CN116729345A - 用于车辆的行驶控制装置、行驶控制方法和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于车辆的行驶控制装置、行驶控制方法和存储介质。提供安装在配备有电动机和内燃机作为动力源的车辆上的行驶控制装置。所述行驶控制装置包括：第一获取单元，其获取所述车辆的目的地点；第二获取单元，其获取从出发地点到所述目的地点的过去的行驶历史；第三获取单元，其获取目标蓄电率；估计单元，其基于所述行驶历史估计生成能量的预期量，所述生成能量是直到所述车辆到达所述目的地点为止能够在所述车辆中生成的能量；设定单元，其基于所述生成能量的所述预期量和所述目标蓄电率设定第一区间和第二区间；以及控制单元，其基于所述第一区间和所述第二区间控制所述车辆的行驶。

Description

用于车辆的行驶控制装置、行驶控制方法和存储介质

技术领域

本公开涉及一种安装在车辆上的行驶控制装置等。

背景技术

在配备有电动机和内燃机的混合动力车辆中，可以通过有效地使用电动机和内燃机两者的行驶控制来改善燃油消耗。

日本专利第4702086号(JP 4702086 B)公开了车辆驾驶辅助装置，其基于车辆的位置和诸如铁路交叉口和弯道的必要停止地点或必要减速地点的地图信息，通知驾驶员需要开始再生制动操作的制动开始点。在该车辆驾驶辅助装置中，鼓励驾驶员以允许再生能量的高效回收的减速水平应用再生制动，从而增加回收的再生能量的量。

发明内容

在JP 4702086 B描述的技术中，能够预测可以期望回收再生能量的地点，但是不能定量预测回收的再生能量的量。因此，如果能够在早期阶段定量预测回收的再生能量的量，则可以有效地估计车辆中能够生成的包括该再生能量的能量，并且可以用于合适的行驶控制。

本公开是鉴于上述问题而做出的，并且本公开的目的是提供用于车辆的行驶控制装置等，能够预测能够在车辆中生成的包括回收的再生能量的定量的能量，并且将其用于行驶控制。

为了解决上述问题，所公开的技术的方案是安装在配备有电动机和内燃机作为动力源的车辆上的行驶控制装置。所述行驶控制装置包括：第一获取单元，其获取所述车辆的目的地点；第二获取单元，其获取从出发地点到所述目的地点的过去的行驶历史；第三获取单元，其获取目标蓄电率，所述目标蓄电率是在所述车辆到达所述目的地点的时刻作为安装在作为目标的所述车辆中的电池的蓄电率；估计单元，其基于所述行驶历史估计生成能量的预期量，所述生成能量是直到所述车辆到达所述目的地点为止能够在所述车辆中生成的能量；设定单元，其基于所述生成能量的所述预期量和所述目标蓄电率设定第一区间和第二区间，所述第一区间是仅驱动所述电动机以进行行驶的区间，并且所述第二区间是至少驱动所述内燃机以进行行驶的区间；以及控制单元，其基于所述第一区间和所述第二区间控制所述车辆的行驶。

根据本公开用于车辆的行驶控制装置，能够基于过去的车辆行驶利用行驶历史估计能够在车辆中生成的能量的预期量，并且实现基于估计出的能量的预期量来实现考虑到电池的目标蓄电率的合适的行驶控制。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中，相同的标号表示相同的元件，并且其中：

图1是根据本公开的实施例的行驶控制装置及其周边部件的功能框图；

图2A是由行驶控制装置执行的行驶控制处理的示例的流程图；

图2B是由行驶控制装置执行的行驶控制处理的示例的流程图；

图3A是由行驶控制装置执行的驾驶场景生成处理的示例的流程图；

图3B是由行驶控制装置执行的驾驶场景生成处理的示例的流程图；

图4是由行驶控制装置执行的阈值修改处理的示例的流程图；

图5是示出行驶功率曲线的示例的图；

图6是示出行驶功率曲线中的再生能量区域的图；

图7是示出速度曲线的示例的图；

图8是示出速度曲线中的能够生成电力的区域的图；

图9是示出电池的蓄电率的变化的示例的图(没有目标蓄电率)；

图10是示出电池的蓄电率的变化的示例的图(包括目标蓄电率)；

图11是示出用于确定阈值的方法的示例的图(允许上限值的限制)；以及

图12是用于确定阈值的方法的示例的图(允许下限值的限制)。

具体实施方式

根据本实施例的行驶控制装置使用行驶功率曲线和速度曲线在早期阶段定量估计能够在车辆中生成的能量。行驶功率曲线是在从出发地点到目的地点的行驶中预期由动力源生成的行驶功率的变化的时间序列，并且速度曲线是车速的变化的时间序列。这使得能够使用该估计的结果来提供考虑到电池的目标蓄电率的合适的行驶控制。

在下文中，将参照附图描述本公开的实施例。

实施例

配置

图1是示出根据本公开的实施例的行驶控制装置10及其周边部件的功能框的图。行驶控制装置10安装在车辆上。如图1所示，除了行驶控制装置10之外，车辆配备有包括内燃机电子控制单元(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、电动助力转向(EPS)ECU 50、EPS装置51、制动ECU 60、制动装置61、行驶控制ECU70、驾驶辅助ECU 80、自动驾驶ECU 90、管理ECU 100、存储单元110和通信单元120的配置。行驶控制装置10经由诸如控制器局域网(CAN)或以太网(注册商标)的车载网络200连接到这些配置以便能够彼此通信。

除了上述配置之外，诸如加速踏板传感器、制动踏板传感器、相机和其他障碍物传感器、车速传感器、横摆率传感器和全球定位系统(GPS)传感器的各种传感器以及诸如导航系统的各种装置可以安装在车辆上，但是本公开的附图中未示出。

内燃机21和电动机31是用作动力源以驱动车辆的致动器(ACT)。电动机31也是在车辆减速行驶和下坡行驶期间通过再生制动生成电力的发电机，以及生成制动力的制动装置。

内燃机ECU 20是控制内燃机21和变速器22的电子控制单元(ECU)，其改变输入与输出之间的转速来执行控制以通过发动机制动生成驱动转矩和制动转矩。

电动机ECU 30是电子控制单元，其控制电动机31来执行控制以通过再生制动生成驱动转矩和制动转矩。

电池41是可充电的二次电池(例如，锂离子电池、镍氢电池和铅酸电池)，其可以通过放电向电动机31和其他装置供应电力，并且可以对通过使用电动机31的再生制动获得的电力(回收的能量)或者通过使用内燃机21的动力运行操作获得的电力(生成的能量)进行充电。电池ECU 40是控制电池41的电力的充放电的电子控制单元。

电动助力转向(EPS)装置51是通过改变车轮的转向角来改变车辆的行驶方向而使车辆转向的致动器。EPS ECU 50是控制EPS装置51的电子控制单元。

制动装置(脚制动装置)61是通过对随着车轮旋转的构件的摩擦力而生成制动力的致动器。制动ECU 60是控制制动装置61的电子控制单元。

行驶控制ECU 70是根据下述行驶模式控制内燃机ECU 20和电动机ECU 30的电子控制单元。

驾驶辅助ECU 80是执行诸如碰撞避免(PCS)、前方车辆跟随(ACC)、车道保持(LKA)、车道偏离警告(LDW)等各种功能，以辅助车辆的驾驶的电子控制单元。驾驶辅助ECU80基于从各种传感器等获取的车辆信息输出指令以控制诸如加速/减速和转向角的车辆的运动。驾驶辅助ECU 80的功能和数量不受限制。

自动驾驶ECU 90是执行自动驾驶的功能的电子控制单元。为了执行自动驾驶的功能，自动驾驶ECU 90基于从各种传感器等获取的车辆信息输出指令以控制诸如加速/减速和转向角的车辆的运动。

管理ECU 100是基于来自驾驶辅助ECU 80、自动驾驶ECU 90等的指令向EPS ECU50、制动ECU 60、行驶控制ECU 70等(在下文中统称为“致动器ECU”)发出指令的电子控制单元。例如，管理ECU 100向行驶控制ECU70发出关于加速的指令，向EPS ECU 50发出关于转向的指令，并且向行驶控制ECU 70和制动ECU 60发出关于减速的指令。

当管理ECU 100从多个驾驶辅助ECU 80等接收指令时，管理ECU 100基于预定规则执行称为调停的处理，以确定使用哪个指令来控制车辆。基于调停的结果，管理ECU 100向致动器ECU发出指令。由驾驶员手动执行的驾驶操作(诸如方向盘、制动踏板和加速踏板的操作)可以由管理ECU 100获取以经受管理ECU 100的调停处理，或者可以由致动器ECU获取，使得致动器ECU在驾驶员的手动驾驶操作和来自管理ECU 100的指令之间分别进行调停。

存储单元110存储与车辆相关的行驶历史。行驶历史中的一个是过去驾驶车辆时的历史，并且是关于在驾驶车辆的期间的各个时间点由动力源(内燃机21和电动机31)生成的行驶功率的信息。行驶功率由内燃机21的驱动功率、电动机31的驱动功率和电动机31的吸收功率组成。行驶历史中的另一个是关于在过去驾驶车辆的期间的各个时间点的车辆的速度(车速)的信息。例如，在车辆的电源系统(未示出)开启的同时，可以通过将基于安装在车辆上的各种传感器等推导出和获得的行驶功率和车速周期性地存储在存储单元110中来生成该行驶历史。例如，存储单元110可以是安装在车辆中的汽车导航系统(未示出)的一部分。

通信单元120可以与车辆外部的服务器和未示出的其他车辆执行无线通信，并且可以接收基于其他车辆的行驶结果获得的除了驾驶员之外的行驶历史。

行驶控制装置10是控制车辆的行驶的电子控制单元(ECU)。行驶控制装置10包括获取单元11、估计单元12、设定单元13、控制单元14和推导单元15的配置。

获取单元11获取关于车辆的目的地点、从出发地点到目的地点的行驶历史以及到达目的地点时电池41的目标蓄电率的信息(第一获取单元、第二获取单元和第三获取单元)。估计单元12基于由获取单元11获取的各条信息来估计作为能够在车辆中生成的能量的生成能量的预期量。设定单元13基于由估计单元12估计的生成能量的预期量和目标蓄电率，设定使用电动机31来进行行驶的区间和使用内燃机21来进行行驶的区间。控制单元14基于由设定单元13设定的区间来控制车辆的行驶。推导单元15推导出基于行驶历史的行驶功率与实际行驶功率之间的偏差。

上述各个ECU通常由带有存储器、处理器和接口的计算机组成。例如，每个ECU中的处理器读取并执行存储在非暂时性存储器中的程序以实现各个功能。这些ECU通过通信线路相互连接，并且可以通过适当地相互通信来协同工作。

上述安装在车辆上的装置的配置和行驶控制装置10的配置是示例，并且可以适当地添加、替换、改变或省略。各个装置的功能可以集成到单个装置中，或者适当地分布在多个装置中。

例如，行驶控制装置10可以设置为独立的ECU，可以设置为管理ECU100、行驶控制ECU 70等的一部分，或者行驶控制装置10的功能可以分布在管理ECU 100、行驶控制ECU 70等中。

此外，例如，行驶控制装置10、行驶控制ECU 70、驾驶辅助ECU 80、自动驾驶ECU 90和管理ECU 100可以设置为单个ECU。此外，例如，自动驾驶ECU 90不必设置在车辆中。

控制和处理

下面将进一步参照图2A、图2B、图3A、图3B和图4来详细解释由根据本实施例的行驶控制装置10执行的控制和处理的示例。

图2A和图2B是示出由行驶控制装置10执行的行驶控制的示例的流程图。图2A的处理和图2B的处理通过连接符V、W、X和Y连接。例如，当驾驶员等开启车辆的电源系统并开始行程时，开始该行驶控制，并且继续其执行直到车辆的电源系统关闭并且行程终止为止。

步骤S201

控制单元14判定该时刻是否是基于驾驶场景的行驶模式的控制还未开始的初始设定时间。当该时刻是初始设定时间时(S201：是)，处理进行到步骤S202，并且当该时刻不是初始设定时间时(S201：否)，处理进行到步骤S213。

步骤S202

获取单元11获取目的地点。例如，目的地点由纬度/经度信息给出。目的地点是车辆结束其行程的终点，或者是沿到该终点的路线设定的任何中间地点。获取单元11可以经由车辆的驾驶员等的手动输入来获取目的地点，或者可以经由车辆的车载导航系统、来自车辆外部的管理中心的远程控制等的自动输入来获取目的地点。作为自动获取目的地点的方法，可以在行驶开始之前基于当前位置、日期、时间、星期几等获取目的地点，或者可以在行驶开始之后基于车辆的行驶方向等来获取。一旦获取到目的地点，处理进行到步骤S203。

步骤S203

获取单元11获取行驶功率曲线。行驶功率曲线是指示在从车辆的出发地点(当前位置)行驶到目的地点期间内预期发生的在各个时间点由动力源(内燃机21和电动机31)生成的行驶功率的变化的时间序列的功率信息。图5是示出行驶功率曲线的示例的图。在图5中，横轴表示从行驶开始的经过时间，并且纵轴表示行驶功率。基于例如存储在存储单元110中的信息(即从出发地点到目的地点的沿着相同路线的过去的行驶历史)，生成(或提取)由获取单元11获取的行驶功率曲线。

下面描述生成的简单示例。例如，当从出发地点到目的地点的路线是在一天中大致相同的时间沿着相同路线行驶的通勤路线时，针对该通勤路线存储的多个过去的行驶历史被期望具有在动力源处生成的行驶功率的大致相同的变化模式。在这种情况下，可以基于多个过去的行驶历史中的任一个来生成行驶功率曲线。此外，当在行驶历史中提供了诸如驾驶车辆时的星期几或一天中的时间的属性时，可以基于具有与当前行驶相匹配的最高数量的属性的行驶历史来生成行驶功率曲线。当安装在车辆中的导航系统创建从出发地点到目的地点的行驶路线时，可以基于与该行驶路线具有高度相似性的行驶历史来生成行驶功率曲线。

例如，当存在作为行驶功率曲线的候选的多个行驶历史时，它们中的任一个都可以用作行驶功率曲线，或者行驶功率曲线可以是多个行驶历史的平均值。如果行驶历史是车辆信息(例如，车速)，而不是指示行驶期间动力源生成的行驶功率的变化的时间序列的功率信息，则可以基于车辆信息生成行驶功率曲线。用于生成行驶功率曲线的方法不受限制，并且可以适当地组合上述各方法。一旦获取了行驶功率曲线，处理进行到步骤S204。

步骤S204

获取单元11获取速度曲线。速度曲线是指示在从车辆的出发地点(当前位置)到目的地点的行驶中各个时间点的车辆的预期速度的时间序列的信息。图7是示出速度曲线的示例的图。在图7中，横轴表示从行驶开始的经过时间并且纵轴表示车辆的速度。

基于例如存储在存储单元110中的信息，即从出发地点到目的地点的沿着相同路线的过去的行驶历史，生成(或提取)由获取单元11获取的速度曲线。在简单的示例中，如果驾驶员(车辆)的唯一行驶模式是在工作日的一天中的相同时间行驶相同路线来通勤，则预期行驶历史中的速度随时间的变化的模式大致相同。在这种情况下，获取单元11可以基于过去的行驶历史中的一个来创建速度曲线。此外，存储单元110可以利用诸如星期几和一天中的时间的相应属性对行驶历史进行分类和存储，并且获取单元11可以基于与当前行驶的星期几、一天中的时间和其他属性具有最高匹配数量的行驶历史来创建速度曲线。一旦获取到速度曲线，处理进行到步骤S205。

步骤S205

估计单元12估计作为在车辆从出发地点行驶到目的地点期间通过电动机31的再生制动得到的电能的再生能量E_est。再生能量E_est的估计是基于行驶功率曲线来执行的。具体地，行驶功率曲线中的行驶功率为负(小于零)时的时间段是预期能够回收再生能量的时间段(回收时间段)，并且计算在该回收时间段中行驶功率的大小的时间积分值(即图6中的阴影线区域)作为估计的再生能量E_est。在估计的再生能量E_est时，考虑到诸如货车装载导致的车辆重量增加、恶劣天气等可变因素，可以校正估计值。一旦估计出再生能量E_est，处理进行到步骤S206。

可以想到，由于存储单元110的存储量的限制，作为上述过去的行驶历史存储在存储单元110中的行驶功率曲线可以是近似数据而不是实际数据。在这种情况下，为了提高估计的再生能量E_est的精度，可以将行驶功率的累积负值与行驶功率曲线分开存储为行驶历史。

步骤S206

估计单元12估计作为在从出发地点到目的地点的高速车辆行驶期间通过高效发电获得的电能的生成能量E_gen。生成能量E_gen的估计是基于速度曲线来执行的。具体地，当车辆的速度是速度曲线中的预定速度(例如，100km/h)以上时的高速行驶时间段是预期内燃机21的效率高的时间段(发电时间段)。在该发电时间段(即，图8中的阴影线时间段)期间可以生成的电力量被计算作为估计的生成能量E_gen。在估计生成能量E_gen时，考虑到诸如货车装载、恶劣天气等导致的车辆重量增加的可变因素，可以校正估计值。一旦估计出生成能量E_gen，处理进行到步骤S207。

步骤S207

设定单元13通过将要求发电能量E_req设定为零“0”来对其进行初始化。要求发电能量E_req是指示在车辆的高速行驶时应当通过强制发电获得多少电能(电力量)的变量，并且是在下述生成驾驶场景的处理中确定的。一旦要求发电能量E_req被初始化为零，处理进行到步骤S208。

步骤S208

获取单元11获取目标蓄电率SOC_tgt。目标蓄电率SOC_tgt是在车辆到达目的地点时作为目标的电池41的蓄电率(SOC)，并且可以是车辆的驾驶员、系统等期望的电池41的蓄电率。获取单元11可以经由车辆的驾驶员等的手动输入来获取目标蓄电率SOC_tgt，或者可以经由车辆的车载导航系统、来自车辆外部的管理中心的远程控制等的自动输入来获取目标蓄电率SOC_tgt。

例如，如果目的地点是具有充电设施的住宅，则可以在返回住宅之后对电池41进行充电，因此目标蓄电率SOC_tgt可以被设定为低于标准值。如果计划在目的地点(例如，在住宅)使用大量电力，则目标蓄电率SOC_tgt可以被设定为高于标准值。一旦获取到目标蓄电率SOC_tgt，处理进行到步骤S209。

步骤S209

获取单元11获取初始蓄电率SOC_stt。初始蓄电率SOC_stt是当试图生成驾驶场景时电池41的蓄电率。当在上述步骤S201中判定该时刻是初始设定时间时，初始蓄电率SOC_stt是在开始行驶以首次生成驾驶场景时电池41的蓄电率，并且当在上述步骤S201中判定该时刻不是初始设定时间时，初始蓄电率SOC_stt是在再次生成驾驶场景的行驶的中点(中间地点)的电池41的蓄电率。获取单元11可以从电池ECU 40等获取电池41的初始蓄电率SOC_stt。一旦获取到初始蓄电率SOC_stt，处理进行到步骤S210。

步骤S210

设定单元13执行生成驾驶场景的处理(驾驶场景生成处理)。驾驶场景是按时间序列设定阈值的信息，该阈值用于将从当前地点到目的地点的路线划分为车辆仅使用电动机31行驶的区间(在下文中称为“第一区间”)和车辆至少使用内燃机21行驶的区间(在下文中称为“第二区间”)。下面将描述驾驶场景生成处理。一旦生成了驾驶场景，处理进行到步骤S211。

步骤S211

控制单元14读取由驾驶场景生成处理生成的驾驶场景。一旦读取了驾驶场景，处理进行到步骤S212。

步骤S212

控制单元14基于驾驶场景控制车辆的行驶模式。更具体地，控制单元14将行驶功率的大小等于或小于驾驶场景的阈值的区间确定为第一区间，并且将行驶功率的大小超过驾驶场景的阈值的区间确定为第二区间。在第一区间中，控制单元14选择仅驱动电动机31的“电动机模式”作为行驶模式，并且通知行驶控制ECU 70。响应于该通知，行驶控制ECU 70使电动机ECU30控制电动机31的行驶。在第二区间中，控制单元14例如选择仅驱动内燃机21的“内燃机模式”作为行驶模式，并且通知行驶控制ECU 70。响应于该通知，行驶控制ECU 70使内燃机ECU 20控制内燃机21的行驶。

在电动机模式下，由电动机31执行再生制动，以回收车辆的动能作为电力。当驾驶员很大程度地踩下制动踏板或者驾驶辅助ECU 80发出高优先级的快速减速的指令以避免碰撞等，并且要求一定程度以上的减速时，为了产生足够的制动力，管理ECU 100和制动ECU60执行控制，使得制动装置61产生制动力。

上述实施例描述了驾驶场景的第二区间中的行驶模式被设定为内燃机模式的示例，在内燃机模式下，仅驱动内燃机21以进行行驶。然而，由于在混合动力行驶中电池41的蓄电率被控制为几乎恒定，因此代替内燃机模式，可以选择至少驱动内燃机21以进行行驶的“混合动力模式”作为第二区间的行驶模式。

步骤S213

推导单元15推导从出发地点(t＝0)到当前地点(t＝T)的功率积分值的绝对差值E_d(t)。功率积分值的绝对差值E_d(t)是通过车辆的实际行驶获得的行驶功率的大小的积分值ΣP_present(t)与基于行驶功率曲线计算的行驶功率的大小的积分值ΣP_past(t)之间的差的绝对值，如下面的等式[1]所示。功率积分值的绝对差值E_d(t)例如是在车辆离开出发地点之后以固定周期推导出的。一旦推导出功率积分值的绝对差值E_d(t)，处理进行到步骤S214。E_d(t)＝|ΣP_past(t)–ΣP_present(t)|...[1]

步骤S214

控制单元14判定由推导单元15推导出的功率积分值的绝对差值E_d(t)是否超过标准值C。做出该判定是为了重新考虑是否需要修改驾驶场景。因此，标准值C被设定为适当的预定值，其允许由于例如基于在出发地点生成的驾驶场景的行驶功率的变化显著偏离基于过去的行驶历史设定的行驶功率曲线的事实而需要重新生成驾驶场景的判定。当功率积分值的绝对差值E_d(t)超过标准值C(E_d(t)>C)时(S214：是)，处理进行到步骤S209以重新生成驾驶场景。另一方面，当功率积分值的绝对差值E_d(t)不超过标准值C(E_d(t)≤C)时(S214：否)，处理进行到步骤S212以继续基于当前驾驶场景的行驶模式控制。

步骤S215

控制单元14判定电池41的蓄电率是否已经达到上限值。该上限值可以是例如电池41被允许过度充电的蓄电率。当电池41的蓄电率已经达到上限值时(S215：是)，处理进行到步骤S220。另一方面，当电池41的蓄电率尚未达到上限值时(S215：否)，处理进行到步骤S216。

步骤S216

控制单元14判定车辆是否处于可发电区域中的行驶状态，并且发电请求标志XF是否被设定为“1”。做出该判定以判定车辆的状况是否满足用于执行强制发电的条件。可发电区域是车辆以能够高效率使用内燃机21的高速(例如，100km/h以上)行驶并且可以在内燃机模式下执行高效的发电的区域。发电请求标志XF是指示在出发地点与目的地点之间是否需要有意(强制)地增加发电量的标志，并且在下述生成驾驶场景的处理中根据需要被设定为“1”或“0”。当车辆处于可发电区域中并且发电请求标志XF＝1时(S216：是)，处理进行到步骤S217。另一方面，当车辆不在可发电区域中或者发电请求标志XF≠1时(S216：否)，处理进行到步骤S218。

步骤S217

控制单元14使用电动机31或其他发电机(未示出)执行发电，以便获得在下述生成驾驶场景的处理中确定的要求发电能量E_req。一旦执行发电以获得要求发电能量E_req，处理进行到步骤S220。

步骤S218

控制单元14判定车辆是否行驶在发电抑制区域中。发电抑制区域是在该区域之后预期回收大量电能的区域。发电抑制区域的示例包括在由于减速而可以预期生成再生能量的出口立交之前的高速公路上的预定区间。当车辆行驶在发电抑制区域中时(S218：是)，处理进行到步骤S219。另一方面，当车辆不在发电抑制区域中行驶时(S218：否)，处理进行到步骤S220。

步骤S219

控制单元14执行不考虑在车辆已经行驶通过发电抑制区域之后的再生(发电)的发电。通常，在发电抑制区域中，通过在该区域中行驶的同时抑制发电来预先降低电池41的蓄电率，使得可以有效地回收之后可以预期获得的电能。在本实施例中，在不抑制通常被抑制的在发电抑制区域中行驶时的发电的情况下执行发电。这允许在发电抑制区域之后可以预期获得的电能的高效回收，以及从发电抑制区域中行驶时的发电生成高效率的电能。一旦执行了不考虑在发电抑制区域中行驶之后的再生的发电，处理进行到步骤S220。

步骤S220

控制单元14判定车辆是否已经到达目的地点。当车辆已经到达目的地点时(S220：是)，处理进行到步骤S201以生成到下一目的地点的驾驶场景。另一方面，当车辆还没有到达目的地点时(S220：否)，处理进行到步骤S213以重新考虑是否需要修改当前驾驶场景。

参照图3A和图3B，将说明图2A的步骤S210中所示的驾驶场景生成处理。图3A和图3B是示出由行驶控制装置10执行的驾驶场景生成处理的示例的流程图。图3A的处理和图3B的处理由连接符M和N连接。

步骤S301

设定单元13通过将发电请求标志XF设定为“0”来对其进行初始化。一旦发电请求标志XF被设定为“0”，处理进行到步骤S302。

步骤S302

设定单元13推导出目标消耗能量E_tgt。目标消耗能量E_tgt是在车辆到达目的地点时，为了使电池41的蓄电率达到目标蓄电率SOC_tgt而在车辆的行驶中消耗的电能。基于估计的再生能量E_est、估计的生成能量E_gen、要求发电能量E_req、初始蓄电率SOC_stt和电池41的满充电容量C_f，通过下面的等式[2]推导目标消耗能量E_tgt。一旦推导出目标消耗能量E_tgt，处理就进行到步骤S303。

E_tgt＝E_est+E_gen+E_req+(SOC_stt–SOC_tgt)×C_f...[2]

步骤S303

设定单元13将阈值P_swt应用于行驶功率曲线，以估计从当前地点到车辆到达目的地点时预期的电池41的蓄电率SOC_clc的变化。阈值P_swt是给出在如上所述仅驱动电动机31用于车辆行驶的第一区间和至少驱动内燃机21用于车辆行驶的第二区间之间切换的时刻的行驶功率的值，并且可以是从零到车辆能够输出的最大功率之间的值。对于阈值P_swt，预先设定其中内燃机21的效率降低的低行驶功率区域是第一区间的初始值，并且根据处理的内容适当地修改该初始值。当前地点是在初始设定时间内执行的驾驶场景生成处理中车辆的出发地点。一旦估计出了电池41的蓄电率SOC_clc的变化，处理进行到步骤S304。

图9和图10示出基于行驶功率估计的电池41的蓄电率SOC_clc的变化的示例。图9示出在目的地点没有目标蓄电率SOC_tgt的情况下电池41的蓄电率SOC_clc的变化的示例。图10示出在目的地点存在目标蓄电率SOC_tgt的情况下电池41的蓄电率SOC_clc的变化的示例。

如图9和图10所示，在行驶功率等于或大于零且等于或小于阈值的行驶功率曲线的第一区间(图中既没有阴影线也没有阴影的时间段)中，电力被电动机31的动力运行控制消耗，使得电池41的蓄电率SOC_clc降低。另一方面，在行驶功率小于零的第一区间(图中的阴影线时间段)中，电动机31执行再生制动，使得电力被充电并且电池41的蓄电率SOC_clc增加。在行驶功率超过行驶功率曲线中的阈值的第二区间(图中的阴影时间段)中，原则上，电动机31不消耗电力，使得保持电池41的蓄电率SOC_clc。然而，在执行高速行驶的时间段内，电池41的蓄电率SOC_clc由于通过强制发电的充电而增加。

步骤S304

设定单元13判定在从当前地点到目的地点的电池41的蓄电率SOC_clc的估计变化中是否存在蓄电率SOC_clc达到电池41允许的上限值或下限值的中间地点。电池41的允许上限值例如是电池41被过度充电的蓄电率，并且电池41的允许下限值例如是电池41被过度放电的蓄电率。当存在蓄电率SOC_clc达到允许上限值或允许下限值的中间地点时(S304：是)，处理进行到步骤S305。当不存在蓄电率SOC_clc达到允许上限值或允许下限值的中间地点时(S304：否)，处理进行到步骤S306。

步骤S305

设定单元13将当前阈值P_swt确定(决定)为从阈值的未确定地点到中间地点要应用的常规阈值。当当前中间地点是蓄电率SOC_clc第一次达到电池41的允许上限值或允许下限值的中间地点时，该步骤中的阈值的未确定地点是当前地点，并且当当前中间地点是蓄电率SOC_clc第二次或更多次达到电池41的允许上限值或允许下限值的中间地点时，该未确定地点是先前的中间地点。中间地点的数量不受限制。一旦确定了从未确定地点到中间地点的阈值，处理进行到步骤S306。

步骤S306

设定单元13基于估计了其变化的电池41的蓄电率SOC_clc，计算从当前地点直到车辆到达目的地点由电动机31消耗的电动机行驶能量E_mg的估计值。基于在应用了当前阈值P_swt的行驶功率曲线中行驶功率等于或大于零的第一区间中的行驶功率的积分值来计算电动机行驶能量E_mg。当存在在上述步骤S305中确定的阈值时，将当前阈值P_swt和确定的阈值应用到各个相关时间段，以计算电动机行驶能量E_mg。一旦计算出电动机行驶能量E_mg，处理进行到步骤S307。

步骤S307

设定单元13判定电动机行驶能量E_mg是否等于目标消耗能量E_tgt(E_mg＝E_tgt)。做出该判定以判定在当前阈值P_swt下是否没有过度或不足地消耗目标消耗能量E_tgt。当电动机行驶能量E_mg等于目标消耗能量E_tgt时(S307：是)，处理进行到步骤S309。另一方面，当电动机行驶能量E_mg不等于目标消耗能量E_tgt时(S307：否)，处理进行到步骤S308。

步骤S308

设定单元13执行处理以修改当前阈值P_swt(阈值修改处理)。稍后将描述该阈值修改处理。一旦修改了阈值P_swt，处理进行到步骤S303。

步骤S309

设定单元13判定当前阈值P_swt是否超过预定行驶功率值C_p。值C_p指示内燃机21的效率降低的行驶功率，并且等于或低于该值的当前阈值P_swt指示需要增加发电量。当阈值P_swt超过值C_p时(S309：是)，处理进行到步骤S312。另一方面，当阈值P_swt没有超过值C_p时(S309:否)，处理进行到步骤S310。

步骤S310

设定单元13将发电请求标志XF设定为“1”。当发电请求标志XF被设定为“1”时，处理进行到步骤S311。

步骤S311

设定单元13增加要求发电能量E_req。更具体地，设定单元13将非常少量的能量ΔE增加到先前的要求发电能量E_req，以增加要求发电能量E_req(E_req←E_req+ΔE)。可以基于该处理所要求的速度和分辨率将非常少量的能量ΔE设定为任何值。一旦增加了要求发电能量E_req，处理进行到步骤S302。

步骤S312

设定单元13将当前阈值P_swt确定(决定)为从阈值的未确定地点到目的地点要应用的常规阈值。当蓄电率SOC_clc变化而从未达到电池41的允许上限值或允许下限值时，该步骤中的阈值的未确定地点是的当前地点，当蓄电率SOC_clc至少一次达到电池41的允许上限值或允许下限值时，该步骤中的阈值的未确定地点是最后达到允许上限值或允许下限值的中间地点。一旦确定了从未确定地点到目的地点的阈值，处理进行到步骤S313。

步骤S313

设定单元13生成按时间序列连接在步骤S305和S312中确定的一个以上的阈值的数据，并且存储生成的数据作为要应用到从当前地点行驶直到车辆到达目的地点的驾驶场景。一旦存储了驾驶场景，该驾驶场景生成处理完成。

图4示出了图3A的步骤S308中所示的阈值修改处理。图4是由行驶控制装置10执行的阈值修改处理的示例的流程图。

步骤S401

设定单元13判定电动机行驶能量E_mg是否大于目标消耗能量E_tgt(E_mg>E_tgt)。做出该判定以判定应当如何修改阈值P_swt。当电动机行驶能量E_mg大于目标消耗能量E_tgt时(S401：是)，处理进行到步骤S402。另一方面，当电动机行驶能量E_mg不大于目标消耗能量E_tgt时(S401：否)，处理进行到步骤S403。

步骤S402

设定单元13减小阈值P_swt，因为即使当消耗了所有估计的再生能量E_est时，电能也是充足的。具体地，设定单元13将当前阈值P_swt改变为减少了少量功率Δp的值(P_swt←P_swt–ΔP)。可以基于动力源的性能、电动机行驶能量E_mg和目标消耗能量E_tgt之间的差等将少量功率ΔP设定为任何值。作为在步骤S402中减小阈值P_swt的方法，除了如上所述将阈值P_swt减小功率Δp的固定值的方法之外，还可以使用将当前阈值P_swt与作为可以设定的最小阈值的下限阈值P_swt_min之间的中间值设定为修改后的阈值(P_swt←(P_swt+P_swt_min)/2)的方法(二分搜索法)。一旦减小了阈值P_swt，该阈值修改处理完成。

步骤S403

设定单元13增加阈值P_swt，因为不能消耗所有的估计的再生能量E_est。具体地，设定单元13将当前阈值P_swt变化为增加了少量功率Δp的值(P_swt←P_swt+ΔP)。可以基于动力源的性能、电动机行驶能量E_mg和目标消耗能量E_tgt之间的差等将少量功率ΔP设定为任何值。此外，作为用于在步骤S403中增加阈值P_swt的方法，除了上述将阈值P_swt增加功率ΔP的固定值的方法之外，还可以使用将当前阈值P_swt与作为可以设定的最大阈值的上限阈值P_swt_max之间的中间值设定为修改阈值(P_swt←(P_swt+P_swt_max)/2)的方法(二分搜索法)。一旦增加了阈值P_swt，该阈值修改处理完成。

注意，当生成驾驶场景时，根据获取的行驶功率曲线、速度曲线和初始蓄电率SOC_stt，存在不能实现估计的再生能量E_est的完全消耗和到达目的地点时的目标蓄电率SOC_tgt的获取的可能性。在这种情况下，估计的再生能量E_est的完全消耗和到达目的地点时的目标蓄电率SOC_tgt的获取中的任一个可以被优先化以生成驾驶场景。可以优先考虑蓄电率SOC_clc未达到允许上限值或允许下限值的事实来生成驾驶场景。

图11和图12示出用于确定用于驾驶场景的阈值P_swt的方法的示例。图11是示出存在蓄电率SOC_clc达到电池41的允许上限值的中间地点的示例的图。图12是示出存在蓄电率SOC_clc达到电池41的允许下限值的中间地点的示例的图。

在图11中，作为阈值P_swt的初始值的阈值(a)首先被应用于行驶功率曲线，以估计电池41的蓄电率SOC_clc的变化(a)。然而，利用这种变化(a)，在到达目的地点时不能获得目标蓄电率SOC_tgt，因此阈值P_swt被修改并减小到阈值(b1)。即使利用该阈值(b1)，也不能获得目标蓄电率SOC_tgt，但是存在蓄电率SOC_clc达到允许上限值的中间地点P1，使得从出发地点到中间地点P1的阈值被确定为阈值(b1)。最后，从中间地点P1到目的地点，确定导致变化(c1)的阈值(c1)，利用该变化可以在到达目的地点时获得目标蓄电率SOC_tgt。利用该方法，生成了这种驾驶场景：其中对于从出发地点到中间地点P1的时间基于阈值(b1)来执行行驶模式的切换控制，并且对于从中间地点P1到目的地点的时间基于阈值(c1)来执行行驶模式的切换控制。

在图12中，作为阈值P_swt的初始值的阈值(a)首先被应用于行驶功率曲线，以估计电池41的蓄电率SOC_clc的变化(a)。然而，利用这种变化(a)，在到达目的地点时不能获得目标蓄电率SOC_tgt，因此阈值P_swt被修改并增加到阈值(b2)。即使利用该阈值(b)，也不能获得目标蓄电率SOC_tgt，但是存在蓄电率SOC_clc达到允许下限值的中间地点P2，使得从出发地点到中间地点P2的阈值被确定为阈值(b2)。最后，从中间地点P2到目的地点，确定导致变化(c2)的阈值(c2)，利用该变化可以在到达目的地点时获得目标蓄电率SOC_tgt。利用该方法，生成了这种驾驶场景：其中对于从出发地点到中间地点P2的时间基于阈值(b2)来执行行驶模式的切换控制，并且对于从中间地点P2到目的地点的时间基于阈值(c2)来执行行驶模式的切换控制。

利用上述处理，能够估计车辆从出发地点行驶到目的地点的每次行程的功率消耗的变化，以及回收的再生能量E_est和高效生成能量E_gen的量，使得基于这些因素，可以生成能够提高燃油效率，同时实现目标消耗能量E_tgt的高效消耗(包括估计的再生能量E_est的完全消耗)和车辆到达目的地点时的目标蓄电率SOC_tgt的获取的驾驶场景。当估计值与通过实际行驶获得的值之间的偏差增大时，检查驾驶场景，使得始终能够实现最佳行驶控制。

操作和效果

如上所述，根据本实施例的用于车辆的行驶控制装置10，基于过去的行驶历史，使用行驶功率曲线在早期阶段定量估计回收再生能量E_est的量，该行驶功率曲线是在从出发地点到目的地点的车辆行驶中预期由动力源生成的行驶功率的变化的时间序列。此外，使用速度曲线来估计在高速行驶期间通过高效发电获得的生成能量E_gen，该速度曲线是从出发地点到目的地点的车辆行驶中预期的车辆的速度的时间序列。因此，这些估计结果可以用于执行考虑到电池41的目标蓄电率的合适的车辆行驶控制。

行驶控制装置10执行控制，使得通过在发动机效率低的行驶条件下使用电动机31进行行驶，能够尽可能在高效率的区域中驱动内燃机21。当再生能量可以估计为大时，诸如在下坡上，行驶控制装置10执行控制以便预先降低电池41的蓄电率，以消除或减少未回收的能量。此外，行驶控制装置10执行控制，以便在具有良好发动机效率的高速行驶期间积极生成电力，从而增加车辆能够通过电动机31行驶的时间段，这能够提高燃油效率/电力效率。此外，由于行驶控制装置10通过设定第一区间和第二区间来控制行驶模式，使得电池41的蓄电率不超过允许上限值并且不低于允许下限值，因此可以抑制电池41的劣化进程。这些控制可以适当地提高燃油效率，同时实现目标消耗能量E_tgt的高效消耗(包括估计的再生能量E_est的完全消耗)和车辆到达目的地点时的目标蓄电率SOC_tgt的获取。

尽管上面已经描述了本公开的实施例，但是本公开可以通过适当的变型来实现。本公开不仅可以理解为行驶控制装置，还可以理解为由包括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、存储行驶控制程序的计算机可读非暂时性存储介质、配备有行驶控制装置的车辆等。

本公开适用于安装在车辆等上的行驶控制装置。

Claims (9)

1.一种行驶控制装置，其安装在配备有电动机和内燃机作为动力源的车辆上，所述行驶控制装置包括：

第一获取单元，其获取所述车辆的目的地点；

第二获取单元，其获取从出发地点到所述目的地点的过去的行驶历史；

第三获取单元，其获取目标蓄电率，所述目标蓄电率是在所述车辆到达所述目的地点的时刻安装在作为目标的所述车辆中的电池的蓄电率；

估计单元，其基于所述行驶历史估计生成能量的预期量，所述生成能量是直到所述车辆到达所述目的地点为止能够在所述车辆中生成的能量；

设定单元，其基于所述生成能量的所述预期量和所述目标蓄电率设定第一区间和第二区间，所述第一区间是仅驱动所述电动机以进行行驶的区间，并且所述第二区间是至少驱动所述内燃机以进行行驶的区间；以及

控制单元，其基于所述第一区间和所述第二区间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，其中，所述行驶历史包括指示当在过去从所述出发地点到所述目的地点执行行驶时所述动力源中生成的功率的变化的时间序列的信息，以及指示当从所述出发地点到所述目的地点执行行驶时所述车辆的速度的变化的时间序列的信息。

3.根据权利要求2所述的行驶控制装置，其中，所述估计单元将所述行驶历史中的所述动力源中生成的功率为负的时间段视作能够回收能量的回收时间段，并且估计在所述回收时间段期间在所述动力源中生成的所述功率的大小的时间积分值作为所述生成能量的所述预期量的至少一部分。

4.根据权利要求2或3所述的行驶控制装置，其中，所述估计单元将所述行驶历史中的所述车辆以预定速度以上行驶的时间段视作能够利用所述内燃机的驱动执行高效率的发电的发电时间段，并且估计所述发电时间段期间生成的能量作为所述生成能量的所述预期量的至少一部分。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的行驶控制装置，其中，所述设定单元设定所述第一区间和所述第二区间，使得在所述车辆到达所述目的地点的所述时刻所述生成能量的所述预期量的全部被消耗。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的行驶控制装置，其中，所述设定单元设定所述第一区间和所述第二区间，使得所述电池的所述蓄电率不超过允许上限值或不低于允许下限值。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的行驶控制装置，进一步包括推导单元，所述推导单元推导基于到当前地点的所述行驶历史在所述动力源中生成的功率的大小的时间积分值与基于到所述当前地点的实际行驶在所述动力源中生成的功率的大小的时间积分值之间的差，其中，当由所述推导单元推导出的所述差的绝对值等于或大于预定标准值时，所述设定单元重设从所述当前地点到所述目的地点的所述第一区间和所述第二区间。

8.一种行驶控制方法，其由行驶控制装置执行，所述行驶控制装置安装在配备有电动机和内燃机作为动力源的车辆上，所述行驶控制方法包括：

获取所述车辆的目的地点的步骤；

获取从出发地点到所述目的地点的过去的行驶历史的步骤；

获取目标蓄电率的步骤，所述目标蓄电率是在所述车辆到达所述目的地点的时刻安装在作为目标的所述车辆中的电池的蓄电率；

基于所述行驶历史估计生成能量的预期量的步骤，所述生成能量是直到所述车辆到达所述目的地点为止能够在所述车辆中生成的能量；

基于所述生成能量的所述预期量和所述目标蓄电率设定第一区间和第二区间的步骤，所述第一区间是仅驱动所述电动机以进行行驶的区间，并且所述第二区间是至少驱动所述内燃机以进行行驶的区间；以及

基于所述第一区间和所述第二区间控制所述车辆的行驶的步骤。

9.一种存储介质，其存储有由行驶控制装置的计算机执行的行驶控制程序，所述行驶控制装置安装在配备有电动机和内燃机作为动力源的车辆上，所述行驶控制程序包括：

获取所述车辆的目的地点的步骤；

获取从出发地点到所述目的地点的过去的行驶历史的步骤；

获取目标蓄电率的步骤，所述目标蓄电率是在所述车辆到达所述目的地点的时刻安装在作为目标的所述车辆中的电池的蓄电率；

基于所述行驶历史估计生成能量的预期量的步骤，所述生成能量是直到所述车辆到达所述目的地点为止能够在所述车辆中生成的能量；

基于所述生成能量的所述预期量和所述目标蓄电率设定第一区间和第二区间的步骤，所述第一区间是仅驱动所述电动机以进行行驶的区间，并且所述第二区间是至少驱动所述内燃机以进行行驶的区间；以及

基于所述第一区间和所述第二区间控制所述车辆的行驶的步骤。