JP2001197608A

JP2001197608A - ハイブリッド車制御装置

Info

Publication number: JP2001197608A
Application number: JP2000006801A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ogawa; 和博小川; Takahide Abe; 孝秀阿部
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2001-07-19
Also published as: JP2007126145A

Abstract

(57)【要約】【課題】電池の充電を的確に実施してエネルギー効率を
向上することができるハイブリッド車制御装置を提供す
る。【解決手段】ハイブリッド車は、エンジン１０及びモー
タジェネレータ１１の一方又は両方を動力源として走行
する。バッテリ１３は、モータジェネレータ１１を駆動
するための電気エネルギーを蓄電する。ハイブリッドＥ
ＣＵ２４は、ナビゲーションシステムを用いて車両がこ
れから走行する予定走行路における走行条件に関する情
報を取得する。ハイブリッドＥＣＵ２４は、取得した予
定走行路の走行条件に基づいて、該予定走行路を走行す
る際のエンジン１０及びモータジェネレータ１１の運転
量を試算し、それに従いバッテリ１３の充電量を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動力源として内燃
機関（エンジン）と電動機（モータ）とを併せ持つハイ
ブリッド車を制御するハイブリッド車制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ハイブリッド車は、動力源として内燃機
関（エンジン）と電動機（モータ）とを併せ持つ。モー
タは、車載電池から供給される電気エネルギーにより駆
動され、その電池の充電は、エンジン出力を電気エネル
ギーに変換することにより行われる。この場合、運転状
態に応じて動力源を切り替えて運転され、電池の充電も
含めてエネルギー効率が向上されるように、エンジンと
モータが制御される。

【０００３】具体的には、例えば、パラレルハイブリッ
ドシステムを採用したハイブリッド車は、エンジンの燃
費効率がよい運転領域では、エンジンのみで走行する。
通常は、この燃費効率のよい状態でエンジンが運転され
ているときに、電池の充電を実施する。また、エンジン
の燃費効率が低下する低トルク、低回転領域では、エン
ジンが停止し電池の充電エネルギーを利用してモータの
みで走行する。さらには、ドライバのアクセル操作に応
じた走行要求を満たすために、エンジンとモータとの両
出力により走行（協調走行）するようになっている。ま
た、車両の減速時には、不必要となる走行エネルギーを
電気エネルギーに変換して電池に蓄える、いわゆるエネ
ルギー回生によりエネルギー効率を高めるようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジン出
力を電気エネルギーに変換する電池の充電制御におい
て、現時点での電池の残存容量（充電量）と車両状態を
検出し、その残存容量と車両状態により電池への充電が
実施されている。そのため、充電制御において、充電を
開始するための充電量と充電を終了するための充電量
は、将来的に、どのような走行条件となった場合でも対
応できるように余裕を持った所定のレベルに設定する必
要があった。具体的には、電池の残存容量が所定の下限
値（例えば、４５％）まで低下すると、電池の充電が開
始され、残存容量が所定の上限値（例えば、６５％）を
超えると充電が完了するように制御されている。

【０００５】従って、登坂路をエンジンとモータとによ
り走行し電池の残存容量が４５％以下となる場合、電池
の充電がドライバの走行要求より優先して実施されてし
まう。つまり、電池を充電するためにエンジン負荷が増
し、エネルギー効率の悪い領域でのエンジン運転が強い
られてしまう。また、降坂路を走行して回生エネルギー
により電池を充電する場合、十分な充電領域が確保され
ていないとその降坂路を走行する際に発生する回生エネ
ルギーを十分に電池に回収することができず、エネルギ
ー効率が悪化する。

【０００６】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、電池の充電を的
確に実施してエネルギー効率を向上することができるハ
イブリッド車制御装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、走行条件取得手段によって、これから走行する
予定走行路の走行条件に関する情報が取得される。そし
て、その予定走行路の走行条件に基づいて、該予定走行
路を走行する際のエンジン又はモータの運転量が試算さ
れ、それに従い電池の充電量が制御される。ここで、予
定走行路の走行条件とは、少なくとも道路の起伏情報を
含み、その起伏情報を反映して将来のエンジン又はモー
タの運転量が試算される。そして、この試算された各運
転量に従いエンジン又はモータが制御される。この場
合、充電条件の良い走行路と悪い走行路とが予知できる
ため、エネルギー効率の悪い領域でエンジンが運転され
ることを防止できる。さらに、降坂路等において、エネ
ルギー回収が行われることが予知できるため、その走行
時に回収エネルギーを十分に電池に回収することが可能
となる。以上のことから本発明では、電池の充電を的確
に実施してエネルギー効率を向上することができる。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、予定走行
路が複数の区間に分割され、予定走行路の走行条件に基
づいて、該区間毎にその走行に必要な走行エネルギーが
算出される。この場合、複数の区間毎に走行エネルギー
が管理されることにより、各区間における車両の走行状
態を望み通りに制御できる。

【０００９】より具体的には、請求項３に記載の発明の
ように、予定走行路が複数の区間に分割され、走行条件
に基づいてその区間毎に電池の充電状態を基準として走
行エネルギーの収支が算出される。そして、算出した区
間毎の走行エネルギーの収支と、連続する各区間の走行
条件に基づいて、各区間毎にエンジン又はモータの運転
による充電制御量が算出される。このようにすれば、各
区間の走行エネルギーの収支が適正に管理でき、走行に
必要なエネルギーが常に確保できる。

【００１０】請求項４に記載の発明によれば、エンジン
に要求するエンジン出力エネルギーと、モータに要求す
るモータ出力エネルギーと、電池に回収する回収エネル
ギーとに分配して充電制御量が算出される。こうして上
記各エネルギーに分配して制御を行うことにより、エン
ジン及びモータを所望の状態で運転させることができ、
上記の如く算出した走行エネルギーの収支を達成でき
る。

【００１１】請求項５に記載の発明によれば、予定走行
路の走行条件に基づいて、その走行路が一様な勾配を持
つ走行路として複数区間に分割される。そして、分割さ
れた複数区間毎に、車両走行に必要な走行エネルギーが
算出され、その走行エネルギーに基づいて電池の充電量
が制御される。つまり、一様な勾配の区間では、エネル
ギー収支の傾向は変化が少なく、その区間内では同じ制
御を継続すればよい。この場合、予定走行路の分割数は
必要最小限となり、例えば等間隔で多数に分割する場合
と比べて処理負荷を低減できる。

【００１２】請求項６に記載の発明によれば、次区間の
道路勾配が増加するときは、次区間での走行に必要な走
行エネルギーは前区間に比べて大きいので、前区間にお
いて、電池の充電量を増加させるようエンジン及びモー
タの運転量が試算される。この場合、道路勾配が増加す
る次区間を走行する際に、モータ出力を十分に得ること
ができ、ドライバビリティを向上できる。また、次区間
の道路勾配が減少するとき、前区間での走行に必要な走
行エネルギーは次区間に比べて大きいので、前区間にお
いて、モータが駆動されて電池の充電量を低下させるよ
うエンジン及びモータの運転量が試算される。この場
合、道路勾配が減少する次区間を走行する際に、回生エ
ネルギーを十分に回収することが可能となり、エネルギ
ー効率を向上できる。

【００１３】請求項７に記載の発明によれば、予定走行
路の走行条件に基づいて、電池の目標充電量が設定さ
れ、その目標充電量となるよう電池の充電量が制御され
る。つまり、未来に予想される走行条件を考慮してエン
ジン又はモータが運転されるので、予定走行路における
必要な電池の充電量を常に確保できる。従って、エネル
ギー効率の悪い領域でエンジンが運転されることを防止
でき、さらに、回生エネルギーを十分に電池に回収する
ことが可能となるので、エネルギ効率を向上できる。

【００１４】請求項８に記載の発明によれば、地図記憶
手段により記憶されている地図情報と、位置検出手段に
よって検出された車両の現在位置とに基づいて、車両が
地図上のどの地点に該当するのかが判断され、車両の予
定走行路が認識される。そして、認識された予定走行路
における走行条件に関する情報が走行条件取得手段によ
り取得される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施
の形態を図面に従って説明する。本実施の形態における
ハイブリッド車両制御システムは、一般にパラレルハイ
ブリッドシステムとして知られるパワートレインが適用
され、さらに、ナビゲーションシステムからの情報を取
得できるように構成されている。図１には、同ハイブリ
ッド車両制御システムの概略構成を示している。

【００１６】図１において、ハイブリッド車両は主要な
構成として、エンジン１０、モータジェネレータ（発電
電動機）１１、インバータ１２及びバッテリ（電池）１
３を備える。

【００１７】エンジン１０は、例えば火花点火式４気筒
ガソリンエンジンよりなり、図示しない変速機を併せ持
つ。エンジン１０のクランク軸（出力軸）１４にはモー
タジェネレータ１１が接続され、モータジェネレータ１
１は、エンジン始動時、加速時、軽負荷走行時には電動
機として作動して動力をアシストし、減速状態等では発
電機として作動してその発電電力をバッテリ１３に充電
したり、各種電子機器に電力を供給したりする。モータ
ジェネレータ１１の出力は、公知の差動ギヤ装置１５を
介して車両左右の車輪１６に伝達される。インバータ１
２は、バッテリ１３から供給される直流電力を交流に変
換し、モータジェネレータ１１を駆動する。

【００１８】本システムの制御系としては、エンジン制
御を行うエンジンＥＣＵ２１と、モータ制御を行うモー
タＥＣＵ２２と、バッテリ１３の充電状態を管理するバ
ッテリＥＣＵ２３と、システム全体を統括するハイブリ
ッドＥＣＵ２４とを備える。これらＥＣＵ２１〜２４は
何れもマイクロコンピュータを主体とする論理演算回路
として構成されており、エンジンＥＣＵ２１とハイブリ
ッドＥＣＵ２４間、モータＥＣＵ２２とハイブリッドＥ
ＣＵ２４間、バッテリＥＣＵ２３とハイブリッドＥＣＵ
２４間はそれぞれ、相互に通信可能に接続されている。

【００１９】ハイブリッドＥＣＵ２４は、車速、アクセ
ル開度、変速機のシフト位置、バッテリ充電量等のその
時々の車両走行状態に基づき、エンジンＥＣＵ２１及び
モータＥＣＵ２２に対して所定のトルク要求値を出力す
る。

【００２０】また、ハイブリッドＥＣＵ２４は、現在の
バッテリ１３の充電量と車両状態とに応じて、所定の範
囲（例えば、残存容量が４５％〜６５％）内となるよう
にバッテリ１３の充電量を制御するようになっている。

【００２１】エンジンＥＣＵ２１は、ハイブリッドＥＣ
Ｕ２４からのトルク要求値と、エンジン回転数Ｎｅ、エ
ンジン水温ＴＨＷ、吸気管内の圧力（吸気圧）ＰＭなど
のエンジン運転情報とに基づいてエンジン制御を実施す
る。すなわち、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度
の各制御信号を演算し、これら制御信号により図示しな
いインジェクタ、点火プラグ、スロットルアクチュエー
タを駆動する。

【００２２】また、モータＥＣＵ２２は、ハイブリッド
ＥＣＵ２４からのトルク要求値と、モータ回転数、モー
タ駆動電流などのモータ運転状態とに基づいてインバー
タ１２を介してモータジェネレータ１１を制御する。す
なわち、所定の変調周波数（ＰＷＭ周波数）の下でＰＷ
Ｍ変換してモータジェネレータ１１の駆動トルクを制御
する。これにより、モータジェネレータ１１は、電動機
として機能し車輪１６を駆動したり、或いは発電機とし
て機能してエンジン出力を電気エネルギーに変換しバッ
テリ１３を充電するようになっている。

【００２３】さらに、バッテリＥＣＵ２３は、電流を検
出することによりバッテリ１３の充電状態を監視してお
り、バッテリ１３の充電量をハイブリッドＥＣＵ２４に
出力する。

【００２４】本実施の形態におけるハイブリッド車両制
御システムは、更にナビゲーションシステムを具備して
おり、このナビゲーションシステムを司るＮＡＶＩ＿Ｅ
ＣＵ３１とハイブリッドＥＣＵ２４間は相互に通信可能
に接続されている。このＥＣＵ３１もマイクロコンピュ
ータを主体とする論理演算回路として構成されている。

【００２５】ＮＡＶＩ＿ＥＣＵ３１には、ＧＰＳ衛星３
２からの信号を受信するＧＰＳ受信機３３と、車輪速セ
ンサ３４と、ヨーレートセンサ又は地磁気センサにより
構成される方位センサ３５と、地図データベースを記憶
したＣＤＲＯＭを駆動するための外部記憶装置（ＣＤＲ
ＯＭドライブユニット）３６と、データ設定／表示装置
３７とが接続されている。ここで、データ設定／表示装
置３７は、地図を表示するための画面や、音声によるア
ナウンスを行うためのスピーカや、各種のコマンド，数
値等を入力するための操作パネルを備えたものである。

【００２６】このＮＡＶＩ＿ＥＣＵ３１は、ＧＰＳ受信
機３３の受信電波に基づいて車両の絶対位置を計算する
ＧＰＳ航法と、車輪速センサ３４及び方位センサ３５の
検出信号に基づいて車両の移動方向及び移動量を算出し
て行う自律航法とを併用したものである。そして、ＧＰ
Ｓ衛星からの電波が受信できる間はＧＰＳ航法により、
電波が受信できない間は自律航法により車両の現在位置
を算出し、ＣＤ−ＲＯＭ内の地図データベースと重ね併
せてナビゲーションコントロールを実行するようになっ
ている。

【００２７】また、本実施の形態では、ハイブリッドＥ
ＣＵ２４は、ＮＡＶＩ＿ＥＣＵ３１との間で通信するこ
とにより、車両の現在位置と、これから走行する予定走
行路における起伏状態等の情報を取得できるようになっ
ている。そして、この予定走行路の起伏状態に応じて、
エンジン１０とモータジェネレータ１１の運転量を試算
して、それに従いバッテリ１３の充電量を制御するよう
になっている。

【００２８】本実施の形態では、外部記憶装置３６が地
図記憶手段に相当し、ＧＰＳ受信機３３、車輪速センサ
３４、方位センサ３５が位置検出手段に相当する。ま
た、ＮＡＶＩ＿ＥＣＵ３１が走行路認識手段に相当す
る。

【００２９】次に、本実施の形態におけるハイブリッド
車両制御システムの作用を図２及び図３を用いて説明す
る。図２は、ハイブリッドＥＣＵ２４が実行する制御の
フローチャートである。本実施の形態において、図２の
処理は、車両運転者がデータ設定／表示装置３７の操作
パネルを操作して目的地が入力されたときにスタートす
る。また、同処理は、例えば１０分毎に繰り返し実施さ
れる。

【００３０】詳述すると、ハイブリッドＥＣＵ２４は、
図２のステップ１００において、ＮＡＶＩ＿ＥＣＵ３１
との間で通信することにより、図３（ａ）に示すよう
に、車両の現在位置と、これから走行する予定走行路の
起伏情報を取得する。その後、ハイブリッドＥＣＵ２４
は、ステップ１１０において、計算区間（例えば、１０
キロメートル）Ｄを設定した後、ステップ１２０に移行
して、計算区間Ｄにおける起伏量を５°単位の起伏量と
してモデル化する。つまり、図３（ｂ）に示すように、
０°，±５°，±１０°，…の一様な傾斜を持った走行
路としてモデル化する。そして、ステップ１３０に進
み、ハイブリッドＥＣＵ２４は、図３（ｃ）に示す傾斜
同一区間Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を設定する。

【００３１】その後、ハイブリッドＥＣＵ２４は、ステ
ップ１４０において、予定走行路の起伏状態（各区間Ｄ
０〜Ｄ３の傾斜度合や長さ）、現在の走行状態等を考慮
して、傾斜同一区間毎に必要または回収可能な走行エネ
ルギーを算出する。具体的には、図３（ｄ）に示すよう
に、区間Ｄ０は平坦路であるため、その走行エネルギー
はＥ０が算出される。また、区間Ｄ１は登坂路であるた
め、走行エネルギーはＥ０より大きなＥ１が算出され
る。さらに、区間Ｄ２は降坂路であるため、その走行エ
ネルギーはエネルギーの回収可能を示すマイナス側のＥ
２が算出される。また、区間Ｄ３の走行エネルギーは、
区間Ｄ０と同様に平坦路の走行に必要なＥ３（＝Ｅ０）
が算出される。

【００３２】このように、区間毎の走行エネルギーの収
支を算出した後、ハイブリッドＥＣＵ２４は、ステップ
１５０に移行して、各区間毎の走行エネルギーに基づい
て充電計画を立案する。なお、本実施の形態では、エネ
ルギー効率を考慮し、計算区間Ｄの最終点でのバッテリ
１３の充電レベルが、所定の充電量（図３のＴＣ３）に
なるよう計画される。このとき、所定の充電量ＴＣ３
は、計算区間Ｄ以降の予定走行路が如何なる状態であっ
ても対応できる程度に余裕をもった値に設定されると良
い。また、この充電計画は、計算区間Ｄにおけるエネル
ギーの消費が最小となるように決定される。ここでは、
各区間毎の走行エネルギーＥ０〜Ｅ３が、エンジン１０
に要求するエンジン出力エネルギーと、モータジェネレ
ータ１１に要求するモータ出力エネルギーと、バッテリ
１３に回収される回収エネルギーとに分配される。

【００３３】より具体的には、区間Ｄ０において、必要
な走行エネルギーＥ０は、エンジン１０が効率よく運転
される際の出力エネルギーと比較して小さく、また、次
の区間Ｄ１は、区間Ｄ０よりも勾配が増加する登坂路で
ある。このため、図３（ｅ）に示すように、区間Ｄ０で
は、効率よくエンジン１０を運転すべくエンジン出力エ
ネルギーＥ０ｅを走行エネルギーＥ０よりも大きくし、
余分となるエネルギー（Ｅ０ｅ−Ｅ０）を回収エネルギ
ーＥ０ｂとしてバッテリ１３に回収するように計画され
る。つまり、Ｅ０＝Ｅ０ｅ−Ｅ０ｂとなるようにＥ０
ｅ，Ｅ０ｂが計画される。

【００３４】また、区間Ｄ１において、必要な走行エネ
ルギーＥ１は、エンジンが効率よく運転される際の出力
エネルギーと比較して大きく、次の区間Ｄ２が区間Ｄ１
よりも勾配が減少する降坂路である。このため、区間Ｄ
１では、効率よくエンジン１０を運転すべくエンジン出
力エネルギーＥ１ｅを走行エネルギーＥ１よりも小さく
し、不足するエネルギー（Ｅ１−Ｅ１e）をモータ出力
エネルギーＥ１ｍで得るように計画される。つまり、Ｅ
０＝Ｅ１ｅ＋Ｅ１ｍとなるようにＥ１ｅ，Ｅ１ｍが計画
される。

【００３５】さらに、区間Ｄ２は降坂路であるため、こ
の区間Ｄ２では、回収可能な走行エネルギーＥ２を回収
エネルギーＥ２ｂとしてバッテリ１３に回収するように
計画される。また、区間Ｄ３において必要な走行エネル
ギーＥ３は、エンジン１０が効率よく運転される際の出
力エネルギーよりも小さいため、区間Ｄ３では、この走
行エネルギーＥ３を、モータ出力エネルギーＥ３ｍで得
るように計画される。

【００３６】このように、各区間における充電計画を行
った後、ハイブリッドＥＣＵ２４は、ステップ１６０に
移行する。そして、各区間のエンジン出力エネルギー、
モータ出力エネルギー及び回収エネルギーが得られるよ
うに、エンジン１０及びモータジェネレータ１１のトル
ク要求値を算出し、その算出値に基づいてエンジンＥＣ
Ｕ２１やモータＥＣＵ２２に対してトルク要求信号を出
力する。なお、本実施の形態では、エンジン１０及びモ
ータジェネレータ１１のトルク要求値が充電制御量に相
当する。エンジンＥＣＵ２１は、トルク要求信号に応じ
た出力となるようエンジン１０を制御する。また、モー
タＥＣＵ２２は、要求トルク信号に応じた出力となるよ
うにモータジェネレータ１１を制御する。その結果、バ
ッテリ１３の充電量が未来の走行条件に応じて的確に管
理されることとなる。

【００３７】ここで実際に、上述した充電計画通りにエ
ンジン１０やモータジェネレータ１１が制御された場
合、バッテリ１３の充電量は、図３（ｆ）に示すよう
に、ＴＣ０→ＴＣ１→ＴＣ２→ＴＣ３の順に制御される
こととなる。つまり、区間Ｄ０において、回収エネルギ
ーＥ０ｂによりバッテリ１３が充電されるため、充電量
は徐々に増加する。このとき、通常はバッテリ１３の充
電量が所定の上限値（６５％）以上となると、バッテリ
１３の充電は終了される。しかしながら、本実施の形態
では、次の走行区間Ｄ１が登坂路でありその区間Ｄ１で
効率よく走行するためにエンジン出力エネルギーとモー
タ出力エネルギーとが必要であるので、上限値（６５
％）を超えた充電量ＴＣ０まで充電される。

【００３８】また、区間Ｄ１では、バッテリ１３のエネ
ルギーがモータ出力として消費されるので、充電量は徐
々に低下する。このとき、通常はバッテリ１３の充電量
が所定の下限値（４５％）以下となると、バッテリ１３
の充電を優先させるべく、効率が悪い運転領域へエンジ
ン出力が増大される。しかしながら、本実施の形態で
は、次の走行区間Ｄ１が降坂路であり、走行エネルギー
を回収できるので、下限値（４５％）以下の充電量ＴＣ
１までモータ出力を得ることが可能となる。

【００３９】さらに、区間Ｄ２では、走行エネルギーが
回収され充電量はＴＣ２まで徐々に増加し、区間Ｄ３で
は、モータ出力エネルギーとしてバッテリ１３のエネル
ギーが消費され充電量はＴＣ３まで徐々に低下する。

【００４０】但し、実際の制御時では、１０分毎に図２
の処理が実施されて、充電計画が見直されるため、充電
量ＴＣ０〜ＴＣ３の値は逐次変化することとなる。ま
た、車両が予定走行路から離脱した場合には、直ちにま
たは所定時間後に図２の処理を止めて、通常制御に移行
する。そして、その通常制御において、現在の電池の充
電状態と現在の車両状態とに応じて、エンジン１０及び
モータジェネレータ１１が制御される。

【００４１】また、図３に示す以外に、予定走行路が、
例えば、起伏量５°の登坂路→起伏量１０°の登坂路で
あり、起伏量５°の登坂路の区間において、バッテリ１
３を充電し、勾配が増加する起伏量１０°の登坂路の区
間において、必要なモータ出力が得られるように計画さ
れる。つまり、上記２つの区間のうち充電条件が比較的
良い区間でバッテリ１３の充電が実施されるように計画
される。さらには、予定走行路が、例えば、平坦路→降
坂路であり、平坦路の区間にて、モータ出力によりバッ
テリ１３の充電量を低下させ、降坂路の区間において、
回生エネルギーが十分に回収できるように計画される。
つまり、走行エネルギーの回収が可能な区間に至る前
に、バッテリ１３の充電領域が十分に確保されるように
計画される。

【００４２】なお、図２のステップ１００の処理が走行
条件取得手段に相当し、ステップ１１０〜１６０の処理
が充電制御手段に相当する。また、ステップ１４０の処
理がエネルギー収支算出手段に相当し、ステップ１５
０，１６０の処理が充電制御量算出手段に相当する。

【００４３】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。（１）予定走行路が複数の区間Ｄ０〜Ｄ３に分割され、
その区間毎に起伏情報に基づいてバッテリ１３の充電状
態を基準として走行エネルギーの収支が算出される。そ
して、算出した区間毎の走行エネルギーの収支と、連続
する各区間の起伏状態とに基づいて、エンジン１０とモ
ータジェネレータ１１の運転量が試算され、それに従い
バッテリ１３の充電量が制御される。この場合、充電条
件の良い走行路と悪い走行路とが予知できるため、エネ
ルギー効率の悪い領域でエンジン１０が運転されること
を防止できる。さらに、降坂路等において、エネルギー
回収が行われることが予知できるため、その走行時に回
生エネルギーを十分にバッテリ１３に回収することが可
能となる。以上のことより、バッテリ１３の充電を的確
に実施してエネルギー効率を向上することができる。

【００４４】（２）予定走行路が複数の区間Ｄ０〜Ｄ３
に分割され、各区間Ｄ０〜Ｄ３の長さと起伏量に基づい
て、該区間毎にその走行に必要な走行エネルギーＥ０〜
Ｅ３が算出される。この場合、複数の区間毎に走行エネ
ルギーＥ０〜Ｅ３が管理されることにより、各区間Ｄ０
〜Ｄ３における車両の走行状態を望み通りに制御でき
る。

【００４５】（３）算出した区間毎の走行エネルギーＥ
０〜Ｅ３と、連続する各区間Ｄ０〜Ｄ３の長さと起伏量
に基づいて、エンジン１０又はモータジェネレータ１１
の運転による充電制御量が算出される。この充電制御量
は、エンジン１０に要求するエンジン出力エネルギーＥ
０ｅ，Ｅ１ｅと、モータジェネレータ１１に要求するモ
ータ出力エネルギーとＥ１ｍ，Ｅ３ｍと、電池に回収す
る回収エネルギーＥ０ｂ，Ｅ２ｂとに分配して算出さ
れ、走行エネルギーの収支がエンジン１０の出力やモー
タジェネレータ１１の出力やバッテリ１３への回収のい
ずれにより達せられるかが決定される。このようにすれ
ば、各区間Ｄ０〜Ｄ３の走行エネルギーの収支が適正に
管理でき、走行に必要なエネルギーが常に確保できる。

【００４６】（４）予定走行路が一様な勾配を持つ走行
路として複数区間Ｄ０〜Ｄ３に分割され、その区間Ｄ０
〜Ｄ３毎に算出された必要な走行エネルギーＥ０〜Ｅ３
に応じてエンジン１０とモータジェネレータ１１とが制
御される。つまり、一様な勾配の区間では、エネルギー
収支の傾向は変化が少なく、その区間内では同じ制御を
継続すればよい。この場合、計算区間Ｄ内の分割数は必
要最小限となり、例えば、等間隔で多数に分割する場合
と比べて、ハイブリッドＥＣＵ２４の演算負荷を軽減で
きる。

【００４７】（５）登坂路の区間Ｄ１に至る前の区間Ｄ
０において、通常制御時の上限値（６５％）を超えた充
電量ＴＣ０までバッテリ１３が充電されるよう計画さ
れ、区間Ｄ１において、その充電量ＴＣ０から通常制御
時の下限値（４５％）を超えた充電量ＴＣ１までモータ
出力が得られるよう計画される。これにより、登坂路の
区間Ｄ１を走行する際には、モータ出力を十分に得るこ
とができ、ドライバビリティを向上できる。

【００４８】（６）降坂路の区間Ｄ２に至る前の区間Ｄ
１において、所定の下限値（４５％）を超えた充電量Ｔ
Ｃ１までバッテリ１３の充電量が低下するようように計
画される。この場合、区間Ｄ１の走行中に、エネルギー
回生のための十分な充電領域が確保され、降坂路の区間
Ｄ２を走行する際には、回生エネルギーを十分に回収で
き、エネルギー効率を向上できる。

【００４９】なお本発明は、上記以外に次の形態にて具
体化できる。上記実施の形態において、ナビゲーション
システムから得られた予定走行路の起伏状態に基づいて
図３（ｆ）に示す目標の充電量ＴＣ０〜ＴＣ３を算出
し、その目標の充電量となるように、エンジン１０及び
モータジェネレータ１１を駆動制御するように構成して
もよい。このようにしても、エネルギー効率の悪い領域
でエンジン１０が運転されることを防止でき、さらに、
回生エネルギーを十分に電池に回収することが可能とな
るので、エネルギー効率を向上できる。

【００５０】上記実施の形態では、車両運転者がデータ
設定／表示装置３７の操作パネルを操作して目的地が入
力されたとき、図２の処理を開始するようにしたが、こ
れに限定するものではない。具体的には、高速道路や山
道等の分岐のない一本道を走行する際に、ＮＡＶＩ＿Ｅ
ＣＵ３１からの通信情報に基づいて、一本道を走行する
ことをハイブリッドＥＣＵ２４が認識したとき、図２の
処理を開始させるようにしてもよい。また例えば、高速
道路を走行する場合、現在位置から次の高速道路の出口
までの区間を計算区間Ｄとして設定し、図２のステップ
１２０〜１６０の処理を実施する。要は、ナビゲーショ
ンシステム等を用い、これから走行する予定走行路を判
定できる場合に図２の処理を実施するものであればよ
い。

【００５１】また、上記実施の形態では、計算区間Ｄを
１０キロメートルとしたが、この計算区間Ｄを現在の走
行条件（例えば、車速等）に応じて可変に設定する構成
としてもよい。

【００５２】さらに、上記実施の形態では、計算区間Ｄ
を一様な傾斜を持つ区間Ｄ０〜Ｄ３に分割したが、この
計算区間Ｄを等間隔の区間に分割してもよい。この場
合、各区間毎の起伏量に基づいて走行エネルギーを算出
し、その走行エネルギーに応じてバッテリ１３の充電量
を制御する。

【００５３】また、上記実施の形態では、図２の処理を
１０分毎に繰り返すこととしたが、例えば、所定距離を
走行したタイミングで繰り返すようにしてもよい。勿
論、図２のステップ１３０にて設定した傾斜同一区間毎
に図２の処理を繰り返すようにしてもよい。この場合、
計画した充電量と実際の充電量とを比較できるので、充
電量のズレ量を補正した的確な制御が実施できる。

【００５４】上記実施の形態では、走行条件として道路
の起伏量を得るようにしたが、その他に高速道路なのか
一般道路なのか、或いは、直線またはカーブの多い道路
なのか等の情報を合わせ、これらの情報を取得して、そ
の走行条件に応じてバッテリ１３の充電を制御してもよ
い。

【００５５】また、予定走行路の走行条件を得る手段
は、ナビゲーションシステムに限定するものではなく、
他の通信手段を用いて走行条件を取得してもよい。上記
実施の形態では、パラレルハイブリッドシステムに適用
したが、シリーズハイブリッドシステムに適用してもよ
い。勿論、パラレルハイブリッドシステムとシリーズハ
イブリッドシステムとを組み合わせたシステムに適用す
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態におけるハイブリッド車両制
御システムの概要を示す構成図。

【図２】ハイブリッドＥＣＵの処理を示すフローチャー
ト。

【図３】ハイブリッドＥＣＵの処理を説明するための
図。

【符号の説明】

１０…エンジン、１１…モータとしてのモータジェネレ
ータ、１３…電池としてのバッテリ、２４…ハイブリッ
ドＥＣＵ、３３…位置検出手段を構成するＧＰＳ受信
機、３４…位置検出手段を構成する車輪速センサ、３５
…位置検出手段を構成する方位センサ、３６…地図記憶
手段としての外部記憶装置、Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…
区間、Ｅ０，Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３…走行エネルギー、Ｅ０
ｅ，Ｅ１ｅ…エンジン出力エネルギー、Ｅ１ｍ，Ｅ３ｍ
…モータ出力エネルギー、Ｅ０ｂ，Ｅ２ｂ…回収エネル
ギー。

フロントページの続きＦターム(参考） 5H115 PA12 PI16 PI24 PI29 PO02 PU08 PU23 PU25 PV09 QI04 QN03 RB22 RE05 RE06 RE20 SE04 SE05 SE06 SL05 TB03 TB10 TD03 TD19 TE02 TE06 TE08 TI01 TI06 TO07 TO12 TO21 TO30 UB07 UB08 UB11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン及びモータの一方又は両方を動
力源として走行するハイブリッド車に適用され、前記モータを駆動するための電気エネルギーを蓄電する
電池と、予定走行路における走行条件に関する情報を取得する走
行条件取得手段と、前記取得した予定走行路の走行条件に基づいて、該予定
走行路を走行する際のエンジン又はモータの運転量を試
算し、それに従い電池の充電量を制御する充電制御手段
とを備えることを特徴とするハイブリッド車制御装置。
【請求項２】請求項１に記載のハイブリッド車制御装
置において、前記充電制御手段は、前記予定走行路を複数に分割した
区間毎に、前記走行条件に基づいてその走行に必要な走
行エネルギーを算出し、その走行エネルギーに応じて電
池の充電量を制御することを特徴とするハイブリッド車
制御装置。
【請求項３】請求項１に記載のハイブリッド車制御装
置において、前記充電制御手段は、前記予定走行路を複数に分割した
区間毎に、前記走行条件に基づいて電池の充電状態を基
準として走行エネルギーの収支を算出するエネルギー収
支算出手段と、前記算出した区間毎の走行エネルギーの収支と、連続す
る各区間の走行条件とに基づいて、前記各区間毎にエン
ジン又はモータの運転による充電制御量を算出する充電
制御量算出手段とを備えることを特徴とするハイブリッ
ド車制御装置。
【請求項４】請求項３に記載のハイブリッド車制御装
置において、前記充電制御量算出手段は、エンジンに要求するエンジ
ン出力エネルギーと、モータに要求するモータ出力エネ
ルギーと、電池に回収される回収エネルギーとを分配し
て充電制御量を算出することを特徴とするハイブリッド
車制御装置。
【請求項５】請求項３又は４に記載のハイブリッド車
制御装置において、前記充電制御手段は、前記走行条件に基づいて、予定走
行路を一様な勾配を持つ区間毎に複数に分割し、該区間
毎に算出した前記走行エネルギーに基づいて電池の充電
量を制御することを特徴とするハイブリッド車制御装
置。
【請求項６】請求項１に記載のハイブリッド車制御装
置において、前記充電制御手段は、前記予定走行路を複数の区間に分
割し、道路勾配が増加する区間より前の区間にて、前記
電池の充電量を増加させるようエンジン及びモータの運
転量を試算し、道路勾配が減少する区間より前の区間に
て、前記電池の充電量を低下させるようエンジン及びモ
ータの運転量を試算することを特徴とするハイブリッド
車制御装置。
【請求項７】請求項１に記載のハイブリッド車制御装
置において前記充電制御手段は、前記予定走行路の走行条件に基づ
いて、前記電池の目標充電量を設定し、該目標充電量と
なるよう電池の充電量を制御することを特徴とするハイ
ブリッド車制御装置。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか一項に記載のハ
イブリッド車制御装置において、地図情報を記憶した地図記憶手段と、車両の現在位置を検出するための位置検出手段と、該検出された現在位置と前記地図情報に基づいて、車両
が地図上のどの地点に該当するのかを判断し、車両の予
定走行路を認識する走行路認識手段とを備え、前記走行
条件取得手段は、前記走行路認識手段により認識される
予定走行路における走行条件に関する情報を取得するこ
とを特徴とするハイブリッド車制御装置。