆動源である電動機（例えば、実施の形態での電動機１０７）に電力を供給する充電可能な蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１０１）と、内燃機関（例えば、実施の形態での内燃機関１０９）及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機（例えば、実施の形態での発電機１１１）を有し、発電した電力を前記電動機又は前記蓄電器に供給する発電部（例えば、実施の形態でのＡＰＵ１２１）と、を備えた前記ハイブリッド車両における発電制御方法であって、前記ハイブリッド車両で消費される所定期間の電力が前記発電部の最大出力電力よりも大きい高負荷状態になると前記発電部を作動して、その後、当該高負荷状態時に設定される前記蓄電器の目標充電状態に当該蓄電器の充電状態が到達するまで前記発電部を継続して駆動し、前記高負荷状態時、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達していなければ前記蓄電器の充電状態の減少を抑制する一の発電モード（例えば、実施の形態でのＡＰＵモード２）で前記発電部の動作を制御し、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達した後は前記蓄電器の充電状態を維持する他の発電モード（例えば、実施の形態でのＡＰＵモード１）で前記発電部の動作を制御し、前記発電部からの発電電力によって、前記高負荷状態時に設定された前記目標充電状態まで前記蓄電器が充電された回数が所定回数以上のときは、前記蓄電器の目標充電状態として、前記高負荷状態時に設定される目標充電状態を設定することを特徴としている。

さらに、請求項１２に記載の発明の発電制御方法では、ハイブリッド車両の駆動源である電動機（例えば、実施の形態での電動機１０７）に電力を供給する充電可能な蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１０１）と、内燃機関（例えば、実施の形態での内燃機関１０９）及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機（例えば、実施の形態での発電機１１１）を有し、発電した電力を前記電動機又は前記蓄電器に供給する発電部（例えば、実施の形態でのＡＰＵ１２１）と、を備えた前記ハイブリッド車両における発電制御方法であって、前記ハイブリッド車両で消費される所定期間の電力がしきい値以上の高負荷領域に属するか否かを判断し、前記高負荷領域に属するか否かの判断に応じて、それぞれ異なる前記蓄電器の目標充電状態を設定し、前記発電部からの電力による前記蓄電器の充電によって前記蓄電器が前記目標充電状態に到達するよう、前記発電部の動作を制御し、前記所定期間の消費電力が前記高負荷領域から抜けた時点からの経過時間を計測し、前記所定期間の消費電力が前記高負荷領域から抜けて所定時間を計測し終わっても、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達していなければ、前記高負荷領域に属するとの判断を継続するための継続フラグを設定し、前記継続フラグが前記高負荷領域に属するとの判断の継続を示すとき、前記高負荷領域に属するとの判断時に設定された前記目標充電状態に前記蓄電器の充電状態が到達するまで、当該継続フラグの状態を保ち、前記高負荷領域に属するとの判断時、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達していなければ前記蓄電器の充電状態の減少を抑制する一の発電モード（例えば、実施の形態でのＡＰＵモード２）で前記発電部の動作を制御し、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達した後は前記蓄電器の充電状態を維持する他の発電モード（例えば、実施の形態でのＡＰＵモード１）で前記発電部の動作を制御することを特徴としている。

請求項１〜１０に記載の発明の発電制御装置、並びに、請求項１２及び１３に記載の発明の発電制御方法によれば、発電に伴うＣＯ２排出量を抑えつつ、発電電力によって蓄電器を適正な充電状態に維持できる。

また、請求項９に記載の発明の発電制御装置によれば、発電部の動作を一の発電モード（例えば、実施の形態でのＡＰＵモード２）で制御するとき、蓄電器が目標充電状態になる前に発電部を作動するため、一の発電モードに設定されるといった蓄電器の充電状態の低下が予測される状況では、蓄電器の充電状態の低下を最大限に抑制できる。

また、請求項１及び７に記載の発明の発電制御装置によれば、カウント部によるカウント数が所定回数以上のときは高負荷状態時の目標充電状態を設定する。カウント部によるカウント数が所定回数以上であれば、電動機に高出力が要求される可能性又は頻度が高いと推測される。このように、高負荷状態時の目標充電状態を維持することによって、長時間にわたり電動機に高出力が要求されても、電動機は当該要求に応じることができる。

また、請求項８に記載の発明の発電制御装置によれば、カウント数が増すに連れて目標値は高く設定されているため、カウント数が多いほど、蓄電器の目標充電状態は高く設定される。したがって、長時間にわたり電動機に高出力が要求されても、電動機は当該要求に応じることができる。

シリーズ方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図 第１の実施形態のマネジメントＥＣＵ１１９の内部構成を示すブロック図 第１の実施形態のマネジメントＥＣＵ１１９の動作を示すフローチャート フィルタリング処理される前の消費電力（点線）及びフィルタリング処理された消費電力（実線）の一例を示すグラフ ステップＳ１００の動作を詳細に示すフローチャート 消費電力とＰゾーンの関係を示す図 第１の実施形態のステップＳ２００の動作を詳細に示すフローチャート ステップＳ３００の動作を詳細に示すフローチャート 平均消費電力（Pave）に対するＰゾーン３時の目標ＳＯＣを示すテーブル ステップＳ４００の動作を詳細に示すフローチャート ステップＳ５００の動作を詳細に示すフローチャート Ｐゾーン毎の発電電力上限値及び各発電電力上限値とＢＳＦＣの関係を示すテーブル ステップＳ６００の動作を詳細に示すフローチャート マネジメントＥＣＵ１１９が動作したときの平均消費電力（Pave）、車速ＶＰ、第３継続タイマーの計測残時間、継続フラグ、並びに、蓄電器１０１のＳＯＣ及び目標ＳＯＣの時間変化の一例を示すグラフ 第２の実施形態のＨＥＶが備えるマネジメントＥＣＵ２１９の内部構成を示すブロック図 第２の実施形態のマネジメントＥＣＵ２１９の動作を示すフローチャート ステップＳ７００の動作を詳細に示すフローチャート 第２の実施形態のステップＳ２００の動作を詳細に示すフローチャート Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）と各継続タイマーに設定される所定時間（TMPZL, TMPZM, TMPZH）の関係を示すグラフ 平均消費電力（Pave）及びＰゾーン３充電完了回数（CPZN3）に対するＰゾーン３時の目標ＳＯＣを示すテーブル シリーズ／パラレル方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図 特許文献１に記載のハイブリッド車両における発電開始までの過程での各種データの変動状態を示す線図 特許文献２に記載の発電制御装置による発電制御の制御結果の一例を示すタイムチャート

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

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、車両の走行状態に応じて電動機及び／又は内燃機関の駆動力によって走行する。ＨＥＶには、大きく分けてシリーズ方式とパラレル方式の２種類がある。シリーズ方式のＨＥＶは、電動機の動力によって走行する。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機で発電された電力は蓄電器に充電されるか、電動機に供給される。

なお、シリーズ方式のＨＥＶは、「ＥＶ走行」又は「シリーズ走行」を行う。ＥＶ走行モードでは、ＨＥＶは、蓄電器からの電源供給によって駆動する電動機の駆動力によって走行する。このとき内燃機関は駆動されない。また、シリーズ走行モードでは、ＨＥＶは、蓄電器及び発電機の双方からの電力の供給や発電機のみからの電力の供給等によって駆動する電動機の駆動力によって走行する。このとき、内燃機関は発電機における発電のために駆動される。

パラレル方式のＨＥＶは、電動機及び内燃機関のいずれか一方又は双方の動力によって走行する。上記両方式を複合したシリーズ／パラレル方式のＨＥＶも知られている。当該方式では、車両の走行状態に応じてクラッチを切断又は締結する（断接する）ことによって、駆動力の伝達系統をシリーズ方式及びパラレル方式のいずれかの構成に切り替える。特に低速走行時にはクラッチを切断してシリーズ方式の構成とし、特に中高速走行時にはクラッチを締結してパラレル方式の構成とする。

（第１の実施形態）
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に示すように、シリーズ方式のＨＥＶ（以下、単に「車両」という）は、蓄電器（BATT）１０１と、コンバータ（CONV）１０３と、第１インバータ（第１INV）１０５と、電動機（Mot）１０７と、内燃機関（ENG）１０９と、発電機（GEN）１１１と、第２インバータ（第２INV）１１３と、ギアボックス（以下、単に「ギア」という。）１１５と、車速センサ１１７と、マネジメントＥＣＵ（MG ECU）１１９とを備える。なお、図１中の点線の矢印は値データを示し、実線は指示内容を含む制御信号を示す。以下の説明では、内燃機関１０９、発電機１１１及び第２インバータ１１３をまとめて「補助動力部（ＡＰＵ：Auxiliary Power Unit）１２１」と呼ぶ。

蓄電器１０１は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給する。蓄電セルは、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池である。コンバータ１０３は、蓄電器１０１の直流出力電圧を直流のまま昇圧又は降圧する。第１インバータ１０５は、直流電圧を交流電圧に変換して３相電流を電動機１０７に供給する。また、第１インバータ１０５は、電動機１０７の回生動作時に入力される交流電圧を直流電圧に変換して蓄電器１０１に充電する。

電動機１０７は、車両が走行するための動力を発生する。電動機１０７で発生したトルクは、ギア１１５を介して駆動軸１１６に伝達される。なお、電動機１０７の回転子はギア１１５に直結されている。また、電動機１０７は、回生ブレーキ時には発電機として動作し、電動機１０７で発電された電力は蓄電器１０１に充電される。内燃機関１０９は、車両がシリーズ走行する際に発電機１１１を駆動するために用いられる。内燃機関１０９は、発電機１１１の回転子に直結されている。

発電機１１１は、内燃機関１０９の動力によって駆動され、電力を発生する。発電機１１１が発電した電力は、蓄電器１０１に充電されるか、電動機１０７に供給される。第２インバータ１１３は、発電機１１１が発生した交流電圧を直流電圧に変換する。第２インバータ１１３によって変換された電力は、蓄電器１０１に充電されるか、第１インバータ１０５を介して電動機１０７に供給される。

ギア１１５は、例えば５速相当の１段の固定ギアである。したがって、ギア１１５は、電動機１０７からの駆動力を、特定の変速比での回転数及びトルクに変換して、駆動軸１１６に伝達する。車速センサ１１７は、車両の走行速度（車速ＶＰ）を検出する。車速センサ１１７によって検出された車速ＶＰを示す信号は、マネジメントＥＣＵ１１９に送られる。

マネジメントＥＣＵ１１９は、蓄電器１０１の状態を示す残容量（ＳＯＣ：State of Charge）の取得、車両の運転者のアクセル操作に応じたアクセルペダル開度（ＡＰ開度）及び車速ＶＰに基づく要求出力の算出、並びに、電動機１０７及びＡＰＵ１２１の各制御等を行う。マネジメントＥＣＵ１１９の詳細については後述する。

図２は、第１の実施形態のマネジメントＥＣＵ１１９の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、マネジメントＥＣＵ１１９は、消費電力フィルタリング部１５１と、Ｐゾーン判断部１５３と、継続フラグ設定部１５５と、ＡＰＵモード決定部１５７と、ＡＰＵ作動判断部１５９と、発電電力上限値設定部１６１とを有する。なお、Ｐゾーン判断部１５３は、後述する継続タイマー１６３を有する。

図３は、第１の実施形態のマネジメントＥＣＵ１１９の動作を示すフローチャートである。図３に示すように、マネジメントＥＣＵ１１９の消費電力フィルタリング部１５１は、車両で消費される電力（以下、単に「消費電力」という）の時間変位のデータに対して、高周波成分を除去するためのフィルタリング処理を行う（ステップＳ１００）。図４は、フィルタリング処理される前の消費電力（点線）及びフィルタリング処理された消費電力（実線）の一例を示すグラフある。図４に示すように、点線で示される消費電力をフィルタリング処理することによって実線で示される消費電力が得られる。

図５は、上記説明したステップＳ１００の動作を詳細に示すフローチャートである。図５に示すように、消費電力フィルタリング部１５１は、マネジメントＥＣＵ１１９から得られる電動機１０７で消費される電力（Power_Mot）、補機等によって消費される電力（Power_Dev）及びエネルギー伝達の際に損失される電力（Power_Loss）を合計して、総消費電力（Power_Total）を算出する（ステップＳ１０１）。なお、マネジメントＥＣＵ１１９は、ＡＰ開度及び車速ＶＰに基づいて、車両の駆動源である電動機１０７に要求される出力（要求出力）を算出し、当該要求出力を出力する際に電動機１０７で消費される電力（Power_Mot）を算出する。また、マネジメントＥＣＵ１１９は、補機等の動作状況を示す情報から補機等によって消費される電力（Power_Dev）を導出する。さらに、マネジメントＥＣＵ１１９は、車両の走行モード及びＡＰＵ１２１が発電する電力等に基づいて、エネルギー伝達の際に損失される電力（Power_Loss）を導出する。

次に、消費電力フィルタリング部１５１は、上記説明したフィルタリング処理として、所定期間の総消費電力（Power_Total）の合計を当該所定期間で除算することによって、平均消費電力（Pave）を算出する（ステップＳ１０３）。なお、所定期間は、電動機１０７に要求される出力（要求出力）に応じて、その長短が変更される。すなわち、要求出力が大きいときは所定期間を短く設定し、要求出力が小さいときは所定期間を長く設定する。また、要求出力の大きさだけでなく、車両が走行する道の種別（山岳路や高速道路等）、走行モード又はユーザからの指示に応じて所定期間の長短を変更しても良い。なお、フィルタリング処理した消費電力は、所定期間の総消費電力（Power_Total）の合計を積算した値であっても良い。

図３に示すように、ステップＳ１００の後、マネジメントＥＣＵ１１９のＰゾーン判断部１５３は、フィルタリング処理された消費電力、すなわち、平均消費電力（Pave）がどのＰゾーンに属するかを判断する（ステップＳ２００）。Ｐゾーンは、車両が瞬間的に消費し得る電力を複数の領域に分けることによって設定される。図６は、消費電力とＰゾーンの関係を示す図である。図６に示すように、本実施形態では、消費電力が小さい方から大きくなるに連れてＰゾーン０、Ｐゾーン１、Ｐゾーン２、Ｐゾーン３といった４つのＰゾーンが設定されている。Ｐゾーン１、Ｐゾーン２及びＰゾーン３にはそれぞれ最低消費電力が設定されている。

車両にあっては、主に電動機１０７によって電力が消費される。したがって、登坂時や急加速時には電動機１０７にかかる負荷が高いため消費電力は大きく、停止時や低速走行時には電動機１０７にかかる負荷が低いため消費電力は小さい。したがって、Ｐゾーン３は高負荷領域、Ｐゾーン２は中負荷領域、Ｐゾーン１は低負荷領域、Ｐゾーン０は燃費を優先する燃費負荷領域といえる。なお、Ｐゾーン３は、平均消費電力（Pave）がＡＰＵ１２１の最大出力電力よりも大きな領域である。したがって、Ｐゾーン判断部１５３がＰゾーン３と判断したとき、電動機１０７には、ＡＰＵ１２１からの最大出力電力に加えて、蓄電器１０１からの電力も供給される。

Ｐゾーン判断部１５３が有する継続タイマー１６３は、平均消費電力（Pave）がＰゾーン１の最低消費電力（PZONEL）未満となった時点から所定時間（TMPZL）をデクリメントする第１継続タイマーと、平均消費電力（Pave）がＰゾーン２の最低消費電力（PZONEM）未満となった時点から所定時間（TMPZM）をデクリメントする第２継続タイマーと、平均消費電力（Pave）がＰゾーン３の最低消費電力（PZONEH）未満となった時点から所定時間（TMPZH）をデクリメントする第３継続タイマーとを含む。

図７は、上記説明したステップＳ２００の動作を詳細に示すフローチャートである。図７に示すように、Ｐゾーン判断部１５３は、第１継続タイマーの計測残時間（TM_PZL）、第２継続タイマーの計測残時間（TM_PZM）及び第３継続タイマーの計測残時間（TM_PZH）をデクリメントする（ステップＳ２０１）。次に、Ｐゾーン判断部１５３は、平均消費電力（Pave）がＰゾーン１の最低消費電力（PZONEL）より大きいかを判断し（ステップＳ２０３）、Pave＞PZONELであればステップＳ２０５に進み、Pave≦PZONELであればステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０５では、Ｐゾーン判断部１５３は、第１継続タイマーの計測残時間（TM_PZL）に所定時間（TMPZL）を設定する。

ステップＳ２０７では、Ｐゾーン判断部１５３は、平均消費電力（Pave）がＰゾーン２の最低消費電力（PZONEM）より大きいかを判断し、Pave＞PZONEMであればステップＳ２０９に進み、Pave≦PZONEMであればステップＳ２１１に進む。ステップＳ２０９では、Ｐゾーン判断部１５３は、第２継続タイマーの計測残時間（TM_PZM）に所定時間（TMPZM）を設定する。ステップＳ２１１では、Ｐゾーン判断部１５３は、平均消費電力（Pave）がＰゾーン３の最低消費電力（PZONEH）より大きいかを判断し、Pave＞PZONEHであればステップＳ２１３に進み、Pave≦PZONEHであればステップＳ２１５に進む。ステップＳ２１３では、Ｐゾーン判断部１５３は、第３継続タイマーの計測残時間（TM_PZH）に所定時間（TMPZH）を設定する。

ステップＳ２１５では、Ｐゾーン判断部１５３は、第３継続タイマーの計測残時間（TM_PZH）が０より大きいかを判断し、TM_PZH＞0であればステップＳ２１７に進み、TM_PZH＝0であればステップＳ２１９に進む。ステップＳ２１７では、Ｐゾーン判断部１５３は、平均消費電力（Pave）がＰゾーン３に属すると判断する。ステップＳ２１９では、Ｐゾーン判断部１５３は、後述するＰゾーン３継続フラグ（F_PZHC）が立っている（F_PZHC＝1）かを判断し、Ｐゾーン３継続フラグが立っている（F_PZHC＝1）場合はステップＳ２１７に進み、Ｐゾーン３継続フラグが降りている（F_PZHC＝0）場合はステップＳ２２１に進む。

ステップＳ２２１では、Ｐゾーン判断部１５３は、第２継続タイマーの計測残時間（TM_PZM）が０より大きいかを判断し、TM_PZM＞0であればステップＳ２２３に進み、TM_PZM＝0であればステップＳ２２５に進む。ステップＳ２２３では、Ｐゾーン判断部１５３は、平均消費電力（Pave）がＰゾーン２に属すると判断する。

ステップＳ２２５では、Ｐゾーン判断部１５３は、第１継続タイマーの計測残時間（TM_PZL）が０より大きいかを判断し、TM_PZL＞0であればステップＳ２２７に進み、TM_PZL＝0であればステップＳ２２９に進む。ステップＳ２２７では、Ｐゾーン判断部１５３は、平均消費電力（Pave）がＰゾーン１に属すると判断する。また、ステップＳ２２９では、Ｐゾーン判断部１５３は、平均消費電力（Pave）がＰゾーン０に属すると判断する。

図３に示すように、ステップＳ２００の後、マネジメントＥＣＵ１１９の継続フラグ設定部１５５は、Ｐゾーン３に属すると判断されているとき、第３継続タイマーによる計測残時間又は蓄電器１０１のＳＯＣと目標ＳＯＣの大小関係に応じて、Ｐゾーン３継続フラグ（以下、単に「継続フラグ」という）を設定する（ステップＳ３００）。蓄電器１０１の目標ＳＯＣに関しては後述する。

継続フラグは、第３継続タイマーが所定時間（TMPZH）を計測し終わってもＰゾーン判断部によるＰゾーン３に属するとの判断を継続するか否かを示すフラグである。Ｐゾーン判断部１５３は、継続フラグが立っているとき、すなわち、継続フラグが１のときには、Ｐゾーン３に属するとの判断を継続すると判断する。一方、Ｐゾーン判断部１５３は、継続フラグが立っていないとき、すなわち、継続フラグが０のときには、Ｐゾーン３から別のＰゾーンに移行したと判断する。

図８は、上記説明したステップＳ３００の動作を詳細に示すフローチャートである。図８に示すように、継続フラグ設定部１５５は、ステップＳ２００で判断されたＰゾーンがＰゾーン３であるかを判断し（ステップＳ３０１）、Ｐゾーン３であればステップＳ３０３に進み、Ｐゾーン３以外のＰゾーン（Ｐゾーン０〜２）であればステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０３では、継続フラグ設定部１５５は、第３継続タイマーの計測残時間（TM_PZH）が０であるか否かを判断し、TM_PZH＝0であればステップＳ３０７に進み、TM_PZH＞0であればステップＳ３０９に進む。

ステップＳ３０５では、継続フラグ設定部１５５は、継続フラグ（F_PZHC）を０に設定する。一方、ステップＳ３０９では、継続フラグ設定部１５５は、継続フラグ（F_PZHC）を１に設定する。また、ステップＳ３０７では、継続フラグ設定部１５５は、蓄電器１０１のＳＯＣが目標ＳＯＣ以下かを判断し、ＳＯＣ≦目標ＳＯＣであればステップＳ３０９に進み、ＳＯＣ＞目標ＳＯＣであればステップＳ３０５に進む。

図３に示すように、ステップＳ３００の後、マネジメントＥＣＵ１１９のＡＰＵモード決定部１５７は、Ｐゾーンに応じた蓄電器１０１の目標ＳＯＣを設定し、かつ、属するＰゾーン及び蓄電器１０１のＳＯＣと目標ＳＯＣの関係に応じて、ＡＰＵ１２１（内燃機関１０９、発電機１１１及び第２インバータ１１３から構成される補助動力部）の動作モードを決定する（ステップＳ４００）。本実施形態では、ＡＰＵ１２１の動作モード（以下「ＡＰＵモード」という）として３つのモードが用意されている。「ＡＰＵモード０」は、ＡＰＵ１２１を全く作動しないモードである。このとき、車両はＥＶ走行を行う。「ＡＰＵモード１」は、燃料消費率が最も良い運転点を結んだ線（ＢＳＦＣ（Brake Specific Fuel Consumption）ボトムライン）上で内燃機関１０９を出力追従運転することによって蓄電器１０１のＳＯＣを維持するモードである。このとき、車両はシリーズ走行を行う。「ＡＰＵモード２」は、ＢＳＦＣボトムライン上の出力が最大となる運転点で内燃機関１０９を運転することによって蓄電器１０１のＳＯＣの低下を抑制するモードである。このときも、車両はシリーズ走行を行う。マネジメントＥＣＵ１１９は、ＡＰＵモード決定部１５７が決定したＡＰＵモードに応じてＡＰＵ１２１を制御する。

蓄電器１０１の目標ＳＯＣはＰゾーン毎に異なり、Ｐゾーン３に対応する目標ＳＯＣが最も高く、Ｐゾーン２、Ｐゾーン１、Ｐゾーン０の順で段階的に低い目標ＳＯＣが対応付けられている。但し、Ｐゾーン３に対応する目標ＳＯＣとしては、上述した平均消費電力（Pave）に応じて異なる値が設定される。図９は、平均消費電力（Pave）に対するＰゾーン３時の目標ＳＯＣを示すテーブルである。図９に示すように、Ｐゾーン３に対応する目標ＳＯＣは、平均消費電力（Pave）が大きいほど高く設定されている。

ＡＰＵモード決定部１５７は、Ｐゾーン３に属するとき、図９に示したテーブルを参照して、図５に示したステップＳ１０３で算出された平均消費電力（Pave）に対応する目標ＳＯＣを導出する。但し、Ｐゾーン３に属すると判断されている間の目標ＳＯＣは、前回値を上回っても良いが、前回値を下回らないよう設定される。なお、ＡＰＵモード決定部１５７は、図９のテーブルに示された関係を示す計算式を用いて、平均消費電力（Pave）に対応する目標ＳＯＣを算出しても良い。また、平均消費電力（Pave）に対応する目標ＳＯＣは、一定の値である規定値であっても良い。このとき、ＡＰＵモード決定部１５７による細かな制御を抑制できるので、処理が早くなる。

図１０は、上記説明したステップＳ４００の動作を詳細に示すフローチャートである。図１０に示すように、ＡＰＵモード決定部１５７は、蓄電器１０１の目標ＳＯＣを更新する（ステップＳ４０１）。次に、ＡＰＵモード決定部１５７は、ステップＳ２００で判断されたＰゾーンがＰゾーン０であるかを判断し（ステップＳ４０３）、Ｐゾーン０であればステップＳ４０５に進み、Ｐゾーン０でなければステップＳ４０７に進む。ステップＳ４０５では、ＡＰＵモード決定部１５７は、Ｐゾーン０に対応付けられた目標ＳＯＣ（SOCT_N）を設定する。

ステップＳ４０７では、ＡＰＵモード決定部１５７は、ステップＳ２００で判断されたＰゾーンがＰゾーン１であるかを判断し、Ｐゾーン１であればステップＳ４０９に進み、Ｐゾーン１でなければステップＳ４１１に進む。ステップＳ４０９では、ＡＰＵモード決定部１５７は、Ｐゾーン１に対応付けられた目標ＳＯＣ（SOCT_L）を設定する。

ステップＳ４１１では、ＡＰＵモード決定部１５７は、ステップＳ２００で判断されたＰゾーンがＰゾーン２であるかを判断し、Ｐゾーン２であればステップＳ４１３に進み、Ｐゾーン２でなければステップＳ４２１に進む。ステップＳ４１３では、ＡＰＵモード決定部１５７は、Ｐゾーン２に対応付けられた目標ＳＯＣ（SOCT_M）を設定する。

ステップＳ４０５、ステップＳ４０９又はステップＳ４１３の後、ＡＰＵモード決定部１５７は、蓄電器１０１のＳＯＣが目標ＳＯＣより大きいかを判断し（ステップＳ４１５）、ＳＯＣ＞目標ＳＯＣであればステップＳ４１７に進み、ＳＯＣ≦目標ＳＯＣであればステップＳ４１９に進む。ステップＳ４１７では、ＡＰＵモード決定部１５７は、ＡＰＵ１２１の動作モードをＡＰＵモード０に決定する。一方、ステップＳ４１９では、ＡＰＵモード決定部１５７は、ＡＰＵ１２１の動作モードをＡＰＵモード１に決定する。

ステップＳ４１１でＰゾーン２でないと判断された際に行われるステップＳ４２１では、ＡＰＵモード決定部１５７は、図９に示したテーブルを参照して、図５に示したステップＳ１０３で算出された平均消費電力（Pave）に対応する目標ＳＯＣを導出する。次に、ＡＰＵモード決定部１５７は、ステップＳ４２１で導出した目標ＳＯＣの値を目標ＳＯＣの前回値と比較して、値が大きい方の目標ＳＯＣをＰゾーン３の目標ＳＯＣとして設定する（ステップＳ４２３）。

次に、ＡＰＵモード決定部１５７は、蓄電器１０１のＳＯＣが目標ＳＯＣより大きいかを判断し（ステップＳ４２５）、ＳＯＣ＞目標ＳＯＣであればステップＳ４２７に進み、ＳＯＣ≦目標ＳＯＣであればステップＳ４２９に進む。ステップＳ４２７では、ＡＰＵモード決定部１５７は、ＡＰＵ１２１の動作モードをＡＰＵモード１に決定する。一方、ステップＳ４２９では、ＡＰＵモード決定部１５７は、ＡＰＵ１２１の動作モードをＡＰＵモード２に決定する。

なお、ステップＳ４１５及びステップＳ４２５で行われる蓄電器１０１のＳＯＣと目標ＳＯＣの比較における判断では、ヒステリシスを設けても良い。すなわち、蓄電器１０１のＳＯＣが目標ＳＯＣ以下の状態からステップＳ４１７若しくはステップＳ４２７に進む際の条件を「ＳＯＣ−α＞目標ＳＯＣ」とし、蓄電器１０１のＳＯＣが目標ＳＯＣより大きい状態からステップＳ４１９若しくはステップＳ４２９に進む際の条件を「ＳＯＣ＋α≦目標ＳＯＣ」としても良い。

図３に示すように、ステップＳ４００の後、マネジメントＥＣＵ１１９のＡＰＵ作動判断部１５９は、ＡＰＵモード及び蓄電器１０１のＳＯＣと目標ＳＯＣの関係又は平均消費電力（Pave）に応じて、ステップＳ４００で決定されたＡＰＵモードでＡＰＵ１２１を作動するか否かを判断する（ステップＳ５００）。当該判断結果に応じてＡＰＵ作動判断部１５９が判断するＡＰＵ１２１の作動の可否は、マネジメントＥＣＵ１１９によるＡＰＵ１２１の制御に用いられる。

図１１は、上記説明したステップＳ５００の動作を詳細に示すフローチャートである。図１１に示すように、ＡＰＵ作動判断部１５９は、ステップＳ４００でＡＰＵモード０と決定されたかを判断し（ステップＳ５０１）、ＡＰＵモード０と決定された場合はステップＳ５０３に進み、ＡＰＵモード０以外に決定された場合はステップＳ５０５に進む。ステップＳ５０３では、ＡＰＵ作動判断部１５９は、ＡＰＵ１２１の作動の可否を示すＡＰＵ作動可否設定（F_APUON）を０に設定して、ＡＰＵ１２１の作動を禁止する。

ステップＳ５０５では、ＡＰＵ作動判断部１５９は、ステップＳ４００でＡＰＵモード１と決定されたかを判断し、ＡＰＵモード１と決定された場合はステップＳ５０７に進み、ＡＰＵモード２と決定された場合はステップＳ５１３に進む。ステップＳ５０７では、ＡＰＵ作動判断部１５９は、蓄電器１０１のＳＯＣが目標ＳＯＣよりも大きいかを判断し、ＳＯＣ＞目標ＳＯＣであればステップＳ５０９に進み、ＳＯＣ≦目標ＳＯＣであればステップＳ５１１に進む。ステップＳ５０９では、ＡＰＵ作動判断部１５９は、ＡＰＵ作動可否設定（F_APUON）を０に設定して、ＡＰＵ１２１の作動を禁止する。一方、ステップＳ５１１では、ＡＰＵ作動判断部１５９は、ＡＰＵ作動可否設定（F_APUON）を１に設定して、ＡＰＵ１２１の作動を許可する。

なお、ステップＳ５０７で行われる蓄電器１０１のＳＯＣと目標ＳＯＣの比較における判断では、ヒステリシスを設けても良い。すなわち、蓄電器１０１のＳＯＣが目標ＳＯＣ以下の状態からステップＳ５０９に進む際の条件を「ＳＯＣ−α＞目標ＳＯＣ」とし、蓄電器１０１のＳＯＣが目標ＳＯＣより大きい状態からステップＳ５１１に進む際の条件を「ＳＯＣ＋α≦目標ＳＯＣ」としても良い。

ステップＳ５０５でＡＰＵモード２と決定された際に進むステップＳ５１３では、ＡＰＵ作動判断部１５９は、図５のステップＳ１０３で算出された平均消費電力（Pave）がＡＰＵモード２時のＡＰＵ１２１の最大出力電力（APU_MAX）よりも大きいかを判断し、Pave＞APU_MAXのときはステップＳ５１５に進み、Pave≦APU_MAXのときはステップＳ５１７に進む。ステップＳ５１５では、ＡＰＵ作動判断部１５９は、ＡＰＵ作動可否設定（F_APUON）を１に設定して、ＡＰＵ１２１の作動を許可する。一方、ステップＳ５１７では、ＡＰＵ作動判断部１５９は、ＡＰＵ作動可否設定（F_APUON）を０に設定して、ＡＰＵ１２１の作動を禁止する。

なお、ステップＳ５１３で行われる平均消費電力（Pave）とＡＰＵ１２１の最大出力電力（APU_MAX）の比較における判断では、ヒステリシスを設けても良い。すなわち、平均消費電力（Pave）がＡＰＵ１２１の最大出力電力（APU_MAX）以下の状態からステップＳ５１５に進む際の条件を「Pave−α＞APU_MAX」とし、平均消費電力（Pave）がＡＰＵ１２１の最大出力電力（APU_MAX）より大きい状態からステップＳ５１７に進む際の条件を「Pave＋α≦APU_MAX」としても良い。

図３に示すように、ステップＳ５００の後、マネジメントＥＣＵ１１９の発電電力上限値設定部１６１は、ステップＳ２００で判断されたＰゾーンに応じて、ＡＰＵ１２１による発電電力の上限値（以下「発電電力上限値」という）を設定する（ステップＳ６００）。発電電力上限値設定部１６１が設定した発電電力上限値は、マネジメントＥＣＵ１１９によるＡＰＵ１２１の制御に用いられる。

図１２は、Ｐゾーン毎の発電電力上限値及び各発電電力上限値とＢＳＦＣの関係を示すテーブルである。図１２に示すように、Ｐゾーン３では、ＢＳＦＣライン上でのＡＰＵ１２１の最高出力が発電電力上限値に設定される。また、Ｐゾーン０では、ＢＳＦＣが最も低い運転点でのＡＰＵ１２１の出力が発電電力上限値に設定される。また、Ｐゾーン１、Ｐゾーン２では、Ｐゾーン３で設定される発電電力上限値とＰゾーン０で設定される発電電力上限値の間の値がそれぞれ設定される。但し、Ｐゾーン２の発電電力上限値の方がＰゾーン１の発電電力上限値よりも高く設定される。

なお、ＡＰＵ１２１による発電は、内燃機関１０９を運転することによって行われる。内燃機関１０９の回転数の上昇に応じてその運転音は大きくなるが、運転音の増大は静粛性（ＮＶ性能）を低下させる。また、図１２に示すように、発電電力上限値のＢＳＦＣは、Ｐゾーンが低いほど良い。一方、発電電力上限値が高く設定された方が、エネルギマネジメント性能が向上する。

図１３は、上記説明したステップＳ６００の動作を詳細に示すフローチャートである。図１３に示すように、発電電力上限値設定部１６１は、ステップＳ２００で判断されたＰゾーンがＰゾーン０であるかを判断し（ステップＳ６０１）、Ｐゾーン０であればステップＳ６０３に進み、Ｐゾーン０以外のＰゾーン（Ｐゾーン１〜３）であればステップＳ６０５に進む。ステップＳ６０３では、発電電力上限値設定部１６１は、ＡＰＵ１２１の最高出力電力（APU_MAX）をＰゾーン０に対応する発電電力上限値（APUPME）に設定する。

ステップＳ６０５では、発電電力上限値設定部１６１は、ステップＳ２００で判断されたＰゾーンがＰゾーン１であるかを判断し、Ｐゾーン１であればステップＳ６０７に進み、Ｐゾーン０以外のＰゾーン（Ｐゾーン２又は３）であればステップＳ６０９に進む。ステップＳ６０７では、発電電力上限値設定部１６１は、ＡＰＵ１２１の最高出力電力（APU_MAX）をＰゾーン１に対応する発電電力上限値（APUPML）に設定する。

ステップＳ６０９では、発電電力上限値設定部１６１は、ステップＳ２００で判断されたＰゾーンがＰゾーン２であるかを判断し、Ｐゾーン２であればステップＳ６１１に進み、Ｐゾーン３であればステップＳ６１３に進む。ステップＳ６１１では、発電電力上限値設定部１６１は、ＡＰＵ１２１の最高出力電力（APU_MAX）をＰゾーン２に対応する発電電力上限値（APUPMM）に設定する。一方、ステップＳ６１３では、発電電力上限値設定部１６１は、ＡＰＵ１２１の最高出力電力（APU_MAX）をＰゾーン３に対応する発電電力上限値（APUPMH）に設定する。

マネジメントＥＣＵ１１９は、ステップＳ４００でＡＰＵモード決定部１５７が決定したＡＰＵモード、ステップＳ５００でＡＰＵ作動判断部１５９の判断結果に基づくＡＰＵ作動可否情報、及びステップＳ６００で発電電力上限値設定部１６１が設定した発電電力上限値に基づいて、ＡＰＵ１２１の動作を制御する。

図１４は、図３に示したフローチャートに従ってマネジメントＥＣＵ１１９が動作したときの平均消費電力（Pave）、車速ＶＰ、第３継続タイマーの計測残時間、継続フラグ、並びに、蓄電器１０１のＳＯＣ及び目標ＳＯＣの時間変化の一例を示すグラフである。図１４に示す例では、時間ｔ１で平均消費電力（Pave）がＰゾーン３に属すると判断されるため、第３継続タイマーが計測を開始し、継続フラグが１に設定され、Ｐゾーン３時の目標ＳＯＣが設定される。

時間ｔ１〜ｔ２の間では、平均消費電力（Pave）がＰゾーン３の最低消費電力（PZONEH）を下回るときもあるが、第３継続タイマーの計測残時間（TM_PZH）が０ではないため、継続フラグ（F_PZHC）は１に維持され、目標ＳＯＣもそのまま時間ｔ１後の最大値に維持される。その後、時間ｔ２〜ｔ３の間は、平均消費電力（Pave）が略０であり、かつ、第３継続タイマーの計測残時間（TM_PZH）も０であるが、蓄電器１０１のＳＯＣが時間ｔ２の時点で設定されている目標ＳＯＣに到達していないため、継続フラグ（F_PZHC）は１に維持される。このとき、ＡＰＵ１２１は継続して駆動されるため蓄電器１０１の充電も継続されるが、蓄電器１０１のＳＯＣが当該目標ＳＯＣに到達する時間ｔ３で継続フラグ（F_PZHC）が０に設定され、ＡＰＵ１２１の動作が停止される。

以上説明したように、本実施形態によれば、Ｐゾーン３に属すると判断されている状態から、平均消費電力（Pave）がＰゾーン３の最低消費電力（PZONEH）を下回り、第３継続タイマーの計測残時間（TM_PZH）が０の状態になっても、Ｐゾーン３に対応する目標ＳＯＣが維持され、蓄電器１０１のＳＯＣが当該目標ＳＯＣに到達するまではＡＰＵ１２１の駆動が継続される。したがって、再度、電動機１０７に高出力が要求されても、蓄電器１０１のＳＯＣは十分に高いため、電動機１０７は当該要求に応じることができる。言い換えると、蓄電器１０１のＳＯＣが低いために電動機１０７が当該要求に応じることができないといった事態を避けることができる。

一方、Ｐゾーン３に属するとの判断がなくＰゾーン０〜２に属する状態が続くのであれば、蓄電器１０１の目標ＳＯＣは、そのとき属するＰゾーンに対応して設定される。この場合、Ｐゾーン０〜２に対応する目標ＳＯＣはＰゾーン３に対応する目標ＳＯＣよりも低いため、Ｐゾーン３時に比べてＡＰＵ１２１の発電に伴うＣＯ_２排出量は抑えられる。

このように、蓄電器１０１は、Ｐゾーン３に属すると判断された際には、その後の再度の高出力要求に応じることができるよう蓄電器１０１を高レベルのＳＯＣまで充電する一方、Ｐゾーン３に属さない状態が続くのであれば、ＣＯ_２排出量の抑制を優先して蓄電器１０１の目標ＳＯＣは適正なレベルに設定される。したがって、車両で消費される電力がＰゾーン０〜３のいずれに属しても、蓄電器１０１は適正な充電状態に維持される。

また、図１１のステップＳ５１３〜Ｓ５１５で説明したように、マネジメントＥＣＵ１１９が有するＡＰＵ作動判断部１５９は、ＡＰＵモード２でＡＰＵ１２１を駆動するとき、平均消費電力（Pave）がＡＰＵ１２１の最大出力電力（APU_MAX）よりも大きければ、蓄電器１０１のＳＯＣが目標ＳＯＣに到達する前からＡＰＵ１２１の作動を許可する。したがって、ＳＯＣの低下が予測される状況では、蓄電器１０１のＳＯＣの低下を最大限に抑制できる。

例えば、ステップＳ５１３で、平均消費電力（Pave）とＡＰＵ１２１の最大出力電力（APU_MAX）の比較結果に応じた判断を行わず、蓄電器１０１のＳＯＣと目標ＳＯＣを比較して、ＳＯＣ≦目標ＳＯＣの場合はステップＳ５１５に進み、ＳＯＣ＞目標ＳＯＣの場合はステップＳ５１７に進むとの処理を行うと、蓄電器１０１のＳＯＣが目標ＳＯＣまで低下しなければＡＰＵ１２１の作動が許可されない。この場合と比較して、本実施形態では、ＳＯＣの低下が予測されるＡＰＵモード２のときに、ＡＰＵ１２１を作動するタイミングを早めることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の車両は、商用交流電源等に接続された外部電源装置から充電ケーブルを経由して供給される電力により蓄電器１０１を充電可能なプラグインタイプのＨＥＶである。

図１５は、第２の実施形態のＨＥＶが備えるマネジメントＥＣＵ２１９の内部構成を示すブロック図である。第２の実施形態のマネジメントＥＣＵ２１９は、第１の実施形態のマネジメントＥＣＵ１１９が有する構成要素に加え、さらにカウント処理部２５１を有する。

図１６は、第２の実施形態のマネジメントＥＣＵ２１９の動作を示すフローチャートである。第２の実施形態では、マネジメントＥＣＵ２１９の動作の一部が第１の実施形態のマネジメントＥＣＵ１１９の動作とは異なる。このため、第２の実施形態のマネジメントＥＣＵ２１９の動作に関して、第１実施形態のマネジメントＥＣＵ１１９の動作と同一又は同等のステップには同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。

図１６に示すように、カウント処理部２５１は、ＡＰＵ１２１からの発電電力によって、平均消費電力（Pave）がＰゾーン３に属するときに設定された目標ＳＯＣまで蓄電器１０１が充電された回数（以下「Ｐゾーン３充電完了回数」という）をカウントする（ステップＳ７００）。

図１７は、上記説明したステップＳ７００の動作を詳細に示すフローチャートである。図１７に示すように、カウント処理部２５１は、蓄電器１０１が外部電源装置からの電力によって充電されたかを判断し（ステップＳ７０１）、外部電源装置からの電力による充電の場合はステップＳ７０３に進み、ＡＰＵ１２１からの電力による充電の場合はステップＳ７０５に進む。ステップＳ７０３では、カウント処理部２５１は、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）を０に設定する。

ステップＳ７０５では、カウント処理部２５１は、ステップＳ２００で判断されたＰゾーンがＰゾーン３でないかを判断し、Ｐゾーン３以外のＰゾーン（Ｐゾーン０〜２）であればステップＳ７０７に進み、Ｐゾーン３であればステップＳ７００に係る処理を終了する。ステップＳ７０７では、カウント処理部２５１は、１つ前のルーチンにおけるステップＳ２００で判断されたＰゾーンがＰゾーン３であるかを判断し、Ｐゾーン３であればステップＳ７０９に進み、Ｐゾーン３以外のＰゾーン（Ｐゾーン０〜２）であればステップＳ７００に係る処理を終了する。ステップＳ７０９では、カウント処理部２５１は、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）をインクリメントする。

図１８は、第２の実施形態のステップＳ２００の動作を詳細に示すフローチャートである。図１８に示すように、第２の実施形態のステップＳ２００では、図７に示したステップＳ２０５の代わりにステップＳ２５５を行い、ステップＳ２０９の代わりにステップＳ２５９を行い、ステップＳ２１３の代わりにステップＳ２６３を行う。また、ステップＳ２１１又はステップＳ２６３の後にステップＳ２１５を行わず、ステップＳ２５０が行われる。

ステップＳ２５５では、Ｐゾーン判断部１５３は、第１継続タイマーの計測残時間（TM_PZL）に、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）に応じた所定時間（TMPZL）を設定する。また、ステップＳ２５９では、Ｐゾーン判断部１５３は、第２継続タイマーの計測残時間（TM_PZM）に、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）に応じた所定時間（TMPZM）を設定する。また、ステップＳ２６３では、Ｐゾーン判断部１５３は、第３継続タイマーの計測残時間（TM_PZH）に、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）に応じた所定時間（TMPZH）を設定する。

図１９は、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）と各継続タイマーに設定される所定時間（TMPZL, TMPZM, TMPZH）の関係を示すグラフである。図１９に示すように、各継続タイマーに設定される所定時間は、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）が多いほど長い。なお、第１継続タイマーに設定される所定時間（TMPZL）及び第２継続タイマーに設定される所定時間（TMPZM）は固定値であっても良い。また、各継続タイマーに設定される所定時間は、対応するＰゾーンの目標ＳＯＣまで蓄電器１０１が充電された回数が多いほど長くても良い。

ステップＳ２５０では、Ｐゾーン判断部１５３は、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）が所定回数（NCPZN3）以上か否かを判断する。CPZN3≧NCPZN3のときはステップＳ２１７に進み、Ｐゾーン判断部１５３はＰゾーン３に属すると判断する。一方、CPZN3＜NCPZN3のときはステップＳ２１５に進む。

また、本実施形態におけるＰゾーン３に対応する目標ＳＯＣは、第１の実施形態と同様に、図１０に示したステップＳ４２１及びＳ４２３で設定される。但し、本実施形態では、ステップＳ４２１で用いられる目標ＳＯＣを導出するためのテーブルには、平均消費電力（Pave）だけでなくＰゾーン３充電完了回数（CPZN3）によっても異なる目標ＳＯＣが設定されている。図２０は、平均消費電力（Pave）及びＰゾーン３充電完了回数（CPZN3）に対するＰゾーン３時の目標ＳＯＣを示すテーブルである。図２０に示すように、Ｐゾーン３に対応する目標ＳＯＣは、平均消費電力（Pave）が大きいほど、また、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）が多いほど、高く設定されている。

本実施形態のＡＰＵモード決定部１５７は、ステップＳ４２１で、図２０に示したテーブルを参照して、図５に示したステップＳ１０３で算出された平均消費電力（Pave）及び図１６に示したステップＳ７００でカウントされたＰゾーン３充電完了回数（CPZN3）に対応する目標ＳＯＣを導出する。

上記説明したＰゾーン３充電完了回数（CPZN3）が所定回数（NCPZN3）以上であれば、電動機１０７に高出力が要求される可能性又は頻度が高いと推測される。本実施形態では、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）が所定回数（NCPZN3）以上であれば、平均消費電力（Pave）、第３継続タイマーの計測残時間（TM_PZH）及びＰゾーン３継続フラグ（F_PZHC）の状態によらずＰゾーン３に属すると常に判断される。このように、Ｐゾーン３の解除を行わず高い目標ＳＯＣを維持することによって、長時間にわたり電動機１０７に高出力が要求されても、電動機１０７は当該要求に応じることができる。

また、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）が多いほど、電動機１０７に高出力が要求される可能性又は頻度が高いと推測される。本実施形態では、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）が多いほど、継続タイマー１６３の特に第３の継続タイマーに設定される所定時間は長く、蓄電器１０１の目標ＳＯＣも高く設定される。したがって、本実施形態によれば、長時間にわたり電動機１０７に高出力が要求された際に、電動機１０７は当該要求に応じることができる。

逆に、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）が少ないほど、電動機１０７に高出力が要求される可能性又は頻度が低いと推測される。本実施形態では、Ｐゾーン３充電完了回数（CPZN3）が少ないほど、継続タイマー１６３の特に第３の継続タイマーに設定される所定時間は短く、蓄電器１０１の目標ＳＯＣも低く設定される。第３の継続タイマーに設定される所定時間が短いほど、また、蓄電器１０１の目標ＳＯＣが低いほど、ＡＰＵ１２１の駆動時間が短くなるため、ＡＰＵ１２１の駆動に伴うＣＯ_２排出量が少なくなる。このように、本実施形態によれば、蓄電器１０１の目標ＳＯＣは適正なレベルに設定しつつ、ＣＯ_２排出量を抑制できる。

なお、上記実施形態では、シリーズ方式のＨＥＶを例について説明したが、図２１に示すシリーズ／パラレル方式のＨＥＶにも適用可能である。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

本出願は、2010年12月27日出願の日本特許出願（特願2010−290699）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１０１ 蓄電器（BATT）
１０３ コンバータ（CONV）
１０５ 第１インバータ（第１INV）
１０７ 電動機（Mot）
１０９ 内燃機関（ENG）
１１１ 発電機（GEN）
１１３ 第２インバータ（第２INV）
１１５ ギアボックス
１１６ 駆動軸
１１７ 車速センサ
１１９，２１９ マネジメントＥＣＵ（MG ECU）
１２１ ＡＰＵ
１５１ 消費電力フィルタリング部
１５３ Ｐゾーン判断部
１５５ 継続フラグ設定部
１５７ ＡＰＵモード決定部
１５９ ＡＰＵ作動判断部
１６１ 発電電力上限値設定部
１６３ 継続タイマー
２５１ カウント処理部

Claims (12)

1. ハイブリッド車両の駆動源である電動機に電力を供給する充電可能な蓄電器と、
   内燃機関及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機を有し、発電した電力を前記電動機又は前記蓄電器に供給する発電部と、を備えた前記ハイブリッド車両における発電制御装置であって、
   前記蓄電器の充電状態の減少を抑制するように前記発電部を制御する一の発電モードを備え、
   前記ハイブリッド車両で消費される所定期間の電力が前記発電部の最大出力電力よりも大きい高負荷状態になると前記発電部を作動させると共に、前記蓄電器が目標充電状態に到達していなければ前記一の発電モードで前記発電部の動作を制御し、その後、前記ハイブリッド車両で消費される所定期間の電力が前記発電部の最大出力電力よりも小さくなったとき、当該高負荷状態時に設定される前記蓄電器の目標充電状態に当該蓄電器の充電状態が到達するまで前記発電部を継続して駆動させ、
   前記発電部からの発電電力によって、前記高負荷状態時に設定された前記目標充電状態まで前記蓄電器が充電された回数をカウントするカウント部を備え、
   前記カウント部によるカウント数が所定回数以上のときは、前記蓄電器の目標充電状態として、前記高負荷状態時に設定される目標充電状態が設定されることを特徴とする発電制御装置。
2. 請求項１に記載の発電制御装置であって、
   前記蓄電器の充電状態を維持する他の発電モードを備え、
   前記蓄電器が前記目標充電状態に到達した後は前記他の発電モードで前記発電部の動作を制御することを特徴とする発電制御装置。
3. ハイブリッド車両の駆動源である電動機に電力を供給する充電可能な蓄電器と、
   内燃機関及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機を有し、発電した電力を前記電動機又は前記蓄電器に供給する発電部と、を備えた前記ハイブリッド車両における発電制御装置であって、
   前記ハイブリッド車両で消費される所定期間の電力がしきい値以上の高負荷領域に属するか否かを判断する領域判断部と、
   前記所定期間の消費電力が前記高負荷領域から抜けた時点からの経過時間を計測する時間計測部と、
   前記高負荷領域に属するか否かの判断に応じて、それぞれ異なる前記蓄電器の目標充電状態を設定する目標充電状態設定部と、
   前記所定期間の消費電力が前記高負荷領域から抜けて前記時間計測部が所定時間を計測し終わっても、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達していなければ、前記高負荷領域に属するとの判断を継続するための継続フラグを設定する継続フラグ設定部と、
   前記発電部からの電力による前記蓄電器の充電によって前記蓄電器が前記目標充電状態に到達するよう、前記発電部の動作を制御する発電制御部と、を備え、
   前記発電制御部は、前記蓄電器の充電状態の減少を抑制するように前記発電部を制御する一の発電モードを有し、
   前記継続フラグ設定部は、前記継続フラグが前記高負荷領域に属するとの判断の継続を示すとき、前記領域判断部による前記高負荷領域に属するとの判断時に前記目標充電状態設定部が設定した前記目標充電状態に前記蓄電器の充電状態が到達するまで、当該継続フラグの状態を保ち、
   前記高負荷領域に属するとの判断時、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達していなければ前記一の発電モードで前記発電部の動作を制御することを特徴とする発電制御装置。
4. 請求項３に記載の発電制御装置であって、
   前記発電制御部は、前記蓄電器の充電状態を維持する他の発電モードを備え、
   前記蓄電器が前記目標充電状態に到達した後は前記他の発電モードで前記発電部の動作を制御することを特徴とする発電制御装置。
5. 請求項３又は４に記載の発電制御装置であって、
   前記領域判断部によって前記高負荷領域に属すると判断される際の前記所定期間の消費電力は、前記発電部の最大出力電力よりも大きいことを特徴とする発電制御装置。
6. 請求項３〜５のいずれか一項に記載の発電制御装置であって、
   前記目標充電状態設定部は、
   電力に応じて異なる目標値が設定された前記目標充電状態に関するテーブル又は計算式を利用して、前記所定期間の消費電力に対応する目標値を導出し、
   前記領域判断部によって前記高負荷領域に属すると判断されている間に、前回の目標値よりも低い目標値が導出された場合は、前記前回の目標値を前記目標充電状態として設定することを特徴とする発電制御装置。
7. 請求項３〜６のいずれか一項に記載の発電制御装置であって、
   前記発電部からの発電電力によって、前記高負荷領域に属するとの判断時に設定された前記目標充電状態まで前記蓄電器が充電された回数をカウントするカウント部を備え、
   前記目標充電状態設定部は、前記カウント部によるカウント数が所定回数以上のとき、前記高負荷領域に属するとの判断時の目標充電状態を設定することを特徴とする発電制御装置。
8. 請求項６に記載の発電制御装置であって、
   前記発電部からの発電電力によって、前記高負荷領域に属するとの判断時に設定された前記目標充電状態まで前記蓄電器が充電された回数をカウントするカウント部を備え、
   前記テーブル又は前記計算式において、前記カウント数が増すに連れて、前記電力に応じて異なる目標値は高く設定されており、
   前記目標充電状態設定部は、前記カウント部によるカウント数が所定回数以上のとき、前記高負荷領域に属するとの判断時の目標充電状態を設定することを特徴とする発電制御装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の発電制御装置であって、
   前記発電部の動作を前記一の発電モードで制御するとき、前記蓄電器が前記目標充電状態になる前に前記発電部を作動することを特徴とする発電制御装置。
10. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の発電制御装置であって、
    前記所定期間の消費電力は、前記所定期間に前記ハイブリッド車両で消費される電力の平均又は積算であることを特徴とする発電制御装置。
11. ハイブリッド車両の駆動源である電動機に電力を供給する充電可能な蓄電器と、
    内燃機関及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機を有し、発電した電力を前記電動機又は前記蓄電器に供給する発電部と、を備えた前記ハイブリッド車両における発電制御方法であって、
    前記ハイブリッド車両で消費される所定期間の電力が前記発電部の最大出力電力よりも大きい高負荷状態になると前記発電部を作動して、その後、当該高負荷状態時に設定される前記蓄電器の目標充電状態に当該蓄電器の充電状態が到達するまで前記発電部を継続して駆動し、
    前記高負荷状態時、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達していなければ前記蓄電器の充電状態の減少を抑制する一の発電モードで前記発電部の動作を制御し、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達した後は前記蓄電器の充電状態を維持する他の発電モードで前記発電部の動作を制御し、
    前記発電部からの発電電力によって、前記高負荷状態時に設定された前記目標充電状態まで前記蓄電器が充電された回数が所定回数以上のときは、前記蓄電器の目標充電状態として、前記高負荷状態時に設定される目標充電状態を設定することを特徴とする発電制御方法。
12. ハイブリッド車両の駆動源である電動機に電力を供給する充電可能な蓄電器と、
    内燃機関及び当該内燃機関の運転によって発電する発電機を有し、発電した電力を前記電動機又は前記蓄電器に供給する発電部と、を備えた前記ハイブリッド車両における発電制御方法であって、
    前記ハイブリッド車両で消費される所定期間の電力がしきい値以上の高負荷領域に属するか否かを判断し、
    前記高負荷領域に属するか否かの判断に応じて、それぞれ異なる前記蓄電器の目標充電状態を設定し、
    前記発電部からの電力による前記蓄電器の充電によって前記蓄電器が前記目標充電状態に到達するよう、前記発電部の動作を制御し、
    前記所定期間の消費電力が前記高負荷領域から抜けた時点からの経過時間を計測し、
    前記所定期間の消費電力が前記高負荷領域から抜けて所定時間を計測し終わっても、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達していなければ、前記高負荷領域に属するとの判断を継続するための継続フラグを設定し、
    前記継続フラグが前記高負荷領域に属するとの判断の継続を示すとき、前記高負荷領域に属するとの判断時に設定された前記目標充電状態に前記蓄電器の充電状態が到達するまで、当該継続フラグの状態を保ち、
    前記高負荷領域に属するとの判断時、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達していなければ前記蓄電器の充電状態の減少を抑制する一の発電モードで前記発電部の動作を制御し、前記蓄電器が前記目標充電状態に到達した後は前記蓄電器の充電状態を維持する他の発電モードで前記発電部の動作を制御することを特徴とする発電制御方法。

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