JP6156050B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両を制御する車両制御装置に関する。

近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源としてエンジンおよびモータジェネレータを搭載したハイブリッド車両が注目されている。ハイブリッド車両では、エンジンにより必要な駆動力を得るエンジン走行モード、モータジェネレータにより必要な駆動力を得るＥＶ走行モード、エンジンおよびモータジェネレータにより必要な駆動力を得るＭＧアシストモード、および、走行に必要な駆動力以上にエンジンを駆動することによりモータジェネレータにより発電を行うエンジン発電モードを切り替えることができる。
例えば特許文献１では、アクセルの踏み込み量やブレーキペダルの踏み込み量等に基づきエンジンの始動、停止を切り替える。

特許第３９０１２３５号

しかしながら、特許文献１では、エンジン効率等が考慮されておらず、選択される走行モードは、燃費等の面から必ずしも最適であるとはいえない。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、適切な走行モードを選択可能な車両制御装置を提供することにある。

本発明の車両制御装置は、エンジンと、モータジェネレータと、モータジェネレータと電力を授受し、充放電可能に構成される蓄電部と、を備えるハイブリッド車両を制御するものであって、要求駆動パワー算出手段と、走行モード選択手段と、を備える。
要求駆動パワー算出手段は、ドライバ操作情報および車速情報に基づき、要求駆動パワーを算出する。

走行モード選択手段は、要求駆動パワーをモータジェネレータで出力するＥＶ走行モード、要求駆動パワーをエンジンで出力するエンジン走行モード、または、要求駆動パワーをエンジンで出力するとともにモータジェネレータを駆動して発電するエンジン発電モードを走行モードとして選択する。

走行モード選択手段は、モータジェネレータを駆動して発電する場合の単位時間あたりの燃料消費増加量［ｇ／ｓ］を発電電力［ｋＷ］で除して算出される燃料消費増加コストであるエンジン発電コスト［ｇ／ｓ／ｋＷ］よりも、要求駆動パワーをモータジェネレータにて出力する場合の単位時間あたりの燃料消費削減量［ｇ／ｓ］を消費電力［ｋＷ］で除して算出される燃料消費削減効果であるＥＶ効果［ｇ／ｓ／ｋＷ］が大きい場合、走行モードをＥＶ走行モードとする。

走行モード選択手段は、エンジン発電コストがＥＶ効果以上であり、余剰電気エネルギがある場合、走行モードをＥＶ走行モードとする。また、走行モード選択手段は、エンジン発電コストがＥＶ効果以上であり、余剰電気エネルギがない場合、走行モードをエンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。
エンジン発電コストは、要求駆動パワーにおける値、または、要求駆動パワーが所定範囲内であるときの最大値とする。

本発明では、ＥＶ効果とエンジン発電コストとを比較し、ＥＶ効果がエンジン発電コストより大きい場合、後にエンジン発電により不足分の電力を補うことになったとしても、モータジェネレータの駆動力で走行した方が燃費がよくなるので、余剰電気エネルギの有無によらず、走行モードとしてＥＶ走行モードを選択する。

また、エンジン発電コストがＥＶ効果以上である場合、減速回生等による余剰電気エネルギがある場合はＥＶ走行モードとするが、余剰電気エネルギがなければ、エンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。
これにより、車両の走行状態に応じ、適切な走行モードが選択されるので、燃費が向上する。

本発明の第１実施形態による車両制御システムの構成を示す模式図である。 本発明の第１実施形態による制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態によるエンジンの理想燃費線を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態によるエンジンの理想燃費線上におけるエンジンパワーとエンジン回転数との関係を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態によるエンジンの理想燃費線上におけるエンジン効率を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態によるＭＧ−ＩＮＶ効率を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態によるＥＶ効果を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン発電コストを説明する説明図である。 本発明の第１実施形態によるエンジン発電パワーとエンジン発電コストとの関係を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態によるＥＶ効果とエンジン発電コストとの関係を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態による走行モード選択処理を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態による減速回生発電エネルギ積算を説明するサブルーチンである。 本発明の第１実施形態によるエンジン発電エネルギ積算を説明するサブルーチンである。 本発明の第１実施形態による消費エネルギ積算を説明するサブルーチンである。 本発明の第１実施形態による電気エネルギが余剰である場合の走行モードの切り替えを説明する説明図である。 本発明の第１実施形態による電気エネルギが不足である場合の走行モードの切り替えを説明する説明図である。 本発明の第２実施形態によるＥＶ効果とエンジン発電コストとの関係を説明する説明図である。

以下、本発明による車両制御装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による車両制御装置を図１〜図１６に基づいて説明する。
図１に示すように、車両制御システム１は、エンジン１１、モータジェネレータ１２、変速機１３、インバータ１４、蓄電部１５、第１クラッチ１６、第２クラッチ１７、車両制御装置としての制御部２０等を備える。

エンジン１１およびモータジェネレータ１２は、ハイブリッド車両である車両９０の駆動源を構成する。エンジン１１は、複数の気筒を有する内燃機関であり、エンジン１１の駆動力は、第１クラッチ１６を介してモータジェネレータ１２に伝達される。
モータジェネレータ１２は、蓄電部１５から電力が供給されて回転することによりトルクを発生する電動機としての機能、および、エンジン１１による駆動、或いは車両９０の制動時に回生エネルギにより駆動されて発電する発電機としての機能を有する。

第１クラッチ１６が接続されているとき、エンジン１１の回転数であるエンジン回転数Ｎ_engとモータジェネレータ１２の回転数であるＭＧ回転数Ｎ_mgとは、所定比率となるように構成される。本実施形態では、エンジン回転数Ｎ_engに対するＭＧ回転数Ｎ_mgの比が１である。すなわち本実施形態では、エンジン回転数Ｎ_engとＭＧ回転数Ｎ_mgとは等しい。

エンジン１１およびモータジェネレータ１２の駆動力は、第２クラッチ１７および変速機１３を介して、駆動軸９１に伝達される。駆動軸９１に伝達された駆動力は、ギア９２および車軸９３を介して駆動輪９５を回転させる。本実施形態の変速機１３は、無段階に変速可能な無段変速機（ＣＶＴ）である。

インバータ１４は、モータジェネレータ１２と蓄電部１５との間に設けられ、蓄電部１５の電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１２へ供給する。また、インバータ１４は、モータジェネレータ１２により発電された電力を直流電力に変換し、蓄電部１５へ供給する。
蓄電部１５は、例えばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池であり、充放電可能に構成される。蓄電部１５は、ＳＯＣ（State of charge）が所定の範囲となるように充放電される。なお、蓄電部１５は、電気二重層キャパシタ等で構成してもよい。

第１クラッチ１６は、エンジン１１とモータジェネレータ１２との間に設けられ、エンジン１１とモータジェネレータ１２とを断続可能に構成される。第１クラッチ１６は、走行モードが後述のＥＶ走行モードであるとき、エンジン１１とモータジェネレータ１２とを切り離すように制御部２０により制御される。
第２クラッチ１７は、モータジェネレータ１２と変速機１３との間に設けられ、モータジェネレータ１２と変速機１３とを断続可能に構成される。

制御部２０は、マイクロコンピュータ等により構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、および、これらを接続するバスライン等を備えている。制御部２０は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理により、エンジン１１、モータジェネレータ１２、変速機１３、インバータ１４、第１クラッチ１６および第２クラッチ１７等を制御することにより、車両９０全体を制御する。

図２に示すように、制御部２０は、要求駆動パワー算出部２１、充電要求算出部２２、走行モード選択部２３、駆動パワー分配部２４、エンジン動作点算出部２５、および、ＭＧ指令トルク算出部２６等を有する。
要求駆動パワー算出部２１は、アクセル開度等のドライバ操作情報、車両９０の走行速度に関する車速情報を取得し、要求駆動パワーＰ_drvを算出する。
充電要求算出部２２では、蓄電部１５のＳＯＣに基づき、充電要求の有無を算出する。

走行モード選択部２３では、走行モードを選択する。走行モードには、エンジン１１の駆動により出力される駆動力であるエンジンパワーＰ_engにより走行する「エンジン走行モード」、モータジェネレータ１２の駆動により出力される駆動力であるＭＧパワーＰ_mgにより走行する「ＥＶ走行モード」、エンジンパワーＰ_engおよびＭＧパワーＰ_mgにより走行する「ＭＧアシストモード」、および、エンジンパワーＰ_engにより走行するとともにモータジェネレータ１２での発電を行う「エンジン発電モード」が含まれる。

ＭＧアシストモードは、例えば要求駆動パワーＰ_drvがエンジン１１を高効率に駆動可能な領域よりも大きい場合に選択される。このような場合、走行モードをＭＧアシストモードとし、要求駆動パワーＰ_drvの一部をモータジェネレータ１２にて出力することにより、エンジン１１を高効率領域にて駆動させることができる。

本実施形態では、車速情報、要求駆動パワーＰ_drv、充電要求の有無、および、単位電力あたりの燃料消費削減量であるＥＶ効果、および、単位電力あたりの燃料消費増加量であるエンジン発電コストに基づき、エンジン１１の駆動、モータジェネレータ１２の駆動、および、第１クラッチ１６の断続を制御することにより、走行モードを任意に切り替え可能である。ＥＶ効果、エンジン発電コスト、および、走行モードの選択方法の詳細については、後述する。

駆動パワー分配部２４では、走行モードに応じ、要求駆動パワーＰ_drvおよび充電要求の有無に基づき、エンジン指令パワーおよびＭＧ指令パワーを算出する。なお、ＥＶ走行モードでは、要求駆動パワーＰ_drvを全てＭＧ指令パワーに振り分ける。また、エンジン走行モードでは、要求駆動パワーＰ_drvを全てエンジン指令パワーに振り分ける。

エンジン動作点算出部２５では、エンジン指令パワーに基づき、エンジン１１の動作点（回転数、トルク）を算出する。本実施形態の変速機１３は無段変速機であり、所定範囲内において自由かつ連続的に変速比を設定できるので、エンジン１１の動作点の自由度が高い。そのため本実施形態では、エンジン１１の動作点が理想燃費線Ｌｉ（図３参照）上となるようにパワーで制御される。すなわち、エンジン指令パワーに基づき、エンジン１１の動作点が理想燃費線上となるように、エンジン指令トルクおよびエンジン指令回転数が算出される。本実施形態では、理想燃費線Ｌｉが「理想燃費情報」に対応する。

ＭＧ指令トルク算出部２６では、ＭＧ指令パワーに基づき、ＭＧ指令トルクを算出する。ＭＧアシストモードでは、エンジン回転数Ｎ_engとＭＧ回転数Ｎ_mgとが等しいので、ＭＧ指令回転数はエンジン指令回転数に基づいて算出され、ＭＧ指令回転数とＭＧ指令パワーとに基づき、ＭＧ指令トルクが算出される。

ＥＶ走行モードでは、第１クラッチ１６により、エンジン１１とモータジェネレータ１２とが切り離されるので、エンジン回転数Ｎ_engとＭＧ回転数Ｎ_mgとの関連がなくなる。そのため、例えば、ＭＧパワーＰ_mgを出力するにあたり、後述するＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleが最もよくなる動作点に基づき、ＭＧ指令トルクを算出する。また、エンジン１１とモータジェネレータ１２とが第１クラッチ１６に接続された状態に適切に移行できるように、ＭＧ指令トルクを算出するようにしてもよい。

ここで、単位電力あたりの燃料消費削減量および燃料消費増加量の算出方法について説明する。本実施形態では、ＥＶ走行モードにおける単位電力あたりの燃料消費削減量を「ＥＶ効果」、エンジン発電モードにおける単位電力あたりの燃料消費増加量を「エンジン発電コスト」とする。

まず、ＥＶ効果およびエンジン発電コストの算出に用いるエンジン効率η_eng、および、ＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleについて説明する。エンジン効率η_engはエンジン１１の単体での効率であり、ＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleは、モータジェネレータ１２およびインバータ１４の合算効率である。本実施形態では、インバータ１４の効率も含めた合算効率であるＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleを「モータジェネレータの効率」とする。

図３は、横軸をエンジン回転数Ｎ_eng［ｒｐｍ］、縦軸をエンジントルクＴ_eng［Ｎｍ］とし、燃料消費率の等高線を破線にて示している。実線Ｌｅ１、Ｌｅ２、Ｌｅ３は、エンジンパワーＰ_engが同じである点を繋いだ等パワー線である。また、実線Ｌｉは、等パワー線上の燃料消費率が最小となる点を繋いだ理想燃費線である。

図４は、図３を元に、理想燃費線Ｌｉ上におけるエンジンパワーＰ_engとエンジン回転数Ｎ_engとの関係を示した図である。また、図５は、図３を元に、理想燃費線Ｌｉ上におけるエンジンパワーＰ_engとエンジン効率η_engとの関係を示した図である。
本実施形態では、エンジン１１の動作点が理想燃費線上となるように制御するので、図４に示すように、エンジンパワーＰ_engが決まると、動作点が１点に決まるので、エンジン回転数Ｎ_engが決まる。また、図５に示すように、エンジンパワーＰ_engが決まると、エンジン効率η_engが算出できる。

図６は、横軸をＭＧトルクＴ_mg［Ｎｍ］、縦軸をＭＧ回転数Ｎ_mg［ｒｐｍ］とし、ＭＧ−ＩＮＶ効率η_ele［−］の等高線を破線にて示している。実線Ｌｍ１、Ｌｍ２、Ｌｍ３は、ＭＧパワーＰ_mgが同じである点を繋いだ等パワー線である。
本実施形態では、エンジン回転数Ｎ_engとＭＧ回転数Ｎ_mgとが等しいので、エンジン回転数Ｎ_engが決まると、ＭＧ回転数Ｎ_mgも決まる。エンジン回転数Ｎ_engはエンジンパワーＰ_engに基づいて決まるので、ＭＧ回転数Ｎ_mgはエンジンパワーＰ_engに基づいて決まる、とも言える。
また、ＭＧ回転数Ｎ_mgおよびＭＧパワーＰ_mgが決まれば、動作点が１点に決まるので、図６のマップを参照すれば、ＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleを算出することができる。

具体的には、例えば図４に示すように、エンジンパワーＰ_engがＰＥに決まると、エンジン回転数Ｎ_engがＮＥに決まる。また図５に示すように、エンジンパワーＰ_engがＰＥに決まると、エンジン効率η_engがηＥに決まる。
また、エンジン回転数Ｎ_engがＮＥに決まれば、ＭＧ回転数Ｎ_mgが一意にＮＭに決まる。そして、図６に示すように、ＭＧパワーＰ_mgおよびＭＧ回転数Ｎ_mgが決まると、ＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleがηＭに決まる。
すなわち、エンジンパワーＰ_engおよびＭＧパワーＰ_mgが決定すれば、エンジン効率η_engおよびＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleが算出できる。

ＥＶ走行時には、第１クラッチ１６により、エンジン１１とモータジェネレータ１２とが切り離されるので、エンジン回転数Ｎ_engとＭＧ回転数Ｎ_mgとの関連がない。
そのため、ＥＶ走行モードでは、等パワー線上にてＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleが最もよい動作点にてモータジェネレータ１２を駆動するものとし、ＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleを算出してもよい。また、エンジン１１とモータジェネレータ１２とが第１クラッチ１６にて接続された状態へ適切に移行可能なように、エンジン回転数Ｎ_engを考慮した動作点にてモータジェネレータ１２を駆動するものとし、当該動作点に基づき、ＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleを算出してもよい。

続いて、ＥＶ効果およびエンジン発電コストの算出方法を図７および図８に基づいて説明する。以下、単位時間あたりの燃料消費削減量を「燃料消費削減量ΔＦＣ_d」、単位時間あたりの燃料消費増加量を「燃料消費増加量ΔＦＣ_i」とする。

図７は、ＥＶ効果を説明する図である。
ＥＶ走行モードでは、要求駆動パワーＰ_drvは、蓄電部１５の電力によりモータジェネレータ１２が駆動されて生じるＭＧパワーＰ_mgにより賄われる。したがって、要求駆動パワーＰ_drvは、消費電力Ｐ_battc［ｋＷ］に基づき、式（１）で表される。
Ｐ_drv＝Ｐ_battc×η_ele（Ｐ_drv） ・・・（１）

式中の「η_ele（Ｐ_drv）」は、要求駆動パワーＰ_drvをＭＧパワーＰ_mgとしてモータジェネレータ１２から出力する際のＭＧ−ＩＮＶ効率であり、図６に示すマップから算出される。以下、「η_ele（Ｐ_x）」は、パワーＰ_xをＭＧパワーＰ_mgとしてモータジェネレータ１２から出力する際のＭＧ−ＩＮＶ効率であり、図６に示すマップから算出される値とする。

また、ＥＶ走行モードでは、エンジン１１の駆動により生じるエンジンパワーＰ_engにて要求駆動パワーＰ_drvを出力する場合の燃料消費量ＦＣ_dが、燃料消費削減量ΔＦＣ_dとなる。エンジン１１の駆動により生じるエンジンパワーＰ_engにて要求駆動パワーＰ_drvを賄う場合、要求駆動パワーＰ_drvは、以下の式（２）で表される。
Ｐ_drv＝ΔＦＣ_d×ρ×η_eng（Ｐ_drv） ・・・（２）

式中のη_eng（Ｐ_drv）は、要求駆動パワーＰ_drvをエンジンパワーＰ_engとしてエンジン１１から出力する際のエンジン効率であり、図５に示すマップから算出される。以下、「η_eng（Ｐ_y）」は、パワーＰ_yをエンジンパワーＰ_engとしてエンジン１１から出力する際のエンジン効率であり、図５に示すマップから算出される値とする。
なお、式中のρ［ｋＪ／ｇ］は、燃料エネルギ密度であり、燃料の種類に応じた定数である。

ＥＶ効果を式（３）のように定義すると、ＥＶ効果は、式（１）、（２）より、式（４）で表される。式（４）より、ＥＶ効果は、エンジン効率η_engおよびＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleに基づいて算出される。

図８は、エンジン発電コストを説明する図である。
エンジン発電モードでは、エンジンパワーＰ_engの一部がモータジェネレータ１２の駆動に用いられ、モータジェネレータ１２の駆動により発電された電力がインバータ１４を経由して蓄電部１５に供給され、蓄電部１５が充電される。蓄電部１５に充電される発電電力Ｐ_battgは、式（５）により表される。
Ｐ_battg＝Ｐ_mg×η_ele（Ｐ_mg） ・・・（５）

エンジン発電モードでは、エンジン１１で要求駆動パワーＰ_drvを出力する場合の燃料消費量ＦＣ_dと、エンジン１１で要求駆動パワーＰ_drvに加えてＭＧパワーＰ_mgを出力する場合の燃料消費量ＦＣ_eとの差が燃料消費増加量ΔＦＣ_iとなる。燃料消費増加量ΔＦＣ_iは、式（６）のように表される。

エンジン発電コストを式（７）のように定義すると、エンジン発電コストは、式（５）、（６）より、式（８）で表される。式（８）より、エンジン発電コストは、エンジン効率η_eng、ＭＧ−ＩＮＶ効率η_ele、要求駆動パワーＰ_drv、および、ＭＧパワーＰ_mgに基づいて算出される。なお、発電のためにモータジェネレータ１２の駆動に供されるＭＧパワーＰ_mgは、後述のエンジン発電パワーＰ_genに対応する。

式（４）、（８）は、パワーに基づいて算出されるエンジン効率η_engおよびＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleで表現されている。
すなわち、ＥＶ効果およびエンジン発電コストは、エンジン効率η_engおよびＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleに基づいて算出可能である。

なお、ＥＶ走行モードでは、以下の式（９）が成立する。
Ｐ_drv＝Ｐ_mg ・・・（９）
すなわち、式（４）を参照すると、ＥＶ効果は、要求駆動パワーＰ_drvまたはＭＧパワーＰ_mgに基づいて算出される、とも言える。

また、エンジン発電モードにおいて、以下の式（１０）が成立する。
Ｐ_drv＝Ｐ_eng−Ｐ_mg ・・・（１０）
式（１０）より、要求駆動パワーＰ_drv、エンジンパワーＰ_engおよびＭＧパワーＰ_mgは、他の２つにより換算可能である。
また、式（８）を参照すると、エンジン発電コストは、要求駆動パワーＰ_drv、エンジンパワーＰ_engおよびＭＧパワーＰ_mgのうちの少なくとも２つに基づいて算出される、とも言える。

駆動パワーを一定としたときのエンジン発電パワーＰ_genとエンジン発電コストとの関係を、図９に示す。図９に示すように、駆動パワーを一定としたとき、エンジン発電パワーＰ_genが小さいとエンジン発電コストが大きい。また、エンジン発電パワーＰ_genが大きくなると、エンジン発電コストの変化率が略一定となる。そこで本実施形態では、エンジン発電コストは、エンジン発電パワーＰ_genを固定値Ｐ_cとしたときの値とする。固定値Ｐ_cは、エンジン発電パワーＰ_genに対するエンジン発電コストの変化率が所定値より小さい範囲内の値とする。エンジン発電パワーＰ_genに対するエンジン発電コストの変化率の所定値は、例えば変曲点Ｑにおける変化率とすることができる。

エンジン発電パワーＰ_genをＰ_cで固定したときの駆動パワーとＥＶ効果およびエンジン発電コストとの関係を図１０に示す。本実施形態では、上述のようにして演算されたＥＶ効果およびエンジン発電コストが、図１０に示す如く、マップ化されている。
図１０に示すように、モータジェネレータ１２にて出力可能な駆動パワーの上限値であるＥＶ上限値Ｐ_evuまでの領域を「ＥＶ可能領域」とする。

エンジン１１は低パワー時に効率が悪いため、駆動パワーがＰ_evb未満である場合、エンジン発電コストよりもＥＶ効果の方が大きい。本実施形態では、エンジン発電コストとＥＶ効果とが一致する駆動パワーを「ＥＶ基本閾値Ｐ_evb」とし、駆動パワーがＥＶ基本閾値Ｐ_evb未満である領域を「ＥＶ基本領域」とする。ＥＶ基本領域では、エンジン発電コストよりもＥＶ効果の方が大きいので、走行モードとしてＥＶ走行モードを選択する。ＥＶ基本領域では、余剰電気エネルギがなく、後からエンジン発電により発電し、発電および電力消費にて損失が生じたとしても、ＥＶ走行した方が燃費が向上する。

一方、駆動パワーがＥＶ基本閾値Ｐ_evb以上である場合、ＥＶ効果よりもエンジン発電コストの方が大きい。駆動パワーがＥＶ基本閾値Ｐ_evb以上ＥＶ上限値Ｐ_evu未満の領域を「ＥＶ拡張領域」とする。ＥＶ拡張領域では、ＥＶ効果よりもエンジン発電コストの方が大きいので、エンジン発電させてまでＥＶ走行せず、余剰電気エネルギの有無により、走行モードを選択する。すなわち、ＥＶ拡張領域では、余剰電気エネルギがある場合、ＥＶ走行モードとする。一方、余剰電気エネルギがない場合、ＥＶ走行で消費した電力を後からエンジン発電により補うと、燃費が悪化するので、ＥＶ走行モードとはせず、エンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。

「余剰電気エネルギ」とは、発電エネルギと使用電気エネルギとの差分であって、発電エネルギは主に減速回生による発電エネルギとするが、例えばエンジン１１を効率のよい動作点にて作動させるためにエンジン発電により余剰に発電された分の電気エネルギを含んでもよい。以下、余剰電気エネルギは、減速回生による発電エネルギ（以下、「減速回生発電エネルギＥ_reg」という、）として説明する。

次に、走行モード選択処理を図１１〜図１４に示すフローチャートに基づいて説明する。この処理は、走行モード選択部２３にて所定間隔にて実行される。
図１１に示すように、最初のステップＳ１１（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。）では、減速回生発電エネルギ積算を行う。減速回生発電エネルギ積算のサブルーチンは、図１２に基づいて後述する。

Ｓ１２では、車速ＶがＥＶ走行車速閾値Ｖ_th未満か否かを判断する。車速ＶがＥＶ走行車速閾値Ｖ_th未満であると判断された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｓ１８へ移行し、走行モードをＥＶ走行モードとする。車速ＶがＥＶ走行車速閾値Ｖ_th以上であると判断された場合（Ｓ１２：ＮＯ）、Ｓ１３へ移行する。

Ｓ１３では、強制充電要求があるか否かを判断する。ここでの判断は、充電要求算出部２２からの情報に基づいて判断され、ＳＯＣが強制充電閾値Ｂ_th未満である場合、強制充電要求があると判断され、ＳＯＣが強制充電閾値Ｂ_th以上である場合、強制充電要求がないと判断される。強制充電要求があると判断された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、すなわちＳＯＣが強制充電閾値Ｂ_th未満である場合、Ｓ２１へ移行し、走行モードをエンジン発電モードとする。強制充電要求がないと判断された場合（Ｓ１３：ＮＯ）、すなわちＳＯＣが強制充電閾値Ｂ_th以上である場合、Ｓ１４へ移行する。

Ｓ１４では、要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ可能領域か否かを判断する。本実施形態では、要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ上限値Ｐ_evu未満である場合、要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ可能領域であると判断する。要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ可能領域ではないと判断された場合（Ｓ１４：ＮＯ）、すなわちＰ_drv≧Ｐ_evuのとき、Ｓ１７へ移行する。要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ可能領域であると判断された場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、すなわちＰ_drv＜Ｐ_evuのとき、Ｓ１５へ移行する。

Ｓ１５では、要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ基本領域か否かを判断する。本実施形態は、ＥＶ効果とエンジン発電コストとが一致する駆動パワーであるＥＶ基本閾値Ｐ_evb未満をＥＶ基本領域とする（図１０参照）。要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ基本領域であると判断された場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、すなわちＰ_drv＜Ｐ_evbのとき、Ｓ１８へ移行し、走行モードをＥＶ走行モードとする。要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ基本領域ではないと判断された場合（Ｓ１５：ＮＯ）、すなわちＰ_drv≧Ｐ_evbのとき、Ｓ１６へ移行する。

Ｓ１６では、Ｓ１１にて算出される減速回生発電エネルギＥ_regが、前回処理のＳ１９にて算出されるＥＶ基本消費エネルギＥ_evbとＥＶ拡張消費エネルギＥ_eveとの和より大きいか否かを判断する。Ｓ１６は、ＥＶ可能領域であって（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＥＶ基本領域ではない（Ｓ１６：ＮＯ）に移行するステップであるので、Ｓ１６はＥＶ拡張領域である。ここでの判断処理では、余剰電気エネルギの有無を判定しており、減速回生発電エネルギＥ_regがＥＶ基本消費エネルギＥ_evbとＥＶ拡張消費エネルギＥ_eveとの和より大きければ、余剰電気エネルギがあると判断する。減速回生発電エネルギＥ_regがＥＶ基本消費エネルギＥ_evbとＥＶ拡張消費エネルギＥ_eveとの和より大きいと判断された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、すなわち余剰電気エネルギがある場合、Ｓ１８へ移行し、走行モードをＥＶ走行モードとする。減速回生発電エネルギＥ_regがＥＶ基本消費エネルギＥ_evbとＥＶ拡張消費エネルギＥ_eveとの和以下であると判断された場合（Ｓ１６：ＮＯ）、すなわち余剰電気エネルギがない場合、Ｓ１７へ移行する。

Ｓ１７では、Ｓ１１にて算出される減速回生発電エネルギＥ_regと前回処理のＳ２２にて算出されるエンジン発電エネルギＥ_genとの和が、ＥＶ基本消費エネルギＥ_evbより大きいか否かを判断する。減速回生発電エネルギＥ_regとエンジン発電エネルギＥ_genとの和がＥＶ基本消費エネルギＥ_evbより大きいと判断された場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、Ｓ２０へ移行する。減速回生発電エネルギＥ_regとエンジン発電エネルギＥ_genとの和がＥＶ基本消費エネルギＥ_evb以下であると判断された場合（Ｓ１７：ＮＯ）、ＥＶ基本領域にて消費したＥＶ基本消費エネルギＥ_evbの不足分をエンジン発電にて賄うべく、Ｓ２１へ移行し、走行モードをエンジン発電モードとする。

車速ＶがＥＶ走行車速閾値Ｖ_th未満であると判断された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ基本領域であると判断された場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、および、減速回生発電エネルギＥ_regがＥＶ基本消費エネルギＥ_evbとＥＶ拡張消費エネルギＥ_eveとの和より大きいと判断された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）に移行するＳ１８では、走行モードをＥＶ走行モードとする。
Ｓ１９では、消費エネルギ積算を行う。消費エネルギ積算のサブルーチンは、図１４に基づいて後述する。

減速回生発電エネルギＥ_regとエンジン発電エネルギＥ_genとの和がＥＶ基本消費エネルギＥ_evbより大きいと判断された場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）に移行するＳ２０では、走行モードをエンジン走行モードとする。
強制充電要求があると判断された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、および、減速回生発電エネルギＥ_regとエンジン発電エネルギＥ_genとの和がＥＶ基本消費エネルギＥ_evb以下であると判断された場合（Ｓ１７：ＮＯ）に移行するＳ２１では、走行モードをエンジン発電モードとする。
Ｓ２２では、エンジン発電エネルギ積算を行う。エンジン発電エネルギ積算のサブルーチンは、図１３に基づいて後述する。

減速回生発電エネルギ積算のサブルーチンを図１２に示す。
Ｓ１１１では、車速情報に基づき、減速中か否かを判断する。減速中ではないと判断された場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、本サブルーチンを終了する。減速中であると判断された場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、Ｓ１１２へ移行する。
Ｓ１１２では、ＭＧトルクＴ_mgが０未満か否かを判断する。ＭＧトルクＴ_mgが０以上であると判断された場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、本サブルーチンを終了する。ＭＧトルクＴ_mgが０未満であると判断された場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、Ｓ１１３へ移行する。

Ｓ１１３では、減速回生発電パワーＰ_regを算出する（式（１１））。
Ｐ_reg＝Ｔ_mg×Ｎ_mg ・・・（１１）
Ｓ１１４では、Ｓ１１３で算出された減速回生発電パワーＰ_regを積算することにより減速回生発電エネルギＥ_regを算出し、本サブルーチンを終了する。減速回生発電エネルギＥ_regは、過去所定回数分の減速回生発電パワーＰ_regの積算値とする。

エンジン発電エネルギ積算のサブルーチンを図１３に示す。
Ｓ２２１では、エンジントルクＴ_engが０より大きいか否かを判断する。エンジントルクＴ_engが０以下であると判断された場合（Ｓ２２１：ＮＯ）、本サブルーチンを終了する。エンジントルクＴ_engが０より大きいと判断された場合（Ｓ２２１：ＹＥＳ）、Ｓ２２２へ移行する。

Ｓ２２２では、図１２中のＳ１１２と同様、ＭＧトルクＴ_mgが０未満か否かを判断する。ＭＧトルクＴ_mgが０以上であると判断された場合（Ｓ２２２：ＮＯ）、本サブルーチンを終了する。ＭＧトルクＴ_mgが０未満であると判断された場合（Ｓ２２２：ＹＥＳ）、Ｓ２２３へ移行する。

Ｓ２２３では、エンジン発電パワーＰ_genを算出する（式（１２））。
Ｐ_gen＝Ｔ_mg×Ｎ_mg ・・・（１２）
Ｓ２２４では、Ｓ２２３にて算出されたエンジン発電パワーＰ_genを積算することによりエンジン発電エネルギＥ_genを算出し、本サブルーチンを終了する。エンジン発電エネルギＥ_genは、過去所定回数分のエンジン発電パワーＰ_genの積算値とする。

消費エネルギ積算のサブルーチンを図１４に示す。
Ｓ１９１では、ＥＶ走行にて消費するＥＶ消費パワーＰ_evを算出する（式（１３））。
Ｐ_ev＝Ｔ_mg×Ｎ_mg ・・・（１３）

Ｓ１９２では、図１１中のＳ１５と同様であり、要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ基本領域か否かを判断する。要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ基本領域であると判断された場合（Ｓ１９２：ＹＥＳ）、すなわちＰ_drv＜Ｐ_evbのとき、Ｓ１９３へ移行する。要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ基本領域ではないと判断された場合（Ｓ１９２：ＮＯ）、すなわちＰ_drv≧Ｐ_evbのとき、Ｓ１９４へ移行する。

Ｓ１９３では、要求駆動パワーＰ_drvはＥＶ基本領域であるので、ＥＶ基本領域にて消費されるＥＶ基本消費エネルギＥ_evbを算出し、本サブルーチンを終了する。ＥＶ基本消費エネルギＥ_evbは、過去所定回数のうち、ＥＶ基本領域にてＥＶ走行モードを選択したときのＥＶ消費パワーＰ_evの積算値とする。なお、ＥＶ基本消費エネルギＥ_evbには、車速ＶがＥＶ走行車速閾値Ｖ_th未満にてＥＶ走行した場合の消費エネルギを含むものとする。ＥＶ基本消費エネルギＥ_evbは、余剰電気エネルギで賄えず後にエンジン発電により補ったとしても燃費が向上するので、余剰電気エネルギを超えても差し支えない。

Ｓ１９４では、要求駆動パワーＰ_drvはＥＶ拡張領域であるので、ＥＶ拡張領域にて消費されるＥＶ拡張消費エネルギＥ_eveを算出し、本サブルーチンを終了する。ＥＶ拡張消費エネルギＥ_eveは、過去所定回数のうち、ＥＶ拡張領域にてＥＶ走行モードを選択したときのＥＶ消費パワーＰ_evの積算値とする。ＥＶ拡張消費エネルギＥ_eveは、後にエンジン発電により補うと燃費が悪化するので、余剰電気エネルギで賄える範囲内に抑える。

ここで、走行モードの選択の具体例を図１５および図１６に基づいて説明する。図１５は電気エネルギが余剰である場合（図１１中のＳ１６：ＹＥＳ）の例であり、図１６は電気エネルギが不足である場合（Ｓ１６：ＮＯ）の例である。
図１５および図１６では、（ａ）が車速Ｖ、（ｂ）が要求駆動パワーＰ_drvを示す。図１５および図１６では、車速Ｖおよび要求駆動パワーＰ_drvは、同様に推移する。図１５（ｃ）および図１６（ｃ）は、ＭＧパワーＰ_mgを示しており、ＭＧパワーＰ_mgが正のとき、モータジェネレータ１２はトルクを出力する電動機として機能し、ＭＧパワーＰ_mgが負のとき、モータジェネレータ１２は発電機として機能し、このときのＭＧパワーＰ_mgがエンジン発電パワーＰ_genに対応する。また、図１５（ｄ）および図１６（ｄ）は、電気エネルギを示しており、正のとき電気エネルギが余剰であり、負のとき電気エネルギが不足であることを意味する。

まず、電気エネルギが余剰である場合を図１５に基づいて説明する。
車速Ｖが上昇するｔ１１からｔ１３までの期間は、車速Ｖの上昇に伴って要求駆動パワーＰ_drvが上昇する。ｔ１１からｔ１２までの期間は、要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ基本閾値Ｐ_evb未満であり、ＥＶ基本領域であるので（図１１中のＳ１５：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。
また、ｔ１２からｔ１３までの期間は、要求駆動パワーＰ_drvはＥＶ拡張領域であり（Ｓ１４：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１５：ＮＯ）、電気エネルギが余剰であるので（Ｓ１６：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。

車速Ｖが略一定であるｔ１３からｔ１４までの期間は、要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ基本領域であるので（Ｓ１５：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。また、車速Ｖが上昇開始するｔ１４からｔ１５までの期間は、要求駆動パワーＰ_drvはＥＶ拡張領域であり（Ｓ１４：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１５：ＮＯ）、電気エネルギが余剰であるので（Ｓ１６：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。

車速Ｖがさらに上昇するｔ１５からｔ１６の期間は、要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ上限値Ｐ_evuを超えており（Ｓ１４：ＮＯ）、電気エネルギが不足していないので（Ｓ１７：ＹＥＳ）、走行モードをエンジン走行モードとする。

車速Ｖが略一定であるｔ１６からｔ１８までの期間は、要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ拡張領域であり（Ｓ１４：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１５：ＮＯ）、電気エネルギが余剰であるので（Ｓ１６：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。ここで、ｔ１８にて、余剰電気エネルギがゼロになる。このとき、電気エネルギの過不足がないので（Ｓ１６：ＮＯ、Ｓ１７：ＹＥＳ）、ｔ１８からｔ１９までの期間は、走行モードをエンジン走行モードとする（Ｓ２０）。
車速Ｖが減少するｔ１９からｔ２０までの期間は、減速回生により電気エネルギが蓄積される。

次に、電気エネルギが不足している場合を図１６に基づいて説明する。
ｔ１１からｔ１２までは、要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ基本領域であるので（図１１中のＳ１５：ＹＥＳ）、電気エネルギが余剰である図１５と同様、ＥＶ走行モードとする。
ｔ１２からｔ１３の期間は、要求駆動パワーＰ_drvはＥＶ拡張領域であり（Ｓ１４：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１５：ＮＯ）、電気エネルギが不足しているので（Ｓ１６：ＮＯ）、走行モードをエンジン発電モードとする（Ｓ２１）。

ｔ１３からｔ１４までの期間は、要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ基本領域であるので（Ｓ１５：ＹＥＳ）、図１５と同様、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。
ｔ１４からｔ１５までの期間は、要求駆動パワーＰ_drvはＥＶ拡張領域であり（Ｓ１４：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１５：ＮＯ）、電気エネルギが不足しているので（Ｓ１６：ＮＯ）、走行モードをエンジン発電モードとする（Ｓ２１）。
また、ｔ１５からｔ１６までの期間は、要求駆動パワーＰ_drvがＥＶ上限値Ｐ_evuを超えており（Ｓ１４：ＮＯ）、電気エネルギが不足しているので（Ｓ１７：ＮＯ）、走行モードを引き続きエンジン発電モードとする。

ｔ１６からｔ１７までの期間は、要求駆動パワーＰ_drvはＥＶ拡張領域であり（Ｓ１４：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１５：ＮＯ）、電気エネルギが不足しているので（Ｓ１６：ＮＯ）、走行モードをエンジン発電モードとする（Ｓ２１）。ここで、ｔ１７にて、電気エネルギがゼロになる。このとき、電気エネルギの過不足がないので（Ｓ１６：ＮＯ、Ｓ１７：ＹＥＳ）、走行モードをエンジン走行モードとする（Ｓ２０）。
車速Ｖが減少するｔ１９からｔ２０までの期間は、図１５と同様、減速回生により電気エネルギが蓄積される。

以上詳述したように、本発明の制御部２０は、エンジン１１と、モータジェネレータ１２と、モータジェネレータ１２と電力を授受する蓄電部１５と、を備える車両９０を制御するものであって、要求駆動パワー算出部２１と、走行モード選択部２３と、を備える。
要求駆動パワー算出部２１は、ドライバ操作情報および車速情報に基づき、要求駆動パワーＰ_drvを算出する。

走行モード選択部２３は、要求駆動パワーＰ_drvをモータジェネレータ１２で出力するＥＶ走行モード、要求駆動パワーＰ_drvをエンジン１１で出力するエンジン走行モード、または、要求駆動パワーＰ_drvをエンジン１１で出力するとともにモータジェネレータ１２を駆動して発電するエンジン発電モードを、走行モードとして選択する。

走行モード選択部２３は、モータジェネレータ１２をエンジン１１にて駆動して発電する場合の燃料消費増加量ΔＦＣ_iおよび発電電力Ｐ_battgに基づいて算出される燃料消費増加コストであるエンジン発電コストよりも、要求駆動パワーＰ_drvをモータジェネレータ１２で出力する場合の燃料消費削減量ΔＦＣ_dおよび消費電力Ｐ_battcに基づいて算出される燃料消費削減効果であるＥＶ効果の方が大きい場合（図１１中のＳ１５：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。

走行モード選択部２３は、エンジン発電コストがＥＶ効果以上であり（Ｓ１５：ＮＯ）、余剰電気エネルギがある場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。また、走行モード選択部２３は、エンジン発電コストがＥＶ効果以上であり（Ｓ１５：ＮＯ）、余剰電気エネルギがない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、走行モードをエンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする（Ｓ２０またはＳ２１）。

本実施形態では、ＥＶ効果とエンジン発電コストとを比較し、ＥＶ効果がエンジン発電コストより大きい場合、後にエンジン発電により不足分の電力を補うことになったとしても、モータジェネレータ１２の駆動力で走行した方が燃費がよくなるので、余剰電気エネルギの有無によらず、走行モードとしてＥＶ走行モードを選択する。
また、エンジン発電コストがＥＶ効果以上である場合、減速回生等による余剰電気エネルギがある場合はＥＶ走行モードとするが、余剰電気エネルギがなければ、エンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。
これにより、車両９０の走行状態に応じ、適切な走行モードが選択されるので、燃費が向上する。また、走行モードの切り替えタイミングを予め設定しておく場合と比較し、切り替えタイミングを適合させるための手間を省くことができる。

走行モードの決定に用いるエンジン発電コストは、要求駆動パワーＰ_drvにおける値とする。これにより、要求駆動パワーＰ_drvに応じ、走行モードを適切に選択することができる。
また、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストは、モータジェネレータ１２における発電に用いられるエンジン発電パワーＰ_genを固定値Ｐ_cとしたときの値とする。固定値Ｐ_cは、エンジン発電パワーＰ_genに対するエンジン発電コストの変化率が所定値より小さい範囲内の値である。これにより、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストの演算を簡素化することができる。また、エンジン発電コストを図１０に示すマップから演算する場合、マップを１つにできるので、マップを複数用意する場合と比較し、データ量を抑えることができる。

走行モード選択部２３は、エンジン発電コストが要求駆動パワーＰ_drvにおけるＥＶ効果以上であり、電気エネルギの過不足がない場合、走行モードをエンジン走行モードとし、エンジン発電コストが要求駆動パワーＰ_drvにおけるＥＶ効果以上であり、電気エネルギが不足している場合、走行モードをエンジン発電モードとする。
これにより、電気エネルギの状態に応じて走行モードが選択されるので、適切に蓄電部１５を充電することができる。

ＥＶ効果の算出に用いる燃料消費削減量ΔＦＣ_dは、要求駆動パワーＰ_drvをエンジン１１にて出力する場合に消費される燃料消費量ＦＣ_dとして、エンジン効率η_engに基づいて算出される。また、ＥＶ効果の算出に用いられる消費電力Ｐ_battcは、要求駆動パワーＰ_drvおよびＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleに基づいて算出される。
これにより、エンジン効率η_engおよびＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleが予めわかっていれば、例えば実際の車両を用いて実測する場合と比較し、簡素な構成にて適切にＥＶ効果を算出することができる。

エンジン発電コストの算出に用いられる燃料消費増加量ΔＦＣ_iは、要求駆動パワーＰ_drvおよびモータジェネレータ１２における発電に用いられるエンジン発電パワーＰ_genをエンジン１１にて出力する場合に消費される燃料消費量ＦＣ_eと、要求駆動パワーＰ_drvをエンジン１１にて出力する場合に消費される燃料消費量ＦＣ_dとの差として、エンジン効率η_engに基づいて算出される。また、エンジン発電コストの算出に用いられる発電電力Ｐ_battgは、エンジン発電パワーＰ_genおよびＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleに基づいて算出される。
これにより、エンジン効率η_engおよびＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleが予めわかっていれば、例えば実際の車両を用いて実測する場合と比較し、簡素な構成にて適切にエンジン発電コストを算出することができる。

エンジン効率η_engおよびエンジン回転数Ｎ_engは、エンジン１１からの出力およびエンジン１１における理想燃費情報に基づいて算出される。
また、ＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleは、ＭＧ回転数Ｎ_mgおよびモータジェネレータ１２からの出力に基づいて算出される。
これにより、パワーに基づいてエンジン効率η_engおよびＭＧ−ＩＮＶ効率η_eleが適切に算出される。

車両９０は、エンジン１１およびモータジェネレータ１２の駆動力を変速して駆動輪９５に伝達する変速機１３を備える。また、エンジン１１の回転数Ｎ_engとモータジェネレータ１２の回転数Ｎ_mgとが所定比率である。これにより、エンジン発電モードおよびＭＧアシストモードにおけるＭＧ回転数Ｎ_mgをエンジン回転数Ｎ_engから適切に求めることができる。
特に、本実施形態の変速機１３は、無段変速機であるので、エンジン１１の動作点を理想燃費線上にて制御することができるので、燃費向上に寄与する。

本実施形態では、要求駆動パワー算出部２１が「要求駆動パワー算出手段」に対応し、走行モード選択部２３が「走行モード選択手段」に対応する。また、図１１中のＳ１８、Ｓ２０、および、Ｓ２１が「走行モード選択手段」の機能としての処理に対応する。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による車両制御装置は、ＥＶ基本領域およびＥＶ拡張領域が上記実施形態と異なっているので、図１７に基づき、この点を中心に説明する。なお、図１７は、図１０と対応する図である。
第１実施形態では、要求駆動パワーＰ_drvにおけるＥＶ効果と、要求駆動パワーＰ_drvにおけるエンジン発電コストとを比較し、エンジン発電コストよりもＥＶ効果が大きい領域をＥＶ基本領域とした。

ところで、ＥＶ基本領域におけるＥＶ走行にて使用される電力は、後にエンジン発電走行を行うことで補ってもよい。とすれば、エンジン発電モードにて走行を行うときの要求駆動パワーＰ_drvは、ＥＶ走行を行うときの要求駆動パワーＰ_drvと一致するとは限らない。

そこで本実施形態では、図１７に示すように、走行モードに決定に用いるエンジン発電コストは、駆動パワーが所定範囲内であるときの最大値Ｃ_maxとする。駆動パワーの所定範囲は、所定の上限値Ｐ_th（例えば３０ｋＷ）以下の範囲とする。所定の上限値Ｐ_thは、例えば、走行モードをエンジン発電モードとし、エンジン１１からの出力を要求駆動パワーＰ_drvより大きくとすると、エンジン効率η_engが低下するエンジン高効率領域の上限値とすることができる。

本実施形態では、ＥＶ効果が最大値Ｃ_maxと一致する駆動パワーをＥＶ基本閾値Ｐ_evb2とし、駆動パワーがＥＶ基本閾値Ｐ_evb2未満である領域を「ＥＶ基本領域」とする。すなわち、本実施形態のＥＶ基本領域は、エンジン発電を行うときの要求駆動パワーＰ_drvによらず、ＥＶ効果がエンジン発電コストよりも大きいことが確実である領域であるので、ＥＶ走行による電力をエンジン発電により補ったとしてもＥＶ走行とした方が燃費が向上する。したがって、ＥＶ基本領域では、余剰電気エネルギによらず、走行モードをＥＶ走行モードとする。

また、駆動パワーがＥＶ基本閾値Ｐ_evb2以上ＥＶ上限値Ｐ_evu未満の領域を「ＥＶ拡張領域」とする。ＥＶ拡張領域では、エンジン発電を行うときの要求駆動パワーＰ_drvによっては、エンジン発電コストがＥＶ効果よりも大きくなる可能性がある領域であるので、余剰電気エネルギがある場合には走行モードをＥＶ走行モードとし、余剰電気エネルギがない場合には走行モードをエンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。

本実施形態では、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストは、要求駆動パワーＰ_drvが所定範囲内であるときの最大値とする。そして、エンジン発電走行時の要求駆動パワーＰ_drvによらずＥＶ効果がエンジン発電コストよりも大きい場合にＥＶ走行モードとし、エンジン発電走行時の要求駆動パワーＰ_drvによってはエンジン発電コストがＥＶ効果よりも大きくなる可能性がある場合は、余剰電気エネルギに応じて走行モードを選択する。これにより、エンジン発電走行時の要求駆動パワーＰ_drvによらず、ＥＶ走行により不足した電気エネルギをエンジン発電にて補うことによる燃費悪化を防ぐことができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。

（他の実施形態）
（ア）上記実施形態では、余剰電気エネルギは、発電エネルギと使用エネルギの差分であって、発電エネルギを減速回生による発電エネルギとする。具体的には、減速回生による発電エネルギは、過去所定回数分の減速回生発電パワーＰ_regの積算値である。他の実施形態では、減速回生による発電エネルギとして、過去所定回数分の減速回生発電パワーＰ_regの積算値に加え、車速情報から予測される将来回生で得られる予測エネルギを含むようにしてもよい。すなわち、余剰電気エネルギとして、車速情報から予測される将来の減速回生にて得られる予測エネルギを含むようにしてもよい。これにより、ＥＶ拡張領域にて、ＥＶ走行可能な期間が増えるので、より燃費向上に寄与する。

また、上記実施形態では、減速回生エネルギ積算、エンジン発電エネルギ積算、ＥＶ基本消費エネルギ積算、および、ＥＶ拡張エネルギ積算において、過去所定回数分の積算値とする。他の実施形態では、上記演算は、所定回数の移動平均としてもよい。また、所定回数に替えて、所定期間における積算値としてもよいし、所定走行距離における積算値としてもよい。また、演算毎に異なる範囲における積算としてもよい。

（イ）上記実施形態では、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストは、モータジェネレータにおける発電に用いられるエンジン発電パワーＰ_genを固定値Ｐ_cとしたときの値とする。他の実施形態では、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストを、エンジン発電パワーＰ_genに応じて可変としてもよい。すなわち、図１０および図１７では、エンジン発電コストは１つのライン（マップ）にて規定されるが、例えばエンジン発電パワーＰ_genに応じ、複数のライン（マップ）を用意してもよい。

（ウ）上記実施形態では、エンジンとモータジェネレータとの間に第１クラッチが設けられている。他の実施形態では、第１クラッチに加え、エンジンとモータジェネレータとの間にベルト、ギア、チェーン等の動力伝達手段を設け、動力伝達手段を介してエンジンとモータジェネレータとが接続されるように構成してもよい。また、エンジン回転数とＭＧ回転数とが所定比率となるように構成されていれば、動力伝達手段は減速手段および増速手段を併せ持っていてもよい。また、第１クラッチは、省略してもよい。
（エ）上記実施形態では、変速機は無段変速機であるが、他の実施形態では多段変速機としてもよい。変速機が多段変速機である場合、理想燃費情報は、変速段数に応じて設定される。

（オ）上記実施形態では、ＥＶ効果およびエンジン発電コストは、マップ化されている。他の実施形態では、ＥＶ効果およびエンジン発電コストは、式（４）、（８）を用いて、都度算出するようにしてもよい。
（カ）上記実施形態では、１つの車両制御装置が１つの制御部により構成される。他の実施形態では、例えばエンジンを制御するエンジン制御部、および、モータジェネレータを制御するＭＧ制御部、といった具合に、車両制御装置を複数の制御部により構成してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１１・・・エンジン
１２・・・モータジェネレータ
１３・・・変速機
１４・・・インバータ
１５・・・蓄電部
２０・・・制御部（車両制御装置）
２１・・・要求駆動パワー算出部（要求駆動パワー算出部）
２３・・・走行モード選択部（走行モード選択手段）
９０・・・車両（ハイブリッド車両）

Claims (9)

1. エンジン（１１）と、
   モータジェネレータ（１２）と、
   前記モータジェネレータと電力を授受し、充放電可能に構成される蓄電部（１５）と、
   を備えるハイブリッド車両（９０）を制御する車両制御装置（２０）であって、
   ドライバ操作情報および車速情報に基づき、要求駆動パワーを算出する要求駆動パワー算出手段（２１）と、
   前記要求駆動パワーを前記モータジェネレータで出力するＥＶ走行モード、前記要求駆動パワーを前記エンジンで出力するエンジン走行モード、または、前記要求駆動パワーを前記エンジンで出力するとともに前記モータジェネレータを駆動して発電するエンジン発電モードを、走行モードとして選択する走行モード選択手段（２３）と、
   を備え、
   前記走行モード選択手段は、
   前記モータジェネレータを前記エンジンの出力で駆動して発電する場合の単位時間あたりの燃料消費増加量［ｇ／ｓ］を発電電力［ｋＷ］で除して算出される燃料消費増加コストであるエンジン発電コスト［ｇ／ｓ／ｋＷ］よりも、前記要求駆動パワーを前記モータジェネレータで出力する場合の単位時間あたりの燃料消費削減量［ｇ／ｓ］を消費電力［ｋＷ］で除して算出される燃料消費削減効果であるＥＶ効果［ｇ／ｓ／ｋＷ］が大きい場合、前記走行モードを前記ＥＶ走行モードとし、
   前記エンジン発電コストが前記ＥＶ効果以上であり、余剰電気エネルギがある場合、前記走行モードを前記ＥＶ走行モードとし、
   前記エンジン発電コストが前記ＥＶ効果以上であり、前記余剰電気エネルギがない場合、前記走行モードを前記エンジン走行モードまたは前記エンジン発電モードとし、
   前記エンジン発電コストは、前記要求駆動パワーにおける値、または、前記要求駆動パワーが所定範囲内であるときの最大値とすることを特徴とする車両制御装置。
2. 前記走行モードの決定に用いる前記エンジン発電コストは、前記モータジェネレータにおける発電に用いられるエンジン発電パワーを固定値としたときの値とし、
   前記固定値は、前記エンジン発電パワーに対する前記エンジン発電コストの変化率が所定値より小さい範囲内の値であることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記余剰電気エネルギは、前記車速情報から予測される将来の減速回生で得られる予測エネルギを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記走行モード選択手段は、
   前記エンジン発電コストが前記要求駆動パワーにおける前記ＥＶ効果以上であり、電気エネルギの過不足がない場合、前記走行モードを前記エンジン走行モードとし、
   前記エンジン発電コストが前記要求駆動パワーにおける前記ＥＶ効果以上であり、電気エネルギが不足している場合、前記走行モードを前記エンジン発電モードとすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
5. 前記ＥＶ効果の算出に用いる前記燃料消費削減量は、前記要求駆動パワーを前記エンジンにて出力する場合に消費される燃料消費量として、前記エンジンの効率に基づいて算出され、
   前記ＥＶ効果の算出に用いられる前記消費電力は、前記要求駆動パワーおよび前記モータジェネレータの効率に基づいて算出されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両制御装置。
6. 前記エンジン発電コストの算出に用いられる前記燃料消費増加量は、前記要求駆動パワーおよび前記モータジェネレータにおける発電に用いられるエンジン発電パワーを前記エンジンにて出力する場合に消費される燃料消費量と、前記要求駆動パワーを前記エンジンにて出力する場合に消費される燃料消費量との差として、前記エンジンの効率に基づいて算出され、
   前記エンジン発電コストの算出に用いられる前記発電電力は、前記エンジン発電パワーおよび前記モータジェネレータの効率に基づいて算出されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両制御装置。
7. 前記エンジンの効率および前記エンジンの回転数は、前記エンジンからの出力および前記エンジンにおける理想燃費情報に基づいて算出され、
   前記モータジェネレータの効率は、前記モータジェネレータの回転数および前記モータジェネレータからの出力に基づいて決定されることを特徴とする請求項５または６に記載の車両制御装置。
8. 前記ハイブリッド車両は、
   前記エンジンおよび前記モータジェネレータの駆動力を駆動輪（９５）に伝達する変速機（１３）を備え、
   前記エンジンの回転数と前記モータジェネレータの回転数とが所定比率であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両制御装置。
9. 前記変速機は、無段変速機であることを特徴とする請求項８に記載の車両制御装置。

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