JP2019199098A - Control device of hybrid vehicle - Google Patents

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敬晃 宅間
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Abstract

To solve the problem that in a hybrid vehicle it is necessary to secure a torque margin for cranking of an engine all the time in preparation for a situation in which driving of an engine is necessary in the future so that an electricity travelling area is restricted and improvement of fuel consumption is limited.SOLUTION: A control device of a hybrid vehicle that can travel either by an EV mode or by an HEV mode includes: a peripheral environment information acquisition unit for acquiring peripheral environment information on a user's vehicle; an engine start prediction unit for predicting necessity of starting an engine for switching from the EV mode to the HEV mode in a travel section to next deceleration or stop on the basis of the peripheral environment information; and a torque margin adjusting unit for, when the engine start prediction unit predicts that starting the engine is not necessary, reducing a torque margin for engine cranking secured for starting the engine by a motor, and increasing normal travelling use torque for driving wheels.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、エンジンとモータを備え、モータにより駆動または回生発電できるハイブリッド自動車の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle that includes an engine and a motor and can be driven or regenerated by the motor.

ハイブリッド自動車は、エンジンのみで走行するエンジン走行と、エンジンとモータを利用して走行するハイブリッド走行(HEVモード)と、モータのみで走行する電気走行(EVモード)の何れかを選択して走行するものである。これらのうち電気走行(EVモード)は、主に低車速域で選択され、低車速時の燃費を向上させるものであるが、ドライバーの加速要求を実現するため、加速に必要な加速用トルクマージン(以下「加速用マージンTmag-a」)を確保した状態で電気走行を行う必要がある。また、バッテリの蓄電不足が生じた場合に、モータでエンジンを始動し、電気走行(EVモード)からハイブリッド走行(HEVモード)に切り替えるため、エンジン始動に必要なエンジンクランキング用トルクマージン(以下「クランキング用マージンTmag-c」)を確保した状態で電気走行を行う必要がある。このようなマージンを確保しなければならないため、通常走行時に利用できる通常走行時利用可能トルクTdrが大きく抑制され、ハイブリッド自動車の電気走行域が非常に限定的となり、電気走行(EVモード)による燃費改善を困難なものとしていた。   The hybrid vehicle travels by selecting any one of engine traveling that travels using only the engine, hybrid traveling that travels using the engine and motor (HEV mode), and electric traveling that travels using only the motor (EV mode). Is. Of these, electric driving (EV mode) is selected mainly in the low vehicle speed range and improves fuel economy at low vehicle speeds. However, the acceleration torque margin required for acceleration is required to realize the driver's acceleration demand. (Hereinafter referred to as “acceleration margin Tmag-a”) is required to carry out electric traveling. In addition, when the battery is insufficiently charged, the engine is started with a motor and switched from electric travel (EV mode) to hybrid travel (HEV mode). Therefore, an engine cranking torque margin (hereinafter referred to as “ It is necessary to carry out electric travel with a cranking margin Tmag-c ”) secured. Since such a margin must be ensured, the normal driving available torque Tdr that can be used during normal driving is greatly suppressed, the electric driving range of the hybrid vehicle is extremely limited, and the fuel consumption by electric driving (EV mode) is reduced. It was difficult to improve.

これに関連する従来技術として、特許文献1に記載のものがあり、例えば、要約書には、「S11で「加速要求無し」と推定する場合、S13で、加速トルクマージン分Tacを初期値(最大値)よりもΔTacだけ低下させる。「加速要求無し」時は、かかる加速トルクマージン分Tacの低下代(ΔTac)だけ、電気走行用モータトルクが増大され、モータトルクのみによる電気走行域を一層高車速まで拡大させることができ、燃費の向上を実現可能である。」と記載されている。   As a related art related to this, there is one disclosed in Patent Document 1. For example, in the abstract, if “no acceleration request is estimated in S11”, an acceleration torque margin Tac is set to an initial value (S13 in S13). Lower than the maximum value) by ΔTac. When there is no acceleration request, the electric running motor torque is increased by the amount of decrease in the acceleration torque margin Tac (ΔTac), and the electric running area can be expanded to a higher vehicle speed by using only the motor torque. Can be improved. Is described.

すなわち、この特許文献1では、加速要求が無いと推定される時は加速用マージンを小さくして、通常走行用モータトルクを増大させ、電気走行域を拡大することで燃費の向上を実現している。   That is, in Patent Document 1, when it is estimated that there is no acceleration request, the acceleration margin is reduced, the normal running motor torque is increased, and the electric running area is expanded to improve fuel efficiency. Yes.

特開2012−240566号公報JP 2012-240566 A

上記の特許文献1では「加速要求無し」と推定する場合、加速用マージンを転用することで、通常走行用モータトルクを増大させ、電気走行領域を拡大している。   In the above-mentioned Patent Document 1, when it is estimated that “no acceleration request”, the normal driving motor torque is increased by diverting the acceleration margin, and the electric driving area is expanded.

しかしながら、この文献では、現在もしくは過去の情報を用いて加速の有無を推定しており、将来的な加速の可能性を推定することが難しいため、将来のEVモードからHEVモードへの切り替えに備え、加速用マージンTmag-aよりも大きいクランキング用マージンTmag-cを常に確保しておく必要がある。その結果、加速用マージンTmag-aを通常走行時利用可能トルクTdrに転用しても、その拡大幅は小さく、ハイブリッド自動車の電気走行域の拡大が制限されてしまい、燃費向上も限定的であるという問題がある。   However, in this document, the presence or absence of acceleration is estimated using current or past information, and it is difficult to estimate the possibility of future acceleration. Therefore, in preparation for switching from the EV mode to the HEV mode in the future. Therefore, it is necessary to always ensure a cranking margin Tmag-c larger than the acceleration margin Tmag-a. As a result, even if the acceleration margin Tmag-a is diverted to the torque Tdr that can be used during normal driving, the expansion range is small, limiting the expansion of the electric driving range of the hybrid vehicle, and improving fuel efficiency is limited. There is a problem.

そこで、本発明は、EVモードからHEVモードへの切り替えの要否を精度よく判断し、エンジンの指導が不要と判断される場合は、トルクマージンを縮小することで、ハイブリッド自動車の電気走行域を大きく拡大し、更なる燃費向上を実現できるハイブリッド自動車の制御装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention accurately determines whether or not it is necessary to switch from the EV mode to the HEV mode, and when it is determined that the engine guidance is unnecessary, the torque margin is reduced to reduce the electric travel range of the hybrid vehicle. An object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can be greatly expanded and further improve fuel efficiency.

上記目的を達成するために、本発明のハイブリッド自動車の制御装置は、エンジン、クラッチ、モータ、車輪の配列順に動力伝動経路を構成し、前記クラッチの締結または解放により、前記モータのみを動力源とするEVモードと、前記エンジンと前記モータの両方を動力源とするHEVモードとの何れかで走行可能なハイブリッド自動車の制御装置であり、自車の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得部と、前記周辺環境情報に基づいて次の減速または停止までの走行区間での前記EVモードから前記HEVモードへの切り替えのための前記エンジンの始動要否を予測するエンジン始動予測部と、前記エンジン始動予測部が前記エンジンの始動を不要と予測した場合に、前記モータで前記エンジンを始動するために確保しているエンジンクランキング用のトルクマージンを低減し、前記車輪を駆動する通常走行時利用可能トルクを増大させるトルクマージン調整部と、を設けたものとした。   In order to achieve the above object, a control device for a hybrid vehicle of the present invention comprises a power transmission path in the order of arrangement of an engine, a clutch, a motor, and wheels, and only the motor is used as a power source by fastening or releasing the clutch. A hybrid vehicle control device capable of traveling in either the EV mode or the HEV mode using both the engine and the motor as a power source, and a surrounding environment information acquisition unit for acquiring surrounding environment information of the own vehicle; An engine start prediction unit that predicts whether or not the engine is required to switch from the EV mode to the HEV mode in a travel section until the next deceleration or stop based on the surrounding environment information; and the engine start The engine secured for starting the engine with the motor when the prediction unit predicts that the engine is not required to start. Reducing the torque margin for cranking, the normal running time torque margin adjustment unit to increase the available torque for driving the wheels, and as a provided.

かかる構成により、現在の速度と停止・減速までの距離の関係から加速の要否を推定することで、EVモードからHEVモードへの切り替え、すなわち、エンジンの始動が必要かどうかを判断することができる。   With this configuration, it is possible to determine whether or not it is necessary to switch from the EV mode to the HEV mode, that is, to start the engine, by estimating the necessity of acceleration from the relationship between the current speed and the distance to stop / deceleration. it can.

そして、エンジンの始動が不要である場合は、トルクマージンを縮小することで、通常走行時利用可能トルクを拡大し、電気走行域を拡大するとともに、燃費を向上させることができる。   Then, when it is not necessary to start the engine, by reducing the torque margin, it is possible to expand the available torque during normal travel, expand the electric travel range, and improve fuel efficiency.

一実施例のパラレル式ハイブリッド自動車のシステム構成図。1 is a system configuration diagram of a parallel hybrid vehicle according to an embodiment. FIG. モータのトルクマージンの通常時(通常走行用トルクの抑制時)の説明図。Explanatory drawing of the normal time (at the time of the suppression of the normal driving torque) of the torque margin of a motor. モータのトルクマージンの抑制時(通常走行用トルクの拡大時)の説明図。Explanatory drawing at the time of suppression of the torque margin of a motor (at the time of expansion of the normal driving torque). 一実施例のモータのトルクマージンの制御フローチャート。The control flowchart of the torque margin of the motor of one Example. 一実施例のハイブリッド自動車の制御のタイムチャート。The time chart of control of the hybrid vehicle of one Example.

以下、図1から図4を用いて、本発明の一実施例のハイブリッド自動車のパワートレイン(動力伝達経路)の構成と制御装置の動作について説明する。   Hereinafter, the configuration of the power train (power transmission path) and the operation of the control device of the hybrid vehicle according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本実施例に係るハイブリッド自動車(以下、「車両1」と称する)の構成図であり、車両1のパワートレインを、その制御装置とともに示したものである。   FIG. 1 is a configuration diagram of a hybrid vehicle (hereinafter referred to as “vehicle 1”) according to the present embodiment, and shows a power train of the vehicle 1 together with its control device.

ここに示すように、車両1は、第一の動力源であるエンジン2と、第二の動力源であるモータ4と、これら動力源からの駆動力を所望の変速比で伝達する変速機6と、変速機6からの駆動力を車輪9に伝達する差動機構8と、車輪9を制動するブレーキ7を備え、さらに、エンジン2とモータ4を接続する第一クラッチ(CL1)3と、モータ4と変速機6を接続する第二クラッチ(CL2)5を備えている。   As shown here, a vehicle 1 includes an engine 2 that is a first power source, a motor 4 that is a second power source, and a transmission 6 that transmits a driving force from these power sources at a desired gear ratio. A differential mechanism 8 that transmits the driving force from the transmission 6 to the wheels 9, a brake 7 that brakes the wheels 9, and a first clutch (CL1) 3 that connects the engine 2 and the motor 4, A second clutch (CL2) 5 for connecting the motor 4 and the transmission 6 is provided.

また、車両1は、エンジン2の駆動力を制御するエンジンコントローラ10と、高電圧バッテリ12の直流電力を交流電力に変換するインバータ11と、インバータ11を介しモータ4の駆動力を制御するモータコントローラ13と、変速機6の変速比および両クラッチの動力伝達を制御する変速機コントローラ14を備えている。   The vehicle 1 also includes an engine controller 10 that controls the driving force of the engine 2, an inverter 11 that converts DC power of the high-voltage battery 12 into AC power, and a motor controller that controls the driving force of the motor 4 via the inverter 11. 13 and a transmission controller 14 for controlling the transmission ratio of the transmission 6 and the power transmission of both clutches.

さらに、車両1は、前方の物体や信号機を検出するカメラ等の前方認識センサ15と、各コントローラ(エンジンコントローラ10、モータコントローラ13、変速機コントローラ14)へ指令するハイブリッドコントローラ16と、車両1の車速を検出する車速センサ17と、外部のデータセンタ21やその他のインフラ側と通信する通信装置18と、車両1の位置情報を検出するGPSセンサ20と、GPSセンサ20の出力信号に基づき自車位置を特定すると共に、周辺の地図情報と共に経路の制限速度やカーブ通過速度などを参照可能なナビゲーション装置19を備えている。   Further, the vehicle 1 includes a front recognition sensor 15 such as a camera that detects a front object and a traffic light, a hybrid controller 16 that instructs each controller (the engine controller 10, the motor controller 13, and the transmission controller 14), and the vehicle 1 Based on the vehicle speed sensor 17 that detects the vehicle speed, the communication device 18 that communicates with the external data center 21 and other infrastructures, the GPS sensor 20 that detects the position information of the vehicle 1, and the output signal of the GPS sensor 20 A navigation device 19 is provided that identifies the position and can refer to the speed limit of the route, the curve passing speed, and the like together with the surrounding map information.

このような構成の車両1においては、停車状態からの発進時や、低負荷・低車速時には、電気走行(EVモード)が選択され、第一クラッチ3を解放すると同時に、第二クラッチ5を締結する。この状態では、モータ4の駆動力のみが変速機6に伝達されるため、車輪9はモータ4の駆動力のみによって駆動される。   In the vehicle 1 having such a configuration, when starting from a stopped state, or at a low load / low vehicle speed, electric travel (EV mode) is selected, and the first clutch 3 is released and the second clutch 5 is engaged at the same time. To do. In this state, since only the driving force of the motor 4 is transmitted to the transmission 6, the wheel 9 is driven only by the driving force of the motor 4.

一方、高速走行時や高負荷走行時には、ハイブリッド走行(HEVモード)が選択され、第一クラッチ3、第二クラッチ5の両方を締結する。この状態では、エンジン2とモータ4の駆動力の双方が変速機6に伝達されるため、車輪9はエンジン2とモータ4の双方の駆動力によって駆動される。   On the other hand, at the time of high speed traveling or high load traveling, hybrid traveling (HEV mode) is selected, and both the first clutch 3 and the second clutch 5 are engaged. In this state, since both the driving force of the engine 2 and the motor 4 are transmitted to the transmission 6, the wheel 9 is driven by the driving force of both the engine 2 and the motor 4.

なお、ハイブリッド走行中に、エンジン2を最適燃費で運転させるとエネルギが余剰となる場合がある。このような場合には、モータ4を発電機として利用することで回生発電させ、余剰エネルギを高電圧バッテリ12に蓄電し、燃費向上を図ることができる。   Note that if the engine 2 is operated at the optimum fuel consumption during hybrid travel, energy may be surplus. In such a case, regenerative power generation can be performed by using the motor 4 as a generator, and surplus energy can be stored in the high-voltage battery 12 to improve fuel efficiency.

ここで、EVモードかHEVモードの選択は、例えば、次の方法により行われる。車速が閾値以下、アクセル開度が閾値以下、モータ回転数が閾値以下、エンジン冷却水温が閾値以上、且つ、高電圧バッテリ12の蓄電状態SOCが閾値以上、の全てを満たす場合、EVモードを選択し、それ以外の場合はHEVモードを選択する、等の方法である。   Here, the selection of the EV mode or the HEV mode is performed, for example, by the following method. Select EV mode when vehicle speed is below threshold, accelerator opening is below threshold, motor speed is below threshold, engine coolant temperature is above threshold, and storage state SOC of high voltage battery 12 is above threshold In other cases, the HEV mode is selected.

次に、車両1のパワートレイン(エンジン2、モータ4、第一クラッチ3、第二クラッチ5)の制御システムを、図1に基づき説明する。   Next, a control system for the power train (engine 2, motor 4, first clutch 3, second clutch 5) of the vehicle 1 will be described with reference to FIG.

ハイブリッドコントローラ16は、所望のパワートレイン出力tTが得られるように、目標エンジントルクtTe、目標モータトルクtTm、第一クラッチ3の目標締結容量tTc1、第二クラッチ5の目標締結容量tTc2の各出力を規定する。具体的には、前方認識センサ15が出力する先行車検出信号と信号機色検出信号、車速センサ17が出力する車速信号、GPSセンサ20が出力する自車位置信号、データセンタ21から得られる周辺情報等に基づいて、目標駆動力を演算する。そして、その目標駆動力を実現可能な運転モード(EVモード、HEVモード、エンジンモード)を選択すると共に、目標エンジントルクtTe、目標モータトルクtTm、第一クラッチ目標締結容量tTc1、第二クラッチ目標締結容量tTc2を演算する。   The hybrid controller 16 outputs each of the target engine torque tTe, the target motor torque tTm, the target engagement capacity tTc1 of the first clutch 3, and the target engagement capacity tTc2 of the second clutch 5 so that a desired powertrain output tT is obtained. Stipulate. Specifically, a preceding vehicle detection signal and a traffic light color detection signal output from the front recognition sensor 15, a vehicle speed signal output from the vehicle speed sensor 17, an own vehicle position signal output from the GPS sensor 20, and peripheral information obtained from the data center 21 Based on the above, the target driving force is calculated. Then, an operation mode (EV mode, HEV mode, engine mode) capable of realizing the target driving force is selected, and target engine torque tTe, target motor torque tTm, first clutch target engagement capacity tTc1, and second clutch target engagement are selected. Calculate the capacitance tTc2.

目標エンジントルクtTeは、エンジンコントローラ10に入力され、エンジンコントローラ10は、現状のエンジン回転数のもとで目標エンジントルクtTeを実現するためのスロットル開度や燃料噴射量を演算し、エンジントルクTeが目標エンジントルクtTeとなるようエンジン2を制御する。   The target engine torque tTe is input to the engine controller 10, and the engine controller 10 calculates the throttle opening and the fuel injection amount for realizing the target engine torque tTe based on the current engine speed, and the engine torque Te The engine 2 is controlled so that becomes the target engine torque tTe.

目標モータトルクtTmは、モータコントローラ13に入力され、モータコントローラ13は、モータトルクTmが目標モータトルクtTmとなるようにインバータ11を介してモータ4を制御する。なお、目標モータトルクtTmが回生制動作用を要求するものである場合、モータコントローラ13は高電圧バッテリ12の蓄電状態SOCを踏まえ、過充電とならない範囲内で発電負荷を発電機であるモータ4に与え、回生制動により発電した電力をインバータ11で交流−直流変換した後、高電圧バッテリ12に蓄電する。   The target motor torque tTm is input to the motor controller 13, and the motor controller 13 controls the motor 4 via the inverter 11 so that the motor torque Tm becomes the target motor torque tTm. When the target motor torque tTm requires regenerative braking action, the motor controller 13 sets the power generation load to the motor 4 that is a generator within a range that does not cause overcharging, based on the storage state SOC of the high-voltage battery 12. The electric power generated by the regenerative braking is AC-DC converted by the inverter 11 and then stored in the high voltage battery 12.

また、第一クラッチ目標締結容量tTc1と第二クラッチ目標締結容量tTc2は、変速機コントローラ14に入力され、各々に対応したクラッチ締結圧指令値と、センサで検出したクラッチの締結圧との対比により、クラッチの締結圧がクラッチ締結圧指令値となるようクラッチの締結圧を制御してそれぞれのクラッチの締結容量制御を行う。なお、変速機コントローラ14は、車両1の走行速度およびハイブリッドコントローラ16が出力する目標回転数信号から変速マップをもとに、現在の運転状態に好適な変速比を求め、現在の変速比からこの好適な変速比への変速を行うものとする。なお、変速機が無段変速機である場合は、変速比は連続的に無段で設定でき、有段変速機である場合は、変速比は予め決められた変速比から選択する。
<EVモード時のトルクマージンTmag制御>
次に、図2Aから図3を用いて、EVモード時の通常走行時利用可能トルクTdrおよびトルクマージンTmagの設定方法を概説する。
Further, the first clutch target engagement capacity tTc1 and the second clutch target engagement capacity tTc2 are input to the transmission controller 14, and are compared with the clutch engagement pressure command value corresponding to each and the clutch engagement pressure detected by the sensor. The clutch engagement pressure is controlled by controlling the clutch engagement pressure so that the clutch engagement pressure becomes the clutch engagement pressure command value. The transmission controller 14 obtains a gear ratio suitable for the current driving state from the traveling speed of the vehicle 1 and the target rotational speed signal output from the hybrid controller 16 based on the gear shift map, and this speed ratio is calculated from the current gear ratio. Shifting to a suitable gear ratio is performed. When the transmission is a continuously variable transmission, the gear ratio can be set continuously continuously. When the transmission is a stepped transmission, the gear ratio is selected from a predetermined gear ratio.
<Torque margin Tmag control in EV mode>
Next, a method for setting the available torque Tdr and the torque margin Tmag during normal travel in the EV mode will be outlined with reference to FIGS. 2A to 3.

一般に、モータ4の回転数と最大トルクTmaxには、図2A中の破線に示す関係がある。しかしながら、EVモードでの走行中には、ハイブリッドコントローラ16からの突発的な指令によってモータトルクTmを急増させなければならない場面もあるため、最大トルクTmaxをそのまま、通常走行時の速度維持に利用可能なトルクの上限値である通常走行時利用可能トルクTdrとすることはできず、所定の余力(マージン)を確保した残りを、通常走行時利用可能トルクTdrに設定する必要がある。   In general, the rotational speed of the motor 4 and the maximum torque Tmax have a relationship shown by a broken line in FIG. 2A. However, during traveling in the EV mode, there is a scene where the motor torque Tm must be suddenly increased by a sudden command from the hybrid controller 16, so the maximum torque Tmax can be used as it is to maintain the speed during normal traveling. The normal torque available torque Tdr, which is the upper limit value of the normal torque, cannot be set, and it is necessary to set the remaining secured reserve (margin) as the normal torque available torque Tdr.

例えば、突発的な加速要求に備え、加速用マージンTmag-aが必要であり、また、突発的なHEVモードへの切り替えに備え、エンジン2を始動するためのクランキング用マージンTmag-cが必要であるので、通常走行時利用可能トルクTdrは、図2A中で一点鎖線に示すように、最大トルクTmaxから、加速用マージンTmag-aとクランキング用マージンTmag-cの和(トルクマージンTmag)を減じたものとなる。   For example, an acceleration margin Tmag-a is necessary in preparation for sudden acceleration requests, and a cranking margin Tmag-c is required to start the engine 2 in preparation for sudden switching to HEV mode. Therefore, the torque Tdr that can be used during normal driving is the sum of the acceleration margin Tmag-a and the cranking margin Tmag-c (torque margin Tmag) from the maximum torque Tmax, as shown by the one-dot chain line in FIG. 2A. Will be reduced.

かように通常走行時利用可能トルクTdrが小さくなると、比較的低車速であっても、トルク不足が原因でEVモードの継続が不能となる状態が発生し易く、HEVモードにモード切替しなければならない場面が増加する。これは、燃料の良いEVモードでの走行時間の短縮を意味し、燃費の悪化を意味する。   Thus, when the available torque Tdr during normal driving becomes small, even when the vehicle speed is relatively low, it is likely that the EV mode cannot be continued due to insufficient torque, and the mode must be switched to the HEV mode. The number of scenes that must be increased. This means that the travel time in the EV mode with good fuel is shortened, and the fuel efficiency is deteriorated.

そこで、本実施例では、状況に応じてトルクマージンTmagを抑制し(通常走行時利用可能トルクTdrを拡大し)、電気走行域を拡大することで、EVモードでの走行時間を長くすると同時に、HEVモードでの走行時間を短くすることで、燃費を向上できるようにした。   Therefore, in the present embodiment, the torque margin Tmag is suppressed according to the situation (the torque Tdr that can be used during normal driving is increased), and the electric driving area is expanded, thereby simultaneously extending the driving time in the EV mode, Fuel consumption can be improved by shortening the running time in HEV mode.

図3のフローチャートは、この制御手法を具体的に示したものであり、ハイブリッドコントローラ16が、EVモード時におけるトルクマージンTmagを抑制することで、所定条件下で通常走行時利用可能トルクTdrを拡大できるようにしたものである。なお、図3に示した、周辺環境情報取得部、減速停止位置算出部、エンジン始動予測部、トルクマージン調整部は、ハイブリッドコントローラ16が備える演算装置が所定のプログラムを実行することで実現される機能であり、各部に対応するハードウェアは必ずしも独立して存在する必要はない。   The flowchart of FIG. 3 specifically shows this control method, and the hybrid controller 16 increases the torque Tdr that can be used during normal driving under a predetermined condition by suppressing the torque margin Tmag in the EV mode. It is something that can be done. Note that the surrounding environment information acquisition unit, the deceleration stop position calculation unit, the engine start prediction unit, and the torque margin adjustment unit shown in FIG. 3 are realized by an arithmetic device included in the hybrid controller 16 executing a predetermined program. It is a function, and the hardware corresponding to each part does not necessarily exist independently.

ステップS1は、周辺情報取得部の機能に相当する処理であり、前方認識センサ15、ナビゲーション装置19、通信装置18の何れかから、減速・停止の判断に必要な信号を取得する。   Step S <b> 1 is processing corresponding to the function of the peripheral information acquisition unit, and acquires a signal necessary for determination of deceleration / stop from any one of the front recognition sensor 15, the navigation device 19, and the communication device 18.

ステップS2は、減速停止位置算出部の機能に相当する処理であり、前方認識センサ15が出力する先行車検出信号または赤信号検出信号と、車速センサ17が出力する車速信号と、GPSセンサ20が出力する位置信号と、データセンタ21から通信装置18を介して得た周辺環境情報に基づいて、車両1の減速停止位置を推定し、そこまでの距離と必要な減速制御を算出する。   Step S2 is a process corresponding to the function of the deceleration stop position calculation unit. The preceding vehicle detection signal or red signal detection signal output from the front recognition sensor 15, the vehicle speed signal output from the vehicle speed sensor 17, and the GPS sensor 20 Based on the position signal to be output and the surrounding environment information obtained from the data center 21 via the communication device 18, the deceleration stop position of the vehicle 1 is estimated, and the distance to that position and the necessary deceleration control are calculated.

以上の通り、本実施例の制御装置は、周辺環境情報と自車位置情報に基づき、車両1が将来的に減速または停止する減速停止位置までの距離を算出する減速停止位置算出部を備える。   As described above, the control device according to the present embodiment includes the deceleration stop position calculation unit that calculates the distance to the deceleration stop position where the vehicle 1 decelerates or stops in the future based on the surrounding environment information and the own vehicle position information.

この減速停止位置算出部では、以下の(1)から(3)の手法を単独または組み合わせることで、減速・停止推定距離を推定する。
(1) 前方認識センサ15で信号機の色検出を行い、赤信号と判断した場合は、交通信号機で停止する可能性があることから、信号機直前の停止線を停止位置と推定するとともに、当該停止線に至るまでの所定区間を減速区間と推定する。
This deceleration / stop position calculation unit estimates the estimated deceleration / stop distance by combining the following methods (1) to (3) alone or in combination.
(1) When the color of the traffic light is detected by the front recognition sensor 15 and it is determined that the traffic light is red, there is a possibility that the traffic light will stop. Therefore, the stop line immediately before the traffic light is estimated as the stop position and the stop A predetermined section leading to the line is estimated as a deceleration section.

以上の通り、本実施例の周辺環境情報取得部は、前方認識センサ15から周辺環境情報を取得し、減速停止位置算出部は、周辺環境情報に基づいて赤信号を検知した場合、当該赤信号の位置を停止位置と推定する。
(2) 前方認識センサ15で前方の車両検出を行い、前方車両が停止もしくは極低速(例えば時速10km以下)であると判断した場合、前方車両の現在位置を停止位置と推定するとともに、当該停止線に至るまでの所定区間を減速区間と推定する。
As described above, when the surrounding environment information acquisition unit according to the present embodiment acquires the surrounding environment information from the front recognition sensor 15, and the deceleration stop position calculation unit detects the red signal based on the surrounding environment information, the red signal Is estimated as the stop position.
(2) When the front recognition sensor 15 detects the vehicle ahead and determines that the vehicle ahead is stopped or extremely low speed (for example, 10 km / h or less), the current position of the vehicle ahead is estimated as the stop position and the stop A predetermined section leading to the line is estimated as a deceleration section.

以上の通り、本実施例の周辺環境情報取得部は、前方認識センサ15から周辺環境情報を取得し、減速停止位置算出部は、周辺環境情報に基づいて停止中または極低速の前方車両を検知した場合、当該前方車両の位置を停止位置と推定する。
(3) ナビゲーション装置19によって、右左折地点、目的地、一時停止位置、制限速度が減少する地点の複数もしくは何れかが検出された場合、当該左折地点等を減速停止位置と推定するとともに、当該左折地点等に至るまでの所定区間を減速区間と推定する。
As described above, the surrounding environment information acquisition unit according to the present embodiment acquires the surrounding environment information from the front recognition sensor 15, and the deceleration stop position calculation unit detects a front vehicle that is stopped or extremely slow based on the surrounding environment information. In this case, the position of the preceding vehicle is estimated as the stop position.
(3) When the navigation device 19 detects a right or left turn point, a destination, a temporary stop position, or a plurality of points where the speed limit decreases, the left turn point is estimated as a deceleration stop position, and the A predetermined section leading to a left turn point or the like is estimated as a deceleration section.

以上の通り、本実施例の周辺環境情報取得部は、ナビゲーション装置19から周辺環境情報を取得し、減速停止位置算出部は、周辺環境情報に基づいて、減速または停止を要する地点への接近があると判断した場合、当該地点を減速位置または停止位置とする。また、減速または停止を要する地点は、右左折地点、目的地、一時停止位置、制限速度が減少する地点の何れかである。   As described above, the surrounding environment information acquisition unit according to the present embodiment acquires the surrounding environment information from the navigation device 19, and the deceleration stop position calculation unit is able to approach a point that needs to be decelerated or stopped based on the surrounding environment information. If it is determined that there is, the point is set as a deceleration position or a stop position. The point that needs to be decelerated or stopped is any one of a right / left turn point, a destination, a temporary stop position, and a point where the speed limit decreases.

ステップS3、S4は、エンジン始動予測部の機能に相当する処理であり、ステップS3は電気走行可能距離算出部に相当し、ステップS4は加速要否判定部の一種である慣性走行可能距離算出部に相当する。   Steps S3 and S4 are processes corresponding to the function of the engine start prediction unit, step S3 corresponds to an electric travelable distance calculation unit, and step S4 is an inertia travelable distance calculation unit which is a kind of acceleration necessity determination unit. It corresponds to.

ステップS3では、高電圧バッテリ12に蓄電された電力量で現在速度を維持して走行可能な距離が、ステップS2で推定した減速・停止位置までの距離よりも大きいかを判断する。具体的には、停止位置までの距離と、車速センサ17が検出した車速と、高電圧バッテリ12の蓄電状態を示すSOC情報に基づいて、減速・停止位置までの区間を速度維持に必要なトルクTmでモータ走行(EVモード)した場合の消費電力量と、SOC情報から求まる高電圧バッテリ12の使用可能な電力量を比較し、後者が大である場合には、高電圧バッテリ12は十分に蓄電されており、EVモードからHEVモードへの切り替えは不要と推定する。   In step S3, it is determined whether the distance that can travel while maintaining the current speed with the amount of power stored in the high-voltage battery 12 is greater than the distance to the deceleration / stop position estimated in step S2. Specifically, based on the SOC information indicating the distance to the stop position, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 17, and the storage state of the high-voltage battery 12, the torque necessary for maintaining the speed in the section to the deceleration / stop position The amount of power consumed when the motor is driven at Tm (EV mode) is compared with the amount of power that can be used by the high voltage battery 12 obtained from the SOC information. If the latter is large, the high voltage battery 12 is sufficiently It is estimated that switching from the EV mode to the HEV mode is unnecessary.

以上の通り、本実施例の制御装置は、現在の速度で電気走行可能な距離を算出する電気走行可能距離算出部を備え、エンジン始動予測部は、電気走行可能距離算出部が算出した電気走行可能距離が、減速停止位置までの残りの走行距離より大きい場合に、エンジン2の始動を不要と予測する。   As described above, the control device according to the present embodiment includes the electric travelable distance calculation unit that calculates the electric travelable distance at the current speed, and the engine start prediction unit calculates the electric travel calculated by the electric travelable distance calculation unit. When the possible distance is larger than the remaining travel distance to the deceleration stop position, it is predicted that the engine 2 is not required to be started.

さらに、ステップS4では、減速停止位置までの走行中の加速の要否を判定する。ここでは、自車が慣性走行した場合の走行距離が、ステップS2で推定した停止位置までの距離よりも大きいかを基準に加速の要否を判断する加速判定部を備えた例を説明する。具体的には、減速・停止位置までの距離と、自車が回生発電と走行抵抗の影響によって発生する減速度で、加速せずに走行した場合に走行可能な距離を比較し、後者が大である場合には、強い加速が必要のない比較的短い距離であると推定し、EVモードからHEVモードへの切り替えは不要と推定する。   Further, in step S4, it is determined whether or not acceleration during traveling to the deceleration stop position is necessary. Here, an example will be described in which an acceleration determination unit is provided that determines whether or not acceleration is necessary based on whether the travel distance when the vehicle travels inertial is greater than the distance to the stop position estimated in step S2. Specifically, the distance to the deceleration / stop position is compared with the deceleration that is caused by the effect of regenerative power generation and running resistance. In this case, it is estimated that the distance is relatively short and does not require strong acceleration, and it is estimated that switching from the EV mode to the HEV mode is unnecessary.

以上の通り、本実施例のエンジン始動予測部は、次の減速停止位置までの走行中に現在の速度から加速する可能性を判定する加速要否判定部を備え、加速要否判定部が、加速不要と判断した場合に、エンジン始動予測部は、エンジン2の始動を不要と予測する。また、また、本実施例の加速要否判定部は、減速停止位置算出部によって算出された停止までの走行距離が、現在の速度に基づき算出される所定の距離より小さい場合、加速不要と推定する。さらに、本実施例の加速要否判定部は、現在の速度から走行抵抗に抗って惰性で走行できる距離が、前記減速停止位置までの残りの走行距離よりも大きい場合に、加速不要と推定する。   As described above, the engine start prediction unit of the present embodiment includes an acceleration necessity determination unit that determines the possibility of acceleration from the current speed during traveling to the next deceleration stop position, and the acceleration necessity determination unit includes: When it is determined that acceleration is not necessary, the engine start prediction unit predicts that the start of the engine 2 is unnecessary. Further, the acceleration necessity determination unit according to the present embodiment estimates that the acceleration is not required when the travel distance to the stop calculated by the deceleration stop position calculation unit is smaller than a predetermined distance calculated based on the current speed. To do. Furthermore, the acceleration necessity determination unit according to the present embodiment estimates that acceleration is not required when the distance that can travel inertially against current resistance from the current speed is greater than the remaining travel distance to the deceleration stop position. To do.

ステップS4での加速要否判断には他の基準を用いても良い。例えば、本実施例の加速要否判定部は、周辺環境情報取得部で取得した走行中の道路の制限速度の情報と、現在の自車速との速度差が所定値以下の場合、加速不要と推定しても良い。   Other criteria may be used for determining whether or not to accelerate in step S4. For example, the acceleration necessity determination unit according to the present embodiment determines that acceleration is not required when the speed difference between the information on the speed limit of the running road acquired by the surrounding environment information acquisition unit and the current host vehicle speed is a predetermined value or less. It may be estimated.

ステップS3とステップS4の双方で、EVモードのまま「走行可能」と判定できた場合は、電気走行可能距離と惰性走行可能距離の両面でHEVモードへの切り替えは不要と判断できたことになるので、エンジン始動に必要なクランキング用マージンTmag-cの確保が不要であると判断できる。なお、図3では、ステップS3の判断の後に、ステップS4の判断を行う例を示しているが、ステップS4の判断の後に、ステップS3の判断を行うようにしても良い。   If it is determined in both step S3 and step S4 that the vehicle can travel in the EV mode, it can be determined that switching to the HEV mode is unnecessary for both the electric travelable distance and the inertial travelable distance. Therefore, it can be determined that it is not necessary to secure the cranking margin Tmag-c necessary for starting the engine. 3 shows an example in which the determination in step S4 is performed after the determination in step S3, but the determination in step S3 may be performed after the determination in step S4.

ステップS5とステップS6は、トルクマージン調整部の機能に相当する処理である。   Steps S5 and S6 are processes corresponding to the function of the torque margin adjustment unit.

HEVモードへの切り替えは不要と判断された場合、ステップS5では、トルクマージンTmagを、図2Aに示す初期値(Tmag-a + Tmag-c)から図2Bに示す抑制値(Tmag-a)に低下させる。この結果、通常走行時利用可能トルクTdrは大幅に拡大し、電気走行領域を大幅に増やすことができるため、モータ4のトルクを制御するトルク制御部でもあるモータコントローラ13は、このようにして設定された通常走行時利用可能トルクTdr
の範囲内でモータ4のトルクを制御することで、燃費を大幅に向上させることができる。なお、クランキング用マージンTmag-cのすべてを通常走行時利用可能トルクTdrに転用する必要はなく、その一部を通常走行時利用可能トルクTdrに転用することとしても良い。
When it is determined that switching to the HEV mode is unnecessary, in step S5, the torque margin Tmag is changed from the initial value (Tmag-a + Tmag-c) shown in FIG. 2A to the suppression value (Tmag-a) shown in FIG. 2B. Reduce. As a result, the available torque Tdr during normal driving can be greatly increased and the electric driving range can be greatly increased. Therefore, the motor controller 13 which is also a torque control unit for controlling the torque of the motor 4 is set in this way. Torque Tdr available for normal driving
By controlling the torque of the motor 4 within the range, the fuel efficiency can be greatly improved. Note that not all of the cranking margin Tmag-c needs to be diverted to the normal travel available torque Tdr, and a part thereof may be diverted to the normal travel available torque Tdr.

以上の通り、本実施例の制御装置は、エンジン2、クラッチ3、モータ4、車輪9の配列順に動力伝動経路を構成し、クラッチ3の締結または解放により、モータ4のみを動力源とするEVモードと、エンジン2とモータ4の両方を動力源とするHEVモードとの何れかで走行可能なハイブリッド自動車の制御装置であり、車両1の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得部と、周辺環境情報に基づいて次の減速または停止までの走行区間での前記EVモードから前記HEVモードへの切り替えのための前記エンジンの始動要否を予測するエンジン始動予測部と、エンジン始動予測部がエンジン2の始動を不要と予測した場合に、モータ4でエンジン2を始動するために確保しているエンジンクランキング用のトルクマージンTmag-cを低減し、車輪9を駆動する通常走行時利用可能トルクTdrを増大させるトルクマージン調整部と、を設けた。   As described above, the control device according to the present embodiment configures a power transmission path in the order of arrangement of the engine 2, the clutch 3, the motor 4, and the wheels 9, and uses only the motor 4 as a power source when the clutch 3 is engaged or released. A hybrid vehicle control device capable of traveling in either the mode or the HEV mode using both the engine 2 and the motor 4 as a power source, and a peripheral environment information acquisition unit for acquiring peripheral environment information of the vehicle 1; An engine start predicting unit for predicting whether or not the engine needs to be started for switching from the EV mode to the HEV mode in a travel section until the next deceleration or stop based on environmental information, and an engine start predicting unit When it is predicted that starting 2 is unnecessary, the torque margin Tmag-c for engine cranking secured for starting the engine 2 with the motor 4 is reduced. A torque margin adjustment unit to increase the normal running time available torque Tdr for driving the wheels 9, was provided.

また、本実施例の制御装置は、エンジン2、クラッチ3、モータ4、車輪9の配列順に動力伝動経路を構成し、クラッチ3の締結または解放により、モータ4のみを動力源とするEVモードと、エンジン2とモータ4の両方を動力源とするHEVモードとの何れかで走行可能なハイブリッド自動車を制御する制御装置であり、次の減速または停止までの走行区間でのEVモードからHEVモードへの切り替えのためのエンジン2の始動が不要である場合に、モータ4でエンジン2を始動する場合のエンジンクランキングに必要なトルクに対応するトルク、または、これより小さい任意のトルクを加えることで車輪9を駆動するトルクを増大させるトルク制御部(モータコントローラ13)と、を設けた。   In addition, the control device of the present embodiment configures a power transmission path in the order of arrangement of the engine 2, the clutch 3, the motor 4, and the wheels 9, and when the clutch 3 is engaged or released, only the motor 4 is used as a power source. This is a control device that controls a hybrid vehicle that can run in either the HEV mode that uses both the engine 2 and the motor 4 as power sources. From the EV mode to the HEV mode in the running section until the next deceleration or stop. When it is not necessary to start the engine 2 for switching the engine, a torque corresponding to the torque required for engine cranking when the engine 2 is started by the motor 4 or an arbitrary torque smaller than this is added. A torque control unit (motor controller 13) for increasing the torque for driving the wheel 9.

一方、ステップS3またはステップS4にて、HEVモードへの切り替えの可能性ありと判断された場合には、ステップS6に進み、トルクマージンTmagを、図2Aに示す初期値(Tmag-a + Tmag-c)に設定する。従って、ステップS2で推定した停止位置に至る区間で加速要求や蓄電不足によるHEVモードへの切り替えが指令された場合であっても、それらに応えモータ4を始動することが可能となる。   On the other hand, if it is determined in step S3 or step S4 that there is a possibility of switching to the HEV mode, the process proceeds to step S6, where the torque margin Tmag is set to the initial value (Tmag-a + Tmag-) shown in FIG. 2A. Set to c). Therefore, even when an acceleration request or a switch to the HEV mode due to insufficient power storage is commanded in the section to the stop position estimated in step S2, the motor 4 can be started in response to these commands.

次に、図4のタイムチャートを参照にしつつ、本実施例におけるトルクマージン制御を具体的に説明する。   Next, torque margin control in the present embodiment will be specifically described with reference to the time chart of FIG.

図4(a)は、車速センサ17で測定した自車速度を示している。時刻t2迄と時刻t4〜t5の期間は多少の加減速を伴いながらも概ね一定範囲の速度で走行する通常走行期間、時刻t2〜t3と時刻t5〜t6の期間は減速開始から停止に至る減速期間、時刻t3〜t4の期間は停止から通常走行に至る加速期間である。   FIG. 4A shows the vehicle speed measured by the vehicle speed sensor 17. The period from time t2 to time t4 to t5 is a normal traveling period during which the vehicle travels at a substantially constant speed with some acceleration and deceleration, and the period from time t2 to t3 and time t5 to t6 is deceleration from the start of deceleration to the stop. The period, the period from time t3 to t4, is an acceleration period from stop to normal travel.

図4(b)は、図3の減速停止位置算出部が算出する停止位置までの距離を示している。この例では、時刻t1が赤信号を検出したタイミングであり、時刻t4が交差点の停止線を検出したタイミングである。ここでは、車両1が停止位置に到達するまで、減速停止位置算出部が算出した「停止までの距離」が漸減する様子を例示している。   FIG. 4B shows the distance to the stop position calculated by the deceleration stop position calculator in FIG. In this example, time t1 is a timing when a red signal is detected, and time t4 is a timing when a stop line at an intersection is detected. Here, a state in which the “distance to stop” calculated by the deceleration stop position calculation unit gradually decreases until the vehicle 1 reaches the stop position is illustrated.

図4(c)は、図3のエンジン始動予測部が算出する「電気走行可能距離」を示しており、モータ4の正転(駆動力を発生)中は減少し、逆転(回生発電)中は増加するものである。ここで算出する「電気走行可能距離」は、高電圧バッテリ12の現状の蓄電状態を示すSOC情報と、走行抵抗に抗って車速維持するために必要なトルク生成時の消費電力を基に算出できる。なお、図4(c)における時刻t2と時刻taは、実線で示す「電気走行可能距離」が一点鎖線で示す「停止までの距離」より大となったタイミングであり、図3のステップS3で「YES」と判断されたタイミングに該当する。   FIG. 4C shows the “electric travelable distance” calculated by the engine start prediction unit of FIG. 3, and decreases during forward rotation (generating driving force) of the motor 4 and during reverse rotation (regenerative power generation). Will increase. The “electric travelable distance” calculated here is calculated based on the SOC information indicating the current storage state of the high-voltage battery 12 and the power consumption at the time of torque generation necessary to maintain the vehicle speed against the traveling resistance. it can. Note that time t2 and time ta in FIG. 4C are timings when the “electric travelable distance” indicated by the solid line is greater than the “distance to stop” indicated by the alternate long and short dash line, and in step S3 of FIG. This corresponds to the timing when “YES” is determined.

図4(d)は、図3のエンジン始動予測部が算出する惰性走行可能距離を示しており、走行抵抗が一定であれば図4(a)の「自車速度」に概ね相似するものである。なお、図4(d)における時刻tbと時刻t5は、実線で示す「慣性走行可能距離」が一点鎖線で示す「停止までの距離」より大となったタイミングであり、図3のステップS4で「YES」と判断されたタイミングに該当する。   FIG. 4 (d) shows the inertial travelable distance calculated by the engine start prediction unit in FIG. 3, and is generally similar to the “own vehicle speed” in FIG. 4 (a) if the travel resistance is constant. is there. Note that time tb and time t5 in FIG. 4D are timings when the “inertial travelable distance” indicated by the solid line is greater than the “distance to stop” indicated by the alternate long and short dash line, and in step S4 of FIG. This corresponds to the timing when “YES” is determined.

図4(e)は、図3のエンジン始動予測部の予測結果を示すものであり、図4(c)と図4(d)の両方で「YES」が検出された場合にHighとなり、車両1が停止するとLowとなるエンジン始動不要フラグである。すなわち、このフラグがHighである期間は、EVモードからHEVモードへの切り替えが不要であることを示している。   FIG. 4 (e) shows a prediction result of the engine start prediction unit of FIG. 3, and when “YES” is detected in both FIG. 4 (c) and FIG. This is an engine start unnecessary flag that becomes Low when 1 stops. That is, the period during which this flag is high indicates that switching from the EV mode to the HEV mode is unnecessary.

図4(f)は、トルクマージン調整部が制御する、モータ4のトルクの時間変化を示すものであり、一点鎖線は正方向の最大トルクTmaxを示し、実線は実際に出力されるモータトルクTmである。なお、最大トルクTmaxは、図2A、図2Bでも説明したように、モータ4の回転数に応じて変化するものであり、車速が遅くモータ4の回転数が小さい期間(例えばt2〜t3の期間、t5〜t6の期間)では大きく、車速が速くモータ4の回転数が大きい期間(それ以外の期間)では小さくなる傾向がある。   FIG. 4 (f) shows the time change of the torque of the motor 4 controlled by the torque margin adjustment unit, the one-dot chain line shows the maximum torque Tmax in the positive direction, and the solid line shows the motor torque Tm actually output. It is. As described in FIGS. 2A and 2B, the maximum torque Tmax changes according to the rotation speed of the motor 4, and is a period in which the vehicle speed is slow and the rotation speed of the motor 4 is low (for example, a period from t2 to t3). , T5 to t6), and tends to be small during periods where the vehicle speed is high and the rotation speed of the motor 4 is high (other periods).

次に、図4で発生する各種イベント、制御内容を時系列に説明する。   Next, various events and control contents that occur in FIG. 4 will be described in time series.

先ず、時刻t1のタイミングで、前方認識センサ15または通信装置18を介して、周辺環境情報取得部が自車前方の赤信号を検出(ステップS1)すると、減速停止位置算出部は、減速停止位置(赤信号直前の停止線)までの距離を、GPSセンサ20と、ナビゲーション装置19から算出し(ステップS2)、その結果が図4(b)に「停止までの距離」として反映される。   First, when the surrounding environment information acquisition unit detects a red signal in front of the host vehicle via the front recognition sensor 15 or the communication device 18 at time t1, the deceleration stop position calculation unit calculates the deceleration stop position. The distance to (the stop line immediately before the red signal) is calculated from the GPS sensor 20 and the navigation device 19 (step S2), and the result is reflected as “distance to stop” in FIG. 4B.

図4(d)に示す時刻taのタイミングで、「惰性走行可能距離」が「停止までの距離」を上回り(ステップS4でYES)、さらに、時刻t2のタイミングで、「電気走行可能距離」が「停止までの距離」を上回る(ステップS3でYES)。   At the timing of time ta shown in FIG. 4 (d), the “inertial travelable distance” exceeds the “distance to stop” (YES in step S4), and at the time of time t2, “electrically travelable distance” is It exceeds the “distance to stop” (YES in step S3).

このように、ステップS4、S3の双方でYESと判断された時刻t2のタイミングで、エンジン始動不要フラグを出力し(図4(e))、最大トルクTmaxを、ΔTmag(=Tmag-c)だけ低下させ、その分、通常走行時利用可能トルクTdrを拡大する(図2A→図2B)。これにより、時刻t2以降、車両1が停止するまでの電気走行域を拡大でき、燃費を向上させることができる。   As described above, the engine start unnecessary flag is output at the timing of time t2 when YES is determined in both steps S4 and S3 (FIG. 4E), and the maximum torque Tmax is set to ΔTmag (= Tmag-c). The torque Tdr that can be used during normal driving is increased accordingly (FIG. 2A → FIG. 2B). Thereby, after time t2, the electric travel area until the vehicle 1 stops can be expanded, and the fuel consumption can be improved.

その後、時刻t2〜t3の減速期間を経て、時刻t3で自車が停止位置に到達した時に、Tmagを初期化し(図2B→図2A)、再度、クランキング用マージンTmag-cを考慮したトルクマージンTmagが設定されるため、EVモードからHEVモードへの切り替えが可能となる。   After that, after the deceleration period from time t2 to t3, when the vehicle reaches the stop position at time t3, Tmag is initialized (FIG. 2B → FIG. 2A), and torque considering the cranking margin Tmag-c again. Since the margin Tmag is set, the EV mode can be switched to the HEV mode.

また、車両1が発進した後、時刻t4でナビゲーション装置19から次の交差点に停止線情報を検出すると、減速停止位置算出部は、停止位置(交差点手前の停止線)までの距離を、GPSセンサ20と、ナビゲーション装置19から算出し(ステップS2)、その結果が図4(b)に反映される。   Further, when the stop line information is detected from the navigation device 19 to the next intersection at time t4 after the vehicle 1 starts, the deceleration stop position calculation unit calculates the distance to the stop position (stop line before the intersection) by using a GPS sensor. 20 and the navigation device 19 (step S2), and the result is reflected in FIG.

図4(c)に示す時刻tbのタイミングで、「電気走行可能距離」が「停止までの距離」を上回り(ステップS3でYES)、さらに、時刻t5のタイミングで、「惰性走行可能距離」が「停止までの距離」を上回る(ステップS4でYES)。   At the timing of time tb shown in FIG. 4C, the “electric travelable distance” exceeds the “distance to stop” (YES in step S3), and further, at the timing of time t5, “inertial travelable distance” is It exceeds the “distance to stop” (YES in step S4).

このように、ステップS3、S4の双方でYESと判断された時刻t5のタイミングで、エンジン始動不要フラグを出力し(図4(e))、最大トルクTmaxを、ΔTmag(=Tmag-c)だけ低下させ、その分、通常走行時利用可能トルクTdrを拡大する(図2A→図2B)。これにより、時刻t5以降、車両1が停止するまでの電気走行域を拡大でき、燃費を向上させることができる。   In this way, at the time t5 when YES is determined in both steps S3 and S4, the engine start unnecessary flag is output (FIG. 4E), and the maximum torque Tmax is set to ΔTmag (= Tmag-c). The torque Tdr that can be used during normal driving is increased accordingly (FIG. 2A → FIG. 2B). Thereby, after the time t5, the electric travel area until the vehicle 1 stops can be expanded, and fuel consumption can be improved.

その後、時刻t5〜t6の減速期間を経て、時刻t6で自車が停止位置に到達した時に、Tmagを初期化し(図2B→図2A)、再度、クランキング用マージンTmag-cを考慮したトルクマージンTmagが設定されるため、EVモードからHEVモードへの切り替えが可能となる。   After that, after the deceleration period from time t5 to t6, when the host vehicle reaches the stop position at time t6, Tmag is initialized (FIG. 2B → FIG. 2A), and torque considering the cranking margin Tmag-c again. Since the margin Tmag is set, the EV mode can be switched to the HEV mode.

以上で説明したように、本実施例では、エンジンの始動が不要である場合は、トルクマージンを縮小することで、通常走行時利用可能トルクを拡大し、電気走行域を拡大するとともに、燃費を向上させることができる。   As described above, in this embodiment, when the engine is not required to start, by reducing the torque margin, the available torque during normal driving is expanded, the electric traveling area is expanded, and the fuel efficiency is increased. Can be improved.

なお、上述した本実施例の制御は、速度を自動で調整するオートクルーズコントロールモード時にのみ実行するようにしてもよい。これによりドライバーに可能な限り違和感を抱かせずに電気走行を行うことができる。また、オートクルーズコントロールモード時のみ、推定した停止位置に変化がない場合では、停止位置までの間はEVモード走行を維持し、モータで実現可能な加速を行うようにしても良い。   The control of the present embodiment described above may be executed only in the auto cruise control mode in which the speed is automatically adjusted. As a result, electric driving can be performed without causing the driver to feel as uncomfortable as possible. Further, only in the auto cruise control mode, when there is no change in the estimated stop position, the EV mode traveling may be maintained until the stop position, and acceleration that can be realized by the motor may be performed.

以上の通り、本実施例のトルクマージン調整部は、オートクルーズコントロールモード時にのみ、トルクマージンを低下させる。   As described above, the torque margin adjustment unit of the present embodiment reduces the torque margin only in the auto cruise control mode.

また、トルクマージンTmagを低減している状況でやむを得ずエンジンの始動が必要になった場合(停止位置として仮決めした先行車が移動した結果、停止位置が前方に移動してしまった場合等)、スタータ・ジェネレータを用いてエンジンをクランキングすることが不可能となるため、エンジン2を直接始動させるエンジンスタータを利用して、エンジン2を始動することでHEVモードへの切り替えを実現することができるため、ドライバビリティの低下を防ぐことが可能となる。   Also, if the torque margin Tmag is being reduced and it is unavoidable that the engine needs to be started (such as when the stop position has moved forward as a result of the movement of the preceding vehicle temporarily determined as the stop position), Since it becomes impossible to crank the engine using the starter generator, switching to the HEV mode can be realized by starting the engine 2 using the engine starter that directly starts the engine 2. Therefore, it becomes possible to prevent a decrease in drivability.

以上の通り、本実施例の制御装置は、トルクマージンを低下させた状態でのEVモード走行中にエンジン2を始動する場合は、エンジンスタータを用いる。   As described above, the control device of the present embodiment uses the engine starter when starting the engine 2 during the EV mode traveling with the torque margin reduced.

1 車両、
2 エンジン、
3 第一クラッチ、
4 モータ、
5 第二クラッチ、
6 変速機、
7 ブレーキ、
8 差動機構、
9 車輪、
10 エンジンコントローラ、
11 インバータ、
12 高電圧バッテリ、
13 モータコントローラ、
14 変速機コントローラ、
15 前方認識センサ、
16 ハイブリッドコントローラ、
17 車速センサ、
18 通信装置、
19 ナビゲーション装置、
20 GPSセンサ、
21 データセンタ、
SOC 蓄電状態、
Tdr 通常走行時利用可能トルク、
Te エンジントルク、
Tm モータトルク、
Tmax 最大トルク、
Tmag トルクマージン、
Tmag-a 加速用マージン、
Tmag-c クランキング用マージン、
tTe 目標エンジントルク、
tTm 目標モータトルク、
tTcl1、tTcl2 目標締結容量、
1 vehicle,
2 engines,
3 First clutch,
4 motor,
5 Second clutch,
6 Transmission,
7 Brake,
8 differential mechanism,
9 wheels,
10 engine controller,
11 Inverter,
12 high voltage battery,
13 Motor controller,
14 Transmission controller,
15 forward recognition sensor,
16 Hybrid controller
17 Vehicle speed sensor,
18 communication device,
19 navigation devices,
20 GPS sensor,
21 Data center,
SOC storage state,
Tdr Torque available during normal driving,
Te engine torque,
Tm motor torque,
Tmax maximum torque,
Tmag torque margin,
Tmag-a acceleration margin,
Tmag-c Cranking margin,
tTe target engine torque,
tTm Target motor torque,
tTcl1, tTcl2 Target fastening capacity,

Claims (13)

エンジン、クラッチ、モータ、車輪の配列順に動力伝動経路を構成し、前記クラッチの締結または解放により、前記モータのみを動力源とするEVモードと、前記エンジンと前記モータの両方を動力源とするHEVモードとの何れかで走行可能なハイブリッド自動車の制御装置であって、
自車の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得部と、
前記周辺環境情報に基づいて次の減速または停止までの走行区間での前記EVモードから前記HEVモードへの切り替えのための前記エンジンの始動要否を予測するエンジン始動予測部と、
前記エンジン始動予測部が前記エンジンの始動を不要と予測した場合に、前記モータで前記エンジンを始動するために確保しているエンジンクランキング用のトルクマージンを低減し、前記車輪を駆動する通常走行時利用可能トルクを増大させるトルクマージン調整部と、
を設けたことを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
A power transmission path is configured in the order of arrangement of the engine, clutch, motor, and wheels, and an EV mode that uses only the motor as a power source by fastening or releasing the clutch, and an HEV that uses both the engine and the motor as power sources A hybrid vehicle control device capable of traveling in any of the modes,
A surrounding environment information acquisition unit that acquires surrounding environment information of the vehicle;
An engine start prediction unit that predicts whether or not to start the engine for switching from the EV mode to the HEV mode in a travel section until the next deceleration or stop based on the surrounding environment information;
When the engine start prediction unit predicts that the engine is not required to start, the engine cranking torque margin secured for starting the engine by the motor is reduced, and the vehicle travels normally. A torque margin adjustment unit for increasing the available torque at the time,
A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising:
請求項1に記載の制御装置において、
さらに、前記周辺環境情報と自車位置情報に基づき、自車が将来的に減速または停止する減速停止位置までの距離を算出する減速停止位置算出部を備えることを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
The control device according to claim 1,
The hybrid vehicle control device further includes a deceleration stop position calculation unit that calculates a distance to a deceleration stop position where the host vehicle decelerates or stops in the future based on the surrounding environment information and the host vehicle position information. .
請求項2に記載の制御装置において、
さらに、現在の速度で電気走行可能な距離を算出する電気走行可能距離算出部を備え、
前記エンジン始動予測部は、前記電気走行可能距離算出部が算出した電気走行可能距離が、前記減速停止位置までの残りの走行距離より大きい場合に、前記エンジンの始動を不要と予測することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
The control device according to claim 2,
Furthermore, an electric travelable distance calculation unit that calculates the electric travelable distance at the current speed is provided,
The engine start prediction unit predicts that starting of the engine is unnecessary when the electric travelable distance calculated by the electric travelable distance calculation unit is larger than the remaining travel distance to the deceleration stop position. A control device for a hybrid vehicle.
請求項2に記載の制御装置において、
前記エンジン始動予測部は、次の減速停止位置までの走行中に現在の速度から加速する可能性を判定する加速要否判定部を備え、
前記加速要否判定部が、加速不要と判断した場合に、前記エンジン始動予測部は、前記エンジンの始動を不要と予測することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
The control device according to claim 2,
The engine start prediction unit includes an acceleration necessity determination unit that determines the possibility of accelerating from the current speed during traveling to the next deceleration stop position,
The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein the engine start prediction unit predicts that the engine start is unnecessary when the acceleration necessity determination unit determines that the acceleration is not required.
請求項4に記載の制御装置において、
前記加速要否判定部は、前記周辺環境情報取得部で取得した走行中の道路の制限速度の情報と、現在の自車速との速度差が所定値以下の場合、加速不要と判定することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
The control device according to claim 4,
The acceleration necessity determination unit determines that the acceleration is not necessary when the speed difference between the information on the speed limit of the running road acquired by the surrounding environment information acquisition unit and the current host vehicle speed is equal to or less than a predetermined value. A control device for a hybrid vehicle.
請求項4に記載の制御装置において、
前記加速要否判定部は、現在の速度から走行抵抗に抗って惰性で走行できる距離が、前記減速停止位置までの残りの走行距離よりも大きい場合に、加速不要と判定することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
The control device according to claim 4,
The acceleration necessity determination unit determines that acceleration is unnecessary when the distance that can travel inertially against current resistance from a current speed is greater than the remaining travel distance to the deceleration stop position. Control device for hybrid vehicle.
請求項2から6の何れか一項に記載の制御装置において、
前記周辺環境情報取得部は、前方認識センサから前記周辺環境情報を取得し、
前記減速停止位置算出部は、前記周辺環境情報に基づいて赤信号を検知した場合、当該赤信号の位置を停止位置と推定することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
In the control device according to any one of claims 2 to 6,
The surrounding environment information acquisition unit acquires the surrounding environment information from a front recognition sensor,
When the deceleration stop position calculation unit detects a red signal based on the ambient environment information, the deceleration stop position calculation unit estimates the position of the red signal as a stop position.
請求項2から6の何れか一項に記載の制御装置において、
前記周辺環境情報取得部は、前方認識センサから前記周辺環境情報を取得し、
前記減速停止位置算出部は、前記周辺環境情報に基づいて停止中または極低速の前方車両を検知した場合、当該前方車両の位置を停止位置と推定することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
In the control device according to any one of claims 2 to 6,
The surrounding environment information acquisition unit acquires the surrounding environment information from a front recognition sensor,
When the deceleration stop position calculation unit detects a stopped or extremely low speed forward vehicle based on the surrounding environment information, the hybrid vehicle control apparatus estimates the position of the forward vehicle as a stop position.
請求項2から6の何れか一項に記載の制御装置において、
前記周辺環境情報取得部は、ナビゲーション装置から前記周辺環境情報を取得し、
前記減速停止位置算出部は、前記周辺環境情報に基づいて、減速または停止を要する地点への接近があると判断した場合、当該地点を減速位置または停止位置とすることを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
In the control device according to any one of claims 2 to 6,
The surrounding environment information acquisition unit acquires the surrounding environment information from a navigation device,
When the deceleration stop position calculation unit determines that there is an approach to a point that requires deceleration or stop based on the surrounding environment information, the deceleration stop position calculation unit sets the point as a deceleration position or a stop position. Control device.
請求項9に記載の制御装置において、
前記減速または停止を要する地点は、右左折地点、目的地、一時停止位置、制限速度が減少する地点の何れかであることを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
The control device according to claim 9,
The point where deceleration or stop is required is any of a right / left turn point, a destination, a temporary stop position, and a point where the speed limit decreases.
請求項1から10の何れか一項に記載の制御装置において、
前記トルクマージン調整部は、オートクルーズコントロールモード時にのみ、前記トルクマージンを低下させることを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
In the control device according to any one of claims 1 to 10,
The torque margin adjustment unit reduces the torque margin only in an auto cruise control mode.
請求項1から11の何れか一項に記載の制御装置において、
前記トルクマージンを低下させた状態でのEVモード走行中に前記エンジンを始動する場合は、エンジンスタータを用いることを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
The control device according to any one of claims 1 to 11,
A hybrid vehicle control apparatus using an engine starter when starting the engine during EV mode traveling with the torque margin reduced.
エンジン、クラッチ、モータ、車輪の配列順に動力伝動経路を構成し、前記クラッチの締結または解放により、前記モータのみを動力源とするEVモードと、前記エンジンと前記モータの両方を動力源とするHEVモードとの何れかで走行可能なハイブリッド自動車を制御する制御装置であって、
次の減速または停止までの走行区間での前記EVモードから前記HEVモードへの切り替えのための前記エンジンの始動が不要である場合に、前記モータで前記エンジンを始動する場合のエンジンクランキングに必要なトルクに対応するトルク、または、これより小さい任意のトルクを加えることで前記車輪を駆動するトルクを増大させるトルク制御部と、
を設けたことを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
A power transmission path is configured in the order of arrangement of the engine, clutch, motor, and wheels, and an EV mode that uses only the motor as a power source by fastening or releasing the clutch, and an HEV that uses both the engine and the motor as power sources A control device that controls a hybrid vehicle that can run in any of the modes,
Necessary for engine cranking when starting the engine with the motor when it is not necessary to start the engine for switching from the EV mode to the HEV mode in the travel section until the next deceleration or stop A torque control unit that increases the torque that drives the wheel by applying a torque corresponding to a torque that is smaller or an arbitrary torque smaller than this,
A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111273595A (en) * 2020-05-08 2020-06-12 盛瑞传动股份有限公司 Hybrid transmission control method and device, electronic device, and storage medium
WO2021235300A1 (en) * 2020-05-18 2021-11-25 三菱自動車工業株式会社 Control device for hybrid vehicle
CN113724224A (en) * 2021-08-31 2021-11-30 深圳市星卡软件技术开发有限公司 Automobile power detection method and device and computer equipment

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