JP6469969B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御システムを制御する制御装置に関する。

従来、エンジンおよびモータジェネレータを備えるハイブリッド車両において、燃料消費量が少なくなるように、バッテリのＳＯＣ（State Of Charge）の目標値を設定している。例えば特許文献１では、目的地到着時のＳＯＣを目標値に近づけるように、充放電量を制御している。

特開２００４−５６８６７号公報

特許文献１では、走行条件に基づいてＳＯＣの目標値が決定されており、空調の影響について考慮されていない。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、空調の影響を考慮して蓄電部の充電状態を適切に制御可能な制御装置を提供することにある。

本発明の制御装置は、エンジンおよび少なくとも１つのモータジェネレータの駆動力にて走行するハイブリッド車両に適用される。制御装置は、動力源であるエンジンと、モータジェネレータと、蓄電部と、空調部と、を備える車両制御システムを制御する。モータジェネレータは、エンジンに駆動されて発電可能である。蓄電部は、モータジェネレータと電力を授受し、充放電可能に構成される。空調部は、エンジンによる熱生成が必要な暖房を含む。

制御装置は、近接判定手段と、空調要求推定手段と、充電目標変更手段と、を備える。
近接判定手段は、車両が目的地に近づいたか否かを判定する。
空調要求推定手段は、次回走行時に暖房を使用する暖房要求の有無を推定する。
充電目標変更手段は、車両が目的地に近づいたと判定され、かつ、暖房要求があると推定された場合、蓄電部の充電状態に係る充電目標値を、通常の充電目標値である通常目標値よりも小さい値である暖房要求時目標値に変更する。
次回走行の開始初期に暖房を使用する場合、エンジンの再始動後、走行負荷以上にエンジンの出力を高め、余剰の出力でモータジェネレータを駆動し、発電した電力を蓄電部に充電する。

走行開始後の初期において冷暖房を使用することで、蓄電部の充電状態が上限値または下限値に到達すると、効率の悪い動作点でのエンジンの駆動を強いられる虞がある。
そこで本発明では、次回走行における冷暖房の使用による充電状態の推移を考慮し、目的地到着時の充電状態、すなわち次回走行開始時の充電状態を変更すべく、充電目標値を変更する。これにより、冷暖房を使用しても充電状態が上限値または下限値に到達するのを防ぐことができるので、充電目標値を変更しない場合と比較し、次回走行時（特に走行開始後の初期）における燃費を向上可能である。

本発明の一実施形態による車両制御システムの構成を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態による空調ユニットの構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態によるＳＯＣ制御処理を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態による暖房時のＳＯＣ制御処理を説明するタイムチャートである。 本発明の一実施形態による冷房時のＳＯＣ制御処理を説明するタイムチャートである。

以下、本発明による制御装置を図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による制御装置が適用される車両制御システムを図１に示す。なお、図１は模式的な図であって、図中の記載箇所と車両９０における実際の搭載位置とは必ずしも一致しない。車両制御システム１は、エンジン１０、モータジェネレータ（以下、「ＭＧ」という。）１１、インバータ１４、蓄電部としてのバッテリ１５、空調部としての空調ユニット２０、および、制御装置としてのハイブリッド制御装置６０等を備える。

エンジン１０は、複数の気筒を有する内燃機関であって、ＭＧ１１とともに、車両９０の動力源を構成する。
ＭＧ１１は、バッテリ１５から電力が供給されることによりトルクを発生する電動機としての機能、および、エンジン１０による駆動あるいは車両９０の制動時に駆動されて発電する発電機としての機能を有する。本実施形態のＭＧ１１は、永久磁石式同期型の三相交流電動機である。

本実施形態の車両９０は、エンジン１０およびＭＧ１１の駆動力にて走行するハイブリッド車両である。エンジン１０およびＭＧ１１の駆動力は、駆動軸９２を経由して変速機９３に伝達され、さらにデファレンシャルギア９４を介して駆動輪９５に伝達され、駆動輪９５を回転させる。本実施形態の変速機９３は、無段変速機である。

インバータ１４は、ＭＧ１１とバッテリ１５との間に設けられ、バッテリ１５の直流電力を交流電力に変換してＭＧ１１へ供給する。また、インバータ１４は、ＭＧ１１により発電された交流電力を直流電力に変換し、バッテリ１５へ供給する。
バッテリ１５は、例えばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池により充放電可能に構成され、充電状態としてのＳＯＣが所定の範囲内となるように制御される。
バッテリ１５は、ＭＧ１１と電力を授受する。具体的には、ＭＧ１１により発電された交流電力がインバータ１４により直流電力に変換され、バッテリ１５に蓄えられる。また、バッテリ１５の直流電力がインバータ１４により交流電力に変換されてＭＧ１１に供給され、ＭＧ１１の駆動に用いられる。

図２に示すように、空調ユニット２０は、車室内に空調空気を導く空気通路が形成される空調ダクト２１、送風機３０、冷凍サイクル４０、および、排熱ヒータ５０等から構成され、例えば車室内の前方に配置される。本実施形態の空調ユニット２０は、「冷房」の機能を有する冷凍サイクル４０、および、「暖房」の機能を有する排熱ヒータ５０を備えている。

空調ダクト２１の空気流れの最上流側には、内外気切替箱２２が設けられる。内外気切替箱２２は、内気吸込口２２１および外気吸込口２２２を有する。内気吸込口２２１および外気吸込口２２２は、内外気切替ダンパ２３によって開閉される。内外気切替ダンパ２３は、図示しないアクチュエータにより駆動される。

空調ダクト２１の空気流れの最下流側には、デフロスタ開口部、フェイス開口部、および、フット開口部が形成されている。
デフロスタ開口部には、デフロスタダクト２５が接続される。デフロスタダクト２５の最下流端には、車両９０のフロントガラスの内面に向かって空調空気を吹き出すデフロスタ吹出口２５１が開口している。

フェイス開口部には、フェイスダクト２６が接続される。フェイスダクト２６の最下流端には、乗員の上半身に向かって空調空気を吹き出すフェイス吹出口２６１が開口している。
フット開口部には、フットダクト２７が接続される。フットダクト２７の最下流端には、乗員の足下に向かって空調空気を吹き出すフット吹出口２７１が開口している。

各吹出口２５１、２６１、２７１の内側には、吹出口切替ダンパ２８、２９が回動自在に取り付けられる。吹出口切替ダンパ２８、２９は、サーボモータ等である図示しないアクチュエータによりそれぞれ駆動される。これにより、吹出口モードは、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフモード、または、デフロスタモードのいずれかに切り替えられる。

送風機３０は、遠心式ファン３１、および、ブロアモータ３２を有する。遠心式ファン３１は、空調ダクト２１に一体的に構成されたスクロールスケールに回転自在に収納される。ブロアモータ３２は、図示しないブロア駆動回路を経由して印加されるブロア端子電圧に基づいて回転速度が制御される。これにより、遠心式ファン３１の回転速度が制御され、送風機３０からの送風量が制御される。

冷凍サイクル４０は、電動コンプレッサ４１、凝縮器４２、気液分離器４３、膨張弁４４、蒸発器４５、冷却ファン４６、および、これらを接続する冷媒配管等から構成される。
電動コンプレッサ４１は、冷媒を圧縮する圧縮機構、および、圧縮機構を駆動するモータを有する。電動コンプレッサ４１を構成するモータには、バッテリ１５から電力が供給され、図示しないインバータを経由して交流電圧が印加される。インバータの周波数を制御することで、電動コンプレッサ４１の回転速度を変化させる。

凝縮器４２は、圧縮された冷媒と外気とを熱交換して冷媒を凝縮液化させる。
気液分離器４３は、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒を膨張弁４４側に流す。
膨張弁４４は、液冷媒を減圧膨張させる。
蒸発器４５は、空調ダクト２１内に設けられ、膨張弁４４にて減圧膨張された冷媒と空調空気との熱交換により、空調空気を冷却する。
冷却ファン４６は、凝縮器４２に外気を送風する。

排熱ヒータ５０は、ヒータコア５１、循環経路５２、および、図示しない電動ポンプ等を有する。
ヒータコア５１は、エンジン１０の冷却水から熱を取り出して暖房熱を車室内に供給する。ヒータコア５１は、空調ダクト２１内であって、蒸発器４５よりも下流側に、空気通路を部分的に塞ぐようにして設けられる。

エンジン１０のシリンダブロックやシリンダヘッドには、ウォータジャケットが形成され、このウォータジャケットに冷却水が循環供給されることでエンジン１０が冷却される。ウォータジャケットには、冷却水配管等からなる循環経路５２が接続される。循環経路５２には、電力が供給されることにより駆動されて冷却水を循環させる電動ポンプが設けられる。

エアミックスダンパ５５は、蒸発器４５とヒータコア５１との間に回動自在に取り付けられる。エアミックスダンパ５５は、サーボモータ等である図示しないアクチュエータにより駆動され、ヒータコア５１を通過する温風と、ヒータコア５１を迂回する冷風との割合を調整し、車室内へ吹き出す空気の温度を調整する。

図１に戻り、車両制御システム１は、ハイブリッド制御装置６０、ＭＧ制御装置６１、エンジン制御装置６２、および、エアコン制御装置６３を備える。図中では、「制御装置」を「ＥＣＵ」と記載する。これらの制御装置６０〜６３は、それぞれ、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムを実行することで各種制御処理を実行する。

ハイブリッド制御装置６０は、いずれも図示しないアクセルセンサ、シフトスイッチ、ブレーキスイッチ、および、車速センサ等からの信号が入力され、取得されたこれらの信号等に基づき、車両９０全体を制御する。
また、ハイブリッド制御装置６０は、ナビゲーション装置７０から目的地に係る目的地情報等、各種情報を取得可能に構成される。
ＭＧ制御装置６１は、ハイブリッド制御装置６０からの指令に基づき、ＭＧ１１の駆動を制御する。

エンジン制御装置６２は、ハイブリッド制御装置６０からの指令に基づき、エンジン１０の駆動を制御する。具体的には、エンジン制御装置６２は、燃料噴射弁による燃料噴射制御、点火装置による点火時期制御、吸気側および排気側のバルブ駆動機構によるバルブタイミング制御、スロットルバルブによる吸気量制御等を実施する。これにより、エンジン１０の駆動が制御される。
エアコン制御装置６３は、ハイブリッド制御装置６０からの指令に基づき、送風機３０および電動コンプレッサ４１等を制御する。

ナビゲーション装置７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、図示しない現在位置検出部が検出する車両９０の現在位置と地図データとに基づき、地図上における車両９０の位置をディスプレイに表示するとともに、目的地までのルートを探索する。

本実施形態では、イグニッション電源をオンして走行を開始し、目的地に到着して走行を終了しイグニッション電源をオフにするまでの行程を「トリップ」とする。
トリップ開始後の初期に暖房を使用する場合、エンジン１０による熱生成が必要であるので、走行に用いる分を差し引いた余剰分のエンジン１０の動力をＭＧ１１における発電に利用してバッテリ１５を充電すべく、ＳＯＣは低い方が好ましい。
一方、トリップ開始後の初期に冷房を使用する場合、電動コンプレッサ４１の負荷が高く、バッテリ１５の電力を消費するため、ＳＯＣは高い方が好ましい。

そこで本実施形態では、「次回走行時」である次回トリップにおいて暖房を使用する暖房要求、または、冷房を使用する冷房要求（以下、暖房要求と冷房要求とを合わせて適宜「空調要求」という。）の有無を推定し、推定された空調要求に応じて今回トリップにおける目的地到着時のＳＯＣ目標値を変更している。本実施形態では、ＳＯＣ目標値が「充電目標値」に対応する。

本実施形態におけるＳＯＣ制御処理を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。ＳＯＣ制御処理は、例えばイグニッション電源がオンされているときに、所定の間隔で実行される。
最初のステップＳ１０１では、ナビゲーション装置７０から目的地情報を取得する。目的地情報には、目的地に到着するまでに要する所要時間に係る所要時間情報が含まれるものとする。

Ｓ１０２では、目的地に近づいたか否かを判断する。ここでは、Ｓ１０１にて取得された所要時間情報に基づき、目的地に到着するまでに要する所要時間が判定時間（例えば５分）以内である場合、目的地に近づいたと判断する。ここで、目的地への近接判定に係る判定時間は、後述のＳ１０５またはＳ１０８にて、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０から暖房要求時目標値Ｃ１または冷房要求時目標値Ｃ２に変更したとき、ＳＯＣが暖房要求時目標値Ｃ１または冷房要求時目標値Ｃ２に収束するのに要する時間に応じて設定される。なお、判定時間は、ＳＯＣを暖房要求時目標値Ｃ１または冷房要求時目標値Ｃ２に収束可能な範囲でできるだけ短い方が好ましい。
目的地に近づいていないと判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、Ｓ１０９へ移行する。目的地に近づいたと判断された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、Ｓ１０３へ移行する。

Ｓ１０３では、今回トリップにおいて、暖房が実行されたか否かを判断する。ここでは、暖房実行中である場合に加え、暖房実行後に暖房停止した場合も肯定判断されるものとする。今回トリップにおいて、暖房が実行されていないと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、Ｓ１０６へ移行する。今回トリップにおいて、暖房が実行されたと判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行する。

Ｓ１０４では、暖房要求が大きいか否かを判断する。ここでは、外気温が暖房要求判定温度（例えば５［℃］）以下である場合、暖房要求が大きいと判断する。暖房要求が大きくないと判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１０９へ移行する。暖房要求が大きいと判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、「次回トリップにおける暖房要求がある」と推定し、Ｓ１０５へ移行する。
Ｓ１０５では、ＳＯＣ目標値を暖房要求時目標値Ｃ１に変更する。暖房要求時目標値Ｃ１は、通常のＳＯＣ目標値である通常目標値Ｃ０とは異なる値であって、通常目標値Ｃ０より小さい値とする。

今回トリップにおいて暖房が実行されていないと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）に移行するＳ１０６では、冷房が実行された否かを判断する。ここでは、Ｓ１０３と同様、冷房実行中である場合に加え、冷房実行後に冷房停止した場合も肯定判断されるものとする。今回トリップにおいて、冷房が実行されていないと判断された場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、Ｓ１０９へ移行する。今回トリップにおいて、冷房が実行されたと判断された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、Ｓ１０７へ移行する。

Ｓ１０７では、冷房要求が大きいか否かを判断する。ここでは、外気温が冷房要求判定温度（例えば３０［℃］）以上である場合、冷房要求が大きいと判断する。冷房要求が大きくないと判断された場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、Ｓ１０９へ移行する。冷房要求が大きいと判断された場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、「次回トリップにおける冷房要求がある」と推定し、Ｓ１０８へ移行する。

Ｓ１０８では、ＳＯＣ目標値を冷房要求時目標値Ｃ２に変更する。冷房要求時目標値Ｃ２は、通常目標値Ｃ０とは異なる値であって、通常目標値Ｃ０より大きい値とする。
目的地に近づいていないと判断された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、ならびに、暖房要求および冷房要求がないと推定された場合（Ｓ１０３：ＮＯかつＳ１０６：ＮＯ、Ｓ１０４：ＮＯ、Ｓ１０７：ＮＯ）に移行するＳ１０９では、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０とする。

ここで、暖房時のタイムチャートを図４に示す。図４では、（ａ）がＳＯＣ、（ｂ）がエンジン１０の冷却水の温度であるエンジン水温ＴＷ、（ｃ）がエンジン出力を示している。図４（ｄ）は、１トリップにおける積算燃料消費量を示しており、時刻Ｔ１２までのトリップについては記載を省略した。
また図４では、次回トリップにおける暖房要求があると推定された場合にＳＯＣ目標値を変更する本実施形態のＳＯＣ制御処理を行った場合を実線、ＳＯＣ目標値を変更しない場合を一点鎖線で示す。

あるトリップにおいて、車室内の温度が安定状態となった後（概ね１５〜２０分以上走行後）の時刻Ｔ１１までの期間は、ＳＯＣが通常目標値Ｃ０に収束するように制御される。
時刻Ｔ１１にて目的地に近づいたと判定され（図３中のＳ１０１：ＹＥＳ）、かつ、次回トリップにおける暖房要求があると推定された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０から暖房要求時目標値Ｃ１に変更する。

ＳＯＣ目標値が暖房要求時目標値Ｃ１に変更された時刻Ｔ１１から目的地に到着するまでの時刻Ｔ１２までの期間において、ＳＯＣが暖房要求時目標値Ｃ１となるように、バッテリ１５の電力を消費し、ＳＯＣを低下させる。そのため、ＳＯＣ目標値を変更しない場合と比較し、エンジン１０を停止させてＥＶ走行とする期間が長くなるので、エンジン水温ＴＷが低下傾向となるが、車室内の温度が安定状態となっており、かつ、目的地到着までの期間が短いため、暖房性能が多少落ちたとしても、不快感は出にくい。

時刻Ｔ１２にて目的地に到着した後、時刻Ｔ１３から次のトリップを開始するものとする。駐車中の時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１３までの期間において、エンジン水温ＴＷが低下する。特に、例えば冬季に１晩駐車した後の翌朝にトリップを開始する場合、トリップを開始する時刻Ｔ１３におけるエンジン水温ＴＷと暖機完了温度ＴＷｔとの差が大きい。

トリップ開始直後の時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１４は、触媒暖機のエミッション要件等により、エンジン１０の出力を上げることができない期間である。
時刻Ｔ１４以降は、エンジン水温ＴＷを高めるべく、エンジン１０の出力を高め、効率のよい動作点にてエンジン１０を駆動する。このとき、走行に要するパワーに対して余剰な出力をＭＧ１１における発電に用い、発電された電力をバッテリ１５に充電する。

時刻Ｔ１２までのトリップにおいてＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０から変更していなかった場合、一点鎖線で示すように、エンジン水温ＴＷが暖機完了温度ＴＷｔに到達する前の時刻Ｔ１５において、ＳＯＣが上限値Ｃｍａｘに到達する。そのため、時刻Ｔ１５以降は、バッテリ１５を充電することができず、走行負荷以上にエンジン１０の出力を高められないので、効率の悪い動作点でのエンジン１０の駆動を強いられる。
ＳＯＣが上限値Ｃｍａｘに到達した時刻Ｔ１５からエンジン水温ＴＷが暖機完了温度ＴＷｔに到達する時刻Ｔ１７までの期間は、出力が低い状態にてエンジン１０の駆動を継続する必要があり、エンジン水温ＴＷの上昇割合が小さくなる。したがって、エンジン水温ＴＷが暖機完了温度ＴＷｔに到達するのに時間がかかる。

一方、本実施形態では、実線で示すように、時刻Ｔ１２までのトリップにおいて、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０から暖房要求時目標値Ｃ１に変更している。通常よりも低いＳＯＣにてトリップを開始することにより、エンジン水温ＴＷが暖機完了温度ＴＷｔに到達する時刻Ｔ１６までに、ＳＯＣが上限値Ｃｍａｘに到達しない。そのため、時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１６までの期間において、効率のよい動作点でのエンジン１０の駆動を継続することができ、通常目標値Ｃ０からトリップを開始する場合と比較し、エンジン水温ＴＷが暖機完了温度ＴＷｔに到達するのが早まり、走行開始から早い段階において暖房性能を確保することができる。

エンジン水温ＴＷが暖機完了温度ＴＷｔに到達した後は、走行負荷等に応じ、効率のよい動作点でエンジン１０を駆動する期間とエンジン１０を停止する期間とを切り替える「エンジン間欠運転」とする。また、バッテリ１５の電力を消費し、ＳＯＣが通常目標値Ｃ０に収束するように制御する。すなわち、暖房要求時目標値Ｃ１からトリップを開始した場合は時刻Ｔ１６以降、通常目標値Ｃ０からトリップを開始した場合は時刻Ｔ１７以降、エンジン間欠運転とする。

図４（ｄ）に示すように、時刻Ｔ１５から時刻Ｔ１６までの期間においては、暖房要求時目標値Ｃ１からトリップを開始した場合、通常目標値Ｃ０からトリップを開始する場合と比較し、燃料消費量が多くなる。
一方、時刻Ｔ１６から時刻Ｔ１７までの期間は、通常目標値Ｃ０からトリップを開始する場合、エンジン水温ＴＷが暖機完了温度ＴＷｔに到達していないためエンジン１０を停止することができず、効率の悪い動作点でのエンジン１０の駆動を継続する必要がある。これに対し、暖房要求時目標値Ｃ１からトリップを開始する場合、時刻Ｔ１６以降は、エンジン１０を間欠運転とすることができるので、燃料消費量を削減できる。
したがって、通常目標値Ｃ０よりも小さい暖房要求時目標値Ｃ１からトリップを開始することで、トリップ全体としてみたときの燃料消費量を削減することができる。

時刻Ｔ１８までに、車室内の温度が安定状態になっているものとする。時刻Ｔ１１と同様、時刻Ｔ１８にて目的地に近づいたと判定され（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、かつ、次回トリップにおける暖房要求があると推定された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ、かつ、Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０から暖房要求時目標値Ｃ１に変更し、目的地に到着するまでの時刻Ｔ１９までの期間において、電力を消費し、ＳＯＣを低下させる。これにより、ＳＯＣを変更しない場合と比較し、次回トリップにおける燃料消費量を削減することができる。

次に、冷房時のタイムチャートを図５に示す。図５では、（ａ）がＳＯＣ、（ｂ）が電動コンプレッサ４１の消費電力、（ｃ）がエンジン出力を示している。図５（ｄ）は、１トリップにおける積算燃料消費量を示しており、時刻Ｔ２２までのトリップについては記載を省略した。
また図５では、次回トリップにおける冷房要求があると推定された場合にＳＯＣ目標値を変更する本実施形態のＳＯＣ制御処理を行った場合を実線、ＳＯＣ目標値を変更しない場合を一点鎖線で示す。

あるトリップにおいて、車室内の温度が安定状態となった後（概ね１５〜２０分以上走行後）の時刻Ｔ２１までの期間は、ＳＯＣが通常目標値Ｃ０に収束するように制御される。
時刻Ｔ２１にて目的地に近づいたと判定され（図３中のＳ１０１：ＹＥＳ）、かつ、次回トリップにおける冷房要求があると推定された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ、Ｓ１０７：ＹＥＳ）、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０から冷房要求時目標値Ｃ２に変更する。
ＳＯＣ目標値が冷房要求時目標値Ｃ２に変更された時刻Ｔ２１から目的地に到着するまでの時刻Ｔ２２までの期間において、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０から変更しない場合と比較し、積極的に発電を行い、ＳＯＣを上昇させる。

時刻Ｔ２２にて目的地に到着した後、例えば夏期の昼間に屋外駐車場に数時間駐車後、時刻Ｔ２３から次のトリップを開始するものとする。時刻Ｔ２４にて、エンジン水温ＴＷが暖機完了温度ＴＷｔに到達し、エンジン暖機が完了する。エンジン水温ＴＷが暖機完了温度ＴＷｔに到達した時刻Ｔ２４以降は、エンジン間欠運転とする。

トリップが開始される時刻Ｔ２３から冷房を使用する場合、電動コンプレッサ４１は、時刻Ｔ２３から駆動される。ここで、トリップ開始直後の車室内の温度が高い場合、電動コンプレッサ４１は、バッテリ１５の電力を用いて略フルパワーで駆動されるので、ＳＯＣが低下する。
そのため、時刻Ｔ２２までのトリップにおいてＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０から変更していなかった場合、一点鎖線で示すように、時刻Ｔ２５にてＳＯＣが下限値Ｃｍｉｎに到達する。ＳＯＣが下限値Ｃｍｉｎに到達すると、バッテリ１５の充電量を回復するための強制充電制御が作動する。強制充電制御が行われる時刻Ｔ２５から時刻Ｔ２６までの期間は、効率のよい動作点よりも高出力でエンジン１０を駆動することになるため、燃料消費量が増加する。

一方、本実施形態では、実線で示すように、時刻Ｔ２２までのトリップにおいて、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０から冷房要求時目標値Ｃ２に変更している。通常よりも高いＳＯＣにてトリップを開始することにより、ＳＯＣが下限値Ｃｍｉｎに到達するのを防ぐことができる。ＳＯＣが下限値Ｃｍｉｎに到達しなければ、強制充電制御が実行されないため、強制充電制御による燃料消費量の増加を回避することができる。したがって、図５（ｄ）に示すように、ＳＯＣが高い状態にてトリップを開始することで、燃料消費量を削減することができる。

車室内の温度が徐々に低下すると、時刻Ｔ２７以降、電動コンプレッサ４１の要求電力は徐々に低下し、時刻Ｔ２８にて車室内が十分に冷やされると、電動コンプレッサ４１の要求電力は、略一定となる。その後、ＳＯＣが通常目標値Ｃ０に収束するように制御する。

時刻Ｔ２９までに、車室内の温度が安定状態になっているものとする。時刻Ｔ２１と同様、時刻Ｔ２９にて目的地に近づいたと判定され、（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、かつ、次回トリップにおける冷房要求があると推定された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ、Ｓ１０７：ＹＥＳ）、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０から冷房要求時目標値Ｃ２に変更することで、時刻Ｔ２９から目的地に到着するまでの時刻Ｔ３０までの期間において、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０から変更しない場合と比較し、積極的に発電を行い、ＳＯＣを上昇させる。これにより、ＳＯＣを変更しない場合と比較し、次回トリップにおける燃料消費量を削減することができる。

以上詳述したように、車両制御システム１は、動力源であるエンジン１０と、ＭＧ１１と、バッテリ１５と、空調ユニット２０と、を備える。ＭＧ１１は、エンジン１０に駆動されて発電可能である。バッテリ１５は、ＭＧ１１と電力を授受し、充放電可能に構成される。空調ユニット２０は、暖房および冷房の少なくとも一方から構成される。

ハイブリッド制御装置６０は、車両制御システム１を制御するものであって、以下の処理を実行する。
ハイブリッド制御装置６０は、車両９０が目的地に近づいたか否かを判定する（図３中のＳ１０２）。また、ハイブリッド制御装置６０は、次回走行時に暖房を使用する暖房要求、または、次回走行時に冷房を使用する冷房要求の有無を推定する（Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０７）。

ハイブリッド制御装置６０は、車両９０が目的地に近づいたと判定され（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、かつ、暖房要求または冷房要求があると推定された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳかつＳ１０４：ＹＥＳ、または、Ｓ１０６：ＹＥＳかつＳ１０７：ＹＥＳ）、バッテリ１５の充電に係るＳＯＣ目標値を、通常のＳＯＣ目標値である通常目標値Ｃ０とは異なる値に変更する。

トリップの開始初期において冷暖房を使用することで、バッテリ１５のＳＯＣが上限値Ｃｍａｘまたは下限値Ｃｍｉｎに到達すると、効率の悪い動作点でのエンジン１０の駆動を強いられる虞がある。
そこで本実施形態では、次回トリップでの冷暖房の使用によるＳＯＣの推移を考慮し、目的地到着時のＳＯＣ（すなわち次回トリップ開始時のＳＯＣ）を変更すべく、ＳＯＣ目標値を変更する。これにより、ＳＯＣ目標値を変更しない場合と比較し、冷暖房を使用してもＳＯＣが上限値Ｃｍａｘまたは下限値Ｃｍｉｎに到達するのを防ぐことができるので、次回トリップ（特にトリップ開始初期）における燃費を向上可能である。

詳細には、ハイブリッド制御装置６０は、次回走行時に暖房要求があると推定された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳかつＳ１０４：ＹＥＳ）、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０よりも小さい値である暖房要求時目標値Ｃ１に変更する。
トリップ開始初期に暖房を使用する場合、エンジン水温ＴＷを高めるべく、エンジン１０の出力を高め、余剰の出力でＭＧ１１を駆動し、発電した電力をバッテリ１５に充電するため、ＳＯＣが上昇する傾向となる。そこで、暖房要求があると推定された場合、次回トリップでの暖房の使用によるＳＯＣの上昇を考慮し、目的地到着時のＳＯＣ（すなわち次回トリップ開始時のＳＯＣ）を低くすべく、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０よりも小さい値にする。これにより、エンジン水温ＴＷが暖機完了温度ＴＷｔに到達する前にＳＯＣが上限値Ｃｍａｘに到達するのを回避可能であるので、効率のよい動作点でのエンジン１０の駆動を継続することができ、ＳＯＣ目標値を変更しない場合と比較し、燃費を向上可能である。また、エンジン水温ＴＷの上昇が早まるので、早期に暖房性能を確保することができる。

また、ハイブリッド制御装置６０は、次回走行時に冷房要求があると推定された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳかつＳ１０７：ＹＥＳ）、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０よりも大きい値である冷房要求時目標値Ｃ２に変更する。
トリップ開始初期に冷房を使用する場合、バッテリ１５の電力により電動コンプレッサ４１を駆動するため、ＳＯＣが低下する傾向となる。そこで、冷房要求があると推定された場合、次回トリップでの冷房の使用によるＳＯＣの低下を考慮し、目的地到着時のＳＯＣ（すなわち次回トリップ開始時のＳＯＣ）を高くすべく、ＳＯＣ目標値を通常目標値Ｃ０よりも大きい値にする。これにより、ＳＯＣが下限値Ｃｍｉｎに到達することで強制充電制御が実行されるのを回避可能であり、ＳＯＣ目標値を変更しない場合と比較し、燃費を向上可能である。

ハイブリッド制御装置６０は、空調ユニット２０の動作履歴に基づき、暖房要求または冷房要求の有無を推定する（Ｓ１０３、Ｓ１０６）。また、ハイブリッド制御装置６０は、外気温に基づき、暖房要求または冷房要求の有無を推定する（Ｓ１０４、Ｓ１０７）。
これにより、次回トリップにおける暖房要求および冷房要求の有無を適切に推定することができる。

ハイブリッド制御装置６０は、ナビゲーション装置７０から目的地に係る目的地情報を取得し（Ｓ１０１）、目的地情報に基づき、車両９０が目的地に近づいたか否かを判定する。
ナビゲーション装置７０の情報を用いることにより、目的地に到達するまでの時間や運転状態が適切に予測可能であり、目的地到着時のＳＯＣを確実に目標のＳＯＣとなるように制御することができる。

本実施形態では、ハイブリッド制御装置６０が「近接判定手段」、「空調要求推定手段」、「充電目標変更手段」、「目的地情報取得手段」を構成する。また、図３中のＳ１０２が「近接判定手段」の機能としての処理に対応し、Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０６およびＳ１０７が「空調要求推定手段」の機能としての処理に対応し、Ｓ１０５およびＳ１０８が「充電目標変更手段」の機能としての処理に対応する。また、Ｓ１０１が「目的地情報取得手段」の機能としての処理に対応する。

（他の実施形態）
（ア）近接判定手段
上記実施形態では、ナビゲーション装置から取得される所要時間情報に基づき、目的地に到着するまでの所要時間が所定時間以内である場合、目的地に近づいたと判断する。他の実施形態では、車両の現在地から目的地までの距離に係る距離情報を目的地情報としてナビゲーション装置から取得し、目的地までの距離が所定距離以下となった場合、目的地に近づいたと判断するようにしてもよい。また、渋滞情報等、ナビゲーション装置から取得される目的地情報以外の各種情報を、目的地に近づいたか否かの判断に用いてもよい。

また、近接判定手段は、トリップ開始からの経過時間が所定時間以上となった場合、車両が目的地に近づいたと判定してもよい。所定時間は、車室内の温度が安定状態になるのに要する時間に基づいて設定される。暖房要求時と冷房要求時とで所定時間を異なる時間に設定してもよい。トリップ開始からの時間が所定時間以上となり、冷暖房が安定状態になると、ＳＯＣ目標値を変更しても燃費への影響が少ないため、「目的地に近づいた」とみなし、次回トリップでの走行に備え、ＳＯＣ目標値を変更する。これにより、例えばナビゲーション装置からの情報を取得できない場合であっても、推定された空調要求に応じ、ＳＯＣ目標値を適切に設定することができる。

ここでは、トリップ開始が「走行開始」に対応する。上記実施形態では、イグニッション電源がオンされたときを「トリップ開始」としたが、所謂「レディオン」となったときを「トリップ開始」とみなしてもよい。
また、車室内の温度が安定状態か否かを判定し、車室内の温度が安定状態となった場合、「目的地に近づいた」とみなし、次回トリップでの空調要求に応じ、ＳＯＣ目標値を変更するようにしてもよい。

また、近接判定手段は、過去の走行履歴に基づき、車両が目的地に近づいたか否かを判定してもよい。例えば、過去に走行したことのある経路を走行した場合、過去の走行におけるトリップ終了地点を目的地とみなし、上記実施形態のように、目的地に到着するまでの所要時間や目的地までの距離に基づき、目的地に近づいたか否かを判定する。

また例えば、過去の走行における１回のトリップの走行距離である履歴走行距離（例えば頻度分布や平均値等）に基づき、今回トリップの走行距離と履歴走行距離との差が所定値以下となった場合、目的地に近づいたと判定するようにしてもよい。また、過去の走行における１回のトリップの走行時間である履歴走行時間（例えば頻度分布や平均値等）に基づき、今回トリップの走行時間と履歴走行時間との差が所定値以下となった場合、目的地に近づいたと判定するようにしてもよい。
これにより、例えばナビゲーション装置において目的地が設定されていない場合や、ナビゲーション装置の情報が取得できないであっても、推定された空調要求に応じ、ＳＯＣ目標値を適切に設定することができる。

（イ）空調要求推定手段
上記実施形態では、Ｓ１０７では、外気温が冷房要求判定温度以上である場合、冷房要求が大きいと判断する。他の実施形態では、日射量が所定値（例えば、５００［Ｗ／ｍ²］）以上の場合、冷房要求が大きいと判断してもよい。また、外気温が所定温度（例えば２５［℃］）以上であり、かつ、湿度が所定湿度（例えば６０［％］）以上である場合、冷房要求が大きいと判断してもよい。

空調要求推定に用いる外気温、日射量、および、湿度は、判定時点のものとしてもよいし、今回トリップにおける履歴を用いてもよい。また、外気温に替えて、車室内の温度を用いてもよい。
また、ユーザによる空調設定温度の変更履歴や、目標吹出温度（ＴＡＯ）の変化履歴に基づき、次回トリップにおける空調要求の有無を推定してもよい。空調設定温度の変更履歴、および、ＴＡＯの変化履歴も、「空調部の動作履歴」の概念に含まれるものとする。

上記実施形態では、今回トリップにおいて暖房が実行されており、かつ、暖房要求が大きい場合、次回トリップにおける暖房要求があると推定する。他の実施形態では、今回トリップにおいて暖房が実行された場合、または、暖房要求が大きい場合、次回トリップにおける暖房要求がある、と推定してもよい。また、Ｓ１０３では、暖房実行中である場合に肯定判断し、暖房実行中でない場合に否定判断するようにしてもよい。

また上記実施形態では、今回トリップにおいて冷房が実行されており、かつ、冷房要求が大きい場合、次回トリップにおける冷房要求があると推定する。他の実施形態では、今回トリップにおいて冷房が実行された場合、または、冷房要求が大きい場合、次回トリップにおける冷房要求がある、と推定してもよい。また、Ｓ１０６では、冷房実行中である場合に肯定判断し、冷房実行中でない場合に否定判断するようにしてもよい。
空調要求推定手段は、暖房要求または冷房要求の一方を推定するようにしてもよい。すなわち、Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０７は、一部を省略してもよい。
Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０７の判断処理は、順番を入れ替えてもよい。

（ウ）充電目標変更手段
上記実施形態では、次回トリップにおける暖房要求があると推定された場合、ＳＯＣ目標値を暖房要求時目標値Ｃ１とし、冷房要求があると推定された場合、ＳＯＣ目標値を冷房要求時目標値Ｃ２とする。他の実施形態では、暖房要求時におけるＳＯＣ目標値の変更、または、冷房要求時におけるＳＯＣ目標値の変更のいずれか一方を省略してもよい。

また他の実施形態では、充電目標値変更手段は、例えば外気温が低いほど、暖房要求時目標値Ｃ１を小さい値とする、といった具合に、暖房要求時目標値Ｃ１を暖房要求度に応じて可変にしてもよい。同様に、例えば外気温が高いほど、冷房要求時目標値Ｃ２を大きい値とする、といった具合に、冷房要求時目標値Ｃ２を冷房要求度に応じて可変にしてもよい。
上記実施形態では、通常目標値、暖房要求時目標値、および、冷房要求時目標値が、いずれも所定の値である。他の実施形態では、通常目標値、暖房要求時目標値、および、冷房要求時目標値の少なくとも１つを、所定範囲の値としてもよい。すなわち、「通常目標値」、「暖房要求時目標値」および「冷房要求時目標値」の概念には、所定の値である場合に限らず、所定の範囲を持った値である場合も含まれるものとする。

（エ）空調ユニット
上記実施形態では、空調部は、冷房のための冷凍サイクル、および、暖房のための排熱ヒータを有する空調ユニットである。他の実施形態では、冷房に係る構成、または、暖房のための構成の一方を省略してもよい。また、冷房に係る構成は、冷凍サイクルに限らず、どのようなものであってもよい。また、暖房に係る構成は、排熱ヒータに限らず、どのようなものであってもよく、例えばヒートポンプシステムや電気ヒータによるものであってもよい。ヒートポンプシステムや電気ヒータ等、暖房に係る装置にて電力を使用する場合、使用される電力に応じ、暖房要求時目標値を適宜設定可能であり、暖房要求時目標値を通常目標値よりも大きい値としてもよい。

（オ）制御装置
上記実施形態では、車両制御システムは、ハイブリッド制御装置、ＭＧ制御装置、エンジン制御装置、および、エアコン制御装置を備える。他の実施形態では、バッテリの充電状態を監視するための電源制御装置を別途設けてもよい。また、これらの制御装置の一部または全部を１つの制御装置により構成してもよい。
また、上記実施形態では、「近接判定手段」、「空調要求推定手段」、「充電目標変更手段」、「目的地情報取得手段」は、ハイブリッド制御装置により構成される。他の実施形態では、上記手段の一部または全部を、ハイブリッド制御装置以外の制御装置により構成してもよい。

（カ）車両制御システム
上記実施形態では、車両には、１つのモータジェネレータが設けられる。他の実施形態では、ＭＧは１つに限らず、２つ以上であってもよい。
上記実施形態のモータジェネレータは、永久磁石式同期型の三相交流電動機であるが、これに限らず、どのようなものを用いてもよい。
上記実施形態の蓄電部は、二次電池であるが、他の実施形態では、モータジェネレータと電力を授受し、充放電可能な装置であれば、例えば電気二重層キャパシタ等、どのようなものでもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１・・・車両制御システム
１０・・・エンジン
１１・・・モータジェネレータ
１５・・・バッテリ（蓄電部）
２０・・・空調ユニット（空調部）
４０・・・冷凍サイクル
５０・・・排熱ヒータ
６０・・・ハイブリッド制御装置（制御装置）
９０・・・車両

Claims (6)

1. エンジンおよび少なくとも１つのモータジェネレータの駆動力にて走行するハイブリッド車両に適用され、
   動力源であるエンジン（１０）と、
   前記エンジンに駆動されて発電可能なモータジェネレータ（１１）と、
   前記モータジェネレータと電力を授受し、充放電可能に構成される蓄電部（１５）と、
   前記エンジンによる熱生成が必要な暖房を含む空調部（２０）と、
   を備える車両制御システム（１）を制御する制御装置であって、
   車両（９０）が目的地に近づいたか否かを判定する近接判定手段（Ｓ１０２）と、
   次回走行時に前記暖房を使用する暖房要求の有無を推定する空調要求推定手段（Ｓ１０３、Ｓ１０４）と、
   前記車両が前記目的地に近づいたと判定され、かつ、前記暖房要求があると推定された場合、前記蓄電部の充電状態に係る充電目標値を、通常の前記充電目標値である通常目標値よりも小さい値である暖房要求時目標値に変更する充電目標変更手段（Ｓ１０５）と、
   を備え、
   次回走行の開始初期に前記暖房を使用する場合、前記エンジンの再始動後、走行負荷以上に前記エンジンの出力を高め、余剰の出力で前記モータジェネレータを駆動し、発電した電力を前記蓄電部に充電することを特徴とする制御装置。
2. 前記空調要求推定手段（Ｓ１０３）は、前記空調部の動作履歴に基づき、前記暖房要求の有無を推定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記空調要求推定手段（Ｓ１０４）は、外気温に基づき、前記暖房要求の有無を推定することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. ナビゲーション装置（７０）から前記目的地に係る目的地情報を取得する目的地情報取得手段（Ｓ１０１）をさらに備え、
   前記近接判定手段は、前記目的地情報に基づき、前記車両が前記目的地に近づいたか否かを判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記近接判定手段は、走行開始からの経過時間が所定時間以上となった場合、前記車両が前記目的地に近づいたと判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置。
6. 前記近接判定手段は、過去の走行履歴に基づき、前記車両が前記目的地に近づいたか否かを判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置。

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