車両のエネルギー蓄積装置用制御装置

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【発明の名称】	車両のエネルギー蓄積装置用制御装置
【発明者】	【氏名】坪根賢二
【要約】	【課題】目的地の設定がない場合であっても、道路の高度もしくは勾配に基づくエネルギーの有効利用を図って燃費を向上させる。【解決手段】車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、検出された現在位置から所定の範囲に存在する経路の高度と勾配とのいずれかを含む道路情報を検出する道路情報検出手段と、前記車両の動力源の負荷を、その検出された道路情報に基づいて経路ごとに予測する負荷予測手段（ステップＳ６，Ｓ７）と、その負荷予測手段で予測された動力源の負荷のうち最大負荷の経路もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前記蓄積されたエネルギーに過不足が生じないように前記エネルギーの蓄積および放出を制御する蓄積放出制御手段（ステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１５，Ｓ１６）とを備えている。

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

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両の有するエネルギーを蓄積してその有効利用を図るエネルギー蓄積装置のための制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両の燃費の向上およびそれに伴う排ガスの削減が強く望まれていることは周知のとおりである。そこで例えば特開平８－３３１７７２号公報に記載された発明では、ナビゲーションシステムを利用して走行予定路の勾配もしくは標高データを取得し、降坂路ではエネルギー回生によって充電をおこない、また登坂路や平坦路では、その回生した電力を走行のために使用し、所定の降坂路の直前では充電量がほぼゼロとなるように制御し、また平坦路ではそれに続く降坂路での充電量が最大充電量を超えないように放電量を制御するなどのことにより、電力の回生および放出を効率よくおこなって燃費を向上させるように構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の公報に記載されているナビゲーションシステム（ナビゲーション装置）あるいはこれに類する従来のナビゲーション装置は、人工衛星を利用したＧＰＳ（グローバル・ポジションニング・システム）や自律航法システムなどによって自車両の位置を検出して、電子化した地図データ上に自車両の位置を表示する機能を基本的な機能として有している。そして、目的地を入力することにより、自車両の現在位置からその目的地までの推奨経路を求め、その推奨経路を表示することにより、車両を目的地に誘導するように構成されている。最近では、その推奨経路の平面上での位置データのみならず、標高データや登降坂路の勾配データなどを利用できるようになってきており、上記の公報に記載された発明では、その推奨経路における標高データもしくは勾配データを利用して，エネルギーの回生と放出とを効率よくおこなうように構成している。
【０００４】したがって、上記の公報に記載された発明では、目的地が入力されること、その目的地までの推奨経路もしくは走行予定経路が求められていることが必須となる。しかしながら、車両に搭載されているナビゲーション装置は、任意に選択して使用される装置であり、またその誘導機能は、目的地までの経路を運転者が知らない場合に使用されるのが一般的であって、その使用頻度は必ずも高くない。そのため、日常的に走行している道路では、ナビゲーション装置の誘導機能が使用されないことになり、走行経路に適したエネルギーの回生・放出の制御をおこなうことができず、燃費の向上を図れなくなる可能性がある。
【０００５】この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、走行予定路が不明な場合であっても車両の有するエネルギーの蓄積や放出を効率よくおこない、車両の動力性能を阻害することなく燃費を向上させることのできる制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用】この発明は、上記の目的を達成するために、車両の現在位置を検出するとともに、その検出した現在位置から所定の範囲内の経路についての勾配などの道路情報から動力源の負荷を予測し、その予測結果に基づいてエネルギーの蓄積・放出を制御するように構成したことを特徴とするものである。より具体的には、請求項１の発明は、車両の動力源から駆動輪に到る駆動系統との間で動力を授受することにより、その駆動系統からエネルギーを回収して蓄積し、かつ蓄積したエネルギーを放出要求に応じて放出するエネルギー蓄積手段を備えた車両のエネルギー蓄積装置用制御装置において、車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、検出された現在位置から所定の範囲に存在する経路の高度と勾配とのいずれかを含む道路情報を検出する道路情報検出手段と、前記車両の動力源の負荷を、その検出された道路情報に基づいて経路ごとに予測する負荷予測手段と、その負荷予測手段で予測された動力源の負荷のうち最大負荷の経路もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前記蓄積されたエネルギーに過不足が生じないように前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出を制御する蓄積放出制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【０００７】したがって請求項１の発明では、現在位置が検出されるとともに、その現在位置から所定範囲の経路を走行したと仮定した場合の動力源の負荷が、経路の勾配もしくは高度を含む道路情報に基づいて求められる。すなわち所定の範囲の経路についての動力源の負荷が予測される。そして、最高の負荷の経路を走行した場合、あるいは最低の負荷の経路を走行した場合に、蓄積したエネルギーに過不足が生じないように、エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出が制御される。したがって目的地が設定されていない場合であっても、現在位置が検出されれば、車両の有するエネルギーの蓄積と放出とが効率よくおこなわれ、動力性能を低下させることなく、燃費を向上させることができる。
【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１における前記所定範囲が、前記現在位置からの距離に基づいて設定されていることを特徴とする制御装置である。
【０００９】したがって請求項２の発明では、請求項１の発明と同様の作用に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が、現在位置からの距離によって特定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量が低減される。
【００１０】さらに、請求項３の発明は、請求項１の発明における前記所定範囲が、前記現在位置を通る道路の現在位置からの分岐点の数に基づいて設定されていることを特徴とする制御装置である。
【００１１】したがって、請求項３の発明では、請求項１の発明と同様の作用に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が、現在位置から延びている経路での分岐点の数によって特定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量が低減される。
【００１２】そして、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかにおける前記所定範囲が、前記現在位置での前記車両の進行方向を加味して設定されていることを特徴とする制御装置である。
【００１３】したがって請求項４の発明では、請求項１ないし３のいずれかの発明と同様の作用に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量が低減される。
【００１４】またさらに、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記車両の目的地を設定する目的地設定手段と、この目的地設定手段で目的地が設定されている場合には、前記所定範囲は、その目的地に基づいて設定されていることを特徴とする制御装置である。
【００１５】したがって請求項５の発明では、請求項１ないし４のいずれかの発明と同様の作用に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量が低減される。
【００１６】そしてまた、請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかにおける前記負荷予測手段が、前記所定範囲内における予め定めた条件を満たす主要経路についての動力源の負荷を予測するよう構成されていることを特徴とする制御装置である。
【００１７】したがって請求項６の発明では、請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の作用に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量が低減される。
【００１８】そしてさらに、請求項７の発明は、請求項６において、前記予め定めた条件を満たす主要経路が、前記車両を誘導するナビゲーション装置が推奨経路を選択するための条件を満たす経路であることを特徴とする制御装置である。
【００１９】したがって、請求項７の発明では、請求項６の発明と同様の作用に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量が低減されるとともに、動力源の負荷を予測した経路を実際に走行する頻度が高くなるので、演算の繰り返し回数を低減することができる。
【００２０】さらにまた、請求項８の発明は、請求項６の発明において、現在位置から入力された目的地までの推奨経路を求めて出力するナビゲーション装置を更に備え、前記負荷予測手段が、前記ナビゲーション装置で求められた推奨経路についての動力源の負荷を予測するように構成さていることを特徴とする制御装置である。
【００２１】したがって請求項８の発明では、請求項６の発明と同様の作用に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量が低減されるとともに、動力源の負荷を予測した経路を実際に走行する頻度が高くなるので、演算の繰り返し回数を低減することができる。
【００２２】また、請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれかにおける前記蓄積放出制御手段が、前記負荷予測手段で予測された動力源の負荷のうち最大負荷の経路もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前記蓄積されたエネルギーに過不足が生じないように前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を策定する計画策定手段と、実際のエネルギー蓄積状態と計画したエネルギー蓄積状態との差が所定値以上になった場合に前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を更新する更新手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００２３】したがって請求項９の発明では、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の作用に加え、エネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果に優れる。
【００２４】さらに、請求項１０の発明は、請求項１ないし８のいずれかにおける前記蓄積放出制御手段が、前記負荷予測手段で予測された動力源の負荷のうち最大負荷の経路もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前記蓄積されたエネルギーに過不足が生じないように前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を策定する計画策定手段と、その計画のもとになる経路と異なる経路を前記車両が走行していることが検出された場合に前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を更新する更新手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００２５】したがって請求項１０の発明では、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の作用に加え、エネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果に優れる。
【００２６】またさらに、請求項１１の発明は、請求項１ないし８のいずれかにおける前記蓄積放出制御手段が、前記負荷予測手段で予測された動力源の負荷のうち最大負荷の経路もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前記蓄積されたエネルギーに過不足が生じないように前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を策定する計画策定手段と、前記車両が前記所定範囲内の経路における所定の分岐点に到達するごとに前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を更新する更新手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００２７】したがって請求項１１の発明では、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の作用に加え、エネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果に優れる。
【００２８】そしてまた、請求項１２の発明は、請求項１ないし８のいずれかにおける前記蓄積放出制御手段が、前記負荷予測手段で予測された動力源の負荷のうち最大負荷の経路もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前記蓄積されたエネルギーに過不足が生じないように前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を策定する計画策定手段と、前記車両が前記所定の範囲を出る前に前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を更新する更新手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００２９】したがって請求項１２の発明では、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の作用に加え、エネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果に優れる。
【００３０】そしてさらに、請求項１３の発明は、請求項１ないし８のいずれかにおける前記蓄積放出制御手段が、前記負荷予測手段で予測された動力源の負荷のうち最大負荷の経路もしくは最低負荷の経路を走行した場合に前記蓄積されたエネルギーに過不足が生じないように前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を策定する計画策定手段と、前記車両が前記所定の範囲内を走行して予め定めた所定の条件を満たすごとに前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を更新する更新手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００３１】したがって請求項１３の発明では、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の作用に加え、エネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果に優れる。
【００３２】またそして、請求項１４の発明は、請求項１ないし１３の発明において、前記エネルギー蓄積手段が、前記車両に搭載された空調装置用コンプレッサーと、バッテリ充電用のオルタネータと、発電機機能および電動機機能を備えたモータ・ジェネレータと、エネルギーを回収しつつ制動力を生じさせる回生ブレーキとのいずれかを含むことを特徴とする制御装置である。
【００３３】したがって請求項１４の発明では、請求項１ないし１３の発明と同様の作用に加え、車両の有するエネルギーを熱エネルギーあるいは電気エネルギーなど形態で蓄積し、かつ利用することができる。
【００３４】さらにそして、請求項１５の発明は、請求項１４における前記空調装置が、熱エネルギーを蓄積する蓄熱装置を備えていることを特徴とする制御装置である。
【００３５】したがって請求項１５の発明では、請求項１４の発明と同様の作用に加え、車両の有するエネルギーを熱エネルギーとして蓄積し、かつ再利用することができる。
【００３６】そして、請求項１６の発明は、請求項１４における前記空調装置が、前記車両の廃熱を電力に変換して蓄積する廃熱回収手段を備え、かつ前記計画策定手段は前記廃熱回収手段で蓄積された電力を優先的に使用して前記コンプレッサーを駆動する前記エネルギー蓄積手段によるエネルギーの蓄積および放出の計画を策定するよう構成されていることを特徴とする制御装置である。
【００３７】したがって請求項１６の発明では、請求項１４の発明と同様の作用に加え、廃熱から回収した電力を優先的に使用して空調装置のコンプレッサーを駆動するので、その廃熱から回収した電力分、動力源に対する負荷が低減され、その結果、動力源を駆動するために消費するエネルギーが少なくなって燃費が向上し、また走行のための動力性能が向上する。
【００３８】
【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図に示す具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とすることのできる車両１について説明すると、図７において、動力源２の出力側に変速機３が連結され、その出力軸４がデファレンシャルを介して駆動輪５に連結されている。その動力源２としては、ガソリンエンジンなどの内燃機関を単独で使用する以外に、電動機と内燃機関とを組み合わせたハイブリッド機構あるいは電動機を単独で使用する構成などを採用することができる。以下に述べる例では、動力源２としてエンジン６およびモータ・ジェネレータ７を併用したハイブリッド機構を用いた例を示す。なお、このエンジン６とモータ・ジェネレータ７とは、それぞれの出力軸を直接連結した構成としてもよく、あるいは遊星歯車機構などのトルク合成・分配機構を介してそれぞれの出力軸を連結するように構成してもよい。
【００３９】また、変速機３は、要は、入力回転数と出力回転数との比率を適宜に変更できる構成のものであり、有段式の自動変速機や無段変速機を採用することができる。
【００４０】エンジン６は、スロットル開度や点火時期あるいはバルブの開閉タイミングを電気的に制御できるように構成されており、その制御をおこなうエンジン用電子制御装置（Ｅ－ＥＣＵ）８が設けられている。また、変速機３は、変速比や変速パターンを電気的に制御できるように構成されており、その制御をおこなう変速機用電子制御装置（Ｔ－ＥＣＵ）９が設けられている。
【００４１】前記モータ・ジェネレータ７は、一例として固定磁石式同期電動機であって、インバータ１０を介して高圧バッテリー１１に接続されている。これらのインバータ１０および高圧バッテリー１１を制御するための電子制御装置（Ｍ－ＥＣＵ）１２が設けられている。そしてこの電子制御装置１２は、モータ・ジェネレータ７の出力や発電電力（すなわち高圧バッテリー１１に対する充電電力）を制御するようになっている。
【００４２】前記動力源２から駆動輪５に到る駆動系統との間で選択的に動力を授受する空調用コンプレッサー１３が設けられている。具体的には、動力源２の出力軸から選択的にトルクが伝達されるようにコンプレッサー１３が配置されている。そして、このコンプレッサー１３を含む空調装置を制御する電子制御装置（Ａ／Ｃ－ＥＣＵ）１４が設けられている。
【００４３】さらに、前記エンジン６には、その回転数が予め定めた所定回転数以上の回転数のときに発電をおこなうオルタネータ１５が連結され、その発電した電力を低圧バッテリー１６に充電するようになっている。その充電を制御するための電子制御装置（Ｂ－ＥＣＵ）１７が設けられている。
【００４４】上記の各電子制御装置８，９，１２，１４，１７は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータと予め記憶しているデータならびにプログラムとに従って演算をおこない、その演算の結果に基づいて指令信号を出力するようになっている。また、これらの各電子制御装置８，９，１２，１４，１７は相互にデータ通信可能に接続されており、さらにナビゲーション装置１８にデータ通信可能に接続されている。
【００４５】このナビゲーション装置１８について更に説明すると、図８に示すように、このナビゲーション装置１８は、光ディスクや磁気ディスクなどの情報記録媒体１９が装填され、情報記録媒体１９に記憶されている情報を読み取るプレーヤー２０と、プレーヤー２０により読み取られた情報を二次元や三次元で画像表示するための表示部２１とを備えている。
【００４６】また、ナビゲーション装置１８は、車両の現在位置や道路状況を検出するための第１位置検出部２２および第２位置検出部２３と、道路状況を音声により運転者に知らせるスピーカ２４とを備えている。上記表示部２１は、室内のインストルメントパネルやグローブボックスの側方などに設けられた液晶ディスプレイ、ＣＲＴなどの他、フロントウィンドの視界に影響のない箇所に設けられた画像投影部などを用いることが可能である。
【００４７】そして、これらプレーヤー２０と、表示部２１と、第１位置検出部２２および第２位置検出部２３と、スピーカ２４とは、電子制御装置２５により制御される。この電子制御装置２５は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。
【００４８】前記情報記録媒体１９には車両の走行に必要な情報、例えば地図、地名、道路、道路周辺の主要建築物、交差点などが記憶されているとともに、道路の具体的な状況、例えば直線路やカーブあるいは登坂、降坂、その勾配もしくは標高（高度）、一般路、高速道路、未舗装道、砂利道、砂漠、河川敷、林道、農道、低摩擦係数路、踏切などが記憶されている。
【００４９】また、第１位置検出部２２は自律航法により自車両の位置を検出するための検出部であり、車両の走行する方位を検出する地磁気センサ２６、車速センサ２７、ステアリングホイールの操舵角を検出するステアリングセンサ２８、車両と周囲の物体との距離を検出する距離センサ２９、変速機３の出力軸回転数の変化率から加速度を求める加速度センサ３０などを備えている。さらに、第２位置検出部２３はグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）によって自車両の位置を検出するための検出部であり、人工衛星３１からの電波を受信するＧＰＳアンテナ３２と、ＧＰＳアンテナ３２に接続されたアンプ３３と、アンプ３３に接続されたＧＰＳ受信機３４とを備えている。
【００５０】この第２位置検出部２３は、路側、信号機、交差点の路面などに設置され、かつ、物体検知およびその伝達をおこなう地上検出システムや、道路情報を出力するビーコンまたはサインポストや、ＶＩＣＳ（登録商標）（ビークル・インフォメーション＆コミュニケーション・システム）、ＳＳＶＳ（スーパー・スマート・ビークル・システム）などの地上設置情報伝達システム３５から発信される電波を受信するアンテナ３６と、アンテナ３６に接続されたアンプ３７と、アンプ３７に接続された地上情報受信機３８とを備えている。
【００５１】上記第１位置検出部２２および第２位置検出部２３により、現在位置の検出と走行予定道路に存在する走行阻害状態、例えば渋滞、工事中、積雪、土砂崩れ、河川の増水、通行止め、落石、倒木、交差点での停止車両、人や動物の存在、接近している前方交差点の信号機の表示（赤色、黄色、青色の別）、前方踏切の信号機や遮断機の動作状態、これらの信号機の表示もしくは遮断機の動作状態などが切り替わるまでの時間などを検出することができるようになっている。
【００５２】さらに、上記のナビゲーション装置１８は、自律航法により検出した自車両の位置とＧＰＳにより検出した自車両の位置との一致・不一致を常時判定しており、例えばタイヤのスリップが原因となって自律航法での自車両の位置に狂いが生じたり、トンネルや構造物の内部における電波の受信状態の低下が原因となってＧＰＳでの自車両の位置に狂いが生じたりした場合に、自車両の位置情報を含む走行経路情報の検出精度の低下を判定するようになっている。
【００５３】図９に上記の空調装置の概要を示してある。前記コンプレッサー１３は冷媒を加圧圧縮するためのものであって、前記動力源２にクラッチ３９を介して連結されている。また、動力源２によらずにコンプレッサー１３を駆動するために、モータ４０が設けられている。コンプレッサー１３の吐出口に凝縮器（コンデンサー）４１が接続され、更にこのコンデンサー４１に、気化熱を外部から吸収するエバポレータ４２が接続されている。このエバポレータ４２は、空調ダクト４３の内部に配置され、ブロアー４４によって吸引した空気を冷却して車室内に供給するようになっている。
【００５４】気化して温度の低下した冷媒との間で熱交換をおこなうことにより、蓄熱用冷媒を冷却する熱交換器４５が、エバポレータ４２とコンプレッサー１３との間の管路に設けられている。この蓄熱用冷媒は、空気を冷却するための冷熱エネルギーを蓄えるためのものであって、水や塩水（ブライン）、エチレングリコール溶液などの液体あるいは二酸化炭素などの気体が一例として採用されている。この蓄熱用冷媒は、上記の熱交換器４５および冷媒貯留用のタンク４６、前記空調ダクト４３内に配置された冷却用熱交換器４７ならびにポンプ４８によって構成された循環管路４９に封入されている。そして、熱交換器４５において空調用の冷媒によって蓄熱用冷媒が冷却され、その状態でタンク４６に貯留されることにより、いわゆる冷熱を蓄え、またタンク４６から冷却用熱交換器４７に送られて、ここで空調ダクト４３内を流通する空気を冷却するようになっている。
【００５５】なお、図９における符号５０は温度センサーを示し、エバポレータ４２の下流温度を検出してその検出信号を空調用の電子制御装置１４に入力するようになっている。
【００５６】上記の空調装置は、動力源２に余裕動力がある場合、あるいは動力源２が走行慣性力などによって強制的に回転させられている場合に、コンプレッサー１３を駆動し、それに伴って生じる低温エネルギー（負のエネルギー）を蓄熱用冷媒によって蓄えることができ、したがって図９に示す空調装置は、エネルギー蓄積手段となっている。また、前記モータ・ジェネレータ７およびインバータ１０ならびに高圧バッテリー１１は、車両の走行慣性力でモータ・ジェネレータ７を駆動させて発電をおこなうことにより、エネルギーを回収（回生）して蓄積するエネルギー蓄積手段を構成し、同時にエネルギー回生に伴って制動力を生じるので、回生ブレーキ手段となっている。
【００５７】上記の車両は更に他のエネルギー蓄積手段を備えている。すなわち図９において、符号５１は熱・電気変換器を示し、一例としてゼーベック効果を利用した素子を主体として構成され、エンジン冷却水やエンジン６の排気管などの高温廃熱部５２の熱によって起電力を生じるように構成されている。そして、その起電力を前記低圧バッテリー１６に充電するように構成されている。
【００５８】なお、前記オルタネータ１５もエンジン６に余裕動力がある場合、あるいはエンジン６が走行慣性気力で強制的に回転させられている場合に駆動されて発電をおこない、その起電力を低圧バッテリー１６に充電できるので、エネルギー蓄積手段を構成している。また、前記コンプレッサー１３に連結されたモータ４０は、低圧バッテリー１６の電力で駆動されるように構成されている。低圧バッテリー１６に替えて、あるいは低圧バッテリー１６と並列的に高圧バッテリー１１によってモータ４０を駆動するように構成してもよい。
【００５９】この発明に係る制御装置は、上述した各装置もしくはシステムを協調して制御することにより、エネルギーの有効利用を図るように構成されており、そのために各電子制御装置の間で以下のデータが相互に伝送されている。例えば、ナビゲーション装置１８と動力源用電子制御装置８との間では、道路（走行経路）の高度（標高）や登降坂の別ならびに勾配などの情報が伝送され、また、その動力源用電子制御装置８と空調用電子制御装置１４との間では、空調装置の制御状態や動力源２の負荷に関する情報などが伝送されている。さらに、この空調用電子制御装置１４には、コンプレッサー１３の駆動情報、蓄熱用冷媒による蓄熱温度に関する情報、エバポレータ４２の下流温度の情報、前記熱・電気変換器５１による充電電力もしくは発電電力に関する情報、バッテリー１１，１６からモータ４０に対する給電電力に関する情報、冷熱の蓄熱量に関する情報、内外気温度および設定温度ならびに吹き出し温度さらには日射に関する情報などが入力されている。それらの入力情報にうちの所定の必要な情報は、動力源用電子制御装置８に伝送されている。
【００６０】この発明に係る制御装置は、現在位置の周囲の道路情報に基づいてエネルギーの蓄積および放出の制御を実行することにより、燃費を向上させるように構成されている。その一例は、空調のためのエネルギーの蓄積および放出の制御であり、これを図１を参照して説明する。図１に示すルーチンは、車両のスタータ（図示せず）がオンになった後に所定時間ごとに繰り返されるようになっており、先ず、空調装置（エアコン）の設定温度が読み込まれる（ステップＳ１）。この設定温度は、運転者がスイッチ操作するなどのことによって設定された温度である。つぎに、各センサの検出値（センサー値）が読み込まれる（ステップＳ２）。具体的には、車室内の温度（内気温度）、車両の外部の温度（外気温度）、前記エバポレータ４２の下流側の温度（エバポ後温度）、吹き出し口温度、蓄熱システムの温度（具体的には前記タンク４６内の蓄熱冷媒の温度）、日射量などがそれぞれに応じて設けられたセンサー（図示せず）によって検出され、その検出信号が読み込まれる。
【００６１】さらに、蓄熱エネルギー量αが算出される（ステップＳ３）。前述したように上記の車両は、冷熱の形で熱エネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段、モータ・ジェネレータ７やオルタネータ１５によって発電して充電するエネルギー蓄積手段、熱・電気変換器５１によって発電して電力として蓄積するエネルギー蓄積手段を備えており、ステップＳ３ではこれらのエネルギー蓄積手段で蓄えたエネルギーの合計量を算出する。このような算出をおこなうために、エネルギーの蓄積をおこなった場合にそのエネルギーを積算し、またエネルギーを放出した場合には減算する積算機能を前述した所定の電子制御装置に持たせることが好ましい。
【００６２】また、ナビ情報が読み込まれる（ステップＳ４）。そのナビ情報は、前述したナビゲーション装置１８で得られる自車両の現在位置、その周辺の道路、その道路の高度（標高）もしくは勾配、通行規制、渋滞の状況、交通信号の内容などの情報であり、これは、車両に搭載しているＣＤ－ＲＯＭなどの外部記憶手段から読みとられる情報、サインポストや信号機などの路面設置機器からの情報、所定の地上局からの通信情報、衛星からの通信情報などとして得れる。
【００６３】つぎにナビゲーション装置１８で目的地が設定されているか否かが判断される（ステップＳ５）。ナビゲーション装置１８の本来の機能は、車両を目的地に向けて誘導することにあり、目的地が入力されると、現在位置からその目的地までの推奨経路を出力する。具体的には画面上の地図情報に、推奨経路を重ねて表示する。その推奨経路の検出は、市街地などの混雑地帯を避けること、幅員の広い道路を優先すること、目的地までの走行距離が可及的に短くなることなどの予め定めた条件を満たす経路を探索しておこなわれる。また、反対に、目的地が設定（入力）されていない場合には、地図情報とその地図上での自車両の現在位置とを、画面に表示するなどのことによって出力する。
【００６４】ナビゲーション装置１８に目的地が設定されていることによりステップＳ５で肯定的に判断された場合には、目的地を入力した際の自車両の位置すなわち出発地点から目的地までの全区間（全行程）のエンジン負荷が予測される（ステップＳ６）。そのエンジン負荷は、前記エンジン６を動力源として使用して全行程を走行したとした場合の負荷であり、例えば車速、エンジン回転数、エンジン回転数とブースト圧との関係もしくはエンジン回転数とアクセル開度との関係とから求まる燃料消費量などから算出される。
【００６５】このステップＳ６のサブルーチンを図２に示してある。先ず、出発地点から目的地までの全区間の道路高度情報が読み込まれる（ステップＳ６１）。ついで出発地点から目的地までの全区間でのエンジン高負荷区間が予測される（ステップＳ６２）。具体的には所定以上の登り勾配の区間が、ナビゲーション装置１８で得られた道路情報から予測される。
【００６６】さらに、そのエンジン高負荷区間で必要となる蓄熱エネルギー量ζが算出される（ステップＳ６３）。すなわち登坂路では、エンジン負荷が増大するので、その際にはエンジン６によるコンプレッサー１３の駆動を停止し、もしくはエンジン６によるコンプレッサー１３の駆動量を減じる。これに対して、設定温度や外気温あるいは日射に変化がなければ、空調に要するエネルギー量は、登坂路に到る直前の状態と同じである。したがってエンジン６によるコンプレッサー１３の駆動を停止し、もしくは低減した場合には、そのコンプレッサー１３の出力の低減分、空調のためのエネルギーが不足する。これを蓄熱したエネルギーで補うとすれば、その蓄熱エネルギー量が、エンジン高負荷区間での必要蓄熱エネルギー量ζとなる。
【００６７】こうして算出された必要蓄熱エネルギー量ζと既に蓄えてある蓄熱エネルギー量αとが比較される（ステップＳ６４）。前者の必要蓄熱エネルギー量ζが後者の蓄熱エネルギー量αより少ないことによりステップＳ６４で肯定的に判断された場合には、その差分（α－ζ）を、現在位置から一定区間内で、エンジン負荷に応じて空調のために使用することが許可される（ステップＳ６５）。したがって蓄熱エネルギーの必要量に対する過剰分は、エンジン６によるエネルギーに代えて使用されるので、エンジン６の駆動割合がその分、低下し、燃費が向上する。
【００６８】なお、必要蓄熱エネルギー量ζが蓄熱エネルギー量α以上であることによりステップＳ６４で否定的に判断された場合には、特に制御をおこなうことなくこのルーチンを抜ける。すなわち、蓄熱エネルギーを使用しない。したがって蓄熱エネルギーが不足することが回避され、その結果、エネルギーの蓄積のためにエンジン６を駆動するなどの事態が生じないので、この点でも燃費が向上するとともに、登坂路などのエンジン高負荷状態でエンジン６の出力の一部が空調に使用されて駆動力が低下するなどの事態を防止することができる。
【００６９】この図２に示すルーチンに基づく制御の一例を模式的に示すと図３のとおりである。目的地を設定することにより推奨経路がナビゲーション装置１８によって設定され、その行程中での高度が求められる。エンジン６の高負荷時には蓄熱エネルギーを使用することを基本とすれば、必要蓄熱エネルギー量ζは、出発地点で最も多く、登坂路で蓄熱エネルギーが使用されて必要蓄熱エネルギー量ζが目的地に近づくに従って少なくなる。したがって図３の下側に実線で示す高度（勾配）をもった全区間での必要蓄熱エネルギー量ζは、図３の上側に破線で示すようになる。
【００７０】そして、図３に示す現在地の前方の降坂路であるａ区間では、エンジン負荷が低負荷であるから、エンジン６の出力もしくは駆動系統から得られる走行慣性力によってコンプレッサー１３を強制的に駆動し、蓄熱用冷媒を冷却していわゆる冷熱を蓄える。これに続く比較的長い登坂路であるｂ区間は、エンジン高負荷区間となるので、コンプレッサー１３を強制的に停止し、これに代えて蓄積したエネルギーを使用して空調をおこなう。具体的には、前記ポンプ４８を駆動して蓄熱用冷媒をタンク４６から冷却用熱交換器４７に送り、空調ダクト４３を通る空気を冷却する。また、熱・電気変換器５１やオルタネータ１５によって低圧バッテリー１６に充電した電力もしくはモータ・ジェネレータ７によって高圧バッテリー１１に充電した電力、すなわち回生エネルギーを使用してモータ４０を駆動し、これによってコンプレッサー１３を駆動することにより空調をおこなう。したがってこのｂ区間では蓄熱エネルギーの残量が低下する。
【００７１】さらに、目的地に近い緩い登坂路であるｃ区間では、車両の加減速に伴うエンジン負荷の大小に応じてコンプレッサー１３の出力を変更する。すなわちエンジン６で低負荷であれば、エンジン６によってコンプレッサー１３を駆動し、また高負荷であれば、コンプレッサー１３の出力を絞り、もしくは強制的に停止させ、不足するエネルギーを蓄熱エネルギーで補う。
【００７２】この図３に破線で示す必要蓄熱エネルギー量ζの算出が前記ステップＳ６３でおこなわれ、これが、この発明のエネルギーの蓄積および放出の計画の策定に相当する。
【００７３】なお、コンプレッサー１３を利用したエネルギーの蓄積は、車両の動力性能を阻害しない範囲でおこなうので、登坂路などのエンジン負荷が大きい状態では、コンプレッサー１３を使用したエネルギーの蓄積はおこなわないが、熱・電気変換器５１を使用したエネルギーの回収・蓄積は、車両の動力性能に関係しないので、走行中はバッテリー１６の許容範囲で、常時、実行する。
【００７４】このように、図２に示す制御例では、出発地から目的までの全行程におけるエンジン負荷を予測し、それに応じた必要蓄積エネルギー量を求め、現在位置から一定範囲の区間では、蓄積エネルギーの必要量に対する過剰分を使用して、その分のエンジン６に対する負荷を低下させるので、走行のための駆動力の低下を防止できると同時に、エネルギーを有効利用して燃費を向上させることができる。
【００７５】つぎに、目的地が設定されていない場合、すなわち図１のステップＳ５で否定的に判断された場合の制御について説明する。目的地が設定されていない場合であっても自車両の現在位置は、ナビゲーション装置１８によって検出されており、また同時に、現在位置から所定の範囲内の地図情報および道路情報が検出されている。したがってステップＳ５で否定的に判断された場合には、現在位置から予め定めた一定区間内のエンジン負荷が予測される（ステップＳ７）。そのエンジン負荷の予測の仕方は、上述したステップＳ６の場合と同様である。
【００７６】このステップＳ７のサブルーチンを図４に示してある。先ず、現在地から予め定めた一定区間の道路高度情報が読み込まれる（ステップＳ７１）。ここで、一定区間とは、一例として現在地からの一定距離の範囲であり、その一定距離は、市街地や郊外等の地域ごとに異ならせることができ、また人為操作で設定するようにしてもよい。あるいは一定区間を、現在地を通る経路（道路）の現在地からの分岐点の数によって定めることもできる。分岐点数が多ければ、走行の可能性のある経路の数が増大し、以下に述べる各種の演算の負荷が増大する反面、実際に走行する経路は、いずれか一本であるから、無駄な演算が増大するので、分岐点の数で一定区間を規定する。また、道路情報は車両が前進走行する場合に必要な情報であるから、現在地の車両の進行方向での前方側のみを一定区間としてもよい。さらに、ナビゲーション装置１８に備えられている地図情報は、幹線路から私道に近い細い道までの多様な道路を含んでいるので、ナビゲーション装置１８が推奨経路を求める場合の条件と同様の条件で判定された道路を一定区間の経路として採用することにより、演算のための負荷を軽減するようにしてもよい。したがってステップＳ７１では、このようにして挙げられた複数の道路に関する高度情報が読み込まれる。
【００７７】ついでこれらの複数の道路についての現在地から予め定めた一定区間でのエンジン高負荷区間が予測される（ステップＳ７２）。具体的には所定以上の登り勾配の区間が、ナビゲーション装置１８で得られた道路情報から予測される。
【００７８】さらに、それぞれの道路におけるエンジン高負荷区間で必要となる蓄熱エネルギー量ζが算出される（ステップＳ７３）。すなわち登坂路では、エンジン負荷が増大するので、その際にはエンジン６によるコンプレッサー１３の駆動を停止し、もしくはエンジン６によるコンプレッサー１３の駆動量を減じる。これに対して、設定温度や外気温あるいは日射に変化がなければ、空調に要するエネルギー量は、登坂路に到る直前の状態と同じである。したがってエンジン６によるコンプレッサー１３の駆動を停止し、もしくは低減した場合には、そのコンプレッサー１３の出力の低減分、空調のためのエネルギーが不足する。これを蓄熱したエネルギーが補うとすれば、その蓄熱エネルギー量が、エンジン高負荷区間での必要蓄熱エネルギー量ηとなる。
【００７９】こうして算出された必要蓄熱エネルギー量ηと既に蓄えてある蓄熱エネルギー量αとが比較される（ステップＳ７４）。前者の必要蓄熱エネルギー量ηが後者の蓄熱エネルギー量αより少ないことによりステップＳ７４で肯定的に判断された場合には、その差分（α－η）を、現在位置から一定区間内で、エンジン負荷に応じて空調のために使用することが許可される（ステップＳ７５）。したがって蓄熱エネルギーの必要量に対する過剰分は、エンジン６によるエネルギーに代えて使用されるので、エンジン６の駆動割合がその分、低下し、燃費が向上する。
【００８０】なお、必要蓄熱エネルギー量ηが蓄熱エネルギー量α以上であることによりステップＳ７４で否定的に判断された場合には、特に制御をおこなうことなくこのルーチンを抜ける。すなわち、蓄熱エネルギーを使用しない。したがって蓄熱エネルギーが不足することが回避され、その結果、エネルギーの蓄積のためにエンジン６を駆動するなどの事態が生じないので、この点でも燃費が向上するとともに、登坂路などのエンジン高負荷状態でエンジン６の出力の一部が空調に使用されて駆動力が低下するなどの事態を防止することができる。
【００８１】この図４に示すルーチンに基づく制御の一例を模式的に示すと図５のとおりである。ここに示す例は、現在地から前方の道路が途中で分岐し、予め定めた一定距離Ｘkmまでの地点に到る経路がＡ，Ｂ，Ｃの３経路ある場合の例である。Ａ経路を走行するとした場合、一定距離の地点の高度が現在地より高く、その過程に存在する登坂路の勾配が大きいので、全体としてのエンジン負荷が大きくなり、そのために蓄熱エネルギーの必要量ηが多くなる。これに対してＢ経路を走行するとした場合、一定距離の地点の高度が現在地より幾分高いものの、その過程に存在すると坂路の勾配が相対的に小さいので、全体としてのエンジン負荷はＡ経路より小さくなり、そのために蓄熱エネルギーの必要量ηが少なくなる。さらに、Ｃ経路を走行するとした場合、一定距離の地点の高度が現在地とほぼ同じであって、Ｃ経路に独自の区間には登坂路がないので、蓄熱エネルギーの必要量ηが最も少なくなる。なお、負荷およびエネルギーの蓄積に関係する勾配は、水平距離と高度とに基づいて求めることもできる。そして、登坂路での蓄熱エネルギーの放出および降坂路での蓄熱エネルギーの蓄積は、前述した図３に示す例と同様にして実行される。
【００８２】したがってＣ経路についての必要蓄熱エネルギー量ηをもって蓄積したエネルギーの蓄積・放出の制御をおこなうと、実際にはＡ経路を走行している場合、蓄積エネルギー量が不足してエンジン６によってコンプレッサー１３を駆動する割合が増大する。このような事態を避けるために、Ａ経路を走行することを予定して蓄積エネルギーの蓄積・放出の制御を実行する。その場合、実際にはＣ経路を走行すると、蓄熱エネルギー量が過剰になるが、その過剰分は、上記のステップＳ７５で示してあるように、エンジン６に代えて使用されるので、燃費の悪化要因となることはない。
【００８３】この図５に破線で示す必要蓄熱エネルギー量ηの算出が前記ステップＳ７３でおこなわれ、これが、この発明のエネルギーの蓄積および放出の計画の策定に相当する。
【００８４】なお、図５に示す例の場合、Ａ経路の分岐点に達した時点もしくはその分岐点を通過した時点で、必要蓄熱エネルギー量ηの過剰・不足が判明することになる。すなわち、制御の元になる経路と実際に走行している経路との相違が判明する。そこで、このような予測したエンジン負荷およびそれに伴う必要蓄熱エネルギー量ηと、実際の生じるエンジン負荷およびそれに伴う必要蓄熱エネルギー量との乖離を可及的に少なくするために、分岐点ごとに図４に示すルーチンを実行して、エンジン負荷の予測およびそれに伴う必要蓄熱エネルギー量ηを更新することが好ましい。なお、その更新制御は、分岐点を通過するごとに実行することに代えて、一定距離走行するごとに実行し、あるいは一定時間ごとに実行し、さらには運転者によるスイッチなどを使用した指示操作に基づいて実行するようにしてもよい。またさらに、実際の蓄熱エネルギー量と予測した蓄熱エネルギー量との差が、予め定めた値以上に広がった場合に、上記の更新制御を実行するように構成することもできる。いずれの場合であっても、前記一定区間を出る前に更新制御が実行されるように構成する。
【００８５】図１のステップＳ６もしくはステップＳ７でエンジン負荷を予測した後、現在地でのエンジン負荷量βが算出される（ステップＳ８）。そのエンジン負荷量βが予め定めた第１の基準値γ以上か否かが判断される（ステップＳ９）。この第１の基準値γはある程度大きい値であり、したがってステップＳ８ではエンジン高負荷状態か否かが判断されることになる。
【００８６】ステップＳ９で肯定的に判断され、エンジン６が高負荷状態にある場合には、蓄熱エネルギー量αがエンジン高負荷区間での必要蓄熱エネルギー量ζ（またはη）以上か否かが判断される（ステップＳ１０）。蓄熱エネルギー量αに余裕があってステップＳ９で肯定的に判断された場合には、コンプレッサー１３を停止（ＯＦＦ）し（ステップＳ１１）、また、前述したステップＳ６５あるいはステップＳ７５で蓄熱エネルギーの使用が許可されていることにより、蓄熱エネルギーを使用して空調をおこなう（ステップＳ１２，Ｓ１３）。なお、ステップＳ１０で否定的に判断された場合、すなわち蓄熱エネルギー量αに余裕がない場合には、直ちにステップＳ１３に進んで、従前の空調制御を継続する。
【００８７】これに対してエンジン６が高負荷状態にないことによりステップＳ９で否定的に判断された場合には、現時点のエンジン負荷量βが予め定めた第２の基準値δより小さいか否かが判断される（ステップＳ１４）。この第２の基準値δはかなり小さい値であり、したがってステップＳ１４はエンジン６が低負荷状態にあるか否かを判断することになる。
【００８８】エンジン６で低負荷状態にあることによりステップＳ１４で肯定的に判断された場合には、コンプレッサー１３をＯＮにしてエンジン６によってコンプレッサー１３を駆動し（ステップＳ１５）、エネルギーを蓄熱システムに貯蔵する（ステップＳ１６）。すなわち、コンプレッサー１３を駆動して冷媒の温度を低下させ、これによって前記循環管路４９に封入されている蓄熱用冷媒を冷却し、温度の低下した蓄熱用冷媒をタンク４６に貯留する。その場合、エバポレータ４２により空調ダクト４３内の空気を冷却できるので、空調を実行する（ステップＳ１３）。
【００８９】上述したようにこの発明に係る制御装置では、空調に要するエネルギーの多くをエンジン６もしくは動力源２の動力に負っていることに鑑み、エネルギーを蓄積して有効利用することにより、エンジン６に対する負荷が過剰になったり、それに伴って効率の悪い運転状態となったりすることを回避し、さらにそのエネルギーの蓄積を回生によっておこなうことにより、エネルギーの有効利用を図り、その結果、車両の動力性能を維持しつつ、もしくは低下させることなく、燃費を向上させることができる。特に、走行予定経路が不明な状態であっても、現在位置から所定の範囲について道路勾配などの情報を使用してエネルギーの蓄積および放出を、動力源の負荷に応じて実行するので、目的地の設定をおこなわずに車両の燃費を向上させ、またそれに伴って排ガスを低減することができる。
【００９０】そして、エンジン６が低負荷の状態では、コンプレッサー１３を駆動することによりいわゆる冷熱を蓄積するので、エバポレータ４２の下流側の温度が、蓄熱を実行している場合と、実行していない場合とで異なることがある。このエバポレータ４２の下流側温度は、外気温度や日射あるいは設定温度などの各種の要因で、空調にとって適切な温度の場合もあり、あるいは不適切な温度である場合もある。そこで、快適な空調をおこなうためには、例えば図６に示すように、予めモードを設定し、それぞれのモードに応じて空調のための各種の制御、例えばブロワーの吹き出し方向、風量、温度などを制御すればよい。
【００９１】すなわち図６において、先ず、車室内の温度（内気温度）、車両の外部の温度（外気温度）、前記エバポレータ４２の下流側の温度（エバポ後温度）、吹き出し口温度、蓄熱システムの温度（具体的には前記タンク４６内の蓄熱冷媒の温度）、日射量などがそれぞれに応じて設けられたセンサー（図示せず）によって検出された検出値を元に、予め定められたマップから制御モードを決定する（ステップＳ２１）。そして、そのモードが“１”か否かが判断される（ステップＳ２２）。第１の制御モードに決定されていることによりステップＳ２２で肯定的に判断された場合には、ブロワーの吹き出し方向（ステップＳ２３）、吹き出し風量（ステップＳ２４）、吹き出し温度（ステップＳ２５）がそれぞれそのモードの内容に応じて制御される。
【００９２】これに対してステップＳ２２で否定的に判断された場合には、決定されたモードが“２”か否かが判断される（ステップＳ２６）。第２の制御モードに決定されていることによりステップＳ２６で肯定的に判断された場合には、ブロワーの吹き出し風量（ステップＳ２４）、吹き出し温度（ステップＳ２５）がそれぞれそのモードの内容に応じて制御される。そして、決定されたモードが“２”でないことによりステップＳ２６で否定的に判断された場合には、ステップＳ２５に進んでブロワーの吹き出し温度が制御される。
【００９３】このように、内気温度や蓄熱温度などの各種の要因に従って空調用空気の吹き出し方向などを制御することにより、蓄熱をおこなう場合や蓄熱エネルギーを使用する場合においても、快適なな空調をおこなうことができる。
【００９４】ここで上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、この発明のエネルギー蓄積手段には、上述したモータ・ジェネレータ７および高圧バッテリー１１、オルタネータ１５および低圧バッテリー１６、熱交換機４５およびタンク４６を含む循環管路４９、熱・電気変換器５１が相当する。また、この発明の現在位置検出手段および道路情報検出手段には、ナビゲーション装置１８が相当する。さらに、この発明における負荷予測手段には、図１に示すステップＳ６，Ｓ７の機能的手段および図２に示すステップＳ６２と図４に示すステップＳ７２との機能的手段が相当する。そして、この発明の蓄積放出制御手段には、図１および図２ならびに図４のフローチャートにおけるステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ６３，Ｓ６４，Ｓ６５，Ｓ７３，Ｓ７４，Ｓ７５の機能的手段がそれぞれ相当する。またさらに、この発明の目的地設定手段には、前述したナビゲーション装置１８が相当する。そしてまた、この発明の蓄熱装置には、前述した熱交換器４５およびタンク４６を含む循環管路４９が相当する。さらにまた、この発明の廃熱回収手段には、前述した熱・電気変換器５１が相当する。
【００９５】なお、この発明に含まれる実施の形態は上述した具体例で述べたものに限定されずきわめて多様であり、例えばエネルギーの蓄積は、いわゆる冷熱として蓄積する以外に高温媒体を使用していわゆる温熱として蓄積してもよく、また電気エネルギーとして蓄積する場合には、二次電池を使用する替わりに大容量のコンデンサーなどのキャパシターを使用してもよい。さらに、フライホイールなどを使用して運動エネルギーとして蓄積するように構成してよい。
【００９６】一方、動力源の負荷やエネルギーの蓄積・放出を予測もしくは算定する元になる経路は、上述した具体例で述べ、また特許請求の範囲に記載したようにして設定することに加え、自車両の現在位置を含む道路を人為的に選択することにより設定するようにしてもよい。言い換えれば、この発明の目的地設定手段は、車両の最終到達点としての目的地に加えて、通過地点を目的地として設定する機能をも含む。
【００９７】また、コンプレッサー１３を駆動して冷熱を蓄積する場合、上述した具体例で述べた蓄熱用冷媒を使用することに代えて、空調用冷媒を直接使用してエネルギーを蓄積するように構成してもよい。さらに、廃熱からエネルギーを回収する場合、電気に変換して回収することに代えて、温熱として回収してもよく、またその廃熱部は、上述したエンジン冷却水やエンジン６の排気管以外にブレーキキャリパー、モータ・ジェネレータ７のコイル、変速機３のオイル、電子制御装置のユニットなどであってもよい。
【００９８】さらに、この発明で道路情報を得る手段は、上述したナビゲーション装置に限らないのであって、前述したＣＤ－ＲＯＭなどの記憶手段の情報と実際の道路上級が異なる場合に、エンジン負荷の算出に必要となる区間について、地上局や人工衛星などから最新の道路情報を取得してエンジン負荷を算出するようにしてもよい。また、ＣＤ－ＲＯＭなどの外部記憶手段を持たずに、必要箇所のみについての道路情報を地上局や人工衛星から取得するように構成してもよい。さらにまた、ナビゲーション装置自体が推奨経路を探索することに替えて、ナビゲーション装置に通信機能を持たせ、車両側から送信した目的地に応じて地上局側で探索した推奨経路を推奨経路を取得し、その推奨経路に基づいてエンジン（動力源）負荷などを求めるようにしてもよい。
【００９９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明によれば、現在位置から所定範囲に存在する経路を走行したと仮定した場合の動力源の負荷が、経路の勾配もしくは高度を含む道路情報に基づいて予測され、さらに最高の負荷の経路を走行した場合、あるいは最低の負荷の経路を走行した場合に、蓄積したエネルギーに過不足が生じないように、エネルギーの蓄積および放出が制御される。したがって目的地が設定されていない場合であっても、現在位置が検出されれば、車両の有するエネルギーの蓄積と放出とが効率よくおこなわれ、動力性能を低下させることなく、燃費を向上させることができる。
【０１００】また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が、現在位置からの距離によって特定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量を低減することができる。
【０１０１】さらに、請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が、現在位置から延びている経路での分岐点の数によって特定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量を低減することができる。
【０１０２】そして、請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明と同様の効果に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量を低減することができる。
【０１０３】またさらに、請求項５の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかの発明と同様の効果に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量を低減することができる。
【０１０４】そしてまた、請求項６の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の効果に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量を低減することができる。
【０１０５】そしてさらに、請求項７の発明によれば、請求項６の発明と同様の効果に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量を低減することができるとともに、動力源の負荷を予測した経路を実際に走行する頻度が高くなるので、演算の繰り返し回数を低減することができる。
【０１０６】さらにまた、請求項８の発明によれば、請求項６の発明と同様の効果に加え、動力源の負荷を予測するべき範囲が更に限定されるので、処理するべきデータの量あるいは演算量を低減することができるとともに、動力源の負荷を予測した経路を実際に走行する頻度が高くなるので、演算の繰り返し回数を低減することができる。
【０１０７】また、請求項９の発明によれば、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の効果に加え、エネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果を更に優れたものとすることができる。
【０１０８】さらに、請求項１０の発明によれば、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の効果に加え、エネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果を更に優れたものとすることができる。
【０１０９】またさらに、請求項１１の発明によれば、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の効果に加え、エネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果を更に優れたものとすることができる。
【０１１０】そしてまた、請求項１２の発明によれば、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の効果に加え、エネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果を更に優れたものとすることができる。
【０１１１】そしてさらに、請求項１３の発明によれば、請求項１ないし８のいずれかの発明と同様の効果に加え、エネルギーの蓄積および放出の計画と実際のエネルギーの蓄積状態との乖離が低減されるので、燃費の向上効果を更に優れたものとすることができる。
【０１１２】またそして、請求項１４の発明によれば、請求項１ないし１３の発明と同様の効果に加え、車両の有するエネルギーを熱エネルギーあるいは電気エネルギーなど形態で蓄積し、かつ利用することができる。
【０１１３】さらにそして、請求項１５の発明によれば、請求項１４の発明と同様の効果に加え、車両の有するエネルギーを熱エネルギーとして蓄積し、かつ再利用することができる。
【０１１４】そして、請求項１６の発明によれば、請求項１４の発明と同様の効果に加え、廃熱から回収した電力を優先的に使用して空調装置のコンプレッサーを駆動するので、その廃熱から回収した電力分、動力源に対する負荷が低減され、その結果、動力源を駆動するために消費するエネルギーが少なくなって燃費が向上し、また走行のための動力性能が向上する。

【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１２年７月２４日（２０００．７．２４）
【代理人】	【識別番号】１０００８３９９８【弁理士】【氏名又は名称】渡辺丈夫
【公開番号】	特開２００２－３６９０３（Ｐ２００２－３６９０３Ａ）
【公開日】	平成１４年２月６日（２００２．２．６）
【出願番号】	特願２０００－２２２９７０（Ｐ２０００－２２２９７０）