WO2019030911A1 - ハイブリッド車両の制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

車両の制御装置は、バッテリの電力と発電機で発電した電力とを駆動装置に供給するハイブリッド車両の制御方法において、ドライバの要求に基づいて前記駆動装置の走行負荷を推定し、バッテリの充電残量と発電機の駆動に用いる燃料残量とに基づいて、推定された走行負荷を満足した状態で走行可能な第１走行可能距離を算出する。そして、ドライバの要求に基づいて要求走行距離を推定し、第１走行可能距離と要求走行距離とに基づいて、必要なエネルギ補充操作をドライバに告知する。

Description

ハイブリッド車両の制御方法及び制御装置

　本発明は、ハイブリッド車両の制御方法及び制御装置に関する。

　従来から、バッテリの電力で負荷としてのモータを駆動することによって走行する電動車両に、いわゆるレンジエクステンダーとして、バッテリを充電し又は直接モータへ電力を供給する発電機を負荷したシリーズハイブリッド車両が知られている。例えば、ＪＰ ２０１２－１０１６１６ Ａには発電機を内燃機関で駆動するシリーズハイブリッド車両が開示されている。そして、上記文献では、バッテリの現在の残充電量に基づいて算出される走行可能距離と、燃料タンクの燃料残量の全てを内燃機関の駆動に用いて発電させることによって得られる電力に基づいて算出される走行可能距離との加算値を総走行可能距離としている。

　ところで、シリーズハイブリッド車両では、バッテリの電力がなくなると、発電機で発電した電力で直接モータを駆動することとなる。この時、要求走行出力が発電機の発電出力より小さい場合は、発電機の発電出力だけで走行を継続することができるので、従来と同様にバッテリの残充電量と燃料残量とを加算した総エネルギ量から走行可能距離を算出することができる。しかしながら、要求走行出力が発電機の発電出力を超える場合は、発電機の発電出力だけでは走行を継続することができない。すなわち、要求走行出力が発電機の発電出力を超える高負荷走行を含む走行可能距離は、バッテリの残充電量と燃料残量とを単に加算した総エネルギ量から算出することは出来ない。

　すなわち、現時点からの走行可能距離は、目的地までの経路における要求走行出力の大きさによって変化する場合があり、バッテリ充電および発電機が発電するための燃料補給のいずれのエネルギ補給をするかによって、走行可能距離の延び方が大きく異なる場合がある。

　このため、目的地に到達するためにはバッテリ充電および燃料補給のいずれが必要なエネルギ補給なのかをドライバが判断するのは難しい場合があり問題となる。

　本発明は、バッテリ充電および燃料補給のいずれが必要なエネルギ補給なのかをドライバに告知する方法及び装置を提供することを目的とする。

　本発明のある態様によれば、バッテリの電力と発電機で発電した電力とを駆動装置に供給するハイブリッド車両の制御方法において、ドライバの要求に基づいて駆動装置の走行負荷を推定し、バッテリの充電残量と発電機の駆動に用いる燃料残量とに基づいて、推定された走行負荷を満足した状態で走行可能な第１走行可能距離を算出する。そして、ドライバの要求する要求走行距離を推定し、第１走行可能距離と要求走行距離とに基づいて、必要なエネルギ補充操作をドライバに告知する。

図１は、シリーズハイブリッド車両のシステム構成図である。 図２Ａは、燃料電池システムから外部負荷への電力供給の類型を説明する第１の図である。 図２Ｂは、燃料電池システムから外部負荷への電力供給の類型を説明する第２の図である。 図２Ｃは、燃料電池システムから外部負荷への電力供給の類型を説明する第３の図である。 図２Ｄは、燃料電池システムから外部負荷への電力供給の類型を説明する第４の図である。 図３は、要求出力と総走行可能距離との関係を説明する為の図である。 図４は、燃料残量とバッテリＳＯＣの違いによる走行可能距離の変化を表す図である。 図５は、必要なエネルギ補充操作をドライバに告知するまでの制御ルーチンを示すフローチャートである。 図６は、走行可能距離を算出するための制御ルーチンを示すフローチャートである。 図７は、現在のバッテリＳＯＣと燃料残量とから算出した総走行可能距離Ｂを、目的地までの平均車速に対応させてグラフ化した図である。 図８は、必要なエネルギ補充操作をグラフ化して表した図である。 図９は、エネルギ補充操作を誤った場合に走行可能距離の延び方がどれくらいの誤差を持つかを説明する図である。 図１０は、第２実施形態において走行可能距離を算出するための制御ルーチンを示すフローチャートである。 図１１は、走行可能距離Ａと走行可能距離Ｂを比較する図である。 図１２は、第３実施形態において走行可能距離を算出するための制御ルーチンを示すフローチャートである。

　（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態を適用するシリーズハイブリッド車両のシステム構成図である。このハイブリッド車両は、バッテリの電力と発電機で発電した電力とを駆動装置であるモータ１（以下「駆動モータ」という）に供給することによって走行する、いわゆるシリーズハイブリッド車両である。

　このハイブリッド車両は、駆動モータ１及びバッテリ２からなる外部負荷１００と、発電機としての燃料電池システム２００と、コントローラ８と、を含んで構成されている。

　燃料電池システム２００は、燃料電池スタック３と、燃料電池スタック３にカソードガスを供給するコンプレッサ６と、燃料電池スタック３に供給する燃料を貯留する燃料タンク７と、燃料電池スタック３の発電電力を昇圧するＤＣ－ＤＣコンバータ４と、を含んで構成される。

　燃料電池スタック３（以下「燃料電池３」ともいう）は、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ：Solid oxide fuel Cell）である。

　燃料タンク７には、例えばエタノールと水を混合させた液体からなる改質用の燃料が蓄えられる。なお、図１の燃料電池システム２００は、改質器、燃料ポンプ、蒸発器、熱交換器等を省略して簡略化したものである。

　ＤＣ－ＤＣコンバータ４は、駆動モータ１とバッテリ２との電圧に対し、燃料電池スタック３の電圧を昇圧して、燃料電池スタック３の発電電力を駆動モータ１やバッテリ２へ取り出せるようにする電力制御器である。ＤＣ－ＤＣコンバータ４は、燃料電池スタック３に並列に接続され、１次側の燃料電池スタック３の出力電圧を昇圧して２次側の外部負荷１００に発電電力を供給する。ＤＣ－ＤＣコンバータ４は、例えば、外部負荷１００に電力が供給されるように、燃料電池スタック３から出力される数十Ｖの電圧を数百Ｖの電圧レベルまで上昇させる。

　駆動モータ１は、不図示のインバータを介してバッテリ２とＤＣ－ＤＣコンバータ４とにそれぞれ接続される。駆動モータ１は、車両を駆動する動力源である。また、駆動モータ１は、車両を制動する場合に必要となる制動力を用いて回生電力を発生させ、この回生電力をバッテリ２に充電させることができる。

　バッテリ２は、蓄えられた電力を駆動モータ１に供給する電力供給源である。本実施形態では、バッテリ２がメインの電力供給源であり、燃料電池３は、バッテリ２の充電量が低くなったときに、バッテリ２を充電するために主に用いられる。また、燃料電池３の電力を駆動モータ１に供給しても良い。

　コントローラ８は、例えば、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）、および、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）から構成され、特定のプログラムを実行することにより燃料電池システム２００及び外部負荷１００を制御するための処理を実行する。

　コントローラ８は、電流センサ９、アクセル開度センサ１０及びその他の各種センサから出力される信号を受信し、これらの信号に応じて、バッテリ２の充電残量や、燃料電池３が発電に利用可能な燃料残量を取得したり、ドライバの要求車速または要求走行出力を取得したり、要求車速または要求走行出力に基づく走行可能距離を算出したりする。

　さらに、コントローラ８は、上記の走行可能距離に加えて、バッテリ２を充電した場合、および燃料を給油した場合の少なくとも一方のエネルギ補給操作を行った場合の走行可能距離を算出する。そして、コントローラ８は、これら各条件時の走行可能距離をドライバに告知（表示）する。これらの走行可能距離の算出方法の詳細、およびドライバへの告知内容の詳細については後述する。なお、コントローラ８は、以上のような機能を実現するための機能部として、走行負荷推定部、第１走行可能距離推定部、要求走行距離推定部、告知部とを少なくとも含む（詳細は後述する）。そしてコントローラ８は、これら取得または算出した値に基づいて駆動モータ１及び燃料電池システム２００等の各々の作動状態を制御する。

　また、コントローラ８には、燃料電池システム２００の起動指令信号又は停止指令信号を出力する不図示の操作部が接続されている。操作部は、ＥＶキーを含み、乗員によりＥＶキーがＯＮに操作されると起動指令信号をコントローラ８に出力し、ＥＶキーがＯＦＦに操作されると停止指令信号をコントローラ８に出力する。

　コントローラ８は、操作部から起動指令信号を受信した場合には、燃料電池システム２００を起動させる起動運転を実施し、起動運転終了後は、外部負荷１００の作動状態に応じて燃料電池スタック３の発電を制御する発電運転を実施する。なお、燃料電池システム２００は、バッテリ２の充電量が充電を必要とする所定値以下となったときに、起動しても良い。

　発電運転では、コントローラ８は、外部負荷１００の作動状態に応じて燃料電池スタック３に要求される電力を求める。そして、コントローラ８は、その要求電力に基づいて、燃料電池スタック３の発電に必要となるカソードガス及びアノードガスの供給流量を算出し、算出した供給流量のアノードガス及びカソードガスを燃料電池スタック３に供給する。そして、コントローラ８は、ＤＣ－ＤＣコンバータ４をスイッチング制御して燃料電池システム２００から出力される電力を外部負荷１００に供給する。

　すなわち、コントローラ８は、燃料電池スタック３に対する要求電力に基づいてカソードガス及びアノードガスの流量を制御して、燃料電池スタック３の発電量を制御する。例えば、燃料電池スタック３に対する要求電力は、アクセルペダルの踏込み量が大きくなるほど大きくなる。このため、アクセルペダルの踏込み量が大きくなるほど、燃料電池スタック３に供給されるカソードガス及びアノードガスの供給流量は大きくなる。なお、燃料電池スタック３に供給されるカソードガスは、燃料電池スタック３の目標温度と実温度との偏差に基づき制御されても良い。目標温度より実温度が高い場合であって、偏差が大きい時は、偏差が小さい時に比して、カソードガスの供給量を増加させる。

　また、ＥＶキーがＯＮ状態で燃料電池システム２００から外部負荷１００への電力供給が停止されたシステム状態においては、コントローラ８は、燃料電池スタック３の発電を抑制するとともに燃料電池を発電に適した状態に維持する自立運転を実施する。以下では、燃料電池システム２００から外部負荷１００への電力供給が停止されたシステム状態のことを「アイドルストップ（ＩＳ）状態」と称し、自立運転のことを「ＩＳ運転」と称する。

　燃料電池スタック３に対する要求電力が所定の値、例えばゼロになった場合には、燃料電池システム２００の運転状態が発電運転からＩＳ運転に遷移する。そして、コントローラ８がＤＣ－ＤＣコンバータ４を制御して、燃料電池システム２００から外部負荷１００への電力供給を停止する。

　そのため、ＩＳ運転中は、燃料電池システム２００に設けられた補機に対して、燃料電池スタック３の発電電力を供給してもよいし、燃料電池スタック３から補機に電力供給をしなくてもよい。

　操作部から停止指令信号を受信した場合には、コントローラ８は、燃料電池システム２００の作動を停止させる停止運転を実施する。

　図２Ａ－図２Ｄは、ＥＶキーがＯＮ状態の燃料電池システム２００における外部負荷１００への電力供給の類型を説明する図である。

　図２Ａは、駆動モータ１が停止状態であって燃料電池システム２００からバッテリ２に電力を供給している状態を示す観念図である。図２Ａに示した状態は、車両が停止状態であり、かつ、バッテリ２の充電量が少ないような場合に起り得る。

　図２Ｂは、駆動モータ１が力行状態であって燃料電池システム２００及びバッテリ２の両者から駆動モータ１に電力を供給している状態を示す観念図である。図２Ｂに示した状態は、車両が加速状態であり、駆動モータ１の負荷（出力）が高いような場合に起り得る。

　図２Ｃは、駆動モータ１が力行状態又は回生状態であって燃料電池システム２００から駆動モータ１及びバッテリ２の両者への電力供給を停止している状態を示す観念図である。図２Ｃに示した状態は、車両の走行中に駆動モータ１が低負荷又は中負荷で駆動しているような状態であり、かつ、バッテリ２が満充電となっている場合に起り得る。また、車両が減速状態であり、かつ、バッテリ２の容量に充電する余裕がある場合にも起り得る。

　図２Ｄは、駆動モータ１が停止状態であってバッテリ２が満充電になっている状態を示す観念図である。図２Ｄに示した状態は、車両が停止状態であり、かつ、バッテリ２が満充電となっている場合に起り得る。

　このように、図２Ａから図２Ｄまでに示した状態のうち、図２Ｃ及び図２Ｄに示した状態、すなわち燃料電池システム２００から駆動モータ１及びバッテリ２の両者への電力供給が停止されたシステム状態が燃料電池システム２００のＩＳ状態に該当する。外部負荷１００は、ＩＳ状態になると、燃料電池システム２００に対してＩＳ運転要求を送信する。

　したがって、車両の走行中に駆動モータ１の回生動作によってバッテリ２が満充電になった場合や、バッテリ２が満充電状態で車両が走行又は停止している場合などに、燃料電池システム２００がＩＳ状態になり得る。このような場合には、燃料電池スタック３への要求電力はゼロとなり、ＩＳ運転が実施される。

　ここで、要求走行出力と走行可能距離との関係、および、燃料電池３が発電に要する燃料の残量（燃料残量）と、バッテリ２の残充電量（バッテリＳＯＣ）の違いによる走行可能距離の変化について説明する。

　図３は、要求走行出力と総走行可能距離との関係を説明するための図である。図中の「バッテリＳＯＣ分」はバッテリ２の電力での走行可能距離であり、「燃料分」は燃料電池スタック３で発電した電力での走行可能距離である。

　本実施形態にかかるハイブリッド車両において、車両走行に使える電力は、バッテリ２の電力と、燃料電池３で発電された電力である。そして、要求走行出力が大きくなるほど電力消費量が多くなるので、バッテリＳＯＣ分及び燃料分は短くなる。したがって、バッテリＳＯＣ分と燃料分とを加算すれば、総走行可能距離を精度良く推定できるようにも思われる。

　しかし、以下に説明するように、上記算出方法では算出した値は総走行可能距離の推定値として適切でない場合がある。

　本実施形態で用いる燃料電池スタック３は、発電出力が１０－２０ｋＷ程度の低出力のものが想定される。

　一方、車両が走行する際に必要となる出力（「車両要求出力」または単に「要求出力」ともいう）は、市街地を走行する場合のような低負荷走行では上記の発電電力と同等またはそれ以下である。しかし、高速道路を走行する場合のような高負荷走行では、車両要求出力は燃料電池スタック３の発電出力よりも大きくなる。

　このため、例えば高負荷走行をしている最中にバッテリ２の電力を使いきると、燃料電池スタック３だけでは車両要求出力を発生することができないので、高負荷走行を継続できなくなる。つまり、図３における要求出力がＳＯＦＣ最大出力より大きい領域では、破線で示した燃料分の走行可能距離は要求出力よりも小さい出力での走行可能距離となる。したがって、バッテリＳＯＣ分と燃料分とを単純に加算した値は、要求出力での走行が可能な実際の距離とは乖離した値となってしまうので、総走行可能距離の推定値として適切ではない。

　図４は、上述のような特性を前提とした、燃料残量とバッテリＳＯＣの違いによる走行可能距離の変化を表す図である。横軸が車速［ｋｍ／ｈ］、縦軸が走行可能距離［ｋｍ］を表す。図中には、燃料残量が１０％、バッテリＳＯＣが１０％の場合での走行可能距離の変化（実線）と、燃料残量が１０％、バッテリＳＯＣが１００％（フル充電）の場合での走行可能距離の変化（破線）と、燃料残量が１００％（燃料満タン）、バッテリＳＯＣが１０％の場合での走行可能距離の変化（１点鎖線）とが折れ線グラフによって示されている。

　図から、燃料残量が１００％バッテリＳＯＣが１０％の燃料状態（１点鎖線）では、走行可能距離が車速が８０［ｋｍ／ｈ］を超えたあたりから急激に減少しているのが分かる。これは、上述した通り、車速が８０［ｋｍ／ｈ］を超えるような高負荷走行では、車両への要求出力が燃料電池３の発電出力よりも大きくなり、燃料電池３の発電出力だけでは車両要求出力を発生することができないので、高負荷走行を継続できなくなるからである。

　一方で、燃料残量が１０％バッテリＳＯＣが１００％の燃料状態（破線）では、走行可能距離の最大が２６０［ｋｍ］程度であるものの、車速が８０［ｋｍ／ｈ］を超える高負荷走行時でも１００［ｋｍ］以上の走行可能距離を確保できていることが分かる。これは、バッテリ２の出力が燃料電池よりも大きく、高負荷走行時における車両への要求出力を十分賄えるからである。

　すなわち、本発明が適用されるシリーズハイブリッド車両では、目的地までの経路における車両要求出力の大小によって走行可能距離が大きく変化する場合がある。つまり、バッテリ２への充電操作と、燃料電池スタック３への燃料給油のいずれを選択するかによって、走行可能距離の延び方が大きく変わり得る。

　このため、ドライバは、目的地にたどり着けるのか、高速道路を利用するか否か等を検討する際に、バッテリ２への充電操作と、燃料電池スタック３への燃料給油のいずれのエネルギ補給操作が必要（有効）であるか判断するのが難しい場合がある。

　そこで、本実施形態の制御では、現在の燃料電池から求まる走行可能距離に加えて、バッテリ２を充電した場合、燃料を給油した場合、および、充電と給油の両方を行った場合の走行可能距離をそれぞれ算出する。そして、必要な燃料補給操作をドライバが適切に選択できるように、算出されたこれら各条件時の走行可能距離をドライバに告知（表示）する。

　以下、コントローラ８が必要なエネルギ補充操作をドライバに告知（表示）するための制御について説明する。

　図５は、コントローラ８が、必要なエネルギ補充操作をドライバに告知するまでの制御ルーチンを示すフローチャートである。この制御ルーチンは、コントローラ８によって例えば数ミリ秒程度の間隔で繰り返し実行されるようプログラムされている。

　ステップＳ１００では、コントローラ８は、ドライバの要求する走行状態、すなわち、ドライバ要求に基づく駆動モータ１の走行負荷を推定する。ここでの走行負荷は、ドライバの要求車速または要求走行出力から推定される。要求車速は、アクセル開度センサ１０の検出値又は不図示の車速センサから取得される。要求走行出力（以下、「要求出力」とも称する）の取得方法は、下記のいずれでもよい。なお、以下では、ここでの走行負荷が要求出力に基づくものとして説明する。

　第１の方法は、走行状態、つまりアクセル開度センサ１０の検出値及び不図示の車速センサの検出値に基づいて、例えばマップ検索等によって運転者の要求する出力を算出し、これを要求出力とする方法である。

　第２の方法は、蓄積しておいた過去の走行データに基づいて算出した平均値を用いる方法である。例えば、直近１時間の要求出力の推移を走行データとして蓄積しておき、これらの平均値を要求出力とする。なお、走行データを蓄積する期間は直近１時間に限られるわけではなく、例えば、直近３０分や今回のトリップ開始から現在までのように種々の設定が可能である。

　第３の方法は、予め設定しておいた値を用いる方法である。例えば、走行状態毎の代表的な要求出力を予め設定しておき、現在の走行状態に基づいて、使用する要求出力を決定する。

　第４の方法は、現在の走行状態によらずに、高負荷走行する場合の要求出力を用いる方法である。この方法では、高負荷走行する場合の要求出力を予め設定しておく必要がある。

　第５の方法は、現在の走行状態によらずに、低負荷走行する場合の要求出力を用いる方法である。この方法では、低負荷走行する場合の要求出力を予め設定しておく必要がある。

　第６の方法は、第４の方法と第５の方法の両方を行う方法である。

　なお、ステップＳ１００において、第１－第６のいずれの方法で取得するのかを運転者が選択するようにしてもよい。

　ステップＳ２００では、コントローラ８は、ドライバの要求する走行距離を取得する。ここでの走行距離は、現在地から目的地までの走行距離である。目的地までの走行距離は、例えば、車両に搭載され、車両の搭乗者により目的地が設定された経路案内装置（カーナビゲーションシステム、不図示）から取得される。

　ステップＳ３００では、現在の燃料状態（バッテリＳＯＣおよび燃料残量）によって、ステップＳ１００で取得した要求出力を満足した状態で走行可能な距離を算出する。具体的な算出方法は、図６を用いて説明する。

　図６は、図５で示すフロー（以下「告知フロー」ともいう）のステップＳ１００に係る処理であって、走行可能距離を算出するための制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、この制御ルーチンが実行されるのは、燃料電池スタック３の起動運転が完了している状態である。

　本実施形態では、以下に説明する通り、要求出力が燃料電池スタック３の発電出力より大きい場合と小さい場合とで、異なる方法で総走行可能距離を算出する。

　ステップＳ１０で、コントローラ８は要求出力を取得する。要求出力の取得方法は、図５で示すフローのステップＳ１００の説明で述べたとおりである。なお、告知フローのステップＳ１００において要求出力を取得した場合は、本ステップは省略される。

　ステップＳ２０で、コントローラ８は、バッテリ２の残充電量で出力可能な電力量であるバッテリ出力可能電力量を算出する。算出方法は、バッテリ２のＳＯＣをパラメータとする数式を用いて演算する方法でも、バッテリ２のＳＯＣと出力可能電力量との関係を予めマップ化しておき、これを検索する方法でもよい。

　なお、バッテリ２のＳＯＣは、例えば、バッテリ２に出入力される電流値を電流センサ９により検出して積算することによって取得してもよいし、その他の既存の手法によって取得してもよい。

　ステップＳ３０で、コントローラ８は、平均車速を取得する。ここでいう平均車速とは、ステップＳ１０で取得した要求出力で走行する場合の車速の平均値である。要求出力をパラメータとする数式を用いた演算を実行してもいいし、要求出力と平均車速との関係を予めマップ化しておき、これを検索してもよい。なお、告知フローのステップＳ１００において要求車速を取得した場合は、本ステップは省略される。

　ステップＳ４０で、コントローラ８は、要求出力が燃料電池スタック３の発電出力より大きいか否かを判定する。ここで用いる発電出力は、基本的には燃料電池スタック３の最大発電出力とするが、例えば冷機状態である等の理由により燃料電池スタック３の発電出力が制限される場合には、制限された値を用いる。

　コントローラ８は、判定結果がｙｅｓの場合はステップＳ５０で総走行可能距離演算Ａを実行し、判定結果がｎｏの場合はステップＳ６０で総走行可能距離演算Ｂを実行する。

　総走行可能距離演算Ａについて説明する。

　上述した通り、要求出力が燃料電池スタック３の発電出力より大きい場合には、バッテリ２の残充電量がなくなると、つまりバッテリ２の出力可能電力量を使いきると、たとえ燃料が残っていても要求出力での走行ができなくなる。換言すると、燃料電池スタック３の発電出力に対する要求出力の超過分をバッテリ２の出力可能電力量で賄える間は要求出力での走行が可能である。つまり、バッテリ２の出力可能電力量を燃料電池スタック３の発電出力に対する要求出力の超過分で使いきるまでの走行距離が総走行可能距離となる。これを式で表すと式（１）になる。なお、総走行可能距離演算Ａを算出する式１は、当該距離を走行する期間中は燃料電池スタック３に燃料が供給され続けることを前提とする。当該距離を走行するのに燃料電池が不足する場合の処理については第２実施形態において後述する。

　　Ltotal＝Wbat[kWh]÷（F[kW]－P[kW]）×Vave[km/h]　　　・・・（１）
　　Ltotal：総走行可能距離、Wbat：バッテリ出力可能電力量、F：要求出力、P:燃料電池発電出力、Vave：平均車速

　なお、本ステップにおける式（１）のWbat：バッテリ出力可能電力量は、現在の燃料状態に基づくものである。例えば、要求出力が２０[kW]、燃料電池発電出力が１５[ｋW]、現在のバッテリ出力可能電力量が１０[kWh]、要求出力が２０[kW]のときの平均車速が１００[km/h]とすると、式（１）は下記の通りになる。

　　Ltotal＝１０[kWh]÷（２０[kW]－１５[kW]）×１００[km/h]
　　　　　＝２[h]×１００[km/h]
　　　　　＝２００[km]

　なお、燃料電池発電出力は燃料電池スタック３の仕様によって定まるものであり、要求出力が決まれば平均車速も決まる。そこで、予めバッテリ出力可能電力量と要求出力に様々の値を代入して式（１）の演算を行い、その演算結果に基づいて総走行可能距離のマップを作成しておき、取得したバッテリ出力可能電力量と要求出力でマップ検索することによって総走行可能距離を求めることもできる。マップ検索によって総走行可能距離を求めることも、「算出する」に含まれることとする。

　次に、総走行可能距離演算Ｂについて説明する。

　総走行可能距離演算Ｂは上述した文献の算出方法である。つまり、バッテリ２の残充電量に基づいて算出される走行可能距離と、燃料タンクの現在の燃料残量の全てを燃料電池スタック３の駆動に用いて発電させることによって得られる電力（以下、「残燃料電力量」ともいう）に基づいて算出される走行可能距離とを加算する方法である。これを式にすると式（２）になる。

　　Ltotal＝(Wbat[kWh]+Wfuel[kWh])÷F[kW]×Vave[km/h]　・・・（２）
　　Ltotal：総走行可能距離、Wbat：バッテリ出力可能電力量、Wfuel：残燃料電力量、F：要求出力、Vave：平均車速

　要求出力が燃料電池スタック３の発電出力と同等またはそれ以下であれば、バッテリ２の電力を使い果たした後も要求出力に応じた走行が可能なので、上述した文献の算出方法でも適切な総走行可能距離を算出できる。そこで、総走行可能距離演算Ｂとして、上述した文献の算出方法を用いる。

　総走行可能距離演算Ｂも、総走行可能距離Ａと同様にマップ検索によって算出してもよい。この場合、マップ検索に用いるパラメータは、バッテリ出力可能電力量、要求出力及び残燃料電力量である。なお、以下の説明においては、総走行可能距離演算Ｂで算出された総走行可能距離を「総走行可能距離Ｂ」ともいう。

　このようにして総走行可能距離Ａ、あるいは総走行可能距離Ｂが演算されると、コントローラ８は、演算結果を記憶して、告知フローに戻り、続くステップＳ４００の処理を実行する。なお、以下では、告知フローのステップＳ３００で算出された総走行可能距離Ａ、あるいは総走行可能距離Ｂを「第１の走行可能距離」という。

　ここで、上述のステップＳ１０～Ｓ６０の処理（告知フローにおけるステップＳ３００の処理）によって算出された現在の燃料状態における走行可能距離は、図７で示すようなグラフで表すことができる。

　図７は、現在のバッテリＳＯＣと燃料残量とから算出した走行可能距離（総走行可能距離Ｂ）を、目的地までの平均車速に対応させてグラフ化した図である。横軸は目的地までの平均車速を表し、縦軸は走行可能距離を表している。ただし、横軸は平均車速に限られず、平均走行出力であってもよい。

　ここでの平均車速または平均走行出力は、前述の経路案内装置（カーナビゲーションシステム）等が取得した、あるいは予め記憶していた目的地までの経路情報に基づいて算出される。経路情報とは、例えば、目的地までの経路における高速道路の割合、走行時間帯、渋滞状況、および路面の勾配情報等、目的地までの経路において、車両の車速および走行出力を変化させ得る要因のいずれか一つ以上である。例えば、高速道路の割合が高くなるほど、平均車速および平均走行出力は大きくなる。なお、図中の折れ線グラフ（以下単に「グラフ」という）は、バッテリＳＯＣが１０％、燃料残量が５０％の状態における走行可能距離Ｂを表している。

　そして、図中には、平均車速と走行可能距離とを座標とする那須や伊藤等の目的地点がプロットされている。那須（一般道）は、一般道を利用する場合の座標を示し、那須（高速）は、その経路中において高速道路を利用する場合の座標を示している。同じ那須でも、那須（一般道）と那須（高速）では、平均車速と走行可能距離とが異なっているのが分かる。

　同図から、グラフとプロットされた点との位置関係によって、目的地まで到達可能か否かを判別することができる。具体的には、平均車速および走行可能距離がグラフよりも小さい領域にプロットされた地点までは到達することができる。例えば、那須までは一般道を利用すればたどり着くことができることが分かる。一方で、高速道路を利用した場合は、那須までたどり着くことができないことが分かる。これは、現状のバッテリＳＯＣ（１０％）では、高速道路を走行する際の高負荷走行に要する燃料量をまかなえないからである。

　ここで、（１）バッテリＳＯＣを充電した場合、（２）燃料を給油した場合、（３）充電と給油をした場合、それぞれの燃料補充操作を行った場合の走行可能距離をさらに示すことができれば、高速道路を利用するか否かを加味した上で（１）から（３）のいずれの燃料補充操作をすれば目的地に到達できるようになるかを知ることができる。以下、そのための処理について、図５を参照して説明を続ける。

　ステップＳ４００では、上記（１）バッテリＳＯＣを充電した場合において、ステップＳ１００で取得した要求出力を満足した状態で走行可能な距離を算出する。ここでの走行可能距離も、前述の図４で示すフローチャートに基づいて算出するが、ステップＳ３００の時とは以下の点が異なる。

　すなわち、ステップＳ４００における走行可能距離の算出においては、図６のステップＳ２０において算出するバッテリ出力可能電力量を、バッテリ２をフルに充電した状態で出力可能な電力量として算出する。なお、バッテリ２をフルに充電した状態とは、バッテリ２が目標最大充電量に達した状態であって、本実施形態では例えば、バッテリＳＯＣ＝８０％である。そして、算出したフル充電時の出力可能電力量を、ステップＳ５０において総走行可能距離Ａを算出する際に用いる式（１）、およびステップＳ６０において総走行可能距離Ｂを算出する際に用いる式（２）中の変数Wbat（バッテリ出力可能電力量）に代入する。

　これにより、現在の燃料状態からバッテリＳＯＣをフル充電した場合の燃料状態における総走行可能距離Ａおよび総走行可能距離Ｂを算出することができる。ここで算出された総走行可能距離Ａ、あるいは総走行可能距離Ｂを以下では「第２の走行可能距離」という。なお、ステップＳ４における走行可能距離の算出に用いる出力可能電力量は、上記のようにフル充電に設定する必要は必ずしもなく、現状から充電するのであれば５０％や２５％など、適宜設定されて良い。

　ステップＳ５００では、上記（２）燃料を給油した場合において、ステップＳ１で取得した要求出力を満足した状態で走行可能な距離を算出する。ここでの走行可能距離も、前述の図４で示すフローチャートに基づいて算出するが、ステップＳ３００の時とは以下の点が異なる。

　すなわち、ステップＳ５００における走行可能距離の算出においては、図６のステップＳ６０における総走行可能距離Ｂの算出に用いる式（２）中のWfuel：残燃料電力量を燃料満タン（残燃料量＝１００％）時の残燃料電力量とする。

　これにより、現在の燃料状態から燃料タンク７の残燃料量を満タンに給油した場合における総走行可能距離Ｂを算出することができる。ここで（ステップＳ５００で）算出された総走行可能距離Ａおよび総走行可能距離Ｂを以下では「第３の走行可能距離」という。なお、ステップＳ５００における走行可能距離の算出に用いる残燃料電力量は、上記のとおり満タン（残燃料量＝１００％）に設定する必要は必ずしもなく、現状から給油するのであれば、５０％や２５％など適宜設定されて良い。

　ステップＳ６００では、現在の燃料状態から上記（３）充電と給油をした場合において、ステップＳ１００で取得した要求電力を満足した状態で走行可能な距離を算出する。ここでの走行可能距離も、前述の図４で示すフローチャートに基づいて算出するが、ステップＳ３００時とは以下の点が異なる。

　すなわち、ステップＳ６００における走行可能距離の算出においては、ステップＳ４００と同様に、図６のステップＳ２０において算出するバッテリ出力可能電力量を、バッテリ２をフルに充電した状態で出力可能な電力量として算出し、算出した出力可能電力量を、ステップＳ５０において総走行可能距離Ａを算出する際に用いる式（１）、およびステップＳ６０において総走行可能距離Ｂを算出する際に用いる式（２）中の変数Wbat（バッテリ出力可能電力量）に代入する。これに加えて、ステップＳ５００と同様に、図６のステップＳ６０における総走行可能距離Ｂの算出に用いる式（２）中のWfuel：残燃料電力量を燃料満タン（残燃料量＝１００％）時の残燃料電力量とする。

　これにより、現在の燃料状態から、バッテリＳＯＣをフル充電し、かつ、残燃料量を満タンに給油した場合の総走行可能距離Ａおよび総走行可能距離Ｂを算出することができる。ここで算出された総走行可能距離Ａ、あるいは総走行可能距離Ｂを以下では「第４の走行可能距離」という。なお、ステップＳ６００における走行可能距離の算出に用いる出力可能電力量は、上記のとおりフル充電および、満タン（残燃料量＝１００％）に設定する必要は必ずしもなく、適宜設定されて良い。

　以上の処理により、現在の燃料状態から算出される第１の走行可能距離に加えて、（１）バッテリＳＯＣを充電した場合の第２の走行可能距離、（２）燃料を給油した場合の第３の走行可能距離、および、（３）充電と給油の両方を行った場合の第４の走行可能距離をそれぞれ算出することができる。そして、続くステップＳ７００において、コントローラ８は、算出した第１～第４の走行可能距離に基づいて、目的地に到達するために必要なエネルギ補充操作を判断するのに資する情報をドライバに告知する。

　ステップＳ７００では、コントローラ８が、必要なエネルギ補充操作をドライバに対して表示する。表示場所はドライバが視認可能な場所であればよい。例えば、上述の経路案内装置（カーナビゲーションシステム）のＬＣＤ画面上に表示してよい。表示内容は、例えば図８のようなグラフである。

　図８は、ドライバに対して表示される目的地まで到達するのに必要なエネルギ補充操作を表した図である。同図は、第１～第４の走行可能距離を、目的地までの平均車速に対応させてグラフ化した図である。第１の走行可能距離は実線で表され、第２の走行可能距離は破線で表され、第３の走行可能距離は一点鎖線で表され、第４の走行可能距離は２点鎖線で表されている。横軸は目的地までの平均車速を表し、縦軸は走行可能距離を表している。ただし、横軸は平均車速に限られず、平均走行出力であってもよい。

　ここでの平均車速または平均走行出力は、前述の経路案内装置（カーナビゲーションシステム）等が取得した、あるいは予め記憶していた目的地までの経路情報に基づいて算出される。経路情報の内容は図７を参照して上述したとおりである。

　図７と同様に、図中には、平均車速と走行可能距離とを座標とする那須や伊藤等の目的地点がプロットされている。したがって、図８から、第１～第４の走行可能距離を示すグラフとプロットされた点との位置関係によって、どのエネルギ補充操作を行えば、どのような経路で目的地まで到達することができるかを知ることができる。

　具体的には、図８においても、一般道または高速道路を利用して到達することができる目的地が、各折れ線グラフの走行可能距離以下、平均車速以下の領域にプロットされている。したがって、ドライバはグラフとプロットされた点との位置関係から、目的地まで到達可能か否か、高速道路を利用可能か否か、必要なエネルギ補充操作は何か等を容易に知ることができる。

　たとえば、現在の燃料状態から算出された第１の走行可能距離（実線）では、高速道路を利用して厚木まで往復することはできないことが分かる。また、那須まで高速道路を利用しては到達することができないことが分かる。ここで、同図から必要なエネルギ補充操作を判断する。給油した場合の第３の走行可能距離（一点鎖線）を見ると、給油したとしても、高速道路を利用しては那須へ行くことも厚木を往復することもできないことが分かる。燃料電池３の発電出力では８０ｋｍ／ｈの高負荷走行時の要求出力をまかなえないため、平均車速８０ｋｍ／ｈ以上の走行状態での走行可能距離は延びないからである。

　充電した場合の第２の走行可能距離を見ると、低負荷走行（８０ｋｍ／ｈ未満）時における走行可能距離の延びは給油した場合より小さいものの、高負荷走行時の走行可能距離が延びており、高速道路を利用して厚木まで十分に往復できるようになることが分かる。ただし、高負荷走行時の走行可能距離が延びるものの、高速道路を利用して那須まで行くことは出来ないことが分かる。

　給油と充電の両方を行った場合の第４の走行可能距離（二点鎖線）を見ると、那須まで高速道路を利用して到達可能になることが分かる。すなわち、例えば高速道路を利用して那須まで行きたいと考えたドライバは、そのために必要なエネルギ補充操作は充電と給油の両方であることを図８から容易に正しく判断することができる。

　このように、第１～第４の走行可能距離と目的地の情報とを関連付けてドライバに告知することで、目的地までに所望の経路（一般道か高速道路か等）で到達するために必要なエネルギ補充操作をドライバ自身で容易に判断することができる。

　なお、ドライバに対して表示される必要なエネルギ補充操作の表示対応は上述の態様に限られない。例えば、図８のようなグラフを表示せずに、目的地に到達するのに必要なエネルギ補充操作や利用可能な経路情報を文字や数字で表示しても良い。また、ドライバの判断に資する情報ではなく、ドライバの設定した目的地に対して必要なエネルギ補充操作をコントローラ８が判断し、その結果のみを告知してもよい。その際、高速道路を利用可能か、往復できるかどうかの情報を加えて表示することもできる。また、表示（告知）方法は、上述したような視認可能な態様に限らず、音声等によってもよい。

　また、必要なエネルギ補充操作をドライバに告知するタイミングは上述のタイミングに限られない。すなわち、ステップＳ３００において現在の燃料状態による第１の走行可能距離を算出した時点で告知しても良い。この時点で告知できる情報は、例えば上述したような図７で表せる。この情報からでも、例えば高速道路を利用して厚木を往復することは、あと少しの燃料を補充すれば可能になりそうだということが分かる。この時、８０ｋｍ／ｈ以上の領域における走行可能距離を延ばすためにはバッテリ２への充電が必要であることが分かっていれば、図７の情報から必要なエネルギ補充操作が充電であることを判断することができる。

　また、図７に示されてはいないが、一般道を利用しての目的地が８０ｋｍ／ｈ未満の領域における折れ線グラフの上方（走行可能距離が大きい）領域にプロットされていれば、ドライバは、必要なエネルギ補充操作が給油であることを判断し得る。したがって、必要なエネルギ補充操作をドライバに告知するタイミングは図５のフローに基づくタイミングに限られず、ステップＳ３００において現在の燃料状態による第１の走行可能距離を算出した時点で、ステップＳ４００～６００を省略して告知しても良い。

　また、ステップＳ３００～ステップＳ６００において算出される第１から第４の走行可能距離は、上述の説明のように必ずしもステップＳ１００で取得されたドライバの要求車速または要求走行出力に基づいて算出される必要はなく、所定の車速または要求走行出力に基づいて算出されてもよい。その場合でも、例えば２０ｋｍ／ｈから１４０ｋｍ／ｈまでの車速における１ｋｍ／ｈ毎の車速を所定の車速として、第１から第４の走行可能距離を算出することにより、算出したそれぞれの走行可能距離を、図８に示すように、現在地から目的地までの平均車速に対応付けて表示することができる。

　以上がドライバに必要なエネルギ補充操作が告知されるまでの制御ルーチンの詳細である。続いて、必要なエネルギ補充操作をドライバに告知することによる効果について説明する。

　図９は、エネルギ補充操作を誤った場合に、走行可能距離の延び方がどれくらいの誤差を持つか、換言すると、ドライバの期待に反して距離が延びない度合の大きさを示す図である。左から、車速［ｋｍ／ｈ］、現在の燃料状態にける走行可能距離（第１の走行可能距離）［ｋｍ］、充電した場合における走行可能距離の延び［ｋｍ］、給油した場合における走行可能距離の延び［ｋｍ］、そして、誤差［％］を示す。誤差は、エネルギ補充操作が正しかった場合の延び［ｋｍ］に対するエネルギ補充操作を誤った場合の延び［ｋｍ］の割合である。

　同図から、車速が２０［ｋｍ］～８０［ｋｍ］の低負荷走行時は、給油した方が充電した場合よりも走行可能距離の延びが大きいことが分かる。したがって、低負荷走行を続ける場合は、適切なエネルギ補充操作として給油を選択する必要がある。すなわち、ドライバが自己の判断でエネルギ補充操作を選択し、誤った場合（充電を選択した場合）は、給油した場合の６７％程度しか走行可能距離を延ばすことができない。

　他方、車速が８０［ｋｍ］以上の高負荷走行時は、要求出力が燃料電池スタック３の発電出力を超えるので、燃料を給油しても走行可能距離は延びない。したがって、高負荷走行を続ける場合は、適切なエネルギ補充操作として充電を選択する必要がある。すなわち、ドライバが自己の判断でエネルギ補充操作を選択し、誤った場合（給油を選択した場合）は、期待に反して走行可能距離を全く延ばすことができない。

　このように、エネルギ補充操作によって走行可能距離が大きく変化する場合があるので、エネルギ補充操作を誤って選択した場合には走行可能距離が期待に反して極めて短くなる場合がある。上述したような方法により適切なエネルギ補充操作をドライバに告知することによって、ドライバがエネルギ補充操作の選択をミスする虞を抑制することができ、エネルギを補充したにも関わらず、走行可能距離が期待に反して短くなってしまうような事態が生じてしまう可能性を排除することができる。

　以上、第１実施形態のハイブリッド車両の制御方法によれば、バッテリ２の電力と発電機（燃料電池３）で発電した電力とを駆動装置（駆動モータ１）に供給するハイブリッド車両の制御方法において、ドライバの要求に基づいて駆動モータ１の走行負荷を推定し、バッテリ２の充電残量と燃料電池３の駆動に用いる燃料残量とに基づいて、推定された走行負荷を満足した状態で走行可能な第１の走行可能距離を算出する。そして、ドライバの要求に基づいて要求走行距離を推定し、第１の走行可能距離と要求走行距離とに基づいて、必要なエネルギ補充操作をドライバに告知する。これにより、ドライバは、現在の燃料状態によって目的地まで到達できるか否か、目的地まで到達するためにはどのエネルギ補充操作をすればよいかを知ることができるので、目的地まで到達するために必要なエネルギ補充操作を適切に判断することができる。

　また、第１実施形態のハイブリッド車両の制御方法によれば、駆動モータ１の走行負荷は、ドライバの要求車速または要求出力から取得される。このため、ドライバの望む走行状態に応じた走行負荷を取得することができるので、ドライバに対して適切なエネルギ補充操作を告知することができる。

　また、第１実施形態のハイブリッド車両の制御方法によれば、駆動モータ１の走行負荷は、現在地から目的地に到達するまでの平均車速または平均出力から取得される。これにより、ドライバの設定する目的地によって変化する目的地までの平均車速または平均出力に応じた走行可能距離を適切に算出することができる。

　さらに、第１実施形態のハイブリッド車両の制御方法によれば、現在地から目的地に到達するまでの平均車速または平均出力は、目的地までの経路情報に基づいて算出される。そして、第１実施形態のハイブリッド車両の制御方法によれば、経路情報とは、目的地までの経路における高速道路の割合、走行時間帯、渋滞状況。および路面の勾配情報のいずれか一つ以上である。このように、平均車速および平均出力を、目的地までの経路において、車両の車速および走行出力を変化させ得る要因を考慮して算出することにより、より正確な必要なエネルギ補充操作をドライバに告知することができる。

　また、第１実施形態のハイブリッド車両の制御方法によれば、要求走行距離は、現在地から目的地までの距離である。これにより、現在地から目的地まで、現在あるいは想定する燃料状態によって到達可能かを算出することができる。

　また、第１実施形態のハイブリッド車両の制御方法によれば、必要なエネルギ補充操作をドライバに告知する際には、バッテリ２の充電操作または燃料電池３の燃料補給操作のいずれか一方、または、両方を告知する。これにより、ドライバは、バッテリ２の充電操作および燃料電池３の燃料補給操作のいずれか一方、または、両方のどの燃料補充操作を行えば目的地まで到達可能か否かを容易かつ適切に判断することができる。

　また、第１実施形態のハイブリッド車両の制御方法によれば、必要なエネルギ補充操作を告知する際には、バッテリ２の充電操作を行った場合において、ドライバの要求車速または要求出力を満足した状態で走行可能な第２の走行可能距離を算出し、燃料電池３の燃料補給操作を行った場合において、ドライバの要求車速または要求出力を満足した状態で走行可能な第３の走行可能距離を算出し、バッテリ２の充電操作と燃料電池３の燃料補給操作を行った場合において、ドライバの要求車速または要求出力を満足した状態で走行可能な第４の走行可能距離を算出する。そして、現在地から目的地に到達するまでの平均車速または平均出力に対応する第１から第４走行可能距離のそれぞれと、要求走行距離とを比較することによって、必要なエネルギ補充操作をドライバが判断（選択）可能な情報を告知する。これにより、ドライバは、目的地まで到達するためにはどのエネルギ補充操作をすればよいかを適切に、かつ、より容易に判断することができる。

　また、第１実施形態のハイブリッド車両の制御方法によれば、必要なエネルギ補充操作を告知する際には、第１から第４の走行可能距離を平均車速または平均出力に対応するグラフとして表示するとともに、現在地から目的地に到達するまでの平均車速または平均出力と、要求走行距離とを座標とする点を前記グラフと同じ表示画面上にプロットして表示する。これにより、ドライバは、必要なエネルギ補充操作をグラフ化した情報を視認することによって、目的地に到達するのに必要なエネルギ補充操作をより容易に、素早く判断することができる。

　（第２実施形態）
　本実施形態は、ハイブリッド車両のシステム構成は第１実施形態と同様であるが、総走行可能距離を算出、表示する制御ルーチンの一部が第１実施形態と異なる。以下、相違点を中心に説明する。なお、本実施形態の制御ルーチンも、第１実施形態と同様に燃料電池スタック３の起動運転が完了している状態で実行される。

　図１０は、本実施形態における総走行距離を推定するための制御ルーチンを示すフローチャートである。この制御ルーチンは、コントローラ８によって、例えば数ミリ秒程度の間隔で繰り返し実行される。図１０の制御ルーチンは、コントローラ８が総走行可能距離演算Ａ（ステップＳ５０）の後に、燃料タンクの燃料残量が総走行可能距離Ａを走行するのに必要な量に対して不足しているか否かの判定（ステップＳ５５）を実行する点が図６の制御ルーチンと相違する。

　第１の総走行可能距離演算は、当該距離を走行する期間中は燃料電池スタック３に燃料が供給され続けることが前提となっている。例えば、第１実施形態と同様に、要求出力が２０[kW]、燃料電池発電出力が１５[ｋW]、現在のバッテリ出力可能電力量が１０[kWh]、要求出力が２０[kW]のときの平均車速が１００[km/h]の場合を考える。この場合、第１実施形態と同様に式を変形すると、平均車速１００[km/h]で２時間の走行が可能なので総走行可能距離Ａは２００[km]という結果になる。つまり、２００[km]という総走行可能距離Ａは、燃料が２時間もつことを前提とした値である。

　しかし、例えば、式（１）における燃料電池スタック３の発電出力を発生する際の燃料消費率が５[L/h]で燃料残量が５[L]の場合には、燃料は１時間でなくなるので２００[km]を走行することができない。

　そこでコントローラ８は、ステップＳ５５において燃料タンクの燃料残量が総走行可能距離Ａを走行するのに必要な量に対して不足しているか否かを判定する。具体的には、まず、コントローラ８は燃料電池スタック３の燃料消費率と燃料残量とから、燃料残量がなくなるまでの時間を算出する。なお、コントローラ８は燃料電池スタック３の発電出力毎の燃料消費率を予め記憶している。また、燃料残量は公知の手法で検出する。例えば燃料タンク７に燃料センサを設けて検出する。

　そして、コントローラ８は、燃料がなくなるまでの時間と総走行可能距離演算Ａの過程において算出される走行可能時間とを比較し、燃料がなくなるまでの時間の方が短い場合に燃料不足であると判断する。

　図１１は、総走行可能距離Ａと走行可能距離Ｂを対比した図である。バッテリ出力可能電力量は１０[kWh]、残燃料電力量は１５[kWh]であり、要求出力は２０[kW]、２５[kW]及び３０[kW]である。残燃料電力量が１５[kWh]ということは、燃料残量が５[L]であることを意味する。

　第１実施形態で説明した通り、要求出力が燃料電池スタック３の発電出力より大きい場合には、総走行可能距離演算Ｂよりも総走行可能距離演算Ａの方が実際に走行可能な距離に近い値を算出できる。しかし、図１１において、要求出力が２０[kW]の場合には総走行可能距離Ａは２００[km]になっているが、上述したように実際には燃料不足によって２００[ｋｍ]走行することはできない。すなわち、燃料がもつという総走行可能距離演算Ａの前提が崩れるため、総走行可能距離Ａの精度は総走行可能距離Ｂよりも悪化する。

　そこで、コントローラ８は、ステップＳ５５の判定結果がｙｅｓの場合はステップＳ６０で総走行可能距離演算Ｂを実行する。

　判定結果がｎｏの場合は、総走行可能距離Ａを走行可能ということなので、コントローラ８はステップＳ５０で算出した総走行可能距離Ａを第１の走行可能距離に設定して、告知フロー（図５参照）に戻る。

　以上のように本実施形態では、ドライバの要求出力が燃料電池３の最大発電出力より小さい場合、および、走行に使用可能なバッテリ２の電力がなくなるまでの時間が燃料電池３の発電に用いる燃料が無くなるまでの時間よりも長い場合のいずれか一方の場合には、バッテリ２の充電残量から定まる走行可能距離と、燃料の残量の全てを用いて発電することによって得られる電力量から定まる走行可能距離と、を加算して算出される。また、ドライバの要求出力が燃料電池の最大発電出力より大きい場合であって、走行に使用可能なバッテリ２の電力がなくなるまでの時間が燃料電池３の発電に用いる燃料が無くなるまでの時間以下である場合には、走行出力に対する発電機の発電出力の不足分と、バッテリの残充電量から定まる走行可能距離が算出される。これによれば、バッテリ２の電力よりも先に燃料が無くなるために実際には総走行可能距離Ａを走行できない場合に、総走行可能距離Ａよりも精度の高い総走行可能距離Ｂを算出できる。

　（第３実施形態）
　第１実施形態及び第２実施形態では、燃料電池スタック３の起動運転が完了している状態で総走行可能距離を算出する制御ルーチンについて説明したが、本実施形態では燃料電池スタック３が稼働していない状態でも精度よく総走行可能距離を算出できる制御ルーチンについて説明する。

　本実施形態を適用するハイブリッド車両のシステム構成は第１実施形態の構成と同様である。このハイブリッド車両では、燃料電池スタック３が稼働していない状況ではバッテリ２の電力だけで走行することになる。また、本実施形態で使用する燃料電池スタック３はＳＯＦＣであり、ＳＯＦＣは起動運転開始から起動運転終了までに数十分以上の時間を要する。

　したがって、燃料電池スタック３の起動運転が終了していない状態で総走行可能距離を推定する場合には、バッテリ２のＳＯＣや燃料残量が起動運転開始から起動運転終了までに変化することを考慮する必要がある。そこで本実施形態では、上記の変化を考慮して総走行可能距離を推定する。

　図１２は、本実施形態における総走行距離を推定するための制御ルーチンを示すフローチャートである。以下に説明する通り、燃料電池スタック３が稼働していない場合には、コントローラ８は起動運転終了までの走行距離と、起動運転終了後の走行可能距離とを加算して総走行可能距離を算出する。なお、この制御ルーチンは、コントローラ８によって、例えば数ミリ秒程度の間隔で繰り返し実行される。ステップＳ１０－Ｓ７０は、第２実施形態にかかる図１１の制御ルーチンと同じである。

　図１２ではステップＳ１０の処理を実行する前に、以下に説明するステップＳ２－Ｓ８の処理を実行する。

　ステップＳ２で、コントローラ８は、燃料電池スタック３が稼働しているか否かを判定し、稼働している場合には第２実施形態で説明したステップＳ１０以下の処理を実行する。

　コントローラ８は、ステップＳ２で燃料電池スタック３が稼働していないと判定した場合には、ステップＳ４にて起動運転終了までの走行距離を推定する。具体的には、コントローラ８は、燃料電池スタック３の起動運転開始から起動運転終了までに要する時間を予め記憶しておき、この時間と上述した平均車速とから起動運転終了までの走行距離を推定する。

　ステップＳ６で、コントローラ８は、起動運転終了時のバッテリ２のＳＯＣを推定する。具体的には、コントローラ８は、ステップＳ２で推定した距離を走行することで消費する電力量を算出し、この電力量と現在のバッテリ２のＳＯＣとから、起動運転終了時におけるバッテリ２のＳＯＣを推定する。

　ステップＳ８で、コントローラ８は起動運転終了時の燃料残量を推定する。具体的には、コントローラ８は起動運転開始から起動運転終了までに消費する燃料量を算出し、この燃料量と現在の燃料残量とから、起動運転終了時における燃料残量を推定する。

　コントローラ８は、ステップＳ８の処理が終了したら、ステップＳ１０以降の処理を実行する。その際、ステップＳ２０では、コントローラ８はステップＳ６で推定したバッテリＳＯＣで出力可能な電力量であるバッテリ出力可能電力量を算出する。ステップＳ５０では、コントローラ８は上述した第１の総走行可能距離演算で算出した値に、起動運転終了までの走行距離を加算したものを総走行可能距離Ａとする。ステップＳ６０では、コントローラ８は式（２）の残燃料電力量Wfuelを起動運転終了時の燃料残量での電力量として総走行可能距離を算出し、この算出値に起動運転終了までの走行距離を加算したものを総走行可能距離Ｂとする。

　以上のように本実施形態では、燃料電池スタック３が稼働していない場合にコントローラ８は、要求出力に基づいて、燃料電池スタック３の起動運転が終了するまでの走行距離と、起動運転が終了した時点におけるバッテリ２の残充電量及び燃料残量と、を推定する。そして、コントローラ８は起動運転が終了した時点におけるバッテリ２の残充電量の推定値及び燃料残量の推定値に基づいて総走行可能距離演算Ａまたは総走行可能距離演算Ｂを行うことによって、起動運転終了後の総走行可能距離を算出する。コントローラ８は、起動運転終了後の総走行可能距離と、起動運転が終了するまでの走行距離とを加算したものを第１の総走行可能距離とする。これにより、燃料電池スタック３が稼働していない場合に、起動運転の終了を待つ間のバッテリ２のＳＯＣの変化や燃料残量の変化に応じた適切な総走行可能距離を算出することができる。

　なお、第１－第３実施形態では、発電機が燃料電池システム２００である場合について説明したが、これに限られるわけではない。例えば、燃料電池システム２００に代えて、内燃機関と内燃機関で駆動されて発電する発電機とからなるシステムを用いる場合にも各実施形態を適用できる。内燃機関で発電する発電機の発電出力が要求出力より低い場合には、第１－第３実施形態で解決する課題と同様の課題が生じるからである。また、内燃機関は起動運転の開始から終了までに要する時間がＳＯＦＣに比べて大幅に短く、起動運転の開始から終了までの間のバッテリ２のＳＯＣ変化量や燃料残量の変化は無視し得る。

　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。

Claims (11)

1. 　バッテリの電力と発電機で発電した電力とを駆動装置に供給するハイブリッド車両の制御方法において、
   　ドライバの要求に基づいて前記駆動装置の走行負荷を推定し、
   　前記バッテリの充電残量と前記発電機の駆動に用いる燃料残量とに基づいて、推定された前記走行負荷を満足した状態で走行可能な第１走行可能距離を算出し、
   　ドライバの要求に基づいて要求走行距離を推定し、
   　前記第１走行可能距離と前記要求走行距離とに基づいて、必要なエネルギ補充操作をドライバに告知する、
   ハイブリッド車両の制御方法。
2. 　請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
   　前記走行負荷は、ドライバの要求車速または要求走行出力から取得される、
   ハイブリッド車両の制御方法。
3. 　請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
   　前記走行負荷は、現在地から目的地に到達するまでの平均車速または平均走行出力から取得される、
   ハイブリッド車両の制御方法。
4. 　請求項１から３のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御方法において、
   　前記要求走行距離は、現在地から目的地までの距離である、
   ハイブリッド車両の制御方法。
5. 　請求項１から４のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御方法において、
   　必要な前記エネルギ補充操作をドライバに告知する際には、前記バッテリの充電操作および前記発電機の燃料補給操作のいずれか一方、または、両方を告知する、
   ハイブリッド車両の制御方法。
6. 　請求項５に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
   　必要な前記エネルギ補充操作を告知する際には、
   　前記バッテリの充電操作を行った場合において、前記ドライバの要求車速または要求走行出力を満足した状態で走行可能な第２走行可能距離を算出し、
   　前記発電機の燃料補給操作を行った場合において、前記ドライバの要求車速または要求走行出力を満足した状態で走行可能な第３走行可能距離を算出し、
   　前記バッテリの充電操作および前記発電機の燃料補給操作の双方を行った場合において、前記ドライバの要求車速または要求出力を満足した状態で走行可能な第４走行可能距離を算出し、
   　現在地から目的地に到達するまでの平均車速または平均出力に対応する前記第１から第４走行可能距離のそれぞれと、前記要求走行距離とを比較することによって、必要な前記エネルギ補充操作をドライバが選択可能な情報を告知する、
   ハイブリッド車両の制御方法。
7. 　請求項６に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
   　必要な前記エネルギ補充操作を告知する際には、
   　前記第１から第４走行可能距離を前記平均車速または前記平均出力に対応するグラフとして表示するとともに、現在地から目的地に到達するまでの前記平均車速または前記平均出力と、前記要求走行距離とを座標とする点を前記グラフと同じ表示画面上にプロットして表示する、
   ハイブリッド車両の制御方法。
8. 　請求項３に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
   　現在地から目的地に到達するまでの前記平均車速または前記平均出力は、目的地までの経路情報に基づいて算出される、
   ハイブリッド車両の制御方法。
9. 　請求項８に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
   　前記経路情報は、目的地までの経路における高速道路の割合、走行時間帯、渋滞状況、および路面の勾配情報のいずれか一つ以上である、
   ハイブリッド車両の制御方法。
10. 　請求項１から９のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御方法において、
    　前記第１走行可能距離は、
    　前記ドライバの前記要求出力が前記発電機の最大発電出力より小さい場合、および、走行に使用可能な前記バッテリの電力がなくなるまでの時間が前記発電機の発電に用いる前記燃料が無くなるまでの時間よりも長い場合の少なくともいずれか一方の場合には、前記バッテリの充電残量から定まる走行可能距離と、前記燃料の残量の全てを用いて発電することによって得られる電力量から定まる走行可能距離と、を加算して算出され、
    　前記ドライバの前記要求出力が前記発電機の最大発電出力より大きい場合であって、走行に使用可能な前記バッテリの電力がなくなるまでの時間が前記発電機の発電に用いる前記燃料が無くなるまでの時間以下である場合には、前記要求出力に対する前記発電機の発電出力の不足分と、前記バッテリの残充電量から定まる走行可能距離が算出される、
    ハイブリッド車両の制御方法。
11. 　バッテリの電力と発電機で発電した電力とを駆動装置に供給するハイブリッド車両の制御装置において、
    　ドライバの要求に基づいて前記駆動装置の走行負荷を推定する走行負荷推定部と、
    　前記バッテリの充電残量と前記発電機の駆動に用いる燃料残量とに基づいて、推定された前記走行負荷を満足した状態で走行可能な第１走行可能距離を算出する第１走行可能距離算出部と、
    　ドライバの要求に基づいて要求走行距離を推定する要求走行距離推定部と、
    　前記第１走行可能距離と前記要求走行距離とに基づいて、必要なエネルギ補充操作をドライバに告知する告知部と、を備える、
    ハイブリッド車両の制御装置。

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