JP7363826B2 - 車両制御装置及び車両制御方法 - Google Patents

Description

本発明は車両制御装置及び車両制御方法に関する。

特許文献１には、従来の車両の制御装置として、出発地から目的地までの予想経路を複数の区間に分割し、各区間をＥＶモードで走行するＥＶ区間と、ＨＶモードで走行するＨＶ区間と、に区分けした走行計画を作成するように構成されたものが開示されている。

特開２０１９－１５１３１６号公報

近年、大気汚染防止の観点から、或いは、騒音防止の観点から、或いは、その他の観点から、内燃機関の駆動を制限する制限区域を設定する国が増えてきている。制限区域内では内燃機関の駆動が制限されるため、例えばハイブリッド車両の場合であれば、制限区域内では基本的にＥＶモードで走行する必要がある。しかしながら、前述した従来の車両の制御装置は、このような制限区域を考慮せずに走行計画を作成していた。そのため、制限区域内をＨＶモードで走行する走行計画を作成してしまい、その結果、走行計画通りに走行することができなくなるおそれがあった。

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、制限区域を考慮した適切な走行計画を作成することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、内燃機関と、回転電機と、バッテリと、を備える車両を制御するための車両制御装置が提供される。本態様による車両制御装置は、車両の目的地までの走行予定ルートを複数の走行区間に分割し、各走行区間を、内燃機関の駆動を停止して回転電機の動力で走行するＥＶモード、又は内燃機関の動力と回転電機の動力とで走行するＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する走行計画作成部と、走行計画に基づいて内燃機関及び回転電機を制御する動力制御部と、を備え、走行計画作成部は、走行区間が予め設定された制限区域内に存在するときは、制限区域内に存在する走行区間のうち、内燃機関の駆動が制限される制限期間中に走行することになると予想される走行区間を制限走行区間として抽出し、制限走行区間をＥＶモードで走行することができる走行計画を作成するように構成される。

また本発明の別の態様によれば、一部の気筒で水素燃料を燃焼させ、残りの気筒で化石燃料を燃焼させることができるように構成された内燃機関を備える車両を制御するための車両制御装置が提供される。本態様による車両制御装置が、車両の目的地までの走行予定ルートを複数の走行区間に分割し、各走行区間を水素燃料のみを燃焼させて走行する第１モード又は少なくとも化石燃料を燃焼させて走行する第２モードのいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する走行計画作成部と、走行計画に基づいて内燃機関を制御する動力制御部と、を備え、走行計画作成部は、走行区間が予め設定された制限区域内に存在するときは、制限区域内に存在する走行区間のうち、化石燃料を燃焼させて内燃機関を駆動することが制限される制限期間中に走行することになると予想される走行区間を制限走行区間として抽出し、制限走行区間を第１モードで走行することができる走行計画を作成するように構成される。

また本発明の別の態様によれば、内燃機関と、回転電機と、バッテリと、を備える車両を制御するための車両制御方法が提供される。本態様による車両制御方法は、車両の目的地までの走行予定ルートを複数の走行区間に分割し、各走行区間を、内燃機関の駆動を停止して回転電機の動力で走行するＥＶモード、又は内燃機関の動力と回転電機の動力とで走行するＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する工程を含む。本工程はさらに、走行区間が予め設定された制限区域内に存在するか否かを判定する工程と、走行区間が前記制限区域内に存在するときは、制限区域内に存在する走行区間のうち、内燃機関の駆動が制限される制限期間中に走行することになると予想される走行区間を制限走行区間として抽出する工程と、制限走行区間の走行モードをＥＶモードに設定する工程と、を含む。

本発明のこれらの態様によれば、制限区域を考慮した適切な走行計画を作成することができる。

図１は、本発明の第１実施形態による車両制御システムの概略構成図である。 図２は、制限区域について説明する図である。 図３は、本発明の第１実施形態による車両の概略構成図である。 図４は、ハイブリッドシステムの概略構成図である。 図５は、バッテリ電力量と切替負荷との関係を示した図である。 図６Ａは、走行計画の一例を示す図である。 図６Ｂは、制限区域を考慮せずに走行計画を作成した場合の問題点について説明する図である。 図７は、制限区域情報の取得制御について説明するフローチャートである。 図８Ａは、走行計画作成制御について説明するフローチャートである。 図８Ｂは、本発明の第１実施形態による第１走行計画作成処理の詳細について説明するフローチャートである。 図８Ｃは、本発明の第１実施形態による第２走行計画作成処理の詳細について説明するフローチャートである。 図９Ａは、本発明の第２実施形態による第１走行計画作成処理の詳細について説明するフローチャートである。 図９Ｂは、第１走行計画処理の中で実施される本発明の第２実施形態による使用可能バッテリ電力量の設定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図１０Ａは、本発明の第２実施形態による第２走行計画作成処理の詳細について説明するフローチャートである。 図１０Ｂは、第２走行計画処理の中で実施される本発明の第２実施形態による使用可能バッテリ電力量の設定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図１１は、第１走行計画処理の中で実施される本発明の第３実施形態による使用可能バッテリ電力量の設定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図１２は、第２走行計画処理の中で実施される本発明の第３実施形態による使用可能バッテリ電力量の設定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図１３は、本発明の第４実施形態による代替走行ルート検索制御について説明するフローチャートである。 図１４は、本発明の第５実施形態による代替走行ルート検索制御について説明するフローチャートである。 図１５は、本発明の第６実施形態による情報提供制御について説明するフローチャートである。 図１６は、本発明の第７実施形態による臨時制限区域脱出制御について説明するフローチャートである。 図１７は、本発明の第８実施形態による内燃機関の運転制御について説明するフローチャートである。 図１８は、本発明の第９実施形態による車両の概略構成図である。 図１９Ａは、本発明の第９実施形態による第１走行計画作成処理の詳細について説明するフローチャートである。 図１９Ｂは、本発明の第９実施形態による第２走行計画作成処理の詳細について説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による車両制御システム１００の概略構成図である。

図１に示すように、本実施形態による車両制御システム１００は、サーバ１と、車両２と、を備える。

サーバ１は、サーバ通信部１１と、サーバ記憶部１２と、サーバ処理部１３と、を備える。

サーバ通信部１１は、サーバ１を例えばゲートウェイ等を介してネットワーク３と接続するための通信インターフェース回路を有し、車両２との間で相互に通信することができるように構成される。

サーバ記憶部１２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や光記録媒体、半導体メモリ等の記憶媒体を有し、サーバ処理部１３での処理に用いられる各種のコンピュータプログラムやデータ等を記憶する。

本実施形態ではサーバ記憶部１２は、全国の各所に設けられた制限区域に関する情報（後述する境界ＧＦや制限期間に関する情報など）を少なくとも記憶している。制限区域とは、大気汚染防止の観点から、或いは、騒音防止の観点から、或いは、その他の観点から、内燃機関の駆動が制限される区域のことである。図２を参照して制限区域について簡単に説明すると、図２には、制限区域の内側と外側との境界ＧＦと、境界ＧＦ上に位置する各道路位置Ｋｄ，Ｋｅ，Ｋｆ，Ｋｇと、が示されている。

図２において、境界ＧＦの内側が制限区域であり、この制限区域が、例えば予め定められた制限期間の間だけ設けられる時間変動制の制限区域である場合には、制限期間の間だけ制限区域内での内燃機関の駆動が制限され、非制限期間においては内燃機関の駆動が許可される。制限期間は、例えば、時間や日、週、月、年、曜日などの単位で設定される。一方で、図２に示す制限区域が、制限期間が特に設けられていない固定制の制限区域である場合には、制限区域内では常に内燃機関の駆動が制限される。

境界ＧＦ上に位置する各道路位置Ｋｄ，Ｋｅ，Ｋｆ，Ｋｇには、例えばゲートが設けられており、本実施形態では、車両２がゲートを通過して制限区域内に進入すると、ゲートから車両２に対して制限区域に進入したことを知らせる信号が送信される。そして車両２は、この信号を受信して自車両が制限区域内に進入したことを認識すると、自車両に搭載された内燃機関の駆動を自動的に制限する（例えば車両２がハイブリッド車両であれば、走行モードが自動的にＥＶモードとされる）。

図１に戻り、サーバ処理部１３は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。サーバ処理部１３は、サーバ記憶部１２に格納された各種のコンピュータプログラムを実行し、サーバ１の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。

図３は、車両２の概略構成図である。

本実施形態による車両２はハイブリッド車両であって、図３に示すように、電子制御ユニット２０と、ハイブリッドシステム２１と、ＧＰＳ受信装置２２と、地図情報記憶装置２３と、通信装置２４と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）装置２５と、ナビゲーション装置２６と、外部情報受信装置２７と、ＳＯＣセンサ２８ａや負荷センサ２８ｂ、車速センサ２８ｃなどの各種のセンサ類２８と、を備える。ハイブリッドシステム２１、ＧＰＳ受信装置２２、地図情報記憶装置２３、通信装置２４、ＨＭＩ装置２５、ナビゲーション装置２６、外部情報受信装置２７、及び各種のセンサ類２８は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ネットワーク２９を介して電子制御ユニット２０と接続されている。

ハイブリッドシステム２１は、車両２を走行させるために必要な動力を発生させ、その動力を駆動輪に伝達することができるように構成される。ハイブリッドシステム２１の詳細については、図４を参照して説明する。

図４は、本実施形態によるハイブリッドシステム２１の概略構成図である。本実施形態によるハイブリッドシステム２１は、いわゆるシリーズ・パラレル式のハイブリッドシステムであるが、シリーズ式やパラレル式などのその他の形式のハイブリッドシステムであってもよい。

図４に示すように、本実施形態によるハイブリッドシステム２１は、内燃機関２１１と、動力分割機構２１２と、主に発電機として使用される第１回転電機２１３と、主に電動機として使用される第２回転電機２１４と、バッテリ２１５と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ」という。）２１６と、を備える。

内燃機関２１１は、その内部に形成された気筒内で燃料を燃焼させて、動力分割機構２１２に連結された機関出力軸を回転させるための動力を発生させる。なお、本実施形態による内燃機関２１１は、ガソリン燃料を燃焼させて動力を発生させるガソリンエンジンである。

動力分割機構２１２は、内燃機関２１１の動力を、駆動輪を回転させるための動力と、第１回転電機２１３を回生駆動させるための動力と、の２系統に分割するための公知の遊星歯車機構である。

第１回転電機２１３は、例えば三相の交流同期型のモータジェネレータであり、バッテリ２１５からの電力供給を受けて力行駆動する電動機としての機能と、内燃機関２１１の動力を受けて回生駆動する発電機としての機能と、を有する。本実施形態では第１回転電機２１３は、主に発電機として使用され、バッテリ２１５を充電するために必要な電力や第２回転電機２１４を力行駆動するために必要な電力を発電する。そして、内燃機関２１１の始動時に機関出力軸を回転させてクランキングを行うときに電動機として使用され、スタータとしての役割を果たす。

第２回転電機２１４は、例えば三相の交流同期型のモータジェネレータであり、バッテリ２１５からの電力供給を受けて力行駆動する電動機としての機能と、車両２の減速時に駆動輪からの動力を受けて回生駆動する発電機としての機能と、を有する。本実施形態では第２回転電機２１４は、主に電動機として使用され、駆動輪を回転させるための動力を発生させる。

バッテリ２１５は、例えばニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池、リチウムイオン電池などの充放電可能な二次電池である。バッテリ２１５は、バッテリ２１５の充電電力を第１回転電機２１３及び第２回転電機２１４に供給してそれらを力行駆動することができるように、また、第１回転電機２１３及び第２回転電機２１４の発電電力をバッテリ２１５に充電できるように、ＰＣＵ２１６を介して第１回転電機２１３及び第２回転電機２１４に電気的に接続される。

また本実施形態によるバッテリ２１５は、自宅や充電スタンドなどで外部電源からの充電が可能なように、充電制御回路２１７及び充電リッド２１８を介して外部電源と電気的に接続可能に構成される。充電制御回路２１７は、電子制御ユニット２０からの制御信号に基づいて、外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換し、入力電圧をバッテリ電圧まで昇圧して外部電源の電力をバッテリ２１５に充電することが可能な電気回路である。

ＰＣＵ２１６は、インバータと昇圧コンバータとを備え、電子制御ユニット２０によってその動作が制御される。具体的には、各回転電機２１３，２１４を電動機として使用するときは、各回転電機２１３，２１４を駆動するために必要な電力がバッテリ２１５から各回転電機２１３，２１４に供給されるように、ＰＣＵ２１６の動作が電子制御ユニット２０によって制御される。また各回転電機２１３，２１４を発電機として使用するときは、各回転電機２１３，２１４で発電された電力がバッテリ２１５に供給されるように、ＰＣＵ２１６の動作が電子制御ユニット２０によって制御される。

図３に戻り、ＧＰＳ受信装置２２は、人工衛星からの電波を受信してハイブリッド車両２の緯度及び経度を特定し、車両２の現在位置を検出する。

地図情報記憶装置２３は、道路の位置情報や道路形状の情報（例えば道路勾配や、カーブと直線部の種別、カーブの曲率など）、交差点及び分岐点の位置情報、道路種別、制限車速などの地図情報を記憶する。

通信装置２４は、無線通信機能を有する車載の端末である。通信装置２４は、ネットワーク３（図１参照）と不図示のゲートウェイ等を介して接続される無線基地局４（図１参照）にアクセスすることで、無線基地局４を介してネットワーク３と接続される。これにより、サーバ１との間で相互に通信が行われる。

ＨＭＩ装置２５は、車両乗員との間で情報のやり取りを行うためのインターフェースである。本実施形態によるＨＭＩ装置２５は、車両乗員に各種の情報を提供するためのディスプレイ及びスピーカと、車両乗員が情報の入力操作を行うためのタッチパネルと、を備える。ＨＭＩ装置２５は、車両乗員によって入力された入力情報（例えば目的地や経由地などの情報）を電子制御ユニット２０やナビゲーション装置２６に送信する。またＨＭＩ装置２５は、電子制御ユニット２０やナビゲーション装置２６、外部情報受信装置２７などから各種の情報を受信すると、受信した情報をディスプレイに表示するなどして、車両乗員に提供する。

ナビゲーション装置２６は、ＨＭＩ装置２５を介して車両乗員によって設定された目的地まで車両２を案内する装置である。ナビゲーション装置２６は、車両２の現在位置情報と地図情報とに基づいて、現在位置から目的地までの走行予定ルートを設定し、設定した走行予定ルートに関する情報をナビゲーション情報として電子制御ユニット２０やＨＭＩ装置２５に送信する。

外部情報受信装置２７は、例えば道路交通情報通信システムセンタなどの外部の通信センタから送信されてくる外部情報を受信する。外部情報は、例えば渋滞情報や事故情報などの道路交通情報や、気象情報（雨や雪、霧、風速、温度、湿度等の情報）などである。外部情報受信装置２７は、受信した外部情報を電子制御ユニット２０に送信する。

ＳＯＣセンサ２８ａは、バッテリ２１５に充電されている現在の電力量（以下「バッテリ電力量」という。）Ｗｎ［ｋＷｈ］を検出する。負荷センサ２８ｂは、走行負荷に相当するパラメータとして、アクセルペダルの踏み込み量に比例した出力電圧を検出する。車速センサ２８ｃは、車両２の速度を検出する。

電子制御ユニット２０は、車内通信インターフェース２０１、車両記憶部２０２及び車両処理部２０３、を備える。車内通信インターフェース２０１、車両記憶部２０２及び車両処理部２０３、信号線を介して互いに接続されている。

車内通信インターフェース２０１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ネットワーク２９に電子制御ユニット２０を接続するための通信インターフェース回路である。

車両記憶部２０２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や光記録媒体、半導体メモリ等の記憶媒体を有し、車両処理部２０３での処理に用いられる各種のコンピュータプログラムやデータ等を記憶する。

車両処理部２０３は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。車両処理部２０３は、車両記憶部２０２に格納された各種のコンピュータプログラムを実行して車両２を統括的に制御するものであり、例えばＣＰＵである。以下、車両処理部２０３、ひいては電子制御ユニット２０によって実施される車両２の各種制御のうち、主に走行計画の作成に関する制御の内容について説明する。

電子制御ユニット２０は、走行モードをＥＶ（Electric Vehicle）モード又はＨＶ（Hybrid Vehicle）モードのいずれか一方に切り替えて車両２を走行させる。

ＥＶモードは、バッテリ２１５の電力を消費するべく、バッテリ２１５の電力を優先的に利用して第２回転電機２１４を力行駆動させ、第２回転電機２１４の動力を駆動輪に伝達して車両２を走行させるモードである。したがってＥＶモードは、ＣＤ（Charge Depleting；充電消耗）モードと称される場合もある。

電子制御ユニット２０は、走行モードがＥＶモードのときは、基本的に内燃機関２１１を停止させた状態でバッテリ２１５の電力を使用して第２回転電機２１４を力行駆動させ、第２回転電機２１４の動力のみにより駆動輪を回転させて車両２を走行させる。

一方でＨＶモードは、バッテリ電力量が、ＨＶモードに切り替えられたときの電力量（以下「維持電力量」という。）に維持されるように、内燃機関２１１及び第２回転電機２１４の出力を制御して車両２を走行させるモードである。したがってＨＶモードは、ＣＳ（Charge Sustaining；充電維持）モードと称される場合もある。

電子制御ユニット２０は、走行モードがＨＶモードのときは、走行負荷が、図５に示す、バッテリ電力量に応じて変化する所定の切替負荷未満であれば、前述したＥＶモードと同様に、内燃機関２１１を停止させた状態でバッテリ２１５の電力を使用して第２回転電機２１４を力行駆動させ、第２回転電機２１４の動力のみにより駆動輪を回転させて、車両２を走行させる。なお電子制御ユニット２０は、図５に示すように、バッテリ電力量が少ないときほど切替負荷が小さくなるように、バッテリ電力量に応じて切替負荷を変化させる。

そして電子制御ユニット２０は、走行負荷が切替負荷以上になると、内燃機関２１１の動力を動力分割機構２１２によって２系統に分割し、分割した内燃機関２１１の一方の動力を駆動輪に伝達すると共に、他方の動力によって第１回転電機２１３を回生駆動させる。そして、第１回転電機２１３の発電電力によって第２回転電機２１４を力行駆動しつつ、必要に応じてその発電電力の一部をバッテリ２１５に供給してバッテリ２１５を充電し、内燃機関２１１の一方の動力に加えて第２回転電機２１４の動力を駆動輪に伝達して車両２を走行させる。

内燃機関２１１は、機関負荷が低いときほど熱効率が悪くなる傾向にある。そのため、燃料消費量を抑えるためには、例えば信号機が多い走行区間や交通量が多く渋滞等が発生しやすい走行区間など、発進及び停止が頻繁に繰り返されたり低速走行が続いたりする走行区間のときに、走行モードをＥＶモードに設定して車両２を走行させることが望ましい。そして、或る一定以上の車速を維持したままの定常走行を継続して行うことができる走行区間など、熱効率の良い機関負荷領域での走行が可能な走行区間のときに、走行モードをＨＶモードに設定して車両２を走行させることが望ましい。

したがって、走行モードをＥＶモードとＨＶモードとに切り替えることが可能な車両２の場合、例えば図６Ａに示すように、出発地（現在位置）から目的地までの走行予定ルートを複数の走行区間に分割すると共に、各走行区間の地図情報（例えば走行負荷等の道路情報など）に基づいて、どの走行区間をＥＶモードで走行し、どの走行区間をＨＶモードで走行するかの走行計画を作成し、当該走行計画に従って走行モードを切り替えながら車両２を走行させることが、燃料消費量を抑制するための有効な方法であるといえる。

しかしながら、近年においては、図２を参照して前述した制限区域が各所に設けられている場合があり、このような制限区域の存在を考慮せずに走行計画を作成すると、例えば図６Ｂに示すように、制限区域内に存在する走行区間をＨＶモードで走行するＨＶ区間に設定した走行計画を作成してしまうおそれがある。

制限区域内を制限期間中に走行することになった場合、制限区域内では内燃機関２１１の駆動が制限されることになるため、制限区域内に存在する走行区間をＨＶ区間に設定していたとしても、当該走行区間についてはＥＶモードで走行しなければならなくなる。そのため、走行計画通りに走行モードを切り替えて車両２を走行させることができなくなる。その結果、走行計画通りに走行できた場合と比較して燃料消費量が増大したり、ＨＶ区間として設定されていた制限区域内の走行区間においてバッテリ電力量が不足し、最悪の場合、電欠によって走行不能になったりするおそれがある。

そこで本実施形態では、制限区域の存在を考慮した走行計画を作成することができるようにした。以下、図７を参照して制限区域情報の取得制御について説明した後、図８Ａ～図８Ｃを参照して本実施形態による走行計画作成制御について説明する。

図７は、本実施形態による制限区域情報の取得制御について説明するフローチャートである。電子制御ユニット２０は、本ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実行する。

ステップＳ１０１において、車両２の電子制御ユニット２０は、制限区域情報を取得するべく、制限区域情報要求信号をサーバ１に送信する。本実施形態では、制限区域情報要求信号には、車両記憶部２０２に予め記憶された自車両の識別番号（例えば車両ナンバー）と、自車両の走行予定ルートと、が少なくとも含まれる。なお制限区域情報は、走行予定ルート上に制限区域が存在しているか否かに関する情報や、走行予定ルート上に制限区域が存在している場合にはその制限区域の境界ＧＦや制限期間に関する情報などを含む情報である。

ステップＳ１０２において、サーバ１は、制限区域情報要求信号を受信したか否かを判断する。サーバ１は、制限区域情報要求信号を受信していれば、ステップＳ３の処理に進む。一方でサーバ１は、制限区域情報要求信号を受信していなければ、今回の処理を終了する。

ステップＳ１０３において、サーバ１は、制限区域情報を生成し、制限区域情報要求信号の送信元となる車両２（以下、必要に応じて「送信元車両２」ともいう。）に送信する。

具体的にはサーバ１は、まずサーバ記憶部１２に記憶された制限区域に関する情報と、送信元車両２の走行予定ルートと、に基づいて、送信元車両２の走行予定ルート上に制限区域が存在しているか否かを判定する。そしてサーバ１は、送信元車両２の走行予定ルート上に制限区域が存在していなければ、その旨の情報を含む制限区域情報を生成し、送信元車両２に送信する。一方でサーバ１は、送信元車両２の走行予定ルート上に制限区域が存在していれば、その制限区域の境界ＧＦ及び制限期間に関する情報を含む制限区域情報を生成し、送信元車両２に送信する。

ステップＳ１０４において、車両２の電子制御ユニット２０は、制限区域情報を受信したか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、制限区域情報を受信していれば、ステップＳ５の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、制限区域情報を受信していなければ、一定の時間を空けた後、制限区域情報を受信したか否かを再度判定する。

ステップＳ１０５において、車両２の電子制御ユニット２０は、受信した制限区域情報の内容を車両記憶部２０２に記憶させ、制限区域情報の内容を更新する。

なお本実施形態では、このようにサーバ１と通信を行って制限区域情報を取得するようにしているが、これに限らず、例えば外部の通信センタが制限区域に関する情報を外部情報として定期的に送信している場合には、外部情報受信装置２７によって制限区域に関する情報を取得し、その情報に基づいて自車両の走行予定ルート上に制限区域が存在するか否か等を電子制御ユニット２０によって判断するようにしてもよい。

図８Ａは、本実施形態による走行計画作成制御について説明するフローチャートである。電子制御ユニット２０は、本ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実行する。

ステップＳ１１１において、車両２の電子制御ユニット２０は、目的地が判明しているか否かを判定する。目的地は、ＨＭＩ装置２５を介して車両乗員によって入力された目的地であってもよいし、例えば過去の車両２の走行履歴等に基づいて推定された目的地であってもよい。電子制御ユニット２０は、目的地が判明していれば、ステップＳ１１２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、目的地が判明していなければ、走行計画を作成することなく今回の処理を終了する。

ステップＳ１１２において、車両２の電子制御ユニット２０は、地図情報に基づいて、走行予定ルートを複数の走行区間に分割すると共に各走行区間の走行負荷を算出する。

ステップＳ１１３において、車両２の電子制御ユニット２０は、車両記憶部２０２に記憶された制限区域情報を参照し、自車両の走行予定ルート上に制限区域が存在しているか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、自車両の走行予定ルート上に制限区域が存在していれば、ステップＳ１１４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、自車両の走行予定ルート上に制限区域が存在していなければ、ステップＳ１１６の処理に進む。

ステップＳ１１４において、車両２の電子制御ユニット２０は、現在時刻、地図情報、及び外部情報（道路交通情報）に基づいて、走行予定ルート上の各走行区間の予想走行時間帯を算出する。そして電子制御ユニット２０は、制限区域内に存在する走行区間のうち、予想走行時間帯が当該制限区域の制限期間と被っている走行区間（以下「制限走行区間」という。）があるか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、制限走行区間がある場合は、制限区域内を制限期間中に走行する可能性があると判定し、ステップＳ１１５の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、制限走行区間がない場合は、制限区域内を制限期間中に走行する可能性はないと判定し、ステップＳ１１６の処理に進む。

ステップＳ１１５において、車両２の電子制御ユニット２０は、制限区域を考慮した走行計画（以下「第１走行計画」という。）を作成するための第１走行計画作成処理を実施する。第１走行計画作成処理の詳細については、図８Ｂを参照して後述する。

ステップＳ１１６において、車両２の電子制御ユニット２０は、制限区域を考慮しない通常の走行計画（以下「第２走行計画」という。）を作成するための第２走行計画作成処理を実施する。第２走行計画作成処理の詳細については、図８Ｃを参照して後述する。

図８Ｂは、第１走行計画作成処理の詳細について説明するフローチャートである。

ステップＳ１２１において、車両２の電子制御ユニット２０は、各制限走行区間をＥＶモードで走行するＥＶ区間に設定する。

ステップＳ１２２において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間があるか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間があれば、ステップＳ１２３の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間がなければ、第１走行計画の作成を終了する。

ステップ１２３において、車両２の電子制御ユニット２０は、各制限走行区間の走行負荷に基づいて、各制限走行区間の全てをＥＶモードで走破した場合に消費される電力量（第２回転電機２１４を駆動するために消費される電力量及び第２回転電機２１４以外の車載機器等により消費される電力量）の推定値（以下「第１推定電力量」という。）Ｗ１［ｋＷｈ］を算出する。

ステップＳ１２４において、車両２の電子制御ユニット２０は、ＳＯＣセンサ２８ａによって検出された現在のバッテリ電力量Ｗｎのうち、制限走行区間以外の残りの走行区間で使用可能なバッテリ電力量（以下「使用可能バッテリ電力量」という。）ＷＡ［ｋＷｈ］を算出する。本実施形態では電子制御ユニット２０は、現在のバッテリ電力量Ｗｎから第１推定電力量Ｗ１を差し引いた残りの電力量を、使用可能バッテリ電力量ＷＡとして算出する。

ステップＳ１２５において、車両２の電子制御ユニット２０は、使用可能バッテリ電力量ＷＡが、ゼロよりも大きいか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、使用可能バッテリ電力量ＷＡがゼロよりも大きければ、ステップＳ１２６の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、使用可能バッテリ電力量ＷＡがゼロ以下であれば、ステップＳ１３２の処理に進む。

ステップＳ１２６において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行予定ルート上の制限走行区間以外の残りの各走行区間の走行負荷に基づいて、残りの各走行区間のＥＶ適正度を算出する。ＥＶ適正度は、各走行区間がどの程度ＥＶ走行に適した区間であるかを表す指標であり、本実施形態では走行区間の走行負荷が低いときほど高い値（すなわちＥＶ走行に適している）にされる。

ステップＳ１２７において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間のうち、ＥＶ適正度の最も高い走行区間を走行モード設定区間として設定する。

ステップＳ１２８において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行モード設定区間をＥＶ区間に設定することができるか否かを判定する。

具体的には電子制御ユニット２０は、まず、走行モード設定区間の走行負荷に基づいて、走行モード設定区間をＥＶモードで走破した場合に消費される電力量の推定値（以下「第２推定電力量」という。）Ｗ２［ｋＷｈ］を算出する。

次に、電子制御ユニット２０は、走行モード設定区間と、既にＥＶ区間として設定されている全ての走行区間とを、ＥＶモードで走破した場合に消費される電力量の推定値（以下「第３推定電力量」という。）Ｗ３［ｋＷｈ］を算出する。

なお、ステップＳ１２６からステップＳ１２７を経由して初めて本ステップの処理に進んだ場合には、第３推定電力量Ｗ３は、第１推定電力量Ｗ１に、本ステップで算出された第２推定電力量Ｗ２を加算した値となる。一方でステップＳ１３１から本ステップの処理に戻ってきた場合には、第３推定電力量Ｗ３は、第３推定電力量Ｗ３の前回値に、本ステップの処理に戻ってきて新たに算出された第２推定電力量Ｗ２を加算した値となる。

そして最後に、電子制御ユニット２０は、使用可能バッテリ電力量ＷＡが第３推定電力量Ｗ３以上であるか否かを判定する。すなわち電子制御ユニット２０は、使用可能バッテリ電力量ＷＡが、既にＥＶ区間として設定されている走行区間に加えて、走行モード設定区間を新たにＥＶ区間に設定することができるだけの電力量以上であるか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、使用可能バッテリ電力量ＷＡが第３推定電力量Ｗ３以上であれば、走行モード設定区間を新たにＥＶ区間に設定することができると判定してステップＳ１２９の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、使用可能バッテリ電力量ＷＡが第３推定電力量Ｗ３未満であれば、走行モード設定区間をＥＶ区間に設定することができないと判定してステップＳ１３０の処理に進む。

ステップＳ１２９において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行モード設定区間をＥＶ区間に設定する。

ステップＳ１３０において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行モード設定区間をＨＶ区間に設定する。

ステップＳ１３１において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間があるか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間があれば、再びステップＳ１２７に戻り、走行モードの設定をまだ実施していない走行区間に対して走行モードの設定を行う。一方で電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間がなければ、第１走行計画の作成を終了する。

ステップＳ１３２において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行モード設定区間を含む、走行モードの設定をまだ実施していない残りの全ての走行区間の走行モードをＨＶ区間に設定する。

なお、各走行区間の走行モードを決定した後、その中のどのＨＶ区間で、内燃機関２１１の動力を用いて第１回転電機２１３で発電した発電電力の一部をバッテリ２１５に供給してバッテリ２１５の充電を行うかを決定するようにしてもよい。内燃機関２１１の動力を用いてバッテリ２１５の充電を行う場合、バッテリ２１５に充電するための電力を発電する分だけ内燃機関２１１の負荷が増大する。そのため、低負荷側の機関運転領域でバッテリ２１５の充電を行うと、内燃機関２１１の負荷増大に伴って内燃機関２１１の騒音も増大するおそれがある。したがって本実施形態では、ＨＶ区間の中でも、例えば走行負荷が所定負荷以上となっている走行区間など、内燃機関２１１を相対的に高負荷側の機関運転領域で運転させることが多くなると予想される走行区間を、バッテリ２１５の充電を行う充電区間として設定している。

図８Ｃは、第２走行計画作成処理の詳細について説明するフローチャートである。

ステップＳ１４１において、車両２の電子制御ユニット２０は、現在のバッテリ電力量Ｗｎを使用可能バッテリ電力量ＷＡに設定する。

ステップＳ１４２において、車両２の電子制御ユニット２０は、各走行区間の走行負荷に基づいて、各走行区間のＥＶ適正度を算出する。

ステップＳ１４３において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間のうち、ＥＶ適正度の最も高い走行区間を走行モード設定区間として設定する。

ステップＳ１４４において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行モード設定区間をＥＶ区間に設定することができるか否かを判定する。

具体的には電子制御ユニット２０は、まず、走行モード設定区間の走行負荷に基づいて、走行モード設定区間をＥＶモードで走破した場合に消費される電力量の推定値である第２推定電力量Ｗ２［ｋＷｈ］を算出する。

次に、電子制御ユニット２０は、走行モード設定区間と、既にＥＶ区間として設定されている走行区間があればその全ての走行区間とを、ＥＶモードで走破した場合に消費される電力量の推定値（以下「第４推定電力量」という。）Ｗ４［ｋＷｈ］を算出する。

なお、ステップＳ１４２からステップＳ１４３を経由して初めて本ステップの処理に進んだ場合には、ＥＶ区間として設定された走行区間がまだ無いため、第４推定電力量Ｗ４は、本ステップで算出された第２推定電力量Ｗ２となる。一方で、ステップＳ１４７から本ステップの処理に戻ってきた場合には、第４推定電力量Ｗ４は、第４推定電力量Ｗ４の前回値に、本ステップの処理に戻ってきて新たに算出された第２推定電力量Ｗ２を加算した値となる。

最後に、電子制御ユニット２０は、使用可能バッテリ電力量ＷＡが第４推定電力量Ｗ４以上であるか否かを判定する。すなわち電子制御ユニット２０は、使用可能バッテリ電力量ＷＡが、走行モード設定区間と、既にＥＶ区間として設定されている走行区間があればその全ての走行区間とを、ＥＶモードで走破することが可能な電力量以上であるか否かを判定する。そして電子制御ユニット２０は、使用可能バッテリ電力量ＷＡが第４推定電力量Ｗ４以上であれば、走行モード設定区間をＥＶ区間に設定することができると判定してステップＳ１４５の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、使用可能バッテリ電力量ＷＡが第４推定電力量Ｗ４未満であれば、走行モード設定区間をＥＶ区間に設定することができないと判定してステップＳ１４６の処理に進む。

ステップＳ１４５において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行モード設定区間をＥＶ区間に設定する。

ステップＳ１４６において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行モード設定区間をＨＶ区間に設定する。

ステップＳ１４７において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間があるか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間があれば、再びステップＳ１４３に戻り、走行モードの設定をまだ実施していない走行区間に対して走行モードの設定を行う。一方で電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間がなければ、第２走行計画の作成を終了する。

以上説明した本実施形態によれば、内燃機関２１１と、第２回転電機２１４（回転電機）と、バッテリ２１５と、を備える車両２を制御するための電子制御ユニット２０（車両制御装置）が、車両２の目的地までの走行予定ルートを複数の走行区間に分割し、各走行区間を、内燃機関２１１の駆動を停止して第２回転電機２１４の動力で走行するＥＶモード、又は内燃機関２１１の動力と第２回転電機２１４の動力とで走行するＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する走行計画作成部と、走行計画に基づいて内燃機関２１１及び第２回転電機２１４を制御する動力制御部と、を備える。

そして走行計画作成部は、走行区間が予め設定された制限区域内に存在するときは、制限区域内に存在する走行区間のうち、内燃機関２１１の駆動が制限される制限期間中に走行することになると予想される走行区間を制限走行区間として抽出し、制限走行区間をＥＶモードで走行することができる走行計画を作成するように構成される。

これにより、制限走行区間をＥＶモードで走行することができる走行計画、すなわち制限区域を考慮した適切な走行計画を作成することができる。

なお本実施形態による走行計画作成部は、より詳細には、制限走行区間の走行モードをＥＶモードに設定し、バッテリ２１５の電力量のうち、制限走行区間以外の残りの走行区間で使用可能な電力量を使用可能バッテリ電力量ＷＡとして算出し、使用可能バッテリ電力量ＷＡに基づいて制限走行区間以外の残りの走行区間の走行モードを決定するように構成される。そして使用可能バッテリ電力量ＷＡは、現在のバッテリ電力量Ｗｎから、制限走行区間をＥＶモードで走破した場合に消費される電力量の推定値である第１推定電力量Ｗ１を差し引いた残りの電力量とされる。

これにより、制限走行区間をＥＶモードで走行しつつ、その他の走行区間を可能な限りＥＶモードで走行することが可能な走行計画を作成することができる。そのため、燃料消費量を可能な限り抑制することができる。

また本実施形態による走行計画作成部は、走行モードがＨＶモードに設定された走行区間のうち、走行負荷が所定負荷以上となる走行区間を、内燃機関２１１の動力を利用してバッテリ２１５の充電を行う充電区間に設定するように構成される。

内燃機関２１１の動力を利用してバッテリ２１５の充電を行う際には、バッテリ２１５に充電するための電力を発電する分だけ内燃機関２１１の負荷が増大し、その結果として内燃機関２１１の騒音が増大する。したがって、例えば内燃機関２１１が相対的に低負荷側の機関運転領域で運転させられている場合など、暗騒音が小さいと考えられるときにバッテリ２１５の充電を行ってしまうと、内燃機関２１１の騒音が目立ってしまい、車両乗員が内燃機関２１１の騒音を不快に感じるおそれがある。

したがって本実施形態のように、走行負荷が所定負荷以上となる走行区間でバッテリ２１５の充電を行うようにすることで、内燃機関２１１を相対的に高負荷側の機関運転領域で運転させることが多くなると予想される走行区間、すなわち暗騒音が大きいと考えられる走行区間でバッテリ２１５の充電を行うことができる。そのため、バッテリ２１５の充電時に内燃機関２１１の騒音が目立ってしまうのを抑制し、車両乗員が内燃機関２１１の騒音を不快に感じるのを抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、現在のトリップの目的地が制限区域内に存在する場合には、当該目的地から新たな次の目的地へと出発することになる次トリップを考慮して、現在のトリップの走行計画を作成する点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

車両２の現在のトリップの目的地が制限区域内に存在する場合、次トリップでは、制限区域内に存在するその現在のトリップの目的地から、次の目的地へと出発することになる。したがって、制限期間中に次の目的地に向けて次トリップが開始された場合、制限区域内から制限区域外に抜け出すまでの間はＥＶモードで走行せざるを得なくなる。そのため、次トリップ開始時点のバッテリ電力量が少ないと、制限区域内から抜け出すことができなくなるおそれがある。

そこで本実施形態では、車両２の現在のトリップの目的地が制限区域内に存在する場合は、次トリップにおいて制限区域内から制限区域外に抜け出すために必要なバッテリ電力量を残すことができるように、現在のトリップの走行計画を作成することとした。

図９Ａは、本実施形態による第１走行計画作成処理の詳細について説明するフローチャートである。図９Ａにおいて、ステップＳ１２１～Ｓ１２３，Ｓ１２５～Ｓ１３２の処理の内容は、第１実施形態と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ２００において、車両２の電子制御ユニット２０は、使用可能バッテリ電力量ＷＡの設定処理を実施する。本実施形態による使用可能バッテリ電力量ＷＡの設定処理は、制限走行区間以外の残りの走行区間で使用可能なバッテリ電力量である使用可能バッテリ電力量ＷＡを、次トリップを考慮して設定するための処理である。この第１走行計画処理の中で実施される本実施形態による使用可能バッテリ電力量ＷＡの設定処理の詳細については、図９Ｂを参照して説明する。

図９Ｂは、第１走行計画処理の中で実施される本実施形態による使用可能バッテリ電力量ＷＡの設定処理の詳細について説明するフローチャートである。

ステップＳ２０１において、車両２の電子制御ユニット２０は、目的地が制限区域内に存在するか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、目的地が制限区域内に存在していれば、ステップＳ２０２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、目的地が制限区域内に存在していなければ、ステップＳ２０４の処理に進む。

ステップＳ２０２において、車両２の電子制御ユニット２０は、目的地から制限区域の境界ＧＦ状に位置する各道路位置（図２に示した例ではＫｄ，Ｋｅ，Ｋｆ，Ｋｇ）までの距離を算出し、その中で最も短い距離に基づいて、制限区域内から抜け出すために最低限必要な電力量の推定値（以下「推定脱出電力量」という。）Ｗ_ＥＳＣ［ｋＷｈ］を算出する。

ステップＳ２０３において、車両２の電子制御ユニット２０は、現在のバッテリ電力量Ｗｎから、第１推定電力量Ｗ１と推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣとを差し引いた電力量を、使用可能バッテリ電力量ＷＡに設定する。これにより、現在のトリップの終了時に、推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣの分だけバッテリ電力量が残るような走行計画を作成することができる。

ステップＳ２０４において、車両２の電子制御ユニット２０は、現在のバッテリ電力量Ｗｎから第１推定電力量Ｗ１を差し引いた電力量を、使用可能バッテリ電力量ＷＡに設定する。これにより、目的地が制限区域内に存在していないときは、走行計画通りに走行することによって、バッテリ電力量を無駄なく使い切ることができるので、燃料消費量を抑制することができる。

図１０Ａは、本実施形態による第２走行計画作成処理の詳細について説明するフローチャートである。図１０Ａにおいて、ステップＳ１４２～Ｓ１４７の処理の内容は第１実施形態と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ２１０において、車両２の電子制御ユニット２０は、使用可能バッテリ電力量ＷＡの設定処理を実施する。この第２走行計画処理の中で実施される本実施形態による使用可能バッテリ電力量ＷＡの設定処理の詳細については、図１０Ｂを参照して説明する。

図１０Ｂは、第２走行計画処理の中で実施される本実施形態による使用可能バッテリ電力量ＷＡの設定処理の詳細について説明するフローチャートである。図１０Ｂにおいて、ステップＳ２０１、Ｓ２０２の処理の内容は、図９Ｂを参照して説明した処理の内容と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ２１１において、車両２の電子制御ユニット２０は、現在のバッテリ電力量Ｗｎから推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣを差し引いた電力量を、使用可能バッテリ電力量ＷＡに設定する。

ステップＳ２１２において、車両２の電子制御ユニット２０は、現在のバッテリ電力量Ｗｎを、使用可能バッテリ電力量ＷＡに設定する。

以上説明した本実施形態による電子制御ユニット２０は、第１実施形態と同様に、車両２の目的地までの走行予定ルートを複数の走行区間に分割し、各走行区間を、内燃機関２１１の駆動を停止して第２回転電機２１４の動力で走行するＥＶモード、又は内燃機関２１１の動力と第２回転電機２１４の動力とで走行するＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する走行計画作成部を備える。

そして本実施形態による走行計画作成部は、目的地が制限区域内に存在する場合は、目的地に到着したときのバッテリ２１５の電力量が、目的地から制限区域外に抜け出すために必要な電力量を下回らないような走行計画を作成するように構成される。

具体的には本実施形態による走行計画作成部は、現在のバッテリ電力量Ｗｎのうち、制限走行区間以外の残りの走行区間で使用可能な電力量を使用可能バッテリ電力量ＷＡとして算出するにあたって、制限走行区間をＥＶモードで走破した場合に消費される電力量の推定値である第１推定電力量Ｗ１と、目的地から制限区域外に抜け出すために必要な電力量の推定値である推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣと、を算出するように構成される。

そして本実施形態による走行計画作成部は、現在のバッテリ電力量Ｗｎから、第１推定電力量Ｗ１と推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣとを差し引いた残りの電力量を使用可能バッテリ電力量ＷＡとし、使用可能バッテリ電力量ＷＡに基づいて制限走行区間以外の残りの走行区間の走行モードを決定するように構成される。

これにより、現在のトリップの目的地が制限区域内に存在しているときは、現在のトリップの終了時に、推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣの分だけバッテリ電力量が残るような走行計画を作成することができる。そのため、次トリップにおいて、制限区域内から抜け出すことができなくなるのを抑制することができる。

（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、使用可能バッテリ電力量ＷＡの設定処理の内容が第２実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

前述した第２実施形態では、車両２の現在のトリップの目的地が制限区域内に存在する場合には、次トリップにおいて制限区域内から制限区域外に抜け出すために必要なバッテリ電力量の推定値である推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣを残すことができるように、現在のトリップの走行計画を作成していた。

しかしながら、現在のトリップの目的地に到着した後、例えば当該目的地においてバッテリ２１５を外部電源と接続して満充電する予定がある場合には、次トリップのために推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣを残しておく必要性はなく、現在のトリップでバッテリ電力量を使い切ってしまっても問題ない。

そこで本実施形態では、現在のトリップの目的地が制限区域内に存在する場合には、現在のトリップの目的地に到着した後、当該目的地でバッテリ２１５が充電されることも考慮して、現在のトリップの走行計画を作成できるようにした。

図１１は、第１走行計画処理の中で実施される本実施形態による使用可能バッテリ電力量ＷＡの設定処理の詳細について説明するフローチャートである。図１１において、ステップＳ２０１～Ｓ２０４の処理の内容は、第２実施形態と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ３０１において、車両２の電子制御ユニット２０は、現在のトリップの目的地でバッテリ２１５の充電を行う予定があるか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、現在のトリップの目的地でバッテリ２１５の充電を行う予定があれば、ステップＳ３０２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、現在のトリップの目的地でバッテリ２１５の充電を行う予定がなければ、ステップＳ２０３の処理に進む。

なお本実施形態では、現在のトリップの目的地でバッテリ２１５の充電を行う予定があるか否かを判定するために、ＨＭＩ装置２５を介して車両乗員によって目的地が入力されたときに、目的地で充電する予定があるか否かを確認して入力してもらうようにしている。そして目的地で充電する予定がある場合には、現在のトリップの目的地でバッテリ２１５をどの程度充電することができるかを把握するために、目的地での予定充電時間をさらに入力してもらうようにしている。しかしながら、現在のトリップの目的地でバッテリ２１５の充電を行う予定があるか否かを判定する方法は、このような方法に限られるものではなく、例えば、ＨＭＩ装置２５を介して入力された目的地の種別（例えば自宅や充電スタンド設置場所など）や、目的地での過去の充電実績などに応じて判定するようにしてもよい。

ステップＳ３０２において、車両２の電子制御ユニット２０は、予定充電時間に基づいて、現在のトリップの目的地に到着した後に当該目的地でバッテリ２１５に充電される電力量の推定値（以下「推定充電電力量」という。）Ｗ_ＣＨＧ［ｋＷｈ］を算出する。推定充電電力量Ｗ_ＣＨＧは、予定充電時間が長くなるほど大きい値となる。

ステップＳ３０３において、車両２の電子制御ユニット２０は、推定充電電力量Ｗ_ＣＨＧが、推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣ以上であるか否かを判定する。

電子制御ユニット２０は、推定充電電力量Ｗ_ＣＨＧが推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣ以上であれば、次トリップのために推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣを残しておく必要性はなく、現在のトリップでバッテリ電力量を使い切ってしまっても問題ないため、ステップＳ３０４の処理に進み、現在のバッテリ電力量Ｗｎから第１推定電力量Ｗ１を差し引いた残りの電力量を、使用可能バッテリ電力量ＷＡに設定する。

一方で電子制御ユニット２０は、推定充電電力量Ｗ_ＣＨＧが推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣ未満であれば、現在のトリップでバッテリ電力量を使い切ってしまうと、現在のトリップの目的地で予定通り充電が行われたとしても、推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣに対して不足している電力量（以下「不足電力量」という。）Ｗ_ＳＨＴＧ（＝Ｗ_ＥＳＣ－Ｗ_ＣＨＧ）［ｋＷｈ］の分だけ、次トリップにおいて制限区域内から制限区域外に抜け出すために必要な電力が不足する可能性があるため、ステップＳ３０５の処理に進む。

ステップＳ３０５において、車両２の電子制御ユニット２０は、現在のバッテリ電力量Ｗｎから第１推定電力量Ｗ１と不足電力量Ｗ_ＳＨＴＧとを差し引いた残りの電力量を、使用可能バッテリ電力量ＷＡに設定する。

図１２は、第２走行計画処理の中で実施される本実施形態による使用可能バッテリ電力量ＷＡの設定処理の詳細について説明するフローチャートである。図１２において、ステップＳ２０１及びＳ２０２の処理の内容、Ｓ２１１及びＳ２１２の処理の内容、及びＳ３０１～Ｓ３０３の処理の内容とは、それぞれ図９Ｂ、図１０Ｂ、及び図１１を参照して前述した通りなので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ３１１において、車両２の電子制御ユニット２０は、推定充電電力量Ｗ_ＣＨＧが推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣ以上であり、次トリップのために推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣを残しておく必要性はなく、現在のトリップでバッテリ電力量を使い切ってしまっても問題ないため、現在のバッテリ電力量Ｗｎを、使用可能バッテリ電力量ＷＡに設定する。

ステップＳ３１２において、車両２の電子制御ユニット２０は、推定充電電力量Ｗ_ＣＨＧが推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣ未満であり、現在のトリップでバッテリ電力量を使い切ってしまうと、現在のトリップの目的地で予定通り充電が行われたとしても、不足電力量Ｗ_ＳＨＴＧ（＝Ｗ_ＥＳＣ－Ｗ_ＣＨＧ）の分だけ、次トリップにおいて制限区域内から制限区域外に抜け出すために必要な電力が不足する可能性があるため、現在のバッテリ電力量Ｗｎから不足電力量Ｗ_ＳＨＴＧを差し引いた残りの電力量を、使用可能バッテリ電力量ＷＡに設定する。

以上説明した本実施形態による電子制御ユニット２０も、第１実施形態と同様に、車両２の目的地までの走行予定ルートを複数の走行区間に分割し、各走行区間を、内燃機関２１１の駆動を停止して第２回転電機２１４の動力で走行するＥＶモード、又は内燃機関２１１の動力と第２回転電機２１４の動力とで走行するＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する走行計画作成部を備える。

そして本実施形態による走行計画作成部は、目的地が制限区域内に存在する場合において、目的地でバッテリ２１５の充電を行う予定があるときは、目的地から出発する次トリップ開始時のバッテリ２１５の電力量が、目的地から制限区域外に抜け出すために必要な電力量を下回らないような走行計画を作成するように構成される。

具体的には本実施形態による走行計画作成部は、現在のバッテリ電力量Ｗｎのうち、制限走行区間以外の残りの走行区間で使用可能な電力量を使用可能バッテリ電力量ＷＡとして算出するにあたって、制限走行区間をＥＶモードで走破した場合に消費される電力量の推定値である第１推定電力量Ｗ１と、目的地から制限区域外に抜け出すために必要な電力量の推定値である推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣと、目的地で充電される電力量の推定値である推定充電電力量Ｗ_ＣＨＧと、を算出するように構成される。

そして本実施形態による走行計画作成部は、推定充電電力量Ｗ_ＣＨＧが推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣ以上であれば、現在のバッテリ電力量Ｗｎから第１推定電力量Ｗ１を差し引いた残りの電力量を使用可能バッテリ電力量ＷＡとし、推定充電電力量Ｗ_ＣＨＧが推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣ未満であれば、現在のバッテリ電力量Ｗｎから、第１推定電力量Ｗ１、及び推定脱出電力量Ｗ_ＥＳＣと推定充電電力量Ｗ_ＣＨＧとの差分値（＝不足電力量Ｗ_ＳＨＴＧ）を差し引いた残りの電力量を使用可能バッテリ電力量ＷＡとし、使用可能バッテリ電力量ＷＡに基づいて制限走行区間以外の残りの走行区間の走行モードを決定するように構成される。

これにより、現在のトリップの目的地でバッテリ２１５の充電予定がある場合には、その充電予定を考慮した走行計画を作成することができる。すなわち、予定される充電電力量の分だけ、現在のトリップの使用可能バッテリ電力量ＷＡを増大させることができる。そのため、充電予定を考慮せずに走行計画を作成した場合と比較して、ＥＶモードで走行できる走行期間や距離を増やすことができるので、燃費の向上や排気エミッションの向上を図ることができる。

（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、走行計画に従って走行モードを切り替えながら走行すると、バッテリ電力量が所定値よりも少ない状態で制限期間中の制限区域に進入しなければならなくなるおそれがあるときは、走行予定ルートを変更できるようした点で、上記の各実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

制限期間中の制限区域内では、内燃機関２１１の駆動が制限されるため、バッテリ電力量が十分に確保されていない状態であってもＥＶモードで走行しなければならず、内燃機関２１１を駆動してバッテリ２１５の充電を行うこともできない。そのため、バッテリ電力量が十分に確保されていない状態で制限期間中の制限区域に進入すると、最悪の場合、電欠により走行不能になるおそれがある。

そこで本実施形態では、車両走行中に定期的に走行計画を作成して更新することを前提として、走行計画を更新する度に、更新した走行計画に従って走行した場合に予想される、制限区域進入時のバッテリ電力量の推定値（以下「進入時推定バッテリ電力量」という。）Ｗ_ＢＡＴ［ｋＷｈ］を算出することとした。そして、進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴが所定の第１閾値Ｗｔｈ１未満であるときは、バッテリ電力量が十分に確保されていない状態で制限期間中の制限区域に進入することになると判断し、走行予定ルートに替わる代替走行ルートを検索することとした。以下、この本実施形態による代替走行ルート検索制御について説明する。

図１３は、本実施形態による代替走行ルート検索制御について説明するフローチャートである。

ステップＳ４０１において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行計画が新しく作成されたか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、走行計画が新しく作成されていれば、ステップＳ４０２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、走行計画が新しく作成されていなければ、今回の処理を終了する。

ステップＳ４０２において、車両２の電子制御ユニット２０は、新しく作成された走行計画に従って走行モードを切り替えながら走行した場合に予想される進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴを算出する。進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴの算出方法は特に限られるものではないが、例えば、現在のバッテリ電力量Ｗｎから、制限区域よりも手前に存在する全てのＥＶ区間をＥＶモードで走破した場合に消費される電力量の推定値を減算することで算出することができる。

ステップＳ４０３において、車両２の電子制御ユニット２０は、進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴが、第１閾値Ｗｔｈ１未満であるか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴが第１閾値Ｗｔｈ１未満であれば、ステップＳ４０４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴが第１閾値Ｗｔｈ１以上であれば、走行予定ルートの変更を行う必要がないと判断して今回の処理を終了する。

なお本実施形態では電子制御ユニット２０は、制限区域を通過できる程度の電力量（例えば、制限区域の境界ＧＦ状に位置する一の道路位置から他の道路位置まで走行できる程度の電力量）を第１閾値Ｗｔｈ１として設定している。

しかしながら、例えば、一又は複数の他の車両が制限区域に進入したときのバッテリ電力量に関する情報が、ビッグデータとしてサーバ１に集約されている場合であれば、サーバ１に集約された制限区域進入時のバッテリ電力量のデータの分布に基づいて、第１閾値Ｗｔｈ１を設定することもできる。具体的には、サーバ１に集約された制限区域進入時のバッテリ電力量のデータの分布の中央値や平均値、最頻値などを、第１閾値Ｗｔｈ１として設定することができる。

また、車両２にソーラパネルが取り付けられていて、ソーラパネルの発電電力をバッテリ２１５に充電することができるようになっている場合、すなわちバッテリ２１５が、太陽光を利用して発電した電力を蓄電することができるように構成されている場合であれば、制限区域周辺の天気に基づいて、第１閾値Ｗｔｈ１を設定してもよい。具体的には、制限区域周辺の天気が曇り又は雨であった場合には、晴れであった場合よりも第１閾値Ｗｔｈ１を高くするようにしてもよい。

また、ソーラパネルの取付有無にかかわらず、例えば制限区域周辺の天気が雨である場合など、制限区域周辺の湿度が高い場合には、エアコン負荷が除湿のために増大することを想定して、制限区域周辺の湿度が低い場合よりも第１閾値Ｗｔｈ１を高くするようにしてもよい。

ステップＳ４０４において、車両２の電子制御ユニット２０は、現在位置情報と、地図情報と、に基づいて、現在の走行予定ルートと比較して、進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴの増大が見込める代替走行ルートを検索する。電子制御ユニット２０は、例えば、現在位置から制限区域に進入するまでの複数の走行ルートの中で、ＨＶモードに適した走行区間が多く、現在の走行予定ルートよりもＥＶモードで走行する距離が短くなると考えられる走行ルートを代替走行ルートとして検索する。また、例えば、現在位置から制限区域に進入するまでの複数の走行ルートの中で、下り坂の多い走行ルートや、相対的に走行負荷の高い走行区間が多く、内燃機関２１１の動力を用いてバッテリ２１５を充電しながら走行するのに適した走行ルートなど、現在の走行ルートよりも回生電力量が大きくなると考えられる走行ルートを代替走行ルートとして検索する。

ステップＳ４０５において、車両２の電子制御ユニット２０は、代替走行ルートへのルート変更を、ＨＭＩ装置２５を介して車両乗員に提案する。

ステップＳ４０６において、車両２の電子制御ユニット２０は、代替走行ルートへのルート変更を車両乗員が承認したか否かを判定する。本実施形態では電子制御ユニット２０は、代替走行ルートへのルート変更を提案してから所定時間が経過するまでの間に、車両乗員がＨＭＩ装置２５を介して承認の意思を示したときに、提案した代替走行ルートへのルート変更を車両乗員が承認したと判定する。電子制御ユニット２０は、代替走行ルートへのルート変更を車両乗員が承認したと判定したときは、ステップＳ４０７の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、代替走行ルートへのルート変更を車両乗員が承認しなかったと判定したときは、今回の処理を終了する。

ステップＳ４０７において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行予定ルートを代替走行ルートに変更する。

なお本実施形態では、このように、代替走行ルートを検索して代替走行ルートへのルート変更を車両乗員に提案するようにしていたが、例えば車両２が自律走行可能な自動運転車両であった場合には、自動的に走行予定ルートを代替走行ルートに切り替えて代替走行ルートを走行するようにしてもよい。

以上説明した本実施形態による電子制御ユニット２０は、走行予定ルートを走行計画に従って走行した場合に予想される、制限区域に進入するときのバッテリ２１５の電力量の推定値である進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴを算出し、進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴが、所定の第１閾値Ｗｔｈ１未満であれば、走行予定ルートに替わる代替走行ルートを検索するように構成される。

これにより、進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴが第１閾値Ｗｔｈ１未満であるときには、車両乗員に代替走行ルートを提案したり、車両２が自律走行可能な自動運転車両であれば走行予定ルートを自動的に代替走行ルートに変更したりすることができる。そのため、例えばバッテリ２１５の電力量が十分に確保されていない状態で制限期間中の制限区域に進入してしまうよう事態に陥るのを抑制することができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、トリップ開始時に作成された走行計画に基づいて算出された進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴを、第１閾値Ｗｔｈ１に設定する点で、第４実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

図１４は、本実施形態による代替走行ルート検索制御について説明するフローチャートである。図１４において、ステップＳ４０１～Ｓ４０７の処理の内容は、第４実施形態と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ５０１において、車両２の電子制御ユニット２０は、新しく作成された走行計画が、現在のトリップで最初に作成された走行計画であるか否かを判定する。

電子制御ユニット２０は、新しく作成された走行計画が、現在のトリップで最初に作成された走行計画であれば、ステップＳ５０２の処理に進み、現在のトリップで最初に作成された走行計画に基づいて算出された進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴを、第１閾値Ｗｔｈ１に設定する。

一方で電子制御ユニット２０は、新しく作成された走行計画が、現在のトリップで最初に作成された走行計画でなければ、ステップＳ４０３以降の処理に進み、新しく作成された走行計画に基づいて算出された進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴが、ステップＳ５０２で設定された第１閾値Ｗｔｈ１未満であるか否かを判定する。そして進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴが第１閾値Ｗｔｈ１未満であれば、代替走行ルートへのルート変更を、ＨＭＩ装置２５を介して車両乗員に提案する。

以上説明した本実施形態による電子制御ユニット２０は、第４実施形態と同様に、進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴが所定の第１閾値Ｗｔｈ１未満であれば、走行予定ルートに替わる代替走行ルートを検索すると共に、現在のトリップで最初に走行計画を作成したときに算出された進入時推定バッテリ電力量Ｗ_ＢＡＴを第１閾値Ｗｔｈ１として設定するように構成される。電子制御ユニット２０をこのように構成しても、第４実施形態と相当の作用効果をえることができる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態は、制限期間中の制限区域に実際に進入したときのバッテリ電力量に応じて、車両乗員に対して充電スタンドの位置情報を提供する点で、上記の各実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

前述したように、バッテリ電力量が十分に確保されていない状態で制限期間中の制限区域に進入すると、最悪の場合、電欠により走行不能になるおそれがある。そこで本実施形態では、バッテリ電力量が十分に確保されていない状態で制限期間中の制限区域に進入した場合には、車両乗員に対して充電スタンドの位置情報を提供することとした。以下、この本実施形態による情報提供制御について説明する。

図１５は、本実施形態による情報提供制御について説明するフローチャートである。車両２の電子制御ユニット２０は、本ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実行する。

ステップＳ６０１において、車両２の電子制御ユニット２０は、自車両が制限期間中の制限区域に進入したか否かを判定する。自車両が制限期間中の制限区域に進入したか否かの判定方法は特に限られるものではなく、例えば、現在位置情報、地図情報、及び制限区域情報に基づいて判定することができる。電子制御ユニット２０は、自車両が制限期間中の制限区域に進入していれば、ステップＳ６０２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、自車両が制限期間中の制限区域に進入していなければ、今回の処理を終了する。

ステップＳ６０２において、車両２の電子制御ユニット２０は、現在のバッテリ電力量Ｗｎが、第１閾値Ｗｔｈ１未満であるか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、バッテリ電力量Ｗｎが第１閾値Ｗｔｈ１未満であれば、ステップＳ６０３の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、バッテリ電力量Ｗｎが第１閾値Ｗｔｈ１以上であれば、制限期間中の制限区域に進入するのに必要最低限のバッテリ電力量が確保されていると判断して今回の処理を終了する。

ステップＳ６０３において、車両２の電子制御ユニット２０は、自車両の目的地が判明しているか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、自車両の目的地が判明していれば、ステップＳ６０４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、自車両の目的地が判明していなければ、ステップＳ６０７の処理に進む。

ステップＳ６０４において、車両２の電子制御ユニット２０は、目的地が制限区域内に存在するか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、目的地が制限区域内に存在していれば、ステップＳ６０５の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、目的地が制限区域内に存在していなければ、ステップＳ６０６の処理に進む。

ステップＳ６０５において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行予定ルート上に存在する近隣の充電スタンドの位置情報、及び目的地近隣に存在する充電器付きの駐車場の位置情報を、ＨＭＩ装置２５を介して車両乗員に提供する。

ステップＳ６０６において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行予定ルート上に存在する近隣の充電スタンドの位置情報を、ＨＭＩ装置２５を介して車両乗員に提供する。

ステップＳ６０７において、車両２の電子制御ユニット２０は、近隣の充電スタンドの位置情報を、ＨＭＩ装置２５を介して車両乗員に提供する。

なお本実施形態では、このように充電スタンドの位置情報や充電器付きの駐車場の位置情報を車両乗員に提供していたが、例えば車両２が自律走行可能な自動運転車両であった場合には、目的地を最寄りの充電スタンドや充電器付きの駐車場に自動的に切り替えて、車両２を切り替えた目的地に向かわせてもよい。

以上説明した本実施形態による電子制御ユニット２０は、制限期間中の制限区域に進入したときのバッテリ電力量Ｗｎが所定の第１閾値Ｗｔｈ１未満であれば、バッテリ２１５の充電が可能な充電可能場所を検索し、目的地が制限区域内にあるときは、少なくとも、目的地近隣の充電可能場所の位置情報を車両２の乗員に提供するか、又は目的地を目的地近隣の充電可能場所に変更するように構成される。

これにより、バッテリ電力量が十分に確保されていない状態で制限期間中の制限区域に進入した場合であっても、電欠によって走行不能になるような事態に陥るのを抑制することができる。

（第７実施形態）
次に本発明の第７実施形態について説明する。

内燃機関の駆動が制限されることのない区域で例えばイベントが開催される場合や事故が発生した場合などに、その区域が、限られた時間帯だけ臨時的又は突発的に制限区域として設定されることも想定される。このような臨時制限区域が設定されると、臨時制限区域内を走行していた車両２の内燃機関２１１の駆動が予期せず制限されてしまうことになる。また、臨時制限区域内では交通制限が行われたり、車両が集中したりして渋滞が発生する可能性も高い。そのため、臨時制限区域内を通過して目的地に向かうと、渋滞に巻き込まれ、最悪の場合には電欠により走行不能になるおそれがある。

そこで本実施形態では、臨時制限区域を走行することになった場合には、一旦、臨時走行区域外への脱出を促して、臨時制限区域外に脱出した後に改めて目的地までの走行計画を作成することができるようにした。

図１６は、本実施形態による臨時制限区域脱出制御について説明するフローチャートである。

ステップＳ７０１において、車両２の電子制御ユニット２０は、例えばサーバ１と通信を行って制限区域情報を取得し、現在位置情報に基づいて自車両が臨時制限区域内を走行しているか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、自車両が臨時制限区域内を走行していれば、ステップＳ７０２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、自車両が臨時制限区域内を走行していなければ、今回の処理を終了する。

ステップＳ７０２において、車両２の電子制御ユニット２０は、現在位置情報と、地図情報と、に基づいて、現在位置から臨時制限区域外に脱出することができる脱出最短ルートを検索する。

ステップＳ７０３において、車両２の電子制御ユニット２０は、臨時制限区域からの脱出を、ＨＭＩ装置２５を介して車両乗員に提案する。

ステップＳ７０４において、車両２の電子制御ユニット２０は、臨時制限区域からの脱出を車両乗員が承認したか否かを判定する。本実施形態では電子制御ユニット２０は、臨時制限区域からの脱出を提案してから所定時間が経過するまでの間に、車両乗員がＨＭＩ装置２５を介して承認の意思を示したときに、臨時制限区域からの脱出を車両乗員が承認したと判定する。電子制御ユニット２０は、臨時制限区域からの脱出を車両乗員が承認したと判定したときは、ステップＳ７０５の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、臨時制限区域からの脱出を車両乗員が承認しなかったと判定したときは、ステップＳ７０６の処理に進み、臨時制限区域を考慮した上で現在位置から目的地までの走行ルートを最適化した走行計画を作成する。

ステップＳ７０５において、車両２の電子制御ユニット２０は、現在位置情報に基づいて、自車両が臨時制限区域から脱出したか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、自車両が臨時制限区域から脱出していれば、ステップＳ７０６の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、自車両が臨時制限区域から脱出していなければ、所定の間隔を空けて再度、ステップＳ７０５の処理を実施する。

ステップＳ７０６において、車両２の電子制御ユニット２０は、臨時制限区域を考慮した上で現在位置（脱出地点）から目的地までの走行ルートを最適化した走行計画を作成する。

なお本実施形態では、このように、最短脱出ルートを検索して臨時制限区域からの脱出を車両乗員に提案するようにしていたが、例えば車両２が自律走行可能な自動運転車両であった場合には、自動的に最短脱出ルートを走行させて臨時制限区域からの脱出させるようにしてもよい。

以上説明した本実施形態による電子制御ユニット２０は、内燃機関２１１の駆動が制限されることのない地点を走行中に、その地点が、臨時的又は突発的に内燃機関２１１の駆動が制限される臨時制限区域内の地点となったときは、臨時制限区域から抜け出すことが可能な最短脱出ルートを検索するように構成される。

これにより、臨時制限区域が設定された場合には、車両乗員に対して最短脱出ルートを提示して臨時制限区域からの早期の脱出を促したり、また車両２が自律走行可能な自動運転車両であれば、自動的に最短脱出ルートを走行して臨時制限区域から早期に脱出したりすることができる。そして、臨時制限区域から脱出した後に、脱出地点から目的地までの走行ルートを最適化した走行計画を作成することができる。

（第８実施形態）
次に本発明の第８実施形態について説明する。本実施形態は、内燃機関２１１の構成が上記の各実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

本実施形態による内燃機関２１１は、一部の気筒で水素燃料を燃焼させ、残りの気筒でガソリン燃料（化石燃料）を燃焼させることができるように構成されている。これにより、水素燃料のみを燃焼させて内燃機関２１１を駆動しているときには、内燃機関２１１からの二酸化炭素の排出量はゼロとなる。したがって、制限地域が地球温暖化防止を目的として設定されている場合であれば、制限期間中の制限区域内でも、水素燃料のみを燃焼させて内燃機関２１１を駆動することについては許可される。

ここで、仮に走行計画通りに走行できていたとしても、必ずしもバッテリ電力量の管理が予定通りにいくとは限らず、制限期間中の制限区域内をＥＶモードで走行しているときに、バッテリ電力量が予想に反して大きく低下することもあり得る。その結果、制限区域内でバッテリ電力量が不足し、電欠により走行不能になることもあり得る。

そこで本実施形態では、制限地域が地球温暖化防止を目的として設定されていることを前提として、走行計画に従って制限期間中の制限区域内をＥＶモードで走行している場合に、バッテリ電力量Ｗｎが所定の第２閾値Ｗｔｈ２未満になったときは、水素燃料のみを燃焼させて内燃機関２１１を駆動することとした。これにより、内燃機関２１１の動力によって車両２を走行させることもできるし、また、第１回転電機２１３を回生駆動して発電を行うこともできる。そのため、走行計画に従って制限期間中の制限区域内をＥＶモードで走行しているときに、バッテリ電力量が予想に反して大きく低下したとしても、走行不能になるような事態に陥るのを抑制することができる。第２閾値Ｗｔｈ２は、例えば、制限区域の中心部から境界まで走行できる程度の電力量とされる。

図１７は、この本実施形態による内燃機関２１１の運転制御について説明するフローチャートである。

ステップＳ８０１において、車両２の電子制御ユニット２０は、自車両が制限区域内を制限期間中に走行しているか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、自車両が制限区域内を制限期間中に走行していれば、ステップＳ８０２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、自車両が制限区域内を制限期間中に走行していなければ、今回の処理を終了する。

ステップＳ８０２において、車両２の電子制御ユニット２０は、現在のバッテリ電力量Ｗｎが、第２閾値Ｗｔｈ２未満であるか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、バッテリ電力量Ｗｎが第２閾値Ｗｔｈ２未満であれば、ステップＳ８０３の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、バッテリ電力量Ｗｎが第２閾値Ｗｔｈ２以上であれば、今回の処理を終了する。

ステップＳ８０３において、車両２の電子制御ユニット２０は、水素燃料のみを燃焼させて内燃機関２１１を駆動する。

以上説明した本実施形態によれば、内燃機関２１１は、一部の気筒で水素燃料を燃焼させ、残りの気筒でガソリン燃料（化石燃料）を燃焼させることができるように構成されている。そして本実施形態による電子制御ユニット２０は、制限期間中の制限区域内をＥＶモードで走行している場合にバッテリ電力量Ｗｎが第２閾値Ｗｔｈ２未満になったときは、水素燃料のみを燃焼させて内燃機関２１１を駆動して、内燃機関２１１の動力で車両２を走行させるか、又は内燃機関２１１の動力を利用して発電された電力をバッテリ２１５に充電するように構成される。

これにより、走行計画に従って制限期間中の制限区域内をＥＶモードで走行しているときに、バッテリ電力量が予想に反して大きく低下したとしても、走行不能になるような事態に陥るのを抑制することができる。

（第９実施形態）
次に本発明の第９実施形態について説明する。本実施形態は、車両２が内燃機関及び電動機を動力源として備えたハイブリッド車両ではなく、内燃機関のみを動力源として備えた通常車両である点で、上記の各実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

図１８は、本実施形態による車両２の概略構成図である。

図１８に示すように、本実施形態による車両２は、内燃機関２１１のみを動力源として備える通常車両であって、内燃機関２１１の動力を駆動輪に伝達することができるように構成される。内燃機関２１１は、一部の気筒で水素燃料を燃焼させ、残りの気筒でガソリン燃料（化石燃料）を燃焼させることができるように構成されており、車両２は各燃料の残量を検出する燃料残量センサ２８ｄを備える。

本実施形態による電子制御ユニット２０は、車両２の走行モードを、水素モード又はガソリンモードのいずれか一方に切り替えることができるように構成される。水素モードは、水素燃料のみを燃焼させて内燃機関２１１を駆動するモードである。ガソリンモードは、少なくともガソリン燃料を燃焼させて内燃機関２１１を駆動するモードである。

そして電子制御ユニット２０は、走行予定ルート上のどの走行区間を水素モードで走行し、どの走行区間をガソリンモードで走行するかの走行計画を、制限区域を考慮して作成し、当該走行計画に従って走行モードを切り替えながら車両２を走行させる。

図１９Ａは、本実施形態による第１走行計画作成処理の詳細について説明するフローチャートである。

ステップＳ９０１において、車両２の電子制御ユニット２０は、各制限走行区間を水素モードで走行する水素区間に設定する。

ステップＳ９０２において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間があるか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間があれば、ステップＳ９０３の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、走行モードの設定を実施していない走行区間がなければ、第１走行計画の作成を終了する。

ステップＳ９０３において、車両２の電子制御ユニット２０は、各制限走行区間の走行負荷に基づいて、各制限走行区間の全てを水素モードで走破した場合に消費される水素燃料の推定値（以下「推定燃料消費量」という。）Ｑ１［Ｌ］を算出する。

ステップＳ９０４において、車両２の電子制御ユニット２０は、燃料残量センサ２８ｄで検出された現在の水素燃料量Ｑｎのうち、制限走行区間以外の残りの走行区間で使用可能な水素燃料量（以下「使用可能水素燃料量」という。）ＱＡ［Ｌ］を算出する。本実施形態では電子制御ユニット２０は、現在の水素燃料量Ｑｎから推定燃料消費量Ｑ１を差し引いた残りの水素燃料量を、使用可能水素燃料量ＱＡとして算出する。

ステップＳ９０５において、車両２の電子制御ユニット２０は、使用可能水素燃料量ＱＡが、ゼロよりも大きいか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、使用可能水素燃料量ＱＡがゼロよりも大きければ、ステップＳ９０６の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、使用可能水素燃料量ＱＡがゼロ以下であれば、ステップＳ９０８の処理に進む。

ステップＳ９０６において、車両２の電子制御ユニット２０は、走行予定ルート上で１番最初に走行する第１の走行区間（すなわち出発地を含む走行区間）の走行モードが未設定であるか否かを判定する。電子制御ユニット２０は、第１の走行区間の走行モードが未設定であれば、ステップＳ９０７の処理に進む。一方で電子制御ユニット２０は、第１の走行区間の走行モードが既に設定済みであれば、ステップＳ９０９の処理に進む。

ステップＳ９０７において、車両２の電子制御ユニット２０は、第１の走行区間を水素区間に設定し、残りの走行区間を全てガソリン区間に設定する。

このように、第１の走行区間を水素区間に設定するのは以下の理由による。すなわち、内燃機関２１１の暖機が完了する前の冷間時に液体燃料であるガソリン燃料を燃焼させて内燃機関２１１を駆動すると、シリンダ壁面に付着するガソリン燃料の影響を受けて、排気エミッションが悪化する傾向がある。したがって、第１の走行区間を水素区間に設定することで、内燃機関２１１の冷間時には、ガス燃料である水素燃料を燃焼させて内燃機関２１１を駆動することができ、その結果、排気エミッションの悪化を抑制することができるためである。

ステップＳ９０８において、車両２の電子制御ユニット２０は、制限走行区間を水素モードで走破するだけの水素燃料が不足しているため、ＨＭＩ装置２５を介して車両乗員に水素燃料の補給を提案する。

ステップＳ９０９において、車両２の電子制御ユニット２０は、残りの走行区間を全てガソリン区間に設定する。

図１９Ｂは、本実施形態による第２走行計画作成処理の詳細について説明するフローチャートである。なお図１９Ｂにおいて、ステップＳ９０５～Ｓ９０９の処理の内容は、図１９Ａを参照して前述した処理の内容と同様なので、ここでは処理を省略する。

ステップＳ９１１において、車両２の電子制御ユニット２０は、燃料残量センサ２８ｄで検出された現在の水素燃料量Ｑｎを、使用可能水素燃料量ＱＡとして算出する。

なお本実施形態では、制限走行区間と、第１の走行区間と、を水素モードで走行できる走行計画を作成していたが、水素残量に応じて、これの走行区間に加えて他の走行区間を水素モードに設定した走行計画を作成してもよい。

以上説明した本実施形態によれば、一部の気筒で水素燃料を燃焼させ、残りの気筒で化石燃料を燃焼させることができるように構成された内燃機関２１１を備える車両２を制御するための電子制御ユニット２０（車両制御装置）が、車両２の目的地までの走行予定ルートを複数の走行区間に分割し、各走行区間を水素燃料のみを燃焼させて走行する水素モード（第１モード）又は少なくとも化石燃料を燃焼させて走行するガソリンモード（第２モード）のいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する走行計画作成部と、走行計画に基づいて内燃機関２１１を制御する動力制御部と、を備える。

そして走行計画作成部は、走行区間が予め設定された制限区域内に存在するときは、制限区域内に存在する走行区間のうち、ガソリン燃料（化石燃料）を燃焼させて内燃機関２１１を駆動することが制限される制限期間中に走行することになると予想される走行区間を制限走行区間として抽出し、制限走行区間を水素モードで走行することができる走行計画を作成するように構成される。

これにより、水素燃料のみを燃焼させて走行する第１モードと、少なくとも化石燃料を燃焼させて走行する第２モードとに走行モードに切り替えることが可能な車両２の走行計画を作成する際に、制限区域を考慮した適切な走行計画を作成することができる。

また本実施形態による電子制御ユニット２０は、水素燃料の残量が、制限走行区間を水素モード（第１モード）で走破した場合に消費される水素燃料量の推定値よりも少ないときは、水素燃料の補充が可能な場所の位置情報を車両２の乗員に提供するように構成されているので、制限走行区間の走行中に水素残量が不足するような事態に陥るのを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば上記の各実施形態では、出発地から目的地までの１トリップ（車両２のスタートスイッチがＯＮされてからＯＦＦされるまでの間）の走行を最適化した走行計画を作成していたが、これに限らず、自宅と通勤先とを往復する場合や、複数の目的地（経由地）を巡回して自宅等の当初の出発地に戻ってくる場合など、複数回のトリップ（前者の場合は往路と復路の２回のトリップ。後者の場合は例えば目的地が２か所であれば３回のトリップ。）から構成される走行ルート全体の走行を最適化した走行計画を作成するようにしてもよい。

また上記の各実施形態では、制限区域情報をサーバ１から取得していたが、これに限らず、電子制御ユニット２０の車両記憶部２０２やその他の車載の記憶装置に制限区域情報を予め記憶させるようにしてもよいし、道路交通情報通信システムセンタなどの外部の通信センタが制限区域情報を定期的に送信している場合には、外部の通信センタから送信されてくる制限区域情報を受信することによって取得するようにしてもよい。

２ 車両
２０ 電子制御ユニット（車両制御装置）
２１１ 内燃機関
２１４ 第２回転電機（回転電機）
２１５ バッテリ

Claims (20)

1. 内燃機関と、回転電機と、バッテリと、を備える車両を制御するための車両制御装置であって、
   前記車両の目的地までの走行予定ルートを複数の走行区間に分割し、各走行区間を、前記内燃機関の駆動を停止して前記回転電機の動力で走行するＥＶモード、又は前記内燃機関の動力と前記回転電機の動力とで走行するＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する走行計画作成部と、
   前記走行計画に基づいて、前記内燃機関及び前記回転電機を制御する動力制御部と、
   を備え、
   前記走行計画作成部は、
   前記走行区間が予め設定された制限区域内に存在するときは、前記制限区域内に存在する前記走行区間のうち、前記内燃機関の駆動が制限される制限期間中に走行することになると予想される前記走行区間を、制限走行区間として抽出し、
   前記制限走行区間を前記ＥＶモードで走行することができる前記走行計画を作成し、
   前記走行計画作成部は、
   前記目的地が前記制限区域内に存在する場合は、前記目的地に到着したときの前記バッテリの電力量が、前記目的地から出発する次トリップにおいて前記目的地から前記制限区域外に抜け出すために必要な電力量を下回らないように、前記走行計画を作成する、
   車両制御装置。
2. 前記走行計画作成部は、
   前記制限走行区間の走行モードを、前記ＥＶモードに設定した前記走行計画を作成する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記走行計画作成部は、
   前記バッテリの電力量のうち、前記制限走行区間以外の残りの前記走行区間で使用可能な電力量を使用可能バッテリ電力量として算出し、
   前記使用可能バッテリ電力量に基づいて、前記制限走行区間以外の残りの前記走行区間の走行モードを決定する、
   請求項１又は請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記走行計画作成部は、
   前記制限走行区間を前記ＥＶモードで走破した場合に消費される電力量の推定値である第１推定電力量を算出し、
   前記バッテリの電力量から前記第１推定電力量を差し引いた残りの電力量を、前記使用可能バッテリ電力量とする、
   請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記走行計画作成部は、
   前記バッテリの電力量のうち、前記制限走行区間以外の残りの前記走行区間で使用可能な電力量を使用可能バッテリ電力量として算出するにあたって、前記制限走行区間を前記ＥＶモードで走破した場合に消費される電力量の推定値である第１推定電力量と、前記目的地から前記制限区域外に抜け出すために必要な電力量の推定値である推定脱出電力量と、を算出し、
   前記バッテリの電力量から、前記第１推定電力量と前記推定脱出電力量とを差し引いた残りの電力量を、前記使用可能バッテリ電力量とし、
   前記使用可能バッテリ電力量に基づいて、前記制限走行区間以外の残りの前記走行区間の走行モードを決定する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
6. 内燃機関と、回転電機と、バッテリと、を備える車両を制御するための車両制御装置であって、
   前記車両の目的地までの走行予定ルートを複数の走行区間に分割し、各走行区間を、前記内燃機関の駆動を停止して前記回転電機の動力で走行するＥＶモード、又は前記内燃機関の動力と前記回転電機の動力とで走行するＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する走行計画作成部と、
   前記走行計画に基づいて、前記内燃機関及び前記回転電機を制御する動力制御部と、
   を備え、
   前記走行計画作成部は、
   前記走行区間が予め設定された制限区域内に存在するときは、前記制限区域内に存在する前記走行区間のうち、前記内燃機関の駆動が制限される制限期間中に走行することになると予想される前記走行区間を、制限走行区間として抽出し、
   前記制限走行区間を前記ＥＶモードで走行することができる前記走行計画を作成し、
   前記走行計画作成部は、
   前記目的地が前記制限区域内に存在する場合において、前記目的地で前記バッテリの充電を行う予定があるときは、前記目的地から出発する次トリップ開始時の前記バッテリの電力量が、前記目的地から前記制限区域外に抜け出すために必要な電力量を下回らないように、前記走行計画を作成する、
   車両制御装置。
7. 前記走行計画作成部は、
   前記バッテリの電力量のうち、前記制限走行区間以外の残りの前記走行区間で使用可能な電力量を使用可能バッテリ電力量として算出するにあたって、前記制限走行区間を前記ＥＶモードで走破した場合に消費される電力量の推定値である第１推定電力量と、前記目的地から前記制限区域外に抜け出すために必要な電力量の推定値である推定脱出電力量と、前記目的地で充電される電力量の推定値である推定充電電力量と、を算出し、
   前記推定充電電力量が前記推定脱出電力量以上であれば、前記バッテリの電力量から前記第１推定電力量を差し引いた残りの電力量を、前記使用可能バッテリ電力量とし、
   前記推定充電電力量が前記推定脱出電力量未満であれば、前記バッテリの電力量から、前記第１推定電力量、及び前記推定脱出電力量と前記推定充電電力量との差分値を差し引いた残りの電力量を、前記使用可能バッテリ電力量とし、
   前記使用可能バッテリ電力量に基づいて、前記制限走行区間以外の残りの前記走行区間の走行モードを決定する、
   請求項６に記載の車両制御装置。
8. 前記走行計画作成部は、
   走行モードが前記ＨＶモードに設定された前記走行区間のうち、走行負荷が所定負荷以上となる前記走行区間を、前記内燃機関の動力を利用して前記バッテリの充電を行う充電区間に設定する、
   請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
9. 前記走行予定ルートを前記走行計画に従って走行した場合に予想される、前記制限区域に進入するときの前記バッテリの電力量の推定値である進入時推定バッテリ電力量を算出し、
   前記進入時推定バッテリ電力量が、所定の閾値未満であれば、前記走行予定ルートを自動的に変更するため、又は前記走行予定ルートの変更を車両乗員に提案するために、前記走行予定ルートに替わる代替走行ルートを検索する、
   請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
10. 前記代替走行ルートは、前記走行予定ルートと比較して、前記進入時推定バッテリ電力量の増大が見込める走行ルートである、
    請求項９に記載の車両制御装置。
11. 前記代替走行ルートは、現在位置から前記制限区域に進入するまでの複数の走行ルートの中で、前記走行予定ルートよりも前記ＥＶモードで走行する距離の短縮が見込める走行ルートである、
    請求項９に記載の車両制御装置。
12. 前記代替走行ルートは、現在位置から前記制限区域に進入するまでの複数の走行ルートの中で、前記走行予定ルートよりも回生電力量の増大が見込める走行ルートである、
    請求項９に記載の車両制御装置。
13. 現在のトリップで最初に前記走行計画を作成したときに算出された前記進入時推定バッテリ電力量を、前記閾値として設定する、
    請求項９から請求項１２までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
14. 前記閾値は、一又は複数の他の車両から収集されて蓄積された、前記制限区域に進入するときの前記バッテリの電力量のデータの分布に基づいて設定される、
    請求項９から請求項１２までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
15. 前記バッテリは、太陽光を利用して発電した電力を蓄電することができるように構成されており、
    前記制限区域の周辺の天気が曇り又は雨であった場合には、晴れであった場合よりも前記閾値を高い値に設定する、
    請求項９から請求項１２までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
16. 前記制限区域の周辺の湿度が高いときは、低いときと比べて前記閾値を高い値に設定する、
    請求項９から請求項１２までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
17. 制限期間中の前記制限区域に進入したときの前記バッテリの電力量が所定の閾値未満であれば、前記バッテリの充電が可能な充電可能場所を検索し、
    前記目的地が前記制限区域内にあるときは、少なくとも、前記目的地近隣の前記充電可能場所の位置情報を前記車両の乗員に提供するか、又は前記目的地を前記目的地近隣の前記充電可能場所に変更する、
    請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
18. 前記内燃機関の駆動が制限されることのない地点を走行中に、その地点が、臨時的又は突発的に前記内燃機関の駆動が制限される臨時制限区域内の地点となったときは、前記臨時制限区域から抜け出すことが可能な最短脱出ルートを検索する、
    請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
19. 前記内燃機関は、一部の気筒で水素燃料を燃焼させ、残りの気筒で化石燃料を燃焼させることができるように構成されており、
    制限期間中の前記制限区域内を前記ＥＶモードで走行している場合に前記バッテリの電力量が所定の閾値未満になったときは、前記水素燃料のみを燃焼させて前記内燃機関を駆動して、前記内燃機関の動力で前記車両を走行させるか、又は前記内燃機関の動力を利用して発電された電力を前記バッテリに充電する、
    請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車両制御装置。
20. 内燃機関と、回転電機と、バッテリと、を備える車両を制御する車両制御方法であって、
    前記車両の目的地までの走行予定ルートを複数の走行区間に分割し、各走行区間を、前記内燃機関の駆動を停止して前記回転電機の動力で走行するＥＶモード、又は前記内燃機関の動力と前記回転電機の動力とで走行するＨＶモードのいずれの走行モードで走行するかを設定した走行計画を作成する工程を含み、
    前記工程は、
    前記走行区間が予め設定された制限区域内に存在するか否かを判定する工程と、
    前記走行区間が前記制限区域内に存在するときは、前記制限区域内に存在する前記走行区間のうち、前記内燃機関の駆動が制限される制限期間中に走行することになると予想される前記走行区間を、制限走行区間として抽出する工程と、
    前記制限走行区間の走行モードを前記ＥＶモードに設定する工程と、
    を含み、
    前記目的地が前記制限区域内に存在する場合は、前記目的地に到着したときの前記バッテリの電力量が、前記目的地から出発する次トリップにおいて前記目的地から前記制限区域外に抜け出すために必要な電力量を下回らないように、前記走行計画を作成するか、又は、
    前記目的地が前記制限区域内に存在する場合において、前記目的地で前記バッテリの充電を行う予定があるときは、前記目的地から出発する次トリップ開始時の前記バッテリの電力量が、前記目的地から前記制限区域外に抜け出すために必要な電力量を下回らないように、前記走行計画を作成する、
    車両制御方法。

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