本發(fā)明基于2015年7月31日在日本申請的申請?zhí)枮?015-152892號主張優(yōu)先權(quán),在此引用其全部內(nèi)容。
本發(fā)明涉及搭載有內(nèi)燃機、電動機、以及向上述電動機供給電力的蓄電池的混合動力車輛的控制裝置。
背景技術(shù):
以往,混合動力車輛(以下也簡稱為“車輛”。)以提高車輛的燃油利用率性能為目的,以靈活運動能夠進行充電以及放電的蓄電池的能力的方式控制電動機以及內(nèi)燃機來行駛。
另一方面,公知若蓄電池的剩余容量(以下,也簡稱為“SOC(State Of Charge:充電狀態(tài))”。)在極大的狀態(tài)或者極小的狀態(tài)下反復(fù)變化,則蓄電池的性能劣化提前。鑒于此,以蓄電池的劣化防止為目的來管理蓄電池的SOC。具體而言,規(guī)定SOC的上限以及下限,控制裝置以SOC不超過上限與下限的范圍(稱為“管理幅度”。)的方式進行管理。
即,若SOC達(dá)到其上限,則控制裝置禁止蓄電池的充電。此時,由于通過再生制動而產(chǎn)生的電能在摩擦制動裝置以及/或者逆變器等中成為熱能,所以本來能夠回收且能夠利用于車輛行駛的能量被不必要地消耗。與此相對,若SOC達(dá)到其下限,則控制裝置使用內(nèi)燃機的輸出來對蓄電池進行強制充電。結(jié)果,燃料由于車輛行駛以外的理由被消耗。因此,在車輛的行駛中使SOC不達(dá)到其上限或者下限對車輛的燃油利用率性能提高是有效的。
然而,當(dāng)車輛不使用內(nèi)燃機以及電動機的轉(zhuǎn)矩(驅(qū)動力)進行加速那樣的車輛行駛于下坡的情況下,通過駕駛員將腳從加速踏板離開以及根據(jù)情況再踩下制動踏板來要求車輛制動力。此時,通過電動機的再生制動力而抑制車速的上升,并且通過再生制動而產(chǎn)生的電力被供給至蓄電池。結(jié)果,蓄電池的SOC增加。
因此,當(dāng)車輛在較長的下坡(即,距離比較長且標(biāo)高差比較大的區(qū)間)行駛的情況下,有時在該下坡的中途SOC達(dá)到上限,無法使SOC更多地增加。根據(jù)該情況,可以說下坡的開始地點處的SOC與SOC的上限之差越大,則通過在下坡行駛而得到的燃油利用率的提高效果越大。
鑒于此,現(xiàn)有的車輛的控制裝置之一(以下稱為“現(xiàn)有裝置”。)使用導(dǎo)航系統(tǒng)來獲取車輛的位置、目的地以及道路信息等,基于這些信息來確定行駛預(yù)定路徑以及在該行駛預(yù)定路徑上存在的下坡區(qū)間?,F(xiàn)有裝置估算在車輛在確定出的下坡區(qū)間行駛的期間中通過再生制動能夠向蓄電池新蓄電的電力量。并且,在該估算出的蓄電量大于通常的管理幅度的情況下,現(xiàn)有裝置使蓄電池的管理幅度擴大到擴大管理幅度。并且,現(xiàn)有裝置以在車輛開始下坡區(qū)間的行駛之前,將蓄電池的SOC消耗到擴大管理幅度的下限的方式控制電動機以及/或者內(nèi)燃機(例如,參照日本特開2005-160269)。以下,將這樣的控制稱為“特定控制”,將進行特定控制的區(qū)間稱為“控制對象區(qū)間”。
然而,通常導(dǎo)航系統(tǒng)獲取的道路信息被定期地更新。例如,作為這樣的信息之一的VICS(注冊商標(biāo))(Vehicle Information and Communication System:道路交通信息通信系統(tǒng))信息每5鐘便被更新一次。因此,在車輛正在作為控制對象區(qū)間的下坡一邊進行“特定控制”一邊行駛的期間中,道路信息被更新,并且,若基于該道路信息再次重新決定對象下坡區(qū)間,則由于在該時刻下正行駛的下坡的剩余的部分(以后行駛的部分)的距離以及/或者標(biāo)高差較小,所以會產(chǎn)生現(xiàn)有裝置無法將該剩余的部分決定為應(yīng)該進行特定控制的下坡區(qū)間的情況。該情況下,由于現(xiàn)有裝置停止特定控制,所以有可能燃油利用率改善效果變小。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種混合動力車輛的控制裝置,即使產(chǎn)生在車輛正在成為控制對象區(qū)間的下坡一邊進行“特定控制(下坡控制)”一邊行駛的中途控制對象區(qū)間被更新的情況,也能夠繼續(xù)進行該特定控制直至已開始了特定控制的控制對象區(qū)間的結(jié)束地點為止。
本發(fā)明的方式涉及一種控制裝置,被應(yīng)用于混合動力車輛,該混合動力車輛被構(gòu)成為搭載有作為車輛的驅(qū)動源的內(nèi)燃機以及作為該驅(qū)動源的電動機、和向上述電動機供給電力的蓄電池,能夠使用上述電動機進行再生制動,并且將通過該再生制動而產(chǎn)生的電力充電到上述蓄電池,且能夠?qū)⑹褂蒙鲜鰞?nèi)燃機的輸出而發(fā)出的電力充電到上述蓄電池。上述控制裝置包括控制部,該控制部以滿足上述車輛所要求的要求驅(qū)動力并且上述蓄電池的剩余容量接近被設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)剩余容量的目標(biāo)剩余容量的方式控制上述內(nèi)燃機以及上述電動機,上述控制部被構(gòu)成為獲取表示上述車輛的位置的位置信息以及道路信息,基于上述位置信息以及上述道路信息來決定上述車輛的行駛預(yù)定路徑,基于作為上述道路信息的與構(gòu)成上述行駛預(yù)定路徑的道路區(qū)間相關(guān)的道路信息,來搜索該行駛預(yù)定路徑內(nèi)的滿足規(guī)定的條件的對象下坡區(qū)間,在上述對象下坡區(qū)間包含在上述行駛預(yù)定路徑中的情況下,決定從比該對象下坡區(qū)間的開始地點靠近前規(guī)定的第一距離的下坡控制開始地點到該對象下坡區(qū)間的結(jié)束地點為止的區(qū)間即第一控制對象區(qū)間,當(dāng)上述車輛在上述第一控制對象區(qū)間行駛時,執(zhí)行將上述目標(biāo)剩余容量變更為比上述標(biāo)準(zhǔn)剩余容量小的第一剩余容量的下坡控制,并且,即便是在正執(zhí)行上述下坡控制的期間中新決定上述控制對象區(qū)間的情況下,也繼續(xù)進行上述下坡控制直至上述車輛到達(dá)已開始了上述下坡控制的控制對象區(qū)間的結(jié)束地點為止。
由此,即使是在下坡控制的執(zhí)行中在混合動力車輛通過應(yīng)該進行該下坡控制的控制對象區(qū)間的結(jié)束地點之前重新決定控制對象區(qū)間的情況下(也可以是更新控制對象區(qū)間的時機到來的情況、以及實際進行了控制對象區(qū)間的更新的情況的任意一個情況。),也繼續(xù)執(zhí)行下坡控制直至混合動力車輛通過該結(jié)束地點為止。結(jié)果,由于能夠使通過下坡控制而期待的燃油利用率提高效果充分地發(fā)揮,所以能夠提高車輛的燃油利用率性能。
該情況下,優(yōu)選上述控制部被構(gòu)成為在通過了已開始上述下坡控制的控制對象區(qū)間的結(jié)束地點的時刻(包括該時刻以后。)重新決定上述控制對象區(qū)間(第二實施方式)。
如果這樣構(gòu)成,則繼續(xù)進行下坡控制直至車輛通過最初決定的控制對象區(qū)間的結(jié)束地點為止,并且,即使在最初決定的控制對象區(qū)間的結(jié)束地點之后可能成為控制對象區(qū)間的下坡區(qū)間在比較短的距離內(nèi)出現(xiàn)的情況下,也能夠以更高的可能性將該新出現(xiàn)的下坡區(qū)間確定為控制對象區(qū)間。結(jié)果,能夠進一步提高車輛的燃油利用率性能。
并且,優(yōu)選上述控制部被構(gòu)成為在正執(zhí)行上述下坡控制的期間中上述行駛預(yù)定路徑變化了的情況下,立即結(jié)束上述下坡控制(步驟640至步驟650)。
如果這樣構(gòu)成,則由于在對象下坡區(qū)間的行駛中行駛預(yù)定路徑因“車輛從行駛預(yù)定路徑的脫離以及目的地變更等”而變化的情況下,下坡控制立即結(jié)束,所以在車輛脫離對象下坡區(qū)間的情況下不進行不必要的下坡控制。
在上述說明中,為了幫助發(fā)明的理解,對與實施方式對應(yīng)的發(fā)明的構(gòu)成,用括號附加了在實施方式中使用的符號,但發(fā)明的各構(gòu)成要件并不局限于由上述符號規(guī)定的實施方式。本發(fā)明的目的、其他特征以及附帶的優(yōu)點能夠根據(jù)對參照以下的附圖而描述的本發(fā)明的實施方式的說明來容易地理解。
附圖說明
參照附圖可以清楚本發(fā)明的特征、效果,其中,
圖1是可應(yīng)用本發(fā)明的實施方式所涉及的車輛的控制裝置的混合動力車輛以及該控制裝置的概略圖。
圖2是示意性地表示圖1所示的混合動力車輛的控制裝置所執(zhí)行的下坡控制中的電池剩余容量的推移的圖。
圖3是示意性地表示圖1所示的混合動力車輛的控制裝置所執(zhí)行的下坡控制中的電池剩余容量以及現(xiàn)有裝置的下坡控制中的電池剩余容量的推移的圖。
圖4是圖1所示的混合動力車輛的動力管理ECU(PMECU)參照的檢查表,圖4(A)是目標(biāo)剩余容量是標(biāo)準(zhǔn)剩余容量的情況下的檢查表,圖4(B)是目標(biāo)剩余容量是第一剩余容量的情況下的檢查表。
圖5是表示圖1所示的混合動力車輛的控制裝置所執(zhí)行的下坡控制中的蓄電池的剩余容量與電池充電要求輸出的關(guān)系的圖。
圖6是表示圖1所示的混合動力車輛的導(dǎo)航ECU(NVECU)的CPU所執(zhí)行的“輔助計畫決定程序”的流程圖。
圖7是表示圖1所示的混合動力車輛的PMECU的CPU所執(zhí)行的“下坡控制程序”的流程圖。
圖8是表示圖1所示的混合動力車輛的NVECU的CPU所執(zhí)行的“搜索不要標(biāo)志決定程序”的流程圖。
圖9是表示圖1所示的混合動力車輛的PMECU的CPU所執(zhí)行的“車輛行駛控制程序”的流程圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的各實施方式所涉及的車輛的控制裝置(以下稱為“本控制裝置”。)進行說明。
<第一實施方式>
(構(gòu)成)
本發(fā)明的第一實施方式所涉及的混合動力車輛的控制裝置(以下,稱為“第一裝置”。)被應(yīng)用于圖1所示的混合動力車輛10(以下,也簡單地稱為“車輛”。)。
車輛10具備第一發(fā)電電動機MG1、第二發(fā)電電動機MG2、內(nèi)燃機20、動力分配機構(gòu)30、驅(qū)動力傳遞機構(gòu)50、第一逆變器61、第二逆變器62、升降壓轉(zhuǎn)換器63、蓄電池64、動力管理ECU70、電池ECU71、馬達(dá)ECU72、發(fā)動機ECU73以及導(dǎo)航ECU74等。這些ECU也可以統(tǒng)一為一個ECU,與本發(fā)明的控制部對應(yīng)。
ECU是電子控制單元的略稱,是具有包括CPU、ROM、RAM、備用RAM(或者非易失性存儲器)以及接口等的微型計算機作為主要構(gòu)成部件的電子控制電路。
第一發(fā)電電動機MG1是能夠作為發(fā)電機以及電動機的任意一個發(fā)揮作用的同步發(fā)電電動機。第一發(fā)電電動機MG1在本例中主要發(fā)揮作為發(fā)電機的功能。第一發(fā)電電動機MG1具備作為輸出軸的第一軸41。
第二發(fā)電電動機MG2與第一發(fā)電電動機MG1相同,是能夠作為發(fā)電機以及電動機的任意一個發(fā)揮作用的同步發(fā)電電動機。第二發(fā)電電動機MG2在本例中主要發(fā)揮作為電動機的功能。第二發(fā)電電動機MG2具備作為輸出軸的第二軸42。
內(nèi)燃機(以下,也簡單地稱為“發(fā)動機”。)20是四沖程火花點火式多氣缸內(nèi)燃機。內(nèi)燃機20具備公知的發(fā)動機致動器21。例如,發(fā)動機致動器21包含:包括燃料噴射閥的燃料供給裝置、包括火花塞的點火裝置、節(jié)氣門開度變更用致動器以及可變進氣門控制裝置(VVT)等。內(nèi)燃機20被構(gòu)成為能夠通過利用節(jié)氣門致動器變更配設(shè)于未圖示的進氣通路的節(jié)氣門的開度來變更吸入空氣量、以及根據(jù)該吸入空氣量變更燃料噴射量等來變更內(nèi)燃機20產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速(即,發(fā)動機輸出)。對內(nèi)燃機20而言,在作為內(nèi)燃機20的輸出軸的曲軸22產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
動力分配機構(gòu)30具備公知的行星齒輪裝置31。行星齒輪裝置31包括太陽齒輪32、多個行星齒輪33、以及齒圈(ring gear)34。
太陽齒輪32與第一發(fā)電電動機MG1的第一軸41連接。因此,第一發(fā)電電動機MG1能夠向太陽齒輪32輸出轉(zhuǎn)矩。第一發(fā)電電動機MG1能夠通過從太陽齒輪32輸入至第一發(fā)電電動機MG1的轉(zhuǎn)矩被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而進行發(fā)電。
多個行星齒輪33的每一個與太陽齒輪32嚙合,并且與齒圈34嚙合。行星齒輪33的旋轉(zhuǎn)軸(自轉(zhuǎn)軸)被設(shè)置于行星齒輪架35。行星齒輪架35被保持為能夠與太陽齒輪32同軸旋轉(zhuǎn)。行星齒輪架35與內(nèi)燃機20的曲軸22連接。
齒圈34被保持為能夠與太陽齒輪32同軸旋轉(zhuǎn)。
在從行星齒輪33向太陽齒輪32輸入了矩被時,太陽齒輪32被該轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。在從行星齒輪33向齒圈34輸入了轉(zhuǎn)矩被時,齒圈34被該轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。相反,在從太陽齒輪32向行星齒輪33輸入了轉(zhuǎn)矩時,行星齒輪33被該轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。在從齒圈34向行星齒輪33輸入了轉(zhuǎn)矩時,行星齒輪33被該轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
齒圈34經(jīng)由齒圈架36與第二發(fā)電電動機MG2的第二軸42連接。因此,第二發(fā)電電動機MG2能夠向齒圈34輸出轉(zhuǎn)矩。第二發(fā)電電動機MG2能夠通過被從齒圈34輸入至第二發(fā)電電動機MG2的轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)驅(qū)動而進行發(fā)電。
并且,齒圈34經(jīng)由齒圈架36與輸出齒輪37連接。因此,輸出齒輪37能夠被從齒圈34輸入至輸出齒輪37的轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。齒圈34能夠被從輸出齒輪37輸入至齒圈34的轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
驅(qū)動力傳遞機構(gòu)50包括齒輪列51、差速齒輪52以及驅(qū)動軸(傳動軸)53。
齒輪列51通過齒輪機構(gòu)以能夠傳遞動力的方式將輸出齒輪37和差速齒輪52連接。差速齒輪52被安裝于驅(qū)動軸53。在驅(qū)動軸53的兩端安裝有驅(qū)動輪54。因此,來自輸出齒輪37的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由齒輪列51、差速齒輪52、以及驅(qū)動軸53傳遞至驅(qū)動輪54?;旌蟿恿囕v10能夠通過傳遞至該驅(qū)動輪54的轉(zhuǎn)矩而進行行駛。
第一逆變器61與第一發(fā)電電動機MG1電連接,并經(jīng)由升降壓轉(zhuǎn)換器63與蓄電池64電連接。因此,在第一發(fā)電電動機MG1發(fā)電時,第一發(fā)電電動機MG1產(chǎn)生的電力經(jīng)由第一逆變器61以及升降壓轉(zhuǎn)換器63被供給至蓄電池64。相反,第一發(fā)電電動機MG1通過經(jīng)由升降壓轉(zhuǎn)換器63以及第一逆變器61從蓄電池64供給的電力而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
第二逆變器62與第二發(fā)電電動機MG2電連接,并經(jīng)由升降壓轉(zhuǎn)換器63與蓄電池64電連接。因此,第二發(fā)電電動機MG2通過經(jīng)由升降壓轉(zhuǎn)換器63以及第二逆變器62從蓄電池64供給的電力而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。相反,在第二發(fā)電電動機MG2發(fā)電時,第二發(fā)電電動機MG2產(chǎn)生的電力經(jīng)由第二逆變器62以及升降壓轉(zhuǎn)換器63被供給至蓄電池64。
其中,第一發(fā)電電動機MG1產(chǎn)生的電力能夠直接供給至第二發(fā)電電動機MG2,并且,第二發(fā)電電動機MG2產(chǎn)生的電力能夠直接供給至第一發(fā)電電動機MG1。
蓄電池64是蓄積用于驅(qū)動第一發(fā)電電動機MG1或者第二發(fā)電電動機MG2的電能的蓄電單元,由能夠反復(fù)進行充電和放電的鋰離子電池等二次電池構(gòu)成。在蓄電池64安裝有SOC的檢測所使用的未圖示的SOC傳感器,電池ECU71能夠監(jiān)視蓄電池64的SOC。
此外,蓄電池64是只要能夠進行放電以及充電的蓄電裝置即可,除了鋰離子電池以外,也可以是鎳氫電池、鉛蓄電池、鎳鎘電池以及其他的二次電池。
動力管理ECU70(以下,也記載為“PMECU70”。)通過CAN(Controller Area Network:控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò))通信以可進行信息交換的方式與后述的電池ECU71、馬達(dá)ECU72、發(fā)動機ECU73以及導(dǎo)航ECU74連接。
PMECU70接收來自作為混合動力車輛10的系統(tǒng)起動用開關(guān)的動力開關(guān)81、加速器操作量傳感器82、制動器操作量傳感器83以及車速傳感器84等的輸出信號。
加速器操作量傳感器82產(chǎn)生對以能夠由駕駛員操作的方式設(shè)置的未圖示的加速踏板的操作量(以下,稱為“加速器操作量AP”。)進行表示的輸出信號。加速器操作量AP也能夠表現(xiàn)為加速操作量。制動器操作量傳感器83產(chǎn)生對被駕駛員操作的未圖示的制動踏板的操作量BP進行表示的輸出信號。車速傳感器84產(chǎn)生表示混合動力車輛10的車速SPD的輸出信號。
PMECU70被輸入由電池ECU71獲取到的蓄電池64的剩余容量SOC。剩余容量SOC基于流出流入蓄電池64的電流的累計值等通過公知的方法來計算。
PMECU70經(jīng)由馬達(dá)ECU72被輸入表示第一發(fā)電電動機MG1的轉(zhuǎn)速的信號以及表示第二發(fā)電電動機MG2的轉(zhuǎn)速的信號。表示第一發(fā)電電動機MG1的轉(zhuǎn)速的信號被稱為“MG1轉(zhuǎn)速Nm1”。表示第二發(fā)電電動機MG2的轉(zhuǎn)速的信號被稱為“MG2轉(zhuǎn)速Nm2”。
MG1轉(zhuǎn)速Nm1由馬達(dá)ECU72基于“設(shè)置于第一發(fā)電電動機MG1并且輸出與第一發(fā)電電動機MG1的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的輸出值的解析器(resolver)97的輸出值”來計算。同樣,MG2轉(zhuǎn)速Nm2由馬達(dá)ECU72基于“設(shè)置于第二發(fā)電電動機MG2并且輸出與第二發(fā)電電動機MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)的輸出值的解析器98的輸出值”來計算。
PMECU70經(jīng)由發(fā)動機ECU73被輸入表示由發(fā)動機狀態(tài)量傳感器99檢測到的發(fā)動機狀態(tài)的輸出信號。表示該發(fā)動機狀態(tài)的輸出信號中包含發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE、節(jié)氣門開度TA以及內(nèi)燃機的冷卻水溫THW等。
馬達(dá)ECU72與第一逆變器61、第二逆變器62以及升降壓轉(zhuǎn)換器63連接。馬達(dá)ECU72基于來自PMECU70的指令(例如,“MG1指令轉(zhuǎn)矩Tm1*以及MG2指令轉(zhuǎn)矩Tm2*”)向第一逆變器61、第二逆變器62以及升降壓轉(zhuǎn)換器63送出指示信號。由此,馬達(dá)ECU72使用第一逆變器61以及升降壓轉(zhuǎn)換器63控制第一發(fā)電電動機MG1,并且,使用第二逆變器62以及升降壓轉(zhuǎn)換器63控制第二發(fā)電電動機MG2。
發(fā)動機ECU73通過基于來自PMECU70的指令以及來自發(fā)動機狀態(tài)量傳感器99的信號向發(fā)動機致動器21送出指示信號,來控制內(nèi)燃機20。
導(dǎo)航ECU(以下也稱為“NVECU”。)74與導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫86、行駛數(shù)據(jù)獲取部87、行駛環(huán)境數(shù)據(jù)獲取部88以及行駛數(shù)據(jù)存儲部89等電連接。
導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(以下,也稱為“NVDB”。)86儲存地圖數(shù)據(jù)、路徑計算數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、聲音數(shù)據(jù)以及索引數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)被用于向駕駛員(或者搭乘者)提供導(dǎo)航服務(wù)、內(nèi)燃機20以及/或者第二發(fā)電電動機MG2的運轉(zhuǎn)時間表的決定(以下,也稱為“計畫”。)、以及蓄電池64的“目標(biāo)剩余容量”的決定等。
NVDB86具有的各種數(shù)據(jù)被儲存于磁盤(HDD)以及半導(dǎo)體存儲器等存儲裝置。
地圖數(shù)據(jù)包括道路數(shù)據(jù)以及引導(dǎo)數(shù)據(jù)等,其中,道路數(shù)據(jù)包括用于識別地圖數(shù)據(jù)上的各道路的道路識別信息,引導(dǎo)數(shù)據(jù)包括路徑向?qū)褂玫慕徊纥c名稱等。
路徑計算數(shù)據(jù)包括與道路網(wǎng)絡(luò)的道路部分相關(guān)的信息即“路段(link)信息”、與道路網(wǎng)絡(luò)的交叉點有關(guān)的信息即“節(jié)點信息”、以及與道路限制有關(guān)的信息即“限制信息”等。節(jié)點信息以及路段信息在后述的“下坡搜索(對象下坡區(qū)間的搜索)”以及“下坡控制”等中被利用。其中,對各路段附帶有與該路段對應(yīng)的道路區(qū)間的坡度數(shù)據(jù)以及/或者與該路段對應(yīng)的道路區(qū)間的兩端的地點的標(biāo)高數(shù)據(jù)。
行駛數(shù)據(jù)獲取部87在從車輛的動力開關(guān)81開啟到關(guān)閉的期間,按每個規(guī)定間隔獲取車輛10的當(dāng)前位置以及行駛速度等行駛數(shù)據(jù)。規(guī)定間隔是指規(guī)定時間間隔(例如,100msec)以及規(guī)定距離間隔(例如,100m)等。
行駛數(shù)據(jù)獲取部87具備GPS(Global Positioning System:全球定位系統(tǒng))接收裝置。行駛數(shù)據(jù)獲取部87使用該GPS接收裝置來接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的GPS信息。行駛數(shù)據(jù)獲取部87解析接收到的GPS信息來獲取車輛的位置信息(緯度以及經(jīng)度)。這樣,行駛數(shù)據(jù)獲取部87也能夠稱為獲取車輛10的位置信息的“位置信息獲取部”。
行駛環(huán)境數(shù)據(jù)獲取部88獲取日期、時刻、星期、車輛出發(fā)的時間、氣象信息、交通擁堵信息、交通限制信息、道路工事信息以及事件信息等與車輛行駛時的車輛周邊的行駛環(huán)境有關(guān)的信息、即路徑信息,作為行駛環(huán)境數(shù)據(jù)并提供給NVECU74。
更具體而言,行駛環(huán)境數(shù)據(jù)獲取部88獲取當(dāng)前時刻、日期、星期以及車輛出發(fā)的時間等時間信息。并且,行駛環(huán)境數(shù)據(jù)獲取部88例如具備獲取VICS(注冊商標(biāo))的信息的裝置。VICS的信息被從光信標(biāo)、電波信標(biāo)以及FM電臺等發(fā)送,包括交通擁堵信息、所要時間、事故/故障車/工事信息、速度限制/車道限制信息、停車場的位置以及停車場的滿車信息等道路信息(交通信息)。這樣,行駛環(huán)境數(shù)據(jù)獲取部88也能夠稱為獲取與車輛10行駛的路徑的狀況有關(guān)的各種信息的“路徑信息獲取部”。
行駛數(shù)據(jù)存儲部89存儲行駛數(shù)據(jù)獲取部87獲取到的行駛數(shù)據(jù)、和行駛環(huán)境數(shù)據(jù)獲取部88獲取到的行駛環(huán)境數(shù)據(jù)。該情況下,車輛的一次行駛中的行駛數(shù)據(jù)和行駛環(huán)境數(shù)據(jù)彼此建立關(guān)聯(lián)地存儲。由此,能夠?qū)W習(xí)到與車輛10實際行駛的道路對應(yīng)的路段的兩端地點的標(biāo)高。其中,標(biāo)高根據(jù)來自發(fā)動機狀態(tài)量傳感器99所具有的大氣壓傳感器的信號計算。
NVECU74進行的信息處理有對駕駛員的路徑向?qū)?、PMECU70進行“下坡控制”所使用的導(dǎo)航信息的生成以及提供等。路徑向?qū)荖VECU74使用用戶界面進行從當(dāng)前地到由駕駛員等設(shè)定的目的地為止的路徑搜索并提示給駕駛員,一邊獲取當(dāng)前位置一邊將駕駛員引導(dǎo)到目的地的處理。
(動作的概要)
接下來,參照圖2以及圖3對本控制裝置的PMECU70以及NVECU74等進行的“下坡控制”進行說明。
1.下坡控制的概要圖2以及圖3的橫軸根據(jù)距離表示車輛10的行駛預(yù)定路徑的地點。在圖2所示的例子中,行駛預(yù)定路徑包含有與路段#0至路段#5對應(yīng)的6個道路區(qū)間。相鄰的路段彼此的連接點是節(jié)點。圖2以及圖3的縱軸是車輛10的行駛預(yù)定路徑中的道路的標(biāo)高以及蓄電池64的SOC。
圖2以及圖3所示的行駛預(yù)定路徑包括從標(biāo)高Hs的平坦道路朝向標(biāo)高He(標(biāo)高Hs>標(biāo)高He)的平坦道路連續(xù)的下坡。下坡由與路段#2~路段#4對應(yīng)的3個區(qū)間構(gòu)成。
第一裝置為了抑制蓄電池64的劣化加劇,而設(shè)定剩余容量上限值“SOCuplmt”以及剩余容量下限值“SOClolmt”,以剩余容量SOC位于從剩余容量上限值SOCuplmt到剩余容量下限值SOClolmt的范圍(SOC管理幅度)內(nèi)的方式對剩余容量SOC進行控制(管理)。
第一裝置在除了下坡行駛時以及交通擁堵行駛時等以外的通常行駛時,將目標(biāo)剩余容量SOCcntr設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)剩余容量SOCcntr-n。例如,剩余容量上限值SOCuplmt被設(shè)定為滿充電的80%,剩余容量下限值SOClolmt被設(shè)定為滿充電的40%,通常行駛時的目標(biāo)剩余容量SOCcntr-n被設(shè)定為相當(dāng)于滿充電的60%的值。
在通常行駛時,PMECU70以滿足車輛10所要求的驅(qū)動力以及/或者制動力,并且實際的SOC接近目標(biāo)剩余容量SOCcntr-n的方式控制內(nèi)燃機20、第二發(fā)電電動機MG2以及第一發(fā)電電動機MG1。即,目標(biāo)剩余容量SOCcntr-n是通常行駛時的“目標(biāo)剩余容量”。在圖2的例子中,地點D0處的蓄電池64的SOC被控制為標(biāo)準(zhǔn)剩余容量SOCcntr-n附近的值。
通常行駛中的車輛10在地點D1處執(zhí)行“下坡搜索”。下坡搜索將在后面描述。在本例中,視為與路段#2~路段#4對應(yīng)的3個區(qū)間相當(dāng)于執(zhí)行下坡控制的下坡區(qū)間(以下,有被稱為“對象下坡區(qū)間”的情況。)來繼續(xù)說明。
NVECU74每當(dāng)經(jīng)過規(guī)定時間(在本例中,為VICS信息被更新的時間間隔即5分鐘)便進行“下坡搜索”?,F(xiàn)在,假定為在進行下坡搜索的時刻車輛10到達(dá)地點D1。在該時刻車輛10是通常行駛中且不執(zhí)行下坡控制。
NVECU74在該“坡搜索”中確定行駛路徑中的成為“下坡控制”的對象的對象下坡區(qū)間。具體而言,NVECU74基于NVDB86的信息將是與行駛預(yù)定路徑對應(yīng)的路段組中的單個或者多個連續(xù)的路段(以下,稱為“第一路段組”。)且滿足以下所有條件的第一路段組所對應(yīng)的區(qū)間確定為“對象下坡區(qū)間”。其中,以下的條件只不過是一個例子,并不局限于此。
(1)與第一路段組的各路段對應(yīng)的區(qū)間距離車輛10的當(dāng)前位置在一定距離(例如,半徑10km)以內(nèi)。(2)與第一路段組的各路段對應(yīng)的區(qū)間均具有小于規(guī)定閾值坡度的下坡坡度。(3)第一路段組的開始地點的標(biāo)高Hs比第一路段組的結(jié)束地點的標(biāo)高He高(Hs>He),并且,其差的絕對值(標(biāo)高差ΔHa=|Hs-He|)是規(guī)定標(biāo)高差(SOC_STL_H)以上。(4)與第一路段組對應(yīng)的區(qū)間的合計距離ΔDa是規(guī)定距離(SOC_STL_D)以上。
在圖2所示的例子中,由于由路段#2至路段#4構(gòu)成的第一路段組滿足上述(1)至(4)的條件,所以與路段#2至路段#4對應(yīng)的道路區(qū)間(即,從地點D3到地點D6的區(qū)間)被確定為對象下坡區(qū)間。NVECU74存儲確定出的對象下坡區(qū)間的開始地點Dk(即,地點D3的緯度、經(jīng)度)以及確定出的對象下坡區(qū)間的結(jié)束地點De(即,地點D6的緯度、經(jīng)度)。
并且,NVECU74確定距離“對象下坡區(qū)間”的開始地點(即,地點D3)靠前規(guī)定的第一距離(“剩余容量調(diào)整距離”(HF_SOCC_DIST))的地點Ds,將該地點的緯度、經(jīng)度作為“下坡控制的開始地點Ds”的緯度、經(jīng)度通知給PMECU70。此外,NVECU74也可以將最接近地點Ds并且比地點Ds接近車輛10的節(jié)點的地點重新確定為地點Ds。換言之,第一距離也可以是有一定程度的寬度的距離。有時從下坡控制開始地點Ds到對象下坡區(qū)間的開始地點Dk(地點D3)的區(qū)間也被稱為“前使用區(qū)間”。其中,在圖2所示的例子中,剩余容量調(diào)整距離(HF_SOCC_DIST)和與路段#1對應(yīng)的區(qū)間的距離一致。另外,由于將前使用區(qū)間和對象下坡區(qū)間合并而成的區(qū)間是執(zhí)行下坡控制的區(qū)間,所以也稱為“控制對象區(qū)間(下坡控制對象區(qū)間)”。
并且,NVECU74在下坡控制開始地點Ds、對象下坡區(qū)間的開始地點Dk(即,地點D3)、以及下坡控制結(jié)束地點De(對象下坡區(qū)間的結(jié)束地點De、地點D6)被更新時,將這些地點發(fā)送至PMECU70。
PMECU70(以及電池ECU71)從NVECU74隨時獲取車輛10的當(dāng)前地(當(dāng)前位置),若當(dāng)前地與下坡控制開始地點Ds一致(即,若車輛10到達(dá)圖2的地點D2),則執(zhí)行下坡控制的一部分即目標(biāo)剩余容量降低控制。若更具體地描述,則若當(dāng)前地與下坡控制開始地點Ds一致,則PMECU70(以及電池ECU71)將目標(biāo)剩余容量SOCcntr從標(biāo)準(zhǔn)剩余容量SOCcntr-n變更為下坡控制時的目標(biāo)剩余容量(為了方便,也稱為“低剩余容量”或者“第一剩余容量”。)SOCcntr-d。目標(biāo)剩余容量SOCcntr-d的推移如圖2中的點劃線所示。下坡控制時的目標(biāo)剩余容量SOCcntr-d是小于通常時的目標(biāo)剩余容量SOCcntr-n(滿充電時的60%)的值,例如被設(shè)定為滿充電時的50%。
然而,混合動力車輛10以混合動力行駛模式(HV模式)進行行駛。混合動力行駛模式例如是日本特開2013-154718號公報以及日本特開2013-154715號公報等所記載的公知的模式。
若簡單地進行描述,則混合動力行駛模式是在使車輛10行駛時除了第二發(fā)電電動機MG2以外還允許使用內(nèi)燃機20的行駛模式。具體而言,混合動力行駛模式是驅(qū)動第二發(fā)電電動機MG2并且使內(nèi)燃機20在其運轉(zhuǎn)效率最大的動作點進行運轉(zhuǎn),在通過這兩方的輸出滿足車輛10所要求的要求轉(zhuǎn)矩(要求驅(qū)動力、即用戶所要求的用戶要求轉(zhuǎn)矩)的同時使車輛10行駛的模式。
在該行駛模式中,當(dāng)內(nèi)燃機20所要求的輸出小于閾值時(即,無法使內(nèi)燃機20在最佳動作點運轉(zhuǎn)的情況下),內(nèi)燃機20的運轉(zhuǎn)被停止。另一方面,在內(nèi)燃機20所要求的輸出是閾值以上時,內(nèi)燃機20以滿足該要求輸出的方式在最佳動作點運轉(zhuǎn),結(jié)果,對于要求轉(zhuǎn)矩不足的轉(zhuǎn)矩(驅(qū)動力)由第二發(fā)電電動機MG2來補充,同時通過內(nèi)燃機20的輸出對蓄電池64充電。并且,剩余容量SOC相對于目標(biāo)剩余容量SOCcntr越小,則針對內(nèi)燃機20的“為了對蓄電池64進行充電所要求的輸出”越大。因此,若剩余容量SOC變小則內(nèi)燃機20變得容易運轉(zhuǎn)。
其中,若剩余容量SOC變?yōu)槭S嗳萘肯孪拗礢OClolmt以下,則即使內(nèi)燃機20處于在最佳動作點無法運轉(zhuǎn)的狀況下也被強制運轉(zhuǎn),利用第二發(fā)電電動機MG2以及第一發(fā)電電動機MG1通過內(nèi)燃機20的輸出而產(chǎn)生的電力對蓄電池64充電。即,進行強制充電。
在前使用期間中,為了剩余容量SOC接近低剩余容量SOCcntr-d,PMECU70使第二發(fā)電電動機MG2運轉(zhuǎn)來消耗電力從而使剩余容量SOC降低(參照圖2的實線S1。)。
在圖2所示的例子中,到車輛10在前使用區(qū)間行駛而到達(dá)對象下坡區(qū)間的開始地點D3為止,剩余容量SOC降低到第一剩余容量SOCcntr-d。即,上述的剩余容量調(diào)整距離HF_SOCC_DIST被設(shè)定為通過使第二發(fā)電電動機MG2工作來消耗蓄積于蓄電池64的電力,從而使蓄電池64的SOC從標(biāo)準(zhǔn)剩余容量SOCcntr-n接近第一剩余容量SOCcntr-d所需要的充足的距離。剩余容量調(diào)整距離HF_SOCC_DIST例如被設(shè)定為5km左右,但根據(jù)車輛10的行駛路徑、行駛條件,既可以比5km短,也可以比5km長。
若車輛10開始對象下坡區(qū)間的行駛,則使用了第一發(fā)電電動機MG1以及第二發(fā)電電動機MG2的再生制動被頻繁地進行。結(jié)果,由于通過再生制動而產(chǎn)生的電力(再生能量)被供給至蓄電池64,所以剩余容量SOC逐漸地上升。換言之,再生能量超過為了行駛所使用的能量,結(jié)果,NVECU74將剩余容量SOC上升那樣的下坡確定為對象下坡區(qū)間。
若車輛10的當(dāng)前地與下坡控制結(jié)束地點De一致(即,若車輛10到達(dá)圖2的地點D6),則PMECU70(以及電池ECU71)結(jié)束下坡控制(本例中為目標(biāo)剩余容量降低控制)。若更具體地描述,則PMECU70(以及電池ECU71)將目標(biāo)剩余容量SOCcntr從第一剩余容量SOCcntr-d變更(返回)為標(biāo)準(zhǔn)剩余容量SOCcntr-n。之后,車輛10在平坦路(與路段#5對應(yīng)的區(qū)間)行駛。因此,剩余容量SOC逐漸接近標(biāo)準(zhǔn)剩余容量SOCcntr-n。此外,NVECU74也可以對于PMECU70進行車輛的當(dāng)前地到達(dá)了“地點Ds、Dk以及De”的通知,PMECU70根據(jù)該通知進行下坡控制的開始以及結(jié)束。
此外,在不執(zhí)行由本控制裝置進行的“下坡控制”的情況下,實際的剩余容量SOC在圖2中如雙點劃線S2所示那樣變化。該情況下,剩余容量SOC在對象下坡區(qū)間的行駛中達(dá)到剩余容量上限值SOCuplmt。因此,PMECU70中止通過再生制動如圖產(chǎn)生的電能(再生能量)向蓄電池64的供給,以使剩余容量SOC不超過剩余容量上限值SOCuplmt。因此,該情況下,未被回收的再生能量被轉(zhuǎn)換成熱能等而被消耗。
2.在對象下坡區(qū)間的行駛中(下坡控制的執(zhí)行中)執(zhí)行下坡控制的區(qū)間(控制對象區(qū)間)被更新(再計畫)的情況的對應(yīng)例如,如圖3所示那樣,若車輛10正在對象下坡區(qū)間的中途即地點D7行駛時行駛預(yù)定路徑以及下坡搜索的更新時機(例如,VICS信息被更新的時機)到來,則NVECU74再次進行行駛預(yù)定路徑的決定以及下坡搜索。即,NVECU74重新搜索并確定(決定、更新)對象下坡區(qū)間。
如上所述,為了與行駛預(yù)定路徑上的第一路段組對應(yīng)的區(qū)間被確定為對象下坡區(qū)間,必須滿足上述的條件(1)至(4)。然而,例如由于從地點D7到地點D6的距離較短,所以合計距離ΔDb小于規(guī)定距離(SOC_STL_D)?;蛘?,地點D7與地點D6的標(biāo)高差ΔHa小于規(guī)定標(biāo)高差(SOC_STL_H)。因此,NVECU74不將從地點D7到地點D6的區(qū)間確定為對象下坡區(qū)間。
結(jié)果,由于當(dāng)前的車輛10的位置不是執(zhí)行下坡控制的位置,所以NVECU74向PMECU70發(fā)送結(jié)束下坡控制的指示。因此,PMECU70(以及電池ECU71)結(jié)束下坡控制。具體而言,由于PMECU70(以及電池ECU71)停止目標(biāo)剩余容量降低控制,所以目標(biāo)剩余容量SOCcntr向標(biāo)準(zhǔn)剩余容量SOCcntr-n返回。
結(jié)果,盡管按道理來說應(yīng)如圖3的實線S1所示那樣,不使內(nèi)燃機20運轉(zhuǎn)并且剩余容量SOC不到達(dá)剩余容量上限值SOCuplmt,能夠通過消耗蓄電池64的電能來使車輛10行駛,但實際上如雙點劃線S3所示那樣產(chǎn)生剩余容量SOC的上升程度變大而剩余容量SOC到達(dá)剩余容量上限值SOCuplmt的情況。
更具體而言,根據(jù)電池充電要求輸出Pb*的變化來對該現(xiàn)象進行說明。為了通過后述的混合動力行駛模式控制車輛10,PMECU70計算內(nèi)燃機要求輸出Pe*。PMECU70將內(nèi)燃機要求輸出Pe*作為車輛要求輸出Pv*、電池充電要求輸出Pb*以及損失(恒定值)Ploss的和來計算(Pe*=Pv*+Pb*+Ploss)。
PMECU70基于剩余容量SOC、剩余容量中心值SOCcntr、以及后述的檢查表MapPb*(SOC-SOCcntr)獲取電池充電要求輸出Pb*。
作為該表的橫軸的(SOC-SOCcntr)是實際的剩余容量SOC與剩余容量中心值SOCcntr的差值。第一裝置在下坡控制中將剩余容量中心值SOCcntr從通常時的目標(biāo)剩余容量(標(biāo)準(zhǔn)剩余容量)SOCcntr-n向低剩余容量SOCcntr-d變更。鑒于此,如圖4所示,第一裝置具有通常時參照的檢查表MapPb*(SOC-SOCcntr-n)(圖4(A))和下坡控制中參照的檢查表MapPb*(SOC-SOCcntr-d)(圖4(B))這兩種表。
根據(jù)圖4(A)所示的表,在當(dāng)前時刻的剩余容量SOC與目標(biāo)剩余容量(標(biāo)準(zhǔn)剩余容量)SOCcntr-n的差(=SOC-SOCcntr-n)為正值時(即,SOC>SOCcntr-n的情況),充電要求輸出Pb*為負(fù)值,被決定為差(=SOC-SOCcntr-n)的絕對值越大,則充電要求輸出Pb*的絕對值越大。另一方面,在差(=SOC-SOCcntr-n)為負(fù)值時(即,SOC<SOCcntr-n的情況),充電要求輸出Pb*為正值,被決定為差(=SOC-SOCcntr-n)的絕對值越大,則充電要求輸出Pb*的絕對值越大。另一方面,圖4(B)所示的表除了其橫軸與圖4(A)的橫軸不同的點以外均相同。
圖5示出上述2個檢查表的關(guān)系。圖5的橫軸是剩余容量SOC,縱軸是電池充電要求輸出Pb*。實線N與通常時參照的表MapPb*(SOC-SOCcntr-n)對應(yīng),虛線D與下坡控制中參照的表MapPb*(SOC-SOCcntr-d)對應(yīng)。橫軸上的點S0以及點S1分別表示標(biāo)準(zhǔn)剩余容量SOCcntr-n以及低剩余容量SOCcntr-d。
例如,在剩余容量SOC是大于點S0以及點S1的Sa時,下坡控制中的電池充電要求輸出Pb*_d小于通常時的電池充電要求輸出Pb*_n(負(fù)數(shù)的情況下大于)。因此,內(nèi)燃機要求輸出Pe*在下坡控制中比通常時小。
因而,由于與通常時相比,在下坡控制中內(nèi)燃機20被運轉(zhuǎn)的機會減少,所以由第二發(fā)電電動機MG2產(chǎn)生的消耗、即放電量較多。因此,與通常時相比,剩余容量SOC的相對于行駛距離的增加的比例在下坡控制中變得較緩。因此,若在地點D7結(jié)束下坡控制,則與在從地點D7到地點D6之間繼續(xù)進行下坡控制的情況(執(zhí)行下坡控制直至針對已開始了當(dāng)前執(zhí)行中的下坡控制的控制對象區(qū)間的對象下坡區(qū)間的結(jié)束地點(地點D6)為止的情況)相比,存在內(nèi)燃機20的運轉(zhuǎn)機會增加,車輛10的燃油利用率惡化的可能性。
鑒于此,即使是車輛10在對象下坡區(qū)間行駛中(換言之,下坡控制的執(zhí)行中)“行駛預(yù)定路徑以及/或者下坡搜索”的更新時機到來而NVECU74要再次進行行駛預(yù)定路徑的決定以及/或者下坡搜索并要更新控制對象區(qū)間的情況,第一裝置也繼續(xù)進行下坡控制,直至車輛10通過針對已開始了當(dāng)前執(zhí)行中的下坡控制的控制對象區(qū)間的對象下坡區(qū)間的結(jié)束地點(地點D6)為止。
不過,在有由駕駛員進行的目的地變更指示(行駛預(yù)定路徑搜索指示)的情況、車輛10從行駛預(yù)定路徑脫離而需要進行路徑變更的情況以及由于交通限制而存在路徑變更的情況等(將這些情況統(tǒng)稱為“重設(shè)路徑”。),第一裝置不繼續(xù)進行下坡控制而立即結(jié)束。此外,即使是目的地被變更的情況,在對象控制區(qū)間的路徑?jīng)]有變更的情況下,第一裝置也可以繼續(xù)進行下坡控制直至對象控制區(qū)間的結(jié)束地點為止。
(實際的動作)
接下來,對第一裝置的實際的動作進行說明。
<輔助計畫的決定>
NVECU74(實際上為其CPU)每當(dāng)經(jīng)過恒定時間(例如,VICS信息被更新的間隔即5分鐘)便均執(zhí)行圖6中由流程圖所示的輔助計畫決定程序。因此,NVECU74在規(guī)定的時機從步驟600開始處理而進入步驟605,獲取車輛10的當(dāng)前位置、目的地以及最新的道路信息等,基于它們和存儲于NVDB86的地圖信息,來決定車輛10的行駛預(yù)定路徑。
接下來,NVECU74進入步驟610,判定下坡搜索不要標(biāo)志(以下,也稱為“搜索不要標(biāo)志”。)的值是否是“0”。搜索不要標(biāo)志的值在開始了車輛10的運轉(zhuǎn)時被執(zhí)行的初始化程序(省略圖示)中被設(shè)定為“0”。并且,搜索不要標(biāo)志的值由后述的“搜索不要標(biāo)志決定程序”設(shè)定。
現(xiàn)在,假定搜索不要標(biāo)志的值是“0”。該情況下,NVECU74在步驟610中判定為“是”并進入步驟615,獲取與構(gòu)成行駛預(yù)定路徑的道路區(qū)間且在距離車輛10的當(dāng)前位置為10km左右的范圍內(nèi)存在的路段組(道路區(qū)間組)相關(guān)的信息(坡度信息以及標(biāo)高信息等)。NVECU74從構(gòu)成行駛預(yù)定路徑的路段組(道路區(qū)間組)中搜索滿足上述的條件(1)至(4)的第一路段組,如果存在這樣的第一路段組則確定該第一路段組。即,NVECU74確定對象下坡區(qū)間。若更具體地描述,則NVECU74在存在對象下坡區(qū)間的情況下,決定對象下坡區(qū)間的開始地點Dk和結(jié)束地點De。其中,在行駛預(yù)定路徑存在多個對象下坡區(qū)間的情況下,NVECU74采用最接近車輛10的對象下坡區(qū)間的開始地點Dk和結(jié)束地點De。
接下來,NVECU74進入步驟625,判定在行駛預(yù)定路徑中是否包含有對象下坡區(qū)間。如果在行駛預(yù)定路徑中不包含有對象下坡區(qū)間,則NVECU74在步驟625中判定為“否”,直接進入步驟695,暫時結(jié)束本程序。因此,該情況下,下坡控制不被執(zhí)行。
與此相對,若在行駛預(yù)定路徑中包含有對象下坡區(qū)間,則NVECU74在步驟625中判定為“是”而進入步驟630,確定對象控制區(qū)間(應(yīng)該進行下坡控制的區(qū)間)。若更具體地描述,則NVECU74將距離對象下坡區(qū)間的開始地點Dk靠前第一距離(剩余容量調(diào)整距離(HF_SOCC_DIST))的地點決定為下坡控制開始地點Ds。其中,對象控制區(qū)間的結(jié)束地點是對象下坡區(qū)間的結(jié)束地點De。
接下來,NVECU74進入步驟635,將地點Ds、Dk以及De儲存到自身的RAM并且發(fā)送至PMECU70。之后,NVECU74進入步驟695,暫時結(jié)束本程序。若被從NVECU74發(fā)送了地點Ds、Dk以及De的信息,則PMECU70將這些信息儲存到PMECU70的RAM。
另一方面,在搜索不要標(biāo)志的值是“1”的情況下,NVECU74在步驟610中判定為“否”而進入步驟640,判定在步驟605中決定的行駛預(yù)定路徑是否從在上次執(zhí)行了本程序時決定的行駛預(yù)定路徑發(fā)生了變化(即,是否進行了重設(shè)路徑)。此時,若行駛預(yù)定路徑變化,則NVECU74在步驟640中判定為“是”而進入步驟645,將搜索不要標(biāo)志的值設(shè)定為“0”,并且進入步驟650而將“指示下坡控制的結(jié)束的信號”發(fā)送至PMECU70。其中,在動力開關(guān)81從關(guān)閉變更為開啟之后初次進行本程序的情況下,NVECU74在步驟640中判定為“是”,進入步驟645以及步驟650。若NVECU74執(zhí)行步驟650的處理,則執(zhí)行步驟615以后的處理。結(jié)果,可確定新的對象下坡區(qū)間以及對象控制區(qū)間。
與此相對,在步驟605中決定的行駛預(yù)定路徑?jīng)]有從“上次執(zhí)行本程序時決定的行駛預(yù)定路徑”變化的情況下,NVECU74在步驟640中判定為“否”,直接進入步驟695,暫時結(jié)束本程序。該情況下,對象下坡區(qū)間以及控制對象區(qū)間不被重新決定(即,不被更新)。
<下坡控制>
PMECU70(實際為其CPU)為了執(zhí)行下坡控制而每當(dāng)經(jīng)過規(guī)定的時間便執(zhí)行圖7中由流程圖表示的“下坡控制程序”。因此,若到達(dá)適當(dāng)?shù)臅r機,則PMECU70從圖7的步驟700開始處理而進入步驟705,判定在PMECU70的RAM內(nèi)是否儲存有下坡控制區(qū)間的開始地點Ds以及結(jié)束地點De的至少一方。
如果設(shè)定了開始地點Ds以及結(jié)束地點De的至少一方,則PMECU70在步驟705中判定為“是”并進入步驟710,通過通信從NVECU74接受GPS接收裝置(行駛數(shù)據(jù)獲取部87)獲取到的當(dāng)前位置Dn。接下來,PMECU70進入步驟715,判定當(dāng)前位置Dn是否與開始地點Ds一致。
如果當(dāng)前位置Dn與開始地點Ds一致(實際上為±數(shù)10m),則PMECU70在步驟715中判定為“是”并進入步驟720,開始下坡控制。此時,PMECU70將目標(biāo)剩余容量SOCcntr變更為小于標(biāo)準(zhǔn)剩余容量SOCcntr-n的低剩余容量SOCcntr-d。并且,PMECU70將開始地點Ds的數(shù)據(jù)從RAM消除。接下來,PMECU70進入步驟795,暫時結(jié)束本程序。
另一方面,如果當(dāng)前位置Dn與開始地點Ds不一致(包括開始地點Ds被消除的情況。),則PMECU70在步驟715中判定為“否”并進入步驟725,判定當(dāng)前位置Dn是否與結(jié)束地點De一致。
如果當(dāng)前位置Dn與結(jié)束地點De不一致,則PMECU70在步驟725中判定為“否”并直接進入步驟795,暫時結(jié)束本程序。與此相對,如果當(dāng)前位置Dn與結(jié)束地點De一致,則PMECU70在步驟725中判定為“是”并進入步驟730,結(jié)束下坡控制。即,PMECU70將目標(biāo)剩余容量SOCcntr變更為標(biāo)準(zhǔn)剩余容量SOCcntr-n。并且,PMECU70將結(jié)束地點De(以及、對象下坡區(qū)間的開始地點Dk)的數(shù)據(jù)從RAM消除。接下來,PMECU70直接進入步驟795,暫時結(jié)束本程序。
此外,如果開始地點Ds以及結(jié)束地點De均未被設(shè)定,則PMECU70在步驟705中判定為“否”,直接進入步驟795,暫時結(jié)束本程序。
<搜索不要標(biāo)志的決定>
NVECU74(實際為其CPU)每當(dāng)經(jīng)過充分短的恒定時間(例如,1s)便執(zhí)行圖8中用流程圖所示的搜索不要標(biāo)志決定程序。因此,NVECU74在規(guī)定的時機從步驟800開始處理而進入步驟810,判定在當(dāng)前時刻是否是圖7的步驟720所示的下坡控制執(zhí)行中。即,判定是否是NVECU74對PMECU70發(fā)送了指示下坡控制的開始的信號之后且還未發(fā)送指示下坡控制的結(jié)束的信號的階段。
若是下坡控制執(zhí)行中,則NVECU74在步驟810中判定為“是”并進入步驟820,判定通過未圖示的程序另外計算出的車輛10的當(dāng)前位置與控制對象區(qū)間的結(jié)束時刻De(對象下坡區(qū)間的結(jié)束時刻De)的距離(以下,稱為“剩余距離”。)de是否為正值。而且,如果剩余距離de為正值(換言之,若到當(dāng)前執(zhí)行中的下坡控制的控制對象區(qū)間的結(jié)束時刻De為止車輛10未前進),則NVECU74在步驟820中判定為“是”并進入步驟830,將搜索不要標(biāo)志的值設(shè)定為“1”,進入步驟895而暫時結(jié)束本程序。與此相對,若剩余距離de為“0”,則NVECU74在步驟820中判定為“否”并進入步驟840,將搜索不要標(biāo)志的值設(shè)定為“0”,進入步驟895而暫時結(jié)束本程序。結(jié)果,搜索不要標(biāo)志的值在車輛10到達(dá)“已開始了當(dāng)前進行的下坡控制的控制對象區(qū)間的結(jié)束地點”為止被維持為“1”。
<車輛行駛控制>
PMECU70(實際為其CPU)每當(dāng)經(jīng)過充分短的恒定時間(例如,8ms)便執(zhí)行圖9中由流程圖所示的車輛行駛控制程序。因此,PMECU70在規(guī)定的時機從步驟900開始處理而進入步驟905,基于加速器操作量AP以及車速來獲取用戶要求轉(zhuǎn)矩Tu,并且,通過對用戶要求轉(zhuǎn)矩Tu乘以車速SPD來獲取車輛要求輸出Pv*(用戶要求輸出Pu*)。
接下來,PMECU70進入步驟910,判定是否正進行下坡控制。在通過圖7所示的下坡控制程序正進行下坡控制時,PMECU70在步驟910中判定為“是”并進入步驟915,將圖4(B)所示的檢查表MapPb*(SOC-SOCcntr-d)設(shè)定為后述的用于決定電池充電要求輸出Pb*的檢查表。
接下來,PMECU70進入步驟920,基于剩余容量SOC、低剩余容量SOCcntr-d、以及在步驟915中設(shè)定的檢查表MapPb*(SOC-SOCcntr-d)來決定電池充電要求輸出Pb*。
與此相對,在沒有進行下坡控制時,PMECU70在步驟910中判定為“否”并進入步驟960,將圖4(A)所示的檢查表MapPb*(SOC-SOCcntr-n)設(shè)定為用于決定電池充電要求輸出Pb*的檢查表。之后,PMECU70進入步驟920,基于剩余容量SOC、標(biāo)準(zhǔn)剩余容量SOCcntr-n、以及在步驟960中設(shè)定的檢查表MapPb*(SOC-SOCcntr-n)來決定電池充電要求輸出Pb*。
然而,在實際的剩余容量SOC大于目標(biāo)剩余容量SOCcntr的情況下,電池充電要求輸出Pb*表示負(fù)值。另一方面,標(biāo)準(zhǔn)剩余容量SOCcntr-n是大于低剩余容量SOCcntr-d的值。因此,當(dāng)剩余容量SOC是規(guī)定(任意)的值時電池充電要求輸出Pb*更小是目標(biāo)剩余容量SOCcntr被設(shè)定為低剩余容量SOCcntr-d的情況。即,在正進行下坡控制時,充電要求輸出Pb*比不進行下坡控制時小。結(jié)果,在正進行下坡控制時,成為內(nèi)燃機20更難以被運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。換言之,與正進行下坡控制時相比,在不進行下坡控制時內(nèi)燃機20更容易被運轉(zhuǎn)。
接下來,PMECU70進入步驟925,判定剩余容量SOC是否大于剩余容量下限值SOClolmt。在剩余容量SOC大于剩余容量下限值SOClolmt的情況下,PMECU70在步驟925中判定為“是”,直接進入步驟935。與此相對,在剩余容量SOC是剩余容量下限值SOClolmt以下的情況下,PMECU70在步驟925中判定為“否”并進入步驟930,將充電要求輸出Pb*設(shè)定為非常大的值(大于后述的內(nèi)燃機啟動閾值Peth的值),之后,進入步驟935。
PMECU70在步驟935中計算出車輛要求輸出Pv*、充電要求輸出Pb*以及損失(恒定值)Ploss的和作為內(nèi)燃機要求輸出Pe*。
接下來,PMECU70進入步驟940,判定內(nèi)燃機要求輸出Pe*是否大于內(nèi)燃機啟動閾值Peth。內(nèi)燃機啟動閾值Peth被設(shè)定為內(nèi)燃機20能夠以比規(guī)定的運轉(zhuǎn)效率高的運轉(zhuǎn)效率進行運轉(zhuǎn)的值。
在內(nèi)燃機要求輸出Pe*大于內(nèi)燃機啟動閾值Peth的情況下,PMECU70在步驟940中判定為“是”并進入步驟945,判定是否是內(nèi)燃機停止中(內(nèi)燃機20的運轉(zhuǎn)是否是停止中)。若是內(nèi)燃機停止中,則PMECU70進入步驟950使內(nèi)燃機20啟動,并進入步驟955。與此相對,如果不是內(nèi)燃機停止中,則PMECU70從步驟945直接進入步驟955。然后,PMECU70在步驟955中根據(jù)公知的方法控制內(nèi)燃機20以及第二發(fā)電電動機MG2(實際上還控制第一發(fā)電電動機MG1),使用來自內(nèi)燃機20以及第二發(fā)電電動機MG2雙方的輸出來使車輛10行駛。即,車輛10進行混合動力行駛。
另一方面,在內(nèi)燃機要求輸出Pe*是內(nèi)燃機啟動閾值Peth以下的情況下,PMECU70在步驟940中判定為“否”并進入步驟965,判定是否是內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)中(內(nèi)燃機20是否是運轉(zhuǎn)中)。若是內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)中,則PMECU70進入步驟970使內(nèi)燃機20的運轉(zhuǎn)停止,并進入步驟975。與此相對,如果不是內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)中,則PMECU70從步驟965直接進入步驟975。然后,PMECU70在步驟975中根據(jù)公知的方法控制第二發(fā)電電動機MG2,僅使用第二發(fā)電電動機MG2的輸出來使車輛10行駛。即,車輛10進行電動機行駛(電氣行駛)。
其中,這樣的驅(qū)動力控制是公知的,例如詳細(xì)地記載于日本特開2009-126450號公報(美國公開專利編號US2010/0241297)、日本特開平9-308012號公報(美國申請日1997年3月10日的美國專利第6,131,680號)、日本特開2013-154720號公報、日本特開2013-154718號公報以及日本特開2013-154715號公報等。
<再生制動控制>
并且,通過PMECU70執(zhí)行未圖示的程序,來在加速器(加速踏板)操作量AP為“0”時,基于制動踏板的操作量BP決定車輛10所要求的要求制動力。而且,PMECU70將該要求制動力分配成要求再生制動力和要求摩擦制動力,以要求再生制動力通過再生制動而產(chǎn)生的方式控制第二發(fā)電電動機MG2,并且以要求摩擦制動力通過未圖示的摩擦制動裝置而產(chǎn)生的方式控制未圖示的液壓制動致動器。其中,PMECU70在剩余容量SOC不超過剩余容量上限值SOCuplmt的范圍內(nèi),以要求再生制動力盡量大的方式?jīng)Q定要求再生制動力。
如以上說明那樣,在下坡控制的執(zhí)行中(即,混合動力車輛10通過應(yīng)該進行該下坡控制的控制對象區(qū)間的結(jié)束地點De之前)重新決定控制對象區(qū)間的情況下(也可以是更新控制對象區(qū)間的時機到來的情況、以及實際正進行控制對象區(qū)間的更新的情況的任意一個情況。),第一裝置繼續(xù)執(zhí)行下坡控制,直至混合動力車輛10通過該結(jié)束地點De為止。結(jié)果,由于能夠使通過下坡控制所期待的燃油利用率提高效果充分地發(fā)揮,所以能夠提高車輛10的燃油利用率性能。
<第二實施方式>
本發(fā)明的第二實施方式所涉及的混合動力車輛的控制裝置(以下,也稱為“第二裝置”。)與第一裝置的不同點在于,NVECU74(實際為其CPU)除了每當(dāng)經(jīng)過恒定時間便執(zhí)行圖6的程序之外,還在車輛10通過了對象控制區(qū)間的結(jié)束地點(對象下坡區(qū)間的結(jié)束地點)De的時刻也立即執(zhí)行。
即,第二裝置的控制部在通過了已開始下坡控制的控制對象區(qū)間的結(jié)束地點De的時刻(包括緊接該時刻之后。)立即開始圖6的程序的處理,重新決定控制對象區(qū)間。因此,即使緊接著控制對象區(qū)間的結(jié)束地點De能夠成為控制對象區(qū)間的下坡區(qū)間在比較短距離內(nèi)出現(xiàn)的情況下,也能夠以更高可能性將該新出現(xiàn)的下坡區(qū)間確定為控制對象區(qū)間。結(jié)果,能夠進一步提高車輛的燃油利用率性能。
如以上說明那樣,本發(fā)明的實施方式涉及的控制裝置能夠更可靠地享受由下坡控制帶來的燃油利用率改善效果。此外,本發(fā)明并不局限于上述實施方式,能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)采用各種變形例。以下,舉出這樣的變形例。
(1)NVECU74也可以每當(dāng)車輛10行駛規(guī)定距離就執(zhí)行圖6所示的程序。
(2)PMECU70也可以執(zhí)行圖6的程序的一部分或者全部。該情況下,PMECU70只要從NVECU74獲取必要的信息即可。并且,在PMECU70執(zhí)行圖6的程序的步驟610以后的處理的情況下,并不特別需要NVECU74將指示下坡控制的開始以及結(jié)束的信號發(fā)送至PMECU70。
(3)上述實施方式也可以除了下坡控制以外還執(zhí)行基于道路信息來判定在行駛預(yù)定路徑上是否包含有交通擁堵區(qū)間,在判定為包含有交通擁堵區(qū)間的情況下,使目標(biāo)剩余容量SOCcntr在該交通擁堵區(qū)間直前的區(qū)間中上升,使實際的剩余容量SOC上升的控制(交通擁堵控制)。
(4)PMECU70或者NVECU74也可以根據(jù)道路的坡度小于規(guī)定坡度來檢測為車輛10通過了“下坡控制的控制對象區(qū)間的結(jié)束地點De”。
(5)PMECU70或者NVECU74也可以在下坡控制的執(zhí)行中進行對象下坡區(qū)間以及控制對象區(qū)間的搜索。但是,即使是該情況,在是車輛10將在已開始了下坡控制的控制對象區(qū)間繼續(xù)行駛的預(yù)定的情況下,也繼續(xù)下坡控制,直至車輛10到達(dá)下坡控制的控制對象區(qū)間的結(jié)束地點De為止。
(6)PMECU70或者NVECU74也可以在行駛預(yù)定路徑變化了的情況或者道路信息被更新的情況下,進行對象下坡區(qū)間以及控制對象區(qū)間的搜索。并且,PMECU70或者NVECU74也可以每當(dāng)經(jīng)過恒定時間、或者每當(dāng)車輛10行駛恒定距離就進行對象下坡區(qū)間以及控制對象區(qū)間的搜索。
(7)NVECU74也可以在由駕駛員新指示了行駛預(yù)定路徑的決定的情況下、車輛10從行駛預(yù)定路徑脫離的情況下、或者新接收或者更新了道路信息的情況下,決定(搜索)行駛預(yù)定路徑。