JP2014213638A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目的地周辺のＥＶ走行と走行経路全体としての燃費向上を両立させること。【解決手段】走行経路上の夫々の区間の走行負荷に基づいて、区間毎にＨＶ走行区間又はＥＶ走行区間を割り当てる走行モード計画部を走行計画ＥＣＵ１に設けると共に、ＨＶ走行区間に割り当てられた区間では機関と回転機を動力源として制御し、ＥＶ走行区間に割り当てられた区間では回転機を動力源として制御する走行制御部を走行制御ＥＣＵ２に設け、走行モード計画部は、少なくとも走行経路の目的地を含む区間をＥＶ走行区間としてのＥＶ最優先区間に割り当てると共に、走行経路におけるＥＶ最優先区間以外の残りの区間を走行負荷と二次電池の残量とに基づいてＨＶ走行区間又はＥＶ走行区間に割り当てること。【選択図】図１

Description

本発明は、走行経路における車両の走行負荷等の走行状態情報に基づいて当該走行経路の走行モードを計画し、この計画された走行モードに基づいた走行を行うハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、この種の制御装置が知られている。例えば、下記の特許文献１には、走行負荷情報（道路データ、交差点データ、勾配データ等）に基づいて走行経路の走行パターンを予測し、その走行パターンに基づいてエンジンとモータの運転スケジュール（エンジンとモータの使用割合のスケジュール）を設定し、その運転スケジュールに基づいて車両を走行させる制御装置が開示されている。尚、下記の特許文献２には、地図上でＥＶ走行（モータ出力のみによる走行）の可能な領域を予め設定しておき、走行経路上でＥＶ走行とＨＶ走行（エンジン出力を用いた走行）とを適宜切り替える制御装置が開示されている。この特許文献２の制御装置においては、車両がＥＶ走行領域に入る前に二次電池のＳＯＣを高めている。

特開２００７−０５０８８８号公報 特開２００３−０３２８０７号公報

ところで、例えば静寂に包まれた地域（深夜や早朝の住宅街等）が走行経路の目的地となる場合には、その静寂を自車が破ることを避けるべく、その目的地付近での車両の発する音（排気音等）の低減を望むことがある。かかる要望を叶える為には、例えば、その目的地付近をＥＶ走行させることが好ましい。従って、上記特許文献１の制御装置においては、その点に関して改善の余地がある。ここで、例えば、この制御装置に上記特許文献２の技術を適用することで、目的地付近がＥＶ走行領域の場合には、目的地やその周辺において、燃費の向上と共に自車を静かに走行させることができる。しかしながら、この場合には、エンジン回転数を上昇させるなどして事前に二次電池のＳＯＣを高めることになるので、走行経路を総合的に観てみると、結果として燃費の低下を招いてしまう可能性がある。

そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、目的地周辺でＥＶ走行を行いつつ、走行経路全体としての燃費を向上させることが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、本発明は、走行経路上の夫々の区間の走行負荷に基づいて、該区間毎にＨＶ走行区間又はＥＶ走行区間を割り当てる走行モード計画部と、前記ＨＶ走行区間に割り当てられた区間では機関と回転機を動力源として制御し、前記ＥＶ走行区間に割り当てられた区間では前記回転機を動力源として制御する走行制御部と、を備え、前記走行モード計画部は、少なくとも走行経路の目的地を含む区間を前記ＥＶ走行区間としてのＥＶ最優先区間に割り当てると共に、該走行経路における前記ＥＶ最優先区間以外の残りの区間を前記走行負荷と二次電池の残量とに基づいて前記ＨＶ走行区間又は前記ＥＶ走行区間に割り当てることを特徴としている。

ここで、前記走行モード計画部は、ＥＶ走行させる際に必要な区間毎の要求駆動エネルギを前記目的地が含まれる区間を起点にして手前に一区間ずつ累積し、該累積値が二次電池の所定の残存エネルギを超えるまで、該各区間を前記ＥＶ最優先区間に割り当てることが望ましい。

また、前記走行モード計画部は、割り当てられた前記ＥＶ最優先区間の１つ手前の区間をＥＶ走行区間に割り当てることが望ましい。

また、前記走行モード計画部は、二次電池のＳＯＣ値がモード切り替え閾値よりも小さいときにＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの走行モードの切り替えを行う場合、前記ＥＶ最優先区間をＥＶ走行中ならば、該ＥＶ最優先区間におけるモード切り替え閾値を当該ＥＶ最優先区間以外の他のＥＶ走行区間のモード切り替え閾値よりも小さくすることが望ましい。

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、走行経路の目的地を含む区間をＥＶ最優先区間に設定し、且つ、走行経路におけるＥＶ最優先区間以外の残りの区間を走行負荷と二次電池の残量とに基づいてＨＶ走行区間又はＥＶ走行区間に割り当てている。これが為、この制御装置は、走行経路の目的地周辺をＥＶ走行させつつ、燃費を向上させることができる。

図１は、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の構成を示すブロック図である。 図２は、実施例の制御装置の演算処理動作を説明するフローチャートである。 図３は、ＥＶ要求区間の選定について詳述するフローチャートである。 図４は、ＥＶ要求区間以外の区間の走行モードの割り当てについて詳述するフローチャートである。 図５は、変形例の制御装置の演算処理動作を説明するフローチャートである。

以下に、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

［実施例］
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の実施例を図１から図４に基づいて説明する。

本実施例の制御装置は、設定された自車の走行経路についての走行モードを計画し、この計画された走行モードに基づいて、走行モードの切り替えを行いながら自車を走行させる。この例示では、走行モードの計画を行う電子制御装置（以下、「走行計画ＥＣＵ」と云う。）１と、走行モードの切り替えや走行モードに応じた自車の走行を制御する電子制御装置（以下、「走行制御ＥＣＵ」と云う。）２と、が設けられている。

この制御装置の適用対象であるハイブリッド車両は、機関と回転機とが動力源として用意されており、大きく分けて次の２つの走行モードで走行することができる。その走行モードとは、機関の動力のみ又は機関及び回転機の夫々の動力で走行するハイブリッド走行モード（以下、「ＨＶ走行モード」と云う。）と、回転機の動力のみで走行する電気自動車モード（以下、「ＥＶ走行モード」と云う。）と、を指している。尚、機関とは、所謂エンジンであって、内燃機関や外燃機関のことを云う。また、回転機とは、電動機や電動発電機等のことを云う。

先ず、この制御装置に関わるシステム構成についての説明を行う。

本システムは、車両に設けた自車位置検出装置１１と地図情報データベース１２と走行経路演算装置１３とを備える。自車位置検出装置１１は、自車の存在している位置を検出する装置である。この自車位置検出装置１１としては、所謂ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用すればよい。地図情報データベース１２は、車両の通行が可能な道路の地図情報と、交差点等の様な道路関連施設の地図情報と、その道路を所定の条件下で予め区分した区間情報と、その区間毎の車両の走行状態情報と、が少なくとも記憶されたものである。また、この地図情報データベース１２には、その道路の種別（高速道路や一般道等の種別、平坦路と登坂路と降坂路の種別など）や形状（勾配など）を表す道路情報を記憶させておいてもよい。走行経路演算装置１３は、操作者に指定された目的地までの自車の走行経路を演算する。

区間とは、例えば、隣り合う２つの交差点で区分された道路（つまり、隣り合う２つの交差点の間に存在している道路）、平坦路と登坂路と降坂路とで区分された道路、登坂路や降坂路の中でも勾配の大小に基づき区分された道路、所定の距離毎に区分された道路等のことである。ここで、２つの交差点の間の道路は、長短様々であり、平坦路や坂路が混在している場合もある。これが為、区間は、２つの交差点の間や所定の距離等の上記の諸条件の組み合わせによって予め決めておくことが望ましい。以下においては、この区間をリンクとも云い、また、区間の端部（例えば隣接する区間の接続部分等）をノードとも云う。地図情報データベース１２には、その区間（リンク）や当該区間の端部（ノード）の情報と共に、区間に対して一意に対応させた識別情報（リンクＩＤ）や区間の端部に対して一意に対応させた識別情報（ノードＩＤ）も記憶させている。

走行状態情報とは、区間の道路状態（例えば勾配等）に応じた車両の走行状態の予測情報のことである。この走行状態情報は、該当する区間のリンクＩＤに対応させて例えば地図情報データベース１２に記憶させている。この走行状態情報としては、例えば、区間を走行する際の車両の予測走行負荷の情報、区間を走行する際に消費が予測される予測消費エネルギの情報、区間を走行する際の予測燃費や予測電費の情報等が該当する。その予測走行負荷と予測消費エネルギと予測電費と予測燃費とは互いに関わり合いを持つものであり、走行計画ＥＣＵ１は、例えば予測走行負荷の情報に基づいて、予測消費エネルギ又は予測燃費又は予測電費の各種情報を求めることができる。これが為、地図情報データベース１２には、少なくとも区間毎の予測走行負荷情報を記憶させておけばよい。尚、この例示の地図情報データベース１２には、予測走行負荷情報と予測消費エネルギ情報と予測電費情報と予測燃費情報とを区間毎に記憶させている。

ここで、走行計画ＥＣＵ１には、地図情報データベース１２の走行状態情報と実際に走行した際の走行情報とにずれが生じている場合、その地図情報データベース１２の走行状態情報を実際に得た走行情報に更新させてもよい。この走行状態情報の学習の要否は、区間毎に判断する。その際、実際に走行したときの走行情報は、走行中の車両運転情報等に基づいて演算すればよい。その車両運転情報とは、例えば、車速センサ１４の検出値（車速）、アクセル開度センサ１５の検出値（アクセル開度）、ブレーキセンサ１６の検出値（ブレーキペダル操作量）、バッテリセンサ１７の検出値（ＳＯＣ：State of Charge）等の車両運転状態の判断が可能な情報のことである。また、実際に走行した際の走行情報は、走行中の前後加速度センサ１８の検出値を利用して演算してもよい。前後加速度センサ１８の検出値に基づいて走行路の勾配を推定できるからである。

また、走行経路における区間毎の走行状態情報は、路車間通信によってセンタから取得してもよく、車車間通信によって他車から取得してもよい。本システムには、かかる通信を担う車載器１９も用意されている。

本システムにおいては、その自車位置検出装置１１と地図情報データベース１２と走行経路演算装置１３とを包含するカーナビゲーションシステムを利用してもよい。

走行計画ＥＣＵ１の走行モード計画部は、設定された走行経路上のリンクＩＤとノードＩＤとに基づいて、この走行経路における出発地から目的地までの区間Ｓ（ｎ）を特定する（ｎ＝０，１，２，…，ｉ）。尚、区間Ｓ（０）は、出発地を含む区間である。また、区間Ｓ（ｉ）は、目的地を含む最終区間である。そして、この走行モード計画部は、その夫々の区間Ｓ（ｎ）に対しての走行モードを決める。この例示の走行計画では、その夫々の区間Ｓ（ｎ）に対してＨＶ走行区間Ｓｈｖ又はＥＶ走行区間Ｓｅｖを割り当てる。そのＨＶ走行区間Ｓｈｖとは、ＨＶ走行モードで走行させる区間のことである。ＥＶ走行区間Ｓｅｖとは、ＥＶ走行モードで走行させる区間のことである。ここで、この例示では、そのＥＶ走行区間Ｓｅｖの中でも、後述するＥＶ走行指示部３１でＥＶ走行を優先させるべく要求された目的地とその周辺を含むＥＶ走行の区間のことを「ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０」と云う。

走行モード計画部は、或る区間の走行モードを決めるに際して、その区間の走行状態情報と現在の二次電池（図示略）の状態情報とに基づいて、この区間を走行する際の走行モードを決める。その走行モードの選択の考え方は、この技術分野における周知技術等に沿ったものであってもよい。二次電池の状態情報とは、二次電池の残量、つまりＳＯＣ値などのことである。

具体的に、例えば、区間Ｓ（ｎ）が登坂路の場合には、平坦路や降坂路と比べて、走行負荷が高く、また、消費エネルギも大きい（燃費や電費が悪い）。更に、この場合には、勾配が大きいほど、走行負荷が高く、また、消費エネルギも大きい（燃費や電費が悪い）。これが為、この場合には、登坂路の勾配が大きいほど、ＥＶ走行で燃費を向上させるよりも、ＨＶ走行によって高い走行負荷に対応した走行性能（つまり登坂力）を確保させることの方が好ましい。従って、走行モード計画部は、区間Ｓ（ｎ）が登坂路の場合、例えば、その勾配が大きいほど、ＥＶ走行モードよりもＨＶ走行モードが選択され易くなるように構成する。一方、区間Ｓ（ｎ）が降坂路の場合には、平坦路や登坂路と比べて、走行負荷が低く、また、消費エネルギも小さい（燃費や電費が良い）。更に、この場合には、勾配が大きいほど、走行負荷が低く、また、消費エネルギも小さい（燃費や電費が良い）。これが為、この場合には、降坂路の勾配が大きいほど、ＨＶ走行で必要以上の走行負荷に対応できる状態を保っているよりも、ＥＶ走行によって燃費を向上させることの方が好ましい。従って、走行モード計画部は、区間Ｓ（ｎ）が降坂路の場合、例えば、その勾配が大きいほど、ＨＶ走行モードよりもＥＶ走行モードが選択され易くなるように構成する。

これらの走行モードの選択に際して、走行モード計画部は、二次電池のＳＯＣ値が第１ＳＯＣ値以上であれば、二次電池への充電が抑制されているとして、ＨＶ走行モードが選択される状況下でもＥＶ走行モードを選択して、二次電池の放電を促してもよい。また、走行モード計画部は、二次電池のＳＯＣ値が第２ＳＯＣ値以下であれば、二次電池の放電が抑制されているとして、ＥＶ走行モードが選択される状況下でもＨＶ走行モードを選択して、二次電池への充電を促してもよい。ここで、その第１及び第２のＳＯＣ値は、二次電池の充電又は放電を判断する為の閾値である。第１ＳＯＣ値は、二次電池が満充電又はそれに近い状態のＳＯＣ値であり、例えば二次電池への充電が抑制されているときのＳＯＣ値を設定しておけばよい。また、第２ＳＯＣ値は、二次電池が空又はそれに近い状態のＳＯＣ値であり、例えば二次電池の放電が抑制されているときのＳＯＣ値を設定しておけばよい。

更に、走行モード計画部には、区間Ｓ（ｎ）が平坦路の場合、例えば、二次電池のＳＯＣ値が第１ＳＯＣ値以上であれば、ＥＶ走行モードを選択させ、二次電池のＳＯＣ値が第２ＳＯＣ値以下であれば、ＨＶ走行モードを選択させればよい。また、走行モード計画部は、区間Ｓ（ｎ）が平坦路の場合に、二次電池のＳＯＣ値が第２ＳＯＣ値よりも大きく且つ第１ＳＯＣ値よりも小さければ、燃費の向上効果を高めるべく、そのＳＯＣ値が大きいほどＥＶ走行モードが選択され易くなるように構成すればよい。

また更に、自車が例えば前方の他車への追従走行制御や前方の他車との車間制御等を実行している場合には、他車との車間、他車の車速や加減速度等の情報も考慮に入れて走行モードの設定を行ってもよい。かかる情報は、例えば、撮像装置２０の撮影した自車の前方の画像、レーダ装置２１の検出値等を用いて取得する。

また、走行モード計画部には、走行計画を走行中に更新させることも可能である。例えば、走行経路の走行中に二次電池の残量が予測していたよりも増加した場合には、その残量如何で、ＨＶ走行モードが設定されていたとしてもＥＶ走行モードに切り替えてもよい。また、走行経路の走行中に二次電池の残量が予測していたよりも減少した場合には、その残量如何で、ＥＶ走行モードが設定されていたとしてもＨＶ走行モードに切り替えてもよい。

走行計画ＥＣＵ１は、走行経路上の各区間Ｓ（ｎ）における走行モードの計画情報を走行制御ＥＣＵ２に渡す。走行制御ＥＣＵ２は、その走行計画に基づいた走行モードで、夫々の区間Ｓ（ｎ）毎に走行モードに応じた動力源を制御する。これにより、このハイブリッド車両は、設定された走行モードに従って、使用する動力源を区間Ｓ（ｎ）の間で保持しながら又は適宜切り替えながら目的地まで到達する。その制御において、走行制御ＥＣＵ２は、制御対象の区間Ｓ（ｎ）がＨＶ走行区間Ｓｈｖであるならば、そのＨＶ走行区間Ｓｈｖの走行状態情報と二次電池の残量（ＳＯＣ値）とに応じて機関と回転機の夫々の動力の出力比を設定する。

この様に、この制御装置は、設定された走行経路において予め区間Ｓ（ｎ）毎に走行モードを決定し、その走行モードに応じた動力源を使いながら目的地まで自車を走行させることができる。

ところで、前述した様に、目的地やその周辺においては、その環境如何で、自車の発する音の低下が望まれることがある。本実施例のハイブリッド車両には、かかる要望を実現させる為に、目的地周辺を静音走行させ、目的地へと到着したときにも静粛性を保たせることのできる制御が用意されている。

具体的に、車室内には、目的地周辺をＥＶ走行させる為の指示部（以下、「ＥＶ走行指示部」と云う。）３１が設けられている。そのＥＶ走行指示部３１は、運転者等の操作者によって操作されるものであり、例えばオンオフスイッチや表示部３２に表示された釦等として用意される。また、走行モード計画部は、そのＥＶ走行指示部３１で目的地周辺のＥＶ走行が指示された場合に、その目的地を含む最終区間Ｓ（ｉ）の走行モードが優先的にＥＶ走行モードに設定されるよう構成する。これにより、この制御装置は、目的地周辺の最終区間Ｓ（ｉ）をＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０に設定してＥＶ走行させることができるので、目的地周辺において静音走行による自車の走行音の低下を図ることができる。また、この制御装置は、ＥＶ走行で目的地に到着したときにもＥＶ走行モードが保たれているので、例えば目的地に到着してからイグニッションがオフにされるまでの間の自車の静粛性を保つこともできる。

走行モード計画部には、少なくとも走行経路の目的地を含む最終区間Ｓ（ｉ）をＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０に割り当てると共に、その走行経路の残りの区間を走行負荷と二次電池の残量とに基づいてＨＶ走行区間Ｓｈｖ又はＥＶ走行区間Ｓｅｖに割り当てさせる。

ここで、最終区間Ｓ（ｉ）の距離如何では、これよりも手前の区間についても目的地周辺に相当することがあるので、その手前の区間においても自車の発する音の低下が望まれることがある。また、燃費の向上効果を高める為には、走行経路上で可能な限りＥＶ走行での走行距離を増やすことが望ましい。そこで、走行モード計画部には、二次電池の残量に基づいて、最終区間Ｓ（ｉ）から手前側（現在の自車側）へと順番に、その区間Ｓ（ｎ）をＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０に割り当て可能か否か判断させ（ｎ＝ｉ−１，ｉ−２，…）、ＥＶ走行が可能であればＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０として割り当てさせる。この例示では、その判断の如何に関わらず、最終区間Ｓ（ｉ）をＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０に割り当てるのであれば、その１つ手前の区間Ｓ（ｉ−１）をＥＶ走行区間Ｓｅｖに割り当てて、その２つの区間Ｓ（ｉ），Ｓ（ｉ−１）を目的地まで継続してＥＶ走行させる。

以下、この制御装置の走行計画に係る演算処理動作を図２のフローチャートに基づき説明する。

走行計画ＥＣＵ１の走行モード計画部は、走行経路演算装置１３によって設定された走行経路の情報を取得する（ステップＳＴ１）。ここでは、少なくとも走行経路における夫々の区間Ｓ（ｎ）と夫々の区間Ｓ（ｎ）の端部とに各々対応しているリンクＩＤとノードＩＤとを取得する（ｎ＝１，２，…，ｉ）。

そして、走行モード計画部は、走行経路における目的地までの各区間Ｓ（ｎ）の走行負荷Ｐ（ｎ）の情報を取得する（ステップＳＴ２）。このステップＳＴ２では、各区間Ｓ（ｎ）のリンクＩＤに基づいて、夫々の区間Ｓ（ｎ）の走行負荷Ｐ（ｎ）の情報を地図情報データベース１２から読み込む。

走行モード計画部は、各区間Ｓ（ｎ）の予測消費エネルギＥ（ｎ）を演算する（ステップＳＴ３）。その予測消費エネルギＥ（ｎ）は、対応する区間Ｓ（ｎ）毎の走行負荷Ｐ（ｎ）に基づいて求められる。

走行モード計画部は、目的地周辺のＥＶ走行開始条件が成立しているのか否かを判定する（ステップＳＴ４）。この判定は、操作者がＥＶ走行指示部３１の操作で目的地周辺のＥＶ走行の実施を要求しているのか否かを判断するものである。走行モード計画部は、ＥＶ走行指示部３１で目的地周辺のＥＶ走行の実施が要求されている場合、目的地周辺のＥＶ走行開始条件が成立しているとの判定を行う。

ここで、そのＥＶ走行開始条件が成立していたとしても、現在の二次電池の残存駆動エネルギが最終区間Ｓ（ｉ）の予測消費エネルギＥ（ｉ）よりも低い場合、自車は、最終区間Ｓ（ｉ）を目的地までＥＶ走行で走りきることができない可能性がある。その二次電池の残存駆動エネルギとは、二次電池の残量（ＳＯＣ値）に応じた全エネルギにおいて、例えば電装系等の電気機器で消費されるエネルギ分を除いた残りの二次電池のエネルギのことであり、ＥＶ走行に使うことのできるエネルギに相当する。これが為、制御装置には、目的地周辺のＥＶ走行開始条件が成立していたとしても、現在の二次電池の残存駆動エネルギが最終区間Ｓ（ｉ）の予測消費エネルギＥ（ｉ）以上でなければ、目的地周辺でのＥＶ走行を実施させない方がよい。

そこで、この例示の走行モード計画部には、目的地周辺のＥＶ走行開始条件が成立している場合、現在の二次電池の残量ＳＯＣが二次電池におけるＥＶ走行用の必要残量ＳＯＣｅｖよりも多いのか否か判定させる（ステップＳＴ５）。現在の二次電池の残量ＳＯＣとは、電気機器で消費されるエネルギ分も含めた現在の二次電池の全ての残量のことである。二次電池におけるＥＶ走行用の必要残量ＳＯＣｅｖとは、或る１つの区間をＥＶ走行で走りきる為に必要とされる二次電池の最少残量のことである。この例示では、最終区間Ｓ（ｉ）をＥＶ走行で走りきる為に必要な二次電池の最少残量以上の残量をＥＶ走行用の必要残量ＳＯＣｅｖとして予め設定しておく。例えば、そのＥＶ走行用の必要残量ＳＯＣｅｖは、ＥＶ走行中の最終区間Ｓ（ｉ）で目的地へと到着させることのできる量であり、二次電池の残量がＥＶ走行不能な状態にまで減ってしまうことの無い様に定める。

走行モード計画部は、現在の二次電池の残量ＳＯＣがＥＶ走行用の必要残量ＳＯＣｅｖよりも多い場合、前回の走行計画から一定時間が経過したのか否かを判定する（ステップＳＴ６）。前回の走行計画からの経過時間が短いときは、その走行計画に変更を加える必要性が低い。これに対して、前回の走行計画からの経過時間が長いときは、例えば予測していたよりも二次電池の残量が変わっており、新たな走行計画を立てることが望ましい場合もある。従って、その一定時間は、例えば、前回の走行計画の変更が必要になる可能性のある経過時間を設定しておけばよい。

走行モード計画部は、前回の走行計画から一定時間が経過していない場合、ステップＳＴ４に戻る。

これに対して、前回の走行計画から一定時間が経過した場合、走行モード計画部は、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０に割り当て可能な区間であるのか否かを、最終区間Ｓ（ｉ）を起点にして手前に一区間ずつ判定していくことで、目的地まで続くＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０を選定する（ステップＳＴ７）。

そのＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０の選定について、図３のフローチャートを用いて説明する。

走行モード計画部には、ＥＶ走行させる際に必要な区間毎の駆動エネルギ（以下、「要求駆動エネルギ」と云う。）を目的地が含まれる最終区間Ｓ（ｉ）を起点にして手前に一区間ずつ累積させ、その累積値（要求駆動エネルギＥｅｖ）が二次電池の所定の残存エネルギ（二次電池におけるＥＶ走行用の必要残存エネルギＥｓｏｃ−ｅｖ）を超えるまで、その各区間をＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０に割り当てさせる。また、この例示の走行モード計画部には、その様に割り当てられたＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０の１つ手前の区間をＥＶ走行区間Ｓｅｖに割り当てさせる。

走行モード計画部は、ＥＶ走行が可能な最終区間Ｓ（ｉ）をＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０に割り当てる（ステップＳＴ７Ａ）。そして、この走行モード計画部は、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０のＥＶ走行に必要な要求駆動エネルギＥｅｖを演算する（ステップＳＴ７Ｂ）。ここでは、最終区間Ｓ（ｉ）をＥＶ走行する為の要求駆動エネルギＥｅｖを求める。その最終区間Ｓ（ｉ）の要求駆動エネルギＥｅｖは、最終区間Ｓ（ｉ）の予測消費エネルギＥ（ｉ）に余裕代を持たせた消費エネルギであり、その予測消費エネルギＥ（ｉ）に余裕代分の消費エネルギα（＞０）を加算したものである。その様な余裕代を持たせた理由は、目的地へと到着する前に二次電池の残量がＥＶ走行不能な状態にまで減ってしまうことを防ぐ為である。従って、消費エネルギαは、その点を考慮した上で予め決めておけばよい。

走行モード計画部は、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０用の要求駆動エネルギＥｅｖが二次電池におけるＥＶ走行用の必要残存エネルギＥｓｏｃ−ｅｖよりも高くなっているのか否かを判定する（ステップＳＴ７Ｃ）。そのＥＶ走行用の必要残存エネルギＥｓｏｃ−ｅｖとは、前述したＥＶ走行用の必要残量ＳＯＣｅｖをエネルギに換算したものである。尚、この判定は、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０のＥＶ走行に必要な二次電池の残量とＥＶ走行用の必要残量ＳＯＣｅｖとの比較に置き換えてもよい。

走行モード計画部は、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０用の要求駆動エネルギＥｅｖがＥＶ走行用の必要残存エネルギＥｓｏｃ−ｅｖよりも高くなっている場合、区間Ｓ（ｉ−１）をＥＶ走行区間Ｓｅｖに割り当てて（ステップＳＴ７Ｄ）、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０の選定処理を終わらせる。

例えば、走行モード計画部は、ステップＳＴ７Ｂを経てステップＳＴ７Ｃの判定を行い、要求駆動エネルギＥｅｖが必要残存エネルギＥｓｏｃ−ｅｖよりも高くなっていると判定した場合、ステップＳＴ７ＤでＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０としての最終区間Ｓ（ｉ）の１つ手前の区間Ｓ（ｉ−１）をＥＶ走行区間Ｓｅｖに割り当てる。従って、この場合には、最終区間Ｓ（ｉ）がＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０に割り当てられ、且つ、その１つ手前の区間Ｓ（ｉ−１）がＥＶ走行区間Ｓｅｖに割り当てられるので、その夫々の区間Ｓ（ｉ），Ｓ（ｉ−１）がＥＶ走行区間Ｓｅｖとして選定される。

これに対して、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０用の要求駆動エネルギＥｅｖがＥＶ走行用の必要残存エネルギＥｓｏｃ−ｅｖ以下の場合、走行モード計画部は、「ｉ」をデクリメント（ｉ＝ｉ−１）して（ステップＳＴ７Ｅ）、区間Ｓ（ｉ）をＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０に割り当てる（ステップＳＴ７Ｆ）。そして、走行モード計画部は、その区間Ｓ（ｉ）の予測消費エネルギＥ（ｉ）を今現在分かっているＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０用の要求駆動エネルギＥｅｖに加算することで、新たなＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０用の要求駆動エネルギＥｅｖを演算する（ステップＳＴ７Ｇ）。その新たな要求駆動エネルギＥｅｖとは、そのステップＳＴ７Ｆで割り当てたＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０を含む全てのＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０の予測消費エネルギＥの和に上記の消費エネルギαを加算したものに相当する。

走行モード計画部は、ステップＳＴ７Ｇで要求駆動エネルギＥｅｖを求めた後、ステップＳＴ７Ｃに戻って再び同様の判定を行う。

例えば、走行モード計画部は、ステップＳＴ７Ｂを経てステップＳＴ７Ｃの判定を行い、要求駆動エネルギＥｅｖが必要残存エネルギＥｓｏｃ−ｅｖ以下になっていると判定した場合、ステップＳＴ７Ｆで最終区間Ｓ（ｉ）の１つ手前の区間Ｓ（ｉ−１）をＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０に割り当てる。そして、ステップＳＴ７Ｇでは、最終区間Ｓ（ｉ）とその１つ手前の区間Ｓ（ｉ−１）とをＥＶ走行させる為に必要な要求駆動エネルギＥｅｖが演算される。この時点では、最終区間Ｓ（ｉ）とその１つ手前の区間Ｓ（ｉ−１）とがＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０として選定されている。

その後、ステップＳＴ７Ｇで求めた要求駆動エネルギＥｅｖと必要残存エネルギＥｓｏｃ−ｅｖとをステップＳＴ７Ｃで比較し、再び要求駆動エネルギＥｅｖが必要残存エネルギＥｓｏｃ−ｅｖ以下になっていると判定された場合、走行モード計画部は、ステップＳＴ７Ｆで更に１つ手前の区間Ｓ（ｉ−２）をＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０に割り当てて、最終区間Ｓ（ｉ）とその１つ手前の区間Ｓ（ｉ−１）と更に１つ手前の区間Ｓ（ｉ−２）とをＥＶ走行させる為に必要な要求駆動エネルギＥｅｖをステップＳＴ７Ｇで演算する。この時点では、最終区間Ｓ（ｉ）から区間Ｓ（ｉ−２）までの３つの区間がＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０として選定されている。

走行モード計画部は、ステップＳＴ７Ｃで要求駆動エネルギＥｅｖが必要残存エネルギＥｓｏｃ−ｅｖよりも高くなっていると判定されるまで、その演算処理を繰り返すことになるので、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０として割り当てられる区間が１つずつ増えていく。

そして、走行モード計画部は、ステップＳＴ７Ｃで要求駆動エネルギＥｅｖが必要残存エネルギＥｓｏｃ−ｅｖよりも高くなっていると判定した場合、ステップＳＴ７Ｄに進み、最後にステップＳＴ７ＦでＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０として割り当てられた区間Ｓ（ｉ）の１つ手前の区間Ｓ（ｉ−１）をＥＶ走行区間Ｓｅｖに割り当てる。このときには、最終区間Ｓ（ｉ）からステップＳＴ７Ｄにおける区間Ｓ（ｉ−１）までがＥＶ走行区間Ｓｅｖとして選定されている。

走行モード計画部は、その選定されたＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０の１つ手前のＥＶ走行区間Ｓｅｖよりも更に手前の残りの各区間に対して、その区間毎の走行負荷Ｐと二次電池の残量とに基づいてＥＶ走行区間Ｓｅｖ又はＨＶ走行区間Ｓｈｖを割り当てる（ステップＳＴ８）。

その際、走行モード計画部は、その残りの各区間において、走行負荷Ｐの小さい区間から順番にＨＶ走行区間Ｓｈｖを割り当てていく。そのＨＶ走行区間Ｓｈｖとして割り当てられた区間においては、実際に走行することでエネルギが生成され、二次電池の残量に応じた残存エネルギＥｓｏｃが増えるものとして捉えることができる。これが為、その残りの区間に対する割り当ては、例えば図４のフローチャートに基づき行う。尚、そのＨＶ走行に伴い生成されるエネルギは、その区間の走行負荷Ｐに基づいて推定すればよい。

走行モード計画部は、走行経路における全ての区間Ｓ（ｎ）の予測消費エネルギＥ（ｎ）の和からＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０用とその１つ手前のＥＶ走行区間Ｓｅｖ用の要求駆動エネルギＥｅｖを減算した残存予測消費エネルギＥｒを演算する（ステップＳＴ８Ａ）。また、この走行モード計画部は、残りの各区間の内の走行負荷Ｐの小さい区間にＨＶ走行区間Ｓｈｖを割り当てる（ステップＳＴ８Ｂ）。そして、走行モード計画部は、そのＨＶ走行区間Ｓｈｖを走行し終えたと仮定したときの二次電池の残存エネルギＥｓｏｃを推定し（ステップＳＴ８Ｃ）、その残存エネルギＥｓｏｃが残存予測消費エネルギＥｒよりも高いのか否かを判定する（ステップＳＴ８Ｄ）。

走行モード計画部は、二次電池の残存エネルギＥｓｏｃが残存予測消費エネルギＥｒ以下の場合、ステップＳＴ８Ｂに戻り、次に走行負荷Ｐの小さい区間をＨＶ走行区間Ｓｈｖに割り当てて、再び同様の判定を行う。一方、走行モード計画部は、二次電池の残存エネルギＥｓｏｃが残存予測消費エネルギＥｒを超えている場合、未だ割り当てられていない残りの区間をＥＶ走行区間Ｓｅｖに割り当てる（ステップＳＴ８Ｅ）。この様にしてＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０とその１つ手前のＥＶ走行区間Ｓｅｖ以外の残りの区間にＥＶ走行区間Ｓｅｖ又はＨＶ走行区間Ｓｈｖを割り当てることで、二次電池の残存エネルギＥｓｏｃが残存予測消費エネルギＥｒを超えた一区間だけＨＶ走行区間Ｓｈｖの多い状態となる。これが為、このハイブリッド車両においては、ＥＶ走行区間Ｓｅｖへと進入する前に二次電池におけるＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０用とその１つ手前のＥＶ走行区間Ｓｅｖ用の要求駆動エネルギＥｅｖ分が不足すると云う事態を回避できるので、最終区間Ｓ（ｉ）において目的地までＥＶ走行し続けることができる。

ここで、ステップＳＴ４で目的地周辺のＥＶ走行開始条件が成立していないと判定した場合、走行モード計画部は、全ての区間Ｓ（ｎ）に対して、その区間Ｓ（ｎ）毎の走行負荷Ｐ（ｎ）又は予測消費エネルギＥ（ｎ）と二次電池の残量とに基づいてＥＶ走行区間Ｓｅｖ又はＨＶ走行区間Ｓｈｖの割り当てを行う（ステップＳＴ９）。この割り当ては、従来と同じ考えに沿って行えばよい。

また、ステップＳＴ５で現在の二次電池の残量ＳＯＣがＥＶ走行用の必要残量ＳＯＣｅｖ以下であると判定した場合、走行モード計画部は、ステップＳＴ７と同じ様にしてＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０を選定する（ステップＳＴ１０）。尚、この場合にも、その最優先区間Ｓｅｖ０の１つ手前がＥＶ走行区間Ｓｅｖに選定される。そして、走行モード計画部は、そのＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０の１つ手前のＥＶ走行区間Ｓｅｖよりも更に手前の残りの各区間をＨＶ走行区間Ｓｈｖに割り当てる（ステップＳＴ１１）。

走行制御ＥＣＵ２の走行制御部は、この様にして全ての区間Ｓ（ｎ）の走行モードが決められた後、その走行モードに合わせて夫々の区間Ｓ（ｎ）を走行させる（ステップＳＴ１２）。

制御装置は、上述したステップＳＴ４以降の演算処理を制御終了条件が成立するまで実行する。例えば、制御装置は、自車が目的地に到着したときに制御終了条件が成立したとの判定を行う。また、この制御装置は、二次電池の残量がＥＶ走行不能な量まで減少したときに制御終了条件が成立したとの判定を行う。そのステップＳＴ４以降の演算処理は、例えば制御終了条件が成立するまで一定の周期で繰り返してもよい。

以上示した様に、この制御装置は、操作者の指示に応じて走行経路の目的地周辺をＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０としてＥＶ走行させることができ、更に、その目的地を含む最終区間Ｓ（ｉ）と繋がる手前の区間についても、二次電池の残量に応じてＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０に設定し、ＥＶ走行させることができる。従って、この制御装置は、目的地周辺において自車を静音走行させ、目的地に到着したときにも自車の静粛性を保たせることができる。また、この制御装置は、その様にＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０を延ばすことで、自車の燃費性能を向上させることもできる。更に、この制御装置は、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０の１つ手前のＥＶ走行区間Ｓｅｖの更に手前の区間に対して、そのＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０とＥＶ走行区間Ｓｅｖ（少なくともＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０）をＥＶ走行で走りきることができるようにＨＶ走行区間ＳｈｖとＥＶ走行区間Ｓｅｖの割り当てを行う。これが為、この制御装置は、例えば目的地の手前での二次電池の残量不足によるＨＶ走行への切り替えを回避することができるので、運転者に違和感を与えずとも済む。また、この制御装置は、そのＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０の１つ手前のＥＶ走行区間Ｓｅｖの更に手前の区間の割り当てに際しても、可能な限りＥＶ走行が行われるように計画しているので、この点でも自車の燃費性能を向上させることができる。

［変形例］
ところで、実施例の様にして走行計画を立てたとしても、実際には、二次電池が予定よりも多く使われてしまい、例えばＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０でＨＶ走行に切り替わってしまうことがある。そして、その様な走行モードの切り替えは、目的地周辺のＥＶ走行を望んでいる運転者に違和感を与えることになる。

そこで、本変形例の制御装置は、走行経路上でＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０が割り当てられる場合、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０以外の他のＥＶ走行区間（以下、「通常ＥＶ走行区間」と云う。）Ｓｅｖと比較して、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの切り替わりを行い難くする。具体的には、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０が設定される場合、その走行モードの切り替えの要否を判断する為の閾値を通常ＥＶ走行区間Ｓｅｖに対して変更する。

以下、この点について図５のフローチャートに基づき説明する。この例示では、二次電池のＳＯＣ値に応じて走行モードの切り替えの判断が為されるものとする。従って、この制御装置は、二次電池のＳＯＣ値がモード切り替え閾値Ａｓｏｃよりも小さいときに、ＥＶ走行モードからＨＶ走行モードに切り替える。本変形例では、「Ａｓｏｃ０」を通常ＥＶ走行区間Ｓｅｖのモード切り替え閾値にしている。

走行モード計画部は、走行経路上でＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０が割り当てられているのか否かを判定し（ステップＳＴ２１）、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０が割り当てられている場合、現在の走行中の区間（走行区間）がＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０であるのか否かを判定する（ステップＳＴ２２）。

走行モード計画部は、現在の走行区間がＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０の場合、通常ＥＶ走行区間Ｓｅｖのモード切り替え閾値Ａｓｏｃ０から補正値β（＞０）を減算し（Ａｓｏｃ０−β）、これをモード切り替え閾値Ａｓｏｃに設定する（ステップＳＴ２３）。その補正値βは、通常ＥＶ走行区間Ｓｅｖに対して、どの程度ＨＶ走行モードへの切り替わりが行われないようにするのか否か、つまりどの程度まで二次電池の残量を減らしても良いのか否かで決まる。この為、この補正値βは、例えば、モード切り替え閾値ＡｓｏｃがＥＶ走行可能な二次電池のＳＯＣ値の下限値となるような値に決めればよい。

走行モード計画部は、モード切り替え閾値Ａｓｏｃを決めた後、現在の二次電池のＳＯＣ値とモード切り替え閾値Ａｓｏｃとを比較する（ステップＳＴ２４）。

走行モード計画部は、現在の二次電池のＳＯＣ値がモード切り替え閾値Ａｓｏｃよりも小さければ、走行モードをＨＶ走行モードに切り替えて（ステップＳＴ２５）、この演算処理を終わらせる。その際、走行モード計画部は、走行モードの切り替えの指令を走行制御ＥＣＵ２に渡す。

一方、現在の二次電池のＳＯＣ値がモード切り替え閾値Ａｓｏｃ以上の場合、ＥＶ走行モードの継続が可能であると判定して（ステップＳＴ２６）、ステップＳＴ２１に戻る。

ここで、ステップＳＴ２１でＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０が割り当てられていないと判定した場合、走行モード計画部は、通常ＥＶ走行区間Ｓｅｖのモード切り替え閾値Ａｓｏｃ０をモード切り替え閾値Ａｓｏｃに設定する（ステップＳＴ２７）。また、ステップＳＴ２２で現在の走行区間がＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０ではないと判定した場合にも、走行モード計画部は、ステップＳＴ２７に進み、通常ＥＶ走行区間Ｓｅｖのモード切り替え閾値Ａｓｏｃ０をモード切り替え閾値Ａｓｏｃに設定する。

この様に、本変形例の制御装置は、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０をＥＶ走行しているときに、そのＥＶ走行中のモード切り替え閾値Ａｓｏｃを通常ＥＶ走行区間Ｓｅｖのモード切り替え閾値Ａｓｏｃ０よりも小さくすることで、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０でのＨＶ走行モードへの切り替わりの発生を抑えている。これが為、この制御装置は、目的地周辺のＥＶ走行を望んでいる運転者にとっての走行モードの変更と云う違和感を抑えることができる。

尚、この制御装置は、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０のＥＶ走行中に機関の再起動が行われ難くなるように制御することで、ＥＶ最優先区間Ｓｅｖ０でのＨＶ走行モードへの変更を抑えることも可能である。

１ 走行計画ＥＣＵ
２ 走行制御ＥＣＵ
１１ 自車位置検出装置
１２ 地図情報データベース
１３ 走行経路演算装置
１７ バッテリセンサ
３１ ＥＶ走行指示部

Claims (4)

1. 走行経路上の夫々の区間の走行負荷に基づいて、該区間毎にＨＶ走行区間又はＥＶ走行区間を割り当てる走行モード計画部と、
   前記ＨＶ走行区間に割り当てられた区間では機関と回転機を動力源として制御し、前記ＥＶ走行区間に割り当てられた区間では前記回転機を動力源として制御する走行制御部と、
   を備え、
   前記走行モード計画部は、少なくとも走行経路の目的地を含む区間を前記ＥＶ走行区間としてのＥＶ最優先区間に割り当てると共に、該走行経路における前記ＥＶ最優先区間以外の残りの区間を前記走行負荷と二次電池の残量とに基づいて前記ＨＶ走行区間又は前記ＥＶ走行区間に割り当てることを特徴としたハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記走行モード計画部は、ＥＶ走行させる際に必要な区間毎の要求駆動エネルギを前記目的地が含まれる区間を起点にして手前に一区間ずつ累積し、該累積値が二次電池の所定の残存エネルギを超えるまで、該各区間を前記ＥＶ最優先区間に割り当てることを特徴とした請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記走行モード計画部は、割り当てられた前記ＥＶ最優先区間の１つ手前の区間をＥＶ走行区間に割り当てることを特徴とした請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記走行モード計画部は、二次電池のＳＯＣ値がモード切り替え閾値よりも小さいときにＥＶ走行モードからＨＶ走行モードへの走行モードの切り替えを行う場合、前記ＥＶ最優先区間をＥＶ走行中ならば、該ＥＶ最優先区間におけるモード切り替え閾値を当該ＥＶ最優先区間以外の他のＥＶ走行区間のモード切り替え閾値よりも小さくすることを特徴とした請求項１，２又は３に記載のハイブリッド車両の制御装置。

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