JP5825115B2

JP5825115B2 - プラグインハイブリッド車両

Info

Publication number: JP5825115B2
Application number: JP2012010730A
Authority: JP
Inventors: 山本　雅哉; 雅哉山本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-01-23
Filing date: 2012-01-23
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2032-01-23
Also published as: JP2013147206A

Description

本発明は、外部電源により走行用蓄電装置（以下、「走行用バッテリ」、または、単に「バッテリ」という場合もある）の充電が可能なプラグインハイブリッド車両に係る。特に、本発明は、電力消費率（以下、単に「電費」という場合もある）の算出手法の改良に関する。なお、本明細書でいう「１トリップ」とは、外部電源による走行用バッテリの充電（プラグイン充電）が完了し、車両の走行が開始してから、次回のプラグイン充電が開始されるまでの期間をいう。

近年、環境保護の観点から、車両に搭載された内燃機関（以下、「エンジン」と呼ぶ場合もある）からの排気ガスの排出量低減や燃料消費率（燃費）の改善が望まれており、これらを満足する車両として、ハイブリッドシステムを搭載したハイブリッド車両が実用化されている。このハイブリッド車両は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどのエンジンと、このエンジンの出力により発電された電力や走行用バッテリに蓄えられた電力により駆動する走行用モータ（例えばモータジェネレータまたはモータにより構成される）とを備え、これらエンジンおよび走行用モータのいずれか一方または双方を走行駆動力源として利用しながら走行する。

そして、近年、走行用モータに電力を供給する走行用バッテリに対し、家庭用電源などの車両外部の電源（外部電源）からの電力により充電することが可能なハイブリッド車両（いわゆるプラグインハイブリッド車両）が開発されている。

このプラグインハイブリッド車両は、燃料消費率の大幅な改善を図るべく、走行用バッテリの電力を優先的に用いて走行することを前提として設計されている。例えば、下記の特許文献１および特許文献２に開示されているように、プラグインハイブリッド車両の走行モードを、走行用バッテリの蓄電量が所定値に減少するまでは、走行用モータの動力のみを用いた走行を優先的に行うモード（一般に、「ＣＤ（ＣｈａｒｇｅＤｅｐｌｅｔｉｎｇ）モード」または「ＥＶ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）モード」と呼ばれる）とし、走行用バッテリの蓄電量が前記所定値未満となったときには、エンジンおよび走行用モータの両方の動力を用いた走行を優先的に行うモード（一般に、「ＣＳ（ＣｈａｒｇｅＳｕｓｔａｉｎ）モード」または「ＨＶ（ＨｙｂｒｉｄＶｅｈｉｃｌｅ）モード」と呼ばれる）に移行させるようにしている。

また、このプラグインハイブリッド車両にあっては、前記ＣＤモードにおいて走行用モータの動力のみで走行する場合に、現在の走行用バッテリの蓄電量（蓄電残量）での走行可能距離を算出し、その情報をメータパネル（インストルメントパネル）上に表示するようになっている。より具体的には、過去の走行状況（電力消費量と走行距離との関係）から電費を算出する（電費学習を行う）。この電費は、単位電力量あたりの走行距離である。そして、この電費に、走行用バッテリの蓄電量（前記ＣＳモードに移行される所定値に達するまで使用可能な電力量）を乗算することによって走行可能距離が算出されることになる。

また、下記の特許文献３には、電費の算出手法として、特定の道路区間を走行する際の駆動力伝達系の仕事率に基づいて電費を算出することが開示されている。

特開２０１１−５１３９５号公報特開２０１１−２２５０９７号公報特開２００９−２９０９４０号公報

前述の如く電費を算出する場合、エンジンが駆動していると、そのエンジンの仕事量や、エンジンの動力の一部が発電電動機（モータジェネレータ）の発電に利用されてバッテリが充電された場合の充電量を算出せねばならないため、電費の算出が煩雑になったり十分な精度が得られなくなる可能性がある。このため、この電費の算出（電費を算出するための情報（電力消費量および走行距離）の取得のみを行う場合も含む）は、エンジン停止状態で車両が走行している場合における電力消費量と、その消費した電力で得られた走行距離とに基づいて行うことが望ましい。

しかしながら、このようにエンジンが停止している際の情報（電力消費量および走行距離）のみによって電費を算出する場合、以下に述べるような課題が生じる可能性があることを、本願発明の発明者は見出した。

以下、この課題について、図面を用いて具体的に説明する。

先ず、プラグインハイブリッド車両が加速した後に減速する場合について説明する。

図９は、プラグインハイブリッド車両の走行中に、運転者の加速要求（アクセルペダルの踏み込み量が大きくなったこと）に応じて車両が加速し、その後、減速要求（アクセルペダルの踏み込み量が小さくなったこと）に応じて車両が減速した場合における車速の変化、エンジンの駆動状態の変化、および、車両走行中における電費（それぞれのタイミングで電費（走行開始（トリップ開始）からの走行距離を電力消費量で除算した値）が算出されたと仮定した場合の値；上側ほど電費が良好であり、下側ほど電費は悪くなっている）の変化を示している。この電費の変化として、図中の実線は、エンジンが停止している際の情報（電力消費量および走行距離）のみによって算出された電費の変化を示し、一点鎖線は、本来得られるべき適正な電費の変化を示している。

プラグインハイブリッド車両が加速する際に、モータの動力とエンジンの動力とを併用している場合、その期間（図中のｔ１）では、エンジンが駆動しているため、電費を算出するための情報（電力消費量および走行距離）は取得しないことになる。つまり、この期間ｔ１での電費は図中に実線で示すように一定（不変）となる。しかし、この期間ｔ１では、実際には、モータは加速要求に応じた電力を消費しているため、単位走行距離あたりの電力消費量は比較的大きく、仮に電力消費量および走行距離の情報を取得して電費を算出したとすれば、その電費は比較的低いものとなる状況である（本来であれば期間ｔ１において一点鎖線で示す電費の変化となる）。一方、この加速後、車両が減速すると、要求駆動力が低くなることでエンジンが停止するとともにモータの動力は殆ど使用されることなく走行が行われ、且つモータジェネレータの回生動作によって走行用バッテリは充電される状況となる。そして、この期間（図中のｔ２）では、エンジンの停止にともない、電費を算出するための情報（電力消費量および走行距離）を取得しているため、この期間での単位走行距離あたりの電力消費量は比較的小さく、その電費は比較的高いものとして算出されることになる。この期間ｔ２では、図中に実線で示すように、走行にともなって電費は高くなっていくが、前記加速期間での電費の誤差分（図中のＤ１）を含んでいるため、最終的に得られる電費は、本来算出されるべき値に対して電費が良好となる側に偏差Ｄ１を生じており、走行可能距離（現在の走行用バッテリの蓄電量で走行可能な距離）を正確に求めることができなくなる（走行可能距離を長くする側に誤差が生じる）可能性がある。この誤差は、車両の加速によって高くなった車両の運動エネルギを減速時に使用しながら電費が算出されたことに起因する。

次に、プラグインハイブリッド車両が登坂路を走行した後に降坂路を走行した場合について説明する。

図１０は、プラグインハイブリッド車両ＨＶが登坂路を走行した後に降坂路を走行した場合における路面勾配の変化、エンジンの駆動状態の変化、および、車両走行中における電費（それぞれのタイミングで電費（走行開始（トリップ開始）からの走行距離を電力消費量で除算した値）が算出されたと仮定した場合の値）の変化を示している。この電費の変化として、図中の実線は、エンジンが停止している際の情報のみによって算出された電費の変化を示し、一点鎖線は、本来得られるべき適正な電費の変化を示している。

プラグインハイブリッド車両ＨＶが登坂路を走行する際に、モータの動力とエンジンの動力とを併用している場合、その期間（図中のｔ３）では、エンジンが駆動しているため、電費を算出するための情報（電力消費量および走行距離）は取得しないことになる。つまり、この期間ｔ３での電費は図中に実線で示すように一定（不変）となる。しかし、この期間ｔ３では、実際には、登坂路を走行することで、単位走行距離あたりの電力消費量は比較的大きく、仮に電力消費量および走行距離の情報を取得して電費を算出したとすれば、その電費は比較的低いものとなる状況である（本来であれば期間ｔ３において一点鎖線で示す電費の変化となる）。一方、この登坂路の走行の後、降坂路を走行すると、要求駆動力が低くなることでエンジンが停止するとともにモータの動力は殆ど使用されることなく走行が行われ、且つモータジェネレータの回生動作によって走行用バッテリは充電される状況となる。そして、この期間（図中のｔ４）では、エンジンの停止にともない、電費を算出するための情報（電力消費量および走行距離）を取得しているため、この期間での単位走行距離あたりの電力消費量は比較的小さく、その電費は比較的高いものとして算出されることになる。この期間ｔ４では、図中に実線で示すように、走行にともなって電費は高くなっていくが、前記登坂路を走行していた期間での電費の誤差分（図中のＤ２）を含んでいるため、最終的に得られる電費は、本来算出されるべき値に対して電費が良好となる側に偏差Ｄ２を生じており、走行可能距離（現在の走行用バッテリの蓄電量で走行可能な距離）を正確に求めることができなくなる（走行可能距離を長くする側に誤差が生じる）可能性がある。この誤差は、登坂路を走行した際にエンジンの動力によって高くなった車両の位置エネルギを、降坂路を走行する際に使用しながら電費が算出されたことに起因する。

このように、エンジンが停止している際の情報（電力消費量および走行距離）のみによって電費を算出する場合、車両の運動エネルギや車両の位置エネルギの影響によって、電費が良好となる側に誤差を生じてしまう可能性があることを本願発明の発明者は見出した。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電費の算出精度の向上を図ることができるプラグインハイブリッド車両を提供することにある。

−発明の解決原理−
前記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、プラグインハイブリッド車両の電費学習において、内燃機関の駆動時には電費学習のための情報を取得しないことに起因し、この内燃機関の駆動中にエネルギ量（車両の運動エネルギや車両の位置エネルギ等のエネルギ量）が上昇した場合には、内燃機関の停止時にこの上昇したエネルギを使用しながら電費学習が行われることで、電費に誤差が生じる可能性があるとして、このエネルギ量が内燃機関の駆動開始時点のエネルギ量に戻るまでは、内燃機関が停止していても、その走行期間中における情報（電力消費量および走行距離の情報）を電費学習に反映させないようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、走行用の動力を出力可能な内燃機関および走行用の動力を出力可能な電動機を備え、これら内燃機関および電動機のうち少なくとも一つを走行駆動力源として走行可能であるとともに、蓄電装置に蓄電された電力を使用し前記電動機のみを走行駆動力源として走行した場合における電力消費率を算出することで電力消費率の学習が可能なプラグインハイブリッド車両を前提とする。このプラグインハイブリッド車両に対し、前記走行駆動力源として内燃機関を利用したことにより増加した車両運動エネルギおよび車両位置エネルギのうち少なくとも一方を電力消費率の学習に反映させないように、前記電力消費率の算出、または、その電力消費率を算出するための情報の取得を制限する構成となっている。

走行駆動力源として内燃機関を利用したことにより車両運動エネルギや車両位置エネルギが増加すると、その後に内燃機関が停止して、電力消費率を算出するための情報を取得する際には、上昇したエネルギを使用しながら電力消費率が算出されるため電力消費率が高くなる（良好になる）側への誤差が生じてしまう。そのため、本解決手段では、走行駆動力源として内燃機関を利用したことにより増加した車両運動エネルギおよび車両位置エネルギのうち少なくとも一方を電力消費率の学習に反映させないようにすることで、電力消費率の誤差が生じないようにしている。これにより、電力消費率の学習値を高い精度に維持することができる。

本発明では、プラグインハイブリッド車両の電力消費率の学習において、走行駆動力源として内燃機関を利用したことにより増加した車両運動エネルギおよび車両位置エネルギのうち少なくとも一方を電力消費率の学習に反映させないようにしている。このため、この増加したエネルギに起因する電力消費率の誤差が生じることがなくなり、電力消費率の学習値を高い精度に維持することができる。

実施形態に係るプラグインハイブリッド車両および外部電源の概略構成を示す図である。プラグインハイブリッド車両の制御系の概略構成を示すブロック図である。充電ケーブルの先端に設けられたコネクタを示す図である。エンジンの動作点を説明するための図である。ＣＤモードおよびＣＳモードを説明するための図であって、ＣＤモードとＣＳモードとの間で走行モードが切り換わる場合のＳＯＣの時間的変化の一例を示す図である。ＣＤモードおよびＣＳモードの切り換え、および、各モードでのエンジン始動・停止の切り換えを行うためのマップの一例を示す図である。電費学習情報取得動作の手順を示すフローチャート図である。実施形態において、プラグインハイブリッド車両が加速した後に減速した場合における車速の変化、エンジンの駆動状態の変化、および、車両走行中における電費の変化を示す図である。従来技術において、プラグインハイブリッド車両が加速した後に減速した場合における車速の変化、エンジンの駆動状態の変化、および、車両走行中における電費の変化を示す図である。従来技術において、プラグインハイブリッド車両が登坂路を走行した後に降坂路を走行した場合における路面勾配の変化、エンジンの駆動状態の変化、および、車両走行中における電費の変化を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、２つのモータジェネレータ（発電電動機）を備え、且つＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車として構成されたプラグインハイブリッド車両を例に挙げて説明する。なお、プラグインハイブリッド車両は、走行用バッテリを充電するための充電装置を搭載し、家庭用電源からも充電可能な機能を備えたハイブリッド車両である。以下では、プラグインハイブリッド車両を単にハイブリッド車両という場合もある。

図１は本実施形態に係るプラグインハイブリッド車両１および外部電源ＯＥの概略構成を示す図である。この図１に示すように、プラグインハイブリッド車両１は、前輪（駆動輪）６ａ，６ｂに駆動力を与えるための駆動系として、エンジン２と、エンジン２の出力軸としてのクランクシャフト２ａにダンパ２ｂを介して接続された３軸式の動力分割機構３と、この動力分割機構３に接続された発電可能な第１モータジェネレータＭＧ１と、動力分割機構３に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３ｅにリダクション機構７を介して接続された第２モータジェネレータＭＧ２（本発明でいう電動機）とを備えている。これらクランクシャフト２ａ、動力分割機構３、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２、リダクション機構７およびリングギヤ軸３ｅによって動力伝達系が構成されている。

また、前記リングギヤ軸３ｅは、ギヤ機構４および前輪用のデファレンシャルギヤ５を介して前輪６ａ，６ｂに接続されている。

また、このプラグインハイブリッド車両１は、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ハイブリッドＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）という）１０を備えている。

−エンジンおよびエンジンＥＣＵ−
エンジン２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１１によって、燃料噴射制御、点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御が行われる。

エンジンＥＣＵ１１は、ハイブリッドＥＣＵ１０と通信を行っており、このハイブリッドＥＣＵ１０からの制御信号に基づいてエンジン２を運転制御するとともに、必要に応じてエンジン２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ１０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ１１は、クランクポジションセンサ５６や水温センサ５７等が接続されている。クランクポジションセンサ５６は、クランクシャフト２ａが一定角度回転する毎に検出信号（パルス）を出力する。このクランクポジションセンサ５６からの出力信号に基づいてエンジンＥＣＵ１１はエンジン回転速度（回転数）Ｎｅを算出する。また、水温センサ５７はエンジン２の冷却水温度に応じた検出信号を出力する。

−動力分割機構−
動力分割機構３は、図１に示すように、外歯歯車のサンギヤ３ａと、このサンギヤ３ａと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３ｂと、サンギヤ３ａに噛み合うとともにリングギヤ３ｂに噛み合う複数のピニオンギヤ３ｃと、これら複数のピニオンギヤ３ｃを自転かつ公転自在に保持するプラネタリキャリア３ｄとを備え、サンギヤ３ａとリングギヤ３ｂとプラネタリキャリア３ｄとを回転要素とし差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。この動力分割機構３では、プラネタリキャリア３ｄにエンジン２のクランクシャフト２ａが連結されている。また、サンギヤ３ａに第１モータジェネレータＭＧ１のロータ（回転子）が連結されている。さらに、リングギヤ３ｂに前記リングギヤ軸３ｅを介して前記リダクション機構７が連結されている。

そして、このような構成の動力分割機構３において、プラネタリキャリア３ｄに入力されるエンジン２の出力トルクに対して、第１モータジェネレータＭＧ１による反力トルクがサンギヤ３ａに入力されると、出力要素であるリングギヤ３ｂには、エンジン２から入力されたトルクより大きいトルクが現れる。この場合、第１モータジェネレータＭＧ１は発電機として機能する。第１モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能するときには、プラネタリキャリア３ｄから入力されるエンジン２の駆動力が、サンギヤ３ａ側とリングギヤ３ｂ側とにそのギヤ比に応じて分配される。

一方、エンジン２の始動要求時にあっては、第１モータジェネレータＭＧ１が電動機（スタータモータ）として機能し、この第１モータジェネレータＭＧ１の駆動力がサンギヤ３ａおよびプラネタリキャリア３ｄを介してクランクシャフト２ａに与えられてエンジン２がクランキングされる。

また、動力分割機構３において、リングギヤ３ｂの回転速度（出力軸回転速度）が一定であるときに、第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度を上下に変化させることにより、エンジン２の回転速度を連続的に（無段階に）変化させることができる。つまり、動力分割機構３が変速部として機能する。

−リダクション機構−
前記リダクション機構７は、図１に示すように、外歯歯車のサンギヤ７ａと、このサンギヤ７ａと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ７ｂと、サンギヤ７ａに噛み合うとともにリングギヤ７ｂに噛み合う複数のピニオンギヤ７ｃと、これら複数のピニオンギヤ７ｃを自転自在に保持するプラネタリキャリア７ｄとを備えている。このリダクション機構７では、プラネタリキャリア７ｄがトランスミッションケースに固定されている。また、サンギヤ７ａが第２モータジェネレータＭＧ２のロータ（回転子）に連結されている。さらに、リングギヤ７ｂが前記リングギヤ軸３ｅに連結されている。

−パワースイッチ−
プラグインハイブリッド車両１には、ハイブリッドシステムの起動と停止とを切り換えるためのパワースイッチ５１（図２参照）が設けられている。このパワースイッチ５１は、例えば、跳ね返り式のプッシュスイッチあって、押圧操作される毎に、スイッチＯｎとスイッチＯｆｆとが交互に切り替わるようになっている。

ここで、ハイブリッドシステムとは、エンジン２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を走行用の駆動力源とし、そのエンジン２の運転制御、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御、エンジン２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の協調制御などを含む各種制御を実行することによってプラグインハイブリッド車両１の走行を制御するシステムである。

パワースイッチ５１は、ドライバを含む搭乗者により操作された場合に、その操作に応じた信号（ＩＧ−Ｏｎ指令信号またはＩＧ−Ｏｆｆ指令信号）をハイブリッドＥＣＵ１０に出力する。ハイブリッドＥＣＵ１０は、パワースイッチ５１から出力された信号などに基づいてハイブリッドシステムを起動または停止する。

具体的には、ハイブリッドＥＣＵ１０は、プラグインハイブリッド車両１の停車中に、パワースイッチ５１が操作された場合には、後述するＰポジションで前記ハイブリッドシステムを起動する。これにより車両が走行可能な状態となる。なお、停車中のハイブリッドシステムの起動時には、Ｐポジションでハイブリッドシステムが起動されることから、アクセルオン状態であっても、駆動力が出力されることはない。車両が走行可能な状態とは、ハイブリッドＥＣＵ１０の指令信号により車両走行を制御できる状態であって、ドライバがアクセルオンすれば、プラグインハイブリッド車両１が発進・走行できる状態（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ状態）のことである。なお、Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ状態には、エンジン２が停止状態で、第２モータジェネレータＭＧ２でプラグインハイブリッド車両１の発進・走行が可能な状態（ＥＶ走行が可能な状態）も含まれる。

また、ハイブリッドＥＣＵ１０は、例えば、ハイブリッドシステムが起動中で、停車時にＰポジションであるときに、パワースイッチ５１が操作（例えば、短押し）された場合にはハイブリッドシステムを停止する。

−モータジェネレータおよびモータＥＣＵ−
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれも、発電機として駆動できるとともに電動機として駆動できる周知の同期発電電動機により構成されており、インバータ２１，２２および昇圧コンバータ２３を介してバッテリ（蓄電装置）２４との間で電力のやりとりを行う。各インバータ２１，２２、昇圧コンバータ２３およびバッテリ２４を互いに接続する電力ライン２５は、各インバータ２１，２２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ２４は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支がバランスしている場合には、バッテリ２４は充放電されない。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれも、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）１３により駆動制御される。このモータＥＣＵ１３には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のロータ（回転軸）の各回転位置を検出するＭＧ１回転速度センサ（レゾルバ）２６およびＭＧ２回転速度センサ２７からの信号や電流センサにより検出されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されている。また、モータＥＣＵ１３からは、インバータ２１，２２へのスイッチング制御信号が出力されている。例えば、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかを発電機として駆動制御（例えば、第２モータジェネレータＭＧ２を回生制御）したり、電動機として駆動制御（例えば、第２モータジェネレータＭＧ２を力行制御）したりする。また、モータＥＣＵ１３は、ハイブリッドＥＣＵ１０と通信を行っており、このハイブリッドＥＣＵ１０からの制御信号にしたがって前述した如くモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するとともに、必要に応じてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ１０に出力する。

−バッテリおよびバッテリＥＣＵ−
バッテリ２４は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池で成る。バッテリ２４の電圧は、例えば２００Ｖ程度である。バッテリ２４には、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２の他、車両外部の外部電源ＯＥから供給される電力が充電可能となっている。なお、バッテリ２４の代わりにもしくは加えてキャパシタを用いるようにしてもよい。

また、バッテリ２４は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）１４によって管理されている。このバッテリＥＣＵ１４には、バッテリ２４を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ２４の端子間に設置された電圧センサ２４ａからの端子間電圧、バッテリ２４の出力端子に接続された電力ライン２５に取り付けられた電流センサ２４ｂからの充放電電流、バッテリ２４に取り付けられたバッテリ温度センサ２４ｃからのバッテリ温度Ｔｂなどの信号が入力されており、必要に応じてバッテリ２４の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ１０に出力する。

また、バッテリＥＣＵ１４は、バッテリ２４を管理するために、電流センサ２４ｂにて検出された充放電電流の積算値に基づいて電力の残容量（蓄電量）ＳＯＣ（ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ）を演算し、また、その演算した残容量ＳＯＣとバッテリ温度センサ２４ｃにて検出されたバッテリ温度Ｔｂとに基づいてバッテリ２４を充放電してもよい最大許容電力である入力制限Ｗｉｎ，出力制限Ｗｏｕｔを演算する。なお、バッテリ２４の入力制限Ｗｉｎ，出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入力制限Ｗｉｎ，出力制限Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ２４の残容量ＳＯＣに基づいて入力制限用補正係数と出力制限用補正係数とを設定し、前記設定した入力制限Ｗｉｎ，出力制限Ｗｏｕｔの基本値に前記補正係数を乗じることにより設定することができる。

なお、前記バッテリＥＣＵ１４が前記ハイブリッドＥＣＵ１０に組み込まれ、これらによってパワーマネージメントＥＣＵが構成されていてもよい。

−充電装置およびプラグインＥＣＵ−
前述した如くプラグインハイブリッド車両１は、家庭用電源等の外部電源ＯＥを利用して前記バッテリ２４の充電が可能となっている。

具体的に、プラグインハイブリッド車両１は、車体の側面等に受電部となるインレット２８を備えている。このインレット２８には、電力供給ライン２８ａを介して充電回路２９が接続されている。

この充電回路２９は、外部電源ＯＥから供給された交流電流を直流電流に変換してバッテリ２４へ供給する。また、この充電回路２９にはプラグインＥＣＵ１５が接続されており、この充電回路２９とプラグインＥＣＵ１５との間で、制御信号や充電状態の信号等が送受信されるようになっている。また、プラグインＥＣＵ１５は、前記ハイブリッドＥＣＵ１０との間でも、制御信号や充電状態の信号等を送受信する。また、プラグインＥＣＵ１５は、ハイブリッドＥＣＵ１０からの制御信号に応じてバッテリ２４に充電される電力量を制御する。

また、前記インレット２８は、外部電源ＯＥに接続された充電ケーブル９の先端に設けられたコネクタ９１が接続可能となっている。このコネクタ９１は、図３に示すように、充電作業時に作業者が把持するハンドル９２を備えていると共に、インレット２８に接続された際に、このインレット２８に係止する係止フック９３を備えている。

前記コネクタ９１の内部には、係止フック９３がインレット２８に係止するのに連動して閉鎖する図示しないスイッチが設けられており、このコネクタ９１が前記インレット２８に接続されると（差し込まれると）、このスイッチが閉鎖するとともに、外部電源ＯＥからの電力が、充電ケーブル９、コネクタ９１、インレット２８、充電回路２９を経てバッテリ２４に給電されるようになっている。また、このようにコネクタ９１がインレット２８に接続されてバッテリ２４の充電が開始されると、前記プラグインＥＣＵ１５が、そのことを検知し、充電開始信号であるコネクタ信号ＣＮＣＴをハイブリッドＥＣＵ１０に出力するようになっている。後述するように、このハイブリッドＥＣＵ１０がコネクタ信号ＣＮＣＴを受信するタイミングが、前回トリップ（前回の充電動作の後に車両が走行した期間（今回の充電までに走行した期間））で積算された電力消費量および走行距離を用いた電費（電力消費率）の算出タイミングおよび学習電費の学習タイミングとなる。

−ハイブリッドＥＣＵおよび制御系−
前記ハイブリッドＥＣＵ１０は、図２に示すように、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）４０、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）４１、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）４２およびバックアップＲＡＭ４３などを備えている。ＲＯＭ４１は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４０での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ４３は、例えばＩＧ−Ｏｆｆ時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

以上のＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２およびバックアップＲＡＭ４３は、バス４６を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース４４および出力インターフェース４５と接続されている。

入力インターフェース４４には、後述するシフト操作装置６０のシフトレバー６１の操作位置等を検出するシフトポジションセンサ５０、前記パワースイッチ５１、アクセルペダルの踏み込み量に応じた信号を出力するアクセル開度センサ５２、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた信号を出力するブレーキペダルセンサ５３、車体速度に応じた信号を出力する車速センサ５４等が接続されている。

これにより、ハイブリッドＥＣＵ１０には、シフトポジションセンサ５０からのシフトポジション信号、パワースイッチ５１からのＩＧ−Ｏｎ信号やＩＧ−Ｏｆｆ信号、アクセル開度センサ５２からのアクセル開度信号、ブレーキペダルセンサ５３からのブレーキペダルポジション信号、車速センサ５４からの車速信号等が入力されるようになっている。

ここで前記シフト操作装置６０について簡単に説明する。シフト操作装置６０は、運転席の近傍に配置され、変位操作可能なシフトレバー（シフトノブと呼ぶ場合もある）６１と、押し込み操作可能なＰスイッチ６２と、ハイブリッドシステムの走行モードを手動により切り換え可能とするモード選択スイッチ６３とを備えている。

シフトレバー６１は、前進走行用のドライブレンジ（Ｄレンジ）、アクセルオフ時の制動力（エンジンブレーキ）が大きくなる前進走行用のブレーキレンジ（Ｂレンジ）、後進走行用のリバースレンジ（Ｒレンジ）、中立のニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が設定されており、運転者が所望のレンジへシフトレバー６１を変位させることが可能となっている。これらＤレンジ、Ｂレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジの各位置はシフトポジションセンサ５０によって検出される。シフトポジションセンサ５０の出力信号はハイブリッドＥＣＵ１０に入力される。

また、Ｐスイッチ６２は、運転者の押し込み操作によって駐車ポジション（Ｐポジション）を設定するものであり、このＰスイッチ６２の押し込み信号もシフトポジションセンサ５０によって検出される。そして、このＰスイッチ６２の押し込み操作にともなって、ハイブリッドＥＣＵ１０からの指令信号を図示しないパーキングＥＣＵが受け、パーキングロック機構が作動して間接的に前輪６ａ，６ｂをロックする。

また、モード選択スイッチ６３は、バッテリ２４の残容量ＳＯＣが所定量以上である状況において、ハイブリッドシステムの走行モードを「ＣＤモード（ＥＶモードともいう）」と、「ＣＳモード（ＨＶモードともいう）」との間で切り換えるものであり、押し込み操作される毎に、ハイブリッドシステムの走行モードが、ＣＤモードとＣＳモードとの間で交互に切り換わるようになっている。このモード選択スイッチ６３の押し込み信号もシフトポジションセンサ５０によって検出される。これらＣＤモードおよびＣＳモードについては後述する。

一方、入力インターフェース４４および出力インターフェース４５には、前記エンジンＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１３、バッテリＥＣＵ１４、プラグインＥＣＵ１５等が接続されており、ハイブリッドＥＣＵ１０は、これらエンジンＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１３、バッテリＥＣＵ１４およびプラグインＥＣＵ１５との間で各種制御信号やデータの送受信を行っている。

ハイブリッドＥＣＵ１０は、前記各種センサの出力信号に基づいて、エンジン２のスロットル開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、および、点火時期制御などを含むエンジン２の各種制御を実行する。また、ハイブリッドＥＣＵ１０は、車速やアクセル開度やバッテリ２４の電力の残容量ＳＯＣ等に応じ、前記ＣＤモードとＣＳモードとを自動的に切り換えてプラグインハイブリッド車両１の走行を行わせるようにする。さらに、ハイブリッドＥＣＵ１０は、後述する電費算出のための情報取得動作、これら情報を使用した電費（トリップ電費）算出動作、および、電費学習動作も実行する。

−ハイブリッドシステムにおける駆動力の流れ−
次に、本プラグインハイブリッド車両１での駆動力の流れについて説明する。この駆動力の流れは、基本的には、前記ＣＤモードおよびＣＳモードの何れにおいても共通であるので、ここでは各モードを区別することなく説明する。

プラグインハイブリッド車両１は、ドライバによるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて、駆動輪６ａ，６ｂに出力すべきトルク（要求トルク）を計算し、この要求トルクに対応する要求駆動力により走行するように、エンジン２とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とが運転制御される。具体的には、燃料消費量の削減を図るために、要求駆動力が比較的低い運転領域にあっては、第２モータジェネレータＭＧ２を利用して前記要求駆動力が得られるようにする。一方、要求駆動力が比較的高い運転領域にあっては、第２モータジェネレータＭＧ２を利用すると共に、エンジン２を駆動し、これら駆動力源（走行駆動力源）からの駆動力により、前記要求駆動力が得られるようにする。

より具体的には、車両の発進時や低速走行時等であってエンジン２の運転効率が低い場合には、第２モータジェネレータＭＧ２のみにより走行を行う。

一方、エンジン２の駆動力と第２モータジェネレータＭＧ２の駆動力とを併用する時には、例えば前記動力分割機構３によりエンジン２の駆動力を２経路に分け、その一方の駆動力で駆動輪６ａ，６ｂの直接駆動（直達トルクによる駆動）を行い、他方の駆動力で第１モータジェネレータＭＧ１を駆動して発電を行う。このとき、第１モータジェネレータＭＧ１の駆動により発生する電力で第２モータジェネレータＭＧ２を駆動して駆動輪６ａ，６ｂの駆動補助を行う（電気パスによる駆動）。

このように、前記動力分割機構３が差動機構として機能し、その差動作用によりエンジン２からの動力の主部を駆動輪６ａ，６ｂに機械的に伝達し、そのエンジン２からの動力の残部を第１モータジェネレータＭＧ１から第２モータジェネレータＭＧ２への電気パスを用いて電気的に伝達することにより、電気的に変速比が変更される電気式無段変速機としての機能が発揮される。これにより、駆動輪６ａ，６ｂ（リングギヤ軸３ｅ）の回転速度およびトルクに依存することなく、エンジン回転速度およびエンジントルクを自由に操作することが可能となり、駆動輪６ａ，６ｂに要求される駆動力を得ながらも、燃料消費率が最適化されたエンジン２の運転状態（後述する最適燃費動作ライン上の運転状態）を得ることが可能となる。

具体的に、図４を用いて説明する。この図４は横軸をエンジン回転速度とし、縦軸をエンジントルクとしたエンジン２の動作点を表す図である。図中の実線は最適燃費動作ラインであって、前述した動力分割機構３を利用した電気的変速機能によって、エンジン２を、この最適燃費動作ライン上の運転状態に制御することが可能となっている。具体的には、アクセル開度等に応じて決定される要求パワーライン（図中に二点鎖線で示すライン）と、前記最適燃費動作ラインとの交点(図中の点Ａ)をエンジン２の目標動作点（目標運転点）としてハイブリッドシステムが制御されることになる。

また、高速走行時には、さらにバッテリ２４からの電力を第２モータジェネレータＭＧ２に供給し、この第２モータジェネレータＭＧ２の出力を増大させて駆動輪６ａ，６ｂに対して駆動力の追加（駆動力アシスト；力行）を行う。

さらに、減速時には、第２モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能して回生発電を行い、回収した電力をバッテリ２４に蓄える。なお、バッテリ２４の蓄電量（前記残容量；ＳＯＣ）が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン２の出力を増加して第１モータジェネレータＭＧ１による発電量を増やしてバッテリ２４に対する充電量を増加する（主にＣＳモードでの動作）。また、低速走行時においても必要に応じてエンジン２の出力を増加する制御を行う場合もある。例えば、前述のようにバッテリ２４の充電が必要な場合や、エアコンディショナ等の補機を駆動する場合や、エンジン２の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合などである。

また、本実施形態のプラグインハイブリッド車両１においては、車両の運転状態やバッテリ２４の状態によって、燃費を向上させるために、エンジン２を停止させる。そして、その後も、プラグインハイブリッド車両１の運転状態やバッテリ２４の状態を検知して、エンジン２を再始動させる。このように、プラグインハイブリッド車両１においては、パワースイッチ５１がＯＮ位置であってもエンジン２は間欠運転（エンジン停止と再始動とを繰り返す運転）される。

−ＣＤモードおよびＣＳモード−
次に、図５および図６を用いて、ＣＤ（ＥＶ）モードおよびＣＳ（ＨＶ）モードについて説明する。ＣＤモードおよびＣＳモードのうちいずれのモードを選択するかは、前記ハイブリッドＥＣＵ１０が、バッテリ２４の残容量（蓄電量）ＳＯＣに応じて決定する。具体的には、バッテリ２４の残容量ＳＯＣが所定量（閾値；例えば充電可能電力総量に対して２５％）以上である場合にはＣＤモードが選択され、第２モータジェネレータＭＧ２の動力のみを用いた走行を優先的に行うモードとなる。一方、バッテリ２４の残容量ＳＯＣが前記所定量（閾値）未満となった場合にはＣＳモードが選択され、エンジン２および第２モータジェネレータＭＧ２の両方の動力を用いた走行を優先的に行うモードとなる。

具体的には、図５（ＣＤモードとＣＳモードとの間で走行モードが切り換わる場合のＳＯＣの時間的変化の一例を示す図）のように、ＣＤモードでの走行が継続され、バッテリ２４の蓄電量ＳＯＣが所定量（閾値）未満になると、ＣＳモードに切り換えられる（図中のタイミングＴＡ）。そして、このＣＳモードでは、エンジン２および第２モータジェネレータＭＧ２の両方の動力を用いた走行を優先的に行うことで、蓄電量ＳＯＣが更に低下してしまうことを抑制している。また、このＣＳモードでの走行中に、第２モータジェネレータＭＧ２の回生動作等によって蓄電量ＳＯＣが所定量（図中のＣＤモード復帰値）まで増加するとＣＤモードに復帰されることになる（図中のタイミングＴＢ）。このように、バッテリ２４の蓄電量ＳＯＣに応じ、ハイブリッドＥＣＵ１０が、走行モードをＣＤモードとＣＳモードとの間で切り換える。

また、バッテリ２４の蓄電量ＳＯＣが比較的多い場合（例えば、前記閾値以上である場合）には、ドライバによる前記モード選択スイッチ６３の手動操作によってＣＤモードとＣＳモードとの間で走行モードの切り換えが可能となる。

これらＣＤモードおよびＣＳモードでは、いずれも第２モータジェネレータＭＧ２の動力のみを用いた走行を行う走行状態と、エンジン２および第２モータジェネレータＭＧ２の両方の動力を用いて走行を行う走行状態とが存在する。そして、これらＣＤモードとＣＳモードとは、エンジン２を始動させる要求パワーが異なっている。具体的には、ＣＤモードにおいてエンジン２を始動させる要求パワーは、ＣＳモードにおいてエンジン２を始動させる要求パワーよりも大きな値に設定されている。このため、同一要求パワー（同一アクセル開度）であっても、ＣＤモードにある場合にはエンジン２は始動せず、ＣＳモードにある場合にはエンジン２が始動する場合がある。

図６は、ＣＤモードおよびＣＳモードの切り換え、および、各モードでのエンジン始動・停止の切り換えを行うためのマップの一例を示している。この図６に示すように、アクセル開度等によって設定される要求パワー（エンジン回転数とエンジントルクとの積として表される）として、ＣＤモードでのエンジン始動パワーラインとＣＳモードでのエンジン始動パワーラインとがそれぞれ設定されており、ＣＤモードでのエンジン始動パワーラインの方がＣＳモードでのエンジン始動パワーラインよりも高パワー側に設定されている。例えばＣＤモードでのエンジン始動パワーラインは４０ｋＷであり、ＣＳモードでのエンジン始動パワーラインは２０ｋＷである。これら値はこれに限定されるものではなく、適宜設定される。

このため、バッテリ２４の蓄電量ＳＯＣが所定量（閾値）以上であってＣＤモードで走行している場合、アクセル開度（図中の破線を参照）等によって設定される要求パワーが、このＣＤモードでのエンジン始動パワーラインよりも低い場合には、第２モータジェネレータＭＧ２の動力のみを用いた走行（エンジン停止）が行われる一方、アクセル開度等によって設定される要求パワーが、このＣＤモードでのエンジン始動パワーラインよりも高い場合には、エンジン２および第２モータジェネレータＭＧ２の両方の動力を用いた走行が行われることになる。なお、このＣＤモードでのエンジン始動パワーラインよりも高い運転領域は比較的限られた運転領域（全開加速時（ＷＯＴ時）など）であるため、このＣＤモードでは、第２モータジェネレータＭＧ２の動力のみを用いた走行（エンジン停止）が優先的に行われることになる。

同様に、バッテリ２４の蓄電量ＳＯＣが所定量（閾値）未満であってＣＳモードで走行している場合、アクセル開度（図中の破線を参照）等によって設定される要求パワーが、このＣＳモードでのエンジン始動パワーラインよりも低い場合には、第２モータジェネレータＭＧ２の動力のみを用いた走行（エンジン停止）が行われる一方、アクセル開度等によって設定される要求パワーが、このＣＳモードでのエンジン始動パワーラインよりも高い場合には、エンジン２および第２モータジェネレータＭＧ２の両方の動力を用いた走行が行われることになる。なお、このＣＳモードでのエンジン始動パワーラインよりも低い運転領域は比較的限られた運転領域（アイドリング運転時や軽負荷運転時など）であるため、このＣＳモードでは、エンジン２および第２モータジェネレータＭＧ２の両方の動力を用いた走行が優先的に行われることになる。なお、このＣＳモードでの走行中にあっては、要求パワーが、ＣＳモードでのエンジン始動パワーラインよりも低い場合であっても、バッテリ２４の蓄電量ＳＯＣが更に低下した場合（前記所定量（閾値）からの偏差が所定量以上となるまで低下した場合）には、バッテリ２４の充電（第１モータジェネレータＭＧ１の回生運転による充電）のためにエンジン２を始動させることになる。

このようにして、ＣＤモードでは、可能な限りエンジン２を停止し、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動力のみでプラグインハイブリッド車両１が走行するように制御されることで、燃料消費率の改善を図る。一方、ＣＳモードでは、ＣＤモードに比べてエンジン２が駆動する頻度が高くなり、エンジン２および第２モータジェネレータＭＧ２の両方を用いて効率よくプラグインハイブリッド車両１が走行するように制御され、要求パワーを満たしながらも、バッテリ２４の蓄電量ＳＯＣの低下を抑制する。なお、このＣＳモードでの走行中にバッテリ２４の蓄電量ＳＯＣが多くなり（第２モータジェネレータＭＧ２の回生動作等によって蓄電量ＳＯＣが多くなり）、この蓄電量ＳＯＣが所定量（前述したＣＤモード復帰値）以上となった場合には、ＣＤモードに復帰され、エンジン始動パワーラインが、ＣＳモードでのエンジン始動パワーラインからＣＤモードでのエンジン始動パワーラインに切り換えられることになる。

−電費学習の基本動作−
本実施形態に係るプラグインハイブリッド車両１は、前記ＣＤモードで走行している場合における単位電力量あたりの走行距離を電費として学習するようになっている。そして、この学習電費に、バッテリ２４の蓄電量ＳＯＣ（ＣＳモードに移行される所定値に達するまで使用可能な蓄電量）を乗算することによって走行可能距離（第２モータジェネレータＭＧ２の駆動力のみで走行が可能な距離）が算出され、この走行可能距離をメータパネル上に表示するようになっている。

この電費学習の基本動作について以下に説明する。この電費学習は、１トリップ（バッテリ２４が外部電源ＯＥにより充電されて車両１が走行を開始した後、再び外部電源ＯＥにより充電されるまでの期間）における電費（以下、「トリップ電費」という場合もある）の算出を行い、この算出したトリップ電費を、過去に学習された学習電費に反映させることで行われる。

つまり、前記コネクタ９１がインレット２８に接続されてバッテリ２４の充電が開始され（この際、ハイブリッドＥＣＵ１０がプラグインＥＣＵ１５から前記コネクタ信号ＣＮＣＴを受信することで充電が開始されたことを認識する）、充電完了後に、前記パワースイッチ５１がＯＮされた時点から、１トリップ（今回トリップ）のトリップ電費の算出動作が開始される。具体的には、プラグインハイブリッド車両１の走行が開始され、ＣＤモードで走行している場合であって、エンジン２が停止している期間中（第２モータジェネレータＭＧ２の駆動力のみで走行している期間中）における電力消費量および走行距離を積算していく（実際には、後述するようにエンジン２が停止している期間中であっても、電力消費量および走行距離の積算を実行しない期間が存在する）。この電力消費量は、前記電流センサ２４ｂによって検出された充放電電流等の情報に基づいて前記バッテリＥＣＵ１４が演算し、その演算信号がハイブリッドＥＣＵ１０に送信される。また、走行距離は、前記車速センサ５４からの信号に基づいてハイブリッドＥＣＵ１０が算出する。

また、この電力消費量および走行距離の積算は、後述するように、走行モードがＣＳモードに切り換わった場合には終了され、また、ＣＤモードであってもエンジン２が駆動している期間中には一時的に停止される。

そして、このようにして積算した電力消費量および走行距離を記憶しておき、トリップの終了後、つまり次回の充電時（前記コネクタ９１がインレット２８に接続された際；ハイブリッドＥＣＵ１０が前記コネクタ信号ＣＮＣＴを受信した際）に、前記記憶していた走行距離を電力消費量（バッテリ２４の充電可能電力総量に対して実際に消費された電力量の比率）で除算することにより、前回の走行（前回トリップ）でのトリップ電費（ｋｍ／％）を算出する。

そして、このようにして求めたトリップ電費を、過去の電費学習動作によって学習した学習電費（ｋｍ／％）に反映させることで、学習電費を更新する。そして、次回のＣＤモードでの走行時には、この学習電費にバッテリ２４の蓄電量ＳＯＣ（ＣＳモードに移行される所定値に達するまで使用可能な蓄電量）を乗算することによって走行可能距離を算出し、この走行可能距離をメータパネル上に表示する。この次回のＣＤモードでの走行時にあっては、バッテリ２４の蓄電量ＳＯＣの変化にともない走行可能距離（メータパネル上の表示）も変化していく。例えば、走行用エネルギとして電力が消費されて蓄電量ＳＯＣが低下した場合には走行可能距離は短くなる。逆に、第２モータジェネレータＭＧ２の回生動作等によってバッテリ２４が充電され、蓄電量ＳＯＣが上昇した場合には走行可能距離は長くなる。

また、前回のトリップに対して求められたトリップ電費を、過去の電費学習動作によって学習した学習電費に反映させて最新の学習電費を算出する手法としては種々のものが考えられる。本実施形態では、１／１５なまし処理によって最新の学習電費を学習するようにしている。つまり、過去の電費学習動作によって学習した学習電費をＲＥａとし、前回のトリップに対して求められたトリップ電費をＲＥｂとし、最新の学習電費をＲＥｃとした場合には、以下の式（１）によって最新の学習電費をＲＥｃが算出される。

ＲＥｃ＝（１４×ＲＥａ／１５）＋（ＲＥｂ／１５） …（１）
なお、この演算式は、バッテリ２４の満充電（例えばＳＯＣ９０％）からＣＤモードでの走行が可能な下限蓄電量ＳＯＣ（例えば２５％）まで電力が消費された場合の式である。このため、実際の電力消費量が、この場合（前述の場合には６５％）よりも少ないときには、その比率に応じて前回トリップに対して求められたトリップ電費の影響度も低く設定されて最終学習電費（最新の学習電費）が求められることになる。なお、前記満充電の値や下限蓄電量ＳＯＣの値は、これらに限定されるものではない。

−車両の運動エネルギ量に応じた電費学習動作−
次に、本実施形態の特徴とする動作である車両１の運動エネルギ量に応じた電費学習動作について説明する。この電費学習動作では、前述した電費学習の基本動作にしたがって電費を学習している状況において、前記ＣＤモード中において、車両加速要求等に応じ、エンジン２が停止状態から駆動状態に移った時点から増加した運動エネルギが、このエンジン始動時点における運動エネルギ量に低下するまでの期間中は、電力消費量および走行距離の情報（トリップ電費を算出するための情報）の取得を実行しないようにするものである。つまり、エンジン２の駆動にともなって一旦増加した運動エネルギが、元の運動エネルギ量（エンジン２が停止状態から駆動状態に移った時点（エンジン始動時点）での運動エネルギ量）に低下するまでの期間中にあっては電力消費量および走行距離の情報の取得を実行しないことで、この期間中における電力消費量および走行距離を電費学習に反映させないようにしている。これにより、加速によって高くなった車両１の運動エネルギを、減速時に使用しながら電費が算出されたことに起因する電費の誤差（電費が良好となる側の誤差）が生じないようにしている。

なお、本実施形態では、この車両１の運動エネルギは車速に相関があることを利用し、前記車速センサ５４によって検出される車速を運動エネルギとして扱っている。

以下、図７のフローチャートに沿って、電費学習情報取得動作（前記トリップ電費を算出するための情報の取得動作）について説明する。この図７に示すフローチャートは、１トリップ中における電力消費量の積算動作および走行距離の積算動作を示している。つまり、このフローチャートにしたがって電力消費量および走行距離を取得していき、最終的に得られた電力消費量の積算値および走行距離の積算値を前記バックアップＲＡＭ４３に記憶しておく。そして、次回の外部電源ＯＥによる充電時（プラグイン充電時）には、前述したトリップ電費の算出（走行距離の積算値を電力消費量の積算値で除算することによるトリップ電費の算出）および学習電費の学習（前記なまし処理による最新の学習電費の学習）が行われることになる。また、この図７に示すフローチャートは、プラグインハイブリッド車両１の走行中、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

先ず、ステップＳＴ１において、プラグインハイブリッド車両１の現在の走行モードがＣＤモードであるか否かを判定する。この判定は、前記バッテリ２４の蓄電量ＳＯＣが前記閾値以上であるか否かによって判定される。

走行モードがＣＤモードではなく、ステップＳＴ１でＮＯ判定された場合、つまり、ＣＳモードである場合には電費学習のための情報（トリップ電費を算出するための情報；電力消費量および走行距離）の取得を行うことなく（エンジン２および第２モータジェネレータＭＧ２の両方の動力を用いた走行が優先的に行われるため、電費学習のための情報の取得を行うことなく）リターンされる。

走行モードがＣＤモードであり、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ２に移り、現在、エンジン２は停止中であるか否かを判定する。この判定は、例えばエンジン２の始動要求時にＯＮとなる種々のフラグ（例えばパワー要求によるエンジン始動フラグ（要求パワーを満たすためにエンジン２が始動された場合にＯＮされるフラグ）、トルク要求によるエンジン始動フラグ（要求トルクを満たすためにエンジン２が始動された場合にＯＮされるフラグ）、Ｗｉｎ超過防止要求によるエンジン始動フラグ（前記Ｗｉｎ制限が生じたことでエンジン２をモータリングさせるべく第１モータジェネレータＭＧ１を駆動させた場合にＯＮされるフラグ）が共にＯＦＦであるか否かを判定することにより行われる。なお、エンジン２の始動要求としては、これらに限らず、エンジン２の暖機要求など種々のものがある。

エンジン２が駆動している場合には、ステップＳＴ２でＮＯ判定され、トリップ電費算出のための情報（電力消費量および走行距離）の取得を行うことなくリターンされる。これは、従来と同様に、エンジン２の駆動中にはトリップ電費算出のための情報を取得しない動作である。

一方、エンジン２が停止中であり、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、エンジン始動条件が成立したか否かを判定する。例えば運転者の加速要求（アクセルペダルの踏み込み）に応じてエンジン始動条件が成立したか否かを判定する。具体的には、前記アクセル開度センサ５２によって検出されるアクセル開度等によって設定される要求パワーが、図６におけるＣＤモードでのエンジン始動パワーラインよりも高くなった場合に、エンジン始動条件が成立したと判定することになる。

エンジン始動条件が成立し、ステップＳＴ３でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ４に移り、エンジン２を始動させるとともに、予め前記ハイブリッドＥＣＵ１０に備えられた情報取得フラグをＯＦＦにする。また、このエンジン始動条件が成立した時点での車速（現車速）を車速閾値として前記ＲＯＭ４１に記憶する。

この場合、エンジン２の始動は、前述した如く、第１モータジェネレータＭＧ１の動力が動力分割機構３を解してクランクシャフト２ａに与えられてエンジン２がクランキングされ、この状態で、筒内への燃料噴射（インジェクタからの燃料噴射）および点火（点火プラグの点火）が行われる。

また、前記情報取得フラグは、トリップ電費算出のための情報（電力消費量および走行距離）の取得を行うか否かの判定に使用されるフラグであって、この情報取得フラグがＯＮである期間中は、このトリップ電費算出のための情報の取得を行う一方、この情報取得フラグがＯＦＦである期間中は、仮にエンジン２が停止していたとしてもトリップ電費算出のための情報の取得は行わないようにする。つまり、このステップＳＴ４では、エンジン２の始動にともなって情報取得フラグがＯＦＦとなるため、その後、情報取得フラグがＯＮとなるまでの期間中はトリップ電費算出のための情報の取得は行われないことになる。

その後、ステップＳＴ５に移り、エンジン停止条件が成立したか否かを判定する。例えば運転者の加速要求が解除され（アクセルペダルの踏み込み量が小さくなったこと）に応じてエンジン停止条件が成立したか否かを判定する。具体的には、前記アクセル開度センサ５２によって検出されるアクセル開度等によって設定される要求パワーが、図６におけるＣＤモードでのエンジン始動パワーラインよりも低くなった場合に、エンジン停止条件が成立したと判定することになる。

エンジン停止条件が未だ成立していない場合には、ステップＳＴ５でＮＯ判定され、リターンされる。つまり、エンジン２の駆動状態が継続しているので、トリップ電費算出のための情報は取得されないことになる（情報取得フラグがＯＦＦに維持される）。

一方、エンジン停止条件が成立し、ステップＳＴ５でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ６に移り、エンジン２を停止させる。つまり、燃料噴射（インジェクタからの燃料噴射）の停止および点火（点火プラグの点火）の停止によりエンジン２を停止させる。

その後、ステップＳＴ７に移り、車速が前記車速閾値まで低下したか否か、つまり、エンジン２が停止した後に、車速が、前記ＲＯＭ４１に記憶しておいた車速閾値（前記エンジン始動条件が成立した時点での車速）まで低下したか否かを判定する。

エンジン２が停止した後の車速が前記車速閾値まで低下しておらず、ステップＳＴ７でＮＯ判定された場合には、リターンされる。つまり、エンジン２の駆動にともなって一旦増加した運動エネルギが、元の運動エネルギ量（エンジン２が停止状態から駆動状態に移った時点での運動エネルギ量）にまで未だ低下しておらず、このエンジン２の駆動にともなう運動エネルギの増加分の全量は未だ消費されていないとして、トリップ電費算出のための情報は取得しないようにする。これにより、このエネルギ量が低下するまでの期間中における電力消費量および走行距離の情報（トリップ電費を算出するための情報）を電費学習に反映させないようにする。

この場合、次回のルーチンでは、エンジン始動条件が成立しない限り、ステップＳＴ３でＮＯ判定され、ステップＳＴ１０に移る。このステップＳＴ１０では、現在、情報取得フラグがＯＮであるか否かを判定する。今、情報取得フラグがＯＦＦである（ステップＳＴ４においてＯＦＦ設定されている）ので、ステップＳＴ１０ではＮＯ判定され、ステップＳＴ７に戻る。つまり、エンジン２が停止した後の車速が前記車速閾値に低下するまでの間は、ステップＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ１０、ＳＴ７の動作が繰り返され、トリップ電費算出のための情報は取得されない。

そして、エンジン２が停止した後の車速が前記車速閾値まで低下し、ステップＳＴ７でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ８に移り、情報取得フラグがＯＦＦからＯＮに切り換えられる。つまり、トリップ電費算出のための情報の取得を行わない状態から、トリップ電費算出のための情報の取得を行う状態に切り換えられる。

その後、ステップＳＴ９に移り、今回のルーチンにおける電力消費量および走行距離の情報（トリップ電費算出のための情報）を取得し、今回トリップの電力消費量および走行距離をそれぞれ積算する。

具体的には、前回ルーチンまでの電力消費量の積算値をＳＯＣｉ（トリップ開始時点では「０」）とし、今回ルーチンで取得された電力消費量をΔＳＯＣとした場合、下記の式（２）によって電力消費量の積算値ＳＯＣｉが更新されることになる。

ＳＯＣｉ←ＳＯＣｉ＋ΔＳＯＣ …（２）
また、前回ルーチンまでの走行距離の積算値をｄｉｓｉ（トリップ開始時点では「０」）とし、今回ルーチンで取得された走行距離をΔｄｉｓとした場合、下記の式（３）によって走行距離の積算値ｄｉｓｉが更新されることになる。

ｄｉｓｉ←ｄｉｓｉ＋Δｄｉｓ …（３）
このようにして電力消費量の積算値（ＳＯＣｉ）および走行距離の積算値（ｄｉｓｉ）を更新した後にリターンされる。

そして、次回のルーチンでは、エンジン始動条件が成立しない限り、ステップＳＴ３でＮＯ判定され、このステップＳＴ１０でＹＥＳ判定されることになる。つまり、走行モードがＣＤモードであり、エンジン始動条件が成立していない状態にあっては、ステップＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ１０、ＳＴ９の動作が繰り返され、トリップ電費算出のための情報を取得していく。つまり、電力消費量の積算値（ＳＯＣｉ）および走行距離の積算値（ｄｉｓｉ）を更新していく。このようなトリップ電費算出のための情報を取得が、走行モードがＣＳモードとなるまで、または、エンジン２が始動するまで（情報取得フラグがＯＦＦとなるまで）繰り返されることになる。

以上の動作が繰り返されることにより、ＣＤモードにおいて情報取得フラグがＯＮとなっている期間においてのみ、電力消費量および走行距離の情報（トリップ電費算出のための情報）を取得し、電力消費量の積算値（ＳＯＣｉ）および走行距離の積算値（ｄｉｓｉ）が更新される。

そして、１トリップが終了し、次回の外部電源ＯＥによる充電時（プラグイン充電時）には、前述したトリップ電費の算出（走行距離の積算値を電力消費量の積算値で除算することによるトリップ電費の算出）および学習電費の学習（前記なまし処理による最新の学習電費の学習）が行われ、この学習電費にバッテリ２４の蓄電量ＳＯＣ（ＣＳモードに移行される所定値に達するまで使用可能な蓄電量）を乗算することによって走行可能距離を算出し、この走行可能距離がメータパネル上に表示されることになる。

図８は、プラグインハイブリッド車両１の走行中に、運転者の加速要求（アクセルペダルの踏み込み量が大きくなったこと）に応じて車両が加速し、その後、減速要求（アクセルペダルの踏み込み量が小さくなったこと）に応じて車両が減速した場合における車速の変化、エンジンの駆動状態の変化、および、前記トリップ電費の変化を示している。

また、前述した如く、トリップ電費は、トリップ終了後の充電開始時（コネクタ９１がインレット２８に接続された際；プラグイン充電の開始時）に、前記記憶していた走行距離の積算値を電力消費量の積算値で除算することにより算出されるが、図８では、理解を容易にするために、ＣＤモードでの走行中に、トリップ電費（現時点までのトリップ電費）を算出したと仮定した場合の値をトリップ電費として記載している。

プラグインハイブリッド車両１が加速する際に、モータの動力とエンジンの動力とを併用している場合、その期間（図中のＴ１）では、エンジンが駆動しているため、電費を算出するための情報（電力消費量および走行距離の情報）は取得しないことになる。つまり、この期間Ｔ１での電費は図中に示すように一定（不変）となる。

また、本実施形態では、車速が前記車速閾値（前記エンジン始動条件が成立した時点での車速）に低下するまでの期間は、電力消費量および走行距離の情報（トリップ電費算出のための情報）を取得しないことで、電費に反映させないようにしている。このため、図中の期間Ｔ２においても、電費を算出するための情報（電力消費量および走行距離の情報）は取得しないことになり、この期間Ｔ２での電費は図中に示すように一定（不変）となる。

そして、車速が車速閾値に一致した時点（図中のタイミングＴＡ）で前記情報取得フラグがＯＮとなり、電力消費量および走行距離の情報（トリップ電費算出のための情報）の取得が開始され、この情報が電費に反映されることになる。つまり、車両の加速によって高くなった車両の運動エネルギを減速時に使用しながら電費が算出されることによる誤差を生じさせることなく電費を算出することが可能になり、誤差を含んだトリップ電費の算出値が電力消費率の学習に反映されてしまうといったことがなくなり、電費学習値を高い精度に維持することができる。

（変形例）
次に、変形例について説明する。前述した実施形態では、エンジン２が停止状態から駆動状態に移った時点から増加した運動エネルギ（車速）が、このエンジン始動時点における運動エネルギ量に低下するまでの期間中は、電力消費量および走行距離の情報（トリップ電費を算出するための情報）の取得を実行しないようにしていた。

本変形例は、それに代えて、エンジン２が停止状態から駆動状態に移った時点から増加した車両の位置エネルギ（車両が走行している道路の標高）が、このエンジン始動時点における位置エネルギ量に低下するまでの期間中は、電力消費量および走行距離の情報（トリップ電費を算出するための情報）の取得を実行しないようにするものである。つまり、エンジン２の駆動にともなって一旦増加した位置エネルギが、元の位置エネルギ量（エンジン２が停止状態から駆動状態に移った時点（エンジン始動時点）での位置エネルギ量）に低下するまでの期間中にあっては電力消費量および走行距離の情報の取得を実行しないことで、この期間中における電力消費量および走行距離を電費学習に反映させないようにしている。これにより、登坂路の走行時に、エンジン２の駆動にともなって高くなった車両１の位置エネルギを、降坂路の走行時に使用しながら電費が算出されたことに起因する電費の誤差（電費が良好となる側の誤差）が生じないようにしている。

この変形例における電費学習情報取得動作（前記トリップ電費を算出するための情報の取得動作）の手順は、前述した実施形態で説明した図７のフローチャートにおけるステップＳＴ４で、エンジン始動条件が成立した時点での車速（現車速）を車速閾値として前記ＲＯＭ４１に記憶する動作に代えて、エンジン始動条件が成立した時点での標高（現在走行している道路の標高）を標高閾値として前記ＲＯＭ４１に記憶する動作を実行する。また、ステップＳＴ７で、車速が車速閾値まで低下したか否かの判定に代えて、標高が標高閾値まで低下したか否かの動作を実行することになる。その他の動作は前記実施形態の場合と同様である。

このため、本変形例においては、標高が前記標高閾値（前記エンジン始動条件が成立した時点での標高）に低下するまでの期間は、電力消費量および走行距離の情報（トリップ電費算出のための情報）を取得しないことで、電費に反映させないようにしている。そして、走行している道路の標高が標高閾値に一致した時点で前記情報取得フラグがＯＮとなり、電力消費量および走行距離の情報（トリップ電費算出のための情報）の取得が開始され、この情報が電費に反映されることになる。このため、車両の加速によって高くなった車両の位置エネルギを減速時に使用しながら電費が算出されることによる誤差を生じさせることなく電費を算出することが可能になり、誤差を含んだトリップ電費の算出値が電力消費率の学習に反映されてしまうといったことがなくなり、電費学習値を高い精度に維持することができる。

なお、走行している道路の標高を検知するための手法としては、カーナビゲーションシステムの地図情報から道路の標高を認識するようにしたり、Ｇ（重力）センサおよび車速センサを用いて路面の傾斜角度および走行距離から標高を認識するようにしたり、外気圧センサにより検出される外気圧力の変化から標高の変化を認識するようにしたりすることが挙げられる。

（他の実施形態）
以上説明した実施形態および変形例は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のプラグインハイブリッド車両１の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式のプラグインハイブリッド車両や、４輪駆動方式のプラグインハイブリッド車両の制御にも適用できる。

また、前記実施形態および変形例では、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２の２つの発電電動機が搭載されたプラグインハイブリッド車両１の制御に本発明を適用した例を示したが、１つの発電電動機が搭載されたプラグインハイブリッド車両や３つ以上の発電電動機が搭載されたプラグインハイブリッド車両の制御にも本発明は適用可能である。

また、前記実施形態および変形例では、走行モードとして、第２モータジェネレータＭＧ２の動力のみを用いた走行（エンジン停止）が優先的に行われるＣＤモードと、エンジン２および第２モータジェネレータＭＧ２の両方の動力を用いた走行が優先的に行われるＣＳモードが切り換えられるようにしていた。つまり、いずれのモードにおいても、第２モータジェネレータＭＧ２の動力のみを用いた走行を行う走行状態と、エンジン２および第２モータジェネレータＭＧ２の両方の動力を用いて走行を行う走行状態とが存在するものであった。本発明は、これに限らず、これらモードを有しておらず、単に要求駆動力等に応じて、第２モータジェネレータＭＧ２の動力のみを用いた走行を行う走行状態と、エンジン２および第２モータジェネレータＭＧ２の両方の動力を用いて走行を行う走行状態とが切り換えられるようにしたプラグインハイブリッド車両に対しても適用可能である。この場合、第２モータジェネレータＭＧ２の動力のみを用いた走行を行う走行状態から、エンジン２および第２モータジェネレータＭＧ２の両方の動力を用いて走行を行う走行状態に切り換わった時点の車速（または標高）が前記車速閾値（または標高閾値）に相当することになり、車速（または標高）が、この車速閾値（または標高閾値）に低下するまでの期間では電力消費量および走行距離の情報の取得およびこれらの積算は行わないことになる。

さらに、前記実施形態および変形例では、トリップ中に、電力消費量および走行距離をそれぞれ積算していき、次回の充電開始時にトリップ電費を算出して電費学習を行うようにしていた。本発明はこれに限らず、トリップ中に、電力消費量および走行距離をそれぞれ積算していきながら、逐次、トリップ電費を算出するようにした場合に対しても適用可能である。

また、前記実施形態および変形例は併用することも可能である。つまり、エンジン２が停止状態から駆動状態に移った時点から増加した車両の運動エネルギおよび位置エネルギが共に、このエンジン始動時点における運動エネルギおよび位置エネルギ量に低下するまでの期間中は、電力消費量および走行距離の情報（トリップ電費を算出するための情報）の取得を実行しないようにするものである。

本発明は、プラグインハイブリッド車両における電費を算出し、バッテリの残容量により走行可能距離を算出する制御に適用可能である。

１プラグインハイブリッド車両
２エンジン（内燃機関）
１０ハイブリッドＥＣＵ
１１エンジンＥＣＵ
１３モータＥＣＵ
１４バッテリＥＣＵ
１５プラグインＥＣＵ
２４バッテリ（蓄電装置）
５４車速センサ
ＭＧ１第１モータジェネレータ
ＭＧ２第２モータジェネレータ（電動機）

Claims

走行用の動力を出力可能な内燃機関および走行用の動力を出力可能な電動機を備え、これら内燃機関および電動機のうち少なくとも一つを走行駆動力源として走行可能であるとともに、蓄電装置に蓄電された電力を使用し前記電動機のみを走行駆動力源として走行した場合における電力消費率を算出することで電力消費率の学習が可能なプラグインハイブリッド車両において、
前記走行駆動力源として内燃機関を利用したことにより増加した車両運動エネルギおよび車両位置エネルギのうち少なくとも一方を電力消費率の学習に反映させないように、前記電力消費率の算出、または、その電力消費率を算出するための情報の取得を制限する構成となっていることを特徴とするプラグインハイブリッド車両。