JP2024067531A

JP2024067531A - ハイブリッド車両の制御装置

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Publication number: JP2024067531A
Application number: JP2022177680A
Authority: JP
Inventors: 貴典五十嵐
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2024-05-17
Also published as: US20240149924A1

Abstract

【課題】自動運転において、ＮＶ性能を向上することができるハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】無人自動運転の実行中には、有人自動運転の実行中よりも要求充電電力を大きな値に設定するＮＶ抑制制御が行われる。これにより、ＮＶの悪化が問題となり難い無人自動運転の実行中にバッテリへの充電電力が大きくされ、無人自動運転から移行した有人自動運転の開始時のバッテリの充電残量が、有人自動運転の継続中に比べて増加させられる。従って、無人自動運転から移行した有人自動運転の開始後において、バッテリの充電残量が大きい期間は、エンジンを停止状態とする時間が増加させられたり、エンジンの回転速度が低減させられる。よって、自動運転において、ＮＶ性能を向上することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンと電動機とを備えたハイブリッド車両の制御装置に関するものである。

エンジンと、電動機と、前記電動機に対して電力を授受するバッテリと、を備えたハイブリッド車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両用の走行制御装置がそれである。この特許文献１には、走行モードとして、エンジンと電動機との双方の動力を用いて走行可能なＨＥＶ走行モードと、電動機の動力のみを用いて走行するＢＥＶ走行モードと、を備えることが開示されている。又、この特許文献１には、バッテリの充電残量が十分に大きい場合には、ＢＥＶ走行モードを採用する一方で、充電残量が所定閾値を下回っている場合にはＨＥＶ走行モードを採用することが開示されている。又、この特許文献１には、ＨＥＶ走行モードにおいて、エンジンの動作点を燃費最適線上に位置させた状態でエンジンを運転することが開示されている。又、この特許文献１には、運転制御として、運転者の運転操作に基づいて車両の運転を行う手動運転制御と、操舵及び加減速を自動的に行うことによって車両の運転を行う自動運転制御と、を備えることが開示されている。

特開２０１８－４３５４４号公報

ところで、特許文献１に開示されているように、ハイブリッド車両において、エネルギー効率が最適となるようにエンジンの動作点が決められると、エンジンの回転速度が高くなる場合がある。一方で、自動運転の実行中には、運転者の運転操作を伴わない為、手動運転の実行中と比べて、エンジンの始動と停止との切替えによって、又は、エンジンの回転速度の上昇と下降との変動によって、ＮＶが悪化させられるおそれがある。自動運転において、ＮＶの悪化を抑制するというＮＶに対する性能すなわちＮＶ性能に関して改善の余地がある。「自動運転」は、自動運転制御での走行である。「手動運転」は、手動運転制御での走行である。「ＮＶ」は、車両で生じる騒音や振動の総称であり、車両における騒音及び振動のうちの少なくとも一方を表している。尚、自動運転には、運転者、所有者、利用者、同乗者、乗員、乗客などのうちの少なくとも何れかの人が搭乗した有人自動運転と、運転者、同乗者、乗員、乗客などのうちの何れの人も搭乗しない無人自動運転と、がある。「有人自動運転」は、自動運転制御における有人走行である。「無人自動運転」は、自動運転制御における無人走行である。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、自動運転において、ＮＶ性能を向上することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、（ａ）エンジンと、電動機と、前記電動機に対して電力を授受するバッテリと、を備えたハイブリッド車両の、制御装置であって、（ｂ）運転者の運転操作に基づいて前記ハイブリッド車両の運転を行う手動運転制御と、操舵及び加減速を自動的に行うことによって前記ハイブリッド車両の運転を行う自動運転制御と、を実行する運転制御部と、（ｃ）前記自動運転制御における無人走行の実行中には、前記自動運転制御における有人走行の実行中よりも、前記エンジンの動力を用いた前記電動機の発電による前記バッテリの充電用の要求充電電力を大きな値に設定するＮＶ抑制制御を行う充電制御部と、を含むことにある。

前記第１の発明によれば、無人自動運転の実行中には、有人自動運転の実行中よりも要求充電電力を大きな値に設定するＮＶ抑制制御が行われる。これにより、ＮＶの悪化が問題となり難い無人自動運転の実行中にバッテリへの充電電力が大きくされ、無人自動運転から移行した有人自動運転の開始時のバッテリの充電残量が、有人自動運転の継続中に比べて増加させられる。従って、無人自動運転から移行した有人自動運転の開始後において、バッテリの充電残量が大きい期間は、エンジンを停止状態とする時間が増加させられたり、エンジンの回転速度が低減させられる。よって、自動運転において、ＮＶ性能を向上することができる。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、自動運転においてＮＶ性能を向上する為の制御作動を説明するフローチャートである。図２のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、エンジン１２と、電動機として第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２と、を備えたハイブリッド車両である。エンジン１２及び第２電動機ＭＧ２は、走行用の動力源ＳＰとして機能する。又、車両１０は、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置１６と、を備えている。

エンジン１２は、公知の内燃機関である。エンジン１２は、後述する電子制御装置９０によって、車両１０に備えられたエンジン制御装置５０が制御されることによりエンジン１２のトルクであるエンジントルクＴeが制御される。

第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、各々、車両１０に備えられたインバータ５２を介して、車両１０に備えられたバッテリ５４に接続されている。バッテリ５４は、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の各々に対して電力を授受する蓄電装置である。第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、各々、後述する電子制御装置９０によってインバータ５２が制御されることにより、第１電動機ＭＧ１のトルクであるＭＧ１トルクＴm1及び第２電動機ＭＧ２のトルクであるＭＧ２トルクＴm2が制御される。第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース１８内に設けられている。

動力伝達装置１６は、ケース１８内に、ダンパー２０、インプットシャフト２２、変速部２４、複合ギヤ２６、ドリブンギヤ２８、ドリブンシャフト３０、ファイナルギヤ３２、ディファレンシャルギヤ３４、リダクションギヤ３６等を備えている。動力伝達装置１６は、ケース１８内に、第１電動機ＭＧ１のロータＭＧ１ｒに一体的に連結されたロータシャフトＲＳmg1、及び第２電動機ＭＧ２のロータＭＧ２ｒに一体的に連結されたロータシャフトＲＳmg2を備えている。又、動力伝達装置１６は、ディファレンシャルギヤ３４に連結された１対のドライブシャフト３８等を備えている。

複合ギヤ２６は、外周面の一部にドライブギヤ２６ａが形成されている。ドリブンギヤ２８は、ドライブギヤ２６ａと噛み合っている。ドリブンシャフト３０は、ドリブンギヤ２８とファイナルギヤ３２とを各々相対回転不能に固設する。ファイナルギヤ３２は、ディファレンシャルギヤ３４のデフリングギヤ３４ａと噛み合っている。リダクションギヤ３６には、ロータシャフトＲＳmg2が連結されており、第２電動機ＭＧ２が動力伝達可能に連結されている。

変速部２４は、第１電動機ＭＧ１とロータシャフトＲＳmg1と遊星歯車装置４０とを備えている。遊星歯車装置４０は、サンギヤＳ、キャリアＣＡ、リングギヤＲ、及びピニオンＰを備えた、公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置である。遊星歯車装置４０は、差動作用を生じる差動機構として機能する。遊星歯車装置４０は、キャリアＣＡに入力されるエンジン１２の動力を第１電動機ＭＧ１及びドライブギヤ２６ａに機械的に分割する動力分割機構である。変速部２４は、第１電動機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより遊星歯車装置４０の差動状態が制御される公知の電気式無段変速機である。

車両１０は、エンジン１２などの制御に関連する車両１０の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置９０を備えている。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されている。電子制御装置９０は、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従ってＣＰＵが信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を行う。

電子制御装置９０には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ６０、出力回転速度センサ６２、ＭＧ１回転速度センサ６４、ＭＧ２回転速度センサ６６、アクセル開度センサ６８、スロットル弁開度センサ７０、ブレーキペダルセンサ７２、Ｇセンサ７４、ヨーレートセンサ７６、ステアリングセンサ７８、車両周辺情報センサ８０、車両位置センサ８２、バッテリセンサ８４、ナビゲーションシステム８６、自動運転選択スイッチ８８など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン回転速度Ｎe、出力回転速度Ｎo、ＭＧ１回転速度Ｎm1、ＭＧ２回転速度Ｎm2、アクセル開度θacc、スロットル弁開度θth、ブレーキオン信号Ｂon、ブレーキ操作量Ｂra、前後加速度Ｇx、左右加速度Ｇy、ヨーレートＲyaw、操舵角θsw、操舵方向Ｄsw、ステアリングオン信号SWon、車両周辺情報Ｉard、位置情報Ｉvp、バッテリ温度ＴＨbat、バッテリ充放電電流Ｉbat、バッテリ電圧Ｖbat、ナビ情報Ｉnavi、自動運転設定信号Ｓadなど）が、それぞれ供給される。

エンジン回転速度Ｎeは、エンジン１２の回転速度である。出力回転速度Ｎoは、ドライブギヤ２６ａの回転速度であり、車速Ｖに対応する信号である。ＭＧ１回転速度Ｎm1は、第１電動機ＭＧ１の回転速度である。ＭＧ２回転速度Ｎm2は、第２電動機ＭＧ２の回転速度である。アクセル開度θaccは、運転者の加速操作の大きさを表す信号であり、運転者のアクセル操作量である。スロットル弁開度θthは、電子スロットル弁の開度である。ブレーキオン信号Ｂonは、ホイールブレーキを作動させる為のブレーキペダルが運転者によって操作されている状態を示す信号である。ブレーキ操作量Ｂraは、運転者によるブレーキ操作の大きさを表す信号である。操舵角θswは、ステアリングホイールの操舵角である。操舵方向Ｄswは、ステアリングホイールの操舵方向である。ステアリングオン信号SWonは、ステアリングホイールが運転者によって握られている状態を示す信号である。自動運転設定信号Ｓadは、自動運転制御ＣＴadにおける運転者による設定を示す信号である。

車両周辺情報センサ８０は、例えばライダー、レーダー、及び車載カメラなどのうちの少なくとも一つを含んでいる。車両周辺情報センサ８０は、車両１０の前方の物体、側方の物体、後方の物体などを各々検出し、検出した物体に関する物体情報を車両周辺情報Ｉardとして出力する。

車両位置センサ８２は、ＧＰＳアンテナなどを含んでいる。位置情報Ｉvpは、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星が発信するＧＰＳ信号（軌道信号）などに基づく地表又は地図上における車両１０の現在位置を示す情報である自車位置情報を含んでいる。

ナビゲーションシステム８６は、公知のナビゲーションシステムである。ナビ情報Ｉnaviは、例えばナビゲーションシステム８６に予め記憶された地図データに基づく道路情報や施設情報などの地図情報などを含んでいる。

自動運転選択スイッチ８８は、自動運転制御ＣＴadを実行させる場合に運転者により操作されるスイッチである。

電子制御装置９０からは、車両１０に備えられた各装置（例えばエンジン制御装置５０、インバータ５２、ホイールブレーキ装置５６、操舵装置５８など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を各々制御する為の電動機制御指令信号Ｓmg、ホイールブレーキを制御する為のブレーキ制御指令信号Ｓbra、前輪例えば駆動輪１４の操舵を制御する為の操舵制御指令信号Ｓsteなど）が、それぞれ出力される。

ホイールブレーキ装置５６は、不図示の、ブレーキ油圧を発生させるブレーキマスタシリンダ及びシリンダアクチュエータなどを備えている。駆動輪１４を含む車輪は、各々、不図示のホイールブレーキを備えている。ホイールブレーキ装置５６は、電子制御装置９０によってホイールブレーキによる制動トルクを車輪に付与するブレーキ装置である。ホイールブレーキ装置５６は、通常時には、ブレーキ操作量Ｂraに対応した大きさのマスタシリンダ油圧をブレーキ油圧としてホイールシリンダへ供給する。一方で、ホイールブレーキ装置５６は、例えば自動運転制御ＣＴadの実行時などには、必要な制動トルクに対応した大きさのブレーキ油圧をホイールシリンダへ供給する。

操舵装置５８は、例えば車速Ｖ、操舵角θsw、操舵方向Ｄsw、ヨーレートＲyawなどに応じたアシストトルクを車両１０の操舵系に付与する。操舵装置５８は、例えば自動運転制御ＣＴad時などには、前輪の操舵を制御するトルクを車両１０の操舵系に付与する。

電子制御装置９０は、車両１０における各種制御を実現する為に、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部９２を備えている。

ハイブリッド制御部９２は、エンジン１２の作動を制御するエンジン制御機能と、インバータ５２を介して第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動を制御する電動機制御機能と、を含んでいる。

ハイブリッド制御部９２は、予め定められた駆動要求量マップにアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで駆動要求量例えば要求駆動トルクＴrdem［Ｎｍ］を算出する。要求駆動トルクＴrdemは、見方を換えればそのときの車速Ｖにおける要求駆動パワーＰrdem［Ｗ］である。ハイブリッド制御部９２は、例えば伝達損失、補機負荷、バッテリ５４の充電残量ＳＯＣ等を考慮して、要求駆動パワーＰrdemを実現するように、エンジン制御指令信号Ｓeと電動機制御指令信号Ｓmgとを出力する。エンジン制御指令信号Ｓeは、例えば変速部２４を無段変速機として作動させる場合、エンジン最適燃費点等を考慮したエンジンパワーＰeの指令値である。エンジンパワーＰeは、エンジン１２のパワーである。又、電動機制御指令信号Ｓmgは、変速部２４を無段変速機として作動させるときのエンジントルクＴeの反力トルクとしてのＭＧ１トルクＴm1を出力する第１電動機ＭＧ１の発電電力Ｗm1の指令値である。又、電動機制御指令信号Ｓmgは、ＭＧ２トルクＴm2を出力する第２電動機ＭＧ２の消費電力Ｗm2の指令値である。前記エンジン最適燃費点は、例えばエンジン１２単体の燃費と動力伝達装置１６の伝達効率等とを考慮した車両１０におけるトータル燃費が最も良くなるエンジン動作点つまり最適エンジン動作点として予め定められている。動作点は、回転速度とトルクとで表される運転点であり、エンジン動作点は、エンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとで表されるエンジン１２の運転点である。

ハイブリッド制御部９２は、例えばバッテリ充放電電流Ｉbat及びバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいて充電残量ＳＯＣ［％］を算出する。充電残量ＳＯＣは、バッテリ５４の充電残量であって、バッテリ５４の充電状態を示す値である。ハイブリッド制御部９２は、例えばバッテリ温度ＴＨbat及び充電残量ＳＯＣに基づいてバッテリ５４の充電可能電力Ｗin［Ｗ］や放電可能電力Ｗout［Ｗ］を算出する。

ハイブリッド制御部９２は、走行モードとして、ＢＥＶ走行モード又はＨＥＶ走行モードを走行状態に応じて選択的に成立させる。ＢＥＶ走行モードは、エンジン１２の運転を停止した状態で第２電動機ＭＧ２を動力源ＳＰとして走行するＢＥＶ走行が可能な走行モードである。ＢＥＶ走行は、第２電動機ＭＧ２からの動力のみを用いて走行するモータ走行である。ＢＥＶ走行モードでは、要求駆動トルクＴrdemに応じたＭＧ２トルクＴm2が駆動輪１４へ伝達される。ＨＥＶ走行モードは、少なくともエンジン１２を動力源ＳＰとして走行するＨＥＶ走行が可能な走行モードである。ＨＥＶ走行は、エンジン１２からの動力を少なくとも用いて走行するハイブリッド走行つまりエンジン走行である。ＨＥＶ走行モードでは、要求駆動トルクＴrdemに応じた、エンジン直達トルクＴdとＭＧ２トルクＴm2との合算トルクが、駆動輪１４へ伝達される。エンジン直達トルクＴdは、キャリアＣＡに入力される正トルクのエンジントルクＴeに対して、第１電動機ＭＧ１による負トルクの反力トルクとなるＭＧ１トルクＴm1がサンギヤＳに入力されることによってリングギヤＲに現れる正トルクである。

ハイブリッド制御部９２は、要求駆動パワーＰrdemが予め定められた閾値よりも小さなＢＥＶ走行領域にある場合には、ＢＥＶ走行モードを成立させる。一方で、ハイブリッド制御部９２は、要求駆動パワーＰrdemが予め定められた閾値以上となるＨＥＶ走行領域にある場合には、ＨＥＶ走行モードを成立させる。ハイブリッド制御部９２は、ＨＥＶ走行モードにおいて、エンジン動作点を前記エンジン最適燃費点に設定する制御を行うことが可能である。他方で、ハイブリッド制御部９２は、要求駆動パワーＰrdemがＢＥＶ走行領域にあるときであっても、バッテリ５４の充電が必要な場合やエンジン１２等の暖機が必要な場合などには、ＨＥＶ走行モードを成立させる。

ハイブリッド制御部９２は、充電残量ＳＯＣを適切な値に維持する為に、充電制御手段すなわち充電制御部９４を備えている。車両１０では、第１電動機ＭＧ１の力行又は第２電動機ＭＧ２の力行によるバッテリ５４の放電と、第１電動機ＭＧ１の発電又は第２電動機ＭＧ２の発電によるバッテリ５４の充電と、が行われる。第１電動機ＭＧ１の発電は、エンジン１２の動力を用いた発電であり、第２電動機ＭＧ２の発電は、駆動輪１４からの被駆動トルクによる発電である。

充電制御部９４は、バッテリ５４の放電と充電との繰り返しによって充電残量ＳＯＣを所定充電残量範囲ＲＮＧsoc内に維持する充電残量維持制御ＣＴsocを行う。所定充電残量範囲ＲＮＧsocは、例えばバッテリ５４の性能を維持する為の予め定められた充電残量ＳＯＣの適正範囲である。

前述したバッテリ５４の充電が必要な場合とは、例えば充電残量ＳＯＣが所定充電残量範囲ＲＮＧsocよりも低下した場合である。又は、バッテリ５４の充電が必要な場合とは、例えば充電残量ＳＯＣは所定充電残量範囲ＲＮＧsoc内にあるが、バッテリ５４の充電を行った方が車両１０のエネルギー効率が良くなる場合である。

充電制御部９４は、例えば充電残量ＳＯＣの目標値と現在充電残量ＳＯＣrとの差に基づいて、エンジン１２の動力を用いた第１電動機ＭＧ１の発電によるバッテリ５４の充電用の充電電力Ｐchg［Ｗ］の要求値である要求充電電力Ｐchgdemを算出する。現在充電残量ＳＯＣrは、現在の充電残量ＳＯＣである。充電制御部９４は、バッテリ５４の充電が必要となった場合には、要求充電電力Ｐchgdemを実現する指令をハイブリッド制御部９２へ出力する。ＨＥＶ走行中にバッテリ５４の充電が必要となった場合には、充電分だけエンジンパワーＰeが増加させられる。ＢＥＶ走行中にバッテリ５４の充電が必要となった場合には、エンジン１２が始動させられ、要求充電電力Ｐchgdemを実現するエンジンパワーＰeが出力させられる。

ハイブリッド制御部９２は、手動運転制御ＣＴmdと自動運転制御ＣＴadとを各々行う為に、運転制御手段すなわち運転制御部９６を備えている。前述したアクセル開度θacc等に基づく駆動要求量は、手動運転制御ＣＴmd時における運転者による車両１０に対する駆動要求量である。運転制御部９６は、自動運転制御ＣＴad時には、自動運転制御ＣＴadにて要求される車両１０に対する駆動要求量を算出する。

運転制御部９６は、車両１０の運転制御として、手動運転制御ＣＴmdと自動運転制御ＣＴadとを各々実行する。手動運転制御ＣＴmdは、運転者の運転操作に基づいて車両１０の運転を行う運転制御である。自動運転制御ＣＴadは、運転者の運転操作に因らず、操舵及び加減速を自動的に行うことによって車両１０の運転を行う運転制御である。尚、加減速には、制動も含まれている。

運転制御部９６は、自動運転選択スイッチ８８がオフとされている場合には、手動運転モードを成立させて手動運転制御ＣＴmdを実行する。運転制御部９６は、例えば運転者の操作等に応じて、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２などを各々制御する指令をハイブリッド制御部９２に出力することで手動運転制御ＣＴmdを実行する。

運転制御部９６は、自動運転選択スイッチ８８がオンとされている場合には、自動運転モードを成立させて自動運転制御ＣＴadを実行する。運転制御部９６は、例えば目的地、位置情報Ｉvpに基づく自車位置情報、ナビ情報Ｉnaviなどに基づく地図情報、及び車両周辺情報Ｉardに基づく走行路における各種情報等に基づいて、自動的に目標走行状態を設定する。運転制御部９６は、設定した目標走行状態に基づいて加減速と操舵とを自動的に行うように、エンジン１２、ホイールブレーキ装置５６、操舵装置５８などを各々制御する指令をハイブリッド制御部９２などに出力することで自動運転制御ＣＴadを行う。

自動運転制御ＣＴadでの走行である自動運転には、有人走行と無人走行とがある。自動運転制御ＣＴadにおける有人走行は有人自動運転であり、自動運転制御ＣＴadにおける無人走行は無人自動運転である。

ところで、有人自動運転では、搭乗者がいる為、例えば最適エンジン動作点とするようにエンジン１２を制御する際に、無人自動運転と比べてＮＶが悪化し易い。その為、電子制御装置９０は、無人自動運転の実行中にエンジン１２の負荷を増加させることで、有人自動運転の開始時の充電残量ＳＯＣを増加させ、ＢＥＶ走行モードを成立可能な期間を長くして静粛性を向上させる。

充電制御部９４は、無人自動運転の実行中には、有人自動運転の実行中よりも、要求充電電力Ｐchgdemを大きな値に設定するＮＶ抑制制御ＣＴnvを行う。

充電制御部９４は、無人自動運転から有人自動運転へ移行することが決まっている場合に、有人自動運転に備えてＮＶ抑制制御ＣＴnvを行う。

運転制御部９６は、無人自動運転から有人自動運転へ移行するか否かを判定する。例えば、運転制御部９６は、無人自動運転の実行中に、次の目的地での乗車が有るか否かを判定することで、無人自動運転から有人自動運転へ移行するか否かを判定する。次の目的地とは、例えば無人タクシーにおける乗車予約などによって受け付けられた乗客を乗せる地点等である。

充電制御部９４は、自動運転制御ＣＴadにおいて無人自動運転から有人自動運転への移行が運転制御部９６によって判定された場合に、有人自動運転が開始されるまでの無人自動運転の実行中においてＮＶ抑制制御ＣＴnvを行う。

充電制御部９４は、無人自動運転の実行中に現在の地点から有人自動運転へ移行する地点までの走行距離Ｄdrvを取得する。又、充電制御部９４は、無人自動運転の実行中に現在の充電残量ＳＯＣである現在充電残量ＳＯＣrを取得する。充電制御部９４は、無人自動運転の実行中に、走行距離Ｄdrvと現在充電残量ＳＯＣrとに基づいて要求充電電力Ｐchgdemを算出する。例えば、充電制御部９４は、予め定められたＮＶ優先実行マップに、走行距離Ｄdrv及び現在充電残量ＳＯＣrを適用することで、要求充電電力Ｐchgdemを算出する。上記ＮＶ優先実行マップは、有人自動運転への移行後に、燃費性能の向上よりもＮＶ性能の向上を優先する為のマップである。上記ＮＶ優先実行マップは、例えば有人自動運転が開始されるときの充電残量ＳＯＣを所定充電残量範囲ＲＮＧsocの上限値よりも大きな値とする為の予め定められた関係である。つまり、充電制御部９４は、無人自動運転から有人自動運転への移行が運転制御部９６によって判定された場合には、有人走行が開始されるときの充電残量ＳＯＣが所定充電残量範囲ＲＮＧsocの上限値よりも大きな値となるようにＮＶ抑制制御ＣＴnvを行う。

一方で、充電制御部９４は、有人自動運転への移行が運転制御部９６によって判定されていない無人自動運転の実行中には、又は、有人自動運転の実行中には、充電残量ＳＯＣが所定充電残量範囲ＲＮＧsoc内となり且つ車両１０のエネルギー効率が最適となるように、エンジン１２を制御する。所定充電残量範囲ＲＮＧsocや最適エンジン動作点は、燃費性能の向上を優先する為の燃費最適実行マップである。つまり、充電制御部９４は、有人自動運転への移行が運転制御部９６によって判定されていない無人自動運転の実行中には、又は、有人自動運転の実行中には、燃費最適実行マップを用いて要求充電電力Ｐchgdemを算出する。

図２は、電子制御装置９０の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、自動運転においてＮＶ性能を向上する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。

図２において、先ず、運転制御部９６の機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、無人自動運転の実行中であるか否かが判定される。このＳ１０の判断が肯定される場合は運転制御部９６の機能に対応するＳ２０において、次の目的地での乗車が有るか否かが判定される。このＳ２０の判断が肯定される場合は充電制御部９４の機能に対応するＳ３０において、現在の地点から目的地（有人自動運転へ移行する地点）までの走行距離Ｄdrvが取得され、又、現在充電残量ＳＯＣrが取得される。このＳ３０に次いで、充電制御部９４の機能に対応するＳ４０において、ＮＶ優先実行マップを用いた要求充電電力Ｐchgdemが算出される。一方で、上記Ｓ１０の判断が否定される場合は、又は、上記Ｓ２０の判断が否定される場合は、充電制御部９４の機能に対応するＳ５０において、燃費最適実行マップを用いた要求充電電力Ｐchgdemが算出される。

図３は、図２のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。図３は、自動運転が実行された場合の一例を示している。破線に示す比較例は、充電残量ＳＯＣが所定充電残量範囲ＲＮＧsoc内となり且つ車両１０のエネルギー効率が最適となるようにエンジン１２が制御される場合の一例を示している。図３において、ｔ１時点は、無人自動運転の実行中に目的地で乗客を乗せた時点であって、有人自動運転が開始された時点である。無人自動運転における要求充電電力Ｐchgdemは、実線に示すように、ｔ１時点まで、燃費最適実行マップを用いた要求充電電力Ｐchgdem（破線参照）よりも大きな値とされている。これにより、ｔ１時点における充電残量ＳＯＣは、所定充電残量範囲ＲＮＧsocの上限値よりも増加させられている。ｔ１時点までは、無人自動運転である為、エンジン回転速度Ｎeが高くされてＮＶが悪化しても問題が生じ難い。有人自動運転の開始後は、要求充電電力Ｐchgdemが減少させられ、エンジン１２が停止状態とされてＢＥＶ走行が実行されている。本実施例では、比較例と比べて、エンジン１２の停止頻度が増加させられ、エンジン回転速度Ｎeが低減させられる。これにより、ＮＶ性能が向上させられる。

上述のように、本実施例によれば、無人自動運転の実行中にはＮＶ抑制制御ＣＴnvが行われる。これにより、ＮＶの悪化が問題となり難い無人自動運転の実行中に充電電力Ｐchgが大きくされ、有人自動運転の開始時の充電残量ＳＯＣが、有人自動運転の継続中に比べて増加させられる。従って、無人自動運転から移行した有人自動運転の開始後において、充電残量ＳＯＣが大きい期間は、エンジン１２を停止状態とする時間が増加させられたり、エンジン回転速度Ｎeが低減させられる。よって、自動運転において、ＮＶ性能を向上することができる。

また、本実施例によれば、無人自動運転から有人自動運転への移行が判定された場合に、有人自動運転が開始されるまでの無人自動運転の実行中においてＮＶ抑制制御ＣＴnvが行われる。これにより、有人自動運転の開始時の充電残量ＳＯＣが有人自動運転の継続中に比べて適切に増加させられる。

また、本実施例によれば、ＮＶ抑制制御ＣＴnvでは、走行距離Ｄdrvと現在充電残量ＳＯＣrとに基づいて要求充電電力Ｐchgdemが算出される。これにより、無人自動運転の実行中には、有人自動運転の実行中よりも、要求充電電力Ｐchgdemが大きな値に適切に設定される。

また、本実施例によれば、有人自動運転への移行が判定されていない無人自動運転の実行中には、又は、有人自動運転の実行中には、充電残量ＳＯＣが所定充電残量範囲ＲＮＧsoc内となり且つ燃費が最適となるように、エンジン１２が制御される。これにより、燃費性能の向上を優先する制御が適切に実行される。

また、本実施例によれば、無人自動運転から有人自動運転への移行が判定された場合には、有人走行が開始されるときの充電残量ＳＯＣが所定充電残量範囲ＲＮＧsocの上限値よりも大きな値となるようにＮＶ抑制制御ＣＴnvが行われる。これにより、ＮＶ性能の向上を優先する制御が適切に実行される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例において、ＮＶ抑制制御ＣＴnvでは、有人走行が開始されるときの充電残量ＳＯＣの目標値が、所定充電残量範囲ＲＮＧsocの上限値よりも大きな値に予め定められていても良い。そして、ＮＶ抑制制御ＣＴnvでは、走行距離Ｄdrvを走行する間に、現在充電残量ＳＯＣrを充電残量ＳＯＣの目標値まで増加させる為の要求充電電力Ｐchgdemが算出されても良い。

また、前述の実施例において、動力源としてエンジン及び電動機を備えた、パラレル方式又はシリーズ方式のハイブリッド車両、充電スタンドや家庭用電源などの外部電源からバッテリへの充電が可能な所謂プラグインハイブリッド車両などであっても、本発明を適用することができる。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両（ハイブリッド車両）１２：エンジン５４：バッテリ９０：電子制御装置（制御装置）９４：充電制御部９６：運転制御部ＭＧ１：第１電動機（電動機）ＭＧ２：第２電動機（電動機）

Claims

エンジンと、電動機と、前記電動機に対して電力を授受するバッテリと、を備えたハイブリッド車両の、制御装置であって、
運転者の運転操作に基づいて前記ハイブリッド車両の運転を行う手動運転制御と、操舵及び加減速を自動的に行うことによって前記ハイブリッド車両の運転を行う自動運転制御と、を実行する運転制御部と、
前記自動運転制御における無人走行の実行中には、前記自動運転制御における有人走行の実行中よりも、前記エンジンの動力を用いた前記電動機の発電による前記バッテリの充電用の要求充電電力を大きな値に設定するＮＶ抑制制御を行う充電制御部と、
を含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
前記充電制御部は、前記自動運転制御において前記無人走行から前記有人走行への移行が前記運転制御部によって判定された場合に、前記有人走行が開始されるまでの前記無人走行の実行中において前記ＮＶ抑制制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記充電制御部は、前記無人走行の実行中に、現在の地点から前記有人走行へ移行する地点までの走行距離と、現在の前記バッテリの充電残量と、に基づいて前記要求充電電力を算出することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記充電制御部は、前記有人走行への移行が前記運転制御部によって判定されていない前記無人走行の実行中には、又は、前記有人走行の実行中には、前記バッテリの充電残量が所定充電残量範囲内となり且つ前記ハイブリッド車両のエネルギー効率が最適となるように、前記エンジンを制御することを特徴とする請求項２又は３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記充電制御部は、前記無人走行から前記有人走行への移行が前記運転制御部によって判定された場合には、前記有人走行が開始されるときの前記充電残量が前記所定充電残量範囲の上限値よりも大きな値となるように前記ＮＶ抑制制御を行うことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。