JP6648644B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両がこれから走行する下り坂区間に進入する前に、当該車両に搭載された蓄電池の残容量を予め低下させるハイブリッド車両の制御装置に関する。

ハイブリッド車両（以下、単に「車両」とも称呼される。）の蓄電池の残容量（以下、単に「ＳＯＣ（State Of Charge）」 とも称呼する。）が極めて大きい状態又は極めて小さい状態において変化を繰り返すと、蓄電池の性能劣化が早まることが知られている。そこで、従来から蓄電池の劣化防止を目的としてＳＯＣが管理されている。具体的には、ＳＯＣの上限及び下限が規定され、制御装置は、ＳＯＣが上限と下限との範囲（以下、「管理幅」と称呼される。）を超えないように管理する。

即ち、制御装置は、ＳＯＣがその上限よりも大きくなると蓄電池への充電を禁止するとともに内燃機関の運転を停止して蓄電池に蓄えられた電力を用いて電動走行を行うことにより蓄電池を放電する制御を実行する。以下、この制御を「強制放電」とも称呼する。このとき、制御装置は回生制動により生じる電気エネルギーを回収することができない。これに対し、ＳＯＣがその下限よりも小さくなると、制御装置は内燃機関を強制的に運転させ、その出力を用いて蓄電池を充電する制御を実行する。以下、この制御を「強制充電」とも称呼する。この結果、燃料が車両走行以外の理由で多く消費されてしまう。従って、車両の走行中、ＳＯＣが管理幅内となるようにすることが、車両の燃費性能向上に効果的である。

例えば、内燃機関及び発電電動機のトルク（駆動力）を用いることなく車両が加速するような下り坂を車両が走行する場合、運転者がアクセルペダルから足を離すこと、及び、場合によっては更に、ブレーキペダルを踏むことによって車両制動力が要求される。このとき、発電電動機の回生制動力によって車速の上昇が抑えられるとともに回生制動により発生した電力が蓄電池に供給される。その結果、蓄電池のＳＯＣは増加する。そのため、車両が長い下り坂（即ち、距離が比較的長く且つ標高差が比較的大きい区間）を走行すると、その下り坂の途中でＳＯＣがその上限を上回る場合がある。この場合、制御装置はＳＯＣを低下させるために「強制放電」を実行する。

そこで、従来のハイブリッド車両の制御装置の一つ（以下、「従来装置」と称呼する。）は、走行する経路の状態や走行状態に基づいて、走行経路の先に標高差の大きな下り区間があるか否かを予測する。従来装置は、標高差の大きな下り区間があることを予測したとき、更に、下り区間走行前にＳＯＣ管理幅を拡大し、拡大した管理幅の下限値付近までＳＯＣを低下させることにより、下り坂区間における回生（充電）可能なエネルギー量を増加させる（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００５−１６０２６９号公報

ところで、前述したように、ＳＯＣがＳＯＣ管理幅の下限より小さくなると強制充電が開始され、その結果、燃費の悪化を招いてしまう。そこで、ＳＯＣが低下してＳＯＣ管理幅の下限に達する前に早期に蓄電池への充電を行う制御（以下、「早期回復充電制御」とも称呼される。）を行うことにより強制充電が開始される機会を減少させる制御が行われ得る。

より具体的に述べると、「早期回復充電制御」は、ＳＯＣがＳＯＣ管理幅の下限よりも大きく且つ通常走行時の目標ＳＯＣよりも小さい所定のＳＯＣ（以下、「充電開始ＳＯＣ」と称呼される。）以下となり、且つ運転者によりアクセル踏込み操作があった（機関要求出力が所定の閾値より大きくなった）ときに、通常走行時の充電要求出力よりも大きい充電要求出力に基づいて開始される。更に「早期回復充電制御」は、ＳＯＣが充電開始ＳＯＣよりも大きく且つ通常走行時の目標ＳＯＣよりも小さい所定のＳＯＣ（以下、「充電終了ＳＯＣ」と称呼される。）に達したとき又はアクセル開度が小さくなり機関要求出力が所定の閾値以下となったときに終了される。

ところが、従来装置において「下り坂の手前にて予め蓄電池のＳＯＣを低下させる制御（以下、「下り坂制御」とも称呼される。）」が行われているとき、ＳＯＣが充電開始ＳＯＣに達すると、上記「早期回復充電制御」が実行され、ＳＯＣを低下させる制御と早期回復充電制御とが干渉してしまう虞がある。即ち、下り坂制御における目標ＳＯＣが充電開始ＳＯＣよりも小さい場合、ＳＯＣはその目標ＳＯＣに到達する前に早期回復充電制御により増やされてしまう。その結果、下り坂に進入する前にＳＯＣを十分に（計画通りに）低下させておくことができず、下り坂において回生（充電）することができる電力量が減ってしまう虞がある。

本発明は上記問題に対処するために為されたものである。即ち、本発明の目的の一つは、下り坂制御と早期回復充電制御とが実行される制御装置において、両者を干渉させることなく、もって燃費の悪化を防止することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

そこで、本発明のハイブリッド車両の制御装置（以下、「本発明装置」とも称呼する。）は、車両（１０）の駆動源としての内燃機関（２０）及び同駆動源としての発電電動機（ＭＧ１、ＭＧ２）、並びに、前記発電電動機に電力を供給する蓄電池（６４）を搭載し、前記発電電動機を用いて回生制動を行うとともに同回生制動により発生した電力を前記蓄電池に充電可能であり且つ前記内燃機関の出力により前記発電電動機を用いて発電した電力を前記蓄電池に充電可能に構成されたハイブリッド車両（１０）に適用される。

更に、本発明装置は、前記車両に要求される要求駆動力（要求トルク）を満たすように且つ前記蓄電池の残容量（ＳＯＣ）が目標残容量（ＳＯＣcntr）に近付くように前記内燃機関及び前記発電電動機を制御する制御部（７０〜７４）を備える（図７のフローチャートを参照。）。

前記制御部は、
（１）前記車両の位置を示す位置情報、経路情報及び道路情報を取得し、
（２）前記位置情報、前記経路情報及び前記道路情報に基づいて前記車両の走行予定経路を取得し、
（３）前記道路情報であって前記走行予定経路を構成する道路区間に関する道路情報に基づいて同走行予定経路内の、第１所定条件を満たす対象下り坂区間を抽出し、
（４）前記対象下り坂区間が前記走行予定経路に含まれている場合には、同対象下り坂区間の開始地点（Ｄｋ）よりも所定距離だけ手前にある下り坂制御開始地点（Ｄｓ）から同対象下り坂区間の終了地点（Ｄｅ）までの区間である制御対象区間を決定し、

更に、前記制御部は、
（５）前記残容量が、前記目標残容量として設定された標準残容量（ＳＯＣcntr-n）と、前記標準残容量よりも小さい第１残容量（ＳＯＣers） と、の間にある場合、前記残容量と前記標準残容量との差（ＳＯＣ−ＳＯＣcntr-n）に応じて定まる第１充電電力（Ｐｂn＊） にて前記蓄電池を充電するように前記内燃機関及び前記発電電動機を制御する「通常充電制御」を実行し、
（６）前記残容量が、前記第１残容量以下となる条件を含む開始条件が成立した場合、前記残容量と前記標準残容量との差が所定値であるとき、前記「通常充電制御」において定まる前記第１充電電力よりも大きい所定の第２充電電力（Ｐｂer＊）にて前記蓄電池を充電するように前記内燃機関及び前記発電電動機を制御する「早期回復充電制御」を実行し（ステップ８７０での「Ｙｅｓ」，ステップ８６０）、
（７）前記制御対象区間を前記車両が走行するとき、同車両が前記下り坂制御開始地点から少なくとも前記対象下り坂区間の開始地点に到達するまでの間、前記「通常充電制御」及び前記「早期回復充電制御」の両方を禁止するとともに、前記目標残容量を前記第１残容量よりも小さい第２残容量（ＳＯＣcntr-d）に変更し、前記残容量が前記第２残容量に近付くように前記内燃機関及び前記発電電動機を制御する（ステップ８３０での「Ｙｅｓ」，ステップ８４０）ように構成される。

このように、本発明装置は残容量が第２残容量に近付くように内燃機関及び発電電動機を制御する制御（下り坂制御）の対象区間を車両が走行しているときは、早期回復充電制御のための条件が成立したときであっても早期回復充電制御を実行しない。或いは、本発明装置は早期回復充電制御中に車両が下り坂制御を実行する制御対象区間に進入したときは、早期回復充電制御を中止して下り坂制御を実行する。従って、本発明装置によれば、下り坂制御によって蓄電池のＳＯＣを低下させているにもかかわらず早期回復充電制御によって蓄電池が充電されてしまうという問題を解消することができる。これにより、下り坂制御の当初の計画通りに回生エネルギーを回収することができる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置が適用されるハイブリッド車両及び同制御装置の概略図である。 図２は、図１に示したハイブリッド車両の制御装置が実行する通常制御及び下り坂制御における蓄電池の残容量の推移を模式的に示した図である。 図３は、図１に示したハイブリッド車両の制御装置が実行する下り坂制御における蓄電池の残容量の推移をより詳細に示した図である。 図４は、図１に示したハイブリッド車両のパワーマネジメントＥＣＵ（ＰＭＥＣＵ）のＣＰＵが参照するルックアップテーブルであり、図４（Ａ）は目標残容量が標準残容量のときのテーブル、図４（Ｂ）は目標残容量が低残容量のときのテーブルである。 図５は、図１に示したハイブリッド車両の制御装置が実行する下り坂制御における蓄電池の残容量と充電要求出力との関係を示した図である。 図６は、図１に示したハイブリッド車両のＰＭＥＣＵのＣＰＵが早期回復充電制御時に参照するルックアップテーブルである。 図７は、図１に示したハイブリッド車両のＰＭＥＣＵのＣＰＵが実行する「車両走行制御ルーチン」を示したフローチャートである。 図８は、図１に示したハイブリッド車両のＰＭＥＣＵのＣＰＵが実行する「充放電要求出力決定ルーチン」を示したフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る「ハイブリッド車両の制御装置」（以下、「本制御装置」と称呼する。）について説明する。
（構成）
本制御装置は、図１に示したハイブリッド車両１０（以下、単に「車両」とも称呼する。）に適用される。

車両１０は、第１発電電動機ＭＧ１、第２発電電動機ＭＧ２、内燃機関２０、動力分配機構３０、駆動力伝達機構５０、第１インバータ６１、第２インバータ６２、昇降圧コンバータ６３、蓄電池６４、パワーマネジメントＥＣＵ７０、バッテリＥＣＵ７１、モータＥＣＵ７２、エンジンＥＣＵ７３及びナビゲーションＥＣＵ７４等を備えている。これらのＥＣＵは本発明の制御部に対応している。なお、これらのＥＣＵは一つのＥＣＵに統合されてもよい。

ＥＣＵは、エレクトリックコントロールユニットの略称であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ（又は不揮発性メモリ）及びインタフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。ＣＰＵは、メモリ（ＲＯＭ）に格納されたインストラクション（ルーチン）を実行することにより後述する各種機能を実現する。

第１発電電動機ＭＧ１は、発電機及び電動機の何れとしても機能することができる同期発電電動機である。第１発電電動機ＭＧ１は本例において主として発電機としての機能を発揮する。第１発電電動機ＭＧ１は、出力軸である第１シャフト４１を備えている。

第２発電電動機ＭＧ２は、第１発電電動機ＭＧ１と同様、発電機及び電動機の何れとしても機能することができる同期発電電動機である。第２発電電動機ＭＧ２は本例において主として電動機としての機能を発揮する。第２発電電動機ＭＧ２は、出力軸である第２シャフト４２を備えている。

内燃機関（以下、単に「機関」とも称呼する。）２０は、４サイクル・火花点火式・多気筒内燃機関である。機関２０は、周知のエンジンアクチュエータ２１を備えている。例えば、エンジンアクチュエータ２１には、燃料噴射弁を含む燃料供給装置、点火プラグを含む点火装置、スロットル弁開度変更用アクチュエータ及び可変吸気弁制御装置（ＶＶＴ）等が含まれる。
機関２０は、スロットル弁アクチュエータにより図示しない吸気通路に配設されたスロットル弁の開度を変更することによって吸入空気量を変更すること、及び、その吸入空気量に応じて燃料噴射量を変更すること等により、機関２０の発生するトルク及び機関回転速度（即ち、機関出力）を変更することができるように構成されている。機関２０は、機関２０の出力軸であるクランクシャフト２２にトルクを発生する。

動力分配機構３０は周知の遊星歯車装置３１を備えている。遊星歯車装置３１はサンギア３２と、複数のプラネタリギア３３と、リングギア３４と、を含んでいる。

サンギア３２は第１発電電動機ＭＧ１の第１シャフト４１に接続されている。従って、第１発電電動機ＭＧ１はサンギア３２にトルクを出力することができる。第１発電電動機ＭＧ１は、サンギア３２から第１発電電動機ＭＧ１に入力されるトルクによって回転駆動されることにより発電することができる。

複数のプラネタリギア３３のそれぞれは、サンギア３２と噛合するとともにリングギア３４と噛合している。プラネタリギア３３の回転軸（自転軸）はプラネタリキャリア３５に設けられている。プラネタリキャリア３５はサンギア３２と同軸に回転可能となるように保持されている。プラネタリキャリア３５は機関２０のクランクシャフト２２に接続されている。

リングギア３４は、サンギア３２と同軸に回転可能となるように保持されている。

プラネタリギア３３からサンギア３２にトルクが入力されたときには、そのトルクによってサンギア３２が回転駆動される。プラネタリギア３３からリングギア３４にトルクが入力されたときには、そのトルクによってリングギア３４が回転駆動される。逆に、サンギア３２からプラネタリギア３３にトルクが入力されたときには、そのトルクによってプラネタリギア３３が回転駆動される。リングギア３４からプラネタリギア３３にトルクが入力されたときには、そのトルクによってプラネタリギア３３が回転駆動される。

リングギア３４はリングギアキャリア３６を介して第２発電電動機ＭＧ２の第２シャフト４２に接続されている。従って、第２発電電動機ＭＧ２はリングギア３４にトルクを出力することができる。第２発電電動機ＭＧ２は、リングギア３４から第２発電電動機ＭＧ２に入力されるトルクによって回転駆動されることにより、発電することができる。

更に、リングギア３４はリングギアキャリア３６を介して出力ギア３７に接続されている。従って、出力ギア３７は、リングギア３４から出力ギア３７に入力されるトルクによって回転駆動され得る。リングギア３４は、出力ギア３７からリングギア３４に入力されるトルクによって回転駆動され得る。

駆動力伝達機構５０は、ギア列５１、ディファレンシャルギア５２及び駆動軸（ドライブシャフト）５３を含んでいる。

ギア列５１は、出力ギア３７とディファレンシャルギア５２とを動力伝達可能に歯車機構により接続している。ディファレンシャルギア５２は駆動軸５３に取り付けられている。駆動軸５３の両端には駆動輪５４が取り付けられている。従って、出力ギア３７からのトルクはギア列５１、ディファレンシャルギア５２、及び、駆動軸５３を介して駆動輪５４に伝達される。この駆動輪５４に伝達されたトルクによりハイブリッド車両１０は走行することができる。

第１インバータ６１は、第１発電電動機ＭＧ１及び昇降圧コンバータ６３に電気的に接続されている。昇降圧コンバータ６３は更に、蓄電池６４に電気的に接続されている。従って、第１発電電動機ＭＧ１が発電しているとき、第１発電電動機ＭＧ１が発生した電力は第１インバータ６１及び昇降圧コンバータ６３を介して蓄電池６４に供給される。反対に、第１発電電動機ＭＧ１は昇降圧コンバータ６３及び第１インバータ６１を介して蓄電池６４から供給される電力によって回転駆動させられる。

第２インバータ６２は、第２発電電動機ＭＧ２及び昇降圧コンバータ６３に電気的に接続されている。従って、第２発電電動機ＭＧ２は昇降圧コンバータ６３及び第２インバータ６２を介して蓄電池６４から供給される電力によって回転駆動させられる。反対に、第２発電電動機ＭＧ２が発電しているとき、第２発電電動機ＭＧ２が発生した電力は第２インバータ６２及び昇降圧コンバータ６３を介して蓄電池６４に供給される。

なお、第１発電電動機ＭＧ１の発生する電力は第２発電電動機ＭＧ２に直接供給可能であり、且つ、第２発電電動機ＭＧ２の発生する電力は第１発電電動機ＭＧ１に直接供給可能である。

蓄電池６４は、第１発電電動機ＭＧ１又は第２発電電動機ＭＧ２を駆動するための電気エネルギーを蓄える蓄電手段であり、充電と放電とを繰り返すことができるリチウムイオン電池等の二次電池により構成されている。蓄電池６４には、ＳＯＣの検出に用いられる図示しないＳＯＣセンサが取り付けられており、バッテリＥＣＵ７１が蓄電池６４のＳＯＣを監視することができるようになっている。

なお、蓄電池６４は、放電及び充電が可能な蓄電装置であればよく、リチウムイオン電池だけでなく、ニッケル水素電池、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池及び他の二次電池であってもよい。

パワーマネジメントＥＣＵ７０（以下、「ＰＭＥＣＵ７０」とも表記する。）は、後述するバッテリＥＣＵ７１、モータＥＣＵ７２、エンジンＥＣＵ７３及びナビゲーションＥＣＵ７４とＣＡＮ（Controller Area Network） 通信により情報交換可能に接続されている。

ＰＭＥＣＵ７０は、ハイブリッド車両１０のシステム起動用スイッチであるパワースイッチ８１、アクセル操作量センサ８２、ブレーキ操作量センサ８３及び車速センサ８４等からの出力信号を受信するようになっている。

アクセル操作量センサ８２は、運転者により操作可能に設けられた図示しないアクセルペダルの操作量（以下、「アクセル操作量ＡＰ」と称呼する。）を表す出力信号を発生するようになっている。アクセル操作量ＡＰは加速操作量と表現することもできる。
ブレーキ操作量センサ８３は、運転者により操作される図示しないブレーキペダルの操作量（以下、「ブレーキペダル操作量ＢＰ」と称呼する。）を表す出力信号を発生するようになっている。
車速センサ８４は、ハイブリッド車両１０の車速ＳＰＤを表す出力信号を発生するようになっている。

ＰＭＥＣＵ７０は、バッテリＥＣＵ７１により取得される蓄電池６４の残容量ＳＯＣを入力するようになっている。残容量ＳＯＣは、蓄電池６４に流出入する電流の積算値等に基づいて周知の手法により算出される。

ＰＭＥＣＵ７０は、モータＥＣＵ７２を介して、第１発電電動機ＭＧ１の回転速度を表す信号及び第２発電電動機ＭＧ２の回転速度を表す信号を入力するようになっている。第１発電電動機ＭＧ１の回転速度を表す信号は「ＭＧ１回転速度Ｎｍ１」と称呼される。第２発電電動機ＭＧ２の回転速度を表す信号は「ＭＧ２回転速度Ｎｍ２」と称呼される。

ＭＧ１回転速度Ｎｍ１は、モータＥＣＵ７２によって「第１発電電動機ＭＧ１に設けられ且つ第１発電電動機ＭＧ１のロータの回転角度に対応する出力値を出力するレゾルバ９７の出力値」に基づいて算出される。同様に、ＭＧ２回転速度Ｎｍ２は、モータＥＣＵ７２によって「第２発電電動機ＭＧ２に設けられ且つ第２発電電動機ＭＧ２のロータの回転角度に対応する出力値を出力するレゾルバ９８の出力値」に基づいて算出される。

ＰＭＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ７３を介して、エンジン状態量センサ９９により検出されるエンジン状態を表す出力信号を入力するようになっている。このエンジン状態を表す出力信号には、機関回転速度ＮＥ、スロットル弁開度ＴＡ及び機関の冷却水温ＴＨＷ等が含まれている。

モータＥＣＵ７２は、第１インバータ６１、第２インバータ６２及び昇降圧コンバータ６３に接続されている。モータＥＣＵ７２は、ＰＭＥＣＵ７０からの指令（例えば、「ＭＧ１指令トルクＴｍ１＊及びＭＧ２指令トルクＴｍ２＊」）に基づいて、第１インバータ６１、第２インバータ６２及び昇降圧コンバータ６３に指示信号を送出するようになっている。これにより、モータＥＣＵ７２は、第１インバータ６１及び昇降圧コンバータ６３を用いて第１発電電動機ＭＧ１を制御し、且つ、第２インバータ６２及び昇降圧コンバータ６３を用いて第２発電電動機ＭＧ２を制御するようになっている。

エンジンＥＣＵ７３は、ＰＭＥＣＵ７０からの指令及びエンジン状態量センサ９９からの信号に基づいてエンジンアクチュエータ２１に指示信号を送出することにより、機関２０を制御するようになっている。

ナビゲーションＥＣＵ（以下、「ＮＶＥＣＵ」とも表記する。）７４は、ナビゲーションデータベース８６、走行データ取得部８７、走行環境データ取得部８８及び走行データ記憶部８９等と電気的に接続されている。

ナビゲーションデータベース（以下、「ＮＶＤＢ」とも表記する。）８６は、地図データ、経路計算データ、画像データ及び音声データ等の各種データを格納している。これらのデータは、運転者（又は搭乗者）へのナビゲーションサービスの提供、機関２０及び／又は第２発電電動機ＭＧ２の運転スケジュールの決定（以下、「計画」とも称呼する。）、及び、蓄電池６４の「目標残容量」の決定等に用いられる。

ＮＶＤＢ８６の有する各種データは、磁気ディスク（ＨＤＤ）及び半導体メモリ等の記憶装置に格納されている。
地図データは、地図データ上の各道路を識別するための道路識別情報を含む道路データ、及びルート案内に用いられる交差点名称等を含む誘導データ等を含んでいる。

経路計算データは、道路ネットワークの道路部分に関する情報である「リンク情報」、道路ネットワークの交差点に関する情報である「ノード情報」、及び、道路規制に関する情報である「規制情報」等を含んでいる。ノード情報及びリンク情報は、後述する「下り坂探索（対象下り坂区間の探索）」、「下り坂制御」及び「渋滞制御」等において利用される。なお、各リンクにはそのリンクに対応した道路区間の勾配データ及び／又はそのリンクに対応した道路区間の両端の地点の標高データが付随している。

走行データ取得部８７は、車両のパワースイッチ８１がオンしてからオフするまでの間、所定間隔毎に車両１０の現在位置及び走行速度等の走行データを取得する。所定間隔とは、所定時間間隔（例えば、１００ｍｓｅｃ）及び所定距離間隔（例えば、１００ｍ）等をいう。

走行データ取得部８７は、ＧＰＳ（Global Positioning System ）受信装置を備えている。走行データ取得部８７は、このＧＰＳ受信装置を用いてＧＰＳ衛星が送信するＧＰＳ情報を受信する。走行データ取得部８７は、受信したＧＰＳ情報を解析して車両の位置情報（緯度及び経度）を取得する。

走行環境データ取得部８８は、ＶＩＣＳ（登録商標）の情報を取得する装置を備えている。走行環境データ取得部８８は、渋滞情報、交通規制情報及び気象情報等の車両走行時における車両周辺の走行環境に関する情報、即ち、経路情報を取得して走行環境データとしてＮＶＥＣＵ７４に提供する。

走行データ記憶部８９は、走行データ取得部８７が取得した走行データと、走行環境データ取得部８８が取得した走行環境データとを記憶する。この場合、車両の１回の走行における走行データと走行環境データとは、相互に対応付けられて記憶される。これにより、車両１０が実際に走行した道路に対応したリンクの両端地点の標高が学習され得る。このような道路に関する情報は道路情報と称呼される。なお、標高はエンジン状態量センサ９９が有する大気圧センサからの信号により算出される。

（作動の概要）
次に、本制御装置の作動の概要について説明する。

車両１０が下り坂を走行しているときには、アクセル操作量ＡＰは頻繁に「０」になり、ブレーキ操作量ＢＰは頻繁に大きい値になる。よって、車両１０が下り坂を走行している場合、第１発電電動機ＭＧ１を用いた回生制動により発生した電力が蓄電池６４に供給される。更に、車両１０が下り坂を走行している場合、車両１０を加速する要求は発生し難いので電力の消費は少ない。従って、車両１０の下り坂走行中は蓄電池６４の残容量ＳＯＣは大きく増加してしまう。

一方、蓄電池６４はその残容量ＳＯＣが極めて大きい状態又は極めて小さい状態において変化を繰り返すと、容量低下等の性能劣化が進んでしまう。そこで、本制御装置は蓄電池６４の性能劣化防止を目的として残容量ＳＯＣの上限及び下限を設定し、残容量ＳＯＣがこれら上限と下限との間の範囲を逸脱しない（超えない）ように管理している。以下、この範囲は「許容範囲」又は「管理幅ＭＧＲ」とも称呼される。

より具体的に述べると、本制御装置は、残容量ＳＯＣが管理幅ＭＧＲの上限値（以下、「上限残容量ＳＯＣuplmt 」とも称呼する。）よりも大きくなると蓄電池６４に対し強制放電を実行する。強制放電は蓄電池６４への充電を禁止するとともに機関２０の運転を停止して蓄電池６４に蓄えられた電力により第２発電電動機ＭＧ２を用いて車両１０を電動走行させる（残容量ＳＯＣを強制的に上限残容量ＳＯＣuplmt よりも小さくする）制御である。この場合、車両１０の運転者がアクセルペダルから足を離すこと、及びブレーキペダルを踏むことにより生じる制動力は、電気エネルギーとして蓄電池６４に回収されない。強制放電は例えば、図２に破線にて示したように車両１０が下り坂を走行しているときに発生する。

更に、本制御装置は、残容量ＳＯＣが管理幅ＭＧＲの下限値（以下、「下限残容量ＳＯＣlolmt 」とも称呼する。）よりも小さくなると蓄電池６４に対し強制充電を実行する。強制充電は機関２０を強制的に運転させてその出力を用いて蓄電池６４を充電する（残容量ＳＯＣを強制的に下限残容量ＳＯＣlolmt よりも大きくする）制御である。その結果、燃料は車両走行以外の理由により多く消費されてしまう。このように、強制放電及び強制充電の実行は燃費の悪化に繋がってしまう。

そこで、本制御装置（本例において、ＮＶＥＣＵ７４）は、車両１０の走行予定経路中に下り坂区間（以下、「対象下り坂区間」とも称呼される。）があるか否かをＮＶＤＢ８６に格納されたデータ及び走行データ取得部８７により取得されたデータ（車両１０の位置情報、経路情報及び道路情報）等に基づいて予測する。そして、本制御装置（本例において、ＰＭＥＣＵ７０）は、走行予定経路中に対象下り坂区間を抽出したとき、車両１０が対象下り坂区間を通過し終えるまでに蓄電池６４の残容量ＳＯＣが上限残容量ＳＯＣuplmt に達しないように、予め残容量ＳＯＣを小さくしておく。

ところで、車両１０の通常走行時において、本制御装置は、蓄電池６４の残容量ＳＯＣが通常の目標残容量ＳＯＣcntrとなるように機関２０、第１発電電動機ＭＧ１及び第２発電電動機ＭＧ２を制御する。このとき、実残容量ＳＯＣと目標残容量ＳＯＣcntrとの差に応じた充放電要求出力によって蓄電池６４が充電され又は放電する。

図２に実線にて示したように、本制御装置は車両１０が「抽出された対象下り坂区間」の開始地点Ｄｋより所定距離だけ前の地点Ｄｓから蓄電池６４の残容量ＳＯＣを通常の目標残容量ＳＯＣcntrから低下させ、対象下り坂区間の開始地点Ｄｋにおいて通常の目標残容量ＳＯＣcntrよりも小さく下限残容量ＳＯＣlolmt よりも大きい残容量ＳＯＣ１となるように機関２０、第１発電電動機ＭＧ１及び第２発電電動機ＭＧ２を制御する。

以下、この制御を「下り坂制御」と称呼する。その後、車両１０が対象下り坂区間を走行すると、回生制動により残容量ＳＯＣが増加するが、車両１０が対象下り坂区間の終了地点Ｄｅに到達しても残容量ＳＯＣは上限残容量ＳＯＣuplmt に達しない。これにより、本制御装置は強制放電の実行を回避でき、回生制動により生じる電気エネルギーを最大限回収することができる。対象下り坂区間の開始地点Ｄｋより所定距離だけ前の地点Ｄｓから対象下り坂区間の終了地点Ｄｅまでの区間は下り坂制御区間とも称呼され、地点Ｄｓは下り坂制御開始地点とも称呼される。下り坂制御開始地点Ｄｓから対象下り坂区間の開始地点Ｄｋまでの区間はプレユース区間とも称呼される。所定距離は、蓄電池６４の残容量ＳＯＣを通常の目標残容量ＳＯＣcntrから残容量ＳＯＣ１まで低下させるのに十分な距離として設定される。

ところで、前述したように、実残容量ＳＯＣが下限残容量ＳＯＣlolmt に達すると、「強制充電」が実行され、その結果燃費が悪化する。そこで、強制充電の発生を回避するため、ＰＭＥＣＵ７０は、以下に示す所定の開始条件が成立したとき、通常走行時における充電要求出力よりも大きい充電要求出力によって蓄電池６４を充電する充電制御を実行する。つまり、この充電制御は残容量ＳＯＣを通常走行時における通常の制御よりも早期に回復（増加）させる。従って、この充電制御は以下、「早期回復充電制御」とも称呼される。

（早期回復充電制御開始条件）
早期回復充電制御の開始条件は以下に述べる条件１−１及び条件１−２が同時に成立したとき成立する。
（条件１−１）実残容量ＳＯＣが標準残容量ＳＯＣcntr-nよりも小さい制御開始残容量（第１残容量）ＳＯＣers 以下である。
（条件１−２）アクセル操作量ＡＰが増加し、その結果、機関要求出力Ｐｅ＊が機関始動閾値Ｐｅthを超えている。

（早期回復充電制御終了条件）
一方、早期回復充電制御の終了条件は以下に述べる条件２−１及び条件２−２の何れか一方が成立したとき成立し、条件２−１及び条件２−２の双方が不成立のとき不成立となる。（条件２−１）実残容量ＳＯＣが制御開始残容量（第１残容量）ＳＯＣers よりも大きい制御終了残容量ＳＯＣere 以上である。
（条件２−２）アクセル操作量ＡＰが減少し、その結果、機関要求出力Ｐｅ＊が機関始動閾値Ｐｅth以下となっている。
更に、早期回復充電制御開始条件が成立してから早期回復充電制御終了条件が成立するまでの期間は早期回復充電制御実行条件が成立している期間と言うこともできる。

ところが、条件１−１の制御開始残容量ＳＯＣers が残容量ＳＯＣ１よりも大きい値に設定されている場合に、「下り坂制御」と同時に「早期回復充電制御」が実行されると、下り坂制御が蓄電池６４の残容量ＳＯＣを残容量ＳＯＣ１まで低下させようとする一方で、早期回復充電制御が蓄電池６４の残容量ＳＯＣを増加させることとなる。即ち、両者の制御が干渉してしまう。そこで、本制御装置（本例において、ＰＭＥＣＵ７０）は、下り坂制御を実行している間は、早期回復充電制御を禁止する。以下、本制御装置の作動について図３乃至図６を参照しながらより詳細に説明する。

（作動）
＜下り坂制御の作動＞
図３は、走行予定経路の距離に対する道路の標高、蓄電池６４の残容量ＳＯＣ及び早期回復充電制御フラグＸＥＲＣを示している。早期回復充電制御フラグＸＥＲＣは、その値が「１」であるとき早期回復充電制御が実行されていることを示し、その値が「０」であるとき早期回復充電制御が実行されていないことを示す。換言すると、早期回復充電制御フラグＸＥＲＣの値は、前述した早期回復充電制御開始条件が成立すると「０」から「１」に変更され、その後、早期回復充電制御終了条件が成立すると「１」から「０」に変更される。

図３に示した走行予定経路は、リンク＃０からリンク＃４に対応する５つの道路区間によって構成されている。隣接するリンク同士の接続点はノードと称呼される。走行予定経路は、標高Ｈｓの平坦な道路から、標高Ｈｅ（標高Ｈｓ＞標高Ｈｅ）の平坦な道路へと続く下り坂を含んでいる。下り坂の前の平坦な道路は、リンク＃０〜リンク＃１に対応する２つの区間により構成されている。下り坂は、リンク＃２〜リンク＃３に対応する２つの区間により構成されている。下り坂の後の平坦な道路は、リンク＃４に対応する１つの区間により構成されている。

本制御装置は、「下り坂制御区間」を除く通常走行区間においては、目標残容量ＳＯＣcntrを、上限残容量ＳＯＣuplmt よりも小さく下限残容量ＳＯＣlolmt よりも大きい値である標準残容量ＳＯＣcntr-nに設定する。例えば、上限残容量ＳＯＣuplmt は満充電の８０％、下限残容量ＳＯＣlolmt は満充電の４０％、標準残容量ＳＯＣcntr-nは満充電の６０％に相当する値にそれぞれ設定される。

通常走行時において、ＰＭＥＣＵ７０は、車両１０に要求される駆動力及び／又は制動力を満たすように、且つ、実際の残容量ＳＯＣが標準残容量ＳＯＣcntr-nに近付くように、機関２０、第２発電電動機ＭＧ２及び第１発電電動機ＭＧ１を制御する。図３に示した例において、地点Ｄ０における蓄電池６４のＳＯＣは、標準残容量ＳＯＣcntr-n近傍の値に制御されている。

より具体的に説明すると、図４（Ａ）に示したように、ＰＭＥＣＵ７０は、ルックアップテーブルＭａｐ Ｐｂn＊（ＳＯＣ−ＳＯＣcntr-n）に現時点の実残容量ＳＯＣを適用することにより、通常走行時の充放電要求出力Ｐｂn＊ を決定する。通常走行時の充放電要求出力Ｐｂn＊ は便宜上、「第１充電電力」とも称呼される。

このテーブルの横軸である（ＳＯＣ−ＳＯＣcntr-n）は、現時点の実残容量ＳＯＣと標準残容量ＳＯＣcntr-nとの差分であり、以下、「ΔＳＯＣn 」とも称呼される。この差分ΔＳＯＣnが正の値であるとき（即ち、ＳＯＣ＞ＳＯＣcntr-nの場合）、充電要求出力Ｐｂn＊は負の値となり、差分ΔＳＯＣの絶対値が大きいほど絶対値が大きくなるように決定される。一方、差分ΔＳＯＣn が負の値であるとき（即ち、ＳＯＣ＜ＳＯＣcntr-n）、充電要求出力Ｐｂn＊ は正の値となり、差分ΔＳＯＣn の絶対値が大きいほど絶対値が大きくなるように決定される。

更に、ＰＭＥＣＵ７０は、機関要求出力Ｐｅ＊を車両要求出力Ｐｖ＊、充電要求出力Ｐｂ＊（＝Ｐｂn＊） 及び損失（一定値）Ｐlossの和として算出する（Ｐｅ＊＝Ｐｖ＊＋Ｐｂ＊＋Ｐloss）。このようにして決定された機関要求出力Ｐｅ＊に従ってＰＭＥＣＵ７０及びエンジンＥＣＵ７３は機関２０を制御する。

ＮＶＥＣＵ７４は、所定時間（本例においては、ＶＩＣＳ情報が更新される時間間隔である５分）が経過する毎に「下り坂探索」を行う。いま、下り坂探索を行うタイミングにおいて車両１０が地点Ｄ１に到達していると仮定する。この時点においては、車両１０は通常走行中であってＮＶＥＣＵ７４は下り坂制御を実行していない。以下、リンク＃２〜リンク＃３に対応する２つの区間が、下り坂制御が実行される対象下り坂区間に該当するとして説明を続ける。

ＮＶＥＣＵ７４は、この「下り坂探索」において、走行経路中の「下り坂制御」の対象となる対象下り坂区間を抽出（特定）する。具体的には、ＮＶＥＣＵ７４は、ＮＶＤＢ８６の情報に基づいて、走行予定経路に対応するリンク群のうちの単数又は複数の連続したリンク（以下、「第１リンク群」と称呼する。）であり、以下のすべての条件を満たす第１リンク群に対応する区間を「対象下り坂区間」として特定する。これらの条件は「対象下り坂区間特定条件」又は「第１所定条件」とも称呼される。）但し、以下の条件は一例に過ぎず、これに限定されない。

（対象下り坂区間特定条件）
（１）第１リンク群の各リンクに対応する区間が車両１０の現在位置から一定距離（例えば、半径１０ｋｍ）以内である。
（２）第１リンク群の各リンクに対応する区間が何れも所定閾値勾配未満の下り勾配を有する。なお、勾配は、急な登り坂であるほど大きい正の値であり、急な下り坂であるほど小さい（絶対値が大きい）負の値として定義される。
（３）第１リンク群の開始地点の標高Ｈｓが第１リンク群の終了地点の標高Ｈｅよりも高く（Ｈｓ＞Ｈｅ）、且つ、その差の絶対値（標高差ΔＨａ＝｜Ｈｓ−Ｈｅ｜）が所定標高差（SOC_STL_H）以上である。
（４）第１リンク群に対応する区間の合計距離ΔＤａが所定距離（SOC_STL_D）以上である。

図３に示した例においては、リンク＃２及びリンク＃３からなる第１リンク群が上記（１）乃至（４）の条件を満たすので、リンク＃２及びリンク＃３に対応する道路区間（即ち、地点Ｄ７から地点Ｄ９までの区間）が対象下り坂区間として抽出される。ＮＶＥＣＵ７４は、抽出された対象下り坂区間の開始地点Ｄｋ（即ち、地点Ｄ７）の緯度・経度及び特定された対象下り坂区間の終了地点Ｄｅ（即ち、地点Ｄ９）の緯度・経度を記憶する。

更に、ＮＶＥＣＵ７４は、対象下り坂区間の開始地点Ｄｋから所定の第１距離（「残容量調整距離SOCC_DIST） だけ手前にある地点Ｄｓを特定する。し、その地点の緯度・経度を「下り坂制御の開始地点Ｄｓ」の緯度・経度として、「対象下り坂区間の開始地点Ｄｋ」及び「対象下り坂区間の終了地点Ｄｅ」の緯度・経度とともにＰＭＥＣＵ７０に通知する。なお、ＮＶＥＣＵ７４は、地点Ｄｓに最も近く且つ地点Ｄｓよりも車両１０に近いノードの地点を地点Ｄｓと特定し直してもよい。換言すると、第１距離はある程度の幅がある距離であってもよい。下り坂制御開始地点Ｄｓ（即ち、地点Ｄ２）から対象下り坂区間の開始地点Ｄｋ（地点Ｄ７）までの区間（即ち、リンク＃１）は「プレユース区間」とも称呼される。「プレユース区間」における下り坂制御は特に「プレユース制御」とも称呼される。なお、図３に示した例においては、残容量調整距離SOCC_DIST とリンク＃１に対応する区間の距離とが一致している。プレユース区間と対象下り坂区間とを合わせた区間は、下り坂制御を実行する区間であるので、「下り坂制御区間」と一致する。

更に、ＮＶＥＣＵ７４は、下り坂制御開始地点Ｄｓ（即ち、地点Ｄ２）、対象下り坂区間の開始地点Ｄｋ（即ち、地点Ｄ７）、及び、下り坂制御終了地点Ｄｅ（対象下り坂区間の終了地点Ｄｅ、即ち、地点Ｄ９）が更新されたとき、これらの地点についてＰＭＥＣＵ７０に通知する。

ＰＭＥＣＵ７０（及びバッテリＥＣＵ７１）は、車両１０の現在地（現在位置）をＮＶＥＣＵ７４から随時取得している。下り坂制御区間が決定された場合において、車両１０の現在地が下り坂制御開始地点Ｄｓに一致すると（即ち、車両１０が図３の地点Ｄ２に到達すると）、下り坂制御（プレユース制御）を実行する。より具体的に述べると、ＰＭＥＣＵ７０（及びバッテリＥＣＵ７１）は、車両１０の現在地が下り坂制御開始地点Ｄｓに一致すると、目標残容量ＳＯＣcntrを標準残容量ＳＯＣcntr-nから下り坂制御時の目標残容量（便宜上、「低残容量」又は「第２残容量」とも称呼される。）ＳＯＣcntr-dに変更する。下り坂制御時の目標残容量ＳＯＣcntr-dは通常時の目標残容量ＳＯＣcntr-n（満充電時の６０％）よりも小さく下限残容量ＳＯＣlolmt （満充電時の４０％）よりも大きい値であり、例えば、満充電時の５０％に設定される。

より具体的に説明すると、図４（Ｂ）に示したように、ＰＭＥＣＵ７０は、ルックアップテーブルＭａｐ Ｐｂfes＊（ＳＯＣ−ＳＯＣcntr-d）に現時点の実残容量ＳＯＣを適用することにより、下り坂制御時の充放電要求出力Ｐｂfes＊ を決定する。下り坂制御時の充放電要求出力Ｐｂfes＊ は便宜上、「第３充電電力」とも称呼される。

このテーブルの横軸である（ＳＯＣ−ＳＯＣcntr-d）は、現時点の実残容量ＳＯＣと低残容量ＳＯＣcntr-dとの差分であり、以下、「ΔＳＯＣｄ」とも称呼される。このテーブルは、その横軸が図４（Ａ）の横軸と異なっている点を除き同一である。

図５に上記２つのルックアップテーブルの関係を示す。図５の横軸は残容量ＳＯＣであり、縦軸は充電要求出力Ｐｂ＊である。実線Ｎが通常走行時に参照するテーブル Ｍａｐ Ｐｂn＊（ＳＯＣ−ＳＯＣcntr-n）に対応し、破線Ｄが下り坂制御中に参照するテーブルＭａｐ Ｐｂfes＊（ＳＯＣ−ＳＯＣcntr-d）に対応している。横軸上の点Ｓ０及び点Ｓ１はそれぞれ標準残容量ＳＯＣcntr-n及び低残容量（第２残容量）ＳＯＣcntr-dを表している。

例えば、残容量ＳＯＣが点Ｓ０及び点Ｓ１よりも大きいＳａであったとき、下り坂制御中の充電要求出力Ｐｂfes＊ は通常走行時の充電要求出力Ｐｂn＊ よりも小さい（負に大きい）。従って、機関要求出力Ｐｅ＊は、通常走行時に比べ下り坂制御中に小さくなる。従って、下り坂制御中は通常走行時に比べ機関２０が運転される機会が減少するので、発電電動機ＭＧ２による消費、即ち、放電量が多い。

ところで、ハイブリッド車両１０は、ハイブリッド走行モード（ＨＶモード）にて走行する。ハイブリッド走行モードは、例えば、特開２０１３−１５４７１８号公報及び特開２０１３−１５４７１５号公報等に記載された周知のモードである。

簡単に述べると、ハイブリッド走行モードは、車両１０を走行させるにあたり、第２発電電動機ＭＧ２に加えて内燃機関２０を用いることを許容する走行モードである。具体的には、ハイブリッド走行モードは、第２発電電動機ＭＧ２を駆動するとともに内燃機関２０をその運転効率が最大となる動作点にて運転し、これら両方の出力により車両１０に要求される要求トルク（要求駆動力、即ち、ユーザが要求するユーザ要求トルク）を満たしながら車両１０を走行させるモードである。

この走行モードにおいては、内燃機関２０に要求される出力が閾値未満であるとき（即ち、内燃機関２０を最適動作点にて運転できない場合）、内燃機関２０の運転は停止される。一方、内燃機関２０に要求される出力が閾値以上であるとき内燃機関２０がその要求出力を満足するように最適動作点にて運転され、その結果として要求トルクに対して不足するトルク（駆動力）が第２発電電動機ＭＧ２により補われ、同時に内燃機関２０の出力によって蓄電池６４が充電される。更に、残容量ＳＯＣが目標残容量ＳＯＣcntrに対して小さくなるほど、内燃機関２０に対する「蓄電池６４を充電するために要求される出力」は大きくなる。そのため、残容量ＳＯＣが小さくなると内燃機関２０が運転され易くなる。

＜早期回復充電制御の作動＞
ところで、前述したように、制御開始残容量ＳＯＣers が低残容量ＳＯＣcntr-dよりも大きい値に設定されている場合、仮に下り坂制御中に早期回復充電制御が実行されると、下り坂制御と早期回復充電制御とが干渉して所望の回生エネルギーを回収することができない。この場合、実際の残容量ＳＯＣは図３において破線Ｌ２にて示されるように変化し、残容量ＳＯＣが下り坂の走行中に上限残容量ＳＯＣuplmt に達してしまう。

より具体的に説明すると、車両１０が下り坂制御開始地点Ｄｓ（地点Ｄ２）を通過して下り坂制御が開始されると、地点Ｄ２にて目標残容量ＳＯＣが標準残容量ＳＯＣcntr-nから低残容量ＳＯＣcntr-dに変更される（図３の実線Ｃ１を参照。）。よって、実際の残容量ＳＯＣは車両１０の走行とともに目標残容量である低残容量ＳＯＣcntr-dに向かって低下していく。地点Ｄ４において残容量ＳＯＣが制御開始残容量ＳＯＣers を下回ったとき、アクセル操作量ＡＰが所定閾値操作量ＡＰth以上であると、早期回復充電制御開始条件が成立するので、早期回復充電制御が開始される。制御開始残容量ＳＯＣers は標準残容量ＳＯＣcntr-n（６０％）より小さく低残容量（第２残容量）ＳＯＣcntr-d（４０％）よりも大きい値であり、例えば、満充電時の５３％に設定される。

ＰＭＥＣＵ７０は、予め定められた充放電要求出力Ｐｂer＊に従って蓄電池６４の充電を行う。より具体的に述べると、充放電要求出力Ｐｂer＊は、図６に示したように、「実残容量ＳＯＣ、車速ＳＰＤ及び充放電要求出力Ｐｂer＊」との関係を規定するルックアップテーブルＭａｐＰｂer＊（ＳＯＣ−ＳＯＣcntr-n，ＳＰＤ）に、現時点の実残容量ＳＯＣ及び取得した車速ＳＰＤを適用することにより取得される。このルックアップテーブルは予め実験により得られたデータに基づいて作成されＲＯＭに格納されている。このテーブルの横軸（ＳＯＣ−ＳＯＣcntr-n）は図４（Ａ）の横軸と同一である。このテーブルの傾きＬ４は、図４（Ａ）の傾きＬ３よりも大きく、車速ＳＰＤが高いほど大きくなる。早期回復充電制御時の充放電要求出力Ｐｂer＊は便宜上、「第２充電電力」とも称呼される。即ち、図６において残容量ＳＯＣと標準残容量ＳＯＣcntr-nとの差（ＳＯＣ−ＳＯＣcntr-n）が所定値Ｓｂであるとき、所定の第２充電電力Ｐｂer＊１は、通常充電制御において定まる第１充電電力Ｐｂn＊１よりも大きい。

その後、運転者によるアクセル操作が継続して機関要求出力Ｐｅ＊が機関始動閾値Ｐｅthを超えた状態を維持したまま、地点Ｄ５にて実残容量ＳＯＣが終了閾値ＳＯＣere を上回ると、早期回復充電制御終了条件が成立し、早期回復充電制御が終了される。制御終了残容量ＳＯＣere は制御開始残容量ＳＯＣers （５３％）より大きく標準残容量ＳＯＣcntr-n近傍の値であり、例えば、標準残容量ＳＯＣcntr-nと等しい満充電時の６０％に設定される。早期回復充電制御が終了した後も下り坂制御は継続している。従って、車両１０が地点Ｄ５通過後、残容量ＳＯＣは低残容量ＳＯＣcntr-dに向かって再び低下を始める。

車両１０は、残容量ＳＯＣが低残容量ＳＯＣcntr-dまで低下する前に対象下り坂区間の開始地点Ｄｋ（地点Ｄ６）に到達する。即ち、地点Ｄ６における残容量ＳＯＣは下り坂制御による当初の計画の値（ＳＯＣcntr-d）よりも大きい。車両１０が地点Ｄ６を通過して、対象下り坂区間の走行を開始すると、第１発電電動機ＭＧ１及び第２発電電動機ＭＧ２を用いた回生制動が頻繁に行われるようになる。その結果、回生制動により発生した電力（回生エネルギー）が蓄電池６４に供給されるので、残容量ＳＯＣは徐々に上昇していく。換言すると、ＮＶＥＣＵ７４は、回生エネルギーが走行のために使用されるエネルギーを上回り、その結果、残容量ＳＯＣが上昇するような下り坂を対象下り坂区間として特定する。

更に、その後、地点Ｄ８にて、実残容量ＳＯＣは残容量上限値ＳＯＣuplmt （満充電の８０％）に達する。実残容量ＳＯＣが残容量上限値ＳＯＣuplmt に達すると、ＰＭＥＣＵ７０は「下り坂制御」を停止（中止）して「強制放電」を開始する。この場合、ＰＭＥＣＵ７０は例えば実残容量ＳＯＣが満充電の７５％となるまで「強制放電」を実行する。

ＰＭＥＣＵ７０は「強制放電」を終了すると、「下り坂制御」を再開する。その後、車両１０が地点Ｄ９（即ち、下り坂制御の終了地点Ｄｅ）に到達すると、ＰＭＥＣＵ７０は目標ＳＯＣを低残容量ＳＯＣcntr-dから標準残容量ＳＯＣcntr-nに変更して（戻して）「下り坂制御」を終了する。

このように、仮にプレユース制御（下り坂制御）中に「早期回復充電制御」が実行された場合、下り坂の途中で実残容量ＳＯＣが残容量上限値ＳＯＣuplmt に達し、強制放電が発生してしまう場合がある。この場合、本来回収できるはずであった回生エネルギーが回収されず、無駄にされてしまう。

本制御装置は、このように回生エネルギーを計画通りに回収することができない問題を次のようにして解決する。即ち、本制御装置は、下り坂制御中の早期回復充電制御を禁止する。換言すると、本制御装置は、下り坂制御中に早期回復充電制御開始条件が成立した場合であっても、早期回復充電制御を実行しない。或いは、早期回復充電制御中に車両１０が下り坂制御区間に進入すると、早期回復充電制御を中止する。

例えば、図３に実線Ｌ１にて示したように、本制御装置（ＰＭＥＣＵ７０）は、車両１０が下り坂制御開始地点Ｄｓを通過すると下り坂制御を開始するが、地点Ｄ４において早期回復充電制御開始条件が成立しても、早期回復充電制御を実行しない。従って、その後車両１０が下り坂の始点Ｄｋ（地点Ｄ６）に到達するまでに実残容量ＳＯＣは低残容量ＳＯＣcntr-dに低下する。

車両１０が地点Ｄ６を通過して、対象下り坂区間の走行を開始すると、第１発電電動機ＭＧ１及び第２発電電動機ＭＧ２を用いた回生制動が頻繁に行われるようになる。その結果、回生制動により発生した電力（回生エネルギー）が蓄電池６４に供給され、残容量ＳＯＣは徐々に上昇していく。換言すると、ＮＶＥＣＵ７４は、回生エネルギーが走行のために使用されるエネルギーを上回り、その結果、残容量ＳＯＣが上昇するような下り坂を対象下り坂区間として特定する。

次に、プレユース区間において、早期回復充電制御が禁止される（実行されない）場合（即ち、プレユース区間中、早期回復充電制御実行フラグＸＥＲＣの値が常に「０」である場合）における作動を説明する。この場合、プレユース区間において、ＰＭＥＣＵ７０は残容量ＳＯＣが低残容量（第２残容量）ＳＯＣcntr-dに近付くように、第２発電電動機ＭＧ２を運転させて電力を消費することにより残容量ＳＯＣを低下させる（図３の実線Ｌ１を参照。）。

図３に示した例においては、車両１０がプレユース区間を走行して対象下り坂区間の開始地点Ｄｋ（地点Ｄ６）に到達するまでに、残容量ＳＯＣが低残容量ＳＯＣcntr-dまで低下する。つまり、前述の残容量調整距離SOCC_DIST は、第２発電電動機ＭＧ２を作動させて蓄電池６４に蓄えられた電力を消費することにより、蓄電池６４の残容量ＳＯＣを標準残容量ＳＯＣcntr-nから低残容量ＳＯＣcntr-dに近付けるために十分な距離として設定される。残容量調整距離SOCC_DIST は、例えば５ｋｍ程度に設定されるが、車両１０の走行経路や走行条件によっては、５ｋｍよりも短くてもよいし、長くてもよい。

次いで、車両１０が対象下り坂区間の走行を開始すると、第１発電電動機ＭＧ１及び第２発電電動機ＭＧ２を用いた回生制動が頻繁に行われるようになる。その結果、回生制動により発生した電力（回生エネルギー）が蓄電池６４に供給されるので、残容量ＳＯＣは徐々に上昇していく。換言すると、ＮＶＥＣＵ７４は、回生エネルギーが走行のために使用されるエネルギーを上回り、その結果、残容量ＳＯＣが上昇するような下り坂を対象下り坂区間として特定する。

ＰＭＥＣＵ７０（及びバッテリＥＣＵ７１）は、車両１０の現在地が下り坂制御終了地点Ｄｅに一致すると（即ち、車両１０が図３の地点Ｄ９に到達すると）、下り坂制御を終了する。より具体的に述べると、ＰＭＥＣＵ７０（及びバッテリＥＣＵ７１）は、目標残容量ＳＯＣcntrを、低残容量ＳＯＣcntr-dから標準残容量ＳＯＣcntr-nに変更する（戻す）。その後、車両１０は平坦路（リンク♯４に対応する区間）を走行する。従って、残容量ＳＯＣは次第に標準残容量ＳＯＣcntr-nに近付く。なお、ＮＶＥＣＵ７４がＰＭＥＣＵ７０に対し、車両の現在地が「地点Ｄｓ，Ｄｋ及びＤｅ」に到達した旨の通知を行い、ＰＭＥＣＵ７０はその通知に従って下り坂制御の開始及び終了を行っても良い。

このように本例においては、下り坂制御終了地点Ｄｅにおいて、仮に早期回復充電制御が実行された場合の実残容量ＳＯＣ（破線Ｌ２により示された値）は本制御装置による制御による実残容量ＳＯＣ（実線Ｌ１により示された値）よりも小さくなる。

（実際の作動）
次に、本制御装置の実際の作動について説明する。

＜車両走行制御＞
ＰＭＥＣＵ７０（実際にはそのＣＰＵ）は、十分に短い一定時間（例えば、８ｍｓ）が経過する毎に図７にフローチャートにより示した「車両走行制御ルーチン」を実行するようになっている。従って、ＰＭＥＣＵ７０は所定のタイミングにてステップ７００から処理を開始してステップ７０５に進み、ユーザ要求トルクＴｕをアクセル操作量ＡＰ及び車速ＳＰＤに基づいて取得するとともに、ユーザ要求トルクＴｕに車速ＳＰＤを乗じることにより車両要求出力Ｐｖ＊（ユーザ要求出力Ｐｕ＊）を取得する。

次いで、ＰＭＥＣＵ７０はステップ７１０に進み、以下に述べる「充放電要求出力決定ルーチン」を実行する。

＜充放電要求出力決定＞
即ち、ＰＭＥＣＵ７０はステップ７１０に進むと、図８のルーチンのステップ８００を経由してステップ８１０に進み、通常走行時の充放電要求出力Ｐｂn＊、 下り坂制御時の充放電要求出力Ｐｂfes＊ 及び早期回復充電制御時の充放電要求出力Ｐｂer＊をそれぞれ以下のように算出する。

ＰＭＥＣＵ７０は、図４（Ａ）に示したルックアップテーブルＭａｐ Ｐｂn＊（ＳＯＣ−ＳＯＣcntr-n）に現時点の実残容量ＳＯＣを適用することにより、通常走行時の充放電要求出力Ｐｂn＊ を決定する。
ＰＭＥＣＵ７０は、図４（Ｂ）に示したルックアップテーブルＭａｐ Ｐｂfes＊（ＳＯＣ−ＳＯＣcntr-d）に現時点の実残容量ＳＯＣを適用することにより、下り坂制御（プレユース制御）時の充放電要求出力Ｐｂfes＊ を決定する。
ＰＭＥＣＵ７０は、図６に示したルックアップテーブルＭａｐＰｂer＊（ＳＯＣ−ＳＯＣcntr-n，ＳＰＤ）に現時点の実残容量ＳＯＣ及び車速ＳＰＤを適用することにより、早期回復充電制御時の充放電要求出力Ｐｂer＊を決定する。

次いで、ＰＭＥＣＵ７０はステップ８２０に進み、蓄電池６４への充放電要求出力Ｐｂ＊の値を「通常走行時の充放電要求出力Ｐｂn＊ 」に設定してステップ８３０に進み、「下り坂制御」が実行中であるか否かを判定する。「下り坂制御」が実行中である場合、ＰＭＥＣＵ７０はステップ８３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８４０に進み、充放電要求出力Ｐｂ＊の値を「下り坂時の充放電要求出力Ｐｂfes＊ 」に設定してステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。その後、ＰＭＥＣＵ７０はステップ８９５を経由してステップ７１５に進む。

一方、「下り坂制御」が実行されていない場合、ＰＭＥＣＵ７０はステップ８３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ８５０に進み、早期回復充電制御が実行中であるか否かを判定する。
「早期回復充電制御」が実行中である場合、ＰＭＥＣＵ７０はステップ８５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８６０に進む。
これに対し、「早期回復充電制御」が実行されていない場合、ＰＭＥＣＵ７０はステップ８５０にて「Ｎｏ」と判定してステップ８７０に進み、早期回復充電制御開始条件が成立したか否かを判定する。早期回復充電制御開始条件が成立したときは、ＰＭＥＣＵ７０はステップ８７０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８６０に進む。

ステップ８６０に進むと、ＰＭＥＣＵ７０は充放電要求出力Ｐｂ＊の値を「早期回復充電制御時の充放電要求出力Ｐｂer＊」に設定してステップ８８０に進み「早期回復充電制御終了条件」が成立したか否かを判定する。

「早期回復充電制御終了条件」が成立したとき、ＰＭＥＣＵ７０はステップ８８０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８９０に進み、充放電要求出力Ｐｂ＊の値を「通常走行時の充放電要求出力Ｐｂn＊ 」に設定してステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。一方、「早期回復充電制御終了条件」が成立していないとき、ＰＭＥＣＵ７０はステップ８８０にて「Ｎｏ」と判定してステップ８９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。その後、ＰＭＥＣＵはステップ８９５を経由してステップ７１５に進む。

なお、ＰＭＥＣＵ７０はステップ８７０にて「早期回復充電制御開始条件」が成立していないときは、「Ｎｏ」と判定してステップ８９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了し、ステップ８９５を経由してステップ７１５に進む。

ＰＭＥＣＵ７０はステップ７１５に進み、実残容量ＳＯＣ が残容量下限値ＳＯＣlolmtよりも大きいか否かを判定する。実残容量ＳＯＣが残容量下限値ＳＯＣlolmt よりも大きい場合、ＰＭＥＣＵ７０はステップ７１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７２０に直接進む。一方、実残容量ＳＯＣが残容量下限値ＳＯＣlolmt 以下である場合、ＰＭＥＣＵ７０はステップ７１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ７２５に進み、充放電要求出力Ｐｂ＊の値を非常に大きい値（後述する機関始動閾値Ｐｅthよりも大きい値） Ｐｂlargeに設定し、その後、ステップ７２０に進む。

ＰＭＥＣＵ７０はステップ７２０にて、車両要求出力Ｐｖ＊と充電要求出力Ｐｂ＊と損失（一定値）Ｐlossとの和を機関要求出力Ｐｅ＊として算出する。

次いで、ＰＭＥＣＵ７０はステップ７３０に進み、機関要求出力Ｐｅ＊が機関始動閾値Ｐｅthよりも大きいか否かを判定する。機関始動閾値Ｐｅthは内燃機関２０が所定の運転効率よりも高い運転効率にて運転され得る値に設定されている。

機関要求出力Ｐｅ＊が機関始動閾値Ｐｅthよりも大きい場合、ＰＭＥＣＵ７０はステップ７３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７３５に進み、機関停止中（内燃機関２０の運転が停止中）であるか否かを判定する。機関停止中であると、ＰＭＥＣＵ７０はステップ７３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７４０に進んで内燃機関２０を始動させ、ステップ７４５に進む。これに対し、機関停止中でなければ、ＰＭＥＣＵ７０はステップ７３５にて「Ｎｏ」と判定してステップ７４５に直接進む。そして、ＰＭＥＣＵ７０は、ステップ７４５において、内燃機関２０及び第２発電電動機ＭＧ２（実際には、更に第１発電電動機ＭＧ１）を周知の手法に従って制御し、内燃機関２０及び第２発電電動機ＭＧ２の両方からの出力を用いて車両１０を走行させる。即ち、車両１０はハイブリッド走行を行う。

一方、機関要求出力Ｐｅ＊が機関始動閾値Ｐｅth以下である場合、ＰＭＥＣＵ７０はステップ７３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７５０に進み、機関運転中（内燃機関２０が運転中）であるか否かを判定する。機関運転中であると、ＰＭＥＣＵ７０はステップ７５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７５５に進んで内燃機関２０の運転を停止させ、ステップ７６０に進む。これに対し、機関運転中でなければ、ＰＭＥＣＵ７０はステップ７５０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７６０に直接進む。そして、ＰＭＥＣＵ７０は、ステップ７６０において、第２発電電動機ＭＧ２を周知の手法に従って制御し、第２発電電動機ＭＧ２の出力のみを用いて車両１０を走行させる。即ち、車両１０は電動機走行（電気走行）を行う。

なお、係る駆動力制御は周知であり、例えば、特開２００９−１２６４５０号公報（米国公開特許番号 ＵＳ２０１０／０２４１２９７）、特開平９−３０８０１２号公報（米国出願日１９９７年３月１０日の米国特許第６，１３１，６８０号）、特開２０１３−１５４７２０号公報、特開２０１３−１５４７１８号公報及び特開２０１３−１５４７１５号公報等に詳細に記載されている。

以上、説明したように、本制御装置は、
残容量ＳＯＣが、第１残容量ＳＯＣers 以下となる条件を含む開始条件（条件１−１及び条件１−２）が成立した場合、残容量ＳＯＣと標準残容量ＳＯＣcntr-nとの差が所定値であるとき、通常充電制御において定まる第１充電電力Ｐｂn＊ よりも大きい所定の第２充電電力Ｐｂer＊にて蓄電池６４を充電するように内燃機関２０及び発電電動機ＭＧ２を制御する早期回復充電制御を実行し、
制御対象区間を車両１０が走行するとき、車両１０が下り坂制御開始地点Ｄｓから少なくとも前記対象下り坂区間の開始地点Ｄｋに到達するまでの間、「通常充電制御」及び「早期回復充電制御」の両方を禁止するとともに、目標残容量を第１残容量ＳＯＣers よりも小さい第２残容量ＳＯＣcntr-dに変更し、残容量ＳＯＣが第２残容量ＳＯＣcntr-dに近付くように内燃機関２０及び発電電動機ＭＧ２を制御するように構成される。

これにより、本制御装置によれば、下り坂制御によって蓄電池の残容量ＳＯＣを低下させているにもかかわらず充電制御（早期回復充電制御）によって蓄電池が充電されてしまうという問題を解消することができる。その結果、下り坂制御の当初の計画通りに回生エネルギーを回収することができる。なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。以下、そのような変形例を列挙する。

（１）ＰＭＥＣＵ７０は、下り坂制御を車両１０が制御開始地点Ｄｓを通過してから対象下り坂区間の開始地点Ｄｋに到達するまでの間、即ち、プレユース区間にのみ実行してもよい。

（２）ＰＭＥＣＵ７０は、車両１０が下り坂制御開始地点Ｄｓに到達する前に早期回復充電制御を実行していた場合、車両１０が下り坂制御開始地点Ｄｓに到達したときに直ちに早期回復充電制御を中止してもよい。

（３）早期回復充電制御の開始条件及び／又は終了条件としてアクセル操作量ＡＰに対する閾値である所定閾値操作量ＡＰthが設定されてもよい。この場合、前述の条件１−２は、「アクセル操作量ＡＰが所定閾値操作量ＡＰth以上である。」と、条件２−２は、「アクセル操作量ＡＰが所定閾値操作量ＡＰth未満である。」と書き換えられる。

（４）所定閾値操作量ＡＰthにはヒステリシスが設けられてもよい。より具体的に述べると、条件１−２における所定閾値操作量をＡＰth１、条件２−２における所定閾値操作量をＡＰth２とすると、ＡＰth１＞ＡＰth２なる関係が成立するようにこれらの値が設定されてもよい。

（５）ＮＶＥＣＵ７４は、図３を参照して説明した「下り坂探索」を、車両１０が所定距離を走行する毎に実行してもよい。
（６）ＮＶＥＣＵ７０が、図７及び／又は図８に示したルーチンの一部又は全部を実行してもよい。その場合、ＰＭＥＣＵ７０はＮＶＥＣＵ７４から必要な情報を取得すればよい。

１０…ハイブリッド車両、２０…内燃機関、５０…駆動力伝達機構、６４…蓄電池、７０…パワーマネジメントＥＣＵ、７１…バッテリＥＣＵ、７２…モータＥＣＵ、７３…エンジンＥＣＵ、７４…ナビゲーションＥＣＵ。

Claims (1)

1. 車両の駆動源としての内燃機関及び同駆動源としての発電電動機、並びに、前記発電電動機に電力を供給する蓄電池を搭載し、前記発電電動機を用いて回生制動を行うとともに同回生制動により発生した電力を前記蓄電池に充電可能であり且つ前記内燃機関の出力により前記発電電動機を用いて発電した電力を前記蓄電池に充電可能に構成されたハイブリッド車両に適用され、
   前記車両に要求される要求駆動力を満たすように且つ前記蓄電池の残容量が目標残容量に近付くように前記内燃機関及び前記発電電動機を制御する制御部を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記制御部は、
   前記車両の位置を示す位置情報、経路情報及び道路情報を取得し、
   前記位置情報、前記経路情報及び前記道路情報に基づいて前記車両の走行予定経路を取得し、
   前記道路情報であって前記走行予定経路を構成する道路区間に関する道路情報に 基づいて同走行予定経路内の、第１所定条件を満たす対象下り坂区間を抽出し、
   前記対象下り坂区間が前記走行予定経路に含まれている場合には、同対象下り坂区間の開始地点よりも所定距離だけ手前にある下り坂制御開始地点から同対象下り坂区間の終了地点までの区間である制御対象区間を決定し、
   前記残容量が、前記目標残容量として設定された標準残容量と、前記標準残容量よりも小さい第１残容量と、の間にある場合、前記残容量と前記標準残容量との差に応じて定まる第１充電電力にて前記蓄電池を充電するように前記内燃機関及び前記発電電動機を制御する通常充電制御を実行し、
   前記残容量が、前記第１残容量以下となる条件を含む開始条件が成立した場合、前記残容量と前記標準残容量との差が所定値であるとき、前記通常充電制御において定まる前記第１充電電力よりも大きい所定の第２充電電力にて前記蓄電池を充電するように前記内燃機関及び前記発電電動機を制御する早期回復充電制御を実行し、
   前記制御対象区間を前記車両が走行するとき、同車両が前記下り坂制御開始地点から少なくとも前記対象下り坂区間の開始地点に到達するまでの間、前記通常充電制御及び前記早期回復充電制御の両方を禁止するとともに、前記目標残容量を前記第１残容量よりも小さい第２残容量に変更し、前記残容量が前記第２残容量に近付くように前記内燃機関及び前記発電電動機を制御する、
   ように構成されたハイブリッド車両の制御装置。
   
   

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