(57)【要約】【課題】所定地点到着時の蓄電装置の残存容量を所定値とするような残存容量管理を行なうハイブリッド車両において燃費向上を図る。【解決手段】低ＳＯＣ領域で内部損失が増大する特性を有する蓄電装置（バッテリ）の残存容量（ＳＯＣ）の制御目標値であるＳＯＣ目標値ＳＯＣｒは、蓄電装置を外部から充電可能な所定地点までの残走行距離が所定距離Ｄｒより短くなったときに、所定地点到達時の残存容量目標に対応するＳ０に設定される。これにより、ハイブリッド車両は、蓄電装置の電力消費によるＥＶ走行を積極的に行なう。一方、ＳＯＣ目標値ＳＯＣｒは、残走行距離が所定距離Ｄｒ以上のときには、Ｓ０よりも蓄電装置の損失が小さいＳＯＣ領域内のＳ１に設定される。【選択図】図７
2008087516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が車両走行パワーを発生可能に構成された内燃機関および電動機と、
残存容量に応じて充放電時の内部電力損失が変化する損失特性を有する、充電可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置および前記電動機の間で前記電動機の駆動制御のための電力変換を行なう電力変換部と、
車両運転状況ならびに前記蓄電装置の残存容量および残存容量目標の比較に基づき、要求される全車両走行パワーに対する前記内燃機関および前記電動機の間の出力分担を決定する出力分担決定手段と、
所定地点への走行時に該所定地点までの予測走行距離を求める予測走行距離取得手段と、
前記所定地点への走行時に該所定地点への到着時の前記残存容量が所定レベルとなるように、車両走行中における前記残存容量目標を設定する目標設定手段とを備え
前記目標設定手段は、前記蓄電装置の損失特性に従って、前記走行距離取得手段により求められた前記予測走行距離に応じて前記残存容量目標を可変に設定する、ハイブリッド車両。
【請求項２】
車両外部からの電力により前記蓄電装置を充電する充電手段をさらに備え、
前記所定地点は、予め登録された、前記充電手段による車両外部からの充電が可能な地点である、請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記目標設定手段は、前記予測走行距離が所定以上であるときの前記残存容量目標を、前記所定レベルよりも前記蓄電装置の内部電力損失が小さい領域に設定する、請求項１または２記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記蓄電装置は、低残存容量時に充放電時の内部電力損失が相対的に増大する損失特性を有し、
前記目標設定手段は、前記予測走行距離が所定未満であるときの前記残存容量目標を前記所定レベルに対応させて設定し、前記予測走行距離が所定以上であるときの前記残存容量目標を前記所定レベルよりも高い領域に設定する、請求項３記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記蓄電装置の残存容量に基づき、前記電動機のみによる車両走行可能距離を予測する予測手段をさらに備え、
前記出力分担決定手段は、前記予測手段により予測された車両走行可能距離が、前記予測走行距離取得手段により求められた前記予測走行距離よりも長い場合には、前記全車両走行パワーを前記電動機によって出力させる、請求項１または２記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記出力分担決定手段は、前記蓄電装置の残存容量が所定以上である場合に、前記全車両走行パワーを前記電動機によって出力させる、請求項１または２記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記蓄電装置の劣化度を求めるための劣化判定手段をさらに備え、
前記目標設定手段は、前記予測走行距離が所定以上であるときの前記残存容量目標を、前記劣化判定手段によって求められた経年度に基づき修正された損失特性に従って設定する、請求項１または２記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記予測走行距離取得手段は、前記ハイブリッド車両の走行位置を検出可能なナビゲーション装置からの情報に基づき前記予測走行距離を求める、請求項１または２記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記予測走行距離取得手段は、前記ナビゲーション装置のルート案内の目的地が設定されていないときに、前記ナビゲーション装置で用いられる地図上での前記走行位置および前記所定地点の位置関係に基づき前記予測行距離を求める、請求項８記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】
前記ハイブリッド車両の運転開始地点と前記所定地点との距離が所定以下であるときに、前記所定地点への走行でないことを検知する手段をさらに備える、請求項１または２記載のハイブリッド車両。
【請求項１１】
前記ハイブリッド車両の運転開始時における前記蓄電装置の残存容量が、前記充電手段による充電完了時に対応する所定領域であるときに、前記所定地点への走行でないことを検知する手段をさらに備える、請求項２記載のハイブリッド車両。
【請求項１２】
ハイブリッド車両の走行制御方法であって、
前記ハイブリッド車両は、
各々が車両走行パワーに発生可能に構成された内燃機関および電動機と、
残存容量に応じて充放電時の内部電力損失が変化する損失特性を有する、充電可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置および前記電動機の間で前記電動機の駆動制御のための電力変換を行なう電力変換部とを備え、
前記走行制御方法は、
車両運転状況ならびに前記蓄電装置の残存容量および残存容量目標の比較に基づき、要求される全車両走行パワーに対する前記内燃機関および前記電動機の間の出力分担を決定する第１のステップと、
所定地点への走行時に該所定地点までの予測走行距離を求める第２のステップと、
前記所定地点への走行時に該所定地点への到着時の前記残存容量が所定レベルとなるように、車両走行中における前記残存容量目標を設定する第３のステップとを備え
前記第３のステップは、前記蓄電装置の損失特性に従って、前記第２のステップにより求められた前記予測走行距離に応じて前記残存容量目標を可変に設定する、ハイブリッド車両の走行制御方法。
【請求項１３】
前記ハイブリッド車両は、車両外部からの電力により前記蓄電装置を充電する充電手段をさらに備え、
前記所定地点は、予め登録された、前記充電手段による車両外部からの充電が可能な地点である、請求項１２記載のハイブリッド車両の走行制御方法。
【請求項１４】
前記第３のステップは、前記第２のステップにより求められた前記予測走行距離が所定以上であるときの前記残存容量目標を、前記所定レベルよりも前記蓄電装置の内部電力損失が小さい領域に設定する、請求項１２または１３記載のハイブリッド車両の走行制御方法。
【請求項１５】
前記蓄電装置は、低残存容量時に充放電時の内部電力損失が相対的に増大する損失特性を有し、
前記第３のステップは、前記予測走行距離が所定未満であるときの前記残存容量目標を前記所定レベルに対応させて設定する一方で、前記予測走行距離が所定以上であるときの前記残存容量目標を前記所定レベルよりも高い領域に設定する、請求項１４記載のハイブリッド車両の走行制御方法。
【請求項１６】
前記蓄電装置の残存容量に基づき、前記電動機のみによる車両走行可能距離を予測する第４のステップをさらに備え、
前記第１のステップは、前記第４のステップにより予測された車両走行可能距離が、前記第２のステップにより求められた前記予測走行距離よりも長い場合には、前記全車両走行パワーを前記電動機によって出力させる、請求項１２または１３記載のハイブリッド車両の走行制御方法。
【請求項１７】
前記第１のステップは、前記蓄電装置の残存容量が所定以上である場合に、前記全車両走行パワーを前記電動機によって出力させる、請求項１２または１３記載のハイブリッド車両の走行制御方法。
【請求項１８】
前記蓄電装置の劣化度を求めるための第５のステップをさらに備え、
前記第３のステップは、前記第２のステップにより求められた前記予測走行距離が所定以上であるときの前記残存容量目標を、前記第５のステップによって求められた劣化度基づき修正された損失特性に従って設定する、請求項１２または１３記載のハイブリッド車両の走行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド車両およびハイブリッド車両の走行制御方法に関し、より特定的には、車両走行パワーを発生可能に構成された内燃機関および電動機を動力源として備えたハイブリッド車両およびその走行制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した自動車として、ハイブリッド車両が注目されている。ハイブリッド車両は、従来のエンジンに加え、電動機によっても車両走行パワーを発生することが可能な自動車である。すなわち、ハイブリッド車両では、エンジンのみによる走行、電動機のみによる走行、および電動機およびエンジンによる走行を運転状況において適宜実行することによって消費燃料の低減を図っている。代表的には、車両発進時に代表される低速走行等のエンジン効率の悪い運転領域では、電動機出力のみで走行するモード（ＥＶモード）が選択される一方で、車速が上昇した時点でエンジンを始動して、エンジンおよび電動機の両方の走行パワーを使用可能な走行モード（ＨＶモード）が選択される走行制御が行なわれている。
【０００３】
また、このようなＥＶモードおよびＨＶモードの間の走行モード選択には、電動機の駆動電力を蓄積する、蓄電装置（代表的には二次電池）の残存容量（ＳＯＣ：State of Charge）が影響を及ぼす。たとえば、ＳＯＣが所定以下へ低下した場合には、低車速領域においてもバッテリ充電のためにエンジンが始動されることとなる。ハイブリッド車両では、上記のように走行モードを運転状況に応じて適切に選択することにより、燃料の利用効率を向上して燃費向上を図ることを特徴としている。
【０００４】
ハイブリッド車両で運転性および燃費を両立した走行制御を行なうために、特開２００５−１３７１３５号公報（特許文献１）には、車両の走行経路の道路環境情報およびバッテリのＳＯＣに基づいて燃料の利用効率を表わす効率指標値を演算する効率指標値演算手段と、この効率指標値が更新されたときに、更新前の値から連続的に変化させて更新値に一致させる処理を施して最終効率指標値を演算する最終効率指標演算手段と、車速検出値、制駆動力指令値および最終効率指標値に基づいて、最終効率指標値が大きいほどバッテリの充電を少なくするエンジンおよび電動機の運転点を決定する運転点決定手段とを備えるハイブリッド車両の制御装置が開示されている。
【０００５】
特許文献１に開示されたハイブリッド車両の制御装置では、燃料の利用効率およびナビゲーション装置からの道路環境情報に応じてバッテリの充電量を制御して燃費の向上を図るとともに、エンジンや電動機の動作点が急激に変化することを抑制して運転性を向上することができる。
【０００６】
また、特開平１０−１５０７０１号公報（特許文献２）には、バッテリの充電状態が低いほど充放電の効率が高くなる特性のバッテリにおいて、バッテリの充放電量に関する車両の走行条件（たとえば移動平均速度や移動平均変化量）に応じて、適宜バッテリの目標状態ＳＯＣを設定することを特徴とする動力出力装置が開示されている。特許文献２に開示された動力出力装置によれば、バッテリ充放電の効率をより高くするとともに走行に必要な電力を十分に供給することができる。
【０００７】
さらに、特開２００３−１５３４０２号公報（特許文献３）には、二次電池の入出力可能な継続時間を予測して二次電池を限界まで使用するために、二次電池の現在の充電状態からエンジンのクランキングに必要な電力が得られる継続時間を算出し、算出された継続時間がエンジンのクランキングに必要な所定の継続時間に達した時点でジェネレータを駆動してエンジンをクランキングすることを特徴とする二次電池制御装置が開示されている。特許文献３に開示される二次電池制御装置によれば、二次電池の出力が低下して限界状態となった時点でエンジンを始動することで、二次電池を限界まで使用することが可能となる。
【特許文献１】特開２００５−１３７１３５号公報
【特許文献２】特開平１０−１５０７０１号公報
【特許文献３】特開２００３−１５３４０２号公報
【特許文献４】特開平１０−３４１５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
搭載された蓄電装置を外部電源により充電可能な構成のハイブリッド車両では、自宅に代表される所定の充電地点において、蓄電装置を定期的に（たとえば１回／日）充電するような使用形態が想定される。このようなハイブリッド車両の使用形態では、上記充電地点への到着までに蓄電装置の電力を所定レベルまで使い切るような蓄電装置の残存容量管理を行なうことが、エンジンによる燃料消費量を抑制することが燃費の面から有利である。
【０００９】
しかしながら、蓄電装置として代表的に用いられる二次電池は、一般的に、内部抵抗等による電力損失が二次電池の残存容量（ＳＯＣ）に応じて変化するような充放電効率特性を有している。このため、上記のような蓄電装置の残存容量管理を行なう走行制御では、上記特性を考慮することが燃費向上の上で重要となる。
【００１０】
この点について、特許文献１は、車両走行経路の道路環境情報の入手可否に応じてバッテリへの充電量を変更するようにエンジンおよび電動機の運転点を決定する制御手法を開示するが、この際に、バッテリの残存容量に対する充放電効率の特性を考慮する必要がある点については開示していない。また、特許文献２〜４も、上記のような蓄電装置の残存容量管理を伴う走行制御に、蓄電装置（二次電池）の充放電効率特性を反映することについて何ら開示していない。
【００１１】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、所定地点到着時の蓄電装置の残存容量を所定レベルとするような残存容量管理を行なうハイブリッド車両において燃費向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明によるハイブリッド車両は、内燃機関および電動機と、充電可能な蓄電装置と、電力変換部と、出力分担決定手段と、予測走行距離取得手段と、目標設定手段とを備える。内燃機関および電動機の各々は、車両走行パワーを発生可能に構成される。蓄電装置は、残存容量に応じて充放電時の内部電力損失が変化する損失特性を有する。電力変換部は、蓄電装置および電動機の間で電動機の駆動制御のための電力変換を行なう。出力分担決定手段は、車両運転状況ならびに蓄電装置の残存容量および残存容量目標の比較に基づき、要求される全車両走行パワーに対する内燃機関および電動機の間の出力分担を決定する。予測走行距離取得手段は、所定地点への走行時に該所定地点までの予測走行距離を求める。目標設定手段は、所定地点への走行時に該所定地点への到着時の残存容量が所定レベルとなるように、車両走行中における残存容量目標を設定する。さらに、目標設定手段は、蓄電装置の損失特性に従って、走行距離取得手段により求められた予測走行距離に応じて残存容量目標を可変に設定する。
【００１３】
この発明によるハイブリッド車両の走行制御方法は、第１から第３のステップを備える。ハイブリッド車両は、各々が車両走行パワーに発生可能に構成された内燃機関および電動機と、充電可能な蓄電装置と、電力変換部とを備える。蓄電装置は、残存容量に応じて充放電時の内部電力損失が変化する損失特性を有する。電力変換部とを備える。蓄電装置および電動機の間で電動機の駆動制御のための電力変換を行なう。そして、第１のステップは、車両運転状況ならびに蓄電装置の残存容量および残存容量目標の比較に基づき、要求される全車両走行パワーに対する内燃機関および電動機の間の出力分担を決定する。第２のステップは、所定地点への走行時に該所定地点までの予測走行距離を求める。第３のステップは、所定地点への走行時に該所定地点への到着時の残存容量が所定レベルとなるように、車両走行中における上記残存容量目標を設定する。そして、この第３のステップは、蓄電装置の損失特性に従って、第２のステップにより求められた予測走行距離に応じて残存容量目標を可変に設定する。
【００１４】
上記ハイブリッド車両およびハイブリッド車両の走行制御方法によれば、所定地点到着時の蓄電装置の残存容量を所定レベルとするような残存容量管理を行なうハイブリッド車両において、蓄電装置の損失特性に従って損失が高い領域での走行をなるべく避けることによって蓄電装置の運用効率を高めることができるので、車両全体のエネルギ効率を向上させて燃費向上を図ることができる。
【００１５】
好ましくは、ハイブリッド車両は、車両外部からの電力により蓄電装置を充電する充電手段をさらに備える。そして、所定地点は、予め登録された、充電手段による車両外部からの充電が可能な地点である。
【００１６】
このような構成とすることにより、外部電力により蓄電装置を充電可能な所定地点への到着までに蓄電装置の電力を使い切るような蓄電装置の残存容量管理によって、内燃機関による燃料消費量を低減してハイブリッド車両の燃費向上を図ることができる。さらに、このような残存容量管理を伴う走行時の蓄電装置の運用効率を高めることができるので、さらに燃費向上を図ることができる。
【００１７】
好ましくは、目標設定手段は、予測走行距離が所定以上であるときの残存容量目標を、所定レベルよりも蓄電装置の内部電力損失が小さい領域に設定する。
【００１８】
また、好ましくは、第３のステップは、第２のステップにより求められた予測走行距離が所定以上であるときの残存容量目標を、所定レベルよりも蓄電装置の内部電力損失が小さい領域に設定する。
【００１９】
このような構成とすることにより、所定地点までの残走行距離が所定以下となるまでの間蓄電装置を損失の高い領域で使うことを回避することができる。これにより、蓄電装置の運用効率の確保と、所定地点到達までに蓄電装置の電力を十分消費することを両立させて、ハイブリッド車両の燃費向上を図ることができる。
【００２０】
好ましくは、蓄電装置は、低残存容量時に充放電時の内部電力損失が相対的に増大する損失特性を有し、目標設定手段は、予測走行距離が所定未満であるときの残存容量目標を所定レベルに対応させて設定し、予測走行距離が所定以上であるときの残存容量目標を所定レベルよりも高い領域に設定する。
【００２１】
また好ましくは、蓄電装置は、低残存容量時に充放電時の内部電力損失が相対的に増大する損失特性を有し、第３のステップは、予測走行距離が所定未満であるときの残存容量目標を所定レベルに対応させて設定する一方で、予測走行距離が所定以上であるときの残存容量目標を所定レベルよりも高い領域に設定する。
【００２２】
このような構成とすることにより、残存容量が低いときに充放電時の内部電力損失が相対的に増大する一般的な損失特性の蓄電装置において、上述のような、蓄電装置の運用効率の確保と、所定地点到達までに蓄電装置の電力を十分消費することとの両立を図ることができる。
【００２３】
好ましくは、ハイブリッド車両は、蓄電装置の残存容量に基づき、電動機のみによる車両走行可能距離を予測する予測手段をさらに備え、出力分担決定手段は、予測手段により予測された車両走行可能距離が、予測走行距離取得手段により求められた予測走行距離よりも長い場合には、全車両走行パワーを電動機によって出力させる。
【００２４】
また好ましくは、ハイブリッド車両の走行制御方法は、蓄電装置の残存容量に基づき、電動機のみによる車両走行可能距離を予測する第４のステップをさらに備え、第１のステップは、第４のステップにより予測された車両走行可能距離が、第２のステップにより求められた予測走行距離よりも長い場合には、全車両走行パワーを電動機によって出力させる。
【００２５】
このような構成とすることにより、電動機出力のみによる車両走行で所定地点まで到達することが可能となった時点から、蓄電装置の電力を積極的に消費することにより燃費向上を図ることができる。さらに、それ以前の通常走行時には、損失の低い領域で蓄電装置を使用することができるので、蓄電装置の運用効率を高めてハイブリッド車両の燃費向上を図ることができる。
【００２６】
好ましくは、出力分担決定手段は、蓄電装置の残存容量が所定以上である場合に、全車両走行パワーを電動機によって出力させる。
【００２７】
また好ましくは、第１のステップは、蓄電装置の残存容量が所定以上である場合に、全車両走行パワーを電動機によって出力させる。
【００２８】
このような構成とすることにより、ハイブリッド車両の回生制動時に電動機によって発電される回生電力を蓄電装置に蓄積できるように、蓄電装置の残存容量を管理することが可能となる。
【００２９】
好ましくは、ハイブリッド車両は、蓄電装置の劣化度を求めるための劣化判定手段をさらに備え、目標設定手段は、予測走行距離が所定以上であるときの残存容量目標を、劣化判定手段によって求められた経年度に基づき修正された損失特性に従って設定する。
【００３０】
また好ましくは、ハイブリッド車両の走行制御方法は、蓄電装置の劣化度を求めるための第５のステップをさらに備え、第３のステップは、第２のステップにより求められた予測走行距離が所定以上であるときの残存容量目標を、第５のステップによって求められた劣化度基づき修正された損失特性に従って設定する。
【００３１】
このような構成とすることにより、蓄電装置の経年劣化が進行しても、通常走行時（所定地点への予測走行距離が所定以上の場合）の残存容量目標を、蓄電装置の損失が低い領域に設定することができる。これにより、蓄電装置の運用効率を高めて車両の燃費向上を図ることができる。
【００３２】
好ましくは、予測走行距離取得手段は、ハイブリッド車両の走行位置を検出可能なナビゲーション装置からの情報に基づき予測走行距離を求める。特に、予測走行距離取得手段は、ナビゲーション装置のルート案内の目的地が設定されていないときに、ナビゲーション装置で用いられる地図上での走行位置および所定地点の位置関係に基づき予測行距離を求める。
【００３３】
このような構成とすることにより、ナビゲーションシステムからの情報に基づき、特に、ナビゲーションシステム上で所定地点が走行目的地として設定された案内走行の非実行時においても、上述した蓄電装置の残存容量管理を行なうことが可能となる。
【００３４】
また好ましくは、ハイブリッド車両は、ハイブリッド車両の運転開始地点と所定地点との距離が所定以下であるときに、所定地点への走行でないことを検知する手段、あるいは、ハイブリッド車両の運転開始時における蓄電装置の残存容量が、充電手段による充電完了時に対応する所定領域であるときに、所定地点への走行でないことを検知する手段を備える。
【００３５】
このような構成とすることにより、所定地点からの出発する車両運転時に、当該所定地点到着時の蓄電装置の残存容量を所定レベルとするような残存容量管理が誤って実行されることを防止できる。
【発明の効果】
【００３６】
この発明によれば、所定地点到着時の蓄電装置の残存容量を所定レベルとするような残存容量管理を行なうハイブリッド車両において燃費向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付してその詳細な説明は原則として繰返さないものとする。
【００３８】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の全体概略構成を説明するブロック図である。
【００３９】
図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、車輪２と、動力分割機構３と、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置Ｂと、昇圧コンバータ１０と、インバータ２０，３０と、コネクタ４０と、ナビゲーション装置７５と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、正極線ＰＬ１，ＰＬ２と、負極線ＮＬ１，ＮＬ２とをさらに備える。
【００４０】
さらに、ハイブリッド車両１００は、車両搭載機器の電子制御ユニット（ＥＣＵ）として、ハイブリッドシステム全体を制御するＨＶＥＣＵ２００と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２ならびにおよび昇圧コンバータ１０およびインバータ２０，３０を制御するＭＧＥＣＵ２１０と、蓄電装置Ｂの充放電状態を管理制御するバッテリＥＣＵ２２０と、エンジン４の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ２３０とを含む。各ＥＣＵ間は相互にデータ・情報を授受可能に接続される。なお、図１の例示では、各ＥＣＵを別個のユニットで構成しているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。
【００４１】
動力分割機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、動力分割機構３としては、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン４およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータを中空としてその中心にエンジン４のクランク軸を通すことで動力分割機構３にエンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを機械的に接続することができる。
【００４２】
そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン４によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン４の始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド車両１００に組込まれ、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪である車輪２を駆動する電動機としてハイブリッド車両１００に組込まれる。
【００４３】
蓄電装置Ｂの正極は、正極線ＰＬ１に接続され、蓄電装置Ｂの負極は、負極線ＮＬ１に接続される。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間に接続される。昇圧コンバータ１０は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１と正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２との間に接続される。コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間に接続される。インバータ２０は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２とモータジェネレータＭＧ１との間に接続される。インバータ３０は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２とモータジェネレータＭＧ２との間に接続される。
【００４４】
モータジェネレータＭＧ１は、図示されないＹ結線された３相コイルをステータコイルとして含み、３相ケーブルを介してインバータ２０に接続される。モータジェネレータＭＧ２も、図示されないＹ結線された３相コイルをステータコイルとして含み、３相ケーブルを介してインバータ３０に接続される。そして、モータジェネレータＭＧ１の３相コイルの中性点Ｎ１に電力入力線ＡＣＬ１が接続され、モータジェネレータＭＧ２の３相コイルの中性点Ｎ２に電力入力線ＡＣＬ２が接続される。
【００４５】
蓄電装置Ｂは、充電可能な直流電源であり、直流電力を昇圧コンバータ１０へ出力する。また、蓄電装置Ｂは、昇圧コンバータ１０から出力される電力を受けて充電される。蓄電装置Ｂは、代表的には、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池により構成される。このため、以下では、蓄電装置Ｂを単にバッテリＢとも称する。なお、蓄電装置Ｂとして、大容量のキャパシタを用いてもよい。
【００４６】
バッテリＢには、温度センサ５１、電圧センサ５２および電流センサ５３が設けられる。これらのセンサにより検出されたバッテリ温度Ｔｂ、バッテリ出力電圧（以下、単にバッテリ電圧と称する）Ｔｂおよびバッテリ入出力電流（以下、単にバッテリ電流と称する）Ｉｂは、バッテリＥＣＵ２２０へ入力される。バッテリＥＣＵ２２０は、これらのセンサ検出値に基づき、バッテリＢの残存容量であるＳＯＣ（以下、バッテリＳＯＣもと称する）を算出する。算出されたバッテリＳＯＣは、ＨＶＥＣＵ２００へ伝送される。
【００４７】
コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間の電圧変動を平滑化する。コンデンサＣ１の両端電圧、すなわち昇圧コンバータ１０の入力側（バッテリ側）電圧は、電圧センサ５４により検出され、検出値はＭＧＥＣＵ２１０へ入力される。
【００４８】
昇圧コンバータ１０は、ＭＧＥＣＵ２１０からの信号ＰＷＣに基づいて、蓄電装置Ｂから出力される直流電圧を昇圧して正極線ＰＬ２へ出力する。また、昇圧コンバータ１０は、信号ＰＷＣに基づいて、インバータ２０，３０から出力される直流電圧を蓄電装置Ｂの電圧レベルに降圧して蓄電装置Ｂを充電する。昇圧コンバータ１０は、たとえば、昇降圧型のチョッパ回路によって構成される。
【００４９】
コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間の電圧変動を平滑化する。コンデンサＣ２の両端電圧、すなわちインバータ２０，３０の入力側（直流側）電圧は、電圧センサ５６により検出され、検出値はＭＧＥＣＵ２１０へ入力される。
【００５０】
インバータ２０は、ＭＧＥＣＵ２１０からの信号ＰＷＩ１に基づいて、正極線ＰＬ２から受ける直流電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ２０は、エンジン４の動力を用いてモータジェネレータＭＧ１が発電した３相交流電圧を信号ＰＷＩ１に基づいて直流電圧に変換して正極線ＰＬ２へ出力する。電流センサ５８は、インバータ２０からモータジェネレータＭＧ１へ供給される電流（相電流）を検知する。電流検出値は、ＭＧＥＣＵ２２０へ入力される。
【００５１】
インバータ３０は、ＭＧＥＣＵ２１０からの信号ＰＷＩ２に基づいて、正極線ＰＬ２から受ける直流電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ３０は、車両の回生制動時、車輪２からの回転力を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した３相交流電圧を信号ＰＷＩ２に基づいて直流電圧に変換して正極線ＰＬ２へ出力する。電流センサ５９は、インバータ３０からモータジェネレータＭＧ２へ供給される電流（相電流）を検知する。電流検出値は、ＭＧＥＣＵ２２０へ入力される。
【００５２】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、３相交流電動機であり、たとえば３相交流同期電動機から成る。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン４の動力を用いて３相交流電圧を発生し、その発生した３相交流電圧をインバータ２０へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、インバータ２０から受ける３相交流電圧によって駆動力を発生し、エンジン４の始動を行なう。モータジェネレータＭＧ２は、インバータ３０から受ける３相交流電圧によって車両走行パワーを発生する。また、モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、３相交流電圧を発生してインバータ３０へ出力する。
【００５３】
ＭＧＥＣＵ２１０は、昇圧コンバータ１０を駆動するための信号ＰＷＣおよびインバータ２０，３０をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をそれぞれ昇圧コンバータ１０およびインバータ２０，３０へ出力する。
【００５４】
ＨＶＥＣＵ２００には、ハイブリッド車両１００の車速、運転者によるアクセル／ブレーキ操作量あるいは走行路の勾配等を示す車両運転状況を示す情報が入力され、ＨＶＥＣＵ２００は、これらの車両運転状況に基づき、車両全体で必要とされる全走行パワーを算出する。ＨＶＥＣＵ２００は、ハイブリッド車両１００が最も効率よく運行できるようにエンジン４およびモータジェネレータＭＧ２の間の出力分担を決定し、この出力分担に従った走行パワーがエンジン４およびモータジェネレータＭＧ２から出力されるように、動作指令を生成する。エンジンＥＣＵ２３０およびＭＧＥＣＵ２１０は、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ２がこの動作指令に従って作動するように制御する。
【００５５】
ナビゲーション装置７５は、ハイブリッド車両１００の車両位置（走行位置）を検出可能であり、操作者の要求に従って各種の案内を行なう。代表的には、運転者により目的地が設定されたときに、登録された道路マップに基づくルート案内を行なう。なお、ナビゲーション装置７５は、運転者により目的地が設定されていない非案内時においても、自車走行位置および道路マップに基づいて、該道路マップ上の所定地点までの残走行距離を予測可能である点について、確認的に記載しておく。ナビゲーション装置７５からの情報は、ＨＶＥＣＵ２００へ与えられる。
【００５６】
また、この実施の形態によるハイブリッド車両１００は、バッテリ（蓄電装置）Ｂを外部電源７０により充電可能に構成されている。図１に示すように、インバータ２０，３０は、コネクタ４０に外部電源７０が接続されると、外部電源７０から電力入力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる商用電力をＭＧＥＣＵ２１０からの信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２に基づいて直流電力に変換し、その変換した直流電力を正極線ＰＬ２へ出力する。すなわち、ＭＧＥＣＵ２１０は、外部電源７０からバッテリＢの充電が行なわれるとき、外部電源７０から電力入力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる商用電力を直流電力に変換して正極線ＰＬ２へ出力するように、インバータ２０，３０を制御するための信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成する。
【００５７】
図２には、図１に示したインバータ２０，３０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のゼロ相等価回路が示される。
【００５８】
図２を参照して、３相インバータであるインバータ２０，３０の各々においては、６個のトランジスタのオン／オフの組合わせは８パターン存在する。その８つのスイッチングパターンのうち２つは相間電圧がゼロとなり、そのような電圧状態はゼロ電圧ベクトルと称される。ゼロ電圧ベクトルについては、上アームの３つのトランジスタは互いに同じスイッチング状態（全てオンまたはオフ）とみなすことができ、また、下アームの３つのトランジスタも互いに同じスイッチング状態とみなすことができる。したがって、この図８では、インバータ２０の上アームの３つのトランジスタは上アーム２０Ａとしてまとめて示され、インバータ２０の下アームの３つのトランジスタは下アーム２０Ｂとしてまとめて示されている。同様に、インバータ３０の上アームの３つのトランジスタは上アーム３０Ａとしてまとめて示され、インバータ３０の下アームの３つのトランジスタは下アーム３０Ｂとしてまとめて示されている。
【００５９】
図２に示されるように、このゼロ相等価回路は、電力入力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる単相交流の商用電力を入力とする単相ＰＷＭコンバータとみることができる。そこで、インバータ２０，３０の各々においてゼロ電圧ベクトルを変化させ、インバータ２０，３０を単相ＰＷＭコンバータの各相アームとしてそれぞれ動作するようにスイッチング制御することによって、電力入力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２から入力される交流の商用電力を直流電力に変換して正極線ＰＬ２へ出力することができる。
【００６０】
なお、外部電源７０によるバッテリ（蓄電装置）Ｂの充電構成は、図１および図２の例示に限定されるものでないことを確認的に記載する。たとえば、充電用コンバータ等を内蔵した専用プラグを用いて、外部電源７０およびバッテリ（蓄電装置）Ｂの間を電気的に接続することによって、バッテリ（蓄電装置）Ｂを充電する構成とすることも可能である。
【００６１】
次に、ＨＶＥＣＵ２００による、この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の走行制御について説明する。
【００６２】
図３は、本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の走行制御を説明する概略ブロック図である。図３には、ＨＶＥＣＵ２００によるエンジンおよびモータジェネレータ間での車両走行パワーの出力分担制御が示される。
【００６３】
図３を参照して、ＨＶＥＣＵ２００は、出力分担決定部５００と、残走行距離予測部５１０と、ＳＯＣ目標設定部５２０とを含む。以下、本実施の形態において、概略ブロック図中に示す各ブロックは、ＨＶＥＣＵ２００での所定プログラムの実行により実現される機能単位に相当する。
【００６４】
出力分担決定部５００は、車両運転状況およびバッテリＳＯＣに応じて、エンジン４によって出力する車両走行パワー（エンジン要求パワー）Ｐｅｇと、モータジェネレータＭＧ２によって出力する車両走行パワー（モータ要求パワー）Ｐｍｇを決定する。なお、本実施の形態において、両者の和である車両全体での要求パワーは、必ずしも車両駆動力の発生に用いるパワーのみではなく、状況に応じてバッテリの充電に用いられるパワー（エンジン４によって出力）等の車両駆動以外に用いられるパワーをも含み得るものである。
【００６５】
出力分担決定部５００は、基本的には、ハイブリッド車両１００が最も効率よく走行できるように、エンジン要求パワーＰｅｇおよびモータ要求パワーＰｍｇを決定する。たとえば、エンジン４の効率が低い低車速領域では、Ｐｅｇ＝０に設定して、モータジェネレータＭＧ２からの走行パワーのみを用いた走行（以下、ＥＶ走行とも称する）が行なわれる。そして、車速が上昇した通常運転状態では、エンジン４を始動させてエンジン４およびモータジェネレータＭＧ２の両方からの出力を用いた走行（以下、ＨＶ走行とも称する）が行なわれる。この際に、エンジン４の運転点を高効率領域とした上で、車両要求トルクとエンジントルクとの差分をモータジェネレータＭＧ２によって出力するように出力分担を制御することによって、エネルギ効率のよい、すなわち燃費のよい走行が実現される。
【００６６】
本発明の実施の形態では、ＥＶＥＣＵ２００は、さらに、所定地点への到着時における蓄電装置Ｂの残存容量、すなわちバッテリＳＯＣが所定レベルとなるような残存容量管理を実行する。たとえば、所定地点は、蓄電装置Ｂを充電する外部電源７０が備えられた地点（代表的には、自宅）に相当する。あるいは、所定の充電スタンド等をナビゲーション装置７５に登録することによっても、当該充電スタンドを所定地点とすることができる。ハイブリッド車両１００を外部電源により充電可能な構成では、充電地点（所定地点）への到達までに、蓄電装置（バッテリ）Ｂの電力を最低限残して使い切るような残存容量管理によって、エンジン４での燃料消費量を減少させて燃費向上を図ることができる。
【００６７】
このため、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の走行制御では、上記のような蓄電装置の残存容量管理のために、外部充電可能な所定地点（自宅）までの残走行距離に応じて、バッテリＢのＳＯＣ目標ＳＯＣｒを設定することにより、積極的にＥＶ走行の実行可否を上記残走行距離に応じて制御する。
【００６８】
なお、以下、本発明の実施の形態では、単にＳＯＣ目標ＳＯＣｒとして説明するが、このＳＯＣ目標は、単にＳＯＣ目標値であってもよく、あるいはＳＯＣ管理範囲であってもよい。この場合には、ＳＯＣ目標ＳＯＣｒを変化させることに伴い、ＳＯＣ管理範囲の上限値および／または下限値が、目標ＳＯＣｒが変化する方向に変更される。一般的に、ハイブリッド車両では、バッテリＳＯＣが管理上限値を超えている場合には、ＥＶ走行が積極的に選択されるような制御構成とされる。したがって、ＳＯＣ目標Ｓｒの変化に応じて、ＳＯＣ目標値あるいはＳＯＣ管理範囲が変化することによって、ハイブリッド車両のＥＶ走行／ＨＶ走行の選択を行なうことができる。
【００６９】
残走行距離予測部５１０は、ナビゲーション装置７５からのナビゲーション情報および運転開始時の情報に基づき、自宅までの残走行距離を予測する。そして、ＳＯＣ目標設定部５２０は、所定地点（自宅）到着時のバッテリＳＯＣが目標レベルとなるように、残走行距離予測部５１０によって予測された残走行距離に応じて、車両走行中におけるＳＯＣ目標ＳＯＣｒを設定する。
【００７０】
出力分担決定部５００は、基本的な判断条件となる車両運転状況に加えて、現在のバッテリＳＯＣおよびＳＯＣ目標ＳＯＣｒを考慮して、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ２間での出力分担を決定する。たとえば、現在のバッテリＳＯＣがＳＯＣ目標ＳＯＣｒに対応する管理上限値より高い場合には、出力分担決定部５００は、積極的にＥＶ走行を行なうようにエンジン要求パワーＰｅｇおよびモータ要求パワーＰｍｇを設定する。すなわちＥＶ走行モードを選択する。これに対して、バッテリＳＯＣの管理上ＥＶ走行を積極的に実行する必要がない場合には、上述のように、ハイブリッド車両１００が最も効率よく走行できるように、エンジン出力およびモータ出力によって走行するＨＶ走行モードあるいはＥＶ走行モードが車両運転状況に応じて設定される。
【００７１】
そして、出力分担決定部５００は、この出力分担に従って設定されたエンジン要求パワーＰｅｇおよびモータ要求パワーＰｍｇがエンジン４およびモータジェネレータＭＧ２によって出力されるように、エンジン４の動作指令であるエンジン指令および、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の動作指令であるＭＧ指令を生成する。
【００７２】
残走行距離予測部５１０は、ナビゲーション装置７５によって外部充電可能な所定地点（自宅）を目的地とするルート案内が運転者によって指示されている場合のみならず、ナビゲーション装置７５に走行目的地が特に設定されていない場合（非案内時）においても、車両の現在の走行位置と、道路マップに予め登録された所定地点（自宅）との位置関係に基づき、所定地点までの残走行距離を逐次予測することができる。
【００７３】
図４には、残走行距離予測部５１０による残存走行距離を求める手法の例が示される。
図４を参照して、ナビゲーション装置７５に登録された道路マップ上には、外部から蓄電装置を充電可能な所定地点としての自宅７１０が予め登録されている。そして、ナビゲーション装置７５は、ハイブリッド車両１００の現在の走行位置７００を検知可能である。
【００７４】
ナビゲーション装置７５の道路マップ上の道路は、幹線道路７２０および支線道路７３０に分類されている。ナビゲーション装置７５は、自宅７１０が走行目的地として運転者により指定された場合には、所定のルート案内機能に基づき自宅７１０までの残存走行距離を算出する。したがって、上記非案内走行時にも、所定地点（自宅）を走行目的地としたルート案内時における残走行距離の算出機能を実行することにより、残走行距離を予測することができる。
【００７５】
あるいは、非案内走行時には、（１）現在の走行位置７００から所定地点（自宅）７１０までの直線距離に基づく残走行距離の予測、（２）幹線道路７２０の通行を基本とし、これに支線道路７３０の走行を組合せた所定地点（自宅）７１０への道なり走行ルート７４０を随時設定することによる残存距離の予測、（３）過去の走行経路の学習に基づく現在の走行位置７００から所定地点（自宅）７１０の予測走行ルートを随時設定することによる残存距離の予測等を行なうことができる。
【００７６】
このように、ナビゲーション装置７５に目的地が設定されていない非案内走行時においても、自車走行位置および道路マップに基づいて、該道路マップ上の所定地点までの残走行距離を予測可能である。
【００７７】
なお、上述のような所定地点到着時の残存容量管理は、所定地点からの出発時には適用されないようにする必要がある。したがって、ハイブリッド車両１００の運転開始時（たとえばイグニッションスイッチやシステムスイッチのオン時）における所定地点（自宅）からの距離が、自宅と駐車場との距離を想定した所定距離以下である場合、すなわち、図４に示した領域７５０内で車両運転が開始されたときに、到着時の残存容量管理が不要である、所定地点からの出発であることを判別することができる。
【００７８】
再び図３を参照して、ＳＯＣ目標設定部５２０は、以下に図５および図６を用いて説明するように、バッテリ（蓄電装置）Ｂの損失特性に従ってＳＯＣ目標ＳＯＣｒを設定する。
【００７９】
図５および図６は、バッテリＢの一般的な損失特性を説明する概念図である。
図５には、バッテリＳＯＣに対する開放電圧の変化特性が示される。図４の特性は、バッテリＢがリチウムイオン電池である場合に顕著に発生するが、一般的な蓄電装置においても、残存容量の低下に伴い開放電圧は低下する傾向にある。
【００８０】
また、図６には、バッテリＳＯＣに対する内部抵抗（充電抵抗および放電抵抗）の特性が示される。図５の特性は、二次電池全般について一般的に共通する。図６に示されるように、低ＳＯＣ領域では、放電抵抗が急激に増加する特性にある一方で、ＳＯＣが所定以上の領域５８０では、比較的安定した値となる。
【００８１】
ここで、バッテリＢからの出力パワーＰｂは、内部抵抗をＲｂとすると、下記（１）式で示される。
【００８２】
Ｐｂ＝Ｉｂ・Ｖｂ−Ｉｂ2・Ｒｂ…（１）
（１）式より、低ＳＯＣでは、開放電圧（ＯＣＶ）低下のためバッテリ電圧Ｖｂが低下するので、同一パワーを得るために必要なバッテリ電流が増大する。さらに、放電抵抗の増大により内部抵抗Ｒｂが増大することにより、内部抵抗での損失電力が増大する。
【００８３】
このように、バッテリＢは、バッテリＳＯＣに応じて充放電時の内部電力損失が変化する特性、代表的には、低ＳＯＣ領域において内部抵抗での電力損失増大により効率が低下する損失特性を有するもの。したがって、所定地点到着までにバッテリ電力を十分に消費したい一方で、バッテリＢを長期間低ＳＯＣ領域で作動させるとバッテリ（蓄電装置）の運用効率が低下してしまう。
【００８４】
このため、実施の形態１によりハイブリッド車両の走行制御では、図７に示すように、所定地点（自宅）までの残走行距離に応じてＳＯＣ目標を可変に設定する。
【００８５】
図７を参照して、実線５５０に示すように、ＳＯＣ目標設定部５２０は、残走行距離が所定距離Ｄｒとなるまでは、ＳＯＣ目標ＳＯＣｒ＝Ｓ１に設定し、残走行距離が所定距離Ｄｒより短くなったときにＳＯＣｒ＝Ｓ０に設定して、積極的にＥＶ走行を行なう。すなわち、本実施の形態において、ＳＯＣ目標をＳ１からＳ０へ変更することは、ハイブリッド車両１００の走行モード選択をＨＶ走行からＥＶ走行へ切換えることと等価である。
【００８６】
なお、Ｓ０は、外部充電可能な所定地点（自宅）到着時のＳＯＣ目標レベルに対応して定められ、バッテリ性能に悪影響を及ぼすことのない範囲での最低レベルとされる。一方、Ｓ１は、通常走行時のＳＯＣ目標であり、図６の領域５８０内の値、すなわち、バッテリの運用効率が相対的に高いＳＯＣ領域内であり、かつ、回生制動時の回生電力をバッテリＢに蓄える余裕代を持つように設定される。
【００８７】
また、所定距離Ｄｒは、バッテリＢの特性に従って決まる、ＳＯＣ目標Ｓ１（通常走行時）およびＳ０（所定地点到達時）の差に基づき、ＥＶ走行によりバッテリＳＯＣをＳ１からＳ０に低下させるのに必要な走行距離に対応して設定される。
【００８８】
この結果、図７中に点線５５５で示したように、所定地点（自宅）到達時のバッテリＳＯＣを目標レベルと一致させるために、残走行距離が長い段階からＳＯＣｒ＝Ｓ０に設定する場合と比較して、バッテリＢの運用効率を高めて燃費のよい走行を実現することができる。
【００８９】
図８は、本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の走行制御を説明するフローチャートである。
【００９０】
図８を参照して、ＨＶＥＣＵ２００は、ステップＳ１００により、運転開始時の情報に基づき、充電可能な所定地点（自宅）への走行に該当するかどうかを判定する。具体的には、車両運転開始時における自宅からの距離が、駐車場までの距離を想定した所定距離以内であるときや、車両運転開始時におけるバッテリＳＯＣが満充電に対応する所定値以上である場合には、ステップＳ１００での判定をＮＯ判定とする。この場合には、所定地点（自宅）到着時のバッテリＳＯＣを管理する走行制御は不要であるため、ＨＶＥＣＵ２００は、ステップＳ１３０により、ＳＯＣ目標ＳＯＣｒ＝Ｓ１（通常走行時）に設定して、バッテリＢを運用効率の高い領域で使用する。
【００９１】
一方、上記ケース等の所定地点（自宅）から出発する走行時以外には、所定地点（自宅）へ向けた走行であると判定して（ステップＳ１００でＹＥＳ判定）、ＨＶＥＣＵ２００は、ステップＳ１１０により、自宅までの残走行距離を求める。すなわち、ステップＳ１００およびＳ１１０での処理により、図３に示した残走行距離予測部５１０の機能が実現される。
【００９２】
さらに、ＨＶＥＣＵ２００は、ステップＳ１２０により、ステップＳ１１０で予測された残走行距離が所定距離Ｄｒ（図７）より短いかどうかを判定する。そして、残走行距離が所定距離Ｄｒよりも短い場合（ステップＳ１２０のＹＥＳ判定時）には、ＨＶＥＣＵ２００は、ステップＳ１４０により、ＳＯＣ目標ＳＯＣｒ＝Ｓ０に設定し、ＥＶ走行を選択する。
【００９３】
これに対して、残走行距離が所定距離Ｄｒ以上であるとき（ステップＳ１２０のＮＯ判定時）には、ＨＶＥＣＵ２００は、ステップＳ１３０により、ステップＳ１００のＮＯ判定時と同様に、ＳＯＣ目標ＳＯＣｒ＝Ｓ１に設定する。この場合には、基本的にはＨＶ走行が選択されることとなる。
【００９４】
そして、ＨＶＥＣＵ２００は、ステップＳ１５０により、ステップＳ１３０またはＳ１４０で設定されたＳＯＣ目標ＳＯＣｒを反映して、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ２の出力分担を決定する。この出力分担に従って、ハイブリッド車両１００は、ＥＶ走行あるいはＨＶ走行（Ｐｅｇ＝０のとき）を行なう。
【００９５】
すなわちステップＳ１２０〜Ｓ１４０での処理により、図３に示したＳＯＣ目標設定部５２０の機能が実現され、ステップＳ１５０での処理により図３に示した出力分担決定部５００の機能が実現される。
【００９６】
以上説明したように、本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の走行制御によれば、外部充電可能な所定地点（自宅）までにバッテリ（蓄電装置）の蓄積電力を使い切るような残存容量管理を行なう上で、高バッテリ損失の低ＳＯＣ領域での走行をできるだけ回避することができる。この結果、バッテリの運用効率を高めることができるので、車両全体でのエネルギ効率を高めて燃費向上を図ることができる。
【００９７】
なお、本発明の実施の形態１において、出力分担決定部５００は本発明での「出力分担決定手段」に対応し、残走行距離予測部５１０は本発明での「予測走行距離取得手段」に対応し、ＳＯＣ目標設定部５２０は、本発明における「目標設定手段」に対応する。さらに、図８におけるステップＳ１５０は本発明での「第１のステップ」に対応し、ステップＳ１１０は本発明での「第２のステップ」に対応し、ステップＳ１３０，Ｓ１４０は本発明における「第３のステップ」に対応する。また、図２に示した外部電源７０からバッテリＢを充電する充電構成が、本発明における「充電手段」を構成し、図１に示した昇圧コンバータ１０およびインバータ２０，３０は、本発明での「電力変換部」を構成する。
【００９８】
［実施の形態２］
以下の実施の形態では、実施の形態１で説明したハイブリッド車両の走行制御のバリエーションについて説明する。したがって、以下の各実施の形態においても、ハイブリッド車両１００の構成や、所定地点（自宅）到着時までの蓄電装置の残存容量管理については、実施の形態１と同様である。
【００９９】
図９は、実施の形態２によるハイブリッド車両の走行制御を説明する概略ブロック図である。
【０１００】
図９を参照して、実施の形態２においては、出力分担決定部５００は、ＥＶ走行可能距離予測部５０２と、満充電検知部５０４とを含む。
【０１０１】
ＥＶ走行可能距離予測部５０２は、現在のバッテリＳＯＣに基づき、モータジェネレーションＭＧ２からの出力のみで走行可能な距離（ＥＶ走行可能距離）を予測する。ＥＶ走行可能距離の予測は、バッテリＳＯＣを引数とする一次元マップを予め作成した上で、当該マップを逐次参照することに実行することにより実現できる。あるいは、ナビゲーション装置７５により所定地点（自宅）までの予測走行路の状況（坂道の有無等）をさらに反映して、ＥＶ走行可能距離を予測してもよい。
【０１０２】
満充電検知部５０４は、現在バッテリＳＯＣに基づき、バッテリＢが満充電状態であるかどうかを判定する。
【０１０３】
図１０は、実施の形態２によるハイブリッド車両の走行制御のを説明する第１のフローチャートである。
【０１０４】
図１０を参照して、ＨＶＥＣＵ２００は、ステップＳ１６０により、現在のバッテリＳＯＣに基づきＥＶ走行可能距離を予測する。そして、ＨＶＥＣＵ２００は、ステップＳ１７０では、ステップＳ１６０で予測したＥＶ走行可能距離を、所定地点（自宅）までの残走行距離と比較する。この残走行距離は、実施の形態１と同様に求めることができる。
【０１０５】
ＨＶＥＣＵ２００は、ＥＶ走行可能距離が残走行距離よりも長い場合（ステップＳ１７０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１８０により、ＥＶ走行を優先的に選択する。たとえば、図６のステップＳ１４０と同様にＳＯＣ目標ＳＯＣｒ＝Ｓ０に設定することにより、ＥＶ走行を優先的に選択することができる。
【０１０６】
ただし、現在のバッテリＳＯＣがＳＯＣ管理下限値を下回るとき、あるいはモータジェネレータＭＧ２からの出力のみでは車両全体での要求パワーを満足できないときには、エンジン４を始動して、エンジン４の出力を用いた走行を行なう。
【０１０７】
一方、ＨＶＥＣＵ２００は、ＥＶ走行可能距離が自宅までの残走行距離以下であるとき（ステップＳ１７０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１９０により、ＨＶ走行を優先的に選択して、エンジン４を始動した走行を行なう。たとえば、ステップＳ１９０では、図８のステップＳ１３０と同様に、ＳＯＣ目標ＳＯＣｒ＝Ｓ１に設定する。ただし、現在のＳＯＣがＳＯＣ管理上限値を上回るときには、積極的にバッテリＢの電力を使用するためにＥＶ走行を優先的に実行する。
【０１０８】
すなわち、図１０に示したフローチャートによれば、ＥＶ走行可能距離予測部５０２により予測されたＥＶ走行可能距離を、実施の形態１での図７および図８のステップＳ１２０における所定距離Ｄｒとして用いるハイブリッド車両の走行制御が実現される。これにより、実施の形態１における所定距離Ｄｒを適切に短縮できるので、バッテリＢの損失が高い低ＳＯＣ領域での走行を最低限とすることによって、バッテリの運用効率を高めて燃費向上を図ることができる。
【０１０９】
また、バッテリＢの満充電時には、ハイブリッド車両１００の回生制動による発電電力をバッテリに蓄えることができなくなるため、車両全体でのエネルギ効率が低下する。したがって、ＨＶＥＣＵ２００は、バッテリＢの満充電時には図１１に示すような走行制御を行なう。
【０１１０】
図１１を参照して、ＨＶＥＣＵ２００は、ステップＳ２００により現在のバッテリＳＯＣが満充電に対応する上限管理値ＳＯＣｕを超えているかどうかを判定する。上限管理値ＳＯＣｕはたとえば８０（％）に設定される。
【０１１１】
そして、ＨＶＥＣＵ２００は、バッテリＢの満充電時（ステップＳ２００のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２１０により、ステップＳ２１０により、所定地点（自宅）までの残走行距離によらずＥＶ走行を優先的に選択する。一方、バッテリＢの非満充電時（ステップＳ２００のＮＯ判定時）には、これまでに説明した走行制御が行なわれる。
【０１１２】
これにより、バッテリ（蓄電装置）の満充電時には、バッテリ電力を積極的に消費してＥＶ走行を行なうことにより、バッテリＢに回生制動時の回生電力を受入れる余裕を作り出すことができる。この結果、ハイブリッド車両全体でのエネルギ効率を向上して燃費の向上を図ることが可能となる。
【０１１３】
なお、本発明の実施の形態２において、ＥＶ走行可能距離予測部５０２は本発明での「予測手段」に対応し、図１０のステップＳ１６０は本発明における「第４のステップ」に対応する。
【０１１４】
［実施の形態３］
実施の形態３では、バッテリＢ（蓄電装置）の劣化の進行を反映した走行制御について説明する。
【０１１５】
図１２は、本発明の実施の形態３によるハイブリッド車両の走行制御を説明する概略ブロック図である。
【０１１６】
図１２および図３の比較から理解されるように、実施の形態３によるハイブリッド車両の走行制御では、劣化判定部６００がさらに設けられる。劣化判定部６００は、バッテリＢの温度Ｔｂ、電流Ｉｂ、電圧Ｖｂ等に基づき、バッテリＢ（蓄電装置）の劣化度を求める。
【０１１７】
たとえば、ハイブリッド車両の運転終了後に、バッテリＢから一定電流をパルス状に出力するような診断モードを別途設定し、当該診断モード時のバッテリ挙動（たとえば、パルス状電流出力後のバッテリ電圧挙動等）に基づいて、バッテリＢの劣化度を推定することができる。たとえば、一定距離走行毎や一定期間経過毎に、このような診断モードを定期的に実行することによって、劣化判定部６００は、バッテリＢの劣化度を示すパラメータＰｄｅｔを求めることができる。
【０１１８】
あるいは、特別な診断モードを設けることなく、バッテリ電圧Ｖｂおよびバッテリ電流ＩｂからバッテリＢの内部抵抗Ｒｂを求めることにより、バッテリＢの劣化度を求めることもできる。具体的には、各電池使用条件（バッテリ温度Ｔｂやバッテリ電流Ｉｂ等）毎に予め求めておいた、劣化度および内部抵抗値の関係に従って、劣化判定部６００は、現在の内部抵抗Ｒｂとこの関係との比較に基づき、バッテリＢの劣化度を示すパラメータＰｄｅｔを求めることができる。
【０１１９】
図１３は、バッテリＢの劣化進行と内部抵抗の変化との関係を示す概念図である。
図１３を参照して、バッテリＢ（蓄電装置）の放電抵抗は、劣化進行に伴い、徐々に増大していく。たとえば、バッテリ新品時の特性６１０に比較して、バッテリＢの劣化が進行すると放電抵抗は特性６２０，６３０に示すように、同一のＳＯＣに対して徐々に増大する。
【０１２０】
このため、新品時の特性６１０に基づき、通常時のＳＯＣ目標Ｓ１を設定しても、バッテリＢの劣化が進行すると、バッテリＢでの内部抵抗損失が増大して、バッテリ運用効率および車両全体でのエネルギ効率が低下し、車両の燃費が悪化する。
【０１２１】
したがって、実施の形態３によるハイブリッド車両の走行制御では、通常時、すなわち、実施の形態１および２において、ＥＶ走行を優先的に実行するためにＳＯＣ目標を低下させる前の状態におけるＳＯＣ目標を、バッテリＢ（蓄電装置）の劣化度に応じて変化させる。たとえば、図１３に示すように、特性６２０に示す状態時には、ＳＯＣ目標をＳ２とすることにより、特性６１０の下でＳＯＣ目標をＳ１としたときと同等のバッテリ運用効率を得ることができる。同様に蓄電装置Ｂの劣化がさらに進行した特性６３０に示す状態時には、同等のバッテリ運用効率を得るためには、ＳＯＣ目標をＳ３まで高めることが必要となる。
【０１２２】
図１４は、図７と比較されるべき、実施の形態３によるハイブリッド車両の走行制御におけるＳＯＣ目標の設定を説明する概念図である。
【０１２３】
図１４を参照して、バッテリＢの新品時から劣化がそれほど顕著でない状態では、図７と同様に、符号５５０に示すように、残走行距離が所定距離Ｄｒとなるまでの通常時にはＳＯＣ目標ＳＯＣｒ＝Ｓ１に設定し、残走行距離が所定距離Ｄｒより短くなったときにＳＯＣｒ＝Ｓ０に設定して、積極的にＥＶ走行を行なう。
【０１２４】
さらに、通常時におけるＳＯＣ目標は、符号５６０，５７０に示されるように、バッテリＢ（蓄電装置）の劣化度を示すパラメータＰｄｅｔに応じて修正された特性６２０，６３０に基づき、劣化進行前よりも高ＳＯＣ領域に設定されるようになる。
【０１２５】
図１５は、本発明の実施の形態３によるハイブリッド車両の走行制御を説明する第２のフローチャートである。
【０１２６】
図１５および図８の比較から理解されるように、実施の形態３によるハイブリッド車両の走行制御では、ＨＶＥＣＵ２００は、ステップＳ２５０をさらに実行する。ステップＳ２５０では、劣化判定部６００から劣化度パラメータＰｄｅｔが読出される。そして、ＨＶＥＣＵ２００は、ステップＳ１３０では、読出された劣化度パラメータＰｄｅｔに応じて、劣化度に応じて修正された特性に基づき、通常時のＳＯＣ目標Ｓ１♯を設定する。図１５のフローチャートでのその他の処理は、図８と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。
【０１２７】
このような構成とすることにより、実施の形態３によるハイブリッド車両の走行制御では、本発明の実施の形態１または２でのハイブリッド車両の走行制御において、バッテリＢ（蓄電装置）の経年劣化が進行した場合にも、通常走行時におけるバッテリ運用効率が低下することを防止して、車両の燃費向上を図ることが可能となる。
【０１２８】
なお、本発明の実施の形態３において、劣化判定部６００は本発明での「劣化判定手段」に対応し、図１５のステップＳ２５０は本発明における「第５のステップ」に対応する。
【０１２９】
また、図１に示したハイブリッド車両の構成は例示に過ぎず、本発明は、蓄電装置の電力によって走行パワーを発生する電動機と、それ以外の駆動力源（代表的にはエンジン）とを搭載し、かつ、所定地点到着時の蓄電装置の残存容量を所定レベルとするような残存容量管理を行なうハイブリッド車両であれば、車両構成を特に限定することなく適用可能である点について確認的に記載する。
【０１３０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施の形態によるハイブリッド車両の全体概略構成を説明するブロック図である。
【図２】図１に示したインバータおよびモータジェネレータのゼロ相等価回路である。
【図３】本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の走行制御を説明する概略ブロック図である。
【図４】図３に示した残走行距離予測部が残存走行距離を求める手法を説明する概念図である。
【図５】バッテリ（蓄電装置）のＳＯＣに対する開放電圧の変化特性を説明する概念図である。
【図６】バッテリ（蓄電装置）のＳＯＣに対する内部抵抗の変化特性を説明する概念図である。
【図７】実施の形態１によるハイブリッド車両の走行制御におけるＳＯＣ目標の設定を説明する概念図である。
【図８】本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の走行制御を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２によるハイブリッド車両の走行制御を説明する概略ブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態２によるハイブリッド車両の走行制御を説明する第１のフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態２によるハイブリッド車両の走行制御を説明する第２のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態３によるハイブリッド車両の走行制御を説明する概略ブロック図である。
【図１３】バッテリ（蓄電装置）の劣化進行と内部抵抗の変化との関係を示す概念図である。
【図１４】実施の形態３によるハイブリッド車両の走行制御におけるＳＯＣ目標の設定を説明する概念図である。
【図１５】本発明の実施の形態３によるハイブリッド車両の走行制御を説明する第２のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３２】
２  車輪、３  動力分割機構、４  エンジン、１０  昇圧コンバータ、２０，３０  インバータ、２０Ａ，３０Ａ  上アーム、２０Ｂ，３０Ｂ  下アーム、４０  コネクタ、５１  温度センサ、５２，５４，５６  電圧センサ、５３  電流センサ、５８，５９  電流センサ、７０  外部電源、７５  ナビゲーション装置、１００  ハイブリッド車両、２００  ＨＶＥＣＵ、２１０  ＭＧＥＣＵ、２２０  バッテリＥＣＵ、２３０  エンジンＥＣＵ、５００  出力分担決定部、５０２  走行可能距離予測部、５０４  満充電検知部、５１０  残走行距離予測部、５２０  ＳＯＣ目標設定部、６００  劣化判定部、７００  自車走行位置、７１０  自宅、７２０  幹線道路、７３０  支線道路、７４０  走行ルート、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２  電力入力線、Ｂ  バッテリ（蓄電装置）、Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、Ｉｂ  バッテリ電流、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｎ１，Ｎ２  中性点、
ＮＬ１，ＮＬ２  負極線、Ｐｄｅｔ  劣化度パラメータ、Ｐｅｇ  エンジン要求パワー、Ｐｍｇ  モータ要求パワー、ＰＬ１，ＰＬ２  正極線、ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２  信号、ＳＯＣｒ  ＳＯＣ目標、Ｔｂ  バッテリ温度、Ｖｂ  バッテリ電圧。
【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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