JP6451449B2 - Vehicle control system, method and program - Google Patents
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Description
本発明は、車両制御システム、方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a vehicle control system, method, and program.
車両が走行する予定の道路の情報に基づいてモータとエンジンの出力を調整する技術が知られている(特許文献1、参照。)。特許文献1では、車両の運動エネルギー分だけ低い残量をバッテリの目標残量とすることにより、過充電が生じないようにしている。 A technique for adjusting the output of a motor and an engine based on information on a road on which the vehicle is to travel is known (see Patent Document 1). In Patent Literature 1, overcharge is prevented from occurring by setting the remaining amount that is lower by the kinetic energy of the vehicle as the target remaining amount of the battery.
特許文献1のように過充電を生じさせない技術のほかに、バッテリのSOC(State Of Charge)が小さくなりすぎないような制御も行われている。すなわち、バッテリのSOCが一定の値よりも小さくなった場合に、発電機を動作させるためにエンジンの出力を通常よりも大きくしてバッテリを強制的に充電するような制御も行われている。特に、モータのみの出力で走行する走行区間においては、SOCが小さくなりやすく、エンジンの出力による強制的な充電が生じやすい。エンジンの出力による強制的な充電を行うと、充電を行うためだけに燃料が消費されるため、エネルギーの効率が悪くなる。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、エネルギーの効率を良好にする技術を提供することを目的とする。
In addition to the technology that does not cause overcharge as in Patent Document 1, control is also performed so that the SOC (State Of Charge) of the battery does not become too small. That is, when the SOC of the battery becomes smaller than a certain value, control is also performed to forcibly charge the battery by making the engine output larger than normal in order to operate the generator. In particular, in a travel section that travels with the output of only the motor, the SOC tends to be small, and forced charging is likely to occur due to the output of the engine. If the engine is forcibly charged by the output of the engine, the fuel is consumed only for charging, resulting in poor energy efficiency.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique for improving energy efficiency.
前記の目的を達成するため、本発明の車両制御システムは、エンジンとモータの出力を組み合わせて走行する車両を制御する車両制御システムであって、車両の前方の道路情報に基づいてエンジンの出力を使用することなくモータの出力を使用したモータ走行を行った方がエネルギー効率が良好となるモータ走行区間を取得するモータ走行区間取得手段と、道路情報に基づいてバッテリのSOC(State Of Charge)を予測する予測手段と、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが第1閾値以下にならないと予測した場合に、モータ走行区間にてモータ走行を行うように設定するとともに、モータ走行区間にてSOCが第1閾値以下になった場合にエンジンの出力によりバッテリを充電するように設定する第1設定手段と、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第1閾値以下になるが、当該第1閾値よりも小さい第2閾値以下にならないと予測した場合に、モータ走行区間にてモータ走行を行うように設定するとともに、モータ走行区間にてSOCが第2閾値以下になった場合にエンジンの出力によりバッテリを充電するように設定する第2設定手段と、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第2閾値以下になると予測した場合に、モータ走行区間の少なくとも一部をエンジンの出力で走行するように設定する第3設定手段と、を備える。 In order to achieve the above object, a vehicle control system of the present invention is a vehicle control system that controls a vehicle that travels by combining the output of an engine and a motor, and outputs the output of the engine based on road information ahead of the vehicle. Motor travel section acquisition means for acquiring a motor travel section in which energy efficiency is better when motor travel using the motor output is performed without using, and SOC (State Of Charge) of the battery based on road information When the prediction means for predicting and the SOC when performing motor travel in the motor travel section are predicted not to be less than or equal to the first threshold, the motor travel section is set to perform motor travel, First setting means for setting the battery to be charged by the output of the engine when the SOC becomes equal to or lower than the first threshold, and the motor travel zone Is set to perform motor travel in the motor travel section when it is predicted that the SOC at the time of motor travel will be less than or equal to the first threshold but not less than the second threshold smaller than the first threshold. In addition, the second setting means for setting the battery to be charged by the output of the engine when the SOC becomes equal to or less than the second threshold in the motor travel section, and the SOC when performing the motor travel in the motor travel section And third setting means for setting at least a part of the motor travel section to travel at the output of the engine when it is predicted to be equal to or less than the second threshold value.
また、本発明の車両制御方法は、エンジンとモータの出力を組み合わせて走行する車両を制御する車両制御方法であって、車両の前方の道路情報に基づいてエンジンの出力を使用することなくモータの出力を使用して走行した方がエネルギー効率が良好となるモータ走行区間を取得するモータ走行区間取得工程と、道路情報に基づいてバッテリのSOCを予測する予測工程と、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが第1閾値以下にならないと予測した場合に、モータ走行区間にてモータ走行を行うように設定するとともに、モータ走行区間にてSOCが第1閾値以下になった場合にエンジンの出力によりバッテリを充電するように設定する第1設定工程と、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第1閾値以下になるが、当該第1閾値よりも小さい第2閾値以下にならないと予測した場合に、モータ走行区間にてモータ走行を行うように設定するとともに、モータ走行区間にてSOCが第2閾値以下になった場合にエンジンの出力によりバッテリを充電するように設定する第2設定工程と、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第2閾値以下になると予測した場合に、モータ走行区間をエンジンの出力で走行するように設定する第3設定工程と、を含む。 The vehicle control method of the present invention is a vehicle control method for controlling a vehicle that travels by combining the output of an engine and a motor, and is based on road information ahead of the vehicle without using the output of the engine. Motor travel section acquisition step for acquiring a motor travel section in which energy efficiency is better when traveling using the output, prediction process for predicting battery SOC based on road information, and motor travel in the motor travel section When it is predicted that the SOC at the time of performing the motor will not be less than or equal to the first threshold, the motor travel is set to be performed in the motor travel section, and when the SOC is less than or equal to the first threshold in the motor travel section The first setting step for setting the battery to be charged by the output of the motor and the SOC when the motor travels in the motor travel section are below the first threshold value. Is set to perform motor travel in the motor travel section when it is predicted that it will not be less than or equal to the second threshold smaller than the first threshold, and the SOC is less than or equal to the second threshold in the motor travel section If the second setting step for setting the battery to be charged by the output of the engine and the SOC when the motor travels in the motor travel section is predicted to be less than the second threshold, the motor travel section is And a third setting step for setting the vehicle to travel at the output of.
さらに、本発明の車両制御プログラムは、エンジンとモータの出力を組み合わせて走行する車両を制御するための車両制御プログラムであって、車両の前方の道路情報に基づいてエンジンの出力を使用することなくモータの出力を使用して走行した方がエネルギー効率が良好となるモータ走行区間を取得するモータ走行区間取得機能と、道路情報に基づいてバッテリのSOCを予測する予測機能と、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが第1閾値以下にならないと予測した場合に、モータ走行区間にてモータ走行を行うように設定するとともに、モータ走行区間にてSOCが第1閾値以下になった場合にエンジンの出力によりバッテリを充電するように設定する第1設定機能と、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第1閾値以下になるが、当該第1閾値よりも小さい第2閾値以下にならないと予測した場合に、モータ走行区間にてモータ走行を行うように設定するとともに、モータ走行区間にてSOCが第2閾値以下になった場合にエンジンの出力によりバッテリを充電するように設定する第2設定機能と、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第2閾値以下になると予測した場合に、モータ走行区間をエンジンの出力で走行するように設定する第3設定機能と、をコンピュータに実行させる。 Furthermore, the vehicle control program of the present invention is a vehicle control program for controlling a vehicle that travels by combining the output of the engine and the motor, without using the output of the engine based on road information ahead of the vehicle. A motor travel section acquisition function for acquiring a motor travel section in which energy efficiency is better when traveling using the output of the motor, a prediction function for predicting the SOC of the battery based on road information, and a motor travel section When it is predicted that the SOC when the motor travels will not be less than or equal to the first threshold value, the motor travel is set to be performed in the motor travel section, and the SOC is less than or equal to the first threshold value in the motor travel section A first setting function for setting the battery to be charged by the output of the engine and the SOC when performing motor travel in the motor travel section When it is predicted that it will be less than the first threshold but not less than the second threshold smaller than the first threshold, the motor travel is set so that the motor travels, and the SOC is decreased in the motor travel section. When it is predicted that the second setting function for setting the battery to be charged by the output of the engine when it becomes equal to or less than the second threshold and the SOC when the motor travels in the motor travel section will be equal to or less than the second threshold And causing the computer to execute a third setting function for setting the motor travel section to travel at the output of the engine.
以上のように構成した本発明において、SOCが第1閾値以下にならないと予測した場合には、モータ走行区間にてモータ走行を行うように設定できる。これにより、モータ走行区間をモータの出力で走行してエネルギー効率を良好にすることができる。ただし、不測の要因によりSOCが第1閾値以下となると、エンジンの出力によりバッテリを充電することとなる。この場合も、SOCが第1閾値以下になって電圧の制御が困難となることを防止できる。SOCが小さくなるほどバッテリの出力電圧が減少する傾きが大きくなる性質があるため、出力電圧の制御が困難になる。従って、基本的には、SOCが第1閾値以下となることを防止して、出力電圧の制御が困難になることを防止できる。 In the present invention configured as described above, when it is predicted that the SOC does not become the first threshold value or less, the motor travel can be set to be performed in the motor travel section. Thereby, it can drive | work a motor driving | running | working area with the output of a motor, and can make energy efficiency favorable. However, if the SOC falls below the first threshold due to unforeseen factors, the battery is charged by the output of the engine. In this case as well, it is possible to prevent the SOC from becoming lower than the first threshold value and difficult to control the voltage. As the SOC decreases, the slope at which the output voltage of the battery decreases increases, which makes it difficult to control the output voltage. Therefore, basically, it is possible to prevent the SOC from becoming equal to or lower than the first threshold value and to prevent the control of the output voltage.
一方、SOCが、第1閾値以下になるが、当該第1閾値よりも小さい第2閾値以下にならないと予測した場合にも、モータ走行区間にてモータ走行を行うように設定できる。これにより、SOCが第1閾値以下となると予測したモータ走行区間においても、モータの出力で走行してエネルギー効率を良好にすることができる。この場合、SOCが第1閾値以下となって複雑な電圧の制御をする必要性が生じるが、エネルギー効率を優先することができる。 On the other hand, even when it is predicted that the SOC is equal to or less than the first threshold value but not equal to or less than the second threshold value that is smaller than the first threshold value, the motor travel can be set to be performed in the motor travel section. As a result, even in a motor travel section in which the SOC is predicted to be equal to or lower than the first threshold value, it is possible to travel with the output of the motor and improve energy efficiency. In this case, the SOC becomes equal to or lower than the first threshold value, and it becomes necessary to control the complex voltage, but priority can be given to energy efficiency.
以上説明したように、基本的には、電圧の制御が困難とならない場合に、モータ走行区間にてモータ走行を行うように設定できる。ただし、SOCが、第1閾値以下になるが、第2閾値以下にならない場合には、電圧の制御が困難となったとしても、モータ走行区間にてモータ走行を行うように設定できる。これにより、できるだけ多くのモータ走行区間にてモータ走行を行うように設定でき、エネルギー効率を良好にすることができる。また、第3設定手段の設定によって、SOCが第2閾値以下となることを防止できるため、バッテリの劣化等の不具合を生じさせるほどSOCが減少することを防止できる。 As described above, basically, when voltage control is not difficult, it can be set to perform motor travel in the motor travel section. However, when the SOC is equal to or less than the first threshold value but not equal to or less than the second threshold value, the motor travel can be set to be performed in the motor travel section even if the voltage control becomes difficult. Thereby, it can set so that motor traveling may be performed in as many motor traveling sections as possible, and energy efficiency can be made favorable. In addition, since the setting of the third setting unit can prevent the SOC from becoming equal to or lower than the second threshold value, it is possible to prevent the SOC from being reduced to the extent that a problem such as battery deterioration occurs.
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)ナビゲーション端末の構成:
(2)車両制御処理:
(3)他の実施形態:
Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of navigation terminal:
(2) Vehicle control processing:
(3) Other embodiments:
(1)ナビゲーション端末の構成:
図1は、本発明の一実施形態にかかる車両制御システムとしてのナビゲーション端末10の構成を示すブロック図である。ナビゲーション端末10は、車両に備えられている。
ナビゲーション端末10は、制御部20と記録媒体30とを備えている。制御部20は、CPUとRAMとROM等を備え、記録媒体30やROMに記憶されたプログラムを実行する。記録媒体30は、地図情報30aと渋滞情報30bと経路情報30cとを記録する。
(1) Configuration of navigation terminal:
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
The
地図情報30aは、道路上に設定された交差点(ノード)の位置等を示すノードデータと、ノード同士を接続する道路区間(リンク)についての情報を示すリンクデータと、リンク上(例えば幅方向の中央線上)に設けられた形状補間点の位置を示す形状補間点データとを含んでいる。ノードデータはノードの標高も示し、形状補間点データは形状補間点の標高も示す。リンクデータは、進行方向におけるリンクの長さ(リンク長)を示す情報と、リンクごとに道路種別を示す情報とを含んでいる。 The map information 30a includes node data indicating the positions of intersections (nodes) set on the road, link data indicating information about road sections (links) connecting the nodes, and links (for example, in the width direction). Shape interpolation point data indicating the position of the shape interpolation point provided on the center line). The node data also indicates the altitude of the node, and the shape interpolation point data also indicates the altitude of the shape interpolation point. The link data includes information indicating the link length (link length) in the traveling direction and information indicating the road type for each link.
渋滞情報30bは、車両の周辺の道路の渋滞度(空き、混雑、渋滞)をリンクごとに示す情報である。渋滞情報30bは、交通情報の情報センタにおいて生成された情報であり、ナビゲーション端末10は通信部45によって渋滞情報30bを受信し、最新の渋滞情報30bを記録媒体30に記録する。
The
経路情報30cは、車両が走行する予定の走行予定経路を示す情報である。経路情報30cは、出発地から目的地までを接続する一連のリンクを示す情報であり、当該一連のリンクによって走行予定経路が構成される。例えば、走行予定経路は、公知の経路探索手法によって、走行距離や旅行時間等ができるだけ小さくなるように探索された最適な経路であってもよい。
The
車両は、GPS受信部41と車速センサ42とジャイロセンサ43とユーザI/F部44と通信部45と動力ECU46と動力部47とを備える。
GPS受信部41は、GPS衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の位置を算出するための信号を制御部20に出力する。車速センサ42は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を制御部20に出力する。ジャイロセンサ43は、車両に作用する角加速度に対応した信号を制御部20に出力する。
The vehicle includes a
The
制御部20は、車速センサ42およびジャイロセンサ43から出力された信号に基づく自立航法情報と地図情報30aとに基づいて車両の現在地が存在し得る比較対象道路を複数設定し、GPS受信部41にて取得されたGPS信号の誤差円に基づいて比較対象道路を絞り込む。そして、制御部20は、絞り込まれた比較対象道路のうち、自立航法軌跡と形状が最も一致する道路を車両が走行している道路区間である走行道路区間として特定するマップマッチング処理を行い、当該マップマッチング処理によって特定された走行道路区間上で車両の現在地を特定する。
The
ユーザI/F部44は、制御部20から出力された映像信号や音声信号に基づいて各種案内を出力する出力装置(ディスプレイ,スピーカ等)と、ユーザから出発地や目的地の指定等の各種操作を受け付ける入力装置(操作ボタン、タッチセンサ等)とを含む。
通信部45は、情報センタにて生成された渋滞情報30bを受信するための通信回路を備える。通信部45が受信した渋滞情報30bは制御部20に出力される。
The user I /
The
動力ECU46は、動力部47を制御するコンピュータである。動力部47は、動力源としてモータ47aとエンジン47bとを備える。また、動力部47は、モータ47aに電力を供給するバッテリ47cと電圧調整回路47dとを備える。バッテリ47cは充電可能な電池であり、動力ECU46はバッテリ47cに充電されているSOC(残電力量)を取得する。電圧調整回路47dは、バッテリ47cの出力電圧を調整することにより、モータ47aに出力可能な電圧を生成する。バッテリ47cの出力電圧は、SOC等に応じて変化するため、電圧調整回路47dにおける変圧倍率はバッテリ47cの出力電圧に応じて調整される。
The
本実施形態の車両において、モータ47aとエンジン47bとから駆動輪に伝達される出力の比が可変である。モータ47aとエンジン47bの出力比をM:(1−M)と表記することとする。制御部20は、動力ECU46に対して0以上かつ1以下の範囲内でモータ比率Mを指定する。これにより、車両は、エンジン47bとモータ47aの出力を組み合わせて走行することが可能となる。制御部20が動力ECU46に対してモータ比率Mとして1を指定することにより、車両はエンジン47bの出力を使用することなくモータ47aの出力を使用したモータ走行を行うこととなる。また、エンジン47bの出力の一部または全部は、図示しない発電機に伝達され、当該発電機が作動することによりバッテリ47cに充電される。
In the vehicle of the present embodiment, the ratio of the output transmitted from the
制御部20はナビゲーションプログラム21を実行する。ナビゲーションプログラム21は、モータ走行区間取得部21aと予測部21bと第1設定部21cと第2設定部21dと第3設定部21eとを含む。
The
モータ走行区間取得部21aは、車両の前方の道路情報に基づいてエンジンの出力を使用することなくモータの出力を使用したモータ走行を行った方がエネルギー効率が良好となるモータ走行区間を取得する機能を制御部20に実現させるモジュールである。車両の前方とは、走行予定経路上における車両の現在位置よりも前方を意味する。本実施形態において、モータ走行区間は渋滞区間である。制御部20は、走行予定経路を車両が走行した場合に、車両が次に走行する渋滞区間をモータ走行として取得する。渋滞区間とは、渋滞情報30bが示す渋滞度が渋滞となっている連続したリンクで構成される区間である。渋滞区間においては、車速が小さくなるため低回転域でも大きなトルクを出力できるモータ47aの出力で走行を行った方が、エンジン47bの出力で走行を行うよりもエネルギー効率が良好となる。そのため、モータ走行区間取得部21aの機能により制御部20は、渋滞区間をモータ走行区間として取得する。
The motor travel
予測部21bは、道路情報に基づいてバッテリ47cのSOC(State Of Charge)を予測する機能を制御部20に実現させるモジュールである。予測部21bの機能により制御部20は、バッテリ47cの現在のSOCと、走行予定経路上の前方の各リンクの予測車速と勾配とリンク長と、当該各リンクにおけるモータ比率Mと、に基づいて、当該各リンクの走行後におけるSOCを予測する。制御部20は、予測車速と勾配とリンク長とに基づいてリンクの走行に要するエネルギーを予測し、当該エネルギーとモータ比率Mとに基づいてモータ47aが出力するエネルギーを予測する。さらに、制御部20は、モータ47aが出力するエネルギーに対応する電力量を算出することにより、各リンクの走行に要する消費電力量を予測する。また、予測部21bの機能により制御部20は、エンジン47bの出力によってバッテリ47cに充電される充電電力量をリンクごとに予測する。そして、制御部20は、現在のSOCから、各リンクの消費電力量を走行順に減算するとともに、各リンクの充電電力量を走行順に加算していくことにより、各リンクの走行後におけるSOCを予測する。
The
予測車速は、例えばリンクデータが示す制限車速や過去の走行において学習した車速に基づいて予測されてもよい。また、制御部20は、渋滞区間における予測車速として、一定の車速(例えば10km/時)を予測する。なお、制御部20は、渋滞区間における予測車速を過去の渋滞時に学習した車速に基づいて予測してもよいし、現在渋滞区間を走行している他車両の車速に基づいて予測してもよいし、渋滞情報が示す渋滞区間の渋滞度に基づいて予測してもよい。むろん、予測部21bの機能により制御部20は、渋滞区間を構成する各リンクの走行に要する電力量を予測することにより、渋滞区間の走行後におけるSOCも予測できる。
The predicted vehicle speed may be predicted based on, for example, the limit vehicle speed indicated by the link data or the vehicle speed learned in the past travel. Further, the
第1設定部21cは、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが第1閾値以下にならないと予測した場合に、モータ走行区間にてモータ走行を行うように設定するとともに、モータ走行区間にてSOCが第1閾値以下になった場合にエンジン47bの出力によりバッテリ47cを充電するように設定する機能を制御部20に実現させるモジュールである。すなわち、予測部21bの機能により制御部20は、渋滞区間にてモータ走行を行った場合における当該渋滞区間の走行後のSOC(以下、モータ走行後SOC)を予測する。そして、第1設定部21cの機能により制御部20は、モータ走行後SOCが第1閾値以下になるか否かを判定する。そして、制御部20は、モータ走行後SOCが第1閾値以下にならない場合、当該渋滞区間にてモータ走行を行うように設定する。
The
また、第1設定部21cの機能により制御部20は、渋滞区間においてモータ走行を行っている際の現実のSOCが第1閾値以下になった場合には、エンジン47bの出力によりバッテリ47cを充電するように設定する。本実施形態において、モータ走行を行っている際の現実のSOCが充電閾値以下になった場合には、エンジン47bを始動し、当該エンジン47bの出力で発電機を作動させることによりバッテリ47cを充電するように構成されている。モータ走行後SOCが第1閾値以下にならない場合、制御部20は、この充電閾値として第1閾値を設定する。本実施形態において、モータ走行中においては、SOCが充電閾値以下にならない限り、エンジン47bは停止し、バッテリ47cの充電も行われないこととする。
Further, the function of the
図2A〜2Cは、渋滞区間におけるSOCのグラフである。図2A〜2Cにおいて、渋滞区間はリンクAとリンクBとリンクCとによって構成されていることとする。図2Aにて実線で示すように、渋滞区間にてモータ走行を行った場合、渋滞区間にてSOCが単調的に減少する。ただし、SOCが減少していく傾きは各リンクA〜Cに応じて異なる。本実施形態では、上り勾配が急なリンクCにおいてSOCが減少していく傾きが最も急であり、上り勾配が最も緩やかなリンクBにおいてSOCが減少していく傾きが最も緩やかになっていることとする。図2A〜2Cにおいて、渋滞区間の始点におけるSOCであるモータ走行前SOCをSIと表記し、渋滞区間の終点におけるSOCであるモータ走行後SOCをSEと表記し、リンクA〜Cにおける消費電力量をそれぞれdSA〜dSCと表記する。 2A to 2C are graphs of the SOC in a traffic jam section. 2A to 2C, it is assumed that the traffic jam section is composed of link A, link B, and link C. As shown by a solid line in FIG. 2A, when the motor travels in a traffic jam section, the SOC decreases monotonously in the traffic jam section. However, the gradient in which the SOC decreases varies depending on the links A to C. In the present embodiment, the slope at which the SOC decreases in the link C with a steep upward slope is the steepest, and the slope at which the SOC decreases in the link B with the slowest upward slope is the slowest. And 2A to 2C, the pre-motor SOC, which is the SOC at the start point of the traffic jam section, is denoted as SI, the post-motor SOC, which is the SOC at the end of the traffic jam section, is denoted as SE, and the power consumption in the links A to C Are denoted as dSA to dSC, respectively.
図2Aにて実線で示すように、渋滞区間にてSOCが単調的に減少しても渋滞区間の終点におけるモータ走行後SOC(SE=SI−dSA−dSB−dSC)が第1閾値T1以下とならないと予測される場合、第1設定部21cの機能により制御部20は、当該渋滞区間にてモータ走行を行うように設定する。ところが、図2Aにて破線で示すように、不測の要因によって現実のSOCが予測したSOCよりも小さくなる場合も有り得る。このような場合に備えて、第1設定部21cの機能により制御部20は、現実のSOCが充電閾値としての第1閾値T1以下となった場合に、エンジン47bの出力で発電機を作動させることによりバッテリ47cを充電するように設定する。図2Aにて破線で示すように、現実のSOCが充電閾値以下となった段階で、バッテリ47cを充電が開始し、SOCが回復している。このように、現実のSOCが充電閾値以下になった場合には、SOCが回復する傾きが大きい急速充電が行われる。また、急速充電においてSOCが回復する傾きは、通常充電よりも大きくなる。通常充電とは、エンジン47bの出力も使用して走行している期間(例えば図2AのリンクD)において、SOCが充電閾値以下となっていない場合に、エンジン47bの出力の一部を使用して行う充電である。
As shown by a solid line in FIG. 2A, even if the SOC monotonously decreases in the traffic jam section, the post-motor SOC at the end of the traffic jam section (SE = SI−dSA−dSB−dSC) is equal to or less than the first threshold T1. In the case where it is predicted that this will not occur, the
ここで、第1閾値T1について説明する。図3は、SOCと出力電圧の関係の一例を示すグラフである。図3に示すように、SOCが小さくなるのに応じて、バッテリ47cの出力電圧も小さくなっていく。また、SOCが小さくなるほど、SOCの単位減少量あたりのバッテリの出力電圧の減少量が大きくなっていく。ここで、第1閾値T1は、SOCの単位減少量あたりのバッテリ47cの出力電圧の減少量(絶対値)が基準値以上となるSOCである。すなわち、図3において、第1閾値T1は出力電圧の傾きが基準値と等しくなるSOCであり、第1閾値T1よりも小さいSOCの領域においては出力電圧の傾きが基準値よりも大きくなる。
Here, the first threshold value T1 will be described. FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the SOC and the output voltage. As shown in FIG. 3, as the SOC decreases, the output voltage of the
第2設定部21dは、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第1閾値T1以下になるが、当該第1閾値T1よりも小さい第2閾値T2以下にならないと予測した場合に、モータ走行区間にてモータ走行を行うように設定するとともに、モータ走行区間にてSOCが第2閾値T2以下になった場合にエンジン47bの出力によりバッテリ47cを充電するように設定する機能を制御部20に実現させるモジュールである。すなわち、第2設定部21dの機能により制御部20は、モータ走行後SOCと第1閾値T1と第2閾値T2とを比較する。そして、制御部20は、モータ走行後SOCが第1閾値T1以下になるが、第2閾値T2以下にならない場合、当該渋滞区間にてモータ走行を行うように設定する。また、第2設定部21dの機能により制御部20は、渋滞区間においてモータ走行を行っている際の現実のSOCが第2閾値T2以下になった場合には、エンジン47bの出力によりバッテリ47cを充電するように設定する。すなわち、制御部20は、充電閾値として第2閾値T2を設定する。
When the
図2Bにて実線で示すように、渋滞区間にてSOCが単調的に減少して、渋滞区間の終点におけるモータ走行後SOCが第1閾値T1以下かつ第2閾値T2よりも大きくなると予測される場合、第2設定部21dの機能により制御部20は、当該渋滞区間にてモータ走行を行うように設定する。図2Bにて破線で示すように、不測の要因によって現実のSOCが予測したSOCよりも小さくなる場合も有り得る。このような場合に備えて、第2設定部21dの機能により制御部20は、現実のSOCが第2閾値T2以下となった場合に、エンジン47bの出力で発電機を作動させることによりバッテリ47cを急速充電するように設定する。図2Bにて破線で示すように、現実のSOCが充電閾値として設定された第2閾値T2以下となった段階で、バッテリ47cを充電が開始し、SOCが大きく回復している。
As shown by a solid line in FIG. 2B, the SOC is monotonously decreased in the traffic congestion section, and the post-motor SOC at the end point of the traffic congestion section is predicted to be equal to or lower than the first threshold value T1 and larger than the second threshold value T2. In this case, the
第3設定部21eは、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第2閾値T2以下になると予測した場合に、モータ走行区間の少なくとも一部をエンジン47bの出力で走行するように設定する機能を制御部20に実現させるモジュールである。すなわち、第3設定部21eの機能により制御部20は、モータ走行後SOCが第2閾値T2以下になるか否かを判定する。そして、制御部20は、モータ走行後SOCが第2閾値T2以下になる場合、渋滞区間を構成する少なくとも1個のリンクA〜Cにてエンジン47bの出力で走行するように設定する。エンジン47bの出力で走行するとは、モータ比率Mを1よりも小さい値に設定することを意味する。
When the
第3設定部21eの機能により制御部20は、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第2閾値以下になると予測した場合に、モータ走行区間におけるSOCが第1閾値T1以下にならないように、モータ走行区間の少なくとも一部をエンジン47bの出力で走行するように設定する。さらに、第3設定部21eの機能により制御部20は、渋滞区間を分割した区間ごとにモータ走行を行うか、エンジン47bの出力で走行するかを設定するとともに、渋滞区間を分割した区間のうち、単位走行距離あたりの走行に必要なエネルギーが大きい区間ほど優先してモータ走行を行うように設定する。
By the function of the
具体的に、第3設定部21eの機能により制御部20は、モータ走行前SOC(SI)から第1閾値T1を減算した電力量である使用可能電力量(SI−T1)を、渋滞区間におけるモータ走行に使用可能な電力量として取得する。また、制御部20は、渋滞区間を構成するリンクA〜Cのそれぞれについて消費電力量dSA〜dSCをリンク長で除算することにより、単位走行距離あたりの走行に必要なエネルギーに対応する値を取得する。なお、単位走行距離あたりの走行に必要なエネルギーの大きさは、図2A〜2Cの実線の傾きの大きさとして表れる。
Specifically, the
そして、制御部20は、単位走行距離あたりの走行に必要なエネルギーが大きいリンクの順に、モータ走行を行うように設定することを試みる。図2Cの例では、実線の傾きが最も大きいリンクCが最も優先される。ただし、リンクCにてモータ走行を行った場合の消費電力量dSCは、モータ走行前SOC(SI)から第1閾値T1を減算した使用可能電力量(SI−T1)よりも大きいため、制御部20は、リンクCにてモータ走行を行うと設定しない。そこで、制御部20は、次に実線の傾きが大きいリンクAにてモータ走行を行うように設定することを試みる。リンクAにてモータ走行を行った場合の消費電力量dSAは、使用可能電力量(SI−T1)よりも小さいため、制御部20は、リンクAにてモータ走行を行うと設定する。すなわち、リンクAにてモータ走行を行ってもSOCが第1閾値以下とならないと予測されるため、制御部20は、リンクAにてモータ走行を行うと設定する。
And the
以上のようにして、モータ走行を行うリンクAを設定すると、使用可能電力量(SI−T1)から、リンクAにてモータ走行を行った場合の消費電力量dSAを減算することにより、使用可能電力量(SI−T1−dSA)を更新する。そして、制御部20は、次に実線の傾きが大きい(最も傾きが小さい)リンクBにてモータ走行を行うように設定することを試みる。リンクBにてモータ走行を行った場合の消費電力量dSBは、更新した使用可能電力量(SI−T1−dSA)よりも大きいため、制御部20は、リンクBにてモータ走行を行うと設定しない。制御部20は、モータ走行を行うと設定しなかったリンクB,Cについてはエンジン47bの出力で走行するように設定する。具体的に、制御部20は、モータ走行を行うと設定したリンクAについてはモータ比率Mに1を設定し、モータ走行を行うと設定しなかったリンクB,Cについてはモータ比率Mに1よりも小さい値を設定する。リンクB,Cにおいては、SOCが減少しないように1よりも小さいモータ比率Mを設定すればよく、制御部20は、モータ47aや他の電動部における消費電力量がエンジン47bの出力による充電電力量以下となるようにモータ比率Mを設定すればよい。
As described above, when the link A for running the motor is set, it can be used by subtracting the power consumption dSA when the motor runs in the link A from the usable power amount (SI-T1). The amount of power (SI-T1-dSA) is updated. Then, the
第3設定部21eの機能により制御部20は、渋滞区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第2閾値T2以下になると予測した場合に、渋滞走行区間にてSOCが第1閾値T1以下になった場合にエンジン47bの出力によりバッテリ47cを充電するように設定する。すなわち、制御部20は、渋滞区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第2閾値T2以下になると予測した場合に、モータ走行を行うか否かに拘わらず渋滞区間を構成するすべてのリンクA〜Cについて、エンジン47bの出力によりバッテリ47cを急速充電するための充電閾値を第1閾値T1に設定する。
By the function of the
以上説明した本実施形態の構成において、SOCが第1閾値T1以下にならないと予測した場合には、渋滞区間にてモータ走行を行うように設定できる。これにより、渋滞区間をモータの出力で走行してエネルギー効率を良好にすることができる。ただし、不測の要因によりSOCが第1閾値T1以下となると、エンジン47bの出力によりバッテリ47cを充電することとなる。この場合も、SOCが第1閾値T1以下とならないように充電が行われるため、SOCが第1閾値T1以下になって電圧の制御が困難となることを防止できる。図3に示すように、SOCが小さくなるほどバッテリ47cの出力電圧が減少する傾きが大きくなる性質があるため、出力電圧の制御が困難になる。従って、基本的には、SOCが第1閾値T1以下となることを防止して、出力電圧の制御が困難になることを防止できる。出力電圧の制御が困難になるとは、出力電圧を監視し、当該出力電圧から各種電動部(モータ47aを含む)に印加する電圧を調整して生成するための電圧調整回路47dの制御が複雑になることを意味する。電圧調整回路47dの制御が複雑になるとは、例えば出力電圧の監視頻度や、昇圧倍率の調整頻度が大きくなったりすることであってもよい。第1閾値T1は、SOCの単位減少量あたりのバッテリの出力電圧の減少量が基準値以上となるSOCあるため、バッテリの出力電圧の変化が一定の基準よりも緩やかとなる状態を維持し、電圧調整回路47dの制御が複雑となることを防止できる。
In the configuration of the present embodiment described above, when it is predicted that the SOC does not become the first threshold value T1 or less, it can be set so that the motor travels in the traffic jam section. Thereby, it can drive | work a traffic congestion area with the output of a motor and can make energy efficiency favorable. However, when the SOC becomes equal to or lower than the first threshold value T1 due to an unexpected factor, the
一方、SOCが、第1閾値T1以下になるが、当該第1閾値T1よりも小さい第2閾値T2以下にならないと予測した場合にも、渋滞区間にてモータ走行を行うように設定できる。これにより、SOCが第1閾値T1以下となると予測した渋滞区間においても、モータ47aの出力で走行してエネルギー効率を良好にすることができる。この場合、SOCが第1閾値T1以下となって複雑な電圧の制御をする必要性が生じるが、エネルギー効率を優先することができる。
On the other hand, even when the SOC is equal to or lower than the first threshold value T1, but is predicted not to be equal to or lower than the second threshold value T2 smaller than the first threshold value T1, the motor travel can be set to be performed in the traffic jam section. As a result, even in a traffic jam section where the SOC is predicted to be equal to or lower than the first threshold value T1, it is possible to travel with the output of the
以上説明したように、基本的には、電圧の制御が困難とならない場合に、渋滞区間にてモータ走行を行うように設定できる。ただし、SOCが、第1閾値T1以下になるが、第2閾値T2以下にならない場合には、電圧の制御が困難となったとしても、渋滞区間にてモータ走行を行うように設定できる。これにより、できるだけ多くの渋滞区間にてモータ走行を行うように設定でき、エネルギー効率を良好にすることができる。また、第3設定部21eの設定によって、SOCが第2閾値T2以下となることを防止できるため、バッテリ47cの劣化を生じさせるほどSOCが減少することを防止できる。
As described above, basically, when voltage control is not difficult, the motor can be set to run in a traffic jam section. However, when the SOC is equal to or lower than the first threshold value T1, but not equal to or lower than the second threshold value T2, even if it becomes difficult to control the voltage, the motor can be set to run in a traffic jam section. Thereby, it can set so that motor driving may be performed in as many traffic jam sections as possible, and energy efficiency can be made favorable. Moreover, since it can prevent that SOC becomes below 2nd threshold value T2 by the setting of the 3rd setting
さらに、第3設定部21eの機能により制御部20は、渋滞区間におけるSOCが第1閾値T1以下にならないように、渋滞区間の少なくとも一部をエンジン47bの出力で走行するように設定する。これにより、SOCが第2閾値T2以下になると予測した場合においても、SOCが第1閾値T1以下になって電圧の制御が困難となることを防止できる。また、第3設定部21eの機能により制御部20は、渋滞区間を分割したリンクA〜Cのうち、単位走行距離あたりの走行に必要なエネルギーが大きいリンクほど優先してモータ走行を行うように設定する。これにより、渋滞時の低速走行において、エネルギー効率を良好にすることができる。
Further, by the function of the
(2)車両制御処理:
次に、車両制御処理の一例について詳細に説明する。図4は、車両制御処理のフローチャートである。車両制御処理は、例えば走行予定経路が探索された際に実行されてもよいし、渋滞区間に対して所定距離以内に接近した場合に実行されてもよい。車両制御処理においては、将来において車両が渋滞区間を走行する際の各種設定を行う処理であり、実際に車両が渋滞区間に到達した段階で車両制御処理における設定に基づいて車両が制御されることとなる。
(2) Vehicle control processing:
Next, an example of the vehicle control process will be described in detail. FIG. 4 is a flowchart of the vehicle control process. The vehicle control process may be executed, for example, when a planned travel route is searched, or may be executed when the traffic congestion section approaches within a predetermined distance. In the vehicle control process, various settings are made when the vehicle travels in a traffic jam section in the future, and the vehicle is controlled based on the settings in the vehicle control process when the vehicle actually reaches the traffic jam section. It becomes.
まず、モータ走行区間取得部21aの機能により制御部20は、渋滞区間を取得する(ステップS100)。すなわち、制御部20は、渋滞情報30bに基づいて、走行予定経路上の前方に存在する渋滞区間を取得する。
First, the
次に、予測部21bの機能により制御部20は、渋滞区間におけるモータ走行後SOC(図2A〜2CのSE)を予測する(ステップS110)。すなわち、制御部20は、渋滞区間の始点におけるモータ走行前SOC(SI)から渋滞区間を構成する各リンクA〜Cにおける消費電力量dSA〜dSCを減算することにより、モータ走行後SOC(SE=SI−dSA−dSB−dSC)を予測する。
Next, the
次に、第1設定部21cの機能により制御部20は、モータ走行後SOCが第1閾値T1以下になるか否かを判定する(ステップS120)。すなわち、制御部20は、渋滞区間にてモータ走行を行う際のSOCが第1閾値T1以下になるか否かを判定する。モータ走行後SOCが第1閾値T1以下になると判定しなかった場合(ステップS120:N)、第1設定部21cの機能により制御部20は、渋滞区間にてモータ走行を行うように設定するとともに、充電閾値として第1閾値を設定する(ステップS130)。図2Aにて実線で示すように、渋滞区間にてモータ走行を行ってもSOCが第1閾値T1以下にならないと予測される場合には、渋滞区間の全体にてモータ走行を行うように設定される。図2Aにて破線で示すように、実際に渋滞区間を走行する際に、不測の要因によってSOCが第1閾値T1以下になった場合には、急速充電が行われることとなる。
Next, by the function of the
一方、モータ走行後SOCが第1閾値T1以下になると判定した場合(ステップS120:Y)、第2設定部21dの機能により制御部20は、モータ走行後SOCが第2閾値T2以下になるか否かを判定する(ステップS140)。すなわち、制御部20は、渋滞区間にてモータ走行を行う際のSOCが第2閾値T2以下になるか否かを判定する。モータ走行後SOCが第2閾値T2以下になると判定しなかった場合(ステップS140:N)、第2設定部21dの機能により制御部20は、渋滞区間にてモータ走行を行うように設定するとともに、充電閾値として第2閾値を設定する(ステップS150)。図2Bにて実線で示すように、渋滞区間にてモータ走行を行った場合にSOCが第1閾値T1以下となるが、第2閾値T2以下にならないと予測される場合には、渋滞区間の全体にてモータ走行を行うように設定される。図2Bにて破線で示すように、実際に渋滞区間を走行する際に、不測の要因によってSOCが第2閾値T2以下になった場合には、急速充電が行われることとなる。
On the other hand, if it is determined that the SOC after motor travel is equal to or lower than the first threshold T1 (step S120: Y), the
モータ走行後SOCが第2閾値T2以下になると判定した場合(ステップS140:Y)、第3設定部21eの機能により制御部20は、リンク別設定処理を実行する(ステップS300)。すなわち、制御部20は、渋滞区間を構成するリンクA〜Cごとにモータ走行を行うか否かを設定するためのリンク別設定処理を実行する
When it is determined that the SOC after the motor travel is equal to or lower than the second threshold value T2 (step S140: Y), the
図5Aは、リンク別設定処理のフローチャートである。まず、第3設定部21eの機能により制御部20は、渋滞区間をリンクA〜Cに分割する(ステップS305)。なお、リンクA〜Cは、渋滞区間を分割した区間であればよく、必ずしもノードによって区切られたリンクA〜Cでなくてもよい。
FIG. 5A is a flowchart of the link-specific setting process. First, by the function of the
次に、第3設定部21eの機能により制御部20は、リンクA〜Cごとに消費電力量を取得する(ステップS310)。ここにおける消費電力量とは、各リンクA〜Cにてモータ走行を行った場合に消費されると予測される消費電力量を意味する。リンクA〜Cごとに消費電力量は図4のステップS110にて予測されているため、制御部20は、ステップS110の予測結果を記録媒体30に記録しておけばよい。
Next, by the function of the
次に、第3設定部21eの機能により制御部20は、リンクA〜Cごとに平均消費電力量を取得する(ステップS315)。すなわち、制御部20は、リンクA〜Cごとの消費電力量をリンク長で除算することにより、単位距離あたりの走行に必要なエネルギーを示す平均消費電力量を取得する。なお、単位距離あたりの走行に必要なエネルギーは、必ずしもモータ走行を行った場合の消費電力量によって把握されなくてもよく、例えば各リンクA〜Cの走行に必要なパワー等のエネルギー指標に基づいて把握されてもよい。むろん、単位距離あたりの走行に必要なエネルギーは、過去において車両がリンクA〜Cを走行した際に学習されてもよい。
Next, the
次に、第3設定部21eの機能により制御部20は、対象リンクとして未選択のリンクA〜Cのうち、最も平均消費電力量が大きいリンクを対象リンクとして選択する(ステップS320)。すなわち、制御部20は、単位距離あたりの走行に必要なエネルギーが大きいリンクを優先して、対象リンクとして選択する。図2Cの例において、実線の傾きが最も大きいリンクC→リンクA→リンクBの順に優先して対象リンクが選択される。従って、まずリンクCが対象リンクとして選択される。なお、対象リンクとは、処理対象のリンクを意味する。
Next, by the function of the
次に、第3設定部21eの機能により制御部20は、対象リンクの消費電力量が使用可能電力量よりも小さいか否かを判定する(ステップS325)。使用可能電力量とは、モータ走行前SOC(図2CのSI)から第1閾値T1を減算した電力量(SI−T1)である。対象リンクの消費電力量が使用可能電力量よりも小さい場合とは、対象リンクにてモータ走行を行うことによりSOCが第1閾値T1以下になることを意味する。
Next, by the function of the
対象リンクの消費電力量が使用可能電力量よりも小さいと判定した場合(ステップS325:Y)、第3設定部21eの機能により制御部20は、対象リンクにてモータ走行を行うように設定する(ステップS330)。すなわち、制御部20は、対象リンクにおけるモータ比率Mを1に設定する。そして、第3設定部21eの機能により制御部20は、使用可能電力量を更新する(ステップS335)。すなわち、制御部20は、現在の使用可能電力量から対象リンクにてモータ走行を行った場合の消費電力量を減算することにより、使用可能電力量を更新する。次に、第3設定部21eの機能により制御部20は、渋滞区間を構成するすべてのリンクA〜Cを対象リンクとして選択したか否かを判定する(ステップS345)。
When it is determined that the power consumption amount of the target link is smaller than the available power amount (step S325: Y), the
一方、対象リンクの消費電力量が使用可能電力量よりも小さいと判定しなかった場合(ステップS325:N)、制御部20は、対象リンクにてエンジン47bの出力で走行すると設定対象リンクにてモータ走行を行うように設定する(ステップS340)。すなわち、対象リンクの消費電力量が使用可能電力量以上である場合、制御部20は、対象リンクにてモータ走行を行うと設定しない。具体的に、制御部20は、対象リンクにおけるモータ比率Mを1よりも小さい値に設定する。制御部20は、モータ47aや他の電動部における消費電力量がエンジン47bの出力による充電電力量以下となるように1よりも小さいモータ比率Mを設定する。
On the other hand, when it is not determined that the power consumption amount of the target link is smaller than the usable power amount (step S325: N), the
渋滞区間を構成するすべてのリンクA〜Cを対象リンクとして選択したと判定しなかった場合(ステップS345:N)、制御部20は、ステップS320に戻る。図2Cの例では、最初にリンクCが対象リンクとして設定され、リンクCにおける消費電力量dSCは初期の使用可能電力量(SI−T1)よりも大きくなっている。従って、リンクCについては1よりも小さいモータ比率Mが設定されて、ステップS320に戻ることとなる。そして、次に平均消費電力量が大きいリンクAが対象リンクとして設定される。ここで、リンクAにおける消費電力量dSAは使用可能電力量(SI−T1)よりも小さい。従って、リンクAについてはステップS330,S335が実行され、リンクAにてモータ走行を行うように設定されるとともに、もとの使用可能電力量(SI−T1)からリンクAにおける消費電力量dSAを減算した使用可能電力量(SI−T1−dSA)へと更新される。最後に、リンクBが対象リンクとして設定されるが、リンクBにおける消費電力量dSBは使用可能電力量(SI−T1−dSA)よりも小さい。従って、リンクAについては1よりも小さいモータ比率Mが設定される。
When it is not determined that all the links A to C constituting the traffic jam section have been selected as the target links (step S345: N), the
ここで、リンクA,Bの消費電力量dSA,dSBを比較すれば、リンクBの消費電力量dSBの方が小さいため、リンクBにてモータ走行を行うように設定することも可能であるが、ステップS320にて平均消費電力量が大きいリンクAが優先して対象リンクとして選択されるため、リンクAをリンクBよりも優先してモータ走行を行うリンクとして設定できる。 Here, if the power consumption amounts dSA and dSB of the links A and B are compared, since the power consumption amount dSB of the link B is smaller, it is possible to set the motor travel on the link B. In step S320, the link A having a large average power consumption is preferentially selected as the target link, and therefore, the link A can be set as a link for performing motor travel with priority over the link B.
渋滞区間を構成するすべてのリンクA〜Cを対象リンクとして選択したと判定した場合(ステップS345:Y)、第3設定部21eの機能により制御部20は、渋滞区間を構成するすべてのリンクA〜Cについて充電閾値を第1閾値T1に設定する(ステップS350)。すなわち、制御部20は、モータ走行を行うか否かに拘わらず渋滞区間を構成するすべてのリンクA〜Cについて、エンジン47bの出力によりバッテリ47cを急速充電するための充電閾値を第1閾値T1に設定する。以上の処理により、渋滞区間について、モータ比率Mと充電閾値とを設定する処理が完了する。
When it is determined that all the links A to C constituting the traffic jam section have been selected as the target links (step S345: Y), the
図5Bは、閾値復元処理のフローチャートである。閾値復元処理は、第2設定部21dの機能により充電閾値が第2閾値T2に設定された渋滞区間を車両が走行した後に実行される処理である。すなわち、閾値復元処理は、渋滞区間の走行が完了し、渋滞していない区間を少なくともエンジン47bの出力により走行している状態で実行される処理である。この状態において、エンジン47bの出力の一部によってバッテリ47cの通常充電が行われていることとなる。
FIG. 5B is a flowchart of threshold restoration processing. The threshold restoration process is a process executed after the vehicle travels in a traffic jam section in which the charging threshold is set to the second threshold T2 by the function of the
まず、第2設定部21dの機能により制御部20は、現在のSOCが第1閾値T1の1.1倍以上となっているか否かを判定する(ステップS400)。すなわち、制御部20は、充電閾値を第2閾値T2から第1閾値T1に復元しても、すぐにSOCが第1閾値T1以下となって急速充電が開始し得る状態を脱したか否かを判定する。現在のSOCが第1閾値T1の1.1倍以上となっていると判定した場合(ステップS400:Y)、第2設定部21dの機能により制御部20は、充電閾値を第1閾値T1に復元する(ステップS410)。一方、現在のSOCが第1閾値T1の1.1倍以上となっていると判定しなかった場合(ステップS400:N)、第2設定部21dの機能により制御部20は、現在のSOCが第1閾値T1の1.1倍以上となるまで待機する。
First, by the function of the
(3)他の実施形態:
第3設定部21eの機能により制御部20は、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第2閾値T2以下になると予測した場合に、モータ走行区間の少なくとも一部をエンジン47bの出力で走行するように設定すればよく、モータ走行区間の全部をエンジン47bの出力で走行するように設定してもよい。すなわち、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第2閾値T2以下になると予測した場合に、制御部20は、必ずしもモータ走行区間を分割した区間ごとに、モータ走行を行うか否かを設定しなくてもよい。
(3) Other embodiments:
When the
第3設定部21eの機能により制御部20は、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第2閾値T2以下になると予測した場合に、モータ走行区間におけるSOCが第1閾値T1ではなく第2閾値T2以下にならないように、モータ走行区間の少なくとも一部をエンジンの出力で走行するように設定してもよい。この場合には、モータ走行を行うリンクとしてより多くのリンクA〜Cを設定でき、より良好なエネルギー効率を実現できる。さらに、第3設定部21eの機能により制御部20は、消費電力量や平均消費電力量が小さいリンクを優先してモータ走行を行うリンクとして設定してもよい。
By the function of the
本発明は以上説明した実施形態に限らず以下の態様も含む。車両は、エンジンとモータの出力を組み合わせて走行する車両であればよく、いわゆるハイブリッド車両であればよい。すなわち、車両は、モータの出力とエンジンの出力の双方が駆動輪の駆動に用いられるように構成されていればよく、駆動輪の駆動に寄与するモータの出力とエンジンの出力との比が制御可能に構成されていればよい。エンジンの出力は、駆動輪の駆動に用いられるとともに、バッテリを充電するための発電機の作動にも用いられる。モータ走行とは、エンジンの出力を駆動輪の駆動に用いない走行である。車両の前方の道路情報とは、公知の経路探索手法によって予め探索された走行予定経路上における前方の道路情報であってもよいし、車両がそのまま道なりに進んだ場合に走行する経路上における前方の道路情報であってもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and includes the following aspects. The vehicle may be a vehicle that travels by combining the output of the engine and the motor, and may be a so-called hybrid vehicle. That is, the vehicle only needs to be configured so that both the motor output and the engine output are used to drive the drive wheels, and the ratio between the motor output and the engine output that contributes to driving the drive wheels is controlled. What is necessary is just to be comprised. The output of the engine is used for driving the drive wheels and also for the operation of a generator for charging the battery. Motor travel is travel that does not use the output of the engine to drive the drive wheels. The road information ahead of the vehicle may be road information ahead on the planned travel route searched in advance by a known route search method, or on the route on which the vehicle travels when the vehicle travels as it is. It may be road information ahead.
モータ走行区間とは、モータ走行を行った場合の単位走行距離あたりの消費エネルギーが、エンジンの出力のみで走行した場合の単位走行距離あたりの消費エネルギーよりも小さくなる区間である。例えば、モータ走行区間は、モータ走行を行った場合のエネルギー効率がエンジンの出力のみで走行した場合のエネルギー効率よりも良好となる道路情報を有する道路区間であってもよい。また、モータ走行区間は、モータ走行を行った場合のエネルギー効率がエンジンの出力のみで走行した場合のエネルギー効率よりも良好となる車速で車両が走行する道路区間であってもよい。例えば、モータ走行区間は、低速(20km/時等)の制限車速が設けられている区間であってもよいし、積雪している区間であってもよい。道路情報とは、道路形状や路面状態や規制情報や道路上に存在する地物等を特定する静的な情報であってもよいし、モータ走行区間を走行している他の車両の車速や台数や天候等を示す動的な情報であってもよい。 The motor travel section is a section in which the energy consumption per unit travel distance when the motor travels is smaller than the energy consumption per unit travel distance when traveling only with the output of the engine. For example, the motor travel section may be a road section having road information in which the energy efficiency when the motor travels is better than the energy efficiency when the motor travels only with the output of the engine. Further, the motor travel section may be a road section where the vehicle travels at a vehicle speed where the energy efficiency when the motor travels is better than the energy efficiency when travel is performed only by the output of the engine. For example, the motor travel section may be a section where a low speed (20 km / hour or the like) limited vehicle speed is provided, or may be a section where snow is accumulated. The road information may be static information that identifies road shapes, road surface conditions, regulatory information, features on the road, etc., and may include vehicle speeds of other vehicles traveling in the motor travel section. It may be dynamic information indicating the number, weather, and the like.
予測手段は、現在のバッテリのSOCとモータ走行区間の道路情報とに基づいて、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCを予測してもよい。なお、SOCは、車両が備えるバッテリの残電力量を意味する。第1閾値は、少なくとも第2閾値よりも大きいSOCであればよい。また、SOCは、第2閾値以下となる状態よりも、第2閾値よりも大きく、かつ、第1閾値以下となる状態が望ましく、さらに第1閾値よりも大きい状態が最も望ましい。例えば、SOCが第2閾値よりも大きい状態に維持すれば、バッテリの劣化が抑制されるように第2閾値が設定されてもよい。 The prediction means may predict the SOC when the motor travels in the motor travel section based on the current SOC of the battery and the road information of the motor travel section. In addition, SOC means the remaining electric energy of the battery with which a vehicle is equipped. The first threshold may be an SOC that is at least larger than the second threshold. Further, the SOC is preferably larger than the second threshold and lower than or equal to the first threshold, and more preferably higher than the first threshold than the state where the SOC is equal to or lower than the second threshold. For example, the second threshold value may be set so that the deterioration of the battery is suppressed if the SOC is maintained in a state larger than the second threshold value.
モータ走行区間にてモータ走行を行っている場合、エンジンは停止しているが、SOCが第1閾値や第2閾値以下となった場合には、エンジンを始動し、当該エンジンの出力によってバッテリを充電することとなる。このようにバッテリを強制的に充電することにより、SOCが第1閾値や第2閾値以下となる状態を早期に充電することができ、SOCを望ましい状態に復帰させることができる。モータ走行区間の少なくとも一部をエンジンの出力で走行するとは、モータ走行区間の少なくとも一部の区間において、エンジンの出力が駆動輪に伝達されることを意味する。エンジンの出力で走行する状態は、エンジンの出力のみで駆動輪が駆動する状態であってもよいし、エンジンの出力とモータの出量とを組み合わせて駆動輪が駆動する状態であってもよい。 When the motor travels in the motor travel section, the engine is stopped, but when the SOC falls below the first threshold value or the second threshold value, the engine is started and the battery is discharged by the output of the engine. It will be charged. By forcibly charging the battery in this way, a state where the SOC is equal to or lower than the first threshold value or the second threshold value can be charged at an early stage, and the SOC can be returned to a desired state. Running at least part of the motor travel section with the output of the engine means that the output of the engine is transmitted to the drive wheels in at least part of the motor travel section. The state of traveling with the output of the engine may be a state in which the drive wheels are driven only by the output of the engine, or may be a state in which the drive wheels are driven by combining the output of the engine and the output of the motor. .
さらに、第3設定手段は、モータ走行区間にてモータ走行を行う際のSOCが、第2閾値以下になると予測した場合に、モータ走行区間におけるSOCが第1閾値以下にならないように、モータ走行区間の少なくとも一部をエンジンの出力で走行するように設定してもよい。これにより、第2閾値以下になると予測した場合においても、SOCが第1閾値以下とならないように充電が行われるため、第1閾値以下の範囲における複雑な電圧の制御を防止できる。 Further, when the third setting means predicts that the SOC when the motor travels in the motor travel section is less than or equal to the second threshold, the motor travel is performed so that the SOC in the motor travel section does not become less than or equal to the first threshold. You may set so that it may drive | work at least one part of an area with an engine output. Thereby, even when it is predicted that the SOC will be equal to or lower than the second threshold, charging is performed so that the SOC does not become lower than the first threshold. Therefore, it is possible to prevent complicated voltage control in the range equal to or lower than the first threshold.
また、モータ走行区間は渋滞区間であってもよい。そして、第3設定手段は、渋滞区間を分割した区間ごとにモータの走行を行うか、エンジンの出力で走行するかを設定するとともに、渋滞区間を分割した区間のうち、単位走行距離あたりの走行に必要なエネルギーが大きい区間ほど優先してモータ走行を行うように設定してもよい。モータは低回転域においても大きいトルクを出力できるため、渋滞時の低速走行においては、単位走行距離あたりの走行に必要なエネルギーが大きい区間を優先してモータ走行を行うように設定することにより、エネルギー効率を良好にすることができる。 The motor travel section may be a traffic jam section. The third setting means sets whether to run the motor for each section obtained by dividing the traffic jam section or to run using the output of the engine, and travels per unit travel distance among the sections obtained by dividing the traffic jam section. It may be set so that the motor travel is prioritized in the section where the energy required for the motor is larger. Since the motor can output a large torque even in a low rotation range, in low-speed traveling at the time of traffic congestion, by setting the motor traveling to give priority to the section where the energy required for traveling per unit traveling distance is large, Energy efficiency can be improved.
ここで、第1閾値は、SOCの単位減少量あたりのバッテリの出力電圧の減少量が基準値以上となるSOCであってもよい。この場合、第1設定手段が、SOCが第1閾値以下となった場合にエンジンの出力によりバッテリを充電するように設定すれば、バッテリの出力電圧の変化が一定の基準よりも緩やかとなる状態を維持することができる。 Here, the first threshold value may be an SOC in which the decrease amount of the battery output voltage per unit decrease amount of the SOC is equal to or greater than a reference value. In this case, if the first setting means is set so that the battery is charged by the output of the engine when the SOC is equal to or lower than the first threshold value, the change in the output voltage of the battery becomes more gradual than a certain reference. Can be maintained.
さらに、本発明のように、モータ走行区間にてモータ走行を行うように設定する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合や、複数の装置によって実現される場合、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合が想定可能であり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような手段を備えた車両制御装置や方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、車両制御システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。 Furthermore, as in the present invention, the method for setting the motor travel in the motor travel section can also be applied as a program or method. In addition, the system, program, and method as described above may be realized as a single device, or may be realized by using components shared with each unit provided in the vehicle when realized by a plurality of devices. It can be assumed and includes various aspects. For example, it is possible to provide a vehicle control device, method, and program that include the above-described means. Further, some changes may be made as appropriate, such as a part of software and a part of hardware. Furthermore, the invention is also established as a recording medium for a program for controlling the vehicle control system. Of course, the software recording medium may be a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, or any recording medium to be developed in the future.
10…ナビゲーション端末、20…制御部、21…ナビゲーションプログラム、21a…モータ走行区間取得部、21b…予測部、21c…第1設定部、21d…第2設定部、21e…第3設定部、30…記録媒体、30a…地図情報、30b…渋滞情報、30c…経路情報、41…GPS受信部、42…車速センサ、43…ジャイロセンサ、44…ユーザI/F部、45…通信部、46…動力ECU、47…動力部、47a…モータ、47b…エンジン、47c…バッテリ、47d…電圧調整回路、A〜D…リンク、M…モータ比率、T1…第1閾値、T2…第2閾値
DESCRIPTION OF
Claims (6)
車両の前方の道路情報に基づいて前記エンジンの出力を使用することなく前記モータの出力を使用して走行するモータ走行を行った方がエネルギー効率が良好となるモータ走行区間を取得するモータ走行区間取得手段と、
前記道路情報に基づいてバッテリの予測SOC(State Of Charge)を予測する予測手段と、
前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行う際の前記予測SOCが、第1閾値以下にならないと予測した場合に、前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行うように設定するとともに、前記モータ走行区間にて走行中のSOCが前記第1閾値以下になった場合に前記エンジンの出力により前記バッテリを充電するように設定する第1設定手段と、
前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行う際の前記予測SOCが、前記第1閾値以下になるが、当該第1閾値よりも小さい第2閾値以下にならないと予測した場合に、前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行うように設定するとともに、前記モータ走行区間にて走行中のSOCが前記第2閾値以下になった場合に前記エンジンの出力により前記バッテリを充電するように設定する第2設定手段と、
前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行う際の前記予測SOCが、前記第2閾値以下になると予測した場合に、前記モータ走行区間の少なくとも一部を前記エンジンの出力で走行するように設定する第3設定手段と、
を備える車両制御システム。 A vehicle control system for controlling a vehicle that travels by combining output of an engine and a motor,
A motor travel section for obtaining a motor travel section in which energy efficiency is better when motor travel is performed using the output of the motor without using the output of the engine based on road information ahead of the vehicle. Acquisition means;
Prediction means for predicting the battery of the prediction SOC (State Of Charge) based on the road information,
When the predicted SOC when performing the motor travel in the motor travel section is predicted not to be less than or equal to the first threshold value, the motor travel is set to be performed in the motor travel section, and the motor travel First setting means for setting the battery to be charged by the output of the engine when the SOC being traveled in the section is equal to or lower than the first threshold;
When it is predicted that the predicted SOC when performing the motor travel in the motor travel section is less than or equal to the first threshold, but not less than or equal to the second threshold smaller than the first threshold, the motor travel section Is set so as to perform the motor running at the same time, and is set so that the battery is charged by the output of the engine when the SOC running in the motor running section falls below the second threshold value. Setting means;
When the predicted SOC when performing the motor travel in the motor travel section is predicted to be less than or equal to the second threshold, the motor travel section is set to travel at the output of the engine. Third setting means;
A vehicle control system comprising:
請求項1に記載の車両制御システム。 The third setting means, the estimated SOC at the time of performing the motor running at the motor running section is, when it is predicted that falls below the second threshold value, the motor SOC of traveling the travel route is the first Set so that at least a part of the motor travel section travels at the output of the engine so as not to be below a threshold value,
The vehicle control system according to claim 1.
前記第3設定手段は、前記渋滞区間を分割した区間ごとに前記モータ走行を行うか、前記エンジンの出力で走行するかを設定するとともに、
前記渋滞区間を分割した区間のうち、単位走行距離あたりの走行に必要なエネルギーが大きい区間ほど優先して前記モータ走行を行うように設定する、
請求項1または請求項2のいずれかに記載の車両制御システム。 The motor travel section is a traffic jam section,
The third setting means sets whether to run the motor or to run at the output of the engine for each section obtained by dividing the traffic jam section,
Of the sections obtained by dividing the traffic jam section, the motor travel is preferentially set so that the section having a larger energy required for traveling per unit travel distance is performed.
The vehicle control system according to claim 1.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車両制御システム。 The first threshold value is the battery Do that SOC decreased amount is equal to or greater than the reference value of the output voltage of the per unit reduction amount of the SOC,
The vehicle control system according to any one of claims 1 to 3.
車両の前方の道路情報に基づいて前記エンジンの出力を使用することなく前記モータの出力を使用して走行するモータ走行を行った方がエネルギー効率が良好となるモータ走行区間を取得するモータ走行区間取得工程と、
前記道路情報に基づいてバッテリの予測SOC(State Of Charge)を予測する予測工程と、
前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行う際の前記予測SOCが、第1閾値以下にならないと予測した場合に、前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行うように設定するとともに、前記モータ走行区間にて走行中のSOCが前記第1閾値以下になった場合に前記エンジンの出力により前記バッテリを充電するように設定する第1設定工程と、
前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行う際の前記予測SOCが、前記第1閾値以下になるが、当該第1閾値よりも小さい第2閾値以下にならないと予測した場合に、前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行うように設定するとともに、前記モータ走行区間にて走行中のSOCが前記第2閾値以下になった場合に前記エンジンの出力により前記バッテリを充電するように設定する第2設定工程と、
前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行う際の前記予測SOCが、前記第2閾値以下になると予測した場合に、前記モータ走行区間の少なくとも一部を前記エンジンの出力で走行するように設定する第3設定工程と、
を含む車両制御方法。 A vehicle control method for controlling a vehicle that travels by combining outputs of an engine and a motor,
A motor travel section for obtaining a motor travel section in which energy efficiency is better when motor travel is performed using the output of the motor without using the output of the engine based on road information ahead of the vehicle. Acquisition process;
A prediction step of predicting the battery of the prediction SOC (State Of Charge) based on the road information,
When the predicted SOC when performing the motor travel in the motor travel section is predicted not to be less than or equal to the first threshold value, the motor travel is set to be performed in the motor travel section, and the motor travel A first setting step of setting the battery to be charged by the output of the engine when the SOC being traveled in the section is equal to or less than the first threshold;
When it is predicted that the predicted SOC when performing the motor travel in the motor travel section is less than or equal to the first threshold, but not less than or equal to the second threshold smaller than the first threshold, the motor travel section Is set so as to perform the motor running at the same time, and is set so that the battery is charged by the output of the engine when the SOC running in the motor running section falls below the second threshold value. A setting process;
When the predicted SOC when performing the motor travel in the motor travel section is predicted to be less than or equal to the second threshold, the motor travel section is set to travel at the output of the engine. A third setting step;
A vehicle control method.
車両の前方の道路情報に基づいて前記エンジンの出力を使用することなく前記モータの出力を使用して走行するモータ走行を行った方がエネルギー効率が良好となるモータ走行区間を取得するモータ走行区間取得機能と、
前記道路情報に基づいてバッテリの予測SOC(State Of Charge)を予測する予測機能と、
前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行う際の前記予測SOCが、第1閾値以下にならないと予測した場合に、前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行うように設定するとともに、前記モータ走行区間にて走行中のSOCが前記第1閾値以下になった場合に前記エンジンの出力により前記バッテリを充電するように設定する第1設定機能と、
前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行う際の前記予測SOCが、前記第1閾値以下になるが、当該第1閾値よりも小さい第2閾値以下にならないと予測した場合に、前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行うように設定するとともに、前記モータ走行区間にて走行中のSOCが前記第2閾値以下になった場合に前記エンジンの出力により前記バッテリを充電するように設定する第2設定機能と、
前記モータ走行区間にて前記モータ走行を行う際の前記予測SOCが、前記第2閾値以下になると予測した場合に、前記モータ走行区間の少なくとも一部を前記エンジンの出力で走行するように設定する第3設定機能と、
をコンピュータに実現させる車両制御プログラム。 A vehicle control program for controlling a vehicle that travels by combining the output of an engine and a motor,
A motor travel section for obtaining a motor travel section in which energy efficiency is better when motor travel is performed using the output of the motor without using the output of the engine based on road information ahead of the vehicle. Acquisition function,
A prediction function of predicting the battery of the prediction SOC (State Of Charge) based on the road information,
When the predicted SOC when performing the motor travel in the motor travel section is predicted not to be less than or equal to the first threshold value, the motor travel is set to be performed in the motor travel section, and the motor travel A first setting function for setting the battery to be charged by the output of the engine when the SOC being traveled in the section is equal to or less than the first threshold;
When it is predicted that the predicted SOC when performing the motor travel in the motor travel section is less than or equal to the first threshold, but not less than or equal to the second threshold smaller than the first threshold, the motor travel section Is set so as to perform the motor running at the same time, and is set so that the battery is charged by the output of the engine when the SOC running in the motor running section falls below the second threshold value. Setting function,
When the predicted SOC when performing the motor travel in the motor travel section is predicted to be less than or equal to the second threshold, the motor travel section is set to travel at the output of the engine. A third setting function;
A vehicle control program for realizing a computer.
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