(57)【要約】【課題】バッテリーの充電量を有効に確保し、燃費の節減を図ることができるハイブリッド車両の走行モード制御方法を提供する。【解決手段】バッテリーの充電状態（ＳＯＣ）に応じてエンジンオン制御レベルを設定するレベル設定段階と、車速と傾斜度を考慮して補正ファクターを算出する補正算出段階と、エンジンオン制御レベルに補正ファクターを反映し、補正されたエンジンオン制御レベルを算出する補正反映段階と、運転者の要求パワーを補正されたエンジンオン制御レベルと比較し、その要求パワーが、補正されたエンジンオン制御レベルを超えたときにエンジンを起動するエンジン制御段階と、を含んで構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーの充電状態（ＳＯＣ）に応じてエンジンオン制御レベルを設定するレベル設定段階と、
車速と傾斜度を考慮して補正ファクターを算出する補正算出段階と、
前記エンジンオン制御レベルに前記補正ファクターを反映し、補正されたエンジンオン制御レベルを算出する補正反映段階と、
運転者の要求パワーを前記補正されたエンジンオン制御レベルと比較し、前記要求パワーが、前記補正されたエンジンオン制御レベルを超えたときにエンジンを起動するエンジン制御段階と、
を含んで構成されることを特徴とするハイブリッド車両の走行モード制御方法。
【請求項２】
前記レベル設定段階は、前記バッテリーの充電状態（ＳＯＣ）に応じてモードを決定し、決定されたモードで車速に応じて前記エンジンオン制御レベルを設定することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の走行モード制御方法。
【請求項３】
前記補正算出段階は、データマップに車速と傾斜度を入力し、補正ファクターを算出することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の走行モード制御方法。
【請求項４】
前記補正算出段階は、単位時間の平均車速と停車回数を基準として複数の車速モードに区分して補正ファクターを算出することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の走行モード制御方法。
【請求項５】
前記補正算出段階は、傾斜度が高くなるほど前記補正ファクターを大きくすることにより、前記エンジンオン制御レベルが増加するようにすることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の走行モード制御方法。
【請求項６】
バッテリーの充電状態（ＳＯＣ）に応じて第１エンジンオン制御レベルと第２エンジンオン制御レベルを設定するレベル設定段階と、
車速と傾斜度を考慮して補正ファクターを算出する補正算出段階と、
前記第１エンジンオン制御レベルと前記第２エンジンオンレベルに前記補正ファクターを反映し、補正された第１エンジンオン制御レベルと補正された第２エンジンオン制御レベルを算出する補正反映段階と、
運転者の要求パワーが前記補正された第２エンジンオン制御レベルを超えるか、或いは運転者の要求パワーが、前記補正された第１エンジンオン制御レベルを超えた時間の積算値が一定値を超えたときエンジンを起動するエンジン制御段階と、
を含んで構成されることを特徴とするハイブリッド車両の走行モード制御方法。
【請求項７】
バッテリーの充電状態（ＳＯＣ）に応じて第１エンジンオン制御レベルと第２エンジンオン制御レベルを設定するレベル設定段階と、
車速と傾斜度を考慮して補正ファクターを算出する補正算出段階と、
前記第１エンジンオン制御レベルに前記補正ファクターを反映し、補正された第１エンジンオン制御レベルを算出する補正反映段階と、
運転者の要求パワーが前記補正された第２エンジンオン制御レベルを超えるか、或いは運転者の要求パワーが前記補正された第１エンジンオン制御レベルを超えた時間の積算値が一定値を超えたときエンジンを起動するエンジン制御段階と
を含んで構成されることを特徴とするハイブリッド車両の走行モード制御方法。
【請求項８】
前記第２エンジンオン制御レベルは、前記第１エンジンオン制御レベルより大きいことを特徴とする請求項６または７に記載のハイブリッド車両の走行モード制御方法。
【請求項９】
バッテリーの充電状態（ＳＯＣ）に応じてエンジンオフ制御レベルを設定するオフレベル設定段階と、
車速と傾斜度を共に考慮して補正ファクターを算出するオフ補正算出段階と、
前記エンジンオフ制御レベルに前記補正ファクターを反映し、補正されたエンジンオフ制御レベルを算出するオフ補正反映段階と、
運転者の要求パワーを前記補正されたエンジンオフ制御レベルと比較し、前記要求パワーが前記補正されたエンジンオフ制御レベルより劣る場合にエンジン起動を停止するエンジン制御段階と、
を含んで構成されることを特徴とするハイブリッド車両の走行モード制御方法。
【請求項１０】
車速とバッテリーの充電状態（ＳＯＣ）に応じてエンジンオン制御レベルまたはエンジンオフ制御レベルを設定し、これに車速と傾斜度を共に考慮した補正ファクターを反映し、補正されたエンジンオン制御レベルまたはエンジンオフ制御レベルを算出し、運転者の要求パワーと前記エンジンオン制御レベルまたは前記エンジンオフ制御レベルとを対比してエンジンの起動または停止を制御する、ことを特徴とするハイブリッド車両の走行モード制御方法。
【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走行モード制御方法に関し、さらに詳細には、ハイブリッド車両の平均車速と傾斜度の条件を用いて走行負荷条件を区分し、区分された領域でエンジン起動遷移制御を行うハイブリッド車両の走行モード制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
並列型ハイブリッドのコンセプトは、エンジンと駆動モーターの間にエンジンクラッチが位置していることにより、エンジンの動力伝達をホイールまで伝達する制御が容易であり、特に減速の際にエンジンを停止させてエンジンクラッチを解除することで、純粋に制動エネルギーをモーターで吸収する回生制動モードに入ることに大きな特徴がある。
【０００３】
ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）は高電圧バッテリー充電状態、つまり充電量を意味する。この際、高電圧バッテリーは、エンジンを最適運転効率にするために、モーターの充放電によるダンパーの役目をしている。
【０００４】
しかし、エンジンの起動と停止を多数回繰り返すと、燃費の低下とシステムの負荷として作用するので、適切な制御入力と結果によって運転者の意志を最大限に反映して安定的にエンジンのオン／オフを達成する必要がある。
【０００５】
近年には、自動車の燃費向上の持続的な要求と各国の排出規制の強化に従って環境に優しい自動車に対する要求が高まっている。これに対する現実的な代案としてハイブリッド車両が注目されている。
このようなハイブリッド車両は、内燃機関であるエンジン以外に電気エネルギーを使うモーターを一緒に動力源として使用する関係で、電気エネルギーの貯蔵装置であるバッテリーのＳＯＣ管理が重要な意味を持つことになる。
【０００６】
そこで、車輌速度、モータートルク、ＳＯＣを考慮してモーター出力を管理し、効率的なエネルギー使用を行うハイブリッド車の運転制御方法が提案された〔特許文献１参照〕。その他、バッテリの充電効率の低下を抑制しながらエンジンの運転効率を上昇させることができ、自動車全体のエネルギ効率の向上を図ることができるハイブリッド自動車の提案がある〔特許文献２参照〕。
【０００７】
一方、近年には車両に係わる情報技術（ＩＴ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）の急速な発展によって、車両は、走行する道路についての多様な情報を比較的容易に入手することができ、これを反映して車両の運転戦略を改善して燃費の追加的な向上などが可能である。例えば、道路状況、現在の車両状況および過去の操作状況に関する情報を取得し、これらの情報に基づいて車両の燃費の悪化を招くことになるか否かを予測し、燃費の悪化を招くことが予測された場合に、燃費を向上するための操作が車両の乗員に事前に報知する運転支援装置の提案がある〔例えば、特許文献３参照〕。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】大韓民国特許公開１０−２００４−０１０５４８２号明細書
【特許文献２】特開２０１１−２４０７５７号公報
【特許文献３】特開２０１２−０１３０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、バッテリーの充電量を有効に確保し、燃費の節減を図ることができるハイブリッド車両の走行モード制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明のハイブリッド車両の走行モード制御方法は、バッテリーの充電状態（ＳＯＣ）に応じてエンジンオン制御レベルを設定するレベル設定段階と、車速と傾斜度を考慮して補正ファクターを算出する補正算出段階と、エンジンオン制御レベルに補正ファクターを反映し、補正されたエンジンオン制御レベルを算出する補正反映段階と、運転者の要求パワーを補正されたエンジンオン制御レベルと比較し、その要求パワーが、補正されたエンジンオン制御レベルを超えたときにエンジンを起動するエンジン制御段階と、を含んで構成される。
【００１１】
ここで、レベル設定段階は、バッテリーのＳＯＣに応じてモードを決定し、決定されたモードで車速に応じてエンジンオン制御レベルを設定することができる。
【００１２】
補正算出段階は、データマップに車速と傾斜度を入力し、補正ファクターを算出することができ、特に、単位時間の平均車速と停車回数を基準として複数の車速モードに区分して補正ファクターを算出する。そして、傾斜度が高くなるほど補正ファクターを大きくすることにより、エンジンオン制御レベルが増加するようにする。
【００１３】
本発明のハイブリッド車両の走行モード制御方法の別の形態では、バッテリーのＳＯＣに応じて第１エンジンオン制御レベルと第２エンジンオン制御レベルを設定するレベル設定段階と、車速と傾斜度を考慮して補正ファクターを算出する補正算出段階と、第１エンジンオン制御レベルと第２エンジンオンレベルに補正ファクターを反映し、補正された第１エンジンオン制御レベルと補正された第２エンジンオン制御レベルを算出する補正反映段階と、運転者の要求パワーが補正された第２エンジンオン制御レベルを超えるか、あいは運転者の要求パワーが、補正された第１エンジンオン制御レベルを超えた時間の積算値が一定値を超えたときエンジンを起動するエンジン制御段階と、を含んで構成される。
【００１４】
また、本発明のハイブリッド車両の走行モード制御方法のさらに別の形態では、バッテリーのＳＯＣに応じて第１エンジンオン制御レベルと第２エンジンオン制御レベルを設定するレベル設定段階と、車速と傾斜度を考慮して補正ファクターを算出する補正算出段階と、第１エンジンオン制御レベルに補正ファクターを反映し、補正された第１エンジンオン制御レベルを算出する補正反映段階と、運転者の要求パワーが補正された第２エンジンオン制御レベルを超えるか、あいは運転者の要求パワーが補正された第１エンジンオン制御レベルを超えた時間の積算値が一定値を超えたときエンジンを起動するエンジン制御段階と、を含んで構成される。ここで、第２エンジンオン制御レベルは、第１エンジンオン制御レベルより大きくする。
【００１５】
また、本発明のハイブリッド車両の走行モード制御方法のさらに別の形態では、バッテリーのＳＯＣに応じてエンジンオフ制御レベルを設定するオフレベル設定段階と、車速と傾斜度を共に考慮して補正ファクターを算出するオフ補正算出段階と、エンジンオフ制御レベルに補正ファクターを反映し、補正されたエンジンオフ制御レベルを算出するオフ補正反映段階と、運転者の要求パワーを補正されたエンジンオフ制御レベルと比較し、要求パワーが補正されたエンジンオフ制御レベルより劣る場合にエンジン起動を停止するエンジン制御段階と、を含んで構成される。
【００１６】
また、本発明のハイブリッド車両の走行モード制御方法のさらに別の形態では、車速とバッテリーのＳＯＣに応じてエンジンオン制御レベルまたはエンジンオフ制御レベルを設定し、これに車速と傾斜度を共に考慮した補正ファクターを反映し、補正されたエンジンオン制御レベルまたはエンジンオフ制御レベルを算出し、運転者の要求パワーとエンジンオン制御レベルまたはエンジンオフ制御レベルとを対比してエンジンの起動または停止を制御する。
【発明の効果】
【００１７】
上記の構成でなる本発明のハイブリッド車両の走行モード制御方法によれば、エンジンの頻繁な起動／停止を防止して燃費の節減を図ることができるという効果がある。また、エンジンとクラッチを保護することができ、バッテリーの充電量を有効に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るハイブリッド車両の走行モード制御方法の一実施形態におけるエンジン起動制御を示す図である。
【図２】本発明のハイブリッド車両の走行モード制御方法における補正ファクター算出方法を示す図である。
【図３】本発明のハイブリッド車両の走行モード制御方法における補正ファクター算出方法を示す表である。
【図４】本発明のハイブリッド車両の走行モード制御方法におけるエンジン停止制御を示す図である。
【図５】本発明のハイブリッド車両の走行モード制御方法の効果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るハイブリッド車両の走行モード制御方法について、好適な実施形態を挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
図１は、ハイブリッド車両の走行モード制御方法におけるエンジン起動制御を示す図である。図１を参照すると、本発明のハイブリッド車両の走行モード制御方法は、バッテリーのＳＯＣに応じてエンジンオン制御レベルを設定するレベル設定段階（Ｓ１００）と、車速と傾斜度を考慮して補正ファクターを算出する補正算出段階（Ｓ２００）と、エンジンオン制御レベルに補正ファクターを反映し、補正されたエンジンオン制御レベルを算出する補正反映段階（Ｓ３００）と、運転者の要求パワーを補正されたエンジンオン制御レベルと比較し、運転者の要求パワーが補正されたエンジンオン制御レベルを超える場合にエンジンを起動するエンジン制御段階（Ｓ４００）と、を含んで構成される。
【００２１】
先ず、バッテリーのＳＯＣに応じてエンジンオン制御レベルを設定するレベル設定段階（Ｓ１００）を行う。ここで、レベル設定段階は、バッテリーのＳＯＣに応じてモードを決定し、決定されたモードで車速に応じてエンジンオン制御レベルを設定する。すなわち、基本的にＳＯＣに応じて高高領域（Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ）、高領域（Ｈｉｇｈ）、中高領域（Ｎｏｒｍａｌ  Ｈｉｇｈ）、中低領域（Ｎｏｒｍａｌ  Ｌｏｗ）、低領域（Ｌｏｗ）、低低領域（Ｖｅｒｙ  Ｌｏｗ）の６つのモードを定め、充電量を把握してモードを区分した後、各モードに設けられたデータマップに車速を入力してエンジンオン制御レベルを設定する。
【００２２】
次いで、車速と傾斜度を考慮して補正ファクターを算出する補正算出段階（Ｓ２００）を行う。その後、エンジンオン制御レベルに補正ファクターを反映してエンジンオン制御レベルを算出する補正反映段階（Ｓ３００）を順次行い、運転者の要求パワーを補正されたエンジンオン制御レベルと比較し、運転者の要求パワーが補正されたエンジンオン制御レベルを超える場合にエンジンを起動するエンジン制御段階（Ｓ４００）を行う。
【００２３】
すなわち、現在のバッテリーのＳＯＣに応じてエンジンオン制御レベルを設定するが、これを車速に応じてさらに細かく設定する。その後、現在の車両の運行状態である車速と傾斜度を反映した補正ファクターを算出し、補正ファクターをエンジンオン制御レベルに反映して補正することにより、バッテリーの状態、車両の状態および走行路の状態が全て反映されたエンジンオン制御レベルを導き出すことができる。そして、運転者の要求パワーをＡＰＳなどで得て、これをエンジンオン制御レベルと比較し、運転者の要求パワーがエンジンオン制御レベルを超える場合にエンジンを起動する。
【００２４】
図２は、ハイブリッド車両の走行モード制御方法における補正ファクター算出方法を示す図である。補正算出段階は、データマップに車速と傾斜度を入力して補正ファクターを算出する。すなわち、単位時間の平均車速を複数のモードに区分し、該当モードで傾斜度レベルを組み合わせて補正ファクターを導き出す。
【００２５】
図３は、ハイブリッド車両の走行モード制御方法における補正ファクター算出方法を示す表である。補正算出段階は、傾斜度を上り坂、平地、下り坂によって−３から＋３に区分し、車速を極渋滞から高速までの５段階に区分し、それらの状況毎に補正ファクターを予め定めておく。
【００２６】
補正算出段階は、傾斜度が高くなるほど補正ファクターを大きくすることによりエンジンオン制御レベルが増加するようにできる。極渋滞と都心の場合には、単位時間に停車した回数を基準に区分して導き出すこともできる。
【００２７】
本発明の別のハイブリッド車両の走行モード制御方法は、バッテリーのＳＯＣに応じて第１エンジンオン制御レベルと第２エンジンオン制御レベルを設定するレベル設定段階（Ｓ１００）と、車速と傾斜度を考慮して補正ファクターを算出する補正算出段階（Ｓ２００）と、第１エンジンオン制御レベルと第２エンジンオン制御レベルに補正ファクターを反映し、補正された第１エンジンオン制御レベルと補正された第２エンジンオン制御レベルを算出する補正反映段階（Ｓ３００）と、運転者の要求パワーが補正された第２エンジンオン制御レベルを超えるか、あるいは運転者の要求パワーが補正された第１エンジンオン制御レベルを超えた時間の積算値が一定値を超えたときエンジンを起動するエンジン制御段階（Ｓ４００）と、を含んで構成される。
この場合は、エンジンオン制御レベルを第１エンジンオン制御レベルと第２エンジンオン制御レベルに二元化した場合を示して、第２エンジンオン制御レベルが、第１エンジンオン制御レベルより大きい。
【００２８】
具体的に、第１エンジンオン制御レベルと第２エンジンオン制御レベルを全て反映させて補正ファクターを算出し、これにより、運転者の要求パワーが補正された第２エンジンオン制御レベルを超えたときにエンジンを起動するようにする。
【００２９】
また、運転者の要求パワーが補正された第１エンジンオン制御レベルを超えた時間の積算値が一定値を超えたときにエンジンを起動するようにすることで、要求パワーの急激な増加時と緩やかな増加時に分け、急激な増加時にはエンジンを速く起動して運転者の意志に合うようにする。
【００３０】
運転者の要求パワーが補正された第１エンジンオン制御レベルを超えた時間の積算値が一定値を超えたときにエンジンを起動するようにする方法は、第２エンジンオン制御レベルがなく第１エンジンオン制御レベルのみで行う場合にも同様に適用できる。
【００３１】
本発明のさらに別のハイブリッド車両の走行モード制御方法は、バッテリーのＳＯＣに応じて第１エンジンオン制御レベルと第２エンジンオン制御レベルを設定するレベル設定段階（Ｓ１００）と、車速と傾斜度を共に考慮して補正ファクターを算出する補正算出段階（Ｓ２００）と、第１エンジンオン制御レベルに補正ファクターを反映し、補正された第１エンジンオン制御レベルを算出する補正反映段階（Ｓ３００）と、運転者の要求パワーが補正された第２エンジンオン制御レベルを超えるか、あるいは運転者の要求パワーが補正された第１エンジンオン制御レベルを超えた時間の積算値が一定値を超えたとき、エンジンを起動するエンジン制御段階（Ｓ４００）と、を含んで構成される。すなわち、補正ファクターは、第１エンジンオン制御レベルにのみ反映し、第１エンジンオン制御レベルのみが環境的な要因に応じて可変できるようにしている。
【００３２】
図４は、ハイブリッド車両の走行モード制御方法におけるエンジン停止制御を示す図である。図４を参照して本発明の別のハイブリッド車両の走行モード制御方法は、バッテリーのＳＯＣに応じてエンジンオフ制御レベルを設定するオフレベル設定段階（Ｓ１００’）と、車速と傾斜度を共に考慮して補正ファクターを算出するオフ補正算出段階（Ｓ２００’）と、エンジンオフ制御レベルに補正ファクターを反映し、補正されたエンジンオフ制御レベルを算出するオフ補正反映段階（Ｓ３００’）と、運転者の要求パワーを補正されたエンジンオフ制御レベルと比較し、運転者の要求パワーが補正されたエンジンオフ制御レベルより劣る場合にエンジン起動を停止するエンジン制御段階（Ｓ４００’）と、を含んで構成される。
【００３３】
すなわち、この場合は、エンジン起動と同様に、停止の際にもエンジンオフ制御レベルを設定し、これを補正ファクターで補正することにより、エンジンの頻繁な起動停止を防止するようにするのである。
【００３４】
図５は、ハイブリッド車両の走行モード制御方法の効果を示すグラフである。図５を参照すると、従来の一律なエンジンオン制御レベルまたはエンジンオフ制御レベルで制御する場合には、運転者の要求パワーが設定した基準を頻繁に出入してエンジンの起動／停止が何度も繰り返し行われる現象が見られる。これは燃費と車両に大きな悪影響を及ぼすことになる。
【００３５】
本発明は、車速とバッテリーのＳＯＣに応じてエンジンオン制御レベルまたはエンジンオフ制御レベルを設定し、これに車速と傾斜度を共に考慮した補正ファクターを反映して、補正されたエンジンオン制御レベルまたはエンジンオフ制御レベルを算出し、運転者の要求パワーとエンジンオン制御レベルまたはエンジンオフ制御レベルとを対比してエンジンの起動または停止を制御するものであり、これにより、エンジンの起動後に一定時間維持されてからエンジンが停止することになる。重要なことは、それにも拘らず、バッテリーのＳＯＣを安定に運用することができ、エンジンの始動負荷が減って、燃費が下ることになる。
【００３６】
以上、本発明のハイブリッド車両の運転制御方法について、特定の実施形態を挙げて図示し、説明したが、特許請求の範囲によって提供される本発明の技術的思想を外れない限度内において、本発明に多様な改良及び変化を加え得るのは、当業界における通常の知識を有する者には自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
上述したような構造を持つ本発明のハイブリッド車両の走行モード制御方法によれば、エンジンの頻繁な起動／停止をなくして燃費の節減を図ることができるという効果がある。さらに、エンジンとクラッチを保護することができ、バッテリーの充電量を有効に確保することができる。
【符号の説明】
【００３８】
Ｓ１００；レベル設定段階
Ｓ２００；補正算出段階
Ｓ３００；補正反映段階
Ｓ４００；エンジン制御段階
【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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