JP2014162261A - ハイブリッド車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行計画の適切さを向上することができるハイブリッド車両用制御装置を提供する。
【解決手段】区間がＥＶ走行モードに適している度合を表すＥＶ適度Ｍｎと、区間を走行するときに消費する電力量を表す消費エネルギーＥｎと、検出したバッテリの残量Ｅｅｖとに基づいて経路上におけるＥＶ走行モードを行うＥＶ区間を計画する走行計画制御を実行し、走行計画制御において、経路上の複数の区間のうちＥＶ適度Ｍｎの高い区間から順にＥＶ区間に設定し、ＥＶ適度Ｍｎが同程度の区間に対しては、消費エネルギーの小さい区間から順にＥＶ区間に設定する（ステップＳ５０〜Ｓ１００）。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両用制御装置に関する。

従来、ハイブリッド車両の走行計画を作成する技術がある。例えば、特許文献１には、ナビゲーション装置に設定された予定走行経路と、交通情報入力手段が交通センタから入手した経路上の混雑情報とを考慮して予測走行パターンを作成し、総合的な燃料消費量を最小化するようなバッテリの充放電スケジュールを作成するハイブリッド車両の技術が開示されている。

特開２００１−３１４００４号公報

走行計画の適切さを向上できることが望ましい。例えば、経路上におけるＥＶ走行を行う区間を予め計画し、その計画に基づいて走行モード選択を支援する場合に、ＥＶ走行を計画していた区間に到達する前にバッテリ残量がなくなってしまうと、当該区間で計画通りのＥＶ走行を実行することができなくなってしまう。

本発明の目的は、走行計画の適切さを向上することができるハイブリッド車両用制御装置を提供することである。

本発明のハイブリッド車両用制御装置は、バッテリから供給される電力により動力を出力する回転機と、前記回転機を動力源として走行するＥＶ走行モードと、出発地から目的地までの走行経路を検出する検出装置と、を備え、前記走行経路上の区間ごとに、前記ＥＶ走行モードに適している度合を表すＥＶ適度、および走行時に消費する電力量を表す消費エネルギーを算出し、前記ＥＶ適度と、前記消費エネルギーと、検出したバッテリの残量とに基づいて前記走行経路上における前記ＥＶ走行モードを行うＥＶ区間を計画する走行計画制御を実行し、前記走行計画制御において、前記走行経路上の複数の区間のうち前記ＥＶ適度の高い区間から順に前記ＥＶ区間に設定し、前記ＥＶ適度が同程度の区間に対しては、前記消費エネルギーの小さい区間から順に前記ＥＶ区間に設定することを特徴とする。

上記ハイブリッド車両用制御装置は、前記走行計画制御において、前記ＥＶ区間に設定される区間の前記消費エネルギーの総和が前記バッテリの残量を超えるまで前記ＥＶ区間を設定することが好ましい。

本発明に係るハイブリッド車両用制御装置は、走行計画制御において、走行経路上の複数の区間のうちＥＶ適度の高い区間から順にＥＶ区間に設定し、ＥＶ適度が同程度の区間に対しては、消費エネルギーの小さい区間から順にＥＶ区間に設定する。本発明に係るハイブリッド車両用制御装置によれば、走行計画の適切さを向上することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態の制御に係るフローチャートである。 図２は、実施形態に係る車両のブロック図である。 図３は、各区間の走行負荷および区間エネルギーの一例を示す図である。 図４は、区間エネルギーを考慮せずに設定された走行計画の一例を示す図である。 図５は、実施形態に係る走行計画を示す図である。 図６は、実施形態に係る区間の並べ替えの説明図である。 図７は、実施形態の第１変形例の制御に係るフローチャートである。 図８は、実施形態の第２変形例の制御に係るフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両用制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図６を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、ハイブリッド車両用制御装置に関する。図１は、本発明の実施形態の制御に係るフローチャート、図２は、実施形態に係る車両のブロック図である。

本実施形態に係るハイブリッド車両用制御装置１−１は、この先の交通状況を先読みし、ＥＶ走行／ＨＶ走行を切り替えるシステムを有する。ハイブリッド車両用制御装置１−１は、ＥＶ走行に適した区間を順に決めていくにあたり、各区間の消費エネルギーも考慮してＥＶ区間を決定する。これにより、ＥＶ区間の設定をより適切なものとして、走行計画の最適化を図ることができる。

図２に示すように、車両１００は、動力源としてエンジン１および回転機２を有するハイブリッド（ＨＶ）車両である。車両１００は、外部の電源により充電可能なプラグインハイブリッド（ＰＨＶ）車両であってもよい。車両１００は、上記の動力源に加えて、ＧＰＳ１０、車載カメラ１１、ミリ波レーダ１２、加速度センサ１３、車速センサ１４、表示装置１５、ハイブリッドＥＣＵ１６、電池アクチュエータ１７、ＥＣＵ２０、記憶部２１、カーナビゲーション装置２２、ブレーキアクチュエータ２３、アクセルアクチュエータ２４および通信装置２５を含んで構成されている。また、本実施形態に係るハイブリッド車両用制御装置１−１は、回転機２、ＥＣＵ２０、およびカーナビゲーション装置２２を含んで構成されている。なお、車両１００には、エンジン１に代えて他の機関が搭載されてもよい。

回転機２は、モータ（電動機）としての機能と、発電機としての機能とを備えている。回転機２は、インバータを介してバッテリと接続されている。回転機２は、バッテリから供給される電力を機械的な動力に変換して出力することができると共に、入力される動力によって駆動されて機械的な動力を電力に変換することができる。回転機２によって発電された電力は、バッテリに蓄電可能である。回転機２としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。

車両１００は、エンジン１を動力源として走行するＨＶ走行モードと、回転機２を動力源として走行するＥＶ走行モードとを有する。ＨＶ走行モードでは、エンジン１に加えて回転機２を動力源として走行することができる。ＥＶ走行モードでは、エンジン１を停止させて走行することができる。

ＧＰＳ１０は、複数のＧＰＳ衛星から送信される信号に基づいて車両１００の位置を検出する。車載カメラ１１は、車両１００の周囲を撮像するカメラであり、例えば車両１００の前方や後方を撮像して画像データを生成する。ミリ波レーダ１２は、車両１００の周辺の物体を検知する装置である。ミリ波レーダ１２は、例えば、車両１００と前方の車両との車間距離や車両１００と後方の車両との車間距離を検出することができる。

加速度センサ１３は、車両１００の加速度を検出する。加速度センサ１３は、例えば、車両１００の前後方向の加速度や横方向の加速度等を検出する。車速センサ１４は、車両１００の走行速度を検出する。表示装置１５は、運転者に対して伝達する情報を表示するものであり、走行計画を運転者に対して通知する通知手段として機能することができる。表示装置１５は、例えば、ディスプレーやメーターとすることができる。電池アクチュエータ１７は、バッテリを制御する。電池アクチュエータ１７は、バッテリの充放電を制御することにより、バッテリから回転機２に供給する電流や回転機２からバッテリに充電する電流を制御することができる。また、電池アクチュエータ１７は、バッテリの充電状態ＳＯＣ（バッテリ残量Ｅｅｖ）を取得する。

ＧＰＳ１０、車載カメラ１１、ミリ波レーダ１２、加速度センサ１３、および車速センサ１４はそれぞれＥＣＵ２０と電気的に接続されており、検出したデータを示す信号をＥＣＵ２０に出力する。また、表示装置１５および電池アクチュエータ１７は、ＥＣＵ２０と電気的に接続されており、ＥＣＵ２０によって制御される。

記憶部２１は、メモリ等の記憶装置であり、ＥＣＵ２０での各種処理に必要な条件やデータ、ＥＣＵ２０で実行する各種プログラムが記憶されている。また、記憶部２１は、地図情報データベース２１ａを有する。地図情報データベース２１ａは、車両１００の走行に必要な情報（地図、直線路、カーブ、登降坂、高速道路、サグ、トンネルなど）が記憶されている。また、地図情報データベース２１ａは、地図データファイル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道路データファイルを備えている。ＥＣＵ２０は、地図情報データベース２１ａを参照して、必要な情報を読み出す。

カーナビゲーション装置２２は、車両１００を所定の目的地に誘導する装置である。カーナビゲーション装置２２は、ＥＣＵ２０と双方向の通信が可能である。カーナビゲーション装置２２は、出発地から目的地までの走行経路を検出する検出装置としての機能を有している。カーナビゲーション装置２２は、表示部を備えており、地図情報データベース２１ａに記憶されている情報や、ＧＰＳ１０で取得した現在地（現在位置）の情報に基づいて、周辺の地図情報を表示部に表示する。また、カーナビゲーション装置２２は、地図情報データベース２１ａに記憶されている情報と、ＧＰＳ１０で取得した現在地の情報と、運転者等により入力された目的地（目的位置）の情報とから目的地までの経路を検出し、検出した経路情報を表示部に表示させる。カーナビゲーション装置２２の表示部は、運転者に対して走行計画を通知する通知手段として機能することができる。ＥＣＵ２０は、カーナビゲーション装置２２から案内経路に関する情報を取得することができる。なお、カーナビゲーション装置２２は、地図情報データベース２１ａとＧＰＳ１０とは別に自機に地図情報データベースとＧＰＳ通信部とを備え、自機の各部を用いて経路案内や、現在地情報の通知を行うようにしてもよい。

ブレーキアクチュエータ２３は、車両１００に搭載されたブレーキ装置の駆動を制御するものである。ブレーキアクチュエータ２３は、例えば、ブレーキ装置に設けられるホイールシリンダの油圧を制御する。ブレーキアクチュエータ２３は、ＥＣＵ２０に電気的に接続され、ＥＣＵ２０により動作が制御される。ＥＣＵ２０は、ブレーキ制御信号に応じてブレーキアクチュエータ２３を作動し、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。言い換えれば、ブレーキアクチュエータ２３は、ブレーキによる制動力を自動制御するための装置であり、ＥＣＵ２０から出力されるブレーキ制御信号を受信してホイールシリンダに作動油を供給する機構のソレノイドやモータなどを駆動させることでブレーキ油圧を制御し所望とする制動力を発生させる。このようにしてブレーキアクチュエータ２３は、車両１００に作用する制動力を制御することで、減速度を調節する。

アクセルアクチュエータ２４は、エンジン１、回転機２等の車両１００の動力源の出力を制御するものである。アクセルアクチュエータ２４は、例えば、エンジン１への吸気量、吸気タイミングや点火タイミングを制御することができる。また、アクセルアクチュエータ２４は、回転機２に対して供給する電流値等を制御することができる。アクセルアクチュエータ２４は、ＥＣＵ２０に電気的に接続され、ＥＣＵ２０により動作が制御される。

ハイブリッドＥＣＵ１６およびＥＣＵ２０は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。ハイブリッドＥＣＵ１６は、車両１００の走行モードを選択する機能や、エンジン１および回転機２の出力トルクを決定する機能を有する。ハイブリッドＥＣＵ１６は、車両１００の走行モードとして、ＨＶ走行モードあるいはＥＶ走行モードを選択する。ハイブリッドＥＣＵ１６は、例えば、車両１００に対する要求駆動力や要求パワー、要求トルク等に基づいて走行モードを決定することができる。また、ハイブリッドＥＣＵ１６は、後述する走行計画に基づいて走行モードを選択することができる。

ハイブリッドＥＣＵ１６は、ＨＶ走行モードで走行する場合、エンジン１に出力させるトルク（エンジントルク）と回転機２に出力させるトルク（ＭＧトルク）を決定し、ＥＣＵ２０に対してエンジントルクの指令値およびＭＧトルクの指令値を出力する。ＥＣＵ２０は、エンジントルクの指令値を実現するように、アクセルアクチュエータ２４によってエンジン１を制御する。また、ＥＣＵ２０は、ＭＧトルクの指令値を実現するように、アクセルアクチュエータ２４によって回転機２を制御する。

ハイブリッドＥＣＵ１６は、ＥＶ走行モードで走行する場合、回転機２に出力させるトルクを決定し、ＥＣＵ２０に対してＭＧトルクの指令値を出力する。ハイブリッドＥＣＵ１６は、車両１００が複数の回転機２を搭載している場合、各回転機２の出力トルクの指令値をそれぞれ決定する。

ＥＣＵ２０は、エンジントルクの指令値に応じてアクセルアクチュエータ２４を作動し、エンジン１への吸気量、吸気タイミングや点火タイミングを制御する。また、ＥＣＵ２０は、ＭＧトルクの指令値に応じてアクセルアクチュエータ２４を作動し、回転機２に供給する電流値等を調整する。言い換えれば、アクセルアクチュエータ２４は、動力源による駆動力を自動制御するための装置であり、ＥＣＵ２０から出力される制御信号を受信して各部を駆動させることで駆動条件を制御し所望とする駆動力を発生させる。このようにしてアクセルアクチュエータ２４は、車両１００に作用する駆動力を制御することで、加速度を調節する。

通信装置２５は、図示しない交通情報通信基地局と無線で通信するものである。通信装置２５は、交通情報通信基地局から送信された道路交通情報を取得し、取得した道路交通情報をＥＣＵ２０に送信する。交通情報通信基地局から送信される道路交通情報は、例えば、現在や将来の渋滞に関する情報、走行経路上の区間における現在の平均車速や将来の平均車速の予測値に関する情報、交通規制に関する情報、天候に関する情報、路面状態に関する情報等が含まれる。通信装置２５は、通信可能な交通情報通信基地局と常に通信を行い、道路交通情報を取得してもよいし、一定時間間隔で交通情報通信基地局と通信を行い、道路交通情報を取得してもよい。通信装置２５は、例えば、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）により通信を行う。

本実施形態のＥＣＵ２０は、設定された走行経路をＥＶ走行モードで走行するＥＶ区間あるいはＨＶ走行モードで走行するＨＶ区間に区分けした走行計画を作成する計画制御を実施する。設定された走行経路とは、例えば、カーナビゲーション装置２２によって設定された案内経路であり、現在地から運転者によって入力された目的地までの経路である。なお、設定された走行経路は、入力された目的地までの案内経路に代えて、例えば、推定された走行経路であってもよい。例えば、同じルートを巡回する車両の場合、その巡回ルートを推定経路として走行計画を作成することが可能である。また、通勤や通学用に使用される車両の場合、通勤経路や通学経路を走行計画の作成対象とする走行経路として設定可能である。本実施形態の計画制御によれば、この先の経路上の走行負荷を先読みし、ＥＶ走行モードとＨＶ走行モードを最適に切り替える支援を行うことができる。本明細書では、走行計画に基づいて走行モードを選択する制御をモード選択支援制御とも記載する。

ＥＣＵ２０は、走行経路をＥＶ区間あるいはＨＶ区間に区分けする。従って、走行経路は、少なくとも１つの区間に区分けされる。地図情報データベース２１ａは、道路上に設定されたノード点の位置情報とＩＤを含むノードデータを記憶している。また、地図情報データベース２１ａは、ノード点を連結するリンクのＩＤを含むリンクデータを記憶している。リンクデータには、例えば、道路種別、勾配、平均曲率などが含まれる。ＥＣＵ２０は、リンクデータから、当該リンクに係る区間を走行する際の予測走行パワーや予測消費エネルギーを算出することができ、予測走行パワーや予測消費エネルギーに基づいて当該区間をＥＶ区間とするかＨＶ区間とするかを決定することができる。

ハイブリッドＥＣＵ１６は、設定された走行経路を走行する場合に、ＥＣＵ２０によって作成された走行計画が有効とされていれば、その走行計画に基づいて走行モードを選択する。すなわち、車両１００の現在地を含む区間がＨＶ区間であれば、ＨＶ走行モードが選択され、車両１００の現在地を含む区間がＥＶ区間であればＥＶ走行モードが選択される。ただし、走行モードの選択にあたっては、運転者の要求を優先することが好ましい。例えば、運転者の要求駆動力を実現できる走行モードがＨＶ走行モードに限られる場合、走行計画でＥＶ区間に設定されている区間であってもＨＶ走行モードが選択されることが好ましい。

作成された走行計画や現在の状態は、例えば、表示装置１５やカーナビゲーション装置２２の画面に表示される。一例として、カーナビゲーション装置２２の画面上に表示される案内経路において、各区間に割り当てられた走行モードが表示されてもよい。また、現在選択されている走行モードが表示装置１５やカーナビゲーション装置２２に表示されてもよい。走行計画が表示されることで、運転者はこの先のモード選択支援制御の内容を把握して運転することができる。

ここで、走行計画をより適切に作成できることが望ましい。例えば、ＥＶ区間の設定において、区間における消費エネルギーである区間エネルギーＥｎを考慮しない場合、以下に図３および図４を参照して説明するように、計画していたＥＶ区間に到達する前にバッテリ残量がなくなり、ＥＶ走行を実行できなくなる可能性がある。

図３は、各区間の走行負荷および区間エネルギーＥｎの一例を示す図、図４は、区間エネルギーＥｎを考慮せずに設定された走行計画の一例を示す図である。図３には、出発地から目的地までの走行経路上の区間Ａから区間Ｋまでの各区間について、走行負荷、区間エネルギーＥｎおよび負荷による順位が示されている。区間エネルギーＥｎは、区間を走行するときに消費する電力量を表すものであり、例えば、区間をＥＶ走行モードで走行する間のバッテリの放電量である。区間エネルギーＥｎは、バッテリ残量と共通の所定のエネルギー単位で示されている。例えば、区間ＡをＥＶ走行した場合、バッテリのエネルギーが２単位消費される。負荷による順位は、区間の走行負荷が小さい順に付している。すなわち、区間Ｅの走行負荷が最も小さく、区間Ｈ、区間Ｋ、区間Ａの順に走行負荷が大きくなる。

ＥＶ区間の区間エネルギーＥｎの総和をＥＶ区間総消費エネルギーＥと称する。本実施形態では、ＥＶ区間総消費エネルギーＥがバッテリ残量Ｅｅｖを超えるまで、負荷による順位に従ってＥＶ区間が選択されていく。負荷による順位に従って区間Ｅ、区間Ｈ、区間Ｋ、区間ＡまでＥＶ区間に設定すると、ＥＶ区間総消費エネルギーＥは８となり、バッテリ残量Ｅｅｖと等しくなる。負荷による順位が区間Ａに次ぐ区間ＤまでＥＶ区間に設定すると、ＥＶ区間総消費エネルギーＥが１１となり、バッテリ残量Ｅｅｖよりも大となる。この場合、区間ＤまでＥＶ区間に設定され、残る区間はＨＶ区間に設定される。従って、走行負荷の小さな区間から順にＥＶ区間を設定した場合に作成される走行計画は、図４に示すように、区間Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｈ，Ｋの５区間をＥＶ区間に設定したものとなる。

ところが、図４に示す走行計画に従って走行すると、区間Ｋに到達する前にバッテリ残量Ｅｅｖがなくなってしまい、区間ＫではＥＶ走行を実行することができなくなる。区間Ｄは、負荷による順位が低いにもかかわらず、区間エネルギーＥｎが大きい。区間Ｄにおいて多くのエネルギーが消費されてしまうため、区間Ｈを走行している途中にバッテリ残量Ｅｅｖがなくなり、区間ＫでＥＶ走行ができなくなってしまう。相対的にＥＶ適度Ｍｎが高い（走行負荷が低い）区間Ｋが前方に存在するにもかかわらず、ＥＶ適度Ｍｎが低い区間Ｄで多くのバッテリ残量Ｅｅｖを低下させてしまうことは好ましくない。

本実施形態に係るハイブリッド車両用制御装置１−１は、走行経路上の区間ごとに、ＥＶ走行モードに適している度合を表すＥＶ適度、および走行時に消費する電力量を表す消費エネルギーを算出し、ＥＶ適度と、消費エネルギーと、電池アクチュエータ１７が検出したバッテリの残量とに基づいて走行経路上におけるＥＶ走行モードを行うＥＶ区間を計画する走行計画制御を実行する。ハイブリッド車両用制御装置１−１は、走行計画制御において、走行経路上の複数の区間のうちＥＶ適度の高い区間から順にＥＶ区間に設定し、ＥＶ適度が同程度の区間に対しては、消費エネルギーの小さい区間から順にＥＶ区間に設定する。

また、ハイブリッド車両用制御装置１−１は、走行計画制御において、ＥＶ区間に設定される区間の消費エネルギーの総和がバッテリの残量を超えるまでＥＶ区間を設定する。これにより、バッテリ残量Ｅｅｖを有効に利用してＥＶ走行距離やＥＶ走行時間を最大限に設定することが可能となる。

図５は、本実施形態に係る走行計画を示す図、図６は、実施形態に係る区間の並べ替えの説明図である。図６の上欄には、走行負荷の大きさに従った区間の順位が示されている。区間Ｅ、区間Ｈ、区間Ｋの順に走行負荷が大きくなる。本実施形態のハイブリッド車両用制御装置１−１は、走行負荷に基づいて区間のＥＶ適度Ｍｎのレベル分けを行う。例えば、ＥＶ適度Ｍｎが最も高いレベル５から最も低いレベル１まで５段階のレベル分けがなされる。同じレベルに属する区間は、ＥＶ適度Ｍｎが同程度の区間である。図３に示す走行経路では、区間Ａ，Ｅ，Ｈ，Ｋが最も適度の高いレベル（ＥＶ適度５）に分類される。区間Ｄ，Ｇは、次に適度の高いレベル（ＥＶ適度４）に分類される。

同一のＥＶ適度の中では、区間エネルギーＥｎの小さい順に並べ替えがなされる。ＥＶ適度５の中では、全ての区間（区間Ａ，Ｅ，Ｈ，Ｋ）の区間エネルギーＥｎが２で同一である。この場合、例えば、他の指標（出発地に近い順、区間長が短い順等）に従って並べ替えがなされる。ＥＶ適度４の中では、区間Ｄの区間エネルギーＥｎが３であり、区間Ｇの区間エネルギーＥｎが１である。従って、ＥＶ適度４の中で区間Ｇ，区間Ｄの順に並べ替えがなされる。

従って、本実施形態では、図５に示すように、区間Ｄに代えて、区間Ｇが５番目にＥＶ区間に設定される。これにより、ＥＶ区間は区間Ａ，Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｋの５区間となり、ＥＶ区間総消費エネルギーＥは９となる。モード選択支援制御が実行されると、区間Ｈを走行し終えた時点でバッテリ残量Ｅｅｖが１であり、区間ＫにおいてＥＶ走行を実行することができる。従って、本実施形態に係るハイブリッド車両用制御装置１−１によれば、走行計画に従った走行ができなくなることを抑制することができる。本実施形態に係るハイブリッド車両用制御装置１−１は、走行計画をより適切なものとすることができる。また、本実施形態に係るハイブリッド車両用制御装置１−１は、モード選択支援制御のエネルギーマネジメントの最適化を図ることができる。

図１を参照して、本実施形態に係る制御について説明する。図１に示す制御フローは、例えば、イグニッションがＯＮとされているときや、ハイブリッドシステムが作動しているときに所定の間隔で繰り返し実行される。なお、図１に示す制御フローは、目的地が入力されているときに限り実行されてもよい。

まず、ステップＳ１０では、ＥＣＵ２０により、目的地までの各区間の消費エネルギー（区間エネルギー）Ｅｎが算出される。目的地までの走行経路は、例えば、走行負荷や道路種別等に基づいて複数の区間に分けられている。例えば、地図情報データベース２１ａや通信装置２５から取得する情報（勾配、道路種別、平均走行速度等）に基づいて、走行経路上における走行負荷の変動幅が所定以下の連続する範囲がそれぞれ一つの区間として設定される。図３に示す例では、出発地を始点とする比較的走行負荷が低い連続した部分が区間Ａとされ、その後の走行負荷が中程度の連続する部分が区間Ｂとされ、その後の走行負荷が高い連続する部分が区間Ｃとされ、同様にして区間Ｋまでの各区間が設定される。ＥＣＵ２０は、走行負荷等に基づいて、各区間をＥＶ走行モードで走行した場合のＥＶ走行用バッテリの消費エネルギーを区間エネルギーＥｎとして算出する。ステップＳ１０が実行されると、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、ＥＣＵ２０により、全消費エネルギーＥｓｕｍが算出される。ＥＣＵ２０は、ステップＳ１０で算出された各区間の区間エネルギーＥｎの総和を全消費エネルギーＥｓｕｍとして算出する。本実施形態では、全消費エネルギーＥｓｕｍは、所定のエネルギー単位で算出される。

次に、ステップＳ３０では、ＥＣＵ２０により、全消費エネルギーＥｓｕｍがバッテリ残量Ｅｅｖよりも大であるか否かが判定される。ＥＣＵ２０は、電池アクチュエータ１７から、現在のＥＶ走行用バッテリのバッテリ残量Ｅｅｖを取得する。ここで、バッテリ残量Ｅｅｖはエネルギーであり、本実施形態では所定のエネルギー単位で表される。ステップＳ３０の判定の結果、全消費エネルギーＥｓｕｍがバッテリ残量Ｅｅｖよりも大であると判定された場合（ステップＳ３０−Ｙ）にはステップＳ４０に進み、そうでない場合（ステップＳ３０−Ｎ）にはステップＳ１３０に進む。

ステップＳ４０では、ＥＣＵ２０により、各区間のＥＶ適度Ｍｎおよび区間エネルギーＥｎが算出される。ＥＣＵ２０は、走行経路上の各区間のＥＶ適度Ｍｎを算出する。本実施形態のＥＶ適度Ｍｎは、走行負荷であり、一例として区間の平均走行負荷である。また、区間エネルギーＥｎは、ステップＳ１０で算出される値と同様とすることができる。

次に、ステップＳ５０では、ＥＣＵ２０により、区間の並べ替えがなされる。ＥＣＵ２０は、ステップＳ４０で算出されたＥＶ適度Ｍｎに基づいて、図６を参照して説明したように、ＥＶ適度Ｍｎによる区間の並べ替えを行い、更に、同一ＥＶ適度Ｍｎの中では区間エネルギーＥｎの小さい順に区間の並べ替えを行う。ＥＶ区間の設定に際しては、図６の下欄に示す順序と同様の順序、すなわち区間エネルギーＥｎを考慮した順位に従って、ＥＶ区間が選択される。全ての区間の並べ替えが完了すると、ステップＳ６０に進む。

ステップＳ６０では、ＥＣＵ２０により、最初の区間（区間番号ｉ＝０）の区間エネルギーＥｎがＥＶ区間総消費エネルギーＥに代入される。図６の例では、区間Ｅの区間エネルギーＥｎの値である２がＥＶ区間総消費エネルギーＥに代入される。ステップＳ６０が実行されると、ステップＳ７０に進む。

ステップＳ７０では、ＥＣＵ２０により、現在の区間番号ｉの区間がＥＶ区間に設定される。例えば、最初にステップＳ７０が実行される場合、図６下欄の並び順に従うと、区間番号ｉ＝０である区間ＥがＥＶ区間に設定される。ステップＳ７０が実行されると、ステップＳ８０に進む。

ステップＳ８０では、ＥＣＵ２０により、ＥＶ区間総消費エネルギーＥがバッテリ残量Ｅｅｖ以下であるか否かが判定される。ステップＳ８０の判定の結果、ＥＶ区間総消費エネルギーＥがバッテリ残量Ｅｅｖ以下であると判定された場合（ステップＳ８０−Ｙ）にはステップＳ９０に進み、そうでない場合（ステップＳ８０−Ｎ）にはステップＳ１１０に進む。図６下欄の並び順に従うと、区間ＡをＥＶ区間に設定した段階（ｉ＝３）ではＥＶ区間総消費エネルギーＥが８、バッテリ残量Ｅｅｖも８であるため、ステップＳ８０で肯定判定がなされてステップＳ９０に進む。一方、区間ＧをＥＶ区間に設定した後（ｉ＝４）ではＥＶ区間総消費エネルギーＥが９であるため、ステップＳ８０で否定判定がなされてステップＳ１１０に進む。

ステップＳ９０では、ＥＣＵ２０により、区間番号ｉおよびＥＶ区間総消費エネルギーＥが更新される。ＥＣＵ２０は、区間番号ｉに１を加算する。また、ＥＣＵ２０は、ＥＶ区間総消費エネルギーＥに区間番号ｉの区間の区間エネルギーＥｎを加算する。例えば、最初にステップＳ９０が実行される場合、図６下欄の並び順に従うと、区間番号ｉ＝１である区間Ｈの区間エネルギーＥｎの値２がＥＶ区間総消費エネルギーＥに加算される。なお、区間番号ｉに相当する区間が存在しない場合、ＥＶ区間総消費エネルギーＥに０が加算される。ステップＳ９０が実行されると、ステップＳ１００に進む。

ステップＳ１００では、ＥＣＵ２０により、区間番号ｉが総区間数の番号よりも大であるか否かが判定される。例えば、図３に示す走行経路の場合、総区間数は１１であり、最後の区間の区間番号はｉ＝１０である。従って、区間番号ｉ＝１０以下であればステップＳ１００で否定判定がなされ、区間番号ｉ＝１１であれば肯定判定がなされる。ステップＳ１００の判定の結果、区間番号ｉが総区間数の番号よりも大であると判定された場合（ステップＳ１００−Ｙ）にはステップＳ１１０に進み、そうでない場合（ステップＳ１００−Ｎ）にはステップＳ７０に移行する。

ステップＳ１１０では、ＥＣＵ２０により、ＥＶ区間以外の区間に対してＨＶ走行が割り当てられる。ＥＣＵ２０は、既にＥＶ区間に設定された区間以外の区間をＨＶ区間に設定する。図５に示すように、ＥＶ区間に設定されなかった区間Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｉ，ＪがＨＶ区間に設定される。ステップＳ１１０が実行されると、ステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０では、ＥＣＵ２０により、支援が実行される。ＥＣＵ２０は、モード選択支援制御を実行し、作成された走行計画に応じて、各区間において走行モードを決定する。ステップＳ１２０が実行されると、ステップＳ１３０に進む。

ステップＳ１３０では、ＥＣＵ２０により、支援終了条件が成立したか否かが判定される。支援終了条件は、例えば、目的地に到着したこと、ＥＶ走行用バッテリの電池残量がなくなったこと、支援を終了するドライバの意思を示す操作を検知したことなどである。ステップＳ１３０の判定の結果、支援終了条件が成立したと判定された場合（ステップＳ１３０−Ｙ）には本制御フローは終了し、そうでない場合（ステップＳ１３０−Ｎ）にはステップＳ１０に移行する。

以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド車両用制御装置１−１によれば、ＥＶ適度Ｍｎが同程度の区間に対しては、区間エネルギーＥｎの小さい区間から順にＥＶ区間に設定される。よって、本実施形態に係るハイブリッド車両用制御装置１−１は、走行計画の適切さを向上することができるという効果を奏する。例えば、前方にＥＶ適度Ｍｎのより高い区間が存在するにもかかわらず、その区間に到達する前にバッテリ残量Ｅｅｖがなくなってしまうといった問題の発生が抑制される。

［実施形態の第１変形例］
実施形態の第１変形例について説明する。上記実施形態では、区間の並べ替えにおいて、同一ＥＶ適度の中では区間エネルギーＥｎの小さい順に並べ替えがなされた。実施形態の第１変形例では、区間エネルギーＥｎに代えて、区間長に基づいて並べ替えがなされる。

図７は、実施形態の第１変形例の制御に係るフローチャートである。第１変形例では、上記実施形態（図１）のステップＳ５０に代えて、ステップＳ５０Ａが実行される。ステップＳ５０Ａでは、ＥＣＵ２０により、区間の並び替えがなされる。ＥＣＵ２０は、ステップＳ４０で算出されたＥＶ適度Ｍｎの高い順に区間を並べ替える。ただし、同一ＥＶ適度の中では、区間長が短い順に並べ替えがなされる。区間長が短い区間では区間エネルギーＥｎが小さくなりやすく、区間長が長い区間では区間エネルギーＥｎが大きくなりやすい。よって、第１変形例の制御によれば、バッテリ残量Ｅｅｖの不足によりＥＶ区間でＥＶ走行を実行できなくなることが抑制され、走行計画の適切さを向上することができる。

なお、区間長に代えて、区間時間に基づく並べ替えがなされてもよい。区間時間は、それぞれの区間を走行するために要する時間である。同一ＥＶ適度の中では、区間時間が短い順に区間の並べ替えがなされる。その他、区間エネルギーＥｎに関連するパラメータに基づいて区間の並べ替えがなされてもよい。

［実施形態の第２変形例］
実施形態の第２変形例について説明する。実施形態の第２変形例では、ＥＶ区間の選択において、区間長が長い区間の優先度が下げられる。図８は、実施形態の第２変形例の制御に係るフローチャートである。第２変形例では、上記実施形態（図１）のステップＳ５０に代えて、ステップＳ５０ＢおよびＳ５０Ｃが実行される。

ステップＳ５０Ｂでは、ＥＣＵ２０により、区間長が一定以上の区間のＥＶ適度Ｍｎが最低に設定される。ＥＣＵ２０は、区間長が所定以上の区間に対して、走行負荷の大きさにかかわらず、ＥＶ適度Ｍｎを最低に設定する。これにより、所定以上の区間長を有する区間は、ＥＶ区間の割り当てにおける優先順位が低くなる。ステップＳ５０Ｂが実行されると、ステップＳ５０Ｃに進む。

ステップＳ５０Ｃでは、ＥＣＵ２０により、ＥＶ適度Ｍｎの高い順に区間の並べ替えがなされる。ステップＳ５０Ｃが実行されると、ステップＳ６０に進み、ＥＶ区間の割り当てが開始される。

本変形例によれば、相対的に区間長の短い区間が優先してＥＶ区間に設定される。これにより、全てのＥＶ区間に行き着く前にバッテリ残量Ｅｅｖが無くなってしまうような走行計画が作成されることを抑制することができる。

なお、ステップＳ５０Ｂにおいて、区間長が一定以上の区間のＥＶ適度Ｍｎを低くすることに代えて、区間エネルギーＥｎが一定以上の区間のＥＶ適度Ｍｎを低くするようにしてもよい。

また、ステップＳ５０Ｃにおいて、更に、同一ＥＶ適度Ｍｎの中で区間の並べ替えがなされてもよい。例えば、区間エネルギーＥｎが小さい順や区間長が短い順に区間の並べ替えがなされてもよい。

また、区間長が所定以上に長い区間や区間エネルギーＥｎが所定以上の区間はＥＶ区間の設定対象から除外されるようにしてもよい。例えば、バッテリ残量Ｅｅｖに対する区間エネルギーＥｎの割合が所定以上である区間をＥＶ区間の設定対象から除外するようにしてもよい。

［実施形態の第３変形例］
上記実施形態では、走行負荷に応じて区間がレベル分けされ、ＥＶ適度Ｍｎが同一レベルの区間に対して区間エネルギーＥｎに基づく並べ替えがなされたが、並べ替え方法はこれに限定されるものではない。例えば、予めＥＶ適度Ｍｎをレベル分けすることに代えて、以下に説明するように、並べ替えを行う際に走行負荷が同程度の区間を抽出し、抽出された区間を区間エネルギーＥｎの小さい順に並べ替えるようにしてもよい。

例えば、図３に示す走行経路についてＥＶ区間を設定する場合、始めに最も走行負荷が小さい側から走行負荷が同程度の区間を抽出する。例えば、最も走行負荷が小さい区間Ｅの走行負荷に対して走行負荷の差が所定範囲内の区間が抽出される。これにより、例えば区間Ｅ、区間Ｈ、区間Ｋが抽出されたとすると、これらの３区間を区間エネルギーＥｎの小さい順に並べ替え、ＥＶ区間総消費エネルギーＥがバッテリ残量Ｅｅｖよりも大きくなるまで順にＥＶ区間に設定していく。

区間Ｅ，Ｈ，Ｋの３区間をＥＶ区間に設定してもＥＶ区間総消費エネルギーＥがバッテリ残量Ｅｅｖ以下であれば、更に、残る区間の最も走行負荷が小さい側から走行負荷が同程度の区間を抽出する。これにより、例えば、区間Ａ、区間Ｄ、区間Ｇが抽出されたとすると、これらの３区間を区間エネルギーＥｎの小さい順に並べ替え、ＥＶ区間総消費エネルギーＥがバッテリ残量Ｅｅｖよりも大きくなるまで順にＥＶ区間に設定していく。以降は同様の工程を繰り返して、ＥＶ区間総消費エネルギーＥがバッテリ残量Ｅｅｖよりも大きくなるまでＥＶ区間を設定していく。このようにしても、ＥＶ適度Ｍｎが同程度の区間を区間エネルギーＥｎの小さい順にＥＶ区間に設定することができる。

［実施形態の第４変形例］
実施形態の第４変形例について説明する。上記実施形態および各変形例では、ＥＶ適度Ｍｎが走行負荷であったが、これには限定されない。例えば、区間を走行するときのＥＶ走行の効率とＨＶ走行の効率との比であるＥＶ／ＨＶ効率比やエンジン効率等のパラメータや、複数のパラメータの組み合わせに基づいてＥＶ適度が算出されてもよい。

上記の実施形態および各変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１−１ ハイブリッド車両用制御装置
１ エンジン
２ 回転機
１６ ハイブリッドＥＣＵ
２０ ＥＣＵ
１００ 車両
Ｅ ＥＶ区間総消費エネルギー
Ｅｅｖ バッテリ残量
Ｍｎ ＥＶ適度

Claims (2)

1. バッテリから供給される電力により動力を出力する回転機と、
   前記回転機を動力源として走行するＥＶ走行モードと、
   出発地から目的地までの走行経路を検出する検出装置と、
   を備え、
   前記走行経路上の区間ごとに、前記ＥＶ走行モードに適している度合を表すＥＶ適度、および走行時に消費する電力量を表す消費エネルギーを算出し、
   前記ＥＶ適度と、前記消費エネルギーと、検出したバッテリの残量とに基づいて前記走行経路上における前記ＥＶ走行モードを行うＥＶ区間を計画する走行計画制御を実行し、
   前記走行計画制御において、前記走行経路上の複数の区間のうち前記ＥＶ適度の高い区間から順に前記ＥＶ区間に設定し、前記ＥＶ適度が同程度の区間に対しては、前記消費エネルギーの小さい区間から順に前記ＥＶ区間に設定する
   ことを特徴とするハイブリッド車両用制御装置。
2. 前記走行計画制御において、前記ＥＶ区間に設定される区間の前記消費エネルギーの総和が前記バッテリの残量を超えるまで前記ＥＶ区間を設定する
   請求項１に記載のハイブリッド車両用制御装置。

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