JP2023073079A - ハイブリッド車 - Google Patents

Abstract

【課題】制御干渉を回避しつつ、高いエネルギー効率を実現するための技術を提供する。【解決手段】ハイブリッド車は、モータ及びエンジンを制御可能に構成されており、走行モード計画データに基づいて、複数の走行モードを選択的に実行する制御装置を備える。制御装置は、予測走行経路を取得する処理と、第１走行モード計画データを作成する処理と、第２走行モード計画データを作成する処理と、予測走行経路の地点毎に、第１走行モード計画データと第２走行モード計画データとのいずれかに記述された走行モードを選択して、走行モード計画データを作成する処理と、を実行可能である。走行モード計画データの特定区間を除いた区間では、ＥＶ走行モードよりもＨＶ走行モードが優先して選択されている。走行モード計画データの特定区間では、ＨＶ走行モードよりもＥＶ走行モードが優先して選択されている。【選択図】図３

Description

本明細書が開示する技術は、ハイブリッド車に関する。

特許文献１に、ハイブリッド車が記載されている。このハイブリッド車は、走行用のモータ及びエンジンと、モータによる充放電が可能なバッテリと、モータ及びエンジンを制御して、ＥＶ走行モード又はＨＶ走行モードを選択的に実行する制御装置と、を備える。ここでいうＥＶ走行モードとは、エンジンを休止しながらモータで走行する走行モードであり、ＨＶ走行モードとは、エンジンを運転しながらエンジン及び／又はモータで走行するモードである。

上記した制御装置は、目的地までの予測走行経路を取得し、当該予測走行経路の複数の区間の各々を走破するのに必要とされる走行所要エネルギーの推定値を算出する。制御装置は、目的地に到着するときにバッテリの充電量がゼロに近くなるように、算出した走行所要エネルギーの推定値に基づいて、目的地手前の所定区間を除いた複数の区間の各々について、ＥＶ走行モードとＨＶ走行モードとのいずれかを割り当てた走行モード計画データを作成する。この走行モード計画データに基づいて、制御装置がＥＶ走行モードとＨＶ走行モードとのいずれかを選択的に実行することにより、ハイブリッド車の高いエネルギー効率（いわゆる高燃費）を実現することができる。

特開２０１４－１５１７６０号公報

近年、例えば市街地といった特定区域において、ＥＶ走行モードが義務付けられる、あるいは強く推奨されるといったように、エンジンの運転を伴う車両の走行が制限される動きがある。この点に関して、上記した制御装置では、目的地に到着するときにバッテリの充電量がゼロに近くなるように走行モードを割り当てるため、特定区域にＨＶ走行モードが割り当てられることがある。このような事態を回避するために、制御装置は、別途の処理として、特定区域についてＥＶ走行モードを割り当てることが想定される。この場合、特定区域についてＥＶ走行モードとＨＶ走行モードとが同時に割り当てられる制御干渉が生じるおそれがある。また、特定区域についてＥＶ走行モードを優先的に割り当てたとしても、ハイブリッド車が特定区域内を走行している間に、バッテリの充電量が不足するおそれがある。

上記の実情を鑑み、本明細書は、ハイブリッド車において、制御干渉を回避しつつ、高いエネルギー効率を実現するための技術を提供する。

本明細書が開示する技術は、ハイブリッド車に具現化される。このハイブリッド車は、走行用のモータ及びエンジンと、前記モータへ駆動電力を供給するとともに、前記モータによる発電電力で充電されるバッテリと、前記モータ及び前記エンジンを制御可能に構成されており、予測走行経路の地点毎に複数の走行モードのいずれかを記述する走行モード計画データに基づいて、前記複数の走行モードを選択的に実行する制御装置と、を備える。前記複数の走行モードは、少なくとも、前記エンジンを休止しながら前記モータで走行するＥＶ走行モードと、前記エンジンを運転しながら前記エンジン及び／又は前記モータで走行するＨＶ走行モードとを含む。前記制御装置は、前記予測走行経路を取得する処理と、前記予測走行経路の各地点を走行するのに要する所要走行パワーの推定値に基づいて、前記予測走行経路の前記地点毎に前記複数の走行モードのいずれかを割り当てた第１走行モード計画データを作成する処理と、前記エンジンの運転が制限される特定区域を前記予測走行経路が通行するときに、前記特定区域に含まれる特定区間を前記ＥＶ走行モードによって走破可能となるように、前記予測走行経路の前記地点毎に前記複数の走行モードのいずれかを割り当てた第２走行モード計画データを作成する処理と、前記予測走行経路の前記地点毎に、前記第１走行モード計画データと前記第２走行モード計画データとのいずれかに記述された前記走行モードを選択して、前記走行モード計画データを作成する処理と、を実行可能である。前記走行モード計画データの前記特定区間を除いた区間では、前記ＥＶ走行モードよりも前記ＨＶ走行モードが優先して選択されている。前記走行モード計画データの前記特定区間では、前記ＨＶ走行モードよりも前記ＥＶ走行モードが優先して選択されている。

上記した制御装置は、走行モード計画データを作成するのに先立って、第１走行モード計画データと第２走行モード計画データとを作成する。第１走行モード計画データでは、予測走行経路の各地点を走行するのに要する所要走行パワーの推定値に基づいて、予測走行経路の地点毎に複数の走行モードのいずれかが割り当てられる。これにより、第１走行モード計画データでは、予測走行経路の中で所要走行パワーの推定値が比較的に小さい地点に、ＥＶ走行モードを割り当てることができる。一方、第２走行モード計画データは、エンジンの運転が制限される特定区域を予測走行経路が通行するときに作成される。第２走行モード計画データでは、特定区域に含まれる特定区間をＥＶ走行モードによって走破可能となるように、予測走行経路の地点毎に複数の走行モードのいずれかが割り当てられる。これにより、第２走行モード計画データでは、特定区域に含まれる特定区間に、ＥＶ走行モードを優先して割り当てることができる。そして、特定区間をＥＶ走行モードで走破するのに要する充電量をバッテリに確保するために、特定区間よりも手前の区間にＨＶ走行モードを割り当てることができる。

次に、上記した制御装置は、予測走行経路の地点毎に、第１走行モード計画データと第２走行モード計画データとのいずれかに記述された走行モードを選択して、走行モード計画データを作成する。特定区間を除いた区間については、ＥＶ走行モードよりもＨＶ走行モードが優先して選択される。即ち、特定区間を除いた区間では、第１走行モード計画データと第２走行モード計画データとの一方にＨＶ走行モードが記述されており、他方にＨＶ走行モードが記述されている場合に、ＨＶ走行モードが選択される。これに対して、特定区間については、ＨＶ走行モードよりもＥＶ走行モードが優先して選択される。例えば、特定区間について、第１走行モード計画データにＨＶ走行モードが記述されており、第２走行モード計画データにＥＶ走行モードが記述されている場合に、ＥＶ走行モードが優先して選択される。

以上のように、制御装置は、特定区間について、第１走行モード計画データと第２走行モード計画データとによって割り当てられた走行モードが異なる場合に、ＥＶ走行モードを優先して選択することで走行モード計画データを作成する。これにより、制御干渉の発生を回避することができる。また、制御装置は、特定区間を除いた区間について、ＥＶ走行モードよりもＨＶ走行モードを優先して選択するため、特定区間をＥＶ走行モードで走破するのに要するバッテリの充電量を、特定区間に達する時点で確保することができる。そのため、ハイブリッド車が特定区間内を走行している間に、バッテリの充電量が不足することを回避することができる。従って、ハイブリッド車において、制御干渉を回避しつつ、高いエネルギー効率を実現することができる。

車両１０の外観を模式的に示す図。 車両１０の主たる構成を示すブロック図。 ハイブリッドＥＣＵ２２が実行する一連の処理を示すフロー図。 図４（Ａ）は、予測走行経路ＰＲの各地点を走行するのに要する所要走行パワーの推定値ＥＰの一例を示す。図４（Ｂ）は、予測走行経路ＰＲの各地点に割り当てられた第１走行モード計画データＤ１の一例を示す。図４（Ｃ）は、第１走行モード計画データＤ１を採用したときに、予測走行経路ＰＲの各地点におけるバッテリ２０の充電量を示す。 図５（Ａ）は、予測走行経路ＰＲの各地点に割り当てられた第２走行モード計画データＤ２の一例を示す。図５（Ｂ）は、第２走行モード計画データＤ２を採用したときに、予測走行経路ＰＲの各地点におけるバッテリ２０の充電量を示す。 図６（Ａ）は、第１走行モード計画データＤ１と第２走行モード計画データＤ２とに基づいて作成された、走行モード計画データＤ３の一例を示す。図６（Ｂ）は、走行モード計画データＤ３を採用したときに、予測走行経路ＰＲの各地点におけるバッテリ２０の充電量を示す。なお、図６（Ｂ）中の一点鎖線Ｂ（Ｄ２）は、比較として、第２走行モード計画データＤ２を採用したときに、予測走行経路ＰＲの各地点におけるバッテリ２０の充電量を示す。 図７（Ａ）は、予測走行経路ＰＲの各地点に割り当てられた第２走行モード計画データＤ２の一例を示す。図７（Ｂ）は、第２走行モード計画データＤ２を採用したときに、予測走行経路ＰＲの各地点におけるバッテリ２０の充電量を示す。

本技術の一実施形態において、第１走行モード計画データを作成する処理において、制御装置は、予測走行経路の終点におけるバッテリの充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）の推定値にさらに基づいて、予測走行経路の地点毎に複数の走行モードのいずれかを割り当ててもよい。このような構成によると、予測走行経路の終点（例えば、目的地）に到着するときに、バッテリの充電量がゼロに近くなるようにバッテリの充電量を管理することができるため、高いエネルギー効率を実現することができる。

本技術の一実施形態において、走行モード計画データの作成後、予測走行経路の通行する区域が特定区域に変更されたときに、制御装置は、第２走行モード計画データを作成する処理を再度実行し、新たに作成された第２走行モード計画データに基づいて、走行モード計画データを作成する処理を再度実行してもよい。このような構成によると、特定区域が地理的条件で定められる場合に加えて、時間帯や交通状況等に応じて一時的に定められる場合においても、その特定区域に含まれる特定区間をＥＶ走行モードで走破することが期待できる。なお、第１走行モード計画データについては、第１走行モード計画データを作成する処理が再度実行されてもよいし、既に作成されている第１走行モード計画データが再度利用されてもよい。

本技術の一実施形態において、複数の走行モードは、ＨＶ走行モードとして、バッテリが充電されない通常ＨＶ走行モードと、バッテリが充電される充電ＨＶ走行モードとを含んでもよい。この場合、第１走行モード計画データと第２走行モード計画データとの各々では、通常ＨＶ走行モードと充電ＨＶ走行モードとが区別して記述されてもよい。さらに、走行モード計画データでは、通常ＨＶ走行モードよりも充電ＨＶ走行モードが優先して選択されてもよい。このような構成によると、バッテリの充電量を維持したいときには、通常ＨＶ走行モードを割り当て、バッテリの充電量を増加させたいときには、充電ＨＶ走行モード割り当てることにより、バッテリの充電量を精度よく管理することができる。

本技術の一実施形態において、制御装置は、ユーザによる操作又は指示によって、第１走行モード計画データを作成する処理を選択的に実行してもよい。また、上記した各々の実施形態において、制御装置は、ユーザによる操作又は指示によって、第２走行モード計画データを作成する処理を選択的に実行してもよい。

本技術の一実施形態において、制御装置は、バッテリの充電状態が所定値以上であるときは、予測走行経路が特定区域を通行するときでも、第２走行モード計画データを作成する処理を実行せず、走行モード計画データに代えて、第１走行モード計画データに基づいて複数の走行モードを選択的に実行してもよい。バッテリの充電状態が比較的に高く、バッテリに十分な電力が充電されている場合、第２走行モード計画データの有無にかかわらず、特定区域に含まれる特定区間においてＨＶ走行モードが実行されることは少ない。このような場合は、第２走行モード計画データの作成を省略することによって、制御装置に対する演算負荷を軽減することができる。

本技術の一実施形態において、制御装置は、バッテリの充電状態が所定値未満であるときに、第１走行モード計画データ、第２走行モード計画データ、及び、走行モード計画データを作成する処理をそれぞれ実行してもよい。バッテリの充電状態が比較的に低く、バッテリに充電された電力が少ないほど、特定区域に含まれる特定区間においてＨＶ走行モードが実行されるおそれは高くなる。このような場合は、第１走行モード計画データ、第２走行モード計画データ、及び、走行モード計画データを作成する処理をそれぞれ実行することにより、特定区域に含まれる特定区間でＨＶ走行モードが実行されることを未然に防止することができる。言い換えると、バッテリの充電状態が所定値以上である場合、制御装置は、第１走行モード計画データ、第２走行モード計画データ、及び、走行モード計画データを作成する各処理の少なくとも一つを、省略してもよい。

図面を参照して、本実施例のハイブリッド車１０（以下、「車両１０」と称する）について説明する。本実施例の車両１０は、車輪１４ｆ、１４ｒを駆動するモータ１８を有する電動車に属するものであり、典型的には路面を走行する電動車（いわゆる自動車）である。但し、本実施例で説明する技術の一部又は全部は、軌道を走行する電動車にも同様に採用することができる。また、車両１０は、ユーザによって運転操作されるものに限られず、外部装置によって遠隔操作されるものや、自律走行するものであってもよい。

ここで、図面における方向ＦＲは、車両１０の前後方向における前方を示し、方向ＲＲは車両１０の前後方向における後方を示す。また、方向ＬＨは車両１０の左右方向における左方を示し、方向ＲＨは車両１０の左右方向における右方を示す。また、方向ＵＰは車両１０の上下方向における上方を示し、方向ＤＷは車両１０の上下方向における下方を示す。なお、本明細書では、車両１０の前後方向、車両１０の左右方向、車両１０の上下方向を、それぞれ単に前後方向、左右方向、上下方向と称することがある。

図１に示すように、車両１０は、ボディ１２と、複数の車輪１４ｆ、１４ｒとを備える。ボディ１２は、乗員を乗せる空間である車室１２ｃを有する。複数の車輪１４ｆ、１４ｒは、ボディ１２に対して回転可能に取り付けられている。複数の車輪１４ｆ、１４ｒには、ボディ１２の前部に位置する一対の前輪１４ｆと、ボディ１２の後部に位置する一対の後輪１４ｒとが含まれる。一対の前輪１４ｆは互いに同軸に配置されており、一対の後輪１４ｒも互いに同軸に配置されている。なお、車輪１４ｆ、１４ｒの数は、四つに限定されない。また、特に限定されないが、ボディ１２は、スチール材又はアルミニウム合金といった金属で構成されている。

図１、２に示すように、車両１０は、エンジン１６と、モータ１８とをさらに備える。エンジン１６は、ガソリンエンジンや、ディーゼルエンジンといった、燃料を燃焼して動力を発生する熱機関である。エンジン１６は、一対の前輪１４ｆに接続されており、一対の前輪１４ｆを駆動することができる。モータ１８は、動力伝達経路を介して、エンジン１６に接続されている。モータ１８は、エンジン１６と一対の前輪１４ｆとの間に位置しており、エンジン１６と共に一対の前輪１４ｆを駆動する原動機として機能することができる。また、モータ１８は、原動機としてだけでなく、発電機としても機能することができる。即ち、車両１０は、エンジン１６によってモータ１８を駆動することで、モータ１８による発電を行うことができる。あるいは、車両１０は、減速する必要があるときに、モータ１８を発電機として機能させることで、一対の前輪１４ｆの回生制動を行うことができる。なお、エンジン１６と一対の前輪１４ｆとの間の動力伝達経路には、必要に応じて減速機やクラッチが設けられてもよい。また、エンジン１６及びモータ１８は、一対の前輪１４ｆに限られず、複数の車輪１４ｆ、１４ｒの少なくとも一つを駆動するように構成されていればよい。

図１に示すように、車両１０は、バッテリ２０をさらに備える。バッテリ２０は、複数の二次電池セルを内蔵しており、外部の電力によって繰り返し充電可能に構成されている。バッテリ２０は、電力変換装置（不図示）を介して、モータ１８に接続されており、モータ１８へ駆動電力を供給することができ、モータ１８による発電電力によって充電されることもできる。なお、特に限定されないが、バッテリ２０は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等である。

図１、２に示すように、車両１０は、ハイブリッドＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２２をさらに備える。ハイブリッドＥＣＵ２２は、プロセッサやメモリ等を有するコンピュータ装置である。ハイブリッドＥＣＵ２２は、エンジン１６及びモータ１８と通信可能に接続されており、これらの動作を制御可能に構成されている。ハイブリッドＥＣＵ２２には、例えばユーザによる操作情報や、車両１０の状態を示す車両情報が入力される。操作情報とは、例えば、ユーザによるアクセルペダルの操作量を示すアクセル開度情報や、ユーザによるブレーキ操作量を示すブレーキ踏力情報である。車両情報とは、例えば、車両１０の速度を示す車速情報や、バッテリ２０の充電量を示すバッテリ情報である。ハイブリッドＥＣＵ２２は、入力された操作情報や車両情報に応じて、上述した車両１０の各部の動作を制御する。

ハイブリッドＥＣＵ２２は、ＥＶ走行モードとＨＶ走行モードとを含む、複数の走行モードを選択的に実行可能である。ＥＶ走行モードとは、エンジン１６を休止しながらモータ１８で走行する走行モードである。一方、ＨＶ走行モードとは、エンジン１６を運転しながらエンジン１６及び／又はモータ１８で走行する走行モードである。さらに、ＨＶ走行モードには、通常ＨＶ走行モードと、充電ＨＶ走行モードとが含まれる。通常ＨＶ走行モードとは、バッテリ２０を充電することなく、エンジン１６を運転しながらエンジン１６及び／又はモータ１８で走行する走行モードである。充電ＨＶ走行モードとは、エンジン１６の出力する動力をモータ１８と一対の前輪１４ｆとのそれぞれに供給し、モータ１８による発電を行い、その発電電力でバッテリ２０を充電しながら走行する走行モードである。

図１に示すように、車両１０は、ナビゲーションシステムＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２４（以下、「ナビＥＣＵ２４」と称する）をさらに備える。ナビＥＣＵ２４は、プロセッサやメモリ等を有するコンピュータ装置である。ナビＥＣＵ２４は、インターネット等を介して、外部システムと互いに通信可能に構成されており、外部システムから様々な情報を取得することができる。例えば、ナビＥＣＵ２４は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）から、車両１０の現在位置を取得する。さらに、ナビＥＣＵ２４は、外部のサーバ等から地図情報を取得することで、地図情報上における車両１０の現在位置を特定することができる。ここでいう地図情報には、エンジン１６の運転を伴う車両１０の走行が制限される特定区域ＩＡに関する情報や地理的情報（例えば、速度制限、距離、道路種別）が含まれる。特に限定されないが、このような特定区域ＩＡは、環境負荷の低減を目的として、特定の市街化区域に定められていたり、時間帯や交通状況等に応じて一時的に定められたりすることがある。ナビＥＣＵ２４は、ＶＩＣＳ（登録商標）（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）センタのような交通情報センタから、渋滞情報、規制情報、交通事故情報等を取得することもできる。このような様々な情報を、ナビＥＣＵ２４は、車室１２ｃ内に設けられたナビゲーションシステムのディスプレイ２６に表示することができる。

上記に加えて、ナビＥＣＵ２４は、ディスプレイ２６を介してユーザによる操作を受け付けることができる。例えば、ユーザがディスプレイ２６に目的地を入力すると、ナビＥＣＵ２４は、車両１０の現在位置から目的地までの予測走行経路ＰＲを作成し、ディスプレイ２６に予測走行経路ＰＲを表示する。なお、ナビＥＣＵ２４は、必ずしもユーザによって入力された目的地に基づいて予測走行経路ＰＲを作成する必要はない。一例ではあるが、ナビＥＣＵ２４は、過去の走行データに基づいて車両１０が走行すると推定される予測走行経路ＰＲを作成してもよい。また、ナビＥＣＵ２４は、過去の走行データ、及び／又は地図情報に含まれる路面の種類や勾配等に基づいて、予測走行経路ＰＲの各地点を走行するのに要する所要走行パワーの推定値ＥＰを算出することができる。加えて、ナビＥＣＵ２４は、予測走行経路ＰＲにおける所要走行パワーの推定値ＥＰを積算することによって、予測走行経路ＰＲを走破するのに要する所要エネルギーの推定値を算出することもできる。特に、ナビＥＣＵ２４は、後述する第２走行モード計画データＤ２を作成するために、特定区間ＩＳを走破するために必要とされる所要エネルギーの推定値ＥＥを算出することができる。

図１、２に示すように、ナビＥＣＵ２４は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信によって、ハイブリッドＥＣＵ２２と通信可能に接続されている。これにより、ハイブリッドＥＣＵ２２は、前述した予測走行経路ＰＲ、特定区域ＩＡ及び所要走行パワーの推定値ＥＰ等を含む、様々な情報をナビＥＣＵ２４から取得することができる。ナビＥＣＵ２４から取得した様々な情報を用いて、ハイブリッドＥＣＵ２２は、予測走行経路ＰＲの地点毎に複数の走行モードのいずれかを記述する走行モード計画データを作成し、その走行モード計画データに基づいて、複数の走行モードを選択的に実行する。

図３を参照して、車両１０の動作であって、ハイブリッドＥＣＵ２２が実行する制御動作の具体的な一例を説明する。この制御動作において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ナビＥＣＵ２４によって作成された予測走行経路ＰＲに対し、走行モードを自動的に切り替えることによって、ユーザによる車両１０の高燃費な運転を支援する。ハイブリッドＥＣＵ２２は、例えばユーザによる指示又は操作に応じて、図３に示す制御動作を実行するように構成されている。

先ず、ステップＳ１０において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、予測走行経路ＰＲが作成されたのか否かを判断する。前述したように、予測走行経路ＰＲは、ユーザが指定した目的地や、過去の走行データに基づいて、ナビＥＣＵ２４によって作成される。この予測走行経路ＰＲには、ナビＥＣＵ２４が外部のサーバや交通情報センタから取得した、特定区域ＩＡに関する情報、地理的情報、渋滞情報、規制情報、及び交通事故情報といった予測走行経路ＰＲに関する様々な情報がさらに含まれる。ナビＥＣＵ２４は、例えばユーザの指示又は操作に応じて、予測走行経路ＰＲを新たに作成したときに、所定の通知をハイブリッドＥＣＵ２２に送信する。ハイブリッドＥＣＵ２２は、ナビＥＣＵ２４から当該通知を受けると（ステップＳ１０でＹＥＳ）、ステップＳ１２の処理へ移行する。

ステップＳ１２において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ナビＥＣＵ２４から予測走行経路ＰＲを取得する。加えて、ハイブリッドＥＣＵ２２は、前述した特定区域ＩＡ、所要走行パワーの推定値ＥＰ等、予測走行経路ＰＲに関する様々な情報も併せて取得する。

ステップＳ１４において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、第１走行モード計画データＤ１の作成が要求されているのか否かを判断する。通常、前述したユーザによる指示又は操作が解除されない限り、このステップＳ１４の処理では、第１走行モード計画データＤ１の作成が要求されていると判断する。但し、一例ではあるが、バッテリ２０の充電状態（ＳＯＣ）が著しく低下しているときは、バッテリ２０の充電を優先するために、第１走行モード計画データＤ１の作成が中止されることもある。ステップＳ１４でＹＥＳの場合、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ステップＳ１６に移行する。一方、ステップＳ１４でＮＯの場合、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ステップＳ１６の処理を行うことなく、ステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１６において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、第１走行モード計画データＤ１を作成する。図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ハイブリッドＥＣＵ２２は、予測走行経路ＰＲの各地点を走行するのに要する所要走行パワーの推定値ＥＰに基づいて、予測走行経路ＰＲの地点毎に複数の走行モードのいずれかを割り当てる。一例ではあるが、ハイブリッドＥＣＵ２２は、予測走行経路ＰＲの始点Ｓから終点Ｇまでのうち、所要走行パワーの推定値ＥＰが比較的に小さい地点にＥＶ走行モードを割り当てる。具体的には、所要走行パワーの推定値ＥＰがＥＶ走行モードの上限値Ｌを下回る地点に、ＥＶ走行モードが割り当てられ、所要走行パワーの推定値ＥＰがＥＶ走行モードの上限値Ｌを上回る地点に、ＨＶ走行モードが割り当てられる。このＥＶ走行モードの上限値Ｌは、適宜変更することができる。例えば、ハイブリッドＥＣＵ２２は、予測走行経路ＰＲの終点Ｇにおけるバッテリ２０の充電状態（ＳＯＣ）の推定値がゼロ又はゼロに近くなるように、ＥＶ走行モードの上限値Ｌを変更することができる（図４（Ｃ）中のＢ（Ｄ１）参照）。以上のように、第１走行モード計画データＤ１では、所要走行パワーの推定値ＥＰに基づいて、予測走行経路ＰＲの地点毎に複数の走行モードのいずれかが割り当てられることから、特定区域ＩＡに含まれる特定区間ＩＳ内の地点にＨＶ走行モードが割り当てられることがある。

なお、ハイブリッドＥＣＵ２２が、予測走行経路ＰＲの中で所要走行パワーの推定値ＥＰが比較的に小さい地点に割り当てる走行モードは、必ずしもＥＶ走行モードである必要はない。例えば、車両１０の構成等によっては、高エネルギー効率を実現する走行モードがＥＶ走行モード以外の走行モード（例えば、ＨＶ走行モード）である場合も想定される。この場合、所要走行パワーの推定値ＥＰが比較的に小さい地点には、ＥＶ走行モードに代えて、ＥＶ走行モード以外の走行モードが割り当てられてもよい。

ステップＳ１８において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、第２走行モード計画データＤ２の作成が要求されているのか否かを判断する。一例ではあるが、ハイブリッドＥＣＵ２２は、予測走行経路ＰＲが特定区域ＩＡを通行するときに、第２走行モード計画データＤ２の作成が要求されていると判断する。但し、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ユーザによる所定の操作又は指示が行われたときに、第２走行モード計画データＤ２の作成が要求されていないと判断してもよい。即ち、ハイブリッドＥＣＵ２２は、予測走行経路ＰＲが特定区域ＩＡを通行し、かつ、ユーザによる所定の操作又は指示が行われないときに、第２走行モード計画データＤ２の作成が要求されていると判断してもよい。ステップＳ１８でＹＥＳの場合、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ステップＳ２０に移行する。一方、ステップＳ１８でＮＯの場合、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ステップＳ２０の処理を行うことなく、ステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２０において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、第２走行モード計画データＤ２を作成する。図５（Ａ）に示すように、ハイブリッドＥＣＵ２２は、特定区域ＩＡに含まれる特定区間ＩＳをＥＶ走行モードによって走破可能となるように、予測走行経路ＰＲの地点毎に複数の走行モードのいずれかを割り当てる。これにより、第２走行モード計画データＤ２では、特定区域ＩＡに含まれる特定区間ＩＳに、ＥＶ走行モードを優先して割り当てることができる。そして、特定区間ＩＳをＥＶ走行モードで走破するのに要する充電量をバッテリ２０に確保するために、特定区間ＩＳよりも手前の区間にＨＶ走行モードを割り当てることができる（図５（Ｂ）中のＢ（Ｄ２）参照）。ここで、特定区間ＩＳをＥＶ走行モードで走破するのに要する充電量は、前述したナビＥＣＵ２４による所要エネルギーの推定値ＥＥに基づいて算出される。なお、本実施例では、予測走行経路ＰＲの終点Ｇが特定区間ＩＳに含まれているため、特定区間ＩＳを除いた区間ＮＳ（以下、「非特定区間ＮＳ」と称する）と、特定区間ＩＳよりも手前の区間とが一致している。但し、他の実施形態において、特定区間ＩＳの後に予測走行経路ＰＲの終点Ｇが設定されてもよい。この場合も、特定区間ＩＳよりも手前の区間にＨＶ走行モードを割り当てることで、特定区間ＩＳをＥＶ走行モードで走破するのに要する充電量をバッテリ２０に確保することができる。

ステップＳ２２において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、調停処理が必要であるのか否かを判断する。ここで、調停処理が必要であるとは、第１走行モード計画データＤ１と第２走行モード計画データＤ２との両方が作成されていることを意味する。即ち、第１走行モード計画データＤ１が作成されており、第２走行モード計画データＤ２が作成されていない場合、あるいは、第２走行モード計画データＤ２が作成されており、第１走行モード計画データＤ１が作成されていない場合には、調停処理は必要とされない。ステップＳ２２でＹＥＳの場合、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ステップＳ２４に移行する。一方、ステップＳ２２でＮＯの場合、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ステップＳ２４の処理を行うことなく、ステップＳ２６に移行する。

ステップＳ２４において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、調停処理を実行する。調停処理では、ハイブリッドＥＣＵ２２は、予測走行経路ＰＲの地点毎に、第１走行モード計画データＤ１と第２走行モード計画データＤ２とのいずれかに記述された走行モードを選択する。図６（Ａ）に示すように、非特定区間ＮＳでは、ＥＶ走行モードよりもＨＶ走行モードが優先して選択される。即ち、非特定区間ＮＳでは、第１走行モード計画データＤ１と第２走行モード計画データＤ２との一方にＨＶ走行モードが記述されており、他方にＨＶ走行モードが記述されている場合に、ＨＶ走行モードが選択される。これに対して、特定区間ＩＳについては、ＨＶ走行モードよりもＥＶ走行モードが優先して選択される。例えば、特定区間ＩＳについて、第１走行モード計画データＤ１にＨＶ走行モードが記述されており、第２走行モード計画データＤ２にＥＶ走行モードが記述されている場合に、ＥＶ走行モードが優先して選択される。

ステップＳ２６において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、走行モード計画データＤ３を作成する。ステップＳ２６の調停処理が実行された場合には、ハイブリッドＥＣＵ２２は、調停処理によって、地点毎に選択された走行モードを記述した走行モード計画データＤ３を作成する。図６（Ｂ）に示すように、本実施例における走行モード計画データＤ３では、第２走行モード計画データＤ２と比較して、特定区域ＩＡに含まれる特定区間ＩＳに進入したときに、特定区間ＩＳをＥＶ走行モードで走破するのに要するのに十分な充電量をバッテリ２０に確保することができる。なお、前述したように、第１走行モード計画データＤ１と第２走行モード計画データＤ２とのいずれか一方が作成されている場合には、ステップＳ２６の調停処理は実行されない。この場合、既に作成されている一方の走行モード計画データＤ１、Ｄ２と一致する走行モード計画データＤ３が作成される。

ステップＳ２８において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、走行モード計画データＤ３に基づいて、複数の走行モードのいずれかを選択的に実行する。複数の走行モードには、ＥＶ走行モードとＨＶ走行モードとが含まれる。ハイブリッドＥＣＵ２２は、車両１０の現在位置に対して、走行モード計画データＤ３にＥＶ走行モードが記述されていれば、ＥＶ走行モードを選択し、ＨＶ走行モードが記述されていれば、ＨＶ走行モードを選択する。ハイブリッドＥＣＵ２２は、エンジン１６及びモータ１８を制御することにより、ＥＶ走行モードとＨＶ走行モードとのいずれかを実行することができる。

ステップＳ３０において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、予測走行経路ＰＲが更新されたのか否かを判断する。例えば、車両１０の実際の走行経路が、予測走行経路ＰＲから外れることもある。この場合、ナビＥＣＵ２４が予測走行経路ＰＲを更新するとともに、その旨がハイブリッドＥＣＵ２２に通知され（ステップＳ３０でＹＥＳ）、ハイブリッドＥＣＵ２２はステップＳ１２の処理へ戻る。ここで、予測走行経路ＰＲが更新されるとは、予測走行経路ＰＲ上の特定区域ＩＡが更新されることを含む。例えば、特定区域ＩＡが時間帯や交通状況等に応じて一時的に定められることで、予測走行経路ＰＲの通行する区域が特定区域ＩＡに変更されることがある。また、新たな目的地が設定されることにより、新たに作成された予測走行経路ＰＲに特定区域ＩＡが含まれた場合にも、予測走行経路ＰＲが更新されたと判断される。

ステップＳ３０でＹＥＳの場合、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２からステップＳ３０までの処理を再度実行する。ハイブリッドＥＣＵ２２は、ステップＳ１８でＹＥＳとして、第２走行モード計画データＤ２を作成する処理を再度実行する。そして、ハイブリッドＥＣＵ２２は、新たに作成された第２走行モード計画データＤ２に基づいて、走行モード計画データＤ３を作成する処理を再度実行する。なお、この場合、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ステップＳ１４でＹＥＳとして、第１走行モード計画データＤ１を再度作成してもよいし、ステップＳ１４でＮＯとして、既に作成されている第１走行モード計画データＤ１を利用してもよい。また、ハイブリッドＥＣＵ２２は、新たに作成された第２走行モード計画データＤ２に加えて、第１走行モード計画データＤ１に基づいて、走行モード計画データＤ３を作成してもよい。

ステップＳ３０でＮＯの場合、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ステップＳ３２において、車両１０が予測走行経路ＰＲの終点Ｇに到達したのか否かを判断する。ステップＳ３２でＮＯの場合、車両１０は、ステップＳ２８の処理へ戻り、走行モード計画データＤ３に基づく運転支援を継続する。そして、車両１０が予測走行経路ＰＲの終点Ｇに到達すると（ステップＳ３２でＹＥＳ）、ハイブリッドＥＣＵ２２は図３に示す一連の制御動作を終了する。なお、特に限定されないが、ハイブリッドＥＣＵ２２は、支援終了条件が成立したと判断した場合に、一連の制御動作を終了してもよい。支援終了条件は、例えば、ユーザによる指示又は操作や、車両１０が停車したこと等を含む。

以上のように、ハイブリッドＥＣＵ２２は、特定区域ＩＡに含まれる特定区間ＩＳについて、第１走行モード計画データＤ１と第２走行モード計画データＤ２とによって割り当てられた走行モードが異なる場合に、ＥＶ走行モードを優先して選択することで走行モード計画データＤ３を作成する。これにより、制御干渉の発生を回避することができる。また、ハイブリッドＥＣＵ２２は、非特定区間ＮＳについて、ＥＶ走行モードよりもＨＶ走行モードを優先して選択するため、特定区間ＩＳをＥＶ走行モードで走破するのに要する充電量を、特定区間ＩＳに達する時点でバッテリ２０に確保することができる。そのため、車両１０が特定区間ＩＳ内を走行している間に、バッテリ２０の充電量が不足することを回避することができる。従って、車両１０において、制御干渉を回避しつつ、高いエネルギー効率を実現することができる。

一例ではあるが、本実施例では、図７（Ａ）に示すように、第２走行モード計画データＤ２では、通常ＨＶ走行モード（「ＮＨＶ」に対応）と充電ＨＶ走行モード（「ＣＨＶ」に対応）とが区別して記述されてもよい。前述のように、通常ＨＶ走行モードは、バッテリ２０の充電を伴わないＨＶ走行モードであり、充電ＨＶ走行モードは、バッテリ２０の充電を伴うＨＶ走行モードである。なお、第１走行モード計画データＤ１についても同様に、通常ＨＶ走行モードと充電ＨＶ走行モードとが区別して記述されてもよい。この場合、ステップＳ２４の調停処理では、通常ＨＶ走行モードよりも充電ＨＶ走行モードが優先して選択されてもよい。これにより、走行モード計画データＤ３では、通常ＨＶ走行モードよりも充電ＨＶ走行モードが優先して選択されることができる。

上記の構成によると、図７（Ｂ）に示すように、予測走行経路ＰＲの始点Ｓにおけるバッテリ２０の充電量が、特定区間ＩＳをＥＶ走行モードで走破するのに要するバッテリ２０の充電量を下回っている場合であっても、非特定区間ＮＳに充電ＨＶ走行モードを割り当てることで、バッテリ２０の充電量を増加させることができる。これにより、特定区間ＩＳをＥＶ走行モードで走破することが可能となる。このように、バッテリ２０の充電量を維持したいときには、通常ＨＶ走行モードを割り当て、バッテリ２０の充電量を増加させたいときには、充電ＨＶ走行モードを割り当てることにより、バッテリ２０の充電量を精度よく管理することができる。

なお、ハイブリッドＥＣＵ２２は、予測走行経路ＰＲの始点Ｓから終点Ｇまでの全区間に対して、第２走行モード計画データＤ２を作成しなくてもよい。一例ではあるが、他の実施形態として、ハイブリッドＥＣＵ２２は、予測走行経路ＰＲに特定区間ＩＳが含まれるときに、当該特定区間ＩＳと、その手前に位置する非特定区間ＮＳの一部とに限って、第２走行モード計画データＤ２を作成してもよい。この場合においても、ハイブリッドＥＣＵ２２は、特定区間ＩＳをＥＶ走行モードで走破するのに要する充電量を、特定区間ＩＳに達する時点でバッテリ２０に確保するように、非特定区間ＮＳの一部に対して適切な走行モードを割り当てることができる。

上述した本実施例の車両１０は、本技術の一実施形態であって、その構成は様々に変更することができる。例えば、他の一実施形態として、ハイブリッドＥＣＵ２２は、バッテリ２０の充電状態が所定値以上であるときに、第１走行モード計画データＤ１を作成する処理を実行するとともに、第２走行モード計画データＤ２を作成する処理を中止してもよい。バッテリ２０の充電状態が比較的に高く、バッテリ２０に十分な電力が充電されている場合、第２走行モード計画データＤ２の有無にかかわらず、特定区域ＩＡに含まれる特定区間ＩＳにおいてＨＶ走行モードが実行されることは少ない。このような場合は、第２走行モード計画データＤ２の作成を省略することによって、ハイブリッドＥＣＵ２２に対する演算負荷を軽減することができる。この実施形態では、図３に示す制御動作において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ステップＳ１８でＮＯとして、ステップＳ２０の処理を省略する。ハイブリッドＥＣＵ２２は、ステップＳ２８において、走行モード計画データＤ３に代えて、第１走行モード計画データＤ１に基づいて、走行モードを選択的に実行する。

あるいは、他の実施形態として、ハイブリッドＥＣＵ２２は、バッテリ２０の充電状態が所定値未満であるときに、第１走行モード計画データＤ１、第２走行モード計画データＤ２、及び、走行モード計画データＤ３を作成する処理をそれぞれ実行してもよい。バッテリ２０の充電状態が比較的に低く、バッテリ２０に充電された電力が少ないほど、特定区域ＩＡに含まれる特定区間ＩＳにおいてＨＶ走行モードが実行されるおそれは高くなる。このような場合は、第１走行モード計画データＤ１、第２走行モード計画データＤ２、及び、走行モード計画データＤ３を作成する処理をそれぞれ実行することにより、特定区域ＩＡに含まれる特定区間ＩＳでＨＶ走行モードが実行されることを未然に防止することができる。この実施形態では、図３に示す制御動作において、ハイブリッドＥＣＵ２２は、ステップＳ１６、ステップＳ１８及びステップＳ２２でＹＥＳとして、ステップＳ２６で走行モード計画データＤ３を作成する。その一方で、バッテリ２０の充電状態が所定値以上である場合、ハイブリッドＥＣＵ２２は、第１走行モード計画データＤ１、第２走行モード計画データＤ２、及び、走行モード計画データＤ３を作成する各処理の少なくとも一つを、省略してもよい。

上記したいくつかの実施形態において、バッテリ２０の充電状態に対する所定値は、必ずしも固定された値である必要はなく、適宜変更又は補正することが可能である。例えば、バッテリ２０の充電状態に対する所定値は、特定区間ＩＳをＥＶ走行モードで走破するのに要するバッテリ２０の充電量に応じて、適宜変更されてもよい。加えて、又は代えて、バッテリ２０の充電状態に対する所定値は、特定区間ＩＳをＥＶ走行モードで走破するのに要するバッテリ２０の充電量に、所定のマージンを加えた補正値であってもよい。即ち、本明細書における所定値とは、所定の固定された値に限られず、所定の手順や計算式によって一義的に定義される値であってよい。

以上、本技術の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０ ：ハイブリッド車
１２ ：ボディ
１２ｃ ：車室
１４ｆ ：前輪
１４ｒ ：後輪
１６ ：エンジン
１８ ：モータ
２０ ：バッテリ
２２ ：ハイブリッドＥＣＵ
２４ ：ナビＥＣＵ
２６ ：ディスプレイ
Ｄ１ ：第１走行モード計画データ
Ｄ２ ：第２走行モード計画データ
Ｄ３ ：走行モード計画データ
ＥＰ ：推定値
Ｇ ：終点
ＩＡ ：特定区域
ＩＳ ：特定区間
ＮＳ ：非特定区間
ＰＲ ：予測走行経路
Ｓ ：始点

Claims (8)

1. ハイブリッド車であって、
   走行用のモータ及びエンジンと、
   前記モータへ駆動電力を供給するとともに、前記モータによる発電電力で充電されるバッテリと、
   前記モータ及び前記エンジンを制御可能に構成されており、予測走行経路の地点毎に複数の走行モードのいずれかを記述する走行モード計画データに基づいて、前記複数の走行モードを選択的に実行する制御装置と、
   を備え、
   前記複数の走行モードは、少なくとも、前記エンジンを休止しながら前記モータで走行するＥＶ走行モードと、前記エンジンを運転しながら前記エンジン及び／又は前記モータで走行するＨＶ走行モードとを含み、
   前記制御装置は、
   前記予測走行経路を取得する処理と、
   前記予測走行経路の各地点を走行するのに要する所要走行パワーの推定値に基づいて、前記予測走行経路の前記地点毎に前記複数の走行モードのいずれかを割り当てた第１走行モード計画データを作成する処理と、
   前記エンジンの運転が制限される特定区域を前記予測走行経路が通行するときに、前記特定区域に含まれる特定区間を前記ＥＶ走行モードによって走破可能となるように、前記予測走行経路の前記地点毎に前記複数の走行モードのいずれかを割り当てた第２走行モード計画データを作成する処理と、
   前記予測走行経路の前記地点毎に、前記第１走行モード計画データと前記第２走行モード計画データとのいずれかに記述された前記走行モードを選択して、前記走行モード計画データを作成する処理と、を実行可能であり、
   前記走行モード計画データの前記特定区間を除いた区間では、前記ＥＶ走行モードよりも前記ＨＶ走行モードが優先して選択されており、
   前記走行モード計画データの前記特定区間では、前記ＨＶ走行モードよりも前記ＥＶ走行モードが優先して選択されている、
   ハイブリッド車。
2. 前記第１走行モード計画データを作成する処理において、前記制御装置は、前記予測走行経路の終点における前記バッテリの充電状態の推定値にさらに基づいて、前記予測走行経路の前記地点毎に前記複数の走行モードのいずれかを割り当てる、請求項１に記載のハイブリッド車。
3. 前記走行モード計画データの作成後、前記予測走行経路の通行する区域が前記特定区域に変更されたときに、前記制御装置は、前記第２走行モード計画データを作成する処理を再度実行し、新たに作成された前記第２走行モード計画データに基づいて、前記走行モード計画データを作成する処理を再度実行する、請求項１又は２に記載のハイブリッド車。
4. 前記複数の走行モードは、前記ＨＶ走行モードとして、前記バッテリが充電されない通常ＨＶ走行モードと、前記バッテリが充電される充電ＨＶ走行モードとを含み、
   前記第１走行モード計画データと前記第２走行モード計画データとの各々では、前記通常ＨＶ走行モードと前記充電ＨＶ走行モードとが区別して記述され、
   前記走行モード計画データでは、前記通常ＨＶ走行モードよりも前記充電ＨＶ走行モードが優先して選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド車。
5. 前記制御装置は、ユーザによる操作又は指示に応じて、前記第１走行モード計画データを作成する処理を選択的に実行する、請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッド車。
6. 前記制御装置は、ユーザによる操作又は指示に応じて、前記第２走行モード計画データを作成する処理を選択的に実行する、請求項１から５のいずれか一項に記載のハイブリッド車。
7. 前記制御装置は、前記バッテリの充電状態が所定値以上であるときは、前記予測走行経路が前記特定区域を通行するときでも、前記第２走行モード計画データを作成する処理を実行せず、前記走行モード計画データに代えて、前記第１走行モード計画データに基づいて前記複数の走行モードを選択的に実行する、請求項１から６のいずれか一項に記載のハイブリッド車。
8. 前記制御装置は、前記バッテリの充電状態が所定値未満であるときに、前記第１走行モード計画データ、前記第２走行モード計画データ、及び、前記走行モード計画データを作成する処理をそれぞれ実行する、請求項１から７のいずれか一項に記載のハイブリッド車。

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