JP5852512B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態1に係る車両の走行制御装置について、図1から図7を参照しながら以下説明する。
図1は、本発明の車両の走行制御装置を搭載した自車両の全体構成図である。
同図で示すように、ハイブリッド車両である車両は、走行制御コントロールユニット100(走行制御装置)、車両の車速を計測する車速センサ101、ドライバの加速意思や減速意思を表現するステアリングSW102、周辺物体との距離や相対速度を計測する外界センサ103、地図情報と道路情報及び信号情報を取得可能な通信機を備えたナビゲーション装置104、および走行モードを切替るためのモードSW118を備えている。
モータ112はバッテリ109の電力によって電動機として動作するほかに、発電機としても動作可能な構成を備えている。
バッテリ109は、自身の充電状態を監視するためのバッテリコントロールユニット108を備える。
上記コントロールユニットは、データ通信を可能とするCANにて接続する。
<走行制御装置の処理ブロック>
図2は、本実施の形態の走行制御コントロールユニットの処理ブロック図である。
走行制御コントロールユニット100は、目標車速演算部200、加速度指令値算出部201、加速度制限処理部203、加速度上限値算出部202、加速度下限値算出部204、トルク指令値算出部205、シフトダウン要求値Scmd215を演算する変速指令値演算部206、およびエンジン停止可能信号を演算するエンジン停止可能判断部212を備える。
<加速度上限値算出部における処理フロー>
図3は、加速度上限値算出処理のフローチャートである。
ステップS301において、エンジンとモータの組み合わせで発生可能な上限トルクTp_maxを加速度Aulmt_pに変換する。
<加速度下限値算出部における処理フロー>
加速度下限値算出部204では、モータの出力下限トルクTm_min209をトランスミッション端トルクに変換した値Tminと、トランスミッション114のギヤ比から加速度下限値Adlmtを演算し、加速度下限値Adlmtが閾値以上の場合は十分な減速が行えないことが想定されることからSOC値減少要求判断を行う。
一方、Adlmtが所定の閾値より小さい場合は、SOC値減少要求信号SreqをOFFする(ステップS404)。
モータトルクをトランスミッション端トルクに変換する際には、以下の数式1を適用する。
[数1]
トランスミッション端トルク=モータトルク×ギヤ比×トルク比×ギヤ効率
[数2]
加速度=((出力トルク×デファレンシャルギヤ比)/(車重×タイヤ半径))−走行抵抗
[数3]
トルク指令値=((加速度+走行抵抗)×車重×タイヤ半径)/デファレンシャルギヤ比
<変速指令値Scmdの演算フロー>
図5は、変速指令値Scmdの演算フローである。
まず、ステップS500において、省燃費モードであって、かつエンジン停止中か否かを判断する。
Tm_mas=Tm_max×ギヤ比×ギヤ効率×トルク比−オフセット値
Tm_mis=Tm_min×ギヤ比×ギヤ効率×トルク比+オフセット値
<変速指令値演算部の動作>
図6は、シフトダウン要求処理のタイミングチャートである。
図6(a)は、減速時の動作を示したものである。
図中、Tmaxはモータの出力上限トルクTm_max207を数式1を用いてトランスミッション端トルクに変換した値であり、所定のオフセットを付加した値がTm_masである。
<エンジン停止可能判断部の演算フロー>
図7は、エンジン停止可能判断部における、エンジン停止許可判断処理のフローチャートである。
走行制御装置の実施の形態1では、エンジン停止時に、モータの上限トルクと下限トルクを用いて加速度制限を行っていた。
走行制御コントロールユニット100Aは、統合コントロールユニット105からSOC値801を受信し、トルク変換部802においてSOC値を上限トルクTs_maxと下限トルクTs_minに変換し、加速度上限値算出部202、加速度下限値算出部204、および変速指令値演算部206に、Tm_maxとTm_minの代わりにそれぞれ入力して走行制御を行う。
実施の形態1,2の走行制御装置では、加速度もしくは減速度が不足する場合に、走行制御コントロールユニット100、100Aの変速指令値演算部から統合コントロールユニット105に対してシフトダウン要求信号を出力して走行制御を行ったが、本実施の形態は、変速指令値演算部からギヤ位置信号を出力して制御するものである。なお、トランスミッションコントロールユニット113では、走行制御コントロールユニット100からギヤ位置信号を受信した際にそのギヤ位置に変速するように構成されている。
<ギヤ位置指令値を求める処理フロー>
図9は、シフトダウン要求判断処理のフローチャートである。
まず、ステップS900、ステップS901において、走行制御開始時に目標ギヤ位置を現在位置で初期化する。
<変速指令値演算部の動作>
図10(a)は減速時の動作を示したものである。
時刻td0で制御を開始し、目標ギヤ位置を現在ギヤ位置に初期化する。
時刻ta0で制御を開始し、目標ギヤ位置を現在ギヤ位置に初期化する。
実施の形態3の走行制御装置は、加速度や減速度が不足する場合にシフトダウン要求信号やギヤ位置指令値を出力してシフトダウン制御を行うものであるが、本実施の形態の走行制御装置では、変速指令値演算部206でギヤ比を出力して制御を行うものである。
<ギヤ位置指令値を求める処理フロー>
図11は、シフトダウン要求判断処理のフローチャートである。
まず、ステップS1100において、省燃費モードであってかつエンジン停止中の稼動か否かを判断し、省燃費モードであってかつエンジン停止中の場合は、ステップS1101において、加速度指令値Acmd211を用いて変速用トルク指令値Tsを数式3を用いて演算する。
目標ギヤ比=Ts/Tmin
目標ギヤ比=Ts/Tmas
<変速指令値演算部の動作>
図12(a)は減速時の動作を示したものである。
図中、Tminはモータの出力下限トルクTm_min209を数式1を用いてトランスミッション端トルクに変換した値であり、所定のオフセットを付加した値がTm_misである。
図中、Tmaxはモータの出力上限トルクTm_max207を数式1を用いてトランスミッション端トルクに変換した値であり、所定のオフセットを付加した値がTm_masである。
101 車速センサ
102 ステアリングSW
103 外界センサ
104 ナビゲーション装置
105 統合コントロールユニット
200 目標車速演算部
201 加速度指令値演算部
202 加速度上限値演算部
203 加速度制限処理部
204 加速度下限値演算部
205 トルク指令値演算部
206 変速指令値演算部
Claims (6)
- エンジンとモータを動力源とするハイブリッド車両に搭載され、自車速度を制御する車両の走行制御装置において、
目標車速を算出する目標車速演算部と、
前記目標車速に基づいて加速度指令値を算出する加速度指令値算出部と、
前記加速度指令値を所定の加速度上限値と加速度下限値で制限することで制限後加速度指令値を算出する加速度制限処理部と、
前記制限後加速度指令値からトルク指令値を算出するトルク指令値演算部と、
前記加速度指令値とモータの上限トルクもしくは下限トルクに基づいてシフトダウンの要否を判定し、変速指令値を演算する変速指令値演算部と、
を備えており、
前記加速度上限値は、エンジン回転中はエンジンとモータの組み合わせによって発生するトルクに基づいて算出されるものであり、エンジン停止時はモータの上限トルク値もしくは下限トルク値に基づいて算出されるものであることを特徴とする車両の走行制御装置。 - エンジンとモータを動力源とするハイブリッド車両に搭載され、自車速度を制御する車両の走行制御装置において、
目標車速を算出する目標車速演算部と、
前記目標車速に基づいて加速度指令値を算出する加速度指令値算出部と、
前記加速度指令値を所定の加速度上限値と加速度下限値で制限することで制限後加速度指令値を算出する加速度制限処理部と、
前記制限後加速度指令値からトルク指令値を算出するトルク指令値演算部と、
前記加速度指令値とモータの上限トルクもしくは下限トルクに基づいてシフトダウンの要否を判定し、変速指令値を演算する変速指令値演算部と、
を備えており、
前記加速度上限値は、エンジン回転中はエンジンとモータの組み合わせによって発生するトルクに基づいて算出されるものであり、エンジン停止時はバッテリの充電状態に基づいて算出されるものであることを特徴とする車両の走行制御装置。 - エンジンとモータを動力源とするハイブリッド車両に搭載され、自車速度を制御する車両の走行制御装置において、
目標車速を算出する目標車速演算部と、
前記目標車速に基づいて加速度指令値を算出する加速度指令値算出部と、
前記加速度指令値を所定の加速度上限値と加速度下限値で制限することで制限後加速度指令値を算出する加速度制限処理部と、
前記制限後加速度指令値からトルク指令値を算出するトルク指令値演算部と、
前記加速度指令値とモータの上限トルクもしくは下限トルクに基づいてシフトダウンの要否を判定し、変速指令値を演算する変速指令値演算部と、
を備えており、
モータの下限トルクに基づいた加速度が所定の値よりも大きい場合はバッテリの電力を消費し、減速する際の回生減速度を確保するように制御を行うことを特徴とする車両の走行制御装置。 - エンジンとモータを動力源とするハイブリッド車両に搭載され、自車速度を制御する車両の走行制御装置において、
目標車速を算出する目標車速演算部と、
前記目標車速に基づいて加速度指令値を算出する加速度指令値算出部と、
前記加速度指令値を所定の加速度上限値と加速度下限値で制限することで制限後加速度指令値を算出する加速度制限処理部と、
前記制限後加速度指令値からトルク指令値を算出するトルク指令値演算部と、
前記加速度指令値とモータの上限トルクもしくは下限トルクに基づいてシフトダウンの要否を判定し、変速指令値を演算する変速指令値演算部と、
を備えており、
前記走行制御装置は、モータの上限トルクに基づいた加速度が所定の値よりも小さい場合は、加速が不要であるタイミングか否かを判断するエンジン停止可能判断部をさらに備えており、
前記エンジン停止可能判断部が、加速が必要であるタイミングと判断し、シフトダウンしても加速度が不足すると判断した場合にエンジンを始動し、加速度を確保するように制御を行うことを特徴とする車両の走行制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両の走行制御装置において、
前記変速指令値演算部では、目標ギヤ位置となるギヤ位置指令値が変速指令値として演算されることを特徴とする車両の走行制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両の走行制御装置において、
前記変速指令値演算部では、目標ギヤ比が変速指令値として演算されることを特徴とする車両の走行制御装置。
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