JP2017081353A - 電気自動車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＰＳや通信手段による情報の取得及び処理を必要とせずに、簡便な方法でエネルギの回収効率を向上させることができる電気自動車の制御装置を提供すること。【解決手段】エネルギ回収モード選択部において、勾配履歴に基づく標準偏差σとモータ及びバッテリにて入出力される電力履歴に基づく変換効率ηとに基づき、降坂路において車速増加制御を優先的に行う車速優先モードＳ８及びモータの回生制御を優先的に行う回生優先モードＳ６のいずれかを選択Ｓ４，５して、オートクルーズ制御部は、選択されたエネルギ回収モードに応じてエンジン、モータ及び制動装置を制御Ｓ７する。【選択図】図５

Description

本発明は、電気自動車の制御装置に係り、詳しくは、オートクルーズ制御により降坂路を走行する際のエネルギ回収制御に関する。

従来からの走行用動力源としてエンジンを搭載したエンジン車両の効率を改善するために、エンジンに加えて走行用動力源としてモータ（電動機）を搭載したハイブリッド電気自動車、或いはエンジンに代えてモータを搭載した電気自動車など（以下、電気自動車と総称する場合もある）が実用化されている。

このような電気自動車では、モータを回生制御することにより発電機として作動可能なため、例えば降坂路での走行時などでは、駆動輪側からの逆駆動によりモータに発電させて発電電力をバッテリに充電している。これにより降坂路で得られる車両の位置エネルギを電力エネルギとして回収でき、その後のモータによる走行時にバッテリからの放電電力を利用している。

また、降坂路での車両の位置エネルギは電力エネルギとして回収できるだけでなく、車速増加の形態で運動エネルギとしても回収できる。即ち、降坂路での走行中に駆動力を発生させることなく、車速を増加させることで運動エネルギとして回収可能となる。そして、降坂路が終了した後の走行中に惰行することで車速を次第に低下させて運動エネルギを消費することにより、モータやエンジンの負担を軽減して燃費を節減できる（以下、このような制御を車速増加制御という）。

一方、近年では運転者の負担軽減などを目的として、運転者が任意に設定した目標速度を維持して走行を行うオートクルーズ機能を備えた車両が普及している。

例えば特許文献１には、電気自動車におけるオートクルーズ制御において、自車両前方の降坂路を予測し、この降坂路の走行期間全体に亘って車速を徐々に増加させて位置エネルギの一部を運動エネルギとして回収するのと同時に、位置エネルギの残存分をモータの回生制御による電力エネルギの回収に利用することが開示されている。特許文献１では、このように車速増加制御とモータ回生制御を同時に並行して行うことで、例えばモータ回生制御を行った後に車速増加制御を行うというように順次これらの制御を行うよりもエネルギの回収効率が向上することを見出している。

特開２０１４−２３６６２６号公報

しかしながら、特許文献１では、自車両前方の降坂路の勾配や全長が予測できることを前提としている。つまり、特許文献１では、ＧＰＳ情報や道路交通情報、路車間通信情報、車々間通信情報等を取得して処理することで、自車両前方の降坂路の長さを予測し、その長さに合わせて車速を略一定の変化率で増加させ且つ降坂路終了地点で上限速度に到達させることができている。

このため、車両がＧＰＳや通信手段を備えていない場合や、機器の故障又は地理的な問題等により、ＧＰＳや通信手段が情報を正常に取得できない場合には、自車両前方の状況を正確に予測できず、特許文献１の技術を適用することはできない。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ＧＰＳや通信手段による情報の取得及び処理を必要とせずに、簡便な方法でエネルギの回収効率を向上させることができる電気自動車の制御装置を提供することにある。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。

本適用例に係る電気自動車の制御装置は、車両の駆動源であり発電してバッテリへの充電も可能な電動機を含む駆動手段と、前記車両を制動する制動手段と、前記駆動手段及び前記制動手段を制御して、設定された車速範囲内で車速を保ちながら前記車両を走行させるオートクルーズ制御を実行するオートクルーズ制御手段と、自車両が走行している道路勾配を検出する勾配検出手段と、前記電動機及び前記バッテリにて入出力される電力を検出する電力検出手段と、前記勾配検出手段により検出された前記道路勾配、及び前記電力検出手段により検出された前記電力を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された道路勾配の履歴に基づき、所定区間における位置エネルギの大小を示す位置エネルギ指標を算出する指標算出手段と、前記記憶手段に記憶された電力の履歴に基づき、前記所定区間における電力の変換効率を算出する変換効率算出手段と、降坂路におけるエネルギ回収モードとして、前記指標算出手段により算出される位置エネルギ指標が所定値以上である場合、又は前記位置エネルギ指標が所定値未満であり且つ前記変換効率算出手段により算出される前記変換効率が所定効率以上である場合には、前記車速範囲の上限まで車速を増加させた後に前記電動機の回生制御を行う車速優先モードを選択し、前記位置エネルギ指標が所定値未満であり且つ前記変換効率が所定効率未満である場合には、前記バッテリの充電量が所定充電量となるまで前記電動機の回生制御を行った後に前記車速範囲で車速を増加させる回生優先モードを選択するエネルギ回収モード選択手段と、を備え、前記オートクルーズ制御手段は、降坂路において前記エネルギ回収モード選択手段より選択されたエネルギ回収モードに応じて前記駆動手段及び前記制動手段を制御する。

上記手段を用いる本発明によれば、ＧＰＳや通信手段による情報の取得及び処理を必要とせずに、簡便な方法でエネルギの回収効率を向上させることができる。

本発明の一実施形態におけるハイブリッド車両の概略構成図である。 勾配履歴から標準偏差σを求める手順を示す説明図である。 勾配履歴に基づく標準偏差σと車両の走行に関するエネルギとの関係を示す関係図である。 標準偏差σが（ａ）小の場合、（ｂ）中の場合、（ｃ）大の場合における変換効率ηに応じたエネルギ回収量を示した説明図である。 車両ＥＣＵが実行する降坂路でのエネルギ回収制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下、本発明をハイブリッド型トラックの制御装置に具体化した一実施形態を説明する。

図１は本実施形態の制御装置が搭載されたハイブリッド型トラックを示す全体構成図である。

ハイブリッド型トラック１はいわゆるパラレル型ハイブリッド車両の電気自動車であり、以下の説明では、車両又は自車両と称する場合もある。車両１には走行用動力源（駆動手段）としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）２、及び例えば永久磁石式同期電動機のように発電機としても作動可能なモータ３（電動機）が搭載されている。エンジン２の出力軸にはクラッチ４が連結され、クラッチ４にはモータ３の回転軸を介して自動変速機５の入力側が連結されている。自動変速機５の出力側にはプロペラシャフト６を介して差動装置７が連結され、差動装置７には駆動軸８を介して左右の駆動輪９が連結されている。

自動変速機５は一般的な手動変速機をベースとしてクラッチ４の断接操作及び変速段の切換操作を自動化したものであり、本実施形態では、前進１２速後退１速の変速段を有している。当然ながら、自動変速機５の構成はこれに限るものではなく任意に変更可能であり、例えば手動式変速機として具体化してもよいし、２系統の動力伝達系を備えたいわゆるデュアルクラッチ式自動変速機として具体化してもよい。

モータ３にはインバータ・コンバータ（以下、単にインバータという）１０を介してバッテリ１１が接続されている。バッテリ１１に蓄えられた直流電力はインバータ１０により交流電力に変換されてモータ３に供給され（力行制御）、モータ３が発生した駆動力は自動変速機５で変速された後に駆動輪９に伝達されて車両１を走行させる。また、例えば車両１の減速時や降坂路での走行時（回生走行時）には、駆動輪９側からの逆駆動によりモータ３が発電機として作動する（回生制御）。モータ３が発生した負側の駆動力は制動力として駆動輪９側に伝達されると共に、モータ３が発電した交流電力がインバータ１０で直流電力に変換されてバッテリ１１に充電される。

このようなモータ３が発生する駆動力は上記クラッチ４の断接状態に関わらず駆動輪９側に伝達され、これに対してエンジン２が発生する駆動力はクラッチ４の接続時に限って駆動輪９側に伝達される。従って、クラッチ４の切断時には、上記のようにモータ３が発生する正側または負側の駆動力が駆動輪９側に伝達されて車両１が走行する。また、クラッチ４の接続時には、エンジン２及びモータ３の駆動力が駆動輪９側に伝達されたり、或いはエンジン２の駆動力のみが駆動輪側に伝達されたりして車両１が走行する。

車両ＥＣＵ１３は車両全体を統合制御するための制御回路である。そのために車両ＥＣＵ１３には、アクセルペダル１４の操作量を検出するアクセルセンサ１５、ブレーキペダル１６の踏込操作を検出するブレーキスイッチ１７、車両１の速度Ｖを検出する車速センサ１８、エンジン２の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ１９、及びモータ３の回転速度を検出するモータ回転速度センサ２０などの各種センサ・スイッチ類が接続されている。

また、車両ＥＣＵ１３には、図示はしないがクラッチ４を断接操作するアクチュエータ、及び自動変速機５を変速操作するアクチュエータなどが接続されると共に、エンジン制御用のエンジンＥＣＵ２２、インバータ制御用のインバータＥＣＵ２３、及びバッテリ１１を管理するバッテリＥＣＵ２４が接続されている。

車両ＥＣＵ１３は、運転者によるアクセル操作量等に基づき車両１を走行させるために必要な要求トルクを算出し、その要求トルクやバッテリ１１のＳＯＣ（State Of Charge）（充電量）などに基づき車両１の走行モードを選択する。本実施形態では走行モードとして、エンジン２の駆動力のみを用いるＥ/Ｇモード、モータ３の駆動力のみを用いるＥＶモード、及びエンジン２及びモータ３の駆動力を共に用いるＨＥＶモードが設定されており、その何れかの走行モードを車両ＥＣＵ１３が選択するようになっている。

車両ＥＣＵ１３は選択した走行モードに基づき、要求トルクをエンジン２やモータ３が出力すべきトルク指令値に換算する。例えばＨＥＶモードでは要求トルクをエンジン２側及びモータ３側に配分した上で、その時点の変速段に基づきエンジン２及びモータ３のトルク指令値を算出する。また、Ｅ/Ｇモードでは要求トルクを変速段に基づきエンジン２へのトルク指令値に換算し、ＥＶモードでは要求トルクを変速段に基づきモータ３へのトルク指令値に換算する。

そして、車両ＥＣＵ１３は選択した走行モードを実行すべく、ＥＶモードでは上記クラッチ４を切断し、Ｅ/Ｇモード及びＨＥＶモードではクラッチ４を接続した上で、エンジンＥＣＵ２２及びインバータＥＣＵ２３にトルク指令値を適宜出力する。また、車両１の走行中において車両ＥＣＵ１３は、アクセル操作量や車速Ｖなどに基づき図示しないシフトマップから目標変速段を算出し、この目標変速段を達成すべく、アクチュエータによりクラッチ４の断接操作及び変速段の切換操作を実行する。

一方、エンジンＥＣＵ２２は、車両ＥＣＵ１３から入力された走行モード及びトルク指令値を達成するように噴射量制御や噴射時期制御を実行する。例えばＥ/ＧモードやＨＥＶモードでは、正側のトルク指令値に対してエンジン２に駆動力を発生させ、負側のトルク指令値に対してエンジンブレーキを発生させる。また、ＥＶモードの場合には、燃料噴射の中止によりエンジン２を停止保持する、またはアイドル運転状態とする。

また、インバータＥＣＵ２３は、車両ＥＣＵ１３から入力された走行モード及びトルク指令値を達成するように、インバータ１０を駆動制御する。例えばＥＶモードやＨＥＶモードでは、正側のトルク指令値に対してモータ３を力行制御して正側の駆動力を発生させ、負側のトルク指令値に対してはモータ３を回生制御して負側の駆動力を発生させる。また、Ｅ/Ｇモードの場合には、モータ３の駆動力を０に制御する。

さらに、インバータＥＣＵ２３は、モータ３からの入出力される電力、即ちモータ３での消費電力及びモータ３による発電電力、バッテリ１１から入出力される電力、即ちバッテリ１１からモータ３への供給電力及びモータ３の発電により受ける充電電力をそれぞれ検出する（電力検出手段）。

バッテリＥＣＵ２４は、バッテリ１１の温度、バッテリ１１の電圧、インバータ１０とバッテリ１１との間に流れる電流などを検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ１１のＳＯＣを算出し、このＳＯＣを検出結果と共に車両ＥＣＵ１３に出力する。

車両ＥＣＵ１３にはナビゲーション装置３１、通信装置３２が接続されている。ナビゲーション装置３１は自己の記憶領域に記憶されている地図データ、及びアンテナを介して受信されるＧＰＳ情報やＶＩＣＳ（登録商標）情報などに基づき、車両１の走行中に地図上の自車位置を特定する。通信装置３２は、路側に適宜設置されているデータセンタの路側通信システムとの間で路車間通信を行うと共に、周囲を走行中の他車との間で車々間通信を行う。

通信対象となる情報は多岐にわたり、例えば自車が保有しない地図情報、或いは道路情報（道路のカーブや勾配など）や交通情報（渋滞情報、事故情報、工事情報など）、或いは地域情報（観光スポットの案内など）を路側通信システムや他車から取得したり、逆にこれらの情報を他車に供給したりする。

また車両ＥＣＵ１３には、自車両が走行している道路勾配を検出する勾配センサ３３（勾配検出手段）等の各種センサも接続されている。

さらに、車両ＥＣＵ１３には、車両１に装備された制動装置３４（制動手段）が接続されている。制動装置３４は、具体的には、例えばリターダ、エンジン２の圧縮開放ブレーキ、排気ブレーキ等のうちの一つ又は複数である。車両ＥＣＵ１３は、制動装置３４を任意に駆動制御して走行中の車両１に制動力を作用させる。

そして、車両ＥＣＵ１３は、オートクルーズ制御を実行するオートクルーズ制御部４０（オートクルーズ制御手段）を有している。運転者により図示しないオートクルーズ制御の実行スイッチが操作されて目標車速Ｖtgtが設定されると、オートクルーズ制御部４０は目標車速Ｖtgtに対して上限速度ＶHi及び下限速度ＶLoからなる車速範囲を設定し、車両１の走行中にはエンジン２やモータ３の駆動力及び制動装置３４の制動力を適切に制御して車速Ｖを設定された車速範囲内に保つ。

そして、オートクルーズ制御部４０は、オートクルーズ制御による降坂路の走行中には車速Ｖを維持するために負側の要求トルクを設定し、その要求トルクを達成しながら車両１の位置エネルギを運動エネルギ及び電力エネルギとして回収すべく、車速増加制御及びモータ３の回生制御を実行する。

オートクルーズ制御部４０は、ナビゲーション装置３１及び通信装置３２から正常に各種情報を取得できる場合には、実際に自車両１が降坂路を走行する以前に、自車両１の前方に存在する降坂路の情報を取得する。そして、車両１が降坂路に到達した時点（降坂路の開始地点）の車速Ｖ、及び降坂路の長さＬを予測して、当該降坂路の長さＬで、車速Ｖを略一定の車速増加割合で上限速度ＶHiまで増加させるように車速増加制御を実行し、これと並行してモータ３の回生制御を実行する。

一方でオートクルーズ制御部４０は、機器の故障や地理的な問題等により、ナビゲーション装置３１及び通信装置３２から正常に各種情報を取得できず予測制御が不可能な場合には、走行履歴に基づく位置エネルギの指標と、モータ３とバッテリ１１との間の電力の変換効率とに応じて、降坂路におけるエネルギ回収モードを選択する。

ここで本実施形態におけるエネルギ回収モードとしては、降坂路において設定された車速範囲の上限速度ＶHiまで車速Ｖを増加させた後にモータ３の回生制御を行う車速優先モード、及び降坂路においてバッテリ１１のＳＯＣが所定ＳＯＣとなるまでモータ３の回生制御を行った後に設定された車速範囲で車速を増加させる回生優先モードを有している。

車両ＥＣＵ１３には、この予測制御不可能な状態での降坂路におけるエネルギ回収モードの選択を行うため、勾配センサ３３により検出された道路勾配情報及びインバータＥＣＵ２３により検出されたモータ３及びバッテリ１１にて入出力の電力を記憶可能な記憶部４１（記憶手段）、記憶部４１に記憶された道路勾配の履歴に基づき所定区間の標準偏差σを算出する標準偏差算出部４２（指標算出手段）、記憶部４１に記憶された電力の履歴に基づき所定区間における電力の平均変換効率ηを算出する変換効率算出部４３（変換効率算出手段）、標準偏差σ及び平均変換効率ηに基づき降坂路におけるエネルギ回収モードを選択するエネルギ回収モード選択部４４（エネルギ回収モード選択手段）を有している。

詳しくは、記憶部４１には、車両１の走行に伴って刻々と変化する道路勾配情報及びモータ３及びバッテリ１１にて入出力される電力が、勾配センサ３３及びインバータＥＣＵ２３から送られ、現在から過去所定の走行距離分（所定の区間）の勾配履歴と電力履歴が蓄積されている。

標準偏差算出部４２は、記憶部４１に記憶されている所定の走行距離分の勾配履歴に基づき、図２に示すようなヒストグラムを作成する。ヒストグラムの横軸（階級）は、車両が走行した様々な道路勾配を平坦路＝０を中心として所定領域毎に区分したものであり、縦軸（度数）は、それぞれの道路勾配の領域毎の積算距離である。

図３には、この標準偏差σと車両の走行に関するエネルギとの関係図が示されている。同図に示すように、標準偏差σの値が大きくなるほど、高勾配での走行頻度が増えることから、位置エネルギの割合が増加して、それに伴って走行に必要なエネルギも増加する。位置エネルギの一部はモータ３による発電効率等のロスにより回生することのできないエネルギ（回生不可エネルギ）であり、位置エネルギのうち回生不可エネルギを除いた部分が回生可能エネルギとなる。このように、標準偏差σは、所定の走行距離分における走行エネルギの大小を示す指標となるとともに位置エネルギの大小を示す位置エネルギ指標になる。

変換効率算出部４３は、記憶部４１に記憶されている所定の走行距離分の電力履歴に基づき、当該所定の走行距離の区間における単位時間当りの電力変換効率、即ち平均変換効率（以下、変換効率ηという）を算出する。具体的には、変換効率ηは所定の走行距離における（モータ３の仕事）／（バッテリ１１の仕事）から算出される。

エネルギ回収モード選択部４４は、標準偏差σ及び変換効率ηに基づき、エネルギ回収モードを選択する。ここで、図４に示す標準偏差σと変換効率η（０≦η＜１）に応じたエネルギ回収量を示した説明図に基づき、エネルギ回収モードの関係について詳しく説明する。

図４には、標準偏差σが（ａ）小の場合、（ｂ）中の場合、（ｃ）大の場合の３パターンの道路においてそれぞれ車速優先モード及び回生優先モードで走行した場合のそれぞれのエネルギ回収量が示されている。図４（ａ）（ｂ）に示されるように、標準偏差σが小、中の場合は所定の変換効率ηａ（以下、所定効率ηａという）を境に車速優先モード及び回生優先モードにおけるエネルギ回収量の優劣が逆転する。つまり、変換効率ηが所定効率ηａ未満である場合は、車速優先モードの方がエネルギ回生量が多く、所定効率ηａ以上では回生優先モードの方がエネルギ回生量が多くなる。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、所定効率ηａは、標準偏差σの値が大きくなるほど高い値となる。そして、図４（ｃ）に示すように標準偏差σが大となる場合は、所定効率ηａが１に近い値となるため、変換効率ηが変化しても車速優先モードと回生優先モードの優劣は逆転することなく常に車速優先モードの回生量が回生優先モードの回生量よりも大きくなる。

エネルギ回収モード選択部４４は、この標準偏差σ及び変換効率ηの関係性に基づいてエネルギ回収モードの選択を行う。

ここで、図４には予測制御不可能である場合に、車両ＥＣＵ１３において実行される降坂路でのエネルギ回収制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同フローチャートに基づき説明する。

まず、車両ＥＣＵ１３はステップＳ１として、予測制御が可能であるか否かを判別する。当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ちナビゲーション装置３１及び通信装置３２が正常に各種情報を取得できる場合は、降坂路において予測制御に基づく車速増加制御及びモータ３の回生制御を行うべく当該ルーチンを終了する。一方、当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ちナビゲーション装置３１及び通信装置３２が正常に各種情報を取得できない場合は、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、車両ＥＣＵ１３は勾配センサ３３により検出された道路勾配情報、及びインバータＥＣＵ２３により検出されたモータ３及びバッテリ１１にて入出力される電力情報を記憶部４１に記憶し、勾配履歴及び電力履歴を最新の情報に更新する。

続くステップＳ３では、標準偏差算出部４２が勾配履歴に基づき所定の走行距離での標準偏差σを算出し、変換効率算出部４３が電力履歴に基づき所定の走行距離での変換効率ηを算出する。

そして、ステップＳ４において、エネルギ回収モード選択部４４は、標準偏差σが所定値σａ以上であるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち図４（ａ）（ｂ）のように、標準偏差σが比較的小さい道路を走行している場合はステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、エネルギ回収モード選択部４４は、変換効率ηが所定効率ηａ以上であるか否かを判別する。当該判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合は、即ち変換効率ηが比較的大きい場合はステップＳ６に進む。

ステップＳ６において、エネルギ回収モード選択部４４は、エネルギ回収モードとして回生優先モードを選択し、ステップＳ７に進む。

一方、上記ステップＳ４の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ち標準偏差σが所定値σａ以上である場合は、自車両１は図４（ｃ）のように標準偏差σが比較的大きい道路を走行しており、ステップＳ８に進む。また上記ステップＳ５の判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち標準偏差σが所定値σａ未満であり且つ変換効率ηが所定効率ηａ未満である場合も、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８において、エネルギ回収モード選択部４４は、エネルギ回収モードとして車速優先モードを選択し、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、オートクルーズ制御部４０は、降坂路において上記ステップＳ６又はＳ８において選択したエネルギ回収モードに応じてエンジン２、モータ３、及び制動装置３４を制御し、当該ルーチンをリターンする。

詳しくは、エネルギ回収モード選択部４４により車速優先モードが選択された場合、オートクルーズ制御部４０は、降坂路に到達すると、まず車速増加制御を開始する。具体的には、クラッチ４を切断してモータ３のトルクを０に保つか、クラッチ４を接続しギアニュートラルとして車両１を惰性走行の状態で増速させる。そして、車速Ｖが設定された車速範囲の上限速度ＶHiにまで到達した時点で車速増加制御を終了し、モータ３の回生制御を開始する。ここでの回生制御は、具体的には、車速Ｖを維持するのに必要な負側のトルクでモータ３を回生させ、モータ３が最大出力で回生した場合でも車速Ｖを維持するのに負側のトルクが不足する場合には制動装置３４を作動させる。バッテリ１１のＳＯＣが上限に到達するまで、又は降坂路の終了までこの作動状態を継続する。

一方、回生優先モードを選択した場合、オートクルーズ制御部４０は、降坂路に到達すると、まずモータ３の回生制御を開始する。具体的には、モータ３を所望の出力で回生させる。モータ３の出力は、車速を維持することができる限り（換言すれば、車速が減少しない限り）特に限定されず、最大出力であってもよいし、車速維持に必要最小限となる負側のトルクであってもよい。そしてバッテリ１１のＳＯＣの上限まで到達した時点で回生制御を終了し、車速増加制御を開始する。ここでの車速増加制御は、具体的には、クラッチ４を切断してモータのトルクを０に保つか、クラッチ４は接続しギアをニュートラルの状態として車速Ｖが設定された車速範囲の上限速度ＶHiに到達するまで、又は降坂路の終了までこの作動状態を継続する。

なお、降坂路の終了は、例えば勾配センサ３３により検出される道路勾配から判定してもよいし、他の情報に基づき判定してもよい。

このように、本実施形態におけるハイブリッド型トラックにおけるオートクルーズ制御では、勾配履歴に基づく標準偏差σにより自車両１が走行している道路における位置エネルギの傾向を推定し、モータ３及びバッテリ１１にて入出力される電力履歴に基づく変換効率ηから、車速増加制御を優先するか、モータ３の回生制御を優先するかを選択している。

これは所定の走行距離における勾配履歴及び電力履歴に基づくことから、ナビゲーション装置３１や通信装置３２を用いた予測制御を必要とせず、膨大な情報を処理する必要もなく、効率のよいエネルギ回収モードを適切に選択することができる。

特に、位置エネルギの指標として勾配履歴に基づく標準偏差σを求めることで、簡便に位置エネルギの指標を算出することができる。それに加えて、モータ３とバッテリ１１との間の電力の変換効率ηを考慮することで、モータ３及びバッテリ１１の状態に適したエネルギ回収モードを選択することができる。

このように選択されたエネルギ回収モードにより降坂路を走行することで位置エネルギを運動エネルギと電力エネルギに効率良く回収することができる。

これにより、本実施形態における車両ＥＣＵ１３は、ナビゲーション装置３１や通信装置３２による情報の取得及び処理を必要とせずに、簡便な方法でエネルギの回収効率を向上させることができる。

以上で本発明に係る電気自動車の制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。

上記実施形態の車両１は駆動源としてエンジン２及びモータ３を備えたハイブリッド型トラックであるが、本発明を適用可能な電気自動車はこれに限られるものではない。例えば、駆動源としてモータのみを備えた電気自動車であってもよい。また本発明は、トラックではなく乗用車に適用することもできる。

また上記実施形態では、勾配センサ３３により道路勾配を検出しているが、道路勾配の検出はセンサによる検出ではなく他の情報から算出してもよい。

また上記実施形態における車両１はＧＰＳを含むナビゲーション装置及び通信装置を備えているが、このようなナビゲーション装置や通信装置を備えおらず、そもそも予測制御を実行不可能な車両にも本発明を適用することができる。

１ 車両
２ エンジン
３ モータ
１３ 車両ＥＣＵ
２３ インバータＥＣＵ（電力検出手段）
３１ ナビゲーション装置
３２ 通信装置
３３ 勾配センサ（勾配検出手段）
３４ 制動装置（制動手段）
４０ オートクルーズ制御部（オートクルーズ制御手段）
４１ 記憶部（記憶手段）
４２ 標準偏差算出部（指標算出手段）
４３ 変換効率算出部（変換効率算出手段）
４４ エネルギ回収モード選択部（エネルギ回収モード選択手段）

Claims (1)

1. 車両の駆動源であり発電してバッテリへの充電も可能な電動機を含む駆動手段と、
   前記車両を制動する制動手段と、
   前記駆動手段及び前記制動手段を制御して、設定された車速範囲内で車速を保ちながら前記車両を走行させるオートクルーズ制御を実行するオートクルーズ制御手段と、
   自車両が走行している道路勾配を検出する勾配検出手段と、
   前記電動機及び前記バッテリにて入出力される電力を検出する電力検出手段と、
   前記勾配検出手段により検出された前記道路勾配、及び前記電力検出手段により検出された前記電力を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された道路勾配の履歴に基づき、所定区間における位置エネルギの大小を示す位置エネルギ指標を算出する指標算出手段と、
   前記記憶手段に記憶された電力の履歴に基づき、前記所定区間における電力の変換効率を算出する変換効率算出手段と、
   降坂路におけるエネルギ回収モードとして、
   前記指標算出手段により算出される位置エネルギ指標が所定値以上である場合、又は前記位置エネルギ指標が所定値未満であり且つ前記変換効率算出手段により算出される前記変換効率が所定効率以上である場合には、前記車速範囲の上限まで車速を増加させた後に前記電動機の回生制御を行う車速優先モードを選択し、
   前記位置エネルギ指標が前記所定値未満であり且つ前記変換効率が前記所定効率未満である場合には、前記バッテリの充電量が所定充電量となるまで前記電動機の回生制御を行った後に前記車速範囲で車速を増加させる回生優先モードを選択するエネルギ回収モード選択手段と、を備え、
   前記オートクルーズ制御手段は、降坂路において前記エネルギ回収モード選択手段より選択されたエネルギ回収モードに応じて前記駆動手段及び前記制動手段を制御する電気自動車の制御装置。
   

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