JP3624839B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の駆動源により走行するハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、燃料消費量を改善するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ナビゲーション装置から走行経路に関する情報を入手し、走行経路に応じたバッテリー残量の目標値を設定してエンジンとモーターの運転点を決定するようにしたハイブリッド車両の制御装置が知られている（例えば、特開平８−１２６１１６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のハイブリッド車両の制御装置では、走行中のバッテリー残量が目標値より低くなったら充電側にエンジンとモーターの運転点を切り換え、バッテリー残量が目標値より高くなったら充電停止側あるいは放電側にエンジンとモーターの運転点を切り換えるようにしているだけで、走行経路の道路環境や走行条件により影響を受けるエンジンとモーターの効率を考慮しておらず、走行経路における燃料消費量が最少限に抑制されていないという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、走行経路における燃料消費量を最少限に抑制しながら、バッテリー残量がその目標値となるようにエンジンとモーターを制御するハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態の構成を示す図１および図２に対応づけて本発明を説明すると、
（１） 請求項１の発明は、エンジン２とモーター１，４のいずれか一方または両方を制駆動力源とし、モーター１，４とバッテリー１５との間で電力の授受を行うハイブリッド車両の制御装置に適用される。
そして、車速を検出する車速検出手段２３と、車両への制駆動力指令値を設定する制駆動力指令値設定手段１６と、バッテリー充電時の燃料の利用効率を表す効率指標を、燃料増加量に対するバッテリー充電電力増加量に対応づけたＳＯＣ換算効率指標として設定する効率指標設定手段１６ｂと、前記車速検出値、前記制駆動力指令値および前記ＳＯＣ換算効率指標に基づいて、前記ＳＯＣ換算効率指標が大きいほどバッテリー充電時の燃料利用効率が高いエンジン２とモーター１，４の運転点を決定する運転点決定手段１６ｃとを備え、これにより上記目的を達成する。
（２） 請求項２のハイブリッド車両の制御装置は、車両の走行経路を設定し、前記走行経路における道路環境情報を検出するナビゲーション装置３３を備え、前記効率指標設定手段１６ｂによって、前記走行経路の道路環境情報に基づいて効率指標を設定するようにしたものである。
（３） 請求項３のハイブリッド車両の制御装置は、バッテリー１５のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出手段２５と、前記ＳＯＣ検出値に基づいて前記走行経路上の特定地点におけるＳＯＣを予測するＳＯＣ予測手段１６と、前記特定地点における目標ＳＯＣを設定する目標ＳＯＣ設定手段３３ｃとを備え、前記効率指標設定手段１６ｂによって、前記特定地点における前記ＳＯＣ予測値を前記目標ＳＯＣに一致させるＳＯＣ換算効率指標を設定するようにしたものである。
（４） 請求項４のハイブリッド車両の制御装置は、前記特定地点までの前記走行経路を分割する経路分割手段３３ａと、前記走行経路の道路環境情報と前記ＳＯＣ換算効率指標とに基づいて、前記走行経路の前記各分割区間のＳＯＣ変化量を予測するＳＯＣ変化量予測手段１６とを備え、前記ＳＯＣ予測手段１６によって、現在の前記ＳＯＣ検出値を初期値として前記各分割区間の前記予測ＳＯＣ変化量を積分することによって前記特定地点におけるＳＯＣを予測し、前記効率指標設定手段１６ｂによって、前記特定地点における前記ＳＯＣ予測値が前記目標ＳＯＣに略一致するようにＳＯＣ換算効率指標を収束させるようにしたものである。
（５） 請求項５のハイブリッド車両の制御装置は、前記ＳＯＣ変化量予測手段１６によって、道路環境ごとに走行パターンを想定し、各走行パターンを種々のＳＯＣ換算効率指標で走行した場合の単位走行距離あたりのＳＯＣ変化量のデータを予め記憶し、前記ＳＯＣ換算効率指標と前記各分割区間の道路環境情報とに基づいて前記各分割区間のＳＯＣ変化量を予測するようにしたものである。
（６） 請求項６のハイブリッド車両の制御装置は、前記特定地点までの前記走行経路を分割する経路分割手段３３ａと、前記走行経路の道路環境情報に基づいて前記各分割区間の車速と制駆動力とを予測する走行条件予測手段１６ａとを備え、前記ＳＯＣ予測手段１６によって、前記ＳＯＣ検出値、前記ＳＯＣ換算効率指標、前記予測車速および前記予測制駆動力に基づいて前記特定地点におけるＳＯＣを予測し、前記効率指標設定手段１６ｂによって、前記特定地点における前記ＳＯＣ予測値が前記目標ＳＯＣに略一致するようにＳＯＣ換算効率指標を収束させるようにしたものである。
（７） 請求項７のハイブリッド車両の制御装置は、車速を検出する車速検出手段２３と、アクセルペダルの踏み込み量（以下、アクセル開度と呼ぶ）を検出するアクセル開度検出手段２２と、車速とアクセル開度とに基づいて予め設定した制駆動力指令値テーブルから、前記車速検出値と前記アクセル開度検出値とに対応する制駆動力指令値を表引き演算する制駆動力指令値演算手段１６ａとを備え、前記効率指標設定手段１６ｂによって、前記車速検出値と前記予測車速とのずれが所定値を超えたとき、または前記制駆動力指令値と前記予測制駆動力とのずれが所定値を超えたときに、ＳＯＣ換算効率指標を再設定するようにしたものである。
（８） 請求項８のハイブリッド車両の制御装置は、前記ＳＯＣ予測手段１６によって、収束させた前記ＳＯＣ換算効率指標に基づいて前記各分割区間におけるＳＯＣを予測し、前記効率指標設定手段１６ｂによって、前記分割区間における前記ＳＯＣ検出値と前記ＳＯＣ予測値とのずれが所定値を超えたときにＳＯＣ換算効率指標を再設定するようにしたものである。
（９） 請求項９のハイブリッド車両の制御装置は、ＳＯＣの上下限値を設定する上下限値設定手段１６を備え、前記ＳＯＣ予測手段１６によって、収束させた前記ＳＯＣ換算効率指標に基づいて前記各分割区間におけるＳＯＣを予測し、前記効率指標設定手段１６ｂによって、前記各分割区間の前記ＳＯＣ予測値が前記ＳＯＣ上下限値を超える場合は、前記各分割区間の前記ＳＯＣ予測値が前記ＳＯＣ上下限値内に入るように前記ＳＯＣ換算効率指標を補正するようにしたものである。
（１０） 請求項１０のハイブリッド車両の制御装置は、前記効率指標設定手段１６ｂによって、前記各分割区間の前記ＳＯＣ予測値が前記ＳＯＣ上下限値に接近したときにＳＯＣ換算効率指標を再設定するようにしたものである。
（１１） 請求項１１のハイブリッド車両の制御装置は、前記上下限値設定手段１６によって、前記走行経路上の前記分割区間ごとまたは任意の地点ごとに上限値および／または下限値を設定するようにしたものである。
（１２） 請求項１２のハイブリッド車両の制御装置は、ＳＯＣの上下限値を設定する上下限値設定手段１６を備え、前記効率指標設定手段１６ｂによって、前記ＳＯＣ検出値が前記ＳＯＣ上下限値に接近または到達したときにＳＯＣ換算効率指標を再設定するようにしたものである。
（１３） 請求項１３のハイブリッド車両の制御装置は、走行経路の車速を記憶する車速記憶手段１６を備え、前記走行条件予測手段１６ａによって、過去の前記車速記憶値を用いて前記各分割区間の車速と制駆動力を予測するようにしたものである。
（１４） 請求項１４のハイブリッド車両の制御装置は、前記ナビゲーション装置３３によって走行経路の渋滞情報を検出し、前記効率指標設定手段１６ｂによって、前記渋滞情報を考慮して効率指標を設定するようにしたものである。
（１５） 請求項１５のハイブリッド車両の制御装置は、前記効率指標設定手段１６ｂによって、前記渋滞情報が変化したときは効率指標を再設定するようにしたものである。
（１６） 請求項１６のハイブリッド車両の制御装置は、前記効率指標設定手段１６ｂによって、走行経路の勾配と標高を考慮して効率指標を設定するようにしたものである。
（１７） 請求項１７のハイブリッド車両の制御装置は、前記効率指標設定手段１６ｂによって、車両が前記走行経路から逸脱したときに効率指標を再設定するようにしたものである。
【０００６】
上述した課題を解決するための手段の項では、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定されるものではない。
【０００７】
【発明の効果】
（１） 請求項１の発明によれば、ＳＯＣ換算効率指標を設定することによってバッテリーの充電状態を所望の値に調節することができる。バッテリーの充電状態が高いときは、ＳＯＣ換算効率指標を大きい値にしてバッテリーへの充電量を少なくし、バッテリー充電に要する燃料を節約して燃料利用効率の高い運転点を実現でき、逆に、バッテリーの充電状態が低いときは、ＳＯＣ換算効率指標を小さい値にして燃料利用効率は低下するがバッテリーへの充電量を多くする運転点を実現できる。つまり、バッテリーの充電状態が高いときはバッテリー充電よりも燃料利用効率を優先させ、バッテリーの充電状態が低いときは燃料利用効率よりもバッテリー充電を優先させることができ、バッテリーの充電状態を所望の状態に管理しながら燃料利用効率を向上させることができる。
（２） 請求項２の発明によれば、走行経路の道路環境情報に基づいて効率指標を設定するようにした。ハイブリッド車両は、下り坂で車両のポテンシャルエネルギーを回生して電気エネルギーとして蓄電するものが多いが、このような車両では走行経路の下り坂情報に基づいて下り坂走行の際の回生エネルギー分を見越して効率指標を大きくし、バッテリーの充電量を抑制することにより燃料消費量を低減することができる。また、ハイブリッド車両は、モーターのみ、あるいはモーターとエンジンを駆動源としているが、上り坂が続くような状況ではその駆動力を長時間にわたって維持するため、バッテリーの充電状態を予め高くしておくことが望ましい。このような要望に対しても、車両の走行経路の上り坂情報に基づいて上り坂走行の際の消費エネルギー量を見越して効率指標を小さくし、バッテリーの充電状態を高くしておくことによって、上り坂での駆動力を長時間にわたって維持することができる。このように、車両の走行経路の道路環境情報を用いることによって燃料利用効率を向上させ、駆動力特性を改善できる。
（３） 請求項３の発明によれば、特定地点における目標ＳＯＣを確実に達成することができる。
（４） 請求項４の発明によれば、特定地点までの距離が長い経路や、特定地点までの道路環境の変化点、例えば道路種別、渋滞状態、勾配などの変化点が多い走行経路においても、特定地点におけるＳＯＣ予測値を目標ＳＯＣに十分に収束させることができ、ＳＯＣ換算効率指標を系統たてて正確に求めることができる。
（５） 請求項５の発明によれば、走行経路の道路環境情報に基づいて各分割区間ごとの車速と制駆動力とを予測せずに、各分割区間のＳＯＣ変化量を予測することができ、制御装置の演算処理負荷を軽減できる。
（６） 請求項６の発明によれば、特定地点までの距離が長い経路や、特定地点までの道路環境の変化点、例えば道路種別、渋滞状態、勾配などの変化点が多い走行経路においても、特定地点におけるＳＯＣ予測値を目標ＳＯＣに十分に収束させることができ、ＳＯＣ換算効率指標を系統たてて正確に求めることができる。
（７） 請求項７の発明によれば、車速検出値と予測車速とのずれ、および制駆動力指令値と予測制駆動力とのずれを検証することによって正確なＳＯＣ換算効率指標を求めることができ、特定地点までの燃料利用効率を向上させながら、特定地点における目標ＳＯＣを確実に達成することができる。
（８） 請求項８の発明によれば、各分割区間のＳＯＣの予測誤差によって生じたＳＯＣの過不足や、同一バッテリーを動力源とする電動パワーステアリングや空調装置などの車両機器および電装品の使用によって生じたＳＯＣ過不足を検出し、このようなＳＯＣ過不足を考慮したＳＯＣ換算効率指標を演算することができる。また、一般にバッテリー保護のためにＳＯＣを所定の上下限値、例えば２０〜８０％の範囲で充放電を行うが、この制限により生じるＳＯＣのずれも検出でき、ずれを考慮したＳＯＣ換算効率指標を演算することができる。その結果、特定地点までの燃料利用効率を確実に向上させることができる上に、特定地点における実際のＳＯＣを目標ＳＯＣに近づけることができる。
（９） 請求項９の発明によれば、ＳＯＣを上下限値内に収めながら特定地点までの燃料利用効率を向上させ、さらに特定地点における目標ＳＯＣを確実に達成することができる 。
（１０） 請求項１０の発明によれば、ＳＯＣを上下限値内に収めながら特定地点までの燃料利用効率を向上させ、さらに特定地点における目標ＳＯＣを確実に達成することができる。
（１１） 請求項１１の発明によれば、走行経路の道路環境に応じてきめ細かにＳＯＣの上下限値を設定することができ、特定地点までの燃料利用効率を向上させながら、特定地点における目標ＳＯＣを確実に達成することができる。
（１２） 請求項１２の発明によれば、ＳＯＣ検出値がＳＯＣ上下限値に接近または到達したときにＳＯＣ換算効率指標を再設定する。一般に、バッテリー保護のためにＳＯＣが所定の上下限値内に収まるように充放電を行うが、ＳＯＣ換算効率指標はこのＳＯＣの上下限値制限を考慮して演算するものではないので、ＳＯＣが制限を受けた後については、設定したＳＯＣ換算効率指標に応じてエンジンおよびモーターの運転点を調整しても、特定地点までの燃料利用効率を十分に向上させ、特定地点におけるＳＯＣをその目標値に近づけることができるとは限らない。この請求項１３の発明によれば、ＳＯＣが制限を受けた後についても、特定地点までの燃料利用効率をより向上させ、特定地点におけるＳＯＣを目標値に近づけることができる。
（１３） 請求項１３の発明によれば、運転者の運転特性に柔軟に対応した車速と制駆動力の予測が可能となり、特定地点までの燃料利用効率を確実に向上させながら特定地点におけるＳＯＣをその目標値に近づけることができる。
（１４） 請求項１４の発明によれば、ナビゲーション装置が収集したリアルタイムの渋滞情報を考慮してＳＯＣ換算効率指標を設定する。一般的なハイブリッド車両では、長い渋滞箇所においてバッテリーの充電状態を維持する際にエンジンの燃料消費効率の悪い運転を強いられるが、予め渋滞を見越し、ＳＯＣ換算効率指標を小さくしてＳＯＣを高くしておくことにより、燃料利用効率の悪い運転を避けることができる。また、渋滞情報を考慮してＳＯＣ換算効率指標を設定することにより、特定地点におけるＳＯＣをその目標値に近づけることができる。
（１５） 請求項１５の発明によれば、走行経路の渋滞状況の変化に合わせて、特定地点までの燃料利用効率を確実に向上させることができ、特定地点におけるＳＯＣをその目標値に近づけることができる。
（１６） 請求項１６の発明によれば、走行経路の車両のポテンシャルエネルギー変化を考慮してＳＯＣ換算効率指標を設定することになるので、より正確な指標を得ることができ、特定地点までの燃料利用効率を確実に向上させながら、特定地点における目標ＳＯＣを達成することができる。
（１７） 請求項１７の発明によれば、ナビゲーション装置が設定した走行経路から車両が逸脱した場合でも、その状況に応じた適切なＳＯＣ換算効率指標を設定することができ、特定地点までの燃料利用効率を確実に向上させながら、特定地点における目標ＳＯＣを達成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
《発明の第１の実施の形態》
図１に一実施の形態の構成を示す。図において、太い実線は機械力の伝達経路を示し、太い破線は電力線を示す。また、細い実線は制御線を示し、二重線は油圧系統を示す。
このハイブリッド車両のパワートレインは、モーター１、エンジン２、クラッチ３、モーター４、無段変速機５、減速装置６、差動装置７および駆動輪８から構成される。エンジン２とモーター４との間にはクラッチ３が介装され、モーター１の出力軸、エンジン２の出力軸およびクラッチ３の入力軸が互いに連結されるとともに、クラッチ３の出力軸、モーター４の出力軸および無段変速機５の入力軸が互いに連結される。
【０００９】
クラッチ３締結時はエンジン２とモーター４が車両の推進源となり、クラッチ３解放時はモーター４のみが車両の推進源となる。エンジン２とモーター４のいずれか一方または両方の駆動力は、無段変速機５、減速装置６および差動装置７を介して駆動輪８へ伝達される。無段変速機５には油圧装置９から圧油が供給され、ベルトのクランプと潤滑がなされる。油圧装置９のオイルポンプ（不図示）はモーター１０により駆動される。
【００１０】
モータ１，４，１０は三相同期電動機または三相誘導電動機などの交流機であり、モーター１は主としてエンジン始動と発電に用いられ、モーター４は主として車両の推進と制動に用いられる。また、モーター１０は油圧装置９のオイルポンプ駆動用である。なお、モーター１，４，１０には交流機に限らず直流電動機を用いることもできる。また、クラッチ３締結時に、モーター１を車両の推進と制動に用いることもでき、モーター４をエンジン始動や発電に用いることもできる。
【００１１】
クラッチ３はパウダークラッチであり、伝達トルクを調節することができる。なお、このクラッチ３に乾式単板クラッチや湿式多板クラッチを用いることもできる。無段変速機５はベルト式やトロイダル式などの無段変速機であり、変速比を無段階に調節することができる。
【００１２】
モーター１，４，１０はそれぞれ、インバーター１１，１２，１３により駆動される。なお、モーター１，４，１０に直流電動機を用いる場合には、インバーターの代わりにＤＣ／ＤＣコンバーターを用いる。インバーター１１〜１３は共通のＤＣリンク１４を介してメインバッテリー１５に接続されており、メインバッテリー１５の直流充電電力を交流電力に変換してモーター１，４，１０へ供給するとともに、モーター１，４の交流発電電力を直流電力に変換してメインバッテリー１５を充電する。なお、インバーター１１〜１３は互いにＤＣリンク１４を介して接続されているので、回生運転中のモーターにより発電された電力をメインバッテリー１５を介さずに直接、力行運転中のモーターへ供給することができる。メインバッテリー１５には、リチウム・イオン電池、ニッケル・水素電池、鉛電池などの各種電池や、電機二重層キャパシターいわゆるパワーキャパシターを用いることができる。
【００１３】
車両コントローラー１６はマイクロコンピューターとメモリなどの周辺部品から構成され、モーター１、４、１０の回転速度や出力トルク、エンジン２の回転速度や出力トルク、クラッチ３の締結と解放、無段変速機５の変速比など制御する。
【００１４】
車両コントローラー１６には、図２に示すように、キースイッチ２０、ブレーキスイッチ２１、アクセルセンサー２２、車速センサー２３、バッテリー温度センサー２４、バッテリーＳＯＣ検出装置２５、エンジン回転センサー２６、スロットルセンサー２７などが接続される。
【００１５】
キースイッチ２０は車両のキーがＯＮ位置またはＳＴＡＲＴ位置に設定されるとオン（閉路）する。ブレーキスイッチ２１はブレーキペダル（不図示）の踏み込み状態を検出し、アクセルセンサー２２はアクセルペダルの踏み込み量（以下、アクセル開度と呼ぶ）を検出する。車速センサー２３は車両の走行速度を検出し、バッテリー温度センサー２４はメインバッテリー１５の温度を検出する。また、バッテリーＳＯＣ検出装置２５はメインバッテリー１５の充電状態（ＳＯＣ；Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を検出し、エンジン回転センサー２６はエンジン２の回転速度を検出する。さらに、スロットルセンサー２７はエンジン２のスロットルバルブ開度を検出する。
【００１６】
車両コントローラー１６にはまた、エンジン２の燃料噴射装置３０、点火装置３１、スロットルバルブ制御装置３２、ナビゲーション装置３３などが接続される。コントローラー１６は燃料噴射装置３０を制御してエンジン２への燃料の供給と停止および燃料噴射量を調節するとともに、点火装置３１を制御してエンジン２の点火を行い、スロットルバルブ調整装置３３を制御してエンジン２のトルクを調節する。
【００１７】
ナビゲーション装置３３は、ＧＰＳ受信機により現在地および走行経路を検出する衛星航法装置、ジャイロコンパスなどにより現在地および走行経路を検出する自立航法装置、ＶＩＣＳなどの交通情報や道路情報を受信する路車間通信装置、道路地図データベースなどを備え、目的地までの最適経路を探索し、最適経路に沿って乗員を誘導する。
【００１８】
ナビゲーション装置３３はまた、マイクロコンピューターのソフトウエアにより実現される経路分割機能３３ａ、道路環境検出機能３３ｂおよび目標ＳＯＣ決定機能３３ｃを備えている。経路分割機能３３ａは目的地までの誘導経路を分割する。道路環境検出機能３３ｂは、分割区間の道路曲率半径、道路勾配、交差点・トンネル・踏切などの有無、制限速度などの規制情報、市街路・山岳路などの地域情報などを検出する。また、目標ＳＯＣ決定機能３３ｃは、目的地におけるメインバッテリー１５の目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）を決定する。
【００１９】
車両コントローラー１６には、マイクロコンピューターのソフトウエアにより実現される走行条件予測機能１６ａ、ＳＯＣ換算効率指標演算機能１６ｂおよびエンジン／モーター運転点演算機能１６ｃを備えている。走行条件予測機能１６ａは、各分割区間の道路環境に基づいて各分割区間の車速と制駆動力指令値を予測する。
【００２０】
ＳＯＣ換算効率指標演算機能１６ｂは、エンジン／モーター運転点を決定する際に使用するＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを演算する。また、エンジン／モーター運転点演算機能１６ｃは、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃ、車速および制駆動力指令値に基づいてエンジン２およびモーター１，４の運転点を演算する。
【００２１】
《ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃの演算方法》
上述したように、従来のハイブリッド車両の制御装置では、走行中のバッテリーＳＯＣが目標値より低くなったら充電側にエンジンとモーターの運転点を切り換え、ＳＯＣが目標値より高くなったら充電停止側もしくは放電側にエンジンとモーターの運転点を切り換えるようにしているだけで、誘導経路の道路環境や走行条件により影響を受けるエンジンとモーターの効率を考慮しておらず、誘導経路における燃料消費量が最少限に抑制されていない。
【００２２】
そこで、この実施の形態では、誘導経路における燃料消費量を最少限に抑制しながら、メインバッテリー１５のＳＯＣが目標値となるようにエンジン２とモーター１，４を制御する。
【００２３】
まず、目的地における目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）を設定する。この目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）は目的地におけるＳＯＣの目標値であるが、目的地までの経路途中においては、メインバッテリー１５のＳＯＣが必ずしもこの目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）となる必要はなく、走行中にこの目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）に基づいてエンジン２とモーター１，４の運転点を決定するものではない。この目的地における目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）の設定方法には、道路環境によらず単純に一定値、例えば７０％とする方法や、目的地の標高に応じて決定する方法、例えば、標高が高いほど下りの際の走行エネルギーをメインバッテリー１５に回収できることを期待して、小さい目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）を設定する方法などがある。
【００２４】
つぎに、この実施の形態では、目的地までの経路途中における燃料消費量を最少限に抑制しながら、目的地におけるメインバッテリー１５のＳＯＣを目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）とするために、目的地までの経路途中のエンジン２とモーター１，４の運転点を決定するＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを演算により求める。
【００２５】
このＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃが大きいときは、バッテリー充電のための単位燃料増加量Δｆｕｅｌ当たりの充電電力増加量Δｂａｔが多くなるような、つまりバッテリー充電時の燃料の利用効率が高くなるような場合にだけ充電を行うようにエンジン／モーター運転点を決定し、反対にＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃが小さいときにはバッテリー充電時の燃料の利用効率が低い場合でも充電を行うようにエンジン／モーター運転点を決定する。
【００２６】
図３により、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃの演算方法を説明する。
目的地までの走行パターンが図３ａに示すようなパターンである場合を例に上げて説明する。図３ａにおいて、目的地までの経路をｎ個の区間ｗａｙ（ｉ）（ｉ＝１，２，・・，ｎ）に区分し、各区間ｗａｙ（ｉ）ごとの道路環境に基づいて車両速度ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）と制駆動力指令値ｐ−ｔＴｄ（ｉ）を予測する。これらの車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）と制駆動力指令値ｐ−ｔＴｄ（ｉ）の予測方法については後述する。また、図３ｂ〜図３ｄはそれぞれ、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃに３種類の固定値ＳＯＣｃ＿ｈ、ＳＯＣｃ＿ｍ、ＳＯＣｃ＿ｌ（ただしＳＯＣｃ＿ｈ＞ＳＯＣｃ＿ｍ＞ＳＯＣｃ＿ｌ）を設定してエンジン２およびモーター１，４の運転点を決定した場合の、最少燃料消費量、充放電量およびＳＯＣ変化を示す。
【００２７】
上述したように、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃは、バッテリー充電時の燃料の利用効率を表す指標である。このため、図３ｂ〜図３ｄから明らかなように、目的地における最終的なＳＯＣは、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃに最大の値ＳＯＣｃ＿ｈを設定した場合の値ｆ＿ＳＯＣｃ＿ｈが最も小さく、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃに最少の値ＳＯＣｃ＿ｌを設定した場合の値ｆ＿ＳＯＣｃ＿ｌが最も大きくなる。つまり、燃料利用効率の高い場合にだけ充電を行うようにエンジン／モーター運転点を設定するほど、目的地における実際のＳＯＣは小さくなる。
【００２８】
ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃに何らかの値を設定し、各分割区間ｗａｙ（ｉ）の予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）と予測制駆動力指令値ｐ−ｔＴｄ（ｉ）とに基づいて、後述するエンジン／モーター運転点決定方法によりエンジン２とモーター１，４の仮の運転点を決定する。そして、各分割区間ｗａｙ（ｉ）の充放電電力Ｂａｔの時間積分値ｐ＿ｂａｔ（ｉ）を求め、現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）を初期値として各分割区間ｗａｙ（ｉ）の予測バッテリー充放電電力ｐ＿ｂａｔ（ｉ）を時間積分すれば、各分割区間ｗａｙ（ｉ）での予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））と目的地における予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｎ））を求めることができる。
【００２９】
上述したように、ＳＯＣ換算効率指標SOCcを大きくすれば目的地における予測ＳＯＣ（p_SOC(n)）が小さくなるから、ＳＯＣ換算効率指標SOCcに初期値SOCc_0を設定して（SOCc＝SOCc_0）目的地における予測ＳＯＣ（p_SOC(n)）を計算したときに、目的地における予測ＳＯＣ（p_SOC(n)）が目的地における目標ＳＯＣ（t_SOC）より大きい場合は、ＳＯＣ換算効率指標SOCcを、
【数１】
SOCc＝SOCc＋α（α＞０）
に増加して再計算する。逆に、目的地における予測ＳＯＣ（p_SOC(n)）が目的地における目標ＳＯＣ（t_SOC)）より小さい場合は、ＳＯＣ換算効率指標SOCcを、
【数２】
SOCc＝SOCc−α（α＞０）
に低減して再計算する。
【００３０】
以上の演算を、目的地における予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｎ））が目的地における目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）とほぼ一致するまで、つまり両者の差が所定値以下になるまで繰り返し、両者がほぼ一致した場合のＳＯＣｃ＿ｊ（ｊは０以上の整数）を最終的なＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃに決定する。この演算は、目的地の新規入力または変更、誘導経路の逸脱、あるいは渋滞状況の変化があった際に行われる。
【００３１】
ここで、αは、繰り返し演算が発散しない程度の固定値とする。あるいは、ＳＯＣｃ＿０としては、交通情報などに応じて決定してもよい。例えば、渋滞が激しい場合、現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）が小さい場合はＳＯＣｃ＿０を小さめの値とする。あるいは以前に走行したことがある経路の場合は、そのときのＳＯＣｃに基づいて現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）が小さいほど小さめに補正した値を初期値とする。
【００３２】
《エンジン／モーターの運転点決定方法》
次に、図４および図５により、クラッチ締結時のエンジン／モーター運転点の決定方法を説明する。なお、図４の運転点Ａ、Ｎ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは図５の運転点Ａ、Ｎ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅにそれぞれ対応する。
【００３３】
ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを決定するための演算を行っているときには、仮設定中のＳＯＣｃと、各分割区間ｗａｙ（ｉ）ごとの予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）および予測制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）とに基づいて、エンジン２およびモーター１，４の仮の運転点を決定する。また一方、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃの決定が終了し、実際に目的地へ向かって走行しているときには、決定したＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃ（＝ＳＯＣｃ＿ｊ）と、車速検出値ｄ＿ｖｓｐと、制駆動力指令値の演算値ｄ＿ｔＴｄとに基づいて、エンジン２およびモーター１，４の走行時の正式な運転点を決定する。なお、制駆動力指令値の演算値ｄ＿ｔＴｄは、車速検出値ｄ＿ｖｓｐとアクセル開度検出値とに基づいて予め設定した制駆動力指令値テーブルから表引き演算して求める。
【００３４】
いずれの運転点決定時においても、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃ＿ｊまたはＳＯＣｃが大きいほどバッテリー充電時の燃料利用効率が高くなる場合にだけ充電を行うように運転点を決定する。
【００３５】
図４は車速５０ｋｍ／ｈ、制駆動力指令値１０００Ｎのときのエンジン／モーター運転点を示し、図５は同一の車速および制駆動力指令値におけるエンジン／モーター運転点とバッテリー充電量との関係を示す。
図４において、太線は同一エンジン出力を得る場合に燃料消費量が最少となる運転点を結んでできる最適燃費線であり、エンジン２、モーター１，４、無段変速機５の効率を考慮したものとなっている。エンジン／モーター運転点は、必ずこの太線上に定められる。点Ａは、できる限りモーター１，４で車両を駆動（例えばメインバッテリー１５から取り出せる最大の電力をモーター１，４へ供給して車両を駆動）し、不足分をエンジン２の出力でまかなう場合の運転点である。一方、点Ｅは、バッテリー１５の充電量を多くするためにエンジン２で車両を駆動するとともにモーター１，４を駆動して発電させる場合の運転点である。
【００３６】
今、メインバッテリー１５が放電している運転点Ａにおいて、エンジン２への燃料供給量を増加していくと点Ｎでメインバッテリー１５の充放電量が０となり、さらに点Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅの順にメインバッテリー１５の充電量が増加していく。ちなみに、図５に示すように、点Ｂにおける充電量はｃ＿ｂ［ｋＷ］、点Ｃにおける充電量はｃ＿ｃ［ｋＷ］、点Ｄにおける充電量はｃ＿ｄ［ｋＷ］、点Ｅにおける充電量はｃ＿ｅ［ｋＷ］である。
【００３７】
点Ａにおける燃料供給量を基準として、燃料増加量Δｆｕｅｌに対する充電電力増加量Δｂａｔと充電電力Ｂａｔの関係を図５の曲線▲１▼に示す。また、曲線▲１▼から燃料増加量Δｆｕｅｌに対する充電電力増加量Δｂａｔの比（＝Δｂａｔ／Δｆｕｅｌ）を求めたものが曲線▲２▼であり、この明細書ではこの比を感度Ｓと呼ぶ。なお、これらの曲線▲１▼、▲２▼は予め実験などにより車速と制駆動力の条件ごとに求めておく。
【００３８】
図５に示すように、ＳＯＣ換算効率指標が大きいほど大きな感度Ｓに対応づける。この例では、ＳＯＣ換算効率指標＝７０％に対して感度Ｓをｓ１７０に、ＳＯＣ換算効率指標＝５０％に対して感度Ｓをｓ１５０に、ＳＯＣ換算効率指標＝３０％に対して感度Ｓをｓ１３０にそれぞれ設定している。
【００３９】
そして、ＳＯＣ換算効率指標に応じた感度Ｓの充電電力Ｂａｔを実現するエンジン／モーター運転点を演算する。例えば、ＳＯＣ換算効率指標が７０％の場合には、感度曲線▲２▼上の感度Ｓ＝ｓ１７０を満たす点Ｂ１を求め、さらに感度ｓ１７０を実現する燃料供給量の曲線▲１▼上の点Ｂを求め、この点Ｂに対応する図４の点Ｂをエンジン２およびモーター１，４の運転点とすればよい。なお、感度Ｓを満たす曲線▲２▼上の点が２個ある場合は、充電電力Ｂａｔが多い点を採用する。また、感度Ｓを満たす点が曲線▲２▼上にない場合、すなわち感度Ｓで充電を行うことができる運転点が今現在の車速と制駆動力の条件下では存在しない場合、図４の点Ａをエンジン２およびモーター１，４の運転点とする。
曲線▲１▼、▲２▼は、車速と制駆動力の条件ごとに異なるので、感度Ｓの最高値も車速と制駆動力の条件ごとに異なる。よって、ＳＯＣ換算効率指標が大きい場合は、限られた車速と制駆動力の条件下でのみ、感度Ｓを満たす運転点を取ることができる。反対にＳＯＣ換算効率指標が小さい場合は、広い範囲の車速と制駆動力の条件下で感度Ｓを満たす運転点を取ることができる。
【００４０】
これにより、ＳＯＣ換算効率指標が大きいほど、バッテリーへの充電を行う機会が少なくなり、反対にＳＯＣ換算効率指標が小さいほど充電の機会は多くなる。また、ＳＯＣ換算効率指標が大きいほど充電実行時の燃料利用効率が高くなり、反対にＳＯＣ換算効率指標が小さいほど充電実行時の燃料利用効率が低くなる。
【００４１】
なお、以上の説明では、ＳＯＣ換算効率指標に応じた感度Ｓを求め、さらに感度Ｓを実現する充電電力Ｂａｔを求め、充電電力Ｂａｔに対応するエンジン／モーター運転点を求める例を示したが、ＳＯＣ換算効率指標に対する充電電力Ｂａｔおよびエンジン／モーター運転点を関連付けたデータを記憶しておき、そのデータを読み出して充電電力Ｂａｔおよびエンジン／モーター運転点を求めるようにしてもよい。これにより、エンジン／モーター運転点の演算を容易にできる。
【００４２】
また、図５の特性曲線▲１▼については、電装品の消費電力を考慮した上で、点Ｎより左側の放電時についてはメインバッテリー１５の放電効率を、点Ｎより右側の充電時についてはメインバッテリー１５の充電効率を考慮して関連づけるとよい。
【００４３】
無段変速機５の変速比は、車速とエンジン／モーター運転点の回転速度を実現する変速比に調整する。さらに、モーター１と４のトルクは、予め設定した配分にし、モーター１，４とエンジン２により目標制駆動力指令値を実現できる値を演算する。
【００４４】
クラッチ３の動作点は予め図６に示すように関係づけておき、この関係にしたがって締結と解放を制御する。クラッチ解放時は、エンジン２とモーター１の回転速度が一致し、定常的にはエンジン２のトルクと、モーター１のトルクのエンジン軸回り換算値とが等しいという条件のもとに、図４および図５により説明した方法によりエンジン２およびモーター１，４の運転点を決定する。
【００４５】
この実施の形態では、ＳＯＣ換算効率指標の演算には上述したエンジンとモーターの運転点決定方法を用いており、逆に、エンジンとモーターの運転点の決定には上述したＳＯＣ換算効率指標を用いるため、いずれか一方を先に決定しないとどちらも演算できないことになる。そこで上述したように、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃの演算において、まずＳＯＣｃの値に何らかの値、上記例では初期値ＳＯＣｃ＿０を設定してエンジンとモーターの仮の運転点を求め、さらに目的地におけるＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｎ））を予測する。そして、所定値αを用いて数式１と数式２により、目的地における予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｎ））が目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）と一致するまでＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃの演算を繰り返し、演算が収束したときのＳＯＣｃ＿ｊを最終的なＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃに決定する。
【００４６】
そして、決定したＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃに基づいてエンジンとモーターの実際の運転点を決定する。まず、車速とアクセル開度とに基づいて予め設定した制駆動力指令値のテーブルから、検出車速ｄ＿ｖｓｐと検出アクセル開度ｄ＿ａｃｃに対応する制駆動力指令値ｄ＿ｔＴｄを表引き演算する。次に、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃと、車速検出値ｄ＿ｖｓｐと、制駆動力指令値の演算値ｄ＿ｔＴｄとに基づいて、エンジンとモーターの走行時の正式な運転点を決定する。そして、この運転点でエンジン２とモーター１，４を制御する。
【００４７】
これにより、目的地までの誘導経路において、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを用いてエンジン２とモーター１，４の運転点が決定されることになり、目的地までの誘導経路における燃料消費量を最少限に抑制しながら、目的地におけるメインバッテリー１５のＳＯＣをその目標値ｔ＿ＳＯＣにすることができる。
【００４８】
図７および図８は車両制御プログラムを示すフローチャートであり、これらのフローチャートにより第１の実施の形態の動作を説明する。車両コントローラー１６は所定時間ごとにこの制御プログラムを実行する。ステップ１において現在地を検出する。なお、２回目以降の実行時には分割区間ｗａｙ（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）のどの位置にいるかも検出する。続くステップ２で、目的地の新規入力または変更、誘導経路の逸脱、あるいは渋滞状況の変化があったかどうかを確認し、いずれかがあったときはステップ３へ進み、何もなかったときはステップ１１へ進む。なお、渋滞状況の変化はＶＩＣＳなどの路車間通信装置により入手する。
【００４９】
目的地の新規入力または変更、誘導経路の逸脱、渋滞状況の変化のいずれかがあったときは、ステップ３で目的地までの誘導経路を探索する。続くステップ４で、目的地までの誘導経路をｎ区間ｗａｙ（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）に分割する。この経路分割方法には、勾配変化地点、交差点、道路種別変化地点、渋滞開始地点、渋滞終了地点、高速道路の料金所など、道路環境の内の特徴のある地点を区分点として区分する方法や、目的地までの距離をｎ等分して区分する方法などがある。なお、目的地までの距離が遠い場合には、目的地までの誘導経路上の通過点を仮の目的地として経路分割を行ってもよい。また、経路分割数の決定方法には、勾配変化度合い、交差点数、道路種別に応じて決定する方法や、目的地までの距離に比例した分割数を決定する方法などがある。
【００５０】
ステップ５では、各分割区間ｗａｙ（ｉ）における平均勾配、交差点位置、曲率半径、標高などの道路環境を検出する。続くステップ６で、上述したように、各分割区間ｗａｙ（ｉ）の道路環境などに基づいて目的地における目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）を決定する。
【００５１】
ステップ７で、各分割区間ｗａｙ（ｉ）の道路環境に基づいて現在地と目的地の間の各分割区間ｗａｙ（ｉ）における車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）と制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）を予測する。車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）の予測は、例えば次のようにする。誘導経路では道路の制限速度を予測値とする。右左折をする交差点では例えば減速度０．１Ｇで車速が０になり、３秒停止後に加速度０．１Ｇで巡航速度に戻るような車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）を予測し、曲線路区間では道路の曲率に応じた加減速度と通過速度に基づいて車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）を予測する。また、ＶＩＣＳなどの路車間通信装置から渋滞情報を得た場合は、渋滞区間の渋滞がひどいほど平均車速が低くなるような車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）を予測する。各分割区間ｗａｙ（ｉ）の制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）には、車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）に応じた走行抵抗分（空気抵抗分＋転がり抵抗分）の駆動力と、前区間との速度差に応じた加減速度分の制駆動力と、道路勾配に応じた車両のポテンシャルエネルギー変化を吸収するための加減速分の制駆動力との和の制駆動力を設定する。
【００５２】
なお、後述するステップ１４で車速と制駆動力指令値の予測のずれが大きいと判断されてステップ７を実行するときは、予測値と実際値とのずれの方向を検出し、ずれの方向を考慮して車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）と制駆動力指令値ｐ−ｔＴｄ（ｉ）を再予測する。例えば走行中の予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）が実際の車速より高い傾向にあるときは予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）を低めの値にし、走行中の予測制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）が実際の制駆動力指令値よりも小さいときは予測制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）を大きめの値にする。あるいは、誘導経路が以前に通ったことのある経路の場合には、以前に通ったときの経路区間の車速ｍ＿ｖｓｐ（ｉ）を予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）としてもよいし、予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）と以前の車速ｍ＿ｖｓｐ（ｉ）との内分値をとってもよい。ただし、その場合には少なくとも車両が以前に通った経路区間における車速ｍ＿ｖｓｐ（ｉ）を記憶しておく必要がある。
【００５３】
ステップ８において現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）を検出し、続くステップ９では上述した方法によりＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを演算する。ステップ１０で、算出したＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃと予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）と予測制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）とに基づいて、各分割区間ｗａｙ（ｉ）のＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））を予測する。まず、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃと予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）と予測制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）とに基づいて、上述したように各分割区間ｗａｙ（ｉ）におけるエンジン２およびモーター１，４の仮の運転点を求めると、各分割区間における予測バッテリー充放電電力ｐ＿ｂａｔ（ｉ）が求まる。したがって、現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）を初期値として各分割区間ｗａｙ（ｉ）の予測バッテリー充放電電力ｐ＿ｂａｔ（ｉ）を時間積分すると、各分割区間ｗａｙ（ｉ）のＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））を予測することができる。
【００５４】
ステップ１１で車速センサー２３により車速ｄ＿ｖｓｐを検出し、続くステップ１２でアクセルセンサー２２によりアクセル開度ｄ＿ａｃｃを検出する。ステップ１３では、車速とアクセル開度とに基づいて予め設定した制駆動力指令値のテーブルから、検出車速ｄ＿ｖｓｐと検出アクセル開度ｄ＿ａｃｃに対応する制駆動力指令値ｄ＿ｔＴｄを表引き演算する。
【００５５】
ステップ１４では、各分割区間ｗａｙ（ｉ）の終点において、各分割区間の例えば平均車速ｄ＿ｖｓｐ（ｉ）および平均制駆動力指令値ｄ＿ｔＴｄ（ｉ）と、予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）および予測制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）とのずれがそれぞれの所定値より大きいか否かを判断し、大きい場合にはステップ７へ戻り、所定値以下の場合はステップ１５へ進む。
【００５６】
なお、ずれの指標としては、例えば、車速の二乗誤差と制駆動力指令値の二乗誤差の和ＥＲＲ＿１を指標とする方法がある。
【数３】
ＥＲＲ＿１＝Σ｛（ｄ＿ｖｓｐ（ｉ）−ｐ＿ｖｓｐ（ｉ））^２＋Ｋ１（ｄ＿ｔＴｄ（ｉ）−ｐ＿ｔＴｄ（ｉ））^２｝
上式において、Ｋ１は定数であり、Σは前回予測値を更新した時点から現時点までのｉにおける総和を表す。
【００５７】
また、車両に及ぼす仕事率が、この実施の形態で注目する消費燃料と充放電電力に対する相関が高いとして、仕事率相当値（車速×制駆動力）の二乗誤差ＥＲＲ＿２を指標とする方法もある。
【数４】
ＥＲＲ＿２＝Σ｛（ｄ＿ｖｓｐ（ｉ）・ｄ＿ｔＴｄ（ｉ）−ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）・ｐ＿ｔＴｄ（ｉ））^２｝
上式において、Σは前回予測値を更新した時点から現時点までのｉにおける総和を表す。なお、車速と制駆動力指令値の予測が大きいと判断されてこのステップからステップ７へ進んだ場合には、予測値と実際値とのずれの方向を検出し、ずれの方向を考慮してステップ７で車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）と制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）を再予測する。例えば、走行中の予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）が実際の車速より高い傾向にあるときは予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）を低めの値にし、走行中の予測制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）が実際の制駆動力指令値よりも小さいときは予測制駆動力指令値ｐ＿Ｔｄ（ｉ）を大きめの値にする。あるいは、誘導経路が以前に通ったことのある経路の場合には、以前に通ったときの経路区間の車速パターンｍ＿ｖｓｐ（ｉ）を予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）としてもよいし、予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）と以前の車速ｍ＿ｖｓｐ（ｉ）との内分値をとってもよい。ただし、その場合には少なくとも車両が以前に通った経路区間における車速ｍ＿ｖｓｐ（ｉ）を記憶しておく必要がある。
【００５８】
ステップ１５では、各分割区間ｗａｙ（ｉ）の終点において、現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）と予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））とのずれが所定値より大きいか否かを判断し、大きい場合はステップ９へ戻り、所定値以下の場合はステップ１６へ進む。なお、ずれの指標としては例えば次式に示すようなものがある。
【数５】
ＥＲＲ＿３＝（ｄ＿ＳＯＣ−ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））^２
【００５９】
ステップ１６において、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃの収束値ＳＯＣｃ＿ｊと、現在の車速検出値ｄ＿ｖｓｐと、制駆動力指令値の演算値ｄ＿ｔＴｄとに基づいてエンジンとモーターの走行時の正式な運転点を演算する。このとき、検出ＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）がメインバッテリー１５の保護のために予め設定されている上下限値付近にある場合には、バッテリー１５の保護を優先させ、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃの代わりに検出ＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）を用いて演算するものとする。続くステップ１７では、エンジン／モーター運転点を実現するように、エンジン２のトルク、モーター１および４のトルク、無段変速機５の変速比、クラッチ３の締結／解放を制御する。
【００６０】
なお、ナビゲーション装置３３が動作していないとき、あるいは目的地が設定されていない場合は、図７および図８に示すフローチャートのステップ８→１１→１２→１３→１６→１７の順に実行する。ただし、目的地が設定されていないがナビゲーション装置３３が動作している場合は、車両が過去に走行したことのある通勤経路や日常良く走行する経路を走行していることを検出し、過去の走行時の情報から例えば通勤先やスーパーなどの目的地を特定してステップ３以降を実行するようにしてもよい。
【００６１】
なお、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを演算するに当たっては、すべての分割区間ｗａｙ（ｉ）の予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））を演算することになるので、ステップ１０における予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））の演算値としては、ステップ９においてＳＯＣｃ＝ＳＯＣｃ＿ｊとした各分割区間の値を用いてもよい。
【００６２】
このように、第１の実施の形態では、目的地までの誘導経路を分割し、ナビゲーションの道路環境情報に基づいて誘導経路の各分割区間における車速ｐ＿ｖｓｐと制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄを予測し、各分割区間の予測車速ｐ＿ｖｓｐと予測制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄおよびバッテリーＳＯＣの初期値ＳＯＣｃ＿０を設定したＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃに基づいて燃料利用効率の良いエンジンとモーターの運転点を仮に決定する。次に、各分割区間のエンジンとモーターの仮運転点と現在のＳＯＣ検出値ｄ＿ＳＯＣとに基づいて目的地におけるＳＯＣを予測し、目的地における予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ）が目的地における目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）に略一致するまでＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを収束値ＳＯＣｃ＿ｊに収束させる。そして、車速検出値ｄ＿ｖｓｐとアクセル開度検出値とに基づいて予め設定した制駆動力指令値テーブルから制駆動力指令値ｄ＿ｔＴｄを表引き演算し、車速検出値ｄ＿ｖｓｐ、制駆動力指令値の演算値ｄ＿ｔＴｄおよびＳＯＣ換算効率指標の収束値ＳＯＣｃ＿ｊに基づいて、エンジンとモーターの最終的な運転点を決定する。
【００６３】
この第１の実施の形態によれば、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを導入し、ナビゲーション装置により検出された道路環境情報に基づいて誘導経路の車速と制駆動力指令値を予測し、目的地での目標ＳＯＣを達成するために燃料利用効率の良いエンジンとモーターの運転点を仮に決定する。そのため、目的地までの車速検出値と制駆動力指令値の演算値がそれぞれ予測車速と予測制駆動力指令値と一致するときは、目的地までの燃料消費量を最少限に抑制することができる。また、実際にエンジンとモーターの運転点を決定し走行するときには、予測車速と予測制駆動力指令値に代えて、車速検出値と制駆動力指令値の演算値を用いて正式な運転点を演算するので、予測車速と予測制駆動力指令値が実際値からずれたときでも、燃料利用効率の悪い運転点が選択されるようなことがなく、予測がずれたときでも燃料消費量の低減効果を維持できる。
【００６４】
《発明の第２の実施の形態》
ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃの他の演算方法を説明する。なお、この第２の実施の形態の構成は図１および図２に示す構成と同様であり、図示と説明を省略する。
【００６５】
図９および図１０は、ＳＯＣ換算効率指標の他の演算方法を含む車両制御プログラムを示すフローチャートである。これらのフローチャートにより、第２の実施の形態の動作を説明する。なお、図７および図８に示す動作と同様な動作を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。
【００６６】
車両コントローラー１６は所定時間ごとにこの制御プログラムを実行する。ステップ１で現在地を検出した後、ステップ８で現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）を検出する。続くステップ２で、上述したように目的地の新規入力または変更、誘導経路の逸脱、あるいは渋滞状況の変化があったかどうかを確認し、いずれかがあったときはステップ３へ進み、何もなかったときはステップ１１へ進む。
【００６７】
目的地の新規入力または変更、誘導経路の逸脱、渋滞状況の変化のいずれかがあったときは、ステップ３で目的地までの誘導経路を探索する。次に、ステップ４で、上述したように目的地までの誘導経路をｍ区間ｗａｙ（ｊ）（ｊ＝１〜ｍ）に分割し、さらに各区間ｗａｙ（ｊ）をｐ分割することによって目的地までの誘導経路をｎ（＝ｍ・ｐ）区間ｗａｙ（ｉ）（ｉ＝１〜ｎ）に分割する。続くステップ５では各分割区間ｗａｙ（ｊ）における平均勾配、交差点位置、曲率半径、標高などの道路環境を検出する。続くステップ６で上述したように各分割区間ｗａｙ（ｊ）の道路環境などに基づいて目的地における目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）を決定する。
【００６８】
ステップ２１において、車両の動力性能を考慮して各区間ｗａｙ（ｊ）ごとの道路環境に応じたＳＯＣの上下限値を設定する。例えば図１１に示すように、経路途中のある区間ｗａｙ（ｋ）から先５ｋｍに渡って上り坂が続くと見込まれる場合は、モーター１，４による駆動力を十分に持続させるために区間ｗａｙ（ｋ）におけるＳＯＣ下限値を５０％とし、１０ｋｍに渡って上り坂が続く場合にはＳＯＣ下限値を６０％にする。なお、原則として各分割区間のＳＯＣ上下限値は、図１１に示すようにバッテリー保護のために８０％以下、２０％以上とする。また、ＳＯＣの上下限値は、全区間にわたって設定してもよいし、各区間ｗａｙ（ｊ）ごとに設定してもよい。さらに、誘導経路上の任意の地点に対して設定してもよい。もちろん、上限値のみ、あるいは下限値のみを設定してもよい。
【００６９】
ステップ７では、上述したように、各分割区間ｗａｙ（ｊ）の道路環境に基づいて現在地と目的地の間の各分割区間ｗａｙ（ｉ）における車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）と制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）を予測する。車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）の予測は、例えば次のようにする。誘導経路では区間ｗａｙ（ｊ）の制限速度を予測値とする。また、右左折をする交差点、踏切、あるいは料金所では例えば減速度０．１Ｇで車速が０になり、３秒停止後に加速度０．１Ｇで巡航速度に戻るような車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）を予測し、曲線路区間では道路の曲率に応じた加減速度と通過速度に基づいて車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）を予測する。また、ＶＩＣＳなどの路車間通信装置から渋滞情報を得た場合は、渋滞区間の渋滞がひどいほど平均車速が低くなるような車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）を予測する。一方、各分割区間ｗａｙ（ｉ）の制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）には、車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）に応じた走行抵抗分（空気抵抗分＋転がり抵抗分）の駆動力と、前区間との速度差に応じた加減速度分の制駆動力と、道路勾配に応じた車両のポテンシャルエネルギー変化を吸収するための加減速分の制駆動力との和の制駆動力を設定する。
【００７０】
ステップ９では、第１の実施の形態で上述した方法によりＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを演算する。ステップ１０で、算出したＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃと予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）と予測制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）とに基づいて、各分割区間ｗａｙ（ｉ）のＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））を予測する。まず、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃと予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）と予測制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）とに基づいて、上述したように各分割区間ｗａｙ（ｉ）におけるエンジン２およびモーター１，４の仮の運転点を求めると、各分割区間における予測バッテリー充放電電力ｐ＿ｂａｔ（ｉ）が求まる。したがって、現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）を初期値として各分割区間ｗａｙ（ｉ）の予測バッテリー充放電電力ｐ＿ｂａｔ（ｉ）を時間積分すると、各分割区間ｗａｙ（ｉ）のＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））を予測することができる。
【００７１】
ステップ２２において、予測した各分割区間ｗａｙ（ｉ）のＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））がステップ２１で設定した上下限値を超えているかどうかを確認し、超えていればステップ２３へ進み、超えていなければステップ１１へ進む。予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））が上下限値を超えている場合は、ステップ２３でＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃの補正演算を行う。例えば図１２に示すように、予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））が目的地までの経路途中のＰＡ地点で下限値を超える場合（▲１▼）には、下限値を超えないところ（▲２▼の線）までＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを上記数式１により補正して小さくする。逆に、予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））が上限値を超える場合には、上限値を超えないところまでＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを上記数式２により補正して大きくする。ただし、補正の過程で上限値および下限値をともに超えてしまう場合には、車両の現在地に近い方（ｉの値が小さい方）のＳＯＣ予測値ｐ＿ＳＯＣ（ｉ）を優先的に採用し、上下限内に収まるようにＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを数式１または数式２により補正する。
【００７２】
次に、ステップ２４で各区間ｗａｙ（ｉ）の予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））がＳＯＣ上下限内に収まるようになった地点、例えば図１２に示すように予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））の変化曲線がＳＯＣ上下限値に最接近する地点、または予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））の変化曲線とＳＯＣ上下限値との交点”ＰＡ”を記憶しておく。このとき、▲２▼の線の目的地における予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｎ））は目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）に一致しないため、ステップ２３で演算したＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを目的地まで使用すれば、目的地における実際のＳＯＣが目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）に一致しないことになる。そこで、車両が地点ＰＡに達するまではステップ２３で演算したＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを使用し、車両が地点ＰＡに達したことを後述のステップ２６で判定した後は、ステップ９でＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを演算し直し、その値に基づいて車両の運転点を改めて決定していくことで、目的地における実際のＳＯＣを目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）にほぼ一致させることができる。
【００７３】
目的地の新規入力または変更、誘導経路の逸脱、渋滞状況の変化のいずれもなかったときは、ステップ１１で車速センサー２３により車速ｄ＿ｖｓｐを検出し、続くステップ１２でアクセルセンサー２２によりアクセル開度ｄ＿ａｃｃを検出する。ステップ１３では、車速とアクセル開度とに基づいて予め設定した制駆動力指令値のテーブルから、検出車速ｄ＿ｖｓｐと検出アクセル開度ｄ＿ａｃｃに対応する制駆動力指令値ｄ＿ｔＴｄを表引き演算する。
【００７４】
ステップ１４では、各分割区間ｗａｙ（ｊ）の終点において、各分割区間の平均車速ｄ＿ｖｓｐ（ｉ）および平均制駆動力指令値ｄ＿ｔＴｄ（ｉ）と、予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）および予測制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）とのずれがそれぞれの判定基準値より大きいか否かを判断し、大きい場合にはステップ７へ戻り、予測車速ｐ＿ｖｓｐ（ｉ）および予測制駆動力指令値ｐ＿ｔＴｄ（ｉ）を再計算する。一方、車速と制駆動力指令値の予測値と実際値のずれが判定基準値以下の場合はステップ１５へ進む。なお、ずれの指標としては、上述した数式３に示す車速の二乗誤差と制駆動力指令値の二乗誤差との和ＥＲＲ＿１を用いたり、あるいは数式４に示す仕事率相当値の二乗誤差ＥＲＲ＿２を用いることができる。ステップ１５では、各分割区間ｗａｙ（ｉ）の終点において、現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）と予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））とのずれが判定基準値より大きいか否かを判断し、大きい場合はステップ９へ戻り、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを再計算する。一方、ＳＯＣの予測値と実際値とのずれが判定基準値以下の場合はステップ２５へ進む。なお、ずれの指標としては例えば上記数式５に示すＥＲＲ＿３を用いることができる。
【００７５】
車速、制駆動力指令値およびＳＯＣの予測値と実際値とのずれが小さいときは、ステップ２５で現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）とステップ２１で設定したＳＯＣ上下限値との差が所定値δＳＯＣ以下かどうかを確認する。ここで、所定値δＳＯＣには、ＳＯＣがその上下限値に接近したことを判定するための適当な値を設定する。現在のＳＯＣがその上下限値に接近したときはステップ９へ戻り、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを再計算する。一方、現在のＳＯＣがその上下限値に接近していないときはステップ２６へ進み、車両が地点ＰＡに到達したかどうかを確認する。ここで、地点ＰＡは、現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）がステップ２１で設定したＳＯＣ上下限値に達する地点である。地点ＰＡに到達したときはステップ９へ戻り、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを再計算する。一方、まだ地点ＰＡへ到達していないときはステップ１６へ進む。
【００７６】
ステップ１６では、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃの収束値ＳＯＣｃ＿ｊと、現在の車速検出値ｄ＿ｖｓｐと、制駆動力指令値の演算値ｄ＿ｔＴｄとに基づいてエンジンとモーターの走行時の正式な運転点を演算する。続くステップ１７では、エンジン／モーター運転点を実現するように、エンジン２のトルク、モーター１および４のトルク、無段変速機５の変速比、クラッチ３の締結／解放を制御する。
【００７７】
このように、第２の実施の形態では、車両の動力性能を考慮して各区間ｗａｙ（ｉ）ごとの道路環境に応じたＳＯＣの上下限値を設定し、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃと各区間ｗａｙ（ｉ）の予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））を演算する。そして、各区間ｗａｙ（ｉ）の予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））がＳＯＣの上下限値を超えている場合は、上下限値の範囲内に収まるようにＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを再計算し、各区間ｗａｙ（ｉ）の予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））の変化曲線がＳＯＣ上下限値に最接近する地点、または予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））の変化曲線とＳＯＣ上下限値との交点ＰＡを記憶する。ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃに基づいてエンジン／モーターの運転点を決定し走行しているときに、現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）がＳＯＣ上下限値に接近または上記地点ＰＡに到達したら、それ以降のＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを演算し直し、新しいＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃに基づいてエンジン／モーターの運転点を決定し、目的地への走行を続ける。これにより、目的地までの燃料利用効率を向上させながら目的地における目標ＳＯＣを達成することができる。
【００７８】
《発明の第３の実施の形態》
ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃの他の演算方法を説明する。なお、この第３の実施の形態の構成は図１および図２に示す構成と基本的に同様であるが、この第３の実施の形態では目的地までの各分割区間の車速と制駆動力指令値を予測する走行条件予測機能１６ａ（図２参照）が不要である。
【００７９】
図１３および図１４は、ＳＯＣ換算効率指標の他の演算方法を含む車両制御プログラムを示すフローチャートである。これらのフローチャートにより、第３の実施の形態の動作を説明する。なお、図７および図８に示す動作と同様な動作を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。
【００８０】
車両コントローラー１６は所定時間ごとにこの制御プログラムを実行する。ステップ１において現在地を検出する。続くステップ２で、目的地の新規入力または変更、誘導経路の逸脱、あるいは渋滞状況の変化があったかどうかを確認し、いずれかがあったときはステップ３へ進み、何もなかったときはステップ１１へ進む。目的地の新規入力または変更、誘導経路の逸脱、渋滞状況の変化のいずれかがあったときは、ステップ３で目的地までの誘導経路を探索する。続くステップ４では、上述したように道路環境の内の特徴のある地点を区分点として目的地までの誘導経路をｍ区間ｗａｙ（ｊ）（ｊ＝１〜ｍ）に分割する。ステップ５で各分割区間ｗａｙ（ｊ）における平均勾配、交差点位置、曲率半径、標高などの道路環境を検出し、続くステップ６で、上述したように、検出した各分割区間ｗａｙ（ｊ）の道路環境に基づいて目的地における目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）を決定する。
【００８１】
次に、ステップ８で現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）を検出し、続くステップ３１で次のようにしてＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを演算する。まず、道路環境ごとに走行パターンを想定し、それらの走行パターンをＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃで走行した場合の単位距離あたりのＳＯＣ変化量データ（ＭＡＰ２ＤＳＯＣ）として予めメモリに記憶しておく。そして、このデータ（ＭＡＰ２ＤＳＯＣ）からＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃと各区間ｗａｙ（ｊ）ごとの道路環境とに対応したＳＯＣ変化量ｐ＿ｄＳＯＣ（ｊ）を表引き演算し、現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）を初期値として各区間ｗａｙ（ｊ）のＳＯＣ変化量ｐ＿ｄＳＯＣ（ｊ）を積分することによって、各区間ｗａｙ（ｊ）の予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｊ））と目的地における予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｍ））を求める。この演算を、目的地における予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｍ））が目的地における目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）とほぼ一致するまで実行し、両者がほぼ一致したときのＳＯＣ換算効率指標を最終的な指標ＳＯＣｃとする。
【００８２】
ステップ１１で車速センサー２３により車速ｄ＿ｖｓｐを検出し、続くステップ１２でアクセルセンサー２２によりアクセル開度ｄ＿ａｃｃを検出する。ステップ１３では、車速とアクセル開度とに基づいて予め設定した制駆動力指令値テーブルから、検出車速ｄ＿ｖｓｐと検出アクセル開度ｄ＿ａｃｃに対応する制駆動力指令値ｄ＿ｔＴｄを表引き演算する。
【００８３】
ステップ３２において、各区間ｗａｙ（ｊ）のＳＯＣ変化量（ｐ＿ｄＳＯＣ（ｊ））の誤差が大きいかどうかを判定する。つまり、各区間ｗａｙ（ｊ）の終点ごとに、直前に通過した区間ｗａｙ（ｋ）の実際のＳＯＣ変化量（ｄ＿ｄＳＯＣ（ｋ））と算出したＳＯＣ変化量ｐ＿ｄＳＯＣ（ｋ）とを比較し、ずれが大きい場合は補正する。なお、ずれの判定基準値には例えば次式により求めた値ＥＲＲ４を用いることができる。
【数６】
ＥＲＲ＿４＝（ｄ＿ｄＳＯＣ（ｋ）−ｐ＿ｄＳＯＣ（ｋ））^２
ずれが大きいときはステップ８へ戻ってＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを再計算し、ずれが小さいときはステップ１５へ進む。
【００８４】
ステップ１５では、各分割区間ｗａｙ（ｊ）の終点において、現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）と予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））とのずれが判定基準値より大きいか否かを判断し、大きい場合はステップ９へ戻り、判定基準値以下の場合はステップ１６へ進む。なお、判定基準値としては上記数式３に基準値ＥＲＲ＿３を用いることができる。
示すずれの指標としては例えば次式に示すようなものがある。
【００８５】
ステップ１６において、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃの収束値ＳＯＣｃ＿ｊと、現在の車速検出値ｄ＿ｖｓｐと、制駆動力指令値の演算値ｄ＿ｔＴｄとに基づいてエンジンとモーターの走行時の正式な運転点を演算する。このとき、検出ＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）がメインバッテリー１５の保護のために予め設定されている上下限値付近にある場合には、バッテリー１５の保護を優先させ、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃの代わりに検出ＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）を用いて演算するものとする。続くステップ１７では、エンジン／モーター運転点を実現するように、エンジン２のトルク、モーター１および４のトルク、無段変速機５の変速比、クラッチ３の締結／解放を制御する。
【００８６】
なお、走行経路の道路環境情報、ＳＯＣ換算効率指標およびＳＯＣ変化量を記憶しておき、この過去の走行経路のデータを考慮して区間ｗａｙ（ｊ）ごとのＳＯＣ変化量を予測するようにしてもよい。それにより、より正確な区間ｗａｙ（ｊ）ごとのＳＯＣ変化量を予測することができる。
【００８７】
このように、第３の実施の形態によれば、道路環境ごとに走行パターンを想定し、それらの走行パターンを種々のＳＯＣ換算効率指標で走行した場合の単位走行距離あたりのＳＯＣ変化量データを予めメモリに記憶しておく。そして、この単位走行距離あたりのＳＯＣ変化量データから、ＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃと各区間ｗａｙ（ｊ）ごとの道路環境とに対応したＳＯＣ変化量ｐ＿ｄＳＯＣ（ｊ）を表引き演算し、現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）を初期値として各区間ｗａｙ（ｊ）のＳＯＣ変化量ｐ＿ｄＳＯＣ（ｊ）を積分することによって、各区間ｗａｙ（ｊ）の予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｊ））と目的地における予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｍ））を求める。この演算を目的地における予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣｍ）が目的地における目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）とほぼ一致するまで実行し、両者がほぼ一致したときのＳＯＣ換算効率指標を最終的な指標ＳＯＣｃとする。このＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃに基づいてエンジン／モーターの運転点を決定し走行しているときに、各区間ｗａｙ（ｋ）の実際のＳＯＣ変化量ｄ＿ｄＳＯＣ（ｋ）と算出したＳＯＣ変化量ｐ＿ｄＳＯＣ（ｋ）とを比較し、ずれが大きい場合はＳＯＣ換算効率指標（ＳＯＣ）を補正する。また、各区間ｗａｙ（ｊ）において、現在のＳＯＣ（ｄ＿ＳＯＣ）と予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ（ｉ））とを比較し、ずれが判定基準値よりも大きい場合はＳＯＣ換算効率指標（ＳＯＣ）を補正する。これにより、目的地までの燃料利用効率を向上させながら目的地における目標ＳＯＣを達成することができる。
【００８８】
以上の実施の形態では、燃料増加量Δｆｕｅｌに対する充電電力増加量Δｂａｔの比（Δｂａｔ／Δｆｕｅｌ）、すなわち感度ＳをＳＯＣ換算効率指標とする例を示したが、ＳＯＣ換算効率指標は感度Ｓに限定されない。例えば、ＳＯＣが低いときには発電を促進し、高いときには発電を抑制する制御を行うハイブリッド車両に対しては、ＳＯＣそのものをＳＯＣ換算効率指標としてもよい。この場合は、車両の進行経路上に所定距離以上の下り坂がある場合には、目標ＳＯＣを検出ＳＯＣに対して小さめに補正すればよい。また、ＳＯＣ検出値と目的地における目標ＳＯＣとの差が大きいほどＳＯＣの補正量を大きくしてもよい。
【００８９】
なお、運転者に代わり状況に応じて車両の制駆動力を自動調整するような制駆動力自動調整システムにおいては、上述した実施の形態の”アクセル開度”を制駆動力自動調整システムの制駆動力指令値に置き換えることによって、上述した実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００９０】
また、上述した一実施の形態では、クラッチ３の締結によりパラレル・ハイブリッド走行を実現するとともに、クラッチ３の開放によりシリーズ・ハイブリッド走行も行う車両への適用例を示したが、パラレル・ハイブリッド走行のみ、またはシリーズ・ハイブリッド走行のみを行う車両へも同様に適用できる。
【００９１】
さらに、上述した一実施の形態では無段変速機を例に上げて説明したが、変速機は無段変速機に限定されず、有段変速機でもよい。また、変速機の配置も上述した一実施の形態に限定されない。
【００９２】
さらにまた、本願発明は、前輪駆動、後輪駆動、４輪駆動などのすべての駆動方式の車両に適用することができ、エンジンで前輪を駆動し、モーターで後輪を駆動する形態などのすべての駆動源形態の車両に適用することができる。
【００９３】
上述した一実施の形態では、目的地までの誘導経路を探索し、目的地における目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）を設定するとともに、目的地における予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ）を求め、予測ＳＯＣ（ｐ＿ＳＯＣ）が目標ＳＯＣ（ｔ＿ＳＯＣ）に略一致するようなＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを設定する例を示したが、上記目的地の代わりに誘導経路途中の任意の中間地点を設定し、その中間地点における目標ＳＯＣを設定するとともに、中間地点における予測ＳＯＣを求め、中間地点における予測ＳＯＣが目標ＳＯＣに略一致するようなＳＯＣ換算効率指標ＳＯＣｃを設定するようにしてもよい。その場合は、中間地点までの誘導経路を分割し、各分割経路ごとにＳＯＣ変化量、予測ＳＯＣなどを計算する。なお、上述した”走行経路上の特定地点”は誘導経路の目的地と誘導経路上の任意の中間地点とを含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】図１に続く、一実施の形態の構成を示す図である。
【図３】ＳＯＣ換算効率指標の演算方法を説明するための図である。
【図４】エンジンの運転点を示す図である。
【図５】エンジンの燃料増加量Δｆｕｅｌに対する充電電力増加量Δｂａｔ、充電電力Ｂａｔ、感度Ｓを示す図である。
【図６】クラッチの動作点を設定するマップである。
【図７】第１の実施の形態の車両制御プログラムを示すフローチャートである。
【図８】図７に続く、第１の実施の形態の車両制御プログラムを示すフローチャートである。
【図９】第２の実施の形態の車両制御プログラムを示すフローチャートである。
【図１０】図９に続く、第２の実施の形態の車両制御プログラムを示すフローチャートである。
【図１１】ＳＯＣ上下限値の設定方法を説明するための図である。
【図１２】ＳＯＣ換算効率指標の補正方法を説明するための図である。
【図１３】第３の実施の形態の車両制御プログラムを示すフローチャートである。
【図１４】図１３に続く、第３の実施の形態の車両制御プログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ モーター
２ エンジン
３ クラッチ
４ モーター
５ 無段変速機
６ 減速装置
７ 差動装置
８ 駆動輪
１１〜１３ インバーター
１４ ＤＣリンク
１５ メインバッテリー
１６ 車両コントローラー
１６ａ 走行条件予測機能
１６ｂ ＳＯＣ換算効率指標演算機能
１６ｃ エンジン／モーター動作点演算機能
２０ キースイッチ
２１ ブレーキスイッチ
２２ アクセルセンサー
２３ 車速センサー
２４ バッテリー温度センサー
２５ バッテリーＳＯＣ検出装置
２６ エンジン回転センサー
２７ スロットルセンサー
３０ 燃料噴射装置
３１ 点火装置
３２ スロットルバルブ制御装置
３３ ナビゲーション装置
３３ａ 経路分割機能
３３ｂ 道路環境検出機能
３３ｃ 目標ＳＯＣ決定機能

Claims (17)

1. エンジンとモーターのいずれか一方または両方を制駆動力源とし、モーターとバッテリーとの間で電力の授受を行うハイブリッド車両の制御装置において、
   車速を検出する車速検出手段と、
   車両への制駆動力指令値を設定する制駆動力指令値設定手段と、
   バッテリー充電時の燃料の利用効率を表す効率指標を、燃料増加量に対するバッテリー充電電力増加量に対応づけたＳＯＣ換算効率指標として設定する効率指標設定手段と、
   前記車速検出値、前記制駆動力指令値および前記ＳＯＣ換算効率指標に基づいて、前記ＳＯＣ換算効率指標が大きいほどバッテリー充電時の燃料利用効率が高いエンジンとモーターの運転点を決定する運転点決定手段とを備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   車両の走行経路を設定し、前記走行経路における道路環境情報を検出するナビゲーション装置を備え、
   前記効率指標設定手段は、前記走行経路の道路環境情報に基づいて効率指標を設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   バッテリーのＳＯＣを検出するＳＯＣ検出手段と、
   前記ＳＯＣ検出値に基づいて前記走行経路上の特定地点におけるＳＯＣを予測するＳＯＣ予測手段と、
   前記特定地点における目標ＳＯＣを設定する目標ＳＯＣ設定手段とを備え、
   前記効率指標設定手段は、前記特定地点における前記ＳＯＣ予測値を前記目標ＳＯＣに一致させるＳＯＣ換算効率指標を設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
4. 請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記特定地点までの前記走行経路を分割する経路分割手段と、
   前記走行経路の道路環境情報と前記ＳＯＣ換算効率指標とに基づいて、前記走行経路の前記各分割区間のＳＯＣ変化量を予測するＳＯＣ変化量予測手段とを備え、
   前記ＳＯＣ予測手段は、現在の前記ＳＯＣ検出値を初期値として前記各分割区間の前記予測ＳＯＣ変化量を積分することによって前記特定地点におけるＳＯＣを予測し、
   前記効率指標設定手段は、前記特定地点における前記ＳＯＣ予測値が前記目標ＳＯＣに略一致するようにＳＯＣ換算効率指標を収束させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
5. 請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記ＳＯＣ変化量予測手段は、道路環境ごとに走行パターンを想定し、各走行パターンを種々のＳＯＣ換算効率指標で走行した場合の単位走行距離あたりのＳＯＣ変化量のデータを予め記憶し、前記ＳＯＣ換算効率指標と前記各分割区間の道路環境情報とに基づいて前記各分割区間のＳＯＣ変化量を予測することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
6. 請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記特定地点までの前記走行経路を分割する経路分割手段と、
   前記走行経路の道路環境情報に基づいて前記各分割区間の車速と制駆動力とを予測する走行条件予測手段とを備え、
   前記ＳＯＣ予測手段は、前記ＳＯＣ検出値、前記ＳＯＣ換算効率指標、前記予測車速お よび前記予測制駆動力に基づいて前記特定地点におけるＳＯＣを予測し、
   前記効率指標設定手段は、前記特定地点における前記ＳＯＣ予測値が前記目標ＳＯＣに略一致するようにＳＯＣ換算効率指標を収束させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
7. 請求項６に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   車速を検出する車速検出手段と、
   アクセルペダルの踏み込み量（以下、アクセル開度と呼ぶ）を検出するアクセル開度検出手段と、
   車速とアクセル開度とに基づいて予め設定した制駆動力指令値テーブルから、前記車速検出値と前記アクセル開度検出値とに対応する制駆動力指令値を表引き演算する制駆動力指令値演算手段とを備え、
   前記効率指標設定手段は、前記車速検出値と前記予測車速とのずれが所定値を超えたとき、または前記制駆動力指令値と前記予測制駆動力とのずれが所定値を超えたときに、ＳＯＣ換算効率指標を再設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
8. 請求項４または請求項６に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   前記ＳＯＣ予測手段は、収束させた前記ＳＯＣ換算効率指標に基づいて前記各分割区間におけるＳＯＣを予測し、
   前記効率指標設定手段は、前記分割区間における前記ＳＯＣ検出値と前記ＳＯＣ予測値とのずれが所定値を超えたときにＳＯＣ換算効率指標を再設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
9. 請求項４または請求項６に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
   ＳＯＣの上下限値を設定する上下限値設定手段を備え、
   前記ＳＯＣ予測手段は、収束させた前記ＳＯＣ換算効率指標に基づいて前記各分割区間におけるＳＯＣを予測し、
   前記効率指標設定手段は、前記各分割区間の前記ＳＯＣ予測値が前記ＳＯＣ上下限値を超える場合は、前記各分割区間の前記ＳＯＣ予測値が前記ＳＯＣ上下限値内に入るように前記ＳＯＣ換算効率指標を補正することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
10. 請求項９に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
    前記効率指標設定手段は、前記各分割区間の前記ＳＯＣ予測値が前記ＳＯＣ上下限値に接近したときにＳＯＣ換算効率指標を再設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
11. 請求項９または請求項１０に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
    前記上下限値設定手段は、前記走行経路上の前記分割区間ごとまたは任意の地点ごとに上限値および／または下限値を設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
12. 請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
    ＳＯＣの上下限値を設定する上下限値設定手段を備え、
    前記効率指標設定手段は、前記ＳＯＣ検出値が前記ＳＯＣ上下限値に接近または到達したときにＳＯＣ換算効率指標を再設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
13. 請求項６に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
    走行経路の車速を記憶する車速記憶手段を備え、
    前記走行条件予測手段は、過去の前記車速記憶値を用いて前記各分割区間の車速と制駆動力を予測することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
14. 請求項２〜１３のいずれかの項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
    前記ナビゲーション装置は走行経路の渋滞情報を検出し、
    前記効率指標設定手段は、前記渋滞情報を考慮して効率指標を設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
15. 請求項１４に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
    前記効率指標設定手段は、前記渋滞情報が変化したときは効率指標を再設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
16. 請求項２〜１５のいずれかの項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
    前記効率指標設定手段は、走行経路の勾配と標高を考慮して効率指標を設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
17. 請求項２〜１６のいずれかの項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
    前記効率指標設定手段は、車両が前記走行経路から逸脱したときに効率指標を再設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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