(57)【要約】      （修正有）【課題】設定経路におけるバッテリーの電力収支を予測することにより、その設定経路における燃費を向上すると共に、バッテリーの寿命を向上するハイブリッド車両及びその制御方法を提供する。【解決手段】制御装置が、取得した道路状況及び車重に基づいて、設定経路を速度で走行すると仮定して、設定経路Ｌａの全行程に対して、予測充電電力量、予測消費電力量、及び、予測駆動電力量を予測し、それらの電力収支に基づいて、設定経路を実際に走行するときのモータージェネレーターの駆動及び回生発電を調節する制御を行うように構成された。【選択図】図２
2017114312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの動力を伝達する出力軸に接続されたモータージェネレーター、及び、このモータージェネレーターに電気的に接続されたバッテリーを有するハイブリッドシステムと、そのバッテリーに充電された電力を消費する車両電装品と、現在地点から運転者により設定された目的地点までの設定経路の道路状況を取得する道路状況取得装置と、車重を取得する車重取得装置と、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、
前記制御装置が、取得したそれらの道路状況及び車重に基づいて、前記設定経路を予め設定された速度で走行すると仮定して、前記設定経路の全行程に対して、前記モータージェネレーターの回生発電により前記バッテリーに充電される予測充電電力量、前記車両電装品により消費される予測消費電力量、及び、前記モータージェネレーターの駆動により消費される予測駆動電力量を予測し、
それらの予測充電電力量、予測消費電力量、及び予測駆動電力量の電力収支に基づいて、前記設定経路を実際に走行するときの前記モータージェネレーターの駆動及び回生発電を調節する制御を行うように構成されたことを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御装置が、前記道路状況及び車重に基づいて、前記設定経路を予め設定された速度で走行すると仮定して、前記設定経路の全行程における前記予測充電電力量及び前記予測消費電力量と、を予測し、
前記現在地点における前記バッテリーの充電容量である現在充電容量及び前記予測充電電力量を加算した値から前記予測消費電力量及び前記目的地点における前記バッテリーの充電容量である予め設定された目的充電容量を加算した値を減算して、前記予測駆動電力量を予測するように構成された請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記設定経路が、前記道路状況ごとに区分けされた複数の区間で構成されており、
前記制御装置が、各前記区間におけるそれらの予測充電電力量、予測消費電力量、及び予測駆動電力量を予測し、前記区間における前記バッテリーの充電容量が予め設定された下限値未満、あるいは上限値超になると予測した場合に、
前記区間の前記バッテリーの充電容量が前記下限値以上、かつ前記上限値以下になるように、それらの予測充電電力量、予測消費電力量、及び予測駆動電力量のいずれか、あるいはいくつかの組み合わせを修正する制御を行う構成にした請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
エンジン及びモータージェネレーターのいずれか一方の駆動力で走行すると共に、そのモータージェネレーターの回生発電によりバッテリーに充電された電力を車両電装品に供給するハイブリッド車両の制御方法において、
目的地点の設定後に、
現在地点からその目的地点までの設定経路における道路状況及び車重を取得するステップと、
取得したそれらの道路状況及び車重に基づいて、前記設定経路を予め設定された速度で走行すると仮定して、前記設定経路の全行程に対して、前記モータージェネレーターの回生発電により前記バッテリーに充電される予測充電電力量、前記車両電装品により消費される予測消費電力量、及び、前記モータージェネレーターの駆動により消費される予測駆動電力量を予測するステップと、
それらの予測充電電力量、予測消費電力量、及び、予測駆動電力量の電力収支に基づいて、前記設定経路を実際に走行するときの前記モータージェネレーターの駆動及び回生発電を調節するステップと、を含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両及びその制御方法に関し、より詳細には、燃費を向上すると共に、バッテリーの寿命を向上するハイブリッド車両及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上及び環境対策などの観点から、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン及びモータージェネレーターを有したハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）が注目されている。このＨＥＶにおいては、車両の加速時や発進時には、モータージェネレーターによる駆動力のアシストが行われる一方で、慣性走行時や減速時にはモータージェネレーターによる回生発電が行われる。
【０００３】
これに関して、目的地までの経路の道路状況に応じてエンジンの燃料噴射量が最小となるようにエンジンとモータージェネレーターの運転スケジュールを設定する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、この装置は、エンジンの燃料消費特性に基づいてエンジンとモータージェネレーターの運転スケジュールを設定するのみで、目的地までの経路におけるバッテリーの電力収支については着目していない。
【０００５】
バッテリーの電力収支は、モータージェネレーターの回生発電によりバッテリーに充電される予測充電電力量、車両電装品により消費される予測消費電力量、及び、モータージェネレーターの駆動により消費される予測駆動電力量の総和である。
【０００６】
従って、上記の装置では、勾配が急な登坂区間でバッテリーの充電容量が下限値を下回り、モータージェネレーターによるアシストが途切れるという問題や、降坂区間でバッテリーの充電容量が上限値を上回り、モータージェネレーターを回生発電できず降坂区間の位置エネルギーを十分に利用できないという問題があった。また、バッテリーの充電容量が下限値になったり、上限値になったりすることを繰り返す頻度が高くなり、バッテリーの寿命が低下するという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３３３３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、設定経路におけるバッテリーの電力収支を予測することにより、その設定経路における燃費を向上できると共に、バッテリーの寿命を向上できるハイブリッド車両及びその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、エンジンの動力を伝達する出力軸に接続されたモータージェネレーター、及び、このモータージェネレーターに電気的に接続されたバッテリーを有するハイブリッドシステムと、そのバッテリーに充電された電力を消費する車両電装品と、現在地点から運転者により設定された目的地点までの設定経路の道路状況を取得する道路状況取得装置と、車重を取得する車重取得装置と、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、前記制御装置が、取得したそれらの道路状況及び車重に基づいて、前記設定経路を予め設定された速度で走行すると仮定して、前記設定経路の全行程に対して、前記モータージェネレーターの回生発電により前記バッテリーに充電される予測充電電力量、前記車両電装品により消費される予測消費電力量、及び、前記モータージェネレーターの駆動により消費される予測駆動電力量を予測し、それらの予測充電電力量、予測消費電力量、及び予測駆動電力量の電力収支に基づいて、前記設定経路を実際に走行するときの前記モータージェネレーターの駆動及び回生発電を調節する制御を行うように構成されたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両の制御方法は、エンジン及びモータージェネレーターのいずれか一方の駆動力で走行すると共に、そのモータージェネレーターの回生発電によりバッテリーに充電された電力を車両電装品に供給するハイブリッド車両の制御方法において、目的地点の設定後に、現在地点からその目的地点までの設定経路における道路状況及び車重を取得するステップと、取得したそれらの道路状況及び車重に基づいて、前記設定経路を予め設定された速度で走行すると仮定して、前記設定経路の全行程に対して、前記モータージェネレーターの回生発電により前記バッテリーに充電される予測充電電力量、前記車両電装品により消費される予測消費電力量、及び、前記モータージェネレーターの駆動により消費される予測駆動電力量を予測するステップと、それらの予測充電電力量、予測消費電力量、及び、予測駆動電力量の電力収支に基づいて、前記設定経路を実際に走行するときの前記モータージェネレーターの駆動及び回生発電を調節するステップと、を含むことを特徴とする方法である。
【００１１】
なお、車両電装品としては、ハイブリッド車両の前方に備えられた前照灯や、運転室内に備えられた車載エアコンディショナーなどを例示できる。また、道路状況としては、設定経路の勾配、距離、トンネルの有無、走行時の気温や天候、及び走行する時刻（明暗）などを例示できる。
【００１２】
予測した電力収支に基づいたモータージェネレーターの調節は、予測した電力収支から、モータージェネレーターを駆動する区間、モータージェネレーターを回生発電する区間、そのときの駆動量や回生量の大小、全行程における駆動の回数や回生発電の回数を予め決定しておき、実際に設定経路を走行するときに、その決定に従って、モータージェネレーターの駆動及び回生発電を調節することである。例えば、モータージェネレーターの駆動が必要な急な勾配の登坂区間で、モータージェネレーターの駆動するように決定した場合は、その登坂区間よりも前で、その登坂区間でモータージェネレーターを駆動するために必要な電力量を、モータージェネレーターの回生発電により充電しておくように調節したり、緩やかな勾配の登坂区間で、モータージェネレーターの駆動により消費しないように調節したりすることである。
【発明の効果】
【００１３】
このハイブリッド車両及びその制御方法によれば、現在地点から目的地点までの設定経路における道路状況や車重に基づいて予測されたバッテリーの電力収支に基づいて、設定経路を実際に走行するときのモータージェネレーターの駆動及び回生発電のバランスを調節するようにしたことで、その設定経路における走行中にモータージェネレーターを効率良く使用することができる。
【００１４】
例えば、設定経路の全行程の前半三割が登坂区間、後半七割が降坂区間の場合に、予測した電力収支から、後半で十分な予測充電電力量が確保可能なことが予測されているため、前半でバッテリーに充電された電力を使い切るようにモータージェネレーターを駆動し、後半でバッテリーが過充電されないようにモータージェネレーターを回生発電するように調節する。
【００１５】
このように電力収支に基づいて、実際に走行する際のモータージェネレーターの駆動及び回生発電のバランスを調節することで、勾配が急な登坂区間の中途の位置でモータージェネレーターの駆動が途切れることに伴うエンジンの出力増加を回避できるので、燃費を向上できる。また、バッテリーの充電容量の最適化を行うことが可能となり、バッテリーの寿命を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の構成図である。
【図２】本発明のハイブリッド車両の制御方法を例示するフロー図である。
【図３】図２の充電電力量を予測するステップを例示するフロー図である。
【図４】図２の駆動電力量を予測するステップを例示するフロー図である。
【図５】図２の電力収支を修正するステップの前半を例示するフロー図である。
【図６】図２の電力収支を修正するステップの後半を例示するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなるハイブリッド車両を示す。
【００１８】
このハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）は、普通乗用車のみならず、バスやトラックなどを含む車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン１０及びモータージェネレーター３１を有するハイブリッドシステム３０を備えている。また、このＨＥＶは、道路状況取得装置８３と車重取得装置８４とを備えている。
【００１９】
エンジン１０においては、エンジン本体１１に形成された複数（この例では４個）の気筒１２内における燃料の燃焼により発生した熱エネルギーにより、クランクシャフト１３が回転駆動される。このエンジン１０には、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンが用いられる。クランクシャフト１３の回転動力は、クランクシャフト１３の一端部に接続するクラッチ１４（例えば、湿式多板クラッチなど）を通じてトランスミッション２０に伝達される。
【００２０】
トランスミッション２０には、ＨＥＶの運転状態と予め設定されたマップデータとに基づいて決定された目標変速段へ、変速用アクチュエーター２１を用いて自動的に変速する変速機が用いられている。なお、トランスミッション２０は、ＡＭＴのような自動変速式に限るものではなく、ドライバーが手動で変速するマニュアル式であってもよい。
【００２１】
トランスミッション２０で変速された回転動力は、プロペラシャフト２２を通じてデファレンシャル２３に伝達され、一対の駆動輪２４にそれぞれ駆動力として分配される。
【００２２】
ハイブリッドシステム３０は、モータージェネレーター３１と、そのモータージェネレーター３１に順に電気的に接続するインバーター３５、高電圧バッテリー３２、ＤＣ／ＤＣコンバーター３３及び低電圧バッテリー３４とを有している。
【００２３】
高電圧バッテリー３２としては、リチウムイオンバッテリーやニッケル水素バッテリーなどが好ましく例示される。また、低電圧バッテリー３４には鉛バッテリーが用いられる。
【００２４】
ＤＣ／ＤＣコンバーター３３は、高電圧バッテリー３２と低電圧バッテリー３４との間における充放電の方向及び出力電圧を制御する機能を有している。このＤＣ／ＤＣコンバーター３３により、低電圧バッテリー３４に加えて、高電圧バッテリー３２からも、各種の車両電装品３６に電力を供給可能になっている。
【００２５】
なお、この車両電装品３６としては、ＨＥＶの前方に備えられた前照灯や、運転室内に備えられた車載エアコンディショナーなどを例示できる。
【００２６】
また、このハイブリッドシステム３０の高電圧バッテリー３２における種々のパラメータ、例えば、内部温度、電流値、電圧値や充電容量（ＳＯＣ）などは、ＢＭＳ（バッテリーマネージメントシステム）３９により管理される。
【００２７】
モータージェネレーター３１は、回転軸３７に取り付けられた第１プーリー１５とエンジン本体１１の出力軸であるクランクシャフト１３の他端部に取り付けられた第２プーリー１６との間に掛け回された無端状のベルト状部材１７を介して、エンジン１０との間で動力を伝達する。なお、２つのプーリー１５、１６及びベルト状部材１７の代わりに、ギヤボックスなどを用いて動力を伝達することもできる。また、モータージェネレーター３１に接続するエンジン本体１１の出力軸は、クランクシャフト１３に限るものではなく、例えばエンジン本体１１とトランスミッション２０との間の伝達軸やプロペラシャフト２２であっても良い。
【００２８】
このモータージェネレーター３１は、エンジン本体１１を始動するスターターモーター（図示せず）の代わりに、クランキングを行う機能も有している。
【００２９】
これらのエンジン１０及びハイブリッドシステム３０は、制御装置８０により制御される。具体的には、ＨＥＶの発進時や加速時には、ハイブリッドシステム３０は高電圧バッテリー３２から電力を供給されたモータージェネレーター３１により駆動力の少なくとも一部をアシストする一方で、慣性走行時や制動時においては、モータージェネレーター３１による回生発電を行い、余剰の運動エネルギーを電力に変換して高電圧バッテリー３２を充電する。
【００３０】
道路状況取得装置８３としては、ＨＥＶの現在地点Ａを取得し、その現在地点Ａから目的地点Ｂまでの設定経路Ｌａにおける三次元道路データや周囲環境データを道路状況Ｄ１として取得する装置である。設定経路Ｌａは、勾配θｘごとに区分けされた複数の区間Ｌｘから構成されており、その三次元道路データには、複数の区間Ｌｘの勾配θｘとその距離Ｓｘとが含まれる。また、周囲環境データには、トンネルの有無、走行時の気温や天候、及び走行する時刻（明暗）などが含まれる。この道路状況取得装置８３としては、カーナビゲーションシステムなどを例示できる。また、この道路状況取得装置８３としては、ドライブレコーダーに記憶された三次元道路データから設定経路Ｌａの道路状況Ｄ１を取得する装置も例示できる。
【００３１】
車重取得装置８４としては、勾配θｘ、出力軸に伝達されたエンジン１０及びモータージェネレーター３１の駆動トルク（Ｔｅ＋Ｔｍ）、及び図示しない加速度センサや輪速センサに基づいたＨＥＶの加速度の関係から車重Ｗ１を算出する装置を例示できる。なお、この車重取得装置８４は、プログラムとして制御装置８０のＲＡＭに記憶され、制御装置８０で実行されるものでもよい。
【００３２】
このようなＨＥＶにおいて、制御装置８０が、取得した道路状況Ｄ１及び車重Ｗ１に基づいて、設定経路Ｌａを予め設定された速度Ｖ１で走行すると仮定して、設定経路Ｌａの全行程に対して、予測充電電力量Ｐ１、予測消費電力量Ｐ２、及び、予測駆動電力量Ｐ３を予測する制御を行うように構成される。そして、制御装置８０が、それらの予測充電電力量Ｐ１、予測消費電力量Ｐ２、及び予測駆動電力量Ｐ３の電力収支ΔＰに基づいて、設定経路Ｌａを実際に走行するときのモータージェネレーター３１の駆動及び回生発電を調節する制御を行うように構成される。
【００３３】
制御装置８０は、各種処理を行うＣＰＵ、その各種処理を行うために用いられるプログラムが一時的に格納されるＲＯＭ、処理結果を読み書き可能なＲＡＭ、および各種インターフェースなどから構成される。
【００３４】
この制御装置８０は、信号線を介してハイブリッドシステム３０のインバーター３５及びＢＭＳ３９に接続される。また、この制御装置８０は、信号線を介して道路状況取得装置８３及び車重取得装置８４に接続される。
【００３５】
制御装置８０は、複数の実行プログラムがＲＡＭに記憶されており、これらの実行プログラムがＣＰＵによりＲＡＭからＲＯＭに読み出されることで、それぞれ予め指定された処理を行う。この実行プログラムとしては、インバーター３５によりモータージェネレーター３１を駆動及び回生発電するプログラム、高電圧バッテリー３２の電力収支ΔＰを予測するプログラムを例示できる。
【００３６】
予め設定された速度Ｖｘとしては、道路状況取得装置８３としてカーナビゲーションシステムを用いる場合には、そのカーナビゲーションシステムで目的地点Ｂまでの予測到達時間を表示する際に使用される一般的な平均速度Ｖ０などを例示できる。この平均速度Ｖ０としては、高速道路では７０ｋｍ／ｈ、一般道路では３０ｋｍ／ｈを例示できる。また、ドライブレコーダーなどを搭載している場合は、そのドライブレコーダーに記憶されている過去に設定経路Ｌａを走行したときの平均速度Ｖ０を用いてもよい。加えて、道路状況取得装置８３が設定経路Ｌａにおける渋滞状況を取得可能な場合は、その渋滞している区間Ｌｘにのみ渋滞した状態の渋滞速度Ｖ２を適用してもよい。さらに、ＨＥＶがオートクルーズモードで設定経路Ｌａを走行する場合は、オートクルーズモードで設定された一定速度Ｖ３を適用する。
【００３７】
予測充電電力量Ｐ１は、設定経路Ｌａの区間Ｌｘのうちの降坂区間でモータージェネレーター３１の回生発電により高電圧バッテリー３２に充電されると予測された電力の総量である。
【００３８】
予測消費電力量Ｐ２は、設定経路Ｌａにおける車両電装品３６の消費した電力の総量である。従って、前述した道路状況取得装置８３は、取得する道路状況Ｄ１としては、設定経路Ｌａにおけるトンネルの有無、走行時の気温や天候、及び走行する時刻（明暗）などを含むことが好ましい。このような状況も含めて道路状況Ｄ１として取得することで、例えば、設定経路Ｌａにおけるトンネルがある場合に、前照灯により消費された電力を予測したり、走行時の気温が高い場合に、車載エアコンディショナーにより消費された電力を予測したりできる。
【００３９】
予測駆動電力量Ｐ３は、設定経路Ｌａの区間Ｌｘのうちの登坂区間でモータージェネレーター３１を駆動することにより消費される電力の総量である。
【００４０】
以下、このＨＥＶの制御方法を、図２〜図６のフロー図を参照しながら制御装置８０の機能として以下に説明する。なお、この制御方法は、運転者が目的地点Ｂを設定したときに開始されるものとする。つまり、この制御方法は、運転者により目的地点Ｂが設定されたことをトリガーとして処理される。なお、目的地点Ｂが現在地点Ａから所定の距離以上、例えば、５ｋｍ以上離れている場合には、現在地点Ａと目的地点Ｂとの中途の地点を仮の目的地点としてもよい。
【００４１】
まず、ステップＳ１０では、制御装置８０が、道路状況取得装置８３が取得した道路状況Ｄ１、及び、車重取得装置８４が取得した車重Ｗ１を取得する。次いで、ステップＳ２
０では、制御装置８０が、ＢＭＳ３９から取得した高電圧バッテリー３２の現在地点Ａにおける充電容量である現在充電容量Ｃａを取得する。
【００４２】
次いで、ステップＳ３０では、制御装置８０が、予測充電電力量Ｐ１を予測する。この予測充電電力量Ｐ１の予測方法の一例は図３に例示する。なお、この予測方法は、開始時の変数ｘには１が入力されているものとする。また、設定経路Ｌａの区間Ｌｘの勾配θｘが正の場合に、その区間Ｌｘは登坂区間であり、勾配θｘが負の場合に、その区間Ｌｘは降坂区間であるとする。
【００４３】
ステップＳ１００では、制御装置８０が、区間Ｌｘの勾配θｘがゼロ未満か否かを判定する。このステップＳ１００で、区間Ｌｘの勾配θｘがゼロ未満、つまり区間Ｌｘが降坂区間と判定した場合は、ステップＳ１１０へ進む。一方、区間Ｌｘの勾配θｘがゼロ以上と判定した場合は、ステップＳ１６０へ進む。次いで、ステップＳ１１０では、制御装置８０が、区間Ｌｘの速度Ｖｘを設定する。このステップＳ１１０では、道路状況Ｄ１に区間Ｌｘの渋滞状況やトンネルの有無などが含まれている場合に、それらの状況を考慮した速度に設定するとよい。
【００４４】
次いで、ステップＳ１２０では、制御装置８０が、勾配θｘ、車重Ｗ１、及び速度Ｖｘに基づいて、区間ＬｘにおけるＨＥＶに加わる重力加速度による前進方向の力を算出する。次いで、ステップＳ１３０では、制御装置８０が、勾配θｘ、車重Ｗ１、及び速度Ｖｘに基づいて、区間ＬｘにおけるＨＥＶの走行抵抗を算出する。次いで、ステップＳ１４０では、制御装置８０が、前進方向の力から走行抵抗を減算して、区間Ｌｘにおける回生トルクを算出する。次いで、ステップＳ１５０では、制御装置８０が、この回生トルクに区間Ｌｘの距離Ｓｘを乗算して、区間Ｌｘにおけるモータージェネレーター３１の回生量を算出し、さらに、その回生量とモータージェネレーター３１の回生効率とに基づいて区間Ｌｘにおける充電量Ｐ４を算出する。
【００４５】
次いで、ステップＳ１６０では、制御装置８０が、変数ｘに１を加算する。次いで、ステップＳ１７０では、制御装置８０が、区間Ｌｘが、設定経路Ｌａにおける最終の最終区間Ｌｎか否かを判定する。このステップＳ１７０で、区間Ｌｘが最終区間Ｌｎで無いと判定した場合は、ステップＳ１００へ戻り、再度、ステップＳ１００からステップＳ１６０を行う。一方、区間Ｌｘが最終区間Ｌｎであると判定した場合は、ステップＳ１８０へ進む。次いで、ステップＳ１８０では、制御装置８０が、設定経路Ｌａにおける全ての降坂区間と判定された区間Ｌｘの充電量Ｐ４の総和として算出した値を予測充電電力量Ｐ１として算出する。
【００４６】
なお、ステップＳ１４０では、勾配θｘ、車重Ｗ１、及び速度Ｖｘの値により、回生トルクがゼロ以下になる場合、つまり、エンジン１０あるいはモータージェネレーター３１の駆動力が伝達されないと走行できない場合が生じる。この場合には、その区間Ｌｘの充電量をゼロとして換算する。
【００４７】
また、ステップＳ１００で、そのようなエンジン１０あるいはモータージェネレーター３１の駆動力が伝達されないと走行できない降坂区間を除くように、勾配θｘと予め設定された降坂区間判定値θａとを比較するようにしてもよい。この降坂区間判定値θａは、ＨＥＶに加わる重力加速度による前進方向の力がＨＥＶの走行抵抗以上になる降坂区間を判定可能な値に設定される。この降坂区間判定値θａとしては、ＨＥＶの車重Ｗ１が２５ｔの場合には、−２％以下の値（−２％や−３％など）を例示できる。
【００４８】
以上のステップＳ３０で、予測充電電力量Ｐ１を予測すると、図２に示すように、ステップＳ４０では、制御装置８０が、予測消費電力量Ｐ２を予測する。このステップＳ４０は、道路状況取得装置８３が取得した道路状況Ｄ１に含まれる設定経路Ｌａにおける周囲環境データに基づいて各車両電装品３６の使用状態を予測して、予測消費電力量Ｐ２を予測する。例えば、設定経路Ｌａにトンネルがある場合に、そのトンネルに入ってから出るまでの距離により、前照灯により消費された電力を算出する。また、走行時の気温が高い場合に、設定経路Ｌａの全行程で車載エアコンディショナーを使用したと仮定して、車載エアコンディショナーにより消費された電力を予測する。
【００４９】
次いで、ステップＳ５０では、制御装置８０が、予測駆動電力量Ｐ３を予測する。この予測駆動電力量Ｐ３の予測方法の一例は図４に例示する。
【００５０】
ステップＳ２００では、制御装置８０が、各パラメータを読み込む。各パラメータは、予測充電電力量Ｐ１、予測消費電力量Ｐ２、現在充電容量Ｃａ、及び目的地点Ｂにおける予め設定された目的充電容量Ｃｂである。
【００５１】
目的充電容量Ｃｂは、目的地点Ｂにおける高電圧バッテリー３２の充電容量Ｃｘの目標値である。この目的充電容量Ｃｂは、高電圧バッテリー３２の充電容量Ｃｘの上限値Ｃｍａｘと下限値Ｃｍｉｎとの間の値に設定されることが好ましい。高電圧バッテリー３２の充電容量Ｃｘは、下限値Ｃｍｉｎ以上、上限値Ｃｍａｘ以下の適正な運用範囲が定められている。この高電圧バッテリー３２の充電容量Ｃｘが満放電を０％、満充電を１００％とした場合には、上限値Ｃｍａｘは７０％以上、９０％以下の状態であり、下限値Ｃｍｉｎは３０％以上、５０％以下の状態を例示できる。従って、目的充電容量Ｃｂとしては、３０％以上、９０％以下の値が例示でき、より好ましくは、５０％以上、７０％以下の値を例示できる。また、この目的充電容量Ｃｂは、次回の設定経路Ｌｂが判明している場合には、その次回の設定経路Ｌｂにおける最初の区間Ｌｘの勾配θｘや距離Ｓｘに応じて、その値を変化させるようにしてもよい。
【００５２】
次いで、ステップＳ２１０では、制御装置８０が、現在充電容量Ｃａと予測充電電力量Ｐ１とを加算した値から、目的充電容量Ｃｂとを加算した値を減算した値を予測駆動電力量Ｐ３として算出する。
【００５３】
このように、予測駆動電力量Ｐ３を、予測充電電力量Ｐ１及び予測消費電力量Ｐ２に基づいて予測するようにしたことで、設定経路Ｌａの全行程における電力収支ΔＰの予測が簡易になるので、制御（プログラム）の簡略化に有利になる。また、高電圧バッテリー３２に充電される電力と、放電される電力との差し引きのみで電力収支ΔＰを予測することが可能になり、高電圧バッテリー３２の充電容量Ｃｘの最適化に有利になる。
【００５４】
以上のステップＳ５０で、予測駆動電力量Ｐ３を予測すると、図２に示すように、ステップＳ６０では、制御装置８０が、予測充電電力量Ｐ１、予測消費電力量Ｐ２、及び予測駆動電力量Ｐ３に基づいた電力収支ΔＰを修正する。この電力収支ΔＰの修正方法の一例は図５及び図６に例示する。なお、この修正方法は、開始時の変数ｘには１が、優先順位ｙには１が入力されているものとする。
【００５５】
図５のステップＳ３００では、制御装置８０が、設定経路Ｌａにおける区間Ｌｘうちの登坂区間に対して、勾配θｘに基づいた優先順位ｙを設定する。登坂区間は、設定経路Ｌａの区間Ｌｘの勾配θｘが正の場合である。優先順位ｙは、設定経路Ｌａにおける勾配θｘが最大の登坂区間を一番として、勾配θｘが最小の登坂区間を最終番ｍとする。
【００５６】
また、このステップＳ３００では、登坂区間を走行中のエンジン１０の燃費が悪化する登坂区間に優先順位を設定するように、勾配θｘと予め設定された登坂区間判定値θｂとを比較するようにしてもよい。この登坂区間判定値θｂは、ＨＥＶがエンジン１０のみの
駆動力では、燃費が悪化する登坂区間を判定可能な値に設定される。この登坂区間判定値θｂとしては、ＨＥＶの車重Ｗ１が２５ｔの場合には、２％以上の値を例示できる。
【００５７】
次いで、ステップＳ３１０では、制御装置８０が、優先順位ｙの登坂区間におけるモータージェネレーター３１の駆動トルクを設定する。このステップＳ３１０では、モータージェネレーター３１の駆動トルクの最大値を設定すると、勾配θｘの急な急登坂区間の中途の位置でモータージェネレーター３１の駆動力が途切れることを確実に回避できる。また、勾配θｘ、車重Ｗ１、エンジン１０の出力トルク、及びモータージェネレーター３１の駆動トルクとの関係が設定されたマップデータを参照してもよい。
【００５８】
次いで、ステップＳ３２０では、制御装置８０が、この駆動トルクに優先順位ｙの登坂区間の距離Ｓｘを乗算して、その登坂区間におけるモータージェネレーター３１の駆動量を算出し、さらに、その駆動量とモータージェネレーター３１の駆動効率とに基づいて優先順位ｙの登坂区間における電力の消費量Ｐ５を算出する。次いで、ステップＳ３３０では、制御装置８０が、予測駆動電力量Ｐ３からその消費量Ｐ５を減算して、残電力量Ｐ６を算出する。
【００５９】
次いで、ステップＳ３４０では、制御装置８０が、残電力量Ｐ６がゼロ以下になるか否かを判定する。このステップＳ３４０で、残電力量Ｐ６がゼロ以下になると判定した場合は、ステップＳ３８０へ進む。一方、残電力量Ｐ６がゼロ超になると判定した場合は、ステップＳ３５０へ進む。
【００６０】
次いで、ステップＳ３５０では、制御装置８０が、優先順位ｙに１を加算する。次いで、ステップＳ３６０では、制御装置８０が、優先順位ｙが最終番ｍであるか否かを判定する。このステップＳ３６０で、優先順位ｙが最終番ｍで無いと判定した場合は、ステップＳ３１０へ戻り、再度、ステップＳ３１０からステップＳ３４０を行う。一方、優先順位ｙが最終番ｍであると判定した場合は、ステップＳ３７０へ進む。
【００６１】
次いで、ステップＳ３７０では、制御装置８０が、モータージェネレーター３１の回生発電による予測充電電力量Ｐ１を修正する。このステップＳ３７０は、残電力量Ｐ６がゼロを超える場合であって、予測した予測駆動電力量Ｐ３に対して、予測充電電力量Ｐ１が多い場合に処理されるステップである。つまり、このステップＳ３７０では、最初に予測した予測充電電力量Ｐ１よりも、実際に設定経路Ｌａを走行する際には、モータージェネレーター３１の回生発電による充電量Ｐ４が低減するような予測充電電力量Ｐ１に修正する。なお、この予測充電電力量Ｐ１の修正は、回生発電の回数、そのタイミング、及びそのときの回生量（回生トルク）のいずれか、あるいはいくつかの組み合わせにより行う。
【００６２】
次いで、ステップＳ３８０では、制御装置８０が、モータージェネレーター３１の駆動による予測駆動電力量Ｐ３を修正する。このステップＳ３８０は、全ての登坂区間でモータージェネレーター３１を駆動すると、残電力量Ｐ６がゼロ以下になる場合に予測駆動電力量Ｐ３を修正するステップである。そのような場合に、このステップＳ３８０では、優先順位ｙの高い登坂区間でモータージェネレーター３１を駆動し、優先順位ｙの低い登坂区間でモータージェネレーター３１を駆動しないような予測駆動電力量Ｐ３に修正する。なお、この予測駆動電力量Ｐ３の修正は、駆動の回数、そのタイミング、及びそのときの駆動量（駆動トルク）のいずれか、あるいはいくつかの組み合わせにより行う。
【００６３】
以上のステップＳ３００〜Ｓ３８０を処理することで、設定経路Ｌａの各区間Ｌｘにおける充電量Ｐ４及び消費量Ｐ５が予測されることになり、さらに、予測消費電力量Ｐ２を考慮することで、各区間Ｌｘの高電圧バッテリー３２の電力収支ΔＰが予測可能となる。
【００６４】
次いで、図６に示すステップＳ３９０では、制御装置８０が、区間Ｌｘの始点の始点充電容量Ｃｃを設定する。例えば、変数ｘが１の場合には、現在充電容量Ｃａが設定される。次いで、ステップＳ４００では、制御装置８０が、区間Ｌｘの終点の終点充電容量Ｃｄを算出する。このステップＳ４００では、ステップＳ３７０及びステップＳ３８０で決定されたバランスに基づいて、モータージェネレーター３１の駆動及び回生発電を行ったと仮定して、かつ、区間Ｌｘにおける車両電装品３６が消費した電力も考慮して、終点充電容量Ｃｄを算出する。
【００６５】
次いで、ステップＳ４１０では、制御装置８０が、その終点充電容量Ｃｄが下限値Ｃｍｉｎ未満か否かを判定する。次いで、ステップＳ４２０では、制御装置８０が、その終点充電容量Ｃｄが上限値Ｃｍａｘ超か否かを判定する。このステップＳ４１０及びステップＳ４２０で、終点充電容量Ｃｄが下限値Ｃｍｉｎ以上、且つ上限値Ｃｍａｘ以下であると判定した場合は、ステップＳ４４０へ進む。一方、終点充電容量Ｃｄが下限値Ｃｍｉｎ未満、又は上限値Ｃｍａｘ超と判定した場合は、ステップＳ４３０へ進む。
【００６６】
次いで、ステップＳ４３０では、制御装置８０が、電力収支ΔＰを修正する。より具体的には、このステップＳ４３０では、終点の充電容量Ｃｘが、下限値Ｃｍｉｎ以上、且つ上限値Ｃｍａｘ以下になるように、電力収支ΔＰを修正する。例えば、ステップＳ４１０で終点の充電容量Ｃｘが下限値Ｃｍｉｎ未満と判定した場合は、区間Ｌｘにおけるモータージェネレーター３１の駆動による予測駆動電力量Ｐ３を修正する。一方、ステップＳ４２０で終点の充電容量Ｃｘが上限値Ｃｍａｘ超と判定した場合は、区間Ｌｘにおけるモータージェネレーター３１の回生発電による予測充電電力量Ｐ１を修正する。
【００６７】
なお、このステップＳ４３０で、区間Ｌｘにおける電力収支ΔＰを修正した場合には、再度、その修正した電力収支ΔＰに基づいて、ステップＳ３００〜ステップＳ３８０を行って、設定経路Ｌａの全行程に対する予測充電電力量Ｐ１及び予測駆動電力量Ｐ３を修正してもよい。また、特に、このステップＳ４３０では、終点充電容量Ｃｄが、次の区間Ｌｘにおける充電量Ｐ４又は消費量Ｐ５に基づいた目標値になるように、電力収支ΔＰを修正するとよい。例えば、登坂区間の次に降坂区間がある場合で、降坂区間の充電量Ｐ４が充電容量Ｃｘを下限値Ｃｍｉｎから上限値Ｃｍａｘまで充電可能な値であると予測されている場合は、登坂区間の終点充電容量Ｃｄを下限値Ｃｍｉｎに近づけるようにする。また、降坂区間の次に登坂区間がある場合で、登坂区間の消費量Ｐ５が充電容量Ｃｘを上限値Ｃｍａｘから下限値Ｃｍｉｎまで放電可能な値であると予測されている場合は、降坂区間の終点充電容量Ｃｄを上限値Ｃｍａｘに近づけるようにする。
【００６８】
次いで、ステップＳ４４０では、制御装置８０が、変数ｘに１を加算する。次いで、ステップＳ４５０では、制御装置８０が、区間Ｌｘが、設定経路Ｌａにおける最終の最終区間Ｌｎか否かを判定する。このステップＳ４５０で、区間Ｌｘが最終区間Ｌｎで無いと判定した場合は、ステップＳ３９０へ戻り、再度、ステップＳ３９０からステップＳ４４０を行う。一方、区間Ｌｘが最終区間Ｌｎであると判定した場合は、このステップＳ６０が完了して、ステップＳ７０へ進む。
【００６９】
上記のステップＳ６０は、上記の方法に限定されない。このステップＳ６０は、急な勾配θｘの登坂区間でモータージェネレーター３１が駆動でき、急な勾配θｘの降坂区間でモータージェネレーターが回生発電できればよい。また、このステップＳ６０は、設定経路Ｌａの中途の位置で高電圧バッテリー３２の充電容量Ｃｘが下限値Ｃｍｉｎ未満、あるいは上限値Ｃｍａｘ超にならないように電力収支ΔＰを修正可能であればよい。
【００７０】
なお、この実施形態では、ステップＳ１０で予測充電電力量Ｐ１を予測した際に、設定経路Ｌａにおける各区間Ｌｘの充電量Ｐ４も予測しているため、ステップＳ３００〜ステ
ップＳ３６０により、各区間の消費量Ｐ５を予測するようにした。これにより、各区間Ｌｘにおけるモータージェネレーター３１の駆動及び回生発電のバランスの大枠を決定することができる。
【００７１】
そして、ステップＳ３９０〜ステップＳ４５０により、各区間Ｌｘの中途の位置で高電圧バッテリー３２の充電容量Ｃｘが、下限値Ｃｍｉｎ未満、又は上限値Ｃｍａｘ超になることを回避できる。
【００７２】
このように、電力収支ΔＰを決定する場合には、設定経路Ｌａの各区間Ｌｘにおける高電圧バッテリー３２の充電容量Ｃｘを考慮することが望ましい。
【００７３】
上記のステップＳ１０〜ステップＳ６０は、運転者が目的地点Ｂを設定してから、実際にＨＥＶが走行を開始するまでの間に完了することが好ましい。そのために、この実施形態では、ステップＳ５０やステップＳ６０において、エンジン１０の出力や燃費を考慮せずに、電力収支ΔＰでモータージェネレーター３１のバランスを決定することで、処理の簡略化が達成できる。
【００７４】
次いで、ステップＳ７０で、ＨＥＶが現在地点Ａを出発する。次いで、ステップＳ８０では、制御装置８０が、ステップＳ６０で修正した電力収支ΔＰに基づいて、モータージェネレーター３１の駆動及び回生発電を調節する電力収支制御を行う。なお、ステップＳ６０で修正された電力収支ΔＰは予測であるため、走行中にＨＥＶの速度が変化したり、道路状況Ｄ１が変化したりした場合には、その都度、電力収支ΔＰを修正することが好ましい。この場合にも、登坂区間の優先順位ｙや、各区間Ｌｘにおける高電圧バッテリー３２の充電容量Ｃｘに基づいて電力収支ΔＰを修正するようにするとよい。次いで、ＨＥＶが目的地点Ｂに到着すると、この制御方法は完了する。
【００７５】
以上のような制御を行うようにしたことで、設定経路Ｌａにおける走行中にモータージェネレーター３１を効率良く使用することができる。
【００７６】
例えば、設定経路Ｌａの全行程の前半三割が登坂区間、後半七割が降坂区間の場合に、予測した電力収支ΔＰから、後半で十分な充電量Ｐ４が確保可能なことが予測されているため、前半で高電圧バッテリー３２に充電された電力を使い切るようにモータージェネレーター３１を駆動し、後半で高電圧バッテリー３２が過充電されないようにモータージェネレーター３１を回生発電するように調節する。また、設定経路Ｌａの全行程の前半三割が降坂区間、降坂七割が登坂区間の場合に、予測した電力収支ΔＰから、後半で十分な消費量Ｐ５が必要なことが予測されているため、前半で高電圧バッテリー３２に過充電を回避しながら、高電圧バッテリー３２に十分な電力が充電されるようにモータージェネレーター３１を回生発電し、後半で急な勾配θｘ（優先順位ｙの高い）の登坂区間で高電圧バッテリー３２の充電容量Ｃｘが下限値Ｃｍｉｎを下回らないようにモータージェネレーター３１を駆動するように調節する。
【００７７】
このように、予測した電力収支ΔＰに基づいて、モータージェネレーター３１の駆動及び回生発電を調節することで、勾配θｘが急な登坂区間の中途の位置でモータージェネレーター３１の駆動が途切れることに伴うエンジン１０の出力増加を回避できるので、燃費を向上できる。また、高電圧バッテリー３２の充電容量の最適化を行うことが可能となり、過充電や過放電を回避できるので、高電圧バッテリー３２の寿命を向上できる。
【００７８】
特に、ＨＥＶにおいては、モータージェネレーター３１をどのタイミングでどの程度の駆動及び回生発電するかによって、エンジン１０の燃費が大きく変化する。そこで、上記のＨＥＶにおいては、設定経路Ｌａにおける電力収支ΔＰを予め予測し、その予測した電
力収支ΔＰに基づいて、実際のモータージェネレーター３１の駆動及び回生発電を調節するようにしたことで、そのバランスが最適化されるので、エンジン１０の燃費向上に有利になる。
【００７９】
なお、ステップＳ３７０、Ｓ３８０、Ｓ４３０の電力収支ΔＰを修正するステップでは、連続する区間Ｌｘの勾配変化を考慮することが好ましい。より具体的には、勾配変化に応じて、区間Ｌｘの中途の位置でバランスを変化させることが好ましい。例えば、降坂区間の次に登坂区間がある場合では、降坂区間の終盤ではモータージェネレーター３１の回生発電を停止して、ＨＥＶの速度の減速を抑制するようにする。これにより、登坂区間の進入時に急激にエンジン１０及びモータージェネレーター３１の出力を増加する必要がなくなるので、燃費の向上に有利になる。
【符号の説明】
【００８０】
１０  エンジン
３０  ハイブリッドシステム
３１  モータージェネレーター
３２  高電圧バッテリー
３６  車両電装品
８０  制御装置
８３  道路状況取得装置
８４  車重取得装置
Ｌａ  設定経路
Ｄ１  道路状況
Ｗ１  車重
Ｖｘ  速度
Ｐ１  予測充電電力量
Ｐ２  予測消費電力量
Ｐ３  予測駆動電力量
ΔＰ  電力収支
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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