電力マネージメントシステム及び電力マネージメント方法
【課題】電力を効率的に利用することができ、ひいては燃料消費量を低減する。
【解決手段】目的地までの走行経路を走行している他の複数の車両によって収集された情報を集約した集約情報を取得し、取得された集約情報に基づき、走行経路を走行することで消費される消費電力を予測し、予測された消費電力に基づき、目的地までの走行に必要な高圧バッテリ１４のＳＯＣである目標ＳＯＣを算出し、算出された目標ＳＯＣに近似するように、高圧バッテリ１４の実際のＳＯＣを管理することで実現する。
【解決手段】目的地までの走行経路を走行している他の複数の車両によって収集された情報を集約した集約情報を取得し、取得された集約情報に基づき、走行経路を走行することで消費される消費電力を予測し、予測された消費電力に基づき、目的地までの走行に必要な高圧バッテリ１４のＳＯＣである目標ＳＯＣを算出し、算出された目標ＳＯＣに近似するように、高圧バッテリ１４の実際のＳＯＣを管理することで実現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicles）に搭載されたバッテリの電力を管理する電力マネージメントシステム及び電力マネージメント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両において、燃料消費量の低減を目的として、設定された経路の走行データ、走行環境情報に基づいて走行パターンを予測し、この予測された走行パターンに基づいてエンジン及びモータの運転スケジュールを設定し、設定した運転スケジュールに従ってエンジン及びモータを制御するようにした技術が考案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この特許文献１では、走行環境情報として天気予報によって予報された天候を用いることが開示されており、また上述した制御において、バッテリのＳＯＣ（State Of Charge）を制御するための運転スケジュールを設定することについても開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４８４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、走行環境情報として不確定要素を含んだ天気予報によって予報された天候を用いて、走行パターンを予測しているため、実際の走行環境とは異なる走行パターンとなってしまう虞があり、このような走行パターンに基づいてバッテリのＳＯＣを制御する運転スケジュールを設定した場合、電力の利用が非効率的となり、ひいては燃料消費量を増大させてしまうといった問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、ハイブリット車両において、電力を効率的に利用することができ、ひいては燃料消費量を低減することができる電力マネージメントシステム及び電力マネージメント方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ハイブリッド車両に搭載されたバッテリの電力を管理する電力マネージメントシステムにおいて、目的地までの走行経路を走行している他の複数の車両によって収集された情報を集約した集約情報を取得する。そして、取得された前記集約情報に基づき、前記走行経路を走行することで消費される消費電力を予測し、予測された前記消費電力に基づき、目的地までの走行に必要な前記バッテリのＳＯＣである目標ＳＯＣを算出する。そして、この算出された目標ＳＯＣに近似するように、前記バッテリの実際のＳＯＣを管理する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電力を効率的に利用することができ、ひいては燃料消費量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて、本発明の実施の形態として示す電力マネージメントシステムについて説明をする。図１に示すように、本発明の実施の形態として示す電力マネージメントシステムは、ハイブリッド車両１と、センタ装置３０と、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）センタ４０と、ハイブリッド車両１以外の他の複数の車両である車両５０とを備えており、ハイブリッド車両１を制御対象として、制御対象であるハイブリッド車両１の電力マネージメントを実行する。
【００１０】
なお、車両５０は、ハイブリッド車両１のようなハイブリッド車両であってもよいし、それ以外の車両であってもよい。車両５０をハイブリッド車両とした場合には、この車両５０も電力マネージメントシステムの制御対象となる。
【００１１】
ハイブリッド車両１、車両５０は、複数の車両から収集した情報を集約し提供する、いわゆるプローブカーシステムにおけるプローブカーとしての機能を有し、無線通信によってセンタ装置３０にプローブ情報を送信することができる。また、電力マネージメントシステムの制御対象となっているハイブリッド車両１は、センタ装置３０によってプローブ情報を集約した集約情報を無線通信により提供され、この集約情報に基づいて、電力マネージメントを実行することになる。また、車両５０をハイブリッド車両とした場合には、ハイブリッド車両１と同様に、センタ装置３０によって集約された集約情報が、車両５０に対して無線通信により提供され、この集約情報に基づいて、電力マネージメントが実行されることになる。
【００１２】
ハイブリッド車両１は、駆動方式として、エンジンを発電のみに使用し、モータを車軸の駆動と回生のみに使用するいわゆるシリーズ方式となっている。さらに、本発明の実施の形態として示すハイブリッド車両１は、単相交流である家庭用電源から充電することが可能なプラグイン機能を搭載している。なお、本発明は、このようなシリーズ方式のハイブリッド車両１に限定されるものではなく、駆動方式としてパラレル方式、スプリット方式などを用いたハイブリッド車両にも適用することができる。
【００１３】
センタ装置３０は、無線通信によりハイブリッド車両１、車両５０から提供されるプローブ情報を集約し、ハイブリッド車両１に集約した集約情報を無線通信により送信する。センタ装置３０から送信される集約情報は、例えば、走行経路上における渋滞箇所や渋滞の程度などを示す渋滞情報、走行経路上の路面状態などを示す道路情報、走行経路上の天候などを示す環境情報などである。
【００１４】
センタ装置３０は、走行経路上の天候を、走行経路を走行している他の複数の車両からプローブ情報として提供された電装品の動作状態を示す情報を集約して判定する。例えば、プローブ情報として提供される電装品であるエアコン、ヘッドライト、フォグランプ、ワイパー、デフォッガなどの動作状態を示す情報を集約して現在の天候を判定し、集約情報としてハイブリッド車両１に提供する。
【００１５】
このような、集約情報は、ＶＩＣＳセンタ４０から提供されるＶＩＣＳ情報と比較して、実際に走行経路上を走行している車両から提供されたプローブ情報に基づいているため、リアルタイム性が非常に高く、極めて信頼性の高い情報となっている。
【００１６】
ＶＩＣＳセンタ４０は、ＦＭ多重放送、電波ビーコン、光ビーコンにより、ＶＩＣＳ情報をハイブリッド車両１に提供する。ＶＩＣＳセンタ４０が提供するＶＩＣＳ情報は、渋滞情報、所要時間、事故・故障車・工事情報、速度規制・車線規制情報、駐車場の位置、駐車場・サービスエリア・パーキングエリアの満車・空車情報、気象庁による天気予報によって予報された天候を示す情報などである。
【００１７】
[ハイブリッド車両１の構成]
続いて、図１を用いて、ハイブリッド車両１の構成について説明をする。図１に示すように、ハイブリッド車両１は、パワートレイン１０と、このパワートレイン１０を制御する車載コントローラ２０とを備えている。また、図１に示すハイブリッド車両１は、家庭用電源から電力を充電するための電源プラグ１７と、充電回路１８とを備えている。
【００１８】
まず、パワートレイン１０について説明をする。パワートレイン１０は、燃料を消費することで回転するエンジン１１と、発電モータ１２と、駆動モータ１３と、駆動モータ１３からの動力を伝えるドライブシャフトＤＳ１と、左右の駆動輪ＤＷの回転差を吸収する機構であるディファレンシャルギアＤＦと、ディファレンシャルギアＤＦからの動力を左右の駆動輪ＤＷに伝えるドライブシャフトＤＳ２と、高圧バッテリ１４と、インバータ１５と、インバータ１６とを備えている。
【００１９】
発電モータ１２は、エンジン１１に直結され、燃料を消費することで回転するエンジンの回転力により電力を発電する。発電モータ１２によって発電された電力は、図示しないコンバータにより交流電力から直流電力へと変換されて高圧バッテリ１４に蓄えられる。また、発電モータ１２は、エンジン１１のスタータモータとしても機能する。
【００２０】
駆動モータ１３は、高圧バッテリ１４から供給されインバータ１６によって直流電力から変換された交流電力によって回転し、その回転力をドライブシャフトＤＳ１に伝えることで、ディファレンシャルギアＤＦ、ドライブシャフトＤＳ２を介して駆動輪ＤＷを駆動させる。また、駆動モータ１３は、ハイブリッド車両１の制動時に回生発電により電力を発電する。駆動モータ１３によって回生発電された電力は、図示しないコンバータにより交流電力から直流電力へと変換されて高圧バッテリ１４に蓄えられる。
【００２１】
高圧バッテリ１４は、発電モータ１２で発電された電力、駆動モータ１３で回生発電された電力を蓄える。また、高圧バッテリ１４は、家庭用電源に接続された電源プラグ１７を介して供給され、充電回路１８によって交流電力から変換された直流電力を蓄える。
【００２２】
高圧バッテリ１４に蓄えられた電力は、エンジン１１のスタータモータとして機能する発電モータ１２、駆動輪ＤＷを駆動させる駆動モータ１３に供給される。また、高圧バッテリ１４に蓄えられた電力は、ハイブリッド車両１に搭載されているあらゆる電装品に供給される。
【００２３】
続いて、車載コントローラ２０について説明をする。車載コントローラ２０は、モータ・ジェネレータコントローラ２１と、エンジンコントローラ２２と、バッテリコントローラ２３と、車両電装品制御ユニット２４と、ナビゲーションコントローラユニット２５と、統合制御コントローラ２６とを備え、ハイブリッド車両１の各種機能を制御する。車載コントローラ２０の各コントローラ間は、高速通信を可能とする高速通信網にて接続されているため、各コントローラ間において大容量データを容易に送受信することができる。
【００２４】
モータ・ジェネレータコントローラ２１は、発電モータ１２、駆動モータ１３に関する制御部であり、インバータ１５、１６を制御することで、発電モータ１２、駆動モータ１３の各入出力トルクを制御する。
【００２５】
エンジンコントローラ２２は、エンジン１１に関する制御部であり、エンジン１１の吸入空気量、点火タイミング、燃料噴射量などを操作することでエンジン１１の出力トルクを制御する。
【００２６】
バッテリコントローラ２３は、高圧バッテリ１４に関する制御部であり、高圧バッテリ１４の充電状態であるＳＯＣ（State Of Charge）や入出力可能パワーなどの内部状態量を推定したり、過充電、過放電などから高圧バッテリ１４を保護するよう制御する。
【００２７】
車両電装品制御ユニット２４は、ハイブリッド車両１に搭載されている電装品に関する制御部であり、例えば、エアコン、ヘッドライト、フォグランプ、ワイパー、デフォッガなど、各電装品の現在の動作状態を検出し、検出された動作状態に応じた各電装品の消費電力を算出する。車両電装品制御ユニット２４によって算出された各電装品の消費電力は、各電装品の動作状態を示す動作状態情報とともに、統合制御コントローラ２６に出力される。
【００２８】
車両電装品制御ユニット２４は、ハイブリッド車両１における各電装品の追加、削除、交換を定期的に監視することで、ハイブリッド車両１に搭載されている最新の電装品を常に把握することができる。
【００２９】
ハイブリッド車両１に搭載されている各電装品は、その動作状態に応じて消費電力が決まるため、車両電装品制御ユニット２４は、例えば、電装品毎に、動作状態と、動作状態に応じた消費電力とを対応付けたテーブルを保持する。これにより、車両電装品制御ユニット２４は、動作状態を検出することで対応する消費電力を読み出すことができる。
【００３０】
また、新たに電装品が追加された場合には、電装品にデフォルトで定められている動作状態と消費電力とを対応づけたデータを取得してテーブルを更新するようにしてもよいし、新たに追加された電装品を動作させる度に消費電力を測定して動作状態と消費電力とを対応付けたデータを蓄積させてテーブルを更新するようにしてもよい。
【００３１】
ナビゲーションコントローラユニット２５は、移動体である当該ハイブリッド車両１に搭載され、車両の現在位置を検出し、地図データから描画された車両の現在位置に対応する地図を表示することで所望の目的値までの経路案内（ナビゲーション）をする図示しないナビゲーションシステムを統括的に制御する。
【００３２】
ナビゲーションコントローラユニット２５は、センタ装置３０と無線通信をする通信部２５Ａを備えている。この通信部２５Ａは、センタ装置３０とデータ通信するため通信インターフェースである。また、通信部２５Ａは、ＶＩＣＳセンタ４０からＦＭ多重放送、電波ビーコン、光ビーコンを介して提供される交通情報を受信するための受信機能を別途備えている。
【００３３】
具体的には、ナビゲーションコントローラユニット２５は、ＧＰＳ衛星から送信される信号を受信することで、ＧＰＳ航法による位置計測を行い絶対位置（緯度、経度）を求め、図示しない距離センサから出力された走行距離情報、方位センサから出力された進行方位情報に基づいて、自律航法による車両の相対位置を求める。そして、ナビゲーションコントローラユニット２５は、絶対位置（緯度、経度）情報と、相対位置情報とから、ハイブリッド車両１の地図上における現在位置を算出する。
【００３４】
ナビゲーションコントローラユニット２５は、算出された現在位置情報に基づいて、対応する地図データ、道路データなど、ナビゲーションに必要となる各種データを図示しない記憶部から読み出し、ユーザによって入力される目的地と、現在位置情報とを用いて、現在位置から、目的地までの最適な走行経路を経路探索し、探索した最適な走行経路の経路案内をするルートガイダンスを行う。このとき、ナビゲーションコントローラユニット２５は、経路案内する際にセンタ装置３０、ＶＩＣＳセンタ４０から取得した交通情報を利用することで、交通状況、車両の走行状況に応じた経路案内を実行することができる。
【００３５】
メモリ２７は、データの読み出し書き込みが自在な記憶部である。メモリ２７は、統合制御コントローラ２６によって読み出され実行されるアプリケーションソフトウェアや統合制御コントローラ２６による制御処理で用いられる各種データを記憶する記憶部である。
【００３６】
また、メモリ２７は、統合制御コントローラ２６の指示に応じて、ハイブリッド車両１に搭乗した運転者毎のハイブリッド車両１に搭載された電装品の過去の使用状況を使用状況データとして記憶する。この運転者毎の電装品の過去の使用状況を示す使用状況データは、統合制御コントローラ２６によって、電装品の消費電力を予測する際に用いられる。電装品の使用状況データは、例えば、オーディオの設定データ（ＣＤ、ラジオなどの音量レベル）や、エアコンの設定データ（温度、風量）といった個人の嗜好性が反映されやすいデータであると共に、設定値によって電装品の消費電力を変動させる要素を含んだデータとなっている。
【００３７】
統合制御コントローラ２６は、車載コントローラ２０の各コントローラを統括的に制御する制御部である。統合制御コントローラ２６は、ナビゲーションコントローラユニット２５と連携することで、ナビゲーションコントローラユニット２５で経路探索された走行経路をハイブリッド車両１が走行することで消費される電装品の消費電力を、センタ装置３０から送信された集約情報に基づき予測する。
【００３８】
一般に、ハイブリッド車両１に搭載された電装品の消費電力は、ハイブリッド車両１が走行している走行経路の環境に大きく影響を受ける。例えば、走行経路の環境が、昼間、晴天、温暖時という条件下におけるハイブリッド車両１の消費電力を基準とすると、走行経路の環境が昼間から夜間へと変化した場合、電装品であるヘッドライトを点灯させるため消費電力が増えることになる。さらに、走行経路の環境が晴天から小雨へと変化した場合、電装品であるエアコンを弱めにかけたり、ワイパーを低速で動作させたりするため、さらに消費電力が増えることになる。さらに、また、走行経路の環境が小雨から豪雨へ、温暖から寒冷へと変化した場合、電装品であるエアコンを強めにかけたり、ワイパーを高速で動作させたりするため、さらに消費電力が増えることになる。
【００３９】
このように、ハイブリッド車両１に搭載された電装品の消費電力が、ハイブリッド車両１が走行している走行経路の環境に大きく影響を受けることから、センタ装置３０から送信されるリアルタイム性の高い情報である集約情報に含まれる環境情報を用いることで、ハイブリッド車両１に搭載された電装品で消費されるであろう消費電力を容易かつ確実に予測することができるようになる。
【００４０】
また、統合制御コントローラ２６は、センタ装置３０から送信された集約情報と、ハイブリッド車両１が走行経路を走行することで消費される電装品の予測された消費電力とを考慮して、走行経路を走行し目的地に到達するまでに必要となる高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣを算出する。
【００４１】
そして、統合制御コントローラ２６は、エンジンコントローラ２２、モータ・ジェネレータコントローラ２１を制御して、高圧バッテリ１４の実際のＳＯＣである実ＳＯＣを、算出した目標ＳＯＣに近付くように、エンジン１１、発電モータ１２を駆動させることでハイブリッド車両１の電力マネージメントを実行する。
【００４２】
また、統合制御コントローラ２６は、ハイブリッド車両１に搭乗した乗員である運転者を特定するための認証処理を実行する。
【００４３】
ハイブリッド車両１に搭乗する運転者は、基本的にユーザ登録がなされる。このユーザ登録時において、例えば、生体認証用の認証データ、ユーザ固有の暗証番号データといった認証データ、ユーザが携帯するＩＤカードや携帯情報端末装置に組み込まれた認証データなどを登録しておく。これにより、統合制御コントローラ２６は、ハイブリッド車両１へ運転者が搭乗した際に、認証データを要求し、認証データに基づく認証処理を実行することで運転者を特定することができる。
【００４４】
統合制御コントローラ２６は、運転者を特定できた場合、メモリ２７に運転者毎に記憶されているハイブリッド車両１に搭載された電装品の過去の使用状況を示す使用状況データを読み出すことができる。統合制御コントローラ２６は、読み出した使用状況データに基づき、運転者ごとに異なる運転者固有の電装品の消費電力を予測する。
【００４５】
また、統合制御コントローラ２６は、ナビゲーションコントローラユニット２５の通信部２５Ａに替わって、センタ装置３０と無線通信することで直接、集約情報を取得するような図示しない通信部を備えるようにしてもよい。これにより、目標ＳＯＣを設定する際に必要となる処理を分散できるため、ナビゲーションコントローラユニット２５の処理負荷を抑えることができる。
【００４６】
続いて、図２に示すフローチャートを用いて、ハイブリッド車両１の電力マネージメントを実行する際の制御処理動作について説明をする。ハイブリッド車両１の電力マネージメントは、主に、車載コントローラ２０のナビゲーションコントローラユニット２５、統合制御コントローラ２６による制御によって特定の演算周期で実行される。
【００４７】
ステップＳ１において、ナビゲーションコントローラユニット２５は、ユーザによって目的地が入力されたことに応じて、最適な走行経路を経路探索する。そして、ナビゲーションコントローラユニット２５は、あらかじめ図示しない記憶部に記憶されている地図データ、道路データなどから走行経路の高低差、制限速度といった走行経路に関する静的道路情報を取得する。
【００４８】
また、ナビゲーションコントローラユニット２５は、通信部２５Ａを介してＶＩＣＳセンタ４０から走行経路に関するＶＩＣＳ情報を取得する。このＶＩＣＳ情報は、例えば、走行経路における一定時間前の交通渋滞情報や天候情報などである。
【００４９】
ステップＳ２において、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ１にて取得された静的道路情報、ＶＩＣＳ情報に基づき、走行経路を走行することで消費される消費される消費電力を予測する。そして、統合制御コントローラ２６は、予測した消費電力に基づき、走行経路を走行し目的地に到達するまでに必要となる高圧バッテリ１４のＳＯＣを算出する。本ステップで算出される高圧バッテリ１４のＳＯＣは、ハイブリッド車両１に搭載された電装品による消費電力を考慮していないＳＯＣ（以下、基本ＳＯＣと呼ぶ。）である。
【００５０】
このとき、統合制御コントローラ２６は、それぞれ高圧バッテリ１４のＳＯＣの上限である標準ＳＯＣ管理上限を超えないように、下限である標準ＳＯＣ管理下限を下回らないように基本ＳＯＣを算出する。
【００５１】
ステップＳ３において、統合制御コントローラ２６は、車両電装品制御ユニット２４から出力されるハイブリッド車両１に搭載されている電装品の現在の動作状態を示す動作状態情報と、この動作状態情報で示される動作状態に応じた消費電力を取得する。
【００５２】
ステップＳ４において、統合制御コントローラ２６は、ハイブリッド車両１に搭乗している運転者に対してなんらかの認証データを要求し、要求した認証データを用いてあらかじめ登録されている認証データと比較することで認証処理を実行する。
【００５３】
ステップＳ５において、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ４における認証処理によってハイブリッド車両１に搭乗している運転者が認証され、運転者が特定されたかどうかを判断する。統合制御コントローラ２６は、運転者が特定された場合、ステップＳ６へと処理を進める一方、運転者が特定さない場合、ステップＳ７へと処理を進める。
【００５４】
ステップＳ６において、統合制御コントローラ２６は、運転者が特定されたことに応じて、メモリ２７を参照し、特定された運転者に対応する使用状況データを読み出す。そして、統合制御コントローラ２６は、読み出した使用状況データに基づき、運転者ごとに異なる運転者固有の電装品の消費電力を予測する。
【００５５】
ステップＳ７において、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ３で取得したハイブリッド車両１の電装品の現在の動作状態を示す動作状態情報をナビゲーションコントローラユニット２５の通信部２５Ａを介してセンタ装置３０に送信するよう制御する。このとき、ナビゲーションコントローラユニット２５は、ハイブリッド車両１の現在位置情報や、図示しない車速センサで検出されたハイブリッド車両１の車速などを、ハイブリッド車両１の現在の走行状態を示す走行状態情報として通信部２５Ａを介してセンタ装置３０に送信する。本ステップにおいて、ハイブリッド車両１は、プローブカーとして機能し、センタ装置３０に対してプローブ情報として動作状態情報、走行状態情報を提供する。
【００５６】
ステップＳ８において、ナビゲーションコントローラユニット２５は、通信部２５Ａを介してセンタ装置３０から送信される走行経路上を走行している車両５０といった複数の車両から送信されるプローブ情報を集約した集約情報を取得する。
【００５７】
ステップＳ９において、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ３にて取得された当該ハイブリッド車両１に搭載されている電装品の消費電力に対して、ステップＳ８にてセンタ装置３０から送信された集約情報を考慮し、走行経路を走行することで消費される電装品の消費電力を予測する。つまり、統合制御コントローラ２６は、センタ装置３０から送信された集約情報に基づき、ハイブリッド車両１が走行経路を走行することで消費される電装品の消費電力を予測する。
【００５８】
このとき、ステップＳ６を経由した場合には、ステップＳ６にて予測された運転者ごとに異なる運転者固有の電装品の消費電力を加味する。
【００５９】
ハイブリッド車両１が、走行経路を走行することで消費する消費電力のうち、ハイブリッド車両１に搭載された電装品の消費電力は、雨などの天候によって最も変動する値である。本発明の実施の形態として示す電力マネージメントシステムでは、上述したように、このような天候は、リアルタイム性が高いことから非常に信頼性の高い情報であるプローブ情報を集約した集約情報によって提供される。
【００６０】
このような集約情報として提供される天候を示す情報は、目的地までの走行経路においてのみ有効なのではなく、走行経路近傍においても同様に有効となる情報である。したがって、ハイブリッド車両１が、なんらかの理由により走行経路を外れて目的地へと向かったとしても予測された消費電力が大きく変動してしまうことはない。
【００６１】
ステップＳ１０において、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ２で算出された基本ＳＯＣに対して、ステップＳ８でセンタ装置３０から送信された集約情報と、ステップＳ９で予測されたハイブリッド車両１が走行経路を走行することで消費される電装品の消費電力とを考慮して、走行経路を走行し目的地に到達するまでに必要となる高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣを算出する。
【００６２】
このとき、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ９で予測されたハイブリッド車両１が走行経路を走行することで消費される電装品の消費電力を考慮して、高圧バッテリ１４の標準ＳＯＣ管理上限、標準ＳＯＣ管理下限を変更し、それぞれＳＯＣ管理上限、ＳＯＣ管理上限とする。これにより、本ステップで算出される目標ＳＯＣが、ＳＯＣ管理上限を超えることなく、ＳＯＣ管理下限を下回ることなく最適に設定されることになる。
【００６３】
ステップＳ１１において、統合制御コントローラ２６は、エンジン１１を始動させて発電モータ１２を発電させるかどうか判断をする。具体的には、統合制御コントローラ２６は、バッテリコントローラ２３によって検出される高圧バッテリ１４の実際のＳＯＣである実ＳＯＣと、ステップＳ１０で算出した目標ＳＯＣとを比較し、目標ＳＯＣが実ＳＯＣよりも大きい場合、発電の必要があるとしてステップＳ１２へと処理を進める一方、目標ＳＯＣが実ＳＯＣ以下である場合、発電の必要がないとしてステップＳ１７へと処理を進める。
【００６４】
ステップＳ１２において、統合制御コントローラ２６は、既にエンジン１１が始動済みかどうかを判断する。統合制御コントローラ２６は、エンジンコントローラ２２から定期的、または不定期に出力される信号に添付された情報に基づき、エンジン１１が既に始動済みかどうかを判断する。統合制御コントローラ２６は、既にエンジン１１が始動済みの場合には、ステップＳ１３へと処理を進める一方、まだエンジン１１が始動していない場合には、ステップＳ１５へと処理を進める。
【００６５】
ステップＳ１３において、統合制御コントローラ２６は、発電モータ１２を用いて、効率よく発電することができる回転数Ｎ（発電用回転数Ｎ）を目標値として、回転数フィードバック制御演算を実行し、発電モータトルク指令値を算出する。このとき算出される発電モータトルク指令値は、負値であり、高圧バッテリ１４に対して充電がなされることになる。
【００６６】
ステップＳ１４において、統合制御コントローラ２６は、バッテリコントローラ２３によって検出される高圧バッテリ１４の実ＳＯＣを、ステップＳ１０で算出した目標ＳＯＣに一致させるように、エンジン１１の出力（≒発電出力）を算出する。例えば、統合制御コントローラ２６は、目標ＳＯＣと実ＳＯＣとの偏差を用いた比例制御などにより、このエンジン出力を算出する。
【００６７】
統合制御コントローラ２６は、上述した発電モータ１２で効率よく発電することができる回転数Ｎを用いて、エンジントルク指令値へと換算する。
【００６８】
ステップＳ１５において、統合制御コントローラ２６は、発電モータ１２を用いて、エンジン１１を始動するための最低回転数Ｎｓ（始動用回転数Ｎｓ）を保つように、回転数フィードバック制御演算を実行し、発電モータトルク指令値を算出する。ことのとき算出される発電モータトルク指令値は、正値であり、高圧バッテリ１４を放電させることになる。
【００６９】
ステップＳ１６において、統合制御コントローラ２６は、エンジン１１の始動操作を実行する。統合制御コントローラ２６は、エンジンコントローラ２２に対して、エンジン始動要求フラグをセットして、エンジン１１の始動に必要な吸入空気量、点火時期、燃料噴射量を要求する。
【００７０】
ステップＳ１７において、統合制御コントローラ２６は、エンジン１１、発電モータ１２に対して停止を要求するエンジン停止要求フラグ、発電モータ停止要求フラグをセットする。
【００７１】
ステップＳ１８において、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ１３、１４を経由した場合、算出された発電モータトルク指令値、エンジントルク指令値をそれぞれモータ・ジェネレータコントローラ２１、エンジンコントローラ２２に出力する。また、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ１５、１６を経由した場合、算出された発電モータトルク指令値、エンジン始動要求フラグをそれぞれモータ・ジェネレータコントローラ２１、エンジンコントローラ２２に出力する。また、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ１７を経由した場合、発電モータ停止要求フラグ、エンジン停止要求フラグをそれぞれモータ・ジェネレータコントローラ２１、エンジンコントローラ２２に出力する。
【００７２】
このようにして、統合制御コントローラ２６は、センタ装置３０から提供される集約情報を用いて予測した、ハイブリッド車両１の目的地までの走行において消費される消費電力に基づき算出した目標ＳＯＣに近似するように、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣを管理することで、高圧バッテリ１４に充電された電力を効率的に利用することができ、ひいてはエンジン１１で消費される燃料消費量を低減することができる。
【００７３】
ところで、上述した図２に示すフローチャートでは、ステップＳ１１にて、統合制御コントローラ２６が、バッテリコントローラ２３によって検出される高圧バッテリ１４の実際のＳＯＣである実ＳＯＣと、ステップＳ１０で算出した目標ＳＯＣとを比較し、目標ＳＯＣが実ＳＯＣよりも大きい場合、発電の必要があるとして、ステップＳ１２にて、エンジン１１を始動させて発電モータ１２を発電させるかどうか判断するようになっている。このとき、統合制御コントローラ２６は、目標ＳＯＣと実ＳＯＣとの乖離が大きく、走行経路の条件などによっては、エンジン１１を駆動しただけでは必要な電力を高圧バッテリ１４に充電できない場合、ハイブリッド車両１を走行させることを優先させ、走行に必要のない電装品の消費電力を抑制するように制御する。
【００７４】
例えば、ハイブリッド車両１が、走行経路に存在する連続した急勾配を登坂走行する際、現在、ハイブリッド車両１全体で消費される消費電力では、登坂走行に必要な駆動力を得るための電力を確保することができない場合、統合制御コントローラ２６は、オーディオといった走行に必要のない電装品を強制的に停止させるなどして消費電力を抑制するように制御する。
【００７５】
これにより、走行経路を走行するために必要なハイブリッド車両１の走行性能を確実に確保することができる。
【００７６】
このように、統合制御コントローラ２６は、自動的にハイブリッド車両１の走行を優先させるようにしてもよいし、ユーザによる手動設定により、上述したような走行を優先させる走行優先モードへと切り替えるようにしてもよい。また、このような走行優先モードに対して、燃費を優先させる燃費優先モード、電装品の動作を優先させる電装品優先モードなどを用意し、ユーザの手動操作によって各モードを切り替えるようにすることで、高圧バッテリ１４に蓄えられる電力をユーザの要求に応じて最適に利用できるように制御することもできる。
【００７７】
続いて、上述した図２のフローチャートを用いて説明した本発明の実施の形態として示す電力マネージメントシステムのナビゲーションコントローラユニット２５、統合制御コントローラ２６によるハイブリッド車両１の電力マネージメントについて、具体的な例を用いて、従来の電力マネージメントと比較しなが説明をする。
【００７８】
まず、ナビゲーションコントローラユニット２５によって経路探索された目的地までの走行経路に関し、取得された静的道路情報から、図３（ａ）に示すような高低差の走行経路であることが分かったものとする。図３（ａ）に示すように、この走行経路は、ｒ０〜ｒ１区間が平坦路、ｒ１〜ｒ２区間がある程度の勾配を有する登り坂、ｒ２〜ｒ３区間がｒ１〜ｒ２区間と同等の勾配を有する下り坂、ｒ３〜ｒ４区間が急激な勾配を有する登り坂、ｒ４以降が平坦路となっている。
【００７９】
図３（ｂ）は、統合制御コントローラ２６によって、ハイブリッド車両１に搭載された電装品の消費電力を考慮せずに、図３（ａ）に示したような高低差の走行経路であることのみを考慮して算出された高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した場合のエンジン１１の回転数、燃料消費量と、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣとを示した図である。なお、図３（ｂ）に示すＳＯＣＭＡＸは、高圧バッテリ１４のＳＯＣの上限である標準ＳＯＣ管理上限である。
【００８０】
図３（ｂ）に示すように、統合制御コントローラ２６は、ｒ０〜ｒ１区間において、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００８１】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ１〜ｒ３区間において、エンジン１１を停止させる。このとき、ｒ１〜ｒ２区間は、登り坂であるため高圧バッテリ１４の消費電力が増加し高圧バッテリ１４のＳＯＣを低下させる。ｒ２〜ｒ３区間は、下り坂であるため発電モータ１２の回生発電により高圧バッテリ１４へ充電がなされＳＯＣを上昇させる。
【００８２】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ３〜ｒ４１区間においても、エンジン１１を停止させる。このとき、ｒ３〜ｒ４区間は、登り坂であるため消費電力が増加し高圧バッテリ１４のＳＯＣを低下させる。ｒ４〜ｒ４１区間は、平坦路であるが、エンジン１１を停止させているため電力の消費により、ｒ３〜ｒ４区間ほどではないが、高圧バッテリ１４のＳＯＣを徐々に低下させる。
【００８３】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ４１以降、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００８４】
図４（ａ）は、図３（ａ）に高低差を示した走行経路と同じ走行経路である。図４（ｂ）は、統合制御コントローラ２６によって、ハイブリッド車両１に搭載された電装品の消費電力を考慮して算出された高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した場合のエンジン１１の回転数、燃料消費量と、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣとを示した図である。このとき、図４（ａ）に示す走行経路のｒ１〜ｒ２区間では雨が降り、ｒ２〜ｒ３区間では曇りとなる。なお、図４（ｂ）に示すＳＯＣＭＡＸは、高圧バッテリ１４のＳＯＣの上限である標準ＳＯＣ管理上限である。
【００８５】
図４（ｂ）に示すように、統合制御コントローラ２６は、ｒ０〜ｒ１区間において、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００８６】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ１〜ｒ１１区間において、エンジン１１を停止させ、ｒ１１〜ｒ２区間において、発電優先となるようにエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、図４（ｂ）のＡに示すように、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００８７】
このとき、ｒ１〜ｒ２区間は、登り坂であるため消費電力が増加し高圧バッテリ１４のＳＯＣを低下させる。特に、ｒ１〜ｒ１１区間では、雨が降ったために電装品であるワイパー、エアコン、ライト類を動作させたことで消費電力が急激に増大し、高圧バッテリ１４のＳＯＣが大幅に低下してしまう。このとき、統合制御コントローラ２６は、雨が降っていることの情報を取得できていないため、高圧バッテリ１４のＳＯＣの大幅な低下を検出したことに応じて、ｒ１１〜ｒ２区間にて、発電優先となるようにエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い高圧バッテリ１４へ電力を充電させるように制御することになる。
【００８８】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ２〜ｒ３区間において、エンジン１１を停止させる。ｒ２〜ｒ３区間は、下り坂であるため発電モータ１２の回生発電により高圧バッテリ１４への充電がなされＳＯＣを上昇させる。
【００８９】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ３〜ｒ４１区間においても、エンジン１１を停止させる。このとき、ｒ３〜ｒ４区間は、登り坂であるため消費電力が増加し高圧バッテリ１４のＳＯＣを低下させる。ｒ４〜ｒ４１区間は、平坦路であるが、エンジン１１を停止させているため電力の消費により、ｒ３〜ｒ４区間ほどではないが、高圧バッテリ１４のＳＯＣを徐々に低下させる。
【００９０】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ４１以降、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００９１】
このように、統合制御コントローラ２６は、雨が降っていることの情報を取得できていないことから、高圧バッテリ１４のＳＯＣの大幅な低下を検出したことに応じて、ｒ１１〜ｒ２区間にて、発電優先となるようにエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い高圧バッテリ１４へ電力を充電させるように制御するため、エンジン１１によって消費される燃料消費量が増加してしまうといった弊害を招来してしまう。
【００９２】
図５（ａ）は、図３（ａ）に高低差を示した走行経路と同じ走行経路である。図５（ｂ）は、統合制御コントローラ２６によって、ＶＩＣＳセンタ４０から提供されるＶＩＣＳ情報の天候情報（降水確率５０％）に基づき算出された高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した場合のエンジン１１の回転数、燃料消費量と、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣとを示した図である。このとき、図５（ａ）に示す走行経路のｒ１〜ｒ２区間では雨が降り、ｒ２〜ｒ３区間では曇りとなる。なお、図５（ｂ）に示すＳＯＣＭＡＸは、高圧バッテリ１４のＳＯＣの上限である標準ＳＯＣ管理上限である。
【００９３】
図５（ｂ）に示すように、統合制御コントローラ２６は、ｒ０〜ｒ１区間において、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００９４】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ１〜ｒ２１区間においても、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００９５】
このとき、ｒ１〜ｒ２区間は、登り坂であるため消費電力が増加し高圧バッテリ１４のＳＯＣを低下させる。ｒ２〜ｒ３区間は、下り坂であるため発電モータ１２の回生発電により高圧バッテリ１４へ充電がなされＳＯＣを上昇させる。
【００９６】
図５（ｂ）に示すように、統合制御コントローラ２６は、ＶＩＣＳセンタ４０から提供されるＶＩＣＳ情報の天候情報により、ｒ１〜ｒ３区間では降水確率が５０％であるということが分かっているため、電装品であるワイパー、エアコン、ライト類によって消費される電力分を考慮し、高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣを全体的に高めに設定する。
【００９７】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ２１以降、エンジン１１を停止させる。図５（ｂ）に示すように、ｒ２１〜ｒ３区間は、下り坂であるため発電モータ１２の回生発電により高圧バッテリ１４へ充電がなされＳＯＣを上昇させる。しかしながら、上述したように、ＶＩＣＳ情報に基づき、高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣは、全体的に高めに設定されているため、ｒ２２〜ｒ３区間において、標準ＳＯＣ管理上限を超えてしまう。このように、目標ＳＯＣ管理上限を超えてしまう場合、回生によるエンジンブレーキを使用することができず、目標ＳＯＣに基づき高圧バッテリ１４への充電を実行することができないといった問題がある。
【００９８】
また、統合制御コントローラ２６は、高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣを全体的に高めに設定することから、この目標ＳＯＣを維持するために、エンジン１１で消費される燃料消費量が多くなってしまうといった問題がある。
【００９９】
そこで、本発明の実施の形態として示す電力マネージメントシステムでは、上述した図２に示すフローチャートのようにして、統合制御コントローラ２６が、ナビゲーションコントローラユニット２５との連携によりセンタ装置３０から提供される集約情報に基づき、電力マネージメントを実行する。
【０１００】
図６（ａ）は、図３（ａ）に高低差を示した走行経路と同じ走行経路である。図６（ｂ）は、統合制御コントローラ２６によって、センタ装置３０から提供される集約情報に基づき算出された高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した場合のエンジン１１の回転数、燃料消費量と、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣとを示した図である。このとき、図６（ａ）に示す走行経路のｒ１〜ｒ２区間では雨が降り、ｒ２〜ｒ３区間では曇りとなる
図６（ｂ）に示すように、統合制御コントローラ２６は、ｒ０〜ｒ１区間において、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【０１０１】
このとき、統合制御コントローラ２６は、センタ装置３０から提供される集約情報に基づき、ｒ１〜ｒ２区間において雨であることを把握しているため、電装品であるワイパー、エアコン、ライト類の動作により消費電力の増加を予想する。
【０１０２】
これに応じて、統合制御コントローラ２６は、高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣを、電装品の消費電力の増加分を考慮して設定する。また、図６（ｂ）に示す高圧バッテリ１４のＳＯＣの上限であるＳＯＣＭＡＸも、高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣが、電装品の消費電力の増加を考慮していることを受けて、消費電力の増加を考慮したＳＯＣ管理上限となる。
【０１０３】
統合制御コントローラ２６は、ｒ１〜ｒ２区間において、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。そして、統合制御コントローラ２６は、ｒ２以降、エンジン１１を停止させる。
【０１０４】
これにより、統合制御コントローラ２６は、センタ装置３０から提供される走行経路を走行している他の車両より提供されるプローブ情報を集約したリアルタイム性の高い集約情報に基づき、高圧バッテリ１４の最適な目標ＳＯＣを設定し、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣを設定した目標ＳＯＣに近似するように、燃費優先でエンジン１１の駆動を制御するため、高圧バッテリ１４に充電された電力を効率的に利用することができ、ひいてはエンジン１１で消費される燃料消費量を低減することができる。
【０１０５】
また、ハイブリッド車両１のように、プラグイン機能を搭載している車両では、充電可能な目的地に到着した際に、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣがゼロとなるように統合制御コントローラ２６により発電制御をすることで、より効率的な電力マネージメントを実行することができる。
【０１０６】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の実施の形態として示す電力マネージメントシステムの構成について説明するための図である。
【図２】前記電力マネージメントシステムの制御処理動作について説明するためのフローチャートである。
【図３】（ａ）は、一例として示す走行経路の高低差を示した図であり、（ｂ）は、（ａ）で示した走行経路をハイブリッド車両で走行した際に、搭載された電装品の消費電力を考慮せずに算出された目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した様子を示した図である。
【図４】（ａ）は、一例として示す降雨を伴った走行経路の高低差を示した図であり（ｂ）は、（ａ）で示した走行経路をハイブリッド車両で走行した際に、搭載された電装品の消費電力を考慮して算出された目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した様子を示した図である。
【図５】（ａ）は、一例として示す降雨を伴った走行経路の高低差を示した図であり、（ｂ）は、（ａ）で示した走行経路をハイブリッド車両で走行した際に、ＶＩＣＳ情報に基づき算出された目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した様子を示した図である。
【図６】（ａ）は、一例として示す降雨を伴った走行経路の高低差を示した図であり、（ｂ）は、（ａ）で示した走行経路をハイブリッド車両で走行した際に、集約情報に基づき算出された目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した様子を示した図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１ ハイブリッド車両
１０ パワートレイン
１１ エンジン
１２ 発電モータ
１３ 駆動モータ
１４ 高圧バッテリ
２０ 車載コントローラ
２１ モータ・ジェネレータコントローラ
２２ エンジンコントローラ
２３ バッテリコントローラ
２４ 車両電装品制御ユニット
２５ ナビゲーションコントローラユニット
２５Ａ 通信部
２６ 統合制御コントローラ
２７ メモリ
３０ センタ装置
５０ 車両
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicles）に搭載されたバッテリの電力を管理する電力マネージメントシステム及び電力マネージメント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両において、燃料消費量の低減を目的として、設定された経路の走行データ、走行環境情報に基づいて走行パターンを予測し、この予測された走行パターンに基づいてエンジン及びモータの運転スケジュールを設定し、設定した運転スケジュールに従ってエンジン及びモータを制御するようにした技術が考案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この特許文献１では、走行環境情報として天気予報によって予報された天候を用いることが開示されており、また上述した制御において、バッテリのＳＯＣ（State Of Charge）を制御するための運転スケジュールを設定することについても開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４８４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、走行環境情報として不確定要素を含んだ天気予報によって予報された天候を用いて、走行パターンを予測しているため、実際の走行環境とは異なる走行パターンとなってしまう虞があり、このような走行パターンに基づいてバッテリのＳＯＣを制御する運転スケジュールを設定した場合、電力の利用が非効率的となり、ひいては燃料消費量を増大させてしまうといった問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、ハイブリット車両において、電力を効率的に利用することができ、ひいては燃料消費量を低減することができる電力マネージメントシステム及び電力マネージメント方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ハイブリッド車両に搭載されたバッテリの電力を管理する電力マネージメントシステムにおいて、目的地までの走行経路を走行している他の複数の車両によって収集された情報を集約した集約情報を取得する。そして、取得された前記集約情報に基づき、前記走行経路を走行することで消費される消費電力を予測し、予測された前記消費電力に基づき、目的地までの走行に必要な前記バッテリのＳＯＣである目標ＳＯＣを算出する。そして、この算出された目標ＳＯＣに近似するように、前記バッテリの実際のＳＯＣを管理する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電力を効率的に利用することができ、ひいては燃料消費量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて、本発明の実施の形態として示す電力マネージメントシステムについて説明をする。図１に示すように、本発明の実施の形態として示す電力マネージメントシステムは、ハイブリッド車両１と、センタ装置３０と、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）センタ４０と、ハイブリッド車両１以外の他の複数の車両である車両５０とを備えており、ハイブリッド車両１を制御対象として、制御対象であるハイブリッド車両１の電力マネージメントを実行する。
【００１０】
なお、車両５０は、ハイブリッド車両１のようなハイブリッド車両であってもよいし、それ以外の車両であってもよい。車両５０をハイブリッド車両とした場合には、この車両５０も電力マネージメントシステムの制御対象となる。
【００１１】
ハイブリッド車両１、車両５０は、複数の車両から収集した情報を集約し提供する、いわゆるプローブカーシステムにおけるプローブカーとしての機能を有し、無線通信によってセンタ装置３０にプローブ情報を送信することができる。また、電力マネージメントシステムの制御対象となっているハイブリッド車両１は、センタ装置３０によってプローブ情報を集約した集約情報を無線通信により提供され、この集約情報に基づいて、電力マネージメントを実行することになる。また、車両５０をハイブリッド車両とした場合には、ハイブリッド車両１と同様に、センタ装置３０によって集約された集約情報が、車両５０に対して無線通信により提供され、この集約情報に基づいて、電力マネージメントが実行されることになる。
【００１２】
ハイブリッド車両１は、駆動方式として、エンジンを発電のみに使用し、モータを車軸の駆動と回生のみに使用するいわゆるシリーズ方式となっている。さらに、本発明の実施の形態として示すハイブリッド車両１は、単相交流である家庭用電源から充電することが可能なプラグイン機能を搭載している。なお、本発明は、このようなシリーズ方式のハイブリッド車両１に限定されるものではなく、駆動方式としてパラレル方式、スプリット方式などを用いたハイブリッド車両にも適用することができる。
【００１３】
センタ装置３０は、無線通信によりハイブリッド車両１、車両５０から提供されるプローブ情報を集約し、ハイブリッド車両１に集約した集約情報を無線通信により送信する。センタ装置３０から送信される集約情報は、例えば、走行経路上における渋滞箇所や渋滞の程度などを示す渋滞情報、走行経路上の路面状態などを示す道路情報、走行経路上の天候などを示す環境情報などである。
【００１４】
センタ装置３０は、走行経路上の天候を、走行経路を走行している他の複数の車両からプローブ情報として提供された電装品の動作状態を示す情報を集約して判定する。例えば、プローブ情報として提供される電装品であるエアコン、ヘッドライト、フォグランプ、ワイパー、デフォッガなどの動作状態を示す情報を集約して現在の天候を判定し、集約情報としてハイブリッド車両１に提供する。
【００１５】
このような、集約情報は、ＶＩＣＳセンタ４０から提供されるＶＩＣＳ情報と比較して、実際に走行経路上を走行している車両から提供されたプローブ情報に基づいているため、リアルタイム性が非常に高く、極めて信頼性の高い情報となっている。
【００１６】
ＶＩＣＳセンタ４０は、ＦＭ多重放送、電波ビーコン、光ビーコンにより、ＶＩＣＳ情報をハイブリッド車両１に提供する。ＶＩＣＳセンタ４０が提供するＶＩＣＳ情報は、渋滞情報、所要時間、事故・故障車・工事情報、速度規制・車線規制情報、駐車場の位置、駐車場・サービスエリア・パーキングエリアの満車・空車情報、気象庁による天気予報によって予報された天候を示す情報などである。
【００１７】
[ハイブリッド車両１の構成]
続いて、図１を用いて、ハイブリッド車両１の構成について説明をする。図１に示すように、ハイブリッド車両１は、パワートレイン１０と、このパワートレイン１０を制御する車載コントローラ２０とを備えている。また、図１に示すハイブリッド車両１は、家庭用電源から電力を充電するための電源プラグ１７と、充電回路１８とを備えている。
【００１８】
まず、パワートレイン１０について説明をする。パワートレイン１０は、燃料を消費することで回転するエンジン１１と、発電モータ１２と、駆動モータ１３と、駆動モータ１３からの動力を伝えるドライブシャフトＤＳ１と、左右の駆動輪ＤＷの回転差を吸収する機構であるディファレンシャルギアＤＦと、ディファレンシャルギアＤＦからの動力を左右の駆動輪ＤＷに伝えるドライブシャフトＤＳ２と、高圧バッテリ１４と、インバータ１５と、インバータ１６とを備えている。
【００１９】
発電モータ１２は、エンジン１１に直結され、燃料を消費することで回転するエンジンの回転力により電力を発電する。発電モータ１２によって発電された電力は、図示しないコンバータにより交流電力から直流電力へと変換されて高圧バッテリ１４に蓄えられる。また、発電モータ１２は、エンジン１１のスタータモータとしても機能する。
【００２０】
駆動モータ１３は、高圧バッテリ１４から供給されインバータ１６によって直流電力から変換された交流電力によって回転し、その回転力をドライブシャフトＤＳ１に伝えることで、ディファレンシャルギアＤＦ、ドライブシャフトＤＳ２を介して駆動輪ＤＷを駆動させる。また、駆動モータ１３は、ハイブリッド車両１の制動時に回生発電により電力を発電する。駆動モータ１３によって回生発電された電力は、図示しないコンバータにより交流電力から直流電力へと変換されて高圧バッテリ１４に蓄えられる。
【００２１】
高圧バッテリ１４は、発電モータ１２で発電された電力、駆動モータ１３で回生発電された電力を蓄える。また、高圧バッテリ１４は、家庭用電源に接続された電源プラグ１７を介して供給され、充電回路１８によって交流電力から変換された直流電力を蓄える。
【００２２】
高圧バッテリ１４に蓄えられた電力は、エンジン１１のスタータモータとして機能する発電モータ１２、駆動輪ＤＷを駆動させる駆動モータ１３に供給される。また、高圧バッテリ１４に蓄えられた電力は、ハイブリッド車両１に搭載されているあらゆる電装品に供給される。
【００２３】
続いて、車載コントローラ２０について説明をする。車載コントローラ２０は、モータ・ジェネレータコントローラ２１と、エンジンコントローラ２２と、バッテリコントローラ２３と、車両電装品制御ユニット２４と、ナビゲーションコントローラユニット２５と、統合制御コントローラ２６とを備え、ハイブリッド車両１の各種機能を制御する。車載コントローラ２０の各コントローラ間は、高速通信を可能とする高速通信網にて接続されているため、各コントローラ間において大容量データを容易に送受信することができる。
【００２４】
モータ・ジェネレータコントローラ２１は、発電モータ１２、駆動モータ１３に関する制御部であり、インバータ１５、１６を制御することで、発電モータ１２、駆動モータ１３の各入出力トルクを制御する。
【００２５】
エンジンコントローラ２２は、エンジン１１に関する制御部であり、エンジン１１の吸入空気量、点火タイミング、燃料噴射量などを操作することでエンジン１１の出力トルクを制御する。
【００２６】
バッテリコントローラ２３は、高圧バッテリ１４に関する制御部であり、高圧バッテリ１４の充電状態であるＳＯＣ（State Of Charge）や入出力可能パワーなどの内部状態量を推定したり、過充電、過放電などから高圧バッテリ１４を保護するよう制御する。
【００２７】
車両電装品制御ユニット２４は、ハイブリッド車両１に搭載されている電装品に関する制御部であり、例えば、エアコン、ヘッドライト、フォグランプ、ワイパー、デフォッガなど、各電装品の現在の動作状態を検出し、検出された動作状態に応じた各電装品の消費電力を算出する。車両電装品制御ユニット２４によって算出された各電装品の消費電力は、各電装品の動作状態を示す動作状態情報とともに、統合制御コントローラ２６に出力される。
【００２８】
車両電装品制御ユニット２４は、ハイブリッド車両１における各電装品の追加、削除、交換を定期的に監視することで、ハイブリッド車両１に搭載されている最新の電装品を常に把握することができる。
【００２９】
ハイブリッド車両１に搭載されている各電装品は、その動作状態に応じて消費電力が決まるため、車両電装品制御ユニット２４は、例えば、電装品毎に、動作状態と、動作状態に応じた消費電力とを対応付けたテーブルを保持する。これにより、車両電装品制御ユニット２４は、動作状態を検出することで対応する消費電力を読み出すことができる。
【００３０】
また、新たに電装品が追加された場合には、電装品にデフォルトで定められている動作状態と消費電力とを対応づけたデータを取得してテーブルを更新するようにしてもよいし、新たに追加された電装品を動作させる度に消費電力を測定して動作状態と消費電力とを対応付けたデータを蓄積させてテーブルを更新するようにしてもよい。
【００３１】
ナビゲーションコントローラユニット２５は、移動体である当該ハイブリッド車両１に搭載され、車両の現在位置を検出し、地図データから描画された車両の現在位置に対応する地図を表示することで所望の目的値までの経路案内（ナビゲーション）をする図示しないナビゲーションシステムを統括的に制御する。
【００３２】
ナビゲーションコントローラユニット２５は、センタ装置３０と無線通信をする通信部２５Ａを備えている。この通信部２５Ａは、センタ装置３０とデータ通信するため通信インターフェースである。また、通信部２５Ａは、ＶＩＣＳセンタ４０からＦＭ多重放送、電波ビーコン、光ビーコンを介して提供される交通情報を受信するための受信機能を別途備えている。
【００３３】
具体的には、ナビゲーションコントローラユニット２５は、ＧＰＳ衛星から送信される信号を受信することで、ＧＰＳ航法による位置計測を行い絶対位置（緯度、経度）を求め、図示しない距離センサから出力された走行距離情報、方位センサから出力された進行方位情報に基づいて、自律航法による車両の相対位置を求める。そして、ナビゲーションコントローラユニット２５は、絶対位置（緯度、経度）情報と、相対位置情報とから、ハイブリッド車両１の地図上における現在位置を算出する。
【００３４】
ナビゲーションコントローラユニット２５は、算出された現在位置情報に基づいて、対応する地図データ、道路データなど、ナビゲーションに必要となる各種データを図示しない記憶部から読み出し、ユーザによって入力される目的地と、現在位置情報とを用いて、現在位置から、目的地までの最適な走行経路を経路探索し、探索した最適な走行経路の経路案内をするルートガイダンスを行う。このとき、ナビゲーションコントローラユニット２５は、経路案内する際にセンタ装置３０、ＶＩＣＳセンタ４０から取得した交通情報を利用することで、交通状況、車両の走行状況に応じた経路案内を実行することができる。
【００３５】
メモリ２７は、データの読み出し書き込みが自在な記憶部である。メモリ２７は、統合制御コントローラ２６によって読み出され実行されるアプリケーションソフトウェアや統合制御コントローラ２６による制御処理で用いられる各種データを記憶する記憶部である。
【００３６】
また、メモリ２７は、統合制御コントローラ２６の指示に応じて、ハイブリッド車両１に搭乗した運転者毎のハイブリッド車両１に搭載された電装品の過去の使用状況を使用状況データとして記憶する。この運転者毎の電装品の過去の使用状況を示す使用状況データは、統合制御コントローラ２６によって、電装品の消費電力を予測する際に用いられる。電装品の使用状況データは、例えば、オーディオの設定データ（ＣＤ、ラジオなどの音量レベル）や、エアコンの設定データ（温度、風量）といった個人の嗜好性が反映されやすいデータであると共に、設定値によって電装品の消費電力を変動させる要素を含んだデータとなっている。
【００３７】
統合制御コントローラ２６は、車載コントローラ２０の各コントローラを統括的に制御する制御部である。統合制御コントローラ２６は、ナビゲーションコントローラユニット２５と連携することで、ナビゲーションコントローラユニット２５で経路探索された走行経路をハイブリッド車両１が走行することで消費される電装品の消費電力を、センタ装置３０から送信された集約情報に基づき予測する。
【００３８】
一般に、ハイブリッド車両１に搭載された電装品の消費電力は、ハイブリッド車両１が走行している走行経路の環境に大きく影響を受ける。例えば、走行経路の環境が、昼間、晴天、温暖時という条件下におけるハイブリッド車両１の消費電力を基準とすると、走行経路の環境が昼間から夜間へと変化した場合、電装品であるヘッドライトを点灯させるため消費電力が増えることになる。さらに、走行経路の環境が晴天から小雨へと変化した場合、電装品であるエアコンを弱めにかけたり、ワイパーを低速で動作させたりするため、さらに消費電力が増えることになる。さらに、また、走行経路の環境が小雨から豪雨へ、温暖から寒冷へと変化した場合、電装品であるエアコンを強めにかけたり、ワイパーを高速で動作させたりするため、さらに消費電力が増えることになる。
【００３９】
このように、ハイブリッド車両１に搭載された電装品の消費電力が、ハイブリッド車両１が走行している走行経路の環境に大きく影響を受けることから、センタ装置３０から送信されるリアルタイム性の高い情報である集約情報に含まれる環境情報を用いることで、ハイブリッド車両１に搭載された電装品で消費されるであろう消費電力を容易かつ確実に予測することができるようになる。
【００４０】
また、統合制御コントローラ２６は、センタ装置３０から送信された集約情報と、ハイブリッド車両１が走行経路を走行することで消費される電装品の予測された消費電力とを考慮して、走行経路を走行し目的地に到達するまでに必要となる高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣを算出する。
【００４１】
そして、統合制御コントローラ２６は、エンジンコントローラ２２、モータ・ジェネレータコントローラ２１を制御して、高圧バッテリ１４の実際のＳＯＣである実ＳＯＣを、算出した目標ＳＯＣに近付くように、エンジン１１、発電モータ１２を駆動させることでハイブリッド車両１の電力マネージメントを実行する。
【００４２】
また、統合制御コントローラ２６は、ハイブリッド車両１に搭乗した乗員である運転者を特定するための認証処理を実行する。
【００４３】
ハイブリッド車両１に搭乗する運転者は、基本的にユーザ登録がなされる。このユーザ登録時において、例えば、生体認証用の認証データ、ユーザ固有の暗証番号データといった認証データ、ユーザが携帯するＩＤカードや携帯情報端末装置に組み込まれた認証データなどを登録しておく。これにより、統合制御コントローラ２６は、ハイブリッド車両１へ運転者が搭乗した際に、認証データを要求し、認証データに基づく認証処理を実行することで運転者を特定することができる。
【００４４】
統合制御コントローラ２６は、運転者を特定できた場合、メモリ２７に運転者毎に記憶されているハイブリッド車両１に搭載された電装品の過去の使用状況を示す使用状況データを読み出すことができる。統合制御コントローラ２６は、読み出した使用状況データに基づき、運転者ごとに異なる運転者固有の電装品の消費電力を予測する。
【００４５】
また、統合制御コントローラ２６は、ナビゲーションコントローラユニット２５の通信部２５Ａに替わって、センタ装置３０と無線通信することで直接、集約情報を取得するような図示しない通信部を備えるようにしてもよい。これにより、目標ＳＯＣを設定する際に必要となる処理を分散できるため、ナビゲーションコントローラユニット２５の処理負荷を抑えることができる。
【００４６】
続いて、図２に示すフローチャートを用いて、ハイブリッド車両１の電力マネージメントを実行する際の制御処理動作について説明をする。ハイブリッド車両１の電力マネージメントは、主に、車載コントローラ２０のナビゲーションコントローラユニット２５、統合制御コントローラ２６による制御によって特定の演算周期で実行される。
【００４７】
ステップＳ１において、ナビゲーションコントローラユニット２５は、ユーザによって目的地が入力されたことに応じて、最適な走行経路を経路探索する。そして、ナビゲーションコントローラユニット２５は、あらかじめ図示しない記憶部に記憶されている地図データ、道路データなどから走行経路の高低差、制限速度といった走行経路に関する静的道路情報を取得する。
【００４８】
また、ナビゲーションコントローラユニット２５は、通信部２５Ａを介してＶＩＣＳセンタ４０から走行経路に関するＶＩＣＳ情報を取得する。このＶＩＣＳ情報は、例えば、走行経路における一定時間前の交通渋滞情報や天候情報などである。
【００４９】
ステップＳ２において、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ１にて取得された静的道路情報、ＶＩＣＳ情報に基づき、走行経路を走行することで消費される消費される消費電力を予測する。そして、統合制御コントローラ２６は、予測した消費電力に基づき、走行経路を走行し目的地に到達するまでに必要となる高圧バッテリ１４のＳＯＣを算出する。本ステップで算出される高圧バッテリ１４のＳＯＣは、ハイブリッド車両１に搭載された電装品による消費電力を考慮していないＳＯＣ（以下、基本ＳＯＣと呼ぶ。）である。
【００５０】
このとき、統合制御コントローラ２６は、それぞれ高圧バッテリ１４のＳＯＣの上限である標準ＳＯＣ管理上限を超えないように、下限である標準ＳＯＣ管理下限を下回らないように基本ＳＯＣを算出する。
【００５１】
ステップＳ３において、統合制御コントローラ２６は、車両電装品制御ユニット２４から出力されるハイブリッド車両１に搭載されている電装品の現在の動作状態を示す動作状態情報と、この動作状態情報で示される動作状態に応じた消費電力を取得する。
【００５２】
ステップＳ４において、統合制御コントローラ２６は、ハイブリッド車両１に搭乗している運転者に対してなんらかの認証データを要求し、要求した認証データを用いてあらかじめ登録されている認証データと比較することで認証処理を実行する。
【００５３】
ステップＳ５において、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ４における認証処理によってハイブリッド車両１に搭乗している運転者が認証され、運転者が特定されたかどうかを判断する。統合制御コントローラ２６は、運転者が特定された場合、ステップＳ６へと処理を進める一方、運転者が特定さない場合、ステップＳ７へと処理を進める。
【００５４】
ステップＳ６において、統合制御コントローラ２６は、運転者が特定されたことに応じて、メモリ２７を参照し、特定された運転者に対応する使用状況データを読み出す。そして、統合制御コントローラ２６は、読み出した使用状況データに基づき、運転者ごとに異なる運転者固有の電装品の消費電力を予測する。
【００５５】
ステップＳ７において、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ３で取得したハイブリッド車両１の電装品の現在の動作状態を示す動作状態情報をナビゲーションコントローラユニット２５の通信部２５Ａを介してセンタ装置３０に送信するよう制御する。このとき、ナビゲーションコントローラユニット２５は、ハイブリッド車両１の現在位置情報や、図示しない車速センサで検出されたハイブリッド車両１の車速などを、ハイブリッド車両１の現在の走行状態を示す走行状態情報として通信部２５Ａを介してセンタ装置３０に送信する。本ステップにおいて、ハイブリッド車両１は、プローブカーとして機能し、センタ装置３０に対してプローブ情報として動作状態情報、走行状態情報を提供する。
【００５６】
ステップＳ８において、ナビゲーションコントローラユニット２５は、通信部２５Ａを介してセンタ装置３０から送信される走行経路上を走行している車両５０といった複数の車両から送信されるプローブ情報を集約した集約情報を取得する。
【００５７】
ステップＳ９において、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ３にて取得された当該ハイブリッド車両１に搭載されている電装品の消費電力に対して、ステップＳ８にてセンタ装置３０から送信された集約情報を考慮し、走行経路を走行することで消費される電装品の消費電力を予測する。つまり、統合制御コントローラ２６は、センタ装置３０から送信された集約情報に基づき、ハイブリッド車両１が走行経路を走行することで消費される電装品の消費電力を予測する。
【００５８】
このとき、ステップＳ６を経由した場合には、ステップＳ６にて予測された運転者ごとに異なる運転者固有の電装品の消費電力を加味する。
【００５９】
ハイブリッド車両１が、走行経路を走行することで消費する消費電力のうち、ハイブリッド車両１に搭載された電装品の消費電力は、雨などの天候によって最も変動する値である。本発明の実施の形態として示す電力マネージメントシステムでは、上述したように、このような天候は、リアルタイム性が高いことから非常に信頼性の高い情報であるプローブ情報を集約した集約情報によって提供される。
【００６０】
このような集約情報として提供される天候を示す情報は、目的地までの走行経路においてのみ有効なのではなく、走行経路近傍においても同様に有効となる情報である。したがって、ハイブリッド車両１が、なんらかの理由により走行経路を外れて目的地へと向かったとしても予測された消費電力が大きく変動してしまうことはない。
【００６１】
ステップＳ１０において、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ２で算出された基本ＳＯＣに対して、ステップＳ８でセンタ装置３０から送信された集約情報と、ステップＳ９で予測されたハイブリッド車両１が走行経路を走行することで消費される電装品の消費電力とを考慮して、走行経路を走行し目的地に到達するまでに必要となる高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣを算出する。
【００６２】
このとき、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ９で予測されたハイブリッド車両１が走行経路を走行することで消費される電装品の消費電力を考慮して、高圧バッテリ１４の標準ＳＯＣ管理上限、標準ＳＯＣ管理下限を変更し、それぞれＳＯＣ管理上限、ＳＯＣ管理上限とする。これにより、本ステップで算出される目標ＳＯＣが、ＳＯＣ管理上限を超えることなく、ＳＯＣ管理下限を下回ることなく最適に設定されることになる。
【００６３】
ステップＳ１１において、統合制御コントローラ２６は、エンジン１１を始動させて発電モータ１２を発電させるかどうか判断をする。具体的には、統合制御コントローラ２６は、バッテリコントローラ２３によって検出される高圧バッテリ１４の実際のＳＯＣである実ＳＯＣと、ステップＳ１０で算出した目標ＳＯＣとを比較し、目標ＳＯＣが実ＳＯＣよりも大きい場合、発電の必要があるとしてステップＳ１２へと処理を進める一方、目標ＳＯＣが実ＳＯＣ以下である場合、発電の必要がないとしてステップＳ１７へと処理を進める。
【００６４】
ステップＳ１２において、統合制御コントローラ２６は、既にエンジン１１が始動済みかどうかを判断する。統合制御コントローラ２６は、エンジンコントローラ２２から定期的、または不定期に出力される信号に添付された情報に基づき、エンジン１１が既に始動済みかどうかを判断する。統合制御コントローラ２６は、既にエンジン１１が始動済みの場合には、ステップＳ１３へと処理を進める一方、まだエンジン１１が始動していない場合には、ステップＳ１５へと処理を進める。
【００６５】
ステップＳ１３において、統合制御コントローラ２６は、発電モータ１２を用いて、効率よく発電することができる回転数Ｎ（発電用回転数Ｎ）を目標値として、回転数フィードバック制御演算を実行し、発電モータトルク指令値を算出する。このとき算出される発電モータトルク指令値は、負値であり、高圧バッテリ１４に対して充電がなされることになる。
【００６６】
ステップＳ１４において、統合制御コントローラ２６は、バッテリコントローラ２３によって検出される高圧バッテリ１４の実ＳＯＣを、ステップＳ１０で算出した目標ＳＯＣに一致させるように、エンジン１１の出力（≒発電出力）を算出する。例えば、統合制御コントローラ２６は、目標ＳＯＣと実ＳＯＣとの偏差を用いた比例制御などにより、このエンジン出力を算出する。
【００６７】
統合制御コントローラ２６は、上述した発電モータ１２で効率よく発電することができる回転数Ｎを用いて、エンジントルク指令値へと換算する。
【００６８】
ステップＳ１５において、統合制御コントローラ２６は、発電モータ１２を用いて、エンジン１１を始動するための最低回転数Ｎｓ（始動用回転数Ｎｓ）を保つように、回転数フィードバック制御演算を実行し、発電モータトルク指令値を算出する。ことのとき算出される発電モータトルク指令値は、正値であり、高圧バッテリ１４を放電させることになる。
【００６９】
ステップＳ１６において、統合制御コントローラ２６は、エンジン１１の始動操作を実行する。統合制御コントローラ２６は、エンジンコントローラ２２に対して、エンジン始動要求フラグをセットして、エンジン１１の始動に必要な吸入空気量、点火時期、燃料噴射量を要求する。
【００７０】
ステップＳ１７において、統合制御コントローラ２６は、エンジン１１、発電モータ１２に対して停止を要求するエンジン停止要求フラグ、発電モータ停止要求フラグをセットする。
【００７１】
ステップＳ１８において、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ１３、１４を経由した場合、算出された発電モータトルク指令値、エンジントルク指令値をそれぞれモータ・ジェネレータコントローラ２１、エンジンコントローラ２２に出力する。また、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ１５、１６を経由した場合、算出された発電モータトルク指令値、エンジン始動要求フラグをそれぞれモータ・ジェネレータコントローラ２１、エンジンコントローラ２２に出力する。また、統合制御コントローラ２６は、ステップＳ１７を経由した場合、発電モータ停止要求フラグ、エンジン停止要求フラグをそれぞれモータ・ジェネレータコントローラ２１、エンジンコントローラ２２に出力する。
【００７２】
このようにして、統合制御コントローラ２６は、センタ装置３０から提供される集約情報を用いて予測した、ハイブリッド車両１の目的地までの走行において消費される消費電力に基づき算出した目標ＳＯＣに近似するように、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣを管理することで、高圧バッテリ１４に充電された電力を効率的に利用することができ、ひいてはエンジン１１で消費される燃料消費量を低減することができる。
【００７３】
ところで、上述した図２に示すフローチャートでは、ステップＳ１１にて、統合制御コントローラ２６が、バッテリコントローラ２３によって検出される高圧バッテリ１４の実際のＳＯＣである実ＳＯＣと、ステップＳ１０で算出した目標ＳＯＣとを比較し、目標ＳＯＣが実ＳＯＣよりも大きい場合、発電の必要があるとして、ステップＳ１２にて、エンジン１１を始動させて発電モータ１２を発電させるかどうか判断するようになっている。このとき、統合制御コントローラ２６は、目標ＳＯＣと実ＳＯＣとの乖離が大きく、走行経路の条件などによっては、エンジン１１を駆動しただけでは必要な電力を高圧バッテリ１４に充電できない場合、ハイブリッド車両１を走行させることを優先させ、走行に必要のない電装品の消費電力を抑制するように制御する。
【００７４】
例えば、ハイブリッド車両１が、走行経路に存在する連続した急勾配を登坂走行する際、現在、ハイブリッド車両１全体で消費される消費電力では、登坂走行に必要な駆動力を得るための電力を確保することができない場合、統合制御コントローラ２６は、オーディオといった走行に必要のない電装品を強制的に停止させるなどして消費電力を抑制するように制御する。
【００７５】
これにより、走行経路を走行するために必要なハイブリッド車両１の走行性能を確実に確保することができる。
【００７６】
このように、統合制御コントローラ２６は、自動的にハイブリッド車両１の走行を優先させるようにしてもよいし、ユーザによる手動設定により、上述したような走行を優先させる走行優先モードへと切り替えるようにしてもよい。また、このような走行優先モードに対して、燃費を優先させる燃費優先モード、電装品の動作を優先させる電装品優先モードなどを用意し、ユーザの手動操作によって各モードを切り替えるようにすることで、高圧バッテリ１４に蓄えられる電力をユーザの要求に応じて最適に利用できるように制御することもできる。
【００７７】
続いて、上述した図２のフローチャートを用いて説明した本発明の実施の形態として示す電力マネージメントシステムのナビゲーションコントローラユニット２５、統合制御コントローラ２６によるハイブリッド車両１の電力マネージメントについて、具体的な例を用いて、従来の電力マネージメントと比較しなが説明をする。
【００７８】
まず、ナビゲーションコントローラユニット２５によって経路探索された目的地までの走行経路に関し、取得された静的道路情報から、図３（ａ）に示すような高低差の走行経路であることが分かったものとする。図３（ａ）に示すように、この走行経路は、ｒ０〜ｒ１区間が平坦路、ｒ１〜ｒ２区間がある程度の勾配を有する登り坂、ｒ２〜ｒ３区間がｒ１〜ｒ２区間と同等の勾配を有する下り坂、ｒ３〜ｒ４区間が急激な勾配を有する登り坂、ｒ４以降が平坦路となっている。
【００７９】
図３（ｂ）は、統合制御コントローラ２６によって、ハイブリッド車両１に搭載された電装品の消費電力を考慮せずに、図３（ａ）に示したような高低差の走行経路であることのみを考慮して算出された高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した場合のエンジン１１の回転数、燃料消費量と、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣとを示した図である。なお、図３（ｂ）に示すＳＯＣＭＡＸは、高圧バッテリ１４のＳＯＣの上限である標準ＳＯＣ管理上限である。
【００８０】
図３（ｂ）に示すように、統合制御コントローラ２６は、ｒ０〜ｒ１区間において、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００８１】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ１〜ｒ３区間において、エンジン１１を停止させる。このとき、ｒ１〜ｒ２区間は、登り坂であるため高圧バッテリ１４の消費電力が増加し高圧バッテリ１４のＳＯＣを低下させる。ｒ２〜ｒ３区間は、下り坂であるため発電モータ１２の回生発電により高圧バッテリ１４へ充電がなされＳＯＣを上昇させる。
【００８２】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ３〜ｒ４１区間においても、エンジン１１を停止させる。このとき、ｒ３〜ｒ４区間は、登り坂であるため消費電力が増加し高圧バッテリ１４のＳＯＣを低下させる。ｒ４〜ｒ４１区間は、平坦路であるが、エンジン１１を停止させているため電力の消費により、ｒ３〜ｒ４区間ほどではないが、高圧バッテリ１４のＳＯＣを徐々に低下させる。
【００８３】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ４１以降、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００８４】
図４（ａ）は、図３（ａ）に高低差を示した走行経路と同じ走行経路である。図４（ｂ）は、統合制御コントローラ２６によって、ハイブリッド車両１に搭載された電装品の消費電力を考慮して算出された高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した場合のエンジン１１の回転数、燃料消費量と、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣとを示した図である。このとき、図４（ａ）に示す走行経路のｒ１〜ｒ２区間では雨が降り、ｒ２〜ｒ３区間では曇りとなる。なお、図４（ｂ）に示すＳＯＣＭＡＸは、高圧バッテリ１４のＳＯＣの上限である標準ＳＯＣ管理上限である。
【００８５】
図４（ｂ）に示すように、統合制御コントローラ２６は、ｒ０〜ｒ１区間において、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００８６】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ１〜ｒ１１区間において、エンジン１１を停止させ、ｒ１１〜ｒ２区間において、発電優先となるようにエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、図４（ｂ）のＡに示すように、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００８７】
このとき、ｒ１〜ｒ２区間は、登り坂であるため消費電力が増加し高圧バッテリ１４のＳＯＣを低下させる。特に、ｒ１〜ｒ１１区間では、雨が降ったために電装品であるワイパー、エアコン、ライト類を動作させたことで消費電力が急激に増大し、高圧バッテリ１４のＳＯＣが大幅に低下してしまう。このとき、統合制御コントローラ２６は、雨が降っていることの情報を取得できていないため、高圧バッテリ１４のＳＯＣの大幅な低下を検出したことに応じて、ｒ１１〜ｒ２区間にて、発電優先となるようにエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い高圧バッテリ１４へ電力を充電させるように制御することになる。
【００８８】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ２〜ｒ３区間において、エンジン１１を停止させる。ｒ２〜ｒ３区間は、下り坂であるため発電モータ１２の回生発電により高圧バッテリ１４への充電がなされＳＯＣを上昇させる。
【００８９】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ３〜ｒ４１区間においても、エンジン１１を停止させる。このとき、ｒ３〜ｒ４区間は、登り坂であるため消費電力が増加し高圧バッテリ１４のＳＯＣを低下させる。ｒ４〜ｒ４１区間は、平坦路であるが、エンジン１１を停止させているため電力の消費により、ｒ３〜ｒ４区間ほどではないが、高圧バッテリ１４のＳＯＣを徐々に低下させる。
【００９０】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ４１以降、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００９１】
このように、統合制御コントローラ２６は、雨が降っていることの情報を取得できていないことから、高圧バッテリ１４のＳＯＣの大幅な低下を検出したことに応じて、ｒ１１〜ｒ２区間にて、発電優先となるようにエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い高圧バッテリ１４へ電力を充電させるように制御するため、エンジン１１によって消費される燃料消費量が増加してしまうといった弊害を招来してしまう。
【００９２】
図５（ａ）は、図３（ａ）に高低差を示した走行経路と同じ走行経路である。図５（ｂ）は、統合制御コントローラ２６によって、ＶＩＣＳセンタ４０から提供されるＶＩＣＳ情報の天候情報（降水確率５０％）に基づき算出された高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した場合のエンジン１１の回転数、燃料消費量と、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣとを示した図である。このとき、図５（ａ）に示す走行経路のｒ１〜ｒ２区間では雨が降り、ｒ２〜ｒ３区間では曇りとなる。なお、図５（ｂ）に示すＳＯＣＭＡＸは、高圧バッテリ１４のＳＯＣの上限である標準ＳＯＣ管理上限である。
【００９３】
図５（ｂ）に示すように、統合制御コントローラ２６は、ｒ０〜ｒ１区間において、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００９４】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ１〜ｒ２１区間においても、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【００９５】
このとき、ｒ１〜ｒ２区間は、登り坂であるため消費電力が増加し高圧バッテリ１４のＳＯＣを低下させる。ｒ２〜ｒ３区間は、下り坂であるため発電モータ１２の回生発電により高圧バッテリ１４へ充電がなされＳＯＣを上昇させる。
【００９６】
図５（ｂ）に示すように、統合制御コントローラ２６は、ＶＩＣＳセンタ４０から提供されるＶＩＣＳ情報の天候情報により、ｒ１〜ｒ３区間では降水確率が５０％であるということが分かっているため、電装品であるワイパー、エアコン、ライト類によって消費される電力分を考慮し、高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣを全体的に高めに設定する。
【００９７】
また、統合制御コントローラ２６は、ｒ２１以降、エンジン１１を停止させる。図５（ｂ）に示すように、ｒ２１〜ｒ３区間は、下り坂であるため発電モータ１２の回生発電により高圧バッテリ１４へ充電がなされＳＯＣを上昇させる。しかしながら、上述したように、ＶＩＣＳ情報に基づき、高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣは、全体的に高めに設定されているため、ｒ２２〜ｒ３区間において、標準ＳＯＣ管理上限を超えてしまう。このように、目標ＳＯＣ管理上限を超えてしまう場合、回生によるエンジンブレーキを使用することができず、目標ＳＯＣに基づき高圧バッテリ１４への充電を実行することができないといった問題がある。
【００９８】
また、統合制御コントローラ２６は、高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣを全体的に高めに設定することから、この目標ＳＯＣを維持するために、エンジン１１で消費される燃料消費量が多くなってしまうといった問題がある。
【００９９】
そこで、本発明の実施の形態として示す電力マネージメントシステムでは、上述した図２に示すフローチャートのようにして、統合制御コントローラ２６が、ナビゲーションコントローラユニット２５との連携によりセンタ装置３０から提供される集約情報に基づき、電力マネージメントを実行する。
【０１００】
図６（ａ）は、図３（ａ）に高低差を示した走行経路と同じ走行経路である。図６（ｂ）は、統合制御コントローラ２６によって、センタ装置３０から提供される集約情報に基づき算出された高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した場合のエンジン１１の回転数、燃料消費量と、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣとを示した図である。このとき、図６（ａ）に示す走行経路のｒ１〜ｒ２区間では雨が降り、ｒ２〜ｒ３区間では曇りとなる
図６（ｂ）に示すように、統合制御コントローラ２６は、ｒ０〜ｒ１区間において、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。
【０１０１】
このとき、統合制御コントローラ２６は、センタ装置３０から提供される集約情報に基づき、ｒ１〜ｒ２区間において雨であることを把握しているため、電装品であるワイパー、エアコン、ライト類の動作により消費電力の増加を予想する。
【０１０２】
これに応じて、統合制御コントローラ２６は、高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣを、電装品の消費電力の増加分を考慮して設定する。また、図６（ｂ）に示す高圧バッテリ１４のＳＯＣの上限であるＳＯＣＭＡＸも、高圧バッテリ１４の目標ＳＯＣが、電装品の消費電力の増加を考慮していることを受けて、消費電力の増加を考慮したＳＯＣ管理上限となる。
【０１０３】
統合制御コントローラ２６は、ｒ１〜ｒ２区間において、燃費優先させながらエンジン１１を回転させ、発電モータ１２による発電を行い、高圧バッテリ１４へ電力を充電させる。そして、統合制御コントローラ２６は、ｒ２以降、エンジン１１を停止させる。
【０１０４】
これにより、統合制御コントローラ２６は、センタ装置３０から提供される走行経路を走行している他の車両より提供されるプローブ情報を集約したリアルタイム性の高い集約情報に基づき、高圧バッテリ１４の最適な目標ＳＯＣを設定し、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣを設定した目標ＳＯＣに近似するように、燃費優先でエンジン１１の駆動を制御するため、高圧バッテリ１４に充電された電力を効率的に利用することができ、ひいてはエンジン１１で消費される燃料消費量を低減することができる。
【０１０５】
また、ハイブリッド車両１のように、プラグイン機能を搭載している車両では、充電可能な目的地に到着した際に、高圧バッテリ１４の実ＳＯＣがゼロとなるように統合制御コントローラ２６により発電制御をすることで、より効率的な電力マネージメントを実行することができる。
【０１０６】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の実施の形態として示す電力マネージメントシステムの構成について説明するための図である。
【図２】前記電力マネージメントシステムの制御処理動作について説明するためのフローチャートである。
【図３】（ａ）は、一例として示す走行経路の高低差を示した図であり、（ｂ）は、（ａ）で示した走行経路をハイブリッド車両で走行した際に、搭載された電装品の消費電力を考慮せずに算出された目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した様子を示した図である。
【図４】（ａ）は、一例として示す降雨を伴った走行経路の高低差を示した図であり（ｂ）は、（ａ）で示した走行経路をハイブリッド車両で走行した際に、搭載された電装品の消費電力を考慮して算出された目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した様子を示した図である。
【図５】（ａ）は、一例として示す降雨を伴った走行経路の高低差を示した図であり、（ｂ）は、（ａ）で示した走行経路をハイブリッド車両で走行した際に、ＶＩＣＳ情報に基づき算出された目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した様子を示した図である。
【図６】（ａ）は、一例として示す降雨を伴った走行経路の高低差を示した図であり、（ｂ）は、（ａ）で示した走行経路をハイブリッド車両で走行した際に、集約情報に基づき算出された目標ＳＯＣに、実ＳＯＣが近似するようにエンジン１１の駆動を制御した様子を示した図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１ ハイブリッド車両
１０ パワートレイン
１１ エンジン
１２ 発電モータ
１３ 駆動モータ
１４ 高圧バッテリ
２０ 車載コントローラ
２１ モータ・ジェネレータコントローラ
２２ エンジンコントローラ
２３ バッテリコントローラ
２４ 車両電装品制御ユニット
２５ ナビゲーションコントローラユニット
２５Ａ 通信部
２６ 統合制御コントローラ
２７ メモリ
３０ センタ装置
５０ 車両
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド車両に搭載されたバッテリの電力を管理する電力マネージメントシステムにおいて、
目的地までの走行経路を走行している他の複数の車両によって収集された情報を集約した集約情報を取得する集約報取得手段と、
前記集約情報取得手段によって取得された集約情報に基づき、前記走行経路を走行することで消費される消費電力を予測する消費電力予測手段と、
前記消費電力予測手段によって予測された消費電力に基づき、目的地までの走行に必要な前記バッテリのＳＯＣである目標ＳＯＣを算出する目標ＳＯＣ算出手段と、
前記目標ＳＯＣ算出手段によって算出された目標ＳＯＣに近似するように、前記バッテリの実際のＳＯＣを管理するＳＯＣ管理手段とを備えること
を特徴とする電力マネージメントシステム。
【請求項２】
自車両に乗車している乗員を特定する乗員特定手段と、
前記自車両に乗車した乗員ごとに、前記自車両に搭載された電装品の使用状況を反映した設定値を対応付けて記憶する記憶手段と、
前記乗員特定手段によって乗員が特定されたことに応じて、特定された乗員に対応付けられた電装品の設定値を前記記憶手段から読み出す設定値読み出し手段とを備え、
前記消費電力予測手段は、前記設定値読み出し手段によって読み出された設定値に基づき走行経路の走行中における電装品の消費電力を予測し、前記走行経路を走行することで消費される消費電力に加味すること
を特徴とする請求項１記載の電力マネージメントシステム。
【請求項３】
ハイブリッド車両に搭載されたバッテリの電力を管理する電力マネージメントシステムの電力マネージメント方法であって、
目的地までの走行経路を走行している他の複数の車両によって収集された情報を集約した集約情報を取得し、
取得された前記集約情報に基づき、前記走行経路を走行することで消費される消費電力を予測し、
予測された前記消費電力に基づき、目的地までの走行に必要な前記バッテリのＳＯＣである目標ＳＯＣを算出し、
算出された前記目標ＳＯＣに近似するように、前記バッテリの実際のＳＯＣを管理すること
を特徴とする電力マネージメント方法。
【請求項１】
ハイブリッド車両に搭載されたバッテリの電力を管理する電力マネージメントシステムにおいて、
目的地までの走行経路を走行している他の複数の車両によって収集された情報を集約した集約情報を取得する集約報取得手段と、
前記集約情報取得手段によって取得された集約情報に基づき、前記走行経路を走行することで消費される消費電力を予測する消費電力予測手段と、
前記消費電力予測手段によって予測された消費電力に基づき、目的地までの走行に必要な前記バッテリのＳＯＣである目標ＳＯＣを算出する目標ＳＯＣ算出手段と、
前記目標ＳＯＣ算出手段によって算出された目標ＳＯＣに近似するように、前記バッテリの実際のＳＯＣを管理するＳＯＣ管理手段とを備えること
を特徴とする電力マネージメントシステム。
【請求項２】
自車両に乗車している乗員を特定する乗員特定手段と、
前記自車両に乗車した乗員ごとに、前記自車両に搭載された電装品の使用状況を反映した設定値を対応付けて記憶する記憶手段と、
前記乗員特定手段によって乗員が特定されたことに応じて、特定された乗員に対応付けられた電装品の設定値を前記記憶手段から読み出す設定値読み出し手段とを備え、
前記消費電力予測手段は、前記設定値読み出し手段によって読み出された設定値に基づき走行経路の走行中における電装品の消費電力を予測し、前記走行経路を走行することで消費される消費電力に加味すること
を特徴とする請求項１記載の電力マネージメントシステム。
【請求項３】
ハイブリッド車両に搭載されたバッテリの電力を管理する電力マネージメントシステムの電力マネージメント方法であって、
目的地までの走行経路を走行している他の複数の車両によって収集された情報を集約した集約情報を取得し、
取得された前記集約情報に基づき、前記走行経路を走行することで消費される消費電力を予測し、
予測された前記消費電力に基づき、目的地までの走行に必要な前記バッテリのＳＯＣである目標ＳＯＣを算出し、
算出された前記目標ＳＯＣに近似するように、前記バッテリの実際のＳＯＣを管理すること
を特徴とする電力マネージメント方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１３７３４０（Ｐ２００９−１３７３４０Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１３３１１（Ｐ２００７−３１３３１１）
【出願日】平成１９年１２月４日（２００７．１２．４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月４日（２００７．１２．４）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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