JP2011183858A - 車両制御装置、車両制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動源の駆動制御スケジュール48に基づいて走行予定経路中に車両2のエンジン4が停止する地点であるエンジン駆動停止地点と、エンジン4が停止する区間であるエンジン駆動停止区間をそれぞれ特定し(S3)、エンジン4の駆動停止地点及び駆動停止区間でのエンジン冷却水の温度がエアコンユニット16によるエンジン冷却水の要求温度を満たすようにフィン25の角度を調整する角度制御スケジュール49を生成し(S5)、生成された角度制御スケジュール49に基づいてフィン25の角度を調整し、その結果、車両2の走行に伴って発生する走行風のエンジン用ラジエータ27への送風状態を調整する(S6〜S8)ように構成する。
【選択図】図8
Description
即ち、上記請求項2に係る車両制御装置では、エンジンの駆動停止区間での冷却水の温度が要求温度の下限値を切ることが無いように、エンジンの停止地点では、要求温度の下限値より所定温度以上高くするようにラジエータへの送風状態を調整する。それによって、エンジンの駆動停止区間において冷却水の温度が徐々に下がったとしても、エアコンユニットによる冷却水の要求温度を満たすことができる。尚、所定温度は、エンジン停止区間の長さと、エンジン停止時における冷却水の温度低下の推移等から算出される。
先ず、本実施形態に係るナビゲーション装置1を車載機として搭載した車両2の車両制御システム3の概略構成について図1及び図2を用いて説明する。図1は本実施形態に係る車両制御システム3の概略構成図、図2は本実施形態に係る車両制御システム3の内、特にナビゲーション装置1の構成を示すブロック図である。尚、車両2はモータとエンジンを併用して駆動源とするハイブリッド車両である。特に、以下に説明する実施形態では外部電源からバッテリを充電することができるプラグインハイブリッド車両を用いることとする。
特に、本実施形態に係るプラグインハイブリッド車両では、ナビゲーション装置1において後述の駆動制御スケジュール48が設定されている場合には、基本的に設定されている駆動制御スケジュール48に基づいてエンジン4及び駆動モータ5が制御される。具体的には、駆動制御スケジュール48において指定されたEV走行区間では、駆動モータ5のみを駆動源として走行する所謂EV走行を行う。また、駆動制御スケジュール48において指定されたHV走行区間では、エンジン4と駆動モータ5とを駆動源として併用して走行する所謂HV走行を行う。
一方、ナビゲーション装置1において駆動制御スケジュールが設定されていない場合には、基本的にバッテリ4の残量が所定値(例えば35%)以下となるまでは駆動モータ12のみを駆動源として走行する。そして、バッテリ4の残量が所定値以下となった後は通常のハイブリッド車両と同様に、状況に応じてエンジン11又は駆動モータ12のいずれか一方又は両方を駆動源として使用して走行する。
更に、エンジンブレーキ必要時及び制動停止時において、駆動モータ5は回生ブレーキとして機能し、車両慣性エネルギを電気エネルギとして回生する。
そして、車両制御ECU9は、演算装置及び制御装置としてのCPU21、並びにCPU21が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるRAM22、制御用のプログラム等が記録されたROM23等の内部記憶装置を備えている。
エンジン冷却系は、エンジン4を冷却する為のシステムであり、エンジン4を冷却するエンジン用冷却水の流路となる循環流路と、エンジン用冷却水が分流して一部がエアコンユニット16に流れるよう循環流路に設けられた分流路と、循環流路にエンジン用冷却水を循環させるウォータポンプと、エンジン用冷却水を外気を用いて冷却するエンジン用ラジエータ27とから構成される。
一方、モータ冷却系は、駆動モータ5を冷却する為のシステムであり、駆動モータ5を冷却するモータ用冷却水の流路となる循環流路と、循環流路にモータ用冷却水を循環させるウォータポンプと、モータ用冷却水を外気を用いて冷却するモータ用ラジエータ28とから構成される。
図3及び図4に示すようにフロントグリルの開閉機構は、自動車のフロントグリルの一部をなし水平方向に細長い矩形の板状に形成された複数のフィン25と、各フィン25の長手方向(水平方向)の中心軸を中心として各フィン25を回動させる駆動源としてのフィン角度調整モータ14とを備える。各フィン25は、図3に示す各フィン25が略水平となる角度(開放角度)から、図4に示す各フィン25が略鉛直方向を向く角度(閉鎖角度)まで回転することが可能に構成されている。したがって、各フィン25の角度を調整することにより、エンジン用ラジエータ27やモータ用ラジエータ28へ供給される走行風の量を調整することができる。例えば、図3に示すように、各フィン25を開放角度にすれば、走行風を最も多くエンジン用ラジエータ27やモータ用ラジエータ28へ供給することができ、各冷却系の冷却水の温度を大きく下げることが可能となる。また、図4に示すように、各フィン25を閉鎖角度にすれば、エンジン用ラジエータ27やモータ用ラジエータ28への走行風の供給を遮断することができ、各冷却系の冷却水の温度が下がることを防止することが可能となる。
図2に示すように本実施形態に係るナビゲーション装置1は、車両2の現在位置を検出する現在位置検出部31と、各種のデータが記録されたデータ記録部32と、入力された情報に基づいて、各種の演算処理を行うナビゲーションECU33と、ユーザからの操作を受け付ける操作部34と、ユーザに対して車両周辺の地図や設定された案内経路を表示する液晶ディスプレイ35と、経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ36と、プログラムを記憶した記憶媒体であるDVDを読み取るDVDドライブ37、プローブセンタやVICSセンタ等の情報センタとの間で通信を行う通信モジュール38と、から構成されている。
現在位置検出部31は、GPS41、車速センサ42、ステアリングセンサ43、ジャイロセンサ44等からなり、現在の車両の位置、方位、車両の走行速度、現在時刻等を検出することが可能となっている。ここで、特に車速センサ42は、車両2の移動距離や車速を検出する為のセンサであり、車両2の駆動輪の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号をナビゲーションECU33に出力する。そして、ナビゲーションECU33は発生するパルスを計数することにより駆動輪の回転速度や移動距離を算出する。尚、上記5種類のセンサをナビゲーション装置1が全て備える必要はなく、これらの内の1又は複数種類のセンサのみをナビゲーション装置1が備える構成としても良い。
駆動制御スケジュール48では、例えば走行予定経路の区間毎にEV走行を行うEV走行区間と、HV走行を行うHV走行区間とを設定する。具体的には、ナビゲーションECU33は“車両が走行する為に必要な駆動力”をリンク毎に算出し、算出された“車両が走行する為に必要な駆動力”が所定の閾値以上であるリンクはHV走行区間に設定し、閾値未満であるリンクはEV走行区間に設定する。
ナビゲーションECU33は、RAM52等に記憶された車両パラメータ(前面投影面積、駆動機構慣性重量、車重、駆動輪の転がり抵抗係数、空気抵抗係数、コーナリング抵抗等)と地図情報DB46に記憶されたリンクデータ(リンク勾配、カーブ形状等)に基づいて、走行予定経路に含まれる各リンクを車両2が走行する際に必要となる駆動力を“車両が走行する為に必要な駆動力”として算出(推定)する。
尚、過去の車両の走行履歴に基づいて“車両が走行する為に必要な駆動力”を算出しても良い。具体的には、過去に車両2が走行中に必要となった駆動力の履歴をリンク毎にDBに記憶する構成とし、走行予定経路に含まれるリンクの履歴をDBから読み出すことによって“車両が走行する為に必要な駆動力”を算出する。
図5に示す例では、走行予定経路63の内、区間B、区間D、区間Fにおける駆動力Pが所定の閾値P0以上となる。従って、区間B、区間D、区間FをHV走行が行われるHV走行区間として特定する。
一方、走行予定経路63の内、区間A、区間C、区間E、区間Gにおける駆動力Pが所定の閾値P0未満となる。従って、区間A、区間C、区間E、区間GをEV走行が行われるEV走行区間として特定する。
角度制御スケジュール49では、例えば走行予定経路の区間毎に、図3に示す各フィン25が略水平となる角度(開放角度)と、図4に示す各フィン25が略鉛直方向を向く角度(閉鎖角度)のいずれかを設定する。具体的には、エンジン4の駆動停止地点(即ち、HV走行区間の終了地点)及び駆動停止区間(即ち、EV走行区間)でのエンジン冷却水の温度がエアコンユニット16によるエンジン冷却水の要求温度を満たすように設定する。
ここで、図6はエンジン用冷却水の温度推移について示した図である。図6(A)に示すように、EV走行時ではエンジン4が駆動しないので、エンジン用冷却水の温度は基本的に下降する。その際において、フィン25が閉鎖角度にある場合には走行風がエンジン用ラジエータ27に当たらないので、温度推移の下降が緩やかになる。また、フィン25が開放角度にある場合には走行風がエンジン用ラジエータ27に当たるので、閉鎖角度にある場合と比較して温度推移の下降が急になる。一方、図6(B)に示すように、HV走行時ではエンジン4が駆動するので、エンジン用冷却水の温度は基本的に上昇する。その際において、フィン25が閉鎖角度にある場合には走行風がエンジン用ラジエータ27に当たらないので、温度推移の上昇が急になる。また、フィン25が開放角度にある場合には走行風がエンジン用ラジエータ27に当たるので、閉鎖角度にある場合と比較して温度推移の上昇が緩やかになる。
ここで、ナビゲーションECU33は、エンジンの駆動停止地点(即ち、HV走行区間の終点)及びエンジンの駆動停止区間(即ち、EV走行区間)でのエンジン用冷却水の温度Tがエアコンユニット16による冷却水の要求温度(TN〜TM)を満たすように、エンジンの駆動停止地点までのフィン25の角度を調整する。
従って、先ず、区間Bの終了地点Xにおけるエンジン用冷却水の温度Tがエアコンユニット16による冷却水の要求温度(TN〜TM)を満たすように、区間A、Bのフィン25の角度を調整する。その結果、EV走行区間である区間Aが閉鎖角度区間に設定され、HV走行区間である区間Bが開放角度区間に設定される。
次に、区間Dの終了地点Yにおけるエンジン用冷却水の温度Tがエアコンユニット16による冷却水の要求温度(TN〜TM)を満たすように、区間C、Dのフィン25の角度を調整する。その結果、基本的にEV走行区間である区間Cが閉鎖角度区間に設定され、HV走行区間である区間Dが開放角度区間に設定される。しかしながら、区間Cについては常に閉鎖角度区間とすると、エンジンの駆動停止地点である区間Dの終了地点Xにおいてエンジン用冷却水の温度Tが上限温度TMを上回ってしまうので、区間Cの一部は開放角度区間に設定される。
次に、区間Fの終了地点Zにおけるエンジン用冷却水の温度Tがエアコンユニット16による冷却水の要求温度(TN〜TM)を満たすように、区間E、Fのフィン25の角度を調整する。その結果、基本的にEV走行区間である区間Eが閉鎖角度区間に設定され、HV走行区間である区間Fが開放角度区間に設定される。しかしながら、区間Fについては常に開放角度区間とすると、区間Fの終了地点Zにおいてはエンジン用冷却水の温度Tがエアコンユニット16による冷却水の要求温度(TN〜TM)を満たすものの、エンジンの駆動停止区間である区間G内においてエンジン用冷却水の温度Tが下限温度TNを下回ってしまうので、区間Fの一部は閉鎖角度区間に設定される。
また、温度推移学習DB47に記憶されたエンジン用冷却水の温度推移の履歴に基づいて角度制御スケジュール49を生成するので、将来的な冷却水の温度推移を正確に予測し、適切な角度制御スケジュール49を生成することが可能となる。その結果、より適切に冷却水の温度を調整することが可能となる。
例えば、本実施形態では、先ずCPU51は、駆動源の駆動制御スケジュール48を生成し、生成された駆動制御スケジュール48に基づいて角度制御スケジュール49を生成していたが、地図情報DB46に基づいて角度制御スケジュール49を生成しても良い。その場合には、走行予定経路中における所定角度以上の上り勾配区間をHV走行区間と推定し、それ以外の区間をEV走行区間と推定する。
2 車両
3 車両制御システム
5 駆動モータ
7 バッテリ
14 フィン角度調整モータ
15 ファン駆動モータ
16 エアコンユニット
25 フィン
27 エンジン用ラジエータ
33 ナビゲーションECU
46 地図情報DB
47 温度推移学習DB
48 駆動制御スケジュール
49 角度制御スケジュール
51 CPU
52 RAM
53 ROM
Claims (5)
- ラジエータ内の冷却水を熱源とするエアコンユニットを備えた車両に搭載され、
前記車両周辺の地図情報を取得する地図情報取得手段と、
前記地図情報取得手段により取得された地図情報に基づいて、前記車両の走行中におけるエンジンの駆動停止地点を予測する駆動停止地点予測手段と、
前記駆動停止地点予測手段により予測された前記エンジンの駆動停止地点に基づいて、前記エンジンの駆動停止地点での前記冷却水の温度が前記エアコンユニットによる前記冷却水の要求温度を満たすように、前記エンジンの駆動停止地点までの前記車両の走行に伴って発生する走行風の前記ラジエータへの送風状態を調整する送風状態調整手段と、を有することを特徴とする車両制御装置。 - 前記地図情報取得手段により取得された地図情報に基づいて、前記車両の走行中におけるエンジンの駆動停止区間を予測する駆動停止区間予測手段を有し、
前記送風状態調整手段は、前記駆動停止区間予測手段により予測された前記エンジンの駆動停止区間に基づいて、前記エンジンの駆動停止地点での前記冷却水の温度が、前記エンジンの駆動停止区間での前記冷却水の温度が前記エアコンユニットによる前記冷却水の要求温度を満たす温度となるように、前記エンジンの駆動停止地点までの前記車両の走行に伴って発生する走行風の前記ラジエータへの送風状態を調整することを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記走行風の前記ラジエータへの送風状態と前記冷却水の温度推移とを対応づけて記憶する記憶手段を有し、
前記送風状態調整手段は、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて前記ラジエータへの送風状態を調整することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両制御装置。 - ラジエータ内の冷却水を熱源とするエアコンユニットを備えた車両を制御する車両制御方法であって、
前記車両周辺の地図情報を取得する地図情報取得ステップと、
前記地図情報取得ステップにより取得された地図情報に基づいて、前記車両の走行中におけるエンジンの駆動停止地点を予測する駆動停止地点予測ステップと、
前記駆動停止地点予測ステップにより予測された前記エンジンの駆動停止地点に基づいて、前記エンジンの駆動停止地点での前記冷却水の温度が前記エアコンユニットによる前記冷却水の要求温度を満たすように、前記エンジンの駆動停止地点までの前記車両の走行に伴って発生する走行風の前記ラジエータへの送風状態を調整する送風状態調整ステップと、を有することを特徴とする車両制御方法。 - コンピュータに搭載され、
ラジエータ内の冷却水を熱源とするエアコンユニットを備えた車両の制御を実行させるコンピュータプログラムであって、
前記車両周辺の地図情報を取得する地図情報取得機能と、
前記地図情報取得機能により取得された地図情報に基づいて、前記車両の走行中におけるエンジンの駆動停止地点を予測する駆動停止地点予測機能と、
前記駆動停止地点予測機能により予測された前記エンジンの駆動停止地点に基づいて、前記エンジンの駆動停止地点での前記冷却水の温度が前記エアコンユニットによる前記冷却水の要求温度を満たすように、前記エンジンの駆動停止地点までの前記車両の走行に伴って発生する走行風の前記ラジエータへの送風状態を調整する送風状態調整機能と、
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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