(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、該内燃機関の動力を用いて駆動することで、電力を蓄積可能な充電池を充電可能な回転電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って、
（ｉ）前記充電池に蓄積されている電力の単位電力量を蓄積するために要した前記内燃機関の燃料消費量を表す充電コストが、（ｉｉ）前記回転電機の動力を用いることなく前記内燃機関の動力を用いて前記ハイブリッド車両が前記単位電力量に相当する単位走行出力を出力するために要する前記内燃機関の燃料消費量を表す機関コストよりも小さいか否かを判定する判定手段と、
（ｉ）前記充電コストが前記機関コストよりも小さいと判定される場合に、前記ハイブリッド車両の走行モードが、前記内燃機関を運転することなく走行する電動モードとなり、（ｉｉ）前記充電コストが前記機関コストよりも大きいと判定される場合に、前記走行モードが、前記内燃機関の動力を用いて走行する機関モードとなるように前記ハイブリッド車両を制御する制御手段と、
前記ハイブリッド車両の加速による運動エネルギー増加分及び前記ハイブリッド車両の減速による運動エネルギー減少分を燃料量に換算したエネルギー燃料換算値を用いて、前記充電コストを算出する算出手段と
を備えることを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハイブリッド車両を制御する車両制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行用の動力源として内燃機関及び回転電機の双方を備えるハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両では、ハイブリッド車両の状態に基づいて、内燃機関や回転電機の動作状態が制御される。例えば、特許文献１には、電力消費状態に基づく充電池の残量の予測結果から充電池の残量が過剰又は不足すると推定される場合には、充電池の残量の不足を解消するように内燃機関の動作点を設定するハイブリッド車両が開示されている。特許文献２には、充電池の残容量から設定される出力補正係数に応じて回転電機の出力を補正するハイブリッド車両が開示されている。特許文献３には、所定距離（１ｋｍ）走行する間の電気エネルギーの充電効率と所定距離走行する間の内燃機関の駆動エネルギー効率との比較結果に基づいて、内燃機関の駆動頻度を変更するハイブリッド車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１６３４９５号公報
【特許文献２】特開２０１４−００４９１２号公報
【特許文献３】特開２０１３−１４１８５８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、上述した特許文献１から特許文献３に開示されている制御方法では、ハイブリッド車両の燃費を向上させることができるとは限らないという技術的問題点が生ずる。
【０００５】
例えば、特許文献１に開示されている制御方法では、内燃機関の動作点を最適燃費線上に設定する機会を増やすことで燃料消費量の増加を抑制するために、充電池の残量が過剰又は不足に至る前に一律に充電量が増減するように内燃機関の動作点が設定される。しかしながら、特許文献１に開示されている制御方法では、充電量を増減させる際の内燃機関の駆動効率や充電池に蓄積されている電力を蓄積した際の充電効率等が考慮されていない。このため、ハイブリッド車両の走行全体の燃費として見れば、充電量が過剰又は不足している状態を放置したまま走行する場合の燃費が、充電池の残量が過剰又は不足に至る前に一律に充電量が増減するように内燃機関の動作点が設定される場合の燃費よりも向上する可能性もある。従って、特許文献１に開示された制御方法は、場合によっては、燃費を向上させることができるとは限らない。
【０００６】
例えば、特許文献２に開示されている制御方法は、充電池の残容量が低下した場合に内燃機関が駆動するシリーズ走行を行うハイブリッド車両を対象としている。このため、特許文献２に開示されている制御方法では、充電池の残容量に基づいて回転電機の出力が補正されるものの、充電池の残容量が低下した場合に一律に内燃機関が駆動することに変わりはない。従って、特許文献１と同様に、特許文献２に開示されている制御方法では、充電量を増減させる際の内燃機関の駆動効率や充電池に蓄積されている電力を蓄積した際の充電効率等が考慮されていない。このため、ハイブリッド車両の走行全体の燃費として見れば、充電池の残容量が低下した状態を放置したまま走行する場合の燃費が、充電池の残容量が低下した場合に一律に内燃機関が駆動する場合の燃費よりも向上する可能性もある。従って、特許文献２に開示された制御方法は、場合によっては、燃費を向上させることができるとは限らない。
【０００７】
例えば、特許文献３に開示されている制御手法では、所定距離だけ走行する間の駆動エネルギー効率が電気エネルギーの充電効率よりも高い場合には、内燃機関の駆動頻度が高まる。その結果、駆動エネルギー効率が充電効率よりも高い場合には内燃機関の相対的に高い効率が有効的に利用される一方で、充電効率が駆動エネルギー効率よりも高い場合には回転電機の相対的に高い効率が有効的に利用される。このため、ハイブリッド車両のエネルギー効率が向上する。しかしながら、特許文献３に開示されている制御方法では、所定距離走行する間に新たに蓄積された電気エネルギーの充電効率が考慮されているに過ぎず、所定距離走行する前に既に蓄積されていた電気エネルギーの充電効率は何ら考慮されない。このため、所定距離走行する間に新たに蓄積された電気エネルギーの充電効率が駆動エネルギー効率よりも高い場合であっても、所定距離走行する前に既に蓄積されていた電気エネルギーの充電効率が低ければ、回転電機は、効率が悪い態様で蓄積された電気エネルギーを用いて駆動するがゆえに、エネルギー効率を向上させることができるとは限らない。このため、特許文献３に開示されている制御方法は、場合によっては、燃費を向上させることができるとは限らない。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、好適に燃費を向上させるようにハイブリッド車両を制御することが可能な車両制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する車両制御装置は、内燃機関と、該内燃機関の動力を用いて駆動することで、電力を蓄積可能な充電池を充電可能な回転電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って、（ｉ）前記充電池に蓄積されている電力の単位電力量を蓄積するために要した前記内燃機関の燃料消費量を表す充電コストが、（ｉｉ）前記回転電機の動力を用いることなく前記内燃機関の動力を用いて前記ハイブリッド車両が前記単位電力量に相当する単位走行出力を出力するために要する前記内燃機関の燃料消費量を表す機関コストよりも小さいか否かを判定する判定手段と、（ｉ）前記充電コストが前記機関コストよりも小さいと判定される場合に、前記ハイブリッド車両の走行モードが、前記内燃機関を運転することなく走行する電動モードとなり、（ｉｉ）前記充電コストが前記機関コストよりも大きいと判定される場合に、前記走行モードが、前記内燃機関の動力を用いて走行する機関モードとなるように前記ハイブリッド車両を制御する制御手段と、前記ハイブリッド車両の加速による運動エネルギー増加分及び前記ハイブリッド車両の減速による運動エネルギー減少分を燃料量に換算したエネルギー燃料換算値を用いて、前記充電コストを算出する算出手段とを備える。
【００１０】
車両制御装置は、内燃機関と回転電機とを備えるハイブリッド車両を制御することができる。内燃機関は、燃料を消費することで駆動することができる。回転電機は、内燃機関の動力を用いて駆動することができる。その結果、回転電機は、充電池を充電することができる。つまり、回転電機は、実質的には発電機として機能することができる。
【００１１】
ハイブリッド車両は、電動モードで走行することができる。更に、ハイブリッド車両は、機関モードで走行することができる。尚、「電動モード」とは、内燃機関が運転していない（つまり、内燃機関が駆動していない又は内燃機関が燃料を消費していない）状態を維持しながらハイブリッド車両が走行する走行モードである。この場合、ハイブリッド車両は、例えば、発電機として機能する回転電機とは異なる回転電機の動力又は発電機として機能する回転電機の動力を用いて走行してもよい。「機関モード」とは、内燃機関の動力を用いて走行する走行モードである。
【００１２】
このようなハイブリッド車両を制御する（特に、ハイブリッド車両の走行モードを切り替える）ために、車両制御装置は、判定手段と、制御手段と、算出手段とを備えている。
【００１３】
判定手段は、充電コストが機関コストよりも小さいか否かを判定する。言い換えれば、判定手段は、充電コストと機関コストとを比較する。
【００１４】
ここで、「充電コスト」は、充電池に蓄積されている電力（言い換えれば、全電力）の単位電力量を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量を直接的に又は間接的に表す指標値である。言い換えれば、「充電コスト」は、充電池に蓄積されている電力（全電力）のうち単位電力量の電力を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量を直接的に又は間接的に表す指標値である。更に言い換えれば、「充電コスト」は、当該充電コストが算出される時点で充電池に蓄積されている電力（全電力）を蓄積するために要した“単位電力量当たりの内燃機関の燃料消費量”を直接的に又は間接的に表す指標値である。つまり、「充電コスト」とは、充電池に蓄積されている電力（全電力）を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量を単に表す指標値ではなく、充電池に蓄積されている電力を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量を、単位電力量の電力を蓄積するために要した燃料消費量（つまり、単位電力量当たりの数値）として直接的に又は間接的に表す指標値である。例えば、充電池に蓄積されている電力の総量が「Ｘ１」であり、且つ、充電池に蓄積されている「Ｘ１」の電力を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量が「Ｙ１」である場合には、充電コストは、「Ｙ１（つまり、燃料消費量）／Ｘ１（つまり、電力の総量）」という数値を直接的に又は間接的に表す指標値であってもよい。
【００１５】
一方で、「機関コスト」は、回転電機の動力を用いることなく内燃機関の動力を用いてハイブリッド車両が単位電力量に相当する単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量を直接的に又は間接的に示す指標値である。言い換えれば、「機関コスト」は、当該機関コストが算出される時点で回転電機の動力を用いることなく内燃機関の動力を用いてハイブリッド車両が走行するためにこれから要するであろうと推測される“単位走行出力当たりの内燃機関の燃料消費量”を直接的に又は間接的に示す指標値である。例えば、単位電力量に相当する単位走行出力が「Ｘ２」であり、且つ、「Ｘ２」という走行出力をハイブリッド車両が出力するためにこれから要するであろうと推測される内燃機関の燃料消費量が「Ｙ２」である場合には、機関コストは、「Ｙ２（つまり、燃料消費量）／Ｘ２（つまり、走行出力）」という数値を直接的に又は間接的に表す指標値であってもよい。或いは、例えば、ハイブリッド車両に要求されている走行出力が「Ｘ３」であり、且つ、「Ｘ３」という走行出力をハイブリッド車両が出力するためにこれから要するであろうと推測される内燃機関の燃料消費量が「Ｙ３」である場合には、機関コストは、「Ｙ３（つまり、燃料消費量）／Ｘ３（つまり、走行出力）」という数値を直接的に又は間接的に表す指標値であってもよい。
【００１６】
尚、「充電コスト」は、典型的には、“単位電力量の電力を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量”が大きくなるほど大きくなる指標値であることが好ましい。同様に、「機関コスト」は、典型的には、“単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量”が大きくなるほど大きくなる指標値であることが好ましい。但し、“単位電力量の電力を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量”が大きくなるほど小さくなる指標値（例えば、充電効率）は、充電コストと反比例する関係にあるがゆえに、充電コストと一定の相関を有している。同様に、“単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量”が大きくなるほど小さくなる指標値（例えば、機関効率）は、機関コストと反比例する関係にあるがゆえに、機関コストと一定の相関を有している。従って、充電コストと機関コストとを比較する動作は、実質的には、充電コストと一定の相関を有している指標値（例えば、充電効率）と機関コストと一定の相関を有している指標値（例えば、機関効率）とを比較する動作を包含していると言える。例えば、充電コストが機関コストよりも小さいか否かを判定する動作は、実質的には、充電効率が機関効率よりも大きいか否か（言い換えれば、高いか否か）を比較する動作を包含していると言える。
【００１７】
制御手段は、判定手段の判定結果に基づいて、ハイブリッド車両の走行モードが所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御する。具体的には、充電コストが機関コストよりも小さいと判定される場合には、制御手段は、ハイブリッド車両の走行モードが電動モードとなるように、ハイブリッド車両を制御する。一方で、充電コストが機関コストよりも大きいと判定される場合には、制御手段は、ハイブリッド車両の走行モードが電動モードとなるように、ハイブリッド車両を制御する。
【００１８】
ここで、充電コストが充電池に蓄積されている単位電力量の電力を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量を表していることを考慮すれば、充電コストは、実質的には、充電池に蓄積されている電力を用いて駆動する回転電機の動力を用いてハイブリッド車両が単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量を表しているとも言える。つまり、充電コストは、ハイブリッド車両が電動モードで単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量を表しているとも言える。一方で、機関コストは、まさに、内燃機関の動力を用いてハイブリッド車両が単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量を表しているとも言える。つまり、機関コストは、ハイブリッド車両が機関モードで単位走行出力を出力するために要する内燃機関の燃料消費量を表しているとも言える。そうすると、充電コストが機関コストよりも小さいと判定される場合には、充電池に蓄積されている電力を用いて駆動する回転電機の動力を用いて単位走行出力を出力するために要する燃料消費量は、燃料を消費して駆動する内燃機関の動力を用いて単位走行出力を出力するために要する燃料消費量よりも少なくなる。つまり、充電コストが機関コストよりも小さいと判定される場合には、電動モードで単位走行出力を出力するハイブリッド車両の燃料消費量は、機関モードで単位走行出力を出力するハイブリッド車両の燃料消費量よりも少なくなる。一方で、充電コストが機関コストよりも大きいと判定される場合には、燃料を消費して駆動する内燃機関の動力を用いて単位走行出力を出力するために要する燃料消費量は、充電池に蓄積されている電力を用いて駆動する回転電機の動力を用いて単位走行出力を出力するために要する燃料消費量よりも少なくなる。つまり、充電コストが機関コストよりも大きいと判定される場合には、機関モードで単位走行出力を出力するハイブリッド車両の燃料消費量は、電動モードで単位走行出力を出力するハイブリッド車両の燃料消費量よりも少なくなる。
【００１９】
このような充電コスト及び機関コストの大小関係と単位走行出力を出力するために要する燃料消費量の大小関係との関係性を考慮すると、制御手段は、ハイブリッド車両の走行モードが、単位走行出力を出力するために要する燃料消費量が少なくなる所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御していると言える。つまり、制御手段は、ハイブリッド車両の走行モードが、ハイブリッド車両の走行に要する燃料消費量が少なくなる所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御していると言える。
【００２０】
特に、充電コストが単位電力量当たりの燃料消費量を表しているがゆえに、充電コストには、充電池に電力を蓄積するために駆動した内燃機関の駆動効率（例えば、熱効率）が反映されている。具体的には、内燃機関の駆動効率によっては、同じ量の電力が充電池に蓄積されている場合であっても、その電力を蓄積するために要した燃料消費量は同一であるとは限らない。同様に、内燃機関の駆動効率によっては、同じ量の燃料が消費されることで電力が充電池に蓄積される場合であっても、蓄積される電力の総量が同一であるとは限らない。つまり、内燃機関の駆動効率によっては、充電池に蓄積されている電力の価値が同一であるとは限らない。このように電力の価値が同一であるとは限らない場合であっても、充電コストは、充電池に蓄積されている電力の総量と当該電力の蓄積に要した燃料消費量とに応じて（例えば、電力を蓄積した際の内燃機関の駆動効率に応じて）変動するがゆえに、電力の価値を適切に表していると言える。このため、車両制御装置は、充電池に蓄積されている電力の価値（言い換えれば、充電池に電力を蓄積するために駆動した内燃機関の駆動効率）を考慮した上で、ハイブリッド車両の走行モードが、単位走行出力を出力するために要する燃料消費量が少なくなる所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御することができる。
【００２１】
単位走行出力を出力するために要する燃料消費量が少なくなることは、即ち、ハイブリッド車両の燃費（特に、ハイブリッド車両の走行全体で見た場合の燃費）の向上に繋がる。従って、車両制御装置は、燃費が良好になる所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御することができる。つまり、車両制御装置は、好適に燃費を向上させるようにハイブリッド車両を制御することができる。
【００２２】
更には、車両制御装置は、充電池に蓄積されている全電力を対象とする充電コストを考慮した上で、ハイブリッド車両の走行モードが、単位走行出力を出力するために要する燃料消費量が少なくなる所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御することができる。つまり、車両制御装置は、充電池に新たに蓄積された電力のみを対象とする充電コストのみならず、充電池に既に蓄積されていた電力をも対象とする充電コストをも考慮した上で、単位走行出力を出力するために要する燃料消費量が少なくなる所望の走行モードになるように、ハイブリッド車両を制御することができる。つまり、車両制御装置は、充電池に新たに蓄積された電力のみを対象とする充電コストと機関コストとの間の大小関係に代えて、充電池に蓄積されている全電力を対象とする充電コストと機関コストとの間の大小関係に基づいてハイブリッド車両を制御する。従って、ハイブリッド車両の走行モードは、単位走行出力を出力するために要する燃料消費量が少なくなる（つまり、燃費が良好になる）走行モードになる。従って、車両制御装置は、単位走行出力を出力するために要する燃料消費量を少なくするように（つまり、好適に燃費を向上させるように）ハイブリッド車両を制御することができる。
【００２３】
算出手段は、判定手段による比較対象である充電コストを算出する。即ち、算出手段による充電コストの算出は、判定手段による判定に先立って行われる。算出手段は、ハイブリッド車両の加速による運動エネルギー増加分、及びハイブリッド車両の減速による運動エネルギー減少分を燃料量に換算したエネルギー燃料換算値を用いて、充電コストを算出する。
【００２４】
具体的には、算出手段は、ハイブリッド車両が加速されると、加速によるハイブリッド車両の運動エネルギーの増加分を燃料量に換算したエネルギー燃料換算値を算出する。加速時のエネルギー燃料換算値は、例えば内燃機関における燃料噴射量に対して、加速要求パワーと内燃機関の出力及び充電池の出力の合計との比率を乗ずることで求めることができる。
【００２５】
他方で、算出手段は、ハイブリッド車両が減速されると、減速によるハイブリッド車両の運動エネルギーの減少分を燃料量に換算したエネルギー燃料換算値を算出する。加速時のエネルギー燃料換算値は、例えば減速前のエネルギー燃料換算値に対して、運動エネルギーの減少比率を乗ずることで求めることができる。
【００２６】
上述した加速時のエネルギー燃料換算値から減速時のエネルギー燃料換算値を差し引くことで、ハイブリッド車両が加減速によって得た運動エネルギーに相当する燃料量を算出することができる。ここで、ハイブリッド車両が回生を行う際には運動エネルギーが原資となることを考慮すると、ハイブリッド車両が加減速によって得た運動エネルギーは、回生の原資となる運動エネルギーの変動量に相当する燃料量であると言える。
【００２７】
この結果、回生時の充電コストに上記エネルギー換算値を反映させることで、より正確な充電コストを得ることができる。即ち、回生の原資となる運動エネルギーを得るための燃料量が考慮されるため、「充電池に蓄積されている電力の単位電力量を蓄積するために要した内燃機関の燃料消費量」である充電コストを正確に算出できる。よって、充電コストと期間コストとの大小比較を適切に行うことができ、電動モードと機関モードとの切替が適切なタイミングで実行される。従って、ハイブリッド車両の燃費を好適に向上させることが可能である。
【００２８】
逆に言えば、ハイブリッド車両の加減速による運動エネルギーの増減を考慮しなければ、充電コストが不正確な値として算出されるおそれがある。この場合、電動モードと機関モードとの切替制御を適切に行うことできず、燃費を十分に向上させることができない、或いは燃費が悪化してしまうという事態が生じ得る。本発明の車両制御装置は、このような状況を回避できるという有益な技術的効果を有している。
【００２９】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から更に明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態のハイブリッド車両の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態のハイブリッド車両の動作（特に、ハイブリッド車両の走行モードを制御する動作）の流れの一例を示すフローチャートである。
【図３】バッテリ燃費率が走行時エンジン燃費率よりも大きいか否かの判定結果に基づいて決定される走行モードを示すタイミングチャートである。
【図４】バッテリ燃費率を算出する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】加速時におけるエネルギー燃料換算値の積算値の時系列変化を示すグラフである。
【図６】エンジンの動作点とエンジン燃費率との対応関係を示すマップを示すグラフである。
【図７】減速時におけるエネルギー燃料換算値の積算値の時系列変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の車両制御装置の実施形態について説明する。尚、以下では、本発明の車両制御装置の実施形態が適用されたハイブリッド車両１０を用いて説明を進める。
【００３２】
（１）ハイブリッド車両の構成
はじめに、図１を参照して、本実施形態のハイブリッド車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、本実施形態のハイブリッド車両１０の構成の一例を示すブロック図である。
【００３３】
図１に示すように、ハイブリッド車両１０は、車軸１１と、車輪１２と、「車両制御装置」の一具体例であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１００と、「内燃機関」の一具体例であるエンジンＥＮＧと、「回転電機」の一具体例であるモータジェネレータＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ２と、動力分割機構３００と、インバータ４００と、「蓄電池」の一具体例であるバッテリ５００とを備える。
【００３４】
車軸１１は、エンジンＥＮＧ及びモータジェネレータＭＧ２から出力された動力を車輪に伝達するための伝達軸である。車輪１２は、車軸１１を介して伝達される動力を路面に伝達する手段である。
【００３５】
ＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットである。本実施形態では特に、ＥＣＵ１００は、その内部に実現される論理的な又は物理的な処理ブロックとして、「制御手段」の一具体例である走行モード制御部１０１と、「算出手段」の一具体例である燃費率算出部１０２と、「判定手段」の一具体例である燃費率比較部１０３とを備えている。
【００３６】
走行モード制御部１０１は、ハイブリッド車両１０の走行モードを制御する。具体的には、走行モード制御部１０１は、ハイブリッド車両１０の走行モードが所望の走行モードとなるように、ハイブリッド車両１０を制御する。例えば、走行モード制御部１０１は、ハイブリッド車両１０の走行モードが、エンジンＥＮＧの動力を用いて走行するＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）モードとなるように、ハイブリッド車両１０を制御してもよい。例えば、走行モード制御部１０１は、ハイブリッド車両１０の走行モードが、エンジンＥＮＧを運転することなくモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方の動力を用いて走行するＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）モードとなるように、ハイブリッド車両１０を制御してもよい。
【００３７】
尚、ＥＶモードでは、エンジンＥＮＧが運転していない（言い換えれば、エンジンＥＮＧが駆動していない、更に言い換えれば、エンジンＥＮＧが燃料を消費していない）。このため、ＥＶモードでの走行頻度が多くなるほど、ハイブリッド車両１０の燃費が向上する。
【００３８】
本実施形態では特に、走行モード制御部１０１は、ハイブリッド車両１０の走行モードが燃費率比較部１０３の比較結果に基づいて決定される走行モードとなるように、ハイブリッド車両１０を制御する。尚、燃費率比較部１０３の比較結果に基づいて決定される走行モードについては、後に詳述する（図２等参照）。
【００３９】
燃費率算出部１０２は、ハイブリッド車両１０の走行モードが決定される際に、燃費率比較部１０３による比較対象となる燃費率（具体的には、後述するバッテリ燃費率Ｆ及び走行時エンジン燃費率Ｈ）を算出する。尚、燃費率算出部１０２によるバッテリ燃費率Ｆ及び走行時エンジン燃費率Ｈの算出方法の詳細については、後に詳述する（図４等参照）。
【００４０】
燃費率比較部１０３は、燃費率算出部１０２が算出したバッテリ燃費率Ｆと走行時エンジン燃費率Ｈとを比較する。具体的には、燃費率比較部１０３は、バッテリ燃費率Ｆと走行時エンジン燃費率Ｈとの大小関係を判定する。燃費率比較部１０３は、比較結果（つまり、大小関係の判定結果）を走行モード制御部１０１に伝える。
【００４１】
エンジンＥＮＧは、ガソリンや軽油等の燃料を燃焼することで駆動する。エンジンＥＮＧは、ハイブリッド車両１０の主たる動力源として機能する。加えて、エンジンＥＮＧは、後述するモータジェネレータＭＧ１の回転軸を回転させる（言いかえれば、駆動する）ための動力源として機能する。
【００４２】
モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ５００を充電するための発電機として機能する。モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能する場合には、モータジェネレータＭＧ１の回転軸は、エンジンＥＮＧの動力によって回転する。但し、モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ５００に蓄積された電力を用いて駆動することで、ハイブリッド車両１０の動力を供給する電動機として機能してもよい。
【００４３】
モータジェネレータＭＧ２は、バッテリ５００に蓄積された電力を用いて駆動することで、ハイブリッド車両１０の動力を供給する電動機として機能する。加えて、モータジェネレータＭＧ２は、バッテリ５００を充電するための発電機として機能してもよい。モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能する場合には、モータジェネレータＭＧ２の回転軸は、車軸１１からモータジェネレータＭＧ２に伝達される動力によって回転する。
【００４４】
動力分割機構３００は、図示せぬサンギア、プラネタリキャリア、ピニオンギア、及びリングギアを備えた遊星歯車機構である。サンギアの回転軸はモータジェネレータＭＧ１の回転軸に連結されている。リングギアの回転軸は、モータジェネレータＭＧ２の回転軸に連結されている。サンギアとリングギアの中間にあるプラネタリキャリアの回転軸はエンジンＥＮＧの回転軸（つまり、クランクシャフト）に連結されている。エンジンＥＮＧの回転は、プラネタリキャリア及びピニオンギアによって、サンギア及びリングギアに伝達される。つまり、エンジンＥＮＧの動力は、２系統に分割される。ハイブリッド車両１０において、リングギアの回転軸は、ハイブリッド車両１０における車軸１１に連結されており、この車軸１１を介して車輪１２に駆動力が伝達される。
【００４５】
インバータ４００は、バッテリ５００から取り出した直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給する。更に、インバータ４００は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ５００に供給する。尚、インバータ４００は、所謂ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）の一部として構成されていてもよい。
【００４６】
バッテリ５００はモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２が駆動するための電力をモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給する電力供給源である。バッテリ５００は、充電可能な蓄電池である。
【００４７】
尚、バッテリ５００は、ハイブリッド車両１０の外部の電源から電力の供給を受けることで充電されてもよい。つまり、ハイブリッド車両１０は、いわゆるプラグインハイブリッド車両であってもよい。
【００４８】
（２）ハイブリッド車両１０の動作
続いて、図２を参照しながら、ハイブリッド車両１０の動作（特に、ハイブリッド車両１０の走行モードを制御する動作）について説明する。図２は、ハイブリッド車両１０の動作（特に、ハイブリッド車両１０の走行モードを制御する動作）の流れの一例を示すフローチャートである。
【００４９】
図２に示すように、燃費率算出部１０２は、バッテリ燃費率Ｆ、バッテリ電力積算量ａ、バッテリ燃料消費量Ｊ及びエネルギー燃料換算値ｆｃの夫々の初期値を設定する（ステップＳ１１）。以下、バッテリ燃費率Ｆ、バッテリ電力積算量ａ、バッテリ燃料消費量Ｊ及びエネルギー燃料換算値ｆｃについて順に説明を進める。尚、バッテリ燃費率Ｆは、「充電コスト」の一具体例に相当する。
【００５０】
バッテリ燃費率Ｆは、バッテリ５００に蓄積されている電力（全電力）を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を表す指標値である。言い換えれば、バッテリ燃費率Ｆは、バッテリ５００に蓄積されている電力のうち単位電力量の電力を蓄積するために要したエンジンＥＮＧの燃料消費量を表す。更に言い換えれば、バッテリ燃費率Ｆは、バッテリ５００に蓄積されている電力を蓄積する際に、単位電力量の電力を蓄積するために要したエンジンＥＮＧの燃料消費量を表す。例えば、バッテリ５００に「Ｘ４（但し、Ｘは０以上）」という量の電力が蓄積されており且つこの「Ｘ４」という量の電力を蓄積するために「Ｙ４」という量の燃料がエンジンＥＮＧによって消費された場合には、バッテリ燃費率Ｆは、「Ｙ４／Ｘ３」という数式によって特定される数値を表す指標値であってもよい。一例として、例えば、バッテリ５００に「２ｋＷｈ」の電力が蓄積されており且つ当該２ｋＷｈの電力を蓄積するために「５６０ｇ」の燃料がエンジンＥＮＧによって消費された場合には、バッテリ燃費率Ｆは、５６０÷２＝２８０ｇ／ｋＷｈとなる。以下では、説明の便宜上、バッテリ燃費率Ｆの単位が「ｇ／ｋＷｈ」であるものとして説明を進める。
【００５１】
燃費率算出部１０２は、ハイブリッド車両１０の車種又は仕様毎に予め定められた任意の固定値を、バッテリ燃費率Ｆの初期値に設定してもよい。この場合、固定値として、ハイブリッド車両１０が特定の走行経路を走行したと仮定した場合のシミュレーションから算出されるバッテリ燃費率（例えば、２８０ｇ／ｋＷｈ）が採用されてもよい。或いは、燃費率算出部１０２は、図２に示す動作が前回終了した時点でのバッテリ燃費率Ｆを、バッテリ燃費率Ｆの初期値に設定してもよい。この場合、燃費率算出部１０２は、図２に示す動作が前回終了した時点でのバッテリ燃費率Ｆを内部パラメータとして記憶しておくことが好ましい。
【００５２】
バッテリ電力積算量ａは、バッテリ５００に蓄積されている電力の総量を表す。例えば、バッテリ電力積算量ａは、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）が１００％となる場合にバッテリ５００に蓄積可能な電力の総量に対して、実際のＳＯＣを掛け合わせることで算出される値に相当していてもよい。以下では、説明の便宜上、バッテリ電力積算量ａの単位が「ｋＷｈ」であるものとして説明を進める。
【００５３】
燃費率算出部１０２は、ＳＯＣが一定値となる場合にバッテリ５００に蓄積されている電力量に相当する固定値を、バッテリ電力積算量ａの初期値に設定してもよい。というのも、バッテリ５００の劣化を抑制するために、バッテリ５００に対する電力の入力（つまり、充電）及び出力（つまり、放電）は、ＳＯＣが一定値（例えば、６５％）を維持するように制御されることが多い。このため、バッテリ５００のＳＯＣが一定値となっている可能性が高い（つまり、バッテリ電力積算量ａも固定値となっている可能性が高い）からである。或いは、燃費率算出部１０２は、図２に示す動作が前回終了した時点でのバッテリ電力積算量ａを、バッテリ電力積算量ａの初期値に設定してもよい。この場合、燃費率算出部１０２は、図２に示す動作が前回終了した時点でのバッテリ電力積算量ａを内部パラメータとして記憶しておくことが好ましい。或いは、燃費率算出部１０２は、不図示のＳＯＣセンサから出力されるＳＯＣを参照することでバッテリ５００に蓄積されている電力の総量を算出又は推測すると共に、当該算出又は推測した電力の総量を、バッテリ電力積算量ａの初期値に設定してもよい。
【００５４】
バッテリ燃料消費量Ｊは、バッテリ５００に蓄積されている電力（全電力）を蓄積するために要したエンジンＥＮＧの燃料消費量（いわば、総量）を表す指標値である。バッテリ燃料所費量Ｊは、バッテリ燃費率Ｆ×バッテリ電力積算量ａという数式から算出される。従って、燃費率算出部１０２は、上述した態様で設定されたバッテリ燃費率Ｆの初期値に対して上述した態様で設定されたバッテリ電力積算量ａの初期値を掛け合わせることで算出される値を、バッテリ燃料消費量Ｊの初期値に設定してもよい。以下では、説明の便宜上、バッテリ燃料消費量Ｊの単位が「ｇ」であるものとして説明を進める。
【００５５】
エネルギー燃料換算値ｆｃは、ハイブリッド車両１０の加速による運動エネルギー増加分、及びハイブリッド車両１０の減速による運動エネルギー減少分を燃料量に換算した値である。より具体的には、エネルギー燃料換算値ｆｃは、ハイブリッド車両１０が加速によって運動エネルギーを得るために消費する燃料量に相当する正の値、或いはハイブリッド車両１０が減速によって失う運動エネルギーを得るために消費する燃料量に相当する負の値である。よって、エネルギー燃料換算値ｆｃは、加速によって増加し、減速によって減少する。なお、エネルギー燃料換算値ｆｃの初期値は、例えば“０”として与えられればよい。以下では、説明の便宜上、エネルギー燃料換算値ｆｃの単位が「ｇ」であるものとして説明を進める。
【００５６】
上述した初期値の設定後、燃費率算出部１０２は、バッテリ燃費率Ｆの算出を行う（ステップＳ２２）。バッテリ燃費率Ｆの算出は、ハイブリッド車両１０における各種条件に応じてリアルタイムに変動する値であるため、バッテリ燃費率Ｆは都度算出される。バッテリ燃費率Ｆの具体的な算出方法については後に詳述する（図４等参照）。
【００５７】
バッテリ燃費率Ｆが算出された後、燃費率比較部１０３は、バッテリ燃費率Ｆが、燃費率算出部１０２によって算出される走行時エンジン燃費率Ｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３１）。尚、走行時エンジン燃費率Ｈは、「機関コスト」の一具体例である。
【００５８】
走行時エンジン燃費率Ｈは、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の動力を用いない一方でエンジンＥＮＧの動力を用いてハイブリッド車両１０が走行するために要するであろうと推測される単位走行出力当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を表す指標値である。言い換えれば、走行時エンジン燃費率Ｈは、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の動力を用いない一方でエンジンＥＮＧの動力を用いてハイブリッド車両１０が単位電力量（言い換えれば、バッテリ燃費率Ｆを規定する単位電力量）に相当する単位走行出力を出力するために要するであろうと推測されるエンジンＥＮＧの燃料消費量を表す。例えば、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の動力を用いない一方でエンジンＥＮＧの動力を用いてハイブリッド車両１０が走行する際の走行出力が「Ｘ６」であり且つ当該「Ｘ６」という走行出力を出力するために「Ｙ６」という量の燃料がエンジンＥＮＧによって消費されるであろうと推測される場合には、走行時エンジン燃費率Ｈは、「Ｙ６／Ｘ６」という数式によって特定される数値を表す指標値であってもよい。一例として、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の動力を用いない一方でエンジンＥＮＧの動力を用いてハイブリッド車両１０が走行する際の走行出力が「０．５ｋＷｈ」であり且つ当該０．５ｋＷｈの走行出力を出力するために「１００ｇ」の燃料がエンジンＥＮＧによって消費されるであろうと推測される場合には、走行時エンジン燃費率Ｈは、１００÷０．５＝２００ｇ／ｋＷｈとなる。以下では、説明の便宜上、走行時エンジン燃費率Ｈの単位が「ｇ／ｋＷｈ」であるものとして説明を進める。但し、走行時エンジン燃費率Ｈの単位は、バッテリ燃費率Ｆの単位と同一であることが好ましい。
【００５９】
ステップＳ３１の判定の結果、バッテリ燃費率Ｆが走行時エンジン燃費率Ｈよりも大きいと判定される場合には（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、走行モード制御部１０１は、ハイブリッド車両１０の走行モードがＨＶモードとなるように、ハイブリッド車両１０を制御する（ステップＳ１１）。
【００６０】
一方で、ステップＳ３１の判定の結果、走行時エンジン燃費率Ｈがバッテリ燃費率Ｆよりも大きいと判定される場合には（ステップＳ３１：Ｎｏ）、走行モード制御部１０１は、ハイブリッド車両１０の走行モードがＥＶモードとなるように、ハイブリッド車両１０を制御する（ステップＳ１３）。
【００６１】
但し、走行時エンジン燃費率Ｈがバッテリ燃費率Ｆよりも大きいと判定される場合であっても、バッテリ５００のＳＯＣが過度に低下している（例えば、所定閾値よりも小さい）場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、走行モード制御部１０１は、ハイブリッド車両１０の走行モードがＨＶモードとなるように、ハイブリッド車両１０を制御する（ステップＳ１３）。その結果、エンジンＥＮＧの動力を用いてモータジェネレータＭＧ１が発電機として機能することで、バッテリ５００のＳＯＣが回復する（つまり、増加する）。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態のハイブリッド車両１０では、バッテリ燃費率Ｆが走行時エンジン燃費率Ｈよりも大きいか否かの判定結果に基づいてハイブリッド車両１０の走行モードが決定される。その結果、ハイブリッド車両１０は、好適に燃費を向上させることが可能な走行モードを選択しながら走行することができる。以下、図３を参照しながら、その理由について説明する。図３は、バッテリ燃費率Ｆが走行時エンジン燃費率Ｈよりも大きいか否かの判定結果に基づいて決定される走行モードを示すタイミングチャートである。
【００６３】
図３において、バッテリ燃費率Ｆは、バッテリ５００に蓄積されている電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を表している。従って、バッテリ燃費率Ｆは、実質的には、バッテリ５００に蓄積されている電力を用いてＥＶモードで走行するハイブリッド車両１０の燃料消費量を表しているとも言える。言い換えれば、バッテリ燃費率Ｆは、実質的には、ＥＶモードで単位走行出力を出力するハイブリッド車両１０の燃料消費量を表しているとも言える。一方で、走行時エンジン燃費率Ｈは、まさに、エンジンＥＮＧの動力を用いてＨＶモードで走行するハイブリッド車両１０の燃料消費量を表している。言い換えれば、走行時エンジン燃費率Ｈは、ＨＶモードで単位走行出力を出力するハイブリッド車両１０の燃料消費量を表しているとも言える。
【００６４】
従って、バッテリ燃費率Ｆが走行時エンジン燃費率Ｈよりも大きい場合には、ＥＶモードで走行するハイブリッド車両１０の燃料消費量（具体的には、単位走行出力当たりの燃料消費量）は、ＨＶモードで走行するハイブリッド車両１０の燃料消費量（具体的には、単位走行出力当たりの燃料消費量）よりも大きいと想定される。ここで、単位走行出力当たりの燃料消費量が大きくなることは、即ち、ハイブリッド車両１０の燃費（特に、ハイブリッド車両１０の走行全体で見た場合の燃費）の悪化に繋がる。従って、バッテリ燃費率Ｆが走行時エンジン燃費率Ｈよりも大きい場合には、ＥＶモードで走行するハイブリッド車両１０の燃費は、ＨＶモードで走行するハイブリッド車両１０の燃費よりも悪化していると想定される。
【００６５】
一方で、走行時エンジン燃費率Ｈがバッテリ燃費率Ｆよりも大きい場合には、ＨＶモードで走行するハイブリッド車両１０の燃料消費量（具体的には、単位走行出力当たりの燃料消費量）は、ＥＶモードで走行するハイブリッド車両１０の燃料消費量（具体的には、単位走行出力当たりの燃料消費量）よりも大きいと想定される。従って、走行時エンジン燃費率Ｈがバッテリ燃費率Ｆよりも大きい場合には、ＨＶモードで走行するハイブリッド車両１０の燃費は、ＥＶモードで走行するハイブリッド車両１０の燃費よりも悪化していると想定される。
【００６６】
そこで、本実施形態では、図３に示すように、バッテリ燃費率Ｆが走行時エンジン燃費率Ｈよりも大きい場合には、ハイブリッド車両１０は、単位走行出力当たりの燃料消費量が相対的に小さくなるＨＶモードで走行する。一方で、図３に示すように、走行時エンジン燃費率Ｈがバッテリ燃費率Ｆよりも大きい場合には、ハイブリッド車両１０は、単位走行出力当たりの燃料消費量が相対的に小さくなるＥＶモードで走行する。その結果、本実施形態では、ハイブリッド車両１０は、単位走行出力当たりの燃料消費量が相対的に小さくなる走行モードを適宜決定しながら走行することができる。ここで、単位走行出力当たりの燃料消費量が小さくなることは、即ち、ハイブリッド車両１０の燃費（特に、ハイブリッド車両１０の走行全体で見た場合の燃費）の向上に繋がる。従って、ハイブリッド車両１０は、好適に燃費を向上させることが可能な走行モードを適宜決定しながら走行することができる。
【００６７】
特に、本実施形態では、バッテリ燃費率Ｆは、単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を表しているがゆえに、バッテリ燃費率Ｆには、バッテリ５００に電力を蓄積するために駆動したエンジンＥＮＧの駆動効率（例えば、熱効率であり、以下“エンジン効率”と称する）が反映されている。
【００６８】
例えば、エンジン効率が相対的に悪い状態でエンジンＥＮＧが駆動することで所定量の電力がバッテリ５００に蓄積された場合には、燃料消費量の総量が相対的に多くなるがゆえに、バッテリ燃費率Ｆが相対的に大きくなる。一方で、エンジン効率が相対的に良好な状態でエンジンＥＮＧが駆動することで同一の所定量の電力がバッテリ５００に蓄積された場合には、燃料消費量の総量が相対的に少なくなるがゆえに、バッテリ燃費率Ｆが相対的に小さくなる。このように、同じ量の電力がバッテリ５００に蓄積されている場合であっても、その電力を蓄積するために要した燃料消費量は同一であるとは限らない。つまり、同じ量の電力がバッテリ５００に蓄積されている場合であっても、バッテリ５００に蓄積されている電力の価値が同一であるとは限らない。このように、バッテリ燃費率Ｆは、同じ量の電力がバッテリ５００に蓄積されている場合であっても、その電力を蓄積するために要した燃料消費量（言い換えれば、電力を蓄積した際のエンジンＥＮＧのエンジン効率）に応じて変動するがゆえに、電力の価値を適切に表していると言える。
【００６９】
同様に、例えば、バッテリ５００に電力を蓄積するためにエンジン効率が相対的に悪い状態でエンジンＥＮＧが所定量の燃料を消費する場合には、バッテリ５００に蓄積される電力の総量が相対的に少なくなるがゆえに、バッテリ燃費率Ｆが相対的に大きくなる。一方で、バッテリ５００に電力を蓄積するためにエンジン効率が相対的に良好な状態でエンジンＥＮＧが同一の所定量の燃料を消費する場合には、バッテリ５００に蓄積される電力の総量が相対的に多くなるがゆえに、バッテリ燃費率Ｆが相対的に小さくなる。このように、エンジンＥＮＧが同じ量の燃料を消費することで電力がバッテリ５００に蓄積される場合であっても、蓄積される電力の総量が同一であるとは限らない。つまり、エンジンＥＮＧが同じ量の燃料を消費することで電力がバッテリ５００に蓄積される場合であっても、バッテリ５００に蓄積されている電力の価値が同一であるとは限らない。このように、バッテリ燃費率Ｆは、エンジンＥＮＧが同じ量の燃料を消費することで電力がバッテリ５００に蓄積される場合であっても、バッテリ５００に蓄積される電力の総量（言い換えれば、電力を蓄積した際のエンジンＥＮＧのエンジン効率）に応じて変動するがゆえに、電力の価値を適切に表していると言える。
【００７０】
このため、本実施形態は、ハイブリッド車両１０は、このようなバッテリ５００に蓄積されている電力の価値を考慮した上で、燃費が相対的に良好になる（或いは、最適となる）走行モードを適宜決定しながら走行することができる。従って、ハイブリッド車両１０は、好適に燃費を向上させることが可能な走行モードを適宜決定しながら走行することができる。
【００７１】
加えて、本実施形態では、バッテリ燃費率Ｆは、バッテリ５００に蓄積されている全電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を表している。つまり、バッテリ燃費率Ｆは、バッテリ５００に新たに蓄積された電力のみ（言い換えれば、バッテリ５００に蓄積されている全電力のうちの一部のみ）を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を表していない。従って、ハイブリッド車両１０は、バッテリ５００に新たに蓄積された電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量のみならず、バッテリ５００に既に蓄積されていた電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量をも考慮した上で、燃費が相対的に良好になる（或いは、最適となる）走行モードを適宜決定しながら走行することができる。
【００７２】
ここで、比較例として、例えば、バッテリ５００に新たに蓄積された電力のみを蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を表す比較例のバッテリ燃費率が走行時エンジン燃費率Ｈよりも小さい場合にＥＶモードで走行する比較例のハイブリッド車両を想定する。比較例のハイブリッド車両は、バッテリ５００に既に蓄積されていた電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量の大小に依存することなく、比較例のバッテリ燃費率が走行時エンジン燃費率Ｈよりも小さい場合にＥＶモードで走行する。しかしながら、比較例のバッテリ燃費率が走行時エンジン燃費率Ｈよりも小さい場合であっても、バッテリ５００に既に蓄積されていた電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量が相対的に大きい可能性がある。つまり、比較例のバッテリ燃費率が走行時エンジン燃費率Ｈよりも小さい一方で、バッテリ５００に蓄積されている全電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を表すバッテリ燃費率Ｆが走行時エンジン燃費率Ｈよりも大きくなる可能性がある。このような場合に、比較例のハイブリッド車両は、単位走行出力当たりの燃料消費量が相対的に小さくなるとは限らない（つまり、燃費が良好になるとは限らない）走行モード（この場合、ＥＶモード）で走行する可能性がある。しかるに、本実施形態のハイブリッド車両１０は、バッテリ５００に新たに蓄積された電力のみを蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量に代えて、バッテリ５００に蓄積されている全電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を表すバッテリ燃費率Ｆに基づいて走行モードを決定する。従って、比較例のハイブリッド車両と比較して、本実施形態のハイブリッド車両１０は、単位走行出力当たりの燃料消費量が相対的に小さくなる（つまり、燃費が相対的に良好になる又は最適となる）走行モードを適宜決定しながら走行することができる。従って、比較例のハイブリッド車両と比較して、本実施形態のハイブリッド車両１０は、好適に燃費を向上させることが可能な走行モードを適宜決定しながら走行することができる。
【００７３】
尚、上述の説明では、ハイブリッド車両１０は、単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を直接的に表すバッテリ燃費率Ｆと、単位走行出力当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を直接的に表す走行時エンジン燃費率Ｈとの比較結果に基づいて、走行モードを決定している。しかしながら、ハイブリッド車両１０は、バッテリ５００に蓄積されている電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を間接的に表すパラメータと、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の動力を用いない一方でエンジンＥＮＧの動力を用いてハイブリッド車両１０が走行するために要するであろうと推測される単位走行出力当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を間接的に表すパラメータとの比較結果に基づいて、走行モードを決定してもよい。例えば、単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を間接的に表すパラメータ及び単位走行出力当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を間接的に表すパラメータが、バッテリ燃費率Ｆが走行時エンジン燃費率Ｈよりも大きくなる状況を示している場合には、ハイブリッド車両１０は、ＨＶモードで走行してもよい。例えば、単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を間接的に表すパラメータ及び単位走行出力当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を間接的に表すパラメータが、走行時エンジン燃費率がバッテリ燃費率Ｆよりも大きくなる状況を示している場合には、ハイブリッド車両１０は、ＥＶモードで走行してもよい。
【００７４】
一例として、バッテリ５００に蓄積されている電力を蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量が増加するほど小さくなる充電パラメータ（例えば、効率の如きパラメータ）は、バッテリ燃費率Ｆと反比例する関係にある。同様に、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の動力を用いない一方でエンジンＥＮＧの動力を用いてハイブリッド車両１０が走行するために要するであろうと推測される単位走行出力当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量が増加するほど小さくなるエンジンパラメータ（例えば、効率の如きパラメータ）は、走行時エンジン燃費率Ｈと反比例する関係にある。この場合、ハイブリッド車両１０は、充電パラメータがエンジンパラメータよりも大きい場合にＥＶモードで走行してもよい。一方で、ハイブリッド車両１０は、エンジンパラメータが充電パラメータよりも大きい場合にＨＶモードで走行してもよい。
【００７５】
（３）バッテリ燃費率Ｆの算出方法
続いて、図４を参照しながら、上述した走行モードの制御に利用されるバッテリ燃費率Ｆの具体的な算出方法について説明する。図４は、バッテリ燃費率を算出する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７６】
図４に示すように、バッテリ燃費率を算出する燃費率算出部１０２は、先ずハイブリッド車両１０が加速しているか否か（即ち、車両加速要求パワーｐａが正の値であるか否か）を判定する（ステップＳ４１）。
【００７７】
ステップＳ４１の判定の結果、ハイブリッド車両１０が加速している（つまり、ｐａ＞０）と判定される場合（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、燃費率算出部１０２は、加速時のエネルギー燃料換算値ｆｃを算出する（ステップＳ４２）。以下では、図５を参照して、加速時のエネルギー燃料換算値ｆｃの算出について具体的に説明する。図５は、加速時におけるエネルギー燃料換算値ｆｃの積算値の時系列変化を示すグラフである。
【００７８】
図５に示すように、エネルギー燃料換算値ｆｃの積算値は、ハイブリッド車両１０の運動エネルギーに対応する値であるため、ハイブリッド車両１０の加減速によって増減する。具体的には、エネルギー燃料換算値ｆｃの積算値は、ハイブリッド車両１０の加速によって増加し、減速によって減少する。
【００７９】
ここで、加速時のエネルギー燃料換算値ｆｃ（ｉ）は、加速によってハイブリッド車両が得た運動エネルギーに相当する燃料量である。よって、加速時のエネルギー燃料換算値ｆｃ（ｉ）は、エンジン燃料噴射量車ｆｃｃ［ｇ／ｓｅｃ］、車両加速要求パワーｐａ［ｋｗ］、総エンジン出力ｐｅ［ｋｗ］、エンジン発電電力ｄ［ｋｗ］、ＭＧ２アシスト電力量ｃ［ｋｗｈ］、及びＥＶ走行電力量ｅ［ｋｗｈ］を用いて、以下の数式（１）で求めることができる。
【００８０】
ｆｃ（ｉ）＝ｆｃｃ×｛ｐａ／（ｐｅ−ｄ）＋（ｃ＋ｅ）｝  ・・・（１）
【００８１】
即ち、加速時のエネルギー燃料換算値ｆｃ（ｉ）は、エンジン燃料噴射量車ｆｃｃに対して、車両加速要求パワーｐａと、発電分を差し引いたエンジン出力（ｐｅ−ｄ）及びバッテリ出力（ｃ＋ｅ）との比率を乗ずることで求めることができる。
【００８２】
図２に戻り、その後、燃費率算出部１０２は、直前のエネルギー燃料換算値の積算値ｆｃ（ｉ−１）に対して、算出した加速時のエネルギー燃料換算値ｆｃ（ｉ）を加算する（ステップＳ４３）。このようにして求められるエネルギー燃料換算値ｆｃは、加速による運動エネルギーの変動を考慮した積算値となる。また、燃費率算出部１０２は、直前のエネルギー燃料換算値の積算値ｆｃ（ｉ−１）を、算出したエネルギー燃料換算値ｆｃに置き換える（ステップＳ４４）。
【００８３】
続いて、燃費率算出部１０２は、加速後のバッテリ燃費率Ｆ’を算出する（ステップＳ４５）。
【００８４】
具体的には、燃費率算出部１０２は、先ず加速後のバッテリ燃料消費量Ｊ’［ｇ］を算出する。加速後のバッテリ燃料消費量Ｊ’は、加速前のバッテリ燃料消費量Ｊ［ｇ］、発電時のエンジン燃費率Ｇ［ｇ／ｋｗｈ］、エンジン発電電力ｄ［ｋｗ］、加速前のバッテリ燃費率Ｆ［ｇ／ｋｗｈ］、ＭＧ２アシスト電力量ｃ［ｋｗｈ］、及びＥＶ走行電力量ｅ［ｋｗｈ］を用いて、以下の数式（２）で求めることができる。
【００８５】
Ｊ’＝Ｊ＋Ｇ×ｄ−Ｆ×（ｃ＋ｅ）  ・・・（２）
【００８６】
ここで、発電時エンジン燃費率Ｇは、バッテリ入力電力量ｄの電力をバッテリ５００に新たに蓄積するために要した単位電力量当たりのエンジンＥＮＧの燃料消費量を表す指標値である。言い換えれば、発電時エンジン燃費率Ｇは、バッテリ入力電力量ｄの電力のうち単位電力量の電力をバッテリ５００に蓄積するために要したエンジンＥＮＧの燃料消費量を表す。更に言い換えれば、発電時エンジン燃費率Ｇは、バッテリ入力電力量ｄの電力をバッテリ５００に新たに蓄積する際に、単位電力量の電力をバッテリ５００に蓄積するために要したエンジンＥＮＧの燃料消費量を表す。例えば、バッテリ入力電力量ｄの電力を蓄積するために「Ｙ５」という量の燃料がエンジンＥＮＧによって消費された場合には、発電時エンジン燃費率Ｇは、「Ｙ５／ｄ」という数式によって特定される数値を表す指標値であってもよい。一例として、バッテリ入力電力量ｄが「０．５ｋＷｈ」であり且つ当該０．５ｋＷｈの電力をバッテリ５００に新たに蓄積するために「１００ｇ」の燃料がエンジンＥＮＧによって消費された場合には、発電時エンジン燃費率Ｇは、１００÷０．５＝２００ｇ／ｋＷｈとなる。以下では、説明の便宜上、発電時エンジン燃費率Ｇの単位が「ｇ／ｋＷｈ」であるものとして説明を進める。
【００８７】
燃費率算出部１０２は、エンジンＥＮＧの動作点（例えば、エンジンＥＮＧのトルク及びエンジンＥＮＧの回転数によって特定される動作点）とエンジン燃費率との対応関係を表すマップを参照することで、発電時エンジン燃費率Ｇを算出することが好ましい。
【００８８】
ここで、図６を参照しながら、エンジンＥＮＧの動作点とエンジン燃費率との対応関係を表すマップについて説明する。図６は、エンジンＥＮＧの動作点とエンジン燃費率との対応関係を表すマップを示すグラフである。
【００８９】
図６に示すように、エンジンＥＮＧの動作点とエンジン燃費率との対応関係を表すマップが規定されているとする。この場合、燃費率算出部１０２は、バッテリ入力電力量ｄの電力をバッテリ５００に新たに蓄積する際のエンジンＥＮＧの動作点のマップ上での位置を参照することで、発電時エンジン燃費率Ｇを算出する。例えば、バッテリ入力電力量ｄの電力をバッテリ５００に新たに蓄積する際のエンジンＥＮＧの動作点がＫ１である場合には、燃費率算出部１０２は、ｋ４［ｇ／ｋＷｈ］という発電時エンジン燃費率Ｇを算出する。例えば、バッテリ入力電力量ｄの電力をバッテリ５００に新たに蓄積する際のエンジンＥＮＧの動作点がＫ２である場合には、燃費率算出部１０２は、ｋ５［ｇ／ｋＷｈ］という発電時エンジン燃費率Ｇを算出する。
【００９０】
このようなマップを参照することで発電時エンジン燃費率Ｇを算出するがゆえに、燃費率算出部１０２は、エンジンＥＮＧの動作点を特定するための情報（例えば、動作点を指示するＥＣＵ１００の制御信号や、エンジンＥＮＧの回転数を表す情報や、エンジンＥＮＧのトルクを表す情報）を取得することが好ましい。
【００９１】
但し、燃費率算出部１０２は、エンジンＥＮＧの動作点とエンジン燃費率との対応関係を表すマップを参照する方法とは異なる方法を用いて、発電時エンジン燃費率Ｇを算出してもよい。
【００９２】
尚、バッテリ５００は、典型的には、モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能することで新たに充電される。この場合、エンジンＥＮＧは、モータジェネレータＭＧ１の回転軸を回転させる（言いかえれば、駆動する）ための動力源として機能している。このため、エンジンＥＮＧの動作点は、図６に示すマップ上にプロットされる。従って、モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能する場合には、燃費率算出部１０２は、図６に示すマップを参照することで、発電時エンジン燃費率Ｇを算出することが好ましい。
【００９３】
一方で、バッテリ５００は、モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能することで新たに充電されることがある。つまり、バッテリ５００は、いわゆる回生発電によって新たに充電されることがある。この場合、エンジンＥＮＧは、モータジェネレータＭＧ２の回転軸を回転させる（言いかえれば、駆動する）ための動力源として機能しない。このため、モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能する場合には、バッテリ入力電力量ｄの電力をバッテリ５００に新たに蓄積するために要したエンジンＥＮＧの燃料消費量はゼロとなる。従って、モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能する場合には、燃費率算出部１０２は、発電時エンジン燃費率Ｇを０［ｇ／ｋＷｈ］に設定することが好ましい。
【００９４】
再び図２に戻り、燃費率算出部１０２は更に、加速後のバッテリ電力積算量ａ’ ［ｋｗｈ］を算出する。加速後のバッテリ電力積算量ａ’は、加速前のバッテリ電力積算量ａ［ｋｗｈ］、エンジン発電電力ｄ［ｋｗ］、回生エネルギーｒ［ｋｗ］、ＭＧ２アシスト電力量ｃ［ｋｗｈ］、及びＥＶ走行電力量ｅ［ｋｗｈ］を用いて、以下の数式（３）で求めることができる。
【００９５】
ａ’＝ａ＋（ｄ＋ｒ）−（ｃ＋ｅ）  ・・・（３）
【００９６】
その後、燃費率算出部１０２は、加速後のバッテリ燃料消費量Ｊ’を、加速後のバッテリ電力積算量ａ’で除算することで、加速後のバッテリ燃費率Ｆ’を算出する。つまり、燃費率算出部１０２は、バッテリ燃費率Ｆ’を以下の数式（４）を用いて算出する。
【００９７】
Ｆ’＝Ｊ’／ａ’  ・・・（４）
【００９８】
その後、燃費率算出部１０２は、バッテリ燃費率Ｆ、バッテリ電力積算量ａ及びバッテリ燃料消費量Ｊを更新する（ステップＳ６１）。具体的には、燃費率算出部１０２は、ステップ４５で算出したバッテリ燃費率Ｆ’を、新たなバッテリ燃費率Ｆに設定する。燃費率算出部１０２は、ステップＳ４５で算出したバッテリ電力積算量ａ’を、新たなバッテリ電力積算量ａに設定する。燃費率算出部１０２は、ステップＳ４５で算出したバッテリ燃料消費量Ｊ’を、新たなバッテリ燃料消費量Ｊに設定する。
【００９９】
他方で、ステップＳ４１の判定の結果、ハイブリッド車両１０が加速していない（つまり、ｐａ≦０）と判定される場合には（ステップＳ４１：Ｎｏ）、燃費率算出部１０２は、回生が行われているか否か（つまり、回生エネルギーｒが正の値であるか否か）を判定する（ステップＳ５１）。
【０１００】
ステップＳ５１の判定の結果、回生が行われている（即ち、ｒ＞０）と判定される場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、燃費率算出部１０２は、回生エネルギーの燃料換算値ｇｒ［ｇ］を算出する（ステップＳ５２）。以下では、図７を参照して、回生エネルギーの燃料換算値ｇｒの算出について具体的に説明する。図７は、減速時におけるエネルギー燃料換算値の積算値の時系列変化を示すグラフである。
【０１０１】
図７に示すように、エネルギー燃料換算値ｆｃの積算値は、ハイブリッド車両１０の減速によって減少する。ここで、ハイブリッド車両１０の重さをｍ［ｋｇ］、減速前のハイブリッド車両１０の速度をＶ１［ｋｍ／ｈ］、減速後のハイブリッド車両１０の速度をＶ２［ｋｍ／ｈ］とすると、減速前のハイブリッド車両１０の運動エネルギーは、１／２×ｍＶ１２、減速後のハイブリッド車両１０の運動エネルギーは、１／２×ｍＶ２２となる。そし更に、減速前のエネルギー燃料換算値をｆｃ１、減速前のエネルギー燃料換算値をｆｃ２とすると、上述したハイブリッド車両１０の運動エネルギーと、エネルギー燃料換算値との間には、以下の数式（５）の関係が成立する。
【０１０２】
１／２×ｍＶ１２：１／２×ｍＶ２２＝ｆｃ１：ｆｃ２  ・・・（５）
【０１０３】
この関係を利用すれば、減速後のエネルギー燃料換算値ｆｃ２を、以下の数式（６）で求めることができる。
【０１０４】
ｆｃ２＝ｆｃ１×（Ｖ２２／Ｖ１２）  ・・・（６）
【０１０５】
ここで、回生エネルギーの燃料換算値ｇｒは、減速前後でのエネルギー燃料換算値の変動量である。よって、ハイブリッド車両１０の速度がＶ１からＶ２に減速された場合の回生エネルギーの燃料換算値ｇｒ１は、減速前のエネルギー燃料換算値ｆｃ２から、減速前のエネルギー燃料換算値ｆｃ１を差し引いたものとして求めることができる。従って、回生エネルギーの燃料換算値ｇｒ１は、以下の数式（７）で求めることができる。
【０１０６】
ｇｒ１＝ｆｃ１−ｆｃ１×（Ｖ２２／Ｖ１２）  ・・・（７）
【０１０７】
なお、ハイブリッド車両１０が時速Ｖ２から更に減速され、時速Ｖ３となる場合を考えると、この場合の回生エネルギーの燃料換算値ｇｒ２は、更なる減速後のエネルギー燃料換算値ｆｃ３を用いて、以下の数式（８）で求めることができる。
【０１０８】
ｇｒ２＝ｆｃ２−ｆｃ２×（Ｖ３２／Ｖ２２）  ・・・（８）
【０１０９】
以上の結果、回生エネルギーの燃料換算値ｇｒは、減速前のエネルギー燃料換算値ｆｃ（ｔ−１）、減速後のエネルギー燃料換算値ｆｃ（ｔ）、減速前のハイブリッド車両１０の速度Ｖ（ｔ）、及び減速後のハイブリッド車両１０の速度Ｖ（ｔ）を用いて、以下の数式（９）で求めることができる。
【０１１０】
ｇｒ＝ｆｃ（ｔ）−ｆｃ（ｔ）×（Ｖ（ｔ）２／Ｖ（ｔ−１）２）  ・・・（８）
【０１１１】
再び図２に戻り、回生エネルギーの燃料換算値ｇｒを算出すると、燃費率算出部１０２は、現在のエネルギー燃料換算値ｆｃ（ｔ）を、ｆｃ（ｔ−１）−ｇｒ（即ち、減速前のエネルギー燃料換算値から回生エネルギーの燃料換算値を差し引いた値）に置き換える（ステップＳ５３）。
【０１１２】
その後、燃費率算出部１０２は、算出した回生エネルギーの燃料換算値ｇｒを利用して、減速後のバッテリ燃費率Ｆ’を算出する。具体的には、燃費率算出部１０２は、以下の数式（９）を用いて、減速後のバッテリ燃費率Ｆ’を算出する。
【０１１３】
Ｆ’＝（Ｊ＋ｇｒ）／（ａ＋ｒ）  ・・・（９）
【０１１４】
ここで、数式（９）を見ても分かるように、減速後のバッテリ燃費率Ｆ’の分子には、回生エネルギーの燃料換算値ｇｒが加算されている。本実施形態では、このようにバッテリ燃料消費量Ｊに対し回生エネルギーの燃料換算値ｇｒを加算することで、回生の原資となる運動エネルギーを上昇させるために消費した燃料量を反映させている。よって、より正確にバッテリ燃費率Ｆ’を算出することができる。
【０１１５】
これに対し、仮に回生エネルギーの燃料換算値ｇｒを加算しないとすると、回生時にはバッテリ燃費率Ｆ’の分母のみが増加することになる。即ち、回生時には分子のバッテリ燃料消費量Ｊが変動しないのに対し、分母は回生エネルギーｒの増大により増加する。この結果、回生時にはバッテリ燃費率Ｆ’が低下し続けることになり、正確な燃費率の判定が行えなくなるおそれがある。本実施形態に係る車両制御装置は、このような状況を回避できるという有益な技術的効果を有している。
【０１１６】
以上説明したように、本実施形態のハイブリッド車両１０では、エネルギー燃料換算値ｆｃを利用することで、エネルギーの循環を考慮した正確なバッテリ燃費率Ｆが算出される。その結果、ハイブリッド車両１０は、好適に燃費を向上させることが可能な走行モードを選択しながら走行することができる。
【０１１７】
また、上述の説明では、ハイブリッド車両１０が、いわゆるスプリット（動力分割）方式のハイブリッドシステム（例えば、ＴＨＳ：Ｔｏｙｏｔａ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｓｙｓｔｅｍ）を採用する例について説明している。しかしながら、ハイブリッド車両１０がパラレル方式のハイブリッドシステムを採用する場合であっても、上述した態様で走行モードが制御されてもよい。その結果、ハイブリッド車両１０がパラレル方式のハイブリッドシステムを採用する場合であっても、上述した各種効果が好適に享受される。
【０１１８】
尚、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両制御装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０  ハイブリッド車両
１００  ＥＣＵ
１０１  走行モード制御部
１０２  燃費率算出部
１０３  燃費率比較部
５００  バッテリ
ＥＮＧ  エンジン
ＭＧ１、ＭＧ２  モータジェネレータ
Ｆ、Ｆ’  バッテリ燃費率
Ｈ  エンジン燃費率
ａ、ａ’  バッテリ電力積算量
Ｊ、Ｊ’  バッテリ燃料消費量
ｆｃ  エネルギー燃料換算値
ｇｒ  回生エネルギーの燃料換算値
ｃ  ＭＧ２アシスト電力
ｄ  エンジン発電電力
ｅ  ＥＶ走行電力量
ｆｃｃ  エンジン燃料噴射量
Ｇ  発電時エンジン燃費率
ｒ  回生エネルギー
ｐａ  車両加速要求パワー
ｐｅ  エンジン総出力
Ｖ１，Ｖ２  速度
【図１】
0006387804.tif 000002
【図２】
0006387804.tif 000003
【図３】
0006387804.tif 000004
【図４】
0006387804.tif 000005
【図５】
0006387804.tif 000006
【図６】
0006387804.tif 000007
【図７】
0006387804.tif 000008