(57)【要約】【課題】経由地で駐車する場合であっても最適な走行計画を作成することができるハイブリッド車両の制御装置、ハイブリッド車両の制御方法、及びハイブリッド車両の制御プログラムを提供すること。【解決手段】内燃機関と、充放電可能なバッテリと、バッテリから供給される電力によって駆動する回転電機とを備えるハイブリット車両の制御装置であって、地図情報を参照して、出発地から経由地を経由して目的地に到達する走行経路を作成する走行経路作成部と、経由地におけるハイブリッド車両の駐車時間を推定する駐車時間推定部と、走行経路を分割した各区間におけるハイブリッド車両の走行負荷を、地図情報を参照して予測する走行負荷予測部と、バッテリの電力を主な動力源として走行するＥＶモード、及び、内燃機関を主な動力源として走行するＨＶモードのいずれかの走行モードを、駐車時間及び走行負荷をもとに区間ごとに設定する走行モード設定部とを備える。【選択図】図３
2020082825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
充放電可能なバッテリと、
前記バッテリから供給される電力によって駆動する回転電機と、
を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
地図情報を参照して、出発地から経由地を経由して目的地に到達する走行経路を作成する走行経路作成部と、
前記経由地における前記ハイブリッド車両の駐車時間を推定する駐車時間推定部と、
前記走行経路を分割した各区間における前記ハイブリッド車両の走行負荷を、前記地図情報を参照して予測する走行負荷予測部と、
前記バッテリの電力を主な動力源として走行するＥＶモード、及び、前記内燃機関を主な動力源として走行するＨＶモードのいずれかの走行モードを、前記駐車時間及び前記走行負荷をもとに区間ごとに設定する走行モード設定部と、
を備えるハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記駐車時間推定部は、互いに独立した複数の条件が同時に成立しているときの、予め設定されている時間以上、前記ハイブリッド車両を駐車する長時間駐車の確率を算出し、該確率に基づいて前記駐車時間を推定する
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記地図情報は、前記出発地から目的地までの距離、道路勾配、走行時刻における車両の混雑度を含む
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記走行モード設定部は、経由地を出発する時刻におけるエンジン水温を予測して、該予測結果をもとに前記走行モードを設定する
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記走行モード設定部は、経由地を出発する時刻における触媒温度を予測して、該予測結果をもとに前記走行モードを設定する
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
内燃機関と、充放電可能なバッテリと、前記バッテリから供給される電力によって駆動する回転電機と、を備えるハイブリッド車両の制御装置が行うハイブリッド車両の制御方法であって、
地図情報を参照して、出発地から経由地を経由して目的地に到達する走行経路を作成し、
前記経由地における前記ハイブリッド車両の駐車時間を推定し、
作成した走行経路における前記ハイブリッド車両の走行負荷を、前記地図情報を参照して予測し、
前記バッテリの電力を主な動力源として走行するＥＶモード、及び、前記内燃機関を主な動力源として走行するＨＶモードのいずれかの走行モードを、前記駐車時間及び前記走行負荷をもとに区間ごとに設定する
ハイブリッド車両の制御方法。
【請求項７】
内燃機関と、充放電可能なバッテリと、前記バッテリから供給される電力によって駆動する回転電機と、を備えるハイブリッド車両の制御装置に、
地図情報を参照して、出発地から経由地を経由して目的地に到達する走行経路を作成させ、
前記経由地における前記ハイブリッド車両の駐車時間を推定させ、
作成した走行経路における前記ハイブリッド車両の走行負荷を、前記地図情報を参照して予測させ、
前記バッテリの電力を主な動力源として走行するＥＶモード、及び、前記内燃機関を主な動力源として走行するＨＶモードのいずれかの走行モードを、前記駐車時間及び前記走行負荷をもとに区間ごとに設定させる
ハイブリッド車両の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置、ハイブリッド車両の制御方法、及びハイブリッド車両の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関と電動機とを備えたハイブリッド車両の制御装置では、出発地から目的地までの経路を複数の区間に分割し、各区間のそれぞれについて、電動機からの動力で走行するＥＶモード、又は、内燃機関及び電動機からの動力で走行するＨＶモードを割り当てて走行計画を作成している（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１では、エネルギー効率が高くなるようにＥＶモード又はＨＶモードが割り当てられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５９２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、出発地から目的地までの間に一つ以上の経由地が設定されたり、出発地から目的地まで走行した後、出発地に戻ったりする場合、経由地や目的地において駐車することがある。特許文献１では、経由地や目的地において駐車している時間が考慮されておらず、駐車時間によっては最適な走行計画が作成されない場合があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、経由地で駐車する場合であっても最適な走行計画を作成することができるハイブリッド車両の制御装置、ハイブリッド車両の制御方法、及びハイブリッド車両の制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、充放電可能なバッテリと、前記バッテリから供給される電力によって駆動する回転電機と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、地図情報を参照して、出発地から経由地を経由して目的地に到達する走行経路を作成する走行経路作成部と、前記経由地における前記ハイブリッド車両の駐車時間を推定する駐車時間推定部と、前記走行経路を分割した各区間における前記ハイブリッド車両の走行負荷を、前記地図情報を参照して予測する走行負荷予測部と、前記バッテリの電力を主な動力源として走行するＥＶモード、及び、前記内燃機関を主な動力源として走行するＨＶモードのいずれかの走行モードを、前記駐車時間及び前記走行負荷をもとに区間ごとに設定する走行モード設定部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置において、前記駐車時間推定部は、互いに独立した複数の条件が同時に成立しているときの、予め設定されている時間以上、前記ハイブリッド車両を駐車する長時間駐車の確率を算出し、該確率に基づいて前記駐車時間を推定してもよい。
【０００８】
この制御装置によれば、経由地における長時間駐車の確率を、複数の条件の成立／不成立によって算出し、その算出結果をもとに駐車時間を推定するようにしたので、一層高精度に駐車時間を推定できる。
【０００９】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置において、前記地図情報は、前記出発地から目的地までの距離、道路勾配、走行時刻における車両の混雑度を含むようにしてもよい。
【００１０】
この制御装置によれば、走行経路における走行負荷を正確に予測して、一層精度が高い走行計画を作成できる。
【００１１】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置において、前記走行モード設定部は、経由地を出発する時刻におけるエンジン水温を予測して、該予測結果をもとに前記走行モードを設定してもよい。
【００１２】
この制御装置によれば、経由地における駐車時間から、経由地に到着するまでのエンジン水温を調整することによって、走行時のヒータ要求の入力を抑制して、ヒータを使用する際の消費燃料を抑制することができる。
【００１３】
また、上記ハイブリッド車両の制御装置において、前記走行モード設定部は、経由地を出発する時刻における触媒温度を予測して、該予測結果をもとに前記走行モードを設定してもよい。
【００１４】
この制御装置によれば、経由地における駐車時間から、経由地に到着するまでの触媒暖機を調整することによって、走行時の触媒暖機要求の入力を抑制して、経由地から出発する際の触媒暖機要求を削減することができる。
【００１５】
また、ハイブリッド車両の制御方法において、内燃機関と、充放電可能なバッテリと、前記バッテリから供給される電力によって駆動する回転電機と、を備えるハイブリッド車両の制御装置が行う制御方法であって、地図情報を参照して、出発地から経由地を経由して目的地に到達する走行経路を作成し、前記経由地における前記ハイブリッド車両の駐車時間を推定し、作成した走行経路における前記ハイブリッド車両の走行負荷を、前記地図情報を参照して予測し、前記バッテリの電力を主な動力源として走行するＥＶモード、及び、前記内燃機関を主な動力源として走行するＨＶモードのいずれかの走行モードを、前記駐車時間及び前記走行負荷をもとに区間ごとに設定することを特徴とする。
【００１６】
また、ハイブリッド車両の制御プログラムにおいて、内燃機関と、充放電可能なバッテリと、前記バッテリから供給される電力によって駆動する回転電機と、を備えるハイブリッド車両の制御装置に、地図情報を参照して、出発地から経由地を経由して目的地に到達する走行経路を作成させ、前記経由地における前記ハイブリッド車両の駐車時間を推定させ、作成した走行経路における前記ハイブリッド車両の走行負荷を、前記地図情報を参照して予測させ、前記バッテリの電力を主な動力源として走行するＥＶモード、及び、前記内燃機関を主な動力源として走行するＨＶモードのいずれかの走行モードを、前記駐車時間及び前記走行負荷をもとに区間ごとに設定させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る制御装置、制御方法及び制御プログラムは、出発地から最終目的地までの間に経由地が設定されている場合、該経由地における駐車時間を推定して、該推定した駐車時間をもとに走行計画を作成するようにしたので、経由地で駐車する場合であっても最適な走行計画を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る制御装置を備える車両制御システムを示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態に係る車両の概略構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係る車両を制御する制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態に係る制御装置が備える走行経路作成部の走行経路作成の一例を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の一実施の形態に係る制御装置が行う走行計画作成処理の流れを説明するフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態に係る制御装置の駐車時間推定部が行う駐車時間推定処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の一実施の形態に係る制御装置の駐車時間推定部が行う駐車時間推定処理の一例を説明する図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態の変形例１に係る車両を制御する制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、ヒータ要求があり、かつ駐車時間予測を行った場合に作成される走行計画の一例を説明する図である。
【図１０】図１０は、ヒータ要求があり、かつ駐車時間予測を行わない場合に作成される走行計画の一例を説明する図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態の変形例２に係る車両を制御する制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、触媒暖機要求があり、かつ駐車時間予測を行った場合に作成される走行計画の一例を説明する図である。
【図１３】図１３は、触媒暖機要求があり、かつ駐車時間予測を行わない場合に作成される走行計画の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する一実施形態によって限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態）
まず、本発明の一実施の形態に係る制御装置を備える車両制御システムについて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置を備える車両制御システムを示す概略図である。図２は、本発明の一実施の形態に係る車両の概略構成を示す図である。図３は、本発明の一実施の形態に係る車両を制御する制御装置の構成を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示すように、この一実施形態による車両制御システム１は、サーバ２０及び車両３０を備える。この一実施形態による車両制御システム１においては、サーバ２０、各車両３０が、ネットワーク１０によって互いに通信可能に接続されている。具体的には、サーバ２０と、車両３０が備える制御装置４００とが、ネットワーク１０を介して通信可能に接続されている。ネットワーク１０は、サーバ２０及び車両３０の相互間で通信可能な、インターネット回線網や携帯電話回線網などから構成される。
【００２２】
サーバ２０は、走行中の各車両３０から、車速や位置に関する車両情報を取得する。サーバ２０は、取得した車両情報から、同時刻の道路の混雑状況や、施設における駐車時間（例えば平均駐車時間）を更新する。サーバ２０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、及びＲＡＭ（Random  Access  Memory）等からなる一つ又は複数のコンピュータ等を用いて構成される。
【００２３】
車両３０は、内燃機関３１０と、動力分割機構３２０と、第１回転電機３３０と、第２回転電機３４０と、バッテリ３５０と、昇圧コンバータ３６０と、第１インバータ３７０と、第２インバータ３８０と、を備えるハイブリッド車両であり、内燃機関３１０及び第２回転電機３４０の一方又は双方の動力を、最終減速装置３０１を介して車輪駆動軸３０２に伝達することができるように構成される。車両３０は、各制御部品を駆動して車両３０を制御する制御装置４００を備える。また、車両３０は、これら内燃機関３１０や制御装置４００以外にも、地図データベース３０４と、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）受信機３０５と、通信機３０６と、を備える。
【００２４】
内燃機関３１０は、機関本体３１１に形成された各気筒３１２内で燃料を燃焼させて、クランクシャフトに連結された出力軸３１３を回転させるための動力を発生させる。
【００２５】
動力分割機構３２０は、内燃機関３１０の動力を、車輪駆動軸３０２を回転させるための動力と、第１回転電機３３０を回生駆動させるための動力と、の２系統に分割するための遊星歯車であって、サンギヤ３２１と、リングギヤ３２２と、ピニオンギヤ３２３と、プラネタリキャリア３２４と、を備える。
【００２６】
サンギヤ３２１は外歯歯車であり、動力分割機構３２０の中央に配置される。サンギヤ３２１は、第１回転電機３３０の回転軸３３３と連結されている。
【００２７】
リングギヤ３２２は内歯歯車であり、サンギヤ３２１と同心円上となるように、サンギヤ３２１の周囲に配置される。リングギヤ３２２は、第２回転電機３４０の回転軸３３３と連結される。また、リングギヤ３２２には、車輪駆動軸３０２に対して最終減速装置３０１を介してリングギヤ３２２の回転を伝達するためのドライブギヤ３０３が一体化されて取り付けられている。
【００２８】
ピニオンギヤ３２３は外歯歯車であり、サンギヤ３２１及びリングギヤ３２２と歯み合うように、サンギヤ３２１とリングギヤ３２２との間に複数個配置される。
【００２９】
プラネタリキャリア３２４は、内燃機関３１０の出力軸３１３に連結されており、出力軸３１３を中心にして回転する。またプラネタリキャリア３２４は、プラネタリキャリア３２４が回転したときに、各ピニオンギヤ３２３が個々に回転(自転)しながらサンギヤ３２１の周囲を回転(公転)することができるように、各ピニオンギヤ３２３にも連結されている。
【００３０】
第１回転電機３３０は、例えば二相の交流同期型のモータジュネレータであり、サンギヤ３２１に連結された回転軸３３３の外周に取り付けられて複数の永久磁石が外周部に埋設されたロータ３３１と、回転磁界を発生させる励磁コイルが巻き付けられたステータ３３２と、を備える。第１回転電機３３０は、バッテリ３５０からの電力供給を受けて力行駆動する電動機としての機能と、内燃機関３１０の動力を受けて回生駆動する発電機としての機能と、を有する。
【００３１】
本実施の形態では、第１回転電機３３０は主に発電機として使用される。そして、内燃機関３１０の始動時に出力軸３１３を回転させてクランキングを行うときには電動機として使用され、スタータとしての役割を果たす。
【００３２】
第２回転電機３４０は、例えば二相の交流同期型のモータジュネレータであり、リングギヤ３２２に連結された回転軸３４３の外周に取り付けられて複数の永久磁石が外周部に埋設されたロータ３４１と、回転磁界を発生させる励磁コイルが巻き付けられたステータ３４２と、を備える。第２回転電機３４０は、バッテリ３５０からの電力供給を受けて力行駆動する電動機としての機能と、車両の減速時などに車輪駆動軸３０２からの動力を受けて回生駆動する発電機としての機能と、を有する。
【００３３】
バッテリ３５０は、例えばニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池、リチウムイオン電池などの充放電可能な二次電池である。本実施の形態では、バッテリ３５０として、定格電圧が２００Ｖ程度のリチウムイオンニ次電池を使用している。バッテリ３５０は、バッテリ３５０の充電電力を第１回転電機３３０及び第２回転電機３４０に供給してそれらを力行駆動することができるように、また、第１回転電機３３０及び第２回転電機３４０の発電電力をバッテリ３５０に充電できるように、昇圧コンバータ３６０等を介して第１回転電機３３０及び第２回転電機３４０に電気的に接続される。
【００３４】
さらにバッテリ３５０は、例えば家庭用コンセントなどの外部電源４０からの充電が可能なように、充電制御回路３５１及び充電リッド３５２を介して外部電源４０と電気的に接続可能に構成されており、本実施形態による車両３０は、いわゆるプラグインハイブリンド車両とされる。充電制御回路３５１は、制御装置４００からの制御信号に基づいて、外部電源４０から供給される交流電流を直流電流に変換し、入力電圧をバッテリ電圧まで昇圧して外部電源４０の電力をバッテリ３５０に充電することが可能な電気回路である。
【００３５】
昇圧コンバータ３６０は、制御装置４００からの制御信号に基づいて一次側端子の端子間電圧を昇圧して二次側端子から出力し、逆に制御装置４００からの制御信号に基づいて二次側端子の端子間電圧を降圧して一次側端子から出力することが可能な電気回路を備える。昇圧コンバータ３６０の一次側端子はバッテリ３５０の出力端子に接続され、二次側端子は第１インバータ３７０及び第２インバータ３８０の直流側端子に接続される。
【００３６】
第１インバータ３７０及び第２インバータ３８０は、制御装置４００からの制御信号に基づいて直流側端子から入力された直流電流を交流電流(本実施形態では二相交流電流)に変換して交流側端子から出力し、逆に制御装置４００からの制御信号に基づいて交流側端子から入力された交流電流を直流電流に変換して直流側端子から出力することが可能な電気回路をそれぞれ備える。第１インバータ３７０の直流側端子は昇圧コンバータ３６０の二次側端子に接続され、第１インバータ３７０の交流側端子は第１回転電機３３０の入出力端子に接続される。第２インバータ３８０の直流側端子は昇圧コンバータ３６０の二次側端子に接続され、第２インバータ３８０の交流側端子は第２回転電機３４０の入出力端子に接続される。
【００３７】
地図データベース３０４は、地図情報に関するデータベースである。この地図データベース３０４は、例えば車両に搭載されたハードディスクドライブ（Hard  Disk  Drive：ＨＤＤ）内に記憶されている。地図情報には、道路の位置情報や道路形状の情報(例えば勾配や、カーブと直線部の種別、カーブの曲率などの走行負荷)、交差点及び分岐点の位置情報、道路種別、制限車速などの各種の道路情報が含まれる。地図データベース３０４は、制御装置４００の制御のもと、サーバ２０から最新の道路情報を取得して、情報を更新する。
【００３８】
ＧＰＳ受信機３０５は、３個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信して車両３０の緯度及び経度を特定し、車両３０の現在位置を検出する。ＧＰＳ受信機３０５は、検出した車両３０の現在位置情報を制御装置４００に送信する。
【００３９】
通信機３０６は、ネットワーク１０に接続して、サーバ２０と通信を行う。通信機３０６は、サーバ２０に車両情報を送信したり、サーバ２０から施設等の駐車時間に関する情報を取得したりする。
【００４０】
制御装置４００は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなる一つ又は複数のコンピュータ等を用いて構成される。制御装置４００は、入力された各種センサの出力信号等に基づいて、各制御部品を駆動して車両３０を制御する。
【００４１】
制御装置４００は、走行モードをＥＶ（Electric  Vehicle）モード、又はＨＶ（Hybrid  Vehicle）モードのいずれか一方に切り替えて車両３０を走行させる。
【００４２】
ＥＶモードは、バッテリ３５０の充電電力を優先的に利用して第２回転電機３４０を力行駆動させ、少なくとも第２回転電機３４０の動力を車輪駆動軸３０２に伝達して車両３０を走行させるモードである。制御装置４００は、走行モードがＥＶモードのときは、基本的に内燃機関３１０を停止させた状態でバッテリ３５０の充電電力を使用して第２回転電機３４０を力行駆動させ、第２回転電機３４０の動力のみにより車輪駆動軸３０２を回転させて、車両３０を走行させる。
【００４３】
一方、ＨＶモードは、内燃機関３１０を運転させると共に第１回転電機３３０の発電電力を優先的に利用して第２回転電機３４０を力行駆動させ、内燃機関３１０及び第２回転電機３４０の双方の動力を車輪駆動軸３０２に伝達して車両３０を走行させるモードである。制御装置４００は、走行モードがＨＶモードのときは、内燃機関３１０の動力を動力分割機構３２０によって２系統に分割し、分割した内燃機関３１０の一方の動力を車輪駆動軸３０２に伝達すると共に、他方の動力によって第１回転電機３３０を回生駆動させる。そして、基本的に第１回転電機３３０の発電電力によって第２回転電機３４０を力行駆動し、内燃機関３１０の一方の動力に加えて第２回転電機３４０の動力を車輪駆動軸３０２に伝達して車両３０を走行させる。
【００４４】
このように、走行モードをＥＶモードとＨＶモードとのいずれかに切り替えることが可能なハイブブッド車両の場合、燃料消費量を抑えるためには、バッテリ充電量に余裕があるうちは、走行モードとして優先的にＥＶモードを設定することが望ましい。
【００４５】
一方で、内燃機関３１０は、走行負荷が低いほど熱効率が悪くなる傾向にある。そのため、例えば信号機が多い走行区間や交通量が多く渋滞等が発生しやすい走行区関など、発進及び停止が頻繁に繰り返されたり低速走行が続いたりする走行区間のときに、走行モードをＨＶモードに設定して車両３０を走行させることが望ましい。
【００４６】
そして、或る一定以上の車速を維持したままの定常走行を継続して行うことができる走行区間など、熱効率の良い機関負荷領域での走行が可能な走行区間のときに、走行モードをＨＶモードに設定して車両３０を走行させることが望ましい。
【００４７】
したがって、走行モードをＥＶモードとＨＶモードとに切り替えることが可能なハイブリッド車両の場合、出発地から経由地を経由して目的地までの予想経路上のどの走行区間をＥＶモードで走行するかの走行計画を予め作成し、当該走行計画に従って走行モードを切り替えることが、走行に必要な燃料量を抑えるための有効な手段といえる。
【００４８】
制御装置４００は、走行経路作成部４０１と、駐車時間推定部４０２と、走行負荷予測部４０３と、走行モード設定部４０４と、ＳＯＣ推定部４０５と、燃料消費量推定部４０６とを備える。
【００４９】
走行経路作成部４０１は、ＧＰＳ受信機３０５で検出した車両３０の現在位置情報や地図データベース３０４の地図情報、車両３０の乗員が設定した目的地などに基づいて、車両の予想経路を設定し、設定した予想経路に関する走行経路情報を作成する。
【００５０】
図４は、本発明の一実施の形態に係る制御装置が備える走行経路作成部の走行経路作成の一例を説明する図である。例えば、図４に示すように、自宅１００から経由地１０１を経由して自宅１００に戻る場合、走行経路作成部４０１は、自宅１００から経由地１０１までの走行経路（往路）と、経由地１０１から自宅１００までの走行経路（復路）とを作成する。なお、経由地１０１では、車両３０を駐車する。また、自宅１００から経由地１０１を経由して自宅１００に戻るまでの往路及び復路は、各々複数の区間に分割されている。例えば、図４では、往路及び復路を通して１０個の区間に分割され、各区間には、俯瞰番号（１〜１０）が付与される。
【００５１】
駐車時間推定部４０２は、経由地における駐車時間を推定する。駐車時間推定部４０２は、例えば、下式（１）に示すベイジアンネットワークの確率モデルを用いて、経由地における長時間駐車（Long  Time  Parking：ＬＴＰ）の確率を予測する。ここでいう長時間とは、車両３０の駐車時間として予め設定される時間以上の時間である。以下、ベイジアンネットワークの確率モデルを用いた推定処理を、単に「ベイズ推定」ということもある。
【数１】
2020082825.tif 000003
ここで、Ｐ（ＬＴＰ｜ｘ１、ｘ２、ｘ３、・・・、ｘｎ）は、互いに独立した条件ｘ１、ｘ２、ｘ３、・・・、ｘｎが同時に成立するときの長時間駐車の確率を示す。ｘ１、ｘ２、ｘ３、・・・、ｘｎは、互いに異なるパラメータであり、例えば、走行位置や時間帯、曜日等である。
また、右辺の分子の項は、長時間駐車の確率と、長時間駐車のときに条件ｘｊ（ｊ＝１〜ｎ）が成立する確率とを乗算した項である。
また、右辺の分母の第１項は、分子の項と同じである。分母の第２項は、長時間駐車でない確率と、長時間駐車でないときに条件ｘｊ（ｊ＝１〜ｎ）が成立する確率とを乗算した項である。
なお、式（１）において、学習データから、駐車時間と相関が高いと推定されるパラメータを適宜追加してもよい。
駐車時間推定部４０２は、設定する時間を変えて、各時間における長時間駐車の確率を算出後、算出した確率と、予め設定される確率閾値とをもとに駐車時間を決定する。上記の推定処理は一例であり、公知の他の方法を用いて駐車時間を推定してもよい。
【００５２】
走行負荷予測部４０３は、地図データベース３０４を参照して、走行経路作成部４０１が作成した走行経路の道路形状の情報や、走行時間帯の混雑状況を抽出し、該走行経路における走行負荷を予測する。走行負荷予測部４０３は、走行経路を複数の区間に分割し、走行負荷が大きいほど値が高くなる負荷値を各区間に付与する。走行負荷予測部４０３は、例えば、道路の勾配や、混雑状況にそれぞれ対応付いた走行の負荷値を加算して、その区間における走行負荷を算出する。各負荷値は、車両３０に対する負荷に応じて予め設定されている。例えば、混雑状況としては、設定された範囲を走行する車両の数に応じて、予め設定され、車両が多いほど数値が大きくなる混雑度が付与される。
【００５３】
走行モード設定部４０４は、走行負荷に基づき、各区間の走行モードを、ＥＶモード又はＨＶモードに設定する。走行モード設定部４０４は、例えば、走行負荷が高い区間をＨＶモードに設定し、走行負荷が比較的低い区間をＥＶモードに設定する。なお、バッテリ３５０の残容量を考慮して走行モードを設定してもよい。
【００５４】
ＳＯＣ推定部４０５は、残容量（Ａｈ）／満充電容量（Ａｈ）×１００で求められる充電率（State  Of  Charge：ＳＯＣ）を推定し、規格化した推定値を算出する。ＳＯＣ推定部４０５は、走行モードや走行負荷に応じた放電率を予測し、予測した放電率から充電率を算出する。ＳＯＣ推定部４０５は、満充電状態を６、残容量なしを０として、６〜０の推定値を算出する。図４に示す例では、走行モードがＥＶモードに切り替わるとバッテリ３５０から電力が供給されるため、ＳＯＣ（推定値）が減少していく。
【００５５】
燃料消費量推定部４０６は、車両３０の駆動によって消費する燃料の消費量を推定する。具体的に、燃料消費量推定部４０６は、ＨＶモードにおいて内燃機関３１０を駆動させた際に、走行負荷、距離、充電率（ＳＯＣ）等に基づいて消費する燃料を推定して、消費量を算出する。燃料消費量推定部４０６は、規格化した燃料消費量を算出する。例えば、燃料消費量推定部４０６は、図４に示すように、予め設定された単位消費量を１として、この単位消費量に基づいて燃料消費量を算出する。
【００５６】
また、制御装置４００には、バッテリ充電量を検出するためのＳＯＣセンサ３９１や、アクセルペダルの踏み込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ３９２、機関回転速度などを算出するための信号として、機関本体３１１のクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出カパルスを発生するクランク角センサ３９３、車両３０の起動及び停止を判断するためのスタートスイッチ３９４などの各種センサからの出力信号が入力される。
【００５７】
続いて、車両制御システム１の制御装置４００が行う走行計画作成処理について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の一実施の形態に係る制御装置が行う走行計画作成処理の流れを説明するフローチャートである。図５に示す処理は、例えば、車両３０が駆動した後に開始される。
【００５８】
制御装置４００は、走行開始位置を取得する（ステップＳ１０１）。制御装置４００は、ＧＰＳ受信機３０５が検出した車両３０の現在位置情報を取得する。
【００５９】
その後、制御装置４００は、現在時刻から、予め設定されている時間が経過した時刻までの混雑予測情報や交通規制情報を含む時間情報を、サーバ２０又は地図データベース３０４から取得する（ステップＳ１０２）。
【００６０】
その後、走行経路作成部４０１は、走行経路を作成する（ステップＳ１０３）。走行経路作成部４０１は、ＧＰＳ受信機３０５で検出した車両３０の現在位置情報や地図データベース３０４の地図情報、車両３０の乗員が設定した目的地などに基づいて、車両の予想経路を設定し、設定した予想経路に関する走行経路情報を作成する。
【００６１】
駐車時間推定部４０２は、経由地における駐車時間を推定する（ステップＳ１０４）。以下、駐車時間推定部４０２による駐車時間推定処理について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、本発明の一実施の形態に係る制御装置の駐車時間推定部が行う駐車時間推定処理の流れを説明するフローチャートである。
【００６２】
駐車時間推定部４０２は、上式（１）に示すベイジアンネットワークの確率モデルを用いて、経由地における長時間駐車（ＬＴＰ）の確率を予測する。駐車時間推定部４０２は、時間Ｙ以上駐車する確率を、上式（１）を用いて算出する（ステップＳ２０１）。ここで、本実施の形態において設定される時間Ｙは、Ｙ＝１，２，３，・・・，（ｈ）である。駐車時間推定部４０２は、各時間における確率を、上式（１）を用いて算出する。なお、時間Ｙは、過去の駐車時間情報をもとに、例えば３０分（０．５ｈ）ごとの設定としてもよい。また、時間Ｙの最大値も同様に、過去の駐車時間情報をもとに設定してもよい。
【００６３】
各時間の確率を算出後、駐車時間推定部４０２は、確率閾値Ｚを超える時間のうち、最長の時間を抽出する（ステップＳ２０２）。確率閾値Ｚは、予め設定されている確率の値である。確率閾値Ｚは、過去の駐車時間情報をもとに、その都度決定してもよい。
【００６４】
図７は、本発明の一実施の形態に係る制御装置の駐車時間推定部が行う駐車時間推定処理の一例を説明する図である。駐車時間推定部４０２は、各時間（時間Ｙ）について算出した確率から、確率閾値Ｚを超える時間のうちの最大の時間を抽出する。図７に示す例では、Ｙ＝７が抽出される。
【００６５】
駐車時間推定部４０２は、抽出した時間を、経由地における駐車時間に決定する（ステップＳ２０３）。図７に示す例では、推定した駐車時間が、７時間に決定される。このようにして、駐車時間推定部４０２は、経由地における車両３０の駐車時間を推定する。
なお、ステップＳ１０３とＳ１０４とは、順序が逆であってもよいし、同時に実行してもよい。
【００６６】
図５に戻り、走行負荷予測部４０３は、走行経路における走行負荷を予測する（ステップＳ１０５）。走行負荷予測部４０３は、走行経路を複数の区間に分割し、地図データベース３０４を参照して、走行経路作成部４０１が作成した走行経路の道路形状の情報や、往路における走行時間帯の混雑状況、駐車後の復路における走行時間帯の混雑状況を抽出し、該走行経路における走行負荷を予測する。
【００６７】
ステップＳ１０５に続くステップＳ１０６において、走行モード設定部４０４は、走行負荷に基づき、各区間の走行モードを、ＥＶモード又はＨＶモードに設定する（図４参照）。
【００６８】
ステップＳ１０６に続くステップＳ１０７において、燃料消費量推定部４０６は、車両３０の駆動によって消費する燃料の消費量を推定する。なお、燃料消費量推定部４０６による推定結果を走行モード設定部４０４にフィードバックして、走行モード設定部４０４が推定結果に基づいて走行モードの再設定を行ってもよい。
【００６９】
その後、制御装置４００は、作成された走行経路にしたがって車両を走行させる（ステップＳ１０８）。具体的に、制御装置４００は、ＧＰＳ受信機３０５が検出した車両３０の現在位置情報を取得して、位置情報を含む走行区間に対応した走行モード（ＥＶモード又はＨＶモード）で車両３０を駆動させる。
【００７０】
以上説明した本実施の形態では、出発地から最終目的地までの間に経由地が設定されている場合、駐車時間推定部４０２が、経由地における駐車時間を推定し、走行負荷予測部４０３が、推定された駐車時間をもとに走行負荷を予測し、走行モード設定部４０４がＥＶ／ＨＶの走行モードを設定するようにしたので、駐車時間を含む最適な走行計画を作成することができる。本実施の形態によれば、最適な走行計画を作成することによって、燃料消費量を抑制して車両３０を走行させることができる。
【００７１】
（変形例１）
次に、本実施の形態の変形例１について、図８〜図１０を参照して説明する。図８は、本発明の実施の形態の変形例１に係る車両を制御する制御装置の構成を示すブロック図である。本変形例１に係る車両制御システムは、上述した制御装置４００が、エンジン水温センサ３９５から、水温の検出結果を取得する。この水温は、内燃機関３１０を通過して、該内燃機関３１０が発する熱によって温められ、ヒータコアに供給される液体の水温(以下、エンジン水温ともいう)であり、この液体が蓄積する熱によってブロアファンからの空気が温められ、車内に温風を送る。これ以外の構成は、上述した車両制御システム１と同じ構成であるため、説明を省略する。
【００７２】
図９は、ヒータ要求があり、かつ駐車時間予測を行った場合に作成される走行計画の一例を説明する図である。例えば、図９に示すように、自宅１００から経由地１０１を経由して自宅１００に戻る場合、走行経路作成部４０１は、自宅１００から経由地１０１までの走行経路（往路）と、経由地１０１から自宅１００までの走行経路（復路）とを作成する。なお、経由地１０１では、車両３０を駐車する。
【００７３】
例えば冬季において出発地又は経由地から出発する際にヒータをオンする場合、走行開始時のエンジン水温が重要となる。走行開始時のエンジン水温が低いと、液体の温度を上げるようヒータ要求が入力される。この際、制御装置４００は、走行モードをＨＶモードに設定し、内燃機関３１０を動作させて液体を加熱する。
【００７４】
駐車時間推定部４０２は、駐車時間を推定する際、ヒータ要求が入力されることが予測される場合は、上述した時間Ｙや確率閾値Ｚを、ヒータ要求に対して設定される値に固定して、駐車時間を推定する。なお、固定された時間Ｙや確率閾値Ｚに対して、適宜設定を変更することが可能である。
【００７５】
走行モード設定部４０４は、駐車時間推定部４０２による推定結果から、経由地を出発する時刻における水温を予測して、ＥＶモード／ＨＶモードを設定する。具体的に、走行モード設定部４０４は、推定された駐車時間と、駐車時間に対して予め設定されている閾値とを比較して、駐車時間が閾値よりも大きい場合に、往路において経由地近傍をＨＶモードに設定する。これにより、駐車中にエンジン水温が維持される。閾値は、例えば、経由地を出発するまでにエンジン水温が低くなるか否かに基づいて設定される。図９では、経由地直前の区間までＨＶモードに設定されている。また、エンジン水温の予測として、外気温（予測値）をパラメータとして追加してもよい。
【００７６】
図１０は、ヒータ要求があり、かつ駐車時間予測を行わない場合に作成される走行計画の一例を説明する図である。駐車予測を行わずに走行モードを設定した場合、経由地からの出発時刻が予測できず、出発時刻におけるエンジン水温も不明となる。このため、走行モード設定部４０４が設定する走行モードも、エンジン水温の低下を抑制した走行モードに設定することができず、結果として、駐車時間予測を行った場合と比して、復路におけるヒータ要求が入る区間が多くなり、その分の燃料を余計に消費してしまうことになる。
【００７７】
図９及び図１０に示す例において、往路及び復路の総燃料消費量が、駐車時間予測を行った場合では６．４であるのに対し、駐車時間予測を行わない場合では７．５となり、駐車時間予測を行った場合の方が、総燃料消費量を抑制できることが考えられる。なお、区間６〜８では、ＳＯＣが５のときに要する燃料の消費量は１区間で０．２、ＳＯＣが４のときに要する燃料の消費量は１区間で０．５増加するものとして総燃料消費量を算出した。
【００７８】
以上説明した変形例１では、出発地から最終目的地までの間に経由地が設定されている場合、駐車時間推定部４０２が、経由地における駐車時間を推定し、走行モード設定部４０４が、推定された駐車時間をもとにＥＶ／ＨＶの走行モードを設定して、経由地に到着するまでのエンジン水温を調整するようにしたので、駐車時間を含む最適な走行計画を作成し、かつヒータ要求の入力を抑制することができる。本変形例１によれば、ヒータを使用する際の消費燃料を抑制することができる。
【００７９】
（変形例２）
次に、本実施の形態の変形例２について、図１１〜図１３を参照して説明する。図１１は、本発明の実施の形態の変形例２に係る車両を制御する制御装置の構成を示すブロック図である。本変形例２に係る車両制御システムは、上述した制御装置４００が、触媒温度センサ３９６から、触媒温度の検出結果を取得する。この触媒は、所定の温度以上になった際に、車両３０が排気する気体中の有害ガスを浄化する機能を発揮する。触媒は、内燃機関３１０の動作によって発生する熱によって温められる。これ以外の構成は、上述した車両制御システム１と同じ構成であるため、説明を省略する。
【００８０】
図１２は、触媒暖機要求があり、かつ駐車時間予測を行った場合に作成される走行計画の一例を説明する図である。例えば、図１２に示すように、自宅１００から経由地１０１を経由して自宅１００に戻る場合、走行経路作成部４０１は、自宅１００から経由地１０１までの走行経路（往路）と、経由地１０１から自宅１００までの走行経路（復路）とを作成する。なお、経由地１０１では、車両３０を駐車する。
【００８１】
例えば経由地到着後、再び走行する場合においては、経由地から出発する際、触媒の過熱が必要な場合に触媒暖気要求がオンとなる。この際、制御装置４００は、走行モードをＨＶモードに設定し、内燃機関３１０を動作させて触媒を加熱する。
【００８２】
駐車時間推定部４０２は、駐車時間を推定する際、触媒暖機要求が入力されることが予測される場合は、上述した時間Ｙや確率閾値Ｚを、触媒暖機要求に対して設定される値に固定して、駐車時間を推定する。なお、固定された時間Ｙや確率閾値Ｚに対して、適宜設定を変更することが可能である。
【００８３】
走行モード設定部４０４は、駐車時間推定部４０２による推定結果から、経由地を出発する時刻における触媒温度を予測して、ＥＶモード／ＨＶモードを設定する。具体的には、走行モード設定部４０４は、推定された駐車時間と、駐車時間に対して予め設定されている閾値とを比較して、駐車時間が閾値よりも小さい場合に、往路において経由地近傍をＨＶモードに設定する。この閾値は、例えば、経由地を出発する時刻において触媒の温度が５０℃以上に維持できる時間が設定される。これにより、駐車中に触媒温度が維持される。図１２では、経由地直前の区間までＨＶモードに設定されている。また、触媒温度の予測として、外気温（予測値）をパラメータとして追加してもよい。
【００８４】
図１３は、触媒暖機要求があり、かつ駐車時間予測を行わない場合に作成される走行計画の一例を説明する図である。駐車予測を行わずに走行モードを設定した場合、経由地からの出発時刻が予測できず、出発時刻における触媒温度も不明となる。このため、走行モード設定部４０４が設定する走行モードも、触媒温度の低下を抑制した走行モードに設定することができず、結果として、駐車時間予測を行った場合と比して、復路における触媒暖機要求が入る区間が多くなり、その分の燃料を余計に消費してしまうことになる。
【００８５】
図１２及び図１３に示す例において、往路及び復路の総燃料消費量が、駐車時間予測を行った場合では９．７であるのに対し、駐車時間予測を行わない場合では９．９となり、駐車時間予測を行った場合の方が、総燃料消費量を抑制できることが考えられる。なお、区間６〜８では、触媒暖機に要する燃料の消費量は１区間で０．３、走行負荷による燃料の消費量は１区間で０．５増加するものとして算出した。
【００８６】
以上説明した変形例２では、出発地から最終目的地までの間に経由地が設定されている場合、駐車時間推定部４０２が、経由地における駐車時間を推定し、走行モード設定部４０４が、推定された駐車時間をもとにＥＶ／ＨＶの走行モードを設定して、経由地に到着するまでの触媒暖機を調整するようにしたので、駐車時間を含む最適な走行計画を作成し、かつ触媒暖機要求の入力を抑制することができる。本変形例２によれば、経由地から出発する際の触媒暖機要求を削減することができる。
【００８７】
上述した実施の形態及び変形例では、車両３０の制御装置４００が、適宜サーバ２０から情報を取得し、駐車時間の推定等を行って走行計画を作成する例を説明したが、例えば、制御装置４００が行う処理の一部をサーバ２０が実行してもよいし、走行計画の作成をサーバ２０が行ってもよい。
【００８８】
上述した実施の形態及び変形例では、制御装置４００が、一つの走行計画を作成するものとして説明したが、経路が異なる複数の走行計画を作成し、予め設定された条件を満たす経路、例えば燃料消費量が少ない経路や、到着時刻が先の経路を選択するようにしてもよい。
【００８９】
上述した実施の形態及び変形例では、車両３０の現在地を出発地として経路を作成する例を説明したが、ユーザが任意に設定した出発地、経由地及び目的地について、走行計画を作成してもよい。また、上述したように、自宅１００の往復に限らず、互いに異なる出発地、経由地、目的地を設定することができる。
【００９０】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施の形態に限定されるものではない。したがって、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１  車両制御システム
２０  サーバ
３０  車両
３０４  地図データベース
３０５  ＧＰＳ受信機
３０６  通信機
３１０  内燃機関
３９１  ＳＯＣセンサ
３９２  負荷センサ
３９３  クランク角センサ
３９４  スタートスイッチ
３９５  エンジン水温センサ
３９６  触媒温度センサ
４００  制御装置
４０１  走行経路作成部
４０２  駐車時間推定部
４０３  走行負荷予測部
４０４  走行モード設定部
４０５  ＳＯＣ推定部
４０６  燃料消費量推定部
【図１】
2020082825.tif 000004
【図２】
2020082825.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020082825.tif 000010
【図８】
2020082825.tif 000011
【図９】
2020082825.tif 000012
【図１０】
2020082825.tif 000013
【図１１】
2020082825.tif 000014
【図１２】
2020082825.tif 000015
【図１３】
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