JP2018149952A - Control device of hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable both a reduction of a calculation load and suppression of deterioration in reliability, in converting power consumption of a battery caused by driving a rotary electric machine to fuel consumption.SOLUTION: An integral power consumption calculating part 62 changes a power value K to determine a plurality of pieces of predictable integral power consumption at a prescribed target point in a case where a hybrid vehicle is allowed to virtually travel on a predictable section on the basis of a road gradient and an estimated change in a vehicle speed by combining output of an internal combustion engine 12 and rotary electric machines MG1 and MG2 so that equivalent fuel consumption becomes minimum, where the equivalent fuel consumption is values including equivalent fuel consumption determined based on power consumption of the battery 18 caused by the output of the rotary electric machines MG1 and MG2 and the power value K and fuel consumption caused by the output of the internal combustion engine 12. An power value factor setting part 66 sets the power value K at which a difference between the predictable integral power consumption and target integral power consumption is less than a prescribed threshold width as the power value K in the predictable section.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、内燃機関と回転電機を駆動源とするハイブリッド車両の駆動源制御を行う制御装置に関する。   The present invention relates to a control device that performs drive source control of a hybrid vehicle using an internal combustion engine and a rotating electrical machine as drive sources.

ハイブリッド車両は、駆動源として内燃機関(エンジン)と回転電機を備える。回転電機は電動機の他に発電機の機能を備えており、内燃機関が回転電機を発電駆動させることにより、回転電機の電源であるバッテリが充電される。また車両の回生制動によってもバッテリが充電される。   The hybrid vehicle includes an internal combustion engine (engine) and a rotating electric machine as drive sources. The rotating electrical machine has a function of a generator in addition to the electric motor. When the internal combustion engine drives the rotating electrical machine to generate electricity, a battery as a power source of the rotating electrical machine is charged. The battery is also charged by regenerative braking of the vehicle.

例えばハイブリッド車両がいわゆるパラレル式(シリーズパラレル式も含む)である場合、内燃機関と回転電機とによって車両を駆動させるHV走行と、回転電機のみによって車両を駆動させるEV走行が可能となっている。従来から、HV走行とEV走行との選択や、HV走行時の内燃機関と回転電機の出力配分の決定に当たり、コストが勘案される。   For example, when the hybrid vehicle is of a so-called parallel type (including a series parallel type), HV traveling that drives the vehicle by the internal combustion engine and the rotating electric machine and EV traveling that drives the vehicle only by the rotating electric machine are possible. Conventionally, costs are taken into account when selecting between HV traveling and EV traveling and determining the output distribution between the internal combustion engine and the rotating electrical machine during HV traveling.

例えば特許文献1では、充電池に蓄積される単位電力量を蓄積するために要する内燃機関の燃料消費量を表す充電コストと、内燃機関の動力のみを用いて単位電力量分の走行量を出力するために要する燃料消費量を表す機関コストが求められる。そして、機関コストが充電コストを上回る場合に、回転電機のみを駆動源とするEV走行モードが選択される。充電コストは、バッテリ燃費率[g/Wh]×バッテリ電力積算量[Wh]から求められる。バッテリ電力を燃料費に変換する係数であるバッテリ燃費率は、例えばハイブリッド車両が特定の走行経路を走行したと仮定した場合のシミュレーションから算出される固定値が設定される。または前回までの運転実績から得られた実際のバッテリ燃費率が設定される。   For example, in Patent Document 1, the charging cost representing the fuel consumption of the internal combustion engine required to store the unit power amount stored in the rechargeable battery and the travel amount for the unit power amount are output using only the power of the internal combustion engine. An engine cost that represents the fuel consumption required to do this is required. When the engine cost exceeds the charging cost, the EV traveling mode using only the rotating electrical machine as the drive source is selected. The charging cost is obtained from battery fuel efficiency [g / Wh] × battery power integrated amount [Wh]. The battery fuel consumption rate, which is a coefficient for converting battery power into fuel cost, is set to a fixed value calculated from a simulation when it is assumed that the hybrid vehicle has traveled on a specific travel route, for example. Alternatively, the actual battery fuel consumption rate obtained from the previous driving performance is set.

特許文献2では、自車の走行経路上に渋滞区間があることを予め予測した場合に、渋滞進入前にバッテリのSOCを予め増加させ、渋滞区間におけるEV走行を可能としている。   In Patent Document 2, when it is predicted in advance that there is a traffic jam section on the travel route of the vehicle, the SOC of the battery is increased in advance before entering the traffic jam to enable EV travel in the traffic jam section.

特許文献3では、エンジン走行モード及びEV走行モードをそれぞれ実行したときのエンジン燃料消費量FC_eng及びEV燃料消費量FC_evを、要求トルク及び車速に応じて算出している。そして、エンジン燃料消費量がEV燃料消費量よりも少ないときにはエンジン走行モードが選択される。EV燃料消費量は、EV走行総合効率TE_evを燃料消費量に換算した値に相当する。EV走行総合効率TE_evはモータ充放電エネルギーENE_mot1を係数として持ち、この係数は、要求トルクをエネルギー換算することで求められる。要求トルクの変化に応じて、モータ充放電エネルギーENE_mot1は更新され、それに伴いEV燃料消費量FC_evも更新される。   In Patent Document 3, the engine fuel consumption FC_eng and the EV fuel consumption FC_ev when the engine travel mode and the EV travel mode are executed are calculated according to the required torque and the vehicle speed. When the engine fuel consumption is smaller than the EV fuel consumption, the engine travel mode is selected. The EV fuel consumption corresponds to a value obtained by converting the EV traveling total efficiency TE_ev into the fuel consumption. EV travel total efficiency TE_ev has motor charge / discharge energy ENE_mot1 as a coefficient, and this coefficient is obtained by converting the required torque into energy. The motor charge / discharge energy ENE_mot1 is updated in accordance with the change in the required torque, and the EV fuel consumption FC_ev is also updated accordingly.

特開2015−202807号公報JP-A-2015-202807 特開2014−15125号公報JP 2014-15125 A 特開2014−122033号公報JP 2014-122033 A

ところで、回転電機の駆動に伴うバッテリの電力消費量を燃料消費量に換算する場合に、換算に用いられる係数(換算係数)を換算の度に変更(更新)すると、演算負荷が過大となるおそれがある。また換算係数を固定値とすると、実際の走行状況が反映されずに燃料消費量への換算が行われ、換算そのものの信頼性(妥当性)が低下するおそれがある。   By the way, when the power consumption of the battery accompanying the driving of the rotating electrical machine is converted into the fuel consumption, if the coefficient (conversion coefficient) used for conversion is changed (updated) every time conversion is performed, the calculation load may be excessive. There is. If the conversion coefficient is a fixed value, conversion to fuel consumption is performed without reflecting actual driving conditions, and the reliability (validity) of the conversion itself may be reduced.

そこで本発明は、バッテリの電力消費量を燃料消費量に換算するに当たり、演算負荷の軽減と信頼性低下の抑制を両立可能な、ハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can simultaneously reduce a calculation load and suppress a decrease in reliability when converting the power consumption of a battery into a fuel consumption.

本発明は、内燃機関及び回転電機を駆動源として備えるハイブリッド車両の制御装置に関する。当該制御装置は、動作点算出部、出力設定部、走行パターン予測部、目標電力積算量設定部、電力積算量算出部、及び電気価値係数設定部を備える。動作点算出部は、所定の算出タイミングにおける車両要求駆動力を満たす、内燃機関の出力及び回転電機の出力の組み合わせを複数パターンに亘って求める。出力設定部は、回転電機の出力に伴う電源の電力消費量と電気価値係数とに基づいて求められた換算燃料消費量と、内燃機関の出力に伴う燃料消費量とを含む等価燃料消費量を求め、複数パターンの内燃機関及び回転電機の出力の組み合わせのうち、等価燃料消費量が最小となる組み合わせを選択する。走行パターン予測部は、算出タイミングの地点から所定の目標地点までの予測区間における道路勾配と、予測区間における推定車速変化を求める。目標電力積算量設定部は、所定の目標地点到達時の目標電力積算量を設定する。電力積算量算出部は、道路勾配及び推定車速変化に基づいて予測区間を、等価燃料消費量が最小となる内燃機関及び回転電機の出力の組み合わせにてハイブリッド車両を仮想的に走行させた場合の、所定の目標地点における予測電力積算量を、電気価値係数を変更させて複数求める。電気価値係数設定部は、予測電力積算量と目標電力積算量との差異が所定の閾値幅未満に収まる電気価値係数を、予測区間における電気価値係数として設定する。   The present invention relates to a control apparatus for a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a rotating electric machine as drive sources. The control device includes an operating point calculation unit, an output setting unit, a travel pattern prediction unit, a target power integration amount setting unit, a power integration amount calculation unit, and an electrical value coefficient setting unit. The operating point calculation unit obtains a combination of the output of the internal combustion engine and the output of the rotating electrical machine over a plurality of patterns that satisfies the vehicle required driving force at a predetermined calculation timing. The output setting unit calculates an equivalent fuel consumption amount including a converted fuel consumption amount obtained based on a power consumption amount of the power source accompanying the output of the rotating electrical machine and an electric value coefficient, and a fuel consumption amount accompanying the output of the internal combustion engine. The combination that minimizes the equivalent fuel consumption is selected from the combinations of the outputs of the plurality of patterns of the internal combustion engine and the rotating electrical machine. The travel pattern prediction unit obtains a road gradient in a prediction section from a point of calculation timing to a predetermined target point, and an estimated vehicle speed change in the prediction section. The target power integration amount setting unit sets a target power integration amount when reaching a predetermined target point. The integrated power amount calculation unit calculates the prediction interval based on the road gradient and the estimated vehicle speed change when the hybrid vehicle is virtually run with the combination of the output of the internal combustion engine and the rotating electrical machine that minimizes the equivalent fuel consumption. A plurality of predicted integrated power amounts at predetermined target points are obtained by changing the electrical value coefficient. The electrical value coefficient setting unit sets, as the electrical value coefficient in the prediction section, an electrical value coefficient in which a difference between the predicted power integration amount and the target power integration amount is less than a predetermined threshold width.

また、上記発明において、等価燃料消費量は、換算燃料消費量と燃料消費量の和から求められてよい。   In the above invention, the equivalent fuel consumption may be obtained from the sum of the converted fuel consumption and the fuel consumption.

また、上記発明において、算出タイミングにおける等価燃料消費量には、算出タイミング前に求められた等価燃料消費量が積算されてもよい。   Moreover, in the said invention, the equivalent fuel consumption amount calculated | required before calculation timing may be integrated | accumulated in the equivalent fuel consumption amount in calculation timing.

また、上記発明において、電気価値係数設定部は、ハイブリッド車両が目標地点に到達したときに、電気価値係数を再設定してもよい。   In the above invention, the electric value coefficient setting unit may reset the electric value coefficient when the hybrid vehicle reaches the target point.

本発明によれば、予測区間内では電気価値係数を固定値として設定する。これにより演算負荷が軽減される。またこの電気価値係数は、予測区間における走行パターンを考慮して設定される。これにより電源の電力消費量を換算燃料消費量に換算する際の信頼性(妥当性)の低下を抑制できる。   According to the present invention, the electrical value coefficient is set as a fixed value within the prediction interval. Thereby, the calculation load is reduced. The electric value coefficient is set in consideration of the running pattern in the prediction section. Thereby, the fall of the reliability (relevance) at the time of converting the power consumption of a power supply into the conversion fuel consumption can be suppressed.

本実施形態に係る車両の構成図である。It is a lineblock diagram of the vehicles concerning this embodiment. 本実施形態に係る車両のギヤトレーンの構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the composition of the gear train of vehicles concerning this embodiment. 本実施形態に係る制御装置の機能ブロックを例示する図である。It is a figure which illustrates the functional block of the control apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る出力動作点算出プロセスフローを例示する図である。It is a figure which illustrates the output operation point calculation process flow which concerns on this embodiment. 要求駆動力マップを例示する図である。It is a figure which illustrates a required driving force map. 内燃機関動作点マップを例示する図である。It is a figure which illustrates an internal combustion engine operating point map. 内燃機関最適出力Pe_opt(t)の導出プロセスを例示する図である。It is a figure which illustrates the derivation | leading-out process of internal combustion engine optimal output Pe_opt (t). 電気価値設定プロセスフローを例示する図である。It is a figure which illustrates an electrical value setting process flow. 予測区間の道路勾配及び推定車速変化を例示する図である。It is a figure which illustrates the road gradient of a prediction area, and an estimated vehicle speed change. 電気価値Kの決定プロセスを例示する図である。It is a figure which illustrates the determination process of the electrical value K. 第1の実施例に係る道路勾配及び推定車速変化のグラフを例示する図である。It is a figure which illustrates the graph of the road gradient and estimated vehicle speed change which concern on a 1st Example. 第1の実施例において、本実施形態に係る電気価値設定及び出力動作点算出を実行したときの各種パラメータの変化を例示する図である。In a 1st Example, it is a figure which illustrates the change of various parameters when the electrical value setting and output operation point calculation which concern on this embodiment are performed. 第1の実施例において、比較例として、動的計画法に基づいて車両を制御した場合の、各種パラメータの変化を例示する図である。In a 1st Example, it is a figure which illustrates the change of various parameters at the time of controlling a vehicle based on a dynamic programming as a comparative example. 第2の実施例に係る道路勾配及び推定車速変化のグラフを例示する図である。It is a figure which illustrates the graph of the road gradient and estimated vehicle speed change which concern on a 2nd Example. 第2の実施例において、本実施形態に係る電気価値設定及び出力動作点算出を実行したときの各種パラメータの変化を例示する図である。In a 2nd Example, it is a figure which illustrates the change of various parameters when the electrical value setting and output operation point calculation which concern on this embodiment are performed. 第2の実施例において、比較例として、動的計画法に基づいて車両を制御した場合の、各種パラメータの変化を例示する図である。In a 2nd Example, it is a figure which illustrates the change of various parameters at the time of controlling a vehicle based on a dynamic programming as a comparative example.

<全体構成>
図1に、本実施形態に係る車両10の構成を例示する。なお、図1の一点鎖線は信号線を表している。
<Overall configuration>
FIG. 1 illustrates a configuration of a vehicle 10 according to the present embodiment. 1 represents a signal line.

車両10は、駆動源として内燃機関12及び回転電機MG1,MG2を備える、いわゆるハイブリッド車両である。なおこの車両10はいわゆるシリーズパラレル式のハイブリッドシステムが搭載されており、内燃機関12及び回転電機MG2を駆動源とするHV走行と、回転電機MG2を駆動源とするEV走行が可能となっている。また図1では、車両10の構成のうち、本実施形態に係る駆動源制御に関連する構成を特に抜き出して図示しており、その他の構成については図示を省略している。   The vehicle 10 is a so-called hybrid vehicle that includes an internal combustion engine 12 and rotating electrical machines MG1 and MG2 as drive sources. The vehicle 10 is equipped with a so-called series-parallel hybrid system, and is capable of HV traveling using the internal combustion engine 12 and the rotating electrical machine MG2 as driving sources and EV traveling using the rotating electrical machine MG2 as driving sources. . In FIG. 1, the configuration related to the drive source control according to the present embodiment is specifically extracted from the configuration of the vehicle 10, and the illustration of the other configurations is omitted.

車両10は、内燃機関12、回転電機MG1,MG2の他に、動力分割機構14、リダクション機構16、バッテリ18、DC/DCコンバータ20、インバータINV1,INV2、制御装置22、及び複数のセンサ(後述する)を備える。   In addition to the internal combustion engine 12 and the rotating electrical machines MG1 and MG2, the vehicle 10 includes a power split mechanism 14, a reduction mechanism 16, a battery 18, a DC / DC converter 20, inverters INV1 and INV2, a control device 22, and a plurality of sensors (described later). To).

バッテリ18の直流電圧がDC/DCコンバータ20により昇圧されてインバータINV2に出力される。インバータINV2は、昇圧された直流電力を交流電力に変換して回転電機MG2に供給し、回転電機MG2を駆動させる。図2を参照し、回転電機MG2から得られた駆動力は、リダクション機構16、カウンタードライブギヤ24に伝達され、さらに図示しないファイナルギヤ、プロペラシャフト、及びディファレンシャルギヤを経て、駆動輪26(後輪)に伝達される。   The DC voltage of the battery 18 is boosted by the DC / DC converter 20 and output to the inverter INV2. The inverter INV2 converts the boosted DC power into AC power and supplies it to the rotating electrical machine MG2 to drive the rotating electrical machine MG2. Referring to FIG. 2, the driving force obtained from rotating electrical machine MG2 is transmitted to reduction mechanism 16 and counter drive gear 24, and further passes through final gear, propeller shaft, and differential gear (not shown) to drive wheel 26 (rear wheel). ).

回転電機MG2の駆動軸はリダクション機構16のサンギヤ28に連結される。リダクション機構16のプラネタリキャリア30は固定される。さらにリダクション機構16のリングギヤ32はカウンタードライブギヤ24(出力)に連結される。後述するように、リダクション機構16のギヤ比Grmが回転電機MG1,MG2の動作点算出に用いられる。   The drive shaft of the rotating electrical machine MG2 is connected to the sun gear 28 of the reduction mechanism 16. The planetary carrier 30 of the reduction mechanism 16 is fixed. Further, the ring gear 32 of the reduction mechanism 16 is connected to the counter drive gear 24 (output). As will be described later, the gear ratio Grm of the reduction mechanism 16 is used for calculating the operating point of the rotating electrical machines MG1, MG2.

図1に戻り、内燃機関12から出力された駆動力は、動力分割機構14によって回転電機MG1の駆動力と駆動輪26の駆動力とに分割される。前者の駆動力により回転電機MG1が発電し、これにより得られた電力はインバータINV1,INV2を介して回転電機MG2に送られる。また後者の駆動力は、カウンタードライブギヤ24に伝達され、さらに図示しないファイナルギヤ、プロペラシャフト、及びディファレンシャルギヤを経て、駆動輪26(後輪)に伝達される。   Returning to FIG. 1, the driving force output from the internal combustion engine 12 is divided into the driving force of the rotating electrical machine MG <b> 1 and the driving force of the drive wheels 26 by the power split mechanism 14. The former electric power is generated by the rotating electrical machine MG1, and the electric power obtained thereby is sent to the rotating electrical machine MG2 via the inverters INV1 and INV2. The latter driving force is transmitted to the counter drive gear 24, and further to the driving wheel 26 (rear wheel) via a final gear, a propeller shaft, and a differential gear (not shown).

図2に示すように、内燃機関12の駆動軸は動力分割機構14のプラネタリキャリア34に連結される。動力分割機構14のサンギヤ36は回転電機MG1の駆動軸に連結される。動力分割機構14のリングギヤ38はカウンタードライブギヤ24(出力)に連結される。後述するように、プラネタリギヤ比ρ(サンギヤ歯数/リングギヤ歯数)が回転電機MG1,MG2の動作点算出に用いられる。   As shown in FIG. 2, the drive shaft of the internal combustion engine 12 is connected to the planetary carrier 34 of the power split mechanism 14. Sun gear 36 of power split device 14 is coupled to the drive shaft of rotating electrical machine MG1. The ring gear 38 of the power split mechanism 14 is connected to the counter drive gear 24 (output). As will be described later, planetary gear ratio ρ (number of sun gear teeth / number of ring gear teeth) is used to calculate the operating point of rotating electrical machines MG1, MG2.

図1に戻り、回生制動時には、駆動輪26が回転電機MG2を駆動(発電駆動)し、これにより回生電力が生じる。またバッテリ18のSOC(State Of Charge)が低下しているとき等には、内燃機関12が回転電機MG1を発電駆動させる。前者による回生電力及び後者による発電電力はインバータINV1,INV2により交直変換されて直流電力となり、またDC/DCコンバータ20により降圧され、バッテリ18に供給される。   Returning to FIG. 1, at the time of regenerative braking, the drive wheel 26 drives the rotating electrical machine MG2 (power generation drive), thereby generating regenerative power. Further, when the SOC (State Of Charge) of the battery 18 is reduced, the internal combustion engine 12 drives the rotating electrical machine MG1 to generate electricity. The regenerative power by the former and the power generated by the latter are AC / DC converted by the inverters INV 1 and INV 2 to become DC power, stepped down by the DC / DC converter 20, and supplied to the battery 18.

制御装置22は、DC/DCコンバータ20及びインバータINV1,INV2の図示しないスイッチング素子のオン・オフ制御を介して、回転電機MG1,MG2を制御する。また、回転電機MG1の制御を介して、動力分割機構14における、内燃機関12と駆動輪26の回転数の比(変速比)を制御する。この回転電機MG1,MG2の出力制御は、後述するように、最適電力入出力Pb_opt(t)に基づいて行われる。   The control device 22 controls the rotating electrical machines MG1 and MG2 through on / off control of switching elements (not shown) of the DC / DC converter 20 and the inverters INV1 and INV2. Further, the ratio (speed ratio) of the rotational speeds of the internal combustion engine 12 and the drive wheels 26 in the power split mechanism 14 is controlled through the control of the rotating electrical machine MG1. The output control of the rotating electrical machines MG1 and MG2 is performed based on the optimum power input / output Pb_opt (t), as will be described later.

また制御装置22は、内燃機関12の出力制御及び始動可否判定を行う。この出力制御及び始動可否判定は、後述するように、内燃機関最適出力Pe_optに基づいて行われる。   Further, the control device 22 performs output control of the internal combustion engine 12 and determination of whether or not it can be started. This output control and startability determination are performed based on the internal combustion engine optimum output Pe_opt, as will be described later.

制御装置22は、機器・センサインターフェースを介して、種々のセンサからの信号を受信する。具体的には、バッテリ18回りのセンサとして、バッテリ18の電圧VBを検出するバッテリ電圧センサ59、バッテリ18の温度TBを検出するバッテリ温度センサ61、及びバッテリ18の電流IBを検出するバッテリ電流センサ63から、制御装置22は各種信号を受信する。また、二次側電圧VHを検出する二次側電圧センサ65、回転電機MG1の電流を検出するMG1電流センサ67A,67B、回転電機MG1の回転数を検出するMG1回転数センサ68、回転電機MG2の電流を検出するMG2電流センサ71A,71B、及び回転電機MG2の回転数を検出するMG2回転数センサ72からも各種信号を受信する。   The control device 22 receives signals from various sensors via the device / sensor interface. Specifically, as a sensor around the battery 18, a battery voltage sensor 59 that detects the voltage VB of the battery 18, a battery temperature sensor 61 that detects the temperature TB of the battery 18, and a battery current sensor that detects the current IB of the battery 18 From 63, the control device 22 receives various signals. Further, the secondary side voltage sensor 65 for detecting the secondary side voltage VH, the MG1 current sensors 67A and 67B for detecting the current of the rotating electrical machine MG1, the MG1 rotational speed sensor 68 for detecting the rotational speed of the rotating electrical machine MG1, and the rotating electrical machine MG2 Various signals are also received from the MG2 current sensors 71A and 71B that detect the current of the MG2 and the MG2 rotational speed sensor 72 that detects the rotational speed of the rotating electrical machine MG2.

さらに、制御装置22は、アクセルペダル74の踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ76、駆動輪26の回転数[rpm]に基づいて車速を検出するスピードセンサ80、及び内燃機関12の回転数[rpm]を検出するクランクポジションセンサ78からも各種信号を受信する。   Further, the control device 22 includes an accelerator position sensor 76 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 74, a speed sensor 80 that detects the vehicle speed based on the rotational speed [rpm] of the drive wheel 26, and the rotational speed [rpm of the internal combustion engine 12]. Various signals are also received from the crank position sensor 78 that detects the above.

制御装置22はコンピュータから構成されてよく、CPU、記憶部、機器・センサインターフェースが内部バスを介して互いに接続されている。これらのハードウェア資源が適宜割り当てられて、制御装置22には図3に示すような機能ブロックが(仮想的に)構築される。   The control device 22 may be configured by a computer, and a CPU, a storage unit, and a device / sensor interface are connected to each other via an internal bus. These hardware resources are appropriately assigned, and the functional blocks as shown in FIG.

制御装置22は、大きく分けて出力動作点算出部40及び電気価値算出部42を備える。出力動作点算出部40は、内燃機関12及び回転電機MG1,MG2の最適出力を算出する。電気価値算出部42は、最適出力の算出に用いられる電気価値Kを算出する。   The control device 22 roughly includes an output operation point calculation unit 40 and an electrical value calculation unit 42. The output operating point calculation unit 40 calculates optimum outputs of the internal combustion engine 12 and the rotating electrical machines MG1 and MG2. The electric value calculation unit 42 calculates an electric value K used for calculating the optimum output.

出力動作点算出部40は、要求駆動力マップ記憶部43、内燃機関動作点マップ記憶部44、内燃機関動作点算出部46、回転電機動作点算出部48、電気系損失算出部50、バッテリ入出力候補算出部52、評価関数記憶部54、及び最適出力探索部56を備える。   The output operation point calculation unit 40 includes a required driving force map storage unit 43, an internal combustion engine operation point map storage unit 44, an internal combustion engine operation point calculation unit 46, a rotating electrical machine operation point calculation unit 48, an electric system loss calculation unit 50, a battery input An output candidate calculation unit 52, an evaluation function storage unit 54, and an optimum output search unit 56 are provided.

なお、内燃機関動作点算出部46及び回転電機動作点算出部48をまとめて動作点算出部として捉えてもよい。このように捉えた場合、後述するように、動作点算出部は、所定の算出タイミングにおける車速Vc及びアクセル開度Accから求められる車両要求駆動力Tpを満たす、内燃機関12及び回転電機MG1,MG2の出力の組み合わせを複数パターンに亘って求める。また後述するように、最適出力探索部56を出力設定部として捉えてもよい。   Note that the internal combustion engine operating point calculator 46 and the rotating electrical machine operating point calculator 48 may be collectively regarded as an operating point calculator. When captured in this way, as will be described later, the operating point calculation unit satisfies the vehicle required driving force Tp determined from the vehicle speed Vc and the accelerator opening Acc at a predetermined calculation timing, and the internal combustion engine 12 and the rotating electrical machines MG1, MG2. Are obtained over a plurality of patterns. As will be described later, the optimum output search unit 56 may be regarded as an output setting unit.

電気価値算出部42は、走行パターン予測部58、目標電力積算量設定部60、電力積算量算出部62、電力積算量比較部64、及び電気価値設定部66(電気価値係数設定部)を備える。これらの各機能ブロックの処理については後述する。   The electric value calculation unit 42 includes a travel pattern prediction unit 58, a target electric power integration amount setting unit 60, an electric power integration amount calculation unit 62, an electric power integration amount comparison unit 64, and an electric value setting unit 66 (electric value coefficient setting unit). . The processing of these functional blocks will be described later.

<出力動作点算出プロセス>
図4には、制御装置22の出力動作点算出部40により実行される、出力動作点算出プロセスのフローチャートが例示されている。このフローチャートは時間管理されており、時刻カウントt=0からt_ENDまで繰り返される。繰り返しのタイミング(算出タイミング)は、例えば制御装置22のCPUクロックによるカウントに基づいて定められる。
<Output operating point calculation process>
FIG. 4 illustrates a flowchart of an output operation point calculation process executed by the output operation point calculation unit 40 of the control device 22. This flowchart is time-controlled, and is repeated from time count t = 0 to t_END. The repetition timing (calculation timing) is determined based on, for example, counting by the CPU clock of the control device 22.

時刻カウントt=0からt_ENDは、後述する予測区間の始点から終点までに係る時間に対応している。なお、時刻カウントに代えて、パラメータtを車両の位置や走行距離としてもよい。この場合、t=0は予測区間の始点に相当し、t=t_ENDは予測区間の終点に相当する。   The time counts t = 0 to t_END correspond to the time from the start point to the end point of the prediction interval described later. Instead of the time count, the parameter t may be a vehicle position or a travel distance. In this case, t = 0 corresponds to the start point of the prediction interval, and t = t_END corresponds to the end point of the prediction interval.

所定の算出タイミング(例えば所定の時刻カウント)において、内燃機関動作点算出部46に、スピードセンサ80から車速Vcが入力され、また、アクセルポジションセンサ76からアクセル開度Accが入力される。これを受けて内燃機関動作点算出部46は、要求駆動力マップ記憶部43に記憶された要求駆動力マップ(図5参照)を呼び出す。   At a predetermined calculation timing (for example, a predetermined time count), the vehicle speed Vc is input from the speed sensor 80 to the internal combustion engine operating point calculation unit 46, and the accelerator opening Acc is input from the accelerator position sensor 76. In response to this, the internal combustion engine operating point calculation unit 46 calls the required driving force map (see FIG. 5) stored in the required driving force map storage unit 43.

要求駆動力マップは、横軸に車速Vc(t)、縦軸に要求駆動力Tp(t)[Nm](車両要求駆動力)を取る直交座標系を備える。この座標系に、アクセル開度Accごとの特性カーブがプロットされる。この特性カーブは、内燃機関12や回転電機MG1,MG2のトルク・回転数特性に基づく制約の範囲で車両10の加速特性として設定される。なお、要求駆動力Tp(t)は、車両要求駆動力と言ってもよく、車両10に要求されたトータルの要求駆動力であり、後述するように、HV走行では内燃機関12及び回転電機MG2の要求駆動力(目標駆動力)に分配される。またEV走行では回転電機MG2の要求駆動力(目標駆動力)となる。   The required driving force map includes an orthogonal coordinate system in which the horizontal axis represents the vehicle speed Vc (t) and the vertical axis represents the required driving force Tp (t) [Nm] (vehicle required driving force). A characteristic curve for each accelerator opening Acc is plotted in this coordinate system. This characteristic curve is set as an acceleration characteristic of the vehicle 10 within a restriction range based on the torque / rotational speed characteristics of the internal combustion engine 12 and the rotating electrical machines MG1, MG2. The required driving force Tp (t) may be referred to as a vehicle required driving force, and is a total required driving force required for the vehicle 10. As described later, in HV traveling, the internal combustion engine 12 and the rotating electrical machine MG2 are used. To the required driving force (target driving force). In EV traveling, the required driving force (target driving force) of the rotating electrical machine MG2 is obtained.

図5に示されるように、特性カーブはアクセル開度Acc(t)が大きいほど、車速Vc(t)に対する要求駆動力Tp(t)が大きくなるように設定される。さらに個々の特性カーブは、車速の増加に従って要求駆動力が低下するような特性を備えている。   As shown in FIG. 5, the characteristic curve is set so that the required driving force Tp (t) with respect to the vehicle speed Vc (t) increases as the accelerator opening Acc (t) increases. Further, each characteristic curve has such a characteristic that the required driving force decreases as the vehicle speed increases.

内燃機関動作点算出部46は、要求駆動力マップにプロットされた複数の特性カーブの中から、受信したアクセル開度Accに対応するものを選択する。さらに受信した車速Vcに対応する要求駆動力Tp(t)を求める(S10)。   The internal combustion engine operating point calculation unit 46 selects the one corresponding to the received accelerator opening Acc from the plurality of characteristic curves plotted in the required driving force map. Further, a required driving force Tp (t) corresponding to the received vehicle speed Vc is obtained (S10).

なお、車両が追従機能や自動運転等によりアクセル操作が無い場合、例えば現在の車速と目標車速とに基づいて出力動作点算出部40への入力としての(物理的なアクセル開度(操作量)とは異なる)アクセル開度Accを求めても良い。   In the case where the vehicle is not operated by the following function, automatic driving, or the like, for example, based on the current vehicle speed and the target vehicle speed, as an input to the output operating point calculation unit 40 (physical accelerator opening (operation amount)) The accelerator opening degree Acc may be obtained.

次に内燃機関動作点算出部46は、内燃機関動作点マップ記憶部44から内燃機関動作点マップ(図6)を呼び出す。内燃機関動作点マップは、横軸に内燃機関回転数(Ne_i)、縦軸に内燃機関トルク(Te_i)を取る直交座標系を備える。この座標系に、燃料消費率fcが面的に分布されている。燃料消費率fcは、例えば単位出力当たりの燃料消費量を示す。以下適宜、fcを単に燃料消費量と呼ぶ。図6ではfc1が最も燃料消費量が低く(燃費が良く)、fc5が最も燃料消費率が高い(燃費が悪い)。   Next, the internal combustion engine operating point calculation unit 46 calls the internal combustion engine operating point map (FIG. 6) from the internal combustion engine operating point map storage unit 44. The internal combustion engine operating point map includes an orthogonal coordinate system in which the horizontal axis represents the internal combustion engine speed (Ne_i) and the vertical axis represents the internal combustion engine torque (Te_i). The fuel consumption rate fc is distributed in this coordinate system. The fuel consumption rate fc indicates, for example, fuel consumption per unit output. Hereinafter, fc is simply referred to as fuel consumption. In FIG. 6, fc1 has the lowest fuel consumption (good fuel consumption), and fc5 has the highest fuel consumption rate (bad fuel consumption).

また内燃機関動作点マップには、横軸に沿って燃料消費量(単位燃料消費量、燃料消費率)が最低となる座標を繋いだ最適動作線がプロットされている。さらに同マップには、内燃機関の出力Peごとの等出力線がプロットされている。   In the internal combustion engine operating point map, optimum operating lines are plotted along the horizontal axis connecting the coordinates at which the fuel consumption (unit fuel consumption, fuel consumption rate) is lowest. Furthermore, the same output line for each output Pe of the internal combustion engine is plotted on the map.

内燃機関動作点算出部46は、内燃機関動作点マップに基づいて、出力Peの等出力線と最適動作線の交点を求め、その座標(Ne,Te)を求める。これをすべての等出力線に対して実行する(S12)。例えば等出力線Pe(t)_iに対して、回転数Ne、トルクTe、及び燃料消費量fcの組(Ne(t)_i,Te(t)_i,fc(t)_i)が求められる。つまり、任意の内燃機関出力Pe(t)に対する動作点(回転数、トルク、燃料消費量)が求められる。   Based on the internal combustion engine operating point map, the internal combustion engine operating point calculation unit 46 determines the intersection of the output Pe and the optimum output line, and determines the coordinates (Ne, Te). This is executed for all the equal output lines (S12). For example, a set (Ne (t) _i, Te (t) _i, fc (t) _i) of the rotational speed Ne, the torque Te, and the fuel consumption amount fc is obtained for the iso-output line Pe (t) _i. That is, the operating point (rotation speed, torque, fuel consumption) for any internal combustion engine output Pe (t) is obtained.

また、内燃機関動作点算出部46は、内燃機関12の出力がゼロ(Pe=0)であるときの動作点(動作点候補)も求める。当然のことながら、回転数、トルク、燃料消費量はいずれもゼロになる。   The internal combustion engine operating point calculation unit 46 also calculates an operating point (operating point candidate) when the output of the internal combustion engine 12 is zero (Pe = 0). Naturally, the rotational speed, torque, and fuel consumption are all zero.

なお、ステップS12の内燃機関の動作点候補の算出プロセスは、内燃機関動作点マップがあれば完結することから、図4に示すフローチャート内で、つまりオンラインで算出する代わりに、フローチャート外で予め、つまりオフラインで算出しても良い。   Note that the calculation process of the operating point candidate of the internal combustion engine in step S12 is completed if there is an internal combustion engine operating point map. Therefore, instead of calculating online in the flowchart shown in FIG. That is, it may be calculated offline.

あるいは、内燃機関の動作点候補(Ne(t)_i,Te(t)_i,fc(t)_i)は、車両要求駆動力Tp(t)や車速Vc(t)によって変化しない定数として捉えることもできる。このことから、一度動作点候補(Ne_i,Te_i,fc_i)を求めた後は、前回値をそのまま利用しても良い。   Alternatively, the operating point candidates (Ne (t) _i, Te (t) _i, fc (t) _i) of the internal combustion engine are regarded as constants that do not change depending on the vehicle required driving force Tp (t) and the vehicle speed Vc (t). You can also. Therefore, once the operating point candidate (Ne_i, Te_i, fc_i) is obtained, the previous value may be used as it is.

次に回転電機動作点算出部48は、内燃機関12の各動作点に対応する、回転電機MG1,MG2の動作点(動作点候補)を求める(S14)。例えば下記の数式(1)〜(4)を用いて、内燃機関12の動作点候補(Ne(t)_i,Te(t)_i,fc(t)_i)に対応する回転電機MG1の動作点候補(Ng(t)_i,Tg(t)_i)及び回転電機MG2の動作点候補(Nm(t)_i,Tm(t)_i)を求める。なおNg(t)_i,Tg(t)_iはそれぞれ回転電機MG1の回転数及びトルクを示し、Nm(t)_i,Tm(t)_iはそれぞれ回転電機MG2の回転数及びトルクを示す。   Next, the rotating electrical machine operating point calculation unit 48 obtains operating points (operating point candidates) of the rotating electrical machines MG1 and MG2 corresponding to the operating points of the internal combustion engine 12 (S14). For example, using the following mathematical formulas (1) to (4), the operating point of the rotating electrical machine MG1 corresponding to the operating point candidates (Ne (t) _i, Te (t) _i, fc (t) _i) of the internal combustion engine 12 Candidates (Ng (t) _i, Tg (t) _i) and operating point candidates (Nm (t) _i, Tm (t) _i) of the rotating electrical machine MG2 are obtained. Ng (t) _i and Tg (t) _i indicate the rotational speed and torque of the rotating electrical machine MG1, respectively, and Nm (t) _i and Tm (t) _i indicate the rotational speed and torque of the rotating electrical machine MG2, respectively.

数式(1)中、Tp(t)は要求駆動力、Tm(t)は回転電機MG2のトルク、Tg(t)は回転電機MG1のトルク、Grmはリダクション機構16の減速比、ρは動力分割機構14のプラネタリギヤ比、Te(t)は内燃機関のトルクを示す。   In Equation (1), Tp (t) is the required driving force, Tm (t) is the torque of the rotating electrical machine MG2, Tg (t) is the torque of the rotating electrical machine MG1, Grm is the reduction ratio of the reduction mechanism 16, and ρ is the power split. The planetary gear ratio Te (t) of the mechanism 14 represents the torque of the internal combustion engine.

数式(1)の左辺と右辺を参照して、要求駆動力Tp(t)はステップS10にて取得される。減速比Grm及びプラネタリギヤ比ρは既知の定数が与えられている。従って、内燃機関のトルクTe(t)_iを数式(1)に代入すると、これに対応する回転電機MG2のトルクTm(t)_iが得られる。   The required driving force Tp (t) is acquired in step S10 with reference to the left side and the right side of Equation (1). The reduction ratio Grm and the planetary gear ratio ρ are given known constants. Therefore, when the torque Te (t) _i of the internal combustion engine is substituted into the formula (1), the corresponding torque Tm (t) _i of the rotating electrical machine MG2 is obtained.

数式(2)では、プラネタリギヤ比ρに既知の定数が与えられている。従って、内燃機関のトルクTe(t)_iを数式(2)に代入すると、これに対応する回転電機MG1のトルクTg(t)_iが得られる。   In Equation (2), a known constant is given to the planetary gear ratio ρ. Therefore, when the torque Te (t) _i of the internal combustion engine is substituted into the equation (2), the torque Tg (t) _i of the rotating electrical machine MG1 corresponding to this is obtained.

また、数式(4)中、Vc(t)は車速、Grは最終ギヤ比(ディファレンシャルギヤ比)、Rtは駆動輪26の半径を示す。数式(3)のプラネタリギヤ比ρ、数式(4)の最終ギヤ比Gr、及び駆動輪半径Rtは既知の定数が与えられている。また、車速Vc(t)はスピードセンサ80から得られる。したがって、数式(3)(4)を連立させると、内燃機関の回転数Ne(t)_iに対応する回転電機MG1の回転数Ng(t)_iと回転電機MG2の回転数Nm(t)_iが得られる。   In Equation (4), Vc (t) is the vehicle speed, Gr is the final gear ratio (differential gear ratio), and Rt is the radius of the drive wheel 26. Known constants are given to the planetary gear ratio ρ in Expression (3), the final gear ratio Gr in Expression (4), and the drive wheel radius Rt. Further, the vehicle speed Vc (t) is obtained from the speed sensor 80. Therefore, when Equations (3) and (4) are combined, the rotational speed Ng (t) _i of the rotating electrical machine MG1 and the rotational speed Nm (t) _i of the rotating electrical machine MG2 corresponding to the rotational speed Ne (t) _i of the internal combustion engine. Is obtained.

以上のように、内燃機関12の動作点候補(Ne(t)_i,Te(t)_i,fc(t)_i)、要求駆動力Tp(t)(トータル要求駆動力)、車速Vc(t)に基づいて、内燃機関12の動作点候補(Ne(t)_i,Te(t)_i,fc(t)_i)に対応する回転電機MG1の動作点候補(Ng(t)_i,Tg(t)_i)及び回転電機MG2の動作点候補(Nm(t)_i,Tm(t)_i)が求められる。言い換えると、要求駆動力Tp(t)(トータル要求駆動力)を満たす、内燃機関12の動作点候補(Ne(t)_i,Te(t)_i,fc(t)_i)、回転電機MG1の動作点候補(Ng(t)_i,Tg(t)_i)及び回転電機MG2の動作点候補(Nm(t)_i,Tm(t)_i)が求められる。   As described above, the operating point candidates (Ne (t) _i, Te (t) _i, fc (t) _i), the required driving force Tp (t) (total required driving force), and the vehicle speed Vc (t ), The operating point candidates (Ng (t) _i, Tg () of the rotating electrical machine MG1 corresponding to the operating point candidates (Ne (t) _i, Te (t) _i, fc (t) _i) of the internal combustion engine 12). t) _i) and the operating point candidates (Nm (t) _i, Tm (t) _i) of the rotating electrical machine MG2. In other words, the operating point candidates (Ne (t) _i, Te (t) _i, fc (t) _i) of the internal combustion engine 12 satisfying the required driving force Tp (t) (total required driving force), the rotating electrical machine MG1. The operating point candidates (Ng (t) _i, Tg (t) _i) and the operating point candidates (Nm (t) _i, Tm (t) _i) of the rotating electrical machine MG2 are obtained.

次に電気系損失算出部50は、回転電機MG1,MG2を動作点候補に従って動作させた際の電気系損失を算出する(S16)。電気系損失は回転電機MG1,MG2における損失(銅損失等)と、バッテリ18の直流電力をDC/DCコンバータ20及びインバータINV1,INV2にて変換する際の変換損失(スイッチング損失や通流損失等)が含まれる。電気系損失算出部50は、回転電機MG1の動作点候補(Ng(t)_i,Tg(t)_i)及び回転電機MG2の動作点候補(Nm(t)_i,Tm(t)_i)に対応する電気系損失を算出する。   Next, the electric system loss calculation unit 50 calculates the electric system loss when the rotating electrical machines MG1 and MG2 are operated according to the operating point candidates (S16). Electrical loss includes losses in the rotating electrical machines MG1, MG2 (copper loss, etc.) and conversion losses (switching loss, current loss, etc.) when the DC power of the battery 18 is converted by the DC / DC converter 20 and the inverters INV1, INV2. ) Is included. The electrical loss calculating unit 50 determines the operating point candidates (Ng (t) _i, Tg (t) _i) of the rotating electrical machine MG1 and the operating point candidates (Nm (t) _i, Tm (t) _i) of the rotating electrical machine MG2. Calculate the corresponding electrical loss.

バッテリ入出力候補算出部52は、回転電機MG1,MG2の動作点候補(Ng(t)_i,Tg(t)_i),(Nm(t)_i,Tm(t)_i)に対応する、バッテリ18の入出力電力候補Pb(t)_i(電力消費量候補)を求める(S18)。具体的には、回転電機MG1の回転数Ng(t)_iとトルクTg(t)_iの積にこれに対応する電気系損失を加えたものと、回転電機MG2の回転数Nm(t)_iとトルクTm(t)_iの積にこれに対応する電気系損失を加えたものを、回転電機系入出力電力候補Pb’(t)_iとする。また、バッテリ18が消費または蓄積される単位時間当たりの電力量である、入出力電力候補Pb(t)_iは、回転電機系入出力電力候補Pb’(t)_iに充放電損失Pb_loss(バッテリ内部抵抗による損失)を加えたものとなる。したがって、Pb(t)=Pb’(t)+Pb_lossとなる。   The battery input / output candidate calculation unit 52 is a battery corresponding to the operating point candidates (Ng (t) _i, Tg (t) _i), (Nm (t) _i, Tm (t) _i) of the rotating electrical machines MG1, MG2. Eighteen input / output power candidates Pb (t) _i (power consumption candidates) are obtained (S18). Specifically, the product of the rotational speed Ng (t) _i of the rotating electrical machine MG1 and the torque Tg (t) _i plus an electrical loss corresponding thereto, and the rotational speed Nm (t) _i of the rotating electrical machine MG2 And the torque Tm (t) _i added to the corresponding electric system loss is defined as a rotating electrical machine system input / output power candidate Pb ′ (t) _i. In addition, the input / output power candidate Pb (t) _i, which is the amount of power per unit time consumed or accumulated by the battery 18, is added to the rotating electrical machine system input / output power candidate Pb ′ (t) _i by the charge / discharge loss Pb_loss (battery (Loss due to internal resistance). Therefore, Pb (t) = Pb ′ (t) + Pb_loss.

なお、入出力電力候補Pb(t)_iは、正負の値を取り得る。正の場合は放電電力であり、負の場合は充電電力である。したがって、後述する電力積算量ΣPbは、放電後に充電が行われたときはその充電分、電力積算量ΣPbの値が低下することになる。   The input / output power candidate Pb (t) _i can take a positive or negative value. When it is positive, it is discharge power, and when it is negative, it is charge power. Therefore, when the electric power integration amount ΣPb described later is charged after discharging, the value of the electric power integration amount ΣPb decreases for the amount of charging.

次に、最適出力探索部56(出力設定部)は、時刻tにおける、内燃機関12及び回転電機MG1,MG2の最適出力を探索、設定する。まず最適出力探索部56は、評価関数記憶部54から下記数式(5)で表される評価関数Jを呼び出す。   Next, the optimum output search unit 56 (output setting unit) searches and sets the optimum outputs of the internal combustion engine 12 and the rotating electrical machines MG1 and MG2 at time t. First, the optimum output search unit 56 calls the evaluation function J represented by the following mathematical formula (5) from the evaluation function storage unit 54.

数式(5)において、tは現時刻(現算出タイミング)を示し、Kは電気価値を示す。電気価値Kは電気価値係数とも表され、要するにバッテリ18の入出力電力Pb(回転電機MG1,MG2の出力に伴うバッテリ18の電力消費量)を燃料消費量に変換するための係数である。fc(t)が燃料消費量(燃料消費率)を表していることに対応して、K×Pb(t)を換算燃料消費量と呼んでもよい。また、燃料消費量fc(t)と換算燃料消費量K×Pb(t)の和を、等価燃料消費量と呼んでもよい。   In Equation (5), t indicates the current time (current calculation timing), and K indicates the electrical value. The electric value K is also expressed as an electric value coefficient. In short, the electric value K is a coefficient for converting the input / output power Pb of the battery 18 (the electric power consumption of the battery 18 accompanying the outputs of the rotating electrical machines MG1 and MG2) into the fuel consumption. Corresponding to the fact that fc (t) represents the fuel consumption (fuel consumption rate), K × Pb (t) may be called the converted fuel consumption. Further, the sum of the fuel consumption amount fc (t) and the converted fuel consumption amount K × Pb (t) may be called an equivalent fuel consumption amount.

ここで本実施形態では、上述の電気価値Kを、予測区間であるt=0からt=t_ENDまで定数として取り扱う。これにより、電気価値を算出タイミングごとに更新する場合と比較して、演算負荷を軽減できる。   Here, in the present embodiment, the above-described electrical value K is handled as a constant from the prediction interval t = 0 to t = t_END. Thereby, compared with the case where an electrical value is updated for every calculation timing, a calculation load can be reduced.

数式(5)において、最適出力探索部56は、評価関数Jに燃料消費量fc(t)_i及びこれに対応するバッテリ18の入出力電力候補Pb(t)_iを代入する。これにより得られた等価燃料消費量fec(t)_iを比較して、例えば図7に例示するように、最小となる等価燃料消費量fec(t)_minを求める(S20)。求められたfec(t)_minに対応する内燃機関出力候補を求めてこれを内燃機関最適出力Pe_opt(t)に設定する。   In Expression (5), the optimum output search unit 56 substitutes the fuel consumption amount fc (t) _i and the input / output power candidate Pb (t) _i of the battery 18 corresponding to the evaluation function J. The equivalent fuel consumption amount fec (t) _i obtained in this way is compared, and the minimum equivalent fuel consumption amount fec (t) _min is obtained, for example, as illustrated in FIG. 7 (S20). An internal combustion engine output candidate corresponding to the obtained fec (t) _min is obtained and set to the internal combustion engine optimum output Pe_opt (t).

なお、数式(5)では、評価関数Jは現時刻tにおける等価燃料消費量fec(t)のみでなく、現時刻t(現算出タイミング)の前の時刻0〜t−1までの等価燃料消費量fec(t)の積算値を含んでいる。つまり各時刻の等価燃料消費量fec(t)の最小値が積算されている。等価燃料消費量fec(t)の積算値を求めることで、予測区間における電力積算量ΣPbを求めることができる。電力積算量ΣPbは後述する電気価値Kの設定時に用いられる。   In Equation (5), the evaluation function J represents not only the equivalent fuel consumption amount fec (t) at the current time t but also the equivalent fuel consumption from time 0 to t−1 before the current time t (current calculation timing). The integrated value of the quantity fec (t) is included. That is, the minimum value of the equivalent fuel consumption amount fec (t) at each time is integrated. By calculating the integrated value of the equivalent fuel consumption amount fec (t), the integrated power amount ΣPb in the prediction section can be determined. The integrated power amount ΣPb is used when setting an electrical value K described later.

最適出力探索部56によって設定された内燃機関最適出力Pe_opt(t)に基づいて、時刻tにおける内燃機関12が駆動制御される(S22)。例えばPe_opt(t)=0であれば内燃機関12を停止させる。Pe_opt(t)>0である場合、内燃機関最適出力Pe_opt(t)を内燃機関12の目標出力として、既知の駆動制御が実行される。   Based on the internal combustion engine optimum output Pe_opt (t) set by the optimum output search unit 56, the internal combustion engine 12 at time t is controlled (S22). For example, if Pe_opt (t) = 0, the internal combustion engine 12 is stopped. When Pe_opt (t)> 0, the known drive control is executed using the internal combustion engine optimum output Pe_opt (t) as the target output of the internal combustion engine 12.

また、内燃機関最適出力Pe_opt(t)より、内燃機関動作点マップを用いてNe_opt(t),Te_opt(t)を求める。さらにこのNe_opt(t),Te_opt(t)、及びTp(t)に基づいて、数式(1)〜数式(5)を用いて、動作点(Ng(t)_i,Tg(t)_i),(Nm(t)_i,Tm(t)_i)が算出され、回転電機MG1,MG2が駆動制御される(S24)。例えば内燃機関最適出力Pe_opt(t)=0のとき、これに対応するトルクTm(t)に基づいて回転電機MG2が駆動され、EV走行が行われる。   Further, Ne_opt (t) and Te_opt (t) are obtained from the internal combustion engine optimum output Pe_opt (t) using the internal combustion engine operating point map. Further, based on the Ne_opt (t), Te_opt (t), and Tp (t), the operating points (Ng (t) _i, Tg (t) _i), (Nm (t) _i, Tm (t) _i) is calculated, and the rotary electric machines MG1, MG2 are driven and controlled (S24). For example, when the internal combustion engine optimum output Pe_opt (t) = 0, the rotating electrical machine MG2 is driven based on the corresponding torque Tm (t), and EV traveling is performed.

さらに出力動作点算出部40は、時刻tが予測区間の終点(目標地点)に対応する時刻t_ENDに到達しているか否かを判定する(S26)。時刻t_ENDに未到達の場合、ステップS10まで戻る。時刻t_ENDに到達した場合、本フローは終了となり、電気価値算出部42によって新たに電気価値Kが求められる(再設定される)。   Further, the output operating point calculation unit 40 determines whether or not the time t has reached the time t_END corresponding to the end point (target point) of the prediction section (S26). If the time t_END has not been reached, the process returns to step S10. When the time t_END is reached, this flow ends, and the electric value calculation unit 42 newly obtains (resets) the electric value K.

なお、図4において、アクセル開度Acc(t)、車速Vc(t)、電気価値Kを変数とし、評価関数Jを最小にする内燃機関最適出力Pe_opt(t)を、マップ化して予め制御装置22の記憶部に記憶させておいてもよい。このようにすることで、更なる演算負荷の軽減が図られる。   In FIG. 4, the internal combustion engine optimum output Pe_opt (t) that minimizes the evaluation function J with the accelerator opening Acc (t), the vehicle speed Vc (t), and the electric value K as variables is mapped and previously controlled. You may memorize | store in 22 memory | storage parts. In this way, the calculation load can be further reduced.

<電気価値Kの設定>
図8に、電気価値K(電気価値係数)の設定プロセスのフローチャートを例示する。このプロセスでは、現在地点または過去の通過地点(算出タイミングの地点)から所定の目標地点までを予測区間として設定し、予測区間を仮想的に走行させた場合のシステム動作を車両モデルを用いて計算する。このとき、内燃機関12及び回転電機MG1,MG2の出力は評価関数Jが最小となるような設定とする。このような予測区間における仮想走行を、電気価値Kを変えて複数回試行する。そして、目標地点に到達したときの電力積算量ΣPbをそれぞれ求め、これと目標電力積算量Spbとの差が小さいときの電気価値Kを、予測区間における目標地点までの、実走行時の電気価値Kとして設定する。
<Setting of electric value K>
FIG. 8 illustrates a flowchart of a process for setting an electric value K (electric value coefficient). In this process, a current section or a past passing point (calculation timing point) to a predetermined target point is set as a predicted section, and the system behavior when the predicted section is virtually run is calculated using a vehicle model. To do. At this time, the outputs of the internal combustion engine 12 and the rotating electrical machines MG1 and MG2 are set so that the evaluation function J is minimized. The virtual traveling in such a prediction section is tried a plurality of times while changing the electric value K. Then, the integrated power amount ΣPb when reaching the target point is obtained, and the electric value K when the difference between the integrated power amount ΣPb and the target electric power integrated amount Spb is small is calculated as the electric value during actual travel to the target point in the prediction section. Set as K.

図3、図8を参照して、電気価値算出部42の走行パターン予測部58は、図9のように、現在地点(所定の算出タイミングの地点、0)から所定の目標位置(t_END)までの予測区間の道路勾配と、予測区間における車速変化(推定車速変化)を求める(S30)。   With reference to FIG. 3 and FIG. 8, the travel pattern predicting unit 58 of the electric value calculating unit 42, as shown in FIG. 9, from the current point (a predetermined calculation timing point, 0) to a predetermined target position (t_END). The road gradient in the predicted section and the vehicle speed change (estimated vehicle speed change) in the predicted section are obtained (S30).

予測区間の道路勾配は、例えば車両のナビゲーションシステムの地図情報(目的地、選択ルート、及び選択ルートの道路勾配データ)から得ることができる。また、推定車速変化は、例えば道路勾配と車速の関係について過去の運転実績(ドライバー特性)が制御装置22の記憶部に記憶されており、これを参照することで得られる。また、ナビゲーションシステムから渋滞情報が得られる場合は、これを参照して推定車速変化に反映できる。また、この推定車速変化から、算出タイミングtの終了地点における時刻t_ENDが算出できる。   The road gradient of the prediction section can be obtained from, for example, map information (destination, selected route, and road gradient data of the selected route) of the vehicle navigation system. The estimated vehicle speed change is obtained, for example, by referring to the past driving performance (driver characteristics) stored in the storage unit of the control device 22 regarding the relationship between the road gradient and the vehicle speed. Further, when traffic information can be obtained from the navigation system, it can be reflected in the estimated vehicle speed change with reference to this. Further, the time t_END at the end point of the calculation timing t can be calculated from the estimated vehicle speed change.

次に、目標電力積算量設定部60は、予測区間の終了時点、つまり目標地点到達時(t=t_END)における、目標電力積算量Spbを設定する(S32)。例えばバッテリ18のSOCに制約を設けない場合、評価関数Jを最小化させるために、予測区間の終了時点でバッテリ18のSOCが下限値に至るような電力管理をすることが考えられる。しかしながら、その次の運転(トリップ)を考慮すると、そのような電力管理が最適であるとは必ずしもいえない。そこでこのステップでは、予測区間の終了時点(終了地点)における目標電力積算量Spbを設定し、いわばバッテリ18の入出電力条件に制約を設けている。目標電力積算量Spbは、例えば0(±0)に設定される。このとき、予測区間の始点と終点でバッテリ18のSOCは同一(増えもしないし減りもしない)となる。この設定は車両の運転者や乗員によって入力されても良いし、予め定数として入力されてもよい。   Next, the target power integration amount setting unit 60 sets the target power integration amount Spb at the end of the prediction interval, that is, when the target point is reached (t = t_END) (S32). For example, when there is no restriction on the SOC of the battery 18, in order to minimize the evaluation function J, it is conceivable to perform power management such that the SOC of the battery 18 reaches the lower limit value at the end of the prediction interval. However, considering the next operation (trip), such power management is not always optimal. Therefore, in this step, the target power integration amount Spb at the end point (end point) of the prediction section is set, so to speak, restrictions are placed on the input / output power condition of the battery 18. The target power integration amount Spb is set to 0 (± 0), for example. At this time, the SOC of the battery 18 is the same (does not increase or decrease) at the start point and end point of the prediction interval. This setting may be input by a vehicle driver or an occupant, or may be input in advance as a constant.

次に、電気価値設定部66は、任意の電気価値K_kを数式(5)に設定する(S34)。予測区間の道路勾配、推定車速変化、及び目標電力積算量Spbについて、過去に類似したものがある場合には、そのときの電気価値K_kを数式(5)に設定しても良い。   Next, the electrical value setting unit 66 sets an arbitrary electrical value K_k in the mathematical formula (5) (S34). When there is something similar in the past with respect to the road gradient of the prediction section, the estimated vehicle speed change, and the target electric power integration amount Spb, the electric value K_k at that time may be set in Expression (5).

次に、予測区間における算出タイミングtを0にリセットする(S36)。さらに、図4のフローと同様の、出力動作点算出プロセスを実行する(S10〜S20、S26)。ステップ記号が同一のものについては説明済みであるため以下では適宜説明を省略する。これらの出力動作点算出プロセスでは、求められた道路勾配及び推定車速変化に基づいて車両10に予測区間を仮想的に走行させる。この際、等価燃料消費量が最小となる内燃機関12及び回転電機MG1,MG2の出力の組み合わせにて仮想走行を実行する。   Next, the calculation timing t in the prediction interval is reset to 0 (S36). Further, an output operation point calculation process similar to the flow of FIG. 4 is executed (S10 to S20, S26). Since the steps having the same step symbol have already been described, description thereof will be omitted as appropriate. In these output operation point calculation processes, the vehicle 10 is caused to travel virtually in the predicted section based on the obtained road gradient and estimated vehicle speed change. At this time, the virtual running is executed by a combination of the outputs of the internal combustion engine 12 and the rotating electrical machines MG1, MG2 that minimize the equivalent fuel consumption.

なお、ステップS10の要求駆動力Tpの算出に当たっては、現在時刻の車速と次時刻の車速の差分、及び現在時と次時刻の道路勾配の変化から、車両の運動方程式を用いて直接的に要求駆動力Tpを求めても良い。   In calculating the required driving force Tp in step S10, the required driving force Tp is directly calculated from the difference between the vehicle speed at the current time and the vehicle speed at the next time, and the change in the road gradient at the current time and the next time, using the equation of motion of the vehicle. The driving force Tp may be obtained.

また、図4と同様にして、車速Vc(t)、車両要求駆動力Tp(t)、電気価値Kを変数とし、評価関数Jを最小にする最適電力入出力Pb_opt(t)を、マップ化して予め制御装置22の記憶部に記憶させておいてもよい。このようにすることで、更なる演算負荷の軽減が図られる。   Similarly to FIG. 4, the optimum power input / output Pb_opt (t) that minimizes the evaluation function J with the vehicle speed Vc (t), the vehicle required driving force Tp (t), and the electrical value K as variables is mapped. Alternatively, it may be stored in the storage unit of the control device 22 in advance. In this way, the calculation load can be further reduced.

なお上述したように本実施形態では、ステップS34にて設定された電気価値K_k下で、出力動作点算出プロセスに基づき、仮想的に車両10を走行させる。仮想走行では内燃機関12の駆動制御を行わないため、ステップS22は省略される。   As described above, in the present embodiment, the vehicle 10 is virtually driven based on the output operation point calculation process under the electrical value K_k set in step S34. Since the driving control of the internal combustion engine 12 is not performed in the virtual travel, step S22 is omitted.

予測区間の終了時点t_END(目標地点)に到達する(S26)と、電力積算量算出部62は、予測区間の始点から終点に至るまでの電力積算量ΣPbを求める(S38)。例えば上述したように、数式(5)の入出力電力Pb(t)を積算することで、電力積算量ΣPbを求める。   When reaching the end time t_END (target point) of the prediction section (S26), the power integration amount calculation unit 62 obtains the power integration amount ΣPb from the start point to the end point of the prediction section (S38). For example, as described above, the integrated power amount ΣPb is obtained by integrating the input / output power Pb (t) of Expression (5).

次に電力積算量比較部64は、ステップS38にて求められた電力積算量ΣPbと目標電力積算量Spbとを比較する(S40)。例えば両者の差分の絶対値を求める。図10に例示するように、この差分の絶対値が所定の閾値幅ε未満である場合、現在設定されている電気価値K(電気価値係数)が予測区間の始点から終点における、実走行時の電気価値Kとして数式(5)の評価関数Jに設定される(S42)。具体的には電力積算量比較部64から電気価値設定部66に電気価値決定指令が送られ、電気価値設定部66では、現在設定されている電気価値Kを予測区間の終点まで定数として維持する。   Next, the integrated power amount comparison unit 64 compares the integrated power amount ΣPb obtained in step S38 with the target integrated power amount Spb (S40). For example, the absolute value of the difference between the two is obtained. As illustrated in FIG. 10, when the absolute value of the difference is less than a predetermined threshold width ε, the currently set electrical value K (electrical value coefficient) is from the start point to the end point of the prediction section. The electric value K is set in the evaluation function J of the equation (5) (S42). Specifically, an electrical value determination command is sent from the integrated power amount comparison unit 64 to the electrical value setting unit 66, and the electrical value setting unit 66 maintains the currently set electrical value K as a constant until the end point of the prediction section. .

一方、電力積算量ΣPbと目標電力積算量Spbの差分の絶対値が閾値幅ε以上である場合には、電力積算量比較部64は、電気価値設定部66に電気価値Kの変更を指示する。図8のフローチャートではステップS34まで戻される。このようにすることで、複数の電気価値Kのそれぞれに対応した予測電力積算値が求められる。   On the other hand, when the absolute value of the difference between the integrated power amount ΣPb and the target integrated power amount Spb is greater than or equal to the threshold width ε, the integrated power amount comparison unit 64 instructs the electrical value setting unit 66 to change the electrical value K. . In the flowchart of FIG. 8, the process returns to step S34. By doing in this way, the predicted electric power integration value corresponding to each of the plurality of electric values K is obtained.

このように本実施形態では、車両10が今後走行されると予測される区間において仮想的に車両10を走行させたときの結果に基づいて、実走行時の電気価値Kを設定している。このようにすることで、電気価値Kによる換算燃料消費量K×Pb(t)の信頼性(妥当性)の低下を抑制できる。   Thus, in this embodiment, the electric value K at the time of actual traveling is set based on the result when the vehicle 10 is virtually traveled in the section where the vehicle 10 is predicted to travel in the future. By doing in this way, the fall of the reliability (validity) of the conversion fuel consumption KxPb (t) by the electrical value K can be suppressed.

なお、実走行において渋滞が発生する等、仮想走行時には想定されなかった車速変更が生じる場合がある。このような場合は、予測区間の終了地点に到達する前に電気価値Kの再設定を行ってもよい。例えば、実走行時の車速と仮想走行時の車速とを比較して、両者の差が所定の閾値を超過する状態が所定期間継続した場合に、電気価値Kの再設定が行われる。以上で説明したような電気価値Kの算出方法とは別に、予測区間における道路勾配や推定車速データから、統計的あるいは学習的に電気価値Kを求めてもよい。例えば予測区間における平均車速、平均加減速度などから電気価値Kを求めてもよい。   Note that there may be a change in the vehicle speed that was not assumed during virtual travel, such as traffic jams occurring during actual travel. In such a case, the electric value K may be reset before reaching the end point of the prediction interval. For example, when the vehicle speed during actual traveling is compared with the vehicle speed during virtual traveling and the state where the difference between the two exceeds a predetermined threshold continues for a predetermined period, the electric value K is reset. Apart from the calculation method of the electric value K as described above, the electric value K may be obtained statistically or learning from the road gradient or the estimated vehicle speed data in the prediction section. For example, the electrical value K may be obtained from the average vehicle speed, the average acceleration / deceleration, etc. in the predicted section.

<実施例1>
図11には、第1の実施例として、所定の予測区間における道路勾配と推定車速変化のグラフが示されている。上段は推定車速変化を示し、横軸は時間、縦軸は車速を示す。下段は道路勾配を示し、横軸は上段と同期した時間、縦軸は標高を示す。この例における予測区間は、前半平坦路が続き、後半は下り勾配が続く。この道路勾配及び推定車速変化に基づき、電気価値Kを求めた。目標電力積算量Spbは0に設定した。
<Example 1>
FIG. 11 shows a graph of road gradient and estimated vehicle speed change in a predetermined prediction section as the first embodiment. The upper row shows the estimated vehicle speed change, the horizontal axis shows time, and the vertical axis shows the vehicle speed. The lower row shows the road gradient, the horizontal axis shows the time synchronized with the upper row, and the vertical axis shows the altitude. In the prediction section in this example, the first flat road continues, and the second half has a downward slope. Based on the road gradient and the estimated vehicle speed change, the electric value K was obtained. The target power integration amount Spb was set to zero.

図12には、図11の区間を、本実施形態に係る出力動作点の算出や電気価値Kの設定を行う条件で実走行させたときの制御結果が示されている。上段から順に、要求駆動出力Pt[kW]、内燃機関12の出力[kW]、燃料消費量[g]、及び、電力消費積算量[kJ]のグラフが示されている。横軸はいずれも同期された時間軸である。また、要求駆動出力Ptと内燃機関12の出力との差が、バッテリ18の入出力に相当する。   FIG. 12 shows a control result when the section of FIG. 11 is actually run under conditions for calculating the output operating point and setting the electric value K according to the present embodiment. In order from the top, graphs of the required drive output Pt [kW], the output [kW] of the internal combustion engine 12, the fuel consumption [g], and the integrated power consumption [kJ] are shown. The horizontal axis is a synchronized time axis. Further, the difference between the requested drive output Pt and the output of the internal combustion engine 12 corresponds to the input / output of the battery 18.

燃料消費量を示すグラフについて、数式(5)で示される等価燃料消費量の積算値と、内燃機関12の燃料消費量が示されている。走行区間終了地点における等価燃料消費量積算値が低く(30g未満)に抑えられていることが理解される。   For the graph showing the fuel consumption, the integrated value of the equivalent fuel consumption shown by the equation (5) and the fuel consumption of the internal combustion engine 12 are shown. It is understood that the equivalent fuel consumption integrated value at the travel section end point is suppressed to a low value (less than 30 g).

また、最下段の電力消費積算量を参照すると、区間終了地点における電力消費積算量は0近傍の値に収まっており、目標電力積算量(Spb=0)に近い電力積算量ΣPbが得られていることが理解される。   Further, referring to the power consumption integrated amount at the bottom, the power consumption integrated amount at the end of the section is within a value near 0, and a power integrated amount ΣPb close to the target power integrated amount (Spb = 0) is obtained. It is understood that

次に、図13には、本実施形態に係る出力動作点の算出や電気価値Kの設定を行う代わりに、動的計画法を用いて最適制御解を算出した場合の例が比較例として示されている。この例では、推定車速変化及び道路勾配が既知である場合に、Σpb=Spb=0となる制約条件の下で、燃料消費量の積算値が最小となる(minΣfc)大域的最適解を求めた。図13について、上段から順に、要求駆動出力[kW]、内燃機関12の出力[kW]、燃料消費量[g]、及び、電力消費積算量[kJ]のグラフが示されている。横軸はいずれも同期された時間軸である。   Next, FIG. 13 shows, as a comparative example, an example in which an optimal control solution is calculated using dynamic programming instead of calculating the output operating point and setting the electrical value K according to the present embodiment. Has been. In this example, when the estimated vehicle speed change and the road gradient are known, a global optimal solution that minimizes the integrated value of fuel consumption (minΣfc) is obtained under the constraint that Σpb = Spb = 0. . FIG. 13 shows a graph of the required drive output [kW], the output [kW] of the internal combustion engine 12, the fuel consumption [g], and the integrated power consumption [kJ] in order from the top. The horizontal axis is a synchronized time axis.

図13の特に最下段のグラフ波形を参照すると、図12の本実施形態に係る波形と類似しており、本実施形態は、相対的に演算負荷の大きい動的計画法と同等の精度を備えることが理解される。   Referring to the graph waveform in the lowest stage in FIG. 13 in particular, it is similar to the waveform according to the present embodiment in FIG. 12, and this embodiment has the same accuracy as the dynamic programming method having a relatively large calculation load. It is understood.

<実施例2>
図14には、第2の実施例として、所定の予測区間における道路勾配と推定車速変化のグラフが示されている。このグラフは推定車速変化を示し、横軸は時間、縦軸は車速を示す。道路勾配は0、つまり予測区間の全区間に亘って平坦路を走行するものとした。一方、時刻1000秒付近から終了時点まで渋滞区間が続くものとした。この道路勾配及び推定車速変化に基づき、電気価値Kを求めた。目標電力積算量Spbは0に設定した。
<Example 2>
FIG. 14 shows a graph of road gradient and estimated vehicle speed change in a predetermined prediction section as a second embodiment. This graph shows the estimated vehicle speed change, the horizontal axis shows time, and the vertical axis shows the vehicle speed. The road gradient is 0, that is, the road runs on a flat road over the entire predicted section. On the other hand, it is assumed that the traffic jam section continues from around 1000 seconds to the end point. Based on the road gradient and the estimated vehicle speed change, the electric value K was obtained. The target power integration amount Spb was set to zero.

図15には、図14の区間を、本実施形態に係る出力動作点の算出や電気価値Kの設定を行う条件で実走行させたときの制御結果が示されている。上段から順に、要求駆動出力Pt[kW]、内燃機関12の出力[kW]、燃料消費量[g]、及び、電力消費積算量[kJ]のグラフが示されている。横軸はいずれも同期された時間軸である。また、要求駆動出力Ptと内燃機関12の出力との差が、バッテリ18の入出力に相当する。   FIG. 15 shows a control result when the section of FIG. 14 is actually run under the conditions for calculating the output operating point and setting the electric value K according to the present embodiment. In order from the top, graphs of the required drive output Pt [kW], the output [kW] of the internal combustion engine 12, the fuel consumption [g], and the integrated power consumption [kJ] are shown. The horizontal axis is a synchronized time axis. Further, the difference between the requested drive output Pt and the output of the internal combustion engine 12 corresponds to the input / output of the battery 18.

燃料消費量を示すグラフについて、数式(5)で示される等価燃料消費量の積算値と、内燃機関12の燃料消費量が示されている。渋滞区間に入る前に内燃機関12の出力を増加させ、バッテリ18を充電させた後、渋滞区間では内燃機関12を作動させないEV走行が選択されていることが理解される。   For the graph showing the fuel consumption, the integrated value of the equivalent fuel consumption shown by the equation (5) and the fuel consumption of the internal combustion engine 12 are shown. It is understood that the EV traveling that does not operate the internal combustion engine 12 in the traffic jam section is selected after increasing the output of the internal combustion engine 12 and charging the battery 18 before entering the traffic jam section.

また、最下段の電力消費積算量を参照すると、区間終了地点における電力消費積算量は0に収まっており、目標電力積算量(Spb=0)と一致した電力積算量ΣPbが得られていることが理解される。   Further, referring to the power consumption integrated amount at the lowest stage, the power consumption integrated amount at the section end point is within 0, and the power integrated amount ΣPb that matches the target power integrated amount (Spb = 0) is obtained. Is understood.

次に、図16には、本実施形態に係る出力動作点の算出や電気価値Kの設定を行う代わりに、動的計画法を用いて最適制御解を算出した場合の例が比較例として示されている。この例では、推定車速変化及び道路勾配が既知である場合に、ΣPb=0の制約条件の下で燃料消費量の積算値が最小となる(minΣfc)大域的最適解を求めた。図16について、上段から順に、要求駆動出力[kW]、内燃機関12の出力[kW]、燃料消費量[g]、及び、電力消費積算量[kJ]のグラフが示されている。横軸はいずれも同期された時間軸である。   Next, FIG. 16 shows, as a comparative example, an example in which an optimal control solution is calculated using dynamic programming instead of calculating the output operating point and setting the electrical value K according to the present embodiment. Has been. In this example, when the estimated vehicle speed change and the road gradient are known, a global optimum solution that minimizes the integrated value of fuel consumption (minΣfc) under the constraint condition of ΣPb = 0 is obtained. FIG. 16 shows graphs of the required drive output [kW], the output [kW] of the internal combustion engine 12, the fuel consumption [g], and the integrated power consumption [kJ] in order from the top. The horizontal axis is a synchronized time axis.

図16の特に燃料消費量[g]及び電力消費積算量[kJ]のグラフ波形を参照すると、図15の本実施形態に係る波形と類似しており、本実施形態は、相対的に演算負荷の大きい動的計画法と同等の精度を備えることが理解される。   In particular, referring to the graph waveforms of the fuel consumption [g] and the integrated power consumption [kJ] in FIG. 16, the waveform is similar to the waveform according to the present embodiment of FIG. It is understood that it has the same accuracy as a large dynamic programming method.

10 車両、12 内燃機関、14 動力分割機構、16 リダクション機構、18 バッテリ、22 制御装置、40 出力動作点算出部、42 電気価値算出部、43 要求駆動力マップ記憶部、44 内燃機関動作点マップ記憶部、46 内燃機関動作点算出部(動作点算出部)、48 回転電機動作点算出部(動作点算出部)、50 電気系損失算出部、52 バッテリ入出力候補算出部、54 評価関数記憶部、56 最適出力探索部(出力設定部)、58 走行パターン予測部、60 目標電力積算量設定部、62 電力積算量算出部、64 電力積算量比較部、66 電気価値設定部(電気価値係数設定部)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle, 12 Internal combustion engine, 14 Power split mechanism, 16 Reduction mechanism, 18 Battery, 22 Control apparatus, 40 Output operation point calculation part, 42 Electrical value calculation part, 43 Required drive force map memory | storage part, 44 Internal combustion engine operation point map Storage section 46 Internal combustion engine operating point calculation section (operating point calculation section) 48 Rotating electrical machine operating point calculation section (operating point calculation section) 50 Electric system loss calculation section 52 Battery input / output candidate calculation section 54 Evaluation function storage 56, optimum output search unit (output setting unit), 58 traveling pattern prediction unit, 60 target power integrated amount setting unit, 62 power integrated amount calculation unit, 64 power integrated amount comparison unit, 66 electrical value setting unit (electrical value coefficient) Setting part).

Claims (4)

内燃機関及び回転電機を駆動源として備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
所定の算出タイミングにおける車両要求駆動力を満たす、前記内燃機関の出力及び回転電機の出力の組み合わせを複数パターンに亘って求める動作点算出部と、
前記回転電機の出力に伴う電源の電力消費量と電気価値係数とに基づいて求められた換算燃料消費量と、前記内燃機関の出力に伴う燃料消費量とを含む等価燃料消費量を求め、前記複数パターンの内燃機関及び回転電機の出力の組み合わせのうち、前記等価燃料消費量が最小となる組み合わせを選択する、出力設定部と、
を備え、
前記算出タイミングの地点から所定の目標地点までの予測区間における道路勾配と、前記予測区間における推定車速変化を求める、走行パターン予測部と、
前記所定の目標地点到達時の目標電力積算量を設定する目標電力積算量設定部と、
前記道路勾配及び推定車速変化に基づいて前記予測区間を、前記等価燃料消費量が最小となる前記内燃機関及び回転電機の出力の組み合わせにてハイブリッド車両を仮想的に走行させた場合の、前記所定の目標地点における予測電力積算量を、前記電気価値係数を変更させて複数求める電力積算量算出部と、
前記予測電力積算量と前記目標電力積算量との差異が所定の閾値幅未満に収まる前記電気価値係数を、前記予測区間における電気価値係数として設定する、電気価値係数設定部と、
を備える、ハイブリッド車両の制御装置。
A control device for a hybrid vehicle comprising an internal combustion engine and a rotating electric machine as drive sources,
An operating point calculation unit that determines a combination of the output of the internal combustion engine and the output of the rotating electrical machine over a plurality of patterns that satisfies the vehicle required driving force at a predetermined calculation timing;
Obtaining an equivalent fuel consumption amount including a converted fuel consumption amount determined based on a power consumption amount and an electric value coefficient of the power source accompanying the output of the rotating electrical machine, and a fuel consumption amount accompanying the output of the internal combustion engine, An output setting unit for selecting a combination that minimizes the equivalent fuel consumption amount among combinations of outputs of the internal combustion engine and the rotating electrical machine of a plurality of patterns;
With
A road gradient in a prediction section from the point of the calculation timing to a predetermined target point, and a travel pattern prediction unit for obtaining an estimated vehicle speed change in the prediction section;
A target power integration amount setting unit for setting a target power integration amount upon reaching the predetermined target point;
The predetermined section when the hybrid vehicle is virtually run in the predicted section based on the road gradient and the estimated vehicle speed change with a combination of the output of the internal combustion engine and the rotating electrical machine that minimizes the equivalent fuel consumption. A power integration amount calculation unit for obtaining a plurality of predicted power integration amounts at the target point by changing the electrical value coefficient; and
An electrical value coefficient setting unit that sets the electrical value coefficient within which a difference between the predicted power accumulated value and the target power accumulated amount is less than a predetermined threshold width as an electrical value coefficient in the predicted section;
A control device for a hybrid vehicle comprising:
請求項1に記載の、ハイブリッド車両の制御装置であって、
前記等価燃料消費量は、前記換算燃料消費量と前記燃料消費量の和から求められる、ハイブリッド車両の制御装置。
The hybrid vehicle control device according to claim 1,
The equivalent fuel consumption is a control device for a hybrid vehicle, which is obtained from a sum of the converted fuel consumption and the fuel consumption.
請求項1または2に記載の、ハイブリッド車両の制御装置であって、
前記算出タイミングにおける前記等価燃料消費量には、前記算出タイミング前に求められた前記等価燃料消費量が積算される、ハイブリッド車両の制御装置。
A control device for a hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
The control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the equivalent fuel consumption at the calculation timing is integrated with the equivalent fuel consumption calculated before the calculation timing.
請求項1から3のいずれか一つに記載の、ハイブリッド車両の制御装置であって、
前記電気価値係数設定部は、ハイブリッド車両が前記目標地点に到達したときに、前記電気価値係数を再設定する、ハイブリッド車両の制御装置。
A control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The electric value coefficient setting unit is a hybrid vehicle control device that resets the electric value coefficient when the hybrid vehicle reaches the target point.
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