JP2008132837A - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハイブリッド車両において、運転者毎に2次電池の残存容量を調整する。
【解決手段】運転者が全電動走行モードをどの程度の頻度で選択するかを全電動走行スイッチによる全電動走行モード選択履歴から計算し、2次電池の残存容量の引き上げ量を設定する。カーナビゲーションシステムの走行履歴と全電動走行モードスイッチの選択履歴から、全電動走行(EV走行)を行う頻度が高い区域を予想する。そして、この区域に侵入した際に設定された2次電池の残存容量の目標値の引き上げを行う。
【選択図】図2
【解決手段】運転者が全電動走行モードをどの程度の頻度で選択するかを全電動走行スイッチによる全電動走行モード選択履歴から計算し、2次電池の残存容量の引き上げ量を設定する。カーナビゲーションシステムの走行履歴と全電動走行モードスイッチの選択履歴から、全電動走行(EV走行)を行う頻度が高い区域を予想する。そして、この区域に侵入した際に設定された2次電池の残存容量の目標値の引き上げを行う。
【選択図】図2
Description
本発明は、ハイブリッド車両の制御に関する。
車両用ハイブリッドシステムは、エンジンと電気モータの2種類の動力源を組み合わせて走行するものをいう。この車両用ハイブリッドシステムには、エンジンとモータが車輪を駆動する方式で、エンジンで発電機を駆動し、発電した電力によってモータが車輪を駆動するシリーズハイブリッドシステムと、エンジンとモータが車輪を駆動する方式で、二つの駆動力を状況に応じて使うことができるパラレルハイブリッドシステムとこの双方の特徴を組み合わせたシリーズ・パラレルハイブリッドシステムがある。シリーズ・パラレルハイブリッドシステムは、エンジン動力を動力分割機構により分割し、一方で直接車輪を駆動、他方は発電に使用し使用割合を走行状態に応じて制御し、その発電電力でモータを駆動させるものである。発電機、モータには両方の機能を併せ持つモータジェネレータが使用されている。近年のハイブリッド車両にはこのシリーズ・パラレルハイブリッドシステムが多く用いられている(例えば、特許文献1参照)。
このような、パラレルハイブリッドシステム又はシリーズ・パラレルハイブリッドシステムを持つハイブリッド車両は、モータ又はモータジェネレータを駆動するために充電、放電の可能な2次電池を備えており、要求動力が小さいときや車速が低いときなどには、エンジンの運転を停止して2次電池の電力を用いてモータ又はモータジェネレータからの動力だけを駆動軸に出力することにより全電動走行を行うことができる。この全電動走行は、運転効率が悪くなる領域でのエンジンの運転を回避してエネルギ効率の向上を図ることが出来るとともに、走行騒音を低減することができる。
また、上記のハイブリッド車両では、車両の運動エネルギを回収する形で制動をかけ、回収したエネルギで2次電池を充電し、効率の改善を図っている。このように2次電池は電力の供給源としての機能とエネルギの回収先としての2つの機能を発揮することが必要である。このため、2次電池の残存容量は電力の供給とエネルギの回収の双方に対応することができるレベルとなっていることが必要である。更に、このような充放電可能な2次電池はその残存容量が高くなりすぎたり、低くなりすぎたりすると寿命が短くなることから2次電池の残存容量を略一定となるように制御する方法が用いられている(例えば、特許文献2参照)。
一方、運転者は、特定の時間、地域などで騒音の少ない全電動走行を望む場合がある。例えば、自宅近くなどの住宅地の走行時や、深夜の走行等の場合である。このため、ハイブリッド車両には、走行効率などにかかわらず、運転者が全電動走行を望む場合には、全電動走行が可能となるように、全電動走行モードスイッチが設けられているものがある。このようなハイブリッド車両においては、運転者が全電動走行モードスイッチを選択すると、全電動走行を開始する。しかし、全電動走行は2次電池に蓄電されている電力によってモータ又はモータジェネレータを回転させて車両を駆動するものであることから、走行中に2次電池の残存容量が減少してくる。そして、2次電池の残存容量が限界点に来ると、運転者の意思にかかわらず制御装置によってエンジンが起動され、全電動走行が停止されてしまう。
そこで、全電動走行を行うことが予想される地域に近づいた場合には、全電動走行開始前に2次電池の残存容量を高めて、全電動走行できる時間、距離を長くするようにする提案がされている(例えば、特許文献2又は特許文献3参照)。
このような特許文献2又は特許文献3に記載の従来技術によると、渋滞に入る前や地図データに登録されている拠点に近づいた際に、2次電池の残存容量を高めることによって渋滞中、あるいは登録拠点の周辺においては全電動走行可能距離、時間を延ばすことができるが、運転者の意思にかかわらず、ハイブリッド車両の制御装置が走行状態と2次電池の残存容量とによって全電動走行状態となるように制御することから、運転者の意思に反して全電動走行となることがある。逆に、上記の渋滞地域や登録拠点以外の地域においては2次電池の残存容量が高められていないことから、運転者が全電動走行モードスイッチを選択しても、2次電池の残存容量が十分ではなく全電動走行を開始出来なかったり、全電動走行を開始してもその時間が短くなってしまったりするという問題があった。
一方、全電動走行モードスイッチによって全電動走行を選択する頻度は運転者によって様々である。例えば、運転者によっては頻繁に全電動走行モードを選択して全電動走行を頻繁に行う運転者もいれば、全電動スイッチを全く選択しない運転者もいる。このような全電動走行をあまり望まない運転者によって運転されているハイブリッド車両で2次電池の残存容量を高くすると、蓄電されたエネルギが消費されず、逆にエネルギ回収効率の低下が大きくなってしまうという問題がある。
このように、運転者によらず一律に2次電池の残存容量を高くすると、車両の制動によるエネルギを2次電池に回収することができる量が減少し、全体としてのエネルギ効率の低下となってしまうという問題があった。
そこで、本発明は、運転者毎に2次電池の残存容量を調整することを目的とする。
本発明のハイブリッド車両は、エンジンと協働して車両を駆動するモータジェネレータと、前記モータジェネレータに電力を供給すると共に前記モータジェネレータによって充電される2次電池と、前記2次電池の残存容量が所定の目標値になるように前記2次電池の充放電を制御して前記エンジンとモータジェネレータによるハイブリッド走行を制御するハイブリッド制御部と、乗員の選択により前記モータジェネレータの出力によって車両を走行させる全電動走行モード選択信号を前記ハイブリッド制御部に出力する全電動走行モードスイッチと、を備えるハイブリッド車両であって、前記ハイブリッド制御部は、運転者による前記全電動走行モードスイッチの選択履歴から前記運転者の前記全電動走行モードスイッチの選択頻度を計算する全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段と、前記全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段によって計算した全電動走行モードスイッチ選択頻度が所定の頻度よりも高い場合には前記2次電池の残存容量の目標値を前記所定の目標値よりも高くする2次電池の残存容量目標値設定手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明のハイブリッド車両において、前記2次電池の残存容量目標値設定手段は、前記全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段によって計算した全電動走行モードスイッチ選択頻度が高くなるに従って前記2次電池の残存容量の目標値を高くすること、としても好適であるし、前記全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段は、前記運転者の1トリップあたりの全電動走行モードスイッチ選択履歴から計算すること、としても好適であるし、前記全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段は、現在から所定の過去までの期間の全電動走行モードスイッチ選択履歴から計算すること、としても好適であるし、前記全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段は、現在から過去の所定の走行距離の間における全電動走行モードスイッチ選択履歴から計算すること、としても好適である。
また、本発明のハイブリッド車両において、前記ハイブリッド制御部に前記ハイブリッド車両の位置信号を出力するカーナビゲーションシステムを備え、前記ハイブリッド制御部は、前記運転者により前記全電動走行モードスイッチが選択された時の車両位置を前記カーナビゲーションシステムから取得して前記運転者の前記全電動走行モードスイッチ選択時の車両位置の履歴を記憶し、前記記憶に基づいて前記運転者の前記全電動走行モードスイッチ選択頻度が所定の頻度より高い区域を予想する区域予想手段と、前記カーナビゲーションシステムから取得した車両位置が前記区域予想手段によって予測した区域に入った場合に、前記2次電池の残存容量の目標値を前記所定の目標値よりも高くする2次電池の位置別残存容量目標値設定手段と、を有すること、としても好適であるし、前記位置別残存容量目標値設定手段は、前記区域予想手段によって予測した区域内に、前記モータジェネレータによる電力回生ができると予想される場所が所定の数以上ある場合には、前記2次電池の残存容量の目標値を変更しないこと、としても好適である。
本発明は、運転者毎に2次電池の残存容量を調整することができるという効果を奏する。
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。
図1に本発明の実施形態のハイブリッド車両100の構成を示す。ハイブリッド車両100は、ハイブリッド駆動装置10とハイブリッド駆動装置10の第1、第2モータジェネレータ16,22へ走行用電力を供給すると共に第1、第2モータジェネレータ16,22の発電電力を充電する2次電池40と、2次電池40の出力を第1、第2モータジェネレータ16,22の駆動用電力に変換すると共に第1、第2モータジェネレータ16,22の発電電力を2次電池40への充電電力に変換する第1、第2インバータ回路36,37を備えている。2次電池40と各インバータ回路36,37との間には2次電池40の電圧を第1、第2モータジェネレータ16,22の駆動電源に昇圧するDC/DCコンバータ39と電流を平滑化するコンデンサ35,38が設けられている。
ハイブリッド駆動装置10は、エンジン12、第1モータジェネレータ16、第2モータジェネレータ22、動力分割機構20、およびギヤ26,30,31,32を備えている。動力分割機構20は、遊星歯車(プラネタリーギヤ)によって構成されており、各構成ギヤの比率でエンジン12のトルクを出力軸19と第1モータジェネレータ16の回転軸に分割して伝達する。エンジン12の回転軸はダンパ装置14を介して遊星歯車のプラネタリキャリア20cを回転させ、プラネタリキャリア20cは回転自在に取り付けられたピニオンギヤ20pを通じて外周のリングギヤ20rおよび内側のサンギヤ20sを回転させる。サンギヤの回転軸24は第1モータジェネレータ16の回転軸に連結され、リングギヤ20rの回転軸18は第2モータジェネレータ22と出力軸19に直結され、それぞれの回転軸にエンジン12の動力が伝達される。出力軸19に伝達された動力はギヤ26,30,31,32を介してディファレンシャル34に伝達され、車軸33に伝達され、車両を駆動する。
また、遊星歯車は、エンジン12が停止してプラネタリキャリア20cの回転が停止した場合には、ピニオンギヤ20pが自在に回転することによって、第1、第2モータジェネレータ16,22がサンギヤ20sとリングギヤ20rとのギヤ比によって回転し、その出力を出力軸19に伝達して第1、第2モータジェネレータ16,22によってハイブリッド車両100を走行させることができるように構成されている。このため、ハイブリッド車両100はエンジン12を停止して第1、第2モータジェネレータ16,22で走行することができる。
ハイブリッド車両100には車両を始動させるイグニッションキー52と全電動走行モード選択する全電動走行モードスイッチ51が備えられている。また、ハイブリッド車両100は、車両の位置情報や、地形情報を出力するカーナビゲーションシステム53が備えられている。
ハイブリッド車両100には、第1、第2モータジェネレータ16,22、エンジン12の駆動制御及び2次電池40の充電制御を行う制御部55を備えている。第1、第2モータジェネレータ16,22に駆動用電力を出力する第1、第2インバータ回路36,37、エンジン12、2次電池40は制御部55に接続されて、制御部55の指令によって動作するように構成されている。イグニッションキー52のオンオフ信号は制御部55に入力されている。また、全電動走行モードスイッチ51の出力は制御部に接続され、全電動走行モードが選択されたかどうかの信号を制御部に入力することができるように構成されている。さらに、カーナビゲーションシステム53も制御部55に接続されて、車両の位置や地形情報を制御部55に出力することができるように構成されている。
本実施形態におけるハイブリッド車両100の制御部55は、2次電池40の残存容量(SOC)を所定の目標値となるように制御する。例えば、ベースとしての残存容量(SOC)の目標値を、2次電池40の全容量の60%とした場合には、制御部55は、2次電池40の残存容量(SOC)が60%を超えると、第1、第2モータジェネレータ16,22の出力を増加させ、エンジン12の出力を低下させて、2次電池40の電力を消費するように制御する。この際、ハイブリッド車両100の速度が遅い場合や、必要駆動力が少ない場合にはエンジン12を停止させて、第1、第2モータジェネレータで走行する全電動走行を行って2次電池40の電力を放電させるように制御しても良い。逆に、制御部55は、2次電池40の残存容量(SOC)が60%を下回ると、第1、第2モータジェネレータ16,22の出力を低下させて電気出力を低減させると共に、エンジン12の出力を増加させてエンジン12によって駆動動力をまかなうようにする。そして、エンジン12の出力をハイブリッド車両100の必要駆動力以上に増加させて第1または第2モータジェネレータを発電機として駆動する駆動動力として用い、発電電力によって2次電池40を充電するように制御する。この際、多くの充電電流が必要な場合には、第1、第2モータジェネレータ16,22をモータとして駆動せず、エンジン12の動力によってハイブリッド車両100を駆動しつつ、第1又は第2モータジェネレータ16,22を発電機として駆動させて2次電池40の充電を行うようにしてもよい。
ハイブリッド車両100の走行中に乗員が全電動走行モードスイッチ51によって全電動走行モード(EV走行モード)を選択した場合には、制御部55は、2次電池40の残存容量(SOC)を目標値になるように充放電制御せず、エンジン12を停止し、第1、第2モータジェネレータ16,22によってハイブリッド車両100を走行させる全電動走行制御を行う。この全電動制御の際には、2次電池40の残存容量(SOC)が目標値から低下しても、2次電池40の使用下限残存容量となるか、運転者によって全電動走行モードスイッチ51によって全電動走行(EV走行)が解除されるまで全電動走行(EV走行)を行う。
図2は本実施形態における2次電池40の残存容量(SOC)目標値の設定制御を示すブロック図である。通常は、先に述べたように、2次電池40の残存容量(SOC)が例えば60%等の所定のベースの目標値となるように制御する。そして、運転者が全電動走行モードをどの程度の頻度で選択するかを全電動走行スイッチによる全電動走行モード選択履歴から計算し、その頻度に応じて2次電池40の残存容量(SOC)の目標値の引き上げを行う。この目標値の引き上げ量は、全電動走行モードの選択頻度が高いほど大きくなるように構成されている。
ただし、この2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げは、ハイブリッド車両100に搭載されたカーナビゲーションシステム53の走行履歴と全電動走行モードスイッチ51の選択履歴から、全電動走行(EV走行)を行う頻度が高い区域においてのみ行う。このようにすることによって、2次電池40に充電された電力を走行によって消費する可能性が大きく、エネルギ回収の低下とならない区域においてのみ2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げを行うことができるように構成されている。
以下、運転者の全電動走行モードスイッチの選択履歴から全電動走行モードスイッチの選択頻度の計算をする全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段について図3を参照しながら説明する。
図3のステップS101に示すように、イグニッションキー52がオンとなってハイブリッド車両100が走行を開始すると、制御部55は、図3のステップS102に示すように1つのトリップが開始されたとしてトリップ数をカウントする。具体的には、トリップのカウント数が記録される変数NをNに1を加えた数に書き換える。1トリップはハイブリッド車両100のイグニッションキー52がオンとなった時からオフとなった時までの期間をいう。1トリップ中には、ハイブリッド車両100の走行、停止などの全ての動作を含む。図3のステップS103に示すように、ハイブリッド車両が1トリップに入ったら、制御部55は、全電動走行(EV)要求カウントを行うカウンタをリセットする。具体的には、カウント数が記録される変数nを0に書き換える。
図3のステップS104に示すように、制御部55は、運転者によって全電動走行モードスイッチ51がオンとされ、全電動走行(EV)要求がなされた場合には、図3のステップS105に示すように、全電動走行(EV)要求カウントを行うカウンタに1を加える。具体的には、カウント数が記録される変数nをnに1を加えた数に書き換える。そして、ハイブリッド車両100が1トリップ中において、全電動走行モードスイッチ51がオンとされるたびに、全電動走行(EV)要求カウントのカウンタnに1を加えていく。
そして、図3のステップS106に示すように、イグニッションキー52がオフとされてハイブリッド車両100が停止すると、制御部55は、その1トリップ以前のトリップにおいてカウントされた全電動走行(EV)要求カウントの積算カウント数Sに今回の1トリップにおいてカウントされた全電動走行(EV)要求カウンタ数nを加えてメモリ内の積算カウント数Sを更新する。そして、1トリップあたりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEをAVE=S/Nによって計算し、計算した1トリップあたりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEを更新する。以上述べた全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段によって、制御部55は、ハイブリッド車両100の1トリップ毎に1トリップあたりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEを計算、更新していく。また、制御部55は現在から過去までの所定の期間を定め、その期間内における全電動走行(EV)要求カウントの積算カウント数をその期間内のトリップ数で除して1トリップあたりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEを求めるように構成してもよい。
図4、5を参照して、カーナビゲーションシステム53からの信号によって区域別の全電動走行(EV)要求の頻度が高い区域を想定する区域予想手段について説明する。
カーナビゲーションシステム53はハイブリッド車両100の位置の情報を出力するとともに、地形情報中に設けられた、ハイブリッド車両100が走行しているエリア90の番号とを制御部55に出力する。エリア番号は、例えば、図5に示すように、地形情報を距離Lの正方形に区切り、それぞれのエリア90に通し番号をつけたものである。制御部55はそれぞれのエリア90の番号に対応した二種類の1次元配列のメモリ領域を有している。一つの各メモリ領域には各エリアの全電動走行(EV)要求カウントの積算カウントが記憶されている積算カウントメモリS(I)であり、もうひとつは、1トリップ毎の各エリアの全電動走行(EV)要求回数を数えるためのカウンタメモリK(I)となっている。
図4のステップS201に示すように、制御部55は、ハイブリッド車両100のイグニッションキー52がオンとなって走行が開始されると1トリップが開始されたとして、上記カウンタメモリK(I)の全エリアに対応するカウント数をゼロにリセットする。具体的には、図4のステップS202に示すように、1番目からi番目の各メモリK(I)にゼロを入力してカウンタメモリK(I)をリセットする。
図4のステップS203に示すように、制御部55は、運転者によって全電動走行モードスイッチ51がオンとされ、全電動走行(EV)要求がなされた場合には、図4のステップS204,205に示すように、カーナビゲーションシステム53からハイブリッド車両100の位置とハイブリッド車両の位置しているエリア番号NAを取得する。そして、制御部55は、図4のステップS206に示すように、取得したエリア番号に対応する番号のカウンタメモリに1を加える。例えば、取得したエリア番号がJであった場合には、制御部55はJ番目のカウンタメモリK(J)に1を加える。この動作は、ハイブリッド車両100が1トリップ中において、全電動走行モードスイッチ51がオンとされるたびに、その全電動走行モードスイッチがオンとされたエリアの番号に対応するカウンタメモリK(I)に1が加えられていく。
図4のステップS207に示すように、ハイブリッド車両100のイグニッションキー52がオフとなるとカウンタメモリK(I)へのカウントは停止し、各エリアのカウント数の積算を行う。図4のステップS208に示すように、制御部55は、前回までのトリップにおける各エリアの全電動走行(EV)要求の積算カウントが記憶してある積算カウントメモリS(I)に今回の1トリップでカウントした各エリアの全電動走行(EV)要求を加え、全電動走行(EV)要求の積算カウントを更新する。このように各エリアの全電動走行(EV)要求の積算カウントの内、そのカウント数が所定の回数、たとえば10回等以上となっているエリアの集合を、運転者の全電動走行モードスイッチ選択頻度が所定の頻度より高い区域と予想する(区域予想手段)。
以上述べたように、制御部55は、ハイブリッド車両100の1トリップにおいて、全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段によって運転者の1トリップ当たりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEの計算、更新を行い、区域予想手段によって、運転者の全電動走行モードスイッチ選択頻度が所定の頻度より高い予想区域の更新を行う。また、制御部55は現在から過去までの所定の期間を定め、その期間内における各エリアの全電動走行(EV)要求カウントの積算カウント数をその各エリアの全電動走行(EV)要求の積算カウントとして運転者の全電動走行モードスイッチ選択頻度が所定の頻度より高い区域を予想することとしてもよい。
図6及び、図7を参照しながら、運転者の1トリップ当たりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEと運転者の全電動走行モードスイッチ選択頻度が所定の頻度より高い区域の予想とに基づいて、制御部55の2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げについて説明する。
図6のステップS301に示すように、制御部55は、イグニッションキー52がオンとなってハイブリッド車両100が走行を開始すると、1トリップが開始されたとして、図6のステップS302に示すように、メモリに格納した1トリップ当たりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEを読み出す。次に、制御部55は、メモリに格納した1トリップ当たりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEに対する2次電池残存容量(SOC)引き上げ量のマップを参照して、2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げ量αを取得する。図7に1トリップ当たりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEに対する2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げ量αのマップの例を示す。図7に示すように、2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げ量αは、1トリップ当たりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEが所定の回数までは、ゼロであり、所定の回数を超えると1トリップ当たりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEに比例して大きくなり、最大値引き上げ量に達すると、その後の引き上げ量αは一定となる。図7は、1トリップ当たりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEに対する2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げ量αのマップの例であり、例えば、1トリップ当たりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEが大きくなるにつれて、徐々に引き上げ量αの増加割合を低減するようにしても良いし、階段状に残存容量(SOC)の引き上げ量αを増加させるようなマップを用いてもよい。
次に、図6のステップS304に示すように、制御部55は、イグニッションキー52がオンの状態かどうかを判断する。イグニッションキー52がオンの状態でない場合には、制御部55はハイブリッド車両100が1トリップを終了して停止したものと判断して2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げ動作を終了する。イグニッションキー52がオンの状態の場合には、制御部55は、ハイブリッド車両100は1トリップ中であるとして2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げ動作を継続する。
ハイブリッド車両100が1トリップ中である場合には、図6のステップS305,306に示すように、カーナビゲーションシステム53から車両位置の信号と、現在の走行エリア番号とを取得する。そして、制御部55は、積算カウントメモリS(I)から取得したエリア番号に対応するエリアの全電動走行(EV)要求の積算カウントを取得する。そして、図6のステップS308に示すように、そのエリアの積算カウントが所定のカウント数、例えば10等以上の場合には、そのエリアは全電動走行モードスイッチ選択頻度が所定の頻度より高い区域に属するものと判断する。
次に、制御部55は、ハイブリッド車両100の位置データとカーナビゲーションシステム53の地形情報を用いて、現在の車両の位置の近くに信号や下り坂等、制動によるエネルギ回生ができる場所があるかどうかを検索する。例えば、図5に示した車両位置91と車両の進行方向のデータを用い、その進行方向に信号93がある場合には、信号で停車することにより制動によるエネルギ回生ができることから、現在の走行エリアにエネルギ回生可能地形があると判断する。信号93が下り坂であっても同様である。そして、制御部55は、図6のステップS309に示すように、走行エリアに上記のようなエネルギ回生の可能な地形が無い場合には、2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げを行っても制動によるエネルギ回生の効率が低下しないものと判断する。そして、図6のステップS310に示すように、制御部55は2次電池40の残存容量(SOC)の目標値をベース量から引き上げ量αだけ引き上げる。
一方、図6のステップS308に示すように、制御部55は、そのエリアの積算カウントが所定のカウント数より少ない場合には、そのエリアは全電動走行モードスイッチ選択頻度が所定の頻度より高い区域に属さないものと判断し、図6のステップS311に示すように2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げを行わない。
また、図6のステップS309に示すように、制御部55は、走行エリアにエネルギ回生の可能な地形がある場合には、2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げを行うと制動によるエネルギ電力回生によって回収することができなくなり、エネルギ回収効率が低下するものと判断する。そして、図6のステップS311に示すように2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げを行わない。
以上説明したように、制御部55は、ハイブリッド車両100の1トリップ中、積算カウントが所定のカウント数よりも大きな区域であって、その走行エリアに電力回生の可能な地形が無いような場合には、運転者の全電動走行(EV)要求頻度に基づいた引き上げ量αだけ2次電池40の残存容量(SOC)の目標値の引き上げを行う。
以上説明したような制御によって2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げを行うハイブリッド車両100のトリップ中における残存容量(SOC)の変化について、図8,9を参照しながら説明する。図8は、積算カウントが所定のカウント数よりも大きな区域であって、その走行エリアに電力回生の可能な地形が無いようなエリアを走行している際の2次電池40の残存容量(SOC)の変化を示している。上記のようなエリアを走行していることから、2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げは、運転者の全電動走行モードスイッチ51による全電動走行(EV)要求頻度に依存することとなる。
図8に示すように、ハイブリッド車両100の2次電池40の残存容量(SOC)は、ベースの目標値1になるように制御されて走行している。最初は、運転者の全電動走行要求がされていない状態なので、引き上げ量αはゼロに設定されている。走行中に運転者が全電動走行モードスイッチ51によって全電動走行(EV)要求をすると、ハイブリッド車両はエンジン12を停止させて、第1、第2モータジェネレータ16,22によって走行する全電動走行(EV走行)となる。全電動走行中は2次電池40の電力によって走行しているため、2次電池40の残存容量(SOC)は次第に低下してくる。そして運転者が全電動走行モードスイッチ51をオフとして全電動走行(EV走行)を解除すると、制御部55は2次電池40の残存容量(SOC)をベースの目標値1に戻すよう、エンジン12を起動して充電運転を行なう。そして、2次電池40の残存容量(SOC)がベースの目標値1近くになってくると、再び制御部55は2次電池40の残存容量(SOC)が目標値1となるように制御する。全電動走行モードスイッチ51によって全電動走行(EV)要求がされる都度同様の動作が繰り返される。そしてその都度、全電動走行(EV)要求カウントが増加していく。そして、ハイブリッド車両100の1トリップが終了し、イグニッションキーがオフとなると、制御部55は1トリップあたりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEを計算、更新する。
次にイグニッションキーがオンとされてハイブリッド車両100が走行を開始すると、前回の走行によって1トリップあたりの平均全電動走行(EV)要求回数AVEが更新されているので、制御部55は、マップから引き上げ量αを取得し、2次電池40の残存容量(SOC)の目標値をベースの目標値1から引き上げ量αだけ引き上げた目標値2とする。そしてこの目標値2となるように充電し、2次電池40の残存容量がこの目標値2となるように制御していく。
また、図9は、すでに運転者の全電動走行モードスイッチ51による全電動走行要求頻度から、2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げ量がαとなっている場合において、ハイブリッド車両100が、全電動走行モードスイッチ選択頻度が所定の頻度より高い区域の内外で走行している場合の2次電池40の残存容量(SOC)の変化を表す図である。図9に示すように、当該区域にハイブリッド車両が進入すると2次電池40の残存容量(SOC)は引き上げ量αだけ上昇した目標値2に制御され、その区域から出ると2次電池40の残存容量(SOC)の目標値はベースの目標値1に戻って制御がおこなわれる。
以上、説明したように、本実施形態によれば、運転者の全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段によって、2次電池40の残存容量(SOC)の引き上げ量αを設定しているので、各運転者に合わせた引き上げ量αとすることができる。これによって、全電動走行を好む運転者には2次電池の残存容量(SOC)を高く設定して全電動走行距離を長くし、運転者の要求に応じてより長く全電動走行をすることができるという効果を奏する。また、全電動走行を好まない運転者には2次電池の残存容量(SOC)の引き上げをしないことにより、よりエネルギ回収効率を向上させることができるという効果を奏する。また、本実施形態によれば、制御部55は、ハイブリッド車両100の1トリップ中、積算カウントが所定のカウント数よりも大きな区域であって、その走行エリアに電力回生の可能な地形が無いような場合に、運転者の全電動走行(EV)要求頻度に基づいた引き上げ量αだけ2次電池40の残存容量(SOC)の目標値の引き上げを行うようにしているので、消費見込みの無い電力の2次電池40への充電量を低減することができる。これによってエネルギ回収効率の低下を抑制することができるという効果を奏する。
以上説明した実施形態においては、運転者の全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段はイグニッションキーのオンからオフまでの1トリップの間の全電動走行モードスイッチ51の選択回数を積算することによって算出することとしたが、一定の走行距離当たりの全電動走行モードスイッチ51の選択回数を算出して、残存容量(SOC)の引き上げ量αを設定するように構成してもよい。また、本実施形態では、カーナビゲーションシステム53から車両が走行しているエリアの番号を取得することとして説明したが、カーナビゲーションシステム53から車両位置の情報を取得して、制御部55のメモリ内に格納した地形データを用いて制御部55でエリア番号を計算するように構成してもよい。
10 ハイブリッド駆動装置、12 エンジン、14 ダンパ装置、16 第1モータジェネレータ、18,24 回転軸、19 出力軸、20s サンギヤ、20p ピニオンギヤ、20c プラネタリキャリア、20r リングギヤ、20 動力分割機構、22 第2モータジェネレータ、26,30,31,32 ギヤ、33 車軸、34 ディファレンシャル、35,38 コンデンサ、36 第1インバータ回路、37 第2インバータ回路、39 DC/DCコンバータ、40 2次電池、51 全電動走行モードスイッチ、52 イグニッションキー、53 カーナビゲーションシステム、55 制御部、90 エリア、91 車両位置、93 信号、100 ハイブリッド車両、AVE 1トリップあたりの平均全電動走行(EV)要求回数、K カウンタメモリ、L 距離、N 変数、n カウンタ数、NA エリア番号、S 積算カウントメモリ、α 引き上げ量。
Claims (7)
- エンジンと協働して車両を駆動するモータジェネレータと、
前記モータジェネレータに電力を供給すると共に前記モータジェネレータによって充電される2次電池と、
前記2次電池の残存容量が所定の目標値になるように前記2次電池の充放電を制御して前記エンジンとモータジェネレータによるハイブリッド走行を制御するハイブリッド制御部と、
乗員の選択により前記モータジェネレータの出力によって車両を走行させる全電動走行モード選択信号を前記ハイブリッド制御部に出力する全電動走行モードスイッチと、
を備えるハイブリッド車両において、
前記ハイブリッド制御部は、
運転者による前記全電動走行モードスイッチの選択履歴から前記運転者の前記全電動走行モードスイッチの選択頻度を計算する全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段と、
前記全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段によって計算した全電動走行モードスイッチ選択頻度が所定の頻度よりも高い場合には前記2次電池の残存容量の目標値を前記所定の目標値よりも高くする2次電池の残存容量目標値設定手段と、
を有することを特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両において、
前記2次電池の残存容量目標値設定手段は、前記全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段によって計算した全電動走行モードスイッチ選択頻度が高くなるに従って前記2次電池の残存容量の目標値を高くすること、
を特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1又は2に記載のハイブリッド車両において、
前記全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段は、前記運転者の1トリップあたりの全電動走行モードスイッチ選択履歴から計算すること、
を特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両において、
前記全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段は、現在から所定の過去までの期間の全電動走行モードスイッチ選択履歴から計算すること、
を特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のハイブリッド車両において、
前記全電動走行モードスイッチ選択頻度計算手段は、現在から過去の所定の走行距離の間における全電動走行モードスイッチ選択履歴から計算すること、
を特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のハイブリッド車両において、
前記ハイブリッド制御部に前記ハイブリッド車両の位置信号を出力するカーナビゲーションシステムを備え、
前記ハイブリッド制御部は、
前記運転者により前記全電動走行モードスイッチが選択された時の車両位置を前記カーナビゲーションシステムから取得して前記運転者の前記全電動走行モードスイッチ選択時の車両位置の履歴を記憶し、前記記憶に基づいて前記運転者の前記全電動走行モードスイッチ選択頻度が所定の頻度より高い区域を予想する区域予想手段と、
前記カーナビゲーションシステムから取得した車両位置が前記区域予想手段によって予測した区域に入った場合に、前記2次電池の残存容量の目標値を前記所定の目標値よりも高くする2次電池の位置別残存容量目標値設定手段と、
を有することを特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項6に記載のハイブリッド車両において、
前記位置別残存容量目標値設定手段は、前記区域予想手段によって予測した区域内に、前記モータジェネレータによる電力回生ができると予想される場所が所定の数以上ある場合には、前記2次電池の残存容量の目標値を変更しないこと、
を特徴とするハイブリッド車両。
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-
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