JP3654048B2 - ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハイブリッド車両の駆動制御装置に関し、特に、目的地までの経路の道路状況に応じて燃料消費量が最少となるようにエンジンとモーターの運転スケジュールを設定するものである。
【０００２】
【従来の技術】
予測された走行負荷とエンジン負荷とに基づいて燃料消費量が最少となる補機の運転スケジュールを立案し、このスケジュールにしたがって補機を運転するようにした内燃機関の補機駆動制御装置が知られている（例えば、特開平９−３２４６６５号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の装置では、定常走行のみに基づいて走行負荷とエンジン負荷とを決定しており、減速および制動時のエネルギー回収による燃費減少と、加速時の燃費増加とを考慮していないため、燃料消費量が充分に低減されないという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、目的地までの経路の道路状況に応じて燃料消費量が最少となるエンジンとモーターの運転スケジュールを設定することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態の構成を示す図１および図２に対応づけて本発明を説明すると、本発明は、車両を駆動する電力をバッテリー１５からモーター４へ供給するとともに、エンジン２によりモーター１を駆動して発電した電力とモーター４による車両制動時の回生電力とをモーター１，４からバッテリー１５へ供給し、エンジン２とモーター４のいずれか一方または両方により車両を駆動するハイブリッド車両の駆動制御装置に適用される。
そして、目的地までの経路を探索する経路探索手段３４と、経路の道路状況を検出する道路状況検出手段３４と、発進と停止が予測される地点で経路を複数の区間に区分する経路区分手段１６と、運転者の運転履歴を記録する運転履歴記録手段３５と、道路状況と運転履歴とに基づいて各区間ごとに車速パターンを推定する車速推定手段１６と、車速パターンとエンジン２の燃料消費特性とに基づいて、目的地までの燃料消費量が最少となるように各区間ごとのエンジン２とモーター１，４の運転スケジュールを設定する運転スケジュール設定手段１６とを備え、
運転スケジュール設定手段１６は、エンジン２の運転効率が低くなる区間（以下、低効率区間という）をモーター４により走行するとともに、他の区間のエンジン２の運転点を運転効率が上昇する側に移動することによってエンジン２の出力を走行に要する出力よりも大きくし、エンジン２の出力から走行に要する出力を差し引いた出力でモーター１を発電駆動してバッテリー１５を充電する第１運転スケジュールと、低効率区間と他の区間とをエンジン２のみにより走行する第２運転スケジュールとの燃料消費量を比較し、第１運転スケジュールの燃料消費量が第２運転スケジュールの燃料消費量よりも少ない場合に第１運転スケジュールを選択する。
【０００６】
上述した課題を解決するための手段の項では、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定されるものではない。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、発進と停止が予測される地点で目的地までの経路を複数の区間に区分し、目的地までの経路の道路状況と運転者の運転履歴とに基づいて各区間ごとに車速パターンを推定し、車速パターンとエンジンの燃料消費特性とに基づいて、目的地までの燃料消費量が最少となるように各区間ごとのエンジンとモーターの運転スケジュールを設定する際に、エンジンの運転効率が低くなる区間（低効率区間）をモーターにより走行するとともに、他の区間のエンジンの運転点を運転効率が上昇する側に移動することによってエンジンの出力を走行に要する出力よりも大きくし、エンジンの出力から走行に要する出力を差し引いた出力でモーターを発電駆動してバッテリーを充電する第１運転スケジュールと、低効率区間と他の区間とをエンジンのみにより走行する第２運転スケジュールとの燃料消費量を比較し、第１運転スケジュールの燃料消費量が第２運転スケジュールの燃料消費量よりも少ない場合に第１運転スケジュールを選択するようにしたので、定常走行時のみならず、車両の減速および制動時のエネルギー回収による燃費改善と、加速時の燃費増加とを考慮して、目的地までの経路の道路状況と運転者の運転履歴に応じた正確な燃料消費量を求めることができ、燃料消費量が最少となるエンジンとモーターの運転スケジュールを設定することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１および図２に一実施の形態の構成を示す。図１において、太い実線は機械力の伝達経路を示し、太い破線は電力線を示す。また、細い実線は制御線を示し、二重線は油圧系統を示す。
この車両のパワートレインは、モーター１、エンジン２、クラッチ３、モーター４、無段変速機５、減速装置６、差動装置７および駆動輪８から構成される。エンジン２とモーター４との間にはクラッチ３が介装されており、モーター１の出力軸と、エンジン２の出力軸と、クラッチ３の入力軸３ａとが互いに連結されるとともに、クラッチ３の出力軸３ｂと、モーター４の出力軸と、無段変速機５の入力軸とが互いに連結される。なお、ハイブリッド車両のパワートレインの構成はこの実施の形態に限定されない。
【０００９】
クラッチ３の締結時にはエンジン２のみ、またはエンジン２とモーター４とが車両の推進源となり、クラッチ３の解放時にはモーター４のみが車両の推進源となる。エンジン２とモーター４のいずれか一方または両方の駆動力は動力伝達機構、すなわち無段変速機５、減速装置６および差動装置７を介して駆動輪８へ伝達される。無段変速機５には油圧装置９から圧油が供給され、ベルトのクランプと潤滑がなされる。油圧装置９のオイルポンプ（不図示）はモーター１０により駆動される。
【００１０】
モータ１，４，１０は三相同期電動機または三相誘導電動機である。モーター１はクラッチ３締結時のエンジン２の始動とクラッチ３解放時の発電に用いられ、モーター４は車両の推進と発電制動に用いられる。モーター１０は油圧装置９のオイルポンプ駆動用である。なお、モーター１，４，１０には交流機に限らず直流電動機を用いることもできる。
【００１１】
クラッチ３はパウダークラッチであり、伝達トルクを調節することができる。なお、このクラッチ３に乾式単板クラッチや湿式多板クラッチを用いることもできる。無段変速機５はベルト式やトロイダル式などの無段変速機であり、変速比を無段階に調節することができる。
【００１２】
モーター１，４，１０はそれぞれインバーター１１，１２，１３により駆動される。インバーター１１〜１３は共通のＤＣリンク１４を介してメインバッテリー１５に接続されており、メインバッテリー１５の直流充電電力を交流電力に変換してモーター１，４，１０へ供給するとともに、モーター１，４の交流発電電力を直流電力に変換してメインバッテリー１５を充電する。なお、インバーター１１〜１３は互いにＤＣリンク１４を介して接続されているので、回生運転中のモーターにより発電された電力をメインバッテリー１５を介さずに直接、力行運転中のモーターへ供給することができる。メインバッテリー１５には、リチウム・イオン電池、ニッケル・水素電池、鉛電池などの各種電池や、電機二重層キャパシターいわゆるパワーキャパシターを用いることができる。
【００１３】
コントローラー１６はマイクロコンピューターとメモリなどの周辺部品を備え、エンジン２の回転速度や出力トルク、クラッチ３の伝達トルク、モーター１，４，１０の回転速度や出力トルク、無段変速機５の変速比などを制御する。
【００１４】
コントローラー１６には、図２に示すように、キースイッチ２０、セレクトレバースイッチ２１、アクセルセンサー２２、ブレーキスイッチ２３、車速センサー２４、バッテリー温度センサー２５、バッテリーＳＯＣ検出装置２６、エンジン回転センサー２７、スロットルセンサー２８、車間距離センサー２９が接続される。
【００１５】
キースイッチ２０は車両のキーがON位置またはSTART位置に設定されるとオン（閉路）する。セレクトレバースイッチ２１はパーキングＰ、ニュートラルＮ、リバースＲ、ドライブＤの各スイッチを備え、車両のセレクトレバー（不図示）の設定位置に応じたスイッチがオンする。アクセルセンサー２２はアクセルペダル（不図示）の踏み込み量を検出し、ブレーキスイッチ２３はブレーキペダル（不図示）の踏み込み状態を検出する。車速センサー２４は車両の走行速度を検出し、バッテリー温度センサー２５はメインバッテリー１５の温度を検出する。また、バッテリーＳＯＣ検出装置２６はメインバッテリー１５の充電状態（ＳＯＣ）を検出し、エンジン回転センサー２７はエンジン２の回転速度を検出する。さらに、スロットルセンサー２８はエンジン２のスロットルバルブ開度を検出し、車間距離センサー２９は先行車との車間距離を検出する。
【００１６】
コントローラー１６にはまた、エンジン２の燃料噴射装置３０、点火装置３１、バルブタイミング調整装置３２、スロットルバルブ調整装置３３、ナビゲーション装置３４、運転履歴記録装置３５、補助バッテリー３６が接続される。コントローラー１６は燃料噴射装置３０を制御してエンジン２への燃料の供給と停止および燃料噴射量を調節するとともに、点火装置３１を制御してエンジン２の点火を行い、バルブタイミング調整装置３２を制御してエンジン２の吸気バルブの閉時期を調節する。コントローラー１６はさらに、スロットルバルブ調整装置３３を制御してエンジン２のトルクを調節するとともに、インバーター１１、１２、１３を制御してモーター１、４、１０のトルクと回転速度を調節する。
【００１７】
ナビゲーション装置３４は、ＧＰＳ受信機により現在地を検出する衛星航法装置と、ジャイロコンパスなどにより走行経路を検出する自立航法装置と、ビーコン受信機により交通情報や道路情報を受信する路車間通信装置（ＶＩＣＳやＦＭ多重放送など）と、道路地図データベースとを備え、目的地までの経路を探索するとともに、探索経路上の道路状況を検出する。運転履歴記録装置３５は、走行経路の道路状況と運転者ごとの走行パターンを記録する。補助バッテリー３６はコントローラー１６などの制御機器へ電源を供給する。
【００１８】
次に、燃料消費量を最少にするためのエネルギーの蓄積と消費スケジューリングに対するこの実施の形態の基本的な方法を説明する。
第１のスケジューリング方法は、例えば前方に降坂路がある場合には、そこでエネルギーを回収してバッテリーを充電できるので、予めモーター走行や空調装置のコンプレッサー（不図示）などの補機類を駆動してバッテリーのＳＯＣを低下させておき、降坂路でエネルギーを最大限に回収する。これにより、エネルギーの回収率が向上し、その分だけ燃料消費量を低減することができる。
【００１９】
第２のスケジューリング方法は、エンジンの運転効率の低い区間をモーターにより走行する。例えば図３（ａ）に示すように５０km/hで２分間走行した後に２０km/hで５分間走行する場合には、車両の走行に必要な出力（正値が駆動力を表し、負値が制動力を表す）は図３（ｂ）に示すように３．８kwで２分間の後、１kwで５分間のパターンとなる。この走行パターンをエンジン２のみで走行した場合には、図４に示すエンジン２の燃料噴射特性から燃料噴射量が図３（ｃ）に示すようなパターンとなり、この経路の燃料消費量を次のように求めることができる。
【数１】
０．５cc/sec×２min×６０sec＋０．２cc/sec×５min×６０sec＝１２０cc
【００２０】
図５にエンジン２の出力特性と効率特性を示す。この特性図から明らかなように、一般にエンジンは低速になるほど効率が低下する。そこで、図３に示す走行パターンの内、効率の低い２０km/hの走行区間をモーター４により走行し、この区間でモーター４により消費される電力量を、５０km/hのエンジン２による走行区間で予め発電してメインバッテリー１５に蓄電する、という充放電スケジュールを立てる。
【００２１】
エンジン２により５０km/hで定常走行しながらモーター１で発電を行う場合には、図５に示すように、エンジン回転数[rpm]を変えずにエンジントルクを増加し、エンジン２の運転点を最良効率線上に移動するのが最良である。この運転点でエンジン２を運転すると、図５に示すように８．８kwのエンジン出力が得られるので、５０km/hの定常走行のための所用出力３．８kwを差し引いても５kwの発電が可能になる。なお、厳密には発電用モーター１の発電効率などの分だけ発電量が少なくなる。
【００２２】
モーター４による２０km/h走行区間の所用電力量（所用電力の時間積分値）は、
【数２】
１kw×５min÷６０min＝１／１２ kwh
この電力量１／１２[kwh]を、エンジン２による５０km/h走行区間において発電電力５kwで発電した場合の発電時間は、
【数３】
（１／１２）kwh／５kw＝１／６０h＝１min
１分間でよいことになる。また、図４に示す燃料噴射特性から、この発電時の燃料噴射量は１．０cc/sec必要なことが分かる。
【００２３】
したがって、図３（ａ）に示す走行パターンに対して、エンジン２の運転効率の低い２０km/h区間をモーター４により走行する場合の燃料噴射量パターンは、図３（ｄ）に示すようなパターンになる。この図３（ｄ）に示す燃料噴射量パターンでの経路全体の燃料消費量は、
【数４】
１cc/sec×１min×６０sec＋０．５cc/sec×１min×６０sec＝９０cc
となり、エンジン２のみで走行する場合（図３（ｃ））の燃料消費量１２０cc（数式１）よりも少なくなる。
【００２４】
このように、目的地までの経路上において、エンジンにより走行した場合に運転効率が低くなる区間を、モーターにより走行して他の区間で発電を行う場合の燃料消費量と、エンジンにより走行した場合の燃料消費量とを比較して、前者が後者よりも少ない場合にモーターによる走行区間に選定する、つまり、エンジンにより走行すると運転効率が低くなる区間をモーターにより走行し、その分の電力量をエンジンにより走行しても運転効率が高い区間で発電を行うようにする。これにより、経路全体での燃料消費量を低減することができる。
【００２５】
以上説明したエネルギーの蓄積と消費スケジューリングの第１の方法と第２の方法から明らかなように、目的地までの経路における道路状況や乗員の過去の運転履歴に基づいて、燃料消費量が最少となるエネルギーの蓄積と消費スケジュール、つまりバッテリーの充放電スケジュールを立てることができる。
【００２６】
図６は、一実施の形態の充放電スケジュールの決定処理と、その充放電スケジュールに沿って車両を運行する処理を示すプログラムのフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。
【００２７】
コントローラー１６は所定時間ごとにこのプログラムを実行する。ステップ１において、ナビゲーション装置３４で目的地を設定し、目的地までの最適経路を探索する。なお、例えば通勤路などのように繰り返し走行する頻度が高い経路と走行時刻などを予めナビゲーション装置３４に記録しておき、記録経路を記録時刻とほぼ同じ時刻に走行する場合には記録経路から目的地を推定し、乗員が目的地を設定しなくても自動的に目的地と目的地までの経路を設定するようにしてもよい。
【００２８】
ステップ２では、目的地までの経路の道路種別、交差点、信号機、道路の曲率および勾配などの情報や、ＶＩＣＳなどにより提供される渋滞情報や交通規制情報をナビゲーション装置３４から読み込む。
【００２９】
ステップ３で、運転履歴記録装置３５から過去の運転履歴を読み込む。運転履歴テーブルには、図７に示すように道路種別ごとに走行速度、発進時の加速度、停止時の減速度などの過去の平均値が記録されている。なお、運転履歴を運転者ごとに記録しておき、運行開始時に運転者に選択させるようにしてもよい。また、運転履歴テーブルの道路種別は、道路の幅員や車線数、信号機の設置間隔などによって細分化してもよく、頻繁に通る道路については個別に運転履歴を記録するようにしてもよい。
【００３０】
ステップ４では、ステップ２で読み込んだ目的地までの道路状況と、ステップ３で読み込んだ乗員の過去の運転履歴とに基づいて、目的地までの経路上の運転パターン、すなわち走行速度パターンを予測する。まず、目的地までの経路を、信号機や交差点、料金所、カーブ、合流、車線減少など、停止と発進が予測される地点で区分する。次に、運転履歴テーブルを参照して各区間ごとに道路種別に応じて走行速度Ｖm、発進加速度Ａmおよび停止減速度Ｄmを読み出し、図８に示すように区間ごとに発進地点からの加速度をＡm、走行速度をＶm、停止地点までの減速度をＤmとして、走行速度パターンを作成する。なお、信号機や交差点での停止は過去の運転履歴から推定してもよく、また、信号機のサイクルに関する情報が得られる場合にはそれに基づいて予測してもよい。さらに、過去の運転履歴がない場合には、走行速度を法定速度とし、加減速度を一般的な運転者の平均値とすればよい。
【００３１】
図９に目的地までの経路の一例を示す。
この経路は、（ａ）に示すように出発地から一般道路を走行して市街地に入り、高速道路を経由して再び一般道路を走行し、目的地に至る経路であり、ナビゲーション装置３４によって途中の市街地では渋滞が発生しており、高速道路を出てからの一般道路には降坂路と登坂路があることが分かっている。このような道路状況の経路において、上述したように、停止と発進が予測される地点で経路を区分し、各区間ごとに道路状況と運転履歴データとに基づいて（ｂ）に示す走行速度パターンを予測する。
【００３２】
ステップ５において、各区間の走行速度パターンに基づいて走行に必要な出力（仕事率）Ｐ(w)を次式により演算する。
【数５】
Ｐ＝｛μ・Ｍ・ｇ＋（ρ・Ｃd・Ａ・vsp2）／２＋Ｍ・acc・ｇ＋Ｍ・ｇ・sinθ｝・vsp／３．６
ここで、Ｍは車重[kg]、μは転がり抵抗係数、ρは空気密度[kg/m3]、Ｃdは空気抵抗係数、Ａは前影投影面積[m2]、ｇは重力加速度[m/sec2]、θは道路勾配[rad]を示す。また、上式の第１項は転がり抵抗を、第２項は空気抵抗を、第３項は加速抵抗を、第４項は勾配抵抗をそれぞれ表す。図９（ａ）の道路状況と（ｂ）の走行速度パターンに対する出力演算結果を（ｃ）に示す。図９（ｃ）において、車両の走行に必要な出力の正値が駆動力を表し、負値が制動力を表す。
【００３３】
ステップ６で、図１０に示すサブルーチンを実行して目的地までの経路の充放電スケジュールを決定する。
【００３４】
図１０のステップａ１において、目的地までの経路の出力パターン（図９（ｃ）参照）を検索して所定時間、例えば１分以上継続して回生制動を行う区間（以下、単に継続回生区間と呼ぶ）の有無を調査する。継続回生区間があればステップａ２へ進み、なければステップａ６へ進む。図９に示す例では、高速道路の出口料金所手前から一般道路の降坂路までの区間が継続回生区間に該当する。
【００３５】
続くステップａ２では、継続回生区間の始点を境にして目的地までの経路を区分し、各区間をスケジューリング区間とする。図９に示す例では、高速道路の出口料金所手前の減速開始点から継続回生区間が始まるので、その減速開始点を境にして経路を２つのスケジューリング区間に区分する（図９の▲１▼地点）。なお便宜上、出発地から減速開始点までをスケジューリング区間１とし、減速開始点から目的地までをスケジューリング区間２とする。スケジューリング区間２は、継続回生区間を含むスケジューリング区間である。なお、以下の説明では図９に示すスケジューリング区間を例に上げて説明するが、本発明はこの図９に示す経路の走行パターンに限定されるものではない。
【００３６】
次に、設定した各スケジューリング区間に対してステップａ３〜ａ６の処理を行う。ステップａ３では、スケジューリング区間の始点におけるＳＯＣが、予め設定した下限値ＳＯＣminの近傍であるか否かを判定する。スケジューリング区間の始点におけるメインバッテリー１５のＳＯＣが下限値ＳＯＣmin近傍であれば、そのスケジューリング区間の回生電力量を最大限に受け容れることができるから、ステップａ６へ進む。なお、スケジューリング区間の始点におけるＳＯＣは、その前のスケジューリング区間におけるエンジン２とモーター４の走行分担に基づいて予測する。図９に示す例では、スケジューリング区間１の始点におけるＳＯＣは出発地におけるＳＯＣである。また、継続回生区間を含むスケジューリング区間２の始点におけるＳＯＣは、その前のスケジューリング区間１のエンジン２とモーター４の走行分担に基づいて予測する。そして、継続回生区間を含むスケジューリング区間２の始点におけるＳＯＣ予測値が、予め設定した下限値ＳＯＣminの近傍であるか否かを判定する（図９の▲２▼地点）。継続回生区間の始点におけるメインバッテリー１５のＳＯＣが下限値ＳＯＣmin近傍であれば、継続回生区間の回生電力量を最大限に受け容れることができるから、ステップａ６へ進む。
【００３７】
スケジューリング区間の始点におけるＳＯＣ予測値が下限値ＳＯＣminの近傍にない場合はステップａ４へ進む。ステップａ４では、スケジューリング区間の回生電力量でメインバッテリー１５の充電を行った場合に、ＳＯＣが予め設定した上限値ＳＯＣmaxを越えてしまうか否かを判定する。つまり、スケジューリング区間の始点におけるＳＯＣ（上記予測値）と上限値ＳＯＣmaxとの差（ＳＯＣmax−ＳＯＣ）の電力量換算値Ｐ（ＳＯＣmax−ＳＯＣ）が、そのスケジューリング区間の回生電力量Ｃよりも少ない場合は、メインバッテリー１５のＳＯＣが大き過ぎて回生電力量Ｃを受け容れるだけの能力がないと判断し、ステップａ５へ進み、そうでなければステップａ５をスキップする。
【００３８】
例えば、継続回生区間であるスケジューリング区間２では、区間始点におけるメインバッテリー１５のＳＯＣ（上記予測値）と上限値ＳＯＣmaxとの差（ＳＯＣmax−ＳＯＣ）の電力量換算値Ｐ（ＳＯＣmax−ＳＯＣ）が、継続回生区間２の回生電力量Ｃよりも少ない場合は、メインバッテリー１５のＳＯＣが大き過ぎて回生電力量Ｃを受け容れるだけの能力がないと判断し、ステップａ５へ進み、そうでなければステップａ５をスキップする（図９の▲２▼地点）。
【００３９】
ステップａ５では、上述したエネルギーの蓄積と消費スケジューリングの第１の方法にしたがって、メインバッテリー１５が継続回生区間の回生電力量Ｃを最大限に受け容れることができるように、継続回生区間の直前のスケジューリング区間でメインバッテリー１５を消費してＳＯＣを低減する。つまり、継続回生区間の直前のスケジュール区間において、モーター４による走行区間（モーター４によるエンジン２のアシスト走行区間を含む）を選定し、そのモーター走行区間ではメインバッテリー１５からモーター４に電力を供給して消費する。図９に示す例では、メインバッテリー１５が継続回生区間の回生電力量Ｃを最大限に受け容れることができるように、継続回生区間の直前のスケジューリング区間１でメインバッテリー１５を消費してＳＯＣを低減する。つまり、継続回生区間の直前のスケジュール区間１において、モーター４による走行区間（モーター４によるエンジン２のアシスト走行区間を含む）を選定し、そのモーター走行区間ではメインバッテリー１５からモーター４に電力を供給して消費する。
【００４０】
メインバッテリー１５のＳＯＣを低減するためのモーター４による走行区間の選定方法を説明する。
基本的には、継続回生区間の直前のスケジューリング区間内の、エンジン２が最も効率の低い運転点で運転される区間を、モーター４による走行区間に選定する。図９に示す例では、スケジューリング区間１の市街地の渋滞区間（▲３▼区間）が該当する。なお、単一の区間だけでメインバッテリー１５のＳＯＣを充分に低減できない場合には、複数の区間をモーター走行区間として選定してもよい。また、エンジン２の効率の低い運転区間がない場合には、少しでもエンジン効率を上げることができるようなモーター４によるエンジン２のアシスト走行区間を選定してもよいし、あるいはエンジン２の運転効率が低い車両加速時にモーター４により駆動するようにしてもよい。
【００４１】
次に、エンジン２では運転効率が低いとしてモーター４による走行またはアシスト走行を決定した区間が長い場合には、メインバッテリー１５のＳＯＣが必要以上に減少し過ぎて下限値ＳＯＣmin以下になることがある。このような場合には、ステップａ６でモーター走行区間でのバッテリー消費に備えて事前に発電することを検討する。
【００４２】
モーター走行に備えた事前の発電については、基本的には上述したエネルギーの蓄積と消費スケジューリングの第２の方法に従うが、ただし、継続回生区間の始点でのメインバッテリー１５のＳＯＣが、継続回生区間の回生電力量を完全に回収できる値を超えないようにしなければならない。
【００４３】
図９に示す例では、スケジューリング区間１でモーター４による走行を決定した区間▲３▼の直前の一般道路において、モーター１により発電を行う（▲４▼区間）。この時、スケジューリング区間１の始点（出発地）でのメインバッテリー１５のＳＯＣと、モーター４による走行区間でのメインバッテリー１５の消費量とに基づいて、継続回生区間の始点（スケジューリング区間２の始点）でのＳＯＣが、継続回生区間の回生電力量を完全に受け容れることができる値以上にならないように、発電量を調節する。具体的には、継続回生区間始点でのバッテリーＳＯＣがＳＯＣ４以下にする必要があり、スケジューリング区間１の始点（出発地）でのバッテリーＳＯＣをＳＯＣ１とし、発電量のＳＯＣ換算値をＳＯＣ２とし、モーター走行区間でのバッテリー消費量のＳＯＣ換算値をＳＯＣ３とすると、
【数６】
（ＳＯＣ１＋ＳＯＣ２−ＳＯＣ３）≦ＳＯＣ４
の関係を満たすように発電量を調節する。
【００４４】
ステップａ７では、次に処理するスケジューリング区間が最終区間かどうかを確認し、最終スケジューリング区間であればステップａ８へ進み、そうでなければステップａ３へ戻って上述した処理を繰り返す。ステップａ８では、最終スケジューリング区間における充放電スケジュールを検討する。図９に示す例では、最終スケジューリング区間２において、継続回生区間で回生電力量を完全に回収してメインバッテリー１５を充電した後、登坂路でモーター４を駆動してエンジン２をアシストし、メインバッテリー１５を消費する。
【００４５】
以上のように充放電スケジュールが決定したら図６のステップ７へリターンし、ステップ７で、ナビゲーション装置３４から自車位置と目的地までの経路上の道路状況を読み込む。この時、車間距離センサー２９で検出した車間距離が短く、且つ走行速度が低い場合には渋滞していると判断してもよい。続くステップ８でステップ１で設定した経路から外れたか否かを判定し、経路を変更した場合はステップ１へ戻り、そうでなければステップ９へ進む。ステップ９では、収集した道路状況から目的地までの経路上で新たに渋滞が発生するなど、道路状況が変化したか否かを確認し、道路状況の変化があればステップ３へ戻り、特に変化がなければステップ１０へ進む。ステップ１０において、目的地に到達したかどうかを判定し、目的地に到達したら処理を終了し、到達していなければステップ７へ戻って上記処理を繰り返す。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】 図１に続く、一実施の形態の構成を示す図である。
【図３】 エネルギーの蓄積と消費スケジューリングの方法を説明するための図である。
【図４】 エンジンの燃料噴射特性を示す図である。
【図５】 エンジンの出力特性と効率特性を示す図である。
【図６】 一実施の形態の充放電スケジュールの決定処理と、充放電スケジュールの実施処理とを示すプログラムのフローチャートである。
【図７】 運転履歴テーブルを示す図である。
【図８】 走行速度パターン例を示す図である。
【図９】 目的地までの経路の一例を示す図である。
【図１０】 充放電スケジュール決定のサブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ モーター
２ エンジン
３ クラッチ
３ａ 入力軸
３ｂ 出力軸
４ モーター
５ 無段変速機
６ 減速装置
７ 差動装置
８ 駆動輪
９ 油圧装置
１０ モーター
１１，１２，１３ インバーター
１４ ＤＣリンク
１５ メインバッテリー
１６ コントローラー
２０ キースイッチ
２１ セレクトレバースイッチ
２２ アクセルセンサー
２３ ブレーキスイッチ
２４ 車速センサー
２５ バッテリー温度センサー
２６ バッテリーＳＯＣ検出装置
２７ エンジン回転センサー
２８ スロットルセンサー
２９ 車間距離センサー
３０ 燃料噴射装置
３１ 点火装置
３２ バルブタイミング調整装置
３３ スロットルバルブ調整装置
３４ ナビゲーション装置
３５ 運転履歴記録装置
３６ 補助バッテリー

Claims (1)

  1. 車両を駆動する電力をバッテリーからモーターへ供給するとともに、エンジンにより前記モーターを駆動して発電した電力と前記モーターによる車両制動時の回生電力とを前記モーターから前記バッテリーへ供給し、前記エンジンと前記モーターのいずれか一方または両方により車両を駆動するハイブリッド車両の駆動制御装置において、
    目的地までの経路を探索する経路探索手段と、
    前記経路の道路状況を検出する道路状況検出手段と、
    発進と停止が予測される地点で前記経路を複数の区間に区分する経路区分手段と、
    運転者の運転履歴を記録する運転履歴記録手段と、
    前記道路状況と前記運転履歴とに基づいて前記各区間ごとに車速パターンを推定する車速推定手段と、
    前記車速パターンと前記エンジンの燃料消費特性とに基づいて、目的地までの燃料消費量が最少となるように前記各区間ごとの前記エンジンと前記モーターの運転スケジュールを設定する運転スケジュール設定手段とを備え、
    前記運転スケジュール設定手段は、前記エンジンの運転効率が低くなる区間（以下、低効率区間という）を前記モーターにより走行するとともに、他の区間の前記エンジンの運転点を運転効率が上昇する側に移動することによって前記エンジンの出力を走行に要する出力よりも大きくし、前記エンジンの出力から走行に要する出力を差し引いた出力で前記モーターを発電駆動して前記バッテリーを充電する第１運転スケジュールと、前記低効率区間と前記他の区間とを前記エンジンのみにより走行する第２運転スケジュールとの燃料消費量を比較し、前記第１運転スケジュールの燃料消費量が前記第２運転スケジュールの燃料消費量よりも少ない場合に第１運転スケジュールを選択することを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
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