(57)【要約】【課題】単位電力あたりの燃料消費削減量または燃料消費増加量を走行モード毎に算出可能な車両制御装置を提供する。【解決手段】制御部２０では、エンジン１１から出力される駆動力であるエンジンパワーＰengと理想燃費線とに基づき、エンジン１１の単体でのエンジン効率ηengを算出する。また、モータジェネレータ１２から出力される駆動力であるＭＧパワーＰmgに基づき、モータジェネレータ１２およびインバータ１４の合算効率であるＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleを算出する。エンジン効率ηengおよびＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleに基づき、単位電力あたりの燃料消費削減量ΔＦＣdまたは燃料消費増加量ΔＦＣiを走行モード毎に算出する。これにより、パワーに基づいて単位電力あたりの燃料消費削減量ΔＦＣdまたは燃料消費増加量ΔＦＣiを適切に算出することができる。【選択図】  図１
2015061774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１１）と、
前記エンジンと接続されているとき、前記エンジンの回転数であるエンジン回転数との回転数比が所定の比率であるモータジェネレータ（１２）と、
前記モータジェネレータと電力を授受する蓄電部（１５、３１）と、
前記蓄電部と前記モータジェネレータとの間に設けられるインバータ（１４）と、
前記エンジンおよび前記モータジェネレータの駆動力を変速して駆動輪（９５）に伝達する変速機（１３）と、
を備えるハイブリッド車両（９０）を制御する車両制御装置（２０）であって、
前記エンジンから出力される駆動力であるエンジンパワーと理想燃費情報とに基づき、前記エンジンの単体でのエンジン効率を算出するエンジン効率算出手段（２３）と、
前記モータジェネレータから出力される駆動力であるＭＧパワーに基づき、前記モータジェネレータおよび前記インバータの合算効率であるＭＧ−ＩＮＶ効率を算出するＭＧ−ＩＮＶ効率を算出するＭＧ−ＩＮＶ効率算出手段（２３）と、
前記エンジン効率および前記ＭＧ−ＩＮＶ効率に基づき、単位電力あたりの燃料消費削減量または燃料消費増加量を走行モード毎に算出する電力効率算出手段（２３）と、
を備えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記電力効率算出手段は、前記エンジン効率および前記ＭＧ−ＩＮＶ効率に加え、前記蓄電部（３１）の効率、前記変速機の効率、前記蓄電部または補機電源（３２）からの電力で駆動される補機負荷（４０）の効率、および、前記蓄電部から前記補機負荷側に供給される電力を変換する変換器（３３）の効率のうちの少なくとも１つに基づき、前記燃料消費削減量または前記燃料消費増加量を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記電力効率算出手段は、
前記走行モードがドライバ操作情報および車速情報に基づいて算出される要求駆動パワーを前記ＭＧパワーで出力するＥＶ走行モードである場合の前記燃料消費削減量であるＥＶ効果、
前記走行モードが前記要求駆動パワーを前記エンジンパワーおよび前記ＭＧパワーで出力するＭＧアシストモードである場合の前記燃料消費削減量であるＭＧアシスト効果、
および、前記走行モードが前記要求駆動パワーを前記エンジンパワーで出力するとともに前記エンジンパワーにて前記モータジェネレータを駆動して発電するエンジン発電モードである場合の前記燃料消費増加量であるエンジン発電コスト、
のうちの少なくとも１つを算出することを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記電力効率算出手段は、前記ＥＶ効果および前記ＭＧアシスト効果を算出し、
前記ＥＶ効果と前記ＭＧアシスト効果との比較結果に基づき、前記走行モードを決定する走行モード決定手段（２３）をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記ＭＧ−ＩＮＶ効率算出手段は、前記エンジンパワーと前記理想燃費情報とに基づいて算出される前記エンジン回転数から前記モータジェネレータの回転数であるＭＧ回転数を算出し、当該ＭＧ回転数と前記ＭＧパワーとに基づき、前記ＭＧ−ＩＮＶ効率を算出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記変速機は、無段変速機であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両を制御する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源としてエンジン及びモータジェネレータを搭載したハイブリッド車両が注目されている。ハイブリッド車両では、エンジンにより必要な駆動力を得るエンジン走行モード、モータジェネレータにより必要な駆動力を得るＥＶ走行モード、エンジンおよびモータジェネレータにより必要な駆動力を得るＭＧアシストモード、および、走行に必要な駆動力以上にエンジンを駆動することによりモータジェネレータにより発電を行うエンジン発電モードを切り替えることができる。
例えば特許文献１では、モータジェネレータの発電動作により得られる経済効果と、モータジェネレータの電動動作により得られる経済効果とを比較し、経済効果が大きい方の動作をモータジェネレータに指令している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７６２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１では、エンジンの駆動力を用いず、モータジェネレータの駆動力により走行するＥＶ走行モードにおける経済効果については、言及されていない。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、単位電力あたりの燃料消費削減量または燃料消費増加量を走行モード毎に算出可能な車両制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、エンジンと、モータジェネレータと、蓄電部と、インバータと、変速機と、を備えるハイブリッド車両を制御する車両制御装置である。モータジェネレータは、エンジンと接続されているとき、エンジンの回転数であるエンジン回転数との回転数比が所定の比率である。蓄電部は、モータジェネレータと電力を授受する。インバータは、蓄電池とモータジェネレータとの間に設けられる。変速機は、エンジンおよびモータジェネレータの駆動力を変速して駆動輪に伝達する。
【０００６】
車両制御装置は、エンジン効率算出手段と、ＭＧ−ＩＮＶ効率算出手段と、電力効率算出手段と、を備える。
エンジン効率算出手段は、エンジンから出力される駆動力であるエンジンパワーと理想燃費情報とに基づき、エンジン単体でのエンジン効率を算出する。
ＭＧ−ＩＮＶ効率算出手段は、モータジェネレータから出力されるＭＧパワーに基づき、モータジェネレータおよびインバータの合算効率であるＭＧ−ＩＮＶ効率を算出する。
電力効率算出手段は、エンジン効率およびＭＧ−ＩＮＶ効率に基づき、単位電力あたりの燃料消費削減量または燃料消費増加量を走行モード毎に算出する。
【０００７】
本発明では、エンジン効率およびＭＧ−ＩＮＶ効率に基づき、単位電力あたりの燃料消費削減量または燃料消費増加量を走行モード毎に算出している。また、エンジン効率はエンジンパワーに基づいて算出され、ＭＧ−ＩＮＶ効率はＭＧパワーに基づいて算出される。すなわち、エンジンパワーからエンジン効率を算出するマップ等の演算式、および、ＭＧパワーからＭＧ−ＩＮＶ効率を算出するマップ等の演算式が予め分かっていれば、パワーに基づいて単位電力あたりの燃料消費削減量または燃料消費増加量を適切に算出することができる。これにより、例えば実際の車両を用いて実測する場合等と比較し、簡素な構成にて走行モード毎の燃料消費削減量または燃料消費増加量を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態の車両制御システムの構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態の車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態の走行モード選択処理を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態によるエンジンの理想燃費線を説明する説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるエンジンの理想燃費線上におけるエンジンパワーとエンジン回転数との関係を説明する説明図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるエンジンの理想燃費線上におけるエンジン効率を説明する説明図である。
【図７】本発明の第１実施形態によるＭＧ−ＩＮＶ効率を説明する説明図である。
【図８】本発明の第１実施形態によるＥＶ効果を説明する説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態によるＭＧアシスト効果を説明する説明図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による発電コストを説明する説明図である。
【図１１】本発明の第１実施形態によるＥＶ効果およびＭＧアシスト効果の関係を説明する説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による車両制御システムの構成を示す模式図である。
【図１３】本発明の第２実施形態による電池効率を説明する説明図である。
【図１４】本発明の第２実施形態による変速機効率を説明する説明図である。
【図１５】本発明の第２実施形態による変速機効率を説明する説明図である。
【図１６】本発明の第２実施形態による空調効率を説明する説明図である。
【図１７】本発明の第２実施形態によるＤＤＣ効率を説明する説明図である。
【図１８】本発明の第２実施形態によるＥＶ効果を説明する説明図である。
【図１９】本発明の第２実施形態によるＭＧアシスト効果を説明する説明図である。
【図２０】本発明の第２実施形態による発電コストを説明する説明図である。
【図２１】本発明の第２実施形態によるＥＶ効果およびＭＧアシスト効果の関係を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明による車両制御装置を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による車両制御装置を図１〜図１１に基づいて説明する。
図１に示すように、車両制御システム１は、エンジン１１、モータジェネレータ１２、変速機１３、インバータ１４、蓄電部としてのメインバッテリ１５、第１クラッチ１６、第２クラッチ１７、車両制御装置としての制御部２０等を備える。
【００１０】
エンジン１１およびモータジェネレータ１２は、ハイブリッド車両である車両９０の駆動源を構成する。エンジン１１は、複数の気筒を有する内燃機関であり、エンジン１１の駆動力は、第１クラッチ１６を介してモータジェネレータ１２に伝達される。
モータジェネレータ１２は、メインバッテリ１５から電力が供給されて回転することによりトルクを発生する電動機としての機能、および、エンジン１１による駆動、或いは車両９０の制動時に回生エネルギにより駆動されて発電する発電機としての機能を有する。
エンジン１１の回転数であるエンジン回転数Ｎengとモータジェネレータ１２の回転数であるＭＧ回転数Ｎmgとは、所定比率となるように構成される。本実施形態では、エンジン回転数Ｎengに対するＭＧ回転数Ｎmgの比が１である。すなわち本実施形態では、エンジン回転数ＮengとＭＧ回転数Ｎmgとは等しい。
【００１１】
エンジン１１およびモータジェネレータ１２の駆動力は、第２クラッチ１７および変速機１３を介して、駆動軸９１に伝達される。駆動軸９１に伝達された駆動力は、ギア９２および車軸９３を介して駆動輪９５を回転させる。本実施形態の変速機１３は、無段階に変速可能な無段変速機（ＣＶＴ）である。
【００１２】
インバータ１４は、モータジェネレータ１２とメインバッテリ１５との間に設けられ、メインバッテリ１５の電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１２へ供給する。また、インバータ１４は、モータジェネレータ１２により発電された電力を直流電力に変換し、メインバッテリ１５へ供給する。
メインバッテリ１５は、例えばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池であり、充放電可能に構成される。メインバッテリ１５は、ＳＯＣ（State of charge）が所定の範囲となるよう充放電される。
【００１３】
第１クラッチ１６は、エンジン１１とモータジェネレータ１２との間に設けられ、エンジン１１とモータジェネレータ１２とを断続可能に構成される。第１クラッチ１６は、走行モードが後述のＥＶ走行モードであるとき、エンジン１１とモータジェネレータ１２とを切り離すように制御部２０により制御される。
第２クラッチ１７は、モータジェネレータ１２と変速機１３との間に設けられ、モータジェネレータ１２と変速機１３とを断続可能に構成される。
【００１４】
制御部２０は、マイクロコンピュータ等により構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、および、これらを接続するバスライン等を備えている。制御部２０は、予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理により、エンジン１１、モータジェネレータ１２、変速機１３、インバータ１４、第１クラッチ１６および第２クラッチ１７等を制御することにより、車両９０全体を制御する。
【００１５】
図２に示すように、制御部２０は、要求駆動パワー算出部２１、充電要求算出部２２、走行モード選択部２３、駆動パワー分配部２４、エンジン動作点算出部２５、および、ＭＧ指令トルク算出部２６等を有する。
要求駆動パワー算出部２１は、アクセル開度等のドライバ操作情報、車両９０の走行速度に関する車速情報を取得し、要求駆動パワーＰdrvを算出する。要求駆動パワーＰdrvは、駆動軸９１に出力されるパワーである。
充電要求算出部２２では、メインバッテリ１５のＳＯＣに基づき、充電要求の有無を算出する。
【００１６】
走行モード選択部２３では、走行モードを選択する。走行モードには、エンジン１１の駆動により出力される駆動力であるエンジンパワーＰengにより走行する「エンジン走行モード」、モータジェネレータ１２の駆動により出力される駆動力であるＭＧパワーＰmgにより走行する「ＥＶ走行モード」、エンジンパワーＰengおよびＭＧパワーＰmgにより走行する「ＭＧアシストモード」、および、エンジンパワーＰengにより走行するとともにモータジェネレータ１２での発電を行う「エンジン発電モード」が含まれる。本実施形態では、エンジン１１の駆動、モータジェネレータ１２の駆動、および、第１クラッチ１６の断続を制御することにより、走行モードを任意に切り替え可能である。
本実施形態では、車速情報、要求駆動パワーＰdrv、充電要求の有無、および、単位電力あたりの燃料消費削減量に基づき、走行モードを選択している。
走行モードの選択、および、単位電力当たりの燃料消費削減量の算出方法の詳細については、後述する。
【００１７】
駆動パワー分配部２４では、走行モードに応じ、要求駆動パワーＰdrvおよび充電要求の有無に基づき、エンジン指令パワーおよびＭＧ指令パワーを算出する。なお、ＥＶ走行モードでは、要求駆動パワーＰdrvを全てＭＧ指令パワーに振り分ける。また、エンジン走行モードでは、要求駆動パワーＰdrvを全てエンジン指令パワーに振り分ける。
【００１８】
エンジン動作点算出部２５では、エンジン指令パワーに基づき、エンジン１１の動作点（回転数、トルク）を算出する。本実施形態の変速機１３は無段変速機であり、所定範囲内において自由かつ連続的に変速比を設定できるので、エンジン１１の動作点の自由度が高い。そのため本実施形態では、エンジン１１の動作点が理想燃費線上となるようにパワーで制御される。すなわち、エンジン指令パワーに基づき、エンジン１１の動作点が理想燃費線上となるように、エンジン指令トルクおよびエンジン指令回転数が算出される。本実施形態では、理想燃費線が「理想燃費情報」に対応する。
【００１９】
ＭＧ指令トルク算出部２６では、ＭＧ指令パワーに基づき、ＭＧ指令トルクを算出する。ＭＧアシストモードでは、エンジン回転数ＮengとＭＧ回転数Ｎmgとが等しいので、ＭＧ指令回転数はエンジン指令回転数に基づいて算出され、ＭＧ指令回転数とＭＧ指令パワーとに基づき、ＭＧ指令トルクが算出される。
【００２０】
ＥＶ走行モードでは、第１クラッチ１６により、エンジン１１とモータジェネレータ１２とが切り離されるので、エンジン回転数ＮengとＭＧ回転数Ｎmgとの関連がなくなる。そのため、例えば、ＭＧパワーＰmgを出力するにあたり、後述するＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleが最もよくなる動作点に基づき、ＭＧ指令トルクを算出する。また、エンジン１１とモータジェネレータ１２とが第１クラッチ１６に接続された状態に適切に移行できるように、ＭＧ指令トルクを算出するようにしてもよい。
【００２１】
ここで、走行モード選択部２３における走行モード選択処理を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。
最初のステップＳ１０１（以下、「ステップ」を省略し、記号「Ｓ」で示す。）では、車速がＥＶ走行車速閾値Ｖthより小さいか否かを判断する。車速がＥＶ走行車速閾値Ｖthより小さいと判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０９へ移行する。車速がＥＶ走行車速閾値Ｖth以上であると判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｓ１０２へ移行する。
【００２２】
Ｓ１０２では、充電要求の有無を判断する。充電要求がないと判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行する。充電要求があると判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１０３へ移行する。
Ｓ１０３では、走行モードを、エンジン発電モードとする。
【００２３】
充電要求がないと判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）に移行するＳ１０４では、要求駆動パワーＰdrvがエンジン走行駆動力閾値Ｐthより小さいか否かを判断する。要求駆動パワーＰdrvがエンジン走行駆動力閾値Ｐthより小さいと判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０６へ移行する。要求駆動パワーＰdrvがエンジン走行駆動力閾値Ｐth以上であると判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１０５へ移行する。
Ｓ１０５では、走行モードを、エンジン走行モードとする。
【００２４】
要求駆動パワーＰdrvがエンジン走行駆動力閾値Ｐthより小さいと判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）に移行するＳ１０６では、ＭＧアシスト効果およびＥＶ効果を算出する。ＭＧアシスト効果およびＥＶ効果の算出については、後述する。
Ｓ１０７では、ＭＧアシスト効果がＥＶ効果よりも大きいか否かを判断する。ＭＧアシスト効果がＥＶ効果以下であると判断された場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、Ｓ１０９へ移行する。ＭＧアシスト効果がＥＶ効果よりも大きいと判断された場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、Ｓ１０８へ移行する。
【００２５】
Ｓ１０８では、走行モードを、ＭＧアシストモードとする。
車速がＥＶ走行車速閾値Ｖthより小さいと判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、または、ＭＧアシスト効果がＥＶ効果以下であると判断された場合（Ｓ１０７：ＮＯ）に移行するＳ１０９では、走行モードを、ＥＶ走行モードとする。
【００２６】
次に、単位電力あたりの燃料消費削減量および燃料消費増加量の算出方法について説明する。本実施形態では、ＥＶ走行モードにおける単位電力あたりの燃料消費削減量を「ＥＶ効果」、ＭＧアシストモードにおける単位電力あたりの燃料消費削減量を「ＭＧアシスト効果」、エンジン発電モードにおける単位電力あたりの燃料消費増加量を「エンジン発電コスト」とする。
【００２７】
まず、ＥＶ効果、ＭＧアシスト効果、および、エンジン発電コストの算出に用いるエンジン効率ηeng、および、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleについて説明する。エンジン効率ηengはエンジン１１の単体での効率であり、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleは、モータジェネレータ１２およびインバータ１４の合算効率である。
【００２８】
図４は、横軸をエンジン回転数Ｎeng［ｒｐｍ］、縦軸をエンジントルクＴeng［Ｎｍ］とし、燃料消費率Ｃeng［ｇ／ｈ］の等高線を破線にて示している。実線Ｌｅ１、Ｌｅ２、Ｌｅ３は、エンジンパワーＰengが同じである点を繋いだ等パワー線である。また、実線Ｌｉは、等パワー線上の燃料消費率Ｃengが最小となる点を繋いだ理想燃費線である。
【００２９】
図５は、図４を元に、理想燃費線Ｌｉ上におけるエンジンパワーＰengとエンジン回転数Ｎengとの関係を示した図である。また、図６は、図４を元に、理想燃費線Ｌｉ上におけるエンジンパワーＰengとエンジン効率ηengとの関係を示した図である。
本実施形態では、エンジン１１の動作点が理想燃費線Ｌｉ上となるように制御するので、図５に示すように、エンジンパワーＰengが決まると、動作点が１点に決まるので、エンジン回転数Ｎengが決まる。また、図６に示すように、エンジンパワーＰengが決まると、エンジン効率ηengが算出できる。
【００３０】
図７は、横軸をＭＧトルクＴmg［Ｎｍ］、縦軸をＭＧ回転数Ｎmg［ｒｐｍ］とし、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηele［−］の等高線を破線にて示している。実線Ｌｍ１、Ｌｍ２、Ｌｍ３は、ＭＧパワーＰmgが同じである点を繋いだ等パワー線である。
本実施形態では、エンジン回転数ＮengとＭＧ回転数Ｎmgとが等しいので、エンジン回転数Ｎengが決まると、ＭＧ回転数Ｎmgも決まる。エンジン回転数ＮengはエンジンパワーＰengに基づいて決まるので、ＭＧ回転数ＮmgはエンジンパワーＰengに基づいて決まる、とも言える。
また、ＭＧ回転数ＮmgおよびＭＧパワーＰmgが決まれば、動作点が１点に決まるので、図７のマップを参照すれば、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleを算出することができる。
【００３１】
具体的には、例えば図５に示すように、エンジンパワーＰengがＰＥに決まると、エンジン回転数ＮengがＮＥに決まる。また図６に示すように、エンジンパワーＰengがＰＥに決まると、エンジン効率ηengがηＥに決まる。
また、エンジン回転数ＮengがＮＥに決まれば、ＭＧ回転数Ｎmgが一意にＮＭに決まる。そして、図７に示すように、ＭＧパワーＰmgおよびＭＧ回転数Ｎmgが決まると、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleがηＭに決まる。
すなわち、エンジンパワーＰengおよびＭＧパワーＰmgが決定すれば、エンジン効率ηengおよびＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleが算出できる。
【００３２】
ＥＶ走行時には、第１クラッチ１６により、エンジン１１とモータジェネレータ１２とが切り離されるので、エンジン回転数ＮengとＭＧ回転数Ｎmgとの関連がない。
そのため、ＥＶ走行モードでは、等パワー線上にてＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleが最もよい動作点にてモータジェネレータ１２を駆動するものとし、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleを算出してもよい。また、エンジン１１とモータジェネレータ１２とが第１クラッチ１６にて接続された状態へ適切に移行可能なように、エンジン回転数Ｎengを考慮した動作点にてモータジェネレータ１２を駆動するものとし、当該動作点に基づき、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleを算出してもよい。
【００３３】
続いて、ＥＶ効果、ＭＧアシスト効果、および、エンジン発電コストの算出方法を図８〜図１０に基づいて説明する。図８〜図１０においては、制御部２０等は省略した。以下、単位時間あたりの燃料消費削減量をΔＦＣd、単位時間あたりの燃料消費増加量をΔＦＣiとする。
【００３４】
図８は、ＥＶ効果を説明する図である。
ＥＶ走行モードでは、要求駆動パワーＰdrvは、メインバッテリ１５の電力によりモータジェネレータ１２が駆動されて生じるＭＧパワーＰmgにより賄われる。したがって、要求駆動パワーＰdrvは、消費電力Ｐbatt_d［ｋＷ］に基づき、式（１）で表される。
Ｐdrv＝Ｐbatt_d×ηele（Ｐdrv）    ・・・（１）
【００３５】
式中の「ηele（Ｐdrv）」は、要求駆動パワーＰdrvをＭＧパワーＰmgとしてモータジェネレータ１２から出力する際のＭＧ−ＩＮＶ効率であり、図７に示すマップから演算される。以下、「ηele（Ｐx）」は、パワーＰxをＭＧパワーＰmgとしてモータジェネレータ１２から出力する際のＭＧ−ＩＮＶ効率であり、図７に示すマップから演算される値とする。
【００３６】
また、ＥＶ走行モードでは、エンジン１１の駆動により生じるエンジンパワーＰengにて要求駆動パワーＰdrvを賄う場合の燃料消費量ＦＣ１０が、燃料消費削減量ΔＦＣdとなる。エンジン１１の駆動により生じるエンジンパワーＰengにて要求駆動パワーＰdrvを賄う場合、要求駆動パワーＰdrvは、以下の式（２）で表される。
Ｐdrv＝ΔＦＣd×ρ×ηeng（Ｐdrv）    ・・・（２）
【００３７】
式中のηeng（Ｐdrv）は、要求駆動パワーＰdrvをエンジンパワーＰengとしてエンジン１１から出力する際のエンジン効率であり、図６に示すマップから演算される。以下、「ηeng（Ｐy）」は、パワーＰyをエンジンパワーＰengとしてエンジン１１から出力する際のエンジン効率であり、図６に示すマップから演算される値とする。
なお、式中のρ［ｋＪ／ｇ］は、燃料エネルギ密度であり、燃料の種類に応じた定数である。
【００３８】
ＥＶ効果を式（３）のように定義すると、ＥＶ効果は、式（１）、（２）より、式（４）で表される。式（４）より、ＥＶ効果は、エンジン効率ηengおよびＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleに基づいて算出される。
【００３９】
【数１】
2015061774.tif 000003
【００４０】
図９は、ＭＧアシスト効果を説明する図である。
ＭＧアシストモードでは、要求駆動パワーＰdrvは、エンジン１１の駆動によるエンジンパワーＰeng、および、モータジェネレータ１２の駆動によるＭＧパワーＰmgにより賄われる。本実施形態では、駆動パワー分配部２４での走行モードに応じた要求駆動パワーＰdrvの分配に先立ち、走行モード選択部２３にて、例えばマップ演算等により要求駆動パワーＰdrvをエンジンパワーＰengとＭＧパワーＰmgとに仮分配し、燃料消費削減量ΔＦＣdの算出に用いる。
ＭＧパワーＰmgは、消費電力Ｐbatt_dに基づき、式（５）のように表される。
Ｐmg＝Ｐbatt_d×ηele（Ｐmg）    ・・・（５）
【００４１】
ＭＧアシストモードでは、エンジン１１で要求駆動パワーＰdrvを出力する場合の燃料消費量ＦＣ１０と、エンジン１１で要求駆動パワーＰdrvからモータジェネレータ１２にて出力されるＭＧパワーＰmgを減じたエンジンパワーＰengを出力する場合の燃料消費量ＦＣ１１との差が、燃料消費削減量ΔＦＣdとなる。燃料消費削減量ΔＦＣdは、式（６）のように表される。
【００４２】
【数２】
2015061774.tif 000004
【００４３】
ＭＧアシスト効果を、ＥＶ効果と同様、式（７）のように定義すると、ＭＧアシスト効果は、式（５）、（６）より、式（８）で表される。式（８）より、ＭＧアシスト効果は、エンジン効率ηeng、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηele、要求駆動パワーＰdrv、および、ＭＧパワーＰmgに基づいて算出される。
【００４４】
【数３】
2015061774.tif 000005
【００４５】
図１０は、エンジン発電コストを説明する図である。
エンジン発電モードでは、エンジンパワーＰengの一部がモータジェネレータ１２の駆動に用いられ、モータジェネレータ１２の駆動により発電された電力がインバータ１４を経由してメインバッテリ１５に供給され、メインバッテリ１５が充電される。メインバッテリ１５に充電される充電電力Ｐbatt_cは、式（９）により表される。
Ｐbatt_c＝Ｐmg×ηele（Ｐmg）    ・・・（９）
【００４６】
エンジン発電モードでは、エンジン１１で要求駆動パワーＰdrvを出力する場合の燃料消費量ＦＣ１０と、要求駆動パワーＰdrvに加えＭＧパワーＰmgをエンジン１１で出力する場合の燃料消費量ＦＣ１２との差が燃料消費増加量ΔＦＣiとなる。燃料消費増加量ΔＦＣiは、式（１０）のように表される。
【００４７】
【数４】
2015061774.tif 000006
【００４８】
エンジン発電コストを式（１１）のように定義すると、エンジン発電コストは、式（９）、（１０）より、式（１２）で表される。式（１２）より、エンジン発電コストは、ＭＧアシスト効果と同様、エンジン効率ηeng、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηele、要求駆動パワーＰdrv、および、ＭＧパワーＰmgに基づいて算出される。
【００４９】
【数５】
2015061774.tif 000007
【００５０】
式（４）、（８）、（１２）は、パワーに基づいて算出されるエンジン効率ηengおよびＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleで表現されている。
すなわち、ＥＶ効果、ＭＧアシスト効果およびエンジン発電コストは、エンジン効率ηengおよびＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleに基づいて算出可能である。
【００５１】
なお、ＥＶ走行モードでは、以下の式（１３）が成立する。
Ｐdrv＝Ｐmg    ・・・（１３）
すなわち、式（４）を参照すると、ＥＶ効果は、要求駆動パワーＰdrvまたはＭＧパワーＰmgに基づいて算出される、とも言える。
【００５２】
また、ＭＧアシスト走行モードにおいて、以下の式（１４）が成立する。
Ｐdrv＝Ｐeng＋Ｐmg    ・・・（１４）
また、エンジン発電モードにおいて、以下の式（１５）が成立する。
Ｐdrv＝Ｐeng−Ｐmg    ・・・（１５）
【００５３】
式（１４）、（１５）より、要求駆動パワーＰdrv、エンジンパワーＰengおよびＭＧパワーＰmgは、他の２つにより換算可能である。
また、式（８）、（１２）を参照すると、ＭＧアシスト効果およびエンジン発電コストは、要求駆動パワーＰdrv、エンジンパワーＰengおよびＭＧパワーＰmgのうちの少なくとも２つに基づいて算出される、とも言える。
【００５４】
ＥＶ効果およびＭＧアシスト効果は、その値が大きいほど、燃料消費削減効果が大きい。そこで本実施形態では、ＥＶ効果およびＭＧアシスト効果を算出し、ＥＶ効果よりもＭＧアシスト効果の方が大きい場合（図３中のＳ１０５：ＹＥＳ）、走行モードをＭＧアシストモードとし、ＥＶ効果がＭＧアシスト効果以上である場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、走行モードをＥＶ走行モードとしている。これにより、高効率にメインバッテリ１５の電気エネルギを利用し、燃料消費量を削減可能である。
【００５５】
ＥＶ効果およびＭＧアシスト効果の具体例を図１１に示す。
図１１では、モータジェネレータ１２によるＭＧパワーＰmgを一定とした場合のＥＶ効果を実線Ｅ１０、ＭＧアシスト効果を実線Ａ１０で示した。
図１１に示すように、要求駆動パワーＰdrvがＰxまでは、ＭＧアシスト効果よりもＥＶ効果の方が大きい。ＭＧアシスト効果よりもＥＶ効果の方が大きい領域を「ＥＶ領域」とすると、ＥＶ領域では、同じ電力量を消費するのであれば、ＭＧアシストモードで走行するよりもＥＶ走行モードで走行した方が燃料消費削減効果は大きく、燃費が向上する。したがって、ＥＶ領域では、走行モードとしてＥＶ走行モードを選択する。
【００５６】
また、要求駆動パワーＰdrvがＰxより大きいと、ＥＶ効果よりもＭＧアシスト効果の方が大きい。ＥＶ効果よりもＭＧアシスト効果の方が大きい領域を「ＭＧアシスト領域」とすると、ＭＧアシスト領域では、同じ電力量を消費するのであれば、ＥＶ走行モードで走行するよりもＭＧアシストモードで走行した方が燃料消費削減効果は大きく、燃費が向上する。したがって、ＭＧアシスト領域では、走行モードとしてＭＧアシストモードを選択する。
【００５７】
以上詳述したように、本実施形態の制御部２０は、エンジン１１と、モータジェネレータ１２と、メインバッテリ１５と、インバータ１４と、変速機１３と、を備えるハイブリッド車両である車両９０を制御する。モータジェネレータ１２は、エンジン１１と接続されているとき、エンジン回転数Ｎengとの回転数比が所定の比率である。メインバッテリ１５は、モータジェネレータ１２と電力を授受する。インバータ１４は、メインバッテリ１５とモータジェネレータ１２との間に設けられる。変速機１３は、エンジン１１およびモータジェネレータ１２の駆動力を変速して駆動輪９５に伝達する。
【００５８】
走行モード選択部２３では、以下の処理を行う。
エンジン１１から出力される駆動力であるエンジンパワーＰengと理想燃費情報である理想燃費線とに基づき、エンジン１１の単体でのエンジン効率ηengを算出する。また、モータジェネレータ１２から出力される駆動力であるＭＧパワーＰmgに基づき、モータジェネレータ１２およびインバータ１４の合算効率であるＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleを算出する。そして、エンジン効率ηengおよびＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleに基づき、単位電力あたりの燃料消費削減量ΔＦＣdまたは燃料消費増加量ΔＦＣiを走行モード毎に算出する。
【００５９】
本実施形態では、エンジン効率ηengおよびＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleに基づき、単位電力あたりの燃料消費削減量ΔＦＣdまたは燃料消費増加量ΔＦＣiを走行モード毎に算出している。また、エンジン効率ηengはエンジンパワーＰengに基づいて算出され、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleはＭＧパワーＰmgに基づいて算出される。すなわち、エンジンパワーＰengからエンジン効率ηengを算出するマップ等の演算式、および、ＭＧパワーＰmgからＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleを算出するマップ等の演算式が予め分かっていれば、パワーに基づいて単位電力あたりの燃料消費削減量ΔＦＣdまたは燃料消費増加量ΔＦＣiを適切に算出することができる。
【００６０】
なお、走行モード毎の燃料消費削減量ΔＦＣdまたは燃料消費増加量ΔＦＣiは、実際の車両を用いて実測する方法もあるが、実測には多くの時間や設備等が必要となる上、正確な測定には燃費に影響するエミッションに関わる制御や補機負荷などを管理する必要がある。一方、本実施形態では、走行モード毎の燃料消費削減量ΔＦＣdまたは燃料消費増加量ΔＦＣiは、パワーに基づいて算出されるので、実際の車両を用いて実測する場合等と比較し、実際の車両を用いる必要がなく、簡素な構成で走行モード毎の燃料消費削減量ΔＦＣdまたは燃料消費増加量ΔＦＣiを算出することができる。
【００６１】
走行モード選択部２３では、ＥＶ効果、ＭＧアシスト効果、および、エンジン発電コストのうちの少なくとも１つを算出する。
ＥＶ効果は、走行モードがドライバ操作情報および車速情報に基づいて算出される要求駆動パワーＰdrvをＭＧパワーＰmgで出力するＥＶ走行モードである場合の燃料消費削減量ΔＦＣdである。
ＭＧアシスト効果は、走行モードが要求駆動パワーＰdrvをエンジンパワーＰengおよびＭＧパワーＰmgで出力するＭＧアシストモードである場合の燃料消費削減量ΔＦＣdである。
エンジン発電コストは、走行モードが要求駆動パワーＰdrvをエンジンパワーＰengで出力するとともに、エンジンパワーＰengにてモータジェネレータ１２を駆動して発電するエンジン発電モードである場合の燃料消費増加量ΔＦＣiである。
また、ＥＶ効果およびＭＧアシスト効果を算出し、ＥＶ効果とＭＧアシスト効果との比較結果に基づいて走行モードを決定する。これにより、燃料消費削減効果が大きく高効率に電気エネルギを利用可能な走行モードを選択することができるので、燃費向上に寄与する。
【００６２】
また、走行モード選択部２３では、エンジンパワーＰengと理想燃費情報とに基づいて算出されるエンジン回転数Ｎengからモータジェネレータ１２の回転数であるＭＧ回転数Ｎmgを算出し、当該ＭＧ回転数ＮmgとＭＧパワーＰmgとに基づき、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleを算出する。
本実施形態では、ＥＶ走行モード以外では、ＭＧ回転数Ｎmgはエンジン回転数Ｎengから一意に決まるので、ＭＧ回転数ＮmgはエンジンパワーＰengにより決まる。したがって、エンジンパワーＰengおよびＭＧパワーＰmgが決まれば、ＭＧ−ＩＮＶ効率を適切に算出することができる。
本実施形態では、変速機１３は、無段変速機である。これにより、エンジン１１の動作点を理想燃費線上にて制御することができるので、燃費向上に寄与する。
【００６３】
本実施形態では、走行モード選択部２３が「エンジン効率算出手段」、「ＭＧ−ＩＮＶ効率算出手段」、「電力効率算出手段」、「走行モード決定手段」を構成する。
また、図３中のＳ１０８が「エンジン効率算出手段」、「ＭＧ−ＩＮＶ効率算出手段」、「電力効率算出手段」の機能としての処理に対応し、Ｓ１１０およびＳ１１１が「走行モード決定手段」の機能としての処理に対応する。
【００６４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による車両制御装置を図１２〜図２１に基づいて説明する。
図１２に示すように、本実施形態の車両制御システム２は、エンジン１１、モータジェネレータ１２、変速機１３、インバータ１４、第１クラッチ１６、第２クラッチ１７、車両制御装置としての制御部２０、蓄電部としてのメインバッテリ３１、補機電源としてのサブバッテリ３２、変換器としてのＤＣＤＣコンバータ３３、および、補機負荷４０等を備える。
【００６５】
メインバッテリ３１は、上記実施形態のメインバッテリ１５と略同様であり、モータジェネレータ１２と接続されるインバータ１４に加え、ＤＣＤＣコンバータ３３、および、空調電動コンプレッサ用インバータ４１と接続される。
サブバッテリ３２は、メインバッテリ３１の電圧（例えば２００［Ｖ］）と比較して低電圧（例えば１２［Ｖ］）であり、低電圧電源ライン３４を経由し、低電圧負荷４５に電力を供給する。
ＤＣＤＣコンバータ３３は、メインバッテリ３１と低電圧電源ライン３４との間に設けられ、メインバッテリ３１から低電圧電源ライン３４側に電力を供給となるようにメインバッテリ３１の電圧を変換する。
【００６６】
補機負荷４０は、空調電動コンプレッサ用インバータ（以下、「Ａ／Ｃインバータ」という。）４１、空調電動コンプレッサ４２、および、低電圧負荷４５等から構成される。以下、補機負荷４０に供給される電力を「補機要求電力」という。
Ａ／Ｃインバータ４１は、空調電動コンプレッサ４２とメインバッテリ３１との間に設けられ、メインバッテリ３１の電力を交流電力に変換して空調電動コンプレッサ４２へ供給する。
空調電動コンプレッサ４２は、図示しないヒートポンプシステムに適用され、冷媒を圧縮して加熱し、加熱された冷媒を図示しない室内熱交換器に向けて送出する。
低電圧負荷４５は、例えば空調用のブロア、ヘッドランプ、シートヒータ等、低電圧で駆動される各種装置である。
【００６７】
ところで、車両の燃費性能ともいえるＥＶ効果、ＭＧアシスト効果、および、エンジン発電コストは、エンジン効率ηeng、および、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleに加え、メインバッテリ３１や変速機１３の性能、および、空調等のモータジェネレータ１２以外の補機負荷４０の影響も受ける。
【００６８】
そこで本実施形態では、エンジン効率ηeng、および、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleに加え、メインバッテリ３１の効率である電池効率ηbatt、変速機１３の効率である変速機効率ηtrm、空調効率ηac、および、ＤＣＤＣコンバータ３３の効率であるＤＤＣ効率ηddcを考慮し、ＥＶ効果、ＭＧアシスト効果、および、エンジン発電コストを算出する。本実施形態では、空調効率ηacが「補機負荷の効率」に対応し、ＤＤＣ効率ηddcが「変換器の効率」に対応する。
【００６９】
ここで、電池効率ηbatt、変速機効率ηtrn、空調効率ηac、および、ＤＤＣ効率ηddcの算出方法を説明する。
電池効率ηbattを図１３に基づいて説明する。図１３は、メインバッテリ３１の温度およびＳＯＣと電池効率ηbattとの関係を示すマップである。
図１３中の実線Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３は、等効率ラインであって、効率のよい順にＬ１、Ｌ１２、Ｌ１３となっている。すなわち、メインバッテリ３１では、電池温度が最適温度Ｔｉから離れるほど、電池効率ηbattが低下する。また、メインバッテリ３１では、ＳＯＣが最適ＳＯＣ値Ｓｉから離れるほど、電池効率ηbattが低下する。
本実施形態では、図１３に示すマップを参照し、メインバッテリ３１の温度およびＳＯＣに基づいて、電池効率ηbattを算出する。
【００７０】
変速機効率ηtrnを図１４および図１５に基づいて説明する。
図１４は、変速機１３の変速比および入力トルクと変速機効率ηtrnとの関係を示すマップである。
図１４に示すように、変速機効率ηtrnは、変速比に応じて変化する。また、実線Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３は、入力トルクが大きい順に、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３となっている。すなわち、入力トルクが小さいほど、変速機効率ηtrnは低下する。
【００７１】
図１５は、変速機１３の変速比および変速機１３を冷却する冷却オイルの温度と変速機効率ηtrnとの関係を示すマップである。
図１５に示すように、実線Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３は、冷却オイルの温度が高い順にＬ３１、Ｌ３２、Ｌ３３となっている。すなわち、冷却オイルの温度が低いほど、変速機効率ηtrnは低下する。
本実施形態では、図１４および図１５に示すマップを参照し、変速比、入力トルク、および、冷却オイルの温度に基づいて、変速機効率ηtrnを算出する。
【００７２】
空調効率ηacを図１６に基づいて説明する。本実施形態の空調効率ηacは、空調電動コンプレッサ４２の入力電力と出力電力との比とする。図１６は、空調電動コンプレッサ４２の回転数と空調効率ηacとの関係を示すマップである。
図１６に示すように、空調効率ηacは、空調電動コンプレッサ４２の回転数に応じて変化する。本実施形態では、図１６に示すマップを参照し、空調電動コンプレッサ４２の回転数に基づいて、空調効率ηacを算出する。
【００７３】
ＤＤＣ効率ηddcを図１７に基づいて説明する。図１７は、ＤＣＤＣコンバータ３３の出力電流とＤＤＣ効率ηddcとの関係を示すマップである。
図１７に示すように、ＤＤＣ効率ηddcは、ＤＣＤＣコンバータ３３の出力電流に応じて変化する。本実施形態では、図１７に示すマップを参照し、ＤＣＤＣコンバータ３３の出力電流に基づいて、ＤＤＣ効率ηddcを算出する。
【００７４】
続いて、ＥＶ効果、ＭＧアシスト効果、および、エンジン発電コストの算出方法を図１８〜図２０に基づいて説明する。図１８〜図２０においては、制御部２０等は省略した。
図１８は、ＥＶ効果を説明する図である。
ＭＧパワーＰmgは、インバータ１４に入力されるインバータ入力電力Ｐele_iを用い、式（１６）で表される。
Ｐmg＝Ｐele_i×ηele（Ｐmg）    ・・・（１６）
【００７５】
また、ＥＶ走行モードでは、エンジン１１の駆動により生じるエンジンパワーＰengで変速機１３に入力される変速機入力パワーＰtrmを賄う場合の燃料消費量ＦＣ２０が、燃料消費削減量ΔＦＣdとなる。エンジン１１の駆動により生じるエンジンパワーＰengにて変速機入力パワーＰtrmを賄う場合、変速機入力パワーＰtrmは、以下の式（１７）で表される。
Ｐtrm＝ΔＦＣd×ρ×ηeng（Ｐtrm）    ・・・（１７）
なお、変速機入力パワーＰtrmは、要求駆動パワーＰdrvから式（１８）で算出される。
Ｐtrm＝Ｐdrv／ηtrm    ・・・（１８）
【００７６】
ＥＶ走行モードでは、変速機入力パワーＰtrmとＭＧパワーＰmgとが等しいので、式（１７）中のＰtrmをＰmgとすれば、インバータ入力電力Ｐele_iあたりの燃料消費削減量ΔＦＣdは、式（１６）および式（１８）に基づき、式（１９）で表される。
【００７７】
【数６】
2015061774.tif 000008
【００７８】
また、メインバッテリ３１の消費電力Ｐbatt_dは、式（２０）で表される。
Ｐbatt_d＝（Ｐele_i＋Ｐddc／ηddc＋Ｐac／ηac）／ηbatt
・・・（２０）
式（１９）および式（２０）を用いれば、消費電力Ｐbatt_dあたりの燃料消費削減量ΔＦＣdであるＥＶ効果を演算可能である。
したがって、ＥＶ効果は、エンジン効率ηeng、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleに加え、電池効率ηbatt、変速機効率ηtrn、空調効率ηac、および、ＤＤＣ効率ηddcに基づいて算出可能である。
【００７９】
図１９は、ＭＧアシスト効果を説明する図である。
ＭＧアシストモードでは、エンジン１１で変速機入力パワーＰtrmを出力する場合の燃料消費量ＦＣ２０と、変速機入力パワーＰtrmからＭＧパワーＰmgを減じたパワーをエンジン１１で出力する場合の燃料消費量ＦＣ２１との差が、燃料消費削減量ΔＦＣdとなる。燃料消費削減量ΔＦＣdは、式（２１）で表される。
【００８０】
【数７】
2015061774.tif 000009
【００８１】
インバータ入力電力Ｐele_iあたりの燃料消費削減量ΔＦＣdは、式（２２）で表される。
【数８】
2015061774.tif 000010
【００８２】
また、式（２２）および式（２０）を用いれば、消費電力Ｐbatt_dあたりの燃料消費削減量ΔＦＣdであるＭＧアシスト効果を演算可能である。
したがって、ＭＧアシスト効果は、エンジン効率ηeng、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleに加え、電池効率ηbatt、変速機効率ηtrn、空調効率ηac、および、ＤＤＣ効率ηddcに基づいて算出可能である。
【００８３】
図２０は、エンジン発電コストを説明する図である。
エンジン発電モードでは、エンジンパワーＰengの一部がモータジェネレータ１２の駆動に用いられ、モータジェネレータ１２の駆動により発電された電力がインバータ１４からメインバッテリ３１側へ出力される。インバータ１４からメインバッテリ３１側へ出力されるインバータ出力電力Ｐele_oは、式（２３）で表される。
Ｐele_o＝Ｐmg×ηele（Ｐmg）    ・・・（２３）
【００８４】
エンジン発電モードでは、エンジン１１で変速機入力パワーＰtrmを出力する場合の燃料消費量ＦＣ２０と、変速機入力パワーＰtrmに加えＭＧパワーＰmgを加えたパワーをエンジン１１にて出力する場合の燃料消費量ＦＣ２２との差が、燃料消費増加量ΔＦＣiとなる。燃料消費増加量ΔＦＣiは、式（２４）で表される。
【００８５】
【数９】
2015061774.tif 000011
【００８６】
インバータ出力電力Ｐele_oあたりの燃料消費増加量ΔＦＣiは式（２３）および式（２４）に基づき、式（２５）で表される。
【数１０】
2015061774.tif 000012
【００８７】
また、メインバッテリ３１の充電電力Ｐbatt_cは、式（２６）で表される。
Ｐbatt_c＝（Ｐele_o−Ｐddc／ηddc−Ｐac／ηac）×ηbatt
・・・（２６）
式（２５）および式（２６）を用いれば、充電電力Ｐbatt_cあたりの燃料消費増加量ΔＦＣiであるエンジン発電コストを演算可能である。
したがって、エンジン発電コストは、エンジン効率ηeng、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleに加え、電池効率ηbatt、変速機効率ηtrn、空調効率ηac、および、ＤＤＣ効率ηddcに基づいて算出可能である。
【００８８】
ＥＶ効果およびＭＧアシスト効果の具体例を図２１に示す。
ＥＶ走行モードにおいて、補機要求電力がゼロではない場合、メインバッテリ３１の消費電力Ｐbatt_dは補機要求電力がゼロの場合と比較して増加するものの、ＭＧパワーＰmgは補機要求電力によらず変わらない。そのため、実線Ｅ２０で示すように、補機要求電力の有無によらず、ＥＶ効果は変化しない。
【００８９】
一方、ＭＧアシストモードにおいて、メインバッテリ３１のＳＯＣ状態等により、消費電力Ｐbatt_dに制限がある場合、補機要求電力に応じてＭＧパワーＰmgが減少する。そのため、矢印Ｙで示すように、実線Ａ２１で示す補機要求電力がゼロでない場合のＭＧアシスト効果は、破線Ａ２０で示す補機要求電力がゼロである場合のＭＧアシスト効果と比較して小さくなる。
【００９０】
また、補機要求電力がゼロの場合、駆動パワーがＰ０のときにＥＶ効果とＭＧアシスト効果とが逆転するので、駆動パワーがＰ０以下の領域をＥＶ領域とし、走行モードとしてＥＶ走行モードを選択する。また、駆動パワーがＰ０以上の領域をＭＧアシスト領域とし、走行モードとしてＭＧアシストモードを選択する。
【００９１】
一方、補機要求電力がゼロでない場合、駆動パワーがＰ１のときにＥＶ効果とＭＧアシスト効果とが逆転するので、駆動パワーがＰ１以下の領域をＥＶ領域とし、走行モードとしてＥＶ走行モードを選択する。また、駆動パワーがＰ１以上の領域をＭＧアシスト領域とし、走行モードとしてＭＧアシストモードを選択する。
【００９２】
すなわち、駆動パワーがＰ０以上Ｐ１以下の領域Ｒでは、補機要求電力の有無により、燃料消費削減効果の大きい走行モードが異なる。本実施形態では、負荷要求電力等を考慮してＥＶ効果およびＭＧアシスト効果を演算しているので、ＥＶ走行モードとＭＧアシストモードとの切り替えに係る駆動パワーが、補機要求電力等に応じて可変となる。これにより、補機要求電力等を考慮した車両制御システム２全体として燃料消費削減効果の大きい走行モードを選択できるので、より燃費向上効果が期待できる。
【００９３】
本実施形態では、エンジン効率ηengおよびＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleに加え、メインバッテリ３１の効率である電池効率ηbatt、変速機１３の効率である変速機効率ηtrm、メインバッテリ３１またはサブバッテリ３２からの電力で駆動される空調の効率である空調効率ηac、および、メインバッテリ３１から補機負荷４０側に供給される電力を変換するＤＣＤＣコンバータ３３の効率であるＤＤＣ効率ηddcのうちの少なくとも１つに基づき、燃料消費削減量または燃料消費増加量を走行モード毎に算出する。
これにより、より適切に燃料消費削減量または燃料消費増加量を算出することができる。また、演算された燃料消費削減量または燃料消費増加量に基づいて走行モードを選択することにより、より燃費向上効果が期待できる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００９４】
（他の実施形態）
（ア）上記実施形態では、エンジンとモータジェネレータとの間に第１クラッチが設けられている。他の実施形態では、第１クラッチに加え、エンジンとモータジェネレータとの間にベルト、ギア、チェーン等の動力伝達手段を設け、動力伝達手段を介してエンジンとモータジェネレータとが接続されるように構成してもよい。また、エンジン回転数とＭＧ回転数とが所定比率となるように構成されていれば、動力伝達手段は減速手段および増速手段を併せ持っていてもよい。また、第１クラッチは、省略してもよい。
（イ）上記実施形態では、変速機は無段変速機であるが、他の実施形態では多段変速機としてもよい。変速機が多段変速機である場合、理想燃費情報は、変速段数に応じて設定される。
【００９５】
（ウ）上記第１実施形態では、式（４）、（８）、（１２）を用いてＥＶ効果、ＭＧアシスト効果、および、エンジン発電コストを算出する。他の実施形態では、式（４）、（８）、（１２）の演算結果を予めマップ化しておき、マップ演算により、ＥＶ効果、ＭＧアシスト効果、および、エンジン発電コストを算出するように構成してもよい。この場合、マップの作成は他の装置にて行ってもよい。第２実施形態についても同様である。
また、上記実施形態では、走行モードの選択にエンジン発電コストを用いていないので、エンジン発電コストの算出を省略してもよい。
【００９６】
（エ）第２実施形態では、燃料消費削減量または燃料消費増加量の算出に、電池効率ηbatt、変速機効率ηtrm、空調効率ηac、および、ＤＤＣ効率ηddcを用いる。他の実施形態では、電池効率ηbatt、変速機効率ηtrm、空調効率ηac、および、ＤＤＣ効率ηddcの一部を省略してもよい。考慮を省略する効率については、例えば第２実施形態にて説明した演算式中での値を１とすればよい。また、補機負荷の効率として、空調効率ηac以外の効率を考慮してもよい。さらにまた、サブバッテリの効率を考慮してもよい。
【００９７】
（オ）上記実施形態では、１つの車両制御装置が１つの制御部により構成される。他の実施形態では、例えばエンジンを制御するエンジン制御部、および、モータジェネレータを制御するＭＧ制御部、といった具合に、車両制御装置を複数の制御部により構成してもよい。
（カ）上記実施形態では、蓄電部は蓄電池により構成される。他の実施形態では、蓄電池に替えて、例えば電気二重層キャパシタ等、充放電可能なものであれば、どのようなもので構成してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１１・・・エンジン
１２・・・モータジェネレータ
１３・・・変速機
１４・・・インバータ
１５、３１・・・メインバッテリ（蓄電部）
２０・・・制御部（車両制御装置）
２３・・・走行モード選択部（エンジン効率算出手段、ＭＧ−ＩＮＶ効率算出手段、電力効率算出手段、走行モード決定手段）
【図１】
2015061774.tif 000013
【図２】
2015061774.tif 000014
【図３】
2015061774.tif 000015
【図４】
2015061774.tif 000016
【図５】
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【図６】
2015061774.tif 000018
【図７】
2015061774.tif 000019
【図８】
2015061774.tif 000020
【図９】
2015061774.tif 000021
【図１０】
2015061774.tif 000022
【図１１】
2015061774.tif 000023
【図１２】
2015061774.tif 000024
【図１３】
2015061774.tif 000025
【図１４】
2015061774.tif 000026
【図１５】
2015061774.tif 000027
【図１６】
2015061774.tif 000028
【図１７】
2015061774.tif 000029
【図１８】
2015061774.tif 000030
【図１９】
2015061774.tif 000031
【図２０】
2015061774.tif 000032
【図２１】
2015061774.tif 000033