WO2017098799A1 - 車両の制御装置 - Google Patents

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WO2017098799A1
WO2017098799A1 PCT/JP2016/080056 JP2016080056W WO2017098799A1 WO 2017098799 A1 WO2017098799 A1 WO 2017098799A1 JP 2016080056 W JP2016080056 W JP 2016080056W WO 2017098799 A1 WO2017098799 A1 WO 2017098799A1
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discharge
vehicle
soc
battery
control
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PCT/JP2016/080056
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English (en)
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洋平 森本
悠太郎 伊東
宣昭 池本
益弘 近藤
隆大 成田
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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    • B60W20/13Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
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    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/36Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3691Retrieval, searching and output of information related to real-time traffic, weather, or environmental conditions
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    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle control device including an engine and a motor generator which are power sources of the vehicle.
  • the SOC indicating the remaining capacity of the battery may reach an upper limit value and the battery may be saturated such that the regenerative power cannot be charged.
  • the present inventor effectively performs regenerative power generation by executing discharge increase control that increases the discharge amount of the battery in advance so that the battery does not become saturated when it is predicted that the battery will be in a saturated state where regenerative power cannot be charged.
  • discharge increase control is performed to increase the discharge amount of the battery in the assist traveling in which the vehicle is driven by both the engine power and the MG power.
  • the following matters may occur. There is. In the assist travel, the output of the engine is reduced by the increase in the output of MG, which is the increase in the discharge power of the battery.
  • An object of the present disclosure is to provide a vehicle control device that can effectively improve fuel consumption.
  • a vehicle control apparatus includes an engine and a motor generator that are power sources of a vehicle, and a battery that transmits and receives electric power to and from the motor generator, and uses electric power regenerated by the motor generator when braking the vehicle.
  • an SOC prediction unit that predicts an SOC that represents a remaining capacity of a battery in a planned travel route based on a prediction result of a road gradient and a vehicle speed in the planned travel route of the vehicle
  • an SOC A discharge control unit that executes discharge increase control that increases the discharge amount of the battery in advance so that the battery does not become saturated when it is determined that the battery is in a saturated state where regenerative power cannot be charged based on the SOC predicted by the prediction unit
  • the discharge control unit controls the engine power and the motor generator as discharge increase control.
  • the predicted SOC which is the SOC in the planned travel route
  • the predicted SOC is predicted based on the prediction result of the road gradient and the vehicle speed in the planned travel route of the vehicle.
  • discharge increase control is executed to increase the battery discharge amount in advance so that the battery does not become saturated (that is, the SOC does not reach the upper limit value). To do. Thereby, it is possible to prevent the battery from being saturated, to effectively use the regenerative power generation, and to improve fuel efficiency.
  • the discharge increase control includes assist discharge increase control for increasing the battery discharge amount in assist travel, and EV discharge increase control for increasing the battery discharge amount by decreasing the vehicle speed and increasing the EV travel opportunity.
  • the discharge control unit has a first function for performing assist discharge increase control and a second function for performing EV discharge increase control.
  • assist driving the output of the engine is reduced by an increase in the output of the motor generator, which is an increase in the discharged power of the battery. For this reason, if there is a large increase in the amount of discharge due to the increased assist discharge control, the chances of driving the engine in an area where the engine output is low during assist driving, where the engine efficiency is low, will increase, and the fuel efficiency improvement effect will decrease. There is a possibility that.
  • EV discharge increase control when EV discharge increase control can be performed, EV discharge increase control is prioritized over assist discharge increase control. As a result, it is possible to increase the discharge amount increase by the EV discharge increase control and decrease the discharge amount increase by the assist discharge increase control. Thereby, it is possible to suppress an increase in the opportunity to operate the engine in a region where the engine efficiency is low during assist travel, and to effectively improve fuel efficiency.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a hybrid vehicle control system according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram showing functions of SOC prediction and discharge increase control.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing of the main control routine.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a flow of processing of the SOC prediction and discharge amount calculation routine.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the assist discharge amount calculation routine.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method for determining whether route prediction is difficult, FIG.
  • FIG. 7 is a diagram conceptually showing an example of a map of fuel consumption maximizing charge / discharge amount
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a method of determining whether or not the predicted SOC behavior is deviated from the actual SOC behavior.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a method for calculating the assist discharge amount.
  • FIG. 10 is a diagram conceptually illustrating an example of a map of the assist discharge amount in a modification of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a schematic configuration of a control system for a hybrid vehicle according to a second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a schematic configuration of a hybrid vehicle control system according to the third embodiment.
  • Example 1 of the present disclosure will be described with reference to FIGS.
  • An engine 11 which is an internal combustion engine, a first motor generator (first MG) 12, and a second motor generator (second MG) 13 are mounted as power sources for the vehicle.
  • the power of the crankshaft that is the output shaft of the engine 11 is transmitted to the transmission 14 via the MGs 12 and 13.
  • the power of the output shaft of the transmission 14 is transmitted to the drive wheel, which is the wheel 17, via the differential gear mechanism 15, the axle 16, and the like.
  • the transmission 14 may be a stepped transmission that switches the speed step among a plurality of speed steps, or may be a continuously variable transmission (CVT) that changes continuously.
  • a clutch 18 is provided between the first MG 12 and the second MG 13 for intermittently transmitting power.
  • an inverter 19 that drives the MGs 12 and 13 is connected to the high voltage battery 20, and the MGs 12 and 13 exchange power with the high voltage battery 20 via the inverter 19.
  • a low voltage battery 22 is connected to the high voltage battery 20 via a DC-DC converter 21. Both the high voltage battery 20 and the low voltage battery 22 are chargeable / dischargeable batteries. Further, the DC-DC converter 21 is connected to a low-voltage load that consumes electric power supplied from the high-voltage battery 20 via the DC-DC converter 21 or electric power supplied from the low-voltage battery 22.
  • the low-pressure load is, for example, the electric water pump 27, the blower fan 28, or the like.
  • a hot water heater 23 that uses the heat of the cooling water of the engine 11 and an electric air conditioner 24 (for example, a heat pump device) that cools and heats with electricity are mounted.
  • an electric air conditioner 24 for example, a heat pump device
  • a hot water circuit 25 for heating is connected to a cooling water passage (water jacket) of the engine 11.
  • the warm water circuit 25 is provided with a heater core 26 for heating and an electric water pump 27.
  • This electric water pump 27 circulates cooling water (hot water) between the engine 11 and the heater core 26.
  • a blower fan 28 that generates warm air is disposed in the vicinity of the heater core 26.
  • the electric air conditioner 24 includes an electric compressor 29, an accumulator 30, an outdoor heat exchanger 31, an expansion valve 32, an indoor heat exchanger 33, and the like. Electric power is supplied from the high-voltage battery 20 to the electric compressor 29.
  • the accelerator sensor 34 detects the amount of operation of the accelerator pedal, which is the accelerator opening.
  • An operating position of the shift lever is detected by the shift switch 35.
  • a brake operation (or a brake operation amount by a brake sensor) is detected by the brake switch 36.
  • the vehicle speed is detected by the vehicle speed sensor 37.
  • the temperature of the high voltage battery 20 is detected by the battery temperature sensor 38.
  • the hybrid ECU 39 is a control device that comprehensively controls the entire vehicle, and detects the driving state of the vehicle by reading the output signals of the various sensors and switches described above.
  • the hybrid ECU 39 transmits and receives control signals, data signals, and the like among the engine ECU 40, the AT-ECU 41, the MG-ECU 42, and the air conditioner ECU 43.
  • the hybrid ECU 39 is a vehicle control device.
  • the engine ECU 40 is a control device that controls the operation of the engine 11.
  • the AT-ECU 41 is a control device that controls the transmission 14.
  • the MG-ECU 42 is a control device that controls the inverter 19 to control the MGs 12 and 13 and the DC-DC converter 21.
  • the air conditioner ECU 43 is a control device that controls the hot water heater 23 and the electric air conditioner 24 (for example, the electric water pump 27, the blower fan 28, the electric compressor 29, etc.).
  • the hybrid ECU 39 controls the engine 11, the transmission 14, the MGs 12 and 13, the DC-DC converter 21, the hot water heater 23, the electric air conditioner 24, and the like according to the driving state of the vehicle by each of the ECUs 40 to 43. Further, the hybrid ECU 39 transmits and receives control signals and data signals to and from the power supply ECU 44 that monitors the high-voltage battery 20 and the navigation device 45.
  • the hybrid ECU 39 switches the travel mode between, for example, an engine travel mode, an assist travel mode, and an EV travel mode.
  • engine running mode engine running is performed in which the vehicle 17 is driven by driving the wheels 17 only with the power of the engine 11.
  • assist travel is performed in which the vehicle 17 travels by driving the wheels 17 with both the power of the engine 11 and the power of the second MG 13 or the MGs 12 and 13.
  • EV traveling mode EV traveling is performed in which the vehicle is driven by driving the wheels 17 with only the power of the second MG 13 or the MGs 12 and 13.
  • the hybrid ECU 39 switches the traveling mode to the regenerative power generation mode when braking the vehicle (for example, when generating a braking force when the accelerator is off or the brake is on).
  • the second MG 13 or MG 12, 13 is driven by the power of the wheels 17, and regenerative power generation is performed to convert the kinetic energy of the vehicle into electric energy by the second MG 13 or MG 12, 13, which is the generated power.
  • Regenerative power is charged to the high voltage battery 20.
  • the SOC indicating the remaining capacity of the high-voltage battery 20 reaches an upper limit value, and the high-voltage battery 20 may become saturated so that the regenerative power cannot be charged.
  • the SOC is defined by the following equation, for example.
  • the predicted SOC that is the SOC in the planned travel route is predicted based on the prediction result of the road gradient and the vehicle speed in the planned travel route of the vehicle.
  • the high voltage battery 20 is preliminarily set so that the high voltage battery 20 is not saturated based on the predicted SOC (that is, the SOC does not reach the upper limit value).
  • Discharge increase control for increasing the discharge amount is executed. As a result, the high voltage battery 20 is prevented from being saturated, and regenerative power generation can be used effectively, thereby improving fuel efficiency.
  • the assist discharge increase control for increasing the discharge amount of the high-voltage battery 20 in the assist traveling, or the EV for increasing the discharge amount of the high-voltage battery 20 by decreasing the vehicle speed and increasing the EV traveling opportunity.
  • Implement discharge increase control the output of the engine 11 is reduced by the increase in the output of the MGs 12 and 13 that is the increase in the discharge power of the high-voltage battery 20. For this reason, if the amount of increase in the discharge amount by the assist discharge increase control is large, the opportunity to drive the engine 11 in a region where the efficiency of the engine 11 is low, which is a region where the output of the engine 11 is low, during the assist traveling increases. May be reduced.
  • the EV discharge increase control is prioritized over the assist discharge increase control, thereby increasing the discharge amount increase by the EV discharge increase control and increasing the assist discharge. Reduce the increase in discharge due to control.
  • the assist discharge increase control is not performed if the EV discharge increase control can secure the required discharge increase amount that is the increase amount of the discharge amount necessary to avoid the saturation of the high voltage battery 20.
  • the required discharge increase amount cannot be ensured by the EV discharge increase control, the difference between the required discharge increase amount that is insufficient with respect to the required discharge increase amount and the discharge amount increase amount by the EV discharge increase control is determined by the assist discharge increase control. Make up for the increase in discharge.
  • the EV discharge increase control is prioritized and executed over the assist discharge increase control.
  • the hybrid ECU 39 includes a road gradient prediction unit 46, a vehicle speed prediction unit 47, a travel output calculation unit 48, a battery output calculation unit 49, an SOC prediction unit 50, an assist discharge amount calculation unit 51, and an HV.
  • a control unit 52, an EV discharge increase control unit 55, and a speed control unit 56 are included.
  • the road gradient prediction unit 46 determines a predetermined distance ahead (in a planned travel route) based on the vehicle position information, travel route information, and the like from the navigation device 45 and the locator. For example, the behavior of the road gradient up to 10 km ahead) is predicted.
  • the vehicle speed prediction unit 47 travels based on own vehicle position information, travel route information, speed limit information from a navigation device, a locator, etc., traffic information from an advanced driving support system, weather information, surrounding information, etc. Predict the behavior of the vehicle speed up to a predetermined distance ahead on the planned route.
  • the travel output calculation unit 48 calculates or predicts the behavior of the travel output up to a predetermined distance ahead on the planned travel route based on the prediction result of the road gradient and the vehicle speed on the planned travel route.
  • the battery output calculation unit 49 calculates or predicts the behavior of charge / discharge power, which is the output of the high-voltage battery 20 up to a predetermined distance ahead in the planned travel route, based on the calculation result of the travel output in the planned travel route.
  • a travel mode change pattern which is a travel pattern on the planned travel route, is predicted based on the behavior of the travel output on the planned travel route.
  • the output of the high-voltage battery 20 is calculated based on the output (for example, generated power) of the MGs 12 and 13 during engine travel and the power consumption of the auxiliary device (for example, the electric compressor 29).
  • the output of the high voltage battery 20 is calculated based on the outputs (for example, power consumption) of the MGs 12 and 13 during assist travel and the power consumption of the auxiliary machine.
  • the output of the high voltage battery 20 is calculated based on the outputs (for example, power consumption) of the MGs 12 and 13 during EV travel, the power consumption of the auxiliary machine, and the like.
  • the output of the high voltage battery 20 is calculated based on the outputs (for example, generated power) of the MGs 12 and 13 during the regenerative power generation and the power consumption of the auxiliary machine.
  • the SOC prediction unit 50 predicts the behavior of the SOC up to a predetermined distance ahead in the planned travel route based on the calculation result of the output of the high voltage battery 20 in the planned travel route. It is determined whether or not the high-voltage battery 20 is in a saturated state where regenerative power cannot be charged depending on whether or not the predicted SOC reaches an upper limit value (for example, a value corresponding to a fully charged state or a state close thereto). When it is determined that the high voltage battery 20 is saturated, the behavior of the predicted SOC excess amount in the planned travel route is calculated based on the behavior of the predicted SOC.
  • the regenerative power generation amount exceeding the upper limit value (for example, the integrated value of the regenerative power amount predicted to be able to be charged if it is not saturated) is calculated as the predicted SOC excess amount.
  • This predicted SOC excess amount corresponds to an increase amount of the discharge amount necessary to avoid the saturation of the high voltage battery 20 whose required discharge increase amount.
  • the EV discharge increase control unit 55 can perform the EV discharge increase control is determined, for example, the travel output on the planned travel route is within a predetermined range. Judgment is made by whether or not there is a period.
  • the predetermined range is set to a range in which adverse effects on drivability and the like are small even if the driving force of the vehicle is limited.
  • the driving force for performing the EV discharge increase control is limited.
  • the driving force of the vehicle is limited to a predetermined upper guard value or less during a period in which the travel output is within a predetermined range.
  • the upper limit guard value is set to, for example, the upper limit value of the EV travel region (the drive force region that is in the EV travel mode) or a value slightly smaller than that.
  • the driving force of the vehicle is decreased by a predetermined decrease correction amount during a period in which the traveling output is within a predetermined range. As a result, the period during which the driving force of the vehicle is in the EV travel region is increased.
  • the speed control unit 56 decreases the target value of the vehicle speed that is the target vehicle speed or the upper limit value of the vehicle speed that is the upper limit vehicle speed in accordance with the driving force after the driving force is limited in a period in which the traveling output is within the predetermined range.
  • the HV control unit 52 controls the engine 11, the MG 12, 13, etc., thereby reducing the vehicle speed and increasing the EV travel opportunity, thereby reducing the discharge amount of the high-voltage battery 20. EV discharge increase control to be increased is performed.
  • the EV discharge increase control unit 55 calculates the behavior of the increase in the EV discharge amount by the EV discharge increase control in the planned travel route. In this case, for example, the integrated value of the difference between the discharge amount of the high-voltage battery 20 due to EV traveling, which is the EV discharge amount when the EV discharge increase control is performed, and the EV discharge amount when the EV discharge increase control is not performed, It is calculated as an increase in the EV discharge amount by the EV discharge increase control.
  • the required discharge increase amount can be secured by the EV discharge increase control in the assist discharge amount calculation unit 51, for example, the increase in the EV discharge amount by the EV discharge increase control in the planned travel route exceeds the predicted SOC excess amount. It is determined by whether or not.
  • Assistance discharge increase control is not performed when it is determined that the required discharge increase amount can be secured by EV discharge increase control.
  • the charge amount or the discharge amount of the high-voltage battery 20 is set by the fuel consumption maximizing charge / discharge setting, and the discharge amount of the high-voltage battery 20 by the assist travel that is the normal assist discharge amount in the planned travel route is calculated.
  • the insufficient discharge amount with respect to the required discharge increase amount is supplemented by the discharge amount increase by the assist discharge increase control.
  • the difference between the predicted SOC excess amount and the increase in discharge amount by the EV discharge increase control is calculated as the shortage discharge amount with respect to the required discharge increase amount.
  • the assist discharge amount for assist discharge increase control in the planned travel route is calculated so that the increase in assist discharge amount obtained from the insufficient discharge amount is increased with respect to the normal assist discharge amount in the planned travel route.
  • the behavior of the output of the high-voltage battery 20 changes between when the assist discharge increase control is not executed and when the assist discharge increase control is executed, but the output of the engine 11 is set so that the traveling output is substantially the same. Set it.
  • the EV discharge increase control and the assist discharge increase control which are the discharge increase control until the start of the regenerative power generation that is predicted to reach the upper limit value first when the predicted SOC is first reached, consume the electric energy that exceeds the predicted SOC excess amount.
  • the assist discharge amount may be set.
  • the assist discharge amount may be set so as to consume a power amount that is greater than or equal to the predicted SOC excess amount.
  • the HV control unit 52 controls the engine 11, the MGs 12, 13 and the like so as to realize the assist discharge amount for assist discharge increase control in the planned travel route, thereby reducing the discharge amount of the high voltage battery 20 in the assist travel. Increase assist discharge increase control is performed.
  • the predicted SOC behavior is deviated from the actual SOC behavior or the predicted SOC behavior is deviated from the actual SOC behavior. It is determined whether or not a certain SOC deviation factor has occurred.
  • the prediction of the SOC on the planned travel route is performed again. Correct the discharge increase control. Thereby, even when the behavior of the predicted SOC is deviated from the actual behavior of the SOC, the predicted SOC can be corrected by performing the prediction of the SOC again. Further, the discharge increase control is corrected based on the corrected predicted SOC, and the corrected discharge increase control is performed so that the SOC does not reach the upper limit value, thereby preventing the high voltage battery 20 from being saturated. can do.
  • the main control routine shown in FIG. 3 is repeatedly executed at a predetermined cycle during the power-on period of the hybrid ECU 39.
  • this routine is started, first, at 101, it is determined whether it is difficult to predict the planned travel route. In this case, when the destination information of the vehicle is not obtained and the number of route branches in the traveling direction is greater than or equal to a predetermined value (for example, 1 or 2), it is determined that the predicted travel route is difficult to predict.
  • a predetermined value for example, 1 or 2
  • FIG. 6A if there is destination information, it is possible to predict a planned travel route even if there is a route branch in the traveling direction.
  • FIG. 6B even if there is no destination information, it is possible to predict the planned travel route if there are no or few route branches in the traveling direction. Therefore, as shown in FIG. 6C, when the destination information is not obtained and the number of route branches in the traveling direction is greater than or equal to a predetermined value, it can be determined that it is difficult to predict the planned travel route.
  • the charge amount (for example, charge) of the high voltage battery 20 is referred to with reference to the map of fuel consumption maximization charge / discharge amount shown in FIG. Power) or discharge amount (for example, discharge power) is set.
  • the hybrid ECU 39 controls the engine 11, the MGs 12, 13 and the like so as to realize this charge amount or discharge amount.
  • the process proceeds to 102.
  • Whether or not the high voltage battery 20 has deteriorated is determined based on at least one of the temperature, voltage, internal resistance, and the like of the high voltage battery 20, for example. Judgment.
  • the process proceeds to 112, and discharge increase control is prohibited. Thereafter, the process proceeds to 113, and the fuel consumption maximizing charge / discharge amount is set.
  • the process proceeds to 103 and the actual SOC of the high voltage battery 20 is measured.
  • routine proceeds to 104, where it is determined whether or not the actual SOC is equal to or less than a predetermined value (for example, an allowable lower limit value or a value slightly higher than that).
  • a predetermined value for example, an allowable lower limit value or a value slightly higher than that.
  • the process proceeds to 114, where the charge amount (for example, charge power) of the high-voltage battery 20 is set to the sum of the power consumption of the auxiliary machines including the electric compressor 29. .
  • the charge amount (for example, charge power) of the high-voltage battery 20 is set to the sum of the power consumption of the auxiliary machines including the electric compressor 29. .
  • the power generation amount (for example, power generation power) of the first MG 12 or the MGs 12 and 13 is the total power consumption of the auxiliary machine including the electric compressor 29 that is the charge amount of the high-voltage battery 20.
  • the process proceeds to 105, where it is determined whether the behavior of the predicted SOC is deviated from the actual SOC behavior.
  • the SOC obtained by subtracting the amount of increase in the discharge amount due to the discharge increase control from the predicted time point of the predicted SOC to the current time from the predicted SOC when the discharge increase control is not executed is increased. It is obtained as the predicted SOC of the local point when control is executed.
  • the predicted SOC behavior deviates from the actual SOC behavior. It is determined whether or not.
  • the initial value of the predicted SOC is set to 105 so that the predicted SOC behavior is determined to be deviated from the actual SOC behavior. Therefore, when the routine proceeds to 105 for the first time after the activation of this routine, it is determined as “Yes” at 105 and the routine proceeds to 110.
  • the SOC prediction and discharge amount calculation routine of FIG. 4 is executed to predict the SOC in the planned travel route, and when it is determined that the high voltage battery 20 is saturated based on the predicted SOC, the discharge is performed.
  • Increase control is executed.
  • an assist discharge amount for example, discharge power
  • the processing proceeds to 106.
  • a change in the travel route it is determined whether or not a change in the travel route has occurred.
  • the travel route is changed, the road gradient, the vehicle speed, etc. change, and the change pattern of the travel mode, which is the travel output and travel pattern, changes, so the output of the high voltage battery 20 changes and the behavior of the SOC changes. To do. Therefore, the change of the travel route becomes a cause of SOC shift.
  • the SOC deviation factor is vehicle control in which the predicted SOC behavior is expected to deviate from the actual SOC behavior.
  • step 107 it is determined whether or not a change in the operating state of auxiliary equipment such as the electric air conditioner 24 and lights (for example, switch-on or switch-off) has occurred.
  • auxiliary equipment such as the electric air conditioner 24 and lights (for example, switch-on or switch-off)
  • the SOC deviation factor is vehicle control in which the predicted SOC behavior is expected to deviate from the actual SOC behavior.
  • step 108 it is determined whether or not a change in wind speed or direction has occurred.
  • the wind speed or the wind direction changes, the vehicle speed or the like changes, and the running output or running pattern changes. Therefore, the output of the high-voltage battery 20 changes and the SOC behavior changes. Therefore, changes in wind speed and direction become a cause of SOC shift.
  • the SOC deviation factor is an environmental change in which the behavior of the predicted SOC is expected to deviate from the actual behavior of the SOC.
  • the process proceeds to 109.
  • a change in road surface condition for example, road surface wetness due to rain, road surface snow accumulation due to snowfall, road surface freezing due to temperature drop, etc.
  • the SOC deviation factor is an environmental change in which the behavior of the predicted SOC is expected to deviate from the actual behavior of the SOC.
  • the SOC prediction and discharge amount calculation routine shown in FIG. 4 is a subroutine executed in 110 of the main control routine of FIG. 3, and serves as an SOC prediction unit and a discharge control unit.
  • the vehicle position information is acquired from the navigation device 45 or the like. Thereafter, the process proceeds to 202, where a planned travel route is predicted based on destination information from the navigation device 45 or the like, a route branch in the traveling direction, or the like.
  • the navigation device 45 serves as an acquisition unit and a route prediction unit.
  • the process proceeds to 203, and the behavior of the road gradient up to a predetermined distance ahead in the planned travel route is predicted based on the vehicle position information, the planned travel route, and the like. Thereafter, the process proceeds to 204, where the behavior of the vehicle speed up to a predetermined distance on the planned travel route is predicted based on the vehicle position information, the planned travel route, the speed limit information, the traffic information, the weather information, the peripheral information, and the like.
  • the process 203 serves as a road gradient prediction unit
  • the process 204 serves as a vehicle speed prediction unit.
  • the process proceeds to 205, and the behavior of the travel output up to a predetermined distance ahead on the planned travel route is calculated based on the prediction result of the road gradient and the vehicle speed. Based on the calculation result of the travel output, the behavior of charge / discharge power, which is the output of the high voltage battery 20 up to a predetermined distance ahead in the planned travel route, is calculated. Based on the calculation result of the output of the high-voltage battery 20, the SOC behavior up to a predetermined distance ahead in the planned travel route is predicted. In the present embodiment, the process 205 serves as an SOC prediction unit.
  • routine proceeds to 206, where it is determined whether or not the high voltage battery 20 is saturated so that the regenerative power cannot be charged, depending on whether or not the predicted SOC reaches the upper limit value.
  • the routine proceeds to 207, where the fuel consumption maximization charge / discharge amount setting (the same processing as 113 in FIG. 3) is performed. )I do.
  • the process proceeds to 208.
  • the EV discharge increase control can be performed by, for example, whether or not there is a period during which the travel output on the planned travel route is within a predetermined range.
  • the driving force is limited to implement the EV discharge increase control.
  • the driving force of the vehicle is limited to a predetermined upper guard value or less during a period in which the travel output is within a predetermined range.
  • the driving force of the vehicle is decreased by a predetermined decrease correction amount during a period in which the traveling output is within a predetermined range. As a result, the period during which the driving force of the vehicle is in the EV travel region is increased.
  • the process proceeds to 210, and the target vehicle speed or the upper limit vehicle speed is reduced according to the driving force after the driving force is limited in a period in which the traveling output is within the predetermined range.
  • the target vehicle speed or the upper limit vehicle speed is reduced according to the driving force after the driving force is limited in a period in which the traveling output is within the predetermined range.
  • the assist discharge amount calculation routine of FIG. 5 is executed, and the assist discharge amount for assist discharge increase control is calculated as necessary.
  • the processes 206 to 211 serve as a discharge control unit.
  • the assist discharge amount calculation routine shown in FIG. 5 first, at 301, the predicted SOC excess amount is calculated. In this case, as shown in FIG. 9A, the behavior of the predicted SOC excess amount up to a predetermined distance ahead in the planned travel route is calculated based on the behavior of the predicted SOC up to a predetermined distance ahead in the planned travel route.
  • the process proceeds to 302, and an increase in the EV discharge amount by the EV discharge increase control is calculated.
  • the EV discharge increase control up to a predetermined distance in the planned travel route The behavior of the increase in the amount of EV discharge due to is calculated.
  • the process proceeds to 303, and whether or not the required discharge increase amount can be secured by the EV discharge increase control, for example, whether or not the increase in the EV discharge amount by the EV discharge increase control in the planned travel route is greater than or equal to the predicted SOC excess amount.
  • the required discharge increase amount can be secured by the EV discharge increase control, for example, whether or not the increase in the EV discharge amount by the EV discharge increase control in the planned travel route is greater than or equal to the predicted SOC excess amount.
  • the process proceeds to 304, where the assist discharge increase control is prohibited and the assist discharge increase control is not performed. Thereafter, the process proceeds to 305, in which the fuel consumption maximizing charge / discharge amount setting (the same processing as 113 in FIG. 3) is performed.
  • an insufficient amount of discharge with respect to the required discharge increase (that is, a value corresponding to the predicted SOC excess when the EV discharge increase control is performed) is calculated.
  • the shortage of the required discharge increase amount up to the predetermined distance ahead on the planned travel route Calculate the discharge behavior of the minute.
  • the behavior of the predicted engine operation time up to a predetermined distance ahead on the planned travel route is calculated based on the behavior of the predicted engine operation state up to the predetermined distance ahead on the planned travel route. .
  • the process proceeds to 308 to calculate the assist discharge amount.
  • the shortage discharge amount is divided by the predicted engine operation time to obtain an increase in assist discharge amount, and the maximum value is finally determined.
  • Increased amount of assist discharge is calculated so that the increase amount of the assist discharge amount is increased with respect to the normal assist discharge amount in the planned travel route.
  • the SOC in the planned travel route is predicted based on the prediction result of the road gradient and the vehicle speed in the planned travel route of the vehicle.
  • discharge increase control is executed to increase the discharge amount of the high voltage battery 20 in advance so that the high voltage battery 20 is not saturated based on the predicted SOC. .
  • the discharge increase control has an assist discharge increase control and an EV discharge increase control
  • the discharge control unit has a first function for executing the assist discharge increase control and a second function for executing the EV discharge increase control.
  • the assist discharge is performed. Do not implement increase control.
  • the difference between the required discharge increase amount that is insufficient with respect to the required discharge increase amount and the discharge amount increase amount by the EV discharge increase control is determined by the assist discharge increase control. Make up for the increase in discharge.
  • the EV discharge increase control is prioritized and executed over the assist discharge increase control. In this way, while ensuring the required amount of increase in discharge, the amount of increase in discharge due to EV discharge increase control can be increased as much as possible, and the amount of increase in discharge due to assist discharge increase control can be reduced as much as possible. It can be improved effectively.
  • the discharge increase control after the discharge increase control is started, it is determined whether the predicted SOC behavior is deviated from the actual SOC behavior or whether an SOC deviation factor has occurred. As a result, when it is determined that the predicted SOC behavior is deviated from the actual SOC behavior, or when it is determined that the SOC deviation factor has occurred, the prediction of the SOC on the planned travel route is performed again. Correct the discharge increase control. Thereby, even when the behavior of the predicted SOC is deviated from the actual behavior of the SOC, the predicted SOC can be corrected by performing the prediction of the SOC again.
  • the discharge increase control is corrected based on the corrected predicted SOC, and the corrected discharge increase control is performed so that the SOC does not reach the upper limit value, thereby preventing the high voltage battery 20 from being saturated. can do. Thereby, it is possible to reliably prevent the high-voltage battery 20 from being saturated, to effectively use the regenerative power generation, and to effectively improve fuel efficiency.
  • the MG 12 when the actual SOC becomes a predetermined value or less, discharging of the high voltage battery 20 is prohibited, and the MG 12 (or MG 12, 13) is rotationally driven by the power of the engine 11 to rotate the MG 12 (or MG12, 13) generates electricity. If it does in this way, the excessive fall of SOC can be controlled.
  • the discharge increase control is prohibited. Thereby, deterioration of the fuel consumption by the discharge increase control based on the uncertain predicted SOC can be prevented.
  • the discharge increase control is prohibited when the high voltage battery 20 is deteriorated (that is, the deterioration state of the high voltage battery 20 is not less than a predetermined value).
  • the target vehicle speed and the upper limit vehicle speed are reduced according to the driving force after the driving force is limited, thereby reducing the vehicle speed.
  • the present invention is not limited to this, and for example, the vehicle speed may be reduced by reducing the target vehicle speed or the upper limit vehicle speed by a predetermined value set in advance.
  • the method of giving priority to the EV discharge increase control over the assist discharge increase control is not limited to the method described in the first embodiment, and may be changed as appropriate.
  • the EV discharge increase control and the assist discharge increase control may be performed such that the discharge amount increase by the EV discharge increase control is larger than the discharge amount increase by the assist discharge increase control.
  • the assist discharge amount may be calculated as follows. Referring to the assist discharge amount map shown in FIG. 10, the assist discharge amount corresponding to the travel output of the vehicle is calculated.
  • the assist discharge amount map is set so that the assist discharge amount increases as the traveling output of the vehicle increases, and the assist discharge amount decreases as the traveling output of the vehicle decreases.
  • the discharge power of the high voltage battery 20 by the assist discharge which is the assist discharge power is increased as the traveling output of the vehicle is increased, and the assist discharge power is decreased as the traveling output of the vehicle is decreased.
  • the engine 11 can be used in a region where the efficiency of the engine 11 is high without reducing the output of the engine 11 and the fuel efficiency is high. Can drive.
  • the traveling output of the vehicle is large, even if the assist discharge power is increased, the output of the engine 11 can be increased and the engine can be operated in a region where the efficiency of the engine 11 is high.
  • Example 2 of the present disclosure will be described with reference to FIG.
  • parts that are substantially the same as or similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified, and parts that are different from those in the first embodiment are mainly described.
  • an engine 11 and one MG 12 are mounted as a power source of the vehicle.
  • the power of the output shaft of the engine 11 is transmitted to the transmission 14 via one MG 12.
  • the present disclosure may be applied to a hybrid vehicle having such a configuration.
  • the clutch is not provided in the power transmission path from the engine 11 to the transmission 14, but the present invention is not limited to this.
  • a clutch is provided between the engine 11 and the MG 12, or the MG 12 and the transmission are changed.
  • a clutch may be provided between the machine 14 and the machine 14.
  • a clutch may be built in the transmission 14. Further, the transmission 14 may be omitted.
  • Example 3 of the present disclosure will be described with reference to FIG.
  • parts that are substantially the same as or similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified, and parts that are different from those in the first embodiment are mainly described.
  • an engine 11 and two MGs 12 and 13 are mounted as a power source of the vehicle.
  • the output shaft of engine 11, the rotating shaft of first MG 12, and the rotating shaft of second MG 13 are connected via planetary gear mechanism 53 that is a power split mechanism, and the rotating shaft of second MG 13 is connected to drive shaft 54.
  • the first MG 12 and the second MG 13 exchange power with the high voltage battery 20 via the first inverter 19A and the second inverter 19B, respectively.
  • the present disclosure may be applied to a hybrid vehicle having such a configuration.
  • this indication is not limited to the hybrid vehicle of the structure shown in FIG.1, FIG.11, FIG.12, It can implement by applying to the hybrid vehicle of the various structures carrying an engine and MG as a motive power source of a vehicle.
  • the method of determining whether or not the behavior of the predicted SOC is deviated from the actual behavior of the SOC is not limited to the method described in the above embodiment, and may be changed as appropriate.
  • the difference between the current predicted SOC when the discharge increase control is not executed and the SOC obtained by adding the increase in discharge amount by the discharge increase control from the predicted time point of the predicted SOC to the current time to the actual SOC at the local point is a predetermined value. In the above case, it may be determined that the behavior of the predicted SOC is deviated from the actual behavior of the SOC.
  • the present invention is not limited to this, and whether or not other vehicle control (unpredicted stopping, sudden acceleration, sudden deceleration, etc.) or environmental change (for example, change in temperature, atmospheric pressure, etc.) has occurred as a cause of SOC deviation. It may be determined.
  • the function of generating electric power by rotating the MG with the power of the engine by prohibiting the discharge of the high voltage battery, and the discharge increase control when it is difficult to predict the planned travel route At least one of a function for prohibiting discharge and a function for prohibiting discharge increase control when the deterioration state of the battery is greater than or equal to a predetermined value may be omitted.
  • the hybrid ECU 39 executes the routines shown in FIGS.
  • each routine may be executed by an ECU other than the hybrid ECU 39 (for example, at least one of the engine ECU 40, the MG-ECU 42, and the like).
  • each routine may be executed by both the hybrid ECU 39 and another ECU.
  • some or all of the functions executed by the ECU may be configured by hardware using one or a plurality of ICs.

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Abstract

車両の制御装置は、車両の動力源となるエンジン(11)及びモータジェネレータ(12、13)と、モータジェネレータと電力を授受するバッテリ(20)とを備え、車両を制動する際にモータジェネレータで回生発電した電力である回生電力をバッテリに充電する車両の制御装置において、車両の走行予定経路における道路勾配及び車速の予測結果に基づいて走行予定経路におけるバッテリの残容量を表すSOCを予測するSOC予測部(39、50、205)と、SOC予測部で予測したSOCに基づいてバッテリが回生電力を充電できない飽和状態になると判定した場合に、バッテリが飽和状態にならないように予めバッテリの放電量を増加させる放電増加制御を実行する放電制御部(39,52、206~211)とを備え、放電制御部は、放電増加制御として、エンジンの動力とモータジェネレータの動力の両方で車両を走行させるアシスト走行でバッテリの放電量を増加させるアシスト放電増加制御を実施する第1機能と、車速を低減してモータジェネレータの動力のみで車両を走行させるEV走行の機会を増加させることでバッテリの放電量を増加させるEV放電増加制御を実施する第2機能とを有し、EV放電増加制御を実施可能な場合には、アシスト放電増加制御よりもEV放電増加制御を優先して実施する。

Description

車両の制御装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2015年12月7日に出願された日本特許出願番号2015-238987号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、車両の動力源となるエンジン及びモータジェネレータを備えた車両の制御装置に関するものである。
 近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源としてエンジンとモータジェネレータ(MG)とを搭載したハイブリッド車が注目されている。このハイブリッド車においては、車両を制動する際にMGで回生発電した電力(回生電力)をバッテリに充電することで、MGの動力を使うアシスト走行やEV走行の実施可能時間を長くして燃費を向上させる。
 しかし、長い下り坂で回生発電し続けると、バッテリの残容量を表すSOCが上限値に到達してバッテリが回生電力を充電できない飽和状態になってしまう可能性ある。
 そこで、特許文献1に記載されているように、ナビゲーション装置からの道路情報に基づいて、下り走行工程直前までの走行工程でバッテリを中間領域以下の残容量まで放電させる深放電制御を行う。
特開2002-171603号公報
 本発明者は、バッテリが回生電力を充電できない飽和状態になると予測した場合に、バッテリが飽和状態にならないように予めバッテリの放電量を増加させる放電増加制御を実行することで、回生発電を有効利用して燃費を向上させるシステムを研究している。しかし、放電増加制御として、エンジンの動力とMGの動力の両方で車両を走行させるアシスト走行でバッテリの放電量を増加させるアシスト放電増加制御を実施する場合、次のような事項が発生する可能性がある。アシスト走行ではバッテリの放電電力増加分であるMGの出力増加分だけエンジンの出力を低下させることになる。このため、アシスト放電増加制御による放電量増加分が多いと、アシスト走行時にエンジンの出力が低い領域であるエンジンの効率が低い領域でエンジンを運転する機会が増加して、燃費向上効果が低下してしまう可能性がある。
 本開示の目的は、燃費を効果的に向上させることができる車両の制御装置を提供することにある。
 本開示の一態様による車両の制御装置は、車両の動力源となるエンジン及びモータジェネレータと、モータジェネレータと電力を授受するバッテリとを備え、車両を制動する際にモータジェネレータで回生発電した電力である回生電力をバッテリに充電する車両の制御装置において、車両の走行予定経路における道路勾配及び車速の予測結果に基づいて走行予定経路におけるバッテリの残容量を表すSOCを予測するSOC予測部と、SOC予測部で予測したSOCに基づいてバッテリが回生電力を充電できない飽和状態になると判定した場合に、バッテリが飽和状態にならないように予めバッテリの放電量を増加させる放電増加制御を実行する放電制御部とを備え、放電制御部は、放電増加制御として、エンジンの動力とモータジェネレータの動力の両方で車両を走行させるアシスト走行でバッテリの放電量を増加させるアシスト放電増加制御を実施する第1機能と、車速を低減してモータジェネレータの動力のみで車両を走行させるEV走行の機会を増加させることでバッテリの放電量を増加させるEV放電増加制御を実施する第2機能とを有し、EV放電増加制御を実施可能な場合には、アシスト放電増加制御よりもEV放電増加制御を優先して実施する。
 この構成では、車両の走行予定経路における道路勾配及び車速の予測結果に基づいて走行予定経路におけるSOCである予測SOCを予測する。その予測SOCに基づいてバッテリが飽和状態になると判定または予測した場合に、バッテリが飽和状態にならない(つまりSOCが上限値に到達しない)ように予めバッテリの放電量を増加させる放電増加制御を実行する。これにより、バッテリが飽和状態になることを防止して、回生発電を有効利用することができ、燃費を向上させることができる。
 また、放電増加制御は、アシスト走行でバッテリの放電量を増加させるアシスト放電増加制御と、車速を低減してEV走行の機会を増加させることでバッテリの放電量を増加させるEV放電増加制御とを有する。さらに、放電制御部は、アシスト放電増加制御を実施する第1機能と、EV放電増加制御を実施する第2機能とを有する。しかし、アシスト走行ではバッテリの放電電力増加分であるモータジェネレータの出力増加分だけエンジンの出力を低下させることになる。このため、アシスト放電増加制御による放電量増加分が多いと、アシスト走行時にエンジンの出力が低い領域であるエンジンの効率が低い領域でエンジンを運転する機会が増加して、燃費向上効果が低下してしまう可能性がある。
 そこで、EV放電増加制御を実施可能な場合には、アシスト放電増加制御よりもEV放電増加制御を優先して実施する。これにより、EV放電増加制御による放電量増加分を多くして、アシスト放電増加制御による放電量増加分を少なくすることができる。これにより、アシスト走行時にエンジンの効率が低い領域でエンジンを運転する機会が増加することを抑制して、燃費を効果的に向上させることができる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は本開示の実施例1におけるハイブリッド車の制御システムの概略構成を示す図であり、 図2はSOC予測及び放電増加制御の機能を示すブロック図であり、 図3はメイン制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートであり、 図4はSOC予測及び放電量算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートであり、 図5はアシスト放電量算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートであり、 図6は経路予測が困難か否かの判定方法を説明する図であり、 図7は燃費最大化充放電量のマップの一例を概念的に示す図であり、 図8は予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれているか否かの判定方法を説明する図であり、 図9はアシスト放電量の算出方法を説明する図であり、 図10は実施例1の変形例におけるアシスト放電量のマップの一例を概念的に示す図であり、 図11は実施例2のハイブリッド車の制御システムの概略構成を示す図であり、 図12は実施例3のハイブリッド車の制御システムの概略構成を示す図である。
 以下、本開示を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。
 本開示の実施例1を図1乃至図10に基づいて説明する。
 まず、図1に基づいてハイブリッド車の制御システムの概略構成を説明する。
 車両の動力源として内燃機関であるエンジン11と第1モータジェネレータ(第1MG)12と第2モータジェネレータ(第2MG)13とが搭載されている。エンジン11の出力軸であるクランク軸の動力がMG12,13を介して変速機14に伝達される。この変速機14の出力軸の動力がデファレンシャルギヤ機構15や車軸16等を介して車輪17である駆動輪に伝達される。変速機14は、複数段の変速段の中から変速段を段階的に切り換える有段変速機であっても良いし、無段階に変速する無段変速機(CVT)であっても良い。第1MG12と第2MG13との間には、動力伝達を断続するためのクラッチ18が設けられている。
 また、MG12,13を駆動するインバータ19が高圧バッテリ20に接続され、MG12,13がインバータ19を介して高圧バッテリ20と電力を授受する。高圧バッテリ20には、DC-DCコンバータ21を介して低圧バッテリ22が接続されている。高圧バッテリ20と低圧バッテリ22は、いずれも充放電可能なバッテリである。更に、DC-DCコンバータ21には、高圧バッテリ20からDC-DCコンバータ21を介して供給される電力又は低圧バッテリ22から供給される電力を消費する低圧負荷が接続されている。この低圧負荷は、例えば、電動ウォータポンプ27、ブロアファン28等である。
 また、エンジン11の冷却水の熱を利用する温水暖房装置23と、電気で冷暖房する電気空調装置24(例えばヒートポンプ装置)とが搭載されている。
 温水暖房装置23は、エンジン11の冷却水通路(ウォータジャケット)に、暖房用の温水回路25が接続されている。この温水回路25に、暖房用のヒータコア26と電動ウォータポンプ27が設けられている。この電動ウォータポンプ27によりエンジン11とヒータコア26との間で冷却水(温水)を循環させる。ヒータコア26の近傍には、温風を発生させるブロアファン28が配置されている。
 電気空調装置24は、電動コンプレッサ29、アキュムレータ30、室外熱交換器31、膨張弁32、室内熱交換器33等から構成されている。電動コンプレッサ29には、高圧バッテリ20から電力が供給される。
 また、アクセルセンサ34によってアクセル開度であるアクセルペダルの操作量が検出される。シフトスイッチ35によってシフトレバーの操作位置が検出される。ブレーキスイッチ36によってブレーキ操作(又はブレーキセンサによってブレーキ操作量)が検出される。車速センサ37によって車速が検出される。バッテリ温度センサ38によって高圧バッテリ20の温度が検出される。
 ハイブリッドECU39は、車両全体を総合的に制御する制御装置であり、上述した各種のセンサやスイッチの出力信号を読み込んで、車両の運転状態を検出する。このハイブリッドECU39は、エンジンECU40とAT-ECU41とMG-ECU42とエアコンECU43との間で制御信号やデータ信号等を送受信する。本実施形態では、ハイブリッドECU39は、車両の制御装置である。
 エンジンECU40は、エンジン11の運転を制御する制御装置である。AT-ECU41は、変速機14を制御する制御装置である。MG-ECU42は、インバータ19を制御してMG12,13を制御すると共にDC-DCコンバータ21を制御する制御装置である。エアコンECU43は、温水暖房装置23及び電気空調装置24(例えば電動ウォータポンプ27、ブロアファン28、電動コンプレッサ29等)を制御する制御装置である。
 ハイブリッドECU39は、各ECU40~43によって車両の運転状態に応じて、エンジン11、変速機14、MG12,13、DC-DCコンバータ21、温水暖房装置23、電気空調装置24等を制御する。更に、ハイブリッドECU39は、高圧バッテリ20を監視する電源ECU44や、ナビゲーション装置45との間でも制御信号やデータ信号等を送受信する。
 その際、ハイブリッドECU39は、走行モードを、例えば、エンジン走行モードとアシスト走行モードとEV走行モードとの間で切り換える。エンジン走行モードでは、エンジン11の動力のみで車輪17を駆動して車両を走行させるエンジン走行を行う。アシスト走行モードでは、エンジン11の動力と第2MG13又はMG12,13の動力の両方で車輪17を駆動して車両を走行させるアシスト走行を行う。EV走行モードでは、第2MG13又はMG12,13の動力のみで車輪17を駆動して車両を走行させるEV走行を行う。
 また、ハイブリッドECU39は、車両を制動する際(例えばアクセルオフ時やブレーキオン時に制動力を発生させる際)に、走行モードを回生発電モードに切り換える。この回生発電モードでは、車輪17の動力で第2MG13又はMG12,13を駆動することで、車両の運動エネルギを第2MG13又はMG12,13で電気エネルギに変換する回生発電を行い、その発電電力である回生電力を高圧バッテリ20に充電する。これにより、アシスト走行やEV走行の実施可能時間を長くして燃費を向上させることができる。
 しかし、長い下り坂で回生発電し続けると、高圧バッテリ20の残容量を表すSOCが上限値に到達して高圧バッテリ20が回生電力を充電できない飽和状態になってしまう可能性ある。SOCは、例えば、次式により定義される。
      SOC=残容量/満充電容量×100
 そこで、本実施例1では、高圧バッテリ20が回生電力を充電できない飽和状態になることを防止するために、ハイブリッドECU39により図3乃至図5の各ルーチンを実行することで、次のような制御を行う。
 車両の走行予定経路における道路勾配及び車速の予測結果に基づいて走行予定経路におけるSOCである予測SOCを予測する。予測SOCに基づいて高圧バッテリ20が飽和状態になると判定または予測した場合に、予測SOCに基づいて高圧バッテリ20が飽和状態にならない(つまりSOCが上限値に到達しない)ように予め高圧バッテリ20の放電量を増加させる放電増加制御を実行する。これにより、高圧バッテリ20が飽和状態になることを防止して、回生発電を有効利用できるようにして、燃費を向上させる。
 その際、放電増加制御として、アシスト走行で高圧バッテリ20の放電量を増加させるアシスト放電増加制御や、車速を低減してEV走行の機会を増加させることで高圧バッテリ20の放電量を増加させるEV放電増加制御を実施する。しかし、アシスト走行では高圧バッテリ20の放電電力増加分であるMG12,13の出力増加分だけエンジン11の出力を低下させることになる。このため、アシスト放電増加制御による放電量増加分が多いと、アシスト走行時にエンジン11の出力が低い領域であるエンジン11の効率が低い領域でエンジン11を運転する機会が増加して、燃費向上効果が低下してしまう可能性がある。
 そこで、EV放電増加制御を実施可能な場合には、アシスト放電増加制御よりもEV放電増加制御を優先して実施することで、EV放電増加制御による放電量増加分を多くして、アシスト放電増加制御による放電量増加分を少なくする。この際、高圧バッテリ20が飽和状態になるのを回避するのに必要な放電量の増加量である必要放電増加量をEV放電増加制御で確保できる場合には、アシスト放電増加制御を実施しない。一方、必要放電増加量をEV放電増加制御で確保できない場合には、必要放電増加量に対する不足分である必要放電増加量とEV放電増加制御による放電量増加分との差をアシスト放電増加制御による放電量増加分で補う。これにより、アシスト放電増加制御よりもEV放電増加制御を優先して実施する。本実施形態では、ハイブリッドECU39は道路勾配予測部46と、車速予測部47と、走行出力算出部48と、バッテリ出力算出部49と、SOC予測部50と、アシスト放電量算出部51と、HV制御部52と、EV放電増加制御部55と、速度制御部56とを有する。
 具体的には、図2に示すように、まず、道路勾配予測部46で、ナビゲーション装置45やロケータ等からの自車位置情報、走行経路情報等に基づいて、走行予定経路における所定距離先(例えば10km先)までの道路勾配の挙動を予測する。
 また、車速予測部47で、ナビゲーション装置やロケータ等からの自車位置情報、走行経路情報、制限速度情報や、高度運転支援システム等からの交通情報、気象情報、周辺情報等に基づいて、走行予定経路における所定距離先までの車速の挙動を予測する。
 この後、走行出力算出部48で、走行予定経路における道路勾配及び車速の予測結果に基づいて、走行予定経路における所定距離先までの走行出力の挙動を算出または予測する。
 この後、バッテリ出力算出部49で、走行予定経路における走行出力の算出結果に基づいて、走行予定経路における所定距離先までの高圧バッテリ20の出力である充放電電力の挙動を算出または予測する。この場合、例えば、走行予定経路における走行出力の挙動に基づいて、走行予定経路における走行パターンである走行モードの変化パターンを予測する。エンジン走行モードでは、エンジン走行時のMG12,13の出力(例えば発電電力)と補機(例えば電動コンプレッサ29等)の消費電力等に基づいて高圧バッテリ20の出力を算出する。アシスト走行モードでは、アシスト走行時のMG12,13の出力(例えば消費電力)と補機の消費電力等に基づいて高圧バッテリ20の出力を算出する。EV走行モードでは、EV走行時のMG12,13の出力(例えば消費電力)と補機の消費電力等に基づいて高圧バッテリ20の出力を算出する。回生発電モードでは、回生発電時のMG12,13の出力(例えば発電電力)と補機の消費電力等に基づいて高圧バッテリ20の出力を算出する。
 この後、SOC予測部50で、走行予定経路における高圧バッテリ20の出力の算出結果に基づいて、走行予定経路における所定距離先までのSOCの挙動を予測する。その予測SOCが上限値(例えば満充電状態又はそれに近い状態に相当する値)に到達するか否かによって、高圧バッテリ20が回生電力を充電できない飽和状態になるか否かを判定する。高圧バッテリ20が飽和状態になると判定した場合には、予測SOCの挙動に基づいて、走行予定経路における予測SOC超過量の挙動を算出する。この場合、例えば、上限値を越える分の回生発電量(例えば飽和状態でなければ充電できると予測される回生電力量の積算値)を予測SOC超過量として算出する。この予測SOC超過量が必要放電増加量である高圧バッテリ20が飽和状態になるのを回避するのに必要な放電量の増加量に相当する。
 また、高圧バッテリ20が飽和状態になると判定した場合には、EV放電増加制御部55で、EV放電増加制御を実施可能か否かを、例えば、走行予定経路における走行出力が所定範囲内となる期間があるか否かによって判定する。この所定範囲は、例えば、車両の駆動力を制限してもドライバビリティ等への悪影響が少ない範囲に設定されている。
 EV放電増加制御を実施可能と判定した場合には、EV放電増加制御を実施するための駆動力制限を行う。この駆動力制限では、走行出力が所定範囲内となる期間において車両の駆動力を所定の上限ガード値以下に制限する。この上限ガード値は、例えば、EV走行領域(EV走行モードになる駆動力の領域)の上限値又はそれよりも少し小さい値に設定されている。或は、走行出力が所定範囲内となる期間において車両の駆動力を所定の減少補正量だけ低下させる。これにより、車両の駆動力がEV走行領域となる期間を増加させる。
 この後、速度制御部56で、走行出力が所定範囲内となる期間において駆動力制限後の駆動力に応じて目標車速である車速の目標値又は上限車速である車速の上限値を低下させる。この目標車速又は上限車速を用いて、HV制御部52で、エンジン11やMG12,13等を制御することによって、車速を低減してEV走行の機会を増加させることで高圧バッテリ20の放電量を増加させるEV放電増加制御を実施する。
 更に、EV放電増加制御部55では、走行予定経路におけるEV放電増加制御によるEV放電量増加分の挙動を算出する。この場合、例えば、EV放電増加制御を実施した場合のEV放電量であるEV走行による高圧バッテリ20の放電量と、EV放電増加制御を実施しない場合のEV放電量との差の積算値を、EV放電増加制御によるEV放電量増加分として算出する。
 また、アシスト放電量算出部51で、必要放電増加量をEV放電増加制御で確保できるか否かを、例えば、走行予定経路においてEV放電増加制御によるEV放電量増加分が予測SOC超過量以上になるか否かによって判定する。
 必要放電増加量をEV放電増加制御で確保できると判定した場合には、アシスト放電増加制御を実施しない。この場合、例えば、燃費最大化充放電設定により高圧バッテリ20の充電量又は放電量を設定して、走行予定経路における通常のアシスト放電量であるアシスト走行による高圧バッテリ20の放電量を算出する。
 一方、必要放電増加量をEV放電増加制御だけでは確保できないと判定した場合には、必要放電増加量に対する不足分の放電量をアシスト放電増加制御による放電量増加分で補う。この場合、例えば、予測SOC超過量とEV放電増加制御による放電量増加分との差を必要放電増加量に対する不足分の放電量として算出する。この不足分の放電量から求めたアシスト放電量増加分を走行予定経路における通常のアシスト放電量に対して増加させるように、走行予定経路におけるアシスト放電増加制御用のアシスト放電量を算出する。この際、アシスト放電増加制御を実行しない場合とアシスト放電増加制御を実行した場合とで、高圧バッテリ20の出力の挙動が変化するが、走行出力がほぼ同じになるように、エンジン11の出力を設定すれば良い。また、予測SOCが最初に上限値に到達すると予測される回生発電の開始前までの放電増加制御であるEV放電増加制御とアシスト放電増加制御で予測SOC超過量以上の電力量を消費するようにアシスト放電量を設定するようにしても良い。或は、予測SOCが最初に上限値に到達すると予測される回生発電の開始前までの放電増加制御と、予測SOCが2回目以降に上限値に到達すると予測される回生発電の開始前の放電増加制御で、予測SOC超過量以上の電力量を消費するようにアシスト放電量を設定するようにしても良い。
 この後、HV制御部52で、走行予定経路におけるアシスト放電増加制御用のアシスト放電量を実現するようにエンジン11やMG12,13等を制御することで、アシスト走行で高圧バッテリ20の放電量を増加させるアシスト放電増加制御を実施する。
 また、放電増加制御の開始後に、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれているか又は予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれると予想される車両制御又は環境変化であるSOCずれ要因が発生したか否かを判定する。その結果、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれていると判定された場合又はSOCずれ要因が発生したと判定された場合に、走行予定経路におけるSOCの予測を再度実施して放電増加制御を修正する。これにより、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれる場合でも、SOCの予測を再度実施することで予測SOCを修正することができる。更に、修正後の予測SOCに基づいて放電増加制御を修正して、修正後の放電増加制御により、SOCが上限値に到達しないように制御して、高圧バッテリ20が飽和状態になることを防止することができる。
 以下、本実施例1でハイブリッドECU39が実行する図3乃至図5の各ルーチンの処理内容を説明する。
 図3に示すメイン制御ルーチンは、ハイブリッドECU39の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、101で、走行予定経路の予測が困難か否かを判定する。この場合、車両の目的地情報が得られず且つ進行方向の経路分岐数が所定値(例えば1又は2)以上の場合に、走行予定経路の予測が困難と判定する。
 図6(a)に示すように、目的地情報があれば、進行方向の経路分岐があっても、走行予定経路を予測することができる。また、図6(b)に示すように、目的地情報がなくても、進行方向の経路分岐がないか又は少なければ、走行予定経路を予測することができる。従って、図6(c)に示すように、目的地情報が得られず且つ進行方向の経路分岐数が所定値以上の場合には、走行予定経路の予測が困難と判定することができる。
 この101で、走行予定経路の予測が困難と判定された場合には、112に進み、放電増加制御を禁止する。
 この後、113に進み、燃費最大化充放電量設定を行う。この燃費最大化充放電量設定では、図7に示す燃費最大化充放電量のマップを参照して、車両の走行出力に応じて燃費が最大となるように高圧バッテリ20の充電量(例えば充電電力)又は放電量(例えば放電電力)を設定する。ハイブリッドECU39は、この充電量又は放電量を実現するようにエンジン11やMG12,13等を制御する。
 一方、上記101で、走行予定経路の予測が困難ではない(つまり走行予定経路を予測することができる)と判定された場合には、102に進む。この102で、高圧バッテリ20が劣化している(つまり高圧バッテリ20の劣化状態が所定以上)か否かを、例えば、高圧バッテリ20の温度、電圧、内部抵抗等のうちの少なくとも一つに基づいて判定する。
 上記102で、高圧バッテリ20が劣化していると判定された場合には、112に進み、放電増加制御を禁止する。この後、113に進み、燃費最大化充放電量設定を行う。
 一方、上記102で、高圧バッテリ20が劣化していないと判定された場合には、103に進み、高圧バッテリ20の実際のSOCを計測する。
 この後、104に進み、実際のSOCが所定値(例えば許容下限値又はそれよりも少し高い値)以下か否かを判定する。
 この104で、実際のSOCが所定値以下と判定された場合には、114に進み、高圧バッテリ20の充電量(例えば充電電力)を電動コンプレッサ29を含む補機の消費電力の総和に設定する。これにより、高圧バッテリ20の放電を禁止してエンジン11の動力で第1MG12又はMG12,13を回転駆動して第1MG12又はMG12,13で発電する。この際、第1MG12又はMG12,13の発電量(例えば発電電力)は、高圧バッテリ20の充電量である電動コンプレッサ29を含む補機の消費電力の総和とする。
 一方、上記104で、実際のSOCが所定値よりも高いと判定された場合には、105に進み、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれているか否かを判定する。この場合、図8に示すように、放電増加制御を実行しない場合の現時点の予測SOCから、その予測SOCの予測時点から現時点までの放電増加制御による放電量増加分を差し引いたSOCを、放電増加制御を実行した場合の現地点の予測SOCとして求める。この放電増加制御を実行した場合の現地点の予測SOCと、現地点の実際のSOCとの差Aが所定値以上か否かによって、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれているか否かを判定する。
 尚、予測SOCの初期値は、この105で、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれていると判定されるような値に設定されている。従って、本ルーチンの起動後に最初に105に進んだときには、この105で「Yes」と判定されて、110に進む。この110で、図4のSOC予測及び放電量算出ルーチンを実行することで、走行予定経路におけるSOCを予測し、その予測SOCに基づいて高圧バッテリ20が飽和状態になると判定した場合には、放電増加制御を実行する。アシスト放電増加制御を実施する場合には、アシスト放電増加制御用のアシスト放電量(例えば放電電力)を算出する。
 その後、上記105で、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれていないと判定された場合には、106に進む。この106で、走行経路の変更が発生したか否かを判定する。走行経路が変更されると、道路勾配や車速等が変化して、走行出力や走行パターンである走行モードの変化パターンが変化するため、高圧バッテリ20の出力が変化して、SOCの挙動が変化する。従って、走行経路の変更は、SOCずれ要因となる。この場合、SOCずれ要因は、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれると予想される車両制御である。
 上記106で、走行経路の変更が発生していないと判定された場合には、107に進む。この107で、電気空調装置24やライト等の補機の作動状態の変化(例えばスイッチオン又はスイッチオフ等)が発生したか否かを判定する。補機の作動状態が変化すると、補機の消費電力が変化するため、高圧バッテリ20の出力が変化して、SOCの挙動が変化する。従って、補機の作動状態の変化は、SOCずれ要因となる。この場合、SOCずれ要因は、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれると予想される車両制御である。
 上記107で、補機の作動状態の変化が発生していないと判定された場合には、108に進む。この108で、風速又は風向の変化が発生したか否かを判定する。風速や風向が変化すると、車速等が変化して、走行出力や走行パターンが変化するため、高圧バッテリ20の出力が変化して、SOCの挙動が変化する。従って、風速や風向の変化は、SOCずれ要因となる。この場合、SOCずれ要因は、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれると予想される環境変化である。
 上記108で、風速や風向の変化が発生していないと判定された場合には、109に進む。この109で、路面状態の変化(例えば、降雨による路面の濡れ、降雪による路面の積雪、温度低下による路面の凍結等)が発生したか否かを判定する。路面状態が変化すると、車速等が変化して、走行出力や走行パターンが変化するため、高圧バッテリ20の出力が変化して、SOCの挙動が変化する。従って、路面状態の変化は、SOCずれ要因となる。この場合、SOCずれ要因は、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれると予想される環境変化である。
 上記109で、路面状態の変化が発生していないと判定された場合には、111に進み、前回算出したアシスト放電増加制御用のアシスト放電量を維持する。
 その後、上記105~109のいずれかで「Yes」と判定された場合、つまり、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれていると判定された場合又はSOCずれ要因が発生したと判定された場合には、110に進む。この110で、再び、図4のSOC予測及び放電量算出ルーチンを実行することで、走行予定経路におけるSOCの予測を再度実施して放電増加制御を修正する。
 図4に示すSOC予測及び放電量算出ルーチンは、図3のメイン制御ルーチンの110で実行されるサブルーチンであり、SOC予測部及び放電制御部としての役割を果たす。
 本ルーチンが起動されると、まず、201で、ナビゲーション装置45等から自車位置情報を取得する。この後、202に進み、ナビゲーション装置45等からの目的地情報や進行方向の経路分岐等に基づいて走行予定経路を予測する。本実施形態では、ナビゲーション装置45は、取得部および経路予測部としての役割を果たす。
 この後、203に進み、自車位置情報、走行予定経路等に基づいて、走行予定経路における所定距離先までの道路勾配の挙動を予測する。この後、204に進み、自車位置情報、走行予定経路、制限速度情報、交通情報、気象情報、周辺情報等に基づいて、走行予定経路における所定距離先までの車速の挙動を予測する。本実施形態では、203の処理が道路勾配予測部としての役割を果たし、204の処理が車速予測部としての役割を果たす。
 この後、205に進み、道路勾配及び車速の予測結果に基づいて、走行予定経路における所定距離先までの走行出力の挙動を算出する。この走行出力の算出結果に基づいて、走行予定経路における所定距離先までの高圧バッテリ20の出力である充放電電力の挙動を算出する。この高圧バッテリ20の出力の算出結果に基づいて、走行予定経路における所定距離先までのSOCの挙動を予測する。本実施形態では、205の処理がSOC予測部としての役割を果たす。
 この後、206に進み、予測SOCが上限値に到達するか否かによって、高圧バッテリ20が回生電力を充電できない飽和状態になるか否かを判定する。
 この206で、高圧バッテリ20が飽和状態にならない(つまり予測SOCが上限値に到達しない)と判定された場合には、207に進み、燃費最大化充放電量設定(図3の113と同じ処理)を行う。
 一方、上記206で、高圧バッテリ20が飽和状態になる(つまり予測SOCが上限値に到達する)と判定された場合には、208に進む。この208で、EV放電増加制御を実施可能か否かを、例えば、走行予定経路における走行出力が所定範囲内となる期間があるか否かによって判定する。
 この208で、EV放電増加制御を実施可能と判定された場合には、209に進む。この209で、EV放電増加制御を実施するための駆動力制限を行う。この駆動力制限では、走行出力が所定範囲内となる期間において車両の駆動力を所定の上限ガード値以下に制限する。或は、走行出力が所定範囲内となる期間において車両の駆動力を所定の減少補正量だけ低下させる。これにより、車両の駆動力がEV走行領域となる期間を増加させる。
 この後、210に進み、走行出力が所定範囲内となる期間において駆動力制限後の駆動力に応じて目標車速又は上限車速を低下させる。この目標車速又は上限車速を用いてエンジン11やMG12,13等を制御することによって、車速を低減してEV走行の機会を増加させることで高圧バッテリ20の放電量を増加させるEV放電増加制御を実施する。この後、211に進む。
 一方、上記208で、EV放電増加制御を実施可能ではない判定された場合には、209,210の処理を実行せずに、211に進む。
 この211で、図5のアシスト放電量算出ルーチンを実行して、必要に応じてアシスト放電増加制御用のアシスト放電量を算出する。本実施形態では、206~211の処理が放電制御部としての役割を果たす。図5に示すアシスト放電量算出ルーチンでは、まず、301で、予測SOC超過量を算出する。この場合、図9(a)に示すように、走行予定経路における所定距離先までの予測SOCの挙動に基づいて、走行予定経路における所定距離先までの予測SOC超過量の挙動を算出する。
 この後、302に進み、EV放電増加制御によるEV放電量増加分を算出する。この場合、例えば、EV放電増加制御を実施した場合のEV放電量とEV放電増加制御を実施しない場合のEV放電量との差に基づいて、走行予定経路における所定距離先までのEV放電増加制御によるEV放電量増加分の挙動を算出する。
 この後、303に進み、必要放電増加量をEV放電増加制御で確保できるか否かを、例えば、走行予定経路においてEV放電増加制御によるEV放電量増加分が予測SOC超過量以上になるか否かによって判定する。
 この303で、必要放電増加量をEV放電増加制御で確保できると判定された場合には、304に進み、アシスト放電増加制御を禁止して、アシスト放電増加制御を実施しない。この後、305に進み、燃費最大化充放電量設定(図3の113と同じ処理)を行う。
 一方、上記303で、必要放電増加量をEV放電増加制御だけでは確保できないと判定した場合には、必要放電増加量に対する不足分をアシスト放電増加制御による放電量増加分で補う。
 まず、306で、図9(a)に示すように、必要放電増加量に対する不足分の放電量(つまりEV放電増加制御を実施した場合の予測SOC超過量に相当する値)を算出する。この場合、例えば、走行予定経路における所定距離先まで予測SOC超過量とEV放電増加制御による放電量増加分との差を求めることで、走行予定経路における所定距離先までの必要放電増加量に対する不足分の放電量の挙動を算出する。
 この後、307に進み、予測エンジン運転時間を算出する。この場合、図9(b)に示すように、走行予定経路における所定距離先までの予測エンジン動作状態の挙動に基づいて、走行予定経路における所定距離先までの予測エンジン運転時間の挙動を算出する。
 この後、308に進み、アシスト放電量を算出する。この場合、図9(c)に示すように、走行予定経路における距離毎に、不足分の放電量を予測エンジン運転時間で除算してアシスト放電量増加分を求め、その最大値を最終的なアシスト放電量増加分とする。このアシスト放電量増加分を走行予定経路における通常のアシスト放電量に対して増加させるように、走行予定経路におけるアシスト放電増加制御用のアシスト放電量を算出する。このアシスト放電量を実現するようにエンジン11やMG12,13等を制御することで、アシスト走行で高圧バッテリ20の放電量を増加させるアシスト放電増加制御を実行する。
 以上説明した本実施例1では、車両の走行予定経路における道路勾配及び車速の予測結果に基づいて走行予定経路におけるSOCを予測する。その予測SOCに基づいて高圧バッテリ20が飽和状態になると判定した場合に、予測SOCに基づいて高圧バッテリ20が飽和状態にならないように予め高圧バッテリ20の放電量を増加させる放電増加制御を実行する。これにより、高圧バッテリ20が飽和状態になることを防止して、回生発電を有効利用することができ、燃費を向上させることができる。
 更に、放電増加制御は、アシスト放電増加制御とEV放電増加制御を有し、放電制御部は、アシスト放電増加制御を実施する第1機能と、EV放電増加制御を実施する第2機能とを有する。EV放電増加制御を実施可能な場合には、アシスト放電増加制御よりもEV放電増加制御を優先して実施する。これにより、EV放電増加制御による放電量増加分を多くして、アシスト放電増加制御による放電量増加分を少なくすることができる。これにより、アシスト走行時にエンジン11の効率が低い領域でエンジン11を運転する機会が増加することを抑制して、燃費を効果的に向上させることができる。
 その際、本実施例1では、必要放電増加量である高圧バッテリ20が飽和状態になるのを回避するのに必要な放電量の増加量をEV放電増加制御で確保できる場合には、アシスト放電増加制御を実施しない。一方、必要放電増加量をEV放電増加制御で確保できない場合には、必要放電増加量に対する不足分である必要放電増加量とEV放電増加制御による放電量増加分との差をアシスト放電増加制御による放電量増加分で補う。これにより、アシスト放電増加制御よりもEV放電増加制御を優先して実施する。このようにすれば、必要放電増加量を確保しながら、EV放電増加制御による放電量増加分をできるだけ多くして、アシスト放電増加制御による放電量増加分をできるだけ少なくすることができ、燃費をより効果的に向上させることができる。
 更に、本実施例1では、放電増加制御の開始後に、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれているか又はSOCずれ要因が発生したか否かを判定する。その結果、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれていると判定された場合又はSOCずれ要因が発生したと判定された場合に、走行予定経路におけるSOCの予測を再度実施して放電増加制御を修正する。これにより、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれる場合でも、SOCの予測を再度実施することで予測SOCを修正することができる。更に、修正後の予測SOCに基づいて放電増加制御を修正して、修正後の放電増加制御により、SOCが上限値に到達しないように制御して、高圧バッテリ20が飽和状態になることを防止することができる。これにより、高圧バッテリ20が飽和状態になることを確実に防止して、回生発電を有効利用することができ、燃費を効果的に向上させることができる。
 また、本実施例1では、実際のSOCが所定値以下になった場合に、高圧バッテリ20の放電を禁止してエンジン11の動力でMG12(又はMG12,13)を回転駆動してMG12(又はMG12,13)で発電する。このようにすれば、SOCの過度の低下を抑制することができる。
 ところで、走行予定経路の予測が困難な場合には、SOCを正しく予測できないため、放電増加制御を実行すると、不確かな予測SOCに基づいた放電増加制御を実行することになり、燃費が悪化してしまう可能性がある。
 そこで、本実施例1では、走行予定経路の予測が困難な場合に、放電増加制御を禁止する。これにより、不確かな予測SOCに基づいた放電増加制御による燃費の悪化を防止することができる。
 更に、本実施例1では、高圧バッテリ20が劣化している(つまり高圧バッテリ20の劣化状態が所定以上)の場合に、放電増加制御を禁止する。これにより、高圧バッテリ20の劣化が激しく、充放電をあまり行わない方が良い場合には、放電増加制御を禁止して、高圧バッテリ20の破損を防止することができる。
 尚、上記実施例1では、EV放電増加制御を実施する際に、駆動力制限後の駆動力に応じて目標車速や上限車速を低下させて車速を低減させる。しかし、これに限定されず、例えば、目標車速や上限車速を予め設定した所定値だけ低下させて車速を低減させるようにしても良い。
 また、アシスト放電増加制御よりもEV放電増加制御を優先して実施する方法は、上記実施例1で説明した方法に限定されず、適宜変更しても良い。例えば、EV放電増加制御による放電量増加分がアシスト放電増加制御による放電量増加分よりも多くなるようにEV放電増加制御とアシスト放電増加制御を実施するようにしても良い。
 また、必要放電増加量に対する不足分をアシスト放電増加制御による放電量増加分で補う際に、アシスト放電量を次のようにして算出するようにしても良い。図10に示すアシスト放電量のマップを参照して、車両の走行出力に応じたアシスト放電量を算出する。このアシスト放電量のマップは、車両の走行出力が大きいほどアシスト放電量が大きくなり、車両の走行出力が小さいほどアシスト放電量が小さくなるように設定されている。これにより、車両の走行出力が大きいほどアシスト放電電力であるアシスト放電による高圧バッテリ20の放電電力を大きくし、車両の走行出力が小さいほどアシスト放電電力を小さくする。このようにすれば、車両の走行出力が小さい場合でも、アシスト放電電力を小さくすることで、エンジン11の出力をあまり小さくせずにエンジン11の効率が高い領域である燃費が良い領域でエンジン11を運転することができる。一方、車両の走行出力が大きい場合には、アシスト放電電力を大きくしても、エンジン11の出力を大きくしてエンジン11の効率が高い領域でエンジンを運転することができる。
 次に、図11を用いて本開示の実施例2を説明する。但し、実施例1と実質的に同一又は類似部分には同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として実施例1と異なる部分について説明する。
 本実施例2では、図11に示すように、車両の動力源としてエンジン11と一つのMG12とが搭載されている。エンジン11の出力軸の動力が一つのMG12を介して変速機14に伝達される。このような構成のハイブリッド車に本開示を適用して実施しても良い。
 尚、上記実施例2では、エンジン11から変速機14までの動力伝達経路にクラッチを設けないが、これに限定されず、例えば、エンジン11とMG12との間にクラッチを設けたり、MG12と変速機14との間にクラッチを設けても良い。或は、変速機14にクラッチを内蔵しても良い。また、変速機14を省略しても良い。
 次に、図12を用いて本開示の実施例3を説明する。但し、実施例1と実質的に同一又は類似部分には同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として実施例1と異なる部分について説明する。
 本実施例3では、図12に示すように、車両の動力源としてエンジン11と二つのMG12,13とが搭載されている。エンジン11の出力軸と第1MG12の回転軸と第2MG13の回転軸とが動力分割機構である遊星ギヤ機構53を介して連結され、第2MG13の回転軸が駆動軸54に連結されている。第1MG12と第2MG13は、それぞれ第1インバータ19Aと第2インバータ19Bを介して高圧バッテリ20と電力を授受する。このような構成のハイブリッド車に本開示を適用して実施しても良い。
 尚、本開示は、図1、図11、図12に示す構成のハイブリッド車に限定されず、車両の動力源としてエンジンとMGとを搭載した種々の構成のハイブリッド車に適用して実施できる。
 また、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれているか否かの判定方法は、上記実施例で説明した方法に限定されず、適宜変更しても良い。例えば、放電増加制御を実行しない場合の現時点の予測SOCと、予測SOCの予測時点から現時点までの放電増加制御による放電量増加分を現地点の実際のSOCに加算したSOCとの差が所定値以上の場合に、予測SOCの挙動が実際のSOCの挙動に対してずれていると判定するようにしても良い。
 また、上記実施例では、SOCずれ要因として、走行経路の変更、補機の作動状態の変化、風速の変化、風向の変化、路面状態の変化が発生したか否かを判定する。しかし、これに限定されず、SOCずれ要因として、他の車両制御(予測されていない停車や急加速や急減速等)や環境変化(例えば温度や気圧の変化等)が発生したか否かを判定するようにしても良い。
 また、実際のSOCが所定値以下になった場合に高圧バッテリの放電を禁止してエンジンの動力でMGを回転駆動して発電する機能と、走行予定経路の予測が困難な場合に放電増加制御を禁止する機能と、バッテリの劣化状態が所定以上の場合に放電増加制御を禁止する機能のうちの少なくとも一つを省略しても良い。
 また、上記実施例では、ハイブリッドECU39で、図3乃至図5の各ルーチンを実行する。しかし、これに限定されず、ハイブリッドECU39以外の他のECU(例えばエンジンECU40やMG-ECU42等のうちの少なくとも一つ)で各ルーチンを実行するようにしても良い。或は、ハイブリッドECU39と他のECUの両方で各ルーチンを実行するようにしても良い。
 また、上記実施例において、ECUが実行する機能の一部又は全部を、一つ或は複数のIC等によりハードウェア的に構成しても良い。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

 

Claims (5)

  1.  車両の動力源となるエンジン(11)及びモータジェネレータ(12、13)と、前記モータジェネレータと電力を授受するバッテリ(20)とを備え、前記車両を制動する際に前記モータジェネレータで回生発電した電力である回生電力を前記バッテリに充電する車両の制御装置において、
     前記車両の走行予定経路における道路勾配及び車速の予測結果に基づいて前記走行予定経路における前記バッテリの残容量を表すSOCを予測するSOC予測部(39、50、205)と、
     前記SOC予測部で予測したSOCに基づいて前記バッテリが前記回生電力を充電できない飽和状態になると判定した場合に、前記バッテリが前記飽和状態にならないように予め前記バッテリの放電量を増加させる放電増加制御を実行する放電制御部(39、52、206~211)とを備え、
     前記放電制御部は、前記放電増加制御として、前記エンジンの動力と前記モータジェネレータの動力の両方で前記車両を走行させるアシスト走行で前記バッテリの放電量を増加させるアシスト放電増加制御を実施する第1機能と、車速を低減して前記モータジェネレータの動力のみで前記車両を走行させるEV走行の機会を増加させることで前記バッテリの放電量を増加させるEV放電増加制御を実施する第2機能とを有し、前記EV放電増加制御を実施可能な場合には、前記アシスト放電増加制御よりも前記EV放電増加制御を優先して実施する車両の制御装置。
  2.  前記放電制御部は、前記バッテリが前記飽和状態になるのを回避するのに必要な放電量の増加量である必要放電増加量を前記EV放電増加制御で確保できる場合には、前記アシスト放電増加制御を実施しない請求項1に記載の車両の制御装置。
  3.  前記放電制御部は、前記必要放電増加量を前記EV放電増加制御で確保できない場合には、前記必要放電増加量に対する不足分を前記アシスト放電増加制御で補う請求項2に記載の車両の制御装置。
  4.  自車位置情報、走行予定経路等に基づいて、走行予定経路における所定距離先までの道路勾配の挙動を予測する道路勾配予測部(39、46、203)を備えている請求項1乃至3のいずれかに記載の車両の制御装置。
  5.  自車位置情報、走行予定経路、制限速度情報、交通情報、気象情報、周辺情報等に基づいて、走行予定経路における所定距離先までの車速の挙動を予測する車速予測部(39、47、204)を備えている請求項1乃至4のいずれかに記載の車両の制御装置。

     
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