JP2024069737A - 車両の走行制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】クルーズ制御とＥＶ優先制御とを両立させて、燃費性能を更に向上させる車両の走行制御装置を提供する。【解決手段】走行駆動源としてエンジン及びモータを搭載し走行状態に基づいてシリーズモード、パラレルモード、ＥＶモードと、を切替制御するハイブリッドコントロールユニット１８を備えたハイブリッド車に備えられ、ＥＶモードの実行機会を増加させるモータ優先制御を実行指示するＥＶ優先スイッチ２１ａと、車両の目標車速を設定して車両を自動走行させるクルーズコントロールユニット２２と、を備えた車両の走行制御装置であって、ハイブリッドコントロールユニット１８は、ＥＶ優先スイッチ２１ａによりモータ優先制御が実行指示された際に、クルーズコントロールユニット２２による自動走行における目標車速の最大値をＥＶモードにおける走行可能上限車速に設定する。【選択図】図３
Description
本発明は、ハイブリッド車両の走行制御装置に係り、詳しくは、クルーズコントロール装置を備えるとともに走行モードを切替可能なハイブリッド車における走行制御装置に関する。
ハイブリッド車両において、例えばＥＶモード、シリーズモード、パラレルモードといった走行モードを切り替え可能な車両が知られている。これらの走行モードは、例えばアクセル操作量等に基づく要求トルクや車速等の運転条件に応じて自動的に切り替えられる。
一方、車両の多くには、任意に設定した目標車速での自動走行が可能なクルーズコントロール装置が備えられている。また近年では、先行車に自動的に追従走行するアダプティブクルーズコントロール装置を搭載した車両も増加してきている。
一方、車両の多くには、任意に設定した目標車速での自動走行が可能なクルーズコントロール装置が備えられている。また近年では、先行車に自動的に追従走行するアダプティブクルーズコントロール装置を搭載した車両も増加してきている。
更に、特許文献１には、ハイブリッド車両において、ＥＶモードの選択機会を増加させることで、燃費性能を向上させるＥＶ優先制御が開示されている。
特許文献１に記載されたＥＶ優先制御は、例えば車両の運転者によって操作指示されることで、ＥＶモードが選択される条件を広げてＥＶモードの機会を増加させるものである。
しかしながら、例えばクルーズコントロール装置による自動走行中にＥＶ優先指示をしても設定した目標車速ではＥＶモードへの切り換えが不能であるといったように、クルーズ制御とＥＶ優先制御の両立が困難である場合がある。これに対し、ＥＶモードによるクルーズ制御をより多くの機会で可能にして、静粛性能、燃費性能を向上させることが要求されている。
しかしながら、例えばクルーズコントロール装置による自動走行中にＥＶ優先指示をしても設定した目標車速ではＥＶモードへの切り換えが不能であるといったように、クルーズ制御とＥＶ優先制御の両立が困難である場合がある。これに対し、ＥＶモードによるクルーズ制御をより多くの機会で可能にして、静粛性能、燃費性能を向上させることが要求されている。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、自動走行（クルーズ制御）とモータ優先制御（ＥＶ優先制御）とが両立する機会を増加させて、静粛性能、燃費性能を向上させる車両の走行制御装置を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の走行制御装置は、車両の走行駆動源として、エンジン及びモータを備えた車両に搭載され、前記車両の走行状態に基づいて、前記モータ及びエンジンを運転する第１走行モードと、前記エンジンを停止して前記モータを運転する第２走行モードと、を切替制御する走行モード切替制御部と、前記第２走行モードの実行機会を増加させるモータ優先制御を実行指示するモータ優先制御指示部と、前記車両の目標車速を設定して前記車両を自動走行させる自動走行制御部と、
を備えた車両の走行制御装置であって、前記モータ優先制御が実行指示された際に、前記自動走行において前記目標車速の最大値を前記第２走行モードにおける走行可能上限車速に設定する走行制御部を備えたことを特徴とする。
を備えた車両の走行制御装置であって、前記モータ優先制御が実行指示された際に、前記自動走行において前記目標車速の最大値を前記第２走行モードにおける走行可能上限車速に設定する走行制御部を備えたことを特徴とする。
これにより、モータ優先制御が実行指示された際には、目標車速が第２走行モードにおける走行可能上限車速に設定されることで、第２走行モードによる自動走行が継続して可能となる。よって、自動走行において第２走行モードの機会を増加できる。
好ましくは、前記走行制御部は、前記自動走行制御部により前記目標車速が前記第２走行モードにおける走行可能上限車速より高い車速に設定されて自動走行しているときには、前記モータ優先制御の実行を規制するとよい。
好ましくは、前記走行制御部は、前記自動走行制御部により前記目標車速が前記第２走行モードにおける走行可能上限車速より高い車速に設定されて自動走行しているときには、前記モータ優先制御の実行を規制するとよい。
これにより、目標車速が走行可能上限車速より高い状態で自動走行しているときには、第２走行モードの実行を抑制して第１走行モードが選択されることで、高い車速での自動走行が可能になる。
好ましくは、前記走行制御部は、前記自動走行制御部による前記第２走行モードでの自動走行中に、前記モータ優先制御が実行指示されている状態で前記車両のアクセルが操作された場合には、アクセル操作量に基づいて前記走行モードを切り換えるとよい。
好ましくは、前記走行制御部は、前記自動走行制御部による前記第２走行モードでの自動走行中に、前記モータ優先制御が実行指示されている状態で前記車両のアクセルが操作された場合には、アクセル操作量に基づいて前記走行モードを切り換えるとよい。
これにより、モータ優先制御が実行指示されている状態での自動走行中に、アクセル操作に応じて走行モードが切り替えられるので、運転者の意思に対応して走行モードが切り替えられ、使用性の優れた自動走行が可能になる。
好ましくは、前記走行制御部は、前記自動走行制御部による前記第２走行モードでの自動走行中に前記モータ優先制御が実行指示されている状態で前記車両のアクセルが操作された場合に、アクセル操作量が所定値以上である場合には前記第２走行モードから前記第１走行モードに切り替え、アクセル操作量が所定値未満である場合には前記第２走行モードを維持するとよい。
好ましくは、前記走行制御部は、前記自動走行制御部による前記第２走行モードでの自動走行中に前記モータ優先制御が実行指示されている状態で前記車両のアクセルが操作された場合に、アクセル操作量が所定値以上である場合には前記第２走行モードから前記第１走行モードに切り替え、アクセル操作量が所定値未満である場合には前記第２走行モードを維持するとよい。
これにより、モータ優先制御が実行指示されている状態での自動走行中に、アクセルが大きく操作されている場合には第２走行モードから第１走行モードに切り替わり、車両全体の出力を確保して走行性能を向上できる。一方、アクセルが小さく操作されている場合には第２走行モードか維持され、車両の静粛性能及び燃費性能を向上できる。
好ましくは、前記走行制御部は、前記自動走行中に前記モータ優先制御が実行指示されている状態でアクセル操作されて前記モータ及び前記エンジンが作動して車速が第２走行モードでの走行可能上限車速を超えた後に、アクセル操作がオフになった場合には、前記目標車速の最大値を前記走行可能上限車速にした前記自動走行を再開するとよい。
好ましくは、前記走行制御部は、前記自動走行中に前記モータ優先制御が実行指示されている状態でアクセル操作されて前記モータ及び前記エンジンが作動して車速が第２走行モードでの走行可能上限車速を超えた後に、アクセル操作がオフになった場合には、前記目標車速の最大値を前記走行可能上限車速にした前記自動走行を再開するとよい。
これにより、アクセルオフから第２走行モードでの自動走行が再開されるので、第２走行モードによる自動運転の機会が増加する。
好ましくは、前記目標車速を設定する目標車速設定部を備え、前記自動走行制御部は、車速が前記目標車速になるように前記モータ及び前記エンジンを作動制御するクルーズコントロール装置であるとよい。
好ましくは、前記目標車速を設定する目標車速設定部を備え、前記自動走行制御部は、車速が前記目標車速になるように前記モータ及び前記エンジンを作動制御するクルーズコントロール装置であるとよい。
これにより、クルーズコントロール装置による自動走行中にモータ優先制御が実行指示された際に、目標車速が第２走行モードにおける走行可能上限車速に設定されることで、第２走行モードの優先が可能になる。
好ましくは、前記自動走行制御部は、前記先行車両に追従走行するように前記モータ及び前記エンジンを作動制御するアダプティブクルーズコントロール装置であるとよい。
好ましくは、前記自動走行制御部は、前記先行車両に追従走行するように前記モータ及び前記エンジンを作動制御するアダプティブクルーズコントロール装置であるとよい。
これにより、アダプティブクルーズコントロール装置による自動走行中にモータ優先制御が実行指示された際に、目標車速が第２走行モードにおける走行可能上限車速に設定されることで、第２走行モードの優先が可能になる。
本発明の車両の走行制御装置によれば、モータ優先制御が実行指示された際には、第２走行モードにおける走行可能上限車速に目標車速が設定されることで、第２走行モードによる自動走行が継続して可能になる。
これにより、自動走行においてエンジンを停止してモータを駆動させる第２走行モードの機会が増加して、車両の静粛性能、燃費性能を向上できる。
これにより、自動走行においてエンジンを停止してモータを駆動させる第２走行モードの機会が増加して、車両の静粛性能、燃費性能を向上できる。
以下、本発明をプラグインハイブリッド車両（以下、車両１という）の走行制御装置に具体化した実施形態を説明する。
図１は本実施形態の走行制御装置が適用された車両の全体構成図である。
本実施形態に係る車両１は、走行駆動源としてフロントモータ２、リヤモータ５及び及びエンジン３を備えたプラグインハイブリッド車である。
図１は本実施形態の走行制御装置が適用された車両の全体構成図である。
本実施形態に係る車両１は、走行駆動源としてフロントモータ２、リヤモータ５及び及びエンジン３を備えたプラグインハイブリッド車である。
車両１は、フロントモータ２の出力またはフロントモータ２及びエンジン３の出力により前輪４を駆動し、リヤモータ５の出力により後輪６を駆動するように構成された４輪駆動車である。
エンジン３の出力軸は減速機７を介して前輪４の駆動軸８と連結され、減速機７には内部の動力伝達を断接可能なクラッチ９が内蔵されている。クラッチ９の接続時にはエンジン３の駆動力が減速機７及び駆動軸８を経て前輪４に伝達され、クラッチ９の切断時にはエンジン３と前輪４との連結が切り離される。
エンジン３の出力軸は減速機７を介して前輪４の駆動軸８と連結され、減速機７には内部の動力伝達を断接可能なクラッチ９が内蔵されている。クラッチ９の接続時にはエンジン３の駆動力が減速機７及び駆動軸８を経て前輪４に伝達され、クラッチ９の切断時にはエンジン３と前輪４との連結が切り離される。
減速機７のクラッチ９より動力伝達方向の下流側（前輪４側）にはフロントモータ２が連結され、その駆動力が減速機７から駆動軸８を経て前輪４に伝達されるようになっている。また、減速機７のクラッチ９より動力伝達方向の上流側（エンジン３側）にはモータジェネレータ１０が連結され、クラッチ９の切断時において、モータジェネレータ１０はエンジン３の駆動により発電したり、或いはエンジン３を始動するスタータモータとして機能したりする。また、リヤモータ５は減速機１１を介して後輪６の駆動軸１２と連結され、その駆動力が減速機１１から駆動軸１２を経て後輪６に伝達されるように構成されている。
エンジン３には、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等から構成されたエンジンコントロールユニット１４が接続され、このエンジンコントロールユニット１４によりエンジン３のスロットル開度、燃料噴射量、点火時期等が制御されてエンジン３が運転される。
フロントモータ２、リヤモータ５及びモータジェネレータ１０は三相交流電動機であり、それらの電源として走行用バッテリ１５（走行駆動用蓄電池）が備えられている。走行用バッテリ１５は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池から構成され、その充電率（State Of Charge、以下、ＳＯＣ）の算出や温度の検出を行うバッテリモニタリングユニット１５ａを内蔵している。
フロントモータ２、リヤモータ５及びモータジェネレータ１０は三相交流電動機であり、それらの電源として走行用バッテリ１５（走行駆動用蓄電池）が備えられている。走行用バッテリ１５は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池から構成され、その充電率（State Of Charge、以下、ＳＯＣ）の算出や温度の検出を行うバッテリモニタリングユニット１５ａを内蔵している。
フロントモータ２及びモータジェネレータ１０はフロントモータコントロールユニット１６を介して走行用バッテリ１５に接続され、フロントモータコントロールユニット１６にはフロントモータ用インバータ１６ａ及びモータジェネレータ用インバータ１６ｂが備えられている。走行用バッテリ１５からの直流電力は、フロントモータ用インバータ１６ａ及びモータジェネレータ用インバータ１６ｂにより三相交流電力に変換されてフロントモータ２やモータジェネレータ１０に供給される。また、フロントモータ２による回生電力やモータジェネレータ１０による発電電力は、フロントモータ用インバータ１６ａ及びモータジェネレータ用インバータ１６ｂにより直流電力に変換されて走行用バッテリ１５に充電される。
同様に、リヤモータ５はリヤモータコントロールユニット１７を介して走行用バッテリ１５に接続され、リヤモータコントロールユニット１７にはリヤモータ用インバータ１７ａが備えられている。走行用バッテリ１５からの直流電力は、リヤモータ用インバータ１７ａにより三相交流電力に変換されてリヤモータ５に供給され、リヤモータ５による回生電力は、リヤモータ用インバータ１７ａにより直流電力に変換されて走行用バッテリ１５に充電される。
また、車両１には、走行用バッテリ１５を外部電源によって充電する充電機１３が備えられている。
ハイブリッドコントロールユニット１８（走行モード切替制御部、走行制御部）は、車両１の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等から構成されている。このハイブリッドコントロールユニット１８により、エンジン３、フロントモータ２、モータジェネレータ１０、リヤモータ５の各運転状態、及び減速機７のクラッチ９の断接状態等が制御される。ハイブリッドコントロールユニット１８の入力側には、走行用バッテリ１５のバッテリモニタリングユニット１５ａ、フロントモータコントロールユニット１６、リヤモータコントロールユニット１７、エンジンコントロールユニット１４、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ１９、及び車速Ｖspを検出する車速センサ２０が接続されており、これらの機器からの検出及び作動情報が入力される。
ハイブリッドコントロールユニット１８（走行モード切替制御部、走行制御部）は、車両１の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等から構成されている。このハイブリッドコントロールユニット１８により、エンジン３、フロントモータ２、モータジェネレータ１０、リヤモータ５の各運転状態、及び減速機７のクラッチ９の断接状態等が制御される。ハイブリッドコントロールユニット１８の入力側には、走行用バッテリ１５のバッテリモニタリングユニット１５ａ、フロントモータコントロールユニット１６、リヤモータコントロールユニット１７、エンジンコントロールユニット１４、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ１９、及び車速Ｖspを検出する車速センサ２０が接続されており、これらの機器からの検出及び作動情報が入力される。
また、ハイブリッドコントロールユニット１８の出力側には、フロントモータコントロールユニット１６、リヤモータコントロールユニット１７、減速機７のクラッチ９、及びエンジンコントロールユニット１４が接続されている。さらに、ハイブリッドコントロールユニット１８には、スピーカやディスプレイ及び入力スイッチ等からなるユーザーインターフェース２１が接続されており、このユーザーインターフェース２１により運転者への各種警告や運転者による各種入力操作が実行可能となっている。
そして、ハイブリッドコントロールユニット１８は、アクセル開度センサ１９や車速センサ２０の各種検出量等に基づき、車両１の走行モードをＥＶモード、シリーズモード、パラレルモードの間で切り換える。例えば、高速領域のようにエンジン３の効率が高い領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、中低速領域では、走行用バッテリ１５の充電率ＳＯＣや車両走行駆動用の要求トルク（目標駆動トルク）等に基づきＥＶモードとシリーズモードとの間で切り換える。
ＥＶモードでは、減速機７のクラッチ９を切断すると共にエンジン３を停止し、走行用バッテリ１５からの電力によりフロントモータ２やリヤモータ５を駆動して車両１を走行させる。
シリーズモードでは、減速機７のクラッチ９を切断した上で、エンジン３を運転してモータジェネレータ１０を駆動し、その発電電力及び走行用バッテリ１５からの電力によりフロントモータ２やリヤモータ５を駆動して車両１を走行させる。なお、モータジェネレータ１０による発電電力のうち余剰電力を走行用バッテリ１５に充電する。
シリーズモードでは、減速機７のクラッチ９を切断した上で、エンジン３を運転してモータジェネレータ１０を駆動し、その発電電力及び走行用バッテリ１５からの電力によりフロントモータ２やリヤモータ５を駆動して車両１を走行させる。なお、モータジェネレータ１０による発電電力のうち余剰電力を走行用バッテリ１５に充電する。
パラレルモードでは、減速機７のクラッチ９を接続した上で、エンジン３を運転して駆動力を減速機７から前輪４に伝達すると共に、エンジン駆動力に余剰があるときには、フロントモータ２で回生し、エンジン駆動力が足りないときには、バッテリ電力を使ってフロントモータ２でアシストする。
なお、、シリーズモード及びパラレルモードは本発明における第１走行モード、ＥＶモードは本発明における第２走行モードに該当する。
なお、、シリーズモード及びパラレルモードは本発明における第１走行モード、ＥＶモードは本発明における第２走行モードに該当する。
また、ハイブリッドコントロールユニット１８は、上記各種検出量及び作動情報等の車両１の走行状態に基づき車両１の走行に必要な総要求出力を算出し、その総要求出力を、ＥＶモード及びシリーズモードではフロントモータ２側とリヤモータ５側とに配分し、パラレルモードではフロントモータ２側とエンジン３側とリヤモータ５側とに配分する。そして、それぞれに配分した要求出力、及びフロントモータ２から前輪４までの減速機７のギヤ比、エンジン３から前輪４までの減速機７のギヤ比、リヤモータ５から後輪６までの減速機１１のギヤ比に基づき、フロントモータ２、エンジン３、リヤモータ５のそれぞれの要求トルクを設定し、各要求トルクを達成するようにフロントモータコントロールユニット１６、リヤモータコントロールユニット１７及びエンジンコントロールユニット１４に指令信号を出力する。
フロントモータコントロールユニット１６及びリヤモータコントロールユニット１７ではハイブリッドコントロールユニット１８からの指令信号に基づき、フロントモータ２及びリヤモータ５の要求トルクを達成するためにフロントモータ２及びリヤモータ５の各相のコイルに流すべき目標電流値を算出する。そして、目標電流値に基づきフロントモータ用インバータ１６ａ及びリヤモータ用インバータ１７ａをスイッチング制御して各コイルの電流値を目標電流値に制御し、それぞれの要求トルクを達成する。尚、モータジェネレータ１０の発電時も同様であり、負側の要求トルクから求めた目標電流値に基づきモータジェネレータ用インバータ１６ｂをスイッチング制御し、これにより目標電流値を達成する。
エンジンコントロールユニット１４ではハイブリッドコントロールユニット１８からの指令信号に基づき、エンジン３の要求トルクの達成のためのスロットル開度、燃料噴射量、点火時期等の目標値を算出し、それらの目標値に基づく制御により要求トルクを達成する。
更に、本実施形態の車両１は、運転者がＥＶモードとシリーズモードとの間の切換特性を選択できるようになっている。具体的には、通常の切換特性である通常モードに加え、通常モードに比較してＥＶモードの運転領域を拡大したＥＶ優先制御（モータ優先制御）が可能になっている。ＥＶ優先制御は、ＥＶ優先スイッチ２１ａ（モータ優先制御指示部）の操作によりＥＶ優先モードが選択されることで実行される。そのためにユーザーインターフェース２１にはＥＶ優先スイッチ２１ａが備えられており、ＥＶ優先スイッチ２１ａの非操作時には通常モードが選択され、ＥＶ優先スイッチ２１ａの操作時にはＥＶ優先モードが選択されるようになっている。
更に、本実施形態の車両１は、運転者がＥＶモードとシリーズモードとの間の切換特性を選択できるようになっている。具体的には、通常の切換特性である通常モードに加え、通常モードに比較してＥＶモードの運転領域を拡大したＥＶ優先制御（モータ優先制御）が可能になっている。ＥＶ優先制御は、ＥＶ優先スイッチ２１ａ（モータ優先制御指示部）の操作によりＥＶ優先モードが選択されることで実行される。そのためにユーザーインターフェース２１にはＥＶ優先スイッチ２１ａが備えられており、ＥＶ優先スイッチ２１ａの非操作時には通常モードが選択され、ＥＶ優先スイッチ２１ａの操作時にはＥＶ優先モードが選択されるようになっている。
図２はＥＶモードとシリーズモードとの運転領域を通常モードとＥＶ優先モードとで比較した特性図の一例であり、縦軸を車両１の目標駆動トルク、横軸を車速とし、通常モードでの走行モードの境界線を実線で、ＥＶ優先モードでの走行モードの境界線を破線で示している。相対的に目標駆動トルク及び車速が低い運転領域ではＥＶモードが選択され、車速や目標駆動トルクが増加するとシリーズモードに切り換えられるが、通常モードに対してＥＶ優先モードでは、境界線が高トルク側及び高車速側に設定されることで、よりＥＶモードの運転領域が拡大されている。よって、ＥＶ優先モードでは通常モードよりもＥＶモードの選択頻度、ひいてはフロントモータ２やリヤモータ５の使用頻度が高められて燃費性能や環境性能の向上が達成される。
一方、ハイブリッドコントロールユニット１８には、クルーズコントロールユニット２２（アダプティブクルーズコントロール装置、自動走行制御部）が接続されている。このクルーズコントロールユニット２２は、ステアリングスイッチ２３（目標車速設定部）等によって設定した目標車速で自動走行させるクルーズコントロール機能に加えて、先行車両に追従走行するアダプティブクルーズコントロール機能を備えている。
図３は走行制御装置２５の構成を示すブロック図である。
本実施形態の走行制御装置２５は、車両１のハイブリッドコントロールユニット１８及びクルーズコントロールユニット２２によって構成される。
ハイブリッドコントロールユニット１８には、ＥＶ優先モード変更判定部３０と、各種トルク演算部３１と、モータ・エンジン分配トルク演算部３２を備えられている。
本実施形態の走行制御装置２５は、車両１のハイブリッドコントロールユニット１８及びクルーズコントロールユニット２２によって構成される。
ハイブリッドコントロールユニット１８には、ＥＶ優先モード変更判定部３０と、各種トルク演算部３１と、モータ・エンジン分配トルク演算部３２を備えられている。
ＥＶ優先モード変更判定部３０は、ＥＶ優先スイッチ２１ａの操作によりＥＶ優先モードが選択されている際に、車速等に基づいて、通常モードとＥＶ優先モードのうちＥＶ優先モードに設定してよいか判定する。
各種トルク演算部３１は、ＥＶ優先モード変更判定部３０において選択された通常モードあるいはＥＶ優先モードに対応して車両１の最大駆動トルクＴmax等の各種トルクを演算する。車両１の最大駆動トルクＴmaxは、クルーズコントロールユニット２２に出力される。
各種トルク演算部３１は、ＥＶ優先モード変更判定部３０において選択された通常モードあるいはＥＶ優先モードに対応して車両１の最大駆動トルクＴmax等の各種トルクを演算する。車両１の最大駆動トルクＴmaxは、クルーズコントロールユニット２２に出力される。
モータ・エンジン分配トルク演算部３２は、クルーズコントロールユニット２２において設定された車両１の目標駆動トルクを、フロントモータ２、リヤモータ５による出力とエンジン３からの出力に分配するように演算し、対応するモータコントロールユニット１６、１７及びエンジンコントロールユニット１４に分配された目標駆動トルクを出力する。
クルーズコントロールユニット２２は、通常クルーズモード制御部３５とＥＶ優先クルーズモード制御部３６とクルーズモード判定部３７とを備えている。
通常クルーズモード制御部３５及びＥＶ優先クルーズモード制御部３６は、各種トルク演算部３１から入力した最大駆動トルクＴmaxを上限値として、クルーズ走行させるための車両１の目標駆動トルクを演算する。通常クルーズモード制御部３５は通常モードにおけるクルーズ走行の際に要する車両１の目標駆動トルクを、ＥＶ優先クルーズモード制御部はＥＶ優先モードにおけるクルーズ走行の際に要する車両１の目標駆動トルクを演算する。
通常クルーズモード制御部３５及びＥＶ優先クルーズモード制御部３６は、各種トルク演算部３１から入力した最大駆動トルクＴmaxを上限値として、クルーズ走行させるための車両１の目標駆動トルクを演算する。通常クルーズモード制御部３５は通常モードにおけるクルーズ走行の際に要する車両１の目標駆動トルクを、ＥＶ優先クルーズモード制御部はＥＶ優先モードにおけるクルーズ走行の際に要する車両１の目標駆動トルクを演算する。
クルーズモード判定部３７は、ＥＶ優先モード変更判定部３０によって判定された通常モードあるいはＥＶ優先モードに対応して、通常クルーズモード制御部３５あるいはＥＶ優先クルーズモード制御部３６において演算された車両１の目標駆動トルクを選択し、
モータ・エンジン分配トルク演算部３２に出力する。
次に、図４～８を用いて、ＥＶ優先制御とクルーズ制御とを同時に実行した際の、最大駆動トルクＴmaxの設定について説明する。
モータ・エンジン分配トルク演算部３２に出力する。
次に、図４～８を用いて、ＥＶ優先制御とクルーズ制御とを同時に実行した際の、最大駆動トルクＴmaxの設定について説明する。
図４は、ＥＶ走行可能車速（ＶmaxEV、ＥＶモードにおける走行可能上限車速）以下でのクルーズ制御中においてＥＶ優先制御をＯＮ操作した場合の最大駆動トルクＴmax、アクセル操作量（実アクセル量APS、クルーズ制御によるアクセル量Ｖirtual APS）、車速(実車速Ｖsp、設定した目標車速Ｖset)の推移の一例を示すタイムチャートである。
図４に示すように、エンジンＯＮ状態でＡＣＣがＯＮ、即ちクルーズ制御中に、ＥＶ優先スイッチ２１ａをＯＮ操作することで、ＥＶ優先モードがＯＮになる（ＯＮ-ＡＣＴ）。このとき、実際の車速ＶspがＥＶ走行可能車速ＶmaxEV以下である場合には、エンジン３を停止させ、モータ２、５のみ作動させるＥＶモードにする。なお、エンジンＯＮ状態でのクルーズ制御中では、最大駆動トルクＴmaxは、エンジン３及びモータ２、５の最大駆動トルクであり、ＥＶモード時には最大駆動トルクＴmaxは、モータ２、５の最大駆動トルクとなる。この場合には、エンジン３を停止させても、クルーズ制御において設定した目標車速Ｖset（例えば120km）に車速Ｖspが維持される。
図４に示すように、エンジンＯＮ状態でＡＣＣがＯＮ、即ちクルーズ制御中に、ＥＶ優先スイッチ２１ａをＯＮ操作することで、ＥＶ優先モードがＯＮになる（ＯＮ-ＡＣＴ）。このとき、実際の車速ＶspがＥＶ走行可能車速ＶmaxEV以下である場合には、エンジン３を停止させ、モータ２、５のみ作動させるＥＶモードにする。なお、エンジンＯＮ状態でのクルーズ制御中では、最大駆動トルクＴmaxは、エンジン３及びモータ２、５の最大駆動トルクであり、ＥＶモード時には最大駆動トルクＴmaxは、モータ２、５の最大駆動トルクとなる。この場合には、エンジン３を停止させても、クルーズ制御において設定した目標車速Ｖset（例えば120km）に車速Ｖspが維持される。
図５は、ＥＶ走行可能車速ＶmaxEVより高い車速でのクルーズ制御中においてＥＶ優先制御をＯＮ操作した場合の最大駆動トルクＴmax、アクセル操作量、車速の推移の一例を示すタイムチャートである。
図５に示すように、エンジンＯＮ状態でＥＶ走行可能車速ＶmaxEVより高い車速でのクルーズ制御中においてＥＶ優先スイッチ２１ａをＯＮ操作した場合には、ＥＶ優先モードがＯＮにならずにＯＦＦ（通常モード）に維持される。したがって、エンジン３が停止せずに、エンジン３とモータ２、５の両方で出力して最大駆動トルクＴmaxがエンジン３とモータ２、５による最大駆動トルクに維持される。これにより、車両１の目標駆動トルクが確保可能になりクルーズ制御において設定した目標車速Ｖset（例えば150km）に車速Ｖspが維持される。
図５に示すように、エンジンＯＮ状態でＥＶ走行可能車速ＶmaxEVより高い車速でのクルーズ制御中においてＥＶ優先スイッチ２１ａをＯＮ操作した場合には、ＥＶ優先モードがＯＮにならずにＯＦＦ（通常モード）に維持される。したがって、エンジン３が停止せずに、エンジン３とモータ２、５の両方で出力して最大駆動トルクＴmaxがエンジン３とモータ２、５による最大駆動トルクに維持される。これにより、車両１の目標駆動トルクが確保可能になりクルーズ制御において設定した目標車速Ｖset（例えば150km）に車速Ｖspが維持される。
図６は、ＥＶ優先スイッチのＯＮ状態でクルーズ制御を開始した場合の最大駆動トルクＴmax、アクセル操作量、車速の推移の一例を示すタイムチャートである。
図６に示すように、エンジンＯＮ状態でクルーズ制御のＯＦＦ状態での走行時に、ＥＶ優先スイッチ２１ａをＯＮにすると、ＥＶ優先モードのスタンバイ状態（ＯＮ-ｓｔｄ）となる。このスタンバイ状態のときに例えばレジュームスイッチ（ＲＥＳ/＋スイッチ）をＯＮにしてクルーズ制御を開始しようとしても、車速ＶspがＥＶ走行可能車速ＶmaxEVより高い場合には、エンジン３を停止させずにエンジン３とモータ２、５の両方での出力を維持して最大駆動トルクＴmaxがエンジン３とモータ２、５による最大駆動トルクに設定され、車両１の目標駆動トルクが確保可能になる（図６中の（1））。
図６に示すように、エンジンＯＮ状態でクルーズ制御のＯＦＦ状態での走行時に、ＥＶ優先スイッチ２１ａをＯＮにすると、ＥＶ優先モードのスタンバイ状態（ＯＮ-ｓｔｄ）となる。このスタンバイ状態のときに例えばレジュームスイッチ（ＲＥＳ/＋スイッチ）をＯＮにしてクルーズ制御を開始しようとしても、車速ＶspがＥＶ走行可能車速ＶmaxEVより高い場合には、エンジン３を停止させずにエンジン３とモータ２、５の両方での出力を維持して最大駆動トルクＴmaxがエンジン３とモータ２、５による最大駆動トルクに設定され、車両１の目標駆動トルクが確保可能になる（図６中の（1））。
ＥＶ優先モードのスタンバイ状態において、レジュームスイッチ等をＯＮにしてクルーズ制御を開始しようとした際に、車速ＶspがＥＶ走行可能車速ＶmaxEV以下の場合には、エンジン３を停止させモータ２、５のみ作動させるＥＶモードとなり、クルーズ制御がＯＮになる。ここでの最大駆動トルクＴmaxは、モータ２、５の最大駆動トルクとなる（図６中の２）。
図７は、クルーズ制御中かつＥＶ優先制御中に、ディテント（ＷＯＴ、所定値）を踏み越えたアクセルオーバーライドをした場合の最大駆動トルクＴmax、アクセル操作量、車速の推移の一例を示すタイムチャートである。
図７に示すように、クルーズ制御中かつＥＶ優先制御中に、ディテントを踏み越えたアクセルオーバーライドをした場合には、アクセル操作に伴い車速Ｖspが増加してＥＶ走行可能車速ＶmaxEVに到達した時点でエンジン３を始動させてエンジン３とモータ２、５の両方で出力する。ここでの最大駆動トルクＴmaxは、エンジン３とモータ２、５による最大駆動トルクになり、加速性能を確保できる。
図７に示すように、クルーズ制御中かつＥＶ優先制御中に、ディテントを踏み越えたアクセルオーバーライドをした場合には、アクセル操作に伴い車速Ｖspが増加してＥＶ走行可能車速ＶmaxEVに到達した時点でエンジン３を始動させてエンジン３とモータ２、５の両方で出力する。ここでの最大駆動トルクＴmaxは、エンジン３とモータ２、５による最大駆動トルクになり、加速性能を確保できる。
その後、アクセル操作をＯＦＦ（アクセルオーバーライドＯＦＦ）にしたときには、設定可能最大車速ＶmaxをＥＶ走行可能車速ＶmaxEVとしたクルーズ走行を再開する。ここでは、設定された目標車速ＶsetがＥＶ走行可能車速ＶmaxEVより低い値（80ｋｍ/ｈ）であるので、この目標車速Ｖsetに向かって車速Ｖspが低下する。このとき、車速ＶsｐがＥＶ走行可能車速ＶmaxEV以下となった時点でエンジン３を停止させＥＶモードにするとともに、最大駆動トルクＴmaxをモータ２、５の最大駆動トルクにする。
図８は、クルーズ制御中かつＥＶ優先制御中に、ディテント未満のアクセルオーバーライドをした場合の最大駆動トルクＴmax、仮想アクセル操作量、車速の推移の一例を示すタイムチャートである。
図８に示すように、クルーズ制御中かつＥＶ優先制御中に、ディテント未満のアクセルオーバーライドをした場合には、アクセル操作に伴い車速Ｖspが増加してもＥＶ走行可能車速ＶmaxEVを超えないので、エンジン３を停止させたままとし、ＥＶモードに維持する。
図８に示すように、クルーズ制御中かつＥＶ優先制御中に、ディテント未満のアクセルオーバーライドをした場合には、アクセル操作に伴い車速Ｖspが増加してもＥＶ走行可能車速ＶmaxEVを超えないので、エンジン３を停止させたままとし、ＥＶモードに維持する。
その後、アクセル操作をＯＦＦ（アクセルオーバーライドＯＦＦ）にしたときには、設定可能最大車速ＶmaxをＥＶ走行可能車速ＶmaxEVに設定してクルーズ走行を再開するが、設定された目標車速ＶsetがＥＶ走行可能車速ＶmaxEVより低い値（80ｋｍ/ｈ）であるので、この目標車速Ｖsetに向かって車速が低下する。なお、このようにディテント未満のアクセルオーバーライドの場合は、最大駆動トルクＴmaxは、モータ２、５による最大駆動トルクに維持される。
以上のように、本実施形態に係る車両１は、車両走行するための目標駆動トルクと車速に応じて走行モードが、ＥＶモード、シリーズモード、パラレルモードのいずれかに切り換えらる。更に、ＥＶ優先スイッチ２１ａが備えられており、運転者がＥＶ優先スイッチ２１ａを操作することで、ＥＶモードが選択される目標駆動トルクや車速等の運転範囲を広げて優先的にＥＶモードにするＥＶ優先制御が可能になっている。
更に、車両１は、クルーズ制御が可能であり、運転者等が設定した車速、実車速、先行車両との距離等に応じて目標駆動トルクが自動的に設定される。
本実施形態では、ＥＶ優先制御とクルーズ制御との両方が実行される場合における走行制御に特徴を有している。
ＥＶ優先スイッチ２１ａが操作されてＥＶ優先制御が実行指示された際には、クルーズ制御における目標車速が、ＥＶモードにおける走行可能上限車速であるＥＶ走行可能車速ＶmaxEVに設定される。これにより、ＥＶモードが継続して可能となり、自動走行においてもＥＶモードの優先機会が増加して、車両１の静粛性能、燃費性能を向上できる。
本実施形態では、ＥＶ優先制御とクルーズ制御との両方が実行される場合における走行制御に特徴を有している。
ＥＶ優先スイッチ２１ａが操作されてＥＶ優先制御が実行指示された際には、クルーズ制御における目標車速が、ＥＶモードにおける走行可能上限車速であるＥＶ走行可能車速ＶmaxEVに設定される。これにより、ＥＶモードが継続して可能となり、自動走行においてもＥＶモードの優先機会が増加して、車両１の静粛性能、燃費性能を向上できる。
また、目標車速がＥＶ走行可能車速ＶmaxEVより高い車速に設定されて自動走行しているときには、ＥＶ優先制御の実行が規制される。これにより、ＥＶモードの実行を抑制してエンジン３を駆動するシリーズモードが選択されることで、高い車速での自動走行が可能になる。
また、ＥＶモードでの自動走行中に、ＥＶ優先制御が実行指示されている状態で車両１のアクセルが操作された場合には、アクセル操作量に基づいて走行モードの切り換えが変更される。
また、ＥＶモードでの自動走行中に、ＥＶ優先制御が実行指示されている状態で車両１のアクセルが操作された場合には、アクセル操作量に基づいて走行モードの切り換えが変更される。
例えば、シリーズモードでの自動走行中にＥＶ優先制御が実行指示されている状態で車両１のアクセルが操作された場合に、所定値（例えばＥＶ走行可能車速ＶmaxEVを超える程度）以上にアクセル操作量が増加した場合には、シリーズモードを維持し、アクセル操作量が所定値未満である場合にはシリーズモードからＥＶモードに切り替えさせる。
これにより、ＥＶ優先制御が実行指示されている状態での自動走行中に、アクセルが大きく操作されている場合にはシリーズモードを維持して車両全体の出力を確保し走行性能を向上できる。一方、アクセルが小さく操作されている場合にはシリーズモードからＥＶモードに切り替わり、車両１の静粛性能及び燃費性能を向上できる。
これにより、ＥＶ優先制御が実行指示されている状態での自動走行中に、アクセルが大きく操作されている場合にはシリーズモードを維持して車両全体の出力を確保し走行性能を向上できる。一方、アクセルが小さく操作されている場合にはシリーズモードからＥＶモードに切り替わり、車両１の静粛性能及び燃費性能を向上できる。
また、自動走行中にモータ優先制御が実行指示されている状態でアクセル操作されてモータ２、５及びエンジン３が作動して車速がＥＶ走行可能車速ＶmaxEVを超えた後に、アクセル操作がオフになった場合には、目標車速の最大値をＥＶ走行可能車速ＶmaxEVにした自動走行が再開されるので、ＥＶモードによる自動運転の機会を増加させ、容易にかつ静粛性能及び燃費性能の優れた運転が可能になる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ハイブリッドコントロールユニット１８とは別に、アダプティブクルーズ制御を行うクルーズコントロールユニット２２を備えているが、例えばアダプティブクルーズ機能を有しない通常のクルーズコントロール機能を有する車両では、ハイブリッドコントロールユニット１８の内部にクルーズ制御部４０（クルーズコントロール装置、自動走行制御部）を備えていることが多い。
図９に示すように、ハイブリッドコントロールユニット１８の内部のクルーズ制御部４０には、図３に示すクルーズコントロールユニット２２と同様に、通常クルーズモード制御部３５とＥＶ優先クルーズモード制御部３６とクルーズモード判定部３７とを備え、上記実施形態と同様にＥＶ優先制御及びクルーズ制御を行えばよい。
また、上記実施形態は、ＥＶモード、シリーズモード、パラレルモードを切り替え可能なプラグインハイブリッド車に本発明を適用しているが、少なくともモータで走行駆動するＥＶモードと、エンジン及びモータで走行駆動する走行モードが切り換え可能なハイブリッド車に広く適用できる。
また、上記実施形態は、ＥＶモード、シリーズモード、パラレルモードを切り替え可能なプラグインハイブリッド車に本発明を適用しているが、少なくともモータで走行駆動するＥＶモードと、エンジン及びモータで走行駆動する走行モードが切り換え可能なハイブリッド車に広く適用できる。
１ 車両
２ フロントモータ（モータ）
３ エンジン
５ リヤモータ（モータ）
１８ ハイブリッドコントロールユニット（走行モード切替制御部、走行制御部）
２１ ユーザーインターフェース
２１ａ ＥＶ優先スイッチ（モータ優先制御指示部）
２２ クルーズコントロールユニット（アダプティブクルーズコントロール装置、自動走行制御部）
２３ ステアリングスイッチ（目標車速設定部）
２５ 走行制御装置
４０ クルーズ制御部（クルーズコントロール装置、自動走行制御部）
２ フロントモータ（モータ）
３ エンジン
５ リヤモータ（モータ）
１８ ハイブリッドコントロールユニット（走行モード切替制御部、走行制御部）
２１ ユーザーインターフェース
２１ａ ＥＶ優先スイッチ（モータ優先制御指示部）
２２ クルーズコントロールユニット（アダプティブクルーズコントロール装置、自動走行制御部）
２３ ステアリングスイッチ（目標車速設定部）
２５ 走行制御装置
４０ クルーズ制御部（クルーズコントロール装置、自動走行制御部）
Claims (7)
- 車両の走行駆動源として、エンジン及びモータを備えた車両に搭載され、
前記車両の走行状態に基づいて、前記モータ及びエンジンを運転する第１走行モードと、前記エンジンを停止して前記モータを運転する第２走行モードと、を切替制御する走行モード切替制御部と、
前記第２走行モードの実行機会を増加させるモータ優先制御を実行指示するモータ優先制御指示部と、
前記車両の目標車速を設定して前記車両を自動走行させる自動走行制御部と、
を備えた車両の走行制御装置であって、
前記モータ優先制御が実行指示された際に、前記自動走行において前記目標車速の最大値を前記第２走行モードにおける走行可能上限車速に設定する走行制御部を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。 - 前記走行制御部は、前記自動走行制御部により前記目標車速が前記第２走行モードにおける走行可能上限車速より高い車速に設定されて自動走行しているときには、前記モータ優先制御の実行を規制することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
- 前記走行制御部は、前記自動走行制御部による前記第２走行モードでの自動走行中に、前記モータ優先制御が実行指示されている状態で前記車両のアクセルが操作された場合には、アクセル操作量に基づいて前記第１走行モードと前記第２走行モードとを切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の走行制御装置。
- ）
前記走行制御部は、前記自動走行制御部による前記第２走行モードでの自動走行中に前記モータ優先制御が実行指示されている状態で前記車両のアクセルが操作された場合に、アクセル操作量が所定値以上である場合には前記第２走行モードから前記第１走行モードに切り替え、アクセル操作量が所定値未満である場合には前記第２走行モードを維持することを特徴とする請求項３に記載の車両の走行制御装置。 - 前記走行制御部は、前記自動走行中に前記モータ優先制御が実行指示されている状態でアクセル操作されて前記モータ及び前記エンジンが作動して車速が第２走行モードでの走行可能上限車速を超えた後に、アクセル操作がオフになった場合には、前記目標車速の最大値を前記走行可能上限車速にした前記自動走行を再開することを特徴とする請求項４に記載の車両の走行制御装置。
- 前記目標車速を設定する目標車速設定部を備え、
前記自動走行制御部は、車速が前記目標車速になるように前記モータ及び前記エンジンを作動制御するクルーズコントロール装置であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両の走行制御装置。 - 前記自動走行制御部は、先行車両に追従走行するように前記モータ及び前記エンジンを作動制御するアダプティブクルーズコントロール装置であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両の走行制御装置。
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