CN114516320A - 行驶控制装置、行驶控制方法以及非临时性存储介质 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及搭载于车辆的行驶控制装置、行驶控制方法以及非临时性存储介质。本发明的行驶控制装置搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆。行驶控制装置包括电子控制单元，该电子控制单元构成为：制作预测了各时刻的车辆的速度的速度曲线，至少基于速度曲线，导出作为在预测作为能够通过电动机的再生制动回收的能量的再生能量时使用的各时刻的系数的系数曲线，用规定的近似模型近似速度曲线，基于近似结果和系数曲线来推断再生能量的预测量，并基于再生能量的预测量来决定用于行驶的动力源。

Description

行驶控制装置、行驶控制方法以及非临时性存储介质
技术领域
本公开涉及搭载于车辆的行驶控制装置、行驶控制方法以及非临时性存储介质。
背景技术
在具备电动机和内燃发动机的混合车辆中，通过有效地分开使用了电动机和内燃发动机的行驶控制，能够实现燃油效率的提高。
日本专利第4702086公开了基于车辆的位置、道口、弯道等要停止地点或者要减速地点的地图信息向用户引导需要再生制动操作的开始的制动开始点的车辆用驾驶辅助装置。在该车辆用驾驶辅助装置中，能够促使用户以能够有效地回收再生能量的减速度使再生制动器工作来增多再生能量的回收量。
在日本专利第4702086的技术中，能够预测预估再生能量的回收的地点，但不能定量地预测再生能量的回收量。若能够定量地提早预测再生能量的回收量，则有可能用于适宜的行驶控制。
发明内容
本公开提供一种定量地预测再生能量的回收量并用于行驶控制的行驶控制装置、行驶控制方法以及非临时性存储介质。
本发明的第一形态是构成为搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆的行驶控制装置。上述行驶控制装置包括电子控制单元，该电子控制单元构成为：制作预测了各时刻的车辆的速度的速度曲线，至少基于速度曲线，导出作为在预测再生能量时使用的各时刻的系数的系数曲线，上述再生能量是能够通过电动机的再生制动回收的能量，用规定的近似模型来近似速度曲线，并基于近似结果和系数曲线来推断再生能量的预测量，基于再生能量的预测量来决定用于行驶的动力源。
也可以构成为：在上述第一形态的基础上，上述电子控制单元基于上述速度曲线和上述内燃发动机的燃油效率特性来导出上述系数曲线。
也可以构成为：在上述第一形态的基础上，上述电子控制单元基于用户的行驶历史记录与用户以外的行驶历史记录的任意一方或者双方来制作上述速度曲线。
也可以构成为：在上述第一形态的基础上，上述规定的近似模型使用用具有不同的波峰位置的高斯函数之和来近似上述速度曲线表示的车辆的速度的相对于时间的变化的模型。
也可以构成为：在上述第一形态的基础上，将近似上述速度曲线的上述高斯函数的数量设定为将上述速度曲线等间隔地分割而获得的多个区间的每一区间的平均速度从增加转为减少的极点的数量。
也可以构成为：在上述第一形态的基础上，上述电子控制单元至少使用车辆的速度、行驶距离、行驶所需时间的任意两个来计算上述高斯函数的参数。
也可以构成为：在上述第一形态的基础上，上述电子控制单元基于上述近似结果和上述系数曲线来导出通过将有助于车辆的运动能量的变化的功率和因行驶阻力而消散的功率相加来表示的功率，将上述功率为负的一个以上的期间作为能够进行上述再生能量的回收的期间，将上述期间的上述功率的大小的时间积分值作为上述期间的上述再生能量的预测量的推断值。
也可以构成为：在上述第一形态的基础上，上述电子控制单元还基于一个以上的变动重要因素来推断上述再生能量的预测量。
也可以构成为：在上述第一形态的基础上，上述变动重要因素是路面的种类、路面的坡度、车辆的积载重量、天气的至少一个。
也可以构成为：在上述第一形态的基础上，上述电子控制单元基于上述变动重要因素来修正上述功率。
也可以构成为：在上述第一形态的基础上，上述电子控制单元基于上述变动重要因素来修正上述时间积分值。
也可以构成为：在上述第一形态的基础上，在包括当前积蓄于车辆的上述电动机用的能量、与下一个上述期间内的上述再生能量的预测量的合计值为阈值以上在内的条件成立的情况下，上述电子控制单元决定使用上述电动机来行驶。
本发明的第二形态是由搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆的电子控制单元执行的行驶控制方法。上述行驶控制方法包括：通过上述电子控制单元，制作预测了各时刻的车辆的速度的速度曲线的步骤；通过上述电子控制单元，至少基于上述速度曲线，导出作为在预测作为能够通过上述电动机的再生制动回收的能量的再生能量时使用的各时刻的系数的系数曲线的步骤；通过上述电子控制单元，用规定的近似模型来近似上述速度曲线，并基于上述近似结果和上述系数曲线来推断上述再生能量的预测量的步骤；以及通过上述电子控制单元，基于上述再生能量的预测量来决定用于行驶的上述动力源的步骤。
本发明的第三形态是一种非临时性存储介质，其储存有可供行驶控制装置的电子控制单元执行，并使上述电子控制单元执行以下的功能的命令，上述行驶控制装置搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆。上述功能包括：制作预测了各时刻的车辆的速度的速度曲线；至少基于上述速度曲线，导出作为在预测作为能够通过上述电动机的再生制动回收的能量的再生能量时使用的各时刻的系数的系数曲线；用规定的近似模型来近似上述速度曲线，并基于上述近似结果和上述系数曲线来推断上述再生能量的预测量；以及基于上述再生能量的预测量来决定用于行驶的上述动力源。
根据本公开的各形态，由于制作预测了车辆的速度的速度曲线和在再生能量的预测时使用的系数曲线，因此能够基于它们来定量地预测再生能量的回收量，并能够将预测到的回收量用于行驶控制。
以下参考附图，对本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
附图说明
图1是表示本公开的一个实施方式所涉及的行驶控制装置及其周边部的功能模块的图。
图2是表示本公开的一个实施方式所涉及的行驶控制处理的流程图的图。
图3是表示本公开的一个实施方式所涉及的速度曲线的例子的图。
图4是表示高斯函数的曲线图的图。
图5是表示本公开的一个实施方式所涉及的速度曲线的例子的一部分和用高斯函数来近似该速度曲线而得出的曲线图的图。
图6是表示本公开的一个实施方式所涉及的速度曲线的例子和用高斯函数来近似该速度曲线而得出的曲线图的图。
图7是表示本公开的一个实施方式所涉及的速度曲线的例子的图。
图8是表示在本公开的一个实施方式所涉及的图7的各区间求出的平均车速的曲线图的图。
图9是表示用高斯函数近似了本公开的一个实施方式所涉及的图7的速度曲线而得出的曲线图的图。
图10是表示本公开的一个实施方式所涉及的必要功率中的与运动能量的变化联动的量和因行驶阻力而消散的量的例子的曲线图的图。
图11是表示本公开的一个实施方式所涉及的必要功率的例子的曲线图的图。
图12是表示本公开的一个实施方式所涉及的必要功率的积分值的例子的曲线图的图。
图13是表示本公开的一个实施方式所涉及的必要功率的例子的曲线图的图。
图14是表示本公开的一个实施方式所涉及的内燃发动机的效率特性的例子的曲线图的图。
图15是表示本公开的一个实施方式所涉及的修正系数曲线的例子的图。
图16是表示本公开的一个实施方式所涉及的正规化后的修正系数曲线的例子的图。
图17是表示本公开的一个实施方式所涉及的电气利用价值曲线的例子的图。
具体实施方式
以下，边参照附图边对本公开的实施方式进行说明。本实施方式所涉及的行驶控制装置使用预测了车辆的速度的速度曲线和在再生能量的预测时使用的系数曲线，提早定量地预测再生能量的回收量来进行力求实现燃油效率提高的适宜的行驶控制。
实施方式
结构
图1表示本公开的一个实施方式所涉及的行驶控制装置10及其周边部的功能模块。行驶控制装置10搭载于车辆。在车辆，除了行驶控制装置10之外，还包括内燃发动机ECU20、内燃发动机21、变速机22、电动机ECU30、电动机31、电池ECU40、电池41、管理器ECU50、驾驶辅助ECU60、自动驾驶ECU65、存储部70、通信部80、行驶控制ECU90、电动动力转向(EPS)ECU100、EPS装置101、制动ECU110以及制动装置111。
在车辆，除了上述的结构之外，也能够包括加速踏板传感器、制动踏板传感器、照相机、障碍物传感器、车速传感器、偏航速率传感器、以及GPS传感器等各种传感器、导航***等多种设备，但省略图示。
内燃发动机21和电动机31是成为驱动车辆的动力源的致动器。电动机31还可以是通过再生制动进行发电的发电机和产生制动力的制动装置。
内燃发动机ECU20是控制内燃发动机21、和在输入与输出之间使转速变化的变速机22来进行产生驱动扭矩、产生基于发动机制动器的制动扭矩的控制的ECU(ElectronicControl Unit：电子控制单元)。
电动机ECU30是控制电动机31来进行产生驱动扭矩、产生基于再生制动器的制动扭矩的控制的ECU。
电池41通过放电向电动机31、其他的各设备供给电力、将通过电动机31的再生制动获得的电力(回收的能量)充电。电池ECU40是控制电池41的电力的充放电的ECU。
行驶控制ECU90是根据后述的行驶模式来控制内燃发动机ECU20和电动机ECU30的ECU。
EPS装置101是进行使车轮的转向角变化来使车辆的行进方向变化的转向操纵的致动器。EPSECU100是控制EPS装置101的ECU。
制动装置111(脚刹装置)是通过相对于与车轮一起旋转的部件的摩擦力产生制动力的致动器。制动ECU110是控制制动装置111的ECU。
驾驶辅助ECU60是执行碰撞避免、前车跟随、车道维持等驾驶辅助的功能的ECU。驾驶辅助ECU60基于从各种传感器等取得的信息，输出控制加减速、转向角等车辆的运动的指示。并不限定驾驶辅助ECU60的功能、数量。
自动驾驶ECU65是执行自动驾驶的功能的ECU。自动驾驶ECU65为了基于从各种传感器等取得的信息执行自动驾驶的功能，输出控制加减速、转向角等车辆的运动的指示。
管理器ECU50基于来自驾驶辅助ECU60、自动驾驶ECU65等的指示，对行驶控制ECU90、EPSECU100、制动ECU110等(以下将这些总称为致动器ECU)进行指示。例如，管理器ECU50对行驶控制ECU90进行加速的指示，对EPSECU100进行转向操纵的指示，对行驶控制ECU90和制动ECU110进行减速的指示。
在从多个驾驶辅助ECU60等接受了指示的情况下，管理器ECU50基于规定的规则进行决定根据哪个指示控制车辆的被称为调停的处理，并基于调停结果对致动器ECU进行指示。用户对于转向车轮、制动踏板以及加速踏板等的操作内容可以通过管理器ECU50取得，并成为由管理器ECU50进行的调停处理的对象，也可以通过致动器ECU取得，由致动器ECU一个个地调停用户的手动驾驶操作和来自管理器ECU50的指示。
存储部70存储用户的一个以上的行驶历史记录。行驶历史记录是包括过去驾驶车辆时的、驾驶期间内的各时间点的车辆的速度在内的信息。存储部70例如在车辆为通电状态的期间定期地存储从车辆具备的车速传感器等取得的车辆的速度，由此生成行驶历史记录。存储部70例如也可以设置为车辆导航***的一部分。
通信部80能够与车外的服务器、其他的车辆等进行无线通信，并能够接收基于其他的车辆的行驶结果获得的用户以外的行驶历史记录。
行驶控制装置10是包括制作部11、导出部12、推断部13以及决定部14在内的ECU。制作部11基于行驶历史记录来制作速度曲线。导出部12至少基于制作部11制作出的速度曲线来导出在预测作为能够通过再生制动回收的能量的再生能量时使用的各时刻的系数亦即系数曲线。推断部13基于制作部11制作出的速度曲线和导出部12导出的系数曲线来推断作为能够通过再生制动回收的能量的再生能量的预测量。决定部14基于推断部13推断出的再生能量的预测量来决定电动机31与内燃发动机21中的用于行驶的那一个。
以上的各ECU典型地是具备存储器和处理器的计算机。各ECU的处理器例如通过读出并执行在非临时性的存储器存储的程序来实现功能。这些ECU通过通信线相互连接，通过相互适当地进行通信，能够協调地进行动作。
此外，以上说明的车辆搭载的设备的结构和行驶控制装置10的结构是一个例子，能够适当地追加、置换、变更、省略。另外，各设备的功能能够适当地统一于一个设备、分散于多个设备来安装。
例如，行驶控制装置10可以设置为独立的ECU，但也可以设置为管理器ECU50或者行驶控制ECU90等的一部分，也可以将行驶控制装置10的功能分散地设置于管理器ECU50或者行驶控制ECU90等。
另外，例如，也可以将行驶控制装置10、驾驶辅助ECU60、自动驾驶ECU65、管理器ECU50、行驶控制ECU90等设置为一个ECU。另外，例如，也可以不设置自动驾驶ECU65。
处理
以下，对本实施方式所涉及的行驶控制装置10执行的处理的例子详细地进行说明。图2是行驶控制装置10执行的行驶控制处理的流程图。本行驶控制处理例如在用户使车辆变为启动状态而开始行程时开始，在到变为断开状态而结束行程为止的期间内被执行。
(步骤S101)
制作部11制作速度曲线。速度曲线是表示在本次的行程中所预测的各时间点(各时刻)的车辆的速度的信息。
图3中示出速度曲线的例子。在图3中，横轴取从行程开始起的经过时间t[s]，纵轴取车辆的速度v(t)[m/s]，作为一个例子，表示基于在日本制定的燃料消耗率试验(JC08模式)中使用的速度变化图形的速度曲线。速度曲线而得出的曲线图一般包括多个波峰，表示在1次行程中重复加速和减速。
制作部11例如能够基于在存储部70存储的过去的行驶历史记录来制作速度曲线。以简单的例子，在用户的行驶图形仅是为了通勤而在平日的相同的时间段在相同的路径行驶的图形的情况下，可以认为行驶历史记录所包括的速度相对于时间的变化的图形大致相同。在这样的情况下，制作部11基于多个在存储部70存储的过去的行驶历史记录的任意一个来制作速度曲线即可。
另外，也可以构成为：存储部70预先将进行了行驶的星期几、时间段等属性与行驶历史记录相对应地分类并存储，制作部11基于在存储部70存储的多个行驶历史记录中的、与本次行程的星期几、时间段等属性一致的数量较多的行驶历史记录来制作速度曲线。由此，即使在不是一个行驶图形的用户的情况下，若存在每个属性的行驶图形的共通性，则也能够以一定的精度确定行驶图形来高精度地制作速度曲线。
另外，也可以构成为：存储部70预先从车辆具备的导航***等取得行驶路径并包括在行驶历史记录中来存储，制作部11基于在存储部70存储的多个行驶历史记录中的、与本次行程的行驶路径的类似度较高的行驶历史记录来制作速度曲线。对于该方法而言，能够在由于用户在本次行程中对导航***等进行行驶路径设定等而制作部11可以取得设定好的行驶路径的情况下执行，如此能够提高速度曲线的精度。
另外，若是在本次行程中设定有行驶路径的情况，则制作部11也可以经由通信部80向服务器询问沿着行驶路径的限制速度、拥堵预测等道路交通信息，并基于此制作速度曲线，也可以经由通信部80向能够基于沿着行驶路径的道路交通信息来制作速度曲线的服务器要求速度曲线的制作，并取得所制作的速度曲线。
制作部11也可以经由通信部80取得用户以外的行驶历史记录，并基于此来制作速度曲线。服务器例如从大量的车辆收集、分类并存储与星期几、时间段、行驶路径等相对应的行驶历史记录，制作部11向服务器询问，取得与本次的行程的分类的一致度较高的行驶历史记录，并基于此，设为速度曲线即可。
另外，服务器将多个人分组，并按照每个组来存储人的行驶历史记录，制作部11也可以基于在服务器存储的多个行驶历史记录中的、从与用户相同的组选择出的行驶历史记录来制作速度曲线。例如，若将自己家和工作单位分别处于相同的地域的人设为相同的组，则能够提高为了通勤而行驶的情况下的速度曲线的精度。
或者，制作部11也可以经由通信部80代替服务器转而从一个以上的其他的车辆取得该车辆存储的行驶历史记录，并基于此与上文相同地制作速度曲线。
此外，在上述的各方法中，在存在多个成为速度曲线的候补的行驶历史记录的情况下，例如，制作部11可以将其中任意的一个作为速度曲线，也可以将使这些平均化后的曲线作为速度曲线。并不限定速度曲线的制作方法，也可以将上述的各方法适当地组合。另外，可以仅使用用户的行驶历史记录与用户以外的行驶历史记录的任意一个来制作速度曲线，也可以使用双方来制作速度曲线。
(步骤S102)
推断部13用规定的近似模型来近似速度曲线(近似处理)。在本实施方式中，将高斯函数之和用于近似。图4表示用下述(式1)表示的将时间t作为变量的高斯函数的曲线图(t≥0)。在该(式1)中，μ是波峰的位置(时刻)，vmax是波峰的值，σ是规定分布的扩展的参数。
Figure BDA0003351462400000091
在该(式1)中，在图5中示出适宜地制定各参数μ、vmax、σ并近似了图3所示的速度曲线的时间0≤t≤100(秒)的部分中的速度变化的曲线图。在图5中，用虚线表示速度曲线，用实线表示近似曲线图。
并不限定根据速度曲线计算各参数μ、vmax、σ的方法，但若使用最小二乘法等，则计算量变多。这里，对能够减少计算量的优选的计算方法的一个例子进行说明。如图5所示，在将速度曲线表示的速度大于0(零)的起步时刻作为T0并将其后速度返回至0(零)的停止时刻作为T1时，通过该方法，对于从时刻T0到时刻T1的区间的速度曲线，用该区间为μ±3σ的范围的高斯函数来近似。即，通过该方法，若将区间的期间的长度设为T’，则参数σ能够根据下述(式2)来计算。
Figure BDA0003351462400000092
另外，对于该区间中的平均速度vav，基于该近似，下述(式3)成立。
Figure BDA0003351462400000093
因此，参数vmax能够根据下述(式4)来计算。此外，在该(式4)中，D是该区间中的行驶距离。
Figure BDA0003351462400000101
另外，参数μ能够根据下述(式5)来计算。
Figure BDA0003351462400000102
这样，在用高斯函数来近似速度曲线的速度为正的1个区间的速度的情况下，各参数μ、vmax、σ能够根据其区间中的、行驶开始时刻、和车辆的平均速度vav、行驶距离D、或者行驶所需时间T’来计算。在参数的计算时，可以使用基于实际值的平均速度vav和行驶所需时间T’，可以使用基于实际值的行驶距离D和行驶所需时间T’，也可以使用基于实际值的行驶距离D和平均速度vav。根据本计算方法，能够通过简单的运算以较少的计算量计算高斯函数的参数，从而能够抑制处理负荷。
在本实施方式中，用具有不同的波峰位置μi并与上述那样的各区间分别对应的高斯函数之和来近似整个速度曲线。各高斯函数能够具有不同的峰值vmaxi、分布的扩展σi。若将使用的高斯函数的数量设为N，则近似式能够以μi、vmaxi、σi(i＝1，2，…，N)为参数如下述(式6)那样表示。
Figure BDA0003351462400000103
这里，各参数μi、vmaxi、σi(i＝1，2，…，N)能够使用上述的计算方法来计算。或者，这些参数也能够利用其他的公知的拟合手法来导出。例如，也能够制定参数，使得将速度曲线的速度值V(t)与近似值v(t)之差的绝对值在速度曲线的整个期间(0≤t≤T)积分而得的积分值S为最小。积分值S用下述(式7)表示。
Figure BDA0003351462400000104
通过该方法导出上述(式6)的各参数μi、vmaxi、σi(i＝1，2，…，N)，在图6中示出近似了图3所示的速度曲线的整个期间内的速度变化的曲线图。在图6中，用虚线表示速度曲线，用实线表示近似曲线图。在该例子中，N＝10。由图6可见，能够获得体现出1次行程中的速度变化的特征的良好的近似。
并不特别地限定作为用于近似的高斯函数的数量的N的值，但还参照图7～图9对适宜地决定基于应用的速度曲线的特性(行程期间、波峰数等)的N值的手法例子进行说明。在图7中示出在市区出发经由中途的高速行驶并到达市区的行程的速度曲线的例子。
首先，推断部13将成为对象的行程的速度曲线等间隔地分割为多个区间。并不特别地限定分割的区间的数量、时间的长度，但能够基于成为对象的行程中的任意的行驶状态(市区行驶、高速行驶)持续的时间等来制定。在图7所示的例子中，以250秒间隔将1个小时左右的行程划分为13个区间。
接下来，推断部13对多个区间求出每个区间的平均车速。在图8中示出在各区间求出的平均车速的曲线图。而且，推断部13求出该平均车速的曲线图中的顶点的数量。这里，顶点是指平均速度从增加转为减少的极点。在图8的例子中，第2区间、第4区间、第7区间、第10区间以及第12区间这5个为顶点。
其结果是，该顶点的数量是为了近似该速度曲线而使用的高斯函数的最佳的数量(N＝5)。速度曲线对该5个顶点使用基于上述的手法适当地计算出的参数μ、vmax、σ而被近似处理。通过该处理，如图9所示，对于速度曲线(虚线)能够获得有效并且准确的近似曲线图(实线)。
此外，在行程期间比较短的情况、波峰的数量比较少的情况下，也可以为用于近似的高斯函数的数量N＝1。
(步骤S103)
推断部13使用近似模型，推断作为通过电动机31的再生制动获得的能量的再生能量的预测量。以下对推断方法进行说明。
首先，推断部13导出为了维持速度v(t)而应给予至车辆的功率亦即必要功率P(t)。P(t)如下述(式8)那样表示。
Figure BDA0003351462400000111
这里，m是车辆的重量。m·dv(t)/dt表示车辆的运动量的变化率，a·(v(t))2+b·v(t)+c表示行驶阻力。必要功率P(t)是将车辆的速度v(t)乘以这些而得的合计值。即，必要功率P(t)是有助于车辆的运动能量的变化的功率、与因行驶阻力而消散的功率的合计值，并且是在时间t为了实现速度v(t)所需的功率。如该(式8)所示，行驶阻力由与速度的平方成比例的分量(a·(v(t))2)、与1次方成比例的分量(b·v(t))、以及常量成分(c)之和表示，由此能够适宜地近似。
在图10中，横轴取时间t[s]，纵轴取功率(power)[kJ/s]，用实线表示图3所示的速度曲线的时间0≤t≤100(秒)的部分中的必要功率P(t)中的有助于运动能量的变化的量(上述(式8)的右边第1项)的例子，用虚线表示因行驶阻力而消散的量(上述(式8)的右边第2项)的例子。
另外，在图11中，横轴取时间t[s]，纵轴取功率(power)[kJ/s]，表示必要功率P(t)的总量的曲线图。
接下来，推断部13基于必要功率P(t)进行预测为能够进行再生能量的回收的期间和所预测的回收量的推断。在图11所示的曲线图中，必要功率P(t)的值为负的期间(t1＜t＜t2)是预测为能够进行再生能量的回收的期间。另外，下述(式9)所示的、该期间内的必要功率的大小的积分值、即在图11中用阴影线表示的区域的面积是所回收的再生能量的预测量的推断值E。
Figure BDA0003351462400000121
在图12中，横轴取时间t[s]，纵轴取能量[kJ]，表示图11所示的必要功率的从时间0(零)到时间t的积分值I(t)的曲线图。I(t)由下述(式10)表示。
Figure BDA0003351462400000122
在图12中，波峰处的能量值与波峰以后曲线图变得平坦时的能量值之差同所回收的再生能量的预测量的推断值E相等。
在速度曲线的整个期间，这样抽出必要功率为负的一个以上的期间，并对每个期间求出必要功率的大小的积分值，由此在行程的开始时，能够推断可以回收再生能量的一个以上的期间和在每个期间预测的回收量。
车辆的重量m、系数a、b、c都基本上是根据车辆的特性制定的常量，若设定适当的值，则能够获得良好的推断精度。但是，在能够取得可以对必要功率产生影响的一个以上的变动重要因素的情况下，若基于取得的变动重要因素，对重量m、系数a、b、c的至少一个进行以下那样的修正，则能够进一步提高推断精度。
例如，在通过车辆具备的重量传感器等或来自用户的输入而能够取得乘员、货物等的积载重量的情况下，推断部13也可以将车辆的重量m修正为在车辆本身的重量上加上积载重量而得的重量。
另外，在能够取得路面的种类、路面的坡度、天气等行驶阻力的变动重要因素的情况下，推断部13也可以通过这些来修正系数a、b、c。
例如，当在本次行程中设定有行驶路径的情况下，能够确定路面的种类、路面的坡度并使用这些信息来修正系数。路面的种类、路面的坡度的信息可以与地图信息相对应地预先存储于存储部70，也可以由通信部80从外部的服务器等取得。另外，能够使用天气来修正系数。天气可以通过车辆具备的各种传感器取得，也可以由通信部80从外部的服务器等取得。
例如，在路面如砂石路那样比较容易打滑的情况下，修正成与为比较难以打滑的柏油路的情况相比行驶阻力变大。
另外，在路面的坡度的信息表示是上坡路的情况下，修正成与为平坦路的情况相比行驶阻力变大，在表示是下坡路的情况下，修正成与为平坦路的情况相比行驶阻力变小。此外，在上述(式8)中，通过该基于路面的坡度的行驶阻力的修正来反映车辆的位置能量的增减对必要功率P(t)的影响。
另外，在天气是雨、雪的情况下，修正成与晴天的情况相比行驶阻力变大。另外，当在本次行程设定有行驶路径的情况下，能够推断车辆的行进方向，因此能够基于作为天气的风量和风向来修正行驶阻力。例如，在风量不是0(零)的情况下，根据风量和风向，与风量为0(零)的情况相比，若是迎面风，则修正成行驶阻力变大，若是顺风，则修正成变小。
在进行这样的行驶阻力的修正的情况下，具体而言，变更系数a、b、c的值。在该情况下，系数a、b、c根据车辆的位置而变化，但能够通过(式6)的近似式使系数a、b、c分别回归于时间t的函数。此外，若考虑变动重要因素对行驶阻力产生的影响的速度依存特性，则能够适当地决定将系数a、b、c中的哪一个修正何种程度。
另外，推断部13也可以代替以上那样的修正、或者在以上那样的修正的基础上根据上述的变动重要因素对推断值E的值进行修正。即，也可以按照每个期间制定修正系数α(例如0≤α≤1)，并如下述(式11)那样进行修正，使得因变动重要因素而积载重量越大，或者行驶阻力越大，则修正后的推断值E的值越小。
Figure BDA0003351462400000141
也可以在该修正系数α中，以再生制动的效率越高则修正后的推断值E越大的方式反映再生制动的效率。再生制动的效率例如能够基于根据速度v(t)假定的电动机31的转速和与转速对应的效率图导出。
另外，也可以构成为：不对每个期间给予独立的修正系数α，而是导出全局性地表现整个行程中的电气能量的收支的系数曲线，并在预测作为能够通过再生制动回收的能量的再生能量时使用，由此进行推断值E的修正。这里，还参照图13～图17，对行驶控制装置10的导出部12导出作为与内燃发动机的燃油效率特性相应的各时刻的系数的系数曲线的例子进行说明。
图13是考虑行驶阻力、坡度等变动重要因素并根据图9所示的速度曲线的近似函数求出的必要功率P(t)的曲线的一个例子。图14是表示内燃发动机的效率特性的图。
在该例子中，导出部12将基于速度曲线求出的必要功率P(t)的曲线(图13)除以作为图14所示的内燃发动机的效率特性中的最佳驾驶点(波峰)的值的16.8[kJ/g]。通过该除法运算，将内燃发动机利用的效率性定量化。然后，导出部12通过求出该除法运算的结果的倒数，如图15所示，求出越是内燃发动机被有效利用的区间(在图9的例子中，为高速行驶区间)则值越小的系数曲线。
并且，导出部12如图16那样将系数曲线正规化，使得求出的系数的最小值为0(零)而最大值为1。最后，为了避免在行程中电气能量的收支产生过度或不足，导出部12将系数曲线整体除以正规化后的系数的从行程开始到行程结束的时间积分值，并以正规化后的系数曲线的平均值在整个行程中为“1”的方式调整各系数的值。图17表示将系数的值调整后的系数曲线(电气利用价值曲线)。在该图17中，调整成网格部分在整个行程中为“1”。
这样，根据速度曲线、车辆的行驶阻力系数、优选根据道路的坡度曲线、和相对于内燃发动机的输出功率的燃料和产生能量的效率，导出作为各时刻的系数的系数曲线(电气利用价值曲线)，并乘以作为能够通过电动机31的再生制动回收的能量的再生能量的预测量的推断值E，由此能够抑制在出发与目的地到达时之间产生的电池41的蓄电率(SOC)变化，并且能够获得更适宜的燃油效率。
此外，并不限定用于以上的处理的具体的数值计算方法，能够适当地使用公知的计算算法。在本实施方式中，通过使用了高斯函数的近似，能够以比较少的参数表现速度曲线的特征，因此能够抑制计算量。另外，若预先准备相对于多个数值的高斯函数、其导数的函数值、多个数值范围内的高斯函数的定积分值作为数值表，并适当地参照数值表来用于计算，则能够进一步减少计算量。
(步骤S104)
决定部14判定使用电动机31进行行驶的条件是否成立。在本实施方式中，作为一个例子，决定部14进行在仅使用电动机31与内燃发动机21中的电动机31来行驶的电动机模式、和仅使用内燃发动机21来行驶的内燃发动机模式之间切换行驶模式的控制。
这里，决定部14从车辆具备的各种传感器、驾驶辅助ECU60、管理器ECU50等适当地取得各种信息，作为一个例子，如以下那样进行判定。
(1)决定部14在将车辆减速的意图成立时进行以下的(1-1)～(1-3)的条件是否成立的判定。此外，车辆减速的意图成立例如是指在车辆的行驶中由用户进行了制动踏板操作、与由用户解除了加速踏板操作的至少一方成立、或者在驾驶辅助ECU60的驾驶辅助功能、自动驾驶ECU65的自动驾驶功能动作中有来自这些ECU的表示减速、停止的指示。
(1-1)车辆的速度为第1速度阈值以上。
若当前的车辆的实际的速度是比较低的速度，则在再生制动时不能获得电动机31的充分的转速，从而不能期待有效的再生能量的回收。因此，决定部14判定车辆的速度是否为作为能够期待一定程度的再生效率的速度制定的第1速度阈值以上。
(1-2)必要功率为第1功率阈值以下。
在当前的必要功率比较大的情况下，即使能够通过内燃发动机21输出必要功率，一般来说，与内燃发动机21相比，电动机31的最大输出也较小，因此存在不能通过电动机31输出必要功率的情况。因此，决定部14判定必要功率是否为作为能够通过电动机31输出的功率制定的第1功率阈值以下。
(1-3)电池41的蓄电率为第1蓄电率阈值以下。
在当前的电池41的蓄电率(SOC)较高的情况下，能够进一步充电的电力量较少，可能不能将再生能量全部储藏。因此，决定部14判定电池41的蓄电率是否为作为能够将充分的电力量充电的蓄电率制定的第1蓄电率阈值以下。此外，也可以代替蓄电率而将蓄电量用于判定。
在(1-1)～(1-3)的判定结果全部为肯定且电动机行驶条件成立的情况下，进入至步骤S105，在其以外的情况下，进入至步骤S107。
(步骤S105)
(2)在上述的(1)以外时、即将车辆减速的意图成立时以外时，决定部14对以下的(2-1)～(2-4)的条件是否成立进行判定。
(2-1)车辆的速度不足第2速度阈值。
若当前的车辆的实际的速度是比较高的速度，则一般来说，与电动机31相比，内燃发动机21的效率较好。因此，决定部14判定车辆的速度是否不足作为能够期待电动机31的效率较好的速度制定的第2速度阈值。此外，第2速度阈值是比第1速度阈值大的速度。
(2-2)必要功率为第1功率阈值以下。
以与上述的(1-2)相同的理由，决定部14判定必要功率是否为作为能够通过电动机31输出的功率制定的第1功率阈值以下。
(2-3)积蓄于当前车辆的电动机用的能量、与接着能够回收再生能量的期间内的再生能量的预测量的合计值为第1能量阈值以上。
在当前车辆积蓄于电池41并能够向电动机31供给的蓄电量、与接着在能够回收再生能量的期间能够回收的电力量的预测量的合计量比较少的情况下，若使用电动机31来行驶，则电池41的蓄电量降低，可能导致妨碍车辆的各功能。因此，决定部14判定合计量是否为作为充分的量制定的第1能量阈值以上。
(2-4)当前处于使用内燃发动机21来行驶中，且从开始内燃发动机21的动作起经过了第1时间阈值以上。
若在内燃发动机21的动作开始紧后停下动作，则会给用户造成内燃发动机21发生不良情况、车辆举动不稳定的感觉，从而可能成为不协调、不安全感的原因。因此，决定部14判定从开始内燃发动机21的动作起是否经过了作为即使停下内燃发动机21的动作也不会产生不协调等的充分的经过时间制定的第1时间阈值以上。
在(2-1)～(2-4)的判定结果全部为肯定且电动机行驶条件成立的情况下，进入至步骤S105，在其以外的情况下进入至步骤S106。
(步骤S106)
决定部14将行驶模式决定为电动机模式。在本实施方式中，决定部14向行驶控制ECU90通知将行驶模式设为电动机模式。行驶控制ECU90使电动机ECU30控制基于电动机31的行驶。
在电动机模式下，进行再生制动，并将车辆的运动能量作为电力来回收。在用户大幅度地踩踏制动踏板、驾驶辅助ECU60为了避免碰撞等而进行优先度较高的急减速的指示来要求一定以上的减速度的情况下，为了产生充分的制动力，通过管理器ECU50、制动ECU110，进行产生基于制动装置111的制动力的控制。
(步骤S107)
决定部14将行驶模式决定为内燃发动机模式。在本实施方式中，决定部14向行驶控制ECU90通知将行驶模式设为内燃发动机模式。行驶控制ECU90使内燃发动机ECU20控制基于内燃发动机21的行驶。
(步骤S108)
制作部11判定更新再生能量的预测量的条件是否成立。更新的条件例如是截止目前的实际的行驶中的速度的相对于时间的变化、与在步骤S101中制作的速度曲线的一致度低于预先适当地制定好的允许值。一致度能够适当地使用公知的手法来导出。例如，能够基于速度曲线的速度值与实际的速度值之差的绝对值的过去一定期间的积分值来导出一致度。在一致度低于允许值的情况下，可以认为能够回收再生能量的期间、预测量等的精度也较低。在更新的条件成立的情况下，进入至步骤S109，否则，进入至步骤S104。
(步骤S109)
推断部13通过再度进行能够回收再生能量的期间、预测量的推断来更新这些。并不特别地限定更新方法，但例如推断部13以与到截止目前的实际的行驶中的速度的相对于时间的变化的一致度变高的方式进行将速度曲线的时间标尺压缩或者伸长的变形，并基于变形后的速度曲线进行与步骤S102及S103相同的处理，由此能够进行更新。
或者也可以构成为：制作部11进行与步骤S101相同的处理，选择用于制作当前的速度曲线的行驶历史记录以外的行驶历史记录，并基于此，重新制作速度曲线，推断部13基于重新制作的速度曲线来进行与步骤S102及S103相同的处理，由此进行更新。例如在车辆停止时，视为在该时间点从其所在地开始新的行程来与步骤S101相同地选择行驶历史记录即可。
另外，在这样的更新中，存在上述的变动重要因素的值变化的可能性，因此也可以使用最新的值来进行修正。通过进行这样的更新，能够提高可以回收再生能量的期间、预测量的推断精度。在本步骤的处理后，进入至步骤S104。
在以上的处理中，作为行驶模式，设定了仅使用电动机31来行驶的电动机模式与仅使用内燃发动机21来行驶的内燃发动机模式这两个。在如上述的条件(2-3)那样能够预测为再生能量的回收量较多的情况下，与预测为较少的情况相比，能够增加使用电动机31来行驶的机会，从而能够提高燃油效率。若着眼于该情况，则也能够将再生能量的预测回收量有效地利用于在电动机模式、内燃发动机模式、以及一起使用电动机31和内燃发动机21来行驶的混合动力模式这3个行驶模式中的任意两个行驶模式之间的切换控制、在3个行驶模式之间的切换控制中的燃油效率提高。
例如，在能够预测为再生能量的回收量较多的情况下，与预测为较少的情况相比，使得增加从内燃发动机模式向混合动力模式转换的机会、或者增加从混合动力模式向电动机模式转换的机会即可。
效果
本实施方式所涉及的行驶控制装置10能够使用预测了车辆的速度的速度曲线和全局性地表现整个行程中的电气能量的收支的系数曲线来提早且定量地预测再生能量的回收量。能够有效地利用该预测结果来进行适宜的行驶控制。即，在能够预测为再生能量的回收量较多的情况下，与预测为较少的情况相比，能够增加使用电动机31来行驶的机会，从而能够提高燃油效率。
行驶控制装置10通过用高斯函数近似速度曲线来抑制用于再生能量的预测回收量的计算的参数数量，另外，通过参照与预先准备好的高斯函数有关的数值表，能够抑制计算量。
行驶控制装置10通过基于成为对象的行程中的行驶状态等来适当地制定近似速度曲线的高斯函数的数量N，从而能够获得有效并且准确的近似函数。
行驶控制装置10能够基于用户、用户以外的行驶历史记录来制作速度曲线，因此即使用户不设定行驶路径，也能够推断再生能量的预测回收量。另外，在用户设定了行驶路径的情况下，能够使用该行驶路径来制作速度曲线，从而能够提高推断精度。
行驶控制装置10基于可以认为对再生能量的回收量产生影响的变动重要因素来修正预测量，因此能够反映变动重要因素来提高推断精度。另外，行驶控制装置10通过使用内燃发动机的效率特性来导出系数曲线，能够进行考虑了基于内燃发动机的驱动的车辆行驶时的效率的再生能量的预测量的推断。由此，能够抑制在车辆的出发时与到达至目的地时之间产生的电池41的蓄电率(SOC)变化，并且能够获得更适宜的燃油效率。
在速度曲线与实际的车辆的速度的相对于时间的变化的一致度较低的情况下，行驶控制装置10再度进行预测回收量的推断，因此能够提高推断精度。
行驶控制装置10在决定推断精度时不仅基于再生能量的预测回收量，还基于电池41的蓄电率、车辆的速度、必要功率等，并考虑再生能量的储藏可能性、动作效率、必要功率的实现可能性来判定内燃发动机21与电动机31的哪一个更合适，因此能够提高车辆的控制的可靠地性、稳定性。
以上，对本公开的一个实施方式进行了说明，但本公开能够适当地变形来实施。本公开不仅能够作为行驶控制装置，还能够作为具备处理器和存储器的行驶控制装置执行的行驶控制方法、行驶控制程序、存储了行驶控制程序的计算机可读取的非临时性的存储介质、具备行驶控制装置的车辆等来理解。
本公开可适用于搭载于车辆等的行驶控制装置。

Claims (14)

1.一种行驶控制装置，其构成为搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆，其特征在于，
所述行驶控制装置包括以下那样构成的电子控制单元：
制作预测了各时刻的车辆的速度的速度曲线，
至少基于所述速度曲线，导出作为在预测再生能量时使用的各时刻的系数的系数曲线，所述再生能量是能够通过所述电动机的再生制动回收的能量，
用规定的近似模型来近似所述速度曲线，并基于所述近似结果和所述系数曲线来推断所述再生能量的预测量，
并且基于所述再生能量的预测量来决定用于行驶的所述动力源。
2.根据权利要求1所述的行驶控制装置，其特征在于，
所述电子控制单元构成为基于所述速度曲线和所述内燃发动机的燃油效率特性来导出所述系数曲线。
3.根据权利要求1或2所述的行驶控制装置，其特征在于，
所述电子控制单元构成为基于用户的行驶历史记录与用户以外的行驶历史记录的任意一方或者双方来制作所述速度曲线。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的行驶控制装置，其特征在于，
所述规定的近似模型使用用具有不同的波峰位置的高斯函数之和来近似所述速度曲线表示的车辆的速度的相对于时间的变化的模型。
5.根据权利要求4所述的行驶控制装置，其特征在于，
将近似所述速度曲线的所述高斯函数的数量设定为将所述速度曲线等间隔地分割而获得的多个区间的每一区间的平均速度从增加转为减少的极点的数量。
6.根据权利要求5所述的行驶控制装置，其特征在于，
所述电子控制单元至少使用车辆的速度、行驶距离、行驶所需时间的任意两个来计算所述高斯函数的参数。
7.根据权利要求4～6中任一项所述的行驶控制装置，其特征在于，
所述电子控制单元构成为：基于所述近似结果和所述系数曲线来导出通过将有助于车辆的运动能量的变化的功率和因行驶阻力而消散的功率相加来表示的功率，将所述功率为负的一个以上的期间作为能够进行所述再生能量的回收的期间，将所述期间的所述功率的大小的时间积分值作为所述期间的所述再生能量的预测量的推断值。
8.根据权利要求7所述的行驶控制装置，其特征在于，
所述电子控制单元构成为还基于一个以上的变动重要因素来推断所述再生能量的预测量。
9.根据权利要求8所述的行驶控制装置，其特征在于，
所述变动重要因素是路面的种类、路面的坡度、车辆的积载重量、天气的至少一个。
10.根据权利要求8或9所述的行驶控制装置，其特征在于，
所述电子控制单元构成为基于所述变动重要因素来修正所述功率。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的行驶控制装置，其特征在于，
所述电子控制单元构成为基于所述变动重要因素来修正所述时间积分值。
12.根据权利要求7～11中任一项所述的行驶控制装置，其特征在于，
所述电子控制单元构成为：在包括当前积蓄于车辆的所述电动机用的能量、与下一个所述期间内的所述再生能量的预测量的合计值为阈值以上在内的条件成立的情况下，决定使用所述电动机来行驶。
13.一种行驶控制方法，其由搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆的电子控制单元执行，其特征在于，
所述行驶控制方法包括：
通过所述电子控制单元，制作预测了各时刻的车辆的速度的速度曲线；
通过所述电子控制单元，至少基于所述速度曲线，导出作为在预测再生能量时使用的各时刻的系数的系数曲线，所述再生能量是能够通过所述电动机的再生制动回收的能量；
通过所述电子控制单元，用规定的近似模型来近似所述速度曲线，并基于所述近似结果和所述系数曲线来推断所述再生能量的预测量；以及
通过所述电子控制单元，基于所述再生能量的预测量来决定用于行驶的所述动力源。
14.一种非临时性存储介质，其储存有可供行驶控制装置的电子控制单元执行，并使所述电子控制单元执行以下的功能的命令，所述行驶控制装置搭载于具备电动机和内燃发动机作为动力源的车辆，其特征在于，
所述功能包括：
制作预测了各时刻的车辆的速度的速度曲线；
至少基于所述速度曲线，导出作为在预测再生能量时使用的各时刻的系数的系数曲线，所述再生能量是能够通过所述电动机的再生制动回收的能量；
用规定的近似模型来近似所述速度曲线，并基于所述近似结果和所述系数曲线来推断所述再生能量的预测量；以及
基于所述再生能量的预测量来决定用于行驶的所述动力源。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115246382A (zh) * 2022-09-21 2022-10-28 清研军融通用装备(苏州)有限公司 一种混合动力汽车车速的控制方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7342843B2 (ja) * 2020-11-17 2023-09-12 トヨタ自動車株式会社 走行制御装置、方法およびプログラム
JP2022150718A (ja) * 2021-03-26 2022-10-07 トヨタ自動車株式会社 走行制御装置、方法、及びプログラム
WO2023228772A1 (ja) * 2022-05-23 2023-11-30 住友電気工業株式会社 走行エネルギー推定装置、走行エネルギー推定方法、及びコンピュータプログラム

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001069605A (ja) * 1999-08-24 2001-03-16 Hitachi Ltd ハイブリッド車両制御方法
US20050189894A1 (en) * 2004-03-01 2005-09-01 Nissan Motor Co., Ltd. Regeneration control for hybrid vehicle
JP2009101983A (ja) * 2007-10-01 2009-05-14 Denso Corp ハイブリッド車両用の走行計画作成装置、走行計画作成装置用のプログラム、運転アドバイス装置、および運転アドバイス装置用のプログラム
US20090309365A1 (en) * 2006-10-20 2009-12-17 Sauer Christopher R Submersible turbine-generator unit for ocean and tidal currents
CN102050115A (zh) * 2009-10-27 2011-05-11 任首旺 车辆首供能量、回收能量互补供给与车速、动力条件自动协调法
CN102837696A (zh) * 2012-06-25 2012-12-26 浙江大学城市学院 具有在线监测功能的燃料电池叉车混合动力控制***
DE102012004258A1 (de) * 2012-03-02 2013-09-05 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Prädiktionsgüte
US20150202990A1 (en) * 2012-07-12 2015-07-23 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method of managing the energy consumed by an automotive vehicle and system implementing such a method
CN105035076A (zh) * 2014-04-17 2015-11-11 帕洛阿尔托研究中心公司 用于具有高混合度的混合动力车辆的控制***
CN107972466A (zh) * 2017-11-20 2018-05-01 吉林大学 一种具有馈能及传递力感知的汽车主动悬置及其控制方法
CN108284771A (zh) * 2018-02-01 2018-07-17 北京新能源汽车股份有限公司 一种单踏板驾驶控制方法、装置及电动汽车
CN109478866A (zh) * 2017-02-27 2019-03-15 三菱电机株式会社 电动机驱动装置及再生电阻选择装置
CN110073301A (zh) * 2017-08-02 2019-07-30 强力物联网投资组合2016有限公司 工业物联网中具有大数据集的数据收集环境下的检测方法和***
TWI684142B (zh) * 2018-10-02 2020-02-01 國立中山大學 發電整合系統
CN111216557A (zh) * 2019-12-24 2020-06-02 浙江吉利新能源商用车集团有限公司 一种电动汽车能量回收方法、装置及汽车
CN111356621A (zh) * 2017-11-17 2020-06-30 株式会社电装 车辆控制装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4470311B2 (ja) 1999-10-15 2010-06-02 日産自動車株式会社 走行パターン生成装置
JP4702086B2 (ja) 2006-02-15 2011-06-15 トヨタ自動車株式会社 車両用運転支援装置
US9327712B2 (en) * 2014-04-22 2016-05-03 Alcatel Lucent System and method for control of a hybrid vehicle with regenerative braking using location awareness
JP6927133B2 (ja) 2018-04-19 2021-08-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US10676088B2 (en) * 2018-06-08 2020-06-09 GM Global Technology Operations LLC Powertrain control system and method of operating the same
JP2019220084A (ja) 2018-06-22 2019-12-26 矢崎総業株式会社 解析装置、車載器、及びパターン解析補助装置
JP7501250B2 (ja) * 2019-11-12 2024-06-18 トヨタ自動車株式会社 走行制御装置、方法およびプログラム
JP7238750B2 (ja) * 2019-12-11 2023-03-14 トヨタ自動車株式会社 走行制御装置、方法、プログラムおよび車両
JP7409287B2 (ja) * 2020-10-23 2024-01-09 トヨタ自動車株式会社 走行制御装置、方法およびプログラム
JP7342843B2 (ja) * 2020-11-17 2023-09-12 トヨタ自動車株式会社 走行制御装置、方法およびプログラム
JP2022150718A (ja) * 2021-03-26 2022-10-07 トヨタ自動車株式会社 走行制御装置、方法、及びプログラム

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001069605A (ja) * 1999-08-24 2001-03-16 Hitachi Ltd ハイブリッド車両制御方法
US20050189894A1 (en) * 2004-03-01 2005-09-01 Nissan Motor Co., Ltd. Regeneration control for hybrid vehicle
US20090309365A1 (en) * 2006-10-20 2009-12-17 Sauer Christopher R Submersible turbine-generator unit for ocean and tidal currents
JP2009101983A (ja) * 2007-10-01 2009-05-14 Denso Corp ハイブリッド車両用の走行計画作成装置、走行計画作成装置用のプログラム、運転アドバイス装置、および運転アドバイス装置用のプログラム
CN102050115A (zh) * 2009-10-27 2011-05-11 任首旺 车辆首供能量、回收能量互补供给与车速、动力条件自动协调法
DE102012004258A1 (de) * 2012-03-02 2013-09-05 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Prädiktionsgüte
CN104271423A (zh) * 2012-03-02 2015-01-07 奥迪股份公司 用于对预测品质进行确定的方法和装置
CN102837696A (zh) * 2012-06-25 2012-12-26 浙江大学城市学院 具有在线监测功能的燃料电池叉车混合动力控制***
US20150202990A1 (en) * 2012-07-12 2015-07-23 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method of managing the energy consumed by an automotive vehicle and system implementing such a method
CN105035076A (zh) * 2014-04-17 2015-11-11 帕洛阿尔托研究中心公司 用于具有高混合度的混合动力车辆的控制***
CN109478866A (zh) * 2017-02-27 2019-03-15 三菱电机株式会社 电动机驱动装置及再生电阻选择装置
CN110073301A (zh) * 2017-08-02 2019-07-30 强力物联网投资组合2016有限公司 工业物联网中具有大数据集的数据收集环境下的检测方法和***
CN111356621A (zh) * 2017-11-17 2020-06-30 株式会社电装 车辆控制装置
CN107972466A (zh) * 2017-11-20 2018-05-01 吉林大学 一种具有馈能及传递力感知的汽车主动悬置及其控制方法
CN108284771A (zh) * 2018-02-01 2018-07-17 北京新能源汽车股份有限公司 一种单踏板驾驶控制方法、装置及电动汽车
TWI684142B (zh) * 2018-10-02 2020-02-01 國立中山大學 發電整合系統
CN111216557A (zh) * 2019-12-24 2020-06-02 浙江吉利新能源商用车集团有限公司 一种电动汽车能量回收方法、装置及汽车

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周之光: "行驶工况自适应的PHEV能量在线实时优化控制研究", 硕士电子期刊 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115246382A (zh) * 2022-09-21 2022-10-28 清研军融通用装备(苏州)有限公司 一种混合动力汽车车速的控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11780441B2 (en) 2023-10-10
DE102021129708A1 (de) 2022-05-19
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