CN117125050A - 车辆控制装置、系统、车辆控制方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够改善乘员设定混合动力车辆的行驶模式方面的便利性的车辆控制装置、系统、车辆控制方法及存储介质。车辆控制装置对混合动力车辆进行控制，该混合动力车辆至少具备内燃机、电动机和蓄电池，能够从与所述内燃机和所述电动机的动作状态的组合对应的多个模式中选择一个模式来进行行驶，其中，所述车辆控制装置具备：设定部，其根据基于所述混合动力车辆的乘员的输入，设定对执行所述多个模式中的特定模式的区域进行指定的条件；以及控制部，在所述条件被满足的情况下，使所述混合动力车辆以所述特定模式行驶。

Description

车辆控制装置、系统、车辆控制方法及存储介质

技术领域

本发明涉及车辆控制装置、系统、车辆控制方法及存储介质。

背景技术

以往，已知有将混合动力车辆的行驶模式变更为适于周围环境的模式的技术。例如，在日本特开2018-086970号公报中公开了如下技术：混合动力车辆在事先设定的低噪声区域行驶时，将混合动力车辆的行驶模式变更为EV(electric vehicle)模式。

日本特开2018-086970号公报所记载的技术是在事先设定的低噪声区域行驶时将行驶模式变更为EV模式的技术，并不一定反映了乘员的希望。进而，在现有技术中，混合动力车辆的乘员例如也能够使用EV开关手动地将行驶模式切换为EV模式，但存在每次乘员按下EV开关很麻烦的情况。即，在现有技术中，存在乘员设定混合动力车辆的行驶模式方面的便利性低的情况。

发明内容

本发明是考虑这样的情况而完成的，其目的之一在于提供能够改善乘员设定混合动力车辆的行驶模式方面的便利性的车辆控制装置、系统、车辆控制方法及存储介质。

本发明的车辆控制装置、系统、车辆控制方法及存储介质采用了以下的结构。

(1)：本发明的一方案的车辆控制装置对混合动力车辆进行控制，所述混合动力车辆至少具备内燃机、电动机和蓄电池，能够从与所述内燃机和所述电动机的动作状态的组合对应的多个模式中选择一个模式来进行行驶，其中，所述车辆控制装置具备：设定部，其根据基于所述混合动力车辆的乘员的输入，设定对执行所述多个模式中的特定模式的区域进行指定的条件；以及控制部，其在所述条件被满足的情况下，使所述混合动力车辆以所述特定模式行驶。

(2)：在上述(1)的方案的基础上，所述设定部在由所述乘员指定了所述乘员的自己家的情况下，将包含所述自己家的区域设定为所述条件。

(3)：在上述(2)的方案的基础上，所述设定部通过设定与所述混合动力车辆行驶的道路的限制速度、宽度和类别中的至少一个相关的条件，来设定包含所述自己家的区域的范围。

(4)：在上述(1)的方案的基础上，所述设定部将所述混合动力车辆行驶的道路的限制速度为规定值以下的区域设定为所述条件。

(5)：在上述(1)的方案的基础上，所述设定部将所述混合动力车辆行驶的道路的宽度为规定值以下的区域设定为所述条件。

(6)：在上述(1)的方案的基础上，所述设定部将所述混合动力车辆行驶的道路的类别为特定类别的区域设定为所述条件。

(7)：在上述(1)的方案的基础上，所述设定部将由所述乘员执行了向所述特定模式的变更操作的频率高的区域设定为所述条件。

(8)：在上述(1)的方案的基础上，所述设定部将由多个其他车辆的乘员执行了向所述特定模式的变更操作的频率高的区域设定为所述条件。

(9)：在上述(1)～(8)中任一方案的基础上，所述特定模式是使所述内燃机停止并通过所述电动机的输出行驶的第一模式、利用所述内燃机的输出而由发电机发电并通过所述电动机的输出行驶的第二模式、以及将所述内燃机的输出机械地传递给驱动轮的第三模式中的任一种。

(10)：本发明的另一方案的系统对混合动力车辆进行控制，所述混合动力车辆至少具备内燃机、电动机和蓄电池，能够从与所述内燃机和所述电动机的动作状态的组合对应的多个模式中选择一个模式来进行行驶，其中，所述系统具备：应用程序，其使终端装置接受对执行所述多个模式中的特定模式的区域进行指定的条件，将所述条件发送给车辆控制装置；以及所述车辆控制装置，其从所述终端装置接收所述条件，在所述条件被的情况下，使所述混合动力车辆以所述特定模式行驶。

(11)：本发明的另一方案的车辆控制方法是对混合动力车辆进行控制的方法，由一个以上的处理器实现，所述混合动力车辆至少具备内燃机、电动机和蓄电池，能够从与所述内燃机和所述电动机的动作状态的组合对应的多个模式中选择一个模式来进行行驶，其中，所述车辆控制方法包括如下步骤：根据基于所述混合动力车辆的乘员的输入，设定对执行所述多个模式中的特定模式的区域进行指定的条件；以及在所述条件被满足的情况下，使所述混合动力车辆以所述特定模式行驶。

(12)：本发明的另一方案的存储介质存储程序，所述程序对混合动力车辆进行控制，所述混合动力车辆至少具备内燃机、电动机和蓄电池，能够从与所述内燃机和所述电动机的动作状态的组合对应的多个模式中选择一个模式来进行行驶，其中，所述程序使计算机执行如下处理：根据基于所述混合动力车辆的乘员的输入，设定对执行所述多个模式中的特定模式的区域进行指定的条件，在所述条件被满足的情况下，使所述混合动力车辆以所述特定模式行驶。

根据上述(1)～(12)的方案，能够提供能改善乘员设定混合动力车辆的行驶模式方面的便利性的车辆控制装置、系统、车辆控制方法及存储介质。

附图说明

图1是供车辆控制装置搭载的车辆的结构图。

图2是示出车辆中的以第一实施方式的车辆控制装置为中心的控制系统的结构的结构图。

图3是示出SOCref(X)的一例的图。

图4是短期最优化部的结构图。

图5是用于说明短期车速预测部的处理内容的一例的图。

图6是示出各模式最佳动作点决定部导出的信息的内容的图。

图7是用于说明模式选择部的处理的图。

图8是用于说明通过模式选择部的功能选择模式M(t)的效果的图。

图9是示出乘员在HMI上指定EV模式的执行区域的画面的一例的图。

图10是示出乘员在HMI上指定自己家信息的画面的一例的图。

图11是示出乘员在HMI上指定EV模式执行区域的画面的一例的图。

图12是示出乘员在HMI上设定使EV模式执行区域有效化的时间段的画面的一例的图。

图13是示出模式设定信息的一例的图。

图14是示出第二实施方式的车辆控制装置和终端装置的结构的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的车辆控制装置、系统、车辆控制方法及存储介质的实施方式进行说明。

<车辆＞

图1是供车辆控制装置100搭载的车辆M的结构图。车辆M是能够切换串联方式和并联方式的混合动力车辆。串联方式是指，发动机和驱动轮未机械地连结，发动机的动力专门用于由发电机进行的发电，发电电力向行驶用的电动机供给的方式。并联方式是指，能够机械地(或者经由变矩器等流体)连结发动机和驱动轮，能够将发动机的动力向驱动轮传递或者用于发电的方式。车辆M通过连接或断开锁止离合器14，能够切换串联方式和并联方式。车辆M可以是能够对蓄电池进行插入式充电的车辆。

在车辆M上例如搭载有发动机10、第一马达(发电机)12、锁止离合器14、齿轮箱16、第二马达(电动机)18、制动装置20、驱动轮25、第一变换器30、第二变换器32、VCU(VoltageControl Unit)40、蓄电池50、以及蓄电池ECU(Electronic Control Unit)54。关于其他结构，一边适当地参照以下的内容或者图2一边进行说明。

发动机10是通过使汽油等燃料燃烧来输出动力的内燃机。发动机10例如是具备液压缸和活塞、进气阀、排气阀、燃料喷射装置、火花塞、连杆、曲轴等的往复式发动机。另外，发动机10也可以是转子式发动机。

第一马达12例如是三相交流发电机。第一马达12的转子与发动机10的输出轴(例如曲轴)连结，使用由发动机10输出的动力进行发电。发动机10的输出轴及第一马达12的转子经由锁止离合器14与驱动轮25侧连接。

锁止离合器14根据来自PCU30的指示，切换将发动机10的输出轴及第一马达12的转子与驱动轮25一侧连接的状态(以下为连接状态)和与驱动轮25侧断开的状态(以下为分离状态)。

齿轮箱16是变速器。齿轮箱16对由发动机10输出的动力进行变速并向驱动轮25侧传递。齿轮箱16的变速比由车辆控制装置100指定。

第二马达18例如是三相交流电动机。第二马达18的转子与驱动轮25连结。第二马达18使用被供给的电力将动力向驱动轮25输出。可以在第二马达18与驱动轮25之间设置能够变更减速比的减速器。第二马达18在车辆减速时使用车辆的动能进行发电。以下，有时将由第二马达18进行的发电动作称为再生。

制动装置20例如具备制动钳、将液压向制动钳传递的液压缸、以及使液压缸产生液压的电动马达。制动装置20可以具备将通过制动踏板的操作而产生的液压经由主液压缸向液压缸传递的机构作为备用。需要说明的是，制动装置20不限于上述说明的结构，也可以是将主液压缸的液压向液压缸传递的电子控制式液压制动装置。

第一变换器30及第二变换器32例如是AC-DC变换器。第一变换器30及第二变换器32的直流侧端子与直流线路DL连接。在直流线路DL上经由VCU40连接有蓄电池50。第一变换器30将由第一马达12发出的交流转换为直流并向直流线路DL输出，或者将经由直流线路DL供给的直流转换为交流并向第一马达12供给。同样地，第二变换器32将由第二马达18发出的交流转换为直流并向直流线路DL输出，或者将经由直流线路DL供给的直流转换为交流并向第二马达18供给。

VCU40例如是DC-DC转换器。VCU40对从蓄电池50供给的电力进行升压并向DC线路DL输出。

蓄电池50是锂离子电池、全固体电池等二次电池。在蓄电池50上安装有蓄电池传感器52。蓄电池传感器52包括电压传感器、电流传感器、温度传感器等。蓄电池传感器52的检测值向蓄电池ECU54输出。蓄电池ECU54通过比较充放电电流的积分值和根据电压简单地导出的ΔSOC的方法等各种手法计算蓄电池50的SOC(State Of Charge：充电率)，将SOC的信息向车辆控制装置100输出。

[各种行驶模式]

以下，对车辆M的行驶模式(以下简称为模式)进行说明。对于模式，存在以下模式。

(1)EV行驶模式(EV)

在EV行驶模式下，车辆控制装置100使锁止离合器14成为分离状态，使用从蓄电池50供给的电力驱动第二马达18，通过来自第二马达18的动力使车辆行驶。

(2)串联混合动力行驶模式(ECVT)

在串联混合动力行驶模式下，车辆控制装置100使锁止离合器14成为分离状态，向发动机10供给燃料而使其动作，将由第一马达12发出的电力提供给蓄电池50及第二马达18。并且，使用从第一马达12或蓄电池50供给的电力驱动第二马达18，通过来自第二马达18的动力使车辆行驶。

(3)发动机驱动行驶模式(LU)

在发动机驱动行驶模式下，车辆控制装置100使锁止离合器14成为连接状态，使发动机10消耗燃料而动作，将发动机10输出的动力的至少一部分向驱动轮25传递而使车辆行驶。此时，第二马达18也可以将仅凭借发动机10输出的动力不足的量相应的动力向驱动轮25输出。发动机驱动行驶模式实现并联方式。

(4)再生

在再生时，车辆控制装置100使锁止离合器14成为分离状态，使用车辆的动能使第二马达18发电。再生时的发电电力储存于蓄电池50，或者通过废电动作而被废弃。

[第一实施方式]

图2是示出车辆M中的以第一实施方式的车辆控制装置100为中心的控制系统的结构的结构图。在车辆M上还搭载有驾驶操作件60、操作检测传感器62、车辆传感器64、相机70、通信装置72、以及导航装置80。需要说明的是，控制对象设备200包括发动机10、制动装置20、第一变换器30、第二变换器32、VCU40中的一部分或全部。在控制这些控制对象设备200时，发动机ECU、马达ECU这样的单独控制装置也可以介于之间，但在本说明书中省略对其的说明，对车辆控制装置100直接控制控制对象设备200的情况进行说明。另外，车辆控制装置100也可以是包含单独控制装置的概念。

驾驶操作件60包括油门踏板、制动踏板、换档杆、转向盘等。在驾驶操作件60上安装有操作检测传感器62。操作检测传感器62包括油门开度传感器、制动踩踏量传感器、换挡位置检测传感器、转向转矩传感器等。操作检测传感器62检测对驾驶操作件60进行的操作的量(可以是位移量的单位，也可以是力的单位)，将操作的量的信息向车辆控制装置100输出。操作的量包括油门开度(以下为油门开度AC)、制动踩踏量、换挡位置、转向转矩等。

车辆传感器64例如包括车速传感器、加速度传感器、角速度传感器等。车辆传感器64将检测出的车速(以下为车速V)、加速度、角速度的信息向车辆控制装置100输出。

相机70拍摄车辆M的行进方向(前方)的风景。相机70安装于能够拍摄在与车辆M相同的车道上向与车辆M相同的方向移动的前行车辆的位置。相机70例如是具有CCD(ChargeCoupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等图像传感器的数码相机，反复拍摄车辆M的行进方向的风景。

通信装置72例如利用蜂窝网、Wi-Fi网或者DSRC(Dedicated Short RangeCommunications)等专用短程通信标准与车辆M的外部的通信装置进行通信。外部的通信装置可以包含路侧设备、其他车辆等。

导航装置80例如具备位置定位部81、HMI(Human machine Interface)82、目的地推定部83、路径搜索部84及路径引导部85。导航装置80在HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置中保持地图信息87。位置定位部81例如包括GNSS接收机。位置定位部81基于从GNSS卫星接收到的信号，来确定车辆M的位置。车辆M的位置也可以通过利用了车辆传感器64的输出的INS(Inertial Navigation System)来确定或补充。HMI82包括显示装置、扬声器、触摸面板、按键等。目的地推定部83根据车辆M的平常的路径等来推定车辆M的目的地。路径搜索部84例如参照地图信息87来决定从由位置定位部81确定的车辆M的位置(或者所输入的任意位置)到由乘员使用HMI82输入或者由目的地推定部83推定的目的地为止的路径。地图信息87例如是通过显示道路的线路和由线路连接的节点来表现道路形状的信息。在地图信息87中，也可以附加线路的法定速度、道路坡度、道路曲率的信息。路径引导部85进行使用了HMI52的路径引导，以使车辆M能够沿着路径移动。导航装置80例如也可以通过乘员持有的智能手机、平板终端等终端装置的功能来实现。导航装置80可以经由通信装置72向导航服务器发送当前位置和目的地，从导航服务器取得路径，也可以根据需要经由通信装置72从地图提供服务器适当取得地图信息87。导航装置80除了上述的功能之外，还根据来自车辆控制装置100的询问，向车辆控制装置100输出所需的信息。导航装置80的功能的一部分也可以包含在车辆控制装置100中。

<车辆控制装置>

车辆控制装置100例如具备长期最优化部110、短期最优化部120、模式设定部170、模式控制部180、以及存储部190。长期最优化部110例如具备长期车速预测部112和SOC计划算出部114。使用图4对短期最优化部120的详细结构进行说明。这些构成要素例如通过CPU(Central Processing Unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。这些构成要素中的一部分或全部可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(GraphicsProcessing Unit)等硬件(包括电路部；circuitry)来实现，也可以通过软件与硬件的协同配合来实现。程序可以预先保存于HDD、闪存器等存储装置(具备非暂时性的存储介质的存储装置)，也可以保存于DVD、CD-ROM等能够装卸的存储介质(非暂时性的存储介质)，并通过存储介质装配于驱动装置而安装。存储部190保存后述的模式设定信息192。

<长期最优化>

长期最优化部110例如在车辆M的系统启动的时机、决定了车辆M的目的地的时机等车辆M从此开始行驶的时机开始处理。

长期车速预测部112预测通过由路径搜索部84决定的路径上的各地点时的车辆M的车速。例如，长期车速预测部112基于地图信息87所包含的法定速度、道路坡度、道路曲率的信息、经由通信装置72接收到的拥堵信息等来预测车速。以下，将其称为长期预测车速V#。长期车速预测部112例如针对设定为规定刻度的离散值的各行驶距离X(或者针对各单位时间，以下相同)预测长期预测车速V#。

SOC计划算出部114针对各行驶距离X，以长期预测车速V#为前提，决定用于使能量消耗量良好并抑制蓄电池50的劣化的SOC的推移。以下，将其称为SOCref。例如，SOC计划算出部114首先参照车辆模型求出用于实现长期预测车速V#的各行驶距离X的车辆M的输出Pd，一边对后述的系数λ进行各种变更，一边针对各行驶距离X通过与后述的短期最优化部120同样的方法来决定模式(EV/ECVT/LU中的任一个)，基于作为其结果而算出的蓄电池50的充放电电流来算出各行驶距离X的SOC(循环仿真)。系数λ是用于在评价车辆M的行驶状态的评价函数H中决定重视能量消耗量和使SOC接近目标值(其结果是，抑制蓄电池50的劣化)中的哪一个的系数。详细而言，在短期最优化部120中进行说明。

车辆模型是示出为了实现长期预测车速V#而应该输出的驱动轴输出功率Pd与长期预测车速V#及车辆M的诸要素信息的关系的函数。车辆模型例如由以下的式(1)、(2)表示。式中，MF是第二马达18的轴端驱动力，a、b及c是行驶阻力算出系数，M是车辆M的设想重量(设想两名乘员乘车)，g是重力加速度，θ是道路坡度，TME是齿轮箱16的效率，ML是第二马达18的损失。

MF＝{(a+b·V#+c·V#²)+M·g·sinθ}/TME…(1)

Pd＝MF·V+Mμ···(2)

SOC计划算出部114一边对系数λ进行各种变更，一边选择车辆M到达目的地时的SOC成为目标值(例如50[％])的系数λ。然后，SOC计划算出部114将以所选择的λ为条件的情况下的SOC的推移决定为作为目标SOC的SOCref，并输出给短期最优化部120，以下，将各行驶距离X的SOCref表示为SOCref(X)。图3是示出SOCref(X)的一例的图。需要说明的是，处于SOCref(X)逐渐减少并渐近于50[％]左右的倾向表示如下情况：在插电式混合动力车辆的情况下，在驻车中被充电，在SOC高的状态下起步的情况较多，之后，最接近蓄电池50的劣化不发展的状态。

<短期最优化>

图4是短期最优化部120的结构图。短期最优化部120例如具备前方状况取得部121、前行车辆识别部122、短期车速预测部123、SOC/λ指示部130、积分部131、反馈运算部132、各模式最佳动作点决定部140、模式选择部150、以及控制部160。需要说明的是，本图所示的车辆传感器64包括基于油门开度AC等计算驱动轴输出功率Pd(t)的主体。

前方状况取得部121例如取得法定速度、道路坡度、道路曲率、到信号灯的距离、信号灯的状态、到信号灯的状态切换为止的时间、到暂时停止位置的距离等信息。前方状况取得部121通过使用位置定位部81的定位结果并参照地图信息87、或者从经由通信装置72接收的信息取得这些信息。关于信号灯的状态，也可以解析由相机70拍摄到的图像来取得。

前行车辆识别部122例如通过解析由相机70拍摄到的图像，来识别车辆M与前行车辆的距离及相对速度。前行车辆识别部122也可以参照未图示的雷达装置、LIDAR(LightDetection and Ranging)的输出来识别车辆M与前行车辆的距离及相对速度。

图5是用于说明短期车速预测部123的处理内容的一例的图。短期车速预测部123例如通过将由前方状况取得部121和前行车辆识别部122分别取得的各种信息和反复发生的控制时机中的至少前一次的控制时机的车速向RNN(Recurrent Neural Network)输入，来预测从本次的(Coming)控制时机到本次的控制时机的n次后的控制时机为止的各控制时机的车速(将来的车速)。以下，将其称为预测车速V(t)～V(t+n)。与当前的控制时机相比将来的各种信息是预读信息。预读信息可以通过卡尔曼滤波器等方法生成，例如，关于到信号灯的状态切换为止的时间，也可以减去与控制时机的周期相应的时间来计算，关于到暂时停止位置为止的距离，也可以假定当前的车速V(t)持续来计算。

当决定预测车速V(t)～V(t+n)时，使用前述的车辆模型、坡度信息等，求出用于实现预测车速V(t)～V(t+n)的驱动轴输出功率。以下，将其称为预测驱动轴输出功率Pd(t)～Pd(t+n)。短期车速预测部123对其进行计算，将预测车速V(t)～V(t+n)和预测驱动轴输出功率Pd(t)～Pd(t+n)向各模式最佳动作点决定部140输出。

SOC/λ指示部130决定当前的控制时机的指示值SOCref(t)和指示值λref(t)。向SOC/λ指示部130输入通过由积分部131对从车辆传感器64取得的车速V(t)进行积分而计算的车辆M的行驶距离(到当前为止的累计值)X(t)。如前所述，由于SOCref(X)被决定为各行驶距离X的值，因此SOC/λ指示部130将SOCref(X)中的与行驶距离X对应的值决定为本次的控制时机的指示值SOCref(t)。

另外，SOC/λ指示部130用任意的方法决定指示值λref(t)。SOC/λ指示部130可以将指示值λref(t)设为固定值，也可以根据蓄电池50的温度等来决定。

从SOCref(t)减去从蓄电池ECU54输入的测定值的SOC(t)而得到的值ΔSOC(t)被输入到反馈运算部132。反馈运算部132以使ΔSOC(t)接近零的方式来决定系数λ的校正量Δλ(t)。反馈运算部132的处理例如由式(3)所示的PI控制的式子表示。Kp是比例项的增益，Ki是积分项的增益，均是正值。

Δλ(t)＝-Kp×ΔSOC(t)-Ki×∫ΔSOC(t)dt...(3)

系数λ的校正量Δλ(t)被与指示值λref(t)相加，而作为本次的控制时机的系数λ(t)被输入到各模式最佳动作点决定部140。

各模式最佳动作点决定部140针对多个模式，决定使评价函数H最小的最佳动作点。向各模式最佳动作点决定部140输入当前循环的SOC(t)及系数λ(t)、预测车速V(t)～V(t+n)及预测驱动轴输出功率Pd(t)～Pd(t+n)、以及来自蓄电池ECU54的蓄电池输出上限值Pblim(t)。蓄电池输出上限值Pblim(t)是蓄电池ECU54基于蓄电池50的温度、SOC等计算出的值，表示每单位时间蓄电池50能够充放电的功率的上限。

各模式最佳动作点决定部140将所输入的信息作为制约条件，参照事先运算结果映射(map)141，针对各模式从本次的控制时机到n次后的控制时机为止的各控制时机，导出使式(4)所示的评价函数H成为最小的驱动轴输出功率Pd(t)～Pd(t+n)及发动机转速ωg(t)～ωg(t+n)以及成为最小的评价函数H(t)～H(t+n)。式中，u(t)是能量消耗量(或每单位行驶距离或者每单位时间的能量消耗率)，mf(点)(u(t))是消耗燃料流量[g/s]。x(t)＝SOC(t)，x(点)(t)如式(5)所示，是在SOC为增加倾向的情况下返回正值、在SOC为减少倾向的情况下返回负值的函数，有时被称为SOC的动态(dynamics)。式中，Voc(SOC)是以SOC为自变量而返回蓄电池50的开放端电压的函数，rb(SOC)是以SOC为自变量而返回蓄电池50的内部电阻的函数，Qbmax是蓄电池50的充满电容量。

式(4)的mf(点)(u(t))是消耗燃料流量，x(点)(t)是表示上述那样倾向的函数，因此例如在使发动机10动作而对蓄电池50进行充电的状态的情况下，mf(点)(u(t))、x(点)(t)均是正值，如果经由-λ(t)结合的这些值平衡，则评价函数H成为接近零的值(实际上由于存在行驶阻力、损失，因此在再生时以外不会产生成为零以下的情况)。另外，在使发动机10动作而使蓄电池50放电的状态的情况下，mf(点)(u(t))是正值，x(点)(t)是负值，在使发动机10停止而使蓄电池50放电的状态的情况下，mf(点)(u(t))是零，x(点)(t)为负值。mf(点)(u(t))与-λ(t)·x(点)(t)的合计越接近零，表示车辆M的能量收支越良好。这样，评价函数H以实现所赋予的行驶状态(由速度、输出等表现)为前提，评价车辆M中的能量收支是否为效率良好的状态。而且，系数λ(t)是调整高度评价使蓄电池50的SOC上升的程度的系数。系数λ(t)越高，蓄电池50的SOC的变化量越大地反映在评价函数H中。

在此，回顾式(3)来说明系数λ(t)的作用。系数λ(t)根据反馈控制的性质，在ΔSOC为正的较大值时被调整为变小，在ΔSOC为负的较小值(为负且绝对值较大的值)时被调整为变大。即，通过使ΔSOC接近零的反馈控制来调整系数λ(t)，由此发挥使蓄电池50的SOC(t)沿着设定为最初目标值的SOCref(t)推移的作用。

图6是示出各模式最佳动作点决定部140导出的信息的内容的图。在以下的说明中，设n＝4。各模式最佳动作点决定部140将各模式的驱动轴输出功率Pd(t)及发动机转速ωg(t)(以上，最佳动作点)输出给控制部160，将各模式的成为最小的评价函数minH(t)～H(t+4)输出给模式选择部150。

事先运算结果映射141是针对各模式、各系数λ，相对于车速、驱动轴输出功率及蓄电池输出上限值的各种组合，将使评价函数H最小的驱动轴输出功率及发动机转速、以及成为最小的评价函数H建立对应关系的信息。事先运算结果映射141是作为预先由与车辆控制装置100分体的运算装置进行模拟运算等的结果而得到的信息。事先运算结果映射141是通过求出式(5)的目标函数而生成的。

模式选择部150基于输入的信息，选择控制时机t～t+4之间的最佳的模式转移，将该选择的模式转移中与本次的控制时机t对应的部分作为模式M(t)输出到控制部160。图7是用于说明模式选择部150的处理的图。假设在控制时机t～t+4的各时机能够任意地选择模式，则模式选择的组合(以下将其称为路线(path))以3的5次方计存在243种。模式选择部150针对全面地且按时间序列(意味着针对一个控制时机仅选择一个模式)设想的多个路线，求出将对评价函数H的最小值minH进行合计而得到的∑minH和对于循环间的模式变更的处罚(penalty)值∑Pt相加后的评价值Epath(式(6))，选择评价值Epath最小的路线。需要说明的是，模式选择部150可以针对设想的全部路线求出评价值Epath，也可以用某些限制从处理对象中排除一部分路线。

Epath＝∑minH+∑Pt…(6)

处罚值Pt被预先设定为，与上次的控制时机相比，根据从哪个模式变更为哪个模式而值不同。例如，在模式变更时，由于发动机10的起动和转速/转矩匹配最花费时间，因此对从EV向LU的模式变更施加最大的处罚值，接着对需要发动机10的转速/转矩匹配的从ECVT向LU的模式变更施加第二大的处罚值，对仅需要发动机起动的从EV向ECVT的模式变更施加第三大的处罚值。另一方面，关于向EV的变更，由于第二马达18的动作开始不花费太多时间，因此施加较小的处罚值(或者不施加处罚值)。

这样，当选择考虑了评价函数的最小值minH和针对模式变更的处罚值Pt的评价值Epath最小的路线时，模式选择部150将与所选择的路线中的当前的控制时机t对应的模式作为当前的控制时机的模式M(t)输出。

控制部160在从各模式最佳动作点决定部140输入的各模式的驱动轴输出功率Pd(t)及发动机转速ωg(t)中，选择与从模式选择部150输入的模式M(t)相当的驱动轴输出功率Pd(t)及发动机转速ωg(t)，基于所选择的驱动轴输出功率Pd(t)及发动机转速ωg(t)对控制对象设备200进行控制。

通过这样进行控制，不是简单地选择“在当前的控制时机t下评价函数H最小的模式”，而是基于“为了使对到将来的n次后的控制时机为止的期间的动作进行了评价的评价值Epath成为最佳的值，在当前的控制时机t下应该选择哪个模式”这样的方针，选择当前的控制时机的模式M(t)。图8是用于说明通过模式选择部150的功能选择模式M(t)的效果的图。图中，累积评价值是指限定为从控制时机t到该控制时机而求出的评价值Epath。如图所示，对于控制时机t下的最小值minH，minH_EV最小，minH_ECVT与minH_LU相同。但是，在控制时机t+1之后，minH_ECVT或minH_LU大于minH_EV。其结果是，在着眼于最小值minH的情况下，在控制时机t选择EV，在t+1之后选择ECVT或LU是最好的(路线(1))，但在控制时机t+1从EV变更为ECVT或LU的结果是，由于在控制时机t+1产生起动发动机10的必要性而产生处罚，作为结果，与从控制时机t开始一贯地选择ECVT或LU的情况(路线(2))相比，评价值Epath变大。模式选择部150在这样的情况下不选择EV作为模式M(t)，而选择ECVT或LU作为模式M(t)。由此，能够更适当地实现能量消耗量的削减和按照SOC计划的蓄电池50的充放电控制这两者。

<行驶模式的设定>

如上所述，模式选择部150为了使燃料效率最优化，从模式选择的组合(路线)中选择评价函数H的评价值Epath最小的路线，车辆M的模式按照所选择的路线按时间序列推移。但是，存在如下情况：例如，当车辆M在夜间在自己家附近行驶时，除了使燃料效率最优化之外，车辆M的乘员还希望为了抑制噪声而切换到EV模式。本发明既能够选择使燃料效率最优化的车辆M的模式，又能够根据乘员的希望将车辆M的模式切换为特定的模式。需要说明的是，以下，作为一例，以乘员希望向EV模式的切换的情况为例进行了说明，但乘员希望向ECVT模式或LU模式切换的情况也相同。

模式设定部170根据乘员向HMI82的输入，设定对执行EV模式的区域进行指定的条件。模式控制部180在车辆M的行驶中，在由模式设定部170设定的条件被满足了的情况下，使车辆M以EV模式行驶。图9是示出乘员在HMI82上输入EV模式的执行区域(以下简称为“EV模式执行区域”)的画面的一例的图。

在图9中，区域R1是用于供乘员将自己家周边设定为EV模式执行区域的区域。在区域R1中，当乘员按下区域R1的自己家设定按钮时，模式设定部170调出用于使乘员指定自己家的地图信息87。另外，例如，模式设定部170也可以使HMI82显示用于供乘员输入自己家的住址信息的输入栏。

图10是示出乘员在HMI82上指定自己家信息的画面的一例的图。图10表示通过乘员按下图9所示的自己家设定按钮而转变的地图信息87的画面。首先，乘员通过在HMI82上点击自己家位置(或文字输入住址信息)来指定自己家位置。模式设定部170根据乘员对自己家位置的指定，将包含自己家位置的市区区域设定为EV模式执行区域。模式控制部180对照车辆M的位置信息和地图信息87，在判定为车辆M进入了由模式设定部170设定的市区区域的情况下，使车辆M以EV模式行驶。

在此，模式设定部170通过设定与由地图信息87表示的道路的限制速度、宽度和类别中的至少一个相关的条件，来设定市区区域。更具体而言，例如，模式设定部170也可以将以自己家位置为中心的规定范围(例如，3km)中的、道路的限制速度被设定为规定值(例如，30km)以下的区域设定为市区区域。另外，例如，模式设定部170也可以将以自己家位置为中心的规定范围中的、道路的宽度被设定为规定值(例如，5m)以下的区域设定为市区区域。另外，例如，模式设定部170也可以将以自己家位置为中心的规定范围中的、道路的类别被设定为特定类别(例如，市建道路及私家路)的区域设定为市区区域。

与这些道路的限制速度、宽度、类别相关的条件也可以相互组合。例如，模式设定部170也可以将限制速度被设定为规定值以下且宽度被设定为规定值以下的区域设定为市区区域。另外，例如，模式设定部170也可以将限制速度被设定为规定值以下、宽度被设定为规定值以下、且类别被设定为特定类别的区域设定为市区区域。

返回图9，区域R2是用于供乘员将道路的限制速度为规定值以下的区域设定为EV模式执行区域的区域。乘员例如通过在区域R2上指定限制速度，而将指定的限制速度以下的区域设定为EV模式执行区域。模式控制部180对照车辆M的位置信息和地图信息87，在判定为车辆M进入了设定的限制速度以下的区域的情况下，使车辆M以EV模式行驶。

区域R3是用于供乘员将道路的宽度为规定值以下的区域设定为EV模式执行区域的区域。乘员例如通过在区域R3上指定道路宽度，而将指定的道路宽度以下的区域设定为EV模式执行区域。模式控制部180对照车辆M的位置信息和地图信息87，在判定为车辆M进入了设定的道路宽度以下的区域的情况下，使车辆M以EV模式行驶。

区域R4是用于供乘员将道路类别为特定类别的区域设定为EV模式执行区域的区域。在图9中，作为一例，作为道路的类别，表示了将县道、市建道路、私家路作为选择项目示出的例子，但本发明不限于这样的结构，例如也可以设定国道、都道府县道等选择项目。模式控制部180对照车辆M的位置信息和地图信息87，在判定为车辆M进入了具有设定的类别的道路的区域的情况下，使车辆M以EV模式行驶。

区域R5是用于供乘员通过手动设定EV模式执行区域的区域。在区域R5中，当乘员按下地图设定按钮时，模式设定部170调出用于使乘员指定EV模式执行区域的地图信息87。

图11是示出乘员在HMI82上指定EV模式执行区域的画面的一例的图。图11表示通过乘员按下图10所示的地图设定按钮而转变的地图信息87的画面。乘员例如用手指划过显示在HMI82上的地图信息87，模式设定部170将由该轨迹L包围的区域设定为EV模式执行区域。模式控制部180对照车辆M的位置信息和地图信息87，在判定为车辆M进入了由轨迹L包围的区域的情况下，使车辆M以EV模式行驶。

区域R6是用于供乘员使用搭载于车辆M的未图示的EV开关、基于进行了向EV模式的切换的履历信息、允许自动地向EV模式的切换的区域。例如，车辆控制装置100将乘员使用EV开关进行了向EV模式的切换的地点的位置信息作为履历信息进行记录(例如，以道路(线路)为单位进行记录)。模式设定部170对照记录的履历信息和地图信息87，例如将向EV模式的切换执行了规定次数以上的道路设定为EV模式执行区域。模式控制部180对照车辆M的位置信息和地图信息87，在判定为车辆M进入了所设定的道路的情况下，使车辆M以EV模式行驶。

区域R7是用于供其他车辆的乘员使用搭载于其他车辆的EV开关、基于进行了向EV模式的切换的履历信息、允许自动地向EV模式的切换的区域。例如，车辆控制装置100从综合管理车辆M及其他车辆的服务器接收其他车辆的乘员使用EV开关进行了向EV模式的切换的地点的履历信息。模式设定部170对照接收到的履历信息和地图信息87，例如将由其他车辆的乘员向EV模式的切换执行了规定次数以上的道路设定为EV模式执行区域。模式控制部180对照车辆M的位置信息和地图信息87，在判定为车辆M进入了所设定的道路的情况下，使车辆M以EV模式行驶。

当车辆M的乘员输入在区域R1至R7设定的项目并按下设定按钮B1时，模式设定部170将在区域R1至R7设定的项目内容作为模式设定信息192存储。在图9的情况下，例如，由于输入了“限制速度30km以下”和“道路类别(私家路)”，因此模式设定部170将限制速度30km以下的区域和道路类别为私家路的区域作为模式设定信息192进行存储。在该情况下，模式控制部180对照车辆M的位置信息和地图信息87，在判定为车辆M进入了限制速度为30km以下的区域或道路类别为私家路的区域的情况下，使车辆M以EV模式行驶。

模式设定部170还可以使乘员在HMI82上设定使EV模式执行区域有效化(即，将模式切换为EV模式)的时间段。图12是示出乘员在HMI82上设定使EV模式执行区域有效化的时间段的画面的一例的图。

图12作为一例，表示作为使EV模式执行区域有效化的时间段、向乘员提供早晨、白天、夜晚、定制设定的选择项目的例子。在乘员例如选择及设定了早晨、白天、夜晚中的至少一个的情况下，模式控制部180仅在所设定的时间段使EV模式执行区域有效化。在定制设定中，乘员能够独自地设定希望使EV模式执行区域有效化的时间段(例如，20：00～24：00等)。

需要说明的是，在图12中，为了方便说明，对乘员一律设定使EV模式执行区域有效化的时间段的情况进行了说明。但是，也可以对各EV模式执行区域设定使EV模式执行区域有效化的时间段。例如，在图9的情况下，也可以针对“限制速度30km以下”和“道路类别(私家路)”分别将不同的时间段设定为使EV模式执行区域有效化的时间段。由此，能够进一步提高对乘员的便利性。

图13是示出模式设定信息192的一例的图。模式设定信息192例如将类型、详情、时间段、优先级得分等信息相对于设定ID建立了对应关系。模式控制部180在车辆M的行驶中，在模式设定信息192中设定的条件成立的情况下，将模式变更为EV模式。

在图13中，优先级得分表示被设定为EV模式执行区域的项目的优先级的高低。例如，可能有如下情况：在本车辆M的行驶中，若蓄电池50的SOC变低，则即使在模式设定信息192中设定的条件成立的情况下，为了节约蓄电池50的使用，也优选不将模式变更为EV模式。

因此，模式设定部170在向模式设定信息192追加设定项目时，自动(或基于乘员的指定)设定优先级得分。在图13的情况下，作为一例，对于“限制速度30km以下”设定优先级得分为2，对于“道路类别(私家路)”设定优先级得分为3。在该情况下，模式控制部180在蓄电池50的SOC为阈值以下的情况下，仅在优先级得分为规定值(例如3)以上的条件成立的情况下，将模式变更为EV模式。即，在图13的情况下，在蓄电池50的SOC为阈值以下的情况下，仅在道路类别为私家路的条件成立时，模式控制部180将模式变更为EV模式。由此，既能够满足与EV模式执行区域相关的乘员的要求，又能够节约蓄电池50的使用。

根据以上说明的第一实施方式，模式设定部170使车辆M的乘员经由HMI82设定对执行EV模式的区域进行指定的条件，模式控制部180在车辆M的行驶中，在所设定的条件成立的情况下，将行驶模式变更为EV模式。由此，能够改善在乘员设定混合动力车辆的行驶模式方面的便利性。

[第二实施方式]

在上述说明的第一实施方式中，车辆M的乘员在搭载于车辆M的HMI82上设定对执行EV模式的区域进行指定的条件，模式设定部170接受所设定的条件，模式控制部180在所设定的条件被满足了的情况下，将行驶模式变更为EV模式。与此相对，在第二实施方式中，经由车辆M的乘员所保持的终端装置300来设定对执行EV模式的区域进行指定的条件。以下，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。

图14是示出包括第二实施方式的车辆控制装置100B和终端装置300的系统S的结构的结构图。系统S包括车辆控制装置100B和终端装置300。终端装置300例如是智能手机、平板终端等计算机装置。终端装置300包括模式接受部310作为功能部。

模式接受部310在终端装置300的显示器上显示用于设定对执行EV模式的区域进行指定的条件的画面。这与图9所示的画面相同。当模式接受部310接受乘员的输入内容时，终端装置300将接受到的内容向车辆控制装置100B发送。车辆控制装置100B的模式设定部170B基于从终端装置300接收到的设定内容，生成模式设定信息192，并存储于存储部190。其他处理与第一实施方式相同。

根据以上说明的第二实施方式，终端装置300的模式接受部310使车辆M的乘员设定对执行EV模式的区域进行指定的条件，并将设定内容向车辆控制装置100B发送，模式设定部170B将接收到的设定内容作为模式设定信息192存储，模式控制部180在车辆M的行驶中，在设定的条件成立的情况下，将行驶模式变更为EV模式。由此，能够进一步改善在乘员设定混合动力车辆的行驶模式方面的便利性。

上述说明的实施方式能够如以下这样表现。

一种车辆控制装置，其具备；

存储介质(storage medium)，其保存能够由计算机读入的命令(computer-readable instructions)；以及

处理器，其与所述存储介质连接，

所述处理器通过执行能够由所述计算机读入的命令来进行如下处理(theprocessor executing the computer-readable instructions to：)：

根据基于所述混合动力车辆的乘员的输入，设定对执行所述多个模式中的特定模式的区域进行指定的条件，

在所述条件被满足的情况下，使所述混合动力车辆以所述特定模式行驶。

以上使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及替换。

Claims (12)

1.一种车辆控制装置，其对混合动力车辆进行控制，所述混合动力车辆至少具备内燃机、电动机和蓄电池，能够从与所述内燃机和所述电动机的动作状态的组合对应的多个模式中选择一个模式来进行行驶，其中，

所述车辆控制装置具备：

设定部，其根据基于所述混合动力车辆的乘员的输入，设定对执行所述多个模式中的特定模式的区域进行指定的条件；以及

控制部，其在所述条件被满足的情况下，使所述混合动力车辆以所述特定模式行驶。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

所述设定部在由所述乘员指定了所述乘员的自己家的情况下，将包含所述自己家的区域设定为所述条件。

3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其中，

所述设定部通过设定与所述混合动力车辆行驶的道路的限制速度、宽度和类别中的至少一个相关的条件，来设定包含所述自己家的区域的范围。

4.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

所述设定部将所述混合动力车辆行驶的道路的限制速度为规定值以下的区域设定为所述条件。

5.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

所述设定部将所述混合动力车辆行驶的道路的宽度为规定值以下的区域设定为所述条件。

6.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

所述设定部将所述混合动力车辆行驶的道路的类别为特定类别的区域设定为所述条件。

7.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

所述设定部将由所述乘员执行了向所述特定模式的变更操作的频率高的区域设定为所述条件。

8.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

所述设定部将由多个其他车辆的乘员执行了向所述特定模式的变更操作的频率高的区域设定为所述条件。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的车辆控制装置，其中，

所述特定模式是使所述内燃机停止并通过所述电动机的输出行驶的第一模式、利用所述内燃机的输出而由发电机发电并通过所述电动机的输出行驶的第二模式、以及将所述内燃机的输出机械地传递给驱动轮的第三模式中的任一种。

10.一种系统，其对混合动力车辆进行控制，所述混合动力车辆至少具备内燃机、电动机和蓄电池，能够从与所述内燃机和所述电动机的动作状态的组合对应的多个模式中选择一个模式来进行行驶，其中，

所述系统具备：

应用程序，其使终端装置接受对执行所述多个模式中的特定模式的区域进行指定的条件，将所述条件发送给车辆控制装置；以及

所述车辆控制装置，其从所述终端装置接收所述条件，在所述条件被满足的情况下，使所述混合动力车辆以所述特定模式行驶。

11.一种车辆控制方法，其是对混合动力车辆进行控制的方法，由一个以上的处理器实现，所述混合动力车辆至少具备内燃机、电动机和蓄电池，能够从与所述内燃机和所述电动机的动作状态的组合对应的多个模式中选择一个模式来进行行驶，其中，

所述车辆控制方法包括如下步骤：

根据基于所述混合动力车辆的乘员的输入，设定对执行所述多个模式中的特定模式的区域进行指定的条件；以及

在所述条件被满足的情况下，使所述混合动力车辆以所述特定模式行驶。

12.一种存储介质，其存储有程序，所述程序对混合动力车辆进行控制，所述混合动力车辆至少具备内燃机、电动机和蓄电池，能够从与所述内燃机和所述电动机的动作状态的组合对应的多个模式中选择一个模式来进行行驶，其中，

所述程序使计算机执行如下处理：

根据基于所述混合动力车辆的乘员的输入，设定对执行所述多个模式中的特定模式的区域进行指定的条件；以及

在所述条件被满足的情况下，使所述混合动力车辆以所述特定模式行驶。