JP5370219B2 - 車載バッテリ充電支援装置、車載バッテリ充電支援方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両に電力を供給する車載バッテリの充電を行うに際して、その充電を支援する車載バッテリ充電支援装置、車載バッテリ充電支援方法及びコンピュータプログラムに関する。

近年においては、エンジンを駆動源とするガソリン車以外にもバッテリから供給される電力に基づいて駆動されるモータを駆動源とする電気自動車や、モータとエンジンを併用して駆動源とするハイブリッド車両等が存在する。

そして、このような電気自動車やハイブリッド車両が備えるバッテリの充電を行う方法としては、自宅や専用の充電施設で充電を行う方法、車両走行中において減速時や降坂路走行中に発生するモータの回生電力で充電を行う方法、エンジンに基づいて駆動される発電機を用いて充電を行う方法がある。ここで、バッテリの充電を行う際には、バッテリ充電後に、より長い距離を走行可能とする為に、バッテリの耐久性を保つ範囲でより多くのエネルギを充電することが望ましい。一般的にはバッテリの容量の８０％程度が充電の上限となる。そして、例えば特開２００８−２７８５８５公報には、プラグインハイブリッド車両の充電処理において、バッテリの残量監視処理を行い、バッテリ残量ＳＯＣが８０％になると充電を停止する技術について記載されている。

特開２００３−９３１０号公報（第７頁〜第８頁、図２）

しかしながら、電気自動車やハイブリッド車両では、バッテリの充電が終了し、走行を開始した際に新たに電気エネルギが発電され、バッテリに充電が行われる場合がある。例えば、エアコンの電源がＯＮになっている状態で車両が走行を開始する場合において、冷却水の温度が熱交換を行うのに十分な温度にない場合には、エンジンが駆動し、冷却水の温度を上昇させる制御が行われる。その結果、エンジンの駆動に基づいて発電機が稼働し、電気エネルギが発電されることとなる。また、車両の走行開始直後に下り坂がある場合には、モータによって回生電力が発生し、電気エネルギが発電されることとなる。

従って、上記特許文献１のように走行開始前に上限までバッテリを充電することとすると、走行開始直後に新たに電気エネルギが発電された場合であっても、発電された電気エネルギが、バッテリに充電されずに放電される結果となる。従って、発電された電気エネルギが無駄に消費されてしまう問題があった。

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、次回に車両が走行を開始する時点の車両の状態を予測し、予測された車両の状態に基づいて車両が走行を開始する時点までに車両の駆動源に電力を供給する車載バッテリへの目標充電エネルギ量を決定するので、車両の走行の開始に基づいて新たに電気エネルギが発電された場合であっても、発電された電気エネルギを無駄に放電することなく車載バッテリへと充電することを可能とした車載バッテリ充電支援装置、車載バッテリ充電支援方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため本願の請求項１に係る車載バッテリ充電支援装置（１）は、エンジンの駆動に基づいて電気エネルギを発電させるとともに発電された電気エネルギを、前記車両の駆動源に電力を供給する車載バッテリ（７）に充電する発電ユニット（２０）を備えた車両に搭載され、次回に前記車両が走行を開始する際の、エンジン冷却水の温度上昇及び／又はエンジンの暖機運転の為に始動する前記エンジンの駆動に基づく前記発電ユニットによる充電エネルギ量を予測する車両状態予測手段（３３）と、前記車両状態予測手段により予測された前記発電ユニットによる充電エネルギ量に基づいて、前記車両が走行を開始する時点までに前記車載バッテリ（７）へ充電する目標充電エネルギ量を決定する目標充電量決定手段（３３）と、を有することを特徴とする。

また、請求項２に係る車載バッテリ充電支援装置（１）は、請求項１に記載の車載バッテリ充電支援装置であって、前記発電ユニット（２０）により前記車載バッテリ（７）に充電された充電エネルギ量の履歴を記憶する履歴記憶手段（３３）を有し、前記車両状態予測手段（３３）は、前記履歴記憶手段により記憶された充電エネルギ量の履歴に基づいて、前記エンジンの駆動に基づく前記発電ユニットによる充電エネルギ量を予測することを特徴とする。

また、請求項３に係る車載バッテリ充電支援装置（１）は、請求項２に記載の車載バッテリ充電支援装置であって、前記履歴記憶手段（３３）は、前記車両の走行環境毎に前記充電エネルギ量の履歴を記憶し、前記車両状態予測手段（３３）は、次回に前記車両が走行を開始する時点の前記走行環境を取得し、前記履歴記憶手段に記憶されている前記充電エネルギ量の履歴の内、前記取得した走行環境に対応する履歴に基づいて、前記エンジンの駆動に基づく前記発電ユニットによる充電エネルギ量を予測することを特徴とする。

また、請求項４に係る車載バッテリ充電支援装置（１）は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車載バッテリ充電支援装置であって、前記車両（２）は、車両に回生制動力を付与するとともに、回生制動力の付与により発生した回生エネルギを前記車載バッテリ（７）に充電する回生ブレーキユニット（１９）を備え、地図情報を取得する地図情報取得手段（３３）を有し、前記車両状態予測手段（３３）は、前記地図情報取得手段により取得された地図情報に基づいて、次回に前記車両が走行を開始した後の前記車両の走行に基づく前記回生ブレーキユニットによる充電エネルギ量を予測し、前記目標充電量決定手段（３３）は、前記車両状態予測手段により予測された前記回生ブレーキユニットによる充電エネルギ量に基づいて、前記車載バッテリへ充電する目標充電エネルギ量を決定することを特徴とする。

また、請求項５に係る車載バッテリ充電支援装置（１）は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車載バッテリ充電支援装置であって、前記車載バッテリ（７）に充電可能な最大エネルギ量を取得する最大エネルギ量取得手段（３３）と、前記車載バッテリ（７）の現在の残エネルギ量を取得する残量取得手段と、を有し、前記目標充電量決定手段（３３）は、前記最大エネルギ量から前記残エネルギ量と前記車両状態予測手段（３３）により予測された前記充電エネルギ量とをそれぞれ減算した値を前記車載バッテリへ充電する目標充電エネルギ量として決定することを特徴とする。
尚、「車載バッテリに充電可能な最大エネルギ量」とは、バッテリ容量の１００％の場合のみに限定されず、バッテリの耐久性を保つ範囲で充電可能な最大量（例えば、バッテリ容量の８０％程度）も含む。

また、請求項６に係る車載バッテリ充電支援装置（１）は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車載バッテリ充電支援装置であって、前記目標充電量決定手段（３３）により決定された前記目標充電エネルギ量を、前記車両に接続された外部電源を利用して前記車両が走行を開始する時点までに前記車載バッテリ（７）に対して充電する充電制御手段（３３）を有することを特徴とする。

また、請求項７に係る車載バッテリ充電支援方法は、エンジンの駆動に基づいて電気エネルギを発電させるとともに発電された電気エネルギを前記車両の駆動源に電力を供給する車載バッテリに充電する発電ユニットを備えた車両を対象として、前記車載バッテリの充電を支援する車載バッテリ充電支援方法であって、次回に前記車両が走行を開始する際の、エンジン冷却水の温度上昇及び／又はエンジンの暖機運転の為に始動する前記エンジンの駆動に基づく前記発電ユニットによる充電エネルギ量を予測する車両状態予測ステップと、前記車両状態予測ステップにより予測された前記発電ユニットによる充電エネルギ量に基づいて、前記車両が走行を開始する時点までに前記車載バッテリ（７）へ充電する目標充電エネルギ量を決定する目標充電量決定ステップと、を有することを特徴とする。

更に、請求項８に係るコンピュータプログラムは、エンジンの駆動に基づいて電気エネルギを発電させるとともに発電された電気エネルギを前記車両の駆動源に電力を供給する車載バッテリに充電する発電ユニットを備えた車両を対象として、前記車載バッテリの充電を支援するコンピュータプログラムであって、コンピュータに、次回に前記車両が走行を開始する際の、エンジン冷却水の温度上昇及び／又はエンジンの暖機運転の為に始動する前記エンジンの駆動に基づく前記発電ユニットによる充電エネルギ量を予測する車両状態予測機能と、前記車両状態予測機能により予測された前記発電ユニットによる充電エネルギ量に基づいて、前記車両が走行を開始する時点までに前記車載バッテリ（７）へ充電する目標充電エネルギ量を決定する目標充電量決定機能と、を実行させることを特徴とする。

前記構成を有する請求項１に記載の車載バッテリ充電支援装置によれば、次回に車両が走行を開始する際の、エンジン冷却水の温度上昇やエンジンの暖機運転の為に始動するエンジンの駆動に基づく発電ユニットによる充電エネルギ量を予測し、予測された充電エネルギ量に基づいて車両が走行を開始する時点までに車両の駆動源に電力を供給する車載バッテリへの目標充電エネルギ量を決定するので、車両の走行の開始に基づいて新たに電気エネルギが発電された場合であっても、発電された電気エネルギを無駄に放電することなく車載バッテリへと充電することができる。また、従来技術と比べて充電後の走行可能な距離が同じであっても目標充電エネルギ量が低くなるので、充電時間や充電費用を低く抑えることが可能となる。

また、請求項２に記載の車載バッテリ充電支援装置によれば、充電エネルギ量の履歴に基づいて、次回に車両が走行を開始する際の、エンジン冷却水の温度上昇やエンジンの暖機運転の為に始動するエンジンの駆動に基づく発電ユニットによる充電エネルギ量を予測するので、発電ユニットにより発電されるエネルギ量を正確に予測することが可能となる。

また、請求項３に記載の車載バッテリ充電支援装置によれば、走行環境と充電エネルギ量の履歴に基づいて、次回に車両が走行を開始する際の、エンジン冷却水の温度上昇やエンジンの暖機運転の為に始動するエンジンの駆動に基づく発電ユニットによる充電エネルギ量を予測するので、発電ユニットにより発電されるエネルギ量を正確に予測することが可能となる。

また、請求項４に記載の車載バッテリ充電支援装置によれば、次回に車両が走行を開始した後の車両の走行に基づく回生ブレーキユニットによる充電エネルギ量を考慮して目標充電エネルギ量を決定するので、回生ユニットにより発電された電気エネルギを無駄に放電することなく車載バッテリへと充電することができる。

また、請求項５に記載の車載バッテリ充電支援装置によれば、充電後の走行可能距離が最大となり、且つ車両が走行を開始することに基づいて発電された電気エネルギを無駄に放電することなく車載バッテリへと充電することができる目標充電エネルギ量を決定することが可能となる。

また、請求項６に記載の車載バッテリ充電支援装置によれば、車両に接続された外部電源を利用して車載バッテリの充電を行う場合に、車両が走行を開始することに基づいて発電された電気エネルギを無駄に放電することなく車載バッテリへと充電することができる目標充電エネルギ量を、車載バッテリに対して充電することが可能となる。

また、請求項７に記載の車載バッテリ充電支援方法によれば、次回に車両が走行を開始する際の、エンジン冷却水の温度上昇やエンジンの暖機運転の為に始動するエンジンの駆動に基づく発電ユニットによる充電エネルギ量を予測し、予測された充電エネルギ量に基づいて車両が走行を開始する時点までに車両の駆動源に電力を供給する車載バッテリへの目標充電エネルギ量を決定するので、車両の走行の開始に基づいて新たに電気エネルギが発電された場合であっても、発電された電気エネルギを無駄に放電することなく車載バッテリへと充電することができる。また、従来技術と比べて充電後の走行可能な距離が同じであっても目標充電エネルギ量が低くなるので、充電時間や充電費用を低く抑えることが可能となる。

更に、請求項８に記載のコンピュータプログラムによれば、次回に車両が走行を開始する際の、エンジン冷却水の温度上昇やエンジンの暖機運転の為に始動するエンジンの駆動に基づく発電ユニットによる充電エネルギ量を予測させ、予測された充電エネルギ量に基づいて車両が走行を開始する時点までに車両の駆動源に電力を供給する車載バッテリへの目標充電エネルギ量を決定させるので、車両の走行の開始に基づいて新たに電気エネルギが発電された場合であっても、発電された電気エネルギを無駄に放電することなく車載バッテリへと充電させることができる。また、従来技術と比べて充電後の走行可能な距離が同じであっても目標充電エネルギ量が低くなるので、充電時間や充電費用を低く抑えることが可能となる。

本実施形態に係る車両及び車両制御システムの概略構成図である。 本実施形態に係る車両制御システムの制御系を模式的に示すブロック図である。 充電スケジュールの一例を示した図である。 本実施形態に係る発電充電量学習処理プログラムのフローチャートである。 本実施形態に係る回生充電量学習処理プログラムのフローチャートである。 本実施形態に係る充電制御処理プログラムのフローチャートである。 本実施形態に係る目標充電エネルギ量算出処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。

以下、本発明に係る車載バッテリ充電支援装置についてナビゲーション装置に具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
先ず、本実施形態に係るナビゲーション装置１を車載機として搭載した車両２の車両制御システム３の概略構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は本実施形態に係る車両制御システム３の概略構成図、図２は本実施形態に係る車両制御システム３の制御系を模式的に示すブロック図である。尚、車両２はモータとエンジンを併用して駆動源とするハイブリッド車両である。特に、以下に説明する実施形態では外部電源からバッテリを充電することができるプラグインハイブリッド車両を用いることとする。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る車両制御システム３は、車両２に対して設置されたナビゲーション装置１と、エンジン４と、駆動モータ５と、発電機６と、バッテリ７と、プラネタリギヤユニット８と、車両制御ＥＣＵ９と、エンジン制御ＥＣＵ１０と、駆動モータ制御ＥＣＵ１１と、発電機制御ＥＣＵ１２と、充電制御ＥＣＵ１３と、エアコンユニット１４、冷却水温度検出センサ１５とから基本的に構成されている。

ここで、ナビゲーション装置１は、車両２の室内のセンターコンソール又はパネル面に備え付けられ、車両周辺の地図や目的地までの案内経路を表示する液晶ディスプレイ３５や、経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ３６等を備えている。そして、ＧＰＳ等によって車両２の現在位置を特定するととともに、目的地が設定された場合においては目的地までの経路の探索、並びに設定された案内経路に従った案内を液晶ディスプレイ３５やスピーカ３６を用いて行う。また、ナビゲーション装置１は、後述するように、バッテリ７への充電を行う際において、次回に車両２が走行を開始する時点の車両２の状態を予測し、予測された車両２の状態に基づいて車両２が走行を開始する時点までにバッテリ７へ充電する目標充電エネルギ量を決定する。また、車両２が走行を開始する時点までに決定された目標充電エネルギ量をバッテリ７に充電する為の充電スケジュールを生成し、生成された充電スケジュールに従ってバッテリ７の充電を制御する。尚、ナビゲーション装置１の詳細な構成については後述する。

また、エンジン４はガソリン、軽油、エタノール等の燃料によって駆動される内燃機関等のエンジンであり、車両２の第１の駆動源として用いられる。そして、エンジン４の駆動力であるエンジントルクはプラネタリギヤユニット８に伝達され、プラネタリギヤユニット８により分配されたエンジントルクの一部により駆動輪１７が回転させられ、車両２が駆動される。

また、駆動モータ５はバッテリ７から供給される電力に基づいて回転運動するモータであり、車両２の第２の駆動源として用いられる。駆動モータはバッテリ７から供給された電力により駆動され、駆動モータ５のトルクである駆動モータトルクを発生する。そして、発生した駆動モータトルクにより駆動輪１７が回転させられ、車両２が駆動される。
そして、本実施形態に係るプラグインハイブリッド車両では、基本的にバッテリ７の残量が所定値以下（例えば３５％）となるまでは駆動モータ５のみを駆動源として走行する。そして、バッテリ７の残量が所定値以下となった後は通常のハイブリッド車両と同様に、状況に応じてエンジン４又は駆動モータ５のいずれか一方又は両方を駆動源として使用して走行する。

また、駆動モータ５及び駆動モータ制御ＥＣＵ１１は、車両２の回生ブレーキユニット１９を構成する。ここで、回生ブレーキユニット１９は、車両２に回生制動力を付与するとともに、回生制動力の付与により発生した回生エネルギをバッテリ７に充電するユニットである。即ち、回生ブレーキユニット１９では、制動力必要時において、駆動モータ５を回生ブレーキとして機能させ、車両慣性エネルギを電気エネルギとして回生することによりバッテリ７を充電する。
特に、降坂時において制動力を要求する場合、発電機として機能する駆動モータ５の回生エネルギを大きくして、充分な制動効果を得ることができる。また、運転者がフットブレーキを踏んで車両２の停止を要求する場合には、駆動モータ５を発電機として機能させて、回生ブレーキとして作動させる。その結果、車両２の慣性エネルギを電気エネルギとして回生するとともに、摩擦ブレーキに基づく熱によるエネルギ放散を減少させる。
車両２は上記回生ブレーキユニット１９を備えることにより、上記回生によるバッテリ７の充電に基づきモータ走行を増大することができ、エネルギ効率が向上する。尚、駆動モータ５としては交流モータやＤＣブラシレスモータ等が用いられる。

また、発電機６はプラネタリギヤユニット８により分配されたエンジントルクの一部により駆動され、電力を発生させる発電装置である。そして、発電機６及び発電機制御ＥＣＵ１２は、車両２の発電ユニット２０を構成する。発電ユニット２０は図示されない発電機用インバータを介してバッテリ７に接続されており、発生した交流電流を直流電流に変換し、バッテリ７に供給する。具体的には、発電ユニット２０は、定常低・中速走行及び降坂路走行等によりエンジン４の出力に余裕がある場合、バッテリ７の残容量に応じて、駆動モータ５を発電機として機能させてバッテリ７を充電する。尚、駆動モータ５と発電機６を一体的に構成しても良い。

また、バッテリ７は充電と放電とを繰り返すことができる蓄電手段としての二次電池であり、鉛蓄電池、キャパシタ、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池等が用いられる。更に、バッテリ７は車両２の側壁に設けられた充電コネクタ１８と接続されている。そして、自宅や所定の充電設備を備えた充電施設において、充電コネクタ１８をコンセント等の電力供給源に接続することにより、バッテリ７の充電を行うことが可能となる。更に、バッテリ７は上記回生ブレーキユニット１９で発生した回生エネルギや発電機６で発電された電力によっても充電される。

また、プラネタリギヤユニット８はサンギヤ、ピニオン、リングギヤ、キャリア等によって構成され、エンジン４の駆動力の一部を発電機６へと分配し、残りの駆動力を駆動輪１７へと伝達する。

また、車両制御ＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）９は、車両２の全体の制御を行う電子制御ユニットである。また、車両制御ＥＣＵ９には、エンジン４の制御を行う為のエンジン制御ＥＣＵ１０、駆動モータ５の制御を行う為の駆動モータ制御ＥＣＵ１１、発電機６の制御を行う為の発電機制御ＥＣＵ１２、バッテリ７の制御を行う為の充電制御ＥＣＵ１３、エアコンユニット１４、冷却水温度検出センサ１５が接続されるとともに、ナビゲーション装置１が備える後述のナビゲーションＥＣＵ３３に接続されている。また、車両制御ＥＣＵ９は後述のようにエアコンユニット１４の電源がＯＮオンされている状態で、エンジン用冷却水の温度が要求温度の下限を満たしていない場合にはエンジン４を駆動させてエンジン用冷却水の温度を上昇させる。また、車両制御ＥＣＵ９は、後述のようにナビゲーション装置１から充電スケジュールに基づく充電指示が送信された場合には、ナビゲーション装置１から送信された充電スケジュールに基づいて充電制御ＥＣＵ１３を制御し、充電スケジュールに従ったバッテリ７の充電を行う。
そして、車両制御ＥＣＵ９は、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ２１、並びにＣＰＵ２１が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ２２、制御用のプログラム等が記録されたＲＯＭ２３等の内部記憶装置を備えている。

また、エンジン制御ＥＣＵ１０、駆動モータ制御ＥＣＵ１１、発電機制御ＥＣＵ１２及び充電制御ＥＣＵ１３は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなり、それぞれエンジン４、駆動モータ５、発電機６、バッテリ７の制御を行う。

ここで、車両２のエンジン冷却系及びモータ冷却系について簡単に説明する。
エンジン冷却系は、エンジン４を冷却する為のシステムであり、エンジン４を冷却するエンジン用冷却水の流路となる循環流路と、エンジン用冷却水が分流して一部がエアコンユニット１４に流れるよう循環流路に設けられた分流路と、循環流路にエンジン用冷却水を循環させるウォータポンプと、エンジン用冷却水を外気を用いて冷却するエンジン用ラジエータとから構成される。
一方、モータ冷却系は、駆動モータ５を冷却する為のシステムであり、駆動モータ５を冷却するモータ用冷却水の流路となる循環流路と、循環流路にモータ用冷却水を循環させるウォータポンプと、モータ用冷却水を外気を用いて冷却するモータ用ラジエータとから構成される。

また、エアコンユニット１４は、上述したエンジン冷却系の分流路に取り付けられ、分流路を流れるエンジン用冷却水と乗員室外又は乗員室内の空気とを熱交換するヒータコアと、ヒータコアに外気を送風するブロワーファンと、ブロワーファンを駆動するブロワーファン用モータと、エアコンユニット１４を制御するエアコンＥＣＵを備え、ヒータコアでエンジン用冷却水と熱交換して暖められた空気（以下、暖気という）をブロワーファンで乗員室内に送風することにより乗員室内を暖房するユニットである。そして、エアコンＥＣＵは、図示しないフロントパネルに配置されたエアコン操作パネルでエアコンの電源がＯＮされた場合にエアコンユニット１４を起動し、設定された設定温度となるように乗員室内の温度を検出する車内温度センサから入力された情報に基づいて、ブロワーファン用モータを駆動制御する。

また、冷却水温度検出センサ１５は、現在のエンジン用冷却水やモータ用冷却水の温度を検出する為の温度センサである。そして、車両制御ＥＣＵ９は、冷却水温度検出センサ１５の検出結果に基づいて現在のエンジン用冷却水やモータ用冷却水の温度を検出する。

続いて、ナビゲーション装置１の構成について図２を用いて説明する。
図２に示すように本実施形態に係るナビゲーション装置１は、車両２の現在位置を検出する現在位置検出部３１と、各種のデータが記録されたデータ記録部３２と、入力された情報に基づいて、各種の演算処理を行うナビゲーションＥＣＵ３３と、ユーザからの操作を受け付ける操作部３４と、ユーザに対して車両周辺の地図や設定された案内経路を表示する液晶ディスプレイ３５と、経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ３６と、プログラムを記憶した記憶媒体であるＤＶＤを読み取るＤＶＤドライブ３７、プローブセンタやＶＩＣＳセンタ等の情報センタとの間で通信を行う通信モジュール３８と、から構成されている。

以下に、ナビゲーション装置１を構成する各構成要素について順に説明する。
現在位置検出部３１は、ＧＰＳ４１、車速センサ４２、ステアリングセンサ４３、ジャイロセンサ４４等からなり、現在の車両の位置、方位、車両の走行速度、現在時刻等を検出することが可能となっている。ここで、特に車速センサ４２は、車両２の移動距離や車速を検出する為のセンサであり、車両２の駆動輪の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号をナビゲーションＥＣＵ３３に出力する。そして、ナビゲーションＥＣＵ３３は発生するパルスを計数することにより駆動輪の回転速度や移動距離を算出する。尚、上記５種類のセンサをナビゲーション装置１が全て備える必要はなく、これらの内の１又は複数種類のセンサのみをナビゲーション装置１が備える構成としても良い。

また、データ記録部３２は、外部記憶装置及び記録媒体としてのハードディスク（図示せず）と、ハードディスクに記録された地図情報ＤＢ４６、充電履歴ＤＢ４７、充電スケジュール４８及び所定のプログラム等を読み出すとともにハードディスクに所定のデータを書き込む為のドライバである記録ヘッド（図示せず）とを備えている。

ここで、地図情報ＤＢ４６は、例えば、道路（リンク）に関するリンクデータ、ノード点に関するノードデータ、地図を表示するための地図表示データ、各交差点に関する交差点データ、経路を探索するための探索データ、施設に関する施設データ、地点を検索するための検索データ等が記憶された記憶手段である。尚、リンクデータには傾斜区間に関する情報（傾斜角度に関する情報（勾配等）を含む）も含まれる。

また、充電履歴ＤＢ４７は、車両２の走行開始時及び走行中にバッテリ７へ充電されたエネルギ量の履歴を記憶するＤＢである。具体的には、回生ブレーキユニット１９によりバッテリ７に充電された充電エネルギ量の履歴と、発電ユニット２０によりバッテリ７に充電された充電エネルギ量の履歴とがそれぞれ記憶される。また、充電履歴ＤＢ４７は、回生ブレーキユニット１９によりバッテリ７に充電された充電エネルギ量の履歴については、車両の走行した道路勾配で区分して記憶される。また、発電ユニット２０によりバッテリ７に充電された充電エネルギ量の履歴については、車両の走行環境（気温、季節、時刻等）で区分して記憶される。そして、ナビゲーションＥＣＵ３３は後述のように充電履歴ＤＢ４７に記憶された情報に基づいて、車両２が走行を開始する時点までにバッテリ７へ充電する目標充電エネルギ量を決定する。

また、充電スケジュール４８は車両２のバッテリ７に対して充電を行う場合にナビゲーションＥＣＵ３３により生成され、車両が走行を開始する時刻までにバッテリ７に対して目標充電エネルギ量の充電を行うためにバッテリ７の充電をどのように制御するのかを決定するスケジュールである。尚、充電スケジュール４８の詳細については後述する。

一方、ナビゲーションＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）３３は、目的地が選択された場合に、地図情報ＤＢ４６に記憶されたリンクデータに基づいて出発地（現在位置や自宅）から目的地までの案内経路を設定する誘導経路設定処理、次回に車両が走行を開始する時点の車両の状態を予測する車両状態予測処理、予測された車両の状態に基づいて、車両２が走行を開始する時点までにバッテリ７へ充電する目標充電エネルギ量を決定する目標充電量決定処理、車両２が走行を開始する時点までにバッテリ７に対して目標充電エネルギ量の充電を行うための充電スケジュール４８を生成する処理、生成された充電スケジュールに基づいてバッテリ７の充電を行う充電処理等のナビゲーション装置１の全体の制御を行う電子制御ユニットである。そして、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ５１、並びにＣＰＵ５１が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるとともに、経路が探索されたときの経路データ等が記憶されるＲＡＭ５２、制御用のプログラムのほか、発電充電量学習処理プログラム（図４）、回生充電量学習処理プログラム（図５）、充電制御処理プログラム（図６、図７）等が記録されたＲＯＭ５３、ＲＯＭ５３から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ５４等の内部記憶装置を備えている。

操作部３４は、走行開始地点としての出発地及び走行終了地点としての目的地を入力する際等に操作され、各種のキー、ボタン等の複数の操作スイッチ（図示せず）から構成される。そして、ナビゲーションＥＣＵ３３は、各スイッチの押下等により出力されるスイッチ信号に基づき、対応する各種の動作を実行すべく制御を行う。尚、液晶ディスプレイ３５の前面に設けたタッチパネルによって構成することもできる。

また、液晶ディスプレイ３５には、道路を含む地図画像、交通情報、操作案内、操作メニュー、キーの案内、出発地から目的地までの走行予定経路、走行予定経路に沿った案内情報、ニュース、天気予報、時刻、メール、テレビ番組等が表示される。また、車両２のバッテリ７の充電を行う際には、充電スケジュール４８の案内も表示される。

また、スピーカ３６は、ナビゲーションＥＣＵ３３からの指示に基づいて走行予定経路に沿った走行を案内する音声ガイダンスや、交通情報の案内を出力する。また、車両２のバッテリ７の充電を行う際には、充電スケジュール４８の音声案内も出力される。

また、ＤＶＤドライブ３７は、ＤＶＤやＣＤ等の記録媒体に記録されたデータを読み取り可能なドライブである。そして、読み取ったデータに基づいて地図情報ＤＢ４６の更新等が行われる。

また、通信モジュール３８は、交通情報センタ、例えば、ＶＩＣＳ（登録商標：Vehicle Information and Communication System）センタやプローブセンタ等から送信された渋滞情報、規制情報、交通事故情報等の各情報から成る交通情報を受信する為の通信装置であり、例えば携帯電話機やＤＣＭが該当する。

尚、本実施形態に係るナビゲーション装置１は、通常電源モードと低電源モードの２種類のモード内のいずれかのモード状態に設定される。通常モードは、車両が走行可能状態に移行した後に設定される。また、低電源モードは、車両が走行可能状態に移行していない場合に設定される。
そして、通常モードに設定されている状態では、ナビゲーション装置１の備える全ての機能を使用することができる。一方、低電源モードに設定されている時には、バッテリ７の充電を管理する充電管理機能や充電スケジュール４８の生成及び管理を行うスケジュール管理機能のみが使用可能となる。

次に、本実施形態に係るナビゲーション装置１において設定される充電スケジュール４８について図３を用いて説明する。尚、図３は、充電開始前のバッテリ７のエネルギ残量がＥ_０、車両２が走行を開始する時点である走行開始予定時刻がｔ１、目標充電エネルギ量がＥ_n、バッテリへの充電速度ｖ［Ｊ／ｈ］である場合に生成される充電スケジュールの一例である。尚、目標充電エネルギ量Ｅ_nは、充電によってバッテリ７に新たに追加するエネルギ量の目標値とする。
図３に示す充電スケジュール４８が設定された場合には、充電制御ＥＣＵ１３は、時刻がｔ２となった時点でバッテリ７の充電を開始する。そして、バッテリ７のエネルギ残量が目標値（充電前エネルギ残量Ｅ_０+目標充電エネルギ量Ｅ_n）に到達した時点（時刻ｔ３）で充電を終了する。それにより、走行開始予定時刻ｔ１までに目標充電エネルギ量Ｅ_nをバッテリ７に充電することが可能となる。

そして、上記充電スケジュール４８は後述のようにユーザがバッテリ７の充電を開始させるための所定の操作を行った場合に、ナビゲーションＥＣＵ３３によって生成される。
具体的には、ナビゲーションＥＣＵ３３は、ユーザの入力情報に基づいて車両２が走行を開始する時点である走行開始予定時刻ｔ１を取得し、更に、次回に車両が走行を開始する時点の車両の状態に基づいて目標充電エネルギ量Ｅ_nを算出する。更に、ナビゲーションＥＣＵ３３は、現在のバッテリ７のエネルギ残量Ｅ_０を検出し、バッテリへの充電速度ｖ［Ｊ／ｈ］に基づいて、走行開始予定時刻ｔ１の前に目標充電エネルギ量Ｅ_nがバッテリ７に充電されるように、充電開始時刻ｔ２を決定する。尚、特にユーザからの指定が無ければ充電に必要となる費用を低く抑える為に深夜料金時間帯（２３：００〜７：００）に充電開始時刻ｔ２〜充電終了時刻ｔ３が含まれるように充電開始時刻ｔ２を決定する。

続いて、前記構成を有するナビゲーション装置１においてナビゲーションＥＣＵ３３が実行する発電充電量学習処理プログラムについて図４に基づき説明する。図４は本実施形態に係る発電充電量学習処理プログラムのフローチャートである。ここで、発電充電量学習処理プログラムは、車両が走行を開始した時点で実行され、発電ユニット２０によりバッテリ７に充電された充電エネルギ量の履歴を記憶するとともに、記憶された履歴から車両２が走行を開始することに起因して始動するエンジン４の駆動に基づく発電ユニット２０による充電エネルギ量の予測値を算出するプログラムである。尚、以下の図４乃至図７にフローチャートで示されるプログラムは、ナビゲーション装置１が備えているＲＡＭ５２やＲＯＭ５３に記憶されており、ＣＰＵ５１により実行される。

先ず、発電充電量学習処理プログラムではステップ（以下、Ｓと略記する）１において、ＣＰＵ５１は、エンジン４が駆動されているか否か判定する。尚、プラグインハイブリッド車両においては、（ａ）アクセルペダルを所定量以上踏み込んだ場合、（ｂ）所定速度（例えば１００ｋｍ／ｈ）以上で走行する場合、（ｃ）バッテリ７の残量が所定量（例えば３５％）未満となった場合、（ｄ）エアコンユニット１４の電源がＯＮオンされている状態で、エンジン用冷却水の温度が要求温度の下限を満たしていない場合等にエンジン４が駆動される。特に前記Ｓ１では車両が走行を開始した時点でエンジン４が駆動されるか否かを判定するので、上記（ｄ）によるエンジン４の駆動がされているかを判定することとなる。

そして、エンジン４が駆動されていると判定された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、Ｓ２へと移行する。それに対して、エンジン４が駆動されていないと判定された場合（Ｓ１：ＮＯ）には、Ｓ５へと移行する。

Ｓ２においてＣＰＵ５１は、エンジン４の駆動に基づいて発電ユニット２０により発電され、バッテリ７に充電されたエネルギ量を取得する。発電ユニット２０は、前述したようにプラネタリギヤユニット８により分配されたエンジントルクの一部により駆動され、電力を発生させる。

次に、Ｓ３においてＣＰＵ５１は、エンジン４が駆動を停止したか否か判定する。そして、エンジン４が駆動を停止したと判定された場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、Ｓ４へと移行する。それに対して、エンジン４が継続して駆動していると判定された場合（Ｓ３：ＮＯ）にはＳ２へと戻り、継続して発電ユニット２０により充電されたエネルギ量を取得する。

そして、Ｓ４においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ２で取得したエネルギ量の総和を算出する。算出された値は、今回、車両が走行を開始したことに起因して始動したエンジン４の駆動に基づく発電ユニット２０による充電エネルギ量（以下、エンジン始動充電量Ｅｓという）である。その後、Ｓ６へと移行する。

一方、前記Ｓ１でエンジン４が駆動されていないと判定された場合に実行されるＳ５では、ＣＰＵ５１は“０ｋｗｈ”を今回のエンジン始動充電量Ｅｓとして算出する。その後、Ｓ６へと移行する。

Ｓ６においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ４又はＳ５で算出された今回のエンジン始動充電量Ｅｓを、車両２の走行環境（気温、季節、時刻等）に対応づけて充電履歴ＤＢ４７に累積的に記憶する。尚、車両２の走行環境については車両２に設置されたセンサから取得することに加えて、センタ等との通信によっても取得することができる。
尚、エンジン始動充電量Ｅｓを車両２の走行環境（気温、季節、時刻等）に対応づけて記憶するのは、気温等によってエアコンユニット１４の要求温度等が変わり、車両の走行開始に起因して始動するエンジン４の駆動時間が変化する為である。

次に、Ｓ７においてＣＰＵ５１は、エンジン始動充電量Ｅｓについて学習が完了したか否かを判定する。具体的には、所定数（例えば１００）以上のエンジン始動充電量Ｅｓが充電履歴ＤＢ４７に記憶され、且つ、記憶された各値のばらつき（標準偏差）が所定値未満の場合に、学習が完了したと判定される。また、車両２の走行環境（気温、季節、時刻等）毎に充電履歴ＤＢ４７に記憶された値を分類し、走行環境毎に学習が完了したか否かを判定するように構成することが望ましい。

そして、エンジン始動充電量Ｅｓについて学習が完了したと判定された場合（Ｓ７：ＹＥＳ）には、Ｓ８へと移行する。それに対して、エンジン始動充電量Ｅｓについて学習が完了していないと判定された場合（Ｓ７：ＮＯ）には、Ｓ９へと移行する。

Ｓ８においてＣＰＵ５１は、充電履歴ＤＢ４７に記憶されたエンジン始動充電量Ｅｓに基づいて特定された学習値（例えば、充電履歴ＤＢ４７に記憶されたエンジン始動充電量Ｅｓの平均値、中央値等）をエンジン始動充電量学習値Ｅstに設定する。また、エンジン始動充電量学習値Ｅstは走行環境（気温、季節、時刻等）毎に設定される。ここで、エンジン始動充電量学習値Ｅstは、次回以降、車両２が走行を開始することに起因して始動するエンジン４の駆動に基づく発電ユニット２０による充電エネルギ量の予測値となる。尚、エンジン始動充電量学習値Ｅstは車種や走行環境ごとに設定された固定値としても良い。また、前記Ｓ８で設定されたエンジン始動充電量学習値ＥstはＲＡＭ５２等に記憶される。

一方、Ｓ９においてＣＰＵ５１は、“０ｋｗｈ”をエンジン始動充電量学習値Ｅstに設定する。その後、当該発電充電量学習処理プログラムを終了する。

続いて、ナビゲーション装置１においてナビゲーションＥＣＵ３３が実行する回生充電量学習処理プログラムについて図５に基づき説明する。図５は本実施形態に係る回生充電量学習処理プログラムのフローチャートである。ここで、回生充電量学習処理プログラムは、車両が走行を開始した時点で実行され、回生ブレーキユニット１９によりバッテリ７に充電された充電エネルギ量の履歴を記憶するとともに、記憶された履歴から車両２が走行を開始した後の車両２の走行に基づく回生ブレーキユニット１９による充電エネルギ量の予測値を算出するプログラムである。

先ず、回生充電量学習処理プログラムではＳ１１において、ＣＰＵ５１は、車両２が下り坂を走行しているか否かを判定する。具体的には、地図情報ＤＢ４６から取得した地図情報と車両２の現在位置に基づいて判定する。

そして、車両２が下り坂を走行していると判定された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）には、Ｓ１２へと移行する。それに対して、車両２が下り坂を走行していないと判定された場合（Ｓ１１：ＮＯ）には、Ｓ１３へと移行する。

Ｓ１２においてＣＰＵ５１は、回生ブレーキユニット１９により発電され、バッテリ７に充電されたエネルギ量を取得する。回生ブレーキユニット１９は、前述したように車両の降坂時において駆動モータ５を発電機として機能させて回生ブレーキとして作動させる。それによって、制動力を得るとともに電力を発生させる。

次に、Ｓ１３においてＣＰＵ５１は、車速センサ４２の検出結果に基づいて、車両２が走行開始からＸｍ（例えば１００ｍ）走行したか否か判定する。そして、車両２が走行開始からＸｍ走行したと判定された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）には、Ｓ１４へと移行する。それに対して、車両２が走行開始からＸｍ走行していないと判定された場合（Ｓ１３：ＮＯ）にはＳ１１へと戻り、継続して回生ブレーキユニット１９により充電されたエネルギ量を取得する。

そして、Ｓ１４においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ１２で取得したエネルギ量の総和を算出する。算出された値は、今回、車両２が走行を開始した後の車両２の走行に基づく回生ブレーキユニット１９による充電エネルギ量（以下、回生充電量Ｅｖという）である。その後、Ｓ１５へと移行する。

Ｓ１５においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ１４で算出された今回の回生充電量Ｅｖを車両２が走行した下り坂の勾配に対応づけて充電履歴ＤＢ４７に累積的に記憶する。尚、車両２が走行した下り坂の勾配については地図情報ＤＢ４６から取得する。

次に、Ｓ１６においてＣＰＵ５１は、回生充電量Ｅｖについて学習が完了したか否かを判定する。具体的には、所定数（例えば１００）以上の回生充電量Ｅｖが充電履歴ＤＢ４７に記憶され、且つ、記憶された各値のばらつき（標準偏差）が所定値未満の場合に、学習が完了したと判定されるまた、車両２の走行した下り坂の勾配毎に充電履歴ＤＢ４７に記憶された値を分類し、勾配毎（例えば０〜３度、３〜６度、・・・）及び勾配の継続する距離毎（例えば０〜１００ｍ、１００ｍ〜２００ｍ、・・・）に学習が完了したか否かを判定するように構成することが望ましい。

そして、回生充電量Ｅｖについて学習が完了したと判定された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）には、Ｓ１７へと移行する。それに対して、回生充電量Ｅｖについて学習が完了していないと判定された場合（Ｓ１６：ＮＯ）には、Ｓ１８へと移行する。

Ｓ１７においてＣＰＵ５１は、充電履歴ＤＢ４７に記憶された回生充電量Ｅｖに基づいて特定された学習値（例えば、充電履歴ＤＢ４７に記憶された回生充電量Ｅｖの平均値、中央値等）を回生充電量学習値Ｅvtに設定する。また、回生充電量学習値Ｅvtは勾配毎（例えば０〜３度、３〜６度、・・・）及び勾配の継続する距離毎（例えば０〜１００ｍ、１００ｍ〜２００ｍ、・・・）に設定される。ここで、回生充電量学習値Ｅvtは、次回以降、車両２が走行を開始した後の車両２の走行に基づく回生ブレーキユニット１９による充電エネルギ量の予測値となる。尚、回生充電量学習値Ｅvtは勾配角度毎及び勾配の継続する距離毎に設定された固定値としても良い。また、前記Ｓ１７で設定された回生充電量学習値ＥvtはＲＡＭ５２等に記憶される。

一方、Ｓ１８においてＣＰＵ５１は、“０ｋｗｈ”を回生充電量学習値Ｅvtに設定する。その後、当該回生充電量学習処理プログラムを終了する。

続いて、ナビゲーション装置１においてナビゲーションＥＣＵ３３が実行する充電制御処理プログラムについて図６に基づき説明する。図６は本実施形態に係る充電制御処理プログラムのフローチャートである。ここで、充電制御処理プログラムは、ナビゲーション装置１の電源がＯＮされた後に所定間隔で実行され、車両２が走行を開始する時点である走行開始予定時刻までにバッテリ７へ充電する目標充電エネルギ量を算出するとともに、バッテリ７への充電を行うプログラムである。

先ず、充電制御処理プログラムではＳ２１において、ＣＰＵ５１は、車両２が充電を実施することが可能な状態にあるか否か判定する。尚、車両２が充電を実施することが可能な状態とは、充電施設（自宅を含む）に車両２が位置する場合であって、且つ充電コネクタ１８に充電施設の電力供給源の端子が接続されている場合である。

そして、車両２が充電を実施することが可能な状態にあると判定された場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）には、Ｓ２２へと移行する。それに対して、車両２が充電を実施することが可能な状態にないと判定された場合（Ｓ２１：ＮＯ）には、当該充電制御処理プログラムを終了する。

Ｓ２２においてＣＰＵ５１は、後述の目標充電エネルギ量算出処理（図７）を行う。ここで、目標充電エネルギ量算出処理は、前述した発電充電量学習処理プログラム（図４）や回生充電量学習処理プログラム（図５）で学習した学習値を用いて、車両の車両２が走行を開始する時点である走行開始予定時刻までにバッテリ７へ充電する目標充電エネルギ量Ｅ_nを算出する処理である。

次に、Ｓ２３においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ２２で算出された目標充電エネルギ量Ｅ_n、充電開始前のバッテリ７のエネルギ残量Ｅ_０、走行開始予定時刻ｔ１等に基づいて充電スケジュール４８を生成する。ここで、充電スケジュール４８は、車両２が走行を開始する時刻までにバッテリ７に対して目標充電エネルギ量Ｅ_nの充電を行うためにバッテリ７の充電をどのように制御するのかを決定するスケジュールである。充電スケジュール４８の詳細については、既に図３を用いて説明したので省略する。尚、前記Ｓ２３で生成された充電スケジュール４８は、データ記録部３２に記憶される。

その後、Ｓ２４においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ２３で生成された充電スケジュール４８を液晶ディスプレイ３５やスピーカ３６を用いて案内する。具体的には、走行開始予定時刻ｔ１、目標充電エネルギ量Ｅ_n、充電終了時刻ｔ３、充電に必要な費用等を案内する。

続いて、Ｓ２５においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ２３で生成された充電スケジュール４８に従って充電を実施するか否か判定する。具体的には、液晶ディスプレイ３５に対して充電スケジュール４８に従って充電を実行するか否かをユーザに確認する選択ボタンを表示し、ユーザの選択操作に基づいて判定する。

そして、充電スケジュール４８に従って充電を実施すると判定された場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）には、Ｓ２６へと移行する。それに対して、充電を実施しないと判定された場合（Ｓ２５：ＮＯ）には、バッテリ７への充電を行うことなく当該充電制御処理プログラムを終了する。

Ｓ２６においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ２３で生成された充電スケジュール４８に従って、目標充電エネルギ量Ｅ_nを、車両の車両２が走行を開始する時点である走行開始予定時刻までにバッテリ７に対して充電する充電処理を開始する。そして、バッテリ７の残量が目標値（充電前エネルギ残量Ｅ_０+目標充電エネルギ量Ｅ_n）に到達した時点で充電処理を終了する。具体的には、ＣＰＵ５１は前記Ｓ２３で生成された充電スケジュール４８とともに、充電指示を充電制御ＥＣＵ１３へと送信する。その結果、充電制御ＥＣＵ１３は充電スケジュール４８に基づくバッテリ７への充電を実行する。その際に実行されるバッテリ７への充電は、充電スケジュール４８に従って実行する充電であり、充電制御ＥＣＵ１３は充電スケジュール４８に規定された充電開始時刻ｔ２に充電を開始し、バッテリ残量が目標値（充電前エネルギ残量Ｅ_０+目標充電エネルギ量Ｅ_n）に到達するまで充電を継続して行う。

次に、前記Ｓ２２で実行される目標充電エネルギ量算出処理のサブ処理プログラムについて図７に基づき説明する。図７は本実施形態に係る目標充電エネルギ量算出処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。

先ず、Ｓ３１においてＣＰＵ５１は、次回に車両が走行を開始する時点の走行環境を取得する。尚、次回に車両が走行を開始する時点の走行環境については車両２に設置されたセンサから取得したデータに加えて、センタ等の通信によっても取得したデータや過去の履歴に基づいて予測する。

次に、Ｓ３２においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ３１で取得した次回に車両が走行を開始する時点の走行環境に対応するエンジン始動充電量学習値Ｅstを、ＲＡＭ５２等から読み出すことによって取得する。取得されたエンジン始動充電量学習値Ｅstは、次回に車両２が走行を開始することに起因して始動するエンジン４の駆動に基づく発電ユニット２０による充電エネルギ量の予測値となる。尚、エンジン始動充電量学習値Ｅstは、前述した発電充電量学習処理プログラム（図４）で設定される。

続いて、Ｓ３３においてＣＰＵ５１は、地図情報ＤＢ４６から車両周辺の地図情報を取得する。

次に、Ｓ３４においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ３１で取得した地図情報に基づいて車両が走行を開始した後の道路勾配（勾配角度毎及び勾配の継続する距離）に対応する回生充電量学習値Ｅvtを、ＲＡＭ５２等から読み出すことによって取得する。取得された回生充電量学習値Ｅvtは、次回に車両２が走行を開始した後の車両２の走行に基づく回生ブレーキユニット１９による充電エネルギ量の予測値となる。尚、回生充電量学習値Ｅvtは、前述した回生充電量学習処理プログラム（図５）で設定される。尚、車両周辺に下り勾配が無い場合には、回生充電量学習値Ｅvtとして“０ｋｗｈ”を取得する。

続いて、Ｓ３５においてＣＰＵ５１は、バッテリ７のＳＯＣ値（エネルギ残量Ｅ_０）とバッテリ７に充電可能な最大エネルギ量Ｅ_ｍについて充電制御ＥＣＵ１３から取得する。尚、バッテリ７に充電可能な最大エネルギ量Ｅ_ｍは、バッテリの耐久性を保つ範囲で充電可能な最大量（例えば、バッテリ容量の８０％程度）とする。

次に、Ｓ３６においてＣＰＵ５１は、前記Ｓ３２で取得したエンジン始動充電量学習値Ｅstと、前記Ｓ３４で取得した回生充電量学習値Ｅvtと、前記Ｓ３５で取得したバッテリ７のエネルギ残量Ｅ_０と最大エネルギ量Ｅ_ｍとに基づいて目標充電エネルギ量Ｅ_nを算出する。具体的には、以下の式（１）により算出される。
Ｅ_ｎ＝Ｅ_ｍ−Ｅ_０−Ｅst−Ｅvt・・・・（１）

その後、ＣＰＵ５１は算出された目標充電エネルギ量Ｅ_nを用いて前記したように充電スケジュール４８を生成する。

以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るナビゲーション装置１、ナビゲーション装置１による車載バッテリ充電支援方法及びナビゲーション装置１で実行されるコンピュータプログラムでは、過去の車両２の発電ユニット２０によるバッテリ７の充電履歴に基づいて、次回に車両２が走行を開始することに起因して始動するエンジン４の駆動に基づく発電ユニット２０による充電エネルギ量の予測値であるエンジン始動充電量学習値Ｅstを取得するとともに（Ｓ３２）、過去の車両２の回生ブレーキユニット１９によるバッテリ７の充電履歴に基づいて、次回に車両２が走行を開始した後の車両２の走行に基づく回生ブレーキユニット１９による充電エネルギ量の予測値である回生充電量学習値Ｅvtを取得し（Ｓ３４）、取得したエンジン始動充電量学習値Ｅstと回生充電量学習値Ｅvtとに基づいて、目標充電エネルギ量Ｅ_nを算出する（Ｓ３６）ので、車両２の走行の開始に基づいて新たに電気エネルギが発電された場合であっても、発電された電気エネルギを無駄に放電することなくバッテリ７へと充電することができる。また、従来技術と比べて充電後の走行可能な距離が同じであっても目標充電エネルギ量が低くなるので、充電時間や充電費用を低く抑えることが可能となる。
また、充電エネルギ量の履歴に基づいて、エンジン始動充電量学習値Ｅstや回生充電量学習値Ｅvtを取得するので、次回に車両が走行を開始することに基づいて発電ユニット２０や回生ブレーキユニット１９により発電されるエネルギ量を正確に予測することが可能となる。
また、バッテリ７に充電可能な最大エネルギ量Ｅ_ｍからバッテリ７のエネルギ残量Ｅ_０とエンジン始動充電量学習値Ｅstと回生充電量学習値Ｅvtとをそれぞれ減算した値を目標充電エネルギ量として決定するので、充電後の走行可能距離が最大となり、且つ車両が走行を開始することに基づいて発電された電気エネルギを無駄に放電することなくバッテリ７へと充電することができる目標充電エネルギ量を決定することが可能となる。
また、目標充電エネルギ量を、車両の車両２が走行を開始する時点である走行開始予定時刻までにバッテリ７に対して充電する（Ｓ２６）ので、車両に接続された外部電源を利用して車載バッテリの充電を行う場合に、車両２が走行を開始することに基づいて発電された電気エネルギを無駄に放電することなくバッテリ７へと充電することができる目標充電エネルギ量を、バッテリ７に対して充電することが可能となる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では、本願発明をモータとエンジンを併用して駆動源とするハイブリッド車両が備えるナビゲーション装置に適用した例について説明しているが、モータのみを駆動源とする電気自動車が備えるナビゲーション装置にも適用することが可能である。尚、電気自動車に適用する場合には発電ユニット２０による充電エネルギ量は考慮せずに回生ブレーキユニット１９による充電エネルギ量のみを考慮する構成とする。

また、ハイブリッド車両としてはプラグインハイブリッド車両以外にも通常のハイブリッド車両にも適用することが可能となる。尚、通常のハイブリッド車両に対して本願発明を適用する場合には、Ｓ２３〜Ｓ２６の処理は実行せず、走行終了時においてＳ２２で算出された目標充電エネルギ量となるように走行中の車両を制御するように構成する。
また、通常のハイブリッド車両では、エンジンは上述の（ａ）〜（ｄ）の場合に加えて、車両が走行を開始した際にはエンジンを温める為に所定時間必ず駆動する。従って、前記Ｓ１の処理は不要となる。尚、走行環境やエアコンユニットの電源状態に基づいてエンジンの駆動する時間は変化する。

また、本実施形態では、エンジン始動充電量学習値Ｅstは走行環境（気温、季節、時刻等）毎に設定され（Ｓ８）、回生充電量学習値Ｅvtは勾配毎（例えば０〜３度、３〜６度、・・・）や勾配の継続する距離毎（例えば０〜１００ｍ、１００ｍ〜２００ｍ、・・・）に設定される（Ｓ１７）が、走行環境や勾配、勾配距離に関係なくそれぞれ一の値のみを設定する構成としても良い。

また、本実施形態ではＳ２２で算出された目標充電エネルギ量に基づいて充電スケジュール４８を生成し、バッテリ７の充電を行う構成としているが、充電スケジュール４８は生成せずに算出された目標充電エネルギ量のみを案内する構成としても良い。

また、本実施形態では前記Ｓ２２において充電によって車載バッテリに新たに追加するエネルギ量の目標値を目標充電エネルギ量として算出しているが、目標とする充電後のバッテリ残量を目標充電エネルギ量として算出しても良い。
その場合には上記式（１）は次のよう変更される。
Ｅ_ｎ＝Ｅ_ｍ−Ｅst−Ｅvt・・・・（１）´

１ ナビゲーション装置
２ 車両
３ 車両制御システム
４ エンジン
５ 駆動モータ
７ バッテリ
１９ 回生ブレーキユニット
２０ 発電ユニット
３３ ナビゲーションＥＣＵ
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＡＭ
５３ ＲＯＭ

Claims (8)

1. エンジンの駆動に基づいて電気エネルギを発電させるとともに発電された電気エネルギを、前記車両の駆動源に電力を供給する車載バッテリに充電する発電ユニットを備えた車両に搭載され、
   次回に前記車両が走行を開始する際の、エンジン冷却水の温度上昇及び／又はエンジンの暖機運転の為に始動する前記エンジンの駆動に基づく前記発電ユニットによる充電エネルギ量を予測する車両状態予測手段と、
   前記車両状態予測手段により予測された前記発電ユニットによる充電エネルギ量に基づいて、前記車両が走行を開始する時点までに前記車載バッテリへ充電する目標充電エネルギ量を決定する目標充電量決定手段と、を有することを特徴とする車載バッテリ充電支援装置。
2. 前記発電ユニットにより前記車載バッテリに充電された充電エネルギ量の履歴を記憶する履歴記憶手段を有し、
   前記車両状態予測手段は、前記履歴記憶手段により記憶された充電エネルギ量の履歴に基づいて、前記エンジンの駆動に基づく前記発電ユニットによる充電エネルギ量を予測することを特徴とする請求項１に記載の車載バッテリ充電支援装置。
3. 前記履歴記憶手段は、前記車両の走行環境毎に前記充電エネルギ量の履歴を記憶し、
   前記車両状態予測手段は、
   次回に前記車両が走行を開始する時点の前記走行環境を取得し、
   前記履歴記憶手段に記憶されている前記充電エネルギ量の履歴の内、前記取得した走行環境に対応する履歴に基づいて、前記エンジンの駆動に基づく前記発電ユニットによる充電エネルギ量を予測することを特徴とする請求項２に記載の車載バッテリ充電支援装置。
4. 前記車両は、車両に回生制動力を付与するとともに、回生制動力の付与により発生した回生エネルギを前記車載バッテリに充電する回生ブレーキユニットを備え、
   地図情報を取得する地図情報取得手段を有し、
   前記車両状態予測手段は、前記地図情報取得手段により取得された地図情報に基づいて、次回に前記車両が走行を開始した後の前記車両の走行に基づく前記回生ブレーキユニットによる充電エネルギ量を予測し、
   前記目標充電量決定手段は、前記車両状態予測手段により予測された前記回生ブレーキユニットによる充電エネルギ量に基づいて、前記車載バッテリへ充電する目標充電エネルギ量を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車載バッテリ充電支援装置。
5. 前記車載バッテリに充電可能な最大エネルギ量を取得する最大エネルギ量取得手段と、
   前記車載バッテリの現在の残エネルギ量を取得する残量取得手段と、を有し、
   前記目標充電量決定手段は、前記最大エネルギ量から前記残エネルギ量と前記車両状態予測手段により予測された前記充電エネルギ量とをそれぞれ減算した値を前記車載バッテリへ充電する目標充電エネルギ量として決定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車載バッテリ充電支援装置。
6. 前記目標充電量決定手段により決定された前記目標充電エネルギ量を、前記車両に接続された外部電源を利用して前記車両が走行を開始する時点までに前記車載バッテリに対して充電する充電制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車載バッテリ充電支援装置。
7. エンジンの駆動に基づいて電気エネルギを発電させるとともに発電された電気エネルギを前記車両の駆動源に電力を供給する車載バッテリに充電する発電ユニットを備えた車両を対象として、前記車載バッテリの充電を支援する車載バッテリ充電支援方法であって、
   次回に前記車両が走行を開始する際の、エンジン冷却水の温度上昇及び／又はエンジンの暖機運転の為に始動する前記エンジンの駆動に基づく前記発電ユニットによる充電エネルギ量を予測する車両状態予測ステップと、
   前記車両状態予測ステップにより予測された前記発電ユニットによる充電エネルギ量に基づいて、前記車両が走行を開始する時点までに前記車載バッテリへ充電する目標充電エネルギ量を決定する目標充電量決定ステップと、を有することを特徴とする車載バッテリ充電支援方法。
8. エンジンの駆動に基づいて電気エネルギを発電させるとともに発電された電気エネルギを前記車両の駆動源に電力を供給する車載バッテリに充電する発電ユニットを備えた車両を対象として、前記車載バッテリの充電を支援するコンピュータプログラムであって、
   コンピュータに、
   次回に前記車両が走行を開始する際の、エンジン冷却水の温度上昇及び／又はエンジンの暖機運転の為に始動する前記エンジンの駆動に基づく前記発電ユニットによる充電エネルギ量を予測する車両状態予測機能と、
   前記車両状態予測機能により予測された前記発電ユニットによる充電エネルギ量に基づいて、前記車両が走行を開始する時点までに前記車載バッテリへ充電する目標充電エネルギ量を決定する目標充電量決定機能と、
   を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

Images