JP2005168295A - ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 車速パターンとエンジンの燃料消費特性とに基づいて、エンジンにより走行した場合にエンジンの運転効率が最も低くなる小区間を判定し、該判定した小区間をモーターにより走行するとともに、回生制動区間の始点におけるバッテリーの充電状態が、回生制動区間で発生する回生電力量をバッテリーへ回収可能な充電状態以下で、かつ、回収可能な充電状態よりも低い充電状態下限値以上となるように、回生制動区間以外の大区間に含まれる小区間の内の、モーターにより走行する小区間以外の他の小区間におけるモーターによる発電量を設定する。
【選択図】 図9
Description
(2) 請求項2の発明は、エンジンにより走行した場合にエンジンの運転効率が低くなる小区間をモーターにより走行するとともに、他の小区間でエンジンによりモーターを駆動して発電を行う場合の燃料消費量と、エンジンの運転効率が低くなる小区間をエンジン出力のみにより走行した場合の燃料消費量とを比較して、前者の燃料消費量が後者の燃料消費量よりも少ない場合にのみ、他の小区間でモーターによる発電を行う。
この車両のパワートレインは、モーター1、エンジン2、クラッチ3、モーター4、無段変速機5、減速装置6、差動装置7および駆動輪8から構成される。エンジン2とモーター4との間にはクラッチ3が介装されており、モーター1の出力軸と、エンジン2の出力軸と、クラッチ3の入力軸3aとが互いに連結されるとともに、クラッチ3の出力軸3bと、モーター4の出力軸と、無段変速機5の入力軸とが互いに連結される。なお、ハイブリッド車両のパワートレインの構成はこの実施の形態に限定されない。
第1のスケジューリング方法は、例えば前方に降坂路がある場合には、そこでエネルギーを回収してバッテリーを充電できるので、予めモーター走行や空調装置のコンプレッサー(不図示)などの補機類を駆動してバッテリーのSOCを低下させておき、降坂路でエネルギーを最大限に回収する。これにより、エネルギーの回収率が向上し、その分だけ燃料消費量を低減することができる。
0.5cc/sec×2min×60sec+0.2cc/sec×5min×60sec=120cc
・・・(1)
1kw×5min÷60min=1/12 kwh ・・・(2)
この電力量1/12[kwh]を、エンジン2による50km/h走行区間において発電電力5kwで発電した場合の発電時間は、
(1/12)kwh/5kw=1/60h=1min ・・・(3)
1分間でよいことになる。また、図4に示す燃料噴射特性から、この発電時の燃料噴射量は1.0cc/sec必要なことが分かる。
1cc/sec×1min×60sec+0.5cc/sec×1min×60sec=90cc ・・・(4)
となり、エンジン2のみで走行する場合(図3(c))の燃料消費量120cc((1)式)よりも少なくなる。
この経路は、(a)に示すように出発地から一般道路を走行して市街地に入り、高速道路を経由して再び一般道路を走行し、目的地に至る経路であり、ナビゲーション装置34によって途中の市街地では渋滞が発生しており、高速道路を出てからの一般道路には降坂路と登坂路があることが分かっている。このような道路状況の経路において、上述したように、停止と発進が予測される地点で経路を区分し、各区間ごとに道路状況と運転履歴データとに基づいて(b)に示す走行速度パターンを予測する。
P={μ・M・g+(ρ・Cd・A・vsp2)/2+M・acc・g+M・g・sinθ}・vsp/3.6 ・・・(5)
ここで、Mは車重[kg]、μは転がり抵抗係数、ρは空気密度[kg/m3]、Cdは空気抵抗係数、Aは前影投影面積[m2]、gは重力加速度[m/sec2]、θは道路勾配[rad]を示す。また、上式の第1項は転がり抵抗を、第2項は空気抵抗を、第3項は加速抵抗を、第4項は勾配抵抗をそれぞれ表す。図9(a)の道路状況と(b)の走行速度パターンに対する出力演算結果を(c)に示す。図9(c)において、車両の走行に必要な出力の正値が駆動力を表し、負値が制動力を表す。
基本的には、継続回生区間の直前のスケジューリング区間内の、エンジン2が最も効率の低い運転点で運転される区間を、モーター4による走行区間に選定する。図9に示す例では、スケジューリング区間1の市街地の渋滞区間(“丸数字3”の区間)が該当する。なお、単一の区間だけでメインバッテリー15のSOCを充分に低減できない場合には、複数の区間をモーター走行区間として選定してもよい。また、エンジン2の効率の低い運転区間がない場合には、少しでもエンジン効率を上げることができるようなモーター4によるエンジン2のアシスト走行区間を選定してもよいし、あるいはエンジン2の運転効率が低い車両加速時にモーター4により駆動するようにしてもよい。
(SOC1+SOC2−SOC3)≦SOC4 ・・・(6)
の関係を満たすように発電量を調節する。
2 エンジン
3 クラッチ
3a 入力軸
3b 出力軸
4 モーター
5 無段変速機
6 減速装置
7 差動装置
8 駆動輪
9 油圧装置
10 モーター
11,12,13 インバーター
14 DCリンク
15 メインバッテリー
16 コントローラー
20 キースイッチ
21 セレクトレバースイッチ
22 アクセルセンサー
23 ブレーキスイッチ
24 車速センサー
25 バッテリー温度センサー
26 バッテリーSOC検出装置
27 エンジン回転センサー
28 スロットルセンサー
29 車間距離センサー
30 燃料噴射装置
31 点火装置
32 バルブタイミング調整装置
33 スロットルバルブ調整装置
34 ナビゲーション装置
35 運転履歴記録装置
36 補助バッテリー
Claims (2)
- 車両を駆動する電力をバッテリーからモーターへ供給するとともに、エンジンにより前記モーターを駆動して発電した電力と前記モーターによる車両制動時の回生電力とを前記バッテリーへ供給し、前記エンジンと前記モーターのいずれか一方または両方により車両を駆動するハイブリッド車両の駆動制御装置において、
目的地までの経路を探索する経路探索手段と、
前記経路の道路状況を検出する道路状況検出手段と、
発進と停止が予測される地点で前記探索された経路を複数の小区間に区分する経路小区分手段と、
所定時間以上継続して前記モーターによる回生制動が行われる回生制動区間の始点を境にして前記探索された経路を前記小区間よりも長い大区間で区分する経路大区分手段と、
運転者の運転履歴を記録する運転履歴記録手段と、
前記道路状況と前記運転履歴とに基づいて前記小区間ごとの車速パターンを推定する車速推定手段と、
前記車速パターンと前記エンジンの燃料消費特性とに基づいて、前記エンジンにより走行した場合に前記エンジンの運転効率が最も低くなる小区間を判定し、該判定した小区間を前記モーターにより走行するとともに、前記回生制動区間の始点における前記バッテリーの充電状態が、前記回生制動区間で発生する回生電力量を前記バッテリーへ回収可能な充電状態以下で、かつ、前記回収可能な充電状態よりも低い充電状態下限値以上となるように、前記回生制動区間以外の大区間に含まれる小区間の内の、前記モーターにより走行する小区間以外の他の小区間における前記モーターによる発電量を設定する運転スケジュール設定手段とを備えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置において、
前記運転スケジュール設定手段は、前記エンジンにより走行した場合に前記エンジンの運転効率が低くなる小区間を前記モーターにより走行するとともに、前記他の小区間で前記エンジンにより前記モーターを駆動して発電を行う場合の燃料消費量と、前記エンジンの運転効率が低くなる小区間を前記エンジン出力のみにより走行した場合の燃料消費量とを比較して、前者の燃料消費量が後者の燃料消費量よりも少ない場合にのみ、前記他の小区間で前記モーターによる発電を行うことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
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