JP2004156622A - エンジン駆動規制支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両が上記エンジン駆動規制地域に入った場合に、上記情報に基づいて自動的エンジンを停止又は減速運転し、排気ガスや騒音を低減することを目的とする。
【解決手段】 ナビゲータ２１からの車両位置情報及び車両ＥＣＵ１３に予め記憶されたエンジン駆動規制地域及びエンジン駆動規制時間帯に関する記憶情報により、現車両位置及び時刻が、上記エンジン駆動規制地域かつエンジン駆動規制時間帯に入っているかどうかを判定し（ステップ３０４）、入っていればエンジンを停止して（ステップ３１８）してメインルーチンにリターンする。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、発電電動機又は燃料電池からなる車両用電源装置及びエンジン駆動規制支援装置に関する。

車両用電源装置の一例として、内燃機関車ではオルタネータによりバッテリを充電する車両用電源装置が周知である。

この従来の内燃機関車用車両用電源装置では、バッテリ電圧を所定値に収束させるようにオルタネータの発電電力を調整している。

また、車両用電源装置の他例として、ハイブリッド車では発電電動機によりバッテリを充電する車両用電源装置が周知である。

この従来のハイブリッド車用車両用電源装置では、バッテリの残存容量（ＳＯＣ）を所定値に収束させるように発電電動機の発電電力を調整している。なお、これは、減速エネルギ回生時や加速アシスト時にバッテリの充放電電力を最適利用するためである。

上記したハイブリッド車のようにエンジン始動や車載負荷給電のみならず走行動力の一部をバッテリから供給しようとする場合などにおいて、車載バッテリを従来より格段に大型化することが要求されるが、バッテリは、車両搭載スペースや車載重量の増大を招き、大きな問題となっている。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、電力使用における不便の増大を抑止しつつ車載蓄電池や発電装置の大容量化を回避可能な車両用電源装置を提供することを、その目的としている。

請求項１記載のエンジン駆動規制支援装置は、車外又は車載の車両位置特定装置から受信した情報に基づいて車両位置が所定のエンジン駆動規制地域内にあるかどうかを判定する手段、及び、車外からのエンジン駆動規制信号を受信する手段の少なくともいずれかを含むエンジン駆動規制地域検出手段と、前記車両位置が前記エンジン駆動規制地域内にあるとの判定、又は、前記エンジン駆動規制信号の受信により、運転者への報知又は車載のエンジンの停止又は減速を指令するエンジン駆動規制手段とを備えて、エンジン搭載車両に装備されることを特徴としている。

ここでいう「エンジンを停止する」ということは、既に停止しているエンジン停止状態の維持を含む。車外から受信した情報とは、たとえば所定地域の排気ガスや騒音のレベルを一定レベル以下に規制するために、この地域が上記規制を行っている地域であることを表示する情報を、たとえば道路ごとに設置された固定のステーションから電波にて受信したものである。車載の車両位置特定装置とは、たとえばカーナビシステムなどの車両位置を特定する装置である。車両位置特定装置はエンジン駆動規制地域を予め記憶しており、車両位置がこのエンジン駆動規制地域に入った場合、それを示す信号を出力する。なお、車両位置特定装置の上記記憶は定期的あるいは必要に応じて書き換えられることができる。

本構成によれば、車両が上記エンジン駆動規制地域に入った場合に、上記情報に基づいて自動的エンジンを停止又は減速運転し、排気ガスや騒音を低減することができる。又は、運転者に上記エンジン駆動規制地域に入った事実を知らせ、エンジン停止又は減速を踏む手動操作を行うことを促す。

これにより、特定のエンジン駆動規制地域内での排気ガスや騒音を低減することが期待できる。

なお、上記した固定のステーションは、中央センターからの指令により又は自己が検出する排気ガス濃度に応じて、前記情報の無線による送信を調整することができ、この場合には、上記エンジン駆動規制地域であるにもかかわらず、排気ガス濃度が低い場合にはエンジン駆動規制のための情報送信を停止して、各車両の蓄電部の負担を軽減することもできる。

請求項２記載の構成によれば請求項１記載のエンジン駆動規制支援装置において更に、前記エンジン駆動規制地域検出手段は、前記受信情報に基づいて、前記車両が前記エンジン駆動規制地域内の所定のエンジン駆動規制時間帯にあるかどうかを判定し、前記エンジン駆動規制手段は、前記車両が前記エンジン駆動規制地域内の前記エンジン駆動規制時間帯にあるとの判定に基づいて、前記運転者への報知又は前記エンジンの停止又は減速を指令することを特徴としている。

すなわち、本構成では、単にエンジン駆動規制地域を指定するのみではなく、エンジン駆動規制の時間帯も指定するので、エンジン駆動規制効果を確保しつつ車両側の負担を減らすことができる。

なお、ここでいう時間帯は、１日における所定の時間帯を指定することもでき、１年における所定の期間を指定することもできる。

請求項３記載の構成によれば、請求項１もしくは２に記載のエンジン駆動規制支援装置において更に、エンジン停止地域が運転者に報知された場合、あるいは運転者が道路標識などでエンジン駆動規制を認知した場合、あるいは運転者が自己意志でエンジン駆動を規制しようと判断した場合に、運転者がエンジン停止操作可能なエンジン停止用スイッチを有することを特徴としている。

これにより、運転者は随時、エンジン停止スイッチを操作して、マニュアル操作によりエンジン停止を行っうことができるので、固定ステーションがない地域や車載受信機等がない車両に置いても、運転者の意識により環境への負荷を低減することが可能となる。

なお、上記各構成において、発電部は、エンジンに連結される発電電動機の他に燃料電池により構成されてもよい。

（第１実施形態）

（構成）ハイブリッド車に適用したこの実施例の車両用電源装置のブロック図を図１に示す。

この車両用電源装置は、発電電動機１、交ー直電力変換部２、高圧バッテリ３、低圧バッテリ４、直ー直電力変換部５、高圧補機６〜８、低圧補機９〜１１、発配電制御を行うコントローラ１２からなる。

発電電動機１は、エンジン１００とクラッチ付きのトランスミッション２００との間に介設されてクランクシャフトにより駆動される三相同期機である。

交ー直電力変換部２は、発電電動機１と高圧バッテリ３との間に配設された交ー直双方向変換可能な三相インバータ回路からなり、発電電動機１と高圧バッテリ３との間での双方向送電電力を調整する。交ー直電力変換部２は発電電動機１とともに本発明で言う発電部を構成している。

高圧バッテリ３は、定格電圧３６〜５００Ｖの蓄電池であって、高圧補機（車載負荷）６〜８に給電する。低圧バッテリ４は、定格電圧１２Ｖの蓄電池であって、低圧補機９〜１１に給電する。高圧バッテリ３及び低圧バッテリ４は、本発明で言う蓄電部を構成している。

直ー直電力変換部５は、高圧バッテリ３と低圧バッテリ４との間での双方向送電電力を調整するＤＣ−ＤＣコンバータからなる。

コントローラ１２は、図示しないエンジン制御装置（ＥＣＵ）１３、発電電動機１に付属して発電電動機１を制御する発電電動機コントローラ１４、高圧補機６〜８及び低圧補機９〜１１を制御する補機コントローラ１５、高圧バッテリ３及び低圧バッテリ４を管理する電池コントローラ１６と交信し、交ー直電力変換部２、直ー直電力変換部５を制御するマイコン内蔵の発配電制御装置である。また、コントローラ１２は、交ー直電力変換部２、直ー直電力変換部５に内蔵された電流センサから電流を検出してもよい。

発電電動機１、交ー直電力変換部２及び直ー直電力変換部５の基本的な動作自体はもはや周知であるので、説明を省略する。

（動作）コントローラ１２により実施されるこの車両用電源装置の供給可能電力合計増強動作を図２に示すフローチャートを参照して説明する。この制御は、高圧バッテリ３の放電電力増大に対処するルーチンであり、その放電電力の減少やその他の発配電制御は異なるルーチンにより実施される。なお、このルーチンは、イグニッションキーのオンにより初期設定してスタートし、各コントローラ１３〜１６と随時交信して必要な情報を送受信するものとする。

まず、ステップ１０１０にて、高圧バッテリ３の放電電力（放電電流でもよい）Ｐｂが、予め定められた所定値Ｐｂｔｈ未満かどうかを調べ、未満であればメインルーチンにリターンし、以上であればステップ１０１２にてエンジン制御装置（ＥＣＵ）１３又は発電電動機コントローラ１４からの情報（又はその他の情報）によりエンジン１００が動作中か否かを判定する。

エンジン１００が動作中であれば、放電電力と上記所定値との差に一致するだけ発電電力を増大した新発電電力値での発電を発電電動機１に指令し、これにより供給可能電力合計が要求電力合計以上となるようにする（ステップ１０１４）。

次に、この新しい発電電力値が予め決定されている発電電力の上限を超過しているかどうかを判定し（ステップ１０１６）、超過していなければ、メインルーチンにリターンする。

発電電動機コントローラ１４は、この発電電力の増大により生じるエンジン負荷トルクの変動を補償するためにエンジン制御装置（ＥＣＵ）１３にこの発電電力変更に伴う情報を送信し、エンジン制御装置（ＥＣＵ）１３は指定されたエンジントルクの変更を行ったり、変速機の変速比（段）の変更を行ったりする。

ステップ１０１６において、新発電電力値が予め決定されている発電電力の上限を超過していれば、ステップ１０２６に進んで直ー直電力変換部５によるバッテリ間電力融通により低圧バッテリ４から高圧バッテリ３への送電を行う電力融通サブルーチンを実施する。そして、ステップ１０２４にて、ＰｂがＰｂｔｈより小さいかどうかを判断し、Ｎｏの場合はステップ１０２２にて負荷制御を実行し、Ｙｅｓの場合はステップ１０２８にて負荷を要求通り駆動する。

ステップ１０１２において、エンジン１００が停止している場合は、エンジン始動可能かどうかを判断し（１０１８）、可能ならばエンジン１００を始動（１０２０）する。この判断基準は図７に示すように、例えばエンジン停止地域（時間）か否か、あるいはガソリンが残っているか否か等を判定する予め設定された所定のサブルーチンで行う。

ステップ１０１８にて、エンジン始動可能の場合は、エンジン１００を始動してステップ１０１４にて発電量をアップする。

ステップ１０２２では、停止又は駆動率低減可能な車載負荷を、予め定められた重要度が低い順に、ステップ１０１４における発電電力不足分（＝新発電電力値ー上記発電電力の上限）だけ、停止又は駆動率低減を行い、要求電力合計を削減する。

なお、この電力融通サブルーチンは、低圧バッテリ４の残存容量が所定値以上という条件で直ー直電力変換部５を高圧バッテリへ送電する方向に、負荷制御サブルーチン１０２２で補償しきれなかった電力（新発電電力値ー上記発電電力の上限）の残存分を補償する制御であるが、簡単な制御であるので図示説明は省略する。

（負荷制御）次に、ステップ１０２２にて実施する負荷制御について更に詳しく説明する。

コントローラ１２は、予め、自己が給電する各負荷（直ー直電力変換部５も含む）の重要度の順番を示すリストを車両運転状況（各車載負荷の駆動状況を含む）の所定数のパターンごとにそれぞれ一枚もっており、更に決して遮断してはならない車載負荷のリストももっている。更に、遮断が不能かつ駆動率低減可能な車載負荷に関しては最低駆動率を記憶している。

ステップ１０２２において、負荷制御により低減すべき電力が決定されると、現在の車両運転状況（各車載負荷の駆動状況を含む）に合致又は最も近似する車両運転状況パターンに対応する上記重要度リストを読み出し、そのうちの現在駆動中の車載負荷のなかで、重要度が低い順に可能なら停止、停止不能なら最大限の駆動率低減を行い、負荷制御により低減すべき電力に等しい電力分だけ要求電力合計を削減していく。

なお、駆動率低減は、たとえばＰＷＭ制御のデューティ比低減によって行ってもよいが、間欠駆動が可能な車載負荷の場合は間欠駆動の方が簡単である。なお、複数負荷を間欠駆動することもでき、この場合は、間欠駆動される複数の車載負荷が同時に駆動されないタイミングで間欠駆動を行うことが好ましい。更に、間欠駆動の代わりに、たとえばＰＷＭ制御のデューティ比を周期的に増減してもよい。なお、ＰＷＭ制御される複数負荷のデューティ比を周期的に増減する場合は、をそれぞれのデューティ比の最大値タイミングをずらして駆動することにより、消費電力のピーク値を低減することができる。

（効果）なお、上記実施例では、高圧バッテリ３の放電電力が所定の上限値以上の場合に、発電電力を増大させることにより、放電可能電力と発電電力との合計である供給可能電力合計を要求電力合計より大きくしている。

なお、この時、実際の放電電力と発電電力との合計である供給電力合計はそれを消費する要求電力合計（すべての電気負荷の消費電力合計）に当然等しい。

これにより、高圧バッテリ３を大容量化することなく、その大電流放電による劣化を抑止することができる。

また、従来の制御が高圧バッテリ３の残存容量の低下を検出して発電電力を増大するのに対して、この実施例では、高圧バッテリ３の放電電力の増大を検出してただちに発電電力を増大するので、高圧バッテリ３の放電電力増大に起因する高圧バッテリ３の容量変動とそれによる充放電に伴う高圧バッテリ３の劣化を抑止することができる。

更に、その最大放電電力（放電可能電力の最大値）と発電電力の最大値との合計を超える要求電力合計（消費電力合計）が発生した場合には、重要でない車載負荷の停止又は駆動率低減や低圧バッテリ４から高圧バッテリ３への一時的な電力融通により、高圧バッテリ３を大容量化することなく、大きな給電能力を供給可能とすることができる。

（変形態様）なお、上述した図２のフローチャートでは、高圧バッテリ３の放電電力が所定の上限値を超えた場合に実施することにより、上記した発電電力のアップ更には負荷消費電力のダウン更には融通電力の送電により対応して、高圧バッテリ３の放電電力が所定の上限値を超えないように維持しているが、たとえばステップ１０１０を実施する前に、高圧バッテリ３のＳＯＣ（残存容量）が所定制限値未満となったかどうかを検出し、ＳＯＣ（残存容量）が所定制限値未満とならないように、上記した発電電力のアップや負荷消費電力のダウンを実施するステップを追加してもよい。

これにより、高圧バッテリ３を大容量化することなく、その大電流放電を抑止するとともにその過放電も抑止することができ、高圧バッテリ３の一層の寿命延長を実現することができる。

（変形態様）なお、上記実施例では、高圧バッテリ３の放電電力が所定の上限値以上の場合に、発電電力を増大させることにより、放電可能電力と発電電力との合計である供給可能電力合計を要求電力合計より大きくしているが、高圧バッテリ３の放電電力を検出する代わりに、高圧補機６〜８を含む高圧バッテリ３が給電する全負荷の消費電力合計（すなわち要求電力合計）を算出し、この消費電力合計よりも高圧バッテリ３の容量の上限値と現時点の発電電力との合計である供給可能電力合計が大きくなるように、発電電力を制御したり、車載負荷の遮断や駆動率低減を行ってもよい。

他の実施例を図３を参照して説明する。

図３に示す装置は、図１において、直ー直電力変換部５を省略し、その代わりに交ー直電力変換部２に加えて低圧バッテリ４及び低圧補機９〜１１に給電する交ー直電力変換部２ａを追加し、発電電動機１を２つの電機子コイルをもつ構造に変更し、両電機子コイルが交ー直電力変換部２，２ａと個別に電力授受するようにしたものである。

この実施例によれば、高圧バッテリ３の放電電力が所定の上限値を超え、図２に示すステップ１０２６に至った場合に、交ー直電力変換部２ａにより低圧バッテリ４の電力を発電電動機１に送電して発電電動機１に電動トルクを与え、その分、発電電動機１は高圧バッテリ３に大きな発電電力を送電することができ、いわば発電電動機１を通じて低圧バッテリ４から高圧バッテリ３に一時的に電力を融通することができる。

他の実施例を図４を参照して説明する。

（構成）図４に示す装置は、図１において、エンジン１００を省略し、燃料電池３００を高圧バッテリ３と並列に接続したものである。なお、高圧バッテリ３を大容量コンデンサに変更することも可能である。

（動作）この装置の動作を図５に示すフローチャートを参照して以下に説明する。

まず、イグニッションキーのオンによりスタートし、初期設定して、各コントローラ１３〜１６と随時交信して必要な情報を送受信する。

次に、ステップ２００にて、高圧バッテリ３の充放電電力（充放電電流でもよい）ＰｂとＳＯＣとを読み込み、ステップ２０４に進む。

ステップ２０４では、ＳＯＣが好適範囲（この実施例では、４０〜６０％）かどうかを調べ、範囲外であればステップ２０６に進む。

ステップ２０６では、ＳＯＣを上記好適範囲内に復帰させる方向に発電電力を制御してステップ２０４に戻る。更に具体的に説明すると、ＳＯＣが好適範囲より大きければ発電電力を削減してＳＯＣを低減し、ＳＯＣが好適範囲より小さければ発電電力を増大してＳＯＣを増加する。

なお、ステップ２０６においてＳＯＣが好適範囲より大きい場合は、ＳＯＣが所定のＳＯＣ減少率で上記好適範囲に復帰するようにし、ＳＯＣが好適範囲より小さい場合は、ＳＯＣが所定のＳＯＣ増加率で上記好適範囲に復帰するようにすることが好ましい。

ステップ２０４において、ＳＯＣが上記好適範囲範囲にあれば、ステップ２０８に進み、高圧バッテリ３の放電電力（放電電流でもよい）Ｐｂが、予め定められた所定値Ｐｂｔｈ未満であればメインルーチンにリターンし、以上であればステップ２１０に進んで、発電量（発電電力）を放電電力Ｐｂに応じて調整する。たとえば発電電力を放電電力と一致させる。

次に、この新しく調整された発電電力が予め決定されている発電電力の上限を超過しているかどうかを判定し（ステップ２１２）、超過していなければ、メインルーチンにリターンする。

ステップ２１２において、新発電電力値が予め決定されている発電電力の上限を超過していれば、ステップ１０２６（図２参照）に等しいステップ２１８にて電力融通サブルーチンを実施する。次に、ステップ１０２４（図２参照）に相当するステップ２１６にてＰｂがＰｂｔｈより小さいかどうかを判断し、Ｎｏの場合はステップ１０２２（図２参照）に等しいステップ２１４にて負荷制御を実行し、Ｙｅｓの場合はステップ１０２８（図２参照）に相当するステップ２２０にて負荷を要求通り駆動する。次に、ステップ１０２２（図２参照）に相当するステップ２１４にて車載負荷の消費電力（要求電力合計）の削減を実行する。

（効果）上記説明したこの実施例によれば、ＳＯＣが好適範囲であっても、その充放電電力を検出して直ちに発電電力によりそれを肩代わりするので、高圧バッテリ３のＳＯＣ変動を良好に抑止することができる。

（変形態様）好適な実施例において、要求電力合計の変化を伴う指令の入力に対して、変化後の要求電力合計が供給可能電力合計以上となる場合に、供給可能電力合計が変化後の要求電力合計を超えるように供給可能電力合計の増大又は要求電力合計の低減を指令した時点してから、要求電力合計の変化を伴う指令の実行を許可する。これにより、供給可能電力合計が不足しているのに車載負荷を駆動した場合の不具合を解消することができる。

他の実施例を図６を参照して説明する。

この実施例は、実施例１のステップ１０２２に示す負荷制御サブルーチン、すなわち要求電力合計削減処理の変形例である。

この実施例では、図６に示すように、要求電力合計を、消費電力が小さい所定の小電力負荷及び特に重要な所定の重要負荷へ給電する電力に相当する基礎要求電力値ａと、現在給電中の車載負荷の消費電力ｂとに区分し、これらの合計値ａ＋ｂを要求電力合計としたものである。

更に、この実施例では、基礎要求電力値ａを発生する上記小電力負荷や上記重要負荷の消費電力値はいちいち検出せず、予め設定した所定定数値としている。

すなわち、これら小電力負荷の消費電力分を制御できないない分としてプールすることにより、これら小電力の負荷を個別に制御することによる装置構成の複雑化や重量、コストのいたずらな増大を回避することができる。また、特に重要と判断された負荷の消費電力も制限不能のためこの電力も制御できない分として別扱いにするために所定値としてプールしている。

これにより、実施例１のフィードフォワード制御時の誤差による供給電力不足を防止し、かつ、要求電力合計算検出のための回路構成を簡素化し及び演算負担を軽減することができる。

他の実施例を図７を参照して説明する。

この実施例は、実施例１のステップ１０２２に示す負荷制御サブルーチン、すなわち要求電力合計削減処理の変形例である。

この実施例では、コントローラ１２は、図７に示すマップを記憶している。

このマップは、高圧バッテリ３が給電する各車載負荷Ａ〜Ｆの各判定基準ごとにポイントと、各ポイントの車載負荷ごとの総合評価ポイントである優先ポイントとを示すものである。

図７に示す「領域」の列のポイントは、車載負荷の用途を基準として各車載負荷ごとの重要度を査定した数値である。この実施例では、走行用又は安全確保用の車載負荷Ａ〜Ｃには高いポイントが付与され、空調用、娯楽用の車載負荷Ｄ〜Ｅには低いポイントが付与されている。

図７に示す「機能」の列のポイントは、車載負荷の機能を基準として各車載負荷ごとの重要度を査定した数値である。この実施例では、車載負荷Ａ、Ｅには高いポイントが付与され、車載負荷Ｃには低いポイントが付与されている。なお、ここでいう「機能」の一つに、車載負荷の給電形態がある。つまり、オン時に常に連続給電される給電形態の車載負荷は高いポイントをもち、オン時でも部分負荷運転又は間欠運転が可能な負荷は低いポイントをもつ。

図８に示す「効果」の列のポイントは、車載負荷の効果を基準として各車載負荷ごとの重要度を査定した数値である。この実施例では、車載負荷Ｂ、Ｃには高いポイントが付与され、車載負荷Ｅには低いポイントが付与されている。なお、ここでいう「効果」としては、たとえば電動油圧ポンプの回転数などのように車載負荷運転により生じる効果が人間の感覚器官に直接に作用しない効果（定量的効果又は非感性効果という）や、たとえばエアコンの吹き出し温度などのように車載負荷運転により人間の感覚器官に直接に作用する効果（定性的効果又は感性効果という）がある。前者には大きいポイントが付与され、後者には小さいポイントが付与される。

図７に示す「特殊コントロール」の列のポイントでは、車載負荷ＣとＥとに変数ｘ、ｙにより示されるポイントが与えられ、他の車載負荷にポイント１が与えられている。なお、変数ｘは、車載負荷Ｃのポイントの最小値０．７と最大値１．０との間に設定され、変数ｙは、車載負荷Ｅのポイントの最小値０．５と最大値１．０との間に設定されている。

なお、ここで言う特殊コントロールとは、図８に示すように、時間的にポイントを変化させる制御を意味している。このように時間的にポイントを変化させることにより、同程度の優先ポイントを持つ複数の負荷に関し、優先ポイントを強制的に順次変化させることにより、特定の負荷に偏らず、それらを順次駆動することが可能になる。なお、この特殊コントロールポイントの変化パターンは予めテーブルに記憶しておくことも可能であり、また、所定の範囲でのランダム値を用いる等、時間と共に変化する値であれば様々な形態の値を用いることが可能である。また、本構成によれば、ＰＷＭ制御装置を装備せず部分負荷運転ができない負荷群をまとめて消費電力低減を実現することができる。

コントローラ１２は、図７に示すマップに図８のマップに基づいて決定した変数ポイントｘ、ｙを代入して、各車載負荷の総合評価（本明細書では優先ポイントと称する）を所定の関数に基づいて演算し、この結果得られた各車載負荷Ａ〜Ｆの優先ポイントの大小により、要求電力合計削減時の遮断又は給電電力削減の順番を決定し、今回必要な要求電力合計の削減量に相当する電力量分の車載負荷の停止又は給電電力削減を優先ポイントの小さい車載負荷順に行う。上記した、図７及び図８のマップに基づく各車載負荷ごとの優先ポイントの抽出とそれによる上記順序決定と、それによる要求電力合計の削減自体はマイコン制御では周知の簡単な制御構造であるので、フローチャートの図示は省略する。

なお、図７において、車載負荷Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｆに関しては、優先ポイントはそれぞれ所定の一定値となるので、優先ポイントだけを記憶しておいてもよい。

また、一つの車載負荷に対する各ポイントと優先ポイントとの関数は、各車載負荷すべて同一でもよく、あるいは、車載負荷ごとに異なってもよい。好適には、この関数は単なる各ポイントの平均値を求める加算式でもよく、各ポイントの積を求める式でもよい。各ポイントにそれぞれ異なる重み付け係数を掛けることは当然可能である。

（変形態様）なお、たとえ時間的に駆動率を変化させない車載負荷Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｆであっても、複数の電動機負荷の同時オン時には、それらに優先ポイントの順に又は所定の順序で順次起動することが好ましい。すなわち、たとえば誘導電動機負荷はその起動時にその後の運転時の７〜１０倍といった起動電流を必要とし、一時的に要求電力合計が大きくなる。誘導電動機負荷以外の電動機負荷でも同様の傾向をもつ。このため、この電動機負荷の起動時間が重ならないように各車載負荷の起動タイミングをずらせることは蓄電部の負担軽減にとって有効である。

同様に、所定の電動機負荷の起動時にのみこの電動機負荷の優先ポイントを起動期間のみ増大し、他の車載負荷の給電電力を削減し、この電動機負荷の動作安定後、その優先ポイントを低下させることも有効である。

（変形態様）他の変形態様を図９を参照して説明する。

この変形態様では、図７に示す優先ポイントに応じて各負荷を駆動するときの負荷動作率を決定する関係を示している。

たとえば、図９のＡの関係の場合は、優先ポイントが低くてもある最小値を保持しているが、Ｂの関係の場合は、優先ポイントが低くなると、負荷を完全停止することことになる。つまり、Ａのような関係に設定しておけば、いろいろな負荷が選択される可能性が高くなり、Ｂのような関係に設定しておけば、重要度の高い負荷の動作がより重視される。このように、負荷全体の動作の重み付けを変更することが可能になる。この優先ポイントと負荷駆動率との関数は、マップなどでコントローラ１２に記憶させることができる。

そして、優先ポイントの高い負荷から負荷動作率に従い、電力余裕のある範囲の負荷まで、順次駆動される。このフローチャートを図１３に記載する。負荷制御ルーチンに入ると、先ず１５０２で各負荷の優先ポイントを図７に従い算出する。次に、１５０４で優先ポイントの順位を付ける。次に１５０６で負荷動作率を図９の関数により決定する。そして、１５０８で優先ポイント順番１を設定し、１５１０で、順序１番目の負荷を決定された動作率で駆動する。なお、オンオフしかしない負荷はこの動作率に関係なく、オンされる。そして、１５１２で電力余裕があるかどうか判断し、余裕があれば、１５１４で順序をインクリメントし、１５１０で２番目の負荷を駆動する。以下同様に、電力余裕のある範囲まで、負荷を駆動する。

（変形態様）なお、上記負荷制御は、実際の電力を測定し、余裕がある範囲まで順次負荷を駆動するフィードバック形式をしめしたが、図１４のフローチャートに示すように、負荷電力推定値を合計し、それが所定値以下となる範囲で駆動するフィードフォワード制御も可能である。具体的には、負荷制御ルーチンに入ると、先ず１６０２で各負荷の優先ポイントを図７に従い算出する。そして、１６０４で優先ポイントの順位を付ける。次に１６０６で負荷動作率を図９の関数により決定する。そして１６０８では、どの優先順位までの負荷を駆動出来るかを推定する。先ず、様々な小電力負荷は、それぞれを個別にコントロールしないので、その電力合計分Ｐｏを予め見積っておく。そして、Ｐｏと順位Ｎ迄の各負荷電力の予測値合計がバッテリの出力許容値Ｐｂｔｈと発電量Ｐｇｅｎと電力変換器による融通分Ｐｄｃｄｃの合計以下となる範囲で、最大のＮを決定する。なお、オンオフしかしない負荷はこの動作率に関係なく、オンするときの電力が見積もる。

他の実施例を図１０及び図１１を参照して説明する。

この実施例は、実施例１に示す車両用電源装置に、所定のエンジン駆動規制地域においてエンジン停止又は所定のエンジン小出力運転を行う機能を付与したものである。なお、この機能は、上記エンジン及びエンジンに代えて走行動力を発生する発電電動機をもつハイブリッド車両であれば、上記実施例とは別に単独で実施できるものである。ただし、この実施例では、実施例１の負荷制御サブルーチン１０２２にて実施するものとする。

図１０において、車両には、車両搭載のナビゲータ２１、道路情報受信機２２、ガソリン残量計２３が装備されている。車両ＥＣＵ１３は、これらナビゲータ２１、道路情報受信機２２、ガソリン残量計２３と交信し、また、エンジン停止スイッチ２４の手動操作情報を受け取る構成となっている。

この車両ＥＣＵ１３によるエンジン駆動規制動作を示すエンジン停止判断ルーチン３００を図１１のフローチャートを参照して説明する。

ナビゲータ（車両位置特定装置）２１は、現在の車両位置を車両ＥＣＵ１３に送信する。なお、ナビゲータ２１が、所定のエンジン駆動規制地域・エンジン駆動規制時間帯を予め記憶しており、車両位置がこのエンジン駆動規制地域・エンジン駆動規制時間帯に入った場合、それを示す情報を車両ＥＣＵ１３に送信するようにしてもよい。

車載の道路情報受信機２２は、道路沿いの所定地点に固定された道路情報送信ステーション３０が送信する現在の車両位置が所定のエンジン駆動規制地域内でかつエンジン駆動規制時間帯であることを示す情報を随時受信する。また、ガソリン残量計２３は、ガソリンタンク４０のガソリン残量が所定値未満になった場合に、その情報を車両ＥＣＵ１３に送信する。

車両ＥＣＵ１３は、まず上記情報をナビゲータ２１又は道路情報受信機２２からの受信情報又は内蔵の計時手段により、自己の車両位置及び現在の時刻を検出する（ステップ３０２）。

次に、ナビゲータ２１からの車両位置情報及び車両ＥＣＵ１３に予め記憶されたエンジン駆動規制地域及びエンジン駆動規制時間帯に関する記憶情報により、現車両位置及び時刻が、上記エンジン駆動規制地域かつエンジン駆動規制時間帯に入っているかどうかを判定し（ステップ３０４）、入っていればエンジンを停止して（ステップ３１８）してメインルーチンにリターンする。

次に、車載の道路情報受信機からの受信を行い（ステップ３０６）、受信情報により、現車両位置及び時刻が、上記エンジン駆動規制地域かつエンジン駆動規制時間帯に入っているかどうかを判定し（ステップ３０８）、入っていればエンジンを停止して（ステップ３１８）してメインルーチンにリターンする。

次に、運転者の操作によるエンジン停止スイッチ２４の操作状態を読み込み（ステップ３１０）んでそれを判定し（ステップ３１２）、オフ状態であればエンジンを停止して（ステップ３１８）してメインルーチンにリターンする。

次に、ガソリン残量計２３からガソリン残量を読み込んで（ステップ３１４）、残量０かどうかを判定し（ステップ３１６）、残量が０であればエンジンを停止して（ステップ３１８）してメインルーチンにリターンする。

このようにすれば、排気ガスが深刻な地域などで、各ハイブリッド車のエンジンを停止させて排気ガスを軽減することができる。

他の実施例を図１２を参照して説明する。

この実施例は、実施例１に示す車両用電源装置において、ステップ２０００〜２００３を追加したものである。

まず、ステップ１０１０にて、高圧バッテリ３の放電電力Ｐｂがその所定の最小しきい値Ｐｂｔｈより小さいと判定した後、高圧バッテリ３のＳＯＣを算出し（ステップ２０００）、算出したＳＯＣが所定の最小しきい値ＳＯＣｔｈＬより大きいかどうかを調べ（ステップ２００１）、大きければステップ２００２に進み、そうでなければステップ１０１２に進んで、供給可能電力合計のアップもしくは要求電力合計の削減もしくは融通電力の増大を図る。

ステップ２００２では、算出したＳＯＣが所定の最大しきい値ＳＯＣｔｈＨより小さいかどうかを調べ、小さければメインルーチンにリターンし、大きければステップ２００３にて発電量をダウンしてＳＯＣを削減する。

これにより、蓄電部の過放電及び過充電を防止することができる。

実施例１の車両用電源装置を示すブロック図である。 図１の装置の動作を示すフローチャートである。 実施例２の車両用電源装置を示すブロック図である。 実施例３の車両用電源装置を示すブロック図である。 図４の装置の動作を示すフローチャートである。 供給可能電力合計と要求電力合計との関係を示す図である。 各車載負荷とそれらの優先ポイントとの関係を示す図である。 車載負荷の時間的な重要度（優先ポイント）の変化を示す図である。 車載負荷の優先ポイントと負荷駆動率との関係を示す図である。 エンジン駆動規制支援装置の構成を示すブロック図である。 図１０に示すエンジン駆動規制支援装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の車両用電源装置の他の実施例の動作を示すフローチャートである。 負荷制御の動作を示すフローチャートである。 負荷制御の他の態様を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 発電電動機（発電部、電力供給部）
２ 交ー直電力変換部（発電部、電力供給部）
３ 高圧バッテリ（蓄電部、電力供給部）
４ 低圧バッテリ（蓄電部、電力供給部）
５ 直ー直電力変換部（蓄電部、電力供給部）
６〜８ 高圧補機（車載負荷）
９〜１１ 低圧補機（車載負荷）
１２ コントローラ（制御部）

Claims (3)

1. 車外又は車載の車両位置特定装置から受信した情報に基づいて車両位置が所定のエンジン駆動規制地域内にあるかどうかを判定する手段、及び、車外からのエンジン駆動規制信号を受信する手段の少なくともいずれかを含むエンジン駆動規制地域検出手段と、
   前記車両位置が前記エンジン駆動規制地域内にあるとの判定、又は、前記エンジン駆動規制信号の受信により、運転者への報知又は車載のエンジンの停止又は減速を指令するエンジン駆動規制手段と、
   を備えて、エンジン搭載車両に装備されることを特徴とするエンジン駆動規制支援装置。
2. 請求項１記載のエンジン駆動規制支援装置において、
   前記エンジン駆動規制地域検出手段は、
   前記受信情報に基づいて、前記車両が前記エンジン駆動規制地域内の所定のエンジン駆動規制時間帯にあるかどうかを判定し、
   前記エンジン駆動規制手段は、前記車両が前記エンジン駆動規制地域内の前記エンジン駆動規制時間帯にあるとの判定に基づいて、前記運転者への報知又は前記エンジンの停止又は減速を指令することを特徴とするエンジン駆動規制支援装置。
3. 請求項１もしくは２に記載のエンジン駆動規制支援装置において、
   エンジン停止地域が運転者に報知された場合、あるいは運転者が道路標識などでエンジン駆動規制を認知した場合、あるいは運転者が自己意志でエンジン駆動を規制しようと判断した場合に、運転者がエンジン停止操作可能なエンジン停止用スイッチを有することを特徴とするエンジン駆動規制支援装置車両用電源装置。

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