JP2002084603A - ハイブリッド電気車輌用のエネルギー管理システム - Google Patents

ハイブリッド電気車輌用のエネルギー管理システム

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JP2002084603A
JP2002084603A JP2001186130A JP2001186130A JP2002084603A JP 2002084603 A JP2002084603 A JP 2002084603A JP 2001186130 A JP2001186130 A JP 2001186130A JP 2001186130 A JP2001186130 A JP 2001186130A JP 2002084603 A JP2002084603 A JP 2002084603A
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JP
Japan
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energy
hybrid vehicle
control unit
energy control
operable
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Withdrawn
Application number
JP2001186130A
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English (en)
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William Anders Peterson
ウイリアム・アンダーズ・ピーターソン
Lee Gregor Hofmann
リー・グレゴール・ホフマン
Garey George Roden
ガーリー・ジョージ・ローデン
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BAE Systems Controls Inc
Original Assignee
BAE Systems Controls Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイブリッド車のエネルギーレベルを所望の
大きさに保つエネルギー制御部の実現。 【解決手段】 ハイブリッド車のエネルギーレベルが少
くとも次の諸量の関数であることを利用し、それぞれの
推定器を制御部に備えた。（ｉ）ハイブリッド車の機械
的な運動エネルギー、（ii）ハイブリッド車の機械的な
ポテンシャルエネルギー、及び(iii)エネルギー貯蔵部
のポテンシャルエネルギー。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ハイブリッド車
（hybrid vehicle,電気モータと他の燃料を消費するプ
ライムムーバ（主発動機）とを有する形式のもの）のエ
ネルギー状態の特徴を制御するためのシステムに係り、
とくに、この発明は、ハイブリッド車の“全体のエネル
ギーレベル”を監視しかつ調節するためのシステムに関
するものであり、これによって、電気モータに駆動用エ
ネルギーを与えるためのエネルギー蓄積状態が最適化さ
れて、プライムムーバ用の燃料消費が低減されるように
している。
【０００２】
【従来の技術】従来の系列にあるハイブリッド車は電気
モータを使用して車輪やプライムムーバとして内燃機関
に機械的な駆動動力を与えることができた。すなわち、
内燃機関は交流機器もしくは発電機を駆動し、これが今
度は電気的エネルギーを作り出して、それが貯えられ
て、後に電気モータによって使用されるようにできた。
このようなハイブリッド車用の従来形の制御システムは
電気モータと内燃機関とに指令を送って所望の駆動動力
を達成するために各種の動作用速度とトルクとを得るよ
うにしている。このハイブリッド車の制御システムはま
た電気モータによって使用される（あるいは作られる）
電気的エネルギーを貯えるための電気的エネルギー蓄積
ユニットとの間の電力の流れを管理することも担務す
る。電気的エネルギー蓄積ユニットは通常はバッテリイ
パック（例えば、複数の直列／並列接続された鉛酸バッ
テリイ、ニッケル・カドミウムバッテリイ、ニツケル・
金属水素化物バッテリイ、リチウムバッテリイ、等）で
ある。バッテリイパックの再充電はハイブリッド車の動
作中にいくつでもよい数のやり方で達成することがで
き、例えば、（ｉ）発電機と受動レギュレータとの使
用、（ii）発電機と能動再充電電力変換器との使用、(i
ii)交流機器と能動整流器／レギュレータとの使用、及
び（iv）交流機器と能動再充電インバータ（ＡＣからＤ
Ｃへの変換器）との使用を挙げることができる。上記の
リストは例として挙げたものであって、網羅的なものを
意図していないことは理解できるところである。いずれ
の場合にしても、発動機または交流機器は回転可能に内
燃機関に接続されていて、それにより発電機または交流
機器は電力源を作ることができて、内燃機関によって作
られた回転動力に応答してバッテリイパックが再充電す
る。
【０００３】従来形の制御システムはバッテリイパック
の充電状態をしばしば監視して、完全充電の約６０％の
充電状態を維持している。バッテリイパック充電状態は
きちんと調節された量とはなっておらず、むしろ制御シ
ステムは約６０％充電状態を中心としたある範囲内に実
質的にあるような粗い調節をしている。しばしば、６０
％充電状態は次のような結果をもたらす。（ｉ）バッテ
リイパックインピーダンスが比較的低いもの（例えば、
鉛酸バッテリイについて言える）。（ii）予期されなか
った上り傾斜（例えば丘の登坂）及び／又は加速につい
て駆動動力を与えることができる保存エネルギー源を有
するバッテリイパック。ここで動力（パワー）はエネル
ギー変化の時間的な割合であると理解されたい。及び(i
ii)機械的ポテンシャル及び／又は機械的な運動エネル
ギーであって、下り傾斜及び／又は減速（例えば、電気
モータが再生（発電）モードで動作している場合）の間
にハイブリッド車から得られるものを回復するのに十分
な電荷スペースを有するバッテリイパック。
【０００４】充電状態が６０％レベルを十分な量だけ下
回るところに落ちると、制御システムは、内燃機関と、
発電機もしくは交流機器（以後簡単とするために“発電
機（ゼネレータ）”と呼んでオルタネータ（交流機器）
を含めることとする）とがバッテリイパックへの電気的
な充電電力を与えることに関与するようにする。これ
は、しばしば内燃機関の指令した速度及び／又はトルク
を増すことによって達成されている。発電機が電力をバ
ッテリイパックに供給するときには、バッテリイパック
の充電状態は増加する。充電状態が６０％レベルを十分
な量だけ越えると、制御システムは内燃機関と発電機と
がバッテリイパックへの電気的な再充電パワーを放出す
るのを終らせる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このバッテリイパック
充電状態用の制御プロトコルは、平坦な地形上で動作す
るときには適切な結果を与えるが、地形がかなりの数の
上り及び／下り傾斜をかなりの長さにわたって含んでい
るときには満足されないものとなってしまう。例えば、
ハイブリッド車が比較的高速度でまた／あるいは比較的
高いところで動作しているときには、ハイブリッド車か
らの動力学的（カイネティック、すなわち運動エネルギ
ー）及び／又はポテンシャルエネルギーは、ハイブリッ
ド車が比較的低速度及び／又は低高度で動作していると
きよりも大きなものがバッテリイパック内で回復されか
つ貯えられる。別な言い方をすると、ハイブリッド車で
その速度を増し、また／あるいはかなりの丘を昇りその
高度を増したものは通常は速度及び／又は高度をある点
で減らすものである。このことは、バッテリイパックを
再充電するためにハイブリッド車から機械的エネルギー
を回復する機会を表わしている。
【０００６】不運にも、先行技術の制御システムは、上
記の環境でハイブリッド車の機械的運動及び／又は機械
的ポテンシャルエネルギーについて勘案することは不可
能であり、したがって、このエネルギーを効率よく回復
するという利点を享受することができない。さらに、こ
ういった従来形の制御システムはハイブリッド車が移動
してもよい上り及び／又は下り傾斜を予期する能力に欠
けている。したがって、バッテリイパックの所望の状態
変化の調節は、将来のエネルギー需要及び／又は電荷ス
ペース要求についてバッテリイパックの充電状態を最適
化するようにはできない。
【０００７】したがって、この従来技術では新しい制御
システムがハイブリッド車にとって必要とされていて、
ハイブリッド車の性能を最適化するやり方で少くともエ
ネルギー蓄積ユニットのエネルギー状態を調節すること
にあたり、とくに上り及び／下り傾斜上でのハイブリッ
ド車の性能を最適化するものが求められている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】先行技術の不利益を克服
するために、この発明によるハイブリッド車用のエネル
ギー管理ユニットは蓄積ユニットに貯えられたポテンシ
ャルエネルギーの量を制御するために動作可能であっ
て、ハイブリッド車のエネルギーレベルが所望の大きさ
に実質的に維持されるようにしている。ハイブリッド車
のエネルギーレベルは少くとも（ｉ）ハイブリッド車の
機械的運動力学的エネルギーと、（ii）ハイブリッド車
の機械的ポテンシャルエネルギーと、(iii)エネルギー
蓄積ユニット（例えば、バッテリイパック、ウルトラキ
ャパシタ、無損失インダクタ、フライホイールなど）の
ポテンシャルエネルギーとの関数である。
【０００９】ハイブリッド車は電気モータを含んでいる
のが好く、それがハイブリッド車の駆動動力源を与え、
またエネルギー蓄積ユニットがこの電気モータに動作可
能に接続されていて、電気モータに電気的エネルギー源
を与えている。内燃機関のようなプライムムーバがこの
電気モータに対するエネルギー源を間接的に与えるよう
に動作可能であるのがよい。プライムムーバはハイブリ
ッド車の駆動ホイールに向けたエネルギー源を直接的に
与えるように動作可能であってもよい。
【００１０】ハイブリッド車のエネルギーレベルはプラ
イムムーバによって利用される燃料のポテンシャルエネ
ルギーの関数となると考えないのが好い。エネルギー制
御ユニットは、ハイブリッド車の推定されたエネルギー
レベルを所望の大きさと比較しエネルギー蓄積ユニット
内に貯えられた電気的ポテンシャルエネルギーのレベル
を比較に応答して制御して、ハイブリッド車のエネルギ
ーレベルが所望の大きさに向くように動作可能であるの
がよい。
【００１１】この発明の別な特徴によると、エネルギー
制御ユニットは、（グローバル・ポジショニング・シス
テム，ＧＰＳ）のような位置決めシステムを含んでい
て、外部システム（例えば、ＧＰＳ衛星システム）から
信号を受領するように動作可能であり、この場合に、こ
の信号はハイブリッド車の経度と緯度との位置に関する
情報を含んでいる。エネルギー制御ユニットはまた、次
のものを含んでいるのが好ましい。地形予測ユニット：
これはこれから先、ハイブリッド車が通ることになる表
面のいくつかの傾斜角度と長さとを、ハイブリッド車の
経度と緯度との位置に関する情報に基づいて推定するよ
うに動作する。モニタ：これはエネルギー蓄積ユニット
のエネルギー状態を推定するように動作可能である。エ
ネルギー制御ユニットはさらに、再充電制御器を含んで
いるのがよく、これが働いて充電システムがエネルギー
蓄積ユニットに向けたエネルギーの再充電を始動及び／
又は終結するようにさせ、この動作は少くとも（ｉ）エ
ネルギー蓄積ユニットのエネルギー状態が第一のしきい
値レベルに到達したかそれより下に落ちたことを示すモ
ニタからのエネルギー状態、（ii）エネルギー蓄積ユニ
ットのエネルギー状態が第二のしきい値レベルに到達し
たかそれを越えたことを示すモニタからのエネルギー状
態、(iii)ハイブリッド車が移動する表面の傾斜角と長
さとの推定値、（iv）ハイブリッド車の機械的運動エネ
ルギーの推定値、及び（ｖ）ハイブリッド車の機械的ポ
テンシャルエネルギーのうちの一つの関数としているの
がよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明のその他の外に現れた諸
点、特徴、長所及び／又は目的は、添付の図面と関係し
て行なうこの発明の開示から当業者にとって明らかなも
のとなろう。図面では、同種要素には同じ番号をあてて
いる。
【００１３】図１を見ると、この発明によるハイブリッ
ド車駆動システム１０のブロック図が示されている。こ
のハイブリッド車駆動システム１０は牽引システム（tr
action system）２０と、電気システム３０と、エネル
ギー制御ユニット４０とを含んでいる。
【００１４】牽引システム２０はプライムムーバ２２
（すなわち、回転動力源であって燃料を消費するもので
あり、例えば、内燃機関、ガスタービン、スチームエン
ジン（蒸気機関）などであり、内燃機関が好ましい）を
含んでいる。プライムムーバ２２が内燃機関であるとき
には、既知の燃焼可能な燃料を利用するエンジンの何れ
を用いてもよく、その例をあげると、ガソリンエンジ
ン、ジーゼルエンジン、天然ガスエンジン等がある。プ
ライムムーバ２２はスロットル入力２８の関数として可
変速度とトルクとで動作する。プライムムーバ２２は破
線で示したように、クラッチ（図示せず）を介してハイ
ブリッド車の駆動トレーン２６に機械的に接続される。
この構成は並列に、あるいは直列／並列組合せのハイブ
リッド車で使用されているものである。しかしながら、
直列ハイブリッド構成が実現されるのが好ましく、そこ
ではプライムムーバ２２と駆動トレーン２６との間に機
械的接続は存在しない。
【００１５】プライムムーバ２２はまた燃料電池ユニッ
トを表わしていてもよく、これは燃料源を電気的エネル
ギーに変換する。燃料電池プライムムーバ２２が使用さ
れるときには発電機３８は必要ないことが理解される。
それよりもむしろ、燃料電池２２は電気的エネルギーを
パワーコンバータ（変換器）３６（及び／又はモータ制
御器３４）に向けて直接提供することになる。
【００１６】牽引システム２０はまた電気モータ２４を
含み、これがドライブトレーン２４に機械的に接続され
ている。電気モータ２４は既知のモータ形式のいずれの
ものを用いても実現でき、例えば、ＤＣブラシモータ、
ＤＣ無ブラシモータ、ＡＣインダクションモータ、等を
用いることができる。電気モータ２４は電気エネルギー
を電気システム３０から受領することができる（例え
ば、ドライブトレーン２６に向けて駆動動力を送るとき
である）し、あるいはまた電気システム３０に向けて電
気的エネルギーを送ることもできる（例えば、車輌の運
動エネルギーが電気的エネルギーに変換されるような再
生モードで動作しているときである）。
【００１７】電気システム３０はエネルギー蓄積ユニッ
ト３２、モータ制御器３４，発電機３８、及びパワーコ
ンバータ３６（必要とするとき）を含んでいる。発電機
３８はここではＤＣ発電機もしくはＡＣ発電機（オール
タネータ）のいずれかを表わすために利用されており、
したがってパワーコンバータ３６はここで動作する受動
もしくは能動コンバータ回路を表わしている。
【００１８】エネルギー蓄積ユニット３２は既知の蓄積
方法のいずれかを実行するものであり、その中には電気
的エネルギーの蓄積、磁気的エネルギーの貯蓄（例え
ば、無損失インダクタ）、及び／又は機械的なエネルギ
ー蓄積（例えば、フライホイール）などが含まれてい
る。電気的なエネルギー蓄積ユニットでこの発明と関係
しているものには既知のバッテリイシステムを含んでい
て、例えばこれが鉛酸バッテリイ、ニッケル金属カドミ
ウムバッテリイ、ニッケル金属水素化物バッテリイ、リ
チウムバッテリイ等の直列もしくは並列、またはその組
合せとなっている。いわゆる“ウルトラキャパシタ”も
また利用できて、電気的エネルギーを貯えるようにする
こともまたこの発明の範疇に入るのではあるが、バッテ
リイパックが現状では好ましいとされている。機械的エ
ネルギー蓄積方法、例えばフライホイールが使用される
ときには、エネルギーコンバータである発電機３８のよ
うなものが使用されて、機械的運動エネルギーが電気モ
ータ２４にとって適切な電気的エネルギーに変換され
る。
【００１９】エネルギー蓄積ユニット３２はバッテリイ
パックであるのがよく、これがモータ制御器３４に向け
ての電力と電流（パワー）のＤＣ源を与えている。モー
タ制御器３４は、エネルギー蓄積ユニット３２からのパ
ワーの直流源を受領して、それを電気モータ２４の要件
に合わせたやり方で処理する。例えば、電気モータ２４
がＡＣインダクションモータであるときには、モータ制
御器３４はＤＣ−ＡＣインバータを含んでいて、これが
電気モータ２４による使用に適した多相ＡＣパワーを作
る。これに代って、電気モータ２４がＤＣ無ブラシモー
タであるときには、モータ制御器３４はＤＣ−多相ＤＣ
コンバータとして、電気モータ２４にスイッチされたＤ
Ｃパワーの多相を送るのに適したものを含むことにな
る。さらに別なものとしては、電気モータ２４がＤＣブ
ラシモータであるときには、モータ制御器３４は簡単な
レギュレータ回路を含んでいて、この回路が電気モータ
２４に対してＤＣパワーの変動するレベルを送ることが
できるものとなっている。
【００２０】発電機３８は内燃機関２２と回転可能に接
続されているのがよく、それによって内燃機関２２によ
って作られた回転動力が電気的パワー（例えば、ＤＣま
たはＡＣの電圧と電流）に変換されるようにする。発電
機３８からの電気的パワーはバッテリイパック３２に直
接またはパワーコンバータ３６によって接続されている
のがよい。パワーコンバータ３６は発電機３８からの電
気的パワーを処理して、エネルギー蓄積ユニット３２へ
の再充電パワーを与えるようにする。
【００２１】電気モータ２４は、ハイブリッド車ドライ
ブトレーン２６に対してドライブパワーの少くとも第一
の源（ソース）を用意するように動作可能である。プラ
イムムーバ２２は、機械的なリンクが存在する場合に
は、ハイブリッド車ドライブトレーン２６に対してドラ
イブパワーの第二の源を用意するように動作可能とされ
ている。そうでないとすると、プライムムーバ２２は発
電機３８にドライブパワーを用意するだけとなる。手動
ブレーキ２９はハイブリッド車ドライブトレーン２６に
対して停止用エネルギーを（例えば、ドラム及び／又は
ディスクブレーキによって）与えることができ、その条
件は、電気モータ２４が車輌の機械的エネルギーを捕え
ることによって停止用エネルギーを与えることができな
い場合とする。
【００２２】エネルギー制御ユニット４０は集積統合さ
れた処理ユニットであるのがよく、そこにはいくつかの
区別ができる機能ユニットが含まれている。すなわち、
処理ユニット４１、機械的なエネルギー推定器４２及び
エネルギー推定器４４が含まれている。エネルギー推定
器４４は蓄積されたエネルギー推定器４４ａとエネルギ
ー状態推定器４４ｂ（例えば、蓄積ユニット３２がバッ
テリイパックであるときには充電状態推定器である）を
含んでいるのがよい。簡単のために、これらの機能ユニ
ットは別個の素子として示してあるが、しかし当業者に
は分るように、こういった機能ユニットの一部もしくは
全部は組合せられたり、集積されたりして、適切な形と
することでできる。
【００２３】エネルギー制御ユニット４０は牽引システ
ム２０と、電気システム３０と、他の源とから複数の入
力信号を受領る。こういった入力信号のある種のものが
図１内のエネルギー制御ユニット４０に入るように示さ
れている。若干の他の入力信号は図２ではエネルギー制
御ユニット４０に入るように示されていて、これらの信
号は重量センサ１００、速度センサ１０２、ドップラユ
ニット１０４、傾斜センサ１０６、無線通信ユニット１
０８、高度センサ１１０、方向センサ１１２、ドライバ
の指令１１４、及びグローバルポジショニングシステム
（ＧＰＳ）２００からのものとなっている。当業者にと
っては分ることであるが、図２のセンサのすべてがこの
発明を実施する上で必要とされているのではなく、その
うちの一部で発明が実施できる。さらに、図２のセンサ
と通信装置などは単一の素子として模式的に示されてい
るが、単一の及び／又は複数のセンサ、通信装置などが
この発明の範囲内にあるものとして考えられている。エ
ネルギー制御ユニット４０は機械的エネルギー推定器４
２とエネルギー推定器４４の助けを得て入力信号を処理
し、制御信号を牽引システム２０と電気システム３０と
に向けて送り、そのやり方はハイブリッド車効率を最大
とする傾向をもつようにしている。
【００２４】エネルギー制御ユニット４０は、とりわ
け、エネルギー蓄積ユニット３２内に蓄積されたエネル
ギーを制御するように動作可能であることが好ましく、
それによって、ハイブリッド車の全エネルギーレベルが
所望の大きさに実質的に維持されるようにする。この発
明によると、ハイブリッド車の“全エネルギーレベル”
は、ハイブリッド車の機械的運動エネルギーと、ハイブ
リッド車の機械的ポテンシャルエネルギーと、エネルギ
ー蓄積ユニット３２のポテンシャルエネルギー（蓄積さ
れたエネルギー）とを寄せ集めたものに比例している。
プライムムーバ２２の燃料源と関係しているいずれかの
ポテンシャルエネルギーは、ハイブリッド車の“全エネ
ルギーレベル”の一部とは考えられていない。燃料エネ
ルギーと蓄積されたエネルギーとを牽引パワーに効率よ
く変換することに着目すると（ここでパワーはエネルギ
ーの変化の時間的な割当である）、ハイブリッド車の全
エネルギーレベルを実施的に所望の大きさ（もしくは設
定点）に維持することが望ましく、少くとも全エネルギ
ーレベルが所望範囲内に維持されている範囲には維持さ
れるようにするのが望ましい。
【００２５】当業者には分ることであるが、ハイブリッ
ド車の全エネルギーレベルは実質的に時間変動する量で
あり、したがって、エネルギー制御ユニット４０がハイ
ブリッド車の全エネルギーレベルの平均を判断して、平
均の全エネルギーレベルを所望の大きさに実質的に維持
するのが好ましい。一番よいのは、エネルギー制御ユニ
ット４０が比較的低い帯域幅で帰還制御を与えることで
あり、それによって安定なエネルギー管理システムを確
保するようにする。ここでいう低い帯域幅は分の１０倍
のオーダーであり、約０．０００１ないし０．００１０
Ｈｚということになる。
【００２６】エネルギー制御ユニット４０は、ハイブリ
ッド車の全エネルギーレベルを（また、好ましいのは全
エネルギーの平均を）一部分は機械的エネルギー推定器
４２を用いて推定する。機械的エネルギー推定器４２
は、ハイブリッド車の機械的運動エネルギーがハイブリ
ッド車の重量と、ハイブリッド車の速度（Ｖ）の自乗の
積に比例するものとして推定するように動作できる。当
業者は、車輌の質量（ｍ）がハイブリッド車の重量を重
力の加速度で除することによって得られることを知って
いる。とくに、機械的運動エネルギーはこのハイブリッ
ド車（車輌）について１／２（ｍＶ2 ）であることを承
知している。
【００２７】重量（もしくは質量）をハイブリッド車に
ついて推定した値は、エネルギー制御ユニット４０内部
に、製造時点で固定量として、記憶されていてよい。こ
の固定量は燃料の重量（または質量）としてゲージによ
って得られたものに対応する値及び／又は旅客重量（ま
たは質量）として座席センサによって得られたものと対
応する値を加えることにより変更されてよい。この燃料
の重量（または質量）及び／又は旅客の重量（または質
量）は図２の重量センサ１００によって模式的に示され
ている。これに代って、ハイブリッド車の重量（または
質量）は既知のニュートン式Ｆ＝ｍＡを用いて、これを
質量ｍについて解くことによって推定できる。とくに、
力Ｆは指令された（及び／又は測定された）電気モータ
トルク（例えばフート・ポンドすなわち距離と重量との
積の次元）を力（重量単位）に変換することによって得
ることもできる。加速度Ａは、力Ｆが加えられた時間に
わたってハイブリッド車の速度の変化を測定することに
よって得ることができる。ここで注意をすべきは、ハイ
ブリッド車が移動している傾斜について考慮されるべき
であることがある。質量ｍはＦとＡとの商を計算するこ
とにより得ることができる。
【００２８】エネルギー制御ユニット４０はいろいろな
やり方でハイブリッド車の速度Ｖを得ることができる。
たとえば、（ｉ）速度測定に基づいてハイブリッド車速
度を推定することによる；（ii）ハイブリッド車外部の
少くとも一つの源から受領した情報に基づいてハイブリ
ッド車速度を推定することによる。例えば、方法（ｉ）
によるとして、エネルギー制御ユニット４０は牽引シス
テム２０から車速度センサ１０２による速度信号２１を
受領でき、そこで車速度を表わす表示を用意する。この
車速度の推定は、、例えばスピードメータ（速度計）を
用いて得ることができることは当業者の理解するところ
である。これに代って、エネルギー制御ユニット４０は
ドップラユニット１０４（図２）と通信をするか、含む
ようにしていてもよく、ここでドップラユニット１０４
はレーダ源信号を作り、レーダ反射信号を受領するよう
に動作して、車輌速度についてのレーダ反射測定値を作
り出す。ドップラユニット１０４はドップラアルゴリズ
ムを含んでいるのがよく、これが利用されて、レーダ反
射測定値に基づいてハイブリッド車速度を計算する。
【００２９】ハイブリッド車外の源から受領した情報に
基づいて車速度が判断されるときには、（方法（i
i））、この外部源はグローバルポジショニングシステ
ム（ＧＰＳ）２００（図２）であるのがよく、これが無
線信号を作り、そこにはハイブリッド車の経度と緯度と
の位置に関する情報が含まれている。エネルギー制御ユ
ニット４０はこの無線信号情報でＧＰＳ２００からのハ
イブリッド車の位置に関するものを受領して、時間につ
いてのハイブリッド車の位置の差を計算することにより
ハイブリッド車速度の推定値を得る。車の位置はＧＰＳ
２００以外の外部源の他の形式のものから得ることがで
きて、例えば道路脇のいろいろな位置に置かれた送信機
によるものとし、これがエネルギー制御ユニット４０に
向けて車輌位置情報を送る。代って、セルラ三角測量シ
ステムで高度センサ１１０と共働するものが採用され
て、車の位置を得て、これから車速度を得るようにす
る。
【００３０】好都合なのは、エネルギー制御ユニット４
０（とくに機械的エネルギー推定器４２）が、一旦、車
速度、車重量または質量及び／又は車加速度を受領しま
た／あるいはそれらを計算すると、ユニット４０はハイ
ブリッド車の機械的運動エネルギー、すなわちハイブリ
ッド車の全エネルギーレベルを決めるために使用される
量、を推定するように動作することができる。
【００３１】機械的エネルギー推定器４２は、また、ハ
イブリッド車の機械的ポテンシャルエネルギーを推定す
るように動作可能であるのがよい。とくに、機械的ポテ
ンシャルエネルギーはハイブリッド車の重量（もしくは
質量）と高度との積に実質的に比例するとして計算でき
る。ハイブリッド車の高度は、海面といった何らかの基
準高度に対して決められているのがよい。一番好ましい
のは基準高度がハイブリッド車の高度であって、いわゆ
る“キーオフ（key off）”または“キーオン（key o
n）”にあるものである。キーオフはドライバが最後に
ハイブリッド車をオフとしたときであり、例えばイグニ
ッションキーをオフしたときである。キーオンはドライ
バがハイブリッド車をオンとしたときであり、例えばイ
グニッションキーでオンとしたときである。
【００３２】機械的エネルギー推定器４２はいくつでも
よいやり方でハイブリッド車の高度を判断してよい。例
えば、ハイブリッド車の高度は、ハイブリッド車が通る
表面の傾斜角に車速度を乗じたものの時間積分に比例し
ているとして推定してよい。もっと特定すると、走行の
変化に関して傾斜を上昇する走行を時間積分して得るこ
とができる。あるいは代って、機械的エネルギー推定器
４２は、高度検知システムからハイブリッド車の高度推
定値を受領してもよい。さらに、機械的エネルギー推定
器４２は、ハイブリッド車外部の少くとも一つの源から
受領した情報に基づいてハイブリッド車の高度の推定値
を受領してもよい。
【００３３】機械的エネルギー推定器４２が傾斜角を用
いてハイブリッド車の高度を推定するときは、傾斜角の
推定値は、上述したように方程式Ｆ＝ＭＡを採用するこ
とによって得ることができ、傾斜角を計算に入れるよう
にできる。（すなわち、傾斜角が増すとＦが増し、Ａが
減る。）当業者の理解するところであるが、傾斜角は測
定もしくは指令された力Ｆ１であって、ハイブリッド車
を実質的に平坦な表面上を（一定速度もしくは加速度を
伴って）移動するのに必要とする力を、傾斜角上を（同
じ速度もしくは加速度を伴って）移動するのに必要とす
る力Ｆ２と比較することによって得ることができる。Ｆ
１からＦ２への増加は傾斜角を判断するために直ちに使
用できる。これに代って傾斜角の推定値は傾斜センサ１
０６（例えば垂直ジャイロ、傾斜度計等）によって得る
ことができることが図２に示されている。
【００３４】機械的エネルギー推定器４２はまたハイブ
リッド車外部の少くとも一つの源から受領した情報に基
づいて傾斜角を推定することができる。図３を見ると、
ハイブリッド車１は複数のプラカード２を含んでいる表
面４上を移動しており、プラカードは表面４の近くに置
かれている。プラカード２のバーコードは表面４の傾斜
角に関する情報を含んでいる、すなわち情報源（ソー
ス）である、のがよい。図２を見ると、ハイブリッド車
１は傾斜センサ１０６を含んでいて（これがエネルギー
制御ユニット４０から分離されているか、一体となって
いる、バーコードプラカード２を走査することができて
表面４の傾斜角に関する情報を検索し読取るようにして
いる。
【００３５】代って、ハイブリッド車１が移動する表面
４の近くに複数の無線装置３を置くことができる。無線
装置３から伝播する無線信号は表面４の傾斜角に関する
情報を含んでいてよく、また、ハイブリッド車１の傾斜
センサ１０６（図２）は無線信号を受けて傾斜角情報を
検索し読取ることができる。ここでもまた、当業者にと
って理解できることとして、センサ１０６はバーコード
センサとか無線センサとかに限定されることが意図され
てはおらず、むしろ熟練者にとって明らかな、また設計
における切迫した事情に応じていずれかの形式をとるこ
とができる。当業者にとっては、センサ１０６がここで
は“傾斜センサ（あるいは、勾配センサ、grade senso
r）”と呼ばれているが、これもまた例であって、制限
を加えるものでないことは明らかであろう。実際に、プ
ラカード２のバーコードは仮想的に（実際には）、何ら
かの有用な情報を含むことができて、例えば高度情報、
車輌位置情報等がそれにあたり、これもまたこの発明が
予見し意図しているところである。
【００３６】さらにまた、ハイブリッド車の外部の源は
ＧＰＳ２００（図２）を含むことができる。ＧＰＳ２０
０とインターフェースをとるときには、エネルギー制御
ユニット４０はプロセッサ４１とデータベース４３とを
含んでいるのがよく、これらが動作して経度及び緯度位
置情報としてＧＰＳ２００から得られたものに基づいて
傾斜角の推定値を得るようにしている。もっと特定する
と、データベース４３はリレーショナルデータベースで
あるのが好ましく、そこには複数の傾斜角が含まれてい
て、傾斜角はＧＰＳ２００から得られた位置情報による
インデックスが付けられていて、この位置情報を用いて
検索読取りが可能となっている。当業者に理解されると
ころであると思うが、データベース４３はハイブリッド
車自体の中に置かれている必要はなく、ハイブリッド車
の外部に置かれていてよい。この状態では、エネルギー
制御ユニット４０は（一体とされているか別個とされて
いる）無線通信ユニット１０８ａ（図２）を含むことに
なり、このユニットが外部無線通信ユニット１０８ｂを
介して外部データベース４３ａと通信をすることができ
るようにしている。このようにして、エネルギー制御ユ
ニット４０は、無線通信ユニット１０８ａ，１０８ｂに
よって表わされている無線通信チャンネルを経て、リレ
ーショナルデータベース４３ａと通信することができる
ようになっている。ハイブリッド車の位置に関する情報
でＧＰＳ２００からえられたものは、無線通信チャンネ
ル上で外部データベース４３ａに向けて送られて、これ
に応答して、傾斜角でデータベース４３ａからのものが
この無線通信チャンネルを介してハイブリッド車に向け
て送られることになる。
【００３７】要約すると、エネルギー制御ユニット４０
は（とくに機械的エネルギー推定器４２）は、ハイブリ
ッド車の高度を推定することができて、それにはハイブ
リッド車が移動している表面の傾斜角に車速度を乗じた
ものの時間積分を求めることによっている。傾斜角は傾
斜センサ１０６もしくは外部源（例えば、プラカード
２、無線装置３、もしくはＧＰＳ２００でリレーショナ
ルデータベース４３と組合せたもの）によって得ること
ができる。当業者は、データベース４３は、ＧＰＳ２０
０が傾斜角情報を直接に用意するようになっていれば、
採用の必要がないことが理解できるであろう。
【００３８】これに代るものとして、エネルギー制御ユ
ニット４０は熟練者にとって知られている高度計とか他
のセンサといった高度センサ１１０（図２）からハイブ
リッド車の高度の推定値を得ることができる。さらに、
エネルギー制御ユニット４０は、バーコードの付いたプ
ラカード２とか無線装置（図３）のような、少くとも一
つの外部源から受領した情報に基づいてハイブリッド車
の高度の推定値を得ることができ、この場合にはバーコ
ードの付いたプラカード２と無線装置３とはハイブリッ
ド車１が移動する表面４の高度に関する情報を用意する
ことができるものとなっている。当業者にとっては、バ
ーコードの付いたプラカード２及び／又は無線装置３は
表面４の傾斜角、表面４の高度、及び／又は設計上の切
迫した状態に基いた他の何らかの情報についての情報を
含むことができる。さらに、エネルギー制御ユニット４
０はＧＰＳ２００から高度情報を受領してもよい。もし
ポジショニングシステム（位置決めシステム）が使われ
て、それが高度情報を直接には与えないものであると
（すなわち、経度と緯度との情報だけを与えるものであ
ると）、ハイブリッド車の高度はオンボード（搭載して
いる）データベース４３（あるいは外部データベース４
３ａ）を用いて経度と緯度との位置情報に基づいて得る
ことができる。実際に、データベース４３（もしくは４
３ａ）は複数の高度を含むことができて、これらにはハ
イブリッド車の位置に関する情報でインデックスが付け
られ、またそれを用いて情報を検索することができるよ
うになっている。
【００３９】好都合なのは、一旦、エネルギー制御ユニ
ット（とくに、機械的エネルギー推定器）が車輌重量
（もしくは質量）と高度とを受領もしくは計算すると、
ハイブリッド車の機械的ポテンシャルエネルギーを推定
するように動作できることであり、この物理量はハイブ
リッド車の全エネルギーレベルを判断するために使用さ
れる。
【００４０】図１を見ると、エネルギー推定器４４ａは
エネルギー蓄積ユニット３２のポテンシャルエネルギー
を推定するように動作可能であるのがよい。エネルギー
蓄積ユニット３２はバッテリイパックであるのが好まし
いのであるから、エネルギー推定器４４ａは電気的エネ
ルギー推定器であるのがよく、バッテリイパック内に貯
えられている電気的ポテンシャルエネルギーを推定でき
るものである。例示の目的で（当然のこととして限定を
加えるのではなく）、エネルギー推定器４４ａは以下で
は電気的エネルギー推定器４４ａとして取扱われること
になり、またエネルギー蓄積ユニット３２はバッテリイ
パック３２として以下で取扱われる。電気的エネルギー
推定器４４ａは、蓄積された電気的ポテンシャルエネル
ギーがバッテリイパック３２の電圧と電流Ｉとの積の時
間積分に実質的に比例するものとして計算される。した
がって、バッテリイパック３２の基準エネルギーレベル
が知れていれば（例えば完全充電したバッテリイパック
のエネルギーレベルとして）、基準エネルギーレベルと
（電圧）・（電流Ｉ）の時間積分はバッテリイパック３
２の電気的ポテンシャルエネルギーに比例した値を結果
することになる。
【００４１】好都合なのは、エネルギー制御ユニット４
０がこの発明によるとハイブリッド車の機械的エネルギ
ー（運動エネルギーとポテンシャルエネルギー）とを監
視することができるとともに、バッテリイパック３２内
に蓄積された電気的ポテンシャルエネルギーも監視でき
て、機械的及び電気的エネルギーがこのハイブリッド車
について寄せ集めるときには所望のレベルもしくは所望
の範囲から外れているかどうかを判断するようにしてい
ることである。とくに、もしハイブリッド車の平均全エ
ネルギーが所望の大きさからかなり外れているとする
と、すなわち所望範囲の外にあるとすると、エネルギー
制御ユニット４０はバッテリイパック３２の貯えたポテ
ンシャルエネルギーを調節することができて、それには
例えばバッテリイの充電を可能としたり、禁止したりす
ることが行なわれる。このことはプライムムーバ２２、
発電機３８、及びパワーコンバータ３６とが手動ブレー
キ２９と一緒に組合された形で内燃機関を用いて実現さ
れるのがよい。
【００４２】このようにして、ハイブリッド車が比較的
高速でまた比較的大きな高度のところで移動していると
きには、バッテリイパック３２及び／又はプライムムー
バ２２（例えば内燃機関）からのかなりのエネルギーを
必要とする確率は減ることになり、バッテリイパックの
充電も同じように減ることになる。別な言い方をする
と、比較的大きな車速及び／又は大きな高度では、機械
的エネルギー回復が得られてもよい可能性は比較的高
い。従ってバッテリイパック３２内にはより大きな充電
スペースが望ましい。逆に、ハイブリッド車が比較的低
速度及び／又は比較的小さい高度で移動しているときに
は、バッテリイパック３２からかなりのエネルギーが必
要とされる確率が高くなって、それ故に、貯えられた電
荷が大きいことが望ましい（すなわちバッテリイパック
３２内には電荷スペースが少なくなることが望まれ
る）。
【００４３】当業者にとって理解されるところであろう
が、エネルギー制御ユニット４０は追加の好都合な機能
を用意できるのであって、その例は発電機３８が電力源
をモータ制御器３４に向けて用意することであり、モー
タ制御器３４が電流を必要とするときにそれが行なわれ
る。これには発電機３８から電流をパワーコンバータ３
６を介してモータ制御器３４に向けて送ることが行なわ
れる。それによって、電気モータ２４はかなりの量の駆
動力を車輌駆動トレーン２６に向けて送ることを指令さ
れると、バッテリイパック３２は過剰負荷とはならず
（電流要求について見ている）、その理由は発電機３８
が追加の所望電流を用意できることによる。さらにエネ
ルギー制御ユニット４０はプログラムがされていて、優
位なスロットルレベル２８をプライムムーバ２２（例え
ば、内燃機関）に向けて用意し、この際にある車輌基準
に基づくようになっている。例えば、エネルギー制御ユ
ニット４０は、ハイブリッド車が停止しているときと
か、モータ制御器３６が再生モードで動作しているとき
（すなわち、車輌運動エネルギーがバッテリイパック３
２を再充電するのに適した電気的エネルギーに変換され
ているとき）に、アイドリングレベルをかなり越えてし
まうことがないようにスロットルレベル２８を維持する
ように動作するのが好い。
【００４４】この発明の代替実施例を論ずることに関係
して、図２と４とを参照することとする。上述のよう
に、エネルギー制御ユニット４０はＧＰＳ２００から無
線信号を受領することができ、この無線信号はハイブリ
ッド車の位置に関する情報を含んでいる。この発明のこ
の実施例によると、エネルギー制御ユニット４０はハイ
ブリッド車が移動する表面の傾斜角度（及びその長さ）
を予測することができるのがよく、それによって、エネ
ルギー蓄積ユニット３２のエネルギー状態が最適化され
るようにする。このやり方では、エネルギー制御ユニッ
ト４０は地形予測ユニット４１（例えばプロセッサ４１
を用いるもの）として動作するようにプログラムされて
いてよく、ハイブリッド車が移動することになるルート
を推定することができるものとし、したがってハイブリ
ッド車が移動する傾斜を予測する。この地形予測ユニッ
ト４１はエネルギー制御ユニット４０からは別個にある
いはそれと一体的になっていてよいし、また別個であっ
てもよい。
【００４５】この発明の地形予測ユニット４１の利点
は、図４ａ，４ｂを参照し、かつ通常のエネルギー管理
システムがバッテリイパックのエネルギー状態を約６０
％に維持するようにしていることを重い起すとよく理解
できる。事実、通常のエネルギー管理システムは、バッ
テリイパックの充電状態が第一のしきい値レベル（もし
くは設定点）である、例えば充電５０％状態に到達する
かそれよりも下落するときに、バッテリイパックの再充
電を指令することがよく行なわれている。通常のエネル
ギー管理システムは、バッテリイパックの充電状態が充
電７０％状態といった第二のしきい値レベル（もしくは
設定点）に到達するかあるいはそれを越えたときに再充
電を自動的に終結する。この発明によると、この再充電
プロトコルは無視されてよいし、及び／又はしきい値が
ハイブリッド車がこれから移動する先にある傾斜につい
ての情報に基づいて自動的に調節される。
【００４６】例えば、図４ａを見ると、電気自動車が位
置基準Ａにより示された表面上を移動している。これか
ら先、ハイブリッド車が下り勾配上を移動することにな
り、基準位置Ｂを出発して距離ＬBCを通って基準位置Ｃ
に進む。位置Ｃではハイブリッド車は再び実質的な水準
表面上を移動する。もしエネルギー蓄積ユニット３２の
エネルギー状態が位置ＡとＢとの間のどこかの点で第一
のしきい値レベルより下に下落したとすると（すなわ
ち、通常のエネルギー管理システムがエネルギー再充電
を開始すべきことを示していると）、この発明のエネル
ギー制御ユニット４０はエネルギーの再充電を開始しな
いでもよいかもしれない。
【００４７】例をあげると、エネルギー蓄積ユニット３
２がバッテリイパックであって、もしも傾斜角と距離と
で位置ＢからＣまでのものがバッテリイパック３２を少
くとも部分的に再充電するのに十分であるとすると、バ
ッテリイ充電は始動されない。実際に、運動エネルギー
及び／又はポテンシャルエネルギーが、ハイブリッド車
について、バッテリイパック３２の充電状態を少くとも
第一のしきい値である、例えば５０％にまで、ＢＣ間の
ハイブリッド車移動時に、増加させるのに適した電気エ
ネルギーに変換できるのであればよい。したがって、エ
ネルギー制御ユニット４０は発電機３８がバッテリイパ
ック３２に対して再充電エネルギーを用意することを、
電荷の推定器４４ｂの状態が地点Ｂで第一のしきい値レ
ベルに到達したかそれよりも下落したことを示している
かどうかとは無関係に、停止させることができる。その
代り、地形予測ユニット４１が下降傾斜角が地点Ｂ，Ｃ
間でまた長さＬＢＣがハイブリッド車の機械的ポテンシ
ャルエネルギーをバッテリイパック３２用の再充電エネ
ルギーに変換するのに十分であることを示しているとき
には、再充電は延期されるか、あるいは省略されること
になる。これは第一のしきい値レベルを下方に自動調節
することによって達成され、そのやり方は離散的な量子
化方式でもアナログ方式であってもよい。
【００４８】好ましいのは、機械的ポテンシャルエネル
ギー（ＢからＣまで）がバッテリイパック３２の充電状
態を第二のしきい値レベルである例えば７０％に適うよ
うにまたはそれを越えるようになるレベルにまで増大さ
せるのに十分であることである。当業者はしかし、下降
傾斜角と長さとがバッテリイパック３２の充電状態を第
二のしきい値レベルにまで増大させるのに十分でないと
きでも、それでもなお充電をＣ地点に到達するかそこを
過ぎるまで延期してよいことを理解できると思う。バッ
テリイ再充電の延期もしくは取消しは、例えば第一のし
きい値に調節により、その場合にエネルギー制御ユニッ
ト４０はバッテリイパック３２の充電状態が地点Ｂに到
達する前もしくは地点Ｂで最小しきい値よりも下に落ち
ていないことを確めなければならず、これはバッテリイ
パックを著しく放電させることがバッテリイパック３２
及び／又は車輌性能の完全性に悪影響を与えかねないこ
とによる。
【００４９】この発明は、第二の特徴として、ハイブリ
ッド車の利用可能な機械的運動エネルギー及び／又は機
械的ポテンシャルエネルギーを多量に貯えられた（電気
的）エネルギーに変換することに関係していることが挙
げられ、この量は通常の（従来形の）エネルギー管理シ
ステムよりも大きなものとなっている。このエネルギー
制御ユニット４０は、発電機３８が再充電エネルギーを
エネルギー蓄積ユニットである例えばバッテリイパック
に向けて用意することを妨げることができて、その条件
は地点Ｂで第一のしきい値レベルにエネルギーの状態が
到達したとかその下に落ちたということをエネルギー推
定器４４ｂが示したかどうかとは無関係となっている。
このようにすることによって、エネルギー制御ユニット
４０はエネルギー蓄積ユニット３２内により大きなスペ
ースがエネルギーを貯めるために利用できることを確保
しており、地点Ｃに到達するかその前に最大しきい値に
到達するその前にこの状態が確保されるようにする。利
用可能な機械的運動エネルギー及び／又は機械的ポテン
シャルエネルギーでこの最大量を上まわるものは、人間
により操作されるブレーキ２９を動作によって吸収され
るか、回復不能な熱エネルギーに変換される。
【００５０】図４ｂを見ると、エネルギー制御ユニット
４０は、地点Ｂに到達する前に、発電機３８及び／又は
パワーコンバータ３６を利用してバッテリイ再充電を開
始するようにプログラムされていてよく、その条件は充
電状態の推定器４４ｂが、バッテリイパック３２の充電
状態は第一のしきい値レベル以下であることを示してい
るかどうかとは無関係に開始できるようにしている。実
際に、地形予測ユニット４１がかなりの上り傾斜角度と
長さＬBCとに地点ＢからＣまでで出逢うことになること
を示している場合には、エネルギー制御ユニット４０は
地点Ｂに到達する前にバッテリイ再充電を開始してよ
く、それにより、電気的ポテンシャルエネルギーの所望
のクオンタム（一定量）がバッテリイパック３２内部に
貯えられてから地点ＢからＣへの上昇にあたることにな
る。これは例えば第一のしきい値レベルを自動的に増大
させることによって達成される。このプロトコルの好都
合な点と、このプロトコルに対して利用できる変形とは
この分野の熟練者、当業者にとっては上記の教示にてら
して明白なものと考えられる。
【００５１】図２を見ると、エネルギー制御ユニット４
０の地形予測ユニット４１はハイブリッド車がこれから
経験する傾斜角と高度との少くとも一つを利用して、次
のことになっているかどうかを判断するのがよい。
（ｉ）バッテリイの充電を妨げるかどうか、（ii）バッ
テリイの充電を始めるかどうか、あるいは(iii)バッテ
リイの充電を終らせるかどうかである。とくに、地形予
測ユニットはこれからハイブリッド車が移動することに
なる表面の傾斜角（及びその関係する長さ）を推定する
のがよく、この推定は例えばＧＰＳ２００から受領した
位置と高度に基づいて行なわれ、またハイブリッド車の
移動の方向の推定もそれに組合されて行なわれる。例え
ば、地形予測ユニット４１はハイブリッド車のこれから
の位置を（ｉ）ハイブリッド車の所与の位置と、（ii）
ハイブリッド車の移動方向と、(iii)ハイブリッド車の
速度との関数として推定してよい。ハイブリッド車の推
定位置は、これからの高度、傾斜角度、及び／又は傾斜
の長さの情報で、例えばＧＰＳ２００単独からのもの、
あるいはデータベース４３と組合せたものを検索するた
めに利用されることになる。
【００５２】上記のように、車輌の位置はＧＰＳ２００
以外の外部源で他の形式のものから得られてもよく、例
えばいろいろな位置に置かれた路傍の送信機でエネルギ
ー制御ユニット４０に向けて車輌の位置情報を送るもの
によってもよい。これに代るものとしては、セルラ方式
の三角測量システムと高度センサ１１０を組合せたもの
が採用できて、車輌位置を得るようにするものがある。
【００５３】地形予測ユニット４１は、例えばコンパス
といった方向センサ１１２（図２）から移動の方向を得
ることができる。例えばＧＰＳ２００からの一連の前後
方向測定がハイブリッド車の移動方向を計算するのに使
用されてよい。これに代って、エネルギー制御ユニット
４０の地形予測ユニット４１がルート（経路）メモリ
（これはデータベース４３及び／又は外部データベース
４３ａの内部に含まれていてよい）と通信をしていてよ
い。ルートメモリは複数の記憶されたルートを含んでい
るとよく、このルート上をハイブリッド車が移動できる
ものとする。記憶されたルートは少くとも次の一つを含
んでいる。すなわち、（ｉ）複数の将来位置、（ii）複
数の高度、(iii)複数の傾斜角、及び／又は（iv）複数
の傾斜の長さであって、ハイブリッド車が所与のルート
を移動する際にとることになるものである。したがっ
て、地形予測ユニット４１はこれからの傾斜角（と関係
する長さ）及び／又はこれからの高度を、例えばデータ
ベース４３といったルートメモリ内に含まれている情報
に基づいて推定することができる。
【００５４】地形予測ユニット２１は自動形式で記憶さ
れたルートの一つを選択するように動作するのがよく、
その際には、ハイブリッド車の過去と現在のいくつかの
位置が監視され、また記憶されたルートのどれが監視さ
れた位置と実質的に整合しているかの推定が行なわれ
て、それにより動作する。代って、地形予測ユニット４
１は、ハイブリッド車のドライバから受領した教示的な
データ（もしくはドライバの指令）１１４（図２）に基
づいて記憶されたルートの一つを選択してよい。例え
ば、ドライバはドライバの入力／コマンド１１４を介し
て特定の宛先に向う方向についての要求を用意してよ
い。地形予測ユニット４１は宛先に通じている記憶され
たルートの一つの選択するのがよい。地形予測ユニット
４１はどの位置をハイブリッド車が宛先に向うルートの
中でとるかを知っているので、ユニット４１は、この情
報を用いてハイブリッド車が移動することになる傾斜角
と、傾斜の長さと、表面の高さとを判断する。
【００５５】また、ドライバ入力／コマンド１１４はド
ライバのプログラムされた座席位置を含むことができて
（ハイブリッド車は座席位置を記憶することができると
仮定している）、これがルートメモリ内部に記憶されて
いるルートの一つを選択する際に、地形予測ユニット４
１を助けている。事実、ドライバはしばしば予測可能な
ルート上をドライブするものであり、例えば仕事場に向
うとか、小売店のあるところへ向うといったことであ
る。したがって、記憶しておいた座席の位置を用いて特
定のドライバであることを識別し、それによって、移動
することになると思われるルートを識別するようにでき
る。
【００５６】
【発明の効果】以上記述したように、この発明は前掲の
課題をすべて解決した。ここでは特定の実施例を参照し
て記述したのであるが、こういった実施例は単にこの発
明の原理と応用とを例示したものにすぎないことは理解
されるところであり、したがって、様々な修正変更が例
示の実施形態に加えられること、また他の構成ややり方
が別掲特許請求の範囲により規定したこの発明の精神と
範囲を逸脱することなく考案されることは理解されると
ころである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるエネルギー管理制御システムを
含むハイブリッド車駆動システムを示す構成図。
【図２】この発明の別な特徴を示す構成図。
【図３】この発明による外部情報源の近くに置かれたハ
イブリッド車の模式図。
【図４】（ａ）と（ｂ）とはそれぞれ、この発明のエネ
ルギー制御システムにより効率的に処理される基本的な
傾斜角度構成の模式図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リー・グレゴール・ホフマン アメリカ合衆国、ニューヨーク州 13905、 ビンガムトン、ストラットフォード・プレ イス 15 (72)発明者 ガーリー・ジョージ・ローデン アメリカ合衆国、ニューヨーク州 13732、 アパラチン、ジェウェット・ヒル・ロード 1068 Ｆターム(参考） 3G093 AA07 AA16 AB00 AB01 DB00 DB05 DB18 FA11 5H115 PA11 PG04 PI16 PI21 PO02 PU01 PU19 PU21 QE03 QE04 QE06 SE02 SE03 SE05 SE06

Claims (55)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハイブリッド車用のエネルギー制御ユニ
    ットであって、該ハイブリッド車にはハイブリッド車に
    駆動力源を与えるために動作可能な電気モータと、該電
    気モータに第一のエネルギー源を与えるために電気モー
    タに動作上接続されたエネルギー蓄積ユニットと、 該電気モータに第二のエネルギー源を与えるために電気
    モータに動作上接続されたプライムムーバとを含み、 該エネルギー制御ユニットは該蓄積ユニットに貯えられ
    たポテンシャルエネルギーの量を制御するために動作可
    能であってハイブリッド車のエネルギーレベルが所望の
    大きさに実質的に維持されるようにし、該ハイブリッド
    車のエネルギーレベルは少くとも（ｉ）ハイブリッド車
    の機械的運動エネルギーと、（ii）ハイブリッド車の機
    械的ポテンシャルエネルギーと、(iii)エネルギー蓄積
    ユニットのポテンシャルエネルギーとの関数である、ハ
    イブリッド車用のエネルギー制御ユニット。
  2. 【請求項２】 前記エネルギー蓄積ユニットは、少くと
    も一つのバッテリイと、少くとも一つのウルトラキャパ
    シタと、少くとも一つの無損失インダクタと、少くとも
    一つのフライホイールとで成る群から選ばれる請求項１
    記載のエネルギー制御ユニット。
  3. 【請求項３】 前記プライムムーバは、内燃機関、ガス
    タービンエンジン、スチームエンジン及び燃料電池で成
    る群から選ばれる請求項１記載のエネルギー制御ユニッ
    ト。
  4. 【請求項４】 前記プライムムーバは、燃料内に含まれ
    るポテンシャルエネルギーを前記第二のエネルギー源に
    変換するよう動作可能であり、また、前記ハイブリッド
    車のエネルギーレベルは該燃料のポテンシャルエネルギ
    ーの関数とはなっていない請求項１記載のエネルギー制
    御ユニット。
  5. 【請求項５】 前記エネルギー制御ユニットは、前記ハ
    イブリッド車のエネルギーレベルの平均値を所望の大き
    さに実質的に維持するよう動作可能である請求項１記載
    のエネルギー制御ユニット。
  6. 【請求項６】 前記ハイブリッド車のエネルギーレベル
    は、（ｉ）前記ハイブリッド車の機械的運動エネルギー
    と、（ii）前記ハイブリッド車の機械的ポテンシャルエ
    ネルギーと、(iii)前記エネルギー蓄積ユニットのポテ
    ンシャルエネルギーとを合計したものに比例している請
    求項１記載のエネルギー制御ユニット。
  7. 【請求項７】 前記エネルギー制御ユニットは、前記ハ
    イブリッド車の推定されたエネルギーレベルを所望の大
    きさと比較し、前記エネルギー蓄積ユニットの貯えたポ
    テンシャルエネルギーを該比較に応答して制御して、該
    ハイブリッド車のエネルギーレベルが該所望の大きさに
    近付くようにする請求項１記載のエネルギー制御ユニッ
    ト。
  8. 【請求項８】 前記エネルギー制御ユニットは約０．０
    ００１ないし０．００１０ヘルツの比較的低い帯域幅で
    動作して、前記ハイブリッド車のエネルギーレベルが比
    較的低レートで前記所望の大きさに近付くようにする請
    求項７記載のエネルギー制御ユニット。
  9. 【請求項９】 前記エネルギー制御ユニットは、前記ハ
    イブリッド車の機械的運動エネルギーと該ハイブリッド
    車の機械的ポテンシャルエネルギーと該エネルギー蓄積
    ユニットのポテンシャルエネルギーとの少くとも一つを
    推定するように動作可能である請求項７記載のエネルギ
    ー制御ユニット。
  10. 【請求項１０】 前記エネルギー制御ユニットは、前記
    ハイブリッド車の機械的運動エネルギーと機械的ポテン
    シャルエネルギーを推定するように動作可能な機械的エ
    ネルギー推定ユニットと、前記エネルギー蓄積ユニット
    のポテンシャルエネルギーを推定するように動作可能な
    エネルギー推定ユニットとを含んでいる請求項９記載の
    エネルギー制御ユニット。
  11. 【請求項１１】 前記エネルギー制御ユニットは、前記
    ハイブリッド車の機械的運動エネルギーを、ハイブリッ
    ド車の重量もしくは質量とハイブリッド車速度の自乗と
    の積に実質的に比例するように、推定するために動作可
    能である請求項９記載のエネルギー制御ユニット。
  12. 【請求項１２】 前記エネルギー制御ユニットは、
    （ｉ）基本車輌重量もしくは質量と、旅客重量もしくは
    質量の推定値かあるいは燃料重量もしくは質量の推定値
    かの少くとも一方とを合計することによって前記ハイブ
    リッド車の重量もしくは質量を推定することと、また
    （ii）前記ハイブリッド車の重量もしくは質量の記憶さ
    れた推定値を使用することとの少くとも一方を行うよう
    に動作可能である請求項１１記載のエネルギー制御ユニ
    ット。
  13. 【請求項１３】 前記エネルギー制御ユニットは、
    （ｉ）速度センサからの速度測定値に基づいて前記ハイ
    ブリッド車の速度を推定することと、また（ii）前記ハ
    イブリッド車外部の少くとも一つの源から受領した情報
    に基づいてハイブリッド車速度を推定することとの少く
    とも一方を行うように動作可能である請求項１１記載の
    エネルギー制御ユニット。
  14. 【請求項１４】 前記エネルギー制御ユニットは、レー
    ダ反射測定値を得ることと、ドップラアルゴリズムを採
    用することに基づいて前記ハイブリッド車速度を推定す
    るように動作可能な請求項１３記載のエネルギー制御ユ
    ニット。
  15. 【請求項１５】 前記エネルギー制御ユニットは、前記
    ハイブリッド車のドップラユニットと通信をし、該ドッ
    プラユニットはレーダ源信号を作りまたレーダ反射信号
    を受領してレーダ反射測定値を作るように動作可能であ
    る請求項１４記載のエネルギー制御ユニット。
  16. 【請求項１６】 前記車速度センサはスピードメータシ
    ステムを含んでいる請求項１３記載のエネルギー制御ユ
    ニット。
  17. 【請求項１７】 前記ハイブリッド車の外部の少くとも
    一つの源はグローバルポジショニングシステム（ＧＰ
    Ｓ）を含んでいて、ハイブリッド車の経度及び緯度位置
    に関する情報を含んでいる無線信号を用意するように動
    作可能であり、また、前記エネルギー制御ユニットは、
    該無線信号情報で前記ハイブリッド車の位置に関するも
    のを受領して、時間についてハイブリッド車の位置の差
    を計算することによってハイブリッド車の速度を推定す
    るように動作可能な請求項１３記載のエネルギー制御ユ
    ニット。
  18. 【請求項１８】 前記エネルギー制御ユニットは、前記
    ハイブリッド車の機械的ポテンシャルエネルギーをハイ
    ブリッド車の重量もしくは質量と、ハイブリッド車の高
    度との積に実質的に比例するように推定するように動作
    可能な請求項９記載のエネルギー制御ユニット。
  19. 【請求項１９】 前記エネルギー制御ユニットは、
    （ｉ）推定された力と前記ハイブリッド車の推定された
    加速度との商を計算することによりハイブリッド車の重
    量もしくは質量を推定すること、また（ii）前記ハイブ
    リッド車の重量もしくは質量の記憶された推定値を使用
    することの少くとも一方を行うように動作可能である請
    求項１８記載のエネルギー制御ユニット。
  20. 【請求項２０】 前記エネルギー制御ユニットは、
    （ｉ）前記ハイブリッド車が移動する表面の傾斜角にハ
    イブリッド車の速度を乗じたものの時間積分に比例して
    いるとしてハイブリッド車の高度を推定すること、(ii)
    高度センサから該ハイブリッド車の高度の推定値を受領
    すること、また(iii)該ハイブリッド車外部の少くとも
    一つの源から受領した情報に基づいてハイブリッド車の
    高度を推定することの少くとも一つを行うように動作可
    能である請求項１８記載のエネルギー制御ユニット。
  21. 【請求項２１】 前記エネルギー制御ユニットは、
    （ｉ）前記傾斜角上で前記ハイブリッド車を動かすのに
    必要とされる力を推定しそこから傾斜角を計算すること
    によって傾斜角を推定すること、（ii）傾斜角センサか
    ら傾斜角推定値を受領すること、また(iii)前記ハイブ
    リッド車外部の少くとも一つの源から受領した情報に基
    づいて傾斜角を推定することの少くとも一つを行うよう
    に動作可能である請求項２０記載のエネルギー制御ユニ
    ット。
  22. 【請求項２２】 前記傾斜角センサは垂直ジャイロと傾
    斜計との少くとも一つを含んでいる請求項２１記載のエ
    ネルギー制御ユニット。
  23. 【請求項２３】 前記ハイブリッド車外部の少くとも一
    つの源は、ハイブリッド車が移動する表面の近くに置か
    れたバーコードを付けたプラカードを含んでいて、該プ
    ラカードのバーコードは該表面の傾斜角に関する情報を
    含んでいる請求項２１記載のエネルギー制御ユニット。
  24. 【請求項２４】 前記ハイブリッド車外部の少くとも一
    つの源は、少くとも一つの無線装置を含んでいて、該少
    くとも一つの無線装置からの無線信号は前記表面の傾斜
    角に関する情報を含んで伝搬される請求項２１記載のエ
    ネルギー制御ユニット。
  25. 【請求項２５】 前記ハイブリッド車外部の少くとも一
    つの源は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰ
    Ｓ）を含んでいて、ハイブリッド車の経度及び緯度位置
    に関する情報を含んでいる無線信号を用意するように動
    作可能であり、また、 前記エネルギー制御ユニットは、該ハイブリッド車の位
    置に関する無線信号情報を受領して、それに基づいて表
    面の傾斜角度の推定値を得るように動作可能な請求項２
    １記載のエネルギー制御ユニット。
  26. 【請求項２６】 前記エネルギー制御ユニットは、複数
    の傾斜角を含んでいるデータベースを備えていて、該傾
    斜角が前記ハイブリッド車の位置に関する情報によりイ
    ンデックスが付されかつこの情報を用いて検索可能とさ
    れている請求項２５記載のエネルギー制御ユニット。
  27. 【請求項２７】 前記エネルギー制御ユニットは前記ハ
    イブリッド車外部のデータベースと通信するように動作
    可能であり、前記ハイブリッド車の位置に関する情報に
    よりインデックスが付されかつこの情報を用いて検索可
    能とされている複数の傾斜角を該外部データベースが含
    んでいる請求項２５記載のエネルギー制御ユニット。
  28. 【請求項２８】 前記エネルギー制御ユニットは、
    （ｉ）前記外部データベースと無線通信チャンネルを経
    由して通信し、（ii）前記ハイブリッド車の位置に関す
    る情報を該外部データベースに向けて該無線通信チャン
    ネルを経由して送り、また(iii)該外部データベースか
    ら該無線通信チャンネル上で傾斜角度を受信するように
    動作可能である請求項２７記載のエネルギー制御ユニッ
    ト。
  29. 【請求項２９】 前記高度センサは高度計を含んでいる
    請求項２０記載のエネルギー制御ユニット。
  30. 【請求項３０】 前記ハイブリッド車外部の少くとも一
    つの源は、ハイブリッド車が移動する表面の近くに置か
    れたバーコードを付けたプラカードを含んでいて、該プ
    ラカードのバーコードはハイブリッド車の高度に関する
    情報を含んでいる請求項２０記載のエネルギー制御ユニ
    ット。
  31. 【請求項３１】 前記ハイブリッド車外部の少くとも一
    つの源は、少くとも一つ無線装置を含んでいて、該少く
    とも一つの無線装置から無線信号が伝搬され、そこには
    ハイブリッド車の高度に関する情報が含まれている請求
    項２０記載のエネルギー制御ユニット。
  32. 【請求項３２】 前記ハイブリッド車外部の少くとも一
    つの源は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰ
    Ｓ）を含んでいて、ハイブリッド車の高度に関する情報
    を含んでいる無線信号を用意するように動作可能であ
    り、また、 前記エネルギー制御ユニットは、該ハイブリッド車の高
    度に関する無線信号情報を受領して、それに基づいてハ
    イブリッド車の高度の推定値を得るように動作可能な請
    求項３１記載のエネルギー制御ユニット。
  33. 【請求項３３】 前記エネルギー蓄積ユニットは、電気
    的エネルギー蓄積ユニットであり、また、前記エネルギ
    ー制御ユニットは、該電気的エネルギー蓄積ユニットの
    電気的ポテンシャルエネルギーを該電気的エネルギー蓄
    積ユニットの電圧と電流との積の時間積分に実質的に比
    例するように、推定するために動作可能な請求項９記載
    のエネルギー制御ユニット。
  34. 【請求項３４】 前記ハイブリッド車は、前記エネルギ
    ー蓄積ユニットに動作可能に接続されかつ電気モータを
    回転するための電気的エネルギーにエネルギー蓄積ユニ
    ット内に貯えられたエネルギーを変換するように動作可
    能なモータ制御器と、 プライムムーバに回転可能に接続され、かつ該エネルギ
    ー蓄積ユニットに対して電気エネルギー源を用意するよ
    うに動作可能な発電機とを備えており、 前記エネルギー制御ユニットは、（ｉ）該エネルギー蓄
    積ユニットの出力を監視し、また、（ii）電気的エネル
    ギー源に該発電機からその電気エネルギーの少くとも何
    がしかを直接に該モータ制御器に送らせるように動作可
    能である請求項１記載のエネルギー制御ユニット。
  35. 【請求項３５】 前記ハイブリッド車は前記エネルギー
    蓄積ユニットに動作可能に接続され、かつ前記電気モー
    タを回転するための電気的エネルギーを用意するように
    動作可能なモータ制御器を含み、かつ、前記エネルギー
    制御ユニットは、（ｉ）ハイブリッド車が停止している
    とき、及び（ii）電気モータとモータ制御器とが再生モ
    ードで動作するときには、アイドリングレベルもしくは
    それ以下の回転速度でプライムムーバを動作させるよう
    に動作可能である請求項１記載のエネルギー制御器。
  36. 【請求項３６】 ハイブリッド車用の駆動システムであ
    って、 該ハイブリッド車に向けた駆動動力源を用意するように
    動作可能な電気モータと、 該電気モータを回転するための電気的エネルギーを用意
    するように動作可能なモータ制御器と、 該モータ制御器と動作可能に接続されて、モータ制御器
    に向けたエネルギー源を用意するエネルギー蓄積ユニッ
    トと、 回転エネルギー源を用意するように動作することができ
    るプライムムーバと、 該プライムムーバからの回転エネルギーを該エネルギー
    蓄積ユニット用の再充電エネルギーに変換するように動
    作可能な充電システムと、 該エネルギー蓄積ユニットの貯えられたポテンシャルエ
    ネルギーの量を制御して、該ハイブリッド車のエネルギ
    ーレベルが所望の大きさに実質的に維持されるように動
    作可能なエネルギー制御ユニットとを備え、 該ハイブリッド車のエネルギーレベルは少くとも、
    （ｉ）ハイブリッド車の機械的運動エネルギー、（ii）
    ハイブリッド車の機械的なポテンシャルエネルギー、及
    び(iii)エネルギー蓄積ユニットのポテンシャルエネル
    ギーの関数となっているハイブリッド車用の駆動システ
    ム。
  37. 【請求項３７】 ハイブリッド車用のエネルギー制御ユ
    ニットであって、該ハイブリッド車は、（ｉ）該ハイブ
    リッド車に向けた駆動動力源を用意するように動作可能
    な電気モータと、（ii）該電気モータを回転するための
    電気的エネルギーを用意するように動作可能なモータ制
    御器と、(iii)該モータ制御器に向けたエネルギー源を
    用意するために該モータ制御器に動作可能に接続された
    エネルギー蓄積ユニットと、（iv）回転エネルギー源を
    用意するように動作可能なプライムムーバと、（ｖ）該
    プライムムーバからの回転エネルギーをエネルギー蓄積
    ユニット用の再充電エネルギーに変換するように動作可
    能な充電システムを含んでおり、 該エネルギー制御ユニットは、 外部源から、該ハイブリッド車の経度及び緯度位置に関
    する情報を含んでいる信号を受領するように動作可能な
    位置決めシステムと、 該ハイブリッド車の経度及び緯度位置に関する情報に基
    づいて、これから該ハイブリッド車が移動する表面のい
    くつかの傾斜角度と長さとを推定するように動作可能な
    地形予測ユニットと、 該エネルギー蓄積ユニットのエネルギー状態を推定する
    ように動作可能なモニタと、 （ｉ）エネルギー蓄積ユニットのエネルギー状態が第一
    のしきい値レベルに到達したかそれ以下となったかを示
    す該モニタからのエネルギー状態、（ii）エネルギー蓄
    積ユニットのエネルギー状態が第二のしきい値レベルに
    到達したかそれ以上となったかを示す該モニタからのエ
    ネルギー状態、及び(iii)該ハイブリッド車が移動する
    表面上の傾斜角と長さとの推定値の少くとも一つの関数
    として、該電気的エネルギー蓄積ユニットに向けて電力
    を再充電することと、再充電を終結することとの少くと
    も一つを該充電システムにさせるように動作可能なエネ
    ルギー制御ユニットとを備えているハイブリッド車用の
    エネルギー制御ユニット。
  38. 【請求項３８】 前記エネルギー蓄積ユニットは少くと
    も一つのバッテリイ、少くとも一つのウルトラキャパシ
    タ、少くとも一つの無損失インダクタ、及び少くとも一
    つのフライホイールで成る群から選択される請求項３７
    記載のエネルギー制御ユニット。
  39. 【請求項３９】 前記プライムムーバは、内燃機関、ガ
    スタービンエンジン、スチームエンジン及び燃料電池で
    成る群から選択される請求項３７記載のエネルギー制御
    ユニット。
  40. 【請求項４０】 前記位置決めシステムはグローバルポ
    ジショニングシステム（ＧＰＳ）ユニットであって、Ｇ
    ＰＳ衛星システムから無線信号を受領するように動作可
    能である請求項３７記載のエネルギー制御ユニット。
  41. 【請求項４１】 前記エネルギー制御ユニットは、
    （ｉ）前記モニタがエネルギーの状態は第一のしきい値
    レベルに到達したかそれ以下となったことを示すときに
    はエネルギー蓄積ユニットに向けて前記充電システムが
    再充電エネルギーを用意するようにさせ、また、（ii）
    前記モニタがエネルギーの状態は第二のしきい値レベル
    に到達したかそれ以上となったことを示すときは充電器
    がエネルギー蓄積ユニットに向けたエネルギーの再充電
    を終結するようにさせるように動作可能である請求項３
    ７記載のエネルギー制御ユニット。
  42. 【請求項４２】 前記エネルギー制御ユニットは、前記
    充電システムが前記エネルギー蓄積ユニットに向けて再
    充電エネルギーを用意するときを自動調節するように動
    作可能であり、その条件は前記ハイブリッド車が移動す
    る表面の傾斜角と長さの推定値が、（ｉ）エネルギー蓄
    積ユニットのエネルギー状態を最小しきい値より下にま
    で減らすことがないエネルギー蓄積ユニットからのエネ
    ルギーの一特定量を使用することにより、いくつかの下
    方傾斜が達成されること、及び（ii）ハイブリッド車の
    機械的ポテンシャルエネルギーを電気的エネルギーに変
    換することによってエネルギーの特定量の少くとも実質
    的な一部分を回復するのに、下方傾斜のいくつかの長さ
    が十分であることを示すこととしている請求項４１記載
    のエネルギー制御ユニット。
  43. 【請求項４３】 前記エネルギー制御ユニットは、前記
    充電システムが前記エネルギー蓄積ユニットに向けて再
    充電エネルギーを用意するときを自動調節するように動
    作可能であり、その条件は、エネルギー蓄積ユニットの
    エネルギー状態を少くとも第一のしきい値レベルよりも
    下に減らすのに十分なエネルギー量を一特定量とすると
    したときに、前記ハイブリッド車が、移動する表面の傾
    斜角の推定値としていくつかの上方傾斜であってそれぞ
    れがエネルギー蓄積ユニットからのエネルギーの該一特
    定量を必要としている長さをもっているものに到達する
    ことを示していることとしている請求項４１記載のエネ
    ルギー制御ユニット。
  44. 【請求項４４】 前記エネルギー制御ユニットは、前記
    充電システムが前記エネルギー蓄積ユニットに向けて再
    充電エネルギーを用意するときを自動調節するように動
    作可能であり、その条件は前記ハイブリッド車が移動す
    る表面の傾斜角の推定値が、（ｉ）エネルギー蓄積ユニ
    ットのエネルギー状態を最小しきい値より下にまで減ら
    すことがないエネルギー蓄積ユニットからのエネルギー
    の一特定量を使用することによりいくつかの下方傾斜が
    達成できること、及び（ii）ハイブリッド車の機械的な
    ポテンシャルエネルギーを電気的エネルギーに変換する
    ことによって少くとも第二のしきい値レベルまでエネル
    ギー蓄積ユニットのエネルギーの状態を高めるために十
    分なエネルギーを回復させるのに、いくつかの下方傾斜
    の長さが十分であることを示すこととしている請求項４
    １記載のエネルギー制御ユニット。
  45. 【請求項４５】 前記地形予測ユニットは、前記ハイブ
    リッド車の経度及び緯度位置に関する情報によりインデ
    ックス付けがされまたこの情報により検索される複数の
    傾斜角と該傾斜角の長さとを含んでいるデーベースと通
    信をする請求項３７記載のエネルギー制御ユニット。
  46. 【請求項４６】 前記地形予測ユニットは、前記ハイブ
    リッド車がこれから移動する表面のいくつかの傾斜角と
    それぞれの長さをハイブリッド車の経度及び緯度位置と
    少くとも一つの移動方向とに関する情報に基づいて推定
    する請求項４５記載のエネルギー制御ユニット。
  47. 【請求項４７】 前記地形予測ユニットは、前記ハイブ
    リッド車の将来の位置を、（ｉ）該ハイブリッド車の所
    与の位置と、（ii）移動の方向と、(iii)ハイブリッド
    車の速度とに基づいて推定する請求項４６記載のエネル
    ギー制御ユニット。
  48. 【請求項４８】 前記地形予測ユニットは、前記ハイブ
    リッド車がこれから移動する表面のいくつかの傾斜角と
    それぞれの長さとを、ハイブリッド車の推定された将来
    の位置をインデックスとして用いてデータベースから複
    数の傾斜角と長さとの少くとも一つを検索することによ
    って推定する請求項４７記載のエネルギー制御ユニッ
    ト。
  49. 【請求項４９】 前記地形予測ユニットは方向センサか
    ら移動の方向を得る請求項４７記載のエネルギー制御ユ
    ニット。
  50. 【請求項５０】 前記地形予測ユニットは、いくつかの
    記憶したルートについての移動情報を含んでいるルート
    メモリと通信をし、また所与の一つの記憶されたルート
    についての該移動情報は該所与のルートを移動している
    ときに前記ハイブリッド車の将来の位置を含んでいる請
    求項４５記載のエネルギー制御ユニット。
  51. 【請求項５１】 前記地形予測ユニットは、前記ハイブ
    リッド車がこれから移動する表面のいくつかの傾斜角度
    とそれぞれの長さとを、ハイブリッド車の将来の位置を
    インデックスとして用いてデータベースから複数の傾斜
    角と長さとの少くとも一つを検索することによって推定
    する請求項５０記載のエネルギー制御ユニット。
  52. 【請求項５２】 前記地形予測ユニットは、前記ハイブ
    リッド車のいくつかの位置を監視し、かつどの記憶され
    たルートが監視した位置に実質的に整合しているかを推
    定することによって、記憶されたルートの一つを選択す
    るように動作可能である請求５０記載のエネルギー制御
    ユニット。
  53. 【請求項５３】 前記地形予測ユニットは、前記ハイブ
    リッド車のドライバから教示的データを受領することに
    基づいて記憶されたルートの一つを選択するように動作
    可能である請求項５０記載のエネルギー制御ユニット。
  54. 【請求項５４】 前記教示的データは、前記ハイブリッ
    ド車のドライバのプログラムされた座席位置を含んでい
    る請求項５３記載のエネルギー制御ユニット。
  55. 【請求項５５】 前記教示的データは、前記ハイブリッ
    ド車のドライバから目的地に向う方向についての要求を
    含み、また前記地形予測ユニットは前記ハイブリッド車
    のドライバを目的地に向ける記億されたルートの一つを
    選択するように動作可能である請求項５３記載のエネル
    ギー制御ユニット。
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