(57)【要約】【課題】適切な走行モードを選択可能な車両制御装置を提供する。【解決手段】要求駆動パワー算出部２１は、ドライバ操作情報および車速情報に基づき、要求駆動パワーＰdrvを算出する。走行モード選択部２３は、エンジン発電コストよりも、ＥＶ効果の方が大きい場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。走行モード選択部２３は、エンジン発電コストがＥＶ効果以上であり（Ｓ１５：ＮＯ）、余剰電気エネルギがある場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。また、走行モード選択手段２３は、エンジン発電コストがＥＶ効果以上であり（Ｓ１５：ＮＯ）、余剰電気エネルギがない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、走行モードをエンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする（Ｓ２０またはＳ２１）。これにより、車両９０の走行状態に応じ、適切な走行モードが選択されるので、燃費が向上する。【選択図】  図１１
2015077923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１１）と、
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し、充放電可能に構成される蓄電部（１５）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、
ドライバ操作情報および車速情報に基づき、要求駆動パワーを算出する要求駆動パワー算出手段（２１）と、
前記要求駆動パワーを前記モータジェネレータで出力するＥＶ走行モード、前記要求駆動パワーを前記エンジンで出力するエンジン走行モード、または、前記要求駆動パワーを前記エンジンで出力するとともに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を、走行モードとして選択する走行モード選択手段（２３）と、
を備え、
前記走行モード選択手段は、
前記モータジェネレータを前記エンジンの出力で駆動して発電する場合の燃料消費増加量および発電電力に基づいて算出される燃料消費増加コストであるエンジン発電コストよりも、前記要求駆動パワーを前記モータジェネレータで出力する場合の燃料消費削減量および消費電力に基づいて算出される燃料消費削減効果であるＥＶ効果が大きい場合、前記走行モードを前記ＥＶ走行モードとし、
前記エンジン発電コストが前記ＥＶ効果以上であり、余剰電気エネルギがある場合、前記走行モードを前記ＥＶ走行モードとし、
前記エンジン発電コストが前記ＥＶ効果以上であり、前記余剰電気エネルギがない場合、前記走行モードを前記エンジン走行モードまたは前記エンジン発電モードとすることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記走行モードの決定に用いる前記エンジン発電コストは、前記要求駆動パワーにおける値と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】
前記走行モードの決定に用いる前記エンジン発電コストは、前記要求駆動パワーが所定範囲内であるときの最大値と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４】
前記走行モードの決定に用いる前記エンジン発電コストは、前記モータジェネレータにおける発電に用いられるエンジン発電パワーを固定値としたときの値とし、
前記固定値は、前記エンジン発電パワーに対する前記エンジン発電コストの変化率が所定値より小さい範囲内の値であることを特徴とする請求項２または３に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記余剰電気エネルギは、前記車速情報から予測される将来の減速回生で得られる予測エネルギを含む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】
前記走行モード選択手段は、
前記エンジン発電コストが前記要求駆動パワーにおける前記ＥＶ効果以上であり、電気エネルギの過不足がない場合、前記走行モードを前記エンジン走行モードとし、
前記エンジン発電コストが前記要求駆動パワーにおける前記ＥＶ効果以上であり、電気エネルギが不足している場合、前記走行モードを前記エンジン発電モードとす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。
【請求項７】
前記ＥＶ効果の算出に用いる前記燃料消費削減量は、前記要求駆動パワーを前記エンジンにて出力する場合に消費される燃料消費量として、前記エンジンの効率に基づいて算出され、
前記ＥＶ効果の算出に用いられる前記消費電力は、前記要求駆動パワーおよび前記モータジェネレータの効率に基づいて算出されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記エンジン発電コストの算出に用いられる前記燃料消費増加量は、前記要求駆動パワーおよび前記モータジェネレータにおける発電に用いられるエンジン発電パワーを前記エンジンにて出力する場合に消費される燃料消費量と、前記要求駆動パワーを前記エンジンにて出力する場合に消費される燃料消費量との差として、前記エンジンの効率に基づいて算出され、
前記エンジン発電コストの算出に用いられる前記発電電力は、前記エンジン発電パワーおよび前記モータジェネレータの効率に基づいて算出されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項９】
前記エンジンの効率および前記エンジンの回転数は、前記エンジンからの出力および前記エンジンにおける理想燃費情報に基づいて算出され、
前記モータジェネレータの効率は、前記モータジェネレータの回転数および前記モータジェネレータからの出力に基づいて決定されることを特徴とする請求項７または８に記載の車両制御装置。
【請求項１０】
前記ハイブリッド車両は、
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）を備え、
前記エンジンの回転数と前記モータジェネレータの回転数とが所定比率であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項１１】
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１０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およ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、アクセルの踏み込み量やブレーキペダルの踏み込み量等に基づきエンジンの始動、停止を切り替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９０１２３５号
【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、エンジン効率等が考慮されておらず、選択される走行モードは、燃費等の面から必ずしも最適であるとはいえない。
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、適切な走行モードを選択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】
本発明の車両制御装置は、エンジンと、モータジェネレータと、モータジェネレータと電力を授受し、充放電可能に構成される蓄電部と、を備えるハイブリッド車両を制御するものであって、要求駆動パワー算出手段と、走行モード選択手段と、を備える。
要求駆動パワー算出手段は、ドライバ操作情報および車速情報に基づき、要求駆動パワーを算出する。
【０００６】
走行モード選択手段は、要求駆動パワーをモータジェネレータで出力するＥＶ走行モード、要求駆動パワーをエンジンで出力するエンジン走行モード、または、要求駆動パワーをエンジンで出力するとともに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を走行モードとして選択する。
【０００７】
走行モード選択手段は、モータジェネレータを駆動して発電する場合の燃料消費増加量および発電電力に基づいて算出される燃料消費増加コストであるエンジン発電コストよりも、要求駆動パワーをモータジェネレータにて出力する場合の燃料消費削減量および消費電力に基づいて算出される燃料消費削減効果であるＥＶ効果が大きい場合、走行モードをＥＶ走行モードとする。
【０００８】
走行モード選択手段は、エンジン発電コストがＥＶ効果以上であり、余剰電気エネルギがある場合、走行モードをＥＶ走行モードとする。また、走行モード選択手段は、エンジン発電コストがＥＶ効果以上であり、余剰電気エネルギがない場合、走行モードをエンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。
【０００９】
本発明では、ＥＶ効果とエンジン発電コストとを比較し、ＥＶ効果がエンジン発電コストより大きい場合、後にエンジン発電により不足分の電力を補うことになったとしても、モータジェネレータの駆動力で走行した方が燃費がよくなるので、余剰電気エネルギの有無によらず、走行モードとしてＥＶ走行モードを選択する。
【００１０】
また、エンジン発電コストがＥＶ効果以上である場合、減速回生等による余剰電気エネルギがある場合はＥＶ走行モードとするが、余剰電気エネルギがなければ、エンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。
これにより、車両の走行状態に応じ、適切な走行モードが選択されるので、燃費が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１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２】本発明の第１実施形態による制御部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４】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効率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ＭＧ−ＩＮＶ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ＥＶ効果を説明する説明図である。
【図８】本発明の第１実施形態によるエンジン発電コストを説明する説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態によるエンジン発電パワーとエンジン発電コストとの関係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ＥＶ効果とエンジン発電コストとの関係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１２】本発明の第１実施形態による減速回生発電エネルギ積算を説明するサブルーチンである。
【図１３】本発明の第１実施形態によるエンジン発電エネルギ積算を説明するサブルーチンである。
【図１４】本発明の第１実施形態による消費エネルギ積算を説明するサブルーチンである。
【図１５】本発明の第１実施形態による電気エネルギが余剰である場合の走行モードの切り替えを説明する説明図である。
【図１６】本発明の第１実施形態による電気エネルギが不足である場合の走行モードの切り替え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ＥＶ効果とエンジン発電コストと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】
【００１２】
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。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（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１６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。
【００１３】
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、蓄電部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。
【００１４】
第１クラッチ１６が接続されているとき、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。
【００１５】
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。
【００１６】
インバータ１４は、モータジェネレータ１２と蓄電部１５との間に設けられ、蓄電部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、蓄電部１５へ供給する。
蓄電部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。蓄電部１５は、ＳＯＣ（State of charge）が所定の範囲となるように充放電される。なお、蓄電部１５は、電気二重層キャパシタ等で構成してもよい。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
充電要求算出部２２では、蓄電部１５のＳＯＣに基づき、充電要求の有無を算出する。
【００２０】
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。
【００２１】
ＭＧアシストモードは、例えば要求駆動パワーＰdrvがエンジン１１を高効率に駆動可能な領域よりも大きい場合に選択される。このような場合、走行モードをＭＧアシストモードとし、要求駆動パワーＰdrvの一部をモータジェネレータ１２にて出力することにより、エンジン１１を高効率領域にて駆動させることができる。
【００２２】
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であるＥＶ効果、および、単位電力あたりの燃料消費増加量であるエンジン発電コストに基づき、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。ＥＶ効果、エンジン発電コスト、および、走行モードの選択方法の詳細については、後述する。
【００２３】
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。
【００２４】
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Ｌｉ（図３参照）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Ｌｉが「理想燃費情報」に対応する。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
ここで、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」、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。
【００２８】
まず、ＥＶ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。本実施形態では、インバータ１４の効率も含めた合算効率であるＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleを「モータジェネレータの効率」とする。
【００２９】
図３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が最小となる点を繋いだ理想燃費線である。
【００３０】
図４は、図３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５は、図３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上となるように制御するので、図４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５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。
【００３１】
図６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６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。
【００３２】
具体的には、例えば図４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６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。
【００３３】
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。
【００３４】
続いて、ＥＶ効果およびエンジン発電コストの算出方法を図７および図８に基づいて説明する。以下、単位時間あたりの燃料消費削減量を「燃料消費削減量ΔＦＣd」、単位時間あたりの燃料消費増加量を「燃料消費増加量ΔＦＣi」とする。
【００３５】
図７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、蓄電部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Ｐbattc［ｋＷ］に基づき、式（１）で表される。
Ｐdrv＝Ｐbattc×ηele（Ｐdrv）    ・・・（１）
【００３６】
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６に示すマップから算出される。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６に示すマップから算出される値とする。
【００３７】
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を出力する場合の燃料消費量ＦＣd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）
【００３８】
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５に示すマップから算出される。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５に示すマップから算出される値とする。
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。
【００３９】
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。
【００４０】
【数１】
2015077923.tif 000003
【００４１】
図８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を経由して蓄電部１５に供給され、蓄電部１５が充電される。蓄電部１５に充電される発電電力Ｐbattgは、式（５）により表される。
Ｐbattg＝Ｐmg×ηele（Ｐmg）    ・・・（５）
【００４２】
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ＦＣdと、エンジン１１で要求駆動パワーＰdrvに加えてＭＧパワーＰmgを出力する場合の燃料消費量ＦＣe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（６）のように表される。
【００４３】
【数２】
2015077923.tif 000004
【００４４】
エンジン発電コストを式（７）のように定義すると、エンジン発電コストは、式（５）、（６）より、式（８）で表される。式（８）より、エンジン発電コストは、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。なお、発電のためにモータジェネレータ１２の駆動に供されるＭＧパワーＰmgは、後述のエンジン発電パワーＰgenに対応する。
【００４５】
【数３】
2015077923.tif 000005
【００４６】
式（４）、（８）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。
【００４７】
なお、ＥＶ走行モードでは、以下の式（９）が成立する。
Ｐdrv＝Ｐmg    ・・・（９）
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。
【００４８】
また、エンジン発電モードにおいて、以下の式（１０）が成立する。
Ｐdrv＝Ｐeng−Ｐmg    ・・・（１０）
式（１０）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）を参照すると、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。
【００４９】
駆動パワーを一定としたときのエンジン発電パワーＰgenとエンジン発電コストとの関係を、図９に示す。図９に示すように、駆動パワーを一定としたとき、エンジン発電パワーＰgenが小さいとエンジン発電コストが大きい。また、エンジン発電パワーＰgenが大きくなると、エンジン発電コストの変化率が略一定となる。そこで本実施形態では、エンジン発電コストは、エンジン発電パワーＰgenを固定値Ｐcとしたときの値とする。固定値Ｐcは、エンジン発電パワーＰgenに対するエンジン発電コストの変化率が所定値より小さい範囲内の値とする。エンジン発電パワーＰgenに対するエンジン発電コストの変化率の所定値は、例えば変曲点Ｑにおける変化率とすることができる。
【００５０】
エンジン発電パワーＰgenをＰcで固定したときの駆動パワーとＥＶ効果およびエンジン発電コストとの関係を図１０に示す。本実施形態では、上述のようにして演算されたＥＶ効果およびエンジン発電コストが、図１０に示す如く、マップ化されている。
図１０に示すように、モータジェネレータ１２にて出力可能な駆動パワーの上限値であるＥＶ上限値Ｐevuまでの領域を「ＥＶ可能領域」とする。
【００５１】
エンジン１１は低パワー時に効率が悪いため、駆動パワーがＰevb未満である場合、エンジン発電コストよりもＥＶ効果の方が大きい。本実施形態では、エンジン発電コストとＥＶ効果とが一致する駆動パワーを「ＥＶ基本閾値Ｐevb」とし、駆動パワーがＥＶ基本閾値Ｐevb未満である領域を「ＥＶ基本領域」とする。ＥＶ基本領域では、エンジン発電コストよりもＥＶ効果の方が大きいので、走行モードとしてＥＶ走行モードを選択する。ＥＶ基本領域では、余剰電気エネルギがなく、後からエンジン発電により発電し、発電および電力消費にて損失が生じたとしても、ＥＶ走行した方が燃費が向上する。
【００５２】
一方、駆動パワーがＥＶ基本閾値Ｐevb以上である場合、ＥＶ効果よりもエンジン発電コストの方が大きい。駆動パワーがＥＶ基本閾値Ｐevb以上ＥＶ上限値Ｐevu未満の領域を「ＥＶ拡張領域」とする。ＥＶ拡張領域では、ＥＶ効果よりもエンジン発電コストの方が大きいので、エンジン発電させてまでＥＶ走行せず、余剰電気エネルギの有無により、走行モードを選択する。すなわち、ＥＶ拡張領域では、余剰電気エネルギがある場合、ＥＶ走行モードとする。一方、余剰電気エネルギがない場合、ＥＶ走行で消費した電力を後からエンジン発電により補うと、燃費が悪化するので、ＥＶ走行モードとはせず、エンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。
【００５３】
「余剰電気エネルギ」とは、発電エネルギと使用電気エネルギとの差分であって、発電エネルギは主に減速回生による発電エネルギとするが、例えばエンジン１１を効率のよい動作点にて作動させるためにエンジン発電により余剰に発電された分の電気エネルギを含んでもよい。以下、余剰電気エネルギは、減速回生による発電エネルギ（以下、「減速回生発電エネルギＥreg」という、）として説明する。
【００５４】
次に、走行モード選択処理を図１１〜図１４に示すフローチャートに基づいて説明する。この処理は、走行モード選択部２３にて所定間隔にて実行される。
図１１に示すように、最初のステップＳ１１（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。）では、減速回生発電エネルギ積算を行う。減速回生発電エネルギ積算のサブルーチンは、図１２に基づいて後述する。
【００５５】
Ｓ１２では、車速ＶがＥＶ走行車速閾値Ｖth未満か否かを判断する。車速ＶがＥＶ走行車速閾値Ｖth未満であると判断された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｓ１８へ移行し、走行モードをＥＶ走行モードとする。車速ＶがＥＶ走行車速閾値Ｖth以上であると判断された場合（Ｓ１２：ＮＯ）、Ｓ１３へ移行する。
【００５６】
Ｓ１３では、強制充電要求があるか否かを判断する。ここでの判断は、充電要求算出部２２からの情報に基づいて判断され、ＳＯＣが強制充電閾値Ｂth未満である場合、強制充電要求があると判断され、ＳＯＣが強制充電閾値Ｂth以上である場合、強制充電要求がないと判断される。強制充電要求があると判断された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、すなわちＳＯＣが強制充電閾値Ｂth未満である場合、Ｓ２１へ移行し、走行モードをエンジン発電モードとする。強制充電要求がないと判断された場合（Ｓ１３：ＮＯ）、すなわちＳＯＣが強制充電閾値Ｂth以上である場合、Ｓ１４へ移行する。
【００５７】
Ｓ１４では、要求駆動パワーＰdrvがＥＶ可能領域か否かを判断する。本実施形態では、要求駆動パワーＰdrvがＥＶ上限値Ｐevu未満である場合、要求駆動パワーＰdrvがＥＶ可能領域であると判断する。要求駆動パワーＰdrvがＥＶ可能領域ではないと判断された場合（Ｓ１４：ＮＯ）、すなわちＰdrv≧Ｐevuのとき、Ｓ１７へ移行する。要求駆動パワーＰdrvがＥＶ可能領域であると判断された場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、すなわちＰdrv＜Ｐevuのとき、Ｓ１５へ移行する。
【００５８】
Ｓ１５では、要求駆動パワーＰdrvがＥＶ基本領域か否かを判断する。本実施形態は、ＥＶ効果とエンジン発電コストとが一致する駆動パワーであるＥＶ基本閾値Ｐevb未満をＥＶ基本領域とする（図１０参照）。要求駆動パワーＰdrvがＥＶ基本領域であると判断された場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、すなわちＰdrv＜Ｐevbのとき、Ｓ１８へ移行し、走行モードをＥＶ走行モードとする。要求駆動パワーＰdrvがＥＶ基本領域ではないと判断された場合（Ｓ１５：ＮＯ）、すなわちＰdrv≧Ｐevbのとき、Ｓ１６へ移行する。
【００５９】
Ｓ１６では、Ｓ１１にて算出される減速回生発電エネルギＥregが、前回処理のＳ１９にて算出されるＥＶ基本消費エネルギＥevbとＥＶ拡張消費エネルギＥeveとの和より大きいか否かを判断する。Ｓ１６は、ＥＶ可能領域であって（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ＥＶ基本領域ではない（Ｓ１６：ＮＯ）に移行するステップであるので、Ｓ１６はＥＶ拡張領域である。ここでの判断処理では、余剰電気エネルギの有無を判定しており、減速回生発電エネルギＥregがＥＶ基本消費エネルギＥevbとＥＶ拡張消費エネルギＥeveとの和より大きければ、余剰電気エネルギがあると判断する。減速回生発電エネルギＥregがＥＶ基本消費エネルギＥevbとＥＶ拡張消費エネルギＥeveとの和より大きいと判断された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、すなわち余剰電気エネルギがある場合、Ｓ１８へ移行し、走行モードをＥＶ走行モードとする。減速回生発電エネルギＥregがＥＶ基本消費エネルギＥevbとＥＶ拡張消費エネルギＥeveとの和以下であると判断された場合（Ｓ１６：ＮＯ）、すなわち余剰電気エネルギがない場合、Ｓ１７へ移行する。
【００６０】
Ｓ１７では、Ｓ１１にて算出される減速回生発電エネルギＥregと前回処理のＳ２２にて算出されるエンジン発電エネルギＥgenとの和が、ＥＶ基本消費エネルギＥevbより大きいか否かを判断する。減速回生発電エネルギＥregとエンジン発電エネルギＥgenとの和がＥＶ基本消費エネルギＥevbより大きいと判断された場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、Ｓ２０へ移行する。減速回生発電エネルギＥregとエンジン発電エネルギＥgenとの和がＥＶ基本消費エネルギＥevb以下であると判断された場合（Ｓ１７：ＮＯ）、ＥＶ基本領域にて消費したＥＶ基本消費エネルギＥevbの不足分をエンジン発電にて賄うべく、Ｓ２１へ移行し、走行モードをエンジン発電モードとする。
【００６１】
車速ＶがＥＶ走行車速閾値Ｖth未満であると判断された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、要求駆動パワーＰdrvがＥＶ基本領域であると判断された場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、および、減速回生発電エネルギＥregがＥＶ基本消費エネルギＥevbとＥＶ拡張消費エネルギＥeveとの和より大きいと判断された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）に移行するＳ１８では、走行モードをＥＶ走行モードとする。
Ｓ１９では、消費エネルギ積算を行う。消費エネルギ積算のサブルーチンは、図１４に基づいて後述する。
【００６２】
減速回生発電エネルギＥregとエンジン発電エネルギＥgenとの和がＥＶ基本消費エネルギＥevbより大きいと判断された場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）に移行するＳ２０では、走行モードをエンジン走行モードとする。
強制充電要求があると判断された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、および、減速回生発電エネルギＥregとエンジン発電エネルギＥgenとの和がＥＶ基本消費エネルギＥevb以下であると判断された場合（Ｓ１７：ＮＯ）に移行するＳ２１では、走行モードをエンジン発電モードとする。
Ｓ２２では、エンジン発電エネルギ積算を行う。エンジン発電エネルギ積算のサブルーチンは、図１３に基づいて後述する。
【００６３】
減速回生発電エネルギ積算のサブルーチンを図１２に示す。
Ｓ１１１では、車速情報に基づき、減速中か否かを判断する。減速中ではないと判断された場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、本サブルーチンを終了する。減速中であると判断された場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、Ｓ１１２へ移行する。
Ｓ１１２では、ＭＧトルクＴmgが０未満か否かを判断する。ＭＧトルクＴmgが０以上であると判断された場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、本サブルーチンを終了する。ＭＧトルクＴmgが０未満であると判断された場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、Ｓ１１３へ移行する。
【００６４】
Ｓ１１３では、減速回生発電パワーＰregを算出する（式（１１））。
Ｐreg＝Ｔmg×Ｎmg    ・・・（１１）
Ｓ１１４では、Ｓ１１３で算出された減速回生発電パワーＰregを積算することにより減速回生発電エネルギＥregを算出し、本サブルーチンを終了する。減速回生発電エネルギＥregは、過去所定回数分の減速回生発電パワーＰregの積算値とする。
【００６５】
エンジン発電エネルギ積算のサブルーチンを図１３に示す。
Ｓ２２１では、エンジントルクＴengが０より大きいか否かを判断する。エンジントルクＴengが０以下であると判断された場合（Ｓ２２１：ＮＯ）、本サブルーチンを終了する。エンジントルクＴengが０より大きいと判断された場合（Ｓ２２１：ＹＥＳ）、Ｓ２２２へ移行する。
【００６６】
Ｓ２２２では、図１２中のＳ１１２と同様、ＭＧトルクＴmgが０未満か否かを判断する。ＭＧトルクＴmgが０以上であると判断された場合（Ｓ２２２：ＮＯ）、本サブルーチンを終了する。ＭＧトルクＴmgが０未満であると判断された場合（Ｓ２２２：ＹＥＳ）、Ｓ２２３へ移行する。
【００６７】
Ｓ２２３では、エンジン発電パワーＰgenを算出する（式（１２））。
Ｐgen＝Ｔmg×Ｎmg    ・・・（１２）
Ｓ２２４では、Ｓ２２３にて算出されたエンジン発電パワーＰgenを積算することによりエンジン発電エネルギＥgenを算出し、本サブルーチンを終了する。エンジン発電エネルギＥgenは、過去所定回数分のエンジン発電パワーＰgenの積算値とする。
【００６８】
消費エネルギ積算のサブルーチンを図１４に示す。
Ｓ１９１では、ＥＶ走行にて消費するＥＶ消費パワーＰevを算出する（式（１３））。
Ｐev＝Ｔmg×Ｎmg    ・・・（１３）
【００６９】
Ｓ１９２では、図１１中のＳ１５と同様であり、要求駆動パワーＰdrvがＥＶ基本領域か否かを判断する。要求駆動パワーＰdrvがＥＶ基本領域であると判断された場合（Ｓ１９２：ＹＥＳ）、すなわちＰdrv＜Ｐevbのとき、Ｓ１９３へ移行する。要求駆動パワーＰdrvがＥＶ基本領域ではないと判断された場合（Ｓ１９２：ＮＯ）、すなわちＰdrv≧Ｐevbのとき、Ｓ１９４へ移行する。
【００７０】
Ｓ１９３では、要求駆動パワーＰdrvはＥＶ基本領域であるので、ＥＶ基本領域にて消費されるＥＶ基本消費エネルギＥevbを算出し、本サブルーチンを終了する。ＥＶ基本消費エネルギＥevbは、過去所定回数のうち、ＥＶ基本領域にてＥＶ走行モードを選択したときのＥＶ消費パワーＰevの積算値とする。なお、ＥＶ基本消費エネルギＥevbには、車速ＶがＥＶ走行車速閾値Ｖth未満にてＥＶ走行した場合の消費エネルギを含むものとする。ＥＶ基本消費エネルギＥevbは、余剰電気エネルギで賄えず後にエンジン発電により補ったとしても燃費が向上するので、余剰電気エネルギを超えても差し支えない。
【００７１】
Ｓ１９４では、要求駆動パワーＰdrvはＥＶ拡張領域であるので、ＥＶ拡張領域にて消費されるＥＶ拡張消費エネルギＥeveを算出し、本サブルーチンを終了する。ＥＶ拡張消費エネルギＥeveは、過去所定回数のうち、ＥＶ拡張領域にてＥＶ走行モードを選択したときのＥＶ消費パワーＰevの積算値とする。ＥＶ拡張消費エネルギＥeveは、後にエンジン発電により補うと燃費が悪化するので、余剰電気エネルギで賄える範囲内に抑える。
【００７２】
ここで、走行モードの選択の具体例を図１５および図１６に基づいて説明する。図１５は電気エネルギが余剰である場合（図１１中のＳ１６：ＹＥＳ）の例であり、図１６は電気エネルギが不足である場合（Ｓ１６：ＮＯ）の例である。
図１５および図１６では、（ａ）が車速Ｖ、（ｂ）が要求駆動パワーＰdrvを示す。図１５および図１６では、車速Ｖおよび要求駆動パワーＰdrvは、同様に推移する。図１５（ｃ）および図１６（ｃ）は、ＭＧパワーＰmgを示しており、ＭＧパワーＰmgが正のとき、モータジェネレータ１２はトルクを出力する電動機として機能し、ＭＧパワーＰmgが負のとき、モータジェネレータ１２は発電機として機能し、このときのＭＧパワーＰmgがエンジン発電パワーＰgenに対応する。また、図１５（ｄ）および図１６（ｄ）は、電気エネルギを示しており、正のとき電気エネルギが余剰であり、負のとき電気エネルギが不足であることを意味する。
【００７３】
まず、電気エネルギが余剰である場合を図１５に基づいて説明する。
車速Ｖが上昇するｔ１１からｔ１３までの期間は、車速Ｖの上昇に伴って要求駆動パワーＰdrvが上昇する。ｔ１１からｔ１２までの期間は、要求駆動パワーＰdrvがＥＶ基本閾値Ｐevb未満であり、ＥＶ基本領域であるので（図１１中のＳ１５：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。
また、ｔ１２からｔ１３までの期間は、要求駆動パワーＰdrvはＥＶ拡張領域であり（Ｓ１４：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１５：ＮＯ）、電気エネルギが余剰であるので（Ｓ１６：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。
【００７４】
車速Ｖが略一定であるｔ１３からｔ１４までの期間は、要求駆動パワーＰdrvがＥＶ基本領域であるので（Ｓ１５：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。また、車速Ｖが上昇開始するｔ１４からｔ１５までの期間は、要求駆動パワーＰdrvはＥＶ拡張領域であり（Ｓ１４：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１５：ＮＯ）、電気エネルギが余剰であるので（Ｓ１６：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。
【００７５】
車速Ｖがさらに上昇するｔ１５からｔ１６の期間は、要求駆動パワーＰdrvがＥＶ上限値Ｐevuを超えており（Ｓ１４：ＮＯ）、電気エネルギが不足していないので（Ｓ１７：ＹＥＳ）、走行モードをエンジン走行モードとする。
【００７６】
車速Ｖが略一定であるｔ１６からｔ１８までの期間は、要求駆動パワーＰdrvがＥＶ拡張領域であり（Ｓ１４：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１５：ＮＯ）、電気エネルギが余剰であるので（Ｓ１６：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。ここで、ｔ１８にて、余剰電気エネルギがゼロになる。このとき、電気エネルギの過不足がないので（Ｓ１６：ＮＯ、Ｓ１７：ＹＥＳ）、ｔ１８からｔ１９までの期間は、走行モードをエンジン走行モードとする（Ｓ２０）。
車速Ｖが減少するｔ１９からｔ２０までの期間は、減速回生により電気エネルギが蓄積される。
【００７７】
次に、電気エネルギが不足している場合を図１６に基づいて説明する。
ｔ１１からｔ１２までは、要求駆動パワーＰdrvがＥＶ基本領域であるので（図１１中のＳ１５：ＹＥＳ）、電気エネルギが余剰である図１５と同様、ＥＶ走行モードとする。
ｔ１２からｔ１３の期間は、要求駆動パワーＰdrvはＥＶ拡張領域であり（Ｓ１４：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１５：ＮＯ）、電気エネルギが不足しているので（Ｓ１６：ＮＯ）、走行モードをエンジン発電モードとする（Ｓ２１）。
【００７８】
ｔ１３からｔ１４までの期間は、要求駆動パワーＰdrvがＥＶ基本領域であるので（Ｓ１５：ＹＥＳ）、図１５と同様、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。
ｔ１４からｔ１５までの期間は、要求駆動パワーＰdrvはＥＶ拡張領域であり（Ｓ１４：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１５：ＮＯ）、電気エネルギが不足しているので（Ｓ１６：ＮＯ）、走行モードをエンジン発電モードとする（Ｓ２１）。
また、ｔ１５からｔ１６までの期間は、要求駆動パワーＰdrvがＥＶ上限値Ｐevuを超えており（Ｓ１４：ＮＯ）、電気エネルギが不足しているので（Ｓ１７：ＮＯ）、走行モードを引き続きエンジン発電モードとする。
【００７９】
ｔ１６からｔ１７までの期間は、要求駆動パワーＰdrvはＥＶ拡張領域であり（Ｓ１４：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１５：ＮＯ）、電気エネルギが不足しているので（Ｓ１６：ＮＯ）、走行モードをエンジン発電モードとする（Ｓ２１）。ここで、ｔ１７にて、電気エネルギがゼロになる。このとき、電気エネルギの過不足がないので（Ｓ１６：ＮＯ、Ｓ１７：ＹＥＳ）、走行モードをエンジン走行モードとする（Ｓ２０）。
車速Ｖが減少するｔ１９からｔ２０までの期間は、図１５と同様、減速回生により電気エネルギが蓄積される。
【００８０】
以上詳述したように、本発明の制御部２０は、エンジン１１と、モータジェネレータ１２と、モータジェネレータ１２と電力を授受する蓄電部１５と、を備える車両９０を制御するものであって、要求駆動パワー算出部２１と、走行モード選択部２３と、を備える。
要求駆動パワー算出部２１は、ドライバ操作情報および車速情報に基づき、要求駆動パワーＰdrvを算出する。
【００８１】
走行モード選択部２３は、要求駆動パワーＰdrvをモータジェネレータ１２で出力するＥＶ走行モード、要求駆動パワーＰdrvをエンジン１１で出力するエンジン走行モード、または、要求駆動パワーＰdrvをエンジン１１で出力するとともに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を、走行モードとして選択する。
【００８２】
走行モード選択部２３は、モータジェネレータ１２をエンジン１１にて駆動して発電する場合の燃料消費増加量ΔＦＣiおよび発電電力Ｐbattgに基づいて算出される燃料消費増加コストであるエンジン発電コストよりも、要求駆動パワーＰdrvをモータジェネレータ１２で出力する場合の燃料消費削減量ΔＦＣdおよび消費電力Ｐbattcに基づいて算出される燃料消費削減効果であるＥＶ効果の方が大きい場合（図１１中のＳ１５：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。
【００８３】
走行モード選択部２３は、エンジン発電コストがＥＶ効果以上であり（Ｓ１５：ＮＯ）、余剰電気エネルギがある場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、走行モードをＥＶ走行モードとする（Ｓ１８）。また、走行モード選択部２３は、エンジン発電コストがＥＶ効果以上であり（Ｓ１５：ＮＯ）、余剰電気エネルギがない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、走行モードをエンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする（Ｓ２０またはＳ２１）。
【００８４】
本実施形態では、ＥＶ効果とエンジン発電コストとを比較し、ＥＶ効果がエンジン発電コストより大きい場合、後にエンジン発電により不足分の電力を補うことになったとしても、モータジェネレータ１２の駆動力で走行した方が燃費がよくなるので、余剰電気エネルギの有無によらず、走行モードとしてＥＶ走行モードを選択する。
また、エンジン発電コストがＥＶ効果以上である場合、減速回生等による余剰電気エネルギがある場合はＥＶ走行モードとするが、余剰電気エネルギがなければ、エンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。
これにより、車両９０の走行状態に応じ、適切な走行モードが選択されるので、燃費が向上する。また、走行モードの切り替えタイミングを予め設定しておく場合と比較し、切り替えタイミングを適合させるための手間を省くことができる。
【００８５】
走行モードの決定に用いるエンジン発電コストは、要求駆動パワーＰdrvにおける値とする。これにより、要求駆動パワーＰdrvに応じ、走行モードを適切に選択することができる。
また、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストは、モータジェネレータ１２における発電に用いられるエンジン発電パワーＰgenを固定値Ｐcとしたときの値とする。固定値Ｐcは、エンジン発電パワーＰgenに対するエンジン発電コストの変化率が所定値より小さい範囲内の値である。これにより、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストの演算を簡素化することができる。また、エンジン発電コストを図１０に示すマップから演算する場合、マップを１つにできるので、マップを複数用意する場合と比較し、データ量を抑えることができる。
【００８６】
走行モード選択部２３は、エンジン発電コストが要求駆動パワーＰdrvにおけるＥＶ効果以上であり、電気エネルギの過不足がない場合、走行モードをエンジン走行モードとし、エンジン発電コストが要求駆動パワーＰdrvにおけるＥＶ効果以上であり、電気エネルギが不足している場合、走行モードをエンジン発電モードとする。
これにより、電気エネルギの状態に応じて走行モードが選択されるので、適切に蓄電部１５を充電することができる。
【００８７】
ＥＶ効果の算出に用いる燃料消費削減量ΔＦＣdは、要求駆動パワーＰdrvをエンジン１１にて出力する場合に消費される燃料消費量ＦＣdとして、エンジン効率ηengに基づいて算出される。また、ＥＶ効果の算出に用いられる消費電力Ｐbattcは、要求駆動パワーＰdrvおよびＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleに基づいて算出される。
これにより、エンジン効率ηengおよびＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleが予めわかっていれば、例えば実際の車両を用いて実測する場合と比較し、簡素な構成にて適切にＥＶ効果を算出することができる。
【００８８】
エンジン発電コストの算出に用いられる燃料消費増加量ΔＦＣiは、要求駆動パワーＰdrvおよびモータジェネレータ１２における発電に用いられるエンジン発電パワーＰgenをエンジン１１にて出力する場合に消費される燃料消費量ＦＣeと、要求駆動パワーＰdrvをエンジン１１にて出力する場合に消費される燃料消費量ＦＣdとの差として、エンジン効率ηengに基づいて算出される。また、エンジン発電コストの算出に用いられる発電電力Ｐbattgは、エンジン発電パワーＰgenおよびＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleに基づいて算出される。
これにより、エンジン効率ηengおよびＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleが予めわかっていれば、例えば実際の車両を用いて実測する場合と比較し、簡素な構成にて適切にエンジン発電コストを算出することができる。
【００８９】
エンジン効率ηengおよびエンジン回転数Ｎengは、エンジン１１からの出力およびエンジン１１における理想燃費情報に基づいて算出される。
また、ＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleは、ＭＧ回転数Ｎmgおよびモータジェネレータ１２からの出力に基づいて算出される。
これにより、パワーに基づいてエンジン効率ηengおよびＭＧ−ＩＮＶ効率ηeleが適切に算出される。
【００９０】
車両９０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に伝達する変速機１３を備える。また、エンジン１１の回転数Ｎengとモータジェネレータ１２の回転数Ｎmgとが所定比率である。これにより、エンジン発電モードおよびＭＧアシストモードにおけるＭＧ回転数Ｎmgをエンジン回転数Ｎengから適切に求めることができる。
特に、本実施形態の変速機１３は、無段変速機であるので、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。
【００９１】
本実施形態では、要求駆動パワー算出部２１が「要求駆動パワー算出手段」に対応し、走行モード選択部２３が「走行モード選択手段」に対応する。また、図１１中のＳ１８、Ｓ２０、および、Ｓ２１が「走行モード選択手段」の機能としての処理に対応する。
【００９２】
（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は、ＥＶ基本領域およびＥＶ拡張領域が上記実施形態と異なっているので、図１７に基づき、この点を中心に説明する。なお、図１７は、図１０と対応する図である。
第１実施形態では、要求駆動パワーＰdrvにおけるＥＶ効果と、要求駆動パワーＰdrvにおけるエンジン発電コストとを比較し、エンジン発電コストよりもＥＶ効果が大きい領域をＥＶ基本領域とした。
【００９３】
ところで、ＥＶ基本領域におけるＥＶ走行にて使用される電力は、後にエンジン発電走行を行うことで補ってもよい。とすれば、エンジン発電モードにて走行を行うときの要求駆動パワーＰdrvは、ＥＶ走行を行うときの要求駆動パワーＰdrvと一致するとは限らない。
【００９４】
そこで本実施形態では、図１７に示すように、走行モードに決定に用いるエンジン発電コストは、駆動パワーが所定範囲内であるときの最大値Ｃmaxとする。駆動パワーの所定範囲は、所定の上限値Ｐth（例えば３０ｋＷ）以下の範囲とする。所定の上限値Ｐthは、例えば、走行モードをエンジン発電モードとし、エンジン１１からの出力を要求駆動パワーＰdrvより大きくとすると、エンジン効率ηengが低下するエンジン高効率領域の上限値とすることができる。
【００９５】
本実施形態では、ＥＶ効果が最大値Ｃmaxと一致する駆動パワーをＥＶ基本閾値Ｐevb2とし、駆動パワーがＥＶ基本閾値Ｐevb2未満である領域を「ＥＶ基本領域」とする。すなわち、本実施形態のＥＶ基本領域は、エンジン発電を行うときの要求駆動パワーＰdrvによらず、ＥＶ効果がエンジン発電コストよりも大きいことが確実である領域であるので、ＥＶ走行による電力をエンジン発電により補ったとしてもＥＶ走行とした方が燃費が向上する。したがって、ＥＶ基本領域では、余剰電気エネルギによらず、走行モードをＥＶ走行モードとする。
【００９６】
また、駆動パワーがＥＶ基本閾値Ｐevb2以上ＥＶ上限値Ｐevu未満の領域を「ＥＶ拡張領域」とする。ＥＶ拡張領域では、エンジン発電を行うときの要求駆動パワーＰdrvによっては、エンジン発電コストがＥＶ効果よりも大きくなる可能性がある領域であるので、余剰電気エネルギがある場合には走行モードをＥＶ走行モードとし、余剰電気エネルギがない場合には走行モードをエンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。
【００９７】
本実施形態では、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストは、要求駆動パワーＰdrvが所定範囲内であるときの最大値とする。そして、エンジン発電走行時の要求駆動パワーＰdrvによらずＥＶ効果がエンジン発電コストよりも大きい場合にＥＶ走行モードとし、エンジン発電走行時の要求駆動パワーＰdrvによってはエンジン発電コストがＥＶ効果よりも大きくなる可能性がある場合は、余剰電気エネルギに応じて走行モードを選択する。これにより、エンジン発電走行時の要求駆動パワーＰdrvによらず、ＥＶ走行により不足した電気エネルギをエンジン発電にて補うことによる燃費悪化を防ぐことができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００９８】
（他の実施形態）
（ア）上記実施形態では、余剰電気エネルギは、発電エネルギと使用エネルギの差分であって、発電エネルギを減速回生による発電エネルギとする。具体的には、減速回生による発電エネルギは、過去所定回数分の減速回生発電パワーＰregの積算値である。他の実施形態では、減速回生による発電エネルギとして、過去所定回数分の減速回生発電パワーＰregの積算値に加え、車速情報から予測される将来回生で得られる予測エネルギを含むようにしてもよい。すなわち、余剰電気エネルギとして、車速情報から予測される将来の減速回生にて得られる予測エネルギを含むようにしてもよい。これにより、ＥＶ拡張領域にて、ＥＶ走行可能な期間が増えるので、より燃費向上に寄与する。
【００９９】
また、上記実施形態では、減速回生エネルギ積算、エンジン発電エネルギ積算、ＥＶ基本消費エネルギ積算、および、ＥＶ拡張エネルギ積算において、過去所定回数分の積算値とする。他の実施形態では、上記演算は、所定回数の移動平均としてもよい。また、所定回数に替えて、所定期間における積算値としてもよいし、所定走行距離における積算値としてもよい。また、演算毎に異なる範囲における積算としてもよい。
【０１００】
（イ）上記実施形態では、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストは、モータジェネレータにおける発電に用いられるエンジン発電パワーＰgenを固定値Ｐcとしたときの値とする。他の実施形態では、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストを、エンジン発電パワーＰgenに応じて可変としてもよい。すなわち、図１０および図１７では、エンジン発電コストは１つのライン（マップ）にて規定されるが、例えばエンジン発電パワーＰgenに応じ、複数のライン（マップ）を用意してもよい。
【０１０１】
（ウ）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。
（エ）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。
【０１０２】
（オ）上記実施形態では、ＥＶ効果およびエンジン発電コストは、マップ化されている。他の実施形態では、ＥＶ効果およびエンジン発電コストは、式（４）、（８）を用いて、都度算出するようにしてもよい。
（カ）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。
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】
【０１０３】
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・・・蓄電部
２０・・・制御部（車両制御装置）
２１・・・要求駆動パワー算出部（要求駆動パワー算出部）
２３・・・走行モード選択部（走行モード選択手段）
９０・・・車両（ハイブリッド車両）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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