JP5102101B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle.
近年、車輪をエンジンおよび/またはモータ(電動機)により駆動して走行するハイブリッド車両が開発されている。このハイブリッド車両では、加速時においてはモータによってエンジンを補助し、減速時においては減速回生によってバッテリなどへの充電を行って、バッテリの残容量(State Of Charge;SOC)を確保している。
そして、このバッテリのSOCを好適に制御することにより燃費を向上する技術が提案されている。
ここで、特許文献1のハイブリッド車両の駆動制御装置のように、レーザレーダを用いて車間距離、車間時間を測定し、その結果から自車の目標減速度(回生量)を演算しているものが提案されている。
And the technique which improves a fuel consumption by controlling SOC of this battery suitably is proposed.
Here, like the hybrid vehicle drive control device of
ところで、上述した特許文献1の技術では、レーザレーダを用いて自車の目標減速度(回生量)を演算している。つまり、先行車の車速が変化した結果、車間距離や車間時間に変化が表れ、その結果から目標減速度を演算するため、目標減速度の演算には実際の車速変化より遅れが生じるという問題があった。
By the way, with the technique of the
そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、回生期待量を迅速に算出することが可能なハイブリッド車の制御装置を提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a control device for a hybrid vehicle capable of quickly calculating an expected regeneration amount.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、エンジン(例えば、実施形態におけるエンジン2)と、力行および発電可能な少なくとも一つの回転電機(例えば、実施形態におけるモータ3)と、該回転電機と電力の授受を行う蓄電装置(例えば、実施形態におけるバッテリ12)と、を備えたハイブリッド車(例えば、実施形態におけるハイブリッド車両1)の制御装置(例えば、実施形態におけるECU50)において、自車の走行予定経路を決定する自車走行予定経路決定手段と、前記自車の走行予定経路であり、かつ、自車の前方を現在走行している先行車(例えば、実施形態における先行車両1A)の車速を、車車間通信または外部情報収集端末からの情報を受信することによって取得する先行車情報取得手段と、所定区間における前記先行車の減速幅に基づいて回生期待量を算出し、該回生期待量に基づいて前記蓄電装置の目標SOCを変更する目標値変更手段と、を備え、前記減速幅は、前記所定区間の開始時点の前記先行車の車速と終了時点での前記先行車の車速の差分であり、前記回生期待量は、前記先行車の減速幅が大きいほど大きくなるように算出されることを特徴としている。
In order to solve the above problems, an invention described in
請求項2に記載した発明は、前記目標値変更手段は、前記蓄電装置の上限SOCから前記回生期待量を引いた値が前記蓄電装置の下限SOCより大きいときには、前記蓄電装置の上限SOCから前記回生期待量を引いた値を前記目標SOCとして設定し、前記蓄電装置の上限SOCから前記回生期待量を引いた値が前記蓄電装置の下限SOC以下であるときには、該下限SOCを目標SOCに設定することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, when the target value changing means subtracts the expected regeneration amount from the upper limit SOC of the power storage device is greater than the lower limit SOC of the power storage device, the target value changing means determines the target value changing means from the upper limit SOC of the power storage device. A value obtained by subtracting the expected regeneration amount is set as the target SOC, and when the value obtained by subtracting the expected regeneration amount from the upper limit SOC of the power storage device is equal to or lower than the lower limit SOC of the power storage device, the lower limit SOC is set as the target SOC. It is characterized by doing.
請求項3に記載した発明は、前記所定区間が下り勾配の場合における前記回生期待量は、前記所定区間が上り勾配の場合における前記回生期待量に比べて大きくなるように算出されることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, the expected regeneration amount when the predetermined section has a downward slope is calculated to be larger than the expected regeneration amount when the predetermined section has an upward slope. It is said.
請求項4に記載した発明は、自車の車速および位置情報を取得する自車情報取得手段と、前記先行車情報取得手段により前記先行車の車速および位置情報を取得し、それらの情報に基づいて、前記自車と前記先行車との車間距離または車間時間を算出する車間算出手段と、前記自車の駆動力を設定する駆動力設定手段と、をさらに備え、該駆動力設定手段は、前記車間距離または前記車間時間が所定値以内のときに、現在の前記車間距離または前記車間時間を維持するように前記自車の駆動力を設定することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, a vehicle information acquisition means for acquiring vehicle speed and position information of the own vehicle, a vehicle speed and position information of the preceding vehicle are acquired by the preceding vehicle information acquisition means, and based on these information And an inter-vehicle distance calculating means for calculating an inter-vehicle distance or an inter-vehicle time between the own vehicle and the preceding vehicle, and a driving force setting means for setting the driving force of the own vehicle, the driving force setting means comprising: When the inter-vehicle distance or the inter-vehicle time is within a predetermined value, the driving force of the host vehicle is set so as to maintain the current inter-vehicle distance or the inter-vehicle time.
請求項5に記載した発明は、前記自車の駆動力を設定する駆動力設定手段をさらに備え、該駆動力設定手段は、前記先行車が加速した場合もしくは車速変化が無い場合、かつ、前記先行車の車速が所定値以上になった場合、かつ、前記エンジンがフューエルカット状態であり、かつ、アクセルペダルの開度が所定値以下であるときに、前記先行車の駆動力が前記自車のフューエルカット上限駆動力を超えていても、前記自車の駆動力をフューエルカット上限駆動力に設定することを特徴としている。
The invention described in
本願の発明者は、走行予定経路内での回生量が、同経路内での減速度と密接に関係することを見出した。請求項1に記載した発明によれば、車車間通信または外部情報収集端末を使用することで、従来のレーザレーダを用いて車速変化を検出する場合より早期に、かつ、正確に車速変化を取得することができる。また、先行車の車速変化に基づいて回生期待量を算出するため、より遠くにいる先行車の情報を用いて長期の計画的なエネマネ制御をすることができる。さらに、自車の走行予定経路にいる先行車の情報に基づいて回生期待量を算出し、その回生期待量に基づいて目標SOCを設定するため、今後取得することができると予測される回生期待量を見越して蓄電装置の電力を使用する方向へ制御できる。つまり、蓄電装置の過充電や回生取りこぼしを防止することができる。 The inventor of the present application has found that the amount of regeneration in the planned travel route is closely related to the deceleration in the route. According to the first aspect of the present invention, by using inter-vehicle communication or an external information collecting terminal, the vehicle speed change can be obtained more accurately and earlier than when the vehicle speed change is detected using a conventional laser radar. can do. Further, since the expected regeneration amount is calculated based on the vehicle speed change of the preceding vehicle, long-term planned energy management can be performed using information on the preceding vehicle that is farther away. Furthermore, the expected regeneration amount is calculated based on the information of the preceding vehicle on the planned travel route of the host vehicle, and the target SOC is set based on the expected regeneration amount. Therefore, the expected regeneration can be obtained in the future. In anticipation of the amount, the electric power of the power storage device can be controlled to be used. That is, it is possible to prevent overcharging or regeneration overload of the power storage device.
請求項2に記載した発明によれば、今後取得することができると予測される回生期待量を見越して蓄電装置の電力を使用する方向へ制御できる。また、蓄電装置に充電可能な電力に対して回生期待量が多い場合にも、できる限り蓄電装置に充電できるように目標SOCを変更することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to control in a direction to use the electric power of the power storage device in anticipation of the expected regeneration amount that can be obtained in the future. Further, even when the expected regeneration amount is larger than the power that can be charged in the power storage device, the target SOC can be changed so that the power storage device can be charged as much as possible.
請求項3に記載した発明によれば、先行車の勾配情報を参酌することで回生期待量をより精度よく算出することができる。その回生期待量に基づいて目標SOCを設定することにより、さらに適切なエネマネ制御をすることができる。 According to the third aspect of the present invention, the expected regeneration amount can be calculated with higher accuracy by considering the gradient information of the preceding vehicle. By setting the target SOC based on the expected regeneration amount, more appropriate energy management can be performed.
請求項4に記載した発明によれば、制御対象にしている先行車との車間が近づいた場合に、車間を維持することでクルーズ制御が可能となり、燃費を向上させることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, when the distance between the vehicle and the preceding vehicle to be controlled approaches, cruise control is possible by maintaining the distance between the vehicles, and fuel efficiency can be improved.
請求項5に記載した発明によれば、運転者が先行車に追従の意思がなく、あまり加速する意思が無い場合に、フューエルカットを維持する駆動力に設定することで、燃費を向上させることができる。
According to the invention described in
(第一参考例)
次に、本発明の第一参考例を図1〜図9に基づいて説明する。
図1はハイブリッド車両の駆動系の概略構成図である。ハイブリッド車両1は、エンジン2と、このエンジン2の出力軸上に配設されエンジン2に直結された発電可能な前輪用モータ(モータ)3と、エンジン2の出力軸に連結された変速機5と、変速機5の出力軸に図示しないクラッチなどを介して連結されたディファレンシャル機構8と、ディファレンシャル機構8に連結された左右のアクスルシャフト9a,9bと、アクスルシャフト9a,9bに連結された左右の前輪10a,10bとを備えている。なお、変速機5としては、有段変速機またはプーリ・ベルト式無段変速機のいずれも採用可能であり、さらに自動変速機または手動変速機のいずれも採用可能である。
(First reference example )
Next, a first reference example of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a drive system of a hybrid vehicle. The
モータ3は、その動作を制御するパワードライブユニット(以下、PDUという。)13に接続されている。PDU13は、モータ3へ電力を供給またはモータ3からの電力を充電するバッテリ12に接続されている。バッテリ12には、その残容量(以下、バッテリSOCまたはSOCという。)を検出するSOC検出手段11が接続されている。モータ3は、バッテリ12からPDU13を介して供給された電力によって駆動される。また、モータ3は、減速走行時における前輪10a,10bの回転やエンジン2の動力により回生発電を行って、バッテリ12の充電(エネルギー回収)を行うことが可能である。さらに、PDU13は、電気制御ユニット(以下、ECUという。)50に接続されている。ECU50は、車両全体の各種制御をするための制御装置である。また、ハイブリッド車両1には、車速を検出するメータ42(図2参照)が備えられている。
The
図2は、ハイブリッド車両のシステム構成図である。ハイブリッド車両1は、IMA制御系LAN20、制御系LAN30、車体系LAN40がそれぞれ構成されており、各LANで得られる情報などがECU50に集約され、ECU50において回生期待量の算出などを行うように構成されている。
FIG. 2 is a system configuration diagram of the hybrid vehicle. The
IMA(Integrated Motor Assist)制御系LAN20では、ECU50からの指示により、PDU13およびインバータ21を制御して、エンジン2を主動力とし、発進や加速など必要に応じてモータ3がアシストして、電気エネルギの回生効率を向上させて、超低燃費とクリーン性能を実現できるようにシステム構成されている。
In an IMA (Integrated Motor Assist)
制御系LAN30には、カーナビゲーションシステム31が接続されている。カーナビゲーションシステム31は、例えば、車車間通信により先行車両1A(図3参照)からの情報を受信可能に構成されており、その情報をECU50に伝送可能になっている。また、制御系LAN30には、BRK−ECU32およびVSA−ECU33で構成されたブレーキ回生協調システム35が接続されており、ブレーキ36を制御することで効率良く回生エネルギを取得できるようにシステム構成されている。なお、制御系LAN30に、IHCC(Intelligent Highway Cruise Control)37を接続し、高速走行時のスロットル制御、ブレーキ制御に関して連動するように構成してもよい。また、カーナビゲーションシステム31は、インターナビ情報センター(外部情報収集端末)からの情報を受信可能に構成してもよい。
A
車体系LAN40では、空調機41やメータ42が接続され、それらの情報を制御系LAN30を介してECU50に伝送できるように構成されている。そして、ECU50において、各種情報に基づいて回生期待量の算出ができるようになっている。
In the
図3は、ハイブリッド車両(自車)と先行車との車車間通信ネットワークの概略構成図である。ハイブリッド車両(自車)1は、先行車両1Aから情報を入手できるようになっている。先行車両1Aから入手する情報とは、ある対象区間(ハイブリッド車両1がこれから走行しようとする走行予定経路)の位置と車速推移(車速パターン)である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an inter-vehicle communication network between a hybrid vehicle (own vehicle) and a preceding vehicle. The hybrid vehicle (own vehicle) 1 can obtain information from the preceding
ここで、対象区間の設定方法について述べる。例えば、交差点や料金所の手前など、車両の減速ポイントでは、バッテリ12の回生が期待できる。そこで、このような車両の減速ポイントを含むように、本参考例のエネマネ制御の対象区間が予め設定されている。なお、この対象区間は、自車1および先行車両1Aに登録されている。
Here, a method for setting the target section will be described. For example, regeneration of the
つまり、先行車両1Aは計測開始地点Sから計測終了地点Eまで(対象区間)の位置および車速の推移をハイブリッド車両(自車)1へ送信し、自車1はその情報を受信するように構成されている。なお、ハイブリッド車両(自車)1は、先行車両1Aから走行予定経路の勾配情報なども受信可能になっている。
That is, the preceding
また、本参考例のハイブリッド車両1は先行車1Aとの車間時間(車間距離)を維持しようとするクルーズコントロール機能を有している。図4は、クルーズコントロールを機能させる際のハイブリッド車両の駆動力を算出する算出方法を示すブロック図である。なお、従来からある一般的な処理については説明を省略する。
図4に示すように、先行車両1Aの車速V´および位置情報などから車間時間維持制御実施判断部71においてクルーズコントロールを実行するか否かを判断できるように構成されている。また、自車1の車速V、先行車両1Aの車速V´および位置情報などから目標車間時間算出部72において目標車間時間を算出できるようになっている。
Further, the
As shown in FIG. 4, the inter-vehicle time maintenance control
さらに、車間時間維持制御実施判断部71および目標車間時間算出部72などの結果に基づいて要求駆動力算出部73において、ハイブリッド車両1の要求駆動力を算出できるようになっている。一方、自車1の車速Vおよび位置情報(勾配情報)などに基づいてF/C・休筒上限駆動力算出部74において、F/C・休筒上限駆動力を算出できるようになっている。そして、要求駆動力算出部73およびF/C・休筒上限駆動力算出部74の結果に基づいて、F/C・休筒上限駆動力維持判断部75において、ハイブリッド車両1をF/C・休筒上限駆動力の駆動力で維持するか否かを判断できるようになっている。
Further, the required driving
(目標SOC算出方法)
次に、ハイブリッド車両の目標SOCおよび駆動力の算出方法について図5、図6のフローチャートを用いて説明する。
S1では、ハイブリッド車両1と先行車両1Aとの間で車車間通信が可能かどうかを判断し、通信可能な場合にはS2へ進み、通信不可の場合には通常の目標SOC算出制御を行い、処理を終了する。
(Target SOC calculation method)
Next, a method for calculating the target SOC and driving force of the hybrid vehicle will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
In S1, it is determined whether inter-vehicle communication is possible between the
S2では、ハイブリッド車両(自車)1の走行予定経路を決定し、S3へ進む。なお、走行予定経路は、先行車1Aの交差点での進入確率や通勤経路記憶手段などの学習機能に基づいて決定している。
In S2, the travel planned route of the hybrid vehicle (own vehicle) 1 is determined, and the process proceeds to S3. Note that the planned travel route is determined based on the learning function such as the approach probability at the intersection of the preceding
S3では、S2で決定した走行予定経路内にエネマネ制御の対象区間が含まれているか否かを判定し、対象区間が含まれている場合にはS4へ進み、対象区間が含まれていない場合には通常の目標SOC算出制御を行い、処理を終了する。
S4では、車車間通信により先行車両1Aの車速V´および勾配情報などの位置情報を受信し、その情報をECU50へ伝達する。先行車両1Aの情報を受信したら、S5へ進む。
In S3, it is determined whether or not the target section of energy management is included in the planned travel route determined in S2. If the target section is included, the process proceeds to S4, and the target section is not included. , Normal target SOC calculation control is performed, and the process ends.
In S4, position information such as the vehicle speed V ′ and gradient information of the preceding
S5では、ハイブリッド車両(自車)1の車速Vおよび位置情報を読み込み、ECU50へ伝達し、S6へ進む。
S6では、ECU50において、自車1の車速Vと先行車両1Aの車速V´との差分ΔV(=V−V´)を算出し、S7へ進む。
In S5, the vehicle speed V and position information of the hybrid vehicle (own vehicle) 1 are read and transmitted to the
In S6, the
S7では、S4で算出したΔVおよび先行車両1Aの位置情報に基づいて回生期待量を求め、S8へ進む。
ここで、回生期待量の算出方法について詳述する。本願の発明者は、様々な走行条件で実験を行うことにより、Δ車速(ハイブリッド車両1の1分間の車速変化)と回生量との関係が図8のグラフで示されることを見出した。図8は、ハイブリッド車両1の1分間の車速変化(Δ車速)と回生量との関係を示すグラフである。このデータは、ハイブリッド車両1が平地走行した場合、登坂走行した場合、降坂走行した場合についてそれぞれ測定している。また、横軸は、ハイブリッド車両1が1分間で減速した車速である。図8に示すように、ハイブリッド車両1のΔ車速(減速度)が大きくなるとそれに応じて回生量も大きくなっており、略比例関係になっていることが分かる。さらに、走行予定経路内のΔ車速が同じ場合でも、走行予定経路内の平均勾配が下り勾配(降坂)の場合には回生量が多くなり、上り勾配(登坂)の場合には回生量が少なくなっている。そこで、本参考例のECU50に設けられているRAMには、図8のグラフを勾配情報に基づいて補正した図7に示す回生期待量テーブルを備えている。この回生期待量テーブルでは、同じΔ車速(ΔV)の場合でも勾配により回生期待量が異なっており、降坂の場合の方が登坂の場合より回生期待量が大きくなっている。
つまり、回生期待量は、図7の回生期待量テーブルを用いて算出される。
In S7, the expected regeneration amount is obtained based on ΔV calculated in S4 and the position information of the preceding
Here, the method for calculating the expected regeneration amount will be described in detail. The inventor of the present application has found that the relationship between the Δ vehicle speed (1 minute vehicle speed change of the hybrid vehicle 1) and the regenerative amount is shown in the graph of FIG. 8 by conducting experiments under various driving conditions. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the vehicle speed change (Δ vehicle speed) per minute and the regeneration amount of the
That is, the expected regeneration amount is calculated using the expected regeneration amount table in FIG.
S8では、予め設定されているバッテリ12の上限SOCと回生期待量との差分を算出し、その結果が予め設定されているバッテリ12の下限SOCより大きいか否かを判定する。上限SOCと回生期待量との差分が下限SOCより大きい場合にはS9へ進み、上限SOCと回生期待量との差分が下限SOC以下の場合にはS10へ進む。
In S8, the difference between the preset upper limit SOC of the
S9では、上限SOCと回生期待量との差分を目標SOCとして設定し、S11へ進む。
S10では、下限SOCを目標SOCとして設定し、S11へ進む。
In S9, the difference between the upper limit SOC and the expected regeneration amount is set as the target SOC, and the process proceeds to S11.
In S10, the lower limit SOC is set as the target SOC, and the process proceeds to S11.
そして、対象区間の開始前までに目標SOCに到達するようにバッテリ12からの電力供給で駆動されるモータ3の利用比率を高くして、エンジン2の利用比率を低くする。このようにすることで、ハイブリッド車両1の燃費を向上させることができる。つまり、上述のように目標SOCを設定し、バッテリ12を効率的に使用することで、今後取得することができると予測される回生期待量を確実に取得することができる。
Then, the utilization ratio of the
(駆動力算出方法)
S11では、自車1と先行車両1Aとの車速差ΔVおよびそれぞれの位置情報から自車1と先行車両1Aとの車間時間を算出し、S12へ進む。なお、自車1と先行車両1Aとの間に他の車両が走行している場合には直近の車両(他の車両)との車間時間を算出する。
S12では、S11で算出した車間時間が所定値以内か否かを判断する。車間時間が所定値以内の場合にはS13へ進み、車間時間が所定値より大きい場合には処理を終了する。
S13では、クルーズ制御を行う。すなわち、自車1と先行車両1A(直近車両)との車間時間(車間距離)を維持するための駆動力(車間時間維持駆動力)をハイブリッド車両1の要求駆動力に設定し、S14へ進む。
(Driving force calculation method)
In S11, the inter-vehicle time between the
In S12, it is determined whether the inter-vehicle time calculated in S11 is within a predetermined value. If the inter-vehicle time is within the predetermined value, the process proceeds to S13, and if the inter-vehicle time is greater than the predetermined value, the process is terminated.
In S13, cruise control is performed. That is, the driving force for maintaining the inter-vehicle time (inter-vehicle distance) between the
S14では、自車1と先行車両1Aとの車速差ΔVを算出し、ΔVが0より大きいか否かを判断する。ΔVが0より大きい場合、つまり、自車1の方が先行車両1Aよりも速い場合には、自車1の要求駆動力を車間時間維持駆動力としたまま処理を終了する。ΔVが0以下の場合、つまり、自車1よりも先行車両1Aの方が速い場合には、S15へ進む。
S15では、自車1がフューエルカット中か否かを判断し、フューエルカット中の場合にはS16へ進み、フューエルカット中でない場合には、自車1の要求駆動力を車間時間維持駆動力としたまま処理を終了する。
In S14, a vehicle speed difference ΔV between the
In S15, it is determined whether or not the
S16では、自車1のアクセルペダルの開度を検出し、アクセルペダルの開度が所定値よりも大きいか否かを判断する。アクセルペダルの開度が所定値より小さい場合には、S17へ進み、開度が所定値よりも大きい場合には、自車1の要求駆動力を車間時間維持駆動力としたまま処理を終了する。
S17では、フューエルカット維持制御を行う。すなわち、自車1をモータ3単体で走行可能な駆動力(F/C・休筒上限駆動力)をハイブリッド車両1の要求駆動力に変更し、処理を終了する。
In S16, the opening degree of the accelerator pedal of the
In S17, fuel cut maintenance control is performed. That is, the driving force (F / C / cylinder suspension upper limit driving force) that allows the
図9は、上述したS9以降の処理についてイメージ化したタイムチャートである。図9に示すように、自車1と先行車両1Aとの車速差ΔVが一定範囲内でフューエルカット中の場合には、フューエルカットなどの燃費向上型運転を基本的に保持している。そして、時刻t1以降に先行車両1Aの車速V´が所定値以上になり、自車1よりも先行車両1Aが速くなり、自車1がフューエルカット中であり、かつ、アクセルペダルの開度が加速意思判定ラインよりも小さい場合には、自車1の駆動力をF/C・休筒上限駆動力に保持するようになっている。つまり、先行車両1Aとの距離が離れていくが、自車1は燃費を向上させるための運転状態になる。
FIG. 9 is a time chart that is an image of the processing after S9 described above. As shown in FIG. 9, when the vehicle speed difference ΔV between the
一方、時刻t2以降に自車1のアクセルペダルの開度を加速意思判定ラインよりも大きくなるように踏み込むと、フューエルカット状態を解除して自車1の車速Vを上げて先行車両1Aに所定の車間時間(車間距離)まで再度近づくことができるようになっている。
なお、運転モードの解除については、アクセルペダル踏み込み量やブレーキ操作、上限駆動力などを予め設定しておく。また、図9は車速一定型のフューエルカット維持制御の例であるが、車間距離一定型や休筒維持制御に関しても同様の手法を用いることができる。さらに、フューエルカット運転を実施するには、上限駆動力以外にエンジン2の暖機が完了している、故障検知済みである、急制動ではないなどの各ハード・センサなどが正常であるなどの条件が成立している必要がある。
On the other hand, when the accelerator pedal opening of the
For canceling the operation mode, the accelerator pedal depression amount, the brake operation, the upper limit driving force, and the like are set in advance. FIG. 9 shows an example of the fuel cut maintaining control with the constant vehicle speed, but the same method can be used for the constant inter-vehicle distance type and the non-cylinder maintaining control. Furthermore, in order to perform the fuel cut operation, other than the upper limit driving force, the warm-up of the
本参考例によれば、走行予定経路の先行車両1Aとの相対速度変化(車速差ΔV)に基づいて回生期待量を算出するため、回生期待量を迅速に算出することができる。また、その回生期待量に基づいて目標SOCを設定するため、今後取得することができると予測される回生期待量を見越して蓄電装置の電力を使用する方向へ制御できる。つまり、蓄電装置の過充電や回生取りこぼしを防止することができる。また、車車間通信を使用することで、早期に、かつ、正確に車速変化を取得することができる。つまり、レーザレーダなどを備えていなくても回生期待量を算出することができ、低コスト化を図ることができる。さらに、先行車両1Aとの車速変化に基づいて回生期待量を算出するため、走行状況の変化に容易に対応することができ、より最適な目標SOCを設定することができる。
According to the present reference example , the expected regeneration amount is calculated based on the relative speed change (vehicle speed difference ΔV) with the preceding
また、バッテリ12の目標SOCを設定する際に、バッテリ12の上限SOCから回生期待量を引いた値が下限SOCより大きいときは、バッテリ12の上限SOCから回生期待量を引いた値を目標SOCとして設定し、バッテリ12の上限SOCから回生期待量を引いた値が下限SOC以下であるときは、下限SOCを目標SOCに設定するようにしたため、今後取得することができると予測される回生期待量を見越してバッテリ12の電力を使用する方向へ制御でき、バッテリ12に充電可能な電力に対して回生期待量が多い場合にも、できる限りバッテリ12に充電できるように目標SOCを変更することができる。
Further, when the target SOC of the
また、車車間通信により先行車両1Aからハイブリッド車両1に送られる情報に、勾配情報も盛り込むことで、その勾配情報を参酌することで回生期待量をより精度よく算出することができる。したがって、その回生期待量に基づいて目標SOCを設定することにより、さらに適切なエネマネ制御をすることができる。
In addition, by including gradient information in the information sent from the preceding
さらに、自車1の駆動力を設定する駆動力設定手段をさらに備え、自車1の車速Vが先行車両1Aの車速V´以下の場合、かつ、エンジン2がフューエルカット状態であり、かつ、アクセルペダルの開度が所定値以下であるときに、自車1の駆動力をF/C・休筒上限駆動力に設定したため、運転者が先行車両1Aに追従の意思がなく、あまり加速する意思が無い場合に、フューエルカットを維持する駆動力に設定することができ、燃費を向上させることができる。
Furthermore, the vehicle further comprises a driving force setting means for setting the driving force of the
そして、先行車両1Aとの車速差ΔVが無い場合や加速した場合でも、車車間通信で受信した車間時間を自動的に維持することで、無駄なアクセル操作による駆動力変動が原因で発生する燃費悪化や減速フィーリングの悪化を防止することができる。
また、自車の走行予定経路が正確に分からなくても回生期待量を算出することができる。
また、回生期待量を算出する場合に、車速や位置情報に加え、車両状況、環境状況などの情報により補正を行ってもよい。
Even when there is no vehicle speed difference ΔV with respect to the preceding
Further, the expected regeneration amount can be calculated even if the travel schedule route of the host vehicle is not accurately known.
In addition, when calculating the expected regeneration amount, correction may be performed based on information such as vehicle status and environmental status in addition to vehicle speed and position information.
(第二実施形態)
次に、本発明の第二実施形態を図10〜図13に基づいて説明する。なお、本実施形態は、対象区間の始点および終点における先行車両の速度を受信する点で第一参考例と異なるのみであり、その他の構成は第一参考例と略同一であるため、同一箇所には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that this embodiment is different from the first reference example only in that the speed of the preceding vehicle at the start point and end point of the target section is received, and other configurations are substantially the same as the first reference example. Are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図10は、ハイブリッド車両(自車)と先行車両との車車間通信ネットワークの概略構成図である。ハイブリッド車両(自車)1は、例えばある先行車両1Aの計測開始地点Sおよび計測終了地点Eにおけるそれぞれの情報を入手できるようになっている。先行車両1Aから入手する情報とは、ある対象区間(ハイブリッド車両1がこれから走行しようとする走行予定経路)の位置と車速推移(車速パターン)である。つまり、先行車両1Aは計測開始地点Sから計測終了地点Eまでの位置および車速の推移をハイブリッド車両1へ送信するように構成されている。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an inter-vehicle communication network between a hybrid vehicle (own vehicle) and a preceding vehicle. For example, the hybrid vehicle (own vehicle) 1 can obtain information on a measurement start point S and a measurement end point E of a certain preceding
(目標SOC算出方法)
次に、ハイブリッド車両の目標SOCおよび駆動力の算出方法について図11、図12のフローチャートを用いて説明する。
S1では、ハイブリッド車両1と先行車両1Aとの間で車車間通信が可能かどうかを判断し、通信可能な場合にはS2へ進み、通信不可の場合には、通常の目標SOC算出制御を行い、処理を終了する。
(Target SOC calculation method)
Next, a method for calculating the target SOC and driving force of the hybrid vehicle will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
In S1, it is determined whether inter-vehicle communication is possible between the
S2では、ハイブリッド車両(自車)1の走行予定経路を決定し、S3へ進む。なお、走行予定経路は、複数台の先行車などの交差点での進入確率や通勤経路記憶手段などの学習機能に基づいて決定している。 In S2, the travel planned route of the hybrid vehicle (own vehicle) 1 is determined, and the process proceeds to S3. Note that the scheduled travel route is determined based on the learning function such as the approach probability at the intersection of a plurality of preceding vehicles and the commuting route storage means.
S3では、S2で決定した走行予定経路内にエネマネ制御の対象区間が含まれているか否かを判定し、対象区間が含まれている場合にはS41進み、対象区間が含まれていない場合には通常の目標SOC算出制御を行い、処理を終了する。 In S3, it is determined whether or not the target section of the energy management is included in the planned travel route determined in S2. If the target section is included, the process proceeds to S41, and if the target section is not included. Performs normal target SOC calculation control, and ends the process.
S41では、車車間通信により先行車両1Aの計測終了地点Eにおける車速V´(n)および勾配情報などの位置情報を受信するとともに、先行車両1Aの計測開始地点Sにおける車速V´(n−1)および位置情報を受信し、その情報をECU50へ伝達する。先行車両1Aの情報を受信したら、S5へ進む。
In S41, the vehicle speed V ′ (n) at the measurement end point E of the preceding
S5では、ハイブリッド車両(自車)1の車速V(n)および位置情報を読み込み、ECU50へ伝達し、S61へ進む。
S61では、ECU50において、自車1の車速V(n)と先行車両1Aの車速V´(n)との差分ΔV(=V(n)−V´(n))を算出する。また、先行車両1Aにおける計測開始地点Sと計測終了地点Eとの車速の差分ΔV´(=V´(n−1)−V´(n))を算出し、S71へ進む。
In S5, the vehicle speed V (n) and position information of the hybrid vehicle (own vehicle) 1 are read and transmitted to the
In S61, the
S71では、S61で算出したΔV´および先行車両1Aの位置情報に基づいて回生期待量を求め、S8へ進む。なお、この回生期待量は、図13の回生期待量テーブルを用いて算出する。この図13の回生期待量テーブルはECU50に設けられているRAMなどに記憶されている。図13に示すように、勾配情報から走行予定経路が降坂か、平坦か、登坂かを認識し、その勾配情報とΔV´とから回生期待量を算出する。
In S71, the expected regeneration amount is obtained based on ΔV ′ calculated in S61 and the position information of the preceding
S8〜S10は、第一参考例と同一であるため、説明を省略する。 Since S8 to S10 are the same as those in the first reference example , description thereof is omitted.
(駆動力算出方法)
次に、駆動力算出方法について説明する。なお、本実施形態は第一参考例と比較して、フューエルカット維持制御の実施条件が異なる。
S11〜S13は、第一参考例と同一であるため、説明を省略する。なお、S13で車間時間維持駆動力を要求駆動力に設定したら、S141へ進む。
(Driving force calculation method)
Next, a driving force calculation method will be described. In addition, this embodiment differs in the implementation conditions of fuel cut maintenance control compared with a 1st reference example .
Since S11 to S13 are the same as the first reference example , the description thereof is omitted. If the inter-vehicle time maintaining driving force is set to the required driving force in S13, the process proceeds to S141.
S141では、先行車両1Aの計測開始地点Sと計測終了地点Eとの車速差ΔV´が0より大きいか否かを判断する。ΔV´が0より大きい場合、つまり、先行車両1Aの車速が、計測開始地点Sの方が計測終了地点Eよりも速い場合には、自車1の要求駆動力を車間時間維持駆動力としたまま処理を終了する。ΔV´が0以下の場合、つまり、先行車両1Aの車速が、計測開始地点Sよりも計測終了地点Eの方が速い場合には、S15へ進む。
S15〜処理終了までは、第一参考例と同一であるため、説明を省略する。
In S141, it is determined whether or not the vehicle speed difference ΔV ′ between the measurement start point S and the measurement end point E of the preceding
Since S15 to the end of the process are the same as those in the first reference example , description thereof is omitted.
本実施形態によれば、車車間通信を使用して、先行車両1Aの計測開始地点Sと計測終了地点Eとの間の車速変化を検出することで早期に、かつ、正確に車速変化を取得することができる。つまり、先行車両1Aの車速変化に自車1が影響を受けない場合、または先行車両1Aと時間的・距離的な隔たりが大きい場合や走行予定経路が分かっている場合に、より先の回生期待量を算出することができる。また、先行車量1Aの車速変化(車速差ΔV´)に基づいてエネマネ制御を行うため、より遠くにいる先行車両1Aの情報を用いて長期の計画的なエネマネ制御をすることができる。さらに、自車1の走行予定経路にいる先行車両1Aの情報に基づいて回生期待量を算出し、その回生期待量に基づいて目標SOCを設定するため、今後取得することができると予測される回生期待量を見越して蓄電装置の電力を使用する方向へ制御できる。つまり、蓄電装置の過充電や回生取りこぼしを防止することができる。
According to the present embodiment, the vehicle speed change is acquired early and accurately by detecting the vehicle speed change between the measurement start point S and the measurement end point E of the preceding
また、自車1の駆動力を設定する駆動力設定手段をさらに備え、先行車両1Aが加速した場合もしくは車速変化が無い場合、かつ、エンジン2がフューエルカット状態であり、かつ、アクセルペダルの開度が所定値以下であるときに、自車1の駆動力をF/C・休筒上限駆動力に設定したため、運転者が先行車両1Aに追従の意思がなく、あまり加速する意思が無い場合に、フューエルカットを維持する駆動力に設定することができ、燃費を向上させることができる。
The vehicle further includes driving force setting means for setting the driving force of the
尚、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や数値などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態において、1モータ型のハイブリッド車を用いて説明したが、2モータ型のハイブリッド車にも適用できる。なお、2モータ型のハイブリッド車とは、エンジン始動および発電用に用いるモータと、エンジンの動力を伝達可能な走行用モータとを備えたものである。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific structures and numerical values given in the embodiments are merely examples, and can be changed as appropriate.
For example, in the present embodiment, the description has been made using a one-motor type hybrid vehicle, but the present invention can also be applied to a two-motor type hybrid vehicle. The two-motor type hybrid vehicle includes a motor used for engine start and power generation and a travel motor capable of transmitting engine power.
また、本実施形態における走行予定経路は、目的地が入力された場合のみならず、通勤路などの日常走行経路学習、交差点情報および道路情報などによる走行経路予測により設定することが可能である。
また、本実施形態においては、燃費向上型運転の一つとしてフューエルカット走行の場合を記載したが、他のEVやリーンバーン、HCCIなどの通常運転と燃費向上型運転を切り替えて使用するエンジンを搭載した車両であれば適用可能である。
また、本実施形態において、自車と先行車両との車間時間を維持するように構成した場合の説明をしたが、目標車速を維持する場合でもF/C・休筒上限駆動力維持型の制御のみを採用することが可能である。
In addition, the scheduled travel route in the present embodiment can be set not only when the destination is input, but also by daily travel route learning such as a commuting route, and travel route prediction based on intersection information and road information.
Further, in this embodiment, the case of fuel cut traveling is described as one of the fuel efficiency improvement type driving, but an engine that switches between normal driving such as other EV, lean burn, HCCI and the fuel efficiency improvement driving is used. It can be applied to any mounted vehicle.
Further, in the present embodiment, the case where the inter-vehicle time between the own vehicle and the preceding vehicle is maintained has been described. However, even when the target vehicle speed is maintained, the F / C / cylinder suspension upper limit driving force maintaining type control is performed. It is possible to adopt only.
また、本実施形態における回生期待量は、車速と勾配を基に算出しているが、走行予定経路の車両状況、環境・路面状況などの走行状況予測により回生期待量を決定することも可能である。例えば、走行予定経路に登坂が含まれていれば登坂性能確保したり、運転者がスポーツ走行していると判断すれば動力性能確保のために回生期待量を下げたり、降坂が含まれていれば充電が見込めるため回生期待量を上げたり、気温や湿度などの情報からエアコンの放電負荷を考慮して回生期待量を算出したりしてもよい。
さらに、本実施形態の車間時間の所定値は車速に基づいて算出しているが、運転者の操作、嗜好や車両・環境状況などにより補正してもよい。
そして、下限SOCはバッテリ容量のみならず、車両・環境状況、運転者の操作・嗜好などに応じて決定してもよい。
また、本実施形態では先行車両1台の計測開始地点と計測終了地点との間の車速変化に基づいて目標SOCを求めたが、複数の先行車両の計測開始地点と計測終了地点との間の車速変化に基づいて目標SOCを求めるようにしてもよい。
In addition, the expected regeneration amount in this embodiment is calculated based on the vehicle speed and the gradient, but it is also possible to determine the expected regeneration amount by predicting the traveling status such as the vehicle status, environment / road surface status, etc. of the planned travel route. is there. For example, if the planned travel route includes climbing, the climbing performance is ensured.If the driver determines that the vehicle is driving in sport, the expected regeneration amount is lowered to ensure power performance, or the descending slope is included. Therefore, the expected regeneration amount may be increased because charging can be expected, or the expected regeneration amount may be calculated in consideration of the discharge load of the air conditioner from information such as temperature and humidity.
Furthermore, although the predetermined value of the inter-vehicle time according to the present embodiment is calculated based on the vehicle speed, it may be corrected according to the driver's operation, preference, vehicle / environment status, and the like.
The lower limit SOC may be determined according to not only the battery capacity but also the vehicle / environmental situation, the driver's operation / preference, and the like.
Further, in the present embodiment, the target SOC is obtained based on the vehicle speed change between the measurement start point and the measurement end point of one preceding vehicle. However, between the measurement start point and the measurement end point of a plurality of preceding vehicles, The target SOC may be obtained based on the vehicle speed change.
1…ハイブリッド車両(ハイブリッド車) 1A…先行車両(先行車) 2…エンジン 3…モータ(回転電機) 12…バッテリ(蓄電装置) 50…ECU(制御装置) V…自車の車速(自車速) V´…先行車両の車速(先行車速)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
力行および発電可能な少なくとも一つの回転電機と、
該回転電機と電力の授受を行う蓄電装置と、を備えたハイブリッド車の制御装置において、
自車の走行予定経路を決定する自車走行予定経路決定手段と、
前記自車の走行予定経路であり、かつ、自車の前方を現在走行している先行車の車速を、車車間通信または外部情報収集端末からの情報を受信することによって取得する先行車情報取得手段と、
所定区間における前記先行車の減速幅に基づいて回生期待量を算出し、該回生期待量に基づいて前記蓄電装置の目標SOCを変更する目標値変更手段と、を備え、
前記減速幅は、前記所定区間の開始時点の前記先行車の車速と終了時点での前記先行車の車速の差分であり、
前記回生期待量は、前記先行車の減速幅が大きいほど大きくなるように算出されることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。 Engine,
At least one rotating electric machine capable of powering and generating electricity;
In a control device for a hybrid vehicle comprising a power storage device that exchanges power with the rotating electrical machine,
A host vehicle scheduled travel route determining means for determining the host vehicle planned travel route;
Acquisition of preceding vehicle information that is a scheduled travel route of the host vehicle and that acquires the vehicle speed of a preceding vehicle that is currently traveling in front of the host vehicle by receiving information from inter-vehicle communication or an external information collection terminal Means,
Target value changing means for calculating an expected regeneration amount based on the deceleration width of the preceding vehicle in a predetermined section, and changing the target SOC of the power storage device based on the expected regeneration amount ;
The deceleration width is a difference between the vehicle speed of the preceding vehicle at the start time of the predetermined section and the vehicle speed of the preceding vehicle at the end time,
The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein the expected regeneration amount is calculated so as to increase as the deceleration width of the preceding vehicle increases .
前記蓄電装置の上限SOCから前記回生期待量を引いた値が前記蓄電装置の下限SOC以下であるときには、該下限SOCを目標SOCに設定することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車の制御装置。 When the value obtained by subtracting the regenerative expected amount from the upper limit SOC of the power storage device is larger than the lower limit SOC of the power storage device, the target value changing means calculates a value obtained by subtracting the regenerative expected amount from the upper limit SOC of the power storage device. Set as target SOC,
2. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein when the value obtained by subtracting the expected regeneration amount from the upper limit SOC of the power storage device is equal to or lower than the lower limit SOC of the power storage device, the lower limit SOC is set to a target SOC. Control device.
前記先行車情報取得手段により前記先行車の車速および位置情報を取得し、それらの情報に基づいて、前記自車と前記先行車との車間距離または車間時間を算出する車間算出手段と、
前記自車の駆動力を設定する駆動力設定手段と、をさらに備え、
該駆動力設定手段は、前記車間距離または前記車間時間が所定値以内のときに、現在の前記車間距離または前記車間時間を維持するように前記自車の駆動力を設定することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。 Own vehicle information acquisition means for acquiring the vehicle speed and position information of the own vehicle;
Vehicle speed and position information of the preceding vehicle is acquired by the preceding vehicle information acquiring means, and an inter-vehicle distance calculating means for calculating an inter-vehicle distance or an inter-vehicle time between the own vehicle and the preceding vehicle based on the information,
Driving force setting means for setting the driving force of the host vehicle,
The driving force setting means sets the driving force of the host vehicle so as to maintain the current inter-vehicle distance or the inter-vehicle time when the inter-vehicle distance or the inter-vehicle time is within a predetermined value. The control apparatus of the hybrid vehicle in any one of Claims 1-3 .
該駆動力設定手段は、
前記先行車が加速した場合もしくは車速変化が無い場合、かつ、
前記先行車の車速が所定値以上になった場合、かつ、
前記エンジンがフューエルカット状態であり、かつ、
アクセルペダルの開度が所定値以下であるときに、
前記先行車の駆動力が前記自車のフューエルカット上限駆動力を超えていても、前記自車の駆動力をフューエルカット上限駆動力に設定することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。 A driving force setting means for setting the driving force of the host vehicle;
The driving force setting means includes
When the preceding vehicle is accelerated or there is no change in vehicle speed, and
When the vehicle speed of the preceding vehicle exceeds a predetermined value, and
The engine is in a fuel cut state, and
When the accelerator pedal opening is less than or equal to the predetermined value,
The driving force of the host vehicle is set to the fuel cut upper limit driving force even if the driving force of the preceding vehicle exceeds the fuel cut upper limit driving force of the host vehicle . The hybrid vehicle control device described in 1.
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