JP2009274611A - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回生期待量を迅速に算出することが可能なハイブリッド車の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジンと、力行および発電可能な少なくとも一つの回転電機と、回転電機と電力の授受を行う蓄電装置と、を備えたハイブリッド車の制御装置において、自車速を取得する自車情報取得手段と、自車１の走行予定経路を決定する自車走行予定経路決定手段と、自車の走行予定経路であり、かつ自車の前方を現在走行している先行車１Ａの先行車速情報および関連情報を、車車間通信または外部情報収集端末からの情報を受信することによって取得する先行車情報取得手段と、自車速と先行車速から算出された相対車速変化に基づいて回生期待量を算出し、回生期待量に基づいて蓄電装置の目標ＳＯＣを変更する目標値変更手段と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車の制御装置に関するものである。

近年、車輪をエンジンおよび／またはモータ（電動機）により駆動して走行するハイブリッド車両が開発されている。このハイブリッド車両では、加速時においてはモータによってエンジンを補助し、減速時においては減速回生によってバッテリなどへの充電を行って、バッテリの残容量（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ；ＳＯＣ）を確保している。
そして、このバッテリのＳＯＣを好適に制御することにより燃費を向上する技術が提案されている。
ここで、特許文献１のハイブリッド車両の駆動制御装置のように、レーザレーダを用いて車間距離、車間時間を測定し、その結果から自車の目標減速度（回生量）を演算しているものが提案されている。
特開平１０−７３１６１号公報

ところで、上述した特許文献１の技術では、レーザレーダを用いて自車の目標減速度（回生量）を演算している。つまり、先行車の車速が変化した結果、車間距離や車間時間に変化が表れ、その結果から目標減速度を演算するため、目標減速度の演算には実際の車速変化より遅れが生じるという問題があった。

そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、回生期待量を迅速に算出することが可能なハイブリッド車の制御装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、エンジン（例えば、実施形態におけるエンジン２）と、力行および発電可能な少なくとも一つの回転電機（例えば、実施形態におけるモータ３）と、該回転電機と電力の授受を行う蓄電装置（例えば、実施形態におけるバッテリ１２）と、を備えたハイブリッド車（例えば、実施形態におけるハイブリッド車両１）の制御装置（例えば、実施形態におけるＥＣＵ５０）において、自車速を取得する自車情報取得手段と、自車の走行予定経路を決定する自車走行予定経路決定手段と、前記自車の走行予定経路であり、かつ自車の前方を現在走行している先行車（例えば、実施形態における先行車両１Ａ）の先行車速情報および関連情報を、車車間通信または外部情報収集端末からの情報を受信することによって取得する先行車情報取得手段と、前記自車速と前記先行車速から算出された相対車速変化に基づいて回生期待量を算出し、該回生期待量に基づいて前記蓄電装置の目標ＳＯＣを変更する目標値変更手段と、を備えていることを特徴としている。

請求項２に記載した発明は、エンジンと、力行および発電可能な少なくとも一つの回転電機と、該回転電機と電力の授受を行う蓄電装置と、を備えたハイブリッド車の制御装置において、自車速を取得する自車情報取得手段と、自車の走行予定経路を決定する自車走行予定経路決定手段と、前記自車の走行予定経路であり、かつ、自車の前方を現在走行している先行車の先行車速情報および関連情報を、車車間通信または外部情報収集端末からの情報を受信することによって取得する先行車情報取得手段と、所定時間における前記先行車の減速度合に基づいて回生期待量を算出し、該回生期待量に基づいて前記蓄電装置の目標ＳＯＣを変更する目標値変更手段と、を備えていることを特徴としている。

請求項３に記載した発明は、前記目標値変更手段は、前記蓄電装置の上限ＳＯＣから前記回生期待量を引いた値が前記蓄電装置の下限ＳＯＣより大きいときには、前記蓄電装置の上限ＳＯＣから前記回生期待量を引いた値を前記目標ＳＯＣとして設定し、前記蓄電装置の上限ＳＯＣから前記回生期待量を引いた値が前記蓄電装置の下限ＳＯＣ以下であるときには、該下限ＳＯＣを目標ＳＯＣに設定することを特徴としている。

請求項４に記載した発明は、前記関連情報は、少なくとも勾配情報を含んでいることを特徴としている。

請求項５に記載した発明は、前記自車情報取得手段により自車速および位置情報を取得し、前記先行車情報取得手段により前記先行車の先行車速および位置情報を取得し、それらの情報に基づいて、前記自車と前記先行車との車間距離または車間時間を算出する車間算出手段と、前記自車の駆動力を設定する駆動力設定手段と、をさらに備え、該駆動力設定手段は、前記車間距離または前記車間時間が所定値以内のときに、現在の前記車間距離または前記車間時間を維持するように前記自車の駆動力を設定することを特徴としている。

請求項６に記載した発明は、前記自車の駆動力を設定する駆動力設定手段をさらに備え、該駆動力設定手段は、前記自車速が前記先行車速以下の場合、かつ、前記エンジンがフューエルカット状態であり、かつ、アクセルペダルの開度が所定値以下であるときに、前記自車の駆動力をフューエルカット上限駆動力に設定することを特徴としている。

請求項７に記載した発明は、前記自車の駆動力を設定する駆動力設定手段をさらに備え、該駆動力設定手段は、前記先行車が加速した場合もしくは車速変化が無い場合、かつ、前記エンジンがフューエルカット状態であり、かつ、アクセルペダルの開度が所定値以下であるときに、前記自車の駆動力をフューエルカット上限駆動力に設定することを特徴としている。

本願の発明者は、走行予定経路内での回生量が、同経路内での減速度と密接に関係することを見出した。請求項１に記載した発明によれば、走行予定経路の先行車との相対速度変化（自車の減速度に相当）に基づいて回生期待量を算出するため、回生期待量を迅速に算出することができる。また、その回生期待量に基づいて目標ＳＯＣを設定するため、今後取得することができると予測される回生期待量を見越して蓄電装置の電力を使用する方向へ制御できる。つまり、蓄電装置の過充電や回生取りこぼしを防止することができる。さらに、車車間通信または外部情報収集端末を使用することで、早期に、かつ、正確に車速変化を取得することができる。また、従来用いていたレーザレーダが不要になるため、低コスト化が可能である。そして、先行車との車速変化に基づいて回生期待量を算出するため、走行状況の変化に容易に対応することができ、より最適な目標ＳＯＣを設定することができる。

請求項２に記載した発明によれば、車車間通信または外部情報収集端末を使用することで、従来のレーザレーダを用いて車速変化を検出する場合より早期に、かつ、正確に車速変化を取得することができる。また、先行車の車速変化に基づいて回生期待量を算出するため、より遠くにいる先行車の情報を用いて長期の計画的なエネマネ制御をすることができる。さらに、自車の走行予定経路にいる先行車の情報に基づいて回生期待量を算出し、その回生期待量に基づいて目標ＳＯＣを設定するため、今後取得することができると予測される回生期待量を見越して蓄電装置の電力を使用する方向へ制御できる。つまり、蓄電装置の過充電や回生取りこぼしを防止することができる。

請求項３に記載した発明によれば、今後取得することができると予測される回生期待量を見越して蓄電装置の電力を使用する方向へ制御できる。また、蓄電装置に充電可能な電力に対して回生期待量が多い場合にも、できる限り蓄電装置に充電できるように目標ＳＯＣを変更することができる。

請求項４に記載した発明によれば、先行車の勾配情報を参酌することで回生期待量をより精度よく算出することができる。その回生期待量に基づいて目標ＳＯＣを設定することにより、さらに適切なエネマネ制御をすることができる。

請求項５に記載した発明によれば、制御対象にしている先行車との車間が近づいた場合に、車間を維持することでクルーズ制御が可能となり、燃費を向上させることができる。

請求項６に記載した発明によれば、運転者が先行車に追従の意思がなく、あまり加速する意思が無い場合に、フューエルカットを維持する駆動力に設定することで、燃費を向上させることができる。

請求項７に記載した発明によれば、運転者が先行車に追従の意思がなく、あまり加速する意思が無い場合に、フューエルカットを維持する駆動力に設定することで、燃費を向上させることができる。

（第一実施形態）
次に、本発明の第一実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。
図１はハイブリッド車両の駆動系の概略構成図である。ハイブリッド車両１は、エンジン２と、このエンジン２の出力軸上に配設されエンジン２に直結された発電可能な前輪用モータ（モータ）３と、エンジン２の出力軸に連結された変速機５と、変速機５の出力軸に図示しないクラッチなどを介して連結されたディファレンシャル機構８と、ディファレンシャル機構８に連結された左右のアクスルシャフト９ａ，９ｂと、アクスルシャフト９ａ，９ｂに連結された左右の前輪１０ａ，１０ｂとを備えている。なお、変速機５としては、有段変速機またはプーリ・ベルト式無段変速機のいずれも採用可能であり、さらに自動変速機または手動変速機のいずれも採用可能である。

モータ３は、その動作を制御するパワードライブユニット（以下、ＰＤＵという。）１３に接続されている。ＰＤＵ１３は、モータ３へ電力を供給またはモータ３からの電力を充電するバッテリ１２に接続されている。バッテリ１２には、その残容量（以下、バッテリＳＯＣまたはＳＯＣという。）を検出するＳＯＣ検出手段１１が接続されている。モータ３は、バッテリ１２からＰＤＵ１３を介して供給された電力によって駆動される。また、モータ３は、減速走行時における前輪１０ａ，１０ｂの回転やエンジン２の動力により回生発電を行って、バッテリ１２の充電（エネルギー回収）を行うことが可能である。さらに、ＰＤＵ１３は、電気制御ユニット（以下、ＥＣＵという。）５０に接続されている。ＥＣＵ５０は、車両全体の各種制御をするための制御装置である。また、ハイブリッド車両１には、車速を検出するメータ４２（図２参照）が備えられている。

図２は、ハイブリッド車両のシステム構成図である。ハイブリッド車両１は、ＩＭＡ制御系ＬＡＮ２０、制御系ＬＡＮ３０、車体系ＬＡＮ４０がそれぞれ構成されており、各ＬＡＮで得られる情報などがＥＣＵ５０に集約され、ＥＣＵ５０において回生期待量の算出などを行うように構成されている。

ＩＭＡ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｍｏｔｏｒ Ａｓｓｉｓｔ）制御系ＬＡＮ２０では、ＥＣＵ５０からの指示により、ＰＤＵ１３およびインバータ２１を制御して、エンジン２を主動力とし、発進や加速など必要に応じてモータ３がアシストして、電気エネルギの回生効率を向上させて、超低燃費とクリーン性能を実現できるようにシステム構成されている。

制御系ＬＡＮ３０には、カーナビゲーションシステム３１が接続されている。カーナビゲーションシステム３１は、例えば、車車間通信により先行車両１Ａ（図３参照）からの情報を受信可能に構成されており、その情報をＥＣＵ５０に伝送可能になっている。また、制御系ＬＡＮ３０には、ＢＲＫ−ＥＣＵ３２およびＶＳＡ−ＥＣＵ３３で構成されたブレーキ回生協調システム３５が接続されており、ブレーキ３６を制御することで効率良く回生エネルギを取得できるようにシステム構成されている。なお、制御系ＬＡＮ３０に、ＩＨＣＣ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）３７を接続し、高速走行時のスロットル制御、ブレーキ制御に関して連動するように構成してもよい。また、カーナビゲーションシステム３１は、インターナビ情報センター（外部情報収集端末）からの情報を受信可能に構成してもよい。

車体系ＬＡＮ４０では、空調機４１やメータ４２が接続され、それらの情報を制御系ＬＡＮ３０を介してＥＣＵ５０に伝送できるように構成されている。そして、ＥＣＵ５０において、各種情報に基づいて回生期待量の算出ができるようになっている。

図３は、ハイブリッド車両（自車）と先行車との車車間通信ネットワークの概略構成図である。ハイブリッド車両（自車）１は、先行車両１Ａから情報を入手できるようになっている。先行車両１Ａから入手する情報とは、ある対象区間（ハイブリッド車両１がこれから走行しようとする走行予定経路）の位置と車速推移（車速パターン）である。

ここで、対象区間の設定方法について述べる。例えば、交差点や料金所の手前など、車両の減速ポイントでは、バッテリ１２の回生が期待できる。そこで、このような車両の減速ポイントを含むように、本実施形態のエネマネ制御の対象区間が予め設定されている。なお、この対象区間は、自車１および先行車両１Ａに登録されている。

つまり、先行車両１Ａは計測開始地点Ｓから計測終了地点Ｅまで（対象区間）の位置および車速の推移をハイブリッド車両（自車）１へ送信し、自車１はその情報を受信するように構成されている。なお、ハイブリッド車両（自車）１は、先行車両１Ａから走行予定経路の勾配情報なども受信可能になっている。

また、本実施形態のハイブリッド車両１は先行車１Ａとの車間時間（車間距離）を維持しようとするクルーズコントロール機能を有している。図４は、クルーズコントロールを機能させる際のハイブリッド車両の駆動力を算出する算出方法を示すブロック図である。なお、従来からある一般的な処理については説明を省略する。
図４に示すように、先行車両１Ａの車速Ｖ´および位置情報などから車間時間維持制御実施判断部７１においてクルーズコントロールを実行するか否かを判断できるように構成されている。また、自車１の車速Ｖ、先行車両１Ａの車速Ｖ´および位置情報などから目標車間時間算出部７２において目標車間時間を算出できるようになっている。

さらに、車間時間維持制御実施判断部７１および目標車間時間算出部７２などの結果に基づいて要求駆動力算出部７３において、ハイブリッド車両１の要求駆動力を算出できるようになっている。一方、自車１の車速Ｖおよび位置情報（勾配情報）などに基づいてＦ／Ｃ・休筒上限駆動力算出部７４において、Ｆ／Ｃ・休筒上限駆動力を算出できるようになっている。そして、要求駆動力算出部７３およびＦ／Ｃ・休筒上限駆動力算出部７４の結果に基づいて、Ｆ／Ｃ・休筒上限駆動力維持判断部７５において、ハイブリッド車両１をＦ／Ｃ・休筒上限駆動力の駆動力で維持するか否かを判断できるようになっている。

（目標ＳＯＣ算出方法）
次に、ハイブリッド車両の目標ＳＯＣおよび駆動力の算出方法について図５、図６のフローチャートを用いて説明する。
Ｓ１では、ハイブリッド車両１と先行車両１Ａとの間で車車間通信が可能かどうかを判断し、通信可能な場合にはＳ２へ進み、通信不可の場合には通常の目標ＳＯＣ算出制御を行い、処理を終了する。

Ｓ２では、ハイブリッド車両（自車）１の走行予定経路を決定し、Ｓ３へ進む。なお、走行予定経路は、先行車１Ａの交差点での進入確率や通勤経路記憶手段などの学習機能に基づいて決定している。

Ｓ３では、Ｓ２で決定した走行予定経路内にエネマネ制御の対象区間が含まれているか否かを判定し、対象区間が含まれている場合にはＳ４へ進み、対象区間が含まれていない場合には通常の目標ＳＯＣ算出制御を行い、処理を終了する。
Ｓ４では、車車間通信により先行車両１Ａの車速Ｖ´および勾配情報などの位置情報を受信し、その情報をＥＣＵ５０へ伝達する。先行車両１Ａの情報を受信したら、Ｓ５へ進む。

Ｓ５では、ハイブリッド車両（自車）１の車速Ｖおよび位置情報を読み込み、ＥＣＵ５０へ伝達し、Ｓ６へ進む。
Ｓ６では、ＥＣＵ５０において、自車１の車速Ｖと先行車両１Ａの車速Ｖ´との差分ΔＶ（＝Ｖ−Ｖ´）を算出し、Ｓ７へ進む。

Ｓ７では、Ｓ４で算出したΔＶおよび先行車両１Ａの位置情報に基づいて回生期待量を求め、Ｓ８へ進む。
ここで、回生期待量の算出方法について詳述する。本願の発明者は、様々な走行条件で実験を行うことにより、Δ車速（ハイブリッド車両１の１分間の車速変化）と回生量との関係が図８のグラフで示されることを見出した。図８は、ハイブリッド車両１の１分間の車速変化（Δ車速）と回生量との関係を示すグラフである。このデータは、ハイブリッド車両１が平地走行した場合、登坂走行した場合、降坂走行した場合についてそれぞれ測定している。また、横軸は、ハイブリッド車両１が１分間で減速した車速である。図８に示すように、ハイブリッド車両１のΔ車速（減速度）が大きくなるとそれに応じて回生量も大きくなっており、略比例関係になっていることが分かる。さらに、走行予定経路内のΔ車速が同じ場合でも、走行予定経路内の平均勾配が下り勾配（降坂）の場合には回生量が多くなり、上り勾配（登坂）の場合には回生量が少なくなっている。そこで、本実施形態のＥＣＵ５０に設けられているＲＡＭには、図８のグラフを勾配情報に基づいて補正した図７に示す回生期待量テーブルを備えている。この回生期待量テーブルでは、同じΔ車速（ΔＶ）の場合でも勾配により回生期待量が異なっており、降坂の場合の方が登坂の場合より回生期待量が大きくなっている。
つまり、回生期待量は、図７の回生期待量テーブルを用いて算出される。

Ｓ８では、予め設定されているバッテリ１２の上限ＳＯＣと回生期待量との差分を算出し、その結果が予め設定されているバッテリ１２の下限ＳＯＣより大きいか否かを判定する。上限ＳＯＣと回生期待量との差分が下限ＳＯＣより大きい場合にはＳ９へ進み、上限ＳＯＣと回生期待量との差分が下限ＳＯＣ以下の場合にはＳ１０へ進む。

Ｓ９では、上限ＳＯＣと回生期待量との差分を目標ＳＯＣとして設定し、Ｓ１１へ進む。
Ｓ１０では、下限ＳＯＣを目標ＳＯＣとして設定し、Ｓ１１へ進む。

そして、対象区間の開始前までに目標ＳＯＣに到達するようにバッテリ１２からの電力供給で駆動されるモータ３の利用比率を高くして、エンジン２の利用比率を低くする。このようにすることで、ハイブリッド車両１の燃費を向上させることができる。つまり、上述のように目標ＳＯＣを設定し、バッテリ１２を効率的に使用することで、今後取得することができると予測される回生期待量を確実に取得することができる。

（駆動力算出方法）
Ｓ１１では、自車１と先行車両１Ａとの車速差ΔＶおよびそれぞれの位置情報から自車１と先行車両１Ａとの車間時間を算出し、Ｓ１２へ進む。なお、自車１と先行車両１Ａとの間に他の車両が走行している場合には直近の車両（他の車両）との車間時間を算出する。
Ｓ１２では、Ｓ１１で算出した車間時間が所定値以内か否かを判断する。車間時間が所定値以内の場合にはＳ１３へ進み、車間時間が所定値より大きい場合には処理を終了する。
Ｓ１３では、クルーズ制御を行う。すなわち、自車１と先行車両１Ａ（直近車両）との車間時間（車間距離）を維持するための駆動力（車間時間維持駆動力）をハイブリッド車両１の要求駆動力に設定し、Ｓ１４へ進む。

Ｓ１４では、自車１と先行車両１Ａとの車速差ΔＶを算出し、ΔＶが０より大きいか否かを判断する。ΔＶが０より大きい場合、つまり、自車１の方が先行車両１Ａよりも速い場合には、自車１の要求駆動力を車間時間維持駆動力としたまま処理を終了する。ΔＶが０以下の場合、つまり、自車１よりも先行車両１Ａの方が速い場合には、Ｓ１５へ進む。
Ｓ１５では、自車１がフューエルカット中か否かを判断し、フューエルカット中の場合にはＳ１６へ進み、フューエルカット中でない場合には、自車１の要求駆動力を車間時間維持駆動力としたまま処理を終了する。

Ｓ１６では、自車１のアクセルペダルの開度を検出し、アクセルペダルの開度が所定値よりも大きいか否かを判断する。アクセルペダルの開度が所定値より小さい場合には、Ｓ１７へ進み、開度が所定値よりも大きい場合には、自車１の要求駆動力を車間時間維持駆動力としたまま処理を終了する。
Ｓ１７では、フューエルカット維持制御を行う。すなわち、自車１をモータ３単体で走行可能な駆動力（Ｆ／Ｃ・休筒上限駆動力）をハイブリッド車両１の要求駆動力に変更し、処理を終了する。

図９は、上述したＳ９以降の処理についてイメージ化したタイムチャートである。図９に示すように、自車１と先行車両１Ａとの車速差ΔＶが一定範囲内でフューエルカット中の場合には、フューエルカットなどの燃費向上型運転を基本的に保持している。そして、時刻ｔ１以降に先行車両１Ａの車速Ｖ´が所定値以上になり、自車１よりも先行車両１Ａが速くなり、自車１がフューエルカット中であり、かつ、アクセルペダルの開度が加速意思判定ラインよりも小さい場合には、自車１の駆動力をＦ／Ｃ・休筒上限駆動力に保持するようになっている。つまり、先行車両１Ａとの距離が離れていくが、自車１は燃費を向上させるための運転状態になる。

一方、時刻ｔ２以降に自車１のアクセルペダルの開度を加速意思判定ラインよりも大きくなるように踏み込むと、フューエルカット状態を解除して自車１の車速Ｖを上げて先行車両１Ａに所定の車間時間（車間距離）まで再度近づくことができるようになっている。
なお、運転モードの解除については、アクセルペダル踏み込み量やブレーキ操作、上限駆動力などを予め設定しておく。また、図９は車速一定型のフューエルカット維持制御の例であるが、車間距離一定型や休筒維持制御に関しても同様の手法を用いることができる。さらに、フューエルカット運転を実施するには、上限駆動力以外にエンジン２の暖機が完了している、故障検知済みである、急制動ではないなどの各ハード・センサなどが正常であるなどの条件が成立している必要がある。

本実施形態によれば、走行予定経路の先行車両１Ａとの相対速度変化（車速差ΔＶ）に基づいて回生期待量を算出するため、回生期待量を迅速に算出することができる。また、その回生期待量に基づいて目標ＳＯＣを設定するため、今後取得することができると予測される回生期待量を見越して蓄電装置の電力を使用する方向へ制御できる。つまり、蓄電装置の過充電や回生取りこぼしを防止することができる。また、車車間通信を使用することで、早期に、かつ、正確に車速変化を取得することができる。つまり、レーザレーダなどを備えていなくても回生期待量を算出することができ、低コスト化を図ることができる。さらに、先行車両１Ａとの車速変化に基づいて回生期待量を算出するため、走行状況の変化に容易に対応することができ、より最適な目標ＳＯＣを設定することができる。

また、バッテリ１２の目標ＳＯＣを設定する際に、バッテリ１２の上限ＳＯＣから回生期待量を引いた値が下限ＳＯＣより大きいときは、バッテリ１２の上限ＳＯＣから回生期待量を引いた値を目標ＳＯＣとして設定し、バッテリ１２の上限ＳＯＣから回生期待量を引いた値が下限ＳＯＣ以下であるときは、下限ＳＯＣを目標ＳＯＣに設定するようにしたため、今後取得することができると予測される回生期待量を見越してバッテリ１２の電力を使用する方向へ制御でき、バッテリ１２に充電可能な電力に対して回生期待量が多い場合にも、できる限りバッテリ１２に充電できるように目標ＳＯＣを変更することができる。

また、車車間通信により先行車両１Ａからハイブリッド車両１に送られる情報に、勾配情報も盛り込むことで、その勾配情報を参酌することで回生期待量をより精度よく算出することができる。したがって、その回生期待量に基づいて目標ＳＯＣを設定することにより、さらに適切なエネマネ制御をすることができる。

さらに、自車１の駆動力を設定する駆動力設定手段をさらに備え、自車１の車速Ｖが先行車両１Ａの車速Ｖ´以下の場合、かつ、エンジン２がフューエルカット状態であり、かつ、アクセルペダルの開度が所定値以下であるときに、自車１の駆動力をＦ／Ｃ・休筒上限駆動力に設定したため、運転者が先行車両１Ａに追従の意思がなく、あまり加速する意思が無い場合に、フューエルカットを維持する駆動力に設定することができ、燃費を向上させることができる。

そして、先行車両１Ａとの車速差ΔＶが無い場合や加速した場合でも、車車間通信で受信した車間時間を自動的に維持することで、無駄なアクセル操作による駆動力変動が原因で発生する燃費悪化や減速フィーリングの悪化を防止することができる。
また、自車の走行予定経路が正確に分からなくても回生期待量を算出することができる。
また、回生期待量を算出する場合に、車速や位置情報に加え、車両状況、環境状況などの情報により補正を行ってもよい。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態を図１０〜図１３に基づいて説明する。なお、本実施形態は、対象区間の始点および終点における先行車両の速度を受信する点で第一実施形態と異なるのみであり、その他の構成は第一実施形態と略同一であるため、同一箇所には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図１０は、ハイブリッド車両（自車）と先行車両との車車間通信ネットワークの概略構成図である。ハイブリッド車両（自車）１は、例えばある先行車両１Ａの計測開始地点Ｓおよび計測終了地点Ｅにおけるそれぞれの情報を入手できるようになっている。先行車両１Ａから入手する情報とは、ある対象区間（ハイブリッド車両１がこれから走行しようとする走行予定経路）の位置と車速推移（車速パターン）である。つまり、先行車両１Ａは計測開始地点Ｓから計測終了地点Ｅまでの位置および車速の推移をハイブリッド車両１へ送信するように構成されている。

（目標ＳＯＣ算出方法）
次に、ハイブリッド車両の目標ＳＯＣおよび駆動力の算出方法について図１１、図１２のフローチャートを用いて説明する。
Ｓ１では、ハイブリッド車両１と先行車両１Ａとの間で車車間通信が可能かどうかを判断し、通信可能な場合にはＳ２へ進み、通信不可の場合には、通常の目標ＳＯＣ算出制御を行い、処理を終了する。

Ｓ２では、ハイブリッド車両（自車）１の走行予定経路を決定し、Ｓ３へ進む。なお、走行予定経路は、複数台の先行車などの交差点での進入確率や通勤経路記憶手段などの学習機能に基づいて決定している。

Ｓ３では、Ｓ２で決定した走行予定経路内にエネマネ制御の対象区間が含まれているか否かを判定し、対象区間が含まれている場合にはＳ４１進み、対象区間が含まれていない場合には通常の目標ＳＯＣ算出制御を行い、処理を終了する。

Ｓ４１では、車車間通信により先行車両１Ａの計測終了地点Ｅにおける車速Ｖ´（ｎ）および勾配情報などの位置情報を受信するとともに、先行車両１Ａの計測開始地点Ｓにおける車速Ｖ´（ｎ−１）および位置情報を受信し、その情報をＥＣＵ５０へ伝達する。先行車両１Ａの情報を受信したら、Ｓ５へ進む。

Ｓ５では、ハイブリッド車両（自車）１の車速Ｖ（ｎ）および位置情報を読み込み、ＥＣＵ５０へ伝達し、Ｓ６１へ進む。
Ｓ６１では、ＥＣＵ５０において、自車１の車速Ｖ（ｎ）と先行車両１Ａの車速Ｖ´（ｎ）との差分ΔＶ（＝Ｖ（ｎ）−Ｖ´（ｎ））を算出する。また、先行車両１Ａにおける計測開始地点Ｓと計測終了地点Ｅとの車速の差分ΔＶ´（＝Ｖ´（ｎ−１）−Ｖ´（ｎ））を算出し、Ｓ７１へ進む。

Ｓ７１では、Ｓ６１で算出したΔＶ´および先行車両１Ａの位置情報に基づいて回生期待量を求め、Ｓ８へ進む。なお、この回生期待量は、図１３の回生期待量テーブルを用いて算出する。この図１３の回生期待量テーブルはＥＣＵ５０に設けられているＲＡＭなどに記憶されている。図１３に示すように、勾配情報から走行予定経路が降坂か、平坦か、登坂かを認識し、その勾配情報とΔＶ´とから回生期待量を算出する。

Ｓ８〜Ｓ１０は、第一実施形態と同一であるため、説明を省略する。

（駆動力算出方法）
次に、駆動力算出方法について説明する。なお、本実施形態は第一実施形態と比較して、フューエルカット維持制御の実施条件が異なる。
Ｓ１１〜Ｓ１３は、第一実施形態と同一であるため、説明を省略する。なお、Ｓ１３で車間時間維持駆動力を要求駆動力に設定したら、Ｓ１４１へ進む。

Ｓ１４１では、先行車両１Ａの計測開始地点Ｓと計測終了地点Ｅとの車速差ΔＶ´が０より大きいか否かを判断する。ΔＶ´が０より大きい場合、つまり、先行車両１Ａの車速が、計測開始地点Ｓの方が計測終了地点Ｅよりも速い場合には、自車１の要求駆動力を車間時間維持駆動力としたまま処理を終了する。ΔＶ´が０以下の場合、つまり、先行車両１Ａの車速が、計測開始地点Ｓよりも計測終了地点Ｅの方が速い場合には、Ｓ１５へ進む。
Ｓ１５〜処理終了までは、第一実施形態と同一であるため、説明を省略する。

本実施形態によれば、車車間通信を使用して、先行車両１Ａの計測開始地点Ｓと計測終了地点Ｅとの間の車速変化を検出することで早期に、かつ、正確に車速変化を取得することができる。つまり、先行車両１Ａの車速変化に自車１が影響を受けない場合、または先行車両１Ａと時間的・距離的な隔たりが大きい場合や走行予定経路が分かっている場合に、より先の回生期待量を算出することができる。また、先行車量１Ａの車速変化（車速差ΔＶ´）に基づいてエネマネ制御を行うため、より遠くにいる先行車両１Ａの情報を用いて長期の計画的なエネマネ制御をすることができる。さらに、自車１の走行予定経路にいる先行車両１Ａの情報に基づいて回生期待量を算出し、その回生期待量に基づいて目標ＳＯＣを設定するため、今後取得することができると予測される回生期待量を見越して蓄電装置の電力を使用する方向へ制御できる。つまり、蓄電装置の過充電や回生取りこぼしを防止することができる。

また、自車１の駆動力を設定する駆動力設定手段をさらに備え、先行車両１Ａが加速した場合もしくは車速変化が無い場合、かつ、エンジン２がフューエルカット状態であり、かつ、アクセルペダルの開度が所定値以下であるときに、自車１の駆動力をＦ／Ｃ・休筒上限駆動力に設定したため、運転者が先行車両１Ａに追従の意思がなく、あまり加速する意思が無い場合に、フューエルカットを維持する駆動力に設定することができ、燃費を向上させることができる。

尚、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や数値などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態において、１モータ型のハイブリッド車を用いて説明したが、２モータ型のハイブリッド車にも適用できる。なお、２モータ型のハイブリッド車とは、エンジン始動および発電用に用いるモータと、エンジンの動力を伝達可能な走行用モータとを備えたものである。

また、本実施形態における走行予定経路は、目的地が入力された場合のみならず、通勤路などの日常走行経路学習、交差点情報および道路情報などによる走行経路予測により設定することが可能である。
また、本実施形態においては、燃費向上型運転の一つとしてフューエルカット走行の場合を記載したが、他のＥＶやリーンバーン、ＨＣＣＩなどの通常運転と燃費向上型運転を切り替えて使用するエンジンを搭載した車両であれば適用可能である。
また、本実施形態において、自車と先行車両との車間時間を維持するように構成した場合の説明をしたが、目標車速を維持する場合でもＦ／Ｃ・休筒上限駆動力維持型の制御のみを採用することが可能である。

また、本実施形態における回生期待量は、車速と勾配を基に算出しているが、走行予定経路の車両状況、環境・路面状況などの走行状況予測により回生期待量を決定することも可能である。例えば、走行予定経路に登坂が含まれていれば登坂性能確保したり、運転者がスポーツ走行していると判断すれば動力性能確保のために回生期待量を下げたり、降坂が含まれていれば充電が見込めるため回生期待量を上げたり、気温や湿度などの情報からエアコンの放電負荷を考慮して回生期待量を算出したりしてもよい。
さらに、本実施形態の車間時間の所定値は車速に基づいて算出しているが、運転者の操作、嗜好や車両・環境状況などにより補正してもよい。
そして、下限ＳＯＣはバッテリ容量のみならず、車両・環境状況、運転者の操作・嗜好などに応じて決定してもよい。
また、本実施形態では先行車両１台の計測開始地点と計測終了地点との間の車速変化に基づいて目標ＳＯＣを求めたが、複数の先行車両の計測開始地点と計測終了地点との間の車速変化に基づいて目標ＳＯＣを求めるようにしてもよい。

本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の駆動系の概略構成図である。 本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の概略システム構成図である。 本発明の第一実施形態におけるハイブリッド車両と先行車両との通信ネットワークの概略構成図である。 本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の駆動力算出ブロック図である。 本発明の第一実施形態におけるハイブリッド車両の目標ＳＯＣの算出方法を示すフローチャートである。 図５の続きを示すフローチャートである。 本発明の第一実施形態における回生期待量テーブルのイメージ図である。 本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の車速変化と回生量との関係を示すグラフである。 本発明の実施形態におけるハイブリッド車両のフューエルカット維持制御のタイムチャートである。 本発明の第二実施形態におけるハイブリッド車両と先行車両との通信ネットワークの概略構成図である。 本発明の第二実施形態におけるハイブリッド車両の目標ＳＯＣの算出方法を示すフローチャートである。 図１１の続きを示すフローチャートである。 本発明の第二実施形態における回生期待量テーブルのイメージ図である。

符号の説明

１…ハイブリッド車両（ハイブリッド車） １Ａ…先行車両（先行車） ２…エンジン ３…モータ（回転電機） １２…バッテリ（蓄電装置） ５０…ＥＣＵ（制御装置） Ｖ…自車の車速（自車速） Ｖ´…先行車両の車速（先行車速）

Claims (7)

1. エンジンと、
   力行および発電可能な少なくとも一つの回転電機と、
   該回転電機と電力の授受を行う蓄電装置と、を備えたハイブリッド車の制御装置において、
   自車速を取得する自車情報取得手段と、
   自車の走行予定経路を決定する自車走行予定経路決定手段と、
   前記自車の走行予定経路であり、かつ自車の前方を現在走行している先行車の先行車速情報および関連情報を、車車間通信または外部情報収集端末からの情報を受信することによって取得する先行車情報取得手段と、
   前記自車速と前記先行車速から算出された相対車速変化に基づいて回生期待量を算出し、該回生期待量に基づいて前記蓄電装置の目標ＳＯＣを変更する目標値変更手段と、を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
2. エンジンと、
   力行および発電可能な少なくとも一つの回転電機と、
   該回転電機と電力の授受を行う蓄電装置と、を備えたハイブリッド車の制御装置において、
   自車速を取得する自車情報取得手段と、
   自車の走行予定経路を決定する自車走行予定経路決定手段と、
   前記自車の走行予定経路であり、かつ、自車の前方を現在走行している先行車の先行車速および関連情報を、車車間通信または外部情報収集端末からの情報を受信することによって取得する先行車情報取得手段と、
   所定時間における前記先行車の減速度合に基づいて回生期待量を算出し、該回生期待量に基づいて前記蓄電装置の目標ＳＯＣを変更する目標値変更手段と、を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
3. 前記目標値変更手段は、前記蓄電装置の上限ＳＯＣから前記回生期待量を引いた値が前記蓄電装置の下限ＳＯＣより大きいときには、前記蓄電装置の上限ＳＯＣから前記回生期待量を引いた値を前記目標ＳＯＣとして設定し、
   前記蓄電装置の上限ＳＯＣから前記回生期待量を引いた値が前記蓄電装置の下限ＳＯＣ以下であるときには、該下限ＳＯＣを目標ＳＯＣに設定することを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車の制御装置。
4. 前記関連情報は、少なくとも勾配情報を含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。
5. 前記自車情報取得手段により自車速および位置情報を取得し、
   前記先行車情報取得手段により前記先行車の先行車速および位置情報を取得し、それらの情報に基づいて、前記自車と前記先行車との車間距離または車間時間を算出する車間算出手段と、
   前記自車の駆動力を設定する駆動力設定手段と、をさらに備え、
   該駆動力設定手段は、前記車間距離または前記車間時間が所定値以内のときに、現在の前記車間距離または前記車間時間を維持するように前記自車の駆動力を設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。
6. 前記自車の駆動力を設定する駆動力設定手段をさらに備え、
   該駆動力設定手段は、
   前記自車速が前記先行車速以下の場合、かつ、
   前記エンジンがフューエルカット状態であり、かつ、
   アクセルペダルの開度が所定値以下であるときに、
   前記自車の駆動力をフューエルカット上限駆動力に設定することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
7. 前記自車の駆動力を設定する駆動力設定手段をさらに備え、
   該駆動力設定手段は、
   前記先行車が加速した場合もしくは車速変化が無い場合、かつ、
   前記エンジンがフューエルカット状態であり、かつ、
   アクセルペダルの開度が所定値以下であるときに、
   前記自車の駆動力をフューエルカット上限駆動力に設定することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車の制御装置。

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