JP2022159761A - hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、外部充電および自動運転が可能なハイブリッド車両の制御に関する。 The present disclosure relates to control of a hybrid vehicle capable of external charging and automatic operation.
近年、ユーザの操作を求めることなく走行させる自動運転が可能な車両の開発が進められている。このような自動運転をハイブリッド車両で行なう場合には、駆動用モータとエンジンとを用いた制御モードを有人状態であるか無人状態であるかによって選択する技術が公知である。 In recent years, the development of vehicles capable of automatic driving without requesting user's operation is progressing. When such automatic driving is performed in a hybrid vehicle, there is a known technique for selecting a control mode using a driving motor and an engine depending on whether the vehicle is in a manned state or an unmanned state.
たとえば、特開2018-030471号公報(特許文献1)には、有人運転中においてはエンジンを停止した状態でモータにより走行するEVモードを選択し、無人運転中においてはエンジンを作動させた状態で走行するHVモードを選択する技術が開示される。 For example, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2018-030471 (Patent Document 1), an EV mode in which the engine is stopped during manned operation and is driven by the motor is selected, and the engine is operated during unmanned operation. A technique for selecting the HV mode for running is disclosed.
しかしながら、ハイブリッド車両における二酸化炭素の排出量を削減するためには、無人状態での自動運転中であっても可能な限りEVモードが選択されることが望ましい。特に、外部充電が可能なプラグインハイブリッド車両においては、EVモードを選択できる機会が増えるため、外部充電が行なわれるタイミングを考慮して無人運転中に適切な制御モードを選択することが求められる。 However, in order to reduce carbon dioxide emissions in a hybrid vehicle, it is desirable to select the EV mode as much as possible even during automatic driving in an unmanned state. In particular, plug-in hybrid vehicles capable of external charging have more opportunities to select the EV mode, so it is required to select an appropriate control mode during unmanned operation in consideration of the timing of external charging.
本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、無人運転中に適切な制御モードを選択するハイブリッド車両を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the problems described above, and an object thereof is to provide a hybrid vehicle that selects an appropriate control mode during unmanned operation.
本開示のある局面に係るハイブリッド車両は、自動運転および外部充電の実施が可能なハイブリッド車両である。このハイブリッド車両は、駆動力を発生する電動機と、発電に用いられるエンジンと、電動機に電力を供給するとともに、エンジンで発電された電力または外部充電により供給される電力を蓄電する蓄電装置と、ハイブリッド車両の室内が有人状態であるか無人状態であるか否かを検出する検出装置と、電動機のみを用いてハイブリッド車両を走行させる第1モードと、電動機とエンジンとを用いてハイブリッド車両を走行させる第2モードとを含む複数の制御モードのうちのいずれかに従ってハイブリッド車両を制御する制御装置とを備える。制御装置は、有人状態でハイブリッド車両が走行する場合に第1モードを選択する。制御装置は、無人状態で、かつ、自動運転を実施する場合には、次に有人状態でハイブリッド車両が利用されるまでの間に確保可能な外部充電時間が第1時間以上であるときに第1モードを選択し、外部充電時間が第1時間未満であるときに第2モードを選択する。
A hybrid vehicle according to an aspect of the present disclosure is a hybrid vehicle capable of automatic operation and external charging. This hybrid vehicle includes an electric motor that generates driving force, an engine that generates power, an electric storage device that supplies electric power to the electric motor and stores the electric power generated by the engine or electric power supplied by external charging, and a hybrid vehicle. A detection device for detecting whether the interior of the vehicle is manned or unmanned, a first mode for running the hybrid vehicle using only the electric motor, and running the hybrid vehicle using the electric motor and the engine. a control device for controlling the hybrid vehicle according to any one of a plurality of control modes including a second mode. The control device selects the first mode when the hybrid vehicle travels in a manned state. When the hybrid vehicle is operated in an unmanned state and when the hybrid vehicle is operated in an unmanned state, the external charging time that can be secured until the next use of the hybrid vehicle in a manned state is equal to or longer than the first hour.
このようにすると、有人状態でハイブリッド車両が走行する場合には、第1モードが選択されるので、有人状態の車両の室内においてエンジンによる騒音の発生を抑制することができる。一方、無人状態で、かつ、自動運転を実施する場合において、外部充電時間が確保されているときには、第1モードが選択されるので、無人運転での走行中における二酸化炭素の排出量の増加を抑制することができる。さらに、無人状態で、かつ、自動運転を実施する場合において、外部充電時間が確保できないときには、第2モードが選択されるので、蓄電装置の電力の消費を抑制することができる。そのため、次の有人状態での利用において第1モードを選択することができる。 With this configuration, when the hybrid vehicle travels in a manned state, the first mode is selected, so that noise generated by the engine can be suppressed in the interior of the manned vehicle. On the other hand, in an unmanned state and when performing automatic operation, when the external charging time is secured, the first mode is selected, so the increase in carbon dioxide emissions during unmanned driving can be suppressed. can be suppressed. Furthermore, in the unmanned state and in the case of automatic operation, when the external charging time cannot be secured, the second mode is selected, so that the power consumption of the power storage device can be suppressed. Therefore, the first mode can be selected for use in the next manned state.
本開示によると、無人運転中に適切な制御モードを選択するハイブリッド車両を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a hybrid vehicle that selects an appropriate control mode during unmanned operation.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
図1は、本実施の形態に係るハイブリッド車両(以下、単に車両と記載する)1の構成の一例を概略的に示す図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a configuration of a hybrid vehicle (hereinafter simply referred to as vehicle) 1 according to the present embodiment.
図1を参照して、車両1は、蓄電装置20と、システムメインリレー(SMR:System Main Relay)21と、パワーコントロールユニット(PCU:Power Control Unit)22と、第1モータジェネレータ(以下、第1MGと記載する)61と、第2モータジェネレータ(以下、第2MGと記載する)62と、エンジン63と、動力分割装置64と、動力伝達ギヤ65と、駆動輪66と、ECU(Electronic Control Unit)100とを含む。
Referring to FIG. 1,
蓄電装置20は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素電池、または、液体または固体の電解質を有するリチウムイオン電池などの二次電池を含んで構成される。蓄電装置20として電気二重層キャパシタ等のキャパシタも採用可能である。蓄電装置20は、車両1の走行駆動力を生成するための電力をPCU22へ供給する。また、蓄電装置20は、第1MG61とエンジン63とを用いた発電動作によって発電された電力により充電されたり、第2MG62の回生制動により発電された電力により充電されたり、第1MG61または第2MG62の駆動動作により放電されたり、車両外部から供給される電力により充電されたりする。
SMR21は、蓄電装置20とPCU22との間に電気的に接続されている。SMR21の閉成/開放は、ECU100からの指令に従って制御される。
SMR 21 is electrically connected between
PCU22は、ECU100からの指令に従って、蓄電装置20と第1MG61との間で電力変換を行なったり、蓄電装置20と第2MG62との間で電力変換を行なったりする。PCU22は、蓄電装置20から電力を受けて第1MG61または第2MG62を駆動するインバータと、インバータに供給される直流電圧のレベルを調整するコンバータ(いずれも図示せず)等とを含んで構成される。
PCU 22 performs power conversion between
第1MG61および第2MG62の各々は、三相交流回転電機であって、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。第1MG61および第2MG62は、いずれも電動機(モータ)としての機能と発電機(ジェネレータ)としての機能とを有する。第1MG61および第2MG62は、PCU22を介して蓄電装置20と接続される。
Each of first MG 61 and second MG 62 is a three-phase alternating current rotating electric machine, for example, a permanent magnet type synchronous motor having a rotor in which permanent magnets are embedded. Both the first MG 61 and the second MG 62 have a function as an electric motor (motor) and a function as a generator (generator). First MG 61 and second MG 62 are connected to
第1MG61は、たとえば、エンジン63の始動時においては、PCU22に含まれるインバータによって駆動され、エンジン63の出力軸を回転させる。また、第1MG61は、発電時においては、エンジン63の動力を受けて発電する。第1MG61によって発電された電力は、PCU22を介して蓄電装置20に蓄えられる。
For example, when
第2MG62は、たとえば、車両1の走行時においては、PCU22に含まれるインバータによって駆動される。第2MG62の動力は、動力伝達ギヤ65を介して駆動輪66に伝達される。また、第2MG62は、たとえば、車両1の制動時においては、駆動輪66により駆動され、第2MG62が発電機として動作して、回生制動を行なう。第2MG62によって発電された電力は、PCU22を介して蓄電装置20に蓄えられる。
Second MG 62 is driven by an inverter included in PCU 22, for example, when
エンジン63は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料(ガソリンや軽油)を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関であって、スロットル開度(吸気量)や燃料供給量、点火時期などの運転状態をECU100によって電気的に制御できるように構成されている。ECU100は、エンジン63が車両1の状態に基づいて設定される目標回転数および目標トルクで動作するように、エンジン63の燃料噴射量、点火時期および吸入空気量等を制御する。エンジン63の動力は、動力分割装置64よって駆動輪66に伝達される経路と第1MG61へ伝達される経路とに分割される。動力分割装置64は、たとえば、遊星歯車機構によって構成される。
The
車両1は、外部充電を行なうための構成として、充電リレー26と、充電装置27と、インレット28とをさらに備える。インレット28には、コネクタ32が連結される。コネクタ32は、ケーブル31を介して充電スタンド53に連結される。図1においては、コネクタ32がインレット28に取り付けられた状態が示されるが、コネクタ32は、インレット28から脱着可能に構成され、外部充電が行なわれる場合にインレット28にコネクタ32が取り付けられ、車両1が運転される場合にインレット28からコネクタ32が取り外される。
蓄電装置20の外部充電時には、充電スタンド53側からケーブル31、コネクタ32およびインレット28を介して電力が供給され、充電装置27において蓄電装置20の充電が可能な電力(以下、充電電力と記載する)に変換され、変換された充電電力が蓄電装置20に供給される。
When
充電リレー26は、蓄電装置20と充電装置27との間に電気的に接続されている。充電リレー26が閉成され、かつ、SMR21が閉成されると、インレット28と蓄電装置20との間で電力伝送が可能な状態となる。
充電装置27は、充電リレー26とインレット28との間に電気的に接続されている。充電装置27は、ECU100からの指令に従って、充電スタンド53から供給される電力を充電電力に変換する。
ECU100には、着座センサ104が接続されている。着座センサ104は、室内のシートに乗員が着座しているか否かを検出する。着座センサ104は、検出結果を示す信号をECU100に送信する。
A
ECU100は、CPU(Central Processing Unit)101、メモリ(ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)など)102、および、各種信号を入出力するための入出力ポート(図示せず)等を含んで構成されている。ECU100は、センサ類(たとえば、着座センサ104)による検出結果を用いて車両1が所望の状態となるように車両1内の各機器(SMR21、PCU22、充電リレー26、充電装置27およびエンジン63など)を制御する。ECU100により実行される各種制御は、ソフトウェア処理、すなわち、メモリ102に格納されたプログラムがCPU101により読み出されることにより実行される。ECU100による各種制御は、ソフトウェア処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理してもよい。
The
ECU100は、たとえば、車両1の運転中、あるいは、車両1の駐車中であって、インレット28にコネクタ32が接続され、電源8と蓄電装置20との間で電力の授受が可能な状態であるときに、蓄電装置20のSOC(State Of Charge)を算出する。
なお、SOCの算出方法としては、たとえば、電流値積算(クーロンカウント)による手法、または、開放電圧(OCV:Open Circuit Voltage)の推定による手法など、種々の公知の手法を採用できる。 As a method for calculating the SOC, various known methods such as a method based on current value integration (coulomb counting) or a method based on estimation of an open circuit voltage (OCV: Open Circuit Voltage) can be employed.
ECU100は、車両1の運転中において、第2MG62のみを用いて車両1を走行させる第1モード(以下、EV(Electric Vehicle)走行モードとも記載する)と、第2MG62とエンジン63とを用いて車両1を走行させる第2モード(以下、HV走行モードとも記載する)とのうちのいずれかを選択し、選択されたモードに従って車両1(より具体的にはエンジン63およびPCU22)を制御する。
During operation of the
車両1は、ナビゲーション装置40と、無線通信装置50と、自動運転システム54とをさらに備える。ナビゲーション装置40は、車両1の位置情報(車両1の現在位置や走行履歴など)を取得するように構成される。ナビゲーション装置40は、たとえば、人工衛星からの電波に基づいて車両1の現在位置を特定するGPS(Global Positioning System)受信機41を含む。ナビゲーション装置40は、GPS受信機41により特定された車両1の各種ナビゲーション処理を実行する。
The
ナビゲーション装置40は、たとえば、タッチパネル付ディスプレイ42をさらに含む。タッチパネル付ディスプレイ42は、車両1の現在位置や走行ルートを道路地図上に重ね合わせて表示したり、ECU100や後述する自動運転システム54からの情報を表示したりする。また、タッチパネル付ディスプレイ42は、ユーザによる様々な操作を受け付ける。
無線通信装置50は、車両外部と各種情報等を通信するために構成される。無線通信装置50は、遠距離通信モジュール51と、近距離通信モジュール52とを含む。遠距離通信モジュール51は、たとえば、LTE(Long Term Evolution)通信モジュールを含む。遠距離通信モジュール51は、通信ネットワーク内の基地局(図示せず)を介してユーザの携帯端末700との双方向のデータ通信が可能なように構成されている。近距離通信モジュール52は、車両1から近距離(たとえば、数メートルから数十メートル程度)にあるユーザの携帯端末700や充電スタンド53との双方向のデータ通信が可能なように構成されている。
The
自動運転システム54は、各種センサ(図示せず)からの入力に基づき、車両1の自動運転を実現可能とする。自動運転システム54は、車両1の外部状況と走行経路情報とに基づいて運転者の代わりに操舵操作とアクセル操作とブレーキ操作と変速操作とを自動的に行なうことによって車両1の自動運転を行なう。なお、自動運転システム54は、ユーザが乗車した有人状態でも、ユーザが乗車していない状態でも自動運転の実施を可能とする。なお、自動運転に必要となる具体的な構成については、公知の構成が用いられればよく、その詳細な説明については行なわない。
The
空調装置56は、エアコンコンプレッサおよびヒータ(いずれも図示せず)を含み、ECU100からの制御信号に従って、エアコンコンプレッサまたはヒータを動作させて車両1の室内の温度調整を実施する。ECU100は、たとえば、空調装置56が作動状態になると、車両1の室内の温度が目標温度になるように空調装置56を制御する。目標温度は、予め設定された温度であってもよいし、直近のユーザによって設定された温度であってもよい。
携帯端末700は、ユーザが携帯可能な端末であって、たとえば、表示装置と、入力装置と、通信装置と、位置検出装置とを含む。携帯端末700の通信装置は、通信ネットワーク(図示せず)を介してあるいは直接的に無線通信装置50や充電スタンド53と通信可能に構成される。位置検出装置は、たとえば、GPS受信機等を用いて携帯端末700の位置を検出する。
以上のような構成を有する車両1は、車両1が有人状態である場合でも、無人状態である場合でも自動運転の実施が可能に構成される。
The
たとえば、車両1が有人状態である場合には、タッチパネル付ディスプレイ42に対するユーザの操作によって自動運転の実施が要求されると、ECU100は、その後にユーザによって入力される目的地への走行ルートをナビゲーション装置40を用いて設定する。
For example, when the
具体的には、ECU100は、目的地に関する情報をナビゲーション装置40に送信する。目的地に関する情報とは、たとえば、地図上における目的地の座標に関する情報や、目的地の経度および緯度についての情報を含む。ナビゲーション装置40は、ECU100から目的地に関する情報を受け取ると、車両1のGPS情報とナビゲーション装置40の記憶装置(図示せず)に格納された道路地図データとに基づいて、車両1の現在位置から目的地までの走行ルートを設定し、設定した走行ルートの情報をECU100に送信する。
Specifically, the
一方、車両1が無人状態である場合でも、携帯端末700に対するユーザの操作によって自動運転の実施を要求することができる。この場合、ECU100、自動運転の実施の要求を受けると、その後または実施の要求とともに受信する目的地に関する情報を用いて目的地への走行ルートをナビゲーション装置40を用いて設定する。走行ルートの設定方法については上述したとおりであるためその詳細な説明は繰り返さない。
On the other hand, even when the
ECU100は、設定された走行ルートに沿って車両1が走行するように自動運転システム54を用いて自動運転を実施する。
The
さらに、車両1には、複数のユーザによって使用され、各ユーザの使用予定期間がECU100のメモリ102に記憶される。各ユーザの使用期間に関する情報は、ECU100のメモリ102と、各ユーザが所有する携帯端末700のメモリ(図示せず)とによって共有され、いずれかのユーザが携帯端末700に使用予定期間を入力(予約)することによって、ECU100のメモリ102と他のユーザの携帯端末700のメモリとに記憶される使用予定期間に関する情報が同期される。使用予定期間に関する情報としては、たとえば、有人状態での使用予定期間と無人状態での使用予定期間とを含むようにしてもよい。
Further, the
車両1は、充電スタンド53と接続可能な駐車スペースを拠点として、使用の予約をしたユーザが乗車することで有人状態で自動運転または手動運転によって走行したり、あるいは、使用の予約をしたユーザからの呼び寄せに応じて無人状態でユーザが呼び寄せた位置を目的地として自動運転によって走行したりする。なお、拠点は、自宅の駐車場であってもよいし、あるいは、複数のユーザで1つまたは2以上の車両を共有するシェアカーの駐車場であってもよい。
The
上述のようにハイブリッド車両である車両1において自動運転を行なう場合には、有人状態であるか無人状態であるかによって上述のEV走行モードとHV走行モードとのうちのいずれかの制御モードを適切に選択することが求められる。たとえば、有人状態においては、EV走行モードが選択されることによって車両1の室内においてエンジン63による騒音の発生を抑制することができる。一方、EV走行モードが長時間継続されると多くの電力が消費され蓄電装置20の残量が少なくなるため、無人状態においては、HV走行モードが選択されることが考えられる。
As described above, when the
しかしながら、車両1における二酸化炭素の排出量を削減するためには、無人状態での自動運転中であっても可能な限りEV走行モードが選択されることが望ましい。特に、外部充電が可能なプラグインハイブリッド車両においては、EV走行モードを選択できる機会が増えるため、外部充電が行なわれるタイミングを考慮して無人運転中に適切な制御モードを選択することが求められる。
However, in order to reduce the amount of carbon dioxide emitted from the
そこで、本実施の形態においては、ECU100は、有人状態で車両1が走行する場合にEV走行モードを選択するものとする。さらに、ECU100は、無人状態で、かつ、自動運転を実施する場合には、次に有人状態で車両1が利用されるまでの間に確保可能な外部充電時間が第1時間以上であるときにEV走行モードを選択し、外部充電時間が第1時間未満であるときにHV走行モードを選択するものとする。
Therefore, in the present embodiment,
このようにすると、無人状態で、かつ、自動運転を実施する場合において、外部充電時間が確保されているときには、EV走行モードが選択されるので、無人運転での走行中における二酸化炭素の排出量の増加を抑制することができる。さらに、無人状態で、かつ、自動運転を実施する場合において、外部充電時間が確保できないときには、HV走行モードが選択されるので、蓄電装置の電力の消費を抑制することができる。そのため、次の有人状態での利用においてEV走行モードを選択することができる。 In this way, in the case where automatic driving is performed in an unmanned state, the EV driving mode is selected when the external charging time is secured, so the amount of carbon dioxide emissions during driving in unmanned driving increase can be suppressed. Furthermore, in the unmanned state and when the automatic operation is performed, the HV running mode is selected when the external charging time cannot be secured, so that the power consumption of the power storage device can be suppressed. Therefore, the EV driving mode can be selected in the next use in the manned state.
以下、図2を参照して、ECU100で実行される処理の一例について説明する。図2は、ECU100で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、図1で示したECU100により、所定の処理周期で繰り返し実行される。
An example of the processing executed by the
ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、ECU100は、車両1の呼び寄せがあるか否かを判定する。ECU100は、たとえば、ユーザの携帯端末700から目的地に関する情報と、目的地への自動運転での移動を要求する情報(移動要求情報)とを受信する場合に車両1の呼び寄せがあると判定する。携帯端末700は、たとえば、ユーザが車両1を呼び寄せる操作を行なう場合に移動要求情報とともに携帯端末700の位置検出装置を用いて検出された位置情報を目的地に関する情報として車両1に送信する。車両1の呼び寄せがあると判定される場合(S100にてYES)、処理はS102に移される。
At step (hereinafter, step is referred to as S) 100,
S102にて、ECU100は、HV走行モードを選択する。S104にて、ECU100は、自動運転システム54を用いて自動運転を実施する。
In S102,
S106にて、ECU100は、車両1の現在位置が目的地の近辺であるか否かを判定する。ECU100は、たとえば、車両1の現在位置と目的地との距離がしきい値よりも小さいと、車両1の現在位置が目的地の近辺であると判定する。ECU100は、たとえば、ナビゲーション装置40を用いて車両1の現在位置を取得する。しきい値は、たとえば、空調装置56を作動させたときに車両1の室内を目標温度に調整可能な時間に相当する距離であってもよいし、予め定められた値であってもよい。
In S106,
車両1の現在位置が目的地の近辺であると判定される場合(S106にてYES)、処理はS108に移される。なお、車両1の現在位置が目的地の近辺でないと判定される場合には(S106にてNO)、処理はS106に戻される。
If it is determined that the current position of
S108にて、ECU100は、空調装置56を作動させる。ECU100は、たとえば、車両1の室内の温度が目標温度になるように空調装置56を制御する。
In S108,
S110にて、ECU100は、ユーザが車両1に乗車しているか否かを判定する。ECU100は、たとえば、着座センサ104を用いて車両1の室内で乗員が着座していることが検出される場合にユーザが車両1に乗車していると判定する。
At S<b>110 ,
なお、ECU100は、着座センサ104の検出結果に加えてまたは代えて携帯端末700の位置が車両1の現在位置を中心とした所定範囲内である場合にユーザが車両1に乗車していると判定してもよい。この場合、ECU100は、たとえば、携帯端末700から携帯端末700の位置情報を取得し、ナビゲーション装置40を用いて取得される車両1の位置情報と比較することによってユーザが車両1に乗車しているか否かを判定する。ユーザが車両1に乗車していると判定される場合(S110にてYES)、処理はS112に移される。また、ユーザが車両1に乗車していないと判定される場合(S110にてNO)、処理はS110に戻される。
In addition to or instead of the detection result of the
S112にて、ECU100は、EV走行モードを選択する。このとき、ECU100は、ユーザが手動運転を要求する場合には、移動先まで手動運転で車両1を走行させる。一方、ECU100は、ユーザが自動運転を要求するとともに、移動先に関する情報が入力される場合には、移動先まで自動運転で車両1を走行させる。
In S112,
S114にて、ECU100は、ユーザが車両1を降車しているか否かを判定する。ECU100は、たとえば、着座センサ104を用いて車両1の室内で乗員が着座していないことが検出される場合にユーザが車両1を降車していると判定する。なお、ECU100は、着座センサ104の検出結果に加えてまたは代えて携帯端末700の位置が車両1の現在位置を中心とした所定範囲外である場合にユーザが車両1を降車していると判定してもよい。ユーザが車両1を降車していると判定される場合(S114にてYES)、処理はS116に移される。また、ユーザが車両1を降車していないと判定される場合(S114にてNO)、処理はS114に戻される。
In S114,
S116にて、ECU100は、次の有人状態で車両1が利用されるまでの間に確保可能な外部充電時間が第1時間以上であるか否かを判定する。ECU100は、メモリ102から車両1の次の有人状態での使用予定に関する情報を取得し、使用予定開始時刻までに確保可能な外部充電時間を算出する。ECU100は、たとえば、現在時刻から使用予定開始時刻までの時間から車両1が拠点まで帰還するのに必要な時間と、その他外部充電を開始するために必要な時間等を減算することによって外部充電時間を算出する。ECU100は、車両1の現在位置と拠点との距離および平均車速等を用いて車両1が拠点まで帰還するのに必要な時間を算出してもよいし、あるいは、ナビゲーション装置40を用いて取得してもよい。ECU100は、たとえば、拠点に帰還してから拠点の管理者によって車両1の外部充電が開始されるまでの時間を外部充電を開始するために必要な時間として取得する。なお、当該時間は、予め定められた時間であってもよい。さらに、ECU100は、蓄電装置20の現在のSOCから所定のSOCまで外部充電によって上昇させるために必要となる時間を第1時間として算出する。ECU100は、たとえば、現在のSOCと所定のSOCとの差分に相当する電力量と充電スタンド53により供給される充電電力とを用いて第1時間を算出する。SOCの算出方法については、上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。また、次の有人状態での使用予定には、車両1が複数のユーザで使用される場合には現在使用中のユーザ以外のユーザの使用予定も含む。外部充電時間が第1時間以上であると判定される場合(S116にてYES)、処理はS118に移される。
In S116,
S118にて、ECU100は、EV走行モードを選択する。なお、外部充電時間が第1時間未満であると判定される場合(S116にてNO)、処理はS120に移される。
In S118,
S120にて、ECU100は、HV走行モードを選択する。S122にて、ECU100は、拠点を目的地として無人状態での自動運転を実施する。自動運転の実施中においては、ECU100は、選択された制御モードに従って車両1を制御する。
In S120,
以上のような構造およびフローチャートに基づくECU100の動作について図3を参照しつつ説明する。図3は、ECU100の動作の一例を説明するための図である。
The operation of the
たとえば、車両1が図3の(A)の拠点に駐車しており、移動可能な状態である場合を想定する。また、ユーザが図3の(B)の目的地において携帯端末700を操作するなどして車両1に対して目的地に関する情報と移動要求情報とを送信するものとする。このとき、車両1においては、目的地に関する情報と移動要求情報とを受信することによって呼び寄せがあったと判定され(S100にてYES)、HV走行モードが選択されるとともに(S102)、無人状態での自動運転が実施される(S104)。このとき、車両1においては、携帯端末700から取得される目的地に関する情報からナビゲーション装置40を用いて目的地までの走行ルートが設定されるとともに、設定された走行ルートに従って車両1が走行するように自動運転システム54を用いた自動運転が実施される。
For example, it is assumed that the
車両1が目的地の近辺に近づくと(S106にてYES)、空調装置56が作動状態になる(S108)。空調装置56により車両1の室内の温度が目標温度に近づいていく。
When
車両1が目的地に到着し、ユーザが車両1に乗り込むと、着座センサ104によってユーザが車両1のシートに着座したことが検出されるため、ユーザが車両1に乗車したと判定され(S110にてYES)、制御モードとしてEV走行モードが選択される(S112)。
When the
車両1に乗車したユーザは、自動運転または手動運転により図3の(C)の移動先に車両1を走行させる。そのため、車両1は、有人状態で、かつ、EV走行モードで走行することとなる。車両1が移動先に到着し、ユーザが車両1のシートから席を立ち、車外に出ると、着座センサ104によってユーザが車両1のシートに着座していないことが検出されるため、ユーザが車両1を降車したと判定され(114にてYES)、次の有人状態での車両1が利用されるまでの間に確保可能な外部充電時間が第1時間以上であるか否かが判定される(S116)。
A user who gets into the
外部充電時間が第1時間以上であると判定される場合(S116にてYES)、EV走行モードが選択されるとともに(S118)、無人状態での自動運転が実施される(S122)。このとき、車両1においては、ナビゲーション装置40を用いて拠点までの走行ルートが設定されるとともに、設定された走行ルートに従って拠点に帰還するまで車両1が走行するように自動運転システム54を用いた自動運転が実施される。車両1が拠点まで帰還すると、拠点にいる管理者によって充電スタンド53と車両1とが接続されて外部充電が行なわれる。なお、外部充電は、拠点の駐車スペースに車両1が駐車することにより自動的にコネクタ32がインレット28に接続され、開始されてもよい。
When it is determined that the external charging time is equal to or longer than the first hour (YES in S116), the EV driving mode is selected (S118) and automatic driving is performed in an unmanned state (S122). At this time, in the
なお、外部充電時間が第1時間未満であると判定される場合(S116にてNO)、HV走行モードが選択されるとともに(S120)、拠点に帰還するまで無人状態での自動運転が実施される(S122)。 When it is determined that the external charging time is less than the first time (NO in S116), the HV driving mode is selected (S120), and unmanned automatic driving is performed until the vehicle returns to the base. (S122).
以上のようにして、本実施の形態に係るハイブリッド車両によると、有人状態で車両1が走行する場合には、EV走行モードが選択されるので、有人状態の車両1の室内においてエンジン63による騒音の発生を抑制することができる。一方、無人状態で、かつ、自動運転を実施する場合において、外部充電時間が確保されているときには、EV走行モードが選択されるので、無人運転での走行中における二酸化炭素の排出量の増加を抑制することができる。また、その後に外部充電によって蓄電装置20のSOCが所定のSOCまで回復させることができるため、次の有人状態での走行時においても、EV走行モードが選択されることによって車両1の室内においてエンジン63による騒音の発生を抑制することができる。さらに、無人状態で、かつ、自動運転を実施する場合において、外部充電時間を確保できないときには、HV走行モードが選択されるので、蓄電装置20の電力の消費を抑制することができる。そのため、次の有人状態での走行時において、EV走行モードを選択することができる。したがって、無人運転中に適切な制御モードを選択するハイブリッド車両を提供することができる。
As described above, according to the hybrid vehicle according to the present embodiment, when the
以下、変形例について記載する。
上述の実施の形態では、インレット28にコネクタ32を取り付けることによって、充電スタンド53から蓄電装置20に電力を供給する構成を一例として説明したが、たとえば、充電スタンド53から蓄電装置20に対して非接触で電力を供給する構成であってもよい。
Modifications will be described below.
In the above-described embodiment, a configuration in which power is supplied from charging
さらに上述の実施の形態では、車両1は、第1MG61と、エンジン63と、第2MG62とを動力分割装置64によって接続される構成を一例としたプラグインハイブリッド自動車であるものとして説明したが、車両1は、たとえば、シリーズ方式などの異なる方式のプラグインハイブリッド車両であってもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
さらに上述の実施の形態では、有人走行の場合および無人走行で、かつ、外部充電時間が確保されている場合に、制御モードとして、EV走行モードが選択され、無人走行で、かつ、外部充電時間が確保できない場合に、制御モードとしてHV走行モードが選択されるものとして説明したが、たとえば、EV走行モードに代えてCD(Charge Depleting)モードが選択され、HV走行モードに代えてCS(Charge Sustaining)モードが選択されてもよい。CDモードとは、蓄電装置20のSOCを消費する制御モードである。CDモードにおいては、HV走行(第2MG62とエンジン63とを用いた走行)よりもEV走行(第2MG62のみを用いた走行)が優先的に実施される。また、CSモードとは、蓄電装置20のSOCを所定範囲に維持する制御モードである。CSモードにおいては、EV走行よりもHV走行が優先的に実施される。たとえば、CDモード中においてエンジン63が始動するパワーのしきい値は、CSモード中においてエンジン63が始動するパワーのしきい値よりも高く設定される。
Furthermore, in the above-described embodiment, the EV traveling mode is selected as the control mode in the case of manned traveling and in the case of unmanned traveling and in the case that the external charging time is secured, and the EV traveling mode is selected in the unmanned traveling and the external charging time. is not ensured, the HV driving mode is selected as the control mode. ) mode may be selected. The CD mode is a control mode in which the SOC of
さらに上述の実施の形態では、着座センサ104の検出結果を用いてユーザが車両1に乗車しているか否か、ユーザが車両1を降車したか否かを判定するものとして説明したが、たとえば、着座センサ104の検出結果に加えてドアの開閉センサ等を用いてユーザが車両1に乗車しているか否か、ユーザが車両1を降車したか否かを判定してもよい。ECU100は、たとえば、ドアが開閉されたことに加えていずれかのシートに着座したことが検出される場合にユーザが車両1に乗車したと判定してもよい。さらに、ECU100は、たとえば、いずれのシートにも着座していないことが検出されることに加えてドアが開閉されたことが検出される場合にユーザが車両1を降車したと判定してもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the detection result of the
なお、上記した変形例は、その全部または一部を適宜組み合わせて実施してもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
It should be noted that all or part of the modified examples described above may be combined as appropriate.
It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and range of equivalents of the scope of the claims.
1 車両、8 電源、20 蓄電装置、21 SMR、22 PCU、26 充電リレー、27 充電装置、28 インレット、31 ケーブル、32 コネクタ、40 ナビゲーション装置、41 GPS受信機、42 タッチパネル付ディスプレイ、50 無線通信装置、51 遠距離通信モジュール、52 近距離通信モジュール、53 充電スタンド、54 自動運転システム、56 空調装置、61 第1MG、62 第2MG、63 エンジン、64 動力分割装置、65 動力伝達ギヤ、66 駆動輪、100 ECU、101 CPU、102 メモリ、104 着座センサ、700 携帯端末。 1 vehicle, 8 power supply, 20 power storage device, 21 SMR, 22 PCU, 26 charging relay, 27 charging device, 28 inlet, 31 cable, 32 connector, 40 navigation device, 41 GPS receiver, 42 display with touch panel, 50 wireless communication Device, 51 long-distance communication module, 52 short-distance communication module, 53 charging station, 54 automatic operation system, 56 air conditioner, 61 1st MG, 62 2nd MG, 63 engine, 64 power split device, 65 power transmission gear, 66 drive wheel, 100 ECU, 101 CPU, 102 memory, 104 seat sensor, 700 portable terminal.
Claims (1)
駆動力を発生する電動機と、
発電に用いられるエンジンと、
前記電動機に電力を供給するとともに、前記エンジンで発電された電力または前記外部充電により供給される電力を蓄電する蓄電装置と、
前記ハイブリッド車両の室内が有人状態であるか無人状態であるか否かを検出する検出装置と、
前記電動機のみを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第1モードと、前記電動機と前記エンジンとを用いて前記ハイブリッド車両を走行させる第2モードとを含む複数の制御モードのうちのいずれかに従って前記ハイブリッド車両を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記有人状態で前記ハイブリッド車両が走行する場合に前記第1モードを選択し、
前記無人状態で、かつ、前記自動運転を実施する場合には、次に前記有人状態で前記ハイブリッド車両が利用されるまでの間に確保可能な外部充電時間が第1時間以上であるときに前記第1モードを選択し、前記外部充電時間が前記第1時間未満であるときに前記第2モードを選択する、ハイブリッド車両。 A hybrid vehicle capable of automatic operation and external charging,
an electric motor that generates a driving force;
an engine used for power generation;
a power storage device that supplies power to the electric motor and stores power generated by the engine or power supplied by the external charging;
a detection device for detecting whether the interior of the hybrid vehicle is manned or unmanned;
The hybrid vehicle according to one of a plurality of control modes including a first mode in which the hybrid vehicle runs using only the electric motor and a second mode in which the hybrid vehicle runs using the electric motor and the engine. A control device for controlling the vehicle,
The control device is
selecting the first mode when the hybrid vehicle travels in the manned state;
when the external charging time that can be secured until the next use of the hybrid vehicle in the manned state is equal to or longer than the first hour when the automatic operation is performed in the unmanned state; A hybrid vehicle that selects a first mode and selects the second mode when the external charging time is less than the first time.
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JP2021064153A JP2022159761A (en) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | hybrid vehicle |
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