JP2017024569A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
車両の駆動源としての内燃機関及び電動機、並びに、蓄電池を搭載し、電動機の回生制動により発生した電力を蓄電池に充電可能であり且つ内燃機関の出力を用いて発電した電力を蓄電池に充電可能に構成されたハイブリッド車両に適用され、走行予定経路に下り坂区間があるときは目標残容量を低下させる下り坂制御を実行し、渋滞区間があるときは目標残容量を上昇させる渋滞制御を実行する制御装置において、走行予定経路に下り坂区間と渋滞区間との両方があるとき、下り坂制御と渋滞制御のいずれを実行すべきか決定する必要がある。
【解決手段】
走行予定経路に下り坂区間と渋滞区間と重複しているとき、開始地点が手前にある区間に対して下り坂制御又は渋滞制御を実行する。
【選択図】図3
Description
車両の駆動源としての内燃機関及び同駆動源としての電動機、並びに、前記電動機に電力を供給する蓄電池を搭載し、前記電動機を用いて回生制動を行うとともに同回生制動により発生した電力を前記蓄電池に充電可能であり且つ前記内燃機関の出力を用いて発電した電力を前記蓄電池に充電可能に構成されたハイブリッド車両に適用される。
前記車両に要求される要求駆動力を満たすように且つ前記蓄電池の残容量が「標準残容量に設定された目標残容量」に近づくように前記内燃機関及び電動機を制御する制御部を備えるハイブリッド車両の制御装置である。
前記車両の走行予定経路に関する情報を取得し、下り坂制御及び渋滞制御を実行する。
前記下り坂制御は、
前記走行予定経路に関する情報に基づいて同走行予定経路に下り坂区間が含まれると判定した場合、「前記走行予定経路に含まれる『下り坂区間の開始地点よりも所定の第1距離だけ手前にある下り坂制御開始地点』から『同下り坂区間の終了地点』までの区間」のうちの少なくとも「『同下り坂制御開始地点』から『同下り坂区間の開始地点』までの区間」を含む第1区間(下り坂制御区間)を前記車両が走行するとき前記目標残容量を前記標準残容量よりも小さい低側残容量に変更する制御である。
前記走行予定経路に関する情報に基づいて前記走行予定経路に渋滞区間が含まれると判定した場合、前記走行予定経路に含まれる渋滞区間の開始地点よりも所定の第2距離だけ手前にある渋滞制御開始地点から同渋滞区間の開始地点までの間の第2区間(渋滞制御区間)を前記車両が走行するとき前記目標残容量を前記標準残容量よりも大きい高側残容量に変更する渋滞制御を実行する制御である。
前記走行予定経路に含まれる前記下り坂区間と、前記走行予定経路に含まれる前記渋滞区間と、に重複がある場合、同渋滞区間の開始地点が、同下り坂区間の開始地点と一致していること及び同下り坂区間の開始地点よりも前記車両から遠いことのうちの少なくとも一方が成立し、且つ、同渋滞区間の開始地点が、同下り坂区間の開始地点から「0」(ゼロ)を含む第3距離だけ前記車両から遠い基準地点と一致していること及び同基準地点よりも前記車両に近いことのうちの少なくとも一方が成立している、という渋滞優先条件が成立するとき、同下り坂区間に対する前記下り坂制御を実行しないように構成されている。
(a)渋滞区間の開始地点が下り坂区間の開始地点よりも車両に対して手前にある場合
(b)渋滞区間の開始地点が下り坂区間の開始地点と一致する場合
(c)下り坂区間の開始地点が渋滞区間の開始地点よりも車両に対して手前にあり且つ下り坂区間の開始地点と渋滞区間の開始地点との間の差分が第3距離以下である場合
前記制御部は、
前記渋滞優先条件が成立するとき、前記下り坂区間と重複する前記渋滞区間に対して前記渋滞制御を実行するように構成されることが好適である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置(以下、「本制御装置」とも称呼される。)について説明する。図1は、本制御装置が適用される車両10の概略構成を示す略図である。車両10は、第1電動機21、第2電動機22及び機関23を搭載している。即ち、車両10はハイブリッド車両である。
Nm1=Nr−(Nr−NE)×(1+ρ1)/ρ1 ・・・(1)
Nm2=Nr×(1+ρ2)/ρ2−Nr ・・・(2)
GPS受信部62は、GPS(Global Positioning System)衛星(不図示)からの信号(電波)に基づいて車両10の現在位置Pnを取得し、現在位置Pnを表す信号を演算部61に対して出力する。交通情報受信部63は、道路交通情報通信システム(VICS(登録商標):Vehicle Information and Communication System/不図示)が電波ビーコン及びFM多重放送を介して提供する現在位置Pn周辺の渋滞情報及び速度規制等の情報を受信する。
次に、ECU40の作動について説明する。
車両10の運転者は、駆動輪27に作用するトルクを車両10に対して要求するとき、アクセル操作量Apを増加させる。ECU40は、アクセル操作量Ap及び車速Vsに基づいてリングギアに作用するトルク(リングギア発生トルク)Trの目標値であるリングギア要求トルクTr*を決定する。リングギア発生トルクTrは、駆動輪27に作用するトルクと比例関係にあるので、リングギア発生トルクTrが大きくなるほど駆動輪27に作用するトルクは大きくなる。
運転者は、制動力を車両10に対して要求するとき、アクセル操作量Ap及びブレーキ操作量Bpを共に「0」にする操作又はブレーキ操作量Bpを増加させる操作を行う。ECU40は、制動力が要求されたとき、回生制動力及び摩擦制動力を発生させる。このとき、回生制動力では不足する制動力が摩擦制動力によって補われる。
車両10が下り坂区間を走行するとき、車両10が制動力を発生させなければ駆動輪27にトルクを発生させなくても車速Vsが上昇する。車速Vsが運転者が期待した速度よりも高くなると、運転者は制動力を要求する。要求された制動力の一部又は全部は回生制動力によって提供される。そのため、下り坂区間の走行中、第1電動機21及び/又は第2電動機22が発電する頻度が上昇し、以て、残容量SOCが上昇する。換言すれば、ECU40は、車両10の位置エネルギーを運動エネルギーを介して電気エネルギーに変換する。
車両10が渋滞区間を走行するとき、渋滞が発生していない場合と比較して車速Vsは低くなる。或いは、車両10が渋滞区間を走行するとき、停止状態(即ち、Vs=0となる状態)と走行状態(Vs>0となる状態)とが交互に切り替わる。
演算部61は、現在位置Pnから目的地までの経路(即ち、走行予定経路)に含まれる対象下り坂区間及び対象渋滞区間を探索する。対象下り坂区間が見つかった場合、車両10が下り坂制御区間(プレユース区間の開始地点)の開始地点に達したときに演算部61はECU40へ下り坂制御の開始を指示し、車両10が下り坂制御区間の終了地点(対象下り坂区間の終了地点)に達したときに演算部61はECU40へ下り坂制御の終了を指示する。
ところで、実際の走行予定経路においては下り坂制御区間と渋滞制御区間とが重複する場合(一方の区間が他方の区間に含まれる場合を含む)が発生し得る。このような場合、ECU40は、下り坂制御及び渋滞制御の何れか一方の制御を実行する。以下、場合分けをしながら説明する。
この場合、ECU40は渋滞制御を実行するが下り坂制御を実行しない。この場合の例が図5に示されている。渋滞制御が実行されたときの目標残容量SOC*及び残容量SOCの変化が、折れ線Lp3及び曲線Lc5にそれぞれ示される。
これらの場合、ECU40は渋滞制御を実行するが下り坂制御を実行しない。下り坂区間の開始地点と渋滞区間の開始地点とが同一である場合の例が図6のケースbに示される。渋滞制御が実行されたときの目標残容量SOC*及び残容量SOCの変化が、折れ線Lp4及び曲線Lc6にそれぞれ示される。
この場合、ECU40は下り坂制御を実行するが渋滞制御は実行しない。この場合の例が図8のケースdに示される。渋滞制御が実行されたときの目標残容量SOC*及び残容量SOCの変化が、折れ線Lp6及び曲線Lc8によりそれぞれ示される。
次に、ECU40の具体的作動について説明する。ECU40のCPU41(以下、単に「CPU」とも称呼される)は、図10にフローチャートにより表された「駆動力制御ルーチン」を所定の時間が経過する毎に実行する。従って、適当なタイミングとなると、CPUは、図10のステップ1000から処理を開始し、以下に述べるステップ1005乃至ステップ1015の処理を順に行い、ステップ1020に進む。
機関要求出力Pe*が出力閾値Pethより大きい場合。
この場合、CPUはステップ1020にて「Yes」と判定してステップ1025に進み、現時点において機関23が停止中であるか否かを判定する。機関23が停止中であると、CPUはステップ1025にて「Yes」と判定してステップ1030に進み、機関23の運転を開始する処理を実行する。次いで、CPUはステップ1035に進む。これに対し、機関23が運転中であると、CPUはステップ1025にて「No」と判定してステップ1035に直接進む。
機関要求出力Pe*が出力閾値Peth以下である場合。
この場合、CPUがステップ1020に進んだとき、CPUはそのステップ1020にて「No」と判定してステップ1065に進み、現時点において機関23が運転中であるか否かを判定する。
次に、運行支援装置60の具体的作動について説明する。
演算部61のCPU66は、運転者が目的地を入力したとき及び既に探索された対象下り坂区間又は対象渋滞区間の終了地点を車両10が通過したとき、図13にフローチャートにより表された「制御対象探索処理ルーチン」を実行する。
CPU66は、下り坂制御及び渋滞制御を実行するため図13にフローチャートにより表された「目標残容量変更処理ルーチン」を所定の時間が経過する毎に実行する。従って、適当なタイミングとなると、CPU66は、図13のステップ1400から処理を開始してステップ1405に進み、下り坂制御区間の始点Pds及び終点Pdeの少なくとも一方が設定されているか否かを判定する。
車両の駆動源としての内燃機関(23)及び同駆動源としての電動機(第1電動機21及び第2電動機22)、並びに、前記電動機に電力を供給する蓄電池(31)を搭載し、前記電動機を用いて回生制動を行うとともに同回生制動により発生した電力を前記蓄電池に充電可能であり且つ前記内燃機関の出力を用いて発電した電力を前記蓄電池に充電可能に構成されたハイブリッド車両(10)に適用され、
前記車両に要求される要求駆動力を満たすように且つ前記蓄電池の残容量(SOC)が標準残容量(Sn)に設定された目標残容量(SOC*)に近づくように前記内燃機関及び電動機を制御する(図10のフローチャート)制御部を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記制御部は、
前記車両の走行予定経路に関する情報を取得し(図13のステップ1305)、
前記走行予定経路に関する情報に基づいて同走行予定経路に下り坂区間が含まれると判定した場合、前記走行予定経路に含まれる下り坂区間の開始地点よりも所定の第1距離(プレユース距離Dp)だけ手前にある下り坂制御開始地点(Pds)から同下り坂区間の終了地点(Pde)までの区間のうちの少なくとも同下り坂制御開始地点から同下り坂区間の開始地点までのの区間を含む第1区間を前記車両が走行するとき前記目標残容量を前記標準残容量よりも小さい低側残容量(Sd)に変更する下り坂制御を実行し、
前記走行予定経路に関する情報に基づいて前記走行予定経路に渋滞区間が含まれると判定した場合、前記走行予定経路に含まれる渋滞区間の開始地点よりも所定の第2距離(プレチャージ距離Dc)だけ手前にある渋滞制御開始地点(Pjs)から同渋滞区間の開始地点(Pje)までの間の第2区間を前記車両が走行するとき前記目標残容量を前記標準残容量よりも大きい高側残容量(Sh)に変更する渋滞制御を実行し、
前記走行予定経路に含まれる前記下り坂区間と、前記走行予定経路に含まれる前記渋滞区間と、に重複がある場合、同渋滞区間の開始地点が、同下り坂区間の開始地点と一致していること及び同下り坂区間の開始地点よりも前記車両から遠いことのうちの少なくとも一方が成立し、且つ、同渋滞区間の開始地点が、同下り坂区間の開始地点からゼロを含む第3距離(距離閾値Dth3)だけ前記車両から遠い基準地点と一致していること及び同基準地点よりも前記車両に近いことのうちの少なくとも一方が成立している、という渋滞優先条件が成立するとき(図13のステップ1330にて「Yes」と判定)、同下り坂区間に対する前記下り坂制御を実行しないように構成されている。
次に、本発明の実施形態の変形例について説明する。上述した実施形態に係る運行支援装置60の演算部61は、下り坂区間の開始地点が渋滞区間の開始地点の手前にあるとき、これらの開始地点の間の距離の差分と距離閾値Dth3との比較に基づいて渋滞制御と下り坂制御のいずれを実行するのか決定していた。これに対し、本変形例に係る演算部61は、下り坂区間と渋滞区間とが重複しているか否かによって、いずれの制御を実行するのかを決定する点のみにおいて上述した実施形態と異なる。従って、以下、この相違点を中心に説明する。
Claims (2)
- 車両の駆動源としての内燃機関及び同駆動源としての電動機、並びに、前記電動機に電力を供給する蓄電池を搭載し、前記電動機を用いて回生制動を行うとともに同回生制動により発生した電力を前記蓄電池に充電可能であり且つ前記内燃機関の出力を用いて発電した電力を前記蓄電池に充電可能に構成されたハイブリッド車両に適用され、
前記車両に要求される要求駆動力を満たすように且つ前記蓄電池の残容量が標準残容量に設定された目標残容量に近づくように前記内燃機関及び電動機を制御する制御部を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記制御部は、
前記車両の走行予定経路に関する情報を取得し、
前記走行予定経路に関する情報に基づいて同走行予定経路に下り坂区間が含まれると判定した場合、前記走行予定経路に含まれる下り坂区間の開始地点よりも所定の第1距離だけ手前にある下り坂制御開始地点から同下り坂区間の終了地点までの区間のうちの少なくとも同下り坂制御開始地点から同下り坂区間の開始地点までの区間を含む第1区間を前記車両が走行するとき前記目標残容量を前記標準残容量よりも小さい低側残容量に変更する下り坂制御を実行し、
前記走行予定経路に関する情報に基づいて前記走行予定経路に渋滞区間が含まれると判定した場合、前記走行予定経路に含まれる渋滞区間の開始地点よりも所定の第2距離だけ手前にある渋滞制御開始地点から同渋滞区間の開始地点までの間の第2区間を前記車両が走行するとき前記目標残容量を前記標準残容量よりも大きい高側残容量に変更する渋滞制御を実行し、
前記走行予定経路に含まれる前記下り坂区間と、前記走行予定経路に含まれる前記渋滞区間と、に重複がある場合、同渋滞区間の開始地点が、同下り坂区間の開始地点と一致していること及び同下り坂区間の開始地点よりも前記車両から遠いことのうちの少なくとも一方が成立し、且つ、同渋滞区間の開始地点が、同下り坂区間の開始地点からゼロを含む第3距離だけ前記車両から遠い基準地点と一致していること及び同基準地点よりも前記車両に近いことのうちの少なくとも一方が成立している、という渋滞優先条件が成立するとき、同下り坂区間に対する前記下り坂制御を実行しないように構成された、
制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記制御部は、
前記渋滞優先条件が成立するとき、前記下り坂区間と重複する前記渋滞区間に対して前記渋滞制御を実行するように構成された、
制御装置。
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