CN112937308B

CN112937308B - 行驶控制装置、行驶控制方法、非临时性存储介质及车辆

Info

Publication number: CN112937308B
Application number: CN202010988080.1A
Authority: CN
Inventors: 户仓隆明; 河野克己; 安田武司
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2023-11-14
Anticipated expiration: 2040-09-18
Also published as: JP2021091318A; US20210179063A1; JP7238750B2; US11807214B2; CN112937308A; EP3835156A1; EP3835156B1

Abstract

一种行驶控制装置，其搭载于车辆，所述车辆具有作为动力源的电动机以及内燃机、贮存驱动电动机的能量以及由电动机的再生制动回收的再生能量的蓄电池。行驶控制装置具有电子控制装置，所述电子控制装置制作对车辆的速度进行了预测的速度曲线，基于速度曲线，对能够回收的再生能量的预测量进行推断，基于再生能量的预测量和表示与车辆的热相关的要求的热信息，确定用于行驶的动力源。

Description

行驶控制装置、行驶控制方法、非临时性存储介质及车辆

技术领域

本发明涉及行驶控制装置、行驶控制方法、非临时性存储介质以及车辆。

背景技术

在具有电动机和内燃机的混合动力车辆中，通过对电动机和内燃机高效地进行使用分配的行驶控制，能够实现燃油经济性的提高。在混合动力车辆中，车厢供暖等热源的确保、向电动机提供驱动用能量(电力)的蓄电池的冷却或加热等的热的管理很重要。

在日本第4702086号发明专利中，公开了一种基于车辆的位置和铁道口、弯道等需要停车的地点或需要减速的地点的地图信息，将需要开始再生制动操作的制动开始点向使用者提示的车辆用驾驶辅助装置。在该车辆用驾驶辅助装置中，能够促使使用者以能够高效地回收再生能量的减速度使再生制动器工作，能够增大再生能量的回收量。

在第4702086号发明专利的技术中，能够对有望回收再生能量的地点进行预测，但不能够定量地对再生能量的回收量进行预测。如果能够及早对再生能量的回收量定量地进行预测，则有可能将其用于包括热管理在内的车辆的恰当的行驶控制。

发明内容

本发明提供一种对再生能量的回收量定量地进行预测，实施包括热管理在内的车辆的恰当的行驶控制的行驶控制装置。

本发明的第一方式为搭载于车辆的行驶控制装置，所述车辆具有作为动力源的电动机以及内燃机、对驱动电动机的能量以及由电动机的再生制动回收的再生能量进行贮存的蓄电池。所述行驶控制装置具有电子控制装置，所述电子控制装置制作对车辆的速度进行了预测的速度曲线，基于速度曲线，对能够回收的再生能量的预测量进行推断，基于再生能量的预测量和表示与车辆的热相关的要求的热信息，确定用于行驶的动力源。

根据所述第一方式，能够提供一种行驶控制装置，由于制作对车辆的速度进行了预测的速度曲线，所以能够基于此对再生能量的回收量定量地进行预测，根据预测的再生能量的回收量和表示与热相关的要求的热信息，实施包括热管理在内的车辆的恰当的行驶控制。

在所述第一方式中，所述电子控制装置也可以配置为，基于所述速度曲线，针对以所述速度曲线的车辆的速度成为0的时刻划分而成的每个期间，对所述再生能量的预测量进行推断。此外，也可以针对每个所述期间，基于所述热信息和所述期间的所述再生能量的预测量，导出向所述电动机供给的驱动用能量，确定在所述期间以所述驱动用能量的量向所述电动机供给能量并用于行驶。

在所述第一方式中，所述电子控制装置也可以配置为，在任意的所述期间的长度小于第一期间的情况下，将所述期间与接续在该期间之后的一个以上的所述期间设为一个连结期间，基于所述热信息和所述连结期间的所述再生能量的预测量，导出向所述电动机供给的驱动用能量，确定所述连结期间中以所述驱动用能量的量向所述电动机供给能量并用于行驶。

在所述第一方式中，所述电子控制装置也可以配置为，在取得了使所述内燃机产生放热的要求作为所述热信息的情况下，以比所述再生能量的预测量小的方式导出所述驱动用能量。

在所述第一方式中，所述电子控制装置也可以配置为，在取得了使所述蓄电池冷却的要求作为所述热信息的情况下，以比所述再生能量的预测量小的方式导出所述驱动用能量。

在所述第一方式中，所述电子控制装置也可以配置为，在取得了使所述蓄电池加热的要求作为所述热信息的情况下，以比所述再生能量的预测量大的方式导出所述驱动用能量。

在所述第一方式中，所述电子控制装置也可以配置为，进一步取得充电设备的位置，以随着车辆靠近所述充电设备而所述蓄电池的贮存能量变小的方式，导出所述驱动用能量。

在所述第一方式中，所述电子控制装置也可以配置为，进一步取得电力提供目的地的设备的位置，以随着车辆靠近电力提供目的地的设备而所述蓄电池的贮存能量变大的方式，导出所述驱动用能量。

在所述第一方式中，所述电子控制装置也可以配置为，基于过往的行驶履历，制作所述速度曲线。

本发明的第二方式为一种行驶控制方法，其由搭载于车辆的行驶控制装置执行，所述车辆具有：作为动力源的电动机以及内燃机；蓄电池，其对驱动所述电动机的能量以及由所述电动机的再生制动回收的再生能量进行贮存。所述行驶控制方法包括：制作对车辆的速度进行了预测的速度曲线，基于所述速度曲线，对能够回收的再生能量的预测量进行推断，基于所述再生能量的预测量和表示与车辆的热相关的要求的热信息，确定用于行驶的所述动力源。

本发明的第三方式为一种非临时性存储介质，其存储能够由搭载于车辆的一个或多个处理器执行并且使所述一个或多个处理器执行以下功能的命令，所述车辆具有：作为动力源的电动机以及内燃机；蓄电池，其对驱动所述电动机的能量以及由所述电动机的再生制动回收的再生能量进行贮存。所述功能包括，制作对车辆的速度进行了预测的速度曲线，基于所述速度曲线，对能够回收的再生能量的预测量进行推断，基于所述再生能量的预测量和表示与车辆的热相关的要求的热信息，确定用于行驶的所述动力源。

本发明的第四方式为一种车辆，所述车辆具有：电动机，其作为动力源；内燃机，其作为动力源；蓄电池，其对驱动所述电动机的能量以及由所述电动机的再生制动回收的再生能量进行贮存；以及行驶控制装置。所述行驶控制装置制作对车辆的速度进行了预测的速度曲线，基于所述速度曲线，对能够回收的再生能量的预测量进行推断，基于所述再生能量的预测量和表示与车辆的热相关的要求的热信息，确定用于行驶的所述动力源。

附图说明

以下，参考附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业上的意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。

图1为表示本发明的一个实施方式涉及的行驶控制装置及其周边部的功能块的图。

图2为表示本发明的一个实施方式涉及的行驶控制处理的流程图。

图3为表示本发明的一个实施方式涉及的速度曲线的示例的图。

图4为表示高斯函数的曲线图的图。

图5为表示本发明的一个实施方式涉及的速度曲线的示例的一部分和以高斯函数对其进行了近似而成的曲线图的图。

图6为表示本发明的一个实施方式涉及的速度曲线的示例和以高斯函数对其进行了近似而成的曲线图的图。

图7为表示本发明的一个实施方式涉及的必要功率中有助于动能的变化的量以及因行驶阻力而消耗的量的示例的图表的图。

图8为表示本发明的一个实施方式涉及的必要功率的示例的曲线图的图。

图9为表示本发明的一个实施方式涉及的必要功率的积分值的示例的曲线图的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。本实施方式涉及的行驶控制装置使用对车辆的速度进行了预测的速度曲线，及早地对再生能量的回收量定量地进行预测。基于该预测结果和要求特定的设备产生热量等的热信息，对使用电动机进行行驶的时机和使用内燃机进行行驶的时机进行调节，实施包括车辆的恰当的热管理在内的行驶控制。

构成

图1表示本实施方式涉及的行驶控制装置10以及其周边部的功能块。行驶控制装置10搭载于车辆。车辆还包括内燃机ECU 20、内燃机21、变速器22、电动机ECU 30、电动机31、电池ECU 40、电池41、运动管理器ECU 50、热管理器ECU 55、驾驶辅助ECU 60、自动驾驶ECU 65、存储部70、通信部80、行驶控制ECU 90、EPSECU 100、EPS装置101、制动器ECU 110、制动装置111。

车辆还包括加速踏板传感器、制动踏板传感器、照相机、障碍物传感器、车速传感器、偏航角速度传感器、GPS传感器、水温传感器、电池41的电流传感器、电压传感器、温度传感器等的各种传感器、导航系统、空调设备等多种设备，但省略图示。

内燃机21以及电动机31是作为对车辆进行驱动的动力源的致动器。电动机31也是通过再生制动而实施发电的发电机以及产生制动力的制动装置。

内燃机ECU 20是实施对内燃机21和在输入与输出之间使转速变化的变速器22进行控制，从而产生驱动转矩，或通过发动机制动而产生制动转矩的这样的控制的ECU(Electric Control Unit：电子控制单元)。

电动机ECU 30是实施对电动机31进行控制而使之产生驱动转矩、通过再生制动而产生制动转矩的控制的ECU。

电池41是通过放电而向电动机31、其它各设备供给电力，或将由电动机31的再生制动获得的电量(回收的能量)充电的蓄电池。电池ECU 40从各种传感器取得电池41的状态，对电压、电流、温度、蓄电率或蓄电量等进行监控，此外，根据电池41的状态、来自其它ECU等的要求，对电池41的充放电进行控制的ECU。

行驶控制ECU 90是根据后述的行驶模式，对内燃机ECU 20、电动机ECU 30进行控制的ECU。

EPS(电动助力转向)装置101是使车轮的转向角变化而实施使车辆的行进方向变化的转向的致动器。EPSECU 100是对EPS装置101进行控制的ECU。

制动装置111(脚制动装置)是通过相对于与车轮一起旋转的构件的摩擦力而产生制动力的致动器。制动器ECU 110是对制动装置111进行控制的ECU。

驾驶辅助ECU 60是执行避免碰撞、跟随前车、车道保持等的驾驶辅助的功能的ECU。驾驶辅助ECU 60基于从各种传感器等取得的信息，输出对加减速、转向角等车辆的运动进行控制的指示。驾驶辅助ECU 60的功能、数量无限定。

自动驾驶ECU 65基于从各种传感器等取得的信息，输出对加减速、转向角等车辆的运动进行控制的指示，以实现自动驾驶的功能。

运动管理器ECU 50基于来自驾驶辅助ECU 60、自动驾驶ECU 65等的指示，向行驶控制ECU 90、EPSECU 100、制动器ECU 110等(此后，统称为致动器ECU)进行指示。例如，加速的指示针对行驶控制ECU 90进行，转向的指示针对EPSECU 100进行，减速的指示针对行驶控制ECU 90以及制动器ECU 110进行。

运动管理器ECU 50在从多个驾驶辅助ECU 60等接收到指示的情况下，基于规定的规则实施确定根据哪个指示来控制车辆的、被称为“协调”的处理，基于协调结果对致动器ECU进行指示。使用者对方向盘、制动踏板、加速踏板等进行的操作内容，可以由运动管理器ECU 50取得，并作为运动管理器ECU 50进行的协调处理的对象，也可以由致动器ECU取得，致动器ECU对使用者的手动驾驶操作和来自运动管理器ECU 50的指示个别地进行协调。

热管理器ECU 55根据从各种传感器等取得的信息、从空调设备等设备取得的动作信息，生成并输出表示要求产生热、或者将热向车辆外释放的要求的热信息。热信息例如以要求特定的设备产生或释放热量的形式表示。热管理器ECU 55例如在空调设备正在进行车厢供暖工作但冷却液的温度比较低而热不足的情况下，为了获得供暖的热，生成表示通过内燃机21的放热而产生热量的要求的热信息。

此外，热管理器ECU 55例如在电池41的温度从能够高效地充放电的适当温度范围脱离的情况下，为了冷却或加热至适当温度，生成要求电池41释放或产生热量的热信息。其它的ECU等设备能够适当地取得热信息并用于各自的控制。特别地，通过多个设备的协同工作使热高效地转移，能够实现节能。在本实施方式中，如后述地，对行驶控制装置10使用热信息进行控制的示例进行说明。

存储部70对使用者的一个以上的行驶履历进行存储。行驶履历为包含在过往驾驶车辆时的驾驶期间内的各时刻的车辆的速度的信息。存储部70例如在车辆为电源接通状态的期间定期地对从车辆具有的车速传感器等取得的车辆的速度进行存储，生成行驶履历。存储部70也可以设置为例如车载导航系统的一部分。

通信部80能够与车外的服务器、其它车辆等进行无线通信，能够接收基于其它车辆的行驶结果获得的使用者以外的行驶履历。

行驶控制装置10为包括制作部11、推断部12、确定部13的ECU。制作部11根据行驶履历，制作速度曲线。推断部12基于速度曲线，对能够通过再生制动回收的能量即再生能量的预测量进行推断。确定部13基于再生能量的预测量，确定电动机31以及内燃机21中用于行驶的动力源。

以上的各ECU典型地为具有存储器和处理器的计算机。各ECU的处理器例如通过读取并执行存储在非临时性的存储器的程序，实现功能。这些ECU通过通信线相互连接，能够通过相互适当通信而进行协作。

另外，以上说明的车辆搭载的设备的构成以及行驶控制装置10的构成是一个示例，可以适当地追加、替换、改变、省略。此外，各设备的功能可以适当地整合到一个设备中或者分散到多个设备中来安装。

例如，行驶控制装置10可以设置为独立的ECU，但也可以设置为运动管理器ECU 50或行驶控制ECU 90等的一部分。此外，也可以将行驶控制装置10的功能分散地设置在运动管理器ECU 50或行驶控制ECU 90等。

此外，例如也可以将行驶控制装置10、驾驶辅助ECU 60、自动驾驶ECU 65、运动管理器ECU 50、行驶控制ECU 90等设置为一个ECU。此外，例如，自动驾驶ECU 65也可以不设置。

处理

以下，对本实施方式涉及的处理的详细进行说明。图2为行驶控制装置10执行的处理的流程图。本处理例如在使用者使车辆为电源接通状态而开始行程时开始，在直至变为电源关断状态而结束行程为止的期间，执行本处理。

(步骤S101)：制作部11制作速度曲线。速度曲线为表示在本次的行程的各时刻预测的车辆的速度的信息。

图3表示速度曲线的示例。在图3中，横轴为从行程开始时起的经过时间，纵轴为车辆的速度，作为一个示例，示出了基于日本规定的燃料消耗率试验(JC08模式)中使用的速度变化模式的速度曲线。速度曲线的曲线图通常包含多个峰，示出了一个行程中反复的加速和减速。

制作部11例如能够基于存储在存储部70的行驶履历，制作速度曲线。在简单的例中，在使用者的行驶模式仅是为了通勤而在工作日的相同的时间段行驶在相同的路径的模式的情况下，可认为在行驶履历中包含的速度随时间的变化的模式大致相同。在该情况下，制作部11基于任意的过往的行驶履历来制作速度曲线即可。

此外，也可以是，存储部70将行驶的日期为星期几、时间段等的属性与行驶履历建立关联，分类存储，制作部11基于与本次的行程的星期几、时间段等的属性的匹配数量多的行驶履历来制作速度曲线。由此，即使在行驶模式不为一个的使用者的情况下，只要每个属性的行驶模式存在共通性，就能够以一定的精度确定行驶模式，并以良好精度制作速度曲线。

此外，也可以是，存储部70从车辆具有的导航系统等取得行驶路径，将其包含在行驶履历中进行存储，制作部11基于与本次的行程的行驶路径的类似度高的行驶履历来制作速度曲线。关于该方法，在通过使用者在本次的行程中在导航系统等实施行驶路径设定等而制作部11能够取得所设定的行驶路径的情况下，能够执行，能够提高速度曲线的精度。

此外，在针对本次的行程设定了行驶路径的情况下，制作部11也可以经由通信部80而向服务器查询沿着行驶路径的限制速度、拥堵预测等的道路交通信息，并据此制作速度曲线。此外，也可以经由通信部80向能够基于沿着行驶路径的道路交通信息而制作速度曲线的服务器要求制作速度曲线，并取得所制作的速度曲线。

制作部11也可以经由通信部80而取得使用者以外的行驶履历，并据此制作速度曲线。服务器例如从多个车辆收集与星期几、时间段、行驶路径等建立了关联的行驶履历并分类存储，制作部11向服务器查询并取得与本次的行程的分类的匹配度高的行驶履历，并据此制作速度曲线即可。

此外，也可以是，服务器对多个人进行分组，并针对每个组而存储该人的行驶履历，制作部11基于从与使用者相同的组选择的行驶履历来制作速度曲线。例如，将自家以及工作地点分别为相同的地域的人设为相同的组，则能够提高为了通勤而行驶的情况下的速度曲线的精度。

或者，制作部11也可以经由通信部80，不从服务器而从一个以上的其它车辆取得该车辆存储的行驶履历，并基于此与上述同样地制作速度曲线。

另外，在上述的各方法中，在作为速度曲线的候选的行驶履历为多个的情况下，例如，制作部11可以将任意的一个作为速度曲线，也可以将对这些进行平均化而成的值作为速度曲线。速度曲线的制作方法无限定，也可以将上述的各方法适当组合。此外，可以仅使用使用者的行驶履历以及使用者以外的行驶履历中的任意一者来制作速度曲线，也可以使用两者来制作速度曲线。

(步骤S102)：推断部12根据规定的近似模型对速度曲线进行近似。在本实施方式中，在近似中使用高斯函数的和。图4中示出以(式1)表示的将时间t作为变量的高斯函数的曲线图(t≥0)。在此，μ为峰的位置(时刻)，v_max为峰的值，σ为对分布的宽度进行限定的参数。

在(式1)中，适当地对参数μ、v_max、σ进行规定，对图3所示的速度曲线的0≤t≤100(秒)的部分的速度变化进行近似而成的曲线图如图5所示。在图5中，以虚线表示速度曲线，以实线表示近似图表。

在本实施方式中，以具有不同的峰位置μ_i的高斯函数的和对速度曲线的整体进行近似。各高斯函数具有不同的峰值v_maxi、分布的宽度σ_i。将使用的高斯函数的数量设为N，将μ_i、v_maxi、σ_i(i＝1，2，…，N)作为参数，近似式如(式2)所表。

在此，参数μ_i、v_maxi、σ_i(i＝1，2，…，N)可以通过公知的拟合方法而导出恰当的值。例如，可以以就速度曲线的全部期间(0≤t≤T)的速度曲线的速度值V(t)与近似值v(t)的差的绝对值进行积分而得到的积分值S为最小的方式，确定上述值。积分值S以(式3)表示。

S＝∫₀ ^T|V(t)-v(t)|dt

(式3)

通过该方法，导出(式2)的参数μ_i、v_maxi、σ_i(i＝1，2，…，N)，对遍及图3所示的速度曲线的全部期间的速度变化进行近似而成的图表如图6所示。在图6中，虚线表示速度曲线，实线表示近似曲线图。

如图6所示，获得了表征一个行程中的速度变化的良好的近似。关于N的值，作为一个示例，被确定为与以速度为0的时刻划分速度曲线而成的期间的数量相等。此外，以分别在第i个期间内具有峰的方式确定参数μ_i、v_maxi、σ_i(i＝1，2，…，N)。

(步骤S103)：推断部12使用近似模型，对由电动机31的再生制动获得的能量即再生能量的预测量进行推断。本步骤在各期间的开始时执行，推断部12对在该期间的再生能量的预测量进行推断。推断方法以下说明。

首先，推断部12导出作为为了维持速度v(t)而应向车辆提供的功率的必要功率P(t)。P(t)如(式4)所示。

在此，m为车辆的重量。m·dv(t)/dt表示车辆的运动量的变化率，a·(v(t))²+b·v(t)+c表示行驶阻力。必要功率P(t)为将上述值乘以车辆的速度v(t)所得的值的总计。即，必要功率P(t)为有助于车辆的动能的变化的功率与因行驶阻力消耗的功率的总计，是在时间t用于实现速度v(t)的必要的功率。如(式4)所示地，行驶阻力为以与速度的平方成比例的部分、与一次方成比例的部分、以及常数部分的和来表示，由此恰当地进行近似。

在图7中，横轴为时间，纵轴为功率，图3所示的速度曲线的0≤t≤100(秒)的部分的必要功率P(t)中有助于动能的变化的量(式4的右边第一项)的例以实线表示，因行驶阻力消耗的量(式4的右边第二项)的例以虚线表示。

此外，在图8中，横轴为时间，纵轴为功率，示出必要功率P(t)的总量的图表。

接下来，推断部12基于必要功率P(t)，实施再生能量的预测回收量的推断。在图8所示的图表中，在必要功率P(t)的值为负的时刻(t1<t<t2)，预测能够进行再生能量的回收。此外，(式5)所示的该时刻的必要功率的大小的积分值即图8中阴影所示的区域的面积，为回收的再生能量的预测量的推断值E。

在图9中，横轴为时间，纵轴为能量，示出图8所示的必要功率的从时间0至t的积分值I(t)的图表。I(t)以(式6)表示。

I(t)＝∫₀ ^tP(T)dT

式(6)

在图9中，峰处的能量值与在峰以后曲线图变为平坦时的能量值的差，等于回收的再生能量的预测量的推断值E。

在速度曲线的任意的期间，通过以此方式求得在必要功率为负的时刻范围中的必要功率的大小的积分值，能够对该期间能够回收的再生能量的预测量进行推断。

车辆的重量m、系数a、b、c原则上均是由车辆的特性确定的常数，设定恰当的值即可获得良好的推断精度，但是，在能够取得对于必要功率存在影响的一个以上的变动要素的情况下，基于所取得的变动要素，对重量m、系数a、b、c中的至少一个进行以下的校正，则能够进一步提高推断精度。

例如，在能够通过车辆具有的重量传感器等、来自使用者的输入而取得乗员、货物等的装载重量的情况下，推断部12也可以在车辆自身的重量基础上加上装载重量来校正重量m。

此外，在能够取得路面的类别、路面的倾斜、天气等的行驶阻力的变动要素的情况下，推断部12也可以通过上述要素对系数a、b、c进行校正。

例如，在针对本次的行程设定了行驶路径的情况下，可以对路面的类别、路面的倾斜进行确定，使用这些信息对系数进行校正。路面的类别、路面的倾斜的信息可以与地图信息关联地预先存储在存储部70，也可以由通信部80从外部的服务器等取得。此外，可以使用天气对系数进行校正。天气的信息可以由车辆具有的各种传感器取得，也可以由通信部80从外部的服务器等取得。

例如，在路面为砂砾道那样比较易滑的情况下，与难以滑动的铺装道路的情况相比，以行驶阻力增大的方式进行校正。

此外，路面的倾斜为上坡路的情况下，与平坦路的情况相比，以行驶阻力增大的方式进行校正，在为下坡路的情况下，与平坦路的情况相比，以行驶阻力减小的方式进行校正。另外，在(式4)中，由于车辆的势能的增减而产生的对必要功率P(t)的影响，通过基于该路面的倾斜的行驶阻力的校正来反映出。

此外，在天气为雨、雪的情况下，与晴天的情况相比以行驶阻力增大的方式进行校正。此外，在针对本次的行程设定了行驶路径的情况下，由于能够推断车辆的行进方向，所以也可以根据作为天气的风量和风向，对行驶阻力进行校正。例如，在风量不为0的情况下，与风量和风向对应地，与风量0的情况相比，如果为迎面风，则以行驶阻力增大的方式进行校正，如果为背风，则以减小的方式进行校正。

在实施这种行驶阻力的校正的情况下，具体而言，对系数a、b、c的值进行改变。在该情况下，系数a、b、c与车辆的位置对应地变化，能够经由(式2)的近似式而将a、b、c分别递归为时间t的函数。另外，如果考虑变动要素对于行驶阻力的影响的速度依赖特性，则能够适当地确定针对系数a、b、c中的哪一个以何种的程度进行校正。

此外，推断部12也可以不进行以上的校正，或者在以上的校正的基础上，与上述的变动要素对应地针对推断值E的值实施校正。即，由于变动要素而使承载重量越大或者行驶阻力越大，则校正后的推断值E的值越小，以此方式针对每个期间确定校正系数α(例如0≤α≤1)，并如(式7)所示地进行校正。

也可以在该校正系数α中以再生制动的效率越高则校正后的推断值E越大的方式反映再生制动的效率。再生制动的效率例如可以以根据速度v(t)而假定的电动机31的转速以及与转速对应的效率映射图来导出。

本次对再生能量的预测量进行推断的期间(以下，称为本次的期间)为第二次及以后的期间的情况下，推断部12进一步实施预测量的修正。如以下说明地，在各期间，原则上，以在后述的步骤S104导出的驱动用能量的量，向电动机31供给能量来用于行驶。从本次的期间的上一个期间(以下，称为上一次的期间)的再生能量的预测量减去驱动用能量而成的值是被预期为在上一次的期间电池41的贮存能量的增加量的值。

但是，有时由于速度曲线与现实的行驶实际情况的不匹配，出现再生能量的预测量与实际回收到的量的不匹配，在上一次的期间的电池41的贮存能量的增加量中，也会出现期待的值与实际情况值的不匹配。当该不匹配累积时，有可能电池41的贮存能量从可接受范围脱离。

因此，将从上一次的期间的电池41的贮存能量的增加量的实际情况值减去期待的值而得到的值，设为在上一次的期间出现的电池41的贮存能量的增加量的误差ΔE，将从上述的推断值E减去误差ΔE而得的值，设为本次的期间的修正后的再生能量的预测量E’(＝E-ΔE)。即，上一次的期间的回收能量的误差被本次的期间的回收能量的预测量吸收。

在以后的计算中，通过使用预测量E’，能够避免在电池41的贮存能量中累积误差。ΔE能够基于上一次的期间的再生能量的预测量以及驱动用能量和电池41的蓄电量的实际的增加量来导出。另外，在本次对再生能量的预测量进行推断的期间为第一次的期间的情况下，直接使用上述的推断值E作为再生能量的预测量，即使E’＝E即可。

另外，用于以上的处理的具体的数值计算方法无限定，可以使用公知的计算算法。在本实施方式中，通过使用了高斯函数的近似，能够以比较少的参数表征速度曲线的特征而抑制计算量。此外，将针对多个数值的高斯函数、其导数的函数值、多个数值范围的高斯函数的定积分值预先准备为数值表，并适当地参照数值表，将其利用于计算，则能够进一步减少计算量。

(步骤S104)：确定部13导出驱动用能量Ed。确定部13根据本次的期间的再生能量的预测量E’和从热管理器ECU 55取得的热信息，导出在本次的期间向电动机31供给的驱动用能量。以此方式，通过确定向电动机31供给的驱动用能量，能够恰当地实施内燃机21的热量的产生、电池41的冷却或加热之类的热管理。

例如，确定部13在从热管理器ECU 55取得了表示使内燃机21产生特定量的热量的要求的热信息的情况下，以比再生能量的预测量E’小的方式导出驱动用能量Ed。例如，驱动用能量Ed能够通过将系数β设为0<β<1，以Ed＝β·E’来导出。由此，在本次的期间，抑制使用电动机31而进行的行驶，促进使用内燃机21而进行的行驶，能够期待内燃机21产生的热量的增加。

此外，例如，确定部13在从热管理器ECU 55取得了表示为了电池41的冷却而使电池41释放热量的要求的热信息的情况下，以比再生能量的预测量E’小的方式导出驱动用能量Ed。例如，驱动用能量Ed能够通过将系数β设为0<β<1，以Ed＝β·E’来导出。由此，在本次的期间，抑制使用电动机31而进行的行驶，抑制电池41的放电所致的发热，电池41的热平衡改变为散热优先，能够期待电池41的冷却。

此外，例如，确定部13在从热管理器ECU 55取得了表示为了电池41的加热而使电池41产生热量的要求的热信息的情况下，以比再生能量的预测量E’大的方式导出驱动用能量Ed。例如，驱动用能量Ed能够通过将系数β设为1<β，以Ed＝β·E’来导出。由此，在本次的期间，促进使用电动机31而进行的行驶，促进电池41的放电所致的发热，电池41的热平衡改为发热优先，能够期待电池41的加热。

确定部13能够根据在热信息包含的每单位时间的要求热量、再生能量的预测量、期间的长度等而适当地设定系数β。

(步骤S105)：确定部13对实施使用电动机31而进行的行驶的条件是否成立进行判断。在本实施方式中，作为一个示例，确定部13实施控制，在仅使用电动机31与内燃机21这二者中的电动机31进行行驶的电动机模式、和仅使用内燃机21进行行驶的内燃机模式之间切换行驶模式。

在此，确定部13从车辆具有的各种传感器、驾驶辅助ECU 60、运动管理器ECU 50、热管理器ECU 55、电池ECU 40等适当地取得各种信息，作为一个示例，如下地进行判断。

(1)在车辆减速的意向成立时，对以下的(1-1)～(1-3)的条件是否成立进行判断。另外，车辆减速的意向成立指的是，例如在车辆的行驶过程中，使用者实施了制动踏板操作以及使用者解除了加速踏板操作的至少其中一者成立，或者在驾驶辅助ECU 60的驾驶辅助功能、自动驾驶ECU 65的自动驾驶功能的工作过程中，有来自这些ECU的表示减速、停止的指示。

(1-1)车辆的速度为第一速度阈值以上。若当前的车辆的实际的速度为比较低速，则在再生制动时不能够获得电动机31的足够的转速，不能够期待有效率的再生能量的回收。因此，对车辆的速度是否为第一速度阈值以上进行判断，所述第一速度阈值是作为能够期待一定程度的再生效率的速度而被确定的速度阈值。

(1-2)必要功率为第一功率阈值以下。在当前的必要功率为比较大的情况下，虽然以内燃机21能够输出必要功率，但是通常而言电动机31与内燃机21相比其最大输出小，所以也有可能以电动机31不能够输出必要功率。因此，对必要功率是否为第一功率阈值以下进行判断，所述第一功率阈值是作为电动机31能够输出的功率而确定的功率阈值。

(1-3)电池41的蓄电率为第一蓄电率阈值以下。在当前的电池41的蓄电率高的情况下，有可能能够进一步地充电的电量少而不能够全部贮存再生能量。因此，对电池41的蓄电率是否为第一蓄电率阈值以下进行判断，所述第一蓄电率阈值是作为能够充入充分的电量的蓄电率而确定的蓄电率阈值。另外，该判断也可以不使用蓄电率而使用蓄电量。

在(1-1)～(1-3)的判断结果全部为肯定的情况下，进入步骤S106，除此之外的情况下进入步骤S107。

(2)在上述的(1)以外时，即在车辆减速的意向成立以外时，对以下的(2-1)～(2-5)的条件是否成立进行判断。

(2-1)车辆的速度小于第二速度阈值。如果当前的车辆的实际的速度为比较高速，通常情况为与电动机31相比内燃机21的效率好。因此，对车辆的速度是否小于第二速度阈值进行判断，所述第二速度阈值是作为能够期待电动机31的效率好的速度而被确定的速度阈值。另外，第二速度阈值为比第一速度阈值大的速度。

(2-2)必要功率为第一功率阈值以下。根据与上述的(1-2)同样的理由，对必要功率是否为第一功率阈值以下进行判断，所述第一功率阈值是作为电动机31能够输出的功率而确定的功率阈值。

(2-3)在本次的期间，截至当前，向电动机31供给的能量小于驱动用能量Ed。在使用电动机31进行行驶的状态已经在持续中，从电池41向电动机31供给的能量(电量)达到本次的期间的驱动用能量Ed的情况下，在本次的期间，不再向电动机31供给能量而使之产生驱动力。因此，对向电动机31供给的能量是否小于驱动用能量Ed进行判断。

(2-4)当前为使用内燃机21进行行驶中，从开始内燃机21的工作起经过了第一时间阈值以上。当在内燃机21的工作开始后立即停止工作时，有可能会给使用者带来内燃机21异常、车辆动作不稳定的感觉，将导致不适感、不安感。因此，对从开始内燃机21的动作起是否经过了第一时间阈值以上进行判断，所述第一时间阈值是作为停止内燃机21的动作也不会产生不适感等的充分的时间而确定的时间阈值。

(2-5)电池41的蓄电量为驱动用能量Ed以上。在电池41的蓄电量小于本次的期间的驱动用能量Ed的情况下，不能认为电池41的蓄电量充足。因此，对电池41的蓄电量是否为驱动用能量Ed以上进行判断。

在(2-1)～(2-5)的判断结果全部为肯定的情况下，进入步骤S106，除此之外的情况进入步骤S107。

(步骤S106)：确定部13将行驶模式确定为电动机模式。在本实施方式中，确定部13向行驶控制ECU 90通知将行驶模式设为电动机模式。行驶控制ECU90使电动机ECU 30控制基于电动机31的行驶。

在电动机模式中，实施再生制动，将车辆的动能作为电力进行回收。在使用者大幅踩踏制动踏板、驾驶辅助ECU 60为了碰撞避免等进行优先度高的急减速的指示而要求某种程度以上的减速度的情况下，为了产生充分的制动力，实施通过运动管理器ECU 50、制动器ECU 110而使制动装置111产生制动力的控制。

(步骤S107)：确定部13将行驶模式确定为内燃机模式。在本实施方式中，确定部13向行驶控制ECU 90通知将行驶模式设为内燃机模式。行驶控制ECU 90使内燃机ECU 20控制基于内燃机21的行驶。

(步骤S108)：确定部13对车速是否为0进行判断。在车速为0的情况下，视为本次的期间结束，进入步骤S103，在车速不为0的情况下，视为本次的期间尚未结束，进入步骤S105。

以上为沿着图2的流程图的说明。另外，在步骤S108中，例如在车速为0的情况下，制作部11也可以在进入步骤S103之前实施速度曲线的更新。例如，在到当前为止的实际的行驶中的速度随时间的变化与在步骤S101中制作的速度曲线的匹配度比预先适当地设定的容许值低的情况下，制作部11也可以实施对速度曲线的时间标尺进行压缩或拉伸的变形，将变形后的速度曲线用于以后的处理。匹配度可以使用公知的方法来适当导出。例如，可以基于速度曲线的速度值与实际的速度值的差的绝对值在过往一定期间的积分值来导出匹配度。

或者，也可以是，制作部11选择已用于制作当前的速度曲线的行驶履历以外的行驶履历，据此重新制作速度曲线并用于以后的处理。

此外，在这种更新中，由于有可能上述的变动要素的值已变化，所以也可以使用最新的值进行校正。通过实施这种更新，能够提高能够回收再生能量的期间、以及预测量的推断精度。

在上述的实施方式中，在各期间，原则上在以电动机模式行驶了驱动用能量的量之后切换为内燃机模式。当期间短时由于在该短的期间内会产生行驶模式的切换，所以有可能给使用者带来车辆行动的不稳定的感觉。因此，在步骤S103～S108中，在速度曲线包含的N个的期间中任意的期间的长度小于第一期间的情况下，也可以将该期间与接续在其后的一个以上的期间设为一个连结期间。在该情况下，基于在一个连结期间包含的各期间的再生能量的预测量E’的总计值和热信息，导出该连结期间内的驱动用能量Ed。即，在步骤S103、S104中，也可以将连结期间视为一个期间来实施处理，重复S105～S107的处理，直至连结期间结束，连结期间结束，则进入步骤S103，实施用于连结期间的下一个期间的处理。以此方式，如果期间的长度小于第一期间，则通过与下一个期间进行连结，能够减少电动机模式与内燃机模式的切换，抑制不稳定感，其中，所述第一期间是作为不造成不稳定的感觉的充分的长度而确定的。连结期间的长度优选为第一期间以上。这种期间的连结对于例如在交通信号灯多的区段、小巷、停车场等使用在短时间重复行驶、停止的车速曲线的情况特别优选。

此外，在车辆为插入式混合动力车的情况下，确定部13也可以取得充电设备的位置，以随着车辆靠近充电设备而电池41的贮存能量(蓄电量)变小的方式，导出驱动用能量Ed。在该情况下，只要随着车辆靠近充电设备而使上述系数β逐渐增大即可。充电设备的位置的取得方法无限定，例如可以从导航系统取得，而在车速曲线中附加有表示充电设备的充电时机的信息的情况下，取得该信息即可。由此，使到达充电设备时的电池41的蓄电量比较小，能够进行更多的充电。在充电花费的金钱为免费或比汽油成本低的情况下，对于使用者是有益的。

此外，在车辆能够向住宅等外部提供电池41的电力的情况下，确定部13也可以取得作为电力的提供目的地的设备的位置，以随着车辆靠近电力提供目的地的设备而电池41的贮存能量(蓄电量)变大的方式，导出驱动用能量Ed。在该情况下，随着车辆靠近充电设备而使上述系数β逐渐变小即可。提供目的地的设备的位置的取得方法无限定，例如可以从导航系统取得，而在车速曲线中附加有表示电力提供的时机的信息的情况下，取得该信息即可。由此，使到达电力提供目的地时的电池41的蓄电量比较大，能够提供更多的电力。

另外，在一定的值的范围中设定上述的系数β而对电池41的蓄电量进行模拟时，不会产生超过容许范围的意料外的蓄电量的变化，确认了本实施方式涉及的控制的稳定性。

在以上的处理中，作为行驶模式，设定了仅使用电动机31进行行驶的电动机模式和仅使用内燃机21进行行驶的内燃机模式这两个模式。并且，基于再生能量的回收量的预测和从热管理器ECU 55取得的热信息，确定为了使用电动机31而进行的行驶的目的而向电动机31供给的驱动用能量，由此恰当地实施内燃机21的热量产生、电池41的冷却或加热之类的热管理。同样地，在电动机模式、内燃机模式、一起使用电动机31以及内燃机21进行行驶的混合动力模式这三个行驶模式中的任意两个行驶模式间的切换控制、三个行驶模式间的切换控制中，也能够实施热管理。

例如，在要求通过内燃机21而产生大量的热量的情况下，与不为这样的情况相比，减少从内燃机模式向混合动力模式转变的时机或者从混合动力模式向电动机模式转变的时机即可。

效果

本实施方式涉及的行驶控制装置10能够使用预测了车辆的速度的速度曲线，及早地对再生能量的回收量定量地进行预测。根据该预测结果和要求特定的设备产生热量等的热信息，对使用电动机31进行行驶的时机和使用内燃机进行行驶的时机进行调节，能够实施包括车辆的恰当的热管理在内的行驶控制。

行驶控制装置10通过以高斯函数对速度曲线进行近似，抑制用于再生能量的预测回收量的计算的参数量，此外，通过参照预先准备的与高斯函数相关的数值表，能够抑制计算量。

行驶控制装置10能够基于使用者、或其他使用者的行驶履历来制作速度曲线，因此即使使用者未设定行驶路径，也能够对再生能量的预测回收量进行推断。此外，在使用者设定了行驶路径的情况下，能够使用该行驶路径来制作速度曲线，能够提高推断精度。

行驶控制装置10基于被认为对再生能量的回收量存在影响的变动要素而对预测量进行校正，因此能够反映变动要素而提高推断精度。

行驶控制装置10在速度曲线与实际的车辆速度的随时间变化的匹配度低的情况下，再次实施预测回收量的推断，因此能够提高推断精度。

行驶控制装置10在对行驶模式进行确定时，不仅基于再生能量的预测回收量、热信息，还基于电池41的蓄电率、车辆的速度、必要功率等，并考虑再生能量的贮存可能性、工作效率、必要功率的可实现性来判断内燃机21以及电动机31中的哪个是合适的，因此能够提高车辆的控制的可靠性、稳定性。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，本发明能够适当地变形实施。本发明不仅是行驶控制装置，也能够作为具有处理器和存储器的行驶控制装置所执行的行驶控制方法、行驶控制程序、存储有行驶控制程序的计算机可读的非临时性的存储介质、具有行驶控制装置的车辆等来实现。

本发明对于在车辆等搭载的行驶控制装置是有益的。

Claims

1.一种搭载于车辆的行驶控制装置，

所述车辆具有：

作为动力源的电动机以及内燃机；

蓄电池，其对驱动所述电动机的能量以及由所述电动机的再生制动回收的再生能量进行贮存，

所述行驶控制装置的特征在于，具备电子控制装置，所述电子控制装置配置为：

制作对车辆的速度进行了预测的速度曲线，

基于所述速度曲线，针对以所述速度曲线的车辆的速度成为0的时刻划分而成的每个期间，对能够回收的再生能量的预测量进行推断，

基于所述再生能量的预测量和表示与车辆的热相关的要求的热信息，确定用于行驶的所述动力源，

针对每个所述期间，基于所述热信息和所述期间的所述再生能量的预测量，导出向所述电动机供给的驱动用能量，确定在所述期间以所述驱动用能量的量向所述电动机供给能量并用于行驶。

2.根据权利要求1所述的行驶控制装置，其特征在于，

所述电子控制装置配置为，在任意的所述期间的长度小于第一期间的情况下，将所述期间与接续在该期间之后的一个以上的所述期间设为一个连结期间，基于所述热信息和所述连结期间的所述再生能量的预测量，导出向所述电动机供给的驱动用能量，确定在所述连结期间以所述驱动用能量的量向所述电动机供给能量并用于行驶。

3.根据权利要求1或2所述的行驶控制装置，其特征在于，

所述电子控制装置配置为，在取得了使所述内燃机产生放热的要求作为所述热信息的情况下，以比所述再生能量的预测量小的方式导出所述驱动用能量。

4.根据权利要求1或2所述的行驶控制装置，其特征在于，

所述电子控制装置配置为，在取得了使所述蓄电池冷却的要求作为所述热信息的情况下，以比所述再生能量的预测量小的方式导出所述驱动用能量。

5.根据权利要求1或2所述的行驶控制装置，其特征在于，

所述电子控制装置配置为，在取得了使所述蓄电池加热的要求作为所述热信息的情况下，以比所述再生能量的预测量大的方式导出所述驱动用能量。

6.根据权利要求1或2所述的行驶控制装置，其特征在于，

所述电子控制装置配置为，进一步取得充电设备的位置，以随着车辆靠近所述充电设备而所述蓄电池的贮存能量变小的方式，导出所述驱动用能量。

7.根据权利要求1或2所述的行驶控制装置，其特征在于，

所述电子控制装置配置为，进一步取得电力提供目的地的设备的位置，以随着车辆靠近电力提供目的地的设备而所述蓄电池的贮存能量变大的方式，导出所述驱动用能量。

8.根据权利要求1或2所述的行驶控制装置，其特征在于，

所述电子控制装置配置为，基于过往的行驶履历，制作所述速度曲线。

9.一种行驶控制方法，其由搭载于车辆的行驶控制装置执行，

所述车辆具有：

作为动力源的电动机以及内燃机；

所述行驶控制方法的特征在于，包括：

制作对车辆的速度进行了预测的速度曲线，

针对每个所述期间，基于所述热信息和所述期间的所述再生能量的预测量，导出向所述电动机供给的驱动用能量，

确定在所述期间以所述驱动用能量的量向所述电动机供给能量并用于行驶。

10.一种非临时性存储介质，其存储能够由搭载于车辆的一个或多个处理器执行并且使所述一个或多个处理器执行以下功能的命令，

所述车辆具有：

作为动力源的电动机以及内燃机；

所述功能为，

制作对车辆的速度进行了预测的速度曲线，

基于所述再生能量的预测量和表示与车辆的热相关的要求的热信息，确定用于行驶的所述动力源

11.一种车辆，其特征在于，具有：

电动机，其作为动力源；

内燃机，其作为动力源；

蓄电池，其对驱动所述电动机的能量以及由所述电动机的再生制动回收的再生能量进行贮存；

行驶控制装置，其制作对车辆的速度进行了预测的速度曲线，基于所述速度曲线，针对以所述速度曲线的车辆的速度成为0的时刻划分而成的每个期间，对能够回收的再生能量的预测量进行推断，基于所述再生能量的预测量和表示与车辆的热相关的要求的热信息，确定用于行驶的所述动力源，针对每个所述期间，基于所述热信息和所述期间的所述再生能量的预测量，导出向所述电动机供给的驱动用能量，确定在所述期间以所述驱动用能量的量向所述电动机供给能量并用于行驶。