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JP6516404B2 - Hybrid vehicle travel control device - Google Patents

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JP6516404B2
JP6516404B2 JP2013241940A JP2013241940A JP6516404B2 JP 6516404 B2 JP6516404 B2 JP 6516404B2 JP 2013241940 A JP2013241940 A JP 2013241940A JP 2013241940 A JP2013241940 A JP 2013241940A JP 6516404 B2 JP6516404 B2 JP 6516404B2
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Description

本発明は、走行駆動源としてエンジンとモータとを備えるハイブリッド車両の走行制御装置に関する。   The present invention relates to a travel control device of a hybrid vehicle including an engine and a motor as travel drive sources.

近年のハイブリッド車両においては、ナビゲーションシステム等を活用して車両前方の走行経路における道路環境情報(以下、経路情報という)を取得し、当該経路情報を利用してエンジンの燃料消費率が最小となるようにエンジン及びモータを制御する技術の開発が進められている。   In recent hybrid vehicles, road environment information (hereinafter referred to as route information) in a traveling route ahead of the vehicle is acquired using a navigation system etc., and the fuel consumption rate of the engine is minimized using the route information. As such, development of technology for controlling an engine and a motor is in progress.

例えば特許文献1では、経路情報を利用して、走行経路における車両の車速予測値、制駆動力予測値から、エンジンの運転点の予測値を算出し、燃料消費率が悪い場所で優先的にエンジンによりモータを回転させて発電を行っている。これにより、エンジンの燃料消費率がよりよい値となるよう運転点を変化させ、その地点での燃料消費率を向上させて、ひいては区間内での燃料消費量の最小化を図っている。   For example, in Patent Document 1, using the route information, the predicted value of the operating point of the engine is calculated from the predicted vehicle speed value and the braking / driving force predicted value of the vehicle along the traveling route, The engine is generating electricity by rotating the motor. As a result, the operating point is changed so that the fuel consumption rate of the engine becomes a better value, and the fuel consumption rate at that point is improved, and thus the fuel consumption in the section is minimized.

特開2000−324609号公報JP 2000-324609 A

特許文献1に記載の技術では、緩い降坂路等のエンジンの燃料消費率が悪い低負荷区間においてエンジンによりモータを回転させて発電を行うことで、エンジンの負荷を燃料消費率の良い領域まで高めて燃料消費率の改善を図っているが、発電を行う分エンジンの燃料消費量は増加する。   In the technology described in Patent Document 1, the engine load is increased to a region with a high fuel consumption rate by generating electricity by rotating the motor with the engine in a low load section where the fuel consumption rate of the engine is low such as a gentle downhill. Although the fuel consumption rate is being improved, the fuel consumption of the engine will increase as it generates electricity.

モータ、インバータ、バッテリ等は充放電に伴い必ずロスを生じることからエンジンによる発電により得られた電力(エネルギ)を全てモータの動力として用いることはできない。つまり、単純にエンジンのアシストとしてモータを使用していてはエンジンによる発電のために使用した燃料分のエネルギを全て回収することはできず、総合的にみると却って燃料消費量を増加させるおそれがある。   Since a motor, an inverter, a battery, and the like always have a loss due to charge and discharge, it is impossible to use all the electric power (energy) obtained by the power generation by the engine as the power of the motor. In other words, simply using a motor as an assist for the engine can not recover all the energy of the fuel used for power generation by the engine, and overall it may cause the fuel consumption to increase. is there.

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、ハイブリッド車両において、エンジンによりモータを回転させて発電して得られた電力を効率的に使用して、総合的に燃料消費量を削減することのできるハイブリッド車両の走行制御装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to efficiently use power obtained by rotating a motor by an engine to generate power in a hybrid vehicle. An object of the present invention is to provide a travel control device for a hybrid vehicle that can reduce fuel consumption as a whole.

上記した目的を達成するために、第1の発明では、車両の走行用駆動源としてのエンジン及びモータと、前記モータに電力を供給するバッテリと、前記車両の前方の経路情報を取得する経路情報取得部と、前記経路情報取得部により取得した経路情報に基づき各地点における前記車両の運転状態を予測し、要求トルクが予め定めた低負荷判定閾値以下となる低負荷区間を検出する低負荷区間検出部と、前記低負荷区間内の要求トルクを平均化した平均要求トルクを算出する平均トルク算出部と、前記低負荷区間内にて、前記エンジンにより前記平均要求トルクを発生させ且つ前記モータを回転させて発電を行うエンジン発電走行モード、及び、当該エンジン発電走行モードで発電した電力を用いて前記モータにより前記平均要求トルクを発生させるモータ走行モードのそれぞれの実行範囲を設定する走行モード設定部と、前記車両が前記低負荷区間内を走行する際に、前記走行モード設定部により設定されたエンジン発電走行モード及びモータ走行モードの実行範囲に従って前記エンジン及び前記モータを制御する低負荷走行制御部と、を備え、前記走行モード設定部は、前記エンジン発電走行モードにより発電した電力を前記モータ走行モードにより前記低負荷区間終了地点で使い切る量の目標充電量を設定し、前記低負荷走行制御部は、前記低負荷区間内において前記エンジン発電走行モードにより発電した電力により前記バッテリの充電量が前記目標充電量に達したときに前記モータ走行モードに切り替えるIn order to achieve the above-mentioned object, in the first invention, an engine and a motor as a drive source for traveling a vehicle, a battery for supplying electric power to the motor, and route information for acquiring route information in front of the vehicle Low load section which predicts the driving condition of the vehicle at each point based on the acquisition unit and the route information acquired by the route information acquisition unit, and detects a low load section where the required torque is equal to or less than a predetermined low load determination threshold A detection unit, an average torque calculation unit that calculates an average required torque that averages the required torque in the low load section, and the motor that generates the average required torque by the engine in the low load section; The average request torque is generated by the motor using an engine power generation traveling mode in which power generation is performed by rotating and power generated in the engine power generation traveling mode. A drive mode setting unit for setting an execution range of each of the motor drive modes, and an engine power generation drive mode and a motor drive mode set by the drive mode setting unit when the vehicle travels in the low load section And a low load travel control unit configured to control the engine and the motor according to an execution range , wherein the travel mode setting unit controls the power generated by the engine power generation travel mode at the low load section end point according to the motor travel mode. The low load travel control unit sets a target charge amount of the used up amount, and the low load travel control unit sets the target charge amount when the charge amount of the battery reaches the target charge amount by the electric power generated by the engine power generation travel mode Switch to motor drive mode .

第2の発明では、前記第1の発明において、前記走行モード設定部は、前記エンジン発電走行モードにて発電した電力を前記モータ走行モードにより前記低負荷区間の終了地点で使い切るように、前記エンジン発電走行モード及び前記モータ走行モードの実行範囲を設定する。   In a second invention, in the first invention, the driving mode setting unit is configured to use the electric power generated in the engine power generation traveling mode at the end point of the low load section in the motor traveling mode. An execution range of the power generation travel mode and the motor travel mode is set.

第3の発明では、前記第1又は第2の発明において、前記経路情報取得部により取得される経路情報に基づき、前記車両前方の経路上における前記バッテリの充電量を予測する充電量予測部を備え、前記低負荷走行制御部は、前記充電量予測部により予測される前記低負荷区間開始地点における前記バッテリの充電量が、予め定めた所定量以下である場合に、前記走行モード設定部により設定されたエンジン発電走行モード及びモータ走行モードの実行範囲に従って前記エンジン及び前記モータを制御する。 In the third invention, in the first or second aspect of the invention, based on the route information acquired by the pre-Symbol path information acquiring unit, the charge amount prediction unit for predicting the amount of charge of the battery in the front of the vehicle on the route And the low load travel control unit sets the travel mode setting unit when the charge amount of the battery at the low load section start point predicted by the charge amount prediction unit is less than or equal to a predetermined amount. The engine and the motor are controlled in accordance with the engine power generation travel mode and the execution range of the motor travel mode set by the controller.

の発明では、前記第1から第のいずれかの発明において、前記平均トルク算出部は、算出した前記平均要求トルクが、前記低負荷判定閾値よりも低い燃費判定閾値よりも低いか否かを判定し、前記低負荷走行制御部は、前記平均要求トルクが前記燃費判定閾値よりも低い場合に、前記走行モード設定部により設定されたエンジン発電走行モード及びモータ走行モードの実行範囲に従って前記エンジン及び前記モータを制御する。 In a fourth invention according to any one of the first to third inventions, the average torque calculation unit determines whether the calculated average required torque is lower than a fuel efficiency determination threshold lower than the low load determination threshold. If the average required torque is lower than the fuel efficiency determination threshold, the low load travel control unit determines the engine power generation travel mode and the motor travel mode execution range set by the travel mode setting unit. Control the engine and the motor.

の発明では、前記第1から第のいずれかの発明において、前記低負荷走行制御部は、前記車両が前記低負荷区間内を走行する際に、前記走行モード設定部により設定されたエンジン発電走行モード及びモータ走行モードの実行範囲に従い、且つ運転者により設定された目標車速を維持するように前記エンジン及び前記モータを制御する。
第6の発明では、前記第1から第5のいずれかの発明において、前記エンジン発電走行モードは、燃費効率が最適かつ前記モータのモータ効率が最も良くなる前記エンジンの運転点で発電する。
In a fifth invention according to any one of the first to fourth inventions, the low load travel control unit is set by the travel mode setting unit when the vehicle travels in the low load section. The engine and the motor are controlled to maintain the target vehicle speed set by the driver according to the execution range of the engine power generation travel mode and the motor travel mode.
In a sixth aspect of the invention according to any one of the first to fifth aspects of the invention, in the engine power generation traveling mode, power is generated at an operating point of the engine where fuel efficiency is optimal and motor efficiency of the motor is the best.

上記手段を用いる本発明によれば、ハイブリッド車両において、エンジンによりモータを回転させて発電して得られた電力を効率的に使用して、総合的に燃料消費量を削減することができる。   According to the present invention using the above-described means, in a hybrid vehicle, it is possible to reduce the fuel consumption as a whole by efficiently using the power obtained by rotating the motor by the engine to generate power.

本発明の一実施形態における走行制御装置を備えたハイブリッド車両の概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram of the hybrid vehicle provided with the traveling control apparatus in one Embodiment of this invention. 低負荷走行制御における走行モード設定ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the traveling mode setting routine in low load traveling control. 低負荷走行制御における走行モード実行ルーチンを示すフローチャートである。It is a flow chart which shows run mode execution routine in low load run control. 低負荷走行制御を実行したときの各種運転状態の推移を示す説明図である。It is an explanatory view showing transition of various operation states when low load traveling control is performed.

図1は本実施形態の走行制御装置が搭載されたハイブリッド車両を示す全体構成図である。
ハイブリッド車両1はいわゆるパラレル型ハイブリッドのトラックとして構成されており、以下の説明では、車両と称する場合もある。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a hybrid vehicle equipped with the travel control device of the present embodiment.
The hybrid vehicle 1 is configured as a so-called parallel hybrid truck, and may be referred to as a vehicle in the following description.

車両1には走行用動力源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。   The vehicle 1 is equipped with a diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 2 as a driving power source, and a motor 3 which can also operate as a generator, for example, a permanent magnet synchronous motor. The clutch 4 is connected to the output shaft of the engine 2, and the input side of the automatic transmission 5 is connected to the clutch 4 via the rotation shaft of the motor 3. A differential gear 7 is connected to the output side of the automatic transmission 5 via a propeller shaft 6, and left and right drive wheels 9 are connected to the differential gear 7 via a drive shaft 8.

自動変速機5は一般的な手動式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6速後退1速の変速段を有している。当然ながら、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。   The automatic transmission 5 is an automatic transmission / disconnection operation of the clutch 4 based on a general manual transmission and a shift operation of shift stages. In this embodiment, there are 6 forward speed and 1 reverse speed stages. doing. Naturally, the configuration of the transmission 5 is not limited to this, and can be arbitrarily changed. For example, it may be embodied as a manual transmission or a so-called dual clutch automatic transmission provided with a power transmission system of two systems. It may be embodied as a machine.

モータ3にはインバータ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、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(これを力行運転という)。また、例えば車両1の減速時や降坂路での走行時には、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。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(これを回生運転という)。さらに、エンジン2が発生する駆動力によりモータ3を回転させて発電を行い、バッテリ11を充電することも可能である(これをエンジン発電という)。   A battery 11 is connected to the motor 3 via an inverter 10. The direct current power stored in the battery 11 is converted into alternating current power by the inverter 10 and supplied to the motor 3, and the driving force generated by the motor 3 is transmitted to the driving wheels 9 after being shifted by the automatic transmission 5. Run (this is called power running). Further, for example, when the vehicle 1 is decelerating or traveling on a downhill road, the motor 3 operates as a generator due to reverse driving from the drive wheels 9 side. The negative side driving force generated by the motor 3 is transmitted to the drive wheel 9 as a braking force, and the AC power generated by the motor 3 is converted to DC power by the inverter 10 to charge the battery 11 (this is It is called regenerative operation). Furthermore, it is also possible to rotate the motor 3 by the driving force generated by the engine 2 to generate power and charge the battery 11 (this is called engine power generation).

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。   The driving force generated by such a motor 3 is transmitted to the drive wheel 9 regardless of the engagement / disengagement state of the clutch 4 while the driving force generated by the engine 2 is a drive wheel only when the clutch 4 is engaged. It is transmitted to the 9 side. Therefore, when the clutch 4 is disengaged, the positive or negative driving force generated by the motor 3 as described above is transmitted to the drive wheel 9 to drive the vehicle 1. Further, when the clutch 4 is connected, the driving force of the engine 2 and the motor 3 is transmitted to the driving wheel 9 side, or only the driving force of the engine 2 is transmitted to the driving wheel side, whereby the vehicle 1 travels.

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。   The vehicle ECU 13 is a control circuit for integrally controlling the entire vehicle. For this purpose, the vehicle ECU 13 includes an accelerator sensor 15 for detecting the amount of operation of the accelerator pedal 14, a brake switch 17 for detecting the stepping operation of the brake pedal 16, a vehicle speed sensor 18 for detecting the speed of the vehicle 1, and the rotational speed of the engine 2. Various sensors and switches such as an engine rotational speed sensor 19 to be detected and a motor rotational speed sensor 20 to detect the rotational speed of the motor 3 are connected.

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。   Although not shown, an actuator for connecting and disconnecting the clutch 4 and an actuator for shifting the automatic transmission 5 are connected to the vehicle ECU 13, and the engine ECU 22 for engine control and the inverter ECU 23 for inverter control. , And a battery ECU 24 that manages the battery 11 are connected.

車両ECU13は、運転者によるアクセル操作量などに基づき車両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(充電量:State Of Charge)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て走行するエンジン走行モード、モータ3の駆動力のみを用いて走行するモータ走行モード、及びエンジン2及びモータ3の駆動力を共に用いて走行するハイブリッド走行モード、エンジン2の駆動力を用いての走行を行いつつ、エンジン2の駆動力を用いてモータ3を回転させて発電を行うエンジン発電走行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。   The vehicle ECU 13 calculates a required torque required for causing the vehicle 1 to travel based on an accelerator operation amount by the driver, etc., and based on the required torque, the SOC of the battery 11 (state of charge: State Of Charge), etc. Select the driving mode. In this embodiment, an engine travel mode in which travel is performed using only the driving force of the engine 2, a motor travel mode in which travel is performed using only the driving force of the motor 3, and driving forces of the engine 2 and the motor 3 are used as travel modes. The engine power generation travel mode is set in which the motor 3 is rotated using the driving power of the engine 2 to generate electric power while traveling using the hybrid driving mode in which the vehicle travels and the driving power of the engine 2 The vehicle ECU 13 selects one of the travel modes.

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。例えばハイブリッド走行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、エンジン走行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、モータ走行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。さらにエンジン発電走行モードでは、要求トルクとモータ3による発電に要するトルクとを合わせた値をエンジン2のトルク指令値として算出する。   The vehicle ECU 13 converts the required torque into a torque command value to be output by the engine 2 or the motor 3 based on the selected travel mode. For example, in the hybrid travel mode, after the required torque is distributed to the engine 2 side and the motor 3 side, torque command values of the engine 2 and the motor 3 are calculated based on the gear position at that time. Further, in the engine travel mode, the required torque is converted into a torque command value to the engine 2 based on the shift speed, and in the motor travel mode, the required torque is converted to a torque command value to the motor 3 based on the shift speed. Further, in the engine power generation traveling mode, a value obtained by combining the required torque and the torque required for the power generation by the motor 3 is calculated as a torque command value of the engine 2.

そして、車両ECU13は選択した走行モードを実行すべく、モータ走行モードでは上記クラッチ4を切断し、エンジン走行モード、ハイブリッド走行モード及びエンジン発電走行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。   Then, in order to execute the selected travel mode, the vehicle ECU 13 disconnects the clutch 4 in the motor travel mode and connects the clutch 4 in the engine travel mode, the hybrid travel mode and the engine power generation travel mode, and then the engine ECU 22 and the inverter. The torque command value is appropriately output to the ECU 23. Further, while the vehicle 1 is traveling, the vehicle ECU 13 calculates a target shift speed from a shift map (not shown) based on the accelerator operation amount, the vehicle speed, etc., and achieves the target shift speed. Execute shift gear switching operation.

一方、エンジンECU22は、車両ECU13において選択された走行モードに基づく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。例えばエンジン走行モード、ハイブリッド走行モード及びエンジン発電走行モードでは、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、モータ走行モードの場合には、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。   On the other hand, engine ECU 22 executes injection amount control and injection timing control so as to achieve a torque command value based on the travel mode selected in vehicle ECU 13. For example, in the engine travel mode, the hybrid travel mode, and the engine power generation travel mode, driving force is generated in the engine 2 for the torque command value on the positive side, and engine braking is generated for the torque command value on the negative side. Further, in the case of the motor travel mode, the engine 2 is stopped or held in an idle operation state by stopping fuel injection.

また、インバータECU23は、車両ECU13において選択された走行モードに基づくトルク指令値を達成するように、インバータ10を介してモータ3を駆動制御する。例えばモータ走行モードやハイブリッド走行モードでは、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、エンジン走行モードの場合には、モータ3の駆動力を0に制御する。さらにエンジン発電走行モードの場合には、エンジン2の駆動力を受けて発電を行う。   Further, inverter ECU 23 controls driving of motor 3 via inverter 10 so as to achieve a torque command value based on the travel mode selected in vehicle ECU 13. For example, in the motor travel mode and the hybrid travel mode, the power running control of the motor 3 is performed with respect to the torque command value on the positive side to generate the driving force on the positive side. The motor 3 is regeneratively controlled for the torque command value on the negative side. And generate a negative driving force. Further, in the case of the engine travel mode, the driving force of the motor 3 is controlled to zero. Furthermore, in the case of the engine power generation traveling mode, the driving force of the engine 2 is received to generate power.

また、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(充電量)を算出し、このSOCを検出結果と共に車両ECU13に出力する。   Further, the battery ECU 24 detects the temperature of the battery 11, the voltage of the battery 11, the current flowing between the inverter 10 and the battery 11, etc., and calculates the SOC (charge amount) of the battery 11 from these detection results. The SOC is output to the vehicle ECU 13 together with the detection result.

一方、車両ECU13は、運転者により設定された目標車速VStを維持するようにエンジン2及びモータ3を制御するオートクルーズ制御を実行可能である。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VStが設定されると、車両ECU13は車速VSを目標車速VStとするようにエンジン2及びモータ3のトルクを制御して加速及び減速を行う。   On the other hand, the vehicle ECU 13 can execute auto cruise control for controlling the engine 2 and the motor 3 so as to maintain the target vehicle speed VSt set by the driver. When the driver operates the execution switch of auto cruise control (not shown) to set the target vehicle speed VSt, the vehicle ECU 13 controls the torque of the engine 2 and the motor 3 to set the vehicle speed VS to the target vehicle speed VSt and accelerates. Do the deceleration.

本実施形態におけるオートクルーズ制御では、車両前方の走行経路における道路環境情報(経路情報)に基づき各地点における車両1の運転状態を予測した上で走行モードの選択を行っている。そのため車両ECU13には、自車前方の経路情報を検出するために、図1に示すようにナビゲーション装置31が接続されている。   In the auto cruise control according to the present embodiment, the driving mode is selected after predicting the driving state of the vehicle 1 at each point based on the road environment information (route information) in the traveling route ahead of the vehicle. Therefore, the navigation device 31 is connected to the vehicle ECU 13 as shown in FIG. 1 in order to detect the route information ahead of the vehicle.

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及び自車前方の路面勾配及びカーブ等を特定する。   The navigation device 31 uses the map data stored in its own storage area, GPS information received via an antenna, VICS (registered trademark) information, etc., while the vehicle 1 is traveling. Identify the road surface gradient and curves etc. ahead of the vehicle.

車両ECU13は、オートクルーズ制御において、これらナビゲーション装置31から例えば路面勾配情報を取得し、当該路面勾配情報に基づき車両前方の経路を区分する。そして、例えば降坂路の区間においては回生運転を行うべくモータ走行モードに設定する。また、登坂路又は平坦路の区間においては、当該区間において予測されるSOCが比較的多ければモータ走行モード、SOCが比較的少なければエンジン走行モードに設定する。   The vehicle ECU 13 acquires, for example, road surface gradient information from the navigation device 31 in the auto cruise control, and classifies a route ahead of the vehicle based on the road surface gradient information. Then, for example, in a section of a downhill road, the motor travel mode is set to perform regenerative operation. Further, in the section of the uphill or flat road, if the SOC predicted in the section is relatively large, the motor travel mode is set. If the SOC is relatively small, the engine travel mode is set.

特に本実施形態では、車両前方の経路上にエンジン2の燃費効率が悪化する緩い降坂路のような低負荷区間がある場合であって、当該低負荷区間におけるSOCが0又は極少量である場合には、エンジン発電走行モードとモータ走行モードとを組み合わせた低負荷走行制御を実行する。   Particularly, in the present embodiment, there is a low load section such as a gentle downhill road where the fuel efficiency of the engine 2 is deteriorated on the route ahead of the vehicle, and the SOC in the low load section is 0 or a very small amount. In addition, low load traveling control combining the engine power generation traveling mode and the motor traveling mode is executed.

詳しくは、車両ECU13は、図1に示すように、低負荷走行制御を実行するための低負荷走行制御部40を含んでおり、当該低負荷走行制御部40は、経路情報取得部41、低負荷区間検出部42、SOC予測部43、平均トルク算出部44、及び走行モード設定部45を含んでいる。   Specifically, as shown in FIG. 1, the vehicle ECU 13 includes a low load traveling control unit 40 for executing low load traveling control, and the low load traveling control unit 40 includes a route information acquisition unit 41 and a low information. The load section detection unit 42, the SOC prediction unit 43, the average torque calculation unit 44, and the traveling mode setting unit 45 are included.

低負荷走行制御部40は、経路情報取得部41にて、ナビゲーション装置31により検出された自車前方の経路情報を取得する。そして当該経路情報取得部41は、自車前方の各地点における道路勾配、自車の重量等に基づき目標車速VStを維持するのに必要な要求トルクDTを算出する。   The low load travel control unit 40 causes the route information acquisition unit 41 to acquire route information ahead of the vehicle detected by the navigation device 31. Then, the route information acquisition unit 41 calculates the required torque DT required to maintain the target vehicle speed VSt based on the road slope at each point ahead of the host vehicle, the weight of the host vehicle, and the like.

低負荷区間検出部42は、自車の重量情報や取得した経路情報に含まれる路面勾配情報等から各地点において目標車速VStを維持するために必要とされる要求トルク等を算出し、当該要求トルクが予め定めた低負荷判定閾値DTa以下である低負荷区間を検出する。また、当該低負荷区間検出部42は検出した低負荷区間を目標車速VStで走行した場合にかかる低負荷走行時間ΔTが予め定めた所定時間Taより大であるか否かの判定も行う。当該所定時間Taはエンジン発電走行モードからモータ走行モードへの切り替えに伴うクラッチ4の断接時間等を考慮し、頻繁にクラッチ4の断接が行われないよう任意に設定される時間である。   The low load section detection unit 42 calculates the required torque and the like required to maintain the target vehicle speed VSt at each point from the weight information of the vehicle and the road surface gradient information included in the acquired route information, and the request A low load section in which the torque is equal to or less than a predetermined low load determination threshold DTa is detected. The low load section detection unit 42 also determines whether the low load travel time ΔT taken when the detected low load section is traveled at the target vehicle speed VSt is larger than a predetermined time Ta set in advance. The predetermined time Ta is a time which is arbitrarily set so that disconnection and disconnection of the clutch 4 are not frequently performed in consideration of disconnection and disconnection time of the clutch 4 accompanying switching from the engine power generation travel mode to the motor travel mode.

SOC予測部43は、バッテリECU24からバッテリ11のSOC情報を取得し、経路情報や予測される運転状態等から各地点におけるSOCを予測する。また、当該SOC予測部43は低負荷区間開始地点におけるSOCが予め定めた所定値Sa以下であるか否かの判定も行う。当該所定値Saはエンジン発電を必要とするようなSOCの許容下限値に設定されている。   The SOC prediction unit 43 acquires SOC information of the battery 11 from the battery ECU 24, and predicts the SOC at each point from the route information, the predicted operation state, and the like. The SOC prediction unit 43 also determines whether the SOC at the low load section start point is equal to or less than a predetermined value Sa. The predetermined value Sa is set to an allowable lower limit value of the SOC that requires engine power generation.

平均トルク算出部44は、低負荷区間における要求トルクDTを平均化した平均要求トルクDTaveを算出する。また、当該平均トルク算出部44は、算出した平均要求トルクDTaveが予め定めた燃費判定閾値DTb以下であるか否かの判定を行う。当該燃費判定閾値DTbは、予め実験等により低負荷走行制御により燃費改善効果を得ることができる上限の負荷であり、上記低負荷判定閾値DTaよりも低い値となる。   The average torque calculation unit 44 calculates an average required torque DTave obtained by averaging the required torque DT in the low load section. Further, the average torque calculation unit 44 determines whether the calculated average required torque DTave is equal to or less than a predetermined fuel consumption determination threshold DTb. The fuel efficiency determination threshold value DTb is an upper limit load at which the fuel efficiency improvement effect can be obtained by low load traveling control in advance by experiment or the like, and is a value lower than the low load determination threshold value DTa.

走行モード設定部45は、平均要求トルクDTaveに基づき、低負荷区間内においてエンジン発電走行モードを実行する範囲と、その後にモータ走行モードを実行する範囲の比率を設定する。これは、低負荷区間を目標車速VStで走行した場合にかかる走行時間ΔTのうち、エンジン発電走行モードにより走行する期間をΔT1とし、当該ΔT1の間にバッテリ11に充電される充電量を、残りの期間(T−ΔT1)のモータ走行モードにより使い切るように、エンジン発電走行モードの実行範囲とモータ走行モードの実行範囲の比率ΔT:T−ΔT1を設定する。   The traveling mode setting unit 45 sets the ratio of the range in which the engine power generation traveling mode is executed in the low load section and the range in which the motor traveling mode is subsequently executed based on the average required torque DTave. The period during which the vehicle travels in the engine power generation traveling mode is ΔT1 of the traveling time ΔT required when traveling in the low load section at the target vehicle speed VSt, and the remaining charge amount for charging the battery 11 during the ΔT1 is The ratio .DELTA.T: T-.DELTA.T1 of the execution range of the engine power generation travel mode and the execution range of the motor travel mode is set so that the motor travel mode of the period (T-.DELTA.T1) is used up.

具体的には、エンジン発電走行モードにおいてバッテリ11に充電される充電量と、モータ走行モードにおいてバッテリ11から消費される充電量が等しくなる下記式(1)から得られる下記(2)によりΔT1を算出する。   Specifically, ΔT1 is obtained by the following (2) obtained from the following equation (1) in which the charge amount charged to the battery 11 in the engine power generation travel mode and the charge amount consumed from the battery 11 in the motor travel mode are equal. calculate.

ΔT1×CPave=(ΔT−ΔT1)×MPave・・・(1)
ΔT1=ΔT×MPave/(CPave+MPave)・・・(2)
ここで、低負荷区間をエンジン発電走行モードにより走行した場合にバッテリ11に充電される単位時間当たりの平均充電量CPave及びモータ走行モードで走行するのに必要な単位時間当たりの平均モータ仕事MPaveは、エンジン2及びモータ3の特性マップから燃料消費が最小になるように算出可能である。
ΔT1 × CPave = (ΔT−ΔT1) × MPave (1)
ΔT1 = ΔT × MPave / (CPave + MPave) (2)
Here, the average charge amount CPave per unit time charged in the battery 11 when traveling in the low power section in the engine power generation traveling mode and the average motor work MPave per unit time necessary to travel in the motor traveling mode are It can be calculated from the characteristic maps of the engine 2 and the motor 3 so as to minimize the fuel consumption.

例えば、平均充電量CPaveは、エンジン2の特性マップから平均要求トルクDTave以上であって燃費効率が最適かつモータ3で発電する際にモータ3の特性マップからモータ効率が最も良くなるエンジン2の運転点を算出し、平均要求トルクを超える分のトルクによって生成されるものとして算出される。また、平均モータ仕事MPaveは、エンジン2とモータ3の特性マップによりモータ走行により燃費低減が可能な平均要求トルクDTaveを出力するのに必要な仕事に相当する。   For example, the average charge amount CPave is equal to or greater than the average required torque DTave from the characteristic map of the engine 2, and the operation of the engine 2 where the motor efficiency is the best from the characteristic map of the motor 3 when the fuel efficiency is optimal and the motor 3 generates power. A point is calculated, and it is calculated as what is produced | generated by the torque for the amount exceeding average demand torque. Further, the average motor work MPave corresponds to the work required to output the average required torque DTave capable of reducing fuel consumption by motor travel according to the characteristic map of the engine 2 and the motor 3.

さらに、走行モード設定部44は、エンジン発電走行モードの走行期間ΔT1と平均充電量CPaveとから、低負荷区間における目標SOC St(目標充電量(=ΔT1×CPave)よりも溜まる量)を設定する。
低負荷走行制御部40は、車両1が低負荷区間を走行する際には、走行モード設定部45において設定された比率で、エンジン発電走行モード及びモータ走行モードを実行するようにエンジンECU22を介してエンジン2を、インバータECU23を介してモータ3をそれぞれ制御する。
Further, traveling mode setting unit 44 sets a target SOC St (an amount of accumulation more than a target charging amount (= ΔT1 × CPave) in a low load section from traveling period ΔT1 of engine power generation traveling mode and average charging amount CPave. .
When the vehicle 1 travels in a low load section, the low load travel control unit 40 performs the engine power generation travel mode and the motor travel mode at the ratio set by the travel mode setting unit 45 via the engine ECU 22. The engine 2 is controlled, and the motor 3 is controlled via the inverter ECU 23.

ここで、図2、3を参照すると、図2には低負荷走行制御における走行モード設定ルーチンが、図3には低負荷走行制御における走行モード実行ルーチンがそれぞれ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沿って本実施形態における低負荷走行制御の流れについて説明する。なお、当該低負荷走行制御はオートクルーズ制御実行中に行われる。   Here, referring to FIGS. 2 and 3, FIG. 2 shows a traveling mode setting routine for low load traveling control, and FIG. 3 shows a traveling mode execution routine for low load traveling control in a flowchart, respectively. The flow of low load travel control in the present embodiment will be described along the flowchart. The low load travel control is performed during execution of the auto cruise control.

まず、低負荷走行制御部40は、図2に示すように、ステップS1として経路情報取得部41において、ナビゲーション装置31により検出された自車前方の経路情報を取得する。
そして、ステップS2では、低負荷区間検出部42において、各地点における要求トルクDTを算出し、当該要求トルクDTが低負荷判定閾値DTa以下である低負荷区間が検出されたか否かを判定する。当該判定結果が偽(No)である場合、即ち車両前方に低負荷区間が存在しないような場合は、当該低負荷走行制御を行う必要はなく当該ルーチンを終了する。一方、当該判定結果が真(Yes)である場合は次のステップS3に進む。
First, as shown in FIG. 2, the low load travel control unit 40 acquires the route information ahead of the vehicle detected by the navigation device 31 in the route information acquisition unit 41 as Step S1.
Then, in step S2, the low load interval detection unit 42 calculates the required torque DT at each point, and determines whether a low load interval in which the required torque DT is equal to or less than the low load determination threshold DTa is detected. If the determination result is false (No), that is, if there is no low load section in front of the vehicle, it is not necessary to perform the low load travel control, and the routine ends. On the other hand, when the said determination result is true (Yes), it progresses to following step S3.

ステップS3では、低負荷区間検出部42において、低負荷区間を目標車速VStで走行した場合にかかる低負荷走行時間ΔTが所定時間Taより大であるか否かの判定を行う。当該判定結果が偽(No)である場合も当該ルーチンを終了する。一方、当該判定結果が真(Yes)である場合は、次のステップS4に進む。   In step S3, the low load section detection unit 42 determines whether the low load travel time ΔT taken when traveling in the low load section at the target vehicle speed VSt is larger than a predetermined time Ta. The routine also ends if the determination result is false (No). On the other hand, if the determination result is true (Yes), the process proceeds to the next step S4.

ステップS4では、SOC予測部43において、低負荷区間開始地点におけるSOCが極少量の所定値Sa以下であるか否かを判定する。当該判定結果が偽(No)である場合は当該ルーチンを終了する。一方、当該判定結果が真(Yes)である場合は、次のステップS5に進む。   In step S4, the SOC prediction unit 43 determines whether the SOC at the low load section start point is equal to or less than a very small predetermined value Sa. If the determination result is false (No), the routine ends. On the other hand, if the determination result is true (Yes), the process proceeds to the next step S5.

ステップS5では、平均トルク算出部44において、低負荷区間の要求トルクDTを平均化した平均要求トルクDTaveを算出する。
そして、次のステップS6では、平均トルク算出部44において、平均要求トルクDTaveが燃費判定閾値DTb以下であるか否かを判定する。当該判定結果が偽(No)である場合は当該ルーチンを終了する。一方、当該判定結果が真(Yes)である場合は、次のステップS7に進む。
In step S5, the average torque calculation unit 44 calculates an average required torque DTave obtained by averaging the required torque DT in the low load section.
Then, in the next step S6, the average torque calculation unit 44 determines whether the average required torque DTave is equal to or less than the fuel consumption determination threshold DTb. If the determination result is false (No), the routine ends. On the other hand, if the determination result is true (Yes), the process proceeds to the next step S7.

ステップS7では、走行モード設定部45において、低負荷区間内においてエンジン発電走行モードを実行する範囲とモータ走行モードを実行する範囲の比率を設定する。具体的には上述した式(2)からエンジン発電走行モードで走行する期間ΔT1を設定し、残りの期間T−ΔT1をモータ走行モードの期間に設定する。   In step S7, the travel mode setting unit 45 sets the ratio of the range in which the engine power generation travel mode is to be executed to the range in which the motor travel mode is to be executed in the low load section. Specifically, a period ΔT1 for traveling in the engine power generation traveling mode is set from the above-described equation (2), and the remaining period T−ΔT1 is set as a period for the motor traveling mode.

そして、次のステップS8では、走行モード設定部45において、エンジン発電走行モードの走行期間ΔT1と平均充電量CPaveとから、低負荷区間における目標SOC St(=ΔT1×CPave)を設定する。
このように、低負荷走行制御部40は、走行モード設定ルーチンに基づき、低負荷区間内におけるエンジン発電走行モードの範囲とモータ走行モードの範囲の比率を設定した後、図3に示す走行モード実行ルーチンを実行する。
Then, in the next step S8, the travel mode setting unit 45 sets a target SOC St (= ΔT1 × CPave) in the low load section from the travel period ΔT1 of the engine power generation travel mode and the average charge amount CPave.
Thus, after setting the ratio of the range of the engine power generation travel mode and the range of the motor travel mode in the low load section based on the travel mode setting routine, the low load travel control unit 40 executes the travel mode shown in FIG. Run the routine

詳しくは、低負荷走行制御部40は、図3に示すように、ステップS10として車両1が低負荷区間の開始地点に到達したか否かを判定する。当該判定結果が偽(No)である場合は、未だ低負荷走行制御を実行する時期ではないことから、当該ステップS10の判定を繰り返す。一方、当該判定結果が真(Yes)である場合は次のステップS11に進む。   Specifically, as shown in FIG. 3, the low load travel control unit 40 determines whether or not the vehicle 1 has reached the start point of the low load section at Step S10. If the determination result is false (No), it is not yet time to execute the low load traveling control, so the determination in step S10 is repeated. On the other hand, if the determination result is true (Yes), the process proceeds to the next step S11.

ステップS11において低負荷走行制御部40は、低負荷区間開始地点からエンジン発電走行モードを実行する。
そして、ステップS12において低負荷走行制御部40は、バッテリ11のSOCが目標SOC Stより大となったか否かを判定する。当該判定結果が偽(No)である場合は、当該ステップS12の判定を繰り返す。一方、当該判定結果が真(Yes)となった場合は、次のステップS13に進む。
In step S11, the low load traveling control unit 40 executes the engine power generation traveling mode from the low load section start point.
Then, in step S12, the low load travel control unit 40 determines whether the SOC of the battery 11 is larger than the target SOC St. If the determination result is false (No), the determination in step S12 is repeated. On the other hand, if the determination result is true (Yes), the process proceeds to the next step S13.

ステップS13において低負荷走行制御部40は、走行モードをモータ走行モードに切り替える。
そして、ステップS14において低負荷走行制御部40は、車両1が低負荷区間の終了地点に到達したか、又は、SOCが許容下限値である所定値Sa以下となったか否かを判定する。当該判定結果が偽(No)である場合は、当該ステップS12の判定を繰り返す。一方、当該判定結果が真(Yes)となった場合は、当該ルーチンを終了する。
In step S13, the low load traveling control unit 40 switches the traveling mode to the motor traveling mode.
Then, in step S14, the low load travel control unit 40 determines whether the vehicle 1 has reached the end point of the low load section or whether the SOC has become equal to or less than the predetermined lower limit value Sa. If the determination result is false (No), the determination in step S12 is repeated. On the other hand, if the determination result is true (Yes), the routine ends.

ここで図4に低負荷走行制御を実行したときの各種運転状態の推移を示す説明図が示されている。具体的には、各種運転状態として、車両前方の経路の標高及び勾配、要求トルク、エンジントルク、モータトルク、SOC、及び燃料消費量が示されている。なお、図4では各種運転状態は、その推移を理解し易いよう簡略的に示している。以下、同図に基づき本実施形態に係るハイブリッド車両の走行制御装置の作用効果について説明する。   Here, FIG. 4 is an explanatory view showing a transition of various operating states when the low load traveling control is executed. Specifically, the altitude and slope of the route ahead of the vehicle, the required torque, the engine torque, the motor torque, the SOC, and the fuel consumption are shown as various driving states. In addition, in FIG. 4, various driving | running states are simply shown so that it may be easy to understand the transition. Hereinafter, the operation and effects of the travel control device for a hybrid vehicle according to the present embodiment will be described based on FIG.

まず、車両1は自車前方の経路情報を取得することで、図4に示すように自車前方経路の標高や路面勾配を認識する。そして、各地点の勾配から目標車速VStで走行するのに必要な要求トルクDTが算出され、当該要求トルクDTが低負荷判定閾値DTa以下の範囲であるs1地点からs4地点が低負荷区間として検出される。また、SOCの推移も予測され、低負荷区間の開始地点であるs1地点ではSOCの許容下限値(所定値Sa)以下である。さらに、当該低負荷区間内の要求トルクが平均化されて平均要求トルクDTaveが算出され、図4では当該平均要求トルクDTaveが燃費判定閾値DTb以下であることからs1地点からs4地点までにおいて低負荷走行制御が実行される。   First, as shown in FIG. 4, the vehicle 1 recognizes the altitude and the road surface gradient of the route ahead of the vehicle by acquiring route information ahead of the vehicle. Then, the required torque DT required to travel at the target vehicle speed VSt is calculated from the gradient at each point, and the required torque DT is within the range of the low load determination threshold DTa or less. Be done. Further, transition of the SOC is also predicted, and is equal to or less than the allowable lower limit value (predetermined value Sa) of the SOC at the s1 point which is the start point of the low load section. Furthermore, the required torque in the low load section is averaged to calculate the average required torque DTave, and in FIG. 4 the average required torque DTave is equal to or less than the fuel efficiency determination threshold DTb. Traveling control is performed.

図4のs3地点では、一時的に要求トルクDTが上昇しており燃費判定閾値DTbを超えているが、本実施形態における低負荷走行制御では、低負荷判定閾値DTaは燃費判定閾値DTbよりも高い値であり、平均要求トルクDTaveを燃費判定閾値DTbと比較することから、当該s3地点も低負荷区間に含めることができる。つまり、低負荷区間を長く取ることができ、低負荷走行制御を実行する範囲を拡げることができる。   At point s3 in FIG. 4, the required torque DT temporarily rises and exceeds the fuel efficiency determination threshold DTb, but in the low load traveling control in this embodiment, the low load determination threshold DTa is higher than the fuel efficiency determination threshold DTb. Since it is a high value and comparing the average required torque DTave with the fuel efficiency determination threshold DTb, the s3 point can also be included in the low load section. That is, the low load section can be made long, and the range for executing the low load traveling control can be expanded.

また、図4に示すように、上記式(2)より求められる低負荷区間前半のΔT1の期間はエンジン発電走行モードとすることで、エンジントルクを要求トルク以上にまで上昇させて、余剰となるエンジントルクをモータ3による発電に用い、SOCを目標SOC Stまで充電させている。そして残りのΔT−ΔT1の期間はモータ走行モードとし、目標SOC Stまで充電されたSOCを使い切るようにモータ3のみによる走行を行っている。   Further, as shown in FIG. 4, by setting the period of ΔT1 in the first half of the low load section obtained from the above equation (2) to the engine power generation traveling mode, the engine torque is increased to the required torque or more and becomes surplus. The engine torque is used for power generation by the motor 3, and the SOC is charged to the target SOC St. The remaining period ΔT-ΔT1 is set to the motor travel mode, and travel is performed only by the motor 3 so that the SOC charged to the target SOC St is used up.

このように、低負荷区間において、前半はエンジン発電走行モードによりエンジン2を燃費効率よく運転し、後半はエンジン2をアイドリング状態としモータ3で走行することで、当該低負荷区間における燃料消費量を最小限に抑えている。   As described above, in the low load section, the fuel consumption in the low load section is achieved by operating the engine 2 with high fuel efficiency in the first half in the engine power generation traveling mode and driving the engine 2 in the idling state in the second half. It is kept to a minimum.

図4では、低負荷区間を全てエンジン走行モードで走行した場合のエンジントルク及び燃料消費量が破線で示されている。実線で示されている本実施形態の燃料消費量と比較すると、本実施形態ではs1地点からs2地点まではモータ3による発電を行う分エンジントルクを増加させることから燃料消費量の上昇が大きくなるが、s2地点からのモータ走行モードに移行後はアイドリング分の燃料が消費されるだけであり燃料消費量の上昇が抑えられている。そして、低負荷区間終了地点のs4地点においてはエンジン走行モードのみで走行した場合よりも燃料消費量を削減することができている。   In FIG. 4, engine torque and fuel consumption when traveling in the low engine speed mode in all the low load sections are shown by broken lines. Compared with the fuel consumption amount of the present embodiment shown by the solid line, in the present embodiment, the engine torque is increased by the amount of power generation by the motor 3 from the s1 point to the s2 point, and the fuel consumption amount increases However, after shifting to the motor travel mode from the s2 point, only the fuel for idling is consumed, and the increase in fuel consumption is suppressed. Then, at the s4 point at the end point of the low load section, the fuel consumption can be reduced more than in the case of traveling only in the engine travel mode.

このように、本実施形態における低負荷走行制御では、低負荷区間において、エンジン2は前半に燃費効率のよい運転を行い後半にアイドリング状態とし、前半に当該エンジン2により発電された電力をモータ走行により効率的に使用して、総合的に燃料消費量を削減することができる。   As described above, in the low load travel control in this embodiment, the engine 2 operates with high fuel efficiency in the first half and idles in the second half in the low load section, and the electric power generated by the engine 2 in the first half is motor driven It can be used more efficiently to reduce the overall fuel consumption.

さらに、当該低負荷走行制御では、低負荷区間における要求トルクを平均化した平均要求トルクDTaveに基づいてエンジン2及びモータ3を制御している。これにより、例えば、低負荷区間内であっても、前半の方で要求トルクが比較的大きいと、エンジン発電走行モードにおける発電量が少なくなりモータ走行モードの範囲が狭まって燃費の向上効果が低くなるおそれがあるが、平均要求トルクDTaveに基づいてエンジン及びモータを制御することで、エンジン発電走行モード時とモータ走行モード時のトルクの偏りを防止でき、安定的に燃費の向上効果を得ることができる。   Furthermore, in the low load traveling control, the engine 2 and the motor 3 are controlled based on an average required torque DTave obtained by averaging the required torque in the low load section. Thus, for example, even in a low load section, if the required torque is relatively large in the first half, the amount of power generation in the engine power generation travel mode decreases, the range of the motor travel mode narrows, and the fuel efficiency improvement effect is low However, by controlling the engine and the motor based on the average required torque DTave, it is possible to prevent the imbalance between the torque in the engine power generation traveling mode and that in the motor traveling mode, and stably obtain the improvement effect of the fuel consumption. Can.

また、エンジン発電走行モードとモータ走行モードの実行範囲は、エンジン発電走行モードで発電された電力をモータ走行モードで使い切るように設定することで、エンジン発電走行モードで発電した電力を低負荷区間終了後に残すことがなくなる。これにより、例えば、低負荷区間終了直後に長い降坂路がある場合等にも、モータ3の回生運転によりバッテリ11のSOCを0から上限まで充電することができ、エンジン発電走行モードで発電した電力を非効率に使うことを防ぐことができる。つまり低負荷区間内でSOCを使い切っておくことで、低負荷区間終了後の経路状態によらず、確実に燃費向上効果を得ることができる。   In addition, the execution range of the engine power generation travel mode and the motor travel mode is set so that the power generated in the engine power generation travel mode is used up in the motor travel mode, and the low power section ends the power generated in the engine power generation travel mode I will not leave behind. Thereby, for example, even when there is a long downhill road immediately after the end of the low load section, etc., the SOC of the battery 11 can be charged from 0 to the upper limit by the regenerative operation of the motor 3, and the electric power generated in the engine power generation traveling mode Can be used to prevent inefficient use. That is, by exhausting the SOC in the low load section, the fuel consumption improvement effect can be reliably obtained regardless of the route state after the low load section ends.

また、SOCが所定値Sa以下である場合に限り低負荷走行制御を行うことで、低負荷区間をモータ走行モードで走行しきれないような場合にも極力広い範囲で効率よくモータ走行モードによる走行を行うことができる。一方で、低負荷区間開始前にバッテリ11のSOCが十分にあるような場合には無駄にエンジン発電走行モードを行うことを防止できる。   Further, by performing the low load traveling control only when the SOC is equal to or less than the predetermined value Sa, the motor traveling mode can be efficiently traveled in a wide range as much as possible even when the low load section can not be traveled in the motor traveling mode It can be performed. On the other hand, when the SOC of the battery 11 is sufficient before the start of the low load section, it is possible to prevent the engine power generation traveling mode from being performed in vain.

さらに、低負荷走行制御における走行モードの切り替えはバッテリ11のSOCが目標SOC Stに達したことで行うことから、走行モードの切り替え制御を容易なものとすることできる。
そして、本実施形態における低負荷走行制御はオートクルーズ制御の一環として行われることから、オートクルーズ制御における燃料消費量を確実に低減することができる。
Furthermore, since switching of the traveling mode in the low load traveling control is performed when the SOC of the battery 11 reaches the target SOC St, switching control of the traveling mode can be facilitated.
And since low load traveling control in this embodiment is performed as a part of auto cruise control, the fuel consumption in auto cruise control can be reduced certainly.

以上で本発明に係るハイブリッド車両の走行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。
上記実施形態では、低負荷走行制御をオートクルーズ制御の一環として実行しているが、当該低負荷走行制御は必ずしもオートクルーズ制御中に実行されるものに限られるものではない。例えば車両前方の経路情報を取得し、運転履歴等から各地点の要求トルク及び車速を推定し、低負荷区間及び当該低負荷区間の走行時間ΔTを算出可能であれば、オートクルーズ制御中に限らず本発明に係る低負荷走行制御を適用することができる。
This completes the description of the embodiment of the travel control device for a hybrid vehicle according to the present invention, but the embodiment is not limited to the above embodiment.
In the above embodiment, the low load traveling control is executed as a part of the auto cruise control, but the low load traveling control is not necessarily limited to that executed during the auto cruise control. For example, if it is possible to obtain route information ahead of the vehicle, estimate the required torque and vehicle speed of each point from the driving history etc, and calculate the travel time ΔT of the low load section and the low load section, only during auto cruise control Therefore, the low load traveling control according to the present invention can be applied.

上記実施形態に加えて、低負荷区間に入る時点でのSOCが許容下限値(所定値Sa)とならないことが予測された場合は、低負荷区間に入る前にSOCを許容下限値まで使い切ってから、もしくはSOCを使い切る地点をさらに予測してその地点から低負荷走行制御をスタートさせることもできる。   In addition to the above embodiment, when it is predicted that the SOC at the time of entering the low load section does not become the allowable lower limit value (predetermined value Sa), the SOC is used up to the allowable lower limit value before entering the low load section. Alternatively, it is possible to further predict the point at which the SOC is used up and to start low load traveling control from that point.

2 エンジン
3 モータ
4 クラッチ
11 バッテリ
13 車両ECU
22 エンジンECU
23 インバータECU
31 ナビゲーション装置
40 低負荷走行制御部
41 経路情報取得部
42 低負荷区間検出部
43 SOC予測部(充電量予測部)
44 平均トルク算出部
45 走行モード設定部
2 engine 3 motor 4 clutch 11 battery 13 vehicle ECU
22 engine ECU
23 Inverter ECU
31 Navigation Device 40 Low-Load Travel Control Unit 41 Route Information Acquisition Unit 42 Low-Load Section Detection Unit 43 SOC Prediction Unit (Charge Amount Prediction Unit)
44 Average torque calculation unit 45 Drive mode setting unit

Claims (6)

車両の走行用駆動源としてのエンジン及びモータと、
前記モータに電力を供給するバッテリと、
前記車両の前方の経路情報を取得する経路情報取得部と、
前記経路情報取得部により取得した経路情報に基づき各地点における前記車両の運転状態を予測し、要求トルクが予め定めた低負荷判定閾値以下となる低負荷区間を検出する低負荷区間検出部と、
前記低負荷区間内の要求トルクを平均化した平均要求トルクを算出する平均トルク算出部と、
前記低負荷区間内にて、前記エンジンにより前記平均要求トルクを発生させ且つ前記モータを回転させて発電を行うエンジン発電走行モード、及び、当該エンジン発電走行モードで発電した電力を用いて前記モータにより前記平均要求トルクを発生させるモータ走行モードのそれぞれの実行範囲を設定する走行モード設定部と、
前記車両が前記低負荷区間内を走行する際に、前記走行モード設定部により設定されたエンジン発電走行モード及びモータ走行モードの実行範囲に従って前記エンジン及び前記モータを制御する低負荷走行制御部と、を備え
前記走行モード設定部は、前記エンジン発電走行モードにより発電した電力を前記モータ走行モードにより前記低負荷区間終了地点で使い切る量の目標充電量を設定し、
前記低負荷走行制御部は、前記低負荷区間内において前記エンジン発電走行モードにより発電した電力により前記バッテリの充電量が前記目標充電量に達したときに前記モータ走行モードに切り替えるハイブリッド車両の走行制御装置。
An engine and a motor as a drive source for traveling the vehicle;
A battery for supplying power to the motor;
A route information acquisition unit that acquires route information ahead of the vehicle;
A low load interval detection unit that predicts the driving state of the vehicle at each point based on the route information acquired by the route information acquisition unit and detects a low load interval where the required torque is equal to or less than a predetermined low load determination threshold;
An average torque calculation unit that calculates an average required torque obtained by averaging the required torques in the low load section;
In the low load section, the motor generates an average required torque by the engine and rotates the motor to generate electric power, and the motor generates electric power using the electric power generated in the engine electric power generation traveling mode. A traveling mode setting unit configured to set an execution range of each of the motor traveling modes for generating the average required torque;
A low load travel control unit configured to control the engine and the motor according to the engine power generation travel mode and the execution range of the motor travel mode set by the travel mode setting unit when the vehicle travels in the low load section; Equipped with
The traveling mode setting unit sets a target charge amount of an amount that uses up the power generated in the engine power generation traveling mode at the end point of the low load section according to the motor traveling mode.
The low load travel control unit performs travel control of a hybrid vehicle that switches to the motor travel mode when the charge amount of the battery reaches the target charge amount by the electric power generated by the engine power generation travel mode in the low load section. apparatus.
前記走行モード設定部は、前記エンジン発電走行モードにて発電した電力を前記モータ走行モードにより前記低負荷区間の終了地点で使い切るように、前記エンジン発電走行モード及び前記モータ走行モードの実行範囲を設定する請求項1記載のハイブリッド車両の走行制御装置。   The traveling mode setting unit sets an execution range of the engine power generation traveling mode and the motor traveling mode so that electric power generated in the engine power generation traveling mode is used up at the end point of the low load section according to the motor traveling mode. The travel control device of a hybrid vehicle according to claim 1. 記経路情報取得部により取得される経路情報に基づき、前記車両前方の経路上における前記バッテリの充電量を予測する充電量予測部を備え、
前記低負荷走行制御部は、前記充電量予測部により予測される前記低負荷区間開始地点における前記バッテリの充電量が、予め定めた所定量以下である場合に、前記走行モード設定部により設定されたエンジン発電走行モード及びモータ走行モードの実行範囲に従って前記エンジン及び前記モータを制御する請求項1又は2記載のハイブリッド車両の走行制御装置。
Based on the route information acquired by the pre-Symbol path information acquiring unit includes a charge amount prediction unit for predicting the amount of charge of the battery in the front of the vehicle on the route,
The low load travel control unit is set by the travel mode setting unit when the charge amount of the battery at the low load section start point predicted by the charge amount prediction unit is equal to or less than a predetermined amount previously determined. The travel control device for a hybrid vehicle according to claim 1 or 2, wherein the engine and the motor are controlled in accordance with an execution range of the engine power generation travel mode and the motor travel mode.
前記平均トルク算出部は、算出した前記平均要求トルクが、前記低負荷判定閾値よりも低い燃費判定閾値よりも低いか否かを判定し、
前記低負荷走行制御部は、前記平均要求トルクが前記燃費判定閾値よりも低い場合に、前記走行モード設定部により設定されたエンジン発電走行モード及びモータ走行モードの実行範囲に従って前記エンジン及び前記モータを制御する請求項1からのいずれか1項に記載のハイブリッド車両の走行制御装置。
The average torque calculation unit determines whether the calculated average required torque is lower than a fuel consumption determination threshold lower than the low load determination threshold,
When the average required torque is lower than the fuel efficiency determination threshold, the low load travel control unit performs the engine and the motor according to the engine power generation travel mode and the execution range of the motor travel mode set by the travel mode setting unit. travel control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to control 3.
前記低負荷走行制御部は、前記車両が前記低負荷区間内を走行する際に、前記走行モード設定部により設定されたエンジン発電走行モード及びモータ走行モードの実行範囲に従い、且つ運転者により設定された目標車速を維持するように前記エンジン及び前記モータを制御する請求項1からのいずれか1項に記載のハイブリッド車両の走行制御装置。 The low load travel control unit is set by the driver according to the engine power generation travel mode and the execution range of the motor travel mode set by the travel mode setting unit when the vehicle travels in the low load section. travel control device for a hybrid vehicle according to claim 1, any one of 4 for controlling the engine and the motor so as to maintain the target vehicle speed was. 前記エンジン発電走行モードは、燃費効率が最適かつ前記モータのモータ効率が最も良くなる前記エンジンの運転点で発電する請求項1から5のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の走行制御装置。The hybrid vehicle travel control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the engine power generation traveling mode generates electric power at an operating point of the engine at which fuel efficiency is optimal and the motor efficiency of the motor is the highest.
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