CN115122938A - 行驶控制装置、行驶控制方法以及非临时性存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及搭载于车辆的行驶控制装置、行驶控制方法、非临时性存储介质。本发明的搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆的行驶控制装置具备处理器。上述处理器构成为:取得上述车辆的目的地点,取得从出发地点到上述目的地点的过去的行驶历史记录,取得目标蓄电率,基于上述行驶历史记录来推断再生能量的预料量,基于上述再生能量的预料量和上述目标蓄电率来设定第1区间和第2区间,基于上述第1区间和上述第2区间来控制上述车辆的行驶,该目标蓄电率是在上述车辆到达上述目的地点的时间点作为目标的电池的蓄电率。
Description
技术领域
本公开涉及搭载于车辆的行驶控制装置、行驶控制方法、非临时性存储介质。
背景技术
在具备电动机和内燃发动机的混合动力车辆中,通过高效地分开使用电动机和内燃发动机的行驶控制,能够实现燃料效率的提高。
日本专利第4702086公开了车辆用驾驶辅助装置,该车辆用驾驶辅助装置基于车辆的位置、和道口、弯道等要停止地点或者要减速地点的地图信息引导驾驶员需要再生制动操作的开始的制动开始点。通过该车辆用驾驶辅助装置,能够促使驾驶员以能够高效地回收再生能量的减速度使再生制动器工作来增多再生能量的回收量。
日本专利第4702086所记载的技术能够预料到预估再生能量的回收的地点。然而,日本专利第4702086所记载的技术不能定量地预料再生能量的回收量。若能够定量地提早预料再生能量的回收量,则存在能够将回收的再生能量用于适宜的行驶控制的可能性。
发明内容
本公开提供一种定量地预料再生能量的回收量并用于行驶控制的行驶控制装置、行驶控制方法、非临时性存储介质。
本公开技术的第一形态是搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆的行驶控制装置。上述行驶控制装置具备处理器。上述处理器构成为取得上述车辆的目的地点。上述处理器构成为取得从出发地点到上述目的地点的过去的行驶历史记录。上述处理器构成为取得目标蓄电率,该目标蓄电率是在上述车辆到达上述目的地点的时间点作为目标的电池的蓄电率。上述电池搭载于上述车辆。上述处理器构成为基于上述行驶历史记录来推断再生能量的预料量。上述再生能量是通过上述电动机的再生制动回收的能量。上述处理器构成为基于上述再生能量的预料量和上述目标蓄电率来设定第1区间和第2区间。上述第1区间是为了上述车辆的行驶而仅驱动上述电动机的区间。上述第2区间是为了上述车辆的行驶而至少驱动上述内燃发动机的区间。上述处理器构成为基于上述第1区间和上述第2区间来控制上述车辆的行驶。
也可以构成为:在本公开技术的第一形态所涉及的行驶控制装置的基础上,上述行驶历史记录包括以时间序列表示在过去从上述出发地点行驶至上述目的地点时由上述动力源产生的动力的变化的信息。
也可以构成为:在本公开技术的第一形态所涉及的行驶控制装置的基础上,上述处理器将能够进行能量的回收的期间内的由上述动力源产生的动力的大小的时间积分值推断为上述再生能量的预料量。也可以构成为:在上述期间,上述行驶历史记录中的由上述动力源产生的动力为负。
也可以构成为:在本公开技术的第一形态所涉及的行驶控制装置的基础上,上述处理器以在上述车辆到达上述目的地点的时间点将上述再生能量的预料量全部消耗的方式设定上述第1区间和上述第2区间。
也可以构成为:在本公开技术的第一形态所涉及的行驶控制装置的基础上,上述处理器以避免上述电池的蓄电率超过允许上限值或者低于允许下限值的方式设定上述第1区间和上述第2区间。
也可以构成为:在本公开技术的第一形态所涉及的行驶控制装置的基础上,上述处理器导出第1积分值与第2积分值的差值。也可以构成为:上述第1积分值是到当前地点为止的、基于上述行驶历史记录的由上述动力源产生的动力的大小的时间积分值。也可以构成为:上述第2积分值是基于上述车辆的实际行驶的由上述动力源产生的动力的大小的时间积分值。也可以构成为:在所导出的上述差值的绝对值为规定的基准值以上的情况下,上述处理器再次设定从上述当前地点到上述目的地点的上述第1区间和上述第2区间。
也可以构成为:在本公开技术的第一形态所涉及的行驶控制装置的基础上,上述处理器协调从多个应用要求的上述电池的蓄电率。也可以构成为:上述处理器取得协调结果作为上述目标蓄电率。
本公开技术的第二形态是搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆的行驶控制装置执行的行驶控制方法。上述方法具备:取得上述车辆的目的地点;取得从出发地点到上述目的地点的过去的行驶历史记录;取得目标蓄电率,该目标蓄电率是在上述车辆到达上述目的地点的时间点作为目标的电池的蓄电率;基于上述行驶历史记录来推断再生能量的预料量;基于上述再生能量的预料量和上述目标蓄电率来设定第1区间和第2区间;以及基于上述第1区间和上述第2区间来控制上述车辆的行驶。上述电池搭载于上述车辆。上述再生能量是通过上述电动机的再生制动回收的能量。上述第1区间是为了上述车辆的行驶而仅驱动上述电动机的区间。上述第2区间是为了上述车辆的行驶而至少驱动上述内燃发动机的区间。
本公开技术的第三形态是储存命令的非临时性存储介质,该命令能够由搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆的行驶控制装置的一个或者多个处理器执行,并且使上述一个或者多个处理器执行以下的功能。上述功能包括:取得上述车辆的目的地点;取得从出发地点到上述目的地点的过去的行驶历史记录;取得目标蓄电率,该目标蓄电率是在上述车辆到达上述目的地点的时间点作为目标的电池的蓄电率;基于上述行驶历史记录来推断再生能量的预料量;基于上述再生能量的预料量和上述目标蓄电率来设定第1区间和第2区间;以及基于上述第1区间和上述第2区间来控制上述车辆的行驶。上述电池搭载于上述车辆。上述再生能量是通过上述电动机的再生制动回收的能量。上述第1区间是为了上述车辆的行驶而仅驱动上述电动机的区间。上述第2区间是为了上述车辆的行驶而至少驱动上述内燃发动机的区间。
根据本公开的行驶控制装置,能够使用基于过去的车辆行驶的行驶历史记录来定量地推断再生能量的回收量,并能够基于推断出的再生能量的回收量来实现考虑了电池的目标蓄电率的适宜的行驶控制。
以下参考附图,对本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义进行描述,在附图中,相同的附图标记表示相同的元件。
附图说明
图1是本公开的一个实施方式所涉及的行驶控制装置及其周边部的功能框图。
图2是行驶控制装置执行的行驶控制处理的一例的流程图。
图3是行驶控制装置执行的驾驶方案生成处理的一例的流程图。
图4是行驶控制装置执行的阈值修正处理的一例的流程图。
图5是表示行驶动力曲线的一例的图。
图6是表示行驶动力曲线中的再生能量的区域的图。
图7是表示电池的蓄电率的变化的一例的图。
图8是表示阈值的决定手法的一例的图(基于允许上限值的限制)。
图9是表示阈值的决定手法的一例的图(基于允许下限值的限制)。
图10是表示行驶控制装置考虑了与车辆外部协作应用的协作的结构例的图。
具体实施方式
本实施方式所涉及的行驶控制装置使用行驶动力曲线来提早定量地推断再生能量的回收量。行驶动力曲线以时间序列示出在从出发地点到目的地点的行驶中预料的由动力源产生的行驶动力的变化。由此,行驶控制装置能够有效地利用该推断结果来进行考虑了电池的目标蓄电率的适宜的行驶控制。以下,边参照附图边对本公开的实施方式进行说明。
实施方式
结构
在图1中示出本公开的一个实施方式所涉及的行驶控制装置10及其周边部的功能模块。行驶控制装置10搭载于车辆。在车辆,除了行驶控制装置10之外,还搭载内燃发动机ECU(Electronic control unit:电子控制单元)20、内燃发动机(ENG)21、变速器22、电动机ECU30、电动机(MG)31、电池ECU40、电池41、管理器ECU50、驾驶辅助ECU60、自动驾驶ECU65、存储部70、通信部80、行驶控制ECU90、EPS(电动动力转向)ECU100、EPS装置101、制动ECU110、以及制动装置111的结构。
在车辆中,除了上述的结构之外,还能够搭载加速踏板传感器、制动踏板传感器、照相机、障碍物传感器、车速传感器、偏航速率传感器以及GPS传感器等各种传感器、导航系统等各种各样的器件,但省略图示。
内燃发动机21和电动机31是成为驱动车辆的动力源的致动器。电动机31也是通过再生制动进行发电的发电机和产生制动力的制动装置。
内燃发动机ECU20控制内燃发动机21、和在输入与输出之间使转速变化的变速器22。内燃发动机ECU20进行产生驱动扭矩、产生基于发动机制动器的制动扭矩的控制。
电动机ECU30控制电动机31来进行产生驱动扭矩、产生基于再生制动器的制动扭矩的控制。
电池41是车载蓄电池。电池41通过放电向电动机31、其他的各器件供给电力、将通过电动机31的再生制动获得的电力(回收的能量)充电。电池ECU40控制电池41的电力的充放电。
行驶控制ECU90根据后述的行驶模式来控制内燃发动机ECU20和电动机ECU30。
EPS装置101是进行使车轮的转向角变化来使车辆的行进方向变化的转向操纵的致动器。EPSECU100控制EPS装置101。
制动装置(脚刹装置)111是通过相对于与车轮一起旋转的部件的摩擦力产生制动力的致动器。制动ECU110控制制动装置111。
驾驶辅助ECU60执行碰撞避免、前车跟随、车道维持等驾驶辅助的功能。驾驶辅助ECU60基于从各种传感器等取得的信息来输出加减速、转向角等控制车辆的运动的指示。驾驶辅助ECU60的功能、驾驶辅助ECU60的数量并不限定于上述的功能、数量。
自动驾驶ECU65执行自动驾驶的功能。自动驾驶ECU65基于从各种传感器等取得的信息,为了执行自动驾驶的功能而输出加减速、转向角等控制车辆的运动的指示。
管理器ECU50基于来自驾驶辅助ECU60、自动驾驶ECU65等的指示来对行驶控制ECU90、EPSECU100、制动ECU110等(以下,将这些ECU统称为“致动器ECU”)进行指示。例如,管理器ECU50对行驶控制ECU90进行加速的指示。管理器ECU50对EPSECU100进行转向操纵的指示。管理器ECU50对行驶控制ECU90和制动ECU110进行减速的指示。
在管理器ECU50从多个驾驶辅助ECU60等接受到指示的情况下,管理器ECU50基于规定的规则来实施被称为协调的处理。协调处理是决定根据哪个指示控制车辆的处理。管理器ECU50基于协调结果对致动器ECU进行指示。由管理器ECU50取得驾驶员以手动进行的方向盘、制动踏板以及加速踏板等的驾驶操作内容。驾驶操作内容也可以为由管理器ECU50进行的协调处理的对象。另外,也可以构成为:驾驶操作内容由致动器ECU取得,致动器ECU分别独立地协调驾驶员的手动驾驶操作和来自管理器ECU50的指示。
存储部70存储关于车辆的行驶历史记录。行驶历史记录是过去使车辆行驶时的历史记录。行驶历史记录包括驾驶车辆的期间内的各时间点的由动力源(内燃发动机21和电动机31)产生的行驶动力的信息。行驶动力由内燃发动机21的驱动动力、电动机31的驱动动力、以及电动机31的吸收动力(absorbed power)构成。例如在车辆的电源系统为开启状态的期间,通过将基于车辆具备的各种传感器等导出的行驶动力的信息定期地存储于存储部70而生成行驶历史记录。存储部70例如也可以设置为车辆导航系统的一部分。
通信部80能够与车外的服务器、其他的车辆等进行无线通信。通信部80能够接收基于其他的车辆的行驶结果获得的用户以外的行驶历史记录。
行驶控制装置10是控制车辆的行驶的电子控制单元。该行驶控制装置10包括取得部11、推断部12、设定部13、控制部14以及导出部15。
取得部11取得车辆的目的地点、从出发地点到目的地点的行驶历史记录、以及到达目的地点时的电池41的目标蓄电率的信息(第1取得部、第2取得部、第3取得部)。推断部12基于取得部11取得的各信息来推断再生能量的预料量。再生能量是能够通过再生制动回收的能量。设定部13基于推断部12推断出的再生能量的预料量和目标蓄电率来设定在行驶中使用电动机31的区间和在行驶中使用内燃发动机21的区间。控制部14基于设定部13设定的区间来控制车辆的行驶。导出部15导出基于行驶历史记录的行驶动力与基于车辆的实际行驶的行驶动力的背离。
上述的各ECU典型地由具备存储器、处理器以及接口的计算机构成。各ECU的处理器例如通过读出并执行存储于非临时性的存储器的程序来实现各功能。这些ECU通过通信线相互连接,能够通过相互适当地通信而协调地动作。
此外,以上说明的车辆搭载的器件的结构和行驶控制装置10的结构是一例,能够适当地追加、置换、变更、省略。另外,各器件的功能能够适当地集中于一个器件、分散于多个器件来安装。
例如,行驶控制装置10也可以设置为独立的ECU,但也可以设置为管理器ECU50或行驶控制ECU90等的一部分。也可以将行驶控制装置10的功能分散于管理器ECU50或行驶控制ECU90等来设置。
另外,例如也可以将行驶控制装置10、驾驶辅助ECU60、自动驾驶ECU65、管理器ECU50以及行驶控制ECU90等设置为一个ECU。另外,例如,也可以不在车辆设置自动驾驶ECU65。
处理
以下,进一步参照图2~图4对本实施方式所涉及的行驶控制装置10执行的处理的一例详细地进行说明。
图2是表示行驶控制装置10执行的行驶控制处理的一例的流程图。例如若驾驶员等使车辆的电源系统变为开启状态而开始行程,则开始本行驶控制处理,并在到驾驶员等使车辆的电源系统变为断开状态来结束行程为止的期间执行。
步骤S201
控制部14判断是否是初始设定时(是否还未开始基于驾驶方案的行驶模式的控制)。在是初始设定时的情况下(S201,是),处理进入至步骤S202。在不是初始设定时的情况下(S201,否),处理进入至步骤S211。
步骤S202
取得部11取得目的地点。例如按照纬度/经度的信息给出目的地点。该目的地点是车辆结束作为行程的行驶的最终到达地点、设定于到该最终到达地点为止的路径中途的任意的中间地点等。作为任意的中间地点,能够例示进入/退出地理围栏地域的地点等。取得部11可以经由由车辆的乘员等进行的手动输入取得目的地点,也可以经由由搭载于车辆的导航系统、来自车外的管理中心的远程操作等进行的自动输入取得目的地点。作为取得部11自动地取得目的地点的方法,可以在行驶开始前取得部11基于当前的位置、日期、时刻、星期等取得目的地点,也可以在行驶开始后基于车辆的行进方向等来取得目的地点。若由取得部11取得目的地点,则处理进入至步骤S203。
步骤S203
取得部11取得行驶动力曲线。行驶动力曲线是指以时间序列示出在从出发地点(当前地点)到目的地点的行驶中预料的由各时间点的动力源(内燃发动机21和电动机31)产生的行驶动力的变化的动力信息。在图5中示出行驶动力曲线的一例。在该图5中,在横轴取从行驶开始起的经过时间,在纵轴取行驶动力。例如基于存储于存储部70的信息、即从出发地点到目的地点的同一路径上的过去的行驶历史记录生成(或者抽出)该取得部11取得的行驶动力曲线。
对生成行驶路线的简单的生成例进行说明。例如在从出发地点到目的地点是在几乎相同的时间段并且几乎相同的路径行驶的通勤路线的情况下,可以认为在与该通勤路线对应地存储的过去的多个行驶历史记录中由动力源产生的行驶动力的变化形式几乎相同。在该情况下,基于多个过去历史记录的任意一个生成行驶动力曲线即可。并且当在行驶历史记录标注了行驶的星期、时间段等属性的情况下,也可以基于与这次的行驶一致的属性的数量较多的行驶历史记录来生成行驶动力曲线。另外,在搭载于车辆的导航系统制作从出发地点到目的地点的行驶路径的情况下,也可以基于与该行驶路径的类似度较高的行驶历史记录来生成行驶动力曲线。
此外,在成为行驶动力曲线的候选的行驶历史记录有多个的情况下,例如,可以基于候选行驶历史记录中的任意一个来生成行驶动力曲线,也可以基于将多个行驶历史记录平均化后的行驶历史记录来生成行驶动力曲线。另外,在行驶历史记录是以时间序列示出在行驶时由动力源产生的行驶动力的变化的动力信息以外的车辆信息(车速等)的情况下,基于车辆信息生成行驶动力曲线即可。并不限定行驶动力曲线的生成方法,也可以适当地组合上述的各方法。若取得部11取得行驶动力曲线,则处理进入至步骤S204。
步骤S204
推断部12推断再生能量E_est。再生能量E_est是在从出发地点到目的地点的期间通过电动机31的再生制动获得的能量。该再生能量E_est的推断基于行驶动力曲线来进行。具体而言,在行驶动力曲线中行驶动力为负值(不足0)的期间是预料为能够进行再生能量的回收的期间。将行驶动力为负值的期间中的行驶动力的大小的时间积分值、即在图6中由阴影表示的区域的面积计算为推断的再生能量E_est。在该再生能量E_est的推断时,也可以考虑由货物装载等引起的车辆重量的增加、恶劣天气等变动重要因素来修正推断值。若推断再生能量E_est,则处理进入至步骤S205。
此外,因存储部70的存储量的制约等,也可以认为作为上述过去的行驶历史记录存储于存储部70的行驶动力曲线不是实际数据而为近似数据。在这样的情况下,为了再生能量E_est的推断精度提高,也可以将负值的行驶动力的累计值与行驶动力曲线分开存储为行驶历史记录。
步骤S205
取得部11取得目标蓄电率SOC_tgt。目标蓄电率SOC_tgt是在车辆到达目的地点的时间点作为目标的电池41的蓄电率。目标蓄电率SOC_tgt能够为车辆的乘员或者系统等所希望的电池41的蓄电率。取得部11可以经由由车辆的乘员等进行的手动输入来取得目标蓄电率SOC_tgt,也可以经由由搭载于车辆的导航功能、来自车外的管理中心的远程操作等进行的自动输入来取得目标蓄电率SOC_tgt。
例如,在目的地点是具有充电设备的自家的情况下,能够在回家后对电池41进行充电。因此,可以考虑将目标蓄电率SOC_tgt设定得低于标准值。另外,当存在在目的地点(在自家等)使用大量的电力的预定的情况下,可以考虑将目标蓄电率SOC_tgt设定得比标准值高。并且,在目的地点是进入至要求EV行驶的特定区域的边界场所的情况下,由于能够在该特定区域进行长时间的EV行驶,因此可以考虑将目标蓄电率SOC_tgt设定得比标准值高。若取得目标蓄电率SOC_tgt,则处理进入至步骤S206。
步骤S206
取得部11取得初始蓄电率SOC_stt。初始蓄电率SOC_stt是欲生成驾驶方案的时间点的电池41的蓄电率。在控制部14在上述步骤S201中判断为是初始设定时的情况下,该初始蓄电率SOC_stt为初次生成驾驶方案的行驶开始时间点的电池41的蓄电率。当在上述步骤S201中控制部14判断为不是初始设定时的情况下,初始蓄电率SOC_stt为再次生成驾驶方案的行驶中途(中间地点)的电池41的蓄电率。取得部11能够从搭载于车辆的电池ECU40等取得电池41的初始蓄电率SOC_stt。若取得初始蓄电率SOC_stt,则处理进入至步骤S207。
步骤S207
设定部13实施生成驾驶方案的处理(驾驶方案生成处理)。驾驶方案是指以时间序列设定了阈值的信息,该阈值用于将从当前地点到目的地点的路径分为仅使用电动机31来使车辆行驶的区间(以下称为“第1区间”)、和至少使用内燃发动机21来使车辆行驶的区间(以下称为“第2区间”)。关于该驾驶方案生成处理将在后文中叙述。若生成驾驶方案,则处理进入至步骤S208。
步骤S208
控制部14读出由驾驶方案生成处理生成的驾驶方案。若读出驾驶方案,则处理进入至步骤S209。
步骤S209
控制部14基于驾驶方案来控制行驶模式。更具体而言,控制部14将行驶动力的大小为驾驶方案的阈值以下的区间决定为第1区间,将行驶动力的大小超过驾驶方案的阈值的区间决定为第2区间。在第1区间,控制部14选择仅驱动电动机31的“电动机模式”作为行驶模式,并将选择好的行驶模式通知给行驶控制ECU90。与该通知对应地行驶控制ECU90使电动机ECU30控制基于电动机31的行驶。另外,在第2区间,控制部14例如选择仅驱动内燃发动机21的“内燃发动机模式”作为行驶模式,并将选择好的行驶模式通知给行驶控制ECU90。与该通知对应地行驶控制ECU90使内燃发动机ECU20控制基于内燃发动机21的行驶。若控制行驶模式,则处理进入至步骤S210。
在电动机模式中,进行基于电动机31的再生制动来回收车辆的运动能量作为电力。在驾驶员较大地踩踏制动踏板、驾驶辅助ECU60为了碰撞避免等而进行优先度较高的急减速的指示来要求一定以上的减速度的情况下,为了产生充分的制动力,通过管理器ECU50和制动ECU110进行产生基于制动装置111的制动力的控制。
此外,在上述实施方式中,将驾驶方案的第2区间的行驶模式设为仅驱动内燃发动机21用于车辆的行驶的内燃发动机模式。但是,在混合动力行驶中将电池41的蓄电率控制为几乎恒定。因此,也可以在混合动力行驶中代替内燃发动机模式而选择至少驱动内燃发动机21用于车辆的行驶的“混合动力模式”作为第2区间的行驶模式。
步骤S210
控制部14判断车辆是否到达目的地点。在车辆到达目的地点的情况下(S210,是),使处理进入至步骤S201而生成向下一个目的地点的驾驶方案。在车辆还未到达目的地点的情况下(S210,否),处理进入至步骤S211。
步骤S211
导出部15导出从出发地点(t=0)到当前地点(t=T)的动力运算值的差值绝对值E_d(t)。如下式[1]所示,动力运算值的差值绝对值E_d(t)是指以绝对值示出通过车辆实际行驶而获得的行驶动力的大小的累计值ΣP_present(t)、与基于行驶动力曲线计算的行驶动力的大小的累计值ΣP_past(t)的差值的数值。例如,在车辆离开出发地点后以一定的周期导出该动力运算值的差值绝对值E_d(t)。若导出动力运算值的差值绝对值E_d(t),则处理进入至步骤S212。
E_d(t)=|ΣP_past(t)-ΣP_present(t)|…[1]
步骤S212
控制部14判断由导出部15导出的动力运算值的差值绝对值E_d(t)是否超过基准值C。为了再次考虑是否需要驾驶方案的更改而进行该判断。因此,将基准值C例如设定为适当的规定的值,以便在基于在出发地点生成的驾驶方案的行驶动力的变化推移与根据过去的行驶历史记录设定的行驶动力曲线较大地背离时能够判断为需要驾驶方案的再生成。在动力运算值的差值绝对值E_d(t)超过基准值C(E_d(t)>C)的情况下(S211,是),为了再生成驾驶方案而处理进入至步骤S206。另一方面,在动力运算值的差值绝对值E_d(t)未超过基准值C(E_d(t)≤C)的情况下(S211,否),为了继续基于现在的驾驶方案的行驶模式控制而处理进入至步骤S209。
参照图3对在图2的步骤S207中示出的驾驶方案生成处理进行说明。图3是表示行驶控制装置10执行的驾驶方案生成处理的一例的流程图。
步骤S301
设定部13导出所需电气能量E_need。所需电气能量E_need是在车辆到达目的地点的时间点使电池41的蓄电率为目标蓄电率SOC_tgt所需的电气能量。基于所推断出的再生能量E_est、初始蓄电率SOC_stt以及电池41的满充电容量C_f,通过下式[2]导出该所需电气能量E_need。若导出所需电气能量E_need,则处理进入至步骤S302。
E_need=E_est+(SOC_stt-SOC_tgt)×C_f…[2]
步骤S302
设定部13将阈值P_swt应用于行驶动力曲线来推断从当前地点到目的地点预料的电池41的蓄电率SOC_clc的变化。阈值P_swt是给出切换为了上述的车辆行驶而仅驱动电动机31的第1区间、和为了车辆行驶而至少驱动内燃发动机21的第2区间的时机的行驶动力的值。阈值P_swt能够取从零值到车辆能够输出的最大动力之间的值。对于该阈值P_swt而言,预先设定内燃发动机21的效率较差的行驶动力较低的区域为第1区间的初始值。与处理的内容对应地适当地修正该初始值。当前地点于在初始设定时实施的驾驶方案生成处理中为出发地点。若推断电池41的蓄电率SOC_clc的变化,则处理进入至步骤S303。
图7中示出所推断出的电池41的蓄电率SOC_clc的变化的一例。如在图7中例示的那样,在行驶动力曲线中,在行驶动力为零以上且不足阈值的第1区间(图中[1]的期间),通过电动机31的动力运行控制消耗电力,因此电池41的蓄电率SOC_clc减少。另一方面,在行驶动力不足零的第1区间(图中[0]的期间),电动机31进行再生控制,因此将电力向电池41充电,从而电池41的蓄电率SOC_clc增加。另外,在行驶动力为阈值以上的第2区间(图中[2]的期间),没有基于电动机31的电力消耗,因此维持电池41的蓄电率SOC_clc。
步骤S303
设定部13判断在从当前地点到目的地点推断有变化的电池41的蓄电率SOC_clc中是否存在蓄电率SOC_clc达到电池41所允许的上限值或者下限值的中间地点。电池41的允许上限值例如是电池41变为过充电状态的蓄电率。电池41的允许下限值例如是电池41变为过放电状态的蓄电率。当存在蓄电率SOC_clc达到允许上限值或者允许下限值的中间地点的情况下(S303,是),处理进入至步骤S307。当不存在蓄电率SOC_clc达到允许上限值或者允许下限值的中间地点的情况下(S303,否),处理进入至步骤S304。
步骤S304
设定部13基于推断有变化的电池41的蓄电率SOC_clc来计算从当前地点到目的地点由电动机31消耗的电动机行驶能量E_mg的估计值。在应用了当前的阈值P_swt的行驶动力曲线中,基于行驶动力为零以上且不足阈值的第1区间中的行驶动力的累计值来计算该电动机行驶能量E_mg。此外,当存在在后述的步骤S307中决定的阈值的情况下,将当前的阈值P_swt和所决定的阈值分别应用于该期间来计算电动机行驶能量E_mg。若计算电动机行驶能量E_mg,则处理进入至步骤S305。
步骤S305
设定部13判断电动机行驶能量E_mg是否与所需电气能量E_need相等(E_mg=E_need)。为了判断以当前的阈值P_swt是否能够适度地消耗所需电气能量E_need而进行该判断。在电动机行驶能量E_mg与所需电气能量E_need相等的情况下(S305,是),处理进入至步骤S306。在电动机行驶能量E_mg与所需电气能量E_need不相等的情况下(S305,否),处理进入至步骤S308。
步骤S306
设定部13将当前的阈值P_swt决定(确定)为从阈值的未决定地点到目的地点适用的正规的阈值。在蓄电率SOC_clc变化但没有一次达到电池41的允许上限值或者允许下限值的情况下,该步骤中的阈值的未决定地点为当前地点。若蓄电率SOC_clc至少一次达到电池41的允许上限值或者允许下限值,则阈值的未决定地点为最后蓄电率SOC_clc达到允许上限值或者允许下限值的中间地点。若决定从阈值的未决定地点到目的地点的阈值,则处理进入至步骤S309。
步骤S307
设定部13将当前的阈值P_swt决定(确定)为从阈值的未决定地点到中间地点应用的正规的阈值。在这次的中间地点是蓄电率SOC_clc最初达到电池41的允许上限值或者允许下限值的中间地点的情况下,该步骤中的阈值的未决定地点为当前地点。在这次的中间地点是蓄电率SOC_clc达到电池41的允许上限值或者允许下限值两次以后的中间地点的情况下,阈值的未决定地点为上次的中间地点。此外,对中间地点的数量没有限制。若决定从阈值的未决定地点到中间地点的阈值,则处理进入至步骤S304。
步骤S308
设定部13实施修正当前的阈值P_swt的处理(阈值修正处理)。关于阈值修正处理,将在后文中叙述。若修正阈值P_swt,则处理进入至步骤S302。
步骤S309
设定部13生成将在上述步骤S306和S307中决定的一个以上的阈值以时间序列相关联的数据,并将该生成的数据保存为应用于从当前地点到目的地点的行驶的驾驶方案。若保存驾驶方案,则本驾驶方案生成处理结束。
参照图4,对在图3的步骤S308中示出的阈值修正处理进行说明。图4是表示行驶控制装置10执行的阈值修正处理的一例的流程图。
步骤S401
设定部13判断电动机行驶能量E_mg是否大于所需电气能量E_need(E_mg>E_need)。为了判断应如何修正阈值P_swt而进行该判断。在电动机行驶能量E_mg大于所需电气能量E_need的情况下(S401,是),处理进入至步骤S402。在电动机行驶能量E_mg不大于所需电气能量E_need的情况下(S401,否),处理进入至步骤S403。
步骤S402
即使将所推断出的再生能量E_est全部消耗,能量也不足,因此设定部13使阈值P_swt减少。具体而言,设定部13将现状的阈值P_swt变更为降低少量的动力ΔP的值(P_swt-ΔP)。少量的动力ΔP能够基于动力源的性能、电动机行驶能量E_mg与所需电气能量E_need的差值等而任意地设定。另外,作为该步骤S402中的阈值P_swt的减少方法,除了使阈值P_swt减少作为上述的固定值的动力ΔP的大小以外,也可以将阈值P_swt修正为现状的阈值P_swt与作为能够设定的最小的阈值的下限阈值P_swt_min的中间值((P_swt+P_swt_min)/2)(2分探索手法)。若使阈值P_swt减少,则本阈值修正处理结束。
步骤S403
由于未全部消耗所推断出的再生能量E_est,因此设定部13使阈值P_swt增加。具体而言,设定部13将现状的阈值P_swt从现状的阈值P_swt变更为使其上升少量的动力ΔP的值(P_swt+ΔP)。少量的动力ΔP能够基于动力源的性能、电动机行驶能量E_mg与所需电气能量E_need的差值等而任意地设定。另外,作为该步骤S403中的阈值P_swt的增加方法,除了使阈值P_swt增加作为上述的固定值的动力ΔP的大小以外,还将阈值P_swt修正为现状的阈值P_swt与作为能够设定的最大的阈值的上限阈值P_swt_max的中间值((P_swt+P_swt_max)/2)(2分探索手法)。若使阈值P_swt增加,则本阈值修正处理结束。
此外,根据取得的行驶动力曲线、初始蓄电率SOC_stt,也存在不能生成兼得所推断出的再生能量E_est的全部消耗和到达目的地点时的目标蓄电率SOC_tgt的获取的驾驶方案的可能性。在这样的情况下,使所推断出的再生能量E_est的全部消耗与到达目的地点时的目标蓄电率SOC_tgt的获取的任意一方优先来生成驾驶方案即可。另外,也可以使蓄电率SOC_clc未达到允许上限值或者允许下限值这一情况优先来生成驾驶方案。
在图8和图9中示出成为驾驶方案的阈值P_swt的决定手法的一例。图8对存在蓄电率SOC_clc达到电池41的允许上限值的中间地点的例子进行说明。图9对存在蓄电率SOC_clc达到电池41的允许下限值的中间地点的例子进行说明。
在图8中,首先,将作为阈值P_swt的初始值的阈值(a)应用于行驶动力曲线来推断电池41的蓄电率SOC_clc的变化(a)。但是,在该变化(a)中,在到达目的地点时不能获得目标蓄电率SOC_tgt。因此,将阈值P_swt向下方修正为阈值(b1)。通过该阈值(b1)也不能获得目标蓄电率SOC_tgt。然而,存在蓄电率SOC_clc达到允许上限值的中间地点X。因此,将从出发地点到中间地点X的阈值决定为阈值(b1)。而且,最终,从中间地点X到目的地点,决定成为在到达目的地点时能够获得目标蓄电率SOC_tgt的变化(c1)的阈值(c1)。通过该手法,生成在从出发地点到中间地点X的时间基于阈值(b1)进行行驶模式的切换控制并且在从中间地点X到目的地点的时间基于阈值(c1)进行行驶模式的切换控制的驾驶方案。
在图9中,首先,将作为阈值P_swt的初始值的阈值(a)应用于行驶动力曲线来推断电池41的蓄电率SOC_clc的变化(a)。但是,在该变化(a)中,在到达目的地点时不能获得目标蓄电率SOC_tgt。因此,将阈值P_swt向上方修正为阈值(b2)。通过该阈值(b2)也不能获得目标蓄电率SOC_tgt。然而,存在蓄电率SOC_clc达到允许下限值的中间地点Y。因此,将从出发地点到中间地点Y的阈值决定为阈值(b2)。而且,最终,从中间地点Y到目的地点,决定成为在到达目的地点时能够获得目标蓄电率SOC_tgt的变化(c2)的阈值(c2)。通过该手法,生成在从出发地点到中间地点Y的时间基于阈值(b2)进行行驶模式的切换控制并且在从中间地点Y到目的地点的时间基于阈值(c2)进行行驶模式的切换控制的驾驶方案。
通过以上的处理,推断1个行程中的动力消耗的变化、再生能量的回收量,并基于它们,能够生成可以实现所推断出的再生能量E_est的全部消耗与到达目的地点时的目标蓄电率SOC_tgt的获取的兼得并且使燃料效率提高的驾驶方案。另外,在推断值与通过实际行驶获得的值的背离变大的情况下,进行驾驶方案的更改。因此,能够始终实现最佳的行驶控制。
变形例
对本实施方式所涉及的行驶控制装置10与车辆外部(out-car)的各种应用协作来适宜地控制电池41的目标蓄电率SOC_tgt的变形例进行说明。图10是表示本实施方式所涉及的行驶控制装置10考虑了与车辆外部协作应用的协作的结构例的图。在图10的例子中,作为车辆外部协作应用,示出了充电·售电应用(VPP、HEMS协作)151、地理围栏协作应用152、以及规划热管理器协作应用153。
充电·售电应用151是进行与车辆的用户签约的电力买卖协作的控制的应用。充电·售电应用151基于车辆的目的地点的到达预定时刻和在到达预定时刻预料的电力市场价格来计算目标蓄电率。例如,在预料为在目的地点到达预定时刻电力市场价格较高(上升)的情况下,充电·售电应用151较高地计算目标蓄电率。在预料为在目的地点到达预定时刻电力市场价格较低(下降)的情况下,充电·售电应用151较低地计算目标蓄电率。由此,在到达有电力充电设备的自家、充电站后,能够以便宜的价格尽可能多地充电。目的地点到达预定时刻可以从车辆内部(in-car)的系统自动地取得,也可以由用户、驾驶员等以手动输入。电力市场价格可以由用户、驾驶员等以手动输入固定值,也可以经由数据通信模块(DCM)从相关机关自动地取得变动值。将由充电·售电应用151计算出的目标蓄电率向目标蓄电率协调部160输出。
地理围栏协作应用152是进行与作为假想的边界的地理围栏的进入/退出协作的控制的应用。地理围栏协作应用152基于地理围栏地域的通过的有无和行驶所需的能量来计算目标蓄电率。例如,在地理围栏地域是仅准许EV行驶的地域那样的情况下,地理围栏协作应用152在进入至该地域前将目标蓄电率计算得比标准值多。地理围栏地域的通过的有无能够从车辆内部的系统自动地取得。将由地理围栏协作应用152计算出的目标蓄电率向目标蓄电率协调部160输出。
规划热管理器协作应用153是进行与车辆中的热能的利用协作的控制的应用。规划热管理器协作应用153基于车辆的出发预定时刻和出发预定时刻的内燃发动机启动时的冷却水的推断温度来计算目标蓄电率。例如,在推断为在出发预定时刻冷却水的温度较低的情况下,规划热管理器协作应用153因在冷却水的加热中需要大量的电力消耗而较高地计算目标蓄电率,在推断为在出发预定时刻冷却水的温度较高的情况下,规划热管理器协作应用153因在冷却水的加热中所需的电力较少即可而较低地计算目标蓄电率。出发预定时刻可以从车辆内部的系统自动地取得,也可以由用户、驾驶员等通过手动输入。将由规划热管理器协作应用153计算出的目标蓄电率向目标蓄电率协调部160输出。
在该变形例中,目标蓄电率协调部160协调包括在车辆内部(in-car)中产生的目标蓄电率、和从车辆外部(out-car)的一个以上的应用要求的目标蓄电率在内的多个目标蓄电率。目标蓄电率协调部160设置于行驶控制装置10的前段。目标蓄电率协调部160适宜地设置于车辆侧。该目标蓄电率协调部160基于预先决定好的优先顺序来实施多个目标蓄电率的协调。作为优先顺序,能够例示将车辆的法规/条例关系设定为第1位,将车辆用户的电力买卖签约关系设定为第2位,并将实际燃料效率/电费关系设定为第3位。在使上述的优先顺序应用于图10所示的多个应用的情况下,成为地理围栏协作应用152、充电·售电应用151、规划热管理器协作应用153的顺序。目标蓄电率协调部160将作为根据优先顺序协调的结果的目标蓄电率向行驶控制装置10输出。行驶控制装置10的取得部11将从目标蓄电率协调部160取得的目标蓄电率设定为目标蓄电率SOC_tgt。
通过这样的控制,行驶控制装置10能够与车辆外部的各种应用协作来适宜地控制电池41的目标蓄电率SOC_tgt。另外,即使在车辆的行驶中,也能够从车辆外部协作应用实时地变更目标蓄电率SOC_tgt。能够根据变更后的目标蓄电率SOC_tgt实时地执行行驶模式的切换控制。
效果
根据上述的本实施方式所涉及的行驶控制装置,使用基于过去的行驶历史记录的、以时间序列表示在从出发地点到目的地点的行驶中预料的由动力源产生的行驶动力的变化的行驶动力曲线,提早定量地推断再生能量的回收量。因而,行驶控制装置能够有效地利用该推断结果来进行考虑了电池的目标蓄电率的适宜的行驶控制。
本行驶控制装置控制车辆,使得在发动机效率降低行驶条件下设为电动机行驶,从而内燃发动机能够尽可能在高效率的区域内驱动。另外,在能够推断为下坡等能够再生能量较大的情况下,本行驶控制装置以预先使电池的蓄电率降低来消除未回收能量或者使其减少的方式进行控制。并且,本行驶控制装置以避免电池的蓄电率超过允许上限值的方式和低于允许下限值的方式设定第1区间和第2区间来控制行驶模式,因此能够防止或者抑制电池的劣化加剧。通过这些控制,能够实现所推断出的再生能量的全部消耗和到达目的地点时的目标蓄电率的获取的兼得,并且能够适宜地使燃料效率提高。
以上,对本公开的一个实施方式进行了说明,但本公开能够适当地变形来实施。本公开不仅能够作为行驶控制装置来理解,也能够作为具备处理器和存储器的行驶控制装置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取的非临时性的存储介质、具备行驶控制装置的车辆等来理解。
本公开可适用于搭载于车辆等的行驶控制装置。
Claims (9)
1.一种行驶控制装置,搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆,其特征在于,
所述行驶控制装置具备处理器,该处理器如以下那样构成:
取得所述车辆的目的地点;
取得从出发地点到所述目的地点的过去的行驶历史记录;
取得目标蓄电率,该目标蓄电率是在所述车辆到达所述目的地点的时间点作为目标的电池的蓄电率,所述电池搭载于所述车辆;
基于所述行驶历史记录来推断再生能量的预料量,所述再生能量是通过所述电动机的再生制动回收的能量;
基于所述再生能量的预料量和所述目标蓄电率来设定第1区间和第2区间,所述第1区间是为了所述车辆的行驶而仅驱动所述电动机的区间,所述第2区间是为了所述车辆的行驶而至少驱动所述内燃发动机的区间;以及
基于所述第1区间和所述第2区间来控制所述车辆的行驶。
2.根据权利要求1所述的行驶控制装置,其特征在于,
所述行驶历史记录包括以时间序列表示在过去从所述出发地点行驶至所述目的地点时由所述动力源产生的动力的变化的信息。
3.根据权利要求2所述的行驶控制装置,其特征在于,
所述处理器构成为将能够进行能量的回收的期间内的由所述动力源产生的动力的大小的时间积分值推断为所述再生能量的预料量,在所述期间,所述行驶历史记录中的由所述动力源产生的动力为负。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的行驶控制装置,其特征在于,
所述处理器构成为:以在所述车辆到达所述目的地点的时间点将所述再生能量的预料量全部消耗的方式设定所述第1区间和所述第2区间。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的行驶控制装置,其特征在于,
所述处理器构成为:以避免所述电池的蓄电率超过允许上限值或者低于允许下限值的方式设定所述第1区间和所述第2区间。
6.根据权利要求2~5中任一项所述的行驶控制装置,其特征在于,
所述处理器如以下那样构成:
导出第1积分值与第2积分值的差值,所述第1积分值是到当前地点为止的、基于所述行驶历史记录的由所述动力源产生的动力的大小的时间积分值,所述第2积分值是基于所述车辆的实际行驶的由所述动力源产生的动力的大小的时间积分值;和
在所导出的所述差值的绝对值为规定的基准值以上的情况下,再次设定从所述当前地点到所述目的地点的所述第1区间和所述第2区间。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的行驶控制装置,其特征在于,
所述处理器如以下那样构成:
协调从多个应用要求的所述电池的蓄电率;和
取得协调结果作为所述目标蓄电率。
8.一种行驶控制方法,是搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆的行驶控制装置执行的行驶控制方法,其特征在于,
所述行驶控制方法具备:
取得所述车辆的目的地点;
取得从出发地点到所述目的地点的过去的行驶历史记录;
取得目标蓄电率,该目标蓄电率是在所述车辆到达所述目的地点的时间点作为目标的电池的蓄电率,所述电池搭载于所述车辆;
基于所述行驶历史记录来推断再生能量的预料量,所述再生能量是通过所述电动机的再生制动回收的能量;
基于所述再生能量的预料量和所述目标蓄电率来设定第1区间和第2区间,所述第1区间是为了所述车辆的行驶而仅驱动所述电动机的区间,所述第2区间是为了所述车辆的行驶而至少驱动所述内燃发动机的区间;以及
基于所述第1区间和所述第2区间来控制所述车辆的行驶。
9.一种非临时性存储介质,该非临时性存储介质储存命令,该命令能够由搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆的行驶控制装置的一个或者多个处理器执行,并且使所述一个或者多个处理器执行以下的功能,其特征在于,
所述功能包括:
取得所述车辆的目的地点;
取得从出发地点到所述目的地点的过去的行驶历史记录;
取得目标蓄电率,该目标蓄电率是在所述车辆到达所述目的地点的时间点作为目标的电池的蓄电率,所述电池搭载于所述车辆;
基于所述行驶历史记录来推断再生能量的预料量,所述再生能量是通过所述电动机的再生制动回收的能量;
基于所述再生能量的预料量和所述目标蓄电率来设定第1区间和第2区间,所述第1区间是为了所述车辆的行驶而仅驱动所述电动机的区间,所述第2区间是为了所述车辆的行驶而至少驱动所述内燃发动机的区间;以及
基于所述第1区间和所述第2区间来控制所述车辆的行驶。
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