JP6314906B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

この発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、内燃機関と、蓄電装置と、蓄電装置から電力の供給を受けて走行駆動力を発生する電動機とを備えるハイブリッド車両に関する。

特開２０１３−４９３８１号公報（特許文献１）は、ＣＤ（Charge Depleting）モードと、ＣＳ（Charge Sustaining）モードとを有するハイブリッド車両を開示する。ＣＤモードは、ＨＶ（Hybrid Vehicle）走行を許容しつつもＥＶ（Electric Vehicle）走行を主体的に行なうことによって、蓄電装置のＳＯＣ（State Of Charge）を積極的に消費するモードである。ＣＳモードは、ＨＶ走行とＥＶ走行とを適宜切替えることによって、ＳＯＣを所定範囲に制御するモードである。なお、ＥＶ走行は、エンジンを停止してモータジェネレータのみを用いての走行であり、ＨＶ走行は、エンジンを作動させての走行である。

このハイブリッド車両では、ＣＤモードの選択中にＳＯＣがＣＳモードしきい値以下になると、ＣＤモードからＣＳモードへの切替が行なわれる。また、ＣＳモードの選択中にＳＯＣがＣＳモードしきい値よりも大きいＣＤモードしきい値まで上昇すると、ＣＳモードからＣＤモードへの切替が行なわれる（特許文献１参照）。

特開２０１３−４９３８１号公報

上記の特許文献１に記載のハイブリッド車両では、ＣＤモードしきい値をＣＳモードしきい値よりも大きくすることによって、ＣＤモードとＣＳモードとが頻繁に切替わるのを防止している。

ここで、利用者の要望に従ってＣＳモードからＣＤモードへの切替を行なうために、蓄電装置のＳＯＣの増加を利用者が要求するための入力装置が設けられる場合がある。しかしながら、利用者により入力装置が操作された場合に、ＳＯＣがＣＤモードしきい値まで上昇するのに時間を要し、ＣＤモードへの早期切替を希望する利用者の期待に応えられない可能性がある。

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、利用者の要望に従ってＣＳモードからＣＤモードへの切替が行なわれる場合に、ＣＤモードへの早期切替を実現可能なハイブリッド車両を提供することである。

この発明によれば、ハイブリッド車両は、内燃機関と、蓄電装置と、電動機と、制御装置と、発電装置と、入力装置とを備える。電動機は、蓄電装置から電力の供給を受けて走行駆動力を発生する。制御装置は、ＣＤモードとＣＳモードと切替える。制御装置は、ＣＳモードの選択中に蓄電装置の充電状態を示す状態量（ＳＯＣ）がしきい値を上回ると、ＣＤモードへの切替を許可する。発電装置は、内燃機関の出力を用いて蓄電装置の充電電力を生成する。入力装置（ＳＯＣ回復スイッチ）は、蓄電装置の蓄電量の増加を利用者が要求するためのものである。入力装置によって蓄電量の増加が要求された場合に、制御装置は、発電装置を作動させて蓄電量を増加させるための増加制御（ＳＯＣ回復制御）を実行する。ここで、入力装置による蓄電量の増加が要求されている場合の上記しきい値は、入力装置による蓄電量の増加が要求されていない場合のしきい値に比べて小さい。

このような構成とすることにより、入力装置によって蓄電装置の蓄電量の増加が要求された場合には、入力装置が操作されていない場合に比べて、ＣＳモードからＣＤモードへの切替が早期に許可される。したがって、この発明によれば、利用者の要望に従ってＣＳモードからＣＤモードへの切替が行なわれる場合に、ＣＤモードへの早期切替を実現可能なハイブリッド車両を提供することができる。

好ましくは、制御装置は、ＣＳモードの選択中に状態量（ＳＯＣ）がしきい値を上回ると、ＣＳモードからＣＤモードへの切替を実行する。

このような構成とすることにより、入力装置によって蓄電装置の蓄電量の増加が要求された場合には、入力装置が操作されていない場合に比べて、ＣＳモードからＣＤモードへの早期切替を実現することができる。

好ましくは、ハイブリッド車両は、もう１つの入力装置（モード切替スイッチ）をさらに備える。もう１つの入力装置は、ＣＤモードとＣＳモードとの切替を利用者が要求するためのものである。そして、制御装置は、ＣＳモードの選択中に状態量（ＳＯＣ）がしきい値を上回り、かつ、もう１つの入力装置によってＣＳモードからＣＤモードへの切替が要求されると、ＣＳモードからＣＤモードへの切替を実行する。

このような構成によっても、入力装置によって蓄電装置の蓄電量の増加が要求された場合には、入力装置が操作されていない場合に比べて、ＣＳモードからＣＤモードへの早期切替を実現することができる。

好ましくは、制御装置は、状態量（ＳＯＣ）が上記しきい値を上回っている場合に、蓄電量の増加要求の終了が指示されると、上記増加制御を終了するとともに、ＣＳモードからＣＤモードへの切替を実行する。

このような構成とすることにより、蓄電量の増加要求の終了指示に連動して、上記増加制御が終了するとともに、ＣＳモードからＣＤモードへの切替が実行される。したがって、この発明によれば、利用者の利便性が向上する。

また、この発明によれば、ハイブリッド車両は、内燃機関と、蓄電装置と、電動機と、制御装置と、発電装置と、入力装置とを備える。電動機は、蓄電装置から電力の供給を受けて走行駆動力を発生する。制御装置は、ＣＤモードとＣＳモードと切替える。制御装置は、ＣＳモードの選択中に蓄電装置の充電状態を示す状態量（ＳＯＣ）がしきい値を上回ると、ＣＤモードへの切替を許可する。発電装置は、内燃機関の出力を用いて蓄電装置の充電電力を生成する。入力装置（ＳＯＣ回復スイッチ）は、蓄電装置の蓄電量の増加を利用者が要求するためのものである。ここで、前回のＣＤモードからＣＳモードへの切替後に入力装置の操作履歴がある場合の上記しきい値は、入力装置の操作履歴がない場合のしきい値に比べて小さい。

このような構成とすることにより、入力装置の操作に伴なう蓄電装置の蓄電量の増加制御（ＳＯＣ回復制御）の終了後に一旦ＣＳモードが維持され、かつ、その後ＣＤモードへの切替要求があるような場合にも、ＣＤモードへの早期切替を実現し得る。

好ましくは、ハイブリッド車両は、もう１つの入力装置（モード切替スイッチ）をさらに備える。もう１つの入力装置は、ＣＤモードとＣＳモードとの切替を利用者が要求するためのものである。そして、制御装置は、ＣＳモードの選択中に状態量（ＳＯＣ）がしきい値を上回り、かつ、もう１つの入力装置によってＣＳモードからＣＤモードへの切替が要求されると、ＣＳモードからＣＤモードへの切替を実行する。

このような構成により、もう１つの入力装置の操作に応じて、ＣＳモードからＣＤモードへの早期切替を実現することができる。

好ましくは、ハイブリッド車両は、車両外部の電源からの電力を用いて蓄電装置を充電するための充電機構をさらに備える。

この発明によれば、車両外部の電源から供給される電力を用いてＣＤモードにおける燃費を向上させることができる。

以上のように、この発明によれば、利用者の要望に従ってＣＳモードからＣＤモードへの切替が行なわれる場合に、ＣＤモードへの早期切替を実現可能なハイブリッド車両を提供することができる。

この発明の実施の形態１に従うハイブリッド車両の全体構成を説明するためのブロック図である。 ＣＤモード及びＣＳモードを説明するための図である。 参考例として、ＣＳモードの選択中にＳＯＣ回復スイッチが操作されたときの、従来技術におけるＳＯＣの変化の一例を示した図である。 ＣＳモードの選択中にＳＯＣ回復スイッチが操作されたときの、本実施の形態１におけるＳＯＣの変化の一例を示した図である。 ＳＯＣ回復スイッチによりＳＯＣの増加が要求された場合にＥＣＵにより実行される制御を説明するためのフローチャートである。 変形例において、ＳＯＣ回復スイッチによりＳＯＣの増加が要求された場合にＥＣＵにより実行される制御を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２におけるＳＯＣの変化の一例を示した図である。 実施の形態２において、ＳＯＣ回復スイッチによりＳＯＣの増加が要求された場合にＥＣＵにより実行される制御を説明するためのフローチャートである。 ハイブリッド車両の全体構成の変形例を説明するブロック図である。

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。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又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。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従うハイブリッド車両の全体構成を説明するためのブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、エンジン２と、駆動装置２２と、伝達ギヤ８と、駆動軸１２と、車輪１４と、蓄電装置１６と、電力変換器２３と、接続部２４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２６とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、ＳＯＣ回復スイッチ２８と、モード切替スイッチ３０と、表示部３２とをさらに備える。

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することによって動力を出力する内燃機関である。エンジン２の燃料としては、ガソリンや軽油、エタノール、液体水素、天然ガスなどの炭化水素系燃料、又は、液体若しくは気体の水素燃料が好適である。

駆動装置２２は、動力分割装置４と、モータジェネレータ６，１０と、電力変換器１８，２０とを含む。モータジェネレータ６，１０は、交流回転電機であり、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である。モータジェネレータ６は、動力分割装置４を経由してエンジン２により駆動される発電機として用いられるとともに、エンジン２を始動するための電動機としても用いられる。モータジェネレータ１０は、主として電動機として動作し、駆動軸１２を駆動する。一方で、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時には、モータジェネレータ１０は、発電機として動作して回生発電を行なう。

動力分割装置４は、たとえば、サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を含む。動力分割装置４は、エンジン２の駆動力を、モータジェネレータ６の回転軸に伝達される動力と、伝達ギヤ８に伝達される動力とに分割する。伝達ギヤ８は、車輪１４を駆動するための駆動軸１２に連結される。また、伝達ギヤ８は、モータジェネレータ１０の回転軸にも連結される。

蓄電装置１６は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池や、大容量のキャパシタ等を含んで構成される。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及び／又は１０の発電時に発電電力を受けて充電される。さらに、蓄電装置１６は、接続部２４を通じて車両外部の電源から供給される電力を受けて充電され得る。

なお、蓄電装置１６の充電状態は、たとえば、蓄電装置１６の満充電状態に対する現在の蓄電量を百分率で表したＳＯＣによって示される。ＳＯＣは、たとえば、図示されない電圧センサ及び／又は電流センサによって検出される、蓄電装置１６の電圧及び／又は入出力電流に基づいて算出される。ＳＯＣは、蓄電装置１６に別途設けられるＥＣＵで算出してもよいし、蓄電装置１６の電圧及び／又は入出力電流の検出値に基づいてＥＣＵ２６で算出してもよい。

電力変換器１８は、ＥＣＵ２６から受ける制御信号に基づいて、モータジェネレータ６と蓄電装置１６との間で双方向の直流／交流電力変換を実行する。同様に、電力変換器２０は、ＥＣＵ２６から受ける制御信号に基づいて、モータジェネレータ１０と蓄電装置１６との間で双方向の直流／交流電力変換を実行する。これにより、モータジェネレータ６，１０は、蓄電装置１６との間での電力の授受を伴なって、電動機として動作するための正トルク又は発電機として動作するための負トルクを出力することができる。電力変換器１８，２０は、たとえばインバータによって構成される。なお、蓄電装置１６と電力変換器１８，２０との間に、直流電圧変換のための昇圧コンバータを配置してもよい。

電力変換器２３は、接続部２４に電気的に接続される、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（以下、外部電源による蓄電装置１６の充電を「外部充電」とも称する。）。電力変換器２３は、たとえば整流器やインバータを含んで構成される。なお、外部電源からの受電方法は、接続部２４を用いた接触受電に限定されず、接続部２４に代えて受電用コイル等を用いて外部電源から非接触で受電してもよい。

ＥＣＵ２６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、ハイブリッド車両１００における各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

ＥＣＵ２６による主要な制御の一つとして、ＥＣＵ２６は、ＨＶ走行を許容しつつもＥＶ走行を主体的に行なうことによって蓄電装置１６のＳＯＣを積極的に消費するＣＤモードと、ＨＶ走行とＥＶ走行とを適宜切替えることによってＳＯＣを所定範囲に制御するＣＳモードとを選択的に適用して車両の走行を制御する走行制御を実行する。

図２は、ＣＤモード及びＣＳモードを説明するための図である。図２を参照して、外部電源による外部充電により蓄電装置１６が満充電状態（ＳＯＣ＝ＭＡＸ）となった後、ＣＤモードで走行が開始されたものとする（時刻ｔ０）。

ＣＤモードは、蓄電装置１６のＳＯＣを積極的に消費するモードであり、基本的には、蓄電装置１６に蓄えられた電力（主には外部充電による電気エネルギー）が消費される。ＣＤモードでの走行時は、ＳＯＣを維持するためのエンジン２の作動が行なわれることはない。これにより、車両の減速時等に回収される回生電力やエンジン２の作動に伴ない発電される電力により一時的にＳＯＣが増加することはあるものの、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り、全体としては走行距離の増加に伴ないＳＯＣが減少する。

ＣＳモードは、蓄電装置１６のＳＯＣを所定範囲に制御するモードである。一例として、時刻ｔ１において、ＳＯＣの低下を示すしきい値Ｓ１にＳＯＣが低下すると、ＣＳモードが選択され、その後のＳＯＣが所定範囲に維持される。具体的には、ＳＯＣが低下するとエンジン２が作動し（ＨＶ走行）、ＳＯＣが上昇するとエンジン２が停止する（ＥＶ走行）。すなわち、ＣＳモードでは、ＳＯＣを維持するためにエンジン２が作動する。

このハイブリッド車両１００では、走行パワーが所定のエンジン始動しきい値よりも小さいときは、エンジン２を停止してモータジェネレータ１０によって走行する（ＥＶ走行）。一方、走行パワーが上記のエンジン始動しきい値を超えると、エンジン２を作動させて走行する（ＨＶ走行）。ＨＶ走行では、モータジェネレータ１０の駆動力に加えて、又はモータジェネレータ１０の代わりに、エンジン２の駆動力を用いてハイブリッド車両１００が走行する。ＨＶ走行中にエンジン２の作動に伴ないモータジェネレータ６が発電した電力は、モータジェネレータ１０に直接供給されたり、蓄電装置１６に蓄えられたりする。

なお、ＣＤモードにおけるエンジン始動しきい値は、ＣＳモードにおけるエンジン始動しきい値よりも大きくするのが好ましい。すなわち、ＣＤモードにおいてハイブリッド車両１００がＥＶ走行する領域は、ＣＳモードにおいてハイブリッド車両１００がＥＶ走行する領域よりも大きくするのが好ましい。これにより、ＣＤモードにおいては、エンジン２が始動する頻度が抑制され、ＣＳモードに比べてＥＶ走行の機会をさらに拡大することができる。一方、ＣＳモードにおいては、エンジン２及びモータジェネレータ１０の両方を用いて効率よくハイブリッド車両１００が走行するように制御することができる。

ＣＤモードにおいても、走行パワーがエンジン始動しきい値を超えれば、エンジン２は作動し得る。なお、走行パワーがエンジン始動しきい値を超えていなくても、エンジン２や排気触媒の暖機時などエンジン２の作動が許容される場合もある。一方、ＣＳモードにおいても、ＳＯＣが上昇すればエンジン２は停止し得る。すなわち、ＣＤモードは、エンジン２を常時停止させて走行するＥＶ走行に限定されるものではなく、ＣＳモードも、エンジン２を常時作動させて走行するＨＶ走行に限定されるものではない。ＣＤモードにおいても、ＣＳモードにおいても、ＥＶ走行とＨＶ走行とが行なわれ得る。

なお、上述のように、ＣＤモードの選択中にＳＯＣがしきい値Ｓ１を下回ると、ＣＤモードからＣＳモードに切替わる。一方、この図２では図示していないが、しきい値Ｓ１よりも大きいしきい値Ｓ２までＳＯＣが上昇すると（下り斜面での加速度低減時や、後述のＳＯＣ回復スイッチ２８の操作によるＳＯＣ回復制御により、ＳＯＣは上昇し得る。）、ＣＳモードからＣＤモードへの切替が許可される（後述のモード切替スイッチ３０によってＣＤモードへ切替えることができる。）。このＳＯＣ上昇に伴なうＣＳモードからＣＤモードへの切替については、後ほど詳しく説明する。

再び図１を参照して、ＥＣＵ２６は、ＳＯＣ回復スイッチ２８から要求信号Ｒｓｏｃを受けると、蓄電装置１６の充電量（ＳＯＣ）が増加するように、エンジン２及びモータジェネレータ６を用いた充電制御（ＳＯＣ回復制御）を実行する。このＳＯＣ回復制御は、ＳＯＣの制御中心を通常時（ＳＯＣ回復制御の非実行時）よりも高めたり、或いは蓄電装置１６の充電レート（単位時間当たりの充電量）を通常時よりも高めたりする制御であり、ＣＳモードにおいてＳＯＣを所定範囲にするための充電制御とは異なるものである。

ＳＯＣ回復スイッチ２８は、蓄電装置１６の蓄電量（ＳＯＣ）の増加を利用者が要求するための入力装置である。別途設けられるモード切替スイッチ３０（後述）の操作によるＣＳモードからＣＤモードへの切替に備えて、利用者は、ＳＯＣ回復スイッチ２８を操作することによりＳＯＣの増加を車両に対して要求することができる。利用者によりＳＯＣ回復スイッチ２８が操作されると、ＳＯＣ回復スイッチ２８からＥＣＵ２６へ要求信号Ｒｓｏｃが出力される。なお、ＳＯＣ回復スイッチ２８に代えて、音声入力手段等を用いて、ＳＯＣの増加を利用者が要求可能としてもよい。

ここで、ＥＣＵ２６は、ＳＯＣ回復スイッチ２８によってＳＯＣの増加が要求された場合に、上記のＳＯＣ回復制御を実行するとともに、ＳＯＣ回復スイッチ２８によりＳＯＣの増加が要求されていない場合に比べて、ＣＳモードからＣＤモードへの切替を許可するＳＯＣのしきい値（以下「ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値」とも称する。）を値Ｓ２から値Ｓ３（Ｓ３＞Ｓ１）へと引き下げる。

すなわち、上述のように、ＣＤモードの選択中にＳＯＣがしきい値Ｓ１を下回ると、ＣＤモードからＣＳモードへ切替えられる。そして、しきい値Ｓ１よりも大きいＣＤモード許可ＳＯＣしきい値までＳＯＣが上昇すると、ＣＳモードからＣＤモードへの切替が許可される（切替許可に代えて実際に切替えることも可能である。）。このようにしきい値Ｓ１及びしきい値Ｓ１よりも大きいＣＤモード許可ＳＯＣしきい値を設定することによって、ＣＤモードとＣＳモードとの切替が頻繁に発生するのを防止している。

しかしながら、たとえば、ＣＳモードの選択中に、住宅街等の走行のために利用者がＣＤモードへの切替を希望してＳＯＣ回復スイッチ２８を操作した場合に、ＳＯＣがＣＤモード許可ＳＯＣしきい値まで上昇するのに時間を要し、ＣＤモードへの早期切替を希望する利用者の期待に応えられない可能性がある。

そこで、この実施の形態１に従うハイブリッド車両１００では、ＳＯＣ回復スイッチ２８によって蓄電装置１６のＳＯＣの増加が要求された場合に、ＥＣＵ２６は、上記のＳＯＣ回復制御を実行するとともに、ＳＯＣ回復スイッチ２８によるＳＯＣの増加が要求されていない場合に比べて上記のＣＤモード許可ＳＯＣしきい値を小さくすることとしたものである。これにより、ＳＯＣ回復スイッチ２８によってＳＯＣの増加が要求された場合は、ＳＯＣ回復スイッチ２８が操作されていない場合に比べて、ＣＳモードからＣＤモードへの切替が早期に許可される。したがって、利用者の要望に従ってＣＳモードからＣＤモードへの切替が行なわれる場合に、ＣＤモードへの早期切替を実現することができる。

モード切替スイッチ３０は、ＣＤモードとＣＳモードとの切替を利用者が要求するための入力装置である。利用者は、ＳＯＣがしきい値Ｓ１まで低下していなくても、モード切替スイッチ３０を操作することによってＣＤモードからＣＳモードへ切替えることができる。また、利用者は、ＳＯＣがＣＤモード許可ＳＯＣしきい値を超えていれば、モード切替スイッチ３０を操作することによってＣＳモードからＣＤモードへ切替えることができる。上述のように、ＳＯＣ回復スイッチ２８によってＳＯＣの増加が要求された場合は、ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値を引き下げているので、利用者は、モード切替スイッチ３０を操作することによってＣＳモードからＣＤモードへの切替を早期に実施することができる。

表示部３２は、ＣＳモードの選択中にＳＯＣが上記しきい値を上回ると、ＣＤモードへの切替が許可されていることを利用者に報知する。この表示部３２の表示によって、利用者は、モード切替スイッチ３０を操作してＣＳモードからＣＤモードへ切替えることができる。なお、ＣＤモードへの切替が許可されていることを単に報知するだけでなく、ＣＤモードで走行可能な距離をＳＯＣに基づいてＥＣＵ２６により算出し、ＣＳモードの選択中にＳＯＣがＣＤモード許可ＳＯＣしきい値を上回ると、ＣＤモードで走行可能な距離を表示部３２が表示するようにしてもよい。なお、ＣＤモードでの走行可能距離に代えて、ＥＶ走行可能距離を表示してもよい。なお、表示部３２による視覚的な表示に代えて、音声等によって利用者に報知するようにしてもよい。

次に、ＣＳモードの選択中にＳＯＣ回復スイッチ２８が操作されたときのＳＯＣの変化の一例を示す。図３は、参考例として、ＣＳモードの選択中にＳＯＣ回復スイッチ２８が操作されたときの、従来技術におけるＳＯＣの変化の一例を示した図である。図３を参照して、時刻ｔ１において、ＣＳモードの選択中にＳＯＣ回復スイッチ２８が利用者により操作されたものとする。

エンジン２が停止している場合には、エンジン２が始動され、エンジン２及びモータジェネレータ６を用いたＳＯＣ回復制御が実行される。ＳＯＣ回復制御の実行により、モータジェネレータ６がエンジン２により駆動されて発電し、その発電された電力が蓄電装置１６に蓄えられて蓄電装置１６のＳＯＣが上昇する。

時刻ｔ５において、蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｓ２（Ｓ２＞Ｓ１）を上回ると、ＣＳモードからＣＤモードへの切替が許可され、その旨が表示部３２（図１）に表示される。そして、時刻ｔ６において、利用者がモード切替スイッチ３０を操作することによりＣＳモードからＣＤモードへの切替が要求されると、ＳＯＣ回復制御が終了し、ＣＤモードが選択される。

なお、特に図示していないが、ＳＯＣ回復制御が自動終了するＳＯＣの値（しきい値Ｓ２よりも大）が別途定められており、ＣＳモードからＣＤモードへの切替が許可された後もモード切替スイッチ３０が操作されない場合は、ＳＯＣが上記の値に達すると、ＳＯＣ回復制御が終了する。

図４は、ＣＳモードの選択中にＳＯＣ回復スイッチ２８が操作されたときの、本実施の形態１におけるＳＯＣの変化の一例を示した図である。図４を参照して、図３の場合と同様に、時刻ｔ１において、ＣＳモードの選択中にＳＯＣ回復スイッチ２８が利用者により操作されたものとする。

ＳＯＣ回復スイッチ２８が操作されると、ＳＯＣ回復制御が実行され、蓄電装置１６のＳＯＣが上昇する。ここで、この実施の形態１では、ＳＯＣ回復スイッチ２８によってＳＯＣの増加が要求された場合には、ＣＳモードからＣＤモードへの切替を許可するＳＯＣのしきい値（ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値）が値Ｓ２から値Ｓ３（Ｓ２＞Ｓ３＞Ｓ１）に引き下げられる。

そして、時刻ｔ２において、蓄電装置１６のＳＯＣがしきい値Ｓ３を上回ると、ＣＳモードからＣＤモードへの切替が許可され、その旨が表示部３２（図１）に表示される。その後、時刻ｔ３において、利用者がモード切替スイッチ３０を操作することによりＣＳモードからＣＤモードへの切替が要求されると、ＳＯＣ回復制御が終了し、ＣＤモードが選択される（実線）。

このように、ＳＯＣ回復スイッチ２８によってＳＯＣの増加が要求された場合には、ＣＳモードからＣＤモードへの切替を許可するＳＯＣのしきい値（ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値）が値Ｓ２から値Ｓ３に引き下げられる。これにより、ＣＳモードからＣＤモードへの切替が早期に許可され（時刻ｔ５→時刻ｔ２）、ＣＤモードへの早期切替が実現され得る。

図５は、ＳＯＣ回復スイッチ２８によりＳＯＣの増加が要求された場合にＥＣＵ２６により実行される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に示される処理は、所定時間毎又は所定条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図５を参照して、ＥＣＵ２６は、まず、ＣＳモードが選択されているか否かを判定する（ステップＳ１０）。ＣＳモードの選択中ではないと判定されると（ステップＳ１０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、以降の一連の処理を実行することなくステップＳ１１０へ処理を移行する。

ステップＳ１０においてＣＳモードが選択されているものと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、ＳＯＣ回復スイッチ２８の操作に従うＳＯＣ回復制御の実行中であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。ＳＯＣ回復制御中ではないときは（ステップＳ２０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値を値Ｓ２とする（ステップＳ３０）。

一方、ステップＳ２０においてＳＯＣ回復制御中であると判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値を、値Ｓ２よりも小さい値Ｓ３とする（ステップＳ４０）。すなわち、ＳＯＣ回復スイッチ２８の操作に伴なうＳＯＣ回復制御の実行中は、ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値が値Ｓ２から値Ｓ３に引き下げられる。

次いで、ＥＣＵ２６は、蓄電装置１６のＳＯＣ（現在値）がＣＤモード許可ＳＯＣしきい値以上であるか否かを判定する（ステップＳ５０）。ＳＯＣがＣＤモード許可ＳＯＣしきい値よりも低い場合には（ステップＳ５０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、ＣＳモードの選択を維持する（ステップＳ６０）。

ステップＳ５０において、ＳＯＣがＣＤモード許可ＳＯＣしきい値以上であると判定されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、表示部３２（図１）へ制御信号を出力し、これに応じて表示部３２がＣＤモードへの切替許可を利用者に報知する（ステップＳ７０）。

続いて、ＥＣＵ２６は、ＣＤモードへの切替要求があったか否かを判定する（ステップＳ８０）。たとえば、モード切替スイッチ３０によってＣＤモードへの切替が要求された場合に、ＣＤモードへの切替要求があったものと判定される。或いは、ＳＯＣ回復制御の終了しきい値までＳＯＣが上昇した場合に自動的にＣＤモードが選択されるようにしているときは、ＳＯＣが上記終了しきい値まで上昇した場合にＣＤモードへの切替要求があったものとしてもよい。

そして、ステップＳ８０においてＣＤモードへの切替要求があったものと判定されると（ステップＳ８０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、ＣＤモードを選択する（ステップＳ９０）。また、ＥＣＵ２６は、ＳＯＣ回復制御の実行中であれば、ＳＯＣ回復制御を終了する（ステップＳ１００）。一方、ステップＳ８０においてＣＤモードへの切替要求はないものと判定された場合には（ステップＳ８０においてＮＯ）、ステップＳ６０へ処理が移行され、ＣＳモードが選択（維持）される。

以上のように、この実施の形態１においては、ＳＯＣ回復スイッチ２８によってＳＯＣの増加が要求された場合に、ＳＯＣ回復制御を実行するとともに、ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値が値Ｓ２から値Ｓ３に引き下げられる。これにより、ＣＳモードからＣＤモードへの切替が早期に許可される。したがって、この実施の形態１によれば、ＳＯＣ回復スイッチ２８によってＳＯＣの増加が要求された場合に、ＣＤモードへの早期切替を実現することができる。

［変形例］
実施の形態１では、ＳＯＣがＣＤモード許可ＳＯＣしきい値以上の場合において、ＣＤモードへの切替要求（たとえば、モード切替スイッチ３０による切替要求）があると、ＣＤモードが選択されてＳＯＣ回復制御が終了するものとした。これに代えて、ＳＯＣがＣＤモード許可ＳＯＣしきい値以上の場合に、ＳＯＣ回復制御が終了したとき（たとえば、利用者によるＳＯＣ回復スイッチ２８のオフ操作時）、ＣＤモードが選択されるものとしてもよい。

図６は、この変形例において、ＳＯＣ回復スイッチ２８によりＳＯＣの増加が要求された場合にＥＣＵ２６により実行される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に示される処理も、所定時間毎又は所定条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図６を参照して、このフローチャートは、図５に示したフローチャートに対して、ステップＳ８０，Ｓ９０，Ｓ１００に代えてステップＳ７２，Ｓ７４を含む。すなわち、ステップＳ７０において、表示部３２によりＣＤモードへの切替許可が利用者に報知されると、ＥＣＵ２６は、ＳＯＣ回復制御が終了しているか否かを判定する（ステップＳ７２）。たとえば、利用者によりＳＯＣ回復スイッチ２８がオフ操作された場合や、ＳＯＣ回復制御の終了しきい値までＳＯＣが上昇している場合に、ＳＯＣ回復制御が終了しているものと判定される。

そして、ＳＯＣ回復制御が終了しているものと判定されると（ステップＳ７２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、ＣＤモードを選択する（ステップＳ７４）。一方、ステップＳ７２においてＳＯＣ回復制御が終了していないものと判定されたときは（ステップＳ７２においてＮＯ）、ステップＳ６０へ処理が移行され、ＣＳモードが選択（維持）される。なお、ＳＯＣ回復制御がそもそも実行されていない場合も、ステップＳ６０へ処理が移行され、ＣＳモードが選択（維持）される。

この変形例によっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
［実施の形態２］
実施の形態１及びその変形例では、ＳＯＣ回復スイッチ２８によってＳＯＣ回復制御が実行されると、ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値が値Ｓ２から値Ｓ３へ引き下げられる。そして、ＳＯＣがＣＤモード許可ＳＯＣしきい値以上である場合に、モード切替スイッチ３０によりＣＤモードへの切替が要求され、或いはＳＯＣ回復スイッチ２８がオフ操作されると、ＣＤモードへ切替わるとともにＳＯＣ回復制御が終了するものとした。

この実施の形態２では、ＳＯＣ回復制御の終了は、ＳＯＣ回復スイッチ２８のオフ操作によるものとし、ＣＳモードからＣＤモードへの切替は、モード切替スイッチ３０によって行なわれる。すなわち、ＳＯＣがＣＤモード許可ＳＯＣしきい値以上である場合に、ＳＯＣ回復スイッチ２８がオフ操作されると、ＳＯＣ回復制御が終了するけれども、ＳＯＣ回復制御の終了に応じてＣＤモードに切替わることはなく、ＣＳモードが維持される。

この場合、ＳＯＣ回復制御は終了しているので、ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値は値Ｓ２に復帰しており、ＣＤモードへの早期切替が実現できない。そこで、この実施の形態２に従うハイブリッド車両１００では、ＳＯＣ回復スイッチ２８によってＳＯＣの増加が要求されている最中でなくても、ＣＤモードからＣＳモードへの切替後にＳＯＣ回復スイッチ２８によるＳＯＣの増加要求の履歴が存在する場合には、ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値を値Ｓ２から値Ｓ３へ引き下げることとしたものである。これにより、ＣＤモードへの早期切替を希望する利用者の意思を反映したモード切替が実現される。

図７は、この実施の形態２におけるＳＯＣの変化の一例を示した図である。この図７は、上記の図３，４に対応するものである。図７を参照して、図３，４の場合と同様に、時刻ｔ１において、ＣＳモードの選択中にＳＯＣ回復スイッチ２８が利用者により操作されたものとする。

時刻ｔ２において、ＳＯＣがしきい値Ｓ３に達すると、ＣＳモードからＣＤモードへの切替が許可され、その旨が表示部３２（図１）に表示される。その後、時刻ｔ３において、ＳＯＣ回復スイッチ２８がオフ操作されると、ＳＯＣ回復制御が終了するけれども、ＳＯＣ回復制御の終了に応じてＣＤモードに切替わることはなく、ＣＳモードが維持される。

時刻ｔ３以降は、ＳＯＣ回復制御の終了とともにＣＤモード許可ＳＯＣしきい値が値Ｓ２に戻ることはなく、ＳＯＣ回復スイッチ２８によるＳＯＣの増加要求の履歴が存在することにより、ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値には値Ｓ３が設定される。そして、時刻ｔ４において、利用者がモード切替スイッチ３０を操作することによりＣＳモードからＣＤモードへの切替が要求されると、ＣＤモードが選択される（実線）。

この実施の形態２に従うハイブリッド車両の全体構成は、図１に示したハイブリッド車両１００と同じである。

図８は、実施の形態２において、ＳＯＣ回復スイッチ２８によりＳＯＣの増加が要求された場合にＥＣＵ２６により実行される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に示される処理も、所定時間毎又は所定条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。

図８を参照して、このフローチャートは、図６に示したフローチャートに対して、ステップＳ２５をさらに含み、ステップＳ７４に代えてステップＳ７６，Ｓ８０，Ｓ９０を含む。すなわち、ステップＳ２０において、ＳＯＣ回復スイッチ２８の操作に従うＳＯＣ回復制御中ではないと判定されると（ステップＳ２０においてＮＯ）、ＥＣＵ２６は、前回のＣＤモードからＣＳモードへの切替後にＳＯＣ回復スイッチ２８によるＳＯＣ回復制御の実行履歴があるか否かを判定する（ステップＳ２５）。

ステップＳ２５においてＳＯＣ回復制御の実行履歴はないと判定されると（ステップＳ２５においてＮＯ）、ステップＳ３０へ処理が移行され、ＥＣＵ２６は、ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値を値Ｓ２とする。一方、ステップＳ２５においてＳＯＣ回復制御の実行履歴はあるものと判定されると（ステップＳ２５においてＹＥＳ）、ステップＳ４０へ処理が移行され、ＥＣＵ２６は、ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値を、値Ｓ２よりも小さい値Ｓ３とする。

ステップＳ３０又はＳ４０においてＣＤモード許可ＳＯＣしきい値が設定されると、ステップＳ５０においてＳＯＣ（現在値）がＣＤモード許可ＳＯＣしきい値以上であるか否かが判定される。そして、ＳＯＣがＣＤモード許可ＳＯＣしきい値以上のとき（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ステップＳ７０において、表示部３２によりＣＤモードへの切替許可が利用者に報知される。次いで、ステップＳ７２において、ＳＯＣ回復制御が終了しているか否かが判定される。

そして、この実施の形態２においては、ステップＳ７２においてＳＯＣ回復制御が終了しているものと判定されると（ステップＳ７２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、ＣＳモードを選択（維持）する（ステップＳ７６）。

その後、ＥＣＵ２６は、ＣＤモードへの切替要求があったか否かを判定し（ステップＳ８０）、ＣＤモードへの切替要求があったものと判定されると（ステップＳ８０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は、ＣＤモードを選択する（ステップＳ９０）。一方、ステップＳ８０においてＣＤモードへの切替要求はないものと判定された場合には（ステップＳ８０においてＮＯ）、ステップＳ１１０へ処理が移行され、ＣＳモードが維持される。

以上のように、この実施の形態２においては、ＳＯＣ回復制御の終了後は、ＣＳモードが選択（維持）され、モード切替スイッチ３０によりＣＤモードへ切替え得る。このとき、ＳＯＣ回復スイッチ２８によるＳＯＣ回復制御の実行中ではないけれども、前回のＣＤモードからＣＳモードへの切替後にＳＯＣ回復スイッチ２８によるＳＯＣの増加要求の履歴が存在するので、ＣＤモード許可ＳＯＣしきい値が値Ｓ２から値Ｓ３へ引き下げられる。したがって、この実施の形態２によっても、ＳＯＣ回復スイッチ２８によってＳＯＣの増加が要求された場合に、ＣＤモードへの早期切替を実現することができる。

なお、上記の各実施の形態では、エンジン２と２つのモータジェネレータ６，１０とが動力分割装置４によって連結された構成のハイブリッド車両１００（図１）における制御について説明したが、この発明が適用されるハイブリッド車両は、このような構成のものに限定されない。

たとえば、図９に示されるように、エンジン２と１つのモータジェネレータ１０とが、クラッチ１５を介して直列的に連結された構成のハイブリッド車両１００Ａに対しても、上記の各実施の形態で説明した制御を適用することが可能である。

また、特に図示しないが、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にも、この発明は適用可能である。

また、上記の各実施の形態においては、ハイブリッド車両１００（１００Ａ）は、外部電源によって蓄電装置１６を外部充電可能なハイブリッド車としたが、この発明は、外部充電機構（電力変換器２３及び接続部２４）を有していないハイブリッド車両にも適用可能である。ＣＤモード／ＣＳモードは、外部充電可能なハイブリッド車両に好適なものであるが、必ずしも外部充電可能なハイブリッド車両のみに限定されるものでもない。

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１０は、この発明における「電動機」の一実施例に対応する。また、モータジェネレータ６は、この発明における「発電装置」の一実施例に対応し、ＥＣＵ２６は、この発明における「制御装置」の一実施例に対応する。

さらに、ＳＯＣ回復スイッチ２８は、この発明における「入力装置」の一実施例に対応し、モード切替スイッチ３０は、この発明における「もう１つの入力装置」の一実施例に対応する。また、さらに、電力変換器２３及び接続部２４は、この発明における「充電機構」の一実施例を形成する。

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、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及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。

２ エンジン、４ 動力分割装置、６，１０ モータジェネレータ、８ 伝達ギヤ、１２ 駆動軸、１４ 車輪、１５ クラッチ、１６ 蓄電装置、１８，２０，２３ 電力変換器、２２ 駆動装置、２４ 接続部、２６ ＥＣＵ、２８ ＳＯＣ回復スイッチ、３０ モード切替スイッチ、３２ 表示部、１００，１００Ａ ハイブリッド車両。

Claims (7)

1. 内燃機関と、
   蓄電装置と、
   前記蓄電装置から電力の供給を受けて走行駆動力を発生する電動機と、
   ＣＤ（Charge Depleting）モードとＣＳ（Charge Sustaining）モードとを切替える制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記ＣＳモードの選択中に前記蓄電装置の充電状態を示す状態量がしきい値を上回ると、前記ＣＤモードへの切替を許可し、さらに
   前記内燃機関の出力を用いて前記蓄電装置の充電電力を生成する発電装置と、
   前記蓄電装置の蓄電量の増加を利用者が要求するための入力装置とを備え、
   前記入力装置によって前記蓄電量の増加が要求された場合に、前記制御装置は、前記発電装置を作動させて前記蓄電量を増加させるための増加制御を実行し、
   前記入力装置による前記蓄電量の増加が要求されている場合の前記しきい値は、前記入力装置による前記蓄電量の増加が要求されていない場合の前記しきい値に比べて小さい、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、前記ＣＳモードの選択中に前記状態量が前記しきい値を上回ると、前記ＣＳモードから前記ＣＤモードへの切替を実行する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記ＣＤモードと前記ＣＳモードとの切替を利用者が要求するためのもう１つの入力装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記ＣＳモードの選択中に前記状態量が前記しきい値を上回り、かつ、前記もう１つの入力装置によって前記ＣＳモードから前記ＣＤモードへの切替が要求されると、前記ＣＳモードから前記ＣＤモードへの切替を実行する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御装置は、前記状態量が前記しきい値を上回っている場合に、前記蓄電量の増加要求の終了が指示されると、前記増加制御を終了するとともに、前記ＣＳモードから前記ＣＤモードへの切替を実行する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
5. 内燃機関と、
   蓄電装置と、
   前記蓄電装置から電力の供給を受けて走行駆動力を発生する電動機と、
   ＣＤ（Charge Depleting）モードとＣＳ（Charge Sustaining）モードとを切替える制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記ＣＳモードの選択中に前記蓄電装置の充電状態を示す状態量がしきい値を上回ると、前記ＣＤモードへの切替を許可し、さらに
   前記内燃機関の出力を用いて前記蓄電装置の充電電力を生成する発電装置と、
   前記蓄電装置の蓄電量の増加を利用者が要求するための入力装置とを備え、
   前回の前記ＣＤモードから前記ＣＳモードへの切替後に前記入力装置の操作履歴がある場合の前記しきい値は、前記入力装置の操作履歴がない場合の前記しきい値に比べて小さい、ハイブリッド車両。
6. 前記ＣＤモードと前記ＣＳモードとの切替を利用者が要求するためのもう１つの入力装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記ＣＳモードの選択中に前記状態量が前記しきい値を上回り、かつ、前記もう１つの入力装置によって前記ＣＳモードから前記ＣＤモードへの切替が要求されると、前記ＣＳモードから前記ＣＤモードへの切替を実行する、請求項５に記載のハイブリッド車両。
7. 車両外部の電源からの電力を用いて前記蓄電装置を充電するための充電機構をさらに備える、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。

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