JP2019151239A - 制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車両に搭載される車両用制御装置とデータセンタとを備えるものにおいて、蓄電装置の強制充電が行なわれる。【解決手段】車両用制御装置は、目的地までの走行予定経路と車両の現在地とをデータセンタに送信する。データセンタは、走行予定経路と現在地と気象情報とに基づいて、車両が走行予定経路に従って走行する際に気温が上昇する気温上昇区間があると予測したときには、気温上昇区間での空調装置のエネルギ増加量と車両が気温上昇区間に到達するまでの所要時間とを予測し、エネルギ増加量に基づく上乗せパワーと所要時間とを車両用制御装置に送信する。車両用制御装置は、上乗せパワーおよび所要時間を受信してからの経過時間が所要時間未満のときに、上乗せパワーを用いてエンジン要求パワーを補正する。【選択図】図４

Description

本発明は、制御システムに関し、詳しくは、ハイブリッド車両に搭載される車両用制御装置とデータセンタとを備える制御システムに関する。

従来、走行用のエンジンおよびモータと、モータに電力ラインを介して接続されたバッテリと、を備えるハイブリッド車両に搭載される車両用制御装置としては、目的地までの走行予定経路を走行している他車により収集された情報を集約した集約情報を取得し、取得した集約情報に基づいて、走行予定経路を走行することで消費される消費電力を予測し、予測した消費電力に基づいて、目的地までの走行に必要なバッテリの目標ＳＯＣを算出し、算出した目標ＳＯＣに近似するようにバッテリの実際のＳＯＣを管理するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１３７３４０号公報

上述の車両用制御装置では、走行予定経路の走行中にバッテリの実際のＳＯＣが予測よりも大きく低下してバッテリの強制充電を必要とする充電閾値に到達し、バッテリの強制充電が行なわれることがある。エンジンの要求パワーが小さいときに、エンジンの運転を停止せずにバッテリの強制充電が行なわれると、エンジンをそれほど効率のよくない運転ポイントで運転することになり、エネルギ効率の観点で好ましくない。

本発明の制御システムは、ハイブリッド車両に搭載される車両用制御装置とデータセンタとを備えるものにおいて、蓄電装置の強制充電が行なわれるのを抑制することを主目的とする。

本発明の制御システムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の制御システムは、
走行用のエンジンおよびモータと、前記モータに電力ラインを介して接続された蓄電装置と、前記電力ラインに接続されて乗員室内の空調を行なう空調装置と、を備えるハイブリッド車両に搭載され、走行に要求される走行用パワーと前記空調装置の消費パワーとに基づく前記エンジン要求パワーが閾値以上のときには、前記エンジンの運転を伴って走行するように前記エンジンおよび前記モータを制御し、前記エンジン要求パワーが前記閾値未満のときには、前記エンジンの運転を伴わずに走行するように前記エンジンおよび前記モータを制御する車両用制御装置と、
前記車両用制御装置と通信を行なうデータセンタと、
を備える制御システムであって、
前記車両用制御装置は、目的地までの走行予定経路と車両の現在地とをデータセンタに送信し、
前記データセンタは、前記走行予定経路と前記現在地と気象情報とに基づいて、前記車両が前記走行予定経路に従って走行する際に気温が上昇する気温上昇区間があると予測したときには、前記気温上昇区間での前記空調装置のエネルギ増加量と前記車両が前記気温上昇区間に到達するまでの所要時間とを予測し、前記エネルギ増加量に基づく上乗せパワーと前記所要時間とを前記車両用制御装置に送信し、
前記車両用制御装置は、前記上乗せパワーおよび前記所要時間を受信してからの経過時間が前記所要時間未満のときに、前記上乗せパワーを用いて前記エンジン要求パワーを補正する、
ことを要旨とする。

この本発明の制御システムでは、車両用制御装置は、目的地までの走行予定経路と車両の現在地とをデータセンタに送信する。データセンタは、走行予定経路と現在地と気象情報とに基づいて、車両が走行予定経路に従って走行する際に気温が上昇する気温上昇区間があると予測したときには、気温上昇区間での空調装置のエネルギ増加量と車両が気温上昇区間に到達するまでの所要時間とを予測し、エネルギ増加量に基づく上乗せパワーと所要時間とを車両用制御装置に送信する。車両用制御装置は、上乗せパワーおよび所要時間を受信してからの経過時間が所要時間未満のときに、上乗せパワーを用いてエンジン要求パワーを補正する。こうした処理により、経過時間が所要時間未満のときに（車両が気温上昇区間に到達するまでに亘って）、エンジン要求パワーが閾値以上になりやすくなる即ちエンジンの運転を伴って走行しやすくなるから、蓄電装置の蓄電割合が上昇しやすくなる。これにより、車両が気温上昇区間を走行しているときに、蓄電装置の蓄電割合が蓄電装置の強制充電を必要とする充電閾値に至るのを抑制し、蓄電装置の強制充電が行なわれるのを抑制することができる。

本発明の一実施例としての制御システム１０の構成の概略を示す構成図である。 実行用走行モードを設定する際におけるＨＶＥＣＵ７０およびクラウドサーバＣＳによるサブ処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 実行用走行モードを設定する際におけるＨＶＥＣＵ７０によるメイン処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 車速Ｖやバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ、気温、空調装置５８の消費パワーＰａｃ、上乗せパワーＰａｃｕｐ、駆動軸３６の要求パワーＰｄ＊、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊、エンジン２２のパワーＰｅ、実行用走行モードの時間変化の様子の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての制御システム１０の構成の概略を示す構成図である。実施例の制御システム１０は、図示するように、ハイブリッド自動車２０とデータセンタとしてのクラウドサーバＣＳとを備える。ハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、蓄電装置としてのバッテリ５０と、空調装置５８と、ナビゲーション装置６０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されており、ダンパ２８を介してプラネタリギヤ３０のキャリヤに接続されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、上述したように、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。電力ライン５４には、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によってインバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサ４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２を挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の電気角θｅ１，θｅ２や角速度ωｍ１，ωｍ２，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４に接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２により管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。

空調装置５８は、電力ライン５４に接続されており、電力ライン５４からの電力を用いて乗員室内の空調を行なう。この空調装置４０は、具体的には、コンプレッサとコンデンサとエキスパンションバルブとエバポレータとを有する冷凍サイクルを有し、コンプレッサがＨＶＥＣＵ７０により制御され、エバポレータとの熱交換により冷却された空気がファンにより乗員室内に送風されることにより、乗員室内の空調（冷房）が行なわれる。

ナビゲーション装置６０は、地図情報などが記憶されたハードディスクなどの記憶媒体や入出力ポート、通信ポートを有する制御部が内蔵された本体６２と、自車の現在地に関する情報を受信するＧＰＳアンテナ６４と、自車の現在地に関する情報や目的地までの走行予定経路などの各種情報を表示すると共にユーザが各種指示を入力可能なタッチパネル式のディスプレイ６６と、を備える。ここで、地図情報には、サービス情報（例えば、観光情報や駐車場など）や各走行区間（例えば、信号機間や交差点間など）の道路情報などがデータベースとして記憶されている。道路情報には、距離情報や、幅員情報、車線数情報、地域情報（市街地や郊外）、種別情報（一般道路や高速道路）、勾配情報、法定速度、信号機の数などが含まれる。ナビゲーション装置６０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

このナビゲーション装置６０の本体６２は、ユーザによるディスプレイ６６の操作により目的地が設定されると、本体６２に記憶された地図情報とＧＰＳアンテナ６４からの自車の現在地と目的地とに基づいて自車の現在地から目的地までの走行予定経路を設定し、設定した走行予定経路をディスプレイ６６に表示して経路案内を行なう。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０からは、空調装置５８への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２、ナビゲーション装置６０と通信ポートを介して接続されている。また、ＨＶＥＣＵ７０は、クラウドサーバＣＳと無線により通信可能に構成されている。

クラウドサーバＣＳは、ハイブリッド自動車２０を含む各車両と無線により通信可能に構成されており、地図情報や、各車両についての走行履歴情報、気象情報などが記憶されている。クラウドサーバＣＳに記憶される地図情報には、ナビゲーション装置６０の本体６２に記憶される地図情報と同様の地図情報が含まれる。走行履歴情報には、各車両の過去の走行ルートや走行日時、駐車地点、駐車日時などが含まれる。気象情報は、各地点の各時刻の天気や気温、湿度などの予測情報であり、定期的に更新される。

こうして構成された実施例の制御システム１０において、ハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の運転を伴わずに走行する電動走行（ＥＶ走行）モードや、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードで走行する。

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）を乗じて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求パワーＰｄ＊を設定する。続いて、要求パワーＰｄ＊に基づいてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。この要求パワーＰｅ＊の設定方法については後述する。そして、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいて運転されるようにエンジン２２の運転制御（吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御など）を行なう。モータＥＣＵ４０によるインバータ４１，４２の制御については上述した。

次に、こうして構成された実施例の制御システム１０の動作、特に、ハイブリッド自動車２０の実行用走行モード（ＨＶ走行モードまたはＥＶ走行モード）を設定する際の動作について説明する。図２は、実行用走行モードを設定する際におけるＨＶＥＣＵ７０およびクラウドサーバＣＳによるサブ処理ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図３は、実行用走行モードを設定する際におけるＨＶＥＣＵ７０によるメイン処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。図２のルーチンは、周期的に（例えば、数分間隔で）実行され、図３のルーチンは、周期的に（例えば、数ｍｓｅｃ間隔で）実行される。以下、順に説明する。

図２のサブ処理ルーチンでは、最初に、ＨＶＥＣＵ７０は、ナビゲーション装置６０からの目的地までの走行予定経路および自車の現在地をクラウドサーバＣＳに送信する（ステップＳ１００）。クラウドサーバＣＳは、ＨＶＥＣＵ７０から走行予定経路および現在地を受信すると、これらの情報と気象情報とに基づいて、ハイブリッド自動車２０が走行予定経路に従って走行する際に気温が上昇する気温上昇区間の有無を予測する（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）。このステップＳ１１０，Ｓ１２０の処理では、例えば、走行予定経路の各地点について、ハイブリッド自動車２０の平均時速などに基づいて通過予測時刻を求めると共にその通過予測時刻に基づいて予測気温を求め、各地点の予測気温に基づいて気温上昇区間の有無を予測する。

ステップＳ１１０，Ｓ１２０で走行予定経路に気温上昇区間があると予測したときには、その気温上昇区間での空調装置５８のエネルギ増加量Ｗａｃｕｐを予測すると共に（ステップＳ１３０）、気温上昇区間に到達するまでの所要時間ｔａを予測する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１３０の処理では、例えば、気温上昇区間の気温とそれまでの区間の気温との気温差に基づいてエネルギ増加量Ｗａｃｕｐを予測する。ステップＳ１４０の処理では、例えば、ハイブリッド自動車２０の平均時速などに基づいて気温上昇区間の開始地点までの所要時間ｔａを予測する。そして、空調装置５８のエネルギ増加量Ｗａｃｕｐを所要時間ｔａで除して、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊に上乗せすべき上乗せパワーＰａｃｕｐを演算し（ステップＳ１５０）、上乗せパワーＰａｃｕｐおよび所要時間ｔａをＨＶＥＣＵ７０に送信する（ステップＳ１７０）。

ステップＳ１１０，Ｓ１２０で走行予定経路に気温上昇区間がないと予測したときには、上乗せパワーＰａｃｕｐおよび所要時間ｔａに値０を設定し（ステップＳ１６０）、上乗せパワーＰａｃｕｐおよび所要時間ｔａをＨＶＥＣＵ７０に送信する（ステップＳ１７０）。

ＨＶＥＣＵ７０は、クラウドサーバＣＳから上乗せパワーＰａｃｕｐおよび所要時間ｔａを受信すると、ＨＶＥＣＵ７０の図示しないタイマにより計時されるタイマ値ｔを値０にリセットすると共にそのタイマによる計時を開始して（ステップＳ１８０）、サブ処理ルーチンを終了する。ここで、タイマ値ｔは、クラウドサーバＣＳから上乗せパワーＰａｃｕｐおよび所要時間ｔａを受信してからの経過時間を意味する。

次に、図３のメイン処理ルーチンについて説明する。このルーチンでは、最初に、ＨＶＥＣＵ７０は、駆動軸３６の要求パワーＰｄ＊や、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｃｈ（バッテリ５０を充電するときが正の値）、空調装置５８の消費パワーＰａｃ、上乗せパワーＰａｃｕｐ、所要時間ｔａ、タイマ値ｔなどのデータを入力する（ステップＳ２００）。ここで、駆動軸３６の要求パワーＰｄ＊は、上述の処理により設定された値を入力するものとした。バッテリ５０の充放電要求パワーＰｃｈは、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと目標割合ＳＯＣ＊とに基づいて設定された値を入力するものとした。空調装置５８の消費パワーＰａｃは、乗員室内の温度Ｔｉｎと設定温度（目標温度）Ｔｉｎ＊とに基づいて設定された値、または、空調装置５８の図示しない電力センサにより検出された値を入力するものとした。上乗せパワーＰａｃｕｐおよび所要時間ｔａは、クラウドサーバＣＳから通信により受信した値を入力するものとした。タイマ値ｔは、ＨＶＥＣＵ７０の図示しないタイマによる計時値を入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、式（１）に示すように、駆動軸３６の要求パワーＰｄ＊にバッテリ５０の充放電要求パワーＰｃｈと空調装置５８の消費パワーＰａｃとを加えてエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を演算する（ステップＳ２１０）。

Pe*=Pd*+Pch*+Pac (1)

続いて、タイマ値ｔを所要時間ｔａと比較する（ステップＳ２２０）。タイマ値ｔが所要時間ｔａ以上のときには、ステップＳ２１０で演算したエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を閾値Ｐｒｅｆと比較する（ステップＳ２４０）。エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上のときには、ＨＶ走行モードを実行用走行モードに設定して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了し、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには、ＥＶ走行モードを実行用走行モードに設定して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。ＨＶ走行モードでは、ステップＳ２１０で演算したエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が用いられる。

ステップＳ２２０でタイマ値ｔが所要時間ｔａ未満のときには、ステップＳ２１０で演算したエンジン２２の要求パワーＰｅ＊に上乗せパワーＰａｃｕｐを加えてエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を補正する（ステップＳ２３０）。そして、補正後のエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を閾値Ｐｒｅｆと比較し（ステップＳ２４０）、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上のときには、ＨＶ走行モードを実行用走行モードに設定して（ステップＳ２５０）、本ルーチンを終了し、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには、ＥＶ走行モードを実行用走行モードに設定して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。ＨＶ走行モードでは、ステップＳ２３０で補正した補正後のエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が用いられる。

こうした処理により、ハイブリッド自動車２０が気温上昇区間に到達するまでに亘って、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上になりやすくなる、即ち、ＨＶ走行モードを実行用走行モードに設定しやすくなるから、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが上昇しやすくなる。これにより、ハイブリッド自動車２０が気温上昇区間を走行しているときに、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがバッテリ５０の強制充電を必要とする充電閾値Ｓ１以下に至るのを抑制し、バッテリ５０の強制充電が行なわれるのを抑制することができる。

なお、バッテリ５０の強制充電は、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊と閾値Ｐｒｅｆとの大小関係に拘わらずにエンジン２２の運転およびモータＭＧ１の発電を伴ってバッテリ５０を充電することを意味し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓ１以下に至ってから閾値Ｓ１よりも大きい閾値Ｓ２以上に至るまで行なわれる。エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が小さいときにバッテリ５０の強制充電を行なうと、エンジン２２をそれほど効率のよくない運転ポイント（回転数およびトルク）で運転することになり、エネルギ効率の観点で好ましくない。

図４は、車速Ｖやバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ、気温、空調装置５８の消費パワーＰａｃ、上乗せパワーＰａｃｕｐ、駆動軸３６の要求パワーＰｄ＊、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊、エンジン２２のパワーＰｅ、実行用走行モードの時間変化の様子の一例を示す説明図である。図中、上乗せパワーＰａｃｕｐやエンジン２２の要求パワーＰｅ＊、エンジン２２のパワーＰｅ、実行用走行モードについて、実線は、上乗せパワーＰａｃｕｐを用いる実施例の様子を示し、破線は、上乗せパワーＰａｃｕｐを用いない比較例の様子を示す。

比較例の場合、ＥＶ走行モードが多いことにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低下し、時刻ｔ２にハイブリッド自動車２０が気温上昇区間に到達して空調装置５８の消費パワーＰａｃが増加すると、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊を増加させても、間に合わずに、時刻ｔ３にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓ１以下に至り、バッテリ５０の強制充電が行なわれる。バッテリ５０の強制充電により、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満になっても、エンジン２２の運転（ＨＶ走行モード）が継続され、エネルギ効率の観点で好ましくない。

これに対して、実施例の場合、気温上昇区間に到達する前の時刻ｔ１〜ｔ２に亘って上乗せパワーＰａｃｕｐを用いてエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を補正してバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを高くしておく。これにより、時刻ｔ２にハイブリッド自動車２０が気温上昇区間に到達して空調装置５８の消費パワーＰａｃが増加し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが低下しても、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓ１以下に至るのを抑制することができる。これにより、バッテリ５０の強制充電が行なわれるのを抑制することができる。したがって、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満になったときに、エンジン２２の運転を停止する（ＥＶ走行モードに移行する）ことができ、エネルギ効率の低下を抑制することができる。

以上説明した実施例の制御システム１０では、ハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上のときには、ＨＶ走行モードで走行し、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには、ＥＶ走行モードで走行する。クラウドサーバＣＳは、ハイブリッド自動車２０の走行予定経路に気温上昇区間があるか否かを予測したときには、気温上昇区間での空調装置５８のエネルギ増加量Ｗａｃｕｐとハイブリッド自動車２０が気温上昇区間に到達するまでの所要時間ｔａとを予測し、エネルギ増加量Ｗａｃｕｐに基づく上乗せパワーＰａｃｕｐと所要時間ｔａとをＨＶＥＣＵ７０に送信する。ＨＶＥＣＵ７０は、クラウドサーバＣＳから上乗せパワーＰａｃｕｐおよび所要時間ｔａを受信してからの経過時間としてのタイマ値ｔが所要時間ｔａ未満のときに、上乗せパワーＰａｃｕｐを用いてエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を補正する。こうした処理により、タイマ値ｔが所要時間ｔａ未満のときに（ハイブリッド自動車２０が気温上昇区間に到達するまでに亘って）、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上になりやすくなる、即ち、ＨＶ走行モードを実行用走行モードに設定しやすくなるから、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが上昇しやすくなる。これにより、ハイブリッド自動車２０が気温上昇区間を走行しているときに、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがバッテリ５０の強制充電を必要とする充電閾値Ｓ１以下に至るのを抑制し、バッテリ５０の強制充電が行なわれるのを抑制することができる。

実施例の制御システム１０では、クラウドサーバＣＳが、ハイブリッド自動車２０の走行予定経路に気温上昇区間があるか否かの予測や、エネルギ増加量Ｗａｃｕｐおよび所要時間ｔａの予測を行なうものとしたが、ハイブリッド自動車２０のＨＶＥＣＵ７０がこれらを行なうものとしてもよい。

実施例の制御システム１０が備えるハイブリッド自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ５０を用いるものとしたが、バッテリ５０に代えて、キャパシタを用いるものとしてもよい。

実施例の制御システム１０が備えるハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも２つを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。

実施例の制御システム１０が備えるハイブリッド自動車２０では、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続し、モータＭＧ１，ＭＧ２に電力ラインを介してバッテリ５０を接続する構成とした。しかし、ハイブリッド自動車２０に代えて、駆動輪に連結された駆動軸に変速機を介してモータを接続すると共にモータにクラッチを介してエンジンを接続し、モータに電力ラインを介してバッテリを接続するいわゆる１モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、空調装置５８が「空調装置」に相当し、ハイブリッド自動車２０が「ハイブリッド車両」に相当し、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とが「車両用制御装置」に相当し、クラウドサーバＣＳが「データセンタ」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両用制御装置の製造産業などに利用可能である。

２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖ 電流センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、５７ コンデンサ、５８ 空調装置、６０ ナビゲーション装置、６２ 本体、６４ ＧＰＳアンテナ、６６ ディスプレイ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、２２９ クラッチ、２３０ 変速機、ＣＳ クラウドサーバ、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. 走行用のエンジンおよびモータと、前記モータに電力ラインを介して接続された蓄電装置と、前記電力ラインに接続されて乗員室内の空調を行なう空調装置と、を備えるハイブリッド車両に搭載され、走行に要求される走行用パワーと前記空調装置の消費パワーとに基づく前記エンジン要求パワーが閾値以上のときには、前記エンジンの運転を伴って走行するように前記エンジンおよび前記モータを制御し、前記エンジン要求パワーが前記閾値未満のときには、前記エンジンの運転を伴わずに走行するように前記エンジンおよび前記モータを制御する車両用制御装置と、
   前記車両用制御装置と通信を行なうデータセンタと、
   を備える制御システムであって、
   前記車両用制御装置は、目的地までの走行予定経路と車両の現在地とをデータセンタに送信し、
   前記データセンタは、前記走行予定経路と前記現在地と気象情報とに基づいて、前記車両が前記走行予定経路に従って走行する際に気温が上昇する気温上昇区間があると予測したときには、前記気温上昇区間での前記空調装置のエネルギ増加量と前記車両が前記気温上昇区間に到達するまでの所要時間とを予測し、前記エネルギ増加量に基づく上乗せパワーと前記所要時間とを前記車両用制御装置に送信し、
   前記車両用制御装置は、前記上乗せパワーおよび前記所要時間を受信してからの経過時間が前記所要時間未満のときに、前記上乗せパワーを用いて前記エンジン要求パワーを補正する、
   制御システム。

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