DE102022106658A1

DE102022106658A1 - Antriebssteuervorrichtung, antriebssteuerverfahren und nicht-transitorisches speichermedium

Info

Publication number: DE102022106658A1
Application number: DE102022106658.4A
Authority: DE
Inventors: Katsumi Kono; Tomoharu Maeda; Takaaki Tokura; Takeshi Yasuda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2022-03-22
Publication date: 2022-09-29
Also published as: US11975706B2; CN115122938A; JP2022150718A; US20220306074A1

Abstract

Eine Antriebssteuervorrichtung, die in einem Fahrzeug eingebaut ist, das einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor als Leistungsquellen enthält, weist einen Prozessor (10) auf. Der Prozessor (10) ist dazu eingerichtet: einen Zielort des Fahrzeugs zu erfassen; einen vergangenen Antriebsverlauf von einem Ausgangspunkt zum Zielort zu erfassen; einen gewünschten Ladezustand zu erfassen, der ein gewünschter Ladezustand einer Batterie ist, wenn das Fahrzeug am Zielort ankommt; eine voraussichtliche Menge an regenerativer Energie auf der Grundlage des Antriebsverlaufs zu schätzen; einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf der Grundlage der voraussichtlichen Menge an regenerativer Energie und des gewünschten Ladezustands einzustellen; und den Antrieb des Fahrzeugs auf der Grundlage des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts zu steuern.

Description

Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Antriebssteuervorrichtungen, die in Fahrzeuge eingebaut sind, Antriebssteuerverfahren und nicht-transitorische Speichermedien.
Stand der Technik
In einem Hybrid-Elektrofahrzeug, das einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor enthält, kann die Kraftstoffeffizienz durch eine Antriebssteuerung verbessert werden, bei der der Elektromotor und der Verbrennungsmotor effizient und situationsabhängig eingesetzt werden.
Die JP 4 702 086 B offenbart eine Fahrzeugfahrerassistenzvorrichtung, die einem Fahrer einen Bremsstartpunkt, an dem ein regenerativer Bremsvorgang gestartet werden muss, auf Grundlage der Position eines Fahrzeugs und Karteninformationen von Punkten, an denen das Fahrzeug angehalten werden muss oder an denen das Fahrzeug abgebremst werden muss, wie z.B. Bahnübergänge und Kurven, bereitstellt. Bei dieser Fahrzeug-Fahrerassistenzvorrichtung kann der Umfang der Rückgewinnung regenerativer Energie erhöht werden, indem der Fahrer dazu angehalten wird, das regenerative Bremsen bei einer solchen Verzögerung zu aktivieren, die eine effiziente Rückgewinnung der regenerativen Energie ermöglicht.
Zusammenfassung der Erfindung
Die in JP 4 702 086 B beschriebene Technik kann einen Punkt vorhersagen, an dem eine Rückgewinnung der regenerativen Energie erwartet werden kann. Das in JP 4 702 086 B beschriebene Verfahren kann jedoch nicht quantitativ die Menge der regenerativen Energierückgewinnung vorhersagen. Wenn das Ausmaß der Rückgewinnung in einem frühen Stadium quantitativ vorhergesagt werden kann, kann die rückgewonnene Energie für eine geeignete Antriebssteuerung verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Antriebssteuervorrichtung, ein Antriebssteuerverfahren und ein nicht-transitorisches Speichermedium bereit, die das Ausmaß der regenerativen Energierückgewinnung quantitativ vorhersagen, um die zurückgewonnene regenerative Energie für die Antriebssteuerung zu verwenden.
Ein erster Aspekt einer Technik der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebssteuervorrichtung, die in einem Fahrzeug eingebaut ist, das einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor als Leistungsquellen enthält. Die Antriebssteuervorrichtung weist einen Prozessor auf. Der Prozessor ist dazu eingerichtet, einen Zielort des Fahrzeugs zu erfassen. Der Prozessor ist dazu eingerichtet, einen vergangenen Antriebsverlauf von einem Ausgangspunkt bis zum Zielpunkt zu erfassen. Der Prozessor ist dazu eingerichtet, einen gewünschten Ladezustand zu erfassen, der ein gewünschter Ladezustand einer Batterie ist, wenn das Fahrzeug am Zielort eintrifft. Die Batterie ist in das Fahrzeug eingebaut. Der Prozessor ist dazu eingerichtet, eine voraussichtliche Menge an regenerativer Energie auf Grundlage des Antriebsverlaufs zu schätzen, wobei die regenerative Energie eine Energie ist, die durch regeneratives Bremsen des Elektromotors zurückgewonnen wird. Der Prozessor ist dazu eingerichtet, auf der Grundlage der voraussichtlichen Menge an regenerativer Energie und des gewünschten Ladezustands einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt einzustellen. Der erste Abschnitt ist ein Abschnitt, in dem nur der Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird. Der zweite Abschnitt ist ein Abschnitt, in dem zumindest der Verbrennungsmotor für den Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird. Der Prozessor ist dazu eingerichtet, den Antrieb des Fahrzeugs auf der Grundlage des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts zu steuern.
In der Antriebssteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann der Antriebsverlauf Informationen enthalten, die in chronologischer Reihenfolge eine Änderung der von den Leistungsquellen erbrachten Leistung während der Fahrt vom Ausgangspunkt zum Zielort in der Vergangenheit zeigen.
In der Antriebssteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Technik der vorliegenden Erfindung kann der Prozessor dazu eingerichtet sein, einen Zeitintegralwert einer Größe der von den Leistungsquellen während eines Zeitraums, in dem Energie als die voraussichtliche Menge an regenerativer Energie rückgewinnbar ist, erbrachten Leistung zu schätzen. Der Zeitraum kann ein Zeitraum sein, in der die von den Leistungsquellen in dem Antriebsverlauf erbrachte Leistung negativ ist.
In der Antriebssteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann der Prozessor dazu eingerichtet sein, den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt so einzustellen, dass die gesamte voraussichtliche Menge an regenerativer Energie verbraucht wird, wenn das Fahrzeug am Zielort ankommt.
In der Antriebssteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der offenbarten Technik kann der Prozessor dazu eingerichtet sein, den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt so einzustellen, dass der Ladezustand der Batterie nicht höher als eine zulässige Obergrenze wird oder nicht niedriger als eine zulässige Untergrenze wird.
In der Antriebssteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der offenbarten Technik kann der Prozessor dazu eingerichtet sein, eine Differenz zwischen einem ersten Integralwert und einem zweiten Integralwert abzuleiten. Bei dem ersten Integralwert kann es sich um einen Zeitintegralwert einer von den Leistungsquellen bis zu einem aktuellen Zeitpunkt erbrachten Leistung auf der Grundlage des Antriebverlaufs handeln. Der zweite Integralwert kann ein Zeitintegralwert einer Leistungsgröße sein, die von den Leistungsquellen auf der Grundlage des momentanen Antriebs des Fahrzeugs erbracht wird. Der Prozessor kann dazu eingerichtet sein, den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt von dem aktuellen Punkt zu dem Ziel zurückzusetzen, wenn ein absoluter Wert der abgeleiteten Differenz gleich oder größer als ein vorbestimmter Referenzwert ist.
In der Antriebssteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Technik der vorliegenden Erfindung kann der Prozessor dazu eingerichtet sein, zwischen oder unter Ladezuständen der Batterie, die von einer Vielzahl von Anwendungen angefordert werden, zu vermitteln. Der Prozessor kann dazu eingerichtet sein, ein Vermittlungsergebnis als den gewünschten Ladezustand zu erfassen.
Ein zweiter Aspekt der Technik der vorliegenden Erfindung ist ein Antriebssteuerverfahren, das von einer Antriebssteuervorrichtung durchgeführt wird, die in einem Fahrzeug eingebaut ist, das einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor als Leistungsquellen enthält. Das Verfahren enthält: Erfassen eines Zielortes des Fahrzeugs; Erfassen eines vergangenen Antriebsverlaufs von einem Ausgangspunkt zum Zielort; Erfassen eines gewünschten Ladezustands, der ein Ladezustand einer Batterie ist, der gewünscht wird, wenn das Fahrzeug am Zielort ankommt; Schätzen einer voraussichtlichen Menge an regenerativer Energie auf der Grundlage des Antriebsverlaufs; Einstellen eines ersten Abschnitts und eines zweiten Abschnitts auf der Grundlage der voraussichtlichen Menge an regenerativer Energie und des gewünschten Ladezustands; und Steuern des Antriebs des Fahrzeugs auf der Grundlage des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts. Die Batterie ist in das Fahrzeug eingebaut. Die regenerative Energie ist Energie, die durch regeneratives Bremsen des Elektromotors zurückgewonnen wird. Der erste Abschnitt ist ein Abschnitt, in dem nur der Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird. Der zweite Abschnitt ist ein Abschnitt, in dem zumindest der Verbrennungsmotor für den Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird.
Ein dritter Aspekt der Technik der vorliegenden Erfindung ist ein nicht-transitorisches Speichermedium, das Befehle speichert, die von einem oder mehreren Prozessoren einer Antriebssteuervorrichtung ausgeführt werden können, die in einem Fahrzeug eingebaut ist, das einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor als Leistungsquellen enthält, und die den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, Funktionen auszuführen. Die Funktionen enthalten: Erfassen eines Zielortes des Fahrzeugs; Erfassen eines vergangenen Antriebsverlaufs von einem Ausgangspunkt zum Zielort; Erfassen eines gewünschten Ladezustands, der ein Ladezustand einer Batterie ist, der gewünscht wird, wenn das Fahrzeug am Zielort ankommt; Abschätzen einer voraussichtlichen Menge an regenerativer Energie auf der Grundlage des Antriebsverlaufs; Einstellen eines ersten Abschnitts und eines zweiten Abschnitts auf der Grundlage der voraussichtlichen Menge an regenerativer Energie und des gewünschten Ladezustands; und Steuern des Fahr des Fahrzeugs auf der Grundlage des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts. Die Batterie ist in das Fahrzeug eingebaut. Die regenerative Energie ist Energie, die durch regeneratives Bremsen des Elektromotors zurückgewonnen wird. Der erste Abschnitt ist ein Abschnitt, in dem nur der Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird. Der zweite Abschnitt ist ein Abschnitt, in dem zumindest der Verbrennungsmotor für den Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird.
Gemäß der Antriebssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung wird der Betrag der regenerativen Energierückgewinnung quantitativ unter Verwendung des Antriebsverlaufs auf der Grundlage des Antriebsverlaufs des Fahrzeugs geschätzt, und eine geeignete Antriebssteuerung kann unter Berücksichtigung des gewünschten Ladezustands der Batterie auf der Grundlage des geschätzten Betrags der regenerativen Energierückgewinnung implementiert werden.
Kurzbeschreibung der Figuren
Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Zeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:

1 ist ein Funktionsblockdiagramm Antriebssteuerungsvorrichtung und ihrer peripheren Komponenten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Antriebssteuerprozess zeigt, der von der Antriebssteuervorrichtung durchgeführt wird;
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Antriebsszenario-Erzeugungsprozess zeigt, der von der Antriebssteuervorrichtung durchgeführt wird;
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Schwellenwertkorrekturprozess zeigt, der von der Antriebssteuervorrichtung durchgeführt wird;
5 zeigt ein Beispiel für ein Antriebsleistungsprofil;
6 zeigt die Bereiche der regenerativen Energie im Antriebsleistungsprofil;
7 zeigt ein Beispiel für eine Änderung des Ladezustands einer Batterie;
8 zeigt ein Beispiel für ein Schwellenwertbestimmungsverfahren (Begrenzung durch eine zulässige Obergrenze);
9 zeigt ein Beispiel für ein Schwellenwertbestimmungsverfahren (Begrenzung durch eine zulässige Untergrenze); und
10 zeigt ein Konfigurationsbeispiel, in dem die Antriebssteuervorrichtung die Zusammenarbeit mit kooperativen Anwendungen außerhalb des Fahrzeugs berücksichtigt.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Eine Antriebssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform schätzt den Umfang der regenerativen Energierückgewinnung in einem frühen Stadium quantitativ ab, indem sie ein Antriebsleistungsprofil verwendet. Ein Antriebsleistungsprofil zeigt in chronologischer Reihenfolge eine vorhergesagte Änderung der Antriebsleistung, die von einer Leistungsquelle während der Fahrt von einem Ausgangspunkt zu einem Zielort erbracht wird. Anhand der Schätzergebnisse kann die Antriebssteuervorrichtung eine geeignete Antriebssteuerung unter Berücksichtigung eines gewünschten Ladezustands (SOC) einer Batterie durchführen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Ausführungsform
Konfiguration
1 zeigt Funktionsblöcke einer Antriebssteuervorrichtung 10 und ihrer peripheren Komponenten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Antriebssteuervorrichtung 10 ist in einem Fahrzeug eingebaut. Zusätzlich zu der Antriebssteuervorrichtung 10 sind die folgenden Konfigurationen in dem Fahrzeug eingebaut: eine elektronische Steuereinheit (ECU) für einen Verbrennungsmotor 20, ein Verbrennungsmotor (ENG) 21, ein Getriebe 22, eine Elektromotor-ECU 30, ein Elektromotor (MG) 31, eine Batterie-ECU 40, eine Batterie 41, eine Manager-ECU 50, eine Fahrerassistenz-ECU 60, eine ECU für autonomes Fahren 65, eine Speichereinheit 70, eine Kommunikationseinheit 80, eine Antriebssteuer-ECU 90, eine elektrische Servolenkung (EPS) 100, ein EPS-System 101, eine Brems-ECU 110 und eine Bremsvorrichtung 111.
Zusätzlich zu den oben genannten Konfigurationen können verschiedene Vorrichtungen am Fahrzeug angebracht werden, wie z. B. verschiedene Sensoren wie Gaspedalsensor, Bremspedalsensor, Kamera, Hindernissensor, Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, Gierratensensor, Global Positioning System (GPS) - Sensor und ein Navigationssystem, obwohl diese Vorrichtungen in den Figuren nicht gezeigt sind.
Der Verbrennungsmotor 21 und der Elektromotor 31 sind Aktuatoren, die als Leistungsquelle für den Antrieb des Fahrzeugs dienen. Der Elektromotor 31 ist auch ein Generator, der elektrischen Strom erzeugt, und eine Bremsvorrichtung, die eine Bremskraft erzeugt, beides durch regeneratives Bremsen.
Die Verbrennungsmotor-ECU 20 steuert den Verbrennungsmotor 21 und das Getriebe 22, das die Drehgeschwindigkeit zwischen seinem Eingang und Ausgang ändert. Die Verbrennungsmotor-ECU 20 steuert die Erzeugung des Antriebsmoments und die Erzeugung des Bremsmoments durch Motorbremsung.
Die Elektromotor-ECU 30 steuert den Elektromotor 31 zur Erzeugung des Antriebsmoments und zur Erzeugung des Bremsmoments durch regeneratives Bremsen.
Die Batterie 41 ist eine fahrzeuginterne Batterie. Die Batterie 41 versorgt den Elektromotor 31 und andere Vorrichtungen durch elektrische Entladung mit elektrischer Energie und wird mit elektrischer Energie (zurückgewonnene Energie) geladen, die durch regeneratives Bremsen des Elektromotors 31 gewonnen wird. Die Batterie-ECU 40 steuert das Laden und Entladen der Batterie 41.
Die Antriebssteuer-ECU 90 steuert die Verbrennungsmotor-ECU 20 und die Elektromotor-ECU 30 gemäß einem Antriebsmodus, der später beschrieben wird.
Das EPS-System 101 ist ein Aktuator, der eine Lenkung durchführt, um den Lenkwinkel der Räder und damit die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu ändern. Die EPS-ECU 100 steuert das EPS-System 101.
Die Bremsvorrichtung (Fußbremsvorrichtung) 111 ist ein Aktuator, der eine Bremskraft durch eine Reibungskraft gegen Elemente erzeugt, die sich mit den Rädern drehen. Die Bremssteuervorrichtung 110 steuert die Bremsvorrichtung 111.
Die Fahrerassistenz-ECU 60 führt Fahrerassistenzfunktionen wie Kollisionsvermeidung, Verfolgung eines vorausfahrenden Fahrzeugs und Spurhaltung aus. Die Fahrerassistenz-ECU 60 gibt Anweisungen aus, um die Bewegung des Fahrzeugs zu steuern, wie z.B. Beschleunigung, Verzögerung und Lenkwinkel, auf Grundlange der Informationen, die von den verschiedenen Sensoren usw. erfasst werden. Die Funktionen der Fahrerassistenz-ECU 60 und die Anzahl der Fahrerassistenz-ECUs 60 sind nicht auf die oben beschriebenen Funktionen und Anzahl beschränkt.
Die Autonomes-Fahren-ECU 65 führt autonome Fahrfunktionen aus. Die Autonomes-Fahren-ECU 65 gibt Anweisungen zur Steuerung der Bewegung des Fahrzeugs aus, wie z. B. Beschleunigung, Verzögerung und Lenkwinkel, um die autonomen Fahrfunktionen auf der Grundlage der von den verschiedenen Sensoren usw. erfassten Informationen durchzuführen.
Die Manager-ECU 50 sendet Anweisungen an die Antriebssteuer-ECU 90, die EPS-ECU 100, die Brems-ECU 110, etc. (im Folgenden zusammenfassend als die Aktuator-ECUs bezeichnet), auf Grundlage der Anweisungen von der Fahrerassistenz-ECU 60, der ECU für autonomes Fahren 65 usw. Zum Beispiel sendet die Manager-ECU 50 Beschleunigungsanweisungen an die Antriebssteuer-ECU 90. Die Manager-ECU 50 sendet Lenkanweisungen an die EPS-ECU 100. Die Manager-ECU 50 sendet Verzögerungsanweisungen an die Antriebssteuer-ECU 90 und die Brems-ECU 110.
Wenn die Manager-ECU 50 Anweisungen von einer Vielzahl von Fahrerassistenz-ECUs 60 usw. empfängt, führt die Manager-ECU 50 einen Prozess durch, der Vermittlung genannt wird und auf einer vorbestimmten Regel basiert. Der Vermittlungsprozess ist ein Prozess, bei dem bestimmt wird, welcher Anweisung gefolgt werden soll, um das Fahrzeug zu steuern. Die Manager-ECU 50 sendet Anweisungen an die Aktuator-ECUs auf Grundlage des Ergebnisses der Entscheidung. Der Inhalt der von einem Fahrer manuell ausgeführten Fahrvorgänge eines Lenkrads, eines Bremspedals, eines Gaspedals usw. wird von der Manager-ECU 50 erfasst. Der Inhalt der Fahrvorgänge kann dem Vermittlungsprozess unterliegen, der von der Manager-ECU 50 durchgeführt wird. Der Inhalt der Fahrvorgänge kann von den Aktuator-ECUs erfasst werden, und die Aktuator-ECUs können individuell zwischen den manuellen Fahrvorgängen des Fahrers und den Anweisungen von der Manager-ECU 50 entscheiden.
Die Speichereinheit 70 speichert Antriebsverläufe des Fahrzeugs. Antriebsverläufe sind eine Aufzeichnung vergangener Antriebsereignisse des Fahrzeugs. Ein Antriebsverlauf enthält Informationen über die von den Leistungsquellen (Verbrennungsmotor 21 und Elektromotor 31) erbrachte Antriebsleistung zu jedem Zeitpunkt während eines Zeitraums, in dem das Fahrzeug gefahren wurde. Die Antriebsleistung enthält die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 21, die Antriebsleistung des Elektromotors 31 und die absorbierte Leistung des Elektromotors 31. Beispielsweise wird ein Antriebsverlauf erstellt, indem Informationen über die Antriebsleistung, die auf der Grundlage der verschiedenen Sensoren usw. des Fahrzeugs abgeleitet werden, in der Speichereinheit 70 gespeichert werden, während ein Stromversorgungssystem des Fahrzeugs eingeschaltet ist. Die Speichereinheit 70 kann beispielsweise ein Teil eines Fahrzeugnavigationssystems sein.
Die Kommunikationseinheit 80 kann drahtlos mit einem Server außerhalb des Fahrzeugs, anderen Fahrzeugen usw. kommunizieren. Die Kommunikationseinheit 80 kann andere Antriebsverläufe als die des Benutzers empfangen, die auf der Grundlage der Antriebsverläufe anderer Fahrzeuge ermittelt wurden.
Die Antriebssteuervorrichtung 10 ist eine elektronische Steuereinheit, die das Fahren des Fahrzeugs steuert. Die Antriebssteuervorrichtung 10 weist eine Erfassungseinheit 11, eine Schätzeinheit 12, eine Einstelleinheit 13, eine Steuereinheit 14 und eine Ableiteinheit 15 auf.
Die Erfassungseinheit 11 erfasst Informationen über einen Zielort des Fahrzeugs, einen Antriebsverlauf von einem Ausgangspunkt zum Zielort und einen gewünschten Ladezustand der Batterie 41 bei Ankunft am Zielort (erste Erfassungseinheit, zweite Erfassungseinheit und dritte Erfassungseinheit). Die Schätzeinheit 12 schätzt auf der Grundlage der von der Erfassungseinheit 11 erfassten Informationen eine voraussichtliche Menge an regenerativer Energie. Bei der regenerativen Energie handelt es sich um Energie, die durch regeneratives Bremsen zurückgewonnen werden kann. Die Einstelleinheit 13 legt einen Abschnitt fest, in dem der Elektromotor 31 für den Antrieb verwendet wird, und einen Abschnitt, in dem der Verbrennungsmotor 21 für den Antrieb verwendet wird, auf Grundlage der voraussichtlichen Menge an regenerativer Energie, die von der Schätzeinheit 12 geschätzt wurde, und dem gewünschten Ladezustand. Die Steuereinheit 14 steuert den Antrieb des Fahrzeugs auf der Grundlage der von der Einstelleinheit 13 eingestellten Abschnitte. Die Ableiteinheit 15 ermittelt die Differenz zwischen der Antriebsleistung auf Grundlage des Antriebsverlaufs und der Antriebsleistung auf der Grundlage des momentanen Antriebs des Fahrzeugs.
Die Ableiteinheit 15 kann eine Differenz zwischen einem Zeitintegralwert einer von den Leistungsquellen bis zu einem aktuellen Punkt erbrachten Leistungsgröße auf der Grundlage des Antriebsverlaufs und einem Zeitintegralwert einer von den Leistungsquellen erbrachten Leistungsgröße auf der Grundlage des momentanen Antriebs des Fahrzeugs ermitteln. Der Zeitintegralwert einer von den Leistungsquellen bis zu einem aktuellen Punkt auf der Grundlage des Antriebsverlaufs erbrachten Leistung ist ein Beispiel für den „ersten Integralwert“. Der Zeitintegralwert einer von den Leistungsquellen erbrachten Leistungsgröße auf der Grundlage des momentanen Antriebs des Fahrzeugs ist ein Beispiel für den „zweiten Integralwert“.
Jede der vorstehend beschriebenen Steuervorrichtung besteht typischerweise aus einem Computer mit einem Speicher, einem Prozessor und einer Schnittstelle. Der Prozessor einer jeden Steuervorrichtung führt beispielsweise Funktionen aus, indem er ein in einem nicht-transitorischen Speicher gespeichertes Programm liest und ausführt. Diese Steuervorrichtungen sind über eine Kommunikationsleitung miteinander verbunden und können kooperativ arbeiten, indem sie gegebenenfalls miteinander kommunizieren.
Die vorstehend beschriebenen Konfigurationen der im Fahrzeug eingebauten Vorrichtungen und die Konfiguration der Antriebssteuervorrichtung 10 sind beispielhaft, und es können je nach Bedarf Ergänzungen, Ersetzungen, Änderungen oder Auslassungen vorgenommen werden. Die Funktionen der einzelnen Vorrichtungen können durch Integration der Funktionen in eine Vorrichtung oder durch Verteilung der Funktionen auf mehrere Vorrichtungen realisiert werden, je nach Bedarf.
Beispielsweise kann die Antriebssteuervorrichtung 10 eine unabhängige Steuervorrichtung oder ein Teil des Manager-ECU 50 oder des Antriebssteuer-ECU 90 sein. Zum Beispiel können die Funktionen der Antriebssteuervorrichtungen 10 auf die Manager-ECU 50 oder die Antriebssteuer-ECU 90 verteilt werden.
Beispielsweise können die Antriebssteuervorrichtung 10, die Fahrerassistenz-ECU 60, die autonome Fahr-ECU 65, die Manager-ECU 50 und die Antriebssteuer-ECU 90 eine einzige ECU sein. Beispielsweise kann die Autonomes-Fahren-ECU 65 nicht im Fahrzeug vorhanden sein.
Vorgänge
Nachfolgend wird ein Beispiel von Prozessen, die von der Antriebssteuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt werden, unter weiterer Bezugnahme auf die 2 bis 4 im Detail beschrieben.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Antriebssteuerprozess zeigt, der von der Antriebssteuervorrichtung 10 durchgeführt wird. Der Antriebssteuerprozess wird beispielsweise gestartet, wenn der Fahrer usw. das Stromversorgungssystem des Fahrzeugs einschaltet und eine Fahrt beginnt, und wird durchgeführt, bis der Fahrer usw. das Stromversorgungssystem des Fahrzeugs ausschaltet und die Fahrt beendet.
Schritt S201
Die Steuereinheit 14 bestimmt, ob sie sich in der Anfangseinstellung befindet (ob die Steuerung des Antriebsmodus auf Grundlage des Antriebsszenarios schon gestartet wurde oder nicht). Wenn sie sich in der Anfangseinstellung befindet (S201, JA), fährt das Programm mit Schritt S202 fort. Wenn sie sich nicht in der Anfangseinstellung befindet (S201, NEIN), fährt das Programm mit Schritt S211 fort.
Schritt S202
Die Erfassungseinheit 11 erfasst einen Zielort. Der Zielort wird zum Beispiel durch Informationen über Breiten- und Längengrad angegeben. Der Zielort ist ein Endpunkt, an dem das Fahrzeug die Fahrt beendet, oder ein gewünschter Zwischenpunkt, der an einer Zwischenposition auf einer Route zum Endpunkt liegt. Beispiele für den gewünschten Zwischenpunkt sind Punkte, die in ein Geofencing-Gebiet eintreten oder es verlassen. Die Erfassungseinheit 11 kann einen Zielort durch manuelle Eingabe durch einen Fahrzeuginsassen usw. erfassen, oder sie kann einen Zielort durch automatische Eingabe durch das im Fahrzeug eingebaute Navigationssystem, durch Fernsteuerung von einer Verwaltungszentrale außerhalb des Fahrzeugs usw. erfassen.
Wenn die Erfassungseinheit 11 automatisch einen Zielort erfasst, kann die Erfassungseinheit 11 einen Zielort auf der Grundlage der aktuellen Position, des Datums, der Uhrzeit, des Wochentags usw. erfassen, bevor das Fahrzeug losfährt, oder sie kann einen Zielort auf der Grundlage der Fahrtrichtung des Fahrzeugs usw. erfassen, nachdem das Fahrzeug losfährt. Nachdem die Erfassungseinheit 11 einen Zielort erfasst hat, fährt das Programm mit Schritt S203 fort.
Schritt S203
Die Erfassungseinheit 11 erfasst ein Antriebsleistungsprofil. Ein Antriebsleistungsprofil ist eine Leistungsinformation, die in chronologischer Reihenfolge eine voraussichtliche Änderung der Antriebsleistung zeigt, die von den Leistungsquellen (Verbrennungsmotor 21 und Elektromotor 31) zu jedem Zeitpunkt während der Fahrt von einem Ausgangspunkt (aktueller Punkt) zu einem Zielort erbracht wird. 5 zeigt ein Beispiel für ein Antriebsleistungsprofil. In 5 stellt die Abszisse die verstrichene Zeit ab dem Beginn der Fahrt und die Ordinate die Antriebsleistung dar. Das von der Erfassungseinheit 11 erfasste Antriebsleistungsprofil wird beispielsweise auf der Grundlage der in der Speichereinheit 70 gespeicherten Informationen erstellt (oder extrahiert), d. h. des vergangenen Antriebsverlaufs/ der vergangenen Antriebsverläufe für dieselbe Strecke vom Ausgangspunkt zum Zielort.
Es werden einfache Beispiele für die Erstellung eines Antriebsleistungsprofils beschrieben. Wenn es sich beispielsweise bei der Strecke vom Ausgangspunkt zum Zielort um eine Pendelstrecke handelt, auf der das Fahrzeug zu fast derselben Tageszeit auf fast demselben Weg gefahren wird, wird davon ausgegangen, dass die Änderungsmuster der von den Leistungsquellen erbrachten Antriebsleistung in einer Vielzahl von gespeicherten vergangenen Antriebsverläufen, die dieser Pendelstrecke entsprechen, fast gleich sind. In diesem Fall kann ein Antriebsleistungsprofil auf der Grundlage einer beliebigen der vergangenen Fahrdaten erstellt werden. Wenn der Antriebsverlauf Attribute wie den Wochentag und die Tageszeit, zu der das Fahrzeug gefahren wurde, enthält, kann ein Antriebsleistungsprofil auf der Grundlage des Antriebsverlaufs mit einer großen Anzahl von Attributen, die denen des aktuellen Fahr entsprechen, erstellt werden. Wenn das im Fahrzeug eingebaute Navigationssystem eine Fahrtroute vom Ausgangspunkt zum Zielort erstellt, kann ein Antriebsleistungsprofil auf der Grundlage des Antriebsverlaufs mit einem hohen Grad an Ähnlichkeit zu dieser Fahrtroute erstellt werden.
Wenn es eine Vielzahl von Antriebsverläufen gibt, die für ein Antriebsleistungsprofil in Frage kommen, kann ein Antriebsleistungsprofil auf der Grundlage eines gewünschten Antriebsverlaufs der Kandidaten erstellt werden, oder ein Antriebsleistungsprofil kann auf der Grundlage des Durchschnitts der KandidatenAntriebsverläufe erstellt werden. Handelt es sich bei dem Antriebsverlauf/den Antriebsverläufen um Fahrzeuginformationen (Fahrzeuggeschwindigkeit usw.), bei denen es sich nicht um Leistungsinformationen handelt, die in chronologischer Reihenfolge eine Änderung der von den Leistungsquellen während des Fahrens des Fahrzeugs erbrachten Antriebsleistung zeigen, kann ein Antriebsleistungsprofil auf der Grundlage der Fahrzeuginformationen erstellt werden. Die Methode zur Erzeugung eines Antriebsleistungsprofils ist nicht beschränkt, und die oben genannten Methoden können gegebenenfalls kombiniert werden. Nachdem die Erfassungseinheit 11 ein Antriebsleistungsprofil erfasst hat, fährt das Programm mit Schritt S204 fort.
Schritt S204
Die Schätzeinheit 12 schätzt die regenerative Energie E_est. Die regenerative Energie E_est ist die Energie, die durch regeneratives Abbremsen des Elektromotors 31 vom Ausgangspunkt zum Zielort gewonnen wird. Diese Schätzung der regenerativen Energie E_est erfolgt auf der Grundlage des Antriebsleistungsprofils. Insbesondere ist der Zeitraum, in dem die Antriebsleistung einen negativen Wert (kleiner als 0) im Profil der Antriebsleistung hat, der Zeitraum, in dem die regenerative Energie voraussichtlich zurückgewonnen werden kann. Der Zeitintegralwert des Betrags der Antriebsleistung während des Zeitraums, in dem die Antriebsleistung einen negativen Wert hat, d. h. die Fläche der schraffierten Bereiche in 6, wird als geschätzte regenerative Energie E_est berechnet. Bei der Schätzung dieser regenerativen Energie E_est kann der geschätzte Wert unter Berücksichtigung von Schwankungsfaktoren wie einer Zunahme des Fahrzeuggewichts aufgrund von Beladung usw. und schlechtem Wetter korrigiert werden. Nachdem die regenerative Energie E_est geschätzt wurde, fährt das Programm mit Schritt S205 fort.
Das in der Speichereinheit 70 als vergangener Antriebsverlauf gespeicherte Antriebsleistungsprofil kann aufgrund von Beschränkungen der Speichergröße der Speichereinheit 70 usw. eher Näherungsdaten als tatsächliche Daten sein. In einem solchen Fall kann der integrierte Wert der negativen Antriebsleistungen als Antriebsverlauf getrennt vom Antriebsleistungsprofil gespeichert werden, um die Schätzgenauigkeit der regenerativen Energie E_est zu verbessern.
Schritt S205
Die Erfassungseinheit 11 erfasst einen gewünschten Ladezustand SOC_tgt. Der gewünschte Ladezustand SOC_tgt ist ein gewünschter Ladezustand der Batterie 41, wenn das Fahrzeug am Zielort ankommt. Der gewünschte Ladezustand SOC_tgt kann der von einem Insassen oder einem System des Fahrzeugs usw. gewünschte Ladezustand der Batterie 41 sein. Die Erfassungseinheit 11 kann einen gewünschten Ladezustand SOC_tgt durch manuelle Eingabe durch den Insassen des Fahrzeugs usw. erfassen, oder kann einen gewünschten Ladezustand SOC_tgt durch automatische Eingabe durch die Navigationsfunktion des Fahrzeugs, Fernsteuerung von der Verwaltungszentrale außerhalb des Fahrzeugs usw. erfassen.
Wenn der Zielort beispielsweise ein Haus mit einer Ladeeinrichtung ist, kann die Batterie 41 nach der Rückkehr nach Hause aufgeladen werden. Daher kann der gewünschte Ladezustand SOC_tgt auf einen Wert eingestellt werden, der niedriger als ein Standardwert ist. Wenn am Zielort (Haus usw.) eine große Menge an elektrischer Energie verbraucht werden soll, kann der gewünschte Ladezustand SOC_tgt auf einen Wert eingestellt werden, der über dem Standardwert liegt. Wenn das Ziel eine Grenze mit einem bestimmten Gebiet ist, in dem das Fahren mit einem Elektrofahrzeug (EV) erforderlich ist, kann der gewünschte Ladezustand SOC_tgt auf einen höheren Wert als den Standardwert eingestellt werden, um ein langes Fahren mit dem EV in dem bestimmten Gebiet zu ermöglichen. Nachdem der gewünschte Ladezustand SOC_tgt ermittelt wurde, fährt das Programm mit Schritt S206 fort.
Schritt S206
Die Erfassungseinheit 11 erfasst einen anfänglichen Ladezustand SOC_stt. Der anfängliche Ladezustand SOC_stt ist ein Ladezustand der Batterie 41, wenn ein Antriebsszenario erzeugt werden soll. Wenn die Steuereinheit 14 in Schritt S201 feststellt, dass sie sich in der Anfangsphase befindet, ist der anfängliche Ladezustand SOC_stt ein Ladezustand der Batterie 41 zu Beginn der Fahrt, wenn zum ersten Mal ein Antriebsszenario erstellt wird. Wenn die Steuereinheit 14 in Schritt S201 feststellt, dass es sich nicht um die Anfangseinstellung handelt, ist der anfängliche Ladezustand SOC_stt ein Ladezustand der Batterie 41 während der Fahrt (Zwischenpunkt), wenn wieder ein Antriebsszenario erbracht wird. Die Erfassungseinheit 11 kann den anfänglichen Ladezustand SOC_stt der Batterie 41 von der im Fahrzeug eingebauten Batterie-ECU 40 usw. erfassen. Nachdem der anfängliche Ladezustand SOC_stt erfasst wurde, fährt das Programm mit Schritt S207 fort.
Schritt S207
Die Einstelleinheit 13 führt einen Prozess der Erzeugung eines Antriebsszenarios (Antriebsszenario-Erzeugungsprozess) durch. Bei dem Antriebsszenario handelt es sich um eine Information, bei der ein Schwellenwert für die Unterteilung einer Strecke von einem aktuellen Punkt zu einem Zielort in einen Abschnitt, in dem das Fahrzeug nur mit dem Elektromotor 31 gefahren wird (im Folgenden als „erster Abschnitt“ bezeichnet), und einen Abschnitt, in dem das Fahrzeug zumindest mit dem Verbrennungsmotor 21 gefahren wird (im Folgenden als „zweiter Abschnitt“ bezeichnet), in zeitlicher Reihenfolge festgelegt wird. Dieser Prozess der Erstellung des Antriebsszenarios wird später beschrieben. Nachdem das Antriebsszenario erstellt wurde, fährt das Programm mit Schritt S208 fort.
Schritt S208
Die Steuereinheit 14 liest das durch den Antriebsszenario-Erzeugungsprozess erbrachte Antriebsszenario ein. Nachdem das Antriebsszenario gelesen wurde, fährt das Programm mit Schritt S209 fort.
Schritt S209
Die Steuereinheit 14 steuert den Antriebsmodus auf Grundlage des Antriebsszenarios. Genauer gesagt bestimmt die Steuereinheit 14 einen Abschnitt, in dem die Größe der Antriebsleistung kleiner oder gleich als der Schwellenwert des Antriebsszenarios ist, als einen ersten Abschnitt, und einen Abschnitt, in dem die Größe der Antriebsleistung größer als der Schwellenwert des Antriebsszenarios ist, als einen zweiten Abschnitt. Im ersten Abschnitt wählt die Steuereinheit 14 einen „Elektromotormodus“, in dem nur der Elektromotor 31 angetrieben wird, als Antriebsmodus aus und teilt der Antriebssteuer-ECU 90 den gewählten Antriebsmodus mit. Als Reaktion auf diese Mitteilung veranlasst die Antriebssteuerungs-ECU 90 die Elektromotor-ECU 30, den Antrieb unter Verwendung des Elektromotors 31 zu steuern. Im zweiten Abschnitt wählt die Steuervorrichtung 14 z.B. einen „Verbrennungsmotormodus“, in dem nur der Verbrennungsmotor 21 angetrieben wird, als Antriebsmodus aus und teilt der Antriebssteuer-ECU 90 den gewählten Antriebsmodus mit. Als Reaktion auf diese Mitteilung veranlasst die Antriebssteuer-ECU 90 die Verbrennungsmotor-ECU 20, den Antrieb mit dem Verbrennungsmotor 21 zu steuern. Nachdem der Antriebsmodus gesteuert wurde, fährt das Programm mit Schritt S210 fort.
Im Elektromotormodus wird durch den Elektromotor 31 eine regenerative Bremsung durchgeführt und die kinetische Energie des Fahrzeugs als elektrische Energie zurückgewonnen. Wenn ein bestimmtes oder höheres Maß an Verzögerung erforderlich ist, weil der Fahrer das Bremspedal stark betätigt oder weil die Fahrerassistenz-ECU 60 einen plötzlichen Verzögerungsbefehl mit hoher Priorität zur Kollisionsvermeidung usw. sendet, führen die Manager-ECU 50 und die Brems-ECU 110 eine Steuerung durch, um die Bremsvorrichtung 111 zu veranlassen, eine Bremskraft zu erzeugen, um eine ausreichende Bremskraft zu erzeugen.
Ein Beispiel, in dem der Antriebsmodus für den zweiten Abschnitt des Antriebsszenarios der Verbrennungsmotormodus ist, in dem nur der Verbrennungsmotor 21 zum Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird. Im Hybridbetrieb wird jedoch der Ladezustand der Batterie 41 im Wesentlichen konstant gehalten. Dementsprechend kann beim Hybridantrieb anstelle des Verbrennungsmotormodus ein „Hybridmodus“, in dem zumindest der Verbrennungsmotor 21 zum Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird, als Antriebsmodus für den zweiten Abschnitt gewählt werden.
Schritt S210
Die Steuereinheit 14 ermittelt, ob das Fahrzeug am Zielort angekommen ist. Wenn das Fahrzeug am Zielort angekommen ist (S210, JA), fährt das Programm mit Schritt S201 fort, um ein Antriebsszenario für den nächsten Zielort zu erstellen. Wenn das Fahrzeug noch nicht am Zielort angekommen ist (S210, NEIN), fährt das Programm mit Schritt S211 fort.
Schritt S211
Die Ableiteinheit 15 leitet eine absolute Differenz E_d(t) eines Leistungsberechnungswertes vom Ausgangspunkt (t = 0) zum aktuellen Punkt (t = T) ab. Die absolute Differenz E_d(t) des Leistungsberechnungswertes ist der absolute Wert der Differenz zwischen einem integrierten Wert ΣP_gegenwärtig(t) der Größe der Antriebsleistung, die durch den momentanen Antrieb des Fahrzeugs erhalten wird, und einem integrierten Wert ΣP_vergangen(t) der Größe der Antriebsleistung, die auf der Grundlage des Antriebsleistungsprofils berechnet wird, wie in der folgenden Gleichung (1) gezeigt. Beispielsweise wird die absolute Differenz E_d(t) dieses Leistungsberechnungswerts in regelmäßigen Abständen abgeleitet, nachdem das Fahrzeug den Ausgangspunkt verlassen hat. Nachdem die absolute Differenz E_d(t) des Leistungsberechnungswerts abgeleitet wurde, fährt das Programm mit Schritt S212 fort. $E_d (t) = | \sum P_vergangen (t) - \sum P_gegenw \ddot{a} rtig (t) |$
Schritt S212
Die Steuereinheit 14 stellt fest, ob die absolute Differenz E_d(t) des von der Ableiteinheit 15 abgeleiteten Leistungsberechnungswertes größer ist als ein Referenzwert C. Diese Feststellung wird getroffen, um zu prüfen, ob das Antriebsszenario überprüft werden muss. Daher wird der Referenzwert C z. B. auf einen solchen geeigneten vorgegebenen Wert gesetzt, dass eine Änderung der Antriebsleistung auf der Grundlage des Ausgangspunkts erbrachten Antriebsszenarios stark von dem Antriebsleistungsprofil abweicht, das auf der Grundlage des vergangenen Antriebsverlaufs festgelegt wurde, und festgestellt werden kann, dass das Antriebsszenario neu erstellt werden muss. Wenn die absolute Differenz E_d(t) des Leistungsberechnungswerts größer ist als der Referenzwert C (E_d(t) > C) (S211, JA), fährt das Programm mit Schritt S206 fort, um das Antriebsszenario zu regenerieren. Wenn die absolute Differenz E_d(t) des Leistungsberechnungswerts nicht größer ist als der Referenzwert C (E_d(t) ≤ C) (S211, NEIN), fährt das Programm mit Schritt S209 fort, um die Antriebsmodussteuerung gemäß dem aktuellen Antriebsszenario fortzusetzen.
Der in Schritt S207 von 2 gezeigte Prozess zur Erzeugung des Antriebsszenarios wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Antriebsszenario-Erzeugungsprozess zeigt, der von der Antriebssteuervorrichtung 10 durchgeführt wird.
Schritt S301
Die Einstelleinheit 13 leitet die benötigte elektrische Energie E_Bedarf ab. Die benötigte elektrische Energie E_need ist die elektrische Energie, die benötigt wird, damit der Ladezustand der Batterie 41 den gewünschten Ladezustand SOC_tgt hat, wenn das Fahrzeug am Zielort ankommt. Die erforderliche elektrische Energie E_need wird durch die folgende Gleichung (2) auf der Grundlage der geschätzten regenerativen Energie E_est, des anfänglichen Ladezustands SOC_stt und einer vollen Ladekapazität C_f der Batterie 41 ermittelt. Nachdem die erforderliche elektrische Energie E_need abgeleitet wurde, fährt das Programm mit Schritt S302 fort. $E_Bedarf = E_est + (SOC_stt - SOC_tgt) \times C_f$
Schritt S302
Die Einstelleinheit 13 wendet einen Schwellenwert P_swt auf das Antriebsleistungsprofil an, um eine voraussichtliche Änderung des Ladezustands SOC_clc der Batterie 41 vom aktuellen Punkt bis zum Zielpunkt zu schätzen. Der Schwellenwert P_swt ist ein Wert der Antriebsleistung, der einen Zeitpunkt für den Wechsel zwischen dem ersten Abschnitt, in dem nur der Elektromotor 31 zum Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird, und dem zweiten Abschnitt, in dem zumindest der Verbrennungsmotor 21 zum Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird, vorgibt. Der Schwellenwert P_swt kann einen Wert zwischen Null und der maximalen Leistung annehmen, die das Fahrzeug abgeben kann. Der Schwellenwert P_swt wird im Voraus auf einen solchen Anfangswert eingestellt, dass der erste Abschnitt ein Bereich mit geringer Antriebsleistung ist, in dem der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors 21 niedrig ist. Dieser Ausgangswert wird je nach Inhalt des Prozesses angepasst. Der aktuelle Punkt ist der Ausgangspunkt des zum Zeitpunkt der Ersteinstellung durchgeführten Antriebsszenario-Generierungsprozesses. Nachdem eine Änderung des Ladezustands SOC_clc der Batterie 41 geschätzt wurde, fährt das Programm mit Schritt S303 fort.
7 zeigt ein Beispiel für die geschätzte Änderung des Ladezustands SOC_clc der Batterie 41. Wie in 7 gezeigt, nimmt der Ladezustand SOC_clc der Batterie 41 in den ersten Abschnitten (Zeiträume [1] in der Figur), in denen die Antriebsleistung null oder mehr und weniger als der Schwellenwert im Antriebsleistungsprofil beträgt, ab, da die elektrische Energie durch die Leistungsbetriebssteuerung des Elektromotors 31 verbraucht wird. In den ersten Abschnitten, in denen die Antriebsleistung kleiner als Null ist (Zeiträume [0] in der Figur), steigt der Ladezustand SOC_clc der Batterie 41, da die Batterie 41 aufgrund der Regenerationssteuerung des Elektromotors 31 geladen wird. In den zweiten Abschnitten (Zeiträume [2] in der Figur), in denen die Antriebsleistung größer oder gleich als der Schwellenwert ist, wird der Ladezustand SOC_clc der Batterie 41 beibehalten, da der Elektromotor 31 keine elektrische Leistung verbraucht.
Schritt S303
Bezüglich des Ladezustands SOC_clc der Batterie 41, dessen Änderung vom aktuellen Punkt zum Zielort abgeschätzt wurde, bestimmt die Einstelleinheit 13, ob es einen Zwischenpunkt gibt, an dem der Ladezustand SOC_clc eine zulässige Obergrenze oder Untergrenze der Batterie 41 erreicht. Die zulässige Obergrenze der Batterie 41 ist z. B. der Ladezustand, bei dem die Batterie 41 überladen wird. Die zulässige Obergrenze der Batterie 41 ist z. B. der Ladezustand, bei dem die Batterie 41 zu stark entladen wird. Wenn es einen Zwischenpunkt gibt, an dem der Ladezustand SOC_clc die zulässige Obergrenze oder die zulässige Untergrenze erreicht (S303, JA), fährt das Programm mit Schritt S307 fort. Wenn es keinen Zwischenpunkt gibt, an dem der Ladezustand SOC_clc die zulässige Obergrenze oder die zulässige Untergrenze erreicht (S303, NEIN), fährt das Programm mit Schritt S304 fort.
Schritt S304
Die Einstelleinheit 13 berechnet einen geschätzten Wert der Antriebsenergie des Elektromotors E_mg, die vom Elektromotor 31 vom aktuellen Punkt bis zum Zielort verbraucht wird, auf Grundlage des Ladezustands SOC_clc der Batterie 41, dessen Änderung geschätzt wurde. Diese Antriebsenergie des Elektromotors E_mg wird auf der Grundlage des integrierten Wertes der Antriebsleistung in den ersten Abschnitten berechnet, in denen die Antriebsleistung null oder mehr und weniger als der Schwellenwert im Profil der Antriebsleistung beträgt, auf den der aktuelle Schwellenwert P_swt angewendet wird. Wenn in Schritt S307, der später beschrieben wird, ein Schwellenwert ermittelt wird, werden der aktuelle Schwellenwert P_swt und der ermittelte Schwellenwert auf die entsprechenden Zeiträume angewendet, und die Antriebsenergie des Elektromotors E_mg wird berechnet. Nachdem die Antriebsenergie des Elektromotors E_mg berechnet wurde, fährt das Programm mit Schritt S305 fort.
Schritt S305
Die Einstelleinheit 13 bestimmt, ob die Antriebsenergie des Elektromotors E_mg gleich der erforderlichen elektrischen Energie E_need ist (E_mg = E_need). Diese Bestimmung wird durchgeführt, um festzustellen, ob die benötigte elektrische Energie E_need ohne Überschuss oder Mangel an der aktuellen Schwelle P_swt verbraucht werden konnte. Wenn die Antriebsenergie des Elektromotors E_mg gleich der erforderlichen elektrischen Energie E_need ist (S305, JA), geht das Programm zu Schritt S306 über. Wenn die Antriebsenergie des Elektromotors E_mg nicht gleich der erforderlichen elektrischen Energie E_bedarf ist (S305, NEIN), geht das Programm zu Schritt S308 über.
Schritt S306
Die Einstelleinheit 13 bestimmt (bestätigt) den aktuellen Schwellenwert P_swt als einen normalen Schwellenwert, der von einem Punkt, für den kein Schwellenwert bestimmt wurde, bis zum Zielort anzuwenden ist. In diesem Schritt ist der Punkt, für den kein Schwellenwert bestimmt wurde, der aktuelle Punkt für den Fall, dass sich der Ladezustand SOC_clc ändert, ohne die zulässige Obergrenze oder die zulässige Untergrenze der Batterie 41 auch nur einmal zu erreichen. In dem Fall, in dem der Ladezustand SOC_clc die zulässige Obergrenze oder die zulässige Untergrenze der Batterie 41 mindestens einmal erreicht, ist der Punkt, für den kein Schwellenwert bestimmt wurde, der letzte Zwischenpunkt, an dem der Ladezustand SOC_clc die zulässige Obergrenze oder die zulässige Untergrenze erreicht. Nachdem der Schwellenwert von dem Punkt, für den kein Schwellenwert bestimmt wurde, bis zum Zielort bestimmt wurde, fährt das Programm mit Schritt S309 fort.
Schritt S307
Die Einstelleinheit 13 bestimmt (bestätigt) den aktuellen Schwellenwert P_swt als einen normalen Schwellenwert, der von einem Punkt, für den kein Schwellenwert bestimmt wurde, bis zum Zwischenpunkt angewendet wird. In diesem Schritt ist der Punkt, für den kein Schwellenwert bestimmt wurde, der aktuelle Punkt, wenn dieser Zwischenpunkt der erste Zwischenpunkt ist, an dem der Ladezustand SOC_clc die zulässige Obergrenze oder die zulässige Untergrenze der Batterie 41 erreicht. Handelt es sich bei diesem Zwischenpunkt um den zweiten oder späteren Zwischenpunkt, an dem der Ladezustand SOC_clc die zulässige Obergrenze oder die zulässige Untergrenze der Batterie 41 erreicht, so ist der Punkt, für den kein Schwellenwert festgelegt wurde, der vorherige Zwischenpunkt. Die Anzahl der Zwischenpunkte ist nicht begrenzt. Nachdem der Schwellenwert von dem Punkt, für den kein Schwellenwert bestimmt wurde, bis zum Zwischenpunkt bestimmt wurde, fährt das Programm mit Schritt S304 fort.
Schritt S308
Die Einstelleinheit 13 führt einen Prozess zur Korrektur des aktuellen Schwellenwerts P_swt durch (Schwellenwertkorrekturprozess). Der Schwellenwertkorrekturprozess wird später beschrieben. Nachdem der Schwellenwert P_swt korrigiert wurde, fährt das Programm mit Schritt S302 fort.
Schritt S309
Die Einstelleinheit 13 erzeugt Daten, in denen ein oder mehrere in den Schritten S306 und S307 ermittelte Schwellenwerte in chronologischer Reihenfolge miteinander verbunden sind, und speichert die erbrachten Daten als ein Antriebsszenario, das auf die Fahrt vom aktuellen Punkt zum Zielort anzuwenden ist. Der Prozess der Erzeugung des Antriebsszenarios endet, wenn das Antriebsszenario gespeichert ist.
Der in Schritt S308 von 3 gezeigte Schwellenwertkorrekturprozess wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Schwellenwertkorrekturprozess zeigt, der von der Antriebssteuervorrichtung 10 durchgeführt wird.
Schritt S401
Die Einstelleinheit 13 ermittelt, ob die Antriebsenergie des Elektromotors E_mg größer ist als die erforderliche elektrische Energie E_need (E_mg > E_need). Diese Bestimmung wird vorgenommen, um festzustellen, wie der Schwellenwert P_swt korrigiert werden soll. Wenn die Antriebsenergie des Elektromotors E_mg größer ist als die erforderliche elektrische Energie E_need (S401,JA), fährt das Programm mit Schritt S402 fort. Wenn die Antriebsenergie des Elektromotors E_mg nicht größer ist als die erforderliche elektrische Energie E_Bedarf (S401, NEIN), fährt das Programm mit Schritt S403 fort.
Schritt S402
Die Einstelleinheit 13 verringert den Schwellenwert P_swt, weil die Energie nicht ausreicht, selbst wenn die gesamte geschätzte regenerative Energie E_est verbraucht wird. Konkret ändert die Einstelleinheit 13 den aktuellen Schwellenwert P_swt auf einen Wert, der durch Reduzieren des aktuellen Schwellenwerts P_swt um einen kleinen Betrag der Leistung ΔP (P_swt ΔP) erhalten wird. Die geringe Leistung ΔP kann auf Grundlage der Leistung der Leistungsquellen, der Differenz zwischen der Antriebsenergie des Elektromotors E_mg und der benötigten elektrischen Energie E_need usw., beliebig eingestellt werden. Als ein Verfahren zur Verringerung des Schwellenwerts P_swt in diesem Schritt S402 kann der Schwellenwert P_swt auf den Mittelpunkt zwischen dem aktuellen Schwellenwert P_swt und einem unteren Grenzschwellenwert P_swt_min korrigiert werden, der der niedrigste einstellbare Schwellenwert ist ((P_swt + P_swt_min) / 2) (binäres Suchverfahren), anders als die Verringerung des Schwellenwerts P_swt um die Leistungsmenge ΔP, die ein fester Wert wie oben beschrieben ist. Der Prozess der Schwellenwertkorrektur endet, wenn der Schwellenwert P_swt reduziert ist.
Schritt S403
Die Einstelleinheit 13 erhöht den Schwellenwert P_swt, weil die geschätzte regenerative Energie E_est nicht vollständig verbraucht werden kann. Insbesondere ändert die Einstelleinheit 13 den aktuellen Schwellenwert P_swt auf einen Wert, der durch Erhöhen des aktuellen Schwellenwerts P_swt um einen kleinen Leistungsbetrag ΔP (P_swt + ΔP) erhalten wird. Der kleine Leistungsbetrag ΔP kann auf Grundlage der Leistung der Leistungsquellen, der Differenz zwischen der Antriebsenergie des Elektromotors E_mg und der erforderlichen elektrischen Energie E_need usw. beliebig eingestellt werden. Als Verfahren zur Erhöhung des Schwellenwerts P_swt in diesem Schritt S403 kann der Schwellenwert P_swt auf den Mittelpunkt zwischen dem aktuellen Schwellenwert P_swt und einem oberen Grenzwert P_swt_max korrigiert werden, der der höchste einstellbare Schwellenwert ist ((P_swt + P_swt_max) / 2) (binäres Suchverfahren), anders als die Erhöhung des Schwellenwerts P_swt um die Leistungsmenge ΔP, die ein fester Wert wie oben beschrieben ist. Der Prozess der Schwellenwertkorrektur endet, wenn der Schwellenwert P_swt erhöht ist.
Ein solches Antriebsszenario, bei dem die geschätzte regenerative Energie E_est vollständig verbraucht und der gewünschte Ladezustand SOC_tgt bei Ankunft am Zielort erreicht wird, kann je nach dem erfassten Antriebsleistungsprofil und dem anfänglichen Ladezustand SOC_stt möglicherweise nicht erbracht werden. In einem solchen Fall kann ein Antriebsszenario erstellt werden, bei dem vorrangig die geschätzte regenerative Energie E_est vollständig verbraucht oder der gewünschte Ladezustand SOC_tgt bei der Ankunft am Zielort erreicht wird. Alternativ kann ein Antriebsszenario erbracht werden, indem dem Ladezustand SOC_clc, der die zulässige Obergrenze oder die zulässige Untergrenze nicht erreicht, Priorität eingeräumt wird.
8 und 9 zeigen ein Beispiel für ein Verfahren zur Bestimmung des Schwellenwerts P_swt, der ein Antriebsszenario zeigt. 8 zeigt ein Beispiel, bei dem es einen Zwischenpunkt gibt, an dem der Ladezustand SOC_clc die zulässige Obergrenze der Batterie 41 erreicht. 9 zeigt ein Beispiel, bei dem es einen Zwischenpunkt gibt, an dem der Ladezustand SOC_clc die zulässige Untergrenze der Batterie 41 erreicht.
In 8 wird zunächst ein Schwellenwert (a), der ein Anfangswert des Schwellenwerts P_swt ist, auf das Antriebsleistungsprofil angewendet, um eine Änderung (a) des Ladezustands SOC_clc der Batterie 41 zu schätzen. Mit dieser Änderung (a) kann der gewünschte Ladezustand SOC_tgt bei der Ankunft am Zielort nicht erreicht werden. Daher wird der Schwellenwert P_swt auf einen niedrigeren Schwellenwert (b1) korrigiert. Der gewünschte Ladezustand SOC_tgt kann auch mit diesem Schwellenwert (b1) nicht erreicht werden. Es gibt jedoch einen Zwischenpunkt X, an dem der Ladezustand SOC_clc die zulässige Obergrenze erreicht. Daher wird der Schwellenwert (b1) als der Schwellenwert vom Ausgangspunkt bis zum Zwischenpunkt X bestimmt. Schließlich wird ein Schwellenwert (c1), der einer solchen Änderung (c1) entspricht, dass der gewünschte Ladezustand SOC_tgt bei der Ankunft am Zielort erreicht wird, als der Schwellenwert vom Zwischenpunkt X zum Zielort bestimmt. Durch dieses Verfahren wird ein solches Antriebsszenario erbracht, dass die Steuerung des Antriebsmoduswechsels auf der Grundlage des Schwellenwerts (b1) während des Zeitraums vom Ausgangspunkt zum Zwischenpunkt X und die Steuerung des Antriebsmoduswechsels auf der Grundlage des Schwellenwerts (c1) während des Zeitraums vom Zwischenpunkt X zum Zielort durchgeführt wird.
In 9 wird zunächst ein Schwellenwert (a), der ein Anfangswert des Schwellenwerts P_swt ist, auf das Antriebsleistungsprofil angewandt, um eine Änderung (a) des Ladezustands SOC_clc der Batterie 41 zu schätzen. Mit dieser Änderung (a) kann der gewünschte Ladezustand SOC_tgt bei der Ankunft am Zielort nicht erreicht werden. Daher wird der Schwellenwert P_swt auf einen höheren Schwellenwert (b2) korrigiert. Der gewünschte Ladezustand SOC_tgt kann auch mit diesem Schwellenwert (b2) nicht erreicht werden. Es gibt jedoch einen Zwischenpunkt Y, an dem der Ladezustand SOC_clc die zulässige Untergrenze erreicht. Daher wird der Schwellenwert (b2) als der Schwellenwert vom Ausgangspunkt bis zum Zwischenpunkt Y bestimmt. Schließlich wird ein Schwellenwert (c2), der einer solchen Änderung (c2) entspricht, dass der gewünschte Ladezustand SOC_tgt bei der Ankunft am Zielort erreicht wird, als der Schwellenwert vom Zwischenpunkt Y zum Zielort bestimmt. Durch dieses Verfahren wird ein solches Antriebsszenario erbracht, dass die Steuerung des Antriebsmoduswechsels auf der Grundlage des Schwellenwerts (b2) während des Zeitraums vom Ausgangspunkt zum Zwischenpunkt Y und die Steuerung des Antriebsmoduswechsels auf der Grundlage des Schwellenwerts (c2) während des Zeitraums vom Zwischenpunkt Y zum Zielort durchgeführt wird.
Durch das vorstehende Verfahren kann eine Änderung des Stromverbrauchs und des Betrags der regenerativen Energierückgewinnung in einer Fahrt geschätzt werden, und auf der Grundlage dieser Schätzung kann ein solches Antriebsszenario erbracht werden, dass die geschätzte regenerative Energie E_est vollständig verbraucht wird sowie der gewünschte Ladezustand SOC_tgt bei der Ankunft am Zielort erreicht wird, während die Kraftstoffeffizienz verbessert wird. Das Antriebsszenario wird überprüft, wenn die Differenz zwischen dem geschätzten Wert und dem durch den momentanen Antrieb des Fahrzeugs erzielten Wert groß wird. Auf diese Weise kann stets eine optimale Antriebssteuerung realisiert werden.
Modifikationen
Es wird ein Modifikationsbeispiel beschrieben, bei dem die Antriebssteuervorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform den gewünschten Ladezustand SOC_tgt der Batterie 41 in Zusammenarbeit mit verschiedenen Anwendungen außerhalb des Fahrzeugs (außerhalb des Fahrzeugs) geeignet steuert. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in der die Antriebssteuervorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform die Zusammenarbeit mit kooperativen Anwendungen außerhalb des Fahrzeugs berücksichtigt. Im Beispiel von 10 sind eine Anwendung zum Laden und Verkaufen von Elektrizität (verbunden mit einem virtuellen Kraftwerk (VPP) und einem Home-Energie-Management-System (HEMS)) 151, eine kooperative Geofencing-Anwendung 152 und eine kooperative Vorausschau-Wärme-Manager-Anwendung 153 als kooperative Anwendungen außerhalb des Fahrzeugs gezeigt.
Die Stromlade- und -verkaufsanwendung 151 ist eine Steuerungsanwendung, die mit dem Stromhandel verbunden ist, für den der Nutzer des Fahrzeugs einen Vertrag abgeschlossen hat. Die Anwendung 151 zum Laden und Verkaufen von Strom berechnet einen gewünschten Ladezustand auf der Grundlage der geschätzten Ankunftszeit des Fahrzeugs am Zielort und des erwarteten Strommarktpreises zum geschätzten Zeitpunkt der Ankunft. Die Anwendung 151 zum Aufladen und Verkaufen von Strom berechnet beispielsweise den gewünschten Ladezustand als hoch, wenn der erwartete Strommarktpreis zur geschätzten Ankunftszeit am Zielort hoch ist (nach oben). Die Anwendung 151 zum Laden und Verkaufen von Strom berechnet den gewünschten Ladezustand als niedrig, wenn der erwartete Strommarktpreis zum voraussichtlichen Zeitpunkt der Ankunft am Zielort niedrig ist (unten). Auf diese Weise kann die Batterie bei Ankunft des Fahrzeugs an einem Haus mit Stromladegerät oder einer Ladestation zu einem niedrigen Preis so weit wie möglich aufgeladen werden. Die geschätzte Ankunftszeit am Zielort kann automatisch von einem System im Fahrzeug (im Fahrzeug) erfasst oder vom Benutzer, dem Fahrer usw. manuell eingegeben werden. Als Strommarktpreis kann ein fester Wert manuell vom Benutzer, Fahrer usw. eingegeben werden, oder ein variabler Wert kann automatisch von einer entsprechenden Organisation über ein Datenkommunikationsmodul (DCM) erfasst werden. Der von der Stromlade- und -verkaufsanwendung 151 berechnete Soll-Ladezustand wird an eine Soll-Ladezustands-Vermittlungseinheit 160 ausgegeben.
Die kooperative Geofencing-Anwendung 152 ist eine Kontrollanwendung, die mit der Ein- und Ausfahrt in und aus einem Geofence, der eine virtuelle Grenze darstellt, verbunden ist. Die kooperative Geofencing-Anwendung 152 berechnet einen gewünschten Ladezustand auf der Grundlage der Tatsache, ob das Fahrzeug ein Geofencing-Gebiet durchfährt, und der für den Antrieb erforderlichen Energie. Wenn es sich bei dem Geofencing-Gebiet beispielsweise um ein Gebiet handelt, in dem nur das Fahren mit einem Elektrofahrzeug erlaubt ist, berechnet die kooperative Geofencing-Anwendung 152 einen gewünschten Ladezustand, der höher ist als ein Standardwert, bevor das Fahrzeug in dieses Gebiet einfährt. Ob das Fahrzeug das Geofencing-Gebiet durchfahren wird, kann automatisch vom System im Fahrzeug erfasst werden. Der von der kooperativen Geofencing-Anwendung 152 berechnete Soll-Ladezustand wird an eine Soll-Ladezustands-Vermittlungseinheit 160 ausgegeben.
Die kooperative Anwendung 153 des vorausschauenden Wärmemanagers ist eine Steueranwendung, die mit der Nutzung von Wärmeenergie im Fahrzeug verbunden ist. Die kooperative Anwendung 153 des vorausschauenden Wärmemanagers berechnet einen gewünschten Ladezustand auf der Grundlage der geplanten Abfahrtszeit des Fahrzeugs und der geschätzten Kühlmitteltemperatur beim Anlassen des Verbrennungsmotors zur geplanten Abfahrtszeit. Wenn beispielsweise die geschätzte Kühlmitteltemperatur für die geplante Abfahrtszeit niedrig ist, berechnet die kooperative Anwendung 153 des vorausschauenden Wärmemanagers den gewünschten Ladezustand als zu hoch, da eine große Energiemenge zum Aufheizen des Kühlmittels erforderlich ist. Wenn die geschätzte Kühlmitteltemperatur für die geplante Abfahrtszeit hoch ist, berechnet die kooperative Anwendung 153 des vorausschauenden Wärmemanagers den gewünschten Ladezustand als niedrig, da nur eine geringe Energiemenge zum Aufheizen des Kühlmittels erforderlich ist. Die geplante Abfahrtszeit kann automatisch vom System im Fahrzeug erfasst oder manuell vom Benutzer, dem Fahrer usw. eingegeben werden. Der von der kooperativen Anwendung 153 des vorausschauenden Wärmemanagers berechnete Soll-Ladezustand wird an die Soll-Ladezustands-Vermittlungseinheit 160 ausgegeben.
In diesem Modifikationsbeispiel entscheidet die Einheit 160 über den gewünschten Ladezustand zwischen mehreren gewünschten Ladezuständen, einschließlich des im Fahrzeug erbrachten Ladezustands (im Fahrzeug) und der gewünschten Ladezustände, die von einer oder mehreren Anwendungen außerhalb des Fahrzeugs (außerhalb des Fahrzeugs) angefordert werden. Die Soll-Ladezustands-Vermittlungseinheit 160 ist in einer Stufe vor dem Antriebssteuervorrichtung 10 vorgesehen. Die Ladezustands-Sollwertvermittlungseinheit 160 ist zweckmäßigerweise fahrzeugseitig angeordnet. Die Soll-Ladezustands-Vermittlungseinheit 160 führt eine Vermittlung zwischen oder unter den Soll-Ladezuständen auf Grundlage von vorgegebenen Prioritäten durch. Die erste Priorität sind beispielsweise Fahrzeuggesetze und -vorschriften, die zweite Priorität ist der Energiehandelsvertrag des Fahrzeugnutzers, und die dritte Priorität ist die momentane Kraftstoffeffizienz und Energieeffizienz. Wenn die oben genannten Prioritäten auf die in 10 gezeigten Anwendungen angewendet werden, werden die Prioritäten in der Reihenfolge der kooperativen Geofencing-Anwendung 152, der Stromlade- und -verkaufsanwendung 151 und der kooperativen Vorausschau-Wärmemanager-Anwendung 153 vergeben. Die Vermittlungseinheit 160 für den gewünschten Ladezustand gibt den gewünschten Ladezustand, der das Vermittlungsergebnis gemäß den Prioritäten ist, an die Antriebssteuervorrichtung 10 aus. Die Erfassungseinheit 11 der Antriebssteuerungsvorrichtung 10 setzt den gewünschten Ladezustand SOC_tgt auf den gewünschten Ladezustand, der von der Soll-Ladezustands-Vermittlungseinheit 160 erfasst wurde.
Durch eine solche Steuerung kann die Antriebssteuervorrichtung 10 den Soll-Ladezustand SOC_tgt der Batterie 41 in Zusammenarbeit mit den verschiedenen Außerhalb-des-Fahrzeugs-Anwendungen in geeigneter Weise steuern. Es ist auch möglich, den gewünschten Ladezustand SOC_tgt in Echtzeit durch die Außerhalb-des-Fahrzeugs-Kooperationsanwendungen zu ändern, auch während das Fahrzeug fährt.
So ist es möglich, die Steuerung der Antriebsmodusumschaltung in Echtzeit entsprechend dem geänderten Ladezustand SOC_tgt durchzuführen.
Auswirkungen
Gemäß der Antriebssteuervorrichtung nach der obigen Ausführungsform wird der Betrag der regenerativen Energierückgewinnung in einem frühen Stadium quantitativ geschätzt, indem ein solches Antriebsleistungsprofil auf der Grundlage der vergangenen Antriebsverläufe verwendet wird, das in chronologischer Reihenfolge eine voraussichtliche Änderung der Antriebsleistung zeigt, die von den Leistungsquellen während der Fahrt von einem Ausgangspunkt zu einem Zielort erbracht wird. Anhand der Schätzungsergebnisse kann die Antriebssteuervorrichtung eine geeignete Antriebssteuerung unter Berücksichtigung des gewünschten Ladezustands der Batterie durchführen.
Diese Antriebssteuervorrichtung führt eine Steuerung durch, um das Fahrzeug mit dem Elektromotor in einem Fahrzustand mit niedrigem Motorwirkungsgrad anzutreiben, so dass der Verbrennungsmotor in einem Bereich mit möglichst hohem Motorwirkungsgrad betrieben werden kann. Diese Antriebssteuervorrichtung führt eine Steuerung durch, um den Ladezustand der Batterie im Voraus zu reduzieren, um nicht zurückgewonnene Energie zu beseitigen oder zu reduzieren, wenn abgeschätzt werden kann, dass die regenerative Energie groß ist, wie z.B. bei einer Abfahrt. Diese Antriebssteuervorrichtung steuert den Antriebsmodus, indem sie den ersten und den zweiten Abschnitt so einstellt, dass der Ladezustand der Batterie nicht höher als die zulässige Obergrenze und nicht niedriger als die zulässige Untergrenze wird. Das Fortschreiten der Batterieverschlechterung kann so verringert oder verhindert werden. Mit diesen Kontrollen kann die Kraftstoffeffizienz in geeigneter Weise verbessert werden, während die geschätzte regenerative Energie vollständig verbraucht und der gewünschte Ladezustand bei Ankunft am Zielort erreicht wird.
Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben ist, kann die vorliegende Erfindung in geeigneter Weise modifiziert werden. Die vorliegende Erfindung kann nicht nur als eine Antriebssteuervorrichtung, sondern auch als ein Antriebssteuerverfahren interpretiert werden, das von einer Antriebssteuervorrichtung mit einem Prozessor und einem Speicher, einem Antriebssteuerprogramm, einem computerlesbaren nicht-transitorischen Speichermedium, das das Antriebssteuerprogramm speichert, einem mit der Antriebssteuervorrichtung ausgestatteten Fahrzeug usw. durchgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nützlich für Antriebssteuervorrichtungen, die in Fahrzeugen usw. eingebaut sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4702086 B [0003, 0004]

Claims

Antriebssteuervorrichtung, die in einem Fahrzeug eingebaut ist, das einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor als Leistungsquellen enthält, wobei die Antriebssteuervorrichtung einen Prozessor (10) aufweist, der dazu eingerichtet ist: einen Zielort des Fahrzeugs zu erfassen; einen vergangenen Antriebsverlauf von einem Ausgangspunkt bis zum Zielort zu erfassen; einen gewünschten Ladezustand, der ein gewünschter Ladezustand einer in das Fahrzeug eingebauten Batterie ist, wenn das Fahrzeug am Zielort ankommt, zu erfassen; eine voraussichtliche Menge an regenerativer Energie auf der Grundlage des Antriebsverlaufs abzuschätzen, wobei die regenerative Energie eine Energie ist, die durch regeneratives Bremsen des Elektromotors zurückgewonnen wird; einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf der Grundlage der voraussichtlichen Menge an regenerativer Energie und des gewünschten Ladezustands einzustellen, wobei der erste Abschnitt ein Abschnitt ist, in dem nur der Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird, und der zweite Abschnitt ein Abschnitt ist, in dem zumindest der Verbrennungsmotor zum Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird; und den Antrieb des Fahrzeugs auf der Grundlage des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts zu steuern.
Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Antriebsverlauf Informationen enthält, die in chronologischer Reihenfolge eine Änderung der von den Leistungsquellen erbrachten Leistung während der Fahrt vom Ausgangspunkt zum Zielort in der Vergangenheit zeigen.
Antriebssteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Prozessor (10) dazu eingerichtet ist, einen Zeitintegralwert einer Größe der von den Leistungsquellen während eines Zeitraums, in dem Energie als die voraussichtliche Menge an regenerativer Energie rückgewinnbar ist, erbrachten Leistung zu schätzen, wobei der Zeitraum ein Zeitraum ist, in der die von den Leistungsquellen in dem Antriebsverlauf erbrachte Leistung negativ ist.
Antriebssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Prozessor (10) dazu eingerichtet ist, den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt so einzustellen, dass die gesamte voraussichtliche Menge an regenerativer Energie verbraucht ist, wenn das Fahrzeug am Zielort ankommt.
Antriebssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Prozessor (10) dazu eingerichtet ist, den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt so einzustellen, dass der Ladezustand der Batterie nicht höher als eine zulässige Obergrenze wird oder nicht niedriger als eine zulässige Untergrenze wird.
Antriebssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Prozessor (10) dazu eingerichtet ist: eine Differenz zwischen einem ersten Integralwert und einem zweiten Integralwert, wobei der erste Integralwert ein Zeitintegralwert einer von den Leistungsquellen bis zu einem aktuellen Punkt erbrachten Leistungsgröße auf der Grundlage des Antriebsverlaufs ist, und der zweite Integralwert ein Zeitintegralwert einer von den Leistungsquellen erbrachten Leistungsgröße auf der Grundlage des momentanen Antriebs des Fahrzeugs ist, abzuleiten; und den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt von dem aktuellen Punkt zu dem Zielort, wenn ein absoluter Wert der abgeleiteten Differenz größer oder gleich als ein vorbestimmter Referenzwert ist, zurückzusetzen.
Antriebssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Prozessor (10) dazu eingerichtet ist: zwischen oder unter Ladezuständen der Batterie, die von einer Vielzahl von Anwendungen angefordert werden, zu vermitteln; und ein Vermittlungsergebnis als den gewünschten Ladezustand zu erfassen.
Antriebssteuerverfahren, das von einer Antriebssteuervorrichtung durchgeführt wird, die in einem Fahrzeug eingebaut ist, das einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor als Leistungsquellen enthält, wobei das Antriebssteuerverfahren Folgendes aufweist: Erfassen eines Zielorts des Fahrzeugs; Erfassen eines Antriebsverlaufs von einem Ausgangspunkt bis zum Zielort; Erfassen eines gewünschten Ladezustands, der ein gewünschter Ladezustand einer Batterie ist, wenn das Fahrzeug am Zielort ankommt, wobei die Batterie in das Fahrzeug eingebaut ist; Schätzen einer voraussichtlichen Menge an regenerativer Energie auf der Grundlage des Antriebsverlaufs, wobei die regenerative Energie eine Energie ist, die durch regeneratives Bremsen des Elektromotors zurückgewonnen wird; Einstellen eines ersten Abschnitts und eines zweiten Abschnitts auf der Grundlage der voraussichtlichen Menge an regenerativer Energie und des gewünschten Ladezustands, wobei der erste Abschnitt ein Abschnitt ist, in dem nur der Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird, und der zweite Abschnitt ein Abschnitt ist, in dem zumindest der Verbrennungsmotor zum Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird; und Steuern des Antriebs des Fahrzeugs auf der Grundlage des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts.
Nicht-transitorisches Speichermedium, das Befehle speichert, die von einem oder mehreren Prozessoren (10) einer Antriebssteuervorrichtung ausgeführt werden können, die in einem Fahrzeug eingebaut ist, das einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor als Leistungsquellen enthält, und die den einen oder die mehreren Prozessoren (10) veranlassen, Funktionen auszuführen, die Folgendes umfassen: Erfassen eines Zielorts des Fahrzeugs; Erfassen eines vergangenen Antriebsverlaufs von einem Ausgangspunkt bis zum Zielort; Erfassen eines gewünschten Ladezustands, der ein gewünschter Ladezustand einer Batterie ist, wenn das Fahrzeug am Zielort ankommt, wobei die Batterie in das Fahrzeug eingebaut ist; Schätzen einer voraussichtlichen Menge an regenerativer Energie auf der Grundlage des Antriebsverlaufs, wobei die regenerative Energie eine Energie ist, die durch regeneratives Bremsen des Elektromotors zurückgewonnen wird; Einstellen eines ersten Abschnitts und eines zweiten Abschnitts auf der Grundlage der voraussichtlichen Menge an regenerativer Energie und des gewünschten Ladezustands, wobei der erste Abschnitt ein Abschnitt ist, in dem nur der Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird, und der zweite Abschnitt ein Abschnitt ist, in dem zumindest der Verbrennungsmotor zum Antrieb des Fahrzeugs angetrieben wird; und Steuern des Antriebs des Fahrzeugs auf Grundlage des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts.