JP2006306231A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 バッテリの充電・放電をより効率的に行う。
【解決手段】 走行経路上の山と谷を検出し、登坂の開始点（谷）から山頂を経て降坂の終了点（谷）までの走行計画を設定する。まず頂点からの降坂区間において回生可能な電力を算出し、登坂区間で使用可能な電力をＣ％とする。Ｃ％は、標高差から求めた回生電力の値を補器使用電力（バッテリ冷却用電力とその他の補器使用電力の合計）で補正する。そして、登坂区間上の点Ｐを開始点とし、開始点Ｐまで通常走行した場合のバッテリの使用量をＡ％、開始点Ｐから頂点までＥＶ走行した場合のバッテリの使用量をＢ％とした場合に、Ｃ＝Ａ＋Ｂとなる開始点Ｐを求める。計画走行区間の開始点Ｐまでを通常走行区間、Ｐ点から頂点までをＥＶ走行区間、頂点からの降坂区間をモータによる回生を行う区間とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両に係り、例えば、電源装置の効率的使用技術に関する。

エンジンとモータを使用して車両の駆動力を得るハイブリッド車両が実用化されている。
このようなハイブリッド車両に関して、バッテリへの充・放電を効率良く行う技術や、排ガスを少なくし、エンジンの燃費を向上させる等の技術が種々提案されている。

例えば特許文献１では、予め走行経路が分かっているときのバッテリへの回生充電を効率良く行うと共に、排ガスを少なくする技術について記載されている。
すなわち、特許文献１には、バッテリ電流・電圧検出センサの出力からバッテリ残量を算出し、ナビゲーション処理部から供給される道路情報と現在地の情報に基づき、走行経路に応じたバッテリ残量（ＳＯＣ）の目標値を設定し、実際のバッテリ残量が目標値に近づくように、モータ及びエンジンの出力を調整する技術について記載されている。

また特許文献２では、現在位置と道路の高度情報が検知可能な場合に、バッテリへの回生充電および放電を効率よく行うことができ、運転性も損なうことのないハイブリッド車両について記載されている。
すなわち、特許文献２には、車両の現在地情報、走行経路中の高度情報を含む道路情報、バッテリ充電残量情報に基づき、走行経路の最高高度点に達するまでの間の降坂走行中に期待できる回生発電による充電量を考慮してバッテリ放電量の許容できる上限値を設定し、ＳＯＣが走行経路の最大高度点で最小値になるように調整する技術について記載されている。

特開平８−１２６１１６号 特開２００１−１６９４０８

とろで、ハイブリッド車両が走行する場合、ナビゲーション装置やオーディオ等の補器にも電力が使用される。
特に、バッテリの冷却用に使用されるファンの駆動電力が大きい。
すなわち、山道における長距離を下る場合などのように、回生によりバッテリの温度が上昇し、一定以上の温度で回生を継続するとバッテリの性能が劣化することになる。このため、所定時間以上の回生を継続する場合や、一定量以上の回生を行うような場合には、バッテリを適切な温度で使用するためにバッテリをファン等により冷却する必要があるが、その駆動に使用する電力は大きい。

しかし、従来のハイブリッド車両において、バッテリの充・放電のスケジューリングや、そのためのエンジンやモータによる走行のスケジューリング（走行計画）を行う際に、車両駆動に使用する電力や回生電力については考慮されているが、駆動以外に補器で使用される電力については考慮されていなかった。
すなわち、実際の回生量はバッテリ冷却等に使用される補器電力分だけ少ないにもかかわらす、より多くの回生がなされることを前提とした制御スケジュールとなっていたため、バッテリを必要以上に多く使用するように計画され、バッテリの充電・放電が効率的に行われない場合があった。

そこで、本発明は、バッテリの充電・放電をより効率的に行うことが可能なナビゲーション装置を提供することを目的とする。

（１）請求項１に記載した発明では、車両の駆動力を発生させるモータとエンジンとを備えたハイブリッド車両において、モータに電力を供給するバッテリと、このバッテリの残量を検出するバッテリ残量検出手段と、車両の現在地を検出する現在地検出手段と、前記車両の走行経路を取得する経路取得手段と、前記取得した走行経路を走行する間に、前記バッテリから車両に搭載された補器に供給する補器使用電力を決定する補器使用電力決定手段と、前記取得した走行経路、前記検出した現在地、前記検出したバッテリの残量、及び前記決定した補器使用電力に基づいて、モータ及びエンジンの出力を調整する出力調整手段とをハイブリッド車両に具備させて前記目的を達成する。
（２）請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のハイブリッド車両において、前記バッテリを冷却するバッテリ冷却手段を備え、前記補器使用電力決定手段は、少なくとも、前記バッテリ冷却手段に供給する電力を考慮して前記補器使用電力を決定する、ことを特徴とする。
（３）請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のハイブリッド車両において、前記バッテリ冷却手段は冷却ファンで構成され、前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、前記冷却ファンによる冷却風温度を検出する冷却風温度検出手段とを備え、前記補器使用電力決定手段は、前記検出したバッテリの温度と冷却風温度を用いて前記冷却ファンの使用電力を求めることを特徴とする。
（４）請求項４に記載の発明では、請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のハイブリッド車両において、前記経路取得手段は、前記走行経路と共に該走行路の標高情報を取得し、前記補器使用電力決定手段は、前記取得した標高情報から降坂区間を決定し、該降坂区間における補器使用電力を決定することを特徴とする。

本発明によれば、バッテリから車両に搭載された補器に供給する補器使用電力を決定し、この決定した補器使用電力を考慮して、モータ及びエンジンの出力を調整するようにしたので、バッテリの使用及び充電（回生を含む）の計画をより正確に行うことができ、充電・放電が効率的に行われる。

以下、本発明のナビゲーション装置における好適な実施の形態について、図１から図８を参照して詳細に説明する。
（１）実施形態の概要
本実施形態では、走行経路とその走行経路上の各地点における標高データを取得し、走行経路上の山と谷を検出し、登坂の開始点（谷、平地）から山頂を経て降坂の終了点（谷、平地）までの区間（計画走行区間という）についての走行計画を設定する。

すなわち、頂点からの降坂区間において回生可能な電力を算出し、これを頂点までの登坂区間で使用可能な電力とする。
降坂区間で回生可能な電力として、本実施形態では、回生中でも使用する補器の電力（補器使用電力）を算出し、標高差から求めた回生電力の値を補器使用電力で補正することで、より正確な回生可能電力を算出し、これを登坂において駆動のために使用可能な電力（使用可能電力）とする。

図１は、計画走行区間における走行計画について表したものである。
そして、計画走行区間のうちの頂点までの区間（登坂区間）上の点Ｐを開始点とし、開始点Ｐまで通常走行した場合のバッテリの使用量をＡ％、開始点Ｐから頂点までＥＶ走行した場合のバッテリの使用量をＢ％とし、使用可能電力の量をＣ％とした場合に、Ｃ＝Ａ＋Ｂとなる開始点Ｐを求める。
ここで、ＥＶ走行とは、エンジンの駆動力を使用せずにモータの駆動力で走行することで、通常走行はエンジンとモータを駆動力に使用した走行をいう。
そして、走行計画として、計画走行区間の開始点Ｐまでを通常走行区間、Ｐ点から頂点までをＥＶ走行区間、頂点からの降坂区間をモータによる回生を行う区間とする。

このように、走行経路に登降坂がある場合、補器使用電力を考慮して降坂で回生されるより正確な電力（使用可能電力）を決定し、その使用可能電力を頂点までの登坂区間において消費するように走行計画を設定するため、登坂時においてバッテリが過剰消費（補器使用電力分）されることがなく、効率的な充電と放電が行われることになる。

スケジューリングは次のように行われる。
（１）走行しようとするルートの標高を取得する。
（２）登降坂によるハイブリッド制御が行える場合、降坂によりどの程度バッテリ温度が上昇するかを算出する（上昇バッテリ温度判断マップ使用）。
（３）ハイブリッド制御により上昇したバッテリ温度と、冷却に使用される冷却風温度により、下げなければならないバッテリの温度を算出する（バッテリ冷却温度判断マップ使用）。
（４）現在のバッテリ温度と、冷却するバッテリ温度から、冷却に必要なファン回転数を算出する（ファン回転判断マップ使用）
（５）冷却するバッテリ温度と、ファン回転数から、消費されるＳＯＣを取得する（消費ＳＯＣ判断マップ使用）。
（６）回生によって得られるＳＯＣと、バッテリ冷却のために必要なファン消費ＳＯＣ、その他の補器による消費ＳＯＣから、ハイブリッド制御に必要なＳＯＣ量を算出する。
（７）ハイブリッド車両を制御するためのスケジュールを行い、エンジン、モータ、冷却ファンの動作設定を行う。

（２）実施形態の詳細
図２は、本実施例に係るハイブリッド車両の回路部分の構成を示すブロック図である。
本実施例のハイブリッド車両は、駆動力を発生させるエンジン１とモータ１０を備えている。このエンジン１とモータ１０の駆動力の少なくとも一方の駆動力が、図示しないクラッチの断接等により出力軸２２に出力され、ディファレンシャル装置１１を介して、左右前輪３３ａ、３３ｂに伝達されるようになっている。
この実施例においてエンジン１は、ガソリンまたはディーゼル等の各種エンジンが選択的に使用され、またモータ１０はブラシレスＤＣモータ、誘導モータ、直流分巻モータ等の各種モータが選択的に使用される。

また、ハイブリッド車両は、モータ１０を駆動するための電力を供給する電源装置としてのバッテリ４１と、このバッテリ４１の残量を検出するバッテリ残量検出センサ４１１と、バッテリ４１からの電流を所定のトルクが発生する電流値に変換してモータ１０に供給し、また、モータ１０からバッテリ４１への回生を制御するドライバ４３とを備えている。
バッテリ残量検出センサ４１１は、例えば、バッテリ４１の電流及び電圧を検出することで、バッテリの充電残量（ＳＯＣ）を検出する。

ハイブリッド車両は、更に、ドライバーが要求している出力トルク値に応じてスロットル・バルブの開度を調整することによってエンジン１の出力を制御するエンジン制御機構４４と、エンジン１とモータ１０の駆動力を選択的に出力軸２２に出力するための図示しないクラッチと、このクラッチの係合、解放を制御するクラッチ制御部４５とを備えている。

ハイブリッド車両は、バッテリ４１を冷却する冷却ファンで構成された冷却装置４２と、冷却装置４２の回転数を制御する冷却装置コントローラ４２１、及び冷却装置４２でバッテリ４１を冷却するための冷却風の温度を検出する冷却風温度センサ４２２を備えている。

ハイブリッド車両は、更に、車両の動作全体を制御するコントローラ４８と、このコントローラ４８に接続されたマップ記憶部４９と、同じくコントローラ４８に接続されたナビゲーション処理部５０と、車両の現在地（緯度、経度による絶対位置）を検出する現在地検出装置５１と、データの入力及び出力を行う入出力部５２と、各種データファイル５３とを備えている。
現在地検出装置５１、入出力部５２及び各種データファイル５３はナビゲーション処理部５０に接続され、これらによってナビゲーションシステムが構成されている。

コントローラ４８は、ＣＰＵ４８１を備えている。このＣＰＵ４８１は、データバス等のバスラインを介して、車両全体を制御する各種プログラムが格納されているＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）４８２と各種データが格納されるワーキングメモリとしてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）４８３とに接続されている。

コントローラ４８は、ナビゲーション処理部５０から、経路探索された走行経路、又は予想される走行経路に関するデータ（走行経路データ、標高データ等）を取得して、その経路上に存在する登降坂の検出と、その登降坂におけるバッテリの充・放電についてのスケジュールを行う。
具体的には、登坂区間において、通常走行からＥＶ走行に切り替える地点（開始地点Ｐ）を決定し、その前後で走行の切り替えを行い、また降坂区間では回生走行を行うように、エンジン１とモータ１０の駆動及びクラッチ制御部４５を制御する。

マップ記憶部４９には、降坂区間における補器使用電力を考慮して、降坂区間で回生される回生量（ＳＯＣ（％））を決定するために必要な各種マップが格納されている。
図３は、上昇バッテリ温度判断マップを表したものである。
この上昇バッテリ温度判断マップにより、降坂区間の標高差に対する、補器を使用しない場合の回生ＳＯＣ（％）と、冷却装置４２による冷却をしないで降坂区間を回生走行した場合に上昇するバッテリ温度（上昇バッテリ温度）とが得られる。

図４は、バッテリ冷却温度判断マップを表したものである。
このバッテリ冷却温度判断マップは、冷却しない場合のバッテリ温度と、冷却装置４２を駆動した場合に冷却風温度センサ４２２で検出される冷却風の実温度とから、下げなければならないバッテリ４１の温度（バッテリ冷却温度）が得られる。
ここで、冷却しない場合のバッテリ温度は、バッテリ温度検出センサ４１２で検出されるバッテリ４１の実温度に、図３で求めた上昇バッテリ温度を加えた温度である。

図５は、ファン回転数判断マップを表したものである。
このファン回転数判断マップにより、現在のバッテリ４１の実温度と、バッテリ冷却温度判断マップ（図４）で求めたバッテリ冷却温度とから、冷却に必要なファン回転数が得られる。

図６は、消費ＳＯＣ判断マップを表したものである。
この消費ＳＯＣ判断マップにより、バッテリ冷却温度判断マップ（図４）で求めたバッテリ冷却温度と、ファン回転数判断マップ（図５）で求めたファン回転数とから、バッテリ冷却で消費するＳＯＣ（％）が得られる。

また、マップ記憶部４９には、図示しない、通常ＳＯＣ使用量マップ等のその他各種マップが格納されている。
通常ＳＯＣ使用量マップは、通常走行で登坂した場合において、走行した標高差に対するＳＯＣ（％）の使用量が規定されたマップである。

これらの各種マップを使用することで、登坂区間で頂点までの間に駆動用に使用可能な電力（使用可能電力）が次の式（１）により求められる、と共に、求めた使用可能電力と通常ＳＯＣ使用量マップ等を使用して開始点Ｐが求められる。なお、式（１）は、ＲＯＭ４８２やマップ記憶部４９等の各種記憶手段に記憶される。

使用可能電力（Ｃ（％））＝Ａ１−Ａ２−Ａ３ …（１）
ここで、Ａ１は、上昇バッテリ温度判断マップ（図３）で、降坂区間の標高差に対応して求まる回生ＳＯＣ（％）である。
Ａ２は消費ＳＯＣ（図６）から求まるファン（冷却装置４２）によるバッテリ冷却消費ＳＯＣ（％）であり、Ａ３はその他の補器の消費ＳＯＣ（％）である。

図２において、現在地検出装置５１は、車両の現在地として緯度、経度を検出する装置である。
現在値検出装置５１は、人工衛星を利用して車両の位置を測定するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信装置で構成される。

入出力部５２は、表示装置と、入力装置と、音声出力装置とを備えている。
入力装置からは走行開始時の現在地（出発地点）や目的地（到着地点）が入力されるようになっている。
表示装置には、液晶ディスプレイ等が使用され、ナビゲーションシステムにおいて、ユーザの要求に応じて設定された経路が表示されたり、走行する経路に沿って案内図が表示されるようになっている。
音声出力装置は、ナビゲーションシステムにおける音声による案内情報を適宜出力するようになっている。

ナビゲーション処理部５０は、図示しないＣＰＵと、ナビゲーションプログラム等の各種プログラムが格納されているＲＯＭと、ワーキングメモリとしてのＲＡＭとを備えている。
ナビゲーション処理部５０は、入出力部５２から目的地が入力指定されると、ＲＯＭに格納されているナビゲーションプログラムに従って、データファイル５３に記憶されている各種データを読み出し、これらを演算処理してＲＡＭに格納し、必要な情報を入出力部５２に供給すると共に、現在地の情報とこの現在地の近傍の道路網データである道路情報とをコントローラ４８に供給するようになっている。

データファイル５３は、描画地図データファイル５３１、交差点データファイル５３２、ノードデータファイル５３３、道路データファイル５３４を備えている。
ここで、描画地図データファイル５３１には、入出力部５２の表示装置に描画される描画地図データが格納されている。

一方、経路探索に使用されるのが、交差点データファイル５３２、ノードデータファイル５３３、道路データファイル５３４のそれぞれに格納されたデータである。
交差点データファイル５３２には、交差点番号のそれぞれに対応して、交差点名、その交差点の緯度と経度等の交差点データが格納されている。
道路データファイル５３４には、各交差点間の道路毎につけられた道路番号、道路幅、道路の長さ、車線数、ノード数等が格納されている。
ノードデータファイル５３３には、道路データの道路を構成する各ノードについての、緯度、経度、標高等の各種データから構成されている。

以上のように構成されたナビゲーション装置における、走行スケジュール処理について次に説明する。
図７は、登降坂におけるハイブリッド車両の計画走行処理を表したフローチャートである。
ハイブリッド車両のコントローラ４８は、走行経路が経路探索により設定されているか、又は、山間の１本道を走行中である場合のように走行経路が予想できるか否かを、ナビゲーション処理部５０に問い合わせ、判断する（ステップ１０）。
走行経路が設定されていず、予想もできない場合には（ステップ１０；Ｎ）処理を終了しメインルーチンにリターンする。

一方、走行経路が設定又は予想できる場合（ステップ１０；Ｙ）、コントローラ４８は、ナビゲーション処理部５０から、車両がこれから走行する走行経路のデータと、その走行経路の標高に関するデータを取得する（ステップ２０）。
コントローラ４８は、取得した走行経路と標高から、走行経路における山頂と谷を検出し、計画走行区間を設定する（ステップ３０）。走行経路中に複数の山頂と谷が存在する場合には谷（平地）−山頂−谷（平地）を１単位として複数の計画走行区間を設定する。

走行経路中に存在する山頂、谷の検出は次のようにして行われる。
走行経路データはノードの座標データと標高データが含まれるので、ノード点間の距離の累計が所定距離（例えば、２００ｍ）を越える毎に１つの小区間として区切る。
そして、区切られた小区間の開始点と、終了点の標高を比較して、開始点標高が低ければその小区間は登坂とし、逆に開始点標高が高ければその区間を降坂とする。
各小区間を走行経路の最初から調べ、登坂から降坂、降坂から登坂のように登降坂の傾向が変化した場合、現在見ている（開始点標高と終了点標高を比較している）小区間とその１つ手前の小区間の２つの小区間から山頂（谷）を検出する。

計画走行区間を設定すると、コントローラ４８は、設定した走行計画区間を走行する間に補器で使用する電力の量（補器使用電力）を算出する（ステップ４０）。
補器使用電力量は、回生によるバッテリ温度上昇分を考慮してバッテリ４１を冷却するために必要な電力量（ＳＯＣ（％））と、その他の補器使用電力量との合計である。

その他の補器の使用電力は、通常補器使用電力と特殊補器使用電力の合計である。
通常補器使用電力は、オーディオ、ナビゲーション、ウィンカ等に使用される電力である。
通常補器使用電力は、標高差には関係なく走行距離に応じて平均的に消費される電力であり、計画走行区間に応じた電力が求められる。
本実施形態では、走行距離１ｋｍあたり、バッテリ残量の１％が消費されるものとして設定されている。
ただし、この単位距離あたりの通常補器使用電力は、各車両や車種毎に実測により求まる平均値が設定されるようにしてもよい。

一方、特殊補器使用電力は、季節や時間帯によって使用される場合と不使用の場合がある補器で消費される電力、ヘッドライトやフォグランプ等の照明に使用されるライト用電力と、エアコンに使用されるエアコン用電力がある。
いずれも、ヘッドライトセンサがオンである場合、エアコンセンサがオンである場合に計算され補器使用電力として加算される。
特殊補器使用電力も単位距離あたりの電力として予め設定されているが、各車両や車種毎に実測による平均値が設定されるようにしてもよい。

図８は、回生によるバッテリ温度上昇分を考慮してバッテリ４１を冷却するために必要な電力量（ＳＯＣ（％））の取得処理を表したフローチャートである。
コントローラ４８は、バッテリ残量検出センサ４１１、バッテリ温度検出センサ４１２、及び冷却風温度センサ４２２から、現在のバッテリ残量（ＳＯＣ（％））ａ、バッテリ温度ｂ、冷却風の温度ｃを取得する（ステップ５１）。

ついでコントローラ４８は、計画走行区間の降坂区間（図１参照）の標高差から、上昇バッテリ温度判断マップ（図３）を使用して、降坂により回生されるＳＯＣ（％）量ｄを取得する（ステップ５２）。
なお、この降坂により回生されるＳＯＣ（％）量ｄは、補器を使用しない場合の量である。

またコントローラ４８は、ＳＯＣ（％）量ｄと、上昇バッテリ温度判断マップ（図３）を使用して、バッテリ温度上昇分ｅを取得する（ステップ５３）。
なお、ＳＯＣ（％）量ｄは、降坂区間の標高差に対応しているので、該標高差から図３を使用して求めるようにしてもよい。

コントローラ４８は、制御後のバッテリ温度ｆと、冷却風温度ｃから、バッテリ冷却温度判断マップ（図４）を使用して、下げなければならないバッテリ４１の温度（バッテリ冷却温度ｈ）を取得する（ステップ５４）
ここで、制御後のバッテリ温度ｆは、バッテリ４１を冷却しないで降坂区間を回生しながら走行した場合の温度で、バッテリ温度ｂに、ステップ５３で求めたバッテリ温度上昇分ｅを加えた温度である。

次にコントローラ４８は、制御後のバッテリ温度ｆ（＝ｂ＋ｅ）と、バッテリ冷却温度ｈから、ファン回転数判断マップ（図５）を使用して、バッテリ４１を冷却するために必要なファン回転数ｉを取得する（ステップ５５）。
そしてコントローラ４８は、バッテリ冷却温度ｈと、ファン回転数ｉとから、バッテリ４１を冷却するために必要な電力量（ＳＯＣ（％））ｊを取得し（ステップ５６）、図７のルーチンにリターンする。

図８に示したフローチャートと図３〜図５のマップによって、冷却に必要となる電力ｊが求まるが、その具体例について説明する。
いま、降坂区間の標高差が１５０ｍで、現在のバッテリ温度ｂ＝４１°Ｃ（度Ｃ）、冷却風温度ｃ＝２０°Ｃであったとする。

この場合、降坂区間の標高差＝１５０ｍと上昇バッテリ温度判断マップ（図３）から、降坂により回生されるＳＯＣ（％）ｄ＝２３％と、バッテリ上昇温度ｅ＝７°Ｃが得られ（ステップ５２、５３）、制御後のバッテリ温度ｆ＝ｂ＋ｅ＝４８°Ｃが求まる。

制御後のバッテリ温度ｆ＝４８°Ｃと、冷却風温度ｃ＝２０°Ｃから、バッテリ冷却温度判断マップ（図４）を使用し、冷却風によって下げなければならない温度（バッテリ冷却温度）ｈ＝５°Ｃであることが得られる（ステップ５４）。

そして、制御後のバッテリ温度ｆ＝４８°Ｃと、バッテリ冷却温度ｈ＝５°Ｃから、ファン回転数判断マップ（図５）使用し、必要なファンの回転数ｉ＝３５００ｒｐｍが必要であることが得られる（ステップ５５）。

さらに、バッテリ冷却温度ｈ＝５°Ｃと、ファンの回転数ｉ＝３５００ｒｐｍから、消費ＳＯＣ判断マップ（図６）を使用して、バッテリ冷却のために必要なＳＯＣｊ＝６％が得られる（ステップ５６）。

以上から、降坂区間の標高差が１５０ｍで、バッテリ温度ｂ＝４１°Ｃ、冷却風温度ｃ＝２０°Ｃである場合に、本実施形態のスケジュールに必要となる、バッテリ冷却のために使用するＳＯＣｊ＝６％と、冷却に必要なファン回転数ｉ＝３５００ｒｐｍが得られる。

以上のようにしてバッテリ４１の冷却に使用する電力量（ＳＯＣ（％）ｊ）を算出すると、コントローラ４８は、その他の補器使用電力と合計して、補器使用電力量を算出する（図７、ステップ４０）。

コントローラ４８は、次いで登坂区間において使用可能な電力の量（Ｃ％）を上記式（１）から算出し（ステップ５０）、算出した使用可能電力量（Ｃ％）から走行スケジュールを設定する（ステップ６０）。
走行スケジュールの設定は次の通り行われる。

すなわち、コントローラ４８は、図１に示されるように、計画走行区間のうちの頂点までの区間（登坂区間）上の点Ｐを開始点とし、開始点Ｐまで通常走行した場合のバッテリの使用量をＡ％、開始点Ｐから頂点までＥＶ走行した場合のバッテリの使用量をＢ％とし、使用可能電力の量をＣ％とした場合に、Ｃ＝Ａ＋Ｂとなる開始点Ｐを求める。

そして、コントローラ４８は、走行計画（走行スケジュール）として、計画走行区間の開始点Ｐまでを通常走行区間、Ｐ点から頂点までをＥＶ走行区間、頂点からの降坂区間をモータによる回生を行う区間に設定する。

なお、バッテリ残量（ＳＯＣ）の管理幅として、バッテリ保護の観点から上限値と下限値が設定されている。
本実施形態では、上限値として８０％、下限値として５０％が設定されている。

また、頂点まですべて通常走行した場合に使用する電力Ａ％がＣ％以上である場合には、通常走行だけでＣ％を消費しきれるため、登坂区間全体が通常走行となる。
一方、頂上までのすべてをＥＶ走行したとしても、Ｂ％がＣ％以下である場合には、全登坂区間がＥＶ走行となり、降坂区間ではバッテリ残量の上限値８０％まで回生走行し、その後の回生エネルギーは充電以外の例えば熱として消費されることになる。

コントローラ４８は、１つの計画走行区間に対するスケジュールの設定（ステップ６０）が終了すると、他に計画走行区間があるか否かを判断し（ステップ７０）、ある場合には（ステップ７０；Ｙ）ステップ４０に戻って次の計画走行区間についてのスケジューリングを行う。

すべての計画走行区間に対する走行スケジュールの設定が終了すると、コントローラ４８は、車両制御の設定を行い（ステップ８０）、メインルーチンにリターンする。
車両制御の設定において、コントローラ４８は、ステップ５５（図８）で求めたファン回転数の設定、及び、エンジンとモータ出力の設定を行う。

以上の通り、走行経路内に存在する計画走行区間の走行スケジュールが設定され、車両が当該計画走行区間を走行する場合、コントローラ４８は、設定された走行スケジュールに従って、現在地検出装置５１で検出された車両の現在地が開始点Ｐに到達するまで通常走行とし、開始点Ｐから山頂（頂点）までＥＶ走行としする。
そして、コントローラ４８は、山頂から計画走行区間の終点までの間、冷却装置コントローラ４２に設定したファン回転数ｉで冷却装置４２のファンを駆動するように制御すると共に、回生を行いながらの走行をするようにドライバ４３を制御する。

以上説明したように本実施形態のハイブリッド車両によれば、走行経路に登降坂がある場合、補器使用電力を考慮することで降坂区間に実際に回生されるより電力（使用可能電力）をより正確に決定し、その使用可能電力を頂点までの登坂区間において消費するように走行計画を設定している。
このため、登坂時においてバッテリが過剰消費（補器使用電力分）されることがなく、効率的な充電と放電が行われることになる。

また、従来における次の課題を解決することができる。
すなわち、従来バッテリ冷却用のファンを駆動する場合、バッテリ温度を検出し、その上限値、例えば５０度を検出した時点でファンを駆動するようにしている。このため、回生を継続するためには急冷却する必要からファンの回転数を高くしなければならず、ファン駆動に使用する電力が増加していた。
また、ファンの回転数は一定であったため、必要以上の電力を使用していた。

これに対して本実施形態のハイブリッド車両では、計画走行区間の降坂をバッテリ４１の冷却をせずに回生走行した場合に降坂区間の終点でのバッテリ４１の温度（制御後のバッテリ温度ｆ）を予測し、この予測温度ｆに基づき降坂区間全体で冷却すべき温度とファンの回転数ｉを決定している。
これにより、バッテリを冷却するのに適切なファンの回転数ｉを設定して駆動するので、無駄な電力の消費を抑えることができる。

また、本実施形態のハイブリッド車両では、適切なファン回転数ｉで降坂の開始から継続してバッテリ４１を冷却しているため、バッテリ４１の許容温度の上限に至ってから急激に冷却する必要がなく、少ない消費電力で冷却することができる。

また本実施形態によれば、降坂区間で回生される正確な回生電力（使用可能電力）を算出し、この使用可能電力を登坂区間で消費するように開始点Ｐを設定するので、計画走行区間の終点におけるバッテリ残量を、計画走行区間の直前におけるバッテリ残量と同じ値とすることができる。

なお、計画走行区間の直前におけるバッテリ残量Ｘが、バッテリの使用可能範囲（８０％〜５０％の範囲）で所定値、例えば、中間値７０％以下である場合には、開始点Ｐを頂上よりに（ＥＶ走行区間を短く）設定するようにしてもよい。
これにより、バッテリ残量の上限の範囲内で、計画走行区間の走行が終了した時点でバッテリ残量を増加させることができる。

以上、本発明のハイブリッド車両における１実施形態について説明したが、本発明は説明した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲において各種の変形を行うことが可能である。
例えば、説明した実施形態では、バッテリ冷却手段として冷却ファンを駆動するようにしたが、熱電素子によりバッテリを冷却するようにしてもよい。
この場合、バッテリ４１の外周に、バッテリ側を冷却面としてに熱電素子を配置し、熱電素子に給電することでバッテリを冷却するようにしてもよい。
冷却に使用する補器用電力量は熱電素子に給電する電力量を使用する。

本願発明の１実施形態における計画走行区間での走行計画について表した説明図である。 本実施例に係るハイブリッド車両の回路部分の構成を示すブロック図である。 上昇バッテリ温度判断マップを表した説明図である。 バッテリ冷却温度判断マップを表した説明図である。 ファン回転数判断マップを表した説明図である。 消費ＳＯＣ判断マップを表した説明図である。 登降坂におけるハイブリッド車両の計画走行処理を表したフローチャートである。 回生によるバッテリ温度上昇分を考慮してバッテリを冷却するために必要な電力量（ＳＯＣ（％））の取得処理を表したフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン
１０ モータ
４１ バッテリ
４１１ バッテリ残量検出センサ
４１２ バッテリ温度検出センサ
４２ 冷却装置
４２１ 冷却装置コントローラ
４２２ 冷却風温度センサ
４３ ドライバ
４４ エンジン制御機構
４８ コントローラ
４９ マップ記憶部
５０ ナビゲーション処理部
５１ 現在地検出装置
５２ 入出力部
５３ データファイル

Claims (4)

1. 車両の駆動力を発生させるモータとエンジンとを備えたハイブリッド車両において、
   モータに電力を供給するバッテリと、
   このバッテリの残量を検出するバッテリ残量検出手段と、
   車両の現在地を検出する現在地検出手段と、
   前記車両の走行経路を取得する経路取得手段と、
   前記取得した走行経路を走行する間に、前記バッテリから車両に搭載された補器に供給する補器使用電力を決定する補器使用電力決定手段と、
   前記取得した走行経路、前記検出した現在地、前記検出したバッテリの残量、及び前記決定した補器使用電力に基づいて、モータ及びエンジンの出力を調整する出力調整手段と
   を具備することを特徴とするハイブリッド車両。
   
2. 前記バッテリを冷却するバッテリ冷却手段を備え、
   前記補器使用電力決定手段は、少なくとも、前記バッテリ冷却手段に供給する電力を考慮して前記補器使用電力を決定する、ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
   
3. 前記バッテリ冷却手段は冷却ファンで構成され、
   前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、
   前記冷却ファンによる冷却風温度を検出する冷却風温度検出手段とを備え、
   前記補器使用電力決定手段は、前記検出したバッテリの温度と冷却風温度を用いて前記冷却ファンの使用電力を求めることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
   
4. 前記経路取得手段は、前記走行経路と共に該走行路の標高情報を取得し、
   前記補器使用電力決定手段は、前記取得した標高情報から降坂区間を決定し、該降坂区間における補器使用電力を決定することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のハイブリッド車両。

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