JP6772950B2

JP6772950B2 - 走行制御装置

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Publication number: JP6772950B2
Application number: JP2017092741A
Authority: JP
Inventors: 健介上田; 悠太郎伊東; 宣昭池本; 池本　　宣昭; 洋平森本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-05-09
Filing date: 2017-05-09
Publication date: 2020-10-21
Anticipated expiration: 2037-05-09
Also published as: US20200079347A1; CN110612238A; WO2018207430A1; US11332022B2; CN110612238B; JP2018188023A

Description

本開示は、自動車の走行の制御に関する。

特許文献１は、自動車がカーブを走行する間は、バーンアンドコースト制御に含まれる加速走行を禁止することを開示している。バーンアンドコースト制御とは、内燃機関を作動状態にして駆動力によって自動車が駆動する加速走行と、内燃機関を非作動状態にして惰性で走行する惰性走行とを、予め設定された上限車速と下限車速との間において繰り返す走行するための制御である。バーンアンドコースト制御は、燃費の向上のために実施される。

特開２０１０−１３０４２号公報

上記先行技術の場合、カーブの走行中には加速が禁止されているので、より高速で走行した方が燃費が良くなる場合であっても、加速をせずに、燃費が悪い走行法を維持することになる。上記の課題は、バーンアンドコースト制御を前提にする場合に限られず、加速を含む他の制御を前提にする場合でも同様である。上記の課題は、加速が禁止されるという制限に限られず、何らかの走行条件に制限が課される場合も同様である。上記の課題は、走行条件に制限が課される状況はカーブの走行に限られず、他の状況によって走行条件に制限が課される場合も同様である。

本開示は、上記を踏まえ、何らかの走行条件に制限が課される状況下で走行する場合に、燃費の向上を解決課題とする。

本発明の一形態は、自動車（３０，３３）の走行を制御する走行制御装置であって、走行条件に制限が課される制限区間に前記自動車が進入することを予測した場合に、前記制限区間内における走行法として、前記制限された走行条件を満たす走行法を計画する第１計画部（Ｓ１００）と、前記第１計画部によって計画された走行法を実現するために、前記制限区間に進入するまでの準備区間において、前記第１計画部で計画された走行法に関わる少なくとも１つのパラメータ値を、前記第１計画部で計画された走行法に適した準備値に調整するための走行法を計画する第２計画部（Ｓ３００）と、前記第２計画部によって計画された走行法を実現するために、前記準備区間における走行を制御する制御部（Ｓ５００）と、を備え、前記自動車（３０）は、内燃機関（１）とモータジェネレータ（２）とバッテリ（６）とを搭載するハイブリッドカーであり、前記第１計画部は、前記制限区間内についての計画として、前記自動車の車速の決定と、前記モータジェネレータによる発電を実施して前記バッテリを充電することを前記内燃機関の駆動力によって実現する発電走行、並びに、前記内燃機関を休止させつつ、前記バッテリからの給電によって前記モータジェネレータを駆動させることによって走行するＥＶ走行の何れかの選択であって、各走行による前記車速の限界値と前記制限された走行条件を満たす車速範囲との関係を利用した選択と、を実行し、前記第２計画部によって調整される少なくとも１つのパラメータには、前記車速および前記バッテリの残容量が含まれる走行制御装置である。

この形態によれば、制限区間に進入するまでに、走行に関わる少なくとも１つのパラメータを調整するので、制限区間における燃費を向上させることができる。

自動車のブロック構成図。内燃機関のトルクと回転数との関係において出力の等値線を示すグラフ。走行制御処理を示すフローチャート。制限区間を発電走行で走行する場合の車速の時間変化を示すグラフ。制限区間を発電走行で走行する場合のＳＯＣの時間変化を示すグラフ。制限区間をＥＶ走行で走行する場合の車速の時間変化を示すグラフ。制限区間をＥＶ走行で走行する場合のＳＯＣの時間変化を示すグラフ。第１計画処理を示すフローチャート。走行法決定処理を示すフローチャート。制限車速範囲内にＥＶ上限速度が収まっている様子を示す図。制限車速範囲内に高効率下限速度が収まっている様子を示す図。制限車速範囲内にＥＶ上限速度および高効率下限速度が収まっている様子を示す図。制限車速範囲からＥＶ上限速度および高効率下限速度が外れている様子を示す図。第２計画処理を示すフローチャート。充放電量決定処理を示すフローチャート。実施形態２の制限区間を発電走行で走行する場合の車速の時間変化を示すグラフ。実施形態２の制限区間を発電走行で走行する場合のＳＯＣの時間変化を示すグラフ。実施形態２の制限区間をＥＶ走行で走行する場合の車速の時間変化を示すグラフ。実施形態２の制限区間をＥＶ走行で走行する場合のＳＯＣの時間変化を示すグラフ。実施形態３の自動車のブロック構成図。実施形態３の走行法決定処理を示すフローチャート。実施形態３の第２計画処理を示すフローチャート。

実施形態１を説明する。図１に示された自動車３０は、レベル２以上の自動運転車である。具体的には、自動車３０は、少なくとも、加速および制動を自動で制御できる機能を備えている。

自動車３０は、動力源として内燃機関１とモータジェネレータ（以下、ＭＧ）２とを搭載するハイブリッドカーである。内燃機関１の出力軸の動力は、ＭＧ２を介して変速機３に伝達される。変速機３の出力軸の動力は、出力軸１７に伝達される。内燃機関１の動力を変速機３に伝達する機械接続軸１１の途中に、ＭＧ２の回転軸が連結されている。

ＭＧ２は、インバータ５によって駆動される。インバータ５は、電気接続配線１２を介してメインバッテリ６に接続されている。ＭＧ２は、インバータ５を介してメインバッテリ６と電力を授受する。

エンジンＥＣＵ８は、信号配線７を介して内燃機関１に信号を送信することで、内燃機関１の運転を制御する。ＭＧ−ＥＣＵ１０は、インバータ５を制御してＭＧ２を制御する。ＨＶ−ＥＣＵ９は、エンジンＥＣＵ８及びＭＧ−ＥＣＵ１０との間で制御信号やデータ信号を送受信する。ＨＶ−ＥＣＵ９は、上記送受信によって、内燃機関１及びＭＧ２を、自動車３０の運転状態に応じて制御する。

ＭＧ２は、メインバッテリ６から供給される電力を動力に変換して機械接続軸１１に出力すること、及び機械接続軸１１から入力される動力を電力に変換してメインバッテリ６に充電することが可能である。以下、ＭＧ２が動力を電力に変換することを、発電という。変速機３は、機械接続軸１１から入力される動力を変速する。機械接続軸１１から変速機３に入力される動力は、内燃機関１の動力およびＭＧ２の動力を合算した動力、及び内燃機関１の動力から発電分の動力を差し引いた動力の何れかである。内燃機関１の動力から発電分の動力を差し引いた動力によって走行することを、以下、発電走行という。

内燃機関１の動力およびＭＧ２の動力を合算した動力は、内燃機関１の動力がゼロの場合と、ＭＧ２の動力がゼロの場合とを含む。ＭＧ２の動力がゼロの場合、つまり、内燃機関１の動力のみによって走行することを、以下、通常走行という。内燃機関１の動力がゼロの場合、つまり、ＭＧ２のみの動力によって走行することを、以下、ＥＶ走行という。クラッチ１５は、ＥＶ走行の場合、内燃機関１と機械接続軸１１とのトルク伝達を遮断する。

経路情報出力器１４は、現在位置、カーブの曲率、法規による制限速度、交差点の情報、信号の情報、経路案内装置によって設定された案内経路の情報などを、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３に入力する。なお、経路案内装置は図示されていない。

ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、ＨＶ−ＥＣＵ９と通信することによって、バーンアンドコースト制御（以下、ＢＣ制御）を実現する。ＢＣ制御とは、バーン制御と、コースティング制御とを繰り返す制御である。

バーン制御とは、通常走行によって自動車３０を加速させる制御である。本実施形態におけるバーン制御では、内燃機関１の運転効率が高効率な条件になるように、内燃機関１の運転を制御する。本実施形態における高効率な条件は、図２に示す範囲Ｈに収まることと定義されている。範囲Ｈは、効率が最高となる座標Ｐ２の近傍の範囲である。さらに、本実施形態におけるバーン制御では、通常は一定車速よりも大きい駆動力を必要とする。このため、バーン制御を実行すると、通常は加速が発生する。

コースティング制御とは、自動車３０を惰性で走行させる制御である。ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、コースティング制御中、内燃機関１を休止させ、且つ、内燃機関１と機械接続軸１１とのトルク伝達をクラッチ１５によって遮断する。コースティング制御中における車速は、自動車３０が受ける空気抵抗等の影響によって減少して行く。

ＢＣ制御が行われる結果、内燃機関１が駆動力を発生している状態においては、図２に示される座標Ｐ２付近での運転のみが行われる。つまり、比較的効率の低い座標Ｐ１付近での運転は行われなくなる。この結果、自動車３０の燃費を向上させることができる。なお、バーン制御が実行されている期間と、コースティング制御が実行されている期間との間には、車速が一定となるように制御される期間が介在していてもよい。

ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、制限区間内を走行する場合においては、走行条件を制限する。具体的には、加速を禁止すると共に、車速の範囲を制限する。

本実施形態における制限区間は、道路がカーブしている区間である。制限区間を走行する期間は、制限期間という。ＢＣ制御を続行すると、バーン制御による加速が発生するため、制限区間では、ＢＣ制御を中断する。

ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、制限区間に進入することを予測すると、図３に示す走行制御処理を開始する。ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、走行制御処理を、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３自身が記憶しているプログラムの実行によって実現する。

ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、経路案内装置によって案内経路が設定されている場合、制限区間に進入することの予測を、案内経路の通りに走行することを前提に実施する。つまり、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、案内経路上において、カーブの起点から所定距離、手前の地点に到達した場合に、制限区間に進入することを予測する。

ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、経路案内装置によって案内経路が設定されていない場合、制限区間に進入することの予測を、道なりに走行することを前提に実施する。つまり、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、右左折をしないことを前提に、カーブの起点から所定距離、手前の地点に到達した場合に、制限区間に進入することを予測する。

ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、まず、Ｓ１００として第１計画処理を実行する。第１計画処理では、カーブの走行中における燃費ができるだけ良くなるように、カーブの走行中における走行法を計画する。具体的には、発電走行およびＥＶ走行の何れかの選択と、車速の決定とを実施する。

次に、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ３００として第２計画処理を実行する。第２計画処理では、第１計画処理によって計画された走行法を、制限区間の進入直後から実施できるように、準備区間の走行法を計画する。この計画は、走行に関わる少なくとも１つのパラメータを調整するために実施される。走行に関わる少なくとも１つのパラメータとは、本実施形態においては、車速とＳＯＣとである。ＳＯＣは、State Of Chargeの頭字語であり、メインバッテリ６の充電の残容量を表す。

次に、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ５００として第２計画処理による計画に従って、準備区間を走行するための制御を実行する。走行制御処理を開始した時点から、制限区間に進入するまでの期間のことは、準備期間と呼ばれる。

最後に、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ６００に進み、第１計画処理による計画に従って、制限区間を走行するための制御を実行する。ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、走行制御処理を終えると、ＢＣ制御を再開する。

図４〜図７に示された時刻ｔ０は、Ｓ１００の実行時点、及びＳ５００の開始時点である。図４〜図７では、Ｓ１００の実行に要する時間がゼロと見なされている。

図４，図５に示された時刻ｔ１ｅｎｇ、及び図６，図７に示された時刻ｔ１ｅｖは、Ｓ６００の開始時点である。図４，図５に示された時刻ｔ２ｅｎｇ、及び図６，図７に示された時刻ｔ２ｅｖは、走行制御処理の終了時点である。

第１計画処理を開始すると、図８に示すように、初めにＳ１１０として、制限区間の起点および終点として、カーブの起点および終点を決定する。ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ１１０を、経路情報出力器１４から入力される情報に基づき実施する。

続いてＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ１２０に進み、制限区間内における上限車速ＶＨを決定する。本実施形態における上限車速ＶＨは、カーブ走行中の遠心力、及び法規による制限速度に基づき決定される。カーブ走行中の遠心力は、ｖ²／ｒに比例する。ｖは車速、ｒはカーブの半径を示す。そこで、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、ｖ²／ｒの値が、所定値以下になるような速度ｖを求める。所定値は、乗車している人が感じる不快さを調べておくことによって、予め決定されている。半径ｒの値は、経路情報出力器１４から取得した情報に基づき決定する。ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、このように求められた速度ｖと、法規による制限速度とで、より遅い方の速度を、上限車速ＶＨとして決定する。

続いてＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ１３０に進み、制限区間内における下限車速ＶＬを決定する。下限車速ＶＬは、自動車３０の周辺車両の走行を妨害しない速度と、法規による最低速度とで、より速い方の速度として決定される。周辺車両の走行を妨害しない速度は、周辺車両の車速、及び自動車３０の走行履歴に基づき決定される。ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、周辺車両の車速を、自動車３０に搭載されたセンサやカメラに基づく計測や、周辺車両との通信によって取得する。このように決定された上限車速ＶＨおよび下限車速ＶＬによる速度の範囲を、以下、制限車速範囲という。

続いてＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ２００に進み、図９に示す走行法決定処理を実行する。ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、初めにＳ２１０として、内燃機関１を高効率で運転可能な車速のうち、最低の車速（以下、高効率下限車速Ｖｅｎｇ）を決定する。Ｓ２１０における高効率な運転とは、本実施形態においては、バーン制御と同じく、図２の範囲Ｈ内に収まる運転のことである。他の形態では、バーン制御と異なる条件を、Ｓ２１０に用いてもよい。

本実施形態における制限区間では加速が禁止されているので、制限区間内で内燃機関１を運転する場合には、発電走行を実施する。但し、発電走行を実施しても加速が生じる場合があるので、高効率下限車速Ｖｅｎｇの決定に際しては、範囲Ｈ内における運転条件のうち、発電走行を実施しても加速が生じる運転条件は除外される。そして、残った運転条件の中で、最低の車速になる場合を割り出し、その車速を高効率下限車速Ｖｅｎｇとして決定する。Ｓ２１０では、空気抵抗、路面抵抗、舵角、制限区間が坂道である場合には傾斜、内燃機関１のオン／オフ閾値などを加味してもよい。

続いてＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ２２０に進み、ＥＶ走行による上限車速（以下、ＥＶ上限車速Ｖｅｖ）を決定する。ＥＶ上限車速Ｖｅｖは、ＭＧ２の最大出力値と、メインバッテリ６の最大出力値とで低い方の出力値に基づき決定される。ＭＧ２及びメインバッテリ６の最大出力値は、固定値として取り扱ってもよいし、変動値として取り扱ってもよい。ＭＧ２の最大出力値を変動値として取り扱う場合、例えば、ＭＧ２の温度に基づき、ＭＧ２の最大出力値を決定してもよい。メインバッテリ６の最大出力値を変動値として取り扱う場合、例えば、メインバッテリ６の温度やＳＯＣに基づき、メインバッテリ６の最大出力値を決定してもよい。

続いてＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ２３０に進み、高効率下限車速Ｖｅｎｇと、ＥＶ上限車速Ｖｅｖとのうち、制限車速範囲内に収まっているのは何れであるかを判定する。図１０に示すように、ＥＶ上限車速Ｖｅｖのみが収まっている場合、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ２５０に進み、制限区間の進入時における車速として、下限車速ＶＬ以上、ＥＶ上限車速Ｖｅｖ以下の範囲を選択する。制限区間の進入時は、Ｓ２５０の実行時点では未来であるので、制限区間の進入時の車速を一意の値で決定しても、実現できない可能性がある。このため、Ｓ２５０では、車速を範囲で定める。Ｓ２５０の実行は、制限区間における走行法としてＥＶ走行を選択することを含んでいる。

図１１に示すように、高効率下限車速Ｖｅｎｇのみが収まっている場合、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ２６０に進み、制限区間の進入時における車速として、高効率下限車速Ｖｅｎｇ以上、上限車速ＶＨ以下の範囲を選択する。Ｓ２６０の実行は、制限区間における走行法として発電走行を選択することを含んでいる。

図１２に示すように、両方が収まっている場合、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ２４０に進み、ＥＶ上限車速Ｖｅｖと高効率下限車速Ｖｅｎｇとのうち、現在の車速に近いのは何れであるかを判定する。現在の車速に近いのがＥＶ上限車速Ｖｅｖである場合、Ｓ２５０に進む。現在の車速に近いのが高効率下限車速Ｖｅｎｇである場合、Ｓ２６０に進む。

図１３に示すように、両方が制限車速範囲から外れている場合、Ｓ２７０に進み、制限区間の進入時における車速として、上限車速ＶＨ付近の範囲を選択する。上限車速ＶＨ付近とは、上限車速ＶＨを上限とし、上限車速ＶＨから所定値を引いた車速を下限とする範囲のことである。Ｓ２７０の実行は、制限区間における走行法として発電走行を選択することを含んでいる。

なお、ＥＶ走行による下限車速は、ほぼゼロｋｍ／ｈである。このため、本実施形態では、ＥＶ走行による下限車速が、上限車速ＶＨを上回ることは想定されていない。一方、内燃機関１を高効率で運転可能な車速のうち最高の車速は、カーブを走行する場合には、発生する遠心力が大きくなり過ぎることが殆どである。このため、本実施形態では、内燃機関１を高効率で運転可能な車速のうち最高の車速が、下限車速ＶＬを下回ることは想定されていない。走行法決定処理は、これらを前提とした処理内容が決定されている。

ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、車速の範囲を選択すると、図１に示すように、第１計画処理を終え、第２計画処理を実行する。ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、第２計画処理を開始すると、図１４に示すように、Ｓ４００として充放電量決定処理を実行する。

ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、図１５に示すように、初めにＳ４１０として、変化量ΔＳＯＣｅｎｄを計算する。変化量ΔＳＯＣｅｎｄは、制限区間の走行によって、ＳＯＣがどの程度、増減するかの予想値である。変化量ΔＳＯＣｅｎｄは、正値になる場合と、負値になる場合とがある。正値になる場合は、Ｓ２５０又はＳ２７０の実行によって、発電走行を選択した場合である。負値になる場合は、Ｓ２６０の実行によって、ＥＶ走行を選択した場合である。

変化量ΔＳＯＣｅｎｄの計算は、内燃機関１の特性、ＭＧ２の特性、制限区間の距離、制限区間における傾斜等に基づき実施される。本実施形態では、燃費の改善のために、図４，図６に示すように、制限期間の途中から、コースティング制御を開始する。コースティング制御を開始するとＳＯＣは変化しないので、変化量ΔＳＯＣｅｎｄの計算には、制限期間中の何れのタイミングでコースティング制御を開始するかも考慮される。

コースティング制御を開始するタイミングは、所定条件を満たす範囲で、できるだけ早いタイミングに設定される。所定条件とは、下限車速ＶＬを下回ることなく、コースティング走行によって制限区間の走行を終えることができるという条件である。

次に、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ４２０として、変化量ΔＳＯＣｅｎｄに現在値ＳＯＣｉｎｉを足した値（以下、仮想終了ＳＯＣ）を、下限ＳＯＣｍｉｎ及び上限ＳＯＣｍａｘそれぞれと比較する。現在値ＳＯＣｉｎｉは、時刻ｔ０におけるＳＯＣの値である。下限ＳＯＣｍｉｎは、ＳＯＣの下限値として予め定められた値である。上限ＳＯＣｍａｘは、ＳＯＣの上限値として予め定められた値である。

仮想終了ＳＯＣが、下限ＳＯＣｍｉｎ以上、上限ＳＯＣｍａｘ以下の範囲に収まっている場合、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ４５０に進み、目標ＳＯＣｔｇｔを、現在値ＳＯＣｉｎｉと等しい値に設定する。目標ＳＯＣｔｇｔは、時刻ｔ１ｅｎｇ又は時刻ｔ１ｅｖにおけるＳＯＣの目標値である。Ｓ４５０の実行は、ＳＯＣを変化させないために、準備区間の走行法として通常走行を選択することを含む。

一方、仮想終了ＳＯＣが、下限ＳＯＣｍｉｎよりも小さい場合、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ４３０に進み、目標ＳＯＣｔｇｔを式（１）によって決定する。
ＳＯＣｔｇｔ＝ＳＯＣｍｉｎ−ΔＳＯＣｅｎｄ＋α…（１）
αは、正値の定数である。αは、時刻ｔ２ｅｖにおけるＳＯＣが、下限ＳＯＣｍｉｎに近づきすぎないように、式（１）に導入されている。なお、Ｓ４３０に進む場合は、変化量ΔＳＯＣｅｎｄは負値であるので、式（２）は式（１）と同値である。
ＳＯＣｔｇｔ＝ＳＯＣｍｉｎ＋｜ΔＳＯＣｅｎｄ｜＋α…（２）

一方、仮想終了ＳＯＣが、上限ＳＯＣｍａｘよりも大きい場合、Ｓ４４０に進み、目標ＳＯＣｔｇｔを式（３）によって決定する。なお、Ｓ４４０に進む場合は、変化量ΔＳＯＣｅｎｄは正値である。
ＳＯＣｔｇｔ＝ＳＯＣｍａｘ−ΔＳＯＣｅｎｄ−α…（３）

ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ４３０，Ｓ４４０，Ｓ４５０の何れかを実行した後、図１４に示すＳ４９０に進み、準備区間の走行条件を計画する。つまり、これまでのステップにおいて、時刻ｔ１ｅｎｇ又は時刻ｔ１ｅｖにおける車速とＳＯＣとの目標値が決定されたので、これら目標値が実現されるような具体的な走行法を決定する。

図４，図５は、制限期間を発電走行で走行することが決定され、且つ、仮想終了ＳＯＣが、上限ＳＯＣｍａｘよりも大きい場合を例示している。この場合には、準備期間において、適宜、ＭＧ２による駆動力を発生させることでＳＯＣを減らしつつ、時刻ｔ１ｅｎｇにおける車速が、高効率下限車速Ｖｅｎｇ以上、上限車速ＶＨ以下になるように、車速を調整する。

図６，図７は、制限期間をＥＶ走行で走行することが決定され、且つ、仮想終了ＳＯＣが、下限ＳＯＣｍｉｎよりも小さい場合を例示している。この場合には、準備期間において、適宜、回生制動や発電走行を実施することで、ＳＯＣを増やしつつ、時刻ｔ１ｅｖにおける車速が、ＥＶ上限車速Ｖｅｖ以上、下限車速ＶＬ以下になるように車速を調整する。

時刻ｔ１ｅｎｇ又は時刻ｔ１ｅｖになると、制限区間に進入するので、ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は、Ｓ６００として、これまでのステップで決定した走行法を実現する制御を実行する。

制限区間を発電走行で走行することが決定されている場合は、図４，図５に示すように、制限区間への進入時における車速Ｖａを発電走行によって維持し、先述したタイミングでコースティング制御を開始する。

制限区間をＥＶ走行で走行することが決定されている場合は、図６，図７に示すように、制限区間への進入時における車速ＶｂをＥＶ走行によって維持し、先述したタイミングでコースティング制御を開始する。制限区間の走行を終えると、走行制御処理を終えて、ＢＣ制御を再開する。

以上に説明した実施形態１によれば、制限区間における好ましい走行が、高い可能性で実現される。好ましい走行とは、燃費が良いこと、法規に則った車速であること、及び、不快さを覚える遠心力が発生しないことが満たされる走行のことである。制限区間における好ましい走行が高い可能性で実現されるのは、準備区間に到達した時点で、制限区間の走行法を第１計画処理によって少なくとも１つのパラメータ値で計画し、この計画に従って、制限区間に先立つ準備区間においてそのパラメータ値が第１計画処理によって計画された走行法に適した準備値になるように調整する準備区間の走行法を第２計画処理によって前もって計画し、第２計画処理によって計画された準備区間の走行法をＳ５００によって実現するからである。

実施形態２を説明する。実施形態２の説明は、実施形態１と異なる点を主な対象にする。特に説明しない点については、実施形態１と同じである。

実施形態２においては、制限区間において、加速に加え、減速も禁止される。このため、図１６〜図１９に示されるように、制限期間においては、車速が一定に維持される。このため、実施形態２では、カーブの走行安定性が向上する。

実施形態２では、実施形態１に比べ、図１７，図１９に示されるように、変化量ΔＳＯＣｅｎｄの絶対値が大きくなる。逆にいえば、実施形態１は、実施形態２に比べ、変化量ΔＳＯＣｅｎｄの絶対値が小さいので、準備期間におけるＳＯＣの管理がしやすい。

実施形態３を説明する。実施形態３の説明は、実施形態１と異なる点を主な対象にする。特に説明しない点については、実施形態１と同じである。

図２０に示すように、実施形態３の自動車３３は、ＭＧ及びＭＧに関する装置を備えない。このため、第１計画処理に含まれる走行法決定処理は、図２１に示すように、車速の範囲を決定する処理になる。図２１は、図９に示されたステップ番号と実質的に同じステップに対して、同じステップ番号を付している。

実施形態３の第２計画処理は、図２２に示すように、準備区間の走行法の計画のみになる。実施形態３における第２計画処理では、走行に関わる少なくとも１つのパラメータとして、車速が調整される。

ＡＣＣ−ＥＣＵ１３は走行制御装置に、Ｓ１００は第１計画部に、Ｓ３００は第２計画部に、Ｓ５００は制御部に対応する。

本開示は、本明細書の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、先述の課題の一部又は全部を解決するために、或いは、先述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせができる。その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除できる。例えば、以下のものが例示される。

デフォルトの走行制御は、ＢＣ制御でなくてもよく、少なくとも加速を自動で実行する場合がある制御であればよい。例えば、前方車両との車間距離を一定に保つ制御でもよい。

制限区間は、加速を禁止した方が良い区間であれば、カーブでなくてもよい。例えば、見通しの悪い区間、幼稚園前の区間、積雪している区間などが挙げられる。積雪している区間の特定は、例えば、自動車に搭載したカメラによる画像情報に基づき実行しても良いし、将来の経路の積雪量を気象情報や道路情報に基づき実行してもよい。

制限区間中を発電走行している最中に、高効率な運転条件または安定した運転条件で行うべき制御を実施してもよい。例えば、触媒再生制御や、フィルタ再生制御などが考えられる。触媒再生制御とは、触媒に吸着したり付着したりした物質を除去するための制御である。フィルタ再生制御とは、ＰＭフィルタ付き内燃機関において、捕集したＰＭを高温で酸化させるための制御である。

上記実施形態において、ソフトウエアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ハードウエアによって実現されてもよい。また、ハードウエアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ソフトウエアによって実現されてもよい。ハードウエアとしては、例えば、集積回路、ディスクリート回路、または、それらの回路を組み合わせた回路モジュールなど、各種回路を用いてもよい。

１３ＡＣＣ−ＥＣＵ、３０自動車、３３自動車

Claims

自動車（３０，３３）の走行を制御する走行制御装置であって、
走行条件に制限が課される制限区間に前記自動車が進入することを予測した場合に、前記制限区間内における走行法として、前記制限された走行条件を満たす走行法を計画する第１計画部（Ｓ１００）と、
前記第１計画部によって計画された走行法を実現するために、前記制限区間に進入するまでの準備区間において、前記第１計画部で計画された走行法に関わる少なくとも１つのパラメータ値を、前記第１計画部で計画された走行法に適した準備値に調整するための走行法を計画する第２計画部（Ｓ３００）と、
前記第２計画部によって計画された走行法を実現するために、前記準備区間における走行を制御する制御部（Ｓ５００）と、
を備え、
前記自動車（３０）は、内燃機関（１）とモータジェネレータ（２）とバッテリ（６）とを搭載するハイブリッドカーであり、
前記第１計画部は、前記制限区間内についての計画として、
前記自動車の車速の決定と、
前記モータジェネレータによる発電を実施して前記バッテリを充電することを前記内燃機関の駆動力によって実現する発電走行、並びに、前記内燃機関を休止させつつ、前記バッテリからの給電によって前記モータジェネレータを駆動させることによって走行するＥＶ走行の何れかの選択であって、各走行による前記車速の限界値と前記制限された走行条件を満たす車速範囲との関係を利用した選択と、
を実行し、
前記第２計画部によって調整される少なくとも１つのパラメータには、前記車速および前記バッテリの残容量が含まれる走行制御装置。
前記第１計画部は、前記制限された走行条件を満たす車速範囲の下限（ＶＬ）が、前記ＥＶ走行による車速の上限（Ｖｅｖ）よりも大きい場合（Ｓ２３０，Ｖｅｎｇ又はなし：Ｓ２４０，Ｖｅｎｇ）、前記発電走行を選択する（Ｓ２６０，Ｓ２７０）
請求項１に記載の走行制御装置。
前記第２計画部は、前記制限された走行条件を満たす車速範囲の上限（ＶＨ）が、前記内燃機関の運転効率が最高になる速度を含む車速範囲の下限よりも大きい場合に（Ｓ２３０，Ｖｅｎｇ：Ｓ２４０，Ｖｅｎｇ）、前記発電走行が選択されたときには、前記制限区間への進入時（ｔ１ｅｎｇ）における車速（Ｖａ）が、前記運転効率が最高になる速度を含む車速範囲の下限（Ｖｅｎｇ）以上、前記制限された走行条件を満たす車速範囲の上限（ＶＨ）以下に含まれるように、前記準備区間における走行法を計画する（Ｓ４９０）
請求項２に記載の走行制御装置。
前記第２計画部は、前記制限された走行条件を満たす車速範囲の上限が、前記内燃機関の運転効率が最高になる速度を含む所定範囲の下限よりも小さい場合に（Ｓ２３０，なし）、前記発電走行を選択されたときは（Ｓ２７０）、前記制限区間への進入時における車速が、前記制限された走行条件を満たす車速範囲の上限になるように、前記準備区間における走行法を計画する（Ｓ４９０）
請求項１または請求項２に記載の走行制御装置。
前記第１計画部は、前記制限された走行条件を満たす車速範囲の下限が、前記ＥＶ走行による車速の上限よりも小さい場合（Ｓ２３０，Ｖｅｖ：Ｓ２４０，Ｖｅｖ）、前記ＥＶ走行を選択し（Ｓ２５０）、
前記第２計画部は、前記ＥＶ走行が選択された場合、前記制限区間への進入時（ｔ１ｅｖ）における車速（Ｖｂ）が、前記車速範囲の下限以上、前記ＥＶ走行による車速の上限以下になるように、前記準備区間における走行法を計画する（Ｓ４９０）
請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の走行制御装置。
前記第２計画部は、前記発電走行が選択された場合、前記バッテリの残容量の現在値に前記制限区間の走行中における充電による前記残容量の増加分を加えると、前記残容量が上限（ＳＯＣｍａｘ）を上回るときには（Ｓ４２０，ＳＯＣｍａｘより大）、前記制限区間の走行中における充電による前記残容量の増分を加えても前記上限を上回らないように、前記準備区間の進入中に前記残容量を減少させるための走行法を計画する（Ｓ４４０）
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の走行制御装置。
前記第２計画部は、前記ＥＶ走行が選択された場合、前記バッテリの残容量の現在値から前記制限区間の走行中における前記残容量の減少分を差し引くと、前記残容量が下限（ＳＯＣｍｉｎ）を下回るときには（Ｓ４２０，ＳＯＣｍｉｎより小）、前記制限区間の走行中における前記残容量の減少分を差し引いても前記下限を下回らないように、前記準備区間の進入中に前記残容量を増加させるための走行法を計画する（Ｓ４３０）
請求項１から請求項６までの何れか一項に記載の走行制御装置。
前記自動車は、内燃機関を搭載し、
前記第１計画部は、前記制限区間内における走行法として、前記制限された走行条件を満たす車速範囲の上限速度が前記内燃機関の運転効率が最高になる速度を含む車速範囲の下限速度よりも大きいときには、前記下限速度以上、前記上限速度以下の範囲内の車速による走行を計画し、前記上限速度が前記下限速度よりも小さいときには、前記上限速度による走行を計画し、
前記第２計画部によって調整される少なくとも１つのパラメータには、車速が含まれる
請求項１に記載の走行制御装置。
前記制限区間は、カーブである
請求項１から請求項８までの何れか一項に記載の走行制御装置。