JP7067388B2 - 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の制御装置に関する。

特許文献１には、従来のハイブリッド車両の制御装置として、目的地までの予想経路を複数の区間に分割し、各区間をＥＶモードで走行するＥＶ区間と、ＨＶモードで走行するＨＶ区間と、に区分けした走行計画を作成するように構成されたものが開示されている。

特開２０１４－１６２２６１号公報

しかしながら、前述した従来のハイブリッド車両の制御装置は、走行計画を作成するにあたって、内燃機関の排気浄化触媒を暖機するために必要な燃料量を考慮していなかった。そのため、走行計画に従って車両を走行させたときに、触媒の暖機回数が増加して燃費が悪化するおそれがあった。

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、触媒の暖機回数を抑えて触媒を暖機するために消費される燃料量を抑制することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、内燃機関と、充放電可能なバッテリと、バッテリの電力によって駆動される回転電機と、を備えるハイブリッド車両の制御装置が、出発地から目的地までの予想経路上に１つ以上の経由地を設定して当該予想経路を複数の走行経路に分割すると共に各走行経路をさらに複数の走行区間に分割し、各走行区間を前記バッテリの電力を主な動力源として走行するＥＶモード、又は前記内燃機関を主な動力源として走行するＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する走行計画作成部と、走行計画に従って走行モードを切り替える走行モード切替部と、を備える。走行計画作成部は、少なくとも１つの走行経路内の全ての走行区間の走行モードをＥＶモードに設定した走行計画を作成することができるように構成される。

本発明のこの態様によれば、触媒の暖機回数を抑えて触媒を暖機するために消費される燃料量を抑制することができる。

図１は、本発明の第１実施形態による車両、及び車両を制御する電子制御ユニットの概略構成図である。 図２Ａは、本発明の第１実施形態による走行計画の作成について説明するフローチャートである。 図２Ｂは、本発明の第１実施形態による走行計画の作成について説明するフローチャートである。 図３Ａは、１トリップの走行を最適化した第１走行計画の作成について説明する図である。 図３Ｂは、１トリップの走行を最適化した第１走行計画の作成について説明する図である。 図３Ｃは、１トリップの走行を最適化した第１走行計画の作成について説明する図である。 図４Ａは、複数回のトリップを最適化した本発明の第１実施形態による第２走行計画の作成について説明する図である。 図４Ｂは、複数回のトリップを最適化した本発明の第１実施形態による第２走行計画の作成について説明する図である。 図４Ｃは、複数回のトリップを最適化した本発明の第１実施形態による第２走行計画の作成について説明する図である。 図５Ａは、本発明の第２実施形態による走行計画の作成について説明するフローチャートである。 図５Ｂは、本発明の第２実施形態による走行計画の作成について説明するフローチャートである。 図６Ａは、複数回のトリップを最適化した本発明の第２実施形態による第２走行計画の作成について説明する図である。 図６Ｂは、複数回のトリップを最適化した本発明の第２実施形態による第２走行計画の作成について説明する図である。 図６Ｃは、複数回のトリップを最適化した本発明の第２実施形態による第２走行計画の作成について説明する図である。 図６Ｄは、複数回のトリップを最適化した本発明の第２実施形態による第２走行計画の作成について説明する図である。 図６Ｅは、複数回のトリップを最適化した本発明の第２実施形態による第２走行計画の作成について説明する図である。 図７は、第２走行計画（経路優先走行計画）の一例を示す図である。 図８Ａは、複数回のトリップを最適化した本発明の第３実施形態による第２走行計画の作成について説明する図である。 図８Ｂは、複数回のトリップを最適化した本発明の第３実施形態による第２走行計画の作成について説明する図である。 図９は、本発明の第３実施形態による触媒昇温制御について説明するフローチャートである。 図１０は、本発明の第４実施形態による車両、及び車両を制御する電子制御ユニットの概略構成図である。 図１１は、本発明の第４実施形態による触媒昇温制御について説明するフローチャートである。 図１２は、本発明の第５実施形態による車両、及び車両を制御するための制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図１３Ａは、複数回のトリップを最適化した本発明の変形例による第２走行計画の作成について説明する図である。 図１３Ｂは、複数回のトリップを最適化した本発明の変形例による第２走行計画の作成について説明する図である。 図１３Ｃは、複数回のトリップを最適化した本発明の変形例による第２走行計画の作成について説明する図である。 図１３Ｄは、複数回のトリップを最適化した本発明の変形例による第２走行計画の作成について説明する図である。 図１３Ｅは、複数回のトリップを最適化した本発明の変形例による第２走行計画の作成について説明する図である。 図１３Ｆは、複数回のトリップを最適化した本発明の変形例による第２走行計画の作成について説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による車両１００、及び車両１００を制御する電子制御ユニット２００の概略構成図である。

本実施形態による車両１００は、内燃機関１０と、動力分割機構２０と、第１回転電機３０と、第２回転電機４０と、バッテリ５０と、昇圧コンバータ６０と、第１インバータ７０と、第２インバータ８０と、を備えるハイブリッド車両であり、内燃機関１０及び第２回転電機４０の一方又は双方の動力を、最終減速装置１を介して車輪駆動軸２に伝達することができるように構成される。また車両１００は、これら内燃機関１０以外にも、地図データベース９５と、ＧＰＳ受信機９６と、ナビゲーション装置９７と、を備える。

内燃機関１０は、機関本体１１に形成された各気筒１２内で燃料を燃焼させて、クランクシャフトに連結された出力軸１３を回転させるための動力を発生させる。各気筒１２から排気通路１４に排出された排気は、排気通路１４を流れて大気中に排出される。排気通路１４には、排気中の有害物質を浄化するための触媒装置１５が設けられる。触媒装置１５は、例えば酸化触媒や三元触媒などの排気浄化機能を有する触媒（排気浄化触媒）を表面に担持させたハニカム型の基材１５１を備えており、基材１５１の下流には、触媒温度を検出するための触媒温度センサ２１０が設けられている。

動力分割機構２０は、内燃機関１０の動力を、車輪駆動軸２を回転させるための動力と、第１回転電機３０を回生駆動させるための動力と、の２系統に分割するための遊星歯車であって、サンギヤ２１と、リングギヤ２２と、ピニオンギヤ２３と、プラネタリキャリア２４と、を備える。

サンギヤ２１は外歯歯車であり、動力分割機構２０の中央に配置される。サンギヤ２１は、第１回転電機３０の回転軸３３と連結されている。

リングギヤ２２は内歯歯車であり、サンギヤ２１と同心円上となるように、サンギヤ２１の周囲に配置される。リングギヤ２２は、第２回転電機４０の回転軸３３と連結される。また、リングギヤ２２には、車輪駆動軸２に対して最終減速装置１を介してリングギヤ２２の回転を伝達するためのドライブギヤ３が一体化されて取り付けられている。

ピニオンギヤ２３は外歯歯車であり、サンギヤ２１及びリングギヤ２２と噛み合うように、サンギヤ２１とリングギヤ２２との間に複数個配置される。

プラネタリキャリア２４は、内燃機関１０の出力軸１３に連結されており、出力軸１３を中心にして回転する。またプラネタリキャリア２４は、プラネタリキャリア２４が回転したときに、各ピニオンギヤ２３が個々に回転（自転）しながらサンギヤ２１の周囲を回転（公転）することができるように、各ピニオンギヤ２３にも連結されている。

第１回転電機３０は、例えば三相の交流同期型のモータジュネレータであり、サンギヤ２１に連結された回転軸３３の外周に取り付けられて複数の永久磁石が外周部に埋設されたロータ３１と、回転磁界を発生させる励磁コイルが巻き付けられたステータ３２と、を備える。第１回転電機３０は、バッテリ５０からの電力供給を受けて力行駆動する電動機としての機能と、内燃機関１０の動力を受けて回生駆動する発電機としての機能と、を有する。

本実施形態では、第１回転電機３０は主に発電機として使用される。そして、内燃機関１０の始動時に出力軸１３を回転させてクランキングを行うときには電動機として使用され、スタータとしての役割を果たす。

第２回転電機４０は、例えば三相の交流同期型のモータジュネレータであり、リングギヤ２２に連結された回転軸４３の外周に取り付けられて複数の永久磁石が外周部に埋設されたロータ４１と、回転磁界を発生させる励磁コイルが巻き付けられたステータ４２と、を備える。第２回転電機４０は、バッテリ５０からの電力供給を受けて力行駆動する電動機としての機能と、車両の減速時などに車輪駆動軸２からの動力を受けて回生駆動する発電機としての機能と、を有する。

バッテリ５０は、例えばニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池、リチウムイオン電池などの充放電可能な二次電池である。本実施形態では、バッテリ５０として、定格電圧が２００Ｖ程度のリチウムイオン二次電池を使用している。バッテリ５０は、バッテリ５０の充電電力を第１回転電機３０及び第２回転電機４０に供給してそれらを力行駆動することができるように、また、第１回転電機３０及び第２回転電機４０の発電電力をバッテリ５０に充電できるように、昇圧コンバータ６０等を介して第１回転電機３０及び第２回転電機４０に電気的に接続される。

さらにバッテリ５０は、例えば家庭用コンセントなどの外部電源からの充電が可能なように、充電制御回路５１及び充電リッド５２を介して外部電源と電気的に接続可能に構成されており、本実施形態による車両１００は、いわゆるプラグインハイブリッド車両とされる。充電制御回路５１は、電子制御ユニット２００からの制御信号に基づいて、外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換し、入力電圧をバッテリ電圧まで昇圧して外部電源の電力をバッテリ５０に充電することが可能な電気回路である。

昇圧コンバータ６０は、電子制御ユニット２００からの制御信号に基づいて一次側端子の端子間電圧を昇圧して二次側端子から出力し、逆に電子制御ユニット２００からの制御信号に基づいて二次側端子の端子間電圧を降圧して一次側端子から出力することが可能な電気回路を備える。昇圧コンバータ６０の一次側端子はバッテリ５０の出力端子に接続され、二次側端子は第１インバータ７０及び第２インバータ８０の直流側端子に接続される。

第１インバータ７０及び第２インバータ８０は、電子制御ユニット２００からの制御信号に基づいて直流側端子から入力された直流電流を交流電流（本実施形態では三相交流電流）に変換して交流側端子から出力し、逆に電子制御ユニット２００からの制御信号に基づいて交流側端子から入力された交流電流を直流電流に変換して直流側端子から出力することが可能な電気回路をそれぞれ備える。第１インバータ７０の直流側端子は昇圧コンバータ６０の二次側端子に接続され、第１インバータ７０の交流側端子は第１回転電機３０の入出力端子に接続される。第２インバータ８０の直流側端子は昇圧コンバータ６０の二次側端子に接続され、第２インバータ８０の交流側端子は第２回転電機４０の入出力端子に接続される。

地図データベース９５は、地図情報に関するデータベースである。この地図データベース９５は、例えば車両に搭載されたハードディスクドライブ（HDD；Hard Disk Drive）内に記憶されている。地図情報には、道路の位置情報や道路形状の情報（例えば勾配や、カーブと直線部の種別、カーブの曲率など）、交差点及び分岐点の位置情報、道路種別、制限車速などの各種の道路情報が含まれる。

ＧＰＳ受信機９６は、３個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信して車両１００の緯度及び経度を特定し、車両１００の現在位置を検出する。ＧＰＳ受信機９６は、検出した車両１００の現在位置情報を電子制御ユニット２００に送信する。

ナビゲーション装置９７は、ＧＰＳ受信機９６で検出した車両１００の現在位置情報や地図データベース９５の地図情報、ドライバが設定した目的地などに基づいて、車両の予想経路を設定し、設定した予想経路に関する情報をナビゲーション情報として電子制御ユニット２００に送信する。

電子制御ユニット２００は、双方向性バスによって相互に接続された中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入力ポート、及び出力ポートを備えたマイクロコンピュータである。

電子制御ユニット２００には、バッテリ充電量を検出するためのＳＯＣセンサ２１１や、アクセルペダル２２０の踏み込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ２１２、機関回転速度などを算出するための信号として、機関本体１１のクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ２１３、車両１００の起動及び停止を判断するためのスタートスイッチ２１４などの各種センサからの出力信号が入力される。

電子制御ユニット２００は、入力された各種センサの出力信号等に基づいて、各制御部品を駆動して車両１００を制御する。以下、電子制御ユニット２００が実施する本実施形態による車両１００の制御について説明する。

電子制御ユニット２００は、走行モードをＥＶ（Electric Vehicle）モード、又はＨＶ（Hybrid Vehicle）モードのいずれか一方に切り替えて車両１００を走行させる。

ＥＶモードは、バッテリ５０の充電電力を優先的に利用して第２回転電機４０を力行駆動させ、少なくとも第２回転電機４０の動力を車輪駆動軸２に伝達して車両１００を走行させるモードである。

電子制御ユニット２００は、走行モードがＥＶモードのときは、基本的に内燃機関１０を停止させた状態でバッテリ５０の充電電力を使用して第２回転電機４０を力行駆動させ、第２回転電機４０の動力のみにより車輪駆動軸２を回転させて、車両１００を走行させる。

一方でＨＶモードは、内燃機関１０を運転させると共に第１回転電機３０の発電電力を優先的に利用して第２回転電機４０を力行駆動させ、内燃機関１０及び第２回転電機４０の双方の動力を車輪駆動軸２に伝達して車両１００を走行させるモードである。

電子制御ユニット２００は、走行モードがＨＶモードのときは、内燃機関１０の動力を動力分割機構２０によって２系統に分割し、分割した内燃機関１０の一方の動力を車輪駆動軸２に伝達すると共に、他方の動力によって第１回転電機３０を回生駆動させる。そして、基本的に第１回転電機３０の発電電力によって第２回転電機４０を力行駆動し、内燃機関１０の一方の動力に加えて第２回転電機４０の動力を車輪駆動軸２に伝達して車両１００を走行させる。

このように、走行モードをＥＶモードとＨＶモードとに切り替えることが可能なハイブリッド車両の場合、燃料消費量を抑えるためには、バッテリ充電量に余裕があるうちは、走行モードとして優先的にＥＶモードを設定することが望ましい。

一方で内燃機関１０は、機関負荷が低いときほど熱効率が悪くなる傾向にある。そのため、例えば信号機が多い走行区間や交通量が多く渋滞等が発生しやすい走行区間など、発進及び停止が頻繁に繰り返されたり低速走行が続いたりする走行区間のときに、走行モードをＥＶモードに設定して車両１００を走行させることが望ましい。

そして、或る一定以上の車速を維持したままの定常走行を継続して行うことができる走行区間など、熱効率の良い機関負荷領域での走行が可能な走行区間のときに、走行モードをＨＶモードに設定して車両１００を走行させることが望ましい。

したがって、走行モードをＥＶモードとＨＶモードとに切り替えることが可能なハイブリッド車両の場合、目的地までの１トリップ（車両のスタートスイッチ２１４がＯＮされてからＯＦＦされるまでの間）における予想経路上のどの走行区間をＥＶモードで走行するかの走行計画を予め作成し、当該走行計画に従って走行モードを切り替えることが、走行に必要な燃料量を抑えるための有効な手段と言える。

しかしながら、このような従来の走行計画は、１トリップの走行を最適化した走行計画であり、内燃機関１０の排気浄化触媒を暖機するために余分に消費される燃料のことを考慮していなかった。すなわち、内燃機関１０を各トリップの最初に始動するときは、排気性能確保のために触媒の暖機を促進させるための燃料が余分に消費されることになるが、従来はこの触媒暖機のための燃料消費量を考慮せずに走行計画を作成していた。

ここで、例えば自宅と通勤先とを往復する場合や、複数の目的地（経由地）を巡回して自宅等の当初の出発地に戻ってくる場合など、複数回のトリップ（前者の場合は往路と復路の２回のトリップ。後者の場合は例えば目的地が２か所であれば３回のトリップ。）から構成される走行経路全体を走行することを考える。

例えば自宅と通勤先とを往復する場合を考えると、従来の走行計画は往路と復路の各トリップの走行をそれぞれ最適化するものであるため、往路と復路の双方の走行経路上にＨＶ区間（走行モードがＨＶモードに設定された走行区間）が設定されることがある。そうすると、往路と復路の双方で少なくとも１回ずつ触媒暖機のための燃料が余分に消費されることになる。

これに対して、複数回のトリップから構成される走行経路全体の走行を最適化し、往路と復路のいずれか一方の走行経路を全てＥＶモードで走行することができるような走行計画を立てることができれば、触媒暖機の回数が１度で済むので、触媒暖機のための燃料の消費を抑えることができる。その結果、自宅と通勤先とを往復した場合のトータルの燃料消費量を見ると、従来の走行計画のように往路と復路の各１トリップの走行を最適化した場合よりも、触媒暖機のための燃料の消費を抑えてトータルの燃料消費量を抑えることができる場合がある。

そこで本実施形態では、触媒の暖機回数を減らすことが可能な走行計画を作成することができるようにした。以下、この本実施形態による走行計画の作成について、図２から図４Ｃを参照して説明する。

図２Ａ及び図２Ｂは、本実施形態による走行計画の作成について説明するフローチャートである。なお図３Ａから図３Ｃは、１トリップの走行を最適化した第１走行計画（区間走行計画）の作成について説明する図であり、図４Ａから図４Ｃは、複数回のトリップを最適化した第２走行計画（経路走行計画）の作成について説明する図である。

ステップＳ１において、電子制御ユニット２００は、図３Ａに示すように出発地から目的地までの予想経路上に１つ以上の経由地を設定して予想経路を大きく複数の走行経路に分割すると共に、各走行経路をさらに細かく複数の走行区間に分割する。そして出発地から順に各走行区間に対して実区間番号ｉ（ｉ＝１，…，ｎ；図３Ａに示す例ではｎ＝１０）を設定すると共に、各走行経路に対して実経路番号ｉ（ｉ＝１，…，ｎ；図３Ａに示す例ではｎ＝２）を設定する。

ここで出発地、及び目的地は、例えば自宅駐車場等の車両１００の主たる保管場所とされる。なお、走行計画を作成する車両１００が本実施形態のようなプラグインハイブリッド車両の場合であれば、出発地や目的地をプラグイン充電可能な場所とすることもできる。

また経由地は、１トリップの終点とされ、例えば出発地において設定されている目的地（これからの行き先）とされる。これ以外にも、例えば予め決められた複数の目的地を巡回するような車両の場合であれば、各目的地を経由地とすることもできるし、通勤や通学用に使用される車両の場合であれば、通勤先や通学先を経由地とすることもできる。このように予想経路上に経由地を設定することで、複数回のトリップに対応した走行計画の作成が可能となる。

ステップＳ２において、電子制御ユニット２００は、各走行区間の道路情報（例えば勾配や道路種別、制限車速、平均曲率等）に基づいて各走行区間の走行負荷を算出する。そして電子制御ユニット２００は、図３Ａに示すように、各走行区間の走行負荷に基づいて、各走行区間のＥＶ適正度と、各走行区間をＥＶモードで走破したときの各走行区間における推定消費電力量（以下「区間消費電力」という。）と、を算出する。ＥＶ適正度は、各走行区間がどの程度ＥＶ走行に適した区間であるかを表す指標であり、各走行区間の走行負荷が低いときほど高い値（すなわちＥＶ走行に適している）にされる。

図３Ａにおいては発明の理解を容易にするため、ＥＶ適正度に関しては、ＥＶ適正度を各走行区間の走行負荷に基づいて１（ＥＶ適正度が低い）から３（ＥＶ適正度が高い）に区分けして単純化したものが記載されている。また区間消費電力に関しても、区間消費電力をその大きさに応じて１（区間消費電力が少ない）から３（区間消費電力が多い）に区分けして単純化したものが記載されている。

ステップＳ３において、電子制御ユニット２００は、各走行区間の区間消費電力に基づいて、予想経路をＥＶモードで走破したときの推定電力消費量（以下「総消費電力」という。）ＴＥを算出する。

ステップＳ４において、電子制御ユニット２００は、バッテリ充電量に基づいて、ＥＶ走行のために使用可能なバッテリ５０の電力量（以下「使用可能電力」という。）ＣＥを算出し、使用可能電力ＣＥが、総消費電力ＴＥ以上か否かを判定する。電子制御ユニット２００は、使用可能電力ＣＥが総消費電力ＴＥ以上のときは、ステップＳ５の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、使用可能電力ＣＥが総消費電力ＴＥ未満のときは、ステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ５において、電子制御ユニット２００は、使用可能電力ＣＥが総消費電力ＴＥ以上であれば予想経路をＥＶモードで走破することができるため、全ての走行区間をＥＶ区間に設定する。

ステップＳ６において、電子制御ユニット２００は、図３Ｂに示すように、第１ソート処理を実施して走行区間の並び替えを行い、並び替えた順に各走行区間にソート区間番号ｉ（ｉ＝１，…，ｎ；図３Ｂに示す例ではｎ＝１０）を設定する。具体的には電子制御ユニット２００は、図３Ｂに示すように、走行経路については無視し、各走行区間をＥＶ適正度が高い順に並び替えると共に、ＥＶ適正度が同じ走行区間については区間消費電力が小さい順に並び替え、区間消費電力も同じであればさらに実区間番号が小さい順に並び替える。

ステップＳ７において、電子制御ユニット２００は、下記の不等式（１）を満たすソート区間番号ｋの有無を判断する。なおＤＥは、ＥＶ適正度が高く、かつ区間消費電力が小さい走行区間から順に区間消費電力を加算していった加算値を示すものである。不等式（１）において、ＤＥ_ｋは、ソート区間番号１からソート区間番号ｋまでの各走行区間の区間消費電力の合計値（加算値）であり、ＤＥ_ｋ＋１は、ソート区間番号１からソート区間番号ｋ＋１までの各走行区間の区間消費電力の合計値（加算値）である。
ＤＥ_ｋ≦ＣＥ＜ＤＥ_ｋ＋１ …（１）

具体的には電子制御ユニット２００は、ソート区間番号ｋが１のときの走行区間の区間消費電力ＤＥ_１が、使用可能電力ＣＥよりも大きければ、不等式（１）を満たすソート区間番号ｋが無いと判断する。この場合、電子制御ユニット２００は、ＥＶモードで走破できる走行区間がないと判断してステップＳ８の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、ソート区間番号ｋが１のときの走行区間の区間消費電力ＤＥ_１が、使用可能電力ＣＥ以下であれば、不等式（１）を満たすソート区間番号ｋが有ると判断し、ステップＳ９の処理に進む。

ステップＳ９において、電子制御ユニット２００は、不等式（１）を満たすソート区間番号ｋを算出する。

ステップＳ１０において、電子制御ユニット２００は、図３Ｂに示すように、ソート区間番号１からソート区間番号ｋ（図３Ｂに示す例ではｋ＝６）までの各走行区間をＥＶ区間（走行モードがＥＶモードに設定された走行区間）に設定し、ソート区間番号ｋ＋１からソート区間番号ｎまでの各走行区間をＨＶ区間に設定する。そして電子制御ユニット２００は、図３Ｃに示すように、各走行区間を実区間番号の順に再度並べ替ることによって第１走行計画（区間走行計画）を作成する。

ステップＳ１１において、電子制御ユニット２００は、図３Ｃに示すように、第１走行計画においてＨＶ区間として設定された走行区間の道路情報に基づいて、各ＨＶ区間で走行のために消費される燃料量の推定値（以下「区間消費燃料量」という。）を算出し、それらの合計値である第１走行計画における走行消費燃料量ＤＦ１を算出する。

また電子制御ユニット２００は、第１走行計画においてＨＶ区間が設定されている各走行経路で触媒暖機のために消費される燃料量の推定値（以下「経路暖機消費燃料量」という。）を算出し、それらの合計値である第１走行計画における暖機消費燃料量ＨＦ１を算出する。本実施形態では、図３Ｃに示す通り、各走行経路で最初にＨＶモードに切り替えられた走行区間、すなわち各トリップで最初にＨＶモードに切り替えられた走行区間で、触媒暖機のための燃料が消費されるものとしている。

ステップＳ１２において、電子制御ユニット２００は、第１走行計画に従って走行モードを切り替えながら予想経路を走破したときに消費される燃料量の推定値（以下「第１総消費燃料量」という。）ＴＦ１を算出する。具体的には電子制御ユニット２００は、図３Ｃに示すように、第１走行計画における走行消費燃料量ＤＦ１と暖機消費燃料量ＨＦ１とを加算して第１総消費燃料量ＴＦ１を算出する。

ステップＳ１３において、電子制御ユニット２００は、図４Ａに示すように、各走行区間の区間消費電力に基づいて、各走行経路をＥＶモードで走破したときの各走行経路における推定消費電力量（以下「経路消費電力」という。）を算出する。図４Ａにおいては、単純化した各走行区間の区間消費電力の走行経路毎の合計値が経路消費電力として記載されている。

ステップ１４において、電子制御ユニット２００は、図４Ｂに示すように、第２ソート処理を実施して走行経路の並び替えを行い、並び替えた順に各走行経路にソート経路番号ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）を設定する。具体的には電子制御ユニット２００は、図４Ｂに示すように、各走行経路を経路消費電力が小さい順に並び替える。

ステップＳ１５において、電子制御ユニット２００は、下記の不等式（２）を満たすソート経路番号ｋの有無を判断する。なおＲＥは、経路消費電力が少ない走行経路から順に経路消費電力を加算していった加算値を示すものである。不等式（２）において、ＲＥ_ｋは、ソート経路番号１からソート経路番号ｋまでの各走行経路の経路消費電力の合計値（加算値）であり、ＲＥ_ｋ＋１は、ソート経路番号１からソート経路番号ｋ＋１までの各走行経路の経路消費電力の合計値（加算値）である。
ＲＥ_ｋ≦ＣＥ＜ＲＥ_ｋ＋１ …（２）

具体的には電子制御ユニット２００は、ソート経路番号ｋが１のときの走行経路の経路消費電力ＲＥ_１が、使用可能電力ＣＥよりも大きければ、不等式（２）を満たすソート経路番号ｋが無いと判断する。この場合、電子制御ユニット２００は、ＥＶモードのまま走破できる走行経路がないと判断してステップＳ２１の処理に進む。一方で、電子制御ユニット２００は、ソート経路番号ｋが１のときの走行経路の経路消費電力ＲＥ_１が、使用可能電力ＣＥ以下であれば、不等式（２）を満たすソート経路番号ｋが有ると判断し、ステップＳ１６の処理に進む。

ステップＳ１６において、電子制御ユニット２００は、不等式（２）を満たすソート経路番号ｋを算出する。

ステップＳ１７において、電子制御ユニット２００は、図４Ｂに示すように、ソート経路番号ｋ（図４Ｂに示す例ではｋ＝１）までの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＥＶ区間としたＥＶ経路に設定し、ソート経路番号ｋ＋１からソート経路番号ｎまでの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＨＶ区間としたＨＶ経路に設定する。そして電子制御ユニット２００は、図４Ｃに示すように、各走行経路を実経路番号の順に再度並べ替ることによって第２走行計画（経路走行計画）を作成する。

ステップＳ１８において、電子制御ユニット２００は、図４Ｃに示すように、第２走行計画においてＨＶ区間として設定された走行区間の道路情報に基づいて、各ＨＶ区間の区間消費燃料量を算出し、それらの合計値である第２走行計画における走行消費燃料量ＤＦ２を算出する。

また電子制御ユニット２００は、第２走行計画でＨＶ区間が設定されている走行経路の経路暖機消費燃料量を算出し、それらの合計値である第２走行計画における暖機消費燃料量ＨＦ２を算出する。図４Ｃに示す通り、本実施形態による第２走行計画では、実経路番号が１の走行経路でのみ経路暖機消費燃料量が発生する。

ステップＳ１９において、電子制御ユニット２００は、第２走行計画に従って走行モードを切り替えながら予想経路を走破したときに消費される燃料量の推定値（以下「第２総消費燃料量」という。）ＴＦ２を算出する。具体的には電子制御ユニット２００は、図４Ｃに示すように、第２走行計画における走行消費燃料量ＤＦ２と暖機消費燃料量ＨＦ２とを加算して第２総消費燃料量ＴＦ２を算出する。

ステップＳ２０において、電子制御ユニット２００は、第１総燃料消費量ＴＦ１と第２総燃料消費量ＴＦ２の大小を比較し、第１総燃料消費量ＴＦ１の方が少ないときはステップＳ２１の処理に進み、第２総燃料消費量ＴＦ２の方が少ないときは、ステップＳ２２の処理に進む。なお第１総燃料消費量ＴＦ１と第２総燃料消費量ＴＦ２とが同じである場合は、ステップＳ２１及びステップＳ２２のいずれの処理に進んでもよいが、本実施形態ではステップＳ２２の処理に進むようにしている。

ステップＳ２１において、電子制御ユニット２００は、第１走行計画を採用し、第１走行計画に従って走行モードの切替制御を実施する。

ステップＳ２２において、電子制御ユニット２００は、第２走行計画を採用し、第２走行計画に従って走行モードの切替制御を実施する。

図３Ｃ及び図４Ｃに示すように、１トリップの走行を最適化した第１走行計画における走行消費燃料量ＤＦ１は、複数トリップの走行を最適化した第２走行計画における走行消費燃料量ＤＦ２よりも少なくなっている。しかしながら、各走行計画における暖機消費燃料ＨＦ１，ＨＦ２を考慮すると、第１走行計画では２度の触媒暖機が必要になるため、第１総燃料消費量ＴＦ１のほうが、第２総燃料消費量ＴＦ２よりも多くなっていることがわかる。

以上説明した本実施形態によれば、内燃機関１０と、充放電可能なバッテリ５０と、バッテリ５０の電力によって駆動される第２回転電機４０（回転電機）と、を備える車両１００（ハイブリッド車両）の電子制御ユニット２００（制御装置）が、出発地から目的地までの予想経路上に１つ以上の経由地を設定して当該予想経路を複数の走行経路に分割すると共に、各走行経路をさらに複数の走行区間に分割し、各走行区間を、バッテリ５０の電力を主な動力源として走行するＥＶモード、又は内燃機関１０を主な動力源として走行するＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する走行計画作成部と、走行計画に従って走行モードを切り替える走行モード切替部と、を備える。

そして走行計画作成部は、少なくとも１つの走行経路内の全ての走行区間の走行モードを、ＥＶモードに設定した走行計画を作成することができるように構成される。

これにより、走行経路内の全ての走行区間の走行モードがＥＶモードに設定された走行経路（ＥＶ経路）では、触媒暖機を行う必要がなくなるので、触媒の暖機回数を抑えて触媒を暖機するために消費される燃料量を抑制することができる。

また本実施形態による走行計画作成部は、各走行経路をＥＶモードで走破したときに消費される電力の推定値である経路消費電力を算出する経路消費電力算出部を備え、経路消費電力が少ない走行経路から順に、その走行経路内の全ての走行区間の走行モードをＥＶモードに設定すると共に、経路消費電力が少ない走行経路から順に経路消費電力を加算していった加算値ＲＥが、バッテリ５０の使用可能電力ＣＥを超えた走行経路（ソート経路番号ｋ＋１以降の走行経路）からはその走行経路内の全ての走行区間の走行モードをＨＶモードに設定した第２走行計画（経路走行計画）を作成するように構成される。

これにより、ＥＶモードで走破できる可能性の高い走行経路から順に、その走行経路をＥＶ経路として設定できる。すなわちＥＶ経路として設定可能な走行経路を可能な限り増やすことができるので、触媒暖機の回数を最も少なくできる可能性のある走行計画を作成して触媒を暖機するために消費される燃料量を抑制することができる。

また本実施形態による走行計画作成部は、各走行区間をＥＶモードで走行する際のＥＶ適正度（適正度）を算出する適正度算出部と、各走行区間をＥＶモードで走破したときに消費される電力の推定値である区間消費電力を算出する区間消費電力算出部と、を備え、ＥＶ適正度が高く、かつ区間消費電力が小さい走行区間から順に、走行モードをＥＶモードに設定し、適正度が高く、かつ区間消費電力が小さい走行区間から順に区間消費電力を加算していった加算値ＤＥが、バッテリの使用可能電力ＣＥを超えた走行区間（ソート区間番号ｋ＋１以降の走行区間）からは走行モードをＨＶモードに設定した第１走行計画（区間走行計画）を作成するように構成される。

そして走行モード切替部は、第１走行計画において、ＨＶモードに設定された走行区間が存在する各走行経路で消費される燃料量の総和である第１総消費燃料量ＴＦ１が、第２走行計画において、全ての走行区間がＨＶモードに設定された各走行経路で消費される燃料量の総和である第２総消費燃料量ＴＦ２よりも多いときは、第２走行計画に従って走行モードを切り替えるように構成される。第１総消費燃料量ＴＦ１、及び第２総消費燃料量ＴＦ２は、それぞれ、走行のために消費される燃料量と、内燃機関１０の排気浄化触媒を暖機するために消費される燃料量と、の総和である。

これにより、触媒の暖機回数を抑えることによって逆に燃費が悪化してしまうことを抑制することができる。

また本実施形態によれば、経由地が車両１００の１トリップの終点とされるため、複数回のトリップを最適化した走行計画を作成することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第２走行計画の内容が、第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

図５Ａ及び図５Ｂは、本実施形態による走行計画の作成について説明するフローチャートである。図５Ａ及び図５Ｂにおいて、ステップＳ１からステップＳ１６、及びステップＳ１８からステップＳ２２までの処理内容は、基本的に第１実施形態と同様の内容なので、ここでは説明を省略する。なお図６Ａから図６Ｅは、複数回のトリップを最適化した本実施形態による第２走行計画（経路優先走行計画）の作成について説明する図である。

ステップＳ３１において、電子制御ユニット２００は、図６Ａに示すように、ソート経路番号ｋ＋１からソート経路番号ｎ（図６Ａに示す例ではｋ＝１、ｎ＝２）までの各走行経路上の各走行区間に対して第３ソート処理を実施して走行区間の並び替えを行い、並び替えた順に各走行区間に第２ソート区間番号ｉ（ｉ＝１，…，ｎ；図６Ａに示す例ではｎ＝５）を設定する。具体的には電子制御ユニット２００は、図６Ａに示すように、ソート経路番号ｋ＋１からソート経路番号ｎまでの各走行経路上の各走行区間を、ＥＶ適正度が高い順に並び替えると共に、ＥＶ適正度が同じ走行区間については区間消費電力が小さい順に並び替え、区間消費電力も同じであればさらに実区間番号が小さい順に並び替える。

ステップＳ３２において、電子制御ユニット２００は、バッテリ５０の使用可能電力ＣＥから、ソート経路番号ｋまでの各走行経路の経路消費電力の合計値ＲＥ_ｋを減算したバッテリ５０の余剰電力ΔＣＥを算出する。

ステップＳ３３において、電子制御ユニット２００は、下記の不等式（３）を満たす第２ソート区間番号ｋの有無を判断する。なおＥＥは、ソート経路番号ｋ＋１からソート経路番号ｎまでの各走行経路の中で、ＥＶ適正度が高く、かつ区間消費電力が小さい走行区間から順に区間消費電力を加算していった加算値を示すものである。不等式（３）において、ＥＥ_ｋは、第２ソート区間番号１から第２ソート区間番号ｋまでの各走行区間の区間消費電力の合計値（加算値）であり、ＥＥ_ｋ＋１は、第２ソート区間番号１からソート区間番号ｋ＋１までの各走行区間の区間消費電力の合計値である。
ＥＥ_ｋ≦ΔＣＥ＜ＥＥ_ｋ＋１ …（３）

具体的には電子制御ユニット２００は、第２ソート区間番号ｋが１のときの走行区間の区間消費電力ＥＥ_１が、余剰電力ΔＣＥよりも大きければ、不等式（３）を満たす第２ソート区間番号ｋが無いと判断する。この場合、電子制御ユニット２００は、ソート経路番号ｋ＋１からソート経路番号ｎまでの各走行経路上の各走行区間の中で、ＥＶモードで走破できる走行区間がないと判断してステップＳ３４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、第２ソート区間番号ｋが１のときの走行区間の区間消費電力ＥＥ_１が、余剰電力ΔＣＥ以下であれば、不等式（３）を満たす第２ソート区間番号ｋが有ると判断し、ステップＳ３５の処理に進む。

ステップＳ３４において、電子制御ユニット２００は、第１実施形態と同様に、図６Ｂに示すようにソート経路番号ｋ（図６Ｂに示す例ではｋ＝１）までの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＥＶ区間としたＥＶ経路に設定し、ソート区間番号ｋ＋１からソート区間番号ｎまでの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＨＶ区間としたＨＶ経路に設定する。そして電子制御ユニット２００は、図６Ｃに示すように、各走行経路を実経路番号の順に再度並べ替えたものを第２走行計画（経路優先走行計画）として設定する。

ステップＳ３５において、電子制御ユニット２００は、不等式（３）を満たす第２ソート区間番号ｋを算出する。

ステップＳ３６において、電子制御ユニット２００は、図６Ｄに示すように、ソート経路番号ｋ（図６Ｄに示す例ではｋ＝１）までの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＥＶ区間としたＥＶ経路に設定する。そして電子制御ユニット２００は、第１実施形態とは異なり、ソート経路番号ｋ＋１からソート経路番号ｎまでの各走行経路上の各走行区間に関しては、第２ソート区間番号ｋ（図６Ｄに示す例ではｋ＝１）までの各走行区間をＥＶ区間に設定し、第２ソート区間番号ｋ＋１から第２ソート区間番号ｎ（図６Ｄに示す例ではｎ＝５）までの各走行区間をＨＶ区間に設定する。そして電子制御ユニット２００は、図６Ｅに示すように、各走行区間を実区間番号の順に再度並べ替えたものを第２走行計画（経路優先走行計画）として設定する。

以上説明した本実施形態による走行計画作成部は、各走行区間をＥＶモードで走行する際のＥＶ適正度（適正度）を算出する適正度算出部と、各走行区間をＥＶモードで走破したときに消費される電力の推定値である区間消費電力を算出する区間消費電力算出部と、各走行経路をＥＶモードで走破したときに消費される電力の推定値である経路消費電力を算出する経路消費電力算出部と、を備える。

そして走行計画作成部は、経路消費電力が少ない走行経路から順に経路消費電力を加算していった第１加算値ＲＥが、バッテリ５０の使用可能電力ＣＥを超えるまでの走行経路に関しては、経路消費電力が少ない走行経路から順に、その走行経路内の全ての走行区間の走行モードをＥＶモードとしたＥＶ経路に設定し、第１加算値ＲＥが、バッテリ５０の使用可能電力ＣＥを超えた走行経路に関しては、その走行経路の中でＥＶ適正度が高く、かつ区間消費電力が小さい走行区間から順に区間消費電力を加算していった第２加算値ＥＥが、バッテリ５０の使用可能電力ＣＥからＥＶ経路の経路消費電力の合計値ＲＥｋを減算したバッテリ５０の余剰電力ΔＣＥを超えるまでの走行区間をＥＶモードに設定し、第２加算値ＥＥがバッテリ５０の余剰電力ΔＣＥを超えた走行区間からは走行モードをＨＶモードに設定した、第２走行計画（経路優先走行計画）を作成するように構成される。

これにより本実施形態によれば、第１実施形態ではＨＶ経路として設定された走行経路上の各走行区間の中で、バッテリの余剰電力ΔＣＥを考慮してＥＶ区間として設定可能な走行区間がある場合には、その中のＥＶ適正度の高い走行区間から優先的にＥＶ区間として設定した第２走行計画を作成することができる。そのため、ＥＶ経路として設定可能な走行経路を可能な限り増やしつつ、第１実施形態ではＨＶ区間として設定していた区間をバッテリの余剰電力ΔＣＥを用いてＥＶ区間として設定することが可能となるので、予想経路を走行する際の総合的な消費燃料量を抑制することができる。

また本実施形態による走行計画作成部は、ＥＶ適正度（適正度）が高く、かつ区間消費電力が小さい走行区間から順に、走行モードをＥＶモードに設定し、ＥＶ適正度が高く、かつ区間消費電力が小さい走行区間から順に区間消費電力を加算していった第３加算値ＤＥが、バッテリ５０の使用可能電力ＣＥを超えた走行区間からは走行モードをＨＶモードに設定した、区間走行計画を作成するようにさらに構成される。

そして走行モード切替部は、区間走行計画において、ＨＶモードに設定された走行区間が存在する各走行経路で消費される燃料量の総和である第１総消費燃料量ＴＦ１が、経路優先走行計画において、ＨＶモードに設定された走行区間が存在する各走行経路で消費される燃料量の総和である第２総消費燃料量ＴＦ２よりも多いときは、第２走行計画（経路優先走行計画）に従って走行モードを切り替えるように構成される。

これにより、予想経路を走行する際の総合的な消費燃料量を最も抑制することが可能な走行計画に従って、走行モードを切り替えることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、一度暖機させた触媒の温度がＥＶ区間中に活性化温度以下まで低下してしまうのを抑制する点で、第２実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

前述した第２実施形態の走行計画作成部は、第１実施形態ではＨＶ経路として設定されていた走行経路上の各走行区間の中で、バッテリの余剰電力ΔＣＥを考慮してＥＶ区間として設定可能な走行区間がある場合には、その中のＥＶ適正度の高い走行区間から優先的にＥＶ区間として設定した第２走行計画（経路優先走行計画）を作成するように構成されていた。

そのため第２実施形態では、図６Ｅに示したように、第１実施形態ではＨＶ経路として設定されていた一部の走行経路（図６Ｅでは実経路番号が１の走行経路）上に、ＥＶ区間が設定されることになる。すなわち、ＨＶ区間とＥＶ区間とが混在する走行経路が生じることになる。このように、ＨＶ区間とＥＶ区間とが混在する走行経路が生じると、以下のような問題が生じるおそれがある。以下、図７を参照して、この問題点について説明する。

図７は、第２走行計画（経路優先走行計画）の一例を示す図である。図７に示す例では、実経路番号が１の走行経路が、ＨＶ区間とＥＶ区間とが混在する走行経路となっており、実経路番号が２の走行経路がＥＶ経路となっている。

ＨＶ区間とＥＶ区間とが混在する走行経路が生じると、例えば図７に示すように、ＨＶ区間として設定された走行区間（図７では実区間番号が１の走行区間）の後、ＥＶ区間として設定された走行区間（図７では実区間番号が２から４までの走行区間）が連続して続き、その後に再びＨＶ区間として設定された走行区間（図７では実区間番号が５の走行区間）が生じる場合がある。

このように、ＥＶ区間として設定された走行区間が連続して続くと、ＥＶモードで走行する時間や距離が長くなるため、ＥＶ区間の前のＨＶ区間において暖機を完了させた触媒の温度が、ＥＶ区間中に当該触媒の排気浄化機能が活性化する活性化温度以下まで低下してしまうおそれがある。そうすると、ＥＶ区間の後のＨＶ区間において、再び触媒の暖機を行わなければならなくなるので、触媒の暖機が完了するまでの間の排気性能が悪化すると共に、第２走行計画に従って走行モードを切り替えて走行したときの燃料消費量が、想定よりも増加してしまうことになる。

なお、ＥＶ区間の後にＨＶ区間が設定されていなければ、ＥＶ区間の後に内燃機関１０が始動されることがないので、ＥＶ区間中に触媒温度が活性化温度以下まで低下したとしても上記のような問題は生じない。

そこで本実施形態では、ＨＶ区間とＥＶ区間とが混在する走行経路においては、一度暖機させた触媒の温度がＥＶ区間中に活性化温度以下まで低下しないように、ＥＶ区間中の触媒温度が活性化温度よりも高い所定の昇温基準温度まで低下したときは、ＥＶ区間の後にＨＶ区間が設定されている場合に限り、一時的に内燃機関１０を運転させて触媒温度を上昇させることとした。

以下、本実施形態による走行計画の作成について、図８Ａ及び図８Ｂを参照して説明した後、図９を参照してこの本実施形態による触媒昇温制御について説明する。

本実施形態による走行計画の作成に関するフローチャートは、基本的に第２実施形態で説明した図５Ａ及び図５Ｂのフローチャートと同様であるが、ステップＳ３６の処理が一部相違している。

具体的には本実施形態ではステップＳ３６において、電子制御ユニット２００は、図８Ａに示すように、第２実施形態と同様にソート経路番号ｋ（図８Ａに示す例ではｋ＝１）までの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＥＶ区間としたＥＶ経路に設定する。そして電子制御ユニット２００は、第２実施形態とは異なり、ソート経路番号ｋ＋１からソート経路番号ｎまでの各走行経路上の各走行区間に関しては、第２ソート区間番号ｋ（図８Ａに示す例ではｋ＝１）までの各走行区間を、触媒温度の昇温制御の対象となるＥＶ区間（以下「ＩＥＶ区間」という。）に設定し、第２ソート区間番号ｋ＋１から第２ソート区間番号ｎ（図８Ａに示す例ではｎ＝５）までの各走行区間をＨＶ区間に設定する。そして電子制御ユニット２００は、図８Ｂに示すように、各走行区間を実区間番号の順に再度並べ替えたものを第２走行計画（経路優先走行計画）として設定する。

図９は、本実施形態による触媒昇温制御について説明するフローチャートである。

ステップＳ４１において、電子制御ユニット２００は、今回のトリップで既に一度触媒の暖機を行ったか否かを判定する。本実施形態では電子制御ユニット２００は、今回のトリップで既に一度ＨＶモードでの走行を行っていれば、今回のトリップで既に一度触媒の暖機を行ったと判定して、ステップＳ４２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、今回のトリップでまだ一度もＨＶモードでの走行を行っていなければ、今回のトリップでまだ一度も触媒の暖機を行っていないと判定して、今回の処理を終了する。

ステップＳ４２において、電子制御ユニット２００は、現在の走行区間がＩＥＶ区間であるか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、現在の走行区間がＩＥＶ区間であればステップＳ４３の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、現在の走行区間がＩＥＶ区間でなければ今回の処理を終了する。

ステップＳ４３において、電子制御ユニット２００は、今回のトリップの残りの走行区間の中にＨＶ区間が存在しているか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、今回のトリップの残りの走行区間の中にＨＶ区間が存在していれば、ステップＳ４４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、今回のトリップの残りの走行区間の中にＨＶ区間が存在していなければ、今回の処理を終了する。

ステップＳ４４において、電子制御ユニット２００は、触媒温度センサ２１０によって検出された触媒温度を読み込む。ＩＥＶ区間においてはＥＶモードでの走行が行われており、内燃機関１０の運転は行われていないため、内燃機関１０から排出される排気の影響を受けずに触媒温度センサ２１０によって触媒温度を精度良く検出することができる。

なお触媒温度センサ２１０を備えていない場合は、例えば内燃機関１０の停止時における触媒温度や内燃機関１０を停止してからの経過時間などに基づいて、触媒温度を推定するようにしてもよい。

ステップＳ４５において、電子制御ユニット２００は、触媒温度が所定の制御下限温度以上であるか否かを判定する。制御下限温度は、内燃機関１０の冷間始動時における触媒温度に相当する温度であって、例えば平均的な外気温度とすることができる。制御下限温度は、活性化温度よりも低い温度である。

仮に今回のトリップで既に一度ＨＶモードでの走行を行っていたとしても、走行期間が短かった場合などは、触媒温度がほとんど上昇せず、触媒温度が内燃機関１０の冷間始動時における温度からほとんど変化していないことも考えられる。このような場合、ＩＥＶ区間の後のＨＶ区間で触媒の暖機を実施する必要があるので、敢えてＩＥＶ区間で内燃機関１０を一時的に運転させて触媒温度を上昇させる必要はない。そのため電子制御ユニット２００は、触媒温度が所定の制御下限温度以上であれば、ステップＳ４６の処理に進み、触媒温度が制御下限温度未満であれば、今回の処理を終了する。

ステップＳ４６において、電子制御ユニット２００は、触媒温度が所定の昇温基準温度未満であるか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、触媒温度が昇温基準温度未満であれば、ステップＳ４７の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、触媒温度が昇温基準温度以上であれば、今回の処理を終了する。

ステップＳ４７において、電子制御ユニット２００は、内燃機関１０を始動させ、内燃機関１０を所定時間だけ運転させることで、触媒温度を上昇させる。

なおステップＳ４７の処理に進んだ場合に内燃機関１０を始動させるのを、走行負荷が所定負荷以上のときに限るようにしてもよい。これは、例えば停車中や低速走行中のなどの機関低負荷のときに内燃機関１０を運転させると、熱効率が低い状態で内燃機関１０が運転させることになるので、かえって燃料消費量が増加するおそれがあるためである。

以上説明した本実施形態による電子制御ユニット２００は、第２走行計画（経路優先走行計画）に従って走行モードを切り替えている場合において、ＥＶ経路以外の走行経路上の走行区間であってＥＶ区間に設定されている走行区間（すなわちＩＥＶ区間）を走行しているときは、当該走行経路において既に内燃機関１０の排気浄化触媒の暖機を行っており、かつ、当該走行経路上の残りの走行区間にＨＶ区間が存在していれば、排気浄化触媒の温度が当該排気浄化触媒の排気浄化機能が活性化する活性化温度よりも高い所定の昇温基準温度未満になったときに、当該排気浄化触媒の温度を昇温させる触媒昇温制御を実施する触媒昇温制御部をさらに備えるように構成されている。具体的には触媒昇温制御として、内燃機関１０を所定時間だけ運転させる制御を実施するように構成されている。

これにより、ＥＶ区間として設定された走行区間が連続して続いてＥＶモードで走行する時間や距離が長くなったとしても、ＥＶ区間の前のＨＶ区間において暖機を完了させた触媒の温度が、ＥＶ区間中に活性化温度以下まで低下してしまうのを抑制することができる。そのため、ＥＶ区間の後のＨＶ区間において排気性能が悪化するのを抑制することができる。また、ＥＶ区間中に触媒温度が活性化温度以下まで低下すると、その後のＨＶ区間で再度の触媒暖機を行う必要があり、１トリップ中に複数回の触媒暖機を行う必要があるが、本実施形態のようにＥＶ区間中に所定時間だけ内燃機関１０を運転させて触媒温度を高温に維持することで、触媒暖機の回数が増加することによる燃料消費量の増加を抑えることができる。そのため、第２走行計画に従って走行モードを切り替えて走行したときの燃料消費量の増加を最小限に抑えることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、触媒昇温制御の内容が、第３実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

図１０は、本発明の第４実施形態による車両１００、及び車両１００を制御する電子制御ユニット２００の概略構成図である。

図１０に示すように、本実施形態による内燃機関１０の触媒装置１５は、基材１５１に電力を供給して基材１５１を加熱することができるように、一対の電極１５２と、電圧調整回路１５３と、を備える。

本実施形態による基材１５１は、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）や二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ_２）などの通電されることにより発熱する材料によって形成される。

一対の電極１５２は、それぞれ電気的に絶縁された状態で基材１５１に電気的に接続されると共に、電圧調整回路１５３を介してバッテリ５０に接続される。一対の電極１５２を介して基材１５１に電圧を印加して基材１５１に電力を供給することで、基材１５１に電流が流れて基材１５１が発熱し、基材１５１に担持された触媒が加熱される。一対の電極１５２によって基材１５１に印加する電圧は、電子制御ユニット２００によって電圧調整回路１５３を制御することで調整可能であり、例えばバッテリ５０の電圧をそのまま印加することも、バッテリ５０の電圧を任意の電圧まで降圧させて印加することも可能である。

図１１は、本実施形態による触媒温度の昇温制御について説明するフローチャートである。図１１において、ステップＳ４１からステップＳ４６までの処理までの処理内容は、基本的に第３実施形態と同様の内容なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ５１において、電子制御ユニット２００は、一対の電極１５２を介して基材１５１に電圧を印加して基材１５１に電力を供給し、所定時間だけ基材１５１を加熱することで、触媒温度を上昇させる。

以上説明した本実施形態のように、触媒昇温制御として、基材１５１に電力を供給して基材１５１を所定時間だけ加熱させる制御を実施するように電子制御ユニット２００を構成しても、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、電制御ユニット２００で実施していた処理の一部をサーバ３００によって実施させる点で、上記の各実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

図１２は、本発明の第５実施形態による車両１００、及び車両１００を制御するための制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。

本実施形態による車両１００の構成は、第１実施形態と同様であるが、図１１に示すように本実施形態では、車両１００を制御するための制御装置が電子制御ユニット２００とサーバ３００とによって構成されている。電子制御ユニット２００とサーバと３００は、ネットワーク４００を介して互いに通信可能である。なお、サーバ３００は車両１００だけでなく他の複数の車両とも通信可能である。

サーバ３００は、通信インターフェース、中央演算装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のようなメモリ、ハードディスクドライブ等を備える。サーバ３００は、ハードディスクドライブに記憶されたプログラム等を実行することによって、第１実施形態から第４実施形態において電子制御ユニット２００で作成していた走行計画を、電子制御ユニット２００に代わって作成し、電子制御ユニット２００に送信する。

このように、電子制御ユニット２００の代わりにサーバ３００によって走行計画を作成することで、電子制御ユニット２００の演算負荷を低減することができ、ひいては電子制御ユニット２００の製造コストを低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

たとえば上記の各実施形態では、車両１００として、バッテリ５０が外部電源と電気的に接続可能に構成されたプラグインハイブリッド車両を例に説明したが、通常のハイブリッド車両であっても良い。

また上記の第１実施形態においては、図２ＢのステップＳ１７において、ソート経路番号ｋまでの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＥＶ区間としたＥＶ経路に設定し、ソート経路番号ｋ＋１からソート経路番号ｎまでの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＨＶ区間としたＨＶ経路に設定し、各走行経路を実経路番号の順に再度並べ替ることによって１つの第２走行計画（経路走行計画）を作成していた。

しかしながら、例えば以下のようにして複数個（ソート経路番号ｋ個分）の第２走行計画（経路走行計画）を作成し、その中で第２総消費燃料ＴＦ２が最も少なくなるものを第２走行計画として採用し、ステップＳ２０で第１走行計画の第１総消費燃料ＴＦ１と比較するようにしても良い。

すなわち、例えばステップＳ１６で算出されたソート経路番号ｋが４の場合であれば、まずソート経路番号１の走行経路上の各走行区間を全てＥＶ区間としたＥＶ経路に設定し、ソート経路番号２からソート経路番号ｎまでの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＨＶ区間としたＨＶ経路に設定し、各走行経路を実経路番号の順に再度並べ替ることによって、まず１個目の第２走行計画を作成する。

次に、ソート経路番号２までの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＥＶ区間としたＥＶ経路に設定し、ソート経路番号３からソート経路番号ｎまでの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＨＶ区間としたＨＶ経路に設定し、各走行経路を実経路番号の順に再度並べ替ることによって２個目の第２走行計画を作成する。

次に、ソート経路番号３までの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＥＶ区間としたＥＶ経路に設定し、ソート経路番号４からソート経路番号ｎまでの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＨＶ区間としたＨＶ経路に設定し、各走行経路を実経路番号の順に再度並べ替ることによって３個目の第２走行計画を作成する。

最後に、ソート経路番号ｋ（＝４）までの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＥＶ区間としたＥＶ経路に設定し、ソート経路番号ｋ＋１（＝５）からソート経路番号ｎまでの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＨＶ区間としたＨＶ経路に設定し、各走行経路を実経路番号の順に再度並べ替ることによって４個目の第２走行計画を作成する。

そして、このように作成した各第２走行計画の第２総消費燃料ＴＦ２をそれぞれ算出し、その中で第２総消費燃料ＴＦ２が最も少なくなるものを第２走行計画として採用し、第ステップＳ２０で第１走行計画の第１総消費燃料ＴＦ１と比較するようにしても良い。

また上記の第２実施形態及び第３実施形態では、図５ＢのステップＳ３６において、ソート経路番号ｋまでの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＥＶ区間としたＥＶ経路に設定し、ソート経路番号ｋ＋１からソート経路番号ｎまでの各走行経路上の各走行区間に関しては、第２ソート区間番号ｋまでの各走行区間をＥＶ区間（第３実施形態ではＩＥＶ区間）に設定し、第２ソート区間番号ｋ＋１から第２ソート区間番号ｎまでの各走行区間をＨＶ区間に設定し、各走行区間を実区間番号の順に再度並べ替えることによって１つの第２走行計画（経路優先走行計画）を作成していた。

しかしながら、例えばステップＳ１６において、不等式（２）を満たすソート経路番号ｋが２以上である場合には、ステップＳ３１からステップＳ３６までの処理において、以下のようにして複数個（ソート経路番号ｋ個分）の第２走行計画（経路優先走行計画）を作成し、その中で第２総消費燃料ＴＦ２が最も少なくなるものを第２走行計画として採用し、ステップＳ２０で第１走行計画の第１総消費燃料ＴＦ１と比較するようにしても良い。

例えば図１３Ａに示すように、走行経路が３つ（すなわち経由地が２つ）ある場合を考えたとき、第２ソート処理を実施して各走行経路を経路消費電力が小さい順に並び替えると、図１３Ｂに示す通りとなる。

このとき、例えばステップＳ１６で算出された、不等式（２）を満たすソート経路番号ｋが２の場合であれば、まずは第２実施形態及び第３実施形態と同様に、図１３Ｃに示すように、ソート経路番号ｋ（図１３Ｃに示す例ではｋ＝２）までの各走行経路を、その走行経路上の各走行区間を全てＥＶ区間としたＥＶ経路に設定する。そして、ソート経路番号ｋ＋１からソート経路番号ｎまでの各走行経路上の各走行区間に関しては、バッテリの余剰電力ΔＣＥ（＝ＣＥ－ＲＥ_２）を考慮してＥＶ区間として設定可能な第２ソート区間番号ｋ（図１３Ｃに示す例ではｋ＝１）までの各走行区間をＥＶ区間（第３実施形態ではＩＥＶ区間）に設定し、第２ソート区間番号ｋ＋１から第２ソート区間番号ｎ（図１３Ｃに示す例ではｎ＝５）までの各走行区間をＨＶ区間に設定する。そして、図１３Ｄに示すように、各走行区間を実区間番号の順に再度並べ替えたものを１つ目の第２走行計画（経路優先走行計画）として設定する。

次に、第２実施形態及び第３実施形態とは異なり、図１３Ｅに示すように、ソート経路番号が１の走行経路の各走行区間を全てＥＶ区間としたＥＶ経路に設定する。そして、ソート経路番号２からソート経路番号ｎまでの各走行経路上の各走行区間に関しては、バッテリの余剰電力ΔＣＥ（＝ＣＥ－ＲＥ_１）を考慮してＥＶ区間として設定可能な第２ソート区間番号ｋ（図１３Ｅに示す例ではｋ＝４）までの各走行区間をＥＶ区間（第３実施形態ではＩＥＶ区間）に設定し、第２ソート区間番号ｋ＋１から第２ソート区間番号ｎ（図１３Ｅに示す例ではｎ＝８）までの各走行区間をＨＶ区間に設定する。そして、図１３Ｆに示すように、各走行区間を実区間番号の順に再度並べ替えたものを２つ目の第２走行計画（経路優先走行計画）として設定する。

そして、このように作成した各第２走行計画の第２総消費燃料ＴＦ２をそれぞれ算出し、その中で第２総消費燃料ＴＦ２が最も少なくなるものを第２走行計画として採用し、ステップＳ２０で第１走行計画の第１総消費燃料ＴＦ１と比較するようにしても良い。

１０ 内燃機関
４０ 第２回転電機（回転電機）
５０ バッテリ
１００ 車両（ハイブリッド車両）
２００ 電子制御ユニット
３００ サーバ

Claims (7)

1. 内燃機関と、
   充放電可能なバッテリと、
   前記バッテリの電力によって駆動される回転電機と、
   を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
   出発地から目的地までの予想経路上に１つ以上の経由地を設定して当該予想経路を複数の走行経路に分割すると共に各走行経路をさらに複数の走行区間に分割し、各走行区間を、前記バッテリの電力を主な動力源として走行するＥＶモード、又は前記内燃機関を主な動力源として走行するＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する走行計画作成部と、
   前記走行計画に従って走行モードを切り替える走行モード切替部と、
   を備え、
   前記経由地は、前記ハイブリッド車両の１トリップの終点であり、
   前記走行計画作成部は、
   各走行経路を前記ＥＶモードで走破したときに消費される電力の推定値である経路消費電力を算出する経路消費電力算出部を備え、
   前記経路消費電力が少ない走行経路から順に、その走行経路内の全ての走行区間の走行モードを前記ＥＶモードに設定し、
   前記経路消費電力が少ない走行経路から順に前記経路消費電力を加算していった加算値が、前記バッテリの使用可能電力を超えた走行経路からはその走行経路内の全ての走行区間の走行モードを前記ＨＶモードに設定した、経路走行計画を作成するように構成され、
   前記走行計画作成部はさらに、
   各走行区間を前記ＥＶモードで走行する際の適正度を算出する適正度算出部と、
   各走行区間を前記ＥＶモードで走破したときに消費される電力の推定値である区間消費電力を算出する区間消費電力算出部と、
   を備え、
   前記適正度が高く、かつ前記区間消費電力が小さい走行区間から順に、走行モードを前記ＥＶモードに設定し、
   前記適正度が高く、かつ前記区間消費電力が小さい走行区間から順に前記区間消費電力を加算していった加算値が、前記バッテリの使用可能電力を超えた走行区間からは走行モードを前記ＨＶモードに設定した、区間走行計画を作成するように構成され、
   前記走行モード切替部は、
   前記区間走行計画において、前記ＨＶモードに設定された走行区間が存在する各走行経路で消費される燃料量の総和である第１総消費燃料量が、前記経路走行計画において、全ての走行区間が前記ＨＶモードに設定された各走行経路で消費される燃料量の総和である第２総消費燃料量よりも多いときは、前記経路走行計画に従って走行モードを切り替えるように構成される、
   ハイブリッド車両の制御装置。
2. 内燃機関と、
   充放電可能なバッテリと、
   前記バッテリの電力によって駆動される回転電機と、
   を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
   出発地から目的地までの予想経路上に１つ以上の経由地を設定して当該予想経路を複数の走行経路に分割すると共に各走行経路をさらに複数の走行区間に分割し、各走行区間を、前記バッテリの電力を主な動力源として走行するＥＶモード、又は前記内燃機関を主な動力源として走行するＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する走行計画作成部と、
   前記走行計画に従って走行モードを切り替える走行モード切替部と、
   を備え、
   前記経由地は、前記ハイブリッド車両の１トリップの終点であり、
   前記走行計画作成部は、
   各走行区間を前記ＥＶモードで走行する際の適正度を算出する適正度算出部と、
   各走行区間を前記ＥＶモードで走破したときに消費される電力の推定値である区間消費電力を算出する区間消費電力算出部と、
   各走行経路を前記ＥＶモードで走破したときに消費される電力の推定値である経路消費電力を算出する経路消費電力算出部と、
   を備え、
   前記経路消費電力が少ない走行経路から順に前記経路消費電力を加算していった第１加算値が、前記バッテリの使用可能電力を超えるまでの走行経路に関しては、前記経路消費電力が少ない走行経路から順に、その走行経路内の全ての走行区間の走行モードを前記ＥＶモードとしたＥＶ経路に設定し、
   前記第１加算値が、前記バッテリの使用可能電力を超えた走行経路に関しては、その走行経路の中で前記適正度が高く、かつ前記区間消費電力が小さい走行区間から順に前記区間消費電力を加算していった第２加算値が、前記バッテリの使用可能電力から前記ＥＶ経路の前記経路消費電力の合計値を減算した前記バッテリの余剰電力を超えるまでの走行区間を前記ＥＶモードに設定し、
   前記第２加算値が前記バッテリの余剰電力を超えた走行区間からは走行モードを前記ＨＶモードに設定した、経路優先走行計画を作成するように構成される、
   ハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記走行計画作成部は、
   前記適正度が高く、かつ前記区間消費電力が小さい走行区間から順に、走行モードを前記ＥＶモードに設定し、
   前記適正度が高く、かつ前記区間消費電力が小さい走行区間から順に前記区間消費電力を加算していった第３加算値が、前記バッテリの使用可能電力を超えた走行区間からは走行モードを前記ＨＶモードに設定した、区間走行計画を作成するようにさらに構成され、
   前記走行モード切替部は、
   前記区間走行計画において、前記ＨＶモードに設定された走行区間が存在する各走行経路で消費される燃料量の総和である第１総消費燃料量が、前記経路優先走行計画において、前記ＨＶモードに設定された走行区間が存在する各走行経路で消費される燃料量の総和である第２総消費燃料量よりも多いときは、前記経路優先走行計画に従って走行モードを切り替えるように構成される、
   請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記第１総消費燃料量、及び前記第２総消費燃料量は、それぞれ、走行のために消費される燃料量と、前記内燃機関の排気浄化触媒を暖機するために消費される燃料量と、の総和である、
   請求項１又は請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記経路優先走行計画に従って走行モードを切り替えている場合において、前記ＥＶ経路以外の走行経路上の走行区間であって前記ＥＶモードで走行するＥＶ区間に設定されている走行区間を走行しているときは、当該走行経路において既に前記内燃機関の排気浄化触媒の暖機を行っており、かつ、当該走行経路上の残りの走行区間に前記ＨＶモードで走行するＨＶ区間が存在していれば、前記排気浄化触媒の温度が当該排気浄化触媒の排気浄化機能が活性化する活性化温度よりも高い所定の昇温基準温度未満になったときに、当該排気浄化触媒の温度を昇温させる触媒昇温制御を実施する触媒昇温制御部をさらに備える、
   請求項２又は請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記触媒昇温制御は、前記ＥＶ経路以外の走行経路上の走行区間であって前記ＥＶ区間に設定されている走行区間を走行しているときに、前記内燃機関を所定時間だけ運転させる制御である、
   請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記触媒昇温制御は、前記ＥＶ経路以外の走行経路上の走行区間であって前記ＥＶ区間に設定されている走行区間を走行しているときに、前記排気浄化触媒を表面に担持させた基材に電力を供給して、前記基材を所定時間だけ加熱させる制御である、
   請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置。

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