CN114074648A - 车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
适当地进行基于车辆的行驶预定路径的蓄电池的充放电的控制的车辆的控制装置。车辆具备通过被供给蓄电池的电力而驱动驱动轮且能够将再生电力供给至蓄电池的第一电动发电机,所述车辆的控制装置的放电控制部在行驶预定路径包含第一电动发电机能够再生的多个再生区间的情况下,提取车辆侧的第一再生区间、最接近第一再生区间的第二再生区间、以及它们之间的可放电区间。并且,在第一再生区间的再生预测电力量大于可放电区间的放电预测电力量的情况下,将合并了第一再生区间、第二再生区间及可放电区间而得到的区间设定为控制对象区间,基于该控制对象区间中的再生预测电力量,在到达该控制对象区间的开始地点之前,执行使蓄电池放电的放电控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆的控制装置。
背景技术
近年来,开发出了诸如混合动力电动汽车(Hybrid Electrical Vehicle)等车辆,该车辆具备作为车辆的驱动源的电动机(电动发电机)以及向该电动机供给电力的蓄电装置(蓄电池)。在这样的车辆中也存在如下技术:通过将伴随车辆的制动而由电动机再生发电得到的电力供给至蓄电装置,从而能够对蓄电装置进行充电。另外,在这样的车辆中也存在如下技术:基于车辆的行驶预定路径来控制蓄电装置的充放电。
例如,在专利文献1中公开了如下技术:在满足规定的条件的下坡包含于车辆的行驶预定路径的情况下,使蓄电池的剩余容量成为比标准剩余容量小的第一剩余容量。另外,在专利文献2中公开了如下技术:基于车辆的行驶预定路径中的道路坡度以及车速的预测结果来预测在该行驶预定路径中的高压蓄电池的SOC,并在基于预测的SOC判定为高压蓄电池成为饱和状态的情况下,增加高压蓄电池的放电量,使得其不会成为饱和状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第6344429号公报
专利文献2:日本专利第6436071号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在现有技术中,从适当地进行基于车辆的行驶预定路径的蓄电装置的充放电的控制的观点出发,仍存在改善的余地。例如,在现有技术中,存在如下情况:在车辆的行驶预定路径中存在电动机能够进行再生动作的多个再生区间的情况下,在车辆通过这多个再生区间时电动机再生发电而得到的电力无法完全向蓄电装置供给,无法有效利用该电力。另外,在现有技术中,存在如下情况:在车辆的行驶预定路径中存在蓄电装置的电力供给至电动机的多个放电区间的情况下,在车辆通过这多个放电区间时无法确保能够向电动机供给的蓄电装置的电力,在通过这多个放电区间时的车辆的输出降低。
本发明提供一种能够适当地进行基于车辆的行驶预定路径的蓄电装置的充放电的控制的车辆的控制装置。
用于解决课题的方案
第一发明提供一种车辆的控制装置,该车辆具备:
蓄电装置;以及
电动机,其与驱动轮连结,通过被供给所述蓄电装置的电力而被驱动,并且能够将通过再生动作产生的再生电力供给至所述蓄电装置,
其中,
所述车辆的控制装置具备放电控制部,在所述电动机能够进行再生动作的再生区间包含于所述车辆的行驶预定路径的情况下,所述放电控制部能够基于所述蓄电装置的剩余容量以及该再生区间中的再生预测电力量,在所述车辆到达该再生区间的开始地点之前执行使所述蓄电装置放电的放电控制,
在所述行驶预定路径中包含多个所述再生区间的情况下,所述放电控制部提取所述多个再生区间中的所述车辆侧的第一再生区间、所述多个再生区间中的在所述车辆的行进方向上最接近所述第一再生区间的第二再生区间、以及所述第一再生区间与所述第二再生区间之间的可放电区间,
在所述第一再生区间中的再生预测电力量大于所述可放电区间中的放电预测电力量的情况下,所述放电控制部将合并了所述第一再生区间、所述第二再生区间以及所述可放电区间而得到的区间设定为视作一个再生区间的控制对象区间,
所述放电控制部基于所述蓄电装置的剩余容量以及所述控制对象区间中的再生预测电力量,在所述车辆到达该控制对象区间的开始地点之前,执行所述放电控制。
第二发明提供一种车辆的控制装置,该车辆具备:
蓄电装置;
电动机,其与驱动轮连结且通过被供给所述蓄电装置的电力而被驱动;以及
进行发电的发电机,其能够将发出的电力供给至所述蓄电装置,
其中,
所述车辆的控制装置具备充电控制部,在所述蓄电装置的电力被供给至所述电动机的放电区间包含于所述车辆的行驶预定路径的情况下,所述充电控制部能够基于所述蓄电装置的剩余容量以及该放电区间中的放电预测电力量,在所述车辆到达该放电区间的开始地点之前,执行利用所述发电机发出的电力对所述蓄电装置进行充电的充电控制,
在所述行驶预定路径中包含多个所述放电区间的情况下,所述充电控制部提取所述多个放电区间中的所述车辆侧的第一放电区间、所述多个放电区间中的在所述车辆的行进方向上最接近所述第一放电区间的第二放电区间、以及所述第一放电区间与所述第二放电区间之间的可充电区间,
在所述第一放电区间中的放电预测电力量大于所述可充电区间中的充电预测电力量的情况下,所述充电控制部将合并了所述第一放电区间、所述第二放电区间以及所述可充电区间而得到的区间设定为视作一个放电区间的控制对象区间,
所述充电控制部基于所述蓄电装置的剩余容量以及所述控制对象区间中的放电预测电力量,在所述车辆到达该控制对象区间的开始地点之前执行所述充电控制。
发明效果
根据本发明,能够适当地进行基于车辆的行驶预定路径的蓄电装置的充放电的控制。
附图说明
图1是表示本实施方式的车辆的概略结构的图。
图2是表示将多个再生区间合并而设为一个控制对象区间的情况的一例的图。
图3是表示将多个再生区间分别设为单独的控制对象区间的情况的一例的图。
图4是表示放电控制处理的一例的流程图(其一)。
图5是表示放电控制处理的一例的流程图(其二)。
图6是表示将多个放电区间合并而设为一个控制对象区间的情况的一例的图。
图7是表示将多个放电区间分别设为单独的控制对象区间的情况的一例的图。
图8是表示充电控制处理的一例的流程图(其一)。
图9是表示充电控制处理的一例的流程图(其二)。
附图标记说明:
10 车辆
20 控制装置
21 放电控制部
22 充电控制部
BAT 蓄电池(蓄电装置)
ENG 发动机(内燃机)
MG1 第一电动发电机(电动机)
MG2 第二电动发电机(发电机)
R1、R2、R3、R4 行驶预定路径
Rs_A、Rs_B、Rs_C、Rs_D 再生区间
Rs_E、Rs_F、Rs_G、Rs_H 放电区间
Rs_X1、Rs_X2 可放电区间
Rs_Y1、Rs_Y2 可充电区间
Rs_t1、Rs_t2 控制对象区间。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的车辆的控制装置的一实施方式进行详细说明。
【车辆】
如图1所示,作为本发明中的车辆的一例的车辆10是混合动力电动汽车,并且构成为包括发动机ENG、第一电动发电机MG1、第二电动发电机MG2、蓄电池BAT、离合器CL、电力转换装置11、各种传感器12、导航装置13、控制装置20。另外,在图1中,粗实线表示机械连结,双重虚线表示电气配线,细实线箭头表示控制信号或检测信号。
发动机ENG例如是汽油发动机或柴油发动机,并且输出通过使供给的燃料燃烧而产生的动力。发动机ENG与第二电动发电机MG2连结,并且经由离合器CL也与车辆10的驱动轮DW连结。因此,发动机ENG所输出的动力(以下也称为“发动机ENG的输出”)在离合器CL处于断开状态的情况下,被传递至第二电动发电机MG2,而在离合器CL处于连接状态(接合状态)的情况下,被传递至第二电动发电机MG2以及驱动轮DW。此外,稍后将描述第二电动发电机MG2以及离合器CL。
第一电动发电机MG1例如是交流马达,且是主要用作车辆10的驱动源的电动发电机(所谓的驱动用马达)。第一电动发电机MG1通过被供给电力而被驱动,并且输出与该电力相对应的动力。另外,第一电动发电机MG1与驱动轮DW连结,并且第一电动发电机MG1输出的动力(以下也称为“第一电动发电机MG1的输出”)向驱动轮DW传递。车辆10通过将上述的发动机ENG的输出以及第一电动发电机MG1的输出中的至少一方传递(即供给)至驱动轮DW来行驶。
另外,第一电动发电机MG1经由后述的电力转换装置11与蓄电池BAT及第二电动发电机MG2电连接,并且能够向第一电动发电机MG1供给蓄电池BAT及第二电动发电机MG2中的至少一方的电力。蓄电池BAT是能够充放电的二次电池,且第二电动发电机MG2是主要用作发电机的电动发电机,该情况的详细情况见后述。
另外,第一电动发电机MG1在车辆10制动时进行再生动作,来进行发电(所谓的再生发电)。通过第一电动发电机MG1的再生动作而产生的电力(以下也称为“再生电力”)能够经由电力转换装置11向蓄电池BAT供给。通过将再生电力供给至蓄电池BAT,能够利用再生电力对蓄电池BAT进行充电。
另外,再生电力有时也经由电力转换装置11向第二电动发电机MG2供给。通过将再生电力供给至第二电动发电机MG2,能够进行消耗再生电力而不将再生电力供给至蓄电池BAT的“废电”。
具体而言,在车辆10中,在蓄电池BAT的充电率(SOC:state of charge)为废电开始SOC以上的情况下,通过后述的控制装置20进行控制,以将再生电力供给至第二电动发电机MG2(即进行废电)。换言之,在蓄电池BAT的SOC小于废电开始SOC的情况下,通过控制装置20进行控制,以使再生电力供给至蓄电池BAT(即,进行基于再生电力的蓄电池BAT的充电)。
在此,废电开始SOC是作为执行(开始)废电的条件而预先设定的阈值,并且设为比充满电时的SOC即100[%]小的值(例如90[%])。由此,由于能够抑制蓄电池BAT由于再生电力而成为过充电状态,因此能够抑制因成为过充电状态而导致的蓄电池BAT的劣化。
另外,在废电时,供给至第二电动发电机MG2的再生电力被用于第二电动发电机MG2的驱动,由此产生的动力被输入至发动机ENG,从而被发动机ENG的机械摩擦损耗等消耗。作为用于进行这样的废电的具体的技术,能够使用日本专利第6344429号、日本专利第6531130号等中记载的技术。另外,以下也将用于进行这样的废电的控制装置20的控制称为“废电控制”。
第二电动发电机MG2例如是交流马达,并且是如上述那样主要用作发电机的电动发电机(所谓的发电用马达)。第二电动发电机MG2被发动机ENG的动力驱动,而进行发电。由第二电动发电机MG2产生的电力经由电力转换装置11被供给至蓄电池BAT以及第一电动发电机MG1中的至少一方。通过将第二电动发电机MG2产生的电力供给至蓄电池BAT,从而能够利用该电力对蓄电池BAT进行充电。另外,通过将第二电动发电机MG2产生的电力供给至第一电动发电机MG1,从而能够利用该电力驱动第一电动发电机MG1。
电力转换装置11是与第一电动发电机MG1、第二电动发电机MG2以及蓄电池BAT连接,并且转换输入的电力并输出转换后的电力的装置(所谓的动力控制单元,也称为“PCU”)。具体而言,电力转换装置11构成为包含第一逆变器111、第二逆变器112以及电压控制装置110。第一逆变器111、第二逆变器112以及电压控制装置110分别电连接。
电压控制装置110对输入的电压进行转换,并输出转换后的电压。作为电压控制装置110,能够使用DC/DC转换器等。电压控制装置110例如在向第一电动发电机MG1供给蓄电池BAT的电力的情况下,将蓄电池BAT的输出电压升压并向第一逆变器111输出。另外,电压控制装置110在由第一电动发电机MG1进行再生发电的情况下,将经由第一逆变器111接受到的第一电动发电机MG1的输出电压降压并向蓄电池BAT输出。并且,电压控制装置110在由第二电动发电机MG2进行发电的情况下,将经由第二逆变器112接受到的第二电动发电机MG2的输出电压降压并向蓄电池BAT输出。
第一逆变器111在将蓄电池BAT的电力供给至第一电动发电机MG1的情况下,将经由电压控制装置110接受到的蓄电池BAT的电力(直流)转换为交流并向第一电动发电机MG1输出。另外,第一逆变器111在由第一电动发电机MG1进行再生发电的情况下,将从第一电动发电机MG1接受到的电力(交流)转换为直流并向电压控制装置110输出。并且,第一逆变器111在进行了上述废电控制的情况下,将从第一电动发电机MG1接受到的电力(交流)转换为直流并向第二逆变器112输出。
第二逆变器112在由第二电动发电机MG2进行发电的情况下,将从第二电动发电机MG2接受到的电力(交流)转换为直流并向电压控制装置110输出。另外,第二逆变器112在进行了上述废电控制的情况下,将经由第一逆变器111接受到的第一电动发电机MG1的再生电力(直流)转换为交流并向第二电动发电机MG2输出。
蓄电池BAT具有串联或者串并联连接的多个蓄电单体,例如构成为能够输出100至400[V]这样的高电压。作为蓄电池BAT的蓄电单体,能够使用锂离子蓄电池、镍氢蓄电池等。
离合器CL能够采用将从发动机ENG到驱动轮DW的动力传递路径连接(接合)的连接状态、以及将从发动机ENG到驱动轮DW的动力传递路径断开(切断)的断开状态。发动机ENG的输出仅在离合器CL处于连接状态的情况下传递至驱动轮DW,而在离合器CL处于断开状态的情况下不传递至驱动轮DW。
各种传感器12包括:例如用于检测车辆10的速度(以下也称为“车速”)的车速传感器、用于检测对车辆10的加速踏板进行的操作量的加速踏板位置(以下也称为“AP”)传感器、用于检测与蓄电池BAT有关的各种信息(例如蓄电池BAT的输出电压、充放电电流、温度)的蓄电池传感器等。各种传感器12的检测结果作为检测信号发送至控制装置20。
导航装置13具备存储地图数据等的存储装置(例如闪存)、能够基于从测位卫星接收到的信号确定车辆10的位置(以下也称为“本车位置”)的全球导航卫星***(GNSS:global navigation satellite system)接收机、显示各种信息的显示器、接受来自车辆10的用户(例如驾驶员)的操作的操作按钮(包括触摸面板)等。
导航装置13所存储的地图数据包含与道路相关的道路数据。在道路数据中,各道路按每个规定的区间划分,且道路数据包含与各区间对应的路段以及将路段彼此连接的节点的信息。另外,在道路数据中,与各路段建立对应关系地设置有表示与该路段对应的区间的限制速度(例如法定速度)、坡度等的属性信息。
导航装置13例如参照地图数据等来决定从本车位置到由车辆10的用户设定的目的地之间的路径(以下称为“引导路径”),并将决定的引导路径显示于显示器,由此来引导用户。
另外,导航装置13参照本车位置、车辆10的行进方向、设定的目的地、地图数据等,预测车辆10的行驶预定路径。作为一例,导航装置13将处于距本车位置在车辆10的行进方向上(即前方)的规定范围内的区间(例如从本车位置在行进方向上行进10[km]为止的区间)预测为行驶预定路径。
导航装置13在预测到行驶预定路径时,将关于该行驶预定路径的路径信息向控制装置20发送。该路径信息中包含:表示行驶预定路径所包含的各区间的信息、和各区间的属性信息。由此,导航装置13能够将行驶预定路径所包含的各区间和该区间的限制速度、坡度等通知给控制装置20。另外,导航装置13适当地将本车位置也通知给控制装置20。
而且,导航装置13也可以是,构成为能够接收包含拥堵信息的道路交通信息,并将接收到的道路交通信息发送至控制装置20。以这种方式,导航装置13能够将行驶预定路径的拥堵状况等通知给控制装置20。
控制装置20是本发明的车辆的控制装置的一例,以能够与发动机ENG、离合器CL、电力转换装置11、各种传感器12以及导航装置13进行通信的状态设置,控制发动机ENG的输出,或者通过控制电力转换装置11来控制第一电动发电机MG1、第二电动发电机MG2的输出,或者控制离合器CL的状态。由此,如后所述,控制装置20能够控制车辆10的行驶模式,进行放电控制或进行充电控制。另外,控制装置20也能够如上述那样进行废电控制。
控制装置20例如能够由电子控制单元(ECU:electronic control unit)实现,该电子控制单元具备进行各种运算的处理器、存储各种信息的存储装置、控制控制装置20的内部与外部之间数据的输入输出的输入输出装置等。另外,控制装置20可以由一个ECU实现,也可以由多个ECU实现。
【车辆的行驶模式】
接着,对车辆10的行驶模式进行说明。车辆10作为行驶模式能够采用EV行驶模式、混合动力行驶模式以及发动机行驶模式。而且,车辆10通过这些行驶模式中的任意的行驶模式行驶。使车辆10以哪种行驶模式行驶由控制装置20控制。
【EV行驶模式】
EV行驶模式是仅将蓄电池BAT的电力向第一电动发电机MG1供给,并在根据该电力而第一电动发电机MG1输出的动力的作用下使车辆10行驶的行驶模式。
具体而言,在EV行驶模式的情况下,控制装置20将离合器CL设为断开状态。另外,在EV行驶模式的情况下,控制装置20停止向发动机ENG的燃料的供给(进行所谓的燃料切断),从而使来自发动机ENG的动力的输出停止。即,在EV行驶模式下,也不进行基于第二电动发电机MG2的发电。而且,在EV行驶模式的情况下,控制装置20仅将蓄电池BAT的电力向第一电动发电机MG1供给,从第一电动发电机MG1输出与该电力相对应的动力,并通过该动力使车辆10行驶。
控制装置20以即使仅向第一电动发电机MG1供给蓄电池BAT的电力作为第一电动发电机MG1根据该电力而输出的动力也能得到车辆10的行驶所要求的驱动力(所谓要求驱动力)为条件,使车辆10以EV行驶模式行驶。
此外,在EV行驶模式下,停止向发动机ENG的燃料的供给,因此与向发动机ENG供给燃料的其他行驶模式相比,发动机ENG消耗的燃料减少,并且车辆10的燃料效率得以提高。因此,通过使车辆10设为EV行驶模式的频度(机会)增加,能够实现车辆10的燃料效率提高。
另一方面,由于在EV行驶模式下,不进行基于第二电动发电机MG2的发电,仅通过蓄电池BAT的电力来驱动第一电动发电机MG1,因此蓄电池BAT的SOC容易降低。换言之,当通过EV行驶模式使车辆10行驶时,与通过其他行驶模式使车辆10行驶的情况相比,能够迅速地进行蓄电池BAT的放电。
【混合动力行驶模式】
混合动力行驶模式是至少将第二电动发电机MG2的电力向第一电动发电机MG1供给,并以根据该电力而第一电动发电机MG1输出的动力为主使车辆10行驶的行驶模式。
具体而言,在混合动力行驶模式的情况下,控制装置20将离合器CL设为断开状态。另外,在混合动力行驶模式的情况下,控制装置20进行向发动机ENG的燃料的供给,使动力从发动机ENG输出,并通过发动机ENG的动力来驱动第二电动发电机MG2。由此,在混合动力行驶模式下,进行基于第二电动发电机MG2的发电。
而且,在混合动力行驶模式的情况下,控制装置20将第二电动发电机MG2产生的电力向第一电动发电机MG1供给,并使第一电动发电机MG1输出与该电力相对应的动力。从第二电动发电机MG2向第一电动发电机MG1供给的电力大于从蓄电池BAT向第一电动发电机MG1供给的电力。因此,在混合动力行驶模式下,与EV行驶模式相比,能够增大第一电动发电机MG1的输出,并且作为使车辆10行驶的驱动力(以下也称为“车辆10的输出”)能够获得较大的驱动力。
此外,在混合动力行驶模式的情况下,控制装置20也可以根据需要也将蓄电池BAT的电力向第一电动发电机MG1供给。即,控制装置20也可以在混合动力行驶模式中,将第二电动发电机MG2以及蓄电池BAT这两者的电力向第一电动发电机MG1供给。由此,与仅将第二电动发电机MG2的电力向第一电动发电机MG1供给的情况相比,能够增大向第一电动发电机MG1供给的电力,并且作为车辆10的输出能够获得更大的驱动力。
【发动机行驶模式】
发动机行驶模式是以发动机ENG输出的动力为主使车辆10行驶的行驶模式。
具体而言,在发动机行驶模式的情况下,控制装置20将离合器CL设为连接状态。另外,在发动机行驶模式的情况下,控制装置20进行向发动机ENG的燃料的供给,并使动力从发动机ENG输出。在发动机行驶模式的情况下,由于离合器CL处于连接状态,因此发动机ENG的动力被传递至驱动轮DW而驱动驱动轮DW。由此,车辆10行驶。
另外,在发动机行驶模式的情况下,控制装置20也可以根据需要将蓄电池BAT的电力供给至第一电动发电机MG1。由此,在发动机行驶模式下,能够也使用通过供给蓄电池BAT的电力而第一电动发电机MG1输出的动力使车辆10行驶,且与仅通过发动机ENG的动力使车辆10行驶的情况相比,作为车辆10的输出能够获得更大的驱动力。另外,由此,与仅通过发动机ENG的动力使车辆10行驶的情况相比,能够抑制发动机ENG的输出,并且能够实现车辆10的燃料效率提高。
【控制装置】
接着,对控制装置20进行说明。如图1所示,控制装置20作为通过处理器执行存储在控制装置20的存储装置中的程序而实现的功能部而具备放电控制部21。
放电控制部21构成为,在车辆10的行驶预定路径中包含第一电动发电机MG1能够进行再生动作的再生区间的情况下,能够基于蓄电池BAT的剩余容量以及该再生区间中的再生预测电力量,在车辆10到达该再生区间的开始地点之前执行使蓄电池BAT放电的放电控制。在此,再生区间例如是远离车辆10的一侧的端部即结束地点的标高低于靠近车辆10的一侧的端部即开始地点的标高的下坡。
在放电控制时,放电控制部21如果在车辆10通过混合动力行驶模式或发动机行驶模式行驶中,而使发动机ENG的输出减少,另一方面,通过使从蓄电池BAT向第一电动发电机MG1供给的电力增加而使第一电动发电机MG1的输出增加。通过进行这样的放电控制,能够抑制车辆10的输出的降低,并且减少发动机ENG消耗的燃料,从而实现车辆10的燃料效率提高。
另外,优选的是,即使放电控制部21通过放电控制使发动机ENG的输出、第一电动发电机MG1的输出变化,在放电控制的前后车辆10的输出也不变化。以这种方式,能够在抑制可能导致车辆10的商品性降低的不自然的加速、迟缓的发生的同时进行放电控制。
另外,在放电控制时,放电控制部21也可以是,通过使车辆10以EV行驶模式行驶的频度增加,使蓄电池BAT的放电量增加,并且进行蓄电池BAT的放电。具体而言,在该情况下,放电控制部21通过放电控制使EV许可电力增加。在此,EV许可电力是允许从蓄电池BAT放出的电力(例如每单位时间的电力)的最大值。
即,通过使EV许可电力增加,从而能够使能够从蓄电池BAT向第一电动发电机MG1供给的电力(例如每单位时间的电力)的最大值增加。因此,能够增加仅通过蓄电池BAT的电力而第一电动发电机MG1能够输出的动力的最大值。由此,作为仅通过蓄电池BAT的电力而由第一电动发电机MG1能够输出的动力,容易获得车辆10的行驶所要求的驱动力。换言之,由于用于使车辆10以EV行驶模式行驶的条件容易成立,因此能够使车辆10以EV行驶模式行驶的频度增加。
另外,在放电控制时,放电控制部21基于在车辆10的行驶预定路径中所包含的再生区间中能够产生的再生预测电力量,决定成为在车辆10到达该再生区间的开始地点之前应该放电的目标值的目标放电电力量。在此,再生预测电力量是车辆10在再生区间行驶时在该再生区间中能够产生的再生电力的合计值。再生预测电力量能够基于再生区间的坡度、在再生区间行驶时的车速等来预测。另外,在再生区间行驶时的车速能够基于再生区间的限制速度、拥堵状况等来预测。
在决定目标放电电力量时,放电控制部21将从此时的蓄电池BAT的剩余容量以及再生预测电力量的合计值中减去成为执行废电控制的条件的蓄电池BAT的剩余容量而得到的值决定为目标放电电力量。在此,蓄电池BAT的剩余容量是在蓄电池BAT中蓄电的电力量。当前的蓄电池BAT的剩余容量能够基于来自上述的蓄电池传感器的检测信号来导出。另外,成为执行废电控制的条件的蓄电池BAT的剩余容量(以下也称为“废电开始剩余容量”)是蓄电池BAT的SOC成为上述废电开始SOC时的蓄电池BAT的剩余容量。废电开始剩余容量预先设定于控制装置20。
放电控制部21将这样决定的目标放电电力量设为目标值,在车辆10到达再生区间的开始地点之前,执行使与该目标放电电力量相当的量的电力从蓄电池BAT放出的放电控制。由此,作为车辆10到达再生区间的开始地点时的蓄电池BAT的剩余容量,能够事先设为不进行废电而将再生区间中能够产生的再生电力能够向蓄电池BAT供给(即对蓄电池BAT进行充电)的剩余容量。
另外,也考虑在车辆10的行驶预定路径中包含多个再生区间。例如,在此,考虑在车辆10的行驶预定路径中包含彼此接近的两个再生区间的情况。在这样的情况下,当假设仅考虑这两个再生区间中的成为车辆10侧的第一个再生区间来执行放电控制时,能够不进行废电而将第一个再生区间中能够产生的再生电力回收,但是可能发生如下事态:在第二个再生区间之前没来得及进行蓄电池BAT的放电,在第二个再生区间中能够产生的再生电力无法回收而导致废电。在发生了这样的事态的情况下,无法有效利用在第二个再生区间中产生的再生电力。
因此,放电控制部21在车辆10的行驶预定路径中包含多个再生区间的情况下,提取该多个再生区间中的车辆10侧的(例如在车辆10的行进方向上最接近车辆10的)第一再生区间、该多个再生区间中的在车辆10的行进方向上最接近第一再生区间的第二再生区间、以及第一再生区间与第二再生区间之间的可放电区间。在此,可放电区间是与再生区间不同的区间,例如是结束地点的标高比开始地点的标高高的上坡、开始地点的标高与结束地点的标高相同的平路。
并且,放电控制部21在第一再生区间中的再生预测电力量大于第一再生区间与第二再生区间之间的可放电区间中的放电预测电力量的情况下,将合并了第一再生区间、第二再生区间以及第一再生区间与第二再生区间之间的可放电区间而得到的区间设定为视作一个再生区间的控制对象区间,并基于蓄电池BAT的剩余容量以及该控制对象区间中的再生预测电力量来执行放电控制。由此,放电控制部21即使在车辆10的行驶预定路径中包含多个再生区间的情况下,也能够不进行废电而将在这多个再生区间中能够产生的再生电力供给至蓄电池BAT(即对蓄电池BAT进行充电),能够有效利用该再生电力。
另一方面,放电控制部21在第一再生区间中的再生预测电力量为第一再生区间与第二再生区间之间的可放电区间中的放电预测电力量以下的情况下,将第一再生区间及第二再生区间分别设定为单独的控制对象区间。并且,在该情况下,放电控制部21分别执行基于第一再生区间中的再生预测电力量的放电控制和基于第二再生区间中的再生预测电力量的放电控制。
以下,说明将多个再生区间合并为一个控制对象区间的情况、以及将多个再生区间分别设为单独的控制对象区间的情况的具体的一例。
【将多个再生区间合并为一个控制对象区间的情况】
图2所示的第一例是将多个再生区间合并为一个控制对象区间的情况的一例。另外,在图2中,车辆10从左向右行驶。在图2所示的第一例中,在车辆10的行驶预定路径R1中包含开始地点为A0且结束地点为A1的再生区间Rs_A和开始地点为B0且结束地点为B1的再生区间Rs_B。另外,在再生区间Rs_A与再生区间Rs_B之间,存在开始地点为A1且结束地点为B0的可放电区间Rs_X1。
在此,将再生区间Rs_A的再生预测电力量设为再生预测电力量Pg_A,并将再生区间Rs_B的再生预测电力量设为再生预测电力量Pg_B。另外,将可放电区间Rs_X1的放电预测电力量设为放电预测电力量Pd_X1。放电预测电力量Pd_X1是在可放电区间Rs_X1中视作车辆10通过EV行驶模式行驶的情况下从蓄电池BAT放出的电力量。换言之,放电预测电力量Pd_X1是在可放电区间Rs_X1中,在视作仅将蓄电池BAT的电力供给至第一电动发电机MG1并仅通过根据该电力而由第一电动发电机MG1输出的动力使车辆10行驶的情况下,从蓄电池BAT放出的电力量。即,放电预测电力量Pd_X1是在可放电区间Rs_X1中能够从蓄电池BAT放出的最大电力量。
以这种方式,即使通过将能够在可放电区间中从蓄电池BAT放出的最大电力量用作该可放电区间中的放电预测电力量,来执行放电控制,也能够确保车辆10通过该可放电区间时所需的蓄电池BAT的剩余容量。因此,能够抑制在车辆10通过该可放电区间时蓄电池BAT的剩余容量不足而导致车辆10的输出降低。
在行驶预定路径R1中包含再生区间Rs_A、可放电区间Rs_X1以及再生区间Rs_B的情况下,控制装置20对再生区间Rs_A的再生预测电力量Pg_A与可放电区间Rs_X1的放电预测电力量Pd_X1的大小进行比较。这里,设为|再生预测电力量Pg_A|>|放电预测电力量Pd_X1|。
以这种方式,在再生预测电力量Pg_A的大小大于放电预测电力量Pd_X1的大小的情况下,控制装置20将合并了再生区间Rs_A、可放电区间Rs_X1以及再生区间Rs_B而得到的区间设定为一个控制对象区间Rs_t1,并且将合并了这些区间而得到的区间作为一个再生区间来处理。在该情况下,当将控制对象区间Rs_t1的再生预测电力量设为再生预测电力量Pg_t1时,控制装置20设为再生预测电力量Pg_t1=再生预测电力量Pg_A+再生预测电力量Pg_B-放电预测电力量Pd_X1。即,控制装置20将控制对象区间Rs_t1作为得到再生预测电力量Pg_t1的一个再生区间来处理。
然后,控制装置20判断此时的蓄电池BAT的剩余容量及再生预测电力量Pg_t1的合计值是否为废电开始剩余容量以上,如果成为废电开始剩余容量以上,则在车辆10到达控制对象区间Rs_t1的开始地点A0之前执行使蓄电池BAT放电的放电控制。在该放电控制中的目标放电电力量是从此时的蓄电池BAT的剩余容量以及再生预测电力量Pg_t1的合计值中减去废电开始剩余容量而得到的值。由此,控制装置20能够不进行废电而将在控制对象区间Rs_t1、即再生区间Rs_A以及再生区间Rs_B中产生的再生电力供给至蓄电池BAT(即对蓄电池BAT进行充电),能够有效利用该再生电力。
【将多个再生区间分别设为单独的控制对象区间的情况】
图3所示的第二例是将多个再生区间分别设为单独的控制对象区间的情况的一例。另外,在图3中,车辆10从左向右行驶。在图3所示的第二例中,在车辆10的行驶预定路径R2中包含开始地点为C0且结束地点为C1的再生区间Rs_C、以及开始地点为D0且结束地点为D1的再生区间Rs_D。另外,在再生区间Rs_C与再生区间Rs_D之间,存在开始地点为C1且结束地点为D0的可放电区间Rs_X2。
在此,将再生区间Rs_C的再生预测电力量设为再生预测电力量Pg_C,并将再生区间Rs_D的再生预测电力量设为再生预测电力量Pg_D。另外,将可放电区间Rs_X2的放电预测电力量设为放电预测电力量Pd_X2。放电预测电力量Pd_X2是在可放电区间Rs_X2中视作车辆10通过EV行驶模式行驶的情况下从蓄电池BAT放出的电力量。
在行驶预定路径R2中包含再生区间Rs_C、可放电区间Rs_X2以及再生区间Rs_D的情况下,控制装置20对再生区间Rs_C的再生预测电力量Pg_C与可放电区间Rs_X2的放电预测电力量Pd_X2的大小进行比较。在此,设为|再生预测电力量Pg_C|≤|放电预测电力量Pd_X2|。
以这种方式,在再生预测电力量Pg_C的大小为放电预测电力量Pd_X2的大小以下的情况下,控制装置20将再生区间Rs_C以及再生区间Rs_D分别设定为单独的控制对象区间,并将它们作为单独的再生区间来处理。
即,在该情况下,控制装置20判断此时的蓄电池BAT的剩余容量及再生预测电力量Pg_C的合计值是否为废电开始剩余容量以上,如果成为废电开始剩余容量以上,则在车辆10到达再生区间Rs_C的开始地点C0之前执行使蓄电池BAT放电的放电控制。在该放电控制中的目标放电电力量是从此时的蓄电池BAT的剩余容量以及再生预测电力量Pg_C的合计值中减去废电开始剩余容量而得到的值。由此,控制装置20能够不进行废电而将再生区间Rs_C中产生的再生电力供给至蓄电池BAT(即对蓄电池BAT进行充电),能够有效利用该再生电力。
然后,当车辆10到达再生区间Rs_C的开始地点C0时(例如当通过再生区间Rs_C时),接下来,控制装置20判断此时的蓄电池BAT的剩余容量以及再生预测电力量Pg_D的合计值是否为废电开始剩余容量以上,如果成为废电开始剩余容量以上,则在车辆10到达再生区间Rs_D的开始地点D0之前(例如在可放电区间Rs_X2行驶时)执行使蓄电池BAT放电的放电控制。在该放电控制中的目标放电电力量是从此时的蓄电池BAT的剩余容量以及再生预测电力量Pg_D的合计值中减去废电开始剩余容量而得到的值。由此,控制装置20能够不进行废电而将再生区间Rs_D中产生的再生电力供给至蓄电池BAT(即对蓄电池BAT进行充电),能够有效利用该再生电力。
【放电控制处理的一例】
接着,说明控制装置20进行的放电控制处理的一例。控制装置20例如在车辆10处于能够行驶的状态时(例如车辆10的点火电源接通时),执行以下说明的放电控制处理。
如图4所示,控制装置20基于从导航装置13接收到的路径信息,搜索车辆10的行驶预定路径中所包含的再生区间(步骤S01),并判断是否搜索到再生区间(步骤S02)。在未搜索到再生区间的情况下(步骤S02的否),即,在车辆10的行驶预定路径中不包含再生区间的情况下,控制装置20反复进行步骤S01的处理直至搜索到再生区间为止。
然后,当搜索到再生区间时(步骤S02的是),控制装置20预测所搜索到的再生区间的再生预测电力量(步骤S03)。另外,还存在通过步骤S01的处理来搜索多个再生区间的情况。在以这种方式搜索到多个再生区间的情况下,在步骤S03中,控制装置20预测所搜索到的各个再生区间的再生预测电力量。
接着,控制装置20判断是否通过步骤S01的处理而搜索到多个再生区间(步骤S04)。如果未搜索到多个再生区间(步骤S04的否),即,如果搜索到的再生区间是一个,则控制装置20将该再生区间设定为控制对象区间(步骤S05)。
接着,控制装置20导出控制对象区间的再生预测电力量(步骤S06)。例如,如果搜索到的再生区间为一个,并将该再生区间设定为控制对象区间,则控制装置20将该再生区间的再生预测电力量直接作为控制对象区间的再生预测电力量。另一方面,如果搜索到的再生区间为多个并且将合并这些区间而得到的区间设定为控制对象区间,则控制装置20将从作为控制对象区间而合并的多个再生区间的再生预测电力量的合计值中减去它们之间的可放电区间的放电预测电力量而得到的值作为控制对象区间的再生预测电力量。
另外,如上所述,在将多个再生区间分别设为单独的控制对象区间的情况下等,控制装置20也有时设定多个控制对象区间。在以这种方式设定了多个控制对象区间的情况下,在步骤S06中,控制装置20导出这些多个控制对象区间中的、在车辆10的行进方向上最接近车辆10的控制对象区间的再生预测电力量。以下,在图4的说明中,仅称为“控制对象区间”时,是指在车辆10的行进方向上最接近车辆10的控制对象区间。
接着,控制装置20判断此时的蓄电池BAT的剩余容量以及通过步骤S06的处理得到的再生预测电力量的合计值是否为废电开始剩余容量以上(步骤S07)。在不成为废电开始剩余容量以上的情况下(步骤S07的否),控制装置20返回到步骤S01的处理。
另一方面,在成为废电开始剩余容量以上的情况下(步骤S07的是),控制装置20执行放电控制(步骤S08)。在该放电控制中的目标放电电力量是从此时的蓄电池BAT的剩余容量以及通过步骤S06的处理得到的再生预测电力量的合计值中减去废电开始剩余容量而得到的值。
另外,在放电控制时,控制装置20也可以基于从本车位置到控制对象区间的开始地点为止的距离、车速等,计算车辆10到达该开始地点为止的到达所需时间,并且以将目标放电电力量除以该到达所需时间而得到的每单位时间的放电电力量进行放电。由此,控制装置20能够抑制从蓄电池BAT一口气放出大电流,抑制蓄电池BAT的劣化、车辆10的动作变得不稳定,并且能够使蓄电池BAT逐渐放电。
另外,控制装置20也可以以上述每单位时间的放电电力量成为阈值为条件,执行(开始)放电控制。由此,控制装置20能够在车辆10充分接近控制对象区间之后执行放电控制。
当假如在车辆10充分接近控制对象区间之前执行放电控制时,可能产生尽管执行了放电控制,但是车辆10因某些原因而脱离行驶预定路径而不在控制对象区间(再生区间)中行驶这样的情况。在这样的情况下,由于不能获得再生电力而蓄电池BAT的SOC停滞,需要驱动发动机ENG以及第二电动发电机MG2而重新对蓄电池BAT进行充电。与此相对,如上所述,通过在车辆10充分接近控制对象区间之后执行放电控制,能够抑制产生这样的情况。
接着,控制装置20判断车辆10是否到达了控制对象区间的开始地点(步骤S09)。在判断为车辆10未到达控制对象区间的开始地点的情况下(步骤S09的否),控制装置20在执行放电控制的同时等待车辆10到达控制对象区间的开始地点。
然后,控制装置20当判断为车辆10到达了控制对象区间的开始地点时(步骤S09的是),判断在车辆10的行驶预定路径中是否存在下一个控制对象区间(步骤S10)。如果存在下一个控制对象区间(步骤S10的是),则控制装置20返回步骤S06的处理,并将该控制对象区间作为处理对象,再次进行上述的处理。另一方面,如果不存在下一个控制对象区间(步骤S10的否),则控制装置20结束图4所示的处理。另外,控制装置20当结束图4所示的处理时,返回到步骤S01的处理,再次开始图4所示的处理。
另外,当在步骤S04中判断为搜索到多个再生区间时(步骤S04的是),控制装置20转移至图5所示的步骤S11的处理,预测第一再生区间与第二再生区间之间的可放电区间的放电预测电力量(步骤S11)。如上所述,在此,第一再生区间是车辆10的行驶预定路径所包含的再生区间中的、在车辆10的行进方向上最接近车辆10的再生区间。另外,第二再生区间是车辆10的行驶预定路径所包含的再生区间中的、在车辆10的行进方向上最接近第一区间的再生区间。
然后,控制装置20判断第一再生区间的再生预测电力量的大小是否大于通过步骤S11的处理得到的放电预测电力量的大小(步骤S12)。在第一再生区间的再生预测电力量大于放电预测电力量的情况下(步骤S12的是),控制装置20将合并了第一再生区间、第二再生区间以及它们之间的可放电区间而得到的区间设定为一个控制对象区间(步骤S13)。控制装置20当将合并了这些第一再生区间、第二再生区间以及可放电区间而得到的区间设定为控制对象区间时,以后将该控制对象区间作为一个再生区间进行处理。
接着,控制装置20判断车辆10的行驶预定路径所包含的再生区间中是否存在未处理的再生区间(未设定为控制对象区间的再生区间)(步骤S14)。如果存在未处理的再生区间(步骤S14的是),则控制装置20返回到步骤S11的处理,再次进行上述的处理。
如果不存在未处理的再生区间(步骤S14的否),则控制装置20转移至步骤S06的处理。另外,在第一再生区间的再生预测电力量为放电预测电力量以下的情况下(步骤S12的否),控制装置20将第一再生区间以及第二再生区间分别设定为单独的控制对象区间(步骤S14),并转移至步骤S06的处理。
如以上说明的那样,根据控制装置20,即使在车辆10的行驶预定路径中包含多个再生区间的情况下,也能够不进行废电而将在这些多个再生区间中能够产生的再生电力供给至蓄电池BAT(即对蓄电池BAT进行充电),能够有效利用该再生电力。
此外,在以上说明的例子中,说明了控制装置20基于车辆10的行驶预定路径来控制蓄电池BAT的放电的例子,但是本发明并不限于此。控制装置20也可以基于车辆10的行驶预定路径来控制蓄电池BAT的充电。
具体而言,在该情况下,如图1所示,控制装置20作为通过处理器执行存储在控制装置20的存储装置中的程序而实现的功能部而具备充电控制部22。
充电控制部22构成为,在蓄电池BAT的电力被供给至第一电动发电机MG1的放电区间包含于车辆10的行驶预定路径的情况下,能够基于蓄电池BAT的剩余容量以及该放电区间中的放电预测电力量,在车辆10到达该放电区间的开始地点之前执行对蓄电池BAT进行充电的充电控制。在此,放电区间例如是远离车辆10的一侧的端部即结束地点的标高比靠近车辆10的一侧的端部即开始地点的标高高的上坡。另外,放电区间也可以是发生了拥堵的区间。
在充电控制时,充电控制部22例如,如果车辆10正在通过混合动力行驶模式行驶,使发动机ENG的输出增加,由此使第二电动发电机MG2发出比第一电动发电机MG1消耗的电力大的电力。由此,能够确保第一电动发电机MG1消耗的电力而维持车辆10的输出,并且对蓄电池BAT进行充电。
另外,在充电控制时,充电控制部22基于在车辆10的行驶预定路径所包含的放电区间中能够放出的放电预测电力量,决定成为车辆10到达该放电区间的开始地点之前应该充电的目标值的目标充电电力量。在此,放电预测电力量是在车辆10在放电区间行驶时能够在该放电区间向第一电动发电机MG1供给的蓄电池BAT的电力的合计值。放电预测电力量能够基于放电区间的坡度、在放电区间行驶时的车速等来预测。另外,在放电区间行驶时的车速能够基于放电区间的限制速度、拥堵状况等来预测。另外,放电预测电力量也可以还包含在放电区间中能够向车辆10所具备的各种辅机供给的蓄电池BAT的电力。
在决定目标充电电力量时,充电控制部22将从成为能够向第一电动发电机MG1供给蓄电池BAT的电力的条件的蓄电池BAT的剩余容量(以下也称为“辅助下限剩余容量”)以及放电预测电力量的合计值中减去当前的蓄电池BAT的剩余容量而得到的值决定为目标充电电力量。辅助下限剩余容量预先设定于控制装置20。
充电控制部22将这样决定的目标充电电力量设为目标值,在车辆10到达放电区间的开始地点之前,执行将与该目标充电电力量相当的量的电力充入蓄电池BAT的充电控制。由此,作为车辆10到达放电区间的开始地点时的蓄电池BAT的剩余容量,能够确保在放电区间能够向第一电动发电机MG1供给的蓄电池BAT的电力。
另外,也考虑在车辆10的行驶预定路径中包含多个放电区间。例如,在此,考虑在车辆10的行驶预定路径中包含彼此接近的两个放电区间的情况。在这样的情况下,当假设仅考虑这两个放电区间中的成为车辆10侧的第一个放电区间来执行充电控制时,在第一个放电区间中能够确保向第一电动发电机MG1供给的蓄电池BAT的电力,但是可能发生如下事态:在第二个放电区间之前没来得及进行蓄电池BAT的充电,无法确保在第二个放电区间中向第一电动发电机MG1供给的蓄电池BAT的电力,在第二个放电区间行驶时的车辆10的输出降低。在发生了这样的事态的情况下,在第二个放电区间中产生车辆10的迟缓,从而导致车辆10的商品性的降低。
因此,充电控制部22在车辆10的行驶预定路径中包含多个放电区间的情况下,提取该多个放电区间中的车辆10侧的(例如在车辆10的行进方向上最接近车辆10的)第一放电区间、该多个放电区间中的在车辆10的行进方向上最接近第一放电区间的第二放电区间、以及第一放电区间与第二放电区间之间的可充电区间。在此,可充电区间是与放电区间不同的区间,例如是结束地点的标高比开始地点的标高低的下坡、开始地点的标高与结束地点的标高相同的平路。
并且,充电控制部22在第一放电区间中的放电预测电力量大于第一放电区间与第二放电区间之间的可充电区间中的充电预测电力量的情况下,将合并了第一放电区间、第二放电区间以及第一放电区间与第二放电区间之间的可充电区间而得到的区间设定为视作一个放电区间的控制对象区间,并基于蓄电池BAT的剩余容量以及该控制对象区间中的放电预测电力量来执行充电控制。由此,充电控制部22即使在车辆10的行驶预定路径中包含多个放电区间的情况下,也能够确保在这多个放电区间中能够向第一电动发电机MG1供给的蓄电池BAT的电力,能够维持车辆10的输出。
另一方面,充电控制部22在第一放电区间中的放电预测电力量为第一放电区间与第二放电区间之间的可充电区间中的充电预测电力量以下的情况下,将第一放电区间以及第二放电区间分别设定为单独的控制对象区间。并且,在该情况下,充电控制部22分别执行基于第一放电区间中的放电预测电力量的充电控制和基于第二放电区间中的放电预测电力量的充电控制。
以下,说明将多个放电区间合并为一个控制对象区间的情况、以及将多个放电区间分别设为单独的控制对象区间的情况的具体的一例。
【将多个放电区间合并为一个控制对象区间的情况】
图6所示的第三例是将多个放电区间合并为一个控制对象区间的情况的一例。另外,在图6中,车辆10从左向右行驶。在图6所示的第三例中,在车辆10的行驶预定路径R3中包含开始地点为E0且结束地点为E1的放电区间Rs_E、以及开始地点为F0且结束地点为F1的放电区间Rs_F。另外,在放电区间Rs_E与放电区间Rs_F之间,存在开始地点为E1且结束地点为F0的可充电区间Rs_Y1。
在此,将放电区间Rs_E的放电预测电力量设为放电预测电力量Pd_E,并将放电区间Rs_F的放电预测电力量设为放电预测电力量Pd_F。另外,将可充电区间Rs_Y1的充电预测电力量设为充电预测电力量Pc_Y1。充电预测电力量Pc_Y1是在可充电区间Rs_Y1中,在视作通过被控制为转速不超过规定值的发动机ENG的动力使第二电动发电机MG2发电的情况下,能够通过第二电动发电机MG2发出的电力对蓄电池BAT进行充电的电力量。在此,规定值是从噪声振动(NV:Noise,Vibration)观点出发而确定的发动机ENG的转速。
以这种方式,通过将在可充电区间Rs_Y1中从NV观点出发允许的最大的充电预测电力量用作充电预测电力量Pc_Y1,即使在可充电区间Rs_Y1中进行了充入充电预测电力量Pc_Y1的充电控制,也能够从NV观点出发抑制车辆10的商品性的降低。
在行驶预定路径R3中包含放电区间Rs_E、可充电区间Rs_Y1以及放电区间Rs_F的情况下,控制装置20对放电区间Rs_E的放电预测电力量Pd_E与可充电区间Rs_Y1的充电预测电力量Pc_Y1的大小进行比较。在此,设为|放电预测电力量Pd_E|>|充电预测电力量Pc_Y1|。
以这种方式,在放电预测电力量Pd_E的大小大于充电预测电力量Pc_Y1的大小的情况下,控制装置20将合并了放电区间Rs_E、可充电区间Rs_Y1以及放电区间Rs_F而得到的区间设定为一个控制对象区间Rs_t2,并且将合并这些区间而得到的区间作为一个放电区间来处理。在该情况下,当将控制对象区间Rs_t2的放电预测电力量设为放电预测电力量Pd_t2时,控制装置20设为放电预测电力量Pd_t2=放电预测电力量Pd_E+放电预测电力量Pd_F-充电预测电力量Pc_Y1。即,控制装置20将控制对象区间Rs_t2作为放电预测电力量Pd_t2被放出的一个放电区间来处理。
而且,控制装置20判断从此时的蓄电池BAT的剩余容量减去放电预测电力量Pd_t2而得到的值是否为辅助下限剩余容量以下,如果为辅助下限剩余容量以下,则在车辆10到达控制对象区间Rs_t2的开始地点E0之前执行对蓄电池BAT进行充电的充电控制。在该充电控制中的目标充电电力量是从辅助下限剩余容量以及放电预测电力量Pd_t2的合计值中减去此时的蓄电池BAT的剩余容量而得到的值。由此,控制装置20能够确保在控制对象区间Rs_t2、即放电区间Rs_E以及放电区间Rs_F中向第一电动发电机MG1供给的蓄电池BAT的电力,能够维持通过控制对象区间Rs_t2时的车辆10的输出。
【将多个放电区间分别设为单独的控制对象区间的情况】
图7所示的第四例是将多个放电区间分别设为单独的控制对象区间的情况的一例。另外,在图7中,车辆10从左向右行驶。在图7所示的第四例中,在车辆10的行驶预定路径R4中包含开始地点为G0且结束地点为G1的放电区间Rs_G、以及开始地点为H0且结束地点为H1的放电区间Rs_H。另外,在放电区间Rs_G与放电区间Rs_H之间,存在开始地点为G1且结束地点为H0的可充电区间Rs_Y2。
在此,将放电区间Rs_G的放电预测电力量设为放电预测电力量Pd_G,并将放电区间Rs_H的放电预测电力量设为放电预测电力量Pd_H。另外,将可充电区间Rs_Y2的充电预测电力量设为充电预测电力量Pc_Y2。充电预测电力量Pc_Y2是在可充电区间Rs_Y2中从NV观点出发允许的最大的充电预测电力量。
在行驶预定路径R4中包含放电区间Rs_G、可充电区间Rs_Y2以及放电区间Rs_H的情况下,控制装置20对放电区间Rs_G的放电预测电力量Pd_G与可充电区间Rs_Y2的充电预测电力量Pc_Y2的大小进行比较。在此,设为|放电预测电力量Pd_G|≤|充电预测电力量Pc_Y2|。
以这种方式,在放电预测电力量Pd_G的大小为充电预测电力量Pc_Y2的大小以下的情况下,控制装置20将放电区间Rs_G以及放电区间Rs_H分别设定为单独的控制对象区间,并将它们作为单独的放电区间来处理。
即,在该情况下,控制装置20首先判断从此时的蓄电池BAT的剩余容量减去放电预测电力量Pd_G而得到的值是否为辅助下限剩余容量以下,如果为辅助下限剩余容量以下,则在车辆10到达放电区间Rs_G的开始地点G0之前执行对蓄电池BAT进行充电的充电控制。该充电控制中的目标充电电力量是从辅助下限剩余容量以及放电预测电力量Pd_G的合计值中减去此时的蓄电池BAT的剩余容量而得到的值。由此,控制装置20能够确保在放电区间Rs_G中向第一电动发电机MG1供给的蓄电池BAT的电力,能够维持通过放电区间Rs_G时的车辆10的输出。
而且,当车辆10到达放电区间Rs_G的开始地点G0时(例如通过放电区间Rs_G时),接下来,控制装置20判断从此时的蓄电池BAT的剩余容量减去放电预测电力量Pd_H而得到的值是否为辅助下限剩余容量以下,如果为辅助下限剩余容量以下,则在车辆10到达放电区间Rs_H的开始地点H0之前(例如在可充电区间Rs_Y2行驶时)执行对蓄电池BAT进行充电的充电控制。该充电控制中的目标充电电力量是从辅助下限剩余容量以及放电预测电力量Pd_H的合计值中减去此时的蓄电池BAT的剩余容量而得到的值。由此,控制装置20能够确保在放电区间Rs_H中向第一电动发电机MG1供给的蓄电池BAT的电力,能够维持通过放电区间Rs_H时的车辆10的输出。
【充电控制处理的一例】
接着,说明控制装置20进行的充电控制处理的一例。控制装置20例如在车辆10处于能够行驶的状态时(例如车辆10的点火电源接通时),执行以下说明的充电控制处理。
如图8所示,控制装置20基于从导航装置13接收到的路径信息,搜索车辆10的行驶预定路径中所包含的放电区间(步骤S21),并判断是否搜索到放电区间(步骤S22)。在未搜索到放电区间的情况下(步骤S22的否),即,在车辆10的行驶预定路径中不包含放电区间的情况下,控制装置20重复步骤S21的处理直到搜索到放电区间为止。
然后,当搜索到放电区间时(步骤S22的是),控制装置20预测所搜索到的放电区间的放电预测电力量(步骤S23)。另外,还存在通过步骤S21的处理来搜索多个放电区间的情况。在以这种方式搜索到多个放电区间的情况下,在步骤S23中,控制装置20预测所搜索到的各个放电区间的放电预测电力量。
接着,控制装置20判断是否通过步骤S21的处理而搜索到多个放电区间(步骤S24)。如果未搜索到多个放电区间(步骤S24的否),即搜索出的放电区间为一个,则控制装置20将该放电区间设定为控制对象区间(步骤S25)。
接着,控制装置20导出控制对象区间的放电预测电力量(步骤S26)。例如,如果搜索出的放电区间为一个,并将该放电区间设定为控制对象区间,则控制装置20将该放电区间的放电预测电力量直接作为控制对象区间的放电预测电力量。另一方面,如果搜索到的放电区间为多个,并将合并这些区间而得到的区间设定为控制对象区间,则控制装置20将从作为控制对象区间而合并的多个放电区间的放电预测电力量的合计值中减去它们之间的可充电区间的充电预测电力量而得到的值作为控制对象区间的放电预测电力量。
另外,如上所述,在将多个放电区间分别设为单独的控制对象区间的情况下等,控制装置20也有时设定多个控制对象区间。在以这种方式设定了多个控制对象区间的情况下,在步骤S26中,控制装置20导出这些多个控制对象区间中的、在车辆10的行进方向上最接近车辆10的控制对象区间的放电预测电力量。以下,在图8的说明中,仅称为“控制对象区间”时,是指在车辆10的行进方向上最接近车辆10的控制对象区间。
接着,控制装置20判断从此时的蓄电池BAT的剩余容量减去通过步骤S26的处理得到的放电预测电力量而得到的值是否为辅助下限剩余容量以下(步骤S27)。在不成为辅助下限剩余容量以下的情况下(步骤S27的否),控制装置20返回到步骤S21的处理。
另一方面,在成为辅助下限剩余容量以下的情况下(步骤S27的是),控制装置20执行充电控制(步骤S28)。该充电控制中的目标充电电力量是从辅助下限剩余容量以及步骤S26的处理而得到的放电预测电力量的合计值中减去此时的蓄电池BAT的剩余容量而得到的值。
另外,在充电控制时,控制装置20也可以基于从本车位置到控制对象区间的开始地点之间的距离、车速等,计算车辆10到达该开始地点的到达所需时间,并以将目标充电电力量除以该到达所需时间而得到的每单位时间的充电电力量对蓄电池BAT进行充电。由此,控制装置20能够抑制向蓄电池BAT一口气供给大电流,抑制蓄电池BAT的劣化的同时能够逐渐对蓄电池BAT进行充电。
另外,控制装置20也可以以上述每单位时间的充电电力量成为阈值为条件,执行(开始)充电控制。由此,控制装置20能够在车辆10充分接近控制对象区间之后执行充电控制。
接着,控制装置20判断车辆10是否到达了控制对象区间的开始地点(步骤S29)。在判断为车辆10未到达控制对象区间的开始地点的情况下(步骤S29的否),控制装置20执行充电控制的同时等待车辆10到达控制对象区间的开始地点。
然后,控制装置20当判断为车辆10到达了控制对象区间的开始地点时(步骤S29的是),判断在车辆10的行驶预定路径中是否存在下一个控制对象区间(步骤S30)。如果存在下一个控制对象区间(步骤S30的是),则控制装置20返回到步骤S26的处理,并将该控制对象区间作为处理对象,再次进行上述的处理。另一方面,如果不存在下一个控制对象区间(步骤S30的否),则控制装置20结束图8所示的处理。另外,控制装置20当结束图8所示的处理时,返回到步骤S21的处理,再次开始图8所示的处理。
另外,当在步骤S24中判断为搜索到多个放电区间时(步骤S24的是),控制装置20转移至图9所示的步骤S31的处理,预测第一放电区间与第二放电区间之间的可充电区间的充电预测电力量(步骤S31)。如上所述,在此,第一放电区间是车辆10的行驶预定路径所包含的放电区间中的、在车辆10的行进方向上最接近车辆10的放电区间。另外,第二放电区间是车辆10的行驶预定路径所包含的放电区间中的、在车辆10的行进方向上最接近第一区间的放电区间。
然后,控制装置20判断第一放电区间的放电预测电力量的大小是否大于通过步骤S31的处理得到的充电预测电力量的大小(步骤S32)。在第一放电区间的放电预测电力量大于充电预测电力量的情况下(步骤S32的是),控制装置20将合并了第一放电区间、第二放电区间以及它们之间的可充电区间而得到的区间设定为一个控制对象区间(步骤S33)。控制装置20当将合并了这些第一放电区间、第二放电区间以及可充电区间而得到的区间设定为控制对象区间时,以后将该控制对象区间作为一个放电区间进行处理。
接着,控制装置20判断车辆10的行驶预定路径所包含的放电区间中是否存在未处理的放电区间(未设定为控制对象区间的放电区间)(步骤S34)。如果存在未处理的放电区间(步骤S34的是),则控制装置20返回到步骤S31的处理,再次进行上述的处理。
如果不存在未处理的放电区间(步骤S34的否),则控制装置20转移至步骤S26的处理。另外,在第一放电区间的放电预测电力量为充电预测电力量以下的情况下(步骤S32的否),控制装置20将第一放电区间以及第二放电区间分别设定为单独的控制对象区间(步骤S34),并转移至步骤S26的处理。
如以上说明的那样,根据控制装置20,即使在车辆10的行驶预定路径中包含多个放电区间的情况下,也能够确保在这多个放电区间中向第一电动发电机MG1供给的蓄电池BAT的电力,能够维持通过这多个放电区间时的车辆10的输出。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明并不限定于上述的实施方式,并能够适当地进行变形、改良等。
例如,在上述的实施方式中,说明了控制装置20具备放电控制部21以及充电控制部22这两者的例子,但是本发明并不限于此,电可以仅具备放电控制部21以及充电控制部22中的一方。
另外,在上述的实施方式中,说明了车辆10具备导航装置13的情况,但是本发明并不限于此。导航装置13也可以通过设置为能够与控制装置20通信、并能够对控制装置20通知车辆10的行驶预定路径、本车位置的智能手机等来实现。另外,导航装置13的一部分或者全部的功能也可以通过车辆10的外部的服务器装置来实现。
另外,在上述的实施方式中,说明了本发明中的车辆为混合动力电动汽车的例子,但是本发明并不限于此。例如,本发明中的车辆也可以是燃料电池车(Fuel Vehicle)。即,本发明中的车辆也可以是代替上述的发动机ENG以及第二电动发电机MG2而具备利用燃料电池的化学反应来发电的发电机的车辆。
在本说明书中至少记载有以下事项。另外,尽管在括号内示出了在上述的实施方式中对应的构成要素等,但是本发明并不限定于此。
(1)一种车辆(车辆10)的控制装置(控制装置20),该车辆具备:
蓄电装置(蓄电池BAT);以及
电动机(第一电动发电机MG1),其与驱动轮(驱动轮DW)连结,通过被供给所述蓄电装置的电力而被驱动,并且能够将通过再生动作产生的再生电力供给至所述蓄电装置,
其中,
所述车辆的控制装置具备放电控制部(放电控制部21),在所述电动机能够进行再生动作的再生区间(再生区间Rs_A、Rs_B、Rs_C、Rs_D)包含于所述车辆的行驶预定路径(行驶预定路径R1、R2)的情况下,所述放电控制部能够基于所述蓄电装置的剩余容量以及该再生区间中的再生预测电力量,在所述车辆到达该再生区间的开始地点之前执行使所述蓄电装置放电的放电控制,
在所述行驶预定路径(行驶预定路径R1)中包含多个所述再生区间(再生区间Rs_A、Rs_B)的情况下,所述放电控制部提取所述多个再生区间中的所述车辆侧的第一再生区间(再生区间Rs_A)、所述多个再生区间中的在所述车辆的行进方向上最接近所述第一再生区间的第二再生区间(再生区间Rs_B)、以及所述第一再生区间与所述第二再生区间之间的可放电区间(可放电区间Rs_X1),
在所述第一再生区间中的再生预测电力量(再生预测电力量Pg_A)大于所述可放电区间中的放电预测电力量(放电预测电力量Pd_X1)的情况下,所述放电控制部将合并了所述第一再生区间、所述第二再生区间以及所述可放电区间而得到的区间设定为视作一个再生区间的控制对象区间(控制对象区间Rs_t1),
所述放电控制部基于所述蓄电装置的剩余容量以及所述控制对象区间中的再生预测电力量,在所述车辆到达该控制对象区间的开始地点之前,执行所述放电控制。
根据(1),在车辆的行驶预定路径所包含的第一再生区间中的再生预测电力量大于第一再生区间与最接近该第一再生区间的第二再生区间之间的可放电区间中的放电预测电力量的情况下,将合并了第一再生区间、第二再生区间以及可放电区间而得到的区间设定为视作一个再生区间的控制对象区间,并基于该控制对象区间中的再生预测电力量,在车辆到达该控制对象区间的开始地点之前执行放电控制。由此,即使在车辆的行驶预定路径中包含多个再生区间的情况下,也能够适当地进行基于行驶预定路径的蓄电装置的放电控制,能够将在这多个再生区间中能够产生的再生电力供给至蓄电装置,能够有效利用该再生电力。
(2)根据(1)所述的车辆的控制装置,其中,
所述控制对象区间中的再生预测电力量是从所述第一再生区间中的再生预测电力量以及所述第二再生区间中的再生预测电力量(再生预测电力量Pg_B)的合计值中减去所述可放电区间中的放电预测电力量而得到的值。
根据(2),由于控制对象区间中的再生预测电力量是从第一再生区间中的再生预测电力量以及第二再生区间中的再生预测电力量的合计值中减去可放电区间中的放电预测电力量而得到的值,因此能够将在控制对象区间(即第一再生区间以及第二再生区间)中能够产生的再生电力供给至蓄电装置,能够有效利用该再生电力。
(3)根据(1)或(2)所述的车辆的控制装置,其中,
所述可放电区间中的放电预测电力量是在所述可放电区间中,在视作仅将所述蓄电装置的电力供给至所述电动机并仅通过根据该电力而由所述电动机输出的动力使所述车辆行驶的情况下,从所述蓄电装置放出的电力量。
根据(3),由于可放电区间中的放电预测电力量是在可放电区间中,在视作仅将蓄电装置的电力供给到电动机并仅通过根据该电力而由电动机输出的动力使车辆行驶的情况下,从蓄电装置放出的电力量,因此即使执行了放电控制,也能够确保车辆通过该可放电区间时所需的蓄电装置的剩余容量。因此,能够抑制在车辆通过该可放电区间时蓄电装置的剩余容量不足而导致车辆的输出降低。
(4)一种车辆(车辆10)的控制装置(控制装置20),该车辆具备:
蓄电装置(蓄电池BAT);
电动机(第一电动发电机MG1),其与驱动轮(驱动轮DW)连结且通过被供给所述蓄电装置的电力而被驱动;以及
进行发电的发电机(第二电动发电机MG2),其能够将发出的电力供给至所述蓄电装置,
其中,
所述车辆的控制装置具备充电控制部(充电控制部22),在所述蓄电装置的电力被供给至所述电动机的放电区间(放电区间Rs_E、Rs_F、Rs_G、Rs_H)包含于所述车辆的行驶预定路径(行驶预定路径R3、R4)的情况下,所述充电控制部能够基于所述蓄电装置的剩余容量以及该放电区间中的放电预测电力量,在所述车辆到达该放电区间的开始地点之前,执行利用所述发电机发出的电力对所述蓄电装置进行充电的充电控制,
在所述行驶预定路径中包含多个所述放电区间(放电区间Rs_E、Rs_F)的情况下,所述充电控制部提取所述多个放电区间中的所述车辆侧的第一放电区间(放电区间Rs_E)、所述多个放电区间中的在所述车辆的行进方向上最接近所述第一放电区间的第二放电区间(放电区间Rs_F)、以及所述第一放电区间与所述第二放电区间之间的可充电区间(可充电区间Rs_Y1),
在所述第一放电区间中的放电预测电力量(放电预测电力量Pd_E)大于所述可充电区间中的充电预测电力量(充电预测电力量Pc_Y1)的情况下,所述充电控制部将合并了所述第一放电区间、所述第二放电区间以及所述可充电区间而得到的区间设定为视作一个放电区间的控制对象区间(控制对象区间Rs_t2),
所述充电控制部基于所述蓄电装置的剩余容量以及所述控制对象区间中的放电预测电力量,在所述车辆到达该控制对象区间的开始地点之前执行所述充电控制。
根据(4),在车辆的行驶预定路径所包含的第一放电区间中的放电预测电力量(放电预测电力量Pd_E)大于处于第一放电区间与最接近该第一放电区间的第二放电区间之间的可充电区间中的充电预测电力量的情况下,将合并了第一放电区间、第二放电区间以及可充电区间而得到的区间设定为视作一个放电区间的控制对象区间,基于该控制对象区间中的放电预测电力量,在车辆到达该控制对象区间的开始地点之前执行充电控制。由此,即使在车辆的行驶预定路径中包含多个放电区间的情况下,也能够适当地进行基于行驶预定路径的蓄电装置的充电控制,能够确保在这多个放电区间中供给至电动机的蓄电装置的电力,能够维持通过这多个放电区间时的车辆的输出。
(5)根据(4)所述的车辆的控制装置,其中,
所述控制对象区间中的放电预测电力量是从所述第一放电区间中的放电预测电力量及所述第二放电区间中的放电预测电力量(放电预测电力量Pd_F)的合计值中减去所述可充电区间中的充电预测电力量而得到的值。
根据(5),由于控制对象区间中的放电预测电力量是从第一放电区间中的放电预测电力量以及第二放电区间中的放电预测电力量的合计值中减去可充电区间中的充电预测电力量而得到的值,因此能够确保在控制对象区间(即第一放电区间以及第二放电区间)中供给至电动机的蓄电装置的电力,能够维持通过这多个放电区间时的车辆的输出。
(6)根据(4)或(5)所述的车辆的控制装置,其中,
所述车辆还具备内燃机(发动机ENG),
所述发电机通过由所述内燃机的动力驱动而发电,
所述可充电区间中的充电预测电力量是在所述可充电区间中,在视作通过被控制为转速不超过规定值的所述内燃机的动力使所述发电机发电的情况下,能够通过所述发电机发出的电力对所述蓄电装置进行充电的电力量。
根据(6),由于可充电区间中的充电预测电力量是在可充电区间中,在视作通过被控制为转速不超过规定值的车辆的内燃机的动力来使发电机发电的情况下,能够通过发电机发出的电力对蓄电装置进行充电的电力量,因此即使在可充电区间中进行了充入充电预测电力量的充电控制,也能够从NV(Noise,Vibration)观点出发抑制车辆的商品性的降低。
Claims (6)
1.一种车辆的控制装置,该车辆具备:
蓄电装置;以及
电动机,其与驱动轮连结,通过被供给所述蓄电装置的电力而被驱动,并且能够将通过再生动作产生的再生电力供给至所述蓄电装置,
其中,
所述车辆的控制装置具备放电控制部,在所述电动机能够进行再生动作的再生区间包含于所述车辆的行驶预定路径的情况下,所述放电控制部能够基于所述蓄电装置的剩余容量以及该再生区间中的再生预测电力量,在所述车辆到达该再生区间的开始地点之前执行使所述蓄电装置放电的放电控制,
在所述行驶预定路径中包含多个所述再生区间的情况下,所述放电控制部提取所述多个再生区间中的所述车辆侧的第一再生区间、所述多个再生区间中的在所述车辆的行进方向上最接近所述第一再生区间的第二再生区间、以及所述第一再生区间与所述第二再生区间之间的可放电区间,
在所述第一再生区间中的再生预测电力量大于所述可放电区间中的放电预测电力量的情况下,所述放电控制部将合并了所述第一再生区间、所述第二再生区间以及所述可放电区间而得到的区间设定为视作一个再生区间的控制对象区间,
所述放电控制部基于所述蓄电装置的剩余容量以及所述控制对象区间中的再生预测电力量,在所述车辆到达该控制对象区间的开始地点之前,执行所述放电控制。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其中,
所述控制对象区间中的再生预测电力量是从所述第一再生区间中的再生预测电力量以及所述第二再生区间中的再生预测电力量的合计值中减去所述可放电区间中的放电预测电力量而得到的值。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的控制装置,其中,
所述可放电区间中的放电预测电力量是在所述可放电区间中,在视作仅将所述蓄电装置的电力供给至所述电动机并仅通过根据该电力而由所述电动机输出的动力使所述车辆行驶的情况下,从所述蓄电装置放出的电力量。
4.一种车辆的控制装置,该车辆具备:
蓄电装置;
电动机,其与驱动轮连结且通过被供给所述蓄电装置的电力而被驱动;以及
进行发电的发电机,其能够将发出的电力供给至所述蓄电装置,
其中,
所述车辆的控制装置具备充电控制部,在所述蓄电装置的电力被供给至所述电动机的放电区间包含于所述车辆的行驶预定路径的情况下,所述充电控制部能够基于所述蓄电装置的剩余容量以及该放电区间中的放电预测电力量,在所述车辆到达该放电区间的开始地点之前,执行利用所述发电机发出的电力对所述蓄电装置进行充电的充电控制,
在所述行驶预定路径中包含多个所述放电区间的情况下,所述充电控制部提取所述多个放电区间中的所述车辆侧的第一放电区间、所述多个放电区间中的在所述车辆的行进方向上最接近所述第一放电区间的第二放电区间、以及所述第一放电区间与所述第二放电区间之间的可充电区间,
在所述第一放电区间中的放电预测电力量大于所述可充电区间中的充电预测电力量的情况下,所述充电控制部将合并了所述第一放电区间、所述第二放电区间以及所述可充电区间而得到的区间设定为视作一个放电区间的控制对象区间,
所述充电控制部基于所述蓄电装置的剩余容量以及所述控制对象区间中的放电预测电力量,在所述车辆到达该控制对象区间的开始地点之前执行所述充电控制。
5.根据权利要求4所述的车辆的控制装置,其中,
所述控制对象区间中的放电预测电力量是从所述第一放电区间中的放电预测电力量及所述第二放电区间中的放电预测电力量的合计值中减去所述可充电区间中的充电预测电力量而得到的值。
6.根据权利要求4或5所述的车辆的控制装置,其中,
所述车辆还具备内燃机,
所述发电机通过由所述内燃机的动力驱动而发电,
所述可充电区间中的充电预测电力量是在所述可充电区间中,在视作通过被控制为转速不超过规定值的所述内燃机的动力使所述发电机发电的情况下,能够通过所述发电机发出的电力对所述蓄电装置进行充电的电力量。
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