JP2016185804A - Virtual hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、車両駆動を、第一の駆動体による加速走行、定速走行駆動と、前記第一の駆動体源による加速走行駆動の結果車両に蓄積された運動エネルギーを省エネルギー減速走行駆動の駆動エネルギー源とする第二の（仮想）駆動体から構成されるハイブリッド車両に関する。 In the present invention, the vehicle drive is driven by acceleration travel by the first drive body, constant speed travel drive, and kinetic energy accumulated in the vehicle as a result of acceleration travel drive by the first drive body source. The present invention relates to a hybrid vehicle composed of a second (virtual) drive body as an energy source.
現状のハイブリッド車両は、第一の駆動体源をガソリンエンジン、第二の駆動体源をモーターで構成されるのが一般的である。
上記構成においては、ガソリンエンジンの問題である低速走行時のエンジン効率の悪さをモーターで補うことによってエンジンを小型化するとともに、低速走行時のモーター駆動用電力は、車両減速時に車両の有している運動エネルギーの一部を電気エネルギーとして回収して蓄積装置に蓄積すること、また中速走行時エンジン出力の一部で発電することによって、まかない省エネルギーを実現している。
しかし上記の如き従来のハイブリッド車両は、単一駆動体を有する車両に比して、構成・制御が複雑化し、スペース的・重量的な増大を招くとともに、主として蓄電装置の寿命問題等、トータル的には高価格となって、広範な普及を妨げる要因となっている。
The current hybrid vehicle generally includes a gasoline engine as a first drive body source and a motor as a second drive body source.
In the above configuration, the motor is reduced in size by compensating for the poor engine efficiency at low speed running, which is a problem of the gasoline engine, and the electric power for driving the motor at low speed running is held in the vehicle at the time of deceleration of the vehicle. By collecting a part of the kinetic energy as electrical energy and storing it in the storage device, and generating electricity with a part of the engine output during medium speed running, we have achieved energy savings.
However, the conventional hybrid vehicle as described above is more complicated in configuration and control than a vehicle having a single drive unit, and causes an increase in space and weight. The price is high, which is a factor that hinders widespread use.
この対策として、中高速走行時のエンジン出力の一部を発電に用いることはせず、車両減速時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する、即ち回生制動を行う、簡易型ハイブリッド車両（マイルドハイブリッド車両）もあるが、これでも運動エネルギーの利用効率および前記ハイブリッド車両構成上の種々の問題解決に関してはまだ十分とは言えない。 As a countermeasure against this, a simple hybrid vehicle (mild hybrid vehicle) that does not use a part of the engine output during medium-high speed traveling for power generation but converts kinetic energy during vehicle deceleration into electric energy, that is, performs regenerative braking. However, this is still not sufficient with respect to the use efficiency of kinetic energy and the solution of various problems in the hybrid vehicle configuration.
また、上記問題を解決するため、第二の駆動体として、第一の駆動体であるガソリンエンジンの低速走行領域でのエネルギー効率の悪さを解消するためのモーターとその駆動電力蓄積用大容量バッテリーに代えて、双方向型無段変速機とフライホイールの組み合わせの機械的エネルギーを利用するもの（非特許文献１）、あるいは車両の走行風をエネルギー源として利用しようとするもの（特許文献１〜３）、等が提案されているが、いずれも上記モーターと大容量バッテリーでの問題を完全に解決するに至っていない。 In order to solve the above problem, as a second driving body, a motor for eliminating the inefficiency of energy efficiency in the low-speed traveling region of the gasoline engine as the first driving body and a large capacity battery for storing the driving power Instead of using a mechanical energy of a combination of a bidirectional continuously variable transmission and a flywheel (Non-Patent Document 1), or trying to use a traveling wind of a vehicle as an energy source (Patent Documents 1 to 3) 3), etc. have been proposed, but none of them has completely solved the problem with the motor and the large capacity battery.
本願発明は、上記従来のハイブリッド車両に対し、その省エネルギー性能を維持しつつ、従来の構成・制御の複雑さ、スペース・重量の増大、蓄電装置の寿命等、によるトータル的な高価格化の問題点を解決し、現行単一駆動体車両（ガソリンエンジン車等のエンジン車両に限らず電気自動車あるいは燃料電池車も含む）からの改良の可能性も含めて、比較的簡易にかつ低価格で実現可能な、ハイブリッド車両を提供しようとするものである。 The invention of the present application is a problem of the total cost increase due to the complexity of the conventional configuration and control, the increase in space and weight, the life of the power storage device, etc. while maintaining the energy saving performance of the conventional hybrid vehicle. Resolving these points, and realizing a relatively simple and low price, including the possibility of improvements from current single-drive vehicles (including not only gasoline-powered engine vehicles, but also electric vehicles or fuel cell vehicles) It aims to provide a possible hybrid vehicle.
本願発明は従来の第一の駆動体と第二の駆動体の二つの駆動体を有するハイブリッド車両に代えて、加速・定速走行を第一の駆動体で行い、前記加速走行の結果車両が獲得した運動エネルギーを第二の（仮想）駆動体の直接的なエネルギー源とする「ソフトハイブリッド車両」を提供しようとするものである。
ここで直接的なエネルギー源とは、例えば、ガソリンエンジン出力の電気エネルギーへの変換・バッテリーへの蓄積の如く、エネルギー形態の変換、蓄積を行わないエネルギー源をいう。
In the present invention, instead of a conventional hybrid vehicle having two driving bodies, a first driving body and a second driving body, acceleration / constant speed traveling is performed by the first driving body. The present invention intends to provide a “soft hybrid vehicle” that uses the acquired kinetic energy as a direct energy source of the second (virtual) driving body.
Here, the direct energy source refers to an energy source that does not perform conversion and accumulation of energy form, for example, conversion of gasoline engine output into electric energy and accumulation in a battery.
図１を用いて本願発明の基本的考え方を説明する。
車両の一般的な走行は、走行開始地点P1 から加速度αa で加速走行を開始し、地点P3 で定速走行速度Vc に到達後は定速走行速度Vc で地点P6 まで走行し、地点P6から減速度αbの制動走行に移行して目標停止点P8に到達する。
The basic concept of the present invention will be described with reference to FIG.
In general, the vehicle starts accelerating at the acceleration αa from the starting point P1, and after reaching the constant speed Vc at the point P3, it travels to the point P6 at the constant speed Vc and decreases from the point P6. Shifting to braking running at speed αb reaches the target stop point P8.
この間の車両駆動体の消費エネルギー（駆動輪駆動エネルギー）E1 は、
（数１）
E1 ＝Ea +Er1 +Er3 +Er4
であり、地点P6−地点P8 の制動走行は、車両の地点P6 通過時有している運動エネルギーを走行エネルギー及び制動による熱エネルギーとして消費して行われる。
ここで
Ea ：地点P1 から地点P3 までの加速エネルギー
Er1 ：地点P1 から地点P3 までの（走行抵抗に抗しての）走行エネルギー
Er3＋Er4 ：地点P3 から地点P6 までの（走行抵抗に抗しての）走行エネルギー
である。
車両の地点P6 通過時有している運動エネルギーは、地点P6−地点P8走行時走行抵抗に抗して消費される走行エネルギー以外は、制動による熱エネルギーとして放散される。
During this time, the vehicle drive body energy consumption (drive wheel drive energy) E1 is
(Equation 1)
E1 = Ea + Er1 + Er3 + Er4
Thus, braking traveling from the point P6 to the point P8 is performed by consuming the kinetic energy possessed when the vehicle passes the point P6 as traveling energy and heat energy by braking.
here
Ea: Acceleration energy from point P1 to point P3
Er1: Travel energy from point P1 to point P3 (against driving resistance)
Er3 + Er4: Traveling energy (against driving resistance) from point P3 to point P6.
The kinetic energy that the vehicle has when passing through the point P6 is dissipated as thermal energy by braking, except for the traveling energy that is consumed against the traveling resistance at the point P6 to the point P8.
一方、本願発明による走行は、地点P1から地点P3 まで加速度αa で加速し、地点P3 で定速走行速度Vc に到達後は走行速度Vc で定速走行する。
この（加速走行および定速走行の）間周期的に自車位置をGPS受信機等で検知して、前記検知した自車位置と車両の目標停止地点P8 間距離Dを算出する。
併せて走行中の現速度Vから速度Vbまでの間の惰性走行可能距離Di(V) を（数２）より算出し、前記距離Dと、惰性走行可能距離Di(V) との関係が（数３）を満足するか否かを判定する。
（数２）
Di(V)＝（V2 −Vb2）／（２・αi ）
（数３）
D≦Di(V) ＋Db
ここで、
Vb ：惰性走行下限速度、制動走行開始速度
αi ：惰性走行減速度
Db ：図1に示す 地点P7−地点P8間距離、速度Vbからの制動距離
Di(V) ：速度VからVb までの間の惰性走行可能距離
である。
On the other hand, the traveling according to the present invention accelerates from the point P1 to the point P3 at the acceleration αa, and after reaching the constant speed traveling speed Vc at the point P3, travels at the constant speed Vc.
The vehicle position is periodically detected by a GPS receiver or the like during this acceleration driving and constant speed driving, and the distance D between the detected vehicle position and the target stop point P8 of the vehicle is calculated.
In addition, the coasting distance Di (V) between the current speed V and the speed Vb during traveling is calculated from (Equation 2), and the relationship between the distance D and the coasting distance Di (V) is ( It is determined whether or not Equation 3) is satisfied.
(Equation 2)
Di (V) = (V 2 −Vb 2 ) / (2 · αi)
(Equation 3)
D ≦ Di (V) + Db
here,
Vb: Inertia travel lower limit speed, braking travel start speed αi: Inertia travel deceleration
Db: Distance between point P7 and point P8 shown in Fig. 1, braking distance from speed Vb
Di (V): This is the inertial travelable distance between the speed V and Vb.
前記判定の結果、距離Dと、Di（V） との関係が（数３）を満足した場合は、その地点（図１においては地点P4）から惰性走行に移行して、走行速度がVb に到達するまで（地点P7まで）惰性走行を継続した後、（速度がVb に到達後）制動走行に移行し目標停止点（地点P8 ）に到達する。
前記判定の結果、距離Dと、Di(V) との関係が（数３）を満足しない場合は、満足するまで走行（加速走行あるいは定速走行）を継続する。
As a result of the determination, when the relationship between the distance D and Di (V) satisfies (Equation 3), the vehicle shifts from the point (point P4 in FIG. 1) to coasting and the traveling speed becomes Vb. After reaching inertia (until point P7), coasting continues (after the speed reaches Vb) and shifts to braking to reach the target stop point (point P8).
As a result of the determination, if the relationship between the distance D and Di (V) does not satisfy (Equation 3), the traveling (accelerated traveling or constant speed traveling) is continued until it is satisfied.
この間、即ち、地点P1 −地点P3 間の加速走行、地点P3−地点P4間の定速走行、地点P4−地点P7 間の惰性走行、地点P7−地点P8間の制動走行、における車両駆動体の消費エネルギーE2 は、
（数４）
E2 ＝Ea +Er1 +Er3
ここで
Er3 ：地点P3 から地点P4 までの（走行抵抗に抗しての）走行エネルギー
であり、地点P4 −地点P７ 間の惰性走行は地点P４ 通過時に車両の有している運動エネルギーを、また地点P7−地点P8 の制動走行は、車両の地点P7 通過時有している運動エネルギーを、各々消費して行われる。
During this period, that is, acceleration driving between point P1 and point P3, constant speed driving between point P3 and point P4, inertial driving between point P4 and point P7, braking driving between point P7 and point P8, The energy consumption E2 is
(Equation 4)
E2 = Ea + Er1 + Er3
here
Er3: Traveling energy from point P3 to point P4 (against driving resistance). Inertia traveling between point P4 and point P7 uses the kinetic energy that the vehicle has when passing through point P4, and point P7. -The braking traveling at the point P8 is performed by consuming the kinetic energy possessed when the vehicle passes the point P7.
ここで、惰性走行とは第一の駆動体と駆動輪の間の接続を遮断した状態での走行をいう。
従ってこの間は第一の駆動体の駆動力は駆動輪に伝達されないと同時に、車両の有する運動エネルギーは駆動輪経由第一の駆動体に伝達されない、言い換えれば第一の駆動体は運動エネルギーの負荷とはならない。
Here, inertial traveling refers to traveling in a state where the connection between the first driving body and the driving wheels is interrupted.
Accordingly, during this time, the driving force of the first driving body is not transmitted to the driving wheels, and at the same time, the kinetic energy of the vehicle is not transmitted to the first driving body via the driving wheels. In other words, the first driving body is loaded with kinetic energy. It will not be.
従って減速時惰性走行を行わない場合と惰性走行を行う場合の車両駆動輪駆動における消費エネルギー量の差ΔEは、
（数５）
ΔE ＝E１−E2
＝Er4
ここで
Er4 ：地点P4から地点P6 までの（走行抵抗に抗しての）走行エネルギー
である。
即ち、減速走行を惰性走行で行うことによって惰性走行距離の間（図２地点P4−地点P6 間）定速走行を行うに必要なエネルギー量分だけ、省エネルギーとまることがわかる。
Therefore, the difference ΔE in the amount of energy consumed in the vehicle drive wheel drive when the inertia traveling at the time of deceleration is not performed and when the inertia traveling is performed is
(Equation 5)
ΔE = E1-E2
= Er4
here
Er4: Traveling energy from point P4 to point P6 (against driving resistance).
That is, it can be understood that energy saving is achieved by the amount of energy necessary for constant speed traveling during inertial traveling distance (between point P4 and point P6 in FIG. 2) by performing deceleration traveling by inertial traveling.
上記においての走行区間（走行開始点から目標停止点の間）は、定速走行を行う必要があるだけ長い場合であるが、走行区間が定速走行を必要とせずに加速走行から惰性走行に直接移行する距離の場合も同様である。
即ち、走行開始地点P2から地点P5までの加速度αa で加速走行し、その到達速度が定速走行速度Vc に到達する以前（速度V＝Vc’時点）に惰性走行可能地点P5に到達、即ち
（数６）
D≦Di(Vc’) ＋Db
を満足した場合も、上記と同様地点P5−地点P6間定速走行を行うに必要な走行エネルギー分だけ省エネルギーとなる。
ここで（数６）において、
Di(Vc’)：速度Vc’から速度Vbまでの間の惰性走行可能距離
である。
In the above, the travel section (between the travel start point and the target stop point) is a case where it is necessary to perform constant speed travel, but the travel section does not require constant speed travel from acceleration travel to inertial travel. The same applies to the distance of direct transition.
That is, the vehicle travels at an acceleration αa from the travel start point P2 to the point P5, reaches the inertial travelable point P5 before the arrival speed reaches the constant speed travel speed Vc (speed V = Vc ′ point), that is, ( (Equation 6)
D≤Di (Vc ') + Db
Even when the above is satisfied, the energy is saved by the amount of travel energy necessary to perform the constant speed travel between the points P5 and P6 as described above.
Here, in (Equation 6),
Di (Vc ′): This is the inertial travelable distance between the speed Vc ′ and the speed Vb.
上記の如く、車両の有する運動エネルギーを最大限有効に減速走行に活用するためには、車両停止点が特定されており、その特定された車両停止点上流に惰性走行可能距離地点（惰性走行開始可能地点）が特定されなければならない。
そのためには走行開始に先立っての車両停止点の特定および、当該走行路における車両の惰性走行減速度αi （あるいは車両の走行抵抗値）の特定が必要となり、これら必要情報の特定は従来のカーナビゲーション装置内のデータベースにあらかじめ保持しておくことで可能となる。
即ち従来のモーター等のハードウエアで構成される第二の駆動体の代わりに、前記車両の有する運動エネルギーを第二の（仮想）駆動体エネルギーとするための前記運動エネルギーを目標停止点に向けての最大限惰性走行として活用するに必要な情報、即ち目標停止点位置情報、車両現在位置情報、車両現速度情報、走行抵抗特定あるいは補正のための車両重量等の走行抵抗情報、定速走行設定速度情報、制動開始速度情報および前記制動開始速度に対応する制動距離情報等、を有して惰性走行開始あるいは終了を的確に制御する制御装置が必要となる
As described above, in order to utilize the kinetic energy of the vehicle for deceleration travel to the maximum extent, a vehicle stop point is specified, and an inertial travelable distance point (inertial travel start point) is upstream of the specified vehicle stop point. Possible points) must be identified.
For this purpose, it is necessary to specify the vehicle stop point prior to the start of travel and the vehicle inertia travel deceleration αi (or the vehicle travel resistance value) on the travel path. This can be achieved by storing in advance in a database in the navigation device.
That is, instead of the second driving body constituted by hardware such as a conventional motor, the kinetic energy for making the kinetic energy of the vehicle the second (virtual) driving body energy is directed to the target stop point. Information necessary for maximum inertial driving, that is, target stop point position information, vehicle current position information, vehicle current speed information, travel resistance information such as vehicle weight for specifying or correcting travel resistance, constant speed travel There is a need for a control device that has set speed information, braking start speed information, braking distance information corresponding to the braking start speed, and the like and accurately controls the start or end of inertial running.
言い換えれば、本願発明は、従来のハイブリッド車における減速時のエネルギー回収、中速走行領域での一部ガソリンエネルギーの電力変換、および前記電力を利用しての加速時の低速域加速走行支援機能、に代えて、加速走行の結果車両の有している運動エネルギーを減速走行（惰性走行）に直接的かつ最大限有効に活用することによって従来のハイブリッド車両に劣らない省エネルギー性能を比較的簡易な構成でかつ低コストで実現しようとするものである。
この結果として上記本願発明によるハイブリッド車両は第二の（仮想）駆動体（運動エネルギーをソフトウエア的にリアルタイム制御することによって減速走行制御を行う駆動体）を有するハイブリッド車両即ちソフトハイブリッド車両となる。
In other words, the present invention relates to energy recovery during deceleration in a conventional hybrid vehicle, power conversion of partial gasoline energy in a medium speed traveling region, and low speed region acceleration traveling support function during acceleration using the power, Instead, the kinetic energy of the vehicle as a result of acceleration traveling is directly and maximally effectively used for deceleration traveling (inertial traveling), so that the energy saving performance comparable to that of conventional hybrid vehicles is relatively simple. It is intended to be realized at a low cost.
As a result, the hybrid vehicle according to the present invention is a hybrid vehicle having a second (virtual) drive body (a drive body that performs deceleration traveling control by controlling kinetic energy in software in real time), that is, a soft hybrid vehicle.
本願発明によるソフトハイブリッド車は、ガソリンエンジン等の第一の駆動体の加速走行時に車両に蓄積される運動エネルギーを、車両減速時に、目標停止点、あるいは惰性走行可能距離等の情報を活用して最大限有効に減速走行エネルギー（走行抵抗に対応した減速走行エネルギー）として直接的に活用することによって、従来のハイブリッドカーの問題点を低減して比較的簡易にかつ低価格で従来の（二つのハードウエア駆動体を有する）ハイブリッド車両と同等な省エネルギー効果を持った車両の実現を可能とする。 The soft hybrid vehicle according to the present invention uses the kinetic energy accumulated in the vehicle during acceleration traveling of the first driving body such as a gasoline engine by utilizing information such as the target stop point or inertial traveling distance during vehicle deceleration. By directly utilizing it as deceleration travel energy (deceleration travel energy corresponding to travel resistance) to the maximum extent, the problems of the conventional hybrid car can be reduced and the conventional (two It is possible to realize a vehicle having an energy saving effect equivalent to that of a hybrid vehicle (having a hardware drive).
また、本願発明のソフトハイブリッド車においては、走行開始点から目標停止点までの走行を、（走行開始後）許容できる最小の加速度で加速走行し、定速走行区間を最小にして惰性走行に移行することによって走行区間内の平均走行速度（従って平均走行抵抗）を低減させることができることから、これもまた省エネルギーに有効である。 In the soft hybrid vehicle of the present invention, traveling from the starting point to the target stopping point is accelerated at the minimum allowable acceleration (after starting driving), and the constant speed driving section is minimized to shift to inertial driving. By doing so, the average traveling speed (and hence the average traveling resistance) in the traveling section can be reduced, which is also effective for energy saving.
本願発明におけるハイブリッド車は第二の駆動体エネルギーとして、加速走行によって車両に蓄積された運動エネルギーを、車両の目標停止点情報、および惰性走行可能距離特定のための各種情報、を用いて最大限の惰性走行による減速走行を可能にする。
上記情報中、車両の目標停止点情報、惰性走行可能距離情報、は従来のカーナビゲーション装置の有する地図データベースに信号交差点等の車両停止点位置情報を加えることによって、また惰性走行開始速度に対応した惰性走行可能距離算出に必要な情報（走行抵抗算出・補正に必要な情報、惰性走行減速度情報等）を（地図データベース内に）記憶・保存することによって、特定することができる。
The hybrid vehicle in the present invention uses the kinetic energy accumulated in the vehicle by acceleration traveling as the second driving body energy, using the vehicle target stop point information and various information for specifying the inertial travelable distance to the maximum. This makes it possible to run at a reduced speed by inertial running.
Among the above information, the target stop point information of the vehicle and the coasting distance information can be added to the map database of the conventional car navigation device by adding vehicle stop point position information such as signalized intersections, and also corresponds to the coasting start speed. It can be specified by storing and storing (in the map database) information necessary for calculating the inertial travelable distance (information necessary for calculating / correcting travel resistance, inertial travel deceleration information, etc.).
本願発明の実施形態を明確化するため、図３に本願発明によるソフトハイブリッド車両の基本構成形態を、図２に示す従来のハイブリッド車両の基本構成形態と対比して、示す。
図２において、ガソリン２１１は第一の駆動体であるガソリンエンジン２１３に供給されてガソリンエンジン出力２１４として駆動輪に供給され車両を駆動する。
一方前記ガソリンエンジン出力２１４の一部（車両中速走行中のエンジン出力の一部）２２８、および車両制動中の駆動輪出力の一部２２７、は発電機２２６に供給され、その発電電力エネルギー２２５はバッテリー２２１に蓄積される。バッテリーに蓄積された電力は、主として車両加速時に第二の駆動体であるモーターに供給され、加速時低効率のガソリンエンジンによる駆動輪駆動の支援を行う。
In order to clarify the embodiment of the present invention, FIG. 3 shows a basic configuration form of a soft hybrid vehicle according to the present invention in comparison with a basic configuration form of a conventional hybrid vehicle shown in FIG.
In FIG. 2, gasoline 211 is supplied to a gasoline engine 213 as a first driving body and supplied to driving wheels as a gasoline engine output 214 to drive the vehicle.
On the other hand, a part of the gasoline engine output 214 (a part of the engine output during vehicle traveling at medium speed) 228 and a part of the driving wheel output 227 during vehicle braking are supplied to the generator 226, and the generated power energy 225 is generated. Is stored in the battery 221. The electric power stored in the battery is supplied mainly to a motor that is a second driving body during vehicle acceleration, and assists driving wheel drive by a low-efficiency gasoline engine during acceleration.
即ち図２に示すハイブリッド車両においてはガソリンエンジンが車両駆動の主体をなすが、ガソリンエンジンのエネルギー効率の悪い低速走行時は、回生制動時あるいは中速走行時に蓄えたバッテリー電力を利用してのモーター駆動による駆動支援によって前記ガソリンエンジンの効率の悪さを補うとともに、ガソリンエンジンの小型化・少出力化を可能にしてハイブリッド車による省エネルギーの実現を可能としている。 That is, in the hybrid vehicle shown in FIG. 2, the gasoline engine is the main driving vehicle, but the motor that uses the battery power stored during regenerative braking or medium speed traveling during low speed traveling with low energy efficiency of the gasoline engine. The driving assistance by driving compensates for the inefficiency of the gasoline engine and enables the miniaturization and lower output of the gasoline engine to realize energy saving by the hybrid vehicle.
一方図３に示す本願発明によるハイブリッド車両（ソフトハイブリッド車両）においては、ガソリン３１１は第一の駆動体であるガソリンエンジン３１３に供給されてガソリンエンジン出力３１４として駆動輪に供給され車両を駆動するところは従来のハイブリッド車両に同じである。
本願発明によるソフトハイブリッド車においては、走行中の車両の有する運動エネルギー３２１が第二の（仮想）駆動体３２３のエネルギー源となり、車両の目標停止点に対してその上流惰性走行可能距離地点からの惰性走行による減速走行制御を行う。
即ち本願発明におけるソフトハイブリッド車両は、第一の駆動体はガソリンエンジン等のハードウエア的実体を有しているが、第二の駆動体としてはモーター等のハードウエア的実体を有せず、第一駆動体の加速走行によって車両が獲得した運動エネルギーを第二の（仮想）駆動体エネルギー源として、（従来のハイブリッド車両の如く運動エネルギーを電気エネルギーに変換してそれを、後の加速走行支援に用いる等はせず）直接的かつリアルタイムに目標停止点に向けての減速走行制御に利用するところが大きな特徴である。
On the other hand, in the hybrid vehicle (soft hybrid vehicle) according to the present invention shown in FIG. 3, the gasoline 311 is supplied to the gasoline engine 313 which is the first driving body and supplied to the driving wheels as the gasoline engine output 314 to drive the vehicle. Is the same as the conventional hybrid vehicle.
In the soft hybrid vehicle according to the present invention, the kinetic energy 321 of the traveling vehicle becomes the energy source of the second (virtual) driving body 323, and from the upstream inertial traveling distance point with respect to the target stop point of the vehicle. Performs deceleration travel control by inertial travel.
That is, in the soft hybrid vehicle according to the present invention, the first drive body has a hardware entity such as a gasoline engine, but the second drive body does not have a hardware entity such as a motor. The kinetic energy acquired by the vehicle as a result of the acceleration of one drive is used as the second (virtual) drive energy source (converting the kinetic energy into electrical energy as in the conventional hybrid vehicle, The main feature is that it is used for the deceleration traveling control toward the target stop point directly and in real time.
上記のごとき本願発明は、従来のハードウエアによる第一、第二の駆動体によるハイブリッド車両に代えて、第一のハードウエアによる駆動体と第二の仮想（ソフトウエア的）駆動体によるハイブリッド構成によって、従来のハイブリッド車両の回生効率の不充分さを克服すると同時に第二の駆動体付加によってスペース的にも重量的にもまたさらに価格的にも普及の大きな障害になっている要因をソフト的に、言い換えればカーナビゲーション装置等に必要な情報・機能（車両現在位置情報、目標停止点情報、走行抵抗情報、惰性走行減速度情報、現在地−目標停止点間距離算出機能、惰性走行可能距離算出機能等）を付加することによって、克服し、実質的に従来のハイブリッド車両に劣らない省エネルギー効果を持った簡易で低価格なハイブリッド車両（ソフトハイブリッド車両）を構成でき、省エネルギー・地球温暖化対策としてだけではなく車両の省資源対策としても広く活用できるものである。
ここで、本願発明のソフトハイブリッド車両の考え方は、第一の駆動体としてガソリンエンジンだけではなくその他のエンジン（ICV用エンジン）、電気自動車、燃料電池車のモーター等にも適用可能である。
In the present invention as described above, the hybrid configuration using the first hardware driving body and the second virtual (software-like) driving body is used instead of the conventional hybrid vehicle using the first and second driving bodies. This overcomes the inadequate regeneration efficiency of conventional hybrid vehicles and at the same time softens the factors that have become a major obstacle to widespread use in terms of space, weight, and price due to the addition of the second driver. In other words, information and functions necessary for car navigation devices (vehicle current position information, target stop point information, travel resistance information, inertia travel deceleration information, current location-target stop point distance calculation function, inertia travelable distance calculation Function, etc.) to be overcome, and simple and low-cost with energy saving effect that is substantially inferior to conventional hybrid vehicles Hybrid can configure the vehicle (soft hybrid vehicle), in which alone can be utilized widely as a resource-saving measure vehicle not as energy saving and global warming.
Here, the concept of the soft hybrid vehicle of the present invention can be applied not only to the gasoline engine but also to other engines (ICV engines), electric vehicles, fuel cell vehicle motors, and the like as the first driving body.
図１および（数１）〜（数６）において、
Ea ：地点P1 から地点P3 までの加速エネルギー
Er1 ：地点P1 から地点P3 までの（走行抵抗に抗しての）走行エネルギー
Er3 ：地点P3 から地点P4 までの（走行抵抗に抗しての）走行エネルギー
Er4 ：地点P4 から地点P6 までの（走行抵抗に抗しての）走行エネルギー
Er3＋Er4 ：地点P3 から地点P6 までの（走行抵抗に抗しての）走行エネルギー
E１：地点P１ −地点P6間の駆動輪駆動エネルギー
E２：地点P１ −地点P4間の駆動輪駆動エネルギー
ΔE =E1 −E2
αa ：地点P1、地点P２ からの加速走行加速度
αi ：地点P4 、地点P５からの惰性走行減速度
αb ：地点P6 、地点P7からの制動走行減速度
Vc ：定速走行設定速度
Vc’ ：加速走行終了速度（Vc ＞Vc’ ）
V ：車両現速度
Vb ：惰性走行下限速度、制動走行開始速度
D ：現地点−目標停止点間距離
Di(V) ：速度Vから速度Vb までの間の惰性走行可能距離
Di(Vc’) ：速度Vc’から速度Vb までの間の惰性走行可能距離
Db ：速度Vbから停止までの制動距離
In FIG. 1 and (Equation 1) to (Equation 6),
Ea: Acceleration energy from point P1 to point P3
Er1: Travel energy from point P1 to point P3 (against driving resistance)
Er3: Driving energy from point P3 to point P4 (against driving resistance)
Er4: Driving energy from point P4 to point P6 (against driving resistance)
Er3 + Er4: Driving energy from point P3 to point P6 (against driving resistance)
E1: Driving wheel drive energy between point P1 and point P6
E2: Driving wheel driving energy between point P1 and point P4 ΔE = E1 −E2
αa: Accelerated travel acceleration from points P1 and P2 αi: Inertia travel deceleration from points P4 and P5 αb: Braking travel deceleration from points P6 and P7
Vc: Constant speed running set speed
Vc ': Accelerated travel end speed (Vc>Vc')
V: Current vehicle speed
Vb: Inertia travel lower limit speed, braking travel start speed
D: Distance between local point and target stop point
Di (V): Inertial travel distance between speed V and speed Vb
Di (Vc '): Inertial travel distance between speed Vc' and speed Vb
Db: Braking distance from speed Vb to stop
図２、図３において、
２１１、３１１：ガソリン
２１３、３１３：ガソリンエンジン
２１４、３１４：ガソリンエンジン出力
２１５、３１５：駆動輪
２２１：大容量バッテリー
２２３：モーター
２２６：発電機
２２７：駆動輪出力（運動エネルギーの一部）
２２８：ガソリンエンジン出力の一部
３２１：運動エネルギー
３２３：仮想駆動体
2 and 3,
211, 311: Gasoline 213, 313: Gasoline engine 214, 314: Gasoline engine output 215, 315: Drive wheel 221: Large capacity battery 223: Motor 226: Generator 227: Drive wheel output (part of kinetic energy)
228: Part of gasoline engine output 321: Kinetic energy 323: Virtual drive
図２、図３において、
２１１、３１１：ガソリン
２１３、３１３：ガソリンエンジン
２１４、３１４：加速・定速走行駆動
２１５、３１５：駆動輪
２２１：大容量バッテリー
２２３：モーター
２２４：低速走行駆動支援
２２６：発電機
２２７：駆動輪出力（運動エネルギーの一部）
２２８：ガソリンエンジン出力の一部
３２１：運動エネルギー
３２３：仮想駆動体
３２４：減速（惰性）走行駆動）
2 and 3,
211, 311: Gasoline 213, 313: Gasoline engine 214, 314: Acceleration / constant speed driving 215, 315: Drive wheel 221: Large capacity battery 223: Motor
224: Low-speed driving support 226: Generator 227: Drive wheel output (part of kinetic energy)
228: Part of gasoline engine output 321: Kinetic energy 323: Virtual drive
324: Deceleration (inertia) travel drive)
本願発明は、車両の加速走行駆動および定速走行駆動を第一の駆動源で、減速走行駆動を前記第一の駆動源による加速走行駆動の結果車両に蓄積された運動エネルギーを駆動エネルギー源とする第二の（仮想）駆動源で、各々行う仮想ハイブリッド車両に関する。 In the present invention, acceleration driving and constant speed driving of a vehicle are used as a first driving source, and kinetic energy accumulated in a vehicle as a result of acceleration driving by the first driving source is used as a driving energy source. And a second (virtual) drive source that relates to a virtual hybrid vehicle.
現状のハイブリッド車両は、第一の駆動源をガソリンエンジン、第二の駆動源をモーターで構成されるのが一般的である。
上記構成においては、ガソリンエンジンの問題である低速走行時のエンジン効率の悪さをモーターで補うことによってエンジンの小型化が可能となること、併せて低速走行時のモーター駆動用電力は、車両減速時に車両の有している運動エネルギーの一部を電気エネルギーとして回収して蓄積装置に蓄積すること、また中速走行時エンジン出力の一部で発電すること、によってまかない省エネルギーを実現している。
しかし上記の如き従来のハイブリッド車両は、単一駆動源を有する車両に比して、構成・制御が複雑化し、スペース的・重量的な増大を招くとともに、主として蓄電装置の寿命問題等、トータル的には高価格となって、広範な普及を妨げる要因となっている。
The hybrid vehicle of current situation, gasoline engine a first drive source, a second drive source being constituted by a motor is generally used.
In the above configuration, it is possible to reduce the size of the engine by compensating for the inefficiency of the engine at low speed running, which is a problem of the gasoline engine, and at the same time, the electric power for driving the motor at low speed running is reduced during vehicle deceleration. A part of the kinetic energy of the vehicle is collected as electric energy and stored in the storage device, and power generation is performed by a part of the engine output at the time of medium speed running, thereby realizing an energy saving that is unsurpassed.
However, the conventional hybrid vehicle as described above is more complicated in configuration and control than a vehicle having a single drive source , resulting in an increase in space and weight. The price is high, which is a factor that hinders widespread use.
また、上記問題を解決するため、第二の駆動源として、第一の駆動源であるガソリンエンジンの低速走行領域でのエネルギー効率の悪さを解消するためのモーターとその駆動電力蓄積用大容量バッテリーに代えて、双方向型無段変速機とフライホイールの組み合わせの機械的エネルギーを利用するもの（非特許文献１）、あるいは車両の走行風をエネルギー源として利用しようとするもの（特許文献１〜３）、等が提案されているが、いずれも上記モーターと大容量バッテリーでの問題を完全に解決するに至っていない。 In order to solve the above problems, as a second drive source, a first motor and a driving power storage for large capacity battery to eliminate the poor energy efficiency in the low speed region of the gasoline engine as a drive source Instead of using a mechanical energy of a combination of a bidirectional continuously variable transmission and a flywheel (Non-Patent Document 1), or trying to use a traveling wind of a vehicle as an energy source (Patent Documents 1 to 3) 3), etc. have been proposed, but none of them has completely solved the problem with the motor and the large capacity battery.
本願発明は、上記従来のハイブリッド車両に対し、その省エネルギー性能を維持しつつ、従来の構成・制御の複雑さ、スペース・重量の増大、蓄電装置の寿命等、によるトータル的な高価格化の問題点を解決し、現行単一駆動源車両（ガソリンエンジン車等のエンジン車両に限らず電気自動車あるいは燃料電池車も含む）からの改良の可能性も含めて、比較的簡易にかつ低価格で実現可能な、ハイブリッド車両を提供しようとするものである。 The invention of the present application is a problem of the total cost increase due to the complexity of the conventional configuration and control, the increase in space and weight, the life of the power storage device, etc. while maintaining the energy saving performance of the conventional hybrid vehicle. Resolving this point, and realizing a relatively simple and low price, including the possibility of improvements from current single drive source vehicles (including not only engine vehicles such as gasoline engine vehicles but also electric vehicles or fuel cell vehicles) It aims to provide a possible hybrid vehicle.
本願発明は従来の第一の駆動源と第二の駆動源の二つの駆動源を有するハイブリッド車両に代えて、加速・定速走行を第一の駆動源で行い、前記加速走行の結果車両が獲得した運動エネルギーを第二の（仮想）駆動源の直接的なエネルギー源とする「仮想（あるいはソフト）ハイブリッド車両」を提供しようとするものである。
ここで直接的なエネルギー源とは、例えば、ガソリンエンジン出力の電気エネルギーへの変換・バッテリーへの蓄積の如く、エネルギー形態の変換、蓄積を行わないエネルギー源をいう。
In the present invention, instead of a conventional hybrid vehicle having two drive sources , a first drive source and a second drive source , acceleration / constant speed travel is performed with the first drive source , and the vehicle as a result of the accelerated travel is The present invention intends to provide a “ virtual (or soft) hybrid vehicle” using the acquired kinetic energy as a direct energy source of the second (virtual) driving source .
Here, the direct energy source refers to an energy source that does not perform conversion and accumulation of energy form, for example, conversion of gasoline engine output into electric energy and accumulation in a battery.
この間の車両駆動体の消費エネルギー（駆動輪駆動エネルギー換算値、以下エネルギー値は全て駆動輪駆動エネルギー換算値とする）E1 は、
（数１）
E1 ＝Ea +Er1 +Er3 +Er4
であり、地点P6−地点P8 の制動走行は、車両の地点P6 通過時有している運動エネルギーを走行エネルギー及び制動による熱エネルギーとして消費して行われる。
ここで
Ea ：地点P1 から地点P3 までの加速エネルギー
Er1 ：地点P1 から地点P3 までの（走行抵抗に抗して走行するに必要な）走行エネルギー
Er3＋Er4 ：地点P3 から地点P6 までの（走行抵抗に抗して走行するに必要な）走行エネルギー
である。
車両の地点P6 通過時有している運動エネルギーは、地点P6−地点P8走行時走行抵抗に抗して消費される走行エネルギー以外は、制動による熱エネルギーとして放散される。
The energy consumed by the vehicle drive during this period ( converted to drive wheel drive energy , hereinafter all energy values are converted to drive wheel drive energy ) E1 is
(Equation 1)
E1 = Ea + Er1 + Er3 + Er4
Thus, braking traveling from the point P6 to the point P8 is performed by consuming the kinetic energy possessed when the vehicle passes the point P6 as traveling energy and heat energy by braking.
here
Ea: Acceleration energy from point P1 to point P3
Er1: Driving energy from point P1 to point P3 ( necessary for driving against driving resistance)
Er3 + Er4: Traveling energy from the point P3 to the point P6 ( necessary for traveling against running resistance).
The kinetic energy that the vehicle has when passing through the point P6 is dissipated as thermal energy by braking, except for the traveling energy that is consumed against the traveling resistance at the point P6 to the point P8.
一方、本願発明による走行は、地点P1から地点P3 まで加速度αa で加速し、地点P3 で定速走行速度Vc に到達後は走行速度Vc で定速走行する。
この（加速走行および定速走行の）間周期的に自車位置をGPS受信機等で検知して、前記検知した自車位置と車両の目標停止地点P8 間距離Dを算出する。
併せて走行中の現速度Vから速度Vbまでの間の惰性走行可能距離Di(V) を例えば（数２）より算出し、前記距離Dと、惰性走行可能距離Di(V) との関係が（数３）を満足するか否かを判定する。
（数２）
Di(V)＝（V2 −Vb2）／（２・αi ）
（数３）
D≦Di(V) ＋Db
ここで、
Vb ：惰性走行下限速度、制動走行開始速度
αi ：惰性走行減速度
Db ：図1に示す 地点P7−地点P8間距離、速度Vbからの制動距離
Di(V) ：速度VからVb までの間の惰性走行可能距離
である。
On the other hand, the traveling according to the present invention accelerates from the point P1 to the point P3 at the acceleration αa, and after reaching the constant speed traveling speed Vc at the point P3, travels at the constant speed Vc.
The vehicle position is periodically detected by a GPS receiver or the like during this acceleration driving and constant speed driving, and the distance D between the detected vehicle position and the target stop point P8 of the vehicle is calculated.
At the same time, the coasting distance Di (V) between the current speed V and the speed Vb during traveling is calculated from, for example, (Equation 2), and the relationship between the distance D and the coasting distance Di (V) is It is determined whether (Equation 3) is satisfied.
(Equation 2)
Di (V) = (V 2 −Vb 2 ) / (2 · αi)
(Equation 3)
D ≦ Di (V) + Db
here,
Vb: Inertia travel lower limit speed, braking travel start speed αi: Inertia travel deceleration
Db: Distance between point P7 and point P8 shown in Fig. 1, braking distance from speed Vb
Di (V): This is the inertial travelable distance between the speed V and Vb.
この間、即ち、地点P1 −地点P3 間の加速走行、地点P3−地点P4間の定速走行、地点P4−地点P7 間の惰性走行、地点P7−地点P8間の制動走行、における消費エネルギーE2 は、
（数４）
E2 ＝Ea +Er1 +Er3
ここで
Er3 ：地点P3 から地点P4 までの（走行抵抗に抗して走行に必要な）走行エネルギー
であり、地点P4 −地点P７ 間の惰性走行は地点P４ 通過時に車両の有している運動エネルギーを、また地点P7−地点P8 の制動走行は、車両の地点P7 通過時有している運動エネルギーを、各々消費して行われる。
During this period, that is, acceleration travel between point P1 and point P3, constant speed travel between point P3 and point P4, coastal travel between point P4 and point P7, braking travel between point P7 and point P8, ,
(Equation 4)
E2 = Ea + Er1 + Er3
here
Er3: Traveling energy from point P3 to point P4 ( necessary for driving against driving resistance). Inertia traveling between point P4 and point P7 uses the kinetic energy that the vehicle has when passing through point P4. Further, the braking traveling from the point P7 to the point P8 is performed by consuming the kinetic energy possessed when the vehicle passes the point P7.
ここで、惰性走行とは第一の駆動源と駆動輪の間の接続を遮断した状態での走行をいう。
従ってこの間は第一の駆動源の駆動力は駆動輪に伝達されないと同時に、車両の有する運動エネルギーは駆動輪経由第一の駆動源に伝達されない、言い換えれば第一の駆動源は運動エネルギーの負荷とはならない。
Here, inertial traveling refers to traveling in a state where the connection between the first drive source and the drive wheels is interrupted.
Accordingly, during this time, the driving force of the first driving source is not transmitted to the driving wheels, and at the same time, the kinetic energy of the vehicle is not transmitted to the first driving source via the driving wheels. In other words, the first driving source is loaded with kinetic energy. It will not be.
従って減速時惰性走行を行わない場合と惰性走行を行う場合の車両駆動輪駆動における消費エネルギー量の差ΔEは、
（数５）
ΔE ＝E1−E2
＝Er4
ここで
Er4 ：地点P4から地点P6 までの（走行抵抗に抗して走行するに必要な）走行エネルギー
である。
即ち、減速走行を惰性走行で行うことによって惰性走行距離の間（図１地点P4−地点P6 間）定速走行を行うに必要なエネルギー量分だけ、省エネルギーとなることがわかる。
但し、従来のハイブリッド車両の如く、地点P６ −P８ 間を単なる制動走行ではなく、回生制動を含む制動走行を行う場合は、その制動走行によるエネルギー回生効率分（効率は概ね５０％以下）は停止点P8停止後の加速時の加速走行支援エネルギーとなることから、減速時惰性走行を行う場合の上記エネルギー消費量の差ΔEは低減、即ち省エネルギーとなる。
Therefore, the difference ΔE in the amount of energy consumed in the vehicle drive wheel drive when the inertia traveling at the time of deceleration is not performed and when the inertia traveling is performed is
(Equation 5)
ΔE = E1−E2
= Er4
here
Er4: Traveling energy ( needed to travel against running resistance) from point P4 to point P6.
In other words, deceleration between the coasting distance by performing in coasting (between 1 point P4- point P6) by energy amount required to perform the constant speed running, energy saving and such Rukoto be seen.
However, when braking driving including regenerative braking is not performed between points P6 and P8 as in the case of conventional hybrid vehicles, energy regeneration efficiency (efficiency is approximately 50% or less) by the braking driving is stopped. Since the acceleration travel support energy at the time of acceleration after stopping at point P8 is used, the difference ΔE in energy consumption when performing inertial travel during deceleration is reduced, that is, energy saving.
上記の如く、車両の有する運動エネルギーを最大限有効に減速走行に活用するためには、車両停止点が特定されており、その特定された車両停止点上流に惰性走行可能距離地点（惰性走行開始可能地点）が特定されなければならない。
そのためには走行開始に先立っての車両停止点の特定および、当該走行路における車両の惰性走行減速度αi あるいは車両減速度に対応した惰性走行可能距離の特定が必要となり、これら必要情報の特定は従来のカーナビゲーション装置内のデータベースにあらかじめ保持しておくことで可能となる。
即ち従来のモーター等のハードウエアで構成される第二の駆動源の代わりに、前記車両の有する運動エネルギーを第二の（仮想）駆動源エネルギーとするための前記運動エネルギーを目標停止点に向けての最大限惰性走行として活用するに必要な情報、即ち目標停止点位置情報、車両現在位置情報、車両現速度情報、車両現速度に対応した車両減速度情報、定速走行設定速度情報、制動開始速度情報および前記制動開始速度に対応する制動距離情報等、を有して惰性走行開始あるいは終了を的確に制御する制御装置が必要となる
As described above, in order to utilize the kinetic energy of the vehicle for deceleration travel to the maximum extent, a vehicle stop point is specified, and an inertial travelable distance point (inertial travel start point) is upstream of the specified vehicle stop point. Possible points) must be identified.
For that purpose, it is necessary to specify the vehicle stop point prior to the start of travel and the inertia travel deceleration αi of the vehicle on the travel path or the inertia travelable distance corresponding to the vehicle deceleration. This can be achieved by storing in a database in a conventional car navigation apparatus in advance.
That is, instead of the second drive source configured by hardware such as a conventional motor, the kinetic energy for making the kinetic energy of the vehicle the second (virtual) drive source energy is directed to the target stop point. Information required for maximum inertial driving, ie target stop point position information, vehicle current position information, vehicle current speed information, vehicle deceleration information corresponding to the vehicle current speed, constant speed travel set speed information, braking There is a need for a control device that has start speed information, braking distance information corresponding to the braking start speed, and the like to accurately control the start or end of coasting.
言い換えれば、本願発明は、従来のハイブリッド車における減速時のエネルギー回収、中速走行領域での一部ガソリンエネルギーの電力エネルギー変換、および前記電力を利用しての加速時の低速域加速走行支援機能、に代えて、加速走行の結果車両の有している運動エネルギーを減速走行（惰性走行）に直接的かつ最大限有効に活用することによって従来のハイブリッド車両に劣らない省エネルギー性能を比較的簡易な構成でかつ低コストで実現しようとするものである。
この結果として上記本願発明によるハイブリッド車両は第二の（仮想）駆動源（運動エネルギーをソフトウエア的にリアルタイム制御することによって減速走行制御を行う駆動源）を有するハイブリッド車両即ち仮想（あるいはソフト）ハイブリッド車両となる。
In other words, the present invention relates to energy recovery at the time of deceleration in a conventional hybrid vehicle, power energy conversion of partial gasoline energy in a medium speed traveling region, and low speed region acceleration traveling support function at the time of acceleration using the power Instead of, the kinetic energy possessed by the vehicle as a result of acceleration traveling is directly and maximally effectively used for deceleration traveling (inertial traveling), so that the energy saving performance comparable to that of a conventional hybrid vehicle is relatively simple. It is intended to be realized at a low cost with a configuration.
As a result, the hybrid vehicle according to the present invention is a hybrid vehicle having a second (virtual) drive source (a drive source that performs deceleration traveling control by controlling kinetic energy in software in real time), that is, a virtual (or soft) hybrid. Become a vehicle.
本願発明による仮想ハイブリッド車は、ガソリンエンジン等の第一の駆動源の加速走行時に車両に蓄積される運動エネルギーを、車両減速時に、目標停止点、あるいは惰性走行可能距離等の情報を活用して最大限有効に減速走行エネルギー（走行抵抗に対応した減速走行エネルギー）として直接的に活用することによって、従来のハイブリッドカーの問題点を低減して比較的簡易にかつ低価格で従来の（二つのハードウエア駆動源を有する）ハイブリッド車両と同等な省エネルギー効果を持った車両の実現を可能とする。 The virtual hybrid vehicle according to the present invention uses the kinetic energy accumulated in the vehicle during acceleration traveling of the first drive source such as a gasoline engine, and utilizes information such as a target stop point or inertial traveling distance during vehicle deceleration. By directly utilizing it as deceleration travel energy (deceleration travel energy corresponding to travel resistance) to the maximum extent, the problems of the conventional hybrid car can be reduced and the conventional (two It is possible to realize a vehicle having an energy saving effect equivalent to that of a hybrid vehicle having a hardware drive source .
また、本願発明の仮想ハイブリッド車においては、走行開始点から目標停止点までの走行を、（走行開始後）許容できる最小の加速度で加速走行し、定速走行区間を最小にして惰性走行に移行することによって走行区間内の平均走行速度（従って平均走行抵抗）を低減させることができることから、これもまた省エネルギーに有効である。 In the virtual hybrid vehicle of the present invention, traveling from the travel start point to the target stop point is accelerated at the minimum allowable acceleration (after the start of travel), and the constant speed travel section is minimized to shift to inertial travel. By doing so, the average traveling speed (and hence the average traveling resistance) in the traveling section can be reduced, which is also effective for energy saving.
本願発明におけるハイブリッド車は第二の駆動源エネルギーとして、加速走行によって車両に蓄積された運動エネルギーを、車両の目標停止点情報、および惰性走行可能距離特定のための各種情報、を用いて最大限の惰性走行による減速走行を可能にする。
上記情報中、車両の目標停止点情報、惰性走行可能距離情報、は従来のカーナビゲーション装置の有する地図データベースに信号交差点等の車両停止点位置情報を加えることによって、また惰性走行開始速度に対応した惰性走行可能距離算出に必要な情報（惰性走行減速度情報等）を（地図データベース内に）記憶・保存することによって、特定することができる。
The hybrid vehicle according to the present invention uses the kinetic energy accumulated in the vehicle by acceleration traveling as the second drive source energy, using the vehicle target stop point information and various information for specifying the inertial travelable distance to the maximum. This makes it possible to run at a reduced speed by inertial running.
Among the above information, the target stop point information of the vehicle and the coasting distance information can be added to the map database of the conventional car navigation device by adding vehicle stop point position information such as signalized intersections, and also corresponds to the coasting start speed. It can be specified by storing and storing (in the map database ) information (such as inertia traveling deceleration information) necessary for calculating the inertia travelable distance.
本願発明の実施形態を明確化するため、図３に本願発明による仮想ハイブリッド車両の基本構成形態を、図２に示す従来のハイブリッド車両の基本構成形態と対比して、示す。
図２において、ガソリン２１１は第一の駆動源であるガソリンエンジン２１３に供給されてガソリンエンジン出力２１４として駆動輪に供給され車両を駆動する。
一方前記ガソリンエンジン出力２１４の一部（車両中速走行中のエンジン出力の一部）２２８、および車両制動中の駆動輪出力の一部２２７、は発電機２２６に供給され、その発電電力エネルギー２２５はバッテリー２２１に蓄積される。バッテリーに蓄積された電力は、主として車両加速時に第二の駆動源であるモーターに供給され、加速時低効率のガソリンエンジンによる駆動輪駆動の支援を行う。
In order to clarify the embodiment of the present invention, FIG. 3 shows a basic configuration form of a virtual hybrid vehicle according to the present invention in comparison with a basic configuration form of a conventional hybrid vehicle shown in FIG.
In FIG. 2, gasoline 211 is supplied to a gasoline engine 213 that is a first drive source and supplied to a drive wheel as a gasoline engine output 214 to drive the vehicle.
On the other hand, a part of the gasoline engine output 214 (a part of the engine output during vehicle traveling at medium speed) 228 and a part of the driving wheel output 227 during vehicle braking are supplied to the generator 226, and the generated power energy 225 is generated. Is stored in the battery 221. The electric power stored in the battery is supplied mainly to a motor that is a second drive source during vehicle acceleration, and assists driving wheel drive by a low-efficiency gasoline engine during acceleration.
一方図３に示す本願発明によるハイブリッド車両（仮想ハイブリッド車両）においては、ガソリン３１１は第一の駆動源であるガソリンエンジン３１３に供給されてガソリンエンジン出力である加速・定速走行駆動力３１４として駆動輪に供給され車両を駆動するところは従来のハイブリッド車両に同じである。
本願発明による仮想ハイブリッド車においては、走行中の車両の有する運動エネルギー３２１が第二の（仮想）駆動源３２３のエネルギー源となり、車両の目標停止点に対してその上流惰性走行可能距離地点からの惰性走行による減速走行を行う。
即ち本願発明における仮想ハイブリッド車両は、第一の駆動源はガソリンエンジン等のハードウエア的実体を有しているが、第二の駆動源としてはモーター等のハードウエア的実体を有せず、第一駆動源の加速走行によって車両が獲得した運動エネルギーを第二の（仮想）駆動源エネルギー源として、（従来のハイブリッド車両の如く運動エネルギーを電気エネルギーに変換してそれを、後の加速走行支援に用いる等の回生動作は行わず）直接的かつリアルタイムに目標停止点に向けての減速走行制御に利用するところが大きな特徴である。
On the other hand, in the hybrid vehicle ( virtual hybrid vehicle) according to the present invention shown in FIG. 3, the gasoline 311 is supplied to the gasoline engine 313 which is the first drive source and is driven as the acceleration / constant speed running driving force 314 which is the gasoline engine output. The place which is supplied to the wheel and drives the vehicle is the same as that of the conventional hybrid vehicle.
In the virtual hybrid vehicle according to the present invention, the kinetic energy 321 of the traveling vehicle becomes the energy source of the second (virtual) drive source 323, and from the upstream inertial traveling distance point with respect to the target stop point of the vehicle. Decelerate by inertial running.
That is, in the virtual hybrid vehicle of the present invention, the first drive source has a hardware entity such as a gasoline engine, but the second drive source does not have a hardware entity such as a motor. Using the kinetic energy acquired by the vehicle as a result of acceleration driving from one drive source as a second (virtual) drive source energy source (converting kinetic energy into electrical energy as in conventional hybrid vehicles and using it for later acceleration driving support regenerative operation is performed not) directly and a large technical feature where used for deceleration control toward the target stop point in real time, such as used for.
上記のごとき本願発明は、従来のハードウエアによる第一、第二の駆動源によるハイブリッド車両に代えて、第一のハードウエアによる駆動源と第二の仮想（ソフトウエア的）駆動源によるハイブリッド構成によって、従来のハイブリッド車両の回生効率の不充分さを克服すると同時に第二の駆動源付加によってスペース的にも重量的にもまたさらに価格的にも普及の大きな障害になっている要因をソフト的に、言い換えればカーナビゲーション装置等に必要な情報・機能（車両現在位置情報、目標停止点情報、惰性走行減速度情報、現在地−目標停止点間距離算出機能、惰性走行可能距離算出機能等）を付加することによって、克服し、実質的に従来のハイブリッド車両に劣らない省エネルギー効果を持った簡易で低価格なハイブリッド車両（仮想ハイブリッド車両）を構成でき、省エネルギー・地球温暖化対策としてだけではなく車両の省資源対策としても広く活用できるものである。
ここで、本願発明のソフトハイブリッド車両の考え方は、第一の駆動源としてガソリンエンジンだけではなくその他のエンジン（過給機付きエンジン等）、電気自動車、燃料電池車のモーター等にも適用可能である。
Present invention such above, the first by conventional hardware, in place of the hybrid vehicle according to a second drive source, a hybrid configuration according to the first drive source according to hardware and the second virtual (software-based) drive source This overcomes the inadequate regeneration efficiency of conventional hybrid vehicles and at the same time softens the factors that have become a major obstacle to widespread use in terms of space, weight, and price due to the addition of a second drive source. In other words, information and functions necessary for a car navigation device, etc. (vehicle current position information, target stop point information, inertia traveling deceleration information, current location-target stop point distance calculating function, inertia traveling possible distance calculating function, etc.) A simple and low-priced hybrid vehicle that has an energy-saving effect that is virtually equivalent to conventional hybrid vehicles. (Virtual hybrid vehicle) can be configured, in which alone can be utilized widely as a resource-saving measure vehicle not as energy saving and global warming.
Here, the concept of the soft hybrid vehicle of the present invention can be applied not only to a gasoline engine as a first drive source but also to other engines ( such as an engine with a supercharger ), an electric vehicle, and a fuel cell vehicle motor. is there.
図２、図３において、
２１１、３１１：ガソリン
２１３、３１３：ガソリンエンジン
２１４、３１４：加速・定速走行駆動力
２１５、３１５：駆動輪
２２１：大容量バッテリー
２２３：モーター
２２４：低速走行駆動支援力
２２６：発電機
２２７：駆動輪出力（運動エネルギーの一部）
２２８：ガソリンエンジン出力の一部
３２１：運動エネルギー
３２３：仮想駆動体
３２４：減速走行駆動力
2 and 3,
211, 311: Gasoline 213, 313: Gasoline engine 214, 314: Acceleration / constant speed driving force 215, 315: Drive wheel 221: Large capacity battery 223: Motor
224: Low-speed driving support force 226: Generator 227: Drive wheel output (part of kinetic energy)
228: Part of gasoline engine output 321: Kinetic energy 323: Virtual drive
324: Deceleration driving force
Claims (3)
Ｄ≦Ｄi ＋Ｄb
を満足した時点で、加速走行（あるいは定速走行）から惰性走行に移行することを特徴とするソフトハイブリッド車両。
ここで
Ｄi ：車両速度が現速度Ｖから制動開始速度Ｖbまで低下する間の惰性走行可能距離
Ｄb ：制動開始速度Ｖbから停止までの間の制動距離
である。 The accelerated traveling by the first driving body is an accelerated traveling at an allowable minimum acceleration (however, after the speed reaches the constant traveling speed Vc as a result of the accelerated traveling, the traveling speed is constant Vc), and the traveling is accelerated. The distance D from the speed V reached by (or constant speed driving) to the target stop point is D ≦ Di + Db
A soft hybrid vehicle that shifts from accelerated running (or constant speed running) to inertial running when satisfied.
Where Di is the inertial travelable distance Db while the vehicle speed decreases from the current speed V to the braking start speed Vb, and is the braking distance between the braking start speed Vb and the stop.
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