JP2006311769A - ハイブリットカーの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ハイブリットカーの制御装置において、騒音を規制するエリアを走行するときには、電動機走行にして低騒音走行することができるようにする。
【解決手段】
位置検出器８により検出された現在位置が騒音規制エリア内であって、照度センサ２２により検出された車外の照度が夜間に属する照度であった場合、カーナビゲーション装置４の制御回路６は、駆動ＥＣＵ５に対して電動機走行指令を出力する。電動機走行指令を受けた駆動ＥＣＵ５は、バッテリ２４の蓄電量が十分である場合、電動機２のみによって走行輪を駆動するように制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、走行輪の駆動源として電動機および内燃機関を備えたハイブリットカーにおいて、騒音を規制するエリアに入ったとき、自動的に低騒音走行となるように制御するハイブリットカーの制御装置に関する。

内燃機関とバッテリに蓄えられた電力で駆動する電動機とを設け、これら内燃機関と電動機の双方を走行輪の駆動源とするハイブリットカーでは、走行状況に応じて駆動源が切り換えられ、これにより低燃費、低排出ガスおよび低騒音などを実現している。
このハイブリットカーにおいて、ナビゲーション装置との組み合わせにより、低排出ガス走行を行うようにすることが特許文献１に記載されている。これは、目的地に達するまでの経路に排気ガスを排出する自動車の乗り入れが禁止される騒音規制エリアがあるか否かを検出し、騒音規制エリアまではバッテリを充電しながら内燃機関で走行し、騒音規制エリアに到達したら、電動機のみを運転して騒音規制エリアを通過するように構成したものがある（例えば、特許文献１）。
特開２００３−１１２０８号公報

最近、住宅地などでは、深夜の高騒音走行を禁止する傾向がある。しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、騒音規制エリアについては、通常制御、即ち、速度などに応じて、電動機および内燃機関の両方或いはそのうちのいずれか一方が駆動源に選択される。このため、深夜に内燃機関を駆動源にして騒音規制エリアを走行してしまう場合があり、ハイブリットカーの特性を十分に利用しきれていないといううらみがあった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、騒音を規制するエリアを走行するときには、電動機走行にして低騒音走行することができるハイブリットカーの制御装置を提供することにある。

本発明のハイブリットカーの制御装置では、現在位置取得手段により取得された現在位置が騒音規制エリア内で、且つ、現時点が騒音を規制すべき時期に入っているとき、電動機のみで走行輪を駆動するように制御するので、騒音の騒音規制エリアを走行する場合、ハイブリットカーを低騒音走行させることができる。なお、騒音を規制すべき時期とは、例えば住宅地区がそのように定めた時間帯を含むことは勿論であるが、本発明の制御装置において、騒音を規制すべきと予め定めた時期（住宅地区が定めた騒音規制時間帯を包含する。）を含む。

本発明では、バッテリの蓄電量を検出し、バッテリの蓄電量が所定量以上のときのみ、電動機のみで走行輪を駆動する制御を実行する構成とすることができる。これによれば、バッテリの蓄電量が不足するにもかかわらず電動機のみで走行してしまい、バッテリの寿命を縮めるといった不具合の発生を未然に防止することができる。
また、本発明では、内燃機関の発する音の大きさを検出し、その音の大きさが所定レベル以上のとき、電動機のみで走行輪を駆動する制御を実行するように構成することができる。これによれば、内燃機関による走行であっても規制されている騒音レベル以下であれば、あえて電動機のみによる走行に切り換えずとも済み、効率の良い走行を行うことができる。

以下、本発明の一実施形態を図１および図２に基づいて説明する。図１は、ハイブリットカーの制御装置１の全体構成を示すブロック図である。ハイブリットカーは、図示しない走行輪を駆動するための駆動源として、電動機２と内燃機関３とを備えている。図１の制御装置１は、それら電動機２と内燃機関３のいずれによって駆動輪を駆動するかの制御を行うもので、カーナビゲーション装置４および駆動ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５を主体として構成されている。

カーナビゲーション装置４は、制御回路６に対して、表示装置７、現在位置取得手段としての位置検出器８、地図データ取得手段としての地図データ記憶装置９、操作手段としての操作スイッチ群１０、音声出力装置１１、リモコン１２からの信号を検出するリモコンセンサ１３、外部メモリ１４、通信手段としてのＶＩＣＳ受信機１５などを接続して構成されている。

制御回路６は、マイクロコンピュータとして構成されたもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインタフェース（いずれも図示せず）を備えている。これらのうち、ＲＯＭには、ナビゲーション用および後述する電動機走行指令出力のためのプログラムなどが格納され、ＲＡＭには、プログラム実行時の処理データや地図データ記憶装置９から取得した地図データなどが一時的に格納される。

位置検出器８は、絶対方位を検出するための地磁気センサ１６、ヨー角速度（ヨーレート）を検出するためのジャイロスコープ１７、車速を検出するための車速センサ１８およびＧＰＳ用人工衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信機１９から構成されており、車両の現在位置情報（経度・緯度情報）を算出する部分である。なお、制御回路６は、位置検出のために、車速センサ１８の検出した車速を積分して走行距離を演算する。この位置検出器８は、各構成要素が性質の異なる検出誤差を有するため、互いに検出誤差を補間しながら精度の高い位置検出を行うようになっているが、要求される検出精度で現在位置を算出可能であれば全部の構成要素を備える必要はない。

地図データ取得手段としての地図データ記憶装置９は、記憶手段としての例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭのような大容量の情報記録媒体と、この情報記録媒体から地図データを読み取る読取装置とから構成されている。なお、情報記録媒体としては、ハードディスク、光磁気ディスク、大容量メモリカードなどを用いることもできる。情報記録媒体が記憶している地図データは、地図情報や施設情報などを含む他、騒音規制エリアとその騒音規制時間帯などの騒音規制関連情報が含まれている。なお、この実施例の場合、騒音規制時間帯は必ずしも含んでいなくとも良い。

表示装置７は、地図を表示するための例えばカラー液晶ディスプレイ（表示画面）を含んで構成されている。操作スイッチ群１０は、表示装置７の周辺に配置されたメカニカルスイッチ２０や表示装置７のカラー液晶ディスプレイ上に形成されたタッチパネル２１などから成り、各種のデータや設定事項などの操作入力を制御回路６に与えるために設けられている。尚、リモコン１２も操作スイッチ群１０と同様に操作手段として設けられたもので、リモコンセンサ１３がリモコン１２からの操作入力を受信して制御回路６に与えるようになっている。音声出力装置１１は、音声合成回路、アンプ、スピーカなどを備えたもので、制御回路２からの音声情報に応じた任意の音声出力を発生できるようになっている。

外部メモリ１４は、ＲＡＭやハードディスクなどからなる。ＶＩＣＳ受信機１５は、道路交通情報システムの路上ビーコンから送信される電波を受信して道路交通情報を得る。このＶＩＣＳ受信機１５が取得した道路交通情報は、表示装置７或いは音声出力装置１１によって提示される。

制御回路６は、現在位置を地図上に位置付けるマップマッチング処理を実行するという基本的な機能の他に、操作スイッチ群１０やリモコン１２を通じて目的地や経由地点などの地点データが入力されたときに、その地点データに基づいて現在位置から目的地までの経路探索動作を例えばダイクストラ法を用いて行い、その経路探索結果に応じた案内ルートを地図画面上に表示するという経路計算機能（所謂リルート探索機能も含む）や、この機能により得られた案内ルートに基づいて音声出力装置１１からの音声や表示装置７への表示などにより種々のガイドを行う経路案内機能など、周知の支援機能を備えている。

さて、カーナビゲーション装置８の制御回路６は、車内ＬＡＮに接続されている。この車内ＬＡＮには、前記駆動ＥＣＵ５の他、照度センサ２２、蓄電量検出器２３が接続されている。照度センサ２２は、車外の照度を検出するようになっている。制御回路８は、この照度センサ２２が検出する車外照度によって、昼間なのか、夜間なのかを判断するようになっている。

蓄電量検出器２３は、電動機２に駆動電力を供給する車載のバッテリ２４の蓄電量を検出する。この場合の蓄電量検出方法としては、バッテリ２４の電圧を検出して蓄電量の多少を検出したり、バッテリ２４の充電電力と放電電力とを計測して充電電力と放電電力との差を検出したりする方法が考えられる。

ところで、ハイブリットカーを電動機２と内燃機関３とのうちのいずれを使用して走行させるかは、直接的には駆動源選択手段としての駆動ＥＣＵ５の制御による。この駆動ＥＣＵ５は、通常走行モードでは、速度などに応じて、電動機２および内燃機関３の両方、或いは、そのうちのいずれか一方を駆動源に選択して効率が最良となるように制御する。この通常走行モードにおいて、内燃機関３が駆動源として選択された場合（通常走行）には、燃料の燃焼エネルギによって内燃機関３が走行輪を駆動すると共に、走行輪によって電動機２が駆動されて発電し、その発電電力によりバッテリ２４を充電する。電動機２が駆動源として選択された場合（発進時、軽負荷時）には、電動機２は、バッテリ２４から電力の供給を受けて走行輪を駆動する。また、電動機２と内燃機関３の両方が駆動源として選択された場合（全開走行時）には、電動機２と内燃機関３の両方が走行輪を駆動する。なお、いずれの場合も、減速時および制動時には、走行輪によって電動機２が駆動されて発電し、バッテリ５を充電する。

一方、カーナビゲーション装置４の制御回路６は、夜間に騒音規制エリアを走行していると判断した場合には、駆動ＥＣＵ５に対して電動機走行指令を出力するようになっている。そして、電動機走行指令を受けた駆動ＥＣＵ５は、内燃機関３による走行が適当である場合でも、電動機２による走行（低騒音走行モード）を実行するように構成されている。ここで、この低騒音走行モードの制御内容を図２のフローチャートをも参照しながら説明する。

カーナビゲーション装置４の制御回路６は、通常走行モードで走行中、一定時間毎に位置検出器８によって現在位置を取得する（ステップＳ１）。そして、制御回路６は、取得した現在位置と地図データ中の騒音規制エリアとを比較し、現在位置が騒音を規制すべきエリア（騒音規制エリア）内であるか否かを判断する（ステップＳ２；騒音規制エリア判断手段）。現在位置が騒音規制エリア内でなければ、駆動ＥＣＵ５に通常走行モードによる制御を継続させる（ステップＳ２で「ＮＯ」、ステップＳ８、ステップＳ１の繰り返し）。

現在位置が騒音規制エリア内であった場合、制御回路６は、次に車内ＬＡＮを介して照度センサ２２の検出照度を入力し、その照度から現在が夜間であるか否かを判断する（ステップＳ３；規制時期判断手段）。夜間でなければ、制御回路６は、駆動ＥＣＵ５に通常走行モードによる制御を継続させる（ステップＳ２で「ＹＥＳ」、ステップＳ３で「ＮＯ」、ステップＳ８、ステップＳ１の繰り返し）。

現在が夜間であると判断される場合（ステップＳ３で「ＹＥＳ」）、制御回路６は、駆動ＥＣＵ５に対して電動機走行指令を出力する（ステップＳ４；指令手段）。すると、駆動ＥＣＵ５は、蓄電量検出器２３の検出蓄電量を取得し（ステップＳ５）、バッテリ２４が電動機２による走行のための蓄電量を有しているか否かを判断する（ステップＳ６）。電動機２による走行に足る蓄電量がある場合（ステップＳ６で「ＹＥＳ」）、駆動ＥＣＵ５は、バッテリ２４の蓄積電力を電動機２に供給して電動機２のみで走行輪を駆動する制御に移行する（低騒音走行モード）。

なお、住宅地などが騒音を規制する時間帯は、深夜が多い。このため、車外が暗くなる時刻は、騒音規制が始まる時刻より前で、車外が明るくなる時刻は、騒音規制が終わる時刻よりも後である。従って、本制御装置１において、騒音規制時期を夜間と独自に定めて、照度センサ２２の検出照度によって騒音規制の時期に入っているか否かを判断して低騒音走行モードにするようにしても、何等問題はない。

さて、低騒音走行モードによる走行中も、カーナビゲーション装置４の制御回路６は、一定時間毎に現在位置を取得して騒音規制エリア内にいるか否かを判断する共に、駆動ＥＣＵ５は、一定時間毎に蓄電量検出器２３からバッテリ２４の蓄電量を取得してバッテリ２４が電動機２による走行のための蓄電量を有しているか否かを判断する。そして、バッテリ２４の蓄電量が一定値以下、つまり電動機２による走行に不足する電力量となると（ステップＳ６で「ＮＯ」）、駆動ＥＣＵ５は、充電しながらの内燃機関３のみによる駆動指示を電動機２と内燃機関３とに出力する（ステップＳ９）。

これにより、電動機２は、バッテリ２４からの受電を停止し、内燃機関３は、燃料の供給を受けて始動することとなり、内燃機関３のみによる走行に切り換えられる（ステップＳ１０）。この場合、電動機２は、走行輪によって駆動されて発電し、その発電電力によってバッテリ２４を充電する。そして、ハイブリットカーが騒音規制エリアから抜け出ると、カーナビゲーション装置４の制御回路６は、ステップＳ２で「ＮＯ」と判断して電動機走行指令を出力しなくなる。これにより、駆動ＥＣＵ５は、低騒音モードでの走行制御を停止し、通常走行モードによる走行制御に移行する（ステップＳ８）。

ハイブリットカーは、以上のような制御により、夜間に騒音規制エリア内を走行する際、バッテリ２４の蓄電量が不足してやむを得ない場合を除いて、電動機２のみの駆動による走行となり、騒音規制エリアを低騒音で走行することができる。

図３および図４は本発明の他の実施例を示す。なお、図３には、図１と同一部分に同一符号を付して示し、詳細な説明を省略する。
この実施例が上述の一実施例と相違するところは、照度センサ２２に代えて、音センサ２５を設けたところにある。この音センサ２５は、ハイブリットカーの内燃機関３を設置したルーム内に設けられ、特に内燃機関３の発する音の大きさ（音量）を検出する。

そして、カーナビゲーション装置４の制御回路６が騒音規制エリアを走行中で、且つ夜間であると判断して電動機走行指令を出力すると、駆動ＥＣＵ５は、音センサ２５の検出音量を取得し（ステップＡ５）、その音量が所定レベル以上であるか否かを判断する（ステップＡ６）。音センサ２５の検出音量が所定レベル以上（ステップＡ６で「ＹＥＳ」）の場合、駆動ＥＣＵ５は、内燃機関３の発する騒音が大きいと判断して電動機２のみによって走行輪を駆動する制御へと進む（ステップＡ７以降）。

また、音センサ２５の検出音量が所定レベル未満であった場合、駆動ＥＣＵ５は、内燃機関３の発する騒音が小さく騒音規制エリアが規制しようとしている騒音レベルに達していないと判断して通常走行モードによる制御を行う（ステップＡ６で「ＮＯ」、ステップＡ１０）。そして、上り坂に差し掛かるなどして内燃機関３の発する音が大きくなったような場合には、駆動ＥＣＵ５は、ステップＡ６で「ＹＥＳ」と判断し、低騒音走行モードによる制御となる（ステップＡ７以降）。

このように本実施例によれば、騒音規制エリアを夜間に走行する場合、通常走行モードで走行してみて、内燃機関３による駆動でその内燃機関３が発する騒音レベルが低いときには、あえて電動機２のみによる走行（低騒音走行モード）とせず、通常走行モードで走行するので、効率の良い走行を行うことができる。

なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは変更が可能である。
夜間であることは、ヘッドライトを点灯するスイッチがオンされたことによって検出するようにしても良い。
制御回路６が有する計時手段、或いは別に設けた計時手段によって現在時刻を検出し、その現在時刻が住宅地などが定めた騒音規制時間帯に入っているか否かによって電動機走行指令を出力するか否かを決定するように構成しても良い。
照度センサ２２、音センサ２５の双方を設けても良い。
蓄電量検出器２３の検出蓄電量を制御装置６が取得し、バッテリ２４が電動機２の走行のための蓄電量を有しているか否かの判断を制御回路６が行うようにしても良い。
音センサ２５の検出音量を制御装置６が取得し、内燃機関３の発する騒音が所定レベル以上であるか否かの判断を制御回路６が行うようにしても良い。

本発明の一実施例を示すブロック図 フローチャート 本発明の他の実施例を示すブロック図 フローチャート

符号の説明

図中、２は電動機、３は内燃機関、４はカーナビゲーション装置、５は駆動ＥＣＵ（駆動源選択手段）、６は制御回路（規制エリア判断手段、規制時期判断手段、指令手段）、９は位置検出器（現在位置取得手段）、９は地図データ記憶手段、２２は照度センサ、２３は蓄電量検出器（蓄電量検出手段）、２４はバッテリ、２５は音センサ（音検出手段）である。

Claims (3)

1. バッテリに蓄えられた電力で駆動する電動機および内燃機関の両方を走行輪の駆動源とするハイブリットカーの制御装置において、
   現在位置を取得する現在位置取得手段と、
   前記現在位置取得手段により取得された現在位置が騒音を規制すべきエリア内であるか否かを判断する騒音規制エリア判断手段と、
   現時点が騒音を規制すべき時期に入っているか否かを判断する規制時期判断手段と、
   現在位置が前記騒音を規制すべきエリア内で、且つ、現時点が騒音を規制すべき時期に入っているとき、前記走行輪の駆動源を前記電動機のみとする電動機走行指令を出力する指令手段と、
   前記電動機走行指令が出力されたとき、前記電動機のみで前記走行輪を駆動するように制御する駆動源選択手段と、を具備してなるハイブリットカーの制御装置。
2. 前記バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段を設け、
   前記駆動源選択手段は、前記電動機走行指令が出力されたとき、前記バッテリの蓄電量が所定量以上のとき、前記走行輪を前記電動機のみで駆動する制御を実行することを特徴とする請求項１記載のハイブリットカーの制御装置。
3. 前記内燃機関が発する音の大きさを検出する音検出手段を設け、
   前記駆動源選択手段は、前記音検出手段の検出する音の大きさが所定レベル以上のとき、前記走行輪を前記電動機のみで駆動する制御を実行することを特徴とする請求項１または２記載のハイブリットカーの制御装置。
   
   

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