JP2018114815A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両が目的地に到達する前にその車両が備える二次電池のSOCを低下させるための制御を行う車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that performs control for reducing the SOC of a secondary battery included in a vehicle before the vehicle reaches a destination.
燃料タンクに蓄積された燃料を動力源とする内燃機関と、二次電池に蓄積された電力を動力源とするモーターとを備えるハイブリッド車両では、二次電池の性能が劣化することを抑えるために、充放電を行っていない二次電池のSOC(State Of Charge)を所定の目標値へ低下させるための制御が行われる。例えば、二次電池の放電を制御する制御装置は、車両が目的地に近づいたときに、目的地に到達したときのSOCが目標値まで低下するように、二次電池の放電を充電よりも優先させる(例えば、特許文献1を参照)。 In a hybrid vehicle having an internal combustion engine that uses the fuel stored in the fuel tank as a power source and a motor that uses the power stored in the secondary battery as a power source, in order to prevent the performance of the secondary battery from deteriorating Then, control is performed to reduce the SOC (State Of Charge) of the secondary battery that has not been charged / discharged to a predetermined target value. For example, the control device that controls the discharge of the secondary battery may discharge the secondary battery more than the charge so that the SOC when the vehicle approaches the destination decreases to the target value when the vehicle reaches the destination. Prioritize (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上述した二次電池のSOCは、二次電池の性能が劣化することを抑えるうえで下限値以上であることが好ましい。一方、目的地に到達する前に二次電池のSOCを低下させる制御であるSOC低下制御が行われた場合には、そのSOC低下制御が行われた後の車両に要求される負荷の増大によっては、二次電池のSOCが目標値を下回り、上述した下限値に到達する場合がある。その結果、SOCが下限値に到達することに起因した性能の劣化が二次電池において進行してしまう。あるいは、SOCが下限値を下回ることを抑えるための強制的な充電、すなわち、内燃機関の動力を用いた強制的な充電が行われてしまい、車両においては、燃費を低下させる要因となってしまう。 By the way, it is preferable that SOC of the secondary battery mentioned above is more than a lower limit in order to suppress that the performance of a secondary battery deteriorates. On the other hand, when SOC reduction control, which is control for reducing the SOC of the secondary battery before reaching the destination, is performed, an increase in load required for the vehicle after the SOC reduction control is performed In some cases, the SOC of the secondary battery falls below the target value and reaches the above-described lower limit value. As a result, the performance deterioration due to the SOC reaching the lower limit value proceeds in the secondary battery. Alternatively, forcible charging for suppressing the SOC from falling below the lower limit value, that is, forcible charging using the power of the internal combustion engine, is performed, which causes a reduction in fuel consumption in the vehicle. .
本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、SOC低下制御が行われている期間にSOCが下限値に到達することを抑えることを可能とした車両制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of suppressing the SOC from reaching the lower limit value during the period in which the SOC reduction control is performed. There is.
上記課題を解決する車両制御装置は、内燃機関と、二次電池に蓄積された電力を用いて駆動力を出力する電動機とを備えた、車両について、前記二次電池に蓄積された電力の消費を該電力の維持よりも優先させることによって前記二次電池のSOCを低下させる制御であるSOC低下制御を、前記車両が目的地に到達する前に前記車両に行わせる車両制御装置である。この車両制御装置は、前記目的地に到達するまでの前記車両の負荷に関する情報を前記車両よりも前記目的地に向けて先行している他車両から取得する情報取得部と、前記目的地に到達する前に前記SOC低下制御を前記車両に行わせるための処理を行うSOC指令部であって、前記情報取得部によって取得された前記情報に基づき、前記目的地に到達する前の前記車両に要求される負荷の推定を行い、前記推定による負荷が所定値よりも高い場合には、前記推定による負荷が前記所定値以下である場合よりも、前記SOC低下制御の開始時期を遅らせる前記SOC指令部と、を備える。 A vehicle control device that solves the above-described problem is a consumption of electric power stored in a secondary battery for a vehicle including an internal combustion engine and an electric motor that outputs driving force using electric power stored in the secondary battery. Is a vehicle control device that causes the vehicle to perform SOC reduction control, which is control for reducing the SOC of the secondary battery by giving priority over maintaining the electric power before the vehicle reaches the destination. The vehicle control device includes: an information acquisition unit that acquires information on a load of the vehicle until reaching the destination from another vehicle preceding the vehicle toward the destination; and the vehicle control device reaches the destination An SOC command unit that performs processing for causing the vehicle to perform the SOC reduction control before performing a request to the vehicle before reaching the destination based on the information acquired by the information acquisition unit The SOC command unit for delaying the start timing of the SOC reduction control when the estimated load is higher than a predetermined value and when the estimated load is less than or equal to the predetermined value. And comprising.
上記構成によれば、目的地に到達する前に要求される負荷の推定値が所定値よりも高い場合には、その負荷の推定値が所定値以下である場合よりも、SOC低下制御の開始時期が遅れる。この際、目的地に到達する前に要求される負荷の推定値は、目的地に向けて先行している他車両から取得された負荷に関する情報に基づく値である。すなわち、目的地に到達する前に要求される負荷の推定値は、車両がこれから走行する環境からの要求を、他車両に先読みさせた情報に基づく値である。そのため、SOC低下制御が行われる期間において、電動機に対して環境から要求される負荷が高く、それに起因してSOCが下限値に到達してしまうこと、これを抑えることが可能となる。 According to the above configuration, when the estimated load value required before reaching the destination is higher than the predetermined value, the SOC reduction control is started more than when the estimated load value is less than or equal to the predetermined value. The time is late. At this time, the estimated value of the load required before reaching the destination is a value based on information about the load acquired from the other vehicle preceding the destination. That is, the estimated value of the load required before reaching the destination is a value based on information obtained by pre-reading other vehicles with requests from the environment in which the vehicle will travel. Therefore, during the period in which the SOC reduction control is performed, the load required from the environment for the electric motor is high, and as a result, it is possible to suppress the SOC from reaching the lower limit value.
本発明によれば、SOC低下制御が行われている期間にSOCが下限値に到達することを抑えることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress the SOC from reaching the lower limit value during the period in which the SOC reduction control is performed.
以下、車両制御装置の一実施形態について説明する。
車両制御装置の一例である処理サーバーは、内燃機関と、電動機の一例であるモータージェネレータとを備えたハイブリッド車両を制御対象とする。処理サーバーは、車両が目的地に到達する前に、車両に搭載された二次電池のSOC[%](State Of Charge)を低下目標値に向けて低下させる制御であるSOC低下制御を車両に行わせる。この際、処理サーバーは、目的地までの車両の走行において車両に要求される負荷に関する情報である負荷情報を、車両に先駆けて目的地まで走行する他車両から取得する。処理サーバーは、取得された負荷情報に基づき、目的地までの走行において車両に要求される負荷の推定を行う。そして、処理サーバーは、推定される負荷が所定値よりも高いと判断された場合には、推定される負荷が所定値以下である場合よりも、SOC低下制御の開始時期を遅らせる。
Hereinafter, an embodiment of the vehicle control device will be described.
A processing server that is an example of a vehicle control device targets a hybrid vehicle that includes an internal combustion engine and a motor generator that is an example of an electric motor. The processing server provides the vehicle with SOC reduction control, which is a control for reducing the SOC [%] (State Of Charge) of the secondary battery mounted on the vehicle toward the target value before the vehicle reaches the destination. Let it be done. At this time, the processing server acquires load information, which is information relating to a load required for the vehicle in traveling the vehicle to the destination, from another vehicle that travels to the destination ahead of the vehicle. The processing server estimates the load required for the vehicle in traveling to the destination based on the acquired load information. Then, when it is determined that the estimated load is higher than the predetermined value, the processing server delays the start time of the SOC lowering control than when the estimated load is equal to or less than the predetermined value.
まず、処理サーバーとその制御対象となる車両の構成とを図1を参照して説明する。
図1が示すように、車両10は、GPS受信機11、通信機12、HV制御装置13、二次電池14、モータージェネレータ15、および、内燃機関16を備える。
First, the processing server and the configuration of the vehicle to be controlled will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the
GPS受信機11は、GPS衛星から送信される信号を受信すると共に、受信された信号に基づき、車両10の位置を特定するための緯度情報や経度情報などの位置情報を取得する。通信機12は、車両10の位置情報、駐車情報、走行負荷情報、強制充電情報、および、車両情報を処理サーバー20へ送信する。なお、車両10の目的地まで車両10に先駆けて走行する先行車両30もまた、先行車両30の位置情報、走行負荷情報、および、車両情報を処理サーバー20へ送信する。通信機12は、開始位置、低下目標値、SOCの低下幅、および、SOCの低下速度、これらを含む制御計画を処理サーバー20から受信する。
The
位置情報は、GPS受信機11の受信を通じて取得された車両10の緯度情報や経度情報を含む。駐車情報は、車両10が駐車しているか否かを示す情報である。駐車情報は、例えば、イグニッションスイッチの状態を示すフラグである。走行負荷情報は、車両10に要求されている走行負荷を示す情報である。走行負荷は、例えば、走行路の摩擦抵抗、走行路の勾配、車両10の慣性重量、補機の消費電力などに応じて変わる。走行負荷は、例えば、車両10の加速度、車両10の走行速度、補機の消費電力などに基づいて、車両10で算出される。
The position information includes latitude information and longitude information of the
強制充電情報は、車両10での強制充電の実施状況を示す情報であり、例えば、強制充電が行われたか否かを示すフラグである。強制充電は、内燃機関16の駆動力の一部を用いた充電であり、二次電池14のSOCに許容される下限値を二次電池14のSOCが下回るときに行われる。強制充電は、例えば、モータージェネレータ15の動力を優先的に走行に用いる走行モードにおいて、二次電池14のSOCを下限値から回復させるために内燃機関16を始動させる。車両情報は、車両状態のなかで走行負荷に寄与するパラメータの大きさを示す情報であり、車両10の車両重量を含む慣性重量や、冷却ポンプやファンなどの補機の駆動に要する消費電力を含む。強制充電情報、および、車両情報は、HV制御装置13から通信機12を通じて送信される。
The forced charging information is information indicating an implementation status of forced charging in the
制御計画は、車両10の予定経路における車両負荷を、モータージェネレータ15と内燃機関16とに分配させるための計画である。車両負荷は、車両10に要求される走行負荷と、車両10に要求される空調負荷とを含む負荷であり、目的地までに車両10に要求される時系列での負荷である。車両負荷は、車両10に要求される負荷として目的地までの各区間に対して推定される一連の値である。制御計画は、車両負荷の分配先を目的地まで連続的に定めた計画であり、上述したSOC低下制御を開始する位置である開始位置に関する情報を含む。
The control plan is a plan for distributing the vehicle load on the planned route of the
開始距離は、車両10が開始位置に到達するまでの距離である。開始位置は、SOC低下制御を車両10に開始させるときの車両10の位置であり、処理サーバー20によって算出される。SOC低下制御は、SOCの低下幅やSOCの低下速度などのパラメータを用い、二次電池14のSOCを低下目標値に向けて低下させるための制御である。SOC低下制御は、例えば、内燃機関16に駆動力を低下させると共に、二次電池14の充電を抑えることによって行われる。
The start distance is a distance until the
低下目標値は、SOC低下制御におけるSOCの目標値である。低下目標値は、充放電を行っていないときに二次電池14の性能が低下することを抑えるためのパラメータである。低下目標値は、二次電池14に許容されるSOCの下限値よりも高く、二次電池14の電力を用いた通常走行でのSOCの目標値である走行目標値よりも低い。低下目標値のSOCを有した二次電池14は、触媒や内燃機関16の暖機運転の期間に、内燃機関16の駆動力によって充電され得る。低下幅は、SOC低下制御におけるSOCの変化量に対する目標値である。低下速度は、SOC低下制御におけるSOCの低下速度に対する目標値であり、車両10の走行距離に対するSOCの変化量である。
The target decrease value is a target SOC value in the SOC decrease control. The decrease target value is a parameter for suppressing a decrease in performance of the
モータージェネレータ15は、二次電池14に蓄積された電力を動力源とする。内燃機関16は、燃料タンクに蓄積された燃料を動力源とする。車両10は、例えば、二次電池14に対して外部の電源から電力を充電することが可能に構成されたプラグインハイブリッド車両である。モータージェネレータ15と内燃機関16とは伝達機構に連結され、伝達機構を通じて、自身による回転駆動力を車両10の推進力に変換する。モータージェネレータ15は、車両10を走行させる際の回転方向とは逆方向に回転することによる回生電力を二次電池14に充電する。
The
モータージェネレータ15の駆動、および、内燃機関16の駆動の各々は、HV制御装置13によって制御される。HV制御装置13は、充放電制御部13Aと内燃機関制御部13Bとを備える。充放電制御部13Aは、モータージェネレータ15の駆動を制御するための制御信号をモータージェネレータ15に入力して、モータージェネレータ15が出力する駆動力を制御する。内燃機関制御部13Bは、内燃機関16の駆動を制御するための制御信号を内燃機関16に入力して、内燃機関16が出力するための駆動力を制御する。HV制御装置13は、アクセルペダルの踏み込み量や、空調システムの駆動量など、車両10の全体で要求される出力に基づき、要求される出力がモータージェネレータ15および内燃機関16の少なくとも一方から出力されるように、モータージェネレータ15と内燃機関16とに制御信号を入力する。HV制御装置13は、モータージェネレータ15および内燃機関16の少なくとも一方が回転駆動力を発生させるように制御する。
The driving of the
HV制御装置13は、二次電池14からSOCを取得する。HV制御装置13は、取得されたSOCに基づいて二次電池14の残電力量を算出する。HV制御装置13は、二次電池14のSOCが下限値に到達したか否かを監視する。HV制御装置13は、二次電池14のSOCが下限値に到達したとき、上述した強制充電を行い、内燃機関16の動力を用いて、二次電池14の充電用にモータージェネレータ15を駆動させる。HV制御装置13は、モータージェネレータ15の出力、および、内燃機関16の出力の少なくとも一方を用いる制御モードとして、CDモード(Charge Depleting Mode)とCSモード(Charge Sustain Mode)とを有する。
The
HV制御装置13は、CDモードにおいて、内燃機関16の動力よりも、モータージェネレータ15の動力を優先的に走行に用いる。HV制御装置13は、CDモードにおいて、二次電池14の電力を維持するよりも消費することを優先させる。例えば、HV制御装置13は、走行負荷が所定値よりも低いと推定される区間において、CDモードでの駆動の制御を行い、内燃機関16の駆動を停止させる。また、例えば、車両10に搭載された冷却ポンプなどの補機を内燃機関16によって動作させる場合や、車両10に搭載された機器を暖機させる場合などにおいて、HV制御装置13は、CDモードであっても内燃機関16を駆動させる。また、例えば、モータージェネレータ15の動力のみでは車両10に要求される駆動力を出力できない場合のように、車両10に要求される車両負荷が高い場合、HV制御装置13は、CDモードであっても内燃機関16を駆動させる。
The
HV制御装置13は、CSモードにおいて、内燃機関16の動力と、モータージェネレータ15の動力との両方を車両10の走行に用いる。HV制御装置13は、CSモードにおいて、二次電池14の電力を消費するよりも二次電池14の電力を維持することを優先する。HV制御装置13は、二次電池14の電力を維持する要請に応じて、内燃機関16の始動、および、内燃機関16の停止を間欠的に行う。例えば、HV制御装置13は、走行負荷が所定値よりも高いと推定される区間において、CSモードでの駆動の制御を行い、二次電池14のSOCを走行目標値に維持できるように、内燃機関16の動力を用い、二次電池14の充電用にモータージェネレータ15を駆動させる。
The
HV制御装置13は、処理サーバー20によって立案された制御計画に従い、CDモードとCSモードとのいずれのモードであれ、予定経路のなかの各区間において、モータージェネレータ15の動力、および、内燃機関16の動力の少なくとも一方を走行に用いる。CDモードによる走行の区間やCSモードによる走行の区間が相互に異なる複数の制御計画では、二次電池14で消費される電力量が相互に異なる。CDモードとCSモードとを予定経路の各区間に割り当てることは、二次電池14における充電と放電のタイミングを制御することである。HV制御装置13が行わせる充電と放電のタイミングは、上述した制御計画として、処理サーバー20によって立案される。
The
HV制御装置13は、処理サーバー20から受信された制御計画に基づき、CDモードとCSモードとの切り替えを行う。HV制御装置13は、処理サーバー20から受信された開始位置に基づき、車両10の現在地が開始位置に到達したときに、SOC低下制御を開始する。HV制御装置13は、例えば、CDモードにおいて、内燃機関16の駆動を停止させて、二次電池14のSOCが低下目標値に向けて低下するように、モータージェネレータ15の動力を目的地までの走行に優先的に用いる。また、HV制御装置13は、例えば、CDモードにおいて、内燃機関16の始動を抑えて、二次電池14のSOCが低下目標値に向けて、制御計画に含まれる低下幅と低下速度とに従って低下するように、モータージェネレータ15の動力を目的地までの走行に優先的に用いる。
The
なお、車両10が長時間にわたり駐車された後に、車両10が備える触媒を暖機することなく内燃機関16を始動させることは、排ガスを浄化する性能を車両10で低下させるおそれがある。そこで、HV制御装置13は、長時間にわたる駐車後に内燃機関16を始動させるときには、内燃機関16の回転数や負荷を抑え、一定時間、内燃機関16を暖機させる。この際、HV制御装置13は、内燃機関16が出力する動力の一部を二次電池14の充電に用い、二次電池14のSOCをCDモードにおける目標値である走行目標値に到達させる。これによって、HV制御装置13は、CDモードによる走行を可能として、暖機運転の期間を短縮させると共に、車両10における燃費を向上させる。
Note that starting the
[処理サーバー20]
処理サーバー20は、履歴管理部21、走行負荷管理部22、天候情報管理部23、および、制御計画立案部27を備える。走行負荷管理部22、および、天候情報管理部23は、情報取得部の一例である。制御計画立案部27は、目的地推定部24、および、負荷推定部25を備える。負荷推定部25は、走行負荷推定部25A、および、空調負荷推定部25Bを備える。処理サーバー20は、これら各機能部に利用される地図情報を記憶する。地図情報は、道路上に設定されたノードの位置などを示すノードデータ、ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点の位置などを示す形状補間点データ、ノード同士のリンク(区間)を示すリンクデータ、道路やその周辺に存在する地物を示すデータなどを含む。地図情報は、目的地推定部24による目的地の推定、走行負荷推定部25Aが行う走行負荷の推定、および、空調負荷推定部25Bが行う空調負荷の推定に利用される。また、地図情報は、制御計画立案部27が行う車両10の現在地から目的地までの予定経路の探索、および、制御計画立案部27が行う開始位置、SOCの低下幅、SOCの低下速度の算出などに利用される。
[Processing server 20]
The
履歴管理部21は、車両10の走行履歴を車両10から取得すること、取得された各走行履歴を蓄積すること、これらの処理の実行と管理とを行う。車両10の走行履歴は、イグニッションスイッチのオフ操作が行われたときの車両10の位置である駐車位置を含む。また、車両10の走行履歴は、イグニッションスイッチのオフ操作が行われた曜日と時刻とを含む。また、車両10の走行履歴は、イグニッションスイッチのオフ操作からオン操作までに経過した時間、すなわち、車両10の駐車時間を含む。履歴管理部21は、各曜日の各時間帯に駐車位置と駐車時間とを関連付けて記憶する。履歴管理部21が蓄積する駐車位置と駐車時間とは、目的地推定部24による目的地の推定に利用される。
The
例えば、車両10が通勤に利用される車両であるとき、履歴管理部21は、月曜日から金曜日までの各曜日の午前9時から午後6時までの時間帯に、車両10が駐車される勤務先と、駐車時間である9時間とを関連付けて記憶する。また、例えば、サービスエリアなどの休憩可能な施設を含む経路が車両10の定期的な走行路であるとき、履歴管理部21は、各曜日の午後10時から午後6時までの時間帯に、その施設と、駐車時間である8時間とを関連付けて記憶する。
For example, when the
履歴管理部21は、車両10から強制充電情報を取得すること、強制充電が行われたことを示す情報とその強制充電が行われた車両10の位置情報とを対応付けて蓄積すること、これらの処理の実行と管理とを行う。履歴管理部21は、強制充電が行われたことを示す情報と、その強制充電が行われた曜日と時刻とを関連付けて記憶する。
The
例えば、車両10が通勤に利用される車両であるとき、履歴管理部21は、強制充電が行われたことを、勤務先に到達する前の急勾配を有した登坂路を含む区間と、月曜日の午前8時半から午前9時までの時間帯とに関連付けて記憶する。また、例えば、サービスエリアなどの休憩可能な施設を含む経路が車両10の定期的な走行路であるとき、履歴管理部21は、強制充電が行われたことを、サービスエリアに到達する前の登坂路を含む区間と、各曜日の午後5時半から午後6時までの時間帯とに関連付けて記憶する。履歴管理部21が記憶する強制充電に関する情報は、制御計画立案部27による開始位置の算出に利用される。
For example, when the
走行負荷管理部22は、車両10の車両情報、および、車両10の走行路における各区間での各車両の走行負荷を取得すること、各区間での走行負荷にその区間を関連付けて更新すること、これらの処理の実行と管理とを行う。走行負荷管理部22は、車両10とは異なる他車両から他車両の車両情報、および、走行負荷を取得すること、各区間での他車両の走行負荷にその区間を関連付けて蓄積すること、これらの処理の実行と管理とを行う。走行負荷管理部22が走行負荷を取得する他車両は、車両10の予定経路を車両10よりも先行して現在走行している1以上の先行車両30、あるいは、車両10の予定経路を車両10よりも先行して所定時間以内に走行した1以上の先行車両30を含む。先行車両30の走行負荷は、予定経路における各区間での先行車両30に要求された走行負荷を含む。走行負荷管理部22は、車両10に要求された各区間の走行負荷をその区間に関連付けて記憶する。走行負荷管理部22は、先行車両30に要求された各区間の走行負荷をその区間に関連付けて記憶する。走行負荷管理部22が記憶する車両10の走行負荷、および、他車両の走行負荷は、制御計画立案部27による予定経路での走行負荷の推定に利用される。
The traveling
例えば、走行負荷管理部22は、利用者の自宅と勤務先とをつなぐ走行路について、各区間での車両10の走行負荷にその区間を関連付けて記憶する。走行負荷管理部22は、上記施設を含む経路について、各区間での車両10の走行負荷にその区間を関連付けて記憶する。走行負荷管理部22は、各区間での他車両の走行負荷にその区間を関連付けて記憶する。
For example, the travel
天候情報管理部23は、各地域の天候に関する情報である天候情報を外部の情報機器から取得すること、取得された天候情報を各区間に対応付けて更新すること、これらの処理の実行と管理とを行う。天候情報は、例えば、気温、湿度、日射量などを含む。気温、湿度、日射量などの天候情報は、車両10における空調システムの駆動量の大きさと相関を有する。天候情報管理部23が記憶する天候情報は、空調負荷推定部25Bによる空調負荷の算出に利用される。
The weather
例えば、高温、高湿、高日射量である天候では、車室内の温度を下げるため、また、車室内の温度を常温程度に維持するため、空調システムが備えるコンプレッサーなどに要求される出力は高く、それを出力させるための動力源に要求される負荷、すなわち、空調負荷も高い。他方、常温、低湿、低日射量である天候では、空調システムが備えるコンプレッサーなどに要求される出力は低く、それを出力させるための動力源に要求される空調負荷も低い。 For example, in high-temperature, high-humidity, high-sunlight weather, the output required for the compressors and other components of the air conditioning system is high in order to lower the temperature in the vehicle interior and maintain the temperature in the vehicle interior at about room temperature. The load required for the power source for outputting it, that is, the air conditioning load is also high. On the other hand, in the weather that is normal temperature, low humidity, and low solar radiation, the output required for the compressor provided in the air conditioning system is low, and the air conditioning load required for the power source for outputting it is low.
目的地推定部24は、履歴管理部21が管理する車両10の走行履歴に基づき、車両10が駐車された位置である駐車位置を推定する。目的地推定部24は、推定された複数の駐車位置のなかから、現在の時刻と曜日とを参照し、現在の時間帯と曜日とに関連付けられ、かつ、駐車時間が所定時間以上である駐車位置を特定する。車両10が長時間にわたり駐車された駐車位置からは、まず、上述した暖機運転が車両10で開始され、同時に、二次電池14の充電が行われる。目的地推定部24は、このように、車両10の走行履歴に基づき、次回の暖機運転が行われると推定される駐車位置を、今回の車両10の目的地として推定する。制御計画立案部27は、車両10の現在地と、目的地推定部24が推定した目的地とをつなぐ経路を、地図情報に基づき探索し、探索された経路を今回の車両10の予定経路とする。
The
負荷推定部25は、走行負荷推定部25Aと空調負荷推定部25Bとを備える。
走行負荷推定部25Aは、走行負荷管理部22が管理する情報に基づき、車両10の現在地から、目的地推定部24が推定した目的地までの予定経路について、車両10が各区間の走行に要する走行負荷を推定する。走行負荷推定部25Aは、走行負荷管理部22が記憶する他車両の走行負荷のなかから、予定経路を先行して走行する先行車両30の走行負荷を用いて、予定経路における各区間の走行負荷を推定する。例えば、走行負荷推定部25Aは、予定経路を先行して走行する先行車両30が2台以上であるとき、車両10の車両情報と親和度が所定の度合い以上である車両情報に対応する先行車両30について、その先行車両30の走行負荷を用いて、予定経路における各区間の走行負荷を推定する。例えば、走行負荷推定部25Aは、車両10の慣性重量との差が相対的に小さい慣性重量を有した先行車両30について、その先行車両30の走行負荷を用いて、予定経路における各区間の走行負荷を推定する。また、走行負荷推定部25Aは、予定経路を先行して走行する先行車両30が1台であるとき、その先行車両30の車両情報と車両10の車両情報とに基づき、先行車両30の走行負荷を車両10の走行負荷に変換し、変換後の走行負荷を各区間の走行負荷として推定する。
The
The travel
空調負荷推定部25Bは、天候情報管理部23が管理する天候情報に基づき、車両10の現在地から、目的地推定部24が推定した目的地までの予定経路について、車両10が各区間の走行に要する空調負荷を推定する。空調負荷推定部25Bは、天候情報管理部23が記憶する天候情報のなかから、予定経路における各区間の気温、湿度、日射量などを用い、予定経路の走行時において空調システムに要求される出力を、空調負荷として推定する。例えば、空調負荷推定部25Bは、気温、湿度、日射量などを空調負荷に変換する情報を備え、高温、高湿、高日射量である天候では、常温、低湿、低日射量である天候よりも空調負荷が高くなるように、空調負荷を推定する。
The air
制御計画立案部27は、走行負荷推定部25Aによって推定された走行負荷と、空調負荷推定部25Bによって推定された空調負荷との各区分における和を、その区分における車両負荷として取り扱う。制御計画立案部27は、目的地までの各区分における車両負荷を、モータージェネレータ15と内燃機関16とに分配する。ここで、二次電池14の残電力量に不足が生じることなく予定経路を完走することが可能であれば、CSモードでの完走よりもCDモードでの完走の方が低コストである。また、CDモードのみで走行すると、経路の途中で二次電池14の残電力量に不足が生じる予定経路では、CSモードでの走行を車両負荷の大きい区間で行わせる方が、車両負荷の小さい区間で行わせるよりも、CDモードで走行できる距離を長くすることができる。このように、制御計画立案部27は、CDモードのみで走行すると、経路の途中で二次電池14の残電力量に不足が生じる予定経路に対し、例えば、二次電池14の残電力量が不足する前にCSモードでの走行を行わせて、かつ、車両負荷の大きい区間でCSモードでの走行を行わせるように制御計画を立案する。
The control
制御計画立案部27は、SOC低下制御を車両10に行わせるための処理を行うSOC指令部の一例である。制御計画立案部27は、SOC低下制御に用いる低下目標値を記憶する。低下目標値は、充放電を行っていないときに二次電池14の性能が低下することを抑える範囲である。
The control
制御計画立案部27は、推定された各区分での車両負荷に基づいて、開始位置を算出する。制御計画立案部27は、推定された目的地から所定区間内での車両負荷の合計が高いほど、開始位置が目的地に近いように、開始位置を算出する。すなわち、制御計画立案部27は、目的地から所定区間内での車両負荷の合計が高いほど、SOC低下制御の開始時期を遅らせるように、開始位置を算出する。制御計画立案部27が開始位置の算出に用いる所定区間は、例えば、その所定区間を低負荷走行で車両10が走行することによって走行目標値から低下目標値まで、SOC低下制御によってSOCを低下させられる区間数である。
The
例えば、図2が示すように、制御計画立案部27は、推定された目的地から所定区間内での車両負荷に基づき、同区間内での走行が低負荷走行と推定される場合、SOC低下制御の開始時期が低負荷走行時となるように、予定経路上での開始位置P1を算出する。他方、制御計画立案部27は、推定された目的地から所定区間内での車両負荷に基づき、同区間内での走行が高負荷走行と推定される場合、SOC低下制御の開始時期が低負荷走行時よりも遅れるように、開始位置P1よりも目的地に近い位置である開始位置P2を算出する。
For example, as shown in FIG. 2, the control
制御計画立案部27は、推定された各区分での車両負荷に基づいて、低下幅と低下速度とを算出する。制御計画立案部27は、算出された開始位置から目的地までのSOC低下制御において、SOCが低下目標値を下回らないように、低下幅と低下速度とを算出する。制御計画立案部27は、例えば、推定された目的地から所定区間内での車両負荷の上昇幅が大きいほど、低下幅が小さいように、低下幅を算出する。制御計画立案部27は、例えば、推定された目的地から所定区間内での車両負荷の上昇速度が高いほど、低下速度が小さいように、低下速度を算出する。
The control
なお、制御計画立案部27は、例えば、履歴管理部21が記憶する強制充電情報のなかで、今回の走行時における曜日と時間帯とに関連付けられた情報に基づき、推定された目的地と開始位置との間の区間のなかで、繰り返して強制充電が行われた区間が存在するか否かを判断する。制御計画立案部27は、繰り返して強制充電が行われた区間が存在しない場合、上述のように算出された、開始位置、SOCの低下幅、および、SOCの低下速度を制御計画に含め、それを車両10へ送信する。他方、制御計画立案部27は、繰り返して強制充電が行われた区間が存在する場合、上述のように算出された、開始位置、SOCの低下幅、および、SOCの低下速度を補正する。例えば、制御計画立案部27は、開始位置をさらに目的地に近づけた新たな開始位置を算出し、算出された新たな開始位置を含む制御計画を車両10へ送信する。そして、処理サーバー20は、こうして作成された制御計画を車両10に送信することによって、車両10のHV制御装置13に、制御計画に基づく制御を実行させる。
The
次に、推定された目的地までの走行が高負荷走行である場合の作用について図3を参照して説明する。
まず、処理サーバー20は、車両10から受信した車両10の位置情報、駐車情報、走行負荷情報、強制充電情報を蓄積する。次いで、処理サーバー20は、蓄積された駐車情報などの走行履歴に基づき、今回の走行における目的地と、車両10の現在地と目的地とをつなぐ予定経路を推定する。また、処理サーバー20は、各種の情報を送信する他車両のなかで、目的地に向けて予定経路を先行する他車両である先行車両30から、それの位置情報、走行負荷情報、および、車両情報を受信する。また、処理サーバー20は、外部の情報機器から天候情報を取得する。
Next, an operation when the travel to the estimated destination is a high-load travel will be described with reference to FIG.
First, the
次いで、処理サーバー20は、車両10から受信した走行負荷や車両情報、先行車両30から取得した走行負荷や車両情報、および、天候情報に基づき、予定経路における各区間での車両負荷を推定する。続いて、処理サーバー20は、車両10の現在地から目的地までの各区分における車両負荷を、モータージェネレータ15と内燃機関16とに分配する。また、処理サーバー20は、目的地から所定区間内での車両負荷に基づき、SOC低下制御を行わせるための開始位置、低下幅、および、低下速度を算出する。そして、処理サーバー20は、算出された開始位置、低下幅、および、低下速度と、低下目標値とを含む制御計画を車両10へ送信し、それによって、車両10にSOC低下制御を行わせる。
Next, the
この際、図3が示すように、処理サーバー20から送信される制御計画は、目的地までの走行が高負荷走行であることの推定に基づき、開始位置P1よりも目的地に向けて距離Lだけ近い位置を開始位置P2として含む。なお、開始位置P1からSOC低下制御が行われた場合、図3の二点鎖線が示すように、目的地の手前である充電位置P3において、SOCが下限値に到達し、それによって、強制充電が行われてしまう。一方、上述したように、目的地に到達する前に要求される車両負荷の推定値は、目的地に向けて先行している先行車両30から取得された走行負荷に基づく走行負荷と、予定経路における各区間での天候情報に基づく空調負荷とに基づく値である。すなわち、目的地に到達する前に要求される車両負荷の推定値は、車両10がこれから走行する環境からの要求を、先行車両30に先読みさせた情報と、現在の天候とに基づく値である。そのため、開始位置P2から行われるSOC低下制御によれば、図3の実線が示すように、SOC低下制御が行われる期間において、モータージェネレータ15に対して環境から要求される負荷が高く、それに起因してSOCが下限値に到達してしまうこと、これを抑えることが可能となる。
At this time, as shown in FIG. 3, the control plan transmitted from the
以上説明したように、上記実施形態によれば、以下に列挙する効果が得られる。
(1)目的地に到達する前に要求されると推定された車両負荷が所定値よりも高い場合には、目的地に到達する前に要求されると推定された車両負荷が所定値以下である場合よりも、SOC低下制御の開始時期が遅れる。そのため、SOC低下制御が行われる期間において、モータージェネレータ15に対する負荷が高く、それに起因してSOCが下限値に到達してしまうこと、これを抑えることが可能となる。
As described above, according to the embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) If the vehicle load estimated to be required before reaching the destination is higher than a predetermined value, the vehicle load estimated to be required before reaching the destination is less than the predetermined value. The start time of the SOC reduction control is delayed as compared with the case where there is. Therefore, during the period in which the SOC reduction control is performed, the load on
(2)処理サーバー20は、開始位置などのパラメータを算出するための各区間の車両負荷に、走行負荷と空調負荷とを含める。そのため、先行車両30から取得された走行負荷のみを用いて車両10の負荷を推定する構成と比べて、予定経路における各区間での車両負荷の推定について、それの精度を高めることが可能である。
(2) The
(3)処理サーバー20は、車両10の車両情報に基づいて、先行車両30の走行負荷を変換し、変換後の走行負荷を車両負荷の算出に用いる。そのため、先行車両30の走行負荷そのものを車両10の負荷とする構成と比べて、予定経路における各区間での車両負荷の推定について、それの精度を高めることが可能である。
(3) The
(4)処理サーバー20は、開始位置と目的地との間に強制充電の繰り返される位置が含まれるとき、開始位置を目的地へさらに近づける処理を行う。そのため、強制充電が繰り返されることを抑えることが可能ともなる。
(4) When the position where forced charging is repeated is included between the start position and the destination, the
なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
[目的地]
・車両10の目的地は、履歴管理部21が管理する車両10の走行履歴に関わらず、車両10の利用者によって処理サーバー20に送信された位置とすることも可能である。
In addition, the said embodiment can also be suitably changed and implemented as follows.
[Destination]
The destination of the
・処理サーバー20は、駐車時間が所定時間未満である駐車位置を目的地とすることも可能である。こうした構成であっても、SOC低下制御が行われている期間にSOCが下限値に到達することを抑えることは可能である。なお、上述したように、暖気運転の開始される可能性が高い目的地であれば、暖気運転が行われる期間に二次電池14の充電が可能となる構成を車両10に適用することによって、車両10での燃費の向上を図ることが可能ともなる。
The
[車両負荷]
・処理サーバー20が推定する走行負荷の対象経路は、例えば、車両10の利用者によって車両10から送信される予定経路とすることも可能である。この構成においても、処理サーバー20は、車両10の現在地が開始位置に到達したときに、SOC低下制御を開始させることは可能である。
[Vehicle load]
The target route of the travel load estimated by the
・処理サーバー20は、開始位置、低下幅、および、低下速度を算出するための車両負荷を、先行車両30から取得した走行負荷のみを用いて算出することも可能である。すなわち、処理サーバー20は、車両負荷に空調負荷を含めない構成とすることも可能である。
The
・処理サーバー20は、目的地から開始位置までの距離として、所定の初期値を記憶することも可能である。この際、処理サーバー20は、例えば、目的地から開始位置までの距離の初期値として、開始位置から目的地までの低負荷走行によって、二次電池14のSOCを走行目標値から低下目標値まで低下させることに要する距離を記憶する。そして、処理サーバー20は、目的地から開始位置までの距離の初期値を用い、この初期値内での車両負荷が高いほど、SOC低下制御の開始時期を低負荷走行時から遅らせるように、新たな開始位置を算出する。すなわち、処理サーバー20は、目的地から開始位置までの距離の初期値内での走行が、低負荷走行よりも高負荷走行に近いほど、SOC低下制御の開始時期を低負荷走行時から遅らせるように、新たな開始位置を算出することも可能である。
The
・処理サーバー20は、目的地から開始位置までの距離として、所定の初期値を記憶することも可能である。この際、処理サーバー20は、まず、所定の初期値に基づくSOC低下制御を行わせる。そして、こうしたSOC低下制御が同経路において繰り返された後、履歴管理部21が記憶する強制充電情報に基づき、目的地から所定区画内に強制充電の繰り返された位置が存在するか否かを判断し、強制充電の繰り返された位置が存在する場合には、上述した開始位置に基づくSOC低下制御を行わせることも可能である。
The
[電動機]
・モータージェネレータ15が有する電力供給機能は、負荷に対して二次電池14と並列に接続された燃料電池に実現させることも可能である。
・HV制御装置13は、CDモードやCSモードにおいて、車両10に要求されると推定された走行負荷が低いほど走行目標値を下げ、また、車両10に要求されると推定された走行負荷が高いほど走行目標値を上げることも可能である。
[Electric motor]
The power supply function of the
The
・処理サーバーが有する制御計画の立案機能は、車両10が備えることも可能である。この際、例えば、車両10の通信機12が、先行車両30の位置情報、走行負荷情報、および、車両情報を受信し、車両10が備えるECU(Electronic Control Unit)が、各種の情報を用いて制御計画を立案する。
The
P1,P2…開始位置、10…車両、11…GPS受信機、12…通信機、13…HV制御装置、13A…充放電制御部、13B…内燃機関制御部、14…二次電池、15…モータージェネレータ、16…内燃機関、20…処理サーバー、21…履歴管理部、22…走行負荷管理部、23…天候情報管理部、24…目的地推定部、25…負荷推定部、25A…走行負荷推定部、25B…空調負荷推定部、27…制御計画立案部、30…先行車両。 P1, P2 ... start position, 10 ... vehicle, 11 ... GPS receiver, 12 ... communication device, 13 ... HV control device, 13A ... charge / discharge control unit, 13B ... internal combustion engine control unit, 14 ... secondary battery, 15 ... Motor generator, 16 ... internal combustion engine, 20 ... processing server, 21 ... history management unit, 22 ... travel load management unit, 23 ... weather information management unit, 24 ... destination estimation unit, 25 ... load estimation unit, 25A ... travel load Estimating section, 25B ... Air conditioning load estimating section, 27 ... Control plan planning section, 30 ... Preceding vehicle.
Claims (1)
前記目的地に到達するまでの前記車両の負荷に関する情報を前記車両よりも前記目的地に向けて先行している他車両から取得する情報取得部と、
前記目的地に到達する前に前記SOC低下制御を前記車両に行わせるための処理を行うSOC指令部であって、前記情報取得部によって取得された前記情報に基づき、前記目的地に到達する前の前記車両に要求される負荷の推定を行い、前記推定による負荷が所定値よりも高い場合には、前記推定による負荷が前記所定値以下である場合よりも、前記SOC低下制御の開始時期を遅らせる前記SOC指令部と、を備える
車両制御装置。 Prioritizing the consumption of the electric power stored in the secondary battery over the maintenance of the electric power for a vehicle including an internal combustion engine and an electric motor that outputs a driving force using the electric power stored in the secondary battery A vehicle control device for causing the vehicle to perform SOC reduction control, which is control for reducing the SOC of the secondary battery, before the vehicle reaches the destination,
An information acquisition unit for acquiring information related to the load of the vehicle until reaching the destination from another vehicle preceding the vehicle toward the destination;
An SOC command unit that performs processing for causing the vehicle to perform the SOC reduction control before reaching the destination, based on the information acquired by the information acquisition unit, before reaching the destination The load required for the vehicle is estimated, and when the estimated load is higher than a predetermined value, the start time of the SOC reduction control is set as compared with the case where the estimated load is equal to or less than the predetermined value. A vehicle control device comprising: the SOC command unit for delaying.
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