JP2013075561A - Electric driving vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動駆動車両に関するものである。 The present invention relates to an electrically driven vehicle.
従来、電気自動車等の電動駆動車両、例えば、電気自動車は、車両駆動装置を備え、該車両駆動装置において、駆動モータをバッテリから供給される電力によって駆動し、駆動モータのトルク、すなわち、駆動モータトルクを発生させ、該駆動モータトルクを駆動輪に伝達することによって走行させられるようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrically driven vehicle such as an electric vehicle, for example, an electric vehicle includes a vehicle drive device, and the drive motor is driven by electric power supplied from a battery, and the torque of the drive motor, that is, the drive motor. It is made to drive | work by generating a torque and transmitting this drive motor torque to a drive wheel.
ところが、前記バッテリにおいては、単位重量当たりの容量を表すエネルギー密度を十分に高くすることができないので、バッテリから供給される電力を利用して電気自動車を走行させた場合、走行可能な距離を表す走行可能距離、走行可能な時間を表す走行可能時間等を長くすることができない。走行可能距離、走行可能時間等を長くするためにはバッテリの容量を大きくする必要があるが、その場合、バッテリが大型化するだけでなく、バッテリの重量が大きくなる。その結果、電気自動車が大型化し、電気自動車の重量が大きくなってしまう。 However, in the battery, the energy density representing the capacity per unit weight cannot be sufficiently increased, and thus represents the distance that can be traveled when the electric vehicle is driven using the power supplied from the battery. It is not possible to increase the travelable distance, the travelable time representing the travelable time, and the like. In order to increase the travelable distance, the travelable time, etc., it is necessary to increase the capacity of the battery. In this case, the battery not only increases in size but also increases in weight. As a result, the electric vehicle becomes large and the weight of the electric vehicle increases.
そこで、走行可能距離、走行可能時間等を長くすることができるように、バッテリのほかに発電機を配設し、エンジンによって発電機を駆動して電流を発生させ、バッテリに供給するようにした電動駆動車両として、ハイブリッド型車両が提供されている。 Therefore, in order to increase the travelable distance, travelable time, etc., a generator was installed in addition to the battery, and the generator was driven by the engine to generate current and supply it to the battery. Hybrid type vehicles are provided as electrically driven vehicles.
そして、該ハイブリッド型車両においては、バッテリの充電度合い(蓄電量)を表すバッテリ残量、エンジンを駆動するための燃料の残量、すなわち、燃料残量、及びハイブリッド型車両の過去の走行状況に基づいて走行可能距離が算出され、表示部に形成された画面に表示されるようになっている(例えば、特許文献1参照。)。 In the hybrid type vehicle, the remaining amount of the battery representing the degree of charge (charged amount) of the battery, the remaining amount of fuel for driving the engine, that is, the remaining amount of fuel, and the past traveling state of the hybrid type vehicle. Based on this, the travelable distance is calculated and displayed on a screen formed on the display unit (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、前記従来のハイブリッド型車両においては、発電機の出力をハイブリッド型車両に加わる走行負荷に対応させて調整する必要があるので、制御部における制御が複雑になるとともに、発電効率が低くなってしまう。 However, in the conventional hybrid type vehicle, since it is necessary to adjust the output of the generator in accordance with the traveling load applied to the hybrid type vehicle, the control in the control unit becomes complicated and the power generation efficiency becomes low. End up.
そこで、発電機を発電効率が高い一定の出力で駆動するようにしたハイブリッド型車両が考えられるが、その場合、発電機を一定の出力で駆動するのに必要な時間、すなわち、必要発電時間がバッテリ残量によって異なるので、バッテリ残量及び発電による発電エネルギーに基づいて、走行可能距離を正確に算出することができない。 Therefore, a hybrid vehicle in which the generator is driven at a constant output with high power generation efficiency can be considered. In that case, the time required to drive the generator at a constant output, that is, the necessary power generation time is considered. Since it differs depending on the remaining battery level, the travelable distance cannot be accurately calculated based on the remaining battery level and the power generation energy generated by power generation.
したがって、運転者がハイブリッド型車両を走行させようとする目標の時間、すなわち、目標走行時間を設定した場合に、安心してハイブリッド型車両を走行させることができない。 Therefore, when the driver sets a target time to drive the hybrid vehicle, that is, a target travel time, the hybrid vehicle cannot be driven with peace of mind.
本発明は、前記従来のハイブリッド型車両の問題点を解決して、運転者が、目標走行時間を設定した場合に、目標走行時間の間安心して走行させることができる電動駆動車両を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems of the conventional hybrid type vehicle and provides an electrically driven vehicle that can travel safely during the target travel time when the driver sets the target travel time. With the goal.
そのために、本発明の電動駆動車両においては、蓄電装置と、発電装置と、該発電装置を駆動するエンジンと、前記蓄電装置及び発電装置と接続され、蓄電装置及び発電装置から供給される電力によって駆動される駆動モータと、走行抵抗によって消費されるパワー及び補機によって消費されるパワーに基づいて、電動駆動車両を目標走行時間の間走行させるのに必要な消費パワーを推定する消費パワー推定処理手段と、該消費パワー推定処理手段によって推定された消費パワー及び平均車速に基づいて、距離当たり消費エネルギーを算出する距離当たり消費エネルギー算出処理手段と、前記発電装置の出力及び平均車速に基づいて距離当たり発電エネルギーを算出する発電エネルギー算出処理手段と、前記距離当たり消費エネルギー、距離当たり発電エネルギー、蓄電装置のバッテリ残量及びエンジンに供給される燃料の残量に基づいて、電動駆動車両を走行させることができる走行可能時間を算出する走行可能時間算出処理手段とを有する。 Therefore, in the electrically driven vehicle of the present invention, the power storage device, the power generation device, the engine that drives the power generation device, the power storage device and the power generation device are connected, and the electric power supplied from the power storage device and the power generation device is used. Power consumption estimation processing for estimating power consumption required to drive an electrically driven vehicle for a target travel time based on a drive motor to be driven, power consumed by running resistance, and power consumed by an auxiliary machine Means, energy consumption calculation processing means for calculating energy consumption per distance based on the power consumption and average vehicle speed estimated by the power consumption estimation processing means, and distance based on the output of the power generator and the average vehicle speed. Power generation energy calculation processing means for calculating power generation energy per hit, energy consumption per distance, distance Or generating energy, having based on the remaining amount of fuel supplied to the battery remaining amount and the engine of the power storage device, a travelable time calculation processing means for calculating a travelable time it is possible to run the electric drive vehicle.
本発明によれば、電動駆動車両においては、蓄電装置と、発電装置と、該発電装置を駆動するエンジンと、前記蓄電装置及び発電装置と接続され、蓄電装置及び発電装置から供給される電力によって駆動される駆動モータと、走行抵抗によって消費されるパワー及び補機によって消費されるパワーに基づいて、電動駆動車両を目標走行時間の間走行させるのに必要な消費パワーを推定する消費パワー推定処理手段と、該消費パワー推定処理手段によって推定された消費パワー及び平均車速に基づいて、距離当たり消費エネルギーを算出する距離当たり消費エネルギー算出処理手段と、前記発電装置の出力及び平均車速に基づいて距離当たり発電エネルギーを算出する発電エネルギー算出処理手段と、前記距離当たり消費エネルギー、距離当たり発電エネルギー、蓄電装置のバッテリ残量及びエンジンに供給される燃料の残量に基づいて、電動駆動車両を走行させることができる走行可能時間を算出する走行可能時間算出処理手段とを有する。 According to the present invention, in the electrically driven vehicle, the power storage device, the power generation device, the engine that drives the power generation device, the power storage device and the power generation device are connected, and the electric power supplied from the power storage device and the power generation device is used. Power consumption estimation processing for estimating power consumption required to drive an electrically driven vehicle for a target travel time based on a drive motor to be driven, power consumed by running resistance, and power consumed by an auxiliary machine Means, energy consumption calculation processing means for calculating energy consumption per distance based on the power consumption and average vehicle speed estimated by the power consumption estimation processing means, and distance based on the output of the power generator and the average vehicle speed. Power generation energy calculation processing means for calculating power generation energy per hit, energy consumption per distance, Generated energy, based on the remaining amount of fuel supplied to the battery remaining amount and the engine of the power storage device, and a travelable time calculation processing means for calculating a travelable time it is possible to run the electric drive vehicle.
この場合、電動駆動車両を目標走行時間の間走行させるのに必要な消費パワーが推定され、推定された消費パワー及び平均車速に基づいて距離当たり消費エネルギーが算出され、該距離当たり消費エネルギー、距離当たり発電エネルギー、蓄電装置のバッテリ残量及びエンジンに供給される燃料の残量に基づいて、電動駆動車両を走行させることができる走行可能時間が算出されるので、運転者は、目標走行時間を設定した場合に、電動駆動車両を目標走行時間の間走行させることができるかどうかを容易に知ることができる。 In this case, the power consumption required for causing the electrically driven vehicle to travel for the target travel time is estimated, and the energy consumption per distance is calculated based on the estimated power consumption and the average vehicle speed. Since the travelable time during which the electrically driven vehicle can travel is calculated based on the hit power generation energy, the battery remaining amount of the power storage device, and the remaining amount of fuel supplied to the engine, the driver determines the target travel time. When set, it can be easily known whether or not the electrically driven vehicle can be driven for the target travel time.
したがって、運転者は安心して電動駆動車両を走行させることができる。 Therefore, the driver can drive the electrically driven vehicle with peace of mind.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、電動駆動車両としてのハイブリッド型車両について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this case, a hybrid vehicle as an electrically driven vehicle will be described.
図2は本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッド型車両の概念図である。 FIG. 2 is a conceptual diagram of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention.
図において、WL、WRは駆動輪として機能する車輪、11は該車輪WL、WRと接続された駆動源としての、かつ、第1の電動機械としての駆動モータ(M)である。該駆動モータ11を駆動することによって発生させられた駆動モータトルクを前記車輪WL、WRに伝達することによってハイブリッド型車両を走行させることができる。
In the figure, WL and WR are wheels functioning as drive wheels, and 11 is a drive motor (M) as a drive source connected to the wheels WL and WR and as a first electric machine. By transmitting the drive motor torque generated by driving the
なお、ハイブリッド型車両が前輪駆動方式の場合、前記車輪WL、WRは前輪にされ、後輪が従動輪となり、ハイブリッド型車両が後輪駆動方式の場合、前記車輪WL、WRは後輪にされ、前輪が従動輪となる。また、ハイブリッド型車両が四輪駆動方式の場合、前記駆動モータ11は前輪及び後輪の各車輪と接続される。本実施の形態においては、駆動モータ11と車輪WL、WRとが接続され、駆動モータ11を駆動することによって車輪WL、WRが回転させられるようになっているが、前輪及び後輪の各車輪に駆動モータを一体に組み込み、各駆動モータを独立に駆動してそれぞれ車輪を回転させることができる。
When the hybrid vehicle is a front wheel drive system, the wheels WL and WR are front wheels, the rear wheels are driven wheels, and when the hybrid vehicle is a rear wheel drive system, the wheels WL and WR are rear wheels. The front wheel becomes the driven wheel. When the hybrid type vehicle is a four-wheel drive system, the
また、13は駆動モータ11と接続され、駆動モータ11を駆動したり、回生したりするための駆動回路としてのインバータ、14は第1の電源としての、かつ、蓄電装置としてのバッテリ、15は第2の電源としての、第2の電動機械としての、かつ、発電装置としての発電機(G)である。前記バッテリ14及び発電機15から供給される電力によって駆動モータ11が駆動される。
Further, 13 is connected to the
そして、16は前記バッテリ14と接続された接続要素としての差込プラグ、17は、前記発電機15と接続され、発電機15を駆動する駆動回路としてのインバータ、18は前記発電機15を駆動するための駆動源としてのエンジン(E/G)、19は該エンジン18に燃料(駆動媒体)としてのガソリンを供給する燃料供給源としての燃料タンクである。
前記各インバータ13、17は、それぞれ、電圧変換部としての図示されないDC/DCコンバータ、及び複数の、例えば、6個のスイッチング素子としての図示されないトランジスタを備える。前記DC/DCコンバータは、駆動モータ11及び発電機15とバッテリ14との間で電圧を変更する。また、前記各トランジスタは、一対ずつユニット化されて各相のトランジスタモジュール(IGBT)を構成し、図示されない制御部から送られる駆動信号によってオン・オフさせられ、インバータ13において、バッテリ14から供給された直流の電流を3相の交流の電流に変換し、駆動モータ11に供給して駆動モータ11を駆動したり、駆動モータ11の回生に伴って発生させられた3相の交流の電流を直流の電流に変換し、バッテリ14に供給してバッテリ14を充電したり、インバータ17において、発電機15の発電に伴って発生させられた3相の交流の電流を直流の電流に変換し、バッテリ14に供給してバッテリ14を充電したりすることができる。そして、前記差込プラグ16を、家庭の商用電源のコンセント、充電スタンド(充電施設)の充電装置のコンセント等に差し込むことによって、バッテリ14を充電することができる。
Each of the
なお、本実施の形態において、DC/DCコンバータはインバータ13に内蔵されるようになっているが、インバータ13と独立させて配設することができる。
In the present embodiment, the DC / DC converter is built in the
本実施の形態においては、バッテリ14としてリチウムイオン電池が使用される。また、本実施の形態においては、蓄電装置としてバッテリ14が使用されるが、バッテリ14に代えてキャパシタを使用することができる。
In the present embodiment, a lithium ion battery is used as the
なお、本実施の形態においては、駆動モータ11に電流を供給することによってハイブリッド型車両を目的地まで走行させることができ、ハイブリッド型車両の平坦(たん)路、登坂路等における走行性能、及びハイブリッド型車両の加速時における加速性能を十分に高くすることができるように、バッテリ14は十分な電力を保持し、バッテリ14のエネルギー密度が0.1〔kWh/kg〕以上に、出力密度が1〔kW/kg〕以上にされる。
In the present embodiment, it is possible to drive the hybrid vehicle to the destination by supplying current to the
また、バッテリ14の重量は、ハイブリッド型車両の動力性能を確保するために必要とされる最大出力及びバッテリ14の性能に基づいて、バッテリ14の許容範囲内で設定される。なお、最大出力は、車両重量、及び走行に伴ってハイブリッド型車両に加わる走行抵抗(空気抵抗、転がり抵抗、登坂抵抗、加速抵抗等)に基づいて算出される。
Further, the weight of the
例えば、車両重量が1000〔kg〕程度のハイブリッド型車両の場合、ハイブリッド型車両の最大出力は40〜60〔kW〕であり、バッテリ14の重量は40〜60〔kg〕にされる。従来の電気自動車において、走行可能距離を300〜500〔km〕とすると、電気自動車を走行させる際に距離当たり消費されるエネルギーは、約0.1〔kWh/km〕であるので、バッテリ14の重量は300〜500〔kg〕になる。これに対して、本実施の形態においては、発電機15によってバッテリ14を充電することにより走行に必要なエネルギーを補うことができるので、バッテリ14の重量を従来の電気自動車の1/8〜1/5にすることができる。
For example, in the case of a hybrid vehicle having a vehicle weight of about 1000 [kg], the maximum output of the hybrid vehicle is 40 to 60 [kW], and the weight of the
本実施の形態においては、エンジン18として、ガソリンを燃料とする内燃式のエンジンが使用されるが、ガソリンに代えて水素等を燃料とする内燃式のエンジンを使用することができる。また、本実施の形態においては、発電機15を駆動するために内燃式のエンジンが使用されるが、エンジンとして、高圧の燃料タンクから供給される炭酸ガス、メタンガス等を燃料とする往復ピストン型の膨張式エンジンとしての、かつ、気化式エンジンとしての炭酸ガスエンジン、メタンガスエンジン等を使用することができる。
In the present embodiment, an internal combustion engine using gasoline as fuel is used as the
さらに、発電装置として燃料電池を使用し、燃料電池として、固体高分子型燃料電池(PEFC)、リン酸型燃料電池(PAFC)、固体酸化物型燃料電池(SOFC)、ヒドラジン型燃料電池、直接メタノール型燃料電池(DMFC)等を使用することができる。 Furthermore, a fuel cell is used as a power generator, and a polymer electrolyte fuel cell (PEFC), a phosphoric acid fuel cell (PAFC), a solid oxide fuel cell (SOFC), a hydrazine fuel cell, a direct fuel cell A methanol fuel cell (DMFC) or the like can be used.
ところで、バッテリ14の充電度合い(蓄電量)を表すために蓄電残量としてのバッテリ残量SOC〔%〕が使用される。該バッテリ残量SOC〔%〕は、それ以上バッテリ14が放電すると、過放電により、バッテリ14が急激に劣化するとされる残存最小容量がX0〔%〕とされ、それ以上バッテリ14が充電されると、過充電により、バッテリ14が急激に劣化するとされる残存最大容量がXmax〔%〕とされる。なお、バッテリ14の残存最小容量X0〔%〕及び残存最大容量Xmax〔%〕はバッテリ14の仕様によって決まる。
By the way, the remaining battery charge SOC [%] as the remaining battery charge is used to indicate the degree of charge (charged charge) of the
この場合、例えば、バッテリ残量SOC〔%〕が残存最小容量X0〔%〕に到達するのに伴って発電機15による発電を開始すると、発電機15の出力をハイブリッド型車両に加わる走行負荷に対応させて調整する必要があるので、制御部における制御が複雑になるだけでなく、発電機15が大型化し、発電効率が低くなってしまう。
In this case, for example, when power generation by the
そこで、本実施の形態においては、発電機15を発電効率が高い状態で駆動することができるように、ハイブリッド型車両の走行に伴って消費されるエネルギー、すなわち、消費エネルギーとバッテリ残量SOC〔%〕との差に基づいて、発電機15による発電が行われるようになっている。
Therefore, in the present embodiment, the energy consumed as the hybrid vehicle travels, that is, the consumed energy and the remaining battery SOC SOC so that the
この場合、発電機15を発電効率が高い状態で駆動するために、発電機15は、発電効率の最大値又はその近傍の値を維持するように一定の出力Pg〔N〕が設定され、エンジン18によって駆動される。なお、エンジンとして炭酸ガスエンジン、メタンガスエンジン等を使用する場合においても、発電機を発電効率が高い状態で駆動するために、発電機は、最大値又はその近傍の値を維持するように一定の出力が設定され、エンジンによって駆動される。
In this case, in order to drive the
また、発電装置として燃料電池を使用する場合は、電流と電圧との関係を表す特性曲線、すなわち、電流対電圧特性曲線上で燃料電池が通常の駆動状態で駆動され、電流が所定値以下にされるか、又は電圧が所定値以上にされる。例えば、燃料電池の単位電極で、電流が0.2〔A〕以下にされるか、又は電圧が0.8〔V〕以上にされる。 When a fuel cell is used as a power generation device, the fuel cell is driven in a normal driving state on the characteristic curve representing the relationship between current and voltage, that is, the current vs. voltage characteristic curve, and the current falls below a predetermined value. Or the voltage is set to a predetermined value or more. For example, at the unit electrode of the fuel cell, the current is set to 0.2 [A] or less, or the voltage is set to 0.8 [V] or more.
そして、本実施の形態においては、前記発電機15を発電効率の高い状態で駆動する時間が発電時間とされる。
And in this Embodiment, the time which drives the said
次に、ハイブリッド型車両において発電機15による発電を行うための車両駆動装置について説明する。
Next, a vehicle drive device for generating power by the
図1は本発明の第1の実施の形態における車両駆動装置を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention.
図において、21はハイブリッド型車両の全体の制御を行う第1の制御ユニットとしての制御部、27はナビゲーション装置である。 In the figure, 21 is a control unit as a first control unit that controls the entire hybrid vehicle, and 27 is a navigation device.
前記制御部21は、演算装置としてのCPU31、該CPU31が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるRAM32、制御用のプログラムのほかに、各種のデータが記録されたROM33等を備える。
The control unit 21 includes a
また、前記ナビゲーション装置27は、ナビゲーション装置27の全体の制御を行う第2の制御ユニットとしてのナビゲーション制御部34を備え、該ナビゲーション制御部34は、制御部21と同様に、演算装置としてのCPU、RAM、ROM等を備える。
The navigation device 27 includes a
そして、前記ナビゲーション制御部34に、ハイブリッド型車両の現在位置、ハイブリッド型車両の方位、時刻等を検出する現在地検出部としての、かつ、時刻検出部としてのGPSセンサ35、地図データのほかに各種の情報が記録された情報記録部としてのデータ記録部36、通信端末として機能する送受信部としての通信部38等が接続される。
In addition to the
前記地図データには、交差点(分岐点を含む。)に関する交差点データ、各交差点間を結ぶ道路及び該道路を構成する道路リンクに関する道路状況を表す道路情報(道路データ)、各種の施設に関する施設データ、経路を探索するために加工された探索データ等が含まれる。 The map data includes intersection data relating to intersections (including branch points), road information (road data) indicating road conditions relating to roads connecting the intersections and road links constituting the roads, and facility data relating to various facilities. , Search data or the like processed to search for a route is included.
また、前記通信部38は、第1の情報提供者としてのVICS(登録商標)センタ等の図示されない道路交通情報センタ等から送られる交通情報、一般情報等の各種の情報を受信する。なお、前記交通情報には、渋滞情報、規制情報、駐車場情報、交通事故情報、サービスエリアの混雑状況情報等が含まれ、一般情報には、ニュース、周囲環境状況を表す周囲環境情報(例えば、天気予報のほか、気温、湿度、天候等の実際の天気状況等)等が含まれる。また、前記通信部38は、第2の情報提供者としての情報センタから交通情報、一般情報等の各種の情報を受信することもできる。前記ナビゲーション装置27、道路交通情報センタ、情報センタ等によってナビゲーションシステムが構成される。
The
そして、前記制御部21に、前記インバータ13、17のほかに、図示されない画面によって各種の表示を行い、操作者である運転者に対して通知を行うための第1の出力部としての表示部43、運転者が音声によって所定の入力を行うための音声入力部44a、音声を出力することによって運転者に対して通知を行うための第2の出力部としての音声出力部44b、運転者が操作することによって所定の入力を行うための操作部45、ハイブリッド型車両の車速v〔km/h〕を検出する車速検出部としての車速センサ51、バッテリ14の電圧、すなわち、バッテリ電圧Vb〔V〕を検出する電圧検出部としてバッテリ電圧センサ52、バッテリ14に供給され、又はバッテリ14から供給される電流、すなわち、バッテリ電流Ib〔A〕を検出する電流検出部としてのバッテリ電流センサ53、バッテリ14の温度、すなわち、バッテリ温度tb〔℃〕を検出する温度検出部としてのバッテリ温度センサ54、燃料タンク19からエンジン18に供給されるガソリンの残量、すなわち、燃料残量F〔L〕こを検出する燃料残量検出部としての燃料残量センサ55等が接続される。なお、該燃料残量センサ55によって燃料の種類を検出することもできる。また、前記表示部43は、前記画面がタッチパネルによって形成される場合、運転者が操作することによって所定の入力を行うための操作部としても機能する。
In addition to the
そして、制御部21、ナビゲーション制御部34、CPU31等によってコンピュータが構成され、データ記録部36、RAM32、ROM33等によって記憶装置又は記録媒体が構成される。また、演算装置として、CPU31に代えてMPU等を使用することができる。
A computer is configured by the control unit 21, the
次に、前記ナビゲーション装置27の基本動作について説明する。 Next, the basic operation of the navigation device 27 will be described.
まず、運転者による操作部45の操作によってナビゲーション装置27が起動されると、ナビゲーション制御部34のCPU(以下、「ナビCPU」という。)のナビ情報取得処理手段は、ナビ情報取得処理を行い、前記地図データを、データ記録部36から取得する(読み出す)か、又は通信部38を介して情報センタ等から取得(受信)する。
First, when the navigation device 27 is activated by the operation of the
次に、前記ナビCPUのマッチング処理手段は、マッチング処理を行い、GPSセンサ35から現在位置及び方位を読み込み、地図データから道路データを読み込み、現在位置、方位及び道路データに基づいて、現在位置がいずれの道路リンク上に位置するかを判断することによって、現在位置を特定する。そして、前記ナビCPUの表示処理手段は、表示処理を行い、前記表示部43に地図画面を形成し、該地図画面に現在位置、現在位置の周辺の地図及び方位を表示する。
Next, the matching processing means of the navigation CPU performs matching processing, reads the current position and direction from the
また、運転者が操作部45を操作して所定の地点を目的地として入力すると、前記ナビCPUの目的地設定処理手段は、目的地設定処理を行い、目的地を設定する。
When the driver operates the
そして、運転者が操作部45を操作して、経路を探索するための条件、すなわち、探索条件を入力すると、前記ナビCPUの経路探索処理手段は、経路探索処理を行い、前記現在位置、目的地、探索条件等を読み込むとともに、地図データのうちの探索データを読み込み、現在位置、目的地及び探索データに基づいて、現在位置で表される出発地から目的地までの経路を前記探索条件で探索し、探索経路を表す経路データを出力する。なお、各道路リンクごとに付与されたリンクコストの合計が最も小さい経路が探索経路とされる。
Then, when the driver operates the
続いて、前記ナビCPUの案内処理手段は、案内処理を行い、前記経路データを読み込み、該経路データに従って前記地図画面に探索経路を表示し、必要に応じて、探索経路を音声で出力して経路案内を行う。 Subsequently, the guidance processing means of the navigation CPU performs guidance processing, reads the route data, displays the search route on the map screen according to the route data, and outputs the search route by voice as necessary. Provide route guidance.
次に、前記制御部21の動作について説明する。 Next, the operation of the control unit 21 will be described.
図3は本発明の第1の実施の形態における制御部の動作を示す第1のメインフローチャート、図4は本発明の第1の実施の形態における制御部の動作を示す第2のメインフローチャート、図5は本発明の第1の実施の形態における消費パワー推定処理のサブルーチンを示す図、図6は本発明の第1の実施の形態における第2の消費パワー算出処理のサブルーチンを示す図、図7は本発明の第1の実施の形態における走行可能時間算出処理のサブルーチンを示す図、図8は本発明の第1の実施の形態における発電設定処理のサブルーチンを示す図、図9は本発明の第1の実施の形態における走行パターン記録部の記録状態を示す第1の図、図10は本発明の第1の実施の形態における走行パターン記録部の記録状態を示す第2の図、図11は本発明の第1の実施の形態における表示部の案内画面に形成される走行モードの表示例を示す第1の図、図12は本発明の第1の実施の形態における表示部の案内画面に形成される走行モードの表示例を示す第2の図、図13は本発明の第1の実施の形態における表示部の案内画面に形成される走行モードの表示例を示す第3の図である。 FIG. 3 is a first main flowchart showing the operation of the control unit in the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a second main flowchart showing the operation of the control unit in the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a subroutine of power consumption estimation processing in the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a subroutine of second power consumption calculation processing in the first embodiment of the present invention. 7 is a diagram showing a subroutine of travelable time calculation processing in the first embodiment of the present invention, FIG. 8 is a diagram showing a subroutine of power generation setting processing in the first embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing the present invention. FIG. 10 is a second diagram showing the recording state of the traveling pattern recording unit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10 is a second diagram showing the recording state of the traveling pattern recording unit in the first embodiment of the present invention. 11 is a book FIG. 12 shows a display example of a running mode formed on the guide screen of the display unit according to the first embodiment, and FIG. 12 is formed on the guide screen of the display unit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 13 is a third diagram showing a display example of the travel mode formed on the guide screen of the display unit in the first embodiment of the present invention.
本実施の形態において、まず、CPU31の図示されない表示処理手段は、表示処理を行い、表示部43に目標走行距離設定画面を形成し、該目標走行距離設定画面に、運転者にハイブリッド型車両を走行させようとする目標走行時間T1〔h〕を入力するように促すメッセージを表示する。運転者が任意に選択し、操作部45を操作することによって目標走行時間T1〔h〕を入力すると、CPU31の図示されない目標走行時間設定処理手段は、目標走行時間設定処理を行い、入力された目標走行時間T1〔h〕を取得し(読み込み)、設定する(ステップS1)。
In the present embodiment, first, display processing means (not shown) of the
目標走行時間T1〔h〕が設定されると、CPU31の図示されない消費パワー推定処理手段は、消費パワー推定処理を行い、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させるのに必要な消費パワーPw〔kW〕を推定する(ステップS2)。この場合、目標走行時間T1〔h〕が設定されると、所定の時間△τが経過するごとに前記消費パワー推定処理が行われ、消費パワーPw〔kW〕が推定される。
When the target travel time T1 [h] is set, the power consumption estimation processing means (not shown) of the
そのために、消費パワー推定処理手段の推定値有無判断処理手段は、推定値有無判断処理を行い、前回の消費パワー推定処理において既に推定された消費パワーPo〔kW〕があるかどうかを判断する(ステップS2−1)。 Therefore, the estimated value presence / absence determination processing means of the consumed power estimation processing means performs an estimated value presence / absence determination process to determine whether or not there is already consumed power Po [kW] estimated in the previous consumed power estimation process ( Step S2-1).
既に推定された消費パワーPo〔kW〕がある場合、前記消費パワー推定処理手段の第1の消費パワー算出処理手段は、第1の消費パワー算出処理を行い、前記消費パワーPo〔kW〕に基づいて消費パワーPw〔kW〕を算出する。 If there is already estimated power consumption Po [kW], the first power consumption calculation processing means of the power consumption estimation processing means performs a first power consumption calculation process, and based on the power consumption Po [kW]. Power consumption Pw [kW] is calculated.
そのために、前記第1の消費パワー算出処理手段の実走行距離判断処理手段は、実走行距離判断処理を行い、第1の消費パワー算出処理が開始されてから現在に至るまでに、すなわち、前記所定の時間△τが経過する間にハイブリッド型車両が走行した距離を表す走行距離を実走行距離Lr〔km〕として取得し、該実走行距離Lr〔km〕が閾値Lth1より長いかどうかを判断する(ステップS2−2)。なお、前記走行距離は、前記制御部21に接続された図示されない距離計から取得される。 For this purpose, the actual travel distance determination processing means of the first power consumption calculation processing means performs an actual travel distance determination process, from the start of the first power consumption calculation process to the present, that is, the A travel distance representing the distance traveled by the hybrid vehicle during a predetermined time Δτ is acquired as an actual travel distance Lr [km], and it is determined whether the actual travel distance Lr [km] is longer than a threshold value Lth1. (Step S2-2). The travel distance is acquired from a distance meter (not shown) connected to the control unit 21.
実走行距離Lr〔km〕が閾値Lth1より長い場合、第1の消費パワー算出処理手段の実消費パワー算出処理手段は、実消費パワー算出処理を行い、ハイブリッド型車両の現在の走行状況を取得し、該走行状況に基づいて、RAM32に形成され、消費パワー情報が記録されたマップ、すなわち、消費パワーマップを参照し、走行状況に対応する消費パワー、すなわち、実消費パワーPr〔kW〕を算出する(ステップS2−3)。
When the actual travel distance Lr [km] is longer than the threshold value Lth1, the actual power consumption calculation processing unit of the first power consumption calculation processing unit performs the actual power consumption calculation process and acquires the current travel state of the hybrid vehicle. Based on the driving situation, the power consumption corresponding to the driving situation, that is, the actual power consumption Pr [kW] is calculated by referring to the map formed in the
本実施の形態において、前記走行状況は、前記走行距離、ハイブリッド型車両が走行する時間を表す走行時間、運転者がハイブリッド型車両を加速させたり、減速させたりする状況を表す加減速状況等の走行状況指標であり、CPU31の図示されない情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、ハイブリッド型車両が走行させられている間、前記走行状況を制御タイミングごとに取得する。前記加減速状況は、加速地点における加速度αm(m=1、2、…)及び減速地点における減速度βn(n=1、2、…)から成る。なお、前記走行距離は前記距離計によって、走行時間は制御部21に接続された図示されないタイマによって、加減速状況は制御部21に接続された図示されないアクセルセンサ及びブレーキセンサによって検出され、制御部21に送られる。
In the present embodiment, the travel situation includes the travel distance, a travel time representing a time during which the hybrid vehicle travels, an acceleration / deceleration situation representing a situation in which the driver accelerates or decelerates the hybrid vehicle, and the like. An information acquisition processing unit (not shown) of the
そして、前記消費パワーマップには、走行距離、走行時間、加減速状況等と実消費パワーPr〔kW〕とが対応させて記録される。 In the power consumption map, the travel distance, travel time, acceleration / deceleration status, and the like are associated with the actual power consumption Pr [kW].
なお、前記閾値Lth1をあらかじめ小さく設定すると、第1の消費パワー算出処理を頻繁に行うことができるので、消費パワーPw〔kW〕を精度良く推定することができる。実際の走行状況にばらつきがない場合には、前記閾値Lth1を大きく設定することができる。 If the threshold value Lth1 is set to a small value in advance, the first power consumption calculation process can be performed frequently, so that the power consumption Pw [kW] can be accurately estimated. When there is no variation in the actual traveling situation, the threshold value Lth1 can be set large.
続いて、前記第1の消費パワー算出処理手段の差分判断処理手段は、差分判断処理を行い、実消費パワーPr〔kW〕と、既に推定された消費パワーPo〔kW〕との差分ΔP〔kW〕
ΔP=Pr−Po
を算出し(ステップS2−4)、該差分ΔP〔kW〕が閾値Pth1より小さいかどうかを判断する(ステップS2−5)。
Subsequently, the difference determination processing unit of the first power consumption calculation processing unit performs a difference determination process, and a difference ΔP [kW] between the actual power consumption Pr [kW] and the already estimated power consumption Po [kW]. ]
ΔP = Pr-Po
Is calculated (step S2-4), and it is determined whether the difference ΔP [kW] is smaller than the threshold value Pth1 (step S2-5).
前記差分ΔP〔kW〕が閾値Pth1より小さい場合、前記第1の消費パワー算出処理手段の差分調整処理手段としての推定値決定処理手段は、差分調整処理としての推定値決定処理を行い、実消費パワーPr〔kW〕に差分ΔP〔kW〕を加算することによって実消費パワーPr〔kW〕を補正し、補正された消費パワーPw〔kW〕の推定値として決定する(ステップS2−6)。 When the difference ΔP [kW] is smaller than the threshold value Pth1, the estimated value determination processing means as the difference adjustment processing means of the first power consumption calculation processing means performs the estimated value determination processing as the difference adjustment processing, and the actual consumption The actual power consumption Pr [kW] is corrected by adding the difference ΔP [kW] to the power Pr [kW], and determined as an estimated value of the corrected power consumption Pw [kW] (step S2-6).
また、前記推定値有無判断処理において、既に推定された消費パワーPo〔kW〕がない場合、及び前記差分判断処理において、差分ΔP〔kW〕が閾値Pth1以上である場合、前記消費パワー推定処理手段の第2の消費パワー算出処理手段は、第2の消費パワー算出処理を行い、ハイブリッド型車両の走行履歴に基づいて消費パワーPw〔kW〕を算出する(ステップS2−7)。 Further, when there is no estimated power consumption Po [kW] in the estimated value presence / absence determination process, and when the difference ΔP [kW] is equal to or greater than a threshold value Pth1 in the difference determination process, the power consumption estimation processing means The second power consumption calculation processing means performs a second power consumption calculation process, and calculates power consumption Pw [kW] based on the travel history of the hybrid vehicle (step S2-7).
そのために、第2の消費パワー算出処理手段の情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、走行状況、周囲環境状況、目標走行時間T1〔h〕等の情報を、消費パワー算出情報として取得する(ステップS2−7−1)。 For this purpose, the information acquisition processing means of the second power consumption calculation processing means performs information acquisition processing, and acquires information such as the driving status, the surrounding environment status, and the target driving time T1 [h] as the power consumption calculation information. (Step S2-7-1).
なお、周囲環境状況は、ハイブリッド型車両を走行させる際の、気温、天候、時刻を表す走行時刻等の周囲環境指標であり、前記情報取得処理手段は、周囲環境状況をナビゲーション装置27から取得する。 The ambient environment situation is an ambient environment index such as temperature, weather, and travel time representing time when the hybrid vehicle is run, and the information acquisition processing unit obtains the ambient environment situation from the navigation device 27. .
続いて、前記第2の消費パワー算出処理手段の走行パターン取得処理手段は、走行パターン取得処理を行い、前記走行状況及び周囲環境状況の走行履歴に基づいて、前記RAM32に形成された図示されない走行パターン記録部を参照し、該走行パターン記録部に記録された走行パターンのうちの前記走行履歴と類似する走行パターン、すなわち、類似走行パターンを取得する(ステップS2−7−2)。
Subsequently, the travel pattern acquisition processing means of the second power consumption calculation processing means performs a travel pattern acquisition process, and a travel (not shown) formed in the
そのために、前記CPU31の図示されない走行パターン設定処理手段は、走行パターン設定処理を行い、ハイブリッド型車両の走行中に収集された情報、すなわち、収集情報にインデックスを付与して、図9に示されるような走行パターンPti(i=1、2、…)をあらかじめ設定し、前記走行パターン記録部に記録する。
For this purpose, the travel pattern setting processing means (not shown) of the
前記走行パターンPtiは、前記走行状況を表す走行距離、走行時間、加減速状況等、及び周囲環境状況を表す気温、天候、走行時刻等の、ハイブリッド型車両の走行模様を表す各情報から成り、該各情報は、走行状況及び周囲環境状況のインデックス、並びに走行距離、走行時間、加減速状況、気温、天候、走行時刻等のインデックスが付与され、分類されて前記走行パターン記録部に記録される。なお、前記気温、天候、走行時刻等は、ナビゲーション装置27から取得される。 The travel pattern Pti includes information representing a travel pattern of the hybrid vehicle, such as a travel distance representing the travel situation, a travel time, an acceleration / deceleration situation, and a temperature, weather, travel time, and the like representing an ambient environment situation. Each piece of information is assigned with an index of travel conditions and ambient environment conditions, and travel distance, travel time, acceleration / deceleration status, temperature, weather, travel time, and the like, and is classified and recorded in the travel pattern recording unit. . The temperature, weather, travel time, and the like are acquired from the navigation device 27.
また、本実施の形態においては、同じ経路に沿ってハイブリッド型車両を走行させるたびに、後述される距離当たり消費エネルギーEu〔kWh/km〕が算出され、前回ハイブリッド型車両を走行させたときに算出された距離当たり消費エネルギーと、今回ハイブリッド型車両を走行させたときに算出された距離当たり消費エネルギーとの差が、次回ハイブリッド型車両を走行パターンPtiで走行させるときに加算されるエネルギー加算値として前記走行パターン記録部に記録される。 In the present embodiment, every time the hybrid type vehicle is driven along the same route, energy consumption Eu [kWh / km], which will be described later, is calculated, and when the hybrid type vehicle is driven last time. The difference between the calculated energy consumption per distance and the energy consumption per distance calculated when the hybrid vehicle is run this time is added when the hybrid vehicle is run in the next driving pattern Pti. Is recorded in the traveling pattern recording unit.
なお、前記走行パターン取得処理において、前記走行パターン記録部に類似走行パターンがない場合、前記走行パターン取得処理手段は、学習機能によって類似走行パターンを作成することにより取得する。 In the travel pattern acquisition process, when there is no similar travel pattern in the travel pattern recording unit, the travel pattern acquisition processing unit acquires the similar travel pattern by creating a learning function.
そのために、前記走行パターン取得処理手段は、前記走行パターン記録部を参照し、走行パターンPtiのうちの走行状況及び周囲環境状況のインデックスごとに走行履歴と類似するパターン情報を備えた走行パターンを検索し、各インデックスごとのパターン情報を組み合わせることによって、新たな走行パターンを類似走行パターンPtnとする。この場合、例えば、図10に示されるように、類似走行パターンPtnは、走行パターンPt1の走行状況及び走行パターンPt2の周囲環境状況の各走行パターン情報から成る。 Therefore, the travel pattern acquisition processing unit refers to the travel pattern recording unit and searches for a travel pattern having pattern information similar to the travel history for each index of the travel status and the surrounding environment status in the travel pattern Pti. Then, by combining the pattern information for each index, a new travel pattern is set as a similar travel pattern Ptn. In this case, for example, as illustrated in FIG. 10, the similar travel pattern Ptn includes travel pattern information on the travel status of the travel pattern Pt1 and the surrounding environment status of the travel pattern Pt2.
続いて、第2の消費パワー算出処理手段の推定値決定処理手段は、推定値決定処理を行い、取得された類似走行パターンPtnに基づいて、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させるのに必要な消費パワーPw〔kW〕を算出し、算出した消費パワーPw〔kW〕を推定値として決定する(ステップS2−7−3)。 Subsequently, the estimated value determination processing means of the second power consumption calculation processing means performs an estimated value determination process, and based on the acquired similar travel pattern Ptn, the hybrid type vehicle is moved during the target travel time T1 [h]. The power consumption Pw [kW] required for running is calculated, and the calculated power consumption Pw [kW] is determined as an estimated value (step S2-7-3).
ここで、類似走行パターンPtnから走行距離Lp〔km〕及び走行時間Tp〔h〕を取得することができるので、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させる際の平均車速av〔km/h〕を、
av=Lp/Tp
によって算出することができる。なお、本実施の形態においては、平均車速av〔km/h〕を、走行距離Lp及び走行時間Tpに基づいて算出するようになっているが、あらかじめ走行距離Lp〔km〕及び走行時間Tp〔h〕に基づいて算出し、走行パターンPtiにおけるインデックスとして記録することができる。また、ハイブリッド型車両の現在の走行状況に基づいて、RAM32に記録された過去の走行履歴を参照し、平均車速av〔km/h〕を推定することができる。
Here, since the travel distance Lp [km] and the travel time Tp [h] can be obtained from the similar travel pattern Ptn, the average vehicle speed av [when the hybrid vehicle is traveled during the target travel time T1 [h] is obtained. km / h]
av = Lp / Tp
Can be calculated. In the present embodiment, the average vehicle speed av [km / h] is calculated based on the travel distance Lp and the travel time Tp, but the travel distance Lp [km] and the travel time Tp [ h] and can be recorded as an index in the running pattern Pti. Further, based on the current traveling state of the hybrid vehicle, the average vehicle speed av [km / h] can be estimated by referring to the past traveling history recorded in the
ところで、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させる際にハイブリッド型車両が受ける走行抵抗をR〔N〕とすると、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させる際に走行抵抗R〔N〕によって消費されるパワー、すなわち、走行抵抗消費パワーPd〔kW〕は、
Pd=R・av
で表される。
By the way, if the travel resistance received by the hybrid vehicle when the hybrid vehicle is traveled during the target travel time T1 [h] is R [N], the hybrid vehicle travels during the target travel time T1 [h]. The power consumed by the running resistance R [N], that is, the running resistance consumption power Pd [kW]
Pd = R · av
It is represented by
また、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させる際にエアコン、ライト、ナビゲーション装置27等の補機によって消費されるパワー(電力)、すなわち、補機消費パワーをPh〔kW〕とし、ハイブリッド型車両の制動に伴って駆動モータ11で回生されるパワー(電力)、すなわち、回生電力をPk〔kW〕とすると、ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な消費パワーPw〔kW〕は、
Pw=Pd+Ph−Pk
=R・av+Ph−Pk
になる。
Further, when the hybrid vehicle is driven for the target travel time T1 [h], the power consumed by the auxiliary equipment such as the air conditioner, the light, and the navigation device 27, that is, the power consumption of the auxiliary equipment is Ph [kW]. Assuming that the power (electric power) regenerated by the
Pw = Pd + Ph-Pk
= R · av + Ph-Pk
become.
なお、前記走行抵抗R〔N〕は、類似走行パターンPtnに従ってハイブリッド型車両を走行させる間の空気抵抗をRa〔N〕とし、転がり抵抗をRr〔N〕とし、登坂抵抗をRs〔N〕とし、加速抵抗をRg〔N〕としたとき、
R=Ra+Rr+Rs+Rg
で表され、類似走行パターンPtnの情報に基づいて算出される。
The traveling resistance R [N] is defined as Ra [N] for air resistance while the hybrid type vehicle is traveling according to the similar traveling pattern Ptn, Rr [N] for rolling resistance, and Rs [N] for climbing resistance. When the acceleration resistance is Rg [N],
R = Ra + Rr + Rs + Rg
And is calculated based on the information of the similar travel pattern Ptn.
なお、前記空気抵抗Ra〔N〕は、ハイブリッド型車両を走行させるときに空気から受ける抵抗であり、空気密度をρとし、空気抵抗係数をCdとし、ハイブリッド型車両を前面から見たときの投影面積をAとしたとき、
Ra=(1/2)ρ・Cd・A・(av)2
で表される。また、前記転がり抵抗Rr〔N〕は、ハイブリッド型車両を走行させるときにタイヤと路面との摩擦によって路面から受ける抵抗であり、タイヤと路面との摩擦係数をμrとし、ハイブリッド型車両の質量をmとし、重力加速度をgとしたとき、
Rr=μr・m・g
で表される。そして、前記登坂抵抗Rs〔N〕は、ハイブリッド型車両を登坂路を走行させるのに伴って発生する抵抗であり、勾配をθjとしたとき、
Rs=m・g・Σsinθj
で表される。また、加速抵抗Rg〔N〕は、ハイブリッド型車両を加速させるのに伴って発生する抵抗であり、加速度をαmとしたとき、
Rg=m・g・Σαm
で表される。
The air resistance Ra [N] is a resistance received from the air when the hybrid type vehicle is traveled. The air density is ρ, the air resistance coefficient is Cd, and the projection when the hybrid type vehicle is viewed from the front. When the area is A,
Ra = (1/2) ρ · Cd · A · (av) 2
It is represented by The rolling resistance Rr [N] is a resistance received from the road surface by friction between the tire and the road surface when the hybrid type vehicle is driven. The friction coefficient between the tire and the road surface is μr, and the mass of the hybrid type vehicle is calculated as follows. where m is the gravitational acceleration and g is
Rr = μr · m · g
It is represented by The uphill resistance Rs [N] is a resistance generated when the hybrid vehicle travels on the uphill road, and when the gradient is θj,
Rs = m · g · Σsinθj
It is represented by The acceleration resistance Rg [N] is a resistance generated as the hybrid vehicle is accelerated. When acceleration is αm,
Rg = m · g · Σαm
It is represented by
そして、補機消費パワーPh〔kW〕は気温、天候、走行時刻等に基づいて、回生電力Pk〔kW〕は減速度等に基づいて算出することができる。 The auxiliary machine power consumption Ph [kW] can be calculated based on the temperature, weather, travel time, and the like, and the regenerative power Pk [kW] can be calculated based on the deceleration and the like.
このように、前記消費パワー推定処理において消費パワーPw〔kW〕が推定されると、前記情報取得処理手段は、バッテリ14(図1)のバッテリ残量SOC〔%〕、及び燃料残量センサ55によって検出された燃料残量〔L〕を取得する(ステップS3)。なお、バッテリ残量SOC〔%〕は、バッテリ電圧センサ52によって検出されたバッテリ電圧Vb〔V〕、バッテリ電流センサ53によって検出されたバッテリ電流Ib〔A〕、及びバッテリ温度センサ54によって検出されたバッテリ温度tb〔℃〕に基づいて、あらかじめ算出される。
As described above, when the power consumption Pw [kW] is estimated in the power consumption estimation process, the information acquisition processing unit determines the remaining battery level SOC [%] of the battery 14 (FIG. 1) and the remaining
続いて、前記CPU31の図示されない走行可能時間算出処理手段は、走行可能時間算出処理を行い、バッテリ残量SOC〔%〕、燃料残量F〔L〕、及び距離当たり消費エネルギーEu〔kWh/km〕に基づいて、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させる際の走行可能時間T2〔h〕を算出する(ステップS4)。
Subsequently, the travelable time calculation processing unit (not shown) of the
この場合、バッテリ残量SOC〔%〕は、走行可能時間T2〔h〕を制限する第1の制限要素となり、燃料残量F〔L〕は、走行可能時間T2〔h〕を制限する第2の制限要素となる。 In this case, the battery remaining amount SOC [%] is a first limiting factor that limits the travelable time T2 [h], and the fuel remaining amount F [L] is a second limit that limits the travelable time T2 [h]. It becomes a limiting element.
まず、前記走行可能時間算出処理手段の残存エネルギー算出処理手段は、残存エネルギー算出処理を行い、バッテリ14(図1)に残存するエネルギーを表す残存エネルギーB〔kWh〕を算出する(ステップS4−1)。 First, the remaining energy calculation processing means of the travelable time calculation processing means performs a remaining energy calculation process to calculate a remaining energy B [kWh] representing energy remaining in the battery 14 (FIG. 1) (step S4-1). ).
そのために、前記残存エネルギー算出処理手段は、前記バッテリ残量SOC〔%〕、バッテリ14の仕様によって決まる総バッテリ容量Qb、残存最小容量X0〔%〕、残存最大容量Xmax〔%〕及びバッテリ14の劣化に伴う補正係数γに基づいて、残存エネルギーB〔kWh〕
B=γ・((SOC−X0)/(Xmax−X0))・Qb
を算出する。
For this purpose, the remaining energy calculation processing means determines the remaining battery capacity SOC [%], the total battery capacity Qb determined by the specifications of the
B = γ · ((SOC−X0) / (Xmax−X0)) · Qb
Is calculated.
次に、前記走行可能時間算出処理手段の距離当たり消費エネルギー算出処理手段は、距離当たり消費エネルギー算出処理を行い、前記消費パワー推定処理において推定された消費パワーPw〔kW〕及び算出された平均車速av〔km/h〕を取得し、距離当たり消費エネルギーEu〔kWh/km〕
Eu=Pw/av
を算出する(ステップS4−2)。
Next, the consumption energy calculation processing means of the travelable time calculation processing means performs a consumption energy calculation process per distance, the consumption power Pw [kW] estimated in the consumption power estimation process and the calculated average vehicle speed. Av [km / h] is acquired and energy consumption per distance Eu [kWh / km]
Eu = Pw / av
Is calculated (step S4-2).
続いて、前記走行可能時間算出処理手段の発電エネルギー算出処理手段は、発電エネルギー算出処理を行い、発電機15の出力Pg〔N〕及び平均車速av〔km/h〕を取得し、距離当たり発電エネルギーGu〔kWh/km〕
Gu=Pg/av
を算出する(ステップS4−3)。
Subsequently, the power generation energy calculation processing means of the travelable time calculation processing means performs power generation energy calculation processing, obtains the output Pg [N] and the average vehicle speed av [km / h] of the
Gu = Pg / av
Is calculated (step S4-3).
次に、前記走行可能時間算出処理手段の発電可能時間算出処理手段は、発電可能時間算出処理を行い、エンジン18を駆動したときのガソリンの単位量当たりの発熱量(熱エネルギー)をHf〔kWh/L〕とし、発電機15の発電効率をηとしたときに、発電機15を一定の出力Pg〔N〕で駆動して発電を行った場合の、燃料残量F〔L〕が0(零)になるまでの、燃料残量F〔L〕によって制限される第1の発電可能時間Tf〔h〕
Tf=F・Hf・η/Pg
を算出する(ステップS4−4)。
Next, the power generation possible time calculation processing means of the travelable time calculation processing means performs a power generation possible time calculation process, and calculates the calorific value (thermal energy) per unit amount of gasoline when the
Tf = F · Hf · η / Pg
Is calculated (step S4-4).
続いて、前記発電可能時間算出処理手段は、発電機15を出力Pg〔N〕で駆動し、ハイブリッド型車両を平均車速av〔km/h〕で走行させて発電を行った場合の、残存エネルギーB〔kWh〕が0になるまでの、バッテリ残量SOC〔%〕によって制限される第2の発電可能時間Tb〔h〕
Tb=(B/(Eu−Gu))/av
を算出する(ステップS4−5)。
Subsequently, the remaining power generation time calculation processing means drives the
Tb = (B / (Eu-Gu)) / av
Is calculated (step S4-5).
そして、走行可能時間算出処理手段の走行可能時間決定処理手段は、走行可能時間決定処理を行い、前記第1、第2の発電可能時間Tf、Tb〔h〕のうちの短い方の発電可能時間を走行可能時間T2〔h〕として決定する(ステップS4−6)。 The travelable time determination processing means of the travelable time calculation processing means performs travelable time determination processing, and the shorter power generation possible time of the first and second power generation possible times Tf and Tb [h]. Is determined as the travelable time T2 [h] (step S4-6).
このようにして、走行可能時間T2〔h〕が算出されると、CPU31の図示されない目標達成判断処理手段としての時間比較処理手段は、目標達成判断処理としての時間比較処理を行い、目標走行時間T1〔h〕及び走行可能時間T2〔h〕を取得し、発電機15による発電を行いながらハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させることができるかどうかを、走行可能時間T2〔h〕が目標走行時間T1〔h〕以上であるかどうかによって判断する(ステップS5)。
Thus, when the travelable time T2 [h] is calculated, the time comparison processing means as the target achievement determination processing means (not shown) of the
走行可能時間T2〔h〕が目標走行時間T1〔h〕以上であり、発電機15による発電を行いながらハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させることができる場合、CPU31の図示されないEV走行可能時間算出処理手段は、EV走行可能時間算出処理を行い、残存エネルギーB〔kWh〕、距離当たり消費エネルギーEu〔kWh/km〕及び平均車速av〔km/h〕を取得し、発電機15による発電を行うことなくハイブリッド型車両を走行させることが可能な時間、すなわち、EV走行可能時間T3〔h〕
T3=B/(Eu・av)
を算出する(ステップS6)。
When the travelable time T2 [h] is equal to or longer than the target travel time T1 [h] and the hybrid vehicle can be traveled for the target travel time T1 [h] while generating power by the
T3 = B / (Eu · av)
Is calculated (step S6).
続いて、CPU31の図示されないEV走行判断処理手段は、EV走行判断処理を行い、目標走行時間T1〔h〕が経過する間、発電機15による発電を行うことなくハイブリッド型車両を走行させることができるかどうかを、EV走行可能時間T3〔h〕が目標走行時間T1〔h〕以上であるかどうかによって判断する(ステップS7)。
Subsequently, the EV travel determination processing means (not shown) of the
EV走行可能時間T3〔h〕が目標走行時間T1〔h〕以上であり、目標走行時間T1〔h〕が経過する間、発電機15による発電を行うことなくハイブリッド型車両を走行させることができる場合、CPU31の図示されないEV走行処理手段は、EV走行処理を行い、発電機15を駆動することなく、駆動モータ11を駆動してハイブリッド型車両を走行させる(ステップS8)。このとき、前記EV走行処理手段は、表示部43に案内画面を形成し、該案内画面において、図11に示されるような画像を表示し、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間、発電機15による発電を行うことなく、EV走行モードで走行させることができる旨を運転者に通知する。
The EV traveling time T3 [h] is equal to or longer than the target traveling time T1 [h], and the hybrid vehicle can be traveled without generating power by the
続いて、CPU31の図示されない目標走行時間残存判断処理手段は、目標走行時間残存判断処理を行い、残りの目標走行時間T1’〔h〕があるかどうかを判断し、残りの目標走行時間T1’〔h〕がある場合、該残りの目標走行時間T1’〔h〕に基づいて再び消費パワー推定処理を行い、残りの目標走行時間T1’〔h〕がない場合、処理を終了する。
Subsequently, a target travel time remaining determination processing unit (not shown) of the
また、前記EV走行判断処理において、EV走行可能時間T3〔h〕が目標走行時間T1〔h〕より短く、発電機15による発電を行うことなくハイブリッド型車両を走行させることができない場合、CPU31の図示されない発電設定処理手段は、発電設定処理を行い、ハイブリッド型車両による目標走行時間T1〔h〕の間の走行を終了するタイミング(時刻)でバッテリ14を使い切る(バッテリ残量SOC〔%〕が残存最小容量X0〔%〕に、残存エネルギーB〔kWh〕が0になる。)ように、発電機15による発電を開始するタイミング(以下「発電開始タイミング」という。)ts、及び発電を終了するタイミング(以下「発電終了タイミング」という。)teを設定することによって、発電開始タイミングtsから発電終了タイミングteまでの発電実行時間を設定する(ステップS10)。
In the EV travel determination process, if the EV travelable time T3 [h] is shorter than the target travel time T1 [h] and the hybrid vehicle cannot travel without generating power by the
そのために、前記発電設定処理手段の発電設定情報取得処理手段は、発電設定情報取得処理を行い、前記目標走行時間T1〔h〕及び必要発電時間Tg〔h〕を発電設定情報として取得し(ステップS10−1)、前記発電設定処理手段の第1の発電開始・終了時刻設定処理手段は、第1の発電開始・終了時刻設定処理を行い、発電終了タイミングteに値T1(目標走行時間T1〔h〕)をセット(設定)し、発電開始タイミングtsに値(te−Tg)(発電終了タイミングteから必要発電時間Tg〔h〕を減算した値)をセットすることによって、発電開始タイミングtsを算出する(ステップS10−2)。 For this purpose, the power generation setting information acquisition processing means of the power generation setting processing means performs power generation setting information acquisition processing, and acquires the target travel time T1 [h] and the required power generation time Tg [h] as power generation setting information (step S10-1), the first power generation start / end time setting processing means of the power generation setting processing means performs the first power generation start / end time setting processing, and sets the value T1 (target travel time T1 [ h]) is set (set), and the power generation start timing ts is set by setting a value (te−Tg) (a value obtained by subtracting the necessary power generation time Tg [h] from the power generation end timing te) to the power generation start timing ts. Calculate (step S10-2).
続いて、前記発電設定処理手段の設定モード判断処理手段は、設定モード判断処理を行い、運転者が、操作部45(図1)を操作して、又は音声入力部44aに対して音声入力を行うことによって、発電開始タイミングts及び発電終了タイミングteを手動で設定するモード、すなわち、手動設定モードを選択したかどうかを判断する(ステップS10−3)。
Subsequently, the setting mode determination processing means of the power generation setting processing means performs the setting mode determination processing, and the driver operates the operation unit 45 (FIG. 1) or makes a voice input to the
運転者が手動設定モードを選択した場合、前記発電設定処理手段の入力案内処理手段は、入力案内処理を行い、表示部43において、運転者に、発電開始タイミングtsとは別の手動設定モード用の発電開始タイミングts* を入力するように案内する(ステップS10−4)。
When the driver selects the manual setting mode, the input guidance processing means of the power generation setting processing means performs input guidance processing, and the
そして、運転者が、操作部45を操作して、又は音声入力部44aに対して音声入力を行うことによって、前記発電開始タイミングts* を入力すると、前記発電設定処理手段の第2の発電開始・終了時刻設定処理手段は、第2の発電開始・終了時刻設定処理を行い、発電開始タイミングts* に値ts* (発電開始タイミングts* )をセットし、別の手動設定モード用の発電終了タイミングte* に値(ts* +Tg)(発電開始タイミングts* と必要発電時間Tg〔h〕とを加算した値)をセットすることによって発電終了タイミングte* を算出する(ステップS10−5)。
Then, when the driver inputs the power generation start timing ts * by operating the
なお、必要発電時間Tg〔h〕は、残存エネルギーB〔kWh〕、距離当たり消費エネルギーEu〔kWh/km〕、平均車速av〔km/h〕及び発電機15の出力Pg〔N〕に基づいて、次の式で算出される。
The required power generation time Tg [h] is based on the residual energy B [kWh], the energy consumption Eu [kWh / km] per distance, the average vehicle speed av [km / h], and the output Pg [N] of the
Tg= (Pg・T1−B)/(av・Eu)
続いて、前記発電設定処理手段の発電開始・終了時刻決定処理手段は、発電開始・終了時刻決定処理を行い、発電開始タイミングts* と発電開始タイミングtsとを比較することによって、発電開始タイミングts* が発電開始タイミングtsより前であるかどうか(ts* <ts)を判断し(ステップS10−6)、発電開始タイミングts* が発電開始タイミングtsより前である場合、前記第2の発電開始・終了時刻設定処理において設定された発電開始タイミングts* を発電開始タイミングtsとして決定し、前記第2の発電開始・終了時刻設定処理において設定された発電終了タイミングte* を発電終了タイミングteとして決定する(ステップS10−7)。
Tg = (Pg · T1-B) / (av · Eu)
Subsequently, the power generation start / end time determination processing means of the power generation setting processing means performs power generation start / end time determination processing, and compares the power generation start timing ts * with the power generation start timing ts, thereby generating the power generation start timing ts. It is determined whether or not * is before the power generation start timing ts (ts * <ts) (step S10-6). If the power generation start timing ts * is before the power generation start timing ts, the second power generation start is performed. The power generation start timing ts * set in the end time setting process is determined as the power generation start timing ts, and the power generation end timing te * set in the second power generation start / end time setting process is determined as the power generation end timing te . (Step S10-7).
前記設定モード判断処理において、運転者が手動設定モードを選択しない場合、及び前記発電開始・終了時刻決定処理において発電開始タイミングts* が発電開始タイミングtsより前でない(以降である。)場合、前記発電開始・終了時刻決定処理手段は、前記第1の発電開始・終了時刻設定処理において設定された発電開始タイミングtsを発電開始タイミングtsとして決定し、前記第1の発電開始・終了時刻設定処理において設定された発電終了タイミングteを発電終了タイミングteとして決定する(ステップS10−8)。 When the driver does not select the manual setting mode in the setting mode determination process, and when the power generation start timing ts * is not earlier than (or after) the power generation start timing ts in the power generation start / end time determination process. The power generation start / end time determination processing means determines the power generation start timing ts set in the first power generation start / end time setting process as the power generation start timing ts, and in the first power generation start / end time setting process The set power generation end timing te is determined as the power generation end timing te (step S10-8).
このように、本実施の形態においては、発電開始タイミングts及び発電終了タイミングteを手動で設定することができるようになっていて、手動で設定された発電開始タイミングts* が発電開始タイミングtsより前である場合に、発電開始タイミングts* が発電開始タイミングtsとして決定されるので、発電機15による発電を早く開始し、早く終了することができる。
Thus, in the present embodiment, the power generation start timing ts and the power generation end timing te can be set manually, and the manually set power generation start timing ts * is based on the power generation start timing ts. If it is before, since the power generation start timing ts * is determined as the power generation start timing ts, the power generation by the
このようにして、発電設定処理が行われると、CPU31の図示されない発電実行時間判断処理手段は、発電実行時間判断処理を行い、現在の時刻が発電開始タイミングtsから発電終了タイミングteまでの発電実行時間内であるかどうかを判断(ステップS11)し、現在の時刻が発電実行時間内である場合、CPU31の図示されない図示されない発電処理手段は、発電処理を行い、発電機15による発電を行う(ステップS12)。すなわち、前記発電処理手段は、発電開始タイミングtsになると発電機15による発電を開始し、発電終了タイミングteになると発電機15による発電を終了する。このとき、前記発電処理手段は、表示部43に案内画面を形成し、該案内画面において、図12に示されるような画像を表示し、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間、発電機15による発電を行うことなくEV走行モードで、及び発電機15による発電を行いながらHV走行モードで走行させることができる旨を運転者に通知する。
Thus, when the power generation setting process is performed, the power generation execution time determination processing unit (not shown) of the
前記発電実行時間判断処理において、現在の時刻が発電実行時間内でない場合、前記EV走行処理手段は、発電機15を駆動することなく、駆動モータ11を駆動してハイブリッド型車両を走行させる。
In the power generation execution time determination process, if the current time is not within the power generation execution time, the EV travel processing means drives the
また、前記時間比較処理において、走行可能時間T2〔h〕が目標走行時間T1〔h〕より短い場合、CPU31の図示されない走行継続判断処理手段は、走行継続判断処理を行い、表示部43において、運転者に、発電機15による発電を行っても、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させることができない旨を通知し、ハイブリッド型車両を停止させることなく走行を継続する意思があるかどうかを判断する(ステップS13)。この場合、表示部43による通知のほかに、音声出力部44bにおいて音声出力を行うことによって運転者に通知することができる。
In the time comparison process, when the travelable time T2 [h] is shorter than the target travel time T1 [h], the travel continuation determination processing unit (not shown) of the
運転者に走行を継続する意思がある場合、前記CPU31の図示されない走行方法案内処理手段は、走行方法案内処理を行い、ハイブリッド型車両を確実に目標走行時間T1〔h〕の間走行することができるように走行方法を案内する(ステップS14)。
When the driver intends to continue traveling, the traveling method guidance processing means (not shown) of the
例えば、前記走行方法案内処理手段は、ハイブリッド型車両に加わる走行負荷を小さくし、距離当たり消費エネルギーEu〔kWh/km〕を小さくするために、車速v〔km/h〕を低くして走行することができる道路、回生効率が高い道路、ハイブリッド型車両が受ける走行抵抗R〔N〕が小さい道路等を走行するように案内する。また、前記走行方法案内処理手段は、ハイブリッド型車両がエコ走行を行うことができるように、道路上の車両の流れを妨げない範囲で車速v〔km/h〕を低くしたり、急加速、急減速等を抑制したり、エアコンの設定温度を低くしたりする。さらに、前記走行方法案内処理手段は、ナビゲーション装置27によって充電スタンドを検索し、表示部43に表示して運転者にバッテリ14の充電を行うように案内する。
For example, the travel method guidance processing means travels at a low vehicle speed v [km / h] in order to reduce the travel load applied to the hybrid vehicle and to reduce the energy consumption Eu [kWh / km] per distance. The vehicle is guided so as to travel on a road that can travel, a road with high regenerative efficiency, a road with a low running resistance R [N] received by the hybrid vehicle, and the like. In addition, the travel method guidance processing means reduces the vehicle speed v (km / h) within a range that does not interfere with the flow of the vehicle on the road so that the hybrid vehicle can perform eco-travel, Suppress sudden deceleration, etc. or lower the set temperature of the air conditioner. Further, the traveling method guidance processing means searches the charging station by the navigation device 27 and displays it on the
また、前記走行継続判断処理において、運転者に走行を継続する意思がない場合、CPU31の図示されない意思確認処理手段としての充電可否判断処理手段は、意思確認処理としての充電可否判断処理を行い、現在位置で充電可能(ハイブリッド型車両が停止させられているか、又はハイブリッド型車両の走行が開始されていない。)であり、かつ、運転者にバッテリ14を充電する意思があるかどうかを判断する(ステップS15)。
Further, in the travel continuation determination process, when the driver does not intend to continue traveling, the charge availability determination processing means as the intention confirmation processing means (not shown) of the
そのために、前記充電可否判断処理手段は、表示部43において、運転者に、バッテリ14を充電する意思があるかどうかを問い合わせる。この場合、前記充電可否判断処理手段は、表示部43による問合せのほかに、音声出力部44b(図1)において、音声出力を行うことによってバッテリ14を充電する意思があるかどうかを問い合わせることができる。
For this purpose, the chargeability determination processing means inquires of the driver whether or not he / she intends to charge the
現在位置で充電可能であり、運転者にバッテリ14を充電する意思がある場合、CPU31の図示されない充電案内処理手段は、充電案内処理を行い、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させるのに必要なバッテリ残量SOC〔%〕を算出し、充電設備の能力(急速充電か、又は通常充電か)に基づいて、必要な最低バッテリ残量SOCmin〔%〕及びバッテリ14の満受電までの充電時間Tch〔h〕を算出し、表示部43において案内する(ステップS16)。
When charging is possible at the current position and the driver is willing to charge the
なお、前記最低バッテリ残量SOCmin〔%〕は、発電機15の出力Pg〔N〕、目標走行時間T1〔h〕、走行可能時間T2〔h〕、残存最小容量X0〔%〕、残存最大容量Xmax〔%〕、現在のバッテリ残量SOC〔%〕及び総バッテリ容量Qbによって
SOCmin=(Pg・(T2−T1)・(Xmax−X0)/Qb)+SOC
で表される。
The minimum battery remaining amount SOCmin [%] includes the output Pg [N] of the
It is represented by
続いて、前記CPU31の図示されない充電処理手段は、充電処理を行い、バッテリ14の充電を開始し、充電が行われている間、表示部43において充電状況を運転者に通知する(ステップS17)。すなわち、前記充電処理手段は、例えば、バッテリ残量SOC〔%〕が最低バッテリ残量SOCmin〔%〕になると、表示部43において、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させることができる旨を通知し、バッテリ14が満充電になると、表示部43において、満充電になり、充電が終了した旨を通知する。
Subsequently, a charging processing unit (not shown) of the
次に、前記CPU31の図示されない計時調整処理手段は、計時調整処理を行い、充電が終了した後、走行時間の計時に当たり充電時間の分を削除する(ステップS18)。
Next, the time adjustment processing means (not shown) of the
また、前記充電可否判断処理において、現在位置で充電可能でないか、又は運転者にバッテリ14を充電する意思がない場合、CPU31の目標走行時間変更処理手段は、目標走行時間変更処理を行い、表示部43において、運転者に問い合わせることによって、目標走行時間T1〔h〕を変更するかどうかを判断する(ステップS19)。目標走行時間T1〔h〕を変更する場合、CPU31の図示されない目標走行時間設定処理手段は、目標走行時間設定処理を行い、変更された目標走行時間T1〔h〕を再び設定する(ステップS20)。
In the chargeability determination process, if the current position is not chargeable or the driver does not intend to charge the
そして、前記目標走行時間変更処理において、目標走行時間T1〔h〕を変更しない場合、CPU31の図示されない通知処理手段は、通知処理を行い、運転者に、目標を達成することができない旨、すなわち、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させることができない旨を通知する(ステップS21)。このとき、前記通知処理手段は、表示部43に案内画面を形成し、該案内画面において、図13に示されるような画像を表示し、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間HV走行モードで走行させることができない旨を運転者に通知する。
When the target travel time T1 [h] is not changed in the target travel time changing process, the notification processing unit (not shown) of the
このように、本実施の形態においては、運転者が目標走行時間T1〔h〕を入力すると、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させるのに必要な消費パワーPw〔kW〕が推定され、推定された消費パワーPw〔kW〕に基づいて、ハイブリッド型車両を走行させることができる走行可能時間T2〔h〕、及び発電機15による発電を行うことなくハイブリッド型車両を走行させることができるEV走行可能時間T3〔h〕が算出されるので、運転者は、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させることができるかどうかを容易に知ることができる。
As described above, in the present embodiment, when the driver inputs the target travel time T1 [h], the power consumption Pw [kW] necessary to drive the hybrid vehicle for the target travel time T1 [h]. Based on the estimated power consumption Pw [kW], the travelable time T2 [h] during which the hybrid vehicle can be driven and the hybrid vehicle is driven without generating power by the
したがって、運転者は安心してハイブリッド型車両を走行させることができる。 Therefore, the driver can drive the hybrid vehicle with peace of mind.
次に、ナビゲーション装置27において取得することができる情報、すなわち、ナビゲーション情報に基づいて、運転者が、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させることができるかどうかを知ることができるようにした本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。 Next, based on information that can be acquired in the navigation device 27, that is, navigation information, the driver knows whether or not the hybrid vehicle can be driven for the target travel time T1 [h]. A second embodiment of the present invention which can be performed will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is provided and the effect of the same embodiment is used about the effect of the invention by having the same structure.
図14は本発明の第2の実施の形態における消費パワー推定処理のサブルーチンを示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing a subroutine of power consumption estimation processing in the second embodiment of the present invention.
この場合、CPU31の前記消費パワー推定処理手段は、ナビゲーション装置27からナビゲーション情報を取得し、消費パワーPw〔kW〕を推定する。
In this case, the consumption power estimation processing means of the
そのために、前記消費パワー推定処理手段の情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、ナビゲーション装置27から消費パワー算出情報を取得する。すなわち、前記情報取得処理手段は、情報記録部としてのデータ記録部36に記録された道路情報(勾配、路面情報等)、並びに送受信部としての通信部38によって取得された交通情報(渋滞情報、車の流れ、車速等)、及び周囲環境情報(気温、天候等)を取得する(ステップS2−7−11)。
For this purpose, the information acquisition processing means of the power consumption estimation processing means performs information acquisition processing and acquires power consumption calculation information from the navigation device 27. That is, the information acquisition processing means includes road information (gradient, road surface information, etc.) recorded in the
次に、前記消費パワー推定処理手段の消費パワー算出処理手段は、消費パワー算出処理を行い、道路情報及び交通情報に基づいて平均車速av〔km/h〕及び走行抵抗R〔N〕を算出し、ハイブリッド型車両を走行させる際に走行抵抗R〔N〕によって消費される走行抵抗消費パワーPd〔kW〕
Pd=R・av
を算出する(ステップS2−7−12)。
Next, the consumption power calculation processing means of the consumption power estimation processing means performs a consumption power calculation process, and calculates an average vehicle speed av [km / h] and a running resistance R [N] based on road information and traffic information. , Running resistance consumption power Pd [kW] consumed by the running resistance R [N] when the hybrid type vehicle is run
Pd = R · av
Is calculated (step S2-7-12).
この場合、前記走行抵抗R〔N〕は、空気抵抗をRa〔N〕とし、転がり抵抗をRr〔N〕とし、登坂抵抗をRs〔N〕とし、加速抵抗をRg〔N〕としたとき、
R=Ra+Rr+Rs+Rg
で表され、道路情報、交通情報等に基づいて算出される。
In this case, when the running resistance R [N] is Ra [N], the rolling resistance is Rr [N], the climbing resistance is Rs [N], and the acceleration resistance is Rg [N],
R = Ra + Rr + Rs + Rg
And is calculated based on road information, traffic information, and the like.
続いて、前記消費パワー算出処理手段は、周囲環境情報に基づいて補機消費パワーPh〔kW〕を、道路情報及び交通情報に基づいて回生パワーPk〔kW〕を算出する(ステップS2−7−13)。 Subsequently, the power consumption calculation processing means calculates the auxiliary machine power consumption Ph [kW] based on the ambient environment information and the regenerative power Pk [kW] based on the road information and traffic information (step S2-7- 13).
次に、前記消費パワー算出処理手段は、前記走行抵抗消費パワーPd〔kW〕、補機消費パワーPh〔kW〕及び回生パワーPk〔kW〕に基づいて、消費パワーPw〔kW〕を算出する(ステップS2−7−14)。このようにして、ナビゲーション情報に基づいて消費パワーPw〔kW〕を推定することができる。 Next, the consumed power calculation processing means calculates consumed power Pw [kW] based on the running resistance consumed power Pd [kW], auxiliary machine consumed power Ph [kW] and regenerative power Pk [kW] ( Step S2-7-14). In this way, the power consumption Pw [kW] can be estimated based on the navigation information.
次に、ナビゲーション装置27から取得されたナビゲーション情報に基づいて類似走行パターンを作成し、該類似走行パターンに基づいて、運転者がハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させることができるかどうかを知ることができるようにした本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、第1、第2の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。 Next, a similar travel pattern is created based on the navigation information acquired from the navigation device 27, and the driver travels the hybrid vehicle for the target travel time T1 [h] based on the similar travel pattern. A third embodiment of the present invention in which it is possible to know whether it can be performed will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st, 2nd embodiment, the same code | symbol is provided and the effect of the embodiment is used about the effect of the invention by having the same structure.
図15は本発明の第3の実施の形態における消費パワー推定処理のサブルーチンを示す図、図16は本発明の第3の実施の形態における走行パターン記録部の記録状態を示す第1の図、図17は本発明の第3の実施の形態における走行パターン記録部の記録状態を示す第2の図ある。 FIG. 15 is a diagram showing a subroutine of power consumption estimation processing in the third embodiment of the present invention, FIG. 16 is a first diagram showing a recording state of a running pattern recording unit in the third embodiment of the present invention, FIG. 17 is a second diagram showing the recording state of the traveling pattern recording unit in the third embodiment of the present invention.
この場合、CPU31の前記消費パワー推定処理手段は、ナビゲーション装置27からナビゲーション情報を取得し、該ナビゲーション情報に基づいて類似走行パターンを取得し、該類似走行パターンに基づいて消費パワーPw〔kW〕を推定する。
In this case, the power consumption estimation processing means of the
そのために、前記消費パワー推定処理手段のナビゲーション情報取得処理手段は、ナビゲーション情報取得処理を行い、情報記録部としてのデータ記録部36に記録された道路情報(勾配、路面情報等)、並びに送受信部としての通信部38から受信された交通情報(渋滞情報、車の流れ、車速等)、及び周囲環境情報(気温、天候等)を取得する(ステップS2−7−21)。
For this purpose, the navigation information acquisition processing means of the power consumption estimation processing means performs navigation information acquisition processing, road information (gradient, road surface information, etc.) recorded in the
続いて、前記消費パワー推定処理手段の前記走行パターン取得処理手段は、前記道路情報、交通情報及び周囲環境情報の走行履歴に基づいて、RAM32に形成された走行パターン記録部を参照し、前記走行履歴と類似する走行パターンである類似走行パターンを取得する(ステップS2−7−22)。
Subsequently, the travel pattern acquisition processing means of the power consumption estimation processing means refers to the travel pattern recording unit formed in the
そのために、前記CPU31の前記走行パターン設定処理手段は、ハイブリッド型車両の走行中に収集された収集情報にインデックスを付与して、図16に示されるような走行パターンPtj(j=11、12、…)をあらかじめ設定し、前記走行パターン記録部に記録する。
For this purpose, the traveling pattern setting processing means of the
前記走行パターンPtjは、道路状況を表す勾配、渋滞状況等、走行状況を表す走行距離、走行時間、加減速状況等、及び周囲環境状況を表す気温、天候、走行時刻等の各情報から成り、該各情報は、道路状況、走行状況及び周囲環境状況のインデックス、並びに勾配、渋滞状況、走行距離、走行時間、加減速状況、気温、天候、走行時刻等のインデックスが付与され、分類されて前記走行パターン記録部に記録される。 The travel pattern Ptj is composed of information such as a gradient representing road conditions, a traffic congestion situation, a travel distance representing a travel situation, a travel time, an acceleration / deceleration situation, etc., and an air temperature, weather, travel time, etc. representing an ambient environment situation, Each information is given an index of road condition, driving condition and surrounding environment condition, and an index such as gradient, traffic jam condition, driving distance, driving time, acceleration / deceleration condition, temperature, weather, driving time, etc. It is recorded in the traveling pattern recording unit.
また、本実施の形態においては、同じ経路に沿ってハイブリッド型車両を走行させるたびに、距離当たり消費エネルギーEu〔kWh/km〕が算出され、前回ハイブリッド型車両を走行させたときに算出された距離当たり消費エネルギーと、今回ハイブリッド型車両を走行させたときに算出された距離当たり消費エネルギーとの差が、次回ハイブリッド型車両を走行パターンPtiで走行させるときに加算されるエネルギー加算値として記録される。 Further, in the present embodiment, every time the hybrid type vehicle is driven along the same route, the energy consumption Eu [kWh / km] per distance is calculated, and is calculated when the hybrid type vehicle is driven last time. The difference between the energy consumption per distance and the energy consumption per distance calculated when the hybrid vehicle is run this time is recorded as an energy addition value that is added when the hybrid vehicle is run in the next driving pattern Pti. The
なお、前記走行パターン取得処理において、走行パターン記録部に類似走行パターンがない場合、前記走行パターン取得処理手段は、学習機能によって類似走行パターンを作成することにより取得する。 In the travel pattern acquisition process, when there is no similar travel pattern in the travel pattern recording unit, the travel pattern acquisition processing means acquires the similar travel pattern by creating a learning function.
そのために、前記走行パターン取得処理手段は、前記走行パターン記録部を参照し、走行パターンPtjのうちの、道路状況、走行状況及び周囲環境状況のインデックスごとに走行履歴と類似するパターン情報を備えた走行パターンを検索し、各インデックスごとのパターン情報を組み合わせることによって、新たな走行パターンを類似走行パターンPtnとする。この場合、例えば、図17に示されるように、類似走行パターンPtnは、走行パターンPt11の道路状況、走行パターンPt12の走行状況及び走行パターンPt13の周囲環境状況の各走行パターン情報から成る。 For this purpose, the traveling pattern acquisition processing means refers to the traveling pattern recording unit, and includes pattern information similar to the traveling history for each index of the road condition, the traveling condition, and the surrounding environment condition in the traveling pattern Ptj. A new driving pattern is set as a similar driving pattern Ptn by searching for a driving pattern and combining pattern information for each index. In this case, for example, as shown in FIG. 17, the similar travel pattern Ptn includes travel pattern information of the road condition of the travel pattern Pt11, the travel condition of the travel pattern Pt12, and the ambient environment condition of the travel pattern Pt13.
続いて、前記消費パワー推定処理手段の前記消費パワー算出処理手段は、推定された類似走行パターンPtnに基づいて、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させるのに必要な消費パワーPw〔kW〕を算出する(ステップS2−7−23)。 Subsequently, the power consumption calculation processing means of the power consumption estimation processing means uses the power consumption required to drive the hybrid vehicle for the target travel time T1 [h] based on the estimated similar travel pattern Ptn. Pw [kW] is calculated (step S2-7-23).
そのために、前記消費パワー算出処理手段は、第1の実施の形態と同様に、類似走行パターンPtnから走行距離Lp〔km〕及び走行時間Tp〔h〕を取得し、ハイブリッド型車両を目標走行時間T1〔h〕の間走行させる間の平均車速av〔km/h〕
av=Lp/Tp
を算出する。続いて、前記消費パワー算出処理手段は、類似走行パターンPtnに基づいて走行抵抗R〔N〕を算出し、ハイブリッド型車両を走行させる際に走行抵抗R〔N〕によって消費される走行抵抗消費パワーPd〔kW〕
Pd=R・av
を算出する。
Therefore, as in the first embodiment, the power consumption calculation processing means obtains the travel distance Lp [km] and the travel time Tp [h] from the similar travel pattern Ptn, and sets the hybrid vehicle to the target travel time. Average vehicle speed av [km / h] during running for T1 [h]
av = Lp / Tp
Is calculated. Subsequently, the consumed power calculation processing means calculates a running resistance R [N] based on the similar running pattern Ptn, and the running resistance consumed power consumed by the running resistance R [N] when the hybrid vehicle is run. Pd [kW]
Pd = R · av
Is calculated.
続いて、前記消費パワー算出処理手段は、類似走行パターンPtnに基づいて補機消費パワーPh〔kW〕及び回生電力Pk〔kW〕を算出し、前記走行抵抗消費パワーPd〔kW〕、補機消費パワーPh〔kW〕及び回生電力Pk〔kW〕に基づいて、ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な消費パワーPw〔kW〕を算出する。このようにして、消費パワーPw〔kW〕を推定することができる。 Subsequently, the power consumption calculation processing means calculates auxiliary machine power consumption Ph [kW] and regenerative power Pk [kW] based on the similar running pattern Ptn, and the running resistance power consumption Pd [kW], auxiliary machine power consumption is calculated. Based on the power Ph [kW] and the regenerative power Pk [kW], the power consumption Pw [kW] necessary to drive the hybrid vehicle is calculated. In this way, the power consumption Pw [kW] can be estimated.
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
11 駆動モータ
14 バッテリ
15 発電機
18 エンジン
31 CPU
av 平均車速
Eu 距離当たり消費エネルギー
F 燃料残量
Gu 距離当たり発電エネルギー
Pw 消費パワー
SOC バッテリ残量
T1 目標走行時間
T2 走行可能時間
Pg 出力
R 走行抵抗
11
av Average vehicle speed Eu Energy consumption per distance F Fuel remaining amount Gu Power generation energy Pw per distance Power consumption SOC Battery remaining amount T1 Target travel time T2 Travelable time Pg Output R Travel resistance
Claims (11)
発電装置と、
該発電装置を駆動するエンジンと、
前記蓄電装置及び発電装置と接続され、蓄電装置及び発電装置から供給される電力によって駆動される駆動モータと、
走行抵抗によって消費されるパワー及び補機によって消費されるパワーに基づいて、電動駆動車両を目標走行時間の間走行させるのに必要な消費パワーを推定する消費パワー推定処理手段と、
該消費パワー推定処理手段によって推定された消費パワー及び平均車速に基づいて、距離当たり消費エネルギーを算出する距離当たり消費エネルギー算出処理手段と、
前記発電装置の出力及び平均車速に基づいて距離当たり発電エネルギーを算出する発電エネルギー算出処理手段と、
前記距離当たり消費エネルギー、距離当たり発電エネルギー、蓄電装置のバッテリ残量及びエンジンに供給される燃料の残量に基づいて、電動駆動車両を走行させることができる走行可能時間を算出する走行可能時間算出処理手段とを有することを特徴とする電動駆動車両。 A power storage device;
A power generator,
An engine that drives the power generation device;
A drive motor connected to the power storage device and the power generation device and driven by electric power supplied from the power storage device and the power generation device;
Power consumption estimation processing means for estimating power consumption required to run the electrically driven vehicle for the target travel time based on the power consumed by the running resistance and the power consumed by the auxiliary machine;
Based on the consumed power and the average vehicle speed estimated by the consumed power estimation processing means, energy consumption calculation processing means per distance for calculating energy consumption per distance;
Power generation energy calculation processing means for calculating power generation energy per distance based on the output of the power generation device and the average vehicle speed;
Based on the energy consumed per distance, the energy generated per distance, the remaining amount of battery of the power storage device and the remaining amount of fuel supplied to the engine, the travelable time calculation for calculating the travelable time during which the electrically driven vehicle can travel is calculated. An electrically driven vehicle comprising processing means.
前記走行抵抗によって消費されるパワー、補機によって消費されるパワー及び平均車速は、類似走行パターンに基づいて算出される請求項1〜7のいずれか1項に記載の電動駆動車両。 While having a traveling pattern acquisition processing means for acquiring a similar traveling pattern similar to a traveling history from a traveling pattern recording unit in which a plurality of traveling patterns are recorded,
The electrically driven vehicle according to any one of claims 1 to 7, wherein the power consumed by the running resistance, the power consumed by the auxiliary machine, and the average vehicle speed are calculated based on a similar running pattern.
前記走行抵抗によって消費されるパワー、補機によって消費されるパワー及び平均車速は、前記道路情報、交通情報及び周囲環境情報に基づいて算出される請求項1〜7のいずれか1項に記載の電動駆動車両。 While having information acquisition processing means for acquiring road information, traffic information and surrounding environment information from the navigation device,
The power consumed by the running resistance, the power consumed by an auxiliary machine, and the average vehicle speed are calculated based on the road information, traffic information, and surrounding environment information. Electric drive vehicle.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015209049A (en) * | 2014-04-25 | 2015-11-24 | 三菱電機株式会社 | Energy management device |
US9208622B2 (en) | 2013-07-31 | 2015-12-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Resistance estimation apparatus, energy estimation apparatus, system, method and program |
JP2016135624A (en) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Vehicle control system, method and program |
EP4339009A1 (en) * | 2022-09-13 | 2024-03-20 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Electric competition vehicle and method for controlling the same |
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- 2011-09-29 JP JP2011215428A patent/JP2013075561A/en not_active Withdrawn
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