車両駆動制御装置
【課題】目的地に至る経路を特定するための操作を必要とすることなく、エネルギー消費量の低減を図る。
【解決手段】制御指標のスケジュールを規定するための走行条件を区間毎に収集して耐久記憶媒体２３に蓄積記憶させる。バッテリ残量が下限規格値または上限規格値となった場合、このバッテリ残量が下限規格値または上限規格値となった地点を含む前後の一定区間を計画制御対象候補区間とし、この区間について耐久記憶媒体２３に蓄積記憶された走行条件を用いてバッテリ残量が規格範囲内となるように制御指標のスケジュールを計画する。車両が計画制御対象候補区間に進入した場合、この区間の制御指標のスケジュールに従って動力源の駆動制御を行う。
【解決手段】制御指標のスケジュールを規定するための走行条件を区間毎に収集して耐久記憶媒体２３に蓄積記憶させる。バッテリ残量が下限規格値または上限規格値となった場合、このバッテリ残量が下限規格値または上限規格値となった地点を含む前後の一定区間を計画制御対象候補区間とし、この区間について耐久記憶媒体２３に蓄積記憶された走行条件を用いてバッテリ残量が規格範囲内となるように制御指標のスケジュールを計画する。車両が計画制御対象候補区間に進入した場合、この区間の制御指標のスケジュールに従って動力源の駆動制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用の動力源として内燃機関と電動機を使用する車両に搭載され、走行用の動力源の駆動制御を行う車両駆動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、出発地から目的地に至る経路について、渋滞区間のようなエンジンの運転効率の低い区間をモータにより走行し、この区間でモータにより消費される電力量を、エンジンよる走行区間で予め発電してバッテリに蓄積する、という充放電スケジュールを立て、この充放電スケジュールに従ってエンジンとモータの駆動制御を行うようにしたハイブリッド車両の駆動制御装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３３３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載された装置は、目的地の設定や経路探索の実行指示など、目的地に至る経路を特定するための操作が必要であり、ユーザに煩わしさを感じさせてしまう。
【０００５】
また、上記特許文献１に記載された装置では、出発地から目的地に至る経路の全区間に対して充放電スケジュールを立てるような構成となっているが、実際の走行では、運転者の運転特性や周辺の交通流の影響等により、充放電スケジュールどおりの駆動制御を実施できなくなってしまう場合も多い。このように、充放電スケジュールどおりの駆動制御を実施できない状況が多くなると、かえってエネルギー消費量が増加してしまうといった状況が発生してしまう。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みたもので、目的地に至る経路を特定するための操作を必要とすることなく、エネルギー消費量の低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、走行用の動力源として内燃機関と電動機を使用する車両に搭載され、規定された制御指標のスケジュールに従って動力源の駆動制御を行うことが可能な車両駆動制御装置であって、車両の走行に伴って、制御指標のスケジュールを規定するための走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を記憶手段に蓄積記憶させる処理を実施する走行条件蓄積記憶処理手段と、車両の走行に伴って、車両の電動機に電力を供給するバッテリの残量を表すバッテリ残量が予め定められた上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった地点を基準地点として、当該基準地点を含む手前の一定区間と、基準地点を含む先方の一定区間とを連結した区間を計画制御対象候補区間として特定する計画制御対象候補区間特定処理と、計画制御対象候補区間について、記憶手段に記憶された走行条件を用いてバッテリ残量が規格範囲内に収まるように制御指標のスケジュールを計画するスケジュール計画手段と、を備え、車両が計画制御対象候補区間に進入したことを判定した場合、当該車両が進入した計画制御対象候補区間に対して規定された制御指標のスケジュールに従って動力源の駆動制御を行うことを特徴としている。
【０００８】
このような構成によれば、バッテリ残量が予め定められた上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった地点を基準地点として、当該基準地点を含む手前の一定区間と、基準地点を含む先方の一定区間とを連結した区間を計画制御対象候補区間として特定し、この計画制御対象候補区間について、記憶手段に記憶された走行条件を用いてバッテリ残量が規格範囲内に収まるように制御指標のスケジュールを計画し、車両が計画制御対象候補区間に進入したことを判定した場合、当該車両が進入した計画制御対象候補区間に対して規定された制御指標のスケジュールに従って動力源の駆動制御が行われる。すなわち、目的地に至る経路を特定するための操作を必要とすることなく、エネルギー消費量の低減を図ることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、スケジュール計画手段は、計画制御対象候補区間として予め定められた基準回数以上、記憶手段に記憶された区間について、制御指標のスケジュールを計画することを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、計画制御対象候補区間として予め定められた基準回数以上、記憶手段に記憶された区間について、制御指標のスケジュールが計画されるので、過去に１回だけバッテリ残量が規格範囲外となった地点を含むような計画制御対象候補区間に対しては計画制御を実施せず、計画制御対象候補区間として予め定められた基準回数以上、耐久記憶媒体２３に記憶された区間に対して計画制御を実施するといったことが可能である。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明では、走行条件蓄積記憶処理手段は、車両の走行に伴って収集した直近の一定距離分の走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を記憶手段に蓄積記憶させるとともに、バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、車両の走行に伴ってバッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった基準地点を含む先方の走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を記憶手段に蓄積記憶させることを特徴としている。
【００１２】
このような構成によれば、車両の走行に伴って収集した全ての走行条件を記憶手段に蓄積記憶させる必要がなく、走行条件を記憶させるための記憶手段の記憶領域を少なくすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置に構成を示す図である。
【図２】ナビゲーションＥＣＵの構成を示す図である。
【図３】走行条件記憶処理のフローチャートである。
【図４】耐久記憶媒体に記憶された走行条件の一例を示す図である。
【図５】御目標値記憶処理のフローチャートである。
【図６】計画制御対象候補区間について説明するための図である。
【図７】計画立案処理のフローチャートである。
【図８】目標ＳＯＣの推移の予想の一例を示す図である。
【図９】走行時処理のフローチャートである。
【図１０】走行時処理について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態に係る車両駆動制御装置を搭載した車両の概略構成を図１に概略的に示す。本実施形態における車両駆動制御装置は、走行用の動力源として内燃機関としてのエンジンおよび電動機としてのモータを用いるハイブリッド車両に搭載され、エンジンおよびモータの駆動制御を行う。ハイブリッド車両には、内燃機関としてのエンジン１、発電機２、モータ３、差動装置４、タイヤ５ａ、５ｂ、インバータ６、ＤＣリンク７、インバータ８、バッテリ９、ＨＶ制御部１０、ＧＰＳ受信機１１、方位センサ１２、車速センサ１３、地図ＤＢ記憶部１４、勾配センサ１５、表示部１７およびナビゲーションＥＣＵ２０が搭載されている。
【００１５】
このハイブリッド車両は、エンジン１およびモータ３を走行用の動力源とし、アクセル操作に応じて複数の走行モードを切り替えて走行する。エンジン１を動力源とする場合は、エンジン１の回転力が、図示しないクラッチ機構および差動装置４を介してタイヤ５ａ、５ｂに伝わる。また、モータ３を動力源とする場合は、バッテリ９の直流電力がＤＣリンク７およびインバータ８を介して交流電力に変換され、その交流電力によってモータ３が作動し、このモータ３の回転力が、差動装置４を介してタイヤ５ａ、５ｂに伝わる。以下、エンジン１のみを動力源とする走行のモードをエンジン走行モード、モータ３のみを動力源とする走行のモードをモータ走行モード、エンジン１とモータ３を動力源とする走行のモードをハイブリッド走行モードという。ただし、以下、ハイブリッド走行モードとエンジン走行モードを含めてハイブリッド走行モードという。
【００１６】
また、エンジン１の回転力は発電機２にも伝えられ、その回転力によって発電機２が交流電力を生成し、生成された交流電力はインバータ６、ＤＣリンク７を介して直流電力に変換され、その直流電力がバッテリ９に蓄積される。このようなバッテリ９への充電は、燃料を使用したエンジン１の作動による充電である。以下、この種の充電を、内燃充電という。
【００１７】
また、図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ３に回転力として加わり、この回転力によってモータ３が交流電力を生成し、生成された交流電力がインバータ８、ＤＣリンク７を介して直流電力に変換され、その直流電力がバッテリ９に蓄積される。以下、この種の充電を、回生充電という。
【００１８】
ＨＶ制御部１０は、ナビゲーションＥＣＵ２０からの指令等に応じて、発電機２、モータ３、インバータ６、インバータ８、バッテリ９の上述のような作動の実行・非実行等を制御する。ＨＶ制御部１０は、例えばマイクロコンピュータを用いて実現してもよいし、下記のような機能を実現するための専用の回路構成を有するハードウェアであってもよい。
【００１９】
より具体的には、ＨＶ制御部１０は、現在ＳＯＣ、基準ＳＯＣという２つの値を記憶しており、また、以下の（Ａ）、（Ｂ）の処理を行う。
（Ａ）アクセル開度、バッテリ９のバッテリ充電量、バッテリ９の温度等に基づいて、動力源の異なる複数の走行モード（モータ走行モード、ハイブリッド走行モード）の切り替えを繰り返し行うとともに、ナビゲーションＥＣＵ２０から入力される制御目標値（目標ＳＯＣ）に基づいて、基準ＳＯＣの値を変化させ、ハイブリッド車両のバッテリ９の充電量を目標ＳＯＣに近づけるように、発電機２、モータ３、インバータ６、インバータ８等を制御する。また、内燃充電の実行・非実行、回生充電の実行・非実行の切り替えも繰り返し行う。ＨＶ制御部１０は、現在ＳＯＣがこの目標ＳＯＣおよびその近傍の値を維持するよう、走行方法の決定および決定した走行方法に基づくアクチュエータの制御を実行する。
（Ｂ）定期的に現在ＳＯＣをナビゲーションＥＣＵ２０に通知する。
【００２０】
ＳＯＣ（State of Charge）とは、バッテリの残量を表す指標であり、その値が高いほど残量が多い。現在ＳＯＣは、現在のバッテリ９のＳＯＣを示す。ＨＶ制御部１０は、この現在ＳＯＣの値を、逐次バッテリ９の状態を検出することで、繰り返し更新する。基準ＳＯＣは、ＨＶ制御部１０にて発電／アシストを判断する制御目標値（例えば６０パーセント）である。この値はナビゲーションＥＣＵ２０からの制御によって変更可能となっている。
【００２１】
ＨＶ制御部１０は、ナビゲーションＥＣＵ２０から入力される制御目標値に基づいて、ハイブリッド車両の走行モードの切り替え、また、内燃充電の実行・非実行、回生充電の実行・非実行を切り替える制御を行う。本実施形態における制御目標値は目標ＳＯＣである。ＨＶ制御部１０は、現在ＳＯＣがこの目標ＳＯＣおよびその近傍の値を維持するよう、走行方法の決定および決定した走行方法に基づくアクチュエータの制御を実行する。
【００２２】
また、ナビゲーションＥＣＵ２０から制御目標値が入力されない場合、ＨＶ制御部１０は、車速、アクセル開度等に応じた駆動制御を自律的に行う。
【００２３】
ＧＰＳ受信機１１、方位センサ１２、および車速センサ１３は、それぞれハイブリッド車両の位置、進行方向、走行速度を特定する周知のセンサである。
【００２４】
地図ＤＢ記憶部１４は、地図データを記憶する記憶媒体である。地図データは、複数の交差点のそれぞれに対応するノードデータ、および、交差点と交差点を結ぶ道路区間すなわちリンクのそれぞれに対応するリンクデータを有している。１つのノードデータは、当該ノードの識別番号、所在位置情報、種別情報を含む。また、１つのリンクデータは、当該リンクの識別番号（以下、リンクＩＤという）、位置情報、種別情報等を含んでいる。
【００２５】
ここで、リンクの位置情報には、当該リンクが含む形状補完点の所在位置データ、および、当該リンクの両端のノードおよび形状補完点のうち隣り合う２つを繋ぐセグメントのデータを含んでいる。各セグメントのデータは、当該セグメントのセグメントＩＤ、当該セグメントの勾配、向き、長さ等の情報を有している。
【００２６】
勾配センサ１５は、車両のピッチ方向、ヨー方向、ロール方向の方位変化量を検出するジャイロセンサによって構成されている。このジャイロセンサによって検出されるピッチ方向の方位変化量から道路の勾配を算出することが可能となっている。
【００２７】
表示部１７は、液晶等のディスプレイを有し、このディスプレイにナビゲーションＥＣＵ２０より入力される映像信号に応じた映像を表示させる。
【００２８】
図２に示す様に、ナビゲーションＥＣＵ２０は、ＲＡＭ２１、ＲＯＭ２２、データ書き込み可能な耐久記憶媒体２３、および制御部２４を有している。耐久記憶媒体とは、ナビゲーションＥＣＵ２０の主電源の供給が停止してもデータを保持し続けることができる記憶媒体をいう。耐久記憶媒体２３としては、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶媒体、および、バックアップＲＡＭがある。
【００２９】
制御部２４は、ＲＯＭ２２または耐久記憶媒体２３から読み出したプログラムを実行し、その実行の際にはＲＡＭ２１、ＲＯＭ２２、および耐久記憶媒体２３から情報を読み出し、ＲＡＭ２１および耐久記憶媒体２３に対して情報の書き込みを行い、ＨＶ制御部１０、ＧＰＳ受信機１１、方位センサ１２、車速センサ１３、地図ＤＢ記憶部１４、勾配センサ１５等と信号の授受を行う。なお、制御部２４は、ＧＰＳ受信機１１、方位センサ１２および車速センサ１３から取得した現在位置を特定するための情報に基づいて、現在位置を特定する現在位置特定処理等を実施する。
【００３０】
また、図２に示すように、制御部２４は、マップマッチング処理２５、経路算出処理２６、ナビゲーション処理２７、御目標値記憶処理２８、走行時処理２９等の処理を、所定のプログラムを実行することで実現する。
【００３１】
マップマッチング処理２５において、制御部２４は、ＧＰＳ受信機１１、方位センサ１２および車速センサ１３から取得した現在位置を特定するための情報に基づいて、現在位置が地図ＤＢ記憶部１４の地図中のどの道路上にいるかを判定する。
【００３２】
経路算出処理２６において、制御部２４は、図示しない操作装置を用いたユーザによる目的地指定に基づいて、指定された目的地までの最適な経路を、地図データを用いて決定する。
【００３３】
ナビゲーション処理２７において、制御部２４は、目的地点までの走行経路に沿ってハイブリッド車両を走行させるためのガイド表示を、表示部１７、スピーカ（図示せず）等を用いて、ドライバに対して行う。
【００３４】
制御目標値記憶処理２８において、制御部２４は、車両の走行に伴って制御指標のスケジュールを規定するための走行条件を収集して耐久記憶媒体２３に記憶させる。
【００３５】
また、走行時処理２９において、車両の現在位置における目標ＳＯＣのスケジュールが耐久記憶媒体２３に記憶されていることを判定すると、この耐久記憶媒体２３に記憶した目標ＳＯＣのスケジュールに従ってエンジンとモータの駆動制御を行うようになっている。
【００３６】
ところで、車両が停車中にバッテリ残量が下限規格値になると、ＨＶ制御部１０により非効率な強制充電が開始されたり、車両が回生充電が可能な区間を走行中にバッテリ残量が上限規格値になると、バッテリ保護のためにＨＶ制御部１０により回生充電が禁止され、回生電力の取りこぼしが発生するといった問題が生じる。
【００３７】
本発明は、道路勾配等の地理的要因、日常的に発生する交通集中による渋滞等により、過去の走行時にバッテリ残量が規格範囲外となった地点の前後の区間では、今後の走行時においてもバッテリ残量が規格範囲外となる可能性が高くなるという点に着目してなされたもので、制御部２４は、バッテリ残量が予め定められた規格範囲外となったことを判定した場合、バッテリ残量が規格範囲外となった地点を基準地点として、当該基準地点を含む計画制御対象候補区間を特定し、この計画制御対象候補区間について、記憶手段に記憶された走行条件を用いてバッテリ残量が規格範囲内に収まるように制御指標のスケジュールを計画する制御目標値制御処理を実施する。また、この制御目標値制御処理と並行して、車両が計画制御対象候補区間に進入したことを判定した場合、制御指標のスケジュールに従って動力源の駆動制御を行う走行時処理を実施する。
【００３８】
制御部２４は、まず、バッテリ残量が規格範囲外となった地点を基準地点とした場合に、この基準地点を含む手前の一定区間の走行条件を収集するため、以下に示す走行条件記憶処理を実施する。
【００３９】
図３に、走行条件記憶処理のフローチャートを示す。車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、本駆動制御装置は動作状態となり、制御部２４は、図に示す処理を周期的に実施する。
【００４０】
まず、走行条件を収集する（Ｓ１０２）。本実施形態では、一定距離（例えば、５メートル）毎に、現在ＳＯＣ、車速（ｋｍ／ｈ）、道路勾配（％）、モータ３の駆動電力（Ｗ）、モータ３による回生電力（Ｗ）、区間内の走行時間（秒）、エアコンやナビゲーション装置等の補機で消費される消費電力（Ｗ）を走行条件として収集する。
【００４１】
次に、走行条件を保存する（Ｓ１０４）。具体的には、自車が位置する道路の道路識別子を特定し、この道路識別子と関連付けて、Ｓ１０２にて収集した走行条件を耐久記憶媒体２３に記憶させる。本実施形態では、直近の２キロメートル（ｋｍ）分の走行条件を記憶し、直近の２キロメートルよりも前の走行条件は自動的に消去されるようになっている。
【００４２】
次に、車両のイグニッションスイッチがオフ状態になったか否かに基づいて走行を終了したか否かを判定する（Ｓ１０６）。
【００４３】
ここで、車両のイグニッションスイッチのオン状態が継続している場合、Ｓ１０６の判定はＹＥＳとなり、Ｓ１０２へ戻る。したがって、直近の２キロメートル（ｋｍ）分の走行距離分の走行条件を収集して耐久記憶媒体２３に記憶させる処理が繰り返し実施される。また、車両のイグニッションスイッチがオフ状態になると、本処理を終了する。
【００４４】
図４に、耐久記憶媒体２３に記憶された走行条件の一例を示す。なお、この図には、車速およびＳＯＣが示されている。このように、耐久記憶媒体２３には、一定時間毎に収集された走行条件が道路識別子と関連付けて記憶される。なお、道路識別子は、道路区間を識別するためのリンクＩＤあるいはセグメントＩＤである。
【００４５】
上記走行条件記憶処理により、例えば、高速道路の走行であれば、高速道路の走行に応じた走行条件が耐久記憶媒体２３に記憶され、一般道路の走行であれば、一般道路の走行に応じた走行条件が耐久記憶媒体２３に記憶される。また、一般道路の走行から高速道路の走行となった場合には、一般道路の走行から高速道路の走行となった場合の走行条件が耐久記憶媒体２３に記憶される。
【００４６】
図５に、御目標値記憶処理２８のフローチャートを示す。車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、制御部２４は、図３に示した処理を並行して図５に示す処理を周期的に実施する。
【００４７】
まず、現在のバッテリ残量を監視する（Ｓ２００）。本ナビゲーションＥＣＵ２０には、モータ３を駆動するバッテリ９の残量（バッテリ充電量）を示す信号が入力されるようになっており、このバッテリの残量を示す信号を用いて現在のバッテリ残量を監視する。
【００４８】
次に、現在ＳＯＣが規格範囲外となったか否かを判定する。ここで、規格範囲とは、バッテリ残量の適正範囲である。本実施形態では、下限規格値（例えば、４０％以下）と上限規格値（例えば、７０％以上）との間を規格範囲として現在ＳＯＣの判定を行う。
【００４９】
ここで、現在ＳＯＣが規格範囲内にある場合、Ｓ２０２の判定はＮＯとなり、Ｓ２００へ戻り、バッテリ残量の監視を繰り返し実施する。また、現在ＳＯＣが規格範囲外となった場合、Ｓ２０２の判定はＹＥＳとなり、次に、直近２キロメートル（ｋｍ）分の走行条件を取得する（Ｓ２０４）。具体的には、上記走行条件記憶処理により耐久記憶媒体２３に記憶された直近２キロメートル分の走行条件を読み出す。このように、バッテリ残量が規格範囲外となった基準地点を含む手前の一定距離区間の走行条件を取得する。
【００５０】
次に、バッテリ残量が規格範囲外となった基準地点を含む先方の一定距離（本実施形態では、２キロメートル）分の走行条件を、走行しながら収集する（Ｓ２０６）。
【００５１】
このようにして、図６に示すように、バッテリ残量が規格範囲外となった基準地点を含む手前の一定距離の区間と、基準地点を含む先方の一定距離の区間とを連結した区間を計画制御対象候補区間における走行条件が収集される。
【００５２】
次に、計画立案処理を実施する。図７に、この計画立案処理のフローチャートを示す。この計画立案処理では、まず、計画区間を特定し、この計画区間の走行に必要なエネルギーを算出する（Ｓ３０２）。具体的には、図５に示した処理により特定された計画制御対象候補区間を計画区間として、この計画制御対象候補区間を走行するのに必要なエネルギーを、耐久記憶媒体２３に記憶された走行情報に基づいて算出する。
【００５３】
次に、道路区間毎に走行方向を決定する（Ｓ３０４）。具体的には、ＨＶ制御部１０より基準ＳＯＣを取得し、この基準ＳＯＣと耐久記憶媒体に記憶された計画制御対象候補区間の走行情報に基づいて、この計画制御対象候補区間において、バッテリ残量が規格範囲内に収まるように発電効率およびアシスト効率を算出してエンジン走行を行うかまたはアシスト走行を行うかの選択、内燃充電を行うか否かの選択、および、回生充電を行うか否かの選択といった制御方法を道路区間毎に決定する。
【００５４】
次に、耐久記憶媒体２３に記憶された走行条件に基づき、計画制御対象候補区間に対して、バッテリ残量が規格範囲内に収まるようにＳＯＣ管理計画（制御スケジュールに相当する）を作成し、耐久記憶媒体２３に記憶させる。ＳＯＣ管理計画は、計画区間内における計画ＳＯＣ（制御目標値）の推移を予想したものである。図８に、目標ＳＯＣの推移の予想の一例を示す。本実施形態では、計画区間における道路識別子に対応付けて燃費が向上するように目標ＳＯＣを規定したＳＯＣ管理計画が作成される。なお、このようなＳＯＣ管理計画を作成する手法は周知（特開２００１−１８３１５０号公報、「新エネルギー自動車の開発１２３〜１２４頁」ＣＭＣ出版等参照）であるので、ここではその詳細についての説明は省略する。
【００５５】
次に、走行時処理について説明する。図９に、走行時処理のフローチャートを示す。制御部２４は、車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、図３、５、７に示した処理を並行して図９に示す処理を実施する。
【００５６】
まず、走行中の道路を特定する（Ｓ４００）。具体的には、マップマッチング処理２５の判定毛かに基づいて自車が走行している道路を特定する。
【００５７】
次に、自車が計画制御対象候補区間に進入したか否かを判定する（Ｓ４０２）。具体的には、走行中の道路が、計画制御対象候補区間として耐久記憶媒体２３に記憶された各道路になったか否かに基づいて自車が計画制御対象候補区間に進入したか否かを判定する。
【００５８】
ここで、自車が計画制御対象候補区間に進入していない場合、Ｓ４０２の判定はＮＯとなり、Ｓ４００の判定を繰り返し実施する。この場合、ＨＶ制御部１０は、車速、アクセル開度等に応じた駆動制御を自律的に行う。
【００５９】
そして、図１０に示すように、自車が計画制御対象候補区間１に進入すると、Ｓ４０２の判定はＹＥＳとなり、次に、制御目標値の読み出しを行う（Ｓ４０４）。具体的には、計画制御対象候補区間１に対した規定された制御指標のスケジュールを参照して自車が位置する地点における制御目標値を耐久記憶媒体２３から読み出す。
【００６０】
次に、制御目標値をＨＶ制御部１０へ通知する（Ｓ４０６）。具体的には、耐久記憶媒体２３から読み出した自車が位置する地点における制御目標値をＨＶ制御部１０へ通知する。これにより、ＨＶ制御部１０は、バッテリ９の充電量がこの制御目標値に近づくように駆動制御を行う。
【００６１】
次に、計画区間から離脱したか否かを判定する（Ｓ４０８）。具体的には、走行中の道路が、計画制御対象候補区間として耐久記憶媒体２３に記憶された各道路でなくなったか否かに基づいて自車が計画区間から離脱したか否かを判定する。
【００６２】
ここで、自車が計画制御対象候補区間１を走行中の場合、Ｓ４０８の判定はＮＯとなり、Ｓ４０４へ戻る。したがって、計画制御対象候補区間１に対した規定された制御目標値に従った駆動制御が実施される。
【００６３】
そして、自車が計画制御対象候補区間１の区間外へ進行すると、Ｓ４０８の判定はＹＥＳとなり、次に、制御目標値の通知を終了する（Ｓ４１０）。具体的には、ＨＶ制御部１０に対する制御目標値の通知を停止し、Ｓ４００へ戻る。これにより、ＨＶ制御部１０は、車速、アクセル開度等に応じた駆動制御を自律的に行うようになる。
【００６４】
更に、車両が走行して図１０に示した計画制御候補区間２内に進入すると、計画制御候補区間２に対して規定された制御目標値に従った駆動制御が実施され、車両が計画制御候補区間２の区間外へ進行すると、ＨＶ制御部１０に対する制御目標値の通知を停止し、ＨＶ制御部１０は、車速、アクセル開度等に応じた駆動制御を自律的に行うようになる。
【００６５】
上記した構成によれば、バッテリ残量が予め定められた上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった地点を基準地点として、当該基準地点を含む手前の一定区間と、基準地点を含む先方の一定区間とを連結した区間を計画制御対象候補区間として特定し、この計画制御対象候補区間について、耐久記憶媒体２３に記憶された走行条件を用いてバッテリ残量が規格範囲内に収まるように制御指標のスケジュールを計画し、車両が計画制御対象候補区間に進入したことを判定した場合、当該車両が進入した計画制御対象候補区間に対して規定された制御指標のスケジュールに従って動力源の駆動制御が行われる。すなわち、目的地に至る経路を特定するための操作を必要とすることなく、エネルギー消費量の低減を図ることができる。
【００６６】
また、車両の走行に伴って収集した直近の一定距離分の走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を耐久記憶媒体２３に蓄積記憶させるとともに、バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、車両の走行に伴ってバッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった基準地点を含む先方の走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を耐久記憶媒体２３に蓄積記憶させるようになっているので、車両の走行に伴って収集した全ての走行条件を耐久記憶媒体２３に蓄積記憶させる必要がなく、走行条件を記憶させるための耐久記憶媒体２３の記憶領域を少なくすることが可能である。
【００６７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。
【００６８】
例えば、上記実施形態では、車両駆動制御装置の搭載車両として、走行用の動力源としてエンジンおよびモータを用いるハイブリッド車両を例に示したが、例えば、家庭用電源等による充電に対応したプラグインハイブリッド車両としてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、バッテリ残量が１回でも予め定められた規格範囲外となったことを判定した場合、バッテリ残量が規格範囲外となった地点を基準地点として計画制御対象候補区間を特定し、この計画制御対象候補区間について制御指標のスケジュールを計画したが、例えば、計画制御対象候補区間として予め定められた基準回数以上、耐久記憶媒体２３に記憶された区間について、制御指標のスケジュールを計画するように構成してもよい。このような構成では、例えば、過去に１回だけバッテリ残量が規格範囲外となった地点を含むような計画制御対象候補区間に対しては計画制御を実施せず、計画制御対象候補区間として予め定められた基準回数以上、耐久記憶媒体２３に記憶された区間に対して計画制御を実施するといったことが可能である。
【００７０】
なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、耐久記憶媒体２３が記憶手段に相当し、Ｓ１００、Ｓ２０６が走行条件蓄積記憶処理手段に相当し、Ｓ３０２が計画制御対象候補区間特定処理に相当し、Ｓ３０４、Ｓ３０６がスケジュール計画手段に相当する。
【符号の説明】
【００７１】
１ エンジン
２ 発電機
３ モータ
４ 差動装置
５ａ タイヤ
５ｂ タイヤ
６ インバータ
７ ＤＣリンク
８ インバータ
９ バッテリ
１０ ＨＶ制御部
１１ ＧＰＳ受信機
１２ 方位センサ
１３ 車速センサ
１４ 地図ＤＢ記憶部
１５ 勾配センサ
１６ 無線受信機
２０ ナビゲーションＥＣＵ
２１ ＲＡＭ
２２ ＲＯＭ
２３ 耐久記憶媒体
２４ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用の動力源として内燃機関と電動機を使用する車両に搭載され、走行用の動力源の駆動制御を行う車両駆動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、出発地から目的地に至る経路について、渋滞区間のようなエンジンの運転効率の低い区間をモータにより走行し、この区間でモータにより消費される電力量を、エンジンよる走行区間で予め発電してバッテリに蓄積する、という充放電スケジュールを立て、この充放電スケジュールに従ってエンジンとモータの駆動制御を行うようにしたハイブリッド車両の駆動制御装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３３３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載された装置は、目的地の設定や経路探索の実行指示など、目的地に至る経路を特定するための操作が必要であり、ユーザに煩わしさを感じさせてしまう。
【０００５】
また、上記特許文献１に記載された装置では、出発地から目的地に至る経路の全区間に対して充放電スケジュールを立てるような構成となっているが、実際の走行では、運転者の運転特性や周辺の交通流の影響等により、充放電スケジュールどおりの駆動制御を実施できなくなってしまう場合も多い。このように、充放電スケジュールどおりの駆動制御を実施できない状況が多くなると、かえってエネルギー消費量が増加してしまうといった状況が発生してしまう。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みたもので、目的地に至る経路を特定するための操作を必要とすることなく、エネルギー消費量の低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、走行用の動力源として内燃機関と電動機を使用する車両に搭載され、規定された制御指標のスケジュールに従って動力源の駆動制御を行うことが可能な車両駆動制御装置であって、車両の走行に伴って、制御指標のスケジュールを規定するための走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を記憶手段に蓄積記憶させる処理を実施する走行条件蓄積記憶処理手段と、車両の走行に伴って、車両の電動機に電力を供給するバッテリの残量を表すバッテリ残量が予め定められた上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった地点を基準地点として、当該基準地点を含む手前の一定区間と、基準地点を含む先方の一定区間とを連結した区間を計画制御対象候補区間として特定する計画制御対象候補区間特定処理と、計画制御対象候補区間について、記憶手段に記憶された走行条件を用いてバッテリ残量が規格範囲内に収まるように制御指標のスケジュールを計画するスケジュール計画手段と、を備え、車両が計画制御対象候補区間に進入したことを判定した場合、当該車両が進入した計画制御対象候補区間に対して規定された制御指標のスケジュールに従って動力源の駆動制御を行うことを特徴としている。
【０００８】
このような構成によれば、バッテリ残量が予め定められた上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった地点を基準地点として、当該基準地点を含む手前の一定区間と、基準地点を含む先方の一定区間とを連結した区間を計画制御対象候補区間として特定し、この計画制御対象候補区間について、記憶手段に記憶された走行条件を用いてバッテリ残量が規格範囲内に収まるように制御指標のスケジュールを計画し、車両が計画制御対象候補区間に進入したことを判定した場合、当該車両が進入した計画制御対象候補区間に対して規定された制御指標のスケジュールに従って動力源の駆動制御が行われる。すなわち、目的地に至る経路を特定するための操作を必要とすることなく、エネルギー消費量の低減を図ることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、スケジュール計画手段は、計画制御対象候補区間として予め定められた基準回数以上、記憶手段に記憶された区間について、制御指標のスケジュールを計画することを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、計画制御対象候補区間として予め定められた基準回数以上、記憶手段に記憶された区間について、制御指標のスケジュールが計画されるので、過去に１回だけバッテリ残量が規格範囲外となった地点を含むような計画制御対象候補区間に対しては計画制御を実施せず、計画制御対象候補区間として予め定められた基準回数以上、耐久記憶媒体２３に記憶された区間に対して計画制御を実施するといったことが可能である。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明では、走行条件蓄積記憶処理手段は、車両の走行に伴って収集した直近の一定距離分の走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を記憶手段に蓄積記憶させるとともに、バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、車両の走行に伴ってバッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった基準地点を含む先方の走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を記憶手段に蓄積記憶させることを特徴としている。
【００１２】
このような構成によれば、車両の走行に伴って収集した全ての走行条件を記憶手段に蓄積記憶させる必要がなく、走行条件を記憶させるための記憶手段の記憶領域を少なくすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置に構成を示す図である。
【図２】ナビゲーションＥＣＵの構成を示す図である。
【図３】走行条件記憶処理のフローチャートである。
【図４】耐久記憶媒体に記憶された走行条件の一例を示す図である。
【図５】御目標値記憶処理のフローチャートである。
【図６】計画制御対象候補区間について説明するための図である。
【図７】計画立案処理のフローチャートである。
【図８】目標ＳＯＣの推移の予想の一例を示す図である。
【図９】走行時処理のフローチャートである。
【図１０】走行時処理について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態に係る車両駆動制御装置を搭載した車両の概略構成を図１に概略的に示す。本実施形態における車両駆動制御装置は、走行用の動力源として内燃機関としてのエンジンおよび電動機としてのモータを用いるハイブリッド車両に搭載され、エンジンおよびモータの駆動制御を行う。ハイブリッド車両には、内燃機関としてのエンジン１、発電機２、モータ３、差動装置４、タイヤ５ａ、５ｂ、インバータ６、ＤＣリンク７、インバータ８、バッテリ９、ＨＶ制御部１０、ＧＰＳ受信機１１、方位センサ１２、車速センサ１３、地図ＤＢ記憶部１４、勾配センサ１５、表示部１７およびナビゲーションＥＣＵ２０が搭載されている。
【００１５】
このハイブリッド車両は、エンジン１およびモータ３を走行用の動力源とし、アクセル操作に応じて複数の走行モードを切り替えて走行する。エンジン１を動力源とする場合は、エンジン１の回転力が、図示しないクラッチ機構および差動装置４を介してタイヤ５ａ、５ｂに伝わる。また、モータ３を動力源とする場合は、バッテリ９の直流電力がＤＣリンク７およびインバータ８を介して交流電力に変換され、その交流電力によってモータ３が作動し、このモータ３の回転力が、差動装置４を介してタイヤ５ａ、５ｂに伝わる。以下、エンジン１のみを動力源とする走行のモードをエンジン走行モード、モータ３のみを動力源とする走行のモードをモータ走行モード、エンジン１とモータ３を動力源とする走行のモードをハイブリッド走行モードという。ただし、以下、ハイブリッド走行モードとエンジン走行モードを含めてハイブリッド走行モードという。
【００１６】
また、エンジン１の回転力は発電機２にも伝えられ、その回転力によって発電機２が交流電力を生成し、生成された交流電力はインバータ６、ＤＣリンク７を介して直流電力に変換され、その直流電力がバッテリ９に蓄積される。このようなバッテリ９への充電は、燃料を使用したエンジン１の作動による充電である。以下、この種の充電を、内燃充電という。
【００１７】
また、図示しない制動機構によりハイブリッド車両が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ３に回転力として加わり、この回転力によってモータ３が交流電力を生成し、生成された交流電力がインバータ８、ＤＣリンク７を介して直流電力に変換され、その直流電力がバッテリ９に蓄積される。以下、この種の充電を、回生充電という。
【００１８】
ＨＶ制御部１０は、ナビゲーションＥＣＵ２０からの指令等に応じて、発電機２、モータ３、インバータ６、インバータ８、バッテリ９の上述のような作動の実行・非実行等を制御する。ＨＶ制御部１０は、例えばマイクロコンピュータを用いて実現してもよいし、下記のような機能を実現するための専用の回路構成を有するハードウェアであってもよい。
【００１９】
より具体的には、ＨＶ制御部１０は、現在ＳＯＣ、基準ＳＯＣという２つの値を記憶しており、また、以下の（Ａ）、（Ｂ）の処理を行う。
（Ａ）アクセル開度、バッテリ９のバッテリ充電量、バッテリ９の温度等に基づいて、動力源の異なる複数の走行モード（モータ走行モード、ハイブリッド走行モード）の切り替えを繰り返し行うとともに、ナビゲーションＥＣＵ２０から入力される制御目標値（目標ＳＯＣ）に基づいて、基準ＳＯＣの値を変化させ、ハイブリッド車両のバッテリ９の充電量を目標ＳＯＣに近づけるように、発電機２、モータ３、インバータ６、インバータ８等を制御する。また、内燃充電の実行・非実行、回生充電の実行・非実行の切り替えも繰り返し行う。ＨＶ制御部１０は、現在ＳＯＣがこの目標ＳＯＣおよびその近傍の値を維持するよう、走行方法の決定および決定した走行方法に基づくアクチュエータの制御を実行する。
（Ｂ）定期的に現在ＳＯＣをナビゲーションＥＣＵ２０に通知する。
【００２０】
ＳＯＣ（State of Charge）とは、バッテリの残量を表す指標であり、その値が高いほど残量が多い。現在ＳＯＣは、現在のバッテリ９のＳＯＣを示す。ＨＶ制御部１０は、この現在ＳＯＣの値を、逐次バッテリ９の状態を検出することで、繰り返し更新する。基準ＳＯＣは、ＨＶ制御部１０にて発電／アシストを判断する制御目標値（例えば６０パーセント）である。この値はナビゲーションＥＣＵ２０からの制御によって変更可能となっている。
【００２１】
ＨＶ制御部１０は、ナビゲーションＥＣＵ２０から入力される制御目標値に基づいて、ハイブリッド車両の走行モードの切り替え、また、内燃充電の実行・非実行、回生充電の実行・非実行を切り替える制御を行う。本実施形態における制御目標値は目標ＳＯＣである。ＨＶ制御部１０は、現在ＳＯＣがこの目標ＳＯＣおよびその近傍の値を維持するよう、走行方法の決定および決定した走行方法に基づくアクチュエータの制御を実行する。
【００２２】
また、ナビゲーションＥＣＵ２０から制御目標値が入力されない場合、ＨＶ制御部１０は、車速、アクセル開度等に応じた駆動制御を自律的に行う。
【００２３】
ＧＰＳ受信機１１、方位センサ１２、および車速センサ１３は、それぞれハイブリッド車両の位置、進行方向、走行速度を特定する周知のセンサである。
【００２４】
地図ＤＢ記憶部１４は、地図データを記憶する記憶媒体である。地図データは、複数の交差点のそれぞれに対応するノードデータ、および、交差点と交差点を結ぶ道路区間すなわちリンクのそれぞれに対応するリンクデータを有している。１つのノードデータは、当該ノードの識別番号、所在位置情報、種別情報を含む。また、１つのリンクデータは、当該リンクの識別番号（以下、リンクＩＤという）、位置情報、種別情報等を含んでいる。
【００２５】
ここで、リンクの位置情報には、当該リンクが含む形状補完点の所在位置データ、および、当該リンクの両端のノードおよび形状補完点のうち隣り合う２つを繋ぐセグメントのデータを含んでいる。各セグメントのデータは、当該セグメントのセグメントＩＤ、当該セグメントの勾配、向き、長さ等の情報を有している。
【００２６】
勾配センサ１５は、車両のピッチ方向、ヨー方向、ロール方向の方位変化量を検出するジャイロセンサによって構成されている。このジャイロセンサによって検出されるピッチ方向の方位変化量から道路の勾配を算出することが可能となっている。
【００２７】
表示部１７は、液晶等のディスプレイを有し、このディスプレイにナビゲーションＥＣＵ２０より入力される映像信号に応じた映像を表示させる。
【００２８】
図２に示す様に、ナビゲーションＥＣＵ２０は、ＲＡＭ２１、ＲＯＭ２２、データ書き込み可能な耐久記憶媒体２３、および制御部２４を有している。耐久記憶媒体とは、ナビゲーションＥＣＵ２０の主電源の供給が停止してもデータを保持し続けることができる記憶媒体をいう。耐久記憶媒体２３としては、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶媒体、および、バックアップＲＡＭがある。
【００２９】
制御部２４は、ＲＯＭ２２または耐久記憶媒体２３から読み出したプログラムを実行し、その実行の際にはＲＡＭ２１、ＲＯＭ２２、および耐久記憶媒体２３から情報を読み出し、ＲＡＭ２１および耐久記憶媒体２３に対して情報の書き込みを行い、ＨＶ制御部１０、ＧＰＳ受信機１１、方位センサ１２、車速センサ１３、地図ＤＢ記憶部１４、勾配センサ１５等と信号の授受を行う。なお、制御部２４は、ＧＰＳ受信機１１、方位センサ１２および車速センサ１３から取得した現在位置を特定するための情報に基づいて、現在位置を特定する現在位置特定処理等を実施する。
【００３０】
また、図２に示すように、制御部２４は、マップマッチング処理２５、経路算出処理２６、ナビゲーション処理２７、御目標値記憶処理２８、走行時処理２９等の処理を、所定のプログラムを実行することで実現する。
【００３１】
マップマッチング処理２５において、制御部２４は、ＧＰＳ受信機１１、方位センサ１２および車速センサ１３から取得した現在位置を特定するための情報に基づいて、現在位置が地図ＤＢ記憶部１４の地図中のどの道路上にいるかを判定する。
【００３２】
経路算出処理２６において、制御部２４は、図示しない操作装置を用いたユーザによる目的地指定に基づいて、指定された目的地までの最適な経路を、地図データを用いて決定する。
【００３３】
ナビゲーション処理２７において、制御部２４は、目的地点までの走行経路に沿ってハイブリッド車両を走行させるためのガイド表示を、表示部１７、スピーカ（図示せず）等を用いて、ドライバに対して行う。
【００３４】
制御目標値記憶処理２８において、制御部２４は、車両の走行に伴って制御指標のスケジュールを規定するための走行条件を収集して耐久記憶媒体２３に記憶させる。
【００３５】
また、走行時処理２９において、車両の現在位置における目標ＳＯＣのスケジュールが耐久記憶媒体２３に記憶されていることを判定すると、この耐久記憶媒体２３に記憶した目標ＳＯＣのスケジュールに従ってエンジンとモータの駆動制御を行うようになっている。
【００３６】
ところで、車両が停車中にバッテリ残量が下限規格値になると、ＨＶ制御部１０により非効率な強制充電が開始されたり、車両が回生充電が可能な区間を走行中にバッテリ残量が上限規格値になると、バッテリ保護のためにＨＶ制御部１０により回生充電が禁止され、回生電力の取りこぼしが発生するといった問題が生じる。
【００３７】
本発明は、道路勾配等の地理的要因、日常的に発生する交通集中による渋滞等により、過去の走行時にバッテリ残量が規格範囲外となった地点の前後の区間では、今後の走行時においてもバッテリ残量が規格範囲外となる可能性が高くなるという点に着目してなされたもので、制御部２４は、バッテリ残量が予め定められた規格範囲外となったことを判定した場合、バッテリ残量が規格範囲外となった地点を基準地点として、当該基準地点を含む計画制御対象候補区間を特定し、この計画制御対象候補区間について、記憶手段に記憶された走行条件を用いてバッテリ残量が規格範囲内に収まるように制御指標のスケジュールを計画する制御目標値制御処理を実施する。また、この制御目標値制御処理と並行して、車両が計画制御対象候補区間に進入したことを判定した場合、制御指標のスケジュールに従って動力源の駆動制御を行う走行時処理を実施する。
【００３８】
制御部２４は、まず、バッテリ残量が規格範囲外となった地点を基準地点とした場合に、この基準地点を含む手前の一定区間の走行条件を収集するため、以下に示す走行条件記憶処理を実施する。
【００３９】
図３に、走行条件記憶処理のフローチャートを示す。車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、本駆動制御装置は動作状態となり、制御部２４は、図に示す処理を周期的に実施する。
【００４０】
まず、走行条件を収集する（Ｓ１０２）。本実施形態では、一定距離（例えば、５メートル）毎に、現在ＳＯＣ、車速（ｋｍ／ｈ）、道路勾配（％）、モータ３の駆動電力（Ｗ）、モータ３による回生電力（Ｗ）、区間内の走行時間（秒）、エアコンやナビゲーション装置等の補機で消費される消費電力（Ｗ）を走行条件として収集する。
【００４１】
次に、走行条件を保存する（Ｓ１０４）。具体的には、自車が位置する道路の道路識別子を特定し、この道路識別子と関連付けて、Ｓ１０２にて収集した走行条件を耐久記憶媒体２３に記憶させる。本実施形態では、直近の２キロメートル（ｋｍ）分の走行条件を記憶し、直近の２キロメートルよりも前の走行条件は自動的に消去されるようになっている。
【００４２】
次に、車両のイグニッションスイッチがオフ状態になったか否かに基づいて走行を終了したか否かを判定する（Ｓ１０６）。
【００４３】
ここで、車両のイグニッションスイッチのオン状態が継続している場合、Ｓ１０６の判定はＹＥＳとなり、Ｓ１０２へ戻る。したがって、直近の２キロメートル（ｋｍ）分の走行距離分の走行条件を収集して耐久記憶媒体２３に記憶させる処理が繰り返し実施される。また、車両のイグニッションスイッチがオフ状態になると、本処理を終了する。
【００４４】
図４に、耐久記憶媒体２３に記憶された走行条件の一例を示す。なお、この図には、車速およびＳＯＣが示されている。このように、耐久記憶媒体２３には、一定時間毎に収集された走行条件が道路識別子と関連付けて記憶される。なお、道路識別子は、道路区間を識別するためのリンクＩＤあるいはセグメントＩＤである。
【００４５】
上記走行条件記憶処理により、例えば、高速道路の走行であれば、高速道路の走行に応じた走行条件が耐久記憶媒体２３に記憶され、一般道路の走行であれば、一般道路の走行に応じた走行条件が耐久記憶媒体２３に記憶される。また、一般道路の走行から高速道路の走行となった場合には、一般道路の走行から高速道路の走行となった場合の走行条件が耐久記憶媒体２３に記憶される。
【００４６】
図５に、御目標値記憶処理２８のフローチャートを示す。車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、制御部２４は、図３に示した処理を並行して図５に示す処理を周期的に実施する。
【００４７】
まず、現在のバッテリ残量を監視する（Ｓ２００）。本ナビゲーションＥＣＵ２０には、モータ３を駆動するバッテリ９の残量（バッテリ充電量）を示す信号が入力されるようになっており、このバッテリの残量を示す信号を用いて現在のバッテリ残量を監視する。
【００４８】
次に、現在ＳＯＣが規格範囲外となったか否かを判定する。ここで、規格範囲とは、バッテリ残量の適正範囲である。本実施形態では、下限規格値（例えば、４０％以下）と上限規格値（例えば、７０％以上）との間を規格範囲として現在ＳＯＣの判定を行う。
【００４９】
ここで、現在ＳＯＣが規格範囲内にある場合、Ｓ２０２の判定はＮＯとなり、Ｓ２００へ戻り、バッテリ残量の監視を繰り返し実施する。また、現在ＳＯＣが規格範囲外となった場合、Ｓ２０２の判定はＹＥＳとなり、次に、直近２キロメートル（ｋｍ）分の走行条件を取得する（Ｓ２０４）。具体的には、上記走行条件記憶処理により耐久記憶媒体２３に記憶された直近２キロメートル分の走行条件を読み出す。このように、バッテリ残量が規格範囲外となった基準地点を含む手前の一定距離区間の走行条件を取得する。
【００５０】
次に、バッテリ残量が規格範囲外となった基準地点を含む先方の一定距離（本実施形態では、２キロメートル）分の走行条件を、走行しながら収集する（Ｓ２０６）。
【００５１】
このようにして、図６に示すように、バッテリ残量が規格範囲外となった基準地点を含む手前の一定距離の区間と、基準地点を含む先方の一定距離の区間とを連結した区間を計画制御対象候補区間における走行条件が収集される。
【００５２】
次に、計画立案処理を実施する。図７に、この計画立案処理のフローチャートを示す。この計画立案処理では、まず、計画区間を特定し、この計画区間の走行に必要なエネルギーを算出する（Ｓ３０２）。具体的には、図５に示した処理により特定された計画制御対象候補区間を計画区間として、この計画制御対象候補区間を走行するのに必要なエネルギーを、耐久記憶媒体２３に記憶された走行情報に基づいて算出する。
【００５３】
次に、道路区間毎に走行方向を決定する（Ｓ３０４）。具体的には、ＨＶ制御部１０より基準ＳＯＣを取得し、この基準ＳＯＣと耐久記憶媒体に記憶された計画制御対象候補区間の走行情報に基づいて、この計画制御対象候補区間において、バッテリ残量が規格範囲内に収まるように発電効率およびアシスト効率を算出してエンジン走行を行うかまたはアシスト走行を行うかの選択、内燃充電を行うか否かの選択、および、回生充電を行うか否かの選択といった制御方法を道路区間毎に決定する。
【００５４】
次に、耐久記憶媒体２３に記憶された走行条件に基づき、計画制御対象候補区間に対して、バッテリ残量が規格範囲内に収まるようにＳＯＣ管理計画（制御スケジュールに相当する）を作成し、耐久記憶媒体２３に記憶させる。ＳＯＣ管理計画は、計画区間内における計画ＳＯＣ（制御目標値）の推移を予想したものである。図８に、目標ＳＯＣの推移の予想の一例を示す。本実施形態では、計画区間における道路識別子に対応付けて燃費が向上するように目標ＳＯＣを規定したＳＯＣ管理計画が作成される。なお、このようなＳＯＣ管理計画を作成する手法は周知（特開２００１−１８３１５０号公報、「新エネルギー自動車の開発１２３〜１２４頁」ＣＭＣ出版等参照）であるので、ここではその詳細についての説明は省略する。
【００５５】
次に、走行時処理について説明する。図９に、走行時処理のフローチャートを示す。制御部２４は、車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、図３、５、７に示した処理を並行して図９に示す処理を実施する。
【００５６】
まず、走行中の道路を特定する（Ｓ４００）。具体的には、マップマッチング処理２５の判定毛かに基づいて自車が走行している道路を特定する。
【００５７】
次に、自車が計画制御対象候補区間に進入したか否かを判定する（Ｓ４０２）。具体的には、走行中の道路が、計画制御対象候補区間として耐久記憶媒体２３に記憶された各道路になったか否かに基づいて自車が計画制御対象候補区間に進入したか否かを判定する。
【００５８】
ここで、自車が計画制御対象候補区間に進入していない場合、Ｓ４０２の判定はＮＯとなり、Ｓ４００の判定を繰り返し実施する。この場合、ＨＶ制御部１０は、車速、アクセル開度等に応じた駆動制御を自律的に行う。
【００５９】
そして、図１０に示すように、自車が計画制御対象候補区間１に進入すると、Ｓ４０２の判定はＹＥＳとなり、次に、制御目標値の読み出しを行う（Ｓ４０４）。具体的には、計画制御対象候補区間１に対した規定された制御指標のスケジュールを参照して自車が位置する地点における制御目標値を耐久記憶媒体２３から読み出す。
【００６０】
次に、制御目標値をＨＶ制御部１０へ通知する（Ｓ４０６）。具体的には、耐久記憶媒体２３から読み出した自車が位置する地点における制御目標値をＨＶ制御部１０へ通知する。これにより、ＨＶ制御部１０は、バッテリ９の充電量がこの制御目標値に近づくように駆動制御を行う。
【００６１】
次に、計画区間から離脱したか否かを判定する（Ｓ４０８）。具体的には、走行中の道路が、計画制御対象候補区間として耐久記憶媒体２３に記憶された各道路でなくなったか否かに基づいて自車が計画区間から離脱したか否かを判定する。
【００６２】
ここで、自車が計画制御対象候補区間１を走行中の場合、Ｓ４０８の判定はＮＯとなり、Ｓ４０４へ戻る。したがって、計画制御対象候補区間１に対した規定された制御目標値に従った駆動制御が実施される。
【００６３】
そして、自車が計画制御対象候補区間１の区間外へ進行すると、Ｓ４０８の判定はＹＥＳとなり、次に、制御目標値の通知を終了する（Ｓ４１０）。具体的には、ＨＶ制御部１０に対する制御目標値の通知を停止し、Ｓ４００へ戻る。これにより、ＨＶ制御部１０は、車速、アクセル開度等に応じた駆動制御を自律的に行うようになる。
【００６４】
更に、車両が走行して図１０に示した計画制御候補区間２内に進入すると、計画制御候補区間２に対して規定された制御目標値に従った駆動制御が実施され、車両が計画制御候補区間２の区間外へ進行すると、ＨＶ制御部１０に対する制御目標値の通知を停止し、ＨＶ制御部１０は、車速、アクセル開度等に応じた駆動制御を自律的に行うようになる。
【００６５】
上記した構成によれば、バッテリ残量が予め定められた上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった地点を基準地点として、当該基準地点を含む手前の一定区間と、基準地点を含む先方の一定区間とを連結した区間を計画制御対象候補区間として特定し、この計画制御対象候補区間について、耐久記憶媒体２３に記憶された走行条件を用いてバッテリ残量が規格範囲内に収まるように制御指標のスケジュールを計画し、車両が計画制御対象候補区間に進入したことを判定した場合、当該車両が進入した計画制御対象候補区間に対して規定された制御指標のスケジュールに従って動力源の駆動制御が行われる。すなわち、目的地に至る経路を特定するための操作を必要とすることなく、エネルギー消費量の低減を図ることができる。
【００６６】
また、車両の走行に伴って収集した直近の一定距離分の走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を耐久記憶媒体２３に蓄積記憶させるとともに、バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、車両の走行に伴ってバッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった基準地点を含む先方の走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を耐久記憶媒体２３に蓄積記憶させるようになっているので、車両の走行に伴って収集した全ての走行条件を耐久記憶媒体２３に蓄積記憶させる必要がなく、走行条件を記憶させるための耐久記憶媒体２３の記憶領域を少なくすることが可能である。
【００６７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。
【００６８】
例えば、上記実施形態では、車両駆動制御装置の搭載車両として、走行用の動力源としてエンジンおよびモータを用いるハイブリッド車両を例に示したが、例えば、家庭用電源等による充電に対応したプラグインハイブリッド車両としてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、バッテリ残量が１回でも予め定められた規格範囲外となったことを判定した場合、バッテリ残量が規格範囲外となった地点を基準地点として計画制御対象候補区間を特定し、この計画制御対象候補区間について制御指標のスケジュールを計画したが、例えば、計画制御対象候補区間として予め定められた基準回数以上、耐久記憶媒体２３に記憶された区間について、制御指標のスケジュールを計画するように構成してもよい。このような構成では、例えば、過去に１回だけバッテリ残量が規格範囲外となった地点を含むような計画制御対象候補区間に対しては計画制御を実施せず、計画制御対象候補区間として予め定められた基準回数以上、耐久記憶媒体２３に記憶された区間に対して計画制御を実施するといったことが可能である。
【００７０】
なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、耐久記憶媒体２３が記憶手段に相当し、Ｓ１００、Ｓ２０６が走行条件蓄積記憶処理手段に相当し、Ｓ３０２が計画制御対象候補区間特定処理に相当し、Ｓ３０４、Ｓ３０６がスケジュール計画手段に相当する。
【符号の説明】
【００７１】
１ エンジン
２ 発電機
３ モータ
４ 差動装置
５ａ タイヤ
５ｂ タイヤ
６ インバータ
７ ＤＣリンク
８ インバータ
９ バッテリ
１０ ＨＶ制御部
１１ ＧＰＳ受信機
１２ 方位センサ
１３ 車速センサ
１４ 地図ＤＢ記憶部
１５ 勾配センサ
１６ 無線受信機
２０ ナビゲーションＥＣＵ
２１ ＲＡＭ
２２ ＲＯＭ
２３ 耐久記憶媒体
２４ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力源として内燃機関と電動機を使用する車両に搭載され、規定された制御指標のスケジュールに従って前記動力源の駆動制御を行うことが可能な車両駆動制御装置であって、
前記車両の走行に伴って、前記制御指標のスケジュールを規定するための走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を記憶手段に蓄積記憶させる処理を実施する走行条件蓄積記憶処理手段と、
前記車両の走行に伴って、前記車両の電動機に電力を供給するバッテリの残量を表すバッテリ残量が予め定められた上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、前記バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった地点を基準地点として、当該基準地点を含む手前の一定区間と、前記基準地点を含む先方の一定区間とを連結した区間を計画制御対象候補区間として特定する計画制御対象候補区間特定処理と、
前記計画制御対象候補区間について、前記記憶手段に記憶された前記走行条件を用いて前記バッテリ残量が規格範囲内に収まるように前記制御指標のスケジュールを計画するスケジュール計画手段と、を備え、
前記車両が前記計画制御対象候補区間に進入したことを判定した場合、当該車両が進入した計画制御対象候補区間に対して規定された前記制御指標のスケジュールに従って前記動力源の駆動制御を行うことを特徴とする車両駆動制御装置。
【請求項２】
前記スケジュール計画手段は、前記計画制御対象候補区間として予め定められた基準回数以上、前記記憶手段に記憶された区間について、前記制御指標のスケジュールを計画することを特徴とする請求項１に記載の車両駆動制御装置。
【請求項３】
前記走行条件蓄積記憶処理手段は、前記車両の走行に伴って収集した直近の一定距離分の前記走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を前記記憶手段に蓄積記憶させるとともに、前記バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、前記車両の走行に伴って前記バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった前記基準地点を含む先方の前記走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を前記記憶手段に蓄積記憶させることを特徴とする請求項１または２に記載の車両駆動制御装置。
【請求項１】
走行用の動力源として内燃機関と電動機を使用する車両に搭載され、規定された制御指標のスケジュールに従って前記動力源の駆動制御を行うことが可能な車両駆動制御装置であって、
前記車両の走行に伴って、前記制御指標のスケジュールを規定するための走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を記憶手段に蓄積記憶させる処理を実施する走行条件蓄積記憶処理手段と、
前記車両の走行に伴って、前記車両の電動機に電力を供給するバッテリの残量を表すバッテリ残量が予め定められた上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、前記バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった地点を基準地点として、当該基準地点を含む手前の一定区間と、前記基準地点を含む先方の一定区間とを連結した区間を計画制御対象候補区間として特定する計画制御対象候補区間特定処理と、
前記計画制御対象候補区間について、前記記憶手段に記憶された前記走行条件を用いて前記バッテリ残量が規格範囲内に収まるように前記制御指標のスケジュールを計画するスケジュール計画手段と、を備え、
前記車両が前記計画制御対象候補区間に進入したことを判定した場合、当該車両が進入した計画制御対象候補区間に対して規定された前記制御指標のスケジュールに従って前記動力源の駆動制御を行うことを特徴とする車両駆動制御装置。
【請求項２】
前記スケジュール計画手段は、前記計画制御対象候補区間として予め定められた基準回数以上、前記記憶手段に記憶された区間について、前記制御指標のスケジュールを計画することを特徴とする請求項１に記載の車両駆動制御装置。
【請求項３】
前記走行条件蓄積記憶処理手段は、前記車両の走行に伴って収集した直近の一定距離分の前記走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を前記記憶手段に蓄積記憶させるとともに、前記バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となったことを判定した場合、前記車両の走行に伴って前記バッテリ残量が上限規格値または下限規格値となった前記基準地点を含む先方の前記走行条件を予め定められた区間毎に収集し、当該収集した走行条件を前記記憶手段に蓄積記憶させることを特徴とする請求項１または２に記載の車両駆動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−７１７５６（Ｐ２０１２−７１７５６Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１９３４４（Ｐ２０１０−２１９３４４）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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