JP2016165918A - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、この発明の実施の形態1に従うハイブリッド車両の全体構成を説明するためのブロック図である。
動力分割装置4は、たとえば、サンギヤ、キャリヤ、リングギヤの3つの回転軸を有する遊星歯車機構を含む。動力分割装置4は、エンジン2の駆動力を、モータジェネレータ6の回転軸に伝達される動力と、伝達ギヤ8に伝達される動力とに分割する。伝達ギヤ8は、駆動輪14を駆動するための駆動軸12に連結される。また、伝達ギヤ8は、モータジェネレータ10の回転軸にも連結される。
次に、図3〜図5を参照して、ハイブリッド車両100の走行制御を具体的に説明する。図3に、ハイブリッド車両100が走行する経路の一例を模式的に示す。図3は、実施の形態1に従うハイブリッド車両の走行制御が実行されるような走行経路の一例を示している。
図7は、高速道路および一般道路をハイブリッド車両100が走行した場合における、各走行形態での走行コストの算出方法を説明するための図である。
高速道路をCSモードで走行したときの走行コストA1は、燃料単価を、CSモード時にハイブリッド車両100が高速道路を定常走行するときの燃費で除算することによって算出される。たとえば、CSモード時にハイブリッド車両100が高速道路の法定速度(たとえば、時速100km)で定常走行するときの燃費をF1[km/L]とし、燃料単価をFP1[円/L]とすると、走行コストA1[円/km]は、次式(1)により算出される。
なお、走行コストA1の算出に用いる燃費F1[km/L]は、たとえば、ナビゲーションシステム28に記憶されている過去の走行履歴に基づいて算出することができる。
なお、走行コストA2の算出に用いる燃費F2[km/L]は、上記の燃費F1[km/L]と同様に、ナビゲーションシステム28に記憶されている過去の走行履歴に基づいて算出することができる。あるいは、車両のカタログ等に掲載されている、標準化された燃費測定方法(たとえばJC08モード)によって測定された燃費を用いることができる。
高速道路の走行中に蓄電装置16に蓄えられた電力を用いて高速道路をEV走行することは、高速道路をCSモードで走行することと等価である。したがって、高速道路で充電した電力でEV走行するときの走行コストB1は、上記(1)で説明した、高速道路をCSモードで走行したときの走行コストA1に等しい(A1=B1)。
B2=(F1/F3−1)×P1/(W×E1) ・・・(3)
走行コストB2の算出に用いる電費E1[km/Ah]は、ナビゲーションシステム28に記憶されている過去の走行履歴に基づいて算出することができる。あるいは、車両のカタログ等に掲載されている、標準化された燃費測定方法(たとえばJC08モード)によって測定された電費を用いることができる。
充電スタンドでの充電電力で高速道路をEV走行したときの走行コストC1は、充電スタンドで所定の電力量を充電するときの充電コストを、当該所定の電力量を用いたEV走行での走行可能距離で除算することにより算出される。具体的には、走行コストC1は、充電スタンドでの充電電力単価を、ハイブリッド車両100が高速道路をEV走行するときの電費で除算することによって算出される。たとえば、ハイブリッド車両100が時速100kmでEV走行するときの電費をE2[km/Ah]とし、充電スタンドでの充電電力単価をEP1[円/Ah]とすると、走行コストC1[円/km]は、次式(4)により算出される。
なお、走行コストC1の算出に用いる電費E2[km/Ah]は、たとえば、ナビゲーションシステム28に記憶されている過去の走行履歴に基づいて算出することができる。
(1−4)家庭用電源での充電電力でEV走行するときの走行コスト
家庭用電源での充電電力で高速道路をEV走行したときの走行コストD1は、家庭用電源で所定の電力量を充電するときの充電コストを、当該所定の電力量を用いたEV走行での走行可能距離で除算することにより算出される。具体的には、走行コストD1は、家庭用電源での充電電力単価を、ハイブリッド車両100が高速道路をEV走行するときの電費で除算することによって算出される。たとえば、ハイブリッド車両100が時速100kmでEV走行するときの電費をE2[km/Ah]とし、家庭用電源での充電電力単価をEP2[円/Wh]とすると、走行コストD1[円/km]は、次式(6)により算出される。
一方、家庭用電源での充電電力で一般道路をEV走行したときの走行コストD2は、充電電力単価EP2[円/Ah]を、ハイブリッド車両100が一般道路を走行するときの電費E1[km/Ah]で除算することにより算出される。すなわち、走行コストD2[円/km]は、次式(7)により算出される。
なお、家庭用電源での充電電力単価EP2[円/Ah]には、外部充電を実行する予定時間帯の電力量料金を用いてもよい。
図7に示される走行形態ごとの走行コストの比較において、高速道路で充電した電力を用いて一般道路をEVモードで走行するときの走行コストB2は、高速走行時の蓄電装置16の充電効率が高いことに起因して、一般道路をCSモードで走行したときの走行コストA2よりも低くなる(B2<A2)。したがって、一般道路の走行中に蓄電装置16を充電するためのエンジン2の作動を抑えてEV走行を確保するためには、高速道路の走行中に実行されるSOC回復制御の目標SOCを高い値に設定することが好ましい。
上記(2)の走行コストの比較において、高速道路で充電した電力でEV走行するときの走行コストB1,B2が、目的地点A4において外部充電した電力でEV走行するときの走行コスト(C1,C2またはD1,D2)よりも高い場合には、地点A3から地点A4までの区間(一般道路)の走行によって蓄電装置16に蓄えられた電力を使い切ることが好ましい。
図12は、本実施の形態1に従うハイブリッド車両における走行制御を説明するためのフローチャートである。図12には、走行制御のうちのSOC制御に関連する処理が示される。図12に示された制御処理は、ECU26によって所定周期毎に実行される。
上述の実施の形態1では、図1に示された、エンジン2と2つのモータジェネレータ6,10とを、動力分割装置4によって連結した構成のハイブリッド車両におけるSOC回復制御について説明したが、本発明が適用されるハイブリッド車両はこのような構成のものに限定されない。
図15は、EV走行における動力伝達経路を説明するためのブロック図である。
Claims (5)
- 内燃機関と、
蓄電装置と、
駆動輪に対して機械的に連結され、前記蓄電装置から電力の供給を受けて走行駆動力を発生する電動機と、
前記内燃機関に対して機械的に連結され、前記内燃機関の動力を用いて前記蓄電装置の充電電力を発生する発電装置と、
車両外部の電源からの電力を用いて前記蓄電装置を充電するための充電機構と、
前記車両の走行状況に応じて、前記内燃機関を停止して前記電動機の出力により走行するEV走行と、前記内燃機関を作動させることにより走行するHV走行とを切換えて走行するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、目的地までの走行経路が、高速道路と、前記高速道路の出口から前記目的地までの一般道路とを含む場合において、前記高速道路の出口を前記車両が通過するときの前記蓄電装置の充電量の目標値を設定し、前記高速道路の走行中に前記蓄電装置の充電量を前記目標値まで増加させる充電量回復制御を実行するように構成され、
前記制御装置は、
前記高速道路を前記HV走行したときに前記蓄電装置に充電される電力を用いて前記EV走行するときの燃料の単位走行距離当たりのコストである第1の走行コスト、および、前記目的地にて前記充電機構により前記蓄電装置に充電される電力を用いて前記EV走行するときの電力の単位走行距離当たりのコストである第2の走行コストを算出し、さらに、
前記第1の走行コストと前記第2の走行コストとを比較し、比較結果に基づいて前記充電量回復制御における前記目標値を設定する、ハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記第1の走行コストが前記第2の走行コストよりも高い場合には、前記高速道路の出口を前記車両が通過するときに、前記一般道路を前記EV走行するのに必要な電力量が前記蓄電装置に蓄えられているように、前記目標値を設定する、請求項1に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、前記第1の走行コストが前記第2の走行コストよりも低い場合には、前記高速道路の出口を前記車両が通過するときに、前記蓄電装置が所定の満充電状態となるように、前記目標値を設定する、請求項1または2に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、前記第1の走行コストと前記第2の走行コストとが等しい場合には、前記車両が前記高速道路の走行中であり、かつ、前記内燃機関のエネルギー効率が所定の閾値以上となる動作点で前記内燃機関が動作しているときに、前記充電量回復制御を実行する、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。
- 前記ハイブリッド車両は、前記内燃機関および前記駆動輪間の機械的な動力伝達経路を形成する連結状態および当該動力伝達経路を遮断する遮断状態のいずれかに制御される切換装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記EV走行において、前記切換装置を遮断状態に制御するとともに、前記HV走行において、前記切換装置を遮断状態に制御するとともに前記内燃機関を作動させることにより、前記発電装置による発電を伴なって前記電動機の出力によって走行するシリーズHV走行と、前記切換装置を連結状態に制御するとともに前記内燃機関を作動させることにより、前記内燃機関の出力の少なくとも一部を用いて走行するパラレルHV走行とを切換えるように構成され、
前記制御装置は、前記高速道路の走行中において前記パラレルHV走行を選択して前記充電量回復制御を実行するとともに、前記第1の走行コストとして、前記高速道路を前記パラレルHV走行したときに前記蓄電装置に充電される電力を用いて前記EV走行するときの燃料の単位走行距離当たりのコストを算出する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のハイブリッド車両。
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