JP5403106B2 - Regenerative braking control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンおよび/またはモータ/ジェネレータからの動力により走行可能で、モータ/ジェネレータにより回生制動が可能なハイブリッド車両の回生制動制御装置に関するものである。 The present invention relates to a regenerative braking control device for a hybrid vehicle that can be driven by power from an engine and / or a motor / generator and can be regeneratively braked by a motor / generator.
ハイブリッド車両の回生制動制御装置としては従来、例えば特許文献1に記載のごとく、回生制動時に制動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電する際、バッテリの入力限界値(蓄電限界値)を越えた充電が行われてバッテリ寿命の低下を生ずることのないようにした回生制動制御技術が提案されている。
As a regenerative braking control device for a hybrid vehicle, for example, as described in
図9(a)に基づき、つまり、定速走行装置などを作動させた自動走行中に車速VSPを瞬時t1〜t2間において図示のごとくに低下させる車両の減速に際して必要な要求制動力Tbtotalを発生させる場合につき説明すると、回生制動力Trをバッテリ入力限界値で決まる図示の上限値に設定しても要求制動力Tbtotalを賄いきれない場合は、液圧ブレーキ装置などを用いた自動ブレーキにより摩擦制動力Tfを発生させ、回生制動力Trと摩擦制動力Tfとで要求制動力Tbtotalを賄うというものである。 Based on Fig. 9 (a), that is, the required braking force Tbtotal required for deceleration of the vehicle is generated to reduce the vehicle speed VSP as shown in the figure between the instant t1 and t2 during automatic running with a constant speed running device etc. If the regenerative braking force Tr is set to the upper limit value shown in the figure, which is determined by the battery input limit value, the required braking force Tbtotal cannot be met, and the friction is controlled by automatic braking using a hydraulic brake device. Power Tf is generated, and the required braking force Tbtotal is covered by the regenerative braking force Tr and the frictional braking force Tf.
図10に基づき更に付言するに、回生制動のみで要求制動力Tbtotalを賄いきれる場合は、図9(a)におけると同じ瞬時t1〜t2間において実線で示すごとくに回生制動エネルギーを発生させて要求制動力Tbtotalを賄うが、バッテリ入力限界値を越えた回生制動エネルギー分をバッテリに充電しようとすると、バッテリ寿命の低下を生ずる。
そこで、回生制動エネルギーをバッテリ入力限界値に対応するレベルに制限し、バッテリ入力限界値を越えた制動エネルギー分(ハッチングを付して示す)は、これを自動ブレーキによる摩擦制動で賄うというものである。
In addition, based on Fig. 10, when the required braking force Tbtotal can be covered only by regenerative braking, it is requested by generating regenerative braking energy as shown by the solid line during the same instant t1 to t2 as in Fig. 9 (a). If the battery is charged with the regenerative braking energy exceeding the battery input limit value although the braking force Tbtotal is covered, the battery life is reduced.
Therefore, regenerative braking energy is limited to a level corresponding to the battery input limit value, and the amount of braking energy exceeding the battery input limit value (shown with hatching) is covered by friction braking by automatic braking. is there.
しかし、上記した従来のハイブリッド車両用回生制動制御装置では、図9(a)の瞬時t1〜t2間において摩擦制動力Tfを用いることから、その分だけ要求制動力Tbtotalに対する回生制動力Trの分担割合が低くなって、回生エネルギー回収率(燃費)が悪く、その改善余地があることを確かめた。 However, in the above-described conventional regenerative braking control device for a hybrid vehicle, the friction braking force Tf is used between the instants t1 and t2 in FIG. 9 (a), so that the regenerative braking force Tr is shared by the required braking force Tbtotal accordingly. The ratio decreased, the regenerative energy recovery rate (fuel consumption) was poor, and it was confirmed that there was room for improvement.
本発明は、制動開始位置を先読みしてこの位置から制動を開始させることで回生制動力を低くすることにより、上記のバッテリ入力限界値による制約にもかかわらず、要求制動力に対する回生制動の分担割合を高くし得て、上記の問題を解消し得るようにしたハイブリッド車両の回生制動制御装置を提案することを目的とする。 The present invention reduces the regenerative braking force by pre-reading the braking start position and starting the braking from this position, thereby sharing the regenerative braking with respect to the required braking force regardless of the limitation due to the battery input limit value. It is an object of the present invention to propose a regenerative braking control device for a hybrid vehicle that can increase the ratio and eliminate the above-mentioned problems.
この目的のため、本発明のハイブリッド車両の回生制動制御装置は、これを以下のごとくに構成する。
まず本発明の前提となるハイブリッド車両を説明するに、これは、
エンジンおよび/またはモータ/ジェネレータからの動力により走行可能で、また設定された走行状態を維持する自動走行が可能で、且つ上記モータ/ジェネレータにより回生制動が可能なものである。
For this purpose, the regenerative braking control device for a hybrid vehicle of the present invention is configured as follows.
First, to explain the hybrid vehicle that is the premise of the present invention,
The vehicle can be driven by power from the engine and / or the motor / generator, can be automatically driven to maintain the set driving state, and can be regeneratively braked by the motor / generator.
本発明の回生制動制御装置は、上記のハイブリッド車両において、
自車の前方における情報から停車目標位置を設定する停車目標位置設定手段と、
該手段で設定した停車目標位置、および自車速から、該自車速を前記停車目標位置への到達時に規定車速まで低下させるのに必要な要求制動エネルギーを算出する要求制動エネルギー算出手段と、
該手段で算出した要求制動エネルギーを前記回生制動のみによって、前記停車目標位置への到達時に発生させ終える場合に必要な回生制動開始位置を演算する回生制動開始位置演算手段と、
上記自動走行中である場合、上記演算した回生制動開始位置に到達した時より、前記要求制動エネルギー回生制動のみによって発生させるような態様で前記回生制動を行わせる回生制動実行手段とを具備して成るものである。
The regenerative braking control device of the present invention is the above hybrid vehicle,
Stop target position setting means for setting a stop target position from information in front of the host vehicle;
Required braking energy calculation means for calculating required braking energy required to reduce the own vehicle speed to a specified vehicle speed when reaching the stopping target position from the target stop position set by the means and the own vehicle speed ;
Only by the regenerative braking request braking energy calculated by said means, the regenerative braking start position calculating means for calculating a required regenerative braking start position when said that finishes is generated when reaching the stop target position,
Regenerative braking execution means for performing the regenerative braking in a mode that is generated only by the required braking energy regenerative braking from the time when the calculated regenerative braking start position is reached when the automatic traveling is in progress. It consists of.
上記した本発明によるハイブリッド車両の回生制動制御装置においては、
自車の前方における情報から設定した停車目標位置、および、自車の走行情報から、車速を規定車速まで低下させるのに必要な要求制動エネルギーを算出し、
この要求制動エネルギーを回生制動のみで発生させる場合において必要な回生制動開始位置を演算し、この回生制動開始位置に到達した時より、要求制動エネルギーに対する回生制動の分担割合ができるだけ大きくなるような態様で回生制動を行わせるため、
制動開始位置を先読みしてこの位置から制動を開始させることとなり、その分だけ要求制動エネルギーを一層小さな回生制動力で発生させることができ、バッテリ入力限界値による制約にもかかわらず、要求制動エネルギーに対する回生制動の分担割合を高くすることができ、回生エネルギー回収率(燃費)を改善することができる。
In the above-described regenerative braking control device for a hybrid vehicle according to the present invention,
Calculate the required braking energy required to reduce the vehicle speed to the specified vehicle speed from the stop target position set from the information in front of the vehicle and the traveling information of the vehicle,
A mode in which the required regenerative braking start position is calculated when the required braking energy is generated only by regenerative braking, and the share of the regenerative braking with respect to the required braking energy becomes as large as possible when the regenerative braking start position is reached. In order to perform regenerative braking with
And prefetching the braking start position becomes possible to start braking from the position, that much demanded braking Doe energy to be able to generate more small regenerative braking force, despite the constraints of the battery input limit, the request The share ratio of regenerative braking to braking energy can be increased, and the regenerative energy recovery rate (fuel consumption) can be improved.
以下、本発明の実施の形態を、図示の実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例になる回生制動制御装置を具えたハイブリッド車両の制御システムを示し、1L,1Rはそれぞれ左右前輪、2L,2Rはそれぞれ左右後輪、3L,3Rはそれぞれ左右前輪の液圧ブレーキ(摩擦ブレーキ)ユニット、4L,4Rはそれぞれ左右後輪の液圧ブレーキ(摩擦ブレーキ)ユニットである。
左右前輪ブレーキユニット3L,3R、および、左右後輪ブレーキユニット4L,4Rは、共通なブレーキアクチュエータ5からのブレーキ液圧により作動されて、個々の車輪を摩擦制動するものとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the illustrated examples.
FIG. 1 shows a control system for a hybrid vehicle having a regenerative braking control device according to an embodiment of the present invention, wherein 1L and 1R are left and right front wheels, 2L and 2R are left and right rear wheels, and 3L and 3R are left and right respectively. The hydraulic brake (friction brake) unit for the front wheels, 4L and 4R are hydraulic brake (friction brake) units for the left and right rear wheels, respectively.
The left and right front
図示のハイブリッド車両は、左右前輪1L,1Rを駆動されて走行する前輪駆動車とし、これがためこれら左右前輪1L,1Rに、ディファレンシャルギヤ装置6を含むトランスアクスル(自動変速機)7を介してエンジン8およびモータ/ジェネレータ9を結合し、トランスアクスル(自動変速機)7およびエンジン8には更に発電機10を結合する。
これらの結合に当たっては、トランスアクスル(自動変速機)7内に遊星歯車組(図示せず)を設け、そのキャリアにエンジン8を、またリングギヤにモータ/ジェネレータ9を、サンギヤに発電機10を結合する。
かくして、エンジン8、モータ/ジェネレータ9および発電機10の制御に当たっては、トルクおよび回転数が上記遊星歯車組で決まるバランス状態を保つよう、当該制御を遂行する必要がある。
The illustrated hybrid vehicle is a front-wheel drive vehicle that travels by driving the left and right
For these connections, a planetary gear set (not shown) is provided in the transaxle (automatic transmission) 7, the engine 8 is connected to the carrier, the motor /
Thus, when controlling the engine 8, the motor /
モータ/ジェネレータ9および発電機10はインバータ11を介してコントローラ12により、強電バッテリ13との間での電力のやりとりを制御され、コントローラ12は更に、ブレーキアクチュエータ5およびエンジン8の制御をも遂行する。
これがためコントローラ12には、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ14からの信号と、
ブレーキペダルのストローク(制動操作力)を検出するブレーキペダルストロークセンサ15からの信号と、
直前の先行車両との車間距離を検出する車間距離センサ16からの信号と、
ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ17からの信号と、
ナビゲーション装置18からの自車前方における先行車両数や、信号とか、渋滞状態、交差点、料金所などの情報を入力する。
The motor /
For this reason, the
A signal from the brake
A signal from the
A signal from the
Information such as the number of preceding vehicles in front of the host vehicle from the
コントローラ12は補助バッテリ19からの電力で作動させ、この補助バッテリ19へは強電バッテリ13からの電力をDC/DCコンバータ20による制御下で供給する。
コントローラ12は、強電バッテリ13のバッテリ蓄電状態SOC(持ち出し可能電力)や、入力限界値や、温度、劣化状態をモニタし、強電バッテリ13の入出力可能電力量を算出する。
The
The
コントローラ12は、当該算出した強電バッテリ13の入出力可能電力量をもとにインバータ11によりモータ/ジェネレータ9および発電機10を制御すると共にエンジン7を制御し、このときモータ/ジェネレータ9およびエンジン7間での駆動力配分制御を行う。
モータ/ジェネレータ9の制御に当たってコントローラ12は、インバータ11を介して強電バッテリ13からモータ/ジェネレータ9への電力供給を加減してモータ/ジェネレータ9からの車輪駆動力を制御する。
ちなみに、低車速時はモータ/ジェネレータ9のみにより単独で車輪を駆動し、車速が高くなる時、エンジン8による駆動トルクをモータ/ジェネレータ9でアシストして車輪を駆動する。
The
In controlling the motor /
Incidentally, at low vehicle speeds, the wheels are driven solely by the motor /
発電機10の制御に当たってコントローラ12は、インバータ11を介して発電機10から強電バッテリ13への充電量を加減する。
In controlling the
なお、モータ/ジェネレータ9は車両の減速時に発電機として機能し、このときコントローラ12はモータ/ジェネレータ9の発電負荷を加減することにより回生制動力Tr(図9参照)を制御すると共に、ブレーキアクチュエータ5を介してブレーキユニット3L,3R,4L,4Rによる摩擦制動力Tf(図9参照)を制御し、これら回生制動力Trおよび摩擦制動力Tfにより要求制動力Tbtotal(図9参照)を実現するものとする。
モータ/ジェネレータ9による回生制動で発生した電力は、インバータ11を経て強電バッテリ13に戻して回収し、モータ/ジェネレータ9が車輪駆動力を発生するようモータとして作用するときの電力として用いる。
The motor /
The electric power generated by the regenerative braking by the motor /
コントローラ12は更に、車間距離センサ16からの情報に基づき自車と前方車両(障害物)との距離や、前方車両(障害物)の大きさを収集して衝突の危険性を把握し、衝突回避用の制御へと移行する。
なお図9における車速VSP(自車速度)を求めるに当たってコントローラ12は、モータ/ジェネレータ9の回転数からこれを把握することとする。
また、路面μの推定に際してコントローラ12は、モータ/ジェネレータ9およびエンジン8へと指示する駆動トルクから推定可能な車体速度と、上記のごとくモータ/ジェネレータ9の回転数から把握した車速VSPとの差異よりこれを求めることとする。
Further, the
In determining the vehicle speed VSP (own vehicle speed) in FIG. 9, the
Further, when estimating the road surface μ, the
更に、本発明による回生制動制御を用いるべき車両減速時における車速VSPの変化割合(車両減速度)は、運転者が任意に決定し得ることとし、運転者により設定された目標車両減速度をコントローラ12に印加するものとする。
そして、本発明による回生制動制御を用いるべき車両減速時にコントローラ12は、警告灯21を点灯して運転者に、本発明による回生制動制御が開始されたことを認識させる。
Further, the change rate (vehicle deceleration) of the vehicle speed VSP when the vehicle is to be decelerated using the regenerative braking control according to the present invention can be arbitrarily determined by the driver, and the target vehicle deceleration set by the driver is determined by the controller. 12 shall be applied.
Then, when the vehicle is to be decelerated using the regenerative braking control according to the present invention, the
以下、コントローラ12が実行する本発明による車両減速時の回生制動制御を図2により説明する。
ステップS11においては、ナビゲーション装置18からの情報に基づき、自車の前方における信号や、交差点や、料金所や、渋滞状態など、停車すべきポイントがあるか否かをチェックし、停車すべきポイントがある場合は、自車と停車すべきポイントとの間を走行している大方の車両台数を把握し、これをもとに自車の停車目標位置を設定する。
従ってステップS11は、本発明における停車目標位置設定手段に相当する。
Hereinafter, regenerative braking control when the vehicle is decelerated according to the present invention executed by the
In step S11, based on the information from the
Therefore, step S11 corresponds to the stop target position setting means in the present invention.
次のステップS12においては、車間距離センサ16で検出した前方車両との間の車間距離や、強電バッテリ13の状態から判る強電バッテリ入力限界値や、前記した通り運転者が任意に設定可能な設定減速度や、モータ/ジェネレータ9の回転数から求め得る車速VSPおよび加速度などの自車情報を読み込む。
次いでステップS13において、ステップS11で求めた自車の停車目標位置と、ステップS12で求めた車速VSPとから、現在の車速VSPを停車目標位置への到達時に規定車速まで低下させるのに必要な要求制動エネルギーEbtotalを算出する。
従ってステップS13は、本発明における要求制動エネルギー算出手段に相当する。
In the next step S12, the inter-vehicle distance from the preceding vehicle detected by the
Next, in step S13, a request necessary for reducing the current vehicle speed VSP to the specified vehicle speed when reaching the stop target position from the target stop position of the vehicle determined in step S11 and the vehicle speed VSP determined in step S12. The braking energy Ebtotal is calculated.
Therefore, step S13 corresponds to the required braking energy calculating means in the present invention.
ステップS14においては、ステップS13で算出した要求制動エネルギーEbtotalを回生制動のみによって、上記停車目標位置への到達時に発生させ終える場合に必要な回生制動開始位置を演算して設定する。
従ってステップS14は、本発明における回生制動開始位置演算手段に相当する。
ステップS14で回生制動開始位置を演算するに当たっては先ず、例えば図3に例示するマップをもとに車速VSPから、当該回生制動時の必要制動距離を求め、この必要制動距離の決定に際しては、自車重量が重いほど、また、路面μが小さいほど長くなるよう決定するのが良い。
In step S14, only by the regenerative braking request braking energy Ebtotal calculated in step S13, set by calculating the required regenerative braking start position when that completed it is generated when reaching the said stop target position.
Therefore, step S14 corresponds to the regenerative braking start position calculating means in the present invention.
In calculating the regenerative braking start position in step S14, first , for example , the necessary braking distance at the time of the regenerative braking is obtained from the vehicle speed VSP based on the map illustrated in FIG. 3, for example. It is preferable that the longer the vehicle weight and the smaller the road surface μ, the longer.
そして、上記の必要制動距離に対する制動距離補正係数として、図4に例示する車両加速度(負値は減速度)に応じた制動距離補正係数と、図5に例示する車間距離に応じた制動距離補正係数と、図6に例示する強電バッテリ入力限界値に応じた制動距離補正係数と、図7に例示した運転者による前記目標車両減速度に応じた制動距離補正係数とを設定する。 Then, as the braking distance correction coefficient for the above required braking distance, the braking distance correction coefficient corresponding to the vehicle acceleration (negative value is deceleration) illustrated in FIG. 4 and the braking distance correction corresponding to the inter-vehicle distance illustrated in FIG. A coefficient, a braking distance correction coefficient corresponding to the high battery input limit value illustrated in FIG. 6, and a braking distance correction coefficient corresponding to the target vehicle deceleration by the driver illustrated in FIG. 7 are set.
図4に例示するように、車両加速度に応じた制動距離補正係数は、車両加速度が大きいほど制動距離が長くなって回生制動開始位置を手前側に設定する必要があることから、車両加速度が大きいほど必要制動距離を長くなるよう補正するものとする。
図5に例示するように、車間距離に応じた制動距離補正係数は、車間距離が短いほど回生制動開始位置を衝突回避のため手前側に設定する必要があることから、車間距離が短いほど必要制動距離を長くなるよう補正するものとする。
ただし、車間距離が安全に停車可能な一定以上の車間距離である場合は、回生制動開始位置の変更が不要であるから、必要制動距離を補正しないようなものとする。
As illustrated in FIG. 4, the braking distance correction coefficient corresponding to the vehicle acceleration increases the vehicle acceleration because the braking distance becomes longer as the vehicle acceleration increases and the regenerative braking start position needs to be set on the near side. It is assumed that the necessary braking distance is corrected to be longer.
As illustrated in FIG. 5, the braking distance correction coefficient corresponding to the inter-vehicle distance is necessary as the inter-vehicle distance is shorter because the regenerative braking start position needs to be set to the near side to avoid a collision as the inter-vehicle distance is shorter. It shall correct | amend so that braking distance may become long.
However, when the inter-vehicle distance is a certain distance or more that can be safely stopped, the regenerative braking start position does not need to be changed, and thus the necessary braking distance is not corrected.
図6に例示するように、強電バッテリ入力限界値に応じた制動距離補正係数は、強電バッテリ入力限界値が小さいほど回生制動力を小さくする必要があることから、強電バッテリ入力限界値が小さいほど回生制動開始位置を手前側に移動させるべく必要制動距離を長くなるよう補正するものとする。
ただし、強電バッテリ入力限界値が回生制動割合を最大にし得るような一定以上の強電バッテリ入力限界値である場合は、回生制動開始位置の変更が不要であるから、必要制動距離を補正しないようなものとする。
図7に例示するように、運転者による目標車両減速度に応じた制動距離補正係数は、目標車両減速度が小さいほど発生制動力が小さくて長い制動距離が必要であることから、目標車両減速度が小さいほど回生制動開始位置を手前側に移動させるべく必要制動距離を長くなるよう補正するものとする。
As illustrated in FIG. 6, the braking distance correction coefficient according to the high battery input limit value needs to reduce the regenerative braking force as the high battery input limit value decreases. It is assumed that the necessary braking distance is increased to move the regenerative braking start position to the near side.
However, if the high-battery battery input limit value is a high-battery battery input limit value that exceeds a certain level so that the regenerative braking ratio can be maximized, it is not necessary to change the regenerative braking start position. Shall.
As illustrated in FIG. 7, the braking distance correction coefficient corresponding to the target vehicle deceleration by the driver is such that the smaller the target vehicle deceleration, the smaller the generated braking force and the longer the braking distance is required. It is assumed that the smaller the speed is, the longer the required braking distance is corrected to move the regenerative braking start position to the near side.
図2のステップS14で回生制動開始位置を設定するに当たっては次に、図3につき前述したようにして求めた必要制動距離に、図4に例示する車両加速度(負値は減速度)に応じた制動距離補正係数と、図5に例示する車間距離に応じた制動距離補正係数と、図6に例示する強電バッテリ入力限界値に応じた制動距離補正係数と、図7に例示した運転者による前記目標車両減速度に応じた制動距離補正係数とを乗じて補正後の最終的な必要制動距離を算出し、
ステップS11で設定した停車目標位置よりも当該必要制動距離だけ前の位置を回生制動開始位置と定める。
In setting the regenerative braking start position in step S14 in FIG. 2, next , the required braking distance obtained as described above with reference to FIG. 3 is set in accordance with the vehicle acceleration illustrated in FIG. 4 (negative value is deceleration). The braking distance correction coefficient, the braking distance correction coefficient according to the inter-vehicle distance illustrated in FIG. 5, the braking distance correction coefficient according to the high battery input limit value illustrated in FIG. 6, and the driver illustrated in FIG. Multiply the braking distance correction coefficient according to the target vehicle deceleration to calculate the final required braking distance after correction,
The regenerative braking start position is determined as a position before the target stop position set in step S11 by the necessary braking distance.
次のステップS15においては、自車が上記の回生制動開始位置に到達したか否かをチェックし、到達していなければ、制御を直前に戻して回生制動開始位置に到達するまで待機する。 In the next step S15, it is checked whether or not the host vehicle has reached the above-described regenerative braking start position. If not, control is returned to the immediately preceding position and waits until it reaches the regenerative braking start position.
自車が回生制動開始位置に到達したとき、これを判定してステップS15が制御をステップS16に進め、ここで、自車が回生制動開始位置に到達して本発明による回生制動制御が開始されるのを、警告灯21の点灯により警報する。
次のステップS17においては、定速走行制御装置や、追従走行制御装置などのセットにより自動走行が行われているか否かをチェックする。
When the host vehicle reaches the regenerative braking start position, this is determined, and step S15 advances the control to step S16, where the host vehicle reaches the regenerative braking start position and the regenerative braking control according to the present invention is started. The
In the next step S17, it is checked whether or not automatic traveling is being performed by setting a constant speed traveling control device, a follow traveling control device, or the like.
ステップS17で自動走行中であると判定する場合、ステップS18において、本発明による回生制動制御を自動的に開始させた後、ステップS19において、車速VSPが規定車速まで低下したか否かをチェックする。
車速VSPが規定車速まで低下しないうちは制御を直前に戻し、ステップS18で開始させた本発明による回生制動制御を引き続き実行させる。
ここで本発明による回生制動制御とは、要求制動エネルギーEbtotalに対する回生制動の分担割合ができるだけ大きくなる(好ましくは最大になる)ような態様で回生制動を行わせることであり、
従ってステップS18は、本発明における回生制動実行手段に相当する。
When it is determined in step S17 that the vehicle is running automatically, in step S18, after the regenerative braking control according to the present invention is automatically started, in step S19, it is checked whether or not the vehicle speed VSP has decreased to the specified vehicle speed. .
As long as the vehicle speed VSP does not decrease to the specified vehicle speed, the control is returned to the immediately preceding position, and the regenerative braking control according to the present invention started in step S18 is continued.
Here, the regenerative braking control according to the present invention is to cause the regenerative braking to be performed in such a manner that the share of the regenerative braking with respect to the required braking energy Ebtotal is as large as possible (preferably maximized),
Therefore, step S18 corresponds to the regenerative braking execution means in the present invention.
ところで今は、ステップS17で自動走行中であると判定していることから、運転者によるブレーキ操作がないことが明らかであり、従って、要求制動エネルギーEbtotalに対する回生制動の分担割合ができるだけ大きくなる(最大になる)ような回生制動とは、上記回生制動開始位置に到達した時点から開始される回生制動のみで要求制動エネルギーEbtotalを発生させる制御態様を意味する。 Now, since it is determined in step S17 that the vehicle is running automatically, it is clear that there is no brake operation by the driver, and therefore the share of regenerative braking with respect to the required braking energy Ebtotal is as large as possible ( Regenerative braking such as “maximum” means a control mode in which the required braking energy Ebtotal is generated only by regenerative braking started from the time when the regenerative braking start position is reached.
ステップS19で車速VSPが規定車速まで低下したと判定するに至ると、制御をステップS20に進め、ここで、本発明による回生制動制御の終了を運転者に、警告灯21の消灯で予告する。
When it is determined in step S19 that the vehicle speed VSP has decreased to the specified vehicle speed, the control proceeds to step S20, where the driver is notified of the end of the regenerative braking control according to the present invention by turning off the warning
ステップS17で自動走行中でないと判定する通常走行中は、運転者によるブレーキ操作(摩擦制動)が可能であることから、この摩擦制動との関連において要求制動エネルギーEbtotalに対する回生制動の分担割合ができるだけ大きくなる(最大になる)ような最適ブレーキ操作量(最適摩擦制動力Tfo)との乖離(ブレーキ操作の補正方向)を運転者に告知する。 During normal driving that is determined not to be automatic driving in step S17, the driver can perform a brake operation (friction braking). Therefore, the regenerative braking share ratio to the required braking energy Ebtotal is as much as possible in relation to this friction braking. The driver is notified of the deviation (correction direction of the brake operation) from the optimum brake operation amount (optimum friction braking force Tfo) that becomes larger (maximum).
つまり、ステップS21においてブレーキ操作量(摩擦制動力)が上記の最適ブレーキ操作量(最適摩擦制動力Tfo)か否かにより、要求制動エネルギーEbtotalに対する回生制動の分担割合ができるだけ大きくなる(最大になる)ようなブレーキ操作が行われているか否かをチェックする。
ステップS21において最適ブレーキ操作量(最適摩擦制動力Tfo)でないと判定するとき、つまり要求制動エネルギーEbtotalに対する回生制動の分担割合が最大でなくて回生制動の増大余地がある場合は、ステップS22において、要求制動エネルギーEbtotalに対する回生制動の分担割合を図8に実線で示すごとく最大にするためのブレーキ操作量(摩擦制動力)の補正方向および補正量を運転者に指示する。
この指示は、ナビゲーション装置18の画面に表示して行うことができる。
That is, in step S21, depending on whether or not the brake operation amount (friction braking force) is the above-described optimum brake operation amount (optimum friction braking force Tfo), the share of regenerative braking with respect to the required braking energy Ebtotal becomes as large as possible (maximum). ) Check whether the brake operation is performed.
When it is determined in step S21 that it is not the optimum brake operation amount (optimum friction braking force Tfo), that is, when the share of regenerative braking with respect to the required braking energy Ebtotal is not maximum and there is room for increase in regenerative braking, in step S22, The driver is instructed about the correction direction and correction amount of the brake operation amount (friction braking force) for maximizing the ratio of regenerative braking to the required braking energy Ebtotal as shown by the solid line in FIG.
This instruction can be made by displaying it on the screen of the
運転者がこの指示に基づいてブレーキ操作量(摩擦制動力)を補正することにより、補正後のブレーキ操作量(摩擦制動力)は最適ブレーキ操作量(図8の最適摩擦制動力Tfo)に向かうが、制御がステップS22からステップS21に戻ったときにブレーキ操作量(摩擦制動力)が最適ブレーキ操作量(最適摩擦制動力Tfo)に一致したと判定されるまでは、ステップS22が継続的に実行される。
従ってステップS22は、本発明における回生制動実行手段に相当する。
運転者がステップS22での指示に基づいてブレーキ操作量(摩擦制動力)を最適ブレーキ操作量(最適摩擦制動力Tfo)に一致するよう補正し、これにより、要求制動エネルギーEbtotalに対する回生制動の分担割合が図8に実線で示すごとく最大になったとき、ステップS21がステップS23を選択し、ここで車速VSPが規定車速まで低下したか否かを判定する。
When the driver corrects the brake operation amount (friction braking force) based on this instruction, the corrected brake operation amount (friction braking force) is directed toward the optimum brake operation amount (optimum friction braking force Tfo in FIG. 8). However, step S22 is continued until it is determined that the brake operation amount (friction braking force) matches the optimum brake operation amount (optimum friction braking force Tfo) when the control returns from step S22 to step S21. Executed.
Therefore, step S22 corresponds to the regenerative braking execution means in the present invention.
Based on the instruction in step S22, the driver corrects the brake operation amount (friction braking force) to match the optimum brake operation amount (optimum friction braking force Tfo), thereby sharing the regenerative braking with respect to the required braking energy Ebtotal. When the ratio reaches the maximum as shown by the solid line in FIG. 8, step S21 selects step S23, where it is determined whether or not the vehicle speed VSP has decreased to the specified vehicle speed.
ステップS23で車速VSPが規定車速まで低下していないと判定する間は、制御をステップS21に戻して上記のループを継続し、ステップS23で車速VSPが規定車速まで低下したと判定するとき、制御をステップS20に進め、ここで、本発明による回生制動制御の終了を運転者に、警告灯21の消灯で予告する。
While it is determined in step S23 that the vehicle speed VSP has not decreased to the specified vehicle speed, the control is returned to step S21 to continue the above loop, and when it is determined in step S23 that the vehicle speed VSP has decreased to the specified vehicle speed, The process proceeds to step S20, where the driver is notified of the end of the regenerative braking control according to the present invention by turning off the warning
上記実施例の作用を、図9(a)と同じ条件での動作タイムチャートである図9(b)に基づき以下に説明する。
定速走行装置などを作動させた自動走行中であって、車速VSPを図9(a)と同じく瞬時t1〜t2間において図9(a)のごとくに低下させる車両の減速要求があった場合でも、図9(a)のごとく瞬時t1に回生制動を開始させるのではなく、図9(b)のごとくそれよりも前の瞬時t0に回生制動を開始させる。
The operation of the above embodiment will be described below with reference to FIG. 9 (b) which is an operation time chart under the same conditions as FIG. 9 (a).
During automatic driving with a constant-speed driving device, etc., when there is a vehicle deceleration request that reduces the vehicle speed VSP as shown in Fig. 9 (a) between instant t1 and t2 as in Fig. 9 (a) However, instead of starting regenerative braking at the instant t1 as shown in FIG. 9 (a), regenerative braking is started at the instant t0 before that as shown in FIG. 9 (b).
つまり、自車の前方における情報から設定した停車目標位置(ステップS11)、および、自車の走行情報(ステップS12)から、車速VSPを運転者が設定した前記目標車両減速度で規定車速まで低下させるのに必要な要求制動エネルギーEbtotalを算出し、
この要求制動エネルギーEbtotalを回生制動のみで発生させる場合において必要な回生制動開始位置を演算し(ステップS14)、この回生制動開始位置に到達した図9(b)の瞬時t0より(ステップS15)、要求制動エネルギーEbtotalに対する回生制動の分担割合ができるだけ大きくなる(最大になる)ような態様で回生制動を行わせるため(ステップS18、ステップS22)、
制動開始位置を先読みしてこの位置から制動を開始させることとなり、その分だけ要求制動エネルギーEbtotal{図9(b)では要求制動力Tbtotal}を一層小さな回生制動力Trで発生させることができ、図9(a)につき前述したバッテリ入力限界値による制約にもかかわらず、摩擦制動に全く頼ることなく(摩擦制動力Tf=0)、回生制動のみにより要求制動エネルギーEbtotalを発生させ得て、要求制動エネルギーEbtotalに対する回生制動の分担割合を高くすることができ、回生エネルギー回収率(燃費)を改善することができる。
That is, the vehicle speed VSP is reduced to the specified vehicle speed by the target vehicle deceleration set by the driver from the stop target position (step S11) set from information in front of the host vehicle and the travel information (step S12) of the host vehicle. Calculate the required braking energy Ebtotal required to
When the required braking energy Ebtotal is generated only by regenerative braking, the regenerative braking start position required is calculated (step S14), and from the instant t0 of FIG. 9 (b) that has reached this regenerative braking start position (step S15), In order to cause regenerative braking to be performed in such a manner that the share of regenerative braking with respect to the required braking energy Ebtotal is as large as possible (maximum) (step S18, step S22),
And prefetching the braking start position becomes possible to start braking from this position, can be generated by that much demanded braking Doe energy Ebtotal {FIG 9 (b) required braking force Tbtotal} In even smaller regenerative braking force Tr In spite of the limitation due to the battery input limit value described above with reference to FIG. 9 (a), the required braking energy Ebtotal can be generated only by regenerative braking without relying on friction braking at all (friction braking force Tf = 0). Thus, the ratio of regenerative braking to the required braking energy Ebtotal can be increased, and the regenerative energy recovery rate (fuel consumption) can be improved.
ちなみに本実施例においては、回生制動開始位置を先読みしてこの位置から回生制動を開始させることで実質上、図9(a)にハッチングを付して示す摩擦制動エネルギーを、図9(b)にハッチングを付して示す瞬時t0〜t1における回生制動エネルギーに置き換え、バッテリ入力限界値による制約に起因して不可欠であった図9(a)の摩擦制動力Tfを図9(b)のごとく不要にし、回生制動の分担割合を高くしたものである。 In this embodiment the way, substantially by starting the regenerative braking from the position by prefetching the regenerative braking DoHiraki start position, the friction braking energy indicating by hatching in FIG. 9 (a), 9 ( b) is replaced with regenerative braking energy at instants t0 to t1 indicated by hatching, and the frictional braking force Tf of FIG. This makes it unnecessary and increases the share of regenerative braking.
図10に基づき付言するに、制動開始位置の先読みによりこの位置(瞬時t0)から破線で示すごとくに回生制動を開始させることとなり、これにより回生制動エネルギーのピークをバッテリ入力限界値以上とならないようにし得て、回生制動のみにより要求制動エネルギーEbtotalを発生させることができ、バッテリ入力限界値による制約にもかかわらず、要求制動エネルギーEbtotalに対する回生制動の分担割合をできるだけ大きくして(最大にして)回生エネルギー回収率(燃費)を改善することができる。 Is added that on the basis of FIG. 10, this position will be to initiate regenerative braking as indicated with the dashed lines from the (instantaneous t0) by prefetching the braking start position, not a Thus the peak of the regenerative braking energy battery input limit value or more and obtained by way, regenerative braking only makes it possible to generate the demanded braking Doe energy Ebtotal, despite limited by battery input limit value, as large as possible to (maximum distribution ratio of the regenerative braking with respect to the required braking energy Ebtotal Regenerative energy recovery rate (fuel consumption) can be improved.
また自動走行が行われていない場合は、回生制動開始位置に到達した時より、要求制動エネルギーEbtotalに対する回生制動の分担割合をできるだけ大きくする(最大にする)のに必要な摩擦制動用の最適ブレーキ操作量を求めて運転者に指示することから(ステップS22および図8参照)、
運転者がブレーキペダルを操作して行う車両減速時も、運転者が指示された最適ブレーキ操作量となるようブレーキ操作を行うことで、
摩擦制動を補って要求制動エネルギーEbtotalを発生させるように行われる回生制動を、要求制動エネルギーEbtotalに対する回生制動の分担割合ができるだけ大きくなる(最大になる)ような態様で実行されることとなり、
運転者がブレーキペダルを操作して行う車両減速を行う通常走行時も、要求制動エネルギーEbtotalに対する回生制動の分担割合をできるだけ大きくして(最大にして)回生エネルギー回収率(燃費)を改善することができる。
If automatic driving is not being performed, the optimum brake for friction braking is required to maximize (maximize) the share of regenerative braking with respect to the required braking energy Ebtotal from when the regenerative braking start position is reached. Since the operation amount is obtained and the driver is instructed (see step S22 and FIG. 8),
Even when the driver decelerates the vehicle by operating the brake pedal, the brake operation is performed so that the optimum brake operation amount is instructed by the driver.
The regenerative braking performed to supplement the friction braking and generate the required braking energy Ebtotal is executed in such a manner that the share of the regenerative braking with respect to the required braking energy Ebtotal is as large as possible (maximum).
Even during normal driving where the driver decelerates the vehicle by operating the brake pedal, the share of regenerative braking with respect to the required braking energy Ebtotal should be as large as possible (maximum) to improve the regenerative energy recovery rate (fuel consumption). Can do.
更に本実施例においては、要求制動エネルギーEbtotalを回生制動のみで発生させる場合における目標車両減速度を、運転者が任意に設定し得るよう構成したため、
図9(b)における車速VSPの低下割合(車両減速度)を、運転者の好みに符合したものとすることができ、減速フィーリングを違和感のないものにすることができる。
Furthermore, in the present embodiment, since the driver can arbitrarily set the target vehicle deceleration when the required braking energy Ebtotal is generated only by regenerative braking,
The reduction rate (vehicle deceleration) of the vehicle speed VSP in FIG. 9 (b) can be matched to the driver's preference, and the deceleration feeling can be made uncomfortable.
また、要求制動エネルギーEbtotalを回生制動のみで発生させる場合において必要な回生制動開始位置を、図5に例示した制動距離補正係数により、先行車両との車間距離が設定値よりも短いとき手前側に変更するようにしたから、
かかる短い車間距離のもとでは、車速VSPを規定車速まで低下させる(ステップS19およびステップS23)タイミングを早めて、衝突を回避することができる。
In addition, when the required braking energy Ebtotal is generated only by regenerative braking, the regenerative braking start position necessary for the regenerative braking is set to the near side when the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is shorter than the set value by the braking distance correction coefficient illustrated in FIG. Because I changed it,
Under such a short inter-vehicle distance, the vehicle speed VSP can be lowered to the specified vehicle speed (step S19 and step S23), and the collision can be avoided by advancing the timing.
なお本実施例において、車速VSPが0ではなく、規定車速まで低下した時に(ステップS19およびステップS23)、本発明による回生制動制御の終了を運転者に、警告灯21の消灯で予告することとした理由は、
制動力が急に抜けることがないよう、制御が終了するよりも前から、本発明による回生制動制御の終了を運転者に予告し始める必要があるためである。
In this embodiment, when the vehicle speed VSP is not zero but drops to the specified vehicle speed (step S19 and step S23), the driver is notified of the end of the regenerative braking control according to the present invention by turning off the
This is because it is necessary to notify the driver of the end of the regenerative braking control according to the present invention before the end of the control so that the braking force does not suddenly come off.
1L,1R 左右前輪
2L,2R 左右後輪
3L,3R 左右前輪の液圧ブレーキ(摩擦ブレーキ)ユニット
4L,4R 左右後輪の液圧ブレーキ(摩擦ブレーキ)ユニット
5 ブレーキアクチュエータ
6 ディファレンシャルギヤ装置
7 トランスアクスル(自動変速機)
8 エンジン
9 モータ/ジェネレータ
10 発電機
11 インバータ
12 コントローラ
13 強電バッテリ
14 アクセル開度センサ
15 ブレーキペダルストロークセンサ
16 車間距離センサ
17 操舵角センサ
18 ナビゲーション装置
19 補助バッテリ
20 DC/DCコンバータ
21 警告灯
1L, 1R left and right front wheels
2L, 2R left and right rear wheels
3L, 3R Hydraulic brake (friction brake) unit for left and right front wheels
4L, 4R Hydraulic brake (friction brake) unit for left and right
8
10 Generator
11 Inverter
12 Controller
13 Heavy battery
14 Accelerator position sensor
15 Brake pedal stroke sensor
16 Distance sensor
17 Steering angle sensor
18 Navigation equipment
19 Auxiliary battery
20 DC / DC converter
21 Warning light
Claims (4)
自車の前方における情報から停車目標位置を設定する停車目標位置設定手段と、
該手段で設定した停車目標位置、および自車速から、該自車速を前記停車目標位置への到達時に規定車速まで低下させるのに必要な要求制動エネルギーを算出する要求制動エネルギー算出手段と、
該手段で算出した要求制動エネルギーを前記回生制動のみによって、前記停車目標位置への到達時に発生させ終える場合に必要な回生制動開始位置を演算する回生制動開始位置演算手段と、
前記自動走行中である場合、前記演算した回生制動開始位置に到達した時より、前記要求制動エネルギーを回生制動のみによって発生させるような態様で前記回生制動を行わせる回生制動実行手段とを具備して成ることを特徴とするハイブリッド車両の回生制動制御装置。 In a hybrid vehicle that can be driven by power from an engine and / or motor / generator, can automatically run to maintain a set running state, and can be regeneratively braked by the motor / generator,
Stop target position setting means for setting a stop target position from information in front of the host vehicle;
Required braking energy calculation means for calculating required braking energy required to reduce the own vehicle speed to a specified vehicle speed when reaching the stopping target position from the target stop position set by the means and the own vehicle speed ;
Only by the regenerative braking request braking energy calculated by said means, the regenerative braking start position calculating means for calculating a required regenerative braking start position when said that finishes is generated when reaching the stop target position,
Regenerative braking execution means for performing the regenerative braking in such a manner that the required braking energy is generated only by regenerative braking from the time when the calculated regenerative braking start position is reached when the vehicle is running automatically. A regenerative braking control device for a hybrid vehicle comprising:
前記回生制動開始位置に到達したことを運転者に認知させる回生制動開始位置到達警報手段を設けたことを特徴とするハイブリッド車両の回生制動制御装置。 In the regenerative braking control device for a hybrid vehicle according to claim 1 ,
A regenerative braking control device for a hybrid vehicle, comprising regenerative braking start position arrival warning means for allowing a driver to recognize that the regenerative braking start position has been reached.
前記要求制動エネルギーを回生制動のみで発生させる場合における回生制動力を、前記モータ/ジェネレータの電力源であるバッテリの入力限界値に応じ制限するよう構成したことを特徴とするハイブリッド車両の回生制動制御装置。 In the regenerative braking control device for a hybrid vehicle according to claim 1 or 2 ,
Regenerative braking control of a hybrid vehicle, wherein the regenerative braking force when the required braking energy is generated only by regenerative braking is limited according to an input limit value of a battery that is a power source of the motor / generator apparatus.
前記回生制動開始位置演算手段は、前記要求制動エネルギーを回生制動のみで発生させる場合において必要な回生制動開始位置を、先行車両との車間距離が設定値よりも短いとき手前側に変更するものであることを特徴とするハイブリッド車両の回生制動制御装置。 In the regenerative braking control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3 ,
The regenerative braking start position calculating means changes the regenerative braking start position required when the required braking energy is generated only by regenerative braking to the near side when the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is shorter than a set value. A regenerative braking control device for a hybrid vehicle, comprising:
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