JP4910917B2 - ハイブリッド車両、ハイブリッド車両の制御方法およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 - Google Patents

Description

この発明は、内燃機関および車両走行用の動力源としての電動機を搭載したハイブリッド車両の走行制御に関する。

近年、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。

このようなハイブリッド車両において、内燃機関を停止させて電動機のみで走行する走行モード（以下「ＥＶ（Electric Vehicle）モード」と称する。）と、少なくとも内燃機関を動作させて走行する走行モード（以下「ＨＶ（Hybrid Vehicle）モード」と称する。）とを切替えて走行可能な車両が知られている。

そして、特開２００４−３２０９４６号公報は、ＥＶモードとＨＶモードとを切替えて走行可能なハイブリッド車両において、エンジンの燃料を完全に消費した後の走行距離を長くする手法を開示する。このハイブリッド車両においては、エンジンの燃料残量がしきい値以上のときは、バッテリの充電状態（以下「ＳＯＣ（State of Charge）」と称する。）を示す状態量の制御中心を値Ｓ１に設定する。一方、燃料残量がしきい値未満のときは、バッテリのＳＯＣを示す状態量の制御中心を値Ｓ１よりも大きい値Ｓ２に設定する。

これにより、燃料残量が少なくなったときのバッテリのＳＯＣが高くなるので、燃料タンクの燃料を完全に消費した後のＥＶモードでの走行距離を長くすることができる（特許文献１参照）。
特開２００４−３２０９４６号公報

しかしながら、上記特開２００４−３２０９４６号公報に記載のハイブリッド車両では、燃料を完全に消費してから走行モードがＥＶモードに移行するので、燃料補給がなされるまでＨＶモードでの走行はできず、さらにバッテリのＳＯＣが低下すると直ちに走行不能となる。そこで、利用者によっては、非常用に燃料を残しておきたいと考え得る。

さらに、車両外部の電源（系統電源など）からバッテリを充電可能な場合、燃料が完全に零の状態でエンジンが長期間使用されない状況が起こり得るところ、そのような状況が長期間継続すると、エンジンの不具合を招来し、また、エンジンの不具合を早期に検出することもできなくなる。また、さらに、エンジンが長期間使用されない場合、補給された燃料が長期間使用されずに放置され、燃料の劣化を招くおそれもある。

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、内燃機関の燃料が完全に零になるのをできる限り抑制可能なハイブリッド車両を提供することである。

また、この発明の別の目的は、内燃機関の燃料が劣化するのを防止可能なハイブリッド車両を提供することである。

また、この発明の別の目的は、内燃機関の燃料が完全に零になるのをできる限り抑制可能なハイブリッド車両の制御方法およびその制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体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、車両走行用の動力源としての電動機と、燃料残量検出部と、制御部とを備える。燃料残量検出部は、内燃機関の燃料残量を検出する。制御部は、内燃機関を停止させて走行する第１のモード（ＥＶモード）と少なくとも内燃機関を動作させて走行する第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。そして、制御部は、燃料残量検出部によって検出された燃料残量が第１の規定値まで低下すると、第１のモードを優先させるように走行モードの切替を制御する。

好ましくは、ハイブリッド車両は、第１の規定値を利用者が設定可能に構成された設定部をさらに備える。

さらに好ましくは、設定部は、第１のモードを優先させる制御の解除または禁止を利用者がさらに設定可能に構成される。

好ましくは、ハイブリッド車両は、蓄電装置と、充電状態算出部と、告知部とをさらに備える。蓄電装置は、電動機へ電力を供給可能である。充電状態算出部は、蓄電装置の充電状態を示す状態量を算出する。告知部は、第１のモードを優先させる制御中に充電状態算出部によって算出された状態量が第２の規定値以下となったとき、利用者に対して警告を出力する。

さらに好ましくは、制御部は、第１のモードを優先させる制御中に充電状態算出部によって算出された状態量が第２の規定値以下となったとき、第１のモードから第２のモードへ走行モードを切替える。

好ましくは、ハイブリッド車両は、蓄電装置と、充電状態算出部と、走行モード切替指示部とをさらに備える。蓄電装置は、電動機へ電力を供給可能である。充電状態算出部は、蓄電装置の充電状態を示す状態量を算出する。走行モード切替指示部は、第１のモードを優先させる制御中に充電状態算出部によって算出された状態量が第２の規定値以下となったとき、第１のモードから第２のモードへの走行モードの切替を利用者が指示可能に構成される。

好ましくは、ハイブリッド車両は、充電装置をさらに備える。充電装置は、車両外部から供給される電力を受けて蓄電装置を充電可能に構成される。

また、この発明によれば、ハイブリッド車両は、燃料を燃焼する内燃機関と、車両走行用の動力源としての電動機と、燃料残量検出部と、制御部と、入力装置とを備える。燃料残量検出部は、内燃機関の燃料残量を検出する。制御部は、内燃機関を停止させて走行する第１のモード（ＥＶモード）と少なくとも内燃機関を動作させて走行する第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。入力装置は、利用者の操作に応じて制御部に指示を与える。そして、走行用の燃料として使用可能な燃料残量を使い切ることを指示する操作を入力装置が受付けた場合、制御部は、第２のモードを優先させるように走行モードの切替を制御することによって、走行用の燃料として使用可能な燃料残量を消費させる。

また、この発明によれば、ハイブリッド車両の制御方法は、内燃機関および車両走行用の動力源としての電動機を搭載し、かつ、内燃機関を停止させて走行する第１のモード（ＥＶモード）および少なくとも内燃機関を動作させて走行する第２のモード（ＨＶモード）のいずれかの走行モードで走行可能なハイブリッド車両の制御方法である。そして、制御方法は、内燃機関の燃料残量を検出するステップと、その検出された燃料残量が第１の規定値まで低下したか否かを判定するステップと、燃料残量が第１の規定値まで低下したと判定されると、第１のモードを優先させるように走行モードの切替を制御するステップとを備える。

好ましくは、第１の規定値は、利用者によって設定される。
さらに好ましくは、ハイブリッド車両の制御方法は、利用者の設定入力に基づいて、第１のモードを優先させる制御を解除または禁止するステップをさらに備える。

好ましくは、ハイブリッド車両の制御方法は、電動機へ電力を供給可能な蓄電装置の充電状態を示す状態量を算出するステップと、その算出された状態量が第２の規定値以下であるか否かを判定するステップと、第１のモードを優先させる制御中に上記状態量が第２の規定値以下であると判定されると、利用者に対して警告を出力するステップとをさらに備える。

さらに好ましくは、ハイブリッド車両の制御方法は、第１のモードを優先させる制御中に蓄電装置の充電状態を示す状態量が第２の規定値以下であると判定されると、第１のモードから第２のモードへ走行モードを切替えるステップをさらに備える。

好ましくは、ハイブリッド車両の制御方法は、電動機へ電力を供給可能な蓄電装置の充電状態を示す状態量を算出するステップと、その算出された状態量が第２の規定値以下であるか否かを判定するステップと、第１のモードを優先させる制御中に上記状態量が第２の規定値以下であると判定されたとき、利用者の指示に応じて第１のモードから第２のモードへ走行モードを切替えるステップとをさらに備える。

好ましくは、制御方法におけるハイブリッド車両は、車両外部から供給される電力を受けて、電動機へ電力を供給可能な蓄電装置を充電可能に構成される。

また、この発明によれば、記録媒体は、コンピュータ読取可能な記録媒体であって、上述したいずれかのハイブリッド車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録する。

この発明においては、ハイブリッド車両は、第１のモード（ＥＶ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、内燃機関の燃料残量が第１の規定値まで低下すると、第１のモード（ＥＶモード）を優先させるように走行モードの切替が制御されるので、燃料の消費が抑制される。

したがって、この発明によれば、内燃機関の燃料が直ちに完全に零になるのをできる限り抑制することができる。

また、この発明においては、走行用の燃料として使用可能な燃料残量を使い切ることを指示する操作を入力装置が受付けると、第２のモード（ＨＶモード）を優先させるように走行モードの切替が制御され、走行用の燃料として使用可能な燃料残量が消費される。

したがって、この発明によれば、補給された燃料が長期間使用されずに放置されることにより燃料が劣化するのを防止することができる。

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。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。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１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、このハイブリッド車両１００は、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構３と、車輪２とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、蓄電装置Ｂと、システムメインリレーＳＭＲと、昇圧コンバータ１０と、インバータ２０，３０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０とをさらに備える。さらに、ハイブリッド車両１００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２と、充電プラグ４０と、電圧センサ７４と、電流センサ７６とをさらに備える。

動力分割機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、動力分割機構３として、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用いることができる。この３つの回転軸がエンジン４およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータを中空としてその中心にエンジン４のクランク軸を通すことによって、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を動力分割機構３に機械的に接続することができる。

エンジン４が発生する運動エネルギーは、動力分割機構３によって車輪２とモータジェネレータＭＧ１とに分配される。すなわち、エンジン４は、車輪２を駆動するとともにモータジェネレータＭＧ１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ＭＧ１は、エンジン４によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン４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、モータジェネレータＭＧ２は、車輪２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。

蓄電装置Ｂは、システムメインリレーＳＭＲを介して正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１に接続される。昇圧コンバータ１０は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１と正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２との間に接続される。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間に接続され、コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間に接続される。インバータ２０は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２とモータジェネレータＭＧ１との間に接続される。インバータ３０は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２とモータジェネレータＭＧ２との間に接続される。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれＹ結線された三相コイル７，８をステータコイルとして含む。三相コイル７は、インバータ２０に接続され、三相コイル７の中性点Ｎ１に電力線ＡＣＬ１が接続される。三相コイル８は、インバータ３０に接続され、三相コイル８の中性点Ｎ２に電力線ＡＣＬ２が接続される。そして、中性点接続端と異なる電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２の端部に充電プラグ４０が接続される。

充電プラグ４０は、ハイブリッド車両１００の外部の外部電源８０（たとえば系統電源）から供給される電力を受電するための外部充電インターフェースである。この外部充電インターフェースは、外部電源８０から電力を受電可能な構成であれば、無線式や有線式など如何なる方式でもよい。

蓄電装置Ｂ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Ｂは、システムメインリレーＳＭＲのオン時、昇圧コンバータ１０へ電力を供給する。また、蓄電装置Ｂは、モータジェネレータＭＧ１および／またはモータジェネレータＭＧ２の発電時、または外部電源８０からの給電時、昇圧コンバータ１０から正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１へ出力される電力を受けて充電される。なお、蓄電装置Ｂ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ＭＧ１，ＭＧ２による発電電力や外部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ＭＧ２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。

電圧センサ７４は、蓄電装置Ｂの電圧ＶＢを検出し、その検出値をＥＣＵ５０へ出力する。電流センサ７６は、蓄電装置Ｂに入出力される電流ＩＢを検出し、その検出値をＥＣＵ５０へ出力する。

システムメインリレーＳＭＲは、蓄電装置Ｂと正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１との電気的な接続／切離しを行なう。システムメインリレーＳＭＲは、図示されない補機バッテリから動作電力を受け、ＥＣＵ５０からの制御信号に応じてオン／オフされる。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間の電圧変動を平滑化する。

昇圧コンバータ１０は、ＥＣＵ５０からの信号ＰＷＭＣに基づいて、蓄電装置Ｂから出力される直流電力を昇圧して正極線ＰＬ２へ出力する。また、昇圧コンバータ１０は、信号ＰＷＭＣに基づいて、インバータ２０，３０から供給される電力を蓄電装置Ｂの電圧レベルに降圧して蓄電装置Ｂを充電する。昇圧コンバータ１０は、たとえば、昇降圧型のチョッパ回路によって構成される。

コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間の電圧変動を平滑化する。インバータ２０，３０は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２から供給される直流電力を交流電力に変換してそれぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ出力する。また、インバータ２０，３０は、それぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２により発電された電力を直流電力に変換して正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２へ出力する。

なお、各インバータ２０，３０は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。そして、インバータ２０，３０は、それぞれＥＣＵ５０からの信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２に応じてスイッチング動作を行なうことにより、対応のモータジェネレータを駆動する。

また、インバータ２０，３０は、充電プラグ４０が接続される外部電源８０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、外部電源８０から電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる交流電力をＥＣＵ５０からの信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２に基づいて直流電力に変換し、その変換した直流電力を正極線ＰＬ２へ出力する。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、三相交流電動機であり、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ＭＧ１は、エンジン４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インバータ２０へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、インバータ２０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４の始動を行なう。

モータジェネレータＭＧ２は、インバータ３０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ＭＧ２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インバータ３０へ出力する。

エンジン４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３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３に伝達される。なお、エンジン４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、または、液体もしくは気体の水素燃料が好適である。

燃料タンク５は、燃料補給口１２を介して外部から供給される燃料を貯蔵し、貯蔵された燃料をエンジン４へ供給する。燃料残量センサ１４は、燃料タンク５内の燃料の残量を検知し、その検知された残量を示す信号ＦＵＥＬをＥＣＵ５０へ出力する。この燃料残量センサ１４としては、燃料が液体燃料であれば、燃料タンク５内の液面レベルを検知する構成が好適であり、気体燃料であれば、燃料タンク５内の圧力や温度に基づき燃料タンク５内の燃料を推定する構成が好適である。また、燃料残量センサ１４は、燃料タンク５内の状態を直接検知することなく、燃料補給口１２から供給された燃料や、エンジン４に供給された燃料の流量に基づいて残量を推定する構成であってもよい。

ＥＣＵ５０は、昇圧コンバータ１０を駆動するための信号ＰＷＭＣおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＣ，ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２をそれぞれ昇圧コンバータ１０およびインバータ２０，３０へ出力する。

また、ＥＣＵ５０は、このハイブリッド車両１００の走行モードを制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン４を停止してモータジェネレータＭＧ２のみを用いてＥＶモードで走行するか、それとも少なくともエンジン４を動作させて走行するＨＶモードで走行するかの切替を制御する。

ここで、ＥＣＵ５０は、燃料残量センサ１４から受ける信号ＦＵＥＬによって示される燃料残量が予め定められたしきい値まで低下すると、ＥＶモードを優先させるように走行モードの切替を制御する。すなわち、燃料が完全に消費されると、燃料配管内に気体が混入して燃料供給に不具合が発生し得るところ、この実施の形態１では、燃料残量がしきい値まで低下すると、ＥＶモードを優先させることにより燃料消費を抑制し、上記しきい値に相当する燃料残量を確保することとしたものである。

また、ＥＣＵ５０は、電圧センサ７４から受ける電圧ＶＢおよび電流センサ７６から受ける電流ＩＢの各検出値に基づいて、蓄電装置ＢのＳＯＣを算出する。このＳＯＣは、蓄電装置Ｂ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Ｂの蓄電残量を示す。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。

そして、ＥＣＵ５０は、ＥＶモードを優先させる制御の実施中に蓄電装置ＢのＳＯＣが予め定められたしきい値以下になると、モータジェネレータＭＧ２のみでの走行はもはや不可能であると判断して、走行モードをＨＶモードに切替える。

また、ＥＣＵ５０は、外部電源８０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、外部電源８０から充電プラグ４０および電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる交流電力を直流電力に変換して正極線ＰＬ２へ出力するように、インバータ２０，３０を制御するための信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２を生成する。

図２は、図１に示したハイブリッド車両１００における走行モードの変化の一例を示した図である。図２を参照して、外部電源８０から蓄電装置Ｂ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ＢのＳＯＣが規定値Ｓｔｈ１に達するまでは、急加速や登坂走行をしない限りエンジン４は停止し、ハイブリッド車両１００はＥＶモードで走行する。そして、ＥＶモードでの走行中は、蓄電装置ＢのＳＯＣは特に管理されず、走行距離の増加に伴ない蓄電装置ＢのＳＯＣは減少する。

蓄電装置ＢのＳＯＣが規定値Ｓｔｈ１に達すると、エンジン４が起動され、走行モードはＥＶモードからＨＶモードに切替わる。そして、ＨＶモードでの走行中は、エンジン４の動力を用いてモータジェネレータＭＧ１による発電を行なうことにより、蓄電装置ＢのＳＯＣが規定値Ｓｔｈ１に近づくように蓄電装置Ｂの充放電が管理される。

走行距離がＬ２に達したとき、エンジン４の燃料残量が予め定められたしきい値まで低下したものとする。そうすると、ＥＶモードを優先させるように走行モードの切替が制御される。具体的には、走行モードがＥＶモードに切替わるとともに、ＥＶモードでの走行範囲が拡大される（たとえば、エンジン４の始動が抑制される。）。そして、ＥＶモードを優先させる制御の実施中は、走行距離がＬ１までのＥＶモードでの走行時と同様に、走行距離の増加に伴ない蓄電装置ＢのＳＯＣは減少する。

その後、蓄電装置ＢのＳＯＣが規定値Ｓｔｈ２（＜Ｓｔｈ１）に達すると、モータジェネレータＭＧ２のみでの走行はもはや不可能であると判断され、走行モードはＨＶモードに切替わる。

なお、特に図示していないが、ＥＶモード（ＥＶモードを優先させる制御の実施中を含む。）での走行中においても、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時は、モータジェネレータＭＧ２からの回生電力により蓄電装置ＢのＳＯＣは上昇し得る。なお、ＨＶモード時、規定値Ｓｔｈを制御中心とする所定の範囲内に蓄電装置ＢのＳＯＣが入るように蓄電装置Ｂの充放電が管理されるようにしてもよい。

図３は、図１に示したＥＣＵ５０の機能ブロック図である。図３を参照して、ＥＣＵ５０は、コンバータ制御部５２と、第１および第２のインバータ制御部５４，５６と、充電制御部５８と、走行モード制御部６０と、ＳＯＣ算出部６２とを含む。

コンバータ制御部５２は、電圧ＶＢ、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２間の電圧ＶＤＣ、およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２の各検出値、ならびに走行モード制御部６０から受けるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２に基づいて、昇圧コンバータ１０を駆動するための信号ＰＷＭＣを生成し、その生成した信号ＰＷＭＣを昇圧コンバータ１０へ出力する。なお、電圧ＶＤＣおよび回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２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。

第１のインバータ制御部５４は、電圧ＶＤＣ、モータジェネレータＭＧ１のモータ電流ＭＣＲＴ１およびロータ回転位置θ１の各検出値、ならびにトルク指令値ＴＲ１に基づいて、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための信号ＰＷＭＩ１を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１をインバータ２０へ出力する。なお、モータ電流ＭＣＲＴ１およびロータ回転位置θ１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。

第２のインバータ制御部５６は、電圧ＶＤＣ、モータジェネレータＭＧ２のモータ電流ＭＣＲＴ２およびロータ回転位置θ２の各検出値、ならびにトルク指令値ＴＲ２に基づいて、モータジェネレータＭＧ２を駆動するための信号ＰＷＭＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ２をインバータ３０へ出力する。なお、モータ電流ＭＣＲＴ２およびロータ回転位置θ２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。

ここで、第１および第２のインバータ制御部５４，５６は、外部電源８０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、充電制御部５８からの零相電圧指令ＡＣ１，ＡＣ２に基づいて信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２をそれぞれ生成し、その生成した信号ＰＷＭＩ１，ＰＷＭＩ２をそれぞれインバータ２０，３０へ出力する。

充電制御部５８は、外部電源８０から蓄電装置Ｂへの充電を指示する信号ＣＨＲＧが活性化されているとき、外部電源８０から中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる交流電力の電圧ＶＡＣおよび電流ＩＡＣの各検出値に基づいて、後述のようにモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびインバータ２０，３０を単相ＰＷＭコンバータとして動作させるための零相電圧指令ＡＣ１，ＡＣ２を生成し、その生成した零相電圧指令ＡＣ１，ＡＣ２をそれぞれ第１および第２のインバータ制御部５４，５６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電圧センサおよび電流センサによって検出される。

走行モード制御部６０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、およびシフト位置を示すシフト位置信号ＳＰを受ける。また、走行モード制御部６０は、内燃機関の燃料残量を示す信号ＦＵＥＬを燃料残量センサ１４から受け、蓄電装置ＢのＳＯＣの算出値を示す信号ＳＯＣをＳＯＣ算出部６２から受ける。そして、走行モード制御部６０は、アクセル開度信号ＡＣＣ、車速信号ＳＰＤ、シフト位置信号ＳＰおよび信号ＳＯＣに基づいてエンジン４の出力要求値を算出し、その算出されたエンジン４の出力要求値に基づいて、ＥＶモードで走行するかＨＶモードで走行するかを判定する。

ここで、走行モード制御部６０は、信号ＦＵＥＬによって示される燃料残量が予め定められたしきい値以下のとき、ＥＶモードを優先させるように走行モードの切替を制御する。さらに、走行モード制御部６０は、信号ＳＯＣによって示される蓄電装置ＢのＳＯＣがＥＶモードを優先させる制御の実施中にしきい値（図２の規定値Ｓｔｈ２）以下になると、走行モードをＨＶモードに切替える。

そして、走行モード制御部６０は、走行モードに基づいてトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２を生成し、その生成したトルク指令値をコンバータ制御部５２ならびに第１および第２のインバータ制御部５４，５６へ出力する。

なお、アクセル開度信号ＡＣＣは、アクセルペダルの操作量を検出する図示されないアクセル開度センサによって検出され、車速信号ＳＰＤおよびシフト位置信号ＳＰは、それぞれ図示されない車速センサおよびシフト位置センサによって検出される。

ＳＯＣ算出部６２は、電流ＩＢおよび電圧ＶＢの各検出値に基づいて蓄電装置ＢのＳＯＣを算出し、その算出結果を走行モード制御部６０へ出力する。

図４は、走行モードの切替を説明するための図である。図４を参照して、縦軸は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ｋ１は、通常時（ＥＶモードを優先させる制御の非実施時）におけるＥＶモードとＨＶモードとの切替しきい値を示す。エンジン出力要求値がしきい値ｋ１以下の時は、エンジン４を停止して走行（ＥＶモード）するものと判定され、エンジン出力要求値がしきい値ｋ１を超えると、エンジン４を始動させて走行（ＨＶモード）するものと判定される。なお、このしきい値ｋ１は、車速に応じて変化し、たとえば、低速時は大きく（すなわち、ＥＶモード重視となる。）、車速が規定値ＳＰＤ０を越えると零となる（すなわち、常時ＨＶモードとなる）。

点線で示されるしきい値ｋ２は、ＥＶモードを優先させる制御の実施時におけるＥＶモードとＨＶモードとの切替しきい値を示す。すなわち、ＥＶモードを優先させる制御の実施中は、しきい値ｋ１からしきい値ｋ１よりも大きいしきい値ｋ２に切替しきい値が切替えられる。これにより、ＥＶモードでの走行領域が拡大され、エンジン４の始動が抑制される。

図５は、図１に示したＥＣＵ５０による燃料残量に基づく走行モード切替制御の構造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。

図５を参照して、ＥＣＵ５０は、燃料残量センサ１４からの信号ＦＵＥＬに基づいてエンジン４の燃料残量を検出する（ステップＳ１０）。そして、ＥＣＵ５０は、その検出された燃料残量が予め定められたしきい値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。燃料残量がしきい値よりも多いと判定されると（ステップＳ２０においてＮＯ）、ＥＣＵ５０は、ステップＳ７０へ処理を移行し、メインルーチンに処理を返す。

ステップＳ２０において燃料残量がしきい値以下であると判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、ＥＶモードを優先させるように走行モードの切替を制御する（ステップＳ３０）。具体的には、図４に示したように、ＥＶモードとＨＶモードとの切替しきい値がしきい値ｋ１からしきい値ｋ２に切替えられる。

次いで、ＥＣＵ５０は、蓄電装置Ｂの電流ＩＢおよび電圧ＶＢの各検出値に基づいて蓄電装置ＢのＳＯＣを算出する（ステップＳ４０）。そして、ＥＣＵ５０は、その算出されたＳＯＣが予め設定されたしきい値（図２の規定値Ｓｔｈ２）以下であるか否かを判定する（ステップＳ５０）。

蓄電装置ＢのＳＯＣがしきい値（規定値Ｓｔｈ２）以下であると判定されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５０は、走行モードをＨＶモードに切替える（ステップＳ６０）。一方、蓄電装置ＢのＳＯＣがしきい値（規定値Ｓｔｈ２）よりも高いと判定されると（ステップＳ５０においてＮＯ）、ＥＣＵ５０は、ステップＳ７０へ処理を移行する。すなわち、この場合は、ＥＶモードを優先させる制御が維持される。

次に、外部電源８０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるときのインバータ２０，３０の動作について説明する。

図６は、図１に示したインバータ２０，３０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の零相等価回路を示した図である。三相ブリッジ回路から成る各インバータ２０，３０においては、６個のスイッチング素子のオン／オフの組合わせは８パターン存在する。その８つのスイッチングパターンのうち２つは相間電圧が零となり、そのような電圧状態は零電圧ベクトルと称される。零電圧ベクトルについては、上アームの３つのスイッチング素子は互いに同じスイッチング状態（全てオンまたはオフ）とみなすことができ、また、下アームの３つのスイッチング素子も互いに同じスイッチング状態とみなすことができる。

外部電源８０から蓄電装置Ｂの充電時、インバータ２０，３０においては、ＥＣＵ５０の充電制御部５８によって生成される零相電圧指令ＡＣ１，ＡＣ２に基づいて零電圧ベクトルが制御される。したがって、外部電源８０から蓄電装置Ｂの充電時、各インバータの上アームの３つのスイッチング素子は互いに同じスイッチング状態とみなすことができ、下アームの３つのスイッチング素子も互いに同じスイッチング状態とみなすことができるので、この図６では、インバータ２０の上アームの３つのスイッチング素子は上アーム２０Ａとしてまとめて示され、インバータ２０の下アームの３つのスイッチング素子は下アーム２０Ｂとしてまとめて示されている。同様に、インバータ３０の上アームの３つのスイッチング素子は上アーム３０Ａとしてまとめて示され、インバータ３０の下アームの３つのスイッチング素子は下アーム３０Ｂとしてまとめて示されている。

そして、図６に示されるように、この零相等価回路は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる単相交流電力を入力とする単相ＰＷＭコンバータとみることができる。そこで、インバータ２０，３０の各々において零電圧ベクトルを変化させ、インバータ２０，３０を単相ＰＷＭコンバータのアームとして動作するようにスイッチング制御することによって、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２から入力される外部電源８０からの交流電力を直流電力に変換して正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２へ出力し、蓄電装置Ｂ（図示せず）を充電することができる。

このようにして、車両外部の外部電源８０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれる。
なお、上記においては、燃料残量のしきい値は、燃料が完全に消費されると燃料配管内に気体が混入して燃料供給に不具合が発生するのを防止する観点から設定されるものとしたが、このしきい値は、上記のようなシステム保全（燃料供給の不具合防止）のために残す燃料よりも大きな値に設定してもよい。すなわち、燃料タンク５に貯蔵される燃料のうち、システム保全のために残す燃料を除いた燃料残量、言い換えると走行用の燃料として使用可能な燃料残量について、所定の燃料を残すように上記のしきい値を設定してもよい。

以上のように、この実施の形態１においては、ハイブリッド車両１００は、ＥＶモードとＨＶモードとを切替えて走行可能である。そして、エンジン４の燃料残量が予め定められたしきい値まで低下すると、ＥＶモードを優先させるように走行モードの切替が制御されるので、燃料の消費が抑制される。したがって、この実施の形態１によれば、エンジン４の燃料が直ちに完全に零になるのをできる限り抑制することができる。

［実施の形態１の変形例１］
この変形例１では、ＥＶモードを優先させる制御の実施中に蓄電装置ＢのＳＯＣがしきい値（図２の規定値Ｓｔｈ２）まで低下したとき、利用者の指示に応じてＨＶモードへの切替が行なわれる。すなわち、燃料の使用許可が利用者に委ねられる。

図７は、実施の形態１の変形例１によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図７を参照して、このハイブリッド車両１００Ａは、図１に示したハイブリッド車両１００の構成において、入力装置７０をさらに備え、ＥＣＵ５０に代えてＥＣＵ５０Ａを備える。

入力装置７０は、ＥＶモードを優先させる制御の実施中に蓄電装置ＢのＳＯＣが低下したとき、ＨＶモードへの切替すなわち燃料の使用を利用者が許可するための入力インターフェースである。この入力インターフェースは、利用者が入力可能な構成であれば、押しボタン式やタッチパネル式など如何なる方式でもよい。

ＥＣＵ５０Ａは、ＥＶモードを優先させる制御の実施中に蓄電装置ＢのＳＯＣが予め定められたしきい値まで低下したとき、利用者によって入力装置７０から入力されるＨＶモードへの切替指示に応じて、走行モードをＨＶモードに切替える。なお、ＥＣＵ５０Ａのその他の構成は、実施の形態１におけるＥＣＵ５０と同じである。

図８は、図７に示したＥＣＵ５０Ａによる燃料残量に基づく走行モード切替制御の構造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も、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。

図８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おいてステップＳ５２をさらに含む。すなわち、ステップＳ５０において蓄電装置ＢのＳＯＣがしきい値（図２の規定値Ｓｔｈ２）以下であると判定されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５０Ａは、ＨＶモードへの切替指示が利用者によって入力装置７０から入力されたか否かを判定する（ステップＳ５２）。

そして、ＨＶモードへの切替指示が有ったものと判定されると（ステップＳ５２においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５０Ａは、ステップＳ６０へ処理を移行し、走行モードがＨＶモードに切替えられる。一方、ＨＶモードへの切替指示が入力されない場合には（ステップＳ５２においてＮＯ）、ＥＣＵ５０Ａは、走行モードをＨＶモードに切替えることなく、ステップＳ７０へ処理を移行する。

以上のように、この実施の形態１の変形例１によれば、入力装置７０が設けられることにより燃料の使用許可が利用者に委ねられるので、走行の確保よりも燃料供給の不具合が発生することを懸念する利用者の要求に応えることができる。

［実施の形態１の変形例２］
燃料タンク５に補給された燃料を長期間使用せずに放置しておくと燃料が劣化（たとえば酸化など）するので、補給された燃料はある程度定期的に使い切ることが好ましい。そこで、この変形例２では、前回の燃料補給時から相当期間経過するなどの規定の条件が成立すると、ＨＶモードを優先させ、積極的に燃料を消費させる。

再び図１を参照して、この変形例２におけるＥＣＵ５０は、蓄電装置ＢのＳＯＣや燃料タンク５内の燃料残量に拘わらず、規定の条件が成立すると、ＨＶモードを優先させるように走行モードの切替を制御する。たとえば、ＥＣＵ５０は、燃料残量センサ１４からの信号ＦＵＥＬによって示される燃料残量の変化量に基づいて燃料補給の有無を検知するとともに前回燃料補給タイミングからの経過時間をカウントし、その経過時間がしきい値に達したとき、上記規定の条件が成立したものとすることができる。あるいは、図７に示されるような入力装置を設け、利用者からの指示を入力装置が受付けたときに上記規定の条件が成立したものとしてもよい。なお、この変形例１におけるＥＣＵ５０のその他の機能は、実施の形態１と同じである。

なお、ＨＶモードを優先させて積極的に燃料を消費させる場合、燃料タンク５内および燃料配管内の全ての燃料を使い切ることとしてもよいし、上述したように燃料が完全に消費されることにより発生し得る燃料供給の不具合を防止する観点から、燃料を少量だけ残し、それ以外の燃料を使い切ることとしてもよい。すなわち、上記のようなシステム保全のために少量だけ残される燃料以外の燃料残量、言い換えると走行用の燃料として使用可能な燃料残量を使い切ることとしてもよい。

以上のように、この実施の形態１の変形例２によれば、長期間不使用の燃料が燃料タンク５に放置されて劣化するのを防止することができる。

［実施の形態１の変形例３］
上記のように、補給された燃料はある程度定期的に使い切ることが好ましい。しかしながら、一方で、上記のように、システム保全（燃料供給の不具合防止）のために、燃料は完全に使い切らずに少量だけ残しておく必要がある。そこで、この変形例３では、燃料を使い切るための指示が利用者により入力装置から入力されたとき、システム保全を考慮しつつ燃料を使い切る制御が実行される。

再び図７を参照して、この変形例３におけるＥＣＵ５０Ａは、走行用の燃料として使用可能な燃料残量（すなわち全燃料残量からシステム保全のために残す燃料を差引いた燃料残量）を使い切ることを指示する操作を入力装置７０が受付けると、ＨＶモードを優先させるように走行モードの切替を制御する。

ここで、ＥＣＵ５０Ａは、燃料残量を全て使い切るまでＨＶモードを優先させるのではなく、走行用の燃料として使用可能な燃料残量が消費されるまでＨＶモードを優先させ、走行用の燃料として使用可能な燃料残量が全て消費されると、走行モードをＥＶモードに切替える。なお、この変形例３におけるＥＣＵ５０Ａのその他の機能は、実施の形態１におけるＥＣＵ５０と同じである。

以上のように、この実施の形態１の変形例３によれば、システム保全を考慮しつつ、長期間不使用の燃料が燃料タンク５に放置されて劣化するのを防止することができる。

［実施の形態２］
車両外部の電源から蓄電装置を充電可能なハイブリッド車両においては、利用者によっては、外部電源から供給される電力のみを用いてＥＶモードで常時走行し、補給された燃料の一部または全部を残しておきたいと考え得る。たとえば、燃費の観点から燃料で走行するよりも電気で走行する方が経済的である場合や、燃料および電力のいずれもが消費されて走行不能になる事態に備え、電力よりも相対的にエネルギー密度の高い燃料を非常用に残しておきたい場合などが想定される。そこで、この実施の形態２では、エンジンの燃料残量を利用者が設定可能とし、燃料残量が設定値まで低下し、かつ、蓄電装置のＳＯＣも低下した場合には、残された燃料が使用されることを利用者に告知してからＨＶモードへの切替が行なわれる。

図９は、実施の形態２によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図９を参照して、このハイブリッド車両１００Ｂは、図１に示したハイブリッド車両１００の構成において、入力装置７０Ａおよび表示装置７２をさらに備え、ＥＣＵ５０に代えてＥＣＵ５０Ｂを備える。

入力装置７０Ａは、残しておきたい燃料残量を利用者が設定するための入力インターフェースである。燃料残量の設定方法としては、予め規定された複数の設定値を利用者が選択可能としてもよいし、利用者が設定値を直接入力可能としてもよい。なお、利用者による入力設定がない場合には、規定のデフォルト値が設定されるようにしてもよい。なお、この入力装置７０Ａとしては、専用の入力装置を設けてもよいし、カーナビゲーション装置に燃料残量の設定機能を組込んでもよい。

表示装置７２は、ＥＶモードを優先させる制御の実施中に蓄電装置ＢのＳＯＣが低下したとき、ＥＣＵ５０Ｂからの指示に基づいて、残された燃料を使用するＨＶモードに走行モードが切替わる旨の表示を行なう。なお、表示装置７２は、入力装置７０Ｂと一体的に構成してもよい。

ＥＣＵ５０Ｂは、利用者による燃料残量設定値を入力装置７０Ａから取得する。そして、ＥＣＵ５０Ｂは、燃料残量センサ１４から受ける信号ＦＵＥＬによって示される燃料残量が燃料残量設定値まで低下すると、ＥＶモードを優先させるように走行モードの切替を制御する。

また、ＥＣＵ５０Ｂは、ＥＶモードを優先させる制御の実施中に蓄電装置ＢのＳＯＣが低下すると、走行モードがＨＶモードに切替わる旨の表示をするように表示装置７２へ信号出力するとともに、実際に走行モードをＨＶモードに切替える。なお、ＥＣＵ５０Ｂのその他の構成は、実施の形態１におけるＥＣＵ５０と同じである。

図１０は、図９に示したＥＣＵ５０Ｂによる燃料残量に基づく走行モード切替制御の構造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も、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。

図１０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おいてステップＳ５，Ｓ５４をさらに含み、ステップＳ２０に代えてステップＳ２５を含む。すなわち、一連の処理が開始されると、ＥＣＵ５０Ｂは、利用者により設定された燃料残量設定値を入力装置７０Ａから取得する（ステップＳ５）。

そして、ステップＳ１０において信号ＦＵＥＬに基づいてエンジン４の燃料残量が検出されると、ＥＣＵ５０Ｂは、その検出された燃料残量が燃料残量設定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。燃料残量が燃料残量設定値よりも多いと判定されると（ステップＳ２５においてＮＯ）、ＥＣＵ５０Ｂは、ステップＳ７０へ処理を移行する。

ステップＳ２５において燃料残量が燃料残量設定値以下であると判定されると（ステップＳ２５においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５０Ｂは、ステップＳ３０へ処理を移行し、ＥＶモードを優先させるように走行モードの切替が制御される。

また、ステップＳ５０において蓄電装置ＢのＳＯＣがしきい値（図２の規定値Ｓｔｈ２）以下であると判定されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５０Ｂは、走行モードがＨＶモードに切替わる旨の表示をするように表示装置７２に通知し、残された燃料が使用されることが利用者に対して告知される（ステップＳ５４）。その後、ＥＣＵ５０Ｂは、ステップＳ６０へ処理を移行し、走行モードがＨＶモードに切替えられる。

以上のように、この実施の形態２によれば、エンジン４の燃料残量を入力装置７０Ａから利用者が設定可能としたので、利用者の要求に応じてエンジン４の燃料を残しておくことができる。

また、この実施の形態２によれば、燃料残量が設定値まで低下し、かつ、蓄電装置ＢのＳＯＣも低下した場合、残された燃料が使用されることを利用者に告知してからＨＶモードへの切替が行なわれるので、利用者が認識しないまま燃料の使用が開始されるのを防止することができる。

［実施の形態２の変形例］
上記の実施の形態２では、残しておきたい燃料量を利用者が設定可能としたが、この変形例では、燃料残量設定値に燃料残量を維持するためのＥＶモード優先制御を利用者が解除可能とし、またはＥＶモードを優先させる制御への移行を禁止可能とする構成が示される。

再び図９を参照して、この実施の形態２の変形例によるハイブリッド車両１００Ｃは、実施の形態２によるハイブリッド車両１００Ｂの構成において、入力装置７０ＡおよびＥＣＵ５０Ｂに代えてそれぞれ入力装置７０ＢおよびＥＣＵ５０Ｃを備える。

入力装置７０Ｂは、残しておきたい燃料残量を利用者が設定可能であるとともに、ＥＶモードを優先させる制御の実施中であればＥＶモード優先の解除を、非実施中であればＥＶモードを優先させる制御への移行禁止を、利用者がさらに設定可能に構成される（以下では、ＥＶモードを優先させる制御の解除とＥＶモードを優先させる制御への移行禁止とを併せて「解除」と表現する。）。

ＥＣＵ５０Ｃは、ＥＶモードを優先させる制御の解除が入力装置７０Ｂにおいて利用者により指示されると、ＥＶモードを優先させる制御を解除する。具体的には、ＥＣＵ５０Ｃは、走行モードの切替しきい値を図４のしきい値ｋ２からしきい値ｋ１に切替える。これにより、ＥＶモードを優先させる制御の実施時に比べてＨＶモードでの走行領域が拡大される。なお、ＥＶモードを優先させる制御の実施中に解除が指示されたときは、蓄電装置ＢのＳＯＣは図２の規定値Ｓｔｈ１を下回っているので、ＥＣＵ５０Ｃは、走行モードをＨＶモードに切替えることとなる。なお、ＥＣＵ５０Ｃのその他の構成は、実施の形態２におけるＥＣＵ５０Ｂと同じである。

図１１は、実施の形態２の変形例におけるＥＣＵ５０Ｃによる走行モード切替制御の構造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も、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。

図１１を参照して、このフローチャートは、図１０に示したフローチャートにおいてステップＳ２７，Ｓ８０をさらに含む。すなわち、ステップＳ２５において燃料残量が燃料残量設定値以下であると判定されると（ステップＳ２５においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５０Ｃは、ＥＶモードを優先させる制御の解除指示が入力装置７０Ｂから利用者によって入力されたか否かを判定する（ステップＳ２７）。

ステップＳ２７において解除の指示が有ったものと判定されると（ステップＳ２７においてＹＥＳ）、ＥＣＵ５０Ｃは、ＥＶモードを優先させる制御を解除する（ステップＳ８０）。具体的には、ＥＣＵ５０Ｃは、上述のように、走行モードの切替しきい値を図４のしきい値ｋ２からしきい値ｋ１に切替える。なお、ＥＶモードを優先させる制御の実施中に解除が指示されたときは、蓄電装置ＢのＳＯＣは図２の規定値Ｓｔｈ１を下回っているので、ＥＣＵ５０Ｃは、走行モードをＨＶモードに切替える。

一方、ステップＳ２７において解除の指示はないものと判定されると（ステップＳ２７においてＮＯ）、ＥＣＵ５０Ｃは、ステップＳ３０へ処理を移行し、ＥＶモードを優先させるように走行モードの切替が制御される。

以上のように、この実施の形態２の変形例によれば、ＥＶモードを優先させる制御を入力装置７０Ｂから利用者が解除可能としたので、残された燃料を用いて走行性能を確保したいと考える利用者の要求に応えることができる。

なお、上記の各実施の形態においては、外部電源８０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２から充電電力を入力するものとしたが、充電用の専用インバータを別途設けてもよい。

図１２は、充電用インバータを別途備えたハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１２を参照して、ハイブリッド車両１００Ｄは、図１に示したハイブリッド車両１００の構成において充電用インバータ９０をさらに備える。

充電用インバータ９０は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２に接続され、ＥＣＵ５０からの信号ＰＷＭＩ３に基づいて、外部電源８０から充電プラグ４０に与えられる交流電力を直流電力に変換して正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２へ出力する。

そして、充電用インバータ９０から供給される直流電力を昇圧コンバータ１０により蓄電装置Ｂの電圧レベルに変換して蓄電装置Ｂを充電することができる。なお、ハイブリッド車両１００Ｄのその他の構成は、ハイブリッド車両１００と同じである。

なお、上記の各実施の形態において、蓄電装置Ｂは、劣化を抑制するために蓄電量を所定量だけ残すようにＳＯＣが制御される。この残される蓄電量は、走行用ではなく、システム保全用（蓄電装置Ｂの劣化防止）である。そして、燃料を使い切るのを制限するとともに、蓄電装置Ｂの走行用の蓄電量を使い切るのを制限する構成も採り得るところ、上記の各実施の形態のように、走行用に用いられるエネルギー（燃料および電力）のうち利用者にとって相対的に入手しずらい燃料の消費だけを制限するのが好ましい。このような構成とすることにより、走行用に蓄電量および燃料の双方を残す場合に比べて、制御を簡易化でき、また、利用者の操作も容易になる。

なお、上記の各実施の形態においては、外部電源８０から蓄電装置Ｂ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限定されるものではない。但し、外部充電機能を有するハイブリッド車両においては、外部電源から供給される電力のみを用いてＥＶモードで走行し、エンジン４がほとんど使用されない利用形態が想定されるので、この発明は、外部充電機能を有するハイブリッド車両に特に好適である。

また、上記の各実施の形態においては、ＥＶモードを優先させる制御の実施時、図４に示したように、ＥＶモードとＨＶモードとの切替しきい値がしきい値ｋ１からしきい値ｋ２に切替えられるものとしたが、ＥＶモードでの走行を優先させる方法は、このような方法に限られない。たとえば、ＥＶモードを優先させる制御の実施時は、エンジン４の始動を完全に禁止するようにしてもよい。あるいは、ＥＶモードを優先させる制御の実施時は、蓄電装置ＢのＳＯＣの制御目標値を通常時よりも低く設定するなどしてもよい。

また、上記の実施の形態２およびその変形例においては、残された燃料を使用したＨＶモードでの走行を利用者に告知する方法として表示装置７２による表示を用いたが、表示に代えて音声により利用者に告知するようにしてもよい。

また、上記の各実施の形態においては、動力分割機構３によりエンジン４の動力を車軸とモータジェネレータＭＧ１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ＭＧ１を駆動するためにのみエンジン４を用い、モータジェネレータＭＧ２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４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。

なお、この発明は、昇圧コンバータ１０を備えないハイブリッド車両にも適用可能である。

なお、上記において、ＥＣＵ５０，５０Ａ〜５０Ｃにおける制御は、実際には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって行なわれ、ＣＰＵは、図５，８，１０，１１に示したフローチャートの各ステップを備えるプログラムをＲＯＭ（Read Only Memory）から読出し、その読出したプログラムを実行してフローチャートに従って処理を実行する。したがって、ＲＯＭは、フローチャートの各ステップを備えるプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取可能な記録媒体に相当する。

なお、上記において、エンジン４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ＭＧ２は、この発明における「電動機」の一実施例に対応する。また、燃料残量センサ１４は、この発明における「燃料残量検出部」の一実施例に対応し、ＥＣＵ５０，５０Ａ〜５０Ｃは、この発明における「制御部」の一実施例に対応する。さらに、入力装置７０Ａ，７０Ｂは、この発明における「設定部」の一実施例に対応し、表示装置７２は、この発明における「告知部」の一実施例に対応する。

また、さらに、入力装置７０は、この発明における「走行モード切替指示部」の一実施例に対応し、充電プラグ４０、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびインバータ２０，３０は、この発明における「充電装置」の一実施例を形成する。また、さらに、充電プラグ４０および充電用インバータ９０も、この発明における「充電装置」の一実施例を形成する。

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。

この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。 図１に示すハイブリッド車両における走行モードの変化の一例を示した図である。 図１に示すＥＣＵの機能ブロック図である。 走行モードの切替を説明するための図である。 図１に示すＥＣＵによる燃料残量に基づく走行モード切替制御の構造を説明するためのフローチャートである。 図１に示すインバータおよびモータジェネレータの零相等価回路を示した図である。 実施の形態１の変形例１によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。 図７に示すＥＣＵによる燃料残量に基づく走行モード切替制御の構造を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。 図９に示すＥＣＵによる燃料残量に基づく走行モード切替制御の構造を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２の変形例におけるＥＣＵによる走行モード切替制御の構造を説明するためのフローチャートである。 充電用インバータを別途備えたハイブリッド車両の全体ブロック図である。

符号の説明

２ 車輪、３ 動力分割機構、４ エンジン、５ 燃料タンク、７，８ 三相コイル、１０ 昇圧コンバータ、１２ 燃料補給口、１４ 燃料残量センサ、２０，３０ インバータ、２０Ａ，３０Ａ 上アーム、２０Ｂ，３０Ｂ 下アーム、４０ 充電プラグ、５０，５０Ａ〜５０Ｃ ＥＣＵ、５２ コンバータ制御部、５４ 第１のインバータ制御部、５６ 第２のインバータ制御部、５８ 充電制御部、６０ 走行モード制御部、６２ ＳＯＣ算出部、７０，７０Ａ，７０Ｂ 入力装置、７２ 表示装置、７４ 電圧センサ、７６ 電流センサ、８０ 外部電源、９０ 充電用インバータ、１００，１００Ａ〜１００Ｄ ハイブリッド車両、Ｂ 蓄電装置、ＳＭＲ システムメインリレー、ＰＬ１，ＰＬ２ 正極線、ＮＬ１，ＮＬ２ 負極線、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、Ｎ１，Ｎ２ 中性点、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２ 電力線。

Claims (14)

1. 内燃機関と、
   車両走行用の動力源としての電動機と、
   前記内燃機関の燃料残量を検出する燃料残量検出部と、
   前記内燃機関を停止させて走行する第１のモードと少なくとも前記内燃機関を動作させて走行する第２のモードとを含む走行モードの切替を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記燃料残量検出部によって検出された燃料残量が第１の規定値まで低下すると、前記第１のモードを優先させるように前記走行モードの切替を制御し、
   前記第１のモードを優先させる制御の実行時、前記第１のモードを優先させる制御の非実行時よりも前記第１のモードでの走行領域が拡大するように、前記第１のモードと前記第２のモードとの切替しきい値が切替えられ、さらに
   前記第１の規定値を利用者が設定可能に構成された設定部を備える、ハイブリッド車両。
2. 前記設定部は、前記第１のモードを優先させる制御の解除または禁止を利用者がさらに設定可能に構成される、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記電動機へ電力を供給可能な蓄電装置と、
   前記蓄電装置の充電状態を示す状態量を算出する充電状態算出部と、
   前記第１のモードを優先させる制御中に前記充電状態算出部によって算出された前記状態量が第２の規定値以下となったとき、利用者に対して警告を出力する告知部とをさらに備える、請求項１または２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御部は、前記第１のモードを優先させる制御中に前記状態量が前記第２の規定値以下となったとき、前記第１のモードから前記第２のモードへ前記走行モードを切替える、請求項３に記載のハイブリッド車両。
5. 前記電動機へ電力を供給可能な蓄電装置と、
   前記蓄電装置の充電状態を示す状態量を算出する充電状態算出部と、
   前記第１のモードを優先させる制御中に前記充電状態算出部によって算出された前記状態量が第２の規定値以下となったとき、前記第１のモードから前記第２のモードへの前記走行モードの切替を利用者が指示可能に構成された走行モード切替指示部とをさらに備える、請求項１に記載のハイブリッド車両。
6. 車両外部から供給される電力を受けて、前記電動機へ電力を供給可能な蓄電装置を充電可能に構成された充電装置をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
7. 利用者の操作に応じて前記制御部に指示を与える入力装置をさらに備え、
   走行用の燃料として使用可能な燃料残量を使い切ることを指示する操作を前記入力装置が受付けた場合、前記制御部は、前記第２のモードを優先させるように前記走行モードの切替を制御することによって、前記走行用の燃料として使用可能な燃料残量を消費させる、請求項１に記載のハイブリッド車両。
8. 内燃機関および車両走行用の動力源としての電動機を搭載し、前記内燃機関を停止させて走行する第１のモードおよび少なくとも前記内燃機関を動作させて走行する第２のモードのいずれかの走行モードで走行可能なハイブリッド車両の制御方法であって、前記制御方法は、前記ハイブリッド車両に搭載された制御装置により実行され、
   前記内燃機関の燃料残量を検出するステップと、
   その検出された燃料残量が第１の規定値まで低下したか否かを判定するステップと、
   前記燃料残量が前記第１の規定値まで低下したと判定されると、前記第１のモードを優先させるように前記走行モードの切替を制御するステップとを備え、
   前記第１のモードを優先させる制御の実行時、前記第１のモードを優先させる制御の非実行時よりも前記第１のモードでの走行領域が拡大するように、前記第１のモードと前記第２のモードとの切替しきい値が切替えられ、
   前記第１の規定値は、利用者によって設定される、ハイブリッド車両の制御方法。
9. 利用者の設定入力に基づいて、前記第１のモードを優先させる制御を解除または禁止するステップをさらに備える、請求項８に記載のハイブリッド車両の制御方法。
10. 前記電動機へ電力を供給可能な蓄電装置の充電状態を示す状態量を算出するステップと、
    前記状態量が第２の規定値以下であるか否かを判定するステップと、
    前記第１のモードを優先させる制御中に前記状態量が前記第２の規定値以下であると判定されると、利用者に対して警告を出力するステップとをさらに備える、請求項８または９に記載のハイブリッド車両の制御方法。
11. 前記第１のモードを優先させる制御中に前記状態量が前記第２の規定値以下であると判定されると、前記第１のモードから前記第２のモードへ前記走行モードを切替えるステップをさらに備える、請求項１０に記載のハイブリッド車両の制御方法。
12. 前記電動機へ電力を供給可能な蓄電装置の充電状態を示す状態量を算出するステップと、
    前記状態量が第２の規定値以下であるか否かを判定するステップと、
    前記第１のモードを優先させる制御中に前記状態量が前記第２の規定値以下であると判定されたとき、利用者の指示に応じて前記第１のモードから前記第２のモードへ前記走行モードを切替えるステップとをさらに備える、請求項８に記載のハイブリッド車両の制御方法。
13. 前記ハイブリッド車両は、車両外部から供給される電力を受けて、前記電動機へ電力を供給可能な蓄電装置を充電可能に構成される、請求項８から１２のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御方法。
14. 請求項８から１３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。

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