JP2014097762A - 走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車全体としてのランニングコストの更なる低下を可能とする走行制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】走行制御装置１は外部電源１６からの電力により充電されることが可能なバッテリ９とバッテリ９の電力により走行駆動力を発生するＭＧ６と走行駆動力を発生するエンジン５とを備えたハイブリッド車２の走行モードを選択する。走行制御装置１は算出部５３がハイブリッド車２の走行経路の各区間の走行負荷と該走行負荷の信頼度を推定する。推定した走行負荷の信頼度が高い区間では駆動切替部５５が高負荷状態であるとＨＶモードを選択し低負荷状態であるとＥＶモードを選択可能である。推定した走行負荷の信頼度が高い区間よりも低い区間では駆動切替部５５がＥＶモードの選択を禁止する。
【選択図】図２

Description

本発明は、走行制御装置に関する。

従来、車両に搭載され、車両の走行を制御する走行制御装置が知られている。例えば、特許文献１には、車両の駆動源としてモータとエンジンとを備えたハイブリッド車において、運転条件によって、モータの走行駆動力のみにより走行するか、少なくともエンジンの走行駆動力により走行するか、を選択するハイブリッド車の走行制御装置が記載されている。

前述した特許文献１などに示された従来から用いられてきたハイブリッド車の走行制御装置は、モータに電力を供給するバッテリ（所謂、二次電池をいう）の充電状態（state-of-charge：以下、ＳＯＣと呼ぶ）が予め定められた所定値を下回る状態と、高速走行や登坂走行などの比較的大きな駆動トルクが必要な高負荷状態と、のうちのいずれかに該当するか否かを判定する。前記走行制御装置は、ＳＯＣが予め定められた第１所定値を下回る状態と、高速走行や登坂走行などの比較的大きな駆動トルクが必要な高負荷状態と、のうちのいずれかに該当すると判定すると、少なくともエンジンの走行駆動力により走行することを選択する。また、前記走行制御装置は、ＳＯＣが予め定められた第１所定値を下回る状態と、高速走行や登坂走行などの比較的大きな駆動トルクが必要な高負荷状態と、のうちのいずれにも該当しないと判定すると、モータの走行駆動力のみにより走行することを選択する。

特開２００４−２４８４５５号公報

前述した特許文献１などに記載されている走行制御装置は、目的地到達時にＳＯＣを極力零に近づけて、ハイブリッド車全体としてのランニングコストを更に低下することが求められている。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、ハイブリッド車全体としてのランニングコストの更なる低下を可能とする走行制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の走行制御装置は、充電されることが可能なバッテリと、前記バッテリの電力により走行駆動力を発生するモータと、走行駆動力を発生するエンジンと、を備えたハイブリッド車の前記モータの走行駆動力のみにより走行するＥＶモードと少なくとも前記エンジンの走行駆動力により走行するＨＶモードとを選択する走行制御装置であって、前記ハイブリッド車の目的地に応じて設定された走行経路の各区間の走行負荷と該走行負荷の信頼度を推定し、推定した前記走行負荷の信頼度が閾値以上の区間では、高負荷状態であると前記ＨＶモードを選択し、低負荷状態であると前記ＥＶモードを選択可能であるとともに、推定した前記走行負荷の信頼度が前記閾値未満の区間では、前記ＥＶモードの選択を禁止することを特徴とする。

また、前記各区間毎に１以上の前記走行負荷を記憶しておき、前記各区間の１以上の前記走行負荷のばらつきに基づいて、前記各区間の前記走行負荷の前記信頼度を推定することが好ましい。

本発明に係る走行制御装置は、目的地到達時にＳＯＣを極力零に近づけて、ハイブリッド車全体としてのランニングコストの更なる低下を可能とすることができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る走行制御装置を備えるハイブリッド車の概略構成図である。 図２は、実施形態に係る走行制御装置のＥＣＵとナビゲーション装置等との概略構成図である。 図３は、実施形態に係る走行制御装置のＥＣＵのＨＶモードとＥＶモードを選択するためのフローチャートである。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、実施形態に係る走行制御装置を備えるハイブリッド車の概略構成図であり、図２は、実施形態に係る走行制御装置のＥＣＵとナビゲーション装置等との概略構成図である。本実施形態の走行制御装置１は、図１に示すように、エンジン５と、モータとしてのＭＧ６とを組み合わせて、駆動輪を回転駆動させるための走行用駆動源とする、いわゆるハイブリッド車２に搭載される。走行制御装置１は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５０を備える。そして、走行制御装置１は、状況に応じてＥＣＵ５０がエンジン５、ＭＧ６及び後述の変速機７を制御することで、ハイブリッド車２の走行モードを選択するものである。

本実施形態の走行制御装置１は、設定された目的地までの複数の各区間の走行負荷と、各区間の走行負荷の精度（信頼度に相当）を推定し、推定した走行負荷の精度が低い区間ではＥＶモードの選択を禁止し、推定した走行負荷の精度が高い区間ではＨＶモードとＥＶモードとを適宜選択する。即ち、走行制御装置１は、各区間の走行負荷と、該走行負荷の信頼度を推定し、推定した前記走行負荷の信頼度が閾値以上の高い区間では高負荷状態であるとＨＶモードを選択し低負荷状態であるとＥＶモードを選択可能であるとともに、信頼度が閾値未満の前記高い区間よりも低い区間では、ＥＶモードの選択を禁止してＨＶモードのみを選択する。これにより、走行制御装置１は、ハイブリッド車２全体としてのランニングコストの更なる低下を可能とするように構成されている。

なお、本発明では、ＥＶモードとは、ＭＧ６の走行駆動力のみによりハイブリッド車２を走行させる走行モードをいい、ＨＶモードとは、少なくともエンジン５の走行駆動力によりハイブリッド車２を走行させる走行モードをいう。また、ＨＶモードでは、ＥＣＵ５０は、エンジン５を可及的に効率の良い状態で運転する一方、走行駆動力やエンジンブレーキ力の過不足を回転電機であるＭＧ６に補わせ、さらには減速時にエネルギの回生をおこなうことにより、燃費の向上を図る。

具体的には、ハイブリッド車２は、図１に示すように、内燃機関としてのエンジン５、モータジェネレータ（以下、「ＭＧ」という）６、変速機７、ブレーキ装置８、バッテリ９等を含む。また、ハイブリッド車２は、車速センサ１０、アクセルセンサ１１、ブレーキセンサ１２、ヨーレートセンサ１３と、加速度センサ１４と、ナビゲーション装置２０等を含む。

エンジン５は、運転者による加速要求操作、例えば、アクセルペダルの踏み込み操作に応じて、ハイブリッド車２の車輪に走行駆動力を作用させるものである。エンジン５は、ハイブリッド車２の駆動輪に作用させる走行駆動力として、燃料を消費して機関トルクとしてのエンジントルクを発生させる。エンジン５は、要は、燃料を燃焼して生じる熱エネルギをトルクなどの機械的エネルギの形で出力する熱機関であって、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどがその一例である。エンジン５は、例えば、不図示の燃料噴射装置、点火装置、及びスロットル弁装置などを備えており、これらの装置は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されこのＥＣＵ５０により制御される。エンジン５は、ＥＣＵ５０によって出力トルクが制御される。なお、エンジン５が発生させる走行駆動力は、ＭＧ６における発電に用いてもよい。また、エンジン５は、その発生した走行駆動力を示す情報（例えば、スロットル弁開度、エンジン回転数等）をＥＣＵ５０に出力する。

ＭＧ６は、運転者による加速要求操作、例えば、アクセルペダルの踏み込み操作に応じて、ハイブリッド車２の車輪に走行駆動力を作用させるものである。ＭＧ６は、ハイブリッド車２の駆動輪に作用させる走行駆動力として、電気エネルギを機械的動力に変換してモータトルクを発生させる。ＭＧ６は、固定子であるステータと回転子であるロータとを備えた、いわゆる回転電機である。ＭＧ６は、電気エネルギを機械的動力に変換して出力する電動機であると共に、機械的動力を電気エネルギに変換して回収する発電機でもある。すなわち、ＭＧ６は、電力の供給により駆動し電気エネルギを機械エネルギに変換して出力する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。ＭＧ６は、直流電流と交流電流との変換を行うインバータ等を介してＥＣＵ５０に電気的に接続されこのＥＣＵ５０により制御される。ＭＧ６は、ＥＣＵ５０によってインバータを介して出力トルク及び発電量が制御される。

変速機７は、エンジン５やＭＧ６による回転駆動力を変速してハイブリッド車２の駆動輪側に伝達する動力伝達装置である。変速機７は、いわゆる手動変速機（ＭＴ）であってもよいし、有段自動変速機（ＡＴ）、無段自動変速機（ＣＶＴ）、マルチモードマニュアルトランスミッション（ＭＭＴ）、シーケンシャルマニュアルトランスミッション（ＳＭＴ）、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）などのいわゆる自動変速機であってもよい。ここでは、変速機７は、例えば、遊星歯車機構等を用いた無段変速機であるものとして説明する。変速機７は、変速機アクチュエータ等がＥＣＵ５０に電気的に接続されこのＥＣＵ５０により制御される。また、変速機７は、走行駆動力の伝達状態を示す情報をＥＣＵ５０に出力する。

ブレーキ装置８は、運転者による制動要求操作、例えば、ブレーキペダルの踏み込み操作に応じて、ハイブリッド車２の車輪に制動力を作用させるものである。ブレーキ装置８は、例えば、ブレーキパッドやブレーキディスク等の摩擦要素間に所定の摩擦力（摩擦抵抗力）を発生させることでハイブリッド車２の車体に回転可能に支持された車輪に制動力を付与する。これにより、ブレーキ装置８は、ハイブリッド車２の車輪の路面との接地面に制動力を発生させ、ハイブリッド車２を制動することができる。ブレーキ装置８は、ブレーキアクチュエータ等がＥＣＵ５０に電気的に接続されこのＥＣＵ５０により制御される。

バッテリ９は、電力を蓄えること（蓄電）、及び、蓄えた電力を放電することが可能な蓄電装置である。バッテリ９は、ＥＣＵ５０と電気的に接続されており、種々の情報に関する信号をＥＣＵ５０に出力する。本実施形態のバッテリ９は、充電状態（state-of-charge：以下、ＳＯＣと呼ぶ）を検出し、検出した結果をＥＣＵ５０に出力する。なお、本発明において、ＳＯＣとは、バッテリ９の残容量をバッテリ９の満充電容量で除して得られる値を１００倍してパーセントで表示する値をいう。即ち、ＳＯＣ＝（（バッテリ９の残容量）／（バッテリ９の満充電容量））×１００である。

また、バッテリ９は、図示しないインバータを介してＭＧ６と接続している。さらに、バッテリ９は、例えば家庭用電源などの外部電源１６に接続されるコネクタ１５とインバータを介して接続している。バッテリ９には、コネクタ１５、インバータを介して、家庭用電源などの外部電源１６からの電力が供給される。このために、バッテリ９は、コネクタ１５に外部電源１６が接続されることで、外部電源１６からの電力により充電されることが可能である。なお、本発明でいう外部電源１６とは、コネクタ１５などを介してバッテリ９を充電可能な電源をいう。

ＭＧ６は、電動機として機能する場合、このバッテリ９に蓄えられた電力がインバータを介して供給され、供給された電力をハイブリッド車２の走行用駆動力に変換して出力する。また、ＭＧ６は、発電機として機能する場合、入力される駆動力によって発電し、発電した電力を、インバータを介してバッテリ９に充電する。このとき、ＭＧ６は、ロータに生じる回転抵抗により、ロータの回転を制動（回生制動）することができる。この結果、ＭＧ６は、回生制動時には、電力の回生によりロータに負のモータトルクであるモータ回生トルクを発生させることができ、結果的に、ハイブリッド車２の駆動輪に制動力を付与することができる。つまり、このハイブリッド車２は、駆動輪からＭＧ６に機械的動力が入力され、これにより、ＭＧ６が回生により発電することで、ハイブリッド車２の運動エネルギを電気エネルギとして回収することができる。そして、ハイブリッド車２は、これに伴ってＭＧ６のロータに生じる機械的動力（負のモータトルク）を駆動輪に伝達することで、ＭＧ６により回生制動を行うことができる。この場合、このハイブリッド車２は、ＭＧ６による回生量（発電量）が相対的に小さくされると、発生する制動力が相対的に小さくなり、ハイブリッド車２に作用する減速度が相対的に小さくなる。一方、このハイブリッド車２は、ＭＧ６による回生量（発電量）が相対的に大きくされると、発生する制動力が相対的に大きくなり、ハイブリッド車２に作用する減速度が相対的に大きくなる。また、ＭＧ６は、その発生した走行駆動力及びモータ回生トルクを示す情報をＥＣＵ５０に出力する。

車速センサ１０、アクセルセンサ１１、ブレーキセンサ１２、ヨーレートセンサ１３、加速度センサ１４は、ハイブリッド車２の走行状態や運転者によるハイブリッド車２に対する入力（ドライバ入力）、すなわち、運転者によるハイブリッド車２に対する実際の操作に関する状態量や物理量を検出する状態検出装置である。車速センサ１０は、ハイブリッド車２の車両速度（以下、「車速」という場合がある。）を検出する。アクセルセンサ１１は、運転者によるアクセルペダルの操作量（踏み込み量）であるアクセル開度を検出する。ブレーキセンサ１２は、運転者によるブレーキペダルの操作量（踏み込み量）、例えば、マスタシリンダ圧等を検出する。ヨーレートセンサ１３は、ハイブリッド車２のヨーレートを検出する。加速度センサ１４は、ハイブリッド車２の前後加速度を検出する。車速センサ１０、アクセルセンサ１１、ブレーキセンサ１２、ヨーレートセンサ１３、加速度センサ１４は、ＥＣＵ５０と電気的に接続されており、検出信号をＥＣＵ５０に出力する。

ナビゲーション装置２０は、現在の位置を検出しかつ予め記憶した地図情報におけるハイブリッド車２の位置を求め、目的地までの走行経路を算出するとともに、これらのハイブリッド車２の位置及び目的地までの走行経路などを表示する装置である。ナビゲーション装置２０は、ハイブリッド車２内に搭載される車載機器であって、図２に示すように、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、全地球測位システム）装置（以下、「ＧＰＳ」という）２１、データベース２２、目的地設定部２３、走行経路設定部２４、表示装置２５、入力装置２６等を含む。

ＧＰＳ装置２１は、ハイブリッド車２の現在の位置を検出する装置である。ＧＰＳ装置２１は、ＧＰＳ衛星が出力するＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号に基づいて、ハイブリッド車２の位置情報であるＧＰＳ情報（Ｘ座標；Ｘ，Ｙ座標；Ｙ）を測位・演算する。ＧＰＳ装置２１は、ＥＣＵ５０と電気的に接続されており、ＧＰＳ情報に関する信号をＥＣＵ５０に出力する。

データベース２２は、種々の情報を記憶するものである。データベース２２は、道路情報を含む地図情報、特に、地図情報により特定される任意のポイントとしての複数のノード、及び地図情報により特定される各ノード間結ぶリンク、ハイブリッド車２の実際の走行で得られる種々の情報や学習情報等を記憶する。例えば、道路情報は、道路勾配情報、路面状態情報、道路形状情報、制限車速情報、道路曲率（カーブ）情報、一時停止情報、停止線位置情報等を含む。データベース２２に記憶されている情報は、ＥＣＵ５０によって適宜参照され、必要な情報が読み出される。なお、このデータベース２２は、ここではハイブリッド車２に車載するものとして図示しているが、これに限らず、ハイブリッド車２の車外の情報センタ等に設けられ、図示しない無線通信等を介して、ＥＣＵ５０によって適宜参照され、必要な情報が読み出される構成であってもよい。

目的地設定部２３は、入力装置２６を介して、乗員などからハイブリッド車２の目的地の位置を示す情報が入力される。目的地設定部２３は、目的地の位置を示す情報がＥＣＵ５０によって適宜参照されて読み出される。なお、目的地設定部２３に入力された目的地の位置を示す情報は、例えば、入力装置２６からの目的地の位置を示す情報の入力から所定時間経過した場合、ＧＰＳ装置２１からの情報に基づいて入力装置２６から入力された目的地に到達した場合に消去される。

走行経路設定部２４は、ＧＰＳ装置２１が測位・演算したハイブリッド車２の現在の位置情報であるＧＰＳ情報（Ｘ座標；Ｘ，Ｙ座標；Ｙ）と、データベース２２に記憶された地図情報などに基づいて、目的地までの走行経路を算出して、記憶する。走行経路設定部２４は、目的地に応じて設定された走行経路を示す情報がＥＣＵ５０によって適宜参照されて読み出される。

表示装置２５は、ハイブリッド車２の乗員室内に設けられたディスプレイ装置（視覚情報表示装置）やスピーカ（音出力装置）等を有する。表示装置２５は、ハイブリッド車２の位置、目的地、走行経路を地図情報などとともに表示する。入力装置２６は、ハイブリッド車２の乗員室内に設けられた操作ボタン等を有する。入力装置２６は、目的地などを入力するために用いられる。

ＥＣＵ５０は、ハイブリッド車２の全体の制御を統括的に行う制御ユニットであり、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路として構成されている。ＥＣＵ５０は、エンジン５及びＭＧ６からの走行駆動力及びモータ回生トルクを示す情報、変速機７からの走行駆動力の伝達状態を示す情報、バッテリ９からＳＯＣを示す情報、車速センサ１０、アクセルセンサ１１、ブレーキセンサ１２、ヨーレートセンサ１３及び加速度センサ１４が検出した検出結果、ＧＰＳ装置２１が取得したＧＰＳ情報、データベース２２に記憶されている種々の情報、各部の駆動信号、制御指令等に対応した電気信号が入力される。ＥＣＵ５０は、入力されたこれらの電気信号等に応じて、エンジン５、ＭＧ６、変速機７、ブレーキ装置８、バッテリ９等を制御する。ＥＣＵ５０は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいてエンジン５の駆動制御、ＭＧ６の駆動制御、変速機７の変速制御、ブレーキ装置８の制動制御などを実行する。また、ＥＣＵ５０は、例えば、運転状態に応じてエンジン５とＭＧ６とを併用又は選択使用することで、ＥＶモードやＨＶモードなどを実現する。

また、ＥＣＵ５０は、例えば、アクセルセンサ１１による検出結果に基づいて、運転者によるハイブリッド車２に対する加速要求操作であるアクセル操作のＯＮ／ＯＦＦとアクセル開度を検出することができる。同様に、ＥＣＵ５０は、例えば、ブレーキセンサ１２による検出結果に基づいて、運転者によるハイブリッド車２に対する制動要求操作であるブレーキ操作のＯＮ／ＯＦＦを検出することができる。なお、運転者によるアクセル操作がＯＦＦである状態とは、運転者がハイブリッド車２に対する加速要求操作を解除した状態であり、運転者によるアクセル操作がＯＮである状態とは、運転者がハイブリッド車２に対する加速要求操作を行っている状態である。同様に、運転者によるブレーキ操作がＯＦＦである状態とは、運転者がハイブリッド車２に対する制動要求操作を解除した状態であり、運転者によるブレーキ操作がＯＮである状態とは、運転者がハイブリッド車２に対する制動要求操作を行っている状態である。また、ＥＣＵ５０は、アクセル開度に基づいてドライバ要求パワーを検出する。

なお、本実施形態では、走行制御装置１は、前述したＥＣＵ５０で構成される。また、本発明では、走行制御装置１は、ＥＣＵ５０に加え、ナビゲーション装置２０や、車両状態を検出する各種センサや、周囲の情報を供給する各種情報取得部を含んでいてもよい。走行制御装置１は、状況に応じてＥＶモードとＨＶモードとを選択することで、ハイブリッド車２全体としてのランニングコストの更なる低下を可能とする。

概略的には、ＥＣＵ５０は、目的地設定部２３に目的地が設定されている場合、走行経路設定部２４が算出した目的地に応じて設定された走行経路（以下、単に走行経路という）の複数の区間を抽出する。そして、ＥＣＵ５０は、各区間の走行負荷（例えば、走行路の曲率、走行路の勾配をいう）と、各区間の走行負荷の信頼度を推定し、信頼度が予め定められた閾値以上である高い区間では、ＨＶモードとＥＶモードとを適宜選択し、信頼度が予め定められた閾値未満である前記高い区間よりも低い区間では、ＥＶモードの選択を禁止してＨＶモードのみを選択する。

以下、図２を参照して、ＥＣＵ５０の構成の一例を説明する。ＥＣＵ５０は、図２に例示するように、記憶部５１と、収集部５２と、算出部５３と、判定部５４と、駆動切替部５５とを含む。

記憶部５１は、ナビゲーション装置２０の情報を参照して、データベース２２に記憶された地図情報から読み出した各ノード間結ぶリンク（以下、区間という）と、各区間毎のハイブリッド車２のデフォルト値としての走行負荷を記憶している。即ち、区間とは、ナビゲーション装置２０のデータベース２２などに記憶された地図情報により特定される任意のポイントとしてのノード間結ぶリンクをいう。また、記憶部５１は、実際にハイブリッド車２が各区間を走行した際に収集部５２が収集した走行負荷を、各区間毎に分類して記憶する。記憶部５１は、データベース２２に記憶された道路情報の各区間毎に１以上の走行負荷を適宜蓄積して記憶している。具体的には、記憶部５１は、Ｘ座標がｘａ１、Ｙ座標がｙａ１となる位置とＸ座標がｘｂ１、Ｙ座標がｙｂ１となる位置との間の区間Ａにおける予め記憶したデフォルト値としての走行負荷Ａ０及び過去に収集部５２が収集した走行負荷Ａ１，Ａ２・・・Ａｎであり、Ｘ座標がｘａ２、Ｙ座標がｙａ２となる位置とＸ座標がｘｂ２、Ｙ座標がｙｂ２となる位置との間の区間Ｂにおける予め記憶したデフォルト値としての走行負荷Ｂ０及び過去に収集部５２が収集した走行負荷Ｂ１，Ｂ２・・・Ｂｎである場合、区間Ａと走行負荷Ａ０，Ａ１，Ａ２・・・Ａｎとを関連付けて記憶し、区間Ｂと走行負荷Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２・・・Ｂｎとを関連付けて記憶する。

収集部５２は、ハイブリッド車２の走行時に記憶部５１に記憶された区間毎に走行負荷（走行路の曲率や走行路の勾配をいう）を逐次収集して、記憶部５１に書き込む。具体的には、収集部５２は、走行負荷として曲率を収集する際には、逐次検出されたヨーレート（Ｒｙ）と車速（Ｖ）とに基づいて曲率（Ｒｙ／Ｖ）を逐次算出し、各区間毎に分類して曲率（Ｒｙ／Ｖ）の実測値を記憶部５１に書き込む。また、収集部５２は、走行負荷として勾配を収集する際には、逐次検出されたエンジン５及びＭＧ６からの走行駆動力及びモータ回生トルクを示す情報と、変速機７からの走行駆動力の伝達状態を示す情報と、車速（Ｖ）と、平坦路走行時において発生させられるべき基準加速度（Ｇｋ）との予め求められて記憶された関係（基準加速度マップ）から、エンジン５及びＭＧ６からの走行駆動力及びモータ回生トルクを示す情報と、変速機７からの走行駆動力の伝達状態を示す情報と、車速（Ｖ）に基づいて、基準加速度（Ｇｋ）を逐次算出する。そして、収集部５２は、基準加速度（Ｇｋ）と逐次検出されたハイブリッド車２の前後加速度（Ｇ）との加速度差（Ｇｋ−Ｇ）を算出し、加速度差（Ｇｋ−Ｇ）の絶対値が大きい程勾配の絶対値が大きくなる予め定められて記憶された関係（路面勾配マップ）から、加速度差（Ｇｋ−Ｇ）に基づいて、走行路の勾配を逐次算出し、各区間毎に分類して勾配の実測値を記憶部５１に書き込む。

算出部５３は、走行経路設定部２４に設定された走行経路の記憶部５１に記憶された各区間の走行負荷を推定する。具体的には、算出部５３は、記憶部５１に記憶された各区間に対応する１以上の走行負荷の平均値を算出して、各区間の走行負荷を推定する。例えば、算出部５３は、区間Ａにおける走行負荷がＡ０，Ａ１，Ａ２・・・Ａｎである場合には、区間Ａの走行負荷を（（Ａ０＋Ａ１＋Ａ２＋・・・Ａｎ）／（ｎ＋１））と推定し、区間Ｂにおける走行負荷がＢ０，Ｂ１，Ｂ２・・・Ｂｎである場合には、区間Ｂの走行負荷を（（Ｂ０＋Ｂ１＋Ｂ２＋・・・Ｂｎ）／（ｎ＋１））と推定する。

また、算出部５３は、走行経路設定部２４に設定された走行経路の記憶部５１に記憶された各区間の走行負荷の信頼度を推定する。この信頼度は、各区間毎に記憶された走行負荷のばらつきが小さかったり、ある値に収束している程、高いという。具体的には、算出部５３は、記憶部５１に記憶された各区間の１以上の走行負荷のばらつきに基づいて、各区間の走行負荷の信頼度を推定する。本実施形態では、例えば、算出部５３は、区間Ａにおける走行負荷がＡ０，Ａ１，Ａ２・・・Ａｎである場合には、Ａ０，Ａ１，Ａ２・・・Ａｎのばらつきとしての標準偏差を算出して当該標準偏差の逆数を信頼度ＡＲと推定し、区間Ｂにおける走行負荷がＢ０，Ｂ１，Ｂ２・・・Ｂｎである場合には、Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２・・・Ｂｎのばらつきとしての標準偏差を算出して当該標準偏差の逆数を信頼度ＢＲと推定する。また、本発明では、標準偏差の代わりにばらつきとして分散を用いても良い。

判定部５４は、算出部５３が推定した走行経路の各区間の走行負荷の信頼度が予め定められた閾値未満であるか否かを判定する。判定部５４は、走行負荷の信頼度の判定結果を各区間毎に分類して、記憶部５１に書き込む。例えば、判定部は、区間Ａにおける走行負荷の信頼度ＡＲが閾値未満であるか否かを判定し、区間Ｂにおける走行負荷の信頼度ＢＲが閾値未満であるか否かを判定し、判定結果を区間Ａと区間Ｂとのそれぞれと関連付けて、記憶部５１に書き込む。なお、閾値は、本発明の目的を達成できる範囲内で適宜定めることができる。本発明では、全ての区間において、閾値を共通にしても良く、区間毎や区間の特性毎などで閾値を異ならせても良い。

駆動切替部５５は、判定部５４が信頼度が閾値以上であると判定した区間では、ＳＯＣが予め定められた第１所定値を下回る状態と、収集部５２が逐次収集している走行負荷が予め第２所定値を超える高速走行や登坂走行などの比較的大きな駆動トルクが必要な高負荷状態と、のうちのいずれかに該当するか否かを判定し、いずれかに該当すると判定すると、ＨＶモードを選択する。そして、駆動切替部５５は、判定部５４が信頼度が閾値以上であると判定した区間でかつＳＯＣが第１所定値を下回る状態と高負荷状態とのいずれかに該当すると、エンジン５を駆動し、少なくともエンジン５の走行駆動力によりハイブリッド車２を走行させる。また、駆動切替部５５は、判定部５４が信頼度が閾値以上であると判定した区間であっても、ＳＯＣが第１所定値を下回る状態と高負荷状態とのいずれにも該当しないと判定すると、ＥＶモードを選択し、エンジン５を停止し又は停止した状態を維持して、ＭＧ６のみを駆動する。このように、駆動切替部５５は、走行負荷の信頼度が閾値以上の区間では高負荷状態であるとＨＶモードを選択し、高負荷状態ではない低負荷状態であるとＥＶモードを選択可能である。また、駆動切替部５５は、判定部５４が信頼度が閾値未満であると判定した区間では、ＨＶモードのみを選択し、エンジン５を駆動し、少なくともエンジン５の走行駆動力によりハイブリッド車２を走行させる。このように、駆動切替部５５は、走行負荷の信頼度が閾値未満の区間では、ＥＶモードの選択を禁止しＨＶモードのみを選択する。

次に、図３を参照して、本実施形態の走行制御装置のＥＣＵの処理の一例を説明する。図３は、実施形態に係る走行制御装置のＥＣＵのＨＶモードとＥＶモードを選択するためのフローチャートである。

ハイブリッド車２が起動されてから所定時間経過後、走行制御装置１のＥＣＵ５０の判定部５４は、図３のステップＳＴ１において、ナビゲーション装置２０からの情報を参照して、目的地設定部２３に目的地の位置を示す情報が入力されているか否かを判定する。即ち、走行制御装置１のＥＣＵ５０の判定部５４は、目的地が設定されているか否かを判定し、目的地が設定されていると判定するとステップＳＴ２に進み、目的地が設定されていないと判定するとステップＳＴ１０に進む。なお、本発明でいう、ハイブリッド車２が起動されたとは、ハイブリッド車２の電源がオンされて、アクセルペダルの操作により直ちにハイブリッド車２が走行できる状態をいう。また、所定時間内にハイブリッド車２が走行を開始しても良く、停止したままであっても良い。

ステップＳＴ２では、走行制御装置１のＥＣＵ５０は、走行経路設定部２４が算出した目的地までの走行経路を読み出して、算出部５３は、走行経路設定部２４から読み出した走行経路の各区間に関する情報を記憶部５１から抽出して、ステップＳＴ３に進む。ステップＳＴ３では、算出部５３は、抽出した各区間の走行負荷を推定するとともに、各区間の走行負荷の信頼度を推定して、ステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ４では、走行制御装置１のＥＣＵ５０の判定部５４は、Ｎ＝１として、算出部５３が推定した各区間の走行負荷のうちＮ番目の区間の走行負荷の信頼度が閾値未満であるか否かを判定する。走行制御装置１のＥＣＵ５０の判定部５４は、Ｎ番目の区間の走行負荷の信頼度が閾値未満であると判定した場合、ステップＳＴ５に進み、Ｎ番目の区間の走行負荷の信頼度が閾値未満ではない即ち閾値以上であると判定した場合、ステップＳＴ６に進む。

ステップＳＴ５では、走行制御装置１のＥＣＵ５０の判定部５４は、Ｎ番目の区間をＨＶモードとＥＶモードとを選択する選択対象区間とせずに、ＨＶモードのみで走行する区間とし、判定結果を記憶部５１に書き込んでステップＳＴ７に進む。また、ステップＳＴ６では、走行制御装置１のＥＣＵ５０の判定部５４は、Ｎ番目の区間をＨＶモードとＥＶモードとを選択する選択対象区間とし、判定結果を記憶部５１に書き込んでステップＳＴ７に進む。

ステップＳＴ７では、走行制御装置１のＥＣＵ５０の判定部５４は、ステップＳＴ２において抽出した複数の区間の全ての走行負荷の信頼度を判定したか否かを判定する。走行制御装置１のＥＣＵ５０の判定部５４は、全ての区間の走行負荷の信頼度を判定したと判定した場合、ステップＳＴ８に進み、全ての区間の走行負荷の信頼度を判定していないと判定した場合、ステップＳＴ９に進む。そして、走行制御装置１のＥＣＵ５０の判定部５４は、ステップＳＴ９では、Ｎ＝Ｎ＋１として、ステップＳＴ４に戻る。このように、走行制御装置１のＥＣＵ５０の判定部５４は、ステップＳＴ２において抽出した複数の区間の全ての走行負荷の信頼度を判定するまで、ステップＳＴ４〜ＳＴ７を繰返す。

ステップＳＴ８では、走行制御装置１のＥＣＵ５０の駆動切替部５５は、目的地までの走行経路の複数の区間のうち、走行負荷の信頼度が閾値以上の選択対象区間では、ＳＯＣが第１所定値を下回る状態と収集部５２が逐次収集している走行負荷が第２所定値を超える高負荷状態と、のうちのいずれかに該当するとＨＶモードを選択する。また、走行制御装置１のＥＣＵ５０の駆動切替部５５は、目的地までの走行経路の複数の区間のうち、走行負荷の信頼度が閾値以上の区間では、ＳＯＣが第１所定値を下回る状態と高負荷状態と、のうちのいずれにも該当しないとＥＶモードを選択する。このように、走行制御装置１のＥＣＵ５０の駆動切替部５５は、走行負荷の信頼度が閾値以上の選択対象区間では、高負荷状態であるとＨＶモードを選択し、収集部５２が逐次収集している走行負荷が第２所定値以下の低負荷状態であるとＥＶモードを選択可能である。また、走行制御装置１のＥＣＵ５０の駆動切替部５５は、目的地までの走行経路の複数の区間のうち、走行負荷の信頼度が閾値未満の区間では、ＥＶモードの選択を禁止しＨＶモードのみを選択する。そして、走行制御装置１のＥＣＵ５０の駆動切替部５５は、目的地までの走行経路の各区間において、選択された走行モードでハイブリッド車２を走行させる。

また、ステップＳＴ８では、走行制御装置１のＥＣＵ５０の収集部５２は、目的地までの走行経路の各区間毎に走行負荷を逐次収集して、記憶部５１に逐次書き込む。

また、ステップＳＴ１０では、走行制御装置１のＥＣＵ５０の駆動切替部５５は、ＳＯＣが第１所定値を下回る状態と収集部５２が逐次収集している走行負荷が第２所定値を超える高負荷状態と、のうちのいずれかに該当するとＨＶモードを選択する。また、走行制御装置１のＥＣＵ５０の駆動切替部５５は、ＳＯＣが第１所定値を下回る状態と高負荷状態と、のうちのいずれにも該当しないとＥＶモードを選択する。そして、走行制御装置１のＥＣＵ５０の駆動切替部５５は、選択された走行モードでハイブリッド車２を走行させる。

本実施形態の走行制御装置１は、推定した走行負荷の信頼度が高い区間では、走行負荷などに応じてＨＶモードとＥＶモードとを選択し、推定した走行負荷の信頼度が低い区間では、ＥＶモードの選択を禁止してＨＶモードのみを選択する。このために、走行制御装置１は、推定した走行負荷の信頼度が低い区間では、ＥＶモードの選択を禁止してＨＶモードのみを選択するために、ＳＯＣが殆ど変化しない。また、走行制御装置１は、推定した走行負荷の信頼度が低い区間と、推定した走行負荷の信頼度が高い区間の高負荷状態等である時のみＨＶモードを選択するので、ＨＶモードを選択する機会を極力抑制することとなる。したがって、走行制御装置１は、極力、ＥＶモードを選択するので、目的地到達時にＳＯＣを極力零に近づけることができ、ハイブリッド車２全体としてのランニングコストの更なる低下を可能とすることができる。

また、走行制御装置１は、推定した走行負荷の信頼度が低い区間では、ＥＶモードの選択を禁止するために、推定した走行負荷の信頼度が低い区間におけるＳＯＣの意図しない減少を抑制することができる。したがって、走行制御装置１は、目的地到達前にＳＯＣが不足することを抑制することができる。

さらに、走行制御装置１は、各区間の走行負荷のばらつきとしての標準偏差に基づいて、走行負荷の信頼度を推定するので、走行負荷の信頼度をより正確に推定することができ、ＨＶモードとＥＶモードの選択を的確に行なうことができる。よって、走行制御装置１は、ハイブリッド車２全体としてのランニングコストの更なる低下を可能とすることができる。

なお、上述した本発明の実施形態などに係る走行制御装置１は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、実施形態では、ステップＳＴ８及びステップＳＴ１０では、収集部５２が逐次収集している走行負荷が第２所定値を超えるか否かで高負荷状態であるか否かを判定している。しかしながら、本発明では、特に、ステップＳＴ８では、収集部５２が逐次収集している走行負荷の代りに算出部５３が推定した走行負荷が第２所定値を超えるか否かで高負荷状態であるか否かを判定しても良い。また、実施形態では、各区間の走行負荷の信頼度が閾値未満であるか否かで各区間の走行モードを選択しているが、本発明では、各区間の走行負荷の信頼度が閾値以下であるか否かで各区間の走行モードを選択しても良い。要するに、本発明は、各区間の走行負荷の信頼度が、閾値に比べて絶対的に高いか低いかを判定して、走行モードを選択即ちＨＶモードの選択を許可するものであれば良い。

また、上述した実施形態では、モータとして、力行機能と回生機能とを兼ね備えるＭＧ６を用いたが、本発明は、これに限定されることなく、例えば、力行機能を備えるモータと、回生機能を備えるジェネレータとを備えても良い。

１ 走行制御装置
２ ハイブリッド車
５ エンジン（内燃機関）
６ ＭＧ（モータ）
９ バッテリ
１６ 外部電源

Claims (2)

1. 充電されることが可能なバッテリと、前記バッテリの電力により走行駆動力を発生するモータと、走行駆動力を発生するエンジンと、を備えたハイブリッド車の前記モータの走行駆動力のみにより走行するＥＶモードと少なくとも前記エンジンの走行駆動力により走行するＨＶモードとを選択する走行制御装置であって、
   前記ハイブリッド車の目的地に応じて設定された走行経路の各区間の走行負荷と該走行負荷の信頼度を推定し、
   推定した前記走行負荷の信頼度が閾値以上の区間では、高負荷状態であると前記ＨＶモードを選択し、低負荷状態であると前記ＥＶモードを選択可能であるとともに、
   推定した前記走行負荷の信頼度が前記閾値未満の区間では、前記ＥＶモードの選択を禁止することを特徴とする走行制御装置。
2. 前記各区間毎に１以上の前記走行負荷を記憶しておき、
   前記各区間の１以上の前記走行負荷のばらつきに基づいて、前記各区間の前記走行負荷の前記信頼度を推定することを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。

Images