JP6094675B2

JP6094675B2 - ハイブリッド車両

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Publication number: JP6094675B2
Application number: JP2015526104A
Authority: JP
Inventors: 啓介森崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2033-07-11
Also published as: US20160137185A1; WO2015004782A1; JPWO2015004782A1; US9849870B2

Description

本発明は、ＨＶモード及びＥＶモードを有し、取得された地図情報に基づいてＨＶモード及びＥＶモードを切り替えるように、所定の走行計画を作成し、モードの切替制御を行うハイブリッド車両に関する。

従来から、エンジンと、回転電機である走行モータとの少なくとも一方を駆動源として走行するハイブリッド車両であって、走行中にＨＶモードとＥＶモードとの切り替えを行って走行するハイブリッド車両が知られている。「ＨＶモード」は、現在のＳＯＣを基準ＳＯＣに維持するように、エンジン及び走行モータの駆動、エンジンにより駆動される発電機による蓄電部の充電、及び走行モータによる回生充電のそれぞれについての実行、非実行を切り替える走行モードである。「ＥＶモード」は、エンジン及び走行モータのうち、基本的に走行モータを用いて車両を駆動し、発電機による蓄電部の充電はしない走行モードである。

特許文献１には、ＨＶモードとＥＶモードとを切り替えて走行するハイブリッド車両において、ナビゲーション制御装置が、地図データを用いてＳＯＣ管理計画処理を実行することが記載されている。この処理は、目的地点から走行経路に沿って遡る連続区間でＥＶモードで走行した場合の蓄電部の消費電力量を算出し、目的地点で蓄電部の充電残量が所定値となるようにＥＶモードで走行する場合の走行開始地点を決定する。

特開２００８−２６５５９４号公報

ハイブリッド車両において、地図情報に基づいてＨＶモード及びＥＶモードを切り換えるように、所定の走行計画を作成し、この計画に基づいてモードの切替制御を行う場合、車両効率を高くできる可能性はある。しかしながら、蓄電部の状態によっては、計画に基づくモードの切替実行を行うことが不適切な場合も発生する。例えば、エンジンの始動と停止とが頻繁に繰り返されることにより、運転者に不快感を与える場合、燃費性能が悪化する場合、及び蓄電部の早期劣化を生じる場合がある。このような事情から、より適切なモードの切り換え制御を行うことが望まれる。特許文献１には、このような問題を解決する手段は開示されていない。

本発明の目的は、運転性、燃費性能及び蓄電部の耐久性を向上できるハイブリッド車両を提供することである。

本発明に係るハイブリッド車両は、ＨＶモード及びＥＶモードを有し、地図情報に基づいてＨＶモード及びＥＶモードを切り替えるように、所定の走行計画を作成し、前記走行計画に基づいてモードの切替制御を行うハイブリッド車両であって、ＥＶモードの実行時に駆動される回転電機に接続される蓄電部の出力可能電力が制限される所定状態にある場合に、前記走行計画に基づくモードの切替制御の実行を制限し、前記地図情報の降坂路位置に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御を行い、さらに、前記走行計画に基づく切替制御の実行可否は、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態が第１閾値以上か否かで判定し、前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御の実行可否は、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態が第２閾値以上か否かで判定し、前記第１閾値と前記第２閾値とは異なることを特徴とする。また、本発明に係るハイブリッド車両は、ＨＶモード及びＥＶモードを有し、地図情報に基づいてＨＶモード及びＥＶモードを切り替えるように、所定の走行計画を作成し、前記走行計画に基づいてモードの切替制御を行うハイブリッド車両であって、ＥＶモードの実行時に駆動される回転電機に接続される蓄電部の出力可能電力が制限される所定状態にある場合に、前記走行計画に基づくモードの切替制御の実行を制限し、前記地図情報に基づいて、運転者の停止及び減速を予測または設定して前記回転電機の回生発電を制御することにより前記蓄電部において充電可能な回生発電量を拡大させる制御であって、前記地図情報と検出された車速とから、回生発電量を高くするための減速開始位置と、前記減速開始位置後に通過する減速設定点とを設定し、アクセルオフを前提として前記減速開始位置から前記減速設定点まで前記回転電機に第１回生トルクを発生させて減速させ、前記減速設定点以降で前記回転電機に前記第１回生トルクより大きい第２回生トルクを発生させて減速度を大きくする制御と、前記地図情報の降坂路位置に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との少なくとも一方の制御を行い、さらに、前記走行計画に基づく切替制御の実行可否は、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態が第１閾値以上か否かで判定し、前記地図情報に基づいて前記蓄電部における充電可能な回生発電量を拡大させる制御と前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との一方の制御の実行可否は、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態が第２閾値以上か否かで判定し、前記第１閾値と前記第２閾値とは異なり、前記蓄電部の出力可能電力が制限される前記所定状態は、前記蓄電部の充電残量が所定下限残量未満である低充電量状態、前記蓄電部の温度が所定下限温度未満である低温状態、及び、前記蓄電部の出力可能電力が所定下限電力未満である低出力状態のいずれか１つの状態であることを特徴とするハイブリッド車両である。また、本発明に係るハイブリッド車両は、ＨＶモード及びＥＶモードを有し、地図情報に基づいてＨＶモード及びＥＶモードを切り替えるように、所定の走行計画を作成し、前記走行計画に基づいてモードの切替制御を行うハイブリッド車両であって、ＥＶモードの実行時に駆動される回転電機に接続される蓄電部の出力可能電力が制限される所定状態にある場合に、前記走行計画に基づくモードの切替制御の実行を制限し、前記地図情報に基づいて、運転者の停止及び減速を予測または設定して前記回転電機の回生発電を制御することにより前記蓄電部において充電可能な回生発電量を拡大させる制御と、前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との少なくとも一方の制御を行い、さらに、前記走行計画に基づく切替制御の実行可否は、前記蓄電部の予め設定した状態が第１閾値以上か否かで判定し、前記地図情報に基づいて前記蓄電部における充電可能な回生発電量を拡大させる制御と前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との一方の制御の実行可否は、前記蓄電部の予め設定した状態が第２閾値以上か否かで判定し、前記第１閾値と前記第２閾値とは異なり、前記蓄電部の出力可能電力が制限される前記所定状態は、前記蓄電部の充電残量が所定下限残量未満である低充電量状態、前記蓄電部の温度が所定下限温度未満である低温状態、及び、前記蓄電部の出力可能電力が所定下限電力未満である低出力状態の少なくともいずれか１つの状態であり、前記走行計画に基づく切替制御の実行は、前記蓄電部の予め設定した状態である前記充電残量、前記温度、または前記出力可能電力が第１閾値以上の場合に許可し、前記第１閾値未満の場合に禁止し、前記地図情報に基づいて前記蓄電部における充電可能な回生発電量を拡大させる制御と前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との一方の制御の実行は、前記充電残量、前記温度、または前記出力可能電力が第２閾値以上の場合に許可し、前記第２閾値未満の場合に禁止し、前記第１閾値は、前記第２閾値よりも大きいことを特徴とするハイブリッド車両である。また、本発明に係るハイブリッド車両は、ＨＶモード及びＥＶモードを有し、地図情報に基づいてＨＶモード及びＥＶモードを切り替えるように、所定の走行計画を作成し、前記走行計画に基づいてモードの切替制御を行うハイブリッド車両であって、ＥＶモードの実行時に駆動される回転電機に接続される蓄電部の出力可能電力が制限される所定状態にある場合に、前記走行計画に基づくモードの切替制御の実行を制限し、前記地図情報に基づいて、運転者の停止及び減速を予測または設定して前記回転電機の回生発電を制御することにより前記蓄電部において充電可能な回生発電量を拡大させる制御であって、前記地図情報と検出された車速とから、回生発電量を高くするための減速開始位置と、前記減速開始位置後に通過する減速設定点とを設定し、アクセルオフを前提として前記減速開始位置から前記減速設定点まで前記回転電機に第１回生トルクを発生させて減速させ、前記減速設定点以降で前記回転電機に前記第１回生トルクより大きい第２回生トルクを発生させて減速度を大きくする制御と、前記地図情報の降坂路位置に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との少なくとも一方の制御を行い、さらに、前記走行計画に基づく切替制御の実行可否は、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態が第１閾値以上か否かで判定し、前記地図情報に基づいて前記蓄電部における充電可能な回生発電量を拡大させる制御と前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との一方の制御の実行可否は、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態が第２閾値以上か否かで判定し、前記第１閾値と前記第２閾値とは異なり、前記地図情報に基づいて前記蓄電部における充電可能な回生発電量を拡大させる制御と前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との一方の制御の実行と、前記走行計画に基づく切替制御の実行とが、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態からは許可される場合に、前記走行計画に基づく切替制御の実行を許可し、前記一方の制御の実行を禁止することを特徴とするハイブリッド車両である。

本発明のハイブリッド車両によれば、走行計画に基づく切替制御の実行を不適当な場合に制限できるので、エンジンの始動及び停止の繰り返しの抑制によって運転性、燃費性能、及び蓄電部の耐久性の向上を図れる。

本発明の実施形態のハイブリッド車両の構成図である。図１の車両において、走行計画に基づく切替制御である計画切替制御を実行する場合（Ａ）と、計画切替制御を行わない場合（Ｂ）とにおけるモード切替を示す図である。図１の車両において、計画切替制御が制限される例を示す図である。図１の車両において、出発地から目的地までの残距離（Ａ）と、計画切替制御を実行しない場合の充電残量であるＳＯＣ（Ｂ）及び走行モード（Ｃ）と、計画切替制御実行の場合のＳＯＣ（Ｄ）と、ＥＶ走行効率（Ｅ）と、計画切替制御実行の場合の走行モード（Ｆ）とを示す図である。図４の（Ｄ）に対応する場合において、計画切替制御が中断された場合のＳＯＣ（Ａ）と、走行モード（Ｂ）とを示す図である。図１におけるナビゲーション装置で記憶される走行経路上の目標停止位置と、減速開始位置との関係を示す図である。目標停止位置で車両を停止させる場合において、回生量拡大制御の実行及び禁止の場合を比較して、車速が時間にしたがって低下する状態を示す図である。充電目標変更制御を行う場合の特定降坂路及び車両位置と、車両位置に対応するＳＯＣとの関係を示す図である。図１の車両において、計画切替制御及び回生量拡大制御（または充電目標変更制御）の実行可否を判定する方法を示すフローチャートである。図９に対応して、バッテリ温度Ｔｂと、計画切替制御及び回生量拡大制御（または充電目標変更制御）の実行可否との関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下では、本発明のハイブリッド車両が、回転電機として電動モータ及び発電機の機能を有するモータジェネレータを備える場合を説明するが、回転電機として、単なる電動モータの機能を有する構造を用いることもできる。また、以下では、ハイブリッド車両が、外部電源からの充電機能を有するプラグイン型の場合を説明するが、ハイブリッド車両はプラグイン型の充電機能を持たないハイブリッド車両であってもよい。以下ではすべての図面の説明で同様の要素には同一の符号を付して説明する。

図１は、本発明の実施形態の制御システム１２を搭載したハイブリッド車両１０の概略構成を示している。制御システム１２は、エンジン１８と、第１モータジェネレータ２２及び第２モータジェネレータ２４と、インバータユニット２６と、蓄電部であるバッテリ２８と、変速レバー３０と、ナビゲーション装置３２と、表示部３５と、制御装置５０とを含む。

ハイブリッド車両１０は、エンジン１８及び第２モータジェネレータ２４の少なくとも一方を駆動源として車輪１６を駆動し走行する。以下では、第１モータジェネレータ２２は「第１ＭＧ２２」と記載し、第２モータジェネレータ２４は「第２ＭＧ２４」と記載する。

エンジン１８は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンである。エンジン１８は、制御装置５０からの制御信号Ｓｉ１により制御される。

第１ＭＧ２２は、３相同期回転電機であり、主としてエンジン１８により駆動され発電する発電機の機能を有する。第１ＭＧ２２の発電状態では、エンジン１８からのトルクの少なくとも一部が、後述する動力分割機構３４を介して第１ＭＧ２２の回転軸に伝達される。第１ＭＧ２２の発電電力は、インバータユニット２６を介してバッテリ２８に供給され、バッテリ２８が充電される。

第１ＭＧ２２は、バッテリ２８から電力を供給され駆動されることにより、動力分割機構３４を介してエンジン１８を始動するエンジン始動モータの機能も有する。

第２ＭＧ２４は、３相同期回転電機であり、後述するＥＶモードの実行時に駆動される。第２ＭＧ２４は、バッテリ２８からの電力を供給されて駆動され、車両の駆動力を発生するモータの機能を有する。第２ＭＧ２４は、制動時の電力回生用の発電機の機能も有する。第２ＭＧ２４の発電電力も、インバータユニット２６を介してバッテリ２８に供給され、バッテリ２８が充電される。第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４として、誘導回転電機、または別の回転電機を用いることもできる。

動力伝達機構１４は、動力分割機構３４、動力分割機構３４に連結された出力軸３６、出力軸３６に連結された減速機３８、及び車軸４０を含む。動力分割機構３４は、遊星歯車機構により構成される。遊星歯車機構は、サンギヤ、ピニオンギヤ、キャリア、及びリングギヤを含む。例えば、サンギヤは、第１ＭＧ２２の中空の回転軸の端部に接続される。キャリアは、エンジン１８の駆動軸に接続される。リングギヤは、出力軸３６に接続され、出力軸３６は、直接に、または図示しない歯車減速機を介して第２ＭＧ２４の回転軸に接続される。出力軸３６は、減速機３８を介して車輪１６に連結された車軸４０に接続される。動力分割機構３４は、エンジン１８からの動力を、出力軸３６への経路と第１ＭＧ２２への経路とに分割する。

インバータユニット２６は、第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４とバッテリ２８との間に接続される。インバータユニット２６は、第１ＭＧ２２及びバッテリ２８の間に接続される図示しない第１インバータと、第２ＭＧ２４及びバッテリ２８の間に接続される図示しない第２インバータとを含み、制御装置５０からの制御信号Ｓｉ２により制御される。

第１インバータは、バッテリ２８から供給された直流電圧を交流電圧に変換して第１ＭＧ２２に供給し、第１ＭＧ２２を駆動する。第１インバータは、第１ＭＧ２２がエンジン１８の駆動に伴って発電した場合に、その発電により得られた交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をバッテリ２８に供給する機能も有する。

第２インバータは、同様にバッテリ２８からの直流電圧を交流電圧に変換して第２ＭＧ２４に供給し、第２ＭＧ２４を駆動する。第２インバータは、ハイブリッド車両１０の回生制動時に、第２ＭＧ２４により回生発電した交流電圧を直流電圧に変換し、その変換した直流電圧をバッテリ２８に供給する機能も有する。各インバータの動作は、制御信号Ｓｉ２により制御される。この場合、後述の制御装置５０が第２ＭＧ２４の回生トルクを制御することで第２ＭＧ２４が回生発電し、車輪１６に回生制動力が発生する。第２ＭＧ２４の回生発電は、走行時に後述のアクセルペダルが非操作となった場合に行うことができる。第１インバータ及び第２インバータとバッテリ２８との間に、バッテリ２８の電圧を昇圧して各インバータに出力したり、各インバータから供給された電圧を降圧してバッテリ２８に供給するＤＣ／ＤＣコンバータを接続してもよい。

バッテリ２８は、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池により構成され、第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４に第１インバータまたは第２インバータを介して接続される。バッテリ２８は、各インバータを介して第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４に電力を供給可能とする。バッテリ２８の正極側には、図示しないバッテリ電流センサが取り付けられ、バッテリ電流センサは、充放電電流を検出し、その検出値を制御装置５０に送信する。制御装置５０は、この充放電電流の積算値からバッテリ２８の充電残量であるＳＯＣ（state of
charge）を算出する。

ＳＯＣは、バッテリ２８の電圧を検出する電圧センサの検出値と、バッテリ電流センサの検出値とから算出してもよい。なお、蓄電部としてキャパシタを用いることもできる。

温度センサ８０は、バッテリの温度Ｔｂを検出し、その検出値を表す信号は制御装置に送信される。

電力変換装置８２は、外部電源８４からの交流電力を直流電力に変換し、バッテリ２８へ直流電力を出力し、バッテリ２８を充電する機能を有する。電力変換装置８２は、制御装置５０からの制御信号により制御される。この場合、車両の停止状態で、外部電源８４に接続されたケーブル８６に設けられたコネクタ８８が、電力変換装置８２に接続されたコネクタ９０に接続されることによって、外部電源８４からバッテリ２８への充電が可能となる。

アクセル位置センサ４１は、アクセルペダルの操作量を決定するアクセル位置ＡＰを検出し、そのアクセル位置ＡＰを表す信号は制御装置５０に送信される。

車輪速度センサ４２は、車輪１６の単位時間当たりの回転数Ｖｖを検出し、回転数Ｖｖを表す信号は制御装置５０に送信される。制御装置５０は、回転数Ｖｖに基づいて車速Ｖｃを算出する。制御装置５０は、第２ＭＧ２４の回転数を検出する図示しない第２回転センサの検出値に基づいて車速Ｖｃを算出してもよい。

変速レバー３０は、操作によってＲ位置、Ｎ位置、Ｄ位置、Ｍ位置及びＢ位置のいずれか１つに切替可能である。変速レバー３０の位置は図示しない位置センサによって検出され、検出位置を表す信号は制御装置５０に送信される。Ｄ位置は標準前進走行モードであるＤレンジモードに対応する。

ナビゲーション装置３２は、ハイブリッド車両１０が目的地に向けて走行することを支援し、現在位置から目的地までの走行経路と、到達所要時間とを提供する。ナビゲーション装置３２は、図示しないＧＰＳセンサから現在位置を取得する。ナビゲーション装置３２は、道路の勾配情報及び法定速度を含む道路情報、交差点位置情報、信号機位置情報、一時停止位置情報を含む地図情報を記憶しており、地図情報に現在位置を照合して、地図内での現在位置を特定する。ナビゲーション装置３２は、ユーザの操作によって目的地情報を取得し、目的地までの走行経路と到達所要時間とを算出する。ナビゲーション装置３２は、図示しない方位センサからハイブリッド車両１０の向きを取得する。

また、ナビゲーション装置３２は、走行経路上の車両の進行方向前方に交差点、信号機、一時停止位置のいずれか１つが近くにある場合に、その交差点または信号機の直前の停止位置、または一時停止位置を、車両１０の目標停止位置として設定することができる。ナビゲーション装置３２は、信号機の赤信号情報を含むインフラ情報を取得して、車両前方の信号機が赤信号である場合にその信号機の直前の停止位置を目標停止位置として設定してもよい。例えばインフラ情報は電波により外部の送信設備から受信されることができる。ナビゲーション装置３２は、現在位置及び目標停止位置を含む情報を表す信号をＣＡＮ通信線によって制御装置５０に送信する。

表示部３５は、ディスプレイであり、後述する地図情報に基づく計画切替制御の実行または非実行を運転者に通知する機能を有する。なお、表示部３５は、車両１０の速度を含む情報を表示する機能を持ってもよい。

制御装置５０は、ＥＣＵと呼ばれるもので、ＣＰＵと、メモリを有する記憶部とを有するマイクロコンピュータを含む。図示の例では、制御装置５０を１つの制御装置として示しているが、制御装置５０は適宜複数の構成要素に分割して、互いに信号ケーブルで接続する構成としてもよい。制御装置５０は、エンジン１８を制御するエンジン制御部５２、第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４を制御するＭＧ制御部５４、走行計画作成部５６、モード切替制御部５８、切替制御制限部６０を有する。走行計画作成部５６、モード切替制御部５８、及び、切替制御制限部６０は後で説明する。

エンジン制御部５２は、エンジン１８に出力する制御信号Ｓｉ１を生成し、ＭＧ制御部５４は、インバータユニット２６に出力する制御信号Ｓｉ２を生成する。ＤＣ／ＤＣコンバータが用いられる場合、制御信号Ｓｉ２によってＤＣ／ＤＣコンバータの動作も制御される。

制御装置５０は、運転者の操作として、アクセルペダルの操作に基づく走行要求出力Ｐｒｅｑに応じてエンジン１８、第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４の駆動を制御する。具体的には、制御装置５０は、アクセル位置ＡＰと車速Ｖｃとに基づいて、予め記憶部で記憶されたマップまたは関係式に基づいて走行に要求される走行要求トルクＴｒ＊を算出する。走行要求トルクＴｒ＊は、出力軸３６に出力されるトルクである。制御装置５０は、走行要求トルクＴｒ＊と、第２ＭＧ２４の回転数自体、または第２ＭＧ２４の回転数から算出される回転数である出力軸３６の回転数とから走行要求出力Ｐｒｅｑを算出する。制御装置５０は、走行要求出力Ｐｒｅｑが出力軸３６に出力されるように、エンジン１８、第１ＭＧ２２、及び第２ＭＧ２４の駆動を制御する。

制御装置５０は、走行要求出力Ｐｒｅｑに、バッテリ２８のＳＯＣから基準ＳＯＣに近づけるための充放電要求電力を加えた出力を、目標エンジン出力Ｐｅ＊として算出し、所定のエンジン高効率マップからエンジン１８の目標回転数Ｎｅ＊及び目標トルクＴｅ＊を算出する。制御装置５０は、エンジン１８の目標回転数Ｎｅ＊と、第１ＭＧ２２の回転数Ｖｍ１及び第２ＭＧ２４の回転数Ｖｍ２の検出値と、走行要求トルクＴｒ＊とから、所定の関係式を用いて第１ＭＧ２２の目標回転数Ｖｍ１＊及び目標トルクＴｒ１＊と、第２ＭＧ２４の目標トルクＴｒ２＊とを算出する。エンジン１８の目標回転数Ｎｅ＊及び目標トルクＴｅ＊と、第１ＭＧ２２の目標回転数Ｖｍ１＊及び目標トルクＴｒ１＊と、第２ＭＧ２４の目標トルクＴｒ２＊とは、アクセル位置ＡＰまたはアクセル位置ＡＰと車速Ｖｃとに基づいて、図示しない記憶部によって記憶されたマップから算出してもよい。

制御装置５０は、算出されたエンジン１８の目標回転数Ｎｅ＊及び目標トルクＴｅ＊をエンジン制御部５２に出力し、エンジン制御部５２は、目標回転数Ｎｅ＊及び目標トルクＴｅ＊が得られるように制御信号Ｓｉ１でエンジン１８の駆動を制御する。また、制御装置５０は、算出された第１ＭＧ２２の目標回転数Ｖｍ１＊及び目標トルクＴｒ１＊と、第２ＭＧ２４の目標トルクＴｒ２＊とをＭＧ制御部５４に出力し、ＭＧ制御部５４は、目標回転数Ｖｍ１＊及び目標トルクＴｒ１＊，Ｔｒ２＊が得られるように制御信号Ｓｉ２で第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４の駆動を制御する。

これによって、アクセルペダルの操作量が小さい場合または車速Ｖｖが低い場合では、エンジン１８が停止した状態で、第２ＭＧ２４のみを駆動源として車両が走行する。また、制御装置５０は、ＳＯＣが基準ＳＯＣよりも低い場合に、エンジン１８を駆動して第１ＭＧ２２による発電を行い、発電電力をバッテリ２８に充電する。

また、アクセルペダルの操作量が大きい場合または車速Ｖｖが高い場合にエンジン１８が駆動され、エンジン１８を駆動源として車両が走行する。この場合、制御装置５０は、必要に応じてエンジン１８とともに第２ＭＧ２４を駆動させることで、両方を駆動源として車両が走行する。

ハイブリッド車両１０は、走行モードとして、ＨＶモード及びＥＶモードを有する。「ＨＶモード」は、ＣＳモードとも呼ばれるもので、エンジン１８及び第２ＭＧ２４の少なくとも一方を駆動源として車両が走行するモードである。ＨＶモードでは、車両の走行中に、現在のＳＯＣ（以下、「現在ＳＯＣ」という。）、または現在ＳＯＣを中心とする所定範囲内のＳＯＣを維持するように、エンジン１８及び第２ＭＧ２４の駆動と、エンジン駆動による第１ＭＧ２２の発電と、制動時の第２ＭＧ２４の回生発電との実行及び非実行を切り替えて制御する。例えば現在ＳＯＣが所定範囲の下限を下回った場合には、エンジン１８の駆動によって第１ＭＧ２２で発電させ、その発電電力をバッテリ２８に充電する。逆に現在ＳＯＣが所定範囲の上限を上回った場合には、エンジン１８を停止して第２ＭＧ２４の駆動によってバッテリ２８の充電電力を消費する。

「ＥＶモード」は、ＣＤモードとも呼ばれるもので、第２ＭＧ２４のみを駆動源として車両が走行するモードである。ＥＶモードでは、車両の走行中に、バッテリ２８のＳＯＣを維持せずに、積極的に第２ＭＧ２４で消費する。この場合、エンジン１８は駆動されない。なお、ＥＶモードでも、アクセルペダルの操作量が大きい場合、または車速が高い場合には、車両の走行要求出力を確保するためにエンジン１８の出力も用いて車両を走行させるようにすることもできる。この場合でもエンジン１８の駆動によってバッテリ２８を充電することはしない。

制御装置５０は、所定のＥＶモード開始条件を満たすことを前提に、ＥＶモードを選択し、ＳＯＣがＥＶモード閾値よりも低い値である「ＨＶモード閾値」以下となるまで、ＥＶモードで走行するようにエンジン１８、第１ＭＧ２２及び第２ＭＧ２４を制御する。これによって、後述する図４（Ｂ）（Ｃ）の「制御なし」で示すように、ＥＶモードの実行後、ＳＯＣが所定値以下に低下した状態でＨＶモードに移行する。また、「ＥＶモード開始条件」は、現在ＳＯＣが予め設定された「ＥＶモード閾値」以上であり、かつ、バッテリ温度が所定温度範囲内であり、かつ、バッテリ出力可能電力が所定値以上であるとすることができる。なお、ＥＶモードとＨＶモードとの切り替えは、車両で自動で実行される場合に限定するものではなく、運転者が図示しないＥＶ−ＨＶ切換スイッチを操作することによって、手動でモード切替可能としてもよい。

走行計画作成部５６は、現在ＳＯＣがＥＶモード閾値以上である場合に、ナビゲーション装置３２から取得した現在位置、目的地、及び目的地までの走行経路を含む地図情報に基づいて、ＨＶモード及びＥＶモードを切り替えるように、所定の走行計画を作成し、記憶部に記憶する。「走行計画」は、後述の車両効率である「ＥＶ走行効率」が高くなるように作成される。モード切替制御部５８は、この走行計画に基づいてモードの切替制御を行う。

より具体的には、走行計画作成部５６は、取得された地図情報に基づいて、車両が目的地に向かう場合の走行経路において、連続する複数の経路要素を求める。走行計画作成部５６は、複数の経路要素において、予め設定された関係から算出されるＥＶ走行効率が高くなるように走行計画を作成する。この場合、走行計画は、将来走行経路におけるＥＶ走行効率が高くなることを重視して作成される。

これについて、図２を用いてさらに詳しく説明する。図２は、走行計画に基づく切替制御である計画切替制御を実行する場合（Ａ）と、計画切替制御を行わない場合（Ｂ）とにおけるモード切替を示している。図２では、１例として、山道、市街地、及び高速道路を通過するように、出発地から目的地までの走行経路が設定されている。走行経路は、予め設定した条件にしたがって連続する複数の経路要素Ｄ１、Ｄ２・・・Ｄ６に分割される。

制御装置５０は、各経路要素Ｄ１、Ｄ２・・・Ｄ６において、道路勾配及び法定速度から、予測平均車速と、走行時に車両に加わる予測負荷とを算出し、記憶する。制御装置５０は、各経路要素Ｄ１、Ｄ２・・・Ｄ６において、車両がＥＶ走行した場合のエネルギ効率に対応し、車両効率である「ＥＶ走行効率」を算出し、記憶する。「ＥＶ走行効率」は、予測平均車速と予測負荷とに基づいて所定の関係式で算出される。ＥＶ走行効率は、予測平均車速が低くなるほど高くなり、予測平均車速が高くなるほど低くなる関係を有する。ＥＶ走行効率は、予測負荷が低くなるほど高くなり、予測負荷が高くなるほど低くなる。

制御装置５０は、ＥＶ走行効率、予測平均車速、及び予測負荷の関係を表すマップのデータを予め制御装置５０の記憶部に記憶している。制御装置５０は、ナビゲーション装置３２から取得した地図情報から複数の経路要素Ｄ１、Ｄ２・・・Ｄ６での予測平均車速及び予測負荷を算出し、マップのデータからそれぞれのＥＶ走行効率を算出する。

図２（Ａ）では各経路要素において、（３）（２）・・・のようにＥＶ走行効率が高い場合に高くなる点数を設定している。図２（Ａ）に示すように、負荷が高くなる山道、及び車速が高くなる高速道路では、ＥＶ走行効率が低い。このため、点数が（３）（２）（４）と低い。一方、車速が低く、かつ道路勾配が小さい市街地では、ＥＶ走行効率は高い。このため、点数が（１０）（９）（８）と高い。

走行計画作成部５６は、各経路要素のうち、ＥＶ走行効率が最高で、点数が最高の経路要素（例えばＤ３）から効率が低くなる順に１つまたは複数を選択し、選択した経路要素（例えばＤ３，Ｄ４，Ｄ６）にＥＶモードを設定し、残りの経路要素（例えばＤ１，Ｄ２，Ｄ５）にＨＶモードを設定するように走行計画を作成する。この走行計画では、選択した経路要素（例えばＤ３，Ｄ４，Ｄ６）の全体でＥＶモードを実行した場合に、出発地で残っていたＳＯＣとＨＶモード閾値のＳＯＣとの差分を使い切れるようにする。好ましくは、走行計画では、目的地の直前で、出発地で残っていたＳＯＣとＨＶモード閾値のＳＯＣとの差分を使い切れるようにする。

モード切替制御部５８は、走行計画に基づいて目的地までの走行経路で、ＨＶモード及びＥＶモードの切り替え制御である計画切替制御を行う。

さらに、切替制御制限部６０は、バッテリ２８の出力可能電力が制限される所定状態にある場合に、計画切替制御の実行を制限する。例えば、「所定状態」は、ＳＯＣが所定下限残量未満である「低充電量状態」、バッテリ２８の温度が所定下限温度未満である「低温状態」、バッテリ２８の温度が所定上限温度を上回る「高温状態」、及びバッテリ２８の出力可能電力である出力上限電力が所定下限電力未満である「低出力状態」の少なくともいずれか１つの状態である。例えばＳＯＣの「所定下限残量」は、ＥＶモード開始の判定基準である上記の「ＥＶモード閾値」よりも低い。

例えばバッテリ２８が所定状態にある場合、切替制御制限部６０は計画切替制御の制限として、計画自体を作成せずに計画切替制御を開始しないか、または切替を行うモードの実行を遅延するか、またはすでに計画切替制御の実行中である場合にはその制御を中断または中止する。制御装置５０は、地図情報に基づく計画切替制御の中断または中止がされた場合に、表示部３５にその中断または中止を表示させることで運転者に通知してもよい。

なお、計画切替制御の「制限」とは、このように運転者に計画切替制御の中断または中止を通知して、計画切替制御の実行または非実行を運転者に明示的に示すものに限定するものではなく、例えば走行計画自体を変更して、それ以前に作成された所定の走行計画どおりにモード切替制御を行わないようにすることも含む意味である。

図３は、計画切替制御の開始前と実行中とで計画切替制御が制限される例を示している。図３では、バッテリ状態として、バッテリ２８の温度が「通常のＥＶモードを実行できない」低温または高温である不適当な温度の場合、計画切替制御の開始前では走行計画を作成せず、計画切替制御を開始しない。この場合、バッテリ２８の温度が所定下限温度未満である「低温状態」、または所定上限温度を上回る「高温状態」にある。なお、「通常のＥＶモードを実行できない」とは、計画切替制御を実行しない場合にＥＶモードを開始するための開始条件を満たさないことを意味する（以下、同様である）。

バッテリ２８の温度が通常のＥＶモードを実行できない低温または高温である場合、計画切替制御の実行中では、計画切替制御を中断する。この場合、車両は、ＥＶモードの実行時にエンジン１８が駆動されるのと同様に動作し、早期にＳＯＣが「ＨＶモード閾値」に達してＨＶモードを連続させる走行に移行する。なお、「中断」とは、バッテリ２８が計画切替制御を制限する所定状態でなくなった場合に、計画切替制御の実行を再開することができる意味である。また、バッテリ温度に応じてバッテリ２８の内部抵抗が異なるため、計画切替制御の実行可否の判定基準である「所定下限温度」は、システムの効率向上を期待できる温度から設定される。

また、バッテリ２８の出力可能電力Ｗｏｕｔが通常のＥＶモードを実行できない低出力である場合も、バッテリ２８の温度が不適当な温度の場合と同様に、計画切替制御の開始前及び実行中で、走行計画が作成されないか、または中断される。この場合、バッテリ２８の出力可能電力が所定下限電力未満である「低出力状態」にある。出力可能電力は、ＳＯＣ、充放電電流の検出値、及びバッテリ電圧の検出値から算出可能である。

また、バッテリ２８のＳＯＣが通常のＥＶモードを実行できない低充電状態である場合、計画切替制御の開始前で実行開始が禁止され、実行中である場合には、ＨＶモードに移行後に切替計画制御が中止され、終了する。この場合、バッテリ２８のＳＯＣが所定下限残量未満である「低充電量状態」にある。この場合、モード切替制御部５８は、ＳＯＣが所定下限残量以上まで回復しても計画切替制御は再開せず、ＳＯＣが「ＥＶモード閾値」以上になり、しかもバッテリ状態を含む図３の計画切替制御を制限する状態でない場合に、計画切替制御を再開することができる。

図４は、出発地から目的地までの残距離（Ａ）と、計画切替制御を実行しない場合のＳＯＣ（Ｂ）及び走行モード（Ｃ）と、計画切替制御実行の場合のＳＯＣ（Ｄ）と、ＥＶ走行効率（Ｅ）と、計画切替制御実行の場合の走行モード（Ｆ）とを示している。図４に示すように、出発地から目的地までの走行経路が設定され、目的地でＳＯＣが所定のＥＶモード開始条件を満たす場合に、計画切替制御が実行されない場合には、（Ｂ）（Ｃ）に示すように、ＥＶモード開始後、ＳＯＣが所定のＥＶモード閾値以下に低下した状態で、ＨＶモードに移行する。

一方、制御装置５０は、（Ｅ）のＥＶ走行効率に基づいて、（Ｆ）のモード切替を行う走行計画を作成する。この場合、（Ｅ）で破線Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で囲んだ部分に対応する経路要素がＥＶ走行効率の高い部分として選択され、ＥＶモードとして設定され、残りの経路要素にＨＶモードが設定される。

制御装置５０は、走行計画に基づいて計画切替制御を実行する。この場合、（Ｄ）に示すように、車両が目的地に向かって走行する場合にＳＯＣはＨＶモードでほぼ一定に維持され、ＥＶモードでＳＯＣが徐々に低下し、これが目的地まで繰り返される。この場合、目的地直前で、出発地に残っていたＳＯＣでＨＶモード閾値までのＳＯＣを使い切ることが可能となる。このため、車両の燃費性能が向上する。

一方、図３で説明したように、計画切替制御の実行中に、バッテリ温度が所定下限温度未満であるなどの計画切替制御が制限される所定状態を満たした場合には、切替制御制限部６０によって計画切替制御が制限される。図５は、図４の（Ｄ）に対応する場合において、計画切替制御が中断された場合のＳＯＣ（Ａ）と走行モード（Ｂ）とを示している。図４（Ｄ）（Ｅ）のＥ１，Ｅ２に対応する地点で計画切替制御が制限される所定状態を満たした場合、例えばバッテリ温度が所定下限温度未満である場合に、計画切替制御が図５（Ａ）のＦ１に対応して中断される。この場合、ＨＶモードからＥＶモードに切り換えられ、ＳＯＣがＥＶモード閾値以下に低下した後、目的地までＨＶモードの連続状態に移行する。なお、図示は省略するが、計画切替制御を遅延する場合、例えば、ＥＶモード実行中において、ＳＯＣを回復するためのＨＶモードに切り換えて、ＳＯＣがＥＶモード閾値以上に回復した状態で、将来走行経路におけるＥＶ走行効率に基づいて走行計画を再作成し、その走行計画に基づいて、計画切替制御を実行することができる。

このように制御装置５０は、ＳＯＣの所定下限残量、バッテリ温度の所定下限温度、または出力可能電力の所定下限電力を第１閾値とした場合に、地図情報に基づく計画切替制御の実行可否を、バッテリ２８の予め設定した状態が第１閾値以上か否かで判定する。このようにバッテリ２８の出力可能電力が制限される所定状態にある場合に、計画切替制御の実行を制限するので、計画切替制御の実行を不適当な場合に制限できる。このため、計画切替制御の実行における厳しい成立条件を満たすためにエンジン１８の始動及び停止を頻繁に繰り返す必要がなくなる。このため、この繰り返しの抑制によって運転性、燃費性能、及びバッテリ２８の耐久性の向上を図れる。

なお、図５では、計画切替制御の実行を制限される例として、「スイッチ」、「モード」、「その他」の例も示している。例えば計画切替制御の実行開始前では、図示しないＥＶ−ＨＶ切換スイッチ、ＥＶ市街地スイッチ、ＳＯＣ回復スイッチの少なくともいずれか１つがオンされた場合、計画切替制御は開始しない。また、同じ場合で計画切替制御の実行中では計画切替制御の実行を中断する。これによって、運転者のスイッチ操作に基づく意思を優先させることができる。「ＥＶ市街地スイッチ」は市街地走行用のＥＶモードの実行を指示するスイッチである。「ＳＯＣ回復スイッチ」は、ＳＯＣを増大するＨＶモードの実行を指示するスイッチである。

また、計画切替制御の実行を行わない場合でＨＶモードに移行した場合、計画切替制御は実行を開始しない。この場合、ＳＯＣを増大させるＨＶモードでＳＯＣが増大し、ＥＶモード閾値以上となった場合で、目的地がナビゲーション装置で設定された場合に、目的地までの距離が所定値以上であることを前提に、計画切替制御を実行する。

また、制御装置５０で車両の故障を検出するセンサからの検出値の入力によって、車両の故障が検出された場合には、計画切替制御の実行開始前では計画切替制御を開始せず、実行中では計画切替制御を中断する。

次に、実施形態において、別の制御である回生量拡大制御と、充電目標変更制御との少なくとも一方の制御を組み合わせる場合を説明する。この場合、図１を参照して、制御装置は、回生量拡大制御部６２及び充電目標変更制御部６４を有する。制御装置５０は、回生量拡大制御部６２及び充電目標変更制御部６４の一方のみを有する構成でもよい。

まず、回生量拡大制御部６２について説明する。回生量拡大制御部６２は、ナビゲーション装置３２から現在位置及び目標停止位置を含む地図情報を取得する。回生量拡大制御部６２は、走行経路における運転者の動作による停止及び減速の位置である、目標停止位置及び減速開始点を予測または設定して、目標停止位置までの第２ＭＧ２４の回生発電を制御することによりバッテリ２８における充電可能な回生発電量を拡大させる回生量拡大制御を行う。

図６は、ナビゲーション装置３２で記憶される走行経路上の目標停止位置と、減速開始位置との関係を示している。図６では、ナビゲーション装置３２で記憶される地図情報において、破線で示すように走行経路が設定され、走行経路上に信号機７１及び一時停止位置７２が設定される。この場合、ハイブリッド車両１０の現在位置がＰであり、矢印α方向に進行する場合に、例えば現在位置から最も近いＱ位置の信号機７１の直前の停止ライン７４が目標停止位置として設定される。

ナビゲーション装置３２は、車両がある頻度以上に停止される一時停止位置を含む特定の停止位置を記憶する学習機能を持ち、特定の停止位置が現在位置の前方にある場合に目標停止位置として設定してもよい。制御装置５０は、ナビゲーション装置３２から目標停止位置及び現在位置を含む情報を取得する。

回生量拡大制御部６２は、取得された目標停止位置及び現在位置と検出された車速とから、予め設定された関係式またはマップを用いて、予測された目標停止位置までのバッテリ２８で回収可能な第２ＭＧ２４による回生発電量を高くするための減速開始位置（ＳＴ１）を設定する。また、回生量拡大制御部６２は、減速開始位置から回生発電を増大する時間である減速設定点ｔｄと、減速設定点ｔｄから増大させる回生発電に対応する回生トルクとを算出する。回生量拡大制御部６２は、算出された減速設定点ｔｄと回生トルクとに基づいて、運転者がアクセルペダルを非操作とした、すなわちアクセルオフしたことを前提条件として、第２ＭＧ２４の回生発電を大きくするように制御する。この場合、回生量拡大制御部６２は第２インバータを制御する。なお、減速設定点ｔｄ及び減速開始位置を制御装置５０で求めるのではなく、ナビゲーション装置３２で推定し、それを制御装置５０に送信してもよい。

図７は、目標停止位置でハイブリッド車両１０を停止させる場合において、回生量拡大制御の許可及び禁止の場合を比較して、車速が時間にしたがって低下する状態を示している。図７において、破線Ｌ１はＤレンジモードで走行する場合で、回生量拡大制御を行わない場合の減速状態である。破線Ｌ１は、減速設定点ｔｄ以前で実線Ｌ２の回生量拡大制御を実行する場合と一致する。この場合、時間ｔ１で運転者がアクセルオフとした後、時間ｔ２で運転者がブレーキペダルを踏み込んで目標停止位置に対応する停止時点でハイブリッド車両１０を停止させる。

破線Ｌ１のように回生量拡大制御を行わない場合、例えば時間ｔｄとｔ３との間の時間ｔ２でブレーキペダルが踏み込まれる場合に、踏み込み時の車速が高いので、ｔ２から停止時点までの減速の程度が大きくなる。第２ＭＧ２４の回生発電量は、所定時間当たりに車速が低下する程度である減速度が増大するにしたがって大きくなるが、バッテリ２８に電力が供給される速度である充電速度には許容上限がある。このため、減速度が許容上限に対応する所定値を超える場合、バッテリ２８に充電されない無駄な発電電力が発生するので、燃費性能向上の面から改良の余地がある。

図７の実線Ｌ２は、破線Ｌ１に対して回生量拡大制御を行う場合を示している。この場合、回生量拡大制御部６２は、減速設定点ｔｄ以降で、第２ＭＧ２４の回生トルクをそれ以前よりも大きくして減速度が大きくなるように、第２インバータの制御によって回生発電を制御する。この場合、ハイブリッド車両１０を減速させる方向に働くエンジンブレーキに相当する制動トルクが大きくなる。このため、比較的早期に減速度が大きくなることによって、車速が比較的緩やかに低下するので、停止直前でも運転者は時間ｔ３でブレーキペダルを強く踏み込む必要がなく、ハイブリッド車両１０の速度が急減少することがない。このため、地図情報に基づいてバッテリ２８における充電可能な回生発電量を拡大でき、燃費性能を向上できる。

回生量拡大制御部６２は、ブレーキペダルを踏み込んだ場合の減速度の推定値がバッテリ２８の充電速度の許容上限に対応する減速度よりも小さい所定値となるように、減速設定点ｔｄを設定する。このような回生量拡大制御の実行においては、運転者の意図しない減速を回避するために、運転者がアクセルオフとすることが前提となる。また、このような減速度の大きさ及び減速設定点ｔｄは車速に応じて異なる。例えば車速が高いほど減速設定点ｔｄは現在位置から近い位置に設定する必要がある。このような理由から、回生量拡大制御部６２は、検出された車速と、現在位置及び目標停止位置とに基づいて減速設定点ｔｄを算出し、減速設定点ｔｄから増大させる回生発電に対応する回生トルクを算出して、第２ＭＧ２４の回生発電を制御する。

一方、制御装置５０は、地図情報に基づく計画切替制御の実行可否を、バッテリ２８の予め設定した状態が第１閾値以上か否かで判定する。例えば、制御装置５０は、バッテリ温度が第１閾値である所定下限温度以上、またはＳＯＣが第１閾値である所定下限残量以上、またはバッテリ２８の出力可能電力が第１閾値である所定下限電力以上である場合に計画切替制御を実行すると判定する。逆に、制御装置５０は、バッテリ温度が所定下限温度未満、またはＳＯＣが所定下限残量未満である、または出力可能電力が所定下限電力未満である場合に、計画切替制御を禁止すると判定する。

この場合、制御装置５０は、地図情報に基づく回生量拡大制御の実行可否を、バッテリ２８の予め設定した状態、例えばバッテリ２８のＳＯＣ、バッテリ温度、または出力可能電力が第１閾値とは異なる第２閾値以上か否かで判定する。例えば、制御装置５０は、バッテリ温度が第２閾値であり、所定下限温度とは異なる第２所定下限温度以上、またはＳＯＣが第２閾値であり、所定下限残量とは異なる第２所定下限残量以上、またはバッテリ２８の出力可能電力が第２閾値であり、所定下限電力とは異なる第２所定下限電力以上である場合に回生量拡大制御を実行すると判定する。逆に、制御装置５０は、バッテリ温度が第２所定下限温度未満、またはＳＯＣが第２所定下限残量未満、または出力可能電力が第２所定下限電力未満である場合に、回生量拡大制御を禁止すると判定する。

このような構成によれば、地図情報に基づく回生量拡大制御と計画切替制御とのそれぞれで、バッテリ２８の状態を考慮して制御の実行許可条件を設定するので、地図情報に基づく制御を実行するタイミングを最適化でき、過度に禁止されることを防止できる。

また、バッテリ温度に対応する所定下限温度は第２所定下限温度より大きくし、ＳＯＣに対応する所定下限残量は第２所定下限残量より大きくし、出力可能電力に対応する所定下限電力は第２所定下限電力より大きくしてもよい。

この場合、地図情報に基づく計画切替制御の実行条件が、回生量拡大制御の実行条件よりも厳しくなるので、地図情報に基づく制御を実行するタイミングをより最適化できる。

次に、充電目標変更制御部６４（図１）について説明する。充電目標変更制御部６４は、ナビゲーション装置３２から現在位置と、所定値以上の勾配を持つ特定降坂路位置を含む地図情報を取得する。充電目標変更制御部６４は、走行経路における特定降坂路位置の情報に基づいて、バッテリ２８のＳＯＣの制御目標値を変更する充電目標変更制御を行う。

図８は、充電目標変更制御を行う場合の走行経路上の特定降坂路７６及び車両位置と、車両位置に対応するＳＯＣとの関係を示している。特定降坂路７６を車両が矢印方向に進行して降りる場合、アクセルオフによる第２ＭＧ２４の回生発電によってＳＯＣが急激に上昇する。一方、ハイブリッド車両１０が特定降坂路７６の手前に位置する場合にＳＯＣが十分に高い場合、特定降坂路７６での走行により得られる発電量をバッテリ２８で十分に回収できず、無駄になるおそれがある。

充電目標変更制御部６４は、取得された現在位置及び特定降坂路７６の位置から、ハイブリッド車両１０が特定降坂路７６の前の所定距離以内にある場合に、ＳＯＣの制御目標値である基準ＳＯＣを所定値以下に低下させるように、第２ＭＧ２４を積極的に駆動させるＥＶ走行を行うように制御する。これによって、車両のＵ１位置からＵ２位置までの間でＳＯＣを十分に低下させ、特定降坂路７６の開始位置であるＵ３位置から終了位置であるＵ４位置までに回生発電により得られる電力をバッテリ２８で十分に回収できる。このため、効率のよい走行を実現できる。

なお、制御装置５０はナビゲーション装置３２から渋滞位置を有する渋滞情報を含むインフラ情報を取得して、ハイブリッド車両１０が渋滞位置の前の所定距離以内にある場合に、特定降坂路７６の場合と同様に、基準ＳＯＣを所定値以下に低下させるように制御する構成としてもよい。この場合も、渋滞位置で車両が減速するので、回生発電により得られる電力をバッテリ２８で十分に回収できる。

また、上記で説明したように、制御装置５０が地図情報に基づく計画切替制御の実行可否を、バッテリ２８の予め設定した状態が第１閾値以上か否かで判定する構成とした場合に、充電量変更制御の実行可否を、バッテリ２８の予め設定した状態が第１閾値とは異なる第２閾値以上か否かで判定する構成としてもよい。この場合、バッテリ２８の予め設定した状態は、例えばバッテリ２８のＳＯＣ、バッテリ温度、または出力可能電力である。

例えば、制御装置５０は、バッテリ温度が第２閾値であり、所定下限温度とは異なる第２所定下限温度以上、またはＳＯＣが第２閾値であり、所定下限残量とは異なる第２所定下限残量以上、またはバッテリ２８の出力可能電力が第２閾値であり、所定下限電力とは異なる第２所定下限電力以上である場合に、充電量変更制御を実行すると判定する。逆に、制御装置５０は、バッテリ温度が第２所定下限温度未満、またはＳＯＣが第２所定下限残量未満、または出力可能電力が第２所定下限電力未満である場合に、充電量変更制御を禁止すると判定する。

この構成によれば、地図情報に基づく充電量変更制御と計画切替制御とのそれぞれで、バッテリ２８の状態を考慮して制御の実行許可条件を設定するので、地図情報に基づく制御を実行するタイミングを最適化でき、過度に禁止されることを防止できる。

また、この場合も、回生量拡大制御及び計画切替制御を行う場合と同様に、バッテリ温度に対応する所定下限温度は第２所定下限温度より大きくし、ＳＯＣに対応する所定下限残量は第２所定下限残量より大きくし、出力可能電力に対応する所定下限電力は第２所定下限電力より大きくしてもよい。

この場合、地図情報に基づく計画切替制御の実行条件が、充電量変更制御の実行条件よりも厳しくなるので、地図情報に基づく制御を実行するタイミングをより最適化できる。

また、制御装置５０は、地図情報に基づく回生発電拡大制御及び充電目標変更制御の一方の制御の実行と、計画切替制御の実行とが、バッテリ２８の予め設定した状態からは許可される場合に、計画切替制御の実行を許可し、回生発電拡大制御及び充電目標変更制御の一方の制御を禁止する構成としてもよい。

図９は、計画切替制御及び回生量拡大制御（または充電目標変更制御）の実行可否を判定する方法を示すフローチャートである。

制御装置５０は、図９のフローチャートで示す方法を予め記憶部で記憶したプログラムにより実行することができる。図９では、バッテリ２８の温度条件で制御の実行可否を判定する場合を説明するが、ＳＯＣまたは出力可能電力で制御の実行可否を判定する場合も同様である。以下では、回生量拡大制御（または充電目標変更制御）を単に回生量拡大制御として説明する。

Ｓ１０でバッテリ温度Ｔｂが、回生量拡大制御の実行可否の判定基準である、第２所定下限温度ＴＬ２以上であるか否かが判定される。第２所定下限温度ＴＬ２は、計画切替制御の実行可否の判定基準である、所定下限温度ＴＬ１よりも小さい（ＴＬ２＜ＴＬ１）。

回生量拡大制御の実行可否を判定する場合、渋滞時にエンジン駆動と停止とを繰り返す間欠運転走行を可能とするようなバッテリ２８の出力可能電力、または予め設定した降坂路の降坂時に回生発電による電力をバッテリ２８で十分に回収できるようにするためのＳＯＣから、所定下限温度ＴＬ１を設定することができる。

一方、充電目標変更制御の実行可否を判定する場合、回生制動時の回生発電を拡大してもバッテリ２８で十分に回生発電による電力を回収できるようにするためのバッテリ温度、またはアクセルオフでの吹き上げと呼ばれる過度な制動力の増大を生じないようにするためのバッテリ温度から、所定下限温度ＴＬ１を設定することができる。

Ｓ１０の判定結果が否定である場合、Ｓ１４で計画走行制御及び回生量拡大制御の両方の実行が禁止される。

図１０は、図９に対応して、バッテリ温度Ｔｂと、計画切替制御及び回生量拡大制御の実行可否との関係を示している。図１０で○は実行を許可することを、Ｘは実行を禁止することを示している。図１０の（Ｃ）で示すように、バッテリ温度ＴｂがＴＬ２未満の場合、図９のＳ１４に対応して、計画走行制御及び回生量拡大制御の両方の実行が禁止される。

図９のＳ１０の判定結果が肯定である場合、バッテリ温度Ｔｂが所定下限温度ＴＬ１以上か否かが判定され（Ｓ１２）、その判定結果が肯定である場合、Ｓ１６で計画走行制御の実行は許可されるが、回生量拡大制御の実行は禁止される。この場合、図１０の（Ａ）に示す場合に対応する。

一方、Ｓ１２の判定結果が否定である場合、Ｓ１８で計画走行制御の実行が禁止されるが、回生量拡大制御の実行は許可される。この場合、図１０の（Ｂ）に示す場合に対応する。

このような構成によれば、回生発電拡大制御及び充電目標変更制御の一方の制御の実行と、計画切替制御の実行とが、バッテリ２８の予め設定した状態によって競合する場合に、計画切替制御の実行を優先させることができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施できるのは勿論である。例えば、ナビゲーション装置３２では、信号機位置及び信号機の赤信号情報を含むインフラ情報を受信し、制御装置５０がインフラ情報から車両前方にある信号機の赤信号情報を取得する構成としてもよい。この場合、回生発電拡大制御及び充電目標変更制御の少なくとも一方を行う場合に、信号機直前と推測される位置を目標停止位置として計算し、目標停止位置までの距離及び車速の検出値を用いて減速制御を実行したり、目標停止位置の前で基準ＳＯＣを低下させることができる。

１０ハイブリッド車両、１２制御システム、１４動力伝達機構、１６車輪、１８エンジン、２２第１モータジェネレータ（第１ＭＧ）、２４第２モータジェネレータ（第２ＭＧ）、２６インバータユニット、２８バッテリ、３０，３０Ａ変速レバー、３２ナビゲーション装置、３４動力分割機構、３５表示部、３６出力軸、３８減速機、４０車軸、４１アクセル位置センサ、４２車輪速度センサ、５０制御装置、５２エンジン制御部、５４ＭＧ制御部、５６走行計画作成部、５８モード切替制御部、６０切替制御制限部、６２回生量拡大制御部、６４充電目標変更制御部、７１信号機、７２一時停止位置、７４停止ライン、７６特定降坂路、８０温度センサ、８２電力変換装置、８４外部電源、８６ケーブル、８８，９０コネクタ。

Claims

ＨＶモード及びＥＶモードを有し、
地図情報に基づいてＨＶモード及びＥＶモードを切り替えるように、所定の走行計画を作成し、前記走行計画に基づいてモードの切替制御を行うハイブリッド車両であって、
ＥＶモードの実行時に駆動される回転電機に接続される蓄電部の出力可能電力が制限される所定状態にある場合に、前記走行計画に基づくモードの切替制御の実行を制限し、
前記地図情報の降坂路位置に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御を行い、
さらに、前記走行計画に基づく切替制御の実行可否は、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態が第１閾値以上か否かで判定し、前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御の実行可否は、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態が第２閾値以上か否かで判定し、前記第１閾値と前記第２閾値とは異なることを特徴とするハイブリッド車両。
ＨＶモード及びＥＶモードを有し、
地図情報に基づいてＨＶモード及びＥＶモードを切り替えるように、所定の走行計画を作成し、前記走行計画に基づいてモードの切替制御を行うハイブリッド車両であって、
ＥＶモードの実行時に駆動される回転電機に接続される蓄電部の出力可能電力が制限される所定状態にある場合に、前記走行計画に基づくモードの切替制御の実行を制限し、
前記地図情報に基づいて、運転者の停止及び減速を予測または設定して前記回転電機の回生発電を制御することにより前記蓄電部において充電可能な回生発電量を拡大させる制御であって、前記地図情報と検出された車速とから、回生発電量を高くするための減速開始位置と、前記減速開始位置後に通過する減速設定点とを設定し、アクセルオフを前提として前記減速開始位置から前記減速設定点まで前記回転電機に第１回生トルクを発生させて減速させ、前記減速設定点以降で前記回転電機に前記第１回生トルクより大きい第２回生トルクを発生させて減速度を大きくする制御と、前記地図情報の降坂路位置に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との少なくとも一方の制御を行い、
さらに、前記走行計画に基づく切替制御の実行可否は、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態が第１閾値以上か否かで判定し、前記地図情報に基づいて前記蓄電部における充電可能な回生発電量を拡大させる制御と前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との一方の制御の実行可否は、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態が第２閾値以上か否かで判定し、前記第１閾値と前記第２閾値とは異なり、
前記蓄電部の出力可能電力が制限される前記所定状態は、前記蓄電部の充電残量が所定下限残量未満である低充電量状態、前記蓄電部の温度が所定下限温度未満である低温状態、及び、前記蓄電部の出力可能電力が所定下限電力未満である低出力状態のいずれか１つの状態であることを特徴とするハイブリッド車両。
ＨＶモード及びＥＶモードを有し、
地図情報に基づいてＨＶモード及びＥＶモードを切り替えるように、所定の走行計画を作成し、前記走行計画に基づいてモードの切替制御を行うハイブリッド車両であって、
ＥＶモードの実行時に駆動される回転電機に接続される蓄電部の出力可能電力が制限される所定状態にある場合に、前記走行計画に基づくモードの切替制御の実行を制限し、
前記地図情報に基づいて、運転者の停止及び減速を予測または設定して前記回転電機の回生発電を制御することにより前記蓄電部において充電可能な回生発電量を拡大させる制御と、前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との少なくとも一方の制御を行い、
さらに、前記走行計画に基づく切替制御の実行可否は、前記蓄電部の予め設定した状態が第１閾値以上か否かで判定し、前記地図情報に基づいて前記蓄電部における充電可能な回生発電量を拡大させる制御と前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との一方の制御の実行可否は、前記蓄電部の予め設定した状態が第２閾値以上か否かで判定し、前記第１閾値と前記第２閾値とは異なり、
前記蓄電部の出力可能電力が制限される前記所定状態は、前記蓄電部の充電残量が所定下限残量未満である低充電量状態、前記蓄電部の温度が所定下限温度未満である低温状態、及び、前記蓄電部の出力可能電力が所定下限電力未満である低出力状態の少なくともいずれか１つの状態であり、
前記走行計画に基づく切替制御の実行は、前記蓄電部の予め設定した状態である前記充電残量、前記温度、または前記出力可能電力が第１閾値以上の場合に許可し、前記第１閾値未満の場合に禁止し、前記地図情報に基づいて前記蓄電部における充電可能な回生発電量を拡大させる制御と前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との一方の制御の実行は、前記充電残量、前記温度、または前記出力可能電力が第２閾値以上の場合に許可し、前記第２閾値未満の場合に禁止し、
前記第１閾値は、前記第２閾値よりも大きいことを特徴とするハイブリッド車両。
ＨＶモード及びＥＶモードを有し、
地図情報に基づいてＨＶモード及びＥＶモードを切り替えるように、所定の走行計画を作成し、前記走行計画に基づいてモードの切替制御を行うハイブリッド車両であって、
ＥＶモードの実行時に駆動される回転電機に接続される蓄電部の出力可能電力が制限される所定状態にある場合に、前記走行計画に基づくモードの切替制御の実行を制限し、
前記地図情報に基づいて、運転者の停止及び減速を予測または設定して前記回転電機の回生発電を制御することにより前記蓄電部において充電可能な回生発電量を拡大させる制御であって、前記地図情報と検出された車速とから、回生発電量を高くするための減速開始位置と、前記減速開始位置後に通過する減速設定点とを設定し、アクセルオフを前提として前記減速開始位置から前記減速設定点まで前記回転電機に第１回生トルクを発生させて減速させ、前記減速設定点以降で前記回転電機に前記第１回生トルクより大きい第２回生トルクを発生させて減速度を大きくする制御と、前記地図情報の降坂路位置に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との少なくとも一方の制御を行い、
さらに、前記走行計画に基づく切替制御の実行可否は、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態が第１閾値以上か否かで判定し、前記地図情報に基づいて前記蓄電部における充電可能な回生発電量を拡大させる制御と前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との一方の制御の実行可否は、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態が第２閾値以上か否かで判定し、前記第１閾値と前記第２閾値とは異なり、
前記地図情報に基づいて前記蓄電部における充電可能な回生発電量を拡大させる制御と前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との一方の制御の実行と、前記走行計画に基づく切替制御の実行とが、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態からは許可される場合に、前記走行計画に基づく切替制御の実行を許可し、前記一方の制御の実行を禁止することを特徴とするハイブリッド車両。
請求項２または請求項３のいずれか１に記載のハイブリッド車両において、
前記地図情報に基づいて前記蓄電部における充電可能な回生発電量を拡大させる制御と前記地図情報に基づいて前記蓄電部の充電残量の制御目標値を変更する制御との一方の制御の実行と、前記走行計画に基づく切替制御の実行とが、前記所定状態に対応する前記蓄電部の予め設定した状態からは許可される場合に、前記走行計画に基づく切替制御の実行を許可し、前記一方の制御の実行を禁止することを特徴とするハイブリッド車両。
請求項１から請求項５のいずれか１に記載のハイブリッド車両において、
前記走行計画は、将来走行経路における車両効率が高くなることを重視して作成されることを特徴とするハイブリッド車両。
請求項１から請求項６のいずれか１に記載のハイブリッド車両において、
走行停止状態で外部電源から前記蓄電部への外部充電を可能とすることを特徴とするハイブリッド車両。