JP2004106663A - 総合駆動制御システムおよび総合駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のアクチュエータとそれらに共通のエネルギー源とを備え、そのエネルギー源から供給されるエネルギーの消費を伴う複数のアクチュエータの作動によって仕事をなす車両において、それら複数のアクチュエータによる消費エネルギーの節約という観点からそれら複数のアクチュエータの駆動を適正化する。
【解決手段】各アクチュエータごとに、運転要求を実現するための仕事率を目標仕事率ＤＭＰとして決定し（Ｓ６）、その目標仕事率を実現するために各アクチュエータに供給することが必要な電力を必要電力ＲＥＰとして決定し（Ｓ７）、複数のアクチュエータについて決定された複数の必要電力の合計値である合計必要電力ＲＥＰｓｕｍが許容仕事率ＡＭＰを超える場合に、いくつかのアクチュエータに関し、対応する目標仕事率を減少させることにより、複数のアクチュエータについてそれぞれ目標仕事率を確定する（Ｓ１０およびＳ１４）。
【選択図】図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のアクチュエータとそれらに共通のエネルギー源とを備えた機械においてそれら複数のアクチュエータの駆動を制御する技術に関するものであり、特に、それら複数のアクチュエータによる消費エネルギーの節約という観点からそれら複数のアクチュエータの駆動を適正化する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
仕事をなす機械においては、その仕事をなすためにエネルギーが消費される。
そのために必要なエネルギーは、外部から供給される場合があるが、機械自身がエネルギー源を備え、必要なエネルギーを自給する場合もある。
【０００３】
いずれにしても、省資源および省エネルギーが強く叫ばれる今日、機械において消費可能なエネルギーは有限である。よって、同じ機械において、目標作動状態の実現と消費エネルギーの節約との両立が強く要望される。
【０００４】
上述の機械が複数のアクチュエータを有しており、しかも、それら複数のアクチュエータが一緒に駆動される可能性がある場合がある。この場合、目標作動状態の実現と消費エネルギーの節約との両立はそれほど簡単なことではない。すべてのアクチュエータが一緒に駆動されても枯渇しないようにエネルギー源の容量を予め設定することは理論的には可能である。しかし、この方策は、経済的な観点や、重量、サイズ等の物理的な観点から判断すれば、決して現実的であるとはいえない。
【０００５】
機械としての自動車であって、エネルギー源として燃料を有し、複数のアクチュエータとしてエンジン、ブレーキ装置、駆動装置、ステアリング装置等を有するものにつき、それら複数のアクチュエータを総合的に管理するための技術が既に提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−８５２２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来技術を実施しても、複数のアクチュエータが一緒に駆動されるときにそれらによって消費されるエネルギーの量は考慮できない。そのため、この従来技術では、消費エネルギーの節約という観点からそれら複数のアクチュエータの駆動を十分に適正化することは不可能である。
【０００８】
そこで、本発明は、複数のアクチュエータによる消費エネルギーの節約という観点からそれら複数のアクチュエータの駆動を適正化することを課題としてなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本明細書に記載の技術的特徴のいくつかおよびそれらの組合せのいくつかの理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴やそれらの組合せが以下の態様に限定されると解釈すべきではない。
（１）　複数のアクチュエータとそれらに共通のエネルギー源とを備え、そのエネルギー源から供給されるエネルギーの消費を伴う前記複数のアクチュエータの作動によって仕事をなす機械に設けられ、
前記複数のアクチュエータのそれぞれの仕事率または仕事量に基づき、それら複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御する制御装置を含む総合駆動制御システム。
【００１０】
このシステムにおいては、複数のアクチュエータのそれぞれの仕事率または仕事量を視点として、それら複数のアクチュエータの駆動が総合的に制御される。
一方、各アクチュエータの仕事率または仕事量と消費エネルギーとの間には、一般に、仕事率または仕事量が小さいほど消費エネルギーが少なくて済むという関係が成立する。
【００１１】
したがって、このシステムによれば、各アクチュエータの仕事率または仕事量が着目されることにより、複数のアクチュエータによる消費エネルギーの節約という観点からそれら複数のアクチュエータの駆動を適正化することが可能となる。
【００１２】
本項における「アクチュエータ」は、例えば、エネルギーとしての電気エネルギーを消費して駆動される、電磁力を利用した力発生装置（例えば、ロータリ式またはリニア式のモータ）としたり、エネルギーとしての燃料を燃焼して駆動されるエンジンとすることが可能である。
【００１３】
ここに、「モータ」は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換するアクチュエータであり、これに対し、「エンジン」は、燃焼エネルギーを機械エネルギーに変換するアクチュエータであると考えることが可能である。
【００１４】
本項における「仕事率」は、単位時間あたりの仕事の量を意味している。各アクチュエータが電気エネルギーを機械エネルギーに変換する場合、「仕事率」は、電気エネルギー（アクチュエータの入力側）に着目すれば、電力と表現され、これに対し、機械エネルギー（アクチュエータの出力側）に着目すれば、動力（工率または馬力）と表現される。
【００１５】
電力は、電気的な仕事率であり、電圧と電流との積として算出される。これに対し、動力は、機械的な仕事率であり、例えば、前記機械が、自動車のように、アクチュエータによって自ら移動させられる場合には、アクチュエータによってその移動体に作用する力とその移動体の速度との積として算出される。
【００１６】
本項における「仕事量」は、仕事率の時間積分を意味している。仕事率が電気的なものである場合には電力量（またはワット数、ワッテージ）と表現される。
【００１７】
本項における「機械」は、それのアクチュエータによって自ら移動する移動体としたり、その機械とは別の対象物を移動させる移動装置とすることができる。
（２）　前記制御装置が、前記複数のアクチュエータの、実質的に同時期における仕事率または仕事量の合計値である合計仕事率または合計仕事量に基づき、それら複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである（１）項に記載の総合駆動制御システム。
【００１８】
このシステムにおいては、複数のアクチュエータの、実質的に同時期における仕事率または仕事量の合計値である合計仕事率または合計仕事量に基づき、それら複数のアクチュエータの駆動が総合的に制御される。
【００１９】
したがって、このシステムによれば、複数のアクチュエータの合計仕事率または合計仕事量を視点として、それら複数のアクチュエータによる消費エネルギーの節約との関係においてそれら複数のアクチュエータの駆動を適正化することが容易となる。
（３）　前記制御装置が、前記各アクチュエータについての前記仕事率もしくは仕事量または前記複数のアクチュエータについての前記合計仕事率もしくは合計仕事量が許容値を超えないように、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである（１）または（２）項に記載の総合駆動制御システム。
【００２０】
このシステムによれば、各アクチュエータについての仕事率もしくは仕事量または複数のアクチュエータについての合計仕事率もしくは合計仕事量と許容値との比較により、複数のアクチュエータによる消費エネルギーの総和を管理することが可能となる。
（４）　前記制御装置が、前記合計仕事率または合計仕事量が前記許容値を超えようとする場合に、前記複数のアクチュエータに対して予め設定された順位に従い、それら複数のアクチュエータのうちの少なくとも一部についての仕事率を制限する仕事率制限手段を含む（３）項に記載の総合駆動制御システム。
【００２１】
このシステムによれば、複数のアクチュエータに対して順位が予め設定され、その順位に従い、複数のアクチュエータのうちの少なくとも一部についての仕事率が制限される。
【００２２】
ここに、「順位」は、例えば、各アクチュエータの機能・用途に着目して設定することが可能であり、例えば、前記機械が自動車である場合には、各アクチュエータが自動車の安全に寄与する程度に関連させて設定することが可能である。
【００２３】
その結果、本項に係るシステムによれば、その予め設定された順位に従い、複数のアクチュエータのうちの一部についての駆動が別の一部のアクチュエータについての駆動より制限され、このようにして合計仕事率または合計仕事量が許容値を超えないようにされる。
【００２４】
したがって、このシステムによれば、機械の目標作動状態の実現と消費エネルギーの節約との両立が容易となる。
（５）　さらに、前記機械に対する運転要求を決定する運転要求決定装置を含み、前記制御装置が、その決定された運転要求に基づく前記仕事率または仕事量を目標仕事率または目標仕事量として決定し、その決定された目標仕事率または目標仕事量に基づき、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである（１）ないし（４）項のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
【００２５】
このシステムにおいては、運転要求から各アクチュエータの目標値が、仕事率または仕事量という次元で表現されて決定され、その決定された目標値である目標仕事率または目標仕事量に基づいて複数のアクチュエータの駆動が総合的に制御される。
【００２６】
したがって、このシステムによれば、消費エネルギーの節約という要望を満たしつつ運転要求を実現することが容易となる。
【００２７】
本項における「運転要求」は、例えば、前記機械が移動体である場合には、その移動体がある方向に進行する際に、その進行方向に平行な方向または交差する方向においてその移動体に作用する力または加速度（またはその変更量）や、その移動体の速度（またはその変更量）、その移動体の位置（またはその変更量）、移動方向（またはその変更量）等を意味する。
（６）　前記運転要求決定装置が、
前記機械を運転する運転者の指令と、前記機械の作動状態と、その機械が置かれている作動環境との少なくとも一つを運転情報として検出する運転情報検出器と、
その検出された運転情報に基づいて前記運転要求を決定する運転要求決定手段と
を含み、
前記制御装置が、その決定された運転要求に基づく前記仕事率または仕事量に基づき、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである（５）項に記載の総合駆動制御システム。
【００２８】
このシステムにおいては、機械を運転する運転者の指令と、その機械の作動状態と、その機械が置かれている作動環境との少なくとも一つに基づき、その機械に対する運転要求が決定される。さらに、その決定された運転要求に基づく各アクチュエータの仕事率または仕事量に基づき、複数のアクチュエータの駆動が総合的に制御される。
【００２９】
したがって、このシステムによれば、運転者の指令と、機械の作動状態と、その機械が置かれている作動環境との少なくとも一つを考慮した上で、消費エネルギーの節約という観点から複数のアクチュエータの駆動を適正化することが可能となる。
（７）　前記制御装置が、前記決定された運転要求に基づき、前記各アクチュエータごとに、その運転要求を実現するための前記仕事率または仕事量を目標仕事率または目標仕事量として決定し、その決定された目標仕事率または目標仕事量に基づき、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである（５）または（６）項に記載の総合駆動制御システム。
【００３０】
このシステムによれば、運転要求と各アクチュエータとが制御ロジック上、仕事率または仕事量という次元で互いに関連付けられ、その結果、仕事率または仕事量という観点から、運転要求を実現するために各アクチュエータが駆動される。
【００３１】
したがって、このシステムによれば、運転要求の実現と消費エネルギーの節約との両立が容易となる。
（８）　前記制御装置が、
前記各アクチュエータごとに、前記決定された運転要求を実現するための仕事率を目標仕事率として決定する目標仕事率決定手段と、
前記各アクチュエータについて決定された目標仕事率を実現するために各アクチュエータに供給することが必要な電力を必要電力として決定する必要電力決定手段と、
前記複数のアクチュエータについて決定された複数の必要電力の合計値である合計必要電力が前記許容値を超える場合に、前記複数のアクチュエータのうちのいくつかに関し、対応する目標仕事率を減少させることにより、それら複数のアクチュエータについてそれぞれ目標仕事率を確定する目標仕事率確定手段と、
その確定された目標仕事率に基づき、前記複数のアクチュエータを駆動する駆動手段と
を含む（５）ないし（７）項のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
【００３２】
このシステムによれば、運転要求を考慮しつつ、いくつかのアクチュエータの仕事率を制限するという手法により、運転要求の実現と消費エネルギーの節約との両立が容易となる。
（９）　前記目標仕事率確定手段が、前記合計必要電力が前記許容値を超える場合に、前記複数のアクチュエータに対して予め設定された順位に従い、前記いくつかのアクチュエータについて決定された目標仕事率を減少させるものである（８）項に記載の総合駆動制御システム。
【００３３】
このシステムによれば、前記（４）項に係るシステムと同様な作用効果が実現され得る。
（１０）　前記制御装置が、
前記各アクチュエータごとに、前記決定された運転要求を実現するための仕事率を目標仕事率として決定する目標仕事率決定手段と、
前記各アクチュエータごとに、前記決定された目標仕事率に基づいて目標仕事量を決定する目標仕事量決定手段と、
前記複数のアクチュエータについてそれぞれ決定された複数の目標仕事量の合計値を合計仕事量として決定する合計仕事量決定手段と、
その決定された合計仕事量が前記許容値を超える場合に、前記複数のアクチュエータのうちのいくつかに関し、対応する目標仕事率を減少させることにより、前記複数のアクチュエータについてそれぞれ目標仕事率を確定する目標仕事率確定手段と、
その確定された目標仕事率に基づき、前記複数のアクチュエータを駆動する駆動手段と
を含む（５）ないし（７）項のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
【００３４】
このシステムにおいては、前記（８）項に係るシステムと基本的に同様なメカニズムに従い、いくつかのアクチュエータの仕事率を制限するという手法により、運転要求の実現と消費エネルギーの節約との両立が容易となる。
【００３５】
ただし、前記（８）項に係るシステムにおいては、仕事率と許容値との比較によって消費エネルギーの節約が実現されるが、本項に係るシステムにおいては、仕事量と許容値との比較によって消費エネルギーの節約が実現される。
（１１）　前記目標仕事量確定手段が、前記合計仕事量が前記許容値を超える場合に、前記複数のアクチュエータに対して予め設定された順位に従い、前記いくつかのアクチュエータについて決定された目標仕事率を減少させるものである（１０）項に記載の総合駆動制御システム。
【００３６】
このシステムによれば、前記（４）項に係るシステムと同様な作用効果が実現され得る。
（１２）　前記駆動手段が、前記各アクチュエータごとに、前記確定された目標仕事率に基づき、各アクチュエータに供給すべき電力を供給電力として決定し、その決定された供給電力によって前記各アクチュエータを駆動するものである（１０）または（１１）項に記載の総合駆動制御システム。
【００３７】
このシステムにおいては、各アクチュエータについて確定された目標仕事率に基づいて決定された供給電力によって各アクチュエータが駆動される。
（１３）　前記制御装置が、手動的または自動的に前記許容値を変更し、それにより、前記複数のアクチュエータを制御する制御モードを変更する制御モード変更手段を含む（３）ないし（１２）項のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
【００３８】
前記（３）項に係るシステムにおいては、合計仕事率または合計仕事量が許容値を超えないように、複数のアクチュエータの駆動が総合的に制御される。
【００３９】
ここに、「許容値」は、固定値として定義することは可能であるが、種々の要求、状態ないしは環境にフレキシブルに対応可能とするためには、可変値として定義することが望ましい。
【００４０】
一方、許容値を可変にすることは、複数のアクチュエータを制御する制御モードも可変にすることを意味する。
【００４１】
そこで、本項に係るシステムにおいては、手動的または自動的に許容値が変更され、それにより、複数のアクチュエータを制御する制御モードが変更される。
【００４２】
本項における「制御モード変更手段」は、例えば、機械の作動状態に基づいて自動的に許容値を変更する態様としたり、機械が置かれている作動環境に基づいて自動的に許容値を変更する態様とすることが可能である。
【００４３】
この「制御モード変更手段」は、また、前記許容値が前記エネルギー源の残存容量またはそれに関連する関連物理量に基づいて変化する可変値である場合に、その許容値がその残存容量または関連物理量に基づいて変化するパターンを手動的または自動的に変更する態様とすることも可能である。
【００４４】
ここに、「関連物理量」は、「残存容量」という用語がエネルギー源に残存する残存電力量（例えば、後述の充電状態量ＳＯＣ）を意味するように定義される場合には、例えば、その残存電力量が時間と共に減少する際の勾配として定義することが可能である。その勾配は、残存電力量が設定時間で消費されると仮定した場合の単位時間あたりの電力量の減少量を意味する。
（１４）　前記制御モード変更手段が、前記機械の通常運転状態においては、前記許容値を小さい値に設定することにより、前記複数のアクチュエータによる消費エネルギーの節約を前記機械の目標作動状態の実現より優先させるエコノミーモードを前記制御モードとして選択する一方、前記機械の緊急運転状態においては、前記許容値を大きい値に設定することにより、前記機械の目標作動状態の実現を前記消費エネルギーの節約より優先させるパワーモードを前記制御モードとして選択するものであり、
前記制御装置が、その選択された制御モードに従い、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである（１３）項に記載の総合駆動制御システム。
【００４５】
このシステムにおいては、機械の通常運転状態においては、消費エネルギーの節約が機械の目標作動状態の実現より優先させられるように複数のアクチュエータの駆動が総合的に制御される一方、機械の緊急運転状態においては、その機械の目標作動状態の実現が消費エネルギーの節約より優先させられるように複数のアクチュエータの駆動が総合的に制御される。
【００４６】
したがって、このシステムによれば、複数のアクチュエータの駆動状態を機械の運転状態の変化にフレキシブルに適合させることが可能となる。
（１５）　前記複数のアクチュータが、前記エネルギー源から供給されるエネルギーを消費する消費部を構成し、
そのエネルギー源が、
前記エネルギーを生成する生成部と、
その生成されたエネルギーを蓄積する蓄積部と
を含み、
前記制御装置が、
前記仕事率または仕事量のみかけ値を、前記各アクチュエータについての現実の仕事率または仕事量と、前記生成部によるエネルギーの生成率または生成量と、前記蓄積部によるエネルギーの蓄積率または蓄積量とに基づいて決定するみかけ値決定手段と、
その決定されたみかけ値に基づき、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御する制御手段と
を含む（１）ないし（１４）項のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
【００４７】
このシステムにおいては、エネルギー源が生成部と蓄積部とを有する場合に、仕事率または仕事量のみかけ値が、各アクチュエータについての現実の仕事率または仕事量と、生成部によるエネルギーの生成率または生成量と、蓄積部によるエネルギーの蓄積率または蓄積量とに基づいて決定される。
【００４８】
さらに、その決定されたみかけ値に基づき、複数のアクチュエータの駆動が総合的に制御される。
【００４９】
したがって、このシステムによれば、複数のアクチュエータによる消費エネルギーがみかけの仕事率または仕事量を媒介として表現される結果、各アクチュエータの現実の仕事率または仕事量のみならず、生成部によるエネルギーの生成率または生成量と、蓄積部によるエネルギーの蓄積率または蓄積量とを考慮し、て複数のアクチュエータの駆動を適正化することが可能となる。
【００５０】
本項における「生成部」は、例えば、前記機械が自動車である場合には、エンジンにより駆動されるオルタネータとしたり、燃料を電気エネルギーに変換する燃料電池としたり、エンジンにより駆動されて専ら発電を行う発電機としたり、車輪を駆動する車両モータであって加速時には動力源として作用する一方、制動時には発電機として作用して電気エネルギーの回生を行うものとすることができる。その車両モータは、加速時には消費部として機能するが、制動時には生成部として機能することになる。
【００５１】
本項における「蓄積部」は、エネルギーが燃料に関するものである場合には例えば燃料タンクとして構成することができる。また、「蓄積部」は、エネルギーが電気エネルギーである場合には例えばバッテリ（２次電池）として構成することができる。また、「蓄積部」は、エネルギーが圧力に関するものである場合には例えばアキュムレータとして構成することができる。また、「蓄積部」は、エネルギーが熱エネルギーである場合には例えば蓄熱器として構成することができる。
（１６）　前記制御装置が、前記複数のアクチュエータに共通に設けられ、それら複数のアクチュエータを総合的に管理するマスタ制御ユニットを含み、かつ、そのマスタ制御ユニットが、前記仕事率または仕事量に基づき、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである（１）ないし（１５）項のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
【００５２】
このシステムにおいては、複数のアクチュエータに共通のマスタ制御ユニットにより、それら複数のアクチュエータが総合的に管理される。
【００５３】
したがって、このシステムによれば、各アクチュエータが個別に管理される場合に比較し、複数のアクチュエータ相互間の関係を調整することが容易となる。
（１７）　前記マスタ制御ユニットが、前記機械の目標作動状態の、前記複数のアクチュエータによる実現と、それら複数のアクチュエータによる消費エネルギーの節約とを行う（１６）項に記載の総合駆動制御システム。
【００５４】
このシステムによれば、マスタ制御ユニットが複数のアクチュエータの駆動を、機械の目標作動状態の実現という観点と、消費エネルギーの節約という観点との双方から適正化することが可能となる。
（１８）　前記制御装置が、前記マスタ制御ユニットに接続され、前記各アクチュエータを個別に管理する複数の個別制御ユニットを含み、かつ、各個別制御ユニットが、前記マスタ制御ユニットとの間で通信を行うものである（１６）または（１７）項に記載の総合駆動制御システム。
【００５５】
このシステムによれば、各個別制御ユニットを介してマスタ制御ユニットが各アクチュエータを管理する。
【００５６】
本項における「マスタ制御ユニット」と「個別制御ユニット」との関係は、例えば、アクチュエータを駆動するための一連のデータおよび信号の流れにおいて、マスタ制御ユニットが上位、個別制御ユニットが下位に位置し、個別制御ユニットは、マスタ制御ユニットからの指令に従って動作するものとすることが可能である。
【００５７】
ここに、個別制御ユニットは、マスタ制御ユニットに常に完全に従属する態様で動作するものとしたり、必要に応じてマスタ制御ユニットから独立することが許可されるものとすることが可能である。
（１９）　さらに、前記各アクチュエータごとに設けられ、各アクチュエータに入力されるインプットエネルギーと、各アクチュエータから出力されるアウトプットエネルギーとの少なくとも一方を検出するエネルギー検出器であって、前記マスタ制御ユニットと、各アクチュエータに対応する個別制御ユニットとに接続されたものを含む（１６）ないし（１８）項のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
【００５８】
このシステムによれば、各アクチュエータごとに、それに対するインプットエネルギーとアウトプットエネルギーとの少なくとも一方が検出される。その検出結果は、マスタ制御ユニットと、対応する個別制御ユニットとに伝達し得る。
【００５９】
このシステムを具体化するに際し、各アクチュエータに対応するエネルギー検出器は、マスタ制御ユニットと、対応する個別制御ユニットとにそれぞれ直接に接続されることは不可欠ではなく、一方を経由して他方に接続することが可能である。
【００６０】
本項における「エネルギー検出器」の一例は、アクチェエータへのインプットるエネルギーが電気エネルギーである場合には、アクチュエータへの入力電力またはそれの時間積分である入力電力量を検出する検出器とすることができ、また、アクチュエータからのアウトプットが機械エネルギーである場合には、アクチュエータによってなされる仕事の仕事率またはそれの時間積分である仕事量を検出する検出器とすることができる。
（２０）　前記仕事が、力と、熱と、音と、光との少なくとも一つに分類される（１）ないし（１９）項のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
（２１）　前記機械が、前記複数のアクチュエータの少なくとも一部の作動によって自ら移動する移動体である（１）ないし（２０）項のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
【００６１】
本項における「移動体」は、例えば、自動車、飛行機、鉄道車両、船舶等とすることができる。
【００６２】
また、「移動体」として自動車を選ぶ場合には、前記（１）項における「複数のアクチュエータ」として、自動車を駆動するための駆動装置のためのアクチュエータ、自動車を操舵するための電気式ステアリング装置のためのアクチュエータ、自動車を制動するための電気式ブレーキのためのアクチュエータ、自動車の室内の空調を行うためのエアコンのためのアクチュエータ、自動車の室内または室外を明るくするためのライト等を選ぶことができる。
【００６３】
ここに、「駆動装置のためのアクチュエータ」は、例えば、エンジン、モータ等を動力源アクチュエータとして含み、さらに、トランスミッションのためのアクチュエータ（例えば、電気式変速のためのモータ、流体式変速のための電磁バルブを含む）を含む。
【００６４】
また、「電気式ステアリング装置のためのアクチュエータ」は、例えば、モータを含む。また、「電気式ブレーキのためのアクチュエータ」は、例えば、モータ、流体圧制御のための電磁バルブ等を含む。また、「エアコンのためのアクチュエータ」は、例えば、エアコンのうちのクーラ用のコンプレッサを駆動するモータ等を含む。
【００６５】
なお付言すれば、前記（１）項における「機械」は、例えば、移動体の他に、水力、火力、風力、太陽光、潮力等を利用した発電機としたり、モータを使用する家電製品としたり、家庭や、オフィス、工場等の施設においてエネルギーを管理するエネルギー管理装置（例えば、各施設ごとに、エネルギーの生成、消費および蓄積を各施設単位で管理するエネルギー管理装置）とすることができる。
（２２）　複数のアクチュエータとそれらに共通のエネルギー源とを備え、そのエネルギー源から供給されるエネルギーの消費を伴う前記複数のアクチュエータの作動によって仕事をなす機械において実施され、
前記複数のアクチュエータのそれぞれの仕事率または仕事量に基づき、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御する制御工程を含む総合駆動制御方法。
【００６６】
この方法によれば、前記（１）項に係るシステムと同様なメカニズムに基づき、同様な効果が実現され得る。
【００６７】
本項における各種用語には、上記の各項における説明、解釈、例示等を適用することが可能である。
（２３）　前記制御工程が、前記複数のアクチュエータの、実質的に同時期における仕事率または仕事量の合計値である合計仕事率または合計仕事量に基づき、それら複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである（２２）項に記載の総合駆動制御方法。
【００６８】
この方法によれば、前記（２）項に係るシステムと同様なメカニズムに基づき、同様な効果が実現され得る。
【００６９】
なお付言すれば、本項および前項に係る方法は、前記（３）ないし（２１）項のいずれかに係るシステムを実施するための各態様で実施することが可能である。すなわち、本項および前項に係る方法は、前記（３）ないし（２１）項のいずれかに記載の技術的特徴を方法的観点から把握し直した方法的特徴と共に実施することが可能なのである。
（２４）　前記機械が、人間が利用する移動体であり、
前記制御工程が、前記移動体の安全性に関連する安全性変数と、人間がその移動体を利用する際の快適性に関連する快適性変数と、前記複数のアクチュエータによるエネルギー消費の経済性に関連する経済性変数とに基づき、前記複数のアクチュエータの全体に対して前記エネルギー源が供給可能な仕事率または仕事量である供給可能仕事率または供給可能仕事量を前記複数のアクチュエータに分配する分配工程を含む（２２）項に記載の総合駆動制御方法。
【００７０】
この方法によれば、前記（２２）項における「機械」が、人間が利用する移動体である場合に、その移動体の安全性と、人間がその移動体を利用する際の快適性と、複数のアクチュエータによるエネルギー消費の経済性とを考慮することにより、複数のアクチュエータの全体に対してエネルギー源が供給可能な仕事率または仕事量である供給可能仕事率または供給可能仕事量を複数のアクチュエータに適正に分配することが容易となる。
【００７１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【００７２】
図１には、本発明の第１実施形態に従う総合駆動制御システムのハードウエア構成の概念がブロック図で示されている。この総合駆動制御システムは、機械としての自動車（以下、「車両」ともいう）に搭載されている。自動車は、複数のアクチュエータ（図１においては２個のアクチュエータが代表的に示されている）１０，１２とそれらに共通のエネルギー源１４とを備えている。
【００７３】
この総合駆動制御システムは、運転情報を検出する運転情報検出器１６と、マスタＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）１８とを備えている。さらに、この総合駆動制御システムは、各アクチュエータ１０，１２ごとに、個別ＥＣＵ２０，２２とインプットエネルギー検出器２４，２６とアウトプットエネルギー検出器２８，３０とを備えている。
【００７４】
運転情報検出器１６は、車両の運転者がその車両を運転するためにその車両に対して発する運転者指令と、その車両の状態と、その車両が置かれている走行環境とを検出するために設けられている。ここに、「運転者指令」は、例えば、車両の加速に関する指令、減速または制動に関する指令、操舵に関する指令等を含んでいる。
【００７５】
マスタＥＣＵ１８は、複数のアクチュエータ１０，１２にそれぞれ対応する複数の個別ＥＣＵ２０，２２を介してそれら複数のアクチュエータ１０，１２の全体を管理するために設けられている。これに対し、各個別ＥＣＵ２０，２２は、マスタＥＣＵ１８の指令に従い、各アクチュエータ１０，１２を駆動するために設けられている。
【００７６】
各インプットエネルギー検出器２４，２６は、対応するアクチュエータ１０，１２またはエネルギー源１４へのインプットエネルギーを検出するために設けられている。具体的には、各インプットエネルギー検出器２４，２６は、対応するアクチュエータ１０，１２による消費電力を検出したり、対応するアクチュエータ１０，１２が発電機として作用する場合にそのアクチュエータ１０，１２により発電される電力を検出するために設けられている。いずれにしても、電力は、アクチュエータ１０，１２の電圧と電流との積として検出される。
【００７７】
各アウトプットエネルギー検出器２８，３０は、対応するアクチュエータ１０，１２からのアウトプットエネルギーを検出するために設けられている。具体的には、各アウトプットエネルギー検出器２８，３０は、対応するアクチュエータ１０，１２の駆動によって実際になされた仕事の仕事率を検出するために設けられている。
【００７８】
仕事率は、アクチュエータ１０，１２によって運動させられる対象物に作用する力（またはトルク）とその対象物の速度（または回転数）との積として検出される。その対象物が車両自体である場合には、車両に作用する力または加速度とその車両の走行速度である車速との積として仕事率が検出される。
【００７９】
図２には、この総合駆動制御システムが機能ブロック図で示されている。この総合駆動制御システムは、機能に着目すれば、運転要求決定部４０と、総合エネルギー管理部４２と、駆動制御部４４とを含むように構成されている。
【００８０】
運転要求決定部４０は、上述の運転者指令、車両状態および走行環境に適合するように、車両に対する運転要求を決定する部分である。運転要求は、例えば、車両の加速量、減速量、旋回量等を含んでいる。
【００８１】
総合エネルギー管理部４２は、上述の運転要求を満たす目標仕事率ＤＭＰ（Ｄｅｓｉｒｅｄ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｗｅｒ）を各アクチュエータごとに演算するとともに、その演算された目標仕事率ＤＭＰに基づき、それを実現するために各アクチュエータ１０，１２に供給することが必要な電力を必要電力ＲＥＰ（Ｒｅｑｕｉｒｅｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ）として決定する。
【００８２】
この総合エネルギー管理部４２は、さらに、複数のアクチュエータ１０，１２について決定された必要電力ＲＥＰの合計値を合計必要電力ＲＥＰｓｕｍとして演算する。
【００８３】
この総合エネルギー管理部４２は、さらにまた、その演算された合計必要電力ＲＥＰｓｕｍが、車両において供給可能な電力を超えないように、各アクチュエータ１０，１２の目標仕事率ＤＭＰを制限する。具体的には、複数のアクチュエータ１０，１２に対して順位が予め設定されており、この総合エネルギー管理部４２は、その順位に従い、各アクチュエータ１０，１２の目標仕事率ＤＭＰを制限する。
【００８４】
本実施形態においては、車両は、複数のアクチュエータ１０，１２として、図３に示すように、次のものを備えている。
（１）各車輪を制動する摩擦式のブレーキを制御するブレーキアクチュエータ５０
（２）車両を操舵する電気式のステアリング装置を制御するステアリングアクチュエータ５４
（３）車両を駆動する車両モータ５８
（４）その車両モータ５８の駆動トルクを各車輪に伝達する電動ＣＶＴ装置６２の変速比を制御するＣＶＴモータ６６
（５）車両のライト７０
（６）車両のエアコンのためのエアコンアクチュエータ７４
ブレーキアクチュエータ５０は、例えば、ブレーキの駆動源として作用するモータ、圧力源からブレーキに伝達される圧力を制御する電磁バルブ等である。
【００８５】
車両モータ５８は、車両加速時には、電動機および車両の動力源として作用させられ、一方、車両減速時には、発電機（回生モータまたはブレーキモータ）として作用させられる。車両減速時に、その車両モータ５８によって発電された電気エネルギーをエネルギー源１４に回収させて再生するプロセス、いわゆる、ブレーキ回生のため、車両はブレーキ回生装置を備えている。したがって、車両モータ５８は、後述のように、エネルギー消費部としてのみならず、臨時的なエネルギー生成部としても位置付けられる。
【００８６】
エアコンは、よく知られているように、車両の客室を冷却するクーラを備えており、そのクーラのためのアクチュエータがエアコンアクチュエータ７４である。このエアコンアクチュエータ７４は、例えば、クーラのうちのコンプレッサを駆動するモータである。
【００８７】
そして、本実施形態においては、ブレーキアクチュエータ５０、ステアリングアクチュエータ５４、車両モータ５８およびＣＶＴモータ６６、ライト７０、ならびにエアコンアクチュエータ７４がそれらの順に優先的に制御されるように、それら複数のアクチュエータに対して順位が設定されている。
【００８８】
したがって、本実施形態においては、前記演算された合計必要電力ＲＥＰｓｕｍが、車両において供給可能な電力ＥＰａｖａによって実現可能な仕事率の最大値である許容仕事率ＡＭＰ（Ａｌｌｏｗａｂｌｅ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｗｅｒ）を超える場合には、その優先順位とは逆の順位に従い、各アクチュエータの目標仕事率ＤＭＰが制限されることとなる。
【００８９】
以上の説明から明らかなように、この総合エネルギー管理部４２は、車両において有限である電気エネルギーを複数のアクチュエータに分配する量または比率を最適化するエネルギー・マネジメントを行うために設けられているのである。
【００９０】
車両において供給可能な電力ＥＰａｖａと、その電力ＥＰａｖａの各アクチュエータへの個別分配量Ｘｉ（ｉ＝１，２，３，．．．ｎ）との関係は、電力配分最適化のための目標関数であって、
ＥＰａｖａ＝ΣＸｉ
なる式で表されるものによって表現することができる。この目標関数は、電力ＥＰａｖａに対応する仕事率が各アクチュエータに分配される様子を表す関数でもある。電力を考慮することは仕事率を考慮することと等価であるからである。
【００９１】
さらに、各個別分配量Ｘｉは、電力Ｅａｖａの各アクチュエータへの配分比率Ｋｉを用いることにより、
Ｘｉ＝ＥＰａｖａ・Ｋｉ
なる式で表すことができる。
【００９２】
したがって、この総合エネルギー管理部４２によれば、各アクチュエータについての配分係数Ｋｉが消費エネルギーの節約という視点から最適化され、それにより、目標関数が最適化されることとなる。
【００９３】
以上、運転要求決定部４０と総合エネルギー管理部４２とを説明したが、残りの駆動制御部４４は、その総合エネルギー管理部４２により最終的に決定された目標仕事率ＤＭＰが実現されるように各アクチュエータを駆動する。この駆動制御部４４は、各アクチュエータの実際の仕事率ＭＰを監視することにより、各アクチュエータの駆動をフィードバック制御する。その仕事率ＭＰの監視のために前記仕事率検出器２８，３０が使用される。
【００９４】
図３には、この総合駆動制御システムのハードウエア構成の詳細がブロック図で示されている。
【００９５】
この総合駆動制御システムは、前記運転情報検出器１６として、運転者指令を検出する運転者指令センサ９０と、車両状態を検出する車両状態センサ９２と、走行環境に関する情報を検出する走行環境情報センサ９４とを備えている。
【００９６】
運転者指令センサ９０は、車両の操縦系、すなわち、ステアリング操作部材、ブレーキ操作部材およびアクセル操作部材の、運転者による操作量を運転者指令として検出する。
【００９７】
車両状態センサ９２は、車速、車輪速度、車体駆動力、車体加速度、車体減速度、操舵角、各車輪のタイヤに作用する力またはトルク等を車両状態として検出する。
【００９８】
走行環境情報センサ９４は、自車両と前方車両との距離、車両が走行している路面の状態、車両が走行している地域の天候、気温等を走行環境情報として検出する。走行環境情報センサ９４は、ＧＰＳの利用および道路情報センタとの通信により、車両が現に走行しているかまたは将来走行することとなる道路の環境を推定したり予測するように設計することが可能である。
【００９９】
本実施形態においては、車両が、エネルギー源１４として、燃料電池９６（発電機）とそれとは別の電源９８とを備えている。なお、前述の説明から明らかなように、車両モータ５８も、臨時的ではあるが、発電機として作用することから、エネルギー源１４を構成すると考えることが可能である。
【０１００】
燃料電池９６は、水素等の物質を燃料として収容する燃料タンクから燃料を取り出し、その取り出した燃料を利用して発電する。燃料電池９６は、マスタＥＣＵ１８に接続された燃料電池ＥＣＵ１００によって管理される。燃料電池ＥＣＵ１００は、個別ＥＣＵ２０，２２の一例であり、このことは、ＥＣＵという用語を用いて表記される他のシステム要素であってマスタＥＣＵ１８を除くものについても同様である。
【０１０１】
これに対し、電源９８は、燃料電池９６および後述のブレーキ回生装置１０１によって生成された電気エネルギーを蓄積するバッテリとして構成される。この電源９８は、例えば、低電圧のバッテリと高電圧のバッテリとを含むように構成することができる。
【０１０２】
この電源９８も、燃料電池９６と同様に、マスタＥＣＵ１８に接続された電源ＥＣＵ１０２によって管理される。燃料電池９６から電源９８に供給される電力（発電電力）は電力検出器１０４、ブレーキ回生装置１０１から電源９８に供給される電力（回生電力）は電力検出器１０６によってそれぞれ検出される。いずれの電力検出器１０４，１０６もマスタＥＣＵ１８に接続され、必要な情報のやりとりが可能となっている。電力検出器１０４，１０６はそれぞれ、インプットエネルギー検出器２４，２６の一例であり、このことは後述の電力検出器についても同様である。
【０１０３】
この車両は、複数のアクチュエータとして、前述のように、車両モータ５８と、ＣＶＴモータ６６と、エアコンアクチュエータ７４と、ライト７０と、ブレーキアクチュエータ５０と、ステアリングアクチュエータ５４とを備えている。
【０１０４】
この車両においては、制動が、ブレーキアクチュエータ５０の作用と、車両モータ５８の発電機としての作用との共同によって行い得る。この車両においては、さらに、車両モータ５８を発電機として作用させることに伴ってその車両モータ５８から発生する電気エネルギーが電源９８に回収される。そのため、この車両に前述のブレーキ回生装置１０１が設けられているのである。
【０１０５】
このブレーキ回生装置１０１は、マスタＥＣＵ１８と電源ＥＣＵ１０２とに接続されたブレーキ回生ＥＣＵ１１０によって制御される。ブレーキ回生装置１０１の実際の負荷すなわち仕事率は仕事率検出器１１２によって検出される。この仕事率検出器１１２は、アウトプットエネルギー検出器２８，３０の一例であり、このことは後述の仕事率検出器についても同様である。
【０１０６】
この仕事率検出器１１２は、例えば、各車輪ごとに、それに作用する制動トルクとそれの回転速度（車輪速度）との積として仕事率を検出する。この仕事率検出器１１２は、ブレーキ回生ＥＣＵ１１０とマスタＥＣＵ１８とに接続されている。
【０１０７】
図４には、この車両における電気エネルギーの流れが概念的に表されている。
この車両は、電気エネルギーを生成する生成部１２０として燃料電池９６とブレーキ回生装置１０１とを備えている。また、この車両は、電気エネルギーを蓄積する蓄積部１２２として電源９８を備えている。さらに、この車両は、電気エネルギーを消費する消費部１２４として複数のアクチュエータを備えている。生成部１２０により生成された電気エネルギーは、蓄積部１２２に蓄積される一方、消費部１２４によって消費される。蓄積部１２２に蓄積された電気エネルギーは消費部１２４によって消費される。この消費により、車両の移動、安全性および快適性の確保が行われる。
【０１０８】
図５には、車両がトランスミッション装置として備えている電動ＣＶＴ装置６２の一例が概念的に正面断面図で示されている。この電動ＣＶＴ装置６２は、一対のプーリ１３０，１３２がベルト１３４に巻き掛けられることによって構成されたベルト＆プーリ式である。一方のプーリ１３０は、車両モータ５８によって回転させられ、そのプーリ１３０の回転がベルト１３４によって他方のプーリ１３２に伝達される。そのプーリ１３２の回転は、図示しない出力軸を経て車両の駆動車輪に伝達され、これにより、車両が駆動される。
【０１０９】
この電動ＣＶＴ装置６２においては、プーリ１３０の溝の両側面が、そのプーリ１３０と同軸に対向する一対の回転体１３６，１３６によって形成されている。このことは他方のプーリ１３２についても同様である。
【０１１０】
一対の回転体１３６，１３６は、対応するプーリ１３０，１３２と同軸な方向に相対変位可能とされている。この電動ＣＶＴ装置６２においては、それら一対の回転体１３６，１３６間の距離がＣＶＴモータ６６および回転伝達機構１４０によって連続的に変化させられ、それにより、各プーリ１３０，１３２の溝幅が連続的に変化させられる。これに伴い、各プーリ１３０，１３２に巻き掛けられているベルト１３４の半径も連続的に変化させられ、その結果、車両モータ５８の回転速度の変速比が連続的に変化させられる。
【０１１１】
回転伝達機構１４０は、一対のプーリ１３０，１３２に共通のＣＶＴモータ６６の回転運動を各プーリ１３０，１３２にそれと同軸の回転運動として分配する分配機構の一例としてギヤトレイン１４２を備えている。この回転伝達機構１４０は、さらに、ギヤトレイン１４２によって各プーリ１３０，１３２に分配された回転運動を一対の回転体１３６，１３６の軸方向相対直線運動に変換する機構の一例としてボールねじ１４４を各プーリ１３０，１３２ごとに備えている。
【０１１２】
したがって、この電動ＣＶＴ装置６２においては、ＣＶＴモータ６６の回転角に応じて車両モータ５８の回転速度の変速比が決まる。そのＣＶＴモータ６６の回転角は、回転角センサ１４６によって検出される。
【０１１３】
図３に示すように、車両モータ５８は、電源９８から供給される電気エネルギーの消費によって駆動される。この車両モータ５８は、マスタＥＣＵ１８と電源ＥＣＵ１０２とに接続された車両モータＥＣＵ１５０によって制御される。車両モータ５８による消費電力は、マスタＥＣＵ１８と車両モータＥＣＵ１５０と電源ＥＣＵ１０２とに接続された電力検出器１５２によって検出される。
【０１１４】
さらに、車両モータ５８の実際の仕事率は、マスタＥＣＵ１８と車両モータＥＣＵ１５０に接続された仕事率検出器１５４によって検出される。この仕事率検出器１５４は、例えば、各駆動車輪ごとに、それに作用する駆動トルクとそれの回転速度との積として仕事率を検出する。
【０１１５】
ＣＶＴモータ６６も、電源９８から供給される電気エネルギーの消費によって駆動される。このＣＶＴモータ６６は、マスタＥＣＵ１８と電源ＥＣＵ１０２と車両モータＥＣＵ１５０とに接続された変速ＥＣＵ１６０によって制御される。
ＣＶＴモータ６６による消費電力は、マスタＥＣＵ１８と変速ＥＣＵ１６０と電源ＥＣＵ１０２とに接続された電力検出器１６２によって検出される。
【０１１６】
エアコンアクチュエータ７４も、電源９８から供給される電気エネルギーの消費によって駆動される。このエアコンアクチュエータ７４は、マスタＥＣＵ１８に接続されたエアコンＥＣＵ１６６によって制御される。エアコンアクチュエータ７４による消費電力は、マスタＥＣＵ１８とエアコンＥＣＵ１６６とに接続された電力検出器１６８によって検出される。
【０１１７】
さらに、エアコンアクチュエータ７４の実際の仕事率が、エアコンＥＣＵ１６６とマスタＥＣＵ１８とに接続された仕事率検出器１７０によって検出される。
この仕事率検出器１７０は、例えば、エアコンの風量と車両の室内温度との積として仕事率を検出する。
【０１１８】
ブレーキアクチュエータ５０も、電源９８から供給される電気エネルギーの消費によって駆動される。このブレーキアクチュエータ５０は、マスタＥＣＵ１８に接続されたブレーキＥＣＵ１７４によって制御される。ブレーキアクチュエータ５０による消費電力は、マスタＥＣＵ１８とブレーキＥＣＵ１７４とに接続された電力検出器１７６によって検出される。
【０１１９】
さらに、ブレーキアクチュエータ５０の実際の仕事率が、ブレーキＥＣＵ１７４とマスタＥＣＵ１８とに接続された仕事率検出器１７８によって検出される。
この仕事率検出器１７８は、例えば、各車輪ごとに、それの制動トルクとそれの回転速度との積として仕事率を検出する。
【０１２０】
ステアリングアクチュエータ５４も、電源９８から供給される電気エネルギーの消費によって駆動される。このステアリングアクチュエータ５４は、マスタＥＣＵ１８に接続されたステアリングＥＣＵ１８２によって制御される。ステアリングアクチュエータ５４による消費電力は、マスタＥＣＵ１８とステアリングＥＣＵ１８２とに接続された電力検出器１８４によって検出される。
【０１２１】
さらに、ステアリングアクチュエータ５４の実際の仕事率が、ステアリングＥＣＵ１８２とマスタＥＣＵ１８とに接続された仕事率検出器１８６によって検出される。
【０１２２】
ライト７０も、電源９８から供給される電気エネルギーの消費によって駆動される。このライト７０は、マスタＥＣＵ１８に接続されたライトＥＣＵ１９０によって制御される。ライト７０による消費電力は、マスタＥＣＵ１８とライトＥＣＵ１９０とに接続された電力検出器１９２によって検出される。
【０１２３】
さらに、ライト７０の実際の仕事率が、ライトＥＣＵ１９０とマスタＥＣＵ１８とに接続された仕事率検出器１９４によって検出される。
【０１２４】
図６には、マスタＥＣＵ１８の構成が概念的にブロック図で表されている。このマスタＥＣＵ１８は、コンピュータ２００を主体として構成されている。このコンピュータ２００は、よく知られているように、ＣＰＵ２０２（プロセッサの一例）とＲＯＭ２０４（メモリの一例）とＲＡＭ２０６（メモリの別の一例）とがバス２０８により互いに接続されることによって構成されている。ＲＯＭ２０４には、総合駆動制御プログラムおよび発電制御プログラムを始め、各種プログラムが予め記憶されている。
【０１２５】
図７には、その総合駆動制御プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。この総合駆動制御プログラムは、コンピュータ２００の電源投入中、繰返し実行される。
【０１２６】
この総合駆動制御プログラムの各回の実行時には、まず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても同じとする）において、運転者指令センサ９０により運転者指令が検出される。次に、Ｓ２において、車両状態センサ９２により車両状態が検出される。続いて、Ｓ３において、走行環境情報センサ９４により走行環境情報が検出される。
【０１２７】
その後、Ｓ４において、それら検出された運転者指令、車両状態および走行環境情報に基づき、車両に対する運転要求が決定される。運転要求には、運転者指令に従って車両を運転するための要求と、運転者指令とは無関係に、車両の安全性向上のために車両を自動的に運転するための要求とがある。後者の要求の一例は、自車両と前方車両との距離が、自車両の現在車速との関係において不十分である場合に、車両を自動的に制動する自動ブレーキである。
【０１２８】
続いて、Ｓ５において、アクチュエータを制御する制御モードとして、エコノミーモードとパワーモードとのいずれかが選択される。この選択は、運転者の意思に応じて行うようにしたり、自動的に行うことが可能である。
【０１２９】
ここに、「エコノミーモード」は、アクチュエータによる消費エネルギーの節約をアクチュエータによる運転要求の実現より優先させる制御モードである。これに対し、「パワーモード」は、アクチュエータによる運転要求の実現をアクチュエータによる消費エネルギーの節約より優先させる制御モードである。
【０１３０】
制御モードの選択においては、例えば、運転者指令（例えば、運転者による運転操作部材の操作速度や操作量）や走行環境情報（例えば、車間距離）に基づき、車両が現在、通常運転状態にあるか緊急運転状態にあるかが判定され、通常運転状態にあると判定された場合にはエコノミーモードが選択される一方、緊急運転状態にあると判定された場合にはパワーモードが選択される。
【０１３１】
続いて、Ｓ６において、決定された運転要求を実現するために必要な各アクチュエータの仕事率ＭＰが目標仕事率ＤＭＰとして演算される。
【０１３２】
例えば、決定された運転要求が、重量が１ｔである車両を約０．２Ｇの加速度のもとに加速することにより、車速を０ｋｍ／ｈから１００ｋｍ／ｈに０．２５分かけて上昇させるという要求である場合には、車両モータ５８の目標仕事率ＤＭＰｍｔｒが、車両の駆動力Ｆ（＝車両重量と加速度との積）と車速Ｖとの積として、約５４ｋＷとして演算される。
【０１３３】
また、決定された運転要求が、重量が１ｔである車両を約０．０５Ｇの惰行減速度に打ち勝って、車速が１００ｋｍ／ｈの状態で定常走行させるという要求である場合には、車両モータ５８の目標仕事率ＤＭＰｍｔｒが、１４ｋＷとして演算される。
【０１３４】
なお念のために付言すれば、モータにおいては一般に、トルクＴと回転数Ｎとの積として仕事率ＭＰが演算されるとともに、そのモータに印加される電圧Ｅとそのモータに流れる電流Ｉとの積として電力ＥＰが演算される。そして、モータにおけるエネルギー損失を無視すれば、それら仕事率ＭＰと電力ＥＰとが互いに一致する。
【０１３５】
その後、Ｓ７において、演算された目標仕事率ＤＭＰを実現するために必要な各アクチュエータの電力ＥＰが必要電力ＲＥＰとして演算される。以下、該当するアクチュエータが車両モータ５８である場合を例にとり、具体的に説明する。
【０１３６】
図８に示すように、一般のモータについては、モータトルクＴとモータ回数Ｎとの間に、モータ電圧Ｅを一定にしてモータ電流Ｉを変化させると、右下がりの複数本の直線グラフで表される関係が成立する。これが一般的なモータ特性である。
【０１３７】
それら複数本の直線グラフのうち最も上側の直線グラフ上において最大出力点が存在する。この最大出力点は、モータトルクＴとモータ回転数Ｎとの積が最大である点を意味し、よって、モータによって実現される仕事率ＭＰの最大値を意味する。
【０１３８】
モータを最大の仕事率で駆動することが必要である場合には、図８のグラフで表されるモータ特性に従い、目標モータトルクＴ＊と目標モータ回転数Ｎ＊とを決定することができる。
【０１３９】
しかしながら、一般のモータについては、それの最大出力点がモータの最大効率点に一致するのではなく、図８に示すように、最も上側の直線グラフ上において、最大出力点に対し、モータトルクＴは小さいがモータ回転数Ｎは大きい側にずれて位置する。
【０１４０】
したがって、停止状態にある車両モータ５８に通電してモータトルクＴとモータ回転数Ｎとの交点、すなわち、仕事率を表す仕事率表示点を０点から最大出力点に移行させるに際し、その仕事率表示点を最短の経路に沿って移行させるより、まず、その仕事率表示点を最大効率点まで最短の経路に沿って移行させ、次に、モータ電圧Ｅを一定にしてモータ電流Ｉを増加させ、それにより、仕事率表示点を最大効率点から最大出力点まで移行させる方が、車両モータ５８による消費エネルギーの節約に好都合である。
【０１４１】
そして、図９には、モータ電流Ｉとモータ電圧Ｅとの交点、すなわち、電力Ｐを表す電力表示点を０点から最大効率点を経由して最大出力点に移行させるに際し、モータ電流Ｉとモータ電圧Ｅとが適正な勾配で増加する様子がグラフで表されている。
【０１４２】
具体的には、まず、モータ電流Ｉとモータ電圧Ｅとが一緒に、時間に対して比例的に増加させられる。この増加により、電力表示点が最大効率点に到達させられる。次に、モータ電圧Ｅは一定に保たれつつ、モータ電流Ｉが時間に対して比例的に増加させられる。
【０１４３】
図９のグラフは、モータ電流Ｉとモータ電圧Ｅとのそれぞれの時間的推移を表しており、よって、このグラフを利用すれば、事前に各時期ごとに、モータ電流Ｉとモータ電圧Ｅとの積として電力ＥＰを求めることができる。
【０１４４】
ただし、図９に示すグラフは、車両モータ５８の目標仕事率ＤＭＰが、図８の最大出力点によって表される仕事率すなわち最大仕事率に一致する場合の、モータ電流Ｉとモータ電圧Ｅとの関係を示している。
【０１４５】
これに対し、車両モータ５８の目標仕事率ＤＭＰが上述の最大仕事率より小さい場合には、図８のグラフ上において、モータトルクＴとモータ回転数Ｎとの積がその目標仕事率に一致するときのそれらモータトルクＴとモータ回転数Ｎとの交点が最終到達点となるように、モータ電流Ｉとモータ電圧Ｅとが時間的に推移させられることとなる。
【０１４６】
図８のグラフ上において最終到達点が特定されれば、その最終到達点におけるモータ電圧Ｅが特定される。したがって、最終到達点におけるモータ電流Ｉは、その特定されたモータ電圧と図９のグラフとから求めることができる。
【０１４７】
したがって、車両モータ５８の目標仕事率ＤＭＰが上述の最大仕事率より小さい場合であっても、モータ電流Ｉとモータ電圧Ｅとのそれぞれの時間的推移を求めることができる。よって、目標モータトルクＴ＊と目標モータ回転数Ｎ＊とのそれぞれの時間的推移も求めることができる。
【０１４８】
以上、車両を加速するために必要な車両モータ５８の制御を説明したが、次に、車両を減速するために必要な車両モータ５８の制御を説明する。
【０１４９】
車両減速時には、車両モータ５８を発電機（回生モータまたはブレーキモータ）として作用させ、その発電抵抗を利用して車両を減速させる。ただし、車両モータ５８のみでは目標車速および目標減速度を実現できない場合があり、この場合には、ブレーキの助勢が必要である。
【０１５０】
図１０には、車両モータ５８による発電時に、回生モータトルクＴとモータ回転数Ｎとの間に成立する関係が１本の曲線グラフで概念的に表されている。この曲線グラフ上に、回生モータとして作用する車両モータ５８の最大出力点と、車両モータ５８の発電効率が最大である最大発電効率点とが存在する。
【０１５１】
したがって、車両減速時には、図１０の曲線グラフで表される特性に従い、運転要求によって示される目標仕事率ＤＭＰの実現に適当な回生モータトルクＴとモータ回転数Ｎとの組合せが、目標回生モータトルクＴ＊と目標モータ回転数Ｎ＊との組合せとして決定される。
【０１５２】
その後、車両を加速する場合に準じて、車両減速に必要な車両モータ５８への必要電力ＲＥＰが演算される。
【０１５３】
車両モータ５８の駆動は、運転要求が車両の加速または減速に関する要求である場合に行われる。この場合、車両モータ５８の制御と共に、ＣＶＴモータ６６またはブレーキアクチュエータ５０の制御が必要である。以下、具体的に説明する。
【０１５４】
車両の加速時には、車速および車体駆動力を決定するのは、車両モータ５８と電動ＣＶＴ装置６２との組合せである。したがって、前記決定された目標モータ回転数Ｎ＊と、運転要求によって示される目標車速との関係から、電動ＣＶＴ装置６２の変速比γを決定することができる。これに代えて、前記決定された目標モータトルクＴ＊と、運転要求によって示される目標車体駆動力との関係から、電動ＣＶＴ装置６２の変速比γを決定することもできる。
【０１５５】
同様にして、車両の減速時には、車速および車体駆動力を決定するのは、車両モータ５８と電動ＣＶＴ装置６２との組合せである。したがって、前記決定された目標モータ回転数Ｎ＊と、運転要求によって示される目標車速との関係から、電動ＣＶＴ装置６２の変速比γを決定することができる。これに代えて、前記決定された目標回生モータトルクＴ＊と、運転要求によって示される目標車体駆動力との関係から、電動ＣＶＴ装置６２の変速比γを決定することもできる。
【０１５６】
図１１には、変速比γとＣＶＴモータ６６の回転角θとの関係の一例がグラフで表されている。ＣＶＴモータ６６は、そのグラフで表される特性に従って駆動される。Ｓ８においては、ＣＶＴモータ６６の必要電力ＲＥＰも演算される。
【０１５７】
以上、車両モータ５８を対象にして必要電力ＲＥＰを演算する場合を例にとり、Ｓ７の実行内容を説明したが、このＳ７の実行により、最終的には、ブレーキアクチュエータ５０の必要電力ＲＥＰｂｒｋと、ステアリングアクチュエータ５４の必要電力ＲＥＰｓｔｒと、車両モータ５８の駆動のための必要電力ＲＥＰｍｔｒであって車両モータ５８の必要電力とＣＶＴの必要電力との和と、ライト７０の必要電力ＲＥＰｌｉｇと、エアコンアクチュエータ７４の必要電力ＲＥＰａ／ｃとが演算されてＲＡＭ２０６に格納される。
【０１５８】
その後、図７のＳ８において、すべてのアクチュエータについてそれぞれ演算された必要電力ＲＥＰの総和が狭義の合計必要電力ＲＥＰｓｕｍとして演算される。本実施形態においては、みかけの合計必要電力ＲＥＰｓｕｍ（以下、単に「合計必要電力ＲＥＰｓｕｍ」という）が、その演算された狭義の合計必要電力ＲＥＰｓｕｍから、燃料電池９６による発電電力と、ブレーキ回生装置１０１による回生電力とを差し引くことによって演算される。
【０１５９】
続いて、Ｓ９において、電源９８の充電状態量ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）、すなわち電源９８の残存容量が演算される。ここに、「充電状態量ＳＯＣ」は、各瞬間において電源９８に残存する電力量を、満充電状態を基準にし、パーセントを単位として表現する物理量である。
【０１６０】
充電状態量ＳＯＣを演算するためには、例えば、電源９８の電圧とその電源９８から取り出される電流とを逐次測定して時間的に積算することによって消費電力量（放電電力量）を推定する。その推定された消費電力量を用いれば、各時期における充電状態量ＳＯＣを演算することが可能である。その推定された消費電力量の補正を電源９８の温度や電源９８の劣化を考慮して行うこととすれば、充電状態量ＳＯＣの推定精度が向上する。
【０１６１】
さらに、このＳ９においては、そのようにして演算された充電状態量ＳＯＣと、前記選択された制御モードとに応じて、許容仕事率ＡＭＰが決定される。その決定された許容仕事率ＡＭＰは、ＲＡＭ２０６に格納される。
【０１６２】
ここに、「許容仕事率ＡＭＰ」は、充電状態量ＳＯＣが１分間当たりに消費されることが許容される割合を意味する。充電状態量ＳＯＣの単位はパーセントであるから、許容仕事率ＡＭＰの単位は、パーセント／ｍｉｎとなる。
【０１６３】
ただし、充電状態量ＳＯＣは、電源９８に残存する電力量を比率で表現するものであるから、電力量と同じ次元を有する。したがって、許容仕事率ＡＭＰは、結局、電力量を時間で割り算した次元を有し、よって、電力と同じ次元を有すると考えることが可能である。
【０１６４】
図１２には、許容仕事率ＡＭＰが充電状態量ＳＯＣと共に変化する様子と、それら両者の関係がパワーモードとエコノミーモードとの間において互いに異なる様子とがグラフで表されている。パワーモードであるかエコノミーモードであるかを問わず、充電状態量ＳＯＣが５０パーセントを超えない領域においては、許容仕事率ＡＭＰが充電状態量ＳＯＣと共に上昇するが、超えた領域においては、一定に保たれる。ただし、許容仕事率ＡＭＰは、充電状態量ＳＯＣのすべての領域において、パワーモードである場合の方がエコノミーモードである場合より大きい。
【０１６５】
その後、図７のＳ１０において、Ｓ８において演算された合計必要電力ＲＥＰｓｕｍが、Ｓ９において決定された許容仕事率ＡＭＰを超えているか否かが判定される。今回は、超えていないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ１１に移行する。
【０１６６】
このＳ１１においては、各アクチュエータに供給すべき電力ＥＰが供給電力ＳＥＰ（Ｓｕｐｐｌｉｅｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ）として決定される。具体的には、Ｓ７において演算された、各アクチュエータへの必要電力ＲＥＰと等しくなるように決定される。続いて、Ｓ１２において、その決定された供給電力ＳＥＰに基づき、各アクチュエータに印加すべき電圧および各アクチュエータに流すべき電流が決定される。各アクチュエータへの出力が決定されるのである。
【０１６７】
その後、Ｓ１３において、その決定された電圧および電流のもとに各アクチュエータが駆動される。各アクチュエータの駆動は、対応する仕事率検出器により検出された実際の仕事率を参照することによってフィードバック制御される。
【０１６８】
以上で、この総合駆動制御プログラムの一回の実行が終了する。
【０１６９】
以上、合計必要電力ＲＥＰｓｕｍが許容仕事率ＡＭＰを超えていない場合を説明したが、超えている場合には、Ｓ１０の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１４に移行する。
【０１７０】
図１３には、このＳ１４の詳細が仕事率制限ルーチンとしてフローチャートで概念的に表されている。
【０１７１】
この仕事率制限ルーチンにおいては、まず、Ｓ３１において、許容仕事率ＡＭＰがＲＡＭ２０６から読み出され、次に、Ｓ３２において、その読み出された許容仕事率ＡＭＰと等しい値として、電源９８により供給可能な電力ＥＰａｖａがセットされる。
【０１７２】
続いて、Ｓ３３において、ブレーキアクチュエータ５０について演算された必要電力ＲＥＰｂｒｋがそのまま、ブレーキアクチュエータ５０への供給電力ＳＥＰｂｒｋとされるとともに、供給可能電力ＥＰａｖａの現在値からその供給電力ＳＥＰｂｒｋを差し引くことにより、供給可能電力ＥＰａｖａが更新される。
【０１７３】
その後、Ｓ３４において、ステアリングアクチュエータ５４について演算された必要電力ＲＥＰｓｔｒが供給可能電力ＥＰａｖａの現在値以下であるか否かが判定される。
【０１７４】
必要電力ＲＥＰｓｔｒが供給可能電力ＥＰａｖａの現在値以下である場合には、Ｓ３４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３５において、必要電力ＲＥＰｓｔｒがそのまま、ステアリングアクチュエータ５４への供給電力ＳＥＰｓｔｒとされるとともに、供給可能電力ＥＰａｖａの現在値からその供給電力ＳＥＰｓｔｒを差し引くことにより、供給可能電力ＥＰａｖａが更新される。
【０１７５】
これに対し、必要電力ＲＥＰｓｔｒが供給可能電力ＥＰａｖａの現在値以下ではない場合には、Ｓ３４の判定がＮＯとなり、Ｓ３６において、供給可能電力ＥＰａｖａがそのまま、ステアリングアクチュエータ５４への供給電力ＳＥＰｓｔｒとされるとともに、供給可能電力ＥＰａｖａが０に更新される。その後、直ちにこの仕事率制限ルーチンの一回の実行が終了する。
【０１７６】
その後、Ｓ３７において、ライト７０について演算された必要電力ＲＥＰｌｉｇが供給可能電力ＥＰａｖａの現在値以下であるか否かが判定される。
【０１７７】
必要電力ＲＥＰｌｉｇが供給可能電力ＥＰａｖａの現在値以下である場合には、Ｓ３７の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３８において、必要電力ＲＥＰｌｉｇがそのまま、ライト７０への供給電力ＳＥＰｌｉｇとされるとともに、供給可能電力ＥＰａｖａの現在値からその供給電力ＳＥＰｌｉｇを差し引くことにより、供給可能電力ＥＰａｖａが更新される。
【０１７８】
これに対し、必要電力ＲＥＰｌｉｇが供給可能電力ＥＰａｖａの現在値以下ではない場合には、Ｓ３７の判定がＮＯとなり、Ｓ３９において、供給可能電力ＥＰａｖａがそのまま、ライト７０への供給電力ＳＥＰｌｉｇとされるとともに、供給可能電力ＥＰａｖａが０に更新される。その後、直ちにこの仕事率制限ルーチンの一回の実行が終了する。
【０１７９】
その後、Ｓ４０ないしＳ４２において、車両モータ５８についての供給電力ＳＥＰｍｔｒが決定される。
【０１８０】
ところで、車両モータ５８による車両加速中にブレーキの作動が必要になる可能性があるが、その可能性を考慮せずに、車両モータ５８によって消費可能な電気エネルギーの量を決定してしまうと、実際にブレーキが必要になったときに、支障を来たすおそれがある。
【０１８１】
一方、車速が大きいために車両モータ５８の回転数が大きい状態においては、ブレーキが作動させられると、それと並行して車両モータ５８による回生制動も行われ、これに伴い、電源９８が充電される。そして、その充電効果は、車速が大きいほど大きい。
【０１８２】
そこで、Ｓ４０においては、将来のブレーキの作動に備えて電気エネルギーを確保するために、供給可能電力ＥＰａｖａの現在値から、その将来のブレーキの作動のために予備的に蓄積すべき備蓄電力ＰＥＰ（Ｐｒｅｓｅｒｖｅｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ）が減算され、これにより、車両モータ５８につき、減算電力ＬＥＰ（Ｌｅｓｓｅｎｅｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ）が演算される。備蓄電力ＰＥＰは、例えば、車速が増加するほど減少する特性を有するように、車速の関数として定義される。
【０１８３】
さらに、このＳ４０においては、車両モータ５８について演算された必要電力ＲＥＰｍｔｒが、前記演算された減算電力ＬＥＰ以下であるか否かが判定される。
【０１８４】
必要電力ＲＥＰｍｔｒが減算電力ＬＥＰ以下である場合には、Ｓ４０の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４１において、必要電力ＲＥＰｍｔｒがそのまま、車両モータ５８への供給電力ＳＥＰｍｔｒとされるとともに、供給可能電力ＥＰａｖａからその供給電力ＳＥＰｍｔｒを差し引くことにより、供給可能電力ＥＰａｖａが更新される。
【０１８５】
これに対し、必要電力ＲＥＰｍｔｒが減算電力ＬＥＰ以下ではない場合には、Ｓ４０の判定がＮＯとなり、Ｓ４２において、供給可能電力ＥＰａｖａがそのまま、車両モータ５８への供給電力ＳＥＰｍｔｒとされるとともに、供給可能電力ＥＰａｖａが０に更新される。その後、直ちにこの仕事率制限ルーチンの一回の実行が終了する。
【０１８６】
その後、Ｓ４３において、エアコンアクチュエータ７４について演算された必要電力ＲＥＰａ／ｃが供給可能電力ＥＰａｖａの現在値以下であるか否かが判定される。
【０１８７】
必要電力ＲＥＰａ／ｃが供給可能電力ＥＰａｖａの現在値以下である場合には、Ｓ４３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４４において、必要電力ＲＥＰａ／ｃがそのまま、エアコンアクチュエータ７４への供給電力ＳＥＰａ／ｃとされるとともに、供給可能電力ＥＰａｖａの現在値からその供給電力ＳＥＰａ／ｃを差し引くことにより、供給可能電力ＥＰａｖａが更新される。
【０１８８】
これに対し、必要電力ＲＥＰａ／ｃが供給可能電力ＥＰａｖａの現在値以下ではない場合には、Ｓ４３の判定がＮＯとなり、Ｓ４５において、供給可能電力ＥＰａｖａがそのまま、エアコンアクチュエータ７４への供給電力ＳＥＰａ／ｃとされるとともに、供給可能電力ＥＰａｖａが０に更新される。
【０１８９】
いずれの場合にも、以上で、この仕事率制限ルーチンの一回の実行が終了する。
【０１９０】
図１４には、前記発電制御プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。この発電制御プログラムも、前記総合駆動制御プログラムと同様に、コンピュータ２００の電源投入中、繰返し実行される。
【０１９１】
この発電制御プログラムの各回の実行時には、まず、Ｓ７１において、電力検出器１５２，１６２，１６８，１７６，１８４，１９２を用いることにより、単位時間あたりに電源９８において消費される電流の量が消費電流量ＣＣとして検出される。次に、Ｓ７２において、電力検出器１０４，１０６を用いることにより、単位時間あたりに電源９８に回収（充電）される電流の量が回収電流量ＲＣとして検出される。
【０１９２】
続いて、Ｓ７３において、回収電流量ＲＣの検出値から消費電流量ＣＣの検出値を差し引いた値と電流−ＳＯＣ換算係数Ｋとの積と充電状態量ＳＯＣの前回値ＳＯＣ（ｎ−１）との和として、充電状態量ＳＯＣの今回値ＳＯＣ（ｎ）が演算される。演算された今回値ＳＯＣ（ｎ）は、最新の充電状態量ＳＯＣとして、ＲＯＭ２０４のうち不揮発性記憶部に格納される。
【０１９３】
その後、Ｓ７４において、その演算された今回値ＳＯＣ（ｎ）がしきい値α１より大きいか否かが判定される。しきい値α１より大きい場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ７６において、今回値ＳＯＣ（ｎ）が、そのしきい値α１より大きいしきい値α２より大きいか否かが判定される。しきい値α２より大きい場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ７７において、燃料電池９６による発電が停止させられる。
【０１９４】
これに対し、今回値ＳＯＣ（ｎ）がしきい値α１より大きくはない場合には、Ｓ７４の判定がＮＯとなり、Ｓ７５において、燃料電池９６による発電が実行される。また、今回値ＳＯＣ（ｎ）がしきい値α１よりは大きいが、しきい値α２よりは大きくはない場合には、Ｓ７４の判定はＹＥＳ、Ｓ７６の判定はＮＯとなり、Ｓ７５およびＳ７７がスキップされる。その結果、燃料電池９６による発電は、前回と同じ状態に維持される。
【０１９５】
以上で、この発電制御プログラムの一回の実行が終了する。
【０１９６】
なお付言すれば、上述のしきい値α１およびα２は、共に固定値として設定することは可能であるが、可変値として設定することも可能である。後者の場合、例えば、各しきい値α１，α２を、消費電流量ＣＣが多いほど小さくなる可変値として設定したり、車速が小さいほど回生によって電源９８に電流が回収される量の見込み値が小さいという事実を前提として、車速が小さいほど小さくなる可変値として設定することが可能である。
【０１９７】
図１５には、各しきい値α１，α２を上述の可変値とした場合に、充電状態量ＳＯＣと消費電流量ＣＣと車速Ｖと発電の有無との間に成立する関係がグラフで概念的に表されている。
【０１９８】
このグラフから明らかなように、この場合には、充電状態量ＳＯＣが同じであれば、消費電流量ＣＣが多いほど発電が実行される傾向が強くなり、また、この傾向は、車速Ｖが小さいほど強くなる。
【０１９９】
また、消費電流量ＣＣが同じであれば、充電状態量ＳＯＣが少ないほど発電が実行される傾向が強くなり、また、この傾向は、車速Ｖが小さいほど強くなる。
【０２００】
図１６には、以上説明した総合駆動制御プログラムおよび発電制御プログラムを、車速Ｖ、温度Ｔおよび充電状態量ＳＯＣに関する特定の条件下で実行した結果、車両モータ５８とエアコンアクチュエータ７４とのそれぞれの消費電力と、許容仕事率ＡＰと、合計必要電力ＲＰｓｕｍとがそれぞれ時間的に推移する様子の一例がいくつかのグラフで表されている。
【０２０１】
その特定の条件は、次のような内容である。
（１）車速Ｖに関する条件
ａ．停止区間
運転者の指令に従い、車両の走行スイッチがオンに操作されてから２分間は、車両が停止状態に維持される。
【０２０２】
ｂ．加速区間
その後、０．２５分かけて車速Ｖが０ｋｍ／ｈから１００ｋｍ／ｈまで、約０．２Ｇの加速度のもとに上昇するように、車両が加速される。
【０２０３】
ｃ．定常走行区間
その加速の終了後、車速Ｖが１００ｋｍ／ｈに維持されるように、車両が定常走行させられる。
【０２０４】
ｄ．減速区間
その定常走行の終了後、０．２５分かけて車速Ｖが１００ｋｍ／ｈから０ｋｍ／ｈまで、約０．２Ｇの減速度のもとに低下するように、車両が減速される。
（２）温度Ｔに関する条件
ａ．外気温度は、３５度Ｃである。
【０２０５】
ｂ．車両の室内温度は、初期においては、５０度Ｃであり、車両の走行スイッチがオンに操作されるのと同時に、２５度Ｃが目標温度として設定される。
（３）充電状態量ＳＯＣに関する条件
ａ．初期値
充電状態量ＳＯＣの初期値は、７０パーセントである。
【０２０６】
ｂ．充電状態量ＳＯＣの減少量（減少勾配）
・加速区間においては、充電状態量ＳＯＣが、１分間あたり４０パーセント減少する。
【０２０７】
・定常走行区間においては、充電状態量ＳＯＣが、１分間あたり５パーセント減少する。
【０２０８】
・エアコンの運転中、室内温度が目標温度に到達するための到達運転状態（室内温度が１分間あたり５度Ｃ降下する）においては、充電状態量ＳＯＣが、１分間あたり１０パーセント減少する一方、室内温度が目標温度に到達した後の定常運転状態においては、充電状態量ＳＯＣが、１分間あたり５パーセント減少する。
い。
【０２０９】
ｃ．充電状態量ＳＯＣの増加量（増加勾配）
・発電中、充電状態量ＳＯＣは、１分間あたり１０パーセント増加する。ただし、前記しきい値α１，α２はそれぞれ、５０パーセントおよび６０パーセントに設定されている。
【０２１０】
・回生制動中、充電状態量ＳＯＣは、１分間当たり２５パーセント増加する。
【０２１１】
図１６によれば、車両走行スイッチのオン操作に伴ってエアコンの運転が開始され、その結果、室内温度が降下し、それに伴い、充電状態量ＳＯＣが減少する。
【０２１２】
車両の停止区間においては、エアコンアクチュエータ７４のみ電力を消費するため、それが合計必要電力ＲＰｓｕｍと一致するとともに、許容仕事率ＡＭＰが４０パーセント／ｓｅｃに維持される。
【０２１３】
充電状態量ＳＯＣが減少して５０パーセントを下回ると、発電が開始され、それにより、充電状態量ＳＯＣの減少勾配が緩やかになる。このとき、許容仕事率ＡＭＰが制限され、その結果、エアコンアクチュエータ７４の消費電力が制限される。
【０２１４】
車両走行スイッチのオン操作から２分後、車両モータ５８の駆動が開始されて車両の加速が開始されると、合計必要電力ＲＥＰｓｕｍは、車両モータ５８の消費電力とエアコンアクチュエータ７４の消費電力との和から発電電力を差し引いた値となる。加速区間においては、充電状態量ＳＯＣが減少するとともに、それにつれて許容仕事率ＡＭＰも減少する。
【０２１５】
加速区間が終了して定常走行区間に移行すれば、車両モータ５８の消費電力が減少し、その分、合計必要電力ＲＥＰｓｕｍが減少する。定常走行区間においては、合計必要電力ＲＥＰｓｕｍが、定常走行のための車両モータ５８による消費電力と、エアコンアクチュエータ７４による消費電力との和から、発電電力を差し引いた値として求められる。合計必要電力ＲＥＰｓｕｍが減少して許容仕事率ＡＭＰを下回れば、エアコンアクチュエータ７４の仕事率の制限が解除される。
【０２１６】
室内温度が目標温度に到達すると、エアコンアクチュエータ７４の運転が定常運転に移行し、エアコンアクチュエータ７４による消費電力が減少する。
【０２１７】
定常走行区間において、充電状態量ＳＯＣが減少から増加に転じれば、同様にして、許容仕事率ＡＭＰも減少から増加に転ずる。
【０２１８】
定常走行区間から減速区間に移行すると、車両モータ５８が発電機として作用し、回生制動が行われる。減速区間においては、合計必要電力ＲＥＰｓｕｍが、エアコンアクチュエータ７４の消費電力から、回生により生成される電力と、発電により生成される電力との和を差し引いた値として求められる。
【０２１９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、マスタＥＣＵ１８と、複数の個別ＥＣＵ２０，２２とが互いに共同して前記（１）項における「制御装置」の一例を構成しているのである。
【０２２０】
さらに、本実施形態においては、運転情報検出器１６と、マスタＥＣＵ１８のうち、図７のＳ１ないしＳ４を実行する部分とが互いに共同して前記（５）項における「運転要求決定装置」の一例を構成し、マスタＥＣＵ１８のうち、図７のＳ１ないしＳ４を実行する部分が前記（６）項における「運転要求決定手段」の一例を構成しているのである。
【０２２１】
さらに、本実施形態においては、マスタＥＣＵ１８のうち、図７のＳ６を実行する部分が前記（８）項における「目標仕事率決定手段」の一例を構成し、同図のＳ７を実行する部分が同項における「必要電力決定手段」の一例を構成し、同図のＳ８ないしＳ１０およびＳ１４を実行する部分が同項における「目標仕事率確定手段」の一例を構成し、同図のＳ１１ないしＳ１３を実行する部分が同項における「駆動手段」の一例を構成しているのである。
【０２２２】
さらに、本実施形態においては、マスタＥＣＵ１８のうち、図７のＳ１４を実行する部分が前記（９）項における「目標仕事率確定手段」の一例を構成し、同図のＳ１１ないしＳ１３を実行する部分が前記（１２）項における「駆動手段」の一例を構成しているのである。
【０２２３】
さらに、本実施形態においては、マスタＥＣＵ１８のうち、図７のＳ５およびＳ９を実行する部分が前記（１３）または（１４）項における「制御モード変更手段」の一例を構成し、同図のＳ１１ないしＳ１３を実行する部分が前記（１２）項における「駆動手段」の一例を構成しているのである。
【０２２４】
さらに、本実施形態においては、マスタＥＣＵ１８のうち、図７のＳ８を実行する部分が前記（１５）項における「見かけ値決定手段」の一例を構成し、同図のＳ１０を実行する部分が同項における「制御手段」の一例を構成しているのである。
【０２２５】
さらに、本実施形態においては、マスタＥＣＵ１８が前記（１６）または（１７）項における「マスタ制御ユニット」の一例を構成し、複数の個別ＥＣＵ２０，２２が前記（１８）項における「複数の個別制御ユニット」の一例を構成しているのである。
【０２２６】
さらに、本実施形態においては、インプットエネルギー検出器２４，２６と、アウトプットエネルギー検出器２８，３０とがそれぞれ、前記（１９）項における「エネルギー検出器」の一例を構成しているのである。
【０２２７】
さらに、本実施形態においては、図７におけるＳ６ないしＳ１４が互いに共同して前記（２２）または（２３）項における「制御工程」の一例を構成しているのである。
【０２２８】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態とハードウエア構成が共通し、ソフトウエア構成も仕事率制限ルーチンを除いて共通するため、その仕事率制限ルーチンのみを詳細に説明し、共通する要素については第１実施形態の説明を代用することによって省略する。
【０２２９】
本実施形態に従う総合駆動制御システムが搭載された車両は、第１実施形態におけると同様に、複数のアクチュエータとして、ブレーキアクチュエータ５０、ステアリングアクチュエータ５４、車両モータ５８およびＣＶＴモータ６６、ライト７０、ならびにエアコンアクチュエータ７４を備えている。
【０２３０】
そして、第１実施形態においては、それら複数のアクチュエータに対してそれらの順に優先順位が設定され、その優先順位に従って、消費可能な電気エネルギーが各アクチュエータに分配される。
【０２３１】
一方、それら複数のアクチュエータのうち、それを駆動することが要求される場合にその要求を実現する必要性に関して優先順位が最も低いのがエアコンアクチュエータ７４であると考えることが可能である。特に車両においては、乗員の快適性より車両の安全性を優先させることが重要であるからである。
【０２３２】
そこで、本実施形態においては、複数のアクチュエータが、エアコンアクチュエータ７４と、それ以外の複数のアクチュエータとに分類される。さらに、合計必要電力ＲＥＰｓｕｍが許容仕事率ＡＭＰを超える場合には、合計必要電力ＲＥＰｓｕｍからエアコンアクチュエータ７４の必要電力ＲＥＰａ／ｃを差し引いた値、すなわち、主要必要電力ＭＲＥＰ（Ｍａｊｏｒ　Ｒｅｑｕｉｒｅｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ）が許容仕事率ＡＭＰ以下であるか否かが判定される。
【０２３３】
主要必要電力ＭＲＥＰが許容仕事率ＡＭＰ以下である場合には、エアコンアクチュエータ７４を除く各アクチュエータについては、必要電力ＲＥＰと同じ値で電力が供給される一方、エアコンアクチュエータ７４については、許容仕事率ＡＭＰと等しい供給可能電力ＥＰａｖａから主要必要電力ＭＲＥＰを差し引いた値と同じ値で電力が供給される。
【０２３４】
これに対し、主要必要電力ＭＲＥＰが許容仕事率ＡＭＰを超える場合には、エアコンアクチュエータ７４を除く各アクチュエータについては、供給可能電力ＥＰａｖａが適当な比率で各アクチュエータに分配される一方、エアコンアクチュエータ７４については、電力が一切供給されない。
【０２３５】
図１７には、以上説明したアルゴリズムを実現する仕事率制限ルーチンの内容がフローチャートで概念的に表されている。
【０２３６】
この仕事率制限ルーチンにおいては、まず、Ｓ１０１において、合計必要電力ＲＥＰｓｕｍからエアコンアクチュエータ７４の必要電力ＲＥＰａ／ｃを差し引くことにより、主要必要電力ＭＲＥＰが演算される。次に、Ｓ１０２において、その演算された主要必要電力ＭＲＥＰで許容仕事率ＡＭＰを割り算することにより、比率Ｋが演算される。
【０２３７】
その後、Ｓ１０３において、その演算された比率Ｋが１以上であるか否かが判定される。すなわち、主要必要電力ＭＲＥＰが許容仕事率ＡＭＰ以下であるか否かが判定されるのである。
【０２３８】
今回は、比率Ｋが１以上であると仮定すれば、Ｓ１０３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０４において、エアコンアクチュエータ７４を除くすべてのアクチュエータへの各供給電力ＳＥＰが、対応する必要電力ＲＥＰと等しい値として決定される。続いて、Ｓ１０５において、許容仕事率ＡＭＰから、エアコンアクチュエータ７４を除くすべてのアクチュエータへの各供給電力ＳＥＰの合計値を差し引くことにより、エアコンアクチュエータ７４への供給電力ＳＥＰａ／ｃが演算される。
【０２３９】
これに対し、今回は、比率Ｋが１以上ではないと仮定すれば、Ｓ１０３の判定がＮＯとなり、Ｓ１０６において、エアコンアクチュエータ７４を除くすべてのアクチュエータへの各供給電力ＳＥＰが、対応する必要電力ＲＥＰと比率Ｋとの積と等しい値として決定される。続いて、Ｓ１０７において、エアコンアクチュエータ７４への供給電力ＳＥＰａ／ｃが０として決定される。
【０２４０】
いずれの場合にも、以上でこの仕事率制限ルーチンの一回の実行が終了する。
【０２４１】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態とハードウエア構成が共通し、ソフトウエア構成も仕事率制限ルーチンを除いて共通するため、その仕事率制限ルーチンのみを詳細に説明し、共通する要素については第１実施形態の説明を代用することによって省略する。
【０２４２】
図１８には、本実施形態に従う総合駆動制御システムにおいてマスタＥＣＵ１８のコンピュータ２００により実行される仕事率制限ルーチンの内容がフローチャートで概念的に表されている。
【０２４３】
図１９には、前述の５つのアクチュエータの名称がそれらの優先順位に従って左から右に並んで表記されるとともに、各アクチュエータの仕事率が充電状態量ＳＯＣに応じて制限される様子がグラフで表されている。
【０２４４】
このグラフで表されているように、ブレーキアクチュエータ５０とステアリングアクチュエータ５４とについては、充電状態量ＳＯＣの多少にかかわらず、仕事率が制限されない。
【０２４５】
車両モータ５８については、図１９に示すように、充電状態量ＳＯＣが設定値（例えば、１０パーセント）以上である領域においては、充電状態量ＳＯＣの多少にかかわらず、仕事率が制限されない。これに対し、充電状態量ＳＯＣが上記設定値より小さい領域においては、将来ブレーキを使用して（必要に応じてステアリング装置も使用して）車両を停止させるために必要な電力量すなわち将来制動電力量が電源９８に残存する場合には、仕事率が制限されないが、残存しない場合には、仕事率が制限される。後者の場合には、仕事率が例えば０に減少させられる。
【０２４６】
ライト７０とエアコンアクチュエータ７４とについては、図１９に示すように、充電状態量ＳＯＣが設定値（例えば、４０パーセント）以上である領域においては、充電状態量ＳＯＣの多少にかかわらず、仕事率が制限されない。これに対し、充電状態量ＳＯＣが上記設定値より小さい領域においては、仕事率が、例えば図２０にグラフで示すように、充電状態量ＳＯＣに応じて制限される。
【０２４７】
ここで、本実施形態における仕事率制限ルーチンを図１８を参照して説明する。
【０２４８】
まず、Ｓ２０１において、前記不揮発性記憶部から充電状態量ＳＯＣが読み込まれる。次に、Ｓ２０２において、前記総合駆動制御プログラムにおいてブレーキアクチュエータ５０について演算された必要電力ＲＥＰｂｒｋがそのまま供給電力ＳＥＰｂｒｋとされる。
【０２４９】
続いて、Ｓ２０３において、Ｓ２０２と同様に、前記総合駆動制御プログラムにおいてステアリングアクチュエータ５４について演算された必要電力ＲＥＰｓｔｒがそのまま供給電力ＳＥＰｓｔｒとされる。
【０２５０】
その後、Ｓ２０４において、前記読み込まれた充電状態量ＳＯＣが１０パーセント以上であるか否かが判定される。１０パーセント以上である場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０５において、前記総合駆動制御プログラムにおいて車両モータ５８について演算された必要電力ＲＥＰｍｔｒがそのまま供給電力ＳＥＰｍｔｒとされる。これに対し、充電状態量ＳＯＣが１０パーセントより少ない場合には、Ｓ２０４の判定がＮＯとなり、Ｓ２０６に移行する。
【０２５１】
このＳ２０６においては、充電状態量ＳＯＣが前記将来制動電力量以上であるか否かが判定される。将来制動電力量以上である場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０５に移行するが、将来制動電力量より少ない場合には、判定がＮＯとなり、Ｓ２０７において、供給電力ＳＥＰｍｔｒが０とされる。
【０２５２】
いずれの場合にも、その後、Ｓ２０８において、前記読み込まれた充電状態量ＳＯＣが４０パーセント以上であるか否かが判定される。４０パーセント以上である場合には、判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０９において、前記総合駆動制御プログラムにおいてライト７０について演算された必要電力ＲＥＰｌｉｇがそのまま供給電力ＳＥＰｌｉｇとされる。これに対し、充電状態量ＳＯＣが４０パーセントより少ない場合には、Ｓ２０８の判定がＮＯとなり、Ｓ２１０に移行する。
【０２５３】
このＳ２１０においては、ライト７０についての許容仕事率ＡＭＰｌｉｇが、充電状態量ＳＯＣに応じて、例えば図２０にグラフで示すパターンに従って決定される。続いて、Ｓ２１１において、その決定された許容仕事率ＡＭＰｌｉｇを実際の仕事率が超えないように、必要電力ＲＥＰｌｉｇの演算値が補正される。この補正により、必要電力ＲＥＰｌｉｇが減少する場合がある。
【０２５４】
その後、Ｓ２１２において、その補正された必要電力ＲＥＰｌｉｇと等しい値として供給電力ＳＥＰｌｉｇが決定される。
【０２５５】
いずれの場合にも、その後、Ｓ２１３ないしＳ２１７が、エアコンアクチュエータ７４につき、Ｓ２０８ないしＳ２１２と同様にして実行される。
【０２５６】
具体的には、Ｓ２１３において、充電状態量ＳＯＣが４０パーセント以上であるか否かが判定される。４０パーセント以上である場合には、Ｓ２１４において、必要電力ＲＥＰａ／ｃがそのまま供給電力ＳＥＰａ／ｃとされる。これに対し、充電状態量ＳＯＣが４０パーセントより少ない場合には、Ｓ２１５に移行する。
【０２５７】
このＳ２１５においては、エアコンアクチュエータ７４についての許容仕事率ＡＭＰａ／ｃが、充電状態量ＳＯＣに応じて、例えば図２０にグラフで示すパターンに従って決定される。続いて、Ｓ２１６において、その決定された許容仕事率ＡＭＰａ／ｃを実際の仕事率が超えないように、必要電力ＲＥＰａ／ｃの演算値が補正される。この補正により、必要電力ＲＥＰａ／ｃが減少する場合がある。
【０２５８】
その後、Ｓ２１７において、その補正された必要電力ＲＥＰａ／ｃと等しい値として供給電力ＳＥＰａ／ｃが決定される。
【０２５９】
いずれの場合にも、以上で、この仕事率制限ルーチンの一回の実行が終了する。
【０２６０】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態とハードウエア構成が共通するため、ソフトウエア構のみを詳細に説明し、ハードウエア構成については第１実施形態の説明を代用することによって省略する。
【０２６１】
図２１には、本実施形態に従う総合駆動制御システムにおいてマスタＥＣＵ１８のコンピュータ２００により実行される総合駆動制御プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。
【０２６２】
本実施形態においては、移動体としての車両の安全性に関連する安全性変数ｕと、人間がその車両を利用する際の快適性に関連する快適性変数ｖと、その車両に搭載された複数のアクチュエータによるエネルギー消費の経済性に関連する経済性変数ｗと、複数のアクチュエータの全体に対して前記エネルギー源１４が供給可能な仕事率である供給可能仕事率を複数のアクチュエータに分配する分配比率Ｋとの関係が、目標関数式として図２２にマトリクスで表記されている。
【０２６３】
この目標関数式においては、安全性変数ｕのための安全性係数ＳＴと、快適性変数ｖのための快適性係数ＣＦと、経済性変数ｗのための経済性係数ＥＣとが定義されている。それら係数ＳＴ，ＣＦ，ＥＣは、予め設定された値を有している。
【０２６４】
したがって、本実施形態においては、安全性変数ｕと快適性変数ｖと経済性変数ｗとの各現在値を上述の目標関数式に代入することにより、各アクチュエータごとに分配比率Ｋが求められる。
【０２６５】
さらに、本実施形態においては、前記運転者指令センサ９０により検出された運転者指令と、前記車両状態センサ９２により車両状態と、前記走行環境情報センサ９４により検出された走行環境情報と、電源９８の状態（充電状態量ＳＯＣ、温度、劣化度等を含む）とに基づき、安全性変数ｕと快適性変数ｖと経済性変数ｗとの各現在値が求められる。
【０２６６】
具体的には、安全性係数ｕは、車両の安全性を他の要素より優先させる必要性を反映するものであるから、例えば、運転者指令のうち車両走行に関するもの、車両状態のうち車両挙動の安定性に関するもの、走行環境情報のうちの車間距離に関するもの等に基づいて決定される。
【０２６７】
また、快適性変数ｖは、車両の快適性を他の要素より優先させる必要性を反映するものであるから、例えば、運転者指令のうち室内温度に関するもの、走行環境情報のうち外気温度に関するもの等に基づいて決定される。
【０２６８】
また、経済性変数ｗは、車両の経済性を他の要素より優先させる必要性を反映するものであるから、例えば、運転者指令のうち車両の経済性に関するもの（例えば、運転者が前述のエコノミーモードを選択するかパワーモードを選択するか）、電源９８の放電能力等に基づいて決定される。
【０２６９】
ここで、前記総合駆動制御プログラムの内容を図２１を参照して説明する。
【０２７０】
この総合駆動制御プログラムは繰返し実行される。各回の実行時には、まず、Ｓ３０１ないしＳ３０３において、運転者指令センサ９０、車両状態センサ９２および走行環境情報センサ９４によりそれぞれ運転者指令、車両状態および走行環境情報が検出される。
【０２７１】
次に、Ｓ３０４において、電源９８の状態が検出される。例えば、第１実施形態と同様にして充電状態量ＳＯＣが検出され、さらに、電源９８の温度や劣化度が検出される。
【０２７２】
続いて、Ｓ３０５ないしＳ３０７において、安全性係数ｕ、快適性係数ｖおよび経済性係数ｗがそれぞれ前述のようにして決定される。
【０２７３】
その後、Ｓ３０８において、それら決定された安全性係数ｕ、快適性係数ｖおよび経済性係数ｗが前記目標関数式に代入されることにより、各アクチュエータごとに分配係数Ｋが演算される。
【０２７４】
続いて、Ｓ３０９において、電源９８により供給可能な電力ＥＰａｖａが決定される。供給可能電力ＥＰａｖａは、例えば、電源９８の状態であって充電状態量ＳＯＣを含むものに応じて決定される。そのために例えば、供給可能電力ＥＰａｖａと充電状態量ＳＯＣとの間に予め定められた関係がＲＯＭ２０４に記憶させられる。
【０２７５】
その後、Ｓ３１０において、各アクチュエータごとに、供給可能電力ＥＰａｖａと分配比率Ｋとの積として個別分配量Ｘが演算される。続いて、Ｓ３１１において、その演算された個別分配量Ｘによって各アクチュエータが駆動される。
【０２７６】
以上で、この総合駆動制御プログラムの一回の実行が終了する。
【０２７７】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、図２１におけるＳ３０５ないしＳ３１０が互いに共同して前記（２４）項における「分配工程」の一例を構成しているのである。
【０２７８】
以上、本発明のいくつかの実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記［課題を解決するための手段および発明の効果］の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に従う総合駆動制御システムとそれが搭載された車両とを概念的に示すブロック図である。
【図２】図１における総合駆動制御システムを示す機能ブロック図である。
【図３】図１における総合駆動制御システムと車両とをさらに具体的に示すブロック図である。
【図４】図３における車両の構成をエネルギーの流れという視点から分類した場合の構成要素を示す図である。
【図５】図３における車両モータ５８、電動ＣＶＴ装置６２およびＣＶＴモータ６６を示す正面断面図である。
【図６】図３におけるマスタＥＣＵ１８のハードウエア構成を概念的に表すブロック図である。
【図７】図６における総合駆動制御プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図８】図７におけるＳ６の実行内容を説明するためのグラフである。
【図９】図７におけるＳ６の実行内容を説明するための別のグラフである。
【図１０】図７におけるＳ７の実行内容を説明するためのグラフである。
【図１１】図７におけるＳ７の実行内容を説明するための別のグラフである。
【図１２】図７におけるＳ９の実行内容を説明するためのグラフである。
【図１３】図７におけるＳ１４の詳細を仕事率制限ルーチンとして概念的に表すフローチャートである。
【図１４】図３における発電制御プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図１５】図１４におけるＳ７４ないしＳ７７の実行内容の一例を説明するためのグラフである。
【図１６】図３における総合駆動制御プログラムおよび発電制御プログラムの一実行結果を時系列的に説明するためのグラフである。
【図１７】本発明の第２実施形態に従う総合駆動制御システムにおいてマスタＥＣＵ１８のコンピュータ２００により実行される仕事率制限ルーチンの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図１８】本発明の第３実施形態に従う総合駆動制御システムにおいてマスタＥＣＵ１８のコンピュータ２００により実行される仕事率制限ルーチンの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図１９】図１８の仕事率制限ルーチンの実行内容を概念的に説明するためのグラフである。
【図２０】図１８の仕事率制限ルーチンの実行内容を概念的に説明するための別のグラフである。
【図２１】本発明の第４実施形態に従う総合駆動制御システムにおいてマスタＥＣＵ１８のコンピュータ２００により実行される総合駆動制御プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図２２】図２１の総合駆動制御プログラムの実行内容を式を用いて概念的に説明するための図である。
【符号の説明】
１０，１２　アクチュエータ
１４　エネルギー源
１６　運転情報検出器
１８　マスタＥＣＵ
２０，２２　個別ＥＣＵ
２４，２６　インプットエネルギー検出器
２８，３０　アウトプットエネルギー検出器
５０　ブレーキアクチュエータ
５４　ステアリングアクチュエータ
５８　車両モータ
６０　ＣＶＴモータ
７０　ライト
７４　エアコンアクチュエータ
９０　運転者指令センサ
９２　車両状態センサ
９４　走行環境情報センサ
１２０　生成部
１２２　蓄積部
１２４　消費部
２００　コンピュータ

Claims (20)

1. 複数のアクチュエータとそれらに共通のエネルギー源とを備え、そのエネルギー源から供給されるエネルギーの消費を伴う前記複数のアクチュエータの作動によって仕事をなす機械に設けられ、
   前記複数のアクチュエータのそれぞれの仕事率または仕事量に基づき、それら複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御する制御装置を含む総合駆動制御システム。
2. 前記制御装置が、前記複数のアクチュエータの、実質的に同時期における仕事率または仕事量の合計値である合計仕事率または合計仕事量に基づき、それら複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである請求項１に記載の総合駆動制御システム。
3. 前記制御装置が、前記各アクチュエータについての前記仕事率もしくは仕事量または前記複数のアクチュエータについての前記合計仕事率もしくは合計仕事量が許容値を超えないように、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである請求項１または２に記載の総合駆動制御システム。
4. 前記制御装置が、前記合計仕事率または合計仕事量が前記許容値を超えようとする場合に、前記複数のアクチュエータに対して予め設定された順位に従い、それら複数のアクチュエータのうちの少なくとも一部についての仕事率を制限する仕事率制限手段を含む請求項３に記載の総合駆動制御システム。
5. さらに、前記機械に対する運転要求を決定する運転要求決定装置を含み、前記制御装置が、その決定された運転要求に基づく前記仕事率または仕事量を目標仕事率または目標仕事量として決定し、その決定された目標仕事率または目標仕事量に基づき、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
6. 前記運転要求決定装置が、
   前記機械を運転する運転者の指令と、前記機械の作動状態と、その機械が置かれている作動環境との少なくとも一つを運転情報として検出する運転情報検出器と、
   その検出された運転情報に基づいて前記運転要求を決定する運転要求決定手段と
   を含み、
   前記制御装置が、その決定された運転要求に基づく前記仕事率または仕事量に基づき、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである請求項５に記載の総合駆動制御システム。
7. 前記制御装置が、前記決定された運転要求に基づき、前記各アクチュエータごとに、その運転要求を実現するための前記仕事率または仕事量を目標仕事率または目標仕事量として決定し、その決定された目標仕事率または目標仕事量に基づき、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである請求項５または６に記載の総合駆動制御システム。
8. 前記制御装置が、
   前記各アクチュエータごとに、前記決定された運転要求を実現するための仕事率を目標仕事率として決定する目標仕事率決定手段と、
   前記各アクチュエータについて決定された目標仕事率を実現するために各アクチュエータに供給することが必要な電力を必要電力として決定する必要電力決定手段と、
   前記複数のアクチュエータについて決定された複数の必要電力の合計値である合計必要電力が前記許容値を超える場合に、前記複数のアクチュエータのうちのいくつかに関し、対応する目標仕事率を減少させることにより、それら複数のアクチュエータについてそれぞれ目標仕事率を確定する目標仕事率確定手段と、
   その確定された目標仕事率に基づき、前記複数のアクチュエータを駆動する駆動手段と
   を含む請求項５ないし７のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
9. 前記目標仕事率確定手段が、前記合計必要電力が前記許容値を超える場合に、前記複数のアクチュエータに対して予め設定された順位に従い、前記いくつかのアクチュエータについて決定された目標仕事率を減少させるものである請求項８に記載の総合駆動制御システム。
10. 前記制御装置が、手動的または自動的に前記許容値を変更し、それにより、前記複数のアクチュエータを制御する制御モードを変更する制御モード変更手段を含む請求項３ないし９のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
11. 前記制御モード変更手段が、前記機械の通常運転状態においては、前記許容値を小さい値に設定することにより、前記複数のアクチュエータによる消費エネルギーの節約を前記機械の目標作動状態の実現より優先させるエコノミーモードを前記制御モードとして選択する一方、前記機械の緊急運転状態においては、前記許容値を大きい値に設定することにより、前記機械の目標作動状態の実現を前記消費エネルギーの節約より優先させるパワーモードを前記制御モードとして選択するものであり、
    前記制御装置が、その選択された制御モードに従い、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである請求項１０に記載の総合駆動制御システム。
12. 前記複数のアクチュータが、前記エネルギー源から供給されるエネルギーを消費する消費部を構成し、
    そのエネルギー源が、
    前記エネルギーを生成する生成部と、
    その生成されたエネルギーを蓄積する蓄積部と
    を含み、
    前記制御装置が、
    前記仕事率または仕事量のみかけ値を、前記各アクチュエータについての現実の仕事率または仕事量と、前記生成部によるエネルギーの生成率または生成量と、前記蓄積部によるエネルギーの蓄積率または蓄積量とに基づいて決定するみかけ値決定手段と、
    その決定されたみかけ値に基づき、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御する制御手段と
    を含む請求項１ないし１１のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
13. 前記制御装置が、前記複数のアクチュエータに共通に設けられ、それら複数のアクチュエータを総合的に管理するマスタ制御ユニットを含み、かつ、そのマスタ制御ユニットが、前記仕事率または仕事量に基づき、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである請求項１ないし１２のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
14. 前記マスタ制御ユニットが、前記機械の目標作動状態の、前記複数のアクチュエータによる実現と、それら複数のアクチュエータによる消費エネルギーの節約とを行う請求項１３に記載の総合駆動制御システム。
15. 前記制御装置が、前記マスタ制御ユニットに接続され、前記各アクチュエータを個別に管理する複数の個別制御ユニットを含み、かつ、各個別制御ユニットが、前記マスタ制御ユニットとの間で通信を行うものである請求項１３または１４に記載の総合駆動制御システム。
16. 前記仕事が、力と、熱と、音と、光との少なくとも一つに分類される請求項１ないし１５のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
17. 前記機械が、前記複数のアクチュエータの少なくとも一部の作動によって自ら移動する移動体である請求項１ないし１６のいずれかに記載の総合駆動制御システム。
18. 複数のアクチュエータとそれらに共通のエネルギー源とを備え、そのエネルギー源から供給されるエネルギーの消費を伴う前記複数のアクチュエータの作動によって仕事をなす機械において実施され、
    前記複数のアクチュエータのそれぞれの仕事率または仕事量に基づき、前記複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御する制御工程を含む総合駆動制御方法。
19. 前記制御工程が、前記複数のアクチュエータの、実質的に同時期における仕事率または仕事量の合計値である合計仕事率または合計仕事量に基づき、それら複数のアクチュエータの駆動を総合的に制御するものである請求項１８に記載の総合駆動制御方法。
20. 前記機械が、人間が利用する移動体であり、
    前記制御工程が、前記移動体の安全性に関連する安全性変数と、人間がその移動体を利用する際の快適性に関連する快適性変数と、前記複数のアクチュエータによるエネルギー消費の経済性に関連する経済性変数とに基づき、前記複数のアクチュエータの全体に対して前記エネルギー源が供給可能な仕事率または仕事量である供給可能仕事率または供給可能仕事量を前記複数のアクチュエータに分配する分配工程を含む請求項１８に記載の総合駆動制御方法。

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