[go: up one dir, main page]

JP2003111209A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number
JP2003111209A
JP2003111209A JP2001307619A JP2001307619A JP2003111209A JP 2003111209 A JP2003111209 A JP 2003111209A JP 2001307619 A JP2001307619 A JP 2001307619A JP 2001307619 A JP2001307619 A JP 2001307619A JP 2003111209 A JP2003111209 A JP 2003111209A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
soc
vehicle
value
braking
driving force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001307619A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4051911B2 (ja
Inventor
Yoshitaka Deguchi
欣高 出口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2001307619A priority Critical patent/JP4051911B2/ja
Publication of JP2003111209A publication Critical patent/JP2003111209A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4051911B2 publication Critical patent/JP4051911B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘導経路走行中に車両重量が変化するハイブ
リッド車両の燃料消費量を低減し、制駆動力特性を改善
する。 【解決手段】 誘導経路における車両の重量を設定し、
誘導経路各区間の道路情報、車両重量およびSOC検出
値に基づいて誘導経路各区間のSOCを演算する。そし
て、車速検出値とアクセル開度検出値に基づいて制駆動
力指令値を設定し、車速検出値、制駆動力指令値および
SOC演算値に基づいてエンジンとモーターの運転点を
決定する。これにより、誘導経路途中において乗客の乗
降や荷物の積み下ろしにより車重変化が大きなハイブリ
ッド車両に対しても、誘導経路走破後のSOCを目標値
あるいは所定の範囲内に収めることができ、車重変化を
考慮したバッテリーSOCの計画と管理が可能になっ
て、モーターによる制駆動力を確保して車両の制駆動特
性を改善することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はハイブリッド車両の
制御装置に関し、特に、車両の運行が事前に計画または
予測できる場合に燃料消費量と駆動力特性を改善するも
のである。
【0002】
【従来の技術】ナビゲーション装置から誘導経路に関す
る道路情報を予め入手し、その道路情報に基づいて誘導
経路を低燃費で走行できるようにエンジンとモーターを
制御するハイブリッド車両の制御装置が知られている
(例えば特開平08−126116号公報参照)。
【0003】本出願人は、バッテリーの充放電度合いを
表すパラメーターとしてSOC換算指標SOCcを導入
し、誘導経路走行における燃料消費量と駆動力特性の改
善を図るようにしたハイブリッド車両の制御を提案して
いる(特願2001−31030号)。SOC換算指標
SOCcは、その値が大きいほどバッテリーの放電量が
多く(充電量が少なく)、且つエンジンの燃料消費効率
が高くなるようなエンジンとモーターの運転点に予め対
応づけられている。したがって、SOC換算指標SOC
cを大きい値にすれば、バッテリーへの充電量は少ない
(放電量が多い)が燃料消費効率の高い運転点を実現で
き、逆に、SOC換算指標SOCcを小さい値にすれ
ば、燃料消費効率は低いがバッテリーへの充電量が多い
(放電量が少ない)運転点を実現できる。特に、経路走
行前に、ナビゲーション装置から得られる誘導経路の道
路情報に基づいて、SOCを所定の範囲内に維持しつつ
低燃費を実現できるSOC換算指標SOCcを演算する
とともに、走行中の実アクセル開度と実車速とそのSO
C換算指標SOCcとに基づいてエンジンとモーターの
動作点を決定することによって、誘導経路走破時の燃料
消費量を低減している。さらに、誘導経路走行中にSO
C換算指標SOCcの再演算を繰り返すことによって燃
費低減効果をさらに高めるとともに、SOCを所定の範
囲に収めるようにSOC換算指標SOCcを決定するこ
とによって車両の制駆動力特性を改善している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のハイブリッド車両の制御装置では、誘導経路走
行中の車両重量の変化を考慮していないので、経路走行
中に荷重が大きく変化する宅配トラック、バス、ハイヤ
ー、レッカー車などのハイブリッド車両に対しては、誘
導経路走破時の燃料消費量の低減や制駆動力特性の改善
を充分に達成できないという問題がある。
【0005】本発明の目的は、誘導経路走行中に車両重
量が変化するハイブリッド車両の燃料消費量を低減し、
制駆動力特性を改善することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】(1) 請求項1の発明
は、エンジンとモーターのいずれか一方または両方を制
駆動力源とし、モーターとバッテリーとの間で電力の授
受を行うハイブリッド車両の制御装置に適用される。そ
して、車両の誘導経路を指示するとともに、誘導経路上
の道路情報を提供するナビゲーション装置と、前記誘導
経路における車両の重量を設定する車重設定手段と、バ
ッテリーのSOCを検出するSOC検出手段と、前記誘
導経路を複数の区間に区分し、各区間の前記道路情報、
前記車両重量および前記SOC検出値に基づいて前記誘
導経路の各区間におけるSOCを演算するSOC演算手
段と、車速を検出する車速検出手段と、アクセルペダル
踏み込み量(アクセル開度)を検出するアクセル開度検
出手段と、前記車速検出値と前記アクセル開度検出値に
基づいて制駆動力指令値を設定する制駆動力指令値設定
手段と、前記車速検出値、前記制駆動力指令値および前
記SOC演算値に基づいてエンジンとモーターの運転点
を決定する運転点決定手段とを備え、これにより上記目
的を達成する。 (2) 請求項2のハイブリッド車両の制御装置は、前
記SOC演算手段によって、前記誘導経路を最低燃費で
走破するSOCを演算するようにしたものである。 (3) 請求項3のハイブリッド車両の制御装置は、前
記SOC演算手段によって、前記誘導経路の各区間にお
ける前記SOC演算値の下限値を設定し、前記車両重量
が大きいほど前記SOC下限値を大きくするようにした
ものである。 (4) 請求項4のハイブリッド車両の制御装置は、前
記SOC演算手段によって、前記誘導経路の各区間にお
ける前記SOC演算値の上限値を設定し、前記車両重量
が大きいほど前記SOC上限値を小さくするようにした
ものである。 (5) 請求項5のハイブリッド車両の制御装置は、前
記車重設定手段によって、車両の乗員が手動で車両の重
量を入力し設定するようにしたものである。 (6) 請求項6のハイブリッド車両の制御装置は、前
記車重設定手段によって、予め計画された乗客の乗降お
よび/または荷物の積み下ろしに応じて車両の重量を自
動的に設定するようにしたものである。
【0007】
【発明の効果】(1) 請求項1の発明によれば、誘導
経路における車両の重量を設定し、誘導経路各区間の道
路情報、車両重量およびSOC検出値に基づいて誘導経
路各区間のSOCを演算する。そして、車速検出値とア
クセル開度検出値に基づいて制駆動力指令値を設定し、
車速検出値、制駆動力指令値およびSOC演算値に基づ
いてエンジンとモーターの運転点を決定するようにし
た。これにより、誘導経路途中において乗客の乗降や荷
物の積み下ろしにより車重変化が大きなハイブリッド車
両に対しても、誘導経路走破後のSOCを目標値あるい
は所定の範囲内に収めることができる。バッテリーSO
Cの演算方法には、例えばモーターによる制駆動力を常
に確保するために、誘導経路全区間にわたってバッテリ
ーとモーターとの間の電力の授受がいつでも可能なSO
C範囲(例えば40〜70%)を維持する方法がある。
このような場合に、車重変化を考慮したバッテリーSO
Cの計画と管理が可能になり、車重変化が大きなハイブ
リッド車両に対しても、誘導経路走破後のSOCを目標
値あるいは所定の範囲内に確実に収めることができ、そ
の結果、モーターによる制駆動力を確保して車両の制駆
動特性を改善することができる。 (2) 請求項2の発明によれば、誘導経路を最低燃費
で走破するSOCを演算するようにしたので、請求項1
の上記効果に加え、誘導経路途中で車重変化があっても
良燃費を達成できるバッテリーSOCの計画と管理が可
能になり、燃料消費量を低減することができる。 (3) 請求項3の発明によれば、誘導経路の各区間に
おけるSOC演算値の下限値を設定し、車両重量が大き
いほどSOC下限値を大きくするようにした。ハイブリ
ッド車両では、良好な制駆動力特性を維持するためにモ
ーターによる制駆動力を常に確保しておくことが望まれ
る。そのため、例えば上り坂の手前では、登坂中のモー
ター駆動によるバッテリーの電力消費を考慮してバッテ
リーのSOCを予め多くしておく必要がある。登坂中の
モーター駆動によるバッテリーの電力消費は車重が大き
いほど多くなり、したがって車重が大きいほどSOC下
限値を大きくすることによって、車重が大きくなっても
モーターの駆動力を確保することができる。 (4) 請求項4の発明によれば、誘導経路の各区間に
おけるSOC演算値の上限値を設定し、車両重量が大き
いほどSOC上限値を小さくするようにした。ハイブリ
ッド車両では、良好な制駆動力特性を維持するためにモ
ーターによる制駆動力を常に確保しておくことが望まれ
る。そのため、例えば下り坂の手前では、降坂中のモー
ター回生制動によるバッテリーの充電を考慮してバッテ
リーのSOCを予め少なくし、回生電力を受け入れられ
るようにしておく必要がある。降坂中のモーター回生制
動によるバッテリーの充電量は車重が大きいほど多くな
り、したがって車重が大きいほどSOC上限値を小さく
することによって、車重が大きくなってもモーターの制
動力を確保することができる。 (5) 請求項5の発明によれば、車両の乗員が手動で
車両の重量を入力し設定するようにしたので、誘導経路
における乗客の乗降や荷物の積み下ろし計画にしたがっ
て車重を任意に入力することができる上に、乗降客数や
積み下ろし荷重に応じて入力済みの車重を変更すること
ができる。その結果、正確な車重に基づいてバッテリー
SOCの計画と管理を実行することができ、誘導経路に
おける燃料消費量の低減と制駆動特性の改善を図ること
ができる。 (6) 請求項6の発明によれば、予め計画された乗客
の乗降および/または荷物の積み下ろしに応じて車両の
重量を自動的に設定するようにしたので、車重を入力す
る手間を省きながら、正確な車重に基づいてバッテリー
SOCの計画と管理を実行することができ、誘導経路に
おける燃料消費量の低減と制駆動特性の改善を図ること
ができる。
【0008】
【発明の実施の形態】《発明の第1の実施の形態》図1
に一実施の形態の構成を示す。図において、太い実線は
機械力の伝達経路を示し、太い破線は電力線を示す。ま
た、細い実線は制御線を示し、二重線は油圧系統を示
す。このハイブリッド車両のパワートレインは、モータ
ー1、エンジン2、クラッチ3、モーター4、無段変速
機5、減速装置6、差動装置7および駆動輪8から構成
される。エンジン2とモーター4との間にはクラッチ3
が介装され、モーター1の出力軸、エンジン2の出力軸
およびクラッチ3の入力軸が互いに連結されるととも
に、クラッチ3の出力軸、モーター4の出力軸および無
段変速機5の入力軸が互いに連結される。
【0009】クラッチ3締結時はエンジン2とモーター
4が車両の推進源となり、クラッチ3解放時はモーター
4のみが車両の推進源となる。エンジン2とモーター4
のいずれか一方または両方の駆動力は、無段変速機5、
減速装置6および差動装置7を介して駆動輪8へ伝達さ
れる。無段変速機5には油圧装置9から圧油が供給さ
れ、ベルトのクランプと潤滑がなされる。油圧装置9の
オイルポンプ(不図示)はモーター10により駆動され
る。
【0010】モータ1,4,10は三相同期電動機また
は三相誘導電動機などの交流機であり、モーター1は主
としてエンジン始動と発電に用いられ、モーター4は主
として車両の推進と制動に用いられる。また、モーター
10は油圧装置9のオイルポンプ駆動用である。なお、
モーター1,4,10には交流機に限らず直流電動機を
用いることもできる。また、クラッチ3締結時に、モー
ター1を車両の推進と制動に用いることもでき、モータ
ー4をエンジン始動や発電に用いることもできる。
【0011】クラッチ3はパウダークラッチであり、伝
達トルクを調節することができる。なお、このクラッチ
3に乾式単板クラッチや湿式多板クラッチを用いること
もできる。無段変速機5はベルト式やトロイダル式など
の無段変速機であり、変速比を無段階に調節することが
できる。
【0012】モーター1,4,10はそれぞれ、インバ
ーター11,12,13により駆動される。なお、モー
ター1,4,10に直流電動機を用いる場合には、イン
バーターの代わりにDC/DCコンバーターを用いる。
インバーター11〜13は共通のDCリンク14を介し
てメインバッテリー15に接続されており、メインバッ
テリー15の直流充電電力を交流電力に変換してモータ
ー1,4,10へ供給するとともに、モーター1,4の
交流発電電力を直流電力に変換してメインバッテリー1
5を充電する。なお、インバーター11〜13は互いに
DCリンク14を介して接続されているので、回生運転
中のモーターにより発電された電力をメインバッテリー
15を介さずに直接、力行運転中のモーターへ供給する
ことができる。メインバッテリー15には、リチウム・
イオン電池、ニッケル・水素電池、鉛電池などの各種電
池や、電機二重層キャパシターいわゆるパワーキャパシ
ターを用いることができる。
【0013】車両コントローラー16はマイクロコンピ
ューターとメモリなどの周辺部品から構成され、モータ
ー1、4、10の回転速度や出力トルク、エンジン2の
回転速度や出力トルク、クラッチ3の締結と解放、無段
変速機5の変速比など制御する。
【0014】車両コントローラー16には、図2に示す
ように、キースイッチ20、ブレーキスイッチ21、ア
クセルセンサー22、車速センサー23、バッテリー温
度センサー24、バッテリーSOC検出装置25、エン
ジン回転センサー26、スロットルセンサー27などが
接続される。
【0015】キースイッチ20は車両のキーがON位置ま
たはSTART位置に設定されるとオン(閉路)する。ブレ
ーキスイッチ21はブレーキペダル(不図示)の踏み込
み状態を検出し、アクセルセンサー22はアクセルペダ
ルの踏み込み量(以下、アクセル開度と呼ぶ)を検出す
る。車速センサー23は車両の走行速度を検出し、バッ
テリー温度センサー24はメインバッテリー15の温度
を検出する。また、バッテリーSOC検出装置25はメ
インバッテリー15の充電状態(SOC;State Of Cha
rge)を検出し、エンジン回転センサー26はエンジン
2の回転速度を検出する。さらに、スロットルセンサー
27はエンジン2のスロットルバルブ開度を検出する。
【0016】車両コントローラー16にはまた、エンジ
ン2の燃料噴射装置30、点火装置31、スロットルバ
ルブ制御装置32、ナビゲーション装置33などが接続
される。コントローラー16は燃料噴射装置30を制御
してエンジン2への燃料の供給と停止および燃料噴射量
を調節するとともに、点火装置31を制御してエンジン
2の点火を行い、スロットルバルブ調整装置33を制御
してエンジン2のトルクを調節する。
【0017】ナビゲーション装置33は、GPS受信機
により現在地および走行経路を検出する衛星航法装置、
ジャイロコンパスなどにより現在地および走行経路を検
出する自立航法装置、VICSなどの交通情報や道路情
報を受信する路車間通信装置、道路地図データベースな
どを備え、目的地までの最適経路を探索し、ディスプレ
イ41に車両現在地と目的地までの最適経路を表示して
乗員を誘導する。
【0018】ナビゲーション装置33はまた、マイクロ
コンピューターのソフトウエアにより実現される経路分
割機能33a、道路環境検出機能33bおよび目標SO
C決定機能33cを備えている。経路分割機能33aは
目的地までの誘導経路を分割する。道路環境検出機能3
3bは、分割区間の道路曲率半径、道路勾配、交差点・
トンネル・踏切などの有無、制限速度などの規制情報、
市街路・山岳路などの地域情報などを検出する。また、
目標SOC決定機能33cは、目的地におけるメインバ
ッテリー15の目標SOC(t_SOC)を決定する。
【0019】車両コントローラー16には、マイクロコ
ンピューターのソフトウエアにより実現される走行条件
予測機能16a、SOC換算効率指標演算機能16bお
よびエンジン/モーター運転点演算機能16cを備えて
いる。走行条件予測機能16aは、各分割区間の道路環
境に基づいて各分割区間の車速と制駆動力指令値を予測
する。
【0020】SOC換算効率指標演算機能16bは、エ
ンジン/モーター運転点を決定する際に使用するSOC
換算効率指標SOCcを演算する。また、エンジン/モータ
ー運転点演算機能16cは、SOC換算効率指標SOCc、
車速および制駆動力指令値に基づいてエンジン2および
モーター1,4の運転点を演算する。
【0021】重量変化予測値入力装置40はナビゲーシ
ョン装置33と連動しており、ナビゲーション装置33
により探索される目的地までの誘導経路上の任意の地点
において車両の予測重量を入力することができる。例え
ば、ディスプレイ41に表示された出発地から目的地ま
での誘導経路に沿って出発地点で1700kg、経由地
Aで1800kg、経由地Bで1850kgのように運転
者が入力する。車両が宅配トラックの場合には、宅配セ
ンターからの荷物収集計画情報を入手し、荷物の集配計
画重量に基づいて車両の予測重量を入力する。車両がハ
イヤーやタクシーの場合には、情報センターから入手し
た乗客の乗車地や降車地に基づいて誘導経路を探索し、
情報センターから入手した乗客数や手荷物情報に基づい
て誘導経路上の車両の予測重量を入力する。さらに、車
両がバスや荷物運搬トラックの場合には、ナビゲーショ
ン装置により誘導経路を探索し、誘導経路上の荷物の積
み下ろしと乗客の乗降に基づいて車両の予測重量を入力
する。
【0022】なお、誘導経路走行中に予測重量と実際の
重量とに食い違いが生じた場合には、両者の差を運転者
が荷物の重量計測などにより把握し、重量変化予測値入
力装置40により正しい予測重量を入力し直す。
【0023】《SOC換算効率指標SOCcの演算方法》こ
の実施の形態では、誘導経路における燃料消費量を最少
限に抑制しながら、メインバッテリー15のSOCが目
標値となるようにエンジン2とモーター1,4を制御す
る。
【0024】まず、目的地における目標SOC(t_SO
C)を設定する。この目標SOC(t_SOC)は目的地にお
けるSOCの目標値であるが、目的地までの経路途中に
おいては、メインバッテリー15のSOCが必ずしもこ
の目標SOC(t_SOC)となる必要はなく、走行中にこ
の目標SOC(t_SOC)に基づいてエンジン2とモータ
ー1,4の運転点を決定するものではない。この目的地
における目標SOC(t_SOC)の設定方法には、道路環
境によらず単純に一定値、例えば70%とする方法や、
目的地の標高に応じて決定する方法、例えば、標高が高
いほど下りの際の走行エネルギーをメインバッテリー1
5に回収できることを期待して、小さい目標SOC(t_
SOC)を設定する方法などがある。
【0025】つぎに、この実施の形態では、目的地まで
の経路途中における燃料消費量を最少限に抑制しなが
ら、目的地におけるメインバッテリー15のSOCを目
標SOC(t_SOC)とするために、目的地までの経路途
中のエンジン2とモーター1,4の運転点を決定するS
OC換算効率指標SOCcを演算により求める。
【0026】このSOC換算効率指標SOCcが大きいとき
は、バッテリー充電のための単位燃料増加量Δfuel当た
りの充電電力増加量Δbatが多くなるような、つまりバ
ッテリー充電時の燃料の利用効率が高くなるような場合
にだけ充電を行うようにエンジン2とモーター1,4の
運転点を決定し、反対にSOC換算効率指標SOCcが
小さいときには、バッテリー充電時の燃料の利用効率が
低い場合でも充電を行うようにエンジン2とモーター
1,4の運転点を決定する。
【0027】図3により、SOC換算効率指標SOCcの演
算方法を説明する。目的地までの走行パターンが図3a
に示すようなパターンである場合を例に上げて説明す
る。図3aにおいて、目的地までの経路をn個の区間wa
y(i)(i=1,2,・・,n)に区分し、各区間way(i)
ごとの道路環境に基づいて車両速度p_vsp(i)と制駆動力
指令値p-tTd(i)を予測する。これらの車速p_vsp(i)と制
駆動力指令値p-tTd(i)の予測方法については後述する。
また、図3b〜図3dはそれぞれ、SOC換算効率指標
SOCcに3種類の固定値SOCc_h、SOCc_m、SOCc_l(た
だしSOCc_h>SOCc_m>SOCc_l)を設定してエンジン2お
よびモーター1,4の運転点を決定した場合の、最少燃
料消費量、充放電量およびSOC変化を示す。
【0028】上述したように、SOC換算効率指標SOCc
は、バッテリー充電時の燃料の利用効率を表す指標であ
る。このため、図3b〜図3dから明らかなように、目
的地における最終的なSOCは、SOC換算効率指標SO
Ccに最大の値SOCc_hを設定した場合の値f_SOCc_hが最も
小さく、SOC換算効率指標SOCcに最少の値SOCc_lを設
定した場合の値f_SOCc_lが最も大きくなる。つまり、燃
料利用効率の高い場合にだけ充電を行うようにエンジン
/モーター運転点を設定するほど、目的地における実際
のSOCは小さくなる。
【0029】SOC換算効率指標SOCcに何らかの値を設
定し、各分割区間way(i)の予測車速p_vsp(i)と予測制駆
動力指令値p-tTd(i)とに基づいて、後述するエンジン/
モーター運転点決定方法によりエンジン2とモーター
1,4の仮の運転点を決定する。そして、各分割区間wa
y(i)の充放電電力Batの時間積分値p_bat(i)を求め、現
在のSOC(d_SOC)を初期値として各分割区間way(i)
の予測バッテリー充放電電力p_bat(i)を時間積分すれ
ば、各分割区間way(i)での予測SOC(p_SOC(i))と目
的地における予測SOC(p_SOC(n))を求めることがで
きる。
【0030】上述したように、SOC換算効率指標SOCc
を大きくすれば目的地における予測SOC(p_SOC(n))
が小さくなるから、SOC換算効率指標SOCcに初期値SO
Cc_0を設定して(SOCc=SOCc_0)目的地における予測S
OC(p_SOC(n))を計算したときに、目的地における予
測SOC(p_SOC(n))が目的地における目標SOC(t_
SOC)より大きい場合は、SOC換算効率指標SOCcを、
【数1】SOCc=SOCc+α(α>0) に増加して再計算する。逆に、目的地における予測SO
C(p_SOC(n))が目的地における目標SOC(t_SOC))
より小さい場合は、SOC換算効率指標SOCcを、
【数2】SOCc=SOCc−α(α>0) に低減して再計算する。
【0031】以上の演算を、目的地における予測SOC
(p_SOC(n))が目的地における目標SOC(t_SOC)と
ほぼ一致するまで、つまり両者の差が所定値以下になる
まで繰り返し、両者がほぼ一致した場合のSOCc_j(jは
0以上の整数)を最終的なSOC換算効率指標SOCcに決
定する。以下、最終的なSOC換算効率指標SOCc_jをS
OC換算効率指標の決定値と呼ぶ。この演算は、目的地
の新規入力または変更、誘導経路の逸脱、あるいは渋滞
状況の変化があった際に行われる。
【0032】ここで、αは、繰り返し演算が発散しない
程度の固定値とする。あるいは、SOCc_0としては、交通
情報などに応じて決定してもよい。例えば、渋滞が激し
い場合、現在のSOC(d_SOC)が小さい場合はSOCc_0
を小さめの値とする。あるいは以前に走行したことがあ
る経路の場合は、そのときのSOCcに基づいて現在のSO
C(d_SOC)が小さいほど小さめに補正した値を初期値
とする。
【0033】《エンジン/モーターの運転点決定方法》
次に、図4および図5により、クラッチ締結時のエンジ
ン/モーター運転点の決定方法を説明する。なお、図4
の運転点A、N、B、C、D、Eは図5の運転点A、
N、B、C、D、Eにそれぞれ対応する。
【0034】SOC換算効率指標SOCcを決定するための
演算を行っているときには、仮設定中のSOCcと、各分割
区間way(i)ごとの予測車速p_vsp(i)および予測制駆動力
指令値p_tTd(i)とに基づいて、エンジン2およびモータ
ー1,4の仮の運転点を決定する。また一方、SOC換
算効率指標SOCcの決定が終了し、実際に目的地へ向かっ
て走行しているときには、決定したSOC換算効率指標
SOCc(=SOCc_j)と、車速検出値d_vspと、制駆動力指
令値の演算値d_tTdとに基づいて、エンジン2およびモ
ーター1,4の走行時の正式な運転点を決定する。な
お、制駆動力指令値の演算値d_tTdは、車速検出値d_vsp
とアクセル開度検出値とに基づいて予め設定した制駆動
力指令値テーブルから表引き演算して求める。
【0035】いずれの運転点決定時においても、SOC
換算効率指標SOCc_jまたはSOCcが大きいほどバッテリー
充電時の燃料利用効率が高くなる場合にだけ充電を行う
ように運転点を決定する。
【0036】図4は車速50km/h、制駆動力指令値10
00Nのときのエンジン/モーター運転点を示し、図5
は同一の車速および制駆動力指令値におけるエンジン/
モーター運転点とバッテリー充電量との関係を示す。図
4において、太線は同一エンジン出力を得る場合に燃料
消費量が最少となる運転点を結んでできる最適燃費線で
あり、エンジン2、モーター1,4、無段変速機5の効
率を考慮したものとなっている。エンジン/モーター運
転点は、必ずこの太線上に定められる。点Aは、できる
限りモーター1,4で車両を駆動(例えばメインバッテ
リー15から取り出せる最大の電力をモーター1,4へ
供給して車両を駆動)し、不足分をエンジン2の出力で
まかなう場合の運転点である。一方、点Eは、バッテリ
ー15の充電量を多くするためにエンジン2で車両を駆
動するとともにモーター1,4を駆動して発電させる場
合の運転点である。
【0037】今、メインバッテリー15が放電している
運転点Aにおいて、エンジン2への燃料供給量を増加し
ていくと点Nでメインバッテリー15の充放電量が0と
なり、さらに点B→C→D→Eの順にメインバッテリー
15の充電量が増加していく。ちなみに、図5に示すよ
うに、点Bにおける充電量はc_b[kW]、点Cにおける充
電量はc_c[kW]、点Dにおける充電量はc_d[kW]、点Eに
おける充電量はc_e[kW]である。
【0038】点Aにおける燃料供給量を基準として、燃
料増加量Δfuelに対する充電電力増加量Δbatと充電電
力Batの関係を図5の曲線に示す。また、曲線から
燃料増加量Δfuelに対する充電電力増加量Δbatの比
(=Δbat/Δfuel)を求めたものが曲線であり、こ
の明細書ではこの比を感度Sと呼ぶ。なお、これらの曲
線、は予め実験などにより車速と制駆動力の条件ご
とに求めておく。
【0039】図5に示すように、SOC換算効率指標が
大きいほど大きな感度Sに対応づける。この例では、S
OC換算効率指標=70%に対して感度Sをs170
に、SOC換算効率指標=50%に対して感度Sをs1
50に、SOC換算効率指標=30%に対して感度Sを
s130にそれぞれ設定している。
【0040】そして、SOC換算効率指標に応じた感度
Sの充電電力Batを実現するエンジン/モーター運転点
を演算する。例えば、SOC換算効率指標が70%の場
合には、感度曲線上の感度S=s170を満たす点B
1を求め、さらに感度s170を実現する燃料供給量の
曲線上の点Bを求め、この点Bに対応する図4の点B
をエンジン2およびモーター1,4の運転点とすればよ
い。なお、感度Sを満たす曲線上の点が2個ある場合
は、充電電力Batが多い点を採用する。また、感度Sを
満たす点が曲線上にない場合、すなわち感度Sで充電
を行うことができる運転点が今現在の車速と制駆動力の
条件下では存在しない場合、図4の点Aをエンジン2お
よびモーター1,4の運転点とする。曲線、は、車
速と制駆動力の条件ごとに異なるので、感度Sの最高値
も車速と制駆動力の条件ごとに異なる。よって、SOC
換算効率指標が大きい場合は、限られた車速と制駆動力
の条件下でのみ、感度Sを満たす運転点を取ることがで
きる。反対にSOC換算効率指標が小さい場合は、広い
範囲の車速と制駆動力の条件下で感度Sを満たす運転点
を取ることができる。
【0041】これにより、SOC換算効率指標が大きい
ほど、バッテリーへの充電を行う機会が少なくなり、反
対にSOC換算効率指標が小さいほど充電の機会は多く
なる。また、SOC換算効率指標が大きいほど充電実行
時の燃料利用効率が高くなり、反対にSOC換算効率指
標が小さいほど充電実行時の燃料利用効率が低くなる。
【0042】なお、以上の説明では、SOC換算効率指
標に応じた感度Sを求め、さらに感度Sを実現する充電
電力Batを求め、充電電力Batに対応するエンジン/モー
ター運転点を求める例を示したが、SOC換算効率指標
に対する充電電力Batおよびエンジン/モーター運転点
を関連付けたデータを記憶しておき、そのデータを読み
出して充電電力Batおよびエンジン/モーター運転点を
求めるようにしてもよい。これにより、エンジン/モー
ター運転点の演算を容易にできる。
【0043】また、図5の特性曲線については、電装
品の消費電力を考慮した上で、点Nより左側の放電時に
ついてはメインバッテリー15の放電効率を、点Nより
右側の充電時についてはメインバッテリー15の充電効
率を考慮して関連づけるとよい。
【0044】無段変速機5の変速比は、車速とエンジン
/モーター運転点の回転速度を実現する変速比に調整す
る。さらに、モーター1と4のトルクは、予め設定した
配分にし、モーター1,4とエンジン2により目標制駆
動力指令値を実現できる値を演算する。
【0045】クラッチ3の動作点は予め図6に示すよう
に関係づけておき、この関係にしたがって締結と解放を
制御する。クラッチ解放時は、エンジン2とモーター1
の回転速度が一致し、定常的にはエンジン2のトルク
と、モーター1のトルクのエンジン軸回り換算値とが等
しいという条件のもとに、図4および図5により説明し
た方法によりエンジン2およびモーター1,4の運転点
を決定する。
【0046】この実施の形態では、SOC換算効率指標
の演算には上述したエンジンとモーターの運転点決定方
法を用いており、逆に、エンジンとモーターの運転点の
決定には上述したSOC換算効率指標を用いるため、い
ずれか一方を先に決定しないとどちらも演算できないこ
とになる。そこで上述したように、SOC換算効率指標
SOCcの演算において、まずSOCcの値に何らかの値、上記
例では初期値SOCc_0を設定してエンジンとモーターの仮
の運転点を求め、さらに目的地におけるSOC(p_SOC
(n))を予測する。そして、所定値αを用いて数式1と
数式2により、目的地における予測SOC(p_SOC(n))
が目標SOC(t_SOC)と一致するまでSOC換算効率
指標SOCcの演算を繰り返し、演算が収束したときのSOCc
_jを最終的なSOC換算効率指標SOCcに決定する。
【0047】そして、決定したSOC換算効率指標SOCc
に基づいてエンジンとモーターの実際の運転点を決定す
る。まず、車速とアクセル開度とに基づいて予め設定し
た制駆動力指令値のテーブルから、検出車速d_vspと検
出アクセル開度d_accに対応する制駆動力指令値d_tTdを
表引き演算する。次に、SOC換算効率指標SOCcと、車
速検出値d_vspと、制駆動力指令値の演算値d_tTdとに基
づいて、エンジンとモーターの走行時の正式な運転点を
決定する。そして、この運転点でエンジン2とモーター
1,4を制御する。
【0048】これにより、目的地までの誘導経路におい
て、SOC換算効率指標SOCcを用いてエンジン2とモー
ター1,4の運転点が決定されることになり、目的地ま
での誘導経路における燃料消費量を最少限に抑制しなが
ら、目的地におけるメインバッテリー15のSOCをそ
の目標値t_SOCにすることができる。
【0049】図7および図8は車両制御プログラムを示
すフローチャートであり、これらのフローチャートによ
り第1の実施の形態の動作を説明する。車両コントロー
ラー16は所定時間ごとにこの制御プログラムを実行す
る。ステップ1において現在地を検出する。なお、2回
目以降の実行時には分割区間way(i)(i=1〜n)のど
の位置にいるかも検出する。続くステップ2で、目的地
の新規入力または変更、誘導経路の逸脱、車重入力値の
変更、あるいは渋滞状況の変化があったかどうかを確認
し、いずれかがあったときはステップ3へ進み、何もな
かったときはステップ11へ進む。なお、渋滞状況の変
化はVICSなどの路車間通信装置により入手する。
【0050】目的地の新規入力または変更、誘導経路の
逸脱、車重入力値の変更、渋滞状況の変化のいずれかが
あったときは、ステップ3で目的地までの誘導経路を探
索する。続くステップ4で、目的地までの誘導経路をn
区間way(i)(i=1〜n)に分割する。この経路分割方
法には、勾配変化地点、交差点、道路種別変化地点、渋
滞開始地点、渋滞終了地点、高速道路の料金所など、道
路環境の内の特徴のある地点を区分点として区分する方
法や、車重入力値の変更地点を区分点として区分する方
法や、目的地までの距離をn等分して区分する方法など
がある。なお、目的地までの距離が遠い場合には、目的
地までの誘導経路上の通過点を仮の目的地として経路分
割を行ってもよい。また、経路分割数の決定方法には、
勾配変化度合い、交差点数、道路種別に応じて決定する
方法や、目的地までの距離に比例した分割数を決定する
方法などがある。
【0051】ステップ5では、各分割区間way(i)におけ
る平均勾配、交差点位置、曲率半径、標高などの道路環
境を検出する。続くステップ6で、上述したように、各
分割区間way(i)の道路環境などに基づいて目的地におけ
る目標SOC(t_SOC)を決定する。
【0052】ステップ7で、各分割区間way(i)の道路環
境に基づいて現在地と目的地の間の各分割区間way(i)に
おける車速p_vsp(i)と制駆動力指令値p_tTd(i)を予測す
る。車速p_vsp(i)の予測は、例えば次のようにする。誘
導経路では道路の制限速度を予測値とする。右左折をす
る交差点では例えば減速度0.1Gで車速が0になり、
3秒停止後に加速度0.1Gで巡航速度に戻るような車
速p_vsp(i)を予測し、曲線路区間では道路の曲率に応じ
た加減速度と通過速度に基づいて車速p_vsp(i)を予測す
る。また、VICSなどの路車間通信装置から渋滞情報
を得た場合は、渋滞区間の渋滞がひどいほど平均車速が
低くなるような車速p_vsp(i)を予測する。各分割区間wa
y(i)の制駆動力指令値p_tTd(i)には、車速p_vsp(i)に応
じた走行抵抗分(空気抵抗分+転がり抵抗分)の駆動力
と、前区間との速度差に応じた加減速度分の制駆動力
と、道路勾配に応じた車両のポテンシャルエネルギー変
化を吸収するための加減速分の制駆動力との和の制駆動
力を設定する。ここで、転がり抵抗分、加減速度分(速
度差分、ポテンシャルエネルギー変化分)については、
重量変化予測値入力装置40から入力された該当区間の
車両重量予測値に基づいて演算する。
【0053】なお、後述するステップ14で車速と制駆
動力指令値の予測のずれが大きいと判断されてステップ
7を実行するときは、予測値と実際値とのずれの方向を
検出し、ずれの方向を考慮して車速p_vsp(i)と制駆動力
指令値p-tTd(i)を再予測する。例えば走行中の予測車速
p_vsp(i)が実際の車速より高い傾向にあるときは予測車
速p_vsp(i)を低めの値にし、走行中の予測制駆動力指令
値p_tTd(i)が実際の制駆動力指令値よりも小さいときは
予測制駆動力指令値p_tTd(i)を大きめの値にする。ある
いは、誘導経路が以前に通ったことのある経路の場合に
は、以前に通ったときの経路区間の車速m_vsp(i)を予測
車速p_vsp(i)としてもよいし、予測車速p_vsp(i)と以前
の車速m_vsp(i)との内分値をとってもよい。ただし、そ
の場合には少なくとも車両が以前に通った経路区間にお
ける車速m_vsp(i)を記憶しておく必要がある。
【0054】ステップ8において現在のSOC(d_SO
C)を検出し、続くステップ9では上述した方法により
SOC換算効率指標SOCcを演算する。ステップ10で、
算出したSOC換算効率指標決定値SOCc_Jと予測車速p_
vsp(i)と予測制駆動力指令値p_tTd(i)とに基づいて、各
分割区間way(i)のSOC(p_SOC(i))を予測する。ま
ず、SOC換算効率指標決定値SOCc_jと予測車速p_vsp
(i)と予測制駆動力指令値p_tTd(i)とに基づいて、上述
したように各分割区間way(i)におけるエンジン2および
モーター1,4の仮の運転点を求めると、各分割区間に
おける予測バッテリー充放電電力p_bat(i)が求まる。し
たがって、現在のSOC(d_SOC)を初期値として各分
割区間way(i)の予測バッテリー充放電電力p_bat(i)を時
間積分すると、各分割区間way(i)のSOC(p_SOC(i))
を予測することができる。
【0055】ステップ11で車速センサー23により車
速d_vspを検出し、続くステップ12でアクセルセンサ
ー22によりアクセル開度d_accを検出する。ステップ
13では、車速とアクセル開度とに基づいて予め設定し
た制駆動力指令値のテーブルから、検出車速d_vspと検
出アクセル開度d_accに対応する制駆動力指令値d_tTdを
表引き演算する。
【0056】ステップ14では、各分割区間way(i)の終
点において、各分割区間の例えば平均車速d_vsp(i)およ
び平均制駆動力指令値d_tTd(i)と、予測車速p_vsp(i)お
よび予測制駆動力指令値p_tTd(i)とのずれがそれぞれの
所定値より大きいか否かを判断し、大きい場合にはステ
ップ7へ戻り、所定値以下の場合はステップ15へ進
む。
【0057】なお、ずれの指標としては、例えば、車速
の二乗誤差と制駆動力指令値の二乗誤差の和ERR_1を指
標とする方法がある。
【数3】ERR_1=Σ{(d_vsp(i)−p_vsp(i))+K1
(d_tTd(i)−p_tTd(i))} 上式において、K1は定数であり、Σは前回予測値を更
新した時点から現時点までのiにおける総和を表す。
【0058】また、車両に及ぼす仕事率が、この実施の
形態で注目する消費燃料と充放電電力に対する相関が高
いとして、仕事率相当値(車速×制駆動力)の二乗誤差
ERR_2を指標とする方法もある。
【数4】ERR_2=Σ{(d_vsp(i)・d_tTd(i)−p_vsp(i)
・p_tTd(i))} 上式において、Σは前回予測値を更新した時点から現時
点までのiにおける総和を表す。なお、車速と制駆動力
指令値の予測が大きいと判断されてこのステップからス
テップ7へ進んだ場合には、予測値と実際値とのずれの
方向を検出し、ずれの方向を考慮してステップ7で車速
p_vsp(i)と制駆動力指令値p_tTd(i)を再予測する。例え
ば、走行中の予測車速p_vsp(i)が実際の車速より高い傾
向にあるときは予測車速p_vsp(i)を低めの値にし、走行
中の予測制駆動力指令値p_tTd(i)が実際の制駆動力指令
値よりも小さいときは予測制駆動力指令値p_Td(i)を大
きめの値にする。あるいは、誘導経路が以前に通ったこ
とのある経路の場合には、以前に通ったときの経路区間
の車速パターンm_vsp(i)を予測車速p_vsp(i)としてもよ
いし、予測車速p_vsp(i)と以前の車速m_vsp(i)との内分
値をとってもよい。ただし、その場合には少なくとも車
両が以前に通った経路区間における車速m_vsp(i)を記憶
しておく必要がある。
【0059】ステップ15では、各分割区間way(i)の終
点において、現在のSOC(d_SOC)と予測SOC(p_S
OC(i))とのずれが所定値より大きいか否かを判断し、
大きい場合はステップ9へ戻り、所定値以下の場合はス
テップ16へ進む。なお、ずれの指標としては例えば次
式に示すようなものがある。
【数5】ERR_3=(d_SOC−p_SOC(i))
【0060】ステップ16において、SOC換算効率指
標SOCcの収束値SOCc_jと、現在の車速検出値d_vspと、
制駆動力指令値の演算値d_tTdとに基づいてエンジンと
モーターの走行時の正式な運転点を演算する。このと
き、検出SOC(d_SOC)がメインバッテリー15の保
護のために予め設定されている上下限値付近にある場合
には、バッテリー15の保護を優先させ、SOC換算効
率指標SOCcの代わりに検出SOC(d_SOC)を用いて演
算するものとする。続くステップ17では、エンジン/
モーター運転点を実現するように、エンジン2のトル
ク、モーター1および4のトルク、無段変速機5の変速
比、クラッチ3の締結/解放を制御する。
【0061】なお、ナビゲーション装置33が動作して
いないとき、あるいは目的地が設定されていない場合
は、図7および図8に示すフローチャートのステップ8
→11→12→13→16→17の順に実行する。ただ
し、目的地が設定されていないがナビゲーション装置3
3が動作している場合は、車両が過去に走行したことの
ある通勤経路や日常良く走行する経路を走行しているこ
とを検出し、過去の走行時の情報から例えば通勤先やス
ーパーなどの目的地を特定してステップ3以降を実行す
るようにしてもよい。
【0062】なお、SOC換算効率指標SOCcを演算する
に当たっては、すべての分割区間way(i)の予測SOC
(p_SOC(i))を演算することになるので、ステップ10
における予測SOC(p_SOC(i))の演算値としては、ス
テップ9においてSOCc=SOCc_jとした各分割区間の値を
用いてもよい。
【0063】このように、第1の実施の形態では、目的
地までの誘導経路を分割し、ナビゲーションの道路環境
情報に基づいて誘導経路の各分割区間における車速p_vs
pと制駆動力指令値p_tTdを予測し、各分割区間の予測車
速p_vspと予測制駆動力指令値p_tTdおよびバッテリーS
OCの初期値SOCc_0を設定したSOC換算効率指標SOCc
に基づいて燃料利用効率の良いエンジンとモーターの運
転点を仮に決定する。次に、各分割区間のエンジンとモ
ーターの仮運転点と現在のSOC検出値d_SOCとに基づ
いて目的地におけるSOCを予測し、目的地における予
測SOC(p_SOC)が目的地における目標SOC(t_SO
C)に略一致するまでSOC換算効率指標SOCcを収束値S
OCc_jに収束させる。そして、車速検出値d_vspとアクセ
ル開度検出値とに基づいて予め設定した制駆動力指令値
テーブルから制駆動力指令値d_tTdを表引き演算し、車
速検出値d_vsp、制駆動力指令値の演算値d_tTdおよびS
OC換算効率指標の収束値SOCc_jに基づいて、エンジン
とモーターの最終的な運転点を決定する。
【0064】この第1の実施の形態によれば、SOC換
算効率指標SOCcを導入し、ナビゲーション装置により検
出された道路環境情報に基づいて誘導経路の車速と制駆
動力指令値を予測し、目的地での目標SOCを達成する
ために燃料利用効率の良いエンジンとモーターの運転点
を仮に決定する。そのため、目的地までの車速検出値と
制駆動力指令値の演算値がそれぞれ予測車速と予測制駆
動力指令値と一致するときは、目的地までの燃料消費量
を最少限に抑制することができる。また、実際にエンジ
ンとモーターの運転点を決定し走行するときには、予測
車速と予測制駆動力指令値に代えて、車速検出値と制駆
動力指令値の演算値を用いて正式な運転点を演算するの
で、予測車速と予測制駆動力指令値が実際値からずれた
ときでも、燃料利用効率の悪い運転点が選択されるよう
なことがなく、予測がずれたときでも燃料消費量の低減
効果を維持できる。
【0065】《発明の第2の実施の形態》SOC換算効
率指標SOCcの他の演算方法を説明する。なお、この第2
の実施の形態の構成は図1および図2に示す構成と同様
であり、図示と説明を省略する。
【0066】図9および図10は、SOC換算効率指標
の他の演算方法を含む車両制御プログラムを示すフロー
チャートである。これらのフローチャートにより、第2
の実施の形態の動作を説明する。なお、図7および図8
に示す動作と同様な動作を行うステップに対しては同一
のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。
【0067】車両コントローラー16は所定時間ごとに
この制御プログラムを実行する。ステップ1で現在地を
検出した後、ステップ8で現在のSOC(d_SOC)を検
出する。続くステップ2で、上述したように目的地の新
規入力または変更、誘導経路の逸脱、重量入力値の変
更、あるいは渋滞状況の変化があったかどうかを確認
し、いずれかがあったときはステップ3へ進み、何もな
かったときはステップ11へ進む。
【0068】目的地の新規入力または変更、誘導経路の
逸脱、重量入力値の変更、渋滞状況の変化のいずれかが
あったときは、ステップ3で目的地までの誘導経路を探
索する。次に、ステップ4で、上述したように目的地ま
での誘導経路をm区間way(j)(j=1〜m)に分割し、
さらに各区間way(j)をp分割することによって目的地ま
での誘導経路をn(=m・p)区間way(i)(i=1〜
n)に分割する。続くステップ5では各分割区間way(j)
における平均勾配、交差点位置、曲率半径、標高などの
道路環境を検出する。続くステップ6で上述したように
各分割区間way(j)の道路環境などに基づいて目的地にお
ける目標SOC(t_SOC)を決定する。
【0069】ステップ21において、車両の動力性能を
考慮して各区間way(j)ごとの道路環境に応じたSOCの
上下限値を設定する。例えば図11に示すように、経路
途中のある区間way(k)から先5kmに渡って上り坂が続
くと見込まれる場合は、モーター1,4による駆動力を
十分に持続させるために区間way(k)におけるSOC下限
値を50%とし、10kmに渡って上り坂が続く場合に
はSOC下限値を60%にする。
【0070】ここで、同じ上り坂であっても車両重量に
よって駆動力を維持するために必要なバッテリー電力は
異なるので、例えば車重1600kgのときには下限値
を50%とし、車重1700kgのときには53%にす
るといった具合に、車重が重いほどSOC下限値が大き
くなるように関連付けておく。図15に車重に応じたS
OC上下限値の設定方法を示す。図15は、出発地の集
積所から目的地の集積所までの経路において、区間Aと
区間Bの道路種別および勾配パターンが同一であり、区
間B走行時の予測車重が区間A走行時の予測車重より重
い場合のSOC上下限値と目標SOC(t_SOC)を示
す。図15において、区間B走行時の予測車重が区間A
走行時の予測車重よりも重い場合に、区間BのSOC下
限値SOCL2を区間AのSOC下限値SOCL1よりも大
きくする。また、下り坂手前では回生制動力によるバッ
テリー充電を有効に活用するように、バッテリーの上限
値を設定する。このとき同じ下り坂であれば車重が大き
いほどポテンシャルエネルギーの変化が大きく、したが
って期待される回生電力が大きいことを考慮し、車重が
大きいほどSOC上限値を小さくする。図15におい
て、区間B走行時の予測車重が区間A走行時の予測車重
よりも重い場合に、区間BのSOC上限値SOCH2を区
間AのSOC上限値SOCH1よりも小さくする。
【0071】なお、原則として各分割区間のSOC上下
限値は、図11に示すようにバッテリー保護のために8
0%以下、20%以上とする。また、SOCの上下限値
は、全区間にわたって設定してもよいし、各区間way(j)
ごとに設定してもよい。さらに、誘導経路上の任意の地
点に対して設定してもよい。もちろん、上限値のみ、あ
るいは下限値のみを設定してもよい。
【0072】このように、誘導経路の各区間におけるS
OC演算値の下限値を設定し、車両重量が大きいほどS
OC下限値を大きくするようにした。また、誘導経路の
各区間におけるSOC演算値の上限値を設定し、車両重
量が大きいほどSOC上限値を小さくするようにした。
ハイブリッド車両では、良好な制駆動力特性を維持する
ためにモーターによる制駆動力を常に確保しておくこと
が望まれる。そのため、例えば上り坂の手前では、登坂
中のモーター駆動によるバッテリーの電力消費を考慮し
てバッテリーのSOCを予め多くしておく必要がある。
登坂中のモーター駆動によるバッテリーの電力消費は車
重が大きいほど多くなり、したがって車重が大きいほど
SOC下限値を大きくすることによって、車重が大きく
なってもモーターの駆動力を確保することができる。ま
た、例えば下り坂の手前では、降坂中のモーター回生制
動によるバッテリーの充電を考慮してバッテリーのSO
Cを予め少なくし、回生電力を受け入れられるようにし
ておく必要がある。降坂中のモーター回生制動によるバ
ッテリーの充電量は車重が大きいほど多くなり、したが
って車重が大きいほどSOC上限値を小さくすることに
よって、車重が大きくなってもモーターの制動力を確保
することができる。
【0073】ステップ7では、上述したように、各分割
区間way(j)の道路環境に基づいて現在地と目的地の間の
各分割区間way(i)における車速p_vsp(i)と制駆動力指令
値p_tTd(i)を予測する。車速p_vsp(i)の予測は、例えば
次のようにする。誘導経路では区間way(j)の制限速度を
予測値とする。また、右左折をする交差点、踏切、ある
いは料金所では例えば減速度0.1Gで車速が0にな
り、3秒停止後に加速度0.1Gで巡航速度に戻るよう
な車速p_vsp(i)を予測し、曲線路区間では道路の曲率に
応じた加減速度と通過速度に基づいて車速p_vsp(i)を予
測する。また、VICSなどの路車間通信装置から渋滞
情報を得た場合は、渋滞区間の渋滞がひどいほど平均車
速が低くなるような車速p_vsp(i)を予測する。一方、各
分割区間way(i)の制駆動力指令値p_tTd(i)には、車速p_
vsp(i)に応じた走行抵抗分(空気抵抗分+転がり抵抗
分)の駆動力と、前区間との速度差に応じた加減速度分
の制駆動力と、道路勾配に応じた車両のポテンシャルエ
ネルギー変化を吸収するための加減速分の制駆動力との
和の制駆動力を設定する。ここで、転がり抵抗分、加減
速度分(速度差分、ポテンシャルエネルギー変化分)に
ついては、車重変化予測値入力装置40から入力した該
当区間の予測車重に基づいて演算する。
【0074】ステップ9では、第1の実施の形態で上述
した方法によりSOC換算効率指標SOCcを演算する。ス
テップ10で、算出したSOC換算効率指標SOCcと予測
車速p_vsp(i)と予測制駆動力指令値p_tTd(i)とに基づい
て、各分割区間way(i)のSOC(p_SOC(i))を予測す
る。まず、SOC換算効率指標SOCcと予測車速p_vsp(i)
と予測制駆動力指令値p_tTd(i)とに基づいて、上述した
ように各分割区間way(i)におけるエンジン2およびモー
ター1,4の仮の運転点を求めると、各分割区間におけ
る予測バッテリー充放電電力p_bat(i)が求まる。したが
って、現在のSOC(d_SOC)を初期値として各分割区
間way(i)の予測バッテリー充放電電力p_bat(i)を時間積
分すると、各分割区間way(i)のSOC(p_SOC(i))を予
測することができる。
【0075】ステップ22において、予測した各分割区
間way(i)のSOC(p_SOC(i))がステップ21で設定し
た上下限値を超えているかどうかを確認し、超えていれ
ばステップ23へ進み、超えていなければステップ11
へ進む。予測SOC(p_SOC(i))が上下限値を超えてい
る場合は、ステップ23でSOC換算効率指標SOCcの補
正演算を行う。例えば図12に示すように、予測SOC
(p_SOC(i))が目的地までの経路途中のPA地点で下限
値を超える場合()には、下限値を超えないところ
(の線)までSOC換算効率指標SOCcを上記数式1に
より補正して小さくする。逆に、予測SOC(p_SOC
(i))が上限値を超える場合には、上限値を超えないと
ころまでSOC換算効率指標SOCcを上記数式2により補
正して大きくする。ただし、補正の過程で上限値および
下限値をともに超えてしまう場合には、車両の現在地に
近い方(iの値が小さい方)のSOC予測値p_SOC(i)を
優先的に採用し、上下限内に収まるようにSOC換算効
率指標SOCcを数式1または数式2により補正する。
【0076】次に、ステップ24で各区間way(i)の予測
SOC(p_SOC(i))がSOC上下限内に収まるようにな
った地点、例えば図12に示すように予測SOC(p_SO
C(i))の変化曲線がSOC上下限値に最接近する地点、
または予測SOC(p_SOC(i))の変化曲線とSOC上下
限値との交点”PA”を記憶しておく。このとき、の
線の目的地における予測SOC(p_SOC(n))は目標SO
C(t_SOC)に一致しないため、ステップ23で演算し
たSOC換算効率指標SOCcを目的地まで使用すれば、目
的地における実際のSOCが目標SOC(t_SOC)に一
致しないことになる。そこで、車両が地点PAに達する
まではステップ23で演算したSOC換算効率指標SOCc
を使用し、車両が地点PAに達したことを後述のステッ
プ26で判定した後は、ステップ9でSOC換算効率指
標SOCcを演算し直し、その値に基づいて車両の運転点を
改めて決定していくことで、目的地における実際のSO
Cを目標SOC(t_SOC)にほぼ一致させることができ
る。
【0077】目的地の新規入力または変更、誘導経路の
逸脱、車重入力値の変更、渋滞状況の変化のいずれもな
かったときは、ステップ11で車速センサー23により
車速d_vspを検出し、続くステップ12でアクセルセン
サー22によりアクセル開度d_accを検出する。ステッ
プ13では、車速とアクセル開度とに基づいて予め設定
した制駆動力指令値のテーブルから、検出車速d_vspと
検出アクセル開度d_accに対応する制駆動力指令値d_tTd
を表引き演算する。
【0078】ステップ14では、各分割区間way(j)の終
点において、各分割区間の平均車速d_vsp(i)および平均
制駆動力指令値d_tTd(i)と、予測車速p_vsp(i)および予
測制駆動力指令値p_tTd(i)とのずれがそれぞれの判定基
準値より大きいか否かを判断し、大きい場合にはステッ
プ7へ戻り、予測車速p_vsp(i)および予測制駆動力指令
値p_tTd(i)を再計算する。一方、車速と制駆動力指令値
の予測値と実際値のずれが判定基準値以下の場合はステ
ップ15へ進む。なお、ずれの指標としては、上述した
数式3に示す車速の二乗誤差と制駆動力指令値の二乗誤
差との和ERR_1を用いたり、あるいは数式4に示す仕事
率相当値の二乗誤差ERR_2を用いることができる。ステ
ップ15では、各分割区間way(i)の終点において、現在
のSOC(d_SOC)と予測SOC(p_SOC(i))とのずれ
が判定基準値より大きいか否かを判断し、大きい場合は
ステップ9へ戻り、SOC換算効率指標SOCcを再計算す
る。一方、SOCの予測値と実際値とのずれが判定基準
値以下の場合はステップ25へ進む。なお、ずれの指標
としては例えば上記数式5に示すERR_3を用いることが
できる。
【0079】車速、制駆動力指令値およびSOCの予測
値と実際値とのずれが小さいときは、ステップ25で現
在のSOC(d_SOC)とステップ21で設定したSOC
上下限値との差が所定値δSOC以下かどうかを確認す
る。ここで、所定値δSOCには、SOCがその上下限値
に接近したことを判定するための適当な値を設定する。
現在のSOCがその上下限値に接近したときはステップ
9へ戻り、SOC換算効率指標SOCcを再計算する。一
方、現在のSOCがその上下限値に接近していないとき
はステップ26へ進み、車両が地点PAに到達したかど
うかを確認する。ここで、地点PAは、現在のSOC
(d_SOC)がステップ21で設定したSOC上下限値に
達する地点である。地点PAに到達したときはステップ
9へ戻り、SOC換算効率指標SOCcを再計算する。一
方、まだ地点PAへ到達していないときはステップ16
へ進む。
【0080】ステップ16では、SOC換算効率指標SO
Ccの収束値SOCc_jと、現在の車速検出値d_vspと、制駆
動力指令値の演算値d_tTdとに基づいてエンジンとモー
ターの走行時の正式な運転点を演算する。続くステップ
17では、エンジン/モーター運転点を実現するよう
に、エンジン2のトルク、モーター1および4のトル
ク、無段変速機5の変速比、クラッチ3の締結/解放を
制御する。
【0081】このように、第2の実施の形態では、車両
の動力性能を考慮して各区間way(i)ごとの道路環境に応
じたSOCの上下限値を設定し、SOC換算効率指標SO
Ccと各区間way(i)の予測SOC(p_SOC(i))を演算す
る。そして、各区間way(i)の予測SOC(p_SOC(i))が
SOCの上下限値を超えている場合は、上下限値の範囲
内に収まるようにSOC換算効率指標SOCcを再計算し、
各区間way(i)の予測SOC(p_SOC(i))の変化曲線がS
OC上下限値に最接近する地点、または予測SOC(p_
SOC(i))の変化曲線とSOC上下限値との交点PAを記
憶する。SOC換算効率指標SOCcに基づいてエンジン/
モーターの運転点を決定し走行しているときに、現在の
SOC(d_SOC)がSOC上下限値に接近または上記地点
PAに到達したら、それ以降のSOC換算効率指標SOCc
を演算し直し、新しいSOC換算効率指標SOCcに基づい
てエンジン/モーターの運転点を決定し、目的地への走
行を続ける。これにより、目的地までの燃料利用効率を
向上させながら目的地における目標SOCを達成するこ
とができる。
【0082】《発明の第3の実施の形態》SOC換算効
率指標SOCcの他の演算方法を説明する。なお、この第3
の実施の形態の構成は図1および図2に示す構成と基本
的に同様であるが、この第3の実施の形態では目的地ま
での各分割区間の車速と制駆動力指令値を予測する走行
条件予測機能16a(図2参照)が不要である。
【0083】図13および図14は、SOC換算効率指
標の他の演算方法を含む車両制御プログラムを示すフロ
ーチャートである。これらのフローチャートにより、第
3の実施の形態の動作を説明する。なお、図7および図
8に示す動作と同様な動作を行うステップに対しては同
一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。
【0084】車両コントローラー16は所定時間ごとに
この制御プログラムを実行する。ステップ1において現
在地を検出する。続くステップ2で、目的地の新規入力
または変更、誘導経路の逸脱、車重入力値の変更、ある
いは渋滞状況の変化があったかどうかを確認し、いずれ
かがあったときはステップ3へ進み、何もなかったとき
はステップ11へ進む。目的地の新規入力または変更、
誘導経路の逸脱、渋滞状況の変化のいずれかがあったと
きは、ステップ3で目的地までの誘導経路を探索する。
続くステップ4では、上述したように道路環境の内の特
徴のある地点を区分点として目的地までの誘導経路をm
区間way(j)(j=1〜m)に分割する。ステップ5で各
分割区間way(j)における平均勾配、交差点位置、曲率半
径、標高などの道路環境を検出し、続くステップ6で、
上述したように、検出した各分割区間way(j)の道路環境
に基づいて目的地における目標SOC(t_SOC)を決定
する。
【0085】次に、ステップ8で現在のSOC(d_SO
C)を検出し、続くステップ31で次のようにしてSO
C換算効率指標SOCcを演算する。まず、道路環境および
車重ごとに走行パターンを想定し、それらの走行パター
ンをSOC換算効率指標SOCcで走行した場合の単位距離
あたりのSOC変化量データ(MAP2DSOC)として予めメ
モリに記憶しておく。そして、このデータ(MAP2DSOC)
からSOC換算効率指標SOCcと各区間way(j)ごとの道路
環境および車重とに対応したSOC変化量p_dSOC(j)を
表引き演算し、現在のSOC(d_SOC)を初期値として
各区間way(j)のSOC変化量p_dSOC(j)を積分すること
によって、各区間way(j)の予測SOC(p_SOC(j))と目
的地における予測SOC(p_SOC(m))を求める。この演
算を、目的地における予測SOC(p_SOC(m))が目的地
における目標SOC(t_SOC)とほぼ一致するまで実行
し、両者がほぼ一致したときのSOC換算効率指標を最
終的な指標SOCcとする。
【0086】ステップ11で車速センサー23により車
速d_vspを検出し、続くステップ12でアクセルセンサ
ー22によりアクセル開度d_accを検出する。ステップ
13では、車速とアクセル開度とに基づいて予め設定し
た制駆動力指令値テーブルから、検出車速d_vspと検出
アクセル開度d_accに対応する制駆動力指令値d_tTdを表
引き演算する。
【0087】ステップ32において、各区間way(j)のS
OC変化量(p_dSOC(j))の誤差が大きいかどうかを判
定する。つまり、各区間way(j)の終点ごとに、直前に通
過した区間way(k)の実際のSOC変化量(d_dSOC(k))
と算出したSOC変化量p_dSOC(k)とを比較し、ずれが
大きい場合は補正する。なお、ずれの判定基準値には例
えば次式により求めた値ERR4を用いることができ
る。
【数6】ERR_4=(d_dSOC(k)−p_dSOC(k)) ずれが大きいときはステップ8へ戻ってSOC換算効率
指標SOCcを再計算し、ずれが小さいときはステップ15
へ進む。
【0088】ステップ15では、各分割区間way(j)の終
点において、現在のSOC(d_SOC)と予測SOC(p_S
OC(i))とのずれが判定基準値より大きいか否かを判断
し、大きい場合はステップ9へ戻り、判定基準値以下の
場合はステップ16へ進む。なお、判定基準値としては
上記数式3に基準値ERR_3を用いることができる。示す
ずれの指標としては例えば次式に示すようなものがあ
る。
【0089】ステップ16において、SOC換算効率指
標SOCcの収束値SOCc_jと、現在の車速検出値d_vspと、
制駆動力指令値の演算値d_tTdとに基づいてエンジンと
モーターの走行時の正式な運転点を演算する。このと
き、検出SOC(d_SOC)がメインバッテリー15の保
護のために予め設定されている上下限値付近にある場合
には、バッテリー15の保護を優先させ、SOC換算効
率指標SOCcの代わりに検出SOC(d_SOC)を用いて演
算するものとする。続くステップ17では、エンジン/
モーター運転点を実現するように、エンジン2のトル
ク、モーター1および4のトルク、無段変速機5の変速
比、クラッチ3の締結/解放を制御する。
【0090】なお、走行経路の道路環境情報、車重情
報、SOC換算効率指標およびSOC変化量を記憶して
おき、この過去の走行経路のデータを考慮して区間way
(j)ごとのSOC変化量を予測するようにしてもよい。
それにより、より正確な区間way(j)ごとのSOC変化
量を予測することができる。
【0091】このように、第3の実施の形態によれば、
道路環境および車重ごとに走行パターンを想定し、それ
らの走行パターンを種々のSOC換算効率指標で走行し
た場合の単位走行距離あたりのSOC変化量データを予
めメモリに記憶しておく。そして、この単位走行距離あ
たりのSOC変化量データから、SOC換算効率指標SO
Ccと各区間way(j)ごとの道路環境および車重とに対応し
たSOC変化量p_dSOC(j)を表引き演算し、現在のSO
C(d_SOC)を初期値として各区間way(j)のSOC変化
量p_dSOC(j)を積分することによって、各区間way(j)の
予測SOC(p_SOC(j))と目的地における予測SOC
(p_SOC(m))を求める。この演算を目的地における予測
SOC(p_SOCm)が目的地における目標SOC(t_SO
C)とほぼ一致するまで実行し、両者がほぼ一致したと
きのSOC換算効率指標を最終的な指標SOCcとする。こ
のSOC換算効率指標SOCcに基づいてエンジン/モータ
ーの運転点を決定し走行しているときに、各区間way(k)
の実際のSOC変化量d_dSOC(k)と算出したSOC変化
量p_dSOC(k)とを比較し、ずれが大きい場合はSOC換
算効率指標(SOC)を補正する。また、各区間way(j)に
おいて、現在のSOC(d_SOC)と予測SOC(p_SOC
(i))とを比較し、ずれが判定基準値よりも大きい場合
はSOC換算効率指標(SOC)を補正する。これによ
り、目的地までの燃料利用効率を向上させながら目的地
における目標SOCを達成することができる。
【0092】以上の実施の形態では、燃料増加量Δfuel
に対する充電電力増加量Δbatの比(Δbat/Δfuel)、
すなわち感度SをSOC換算効率指標とする例を示した
が、SOC換算効率指標は感度Sに限定されない。例え
ば、SOCが低いときには発電を促進し、高いときには
発電を抑制する制御を行うハイブリッド車両に対して
は、SOCそのものをSOC換算効率指標としてもよ
い。この場合は、車両の進行経路上に所定距離以上の下
り坂がある場合には、目標SOCを検出SOCに対して
小さめに補正すればよい。また、SOC検出値と目的地
における目標SOCとの差が大きいほどSOCの補正量
を大きくしてもよい。
【0093】なお、運転者に代わり状況に応じて車両の
制駆動力を自動調整するような制駆動力自動調整システ
ムにおいては、上述した実施の形態の”アクセル開度”
を制駆動力自動調整システムの制駆動力指令値に置き換
えることによって、上述した実施の形態と同様な効果を
得ることができる。
【0094】また、上述した一実施の形態では、クラッ
チ3の締結によりパラレル・ハイブリッド走行を実現す
るとともに、クラッチ3の開放によりシリーズ・ハイブ
リッド走行も行う車両への適用例を示したが、パラレル
・ハイブリッド走行のみ、またはシリーズ・ハイブリッ
ド走行のみを行う車両へも同様に適用できる。
【0095】さらに、上述した一実施の形態では無段変
速機を例に上げて説明したが、変速機は無段変速機に限
定されず、有段変速機でもよい。また、変速機の配置も
上述した一実施の形態に限定されない。
【0096】さらにまた、本願発明は、前輪駆動、後輪
駆動、4輪駆動などのすべての駆動方式の車両に適用す
ることができ、エンジンで前輪を駆動し、モーターで後
輪を駆動する形態などのすべての駆動源形態の車両に適
用することができる。
【0097】上述した一実施の形態では、目的地までの
誘導経路を探索し、目的地における目標SOC(t_SO
C)を設定するとともに、目的地における予測SOC(p
_SOC)を求め、予測SOC(p_SOC)が目標SOC(t_S
OC)に略一致するようなSOC換算効率指標SOCcを設定
する例を示したが、上記目的地の代わりに誘導経路途中
の任意の中間地点を設定し、その中間地点における目標
SOCを設定するとともに、中間地点における予測SO
Cを求め、中間地点における予測SOCが目標SOCに
略一致するようなSOC換算効率指標SOCcを設定するよ
うにしてもよい。その場合は、中間地点までの誘導経路
を分割し、各分割経路ごとにSOC変化量、予測SOC
などを計算する。なお、上述した”走行経路上の特定地
点”は誘導経路の目的地と誘導経路上の任意の中間地点
とを含む。
【0098】なお、上述した一実施の形態では車両重量
変化の予測値をナビゲーション装置33のディスプレイ
41に表示された誘導経路表示画面上で入力する例を示
したが、車重変化予測値の入力方法は上述した一実施の
形態の入力方法に限定されない。例えば宅配トラックで
は、宅配管理センターで荷物の積み下ろし情報が管理さ
れており、宅配管理センターから荷物の積み下ろし地点
と積み下ろし重量を送信し、誘導経路上における車重変
化地点と車重変化量を自動的に設定するようにしてもよ
い。また、宅配管理センターからの管理データにしたが
って宅配経路が事前に計画される場合もある。そのよう
な場合には、宅配管理センター側で宅配トラックの経由
地および目的地に基づいて誘導経路の探索を行い、探索
結果の誘導経路と経由地を宅配トラックに送信するよう
にしてもよい。さらには、車重変化を考慮したSOC換
算効率指標SOCcの演算までを宅配管理センターで行
うようにしてもよい。その場合は、宅配トラック側でS
OC換算効率指標SOCcを受信し、その値にしたがっ
てエンジンとモーターを運転すればよく、誘導経路の探
索やSOC換算指標SOCcの演算を車載のマイクロコ
ンピューターで実行する必要がなく、車載装置における
処理の手間を省くことができ、車載装置のコストを低減
することができる。もちろんこのような実施の形態は宅
配トラックに限定されず、運行管理センターからの運行
情報にしたがって運行されるハイヤー、タクシー、バス
などにも応用することができる。
【0099】このように、誘導経路における車両の重量
を設定し、誘導経路各区間の道路情報、車両重量および
SOC検出値に基づいて誘導経路各区間のSOCを演算
する。そして、車速検出値とアクセル開度検出値に基づ
いて制駆動力指令値を設定し、車速検出値、制駆動力指
令値およびSOC演算値に基づいてエンジンとモーター
の運転点を決定するようにした。これにより、誘導経路
途中において乗客の乗降や荷物の積み下ろしにより車重
変化が大きなハイブリッド車両に対しても、誘導経路走
破後のSOCを目標値あるいは所定の範囲内に収めるこ
とができる。バッテリーSOCの演算方法には、例えば
モーターによる制駆動力を常に確保するために、誘導経
路全区間にわたってバッテリーとモーターとの間の電力
の授受がいつでも可能なSOC範囲(例えば40〜70
%)を維持する方法がある。このような場合に、車重変
化を考慮したバッテリーSOCの計画と管理が可能にな
り、車重変化が大きなハイブリッド車両に対しても、誘
導経路走破後のSOCを目標値あるいは所定の範囲内に
確実に収めることができ、その結果、モーターによる制
駆動力を確保して車両の制駆動特性を改善することがで
きる。また、誘導経路を最低燃費で走破するSOCを演
算するようにしたので、誘導経路途中で車重変化があっ
ても良燃費を達成できるバッテリーSOCの計画と管理
が可能になり、燃料消費量を低減することができる。
【0100】特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態
の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、
重量変化予測値入力装置40が車重設定手段を、バッテ
リーSOCセンサー25がSOC検出手段を、車両コン
トローラー16がSOC演算手段、制駆動力指令値設定
手段および運転点決定手段を、車速センサー23が車速
検出手段を、アクセルセンサー22がアクセル開度検出
手段をそれぞれ構成する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施の形態の構成を示す図である。
【図2】 図1に続く、一実施の形態の構成を示す図で
ある。
【図3】 SOC換算効率指標の演算方法を説明するた
めの図である。
【図4】 エンジンの運転点を示す図である。
【図5】 エンジンの燃料増加量Δfuelに対する充電電
力増加量Δbat、充電電力Bat、感度Sを示す図である。
【図6】 クラッチの動作点を設定するマップである。
【図7】 第1の実施の形態の車両制御プログラムを示
すフローチャートである。
【図8】 図7に続く、第1の実施の形態の車両制御プ
ログラムを示すフローチャートである。
【図9】 第2の実施の形態の車両制御プログラムを示
すフローチャートである。
【図10】 図9に続く、第2の実施の形態の車両制御
プログラムを示すフローチャートである。
【図11】 SOC上下限値の設定方法を説明するため
の図である。
【図12】 SOC換算効率指標の補正方法を説明する
ための図である。
【図13】 第3の実施の形態の車両制御プログラムを
示すフローチャートである。
【図14】 図13に続く、第3の実施の形態の車両制
御プログラムを示すフローチャートである。
【図15】 車両重量に応じたSOC上下限値の設定方
法を説明するための図である。
【符号の説明】
1 モーター 2 エンジン 3 クラッチ 4 モーター 5 無段変速機 6 減速装置 7 差動装置 8 駆動輪 11〜13 インバーター 14 DCリンク 15 メインバッテリー 16 車両コントローラー 16a 走行条件予測機能 16b SOC換算効率指標演算機能 16c エンジン/モーター動作点演算機能 20 キースイッチ 21 ブレーキスイッチ 22 アクセルセンサー 23 車速センサー 24 バッテリー温度センサー 25 バッテリーSOC検出装置 26 エンジン回転センサー 27 スロットルセンサー 30 燃料噴射装置 31 点火装置 32 スロットルバルブ制御装置 33 ナビゲーション装置 33a 経路分割機能 33b 道路環境検出機能 33c 目標SOC決定機能 40 重量変化予測値入力装置 41 ディスプレイ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンとモーターのいずれか一方または
    両方を制駆動力源とし、モーターとバッテリーとの間で
    電力の授受を行うハイブリッド車両の制御装置におい
    て、 車両の誘導経路を指示するとともに、誘導経路上の道路
    情報を提供するナビゲーション装置と、 前記誘導経路における車両の重量を設定する車重設定手
    段と、 バッテリーのSOCを検出するSOC検出手段と、 前記誘導経路を複数の区間に区分し、各区間の前記道路
    情報、前記車両重量および前記SOC検出値に基づいて
    前記誘導経路の各区間におけるSOCを演算するSOC
    演算手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 アクセルペダル踏み込み量(以下、アクセル開度と呼
    ぶ)を検出するアクセル開度検出手段と、 前記車速検出値と前記アクセル開度検出値に基づいて制
    駆動力指令値を設定する制駆動力指令値設定手段と、 前記車速検出値、前記制駆動力指令値および前記SOC
    演算値に基づいてエンジンとモーターの運転点を決定す
    る運転点決定手段とを備えることを特徴とするハイブリ
    ッド車両の制御装置。
  2. 【請求項2】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SOC演算手段は、前記誘導経路を最低燃費で走破
    するSOCを演算することを特徴とするハイブリッド車
    両の制御装置。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2に記載のハイブリ
    ッド車両の制御装置において、 前記SOC演算手段は、前記誘導経路の各区間における
    前記SOC演算値の下限値を設定し、前記車両重量が大
    きいほど前記SOC下限値を大きくすることを特徴とす
    るハイブリッド車両の制御装置。
  4. 【請求項4】請求項1〜3のいずれかの項に記載のハイ
    ブリッド車両の制御装置において、 前記SOC演算手段は、前記誘導経路の各区間における
    前記SOC演算値の上限値を設定し、前記車両重量が大
    きいほど前記SOC上限値を小さくすることを特徴とす
    るハイブリッド車両の制御装置。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれかの項に記載のハイ
    ブリッド車両の制御装置において、 前記車重設定手段は、車両の乗員が手動で車両の重量を
    入力し設定することを特徴とするハイブリッド車両の制
    御装置。
  6. 【請求項6】請求項1〜4のいずれかの項に記載のハイ
    ブリッド車両の制御装置において、 前記車重設定手段は、予め計画された乗客の乗降および
    /または荷物の積み下ろしに応じて車両の重量を自動的
    に設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装
    置。
JP2001307619A 2001-10-03 2001-10-03 ハイブリッド車両の制御装置 Expired - Lifetime JP4051911B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001307619A JP4051911B2 (ja) 2001-10-03 2001-10-03 ハイブリッド車両の制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001307619A JP4051911B2 (ja) 2001-10-03 2001-10-03 ハイブリッド車両の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003111209A true JP2003111209A (ja) 2003-04-11
JP4051911B2 JP4051911B2 (ja) 2008-02-27

Family

ID=19127057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001307619A Expired - Lifetime JP4051911B2 (ja) 2001-10-03 2001-10-03 ハイブリッド車両の制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4051911B2 (ja)

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005137135A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
JP2005184867A (ja) * 2003-12-16 2005-07-07 Equos Research Co Ltd 走行速度パターン推定装置、及びハイブリッド車両の駆動制御装置
JP2006340427A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Toshiba Corp ハイブリッド車両の制御装置
JP2007143267A (ja) * 2005-11-17 2007-06-07 Denso It Laboratory Inc 回生制御装置
JP2008298537A (ja) * 2007-05-30 2008-12-11 Toyota Motor Corp 車両管理装置および車両管理システム
WO2009066499A1 (ja) * 2007-11-21 2009-05-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 車両およびその制御方法
JP2010125868A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Denso Corp 充放電計画装置
JP2010183785A (ja) * 2009-02-06 2010-08-19 Nissan Motor Co Ltd バッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法
JP2010239684A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Equos Research Co Ltd 航続可否予測システム
CN1989020B (zh) * 2004-07-23 2011-03-23 本田技研工业株式会社 混合动力车辆的控制装置
JP2011211869A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Honda Motor Co Ltd 充電制御方法
JP2012050299A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Denso Corp 車両用充放電管理システム
JP2012196139A (ja) * 2012-07-09 2012-10-11 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電動車両及びそのピッチング制御装置
US20120330479A1 (en) * 2011-06-27 2012-12-27 Paccar Inc System and method for generating vehicle drive cycle profiles
CN101574969B (zh) * 2009-05-12 2013-01-02 奇瑞汽车股份有限公司 一种混合动力汽车发动机工作点的控制方法
GB2499711A (en) * 2012-01-25 2013-08-28 Jaguar Land Rover Ltd A hybrid vehicle controller configured to control the vehicle using data in respect of a route of a journey and a method of controlling a hybrid vehicle
US8706338B2 (en) 2008-12-15 2014-04-22 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Electric vehicle with pitch control device
WO2014103948A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 株式会社 豊田自動織機 無人搬送車の駆動システム
JP2014128983A (ja) * 2012-12-27 2014-07-10 Toyota Industries Corp 無人搬送車の駆動システム
JP2014133431A (ja) * 2013-01-08 2014-07-24 Toyota Industries Corp 無人搬送車の駆動システム
US20140277971A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Paccar Inc In-truck fuel economy estimator
JP2015157567A (ja) * 2014-02-24 2015-09-03 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
JP2015157569A (ja) * 2014-02-24 2015-09-03 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
JP2015231777A (ja) * 2014-06-10 2015-12-24 日立建機株式会社 鉱山用ハイブリッド式ダンプトラック
KR20160045509A (ko) * 2014-10-17 2016-04-27 한화테크윈 주식회사 차량에서 실시간으로 중량을 기반으로 배터리를 관리하는 방법 및 중량기반 배터리관리장치
JP2016092987A (ja) * 2014-11-06 2016-05-23 トヨタ自動車株式会社 モーターによって駆動する車両、および、車両に搭載される二次電池の充放電の制御方法
JP2018103984A (ja) * 2018-02-08 2018-07-05 日立建機株式会社 鉱山用ハイブリッド式ダンプトラック
JP2018149952A (ja) * 2017-03-14 2018-09-27 株式会社豊田中央研究所 ハイブリッド車両の制御装置
CN110509777A (zh) * 2018-05-21 2019-11-29 上海汽车集团股份有限公司 一种汽车、驱动系统及其控制方法
WO2020050164A1 (ja) * 2018-09-06 2020-03-12 本田技研工業株式会社 経路細分装置
CN113135113A (zh) * 2020-01-19 2021-07-20 郑州宇通客车股份有限公司 一种全局soc规划方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08126116A (ja) * 1994-10-25 1996-05-17 Aqueous Res:Kk ハイブリッド車両
JP2000287302A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Toshiba Battery Co Ltd 車両用エネルギ管理装置および車両
JP2000333305A (ja) * 1999-05-20 2000-11-30 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の駆動制御装置
JP2001183150A (ja) * 1999-10-15 2001-07-06 Nissan Motor Co Ltd 走行パターン生成装置
JP2001298805A (ja) * 2000-02-07 2001-10-26 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08126116A (ja) * 1994-10-25 1996-05-17 Aqueous Res:Kk ハイブリッド車両
JP2000287302A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Toshiba Battery Co Ltd 車両用エネルギ管理装置および車両
JP2000333305A (ja) * 1999-05-20 2000-11-30 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の駆動制御装置
JP2001183150A (ja) * 1999-10-15 2001-07-06 Nissan Motor Co Ltd 走行パターン生成装置
JP2001298805A (ja) * 2000-02-07 2001-10-26 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置

Cited By (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005137135A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
JP2005184867A (ja) * 2003-12-16 2005-07-07 Equos Research Co Ltd 走行速度パターン推定装置、及びハイブリッド車両の駆動制御装置
CN1989020B (zh) * 2004-07-23 2011-03-23 本田技研工业株式会社 混合动力车辆的控制装置
JP2006340427A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Toshiba Corp ハイブリッド車両の制御装置
JP2007143267A (ja) * 2005-11-17 2007-06-07 Denso It Laboratory Inc 回生制御装置
JP2008298537A (ja) * 2007-05-30 2008-12-11 Toyota Motor Corp 車両管理装置および車両管理システム
WO2009066499A1 (ja) * 2007-11-21 2009-05-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 車両およびその制御方法
JP2010125868A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Denso Corp 充放電計画装置
US8706338B2 (en) 2008-12-15 2014-04-22 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Electric vehicle with pitch control device
JP2010183785A (ja) * 2009-02-06 2010-08-19 Nissan Motor Co Ltd バッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法
JP2010239684A (ja) * 2009-03-30 2010-10-21 Equos Research Co Ltd 航続可否予測システム
CN101574969B (zh) * 2009-05-12 2013-01-02 奇瑞汽车股份有限公司 一种混合动力汽车发动机工作点的控制方法
JP2011211869A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Honda Motor Co Ltd 充電制御方法
JP2012050299A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Denso Corp 車両用充放電管理システム
US8725331B2 (en) 2010-08-30 2014-05-13 Denso Corporation Charge-discharge management apparatus and system for vehicle
US20120330479A1 (en) * 2011-06-27 2012-12-27 Paccar Inc System and method for generating vehicle drive cycle profiles
US9239995B2 (en) * 2011-06-27 2016-01-19 Paccar Inc System and method for generating vehicle drive cycle profiles
US9821791B2 (en) 2012-01-25 2017-11-21 Jaguar Land Rover Limited Hybrid vehicle controller and method of controlling a hybrid vehicle
GB2499711B (en) * 2012-01-25 2014-09-17 Jaguar Land Rover Ltd Hybrid vehicle controller and method of controlling a hybrid vehicle
GB2499711A (en) * 2012-01-25 2013-08-28 Jaguar Land Rover Ltd A hybrid vehicle controller configured to control the vehicle using data in respect of a route of a journey and a method of controlling a hybrid vehicle
JP2012196139A (ja) * 2012-07-09 2012-10-11 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電動車両及びそのピッチング制御装置
JP2014128983A (ja) * 2012-12-27 2014-07-10 Toyota Industries Corp 無人搬送車の駆動システム
WO2014103948A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 株式会社 豊田自動織機 無人搬送車の駆動システム
JP2014133431A (ja) * 2013-01-08 2014-07-24 Toyota Industries Corp 無人搬送車の駆動システム
US20140277971A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Paccar Inc In-truck fuel economy estimator
JP2015157567A (ja) * 2014-02-24 2015-09-03 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
JP2015157569A (ja) * 2014-02-24 2015-09-03 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
JP2015231777A (ja) * 2014-06-10 2015-12-24 日立建機株式会社 鉱山用ハイブリッド式ダンプトラック
KR20160045509A (ko) * 2014-10-17 2016-04-27 한화테크윈 주식회사 차량에서 실시간으로 중량을 기반으로 배터리를 관리하는 방법 및 중량기반 배터리관리장치
KR101695253B1 (ko) 2014-10-17 2017-01-17 한화테크윈 주식회사 차량에서 실시간으로 중량을 기반으로 배터리를 관리하는 방법 및 중량기반 배터리관리장치
JP2016092987A (ja) * 2014-11-06 2016-05-23 トヨタ自動車株式会社 モーターによって駆動する車両、および、車両に搭載される二次電池の充放電の制御方法
JP2018149952A (ja) * 2017-03-14 2018-09-27 株式会社豊田中央研究所 ハイブリッド車両の制御装置
JP2018103984A (ja) * 2018-02-08 2018-07-05 日立建機株式会社 鉱山用ハイブリッド式ダンプトラック
CN110509777A (zh) * 2018-05-21 2019-11-29 上海汽车集团股份有限公司 一种汽车、驱动系统及其控制方法
CN110509777B (zh) * 2018-05-21 2023-04-11 上海汽车集团股份有限公司 一种汽车、驱动系统及其控制方法
WO2020050164A1 (ja) * 2018-09-06 2020-03-12 本田技研工業株式会社 経路細分装置
JPWO2020050164A1 (ja) * 2018-09-06 2021-09-24 本田技研工業株式会社 経路細分装置
JP7019057B2 (ja) 2018-09-06 2022-02-14 本田技研工業株式会社 経路細分装置
US11796327B2 (en) 2018-09-06 2023-10-24 Honda Motor Co., Ltd. Route subdivision apparatus
CN113135113A (zh) * 2020-01-19 2021-07-20 郑州宇通客车股份有限公司 一种全局soc规划方法及装置
CN113135113B (zh) * 2020-01-19 2022-12-13 宇通客车股份有限公司 一种全局soc规划方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4051911B2 (ja) 2008-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4051911B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP3624839B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
US6687581B2 (en) Control device and control method for hybrid vehicle
CN109747619B (zh) 车辆及该车辆的控制方法
JP4325132B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
US10336213B2 (en) Method for operating an electrically operated or also electrically operable motor vehicle and motor vehicle
CN106064614B (zh) 车辆用能量管理装置
US8204640B2 (en) Vehicle drive power generation control apparatus
JP3654048B2 (ja) ハイブリッド車両の駆動制御装置
US9205843B2 (en) Deceleration factor estimating device and drive assisting device
US20130073113A1 (en) Vehicle and method for estimating a range for the vehicle
JP3610879B2 (ja) ハイブリッド車両
JP3928300B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2000287302A (ja) 車両用エネルギ管理装置および車両
US10435008B2 (en) Vehicle and method for controlling the same
US12263827B2 (en) Model-based predictive control of a vehicle taking into account a time of arrival factor
JP3778206B2 (ja) ハイブリッド車両の駆動制御装置
JP2009274610A (ja) ハイブリッド車の制御装置
JP2003070102A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
US10933861B2 (en) Method for controlling driving of hybrid vehicle using dynamic traffic information
CN115071665A (zh) 车辆的控制装置、车辆的控制方法及存储介质
JP3912362B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
US12208786B2 (en) Travel support control device for hybrid electric vehicle
JP3786082B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
US20230036756A1 (en) Travel support control device for hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040728

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070807

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071005

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071113

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071126

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4051911

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111214

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131214

Year of fee payment: 6