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JP3211699B2 - 動力出力装置 - Google Patents

動力出力装置

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JP3211699B2
JP3211699B2 JP03551797A JP3551797A JP3211699B2 JP 3211699 B2 JP3211699 B2 JP 3211699B2 JP 03551797 A JP03551797 A JP 03551797A JP 3551797 A JP3551797 A JP 3551797A JP 3211699 B2 JP3211699 B2 JP 3211699B2
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JP
Japan
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幸夫 衣笠
康二 吉崎
善明 多賀
俊文 高岡
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Priority to US08/927,496 priority patent/US6166449A/en
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力出力装置に関
し、詳しくは、車両に搭載され駆動軸に動力を出力する
動力出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の動力出力装置としては、
車両に搭載される装置であって、車両の駆動軸に動力を
出力するモータと、エンジンと、エンジンから出力され
る動力により発電する発電機と、発電された電力により
充電すると共にモータの駆動に必要な電力を供給する電
池と、エンジンやモータ，発電機の運転を制御する制御
装置とを備えるものが提案されている（例えば、特開平
６−２４５３２０号公報など）。この動力出力装置で
は、発電機や電池からモータへ入力される電力を検出す
ると共に入力電力を所定時間で平均して平均電力を算出
し、この平均電力に基づいて目標とする発電電力を補正
することにより電池の状態（ＳＯＣ）が所定値近傍とな
るようエンジンや発電機を制御している。この結果、電
池をより効率よく使用することができると共に電池の小
型化を図ることができ、更に、電池の充電量の変動を少
なくすることにより電池の長寿命化を図ることができ
る、とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た動力出力装置では、電池の状態（ＳＯＣ）を所定値近
傍となるよう制御しているから、電池のより小型化を図
ることができないといった問題があった。電池の状態
（ＳＯＣ）が所定値近傍に制御された電池は、この状態
で、車両が長い下り坂を走行するときなどモータによっ
て回生される電気エネルギが大きいときには、エネルギ
効率をより高くするために回生される電気エネルギのよ
り多くを充電できる必要があると共に、長い上り坂を走
行するときなどモータによって消費される電力が大きい
ときには、走行に必要な電力を十分に放電できる必要が
ある。この２つの要求を同時に満たそうとすると、容量
の大きな電池を用いざるを得ず、電池が大型化してしま
う。
【０００４】また、電池の充放電効率は、その状態（Ｓ
ＯＣ）によって変化するから、上述の２つの要求を同時
に満たす所定値近傍の状態（ＳＯＣ）における充放電効
率が低い場合には、装置全体のエネルギ効率を高くする
ことができないといった問題もあった。
【０００５】本発明の動力出力装置は、駆動軸から回生
される電気エネルギのより多くを蓄電すると共に駆動軸
の駆動に必要な十分な電力を供給する電池などの蓄電手
段の小型化を図ることを目的の一つとする。また、本発
明の動力出力装置は、蓄電手段を充放電効率のより高い
状態で用いることにより装置全体のエネルギ効率をより
高くすることを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の第１の動力出力装置や第２の動力出力装置は、上
述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段
を採った。
【０００７】本発明の第１の動力出力装置は、車両に搭
載され、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であっ
て、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、原動機
と、該原動機から出力される動力の少なくとも一部を電
気エネルギに変換可能な発電機と、該発電機により変換
された電気エネルギの充電と、前記電動機の駆動に必要
な電気エネルギの供給とが可能な蓄電手段と、前記車両
の走行条件を予測する走行条件予測手段と、前記蓄電手
段の目標状態を、所定の上下限値により規制しつつ、前
記予測された走行条件に基づいて設定する目標状態設定
手段と、該予測された走行条件に基づいて前記蓄電手段
の目標状態を設定する目標状態設定手段と、前記状態検
出手段により検出された前記蓄電手段の状態が前記目標
状態設定手段により設定された目標状態となるよう前記
原動機と前記発電機とを制御する充放電制御手段とを備
え、更に、前記目標状態設定手段は、目標状態を規制す
る前記上下限値を、前記蓄電手段の容量や特性、車両の
使用特性のうちの少なくとも一つに基づいて定めるを備
えることを要旨とする。
【０００８】この本発明の第１の動力出力装置は、電動
機が車両の駆動軸に動力を出力し、発電機が原動機から
出力される動力の少なくとも一部を電気エネルギに変換
する。蓄電手段は、必要に応じて、発電機により変換さ
れた電気エネルギの充電と、電動機の駆動に必要な電気
エネルギの供給とを行う。目標状態設定手段は、走行条
件予測手段が予測した走行条件に基づいて、蓄電手段の
目標状態を、所定の上下限値により規制しつつ設定し、
充放電制御手段は、状態検出手段により検出された蓄電
手段の状態がこの設定された目標状態となるよう原動機
と発電機とを制御する。しかもこのとき、目標状態を規
制する前記上下限値は、蓄電手段の容量や特性、車両の
使用特性のうちの少なくとも一つに基づいて定められる
ので、蓄電手段の状態を、より適切なものとすることが
できる。
【０００９】こうした本発明の第１の動力出力装置によ
れば、車両の走行条件を予測し、この走行条件に基づい
て蓄電手段の目標状態を、所定の上下限値により規制し
つつ設定し、蓄電手段の状態がこの目標状態となるよう
制御することができる。この結果、電動機によって回生
される電気エネルギが大きい走行条件を予測したときに
は、十分な充電が可能となるよう蓄電手段の目標状態を
低い値に設定して制御し、電動機によって消費される電
力が大きい走行条件を予測したときには、十分な電力の
放電が可能となるよう蓄電手段の目標状態を高い値に制
御することにより、蓄電手段の状態を所定値近傍になる
よう制御する装置に比して蓄電手段の小型化を図ること
ができ、装置全体としてのエネルギ効率を向上させるこ
とができる。また、電動機によって回生される電気エネ
ルギが小さい走行条件を予測したときや電動機によって
消費される電力が小さい走行条件を予測したときには、
蓄電手段の目標状態を、上下限値により規制しつつ、充
放電効率が高い状態に設定することにより、装置全体の
エネルギ効率をより高くすることができる。
【００１０】本発明の第１の動力出力装置において、前
記目標状態設定手段は、前記走行条件予測手段により予
測された走行条件が所定値以上の動力を伴うときには第
１の状態を目標状態として設定し、前記走行条件予測手
段により予測された走行条件が前記所定値未満の動力を
伴うときには前記第１の状態より前記蓄電手段の充放電
効率が高い第２の状態を目標状態として設定する手段で
あるものとすることもできる。この態様の動力出力装置
によれば、大きな動力を伴う走行条件のときには蓄電手
段を十分な電力の供給が可能な状態とすることができ、
大きな動力を伴わないときには、蓄電手段を充放電効率
の高い状態とすることができる。ここで、蓄電手段が、
その状態（ＳＯＣ）が低い方が充電効率が高くなるタイ
プの場合には、「第２の状態」は第１の状態より状態
（ＳＯＣ）が低い状態となり、逆に状態（ＳＯＣ）が高
い方が充電効率が高くなるタイプの場合には、「第２の
状態」は第１の状態より状態（ＳＯＣ）が高い状態とな
る。
【００１１】車両の走行は、車両の速度や加速度，駆動
軸に出力する動力等によって定まるから、本発明の第１
の動力出力装置において、前記車両の速度および／また
は加速度を検出する速度加速度検出手段を備え、前記走
行条件予測手段は前記速度加速度検出手段により検出さ
れた速度および／または加速度に基づいて走行条件を予
測する手段であるものとしたり、前記駆動軸に出力する
目標動力を設定する目標動力設定手段を備え、前記走行
条件予測手段は前記目標動力設定手段により設定された
目標動力に基づいて走行条件を予測する手段であるもの
とすることもできる。
【００１２】また、車両の走行は、蓄電手段の状態の変
化として把握できるから、本発明の第１の動力出力装置
において、前記状態検出手段により検出された前記蓄電
手段の状態に基づいて該蓄電手段の状態の変化率を演算
する状態変化率演算手段を備え、前記走行条件予測手段
は、前記状態変化率演算手段により演算された変化率に
基づいて走行条件を予測する手段であるものとすること
もできる。
【００１３】あるいは、本発明の第１の動力出力装置に
おいて、高度を検出または演算する高度検出演算手段を
備え、前記走行条件予測手段は、前記高度検出演算手段
により検出または演算された高度に基づいて走行条件を
予測する手段であるものとすることもできる。
【００１４】さらに、本発明の第１の動力出力装置にお
いて、少なくとも道路情報を含む地図を記憶する地図記
憶手段と、車両の走行位置および／または走行方向を検
出する走行位置方向検出手段とを備え、前記走行条件予
測手段は、前記走行位置方向検出手段により検出された
走行位置および／または走行方向と前記地図記憶手段に
より記憶された地図とに基づいて走行条件を予測する手
段であるものとすることもできる。こうすれば、より正
確に走行条件を予測することができる。こうした態様の
第１の動力出力装置において、前記地図は、走行条件の
異なる２以上の区域に区別されてなり、前記走行条件予
測手段は、前記走行位置方向検出手段により検出された
走行位置および／または走行方向と前記地図の区域と基
づいて走行状態を予測する手段であるものとすることも
できる。ここで、「区域」には、市街地や郊外といった
生活圏的要素によって区別されるものや、平野部や丘陵
部，山岳部といった地形的要素によって区別されるも
の、あるいは、高速道路や幹線道路，地域道路といった
道路目的的要素によって区別されるものなどが含まれ、
各要素単独によって区別される場合の他、２以上の要素
の複合による区別される場合も含まれる（後述する本発
明の他の動力出力装置においても同じ）。こうした態様
によれば、より的確な走行条件を予測することができ
る。
【００１５】また、本発明の第１の動力出力装置におい
て、走行距離を検出する走行距離検出手段と、少なくと
も目的地までの走行予定距離と該走行予定距離を２以上
の区間に区分けする区域境と該区分けされた各区間の道
路状況とを情報として含む走行予定情報を入力する走行
予定情報入力手段と、を備え、前記走行条件予測手段は
前記走行距離検出手段により検出された走行距離と前記
走行予定情報入力手段により入力された走行予定情報と
に基づいて走行条件を予測する手段であるものとするこ
ともできる。ここで、「道路状況」には、道路の種類や
幅，勾配，車線数，交通量，渋滞の有無などが含まれ
る。こうすれば、より的確に走行条件を予測することが
できる。
【００１６】本発明の第２の動力出力装置は、車両に搭
載され、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であっ
て、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、原動機
と、該原動機から出力される動力の少なくとも一部を電
気エネルギに変換可能な発電機と、該発電機により変換
された電気エネルギの充電と、前記電動機の駆動に必要
な電気エネルギの供給とが可能な蓄電手段と、該蓄電手
段の状態を検出する状態検出手段と、少なくとも道路情
報を含む地図を記憶する地図記憶手段と、操作者の指示
により、前記地図を用いて走行経路を設定する走行経路
設定手段と、該設定された走行経路に基づいて、該走行
経路の各位置における前記蓄電手段の目標状態を、所定
の上下限値により規制しつつ設定する目標状態設定手段
と、車両の走行位置を検出する走行位置検出手段と、該
検出された走行位置と前記目標状態設定手段により設定
された各位置における目標状態とに基づいて前記状態検
出手段により検出される前記蓄電手段の状態が該走行位
置における目標状態となるよう前記原動機と前記発電機
とを制御する充放電制御手段とを備え、更に、前記目標
状態設定手段は、目標状態を規制する前記上下限値を、
前記蓄電手段の容量や特性、車両の使用特性のうちの少
なくとも一つに基づいて定めることを要旨とする。
【００１７】この動力出力装置は、電動機が車両の駆動
軸に動力を出力し、発電機が原動機から出力される動力
の少なくとも一部を電気エネルギに変換する。蓄電手段
は、必要に応じて、発電機により変換された電気エネル
ギの充電と、電動機の駆動に必要な電気エネルギの供給
とを行う。走行経路設定手段は、操作者の指示により、
地図記憶手段に記憶された少なくとも道路情報を含む地
図を用いて走行経路を設定し、目標状態設定手段は、こ
の設定された走行経路に基づいて走行経路の各位置にお
ける蓄電手段の目標状態を、所定の上下限値により規制
しつつ設定する。充放電制御手段は、走行位置検出手段
により検出された走行位置と目標状態設定手段により設
定された各位置における目標状態とに基づいて状態検出
手段により検出される蓄電手段の状態が走行位置におけ
る目標状態となるよう原動機と発電機とを制御して、前
記蓄電手段の充放電を制御する。しかもこのとき、目標
状態を規制する前記上下限値は、蓄電手段の容量や特
性、車両の使用特性のうちの少なくとも一つに基づいて
定められるので、蓄電手段の状態を、より適切なものと
することができる。
【００１８】こうした本発明の第２の動力出力装置によ
れば、走行経路に基づいて蓄電手段の状態を制御するこ
とができる。すなわち、走行経路に電動機によって回生
される電気エネルギが大きい走行箇所があるときには、
その前に十分な充電が可能となるよう蓄電手段の目標状
態を低い値に設定し、電動機によって消費される電力が
大きい走行箇所があるときには、十分な電力の放電が可
能となるよう蓄電手段の目標状態を高い値に設定して蓄
電手段の状態を制御することができる。この結果、蓄電
手段の状態を所定値近傍になるよう制御する装置に比し
て蓄電手段の小型化を図ることができ、装置全体として
のエネルギ効率を向上させることができる。
【００１９】この本発明の第２の動力出力装置におい
て、前記地図は走行条件の異なる２以上の区域に区別さ
れてなり、前記目標状態設定手段は前記走行経路の各位
置における前記区域に基づいて前記走行経路の各位置に
おける前記蓄電手段の目標状態を設定する手段であるも
のとすることもできる。こうすれば、より適切に蓄電手
段の目標状態を設定することができる。
【００２０】また、本発明の第２の動力出力装置におい
て、前記地図は道路の各位置の勾配および／または高度
を情報として含み、前記目標状態設定手段は、前記走行
経路の各位置における勾配および／または高度に基づい
て該走行経路の各位置における前記蓄電手段の充放電量
を推定し、該推定された充放電量に基づいて前記走行経
路の各位置における前記蓄電手段の目標状態を設定する
手段であるものとすることもできる。こうすれば、より
的確に蓄電手段の目標状態を設定することができる。
【００２１】これら各種の態様を含め本発明の第１また
は第２の動力出力装置において、前記発電機は、前記原
動機の出力軸に結合された第１のロータと、前記駆動軸
に結合され該第１のロータに対して相対的に回転可能な
第２のロータとを有し、該両ロータ間の電磁的な結合を
介して前記原動機の出力軸と該駆動軸との間で動力のや
り取りをすると共に該両ロータ間の電磁的な結合の滑り
に基づいて電力を回生する対ロータ電動機であるものと
することもできる。
【００２２】また、本発明の第１または第２の動力出力
装置において、前記電動機は、前記原動機の出力軸に結
合された第１のロータと、前記駆動軸に結合され該第１
のロータに対して相対的に回転可能な第２のロータとを
有し、該両ロータ間の電磁的な結合を介して前記原動機
の出力軸と該駆動軸との間で動力のやり取りをする対ロ
ータ電動機であり、前記発電機は、前記原動機の出力軸
または前記駆動軸に取り付けられてなるものとすること
もできる。
【００２３】さらに、本発明の第１または第２の動力出
力装置において、前記駆動軸と前記原動機の出力軸と回
転軸とに各々結合される３軸を有し、該３軸のうちいず
れか２軸へ動力が入出力されたとき、該入出力された動
力に基づいて定まる動力を残余の１軸へ入出力する３軸
式動力入出力手段を備え、前記発電機は前記回転軸に結
合されてなるものとすることもできる。
【００２４】あるいは、本発明の第１または第２の動力
出力装置において、前記駆動軸と前記原動機の出力軸と
回転軸とに各々結合される３軸を有し、該３軸のうちい
ずれか２軸へ動力が入出力されたとき、該入出力された
動力に基づいて定まる動力を残余の１軸へ入出力する３
軸式動力入出力手段を備え、前記発電機は前記駆動軸に
結合されてなり、前記電動機は前記回転軸に結合されて
なるものとすることもできる。
【００２５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づき説明する。図１は本発明の一実施例としての
動力出力装置１０の構成の概略を示す構成図、図２は実
施例の動力出力装置１０が備えるエンジン２０の構成の
概略を示す構成図である。図１に示すように、動力出力
装置１０は、エンジン２０と、エンジン２０のクランク
シャフト３９に取り付けられたジェネレータ４０と、ジ
ェネレータ４０を駆動するジェネレータ駆動回路４２
と、駆動輪７４，７６とディファレンシャルギヤ７２を
介して接続される駆動軸７０に取り付けられたモータ５
０と、モータ５０を駆動するモータ駆動回路５２と、ジ
ェネレータ４０により発電された電力による充電とモー
タ５０の駆動に必要な電力の供給を行なうバッテリ６０
と、エンジン２０やジェネレータ４０，モータ５０を駆
動制御する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと呼ぶ）８
０とを備える。
【００２６】エンジン２０は、図２に示すように、吸気
系からスロットルバルブ３２を介して吸入した空気と燃
料噴射弁２１から噴射されたガソリンとの混合気をその
燃焼室２２に吸入し、この混合気の爆発により押し下げ
られるピストン２４の運動をクランクシャフト３９の回
転運動に変換する。ここで、スロットルバルブ３２はア
クチュエータ３３によって開閉駆動される。また、点火
プラグ３０は、イグナイタ２６からディストリビュータ
２８を介して導かれた高電圧によって電気火花を形成
し、混合気はその電気火花によって点火されて爆発燃焼
する。このエンジン２０には、エンジン２０の運転状態
を示す種々のセンサ、例えば、スロットルバルブ３２の
開度（ポジション）を検出するスロットルバルブポジシ
ョンセンサ３４、エンジン２０の負荷を検出する吸気管
負圧センサ３５、エンジン２０の水温を検出する水温セ
ンサ３８、ディストリビュータ２８に設けられクランク
シャフト３９の回転数Ｎｅと回転角度を検出する回転数
センサ３６および回転角度センサ３７などが設けられて
おり、導電ラインによりＥＣＵ８０に接続されている。
ＥＣＵ８０の構成については後で詳述するが、内部には
ＣＰＵ８０ａが備えられており、アクセルペダル６３に
設けられたアクセルペダルポジションセンサ６４やブレ
ーキペダル６５にもうけられたブレーキペダルポジショ
ンセンサ６６，車両の走行速度を検出する車速センサ６
８，車両の走行位置の高度を検出する高度計６９なども
接続されている。
【００２７】ジェネレータ４０は、クランクシャフト３
９に結合され複数の磁石が外周に貼付されたロータと、
複数のスロットに三相のコイルが巻回されたステータと
からなる同期発電機として構成されており、エンジン２
０から出力された動力により発電する。
【００２８】ジェネレータ駆動回路４２は、６個のトラ
ンジスタと６個の帰還ダイオードとによりトランジスタ
インバータとして構成されている。したがって、ジェネ
レータ駆動回路４２の各トランジスタをスイッチング制
御することにより、エンジン２０から出力された動力を
ジェネレータ４０によって電気エネルギに変換する共に
全波整流してモータ５０やバッテリ６０に直流電力とし
て供給したり、逆にバッテリ６０から電力の供給を受け
てジェネレータ４０をモータとして駆動しエンジン２０
をクランキングして始動する。
【００２９】モータ駆動回路５２も、６個のトランジス
タと６個の帰還ダイオードとによりトランジスタインバ
ータとして構成されており、モータ駆動回路５２の各ト
ランジスタをスイッチング制御することにより、バッテ
リ６０から電力の供給を受けて駆動軸７０に動力を出力
したり、逆にモータ５０を発電機として動作させて駆動
輪７４，７６から駆動軸７０に入力される動力を電気エ
ネルギに変換してバッテリ６０を充電したりする。
【００３０】バッテリ６０は、鉛蓄電池として構成され
ており、バッテリ６０の残容量を検出する残容量検出器
６２が設けられている。なお、残容量検出器６２として
は、バッテリ６０の電解液の比重またはバッテリ６０の
全体の重量を測定して残容量を検出するものや、充電・
放電の電流値と時間を演算して残容量を検出するもの、
あるいはバッテリの端子間を瞬間的にショートさせて電
流を流し内部抵抗を測ることにより残容量を検出するも
のなどが知られている。
【００３１】図３は、実施例の動力出力装置１０の電気
的な接続の概略をＥＣＵ８０を中心に示したブロック図
である。図示するように、ＥＣＵ８０は、ＣＰＵ８０ａ
を中心として構成されたマイクロコンピュータであり、
詳しくは、制御プログラムを記憶したＲＯＭ８０ｂと、
一時的なデータを記憶するＲＡＭ８０ｃ、図示しないバ
ックアップ電源によりデータの保持が可能なバックアッ
プＲＡＭ８０ｄと、タイマ８０ｅと、各種センサから検
出される信号や電装スイッチの信号を入力する入力処理
回路８０ｆと、ジェネレータ駆動回路４２やモータ駆動
回路５２，イグナイタ２６，燃料噴射弁２１，スロット
ルバルブアクチュエータ３３等へ駆動信号を出力する出
力処理回路８０ｇとを備える。なお、入力処理回路８０
ｆに入力される信号としては、アクセルペダルポジショ
ンセンサ６４により検出されるアクセルペダルポジショ
ンＡＰやブレーキペダルポジションセンサ６６により検
出されるブレーキペダルポジションＢＰ，残容量検出器
６２により検出されるバッテリ６０の残容量ＢRM，ジェ
ネレータ駆動回路４２内に設けられた電流検出器４４に
より検出されるジェネレータ４０の三相コイルの各相に
流れるジェネレータ電流Ｉｇｕ，Ｉｇｖ，モータ駆動回
路５２内に設けられた電流検出器５４により検出される
モータ５０の三相コイルの各相に流れるモータ電流Ｉｍ
ｕ，Ｉｍｖ，スロットルバルブポジションセンサ３４に
より検出されるスロットルバルブ３２の開度ＳＴ，吸気
管負圧センサ３５により検出される吸気管圧力Ｐａ，回
転数センサ３６により検出されるクランクシャフト３９
の回転数Ｎｅ，回転角度センサ３７により検出されるク
ランクシャフト３９の回転角度θｅ，水温センサ３８に
より検出されるエンジン２０の冷却水の温度ＷＴ，車速
センサ６８により検出される車速Ｖ，高度計６９により
検出される車両の高度Ｈなどが含まれる。なお、この他
のセンサ，スイッチなどの図示は省略した。
【００３２】こうして構成された実施例の動力出力装置
１０は、エンジン２０から出力される動力をジェネレー
タ４０により電気エネルギに変換してバッテリ６０を充
電すると共に、アクセルペダル６３の踏込量に応じた動
力をバッテリ６０に蓄えられた電気エネルギを用いてモ
ータ５０から駆動軸７０に出力する。なお、図１の電力
ラインの接続の仕方から解るように、ジェネレータ４０
により変換された電気エネルギとモータ５０によって消
費される電気エネルギとの偏差（過不足）のエネルギに
よりバッテリ６０の充放電が行なわれる。
【００３３】次に、実施例の動力出力装置１０によるバ
ッテリ６０の充電制御について図４に例示する充放電制
御ルーチンと図５に例示する目標ＳＯＣ設定ルーチンと
に基づき説明する。この図４のバッテリ充電開始制御ル
ーチンや図５のバッテリ充電停止制御ルーチンは、実施
例の動力出力装置１０の運転が開始された後、所定時間
毎（例えば、１００ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される
ものである。
【００３４】図４の充放電制御ルーチンが実行される
と、ＥＣＵ８０のＣＰＵ８０ａは、まずバッテリ６０の
状態ＳＯＣ（全容量に対する放電可能な容量の比）を入
力する処理を行なう（ステップＳ１００）。ここで、バ
ッテリ６０の状態ＳＯＣは、残容量検出器６２により検
出されるバッテリ６０の残容量ＢRMから算出することが
できる。続いて、入力した状態ＳＯＣと目標状態ＳＯＣ
＊との偏差△Ｓを算出する（ステップＳ１０２）。ここ
で、目標状態ＳＯＣ＊は、図５の目標ＳＯＣ設定ルーチ
ンにより設定されるものである。この設定については後
述する。偏差△Ｓを算出すると、偏差△Ｓを閾値Ｌ１お
よび閾値Ｈ１と比較する（ステップＳ１０４）。ここ
で、閾値Ｌ１と閾値Ｈ１は、バッテリ６０の状態ＳＯＣ
の目標状態ＳＯＣ＊から許容される範囲を設定するもの
であり、バッテリ６０の容量や充放電の頻度などによっ
て定められる。
【００３５】偏差△Ｓが閾値Ｌ１未満のときには、バッ
テリ６０の充電が必要である判断し、まだバッテリ６０
が充電中の状態にないときにはエンジン２０を始動して
バッテリ６０の充電を開始する（ステップＳ１０５，Ｓ
１０６）。一方、偏差△Ｓが閾値Ｈ１より大きいときに
は、バッテリ６０の充電は不要である判断し、まだバッ
テリ６０が充電中の状態にあるときにはエンジン２０の
運転を停止してバッテリ６０の充電を停止する（ステッ
プＳ１０７，Ｓ１０８）。偏差△Ｓが閾値Ｌ１未満で既
に充電中の状態にあるときや、偏差△Ｓが閾値Ｈ１より
大きく既に充電停止の状態にあるとき、あるいは偏差△
Ｓが閾値Ｌ１以上で閾値Ｈ１未満のときには、このまま
本ルーチンを終了して、現在の状態（充電中の状態か充
電停止の状態のいずれか）を継続する。
【００３６】実施例の動力出力装置１０では、こうした
充放電制御を行なうことにより、バッテリ６０の状態Ｓ
ＯＣを目標状態ＳＯＣ＊から所定の範囲ないに制御する
ことができる。
【００３７】次に、図５に例示する目標ＳＯＣ設定ルー
チンが実行されたときの処理について説明する。本ルー
チンが実行されると、まず、ＥＣＵ８０のＣＰＵ８０ａ
は、車速センサ６８により検出される車速Ｖを読み込み
（ステップＳ１１０）、読み込んだ車速Ｖと前回の車速
Ｖとの偏差の絶対値をとって車速Ｖの変化量△Ｖを算出
する（ステップＳ１１２）。ここで、前回の車速Ｖは、
前回本ルーチンが実行されたときに同様にして読み込ま
れた車速Ｖである。なお、実施例では、動力出力装置１
０を起動した直後に、他のすべての処理に先立って、前
回以前のすべての車速Ｖおよびその変化量△Ｖに値０を
設定する図示しない初期化ルーチンを実行するものし
た。したがって、動力出力装置１０の起動直後、始めて
本ルーチンが実行されたときには、前回の車速Ｖには値
０が設定されているから、この値を用いて変化量△Ｖの
計算がなされる。
【００３８】続いて、ｎ−１回前に読み込んだ車速Ｖか
ら今回読み込んだ車速Ｖまでの値を用いてｎ回分の平均
車速（移動平均車速）Ｖａを算出すると共に（ステップ
Ｓ１１４）、ｎ−１回前に算出した変化量△Ｖから今回
算出した変化量△Ｖまでの値を用いてｎ回分の平均変化
量（移動平均変化量）△Ｖａを算出する（ステップＳ１
１６）。上述したように、図示しない初期化ルーチンに
より前回以前のすべての車速Ｖおよびその変化量△Ｖに
は値０が設定されているから、起動直後であっても移動
平均車速Ｖａや移動平均変化量△Ｖａを算出することが
できる。
【００３９】次に、算出した移動平均車速Ｖａと移動平
均変化量△Ｖａとを用いて計算（ＳＯＣ＊＝Ｋｖ×△Ｖ
ａ×Ｖａ）により目標状態ＳＯＣ＊を算出する（ステッ
プＳ１１８）。このように算出するのは、車両がバッテ
リ６０からの充放電量が比較的小さい走行条件にあると
きやその条件が予測されるときには、バッテリ６０を充
放電の効率が高い状態ＳＯＣとなるよう制御し、車両が
バッテリ６０からの充放電量が大きな走行条件にあると
きやその条件が予測されるときには、バッテリ６０を充
放電の効率に拘わらず状態ＳＯＣが大きな値となるよう
制御するためである。バッテリ６０の充放電の効率は、
一般に、図６に例示するようにバッテリ６０の状態ＳＯ
Ｃが大きくなるに従って低くなる。また、バッテリ６０
の充放電量は、消費電力の大きさとその変化量とに反映
され、車速Ｖとその変化量△Ｖの関数として現わすこと
ができる。さらに、車両の現在の走行条件や予測される
条件は、走行条件の推移によって現わすことができ、こ
の走行条件の推移は、移動平均車速Ｖａおよび移動平均
変化量△Ｖａによって現わすことができる。実施例で
は、これらのことを考慮して、目標状態ＳＯＣ＊を移動
平均変化量△Ｖａと移動平均車速Ｖａとの積に比例する
ものとした。なお、目標状態ＳＯＣ＊は、上述の式に代
えて実験式を求めて用いるものとしてもよく、あるい
は、予め目標状態ＳＯＣ＊と移動平均変化量△Ｖａと移
動平均車速Ｖａとの関係を求めて三元マップとしてＲＯ
Ｍ８０ｂに記憶しておき、この三元マップを用いて目標
状態ＳＯＣ＊を求めるものとしてもよい。
【００４０】そして、算出した目標状態ＳＯＣ＊を最小
値Ｓｍｉｎおよび最大値Ｓｍａｘと比較し（ステップＳ
１２０）、目標状態ＳＯＣ＊が最小値Ｓｍｉｎより小さ
いときには、その値を最小値Ｓｍｉｎに制限する処理を
行ない（ステップＳ１２２）、目標状態ＳＯＣ＊が最大
値Ｓｍａｘより大きいときには、その値を最大値Ｓｍａ
ｘに制限する処理を行なって（ステップＳ１２４）、本
ルーチンを終了する。このように目標状態ＳＯＣ＊の上
限値および下限値を制限するのは、バッテリ６０の状態
ＳＯＣをより適正な範囲内で制御するためである。ここ
で、最小値Ｓｍｉｎと最大値Ｓｍａｘは、バッテリ６０
の容量や特性，車両の使用特性などによって定められる
ものである。なお、本ルーチンにより設定された目標状
態ＳＯＣ＊が図４の充放電制御ルーチンのステップＳ１
０２で用いられる目標状態ＳＯＣ＊であることは説明し
た。
【００４１】以上説明した実施例の動力出力装置１０に
よれば、車両の走行条件や予測される走行条件に応じて
バッテリ６０の状態ＳＯＣを制御することができる。す
なわち、車両がバッテリ６０からの充放電量が比較的小
さい走行条件にあるときやその条件が予測されるときに
は、バッテリ６０を充放電の効率が高い状態ＳＯＣとな
るよう制御し、車両がバッテリ６０からの充放電量が大
きな走行条件（車両が大きな動力を必要とする走行条
件）にあるときやその条件が予測されるときには、バッ
テリ６０を充放電の効率に拘わらず、バッテリ６０から
十分な電力の供給ができるよう状態ＳＯＣが大きな値と
なるよう制御することができる。この結果、装置全体と
してのエネルギ効率を向上させることができると共に車
両の走行特性を向上させることができる。しかも、移動
平均変化量△Ｖａと移動平均車速Ｖａとを用いて車両の
現在の走行条件や予測される走行条件を現わし、これら
を用いて目標状態ＳＯＣ＊を求めたので、簡易な構成に
よりバッテリ６０の状態ＳＯＣをより的確に制御するこ
とができる。
【００４２】実施例の動力出力装置１０では、移動平均
変化量△Ｖａと移動平均車速Ｖａとによりバッテリ６０
の充放電量に関する車両の走行条件や予測される走行条
件を現わし、これらを用いて目標状態ＳＯＣ＊を求めた
が、移動平均変化量△Ｖａに代えてｎ回分の変化量△Ｖ
の２乗和の平均の平方根（実効値）と移動平均車速Ｖａ
とによりバッテリ６０の充放電量に関する車両の走行条
件や予測される走行条件を現わし、これらを用いて目標
状態ＳＯＣ＊を求めるものとしてもよい。こうすれば、
車速Ｖの変化の程度をより確からしく表わすことがで
き、バッテリ６０の充放電量をより的確に表現すること
ができる。
【００４３】また、実施例の動力出力装置１０では、目
標状態ＳＯＣ＊を移動平均車速Ｖａと移動平均変化量△
Ｖａとの積に基づいて求めたが、車両の現在の走行条件
を重視する場合には、目標状態ＳＯＣ＊を車速Ｖとその
変化量△Ｖとの積に基づいて求めるものとしてもよい。
この場合の目標ＳＯＣ設定ルーチンを図７に例示する。
このルーチンは、移動平均車速Ｖａおよび移動平均変化
量△Ｖａを算出する処理がない点および目標状態ＳＯＣ
＊を計算（ＳＯＣ＊＝Ｋｖ×△Ｖ×Ｖ）により求める点
を除いて図５の目標ＳＯＣ設定ルーチンと同一である。
このように、目標状態ＳＯＣ＊を車速Ｖとその変化量△
Ｖとの積に基づいて求めるものとすれば、車両の現在の
走行条件に応じてバッテリ６０の状態ＳＯＣを制御する
ことができる。
【００４４】実施例の動力出力装置１０では、移動平均
車速Ｖａと移動平均変化量△Ｖａとによってバッテリ６
０の充放電量に関する車両の走行条件および予測される
走行条件を現わし、これらを用いて目標状態ＳＯＣ＊を
求めたが、バッテリ６０の充放電量に関する車両の走行
条件をアクセルペダル６３の踏込量の変化によって現わ
し、これを用いて目標状態ＳＯＣ＊を設定するものとし
てもよい。この場合に用いる目標ＳＯＣ設定ルーチンの
一例を図８に示す。以下、図８の目標ＳＯＣ設定ルーチ
ンの処理を簡単に説明する。
【００４５】本ルーチンが実行されると、ＥＣＵ８０の
ＣＰＵ８０ａは、まず、アクセルペダルポジションセン
サ６４により検出されるアクセルペダル６３の踏込量と
してのアクセルペダルポジションＡＰを読み込む（ステ
ップＳ１５０）。続いて、読み込んだアクセルペダルポ
ジションＡＰから前回本ルーチンが実行されたときに読
み込まれたアクセルペダルポジションＡＰを減じてアク
セルペダルポジションＡＰの変化量△ＡＰを算出し（ス
テップＳ１５２）、算出した変化量△ＡＰが負の値のと
きには、値０を変化量△ＡＰに代入して変化量△ＡＰを
設定し直す（ステップＳ１５４，Ｓ１５６）。このよう
に変化量△ＡＰが負の値のときに値０を変化量△ＡＰに
代入するのは、アクセルペダル６３の踏み込みだけを考
慮するためである。次に、ｎ−１回前に算出した変化量
△ＡＰから今回算出した変化量△ＡＰまでの値を用いて
ｎ回分の平均変化量（移動平均変化量）△ＡＰａを算出
する（ステップＳ１５８）。そして、算出した移動平均
変化量△ＡＰａを閾値Ｌ２および閾値Ｈ２と比較し（ス
テップＳ１６０）、移動平均変化量△ＡＰａが閾値Ｌ２
未満のときには目標状態ＳＯＣ＊に最小値Ｓｍｉｎを設
定し（ステップＳ１６２）、移動平均変化量△ＡＰａが
閾値Ｌ２以上で閾値Ｈ２以下のときには目標状態ＳＯＣ
＊に中間値Ｓｍｉｄを設定し（ステップＳ１６４）、移
動平均変化量△ＡＰａが閾値Ｈより大きいときには目標
状態ＳＯＣ＊に最大値Ｓｍａｘを設定して（ステップＳ
１６６）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｌ２お
よび閾値Ｈ２は、移動平均変化量△ＡＰａに基づいて車
両の走行条件や予測される走行条件を判定するための値
で、車両の使用目的やアクセルペダル６３の踏みしろ等
によって定められるものである。
【００４６】以上説明したように、バッテリ６０の充放
電量に関する車両の走行条件や予測される走行条件はア
クセルペダル６３の踏込量の移動平均変化量△ＡＰａに
よっても現わすことができるから、この移動平均変化量
△ＡＰａに基づいてバッテリ６０の状態ＳＯＣを制御す
ることができる。この変形例では、移動平均変化量△Ａ
Ｐａを閾値Ｌ２および閾値Ｈ２と比較し、目標状態ＳＯ
Ｃ＊に最小値Ｓｍｉｎか中間値Ｓｍｉｄあるいは最大値
Ｓｍａｘのいずれかを設定するものとしたが、図５の目
標ＳＯＣ設定ルーチンと同様に計算式（ＳＯＣ＊＝Ｋａ
ｐ×△ＡＰａ）により目標状態ＳＯＣ＊を算出し、下限
値を最小値Ｓｍｉｎに上限値を最大値Ｓｍａｘに制限す
るものとしてもよい。なお、駆動軸７０に要求されるト
ルクや動力はアクセルペダル６３の踏込量によって求め
られるから、アクセルペダルポジションＡＰの変化量△
ＡＰに代えて駆動軸７０に要求されるトルクや動力の変
化量に基づいてバッテリ６０の充放電量に関する車両の
走行条件や予測される走行条件を現わし、これらを用い
てバッテリ６０の状態ＳＯＣを制御するものとしてもよ
い。
【００４７】このようにバッテリ６０の充放電量に関す
る車両の走行条件や予測される走行条件は、車速Ｖおよ
びその変化量△Ｖやアクセルペダル６３の踏込量の変化
量△ＡＰによって現わすことができるが、この他、バッ
テリ６０の状態ＳＯＣの変化量△ＳＯＣによっても現わ
すことができる。したがって、バッテリ６０の状態ＳＯ
Ｃの変化量△ＳＯＣによっても目標状態ＳＯＣ＊を設定
することができる。この場合に用いる目標ＳＯＣ設定ル
ーチンを図９に例示する。本ルーチンは、移動平均車速
Ｖａと移動平均変化量△Ｖａに代えて状態ＳＯＣの移動
平均変化量△ＳＯＣａを用いて目標状態ＳＯＣ＊を求め
る点を除いて図５の目標ＳＯＣ設定ルーチンと同様の処
理を行なう。即ち、まず、残容量検出器６２により検出
されるバッテリ６０の残容量ＢRMに基づいて計算される
バッテリ６０の状態ＳＯＣを読み込み（ステップＳ１７
０）、読み込んだ状態ＳＯＣと前回の状態ＳＯＣとの偏
差である変化量△ＳＯＣを算出する（ステップＳ１７
２）、続いて、ｎ回分の平均変化量（移動平均変化量）
△ＳＯＣａを求め（ステップＳ１７４）、求めた移動平
均変化量△ＳＯＣａを用いて計算（ＳＯＣ＊＝Ｋｓ×△
ＳＯＣａ）により目標状態ＳＯＣ＊を算出する（ステッ
プＳ１７４）。そして、求めた目標状態ＳＯＣ＊の下限
値および上限値を最小値Ｓｍｉｎおよび最大値Ｓｍａｘ
に制限する処理を行なうのである（ステップＳ１８０な
いしＳ１８４）。こうすれば、バッテリ６０の状態ＳＯ
Ｃの変化量△ＳＯＣがバッテリ６０の充放電量を直接現
わすから、バッテリ６０の充放電量に関する車両の走行
条件や予測される走行条件をより的確に現わすことがで
き、バッテリ６０の状態ＳＯＣをより適切に制御するこ
とことができる。
【００４８】また、バッテリ６０の充放電量に関する車
両の予測される走行条件は、車両の走行位置の高度Ｈに
よっても現わすことができる。車両の走行位置の高度Ｈ
が高ければ車両の位置エネルギが大きくなるため、回生
されるエネルギを見込むことができるからである。この
走行位置の高度に基づいて目標状態ＳＯＣ＊を設定する
目標ＳＯＣ設定ルーチンの一例を図１０に示す。以下に
図１０の目標ＳＯＣ設定ルーチンについて簡単に説明す
る。本ルーチンが実行されると、ＥＣＵ８０のＣＰＵ８
０ａは、まず、高度計６９により検出される車両の走行
位置の高度Ｈを読み込み（ステップＳ１９０）、読み込
んだ高度Ｈを用いて計算（ＳＯＣ＊＝１００−Ｋｈ×
Ｈ）により目標状態ＳＯＣ＊を算出する（ステップＳ１
９２）。ここで、計算式中のＫｈは定数であり、求めら
れる目標状態ＳＯＣ＊は百分率（％）である。そして、
目標状態ＳＯＣ＊の下限値および上限値を最小値Ｓｍｉ
ｎおよび最大値Ｓｍａｘに制限する処理を行なって（ス
テップＳ１９４ないしＳ１９８）、本ルーチンを終了す
る。以上説明したように、車両の走行位置の高度Ｈによ
りバッテリ６０の充放電量に関する予測される走行条件
を現わし、これを用いてバッテリ６０の状態ＳＯＣをよ
り適切に制御することことができる。
【００４９】なお、この変形例では、車両の走行位置の
高度Ｈを高度計６９によって検出するものとしたが、エ
ンジン２０からの出力エネルギやバッテリ６０の充放電
エネルギ，走行抵抗により消費されるエネルギ，回生電
力等を用いて算出するものとしたり、大気圧センサによ
り算出するものとしたり、ナビゲーションシステムから
入力するものとしてもよい。
【００５０】以上説明したように、種々の因子によって
バッテリ６０の充放電量に関する車両の走行条件や予測
される走行条件を現わすことができるから、実施例の動
力出力装置１０やその変形例のように、単一の因子のみ
によってバッテリ６０の充放電量に関する車両の走行条
件および予測される走行条件を現わし、それを用いて目
標状態ＳＯＣ＊を求めるものの他、２以上の因子を組み
合わせて用いるものとしてもよい。こうすれば、より的
確にバッテリ６０の充放電量に関する車両の走行条件お
よび予測される走行条件を現わすことができ、より的確
にバッテリ６０の状態ＳＯＣを制御することができる。
【００５１】次に、本発明の第２の実施例である動力出
力装置１０Ｂについて説明する。第２実施例の動力出力
装置１０Ｂは、第１実施例の動力出力装置１０と同一の
ハード構成に加えてＥＣＵ８０と通信するナビゲーショ
ンシステム９０を備える。したがって、第２実施例の動
力出力装置１０Ｂの構成のうち第１実施例の動力出力装
置１０の構成と同一の構成については同一の符号を付
し、その説明は省略する。なお、明示しない限り第１実
施例の説明の際に用いた符号はそのまま同じ意味で用い
る。
【００５２】図１１は、第２実施例の動力出力装置１０
Ｂが備えるナビゲーションシステム９０を例示するブロ
ック図である。ナビゲーションシステム９０は、ＧＰＳ
( Global Positioning System )およびマップマッチン
グを利用したシステムであり、図示するように、地球周
回軌道上にあるＧＰＳ衛星から送信される信号を受信す
ると共に受信した信号に基づいて演算される車両の走行
位置Ｘ，走行方向Ｙおよび車速Ｖを求める受信装置９２
と、ＣＤ−ＲＯＭに格納されている地図情報を読み込む
と共に読み込んだ地図情報を出力するＣＤ−ＲＯＭプレ
イヤ９８と、地図情報や車両の走行位置Ｘ等を表示する
と共に目的地ＸＥや走行経路等の入力を行なうタッチパ
ネルディスプレイ９６と、これらを制御するディスプレ
イコントローラ９１とを備える。
【００５３】受信装置９２は、地球周回軌道上にあるＧ
ＰＳ衛星から送信される信号を受信するＧＰＳアンテナ
９３と、ＧＰＳアンテナ９３ににより受信した信号を増
幅する増幅器９４と、増幅された信号に基づいて車両の
走行位置Ｘ，走行方向Ｙおよび車速Ｖを演算すると共に
この情報をディスプレイコントローラ９１に出力するＧ
ＰＳ受信機９５とを備える。ＣＤ−ＲＯＭプレイヤ９８
は、ＣＤ−ＲＯＭに格納されている地図情報を読み込
み、この読み込まれた地図情報をディスプレイコントロ
ーラ９１に出力する。ＣＤ−ＲＯＭに格納されている地
図情報としては、高速道路か一般道路か道路の種類や道
路の幅や車線数，制限速度等の道路情報はもとより、市
街地のように信号待ちの多い区域か郊外の道路のように
比較的信号待ちの少ない区域か或いは上り下りの多い山
間部の区域かの区域情報や、道路の各位置の標高や勾配
等の情報等も含まれている。
【００５４】タッチパネルディスプレイ９６には、目的
地ＸＥや走行経路を設定するための各種情報を入力する
入力部９７が設けられており、運転者は、この入力部９
７からタッチパネルディスプレイ９６に表示された地図
を参照して目的地ＸＥや経由地等を入力すると共にその
走行経路を入力することができる。なお、運転者が目的
地ＸＥや経由地を入力すると、ディスプレイコントロー
ラ９１は現在位置から目的地ＸＥや経由地までの最短経
路や高速道路を使用する場合の経路等を選択的に検索し
てタッチパネルディスプレイ９６に表示するから、運転
者は、表示された経路を参照してその変更を指示するこ
とにより走行経路が設定できるようになっている。
【００５５】ディスプレイコントローラ９１は、ＣＤ−
ＲＯＭプレイヤ９８から送られる地図情報に基づいてタ
ッチパネルディスプレイ９６上に地図を表示すると共
に、ＧＰＳ受信機９５から得られる車両の走行位置Ｘと
ＣＤ−ＲＯＭプレイヤ９８から得られる地図情報とを照
合し、さらにそれらの誤差を排除した上で、タッチパネ
ルディスプレイ９６上に車両の走行位置Ｘを表示する。
なお、実施例のナビゲーションシステム９０では、建
物、植木、山岳等によりブロッキングされてＧＰＳ衛星
からの信号ＧＰＳが受信できないときでも車両の走行位
置Ｘ等を正確に表示するために、磁気コンパス９９を備
える。即ち、ＧＰＳ衛星からの信号ＧＰＳが受信できな
いときには、ディスプレイコントローラ９１は、磁気コ
ンパス９９から出力される信号と走行距離等のパラメー
タとに基づいて車両の走行位置Ｘや走行方向Ｙ等を求め
るのである。
【００５６】また、ディスプレイコントローラ９１は、
ＥＣＵ８０の入力処理回路８０ｆおよび出力処理回路８
０ｇと信号ラインによって接続されており、ＥＣＵ８０
の要求に応じて車両の走行位置Ｘや走行方向Ｙ等の走行
データや走行経路の各位値の標高（高度）や走行経路の
各位置の道路の勾配等の走行経路データを出力する。
【００５７】次に、こうして構成された第２実施例の動
力出力装置１０Ｂによるバッテリ６０の充電制御につい
て説明する。第２実施例の動力出力装置１０Ｂによるバ
ッテリ６０の充放電制御は、第１実施例で説明した図４
に例示する充放電制御ルーチンと図１２に例示する目標
ＳＯＣ設定ルーチンとを実行することにより行なわれ
る。なお、図４の充放電制御ルーチンについては詳述し
たので、ここでは省略する。
【００５８】図１２の目標ＳＯＣ設定ルーチンが実行さ
れると、ナビゲーションシステム９０のタッチパネルデ
ィスプレイ９６に設けられた入力部９７を用いて運転者
によって目的地ＸＥが入力されると共に（ステップＳ２
００）、走行経路が設定されるのを待って（ステップＳ
２０２）、ＥＣＵ８０のＣＰＵ８０ａは、ディスプレイ
コントローラ９１からの入力される走行経路データに基
づいて走行経路の各位置においてバッテリ６０により充
放電される電力量を過不足電力量△ＰＷとして算出する
（ステップＳ２０４）。過不足電力量△ＰＷは、モータ
５０により消費または回生される電力と走行時間との積
に基づいて算出することができる。このうち、モータ５
０により消費または回生される電力は、走行経路の勾配
に基づいて予測されるモータ５０から駆動軸７０に出力
すべきトルクと、走行経路における道路の幅や勾配，う
ねり具合などに基づいて予測される車速Ｖとの積に基づ
いて求めることができ、走行時間は、走行距離と車速Ｖ
とに基づいて求めることができる。ここで、連続して同
じ勾配の道路を走行するときは定速走行するものとすれ
ば、走行時間は走行距離に置き換えることができるか
ら、過不足電力量△ＰＷは、モータ５０により消費また
は回生される電力と走行距離の積に基づいて求めること
ができる。例えば、下り勾配を走行するときは、その勾
配と車速Ｖとに応じた電力を回生するから、この回生電
力にその勾配の走行距離を乗じたものに基づいて下り勾
配の過不足電力量△ＰＷを算出することができる。登り
勾配を走行するときは、ジェネレータ４０により発電さ
れる電力でモータ５０によって消費される電力を賄うこ
とができるときには、ジェネレータ４０の稼働のオンオ
フによってバッテリ６０の充放電は行なわれるが全体と
してバッテリ６０からの放電は行なわれないから、過不
足電力量△ＰＷは算出されない。一方、ジェネレータ４
０により発電される電力よりモータ５０によって消費さ
れる電力の方が大きくなるときには、バッテリ６０から
の放電がなされるから、このバッテリ６０から放電され
る電力にその走行距離を乗じたものに基づいて上り勾配
の過不足電力量△ＰＷを算出することができる。
【００５９】走行経路の高度Ｈの推移と過不足電力量△
ＰＷと後述する予定ＳＯＣの推移の一例を図１３に示
す。図示するように、車両は、中間位置Ｘ１〜Ｘ２の区
間では比較的きつい登り勾配を走行することになる。こ
の区間では、ジェネレータ４０により発電される電力よ
りモータ５０によって消費される電力の方が大きくなる
から、その偏差の電力に走行距離を乗じたものに基づい
て登り勾配の過不足電力量△ＰＷ１を算出することがで
きる。中間位置Ｘ２〜Ｘ３の区間でも、車両は登り勾配
を走行することになるが、その勾配は緩く、ジェネレー
タ４０により発電される電力でモータ５０によって消費
される電力を賄うことができるから、登り勾配の過不足
電力量△ＰＷは算出されない。中間位置Ｘ４〜Ｘ６でも
登り勾配の過不足電力量△ＰＷ３を算出するが、この区
間では中間位置Ｘ５で登り勾配が変化し消費電力も変化
するから、図示するように、過不足電力量△ＰＷ３も中
間位置Ｘ５でその大きさが変わることになる。中間位置
Ｘ３〜Ｘ４の区間では、車両は下り勾配を走行すること
になる。この区間では、モータ５０はその下り勾配に応
じた電力を回生するから、その回生電力に走行距離を乗
じたものに基づいて下り勾配の過不足電力量△ＰＷ２を
算出することができる。中間位置Ｘ９〜Ｘ１１も下り勾
配だから下り勾配の過不足電力量△ＰＷ６を算出する
が、この区間では中間位置Ｘ１０で勾配が変化し回生電
力も変化するから、図示するように、過不足電力量△Ｐ
Ｗ６も中間位置Ｘ１０でその大きさが変わることにな
る。
【００６０】こうして過不足電力量△ＰＷを算出する
と、ＥＣＵ８０のＣＰＵ８０ａは、算出した過不足電力
量△ＰＷに基づいて走行経路の各位置における目標状態
ＳＯＣ＊を予定ＳＯＣとして設定する処理を行なう（ス
テップＳ２０６）。この処理では、バッテリ６０から
過不足電力量△ＰＷを充放電してもその状態ＳＯＣが最
小値Ｓｍｉｎと最大値Ｓｍａｘとの間の適正範囲内とな
り、バッテリ６０の状態ＳＯＣが一塊の過不足電力量
△ＰＷの区間の中央（例えば、図１３中の過不足電力量
△ＰＷ１では中間位置Ｘ１〜Ｘ２の区間の中央）で上述
の適正範囲内に定められた所定値（実施例では中間値Ｓ
ｍｉｄ）となり、区間の予定ＳＯＣが滑らかに結ば
れ、さらに、過不足電力量△ＰＷが計上されない区間
ではバッテリ６０の状態ＳＯＣが適正範囲内の所定値
（実施例では中間値Ｓｍｉｄ）となるよう予定ＳＯＣを
算出して設定するのである。
【００６１】予定ＳＯＣの設定処理を図１３を用いて具
体的に説明すると、次のようになる。最初の過不足電力
量△ＰＷ１が計上されている中間位置Ｘ１〜Ｘ２の区間
では、バッテリ６０の状態ＳＯＣがその区間の中央で中
間値Ｓｍｉｄとなるよう予定ＳＯＣを設定する。ここ
で、区間内の予定ＳＯＣの勾配は、過不足電力量△ＰＷ
１の充放電によって定まる。中間位置Ｘ１〜Ｘ２の区間
では登り勾配だから予定ＳＯＣは右下がりの勾配とな
る。中間位置Ｘ１の予定ＳＯＣが設定されると、中間位
置Ｘ１より前の走行経路の道路状況から充電可能な電力
とバッテリ６０の状態ＳＯＣを中間値Ｓｍｉｄからその
設定値にするのに必要な充電量とに基づいてバッテリ６
０の充電を開始する位置Ｐ１を求め、位置Ｐ１から中間
位置Ｘ１までの予定ＳＯＣを充電可能な電力に基づいて
設定する。スタート位置ＸＳから位置Ｐ１までの区間で
は、過不足電力量△ＰＷは計上されていないから、予定
ＳＯＣは中間値Ｓｍｉｄに設定される。次の過不足電力
量△ＰＷ２が計上されている中間位置Ｘ３〜Ｘ４の区間
でも、中間位置Ｘ１〜Ｘ２の区間と同様に、バッテリ６
０の状態ＳＯＣが区間の中央で中間値Ｓｍｉｄとなるよ
う中間位置Ｘ３〜Ｘ４の区間の予定ＳＯＣが設定され
る。ここで、中間位置Ｘ３〜Ｘ４は下り勾配だから、予
定ＳＯＣの勾配は右上がりの勾配となる。
【００６２】過不足電力量△ＰＷ１と過不足電力量△Ｐ
Ｗ２との間の中間位置Ｘ２〜Ｘ３の区間では、過不足電
力量△ＰＷが計上されていないから予定ＳＯＣは中間値
Ｓｍｉｄとなるよう設定されるはずであるが、この区間
の走行距離が短いため、中間位置Ｘ３に設定された予定
ＳＯＣに滑らかに結ばれるよう予定ＳＯＣが設定され
る。中間位置Ｘ４〜Ｘ７の区間では、連続して過不足電
力量△ＰＷが計上されているから、中間位置Ｘ４に設定
された予定ＳＯＣから計上された過不足電力量△ＰＷ
３，△ＰＷ４に基づいて予定ＳＯＣを設定する。同様に
して中間位置Ｘ７以降のすべての区間について予定ＳＯ
Ｃを設定し終わると、全区間の予定ＳＯＣが最小値Ｓｍ
ｉｎと最大値Ｓｍａｘとの間の適正範囲内に入っている
から判定し、適正範囲内に入っているときには、これで
予定ＳＯＣの設定処理を終了し、適正範囲内に入ってい
ないときには、適正範囲内に入っていない部分について
は最小値Ｓｍｉｎおよび最大値Ｓｍａｘに制限して、予
定ＳＯＣの設定処理を終了する。
【００６３】図１２の目標ＳＯＣ設定ルーチンに戻っ
て、こうして走行経路の各位置の予定ＳＯＣを設定する
と、ＥＣＵ８０のＣＰＵ８０ａは、次にナビゲーション
システム９０の受信装置９２により検出される車両の走
行位置Ｘをディスプレイコントローラ９１から入力する
（ステップＳ２０８）。続いて、入力した走行位置Ｘに
設定された予定ＳＯＣを読み込み（ステップＳ２１
０）、読み込んだ予定ＳＯＣを目標状態ＳＯＣ＊に設定
する（ステップＳ２１２）。そして、走行位置Ｘに基づ
いて目的地ＸＥに到着したか否かを判定し（ステップＳ
２１４）、目的地ＸＥに到着するまでステップＳ２０８
ないしＳ２１４の走行位置Ｘの予定ＳＯＣを目標状態Ｓ
ＯＣ＊に設定する処理を繰り返す。
【００６４】こうして車両の走行位置Ｘの予定ＳＯＣを
目標状態ＳＯＣ＊に設定し、図４に例示する充放電制御
ルーチンを実行することにより、バッテリ６０の状態Ｓ
ＯＣは、走行経路に設定された予定ＳＯＣの近傍で制御
されることになる。
【００６５】以上説明した第２実施例の動力出力装置１
０Ｂによれば、走行経路の道路状況に応じてバッテリ６
０の状態ＳＯＣを制御することができる。即ち、走行経
路に過不足電力量△ＰＷが計算されるときには、その過
不足電力量△ＰＷをバッテリ６０で充放電できるようバ
ッテリ６０の状態ＳＯＣの目標値である目標状態ＳＯＣ
＊を設定するのである。この結果、回生される電力量の
より多くをバッテリ６０に充電することができると共に
走行に必要な十分な電力をバッテリ６０から供給するこ
とができ、装置全体のエネルギ効率を向上させることが
できる。しかもナビゲーションシステム９０から出力さ
れる走行経路の道路状況や車両の走行位置Ｘなどを用い
るから、極めの細かな制御を行なうことができる。
【００６６】第２実施例の動力出力装置１０Ｂでは、過
不足電力量△ＰＷが計上されない区間のバッテリ６０の
状態ＳＯＣが中間値Ｓｍｉｄとなるように予定ＳＯＣを
設定するものとしたが、バッテリ６０の充放電の効率や
高速道路か一般道路あるいは市街か郊外等の道路状況，
走行位置Ｘの高度（標高）等に基づいて定まめられる所
定値となるよう予定ＳＯＣを設定するものとしてもよ
い。こうすれば、さらにエネルギ効率を向上させること
ができる。
【００６７】第２実施例の動力出力装置１０Ｂでは、ス
タート位置ＸＳから目的地ＸＥまでのすべての区間につ
いて予定ＳＯＣを設定した後に、一部の区間の予定ＳＯ
Ｃが最小値Ｓｍｉｎと最大値Ｓｍａｘとの間の適正範囲
内に入っていないときには、この部分については予定Ｓ
ＯＣを最小値Ｓｍｉｎおよび最大値Ｓｍａｘに制限する
ものとしたが、最小値Ｓｍｉｎおよび最大値Ｓｍａｘに
制限しないものとしてもよく、あるいは、その部分を含
んで独立に予定ＳＯＣを設定可能な区間に設定された予
定ＳＯＣの曲線全体を平行移動させることによって適正
範囲内に入るよう調整するものとしてもよい。
【００６８】第２実施例の動力出力装置１０Ｂでは、過
不足電力量△ＰＷが複数の区間に亘って連続して計上さ
れているときには、最初の区間の中央で予定ＳＯＣが中
間値Ｓｍｉｄとなるよう最初の区間の予定ＳＯＣを設定
し、後続する区間については最初の区間に設定された予
定ＳＯＣに基づいて設定するものとしたが、複数の区間
全体の中央で予定ＳＯＣが中間値Ｓｍｉｄとなるよう予
定ＳＯＣを設定するものとしたり、あるいは、過不足電
力量△ＰＷの絶対値が最も大きなものが計上された区間
の中央で予定ＳＯＣが中間値Ｓｍｉｄとなるよう予定Ｓ
ＯＣを設定するものとしてもよい。
【００６９】次に本発明の第３の実施例の動力出力装置
１０Ｃについて説明する。第３実施例の動力出力装置１
０Ｃのハード構成は、第２実施例の動力出力装置１０Ｂ
と同一のハード構成をしている。したがって、第３実施
例の動力出力装置１０Ｃのハード構成については第２実
施例のハード構成と同一の符号を付し、その説明は省略
する。また、明示しない限り第１実施例や第２実施例の
説明の際に用いた符号はそのまま同じ意味で用いる。
【００７０】第３実施例の動力出力装置１０Ｃによるバ
ッテリ６０の充電制御は、図１４に例示する充放電制御
ルーチンと図１５に例示する目標ＳＯＣ設定ルーチンと
によって行なわれる。図１４の充放電制御ルーチンが実
行されると、ＥＣＵ８０のＣＰＵ８０ａは、まず、バッ
テリ６０の状態ＳＯＣを読み込み（ステップＳ２２
０）、読み込んだ状態ＳＯＣを閾値ＳＬと比較する（ス
テップＳ２２２）。ここで、閾値ＳＬは、バッテリ６０
の強制充電が必要か否かを判定するものとして用いら
れ、バッテリ６０の状態ＳＯＣの適正範囲の下限値ある
いはそれを下回る値として設定される。バッテリ６０の
状態ＳＯＣが閾値ＳＬより小さいときには、バッテリ６
０の強制充電が必要と判断し、まだ充電中の状態にない
ときにはエンジン２０を始動してバッテリ６０の充電を
開始する（ステップＳ２３２，Ｓ２３４）。
【００７１】一方、バッテリ６０の状態ＳＯＣが閾値Ｓ
Ｌ以上のときには、ナビゲーションシステム９０から車
両の走行位置Ｘと共に走行位置Ｘの区域情報を読み込み
（ステップＳ２２４）、現在の走行位置Ｘの区域が市街
か否かを判定する（ステップＳ２２６）。走行位置Ｘの
区域が市街のときには、まだバッテリ６０が充電中の状
態にあるときにはエンジン２０の運転を停止してバッテ
リ６０の充電を停止する（ステップＳ２３６，Ｓ２３
８）。こうした制御により、車両は、エンジン２０の運
転を停止した状態でモータ５０により走行することにな
るから、市街地におけるスモッグの発生の抑制に資する
ことができる。なお、バッテリ６０の状態ＳＯＣが低下
して閾値ＳＬ未満になると、走行位置Ｘの区域が市街か
否かに拘わらずエンジン２０の運転が開始されてバッテ
リ６０の充電が開始されるから、市街地でもバッテリ６
０を完全放電してしまうことはない。
【００７２】車両の走行位置Ｘの区域が市街でないとき
には、図４の充放電制御ルーチンのステップＳ１０４な
いしＳ１０８の処理と同一のステップＳ２３０ないしＳ
２３８の処理を行なう。この処理については第１実施例
で詳細に説明したので、ここでは省略する。
【００７３】次に、バッテリ６０の目標状態ＳＯＣ＊を
設定する処理について図１５の目標ＳＯＣ設定ルーチン
に基づき説明する。本ルーチンが実行されると、ナビゲ
ーションシステム９０のタッチパネルディスプレイ９６
に設けられた入力部９７を用いて運転者によって目的地
ＸＥが入力されると共に（ステップＳ２４０）、走行経
路が設定されるのを待って（ステップＳ２４２）、ＥＣ
Ｕ８０のＣＰＵ８０ａは、ＣＤ−ＲＯＭプレイヤ９８か
らディスプレイコントローラ９１を介して入力される走
行経路の区域情報に基づいて走行経路の各位置での予定
ＳＯＣを設定する（ステップＳ２４４）。ここで、予定
ＳＯＣは、走行経路の区域が、高速道路か一般道路か、
一般道路のときには市街か平地の郊外か山間部かによっ
て定められる。実施例では、予定ＳＯＣは、基本的に
は、高速道路では比較的大きなバッテリ６０の充放電量
が予測される走行条件となるから中間値Ｓｍｉｄに設定
し、市街ではスモッグの発生を押さえるためにバッテリ
６０の放電を主として行なう走行条件とするから最大値
Ｓｍａｘに設定する。また、一般道路の平地の郊外では
バッテリ６０の充放電量が比較的少ない走行条件となる
からバッテリ６０の充放電の効率が高い最小値Ｓｍｉｎ
に設定し、山間部ではバッテリ６０からの大きな放電量
を伴う走行条件となるから最大値Ｓｍａｘに設定する。
そして、設定された予定ＳＯＣが高く変化する区域境で
は、区域境でバッテリ６０の状態ＳＯＣが高く設定され
た予定ＳＯＣとなるよう、予定ＳＯＣを区域境より所定
距離の前から高い値に設定し直す。走行経路の区域と予
定ＳＯＣとバッテリ６０の状態ＳＯＣの変化の様子の一
例を図１６に示す。実施例における予定ＳＯＣの設定の
様子を図１６を用いて更に説明する。
【００７４】図示するように、スタート位置ＸＳから中
間位置Ｘ２１までの区間は、区域が平地の郊外であるか
ら、基本的には、バッテリ６０の充放電の効率のよい低
い値の最小値Ｓｍｉｎが予定ＳＯＣに設定される。ま
た、中間位置Ｘ２１〜Ｘ２２の区間は、区域が高速道路
であるから、予定ＳＯＣには最小値Ｓｍｉｎより大きな
中間値Ｓｍｉｄが設定される。したがって、中間位置Ｘ
２１は予定ＳＯＣが最小値Ｓｍｉｎから中間値Ｓｍｉｄ
と高く変化する区域境となるから、この中間位置Ｘ２１
でバッテリ６０の状態ＳＯＣがそれ以降の予定ＳＯＣの
値である中間値Ｓｍｉｄになるよう中間位置Ｘ２１以前
の予定ＳＯＣを設定し直す。具体的には、バッテリ６０
の状態ＳＯＣを最小値Ｓｍｉｎから中間値Ｓｍｉｄに変
化させるのに必要な走行距離として予め定めておいた距
離ＲＸ１だけ中間位置Ｘ２１より前の位置Ｐ２１から中
間位置Ｘ２１までの区間について予定ＳＯＣを中間値Ｓ
ｍｉｎに再設定するのである。同様に、中間位置Ｘ２３
も予定ＳＯＣが高く変化する区域境となるが、この位置
では予定ＳＯＣは最小値Ｓｍｉｎから最大値Ｓｍａｘに
変化するから、バッテリ６０の状態ＳＯＣを最小値Ｓｍ
ｉｎから最大値Ｓｍａｘに変化させるのに必要な走行距
離として予め定めておいた距離ＲＸ２だけ中間位置Ｘ２
３より前の位置Ｐ２２から中間位置Ｘ２３までの区間に
ついて予定ＳＯＣを最大値Ｓｍａｘに再設定する。中間
位置Ｘ２５やＸ２７でも同様にしてそれ以前の区域の予
定ＳＯＣの再設定がなされる。一方、中間位置Ｘ２２や
Ｘ２４，Ｘ２６，Ｘ２８も区域境であるが、予定ＳＯＣ
が低く変化する区域境であるから、それ以前の区域の予
定ＳＯＣの再設定はなされない。
【００７５】走行経路の各位置の予定ＳＯＣの設定を終
了すると、図１２の目標ＳＯＣ設定ルーチンのステップ
Ｓ２０８ないしＳ２１２の処理と同一の車両の走行位置
Ｘにおける予定ＳＯＣを目標状態ＳＯＣ＊に設定する処
理（ステップＳ２４６ないしＳ２５０）を車両が目的地
ＸＥに到着するまで繰り返し実行する。この繰り返し処
理については、第２実施例で詳述したので、ここでは省
略する。
【００７６】こうしたバッテリ６０の充放電制御を行な
ったときのバッテリ６０の状態ＳＯＣの変化について図
１６の事例を用いて説明する。車両がスタート位置ＸＳ
から位置Ｐ２１までの区間を走行しているときには、そ
の区間の区域が平地の郊外であるから目標状態ＳＯＣ＊
には最小値Ｓｍｉｎが設定され、バッテリ６０は状態Ｓ
ＯＣが最小値Ｓｍｉｎとなるよう制御される。車両が位
置Ｐ２１まで走行すると、区域は平地の郊外のままであ
るが、距離ＲＸ１先から高速道路を走行することが予測
されているから、目標状態ＳＯＣ＊には高速道路の予定
ＳＯＣの中間値Ｓｍｉｄが設定される。したがって、バ
ッテリ６０はこの位置Ｐ２１から充電が開始され、高速
道路の入り口に相当する中間位置Ｘ２１で状態ＳＯＣが
中間値Ｓｍｉｄとなる。車両が高速道路を走行している
間は目標状態ＳＯＣ＊には中間値Ｓｍｉｄが設定される
から、バッテリ６０は状態ＳＯＣが中間値Ｓｍｉｄとな
るよう制御される。中間位置Ｘ２２以降は区域が再び平
地の郊外となるから、目標状態ＳＯＣ＊には最小値Ｓｍ
ｉｎが設定されて、バッテリ６０の状態ＳＯＣは最小値
Ｓｍｉｎとなるよう制御される。
【００７７】車両が位置Ｐ２２まで走行すると、区域は
平地の郊外のままであるが、距離ＲＸ２先から市街を走
行することが予測されているから、目標状態ＳＯＣ＊に
は市街の予定ＳＯＣの最大値Ｓｍａｘが設定され、バッ
テリ６０の充電が開始される。このため、市街の入り口
に相当する中間位置Ｘ２３では、バッテリ６０の状態Ｓ
ＯＣは最大値Ｓｍａｘとなる。車両が市街を走行してい
る間は目標状態ＳＯＣ＊には最大値Ｓｍａｘが設定され
るが、図１４の充放電制御ルーチンのステップＳ２２
６，Ｓ２３６およびＳ２３８の処理により、エンジン２
０の運転が停止されると共にバッテリ６０の充電が停止
されるから、バッテリ６０の状態ＳＯＣは低下してい
く。なお、バッテリ６０の状態ＳＯＣが閾値ＳＬ未満と
なると、走行位置の区域が市街であっても図１４の充放
電制御ルーチンのステップＳ２２２，Ｓ２３２およびＳ
２３４の処理により、エンジン２０の運転が開始される
と共にバッテリ６０の充電が開始される。
【００７８】車両が位置Ｐ２３まで走行すると、区域は
同じく平地の郊外のままであるが、距離ＲＸ２先から山
間部を走行することが予測されているから、目標状態Ｓ
ＯＣ＊には山間部の予定ＳＯＣの最大値Ｓｍａｘが設定
され、バッテリ６０の充電が開始される。このため、山
間部の入り口に相当する中間位置Ｘ２５では、バッテリ
６０の状態ＳＯＣは最大値Ｓｍａｘとなる。車両が山間
部を走行している間は目標状態ＳＯＣ＊には最大値Ｓｍ
ａｘが設定され、バッテリ６０の充電が行なわれるが、
ジェネレータ４０によって発電される電力より大きな電
力がモータ５０によって消費される走行条件となる場合
もあり、バッテリ６０の状態ＳＯＣはジェネレータ４０
によって発電される電力とモータ５０によって消費され
る電力との偏差に応じて変動することになる。
【００７９】以上説明したように第３実施例の動力出力
装置１０Ｃによれば、走行経路の走行条件に基づいてバ
ッテリ６０の状態ＳＯＣを制御することができる。即
ち、車両がバッテリ６０の充放電量が比較的小さな走行
条件となる平地の郊外の区域を走行するときには、バッ
テリ６０の充放電の効率が高くなるようバッテリ６０の
状態ＳＯＣを低めに制御し、逆にバッテリ６０の充放電
量が比較的大きな走行条件となる高速道路を走行すると
きには、大きな充放電量が可能な中間値にバッテリ６０
の状態ＳＯＣを制御することができる。更に、バッテリ
６０から大きな放電量を伴う走行条件の市街地や山間部
を走行することが予測されるときには、市街地や山間部
の入り口に相当する走行位置までにバッテリ６０を大き
な放電量が可能な状態となるよう制御することができ
る。この結果、回生される電力量のより多くをバッテリ
６０に充電することができると共に走行に必要な十分な
電力をバッテリ６０から供給することができ、装置全体
のエネルギ効率を向上させることができる。
【００８０】第３実施例の動力出力装置１０Ｃでは、バ
ッテリ６０の状態ＳＯＣを最小値Ｓｍｉｎから中間値Ｓ
ｍｉｄや最大値Ｓｍａｘまで変化させるのに必要な走行
距離として予め定めておいた距離ＲＸ１や距離ＲＸ２を
用いるものとしたが、走行経路の道路状況等に応じてそ
の都度算出するものとしてもよい。
【００８１】第３実施例の動力出力装置１０Ｃでは、区
域を高速道路，市街，平地の郊外，山間部の４つに分別
して予定ＳＯＣを設定したが、分別する数はこの４つに
限定されるものでなく、如何なる数に分別してもよい。
例えば、寒冷地および温暖地の各４区域の８区域とした
り、これにトンネル区域を加えるもの等としてもよい。
この場合、寒冷地の各区域の予定ＳＯＣを対応する温暖
地の各区域の予定ＳＯＣより高い値として寒暖を補正す
るものとしてもよく、また、トンネル区域では市街と同
様に予定ＳＯＣを最大値Ｓｍａｘに設定するとともにト
ンネル区域内ではエンジン２０を停止するものとしても
よい。
【００８２】第３実施例の動力出力装置１０Ｃでは、各
区域に予め定めた値を予定ＳＯＣを設定し、同一区間内
では予定ＳＯＣは変化しないものとしたが、道路状況に
応じて予定ＳＯＣを求めて設定し、同一区間内でも予定
ＳＯＣが変化するものとしてもよい。
【００８３】次に、本発明の第４の実施例である動力出
力装置１０Ｄについて説明する。第４実施例の動力出力
装置１０Ｄのハード構成も、第２実施例の動力出力装置
１０Ｂと同一のハード構成をしている。したがって、第
４実施例の動力出力装置１０Ｄのハード構成については
第２実施例のハード構成と同一の符号を付し、その説明
は省略する。また、明示しない限り第１ないし第３実施
例の説明の際に用いた符号はそのまま同じ意味で用い
る。
【００８４】第４実施例の動力出力装置１０Ｄによるバ
ッテリ６０の充放電制御は、第３実施例で説明した図１
４に例示する充放電制御ルーチンと図１７に例示する目
標ＳＯＣ設定ルーチンとを実行することにより行なわれ
る。なお、図１４の充放電制御ルーチンについては第３
実施例の説明で詳述したので、ここでは省略する。
【００８５】図１７の目標ＳＯＣ設定ルーチンは、運転
者がナビゲーションシステム９０を用いて走行経路を設
定しないときに、車両の運転が開始されてから所定時間
毎（例えば１００ｍｓｅｃ毎）に実行されるものであ
る。本ルーチンが実行されると、ＥＣＵ８０のＣＰＵ８
０ａは、まず、車両の現在の走行位置Ｘと走行方向Ｙと
をナビゲーションシステム９０から入力すると共に（ス
テップＳ２６０）、同じくナビゲーションシステム９０
から車両の現在の走行位置Ｘの区域と走行方向の距離Ｒ
Ｘ２先の区域とを区域Ｒ１および区域Ｒ２として入力す
る（ステップＳ２６２，Ｓ２６４）。ここで、距離ＲＸ
２は、第３実施例で説明した距離ＲＸ２と同じで、バッ
テリ６０の状態ＳＯＣを最小値Ｓｍｉｎから最大値Ｓｍ
ａｘまで変化させるのに必要な走行距離である。
【００８６】続いて、走行位置Ｘから距離ＲＸ２先の区
域Ｒ２が市街か山間部に該当するか否かを判定し（ステ
ップＳステップＳ２６６）、市街または山間部に該当す
るときには、現在の走行位置Ｘの区域Ｒ１の如何に拘わ
らず目標状態ＳＯＣ＊に最大値Ｓｍａｘを設定する（ス
テップＳ２７４）。このように設定することにより、車
両が距離ＲＸ２を走行する間、即ち車両が市街や山間部
の入り口に相当する位置まで走行する間にバッテリ６０
の状態ＳＯＣを最大値Ｓｍａｘにすることができる。
【００８７】走行位置Ｘから距離ＲＸ２先の区域Ｒ２が
市街や山間部でないときには、現在の走行位置Ｘの区域
Ｒ１が平地の郊外か高速道路か市街または山間部かを調
べ（ステップＳ２６８）、平地の郊外のときにはバッテ
リ６０の充放電の効率が高い最小値Ｓｍｉｎを目標状態
ＳＯＣ＊に設定し（ステップＳ２７０）、高速道路のと
きには比較的大きなバッテリ６０の充放電量が可能な中
間値Ｓｍｉｄを目標状態ＳＯＣ＊に設定し（ステップＳ
２７７）、市街または山間部のときには大きなバッテリ
６０の放電量が可能な最大値Ｓｍａｘを目標状態ＳＯＣ
＊に設定する（ステップＳ２７４）。こうすることによ
り、バッテリ６０をそれぞれの区域の走行条件に適応し
た状態ＳＯＣとすることができる。
【００８８】以上説明した第４実施例の動力出力装置１
０Ｄによれば、車両の走行条件および予測される走行条
件に基づいてバッテリ６０の状態ＳＯＣを制御すること
ができる。即ち、車両がバッテリ６０の充放電量が比較
的小さな走行条件となる平地の郊外の区域を走行すると
きには、バッテリ６０の充放電の効率が高くなるようバ
ッテリ６０の状態ＳＯＣを低めに制御し、逆にバッテリ
６０の充放電量が比較的大きな走行条件となる高速道路
を走行するときには、大きな充放電量が可能なようにバ
ッテリ６０の状態ＳＯＣを中間値に制御することができ
る。更に、バッテリ６０から大きな放電量を伴う走行条
件の市街地や山間部を走行するのが予測されたときに
は、市街地や山間部の入り口に相当する走行位置までに
バッテリ６０の状態ＳＯＣを大きな放電量が可能な状態
となるよう制御することができる。この結果、回生され
る電力量のより多くをバッテリ６０に充電することがで
きると共に走行に必要な十分な電力をバッテリ６０から
供給することができ、装置全体のエネルギ効率を向上さ
せることができる。
【００８９】第４実施例の動力出力装置１０Ｄでは、車
両の現在の走行位置Ｘの区域Ｒ１と、この位置から距離
ＲＸ２先の位置の区域Ｒ２との２つの区域に基づいて目
標状態ＳＯＣ＊を設定したが、走行位置Ｘから距離ＲＸ
２先までの走行方向の複数の区域に基づいて目標状態Ｓ
ＯＣ＊を設定するものとしてもよく、あるいは、走行位
置Ｘから先の２つ以上の位置の区域を参酌して目標状態
ＳＯＣ＊を設定するものとしてもよい。こうすれば、よ
り適正な状態にバッテリ６０を制御することができる。
【００９０】また、第４実施例の動力出力装置１０Ｄで
も第３実施例の動力出力装置１０Ｃと同様に、区域を高
速道路，市街，平地の郊外，山間部の４つに分別した
が、分別する数はこの４つに限定されるものでなく、如
何なる数に分別してもよい。
【００９１】次に本発明の第５の実施例の動力出力装置
１０Ｅについて説明する。図１８は、第５実施例の動力
出力装置１０Ｅの構成の概略を例示するブロック図であ
る。図示するように、第５実施例の動力出力装置１０Ｅ
は、第１実施例の動力出力装置１０の構成に加えて、走
行開始位置からの走行距離Ｌを計測する走行距離計６７
と、走行スケジュールを入力する走行スケジュール入力
部８２と、入力した走行スケジュールや走行距離等を表
示する走行スケジュール表示部８４とを備える。したが
って、第５実施例の動力出力装置１０Ｅの構成のうち第
１実施例の動力出力装置１０の構成と同一の構成につい
ては同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、明
示しない限り第１ないし第４実施例の説明の際に用いた
符号はそのまま同じ意味で用いる。
【００９２】第５実施例の動力出力装置１０Ｅによるバ
ッテリ６０の充放電制御は、第３実施例で説明した図１
４に例示する充放電制御ルーチンと図１９に例示する目
標ＳＯＣ設定ルーチンとを実行することにより行なわれ
る。なお、図１４の充放電制御ルーチンについては第３
実施例の説明で詳述したので、ここでは省略する。
【００９３】図１９の目標ＳＯＣ設定ルーチンは、運転
者が走行スケジュール入力部８２からデータの入力を指
示したときに起動されて実行される。本ルーチンが実行
されると、ＥＣＵ８０のＣＰＵ８０ａは、まず、運転者
によって走行スケジュールが入力されるのを待つ（ステ
ップＳ３００）。ここで、走行スケジュールの入力デー
タとしては、走行開始位置から目的地までの距離，走行
開始位置から目的地までの区間数，各区間の道路情報や
区域情報等が含まれ、入力されたデータはＥＣＵ８０の
ＲＡＭ８０ｃの所定アドレスに格納される。走行スケジ
ュールが入力されると、入力された走行スケジュールに
基づいて走行開始位置から目的地までの各位置の予定Ｓ
ＯＣを設定する（ステップＳ３０２）。この予定ＳＯＣ
の設定処理は、第５実施例では第３実施例と同一の処理
（図１５の目標ＳＯＣ設定ルーチンのステップＳ２４
４）によって行なうものとした。したがって、この設定
処理についての詳細な説明については省略する。なお、
予定ＳＯＣは、入力された区間の道路情報等を用いて個
別に算出して設定するものとしてもよいのは言うまでも
ない。
【００９４】こうして走行スケジュールの各位置の予定
ＳＯＣを設定すると、ＥＣＵ８０のＣＰＵ８０ａは、走
行開始位置から車両が走行している位置までの距離（走
行距離）Ｌを走行距離計６７から読み込み（ステップＳ
３０４）、読み込んだ走行距離Ｌに基づいて車両の走行
位置に設定された予定ＳＯＣを読み込む（ステップＳ３
０６）。そして、読み込んだ予定ＳＯＣを目標状態ＳＯ
Ｃ＊に設定する（ステップＳ３０８）。こうしたステッ
プＳ３０４ないしＳ３０８の処理を目的地に到着するま
で繰り返して（ステップＳ３１０）、本ルーチンを終了
する。なお、目的地に到着したか否かは、走行距離Ｌが
走行開始から目的地までの距離に至ったかを判定するこ
とにより行なわれる。
【００９５】こうした第５実施例の動力出力装置１０Ｅ
による充放電制御は、走行スケジュールを作成する手順
が異なるだけで上述した第３実施例の動力出力装置１０
Ｃによる充放電制御と同一のものとなる。したがって、
第３実施例で図１６を用いて具体的に説明した内容は第
５実施例の動力出力装置１０Ｅにも該当し、第３実施例
の動力出力装置１０Ｃが奏する効果は、第５実施例の動
力出力装置１０Ｅも同様に奏する。
【００９６】以上説明した第５実施例の動力出力装置１
０Ｅによれば、ナビゲーションシステム９０に代えて走
行スケジュール入力部８２と走行スケジュール表示部８
４と走行距離計６７とを備えるだけで第３実施例の動力
出力装置１０Ｃと同様な効果を奏することができる。こ
の結果、構成を簡易なものとすることができる。
【００９７】以上説明した第１ないし第５実施例の動力
出力装置１０，１０Ｂ〜１０Ｅでは、エンジン２０のク
ランクシャフト３９にロータが取り付けられたジェネレ
ータ４０を備えるが、図２０の変形例の動力出力装置１
１０に示すように、エンジン１２０のクランクシャフト
１３９に取り付けられたインナロータ１４０ａと駆動軸
１７０に取り付けられたアウタロータ１４０ｂとからな
るクラッチモータ１４０を備えるものとしてもよい。こ
のクラッチモータ１４０のインナロータ１４０ａの外周
面には複数の磁石が貼付されており、アウタロータ１４
０ｂに形成されたスロットには三相コイルが巻回されて
いる。したがって、クラッチモータ１４０は、アウタロ
ータ１４０ｂをステータとしてみれば、ステータが回転
する点を除き、通常の同期電動機として考えることがで
きる。なお、クラッチモータ１４０の回転数は、インナ
ロータ１４０ａの回転数（エンジン１２０の回転数Ｎ
ｅ）とアウタロータの回転数（駆動軸１７０の回転数Ｎ
ｄ）との回転数差Ｎｃとなる。変形例の動力出力装置１
１０では、駆動軸１７０にスリップリング１４１をり付
け、このスリップリング１４１を介して回転するステー
タに巻回された三相コイルの各相に電力を供給したり、
電力を回生したりすることができるようになっている。
なお、変形例の動力出力装置１１０は、クラッチモータ
１４０とスリップリング１４１とが異なるだけで他の構
成については第１実施例の動力出力装置１０等と同一で
あるから、同一の構成には１００を加えた符号を付し
て、その説明は省略する。
【００９８】この変形例の動力出力装置１１０は、エン
ジン１２０から出力された動力をクラッチモータ１４０
とモータ１５０とによりトルク変換して所望の動力とし
て駆動軸１７０に出力することができる。すなわち、エ
ンジン１２０から出力された動力の一部をクラッチモー
タ１４０により駆動軸１７０に伝達すると共に、残余の
動力をクラッチモータ１４０により電気エネルギに変換
し、このエネルギを用いてモータ１５０から駆動軸１７
０に動力を出力したり、エンジン１２０から出力された
動力にクラッチモータ１４０から出力される動力を加え
て駆動軸１７０に伝達すると共に、駆動軸１７０からク
ラッチモータ１４０の駆動に必要な電気エネルギをモー
タ１５０により回生するのである。図２１に照らせば、
エンジン１２０が回転数Ｎ１，トルクＴ１の運転ポイン
トＰ１で運転しているときに、クラッチモータ１４０で
トルクＴ１を駆動軸１７０に伝達すると共に領域Ｇ１で
表わされるエネルギを回生し、この回生されたエネルギ
を領域Ｇ２で表わされるエネルギとしてモータ１５０に
供給することにより、回転数Ｎ２で回転する駆動軸１７
０にトルクＴ２を出力したり、エンジン１２０が回転数
Ｎ２，トルクＴ２の運転ポイントＰ２で運転していると
きに、領域Ｇ１と領域Ｇ３との和として表わされるエネ
ルギをクラッチモータ１４０に供給して駆動軸１７０に
トルクＴ２を出力すると共に、クラッチモータ１４０に
供給するエネルギを領域Ｇ２と領域Ｇ３との和として表
わされるエネルギとしてモータ１５０から回生して賄う
ことにより、回転数Ｎ１で回転する駆動軸１７０にトル
クＴ１を出力することができるのである。
【００９９】こうした動作をバッテリ１６０の充電を伴
う動作とするには、エンジン１２０の回転数Ｎｅかトル
クＴｅのいずれか或いは双方を大きくして、エンジン１
２０から出力するエネルギＰｅを駆動軸１７０に出力す
るエネルギＰｄより大きくすればよい。逆に、バッテリ
１６０の放電を伴う動作とするには、エンジン１２０の
回転数ＮｅかトルクＴｅのいずれか或いは双方を小さく
して、エンジン１２０から出力するエネルギＰｅを駆動
軸１７０に出力するエネルギＰｄより小さくすればよ
い。なお、この変形例の動力出力装置１１０では、エン
ジン１２０の回転数Ｎｅが駆動軸１７０の回転数Ｎｄよ
り大きいときには、クラッチモータ１４０が発電機とし
て動作しモータ１５０が電動機として動作するが、エン
ジン１２０の回転数Ｎｅが駆動軸１７０の回転数Ｎｄよ
り小さいときには、クラッチモータ１４０が電動機とし
て動作しモータ１５０が発電機として動作することにな
る。また、この変形例の動力出力装置１１０では、クラ
ッチモータ１４０のインナロータ１４０ａとアウタロー
タ１４０ｂの電磁的な結合を解いてエンジン１２０を停
止し、車両をモータ１５０から出力される動力だけで走
行させることもできるし、モータ１５０のロータとステ
ータの電磁的な結合を解いて、クラッチモータ１４０に
より発電される電力を用いてバッテリ１６０を充電する
と共にクラッチモータ１４０により伝達されるエンジン
１２０から出力される動力によって車両を走行させるこ
ともできる。
【０１００】こうした変形例の動力出力装置１１０によ
るバッテリ１６０の充放電制御は、図２２に例示する充
放電トルク制御ルーチンと、図５や図７ないし図１０，
図１２図１５，図１７および図１９に例示する目標ＳＯ
Ｃ設定ルーチンのいずれかとによって行なわれる。各目
標ＳＯＣ設定ルーチンについては詳細に説明したので、
ここでは、図２２に例示する充放電トルク制御ルーチン
について説明する。なお、このルーチンは、車両の運転
が開始されてから所定時間毎（例えば８ｍｓｅｃ毎）に
実行される。
【０１０１】充放電トルク制御ルーチンが実行される
と、ＥＣＵ１８０のＣＰＵ１８０ａは、まず、駆動軸１
７０の回転数Ｎｄを読み込む処理を行なう（ステップＳ
４００）。ここで、駆動軸１７０の回転数Ｎｄは、モー
タ１５０が備えるロータの回転角度検出用の図示しない
レゾルバから求めてもよいし、車速センサ１６８から算
出してもよい。続いて、アクセルペダルポジションセン
サ６４により検出されるアクセルペダルポジションＡＰ
を読み込み（ステップＳ４０２）、アクセルペダルポジ
ションＡＰに基づいて駆動軸１７０に出力すべきトルク
の指令値Ｔｄ＊を導出する（ステップＳ４０４）。変形
例の動力出力装置１１０では、各アクセルペダルポジシ
ョンＡＰに対して対応するトルク指令値Ｔｄ＊を定め、
これを予めマップとしてＲＯＭ１８０ｂに記憶してお
き、アクセルペダルポジションＡＰが読み込まれると、
ＲＯＭ１８０ｂに記憶したマップを参照して読み込んだ
アクセルペダルポジションＡＰに対応するトルク指令値
Ｔｄ＊を導出するものとした。そして、導き出されたト
ルク指令値Ｔｄ＊と読み込まれた駆動軸１７０の回転数
Ｎｄとから、駆動軸１７０に出力すべきエネルギＰｄを
計算（Ｐｄ＝Ｎｄ×Ｔｄ＊）により求める（ステップＳ
４０６）。
【０１０２】次に、バッテリ１６０の状態ＳＯＣを読み
込み（ステップＳ４０８）、読み込んだ状態ＳＯＣと目
標状態ＳＯＣ＊との偏差△Ｓを算出する（ステップＳ４
１０）。続いて、算出した偏差△Ｓを閾値Ｌ１および閾
値Ｈ１と比較し（ステップＳ４１２）、偏差△Ｓが閾値
Ｌ１未満のときには、駆動軸１７０に出力すべきエネル
ギＰｄに充電エネルギＰｂｉを加えたものをエンジン１
２０から出力すべきエネルギＰｅに設定し（ステップＳ
４１４）、偏差△Ｓが閾値Ｌ１以上で閾値Ｈ１以下のと
きには、エネルギＰｄをそのままエネルギＰｅに設定し
（ステップＳ４１６）、偏差△Ｓが閾値Ｈ１より大きい
ときには、エネルギＰｄから放電エネルギＰｂｏを減じ
たものをエネルギＰｅに設定する（ステップＳ４１
８）。ここで、充電エネルギＰｂｉはバッテリ１６０を
充電するのに用いられるエネルギであり、放電エネルギ
Ｐｂｏは車両の走行に必要なエネルギのうちバッテリ１
６０から放電されるエネルギである。このようにエンジ
ン１２０から出力すべきエネルギＰｅを設定することに
より、駆動軸１７０に出力すべきエネルギＰｄとエンジ
ン１２０から出力するエネルギＰｅとに偏差のエネルギ
を用いてバッテリ１６０を充放電し、バッテリ１６０の
状態ＳＯＣを目標状態ＳＯＣ＊の近傍にすることができ
るのである。
【０１０３】そして、設定したエネルギＰｅを最小値Ｐ
ｅｍｉｎおよび最大値Ｐｅｍａｘと比較し（ステップＳ
４２０）、エネルギＰｅが最小値Ｐｅｍｉｎ未満のとき
には、エネルギＰｅを最小値Ｐｅｍｉｎに制限し（ステ
ップＳ４２２）、逆にエネルギＰｅが最大値Ｐｍａｘよ
り大きいときには、エネルギＰｅを最大値Ｐｅｍａｘに
制限する（ステップＳ４２４）。このようにエネルギＰ
ｅを制限するのは、エンジン１２０を安定して運転でき
る運転領域としたり、エンジン１２０から出力可能なエ
ネルギの範囲にするためである。なお、このように制限
することにより、駆動軸１７０に出力すべきエネルギＰ
ｄに対してエンジン１２０から出力すべきエネルギＰｅ
が不足するときには、その不足分がバッテリ１６０から
の放電により賄われ、逆にエネルギＰｅが過剰となると
きには、その過剰分を用いてバッテリ１６０を充電する
ことになる。
【０１０４】こうしてエネルギＰｅを設定すると、設定
したエネルギＰｅを用いて式（Ｐｅ＝Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）
の関係が成り立つようエンジン１２０の目標回転数Ｎｅ
＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ４２
６）。ここで、式（Ｐｅ＝Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）の関係が成
り立つエンジン１２０の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルク
Ｔｅ＊との組み合わせは無数に存在する。そこで、この
変形例の動力出力装置１１０では、エンジン１２０がで
きる限り効率の高い状態で動作するように、エンジン１
２０の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊との組合せ
を設定するものとした。
【０１０５】続いて、設定された目標トルクＴｅ＊に基
づいてクラッチモータ１４０のトルク指令値Ｔｃ＊を設
定すると共に（ステップＳ４２８）、駆動軸１７０に出
力すべきトルクの指令値Ｔｄ＊からクラッチモータ１４
０のトルク指令値Ｔｃ＊を減じた値をモータ１５０のト
ルク指令値Ｔｍ＊を設定する（ステップＳ４３０）。こ
こで、クラッチモータ１４０のトルク指令値Ｔｃ＊をエ
ンジン１２０の目標トルクＴｅ＊に等しくするのは、ク
ラッチモータ１４０のトルクＴｃがエンジン１２０の負
荷トルクとなるからである。
【０１０６】そして、設定したトルク指令値Ｔｃ＊およ
びトルク指令値Ｔｍ＊に相当するトルクをクラッチモー
タ１４０およびモータ１５０から出力するようクラッチ
モータ１４０およびモータ１５０を制御すると共に（ス
テップＳ４３２およびＳ４３４）、目標回転数Ｎｅ＊と
目標トルクＴｅ＊とで表わされる運転ポイントでエンジ
ン１２０が運転されるようエンジン１２０の運転を制御
する（ステップＳ４３６）。なお、エンジン１２０の制
御は、クラッチモータ１４０の制御によって負荷トルク
の制御がなされるから、その回転数Ｎｅが目標回転数Ｎ
ｅ＊となるよう燃料噴射量やスロットルバルブ３２の開
度等の制御となる。
【０１０７】以上説明したように、こうした変形例の動
力出力装置１１０でも、図２２に例示する充放電トルク
制御ルーチンと図５や図７ないし図１０，図１２図１
５，図１７および図１９に例示する目標ＳＯＣ設定ルー
チンのいずれかとを組み合わせて実行することにより、
第１実施例の動力出力装置１０や第２ないし第５実施例
の動力出力装置１０Ｂ〜１０Ｅと同様な効果を奏するこ
とができる。
【０１０８】この変形例の動力出力装置１１０では、モ
ータ１５０を駆動軸１７０に取り付けたが、図２３の変
形例の動力出力装置１１０Ｂに示すように、モータ１５
０Ｂをクランクシャフト１３９に取り付けるものとして
もよい。この変形例の動力出力装置１１０Ｂでも、エン
ジン１２０から出力された動力をクラッチモータ１４０
Ｂとモータ１５０Ｂとによりトルク変換して所望の動力
として駆動軸１７０に出力することができる。すなわ
ち、図２１に照らして言えば、エンジン１２０が回転数
Ｎ１，トルクＴ１の運転ポイントＰ１で運転していると
きに、領域Ｇ２と領域Ｇ３との和として表わされるエネ
ルギをモータ１５０Ｂに供給してクランクシャフト１３
９をトルクＴ２で運転し、モータ１５０Ｂに供給するエ
ネルギを領域Ｇ１と領域Ｇ３との和として表わされるエ
ネルギとしてクラッチモータ１４０Ｂから回生して賄う
ことにより、回転数Ｎ２で回転する駆動軸１７０にトル
クＴ２を出力したり、エンジン１２０が回転数Ｎ２，ト
ルクＴ２の運転ポイントＰ２で運転しているときに、モ
ータ１５０Ｂにより領域Ｇ２で表わされるエネルギを回
生してクランクシャフト１３９をトルクＴ１で運転し、
モータ１５０Ｂにより回生されたエネルギを領域Ｇ１で
表わされるエネルギとしてクラッチモータ１４０Ｂに供
給することにより、回転数Ｎ１で回転する駆動軸１７０
にトルクＴ１を出力することができるのである。そし
て、エンジン１２０の運転ポイントを変更することによ
りバッテリ１６０を充放電することができる。
【０１０９】したがって、この変形例の動力出力装置１
１０Ｂでも、変形例の動力出力装置１１０と同様に、図
２２に例示する充放電トルク制御ルーチンと図５や図７
ないし図１０，図１２図１５，図１７および図１９に例
示する目標ＳＯＣ設定ルーチンのいずれかとを組み合わ
せて実行することにより、第１実施例の動力出力装置１
０や第２ないし第５実施例の動力出力装置１０Ｂ〜１０
Ｅと同様な効果を奏することができる。なお、変形例の
動力出力装置１１０Ｂではクラッチモータ１４０Ｂとモ
ータ１５０Ｂとの配置が変形例の動力出力装置１１０が
異なることから、図２２の充放電トルク制御ルーチンの
ステップＳ４２８およびＳ４３０のクラッチモータ１４
０のトルク指令値Ｔｃ＊およびモータ１５０のトルク指
令値Ｔｍ＊の設定処理は、図２４に示すステップＳ４２
８ａおよびＳ４３０ａによってなされる。
【０１１０】また、第１ないし第５実施例の動力出力装
置１０，１０Ｂ〜１０Ｅでは、エンジン２０のクランク
シャフト３９にジェネレータ４０を取り付け、駆動軸７
０にモータ５０を取り付けたが、図２５の変形例の動力
出力装置２１０に示すように、エンジン２２０のクラン
クシャフト２３９に回転軸の１つとして駆動軸２７０が
結合されたプラネタリギヤ２８２を介して発電可能なモ
ータＭＧ１を取り付け、駆動軸２７０に更に発電可能な
モータＭＧ２を取り付けるものとしてもよい。変形例の
動力出力装置２１０が備えるプラネタリギヤ２８２は、
モータＭＧ１が取り付けられた回転軸２８４に結合され
たサンギヤと、駆動軸２７０に結合されたリングギヤ
と、サンギヤとリングギヤとの間に配置されサンギヤの
外周を自転しながら公転する複数のプラネタリピニオン
ギヤと、クランクシャフト２３９に結合され各プラネタ
リピニオンギヤの回転軸を軸支するプラネタリキャリア
とから構成されている。このプラネタリギヤ２８２で
は、サンギヤ，リングギヤおよびプラネタリキャリアに
それぞれ結合された回転軸２８４，駆動軸２７０および
クランクシャフト２３９の３軸が動力の入出力軸とさ
れ、３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力が決定
されると、残余の１軸に入出力される動力は決定された
２軸へ入出力される動力に基づいて定まる。
【０１１１】プラネタリギヤ２８２の３軸における回転
数やトルクの関係は、機構学の教えるところによれば、
図２６や図２７に例示する共線図と呼ばれる図として表
わすことができ、幾何学的に解くことができる。図２６
における縦軸は３軸の回転数軸であり、横軸は３軸の座
標軸の位置の比を表わす。このとき、サンギヤに結合さ
れた回転軸２８４とリングギヤに結合された駆動軸２７
０の座標軸Ｓ，Ｒを両端にとったとき、プラネタリキャ
リアに結合されたクランクシャフト２３９の座標軸Ｃ
は、軸Ｓと軸Ｒを１：ρに内分する軸として定められ
る。ここで、ρは、リングギヤの歯数に対するサンギヤ
の歯数の比である。いま、エンジン２２０が回転数Ｎｅ
で運転されており、駆動軸２７０が回転数Ｎｄで運転さ
れている場合を考えれば、クランクシャフト２３９の座
標軸Ｃにエンジン２２０の回転数Ｎｅを、駆動軸２７０
の座標軸Ｒに回転数Ｎｄをプロットすることができる。
この両点を通る直線を描けば、この直線と座標軸Ｓとの
交点で表わされる回転数として回転軸２８４の回転数Ｎ
ｓを求めることができる。以下、この直線を動作共線と
呼ぶ。このようにプラネタリギヤ２８２では、サンギ
ヤ，リングギヤおよびプラネタリキャリアのうちいずれ
か２つの回転を決定すると、残余の１つの回転は、決定
した２つの回転に基づいて決定される。
【０１１２】次に、描かれた動作共線に、エンジン２２
０のトルクＴｅを座標軸Ｃを作用線として図中下から上
に作用させる。このとき動作共線は、トルクに対しては
ベクトルとしての力を作用させたときの剛体として取り
扱うことができるから、座標軸Ｃ上に作用させたトルク
Ｔｅは、平行な２つの異なる作用線への力の分離の手法
により、座標軸Ｓ上のトルクＴｅｓと座標軸Ｒ上のトル
クＴｅｒとに分離することができる。動作共線がこの状
態で安定であるためには、動作共線の力の釣り合いをと
ればよい。すなわち、座標軸Ｓ上には、トルクＴｅｓと
大きさが同じで向きが反対のトルクＴｍ１を作用させ、
座標軸Ｒ上には、駆動軸２７０に出力するトルクＴｄと
同じ大きさで向きが反対のトルクとトルクＴｅｒとの合
力に対し大きさが同じで向きが反対のトルクＴｍ２を作
用させるのである。このトルクＴｍ１はモータＭＧ１に
より、トルクＴｍ２はモータＭＧ２により作用させるこ
とができる。このとき、モータＭＧ１は、回転の方向と
逆向きにトルクを作用させるから、発電機として動作
し、トルクＴｍ１と回転数Ｎｓとの積で表わされる電気
エネルギＰｍ１を回転軸２８４から回生する。モータＭ
Ｇ２は、回転の方向とトルクの方向とが同じになるか
ら、電動機として動作し、トルクＴｍ２と回転数Ｎｄと
の積で表わされる電気エネルギＰｍ２を動力として駆動
軸２７０に出力する。ここで、電気エネルギＰｍ１と電
気エネルギＰｍ２とを等しくすれば、モータＭＧ２で消
費する電力のすべてをモータＭＧ１により回生して賄う
ことができる。
【０１１３】図２６に示す共線図では回転軸２８４の回
転数Ｎｓは正であったが、エンジン２２０の回転数Ｎｅ
と駆動軸２７０の回転数Ｎｄとによっては、図２７に示
す共線図のように負となる場合もある。このときには、
モータＭＧ１は、回転の方向とトルクの作用する方向と
が同じになるから、電動機として動作し、トルクＴｍ１
と回転数Ｎｓとの積で表わされる電気エネルギＰｍ１を
消費する。一方、モータＭＧ２は、回転の方向とトルク
の作用する方向とが逆になるから、発電機として動作
し、トルクＴｍ２と回転数Ｎｄとの積で表わされる電気
エネルギＰｍ２を駆動軸２７０から回生することにな
る。この場合も、モータＭＧ１で消費する電気エネルギ
Ｐｍ１とモータＭＧ２で回生する電気エネルギＰｍ２と
を等しくすれば、モータＭＧ１で消費する電気エネルギ
Ｐｍ１をモータＭＧ２で丁度賄うことができる。
【０１１４】このようにして変形例の動力出力装置２１
０は、エンジン２２０から出力された動力をプラネタリ
ギヤ２８２，モータＭＧ１およびモータＭＧ２により所
望の動力にトルク変換して駆動軸２７０に出力すること
ができる。そして、こうしたバッテリ２６０の充電を伴
わない動作からバッテリ２６０の充電を伴う動作とする
には、エンジン２２０から出力するエネルギＰｅを駆動
軸２７０に出力するエネルギＰｄより大きくして、モー
タＭＧ１またはモータＭＧ２により回生されるエネルギ
をモータＭＧ１またはモータＭＧ２で消費されるエネル
ギより大きくすればよい。逆にバッテリ２６０の放電を
伴う動作とするには、エンジン２２０から出力するエネ
ルギＰｅを駆動軸２７０に出力するエネルギＰｄより小
さくして、モータＭＧ１またはモータＭＧ２により回生
されるエネルギをモータＭＧ１またはモータＭＧ２によ
り消費されるエネルギより小さくすればよい。なお、こ
の変形例の動力出力装置２１０では、動作共線が図２６
の状態のときには、モータＭＧ１が発電機として動作し
モータＭＧ２が電動機として動作するが、動作共線が図
２７の状態のときには、モータＭＧ１が電動機として動
作しモータＭＧ２が発電機として動作することになる。
また、この変形例の動力出力装置２１０では、モータＭ
Ｇ１のロータとステータとの電磁的な結合を解いてエン
ジン１２０を停止することにより、車両をモータＭＧ２
から出力される動力だけで走行させることもできるし、
モータＭＧ２のロータとステータの電磁的な結合を解い
て、エンジン２２０とモータＭＧ１とからプラネタリギ
ヤ２８２を介して駆動軸２７０に出力される動力によっ
て車両を走行させることもできる。
【０１１５】こうした変形例の動力出力装置２１０によ
るバッテリ２６０の充放電制御は、図２８に例示する充
放電トルク制御ルーチンと、図５や図７ないし図１０，
図１２図１５，図１７および図１９に例示する目標ＳＯ
Ｃ設定ルーチンのいずれかとによって行なわれる。図２
８の充放電トルク制御ルーチンは、図２２の充放電トル
ク制御ルーチンと同様のルーチンであり、ステップＳ５
２８およびＳ５３０のモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指
令値Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する処理のみことなる。
これは、変形例の動力出力装置２１０は、変形例の動力
出力装置１１０がクラッチモータ１４０とモータ１５０
とによりエンジン１２０から出力された動力をトルク変
換するのに対して、プラネタリギヤ２８２，モータＭＧ
１およびモータＭＧ２によってトルク変換するものだか
らである。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値
Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊は、上述した図２６および図２７の
動作共線の釣り合いから求めることができる。
【０１１６】したがって、この変形例の動力出力装置２
１０でも、変形例の動力出力装置１１０と同様に、図２
８に例示する充放電トルク制御ルーチンと図５や図７な
いし図１０，図１２図１５，図１７および図１９に例示
する目標ＳＯＣ設定ルーチンのいずれかとを組み合わせ
て実行することにより、第１実施例の動力出力装置１０
や第２ないし第５実施例の動力出力装置１０Ｂ〜１０Ｅ
と同様な効果を奏することができる。
【０１１７】こうした変形例の動力出力装置２１０で
は、モータＭＧ２を駆動軸２７０に取り付けたが、図２
９の変形例の動力出力装置２１０Ｂに示すように、モー
タＭＧ２をクランクシャフト２３９に取り付けるものと
してもよい。この変形例の動力出力装置２１０Ｂでも、
変形例の動力出力装置２１０と同様に、エンジン２２０
から出力された動力をプラネタリギヤ２８２，モータＭ
Ｇ１およびモータＭＧ２によりトルク変換して所望の動
力として駆動軸２７０に出力したり、バッテリ２６０の
充放電を伴いながら駆動軸２７０に動力を出力すること
ができる。なお、この変形例の動力出力装置２１０Ｂに
おける共線図を図３０および図３１に例示する。
【０１１８】したがって、この変形例の動力出力装置２
１０Ｂでも、変形例の動力出力装置２１０と同様に、図
２８に例示する充放電トルク制御ルーチンと図５や図７
ないし図１０，図１２図１５，図１７および図１９に例
示する目標ＳＯＣ設定ルーチンのいずれかとを組み合わ
せて実行することにより、第１実施例の動力出力装置１
０や第２ないし第５実施例の動力出力装置１０Ｂ〜１０
Ｅと同様な効果を奏することができる。なお、変形例の
動力出力装置２１０ＢではモータＭＧ２の配置が変形例
の動力出力装置２１０が異なることから、図２８の充放
電トルク制御ルーチンのステップＳ５２８およびＳ５３
０のモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値Ｔｍ１＊，Ｔ
ｍ２＊の設定処理は、図３２に示すルーチンのステップ
Ｓ５２８ａおよびＳ５３０ａによってなされる。なお、
この処理におけるモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値
Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊は、上述した図３０および図３１の
動作共線の釣り合いから求めることができる。
【０１１９】こうした変形例の動力出力装置２１０や動
力出力装置２１０Ｂでは、３軸式動力入出力手段として
プラネタリギヤ２８２を用いたが、一方はサンギヤと他
方はリングギヤとギヤ結合すると共に互いにギヤ結合し
サンギヤの外周を自転しながら公転する２つ１組の複数
組みのプラネタリピニオンギヤを備えるダブルピニオン
プラネタリギヤを用いるものとしてもよい。この他、３
軸式動力入出力手段として３軸のうちいずれか２軸に入
出力される動力を決定すれば、この決定した動力に基づ
いて残余の１軸に入出力される動力を決定されるもので
あれば如何なる装置やギヤユニット等、例えば、ディフ
ァレンシャルギヤ等を用いることもできる。
【０１２０】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【０１２１】例えば、変形例の動力出力装置２１０の更
なる変形例としての変形例の動力出力装置２１０Ｃのよ
うなものとしてもよい。以下、変形例の動力出力装置２
１０Ｃについて説明する。変形例の変形例の動力出力装
置２１０Ｃは、変形例の動力出力装置２１０と同一の構
成に加え図１１に例示するナビゲーションシステム９０
と同一のナビゲーションシステム２９０を備える。この
ため、変形例の動力出力装置２１０と同一の構成につい
ては同一符号を付すと共に、ナビゲーションシステム９
０については２００番台の符号を付して、これらの構成
についての説明は省略する。以下、変形例の動力出力装
置２１０Ｃのバッテリ２６０の充放電制御処理について
説明する。
【０１２２】変形例の動力出力装置２１０Ｃによる充放
電制御処理は、車両が山岳道や市街地等の種々の走行経
路を走行する場合に対応する処理であるが、まず、山岳
道の走行に対応する処理について説明する。図３３ない
し図３６はＥＣＵ２８０により実行されるプログラムを
説明するためのフローチャート、図３７及び図３８は車
両が山岳道を走行した場合において走行負荷や充放電量
等についてのスケジュールを示した図である。
【０１２３】いま、運転者によりイグニッションスイッ
チがオンされると、ＥＣＵ２８０は、ナビゲーションシ
ステム２９０を起動すると共に、図３３ないし図３６の
フローチャートにて表わされるプログラムを実行する。
【０１２４】図３３において、まず、ステップＳ１１０
０にて、ディスプレイコントローラ２９１から、走行経
路データが読み込まれる。走行経路データは、運転者等
により目的地が既に設定済みであるとすると、ナビゲー
ションシステム２９０が地図情報を参照しながら、現在
地から目的地に至る走行経路において得られたデータで
ある。この走行経路データには、道路における各種デー
タ、例えば、標高、勾配、高速道路か一般道か、制限速
度、交差点、右折／左折、車線、直線／屈曲路等の各種
データが含まれている。
【０１２５】続くステップＳ１１０２にて、ステップＳ
１１００で読み込んだ走行経路データに基づいて、車両
が走行すると予測される基本車速Ｖａが算出される。こ
の基本車速Ｖａは、主として制限速度を主として、他の
道路情報で補正することにより得られる。次のステップ
Ｓ１１０４にて、運転者のアクセル操作等の学習値が読
み込まれ、この学習値に基づいて基本車速Ｖａを補正し
た予測車速Ｖｂが算出される。上記学習値は、走行速度
についての運転者の趣向性に対応する値であり、例え
ば、制限速度以下で走行する傾向の運転者の場合には、
運転者のアクセル操作の癖を学習して基本車速Ｖａより
低めの予測車速Ｖｂに設定する。なお、上記学習値の代
わりに、運転席に装備された走行モードを選択するスイ
ッチ等の設定値を用いてもよい。
【０１２６】続くステップＳ１１０６では、走行経路デ
ータに基づいて走行負荷係数Ｃ（ｉ）が算出される。こ
の走行負荷係数Ｃ（ｉ）は、その値が同じである区間に
分けた走行区間Ｒ（ｉ）毎に算出される。ここで、ｉは
現在地から目的地までの間で、同一の走行負荷係数Ｃの
値で分けられる走行経路について、１からｎまで順次付
した整数である。上記走行負荷係数Ｃは、単位時間にお
いて車両を走行させるために必要とされるエネルギの大
小を表わした値であって、−５Ｃ〜＋５Ｃの１１段階に
分けられており、急登坂の重負荷時を最大値＋５Ｃに、
急な下り坂のエネルギ回生時を最小値−５Ｃに設定し、
その間を走行負荷の大きさ、坂の勾配などに応じて設定
されている。走行負荷係数Ｃ（ｉ）を設定する基準とし
ては、走行区間Ｒ（ｉ）の勾配等の道路状況であるが、
さらに渋滞情報等の各種情報を加えて細分化して設定す
ることができる。
【０１２７】これを図３７のスケジュールに適用する
と、走行負荷係数Ｃは、走行区間Ｒ１で平坦な道路であ
るから２Ｃに設定され、走行区間Ｒ３で急勾配登坂であ
るから５Ｃに設定され、さらに走行区間Ｒ５で下り坂で
あるから−２Ｃに設定されている。
【０１２８】続くステップＳ１１０８では、各走行区間
Ｒ（ｉ）において車両が走行すると予測される走行時間
Ｔ（ｉ）が求められる。つまり、走行時間Ｔ（ｉ）は、
走行区間Ｒ（ｉ）における区間距離Ｌ（ｉ）と、その走
行区間Ｒ（ｉ）を走行する予測車速Ｖｂ（ｉ）に基づい
て算出される。
【０１２９】ステップＳ１１１０では、ステップＳ１１
０６で求めた走行負荷係数Ｃ（ｉ）とステップＳ１１０
８で求めた走行時間Ｔ（ｉ）とを乗算して走行負荷量Ｍ
ｖ（ｉ）が演算される。この走行負荷量Ｍｖ（ｉ）は、
走行区間Ｒ（ｉ）を走行させるために必要とされるエネ
ルギ及び回収が見込まれるエネルギの総量に相当する。
なお、この走行負荷量Ｍｖ（ｉ）は、エアコン、電気負
荷等で補正することが望ましい。
【０１３０】ステップＳ１１１４では、回生予測電力量
ＰＷｒ（ｊ）が算出される。すなわち、この回生予測電
力量ＰＷｒ（ｊ）は、下り坂走行時にモータＭＧ１やモ
ータＭＧ２の回生駆動によりバッテリ２６０に充電でき
ると見込まれる電力である。この回生予測電力量ＰＷｒ
（ｊ）は、走行区間Ｒ（ｉ）を走行負荷係数Ｃ（ｉ）の
正負によってグループ化し、そのグループ化された走行
負荷量Ｍｖ（ｉ）における走行負荷係数Ｃが負の値の合
計値である。ここで、ｊは、複数の走行区間Ｒ（ｉ）に
またがった順位を示す。図３７では、走行区間Ｒ５にお
いて１４Ｍ、走行区間Ｒ８において１５Ｍ、図３８の走
行区間Ｒ１２〜Ｒ１４において６４Ｍの値である。な
お、走行負荷量Ｍｖ（ｉ）の大小は、便宜的な単位
（Ｍ）で表わす。
【０１３１】ステップＳ１１１６では、バッテリ２６０
に充電しておくことが最小限必要な必要充電量ＰＷｍｉ
ｎ（ｉ）が算出される。必要充電量ＰＷｍｉｎ（ｉ）
は、高速道路の走行時に加速のためや登坂時に、モータ
ＭＧ２でアシストするための予備電力である。例えば、
走行区間Ｒ（ｉ）に登坂が予測されるときに、走行負荷
量Ｍｖ（ｉ）の２５％の値で設定される電力である。図
３７の走行区間Ｒ３では、４０Ｍの走行負荷量Ｍｖ
（３）に対して１０Ｍに設定している。なお、必要充電
量ＰＷｍｉｎ（ｉ）は、登坂路を走行するにつれて時間
と共に小さく設定することが望ましい。これは、バッテ
リ２６０の充放電量が、必要充電量ＰＷｍｉｎ（ｉ）の
下限値で規制されることなく、バッテリ２６０の容量を
広い範囲で利用することができる充放電スケジュールが
作成できるからである。
【０１３２】次のステップＳ１１２０では、上述したス
テップＳ１１１４の回生予測電力量ＰＷｒ（ｊ）及びス
テップＳ１１１６の必要充電量ＰＷｍｉｎ（ｉ）等のデ
ータに基づいてエンジン２２０の運転スケジュールが作
成される。
【０１３３】すなわち、ステップＳ１１００からステッ
プＳ１１１６までの処理で、現在地から目的地までのす
べての走行区間Ｒ（ｉ）での速度、走行負荷等の各種デ
ータを算出し、現在地から目的地までの各走行区間Ｒ
（ｉ）毎に順次、エンジン２２０の運転スケジュールを
作成する。
【０１３４】エンジン２２０の運転スケジュールは、燃
費をよくすると共に、エンジン２２０の出力の変動を少
なくしてエミッションの向上を図るように、エンジン負
荷ＭEG（ｉ）及びその駆動時間で作成される。
【０１３５】図３４はエンジン２２０の運転スケジュー
ルのサブルーチンを説明するフローチャートである。図
３４において、各種変数の初期設定の後に、ステップＳ
１１３０にて、区間カウンタｉがｎを越えたか否かが判
定される。この区間カウンタｉは、各走行区間Ｒ（ｉ）
の順位を示すカウンタであり、ｎが目的地に対応する。
最初の処理では、ｉは１であるからステップＳ１１３２
以降の処理を繰り返し、区間カウンタｉがｎとなったと
きに本処理を終了する。
【０１３６】ステップＳ１１３２では、走行区間Ｒ
（ｉ）の走行経路データが読み込まれ、ステップＳ１１
３４では、図３３のステップＳ１１０６で求めた走行負
荷係数Ｃ（ｉ）の正負が判定される。このステップＳ１
１３４にて走行負荷係数Ｃ（ｉ）が正の場合には、ステ
ップＳ１１４０へ進み、負の場合にはステップＳ１１４
１の回生制御処理へ移行する。
【０１３７】最初にステップＳ１１４０以下の処理につ
いて説明する。ステップＳ１１４０では、充電量差△Ｐ
Ｗ（ｉ）が算出される。充電量差△ＰＷ（ｉ）は、前回
の走行区間Ｒ（ｉ−１）における目標充電量ＳＯＣ（ｉ
−１）と、回生電力が見込まれる走行区間Ｒ（ｋ）に入
る地点における目標とする目標充電量ＳＯＣ（ｋ−１）
との差であり、次式により求められる。ここで、ｋはｉ
より先の走行経路を表わす（図３９参照）。 △ＰＷ（ｉ）＝ＭＡＸ｛（ＰＷ（１００％）−ＰＷｒ
（ｋ）），ＰＷｍｉｎ（ｋ）｝−ＳＯＣ（ｉ−１） なお、ＰＷ（１００％）は、バッテリ２６０が１００％
充電されている値であり、ＭＡＸは２つの値のうち大き
い方をとる関数である。
【０１３８】図３９は充電量差△ＰＷを説明する説明図
である。図３９に示すように、走行区間Ｒ（ｉ）より先
の走行区間Ｒ（ｋ）において、回生予測電力量ＰＷｒ
（ｋ）が見込まれるときに、目標充電量ＳＯＣ（ｉ−
１）と、走行区間Ｒ（ｋ）に入る地点における目標充電
量ＳＯＣ（ｋ−１）との電力量の差が充電量差△ＰＷ
（ｉ）である。すなわち、充電量差△ＰＷ（ｉ）は、走
行区間Ｒ（ｋ）に入る前までにバッテリ２６０から消費
する必要がある電力量である。
【０１３９】図３４に戻り、ステップＳ１１４０に続く
ステップＳ１１４２では、強制放電フラグＦａの判定が
される。この強制放電フラグＦａは、図３５のフローチ
ャートで表わされる処理により設定されるフラグであ
り、急登坂を走行させる場合のように、通常、エンジン
２２０の駆動力で走行させてよい条件が成立していて
も、強制的にモータＭＧ２だけで走行させて、バッテリ
２６０を消費するスケジュールとするフラグである。
【０１４０】図３５において、ステップＳ１２００に
て、充電量差△ＰＷ（ｉ）と走行負荷係数Ｃ（ｉ）とに
基づいて、必要走行距離Ｌａが算出される。必要走行距
離Ｌａは、充電量差△ＰＷ（ｉ）を走行区間Ｒ（ｋ）の
開始地点からモータＭＧ２で走行して消費するために必
要とされる最短距離である（図３９参照）。続くステッ
プＳ１２０２では、走行区間Ｒ（ｉ）が回生制御処理を
行なう走行区間Ｒ（ｋ）に入る前の地点から、必要走行
距離Ｌａだけ手前の地点を含むか否かの判定が実行さ
れ、肯定判定された場合には、ステップＳ１２０４に
て、強制放電フラグＦａが１にセットされ、否定判定の
場合には、ステップＳ１２０６にて強制放電フラグＦａ
が０にリセットされる。
【０１４１】図３４に戻り、強制放電フラグＦａが１に
セットされている場合には、ステップＳ１１４４へ進
み、エンジン２２０を停止すると共にモータＭＧ２だけ
で走行してバッテリ２６０を消費するスケジュールが設
定される。
【０１４２】一方、ステップＳ１１４２にて強制放電フ
ラグＦａが１にセットされていない場合には、ステップ
Ｓ１１５０へ進み、走行負荷係数Ｃの大小及びバッテリ
２６０の目標充電量ＳＯＣ等に基づいて、エンジン負荷
ＭEG（ｉ）が算出される。エンジン負荷ＭEG（ｉ）の値
は、バッテリ２６０の目標充電量ＳＯＣを目標の範囲内
に収めるように、エンジン２２０の駆動力をすべて走行
エネルギに使用したり、余剰分をバッテリ２６０へ充電
させたり、エンジン２２０を停止してバッテリ２６０の
電力だけで走行させるように設定される。
【０１４３】図３６はステップＳ１１５０のエンジン負
荷ＭEG（ｉ）を算出するフローチャートである。図３６
において、ステップＳ１１５２にて、走行負荷係数Ｃ
（ｉ）の判定が実行される。この判定処理にて、走行負
荷係数Ｃ（ｉ）が０以上で２未満の軽負荷の場合には、
ステップＳ１１５４へ進み、前回の処理における目標充
電量ＳＯＣ（ｉ−１）が所定値Ａ１未満か否かの判定が
実行され、所定値Ａ１未満の場合には、ステップＳ１１
５６へ進み、エンジン負荷ＭEGが５Ｍの最大値に設定さ
れる。これにより、車両の走行のための駆動力が確保さ
れると共に、その駆動力の余剰分がバッテリ２６０に充
電される。すなわち、バッテリ２６０の目標充電量ＳＯ
Ｃ（ｉ−１）が小さい場合には、モータＭＧ２で走行し
てよい軽負荷であっても、エンジン２２０の駆動力で走
行する設定が優先されて、その駆動力の余剰分がバッテ
リ２６０に充電される。
【０１４４】一方、ステップＳ１１５４の判定で目標充
電量ＳＯＣ（ｉ−１）が所定値Ａ１以上と判定された場
合には、ステップＳ１１５８にて充電量差△ＰＷ（ｉ）
が所定差Ｂ１以下か否かが判定される。充電量差△ＰＷ
（ｉ）が所定差Ｂ１以下の場合には、ステップＳ１１６
０へ進み、前回のエンジン負荷ＭEG（ｉ−１）と同じ値
のエンジン負荷ＭEG（ｉ）が設定される。
【０１４５】すなわち、目標充電量ＳＯＣ（ｉ−１）が
所定値Ａ１以上であり、しかも、充電量差△ＰＷ（ｉ）
が小さい場合には、前回のエンジン負荷ＭEG（ｉ−１）
が維持される。このように、バッテリ２６０の目標充電
量ＳＯＣ（ｉ）を大きく変える必要がない場合には、エ
ンジン２２０の負荷変動をなくして、エミッションの向
上が図られる。このとき、エンジン２２０の駆動力の余
剰分がバッテリ２６０へ充電される。なお、エンジン負
荷ＭEG（ｉ−１）が０の場合にもその状態が維持され
る。
【０１４６】一方、ステップＳ１１５８にて、充電量差
△ＰＷ（ｉ）が所定差Ｂ１以上の場合には、ステップＳ
１１６２へ進み、エンジン負荷ＭEG（ｉ）を０に設定す
ると共に、モータＭＧ２による駆動が選択される。すな
わち、目標充電量ＳＯＣ（ｉ−１）が所定値Ａ１以上
で、充電量差△ＰＷ（ｉ）も所定差Ｂ１以上である場合
には、モータＭＧ２だけによる走行が選択され、バッテ
リ２６０を消費して、回生が見込まれる走行区間Ｒ
（ｋ）における目標充電量ＳＯＣ（ｋ）に近づける。な
お、目標充電量ＳＯＣ（ｉ−１）の値は、区間カウンタ
ｉが１の場合、つまり最初の走行区間Ｒ１のときには、
残容量検出器２６２からの検出値が用いられる。
【０１４７】一方、ステップＳ１１５２にて、走行負荷
係数Ｃ（ｉ）が２Ｃ以上で４Ｃ以下と判定された場合に
は、ステップＳ１１５４〜ステップＳ１１６２とほぼ同
様な処理が、ステップＳ１１５６、ステップＳ１１７０
〜Ｓ１１７６で実行される。このとき、ステップＳ１１
７０の所定値Ａ２、ステップＳ１１７２の所定差Ｂ２
は、所定値Ａ１、所定差Ｂ１により大きい値に設定す
る。これは以下の理由による。ステップＳ１１５４〜Ｓ
１１６２では、走行負荷係数Ｃが小さい軽負荷の処理の
場合に、バッテリ２６０の充電量が少ないときでもモー
タＭＧ２による走行を優先させて燃費の向上を図る。一
方、ステップＳ１１７０〜Ｓ１１７６の中負荷の場合
に、バッテリ２６０の充電量及び充電量差△ＰＷ（ｉ）
が大きいときだけにモータＭＧ２だけによる走行を行な
って、バッテリ２６０への頻繁な充放電を避けるためで
ある。
【０１４８】一方、ステップＳ１１５２にて、走行負荷
係数Ｃ（ｉ）が４Ｃを越えると判定されると、ステップ
Ｓ１１８０へ進み、エンジン負荷ＭEG（ｉ）を５Ｍに設
定する。この場合には、エンジン負荷ＭEG（ｉ）と車両
の走行エネルギとが一致して、バッテリ２６０への充電
がなされない。
【０１４９】図３４に戻り、ステップＳ１１５０、つま
り図３６の処理にてエンジン負荷ＭEG（ｉ）が算出され
た後に、ステップＳ１１９０へ進む。ステップＳ１１９
０では、エンジン２２０の運転スケジュールに基づい
て、走行区間Ｒ（ｉ）の最終地点における目標充電量Ｓ
ＯＣ（ｉ）が算出される。目標充電量ＳＯＣ（ｉ）は、
前回の処理で算出された目標充電量ＳＯＣ（ｉ−１）
に、走行区間Ｒ（ｉ）で充電または放電されると見込ま
れる電力を加減算することにより求められる。
【０１５０】続くステップＳ１１９２にて、走行区間Ｒ
（ｉ）を示す区間カウンタｉがインクリメントされて、
ステップＳ１１３０へ戻る。
【０１５１】一方、ステップＳ１１３４にて、走行負荷
係数Ｃ（ｉ）が負であると判定されたとき、つまり下り
坂走行であると判定されたときには、ステップＳ１１４
１へ進み、回生制御のスケジュールが作成され、目標充
電量ＳＯＣ（ｉ）の算出及び区間カウンタｉのインクリ
メントの後に（ステップＳ１１９０，Ｓ１１９２）、ス
テップＳ１１３０へ戻る。
【０１５２】そして、ステップＳ１１３０〜Ｓ１１９２
の処理を繰り返し、区間カウンタｉがｎを越えたとき
に、現在地から目的地までの各走行区間Ｒ（ｉ）におけ
るエンジン負荷ＭEG（ｉ）のスケジュールが作成され
る。
【０１５３】次に、図３３ないし図３６のフローチャー
トによる充放電制御処理について、図３７及び図３８と
共に説明する。この運転スケジュールは、現在地から目
的地まで２日間にわたる走行経路について作成してい
る。この走行経路においては、走行区間Ｒ５，Ｒ８，Ｒ
１２〜Ｒ１４が下り坂路であり、電力を回生できると予
測されるが、そのうち、直前における目標充電量ＳＯＣ
が大きく、かつ下り坂走行により充電できる電力が大き
いと予測される走行区間Ｒ（６，７）及び走行区間Ｒ
（９〜１１）にて、その電力をバッテリ２６０に充電可
能なように目標充電量ＳＯＣ（ｉ）を減らす方向へ設定
している。
【０１５４】まず、走行区間Ｒ５より前の走行区間Ｒ１
〜Ｒ４について説明する。なお、以下の説明において、
ＰＷは、便宜的な電気エネルギの単位を示し、１００Ｐ
Ｗがバッテリ２６０の満充電に相当する値である。走行
区間Ｒ５において、下り坂路の走行により電力量で１４
ＰＷ（走行負荷量Ｍｖ（５）、及びグループ化で示す
値）を回収できるから、走行区間Ｒ４を経過した時点に
て、目標充電量ＳＯＣ（４）が８６ＰＷ（１００ＰＷ−
１４ＰＷ）を越えないように走行区間Ｒ１〜Ｒ４のスケ
ジュールを設定している。
【０１５５】ここでは、走行区間Ｒ２の最初の地点にお
いて、目標充電量ＳＯＣ（１）が１２ＰＷと小さく、走
行区間Ｒ２〜Ｒ４の走行負荷係数Ｃ（２）〜Ｃ（４）
が、３Ｃ、５Ｃ、３Ｃである。このとき、エンジン負荷
ＭEG（２〜４）を５Ｍで一定の値で運転した場合に、走
行区間Ｒ２で２４ＰＷ、走行区間Ｒ４で２６ＰＷの余剰
エネルギが出力されるが、これをそれぞれバッテリ２６
０に充電しても、目標充電量ＳＯＣ（ｉ）が８６ＰＷ
（＜１２ＰＷ＋２４ＰＷ＋２６ＰＷ＝６２ＰＷ）を越え
ないと予測される。よって、走行区間Ｒ２〜Ｒ４におい
てエンジン負荷ＭEG（５）を５Ｍの最大出力で一定値に
設定して、余剰分のエネルギをバッテリ２６０に充電し
て、エンジン２２０を効率よく運転するスケジュールと
している。
【０１５６】次に、走行区間Ｒ８より前の走行区間Ｒ６
〜Ｒ７について説明する。走行区間Ｒ８の下り坂路にお
いて、電力量で１５ＰＷ（走行負荷量Ｍｖ（８）、グル
ープ化された値）を回収できるから、走行区間Ｒ８に入
る時点における目標充電量ＳＯＣ（７）が上限値で８５
ＰＷ（１００ＰＷ−１５ＰＷ）を越えないように走行区
間Ｒ６〜Ｒ７のスケジュールを設定している。ここで
は、走行区間Ｒ７が急登坂路であるから、エンジン負荷
ＭEG（７）を５Ｍに設定される。このとき、エンジン負
荷ＭEG（７）の駆動力は、走行エネルギと均衡している
から、バッテリ２６０の目標充電量ＳＯＣ（５）が変動
しない。しかし、その走行区間Ｒ７の直前の走行区間Ｒ
６において、走行負荷係数Ｃ（６）が３Ｃであり、しか
も目標充電量ＳＯＣ（５）が７６ＰＷであり、上限値の
８５ＰＷに近く、走行区間Ｒ６をエンジン負荷ＭEG
（６）を５Ｍに設定すると、その余剰エネルギで８６Ｐ
Ｗを越えると予測される。したがって、走行区間Ｒ６の
直前の走行区間Ｒ５と同じエンジン負荷ＭEG（５）の０
を維持して、バッテリ２６０の電力だけで走行させるス
ケジュールを設定している。これにより、走行区間Ｒ８
に入る地点にて、目標充電量ＳＯＣ（７）が８５ＰＷ
（１００ＰＷ−１５ＰＷ）を越えない。
【０１５７】また、図３８の走行区間Ｒ１２〜Ｒ１４で
は、下り坂走行により、６４ＰＷ（グループ化された値
＝２１ＰＷ＋１７ＰＷ＋２６ＰＷ）の電力を回生できる
ことから、走行区間Ｒ１２に入る地点での目標充電量Ｓ
ＯＣ（１１）が３６ＰＷ（１００ＰＷ−６４ＰＷ）を上
限値として設定される。このとき、走行区間Ｒ９に入る
地点の目標充電量ＳＯＣ（８）が７６ＰＷであり、走行
区間Ｒ１１を終える地点における上限値の３６ＰＷとの
電力量差、つまり、４０ＰＷ（７６ＰＷ−３６ＰＷ）の
充電量差△ＰＷ（ｉ）を消費するためのスケジュールを
立てている。すなわち、走行区間Ｒ９，１０では、走行
区間Ｒ９に入る地点における目標充電量ＳＯＣ（８）が
７６ＰＷと大きく、しかも走行負荷Ｃ走行負荷係数Ｃ
（９，１０）が２Ｃと小さいことから、モータＭＧ２だ
けで車両を駆動して、２２ＰＷ（＝１０ＰＷ＋１２Ｐ
Ｗ）の電力を消費している。
【０１５８】また、走行区間Ｒ１１では、走行負荷係数
Ｃ（１１）が５Ｃと大きく、前半ではエンジン負荷ＭEG
（１１）を５Ｍに設定して、バッテリ２６０の目標充電
量ＳＯＣ（１１）の変化をさせていないが、後半の走行
区間Ｒ１１ａから、エンジン２２０を停止し、モータＭ
Ｇ２の駆動力だけで走行させて、バッテリ２６０の電力
を消費して、走行区間Ｒ１２に入る地点にて上限値に等
しい３６ＰＷ（＝１００ＰＷ−６４ＰＷ）になるように
設定している。すなわち、図３４のステップＳ１１４２
の強制放電フラグＦａ及び図３５のフラグセット処理に
て、強制的に放電するスケジュールが設定される。これ
により、走行区間Ｒ１２〜Ｒ１４の下り坂走行におい
て、回生エネルギのすべてがバッテリ２６０に充電され
る。
【０１５９】したがって、下り坂走行により回生電力を
充電できると予測される場合に、その前の走行区間Ｒ
（ｉ）においてバッテリ２６０の充電量が下り坂走行に
よる回生分を充電可能となるまで低減されて、下り坂走
行に入る地点にてバッテリ２６０が十分な充電余力があ
る状態となっている。よって、回生電力を無駄にするこ
となくバッテリ２６０へ回収できる。
【０１６０】上述した変形例の動力出力装置２１０Ｃに
よる充放電量制御処理は、目的地を設定した時点にて１
回だけ設定してもよいが、実際の充電量との差を解消す
るために、スケジュールの再度の作成を行なってもよ
い。
【０１６１】図４０は目標充電量ＳＯＣと実際の充電量
との差を生じた場合に、これを補正するフローチャート
である。図４０において、走行区間Ｒ（ｉ）を走行して
いる場合に、残容量検出器２６２から充電量Ｂｔが読み
込まれ（ステップＳ１２２０）、その走行区間Ｒ（ｉ）
における目標充電量ＳＯＣ（ｉ）と比較され（ステップ
Ｓ１２２２）、所定差Ｋ以上の場合に、再度、充放電ス
ケジュールが作成される（ステップＳ１２２４）。これ
により、予測した目標充電量ＳＯＣ（ｉ）と実際の充電
量との差を解消して、一層、燃費効率のよい充放電量制
御を行うことができる。
【０１６２】次に、変形例の動力出力装置２１０Ｃの更
なる変形例について図４１ないし図４４にしたがって説
明する。図４１及び図４２は市街地の走行に適した充放
電量制御処理を示すフローチャート、図４３は運転スケ
ジュールを示す説明図、図４４は充電量差を説明する説
明図である。
【０１６３】市街地等の低速走行では、モータＭＧ２だ
けで走行するほうが燃費がよいことから、市街地に入る
前に充電量を増加させている。図４１及図４２は第１の
実施例にかかる図３４及び図３６とほぼ同様な処理であ
るが、これと異なる処理を中心に説明する。
【０１６４】本処理は、図３３のステップＳ１１０６、
ステップＳ１１１６及びステップＳ１１２０が主として
異なる。すなわち、ステップＳ１１１０の走行負荷係数
Ｃ（ｉ）は、上述した勾配等のパラメータに加えて、高
速道路で一番大きく、郊外の一般道路、市街地の順に小
さくなるように設定する。また、ステップＳ１１１６の
必要充電量ＰＷｍｉｎ（ｉ）は、市街地での走行にてモ
ータＭＧ２で消費されると予測される電力、つまり走行
負荷係数Ｃ（ｉ）と走行時間Ｔ（ｉ）により求められた
電力であり、バッテリ２６０における最小限必要とされ
る下限値である。
【０１６５】また、ステップＳ１１２０のエンジン運転
計画処理は、図４１により表わされ、図３４のフローチ
ャートに対応する処理である。図４１において、図３４
と同様なステップＳ１３３０ないしステップＳ１３３４
の処理を経た後、ステップＳ１３４０が実行される。ス
テップＳ１３４０では、市街地の走行区間Ｒ（ｋ）に入
る地点における目標充電量ＳＯＣ（ｋ−１）と、前回の
走行区間Ｒ（ｉ−１）の目標充電量ＳＯＣ（ｉ−１）と
の充電量差△ＰＷ（ｉ）が算出される。すなわち、図４
４に示すように、走行区間Ｒ（ｉ）より先の走行区間Ｒ
（ｋ）において、消費必要電力量ＰＷｃ（ｋ）が見込ま
れるときに、目標充電量ＳＯＣ（ｉ−１）と、走行区間
Ｒ（ｋ）に入る地点における目標充電量ＳＯＣ（ｋ−
１）との電力量の差が充電量差△ＰＷ（ｉ）である。す
なわち、充電量差△ＰＷ（ｉ）は、走行区間Ｒ（ｋ）に
入る前までにバッテリ２６０に充電する必要がある電力
量である。
【０１６６】続くステップＳ１３４２にて、強制充電フ
ラグＦｂが１にセットされているか否かの判定が実行さ
れる。この処理にて、強制充電フラグＦｂが１にセット
されている場合には、ステップＳ１３４４へ移行して、
エンジン２２０が駆動されてバッテリ２６０に充電する
と共にモータＭＧ２による走行が制限される処理が設定
される。この強制充電フラグＦｂは、モータＭＧ２によ
る走行することが一時的に望ましい場合であっても、エ
ンジン２２０を駆動して充電を設定するためのフラグで
ある。
【０１６７】なお、強制充電フラグＦｂは、図３５と同
様な処理にて設定される。すなわち、必要充電量ＰＷｍ
ｉｎ（ｋ）、目標充電量ＳＯＣ（ｉ−１）、走行負荷係
数Ｃ（ｉ）とに基づいて、走行区間Ｒ（ｉ）内におい
て、必要充電量ＰＷｍｉｎ（ｋ）を充電するのに最短距
離を示す必要走行距離Ｌｂ（図４４参照）を算出すると
共に、走行区間Ｒ（ｉ）に必要走行距離Ｌｂとなる地点
が含まれているときに、その地点で強制充電フラグＦｂ
が１にセットされる。
【０１６８】図４１に戻り、ステップＳ１３４２にて、
強制充電フラグＦｂが１にセットされていないときに
は、ステップＳ１３５０へ進み、エンジン負荷ＭEG
（ｉ）が算出される。エンジン負荷ＭEG（ｉ）は、図３
６と同様な図４２のフローチャートにより表わされる。
【０１６９】図４２において、走行負荷係数Ｃ（ｉ）が
０〜２Ｃの軽負荷であり（ステップＳ１３０２）、目標
充電量ＳＯＣ（ｉ−１）が所定値Ａａ１以下の場合には
（ステップＳ１３０４）、エンジン負荷ＭEG（ｉ）を５
Ｍに設定して目標充電量ＳＯＣ（ｉ）を大きくするスケ
ジュールを作成する（ステップＳ１３０６）。一方、目
標充電量ＳＯＣ（ｉ−１）が所定値Ａａ１以上であり
（ステップＳ１３０４）、かつ充電量差△ＰＷが所定差
Ｂａ１以上である場合には（ステップＳ１３１０）、エ
ンジン負荷ＭEG（ｉ）を５Ｍに高めて（ステップＳ１３
１２）、エンジン２２０の余剰分の駆動力は発電により
バッテリ２６０を充電する。
【０１７０】一方、走行負荷係数Ｃ（ｉ）が軽負荷であ
り（ステップＳ１３０２）、目標充電量ＳＯＣ（ｉ）が
所定値Ａａ１以上でありかつ充電量差△ＰＷ（ｉ）が所
定差Ｂａ１以下である場合には（ステップＳ１３１
０）、モータＭＧ２だけで駆動する（ステップＳ１３１
４）。つまり、走行負荷係数Ｃ（ｉ）に応じた通常の運
転計画が作成される。
【０１７１】また、走行負荷係数Ｃ（ｉ）が２〜４Ｃの
中負荷であり（ステップＳ１３０２）、目標充電量ＳＯ
Ｃ（ｉ−１）が所定値Ａａ２以上で（ステップＳ１３２
０）、しかも、充電量差△ＰＷ（ｉ）が所定差Ｂａ１以
下の場合には、つまり、充電量が高い場合には、エンジ
ン負荷ＭEGが０に設定されるが（ステップＳ１３２
４）、それ以外の場合には、エンジン負荷ＭEG（ｉ）が
５Ｍに設定されて（ステップＳ１３２６）、駆動力の余
剰分でモータＭＧ１を介して充電するスケジュールが設
定される。なお、走行負荷係数Ｃ（ｉ）が４Ｃを越える
高負荷の場合には、エンジン負荷ＭEG（ｉ）のすべてが
走行に用いられ、充電量の変化はない（ステップＳ１３
３０）。
【０１７２】こうした充放電量制御処理について、図４
３の運転スケジュールにしたがって説明する。図４３に
おいて、１日目の走行経路で郊外の一般道から高速道路
を経て市街地を走行し、２日目の走行経路で市街地から
高速道路を経て郊外の一般道を走行するスケジュールが
示されている。ここで、走行区間Ｒ２１は郊外の一般
道、走行区間Ｒ２２，Ｒ２４は高速道路、走行区間Ｒ２
３は市街地である。このように、市街地が含まれる走行
経路と予測された場合には、郊外の一般道での走行区間
Ｒ２１及び高速道路での走行区間Ｒ２２にて充電量を増
加させて、市街地での走行区間Ｒ２３にて増加した充電
電力をモータＭＧ２の走行で消費している。市街地にお
ける走行をエンジン２２０の駆動力を主体に行なうと、
頻繁な出力変動により燃費及びエミッションの低下を招
くが、モータＭＧ２だけによる駆動する割合を高めるこ
とにより、燃費及びエミッションの向上を図っている。
【０１７３】こうした変形例の充放電量制御処理は、ナ
ビゲーションシステム２９０を用いた走行経路データに
基づいて実行したが、これに限らず、運転者等による入
力データや他の情報源により得られた走行経路データに
基づいて、またはこれを補助的に用いて、以下のような
処理により実行することができる。
【０１７４】運転者等が走行する距離、予測車速、高度
変化等を入力する入力装置を搭載すると共に、この入力
装置に入力された走行経路データに基づいて、走行経路
の勾配や道路状況を予測して充電量制御を実行してもよ
い。また、車両に搭載された各種センサ、例えば、大気
圧センサ、車速センサ、加速度センサ、ブレーキスイッ
チ、勾配センサから出力される検出信号に基づいて、走
行経路データを得て充電量制御を実行してもよい。すな
わち、大気圧センサからの検出信号に基づいて、走行し
ている道路の標高を求め、標高が高いほど、将来、大き
な回生電力が得られると予測されることから、標高が高
くなるにしたがってバッテリの充電量を少なくする制御
を実行する。郊外の一般道や高速道路につづいて市街地
の走行経路となることが多いことを考慮して、車速、加
速度、停止回数、変速段等の検出データに基づいて、郊
外の一般道または高速道路を走行していると判定した場
合には、郊外の一般道や高速道路の走行時に充電量を高
めて、市街地の走行に備えるスケジュールをたてること
ができる。更に、走行経路データとして、交通情報を受
信する交通情報受信装置を搭載している場合には、交通
情報で渋滞情報を受信したときに、渋滞している走行区
間に入る前に充電量を増加するように制御してもよい。
なお、渋滞情報は、交通情報等から送られるデータのほ
か、ラジオなどで運転者が渋滞情報を聞いたときに得ら
れたものであってもよく、この場合に、渋滞情報と共に
その走行距離、車速等の予備的な情報を入力することに
より、一層効率のよいスケジュールをたてることができ
る。
【０１７５】この他、以下のような変形を施してもよ
い。充放電量制御処理を実行するための走行経路は、そ
の走行経路データの種類及び性質に応じて種々の距離に
設定することができる。例えば、センサ等を用いた場合
には短距離で設定すればスケジュールの設定の変更を少
なくすることができ、また、カーナビゲーションを用い
て長距離にわたって走行経路が明らかである場合には、
長距離で設定すれば、走行経路のわずかな変動にしたが
ってスケジュールの変更をすることなく、長い下り坂時
にも効率よく回生電力を得ることができ、燃費の向上を
一層図ることができる。バッテリの容量は、車両の積載
可能な容量などに依存するが、バッテリの容量を大きく
すれば、長い下り坂走行であっても回生電力を十分に回
収することができるスケジュールや、また市街地におい
ても長距離にわたって走行用モータだけで走行すること
ができるスケジュールをたてることができ、これにより
燃費の向上を一層図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての動力出力装置１０の
構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の動力出力装置１０が備えるエンジン２
０の構成の概略を示す構成図である。
【図３】実施例の動力出力装置１０の電気的な接続の概
略をＥＣＵ８０を中心に示したブロック図である。
【図４】実施例の動力出力装置１０のＥＣＵ８０で実行
される充放電制御ルーチンの一例を示すフローチャート
である。
【図５】実施例の動力出力装置１０のＥＣＵ８０で実行
される目標ＳＯＣ設定ルーチンの一例を示すフローチャ
ートである。
【図６】バッテリ６０の状態ＳＯＣと充放電の効率の関
係を例示するグラフである。
【図７】車速Ｖとその変化量△Ｖとに基づいて目標状態
ＳＯＣ＊を設定する目標ＳＯＣ設定ルーチンの一例を示
すフローチャートである。
【図８】アクセルペダルポジションＡＰの移動平均変化
量△ＡＰａに基づいて目標状態ＳＯＣ＊を設定する目標
ＳＯＣ設定ルーチンの一例を示すフローチャートであ
る。
【図９】バッテリ６０の状態ＳＯＣの移動平均変化量△
ＳＯＣａに基づいて目標状態ＳＯＣ＊を設定する目標Ｓ
ＯＣ設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】車両の走行位置の高度に基づいて目標状態Ｓ
ＯＣ＊を設定する目標ＳＯＣ設定ルーチンの一例を示す
フローチャートである。
【図１１】第２実施例の動力出力装置１０Ｂが備えるナ
ビゲーションシステム９０の構成の概略を示すブロック
図である。
【図１２】第２実施例の動力出力装置１０ＢのＥＣＵ８
０で実行される目標ＳＯＣ設定ルーチンの一例を示すフ
ローチャートである。
【図１３】走行経路の高度Ｈの推移と過不足電力量△Ｐ
Ｗと予定ＳＯＣの推移の一例を示す説明図である。
【図１４】第３実施例の動力出力装置１０ＣのＥＣＵ８
０が実行する充放電制御ルーチンの一例を示すフローチ
ャートである。
【図１５】第３実施例の動力出力装置１０ＣのＥＣＵ８
０が実行する目標ＳＯＣ設定ルーチンの一例を示すフロ
ーチャートである。
【図１６】走行経路の区域と予定ＳＯＣとバッテリ６０
の状態ＳＯＣの変化の様子を例示する説明図である。
【図１７】第４実施例の動力出力装置１０ＤのＥＣＵ８
０が実行する目標ＳＯＣ設定ルーチンの一例を示すフロ
ーチャートである。
【図１８】第５実施例の動力出力装置１０Ｅの構成の概
略を示す構成図である。
【図１９】第５実施例の動力出力装置１０ＥのＥＣＵ８
０が実行する目標ＳＯＣ設定ルーチンの一例を示すフロ
ーチャートである。
【図２０】変形例の動力出力装置１１０の構成の概略を
示す構成図である。
【図２１】変形例の動力出力装置１１０の動作原理を説
明する説明図である。
【図２２】変形例の動力出力装置１１０のＥＣＵ１８０
で実行される充放電トルク制御ルーチンの一例を示すフ
ローチャートである。
【図２３】変形例の動力出力装置１１０Ｂの構成の概略
を示す構成図である。
【図２４】変形例の動力出力装置１１０ＢのＥＣＵ１８
０で実行される充放電トルク制御ルーチンの一部を示す
フローチャートである。
【図２５】変形例の動力出力装置２１０の構成の概略を
示す構成図である。
【図２６】変形例の動力出力装置２１０におけるプラネ
タリギヤ２８２に結合された３軸の回転数とトルクの関
係を示す共線図である。
【図２７】変形例の動力出力装置２１０におけるプラネ
タリギヤ２８２に結合された３軸の回転数とトルクの関
係を示す共線図である。
【図２８】変形例の動力出力装置２１０のＥＣＵ１８０
で実行される充放電トルク制御ルーチンの一例を示すフ
ローチャートである。
【図２９】変形例の動力出力装置２１０Ｂの構成の概略
を示す構成図である。
【図３０】変形例の動力出力装置２１０におけるプラネ
タリギヤ２８２に結合された３軸の回転数とトルクの関
係を示す共線図である。
【図３１】変形例の動力出力装置２１０におけるプラネ
タリギヤ２８２に結合された３軸の回転数とトルクの関
係を示す共線図である。
【図３２】変形例の動力出力装置２１０ＢのＥＣＵ２８
０で実行される充放電トルク制御ルーチンの一部を示す
フローチャートである。
【図３３】変形例の動力出力装置２１０ＣのＥＣＵ２８
０で実行される充放電制御処理ルーチンの一例を示すフ
ローチャートである。
【図３４】変形例の動力出力装置２１０ＣのＥＣＵ２８
０で実行されるエンジン運転スケジュール処理ルーチン
の一例を示すフローチャートである。
【図３５】変形例の動力出力装置２１０ＣのＥＣＵ２８
０で実行される強制放電フラグセット処理ルーチンの一
例を示すフローチャートである。
【図３６】変形例の動力出力装置２１０ＣのＥＣＵ２８
０で実行されるエンジン負荷算出処理ルーチンの一例を
示すフローチャートである。
【図３７】車両が山岳道を走行した場合における充放電
量等のスケジュールを説明する説明図である。
【図３８】図３７に続くスケジュールを説明する説明
図。
【図３９】充放電制御処理における充電量差を説明する
説明図。
【図４０】変形例の動力出力装置２１０ＣのＥＣＵ２８
０で実行される充電スケジュール再作成ルーチンの一例
を示すフローチャートである。
【図４１】変形例のエンジンの運転スケジュール処理ル
ーチンを例示するフローチャートである。
【図４２】変形例のエンジン負荷算出処理ルーチンを例
示するフローチャートである。
【図４３】変形例における車両が市街地を走行した場合
における充放電量等をスケジュールを説明する説明図で
ある。
【図４４】変形例における充放電制御処理の充電量差を
説明する説明図である。
【符号の説明】
１０…動力出力装置 １０Ｂ〜１０Ｅ…動力出力装置 ２０…エンジン ２１…燃料噴射弁 ２２…燃焼室 ２４…ピストン ２６…イグナイタ ２８…ディストリビュータ ３０…点火プラグ ３２…スロットルバルブ ３３…スロットルバルブアクチュエータ ３４…スロットルバルブポジションセンサ ３５…吸気管負圧センサ ３６…回転数センサ ３７…回転角度センサ ３８…水温センサ ３９…クランクシャフト ４０…ジェネレータ ４２…ジェネレータ駆動回路 ４４…電流検出器 ５０…モータ ５２…モータ駆動回路 ５４…電流検出器 ６０…バッテリ ６２…残容量検出器 ６３…アクセルペダル ６４…アクセルペダルポジションセンサ ６５…ブレーキペダル ６６…ブレーキペダルポジションセンサ ６７…走行距離計 ６８…車速センサ ６９…高度計 ７０…駆動軸 ７２…ディファレンシャルギヤ ７４，７６…駆動輪 ８０…ＥＣＵ ８０ａ…ＣＰＵ ８０ｂ…ＲＯＭ ８０ｃ…ＲＡＭ ８０ｄ…バックアップＲＡＭ ８０ｅ…タイマ ８０ｆ…入力処理回路 ８０ｇ…出力処理回路 ８２…走行スケジュール入力部 ８４…走行スケジュール表示部 ９０…ナビゲーションシステム ９１…ディスプレイコントローラ ９２…受信装置 ９３…ＧＰＳアンテナ ９４…増幅器９４ ９５…ＧＰＳ受信機 ９６…タッチパネルディスプレイ ９７…入力部 ９８…ＲＯＭプレイヤ ９９…磁気コンパス １１０…動力出力装置 １１０Ｂ…動力出力装置 １２０…エンジン １３９…クランクシャフト １４０…クラッチモータ １４０Ｂ…クラッチモータ １４０ａ…インナロータ １４０ｂ…アウタロータ １４１…スリップリング １５０…モータ １５０Ｂ…モータ １６０…バッテリ １６８…車速センサ １７０…駆動軸 １８０…ＥＣＵ １８０ａ…ＣＰＵ １８０ｂ…ＲＯＭ ２１０…動力出力装置 ２１０Ｂ，２１０Ｃ…動力出力装置 ２２０…エンジン ２３９…クランクシャフト ２６０…バッテリ ２６２…残容量検出器 ２７０…駆動軸 ２８０…ＥＣＵ ２８２…プラネタリギヤ ２８４…回転軸 ２９０…ナビゲーションシステム ２９１…ディスプレイコントローラ ＭＧ１…モータ ＭＧ２…モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高岡 俊文 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−126116（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−223705（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−168105（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−79910（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−251710（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−30223（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−207600（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−284201（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−135701（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 3/00 B60K 6/02 B60K 17/04 B60L 11/14 F02D 29/06

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両に搭載され、駆動軸に動力を出力す
    る動力出力装置であって、 前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、 原動機と、 該原動機から出力される動力の少なくとも一部を電気エ
    ネルギに変換可能な発電機と、 該発電機により変換された電気エネルギの充電と、前記
    電動機の駆動に必要な電気エネルギの供給とが可能な蓄
    電手段と、 該蓄電手段の状態を検出する状態検出手段と、 前記車両の走行条件を予測する走行条件予測手段と、 前記蓄電手段の目標状態を、所定の上下限値により規制
    しつつ、前記予測された走行条件に基づいて設定する目
    標状態設定手段と、 前記状態検出手段により検出された前記蓄電手段の状態
    が前記目標状態設定手段により設定された目標状態とな
    るよう前記原動機と前記発電機とを制御する充放電制御
    手段とを備え、更に、 前記目標状態設定手段は、目標状態を規制する前記上下
    限値を、前記蓄電手段の容量や特性、車両の使用特性の
    うちの少なくとも一つに基づいて定める 動力出力装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の動力出力装置であって、 前記目標状態設定手段は、 前記走行条件予測手段により予測された走行条件が所定
    値以上の動力を伴うときには、第１の状態を目標状態と
    して設定し、 前記走行条件予測手段により予測された走行条件が前記
    所定値未満の動力を伴うときには、前記第１の状態より
    前記蓄電手段の充放電効率が高い第２の状態を目標状態
    として設定する手段である動力出力装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載の動力出力装置で
    あって、 前記車両の速度および／または加速度を検出する速度加
    速度検出手段を備え、 前記走行条件予測手段は、前記速度加速度検出手段によ
    り検出された速度および／または加速度に基づいて走行
    条件を予測する手段である動力出力装置。
  4. 【請求項４】 請求項１または２記載の動力出力装置で
    あって、 前記駆動軸に出力する目標動力を設定する目標動力設定
    手段を備え、 前記走行条件予測手段は、前記目標動力設定手段により
    設定された目標動力に基づいて走行条件を予測する手段
    である動力出力装置。
  5. 【請求項５】 請求項１または２記載の動力出力装置で
    あって、 前記状態検出手段により検出された前記蓄電手段の状態
    に基づいて該蓄電手段の状態の変化率を演算する状態変
    化率演算手段を備え、 前記走行条件予測手段は、前記状態変化率演算手段によ
    り演算された変化率に基づいて走行条件を予測する手段
    である動力出力装置。
  6. 【請求項６】 請求項１または２記載の動力出力装置で
    あって、 高度を検出または演算する高度検出演算手段を備え、 前記走行条件予測手段は、前記高度検出演算手段により
    検出または演算された高度に基づいて走行条件を予測す
    る手段である動力出力装置。
  7. 【請求項７】 請求項１または２記載の動力出力装置で
    あって、 少なくとも道路情報を含む地図を記憶する地図記憶手段
    と、 車両の走行位置および／または走行方向を検出する走行
    位置方向検出手段とを備え、 前記走行条件予測手段は、前記走行位置方向検出手段に
    より検出された走行位置または走行方向の少なくとも一
    方と前記地図記憶手段により記憶された地図とに基づい
    て走行条件を予測する手段である動力出力装置。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の動力出力装置であって、 前記地図は、走行条件の異なる２以上の区域に区別され
    てなり前記走行条件予測手段は、前記走行位置方向検出
    手段により検出された走行位置または走行方向の少なく
    とも一方と前記地図の区域と基づいて走行条件を予測す
    る手段である動力出力装置。
  9. 【請求項９】 請求項１または２記載の動力出力装置で
    あって、 走行距離を検出する走行距離検出手段と、 少なくとも目的地までの走行予定距離と該走行予定距離
    を２以上の区間に区分けする区域境と該区分けされた各
    区間の道路状況とを情報として含む走行予定情報を入力
    する走行予定情報入力手段と、 を備え、 前記走行条件予測手段は、前記走行距離検出手段により
    検出された走行距離と前記走行予定情報入力手段により
    入力された走行予定情報とに基づいて走行条件を予測す
    る手段である動力出力装置。
  10. 【請求項１０】 車両に搭載され、駆動軸に動力を出力
    する動力出力装置であって、 前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、 原動機と、 該原動機から出力される動力の少なくとも一部を電気エ
    ネルギに変換可能な発電機と、 該発電機により変換された電気エネルギの充電と、前記
    電動機の駆動に必要な電気エネルギの供給とが可能な蓄
    電手段と、 該蓄電手段の状態を検出する状態検出手段と、 少なくとも道路情報を含む地図を記憶する地図記憶手段
    と、 操作者の指示により、前記地図を用いて走行経路を設定
    する走行経路設定手段と、 該設定された走行経路に基づいて、該走行経路の各位置
    における前記蓄電手段の目標状態を、所定の上下限値に
    より規制しつつ設定する目標状態設定手段と、 車両の走行位置を検出する走行位置検出手段と、 該検出された走行位置と前記目標状態設定手段により設
    定された各位置における目標状態とに基づいて前記状態
    検出手段により検出される前記蓄電手段の状態が該走行
    位置における目標状態となるよう前記原動機と前記発電
    機とを制御する充放電制御手段とを備え、更に、 前記目標状態設定手段は、目標状態を規制する前記上下
    限値を、前記蓄電手段の容量や特性、車両の使用特性の
    うちの少なくとも一つに基づいて定める 動力出力装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の動力出力装置であっ
    て、 前記地図は、走行条件の異なる２以上の区域に区別され
    てなり、 前記目標状態設定手段は、前記走行経路の各位置におけ
    る前記区域に基づいて前記走行経路の各位置における前
    記蓄電手段の目標状態を設定する手段である動力出力装
    置。
  12. 【請求項１２】 請求項１０記載の動力出力装置であっ
    て、 前記地図は、道路の各位置の勾配または高度のうちの少
    なくとも一つを情報として含み、 前記目標状態設定手段は、前記走行経路の各位置におけ
    る勾配および／または高度に基づいて該走行経路の各位
    置における前記蓄電手段の充放電量を推定し、該推定さ
    れた充放電量に基づいて前記走行経路の各位置における
    前記蓄電手段の目標状態を設定する手段である動力出力
    装置。
  13. 【請求項１３】 前記発電機は、前記原動機の出力軸に
    結合された第１のロータと、前記駆動軸に結合され該第
    １のロータに対して相対的に回転可能な第２のロータと
    を有し、該両ロータ間の電磁的な結合を介して前記原動
    機の出力軸と該駆動軸との間で動力のやり取りをすると
    共に該両ロータ間の電磁的な結合の滑りに基づいて電力
    を回生する対ロータ電動機である請求項１ないし１２い
    ずれか記載の動力出力装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１ないし１２いずれか記載の動
    力出力装置であって、 前記電動機は、前記原動機の出力軸に結合された第１の
    ロータと、前記駆動軸に結合され該第１のロータに対し
    て相対的に回転可能な第２のロータとを有し、該両ロー
    タ間の電磁的な結合を介して前記原動機の出力軸と該駆
    動軸との間で動力のやり取りをする対ロータ電動機であ
    り、 前記発電機は、前記原動機の出力軸または前記駆動軸に
    取り付けられてなる動力出力装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１ないし１２いずれか記載の動
    力出力装置であって、 前記駆動軸と前記原動機の出力軸と回転軸とに各々結合
    される３軸を有し、該３軸のうちいずれか２軸へ動力が
    入出力されたとき、該入出力された動力に基づいて定ま
    る動力を残余の１軸へ入出力する３軸式動力入出力手段
    を備え、 前記発電機は前記回転軸に結合されてなる動力出力装
    置。
  16. 【請求項１６】 請求項１ないし１２いずれか記載の動
    力出力装置であって、 前記駆動軸と前記原動機の出力軸と回転軸とに各々結合
    される３軸を有し、該３軸のうちいずれか２軸へ動力が
    入出力されたとき、該入出力された動力に基づいて定ま
    る動力を残余の１軸へ入出力する３軸式動力入出力手段
    を備え、 前記発電機は前記駆動軸に結合されてなり、 前記電動機は前記回転軸に結合されてなる動力出力装
    置。
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