電気自動車用発電装置の制御装置

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【発明の名称】	電気自動車用発電装置の制御装置
【発明者】	【氏名】木庭壽
【要約】	【課題】モータの駆動電力の変動に対する発電装置の出力の応答遅れを低減する。【解決手段】発電装置Ｇｅｎの発電出力を制御手段Ｃにより目標制御するのに先立ち、経路予測手段Ｒによって車両の走行経路を予測し、その結果に基づき発電出力の制御目標たる発電目標を目標設定手段Ｔｇｔにより設定する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】車両走行用のモータに対し発電装置及びバッテリから駆動電力を供給可能でかつバッテリに対し発電装置から充電電力を供給可能な車両に搭載される制御装置において、上記発電装置の出力を発電目標に従い制御する手段と、ＶＩＣＳ等の通信システムから交通情報を入力する手段と、交通情報に基づき車両の走行経路を予測する手段と、予測した走行経路に基づき上記発電目標を設定する手段と、を備えることを特徴とする電気自動車用発電装置の制御装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車に搭載される発電装置の出力を制御する装置、すなわち電気自動車用発電装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平６－２４５３２０号公報には、シリーズハイブリッド車（ＳＨＶ）に搭載されるエンジン駆動発電機の制御装置が示されている。この公報に記載された装置においては、エンジン駆動発電機やバッテリからモータに供給される電力が検出され、その時間平均が演算される。エンジン駆動発電機の発電出力は、得られた時間平均に基づき設定される発電目標に従い制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような構成においては、ある制御周期において検出された電力の時間平均がその後の制御周期における発電目標の決定に使用されているため、モータの消費電力の変動に対する実際の発電出力の応答遅れ、ひいては両者の差を避けることができない。生じる差のうち、モータの消費電力に対する発電出力の不足分はバッテリの放電により補われ、逆にモータの消費電力に対する発電出力の余剰分はバッテリに充電される。一方で、バッテリの充放電の際には充放電損失が発生する。従って、上述の応答遅れにより、車両の電力効率の低下が生じる。また、上述の充放電が頻繁に生じるとバッテリの寿命確保が阻害される。加えて、上述の応答遅れは、ドライブフィーリング改善に支障になる。
【０００４】本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、発電目標の設定手段の改良により、車両走行用のモータの消費電力の変動に対する発電出力の応答遅れを低減し、ひいてはバッテリの充放電の頻度を抑制して車両の電力効率の改善等を実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成するために、本発明は、図１に示される構成を備える。すなわち、車両走行用のモータＭに対し発電装置Ｇｅｎ及びバッテリＢから駆動電力を供給可能でかつバッテリＢに対し発電装置Ｇｅｎから充電電力を供給可能な車両に搭載される制御装置において、発電装置Ｇｅｎの発電出力を発電目標に従い制御する手段Ｃと、この制御に先立ち車両の走行経路を予測させる手段Ｒと、予測した走行経路に基づき発電目標を設定する手段Ｔｇｔと、を備えることを特徴とする。このように、車両の走行経路を予測しその結果に基づき発電目標を設定することにより、本発明においては、モータの駆動電力（消費電力）と発電目標、ひいては発電装置Ｇｅｎの実際の発電出力との間に差が生じにくくなり、その結果バッテリの充放電の頻度が抑制される。これは、車両の電力効率の向上等につながる。また、ＶＩＣＳ等の通信システムから入力した交通情報に基づき走行経路を予測することにより、渋滞路等を予測の基礎から除くこともでき、予測精度を向上させ発電出力とモータ出力との差を抑えること等ができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態について図面に基づき説明する。
【０００７】図２には、本発明の一実施形態に係るＳＨＶのシステム構成が示されている。この図において車両走行用のモータ１０として使用されているのは三相交流モータであり、その出力軸は減／変速機１２等を介して駆動輪１４Ｌ及び１４Ｒに連結されている。また、モータ１０はインバータ１６を介しバッテリ１８及びエンジン駆動発電機２０から駆動電力の供給を受ける。すなわち、これらの電力源から供給される直流電力は、インバータ１６において三相交流電力に変換されモータ１０に供給される。エンジン駆動発電機２０は、内燃機関であるエンジン２２及びこのエンジン２２の出力により駆動される発電機２４により構成されている。発電機２４は三相交流発電機であり、その発電出力は後段の整流器２６により整流された上で前述のインバータ１６やバッテリ１８に供給される。従って、この図のシステムにおいては、車両走行用のモータ１０をバッテリ１８の放電出力やエンジン駆動発電機２０の発電出力により駆動することができ、バッテリ１８を図示しない車外電源からの充電電力やモータ１０からの回生電力やエンジン駆動発電機２０の発電出力により充電することができる。すなわち、モータ１０の駆動電力（消費電力）に対しエンジン駆動発電機２０の発電出力が不足している場合にはバッテリ１８の放電によりこの不足分が補われ、モータ１０の駆動電力に対しエンジン駆動発電機２０の発電出力が余剰している場合にはこの余剰分がバッテリ１８の充電に使用される。
【０００８】エンジン駆動発電機２０からモータ１０に至る車両駆動系統は、次のように、車両走行用の電子制御ユニット、すなわちＥＶＥＣＵ２８により制御されている。ＥＶＥＣＵ２８は、回転数センサ３０により検出されるモータ１０の回転数や、アクセル開度又はブレーキ踏力に応じて決定したトルク指令に基づき、インバータ１６の動作を制御する。これにより、モータ１０の出力は、アクセル開度やブレーキ踏力に応じた出力となる。ＥＶＥＣＵ２８は、また、後述する手順により、エンジン駆動発電機２０の発電出力の制御目標（発電目標）Ｐ_Gを決定し、決定した発電目標Ｐ_Gに従い発電機２４の発電出力を制御する。例えば、この発電目標Ｐ_Gに従い発電機２４の励磁状態を変化させることにより、当該発電機２４の発電出力を変化させることができ、またエンジン２２の回転数を制御することができる。ＥＶＥＣＵ２８は、また、エンジン２２の回転数等を監視しながら、当該エンジン２２のスロットル開度等を制御する。
【０００９】この図に示される車両は、さらに、ナビゲーションシステム３２を備えている。この図のナビゲーションシステムはＧＰＳ（Global Positioning System ）、ＶＩＣＳ（Vehicle Information Communication System）及びマップマッチングを利用したシステムであり、ディスプレイコントローラ３４により制御されている。ＧＰＳは、地球周回軌道上にあるＧＰＳ衛星から地球上の移動体へと送信され軌道情報、送信時刻等の情報を含むＧＰＳ信号に基づき、移動体上のＧＰＳ受信機が移動体の現在地に関する情報（現在地情報）や速度（進行方向を含む）に関する情報（速度情報）を得るシステムである。ＧＰＳアンテナ３６はＧＰＳ信号を受信するためのアンテナであり、増幅器３８は受信したＧＰＳ信号を増幅し、ＧＰＳ受信機４０は増幅されたＧＰＳ信号に基づき現在地情報及び速度情報を生成しディスプレイコントローラ３４に供給する。ＶＩＣＳは、道路渋滞、交通事故、道路工事等の有無及びその規模に関する交通情報を、ＦＭ多重放送を通じて又は路側の送信機からＶＩＣＳ信号として送信し、移動体上のＶＩＣＳ受信機がＶＩＣＳ信号にて交通情報を受け取るシステムである。ＶＩＣＳアンテナ３６ＡはＶＩＣＳ信号を受信するためのアンテナであり、増幅器３８ＡはＶＩＣＳ信号を増幅し、ＶＩＣＳ受信機４０Ａは増幅されたＶＩＣＳ信号から交通情報を取り出しディスプレイコントローラ３４に供給する。
【００１０】マップマッチングは、ＧＰＳ等の測位システムから得られる現在地情報を、ＣＤＲＯＭ等の記憶媒体から読み出した地図情報と照合することにより、現在地情報に含まれている測位誤差を除去乃至低減する手法である。この実施形態では、ＣＤＲＯＭ４４上に格納されている地図情報がＣＤＲＯＭプレイヤ４２により読み込まれディスプレイコントローラ３４に供給される。ディスプレイコントローラ３４は、ＣＤＲＯＭプレイヤ４２から供給される地図情報に基づきタッチパネルディスプレイ４６上に地図を表示させる。ディスプレイコントローラ３４は、さらに、ＧＰＳ受信機４０から得られる現在地情報とＣＤＲＯＭプレイヤ４２から得られる地図情報とを照合することにより現在地情報の誤差を排除した上で、タッチパネルディスプレイ４６上に車両の現在地を表示させる。なお、ＧＰＳ衛星からの信号は建物、樹木、山岳等によりブロッキングされることがあるため、その期間における車両の移動を検出すべく、磁気コンパス４８が設けられている。ディスプレイコントローラ３４は、ＧＰＳ受信機４０から位置情報等が得られない状態では、磁気コンパス４８の出力を利用しながら車両の現在地等を求めタッチパネルディスプレイ４６上の表示を行なわせる。
【００１１】ナビゲーションシステム３２は、イグニッションスイッチ５０がオンしたときに強制的に起動される。すなわち、運転者がイグニッションスイッチ５０をオンさせたことが検出されるとＥＶＥＣＵ２８はＩＧＣＴリレー５２の励磁コイルにＣＴＬ信号を供給し、当該ＩＧＣＴリレー５２の接点を閉結させる。これに応じ、ＥＶＥＣＵ２８からのＩＧＣＴ信号がディスプレイコントローラ３４に供給される結果、ディスプレイコントローラ３４によりナビゲーションシステム３２が起動される。ディスプレイコントローラ３４は、ナビゲーションシステム３２を起動させた後、前述の動作にて得られる現在地情報等をＥＶＥＣＵ２８に供給し始める。
【００１２】この図の車両は、更に、ドライビングポジションシステム５４を備えている。ドライビングポジションシステム５４は、運転席のポジションやステアリングホイールのチルト角を運転者に応じて切り替える等の機能を実現するためのシステムであり、現在運転席に着席している運転者がどの運転者であるのかを示すシートメモリスイッチ５６を有している。ＥＶＥＣＵ２８は、シートメモリスイッチ５６によって与えられ運転者を特定できる情報、すなわち運転者番号を入力し、これに従い後述の制御を実行している。ＥＶＥＣＵ２８は、その他、加速度センサ５８により検出される車両の加減速度Ｇや、回転数センサ６０Ｌ及び６０Ｒにより検出される駆動輪１４Ｌ及び１４Ｒの回転数（車輪速）を車速Ｖｉとして入力している。
【００１３】図３には、図２に示される車両の動作、特にＥＶＥＣＵ２８により実行される制御手順の一例が示されている。
【００１４】この図に示される制御手順においては、イグニッションスイッチ５０が運転者等によりオンされるとこれに応じてＥＶＥＣＵ２８がＣＴＬ信号を出力しＩＧＣＴリレー５２の接点を閉結させる。すると、ＥＶＥＣＵ２８からのＩＧＣＴ信号がディスプレイコントローラ３４に供給され、ナビゲーションシステム３２が起動される（１００）。その一方で、ＥＶＥＣＵ２８は、ドライビングポジションシステム５４から、そのシートメモリスイッチ５６により設定されている運転者番号を入力する（１０２）。ＥＶＥＣＵ２８は、運転者番号とこの運転者番号に対応する運転者定数ａとを対応付ける運転者定数テーブル２００を搭載しており、ステップ１０２において入力した運転者番号に対応する運転者定数ａをこの運転者定数テーブル２００上から入力する（１０４）。運転者定数ａは、対応する運転者番号によって特定される運転者の性向、例えば急加速を好む運転者であるか否か等の性向を示す定数であり、後述する演算の際に利用される。ステップ１０４を実行した後、ＥＶＥＣＵ２８は、イグニッションスイッチ５０が運転者等によりオフされるまで（１３２）、ステップ１０６～１３０の動作を繰り返し実行する。
【００１５】ステップ１０６においては、ＥＶＥＣＵ２８は、車両の現在地を示すデータをナビゲーションシステム３２から入力する。この時点で、運転者等によるタッチパネルディスプレイ４６の操作等により車両の目的地が既に設定済みである場合（１０８）、ＥＶＥＣＵ２８は、ステップ１０６において入力された現在地及び運転者等により設定された目的地に基づき、かつナビゲーションシステム３２から与えられる地図情報を参照しながら、現在地から目的地に至る最短経路を算出する（１１０）。なお、運転者に経路情報を提供する必要上ディスプレイコントローラ３４でも最短経路を算出しているから、ディスプレイコントローラ３４にて算出された最短経路に関する情報をＥＶＥＣＵ２８へ入力するようにしてもよい。車両の目的地がまだ設定されていない場合には（１０８）、ＥＶＥＣＵ２８は、車両の進行方向を検出し（１１２）、検出した進行方向に基づき車両がこれから走行するであろう推定経路を少なくとも所定時間の走行について算出する（１１４）。なお、ステップ１１２における進行方向検出は、ＧＰＳ受信機４０により得られる車速ベクトルを利用して行なうこともでき、また磁気コンパス４８により検出される車両の旋回角度を利用して行なうこともできる。
【００１６】ステップ１１０又は１１４を実行した後、ＥＶＥＣＵ２８は、次の制御周期において発生するであろうモータ出力の平均値、すなわち平均予測モータ出力Ｐ_Mを算出し（１２２）、得られた平均予測モータ出力Ｐ_Mに運転者定数ａを乗ずることにより、すなわち次の式【数１】

に従い、当該次の制御周期に係る発電目標Ｐ_Gを決定する（１２４）。平均予測モータ出力Ｐ_Mを算出するに際しては、例えば次の式【数２】

を用いる。この式に現われる変数Ｐ_Miは時刻ｉに関する予測モータ出力であり、次の式【数３】

により与えられる。ステップ１２２において平均予測モータ出力Ｐ_Mを算出することを可能にするため、この予測モータ出力Ｐ_Miは、ステップ１２２を実行するのに先立ち、算出対象たる制御周期（制御周期長＝Ｔ）中のＮサンプルに亘って（１２０）算出される（１１８）。その際、式（３）中に現われる坂路角θ_iは、ナビゲーションシステム３２から供給される地図情報から取り出される（１１６）。なお、式（３）中の平均車速推定値Ｖは、回転数センサ６０Ｌ及び６０Ｒにて検出される実測車速Ｖ_i及び加速度センサ５８にて検出される加減速度Ｇに基づき、あるいは前回の制御周期で使用した平均車速推定値Ｖ及び加速度センサ５８にて検出される加減速度Ｇに基づき、決定する。
【００１７】このようなステップ１１６～１２４を実行することにより発電目標Ｐ_Gが決定されると、この発電目標Ｐ_Gに従い、当該次の制御周期における発電機２４の発電出力が制御される（１２６）。ＥＶＥＣＵ２８は、この発電目標Ｐ_Gに従う制御を所定の制御周期長Ｔに亘って実行する（１３０）。この制御の間、ＥＶＥＣＵ２８は、車両に加わる加減速度Ｇを検出し、検出結果に基づき運転者定数設定マップ３００を参照することにより運転者定数ａを修正し、運転者定数テーブル２００上に書き込む（１２８）。運転者定数設定マップ３００は、加減速度Ｇと運転者定数ａとを対応付けるマップであり、その内容を例えば線形関数で表すことが可能である。なお、ステップ１２８における加減速度Ｇの検出は、回転数センサ６０Ｌ及び６０Ｒの出力を利用して次の式【数４】

により、あるいは加速度センサ５８を利用することにより、実行することができる。ステップ１３０において所定の制御周期長Ｔの経過が検出された場合にはＥＶＥＣＵ２８の動作はステップ１３２に移る。
【００１８】このような制御を実行することにより、図３に示した制御手段においては、モータ１０の駆動電力に対する発電機２４の発電出力の不足分及び余剰分を低減し、ひいてはバッテリ１８の充放電の頻度を抑制している。すなわち、図４に示されるように、ある制御周期（例えばｋ～ｋ＋１）において次の制御周期（例えばｋ＋１～ｋ＋２）における平均予測モータ出力Ｐ_Mを算出し、この平均予測モータ出力Ｐ_Mに従い当該次の制御周期（例えばｋ＋１～ｋ＋２）における発電目標Ｐ_Gを設定しているため、実際のモータ出力と発電目標Ｐ_G、従って発電機２４の実際の発電出力との差が小さくなり、バッテリ１８の充放電の頻度が低くなる。これは、車両の電力効率の改善につながる他、バッテリ１８の充電状態の維持、ひいてはその寿命の延長につながる。加えて、モータ１０の出力の変動に対しエンジン２２の出力が迅速に応答することになるから、従来のＳＨＶに比べドライブフィーリングも良好になる。さらに、所定の制御周期長Ｔの間は発電目標Ｐ_Gが一定であるから、発電機２４の発電出力、ひいてはエンジン２２の負荷の変動が生じにくく、当該エンジン２２の燃費やエミッションの顕著な劣化を防止することができる。なお、制御周期長Ｔは、例えば３０秒程度の時間にすることができる。また、平均車速推定値Ｖの算出を実測車速Ｖ_iや加減速度Ｇに基づき行っているため、車両が渋滞等に巻き込まれてしまった場合にも、これに追従して発電出力を制御できる。
【００１９】図５には、ＥＶＥＣＵ２８により実行可能な制御手順の他の例が示されている。この図においては、図３に示される制御手順と同一のステップに関しては図示を省略している。この手順が特徴とするところは、ステップ１１６実行後ステップ１１８実行前に、車両の予測車速Ｖ_iを車速予測マップ４００から入力している点である（１３４）。車速予測マップ４００は、ＥＶＥＣＵ２８に搭載され、ステップ１１６にて入力される坂路角θ_iと車速Ｖとを対応付けるマップであり、当該坂路角θ_i下において車両が走行した場合に生ずるであろう車速Ｖ_iを、当該坂路角θ_iと対応付けている。ステップ１１８においては、式（３）を変形して得られる次の式【数５】

に基づき予測モータ出力Ｐ_Miが演算される。従って、この図の制御手順によれば、図３に示される制御手順に比べ、より正確に、予測モータ出力Ｐ_Miを求めることができ、ひいては発電機２４の発電出力とモータ１０の駆動電力との差をより小さくすることができる。なお、車速予測マップ４００を多次元マップ、例えば坂路角θ_i及び運転者定数ａを車速Ｖ_iに対応づける２次元マップとすることもできる。
【００２０】図６には、ＥＶＥＣＵ２８により実行可能な制御手順の他の例が示されている。この図においても、図３に示される制御手順と共通する部分は図示を省略している。この図の制御手順においては、ステップ１１６実行後図５の制御手順と同様ステップ１３４が実行された後、ステップ１１８を経ないままステップ１２０が実行される。ステップ１２０において所定時間、すなわち制御周期長Ｔに亘る演算の終了が検出された後、この図の制御手順においては、ステップ１３４の繰り返しによりＮサンプル分得られた予測車速Ｖ_iに基づきかつ次の式【数６】

に従い平均予測車速Ｖ_eが算出される（１３６）。その上で、ステップ１１８に係る予測モータ出力Ｐ_Miの算出が制御周期長Ｔに係るＮサンプル分実行され（１３８）、その後ステップ１２２が実行される。ステップ１２２では、次の式【数７】

が用いられる。従って、この図の制御手順においても、前述の各制御手順と同様の効果を得ることができる。
【００２１】図７には、ＥＶＥＣＵ２８により実行可能な制御手順のさらに他の例が示されている。この図においても、図３に示される制御手順と共通する部分は図示を省略している。この制御手順では、ＧＰＳ利用にて得られる現在地情報及び速度情報を利用しておらず、例えばタッチパネルディスプレイ４６の操作等による運転者等からの指示に応じて本発明の特徴に係る制御を実行している。すなわち、ＥＶＥＣＵ２８は、ステップ１０４実行後タッチパネルディスプレイ４６の操作等により運転者等から現在地情報の入力があったか否かをＥＶＥＣＵ２８が判断し（１４０）、その結果に応じ、ステップ１０８～１３２を実行する。現在地情報の入力がない場合には（１４０）、直前の制御周期における平均モータ出力に基づき発電目標Ｐ_Gを決定した上で（１４２）ステップ１２６に移行するようにすればよい。ステップ１４２の動作を可能にするためには、ステップ１２６及び１２８を実行する際に併せてモータ１０の出力を検出し（１４４）、ステップ１３２実行前にその制御周期の間の平均モータ出力を算出するようにすればよい（１４６）。モータ１０の出力は、ＥＶＥＣＵ２８内部で算出されるトルク指令及び回転数センサ３０により検出されるモータ１０の回転数に基づき算出することができ、あるいは図示しない電圧センサや電流センサにてモータ１０の電圧及び電流を検出することによっても得ることができる。
【００２２】図８には、ＥＶＥＣＵ２８により実行可能な制御手順のさらに他の例が示されている。この図においても、図３に示される制御手順と共通する部分は図示を省略している。この図の制御手順では、制御周期長Ｔが一定である必要がないことに着目し、ステップ１０６を実行するのに先立ち制御周期長Ｔがどのような値に設定されているのかを入力できるようにしている（１４８）。制御周期長Ｔの設定方法としては、例えば、タッチパネルディスプレイ４６を運転者等が操作する等の方法がある。このようにした場合、例えば、制御周期長Ｔを短めに設定することにより車両効率優先モード（制御誤差低減によるバッテリ充放電頻度抑制モード）を実現することができ、制御周期長Ｔを長めに設定することによりエンジン効率優先モード（発電目標の変動を抑制することによるエンジン回転数変動抑制モード）を実現することができる。むろん、制御周期長Ｔを、他の要素を基礎として自動的に決定するようにしても構わない。
【００２３】図９には、ＥＶＥＣＵ２８により実行可能な制御手順のさらに他の例が本発明の一実施形態に係る手段として示されている。この図においても、図３に示される制御手順と共通する部分は図示を省略している。この図の制御手順では、経路推定に際してＶＩＣＳからの交通情報を利用することにより、発電目標Ｐ_Gと実際のモータ出力との差を抑制している。すなわち、図２に示されるようにＶＩＣＳを利用しているナビゲーションシステム３２では、ディスプレイコントローラ３４は、道路渋滞等が発生している又は見込まれる道路をタッチパネルディスプレイ４６の画面上に表示させる。運転者は、通常は、そのような道路の走行を避け、目的地までの最短経路ではなく迂回経路を選択する。他方、図３に示される手順をそのまま実行すると、渋滞等の発生如何に関わらず最短経路が算出される。その結果、迂回経路を走行するにも関わらず発電目標Ｐ_Gが最短経路に基づき決定されることになるから、図３の手順では、新たな現在地入力に基づき新たに経路を算出するまでの短い時間であるとはいえ、発電出力とモータ出力の間に差が生じてしまう可能性がある。図９の手順では、そのような不具合を避けるため、ＶＩＣＳ利用で得られる交通情報をナビゲーションシステム３２からＥＶＥＣＵ２８に入力し（１５０）、道路渋滞、交通事故、道路工事等が発生している道路又はその見込みがある道路をステップ１１０における最短経路算出の基礎から除外している（１５２）。これにより、経路予測の精度が向上する結果、原理的に、バッテリ１８の充放電収支管理のための発電制御等も廃止可能になる。なお、図９では、ステップ１１４に代え、車両進行方向に基づき目的地を推定するステップ１１４Ａを実行しその後ステップ１５０に移行しているが、これらは、ステップ１０８にて目的地設定済みでない場合もステップ１５０及び１５２を実行する必要があることによる。
【００２４】以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に何等限定を要するものではない。例えば、車両の現在地や進行方向を得るためにＧＰＳ以外の測位システムを利用してもよく、交通情報を得るのに他の種類の通信システム等を利用してもよい。また、地図情報専用のＣＤＲＯＭと坂路角θ_i専用のＣＤＲＯＭ等を別個に準備しておいてもよい。このようにした場合、従来から流通している地図情報用のＣＤＲＯＭを利用することができるから、より簡便に本発明を実施することが可能になる。加えて、坂路角θ_iは、地図情報を構成する各地点全てに対応付けておく必要はなく、任意の地点のみに対応付けておき、ステップ１１６を実行するに際しては、坂路角θ_iが対応付けられている地点のうち現在の演算に係る地点に最も近い地点の坂路角θ_iを用いるようにしてもよい。さらには、本発明は、現在地から目的地までの単一の経路（原則として最短経路）を算出する実施形態に限定されるべきものではない。例えば、最短経路や迂回経路を含む複数の経路を算出し各経路に関し平均予測モータ出力Ｐ_M、ひいては発電目標Ｐ_Gを演算決定するようにしても構わない。このようにした場合、ＥＶＥＣＵ２８又はディスプレイコントローラ３４の処理負担は増大するものの、次の制御周期が始まる時点でその時点における車両の現在地や進行方向に基づき実際の経路に係る発電目標Ｐ_Gを選択することができるから、車両の実際の走行経路が最短経路から外れている場合にも迅速に対処することが可能になる。
【００２５】加えて、各制御周期毎に発電目標Ｐ_Gを更新するのではなく、図４に示される予測モータ出力Ｐ_Miの変動が直ちに発電目標Ｐ_Gの変動となるよう、図３中の平均演算を省略しても構わない。ただし、このような省略を行なった場合、エンジン２２の回転数等が頻繁に変動し得ることとなるから、エンジン２２の燃費やエミッションは若干劣化する。
【００２６】そして、本発明は、図２に示されるシステム構成に限定を要するものではない。すなわち、その発電出力を制御乃至修正するための回路乃至機構を備える燃料電池や太陽電池を発電装置Ｇｅｎとして用いるシステム構成にも、本発明を適用することができ、さらには純粋なＳＨＶのみではなくＰＨＶ等との組み合わせに係るシステムにも本発明を適用することができる。また、本発明にいう「発電出力」及び「発電目標」は電力である必要はない。バッテリＢの充電状態管理を実現する場合等には、これらを電流量にて管理・設定するのが好ましい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、発電装置Ｇｅｎの発電出力を制御するのに先立ち、車両の走行経路を予測しその結果に基づき発電目標を設定するようにしたため、車両走行用モータＭの駆動電力に対する発電装置Ｇｅｎの出力の応答遅れを低減することができ、ひいてはバッテリＢの充放電の頻度を抑制することができる。その結果、車両の電力効率の改善等の効果が得られる。また、ＶＩＣＳの利用により、予測精度を向上させ発電出力とモータ出力との差を抑えることができる。
【００２８】
【補遺】なお、本発明は、次のような発明と把握することもできる。
【００２９】（１）請求項１記載の制御装置において、所定の制御周期毎に発電目標を更新しながら発電装置の出力の制御を実行し、その際走行経路の予測及び発電目標の設定を次の制御周期に関して実行することを特徴とする電気自動車用発電装置の制御装置。この装置によれば、１個の制御周期内では同一の発電目標に従い発電制御が実行される。従って、バッテリの充放電の抑制という作用効果の他に、発電装置の出力変動の抑制という作用効果も生じる。さらに、制御周期を短めに設定することにより、発電目標と実際の発電出力との差（制御誤差）を抑制でき、制御周期を長めに設定することにより発電装置の出力の変動を抑制できる。特に、発電装置としてエンジン駆動発電機を用いた場合、発電装置の出力の変動を抑制することによりエンジンの燃費やエミッションを改善できる。加えて、運転者等が制御周期を可変設定できるようにすることにより、車両効率優先モードでの走行とエンジン効率優先モードでの走行とを選択的に実行可能になる。
【００３０】（２）請求項１記載の制御装置において、車両の現在地を入力する手段を備え、当該現在地にて地図情報を参照することにより車両の走行経路を予測することを特徴とする電気自動車用発電装置の制御装置。この装置によれば、例えばタッチパネルを利用した運転者等からの指示に応じ、車両の走行経路の予測及びその結果に基づく発電制御を実行できる。特に、現在地の入力があった場合にのみ車両の走行経路の予測及びその結果に基づく発電制御を実行し、現在地の入力がない場合には従前の平均モータ出力に基づく発電制御を実行するようにすれば、運転者等からの指示に応じバッテリの充放電を抑えた走行を開始させることが可能になるから、使用者が発電制御モードを任意に選択できるという点で、使い勝手のよい車両が得られる。
【００３１】（３）請求項１記載の制御装置において、車両の現在地を測位する手段を備え、当該現在地にて地図情報を参照することにより車両の走行経路を予測することを特徴とする電気自動車用発電装置の制御装置。この装置によれば、運転者等からの指示なしに、すなわち自動的に、車両の走行経路の予測及びその結果に基づく発電制御が実行されるから、運転者等の負担を軽くすることができる。また、測位をＧＰＳ利用にて行った場合、ＧＰＳ受信機を一般に小型に構成可能であることから、装置の小型化に寄与できる。さらに、測位のための装置は、イグニッションオンにて強制的に起動させればよい。
【００３２】（４）請求項１記載の制御装置において、車両の現在地を入力又は測位する手段と、車両の進行方向を入力又は検出する手段と、を備え、当該現在地及び進行方向に基づき車両の走行経路を予測することを特徴とする電気自動車用発電装置の制御装置。この装置によれば、地図情報を格納するＣＤＲＯＭ等のデータベースなしに、車両の走行経路の予測及びその結果に基づく発電制御が実行されるから、より安価な装置となる。また、車両の現在地及び進行方向は共にＧＰＳ受信機から得ることができるから、（３）と同様の理由で、この装置は小型な構成とすることができる。さらに、測位のための装置は、ＩＧオンにて強制的に起動させればよい。
【００３３】（５）請求項１記載の制御装置において、可能な走行経路と当該走行経路上の所定地点における坂路角とを対応付けて記憶する記憶手段を備え、予測した走行経路上の各地点に関し記憶手段から坂路角を読み出し、読み出した坂路角に基づき、予測した走行経路に沿って車両が走行した場合に走行用モータの駆動のために必要となる電力を演算することを特徴とする電気自動車用発電装置の制御装置。この装置によれば、走行用モータの駆動のために必要となる電力を、坂路角を考慮にいれて、正確に演算できる。すなわち、より正確な発電制御、ひいてはバッテリ充放電の抑制を実現できる。
【００３４】（６）請求項１記載の制御装置において、可能な走行経路と当該走行経路上の所定地点における坂路角とを対応付けて記憶する記憶手段を備え、予測した走行経路上の各地点に関し記憶手段から坂路角を読み出し、読み出した坂路角及び予想される平均車速に基づき、予測した走行経路に沿って車両が走行した場合に走行用モータの駆動のために必要となる電力を、演算することを特徴とする電気自動車用発電装置の制御装置。この装置によれば、走行用モータの駆動のために必要となる電力を、平均車速及び坂路角を考慮にいれて、正確に演算できる。すなわち、より正確な発電制御、ひいてはバッテリ充放電の抑制を実現できる。
【００３５】（７）請求項１記載の制御装置において、可能な走行経路と当該走行経路上の所定地点における坂路角とを対応付けて記憶する第１記憶手段と、坂路角と車速とを対応付けて記憶する第２記憶手段と、を備え、予測した走行経路上の各地点に関し第１記憶手段から坂路角を読み出し、読み出した坂路角に関し第２記憶手段から車速を読み出し、読み出した坂路角及び車速に基づき、予測した走行経路に沿って車両が走行した場合に走行用モータの駆動のために必要となる電力を、演算することを特徴とする電気自動車用発電装置の制御装置。この装置によれば、走行用モータの駆動のために必要となる電力を、車速及び坂路角を考慮にいれて、正確に演算できる。すなわち、より正確な発電制御、ひいてはバッテリ充放電の抑制を実現できる。
【００３６】（８）請求項１記載の制御装置において、車両の走行経路として目的地までの最短経路を予測することを特徴とする電気自動車用発電装置の制御装置。この装置によれば、最も尤もらしい走行経路が得られる。
【００３７】（９）請求項１記載の制御装置において、運転者に固有の車両運転性向、例えば加減速要求の大小傾向に応じ、予測した走行経路に沿って車両が走行した場合に走行用モータの駆動のために必要となる電力を演算することを特徴とする電気自動車用発電装置の制御装置。この装置によれば、走行用モータの駆動のために必要となる電力を、運転者の性向毎に決定でき、ドライバビリティの向上につながる。また、運転者に固有の車両運転性向は、ドライビングポジションシステム等から得られる情報を利用して決定すればよい。
【００３８】（１０）請求項１記載の制御装置において、運転者に固有の車両運転性向、例えば加減速要求の大小傾向を逐次検出する手段を備え、当該車両運転性向に応じ、走行用モータの駆動のために必要となる電力を演算することを特徴とする電気自動車用発電装置の制御装置。この装置によれば、（６）と同様の作用効果が得られる他、車両の運転状況の変化を発電制御に逐次反映させることが可能になり、より正確な発電制御、ひいてはバッテリ充放電の抑制による寿命延長を実現できる。
【００３９】（１１）請求項１記載の制御装置において、ＶＩＣＳ等の通信システムから道路渋滞、交通事故、道路工事等の有無及び／又はその規模に関する交通情報を入力する手段を備え、道路渋滞、交通事故、道路工事等が発生している又はその発生が見込まれる道路を走行経路の予測の基礎から除外することを特徴とする電気自動車用発電装置の制御装置。この装置によれば、運転者が選択するであろう走行経路をより好適に予測できるから、発電出力と実際のモータ出力の差をさらに低減できる。
【００４０】（１２）車両走行用のモータに対し発電装置及びバッテリから駆動電力を供給しかつバッテリに対し発電装置から充電電力を供給する制御する制御方法において、発電装置の出力を発電目標に従い制御するステップと、上記制御に先立ち車両の走行経路を予測するステップと、予測した走行経路に基づき上記発電目標を設定するステップと、を有し、ＶＩＣＳ等の通信システムから入力した交通情報に基づき走行経路予測することを特徴とする電気自動車用発電装置の制御方法。この方法によれば、請求項１と同様の作用効果が得られる。また、（１）～（１１）と同様の変形も可能である。

【出願人】	【識別番号】０００００３２０７【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【出願日】	平成７年１０月１３日（１９９５．１０．１３）
【代理人】	【識別番号】１０００７５２５８【弁理士】【氏名又は名称】吉田研二（外２名）
【公開番号】	特開２００１－３１４００２（Ｐ２００１－３１４００２Ａ）
【公開日】	平成１３年１１月９日（２００１．１１．９）
【出願番号】	特願２００１－６６０８３（Ｐ２００１－６６０８３）