JP6344429B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車両がこれから走行する下り坂区間又は渋滞区間に進入する前に、当該車両に搭載された蓄電池の残容量を予め低下させ又は増加させるハイブリッド車両の制御装置に関する。
ハイブリッド車両(以下、単に「車両」とも称呼される。)の蓄電池の残容量(以下、単に「SOC(State Of Charge)」 とも称呼する。)が極めて大きい状態又は極めて小さい状態において変化を繰り返すと、蓄電池の性能劣化が早まることが知られている。そこで、従来から蓄電池の劣化防止を目的として蓄電池のSOCが管理されている。具体的には、SOCの上限及び下限が規定され、制御装置は、SOCが上限と下限との範囲(以下、「管理幅」と称呼される。)を超えないように管理する。
即ち、制御装置は、SOCがその上限よりも大きくなると蓄電池への充電を禁止するとともに内燃機関の運転を停止して蓄電池に蓄えられた電力を用いて電動走行を行うことにより蓄電池を放電する制御を実行する。以下、この制御を「強制放電」とも称呼する。このとき、制御装置は回生制動により生じる電気エネルギーを回収することができない。これに対し、SOCがその下限よりも小さくなると、制御装置は内燃機関を強制的に運転させ、その出力を用いて蓄電池を充電する制御を実行する。以下、この制御を「強制充電」とも称呼する。この結果、燃料が車両走行以外の理由で多く消費されてしまう。従って、車両の走行中、SOCが管理幅内となるようにすることが、車両の燃費性能向上に効果的である。
例えば、内燃機関及び発電電動機が発生するトルク(駆動力)を用いることなく車両が加速するような下り坂を車両が走行する場合、運転者がアクセルペダルから足を離すこと、及び、場合によっては更に、ブレーキペダルを踏むことによって車両制動力が要求される。このとき、発電電動機の回生制動力によって車速の上昇が抑えられるとともに回生制動により発生した電力が蓄電池に供給される。その結果、蓄電池のSOCは増加する。そのため、車両が長い下り坂(即ち、距離が比較的長く且つ標高差が比較的大きい区間)を走行すると、その下り坂の途中でSOCがその上限を上回る場合がある。この場合、制御装置はSOCを低下させるために「強制放電」を実行する。
これに対し、渋滞路を車両が走行するとき、車両の走行には発電電動機の駆動力が用いられる一方で、回生制動による電力の発生はほとんど期待できない。よって、蓄電池に蓄えられた電力は消費され、蓄電池のSOCは低下する。そのため、車両が長い渋滞路を走行すると、その走行中にSOCがその下限を下回る場合がある。この場合、制御装置はSOCを増加させるために「強制充電」を実行する。
そこで、従来のハイブリッド車両の制御装置の一つ(以下、「従来装置」と称呼する。)は、インフラ情報取得装置(ナビゲーションシステム)を用いて車両の位置及び道路情報等を取得し、それらに基づいて走行予定経路及び同走行予定経路上に存在する渋滞区間を抽出する。従来装置は、更に、抽出した渋滞区間に車両が進入する前に蓄電池のSOCを予め増加させる充電制御を実施する(例えば、特許文献1を参照。)。
より具体的に述べると、従来装置は、渋滞区間の開始地点よりも所定の距離だけ手前の地点から渋滞区間の開始地点までの区間において、予め蓄電池の目標SOCを通常走行時の目標SOC(標準SOC)よりも大きい所定のSOCに増加させる「渋滞制御」を実行する。上記区間は「プレチャージ区間」とも称呼される。
ところが、プレチャージ区間に予期せぬ下り坂が存在していた場合、車両がそのプレチャージ区間を走行すると当初(車両がプレチャージ区間に差し掛かる前)の予測を超えてSOCが増加し、SOCの上限を上回ってしまうことがある。この場合、前述した蓄電池の「強制放電」が実行され、それまで実行されていた「渋滞制御」は一旦停止する。
この場合、「強制放電」は、蓄電池のSOCをその上限よりも所定量だけ低下させた後に終了する。その後、従来装置は「渋滞制御」を再開して、蓄電池のSOCを「渋滞制御」時の目標SOCに近付けようとする。しかしながら、その後も車両が「渋滞制御」中に下り坂を走行する場合には、SOCが増加してSOCの上限を上回り、再び「強制放電」が実行される場合がある。このように、強制放電が複数回行われることは、燃費の悪化を招来するのみならず、機関の始動及び停止が繰り返されることにより運転者に違和感を与える虞がある。
一方、このような装置は、下り坂区間の開始地点よりも所定の距離だけ手前の地点から下り坂区間の開始地点までの区間において、予め蓄電池の目標SOCを通常走行時の目標SOC(標準SOC)よりも小さい所定のSOCに低下させる「下り坂制御」を実行し得る。上記区間は「プレユース区間」とも称呼される。
ところが、車両がプレユース区間を走行中に予期せぬ渋滞に巻き込まれた場合、当初の予測を超えてSOCが低下し、SOCの下限を下回ってしまうことがある。この場合、前述した蓄電池の「強制充電」が実行され、それまで実行されていた「下り坂制御」は一旦停止する。
この場合、「強制充電」は、蓄電池のSOCをその下限よりも所定量だけ増加させた後に終了する。その後、装置は「下り坂制御」を再開して、蓄電池のSOCを「下り坂制御」時の目標SOCに近付けようとする。しかしながら、その後も車両が「下り坂制御」中に渋滞路を走行する場合には、SOCが低下してSOCの下限を下回り、再び「強制充電」が実行される場合がある。このように、強制充電が複数回行われることは、燃費の悪化を招来するのみならず、機関の始動及び停止が繰り返されることにより運転者に違和感を与える虞がある。
本発明は上記問題に対処するために為されたものである。即ち、本発明の目的の一つは、下り坂制御時に強制充電が繰り返し行われることがなく、或いは渋滞制御時に強制放電が繰り返し行われることがなく、もって燃費を向上することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。
そこで、本発明のハイブリッド車両の制御装置(以下、「本発明装置」とも称呼する。)は、車両(10)の駆動源としての内燃機関(20)及び同駆動源としての発電電動機(MG1,MG2)、並びに、前記発電電動機に電力を供給する蓄電池(64)を搭載し、前記発電電動機を用いて回生制動を行うとともに同回生制動により発生した電力を前記蓄電池に充電可能であり且つ前記内燃機関の出力により前記発電電動機を用いて発電した電力を前記蓄電池に充電可能に構成されたハイブリッド車両(10)に適用される。
更に、本発明装置は、前記車両に要求される要求駆動力(要求トルク)を満たすように且つ前記蓄電池の残容量(SOC)が標準残容量(SOCcntr-n)に設定された目標残容量(SOCcntr)に近付くように前記内燃機関及び前記発電電動機を制御する制御部(70〜74,図10のフローチャートを参照。)を備える。
前記制御部は、
(1)前記残容量が前記標準残容量よりも小さい下限残容量(SOClolmt )から前記標準残容量よりも大きい上限残容量(SOCuplmt )までの許容範囲(管理幅:MGR)から逸脱した場合(ステップ510での「Yes」,ステップ710での「Yes」)、前記残容量が前記許容範囲内に復帰するように、前記蓄電池の充電又は前記蓄電池からの放電を強制的に実行する復帰制御を行い(ステップ1040乃至ステップ1092)、
(2)前記車両の位置を示す位置情報及び道路情報を取得し(ステップ815,ステップ915)、
(3)前記位置情報及び前記道路情報に基づいて前記車両の走行予定経路を取得し(ステップ815,ステップ915)、
(4)前記道路情報であって前記走行予定経路を構成する道路区間に関する道路情報に基づいて同走行予定経路内の、第1所定条件を満たす対象下り坂区間、第2所定条件を満たす対象渋滞区間及び第3所定条件を満たす対象上り坂区間のうちの少なくとも一つである対象区間を抽出し(ステップ815,ステップ915)、
(5)前記対象区間が前記走行予定経路に含まれている場合には、同対象区間の開始地点(Dk,Dj)よりも所定距離だけ手前にある制御開始地点(Ds)から同対象区間の終了地点(De)までの区間である制御区間を決定する(ステップ815,ステップ915)。
(1)前記残容量が前記標準残容量よりも小さい下限残容量(SOClolmt )から前記標準残容量よりも大きい上限残容量(SOCuplmt )までの許容範囲(管理幅:MGR)から逸脱した場合(ステップ510での「Yes」,ステップ710での「Yes」)、前記残容量が前記許容範囲内に復帰するように、前記蓄電池の充電又は前記蓄電池からの放電を強制的に実行する復帰制御を行い(ステップ1040乃至ステップ1092)、
(2)前記車両の位置を示す位置情報及び道路情報を取得し(ステップ815,ステップ915)、
(3)前記位置情報及び前記道路情報に基づいて前記車両の走行予定経路を取得し(ステップ815,ステップ915)、
(4)前記道路情報であって前記走行予定経路を構成する道路区間に関する道路情報に基づいて同走行予定経路内の、第1所定条件を満たす対象下り坂区間、第2所定条件を満たす対象渋滞区間及び第3所定条件を満たす対象上り坂区間のうちの少なくとも一つである対象区間を抽出し(ステップ815,ステップ915)、
(5)前記対象区間が前記走行予定経路に含まれている場合には、同対象区間の開始地点(Dk,Dj)よりも所定距離だけ手前にある制御開始地点(Ds)から同対象区間の終了地点(De)までの区間である制御区間を決定する(ステップ815,ステップ915)。
更に、前記制御部は、前記制御区間を前記車両が走行するとき、同車両が前記制御開始地点から少なくとも前記対象区間の開始地点に到達するまでの間、前記目標残容量を前記標準残容量から同標準残容量とは相違し且つ前記許容範囲内の特定残容量(SOCcntr-d,SOCcntr-j,SOCcntr-u)へ変更する事前充放電制御を実行し(ステップ825,ステップ925)、前記事前充放電制御を実行しているときに前記復帰制御が実行された場合(ステップ840での「Yes」,ステップ940での「Yes」)、同復帰制御の開始時点(D5)から前記車両が前記制御区間を通過する時点(D9)まで前記事前充放電制御を禁止する(ステップ855,ステップ875,ステップ955,ステップ975)ように構成される。
このように、本発明装置は事前充放電制御中に「復帰制御」が開始され、その後に「復帰制御」が終了しても、その後の制御区間においては事前充放電制御を実行しない。従って、本発明装置によれば、事前充放電制御中に復帰制御が開始された後には、復帰制御が繰り返し行われることがないので、内燃機関が無駄に運転される機会を減らすことができる。即ち、本発明装置によれば、従来装置にくらべて燃費を向上することができる。
本発明の一態様に係るハイブリッド車両の制御装置において、前記制御部は、前記対象区間として前記対象下り坂区間を抽出し、前記特定残容量として、前記標準残容量よりも小さく且つ前記下限残容量よりも大きい第1残容量(SOCcntr-d)に設定するように構成される。
この態様によれば、本発明装置は対象区間として下り坂区間のみを抽出し得る。即ち、下り坂制御のみを実行中に残容量SOCが下限残容量を下回った場合であっても強制充電後に下り坂制御の実行を禁止することにより、内燃機関が無駄に運転される機会を減らすことができる。
本発明の一態様に係るハイブリッド車両の制御装置において、前記制御部は、前記対象区間として前記対象渋滞区間を抽出し、前記特定残容量として、前記標準残容量よりも大きく且つ前記上限残容量よりも小さい第2残容量(SOCcntr-j)に設定するように構成される。
この態様によれば、本発明装置は対象区間として渋滞区間のみを抽出し得る。即ち、渋滞制御のみを実行中に残容量SOCが上限残容量を上回った場合であっても強制放電後に渋滞制御の実行を禁止することにより内燃機関が無駄に運転される機会を減らすことができる。
本発明の一態様に係るハイブリッド車両の制御装置において、前記制御部は、前記対象区間として前記対象上り坂区間を抽出し、前記特定残容量として、前記標準残容量よりも大きく且つ前記上限残容量よりも小さい第3残容量(SOCcntr-u)に設定するように構成される。
この態様によれば、本発明装置は対象区間として上り坂区間のみを抽出し得る。即ち、上り坂制御のみを実行中に残容量SOCが上限残容量を上回った場合であっても強制放電後に上り坂制御の実行を禁止することにより内燃機関が無駄に運転される機会を減らすことができる。
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び/又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る「ハイブリッド車両の制御装置」(以下、「本制御装置」と称呼する。)について説明する。
(構成)
本制御装置は、図1に示したハイブリッド車両10(以下、単に「車両」とも称呼する。)に適用される。
本制御装置は、図1に示したハイブリッド車両10(以下、単に「車両」とも称呼する。)に適用される。
車両10は、第1発電電動機MG1、第2発電電動機MG2、内燃機関20、動力分配機構30、駆動力伝達機構50、第1インバータ61、第2インバータ62、昇降圧コンバータ63、蓄電池64、パワーマネジメントECU70、バッテリECU71、モータECU72、エンジンECU73及びナビゲーションECU74等を備えている。これらのECUは本発明の制御部に対応している。なお、これらのECUの2以上は一つのECUに統合されてもよい。
ECUは、エレクトリックコントロールユニットの略称であり、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM(又は不揮発性メモリ)及びインタフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。CPUは、メモリ(ROM)に格納されたインストラクション(ルーチン)を実行することにより後述する各種機能を実現する。
第1発電電動機MG1は、発電機及び電動機の何れとしても機能することができる同期発電電動機である。第1発電電動機MG1は本例において主として発電機としての機能を発揮する。第1発電電動機MG1は、出力軸である第1シャフト41を備えている。
第2発電電動機MG2は、第1発電電動機MG1と同様、発電機及び電動機の何れとしても機能することができる同期発電電動機である。第2発電電動機MG2は本例において主として電動機としての機能を発揮する。第2発電電動機MG2は、出力軸である第2シャフト42を備えている。
内燃機関(以下、単に「機関」とも称呼する。)20は、4サイクル・火花点火式・多気筒内燃機関である。機関20は、周知のエンジンアクチュエータ21を備えている。例えば、エンジンアクチュエータ21には、燃料噴射弁を含む燃料供給装置、点火プラグを含む点火装置、スロットル弁開度変更用アクチュエータ及び可変吸気弁制御装置(VVT)等が含まれる。機関20は、スロットル弁アクチュエータにより図示しない吸気通路に配設されたスロットル弁の開度を変更することによって吸入空気量を変更すること、及び、その吸入空気量に応じて燃料噴射量を変更すること等により、機関20の発生するトルク及び機関回転速度(即ち、機関出力)を変更することができるように構成されている。機関20は、機関20の出力軸であるクランクシャフト22にトルクを発生する。
動力分配機構30は周知の遊星歯車装置31を備えている。遊星歯車装置31はサンギア32と、複数のプラネタリギア33と、リングギア34と、を含んでいる。
サンギア32は第1発電電動機MG1の第1シャフト41に接続されている。従って、第1発電電動機MG1はサンギア32にトルクを出力することができる。第1発電電動機MG1は、サンギア32から第1発電電動機MG1に入力されるトルクによって回転駆動されることにより発電することができる。
複数のプラネタリギア33のそれぞれは、サンギア32と噛合するとともにリングギア34と噛合している。プラネタリギア33の回転軸(自転軸)はプラネタリキャリア35に設けられている。プラネタリキャリア35はサンギア32と同軸に回転可能となるように保持されている。プラネタリキャリア35は機関20のクランクシャフト22に接続されている。
リングギア34は、サンギア32と同軸に回転可能となるように保持されている。
プラネタリギア33からサンギア32にトルクが入力されたときには、そのトルクによってサンギア32が回転駆動される。プラネタリギア33からリングギア34にトルクが入力されたときには、そのトルクによってリングギア34が回転駆動される。逆に、サンギア32からプラネタリギア33にトルクが入力されたときには、そのトルクによってプラネタリギア33が回転駆動される。リングギア34からプラネタリギア33にトルクが入力されたときには、そのトルクによってプラネタリギア33が回転駆動される。
リングギア34はリングギアキャリア36を介して第2発電電動機MG2の第2シャフト42に接続されている。従って、第2発電電動機MG2はリングギア34にトルクを出力することができる。第2発電電動機MG2は、リングギア34から第2発電電動機MG2に入力されるトルクによって回転駆動されることにより、発電することができる。
更に、リングギア34はリングギアキャリア36を介して出力ギア37に接続されている。従って、出力ギア37は、リングギア34から出力ギア37に入力されるトルクによって回転駆動され得る。リングギア34は、出力ギア37からリングギア34に入力されるトルクによって回転駆動され得る。
駆動力伝達機構50は、ギア列51、ディファレンシャルギア52及び駆動軸(ドライブシャフト)53を含んでいる。
ギア列51は、出力ギア37とディファレンシャルギア52とを動力伝達可能に歯車機構により接続している。ディファレンシャルギア52は駆動軸53に取り付けられている。駆動軸53の両端には駆動輪54が取り付けられている。従って、出力ギア37からのトルクはギア列51、ディファレンシャルギア52、及び、駆動軸53を介して駆動輪54に伝達される。この駆動輪54に伝達されたトルクによりハイブリッド車両10は走行することができる。
第1インバータ61は、第1発電電動機MG1及び昇降圧コンバータ63に電気的に接続されている。昇降圧コンバータ63は更に、蓄電池64に電気的に接続されている。従って、第1発電電動機MG1が発電しているとき、第1発電電動機MG1が発生した電力は第1インバータ61及び昇降圧コンバータ63を介して蓄電池64に供給される。反対に、第1発電電動機MG1は昇降圧コンバータ63及び第1インバータ61を介して蓄電池64から供給される電力によって回転駆動させられる。
第2インバータ62は、第2発電電動機MG2及び昇降圧コンバータ63に電気的に接続されている。従って、第2発電電動機MG2は昇降圧コンバータ63及び第2インバータ62を介して蓄電池64から供給される電力によって回転駆動させられる。反対に、第2発電電動機MG2が発電しているとき、第2発電電動機MG2が発生した電力は第2インバータ62及び昇降圧コンバータ63を介して蓄電池64に供給される。
なお、第1発電電動機MG1の発生する電力は第2発電電動機MG2に直接供給可能であり、且つ、第2発電電動機MG2の発生する電力は第1発電電動機MG1に直接供給可能である。
蓄電池64は、第1発電電動機MG1又は第2発電電動機MG2を駆動するための電気エネルギーを蓄える蓄電手段であり、充電と放電とを繰り返すことができるリチウムイオン電池等の二次電池により構成されている。蓄電池64には、SOCの検出に用いられる図示しないSOCセンサが取り付けられており、バッテリECU71が蓄電池64のSOCを監視することができるようになっている。
なお、蓄電池64は、放電及び充電が可能な蓄電装置であればよく、リチウムイオン電池だけでなく、ニッケル水素電池、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池及び他の二次電池であってもよい。
パワーマネジメントECU70(以下、「PMECU70」とも表記する。)は、後述するバッテリECU71、モータECU72、エンジンECU73及びナビゲーションECU74とCAN(Controller Area Network) 通信により情報交換可能に接続されている。
PMECU70は、ハイブリッド車両10のシステム起動用スイッチであるパワースイッチ81、アクセル操作量センサ82、ブレーキ操作量センサ83及び車速センサ84等からの出力信号を受信するようになっている。
アクセル操作量センサ82は、運転者により操作可能に設けられた図示しないアクセルペダルの操作量(以下、「アクセル操作量AP」と称呼する。)を表す出力信号を発生するようになっている。アクセル操作量APは加速操作量と表現することもできる。
ブレーキ操作量センサ83は、運転者により操作される図示しないブレーキペダルの操作量(以下、「ブレーキ操作量BP」と称呼する。)を表す出力信号を発生するようになっている。
車速センサ84は、ハイブリッド車両10の車速SPDを表す出力信号を発生するようになっている。
ブレーキ操作量センサ83は、運転者により操作される図示しないブレーキペダルの操作量(以下、「ブレーキ操作量BP」と称呼する。)を表す出力信号を発生するようになっている。
車速センサ84は、ハイブリッド車両10の車速SPDを表す出力信号を発生するようになっている。
PMECU70は、バッテリECU71により取得される蓄電池64の残容量SOCを入力するようになっている。残容量SOCは、蓄電池64に流出入する電流の積算値等に基づいて周知の手法により算出される。
PMECU70は、モータECU72を介して、第1発電電動機MG1の回転速度を表す信号及び第2発電電動機MG2の回転速度を表す信号を入力するようになっている。第1発電電動機MG1の回転速度を表す信号は「MG1回転速度Nm1」と称呼される。第2発電電動機MG2の回転速度を表す信号は「MG2回転速度Nm2」と称呼される。
MG1回転速度Nm1は、モータECU72によって「第1発電電動機MG1に設けられ且つ第1発電電動機MG1のロータの回転角度に対応する出力値を出力するレゾルバ97の出力値」に基づいて算出される。同様に、MG2回転速度Nm2は、モータECU72によって「第2発電電動機MG2に設けられ且つ第2発電電動機MG2のロータの回転角度に対応する出力値を出力するレゾルバ98の出力値」に基づいて算出される。
PMECU70は、エンジンECU73を介して、エンジン状態量センサ99により検出されるエンジン状態を表す出力信号を入力するようになっている。このエンジン状態を表す出力信号には、機関回転速度NE、スロットル弁開度TA及び機関の冷却水温THW等が含まれている。
更に、PMECU70はアクセル操作量AP及びブレーキ操作量BPに基づいて要求制動力を決定する。更に、PMECU70は要求制動力を要求回生制動力及び要求摩擦制動力に分配する。PMECU70は要求回生制動力が発生するようにモータECU72に指令を出力する。更に、PMECU70は図示しないブレーキアクチュエータを制御するブレーキECUに要求摩擦制動力を発生させる指令を出力する。ブレーキECUは、ブレーキアクチュエータを制御して要求摩擦制動力に等しい摩擦制動力を発生させる。
モータECU72は、第1インバータ61、第2インバータ62及び昇降圧コンバータ63に接続されている。モータECU72は、PMECU70からの指令(例えば、「MG1指令トルクTm1*及びMG2指令トルクTm2*」)に基づいて、第1インバータ61、第2インバータ62及び昇降圧コンバータ63に指示信号を送出するようになっている。これにより、モータECU72は、第1インバータ61及び昇降圧コンバータ63を用いて第1発電電動機MG1を制御し、且つ、第2インバータ62及び昇降圧コンバータ63を用いて第2発電電動機MG2を制御するようになっている。
エンジンECU73は、PMECU70からの指令及びエンジン状態量センサ99からの信号に基づいてエンジンアクチュエータ21に指示信号を送出することにより、機関20を制御するようになっている。
ナビゲーションECU(以下、「NVECU」とも表記する。)74は、ナビゲーションデータベース86、走行データ取得部87、走行環境データ取得部88及び走行データ記憶部89等と電気的に接続されている。
ナビゲーションデータベース(以下、「NVDB」とも表記する。)86は、地図データ、経路計算データ、画像データ及び音声データ等の各種データを格納している。これらのデータは、運転者(又は搭乗者)へのナビゲーションサービスの提供、機関20及び/又は第2発電電動機MG2の運転スケジュールの決定(以下、「計画」とも称呼する。)、及び、蓄電池64の「目標残容量」の決定等に用いられる。
NVDB86の有する各種データは、磁気ディスク(HDD)及び半導体メモリ等の記憶装置に格納されている。
地図データは、地図データ上の各道路を識別するための道路識別情報を含む道路データ、及びルート案内に用いられる交差点名称等を含む誘導データ等を含んでいる。
地図データは、地図データ上の各道路を識別するための道路識別情報を含む道路データ、及びルート案内に用いられる交差点名称等を含む誘導データ等を含んでいる。
経路計算データは、道路ネットワークの道路部分に関する情報である「リンク情報」、道路ネットワークの交差点に関する情報である「ノード情報」、及び、道路規制に関する情報である「規制情報」等を含んでいる。ノード情報及びリンク情報は、後述する「下り坂探索(対象下り坂区間の探索)」、「下り坂制御」及び「渋滞制御」等において利用される。なお、各リンクにはそのリンクに対応した道路区間の勾配データ及び/又はそのリンクに対応した道路区間の両端の地点の標高データが付随している。
走行データ取得部87は、車両のパワースイッチ81がオンしてからオフするまでの間、所定間隔毎に車両10の現在位置及び走行速度等の走行データを取得する。所定間隔とは、所定時間間隔(例えば、100msec)及び所定距離間隔(例えば、100m)等をいう。
走行データ取得部87は、GPS(Global Positioning System )受信装置を備えている。走行データ取得部87は、このGPS受信装置を用いてGPS衛星が送信するGPS情報を受信する。走行データ取得部87は、受信したGPS情報を解析して車両の位置情報(緯度及び経度)を取得する。
走行環境データ取得部88は、VICS(登録商標)の情報を取得する装置を備えている。走行環境データ取得部88は、渋滞情報、交通規制情報及び気象情報等の車両走行時における車両周辺の走行環境に関する情報、即ち、経路情報を取得して走行環境データとしてNVECU74に提供する。
走行データ記憶部89は、走行データ取得部87が取得した走行データと、走行環境データ取得部88が取得した走行環境データとを記憶する。この場合、車両の1回の走行における走行データと走行環境データとは、相互に対応付けられて記憶される。これにより、車両10が実際に走行した道路に対応したリンクの両端地点の標高が学習され得る。なお、標高はエンジン状態量センサ99が有する大気圧センサからの信号により算出される。
なお、ハイブリッド車両10には、所謂プラグインハイブリッド車両も含まれる。プラグインハイブリッド車両は、図1に示された構成に加え、車両外部の充電スタンドから車両10へ電力を供給する充電ケーブルを接続するための充電インレット(充電コネクタ)、充電インレットと蓄電池64との間を接続する電力線に介装される充電器及び充電リレー等を更に備える。プラグインハイブリッド車両の蓄電池64は、車両10が停車している状態にて充電される。
(作動の概要)
次に、本制御装置の作動の概要について説明する。
次に、本制御装置の作動の概要について説明する。
車両10が下り坂を走行しているときには、アクセル操作量APは頻繁に「0」になり、ブレーキ操作量BPは頻繁に大きい値になる。よって、車両10が下り坂を走行している場合、第1発電電動機MG1を用いた回生制動により発生した電力が蓄電池64に供給される。更に、車両10が下り坂を走行している場合、車両10を加速する要求は発生し難いので電力の消費は少ない。従って、車両10の下り坂走行中は蓄電池64の残容量SOCは大きく増加してしまう。一方、車両10が渋滞路を走行している場合、車両10の運転者によるアクセル操作量APは小さく、そのため機関20の要求出力が小さいので第2発電電動機MG2のみを用いた走行(即ち、電動走行)が頻繁に行われる。更に、このとき、車両10の走行速度は低速であるので回生制動により回収可能な電力も僅かである。従って、車両10の渋滞区間走行中は蓄電池64の残容量SOCが大きく低下してしまう。
一方、蓄電池64はその残容量SOCが極めて大きい状態又は極めて小さい状態において変化を繰り返すと、容量低下等の性能劣化が進んでしまう。そこで、本制御装置は蓄電池64の性能劣化防止を目的として残容量SOCの上限及び下限を設定し、残容量SOCがこれら上限と下限との間の範囲を逸脱しない(超えない)ように管理している。以下、この範囲は「許容範囲」又は「管理幅MGR」とも称呼される。
より具体的に述べると、本制御装置は、残容量SOCが管理幅MGRの上限値(以下、「上限残容量SOCuplmt 」とも称呼する。)よりも大きくなると蓄電池64に対し強制放電を実行する。強制放電は蓄電池64への充電を禁止するとともに機関20の運転を停止して蓄電池64に蓄えられた電力により第2発電電動機MG2を用いて車両10を電動走行させる(残容量SOCを強制的に上限残容量SOCuplmt よりも小さくする)制御である。この場合、車両10の運転者がアクセルペダルから足を離すこと、及びブレーキペダルを踏むことにより生じる制動力は、電気エネルギーとして蓄電池64に回収されない。強制放電は例えば、図2(A)に破線にて示したように車両10が下り坂を走行しているときに発生する。
更に、本制御装置は、残容量SOCが管理幅MGRの下限値(以下、「下限残容量SOClolmt 」とも称呼する。)よりも小さくなると蓄電池64に対し強制充電を実行する。強制充電は機関20を強制的に運転させてその出力を用いて蓄電池64を充電する(残容量SOCを強制的に下限残容量SOClolmt よりも大きくする)制御である。その結果、燃料は車両走行以外の理由により多く消費されてしまう。強制充電は例えば、図2(B)に破線にて示したように車両10が渋滞路を走行しているときに発生する。このように、強制放電及び強制充電の実行は燃費の悪化に繋がってしまう。
そこで、本制御装置は、車両10の走行予定経路中に下り坂区間(以下、「対象下り坂区間」とも称呼される。)があるか否かをNVDB86に格納されたデータ及び走行データ取得部87により取得されたデータ(車両10の位置情報及び道路情報)等に基づいて予測する。そして、本制御装置は、走行予定経路中に対象下り坂区間を抽出したとき、車両10が対象下り坂区間を通過し終えるまでに蓄電池64の残容量SOCが上限残容量SOCuplmt に達しないように、予め残容量SOCを小さくしておく。例えば、図2(A)に実線にて示したように、本制御装置は車両10が「抽出された対象下り坂区間」の開始地点Dkより所定の第1距離だけ前の地点Dsから蓄電池64の残容量SOCを通常の残容量SOCcntrから低下させ、対象下り坂区間の開始地点Dkにおいて第1の残容量SOC1となるように残容量SOCを制御する。以下、この制御を「下り坂制御」と称呼する。その後、車両10が対象下り坂区間を走行すると、回生制動により残容量SOCが増加するが、車両10が対象下り坂区間の終了地点Deに到達しても残容量SOCは上限残容量SOCuplmt に達しない。これにより、本制御装置は強制放電の実行を回避でき、回生制動により生じる電気エネルギーを最大限回収することができる。
同様に、本制御装置は、車両10の走行予定経路中に渋滞区間(以下、「対象渋滞区間」とも称呼される。)があるか否かを上記データに基づいて予測する。そして、本制御装置は、走行予定経路中に対象渋滞区間を抽出したとき、車両10が対象渋滞区間を通過し終えるまでに蓄電池64の残容量SOCが下限残容量SOClolmt に達しないように、予め残容量SOCを大きくしておく。例えば、図2(B)に実線にて示したように、本制御装置は車両10が「抽出された対象渋滞区間」の開始地点Djより所定の第2距離だけ前の地点Dsから蓄電池64の残容量SOCを通常の残容量SOCcntrから増加させ、対象渋滞区間の開始地点Djにおいて第2の残容量SOC2となるように残容量SOCを制御する。以下、この制御を「渋滞制御」と称呼する。その後、車両10が対象渋滞区間を走行すると、蓄電池64の電力が消費され残容量SOCが低下するが、車両10が対象渋滞区間の終了地点Deに到達しても残容量SOCは下限残容量SOClolmt に達しない。これにより、本制御装置は強制充電の実行を回避でき、燃費の悪化を防止することができる。
ところが、「下り坂制御」の実行中において車両10が「予期せぬ」渋滞に巻き込まれたとき、残容量SOCが第1の残容量SOC1から更に低下して下限残容量SOClolmt を下回る場合がある。この場合、強制充電が実行(開始)される。その後、残容量SOCが下限残容量SOClolmt よりも所定量だけ大きくなると強制充電が終了される。この強制充電の終了後、下り坂制御が再開されると、残容量SOCは小さくなるので、その場合に車両10が再び予期せぬ渋滞に巻き込まれると、再び残容量SOCが下限残容量SOClolmt を下回り強制充電が実行されてしまう。このように、複数回にわたって強制充電が実行されると燃費が大きく悪化してしまう。
一方、「渋滞制御」の実行中において車両10が「予期せぬ」下り坂を走行したとき、残容量SOCが第2の残容量SOC2から更に増加して上限残容量SOCuplmt を上回る場合がある。この場合、本制御装置は強制放電が実行(開始)される。その後、残容量SOCが上限残容量SOCuplmt よりも所定量だけ小さくなると強制放電が終了される。この強制放電の終了後、渋滞制御が再開されると、残容量SOCは大きくなるので、その場合に車両10が再び予期せぬ下り坂を走行すると、再び残容量SOCが上限残容量SOCuplmt を上回り強制放電が実行されてしまう。このように、複数回にわたって強制放電が実行されると燃費が大きく悪化してしまう。
そこで、本制御装置は、図3に示したように、下り坂制御を実行しているときに強制充電が実行された場合、強制充電の開始地点D5から車両10が下り坂制御区間を通過する地点Deまで下り坂制御を禁止する。更に、本制御装置は、図4に示したように、渋滞制御を実行しているときに強制放電が実行された場合、強制放電の開始地点D5から車両10が渋滞制御区間を通過する地点Deまで渋滞制御を禁止する。以下、本制御装置の作動について図3及び図4を参照しながらより詳細に説明する。
なお、前述した「強制充電」及び「強制放電」は、残容量SOCが管理幅MGR(下限残容量SOClolmt から上限残容量SOCuplmt までの許容範囲)から逸脱した場合、残容量SOCが管理幅MGR内に復帰するように、蓄電池64の充電又は蓄電池64からの放電を強制的に実行する制御と言える。従って、「強制充電」及び「強制放電」は「復帰制御」とも称呼される。
(作動)
<下り坂制御の作動>
図3は、走行予定経路の距離に対する道路の標高、蓄電池64の残容量SOC、強制充電フラグXFCHR及び下り坂制御禁止距離Dph1を示している。強制充電フラグXFCHRは、その値が「1」であるとき強制充電が実行されていることを示し、その値が「0」であるとき強制充電が実行されていないことを示す。下り坂制御禁止距離Dph1は、下り坂制御実行の許可又は禁止を判定する際に用いられるパラメータである。下り坂制御禁止距離Dph1の値が「0」より大きいとき、下り坂制御は禁止される。一方、下り坂制御禁止距離Dph1の値が「0」のとき、下り坂制御は許可される。
<下り坂制御の作動>
図3は、走行予定経路の距離に対する道路の標高、蓄電池64の残容量SOC、強制充電フラグXFCHR及び下り坂制御禁止距離Dph1を示している。強制充電フラグXFCHRは、その値が「1」であるとき強制充電が実行されていることを示し、その値が「0」であるとき強制充電が実行されていないことを示す。下り坂制御禁止距離Dph1は、下り坂制御実行の許可又は禁止を判定する際に用いられるパラメータである。下り坂制御禁止距離Dph1の値が「0」より大きいとき、下り坂制御は禁止される。一方、下り坂制御禁止距離Dph1の値が「0」のとき、下り坂制御は許可される。
図3に示した走行予定経路は、リンク#0からリンク#4に対応する5つの道路区間によって構成されている。隣接するリンク同士の接続点はノードと称呼される。走行予定経路は、標高Hsの平坦な道路から、標高He(標高Hs>標高He)の平坦な道路へと続く下り坂を含んでいる。下り坂の前の平坦な道路は、リンク#0〜リンク#1に対応する2つの区間により構成されている。下り坂は、リンク#2〜リンク#3に対応する2つの区間により構成されている。下り坂の後の平坦な道路は、リンク#4に対応する1つの区間により構成されている。
本制御装置は、「下り坂制御区間」を除く通常走行区間においては、目標残容量SOCcntrを、上限残容量SOCuplmt よりも小さく下限残容量SOClolmt よりも大きい値である標準残容量SOCcntr-nに設定する。例えば、上限残容量SOCuplmt は満充電の80%、下限残容量SOClolmt は満充電の40%、標準残容量SOCcntr-nは満充電の60%に相当する値にそれぞれ設定される。
通常走行時において、PMECU70は、車両10に要求される駆動力及び/又は制動力を満たすように、且つ、実際の残容量SOCが標準残容量SOCcntr-nに近付くように、機関20、第2発電電動機MG2及び第1発電電動機MG1を制御する。図3に示した例において、地点D0における蓄電池64のSOCは、標準残容量SOCcntr-n近傍の値に制御されている。
NVECU74は、所定時間(本例においては、VICS情報が更新される時間間隔である5分)が経過する毎に「下り坂探索」及び「渋滞探索」を行う。いま、下り坂探索及び渋滞探索を行うタイミングにおいて車両10が地点D1に到達していると仮定する。この時点において車両10は通常走行中であるので、NVECU74は下り坂制御及び渋滞制御の何れも実行していない。以下、リンク#2〜リンク#3に対応する2つの区間が、下り坂制御が実行される対象下り坂区間に該当するとして説明を続ける。
NVECU74は、この「下り坂探索」において、走行経路中の「下り坂制御」の対象となる対象下り坂区間を抽出(特定)する。具体的には、NVECU74は、NVDB86の情報に基づいて、走行予定経路に対応するリンク群のうちの単数又は複数の連続したリンク(以下、「第1リンク群」と称呼する。)であり、以下のすべての条件を満たす第1リンク群に対応する区間を「対象下り坂区間」として特定する。これらの条件は「対象下り坂区間特定条件」又は「第1所定条件」とも称呼される。)但し、以下の条件は一例に過ぎず、これに限定されない。
(対象下り坂区間特定条件)
(1)第1リンク群の各リンクに対応する区間が車両10の現在位置から一定距離(例えば、半径10km)以内である。
(2)第1リンク群の各リンクに対応する区間が何れも所定閾値勾配未満の下り勾配を有する。なお、勾配は、急な上り坂であるほど大きい正の値であり、急な下り坂であるほど小さい(絶対値が大きい)負の値として定義される。
(3)第1リンク群の開始地点の標高Hsが第1リンク群の終了地点の標高Heよりも高く(Hs>He)、且つ、その差の絶対値(標高差ΔHa=|Hs−He|)が所定標高差(SOC_STL_H)以上である。
(4)第1リンク群に対応する区間の合計距離ΔDaが所定距離(SOC_STL_D)以上である。
(1)第1リンク群の各リンクに対応する区間が車両10の現在位置から一定距離(例えば、半径10km)以内である。
(2)第1リンク群の各リンクに対応する区間が何れも所定閾値勾配未満の下り勾配を有する。なお、勾配は、急な上り坂であるほど大きい正の値であり、急な下り坂であるほど小さい(絶対値が大きい)負の値として定義される。
(3)第1リンク群の開始地点の標高Hsが第1リンク群の終了地点の標高Heよりも高く(Hs>He)、且つ、その差の絶対値(標高差ΔHa=|Hs−He|)が所定標高差(SOC_STL_H)以上である。
(4)第1リンク群に対応する区間の合計距離ΔDaが所定距離(SOC_STL_D)以上である。
図3に示した例においては、リンク#2及びリンク#3からなる第1リンク群が上記(1)乃至(4)の条件を満たすので、リンク#2及びリンク#3に対応する道路区間(即ち、地点D7から地点D9までの区間)が対象下り坂区間として抽出される。NVECU74は、抽出された対象下り坂区間の開始地点Dk(即ち、地点D7)の緯度・経度及び特定された対象下り坂区間の終了地点De(即ち、地点D9)の緯度・経度を記憶する。
更に、NVECU74は、対象下り坂区間の開始地点Dkから所定の第1距離(「残容量調整距離SOCC_DIST) だけ手前にある地点Dsを特定し、その地点の緯度・経度を「下り坂制御の開始地点Ds」の緯度・経度として、「対象下り坂区間の開始地点Dk」及び「対象下り坂区間の終了地点De」の緯度・経度とともにPMECU70に通知する。なお、NVECU74は、地点Dsに最も近く且つ地点Dsよりも車両10に近いノードの地点を地点Dsと特定し直してもよい。換言すると、第1距離はある程度の幅がある距離であってもよい。下り坂制御開始地点Ds(即ち、地点D2)から対象下り坂区間の開始地点Dk(地点D7)までの区間(即ち、リンク#1)は「プレユース区間」と称呼される場合がある。「プレユース区間」における下り坂制御は特に「プレユース制御」とも称呼される。なお、図3に示した例においては、残容量調整距離SOCC_DIST とリンク#1に対応する区間の距離とが一致している。プレユース区間と対象下り坂区間とを合わせた区間は、下り坂制御を実行する区間であるので、「第1制御区間(下り坂制御区間)」とも称呼される。
更に、NVECU74は、下り坂制御開始地点Ds(即ち、地点D2)、対象下り坂区間の開始地点Dk(即ち、地点D7)、及び、下り坂制御終了地点De(対象下り坂区間の終了地点De、即ち、地点D9)が更新されたとき、これらの地点についてPMECU70に通知する。
PMECU70(及びバッテリECU71)は、車両10の現在地(現在位置)をNVECU74から随時取得している。下り坂制御区間が決定された場合において、車両10の現在地が下り坂制御開始地点Dsに一致すると(即ち、車両10が図3の地点D2に到達すると)、下り坂制御(プレユース制御)を実行する。より具体的に述べると、PMECU70(及びバッテリECU71)は、車両10の現在地が下り坂制御開始地点Dsに一致すると、目標残容量SOCcntrを標準残容量SOCcntr-nから下り坂制御時の目標残容量(便宜上、「低残容量」又は「第1残容量」とも称呼される。)SOCcntr-dに変更する。下り坂制御時の目標残容量SOCcntr-dは通常時の目標残容量SOCcntr-n(満充電時の60%)よりも小さく下限残容量SOClolmt (満充電時の40%)よりも大きい値であり、例えば、満充電時の50%に設定される。
ところで、ハイブリッド車両10は、ハイブリッド走行モード(HVモード)にて走行する。ハイブリッド走行モードは、例えば、特開2013−154718号公報及び特開2013−154715号公報等に記載された周知のモードである。
簡単に述べると、ハイブリッド走行モードは、車両10を走行させるにあたり、第2発電電動機MG2に加えて内燃機関20を用いることを許容する走行モードである。具体的には、ハイブリッド走行モードは、第2発電電動機MG2を駆動するとともに内燃機関20をその運転効率が最大となる動作点にて運転し、これら両方の出力により車両10に要求される要求トルク(要求駆動力、即ち、ユーザが要求するユーザ要求トルク)を満たしながら車両10を走行させるモードである。
この走行モードにおいては、内燃機関20に要求される出力が閾値未満であるとき(即ち、内燃機関20を最適動作点にて運転できない場合)、内燃機関20の運転は停止される。一方、内燃機関20に要求される出力が閾値以上であるとき内燃機関20がその要求出力を満足するように最適動作点にて運転され、その結果として要求トルクに対して不足するトルク(駆動力)が第2発電電動機MG2により補われ、同時に内燃機関20の出力によって蓄電池64が充電される。更に、残容量SOCが目標残容量SOCcntrに対して小さくなるほど、内燃機関20に対する「蓄電池64を充電するために要求される出力」は大きくなる。そのため、残容量SOCが小さくなると内燃機関20が運転され易くなる。
ここで、プレユース区間に「予期せぬ渋滞」が発生していない場合における作動を説明する。「予期せぬ渋滞」とは、不意の渋滞のみならず、計画時の渋滞の規模及び渋滞情報の精度に起因して、NVECU74が渋滞として抽出することができなかった(後述する対象渋滞区間として抽出するための条件を満たさないと判断した)渋滞を含んでいる。プレユース区間において、PMECU70は、残容量SOCが低残容量(第1残容量)SOCcntr-dに近付くように、第2発電電動機MG2を運転させて電力を消費することにより残容量SOCを低下させる(図3の実線L1を参照。)。
図3に示した例においては、車両10がプレユース区間を走行して対象下り坂区間の開始地点Dkに到達するまでに、残容量SOCが第1残容量SOCcntr-dまで低下する。このように、前述の残容量調整距離SOCC_DIST は、PMECU70が第2発電電動機MG2を作動させて蓄電池64に蓄えられた電力を消費することにより、蓄電池64の残容量SOCを標準残容量SOCcntr-nから第1残容量SOCcntr-dに近付けるために十分な距離として設定される。残容量調整距離SOCC_DIST は、例えば5km程度に設定されるが、車両10の走行経路や走行条件によっては、5kmよりも短くてもよいし、長くてもよい。
そして、車両10が対象下り坂区間の走行を開始すると、第1発電電動機MG1及び第2発電電動機MG2を用いた回生制動が頻繁に行われるようになる。その結果、回生制動により発生した電力(回生エネルギー)が蓄電池64に供給されるので、残容量SOCは徐々に上昇していく。換言すると、NVECU74は、回生エネルギーが走行のために使用されるエネルギーを上回り、その結果、残容量SOCが増加するような下り坂を対象下り坂区間として抽出する。
PMECU70(及びバッテリECU71)は、車両10の現在地が下り坂制御終了地点Deに一致すると(即ち、車両10が図3の地点D9に到達すると)、下り坂制御を終了する。より具体的に述べると、PMECU70(及びバッテリECU71)は、目標残容量SOCcntrを、第1残容量SOCcntr-dから標準残容量SOCcntr-nに変更する(戻す)。その後、車両10は平坦路(リンク♯4に対応する区間)を走行する。従って、残容量SOCは次第に標準残容量SOCcntr-nに近付く。なお、NVECU74がPMECU70に対し、車両の現在地が「地点Ds,Dk及びDe」に到達した旨の通知を行い、PMECU70はその通知に従って下り坂制御の開始及び終了を行っても良い。
ところが、前述したようにプレユース区間中に「予期せぬ渋滞」が発生して車両10がこの渋滞に巻き込まれると、図3に破線L2にて示したように、「予期せぬ渋滞」区間において残容量SOCは急激に低下し、下限残容量SOClolmt (第1の閾値)を下回る場合がある。残容量SOCが下限残容量SOClolmt を下回ると、蓄電池64の強制充電が行われる。この場合、PMECU70は、強制充電により内燃機関20が最適動作点にて運転できない状況にあっても内燃機関20を強制的に運転させ、内燃機関20の出力によって第2発電電動機MG2及び第1発電電動機MG1を発電させ、これらの発電電力により蓄電池64を充電する。
ところで、従来装置による制御の場合、強制充電によって残容量SOCを50%(本例においては、第1残容量SOCcntr-dと同じ。)まで増加させ、その後、下り坂制御を再開する。即ち、目標残容量SOCcntrを第1残容量SOCcntr-dに設定する。しかし、残容量SOCを50%まで増加させた後であっても、下り坂制御によって残容量SOCが低下する傾向にあるので、車両10が再び渋滞に巻き込まれる場合には、再び残容量SOCが低下して下限残容量SOClolmt を下回り、強制充電を実行する場合がある。このように、従来装置によれば、下り坂制御と強制充電とを繰り返してしまう可能性がある。
そこで、本制御装置は下り坂制御中に残容量SOCが一旦、下限残容量SOClolmt を下回ると、強制充電フラグXFCHRの値を「0」から「1」に変更して強制充電を実行する。本制御装置はこのとき更に、強制充電の発生地点D5にて下り坂制御禁止距離Dph1の値をその地点D5における残距離Dend(この場合、Dendj)に設定する。残距離Dendは、車両10が走行している地点と下り坂制御区間の終了地点Deとの間の距離である。これ以降、車両10が下り坂制御区間の終了地点Deに到達するまで、本制御装置は車両10の走行地点における残距離Dendを下り坂制御禁止距離Dph1の値として設定する。よって、下り坂制御禁止距離Dph1の値は残距離Dendに応じて減少し、下り坂制御区間の終了地点De(即ち、地点D9)にて「0」となる。
前述したように、下り坂制御禁止距離Dph1が正の値を示す間、下り坂制御が禁止される。換言すると、本制御装置は下り坂制御区間において一旦強制充電が発生すると、目標SOCを第1残容量SOCcntr-dから標準残容量SOCcntr-nに変更し、その値を下り坂制御区間の終了地点Deまで標準残容量SOCcntr-nに維持する。以下、この制御を「下り坂制御再開禁止制御」とも称呼する。なお、本制御装置は、強制充電により残容量SOCが第1残容量SOCcntr-dまで増加すると強制充電を終了して強制充電フラグXFCHRの値を「0」に変更する。
<渋滞制御の作動>
図4は、走行予定経路の距離に対する道路の標高、蓄電池64の残容量SOC、強制放電フラグXFDCH及び渋滞制御禁止距離Dph2を示している。強制放電フラグXFDCHは、その値が「1」であるとき強制放電が実行されていることを示し、その値が「0」であるとき強制放電が実行されていないことを示す。渋滞制御禁止距離Dph2は、渋滞制御実行の許可又は禁止を判定する際に用いられるパラメータである。渋滞制御禁止距離Dph2の値が「0」より大きいとき、渋滞制御は禁止される。一方、渋滞制御禁止距離Dph2の値が「0」のとき、渋滞制御は許可される。
図4は、走行予定経路の距離に対する道路の標高、蓄電池64の残容量SOC、強制放電フラグXFDCH及び渋滞制御禁止距離Dph2を示している。強制放電フラグXFDCHは、その値が「1」であるとき強制放電が実行されていることを示し、その値が「0」であるとき強制放電が実行されていないことを示す。渋滞制御禁止距離Dph2は、渋滞制御実行の許可又は禁止を判定する際に用いられるパラメータである。渋滞制御禁止距離Dph2の値が「0」より大きいとき、渋滞制御は禁止される。一方、渋滞制御禁止距離Dph2の値が「0」のとき、渋滞制御は許可される。
図4に示した走行予定経路は、図3と同様にリンク#0からリンク#4に対応する5つの道路区間によって構成されている。走行予定経路は、標高Hsの平坦な道路から、標高He(標高Hs>標高He)の平坦な道路へと続く下り坂を含んでいる。この下り坂はリンク#1に含まれており、距離及び標高差等が前述した対象下り坂の条件を満たさずに下り坂制御の対象として抽出されなかった下り坂(以下、「予期せぬ下り坂」と称呼される。)である。なお、本例において、本制御装置は図4に示した全区間(リンク#0〜リンク#4)が平坦路であると認識している。
NVECU74は、所定時間(本例においては、VICS情報が更新される時間間隔である5分)が経過する毎に「下り坂探索」及び「渋滞探索」を行う。いま、下り坂探索及び渋滞探索を行うタイミングにおいて車両10が地点D1に到達していると仮定する。この時点において車両10は通常走行中であるので、NVECU74は下り坂制御及び渋滞制御の何れも実行していない。以下、リンク#2〜リンク#3に対応する2つの区間が、渋滞制御が実行される渋滞区間に該当するとして説明を続ける。
NVECU74は、この「渋滞探索」において、走行経路中の「渋滞制御」の対象となる対象渋滞区間を抽出(特定)する。具体的には、NVECU74は、NVDB86の情報に基づいて、走行予定経路に対応するリンク群のうちの単数又は複数の連続したリンク(以下、「第2リンク群」と称呼する。)であり、以下のすべての条件を満たす第2リンク群に対応する区間を「対象渋滞区間」として特定する。これらの条件は、「対象渋滞区間特定条件」又は「第2所定条件」とも称呼される。但し、以下の条件は一例に過ぎず、これに限定されない。なお、ここでいう渋滞とは、VICS情報において定義される「渋滞」又は「混雑」が含まれる。
(対象渋滞区間特定条件)
(1)第2リンク群の各リンクに対応する区間が車両10の現在位置から一定距離(例えば、半径10km)以内である。
(2)第2リンク群に対応する区間中の渋滞の合計距離ΔDbが所定距離以上である。
(1)第2リンク群の各リンクに対応する区間が車両10の現在位置から一定距離(例えば、半径10km)以内である。
(2)第2リンク群に対応する区間中の渋滞の合計距離ΔDbが所定距離以上である。
図4に示した例においては、リンク#2及びリンク#3からなる第2リンク群が上記(1)及び(2)の条件を満たすので、リンク#2及びリンク#3に対応する道路区間(即ち、地点D7から地点D9までの区間)が対象渋滞区間として特定される。NVECU74は、抽出された対象渋滞区間の開始地点Dj(即ち、地点D7)の緯度・経度及び抽出された対象渋滞区間の終了地点De(即ち、地点D9)の緯度・経度を記憶する。
更に、NVECU74は、対象渋滞区間の開始地点Djから所定の第2距離(残容量調整距離SOCC_DIST) だけ手前にある地点Dsを特定し、その地点の緯度・経度を「渋滞制御の開始地点Ds」の緯度・経度として、「対象渋滞区間の開始地点Dj」及び「対象渋滞区間の終了地点De」の緯度・経度とともにPMECU70に通知する。なお、NVECU74は、地点Dsに最も近く且つ地点Dsよりも車両10に近いノードの地点を地点Dsと特定し直してもよい。換言すると、第2距離はある程度の幅がある距離であってもよい。渋滞制御開始地点Ds(即ち、地点D2)から対象渋滞区間の開始地点Dj(地点D7)までの区間(即ち、リンク#1)は「プレチャージ区間」と称呼される場合がある。「プレチャージ区間」における渋滞制御は特に「プレチャージ制御」とも称呼される。なお、図4に示した例においては、残容量調整距離SOCC_DIST とリンク#1に対応する区間の距離とが一致している。プレチャージ区間と対象渋滞区間とを合わせた区間は、渋滞制御を実行する区間であるので、「第2制御区間(渋滞制御区間)」とも称呼される。
更に、NVECU74は、渋滞制御開始地点Ds(即ち、地点D2)、対象渋滞区間の開始地点Dj(即ち、地点D7)、及び、渋滞制御終了地点De(対象渋滞区間の終了地点De、即ち、地点D9)が更新されたとき、これらの地点についてPMECU70に通知する。
PMECU70(及びバッテリECU71)は、車両10の現在地(現在位置)をNVECU74から随時取得している。渋滞制御区間が決定された場合において、車両10の現在地が渋滞制御開始地点Dsに一致すると(即ち、車両10が図4の地点D2に到達すると)、渋滞制御(プレチャージ制御)を実行する。より具体的に述べると、PMECU70(及びバッテリECU71)は、車両10の現在地が渋滞制御開始地点Dsに一致すると、目標残容量SOCcntrを標準残容量SOCcntr-nから渋滞制御時の目標残容量(便宜上、「高残容量」又は「第2残容量」とも称呼される。)SOCcntr-jに変更する。渋滞制御時の目標残容量SOCcntr-jは通常時の目標残容量SOCcntr-n(満充電時の60%)よりも大きく上限残容量SOCuplmt (満充電時の80%)よりも小さい値であり、例えば、満充電時の70%に設定される。
ところで、ハイブリッド走行モードにおいては、残容量SOCが目標残容量SOCcntrに対して大きくなるほど、内燃機関20に対する「蓄電池64を充電するために要求される出力」は小さくなる。そのため、残容量SOCが大きくなると内燃機関20が運転され難くなる。
ここで、プレチャージ区間に「予期せぬ下り坂」が存在しない場合における作動を説明する。「予期せぬ下り坂」は、前述した対象下り坂区間特定条件を満たさなかった下り坂を含んでいる。プレチャージ区間において、PMECU70は、残容量SOCが高残容量(第2残容量)SOCcntr-jに近付くように、第1発電電動機MG1を運転させて電力を発生させることにより残容量SOCを増加させる(図4の実線L3を参照。)。
図4に示した例においては、車両10がプレチャージ区間を走行して対象渋滞区間の開始地点Djに到達するまでに、残容量SOCが第2残容量SOCcntr-jまで増加する。このように、前述の残容量調整距離SOCC_DIST は、PMECU70が第1発電電動機MG1を作動させて電力を発生させ蓄電池64に電力を蓄えることにより、蓄電池64のSOCを標準残容量SOCcntr-nから第2残容量SOCcntr-jに近付けるために十分な距離として設定される。
そして、車両10が対象渋滞区間の走行を開始すると、第1発電電動機MG1及び第2発電電動機MG2が車両10の駆動源として作動するようになる。その結果、蓄電池64に蓄えられた電力が消費されるので、残容量SOCは徐々に低下していく。換言すると、NVECU74は、走行のために使用されるエネルギーが回生エネルギーを上回り、その結果、残容量SOCが低下するような渋滞を対象渋滞区間として抽出する。
PMECU70(及びバッテリECU71)は、車両10の現在地が渋滞制御終了地点Deに一致すると(即ち、車両10が図4の地点D9に到達すると)、渋滞制御を終了する。より具体的に述べると、PMECU70(及びバッテリECU71)は、目標残容量SOCcntrを、第2残容量SOCcntr-jから標準残容量SOCcntr-nに変更する(戻す)。その後、車両10は平坦路(リンク♯4に対応する区間)を走行する。従って、残容量SOCは次第に標準残容量SOCcntr-nに近付く。
ところが、前述したようにプレチャージ区間中に「予期せぬ下り坂」が存在していると、図4に破線L4にて示したように、「予期せぬ下り坂」を車両10が走行中に残容量SOCは急激に増加し、上限残容量SOCuplmt (第2の閾値)を上回る場合がある。残容量SOCが上限残容量SOCuplmt を上回ると、蓄電池64の強制放電が行われる。PMECU70は、強制放電により内燃機関20の運転を強制的に停止させ、車両10の駆動力を第2発電電動機MG2の出力により賄うとともに第1発電電動機MG1による充電を停止させる。
ところで、従来装置による制御の場合、強制放電によって残容量SOCを70%(本例においては、第2残容量SOCcntr-jと同じ。)まで低下させ、その後、プレチャージ制御を再開する。即ち、目標残容量SOCcntrを第2残容量SOCcntr-dに設定する。しかし、残容量SOCを70%まで低下させた後であっても、渋滞制御によって残容量SOCが増加する傾向にあるので、車両10が再び下り坂を走行する場合には、再び残容量SOCが増加して上限残容量SOCuplmt を上回り、強制放電を実行する場合がある。このように、従来装置によれば、プレチャージ制御と強制放電とを繰り返してしまう可能性がある。
そこで、本制御装置は渋滞制御中に残容量SOCが一旦、上限残容量SOCuplmt を上回ると、強制放電フラグXFDCHの値を「0」から「1」に変更して強制放電を実行する。本制御装置はこのとき更に、強制放電の発生地点D5にて渋滞制御禁止距離Dph2の値をその地点D5における残距離Dend(この場合、Dendk)に設定する。これ以降、車両10が渋滞制御区間の終了地点Deに到達するまで、本制御装置は車両10の走行地点における残距離Dendを渋滞制御禁止距離Dph2の値として設定する。よって、渋滞制御禁止距離Dph2の値は残距離Dendに応じて減少し、渋滞制御区間の終了地点De(即ち、地点D9)にて「0」となる。
前述したように、渋滞制御禁止距離Dph2が正の値を示す間、渋滞制御が禁止される。換言すると、本制御装置は、渋滞制御区間において一旦強制放電が発生すると、目標SOCを第2残容量SOCcntr-jから標準残容量SOCcntr-nに変更し、その値を渋滞制御区間の終了地点Deまで標準残容量SOCcntr-nに維持する。以下、この制御を「渋滞制御再開禁止制御」とも称呼する。なお、本制御装置は、強制放電により残容量SOCが第2残容量SOCcntr-jまで低下すると強制放電を終了して強制放電フラグXFDCHの値を「0」に変更する。
このように、前述した「下り坂制御」及び「渋滞制御」は、制御区間(即ち、下り坂制御区間又は渋滞制御区間)を車両10が走行するとき、車両10が制御開始地点Dsから少なくとも対象区間(即ち、対象下り坂区間又は対象渋滞区間)の開始地点Dk又はDjに到達するまでの間、目標残容量SOCcntrを標準残容量SOCcntr-nから標準残容量SOCcntr-nとは相違し且つ許容範囲(管理幅MGR)内の特定残容量(第1残容量SOCcntr-d又は第2残容量SOCcntr-j)へ変更する制御である。この「下り坂制御」及び「渋滞制御」は「事前充放電制御」とも称呼される。
(実際の作動)
次に、本制御装置の実際の作動について説明する。
次に、本制御装置の実際の作動について説明する。
<強制充電フラグ設定>
PMECU70(実際にはそのCPU)は、十分に短い一定時間(例えば、8ms)が経過する毎に図5にフローチャートにより示した強制充電フラグ設定ルーチンを実行するようになっている。従って、PMECU70は所定のタイミングにてステップ500から処理を開始してステップ510に進み、蓄電池64の残容量SOCが下限残容量SOClolmt 以下となった直後か否かを判定する。
PMECU70(実際にはそのCPU)は、十分に短い一定時間(例えば、8ms)が経過する毎に図5にフローチャートにより示した強制充電フラグ設定ルーチンを実行するようになっている。従って、PMECU70は所定のタイミングにてステップ500から処理を開始してステップ510に進み、蓄電池64の残容量SOCが下限残容量SOClolmt 以下となった直後か否かを判定する。
残容量SOCが下限残容量SOClolmt 以下となった直後である場合、PMECU70はステップ510にて「Yes」と判定してステップ520に進み、強制充電フラグXFCHRの値を「1」に設定する。これによって強制充電が開始される(後述のステップ1055を参照。)。
次いで、PMECU70はステップ530に進み、蓄電池64の残容量SOCが強制充電解除残容量SOCfcc 以上となった直後であるか否かを判定する。この強制充電解除残容量SOCfcc は下限残容量SOClolmt 以上、且つ第1残容量SOCcntr-d以下の任意の値に設定される。なお、図3に示した例においては強制充電解除残容量SOCfcc は第1残容量SOCcntr-dと同じ値に設定されている。現時点において、残容量SOCは下限残容量SOClolmt となった直後である。従って、PMECU70はステップ530にて「No」と判定してステップ595に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
強制充電が行われて残容量SOCが強制充電解除残容量SOCfcc 以上となった場合にPMECU70は再びステップ500から処理を開始すると、ステップ510にて「No」と判定してステップ530に直接進む。次いで、PMECU70はステップ530にて「Yes」と判定してステップ540に進み、強制充電フラグXFCHRの値を「0」に設定し、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。これによって強制充電が終了する。従って、強制充電フラグXFCHRは、図6に示したように蓄電池64の残容量SOCが下限残容量SOClolmt 以下となったときに「1」となり、強制充電解除残容量SOCfcc 以上となったときに「0」となる。
<強制放電フラグ設定>
PMECU70(実際にはそのCPU)は、十分に短い一定時間(例えば、8ms)が経過する毎に図7にフローチャートにより示した強制放電フラグ設定ルーチンを実行するようになっている。従って、PMECU70は所定のタイミングにてステップ700から処理を開始してステップ710に進み、蓄電池64の残容量SOCが上限残容量SOCuplmt 以上となった直後か否かを判定する。
PMECU70(実際にはそのCPU)は、十分に短い一定時間(例えば、8ms)が経過する毎に図7にフローチャートにより示した強制放電フラグ設定ルーチンを実行するようになっている。従って、PMECU70は所定のタイミングにてステップ700から処理を開始してステップ710に進み、蓄電池64の残容量SOCが上限残容量SOCuplmt 以上となった直後か否かを判定する。
残容量SOCが上限残容量SOCuplmt 以上となった直後である場合、PMECU70はステップ710にて「Yes」と判定してステップ720に進み、強制放電フラグXFDCHの値を「1」に設定する。これによって強制放電が開始される。
次いで、PMECU70はステップ730に進み、蓄電池64の残容量SOCが強制放電解除残容量SOCfdc 以下となった直後であるか否かを判定する。この強制放電解除残容量SOCfdc は上限残容量SOCuplmt 以下、且つ第2残容量SOCcntr-j以上の任意の値に設定される。なお、図4に示した例においては強制放電解除残容量SOCfdc は第2残容量SOCcntr-jと同じ値に設定されている。現時点において、残容量SOCは上限残容量SOCuplmt となった直後である。従って、PMECU70はステップ730にて「No」と判定してステップ795に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
強制放電が行われ、残容量SOCが強制放電解除残容量SOCfdc 以下となった場合にPMECU70は再びステップ700から処理を開始すると、ステップ710にて「No」と判定してステップ730に直接進む。次いで、PMECU70はステップ730にて「Yes」と判定してステップ740に進み、強制放電フラグXFDCHの値を「0」に設定し、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。これによって強制放電が終了する。従って、強制放電フラグXFDCHは、図6に示したように蓄電池64の残容量SOCが上限残容量SOCuplmt 以上となったときに「1」となり、強制放電解除残容量SOCfdc 以下となったときに「0」となる。
<下り坂制御>
PMECU70(実際にはそのCPU)は、一定時間(例えば、100ms)が経過する毎に図8にフローチャートにより示した「下り坂制御ルーチン」を実行するようになっている。以下、場合分けして説明する。なお、以下の説明において、前述した「対象下り坂区間特定条件」は成立していると仮定する。下り坂制御禁止距離Dph1は別途実行されるイニシャルルーチンにて「0」に設定される。
PMECU70(実際にはそのCPU)は、一定時間(例えば、100ms)が経過する毎に図8にフローチャートにより示した「下り坂制御ルーチン」を実行するようになっている。以下、場合分けして説明する。なお、以下の説明において、前述した「対象下り坂区間特定条件」は成立していると仮定する。下り坂制御禁止距離Dph1は別途実行されるイニシャルルーチンにて「0」に設定される。
(1)車両が「予期せぬ渋滞」に巻き込まれない(強制充電が実行されない)場合
PMECU70は所定のタイミングにてステップ800から処理を開始してステップ805に進み、下り坂制御が実行中であるか否かを判定する。車両10が下り坂制御対象区間よりも手前(例えば、図3の地点D1)を走行しているときに上記処理が開始されても下り坂制御は未だ実行されていない。従って、このときPMECU70はステップ805にて「Yes」と判定してステップ810に進み、下り坂制御が禁止中でないか否か(下り坂制御禁止距離Dph1の値が「0」以下であるか否か)を判定する。
PMECU70は所定のタイミングにてステップ800から処理を開始してステップ805に進み、下り坂制御が実行中であるか否かを判定する。車両10が下り坂制御対象区間よりも手前(例えば、図3の地点D1)を走行しているときに上記処理が開始されても下り坂制御は未だ実行されていない。従って、このときPMECU70はステップ805にて「Yes」と判定してステップ810に進み、下り坂制御が禁止中でないか否か(下り坂制御禁止距離Dph1の値が「0」以下であるか否か)を判定する。
下り坂制御禁止距離Dph1は別途実行されるイニシャルルーチンにてその値は「0」に設定されている。よって、下り坂制御は禁止中ではない。従って、PMECU70はステップ810にて「Yes」と判定してステップ815に進み、「先読み情報」を取得する。
NVECU74(実際にはそのCPU)は車両10の位置を示す位置情報及び道路情報を取得し、これらの位置情報及び道路情報に基づいて車両10の走行予定経路を取得する。NVECU74は、道路情報であって走行予定経路を構成する道路区間に関する道路情報に基づいて走行予定経路内の、第1所定条件(対象下り坂区間特定条件)を満たす対象下り坂区間を抽出する。NVECU74は対象下り坂区間が走行予定経路に含まれている場合には、対象下り坂区間の開始地点Dkよりも所定距離だけ手前にある制御開始地点Dsから対象区間の終了地点Deまでの区間である下り坂制御区間を決定する。これらNVECU74により取得される位置情報及び道路情報、NVECU74により抽出される対象下り坂区間並びにNVECU74により決定される下り坂制御区間は「先読み情報」と称呼される。
次いでPMECU70はステップ820に進み、下り坂制御実行条件が成立しているか否かを判定する。下り坂制御実行条件は、前述の「下り坂制御区間」が決定され、且つ車両10が下り坂制御の開始地点Dsに到達したときに成立する。現時点において車両10は下り坂制御の開始地点Dsに到達していない。従って、PMECU70は、ステップ820にて「No」と判定してステップ895に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
車両10が下り坂制御の開始地点Dsに到達すると、下り坂制御実行条件が成立する。このとき、PMECU70は再びステップ800から処理を開始すると、ステップ820にて「Yes」と判定してステップ825に進み、下り坂制御を実行する。即ち、PMECU70は、前述したように、目標残容量SOCcntrを標準残容量SOCcntr-nから第1残容量SOCcntr-dに変更することにより、蓄電池64に蓄えられた電力を放電して、実際のSOCを第1残容量SOCcntr-dに近付ける。
次いで、PMECU70は、ステップ830に進み、下り坂制御禁止距離Dph1の値を「0」に設定してステップ835に進み、残距離Dendを算出する。次いで、PMECU70はステップ840に進むと、今回開始された下り坂制御において強制充電フラグXFCHRの値が「1」になったことがあるか否かを判定する。前述の仮定によれば、強制充電フラグXFCHRの値は「0」である。従って、PMECU70はステップ840にて「No」と判定してステップ870に進み、残距離Dendが「0」より小さいか否か(即ち、車両10が下り坂制御区間の終了地点Deを通過しているか否か)を判定する。現時点において、残距離Dendは「0」より大きい。従って、PMECU70はステップ870にて「No」と判定してステップ895に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
下り坂制御実行中、PMECU70が再びステップ800から処理を開始すると、ステップ805にて「No」と判定してステップ835に直接進み、残距離Dendを算出してステップ840に進む。PMECU70はステップ840にて「No」と判定してステップ870に進むと、「No」と判定してステップ895に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
下り坂制御実行中に車両10が下り坂制御の終了地点Deを超えたとき、PMECU70が再びステップ800から処理を開始すると、ステップ805にて「No」と判定してステップ835に直接進み、残距離Dendを算出してステップ840に進む。
次いで、PMECU70はステップ840にて「No」と判定してステップ870に進む。ステップ835にて算出された残距離Dendの値は「0」より小さい。従って、PMECU70はステップ870にて「Yes」と判定してステップ850に進み、下り坂制御を実行中であるか否かを判定する。現時点において下り坂制御を実行しているので、PMECU70はステップ850にて「Yes」と判定してステップ855に進み、下り坂制御を終了する。即ち、PMECU70は、前述したように、目標残容量SOCcntrを第1残容量SOCcntr-dから標準残容量SOCcntr-nに変更することにより、実際のSOCを標準残容量SOCcntr-nに近付ける。その後、PMECU70はステップ860に進み、下り坂制御禁止距離Dph1が「0」以下であるか否かを判定する。
下り坂制御禁止距離Dph1は、下り坂制御が開始されたときにその値が「0」に設定されている。従って、PMECU70はステップ860にて「Yes」と判定してステップ865に進み、下り坂制御を許可した後、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。これによって、次回のルーチン以降においても下り坂制御実行条件が成立したときには下り坂制御が実行される。
(2)車両が「予期せぬ渋滞」に巻き込まれる(強制充電が実行された)場合
車両10が下り坂制御対象区間よりも手前(例えば、図3の地点D1)を走行しているときにPMECU70がステップ800から処理を開始すると、ステップ805にて「Yes」と判定してステップ810に進む。次いで、PMECU70はステップ810にて「Yes」と判定してステップ815に進み、先読み情報を取得する。
車両10が下り坂制御対象区間よりも手前(例えば、図3の地点D1)を走行しているときにPMECU70がステップ800から処理を開始すると、ステップ805にて「Yes」と判定してステップ810に進む。次いで、PMECU70はステップ810にて「Yes」と判定してステップ815に進み、先読み情報を取得する。
次いでPMECU70はステップ820に進む。現時点において車両10は下り坂制御の開始地点Dsに到達していない。従って、PMECU70は、ステップ820にて「No」と判定してステップ895に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
車両10が下り坂制御の開始地点Dsに到達すると、下り坂制御実行条件が成立する。このとき、PMECU70は再びステップ800から処理を開始すると、ステップ820にて「Yes」と判定してステップ825に進み、下り坂制御を実行する。次いで、PMECU70は、ステップ830に進み、下り坂制御禁止距離Dph1の値を「0」に設定してステップ835に進み、残距離Dendを算出する。
次いで、PMECU70はステップ840に進む。このとき、強制充電フラグXFCHRの値は「0」である。従って、PMECU70はステップ840にて「No」と判定してステップ870に進む。現時点において、残距離Dendは「0」より大きい。従って、PMECU70はステップ870にて「No」と判定してステップ895に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
車両10が予期せぬ渋滞に巻き込まれている間であって、例えば、図3の地点D5に到達したとき、PMECU70が再びステップ800から処理を開始すると、ステップ805にて「No」と判定してステップ835に直接進み、残距離Dendを算出してステップ840に進む。図3に示したように、地点D5にて強制充電フラグXFCHRの値は「0」から「1」に変更される。従って、PMECU70はステップ840にて「Yes」と判定してステップ845に進み、下り坂制御禁止距離Dph1を残距離Dendに設定して、ステップ850に進む。
現時点において下り坂制御は実行されている。従って、PMECU70はステップ850にて「Yes」と判定してステップ855に進み、下り坂制御を終了してステップ860に進む。現時点において下り坂制御禁止距離Dph1は正の値である。従って、PMECU70はステップ860にて「No」と判定してステップ875に進み、下り坂制御を禁止してステップ880に進む。PMECU70はステップ880にて下り坂制御禁止距離Dph1(この場合、残距離Dend)をRAMに記憶して、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。
下り坂制御が禁止された状態にて車両10がプレユース制御区間(例えば、図3の地点D6)を走行しているときにPMECU70がステップ800から処理を開始すると、ステップ805にて「Yes」と判定してステップ810に進む。次いで、PMECU70はステップ810にて「No」と判定してステップ835に直接進み、残距離Dendを算出してステップ840に進む。このとき、強制充電フラグXFCHRの値は「0」である。従って、PMECU70はステップ840にて「Yes」と判定してステップ845に進み、下り坂制御禁止距離Dph1を残距離Dendに設定してステップ850に進む。
このとき、下り坂制御は実行されておらず、下り坂制御禁止距離Dph1は正の値である。従って、PMECU70はステップ850にて「No」と判定してステップ860に直接進むと、ステップ860にて「No」と判定してステップ875に進み、下り坂制御禁止の状態を維持する。次いで、PMECU70はステップ880に進んでRAMに記憶された下り坂制御禁止距離Dph1の値を更新し、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。この後、車両10が対象下り坂区間(図3の地点Dk乃至地点De)を走行する間も同様に、下り坂制御禁止の状態が維持される。
下り坂制御が禁止された状態にて車両10が下り坂制御の終了地点Deを超えたとき、PMECU70が再びステップ800から処理を開始すると、ステップ805にて「Yes」と判定してステップ810に進み、ステップ810にて「No」と判定してステップ835に直接進み、残距離Dendを算出する。次いで、PMECU70はステップ840に進み、「Yes」と判定してステップ845に進み、下り坂制御禁止距離Dph1をこのときの残距離Dend(この場合において「0」)に設定してステップ850に進む。現時点において下り坂制御は実行されていない。従って、PMECU70はステップ850にて「No」と判定してステップ860に直接進む。
このとき、下り坂制御禁止距離Dph1の値は「0」である。従って、PMECU70はステップ860にて「Yes」と判定してステップ865に進み、下り坂制御を許可してステップ895に進み、本ルーチンを一旦終了する。これによって、次回のルーチン以降、下り坂制御実行条件が成立したときには下り坂制御が実行される。
<渋滞制御>
PMECU70(実際にはそのCPU)は、一定時間(例えば、100ms)が経過する毎に図9にフローチャートにより示した「渋滞制御ルーチン」を実行するようになっている。以下、場合分けして説明する。なお、以下の説明において、前述した「対象渋滞区間特定条件」は成立していると仮定する。渋滞制御禁止距離Dph2は別途実行されるイニシャルルーチンにて「0」に設定される。
PMECU70(実際にはそのCPU)は、一定時間(例えば、100ms)が経過する毎に図9にフローチャートにより示した「渋滞制御ルーチン」を実行するようになっている。以下、場合分けして説明する。なお、以下の説明において、前述した「対象渋滞区間特定条件」は成立していると仮定する。渋滞制御禁止距離Dph2は別途実行されるイニシャルルーチンにて「0」に設定される。
(1)車両が「予期せぬ下り坂」を走行しない(強制放電が実行されない)場合
PMECU70は所定のタイミングにてステップ900から処理を開始してステップ905に進み、渋滞制御(プレチャージ制御)が実行中であるか否かを判定する。車両10が渋滞制御対象区間よりも手前(例えば、図4の地点D1)を走行しているときに上記処理が開始されても渋滞制御は未だ実行されていない。従って、このときPMECU70はステップ905にて「Yes」と判定してステップ910に進み、渋滞制御が禁止中でないか否か(渋滞制御禁止距離Dph2の値が「0」以下であるか否か)を判定する。
PMECU70は所定のタイミングにてステップ900から処理を開始してステップ905に進み、渋滞制御(プレチャージ制御)が実行中であるか否かを判定する。車両10が渋滞制御対象区間よりも手前(例えば、図4の地点D1)を走行しているときに上記処理が開始されても渋滞制御は未だ実行されていない。従って、このときPMECU70はステップ905にて「Yes」と判定してステップ910に進み、渋滞制御が禁止中でないか否か(渋滞制御禁止距離Dph2の値が「0」以下であるか否か)を判定する。
渋滞制御禁止距離Dph2は別途実行されるイニシャルルーチンにてその値は「0」に設定されている。よって、渋滞制御は禁止中ではない。従って、PMECU70はステップ910にて「Yes」と判定してステップ915に進み、「先読み情報」を取得する。
NVECU74(実際にはそのCPU)は車両10の位置を示す位置情報及び道路情報を取得し、これらの位置情報及び道路情報に基づいて車両10の走行予定経路を取得する。NVECU74は、道路情報であって走行予定経路を構成する道路区間に関する道路情報に基づいて走行予定経路内の、第2所定条件(対象渋滞区間特定条件)を満たす対象渋滞区間を抽出する。NVECU74は対象渋滞区間が走行予定経路に含まれている場合には、対象渋滞区間の開始地点Djよりも所定距離だけ手前にある制御開始地点Dsから対象区間の終了地点Deまでの区間である渋滞制御区間を決定する。これらNVECU74により取得される位置情報及び道路情報、NVECU74により抽出される対象渋滞区間並びにNVECU74により決定される渋滞制御区間は「先読み情報」と称呼される。
次いでPMECU70はステップ920に進み、渋滞制御実行条件が成立しているか否かを判定する。渋滞制御実行条件は、前述の「渋滞制御区間」が決定され、且つ車両10が渋滞制御の開始地点Dsに到達したときに成立する。現時点において車両10は渋滞制御の開始地点Dsに到達していない。従って、PMECU70は、ステップ920にて「No」と判定してステップ995に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
車両10が渋滞制御の開始地点Dsに到達すると、渋滞制御実行条件が成立する。このとき、PMECU70は再びステップ900から処理を開始すると、ステップ920にて「Yes」と判定してステップ925に進み、渋滞制御を実行する。即ち、PMECU70は、前述したように、目標残容量SOCcntrを標準残容量SOCcntr-nから第2残容量SOCcntr-jに変更することにより、蓄電池64に蓄えられた電力を充電して、実際のSOCを第2残容量SOCcntr-jに近付ける。
次いで、PMECU70は、ステップ930に進み、渋滞制御禁止距離Dph2の値を「0」に設定してステップ935に進み、残距離Dendを算出する。次いで、PMECU70はステップ940に進むと、今回開始された渋滞制御において強制放電フラグXFDCHの値が「1」になったことがあるか否かを判定する。前述の仮定によれば、強制放電フラグXFDCHの値は「0」である。従って、PMECU70はステップ940にて「No」と判定してステップ970に進み、残距離Dendが「0」より小さいか否か(即ち、車両10が渋滞制御区間の終了地点Deを通過しているか否か)を判定する。現時点において、残距離Dendは「0」より大きい。従って、PMECU70はステップ970にて「No」と判定してステップ995に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
渋滞制御実行中に車両10が例えば図4の地点D3に到達したとき、PMECU70が再びステップ900から処理を開始すると、ステップ905にて「No」と判定してステップ935に直接進み、残距離Dendを算出してステップ940に進む。PMECU70はステップ940にて「No」と判定してステップ970に進むと、「No」と判定してステップ995に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
渋滞制御実行中に車両10が渋滞制御の終了地点Deを超えたとき、PMECU70が再びステップ900から処理を開始すると、ステップ905にて「No」と判定してステップ935に直接進み、残距離Dendを算出してステップ940に進む。
次いで、PMECU70はステップ940にて「No」と判定してステップ970に進む。ステップ935にて算出された残距離Dendの値は「0」より小さい。従って、PMECU70はステップ970にて「Yes」と判定してステップ950に進み、渋滞制御を実行中であるか否かを判定する。現時点において渋滞制御を実行しているので、PMECU70はステップ950にて「Yes」と判定してステップ955に進み、渋滞制御を終了する。即ち、PMECU70は、前述したように、目標残容量SOCcntrを第2残容量SOCcntr-jから標準残容量SOCcntr-nに変更することにより、実際のSOCを標準残容量SOCcntr-nに近付ける。その後、PMECU70はステップ960に進み、渋滞制御禁止距離Dph2が「0」以下であるか否かを判定する。
渋滞制御禁止距離Dph2は、渋滞制御が実行されたときにその値が「0」に設定されている。従って、PMECU70はステップ960にて「Yes」と判定してステップ965に進み、渋滞制御を許可した後、ステップ995に進んで本ルーチンを一旦終了する。これによって、次回のルーチン以降においても渋滞制御実行条件が成立したときには渋滞制御が実行される。
(2)車両が「予期せぬ下り坂」を走行する(強制放電が実行された)場合
車両10が渋滞制御対象区間よりも手前(例えば、図4の地点D1)を走行しているときにPMECU70がステップ900から処理を開始すると、ステップ905にて「Yes」と判定してステップ910に進む。次いで、PMECU70はステップ910にて「Yes」と判定してステップ915に進み、先読み情報を取得する。
車両10が渋滞制御対象区間よりも手前(例えば、図4の地点D1)を走行しているときにPMECU70がステップ900から処理を開始すると、ステップ905にて「Yes」と判定してステップ910に進む。次いで、PMECU70はステップ910にて「Yes」と判定してステップ915に進み、先読み情報を取得する。
次いでPMECU70はステップ920に進む。現時点において車両10は渋滞制御の開始地点Dsに到達していない。従って、PMECU70は、ステップ920にて「No」と判定してステップ995に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
車両10が渋滞制御の開始地点Dsに到達すると、渋滞制御実行条件が成立する。このとき、PMECU70は再びステップ900から処理を開始すると、ステップ920にて「Yes」と判定してステップ925に進み、渋滞制御を実行する。次いで、PMECU70は、ステップ930に進み、渋滞制御禁止距離Dph2の値を「0」に設定してステップ935に進み、残距離Dendを算出する。
次いで、PMECU70はステップ940に進む。このとき、強制放電フラグXFDCHの値は「0」である。従って、PMECU70はステップ940にて「No」と判定してステップ970に進む。現時点において、残距離Dendは「0」より大きい。従って、PMECU70はステップ970にて「No」と判定してステップ995に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
車両10が予期せぬ下り坂を走行中であって、例えば、図4の地点D5に到達したとき、PMECU70が再びステップ900から処理を開始すると、ステップ905にて「No」と判定してステップ935に直接進み、残距離Dendを算出してステップ940に進む。図4に示したように、地点D5にて強制放電フラグXFDCHの値は「0」から「1」に変更される。従って、PMECU70はステップ940にて「Yes」と判定してステップ945に進み、渋滞制御禁止距離Dph2を残距離Dendに設定して、ステップ950に進む。
現時点において渋滞制御は実行されている。従って、PMECU70はステップ950にて「Yes」と判定してステップ955に進み、渋滞制御を終了してステップ960に進む。現時点において渋滞制御禁止距離Dph2は正の値である。従って、PMECU70はステップ960にて「No」と判定してステップ975に進み、渋滞制御を禁止してステップ980に進む。PMECU70はステップ980にて渋滞制御禁止距離Dph2(この場合、残距離Dend)をRAMに記憶して、ステップ995に進んで本ルーチンを一旦終了する。
渋滞制御が禁止された状態にて車両10がプレチャージ制御区間(例えば、図4の地点D6)を走行しているときにPMECU70がステップ900から処理を開始すると、ステップ905にて「Yes」と判定してステップ910に進む。次いで、PMECU70はステップ910にて「No」と判定してステップ935に直接進み、残距離Dendを算出してステップ940に進む。このとき、強制放電フラグXFDCHの値は「0」である。従って、PMECU70はステップ940にて「Yes」と判定してステップ945に進み、渋滞制御禁止距離Dph2を残距離Dendに設定してステップ950に進む。
このとき、渋滞制御は実行されておらず、渋滞制御禁止距離Dph2は正の値である。従って、PMECU70はステップ950にて「No」と判定してステップ960に直接進むと、ステップ960にて「No」と判定してステップ975に進み、渋滞制御禁止の状態を維持する。次いで、PMECU70はステップ980に進んでRAMに記憶された渋滞制御禁止距離Dph2の値を更新し、ステップ995に進んで本ルーチンを一旦終了する。この後、車両10が対象渋滞区間(図4の地点Dk乃至地点De)を走行する間も同様に、渋滞制御禁止の状態が維持される。
渋滞制御が禁止された状態にて車両10が渋滞制御の終了地点Deを超えたとき、PMECU70が再びステップ900から処理を開始すると、ステップ905にて「Yes」と判定してステップ910に進み、ステップ910にて「No」と判定してステップ935に直接進み、残距離Dendを算出する。次いで、PMECU70はステップ940に進み、「Yes」と判定してステップ945に進み、渋滞制御禁止距離Dph2をこのときの残距離Dend(この場合において「0」)に設定してステップ950に進む。現時点において渋滞制御は実行されていない。従って、PMECU70はステップ950にて「No」と判定してステップ960に直接進む。
このとき、渋滞制御禁止距離Dph2の値は「0」である。従って、PMECU70はステップ960にて「Yes」と判定してステップ965に進み、渋滞制御を許可してステップ995に進み、本ルーチンを一旦終了する。これによって、次回のルーチン以降、渋滞制御実行条件が成立したときには渋滞制御が実行される。
<車両走行制御>
PMECU70(実際にはそのCPU)は、十分に短い一定時間(例えば、8ms)が経過する毎に図10にフローチャートにより示した車両走行制御ルーチンを実行するようになっている。従って、PMECU70は所定のタイミングにてステップ1000から処理を開始してステップ1005に進み、ユーザ要求トルクTuをアクセル操作量AP及び車速SPDに基づいて取得するとともに、ユーザ要求トルクTuに車速SPDを乗じることにより車両要求出力Pv*(ユーザ要求出力Pu*)を取得する。
PMECU70(実際にはそのCPU)は、十分に短い一定時間(例えば、8ms)が経過する毎に図10にフローチャートにより示した車両走行制御ルーチンを実行するようになっている。従って、PMECU70は所定のタイミングにてステップ1000から処理を開始してステップ1005に進み、ユーザ要求トルクTuをアクセル操作量AP及び車速SPDに基づいて取得するとともに、ユーザ要求トルクTuに車速SPDを乗じることにより車両要求出力Pv*(ユーザ要求出力Pu*)を取得する。
次に、PMECU70はステップ1010に進み、下り坂制御が行われているか否かを判定する。図8に示した下り坂制御ルーチンによって下り坂制御が行われていないときは、PMECU70はステップ1010にて「No」と判定してステップ1025に進み、渋滞制御が行われているか否かを判定する。図9に示した渋滞制御ルーチンによって渋滞制御が行われていないときは、PMECU70はステップ1025にて「No」と判定してステップ1035に進み、後述するバッテリ充電要求出力Pb*と、残容量SOCと標準残容量SOCcntr-nとの差、との関係を規定するルックアップテーブルMapPb*(SOC−SOCcntr-n)をバッテリ充電要求出力Pb*を決定するためのルックアップテーブルMapPb*(ΔSOC)として設定する。ΔSOCは、残容量SOCと目標残容量SOCcntrとの差(SOC−SOCcntr)を表している。
図11に示したように、このテーブルによれば、残容量SOCと目標残容量SOCcntrとの差ΔSOCが正の値であるとき、充電要求出力Pb*は負の値となり、差ΔSOCの絶対値が大きいほど充電要求出力Pb*の絶対値が大きくなるように決定される。一方、差ΔSOCが負の値であるとき、充電要求出力Pb*は正の値となり、差ΔSOCの絶対値が大きいほど充電要求出力Pb*の絶対値が大きくなるように決定される。
一方、下り坂制御が行われているときは、PMECU70はステップ1010にて「Yes」と判定してステップ1015に進み、ルックアップテーブルMapPb*(SOC−SOCcntr-d)をバッテリ充電要求出力Pb*を決定するためのルックアップテーブルとMapPb*(ΔSOC)として設定する。
或いは、渋滞制御が行われているときは、PMECU70はステップ1010にて「No」と、ステップ1025にて「Yes」と判定してステップ1030に進み、ルックアップテーブルMapPb*(SOC−SOCcntr-j)をバッテリ充電要求出力Pb*を決定するためのルックアップテーブルMapPb*(ΔSOC)として設定する。
次に、図12に上記3つのルックアップテーブルの関係を示す。図12の横軸は残容量SOCであり、縦軸はバッテリ充電要求出力Pb*である。実線Nが通常時に参照するテーブルMapPb*(SOC−SOCcntr-n)に対応し、破線Dが下り坂制御中に参照するテーブルMapPb*(SOC−SOCcntr-d)に対応し、一点鎖線Jが渋滞制御中に参照するテーブルMapPb*(SOC−SOCcntr-j)に対応している。横軸上の点SO、点S1及び点S2はそれぞれ標準残容量SOCcntr-n、第1残容量(低残容量)SOCcntr-d及び第2残容量(高残容量)SOCcntr-jを表している。前述したように、第1残容量SOCcntr-kは標準残容量SOCcntr-nよりも小さく、第2残容量SOCcntr-jは標準残容量SOCcntr-nよりも大きい。よって、横軸上の点S0、点S1及び点S2は、左から点S1、点S0、点S2の順に並ぶ。
例えば、残容量SOCが点SO、点S1及び点S2よりも大きい点Saであったとき、下り坂制御中のバッテリ充電要求出力Pb*_dは、通常時のバッテリ充電要求出力Pb*_nよりも小さい。従って、機関要求出力Pe*は、通常時に比べ下り坂制御中に小さくなる。これに対し、渋滞制御中のバッテリ充電要求出力Pb*_jは、通常時のバッテリ充電要求出力Pb*_nよりも大きい。従って、機関要求出力Pe*は、通常時に比べ渋滞制御中に大きくなる。
次いで、PMECU70はステップ1020に進み、残容量SOCと、ステップ1015、ステップ1030及びステップ1035の何れかにおいて設定したルックアップテーブルMapPb*(ΔSOC)とに基づいてバッテリ充電要求出力Pb*を決定する。
次いで、PMECU70はステップ1040に進み、強制充電フラグXFCHRの値が「0」であるか否かを判定する。強制充電フラグXFCHRの値が「0」である場合、PMECU70はステップ1040にて「Yes」と判定して、ステップ1045に進み、強制放電フラグXFDCHの値が「0」であるか否かを判定する。強制放電フラグXFDCHの値が「0」である場合、PMECU70はステップ1045にて「Yes」と判定してステップ1060に直接進む。
これに対し、強制放電フラグXFDCHの値が「1」である場合、PMECU70はステップ1045にて「No」と判定してステップ1050に進み、充電要求出力Pb*を非常に小さい値PbSmall(後述する機関始動閾値Pethよりも小さい値) に設定し、その後、ステップ1060に進む。
更に、強制充電フラグXFCHRの値が「1」である場合、PMECU70はステップ1040にて「No」と判定してステップ1055に進み、充電要求出力Pb*を非常に大きい値PbLarge(後述する機関始動閾値Pethよりも大きい値) に設定し、その後、ステップ1060に進む。
PMECU70はステップ1060にて、車両要求出力Pv*と充電要求出力Pb*と損失(一定値)Plossとの和を機関要求出力Pe*として算出する。
次いで、PMECU70はステップ1065に進み、機関要求出力Pe*が機関始動閾値Pethよりも大きいか否かを判定する。機関始動閾値Pethは内燃機関20が所定の運転効率よりも高い運転効率にて運転され得る値に設定されている。
機関要求出力Pe*が機関始動閾値Pethよりも大きい場合、PMECU70はステップ1065にて「Yes」と判定してステップ1070に進み、機関停止中(内燃機関20の運転が停止中)であるか否かを判定する。機関停止中であると、PMECU70はステップ1070にて「Yes」と判定してステップ1075に進んで内燃機関20を始動させ、ステップ1080に進む。これに対し、機関停止中でなければ、PMECU70はステップ1070にて「No」と判定してステップ1080に直接進む。そして、PMECU70は、ステップ1080において、内燃機関20及び第2発電電動機MG2(実際には、更に第1発電電動機MG1)を周知の手法に従って制御し、内燃機関20及び第2発電電動機MG2の両方からの出力を用いて車両10を走行させる。即ち、車両10はハイブリッド走行を行う。
一方、機関要求出力Pe*が機関始動閾値Peth以下である場合、PMECU70はステップ1065にて「No」と判定してステップ1085に進み、機関運転中(内燃機関20が運転中)であるか否かを判定する。機関運転中であると、PMECU70はステップ1085にて「Yes」と判定してステップ1090に進んで内燃機関20の運転を停止させ、ステップ1092に進む。これに対し、機関運転中でなければ、PMECU70はステップ1085にて「No」と判定してステップ1092に直接進む。そして、PMECU70は、ステップ1092において、第2発電電動機MG2を周知の手法に従って制御し、第2発電電動機MG2の出力のみを用いて車両10を走行させる。即ち、車両10は電動機走行(電気走行)を行う。
なお、係る駆動力制御は周知であり、例えば、特開2009−126450号公報(米国公開特許番号 US2010/0241297)、特開平9−308012号公報(米国出願日1997年3月10日の米国特許第6,131,680号)、特開2013−154720号公報、特開2013−154718号公報及び特開2013−154715号公報等に詳細に記載されている。
<回生制動制御>
更に、PMECU70は、図示しないルーチンを実行することにより、アクセル操作量APが「0」であるとき、ブレーキ操作量BPに基づいて、車両10に要求される要求制動力を決定する。そして、PMECU70は、その要求制動力を要求回生制動力と要求摩擦制動力とに分配し、要求回生制動力が回生制動により発生するように第2発電電動機MG2を制御するとともに、要求摩擦制動力が図示しない摩擦ブレーキ装置により発生するように図示しない油圧ブレーキアクチュエータを制御する。なお、PMECU70は、残容量SOCが上限残容量SOCuplmt を超えたとき(強制放電開始条件成立時)には、要求回生制動力を「0」に設定して、摩擦制動力のみによる制動を行い、蓄電池64に回生エネルギーが蓄えられないようにする。
更に、PMECU70は、図示しないルーチンを実行することにより、アクセル操作量APが「0」であるとき、ブレーキ操作量BPに基づいて、車両10に要求される要求制動力を決定する。そして、PMECU70は、その要求制動力を要求回生制動力と要求摩擦制動力とに分配し、要求回生制動力が回生制動により発生するように第2発電電動機MG2を制御するとともに、要求摩擦制動力が図示しない摩擦ブレーキ装置により発生するように図示しない油圧ブレーキアクチュエータを制御する。なお、PMECU70は、残容量SOCが上限残容量SOCuplmt を超えたとき(強制放電開始条件成立時)には、要求回生制動力を「0」に設定して、摩擦制動力のみによる制動を行い、蓄電池64に回生エネルギーが蓄えられないようにする。
以上、説明したように、本制御装置は、制御区間(下り坂制御区間又は渋滞制御区間)を車両10が走行するとき、車両10が制御開始地点Dsから少なくとも対象区間(対象下り坂区間又は対象渋滞区間)の開始地点(Dk又はDj)に到達するまでの間(本実施形態においては、車両10が制御区間終了地点Deに到達するまでの間)、目標残容量SOCcntrを標準残容量SOCcntr-nから標準残容量SOCcntr-nとは相違し且つ許容範囲(管理幅MGR)内の特定残容量(第1残容量SOCcntr-d又は第2残容量SOCcntr-j)へ変更する事前充放電制御(下り坂制御又は渋滞制御)を実行する。更に、本制御装置は、事前充放電制御を実行しているときに復帰制御(強制充電又は強制放電)が実行された場合、復帰制御の開始時点D5から車両10が制御区間を通過する時点D9(即ち、制御区間終了地点De)まで事前充放電制御を禁止するように構成される。
従って、本制御装置によれば、下り坂制御時に強制充電が繰り返し行われることがなく、或いは、渋滞制御時に強制放電が繰り返し行われることがない。従って、無駄に燃料が使用される機会が減るので、燃費性能の向上が可能となる。なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。以下、そのような変形例を列挙する。
(1)強制充電は、車両10が渋滞路を走行しているときのみならず、上り坂を走行しているときにも発生し得る。そこで、本制御装置は、車両10の走行予定経路中に上り坂区間(以下、「対象上り坂区間」とも称呼される。)があるか否かを車両10の位置情報及び道路情報等のデータに基づいて予測してもよい。そして、本制御装置は、走行予定経路中に対象上り坂区間を抽出したとき、車両10が対象上り坂区間を通過し終えるまでに蓄電池64の残容量SOCが下限残容量SOClolmt に達しないように、予め残容量SOCを大きくしておいてもよい。
この場合、NVECU74は車両10が「抽出された対象上り坂区間」の開始地点より所定の第3距離だけ前の地点から蓄電池64の残容量SOCを標準残容量SOCcntr-nから増加させ、対象上り坂区間の開始地点において標準残容量SOCcntr-nより大きい残容量(第3残容量SOCcntr-u)となるように残容量SOCを制御する。第3残容量SOCcntr-uは、通常時の目標残容量SOCcntr-n(満充電時の60%)よりも大きく上限残容量SOCuplmt(満充電時の80%) よりも小さい値であり、例えば、第2残容量SOCcntr-jと同一の値(満充電時の70%)に設定される。以下、この制御は「上り坂制御」と称呼される。即ち、上り坂制御は渋滞制御と同様にプレチャージ制御である。この上り坂制御の作動は、前述した渋滞制御と同様に説明される。
つまり、NVECU74は、所定時間(本例においては、VICS情報が更新される時間間隔である5分)が経過する毎に「下り坂探索」及び「渋滞探索」とともに「上り坂探索」を行う。いま、上り坂探索を行うタイミングにおいて車両10が図4の地点D1に到達していると仮定する。この時点において車両10は通常走行中であるので、NVECU74は上り坂制御を実行していない。以下、リンク#2〜リンク#3に対応する2つの区間が、上り坂制御が実行される対象上り坂区間に該当するとして説明を続ける。
NVECU74は、この「上り坂探索」において、走行経路中の「上り坂制御」の対象となる対象上り坂区間を抽出(特定)する。具体的には、NVECU74は、NVDB86の情報に基づいて、走行予定経路に対応するリンク群のうちの単数又は複数の連続したリンク(以下、「第3リンク群」と称呼する。)であり、以下のすべての条件を満たす第3リンク群に対応する区間を「対象上り坂区間」として特定する。これらの条件は「対象上り坂区間特定条件」又は「第3所定条件」とも称呼される。)但し、以下の条件は一例に過ぎず、これに限定されない。
(対象上り坂区間特定条件)
(a)第3リンク群の各リンクに対応する区間が車両10の現在位置から一定距離(例えば、半径10km)以内である。
(b)第3リンク群の各リンクに対応する区間が何れも所定閾値勾配より大きい上り勾配を有する。
(c)第3リンク群の開始地点の標高Hsが第3リンク群の終了地点の標高Heよりも低く(Hs<He)、且つ、その差の絶対値(標高差ΔHa=|Hs−He|)が所定標高差(SOC_STL_H)以上である。
(d)第3リンク群に対応する区間の合計距離ΔDcが所定距離(SOC_STL_D)以上である。
(a)第3リンク群の各リンクに対応する区間が車両10の現在位置から一定距離(例えば、半径10km)以内である。
(b)第3リンク群の各リンクに対応する区間が何れも所定閾値勾配より大きい上り勾配を有する。
(c)第3リンク群の開始地点の標高Hsが第3リンク群の終了地点の標高Heよりも低く(Hs<He)、且つ、その差の絶対値(標高差ΔHa=|Hs−He|)が所定標高差(SOC_STL_H)以上である。
(d)第3リンク群に対応する区間の合計距離ΔDcが所定距離(SOC_STL_D)以上である。
本制御装置は、上り坂制御中に残容量SOCが一旦、上限残容量SOCuplmt を上回ると、強制放電フラグXFDCHの値を「0」から「1」に変更して強制放電を実行する。そして、本制御装置は強制放電を実行した地点から上り坂制御区間の終了地点まで、上り坂制御を禁止する。換言すると、本制御装置は、上り坂制御区間において一旦強制放電が発生すると、目標SOCを第3残容量SOCcntr-uから標準残容量SOCcntr-nに変更し、その値を上り坂制御区間の終了地点まで標準残容量SOCcntr-nに維持する。
このように、「上り坂制御」は、「下り坂制御」及び「渋滞制御」と同様に制御区間を車両10が走行するとき、車両10が制御開始地点から少なくとも対象区間の開始地点に到達するまでの間、目標残容量SOCcntrを標準残容量SOCcntr-nから標準残容量SOCcntr-nとは相違し且つ許容範囲(管理幅MGR)内の特定残容量へ変更する制御である。従って、「上り坂制御」も「事前充放電制御」と称呼される。
更に、上り坂制御の実際の作動は、図9に示した渋滞制御ルーチンを用いて説明することができる。この場合、図中の「渋滞制御」は「上り坂制御」と読み替えられる。以上のように、車両10が対象上り坂区間を走行すると、蓄電池64の電力が消費され残容量SOCが低下するが、車両10が対象上り坂区間の終了地点に到達しても残容量SOCは下限残容量SOClolmt に達しない。これにより、本制御装置は強制充電の実行を回避でき、燃費の悪化を防止することができる。
(2)上記実施形態において、PMECU70は下り坂制御中に残容量SOCが下限残容量SOClolmt を下回ったときに「下り坂制御再開禁止制御」を実行するとともに、渋滞制御中に残容量SOCが上限残容量SOCuplmt を上回ったときに「渋滞制御再開禁止制御」を実行する。このような態様に限らず、PMECU70は、下り坂制御及び渋滞制御の何れか一方のみを実行してもよい。その場合、下り坂制御のみを実行するときは「下り坂制御再開禁止制御」のみを実行してもよく、渋滞制御のみを実行するときは「渋滞制御再開禁止制御」のみを実行してもよい。
(3)PMECU70は、下り坂制御を車両10が制御開始地点Dsを通過してから対象下り坂区間の開始地点Dkに到達するまでの間、即ち、プレユース区間にのみ実行してもよい。同様に、PMECU70は、渋滞制御を車両10が制御開始地点Dsを通過してから対象渋滞区間の開始地点Djに到達するまでの間、即ち、プレチャージ区間にのみ実行してもよい。
(4)NVECU74は、図3及び図4を参照して説明した「下り坂探索」及び「渋滞探索」を、車両10が所定距離を走行する毎に実行してもよい。
(5)NVECU70が、図8及び/又は図9に示したルーチンの一部又は全部を実行してもよい。その場合には、PMECU70はNVECU74から必要な情報を取得すればよい。
10…ハイブリッド車両、20…内燃機関、30…動力分配機構、50…駆動力伝達機構、64…蓄電池、70…パワーマネジメントECU、71…バッテリECU、72…モータECU、73…エンジンECU、74…ナビゲーションECU、MG1…第1発電電動機、MG2…第2発電電動機。
Claims (4)
- 車両の駆動源としての内燃機関及び同駆動源としての発電電動機、並びに、前記発電電動機に電力を供給する蓄電池を搭載し、前記発電電動機を用いて回生制動を行うとともに同回生制動により発生した電力を前記蓄電池に充電可能であり且つ前記内燃機関の出力により前記発電電動機を用いて発電した電力を前記蓄電池に充電可能に構成されたハイブリッド車両に適用され、
前記車両に要求される要求駆動力を満たすように且つ前記蓄電池の残容量が標準残容量に設定された目標残容量に近付くように前記内燃機関及び前記発電電動機を制御する制御部を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記制御部は、
前記残容量が前記標準残容量よりも小さい下限残容量から前記標準残容量よりも大きい上限残容量までの許容範囲から逸脱した場合、前記残容量が前記許容範囲内に復帰するように、前記蓄電池の充電又は前記蓄電池からの放電を強制的に実行する復帰制御を行い、
前記車両の位置を示す位置情報及び道路情報を取得し、
前記位置情報及び前記道路情報に基づいて前記車両の走行予定経路を取得し、
前記道路情報であって前記走行予定経路を構成する道路区間に関する道路情報に基づいて同走行予定経路内の、第1所定条件を満たす対象下り坂区間、第2所定条件を満たす対象渋滞区間及び第3所定条件を満たす対象上り坂区間のうちの少なくとも一つである対象区間を抽出し、
前記対象区間が前記走行予定経路に含まれている場合には、同対象区間の開始地点よりも所定距離だけ手前にある制御開始地点から同対象区間の終了地点までの区間である制御区間を決定し、
前記制御区間を前記車両が走行するとき、同車両が前記制御開始地点から少なくとも前記対象区間の開始地点に到達するまでの間、前記目標残容量を前記標準残容量から同標準残容量とは相違し且つ前記許容範囲内の特定残容量へ変更する事前充放電制御を実行し、
前記事前充放電制御を実行しているときに前記復帰制御が実行された場合、同復帰制御の開始時点から前記車両が前記制御区間を通過する時点まで前記事前充放電制御を禁止するように構成された、
ハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記制御部は、
前記対象区間として前記対象下り坂区間を抽出し、
前記特定残容量として、前記標準残容量よりも小さく且つ前記下限残容量よりも大きい第1残容量に設定するように構成された、
ハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記制御部は、
前記対象区間として前記対象渋滞区間を抽出し、
前記特定残容量として、前記標準残容量よりも大きく且つ前記上限残容量よりも小さい第2残容量に設定するように構成された、
ハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記制御部は、
前記対象区間として前記対象上り坂区間を抽出し、
前記特定残容量として、前記標準残容量よりも大きく且つ前記上限残容量よりも小さい第3残容量に設定するように構成された、
ハイブリッド車両の制御装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11654884B2 (en) | 2020-08-21 | 2023-05-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Control device of vehicle |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5920309B2 (ja) * | 2013-10-21 | 2016-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | 移動支援装置、移動支援方法、及び運転支援システム |
JP6347235B2 (ja) * | 2015-07-30 | 2018-06-27 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP2018083574A (ja) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | 株式会社デンソー | 車両の走行制御装置 |
US20180297483A1 (en) * | 2017-04-12 | 2018-10-18 | Proterra Inc. | Systems and methods to improve performance of an electric vehicle |
US10556497B2 (en) * | 2017-05-25 | 2020-02-11 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for adjusting battery state of charge parameters |
US20180345801A1 (en) * | 2017-06-06 | 2018-12-06 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Systems and methods for optimizing battery pre-charging using adjusted traffic predictions |
US10300907B2 (en) | 2017-08-04 | 2019-05-28 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Deceleration control in a hybrid vehicle |
US10392003B2 (en) * | 2017-08-04 | 2019-08-27 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Navigation-enhanced battery state of charge maintenance |
US10618512B2 (en) | 2017-08-04 | 2020-04-14 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Expanding electric vehicle mode during downhill grade conditions |
US10507820B2 (en) | 2017-08-04 | 2019-12-17 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Vehicle mass and road load estimation in an EV condition |
WO2019069409A1 (ja) * | 2017-10-04 | 2019-04-11 | 日産自動車株式会社 | 車両の制御方法及び制御装置 |
JP6649418B2 (ja) * | 2018-02-26 | 2020-02-19 | ファナック株式会社 | 蓄電装置を有するモータ駆動システム |
JP7035681B2 (ja) * | 2018-03-22 | 2022-03-15 | 株式会社デンソー | 制御装置 |
JP6965809B2 (ja) * | 2018-04-02 | 2021-11-10 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP6939689B2 (ja) * | 2018-04-19 | 2021-09-22 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP7063752B2 (ja) * | 2018-07-13 | 2022-05-09 | 日野自動車株式会社 | 充放電制御装置 |
US11345327B2 (en) | 2018-08-06 | 2022-05-31 | Xl Hybrids, Inc. | Throttle signal controller for a dynamic hybrid vehicle |
US11548494B2 (en) * | 2019-02-11 | 2023-01-10 | Ford Global Technologies, Llc | Lap learning for vehicle energy management optimization |
US11084394B2 (en) * | 2019-02-26 | 2021-08-10 | Ford Global Technologies, Llc | Electrified vehicle state of charge communication method and assembly |
US11084395B2 (en) * | 2019-07-01 | 2021-08-10 | Hyundai Motor Company | Battery management system for vehicle, battery management method thereof and vehicle including the same |
CN110936947A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-03-31 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种混合动力汽车的控制方法、装置、设备及介质 |
EP3936399B1 (en) * | 2020-07-10 | 2023-06-07 | Volvo Truck Corporation | A method for controlling a vehicle |
CN112659917B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-11-29 | 大运汽车股份有限公司 | 一种适用于新能源商用车驱动扭矩控制系统及控制方法 |
JP2022139826A (ja) * | 2021-03-12 | 2022-09-26 | 本田技研工業株式会社 | 車両の制御装置、車両の制御方法およびプログラム |
EP4279329A1 (en) * | 2022-05-17 | 2023-11-22 | Scania CV AB | Control device and method for controlling an energy storage device |
CN117465413B (zh) * | 2023-12-28 | 2024-03-19 | 山东速力动力科技有限公司 | 一种智能混合动力汽车动力总成控制系统 |
Family Cites Families (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08331772A (ja) * | 1995-05-30 | 1996-12-13 | Toyota Motor Corp | 車載誘導機の制御装置 |
JP3050125B2 (ja) | 1996-05-20 | 2000-06-12 | トヨタ自動車株式会社 | 動力出力装置および動力出力装置の制御方法 |
JP3904388B2 (ja) * | 2000-12-04 | 2007-04-11 | 松下電器産業株式会社 | ハイブリッド自動車の制御装置 |
JP4100335B2 (ja) * | 2003-11-28 | 2008-06-11 | 株式会社エクォス・リサーチ | 駆動制御装置、及びハイブリッド車両 |
JP2007050888A (ja) * | 2006-09-25 | 2007-03-01 | Aisin Aw Co Ltd | ハイブリッド車両の駆動制御システム |
US7659698B2 (en) * | 2006-10-02 | 2010-02-09 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for controlling a state of charge of an energy storage system |
JP4438812B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2010-03-24 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ハイブリッド走行補助方法及びハイブリッド走行補助装置 |
JP4793335B2 (ja) * | 2007-06-20 | 2011-10-12 | 株式会社デンソー | 充放電管理装置および充放電管理装置用のプログラム |
JP5010378B2 (ja) * | 2007-07-24 | 2012-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP2009126450A (ja) | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車及びハイブリッド車の制御方法 |
JP2009220788A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車両 |
JP2010125868A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Denso Corp | 充放電計画装置 |
JP4894909B2 (ja) * | 2009-05-26 | 2012-03-14 | 株式会社デンソー | ハイブリッド車両の駆動制御装置 |
US8825243B2 (en) | 2009-09-16 | 2014-09-02 | GM Global Technology Operations LLC | Predictive energy management control scheme for a vehicle including a hybrid powertrain system |
JP2011063186A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Denso Corp | 車両駆動制御装置 |
JP2012106652A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | 車両制御装置 |
JP5429197B2 (ja) * | 2011-01-11 | 2014-02-26 | トヨタ自動車株式会社 | 車両制御装置 |
JP2012247254A (ja) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Mitsubishi Motors Corp | ハイブリッド車両 |
JP2013154715A (ja) | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Toyota Motor Corp | 蓄電手段の充放電制御装置 |
JP2013154718A (ja) | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車両 |
JP2013154720A (ja) | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車両 |
WO2013121541A1 (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
US8903578B2 (en) * | 2012-05-07 | 2014-12-02 | Ford Global Technologies, Llc | Hybrid vehicle control utilizing grade data |
JP5900199B2 (ja) * | 2012-07-09 | 2016-04-06 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP6035955B2 (ja) * | 2012-07-30 | 2016-11-30 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP2014104776A (ja) * | 2012-11-24 | 2014-06-09 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP2014111413A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Daimler Ag | ハイブリッド電気自動車の走行制御装置 |
JP6210677B2 (ja) * | 2012-12-12 | 2017-10-11 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG | ハイブリッド電気自動車の走行制御装置 |
JP2015058818A (ja) * | 2013-09-19 | 2015-03-30 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG | 車両のバッテリ制御装置 |
US9605606B2 (en) * | 2014-03-31 | 2017-03-28 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | System and method for improving energy efficiency of a vehicle based on determined relationships between a plurality of routes |
US9327712B2 (en) * | 2014-04-22 | 2016-05-03 | Alcatel Lucent | System and method for control of a hybrid vehicle with regenerative braking using location awareness |
KR20150133539A (ko) * | 2014-05-20 | 2015-11-30 | 현대자동차주식회사 | 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치 |
US9702718B2 (en) * | 2015-05-08 | 2017-07-11 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Systems and methods for improving energy efficiency of a vehicle based on route prediction |
JP2017024571A (ja) * | 2015-07-22 | 2017-02-02 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP6269607B2 (ja) * | 2015-07-22 | 2018-01-31 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP6249003B2 (ja) * | 2015-09-30 | 2017-12-20 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP6269641B2 (ja) * | 2015-11-19 | 2018-01-31 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
-
2016
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-
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Cited By (1)
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US11654884B2 (en) | 2020-08-21 | 2023-05-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Control device of vehicle |
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