(57)【要約】【課題】蓄電装置の目標充電量に基づいて実充電量を制御する場合に、蓄電装置の寿命低下の可能性を低減できる車両制御装置を提供すること。【解決手段】蓄電装置の目標充電量を設定する目標設定手段と、蓄電装置の実充電量と目標充電量とに基づいて、エンジン及び第２ＭＧを制御する走行制御手段と、を備え、走行制御手段は、アクセルオフ状態での走行中に、第２ＭＧからバッテリーに回生電力を供給するように制御する第１走行モードと、第２ＭＧからバッテリーに供給される回生電力量が第１走行モードより小さくなるように制御する第２走行モードとを実行可能であり、目標設定手段は、第２走行モードの実行頻度が高い場合、そうでない場合と比較して目標充電量が大きくなるように設定する。【選択図】図５
2017001533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関の出力を用いて充電可能な蓄電装置と、前記蓄電装置との間で電力をやり取り可能な走行駆動源となるモータジェネレータと、を備える車両に用いられる車両制御装置であって、
前記蓄電装置の目標充電量を設定する目標設定手段と、
前記蓄電装置の実充電量と前記目標充電量に基づいて、前記内燃機関及び前記モータジェネレータを制御する走行制御手段と、を備え、
前記走行制御手段は、アクセルオフ状態での走行中に、前記モータジェネレータから前記蓄電装置に回生電力を供給するように制御する第１走行モードと、前記モータジェネレータから前記蓄電装置に供給される回生電力量が前記第１走行モードより小さくなるように制御する第２走行モードとを実行可能であり、
前記目標設定手段は、前記第２走行モードの実行頻度が高い場合、そうでない場合と比較して目標充電量が大きくなるように設定す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、ハイブリッド車両等に用いられる車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気エネルギーを利用して走行可能な車両としてハイブリッド車両が普及している。このハイブリッド車両においては、アクセルオフ状態で走行するとき、減速度の異なる複数の減速モードのなかから１つの減速モードを実行可能なものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、モータジェネレータの回生制動（回生ブレーキ）により普通の減速度を得る減速普通モードの他に、減速普通モードより減速度を小さくする減速小モードが記載されている。減速小モードでは、モータジェネレータによる回生制動力が付与されないように、モータジェネレータの動力伝達経路から駆動輪を切り離している。これにより、車両を惰性により走行させ易くなり、エンジンによる燃料消費を抑えつつ走行距離を長く延ばすことで、良好な燃費を得られるとされている。なお、減速小モードでは、モータジェネレータによる回生制動力が付与されないことから、バッテリー等の蓄電装置に対してモータジェネレータから供給される回生電力量が減速普通モードより小さくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０６９７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ハイブリッド車両では、通常、蓄電装置の充電量（ＳＯＣ：State Of Charge）に関して目標充電量を設定し、蓄電装置の実充電量を目標充電量に近づけるように、エンジン及びモータジェネレータの出力やモータジェネレータによる回生電力等を調整するフィードバック制御が行われる。
【０００６】
本発明者が検討したところ、このようなフィードバック制御を行う場合に、通常の走行モードより回生電力量を小さくする走行モードが頻繁に実行されると、詳しくは後述するが、蓄電装置の寿命低下の可能性が高まることが、新たな問題として見出された。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電装置の目標充電量に基づいて実充電量を制御する場合に、蓄電装置の寿命低下の可能性を低減できる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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両制御装置は、内燃機関と、内燃機関の出力を用いて充電可能な蓄電装置と、蓄電装置との間で電力をやり取り可能な走行駆動源となるモータジェネレータと、を備える車両に用いられる車両制御装置であって、前記蓄電装置の目標充電量を設定する目標設定手段と、前記蓄電装置の実充電量と前記目標充電量に基づいて、前記内燃機関及び前記モータジェネレータを制御する走行制御手段と、を備え、前記走行制御手段は、アクセルオフ状態での走行中に、前記モータジェネレータから前記蓄電装置に回生電力を供給するように制御する第１走行モードと、前記モータジェネレータから前記蓄電装置に供給される回生電力量が前記第１走行モードより小さくなるように制御する第２走行モードとを実行可能であり、前記目標設定手段は、前記第２走行モードの実行頻度が高い場合、そうでない場合と比較して目標充電量が大きくなるように設定することを特徴とする。
【０００９】
第２走行モードの実行中は、蓄電装置に対してモータジェネレータにより十分な回生電力を供給し難くなり、蓄電装置の実充電量が増加し難くなる。よって、第２走行モードが頻繁に実行されると、蓄電装置の実充電量を目標充電量に近づけるように制御する場合に、実充電量が目標充電量を下回るようにアンダーシュートし易くなる。このアンダーシュートの影響を受けた状態のまま走行すると、第２走行モードの実行頻度が低いときよりも実充電量が減少した状態になり易くなる。この結果、アンダーシュートの影響を受けた状態での走行途中に電力が大きく消費されたときに、第２走行モードが頻繁に実行されないときよりも、蓄電装置が過度に放電する可能性が高まる。
【００１０】
この点、本態様によれば、第２走行モードの実行頻度が高い場合、そうでない場合と比較して目標充電量が大きくなるように設定される。よって、前述のアンダーシュートの影響を受けた状態のまま走行したとしても、第２走行モードの実行の有無によらず同じ目標充電量を設定するときよりも、蓄電装置の実充電量が増加した状態になり易くなる。この結果、アンダーシュートの影響を受けた状態での走行途中に電力が大きく消費されたときでも、蓄電装置が過度に放電する可能性を抑えられ、蓄電装置の寿命低下の可能性を低減できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蓄電装置の目標充電量に基づいて実充電量を制御する場合に、蓄電装置の寿命低下の可能性を低減できる車両制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両制御装置が用いられる車両を概略的に示す構成図である。
【図２】ＥＣＵの機能ブロックを示す構成図である。
【図３】第１実施形態において、降坂区間の前区間で異なる目標充電量を設定した場合の実充電量の変化を示す図である。
【図４】第１実施形態において、フリーラン走行モードの実行パターンが異なる場合の実充電量の変化を示す図である。
【図５】第１実施形態において、フリーラン走行モードの実行頻度に応じて異なる目標充電量を設定した場合の実充電量の変化を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る目標充電量の設定方法を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態において、渋滞区間の前区間で異なる目標充電量を設定した場合の実充電量の変化を示す図である。
【図８】第２実施形態において、フリーラン走行モードの実行パターンが異なる場合の実充電量の変化を示す図である。
【図９】第２実施形態において、フリーラン走行モードの実行頻度に応じて異なる目標充電量を設定した場合の実充電量の変化を示す図である。
【図１０】第２実施形態に係る目標充電量の設定方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１の実施の形態］
図１は、第１実施形態に係る車両制御装置１０が用いられる車両１００を概略的に示す構成図である。
車両１００は、第１走行駆動源となるエンジン１０４と、エンジン１０４の出力により発電可能な第１モータジェネレータ１０６（以下、第１ＭＧ１０６という）と、第１ＭＧ１０６の発電により充電可能なバッテリー１０８と、バッテリー１０８との間で電力をやり取り可能な第２走行駆動源となる第２モータジェネレータ１１０（以下、第２ＭＧ１１０という）とを備える。ここでの走行駆動源とは、車両１００の駆動輪１０２に動力を機械的に伝達して車両１００を走行させるものをいう。車両１００は、エンジン１０４と第２ＭＧ１１０との何れか一方又は両方の駆動により走行するシリーズパラレル式のハイブリッド車両である。
【００１４】
車両１００は、さらに、車両１００を制御する車両制御装置１０を備える。車両制御装置１０は、エンジン１０４、各ＭＧ１０６、１１０等の駆動系全体を統括的に制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。以下、車両制御装置１０をＥＣＵ１０という。
【００１５】
エンジン１０４は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１０４は、ＥＣＵ１０により制御され、その制御に従って駆動することにより動力を出力する。
【００１６】
第１ＭＧ１０６及び第２ＭＧ１１０のそれぞれは、３相同期回転電機等の回転電機である。シリーズパラレル式のハイブリッド車両において、第２ＭＧ１１０は、バッテリー１０８から電力の供給を受けて駆動することにより動力を出力する電動機になるともに、バッテリー１０８に回生電力を供給する発電機にもなる。第１ＭＧ１０６は、後述する動力伝達機構１１１を通してエンジン１０４から伝達される動力を受けて発電する。
【００１７】
バッテリー１０８は、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の再充電可能な直流電源となる蓄電装置である。バッテリー１０８には、バッテリー１０８の実充電量を検出するためのバッテリーセンサ（不図示）が接続される。バッテリー１０８の充電量は、満充電状態にあるときを基準にした数値で表現され、たとえば、満充電容量に対する現在の充電量の比率（０〜１００％）で表される。バッテリーセンサは、たとえば、電流センサであり、バッテリー１０８が充電又は放電するときの電流である充放電電流を検出し、その検出値をＥＣＵ１０に出力する。ＥＣＵ１０では、バッテリーセンサから出力されるバッテリー１０８の充放電電流の検出値を積算することで、バッテリー１０８の実充電量を算出する。
【００１８】
エンジン１０４及び第２ＭＧ１１０は動力伝達機構１１１を介して駆動輪１０２に連結される。動力伝達機構１１１は、第１ＭＧ１０６及び駆動輪１０２に対してエンジン１０４の動力を可変の分配比で分割して伝達する動力分割機構１１２と、動力分割機構１１２から駆動輪１０２側への動力伝達先となる出力軸１１４と、出力軸１１４に減速機構１１６を介して連結される車軸１１８とを含む。動力分割機構１１２は、たとえば、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。動力分割機構１１２の分配比はＥＣＵ１０による制御に従って変更される。出力軸１１４には第２ＭＧ１１０の回転軸が接続され、車軸１１８には駆動輪１０２が接続される。
【００１９】
車両１００は、さらに、バッテリー１０８から供給された電力を第２ＭＧ１１０に供給して駆動させるとともに、第２ＭＧ１１０の回生制動により生じた電力をバッテリー１０８に供給して充電させる電力変換装置１２０を備える。電力変換装置１２０は、たとえば、インバータ装置である。電力変換装置１２０は、バッテリー１０８の直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１１０に供給し、第２ＭＧ１１０で生じた回生交流電力を直流電力に変換してバッテリー１０８に供給する。電力変換装置１２０は、ＥＣＵ１０による制御のもとで、バッテリー１０８と第２ＭＧ１１０との間でやり取りされる電力を調整することで、第２ＭＧ１１０から出力される動力を制御したり、第２ＭＧ１１０からバッテリー１０８に供給される回生電力を制御する。なお、電力変換装置１２０は、第１ＭＧ１０６との間でも同様の機能を発揮する。
【００２０】
車両１００は、さらに、自車両の目的地に向かう走行を支援するためのナビゲーション装置１２２を備える。ナビゲーション装置１２２は、図示しないが、自車両の現在地情報を測位するＧＰＳ（Global Positioning System）と、地図情報を記憶する地図データベースと、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）（登録商標）等から交通情報を受信する受信部と、目的地情報を入力するために操作される操作部とを主に備える。交通情報には、自車両の周囲の道路の渋滞状況、渋滞距離等を示す情報が含まれる。
【００２１】
ナビゲーション装置１２２は、ＧＰＳ等を用いて取得した現在地情報、地図情報、目的地情報を用いて、所定の探索アルゴリズムを実行し、現在地から目的地までの予定される走行経路である予定走行経路を探索する。探索アルゴリズムは公知のものが用いられてよく、たとえば、現在地から目的地までの複数の走行経路の中から走行距離が最も短いものを予定走行経路として探索してもよい。
【００２２】
ナビゲーション装置１２２は、自車両の走行経路に関する情報である走行経路情報をＥＣＵ１０に出力する。走行経路情報には、前述の探索アルゴリズムの実行により取得した予定走行経路を示す情報が含まれる。また、この他にも、予定走行経路における降坂区間の有無や距離、予定走行経路における渋滞区間の有無や距離を示す情報が含まれる。ここでの降坂区間とは、自車両の走行方向に向かって下り傾斜となる勾配がある区間をいう。降坂区間の有無や距離は、地図データベースから地図情報を読み取ることにより取得され、渋滞区間の有無や距離は受信部が交通情報を受信することにより取得される。
【００２３】
車両１００は、さらに、アクセルペダルの操作量を検出するためのアクセルペダルセンサ１２４と、ブレーキペダルの操作量を検出するためのブレーキペダルセンサ１２６とを備える。アクセルペダルは運転者が加速の意思を入力するために操作され、ブレーキペダルは運転者が減速の意思を入力するために操作される。各ペダルセンサはポジションセンサ等であり、その検出値はＥＣＵ１０に出力される。
【００２４】
図２は、ＥＣＵ１０の機能ブロックを示す構成図である。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、メモリ等から構成される。ＥＣＵ１０は、目標設定部１２と、走行制御部１４と、特定区間検出部１６と、指標値取得部１８とを備える。
【００２５】
目標設定部１２は、バッテリー１０８の充電量に対して制御目標となる目標充電量を設定する。目標充電量の設定方法の詳細は後述する。
【００２６】
走行制御部１４は、基本となる車両の走行モードとして、ＥＶモードとＨＶモードを実行する。ＥＶモードでは、エンジン１０４の動力を用いて第１ＭＧ１０６を発電させずに、第２ＭＧ１１０を走行駆動源として用いて車両を走行させる。ＨＶモードでは、エンジン１０４及び第２ＭＧ１１０の一方又は両方を走行駆動源として用いて車両を走行させる。走行制御部１４は、所定のＥＶモード開始条件を満たすことを前提にＥＶモードを選択する。ＥＶモード開始条件とは、たとえば、エンジン１０４の燃費効率が悪い低車速域の走行を開始する場合である。走行制御部１４は、ＥＶモードの実行時において、バッテリー１０８の実充電量が後述する許容下限値に到達したときはＨＶモードに切り替える。
【００２７】
走行制御部１４は、ＨＶモードにおいて、バッテリー１０８の実充電量が許容範囲内に収まるように、エンジン１０４、第１ＭＧ１０６、第２ＭＧ１１０の動作を制御する。この許容範囲は、バッテリー１０８の実充電量に関して、過充電領域及び過放電領域の内側に収まるように、許容上限値と許容下限値をもつ範囲として予め設定される。許容範囲は、これ以上の充電又は放電の進行によりバッテリー１０８が過充電状態又は過放電状態に陥るのを回避するためのものである。
【００２８】
走行制御部１４は、バッテリー１０８の実充電量が許容下限値に到達したとき、バッテリー１０８の放電を禁止し、バッテリー１０８を充電するようにエンジン１０４等の動作を制御する。このとき、たとえば、走行制御部１４は、バッテリー１０８の実充電量が所定のしきい値を超えるまで、エンジン１０４の動力を用いて走行しつつ、エンジン１０４の動力により第１ＭＧ１０６を発電してバッテリー１０８に電力を供給する強制充電を実行する。また、走行制御部１４は、車両１００の走行中にバッテリー１０８の実充電量が許容上限値に到達したとき、バッテリー１０８の充電を禁止するようにエンジン１０４等の動作を制御する。このとき、たとえば、走行制御部１４は、エンジン１０４を停止させて第１ＭＧ１０６を発電させず、第２ＭＧ１１０により走行するＥＶ走行モードを実行する。
【００２９】
また、走行制御部１４は、ＨＶモードにおいて、バッテリー１０８の実充電量を目標充電量に近づけるように、エンジン１０４、第１ＭＧ１０６、第２ＭＧ１１０の動作を制御するフィードバック制御を実行する。たとえば、アクセルペダルが踏み込まれた場合、走行制御部１４は、バッテリー１０８の実充電量が目標充電量に近づくように、エンジン１０４及び第２ＭＧ１１０の一方又は両方の目標出力を決定する。このとき、アクセルペダルの操作量に応じて定まる要求出力と、バッテリー１０８の実充電量及び目標充電量と、車両の車速等に基づいて、所定のマップや関係式を用いて目標出力を決定する。走行制御部１４は、決定した目標出力が得られるようにエンジン１０４及び第２ＭＧ１１０の一方又は両方を制御することで、バッテリー１０８の実充電量を目標充電量に近づける。なお、本実施形態に係るフィードバック制御では、バッテリー１０８の実充電量に対する目標充電量の偏差が大きくなるほど、エンジン１０４等の目標出力の絶対値が増加するように比例制御を実行する。
【００３０】
ここで、走行制御部１４は、車両１００の走行中にアクセルペダルを踏み込まず（アクセルオフ状態）、かつ、ブレーキペダルも踏み込まないときに（ブレーキオフ状態）、惰性走行モードを実行する。惰性走行モードは、エンジン１０４に対する燃料供給を停止した状態で、惰性により車両１００を走行させるモードである。惰性走行モードは、アクセルペダルやブレーキペダルの操作が行われず、運転者が惰性走行する意思を示したことを判定することで選択される。
【００３１】
惰性走行モードには、第２ＭＧ１１０からバッテリー１０８に回生電力を供給するように制御する回生走行モード（第１走行モード）と、第２ＭＧ１１０からバッテリー１０８に供給される回生電力が略０となるように制御するフリーラン走行モード（第２走行モード）とが含まれる。回生走行モードでは、第２ＭＧ１１０によりエンジンブレーキに相当する所定の回生制動力が駆動輪１０２に付与され、その回生制動力に応じた大きさの回生電力がバッテリー１０８に供給される。フリーラン走行モードでは、第２ＭＧ１１０により駆動輪１０２に付与される回生制動力が略０となる。フリーラン走行モードでは、回生走行モードと比べて、駆動輪１０２に付与する回生制動力を小さくできるため、エンジンによる燃料消費を抑えつつ走行距離を長く延ばすことで良好な燃費を得られる。
【００３２】
回生走行モード及びフリーラン走行モードは、予め定められたモード選択条件に従って選択される。モード選択条件は、たとえば、シフトレバー、スイッチ等の操作部材が所定位置にあることとして設定される。この場合、運転者による操作により回生走行モード及びフリーラン走行モードのいずれかが任意に選択される。この他に、車両が走行中の走行経路に関連付けてモード選択条件を定めてもよい。本実施形態では、自車両が水平な区間を走行中の場合、第２ＭＧ１１０による回生制動力を小さくして走行距離を延ばすためにフリーラン走行モードを選択する。一方、自車両が降坂区間を走行中の場合、運転者の意図しない加速を防止するため、エンジンブレーキに相当する回生制動力が付与される回生走行モードを選択する。モード選択条件はこれに限らず様々な条件に従って設定してよい。
【００３３】
特定区間検出部１６は、自車両の現在地からの予定走行経路において、バッテリー１０８の実充電量が許容上限値又は許容下限値に到達する可能性がある区間として所定の特定区間を検出する。本実施形態において特定区間の１つとは降坂区間である。降坂区間を特定区間としたのは、降坂区間では回生走行モードの実行やブレーキペダルの操作により第２ＭＧ１１０による回生制動力が発生し、第２ＭＧ１１０の発電によりバッテリー１０８に回生電力が供給され、バッテリー１０８の実充電量が許容上限値に到達する可能性があるためである。降坂区間の検出は、ナビゲーション装置１２２から取得した走行経路情報を用いて行われる。たとえば、自車両の予定走行経路において、現在地から所定の距離である先読み距離内に下り勾配の区間があるか否かを判定することにより行われる。
【００３４】
指標値取得部１８は、運転者のフリーラン走行モードの実行頻度を表す指標値を取得する。この指標値は、フリーラン走行モードの実行頻度が高いか否かを示す指標となる。指標値は、運転者の過去の走行履歴から学習することにより算出される。たとえば、所定の学習区間におけるフリーラン走行モードの実行回数を計測してサンプル値として記憶し、所定期間内において記憶した全サンプル値の平均値を指標値として算出する。ここでの学習区間とは、サンプル値を生成するために設定した区間である。本実施形態に係る学習区間は、降坂区間Ｉａの前区間Ｉｂ（後述する）における運転者の癖を正確に反映させた指標値を取得するため、降坂区間Ｉａの開始位置から後方に所定距離内の区間として設定される。
【００３５】
次に、バッテリー１０８の目標充電量の設定方法を詳細に説明する。
図３は、自車両の走行経路に降坂区間Ｉａがあり、降坂区間Ｉａの前区間Ｉｂで異なる目標充電量を設定した場合のバッテリー１０８の実充電量の変化を示す図である。図３（ａ）では自車両の走行経路と標高との関係を示し、図３（ｂ）では走行経路でのバッテリー１０８の実充電量と目標充電量との関係を示す。図３（ｂ）では目標充電量を太線で示し、実充電量を細線で示し、許容上限値ＳＯＣｍａｘと許容下限値ＳＯＣｍｉｎも併せて示す。本例では、降坂区間Ｉａにおいて回生走行モードの実行やブレーキペダルの操作により回生制動力が付与される状況を考える。
【００３６】
まず、降坂区間Ｉａの前区間Ｉｂにおいて、フリーラン走行モードが実行されず、かつ、バッテリー１０８の目標充電量をそれまでの設定値Ｖ０から変更せずに降坂区間Ｉａに進入する場合を想定する。ここでの前区間Ｉｂとは降坂区間Ｉａの直前の区間である。また、設定値Ｖ０とは前区間Ｉｂより更に直前の区間Ｉｃの走行時に設定されている目標充電量である。この場合、設定値Ｖ０の大きさによっては、第２ＭＧ１１０の回生制動により実充電量が早期に許容上限値ＳＯＣｍａｘに到達し、回生電力の取りこぼしが生じることがある（範囲Ｒａ参照）。
【００３７】
この対策として、目標設定部１２は、降坂区間Ｉａでのバッテリー１０８の実充電量の変化を先読みして目標充電量を設定する。詳しくは、前述の特定区間検出部１６は、自車両の予定走行経路において先読み距離内に降坂区間Ｉａが有るか否かを検出する。先読み距離内に降坂区間Ｉａがあることが検出されると、目標設定部１２は、降坂区間Ｉａの前区間Ｉｂにおける目標充電量として、降坂区間Ｉａにおいて回生電力の取りこぼしを生じさせないように、設定値Ｖ０を所定量α減算した第１修正値Ｖ１を設定する。細線ＬＶ１｜ＦＲｏｆｆは第１修正値Ｖ１が設定されたときの実充電量の変化を示す。第１修正値Ｖ１を設定値Ｖ０より低く設定することで、降坂区間Ｉａに実充電量を下げた状態で進入できる（範囲Ｒｂ参照）。この結果、降坂区間Ｉａにおいて、第２ＭＧ１１０による回生電力の供給量を多くでき、回生電力の取りこぼしを抑制できる。
【００３８】
次に、前区間Ｉｂにおいてフリーラン走行モードが実行される場合と実行されない場合とを想定する。図４はこれらの場合での実充電量の変化を示す図である。細線ＬＶ１｜ＦＲｏｆｆは、図３の細線ＬＶ１｜ＦＲｏｆｆと同様に、フリーラン走行モードが実行されない場合を示す。細線ＬＶ１｜ＦＲｏｎは、図４（ａ）の位置Ｐでフリーラン走行モードが実行される場合を示す。本図では、前区間Ｉｂでの目標充電量として、フリーラン走行モードの実行の有無によらず同じ第１修正値Ｖ１を設定する場合を想定する。
【００３９】
フリーラン走行モードの実行中は、回生走行モードを実行する場合やブレーキペダルを踏み込む場合と比べて、第２ＭＧ１１０による回生制動力が減少し、バッテリー１０８に対して十分な回生電力を供給し難くなり、バッテリー１０８の実充電量が増加し難くなる。よって、前区間Ｉｂでフリーラン走行モードが頻繁に実行されると、バッテリー１０８の実充電量を目標充電量に近づけるようにフィードバック制御する場合に、実充電量が目標充電量を下回るようにアンダーシュートし易くなる（範囲Ｒｃ参照）。このアンダーシュートの影響を受けた状態のまま降坂区間Ｉａや後区間Ｉｄを走行すると、フリーラン走行モードが頻繁に実行されないときよりも実充電量が減少した状態になり易くなる。この結果、アンダーシュートの影響を受けた状態での後区間Ｉｄの走行途中において、なんらかの原因によりバッテリー１０８の電力が大きく消費されたときに、フリーラン走行モードが頻繁に実行されないときよりも、バッテリー１０８が過度に放電する可能性が高まってしまう（範囲Ｒｄ参照）。特に、前区間Ｉｂにおいてフリーラン走行モードが頻繁に実行される場合、後区間Ｉｄにおいても運転者が好んでフリーラン走行モードを頻繁に実行する可能性が高く、その影響によりバッテリー１０８の過度の放電の可能性が一層高まってしまう。ここでの「バッテリー１０８が過度に放電する」とは、本実施形態において、バッテリー１０８の実充電量が許容下限値ＳＯＣｍｉｎに到達することをいう。
【００４０】
この対策として、目標設定部１２は、フリーラン走行モードの実行頻度に応じて異なる目標充電量を設定する。図５は、この考え方を説明するための図である。細線ＬＶ１｜ＦＲｏｎは、図４の細線ＬＶ１｜ＦＲｏｎと同様の条件下での実充電量の変化を示し、前区間Ｉｂでのフリーラン走行モードの実行の有無によらず、前区間Ｉｂの目標充電量として同じ第１修正値Ｖ１を設定したときの変化を示す。一方、細線ＬＶ２｜ＦＲｏｎは、前区間Ｉｂでのフリーラン走行モードの頻繁な実行が予測される場合に、前区間Ｉｂの目標充電量として、第１修正値Ｖ１より大きい第２修正値Ｖ２を設定したときの実充電量の変化を示す。
【００４１】
前区間Ｉｂでフリーラン走行モードが頻繁に実行される場合、そのことを予測して第１修正値Ｖ１より大きい第２修正値Ｖ２を設定しておけば、その実行の有無によらず同じ目標充電量（Ｖ１）を設定するときよりも、降坂区間Ｉａに実充電量を高くした状態で進入できる（範囲Ｒｅ参照）。これにより、前述のアンダーシュートの影響を受けた状態のまま降坂区間Ｉａや後区間Ｉｄを走行したとしても、フリーラン走行モードの実行の有無によらず同じ目標充電量を設定するときよりも、バッテリー１０８の実充電量が増加した状態になり易くなる。この結果、アンダーシュートの影響を受けた状態での後区間Ｉｄの走行途中において、バッテリー１０８の電力が大きく消費されたときでも、バッテリー１０８の過度の放電の可能性を抑えられ（範囲Ｒｆ参照）、バッテリー１０８の寿命低下の可能性を低減できる。
【００４２】
以上のように、前区間Ｉｂでのフリーラン走行モードの頻繁な実行が予測される場合、そうでない場合に目標充電量として設定される第１修正値Ｖ１より大きい第２修正値Ｖ２を設定できれば、バッテリー１０８の寿命低下の可能性を低減できる。そこで、車両制御装置１０は、前区間Ｉｂにおいてフリーラン走行モードが頻繁に実行されるか否かを予測するため、運転者のフリーラン走行モードの実行頻度を表す指標値を用いた判断を行う。この判断は、フリーラン走行モードの実行頻度が高いか否かを判断するための基準として予め設定される基準値と、指標値取得部１８により取得した指標値とを用いて行う。指標値が学習区間におけるフリーラン走行モードの実行回数である場合、基準値は、その学習区間における実行回数が所定数（たとえば、３回）であるとして定められる。
【００４３】
この判断は、指標値が基準値以下か基準値超かを判定することにより行う。指標値が基準値以下の場合とは、フリーラン走行モードの実行頻度が高くないと判断される場合である。つまり、フリーラン走行モードの実行頻度が低いか、フリーラン走行モードが実行されない場合である。一方、指標値が基準値超の場合とは、フリーラン走行モードの実行頻度が高いと判断される場合である。フリーラン走行モードの実行頻度が高くない場合、前区間Ｉｂにおいてフリーラン走行モードが頻繁又は全く実行されないと予測できるので、目標設定部１２は、回生電力の供給量を多くするため、前区間Ｉｂの目標充電量として第１修正値Ｖ１を設定する。一方、フリーラン走行モードの実行頻度が高い場合、前区間Ｉｂにおいてフリーラン走行モードが頻繁に実行されると予測できるので、バッテリー１０８の寿命低下の可能性を低減するため、第１修正値Ｖ１より大きい第２修正値Ｖ２を設定する。なお、第２修正値Ｖ２は、第１修正値Ｖ１と同様、降坂区間Ｉａにおいて、バッテリー１０８の実充電量が許容上限値に早期に到達するのを抑制するように、それまでの設定値Ｖ０より減算した値として設定される。
【００４４】
この第１修正値Ｖ１は、設定値Ｖ０を第１所定量α（たとえば、５％）減算した値が設定され、第２修正値Ｖ２は、設定値Ｖ０を第１所定量α減算したうえで第２所定量β（たとえば、３％）加算した値が設定される。これら所定量α、βは固定値として定めてもよいし可変値として定めてもよい。
【００４５】
図６は第１実施形態に係る目標充電量の設定方法を示すフローチャートである。
特定区間検出部１６は、ナビゲーション装置１２２から取得した走行経路情報に基づいて、自車両の予定走行経路において先読み距離内にあり、バッテリー１０８の実充電量が許容上限値に到達する可能性のある特定区間として降坂区間Ｉａを検出する（Ｓ１０）。先読み距離内に降坂区間Ｉａが検出されない場合（Ｓ１０のＮ）、目標設定部１２は、目標充電量から変更する必要がないとみなし、それまでの設定値Ｖ０のままに目標充電量を維持する（Ｓ１２）。
【００４６】
先読み距離内に降坂区間Ｉａが検出された場合（Ｓ１０のＹ）、前区間Ｉｂにおいてフリーラン走行モードが頻繁に実行されるか否かを予測するため、指標値取得部１８は前述の指標値を取得し、取得した指標値が基準値超か否かを判定する（Ｓ１４）。指標値取得部１８は、指標値を取得するうえで、記憶部に予め記憶された指標値を読み取ることで取得してもよいし、ステップＳ１４を実行するタイミングで指標値を演算することで取得してもよい。
【００４７】
指標値が基準値以下である場合（Ｓ１４のＮ）、つまり、フリーラン走行モードの実行頻度が高くないと判断される場合、目標設定部１２は、降坂区間Ｉａの前区間Ｉｂの目標充電量について、それまでの設定値Ｖ０より減算した第１修正値Ｖ１を設定する（Ｓ１６）。一方、指標値が基準値超である場合（Ｓ１４のＹ）、つまり、フリーラン走行モードの実行頻度が高いと判断される場合、目標設定部１２は、前区間Ｉｂの目標充電量について、それまでの設定値Ｖ０より減算し、かつ、第１修正値Ｖ１より高い第２修正値Ｖ２を設定する（Ｓ１８）。
【００４８】
以上の車両制御装置１０によれば、バッテリー１０８の目標充電量に基づいて実充電量を制御する場合に、バッテリー１０８の寿命低下の可能性を低減できる。特に、バッテリー１０８の実充電量の変化を先読みして目標充電量を設定する場合に、降坂区間Ｉａの後区間Ｉｄにおいて、バッテリー１０８の実充電量が許容下限値ＳＯＣｍｉｎに到達する可能性を抑えられる。よって、バッテリー１０８の強制充電がエンジン１０４の燃費効率が悪い条件下で頻繁に行われることを防止することにより、より良好な燃費を得ることができる。
【００４９】
［第２の実施の形態］
図７は、自車両の走行経路に渋滞区間Ｉｅがあり、渋滞区間Ｉｅの前区間Ｉｂで異なる目標充電量を設定した場合の実充電量の変化を示す図である。本例では、渋滞区間Ｉｅにおいて低車速域での走行を強いられることに起因してＥＶモードが実行される状況を考える。
【００５０】
まず、渋滞区間Ｉｅの前区間Ｉｂにおいて、フリーラン走行モードが実行されず、かつ、バッテリー１０８の目標充電量をそれまでの設定値Ｖ０から変更せずに渋滞区間Ｉｅに進入する場合を想定する。この場合、設定値Ｖ０の大きさによっては、ＥＶ走行により実充電量が早期に許容下限値ＳＯＣｍｉｎに到達し（範囲Ｒｈ参照）、バッテリー１０８の強制充電がエンジン１０４の燃費効率の悪い低車速域で行われることで、燃費低下の可能性がある。
【００５１】
この対策として、目標設定部１２は、渋滞区間Ｉｅでのバッテリー１０８の実充電量の変化を先読みして目標充電量を設定する。詳しくは、特定区間検出部１６は、自車両の予定走行経路において先読み距離内に渋滞区間Ｉｅが有るか否かを検出する。先読み距離内に渋滞区間Ｉｅがあることが検出されると、目標設定部１２は、渋滞区間Ｉｅの前区間Ｉｂにおける目標充電量として、渋滞区間Ｉｅにおいて強制充電を生じさせないように、設定値Ｖ０を所定量γ加算した第１修正値Ｖ１を設定する。細線ＬＶ１｜ＦＲｏｆｆは第１修正値Ｖ１が設定されたときの実充電量の変化を示す。第１修正値Ｖ１を設定値Ｖ０より高く設定することで、渋滞区間Ｉｅに実充電量を上げた状態で進入できる（範囲Ｒｉ参照）。この結果、渋滞区間ＩｅでのＥＶ走行により実充電量が許容下限値ＳＯＣｍｉｎに到達するのを防止できる。
【００５２】
次に、前区間Ｉｂにおいてフリーラン走行モードが実行される場合と実行されない場合とを想定する。図８はこれらの場合での実充電量の変化を示す図である。細線ＬＶ１｜ＦＲｏｆｆは、図７の細線Ｖ１｜ＦＲｏｆｆと同様に、フリーラン走行モードが実行されない場合を示す。細線ＬＶ１｜ＦＲｏｎは、図８の位置Ｐでフリーラン走行モードが実行される場合を示す。本図では、前区間Ｉｂでの目標充電量として、フリーラン走行モードの実行の有無によらず同じ第１修正値Ｖ１を設定する場合を想定する。
【００５３】
第１実施形態と同様の理由により、前区間Ｉｂでフリーラン走行モードが頻繁に実行されると、バッテリー１０８の実充電量を目標充電量に近づけるようにフィードバック制御する場合に、実充電量が目標充電量を下回るようにアンダーシュートし易くなる（範囲Ｒｊ参照）。このアンダーシュートの影響を受けた状態のまま渋滞区間Ｉｅを走行すると、フリーラン走行モードが頻繁に実行されないときよりも実充電量が減少した状態になり易くなる。この結果、アンダーシュートの影響を受けた状態での渋滞区間Ｉｅの走行途中において、ＥＶ走行によりバッテリー１０８の電力が大きく消費されたときに、バッテリー１０８が過度に放電する可能性が高まってしまう（範囲Ｒｋ参照）。
【００５４】
この対策として、目標設定部１２は、第１実施形態と同様、フリーラン走行モードの実行頻度に応じて異なる目標充電量を設定する。図９は、この考え方を説明するための図である。細線ＬＶ１｜ＦＲｏｎは、図８の細線ＬＶ１｜ＦＲｏｎと同様の条件下での実充電量の変化を示し、前区間Ｉｂでのフリーラン走行モードの実行頻度によらず、前区間Ｉｂの目標充電量として同じ第１修正値Ｖ１を設定したときの変化を示す。一方、細線ＬＶ２｜ＦＲｏｎは、前区間Ｉｂでのフリーラン走行モードの頻繁な実行が予測される場合に、前区間Ｉｂの目標充電量として、第１修正値Ｖ１より大きい第２修正値Ｖ２を設定したときの実充電量の変化を示す。
【００５５】
前区間Ｉｂでフリーラン走行モードが頻繁に実行される場合、第１実施形態と同様、そのことを予測して第１修正値Ｖ１より大きい第２修正値Ｖ２を設定しておけば、その実行の有無によらず同じ目標充電量（Ｖ１）を設定するときよりも、渋滞区間Ｉｅに実充電量を高くした状態で進入できる（範囲Ｒｌ参照）。これにより、前述のアンダーシュートの影響を受けた状態のまま渋滞区間Ｉｅを走行したとしても、フリーラン走行モードの実行の有無によらず同じ目標充電量を設定するときよりも、バッテリー１０８の実充電量が増加した状態になり易くなる。この結果、アンダーシュートの影響を受けた状態での渋滞区間Ｉｅの走行途中において、バッテリー１０８の電力が大きく消費されたときでも、バッテリー１０８の過度の放電の可能性を抑えられ（範囲Ｒｍ参照）、バッテリー１０８の寿命低下の可能性を低減できる。
【００５６】
以上のように、第１実施形態と同様、前区間Ｉｂでのフリーラン走行モードの頻繁な実行が予測される場合、そうでない場合に目標充電量として設定される第１修正値Ｖ１より大きい第２修正値Ｖ２を設定できれば、バッテリー１０８の寿命低下の可能性を低減できる。そこで、車両制御装置１０は、前区間Ｉｂにおいてフリーラン走行モードが実行されるか否かを予測するため、第１実施形態と同様、運転者のフリーラン走行モードの実行頻度を表す指標値を用いた判断を行う。
【００５７】
この判断は、第１実施形態と大半が同様であるので、その相違点のみ説明する。前述の指標値が基準値以下の場合、つまり、フリーラン走行モードの実行頻度が高くないと判断される場合、前区間Ｉｂにおいてフリーラン走行モードが頻繁又は全く実行されないと予測できる。よって、目標設定部１２は、前区間Ｉｂでの目標充電量の設定値Ｖ０からの大きな変化を抑えるため、前区間Ｉｂの目標充電量として第１修正値Ｖ１を設定する。一方、指標値が基準値超の場合、つまり、フリーラン走行モードの実行頻度が高いと判断される場合、前区間Ｉｂにおいてフリーラン走行モードが頻繁に実行されると予測できるので、バッテリー１０８の寿命低下の可能性を低減するため、第１修正値Ｖ１より大きい第２修正値Ｖ２を設定する。なお、第２修正値Ｖ２は、第１修正値Ｖ１と同様、渋滞区間Ｉｅにおいて、バッテリー１０８の実充電量が許容下限値に早期に到達するのを抑制するように、それまでの設定値Ｖ０より加算した値として設定される。
【００５８】
第１修正値Ｖ１は、設定値Ｖ０より第１所定量γ（たとえば、５％）加算した値が設定され、第２修正値Ｖ２は、設定値Ｖ０より第１所定値γを加算したうえで第２所定量δ（たとえば、３％）加算した値が設定される。これら所定量γ、δは固定値として定めてもよいし可変値として定めてもよい。
【００５９】
図１０は第２実施形態に係る目標充電量の設定方法を示すフローチャートである。
特定区間検出部１６は、ナビゲーション装置１２２から取得した走行経路情報に基づいて、自車両の予定走行経路において先読み距離内にあり、バッテリー１０８の実充電量が許容下限値に到達する可能性のある特定区間として渋滞区間Ｉｅを検出する（Ｓ３０）。先読み距離内に渋滞区間Ｉｅが検出されない場合（Ｓ３０のＮ）、目標設定部１２は、目標充電量を変更する必要がないとみなし、それまでの設定値Ｖ０のままに目標充電量を維持する（Ｓ３２）。
【００６０】
先読み距離内に渋滞区間Ｉｅが検出された場合（Ｓ３０のＹ）、前区間Ｉｂにおいてフリーラン走行モードが頻繁に実行されるか否かを予測するため、指標値取得部１８は指標値を取得し、取得した指標値が基準値超か否かを判定する（Ｓ３４）。なお、指標値取得部１８は、第１実施形態と異なり、渋滞区間Ｉｅの前区間Ｉｂにおける運転者の癖を正確に反映させた指標値を取得するため、渋滞区間Ｉｅの開始位置から後方に所定距離内の区間を学習区間として指標値を算出する。
【００６１】
指標値が基準値以下である場合（Ｓ３４のＮ）、つまり、フリーラン走行モードの実行頻度が高くないと判断される場合、目標設定部１２は、渋滞区間Ｉｅの前区間Ｉｂの目標充電量について、それまでの設定値Ｖ０より加算した第１修正値Ｖ１を設定する（Ｓ３６）。一方、指標値が基準値超である場合（Ｓ３４のＹ）、つまり、フリーラン走行モードの実行頻度が高いと判断される場合、目標設定部１２は、渋滞区間Ｉｅの前区間Ｉｂの目標充電量について、それまでの設定値Ｖ０より加算し、かつ、第１修正値Ｖ０より高い第２修正値Ｖ２を設定する（Ｓ３８）。
【００６２】
以上の車両制御装置１０によれば、バッテリー１０８の目標充電量に基づいて実充電量を制御する場合に、バッテリー１０８の寿命低下の可能性を低減できる。特に、バッテリー１０８の実充電量の変化を先読みして目標充電量を設定する場合に、渋滞区間Ｉｅにおいて、バッテリー１０８の実充電量が許容下限値ＳＯＣｍｉｎに到達する可能性を抑えられる。よって、バッテリー１０８の強制充電がエンジン１０４の燃費効率が悪い条件下で頻繁に行われることを防止することにより、より良好な燃費を得ることができる。
【００６３】
以上、実施例をもとに本発明を説明した。実施例はあくまでも例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６４】
車両１００は、シリーズパラレル式のハイブリッド車両を説明したが、シリーズ式、パラレル式等の他方式のハイブリッド車両でもよい。バッテリー１０８は蓄電装置の一例として説明したが、蓄電装置は、この他にもキャパシタ等でもよい。
【００６５】
フリーラン走行モードは、第２ＭＧ１１０からバッテリー１０８に供給される回生電力量が回生走行モード（第１走行モード）より小さくなるように制御する第２走行モードの一例として説明した。第２走行モードは、第２ＭＧ１１０からバッテリー１０８に供給される回生電力量が回生走行モードより小さければよく、略０となるように制御されていなくともよい。
【００６６】
指標値は、所定の学習区間におけるフリーラン走行モードの実行回数をサンプル値とする例を説明したが、この他にも、所定の学習区間におけるフリーラン走行モードの実行距離をサンプル値としてもよい。また、指標値は、イグニッションをオンにしてから現在までの期間におけるフリーラン走行モードの実行回数や実行距離を計測値として記憶し、その計測値を同期間における総走行距離で除した値を用いてもよい。
【００６７】
また、前述の先読み距離（図５のＳ１０、図８のＳ３０等参照）は固定値である例を説明したが、設定値Ｖ０に対する第１修正値Ｖ１又は第２修正値Ｖ２の差分値の大きさに応じて変化する可変値としてもよい。たとえば、設定値Ｖ０に対する第１修正値Ｖ１又は第２修正値Ｖ２の差分値が大きくなるほど、バッテリー１０８の実充電量が修正値Ｖ１、Ｖ２に近づくまでに長時間を要する。よって、この差分値が大きくなるほど先読み距離が大きくなるように、差分値に応じた先読み距離の大きさに設定することで、バッテリー１０８の実充電量を目標充電量に近づけた状態で特定区間の開始位置に進入し易くなる。
【符号の説明】
【００６８】
１０…車両制御装置、１２…走行制御部、１４…目標設定部、１６…特定区間検出部、１８…指標値取得部、１００…車両、１０２…駆動輪、１０４…エンジン（内燃機関）、１０６…第１ＭＧ（発電機）、１０８…バッテリー（蓄電装置）、１１０…第２ＭＧ（電動機）。
【図１】
2017001533.tif 000003
【図２】
2017001533.tif 000004
【図３】
2017001533.tif 000005
【図４】
2017001533.tif 000006
【図５】
2017001533.tif 000007
【図６】
2017001533.tif 000008
【図７】
2017001533.tif 000009
【図８】
2017001533.tif 000010
【図９】
2017001533.tif 000011
【図１０】
2017001533.tif 000012