(57)【要約】      （修正有）【課題】車速と傾斜度を用いてハイブリッド車両のＳＯＣ管理方法を可変的に実現するようにすることにより、車両のエネルギー活用能力をより能動化かつ知能化して効率的なエネルギー使用により車両の燃費をさらに向上させることができるようにした。【解決手段】高領域／中領域／低領域のＳＯＣ領域および各ＳＯＣ領域に相応する複数の動力配分戦略を備え、現在ＳＯＣの属するＳＯＣ領域に対応する動力配分戦略を適用して車両を制御するハイブリッド車両の運転制御方法であって、車速が一定の範囲を超える高速または低速の場合には、ＳＯＣ領域のうち中領域と低領域との境界値を上向かせることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高領域／中領域／低領域のＳＯＣ領域および各ＳＯＣ領域に相応する複数の動力配分戦略を備え、現在ＳＯＣの属するＳＯＣ領域に対応する動力配分戦略を適用して車両を制御するハイブリッド車両の運転制御方法であって、
車速が一定の範囲を超える高速または低速の場合には、ＳＯＣ領域のうち中領域と低領域との境界値を上向かせることを特徴とする、ハイブリッド車両の運転制御方法。
【請求項２】
ＳＯＣ低領域に属するアイドル基準値が設けられ、アイドル基準値以下に現在ＳＯＣが下がる場合にはアイドル充電を行い、走行路の勾配が一定の区間を超える上り坂路の場合にはアイドル基準値を上向かせ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運転制御方法。
【請求項３】
複数の走行モードを設け、各走行モード毎に、ＳＯＣ高領域／中領域／低領域の境界値が設定されたことを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド車両の運転制御方法。
【請求項４】
走行モードは車速によって区分されるモード、および走行路の傾斜によって区分されるモードから構成されたことを特徴とする、請求項３に記載のハイブリッド車両の運転制御方法。
【請求項５】
車速と走行路の傾斜を入力とし且つ走行モードを出力とするデータマップが備えられ、データマップには、車速項目と傾斜項目が互いにマッチングされる各場合毎に、車速によって区分されるモードおよび傾斜によって区分されるモードのいずれか一つを優先して結果として保存されたことを特徴とする、請求項４に記載のハイブリッド車両の運転制御方法。
【請求項６】
車速によって区分されるモードおよび走行路の傾斜によって区分されるモードから構成された走行モードが備えられ、各走行モード毎に、ＳＯＣ高領域／中領域／低領域に区分されるＳＯＣ領域が設けられ、車速と走行路の傾斜を入力とし且つ走行モードを出力とするデータマップが備えられ、データマップには、車速項目と傾斜項目とが互いにマッチングされる各場合毎に、車両によって区分されるモードおよび傾斜によって区分されるモードのいずれか一つを優先して結果として保存されることにより、車速と傾斜の入力の際に、特定の走行モードに対応するＳＯＣ領域に応じて動力配分戦略が行われ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運転制御方法。
【請求項７】
複数のＳＯＣ領域およびＳＯＣ領域に相応する複数の動力配分戦略を備え、現在ＳＯＣの属するＳＯＣ領域に対応する動力配分戦略を適用して車両を制御するハイブリッド車両の運転制御方法であって、
車速の変化または走行路傾斜の変化に応じてＳＯＣ領域の境界値を変化させることを特徴とする、ハイブリッド車両の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車速と傾斜度を用いてハイブリッド車両のＳＯＣ管理方法を可変的に実現するようにすることにより、車両のエネルギー活用能力をより能動化且つ知能化して効率的なエネルギー使用により車両の燃費をさらに向上させることができるようにした、ハイブリッド車両の運転制御方法に関する。
【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との間にエンジンクラッチが位置しており、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エンジンクラッチを解除して純粋に制動エネルギーをモーターに吸収する回生制動モードに進入することが大きな特徴である。
【０００３】
ＳＯＣ(State of Charge)は、高電圧バッテリーの充電状態、すなわち充電量を意味する。この際、高電圧バッテリーは、エンジンが最適の運転効率点で運営されるようにモーターの充放電によるダンパーの役割を果たす。
【０００４】
ところが、エンジンの起動と停止を多数回繰り返し行う場合、燃費の低下とシステムの負荷として作用するところ、適切な制御入力および結果によって運転者の意志を最大限反映し、安定的にエンジンのオン／オフを実現する必要がある。
【０００５】
一方、この頃には自動車燃費向上の持続的な要求と各国の排出規制の強化に伴って環境調和型自動車に対する要求が増加しており、これについての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。
【０００６】
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用するモーターを共に動力源として使用するので、電気エネルギーの貯蔵装置であるバッテリーのＳＯＣ(State of Charge)管理が重要な意味を持つことになる。
【０００７】
よって、ハイブリッド車両はＳＯＣの高低状態を考慮すると同時に最適の燃費水準を達成することが可能な運転戦略を適用するように努力しているところ、従来では韓国公開特許第１０−２０１３−００２４４１３号公報と同様の制御戦略を使用している。
【０００８】
これを参照すると、バッテリーの充電状態であるＳＯＣを一連の多数の領域に分け、各ＳＯＣ領域別に別途の動力配分戦略を適用するので、各領域別に設けられた別途の運転マップなどの動力配分戦略を介してエンジンで発生させるべきトルクや、モーターに発生させるべきトルクなどを選定することができるように構成し、現在ＳＯＣがどのＳＯＣ領域に属するかを判断し、それにより対応する動力配分戦略に従って車両の走行が行われるようにするのである。
【０００９】
前記動力配分戦略は、基本的に低いＳＯＣ領域ではモーターに発生させるトルクを減らしてＳＯＣの追加低下を抑制し、エンジンで発生する動力で車両の走行およびバッテリーの充電が行われるようにしてＳＯＣの上昇を許容または誘発し、また、ＳＯＣが低い場合にエンジンの動力を用いてアイドル充電を行い、最も低いＳＯＣの場合にはバッテリーを電子装備と遮断させる。そして、高いＳＯＣ領域ではＳＯＣの低下を許容または誘発することにより、モーターに発生させるトルクの比重を高めてエンジンの使用を出来る限り抑制して車両の燃費を向上させるようにするのである。
【００１０】
一方、最近では、車両に関連したＩＴ(Information Technology)の急速な発展に伴い、車両は当該車両が走行する道路についての多様な情報を比較的に容易に入手することができ、これを反映すると、車両の運転戦略を改善して燃費の更なる向上などを図ることができる。
【００１１】
上述の背景技術として説明された事項は、本発明の背景に対する理解増進のためのものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者に既に知られている従来の技術に該当することを認めるものとして受け入れられてはならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２０１３−００２４４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、車速と傾斜度を用いてハイブリッド車両のＳＯＣ管理方法を可変的に実現するようにすることにより、車両のエネルギー活用能力をより能動化且つ知能化して効率的なエネルギー使用により車両の燃費をさらに向上させることができるようにした、ハイブリッド車両の運転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】
【００１４】
上記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走行モード制御方法は、高領域／中領域／低領域のＳＯＣ領域および各ＳＯＣ領域に相応する複数の動力配分戦略を備え、現在ＳＯＣの属するＳＯＣ領域に対応する動力配分戦略を適用して車両を制御するハイブリッド車両の運転制御方法であって、車速が一定の範囲を超える高速または低速の場合には、ＳＯＣ領域のうち中領域と低領域との境界値を上向かせる。
【００１５】
ＳＯＣ低領域に属するアイドル(idle)基準値が設けられ、アイドル基準値以下に現在ＳＯＣが下がる場合にはアイドル充電を行い、走行路の勾配が一定の区間を超える上り坂路の場合にはアイドル基準値を上向かせることができる。
【００１６】
複数の走行モードを設け、各走行モード毎にＳＯＣ高領域／中領域／低領域の境界値が設定できる。
【００１７】
走行モードは、車速によって区分されるモード、および走行路の傾斜によって区分されるモードから構成できる。
【００１８】
車速と走行路の傾斜を入力とし且つ走行モードを出力とするデータマップが備えられ、データマップには、車速項目と傾斜項目が互いにマッチングされる各場合毎に、車速によって区分されるモードおよび傾斜によって区分されるモードのいずれか一つを優先して結果として保存できる。
【００１９】
車速によって区分されるモードおよび走行路の傾斜によって区分されるモードからなる走行モードが備えられ、各走行モード毎に、ＳＯＣ高領域／中領域／低領域に区分されるＳＯＣ領域が設けられ、車速と走行路の傾斜を入力とし且つ走行モードを出力とするデータマップが備えられ、データマップには、車速項目と傾斜項目が互いにマッチングされる各場合毎に、車両によって区分されるモードおよび傾斜によって区分されるモードのいずれか一つを優先して結果として保存されることにより、車速と傾斜の入力の際に、特定の走行モードに対応するＳＯＣ領域に応じて動力配分戦略が行われ得る。
【００２０】
本発明の別のハイブリッド車両の運転制御方法は、複数のＳＯＣ領域およびＳＯＣ領域に相応する複数の動力配分戦略を備え、現在ＳＯＣの属するＳＯＣ領域に対応する動力配分戦略を適用して車両を制御するハイブリッド車両の運転制御方法であって、車速の変化または走行路傾斜の変化に応じてＳＯＣ領域の境界値を変化させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
上述したような構造を持つ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。
【００２２】
また、本発明によれば、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。
【００２３】
また、本発明によれば、車速または傾斜度によってそれぞれ異なるマップをもって動力制御を行うので、燃費の向上、運転節減の向上および車両の耐久安定化を同時に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の運転制御方法におけるＳＯＣ領域を説明するためのグラフである。
【図２】本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の運転制御方法の各走行モード別ＳＯＣ領域を示すグラフである。
【図３】本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の運転制御方法の車速と傾斜度による走行モードの選択を示す表である。
【図４】本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の運転制御方法の順序図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例に係るハイブリッド車両の運転制御方法について説明する。
【００２６】
図１は本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の運転制御方法におけるＳＯＣ領域を説明するためのグラフ、図２は本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の運転制御方法の各走行モード別ＳＯＣ領域を示すグラフ、図３は本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の運転制御方法の車速と傾斜度による走行モードの選択を示す表、図４は本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の運転制御方法の順序図である。
【００２７】
本発明に係るハイブリッド車両の運転制御方法は、高領域／中領域／低領域のＳＯＣ領域および各ＳＯＣ領域に相応する複数の動力配分戦略を備え、現在ＳＯＣの属するＳＯＣ領域に対応する動力配分戦略を適用して車両を制御するハイブリッド車両の運転制御方法であって、車速が一定の範囲を超える高速または低速の場合、ＳＯＣ領域のうち中領域と低領域との境界値を上向かせる。
【００２８】
図１は本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の運転制御方法におけるＳＯＣ領域を説明するためのグラフであって、ハイブリッド車両のバッテリーＳＯＣを基準として複数の領域に分ける。実施例では、高領域／中領域／低領域に分け、さらに高領域をＣＨ(Critical high)、Ｈ(high)などに細分してある。ハイブリッド車両は、このようなバッテリー状態に応じてエンジンやモーターの起動／停止またはバッテリーの充放電を制御することにより、最適の効率と運転感を導出する。
【００２９】
本発明は、このような各ＳＯＣ領域別に動力配分戦略を備える場合であるので、低いＳＯＣ領域ではモーターに発生させるトルクを減らしてＳＯＣの追加低下を抑制し、エンジンで発生する動力で車両の走行およびバッテリーの充電が行われるようにしてＳＯＣの上昇を許容または誘発し、また、ＳＯＣが低い場合にエンジンの動力を用いてアイドル充電を行い、最も低いＳＯＣの場合にはバッテリーを電子装備と遮断するようにする。そして、高いＳＯＣ領域では、ＳＯＣの低下を許容または誘発することにより、モーターに発生させるトルクの比重を高めてエンジンの使用を出来る限り抑制して車両の燃費を向上させるようにするのである。
【００３０】
このようなそれぞれのＳＯＣ領域は、図示の如く、ヒステリシス区間を設定することにより、よく反復的に区分を出入する場合を防止するようにすることができる。
【００３１】
一方、図２は本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の運転制御方法の各走行モード別ＳＯＣ領域を示すグラフである。この場合は複数の走行モードを設け、各走行モード毎にＳＯＣ高領域／中領域／低領域の境界値が設定できる。すなわち、走行モードは車速によって区分されるモード、および走行路の傾斜によって区分されるモードから構成できるが、このような車速と傾斜度を基準として複数の走行モードを備え、各走行モード毎に対応するＳＯＣ領域を設定するのである。
【００３２】
したがって、車両の車速と傾斜度をチェックして走行モードを決定し、該当走行モードのＳＯＣ領域に現在ＳＯＣを代入して高領域／中領域／低領域かを判断し、対応する動力配分戦略を行うようにする。
【００３３】
図示した実施例は、車速と傾斜が全て一定の範囲内である一般モード、車速が一定の範囲を超える高速モードまたは低速モード、そして傾斜が一定の範囲を外れる上り坂モードまたは降板モードから構成される。
【００３４】
特に、車速が一定の範囲を超える高速または低速の場合、ＳＯＣ領域のうち中領域と低領域との境界値を上向かせるようにする。すなわち、一般モードでは中領域と低領域を区分するヒステリシス区間が４３％、４８％であるが、高速または低速モードではこれを４８％、５３％に増加させる。よって、高速または低速モードの場合はより速くＳＯＣ低領域に進入し、それによりバッテリーの充電がより速く或いはより大きく行われるようにするのである。よって、エンジンの頻繁な起動停止現象を防止することもできる。
【００３５】
一方、ＳＯＣ低領域にはアイドル基準値が設けられ、現在ＳＯＣがアイドル基準値以下に下がる場合はアイドル充電を行うようにする。このようなアイドル基準値は、走行路の勾配が一定の区間を超える上り坂路の場合には従来の３８％から４３％に上向かせることができる。よって、上り坂モードの場合は、エンジンのアイドル始動時間を増やすことによりエンジンの起動停止を防止することができるようにする。
【００３６】
図３は本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の運転制御方法の車速と傾斜度による走行モードの選択を示す表であって、走行モードは車速によって区分されるモード、および走行路の傾斜によって区分されるモードから構成できる。
【００３７】
すなわち、車速と走行路の傾斜を入力とし且つ走行モードを出力とするデータマップが備えられ、データマップには、車速項目と傾斜項目が互いにマッチングされる各場合毎に、車速によって区分されるモードおよび傾斜によって区分されるモードのいずれか一つを優先して結果として保存することができる。
【００３８】
図示した例では、車速が非常に遅い極渋滞の場合と傾斜が一般な平地の場合は車速によって区分される走行モード（図２の高速モードまたは低速モード）を選択して制御し、その残りの場合は傾斜によって区分される走行モード（図２の上り坂モードまたは下り坂モード）を選択して運用することができるようにするのである。
【００３９】
すなわち、本発明は、車速によって区分されるモードおよび走行路の傾斜によって区分されるモードから構成された走行モードが備えられ、各走行モード毎に、ＳＯＣ高領域／中領域／低領域に区分されるＳＯＣ領域が設けられ、車速と走行路の傾斜を入力とし且つ走行モードを出力とするデータマップが備えられ、データマップには、車速項目と傾斜項目が互いにマッチングされる各場合毎に、車速によって区分されるモードおよび傾斜によって区分されるモードのいずれか一つを優先して結果として保存されることにより、車速と傾斜の入力の際に、特定の走行モードに対応するＳＯＣ領域に応じて動力配分戦略が行われ得るのである。
【００４０】
また、車速によって極渋滞、都心、一般などの走行モードを判断するにあたり、車速だけでなく車両の停車回数も一緒に考慮すれば、より正確な走行モードの判断が可能となる。すなわち、車速が非常に速くても停車回数が所定の一定基準以上の場合には市内走行と見なして「都心」モードと判断し、車速が非常に遅くても停車をしない場合には高速道路走行と見なして「高速」モードと判断することができる。このように車速と停車回数を一緒に考慮して走行モードを判断すれば、より正確な走行モードの判断が可能となるのである。
【００４１】
図４は本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の運転制御方法の順序図である。図４を参照すると、まず、車速と傾斜を測定し、得られた測定結果を図３の表に代入して走行モードを決定する。
【００４２】
車速による走行モードの場合は、一般モード、高速モード、低速モードに該当するかを判断し、該当する走行モードのＳＯＣ領域を選択し、それに応じて動力配分戦略を行う。そして、車速による走行モードではない場合は、上り坂モードまたは下り坂モードを選択して運用するようにする。
【００４３】
すなわち、本発明は、複数のＳＯＣ領域およびＳＯＣ領域に相応する複数の動力配分戦略を区分し、現在ＳＯＣの属するＳＯＣ領域に対応する動力配分戦略を適用して車両を制御するハイブリッド車両の運転制御方法であって、車速の変化または走行路傾斜の変化に応じてＳＯＣ領域の境界値を変化させることができる。
【００４４】
上述したような構造を持つ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。
【００４５】
また、本発明によれば、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。さらに、車速または傾斜度によってそれぞれ異なるマップをもって動力制御を行うので、燃費の向上、運転質感の向上および車両の耐久安定化を同時に実現することができる。
【００４６】
以上、本発明の特定の実施例について図示及び説明したが、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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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