JP2003070102A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高効率の発電を実現すると共に、内燃機関或
いは燃料電池の燃料消費量や制限する排出ガス成分量を
効果的に低減する。 【解決手段】 蓄電装置９のＳＯＣを検出し、ＳＯＣが
高いほど、車両走行時の走行効率の目標値である目標走
行効率を小さく設定すると共に、巡航速度での走行パタ
ーンにおいて放充電量の収支をとることができる最適走
行効率近傍におけるＳＯＣに対する目標走行効率の変化
率を、最適走行効率近傍外における蓄電装置９のＳＯＣ
に対する目標走行効率の変化率よりも小さくするよう
に、目標走行効率を設定しと、蓄電装置９のＳＯＣに基
づいて目標走行効率となる内燃機関１及び発電機２の動
作点である目標動作点を算出して内燃機関１及び発電機
２を駆動制御するコントローラ１０を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関と、発電
機又は燃料電池から構成される発電装置から供給される
電力により駆動する電動機とにより車両を駆動するハイ
ブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ハイブリッド車の制御装置とし
て、特開平９−９８５１６号公報に記載されたものが知
られている。

【０００３】この従来のハイブリッド車の制御装置は、
パラレルハイブリッド車（Ｐ−ＨＥＶ）に関し、燃料消
費率又は排出ガス量を低減することを目的として、内燃
機関を動力源として走行する場合の内燃機関に関する物
理量（燃料消費率、排出ガス率など）と、電動機を動力
源として走行する場合の内燃機関で発電機を回して電力
に変換する際の発電効率、電力を蓄電装置に蓄電する際
の充電効率を考慮した上での内燃機関に関する物理量
（燃料消費率、排出ガス率など）とを比較し、物理量が
より好適なもの（燃料消費率や排出ガス率を物理量とす
る場合にはすくない方）を動力源として選択することを
特徴としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術に対
し、本願発明者は、特願２０００−３８７８３２号にお
いて、ハイブリッド車両を制御する制御装置において、
車両駆動用電動機で使用可能な電力単位当たりの発電装
置に関する所定の物理量である走行効率を、目標走行効
率と等しくなるように走行モードや目標発電電力を決定
するものを提案している。

【０００５】このようなハイブリッド車両の制御装置で
は、蓄電装置のＳＯＣ（state of charge、バッテリ充
電率）が高いときには目標走行効率を高く設定し、ＳＯ
Ｃが低いときには目標走行効率を低くする。これによ
り、ハイブリッド車両の制御装置では、ＳＯＣが高い状
態では発電効率が高い状態である場合のみ充電を行い、
逆に、ＳＯＣが低い状態では発電効率が低い状態であっ
ても充電を行うように、発電装置の動作点を制御する。
したがって、ＳＯＣを利用可能範囲内に推移させ、且
つ、発電装置に関する所定の物理量を好適にしていた。

【０００６】ここで、ハイブリッド車両の制御装置で
は、ハイブリッド車両の燃費向上を図るために、決めら
れたある区間の走行に必要なエネルギーを高効率の発電
により賄う走行効率（最走行効率）で走行するように設
定する機能が望まれている。

【０００７】上記特願２０００−３８７８３２号におい
て、目標走行効率をＳＯＣに基づいた充電要求に応じて
変化させ、ＳＯＣを利用可能範囲内に推移させるように
設定させている。具体的には、図１０に示すように、Ｓ
ＯＣ検出値［％］に対する目標走行効率の変化の割合
を、ＳＯＣ検出値の全域に亘って一定としている。この
ため、ＳＯＣが変化してＳＯＣが低い場合やＳＯＣが高
い場合などに、目標走行効率が最適走行効率から大きく
離れてしまう。したがって、ＳＯＣに基づいて目標走行
効率を変化させると、燃費の観点から設定される最適走
行効率として走行する場合と比較して十分な燃費向上効
果を得ることができないという問題点があった。

【０００８】次に、上記特願２０００−３８７８３２号
における目標走行効率の設定手法を説明する。

【０００９】目標走行効率を設定する第１手法として
は、予め目標走行効率を設定し、車両走行中であっても
目標走行効率を変化させない。

【００１０】図１１に、充電要求に応じた目標走行効率
を実現するときの走行モードや目標発電電力を決定して
走行したときの発電電力の時間変化を示す。図中の実線
で示すように、運転者のアクセル操作に応じた制駆動力
要求を実現するために必要な仕事率（必要仕事率）が変
化した場合、走行中の目標走行効率を一定として、それ
ぞれ異なる目標走行効率に設定した場合の発電電力の変
化を特性Ａ、特性Ｂ、特性Ｃに示している。ここで、特
性Ａは目標走行効率を最も低く設定したときに必要な発
電電力であり、特性Ｂ、特性Ｃの順に目標走行効率を高
く設定した場合である。図１２に、設定した各目標走行
効率ごとのＳＯＣの時間変化を示す。図１２において、
特性Ａを目標走行効率を最も低く設定し、特性Ｂ、特性
Ｃの順に目標走行効率を高く設定した場合、特性Ａ、特
性Ｂ、特性Ｃの順に充電量は少なくなる。

【００１１】図１１及び図１２から、目標走行効率を高
く設定すると充電量が減少し、逆に、目標走行効率を低
く設定すると充電量が多くなる。したがって、走行区間
中の必要仕事率を賄い、且つ、走行中の電力収支をとる
ように、走行効率を高い値から低い値に設定変更する
と、図１１及び図１２の特性Ｂに示すように、必要仕事
率及び電力収支に関する条件を満たす目標走行効率が一
点存在し、特性Ｂを実現するための目標走行効率は、走
行中の最も高効率な状態から順に充電を行うように求め
られることになる。

【００１２】また、目標走行効率を設定する第２手法と
しては、走行中に目標走行効率を変化させる。この場
合、充電するのに最も高効率な状態から順に行われると
は限られず、例えば、走行前半で目標走行効率を高くし
て走行した場合には、走行後半で電力収支をとるために
目標走行効率を低くして充電量を確保する必要がある。

【００１３】このため、走行中に燃費向上を図るための
目標走行効率を設定する手法としては、上記第１手法が
選択され、図１１及び図１２の特性Ｂを実現する目標走
行効率を最適な目標走行効率として設定する。したがっ
て、燃費を向上させるためには、特性Ｂを実現する目標
走行効率を設定する、若しくは特性Ｂに近い特性を実現
する目標走行効率とすることが望ましい。

【００１４】そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて
提案されたものであり、高効率の発電を実現すると共
に、内燃機関或いは燃料電池の燃料消費量や制限する排
出ガス成分量を効果的に低減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ものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、請求項１に係る発明では、内燃機関と発電機、或
いは燃料電池から構成される発電手段と、車両駆動用の
電動機と、上記発電手段で発電した電力又は車両減速時
において上記電動機から回収される回生電力を蓄積する
蓄電手段とを備え、上記内燃機関と上記電動機のうち少
なくとも一方の駆動力により走行するハイブリッド車両
の制御装置において、上記蓄電手段の蓄電状態を検出す
る蓄電状態検出手段と、上記蓄電状態検出手段で検出さ
れた上記蓄電手段の蓄電量が高いほど、車両走行時の走
行効率の目標値である目標走行効率を小さく設定すると
共に、巡航速度での走行パターンにおいて上記蓄電手段
の放充電量の収支をとることができる最適走行効率近傍
における上記蓄電手段の蓄電量に対する目標走行効率の
変化率を、最適走行効率近傍外における上記蓄電手段の
蓄電量に対する目標走行効率の変化率よりも小さくする
ように、目標走行効率を設定する目標走行効率設定手段
と、上記蓄電状態検出手段で検出された上記蓄電手段の
蓄電量に基づいて、上記目標走行効率設定手段で設定さ
れた目標走行効率となる上記発電手段の動作点である目
標動作点を算出する目標動作点算出手段と、上記目標動
作点算出手段で算出された目標動作点で動作するように
上記発電手段を駆動制御する駆動制御手段とを備える。

【００１６】請求項２に係る発明では、請求項１記載の
ハイブリッド車両の制御装置であって、上記目標走行効
率設定手段は、過去の走行における車両速度又は運転者
の操作による制駆動力要求の履歴を記憶する記憶手段を
備え、記憶している車両速度又は制駆動力要求の履歴に
基づいて、上記巡航速度での走行パターンを更新し、更
新した走行パターンに応じて上記蓄電手段の蓄電量に対
する目標走行効率を設定する。

【００１７】請求項３に係る発明では、請求項１記載の
ハイブリッド車両の制御装置であって、車両現在位置か
ら入力設定された目的地までの誘導経路を求め、誘導経
路を構成する道路環境に関する道路環境情報を検出する
道路環境情報検出手段を更に備え、上記目標走行効率設
定手段は、上記道路環境情報検出手段で検出された道路
環境情報に基づいて、上記巡航速度で上記誘導経路を走
行したときの走行パターンを算出し、算出した走行パタ
ーンに応じて上記蓄電手段の蓄電量に対する目標走行効
率を演算する。

【００１８】請求項４に係る発明では、請求項３記載の
ハイブリッド車両の制御装置であって、上記目標走行効
率設定手段は、過去に走行した走行経路、この走行経路
を走行したときの車両速度を少なくとも記憶する記憶手
段を備え、上記道路環境情報検出手段により求められた
誘導経路が、上記記憶手段に記憶された走行経路である
場合、少なくとも過去の車両速度を用いて走行パターン
を算出し、算出した走行パターンに応じて上記蓄電手段
の蓄電量に対する目標走行効率を演算する。

【００１９】請求項５に係る発明では、請求項３又は請
求項４の何れか一に記載の記載のハイブリッド車両の制
御装置であって、上記道路環境情報検出手段で求めた誘
導経路の渋滞状況を示す渋滞情報を取得する渋滞情報取
得手段を更に備え、上記目標走行効率設定手段は、上記
渋滞情報提供手段で取得した渋滞情報及び上記道路環境
情報検出手段で検出された道路環境情報に基づいて、上
記巡航速度での走行パターンを算出し、算出した走行パ
ターンに応じて上記蓄電手段の蓄電量に対する目標走行
効率を演算する。

【００２０】請求項６に係る発明では、請求項１〜請求
項５の何れか一に記載のハイブリッド車両の制御装置で
あって、上記目標走行効率設定手段は、車両走行中にお
ける上記蓄電手段の充電状態範囲を設定し、充電状態範
囲の上限値近傍での上記蓄電手段の充電量に対する目標
走行効率の変化率を、充電状態範囲の上限値近傍外での
上記蓄電手段の充電量に対する目標走行効率の変化率よ
りも大きくするように目標走行効率を設定する。

【００２１】請求項７に係る発明では、請求項６記載の
ハイブリッド車両の制御装置であって、上記目標走行効
率設定手段は、上記充電状態範囲を、車両走行中におい
て所望の制駆動力が確保される範囲とする。

【００２２】請求項８に係る発明では、請求項１〜請求
項７の何れか一に記載のハイブリッド車両の制御装置で
あって、上記目標走行効率設定手段は、上記蓄電状態検
出手段で検出された蓄電状態が、車両走行中における上
記充電状態範囲の上限値であるときには上記蓄電手段に
充電を行わないように目標走行効率を設定し、上記蓄電
状態検出手段で検出された蓄電状態が、車両走行中にお
ける上記充電状態範囲の下限値であるときには上記蓄電
手段から放電を行わないように目標走行効率を設定す
る。

【００２３】請求項９に係る発明では、請求項１〜請求
項７の何れか一に記載のハイブリッド車両の制御装置で
あって、上記目標走行効率設定手段は、上記蓄電状態検
出手段で検出された蓄電状態が、車両走行中における上
記充電状態範囲の上限値であるときには上記発電手段が
高い効率で駆動する値に目標走行効率に設定し、上記蓄
電状態検出手段で検出された蓄電状態が、車両走行中に
おける上記充電状態範囲の下限値であるときには上記蓄
電手段から放電を行わない走行効率の内で最も高効率な
走行効率の目標走行効率に設定する。

【００２４】請求項１０に係る発明では、請求項１〜請
求項９の何れか一に記載のハイブリッド車両の制御装置
であって、上記走行効率を、上記電動機が消費する電力
量に対する、単位電力量当たりの燃料消費量である。

【００２５】請求項１１に係る発明では、請求項１〜請
求項９の何れか一に記載のハイブリッド車両の制御装置
であって、上記走行効率を、上記電動機が消費する電力
量に対する、単位電力量当たりの抑制すべき排出成分物
質量である。

【００２６】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、最適走行
効率近傍における蓄電量に対する目標走行効率の変化率
を、最適走行効率近傍外における蓄電量に対する目標走
行効率の変化率よりも小さくするように目標走行効率を
設定し、蓄電量に基づいて目標走行効率となる発電手段
の動作点である目標動作点を算出して発電手段を駆動制
御するので、最適走行効率近傍で発電手段を制御する機
会を増やすことが可能となり、高効率の発電を実現する
と共に、内燃機関或いは燃料電池の燃料消費量や制限す
る排出ガス成分量を効果的に低減することができる。

【００２７】請求項２に係る発明によれば、車両速度又
は制駆動力要求の履歴に基づいて走行パターンを更新
し、更新した走行パターンに応じて蓄電量に対する目標
走行効率を設定するので、過去の走行における車両速度
や運転者の制駆動力要求の履歴に基づいて目標走行効率
を設定することができ、運転者の運転特徴を学習し、学
習した内容に応じた目標走行効率を演算することによ
り、結果として発電手段のの燃料消費量や制限する排出
ガス成分量を更に効果的に低減することができる。

【００２８】請求項３に係る発明によれば、道路環境情
報に基づいて、巡航速度で上記誘導経路を走行したとき
の走行パターンを算出し、算出した走行パターンに応じ
て蓄電量に対する目標走行効率を演算するので、運転者
が誘導経路に従って運転をしたときに目的地までのトー
タルの燃料消費量や制限する排出ガス成分量を確度高く
低減することができる。

【００２９】請求項４に係る発明によれば、求められた
誘導経路が過去に走行した走行経路である場合、少なく
とも過去の車両速度を用いて走行パターンを算出し、算
出した走行パターンに応じて蓄電量に対する目標走行効
率を演算するので、過去の走行における運転者の運転特
徴を反映した走行パターンを予測することができ、目的
地までのトータルの燃料消費量及び制限する排出ガス成
分量を一層確度高く低減することができる。

【００３０】請求項５に係る発明によれば、渋滞情報及
び道路環境情報に基づいて、巡航速度での走行パターン
を算出し、算出した走行パターンに応じて蓄電量に対す
る目標走行効率を演算するので、例えば渋滞状況に応じ
た適切な目標走行効率を算出することができ、燃料消費
量及び制限する排出ガス成分量を一層低減することがで
きる。

【００３１】請求項６に係る発明によれば、車両走行中
における充電状態範囲を設定し、充電状態範囲の上限値
近傍での充電量に対する目標走行効率の変化率を、充電
状態範囲の上限値近傍外での充電量に対する目標走行効
率の変化率よりも大きくするように目標走行効率を設定
するので、充電状態範囲の上限値近傍では充電量上昇に
対して放電の機会を増やし、逆に、下限値近傍では充電
量下降に対して充電の機会を増やすことができ、充電状
態範囲内で推移させることができる。

【００３２】請求項７に係る発明によれば、充電状態範
囲を、車両走行中において所望の制駆動力が確保される
範囲としたので、走行中において運転者が要求する制駆
動力を実現できない状況を低減することができる。

【００３３】請求項８に係る発明によれば、蓄電状態が
車両走行中における充電状態範囲の上限値であるときに
は充電を行わないように目標走行効率を設定し、蓄電状
態が車両走行中における充電状態範囲の下限値であると
きには放電を行わないように目標走行効率を設定するの
で、走行中の充電量を常に充電状態範囲内で推移させる
ことができ、充電量を充電状態範囲内で確実に推移させ
ることができると共に、走行中において運転者が要求す
る制駆動力が実現できない状況を確実に低減することが
できる。

【００３４】請求項９に係る発明によれば、蓄電状態が
車両走行中における充電状態範囲の上限値であるときに
は発電手段が高い効率で駆動する値に目標走行効率に設
定し、蓄電状態が車両走行中における充電状態範囲の下
限値であるときには放電を行わない走行効率の内で最も
高効率な走行効率の目標走行効率に設定するので、充電
状態範囲の上限値近傍では走行効率が高い状態であると
きだけ多量の充電を行い、逆に、下限値近傍では走行効
率が低い状態であってもその中で最も高効率な充電が行
われるようになるため、走行中のトータルの燃料消費率
及び制限する排出ガス成分量を効果的に低減することが
できる。

【００３５】請求項１０に係る発明によれば、走行効率
を電動機が消費する電力量に対する、単位電力量当たり
の燃料消費量としたので、上述した請求項１〜請求項９
の発明により燃料消費量を低減することができる。

【００３６】請求項１１に係る発明によれば、走行効率
を電動機が消費する電力量に対する、単位電力量当たり
の抑制すべき排出成分物質量としたので、車両走行に際
して排出を抑制したい成分、例えばＣＯ、ＨＣ、窒素酸
化物等の排出を低減することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００３８】［第１実施形態に係るハイブリッド車両の
構成］本発明は、例えば図１に示すように構成された第
１実施形態に係るハイブリッド車両に適用される。この
ハイブリッド車両は、内燃機関１と発電機２が機械力伝
達経路で接続されると共に、モータ３、差動装置４及び
タイヤ５が機械力伝達経路で接続されている。また、こ
のハイブリッド車両は、電力線で、発電機２、第１イン
バータ６、ＤＣリンク７、第２インバータ８、モータ
３、蓄電装置９が接続されてなり、制御線により、コン
トローラ１０と内燃機関１、発電機２、第１インバータ
６、蓄電装置９、第２インバータ８、モータ３、道路環
境情報検出部１１が接続されて構成されている。

【００３９】このハイブリッド車両では、内燃機関１と
発電機２とをギア比を１として結合することにより発電
装置を構成し、発電機２で発電した電力を第１インバー
タ６及びＤＣリンク７を介して蓄電装置９に充電すると
共に、発電機２で発電した電力や蓄電装置９から供給さ
れる電力によりモータ３を駆動して、差動装置４、タイ
ヤ５を介して駆動力を路面に伝達して走行する。図１に
示すハイブリッド車両では、内燃機関１と発電機２とに
より発電装置を構成する場合について説明するが、発電
装置を燃料電池としても良い。

【００４０】また、このハイブリッド車両では、発電機
２を第１インバータ６により駆動すると共に、モータ３
を第２インバータ８により駆動する。このハイブリッド
車両では、第１インバータ６及び第２インバータ８を共
通のＤＣリンク７を介して蓄電装置９と接続し、第１イ
ンバータ６により発電機２の交流発電電力を直流電力に
変換して蓄電装置９に充電すると共に、第２インバータ
８により蓄電装置９の直流電力を交流電力に変換してモ
ータ３に供給する。また、蓄電装置９には、ハイブリッ
ド車両の減速時においてモータ３から回収される回生電
力を蓄積するように構成されている。

【００４１】蓄電装置９には、リチウム・イオン電池、
ニッケル・水素電池、鉛電池等の各種電池や、電気二重
層キャパシタ、所謂パワーキャパシタが使用可能であ
る。また、発電機２及びモータ３は、交流方式のものに
限らず、直流方式のものも使用可能である。

【００４２】「コントローラ及び道路環境情報検出部の
構成」道路環境情報検出部１１は、例えば図２に示すよ
うなナビゲーションシステムである。道路環境情報検出
部１１は、ＧＰＳ（global positioning system）衛星
からの信号を受信するための受信アンテナ２１と、受信
アンテナ２１による受信信号から経度、緯度で示された
車両の絶対位置を演算する現在位置演算部２２と、道路
地図を示す道路地図情報を記憶する地図情報記憶部２３
と、現在位置演算部２２により得た絶対位置情報と位置
情報の変化から車両が走行している道路を決定し、車両
位置を補正するマップマッチング部２４と、車両の目的
地を入力する目的地入力部２５と、マップマッチング部
２４により得られた現在地点から目的地入力部２５によ
り得られた目的地までの最適な誘導経路を導き出す誘導
経路演算部２６と、誘導経路の道路曲率半径、道路勾
配、交差点、トンネル、踏切等の有無、制限速度等の規
制情報、市街地・山岳路等の道路環境情報を抽出する道
路環境抽出部２７とから構成されている。また、この道
路環境情報検出部１１は、アンテナ２８を介して道路情
報受信部２９で渋滞状況等の道路情報を必要に応じて受
信して道路環境抽出部２７で使用しても良い。

【００４３】このような道路環境情報検出部１１では、
道路環境抽出部２７により抽出した道路環境情報をコン
トローラ１０に出力する。

【００４４】コントローラ１０には、図示しない複数の
センサから、運転者のアクセル操作に基づいたアクセル
ペダル操作量情報、スロットルの開度を示すスロットル
開度情報、内燃機関１の回転数を示す内燃機関回転数情
報、ハイブリッド車両の走行速度を示す車両速度情報、
モータ３に供給している電流値を示すモータ駆動電流情
報、モータ３の回転数を示すモータ回転数情報、発電機
２により発電している電力に基づいた電流値を示す発電
機駆動電流情報、発電機２の回転数を示す発電機回転数
情報、ハイブリッド車両に搭載された補機類の負荷を示
す補機類負荷情報、蓄電装置９の温度を示す蓄電装置温
度情報等の、車両状態を示す各種物理量、又は、物理量
に相当する換算量が入力される。コントローラ１０は、
これらの情報に応じて、内燃機関１、発電機２及びモー
タ３を制御するための指令値を生成する。

【００４５】具体的には、コントローラ１０は、ＳＯＣ
（state of charge）検出部３１、目標走行効率算出部
３２、目標動作点算出部３３、目標動作点実現部３４を
備える。

【００４６】ＳＯＣ検出部３１は、例えば蓄電装置９に
入出力される電流と、入出力端子間電圧に基づいて蓄電
装置９に入出力する電力を求め、電力値を積分すること
により、蓄電装置９のＳＯＣ［％］を算出して、目標走
行効率算出部３２に出力する。

【００４７】目標走行効率算出部３２は、ＳＯＣ検出部
３１からのＳＯＣ検出値及び道路環境情報検出部１１か
らの道路環境情報に基づいて、ハイブリッド車両にとっ
て目標とする走行効率を示す目標走行効率を設定又は算
出して目標動作点算出部３３に出力する。

【００４８】目標動作点算出部３３は、目標走行効率算
出部３２からの目標走行効率に基づいて、内燃機関１、
発電機２及び蓄電装置９の動作モードを決定し、決定し
た動作モードを実現する内燃機関１及び発電機２の動作
点を算出して、目標動作点実現部３４に出力する。

【００４９】目標動作点実現部３４は、目標動作点算出
部３３により算出された動作点を実現するために内燃機
関１及び発電機２を制御する指令値を生成して、内燃機
関１及び発電機２に制御線を介して出力する。これによ
り、コントローラ１０では、運転者の要求する駆動力を
実現するようにモータ３のトルクを制御する。

【００５０】［ハイブリッド車両の動作］図３に、上述
したように構成されるハイブリッド車両の動作を示すフ
ローチャートを示す。

【００５１】図３によれば、ハイブリッド車両が走行し
ているときに、ステップＳ１の処理を開始し、図示しな
いセンサ群からの車両走行状態を示す情報をＳＯＣ検出
部３１により入力して、ハイブリッド車両の走行状態を
検出して、ステップＳ２に処理を進める。具体的には、
ステップＳ１において、車両走行状態信号として、ハイ
ブリッド車両の走行状態を示す信号としてアクセルペダ
ル操作量θａ［ｄｅｇ］及び車両速度ＶＳＰ［ｋｍ／
ｈ］を示す信号を読み込む。なお、車両速度ＶＳＰはモ
ータ回転数Ｎｍ［ｒｐｍ］を示すセンサ信号からの換算
によって求める。

【００５２】ステップＳ２において、ＳＯＣ検出部３１
によりステップＳ１で読み込んだ車両走行状態信号に基
づいて、ハイブリッド車両の走行に必要なパワー（仕事
率）ｔＰｎ［ｋＷ］を算出して、ステップＳ３に処理を
進める。

【００５３】具体的には、ＳＯＣ検出部３１により、ア
クセルペダル操作量θａと車両速度ＶＳＰとに対応した
目標駆動力ｔＦｄ［Ｎ］を記憶したマップを参照して、
ステップＳ１で読み込んだアクセルペダル操作量θａと
車両速度ＶＳＰとに対応する目標駆動力ｔＦｄを読み出
す。そして、読み出した目標駆動力ｔＦｄに車両速度Ｖ
ＳＰを乗じて目標駆動パワーｔＰｄを算出する。

【００５４】ここで、この目標駆動パワーｔＰｄを必要
パワーｔＰｎとしても良いが、モータ３のパワーを目標
駆動パワーｔＰｄと一致させるためにはそれより大きな
電力をモータ３に供給する必要があり、モータ３のパワ
ーを目標駆動パワーｔＰｄと一致させるための、目標駆
動パワーｔＰｄよりも大きい電力を必要パワーｔＰｎと
する。

【００５５】すなわち、モータ３の効率をηｍとした場
合、 必要パワーｔＰｎ＝ｔＰｄ／ηｍ とする。更に、ハイブリッド車両に搭載されている補機
類が消費する電力を加えて必要パワーｔＰｎを算出する
ことで、より精度の高い必要パワーｔＰｎを算出するこ
とができる。

【００５６】ステップＳ３において、ＳＯＣ検出部３１
により、ステップＳ２で算出した必要パワーｔＰｎに基
づいて、発電機２により発電する発電電力を必要パワー
ｔＰｎと等しくする運転（以下、ダイレクト運転と呼
ぶ。）を行った場合のダイレクト走行効率Ｖｎ［ｃｃ／
ｋＪ］を算出して、ステップＳ４に処理を進める。

【００５７】具体的には、発電機２による発電電力にお
ける最小の燃料消費率Ｆ［ｃｃ／ｓｅｃ］を記憶させた
テーブルを参照して、必要パワーｔＰｎに対応する燃料
消費率Ｆを読み出し、この燃料消費率Ｆを必要パワーｔ
Ｐｎで除算した値をダイレクト運転時のダイレクト走行
効率Ｖｎとする。

【００５８】ステップＳ４において、ＳＯＣ検出部３１
により、蓄電装置９のＳＯＣ［％］を算出する。例えば
蓄電装置９に出入りする電流と、その時々の端子間電圧
から蓄電装置９に出入りする電力を求め、求めた電力を
積分することでＳＯＣを求める。そして、ＳＯＣ検出部
３１から目標走行効率算出部３２にＳＯＣ検出値を出力
してステップＳ５に処理を進める。

【００５９】ステップＳ５において、目標走行効率算出
部３２により、ステップＳ４で求めたＳＯＣに基づい
て、内燃機関１及び発電機２の動作モードを決定する際
の基準となる目標走行効率ｔＶｙｍｐ［ｃｃ／ｋＪ］を
設定して、ステップＳ６に処理を進める。なお、この目
標走行効率算出部３２による目標走行効率ｔＶｙｍｐの
設定処理については後述する。

【００６０】ステップＳ６において、ステップＳ３で算
出したダイレクト運転時のダイレクト走行効率Ｖｎと、
ステップＳ４で設定した目標走行効率ｔＶｙｍｐとを比
較した比較結果に基づいて、内燃機関１及び発電機２の
動作モードを決定して、ステップＳ７に処理を進める。

【００６１】ステップＳ６において、具体的には、目標
走行効率ｔＶｙｍｐよりダイレクト走行効率Ｖｎが大き
い場合、内燃機関１及び発電機２の発電電力を必要パワ
ーｔＰｎより小さくして不足する電力を蓄電装置９から
の放電で補う放電モードを選択する。一方、目標走行効
率ｔＶｙｍｐよりダイレクト走行効率Ｖｎが小さい場
合、内燃機関１及び発電機２の発電電力を必要パワーｔ
Ｐｎより大きくして、過剰となる電力を蓄電装置９に充
電する充電モードを選択する。目標走行効率ｔＶｙｍｐ
とダイレクト走行効率Ｖｎとが等しい場合には、ダイレ
クト運転を行うダイレクト運転モードを選択する。な
お、放電モードが選択される条件であって、必要パワー
ｔＰｎが小さい場合、内燃機関１及び発電機２の運転を
停止して必要パワーｔＰｎの全てを蓄電装置９からの放
電で賄う停止モードを追加しても良い。

【００６２】ステップＳ７において、ステップＳ６で決
定した動作モードと、ステップＳ２で算出した必要パワ
ーｔＰｎ、ステップＳ４で設定した目標走行効率ｔＶｙ
ｍｐに基づいて、内燃機関１及び発電機２の動作点であ
る目標発生パワーｔＰｇ［ｋＷ］を算出して、ステップ
Ｓ８に処理を進める。

【００６３】具体的には、ステップＳ７において、ステ
ップＳ６で決定した動作モードが停止モードである場合
には、目標発生パワーｔＰｇを「０」に設定する。

【００６４】また、ステップＳ６で決定した動作モード
が充電モードである場合には、充電モード運転時の走行
効率Ｖｃが目標走行効率ｔＶｙｍｐとなるように目標発
生パワーｔＰｇを設定する。なお、充電モード運転時に
おける走行効率Ｖｃは、余剰パワーを蓄電装置９に充電
するときの充電効率ηｃと、充電した電力を放電すると
きの放電効率ηｄとを用いて、 Ｖｃ＝燃料消費率Ｆ／［｛発電電力−ｔＰｎ｝×ηｃ×
ηｄ＋ｔＰｎ］ のように表すことができる。目標発生パワーｔＰｇを設
定する具体的な処理としては、上記式により求めた充電
モード時の走行効率Ｖｃと必要パワーｔＰｎとに対応し
た目標発生パワーｔＰｇを記憶させたマップを予め用意
し、このマップから走行効率Ｖｃと必要パワーｔＰｎに
対応する目標発生パワーｔＰｇを読み出す。

【００６５】更に、ステップＳ６で決定した動作モード
が放電モードである場合には、放電モード時の走行効率
Ｖｄが目標走行効率ｔＶｙｍｐとなるように目標発生パ
ワーｔＰｇを設定する。なお、放電モード運転における
走行効率Ｖｄは、燃料消費率Ｆを発電電力で除した値と
なる。目標発生パワーｔＰｇを設定する具体的な処理と
しては、燃料消費率Ｆに対応させて目標発生パワーｔＰ
ｇを記憶させたテーブルを予め用意しておき、このテー
ブルから目標走行効率ｔＶｙｍｐに対応する目標発生パ
ワーｔＰｇを読み出すようにする。

【００６６】更にまた、ステップＳ６で決定した動作モ
ードがダイレクト運転モードである場合には、目標発生
パワーｔＰｇを必要パワーｔＰｎに設定する。

【００６７】このような動作モードごとの処理により目
標発生パワーｔＰｇを設定し、目標発生パワーｔＰｇを
最小の燃料消費率Ｆで実現する内燃機関１及び発電機２
の目標動作点を決定する。すなわち、目標動作点算出部
３３により、内燃機関１の目標トルクと、発電機２の目
標回転数とを目標動作点として決定する。

【００６８】ステップＳ８において、目標動作点実現部
３４により、ステップＳ７で算出した内燃機関１及び発
電機２の目標動作点に基づいて、内燃機関１及び発電機
２に指令値を出力し、内燃機関１及び発電機２を制御す
る。

【００６９】「目標走行効率ｔＶｙｍｐの設定処理」図
４に、上述のステップＳ５において目標走行効率ｔＶｙ
ｍｐを設定するに際して参照する目標走行効率設定テー
ブルを示す。図４に示す目標走行効率設定テーブルによ
れば、目標走行効率算出部３２は、先ず、最適なＳＯＣ
（本例では６０％とする）に対する最適走行効率ｔＶｍ
を決定する。

【００７０】最適走行効率ｔＶｍは、ハイブリッド車両
を平均的な走行パターンで走行させることを想定したと
き、走行の前後でＳＯＣ検出値が変化しないような走行
効率の値である。

【００７１】このような最適走行効率ｔＶｍを基準とし
て、走行中において所望の制駆動力が確保できる望まし
いＳＯＣ検出値の範囲（ＳＯＣ利用可能範囲）（本例で
は４０％〜７０％）では、ＳＯＣ検出値の変化に対する
目標走行効率の変化が小となり、ＳＯＣ利用可能範囲外
では大となるように目標走行効率ｔＶｙｍｐを設定す
る。このように目標走行効率設定テーブルが設定される
ことにより、目標走行効率算出部３２は、ＳＯＣ利用可
能範囲内にあるときには目標走行効率ｔＶｙｍｐを最適
走行効率ｔＶｍの近傍とし、ＳＯＣ利用可能範囲から外
れたときには目標走行効率ｔＶｙｍｐを最適走行効率ｔ
Ｖｍから大きく変化させて速やかにＳＯＣ検出値をＳＯ
Ｃ利用可能範囲内にすることができる。

【００７２】ここで、ＳＯＣ利用可能範囲を、所望の制
駆動力が確保できる範囲とする場合には、入力電力がｃ
［ｋＷ］（例えば、１５［ｋＷ］）、出力電力がｄ［ｋ
Ｗ］（例えば、２０［ｋＷ］）分確保できるように決定
する。

【００７３】［第２実施形態］上述した第１実施形態で
は、例えば走行経路を巡航速度で走行する平均的な走行
パターンのみが考慮された固定の目標走行効率テーブル
を使用するものであったのに対し、第２実施形態では、
車両の現在位置から目的地までの走行パターンをナビゲ
ーション等から得た道路情報に基づいて推定し、推定し
た走行パターンにおける最適走行効率を求め、この最適
走行効率に基づいて目標走行効率設定テーブルを更新し
ながら使用する。

【００７４】なお、以下の説明では、第１実施形態で説
明したハイブリッド車両について同一の符号を付するこ
とにより、構成の説明を省略する。

【００７５】「目標走行効率設定テーブル作成処理」こ
のような第２実施形態に係るハイブリッド車両におい
て、目標走行効率設定テーブルを作成する処理の処理手
順について図５のフローチャートを参照して説明する。

【００７６】図５によれば、先ず、ステップＳ１１にお
いて、道路環境情報検出部１１の現在位置演算部２２に
より、現在のハイブリッド車両の位置を示す座標位置
（ｘ，ｙ）を演算して、ステップＳ１２に処理を進め
る。

【００７７】ステップＳ１２において、運転者に図示し
ない操作部が操作されることにより、目的地入力部２５
にハイブリッド車両の目的地が入力されて、ステップＳ
１３に処理を進める。

【００７８】ステップＳ１３において、ステップＳ１１
で演算した座標位置（ｘ，ｙ）と、地図情報記憶部２３
に記憶された道路情報とから、誘導経路演算部２６によ
り、誘導経路を探索して決定して、ステップＳ１４に処
理を進める。誘導経路演算部２６により誘導経路を探索
するに際して、目的地までハイブリッド車両が到達する
までの到達時間が最小となる経路や、目的地までの景色
が良い経路などを提供し、運転者が選択するようにして
も良い。

【００７９】ステップＳ１４において、ステップＳ１３
で決定した誘導経路の経路区間における道路環境情報
を、道路環境抽出部２７により抽出して、ステップＳ１
５に処理を進める。このとき、道路環境情報として、経
路距離、経路内平均勾配、交差点位置、カーブのきつ
さ、標高などがある。

【００８０】ステップＳ１５において、ステップＳ１４
で抽出した道路環境情報に基づいて、ハイブリッド車両
の現在位置から目的地までの経路区間における、予測車
両速度ｐ＿ｖｓｐ［ｋｍ／ｈ］と、予測制駆動力指令値
ｐ＿ｔＴｄ［Ｎｍ］を予測する。

【００８１】予測車両速度ｐ＿ｖｓｐの予測手法として
は、誘導経路内において道路の制速度を巡航車両として
走行することを基本とし、誘導経路に交差点が含まれる
ときには例えば減速度０．１［Ｇ］で車速が零になり、
３秒停止後加速度０．１［Ｇ］で巡航速度になるように
予測し、カーブ区間であれば予めカーブの曲率に応じた
加減速度とカーブ通過速度に基づいて予測車両速度ｐ＿
ｖｓｐを予測する。また、ＶＩＣＳ（Vehicle Informat
ion and Communication System）等のインフラから道路
情報受信部２９により受信した渋滞区間にあっては、渋
滞度合いに応じ、渋滞度合いがひどいほど渋滞区間の平
均速度が低くなるように予測車両速度ｐ＿ｖｓｐを設定
する。また、予測制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄは、予測車
両速度ｐ＿ｖｓｐに応じた走行抵抗分（空気抵抗分＋転
がり抵抗分）の駆動力と、車両加減速度に応じた加減速
分の制駆動力と、道路勾配によるハイブリッド車両のポ
テンシャルエネルギー変化を実現する分の制駆動力との
和の制駆動力として求める。

【００８２】また、予測車両速度ｐ＿ｖｓｐ及び予測制
駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄを予測する他の手法としては、
ハイブリッド車両の過去の走行における車両速度や運転
者の制駆動力要求の履歴を記憶し、それらの平均値を算
出しても良い。

【００８３】更に、予測車両速度ｐ＿ｖｓｐ及び予測制
駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄを予測する他の手法としては、
誘導経路が以前に走行した経路である場合に、以前に走
行した際の誘導経路の車両速度値ｍ＿ｖｓｐ［ｋｍ／
ｈ］を予測車両速度ｐ＿ｖｓｐとしても良く、誘導経路
から求めた予測車両速度ｐ＿ｖｓｐと以前の車両速度値
ｍ＿ｖｓｐとの内分した値とする補正をして予測車両速
度ｐ＿ｖｓｐとしても良い。ただし、このような場合に
は、少なくとも車両が以前に走行した誘導経路における
車両速度ｍ＿ｖｓｐを記憶しておく。

【００８４】ステップＳ１６において、ステップＳ１５
で予測した予測車両速度ｐ＿ｖｓｐと予測制駆動力指令
値ｐ＿ｔＴｄに基づいて、経路区間を走行する際に必要
となる電力Ｐｎ［ｋＷ］のトータル電力量Ｐｎ＿ｔｏｔ
ａｌ［ｋＷ］を下記の式により算出する。

【００８５】

【数１】 上記式において、Ｇ［］は減速装置のギヤ比、Ｒ［ｍ］
はタイヤ５の有効半径、Ｔ＿ｅｎｄ［ｓｅｃ］は、走行
終了時間を示す。

【００８６】次のステップＳ１７において、ステップＳ
１６で算出した経路区間を走行する際に必要となる内燃
機関１及び発電機２のトータル電力量Ｐｎ＿ｔｏｔａｌ
を賄うことができる走行効率（最適走行効率ｔＶｍ）を
算出して、ステップＳ１８に処理を進める。

【００８７】ステップＳ１８において、図４に示すよう
に、最適走行効率ｔＶｍ近傍において目標走行効率ｔＶ
ｙｍｐの変化が小さい目標走行効率設定テーブルを作成
して処理を終了する。

【００８８】ステップＳ１８において、ＳＯＣ利用可能
範囲の上限値（例えば図４の７０％）では、内燃機関１
及び発電機２の発電効率が最も高効率である目標走行効
率にする。一方、ＳＯＣ利用可能範囲の下限値（例えば
図４の４０％）では、走行状態によらず常に蓄電装置９
から放電を行うことがないように、走行効率範囲内で最
も高効率な走行効率に設定する。ここで、ＳＯＣ利用可
能範囲内の上限値及び下限値に対応する走行効率は、予
め必要パワーｔＰｎと発電電力が取りうる全ての組み合
わせについて走行効率を求めておくことで設定すること
ができる。

【００８９】このステップＳ１８では、次いで、最適走
行効率ｔＶｍを目標走行効率とするＳＯＣをＳＯＣｏｐ
ｔ［％］とした場合において、ＳＯＣｏｐｔからａ
［％］だけ増加したときのＳＯＣの値（ＳＯＣｏｐｔ＋
ａ（例えばａ＝１０［％］））に対して、最適走行効率
ｔＶｍから走行効率ｂ［ｃｃ／ｋＪ］だけ下がった値
（ｔＶｍ−ｂ［ｃｃ／ｋＪ］（例えば、０．０１［ｃｃ
／ｋＪ］））を設定すると共に、ＳＯＣｏｐｔからａ
［％］だけ減少したときのＳＯＣの値（ＳＯＣｏｐｔ−
ａ（例えばａ＝１０［％］））に対して、最適走行効率
ｔＶｍから走行効率ｂ［ｃｃ／ｋＪ］だけ上がった値
（ｔＶｍ＋ｂ［ｃｃ／ｋＪ］（例えば、０．０１［ｃｃ
／ｋＪ］））を設定する。

【００９０】このようにＳＯＣｏｐｔを中心として対応
づけて目標走行効率を線形補正することにより、全ての
ＳＯＣに対する目標走行効率を設定する。ただし、ＳＯ
Ｃｏｐｔ近傍における目標走行効率の変化率が、ＳＯＣ
上限及び下限付近における目標走行効率の変化率よりも
小さくなるように、上記ａの値及びｂの値を設定するも
のとする。

【００９１】「最適走行効率算出処理」つぎに、上述の
ステップＳ１７において最適走行効率ｔＶｍを算出する
ときの処理を図６のフローチャートを参照して説明す
る。

【００９２】ステップＳ２１において、以降に設定する
最適走行効率ｔＶｍで経路区間を走行した際に得られる
充電量Ｐｃ＿ｔｏｔａｌ［ｋＪ］と、ステップＳ１６で
求めたトータル電力量Ｐｎ＿ｔｏｔａｌとの偏差Ｐｄｉ
ｆ［ｋＪ］を定数α（例えば０．１［ｋＪ］）に設定し
てステップＳ２２に処理を進める。この定数αの値は、
最適走行効率ｔＶｍを算出する際の要求精度によって決
定し、要求精度を高く設定する場合ほど定数αを小さい
値に設定する。

【００９３】ステップＳ２２において、ステップＳ２１
で設定した偏差Ｐｄｉｆが定数αよりも小さいか否かの
判定をする。偏差Ｐｄｉｆが定数αよりも大きいときに
はステップＳ２３に処理を進め、偏差Ｐｄｉｆが定数α
よりも小さいときには処理を終了する。

【００９４】ステップＳ２３において、経路区間を走行
する際の走行効率設定値ｔＶｍ＿ｄ［ｃｃ／ｋＪ］をβ
（ｍ）に設定してステップＳ２４に処理を進める。この
β（ｍ）の値は、取りうる走行効率範囲についてｍ（例
えば１００）分割した際の、ｍ番目に対応する走行効率
設定値を示す。このｍの値は、要求精度によって決定さ
れ、例えば、ステップＳ２１で高い要求精度とした場合
には、それに応じてｍの値を大きくして走行効率の分割
数を多く取る必要がある。

【００９５】ステップＳ２４において、走行開始からの
走行経過時間Ｔ（ｉ）［ｓｅｃ］が走行終了時間Ｔ＿ｅ
ｎｄ［ｓｅｃ］を超えているか否かの判定をする。走行
経過時間Ｔ（ｉ）が走行終了時間Ｔ＿ｅｎｄを超えてい
ないと判定したときにはステップＳ２５に処理を進め、
超えていると判定したときにはステップＳ２８に処理を
進める。

【００９６】ステップＳ２５において、走行経過時間Ｔ
（ｉ）後において走行効率設定値ｔＶｍ＿ｄとなる場合
の充電量Ｐｃ［ｋＷ］を算出して、ステップＳ２６に処
理を進める。

【００９７】ステップＳ２６において、ステップＳ２５
で算出された走行経過時間Ｔ（ｉ）後の充電量Ｐｃを走
行経過時間Ｔ（ｉ−１）後まで得られた充電量Ｐｃ＿ｔ
ｏｔａｌ（ｉ−１）に加算して、走行経過時間Ｔ（ｉ）
後までに得られた充電量Ｐｃ＿ｔｏｔａｌ（ｉ）を算出
して、ステップＳ２７に処理を進める。

【００９８】ステップＳ２７において、次のステップＳ
２４〜ステップＳ２６までのループで走行経過時間Ｔ
（ｉ＋１）後の充電量Ｐｃ＿ｔｏｔａｌの演算を行うた
めに、ｉをインクリメントして、ステップＳ２４に処理
を進める。

【００９９】このように、走行経過時間Ｔ（ｉ）が走行
終了時間Ｔ＿ｅｎｄとなるまで充電量Ｐｃ＿ｔｏｔａｌ
を演算することで、走行開始から走行終了までの充電量
Ｐｃ＿ｔｏｔａｌを演算して、ステップＳ２８に処理を
進める。

【０１００】ステップＳ２８において、経路区間を走行
した際に得られる走行開始から走行終了までの充電量Ｐ
ｃ＿ｔｏｔａｌと、トータル電力Ｐｎ＿ｔｏｔａｌとに
基づいて、偏差Ｐｄｉｆを算出して、ステップＳ２９に
処理を進める。

【０１０１】ステップＳ２９において、次の走行効率設
定値ｔＶｍ＿ｄをβ（ｍ＋１）にして演算を行うため
に、ｍをインクリメントしてステップＳ２２に処理を戻
す。これにより、β（ｍ）の値を取りうる走行効率の範
囲で変化させることで、順次走行効率設定値ｔＶｍ＿ｄ
を変化させて偏差Ｐｄｉｆの値がαよりも小さいときの
走行効率設定値ｔＶｍ＿ｄを求めて、求めた走行効率設
定値ｔＶｍ＿ｄを図４に示した最適走行効率ｔＶｍにす
る。

【０１０２】［実施形態の効果］以上、詳細に説明した
ように、上述のハイブリッド車両によれば、道路環境情
報検出部１１によりハイブリッド車両の誘導経路及び道
路環境情報を得て、コントローラ１０により誘導経路を
走行するときの車両速度及び制駆動力指令値を予測して
走行パターンを予測し、走行パターンにおいて放充電量
の収支をとるような最適走行効率ｔＶｍを算出し、最適
走行効率ｔＶｍ近傍ではＳＯＣ検出値に対する目標走行
効率の変化率を小さくして内燃機関１及び発電機２を制
御するので、最適走行効率ｔＶｍ近傍で内燃機関１及び
発電機２を制御する機会を増やすことが可能となる。

【０１０３】したがって、上述のハイブリッド車両によ
れば、高効率の発電を実現すると共に、内燃機関或いは
燃料電池の燃料消費量や制限する排出ガス成分量を効果
的に低減することができる。

【０１０４】また、このハイブリッド車両によれば、実
際の走行パターンが、予測した走行パターンと一致しな
い場合であっても、広いＳＯＣ検出値の範囲で最適走行
効率ｔＶｍ近傍で内燃機関１及び発電機２を制御して発
電させることができ、効率の悪化を抑制することができ
る。

【０１０５】なお、上述したハイブリッド車両では、道
路環境情報検出部１１により誘導経路をハイブリッド車
両で走行するときの車両速度等の走行パターンを予測
し、予測に基づいて最適走行効率ｔＶｍを求める例につ
いて説明したが、走行パターンを運転者の運転パターン
についての統計値や、道路勾配、交差点、制限速度等の
道路環境についての分布等から算出しても良い。この場
合には、運転者の運転パターンや走行する道路環境につ
いて広く対応し、走行中の燃料消費率を効果的に低減す
ることができる。

【０１０６】このようなハイブリッド車両によれば、過
去の走行における車両速度や運転者の制駆動力要求の履
歴に基づいて、予測した走行パターンを更新すると共
に、更新した走行パターンに応じた目標走行効率を設定
することができ、運転者の運転特徴を学習し、学習した
内容に応じた目標走行効率を演算することにより、結果
として内燃機関或いは燃料電池の燃料消費量や制限する
排出ガス成分量を更に効果的に低減することができる。

【０１０７】更に、このハイブリッド車両によれば、道
路環境情報検出部１１により演算した誘導経路の道路環
境情報から走行パターンを予測し、誘導経路に応じた目
標走行効率を演算することができるので、運転者が誘導
経路に従って運転をしたときに目的地までのトータルの
燃料消費量を確度高く低減することができる。

【０１０８】更にまた、このハイブリッド車両によれ
ば、道路環境情報検出部１１により探索した誘導経路が
過去に走行した誘導経路である場合、過去の履歴を用い
て走行パターンを予測し、その走行パターンに応じた目
標走行効率を演算するので、過去の走行における運転者
の運転特徴を反映した走行パターンを予測することがで
き、目的地までのトータルの燃料消費量を一層確度高く
低減することができる。

【０１０９】更にまた、このハイブリッド車両によれ
ば、ＶＩＣＳ等の通信インフラから得られるリアルタイ
ムの交通情報を用いて走行パターンを予測すると共に、
その予測した走行パターンに応じて目標走行効率を更新
するので、例えば渋滞状況に応じた適切な目標走行効率
を算出することができ、燃料消費量を一層低減すること
ができる。

【０１１０】更にまた、このハイブリッド車両によれ
ば、ＳＯＣ利用可能範囲の上限値近傍ではＳＯＣ検出値
に対する目標走行効率の変化率を大きくするので、ＳＯ
Ｃ利用可能範囲の上限値近傍ではＳＯＣ上昇に対して放
電の機会を増やし、逆に、下限値近傍ではＳＯＣ下降に
対して充電の機会を増やすことができ、ＳＯＣを利用可
能範囲内で推移させることができる。

【０１１１】更にまた、このハイブリッド車両によれ
ば、ＳＯＣ利用可能範囲を、所望の制駆動力を実現する
ために必要な蓄電装置９の放充電される電力を確保でき
るＳＯＣの範囲としたので、走行中において運転者が要
求する制駆動力を実現できない状況を低減することがで
きる。特に、ＳＯＣ利用可能範囲をバッテリ温度に対応
させて設定することで、バッテリ温度によらず、走行中
において運転者が要求する制駆動力が実現できない状況
を低減することができる。

【０１１２】更にまた、このハイブリッド車両によれ
ば、走行中におけるＳＯＣ検出値がＳＯＣ利用可能範囲
の上限値のときは、走行状態によらず充電を行わない値
に目標走行効率を設定し、ＳＯＣ利用可能範囲の下限値
のときには、走行状態によらず放電を行わない値に目標
走行効率を設定するので、走行中のＳＯＣを常にＳＯＣ
利用可能範囲内で推移させることができ、ＳＯＣを利用
可能範囲内で確実に推移させることができると共に、走
行中において運転者が要求する制駆動力が実現できない
状況を確実に低減することができる。

【０１１３】すなわち、このハイブリッド車両によれ
ば、図７に示すように、ＳＯＣ検出値がＳＯＣ利用可能
範囲の上限値である場合には、走行効率範囲を低い範囲
にして必要仕事率を実現する発電電力を発生するように
内燃機関１及び発電機２を駆動し、充電を行わないよう
にする。一方、ＳＯＣ検出値がＳＯＣ利用可能範囲の下
限値である場合には、走行効率範囲を高い範囲にして必
要仕事率を実現する発電電力を発生するように内燃機関
１及び発電機２を駆動し、放電を行わないようにする。

【０１１４】更にまた、このハイブリッド車両によれ
ば、ＳＯＣ検出値がＳＯＣ利用可能範囲の上限値である
ときには内燃機関１及び発電機２で取りうる最も高効率
な走行効率値に目標走行効率を設定し、ＳＯＣ検出値が
ＳＯＣ利用可能範囲の下限値であるときには走行状態に
よらず放電を行わない走行効率の内で最も高効率な走行
効率に目標走行効率を設定するので、ＳＯＣ利用可能範
囲の上限値近傍では走行効率が高い状態であるときだけ
多量の充電を行い、逆に、下限値近傍では走行効率が低
い状態であってもその中で最も高効率な充電が行われる
ようになるため、走行中のトータルの燃料消費率を効果
的に低減することができる。

【０１１５】すなわち、このハイブリッド車両によれ
ば、図８に示すように、ＳＯＣ検出値がＳＯＣ利用可能
範囲の上限値であるときには、車両走行に必要な必要仕
事率線上の走行効率を最も高効率な点ａにして内燃機関
１及び発電機２の動作点を設定し、ＳＯＣ検出値がＳＯ
Ｃ利用可能範囲の下限値であるときには、車両走行に必
要な必要仕事率線上であって、走行状態によらず常に放
電を行うことがない走行効率の内で最も高効率な走行効
率となる点ｂを内燃機関１及び発電機２の動作点を設定
する。

【０１１６】更にまた、このハイブリッド車両によれ
ば、走行効率を、モータ３が消費する電力量に対する、
その電力を発電する際に抑制すべき成分物質量の割合に
置き換えることにより、排出を抑制したい成分、例えば
ＣＯ、ＨＣ、窒素酸化物等の排出を低減することができ
る。このようなハイブリッド車両では、走行効率をモー
タ３で使える電力単位当たりの内燃機関１及び発電機２
の排出を制限したい排出ガス成分量に置き換え、図３に
示すフローチャートに沿って実行する。

【０１１７】［他の実施形態］つぎに、図１とは異なる
本発明を適用した他の実施形態について説明する。本発
明は、図９に示すように構成されたハイブリッド車両に
も適用可能である。

【０１１８】このハイブリッド車両は、内燃機関４１、
クラッチ４２、モータ４３、無段変速機４４、減速装置
４５、差動装置４６、駆動輪４７から構成されるような
所謂パラレルハイブリッド車両の構成を有している。

【０１１９】また、このハイブリッド車両は、無段変速
機４４に油圧系統を介して油圧装置４８が接続され、更
に油圧装置４８と機械力伝達経路を介してモータ４９が
接続され、モータ４３、４９にインバータ５０、５１が
接続されて、インバータ５０、５１に蓄電装置５２が接
続されている。

【０１２０】そして、このハイブリッド車両では、ナビ
ゲーションシステムからなる道路環境情報検出部５５か
らの情報を得て、コントローラ５４により、内燃機関４
１、クラッチ４２、モータ４３、４９、無段変速機４
４、インバータ５０、５１、蓄電装置５２を制御するこ
とで走行をする。

【０１２１】このようなハイブリッド車両では、走行効
率を、駆動出力軸で用いる仕事率単位当たりの内燃機関
の燃料消費量として算出する。また、内燃機関４１及び
／又はモータ４３の駆動力を駆動輪４７へ伝達する間に
無段変速機４４を経由するため、無段変速機４４の変速
比を制御し内燃機関４１及びモータ４３の動作点を選択
することができる。ここでは、各駆動出力軸で用いる仕
事率を発生する上で、燃料消費率が最も少なくなるよう
に変速比を決定すればよい。

【０１２２】なお、上述の実施の形態は本発明の一例で
ある。このため、本発明は、上述の実施形態に限定され
ることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明
に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に
応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したハイブリッド車両の構成を示
すブロック図である。

【図２】コントローラ及び道路環境情報検出部の機能的
な構成を示すブロック図である。

【図３】ハイブリッド車両を制御するときのコントロー
ラの処理手順を示すフローチャートである。

【図４】本発明を適用したハイブリッド車両におけるＳ
ＯＣ検出値に対する目標走行効率の変化を示す図であ
る。

【図５】目標走行効率設定テーブルを作成するときの処
理手順を示すフローチャートである。

【図６】最適走行効率を算出するときの処理手順を示す
フローチャートである。

【図７】内燃機関及び発電機の発電電力と、走行効率と
の関係を示す図であって、ＳＯＣ利用可能範囲の上限値
における走行効率範囲及びＳＯＣ利用可能範囲の下限値
における走行効率範囲を説明するための図である。

【図８】内燃機関及び発電機の発電電力と、走行効率と
の関係を示す図であって、ＳＯＣ利用可能範囲の上限値
における走行効率値及びＳＯＣ利用可能範囲の下限値に
おける走行効率値を説明するための図である。

【図９】本発明を適用したハイブリッド車両の他の構成
を示すブロック図である。

【図１０】ＳＯＣ検出値に対する目標走行効率の変化を
説明するための図である。

【図１１】異なる目標発電電力を設定したときの必要仕
事率に対する発電電力の関係を説明するための図であ
る。

【図１２】異なる目標発電電力を設定したときのＳＯＣ
の変化を説明するための図である。

【符号の説明】

１，４１ 内燃機関 ２ 発電機 ３，４３，４９ モータ ４，４６ 差動装置 ５ タイヤ ６ 第１インバータ ７ ＤＣリンク ８ 第２インバータ ９，５２ 蓄電装置 １０，５４ コントローラ １１，５５ 道路環境情報検出部 ２１ 受信アンテナ ２２ 現在位置演算部 ２３ 地図情報記憶部 ２４ マップマッチング部 ２５ 目的地入力部 ２６ 誘導経路演算部 ２７ 道路環境抽出部 ２８ アンテナ ２９ 道路情報受信部 ３１ ＳＯＣ検出部 ３２ モータ ３３ 目標動作点算出部 ３４ 目標動作点実現部 ４２ クラッチ ４４ 無段変速機 ４５ 減速装置 ４７ 駆動輪 ４８ 油圧装置 ５０，５１ インバータ

フロントページの続き (72)発明者 出口 欣高 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 AA00 EA11 EB00 EB06 FA00 FA03 FA04 FA05 FA10 3G093 AA07 AA16 BA19 BA20 DA01 DA06 DB01 DB05 DB15 DB18 DB19 FA10 FA11 5H115 PA12 PA13 PC06 PG04 PI13 PI16 PI18 PI24 PI29 PI30 PO01 PO02 PO06 PO09 PO17 PU08 PU23 PU24 PU26 PV07 PV10 QA10 QI04 QN03 RE03 RE13 SE02 SE03 SE04 SE05 SE06 SE08 SF02 SJ11 TB01 TD01 TI01 TI05 TI06 TO21 TO30

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関と発電機、或いは燃料電池から
   構成される発電手段と、車両駆動用の電動機と、上記発
   電手段で発電した電力又は車両減速時において上記電動
   機から回収される回生電力を蓄積する蓄電手段とを備
   え、上記内燃機関と上記電動機のうち少なくとも一方の
   駆動力により走行するハイブリッド車両の制御装置にお
   いて、 上記蓄電手段の蓄電状態を検出する蓄電状態検出手段
   と、 上記蓄電状態検出手段で検出された上記蓄電手段の蓄電
   量が高いほど、車両走行時の走行効率の目標値である目
   標走行効率を小さく設定すると共に、巡航速度での走行
   パターンにおいて上記蓄電手段の放充電量の収支をとる
   ことができる最適走行効率近傍における上記蓄電手段の
   蓄電量に対する目標走行効率の変化率を、最適走行効率
   近傍外における上記蓄電手段の蓄電量に対する目標走行
   効率の変化率よりも小さくするように、目標走行効率を
   設定する目標走行効率設定手段と、 上記蓄電状態検出手段で検出された上記蓄電手段の蓄電
   量に基づいて、上記目標走行効率設定手段で設定された
   目標走行効率となる上記発電手段の動作点である目標動
   作点を算出する目標動作点算出手段と、 上記目標動作点算出手段で算出された目標動作点で動作
   するように上記発電手段を駆動制御する駆動制御手段と
   を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装
   置。
2. 【請求項２】 上記目標走行効率設定手段は、過去の走
   行における車両速度又は運転者の操作による制駆動力要
   求の履歴を記憶する記憶手段を備え、記憶している車両
   速度又は制駆動力要求の履歴に基づいて、上記巡航速度
   での走行パターンを更新し、更新した走行パターンに応
   じて上記蓄電手段の蓄電量に対する目標走行効率を設定
   することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両
   の制御装置。
3. 【請求項３】 車両現在位置から入力設定された目的地
   までの誘導経路を求め、誘導経路を構成する道路環境に
   関する道路環境情報を検出する道路環境情報検出手段を
   更に備え、 上記目標走行効率設定手段は、上記道路環境情報検出手
   段で検出された道路環境情報に基づいて、上記巡航速度
   で上記誘導経路を走行したときの走行パターンを算出
   し、算出した走行パターンに応じて上記蓄電手段の蓄電
   量に対する目標走行効率を演算することを特徴とする請
   求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 【請求項４】 上記目標走行効率設定手段は、過去に走
   行した走行経路、この走行経路を走行したときの車両速
   度を少なくとも記憶する記憶手段を備え、上記道路環境
   情報検出手段により求められた誘導経路が、上記記憶手
   段に記憶された走行経路である場合、少なくとも過去の
   車両速度を用いて走行パターンを算出し、算出した走行
   パターンに応じて上記蓄電手段の蓄電量に対する目標走
   行効率を演算することを特徴とする請求項３記載のハイ
   ブリッド車両の制御装置。
5. 【請求項５】 上記道路環境情報検出手段で求めた誘導
   経路の渋滞状況を示す渋滞情報を取得する渋滞情報取得
   手段を更に備え、 上記目標走行効率設定手段は、上記渋滞情報提供手段で
   取得した渋滞情報及び上記道路環境情報検出手段で検出
   された道路環境情報に基づいて、上記巡航速度での走行
   パターンを算出し、算出した走行パターンに応じて上記
   蓄電手段の蓄電量に対する目標走行効率を演算すること
   を特徴とする請求項３又は請求項４の何れか一に記載の
   記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 【請求項６】 上記目標走行効率設定手段は、車両走行
   中における上記蓄電手段の充電状態範囲を設定し、充電
   状態範囲の上限値近傍での上記蓄電手段の充電量に対す
   る目標走行効率の変化率を、充電状態範囲の上限値近傍
   外での上記蓄電手段の充電量に対する目標走行効率の変
   化率よりも大きくするように目標走行効率を設定するこ
   とを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一に記載の
   ハイブリッド車両の制御装置。
7. 【請求項７】 上記目標走行効率設定手段は、上記充電
   状態範囲を、車両走行中において所望の制駆動力が確保
   される範囲とすることを特徴とする請求項６記載のハイ
   ブリッド車両の制御装置。
8. 【請求項８】 上記目標走行効率設定手段は、上記蓄電
   状態検出手段で検出された蓄電状態が、車両走行中にお
   ける上記充電状態範囲の上限値であるときには上記蓄電
   手段に充電を行わないように目標走行効率を設定し、上
   記蓄電状態検出手段で検出された蓄電状態が、車両走行
   中における上記充電状態範囲の下限値であるときには上
   記蓄電手段から放電を行わないように目標走行効率を設
   定することを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか一
   に記載のハイブリッド車両の制御装置。
9. 【請求項９】 上記目標走行効率設定手段は、上記蓄電
   状態検出手段で検出された蓄電状態が、車両走行中にお
   ける上記充電状態範囲の上限値であるときには上記発電
   手段が高い効率で駆動する値に目標走行効率に設定し、
   上記蓄電状態検出手段で検出された蓄電状態が、車両走
   行中における上記充電状態範囲の下限値であるときには
   上記蓄電手段から放電を行わない走行効率の内で最も高
   効率な走行効率の目標走行効率に設定することを特徴と
   する請求項１〜請求項７の何れか一に記載のハイブリッ
   ド車両の制御装置。
10. 【請求項１０】 上記走行効率を、上記電動機が消費す
    る電力量に対する、単位電力量当たりの燃料消費量であ
    ることを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか一に記
    載のハイブリッド車両の制御装置。
11. 【請求項１１】 上記走行効率を、上記電動機が消費す
    る電力量に対する、単位電力量当たりの抑制すべき排出
    成分物質量であることを特徴とする請求項１〜請求項９
    の何れか一に記載のハイブリッド車両の制御装置。