JP7042187B2

JP7042187B2 - ハイブリッド車両の制御方法およびハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JP7042187B2
Application number: JP2018143875A
Authority: JP
Inventors: 武司平田; 淳手塚; 孝信澤田; 智也東條; 尭史池上
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2022-03-25
Anticipated expiration: 2038-07-31
Also published as: JP2020019342A

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御方法およびハイブリッド車両の制御装置に関する。

特許文献１には、複数あるルートのうち、充電効率が最も高いルートを選定するようにしている技術が開示されている。

特開２０１３－１７７０８９号公報

上記特許文献１においては、発電ありきのため、ルート上のほとんどをエンジンによるハイブリッド車両の走行を行っており、駆動モータによる電気自動車の走行の比率が低く、ドライバが静かな道路の電気自動車での静かな運転を享受することができないという問題があった。
本発明の目的は、複数の走行経路のうち電気自動車の走行比率が高い走行経路を設定するハイブリッド車両の制御方法およびハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

本発明では、複数の走行経路の車室音の高低の区間を予測し、車室音の高低に基づき、低車室音区間で、エンジンが始動していない状態での駆動モータによる走行割合が高い走行経路を設定する。

よって、静かな道路において、エンジンが始動していない状態での駆動モータによる走行比率を高くできるので、ドライバが、静かな運転を充分に享受することができる。

実施例１のハイブリッド車両の制御装置の制御システムブロック図である。実施例１の制御の処理の流れを示すフローチャートである。実施例１の制御の処理実行時の一例を示す第１タイムチャートである。実施例１の制御の処理実行時の一例を示す第２タイムチャートである。

〔実施例１〕
図１は、実施例１のハイブリッド車両の制御装置の制御システムブロック図である。

まず、制御システム全体の構成を、図１により説明する。
ハイブリッド車両用制御装置としてのシリーズハイブリッド車両用のシステムコントローラ１は、車室音予測手段１ａと、走行経路設定手段１ｂを備え、不図示の自動変速機を介して一対の駆動輪７に駆動力を伝達するエンジン２を制御するエンジンコントローラ２ａ、発電機インバータ３ｂを介してエンジン２にて駆動される発電機３を制御する発電機コントローラ３ａ、バッテリ４を制御するバッテリコントローラ４ａ、駆動インバータ５ｂを介して、一対の駆動輪７に減速機６を介して駆動力を伝達する駆動モータ５を制御する駆動モータコントローラ５ａと相互通信を行い、各コントローラに指示を与えて、シリーズハイブリッド車両を制御している。
さらに、システムコントローラ１には、表示装置９を備えるナビゲーションシステム８や車載通信装置１０を介して、外部のデータセンタ１１から路面情報、マップ情報が入力されている。

図２は、実施例１の制御の処理の流れを示すフローチャートである。
すなわち、車室音予測手段１ａと、走行経路設定手段１ｂを備えるシステムコントローラ１の制御の処理の流れを示している。
このフローチャートは、所定の演算周期で繰り返し実行される。

ステップＳ１では、ナビゲーションシステム８から現在地から目的地までの複数の走行経路、さらに、ナビゲーションシステム８や車載通信装置１０を介して外部のデータセンタ１１から、それぞれの走行経路上の路面情報、走行車速、勾配情報を取得する。
ステップＳ２では、走行に使用可能なバッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）の上限から下限の範囲で、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行に最大使用可能なエネルギ量（走行距離）を算出する。
バッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）の上限―下限の間が、駆動モータ５にて使用可能な範囲である。
ステップＳ３では、それぞれの走行経路での、エンジン２を最適運転点で、発電した場合の発電量を算出する。
ステップＳ４では、現在のバッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）から、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行に使用可能なエネルギ量（走行距離）と、エンジン２による発電で貯められるエネルギ量を算出する。
ステップＳ５では、車室音予測手段１ａにて、取得した路面情報から、それぞれの走行経路上でのエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行可能なロードノイズが所定閾値以下の区間（車室音が低い区間）を予測し、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５よる走行許可区間を選定する。
車室音が低い区間とは、具体的には、路面が荒れていない道路の区間である。
ステップＳ６では、記憶している自車両の空気抵抗係数、車重、取得した走行車速、勾配情報から、それぞれの走行経路上でのエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行が可能な走行負荷以下である区間（車室音が低い区間）を予測し、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５よる走行許可区間を選定する。
ステップ７では、それぞれの走行経路上で、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行可能な路面荒さによるロードノイズが所定閾値以下のエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５よる走行許可区間、かつ、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行可能な走行負荷以下である走行許可区間を、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間として選定する。

ステップＳ８では、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５よる走行時の放電エネルギを、(走行負荷＊駆動モータ５の効率）から算出し、エンジン２による充電エネルギを、((発電量―走行負荷)＊充電効率)から算出する。
ステップＳ９では、それぞれの走行経路上で、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間を、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行、それ以外を、エンジン２を始動した状態での駆動モータ５による走行と仮定して、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間のうち、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行に使える最大エネルギから、どのくらいの割合でエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行が可能かを予測し、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行区間を最終決定する。
ステップＳ１０では、それぞれの走行経路上で、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行の割合を、((最終決定されたエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行区間の距離)／全走行距離)から算出ずる。
ステップＳ１１では、走行経路設定手段１ｂにて、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５よる走行の割合が最も高い走行経路を選択し、走行経路として設定する。
なお、ナビゲーションシステム８への設定は、静かな運転の走行経路として推奨して、ドライバが設定するか、システムコントローラ１により、自動的に設定するようにしてもよい。

図３は、実施例１の制御の処理実行時の一例を示す第１タイムチャートである。
すなわち、走行経路１の制御の処理を示している。

横軸は、時間であり、一番上がロードノイズによるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行許可区間、その下が走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行許可区間、充電状態（ＳＯＣ）、ロードノイズおよび走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）と最終決定されたエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行区間（実線）の変化を示している。

時刻ｔ０は出発地、時刻ｔ９は目的地である。
ロードノイズ（路面荒さ）によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行許可区間は、時刻ｔ１から時刻ｔ２間、時刻ｔ３から時刻ｔ５間、時刻ｔ７から時刻ｔ８間の区間である（図２のステップＳ５）。
また、走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行許可区間は、上り勾配すなわち登坂路である時刻ｔ４からｔ６を除き、時刻ｔ０から時刻ｔ４間、時刻ｔ６から時刻ｔ９間の区間である（図２のステップＳ６）。
このため、ロードノイズ（路面荒さ）および走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）は、時刻ｔ１から時刻ｔ２、時刻ｔ３から時刻ｔ４、時刻ｔ７から時刻ｔ８間の区間である（図２のステップＳ７）。
時刻ｔ１から時刻ｔ２までのロードノイズおよび走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）で、バッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）が下限に達しないので、ロードノイズおよび走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）の全領域で、最終決定されたエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行区間（実線）が成立する（図２のステップＳ９）。
さらに、時刻ｔ３からｔ４までのロードノイズおよび走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）で、バッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）が下限に達しないので、ロードノイズおよび走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）の全領域で、最終決定されたエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行区間（実線）が成立する（図２のステップＳ９）。
また、時刻ｔ７からｔ８までのロードノイズおよび走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）で、バッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）が下限に達しないので、ロードノイズおよび走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）の全領域で、最終決定されたエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行区間（実線）が成立する（図２のステップＳ９）。
このように、走行経路１では、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間の全領域で、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行区間が成立する。
具体的には、全走行距離の５０％以上で、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行が可能である（図２のステップＳ１０）。

図４は、実施例１の制御の処理実行時の一例を示す第２タイムチャートである。
すなわち、走行経路２の制御の処理を示している。

時刻ｔ０は出発地、時刻ｔｇは目的地である。
ロードノイズ（路面荒さ）によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行許可区間は、時刻ｔａから時刻ｔｄ間、時刻ｔｆから時刻ｔｇ間の区間である（図２のステップＳ５）。
また、走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行許可区間は、上り勾配すなわち登坂路である時刻ｔｅからｔｆを除き、時刻ｔ０から時刻ｔｅ間、時刻ｔｆから時刻ｔｇ間の区間である（図２のステップＳ６）。
このため、ロードノイズ（路面荒さ）および走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）は、時刻ｔａから時刻ｔｄ、時刻ｔｆから時刻ｔｇ間の区間である（図２のステップＳ７）。
時刻ｔａから時刻ｔｂまでのロードノイズおよび走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）で、バッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）が下限に達しないので、最終決定されたエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行区間（実線）が成立するが、時刻ｔｂにて、バッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）が下限に到達するので、エンジン２が始動され、発電機３が駆動して、バッテリ４の充電が開始され、時刻ｔｃにて、バッテリ４のＳＯＣが上限に到達するので、エンジン２を停止し、発電機３も停止して、充電を終了する（図２のステップＳ９）。
しかし、この時刻ｔｂから時刻ｔｃの区間は、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行可能なロードノイズおよび走行負荷が小さな区間であるため、ドライバに、エンジン２の音がより大きな騒音（車室音が高い）として聞こえるため、ドライバが静かな道路での静かな運転を享受することができない
さらに、時刻ｔｃからｔｄまでのロードノイズおよび走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）で、バッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）が下限に達しないので、ロードノイズおよび走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）の領域で、最終決定されたエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行区間（実線）が成立する（図２のステップＳ９）。
また、時刻ｔｆからｔｇまでのロードノイズおよび走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）で、バッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）が下限に達しないので、ロードノイズおよび走行負荷によるエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間（破線）の全領域で、最終決定されたエンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行区間（実線）が成立する図２のステップＳ９）。
このように、走行経路２では、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間の一部領域で、バッテリ４の充電のためエンジン２が始動してしまい、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行推奨区間の全領域での、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行区間が成立しない。
具体的には、全走行距離の４０％未満で、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行が可能である（図２のステップＳ１０）。

以上のような、走行経路１、２の制御処理の結果、エンジン２を始動しない状態での駆動モータ５による走行の割合が高い走行経路１を、走行経路として設定する（図２のステップＳ１１）。

次に、作用効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御方法およびハイブリッド車両の制御装置にあっては、以下に列挙する作用効果を奏する。

（１）複数の走行経路の車室音の高低の区間を予測し、車室音の高低に基づき、低車室音区間で、エンジン２が始動していない状態での駆動モータ５による走行割合が高い走行経路を設定するようにした。
よって、静かな道路において、エンジン２が始動していない状態での駆動モータ５による走行比率を高くできるので、ドライバが、静かな運転を充分に享受することができる。

（２）複数の走行経路の車室音の高低の区間の予測は、複数の走行経路上の路面情報、走行車速、勾配情報を取得し、使用するようにした。
よって、車室音の高低を、路面情報によるロードノイズの高低、走行車速、勾配情報による走行負荷の大小から予測するので、より予測の精度を向上することができる。

（３）車室音の高低に基づき、低車室音区間で、エンジン２が始動していない状態での駆動モータ５による走行割合が高い走行経路の設定は、バッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）情報を取得し、使用するようにした。
よって、エンジン２が始動していない状態での駆動モータ５による走行区間をバッテリ４の充電状態（ＳＯＣ）情報により決定するので、より走行経路の設定の精度を向上することができる。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例では、シリーズハイブリッド車両で説明したが、その他のタイプのハイブリッド車両にも適用できることは言うまでもない。
また、手動運転車両でも自動運転車両でも、本発明は適用可能である。

１システムコントローラ（ハイブリッド車両の制御装置）
１ａ車室音予測手段
１ｂ走行経路設定手段
２エンジン
３発電機
４バッテリ
５駆動モータ

Claims

発電機と、該発電機を駆動するエンジンと、前記発電機により充電されるバッテリと、該バッテリにより駆動される走行用の駆動モータと、を有し、
複数の走行経路からひとつの走行経路を設定するハイブリッド車両の制御方法において、
前記複数の走行経路の車室音の高低の区間を予測し、
前記車室音の高低に基づき、低車室音区間で、前記エンジンが始動していない状態での前記駆動モータによる走行割合が高い走行経路を設定する、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
前記複数の走行経路の車室音の高低の区間の予測は、複数の走行経路上の路面情報、走行車速、勾配情報を取得する、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法において、
前記車室音の高低に基づき、低車室音区間で、前記エンジンが始動していない状態での前記駆動モータによる走行割合が高い走行経路の設定は、前記バッテリの充電状態情報を取得する、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
発電機と、該発電機を駆動するエンジンと、前記発電機により充電されるバッテリと、該バッテリにより駆動される走行用の駆動モータと、を有し、
複数の走行経路からひとつの走行経路を設定するハイブリッド車両の制御装置において、
前記複数の走行経路上での車室音の高低の区間を予測する車室音予測手段と、
前記予測した車室音の高低に基づき、低車室音区間で、前記エンジンが始動していない状態での前記駆動モータによる走行割合が高い走行経路を設定する走行経路設定手段と、を備える、
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。