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【発明の名称】 ハイブリッド車両の制御装置
【発明者】 【氏名】山口 武蔵
【住所又は居所】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

【氏名】小宮山 晋
【住所又は居所】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

【氏名】出口 欣高
【住所又は居所】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
【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。
【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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、ＳＯＣ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、ＳＯＣ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ＶＳＰ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ｔＰｎ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ｔＰｎ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ｔＶｙｍｐ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ｔＰｇ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ｔＶｙｍｐ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ｔＶｍから大きく変化させて速やかにＳＯＣ検出値をＳＯＣ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［ｋＷ］（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Ｓ１３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Ｓ１５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 Information 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＿ｔｏｔａｌ［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Ｓ１６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ｔＶｙｍｐ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ＳＯＣｏｐｔ［％］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、ＳＯＣｏｐｔ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Ｐｄｉｆ［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＿ｅｎｄ［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＿ｔｏｔａｌ（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Ｓ２４〜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Ｐｃ＿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、ＳＯＣ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ＳＯＣ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４１、クラッチ４２、モータ４３、４９、無段変速機４４、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。
【出願人】 【識別番号】０００００３９９７
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
【住所又は居所】神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地
【出願日】 平成１３年８月２３日（２００１．８．２３）
【代理人】 【識別番号】１０００８３８０６
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和 （外８名）
【公開番号】 特開２００３−７０１０２（Ｐ２００３−７０１０２Ａ）
【公開日】 平成１５年３月７日（２００３．３．７）
【出願番号】 特願２００１−２５３１３８（Ｐ２００１−２５３１３８）