(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電可能な蓄電装置と、
内燃機関と、
前記内燃機関が発生する運動エネルギーを用いて発電し、前記蓄電装置を充電可能に構成された発電装置と、
車両外部の電源から電力の供給を受けて前記蓄電装置を充電可能に構成された充電装置と、
前記蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生する電動機と、
前記蓄電装置の充電状態を示す状態量を維持しないで走行する第１のモードと前記状態量を所定の目標に維持して走行する第２のモードとを含む走行モードの切替を制御する走行モード制御部と、
前記走行モードの切替を利用者が要求可能に構成された走行モード切替要求スイッチとを備え、
前記走行モード制御部は、前記第１のモード時に前記走行モード切替要求スイッチによって前記第２のモードへの切替が要求されたとき、前記状態量が第１の規定値よりも少ない場合には、前記走行モードを前記第２のモードへ切替え、前記状態量が前記第１の規定値以上の場合には、前記第１のモードを維持する、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記走行モード制御部は、前記第１のモード時に前記走行モード切替要求スイッチによって前記第２のモードへの切替が要求されたとき、前記状態量が前記第１の規定値よりも少ない場合には、前記走行モードを前記第２のモードへ切替えるとともに、前記第２のモードへの切替要求時の前記状態量に基づいて規定される値を前記所定の目標として設定する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記走行モード制御部は、前記状態量が前記第１の規定値以上であったために前記第１のモードが維持された場合に前記状態量が前記第１の規定値よりも少なくなると、前記走行モードを前記第２のモードへ切替えるとともに、前記第１の規定値に基づいて規定される値を前記所定の目標として設定する、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記走行モード制御部は、前記第１の規定値よりも低い第２の規定値に前記状態量が達すると、前記走行モード切替要求スイッチからの操作入力に拘わらず、前記走行モードを強制的に前記第２のモードとする、請求項１から請求項３のいずれかに記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記走行モード制御部は、前記第２の規定値に基づいて規定される値を前記所定の目標として設定する、請求項４に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記走行モード制御部は、前記充電装置による前記蓄電装置の充電完了後、前記走行モードを前記第１のモードに設定する、請求項１から請求項５のいずれかに記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記走行モード切替要求スイッチは、前記充電装置による前記蓄電装置の充電完了後、前記第１のモードに設定される、請求項１から請求項６のいずれかに記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記内燃機関の出力要求値および車両速度に基づいて、前記内燃機関を動作させて走行するか停止させて走行するかの判定が行なわれ、
前記第１のモード時、前記内燃機関を停止させて走行する領域が前記第２のモード時よりも拡大される、請求項１から請求項７のいずれかに記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記走行モード制御部による走行モードの切替制御に拘わらず、前記走行モード切替要求スイッチからの操作入力の履歴を利用者に報知する報知部をさらに備える、請求項１から請求項８のいずれかに記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】
前記走行モード制御部は、前記第１の規定値よりも低い第２の規定値に前記状態量が達すると、前記走行モード切替要求スイッチからの操作入力に拘わらず、前記走行モードを強制的に前記第２のモードとし、
当該ハイブリッド車両は、前記走行モード制御部によって前記走行モードが強制的に前記第２のモードへ切替えられたとき、前記走行モード切替要求スイッチからの操作入力に拘わらず、前記走行モードが前記第２のモードへ切替わったことを報知する報知部をさらに備える、請求項１から請求項８のいずれかに記載のハイブリッド車両。
【請求項１１】
前記状態量を前記所定の目標に維持するための前記蓄電装置の充放電要求量を規定する充放電マップが設けられ、
前記第１のモード時は、前記蓄電装置の充電要求量が零に設定される、請求項１から請求項１０のいずれかに記載のハイブリッド車両。
【請求項１２】
充放電可能な蓄電装置と、
内燃機関と、
前記内燃機関が発生する運動エネルギーを用いて発電し、前記蓄電装置を充電可能に構成された発電装置と、
前記蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生する電動機と、
前記蓄電装置の充電状態を示す状態量を維持しないで走行する第１のモードと前記状態量を所定の目標に維持して走行する第２のモードとを含む走行モードの切替を制御する走行モード制御部と、
前記走行モードの切替を利用者が要求可能に構成された走行モード切替要求スイッチと、
前記走行モード制御部による走行モードの切替制御に拘わらず、前記走行モード切替要求スイッチからの操作入力の履歴を利用者に報知する報知部とを備え、
前記走行モード制御部は、前記第１のモード時に前記走行モード切替要求スイッチによって前記第２のモードへの切替が要求されたとき、前記状態量が第１の規定値以上の場合には、前記第１のモードを維持し、
前記報知部は、前記状態量が前記第１の規定値以上であるために前記第１のモードが維持された場合においても、前記走行モード切替要求スイッチによって前記第２のモードへの切替が要求されていることを報知する、ハイブリッド車両。
【請求項１３】
前記走行モード制御部は、前記第１の規定値よりも低い第２の規定値に前記状態量が達すると、前記走行モード切替要求スイッチからの操作入力に拘わらず、前記走行モードを強制的に前記第２のモードとし、
前記報知部は、前記走行モード制御部によって前記走行モードが強制的に前記第２のモードへ切替えられたとき、前記走行モード切替要求スイッチからの操作入力に拘わらず、前記走行モードが前記第２のモードへ切替わったことを報知する、請求項１２に記載のハイブリッド車両。
【請求項１４】
ハイブリッド車両の制御方法であって、
前記ハイブリッド車両は、
充放電可能な蓄電装置と、
内燃機関と、
前記内燃機関が発生する運動エネルギーを用いて発電し、前記蓄電装置を充電可能に構成された発電装置と、
車両外部の電源から電力の供給を受けて前記蓄電装置を充電可能に構成された充電装置と、
前記蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生する電動機とを備え、
前記制御方法は、
前記蓄電装置の充電状態を示す状態量を維持しないで走行する第１のモード時に、前記状態量を所定の目標に維持して走行する第２のモードへの切替が利用者から要求されたか否かを判定する第１のステップと、
前記第２のモードへの切替が要求されたと判定されたとき、前記状態量が第１の規定値よりも少ないか否かを判定する第２のステップと、
前記状態量が第１の規定値よりも少ないと判定されたとき、前記走行モードを前記第２のモードへ切替える第３のステップと、
前記状態量が前記第１の規定値以上であると判定されたとき、前記第１のモードを維持する第４のステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１５】
前記第３のステップにおいて、前記状態量が前記第１の規定値よりも少ないと判定されたとき、前記走行モードが前記第２のモードへ切替えられるとともに、前記第２のモードへの切替要求時の前記状態量に基づいて規定される値が前記所定の目標として設定される、請求項１４に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１６】
前記第４のステップにおいて前記第１のモードが維持された場合に前記第２のステップにおいて前記状態量が前記第１の規定値よりも少ないと判定されると、前記第３のステップにおいて、前記走行モードが前記第２のモードへ切替えられるとともに、前記第１の規定値に基づいて規定される値が前記所定の目標として設定される、請求項１４または請求項１５に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１７】
前記第１の規定値よりも低い第２の規定値に前記状態量が達すると、利用者による走行モードの切替要求に拘わらず、前記走行モードを強制的に前記第２のモードとする第５のステップをさらに含む、請求項１４から請求項１６のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１８】
前記第５のステップにおいて、前記第２の規定値に基づいて規定される値が前記所定の目標として設定される、請求項１７に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１９】
ハイブリッド車両の制御方法であって、
前記ハイブリッド車両は、
充放電可能な蓄電装置と、
内燃機関と、
前記内燃機関が発生する運動エネルギーを用いて発電し、前記蓄電装置を充電可能に構成された発電装置と、
前記蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生する電動機と、
前記蓄電装置の充電状態を示す状態量を維持しないで走行する第１のモードと前記状態量を所定の目標に維持して走行する第２のモードとを含む走行モードの切替を利用者が要求可能に構成された走行モード切替要求スイッチとを備え、
前記制御方法は、
前記走行モード切替要求スイッチからの操作入力に基づいて前記走行モードの切替制御を実行する第１のステップと、
前記走行モードの切替制御に拘わらず、前記走行モード切替要求スイッチからの操作入力の履歴を利用者に報知する第２のステップと、
前記第１のモード時に前記走行モード切替要求スイッチによって前記第２のモードへの切替が要求されたか否かを判定する第３のステップと、
前記第３のステップにおいて前記第２のモードへの切替が要求されたと判定されたとき、前記状態量が第１の規定値以上か否かを判定する第４のステップと、
前記第４のステップにおいて前記状態量が前記第１の規定値以上であると判定されたとき、前記第１のモードを維持する第５のステップとを含み、
前記第５のステップにおいて前記第１のモードが維持された場合においても、前記第２のステップにおいて、前記走行モード切替要求スイッチによって前記第２のモードへの切替が要求されていることが利用者に報知される、ハイブリッド車両の制御方法。
【請求項２０】
前記第１の規定値よりも低い第２の規定値に前記状態量が達すると、前記走行モード切替要求スイッチからの操作入力に拘わらず、前記走行モードを強制的に前記第２のモードとする第６のステップと、
前記第６のステップにおいて前記走行モードが強制的に前記第２のモードへ切替えられたとき、前記走行モード切替要求スイッチからの操作入力に拘わらず、前記走行モードが前記第２のモードへ切替わったことを利用者に報知する第７のステップとをさらに含む、請求項１９に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関と車両駆動力を発生する電動機とを備えたハイブリッド車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境に配慮した車両としてハイブリッド車両（Hybrid Vehicle）が注目されている。ハイブリッド車両は、従来の内燃機関に加え、蓄電装置とインバータとインバータによって駆動される電動機とを車両走行用の動力源として搭載する。
【０００３】
特開平９−１６８２０６号公報は、このようなハイブリッド車両において、いかなる走行状態にあっても必要な回生エネルギーをバッテリに回収可能な車両を開示する。このハイブリッド車両においては、バッテリの容量の検知信号と、ナビゲーションシステムからの予想走行状態信号と、実際の車両走行状態を示す信号とを入力信号とし、回生時の充電エネルギー（１００−α）を確保しながら常にバッテリ容量が目標充電量αに近い状態に制御される。そして、目標充電量αは、ドライバーがマニュアル設定可能である。
【０００４】
このハイブリッド車両によれば、目標充電量αとバッテリ容量をと比較してバッテリ容量を制御するので、いかなる走行状態にあっても必要な回生エネルギーをバッテリに回収することができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１６８２０６号公報
【特許文献２】特開２００７−６２６３９号公報
【特許文献３】特開２００３−２３７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、車両外部の電源から車載の蓄電装置を充電可能に構成されたハイブリッド車両が大きく注目されている。このような外部充電可能なハイブリッド車両では、外部電源からの充電のメリットを生かすために従来のハイブリッド車両（外部充電機能を有しないハイブリッド車両）よりも蓄電容量の大きい蓄電装置が搭載され、電動機のみでの走行が大半を占める可能性がある。
【０００６】
しかしながら、上記特開平９−１６８２０６号公報に開示される技術を外部充電可能なハイブリッド車両に適用すると、目標充電量αが高い値に設定された場合、外部電源から供給された充電電力が十分に利用されずにエンジンが始動され、エネルギーを十分に有効利用できない可能性がある。また、目標充電量αが高い値に設定されると、バッテリの充電量が多い状態が継続するところ、充電量が常に多い状態はバッテリの劣化を招く。
【０００７】
また、利用者がシステムの状態を設定可能な場合、車両状態によっては条件が整わずに利用者による設定がキャンセルされる場合もあるところ、そのような場合においても利用者による設定を保持し、条件が整った段階で利用者により設定された状態に移行させることが利便性の面から望ましい。
【０００８】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、エネルギーを有効利用可能なハイブリッド車両を提供することである。
【０００９】
また、この発明の別の目的は、利用者の利便性を向上可能なハイブリッド車両を提供することである。
【００１０】
また、この発明の別の目的は、エネルギーを有効利用可能なハイブリッド車両の制御方法を提供することである。
【００１１】
また、この発明の別の目的は、利用者の利便性を向上可能なハイブリッド車両の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明によれば、ハイブリッド車両は、充放電可能な蓄電装置と、内燃機関と、発電装置と、充電装置と、電動機と、走行モード制御部と、走行モード切替要求スイッチとを備える。発電装置は、内燃機関が発生する運動エネルギーを用いて発電し、蓄電装置を充電可能に構成される。充電装置は、車両外部の電源から電力の供給を受けて蓄電装置を充電可能に構成される。電動機は、蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生する。走行モード制御部は、蓄電装置の充電状態を示す状態量（ＳＯＣ）を維持しないで走行する第１のモード（ＥＶ優先モード）と状態量（ＳＯＣ）を所定の目標に維持して走行する第２のモード（ＨＶモード）とを含む走行モードの切替を制御する。走行モード切替要求スイッチは、走行モードの切替を利用者が要求可能に構成される。そして、走行モード制御部は、第１のモード時に走行モード切替要求スイッチによって第２のモードへの切替が要求されたとき、状態量（ＳＯＣ）が第１の規定値よりも少ない場合には、走行モードを第２のモードへ切替えるとともに、第２のモードへの切替要求時の状態量（ＳＯＣ）に基づいて規定される値を上記所定の目標として設定し、状態量（ＳＯＣ）が第１の規定値以上の場合には、第１のモードを維持する。
【００１３】
この発明においては、第１のモード（ＥＶ優先モード）と第２のモード（ＨＶモード）とを切替えて走行可能である。そして、第１のモード時に走行モード切替要求スイッチによって第２のモードへの切替が要求されたとき、ＳＯＣが第１の規定値よりも少ない場合には、走行モードが第２のモードへ切替えられるとともに、そのときのＳＯＣに基づいて規定される値がＳＯＣ目標として設定されるので、ＳＯＣが不必要に戻されることによる燃費の悪化が防止される。また、第２のモードへの切替要求時にＳＯＣが第１の規定値以上の場合には、第１のモードが維持されるので、第１の規定値以上の高値でＳＯＣが維持されることはない。
【００１４】
したがって、この発明によれば、充電装置により車両外部の電源から供給される電力を十分に有効利用することができる。また、ＳＯＣが高値で維持されることによる蓄電装置の劣化や、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時に回生電力を吸収できなくなるという事態を回避することができる。さらに、第１の規定値よりも少ない範囲で保持したいＳＯＣを利用者が自由に設定することができる。
【００１５】
好ましくは、走行モード制御部は、状態量（ＳＯＣ）が第１の規定値以上であったために第１のモードが維持された場合に状態量（ＳＯＣ）が第１の規定値よりも少なくなると、走行モードを第２のモードへ切替えるとともに、第１の規定値に基づいて規定される値を所定の目標として設定する。
【００１６】
好ましくは、走行モード制御部は、第１の規定値よりも低い第２の規定値に状態量（ＳＯＣ）が達すると、走行モード切替要求スイッチからの操作入力に拘わらず、走行モードを強制的に第２のモードとする。
【００１７】
さらに好ましくは、走行モード制御部は、第２の規定値に基づいて規定される値を所定の目標として設定する。
【００１８】
また、この発明によれば、ハイブリッド車両は、充放電可能な蓄電装置と、内燃機関と、発電装置と、電動機と、走行モード制御部と、走行モード切替要求スイッチと、報知部とを備える。発電装置は、内燃機関が発生する運動エネルギーを用いて発電し、蓄電装置を充電可能に構成される。電動機は、蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生する。走行モード制御部は、蓄電装置の充電状態を示す状態量（ＳＯＣ）を維持しないで走行する第１のモード（ＥＶ優先モード）と状態量（ＳＯＣ）を所定の目標に維持して走行する第２のモード（ＨＶモード）とを含む走行モードの切替を制御する。走行モード切替要求スイッチは、走行モードの切替を利用者が要求可能に構成される。報知部は、走行モード制御部による走行モードの切替制御に拘わらず、走行モード切替要求スイッチからの操作入力の履歴を利用者に報知する。
【００１９】
この発明においては、第１のモード（ＥＶ優先モード）と第２のモード（ＨＶモード）とを切替えて走行可能である。そして、報知部は、走行モード制御部による実際の走行モードの切替制御に拘わらず、走行モード切替要求スイッチからの操作入力の履歴を利用者に報知するので、走行モードの切替要求がシステム側で認識されていることを利用者が認知可能である。
【００２０】
したがって、この発明によれば、条件が整わずに走行モードの切替要求がキャンセルされた場合、切替要求が受付けられるまで利用者が走行モード切替要求スイッチを繰返し操作する手間を省くことができ、利便性が向上する。
【００２１】
好ましくは、走行モード制御部は、第１のモード時に走行モード切替要求スイッチによって第２のモードへの切替が要求されたとき、状態量（ＳＯＣ）が第１の規定値以上の場合には、第１のモードを維持する。報知部は、状態量（ＳＯＣ）が第１の規定値以上であるために第１のモードが維持された場合においても、走行モード切替要求スイッチによって第２のモードへの切替が要求されていることを報知する。
【００２２】
好ましくは、走行モード制御部は、第１の規定値よりも低い第２の規定値に状態量（ＳＯＣ）が達すると、走行モード切替要求スイッチからの操作入力に拘わらず、走行モードを強制的に第２のモードとする。報知部は、走行モード制御部によって走行モードが強制的に第２のモードへ切替えられたとき、走行モード切替要求スイッチからの操作入力に拘わらず、走行モードが第２のモードへ切替わったことを報知する。
【００２３】
この発明によれば、状態量（ＳＯＣ）が下限近くにあることを利用者が認知可能であるとともに、蓄電装置を再び充電するタイミングを利用者が容易に認知可能である。
【００２４】
また、この発明によれば、制御方法は、ハイブリッド車両の制御方法である。ハイブリッド車両は、充放電可能な蓄電装置と、内燃機関と、発電装置と、充電装置と、電動機とを備える。発電装置は、内燃機関が発生する運動エネルギーを用いて発電し、蓄電装置を充電可能に構成される。充電装置は、車両外部の電源から電力の供給を受けて蓄電装置を充電可能に構成される。電動機は、蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生する。そして、制御方法は、第１から第４のステップを含む。第１のステップでは、蓄電装置の充電状態を示す状態量（ＳＯＣ）を維持しないで走行する第１のモード（ＥＶ優先モード）時に、状態量（ＳＯＣ）を所定の目標に維持して走行する第２のモード（ＨＶモード）への切替が利用者から要求されたか否かが判定される。第２のステップでは、第２のモードへの切替が要求されたと判定されたとき、状態量（ＳＯＣ）が第１の規定値よりも少ないか否かが判定される。第３のステップでは、状態量（ＳＯＣ）が第１の規定値よりも少ないと判定されたとき、走行モードが第２のモードへ切替えられるとともに、第２のモードへの切替要求時の状態量（ＳＯＣ）に基づいて規定される値が所定の目標として設定される。第４のステップでは、状態量（ＳＯＣ）が第１の規定値以上であると判定されたとき、第１のモードが維持される。
【００２５】
好ましくは、第４のステップにおいて第１のモードが維持された場合に第２のステップにおいて状態量（ＳＯＣ）が第１の規定値よりも少ないと判定されると、第３のステップにおいて、走行モードが第２のモードへ切替えられるとともに、第１の規定値に基づいて規定される値が所定の目標として設定される。
【００２６】
好ましくは、制御方法は、第５のステップをさらに含む。第５のステップでは、第１の規定値よりも低い第２の規定値に状態量（ＳＯＣ）が達すると、利用者による走行モードの切替要求に拘わらず、走行モードが強制的に第２のモードとされる。
【００２７】
さらに好ましくは、第５のステップにおいて、第２の規定値に基づいて規定される値が所定の目標として設定される。
【００２８】
また、この発明によれば、制御方法は、ハイブリッド車両の制御方法である。ハイブリッド車両は、充放電可能な蓄電装置と、内燃機関と、発電装置と、電動機と、走行モード切替要求スイッチとを備える。発電装置は、内燃機関が発生する運動エネルギーを用いて発電し、蓄電装置を充電可能に構成される。電動機は、蓄電装置から電力の供給を受けて車両駆動力を発生する。走行モード切替要求スイッチは、蓄電装置の充電状態を示す状態量（ＳＯＣ）を維持しないで走行する第１のモード（ＥＶ優先モード）と状態量（ＳＯＣ）を所定の目標に維持して走行する第２のモード（ＨＶモード）とを含む走行モードの切替を利用者が要求可能に構成される。そして、制御方法は、第１および第２のステップを含む。第１のステップでは、走行モード切替要求スイッチからの操作入力に基づいて走行モードの切替制御が実行される。第２のステップでは、走行モードの切替制御に拘わらず、走行モード切替要求スイッチからの操作入力の履歴が利用者に報知される。
【００２９】
好ましくは、制御方法は、第３から第５のステップをさらに含む。第３のステップでは、第１のモード時に走行モード切替要求スイッチによって第２のモードへの切替が要求されたか否かが判定される。第４のステップでは、第３のステップにおいて第２のモードへの切替が要求されたと判定されたとき、状態量（ＳＯＣ）が第１の規定値以上か否かが判定される。第５のステップでは、第４のステップにおいて状態量（ＳＯＣ）が第１の規定値以上であると判定されたとき、第１のモードが維持される。そして、第５のステップにおいて第１のモードが維持された場合においても、第２のステップにおいて、走行モード切替要求スイッチによって第２のモードへの切替が要求されていることが利用者に報知される。
【００３０】
好ましくは、制御方法は、第６および第７のステップをさらに含む。第６のステップでは、第１の規定値よりも低い第２の規定値に状態量（ＳＯＣ）が達すると、走行モード切替要求スイッチからの操作入力に拘わらず、走行モードが強制的に第２のモードとされる。第７のステップでは、第６のステップにおいて走行モードが強制的に第２のモードへ切替えられたとき、走行モード切替要求スイッチからの操作入力に拘わらず、走行モードが第２のモードへ切替わったことが利用者に報知される。
【発明の効果】
【００３１】
この発明によれば、充電装置により車両外部の電源から供給される電力を十分に有効利用することができる。また、蓄電装置の劣化や、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時に回生電力を吸収できなくなるという事態を回避することができる。さらに、第１の規定値よりも少ない範囲で保持したいＳＯＣを利用者が自由に設定することができる。
【００３２】
また、さらに、この発明によれば、条件が整わずに走行モードの切替要求がキャンセルされた場合、切替要求が受付けられるまで利用者が走行モード切替要求スイッチを繰返し操作する手間を省くことができるので、利便性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３４】
図１は、この発明の実施の形態によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、エンジン２と、動力分割機構４と、モータジェネレータ６，１０と、伝達ギヤ８と、駆動軸１２と、車輪１４とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置１６と、電力変換器１８，２０と、充電器２２と、充電口２４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２６と、記憶部２７と、ＥＶ優先スイッチ２８とをさらに備える。
【００３５】
動力分割機構４は、エンジン２、モータジェネレータ６および伝達ギヤ８に結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、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動力分割機構４として用いることができ、この３つの回転軸がエンジン２、モータジェネレータ６および伝達ギヤ８の回転軸にそれぞれ接続される。また、モータジェネレータ１０の回転軸は、伝達ギヤ８の回転軸に連結される。すなわち、モータジェネレータ１０と伝達ギヤ８とは、同一の回転軸を有し、その回転軸が動力分割機構４のリングギヤに接続される。
【００３６】
エンジン２が発生する運動エネルギーは、動力分割機構４によってモータジェネレータ６と伝達ギヤ８とに分配される。すなわち、エンジン２は、駆動軸１２に動力を伝達する伝達ギヤ８を駆動するとともにモータジェネレータ６を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。モータジェネレータ６は、エンジン２によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン２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に組込まれる。また、モータジェネレータ１０は、駆動軸１２に動力を伝達する伝達ギヤ８を駆動する動力源としてハイブリッド車両１００に組込まれる。
【００３７】
蓄電装置１６は、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。蓄電装置１６は、電力変換器１８，２０へ電力を供給する。また、蓄電装置１６は、モータジェネレータ６および／または１０の発電時、電力変換器１８および／または２０から電力を受けて充電される。さらに、蓄電装置１６は、充電口２４に接続される図示されない車両外部の電源（以下「外部電源」とも称する。）からの充電時、充電器２２から電力を受けて充電される。なお、蓄電装置１６として、大容量のキャパシタも採用可能であり、モータジェネレータ６，１０による発電電力や外部電源からの電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力をモータジェネレータ６，１０へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。なお、蓄電装置１６の電圧ＶＢおよび蓄電装置１６に入出力される電流ＩＢが図示されないセンサによって検出され、その検出値がＥＣＵ２６へ出力される。
【００３８】
電力変換器１８は、ＥＣＵ２６からの信号ＰＷＭ１に基づいて、モータジェネレータ６により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置１６へ出力する。電力変換器２０は、ＥＣＵ２６からの信号ＰＷＭ２に基づいて、蓄電装置１６から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１０へ出力する。なお、電力変換器１８は、エンジン２の始動時、信号ＰＷＭ１に基づいて、蓄電装置１６から供給される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ６へ出力する。また、電力変換器２０は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、信号ＰＷＭ２に基づいて、モータジェネレータ１０により発電された電力を直流電力に変換して蓄電装置１６へ出力する。
【００３９】
モータジェネレータ６，１０は、交流電動機であり、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機から成る。モータジェネレータ６は、エンジン２により生成された運動エネルギーを電気エネルギーに変換して電力変換器１８へ出力する。また、モータジェネレータ６は、電力変換器１８から受ける三相交流電力によって駆動力を発生し、エンジン２の始動を行なう。
【００４０】
モータジェネレータ１０は、電力変換器２０から受ける三相交流電力によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータ１０は、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時、運動エネルギーや位置エネルギーとして車両に蓄えられた力学的エネルギーを電気エネルギーに変換して電力変換器２０へ出力する。
【００４１】
エンジン２は、燃料の燃焼による熱エネルギーをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギーに変換し、その変換された運動エネルギーを動力分割機構４へ出力する。たとえば、運動子がピストンであり、その運動が往復運動であれば、いわゆるクランク機構を介して往復運動が回転運動に変換され、ピストンの運動エネルギーが動力分割機構４に伝達される。
【００４２】
充電器２２は、ＥＣＵ２６からの信号ＰＷＭ３に基づいて、充電口２４に与えられる外部電源からの電力を蓄電装置１６の電圧レベルに変換して蓄電装置１６へ出力する。充電口２４は、外部電源から蓄電装置１６へ電力を供給するための外部充電インターフェースである。
【００４３】
ＥＣＵ２６は、電力変換器１８，２０をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれ電力変換器１８，２０へ出力する。また、ＥＣＵ２６は、充電器２２による蓄電装置１６の充電を要求する信号ＣＨＲＧを受けると、充電器２２を駆動するための信号ＰＷＭ３を生成し、その生成した信号ＰＷＭ３を充電器２２へ出力する。
【００４４】
さらに、ＥＣＵ２６は、このハイブリッド車両１００の走行モードの切替を制御する。すなわち、ＥＣＵ２６は、エンジン２を停止してモータジェネレータ１０のみを用いての走行を優先させる電動機走行優先モード（以下「ＥＶ（Electric Vehicle）優先モード」とも称する。）とするか、それともエンジン２を動作させて蓄電装置１６の充電状態（以下「ＳＯＣ（State of Charge）」とも称する。）を所定の目標に維持するハイブリッド走行モード（以下「ＨＶ（Hybrid Vehicle）モード」とも称する。）とするかの切替を制御する。なお、ＳＯＣは、蓄電装置１６の満充電状態に対する蓄電量を０〜１００％で表わしたものであり、蓄電装置１６の蓄電残量を示す。
【００４５】
なお、ＥＶ優先モードにおける「優先」とは、蓄電装置１６のＳＯＣを所定の目標に維持することなく、基本的にはエンジン２を停止してモータジェネレータ１０のみを用いて走行することを意味する。すなわち、運転者によりアクセルペダルが大きく踏込まれたり、エンジン駆動タイプのエアコン動作時やエンジン暖機時などは、エンジン２の動作が許容される。
【００４６】
そして、蓄電装置１６のＳＯＣを維持しないで走行するＥＶ優先モードとは、駆動力的に必要がない限りはエンジン２を始動させず、基本的に蓄電装置１６の充電電力をモータジェネレータ１０で消費して車両を走行させるモードのことである。このＥＶ優先モードの間は、結果的に充電よりも放電の割合の方が相対的に大きくなることが多い。
【００４７】
また、ＨＶモードは、蓄電装置１６のＳＯＣを所定の目標に維持するために、エンジン２を動作させてモータジェネレータ６により発電を行なう走行状態を意味し、エンジン２を常時動作させての走行に限定されるものではない。
【００４８】
ＥＣＵ２６は、さらに、ＥＶ優先スイッチ２８から信号ＦＬＧを受ける。この信号ＦＬＧは、ＥＶ優先スイッチ２８において利用者により入力される走行モードの切替要求に応じて変化する。ＥＣＵ２６は、信号ＦＬＧに基づいて利用者によりＥＶ優先モードからＨＶモードへの切替が要求されたと判断すると、そのときの蓄電装置１６のＳＯＣを記憶部２７へ出力する。そして、ＥＣＵ２６は、信号ＦＬＧ、蓄電装置１６のＳＯＣおよび記憶部２７に記憶されたモード切替要求時のＳＯＣに基づいて、後述の制御構造に従って走行モードの切替を制御する。
【００４９】
また、さらに、ＥＣＵ２６は、ＥＶ優先スイッチ２８からの信号ＦＬＧに基づいて、ＥＶ優先スイッチ２８に設けられた表示部の点灯状態を制御するための信号ＤＩＳＰを生成し、その生成した信号ＤＩＳＰをＥＶ優先スイッチ２８へ出力する。すなわち、後述のように、ＥＶ優先スイッチ２８には、走行モードに応じて点灯／消灯が切替わる表示部が設けられており、また、ＳＯＣのレベルによってはＥＶ優先スイッチ２８からの操作入力に応じて直ちに走行モードが切替わらないところ、ＥＣＵ２６は、実際の走行モードに応じてではなく、利用者のモード切替要求を示す信号ＦＬＧに応じてＥＶ優先スイッチ２８の表示部の点灯状態を制御する。
【００５０】
記憶部２７は、ＥＶ優先モードからＨＶモードへの切替が要求されたとＥＣＵ２６により判断されたとき、ＥＣＵ２６から出力されるそのときの蓄電装置１６のＳＯＣを記憶保持する。
【００５１】
ＥＶ優先スイッチ２８は、走行モードの切替を利用者が要求し、かつ、その要求がシステム側に認知されていることを利用者に報知するためのインターフェース装置である。ＥＶ優先スイッチ２８は、利用者にオン操作されると、ＥＣＵ２６へ出力される信号ＦＬＧを活性化し、利用者にオフ操作されると、信号ＦＬＧを非活性化する。なお、充電器２２による蓄電装置１６の充電終了後は、走行モードがＥＶ優先モードにデフォルト設定され、ＥＶ優先スイッチ２８もオン状態にデフォルト設定される（すなわち、信号ＦＬＧは活性化される。）。
【００５２】
さらに、ＥＶ優先スイッチ２８は、点灯／消灯を切替可能な表示部を有しており、ＥＣＵ２６からの信号ＤＩＳＰに応じて表示部の表示状態を切替える。具体的には、ＥＶ優先スイッチ２８は、利用者によってオン操作されると（すなわちＥＶ優先モードへの切替要求時）、信号ＤＩＳＰに基づいてランプを点灯し、利用者によってオフ操作されると（すなわちＨＶモードへの切替要求時）、信号ＤＩＳＰに基づいてランプを消灯する。
【００５３】
図２は、図１に示したＥＣＵ２６の機能ブロック図である。図２を参照して、ＥＣＵ２６は、電力変換制御部３２と、走行モード制御部３４と、ＳＯＣ算出部３６と、充電制御部３８とを含む。電力変換制御部３２は、モータジェネレータ６，１０のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２およびロータ回転位置θ１，θ２、ならびに蓄電装置１６の電圧ＶＢに基づいて、モータジェネレータ６，１０をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれ電圧変換器１８，２０へ出力する。
【００５４】
なお、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２は、アクセル開度や車両速度などに基づいて、図示されないトルク演算部によって算出される。また、モータ電流ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２、ロータ回転位置θ１，θ２および電圧ＶＢの各々については、図示されないセンサによって検出される。
【００５５】
走行モード制御部３４は、ＥＶ優先スイッチ２８からの信号ＦＬＧおよび蓄電装置１６のＳＯＣを示すＳＯＣ算出部３６からの信号ＳＯＣに基づいて、走行モードの切替を制御する。具体的には、走行モード制御部３４は、ＥＶ優先モード時に信号ＦＬＧに基づいてＨＶモードへの切替が要求されたと判断したとき、信号ＳＯＣによって示される蓄電装置１６のＳＯＣが規定のしきい値Ｓｔｈ１よりも低い場合には、走行モードをＨＶモードへ切替えるとともに、ＨＶモードへの切替要求時のＳＯＣに基づいて規定される値をＳＯＣ目標値として設定する。また、走行モード制御部３４は、蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１以上の場合には、ＥＶ優先モードを維持する。
【００５６】
さらに、走行モード制御部３４は、信号ＳＯＣによって示される蓄電装置１６のＳＯＣが規定のしきい値Ｓｔｈ２（＜Ｓｔｈ１）に達すると、信号ＦＬＧに拘わらず、走行モードを強制的にＨＶモードとする。
【００５７】
そして、走行モード制御部３４は、アクセル開度を示すアクセル開度信号ＡＣＣ、車両速度を示す車速信号ＳＰＤ、選択されている走行モード、および蓄電装置１６のＳＯＣを示す信号ＳＯＣに基づいて、エンジン２を動作させるか否かを判定する。具体的には、走行モード制御部３４は、アクセル開度信号ＡＣＣおよび車速信号ＳＰＤに基づいて車両の駆動要求パワーを算出するとともに、予め規定された充放電マップを用いて、蓄電装置１６のＳＯＣに基づいて蓄電装置１６の充放電要求量を算出する。なお、ＥＶ優先モード時は、充電要求量は零である。そして、走行モード制御部３４は、駆動要求パワーに充放電要求量を加算してエンジン出力要求値を算出し、その算出されたエンジン出力要求値が所定のしきい値を超えるか否かに基づいて、エンジン２を動作させるか否かを判定する。
【００５８】
図３は、蓄電装置１６の充放電を規定する充放電マップを示した図である。図３を参照して、横軸は蓄電装置１６のＳＯＣを示し、縦軸は蓄電装置１６の充放電電力を示す。このマップは、ＨＶモード時に蓄電装置１６のＳＯＣを目標値ＳＣ近傍に制御するための蓄電装置１６の充放電要求量を規定するものである。具体的には、ＳＯＣが目標値ＳＣを下回ると、ＳＯＣに応じて折線ｋ１に従う充電要求量が規定される。なお、ＥＶ優先モード時は、この充放電マップは用いられず、充電要求量は零である。
【００５９】
図４は、エンジン２の動作判定を説明するための図である。図４を参照して、縦軸は上述したエンジン出力要求値を示し、横軸は車速を示す。実線で示されるしきい値ｋ３は、ＨＶモード時におけるエンジン動作／停止のしきい値を示す。エンジン出力要求値がしきい値ｋ３以下の時は、エンジン２を停止して走行するものと判定され、エンジン出力要求値がしきい値ｋ３を超えると、エンジン２を始動させて走行するものと判定される。なお、このしきい値は、車速に応じて変化し、たとえば、低速時は大きく、車速が規定値ＳＰＤ０を越えると零となる。
【００６０】
点線で示されるしきい値ｋ４は、ＥＶ優先モード時におけるエンジン動作／停止のしきい値を示す。すなわち、ＥＶ優先モード時は、エンジン停止領域が拡大され、エンジン２を停止してモータジェネレータ１０のみを用いての走行が優先される。
【００６１】
再び図２を参照して、走行モード制御部３４は、上記のエンジン２の動作判定に従ってエンジン２を動作させるものと判定すると、エンジン２を始動させ、上記の動作判定に従ってエンジン２を停止させるものと判定すると、エンジン２を停止させる。
【００６２】
また、走行モード制御部３４は、ＥＶ優先スイッチ２８からの信号ＦＬＧに基づいて、利用者によりＥＶ優先モードが要求されていると判断したときは、ＥＶ優先スイッチ２８へ出力される信号ＤＩＳＰを活性化し、利用者によりＨＶモードが要求されていると判断したときは、信号ＤＩＳＰを非活性化する。なお、充電器２２による蓄電装置１６の充電終了後は、走行モード制御部３４は、ＥＶ優先モードをデフォルト設定し、信号ＤＩＳＰを活性化する。
【００６３】
ＳＯＣ算出部３６は、蓄電装置１６の電流ＩＢおよび電圧ＶＢの各検出値に基づいて蓄電装置１６のＳＯＣを算出し、その算出されたＳＯＣを示す信号ＳＯＣを走行モード制御部３４へ出力する。なお、ＳＯＣの算出方法については、種々の公知の手法を用いることができる。
【００６４】
充電制御部３８は、充電器２２による蓄電装置１６の充電を要求する信号ＣＨＲＧが活性化されているとき、充電口２４から入力される電力の電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣの各検出値に基づいて、充電器２２を駆動するための信号ＰＷＭ３を生成して充電器２２へ出力する。なお、電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣは、それぞれ図示されないセンサによって検出される。
【００６５】
図５は、図１に示したＥＶ優先スイッチ２８の外形図である。また、図６は、ＥＶ優先スイッチ２８の操作と走行モードの切替要求および表示部４２の表示状態との関係を示した状態遷移図である。図５，図６を参照して、ＥＶ優先スイッチ２８は、操作部４０と、表示部４２とを含む。操作部４０は、押ボタンから成り、オン／オフ操作に応じて走行モードの切替を要求可能に構成される。表示部４２は、操作部４０におけるオン／オフ操作によって要求された走行モードに応じて点灯／消灯が切替わる。
【００６６】
具体的には、ＥＶ優先モード時（表示部４２点灯）に操作部４０がオフ操作されると（スイッチＯＦＦ）、ＨＶモードへの切替要求が受付けられるとともに表示部４２が消灯する。そして、表示部４２が消灯することにより、利用者は、ＨＶモードへの切替要求がシステム側に認知されていることを認識できる。また、ＨＶモード時（表示部４２消灯）に操作部４０がオン操作されると（スイッチＯＮ）、ＥＶ優先モードへの切替要求が受付けられるとともに表示部４２が点灯する。そして、表示部４２が点灯することにより、利用者は、ＥＶ優先モードへの切替要求がシステム側に認知されていることを認識できる。
【００６７】
図７は、図１に示したＥＣＵ２６による走行モードの切替制御を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、車両が走行可能な状態にあるとき（たとえば、車両システムの起動中）、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００６８】
図７を参照して、ＥＣＵ２６は、ＥＶ優先スイッチ２８からの信号ＦＬＧに基づいて、ＥＶ優先スイッチ２８においてＥＶ優先モードからＨＶモードへの切替入力が有ったか否かを判定する（ステップＳ１０）。ＨＶモードへの切替入力が有ったものと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。このしきい値Ｓｔｈ１は、後述のように、ＳＯＣが高い状態で走行モードがＨＶモードに切替わるのを防止するために設定される。
【００６９】
ステップＳ２０においてＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１以上であると判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、しきい値Ｓｔｈ１をＳＯＣ＿ｉｎｉに格納し、そのＳＯＣ＿ｉｎｉを記憶部２７へ出力する（ステップＳ３０）。一方、ステップＳ２０においてＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１よりも低いと判定されると（ステップＳ２０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、そのときのＳＯＣをＳＯＣ＿ｉｎｉに格納し、そのＳＯＣ＿ｉｎｉを記憶部２７へ出力する（ステップＳ４０）。
【００７０】
なお、ステップＳ１０において走行モードの切替入力はないものと判定されると（ステップＳ１０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、ステップＳ５０へ処理を進める。
【００７１】
次いで、ＥＣＵ２６は、ＥＶ優先スイッチ２８からの信号ＦＬＧに基づいて、ＥＶ優先スイッチ２８がオンされているか否か、すなわちＥＶ優先モードが要求されているか否かを判定する（ステップＳ５０）。そして、ＥＶ優先スイッチ２８がオンされていると判定されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、ＥＶ優先スイッチ２８へ出力される信号ＤＩＳＰを活性化し、ＥＶ優先スイッチ２８の表示部４２を点灯させる（ステップＳ６０）。
【００７２】
さらに、ＥＣＵ２６は、蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ７０）。このしきい値Ｓｔｈ２は、蓄電装置１６が過放電状態になるのを防止するために設定され、しきい値Ｓｔｈ１よりも小さな値に設定される。
【００７３】
そして、ＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ２以上であると判定されると（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、走行モードをＥＶ優先モードとする（ステップＳ８０）。一方、ＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ２よりも低いと判定されると（ステップＳ７０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、走行モードをＨＶモードへ強制的に切替えるとともに、ＳＯＣ目標をしきい値Ｓｔｈ２−ΔＳに設定する（ステップＳ９０）。なお、ΔＳは、しきい値Ｓｔｈ２を境に走行モードの切替が頻繁に起こるのを防止するために設定される。
【００７４】
一方、ステップＳ５０においてＥＶ優先スイッチ２８がオフされていると判定されると（ステップＳ５０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、信号ＤＩＳＰを非活性化し、ＥＶ優先スイッチ２８の表示部４２を消灯させる（ステップＳ１００）。
【００７５】
さらに、ＥＣＵ２６は、蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。このしきい値Ｓｔｈ１は、ＳＯＣが高い状態で走行モードがＨＶモードに切替わるのを防止するために設定される。すなわち、ＳＯＣが高い状態で走行モードがＨＶモードとなると、ＳＯＣが高い状態で維持されるので、蓄電装置１６の劣化を招くとともに、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時に回生電力を吸収できなくなる。
【００７６】
そして、ステップＳ１１０においてＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１以上であると判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、走行モードをＨＶモードへ切替えることなくＥＶ優先モードに維持する（ステップＳ１２０）。一方、ステップＳ１１０において蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１よりも低いと判定されると（ステップＳ１１０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、走行モードをＨＶモードへ切替えるとともに、ＳＯＣ目標をＳＯＣ＿ｉｎｉ−ΔＳに設定する（ステップＳ１３０）。
【００７７】
すなわち、蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１よりも低いときにＥＶ優先スイッチ２８においてＥＶ優先モードからＨＶモードへの切替要求が有ったとき、その切替要求時のＳＯＣがＳＯＣ＿ｉｎｉに格納されているので、ＳＯＣは、その切替要求時におけるＳＯＣ近傍（ＳＯＣ＿ｉｎｉ−ΔＳ）に制御される。一方、ＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１以上のときにＥＶ優先モードからＨＶモードへの切替要求が有ったときは、しきい値Ｓｔｈ１がＳＯＣ＿ｉｎｉに格納されているので、ＳＯＣは、しきい値Ｓｔｈ１近傍（Ｓｔｈ１−ΔＳ）に制御される。
【００７８】
図８は、蓄電装置１６のＳＯＣの変化の一例を示した図である。図８を参照して、充電器２２を用いて外部電源から蓄電装置１６の満充電後、ハイブリッド車両１００の走行が開始されるものとする。蓄電装置１６の満充電後、走行モードはＥＶ優先モードにデフォルト設定される。ＥＶ優先モードでの走行中は、車両の減速時や下り斜面での加速度低減時に回収される回生電力により一時的にＳＯＣが増加することがあるものの、全体としては走行距離の増加に伴ないＳＯＣは減少する。
【００７９】
時刻ｔ１においてＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１を下回り、時刻ｔ２において、ＳＯＣが値ＳＯＣ１のときにＥＶ優先モードからＨＶモードへの切替要求がＥＶ優先スイッチ２８において入力されたものとする。そうすると、走行モードがＨＶモードに切替わり、走行モードの切替要求がされたときのＳＯＣ（値ＳＯＣ１）近傍にＳＯＣが制御される。
【００８０】
次いで、時刻ｔ３において、ＨＶモードからＥＶ優先モードへの切替要求がＥＶ優先スイッチ２８において入力されたものとする。そうすると、走行モードがＥＶ優先モードに切替わり、全体として走行距離の増加に伴ないＳＯＣは減少する。そして、時刻ｔ４においてＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ２に達すると、走行モードがＨＶモードに強制的に切替わり、しきい値Ｓｔｈ２近傍にＳＯＣが制御される。
【００８１】
図９は、蓄電装置１６のＳＯＣの変化の他の例を示した図である。図９を参照して、図８の場合と同様に、外部電源から蓄電装置１６の満充電後、走行モードがＥＶ優先モードにデフォルト設定される。時刻ｔ１において、ＳＯＣが値ＳＯＣ２のときにＥＶ優先モードからＨＶモードへの切替要求がＥＶ優先スイッチ２８において入力されたものとする。この場合、値ＳＯＣ２はしきい値Ｓｔｈ１よりも大きいので、ＥＶ優先モードが維持される。
【００８２】
そして、時刻ｔ２においてＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１を下回ると、時刻ｔ１での切替要求に基づいて走行モードがＨＶモードに切替わり、しきい値Ｓｔｈ１近傍にＳＯＣが制御される。なお、時刻ｔ３以降は、図８の場合と同様である。
【００８３】
以上のように、この実施の形態においては、ＥＶ優先モード時にＥＶ優先スイッチ２８がオフ操作されることによってＨＶモードへの切替が要求されたとき、ＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１よりも低い場合には、走行モードがＨＶモードへ切替えられるとともに、そのときのＳＯＣに基づいて規定される値（ＳＯＣ−ΔＳ）がＳＯＣ目標として設定されるので、ＳＯＣが不必要に戻されることによる燃費の悪化が防止される。また、ＨＶモードへの切替要求時にＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ１以上の場合には、ＥＶ優先モードが維持されるので、しきい値Ｓｔｈ１以上の高値でＳＯＣが維持されることはない。
【００８４】
したがって、この実施の形態によれば、充電器２２により外部電源から供給される電力を十分に有効利用することができる。また、ＳＯＣが高値で維持されることによる蓄電装置１６の劣化や、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時に回生電力を吸収できなくなるという事態を回避することができる。さらに、しきい値Ｓｔｈ１よりも少ない範囲で保持したいＳＯＣを利用者が自由に設定することができるので、ＥＶ優先モード用の電力を予め確保することができ、たとえば帰宅時に自宅近辺でＥＶ優先モードでの走行が可能となる。
【００８５】
また、この実施の形態によれば、ＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ２に達すると、ＥＶ優先スイッチ２８からの操作入力に拘わらず走行モードを強制的にＨＶモードとするので、蓄電装置１６が過放電状態となるのを防止することができる。
【００８６】
さらに、この実施の形態においては、実際の走行モードの切替制御に拘わらず、ＥＶ優先スイッチ２８からの操作入力の履歴が表示部４２に表示されるので、走行モードの切替要求がシステム側で認識されていることを利用者が認知可能である。したがって、この実施の形態によれば、条件が整わずに走行モードの切替要求がキャンセルされた場合、切替要求が受付けられるまで利用者がＥＶ優先スイッチ２８を繰返し操作する手間を省くことができ、利便性が向上する。
【００８７】
［変形例］
上記の実施の形態では、ＥＶ優先スイッチ２８における表示部の表示状態は、実際の走行モードではなく、利用者により要求されている走行モードに対応させて表示される。しかしながら、蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ２に達した場合については、充電器２２を用いて外部電源から蓄電装置１６が充電されない限りＥＶ優先モードに切替わることはない。そこで、この変形例では、ＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ２に達したときは、走行モードをＨＶモードへ強制的に切替えるとともにＥＶ優先スイッチ２８のランプを消灯させ、走行モードがＨＶモードへ強制的に切替わったことが利用者に報知される。
【００８８】
図１０は、この変形例におけるＥＣＵ２６による走行モードの切替制御を説明するためのフローチャートである。図１０を参照して、このフローチャートは、図７に示したフローチャートにおいて、ステップＳ６０に代えてステップＳ８５，Ｓ９５を含む。すなわち、ＥＣＵ２６は、ステップＳ８０において走行モードをＥＶ優先モードとすると、ＥＶ優先スイッチ２８へ出力される信号ＤＩＳＰを活性化し、ＥＶ優先スイッチ２８の表示部４２を点灯させる（ステップＳ８５）。
【００８９】
一方、ステップＳ５０においてＥＶ優先スイッチ２８がオンされていると判定され、ステップＳ７０において蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ２よりも低いと判定されてステップＳ９０にて走行モードがＨＶモードへ強制的に切替えられると、ＥＣＵ２６は、ＥＶ優先スイッチ２８へ出力される信号ＤＩＳＰを非活性化し、ＥＶ優先スイッチ２８の表示部４２を消灯させる（ステップＳ９５）。
【００９０】
このように、蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ２に達すると、利用者の意思に拘わらずＥＶ優先スイッチ２８の表示部４２が消灯するところ、充電器２２を用いて外部電源から蓄電装置１６が充電され、ＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ３（＞Ｓｔｈ２）を超えた場合には、ＥＣＵ２６は、表示部４２を再び点灯させる。
【００９１】
図１１は、外部電源から蓄電装置１６の充電時におけるＥＣＵ２６の制御を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００９２】
図１１を参照して、ＥＣＵ２６は、充電口２４に接続された外部電源から充電器２２を用いて蓄電装置１６の充電を実行するか否かを判定する（ステップＳ２１０）。そして、蓄電装置１６の充電を実行するものと判定されると（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、充電器２２を駆動するための信号ＰＷＭ３を生成して充電器２２へ出力し、蓄電装置１６の充電を実行する（ステップＳ２２０）。
【００９３】
次いで、ＥＣＵ２６は、蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ３を超えたか否かを判定する（ステップＳ２３０）。このしきい値Ｓｔｈ３は、しきい値Ｓｔｈ２よりも大きな値に設定される。そして、ＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ３を超えたと判定されると（ステップＳ２３０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、走行モードをＥＶ優先モードとし（ステップＳ２４０）、さらにＥＶ優先スイッチ２８へ出力される信号ＤＩＳＰを活性化してＥＶ優先スイッチ２８の表示部４２を点灯させる（ステップＳ２５０）。一方、ステップＳ２３０においてＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ３以下であると判定されると（ステップＳ２３０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、ステップＳ２４０，Ｓ２５０における処理を実行することなくステップＳ２６０へ処理を移行する。
【００９４】
次いで、ＥＣＵ２６は、外部電源から蓄電装置１６の充電が終了したか否かを判定する（ステップＳ２６０）。充電が終了していないと判定されると（ステップＳ２６０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、再びステップＳ２２０へ処理を移行する。一方、充電が終了したものと判定されると（ステップＳ２６０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、ステップＳ２７０へ処理を移行し、一連の処理が終了する。
【００９５】
このように、この変形例においては、蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｓｔｈ２に達すると、走行モードがＨＶモードへ強制的に切替わるとともに、ＥＶ優先スイッチ２８の表示部４２も強制的に消灯する。したがって、もはやＥＶ優先モードを継続できない状況でありながらＥＶ優先スイッチ２８の表示部４２が点灯している状況を防止することができる。
【００９６】
なお、上記の実施の形態においては、ＥＶ優先スイッチ２８は、ＥＶ優先モードをオン／オフ（すなわち、ＥＶ優先モードのオフ時はＨＶモードとなる。）させるという位置付けのスイッチであり、表示部４２も、ＥＶ優先モード時は点灯し、ＥＶ優先モードでないとき、すなわちＨＶモード時は消灯するものとした。しかしながら、走行モードの切替要求を行なうためのスイッチは、このようなスイッチに限定されるものではない。
【００９７】
図１２は、走行モードの切替要求を入力および表示可能なスイッチの他の構成を示した図である。図１２を参照して、このスイッチ２８Ａは、操作部４０と、表示部４２，４４とを含む。操作部４０は、押ボタンから成り、オン／オフ操作に応じて走行モードの切替を要求可能に構成される。表示部４２は、操作部４０の操作によりＥＶ優先モードが要求されているときに点灯し、ＨＶモードが要求されているときは消灯する。表示部４４は、操作部４０の操作によりＨＶモードが要求されているときに点灯し、ＥＶ優先モードが要求されているときは消灯する。
【００９８】
なお、ＥＶ優先スイッチ２８およびスイッチ２８Ａにおいて、利用者が要求する走行モードに応じて操作部４０の突出量を変化させてもよい。また、ＥＶ優先スイッチ２８における表示部４２またはスイッチ２８Ａにおける表示部４２，４４をインストルメントパネルに表示してもよい。また、ＨＶモードであることを示す表示として「ＳＯＣ維持」等の表現も可能である。
【００９９】
なお、上記の実施の形態においては、充電器２２を用いて外部電源から蓄電装置１６を充電可能なハイブリッド車両について説明したが、この発明の適用範囲は、そのような外部充電機能を有するハイブリッド車両に必ずしも限定されるものではない。特に、ＥＶ優先スイッチ２８およびスイッチ２８Ａは、外部充電機能を有しないハイブリッド車両にも効果的に適用可能である。
【０１００】
また、上記の実施の形態においては、蓄電装置１６は、専用の充電器２２によって外部電源から充電するものとしたが、外部電源から蓄電装置１６の充電方法は、このような方法に限られない。たとえば、充電口２４に接続される電力線対をモータジェネレータ６，１０の中性点に接続し、充電口２４からモータジェネレータ６，１０の中性点に与えられる外部電源からの電力を電力変換器１８，２０により変換することによって蓄電装置１６を充電してもよい。
【０１０１】
また、上記の実施の形態においては、動力分割機構４によりエンジン２の動力を伝達ギヤとモータジェネレータ６とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車両にも適用可能である。すなわち、たとえば、モータジェネレータ６を駆動するためにのみエンジン２を用い、モータジェネレータ１０でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジン２が生成した運動エネルギーのうち回生エネルギーのみが電気エネルギーとして回収されるハイブリッド車両、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車両などにもこの発明は適用可能である。
【０１０２】
なお、上記において、エンジン２は、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応し、モータジェネレータ６および電力変換器１８は、この発明における「発電装置」の一実施例を形成する。また、充電器２２および充電口２４は、この発明における「充電装置」の一実施例を形成し、モータジェネレータ１０は、この発明における「電動機」の一実施例に対応する。
【０１０３】
また、ＥＶ優先スイッチ２８およびスイッチ２８Ａは、この発明における「走行モード切替要求スイッチ」の一実施例に対応し、ＥＶ優先スイッチ２８の表示部４２およびスイッチ２８Ａの表示部４２，４４は、この発明における「報知部」の一実施例に対応する。
【０１０４】
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、上記した実施の形態の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】
【０１０５】
【図１】この発明の実施の形態によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。
【図２】図１に示すＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】蓄電装置の充放電を規定する充放電マップを示した図である。
【図４】エンジンの動作判定を説明するための図である。
【図５】図１に示すＥＶ優先スイッチの外形図である。
【図６】ＥＶ優先スイッチの操作と走行モードの切替要求および表示部の表示状態との関係を示した状態遷移図である。
【図７】図１に示すＥＣＵによる走行モードの切替制御を説明するためのフローチャートである。
【図８】蓄電装置のＳＯＣの変化の一例を示した図である。
【図９】蓄電装置のＳＯＣの変化の他の例を示した図である。
【図１０】変形例におけるＥＣＵによる走行モードの切替制御を説明するためのフローチャートである。
【図１１】外部電源から蓄電装置の充電時におけるＥＣＵの制御を説明するためのフローチャートである。
【図１２】走行モードの切替要求を入力および表示可能なスイッチの他の構成を示した図である。
【符号の説明】
【０１０６】
２  エンジン、４  動力分割機構、６，１０  モータジェネレータ、８  伝達ギヤ、１２  駆動軸、１４  車輪、１６  蓄電装置、１８，２０  電力変換器、２２  充電器、２４  充電口、２６  ＥＣＵ、２７  記憶部、２８  ＥＶ優先スイッチ、２８Ａ  スイッチ、３２  電力変換制御部、３４  走行モード制御部、３６  ＳＯＣ算出部、３８  充電制御部、４０  操作部、４２，４４  表示部、１００  ハイブリッド車両。
【図１】
0004341704.tif 000002
【図２】
0004341704.tif 000003
【図３】
0004341704.tif 000004
【図４】
0004341704.tif 000005
【図５】
0004341704.tif 000006
【図６】
0004341704.tif 000007
【図７】
0004341704.tif 000008
【図８】
0004341704.tif 000009
【図９】
0004341704.tif 000010
【図１０】
0004341704.tif 000011
【図１１】
0004341704.tif 000012
【図１２】
0004341704.tif 000013