JP3417389B2 - 車両のエネルギー蓄積装置用制御装置 - Google Patents

車両のエネルギー蓄積装置用制御装置

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JP3417389B2 JP2000222970A JP2000222970A JP3417389B2 JP 3417389 B2 JP3417389 B2 JP 3417389B2 JP 2000222970 A JP2000222970 A JP 2000222970A JP 2000222970 A JP2000222970 A JP 2000222970A JP 3417389 B2 JP3417389 B2 JP 3417389B2
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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、車両の有するエ
ネルギーを蓄積してその有効利用を図るエネルギー蓄積
装置のための制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両の燃費の向上およびそれに伴う排ガ
スの削減が強く望まれていることは周知のとおりであ
る。そこで例えば特開平８−３３１７７２号公報に記載
された発明では、ナビゲーションシステムを利用して走
行予定路の勾配もしくは標高データを取得し、降坂路で
はエネルギー回生によって充電をおこない、また登坂路
や平坦路では、その回生した電力を走行のために使用
し、所定の降坂路の直前では充電量がほぼゼロとなるよ
うに制御し、また平坦路ではそれに続く降坂路での充電
量が最大充電量を超えないように放電量を制御するなど
のことにより、電力の回生および放出を効率よくおこな
って燃費を向上させるように構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の公報に記載され
ているナビゲーションシステム（ナビゲーション装置）
あるいはこれに類する従来のナビゲーション装置は、人
工衛星を利用したＧＰＳ（グローバル・ポジションニン
グ・システム）や自律航法システムなどによって自車両
の位置を検出して、電子化した地図データ上に自車両の
位置を表示する機能を基本的な機能として有している。
そして、目的地を入力することにより、自車両の現在位
置からその目的地までの推奨経路を求め、その推奨経路
を表示することにより、車両を目的地に誘導するように
構成されている。最近では、その推奨経路の平面上での
位置データのみならず、標高データや登降坂路の勾配デ
ータなどを利用できるようになってきており、上記の公
報に記載された発明では、その推奨経路における標高デ
ータもしくは勾配データを利用して，エネルギーの回生
と放出とを効率よくおこなうように構成している。
【０００４】したがって、上記の公報に記載された発明
では、目的地が入力されること、その目的地までの推奨
経路もしくは走行予定経路が求められていることが必須
となる。しかしながら、車両に搭載されているナビゲー
ション装置は、任意に選択して使用される装置であり、
またその誘導機能は、目的地までの経路を運転者が知ら
ない場合に使用されるのが一般的であって、その使用頻
度は必ずも高くない。そのため、日常的に走行している
道路では、ナビゲーション装置の誘導機能が使用されな
いことになり、走行経路に適したエネルギーの回生・放
出の制御をおこなうことができず、燃費の向上を図れな
くなる可能性がある。
【０００５】この発明は、上記の技術的課題に着目して
なされたものであり、走行予定路が不明な場合であって
も車両の有するエネルギーの蓄積や放出を効率よくおこ
ない、車両の動力性能を阻害することなく燃費を向上さ
せることのできる制御装置を提供することを目的とする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、上記の目的を達成するために、車両の現在位置を検
出するとともに、その検出した現在位置から所定の範囲
内の経路についての勾配などの道路情報から動力源の負
荷を予測し、その予測結果に基づいてエネルギーの蓄積
・放出を制御するように構成したことを特徴とするもの
である。より具体的には、請求項１の発明は、車両の動
力源から駆動輪に到る駆動系統との間で動力を授受する
ことにより、その駆動系統からエネルギーを回収して蓄
積し、かつ蓄積したエネルギーを放出要求に応じて放出
するエネルギー蓄積手段を備えた車両のエネルギー蓄積
装置用制御装置において、車両の現在位置を検出する現
在位置検出手段と、検出された現在位置から所定の範囲
に存在する経路の高度と勾配とのいずれかを含む道路情
報を検出する道路情報検出手段と、前記車両の動力源の
負荷を、その検出された道路情報に基づいて経路ごとに
予測する負荷予測手段と、その負荷予測手段で予測され
た動力源の負荷のうち最大負荷の経路もしくは最低負荷
の経路を走行した場合に前記蓄積されたエネルギーに過
不足が生じないように前記エネルギー蓄積手段によるエ
ネルギーの蓄積および放出を制御する蓄積放出制御手段
とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【０００７】したがって請求項１の発明では、現在位置
が検出されるとともに、その現在位置から所定範囲の経
路を走行したと仮定した場合の動力源の負荷が、経路の
勾配もしくは高度を含む道路情報に基づいて求められ
る。すなわち所定の範囲の経路についての動力源の負荷
が予測される。そして、最高の負荷の経路を走行した場
合、あるいは最低の負荷の経路を走行した場合に、蓄積
したエネルギーに過不足が生じないように、エネルギー
蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出が制御され
る。したがって目的地が設定されていない場合であって
も、現在位置が検出されれば、車両の有するエネルギー
の蓄積と放出とが効率よくおこなわれ、動力性能を低下
させることなく、燃費を向上させることができる。
【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１におけ
る前記所定範囲が、前記現在位置からの距離に基づいて
設定されていることを特徴とする制御装置である。
【０００９】したがって請求項２の発明では、請求項１
の発明と同様の作用に加え、動力源の負荷を予測するべ
き範囲が、現在位置からの距離によって特定されるの
で、処理するべきデータの量あるいは演算量が低減され
る。
【００１０】さらに、請求項３の発明は、請求項１の発
明における前記所定範囲が、前記現在位置を通る道路の
現在位置からの分岐点の数に基づいて設定されているこ
とを特徴とする制御装置である。
【００１１】したがって、請求項３の発明では、請求項
１の発明と同様の作用に加え、動力源の負荷を予測する
べき範囲が、現在位置から延びている経路での分岐点の
数によって特定されるので、処理するべきデータの量あ
るいは演算量が低減される。
【００１２】そして、請求項４の発明は、請求項１ない
し３のいずれかにおける前記所定範囲が、前記現在位置
での前記車両の進行方向を加味して設定されていること
を特徴とする制御装置である。
【００１３】したがって請求項４の発明では、請求項１
ないし３のいずれかの発明と同様の作用に加え、動力源
の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処理
するべきデータの量あるいは演算量が低減される。
【００１４】またさらに、請求項５の発明は、請求項１
ないし４のいずれかの発明において、前記車両の目的地
を設定する目的地設定手段と、この目的地設定手段で目
的地が設定されている場合には、前記所定範囲は、その
目的地に基づいて設定されていることを特徴とする制御
装置である。
【００１５】したがって請求項５の発明では、請求項１
ないし４のいずれかの発明と同様の作用に加え、動力源
の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処理
するべきデータの量あるいは演算量が低減される。
【００１６】そしてまた、請求項６の発明は、請求項１
ないし５のいずれかにおける前記負荷予測手段が、前記
所定範囲内における予め定めた条件を満たす主要経路に
ついての動力源の負荷を予測するよう構成されているこ
とを特徴とする制御装置である。
【００１７】したがって請求項６の発明では、請求項１
ないし５のいずれかの発明と同様の作用に加え、動力源
の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処理
するべきデータの量あるいは演算量が低減される。
【００１８】そしてさらに、請求項７の発明は、請求項
６において、前記予め定めた条件を満たす主要経路が、
前記車両を誘導するナビゲーション装置が推奨経路を選
択するための条件を満たす経路であることを特徴とする
制御装置である。
【００１９】したがって、請求項７の発明では、請求項
６の発明と同様の作用に加え、動力源の負荷を予測する
べき範囲が更に限定されるので、処理するべきデータの
量あるいは演算量が低減されるとともに、動力源の負荷
を予測した経路を実際に走行する頻度が高くなるので、
演算の繰り返し回数を低減することができる。
【００２０】さらにまた、請求項８の発明は、請求項６
の発明において、現在位置から入力された目的地までの
推奨経路を求めて出力するナビゲーション装置を更に備
え、前記負荷予測手段が、前記ナビゲーション装置で求
められた推奨経路についての動力源の負荷を予測するよ
うに構成さていることを特徴とする制御装置である。
【００２１】したがって請求項８の発明では、請求項６
の発明と同様の作用に加え、動力源の負荷を予測するべ
き範囲が更に限定されるので、処理するべきデータの量
あるいは演算量が低減されるとともに、動力源の負荷を
予測した経路を実際に走行する頻度が高くなるので、演
算の繰り返し回数を低減することができる。
【００２２】また、請求項９の発明は、請求項１ないし
８のいずれかにおける前記蓄積放出制御手段が、前記負
荷予測手段で予測された動力源の負荷のうち最大負荷の
経路もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前記蓄積
されたエネルギーに過不足が生じないように前記エネル
ギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画
を策定する計画策定手段と、実際のエネルギー蓄積状態
と計画したエネルギー蓄積状態との差が所定値以上にな
った場合に前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの
蓄積および放出の計画を更新する更新手段とを備えてい
ることを特徴とする制御装置である。
【００２３】したがって請求項９の発明では、請求項１
ないし８のいずれかの発明と同様の作用に加え、エネル
ギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄積
状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果に優れ
る。
【００２４】さらに、請求項１０の発明は、請求項１な
いし８のいずれかにおける前記蓄積放出制御手段が、前
記負荷予測手段で予測された動力源の負荷のうち最大負
荷の経路もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前記
蓄積されたエネルギーに過不足が生じないように前記エ
ネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の
計画を策定する計画策定手段と、その計画のもとになる
経路と異なる経路を前記車両が走行していることが検出
された場合に前記エネルギー蓄積手段によるエネルギー
の蓄積および放出の計画を更新する更新手段とを備えて
いることを特徴とする制御装置である。
【００２５】したがって請求項１０の発明では、請求項
１ないし８のいずれかの発明と同様の作用に加え、エネ
ルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄
積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果に優
れる。
【００２６】またさらに、請求項１１の発明は、請求項
１ないし８のいずれかにおける前記蓄積放出制御手段
が、前記負荷予測手段で予測された動力源の負荷のうち
最大負荷の経路もしくは最低負荷の経路を走行した場合
に前記蓄積されたエネルギーに過不足が生じないように
前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および
放出の計画を策定する計画策定手段と、前記車両が前記
所定範囲内の経路における所定の分岐点に到達するごと
に前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積およ
び放出の計画を更新する更新手段とを備えていることを
特徴とする制御装置である。
【００２７】したがって請求項１１の発明では、請求項
１ないし８のいずれかの発明と同様の作用に加え、エネ
ルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄
積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果に優
れる。
【００２８】そしてまた、請求項１２の発明は、請求項
１ないし８のいずれかにおける前記蓄積放出制御手段
が、前記負荷予測手段で予測された動力源の負荷のうち
最大負荷の経路もしくは最低負荷の経路を走行した場合
に前記蓄積されたエネルギーに過不足が生じないように
前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および
放出の計画を策定する計画策定手段と、前記車両が前記
所定の範囲を出る前に前記エネルギー蓄積手段によるエ
ネルギーの蓄積および放出の計画を更新する更新手段と
を備えていることを特徴とする制御装置である。
【００２９】したがって請求項１２の発明では、請求項
１ないし８のいずれかの発明と同様の作用に加え、エネ
ルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄
積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果に優
れる。
【００３０】そしてさらに、請求項１３の発明は、請求
項１ないし８のいずれかにおける前記蓄積放出制御手段
が、前記負荷予測手段で予測された動力源の負荷のうち
最大負荷の経路もしくは最低負荷の経路を走行した場合
に前記蓄積されたエネルギーに過不足が生じないように
前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および
放出の計画を策定する計画策定手段と、前記車両が前記
所定の範囲内を走行して予め定めた所定の条件を満たす
ごとに前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積
および放出の計画を更新する更新手段とを備えているこ
とを特徴とする制御装置である。
【００３１】したがって請求項１３の発明では、請求項
１ないし８のいずれかの発明と同様の作用に加え、エネ
ルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄
積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果に優
れる。
【００３２】またそして、請求項１４の発明は、請求項
１ないし１３の発明において、前記エネルギー蓄積手段
が、前記車両に搭載された空調装置用コンプレッサー
と、バッテリ充電用のオルタネータと、発電機機能およ
び電動機機能を備えたモータ・ジェネレータと、エネル
ギーを回収しつつ制動力を生じさせる回生ブレーキとの
いずれかを含むことを特徴とする制御装置である。
【００３３】したがって請求項１４の発明では、請求項
１ないし１３の発明と同様の作用に加え、車両の有する
エネルギーを熱エネルギーあるいは電気エネルギーなど
形態で蓄積し、かつ利用することができる。
【００３４】さらにそして、請求項１５の発明は、請求
項１４における前記空調装置が、熱エネルギーを蓄積す
る蓄熱装置を備えていることを特徴とする制御装置であ
る。
【００３５】したがって請求項１５の発明では、請求項
１４の発明と同様の作用に加え、車両の有するエネルギ
ーを熱エネルギーとして蓄積し、かつ再利用することが
できる。
【００３６】そして、請求項１６の発明は、請求項１４
における前記空調装置が、前記車両の廃熱を電力に変換
して蓄積する廃熱回収手段を備え、かつ前記計画策定手
段は前記廃熱回収手段で蓄積された電力を優先的に使用
して前記コンプレッサーを駆動する前記エネルギー蓄積
手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を策定す
るよう構成されていることを特徴とする制御装置であ
る。
【００３７】したがって請求項１６の発明では、請求項
１４の発明と同様の作用に加え、廃熱から回収した電力
を優先的に使用して空調装置のコンプレッサーを駆動す
るので、その廃熱から回収した電力分、動力源に対する
負荷が低減され、その結果、動力源を駆動するために消
費するエネルギーが少なくなって燃費が向上し、また走
行のための動力性能が向上する。
【００３８】
【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図に示す具体例
に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とすること
のできる車両１について説明すると、図７において、動
力源２の出力側に変速機３が連結され、その出力軸４が
デファレンシャルを介して駆動輪５に連結されている。
その動力源２としては、ガソリンエンジンなどの内燃機
関を単独で使用する以外に、電動機と内燃機関とを組み
合わせたハイブリッド機構あるいは電動機を単独で使用
する構成などを採用することができる。以下に述べる例
では、動力源２としてエンジン６およびモータ・ジェネ
レータ７を併用したハイブリッド機構を用いた例を示
す。なお、このエンジン６とモータ・ジェネレータ７と
は、それぞれの出力軸を直接連結した構成としてもよ
く、あるいは遊星歯車機構などのトルク合成・分配機構
を介してそれぞれの出力軸を連結するように構成しても
よい。
【００３９】また、変速機３は、要は、入力回転数と出
力回転数との比率を適宜に変更できる構成のものであ
り、有段式の自動変速機や無段変速機を採用することが
できる。
【００４０】エンジン６は、スロットル開度や点火時期
あるいはバルブの開閉タイミングを電気的に制御できる
ように構成されており、その制御をおこなうエンジン用
電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）８が設けられている。ま
た、変速機３は、変速比や変速パターンを電気的に制御
できるように構成されており、その制御をおこなう変速
機用電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）９が設けられている。
【００４１】前記モータ・ジェネレータ７は、一例とし
て固定磁石式同期電動機であって、インバータ１０を介
して高圧バッテリー１１に接続されている。これらのイ
ンバータ１０および高圧バッテリー１１を制御するため
の電子制御装置（Ｍ−ＥＣＵ）１２が設けられている。
そしてこの電子制御装置１２は、モータ・ジェネレータ
７の出力や発電電力（すなわち高圧バッテリー１１に対
する充電電力）を制御するようになっている。
【００４２】前記動力源２から駆動輪５に到る駆動系統
との間で選択的に動力を授受する空調用コンプレッサー
１３が設けられている。具体的には、動力源２の出力軸
から選択的にトルクが伝達されるようにコンプレッサー
１３が配置されている。そして、このコンプレッサー１
３を含む空調装置を制御する電子制御装置（Ａ／Ｃ−Ｅ
ＣＵ）１４が設けられている。
【００４３】さらに、前記エンジン６には、その回転数
が予め定めた所定回転数以上の回転数のときに発電をお
こなうオルタネータ１５が連結され、その発電した電力
を低圧バッテリー１６に充電するようになっている。そ
の充電を制御するための電子制御装置（Ｂ−ＥＣＵ）１
７が設けられている。
【００４４】上記の各電子制御装置８，９，１２，１
４，１７は、一例としてマイクロコンピュータを主体と
して構成され、入力されたデータと予め記憶しているデ
ータならびにプログラムとに従って演算をおこない、そ
の演算の結果に基づいて指令信号を出力するようになっ
ている。また、これらの各電子制御装置８，９，１２，
１４，１７は相互にデータ通信可能に接続されており、
さらにナビゲーション装置１８にデータ通信可能に接続
されている。
【００４５】このナビゲーション装置１８について更に
説明すると、図８に示すように、このナビゲーション装
置１８は、光ディスクや磁気ディスクなどの情報記録媒
体１９が装填され、情報記録媒体１９に記憶されている
情報を読み取るプレーヤー２０と、プレーヤー２０によ
り読み取られた情報を二次元や三次元で画像表示するた
めの表示部２１とを備えている。
【００４６】また、ナビゲーション装置１８は、車両の
現在位置や道路状況を検出するための第１位置検出部２
２および第２位置検出部２３と、道路状況を音声により
運転者に知らせるスピーカ２４とを備えている。上記表
示部２１は、室内のインストルメントパネルやグローブ
ボックスの側方などに設けられた液晶ディスプレイ、Ｃ
ＲＴなどの他、フロントウィンドの視界に影響のない箇
所に設けられた画像投影部などを用いることが可能であ
る。
【００４７】そして、これらプレーヤー２０と、表示部
２１と、第１位置検出部２２および第２位置検出部２３
と、スピーカ２４とは、電子制御装置２５により制御さ
れる。この電子制御装置２５は、中央演算処理装置（Ｃ
ＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）ならびに入出
力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータ
により構成されている。
【００４８】前記情報記録媒体１９には車両の走行に必
要な情報、例えば地図、地名、道路、道路周辺の主要建
築物、交差点などが記憶されているとともに、道路の具
体的な状況、例えば直線路やカーブあるいは登坂、降
坂、その勾配もしくは標高（高度）、一般路、高速道
路、未舗装道、砂利道、砂漠、河川敷、林道、農道、低
摩擦係数路、踏切などが記憶されている。
【００４９】また、第１位置検出部２２は自律航法によ
り自車両の位置を検出するための検出部であり、車両の
走行する方位を検出する地磁気センサ２６、車速センサ
２７、ステアリングホイールの操舵角を検出するステア
リングセンサ２８、車両と周囲の物体との距離を検出す
る距離センサ２９、変速機３の出力軸回転数の変化率か
ら加速度を求める加速度センサ３０などを備えている。
さらに、第２位置検出部２３はグローバル・ポジショニ
ング・システム（ＧＰＳ）によって自車両の位置を検出
するための検出部であり、人工衛星３１からの電波を受
信するＧＰＳアンテナ３２と、ＧＰＳアンテナ３２に接
続されたアンプ３３と、アンプ３３に接続されたＧＰＳ
受信機３４とを備えている。
【００５０】この第２位置検出部２３は、路側、信号
機、交差点の路面などに設置され、かつ、物体検知およ
びその伝達をおこなう地上検出システムや、道路情報を
出力するビーコンまたはサインポストや、ＶＩＣＳ（登
録商標）（ビークル・インフォメーション＆コミュニケ
ーション・システム）、ＳＳＶＳ（スーパー・スマート
・ビークル・システム）などの地上設置情報伝達システ
ム３５から発信される電波を受信するアンテナ３６と、
アンテナ３６に接続されたアンプ３７と、アンプ３７に
接続された地上情報受信機３８とを備えている。
【００５１】上記第１位置検出部２２および第２位置検
出部２３により、現在位置の検出と走行予定道路に存在
する走行阻害状態、例えば渋滞、工事中、積雪、土砂崩
れ、河川の増水、通行止め、落石、倒木、交差点での停
止車両、人や動物の存在、接近している前方交差点の信
号機の表示（赤色、黄色、青色の別）、前方踏切の信号
機や遮断機の動作状態、これらの信号機の表示もしくは
遮断機の動作状態などが切り替わるまでの時間などを検
出することができるようになっている。
【００５２】さらに、上記のナビゲーション装置１８
は、自律航法により検出した自車両の位置とＧＰＳによ
り検出した自車両の位置との一致・不一致を常時判定し
ており、例えばタイヤのスリップが原因となって自律航
法での自車両の位置に狂いが生じたり、トンネルや構造
物の内部における電波の受信状態の低下が原因となって
ＧＰＳでの自車両の位置に狂いが生じたりした場合に、
自車両の位置情報を含む走行経路情報の検出精度の低下
を判定するようになっている。
【００５３】図９に上記の空調装置の概要を示してあ
る。前記コンプレッサー１３は冷媒を加圧圧縮するため
のものであって、前記動力源２にクラッチ３９を介して
連結されている。また、動力源２によらずにコンプレッ
サー１３を駆動するために、モータ４０が設けられてい
る。コンプレッサー１３の吐出口に凝縮器（コンデンサ
ー）４１が接続され、更にこのコンデンサー４１に、気
化熱を外部から吸収するエバポレータ４２が接続されて
いる。このエバポレータ４２は、空調ダクト４３の内部
に配置され、ブロアー４４によって吸引した空気を冷却
して車室内に供給するようになっている。
【００５４】気化して温度の低下した冷媒との間で熱交
換をおこなうことにより、蓄熱用冷媒を冷却する熱交換
器４５が、エバポレータ４２とコンプレッサー１３との
間の管路に設けられている。この蓄熱用冷媒は、空気を
冷却するための冷熱エネルギーを蓄えるためのものであ
って、水や塩水（ブライン）、エチレングリコール溶液
などの液体あるいは二酸化炭素などの気体が一例として
採用されている。この蓄熱用冷媒は、上記の熱交換器４
５および冷媒貯留用のタンク４６、前記空調ダクト４３
内に配置された冷却用熱交換器４７ならびにポンプ４８
によって構成された循環管路４９に封入されている。そ
して、熱交換器４５において空調用の冷媒によって蓄熱
用冷媒が冷却され、その状態でタンク４６に貯留される
ことにより、いわゆる冷熱を蓄え、またタンク４６から
冷却用熱交換器４７に送られて、ここで空調ダクト４３
内を流通する空気を冷却するようになっている。
【００５５】なお、図９における符号５０は温度センサ
ーを示し、エバポレータ４２の下流温度を検出してその
検出信号を空調用の電子制御装置１４に入力するように
なっている。
【００５６】上記の空調装置は、動力源２に余裕動力が
ある場合、あるいは動力源２が走行慣性力などによって
強制的に回転させられている場合に、コンプレッサー１
３を駆動し、それに伴って生じる低温エネルギー（負の
エネルギー）を蓄熱用冷媒によって蓄えることができ、
したがって図９に示す空調装置は、エネルギー蓄積手段
となっている。また、前記モータ・ジェネレータ７およ
びインバータ１０ならびに高圧バッテリー１１は、車両
の走行慣性力でモータ・ジェネレータ７を駆動させて発
電をおこなうことにより、エネルギーを回収（回生）し
て蓄積するエネルギー蓄積手段を構成し、同時にエネル
ギー回生に伴って制動力を生じるので、回生ブレーキ手
段となっている。
【００５７】上記の車両は更に他のエネルギー蓄積手段
を備えている。すなわち図９において、符号５１は熱・
電気変換器を示し、一例としてゼーベック効果を利用し
た素子を主体として構成され、エンジン冷却水やエンジ
ン６の排気管などの高温廃熱部５２の熱によって起電力
を生じるように構成されている。そして、その起電力を
前記低圧バッテリー１６に充電するように構成されてい
る。
【００５８】なお、前記オルタネータ１５もエンジン６
に余裕動力がある場合、あるいはエンジン６が走行慣性
気力で強制的に回転させられている場合に駆動されて発
電をおこない、その起電力を低圧バッテリー１６に充電
できるので、エネルギー蓄積手段を構成している。ま
た、前記コンプレッサー１３に連結されたモータ４０
は、低圧バッテリー１６の電力で駆動されるように構成
されている。低圧バッテリー１６に替えて、あるいは低
圧バッテリー１６と並列的に高圧バッテリー１１によっ
てモータ４０を駆動するように構成してもよい。
【００５９】この発明に係る制御装置は、上述した各装
置もしくはシステムを協調して制御することにより、エ
ネルギーの有効利用を図るように構成されており、その
ために各電子制御装置の間で以下のデータが相互に伝送
されている。例えば、ナビゲーション装置１８と動力源
用電子制御装置８との間では、道路（走行経路）の高度
（標高）や登降坂の別ならびに勾配などの情報が伝送さ
れ、また、その動力源用電子制御装置８と空調用電子制
御装置１４との間では、空調装置の制御状態や動力源２
の負荷に関する情報などが伝送されている。さらに、こ
の空調用電子制御装置１４には、コンプレッサー１３の
駆動情報、蓄熱用冷媒による蓄熱温度に関する情報、エ
バポレータ４２の下流温度の情報、前記熱・電気変換器
５１による充電電力もしくは発電電力に関する情報、バ
ッテリー１１，１６からモータ４０に対する給電電力に
関する情報、冷熱の蓄熱量に関する情報、内外気温度お
よび設定温度ならびに吹き出し温度さらには日射に関す
る情報などが入力されている。それらの入力情報にうち
の所定の必要な情報は、動力源用電子制御装置８に伝送
されている。
【００６０】この発明に係る制御装置は、現在位置の周
囲の道路情報に基づいてエネルギーの蓄積および放出の
制御を実行することにより、燃費を向上させるように構
成されている。その一例は、空調のためのエネルギーの
蓄積および放出の制御であり、これを図１を参照して説
明する。図１に示すルーチンは、車両のスタータ（図示
せず）がオンになった後に所定時間ごとに繰り返される
ようになっており、先ず、空調装置（エアコン）の設定
温度が読み込まれる（ステップＳ１）。この設定温度
は、運転者がスイッチ操作するなどのことによって設定
された温度である。つぎに、各センサの検出値（センサ
ー値）が読み込まれる（ステップＳ２）。具体的には、
車室内の温度（内気温度）、車両の外部の温度（外気温
度）、前記エバポレータ４２の下流側の温度（エバポ後
温度）、吹き出し口温度、蓄熱システムの温度（具体的
には前記タンク４６内の蓄熱冷媒の温度）、日射量など
がそれぞれに応じて設けられたセンサー（図示せず）に
よって検出され、その検出信号が読み込まれる。
【００６１】さらに、蓄熱エネルギー量αが算出される
（ステップＳ３）。前述したように上記の車両は、冷熱
の形で熱エネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段、モ
ータ・ジェネレータ７やオルタネータ１５によって発電
して充電するエネルギー蓄積手段、熱・電気変換器５１
によって発電して電力として蓄積するエネルギー蓄積手
段を備えており、ステップＳ３ではこれらのエネルギー
蓄積手段で蓄えたエネルギーの合計量を算出する。この
ような算出をおこなうために、エネルギーの蓄積をおこ
なった場合にそのエネルギーを積算し、またエネルギー
を放出した場合には減算する積算機能を前述した所定の
電子制御装置に持たせることが好ましい。
【００６２】また、ナビ情報が読み込まれる（ステップ
Ｓ４）。そのナビ情報は、前述したナビゲーション装置
１８で得られる自車両の現在位置、その周辺の道路、そ
の道路の高度（標高）もしくは勾配、通行規制、渋滞の
状況、交通信号の内容などの情報であり、これは、車両
に搭載しているＣＤ−ＲＯＭなどの外部記憶手段から読
みとられる情報、サインポストや信号機などの路面設置
機器からの情報、所定の地上局からの通信情報、衛星か
らの通信情報などとして得れる。
【００６３】つぎにナビゲーション装置１８で目的地が
設定されているか否かが判断される（ステップＳ５）。
ナビゲーション装置１８の本来の機能は、車両を目的地
に向けて誘導することにあり、目的地が入力されると、
現在位置からその目的地までの推奨経路を出力する。具
体的には画面上の地図情報に、推奨経路を重ねて表示す
る。その推奨経路の検出は、市街地などの混雑地帯を避
けること、幅員の広い道路を優先すること、目的地まで
の走行距離が可及的に短くなることなどの予め定めた条
件を満たす経路を探索しておこなわれる。また、反対
に、目的地が設定（入力）されていない場合には、地図
情報とその地図上での自車両の現在位置とを、画面に表
示するなどのことによって出力する。
【００６４】ナビゲーション装置１８に目的地が設定さ
れていることによりステップＳ５で肯定的に判断された
場合には、目的地を入力した際の自車両の位置すなわち
出発地点から目的地までの全区間（全行程）のエンジン
負荷が予測される（ステップＳ６）。そのエンジン負荷
は、前記エンジン６を動力源として使用して全行程を走
行したとした場合の負荷であり、例えば車速、エンジン
回転数、エンジン回転数とブースト圧との関係もしくは
エンジン回転数とアクセル開度との関係とから求まる燃
料消費量などから算出される。
【００６５】このステップＳ６のサブルーチンを図２に
示してある。先ず、出発地点から目的地までの全区間の
道路高度情報が読み込まれる（ステップＳ６１）。つい
で出発地点から目的地までの全区間でのエンジン高負荷
区間が予測される（ステップＳ６２）。具体的には所定
以上の登り勾配の区間が、ナビゲーション装置１８で得
られた道路情報から予測される。
【００６６】さらに、そのエンジン高負荷区間で必要と
なる蓄熱エネルギー量ζが算出される（ステップＳ６
３）。すなわち登坂路では、エンジン負荷が増大するの
で、その際にはエンジン６によるコンプレッサー１３の
駆動を停止し、もしくはエンジン６によるコンプレッサ
ー１３の駆動量を減じる。これに対して、設定温度や外
気温あるいは日射に変化がなければ、空調に要するエネ
ルギー量は、登坂路に到る直前の状態と同じである。し
たがってエンジン６によるコンプレッサー１３の駆動を
停止し、もしくは低減した場合には、そのコンプレッサ
ー１３の出力の低減分、空調のためのエネルギーが不足
する。これを蓄熱したエネルギーで補うとすれば、その
蓄熱エネルギー量が、エンジン高負荷区間での必要蓄熱
エネルギー量ζとなる。
【００６７】こうして算出された必要蓄熱エネルギー量
ζと既に蓄えてある蓄熱エネルギー量αとが比較される
（ステップＳ６４）。前者の必要蓄熱エネルギー量ζが
後者の蓄熱エネルギー量αより少ないことによりステッ
プＳ６４で肯定的に判断された場合には、その差分（α
−ζ）を、現在位置から一定区間内で、エンジン負荷に
応じて空調のために使用することが許可される（ステッ
プＳ６５）。したがって蓄熱エネルギーの必要量に対す
る過剰分は、エンジン６によるエネルギーに代えて使用
されるので、エンジン６の駆動割合がその分、低下し、
燃費が向上する。
【００６８】なお、必要蓄熱エネルギー量ζが蓄熱エネ
ルギー量α以上であることによりステップＳ６４で否定
的に判断された場合には、特に制御をおこなうことなく
このルーチンを抜ける。すなわち、蓄熱エネルギーを使
用しない。したがって蓄熱エネルギーが不足することが
回避され、その結果、エネルギーの蓄積のためにエンジ
ン６を駆動するなどの事態が生じないので、この点でも
燃費が向上するとともに、登坂路などのエンジン高負荷
状態でエンジン６の出力の一部が空調に使用されて駆動
力が低下するなどの事態を防止することができる。
【００６９】この図２に示すルーチンに基づく制御の一
例を模式的に示すと図３のとおりである。目的地を設定
することにより推奨経路がナビゲーション装置１８によ
って設定され、その行程中での高度が求められる。エン
ジン６の高負荷時には蓄熱エネルギーを使用することを
基本とすれば、必要蓄熱エネルギー量ζは、出発地点で
最も多く、登坂路で蓄熱エネルギーが使用されて必要蓄
熱エネルギー量ζが目的地に近づくに従って少なくな
る。したがって図３の下側に実線で示す高度（勾配）を
もった全区間での必要蓄熱エネルギー量ζは、図３の上
側に破線で示すようになる。
【００７０】そして、図３に示す現在地の前方の降坂路
であるａ区間では、エンジン負荷が低負荷であるから、
エンジン６の出力もしくは駆動系統から得られる走行慣
性力によってコンプレッサー１３を強制的に駆動し、蓄
熱用冷媒を冷却していわゆる冷熱を蓄える。これに続く
比較的長い登坂路であるｂ区間は、エンジン高負荷区間
となるので、コンプレッサー１３を強制的に停止し、こ
れに代えて蓄積したエネルギーを使用して空調をおこな
う。具体的には、前記ポンプ４８を駆動して蓄熱用冷媒
をタンク４６から冷却用熱交換器４７に送り、空調ダク
ト４３を通る空気を冷却する。また、熱・電気変換器５
１やオルタネータ１５によって低圧バッテリー１６に充
電した電力もしくはモータ・ジェネレータ７によって高
圧バッテリー１１に充電した電力、すなわち回生エネル
ギーを使用してモータ４０を駆動し、これによってコン
プレッサー１３を駆動することにより空調をおこなう。
したがってこのｂ区間では蓄熱エネルギーの残量が低下
する。
【００７１】さらに、目的地に近い緩い登坂路であるｃ
区間では、車両の加減速に伴うエンジン負荷の大小に応
じてコンプレッサー１３の出力を変更する。すなわちエ
ンジン６で低負荷であれば、エンジン６によってコンプ
レッサー１３を駆動し、また高負荷であれば、コンプレ
ッサー１３の出力を絞り、もしくは強制的に停止させ、
不足するエネルギーを蓄熱エネルギーで補う。
【００７２】この図３に破線で示す必要蓄熱エネルギー
量ζの算出が前記ステップＳ６３でおこなわれ、これ
が、この発明のエネルギーの蓄積および放出の計画の策
定に相当する。
【００７３】なお、コンプレッサー１３を利用したエネ
ルギーの蓄積は、車両の動力性能を阻害しない範囲でお
こなうので、登坂路などのエンジン負荷が大きい状態で
は、コンプレッサー１３を使用したエネルギーの蓄積は
おこなわないが、熱・電気変換器５１を使用したエネル
ギーの回収・蓄積は、車両の動力性能に関係しないの
で、走行中はバッテリー１６の許容範囲で、常時、実行
する。
【００７４】このように、図２に示す制御例では、出発
地から目的までの全行程におけるエンジン負荷を予測
し、それに応じた必要蓄積エネルギー量を求め、現在位
置から一定範囲の区間では、蓄積エネルギーの必要量に
対する過剰分を使用して、その分のエンジン６に対する
負荷を低下させるので、走行のための駆動力の低下を防
止できると同時に、エネルギーを有効利用して燃費を向
上させることができる。
【００７５】つぎに、目的地が設定されていない場合、
すなわち図１のステップＳ５で否定的に判断された場合
の制御について説明する。目的地が設定されていない場
合であっても自車両の現在位置は、ナビゲーション装置
１８によって検出されており、また同時に、現在位置か
ら所定の範囲内の地図情報および道路情報が検出されて
いる。したがってステップＳ５で否定的に判断された場
合には、現在位置から予め定めた一定区間内のエンジン
負荷が予測される（ステップＳ７）。そのエンジン負荷
の予測の仕方は、上述したステップＳ６の場合と同様で
ある。
【００７６】このステップＳ７のサブルーチンを図４に
示してある。先ず、現在地から予め定めた一定区間の道
路高度情報が読み込まれる（ステップＳ７１）。ここ
で、一定区間とは、一例として現在地からの一定距離の
範囲であり、その一定距離は、市街地や郊外等の地域ご
とに異ならせることができ、また人為操作で設定するよ
うにしてもよい。あるいは一定区間を、現在地を通る経
路（道路）の現在地からの分岐点の数によって定めるこ
ともできる。分岐点数が多ければ、走行の可能性のある
経路の数が増大し、以下に述べる各種の演算の負荷が増
大する反面、実際に走行する経路は、いずれか一本であ
るから、無駄な演算が増大するので、分岐点の数で一定
区間を規定する。また、道路情報は車両が前進走行する
場合に必要な情報であるから、現在地の車両の進行方向
での前方側のみを一定区間としてもよい。さらに、ナビ
ゲーション装置１８に備えられている地図情報は、幹線
路から私道に近い細い道までの多様な道路を含んでいる
ので、ナビゲーション装置１８が推奨経路を求める場合
の条件と同様の条件で判定された道路を一定区間の経路
として採用することにより、演算のための負荷を軽減す
るようにしてもよい。したがってステップＳ７１では、
このようにして挙げられた複数の道路に関する高度情報
が読み込まれる。
【００７７】ついでこれらの複数の道路についての現在
地から予め定めた一定区間でのエンジン高負荷区間が予
測される（ステップＳ７２）。具体的には所定以上の登
り勾配の区間が、ナビゲーション装置１８で得られた道
路情報から予測される。
【００７８】さらに、それぞれの道路におけるエンジン
高負荷区間で必要となる蓄熱エネルギー量ζが算出され
る（ステップＳ７３）。すなわち登坂路では、エンジン
負荷が増大するので、その際にはエンジン６によるコン
プレッサー１３の駆動を停止し、もしくはエンジン６に
よるコンプレッサー１３の駆動量を減じる。これに対し
て、設定温度や外気温あるいは日射に変化がなければ、
空調に要するエネルギー量は、登坂路に到る直前の状態
と同じである。したがってエンジン６によるコンプレッ
サー１３の駆動を停止し、もしくは低減した場合には、
そのコンプレッサー１３の出力の低減分、空調のための
エネルギーが不足する。これを蓄熱したエネルギーが補
うとすれば、その蓄熱エネルギー量が、エンジン高負荷
区間での必要蓄熱エネルギー量ηとなる。
【００７９】こうして算出された必要蓄熱エネルギー量
ηと既に蓄えてある蓄熱エネルギー量αとが比較される
（ステップＳ７４）。前者の必要蓄熱エネルギー量ηが
後者の蓄熱エネルギー量αより少ないことによりステッ
プＳ７４で肯定的に判断された場合には、その差分（α
−η）を、現在位置から一定区間内で、エンジン負荷に
応じて空調のために使用することが許可される（ステッ
プＳ７５）。したがって蓄熱エネルギーの必要量に対す
る過剰分は、エンジン６によるエネルギーに代えて使用
されるので、エンジン６の駆動割合がその分、低下し、
燃費が向上する。
【００８０】なお、必要蓄熱エネルギー量ηが蓄熱エネ
ルギー量α以上であることによりステップＳ７４で否定
的に判断された場合には、特に制御をおこなうことなく
このルーチンを抜ける。すなわち、蓄熱エネルギーを使
用しない。したがって蓄熱エネルギーが不足することが
回避され、その結果、エネルギーの蓄積のためにエンジ
ン６を駆動するなどの事態が生じないので、この点でも
燃費が向上するとともに、登坂路などのエンジン高負荷
状態でエンジン６の出力の一部が空調に使用されて駆動
力が低下するなどの事態を防止することができる。
【００８１】この図４に示すルーチンに基づく制御の一
例を模式的に示すと図５のとおりである。ここに示す例
は、現在地から前方の道路が途中で分岐し、予め定めた
一定距離Ｘkmまでの地点に到る経路がＡ，Ｂ，Ｃの３経
路ある場合の例である。Ａ経路を走行するとした場合、
一定距離の地点の高度が現在地より高く、その過程に存
在する登坂路の勾配が大きいので、全体としてのエンジ
ン負荷が大きくなり、そのために蓄熱エネルギーの必要
量ηが多くなる。これに対してＢ経路を走行するとした
場合、一定距離の地点の高度が現在地より幾分高いもの
の、その過程に存在すると坂路の勾配が相対的に小さい
ので、全体としてのエンジン負荷はＡ経路より小さくな
り、そのために蓄熱エネルギーの必要量ηが少なくな
る。さらに、Ｃ経路を走行するとした場合、一定距離の
地点の高度が現在地とほぼ同じであって、Ｃ経路に独自
の区間には登坂路がないので、蓄熱エネルギーの必要量
ηが最も少なくなる。なお、負荷およびエネルギーの蓄
積に関係する勾配は、水平距離と高度とに基づいて求め
ることもできる。そして、登坂路での蓄熱エネルギーの
放出および降坂路での蓄熱エネルギーの蓄積は、前述し
た図３に示す例と同様にして実行される。
【００８２】したがってＣ経路についての必要蓄熱エネ
ルギー量ηをもって蓄積したエネルギーの蓄積・放出の
制御をおこなうと、実際にはＡ経路を走行している場
合、蓄積エネルギー量が不足してエンジン６によってコ
ンプレッサー１３を駆動する割合が増大する。このよう
な事態を避けるために、Ａ経路を走行することを予定し
て蓄積エネルギーの蓄積・放出の制御を実行する。その
場合、実際にはＣ経路を走行すると、蓄熱エネルギー量
が過剰になるが、その過剰分は、上記のステップＳ７５
で示してあるように、エンジン６に代えて使用されるの
で、燃費の悪化要因となることはない。
【００８３】この図５に破線で示す必要蓄熱エネルギー
量ηの算出が前記ステップＳ７３でおこなわれ、これ
が、この発明のエネルギーの蓄積および放出の計画の策
定に相当する。
【００８４】なお、図５に示す例の場合、Ａ経路の分岐
点に達した時点もしくはその分岐点を通過した時点で、
必要蓄熱エネルギー量ηの過剰・不足が判明することに
なる。すなわち、制御の元になる経路と実際に走行して
いる経路との相違が判明する。そこで、このような予測
したエンジン負荷およびそれに伴う必要蓄熱エネルギー
量ηと、実際の生じるエンジン負荷およびそれに伴う必
要蓄熱エネルギー量との乖離を可及的に少なくするため
に、分岐点ごとに図４に示すルーチンを実行して、エン
ジン負荷の予測およびそれに伴う必要蓄熱エネルギー量
ηを更新することが好ましい。なお、その更新制御は、
分岐点を通過するごとに実行することに代えて、一定距
離走行するごとに実行し、あるいは一定時間ごとに実行
し、さらには運転者によるスイッチなどを使用した指示
操作に基づいて実行するようにしてもよい。またさら
に、実際の蓄熱エネルギー量と予測した蓄熱エネルギー
量との差が、予め定めた値以上に広がった場合に、上記
の更新制御を実行するように構成することもできる。い
ずれの場合であっても、前記一定区間を出る前に更新制
御が実行されるように構成する。
【００８５】図１のステップＳ６もしくはステップＳ７
でエンジン負荷を予測した後、現在地でのエンジン負荷
量βが算出される（ステップＳ８）。そのエンジン負荷
量βが予め定めた第１の基準値γ以上か否かが判断され
る（ステップＳ９）。この第１の基準値γはある程度大
きい値であり、したがってステップＳ８ではエンジン高
負荷状態か否かが判断されることになる。
【００８６】ステップＳ９で肯定的に判断され、エンジ
ン６が高負荷状態にある場合には、蓄熱エネルギー量α
がエンジン高負荷区間での必要蓄熱エネルギー量ζ（ま
たはη）以上か否かが判断される（ステップＳ１０）。
蓄熱エネルギー量αに余裕があってステップＳ９で肯定
的に判断された場合には、コンプレッサー１３を停止
（ＯＦＦ）し（ステップＳ１１）、また、前述したステ
ップＳ６５あるいはステップＳ７５で蓄熱エネルギーの
使用が許可されていることにより、蓄熱エネルギーを使
用して空調をおこなう（ステップＳ１２，Ｓ１３）。な
お、ステップＳ１０で否定的に判断された場合、すなわ
ち蓄熱エネルギー量αに余裕がない場合には、直ちにス
テップＳ１３に進んで、従前の空調制御を継続する。
【００８７】これに対してエンジン６が高負荷状態にな
いことによりステップＳ９で否定的に判断された場合に
は、現時点のエンジン負荷量βが予め定めた第２の基準
値δより小さいか否かが判断される（ステップＳ１
４）。この第２の基準値δはかなり小さい値であり、し
たがってステップＳ１４はエンジン６が低負荷状態にあ
るか否かを判断することになる。
【００８８】エンジン６で低負荷状態にあることにより
ステップＳ１４で肯定的に判断された場合には、コンプ
レッサー１３をＯＮにしてエンジン６によってコンプレ
ッサー１３を駆動し（ステップＳ１５）、エネルギーを
蓄熱システムに貯蔵する（ステップＳ１６）。すなわ
ち、コンプレッサー１３を駆動して冷媒の温度を低下さ
せ、これによって前記循環管路４９に封入されている蓄
熱用冷媒を冷却し、温度の低下した蓄熱用冷媒をタンク
４６に貯留する。その場合、エバポレータ４２により空
調ダクト４３内の空気を冷却できるので、空調を実行す
る（ステップＳ１３）。
【００８９】上述したようにこの発明に係る制御装置で
は、空調に要するエネルギーの多くをエンジン６もしく
は動力源２の動力に負っていることに鑑み、エネルギー
を蓄積して有効利用することにより、エンジン６に対す
る負荷が過剰になったり、それに伴って効率の悪い運転
状態となったりすることを回避し、さらにそのエネルギ
ーの蓄積を回生によっておこなうことにより、エネルギ
ーの有効利用を図り、その結果、車両の動力性能を維持
しつつ、もしくは低下させることなく、燃費を向上させ
ることができる。特に、走行予定経路が不明な状態であ
っても、現在位置から所定の範囲について道路勾配など
の情報を使用してエネルギーの蓄積および放出を、動力
源の負荷に応じて実行するので、目的地の設定をおこな
わずに車両の燃費を向上させ、またそれに伴って排ガス
を低減することができる。
【００９０】そして、エンジン６が低負荷の状態では、
コンプレッサー１３を駆動することによりいわゆる冷熱
を蓄積するので、エバポレータ４２の下流側の温度が、
蓄熱を実行している場合と、実行していない場合とで異
なることがある。このエバポレータ４２の下流側温度
は、外気温度や日射あるいは設定温度などの各種の要因
で、空調にとって適切な温度の場合もあり、あるいは不
適切な温度である場合もある。そこで、快適な空調をお
こなうためには、例えば図６に示すように、予めモード
を設定し、それぞれのモードに応じて空調のための各種
の制御、例えばブロワーの吹き出し方向、風量、温度な
どを制御すればよい。
【００９１】すなわち図６において、先ず、車室内の温
度（内気温度）、車両の外部の温度（外気温度）、前記
エバポレータ４２の下流側の温度（エバポ後温度）、吹
き出し口温度、蓄熱システムの温度（具体的には前記タ
ンク４６内の蓄熱冷媒の温度）、日射量などがそれぞれ
に応じて設けられたセンサー（図示せず）によって検出
された検出値を元に、予め定められたマップから制御モ
ードを決定する（ステップＳ２１）。そして、そのモー
ドが“１”か否かが判断される（ステップＳ２２）。第
１の制御モードに決定されていることによりステップＳ
２２で肯定的に判断された場合には、ブロワーの吹き出
し方向（ステップＳ２３）、吹き出し風量（ステップＳ
２４）、吹き出し温度（ステップＳ２５）がそれぞれそ
のモードの内容に応じて制御される。
【００９２】これに対してステップＳ２２で否定的に判
断された場合には、決定されたモードが“２”か否かが
判断される（ステップＳ２６）。第２の制御モードに決
定されていることによりステップＳ２６で肯定的に判断
された場合には、ブロワーの吹き出し風量（ステップＳ
２４）、吹き出し温度（ステップＳ２５）がそれぞれそ
のモードの内容に応じて制御される。そして、決定され
たモードが“２”でないことによりステップＳ２６で否
定的に判断された場合には、ステップＳ２５に進んでブ
ロワーの吹き出し温度が制御される。
【００９３】このように、内気温度や蓄熱温度などの各
種の要因に従って空調用空気の吹き出し方向などを制御
することにより、蓄熱をおこなう場合や蓄熱エネルギー
を使用する場合においても、快適なな空調をおこなうこ
とができる。
【００９４】ここで上記の具体例とこの発明との関係を
簡単に説明すると、この発明のエネルギー蓄積手段に
は、上述したモータ・ジェネレータ７および高圧バッテ
リー１１、オルタネータ１５および低圧バッテリー１
６、熱交換機４５およびタンク４６を含む循環管路４
９、熱・電気変換器５１が相当する。また、この発明の
現在位置検出手段および道路情報検出手段には、ナビゲ
ーション装置１８が相当する。さらに、この発明におけ
る負荷予測手段には、図１に示すステップＳ６，Ｓ７の
機能的手段および図２に示すステップＳ６２と図４に示
すステップＳ７２との機能的手段が相当する。そして、
この発明の蓄積放出制御手段には、図１および図２なら
びに図４のフローチャートにおけるステップＳ１０，Ｓ
１２，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ６３，Ｓ６４，Ｓ６５，Ｓ７
３，Ｓ７４，Ｓ７５の機能的手段がそれぞれ相当する。
またさらに、この発明の目的地設定手段には、前述した
ナビゲーション装置１８が相当する。そしてまた、この
発明の蓄熱装置には、前述した熱交換器４５およびタン
ク４６を含む循環管路４９が相当する。さらにまた、こ
の発明の廃熱回収手段には、前述した熱・電気変換器５
１が相当する。
【００９５】なお、この発明に含まれる実施の形態は上
述した具体例で述べたものに限定されずきわめて多様で
あり、例えばエネルギーの蓄積は、いわゆる冷熱として
蓄積する以外に高温媒体を使用していわゆる温熱として
蓄積してもよく、また電気エネルギーとして蓄積する場
合には、二次電池を使用する替わりに大容量のコンデン
サーなどのキャパシターを使用してもよい。さらに、フ
ライホイールなどを使用して運動エネルギーとして蓄積
するように構成してよい。
【００９６】一方、動力源の負荷やエネルギーの蓄積・
放出を予測もしくは算定する元になる経路は、上述した
具体例で述べ、また特許請求の範囲に記載したようにし
て設定することに加え、自車両の現在位置を含む道路を
人為的に選択することにより設定するようにしてもよ
い。言い換えれば、この発明の目的地設定手段は、車両
の最終到達点としての目的地に加えて、通過地点を目的
地として設定する機能をも含む。
【００９７】また、コンプレッサー１３を駆動して冷熱
を蓄積する場合、上述した具体例で述べた蓄熱用冷媒を
使用することに代えて、空調用冷媒を直接使用してエネ
ルギーを蓄積するように構成してもよい。さらに、廃熱
からエネルギーを回収する場合、電気に変換して回収す
ることに代えて、温熱として回収してもよく、またその
廃熱部は、上述したエンジン冷却水やエンジン６の排気
管以外にブレーキキャリパー、モータ・ジェネレータ７
のコイル、変速機３のオイル、電子制御装置のユニット
などであってもよい。
【００９８】さらに、この発明で道路情報を得る手段
は、上述したナビゲーション装置に限らないのであっ
て、前述したＣＤ−ＲＯＭなどの記憶手段の情報と実際
の道路上級が異なる場合に、エンジン負荷の算出に必要
となる区間について、地上局や人工衛星などから最新の
道路情報を取得してエンジン負荷を算出するようにして
もよい。また、ＣＤ−ＲＯＭなどの外部記憶手段を持た
ずに、必要箇所のみについての道路情報を地上局や人工
衛星から取得するように構成してもよい。さらにまた、
ナビゲーション装置自体が推奨経路を探索することに替
えて、ナビゲーション装置に通信機能を持たせ、車両側
から送信した目的地に応じて地上局側で探索した推奨経
路を推奨経路を取得し、その推奨経路に基づいてエンジ
ン（動力源）負荷などを求めるようにしてもよい。
【００９９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、現在位置から所定範囲に存在する経路を走行し
たと仮定した場合の動力源の負荷が、経路の勾配もしく
は高度を含む道路情報に基づいて予測され、さらに最高
の負荷の経路を走行した場合、あるいは最低の負荷の経
路を走行した場合に、蓄積したエネルギーに過不足が生
じないように、エネルギーの蓄積および放出が制御され
る。したがって目的地が設定されていない場合であって
も、現在位置が検出されれば、車両の有するエネルギー
の蓄積と放出とが効率よくおこなわれ、動力性能を低下
させることなく、燃費を向上させることができる。
【０１００】また、請求項２の発明によれば、請求項１
の発明と同様の効果に加え、動力源の負荷を予測するべ
き範囲が、現在位置からの距離によって特定されるの
で、処理するべきデータの量あるいは演算量を低減する
ことができる。
【０１０１】さらに、請求項３の発明によれば、請求項
１の発明と同様の効果に加え、動力源の負荷を予測する
べき範囲が、現在位置から延びている経路での分岐点の
数によって特定されるので、処理するべきデータの量あ
るいは演算量を低減することができる。
【０１０２】そして、請求項４の発明によれば、請求項
１ないし３のいずれかの発明と同様の効果に加え、動力
源の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処
理するべきデータの量あるいは演算量を低減することが
できる。
【０１０３】またさらに、請求項５の発明によれば、請
求項１ないし４のいずれかの発明と同様の効果に加え、
動力源の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるの
で、処理するべきデータの量あるいは演算量を低減する
ことができる。
【０１０４】そしてまた、請求項６の発明によれば、請
求項１ないし５のいずれかの発明と同様の効果に加え、
動力源の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるの
で、処理するべきデータの量あるいは演算量を低減する
ことができる。
【０１０５】そしてさらに、請求項７の発明によれば、
請求項６の発明と同様の効果に加え、動力源の負荷を予
測するべき範囲が更に限定されるので、処理するべきデ
ータの量あるいは演算量を低減することができるととも
に、動力源の負荷を予測した経路を実際に走行する頻度
が高くなるので、演算の繰り返し回数を低減することが
できる。
【０１０６】さらにまた、請求項８の発明によれば、請
求項６の発明と同様の効果に加え、動力源の負荷を予測
するべき範囲が更に限定されるので、処理するべきデー
タの量あるいは演算量を低減することができるととも
に、動力源の負荷を予測した経路を実際に走行する頻度
が高くなるので、演算の繰り返し回数を低減することが
できる。
【０１０７】また、請求項９の発明によれば、請求項１
ないし８のいずれかの発明と同様の効果に加え、エネル
ギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄積
状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果を更に
優れたものとすることができる。
【０１０８】さらに、請求項１０の発明によれば、請求
項１ないし８のいずれかの発明と同様の効果に加え、エ
ネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの
蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果を
更に優れたものとすることができる。
【０１０９】またさらに、請求項１１の発明によれば、
請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の効果に加
え、エネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネル
ギーの蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上
効果を更に優れたものとすることができる。
【０１１０】そしてまた、請求項１２の発明によれば、
請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の効果に加
え、エネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネル
ギーの蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上
効果を更に優れたものとすることができる。
【０１１１】そしてさらに、請求項１３の発明によれ
ば、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の効果に
加え、エネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネ
ルギーの蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向
上効果を更に優れたものとすることができる。
【０１１２】またそして、請求項１４の発明によれば、
請求項１ないし１３の発明と同様の効果に加え、車両の
有するエネルギーを熱エネルギーあるいは電気エネルギ
ーなど形態で蓄積し、かつ利用することができる。
【０１１３】さらにそして、請求項１５の発明によれ
ば、請求項１４の発明と同様の効果に加え、車両の有す
るエネルギーを熱エネルギーとして蓄積し、かつ再利用
することができる。
【０１１４】そして、請求項１６の発明によれば、請求
項１４の発明と同様の効果に加え、廃熱から回収した電
力を優先的に使用して空調装置のコンプレッサーを駆動
するので、その廃熱から回収した電力分、動力源に対す
る負荷が低減され、その結果、動力源を駆動するために
消費するエネルギーが少なくなって燃費が向上し、また
走行のための動力性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の制御装置による制御例を説明する
ためのフローチャートである。
【図２】 目的地が設定されている場合に実行されるサ
ブルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】 図２に示す制御例における道路高度の変化と
必要蓄積エネルギー量との一例を模式的に示す線図であ
る。
【図４】 目的地が設定されていない場合に実行される
サブルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】 図４に示す制御例における道路高度の変化と
必要蓄積エネルギー量との一例を模式的に示す線図であ
る。
【図６】 空調状態に基づいて制御モードを選択して空
調をおこなう制御例を説明するためのフローチャートで
ある。
【図７】 この発明で対象とする車両の駆動系統と制御
系統との一例を示す模式図である。
【図８】 そのナビゲーション装置の一例を示す模式図
である。
【図９】 その空調装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１…車両、 ２…動力源、 ３…変速機、 ５…駆動
輪、 ６…エンジン、７…モータ・ジェネレータ、
８，９，１２，１４，１７…電子制御装置、 １１…高
圧バッテリー、１３…コンプレッサー、 １５…オルタ
ネータ、 １６…低圧バッテリー、 １８…ナビゲー
ション装置、 ４５…熱交換器、 ４６…タンク、 ４
７…冷却用熱交換器、 ４９…循環管路、 ５１…熱・
電気変換器、 ５２…高温廃熱部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ６０Ｋ 6/04 ３８０ Ｂ６０Ｋ 6/04 ３８０ ５３０ ５３０ ７３０ ７３０ 25/00 25/00 Ｃ Ｇ０１Ｃ 21/00 Ｇ０１Ｃ 21/00 Ｇ Ｇ０８Ｇ 1/0969 Ｇ０８Ｇ 1/0969 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 6/02 - 6/12 B60K 25/00 - 28/16 B60K 41/00 - 41/28 B60L 1/00 - 15/42 B60H 1/32 F02D 29/00 - 29/06 G01C 21/00 - 25/00 G08G 1/00 - 9/02 G01R 31/00 - 31/25

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の動力源から駆動輪に到る駆動系統
    との間で動力を授受することにより、その駆動系統から
    エネルギーを回収して蓄積し、かつ蓄積したエネルギー
    を放出要求に応じて放出するエネルギー蓄積手段を備え
    た車両のエネルギー蓄積装置用制御装置において、 車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、 検出された現在位置から所定の範囲に存在する経路の高
    度と勾配とのいずれかを含む道路情報を検出する道路情
    報検出手段と、 前記車両の動力源の負荷を、その検出された道路情報に
    基づいて経路ごとに予測する負荷予測手段と、 その負荷予測手段で予測された動力源の負荷のうち最大
    負荷の経路もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前
    記蓄積されたエネルギーに過不足が生じないように前記
    エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出
    を制御する蓄積放出制御手段とを備えていることを特徴
    とする車両のエネルギー蓄積装置用制御装置。
  2. 【請求項２】 前記所定範囲は、前記現在位置からの距
    離に基づいて設定されていることを特徴とする請求項１
    に記載の車両のエネルギー蓄積装置用制御装置。
  3. 【請求項３】 前記所定範囲は、前記現在位置を通る道
    路の現在位置からの分岐点の数に基づいて設定されてい
    ることを特徴とする請求項１に記載の車両のエネルギー
    蓄積装置用制御装置。
  4. 【請求項４】 前記所定範囲は、前記現在位置での前記
    車両の進行方向を加味して設定されていることを特徴と
    する請求項１ないし３のいずれかに記載の車両のエネル
    ギー蓄積装置用制御装置。
  5. 【請求項５】 前記車両の目的地を設定する目的地設定
    手段と、 この目的地設定手段で目的地が設定されている場合に
    は、前記所定範囲は、その目的地に基づいて設定されて
    いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
    載の車両のエネルギー蓄積装置用制御装置。
  6. 【請求項６】 前記負荷予測手段は、前記所定範囲内に
    おける予め定めた条件を満たす主要経路についての動力
    源の負荷を予測するよう構成されていることを特徴とす
    る請求項１ないし５のいずれかに記載の車両のエネルギ
    ー蓄積装置用制御装置。
  7. 【請求項７】 前記予め定めた条件を満たす主要経路
    は、前記車両を誘導するナビゲーション装置が推奨経路
    を選択するための条件を満たす経路であることを特徴と
    する請求項６に記載の車両のエネルギー蓄積装置用制御
    装置。
  8. 【請求項８】 現在位置から入力された目的地までの推
    奨経路を求めて出力するナビゲーション装置を更に備
    え、 前記負荷予測手段は、前記ナビゲーション装置で求めら
    れた推奨経路についての動力源の負荷を予測するように
    構成さていることを特徴とする請求項６に記載の車両の
    エネルギー蓄積装置用制御装置。
  9. 【請求項９】 前記蓄積放出制御手段は、前記負荷予測
    手段で予測された動力源の負荷のうち最大負荷の経路も
    しくは最低負荷の経路を走行した場合に前記蓄積された
    エネルギーに過不足が生じないように前記エネルギー蓄
    積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を策定
    する計画策定手段と、実際のエネルギー蓄積状態と計画
    したエネルギー蓄積状態との差が所定値以上になった場
    合に前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積お
    よび放出の計画を更新する更新手段とを備えていること
    を特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の車両
    のエネルギー蓄積装置用制御装置。
  10. 【請求項１０】 前記蓄積放出制御手段は、前記負荷予
    測手段で予測された動力源の負荷のうち最大負荷の経路
    もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前記蓄積され
    たエネルギーに過不足が生じないように前記エネルギー
    蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を策
    定する計画策定手段と、その計画のもとになる経路と異
    なる経路を前記車両が走行していることが検出された場
    合に前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積お
    よび放出の計画を更新する更新手段とを備えていること
    を特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の車両
    のエネルギー蓄積装置用制御装置。
  11. 【請求項１１】 前記蓄積放出制御手段は、前記負荷予
    測手段で予測された動力源の負荷のうち最大負荷の経路
    もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前記蓄積され
    たエネルギーに過不足が生じないように前記エネルギー
    蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を策
    定する計画策定手段と、前記車両が前記所定範囲内の経
    路における所定の分岐点に到達するごとに前記エネルギ
    ー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を
    更新する更新手段とを備えていることを特徴とする請求
    項１ないし８のいずれかに記載の車両のエネルギー蓄積
    装置用制御装置。
  12. 【請求項１２】 前記蓄積放出制御手段は、前記負荷予
    測手段で予測された動力源の負荷のうち最大負荷の経路
    もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前記蓄積され
    たエネルギーに過不足が生じないように前記エネルギー
    蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を策
    定する計画策定手段と、前記車両が前記所定の範囲を出
    る前に前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積
    および放出の計画を更新する更新手段とを備えているこ
    とを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の車
    両のエネルギー蓄積装置用制御装置。
  13. 【請求項１３】 前記蓄積放出制御手段は、前記負荷予
    測手段で予測された動力源の負荷のうち最大負荷の経路
    もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前記蓄積され
    たエネルギーに過不足が生じないように前記エネルギー
    蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を策
    定する計画策定手段と、前記車両が前記所定の範囲内を
    走行して予め定めた所定の条件を満たすごとに前記エネ
    ルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計
    画を更新する更新手段とを備えていることを特徴とする
    請求項１ないし８のいずれかに記載の車両のエネルギー
    蓄積装置用制御装置。
  14. 【請求項１４】 前記エネルギー蓄積手段は、前記車両
    に搭載された空調装置用コンプレッサーと、バッテリ充
    電用のオルタネータと、発電機機能および電動機機能を
    備えたモータ・ジェネレータと、エネルギーを回収しつ
    つ制動力を生じさせる回生ブレーキとのいずれかを含む
    ことを特徴とする請求項１ないし１３に記載の車両のエ
    ネルギー蓄積装置用制御装置。
  15. 【請求項１５】 前記空調装置は、熱エネルギーを蓄積
    する蓄熱装置を備えていることを特徴とする請求項１４
    に記載の車両のエネルギー蓄積装置用制御装置。
  16. 【請求項１６】 前記空調装置は、前記車両の廃熱を電
    力に変換して蓄積する廃熱回収手段を備え、かつ前記計
    画策定手段は前記廃熱回収手段で蓄積された電力を優先
    的に使用して前記コンプレッサーを駆動する前記エネル
    ギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画
    を策定するよう構成されていることを特徴とする請求項
    １４に記載の車両のエネルギー蓄積装置用制御装置。
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