JP6311142B2 - ハイブリッド車両の制御システム及びハイブリッド車両の制御方法 - Google Patents
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Description
この構成によれば、充電状態範囲が高くなるに伴い、減衰される標高変動成分が少なくなり、演算対象区間の長さが小さくなる傾向となる。即ち、充電状態が高いときには、二次電池が供給可能な電力も大きい上、演算対象区間も短くなるので要求値が大きくなる。また充電状態が低いときには、二次電池が供給可能な電力も小さい上、演算対象区間も長くなるので要求値が小さくなる。従って、充電状態が高いときには積極的にモータ出力を高め、充電状態が低いときには、回転電機の動力を継続的に駆動輪に伝達させながら、電力消費を促すことができる。
以下、ハイブリッド車両の制御システム及びその制御方法の第1実施形態を説明する。本実施形態では、ハイブリッド車両の制御システム及び方法を、エンジン及び回転電機を搭載した大型トラックに適用したシステム及び方法として説明する。
勾配データ28は、道路の進行方向に沿った縦勾配の変化、又は道路の進行方向に沿った上り勾配・下り勾配の変化を示す情報である。
区間座標37は、アシスト対象区間Zの始点及び終点の2次元座標に関する情報である。昇降傾向38は、そのアシスト対象区間Z内で標高が上昇する傾向にあるか、低下する傾向にあるかを示す情報である。例えば、アシスト対象区間の始点となる変曲点の標高が、区間の終点となる変曲点の標高よりも高い場合には、「1(上昇傾向)」が設定され、アシスト対象区間の始点となる変曲点の標高が、アシスト対象区間の終点となる変曲点の標高よりも低い場合には、「0(下降傾向)」が設定される。
(1)対応付けされたSOC範囲によってアシスト対象区間Zの区切り方が異なる複数のアシスト用マップ35及び区間データ36のうち、走行開始点又はアシスト対象区間Zの終点における駆動バッテリ12のSOCに応じて、一組のアシスト用マップ35及び区間データ36が選択される。さらに走行用モータ11に対する要求値は、選択されたアシスト用マップ35及び区間データ36に基づくアシスト対象区間Z内で、駆動バッテリ12が供給可能な電力量を消費することを目標として設定される。このため、少なくとも走行中のアシスト対象区間Z内で走行用モータ11によるアシストを継続的に行いながら、アシスト対象区間Zの終点における駆動バッテリ12のSOCを、回生によって得られる電力を最大限受け入れることができる状態である下限値に近付けることが可能となる。従って、次のアシスト対象区間Zで回生によって得られる電力量が、駆動バッテリ12の受け入れ可能な電力量を上回ることを抑制することができる。即ち、駆動バッテリ12の出力及び充電のサイクルを効率よく行うことによって、エンジンの燃費を改善することができる。
次に、本発明を具体化した第2実施形態を図11にしたがって説明する。尚、第2実施形態は、第1実施形態のハイブリッド車両が備えるシステムを変更したのみの構成であるため、同様の部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
次に車両100の制御システムの動作について説明する。車両100から運行予定情報を受信したり、又は運行管理サーバ60に車両100の運行予定情報が登録されると、運行管理サーバ60のマップ管理部61は、運行予定情報に基づき、運行予定経路の高速道路に対応するアシスト用マップ35及び区間データ36を抽出し、車両100に送信する。即ち、本実施形態では、車両100による前処理が省略され、前処理の後の先読みアシスト処理は、第1実施形態と同様に行われる。従って、車両100の制御部20における演算負荷が軽減される。
上記各実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・上記各実施形態では、車両100の走行地点の実際の勾配を、加速度センサ44、及びアクセル開度検出部43から入力した信号に基づき判断したが、これ以外の手法により判断してもよい。例えば、GPS受信部40に基づき検出された標高データの変化に基づき、実際の勾配を判断してもよい。また、少なくとも車両の前後方向の傾きを検出する3軸ジャイロを用いて、実際の勾配を判断してもよい。
・アシストトルク値Tqは、使用可能電力量ΔPに基づき、アシスト対象区間Zの終点でSOCの下限値(SOCmin)に到達することを目標に演算したが、これ以外の値に近づけることを目標に演算してもよい。例えば下限値よりも大きい目標値(>SOCmin)を設定し、駆動バッテリ12のSOCを、この目標値に近付けるようにアシストトルク値Tqを設定してもよい。
Claims (8)
- エンジン及び回転電機を動力源として備え、二次電池の電力供給による前記回転電機の駆動、及び前記回転電機の回生電力による前記二次電池の充電が可能なハイブリッド車両について前記回転電機の出力するトルクを制御するハイブリッド車両の制御システムであって、
前記二次電池の充電状態を取得する充電状態取得部と、
前記ハイブリッド車両の走行予定経路を、前記回転電機の出力トルクの要求値を算出するための演算対象区間に区画した複数の演算対象区間情報を格納した演算対象区間情報記憶部と、
前記演算対象区間における前記回転電機に対する前記要求値を演算するトルク演算部とを備え、
前記演算対象区間情報は、その各々が、互いに異なる複数の充電状態範囲に対応し、対応する充電状態範囲に応じて前記演算対象区間の区切り方が異なり、
前記トルク演算部は、前記二次電池が前記回転電機に対して供給可能な電力量を算出するとともに、走行開始点又は前記ハイブリッド車両が前記演算対象区間の終点に到達する際の前記二次電池の充電状態に基づき複数の前記演算対象区間情報から一つを選択し、選択した演算対象区間情報に基づく前記演算対象区間内で、前記供給可能な電力量を消費することを目標として、前記要求値を演算することを特徴とするハイブリッド車両の制御システム。 - 前記演算対象区間情報は、前記走行予定経路の標高に関する情報であって前記充電状態範囲に応じて標高の変曲点が異なる間隔で設定された標高曲線情報を有し、
前記演算対象区間は、前記変曲点の間に設定される請求項1に記載のハイブリッド車両の制御システム。 - 前記演算対象区間は、前記走行予定経路に関連付けられた標高情報に対してローパスフィルタ処理が施されることによって生成された標高曲線の変曲点の間に設けられ、前記ローパスフィルタ処理のカットオフ周波数は、対応する前記充電状態範囲毎に異なる請求項1又は2に記載のハイブリッド車両の制御システム。
- 前記ローパスフィルタ処理では、前記充電状態範囲が高くなるに伴い、前記カットオフ周波数を高く設定する請求項3に記載のハイブリッド車両の制御システム。
- 前記走行予定経路の縦勾配の傾きを示す情報であって、縦勾配の変曲点が前記二次電池の充電状態に応じて異なる間隔で設定された勾配曲線情報を格納した勾配情報記憶部と、
前記ハイブリッド車両が走行している間、前記勾配曲線情報、及び実際の道路の縦勾配の傾きが合致しているか否かを判断する勾配判断部とを備え、
前記トルク演算部は、前記勾配曲線情報及び前記実際の道路の勾配の傾きが合致し、且つそれらが上り勾配を示す場合に、前記要求値を前記回転電機に対して出力する請求項1〜4のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の制御システム。 - 前記トルク演算部は、前記演算対象区間内で前記二次電池から供給可能な電力量を、前記演算対象区間の走行予定時間で除算することによって、前記要求値を算出する請求項1〜5のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の制御システム。
- 前記ハイブリッド車両が走行を開始する際、前記走行予定経路を示す走行予定情報を取得し、その走行予定情報に基づき前記走行予定経路の標高に関する情報であって前記充電状態範囲に応じて標高の変曲点が異なる間隔で設定された標高曲線情報を取得して、前記変曲点の間に設定される演算対象区間についての前記標高曲線情報を含む前記演算対象区間情報を生成する区間情報生成部を備えた請求項2〜6のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の制御システム。
- エンジン及び回転電機を動力源として備え、二次電池の電力供給による前記回転電機の駆動、及び前記回転電機の回生電力による前記二次電池の充電が可能なハイブリッド車両について前記回転電機の出力するトルクを、制御部を用いて制御するハイブリッド車両の制御方法であって、
前記制御部が、
前記回転電機の出力トルクの要求値を算出するための演算対象区間の終点に到達する際の前記二次電池の充電状態を取得するステップと、
前記ハイブリッド車両の走行予定経路を、前記回転電機の出力トルクの要求値を算出するための演算対象区間に区画した複数の演算対象区間情報であって、その各々が、互いに異なる複数の充電状態範囲に対応し、対応する充電状態範囲に応じて前記演算対象区間の区切り方が異なる演算対象区間情報から、前記二次電池の充電状態に応じて一つを選択するステップと、
前記演算対象区間の終点で前記二次電池が前記回転電機に対して供給可能な電力量を算出するステップと、
取得された前記二次電池の充電状態に基づき複数の前記演算対象区間情報から一つを選択し、選択した演算対象区間情報に基づく前記演算対象区間内で、前記供給可能な電力量を消費することを目標として、前記要求値を演算するステップとを有することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
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