(57)【要約】  車両の走行中に駆動源停止条件が成立したら、車両の駆動源を停止するとともに駆動源と駆動輪との間に設けられた締結要素を解放して、惰性により走行するセーリングストップ制御を実行する車両の制御方法において、自車がこれから走行する道路状況に関する情報を取得し、情報に基づいて進路上にセーリングストップ制御を実行可能な区間があるか否かを判定し、セーリングストップ制御を実行可能な区間がある場合には、セーリングストップ制御の実行中に不足する電力量である不足電力量を情報に基づいて推定し、セーリングストップ制御の開始前に、不足電力量と同量の電力をバッテリに充電する。
2019069409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行中に駆動源停止条件が成立したら、前記車両の駆動源を停止するとともに前記駆動源と駆動輪との間に設けられた締結要素を解放して、惰性により走行するセーリングストップ制御を実行する車両の制御方法において、
自車がこれから走行する道路状況に関する情報を取得し、
前記情報に基づいて進路上に前記セーリングストップ制御を実行可能な区間があるか否かを判定し、
前記セーリングストップ制御を実行可能な区間がある場合には、前記セーリングストップ制御の実行中に不足する電力量である不足電力量を前記情報に基づいて推定し、
前記セーリングストップ制御の開始前に、前記不足電力量を賄うために必要な電力をバッテリに充電する、
車両の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の制御方法において、
前記情報には、ナビゲーションシステムで取得する経路情報及び地図情報と、自車の走行履歴と、路車間通信または車車間通信により取得する他車情報と、が含まれる、車両の制御方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両の制御方法において、
前記セーリングストップ制御を実行する区間で自動運転が行われる場合には、当該区間で運転者による運転が行われる場合に比べて、前記不足電力量を大きく推定する、
車両の制御方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の車両の制御方法において、
前記セーリングストップ制御を実行する区間におけるステアリングまたはブレーキを含む操作系の操作量及び操作回数を前記情報に基づいて推定し、
前記操作量及び操作回数が多いほど、前記不足電力量を大きく推定する、
車両の制御方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の車両の制御方法において、
前記セーリングストップ制御を実行可能な区間で電力不足により前記セーリングストップ制御を終了した場合には、
前記セーリングストップ制御を実行可能な区間における実際の消費電力及び実際のバッテリＳＯＣの低下量を、道路状況及び走行履歴と関連付けて学習し、
次回のセーリングストップ制御開始前の前記バッテリの充電量を、前記学習の結果に基づいて今回よりも大きくする、
車両の制御方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の車両の制御方法において、
前記セーリングストップ制御を実行可能な区間が、所定距離以上の距離及び所定勾配以上の勾配を有する下り勾配路である場合には、当該下り勾配路に進入してから回生によって前記不足電力量を賄うために必要な電力を前記バッテリに充電した後で前記セーリングストップ制御を開始する、
車両の制御方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の車両の制御方法において、
前記セーリングストップ制御が実行可能な区間に進入する前に前記不足電力量を補うために発電機による発電を行うと、当該区間で前記セーリングストップ制御を実行しない場合よりも燃費が悪化する場合には、前記不足電力量を賄うために必要な電力をバッテリに充電するための発電を禁止し、かつ前記セーリングストップ制御が実行可能な区間での前記セーリングストップ制御を禁止する、
車両の制御方法。
【請求項８】
請求項１から６のいずれかに記載の車両の制御方法において、
前記セーリングストップ制御が実行可能な区間に進入する前に前記不足電力量を補うために発電機による発電を行うと、当該区間で前記セーリングストップ制御を実行しない場合よりも燃費が悪化する場合には、前記不足電力量を賄うために必要な電力をバッテリに充電するための発電を禁止し、かつ前記セーリングストップ制御が実行可能な区間では、前記駆動源を停止させずに前記締結要素を解放して惰性により走行するセーリングアイドル制御を実行する、
車両の制御方法。
【請求項９】
走行用の駆動源と、
前記駆動源に接続され前進用締結要素を有する自動変速機と、
車両の走行中に駆動源停止条件が成立したら、前記駆動源を停止するとともに前記前進用締結要素を解放して惰性により走行するセーリングストップ制御を行う制御部と、
自車がこれから走行する道路状況に関する情報を取得する情報取得部と、
を備える車両の制御装置において、
前記制御部は、
前記情報に基づいて進路上に前記セーリングストップ制御を実行可能な区間があるか否かを判定し、前記セーリングストップ制御を実行可能な区間がある場合には、前記セーリングストップ制御の実行中に不足する電力量である不足電力量を前記情報に基づいて推定し、前記セーリングストップ制御の開始前に、前記不足電力量を賄うために必要な電力をバッテリに充電する、
車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行中に予め設定した駆動源停止条件が成立したときに、駆動源を停止し、かつ駆動源と自動変速機との間に設けた前進用締結要素を解放するセーリングストップ制御を実行する車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃費性能を向上させるための方策として、走行中に所定の条件が成立した場合には駆動源（内燃機関）を停止して惰性により走行する、いわゆるセーリングストップ制御が知られている。ＪＰ２０１２−４７１４８Ａには、車速が予め設定した下限速度以上である場合にセーリングストップ制御を開始し、車速が加減速度未満になったら駆動源を再始動して車両を加速させることで、予め設定した上限速度と加減速度との間の車速域で走行する時間を長く確保する制御が開示されている。この制御は、セーリングストップ制御を実行可能な時間を延ばし、さらなる燃費向上を目的とするものである。【０００３】
ところで、モータジェネレータが動力伝達経路上で前進用締結要素よりも駆動源側にある構成では、駆動源が停止しているセーリングストップ制御中はモータジェネレータによる発電ができない。そして、セーリングストップ制御中の電力消費によってバッテリ充電量が所定の下限値まで低下すると、セーリングストップ制御を中断して発電または回生をする必要がある。つまり、セーリングストップ制御中にバッテリ充電量が所定の下限値まで低下した場合にはセーリングストップ制御を中断することとなるので、上記文献に記載の制御を行っても十分な燃費向上効果が得られないおそれがある。【０００４】
そこで本発明では、セーリングストップ制御による燃費向上効果をより大きくすることを目的とする。【０００５】
本発明のある態様によれば、車両の走行中に駆動源停止条件が成立したら、車両の駆動源を停止するとともに駆動源と駆動輪との間に設けられた締結要素を解放して、惰性により走行するセーリングストップ制御を実行する車両の制御方法が提供される。この制御方法では、自車がこれから走行する道路状況に関する情報を取得し、情報に基づいて進路上にセーリングストップ制御を実行可能な区間があるか否かを判定する。そして、セーリングストップ制御を実行可能な区間がある場合には、セーリングストップ制御の実行中に不足する電力量である不足電力量を情報に基づいて推定し、セーリングストップ制御の開始前に、不足電力量を賄うために必要な電力をバッテリに充電する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、車両のシステム構成図である。
【図２】図２は、本発明が解決する課題を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】図３は、コントローラが実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施形態の第２パターンの制御による効果を説明するための図ある。
【図５】図５は、自動運転時における推定消費電力の算出方法と、その効果について説明するための図である。
【図６】図６は、電力不足量を学習することによる効果について説明するための図である。
【図７】図７は、実施形態の第１パターンの制御による効果を説明するための図である。
【図８】図８は、実施形態の第３パターンの制御による効果を説明するための図である。
【図９】図９は、燃費性能マップである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【０００８】
図１は、本実施形態に係る車両のシステム構成図である。車両は、駆動源としてのエンジン１と、自動変速機２と、モータジェネレータ（以下、ＭＧともいう）４と、バッテリ５と、ファイナルギヤ装置６と、駆動輪７と、コントローラ９と、を含んで構成される。
【０００９】
エンジン１は、ガソリン又は軽油を燃料とする内燃機関であり、コントローラ９からの指令に基づいて回転速度、トルク等が制御される。
【００１０】
自動変速機２は、本実施形態においては無段変速機であり、前進用締結要素としてのクラッチ３を備える。クラッチ３は、無段変速機の変速機構とエンジン１との間に配置される。クラッチ３が締結されると、エンジン１の回転トルクが自動変速機２、プロペラシャフト１１、ファイナルギヤ装置６及びドライブシャフト１２を介して駆動輪７に伝達される。変速制御及び前進用締結要素の締結解放制御は、コントローラ９により行われる。
【００１１】
ＭＧ４は、ベルト及びプーリからなる伝達機構（図示せず）を介してエンジン１の出力軸に接続されている、同期型回転電機である。ＭＧ４は、エンジン１から回転エネルギを受けると発電機として機能し、発電された電力はバッテリ５に充電される。また、ＭＧ４は、エンジン１が駆動輪７に連れ回されて回転する場合も発電機として機能できる。つまり、ＭＧ４は車両の運動エネルギを電力として回生することができる。なお、バッテリ５の電力によりＭＧ４を駆動して、ＭＧ４のトルクでエンジン１のトルクアシストを行うこともできる。
【００１２】
コントローラ９には、車載されたナビゲーションシステムからの情報（ナビ情報）、車車間通信や路車間通信により取得する車外情報、車載カメラからの情報及び加速度センサの検出信号が入力される。また、コントローラ９には、上記の他に、エンジン回転速度を検出するクランク角センサや、アクセル開度センサや、ブレーキ踏み込み量を検出するブレーキセンサ等からの信号が入力される。コントローラ９は、上記各信号に基づいて、エンジン１のトルク制御、車両挙動制御、及び後述するセーリングストップ制御等を実行する。
【００１３】
なお、コントローラ９は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ９を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
【００１４】
次に、コントローラ９が実行するセーリングストップ制御について説明する。
【００１５】
セーリングストップ制御とは、走行中に所定のセーリングストップ条件が成立した場合に、エンジン１を自動停止させ、かつ前進用クラッチ３を解放状態にすることで、惰性により走行する制御である。以下、セーリングストップ制御を実行して走行する状態を、セーリングストップ走行と称する。また、セーリングストップ制御をＳＳ制御と記すこともある。
【００１６】
セーリングストップ条件は、例えば、車速が予め設定した下限車速以上であること、アクセルペダル及びブレーキペダルが踏み込まれていないこと、自動変速機２で前進レンジが選択されていること、を含む。下限車速は、車速域を低速、中速、高速に分けた場合の中高速であり、実験等により予め設定する。
【００１７】
セーリングストップ制御は、セーリングストップ走行中にセーリングストップ解除条件が成立したら終了する。セーリングストップ解除条件は、車速が下限車速未満であること、アクセルペダルが踏み込まれたこと、又はブレーキペダルが踏み込まれたこと、を含む。
【００１８】
なお、エンジン１をアイドル回転速度で運転しつつ、前進用クラッチ３を解放状態にして惰性により走行する制御をセーリングアイドル制御と称し、上述したセーリングストップ制御とは区別する。
【００１９】
図２は、本実施形態で解決する課題について説明するためのタイミングチャートである。
【００２０】
下り勾配路に進入するタイミングＴ１において、ブレーキペダル及びアクセルペダルがいずれも踏み込まれておらず、かつ車速が下限車速以上なので、セーリングストップ走行が始まる。
【００２１】
セーリングストップ走行中はＭＧ３による発電を行えないので、車載機器による電力消費によってバッテリＳＯＣ（State of Charge）が低下する。そして、バッテリＳＯＣが下限値まで低下したら、発電または回生によりバッテリ５に充電する必要があるため、セーリングストップ制御を終了しなければならない。すなわち、図２においては、下り勾配路が終わるのはタイミングＴ３であるにもかかわらず、それよりも前のタイミングＴ２でセーリングストップ制御を終了しなければならない。このため、タイミングＴ３までセーリングストップ制御を実行する場合に比べて、セーリングストップ制御による燃費向上効果が小さくなる。
【００２２】
そこで本実施形態では、セーリングストップ制御の実行時間をより長くするため、コントローラ９が以下に説明する制御を実行する。
【００２３】
図３は、コントローラ９が実行する制御ルーチンのフローチャートである。本制御ルーチンは、進路上にセーリングストップ制御を実行可能な区間があることを予測した場合に、セーリングストップ制御中の消費電力を先読みして、セーリングストップ制御が始まる前にバッテリ５に充電するものである。以下、フローチャートのステップにしたがって詳細に説明する。
【００２４】
ステップＳ１０において、コントローラ９は自車がこれから走行する道路状況に関する情報を読み込む。具体的には、車載したナビゲーションシステムによる経路情報及び地図情報と、自車の走行履歴と、路車間通信や車車間通信で取得する情報である。なお、自車の走行履歴には、自車の車速及び加減速の変動や、ステアリング等の操作履歴の他に、カメラやレーダ6といった車載機器により取得する、自車の周りの交通量や加減速の状況等も含む。
【００２５】
ステップＳ２０において、コントローラ９は、ステップＳ１０で取得した情報に基づいて進路上にセーリングストップ制御を実行可能な区間（以下、ＳＳ可能区間ともいう）があるか否かを予測する。例えば、この先に下り勾配路がある場合に、ＳＳ可能区間があると予測する。また、過去の走行履歴から、今回の経路上にセーリングストップ制御を実行している区間があることがわかる場合にＳＳ可能区間があると予測してもよい。なお、より詳細に予測してもよい。例えば、仮に下り勾配路があったとしても、走行履歴から当該下り勾配路をセーリングストップ制御中の下限車速以上の車速で走行していないことが明らかな場合や、渋滞情報から当該下り勾配路が渋滞していることがわかる場合には、ＳＳ可能区間はないと予測してもよい。また、自車の周りの状況から、当該下り勾配路をセーリングストップ制御中の下限速度以上の車速で走行できないことが予想される場合に、ＳＳ可能区間はないと予測してもよい。
【００２６】
コントローラ９は、ＳＳ可能区間があると予測した場合はステップＳ３０の処理を実行し、そうでない場合はステップＳ１００の処理を実行する。
【００２７】
ステップＳ３０において、コントローラ９は、ＳＳ可能区間においてセーリングストップ制御を実行した場合の車両の消費電力である推定消費電力を算出する。例えば、ナビゲーションシステムや空調システムやヘッドライト等といった電気機器の消費電力と、ＳＳ可能区間において想定される電気機器の使用状況と、に基づいて推定する。ここで、ステップＳ１０で読み込んだ情報から予測されるＳＳ可能区間におけるステアリング操作量やブレーキ操作量が多いほど、コントローラ９は大きな推定消費電力を算出する。
【００２８】
また、ＳＳ可能区間を自動運転で走行する場合には、運転者の運転により走行する場合に比べて、大きな指定消費電力を算出する。これは、自動運転の場合にはステアリング操作やブレーキ操作等をアクチュエータにより行うため、電力消費量が多くなるためである。
【００２９】
ステップＳ４０において、コントローラ９は、現在のバッテリＳＯＣで推定消費電力を賄えるか否か、換言するとセーリングストップ制御の実行中に電力が不足するか否か、を判定する。ＳＳ可能区間を、発電または回生によるバッテリ５の充電をすることなしに通過するのに必要な電力量に対して、現在のバッテリＳＯＣで発生可能な電力量が不足する場合に、コントローラ９は「賄えない」と判定する。
【００３０】
コントローラ９は、賄えないと判定する場合にはステップＳ５０の処理を実行し、賄えると判定する場合にはステップＳ１００の処理を実行する。
【００３１】
なお、コントローラ９は、賄えないと判定した場合にはセーリングストップ制御の実行中に不足する電力量（以下、不足電力量という）及び不足電力量を賄うために必要なバッテリＳＯＣも算出する。
【００３２】
ステップＳ５０において、コントローラ９は、後述する第１条件を満たすか否かを判定し、満たす場合はステップＳ６０の処理を実行し、満たさない場合はステップＳ７０の処理を実行する。
【００３３】
第１条件は、（ａ）予測されるＳＳ可能区間が下り勾配路であること、かつ（ｂ）下り勾配路に進入してから回生によりバッテリＳＯＣを上昇させ、その後にセーリングストップ制御を開始したとしても、十分な燃費向上効果が得られること、である。「十分な燃費向上効果」については後述する。
【００３４】
ステップＳ６０において、コントローラ９は第１パターンでの走行を実行する。第１パターンとは、現状のままＳＳ可能区間まで走行し、ＳＳ可能区間に進入したら回生を開始してバッテリ５を充電し、バッテリＳＯＣが少なくとも推定消費電力を賄える程度まで上昇したらセーリングストップ制御を開始するという走行パターンである。第１パターンで走行することによる効果については後述する。
【００３５】
第１条件を満たさない場合に実行するステップＳ７０において、コントローラ９は第２条件を満たすか否かを判定し、満たす場合にはステップＳ８０の処理を実行し、満たさない場合はステップＳ９０の処理を実行する。
【００３６】
第２条件は、ＳＳ可能区間に進入する前に不足電力量を補うために発電または回生を行うことによる燃費悪化の程度が、許容範囲内であることである。例えば、発電しながら走行する区間が平坦路であれば第２条件を満たし、発電しながら走行する区間に上り勾配路が多く含まれる場合には、第２条件を満たさない。燃費悪化の程度の許容範囲については後述する。
【００３７】
第２条件を満たす場合には、コントローラ９はステップＳ８０において第２パターンでの走行を実行する。第２パターンとは、ＳＳ可能区間に進入する前に発電または回生を行うことによって、バッテリＳＯＣが少なくとも推定消費電力を賄える程度まで上昇するようにバッテリ５を充電し、ＳＳ可能区間に進入したらセーリングストップ制御を開始する、という走行パターンである。第２パターンで走行することによる効果については後述する。
【００３８】
第２条件を満たさない場合には、コントローラ９はステップＳ９０において第３パターンでの走行を実行する。第３パターンとは、ＳＳ可能区間に進入する前にバッテリ５の充電を行わず、かつ、ＳＳ可能区間におけるセーリングストップ制御を禁止する走行するパターンである。第３パターンで走行することによる効果については後述する。なお、ＳＳ可能区間においてセーリングストップ制御を禁止する代わりにセーリングアイドル制御を実行してもよい。
【００３９】
そして、コントローラ９は、ステップＳ１００において電力不足でセーリングストップ制御またはセーリングアイドル制御が解除されたか否かを判定し、判定結果が肯定的ならばステップＳ１１０で不足電力量を学習し、判定結果が否定的ならば本ルーチンを終了する。
【００４０】
ステップＳ１１０における不足電力量の学習とは、具体的には、実際の消費電力及び実際のバッテリＳＯＣの低下量を、交通量や加減速の状況と関連付けて学習することである。次回演算時には、今回と同じ条件であっても、推定消費電力及びバッテリＳＯＣの上昇量を学習の結果に応じて今回より大きくする。すなわち、本実施形態によれば、推定消費電力及び推定消費電力に基づいて設定するバッテリＳＯＣの上昇量を、初回演算時には相対的に小さくなるようにしておき、学習の結果に応じて徐々に大きくすることができる。これにより、セーリングストップ制御を開始する前のバッテリＳＯＣを適切に制御できる。また、初回演算時の推定消費電力が大きくなるほど、ＳＳ可能区間に進入する前の発電量が多くなり、発電のための燃料消費量が増加する。しかし、本実施形態によれば、推定消費電力を必要以上に大きく推定することを防止できるので、発電のための燃料消費量が必要以上に増加することを防止できる。
【００４１】
次に、上記制御ルーチンを実行した場合の効果についてタイミングチャートを参照して説明する。
【００４２】
図４は、運転者が運転している場合に、図３の第２パターンを実行した場合のタイミングチャートである。ＳＯＣのチャートの実線は第２パターンを実行した場合、一点鎖線は本実施形態の制御を実行しない場合を表している。
【００４３】
コントローラ９は、タイミングＴ１において進路上にＳＳ可能区間があると判定したら、推定消費電力を算出する。そして、ＳＳ可能区間に進入する前に推定消費電力を賄うだけの電力をバッテリ５に充電するため、タイミングＴ２において充電を開始する。その結果、ＳＳ可能区間が終了するタイミングＴ５までバッテリＳＯＣを下限値以上に維持することができる。つまり、ＳＳ可能区間が終了するまでセーリングストップ制御を継続できる。
【００４４】
これに対し、本実施形態を実行しない場合には、ＳＳ可能区間に進入する前に充電を行わない。その結果、ＳＳ可能区間の途中のタイミングＴ４においてバッテリＳＯＣが下限値まで低下し、バッテリ５の充電のためにセーリングストップ制御を解除して発電を開始する必要がある。
【００４５】
したがって、本実施形態を実行することで、ＳＳ可能区間でセーリングストップ制御を中断する必要が生じる事態を回避し、セーリングストップ制御による燃費向上効果をより大きくすることができる。
【００４６】
図５は、自動運転を行っている場合に、図３の第２パターンを実行した場合のタイミングチャートである。ＳＯＣのチャートの実線は第２パターンを実行した場合、一点鎖線は本実施形態の制御を実行しない場合、破線はＳＳ可能区間における消費電力を運転者が運転している場合と同様に算出した場合を表している。また、消費電力のチャートの実線は本実施形態を実行した場合、破線はＳＳ可能区間における消費電力を運転者が運転している場合と同様に算出した場合を示している。
【００４７】
上述した通り、自動運転中はステアリング操作やブレーキ操作等により電力が消費されるため、運転者による運転中に比べてＳＳ可能区間における消費電力が多くなる。このため、推定消費電力を運転者による運転中と同様に算出してバッテリ５を充電すると、図５に示す通りＳＳ可能区間の途中のタイミングＴ６でバッテリＳＯＣが下限値まで低下して、セーリングストップ制御を解除する必要が生じるおそれがある。
【００４８】
これに対し、本実施形態では、図３のステップＳ３０における推定消費電力の算出において、自動運転中であればステアリング操作等による消費電力の分だけ、運転者による運転中よりも大きい電力をコントローラ９は算出する。したがって、図５に示す通り、ＳＳ可能区間に進入するタイミングＴ４におけるバッテリＳＯＣが運転者による運転中よりも大きくなり、ＳＳ可能区間が終了するタイミングＴ７までバッテリＳＯＣを下限値以上に維持できる。つまり、ＳＳ可能区間が終了するまでセーリングストップ制御を継続できる。なお、バッテリ５の充電量が多くなる分、充電開始タイミング（タイミングＴ２）は運転者による運転中における充電開始タイミング（タイミングＴ３）よりも早くなる。
【００４９】
図６は、図３のステップＳ１１０における学習の効果について説明するためのタイミングチャートである。ＳＯＣのチャート及び消費電力のチャートの実線は学習後、破線は学習前を表している。なお、ここでいう学習前とは、図３の制御ルーチンの初回演算時に限らず、例えば何回も通過した経路において、交通量や加減速の状況が過去に経験していないものであった場合も含む。
【００５０】
図６に破線で示す通り、学習前の推定消費電力に基づいてバッテリＳＯＣを制御すると、例えば交通量が多いために加減速の回数が想定よりも多かった場合等には、ＳＳ可能区間の途中であるタイミングＴ４においてバッテリＳＯＣが下限値まで低下するおそれがある。この結果を学習することによって、次回演算時には、ＳＳ可能区間における推定消費電力が今回よりも大きくなる。その結果、図６に実線で示す通り、ＳＳ可能区間に進入するタイミングＴ３におけるバッテリＳＯＣが学習前よりも大きくなり、ＳＳ可能区間が終了するタイミングＴ５までバッテリＳＯＣを下限値以上に維持できる。つまり、ＳＳ可能区間が終了するまでセーリングストップ制御を継続できる。なお、バッテリ５の充電量が多くなる分、充電開始タイミング（タイミングＴ１）は運転者による運転中における充電開始タイミング（タイミングＴ２）よりも早くなる。
【００５１】
図７は、図３の第１パターンにより十分な燃費向上効果が得られる場合を説明するためのタイミングチャートである。図中の実線は第１パターンを実行した場合、破線は第２パターンを実行した場合、一点鎖線は本実施形態の制御を実行しない場合を示す。
【００５２】
第１パターンは、ＳＳ可能区間に進入してから回生によりバッテリ５を充電し、推定消費電力を賄えるバッテリＳＯＣになったらセーリングストップ制御を開始するものである。第１パターンでは、ＳＳ可能区間に進入してからバッテリ５の充電が終わるまではセーリングストップ制御を実行できないので、セーリングストップ制御による燃費向上効果が小さくなるとも考えられる。
【００５３】
しかし、図７に示す通り、第２パターンを実行した場合に、ＳＳ可能区間へ進入するタイミングＴ２においてバッテリＳＯＣを上限値まで上昇させても、ＳＳ可能区間の途中のタイミングＴ５でバッテリＳＯＣが下限値まで低下してしまうこともある。これは、ＳＳ可能区間が長くなるほどセーリングストップ制御中の消費電力は多くなるが、バッテリ５の容量には限界があるからである。換言すると、推定消費電力が、バッテリ５を満充電状態にすることで賄える電力を超える場合には、第２パターンではＳＳ可能区間が終了するまでセーリングストップ制御を継続できない。
【００５４】
図７に示す通り、第２パターンを実行した場合には、ＳＳ可能区間の途中のタイミングＴ５でセーリングストップ制御を解除したら、発電または回生を開始してバッテリ５を充電する。つまり、セーリングストップ制御を継続できるのはタイミングＴ２からタイミングＴ５までであり、タイミングＴ５以降はＳＳ可能区間であるにもかかわらず発電を行うこととなる。
【００５５】
これに対し、第１パターンでは、ＳＳ可能区間の途中のタイミングＴ３でバッテリＳＯＣが上限値に達し、そこからセーリングストップ制御を開始して、ＳＳ可能区間が終了するタイミングＴ６でバッテリＳＯＣが下限値まで低下する。つまり、第１パターンでは、タイミングＴ３からタイミングＴ６までセーリングストップ制御を継続できる。
【００５６】
タイミングＴ２からタイミングＴ５までと、タイミングＴ３からタイミングＴ６までは、いずれもセーリングストップ制御の実行中にバッテリＳＯＣが上限値から下限値まで低下するのに要する期間である。したがって、図７においては、第１パターンと第２パターンとで、セーリングストップ制御の継続可能時間に差はない。つまり、セーリングストップ制御による燃費向上効果に差がない。このような場合が、「第１パターンでも十分な燃費向上効果が得られる」場合である。
【００５７】
十分な燃費向上効果が得られる場合の、下り勾配路の長さ及び勾配を実験等により予め調べてコントローラ９に記憶しておき、これらの長さ及び勾配を超える場合に図３のステップＳ５０における第１条件を満たすと判断する。
【００５８】
図８は、第３パターンを実行する場合のタイミングチャートである。図中の実線は第３パターンを実行した場合、破線は第２パターンを実行した場合、一点鎖線は本実施形態の制御を実行しない場合を示す。
【００５９】
図８に示す通り、タイミングＴ１において進路上にＳＳ可能区間があることを予測してから、ＳＳ可能区間に進入するまでの間に、上り勾配路があることもある。
【００６０】
このような場合でも、第２パターンを実行することで、図示する通りＳＳ可能区間が終了するまでセーリングストップ制御を継続できる。
【００６１】
しかし、第２パターンを実行する場合には、上り勾配路を走行中のタイミングＴ２からタイミングＴ３までの間にバッテリ５に充電することになる。上り勾配路の走行中は回生による充電を行うことが難しいので、ＭＧ３により発電する。ＭＧ３はエンジン１により駆動されるので、発電を行う場合にはエンジン負荷が増大し、燃費性能が低下する。
【００６２】
平坦路であっても発電することによりエンジン負荷は増大するが、その後のセーリングストップ制御による燃費向上効果の方が大きいので、総合的に判断すると、燃費性能は向上する。換言すると、ＳＳ可能区間に進入するまでが平坦路であれば、発電による燃費性能の低下は許容し得る範囲になる。しかし、上り勾配路では、発電をせずに走行する場合でも平坦路に比べてエンジン負荷が増大する。したがって、発電をすることでさらにエンジン負荷が増大すると、セーリングストップ制御による燃費向上効果を含めて総合的に判断しても、セーリングストップ制御を実行しない場合より燃費性能が低下するおそれがある。
【００６３】
また、本実施形態の制御を実行しない場合、つまり、ＳＳ可能区間に進入する前にバッテリＳＯＣを上昇させずに、ＳＳ可能区間に進入したらセーリングストップ制御を実行すると、図示する通りＳＳ可能区間の途中のタイミングＴ４でセーリングストップ制御を解除することとなる。そして、タイミングＴ４以降は発電することになる。
【００６４】
一方、第３パターンを実行すると、ＳＳ可能区間でのセーリングストップ制御が禁止されることでエンジン１は駆動し続ける。これによりＳＳ可能区間を走行する間の消費電力をＭＧ３の発電により賄うことができるので、ＳＳ可能区間を走行中にバッテリＳＯＣが低下することはない。また、下り勾配路なので、発電または回生に伴う燃費低下は許容範囲に収まる。
【００６５】
そこでコントローラ９は、第２パターンを実行した場合に本実施形態の制御を実行しない場合や第３パターンを実行した場合に比べて燃費性能が低下する場合を、燃費悪化の程度が許容範囲を超える場合とし、その場合には第３パターンを実行するものとする。
【００６６】
燃費悪化の程度が許容範囲を超えるか否かは、例えば次のように判断する。
【００６７】
図９は、縦軸をエンジン負荷、横軸をエンジン回転速度とする燃費性能マップである。
【００６８】
図中の楕円は燃費性能が等しい運転点を結んだ等燃費線である。図示する通り、燃費性能が良の領域を中心として、そこからエンジン負荷またはエンジン回転速度が増減するほど、燃費性能が低下する。
【００６９】
第２パターンを実行すると燃費悪化の程度が許容範囲を超える場合の等燃費線を許容限界として設定したマップを予め作成してコントローラ９に記憶させる。そして、コントローラ９は、図３のステップＳ１０で読み込んだ情報に基づいて、第２パターンを実行すると運転点が許容限界を超えた運転点Ｃになる場合には、燃費悪化の程度が許容範囲を超えると判断する。一方、第２パターンを実行した場合の運転点が許容限界内の運転点Ｂであるときには、コントローラ９は燃費悪化の程度が許容範囲を超えないと判断する。
【００７０】
なお、許容限界は、本実施形態を適用する車両の仕様に応じて実験等によって設定する。
【００７１】
以上のように本実施形態では、コントローラ９は車両の走行中にセーリングストップ条件（駆動源停止条件）が成立したら、車両のエンジン（駆動源）１を停止するとともにエンジン１と駆動輪７との間に設けられたクラッチ（締結要素）３を解放して、セーリングストップ制御を実行する。コントローラ９は、自車がこれから走行する道路状況に関する情報を取得し、情報に基づいて進路上にＳＳ可能区間があるか否かを判定する。そして、コントローラ９は、ＳＳ可能区間がある場合には、セーリングストップ制御の実行中に不足する電力量である不足電力量を情報に基づいて推定し、セーリングストップ制御の開始前に、不足電力量を賄うために必要な電力をバッテリ５に充電する。
【００７２】
これにより、セーリングストップ制御がバッテリ５の充電量不足によって解除されることを防止できるので、セーリングストップ制御による燃費向上効果をより高めることができる。
【００７３】
本実施形態において、自車がこれから走行する道路状況に関する情報には、ナビゲーションシステムで取得する経路情報及び地図情報と、自車の走行履歴と、路車間通信または車車間通信により取得する他車情報と、が含まれる。
【００７４】
これらの情報を用いることによって、これから走行する道路状況をより正確に予測することができる。
【００７５】
本実施形態において、コントローラ９は、セーリングストップ制御を実行する区間で自動運転が行われる場合には、当該区間で運転者による運転が行われる場合に比べて、不足電力量を大きく推定する。
【００７６】
これにより、セーリングストップ制御中における不足電力量の推定精度をより高めることができる。
【００７７】
本実施形態において、コントローラ９は、ＳＳ可能区間におけるステアリングまたはブレーキを含む操作系の操作量及び操作回数を情報に基づいて推定し、操作量及び操作回数が多いほど不足電力量を大きく推定する。
【００７８】
これにより、セーリングストップ制御中における不足電力量の推定精度をより高めることができる。
【００７９】
本実施形態では、ＳＳ可能区間において電力不足によりセーリングストップ制御を終了した場合には、コントローラ９はＳＳ可能区間における実際の消費電力及び実際のバッテリＳＯＣの低下量を、道路状況及び走行履歴と関連付けて学習する。そして、コントローラ９は、次回のセーリングストップ制御開始前のバッテリの充電量を、学習の結果に基づいて今回よりも大きくする。
【００８０】
これにより、セーリングストップ制御開始時におけるバッテリ５の充電をより適切に行うことができる。また、学習前または学習初期において推定消費電力を必要以上に大きく推定しなくて済むので、セーリングストップ制御開始前の充電のための燃料消費量を抑制できる。
【００８１】
本実施形態では、セーリングストップ制御を実行可能な区間が、所定距離以上の距離及び所定勾配以上の勾配を有する下り勾配路である場合には、コントローラ９は下り勾配路に進入してから回生によって不足電力量を賄うために必要な電力をバッテリ５に充電し、その後にセーリングストップ制御を開始する。
【００８２】
これにより、セーリングストップ制御を行うための発電による燃料消費量の増加を抑制しつつ、下り勾配路を利用しての位置エネルギの回生によりバッテリＳＯＣを上昇させるので、セーリングストップ制御による燃費向上効果をより大きくすることができる。
【００８３】
本実施形態では、ＳＳ可能区間に進入する前に不足電力量を補うためにＭＧ３による発電を行うと燃費性能が所定以上悪化する場合には、コントローラ９は不足電力量を賄うために必要な電力をバッテリに充電するための発電を禁止する。そして、ＳＳ可能区間ではセーリングストップ制御を禁止する、またはセーリングアイドル制御を実行する。
【００８４】
これにより、セーリングストップ制御を実行するための発電により燃費性能が却って悪化してしまうことを防止できる。
【００８５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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