混合动力车辆的驱动力控制装置以及混合动力车辆的驱动力控制方法

混合动力车辆的驱动力控制装置以及混合动力车辆的驱动力控制方法
【专利摘要】在混合动力车辆的驱动力控制装置中具有：行驶负载运算部，其将从当前位置至规定距离为止的预测路径划分为多个区间，对每个区间的行驶负载进行推定；推荐放电量运算部，其根据该推定结果对可再生区间进行检索，该可再生区间是即使使内燃机的输出停止而进行利用电动发电机实现的再生，也能够维持驾驶员所要求的行驶状态的区间，该推荐放电量运算部对可再生区间的充电量期待值进行推定，从与可再生区间相邻的区间开始优先将充电量期待值作为推荐放电量而分配，以使内燃机的输出停止；以及能量管理部，其基于当前位置的行驶状态、充电量以及推荐放电量，对当前位置处的电动发电机的工作进行控制。
【专利说明】混合动力车辆的驱动力控制装置以及混合动力车辆的驱动力控制方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种将内燃机和电动机作为驱动源设置的混合动力车辆的控制。

【背景技术】
[0002]在将内燃机和电动机作为驱动源的混合动力车辆中，通过内燃机的行驶、通过电动机的行驶、或者通过内燃机及电动机的行驶的各运转模式，是基于运转状态及蓄电池余量等进行的。例如，在具有用于使车辆行驶的充足的蓄电池余量时，仅通过电动机行驶。由此，能够减少内燃机的消耗燃料、提高排气性能。
[0003]为了使通过电动机行驶的机会增加，需要高效地控制蓄电池的充放电。例如，在JP2006 - 306231A中公开了下述控制，即，基于车辆的行驶路径及当前位置、蓄电池余量、在该行驶路径上行驶的期间从蓄电池向辅助机械供给的电力，对电动机及内燃机的输出进行调整。


【发明内容】

[0004]在JP2006 - 306231A的控制中，例如在行驶路径中包含爬坡路的情况下，控制为在爬坡路上通过对电动机进行驱动从而在直至爬坡路的顶点之前，减少消耗蓄电池余量，在下坡区间进行再生。由此，能够在爬坡路上对电动机进行驱动的期间使内燃机停止。但是，这仅是通过使蓄电池余量的消耗提前而增加使内燃机停止的机会。即，仅改变内燃机的停止、起动的定时，并不是使停止、起动的切换频率自身减少。因此，无法减少由于在行驶中反复进行内燃机的停止、起动而产生的振荡以及驾驶员产生不舒适感的频率。
[0005]本发明的目的是提供一种控制装置，其使内燃机的停止、起动的切换频率自身减少，减少由于在行驶中反复进行内燃机的停止、起动而产生的振荡及驾驶员产生不舒适感的频率。
[0006]根据本发明的一种方式，提供一种混合动力车辆的驱动力控制装置，其作为驱动源而同时具有内燃机和电动发电机。该混合动力车辆的驱动力控制装置具有:行驶负载运算部，其将从当前位置至规定距离为止的预测路径划分为多个区间，对每个区间的行驶负载进行推定。另外，具有推荐放电量运算部，其根据行驶负载运算部的推定结果对可再生区间进行检索，该可再生区间是即使使内燃机的输出停止而进行利用电动发电机实现的再生，也对能够维持驾驶员所要求的行驶状态的区间，对能够在可再生区间中再生的能量即充电量期待值进行推定，从与可再生区间相邻的区间开始优先将充电量期待值作为推荐放电量而分配，以使内燃机的输出停止。还具有能量管理部，其基于当前位置的行驶状态、充电量以及推荐放电量，对当前位置处的电动发电机的工作进行控制。
[0007]以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式、本发明的优点。

【专利附图】

【附图说明】
[0008]图1是本实施方式所涉及的混合动力车辆的概略结构图。
[0009]图2是控制系统的概略结构图。
[0010]图3是表示推荐放电量运算部进行的运算内容的流程图的一部分。
[0011]图4是表示推荐放电量运算部进行的运算内容的流程图的一部分。
[0012]图5是表示推荐放电量运算部进行的运算内容的流程图的一部分。
[0013]图6是表示推荐放电量运算部进行的运算内容的流程图的一部分。
[0014]图7是表示推荐放电量运算部进行的运算内容的流程图的一部分。
[0015]图8是表示推荐放电量运算部进行的运算内容的其他例子的流程图的一部分。
[0016]图9是以时间顺序表示执行图3 —图8的运算的情况下的动作的第I图。
[0017]图10是以时间顺序表示执行图3 —图8的运算的情况下的动作的第I图。
[0018]图11是以时间顺序表示执行图3 —图8的运算的情况下的动作的第2图。
[0019]图12是以时间顺序表示执行图3 —图8的运算的情况下的动作的第3图。
[0020]图13是以时间顺序表示执行图3 —图8的运算的情况下的动作的第4图。
[0021]图14是以时间顺序表示执行图3 —图8的运算的情况下的动作的第5图。
[0022]图15是以时间顺序表示执行图3 —图8的运算的情况下的动作的第6图。
[0023]图16是以时间顺序表示执行图3 —图8的运算的情况下的动作的第7图。
[0024]图17是以时间顺序表示执行图3 —图8的运算的情况下的动作的第8图。
[0025]图18是以时间顺序表示执行图3 —图8的运算的情况下的动作的第9图。
[0026]图19是以时间顺序表示执行图3 —图8的运算的情况下的动作的第10图。

【具体实施方式】
[0027]图1是本实施方式所涉及的前置发动机?后轮驱动方式的混合动力车辆(以下称为“FR混合动力车辆”)的概略结构图。
[0028]FR混合动力车辆具有:作为动力源的内燃机I以及电动发电机2 ;作为电力源的蓄电池3 ;驱动系统4，其由用于将动力源的输出向后轮47传递的多个部件构成；以及控制系统5，其由用于对内燃机1、电动发电机2以及驱动系统4的部件进行控制的多个控制器等构成。
[0029]内燃机I是汽油发动机。也可以使用柴油发动机。
[0030]电动发电机2是在转子中埋设永久磁铁，在定子上卷绕定子线圈的同步型电动发电机。电动发电机2具有作为接受来自蓄电池3的电力供给而旋转驱动的电动机的功能、以及作为在转子因外力而旋转时使定子线圈的两端产生电动势的发电机的功能。
[0031]蓄电池3向电动发电机2等各种电气部件供给电力，并且对由电动发电机2发出的电力进行储存。
[0032]FR混合动力车辆的驱动系统4具有第I离合器41、自动变速器42、第2离合器43、传动轴44、最终主减速差动装置45、以及驱动轴46。
[0033]第I离合器41设置在内燃机I和电动发电机2之间。第I离合器41是利用第I螺线管阀411对油流量以及油压进行控制，能够连续地使扭矩容量变化的湿式多板离合器。第I离合器41通过使扭矩容量变化，从而被控制为紧固状态、滑动状态(半离合器状态)以及断开状态这3个状态。
[0034]自动变速器42是前进7档?后退I档的有级变速器。自动变速器42具有:4组行星齿轮机构；以及多个摩擦紧固要素(3组多板离合器、4组多板制动器、2组单向离合器)，其与构成行星齿轮机构的多个旋转要素连接，对它们的协同动作状态进行变更。通过对向各摩擦紧固要素的供给油压进行调整，对各摩擦紧固要素的紧固?断开状态进行变更，从而切换变速档。
[0035]第2离合器43是利用第2螺线管阀431对油流量以及油压进行控制，能够连续地使扭矩容量变化的湿式多板离合器。第2离合器43通过使扭矩容量变化，从而被控制为紧固状态、滑动状态(半离合器状态)以及断开状态这3个状态。在本实施方式中，将自动变速器42所具有的多个摩擦紧固要素的一部分，作为第2离合器43而使用。
[0036]传动轴44将自动变速器42的输出轴422和最终主减速差动装置45的输入轴421连接。
[0037]最终主减速差动装置45是将最终减速装置和差动装置一体化的装置，在使传动轴44的旋转减速的基础上，向左右的驱动轴46传递。另外，在弯道行驶时等，需要使左右的驱动轴46的旋转速度产生速度差时，能够自动地施加速度差而完成顺利的行驶。在左右的驱动轴46的前端分别安装后轮47。
[0038]FR混合动力车辆的控制系统5具有综合控制器51、发动机控制器52、电动机控制器53、逆变器54、第I离合器控制器55、变速器控制器56、以及制动器控制器57。各控制器与CAN (ControI Ier Area Network)通信线58连接，能够通过CAN通信而彼此发送/接收数据。
[0039]向综合控制器51输入加速器踏板行程传感器60、车速传感器61、发动机旋转传感器62、电动发电机旋转传感器63、变速器输入旋转传感器64、变速器输出旋转传感器65、SOC (State Of Charge)传感器66，车轮速度传感器67、制动器行程传感器68以及加速度传感器69等用于对FR混合动力车辆的行驶状态进行检测的各种传感器的检测信号。
[0040]加速器踏板行程传感器60对表示驾驶员的要求驱动扭矩的加速器踏板的踏入量(以下称为“加速器踏板操作量”)进行检测。车速传感器61对FR混合动力车辆的行驶速度(以下称为“车速”)进行检测。发动机旋转传感器62对发动机旋转速度进行检测。电动发电机旋转传感器63对电动发电机旋转速度进行检测。变速器输入旋转传感器64对自动变速器42的输入轴421的旋转速度(以下称为“变速器输入旋转速度”)进行检测。变速器输出旋转传感器65对自动变速器42的输出轴422的旋转速度进行检测。SOC传感器66对蓄电池蓄电量进行检测。车轮速度传感器67对4个车轮的各车轮速度进行检测。制动器行程传感器68对制动器踏板的踏入量(以下称为“制动器操作量”)进行检测。加速度传感器69对混合动力车辆的前后加速度进行检测。
[0041]综合控制器51基于输入的各种传感器的检测信号，对用于向各控制器输出的控制指令值进行计算，以对FR混合动力车辆整体的消耗能量进行管理，使FR混合动力车辆以最高效率行驶。具体地说，作为控制指令值，对目标发动机扭矩、目标电动发电机扭矩、目标第I离合器扭矩容量、目标第2离合器扭矩容量、目标变速档以及再生协调控制指令等进行计算，并向各控制器输出。
[0042]经由CAN通信线58向发动机控制器52输入由综合控制器51计算出的目标发动机扭矩。发动机控制器52对内燃机I的吸入空气量(节流阀的开度)及燃料喷射量进行控制，以使发动机扭矩成为目标发动机扭矩。
[0043]经由CAN通信线58向电动机控制器53输入由综合控制器51计算出的目标电动发电机扭矩。电动机控制器53对逆变器54进行控制，以使电动机扭矩成为目标电动发电机扭矩。
[0044]逆变器54是将直流和交流这2种电彼此变换的电流变换器。逆变器54将来自蓄电池3的直流变换为任意频率的三相交流，向电动发电机2供给，以使电动机扭矩成为目标电动发电机扭矩。另一方面，在电动发电机2作为发电机起作用时,将来自电动发电机2的三相交流变换为直流，向蓄电池3供给。
[0045]经由CAN通信线58向第I离合器控制器55输入由综合控制器51计算出的目标第I离合器扭矩容量。第I离合器控制器55对第I螺线管阀411进行控制，以使第I离合器41的扭矩容量成为目标第I离合器扭矩容量。
[0046]经由CAN通信线58向变速器控制器56输入由综合控制器51计算出的目标第2离合器扭矩容量以及目标变速级。变速器控制器56对第2螺线管阀431进行控制，以使第2离合器43的扭矩容量成为目标第2离合器扭矩容量。另外，对向自动变速器42的各摩擦紧固要素的供给油压进行控制，以使自动变速器42的变速级成为目标变速级。
[0047]向制动器控制器57输入来自综合控制器51的再生协调控制指令。制动器控制器57针对在踏入制动器踏板时根据制动器操作量计算的要求制动力，基于再生协调控制指令而实施再生协调制动控制，以在仅电动发电机2的再生制动扭矩时不足的情况下，利用通过制动器产生的摩擦制动扭矩补偿该不足量。
[0048]图2是关于综合控制器51的特别是涉及本实施方式的功能的结构图。
[0049]坡度信号读出部100具有下述功能，S卩，将从当前位置至行进方向的规定距离X(Hl)为止分割为多个区间，读出各区间的坡度以及高度信息，并且，针对各区间，设定用于得到与相邻区间的距离信息的测定点。对于位置、坡度、高度等，例如使用导航系统的地图信息。
[0050]规定距离X(m)是任意设定的。例如，在向导航系统输入了目的地的情况下，也可以作为直至目的地为止的全部路程。但是，规定距离X(Hl)越长，运算负载越增大，并且，由于信号停止、十字路口处的停止、交通不畅通等原因而使后述的通过运算的预测精度变低。另外，在市区，即使是较短的距离，信号停止或十字路口处的暂时停止的机会也较多，但郊区或高速道路等不会停止，可行驶的距离变长。因此，优选与本车辆正行驶的环境相对应，设定相距当前的本车辆位置几公里至几十公里左右的距离。各区间的距离也相同地任意设定。对于这些距离，例如通过在蓄电池容量、蓄电池充电量的上下限值、每个充放电量的时间的上下限值、车辆重量、行驶阻力的基础上，假定目标车速、坡度等，从而能够设定适当的距离。如上述所示，如果在设定了距离的区间中，例如以相等间隔设定坡度数据，则使逐次计算变得容易。
[0051]如果与坡度及高度的信息一起读出测定点间距离，则测定点间距离也可以是不相等间隔，但在这里，为了简单，将测定点间距离设为规定的恒定值。由此，各区间的距离也成为恒定值。
[0052]此外，即使不向导航系统输入目的地，也可以根据当前的行驶环境及行进方向等的地图信息，以如果是市区则直至几公里外，如果是郊区等则直至几十公里外的程度，预测行驶路径。因此，即使没有输入目的地，也可以应用本实施方式。
[0053]行驶负载运算部200从坡度信号读出部100读取测定点的坡度信息列。另外，读取驾驶员的加速器踏板操作量信号、车速、发动机旋转速度等运算行驶负载所需的与车辆运动状态相关的信息、以及车重、行驶阻力信息等基于车辆特性的信息。然后，基于上述信息对设定的测定点间的动力传递路径的负载进行运算，将该运算数据作为行驶负载推定值信号列向推荐放电量运算部300传递。
[0054]推荐放电量运算部300根据行驶负载推定值信号列，对当前的行驶区间的推荐放电量进行运算且进行存储，将运算结果向能量管理部400发送。
[0055]能量管理部400在混合动力系统中，将目标扭矩向发动机控制、电动机控制分配，将目标变速比向变速器控制器56传递，以使得用于应对由驾驶员要求而求出的要求行驶负载的必要能量尽可能小。另外，基于当前的SOC等，对电动发电机2的驱动、发电进行切换。向该切换时的指标中反映推荐放电量，进行预测了坡度的放电、再生。
[0056]下面，具体地说明推荐放电量运算部300进行的运算内容。
[0057]图3—图7是表示推荐放电量运算部300进行的运算内容的流程图。本运算在每次伴随着车辆的移动而使车辆的当前位置到达下一个测定点而坡度信号列被更新时执行。
[0058]在以下的说明中，对于行驶负载以及与其相同量纲的量，将如果是充电方向则为负，如果是放电方向则为正作为前提。在除此以外的状态下，保持当前位置的推荐放电量。
[0059]在步骤S1000中，在推荐放电量运算部300中作为准备作业而对推荐放电量Wrec的信号列进行复位。即，从作为当前位置的0(m)地点至最远的X(Hl)地点为止，将推荐放电量Wrec设为O。
[0060]在步骤S1010中，推荐放电量运算部300通过对行驶负载推定值RLest的信号列进行检索，从而求出最接近的可再生区间组的起点。所谓可再生区间，是指满足下述条件的区间:处于X(m)地点之前，且行驶负载推定值RLest小于或等于能够期待驾驶员将加速器踏板抬起的负载(以下，将其称为加速器踏板抬起期待负载)。然后，将满足条件的区间的测定点，作为下坡I开始点SPdownl而存储。
[0061]在步骤S1020中，推荐放电量运算部300判定下坡I开始点SPdownl是否比X(m)地点远。在较远的情况下，在检索范围内没有可再生区间。因此，从图5的步骤S1210中复位后的推荐放电量信号列读取O (m)地点的值，将其作为推荐放电量最终值Wrecfv。
[0062]另一方面，在较近的情况下，执行步骤S1030的处理。
[0063]在步骤S1030中，推荐放电量运算部300继步骤S1010之后，对行驶负载推定信号列进行检索，求出最接近的可再生区间组的终点。与此同时，根据该地点的行驶负载、充电效率和动力传递路径的传递效率(以下，称为PT传递效率)，求出该地点的充电量期待值CHexp，将其与充电量期待值相加。另外，与步骤S11相同地，将最接近的可再生区间组的终点作为下坡I结束点EPdownl而存储。
[0064]在步骤S1040中，推荐放电量运算部300将下坡I开始点SPdownl的前一个作为下坡前检索点TSdown而存储,将下坡I结束点EPdownl的后一个作为下坡后检索点APdown而存储。下面，负载的评价和推荐放电量Wrec的分配是以这些点为基点进行的。
[0065]在步骤S1050中，推荐放电量运算部300将在步骤S1030中求出的充电量期待值CHexp,作为剩余充电量CHrem而存储。
[0066]在步骤S1060中，推荐放电量运算部300判定剩余充电量CHrem是否大于0，在大于O的情况下，执行步骤S1070的处理。
[0067]在小于O情况下，判断为将充电量期待值CHexp作为放电量向各区间分配，在图5的步骤S1210中读出0(m)地点的值，将其作为推荐放电量最终值Wrecfv。
[0068]在步骤S1070中，推荐放电量运算部300判定下坡前检索点TSdown是否在0(m)地点之前。如果是之前，则判断为检索结束，执行图5的步骤S1210的处理。在不是的情况下，执行步骤S1080的处理。
[0069]上述步骤S1060、S1070这2个是推荐放电量运算部300的运算结束条件。接下来的步骤S1080至步骤SllOO是判定作为充电量期待值CHexp的分配目标而使可再生区间组之前的区间优先的情况、或者可再生区间组之后的区间不能选择的情况。
[0070]在步骤S1080中，推荐放电量运算部300判定剩余充电量CHrem和当前的SOC (SOCnow)的和是否小于或等于SOC上限值(SOCmax)。在小于或等于SOCmax的情况下，执行步骤S1090的处理。在不是的情况下，使可再生区间组之前的区间优先，执行后述的图6的步骤S1220的处理。
[0071]在步骤S1090中，推荐放电量运算部300判定下坡后检索点APdown是否在X(m)之前。如果是之前，则执行步骤SllOO的处理。在较远的情况下，由于检索区间没有到达可再生区间的终点，所以判断为可再生区间组之后的区间不能选择，执行图6的步骤S1220的处理。
[0072]在步骤SllOO中，推荐放电量运算部300判定下坡后检索点APdown处的行驶负载RLapdown是否大于或等于加速器踏板抬起期待负载RLoff。在行驶负载RLapdown大于或等于加速器踏板抬起期待负载RLoff的情况下，执行图4的步骤SlllO的处理。在行驶负载RLapdown小于加速器踏板抬起期待负载RLoff的情况下，判断为不应进行放电，执行图6的步骤S1220的处理。
[0073]在图6的步骤S1220中，推荐放电量运算部300根据下坡前检索点TSdown的行驶负载、放电效率以及PT传递效率，求出推荐放电量，将其作为下坡前检索点TSdown的推荐放电量I (Wrecl)。并且，使下坡前检索点TSdown向前移动一个。
[0074]推荐放电量运算部300，如果通过步骤S1080 — SllOO的判断而将不选择可再生区间组之后的区间的情况除外，则在步骤SlllO以后，对可再生区间组的前后的行驶负载进行比较，进行放电区间的选择。因此，如果在步骤SlllO中下坡前检索点TSdown的行驶负载RLtsdown比下坡后检索点APdown的行驶负载RLapdown小，则执行图7的步骤S1230的处理。
[0075]在步骤S1230中，推荐放电量运算部300基于下坡前检索点TSdown的行驶负载RLtsdown、放电效率和PT传递效率,求出推荐放电量I (Wrecl)。
[0076]在接下来的步骤S1240中，推荐放电量运算部300对推荐放电量I (Wrecl)和剩余的充电量CHrem进行比较,在推荐放电量I(Wrecl)比剩余的充电量CHrem小的情况下,执行步骤S1250的处理。
[0077]在步骤S1250中，推荐放电量运算部300根据步骤S1240的判定结果，判断为能够使内燃机停止，将下坡前检索点TSdown的推荐放电量Wrectsdown作为推荐放电量I (Wrecl)，并且使下坡前检索点TSdown向前移动一个。
[0078]另一方面，在步骤S1240的判定中推荐放电量I(Wrecl)比剩余的充电量CHrem大的情况下，执行步骤S1260的处理。
[0079]在步骤S1260中，推荐放电量运算部300判断为不能使内燃机停止，使向负载较大的一方、即可再生区间组之后的区间分配优先。因此，基于下坡后检索点APdown的行驶负载RLapdown、放电效率和PT传递效率，重新求出推荐放电量WrecI。并且，使下坡后检索点APdown向后移动一个。在这里，对于可再生区间组之后的区间，由于最终与当前的推荐放电量无关，所以不需要存储推荐放电量。但是，如果因某种原因而需要存储，则只要将下坡后检索点APdown的推荐放电量作为推荐放电量I (Wrecl)即可。
[0080]推荐放电量运算部300在步骤S1080 — SllOO中判定为使可再生区间组之后优先的情况下，在步骤S1120中将下坡后检索点APdown作为起点，开始行驶负载推定值信号列的检索。然后，如果发现行驶负载推定值RLest比加速器踏板抬起期待负载RLofT小的测定点，则判断为从那里开始第2可再生区间，将该位置作为下坡2开始点SPdown2存储。
[0081]如果在步骤SI 120中判定存在第2可再生区间，则在步骤SI 130中，继步骤SI 120之后对行驶负载推定值信号列进行检索，对第2可再生区间组的终点进行检索。与此同时，基于各地点的行驶负载、放电效率和PT传递效率，求出充电量期待值CHexp，将它们与充电量期待值2 (CHexp2)相加。
[0082]在步骤SI 140中，推荐放电量运算部300从下坡2开始点的前一个TSdown2至下坡后检索点APdownl为止进行检索，基于各地点的行驶负载、放电效率和PT传递效率，求出该地点的放电必要量Wreq，将它们从充电量期待值2(CHexp2)中减去。
[0083]在步骤S1150中，推荐放电量运算部300验证在第2可再生区间组的充电量期待值CHexp2中是否剩余向下坡后检索点分配的充电量，因此，将充电量期待值2(CHexp2)和O进行比较，将较大的一个作为充电量期待值2最终值CHeXp2fV。
[0084]如果剩余有向下坡后检索点的分配量，能够在下一次的下坡充电，则在根据最接近的可再生区间组的充电量期待值向下坡后检索点分配时，可以减去上述分配量而进行分配。其原因在于，能够向更多的区间分配，且能够更连续地使内燃机I停止。
[0085]因此，推荐放电量运算部300在步骤S1160中基于下坡后检索点的行驶负载、放电效率和PT传递效率，求出各地点的放电必要量Wreqather，并使其与步骤S1150的充电量期待值2最终值CHeXp2fv相加，作为推荐放电量I (Wrecl)。
[0086]在步骤S1170中，推荐放电量运算部300与步骤S1240相同地，将推荐放电量I (Wrecl)和剩余的充电量CHrem进行比较。在推荐放电量I (Wrecl)较小的情况下,判断为能够使内燃机停止，在步骤S1180中使下坡后检索点向后移动一个。此时，与步骤S1260相同地，不需要存储推荐放电量Wrec。
[0087]在判断为推荐放电量I(Wrecl)较大的情况下，判断为不能使内燃机停止，优先向负载较大的一方、在该情况下向可再生区间量之前的区间分配。因此，在步骤S1200中，基于下坡前检索点的行驶负载、放电效率和PT传递效率，重新求出推荐放电量I (Wrecl)，将其作为下坡前检索点的推荐放电量。然后，将下坡前检索点向前移动一个。
[0088]在步骤S1190中，推荐放电量运算部300从剩余的充电量CHrem中减去在步骤S1220、S1230、S1260、S1160 以及 S1200 中求出的推荐放电量 I (Wrecl)。
[0089]直至在步骤S1060中判断为将期待的充电量作为放电量向各区间分配为止、或者直至在步骤S1070中判断为检索结束为止，继续该处理。其结果，最终在步骤S1210中将推荐放电量最终值Wrecfv作为当前地点的推荐放电量而设定。
[0090]如果对上述的运算进行总结，则如下述所示。
[0091]对从当前位置至规定区间目标为止的行驶负载、可再生区间组以及可再生区间组的充电量期待值CHexp进行推定，将充电量期待值CHexp作为推荐放电量Wrec而向可再生组的前后的区间分配。由此，增加能够连续地使内燃机I停止而通过电动发电机2行驶的机会。
[0092]作为推荐放电量Wrec的分配，在每次向I个区间的分配时从充电量期待值CHexp中减去分配的推荐放电量Wrec，并直至充电量期待值CHexp成为O为止反复进行。
[0093]在对与可再生区间组相比位于后面的区间分配推荐放电量CHexp的情况下，作为下一个分配目标，选择该区间的后I个区间。另一方面，在对与可再生区间组相比位于前面的区间分配的情况下，作为下一个分配目标，选择该区间的前I个区间。
[0094]在根据充电量期待值CHexp和当前的S0C，推定为如果在最接近的可再生区间组行驶则达到SOC上限值的情况下，为了不达到SOC上限值，使针对可再生区间组的前区间的分配优先。
[0095]在对充电量期待值CHexp和可再生区间组的前后区间的行驶负载推定值进行比较，作为对任意区间均分配了推荐放电量Wrec的结果，判断为无法使内燃机I停止的情况下，优先针对行驶负载更大的区间分配推荐放电量Wrec。另一方面，在作为任意区间均分配的结果，判断为能够使内燃机I停止的情况下，优先针对行驶负载更小的区间分配推荐放电量Wrec。
[0096]另外，在使向行驶负载更小的区间的分配优先，其结果，选择最接近的可再生区间组之后的区间的情况下，对另I个后面的可再生区间组进行检索，如果存在，则对该区间组的充电量期待值CHexp进行推定。然后，从该充电量期待值CHexp中，依次减去后面I个可再生区间组的行驶负载。在这里，如果在充电量期待值中产生剩余，则基于该剩余、最接近的可再生区间组的充电量期待值CHexp、以及最接近的可再生区间组之后的区间的行驶阻力，对最接近的可再生区间组之后的区间的推荐放电量Wrec进行运算。
[0097]此外，在步骤SllOO中，下坡后检索点的行驶负载RLapdown比加速器踏板抬起期待负载RLoff小的情况下，即是能够期待再生充电的区间的情况下，也可以取代步骤S1220的处理而执行图8的步骤S1270的处理。
[0098]在步骤S1270中，推荐放电量运算部300直至下坡后检索点的行驶负载RLapdown变得比加速器踏板抬起期待负载RLoff大为止，即直至无法期待再生充电为止，对充电量期待值CHexp和下坡后检索点APdown进行更新。
[0099]推荐放电量运算部300在步骤S1280中将推定放电量I (Wrecl)设为O后，执行步骤S1190的处理，以在后面的步骤中不对剩余的充电量期待值CHreq进行更新。
[0100]通过这样，在检索区间内连续下坡的情况下，期待能够将这些下坡作为一个连续过程而进行电动机行驶。
[0101]下面，举出具体例子对执行本运算的情况进行说明。在这里，针对规定距离X(m)，包含当前位置而设定8个测定点，分割为7个区间，但这是一个例子，只要与蓄电池3的充电量、电动发电机2的发电量、以及位置信息的精度等相对应而确定即可。
[0102]图9 一图19是以时间顺序表示执行本运算的情况下的动作的图，横轴表示距离。各图均示出当前的车辆位置到达坡度信息被设定的测定点的状态，在该地点，对由行驶负载信息检索范围定义的范围的行驶负载信息列进行检索，求出推荐放电量最终值。行驶负载信息检索范围是由充电量期待值以及推荐放电量的图表中的虚线围成的范围。对于行驶负载信息列，在后面记述。
[0103]在道路形状的图表中，上下方向表示高度的高低，以一定间隔示出的圆形标记表示测定点。
[0104]在行驶负载的图表中，将道路形状的上下方向的变化作为坡度而读取，附加行驶状态及车辆特性而示出各测定点间的行驶负载。上述的所谓行驶负载信息列，是针对每个行驶负载信息检索范围内的区间，将该图表的数据作为数据列而汇总的。
[0105]充电量期待值和推荐放电量是针对本行驶图案在行驶负载信息检索范围内应用本运算的结果而得到的。
[0106]SOC的图表表示蓄电池3的充电量，图表的中央线表示在不进行再生充电及本运算的放电的情况下(以下称为通常行驶状态)的基准值。综合控制器51在通常行驶状态下，执行充放电控制，以将SOC维持为基准值。
[0107]燃料使用量的图表表示该区间的燃料喷射量，下线表示燃料喷射量0，即内燃机停止状态。本图表中的虚线表示在假定没有燃料切断的情况下的燃料喷射量。
[0108]在以下的说明中，测定点设为PO、P1、P2..?，区间在各行驶负载信息检索范围内朝向行进方向而设为第I区间、第2区间、..?第7区间。
[0109]在图9中当前位置是PO，行驶负载信息检索范围为PO至P7。行驶负载小于加速器踏板抬起期待负载的区间，即可再生区间组仅是第7区间。因此，如果对第7区间的充电量期待值进行运算，使与其相邻的可再生区间组优先，以使行驶负载成为O的方式进行分配，贝U向第5区间以及第6区间分配。其结果，由于在第I区间中推荐放电量成为0，所以不进行放电，SOC不变化，另外，燃料喷射量也不成为O。
[0110]在图10中，车辆位置是从图9前进一个的P1，行驶负载信息检索范围也移动一个，成为从Pl至P8。可再生区间组是第6区间及第7区间，如果与图9相同地对推荐放电量进行分配，则将推荐放电量向第3区间至第5区间分配。其结果，在包含当前的车辆位置的第I区间中推荐放电量成为0，因此，推荐放电量成为0，因此，不进行放电，SOC不变化，另外，燃料喷射量也不成为O。
[0111]在图11中，当前的车辆位置是从图10前进一个的P2，行驶负载信息检索范围也移动一个，是从P2至P9。可再生区间组是第5区间至第7区间。将推荐放电量向第I区间至第4区间分配。通过在第I区间中设定推荐放电量，从而在第I区间中进行放电，SOC降低。另外，由于通过放电而对电动发电机2进行驱动，内燃机I停止，所以燃料喷射量成为O0
[0112]在图12中，当前的车辆位置是从图11前进一个的P3，行驶负载信息检索范围是从P3至P10。可再生区间组是第4区间至第6区间，将推荐放电量向第I区间至第3区间分配。通过在第I区间设定推荐放电量，从而与图11相同地SOC降低，燃料喷射量成为O。
[0113]在图13中，当前的车辆位置是从图12前进一个的P4，行驶负载信息检索范围是从P4至PU。可再生区间组是第3区间至第5区间，将推荐放电量首先向第I区间和第2区间分配。其结果，在第I区间中SOC降低，燃料喷射量成为O。并且，在对推荐放电量进行分配后，由于在充电期待值中产生剩余，所以在第6区间以及第7区间中也设定推荐放电量。
[0114]在图14中，当前的车辆位置是从图13前进一个的P5，行驶负载信息检索范围是从P5至P12。可再生区间组是第2区间至第4区间，推荐放电量首先向第I区间至第3区间分配。其结果，与图13相同地，在第I区间中SOC降低，燃料喷射量成为O。另外，由于在对推荐放电量进行分配后，在充电期待值中产生剩余，所以在第5区间至第7区间中也设定推荐放电量。
[0115]在图15中，当前的车辆位置是从图14前进一个的P6，行驶负载信息检索范围是从P6至P13。可再生区间组是第I区间至第3区间。由于第I区间是可再生区间，所以不进行放电量的设定。在第I区间中，由于行驶负载小于加速器踏板抬起期待负载，即驾驶员抬起加速器踏板，所以进行再生充电，SOC增加，燃料喷射量成为O。
[0116]在图16中，当前的车辆位置是从图15前进一个的P7，行驶负载信息检索范围是从P7至P14。可再生区间组是第I区间以及第2区间。与图15相同地，由于第I区间是可再生区间，所以不进行放电量的设定，通过再生充电而使SOC进一步增加，燃料喷射量保持为O0
[0117]在图17中，当前的车辆位置是从图16前进一个的P8，行驶负载信息检索范围是从P8至P15。可再生区间组仅是第I区间。在这里，也与图15相同地，SOC增加，燃料喷射量保持为O。但是，在区间的中途，SOC超过基准值。
[0118]在图18中，当前的车辆位置是从图17前进一个的P9，行驶负载信息检索范围是从P9至P16。在行驶负载信息检索范围内不存在可再生区间组。但是，由于行驶负载超过了加速器踏板抬起期待负载，所以驾驶员将加速器踏板踏入。另外，SOC超过基准值。因此，综合控制器51执行用于使SOC返回基准值的放电控制。其结果，无论驾驶员是否将加速器踏板踏入，均利用电动发电机2进行行驶，燃料喷射量保持为O。
[0119]在图19中，当前的车辆位置是从图18前进一个的P10，行驶负载信息检索范围是PlO至P17。在行驶负载信息检索范围内不存在可再生区间组。另外，SOC返回基准值。gp，返回图9的状态，成为与行驶负载对应的燃料喷射量。
[0120]如上述所示，从PO至Pll为止，可再生区间仅是P6至PlO的3个区间，但通过从相邻的区间开始优先分配基于该区间的充电量期待值的推荐放电量，从而在P2至PlO的连续区间中使燃料喷射量成为O。
[0121]如上述所示，根据本实施方式，将从当前位置至规定距离为止的预测路径划分为多个区间，对每个区间的行驶负载进行推定，根据其推定结果对可再生区间进行检索，对可再生区间的充电量期待值进行推定。然后，从与可再生区间相邻的区间优先地将充电量期待值作为推荐放电量而分配，以使得内燃机I的输出停止、或者使内燃机I的输出与所推定的行驶负载对应的输出相比较小，基于分配后的状态对当前的区间中的电动发电机2的工作进行控制。由此，以可再生区间为中心，在跨越更长的区间对用于利用电动发电机2行驶的行驶规划表进行计划，因此，使内燃机I的停止、起动的切换频率减少。
[0122]另外，在各区间中，设定用于得到路面坡度、高度以及与相邻的区间的距离的信息的测定点，在每次当前位置到达各区间的测定点时，执行用于上述的推荐放电量分配的运算。通过如上述所示限定区间，从而能够使运算简单。
[0123]另外，行驶负载运算部200读取区间的地形信息以及位置信息，并且设定目标速度，并基于此推定行驶负载，因此，即使在导航系统中不设定目的地，也能够进行推定。
[0124]另外，由于推荐放电量运算部300在直至规定距离为止的全部区间中内燃机I的输出成为O为止，或者直至充电量期待值成为O为止，依次反复进行充电量期待值的分配，所以能够跨越更长的区间而利用电动发电机2进行行驶。
[0125]以上，针对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过示出了本发明的应用例的一部分，并不表示将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。
[0126]本申请基于2012年3月16日向日本特许厅申请的特愿2012-60119申请的优先权，该申请的全部内容作为参照引入本说明书中。
【权利要求】
1.一种混合动力车辆的驱动力控制装置，其作为驱动源而同时具有内燃机和电动发电机， 该混合动力车辆的驱动力控制装置具有: 行驶负载运算部，其将从当前位置至规定距离为止的预测路径划分为多个区间，对每个区间的行驶负载进行推定； 推荐放电量运算部，其根据所述行驶负载运算部的推定结果对可再生区间进行检索，该可再生区间是即使使所述内燃机的输出停止而进行利用所述电动发电机实现的再生，也能够维持驾驶员所要求的行驶状态的区间，该推荐放电量运算部对能够在所述可再生区间中再生的能量即充电量期待值进行推定，从与所述可再生区间相邻的区间开始优先将所述充电量期待值作为推荐放电量而分配，以使所述内燃机的输出停止；以及 能量管理部，其基于当前位置的行驶状态、充电量以及所述推荐放电量，对当前位置处的所述电动发电机的工作进行控制。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的驱动力控制装置， 针对各区间，设定用于得到路面坡度、高度以及与相邻的区间的距离的信息的测定点，在每次当前位置到达各区间的所述测定点时，由所述行驶负载运算部以及所述推荐放电量运算部执行运算。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的驱动力控制装置， 所述行驶负载运算部读取所述区间的地形信息以及位置信息，并且设定目标速度，基于这些对所述行驶负载进行推定。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的混合动力车辆的驱动力控制装置， 所述推荐放电量运算部直至在到所述规定距离的全部区间中所述内燃机的输出成为O为止、或者直至所述充电量期待值成为O为止，依次反复进行所述充电量期待值的分配。
5.一种混合动力车辆的驱动力控制方法，其中，该混合动力车辆中作为驱动源而同时具有内燃机和电动发电机， 在该混合动力车辆的驱动力控制方法中， 将从当前位置至规定距离为止的预测路径划分为多个区间，对每个区间的行驶负载进行推定， 根据所述行驶负载的推定结果对可再生区间进行检索，该可再生区间是即使使所述内燃机的输出停止而进行利用所述电动发电机实现的再生，也能够维持驾驶员所要求的行驶状态的区间，对能够在所述可再生区间中再生的能量即充电量期待值进行推定，从与所述可再生区间相邻的区间开始优先将所述充电量期待值作为推荐放电量而分配，以使所述内燃机的输出停止， 基于当前位置的行驶状态、充电量以及所述推荐放电量，对当前位置处的所述电动发电机的工作进行控制。
【文档编号】B60K6/547GK104185584SQ201380014312
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年3月13日 优先权日:2012年3月16日
【发明者】片仓秀策, 长谷贵充, 山本吉纪, 神谷光平, 岸大悟, 村上贤一郎 申请人:日产自动车株式会社