JP2012131273A - Control device of hybrid electric vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of a hybrid electric vehicle capable of improving fuel economy performance while ensuring good drivability by reducing fuel consumption of an internal combustion engine under control of a constant-speed running by coasting.SOLUTION: This control device of the hybrid electric vehicle includes a means (17) for acquiring slope information of a running road surface, a running speed detecting means (16) for detecting a running speed, and a control means (26) starting the coasting from a starting point (a) of coasting calculated so that the running speed at a top point of ascending slope reaches a set speed lower limit value predetermined as a lower limit value of the running speed permitted under the constant-speed running, when it is determined that the running road surface has the ascending slope on the basis of the acquired slope information, stopping the coasting when the running speed becomes higher than a set speed V, and putting an electric motor (4) into regenerative brake.

Description

本発明は、内燃機関とバッテリに蓄えられた電力を動力源として力行する電動機との少なくとも一方から出力される動力を駆動輪に伝達して走行するハイブリッド電気自動車の走行速度を予め設定された設定速度に維持するように定速走行制御を行うハイブリッド電気自動車の制御装置の技術分野に関する。   The present invention provides a preset setting for the traveling speed of a hybrid electric vehicle that travels by transmitting power output from at least one of an internal combustion engine and an electric motor powered by power stored in a battery to a driving wheel. The present invention relates to a technical field of a control device for a hybrid electric vehicle that performs constant speed traveling control so as to maintain a speed.

近年、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関、及び、バッテリに蓄えられた電力で駆動可能な電動機の少なくとも一方を動力源として走行可能なハイブリッド電気自動車が注目されている。この種のハイブリッド電気自動車では、減速時に電動機を回生駆動させることにより回生エネルギーをバッテリに充電し、該バッテリに充電した電力を用いて電動機を力行駆動させることで、内燃機関の燃料消費量を削減し、燃費性能の改善が図られている。   In recent years, attention has been focused on an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine, and a hybrid electric vehicle that can run using at least one of an electric motor that can be driven by electric power stored in a battery as a power source. In this type of hybrid electric vehicle, the regenerative energy is charged to the battery by driving the motor regeneratively at the time of deceleration, and the electric power is driven by using the electric power charged in the battery, thereby reducing the fuel consumption of the internal combustion engine. In addition, fuel efficiency is improved.

ハイブリッド電気自動車の技術分野では、更なる燃費性能の改善を図るため、様々な観点から研究開発が進められている。その一例として、所定走行速度で走行中の車両が有する慣性力を利用して惰性走行を行わせることにより(このとき、内燃機関への燃料の供給は遮断される)、内燃機関の燃料消費量を削減するものがある。実際の惰性走行中の車両では、走行路面の勾配、転がり抵抗、空気抵抗によってその走行速度が変化する。そのため、このような惰性走行は、内燃機関を作動状態にして車両を加速させる加速走行と、走行条件に応じて適宜切り替えながら用いられるのが一般的である。   In the technical field of hybrid electric vehicles, research and development are being conducted from various viewpoints in order to further improve fuel efficiency. As an example, the fuel consumption of the internal combustion engine is achieved by performing inertial running using the inertial force of the vehicle running at a predetermined traveling speed (at this time, the supply of fuel to the internal combustion engine is shut off). There is something to reduce. In a vehicle that is actually traveling by inertia, the traveling speed varies depending on the gradient of the traveling road surface, rolling resistance, and air resistance. For this reason, such inertia traveling is generally used by switching between acceleration traveling for accelerating the vehicle with the internal combustion engine in an operating state and switching according to traveling conditions.

このように車両の走行状態を惰性走行と加速走行との間で切り替え制御する一例として、例えば特許文献1がある。特許文献1では特に、車両の実際の減速度が走行路面の基本走行パターンから推定される減速度より大きい場合に、加速走行と惰性走行との切り替え制御を中止することによって、車両の挙動の乱れによるドライバビリティの悪化を防止できるとされている。   For example, Patent Document 1 discloses an example in which the traveling state of the vehicle is controlled to be switched between inertia traveling and acceleration traveling. In Patent Document 1, particularly when the actual deceleration of the vehicle is larger than the deceleration estimated from the basic traveling pattern of the traveling road surface, the behavior of the vehicle is disturbed by stopping the switching control between the acceleration traveling and the inertia traveling. It is said that deterioration of drivability due to can be prevented.

特開2010−209902号公報JP 2010-209902 A

この種のハイブリッド電気自動車に関して、走行速度を予め設定された設定速度に維持することによってドライバーの運転に要する操作負担を軽減する定速走行制御(いわゆるオートクルーズ制御)がある。定速走行制御では、車両の走行条件に応じて、走行速度が設定速度に維持されるように内燃機関及び電動機等の動力源、或いは、サービスブレーキや回生ブレーキなどの制動手段が制御される。このような定速走行制御下にある場合においても、内燃機関の燃料消費量を削減し、燃費向上を図ることは、ハイブリッド電気自動車の性能改善上、重要な課題である。   With respect to this type of hybrid electric vehicle, there is constant speed traveling control (so-called auto-cruise control) that reduces the operational burden required for driving by maintaining the traveling speed at a preset speed. In the constant speed running control, a power source such as an internal combustion engine and an electric motor or a braking means such as a service brake or a regenerative brake is controlled so that the running speed is maintained at a set speed according to the running condition of the vehicle. Even under such constant speed running control, reducing the fuel consumption of the internal combustion engine and improving the fuel efficiency are important issues in improving the performance of the hybrid electric vehicle.

上記特許文献1では、加速惰性走行をしている車両が上り急勾配にさしかかった際に惰性走行を中止することにより、急激な速度変化を抑制することができ、加速惰性走行を行わせている運転者に違和感を与えることを抑制できるとされている。また、ここで使われている加速惰性走行では燃費を向上できるとされているが、この技術は定速走行制御下にあるハイブリッド電気自動車にはそのまま適用することができない。   In the above-mentioned Patent Document 1, a sudden speed change can be suppressed by stopping inertial driving when a vehicle that is accelerating inertially approaches an uphill steep slope, and acceleration inertial traveling is performed. It is said that the driver can be prevented from feeling uncomfortable. In addition, although it is said that the acceleration coasting used here can improve fuel efficiency, this technology cannot be applied as it is to a hybrid electric vehicle under constant speed traveling control.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、定速走行制御下における内燃機関の燃料消費量を惰性走行により削減することにより、良好なドライバビリティを確保しつつ、燃費性能を向上可能なハイブリッド電気自動車の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and is a hybrid capable of improving fuel efficiency while ensuring good drivability by reducing fuel consumption of an internal combustion engine under constant speed traveling control by inertial traveling. An object is to provide a control device for an electric vehicle.

本発明に係るハイブリッド電気自動車の制御装置は上記課題を解決するために、内燃機関とバッテリに蓄えられた電力を動力源として力行する電動機との少なくとも一方から出力される動力を駆動輪に伝達して走行するハイブリッド電気自動車の走行速度を予め設定された設定速度に維持するように定速走行制御を行うハイブリッド電気自動車の制御装置であって、前記ハイブリッド電気自動車の進行方向における走行路面の勾配情報を取得する勾配情報取得手段と、前記ハイブリッド電気自動車の走行速度を検出する走行速度検出手段と、前記勾配情報取得手段によって取得した勾配情報に基づいて、前記ハイブリッド電気自動車の進行方向における走行路面が上り勾配を有すると判定された場合に、当該上り勾配の頂上地点における走行速度が前記定速走行制御において許容される走行速度の下限値として予め設定された設定速度下限値となるように算出された惰性走行開始地点から惰性走行を開始し、前記走行速度検出手段によって検出された走行速度が前記設定速度より大きくなった場合に、惰性走行を中止すると共に、前記電動機を回生制動させる制御手段とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a control device for a hybrid electric vehicle according to the present invention transmits power output from at least one of an internal combustion engine and an electric motor powered by power stored in a battery to a drive wheel. A hybrid electric vehicle control device that performs constant speed traveling control so as to maintain a traveling speed of a hybrid electric vehicle that travels at a preset setting speed, wherein the gradient information of a traveling road surface in the traveling direction of the hybrid electric vehicle The traveling road surface in the traveling direction of the hybrid electric vehicle is based on the gradient information acquired by the gradient information acquiring means for acquiring the traveling speed detecting means for detecting the traveling speed of the hybrid electric vehicle and the gradient information acquiring means. If it is determined that the vehicle has an ascending slope, travel at the summit point of the ascending slope Inertia travel is started from the inertial travel start point calculated so that the degree becomes a preset speed lower limit value set as a lower limit value of the travel speed permitted in the constant speed travel control, and detected by the travel speed detection means And a control means for stopping inertial running and regeneratively braking the electric motor when the traveled speed becomes higher than the set speed.

本発明によれば、走行速度が設定速度に維持される定速走行制御下において、ハイブリッド電気自動車が上り勾配を走行する場合に、当該上り勾配の頂上地点より手前にある惰性走行開始地点から惰性走行を開始し、頂上地点を通過した後、下り勾配に至って走行速度が設定速度より大きくなるタイミングで惰性走行を中止させる。このように惰性走行を実施することにより、走行速度を設定速度に維持しつつ内燃機関の燃料消費量を抑制することができるので、定速走行制御下にあるハイブリッド電気自動車において良好な燃費性能を得ることができる。特に、惰性走行開始地点は、例えばGPS通信衛星から受信したGPS情報などの勾配情報に基づいて、ハイブリッド電気自動車の前方の走行路面パターンを事前に取得することによって、当該走行路面パターンに応じたタイミングで惰性走行を実施することができるので、定速走行制御下において良好なドライバビリティを確保しつつ、上述したような燃費性能の改善を図ることができる。また、惰性走行開始地点は、上り勾配の頂上地点における走行速度が定速走行制御において許容される走行速度の下限値として予め設定された設定速度下限値となるように算出されているので、頂上地点における走行速度が予め設定された設定速度の下限値となるように走行速度を推定して惰性走行開始地点を算出するので、安定性に優れた定速走行を行いつつ、燃費性能の向上を図ることができる。   According to the present invention, when the hybrid electric vehicle travels uphill under constant speed running control in which the running speed is maintained at a set speed, the inertia starts from the coasting start point that is before the top point of the uphill slope. After starting to travel and passing through the summit point, coasting is stopped at the timing when the vehicle reaches a downward slope and the traveling speed becomes larger than the set speed. By carrying out inertial traveling in this way, the fuel consumption of the internal combustion engine can be suppressed while maintaining the traveling speed at the set speed, so that good fuel efficiency performance is achieved in a hybrid electric vehicle under constant speed traveling control. Obtainable. In particular, the inertial travel start point is obtained by acquiring a travel road surface pattern ahead of the hybrid electric vehicle based on gradient information such as GPS information received from a GPS communication satellite, for example, in accordance with the timing according to the travel road surface pattern. Thus, it is possible to improve the fuel efficiency as described above while ensuring good drivability under constant speed traveling control. In addition, the coasting start point is calculated so that the traveling speed at the top point of the ascending slope is a set speed lower limit value set in advance as the lower limit value of the traveling speed allowed in the constant speed traveling control. Since the travel speed is estimated so that the travel speed at the point becomes the lower limit value of the preset set speed, the inertial travel start point is calculated, so the fuel efficiency is improved while performing constant speed travel with excellent stability. Can be planned.

好ましくは、前記バッテリの充電量を検出するバッテリ充電量検出手段を更に備えており、前記制御手段は、前記惰性走行が中止された際に、前記バッテリ充電量検出手段によって検出されたバッテリ充電量が所定値より低い場合に、前記電動機を回生制動させるとよい。この場合、上り勾配における惰性走行開始地点から頂上地点を通過し、下り勾配において惰性走行が中止された際に、バッテリに電動機の回生電力を充電する余裕がある場合に電動機を回生駆動する。これにより、ハイブリッド電気自動車が下り勾配を走行して次第に加速しようとする際に、電動機において回生制動トルクを発生させることによって走行車速を設定速度に維持しつつ、回生エネルギーを電気エネルギーとしてバッテリに回収することができる。   Preferably, battery charge amount detection means for detecting the charge amount of the battery is further provided, and the control means detects the battery charge amount detected by the battery charge amount detection means when the inertia traveling is stopped. When the value is lower than a predetermined value, the electric motor may be regeneratively braked. In this case, the motor is regeneratively driven when the battery has room to charge the regenerative electric power of the motor when the inertial traveling is stopped on the downward slope after passing from the inertia traveling start point on the upward slope. As a result, when the hybrid electric vehicle travels on a downward slope and gradually accelerates, the regenerative energy is collected in the battery as electric energy while maintaining the traveling vehicle speed at a set speed by generating regenerative braking torque in the electric motor. can do.

また、前記制御手段は、前記勾配情報取得手段によって取得した勾配情報に基づいて、前記ハイブリッド電気自動車の進行方向における走行路面が下り勾配を有すると判定された場合に、当該下り勾配の最下地点における走行速度が前記定速走行制御において許容される走行速度の上限値として予め設定された前記設定速度上限値となるように算出された惰性走行開始地点から惰性走行を開始し、前記走行速度検出手段によって検出された走行速度が前記設定速度より小さくなった場合に、惰性走行を中止すると共に、前記電動機を力行駆動させるとよい。この場合、走行速度が設定速度に維持される定速走行制御下において、ハイブリッド電気自動車が下り勾配を走行して次第に加速する場合に、当該下り勾配の最下地点より手前にある惰性走行開始地点から惰性走行を開始し、最下地点を通過した後、上り勾配に至って走行速度が設定速度より小さくなるタイミングで惰性走行を中止させる。このように惰性走行を実施することにより、走行速度を設定速度に維持しつつ内燃機関の燃料消費量を抑制することができるので、定速走行制御下にあるハイブリッド電気自動車において良好な燃費性能を得ることができる。また、惰性走行開始地点は、最下地点における走行速度が予め設定された設定速度の上限値となるように走行速度を推定して惰性走行開始地点を算出するので、安定性に優れた定速走行を行いつつ、燃費性能の向上を図ることができる。   In addition, when it is determined that the traveling road surface in the traveling direction of the hybrid electric vehicle has a downward gradient based on the gradient information acquired by the gradient information acquisition unit, the control unit is the lowest point of the downward gradient. The inertial travel is started from the inertial travel start point calculated so that the travel speed at is the preset upper limit value of the travel speed allowed in the constant speed travel control, and the travel speed detection When the traveling speed detected by the means becomes smaller than the set speed, it is preferable to stop inertial traveling and power drive the motor. In this case, when the hybrid electric vehicle travels on a downward slope and gradually accelerates under constant speed traveling control in which the traveling speed is maintained at a set speed, an inertial traveling start point that is in front of the lowest point on the downward slope. The inertial running is started from, and after passing through the lowest point, the inertial running is stopped at a timing when the traveling speed reaches the ascending slope and the traveling speed becomes smaller than the set speed. By carrying out inertial traveling in this way, the fuel consumption of the internal combustion engine can be suppressed while maintaining the traveling speed at the set speed, so that good fuel efficiency performance is achieved in a hybrid electric vehicle under constant speed traveling control. Obtainable. In addition, the coasting start point is calculated by estimating the traveling speed so that the traveling speed at the lowest point becomes the upper limit value of the preset set speed, so that the coasting starting point is calculated. It is possible to improve fuel efficiency while traveling.

好ましくは、前記バッテリの充電量を検出するバッテリ充電量検出手段を更に備えており、前記制御手段は、前記惰性走行が中止された際に、前記バッテリ充電量検出手段によって検出されたバッテリ充電量が所定値より高い場合に、前記電動機を力行駆動させるとよい。この場合、下り勾配における惰性走行開始地点から最下地点を通過し、上り勾配において惰性走行が中止された際に、バッテリに電動機を力行駆動させるだけの充電量を有している場合に電動機を力行駆動する。これにより、ハイブリッド電気自動車が上り勾配を走行して次第に減速しようとする際に、電動機を力行駆動させ、内燃機関の燃料消費量を抑制しつつ、走行車速を設定速度に維持することができる。   Preferably, battery charge amount detection means for detecting the charge amount of the battery is further provided, and the control means detects the battery charge amount detected by the battery charge amount detection means when the inertia traveling is stopped. When the motor is higher than a predetermined value, the electric motor may be driven by powering. In this case, when the inertial traveling is stopped from the starting point of the inertia traveling on the downward slope and the inertia traveling is stopped on the upward slope, the electric motor is operated when the battery has a charge amount sufficient to drive the motor. Power-driven. As a result, when the hybrid electric vehicle travels on an uphill and gradually decelerates, it is possible to drive the electric motor to drive the motor and maintain the traveling vehicle speed at the set speed while suppressing the fuel consumption of the internal combustion engine.

本発明によれば、走行速度が設定速度に維持される定速走行制御下において、ハイブリッド電気自動車が上り勾配を走行して走行抵抗が増加する場合に、当該上り勾配の頂上地点における走行速度が前記定速走行制御において許容される走行速度の下限値として予め設定された設定速度下限値となるように算出された惰性走行開始地点から惰性走行を開始し、頂上地点を通過した後、下り勾配に至って走行速度が設定速度より大きくなるタイミングで惰性走行を中止させる。このように惰性走行を実施することにより、走行速度を設定速度に維持しつつ内燃機関の燃料消費量を抑制することができるので、定速走行制御下にあるハイブリッド電気自動車において良好な燃費性能を得ることができる。特に、惰性走行開始地点は、例えばGPS通信衛星から受信したGPS情報などの勾配情報に基づいて、ハイブリッド電気自動車の前方の走行路面パターンを事前に取得することによって、当該走行路面パターンに応じたタイミングで惰性走行を実施することができるので、定速走行制御下において良好なドライバビリティを確保しつつ、上述したような燃費性能の改善を図ることができる。   According to the present invention, when the hybrid electric vehicle travels uphill and the running resistance increases under constant speed running control in which the running speed is maintained at the set speed, the running speed at the top point of the uphill is increased. The coasting starts from the coasting start point calculated so as to be a preset speed lower limit value set in advance as the lower limit value of the traveling speed allowed in the constant speed traveling control, and after passing through the summit point, the descending slope The inertial traveling is stopped at the timing when the traveling speed becomes higher than the set speed. By carrying out inertial traveling in this way, the fuel consumption of the internal combustion engine can be suppressed while maintaining the traveling speed at the set speed, so that good fuel efficiency performance is achieved in a hybrid electric vehicle under constant speed traveling control. Obtainable. In particular, the inertial travel start point is obtained by acquiring a travel road surface pattern ahead of the hybrid electric vehicle based on gradient information such as GPS information received from a GPS communication satellite, for example, in accordance with the timing according to the travel road surface pattern. Thus, it is possible to improve the fuel efficiency as described above while ensuring good drivability under constant speed traveling control.

本発明に係るハイブリッド電気自動車の全体構成を概念的に示すブロック図である。1 is a block diagram conceptually showing an overall configuration of a hybrid electric vehicle according to the present invention. 上り勾配を有する走行路面を進行するハイブリッド電気自動車の様子を表す模式図である。It is a mimetic diagram showing the situation of the hybrid electric vehicle which advances the running road surface which has an up slope. 上り勾配を有する走行路面を進行するハイブリッド電気自動車1における制御内容を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the control content in the hybrid electric vehicle 1 which advances the driving | running | working road surface which has an uphill grade. 下り勾配を有する走行路面を進行するハイブリッド電気自動車の様子を表す模式図である。It is a mimetic diagram showing the situation of the hybrid electric vehicle which advances the running road surface which has a downward slope. 下り勾配を有する走行路面を進行するハイブリッド電気自動車1における制御内容を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the control content in the hybrid electric vehicle 1 which advances the driving | running | working road surface which has a downward slope.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.

まず、図1を参照して、本発明に係るハイブリッド電気自動車の全体構成について説明する。ここに図1は、本発明に係るハイブリッド電気自動車の全体構成を概念的に示すブロック図である。   First, an overall configuration of a hybrid electric vehicle according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram conceptually showing the overall configuration of the hybrid electric vehicle according to the present invention.

ハイブリッド電気自動車1はパラレル式ハイブリッド電気自動車であり、ディーゼルエンジン2(以下、「エンジン2」と称する)の出力軸にクラッチ3の入力軸が連結されており、クラッチ3の出力軸にモータ4の回転軸を介して変速機5の入力軸が連結されている。変速機5の出力軸には、プロペラシャフト6、差動装置7及び駆動軸8を介して左右の駆動輪9が接続されている。   The hybrid electric vehicle 1 is a parallel hybrid electric vehicle, and an input shaft of a clutch 3 is connected to an output shaft of a diesel engine 2 (hereinafter referred to as “engine 2”), and a motor 4 is connected to an output shaft of the clutch 3. An input shaft of the transmission 5 is connected via a rotation shaft. Left and right drive wheels 9 are connected to the output shaft of the transmission 5 via a propeller shaft 6, a differential 7 and a drive shaft 8.

エンジン2は、ハイブリッド電気自動車1の動力源の一つとして機能する内燃機関である。エンジン2はディーゼルエンジンであり、例えば燃焼室において空気を高温圧縮し燃料を噴射することで、自然発火を利用した燃焼による爆発力によって生じるピストンの往復運動を出力軸の回転運動に変換することが可能に構成されている。   The engine 2 is an internal combustion engine that functions as one of the power sources of the hybrid electric vehicle 1. The engine 2 is a diesel engine. For example, by reciprocating the air at high temperature and injecting fuel in the combustion chamber, the reciprocating motion of the piston caused by the explosive force by combustion using spontaneous ignition can be converted into the rotational motion of the output shaft. It is configured to be possible.

クラッチ3は、エンジン2の出力軸とモータ4の回転軸との間に設けられており、これらの機械的な接続状態を切り替え可能に構成された動力伝達機構である。クラッチ3が接続されている場合、エンジン2の出力軸はモータ4の回転軸に機械的に接続されるため、駆動輪9はエンジン2の出力軸及びモータ4の回転軸の双方に接続されることとなる。一方、クラッチ3が切断されている場合、エンジン2の出力軸はモータ4の回転軸と機械的に切断されるため、駆動輪9にはモータ4の回転軸のみが変速機5を介して機械的に接続されることとなる。   The clutch 3 is provided between the output shaft of the engine 2 and the rotating shaft of the motor 4, and is a power transmission mechanism configured to be able to switch these mechanical connection states. When the clutch 3 is connected, since the output shaft of the engine 2 is mechanically connected to the rotation shaft of the motor 4, the drive wheel 9 is connected to both the output shaft of the engine 2 and the rotation shaft of the motor 4. It will be. On the other hand, when the clutch 3 is disengaged, the output shaft of the engine 2 is mechanically disconnected from the rotating shaft of the motor 4, so that only the rotating shaft of the motor 4 is connected to the drive wheel 9 via the transmission 5. Will be connected.

モータ4は、力行時にはバッテリ11に蓄えられた電力を用いて回転駆動することによりハイブリッド電気自動車1の動力源の一つとして機能すると共に、回生時にはバッテリ11を充電するための電力を発電する発電機として機能する電動機である。   The motor 4 functions as one of the power sources of the hybrid electric vehicle 1 by rotating using electric power stored in the battery 11 during power running, and generates electric power for charging the battery 11 during regeneration. It is an electric motor that functions as a machine.

変速機5は、エンジン2及びモータ4から出力される動力を変換し、プロペラシャフト6、差動装置7及び駆動軸8を介して左右の駆動輪9に伝達する変速機である。尚、変速機5の変速比は、段階的に可変であってもよいし、連続的に可変であってもよい。   The transmission 5 is a transmission that converts power output from the engine 2 and the motor 4 and transmits the power to the left and right drive wheels 9 via the propeller shaft 6, the differential device 7, and the drive shaft 8. Note that the transmission ratio of the transmission 5 may be variable stepwise or continuously.

バッテリ11は、モータ4を力行するための電力供給源として機能する、充電可能な蓄電池である。バッテリ11には直流電力が蓄えられており、当該直流電力はインバータ10によって交流変換された後、モータ4に供給される。一方、モータ4の回生時に発電された電力は、インバータ10によって直流変換された後、バッテリ11に供給されることによって充電される。   The battery 11 is a rechargeable storage battery that functions as a power supply source for powering the motor 4. Direct current power is stored in the battery 11, and the direct current power is AC converted by the inverter 10 and then supplied to the motor 4. On the other hand, electric power generated during regeneration of the motor 4 is DC-converted by the inverter 10 and then charged by being supplied to the battery 11.

クラッチ3が接続状態にある場合、エンジン2の出力軸はモータ4の回転軸と機械的に接続されるため、駆動輪9はエンジン2の出力軸及びモータ4の回転軸の双方と接続される。この場合、モータ4の力行時には、駆動輪9にはエンジン2の出力トルクとモータ4の出力トルクの双方が変速機5を介して伝達される。即ち、駆動輪9を駆動させるためのトルクの一部はエンジン2から供給されると共に、残りはモータ4から供給される。また、走行中にバッテリ11の充電量が少なくなった場合には、エンジン2の出力トルクの一部を用いて駆動輪9を駆動しつつ、エンジン2の出力トルクの残りを用いてモータ4を回生駆動させることにより、バッテリ11を充電することもできる。一方、ハイブリッド電気自動車1の制動時には、モータ4を回生駆動することによって発電機として機能させ、バッテリ11を充電することもできる。   When the clutch 3 is in the connected state, the output shaft of the engine 2 is mechanically connected to the rotating shaft of the motor 4, so that the drive wheel 9 is connected to both the output shaft of the engine 2 and the rotating shaft of the motor 4. . In this case, when the motor 4 is powered, both the output torque of the engine 2 and the output torque of the motor 4 are transmitted to the drive wheels 9 via the transmission 5. That is, a part of the torque for driving the drive wheels 9 is supplied from the engine 2 and the rest is supplied from the motor 4. Further, when the charge amount of the battery 11 decreases during traveling, the motor 4 is driven using the remaining output torque of the engine 2 while driving the drive wheels 9 using a part of the output torque of the engine 2. The battery 11 can be charged by regenerative driving. On the other hand, when the hybrid electric vehicle 1 is braked, the battery 4 can be charged by functioning as a generator by driving the motor 4 regeneratively.

クラッチが切断されている場合(即ち、接続状態にない場合)には、エンジン2の出力軸はモータ4の回転軸と機械的に切断され、駆動輪9にはモータ4の回転軸のみが変速機5を介して機械的に接続される。この場合、モータ4の力行時には、駆動輪9にエンジン2の出力トルクは伝達されず、モータ4の出力トルクのみが伝達される。即ち、ハイブリッド電気自動車1の走行は、専ら、バッテリ11に蓄えられた電力を用いてモータ4を駆動することによって行われる。一方、ハイブリッド電気自動車1の制動時には、モータ4を回生駆動することによって発電機として機能させ、バッテリ11を充電することができる。   When the clutch is disengaged (that is, when the clutch is not connected), the output shaft of the engine 2 is mechanically disconnected from the rotating shaft of the motor 4 and only the rotating shaft of the motor 4 is shifted to the drive wheels 9. It is mechanically connected via the machine 5. In this case, when the motor 4 is powered, the output torque of the engine 2 is not transmitted to the drive wheels 9 and only the output torque of the motor 4 is transmitted. That is, the hybrid electric vehicle 1 travels exclusively by driving the motor 4 using the electric power stored in the battery 11. On the other hand, when the hybrid electric vehicle 1 is braked, the battery 4 can be charged by functioning as a generator by driving the motor 4 regeneratively.

充電量検出手段15は、例えばバッテリ11に印加される電流及び電圧をモニタするバッテリ電流センサやバッテリ電圧センサからなり、バッテリ11の充電量(SOC)を検出可能なバッテリ充電量検出手段である。また、車速センサ16はハイブリッド電気自動車1の走行速度を検出するためのセンサたる走行速度検出手段であり、ナビゲーション装置17はハイブリッド電気自動車の位置情報及び走行路面の勾配情報(位置情報)としてGPS信号をGPS通信衛星から受信するための勾配情報取得手段である。   The charge amount detection unit 15 includes a battery current sensor or a battery voltage sensor that monitors a current and a voltage applied to the battery 11, for example, and is a battery charge amount detection unit that can detect a charge amount (SOC) of the battery 11. The vehicle speed sensor 16 is a travel speed detecting means that is a sensor for detecting the travel speed of the hybrid electric vehicle 1. The navigation device 17 is a GPS signal as position information of the hybrid electric vehicle and gradient information (position information) of the travel road surface. Is a gradient information acquisition means for receiving from a GPS communication satellite.

車両ECU26は、エンジンECU27、インバータECU28及びバッテリECU29、並びに充電量検出手段15、車速センサ16及びナビゲーション装置17などから取得した各種情報に基づいて、ハイブリッド電気自動車1の動作全体を制御可能に構成された電子制御ユニットである。具体的には、車両ECU26は、エンジンECU27、インバータECU28及びバッテリECU29に制御信号を送受信することによって、エンジン2、クラッチ3、モータ4及び変速機5をはじめとするハイブリッド電気自動車1を構成する各部位の動作状態を制御する。   The vehicle ECU 26 is configured to be able to control the entire operation of the hybrid electric vehicle 1 based on various information obtained from the engine ECU 27, the inverter ECU 28, the battery ECU 29, the charge amount detection means 15, the vehicle speed sensor 16, the navigation device 17, and the like. Electronic control unit. Specifically, the vehicle ECU 26 transmits and receives control signals to and from the engine ECU 27, the inverter ECU 28, and the battery ECU 29, thereby configuring each hybrid electric vehicle 1 including the engine 2, the clutch 3, the motor 4, and the transmission 5. Control the operating state of the part.

エンジンECU27は、エンジン2の動作に必要な各種制御を行うための電子制御ユニットであり、例えば、車両ECU26によって設定されたエンジン2から出力すべきトルクを出力可能なようにエンジン2における燃料の噴射量や噴射タイミングなどを制御する。   The engine ECU 27 is an electronic control unit for performing various controls necessary for the operation of the engine 2. For example, fuel injection in the engine 2 is performed so that torque to be output from the engine 2 set by the vehicle ECU 26 can be output. Control the amount and injection timing.

インバータECU28は、インバータ10の動作に必要な各種制御を行うための電子制御ユニットであり、例えば、車両ECU26によって設定されたモータ4から出力すべきトルクを出力可能なようにインバータ10を制御することにより、モータ4を力行又は回生作動するように制御する。   The inverter ECU 28 is an electronic control unit for performing various controls necessary for the operation of the inverter 10. For example, the inverter ECU 28 controls the inverter 10 so that torque to be output from the motor 4 set by the vehicle ECU 26 can be output. Thus, the motor 4 is controlled to be powered or regeneratively operated.

バッテリECU29は、バッテリ電流センサ15及びバッテリ電圧センサ16からの情報を、車両ECU26を介して取得することにより、バッテリ11の充電量を求め、当該求めたSOCを車両ECU26に送信する。   The battery ECU 29 obtains information from the battery current sensor 15 and the battery voltage sensor 16 via the vehicle ECU 26 to obtain the charge amount of the battery 11 and transmits the obtained SOC to the vehicle ECU 26.

上述の車両ECU26、エンジンECU
27、インバータECU28及びバッテリECU29は、それぞれCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備えて構成される電子制御ユニットであり、ROMに格納された制御プログラムに従って、後述する各種制御を実行することが可能に構成されている。これらの各種の制御の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではない。
Vehicle ECU 26, engine ECU described above
27, the inverter ECU 28 and the battery ECU 29 are electronic control units each including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), etc., and a control program stored in the ROM Accordingly, various types of control described later can be executed. The physical, mechanical and electrical configurations of these various controls are not limited to this.

続いて、以上のように構成されたハイブリッド電気自動車1の具体的な動作について説明する。始めに、車両ECU26はナビゲーション装置17でGPS信号(勾配情報)を取得することにより、自車前方の走行路面の勾配を検出し、走行路面が上り勾配であるか、下り勾配であるかを判定する。そして、走行路面が上り勾配であるか、下り勾配であるかに応じて、以下に説明する制御をそれぞれ実施する。   Next, a specific operation of the hybrid electric vehicle 1 configured as described above will be described. First, the vehicle ECU 26 acquires the GPS signal (gradient information) by the navigation device 17 to detect the gradient of the traveling road surface ahead of the host vehicle, and determines whether the traveling road surface is an uphill slope or a downhill slope. To do. And the control demonstrated below is each implemented according to whether a driving | running | working road surface is an uphill grade or a downhill grade.

まず図2及び図3を参照して、上り勾配を有する走行路面を進行するハイブリッド電気自動車1における制御内容について説明する。図2は上り勾配を有する走行路面を進行するハイブリッド電気自動車1の様子を表す模式図であり、図3は上り勾配を有する走行路面を進行するハイブリッド電気自動車1における制御内容を示すフローチャート図である。   First, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the control contents in the hybrid electric vehicle 1 traveling on a traveling road surface having an ascending slope will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of the hybrid electric vehicle 1 traveling on a traveling road surface having an upward slope, and FIG. 3 is a flowchart showing control contents in the hybrid electric vehicle 1 traveling on a traveling road surface having an upward slope. .

図2に示すように、上り勾配を有する走行路面のうち標高Hの位置を車速Vで走行しているハイブリッド車両1を想定する。このとき、ハイブリッド車両1は定速走行制御(いわゆるオートクルーズ制御)されており、車速Vがドライバーによって予め指定された設定速度Vsetに対して、下限値Vlow(=Vset−Vα)と上限値Vupp(=Vset+Vα)の範囲内に収まるように制御されている。 As shown in FIG. 2, a hybrid vehicle 1 is assumed that travels at an altitude H at a vehicle speed V on a traveling road surface having an ascending slope. At this time, the hybrid vehicle 1 is controlled at a constant speed (so-called auto-cruise control), and the vehicle speed V is a lower limit value V low (= V set −V α ) with respect to a set speed V set designated in advance by the driver. And the upper limit value V upp (= V set + V α ).

まず車両ECU26は、ナビゲーション装置17で取得したGPS信号に基づいて、上り勾配を有する走行路面における頂上地点bを検出する(ステップS101)。頂上地点bの検出は、走行路面の標高Hが最大になる地点として特定される。   First, the vehicle ECU 26 detects the summit point b on the traveling road surface having an ascending slope based on the GPS signal acquired by the navigation device 17 (step S101). The detection of the summit point b is specified as a point at which the altitude H of the traveling road surface is maximized.

続いて、車両ECU26はドライバーによって予め指定された設定速度Vsetを取得し(ステップS102)、これに基づいて惰性走行開始地点aを算出する(ステップS103)。ここで惰性走行開始地点aの算出は、惰性走行開始地点aと頂上地点bにおけるエネルギー総量が等しいことに着目して、エネルギー保存の法則に基づいて行われる。具体的に説明すると、惰性走行開始地点aと頂上地点bにおけるそれぞれの運動エネルギーと位置エネルギーの和が等しいとして、次式が求められる。

Figure 2012131273
ここで、Mはハイブリッド電気自動車1の車重であり、gは重力加速度(=9.8m/s)である。ハイブリッド車両1が上り勾配を惰性走行で進行すると次第に減速するため、惰性走行開始地点aでの走行速度Vが設定速度Vset、頂上地点bでの走行速度Vが許容車速の下限値Vlow(=Vset−Vα)であると仮定し、(1)式をHについて解くことで、惰性走行開始地点aが算出される。 Subsequently, the vehicle ECU 26 acquires a set speed V set designated in advance by the driver (step S102), and calculates an inertia running start point a based on this (step S103). Here, the inertial travel start point a is calculated based on the law of conservation of energy, focusing on the fact that the total amount of energy at the inertial travel start point a and the summit point b is equal. More specifically, the following equation is obtained on the assumption that the sum of the kinetic energy and the potential energy at the coasting start point a and the summit point b are equal.
Figure 2012131273
Here, M is the vehicle weight of the hybrid electric vehicle 1, and g is the gravitational acceleration (= 9.8 m / s 2 ). Since the hybrid vehicle 1 is decelerated gradually when traveling through upslope in coasting, running speed V a at the coasting start point a is set speed V The set, the lower limit value V of the traveling speed V b is the allowable vehicle speed at the top point b assumed to be low (= V set -V α) , (1) equation by solving for H a, coasting start point a is calculated.

尚、実際のハイブリッド電気自動車1の走行の際には転がり抵抗などのエネルギーロスが生じるため、厳密にはエネルギー保存則は成立しないが、このようなロスの影響を考慮して適宜補正を加えることが好ましい。   In addition, since an energy loss such as rolling resistance occurs when the actual hybrid electric vehicle 1 travels, strictly speaking, the law of conservation of energy is not established, but an appropriate correction is made in consideration of the influence of such a loss. Is preferred.

このように算出された惰性走行開始地点aにハイブリッド電気自動車1が到達すると、車両ECU26はエンジン2への燃料供給を停止し、惰性走行を開始する(ステップS104)。惰性走行の開始後は、車両ECU26は車速センサ16からの取得値に基づいて、走行速度Vが設定速度Vsetより大きくなったか否かを判定する(ステップS105)。車速Vが設定速度Vset以下である場合(ステップS105:NO)は、当該処理をループ処理しながら待機する。一方、走行速度Vが設定速度Vsetより大きくなった場合(ステップS105:YES)は、車両ECU26は惰性走行を終了する(ステップS106)。 When the hybrid electric vehicle 1 reaches the inertial travel start point a calculated in this way, the vehicle ECU 26 stops the fuel supply to the engine 2 and starts inertial travel (step S104). After the start of inertial traveling, the vehicle ECU 26 determines whether or not the traveling speed V has become larger than the set speed Vset based on the value acquired from the vehicle speed sensor 16 (step S105). When the vehicle speed V is equal to or lower than the set speed V set (step S105: NO), the process stands by while performing the loop process. On the other hand, when the traveling speed V is greater than the set speed V set (step S105: YES), the vehicle ECU 26 ends the inertia traveling (step S106).

続いて車両ECU26は充電量検出手段15からの取得値に基づいてバッテリ11のSOCを取得し、当該SOCが予め設定された所定値SOC1より低いか否かを判定する(ステップS107)。ここで所定値SOC1は、バッテリ11にモータ4を回生駆動させた場合に発生した回生電力を充電するだけの余裕があるか否かを判定するための閾値である。   Subsequently, the vehicle ECU 26 acquires the SOC of the battery 11 based on the acquired value from the charge amount detecting means 15, and determines whether or not the SOC is lower than a predetermined value SOC1 set in advance (step S107). Here, the predetermined value SOC1 is a threshold value for determining whether or not there is enough room to charge the regenerative power generated when the motor 4 is regeneratively driven by the battery 11.

バッテリ11のSOCが所定値SOC1より小さい場合(ステップS107:YES)、バッテリ11に充電可能な容量が残っているため、モータ4を回生駆動することにより、バッテリ11の充電を行うと共に、回生制動トルクを発生させることにより下り勾配によってハイブリッド電気自動車1が加速してしまうのを抑制する(ステップS108)。即ち、ハイブリッド電気自動車1が下り勾配を走行して次第に加速しようとする際に、モータ4において回生制動トルクを発生させることによって走行車速を設定速度Vsetに維持しつつ、回生エネルギーを電気エネルギーとしてバッテリ11に回収することができる。 When the SOC of the battery 11 is smaller than the predetermined value SOC1 (step S107: YES), since the rechargeable capacity remains in the battery 11, the battery 11 is charged and the regenerative braking is performed by driving the motor 4 regeneratively. By generating torque, the hybrid electric vehicle 1 is prevented from accelerating due to a downward slope (step S108). That is, when the hybrid electric vehicle 1 travels on a downward slope and gradually accelerates, the motor 4 generates a regenerative braking torque to maintain the traveling vehicle speed at the set speed V set while using the regenerative energy as electric energy. It can be recovered in the battery 11.

その後、車両ECU26はSOCが予め設定された上限充電量SOC2に達したか否かを判定し(ステップS109)、SOCが上限充電量SOC2に達するまでモータ4で回生を行う(ステップS109:NO)。SOCが上限充電量SOC2に達すると(ステップS109:YES)、車両ECU26はモータ4の回生を中断し、処理を終了する。   Thereafter, the vehicle ECU 26 determines whether or not the SOC has reached a preset upper limit charge amount SOC2 (step S109), and performs regeneration with the motor 4 until the SOC reaches the upper limit charge amount SOC2 (step S109: NO). . When the SOC reaches the upper limit charge amount SOC2 (step S109: YES), the vehicle ECU 26 interrupts the regeneration of the motor 4 and ends the process.

一方、バッテリ11のSOCが所定値SOC1以上である場合(ステップS107:NO)、バッテリ11に充電可能な容量が残っていないため、モータ4を回生駆動させることなく、クラッチ3を接続させてエンジンブレーキをかける(ステップS110)。これにより、下り勾配によってハイブリッド電気自動車1が加速してしまうのを抑制するのと共に、バッテリ11が過充電されることによって寿命が短縮してしまうのを回避することができる。尚、ステップS110ではエンジンブレーキに代えて、又は、加えてサービスブレーキを自動制御することにより自動ブレーキをかけてもよい。   On the other hand, when the SOC of the battery 11 is equal to or greater than the predetermined value SOC1 (step S107: NO), since the rechargeable capacity does not remain in the battery 11, the clutch 3 is connected without driving the motor 4 regeneratively. The brake is applied (step S110). Thereby, it is possible to prevent the hybrid electric vehicle 1 from accelerating due to the downward slope, and to avoid shortening the life due to the battery 11 being overcharged. In step S110, automatic braking may be applied by automatically controlling the service brake instead of or in addition to engine braking.

以上説明したように、本実施例に係るハイブリッド電気自動車1では、走行速度が設定速度Vsetに維持される定速走行制御下において、ハイブリッド電気自動車1が上り勾配を走行して次第に減速する場合に、当該上り勾配の頂上地点bより手前にある惰性走行開始地点aから惰性走行を開始し、頂上地点bを通過した後、下り勾配に至って走行速度Vsetより大きくなるタイミングで惰性走行を中止する。このように惰性走行を実施することにより、走行速度を設定速度Vset及びその下限値Vlowの範囲に維持しつつ内燃機関の燃料消費量を抑制することができるので、定速走行制御下にあるハイブリッド電気自動車1における燃費性能を効果的に向上させることができる。特に、惰性走行開始地点aは、例えばGPS通信衛星から受信したGPS情報などの勾配情報に基づいて、ハイブリッド電気自動車1の前方の走行路面パターンを事前に取得することによって、当該走行路面パターンに応じたタイミングで惰性走行を実施することができる。 As described above, in the hybrid electric vehicle 1 according to the present embodiment, the hybrid electric vehicle 1 travels on an ascending slope and gradually decelerates under constant speed traveling control in which the traveling speed is maintained at the set speed V set. In addition, coasting starts from coasting start point a before the top point b of the ascending slope, and after passing through the top point b, coasting is stopped at the timing when it reaches the descending slope and becomes higher than the traveling speed Vset. To do. By carrying out inertial traveling in this way, the fuel consumption of the internal combustion engine can be suppressed while maintaining the traveling speed within the range of the set speed V set and its lower limit value V low , so The fuel efficiency in a certain hybrid electric vehicle 1 can be effectively improved. In particular, the inertial travel start point a is determined according to the travel road surface pattern by acquiring in advance a travel road surface pattern ahead of the hybrid electric vehicle 1 based on gradient information such as GPS information received from a GPS communication satellite. It is possible to carry out coasting at the right timing.

また、本実施例に係る制御では、頂上地点bにおける走行車速が設定速度Vsetの下限値Vlowになるように、惰性走行開始地点aが算出されるので、安定性に優れた定速走行を行いつつ、燃費性能の向上を図ることができる。 Further, in the control according to the present embodiment, the coasting start point a is calculated so that the traveling vehicle speed at the top point b becomes the lower limit value V low of the set speed V set , so that the constant speed traveling with excellent stability is performed. It is possible to improve the fuel efficiency while performing.

次に図4及び図5を参照して、下り勾配を有する走行路面を進行するハイブリッド電気自動車1における制御内容について説明する。図4は下り勾配を有する走行路面を進行するハイブリッド電気自動車の様子を表す模式図であり、図5は下り勾配を有する走行路面を進行するハイブリッド電気自動車1における制御内容を示すフローチャート図である。   Next, with reference to FIG.4 and FIG.5, the control content in the hybrid electric vehicle 1 which advances the driving | running | working road surface which has a downward slope is demonstrated. FIG. 4 is a schematic diagram showing the state of a hybrid electric vehicle traveling on a traveling road surface having a downward slope, and FIG. 5 is a flowchart showing control contents in the hybrid electric vehicle 1 traveling on a traveling road surface having a downward slope.

図4に示すように、下り勾配を有する走行路面のうち標高Hの位置を車速Vで走行しているハイブリッド車両1を想定する。このとき、ハイブリッド車両1は、上述の上り勾配の場合と同様に、定速走行制御(いわゆるオートクルーズ制御)されており、車速Vがドライバーによって予め指定された設定速度Vsetに対して、下限値Vlow(=Vset−Vα)と上限値Vupp(=Vset+Vα)の範囲内に収まるように制御されている。 As shown in FIG. 4, a hybrid vehicle 1 that travels at a vehicle speed V at an altitude H on a traveling road surface having a downward slope is assumed. At this time, the hybrid vehicle 1 is subjected to constant speed traveling control (so-called auto-cruise control) as in the case of the above-described uphill gradient, and the vehicle speed V is lower than the set speed V set specified in advance by the driver. It is controlled so as to be within the range of the value V low (= V set −V α ) and the upper limit value V upp (= V set + V α ).

まず車両ECU26は、ナビゲーション装置17で取得したGPS信号に基づいて、下り勾配を有する走行路面における最下地点eを検出する(ステップS201)。最下地点eの検出は、走行路面の標高Hが最小になる地点として特定される。   First, the vehicle ECU 26 detects the lowest point e on the traveling road surface having a downward slope based on the GPS signal acquired by the navigation device 17 (step S201). The detection of the lowest point e is specified as a point where the altitude H of the traveling road surface is minimized.

続いて、車両ECU26はドライバーによって予め指定された設定速度Vsetを取得し(ステップS202)、これに基づいて惰性走行開始地点dを算出する(ステップS203)。ここで惰性走行開始地点dの算出は、惰性走行開始地点dと最下地点eにおけるエネルギー総量が等しいことに着目して、エネルギー保存の法則に基づいて行われる。具体的に説明すると、惰性走行開始地点dと最下地点eにおけるそれぞれの運動エネルギーと位置エネルギーの和が等しいとして、次式が求められる。

Figure 2012131273
ハイブリッド車両1が下り勾配を惰性走行で進行すると次第に加速するため、惰性走行開始地点dでの走行速度Vが設定速度Vset、最下地点eでの走行速度Vが許容車速の上限値Vupp(=Vset+Vα)であると仮定し、(1)式をHについて解くことで、惰性走行開始地点dが算出される。 Subsequently, the vehicle ECU 26 acquires a set speed V set designated in advance by the driver (step S202), and calculates an inertial travel start point d based on the set speed Vset (step S203). Here, the inertial travel start point d is calculated based on the law of conservation of energy, focusing on the fact that the total amount of energy at the inertial travel start point d and the lowest point e is equal. More specifically, the following equation is obtained assuming that the sum of the kinetic energy and the potential energy at the inertial travel start point d and the lowest point e is equal.
Figure 2012131273
Since the hybrid vehicle 1 is accelerated progressively when traveling through downward gradient in coasting, setting the traveling speed V d at the coasting start point d velocity V The set, the upper limit of the running speed V e at the lowest point e permissible vehicle speed It is assumed that V upp (= V set + V α ), and the inertia running start point d is calculated by solving the equation (1) for H d .

このように算出された惰性走行開始地点dにハイブリッド電気自動車1が到達すると、車両ECU26はエンジン2への燃料供給を停止し、惰性走行を開始する(ステップS204)。惰性走行の開始後は、車両ECU26は車速センサ16からの取得値に基づいて、車速Vが設定速度Vsetより小さくなったか否かを判定する(ステップS205)。車速Vが設定速度Vset以上である場合(ステップS205:NO)は、当該処理をループ処理しながら待機する。一方、車速Vが設定速度Vsetより小さくなった場合(ステップS205:YES)は、車両ECU26は惰性走行を終了する(ステップS206)。 When the hybrid electric vehicle 1 reaches the inertial travel start point d calculated in this way, the vehicle ECU 26 stops the fuel supply to the engine 2 and starts inertial travel (step S204). After the start of inertial running, the vehicle ECU 26 determines whether or not the vehicle speed V has become lower than the set speed Vset based on the value acquired from the vehicle speed sensor 16 (step S205). When the vehicle speed V is equal to or higher than the set speed V set (step S205: NO), the process stands by while performing the loop process. On the other hand, when the vehicle speed V becomes lower than the set speed V set (step S205: YES), the vehicle ECU 26 ends the inertia traveling (step S206).

続いて車両ECU26は充電量検出手段15からの取得値に基づいてバッテリ11のSOCを取得し、当該SOCが予め設定された所定値SOC3より大きいか否かを判定する(ステップS207)。ここで所定値SOC3は、バッテリ11にモータ4を力行駆動させるだけの電力が蓄えられているか否かを判定するための閾値である。   Subsequently, the vehicle ECU 26 acquires the SOC of the battery 11 based on the acquired value from the charge amount detecting means 15, and determines whether or not the SOC is greater than a preset predetermined value SOC3 (step S207). Here, the predetermined value SOC3 is a threshold value for determining whether or not the battery 11 has stored enough power to drive the motor 4 in a powering manner.

バッテリ11のSOCが所定値SOC3より高い場合(ステップS207:YES)、バッテリ11に十分な電力が残っているため、モータ4を力行駆動することにより、上り勾配によって減速しようとするハイブリッド電気自動車1の走行速度を維持することができる(ステップS208)。このとき、ハイブリッド車両1はバッテリ11に充電された電力を用いてモータ4を駆動することにより走行できるので、エンジン2における燃料消費量を抑え、燃費を向上させることができる。一方、バッテリ11のSOCが所定値SOC3未満である場合(ステップS207:NO)、バッテリ11にモータ4の力行駆動に要する電力が残っていないため、モータ4を力行駆動させることなく、クラッチ3を接続させてエンジン2からの出力によって走行を行う(ステップS209)。   When the SOC of the battery 11 is higher than the predetermined value SOC3 (step S207: YES), since sufficient electric power remains in the battery 11, by driving the motor 4 to power running, the hybrid electric vehicle 1 that is going to decelerate by an ascending slope Can be maintained (step S208). At this time, since the hybrid vehicle 1 can travel by driving the motor 4 using the electric power charged in the battery 11, the fuel consumption in the engine 2 can be suppressed and the fuel consumption can be improved. On the other hand, if the SOC of the battery 11 is less than the predetermined value SOC3 (step S207: NO), the battery 11 does not have enough power for the power running drive of the motor 4, so the clutch 3 is operated without power running the motor 4. The vehicle is driven by the output from the engine 2 after being connected (step S209).

以上説明したように、本実施例に係るハイブリッド電気自動車1では、走行速度が設定速度に維持される定速走行制御下において、ハイブリッド電気自動車1が下り勾配を走行して次第に加速する場合に、当該下り勾配の最下地点eより手前にある惰性走行開始地点dから惰性走行を開始し、最下地点eを通過した後、上り勾配に至って走行速度が設定速度Vsetより小さくなるタイミングで惰性走行を中止する。このように惰性走行を実施することにより、走行速度を設定速度Vset及びその上限値Vuppの範囲に維持しつつ内燃機関の燃料消費量を抑制することができるので、定速走行制御下にあるハイブリッド電気自動車1における燃費性能を効果的に向上させることができる。 As described above, in the hybrid electric vehicle 1 according to the present embodiment, when the hybrid electric vehicle 1 travels on a downward slope and gradually accelerates under constant speed traveling control in which the traveling speed is maintained at the set speed, Inertia travel starts from the inertial travel start point d that is before the lowest point e of the descending slope, passes through the lowest point e, reaches the ascending slope, and coasts at the timing when the traveling speed becomes smaller than the set speed Vset. Stop driving. By carrying out inertial traveling in this way, the fuel consumption of the internal combustion engine can be suppressed while maintaining the traveling speed within the range of the set speed V set and its upper limit value V upp. The fuel efficiency in a certain hybrid electric vehicle 1 can be effectively improved.

1 ハイブリッド電気自動車
2 エンジン
3 クラッチ
4 モータ
5 変速機
9 駆動輪
11 バッテリ
15 充電量検出手段
16 車速センサ
17 ナビゲーション装置
26 車両ECU
27 エンジンECU
28 インバータECU
29 バッテリECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid electric vehicle 2 Engine 3 Clutch 4 Motor 5 Transmission 9 Drive wheel 11 Battery 15 Charge amount detection means 16 Vehicle speed sensor 17 Navigation device 26 Vehicle ECU
27 Engine ECU
28 Inverter ECU
29 Battery ECU

Claims (4)

内燃機関とバッテリに蓄えられた電力を動力源として力行する電動機との少なくとも一方から出力される動力を駆動輪に伝達して走行するハイブリッド電気自動車の走行速度を予め設定された設定速度に維持するように定速走行制御を行うハイブリッド電気自動車の制御装置であって、
前記ハイブリッド電気自動車の進行方向における走行路面の勾配情報を取得する勾配情報取得手段と、
前記ハイブリッド電気自動車の走行速度を検出する走行速度検出手段と、
前記勾配情報取得手段によって取得した勾配情報に基づいて、前記ハイブリッド電気自動車の進行方向における走行路面が上り勾配を有すると判定された場合に、当該上り勾配の頂上地点における走行速度が前記定速走行制御において許容される走行速度の下限値として予め設定された設定速度下限値となるように算出された惰性走行開始地点から惰性走行を開始し、前記走行速度検出手段によって検出された走行速度が前記定速走行制御において前記設定速度より大きくなった場合に、惰性走行を中止すると共に、前記電動機を回生制動させる制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の制御装置。
The traveling speed of the hybrid electric vehicle that travels by transmitting the power output from at least one of the internal combustion engine and the electric motor that uses the electric power stored in the battery as a power source to the driving wheel is maintained at a preset set speed. A control device for a hybrid electric vehicle that performs constant speed running control as described above,
Gradient information acquisition means for acquiring gradient information of the traveling road surface in the traveling direction of the hybrid electric vehicle;
Travel speed detection means for detecting the travel speed of the hybrid electric vehicle;
Based on the gradient information acquired by the gradient information acquisition means, when it is determined that the traveling road surface in the traveling direction of the hybrid electric vehicle has an upward gradient, the traveling speed at the top point of the upward gradient is the constant speed traveling. The inertial travel is started from the inertial travel start point calculated so as to be a preset lower limit value of the travel speed permitted in the control, and the travel speed detected by the travel speed detecting means is the A control device for a hybrid electric vehicle, comprising: control means for stopping inertial running and regeneratively braking the electric motor when constant speed running control exceeds the set speed.
前記バッテリの充電量を検出するバッテリ充電量検出手段を更に備えており、
前記制御手段は、前記惰性走行が中止された際に、前記バッテリ充電量検出手段によって検出されたバッテリ充電量が所定値より低い場合に、前記電動機を回生制動させることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
Battery charge amount detecting means for detecting the charge amount of the battery,
2. The regenerative braking of the electric motor according to claim 1, wherein when the inertia running is stopped, the control unit regeneratively brakes the electric motor when the battery charge amount detected by the battery charge amount detection unit is lower than a predetermined value. The control apparatus of the hybrid electric vehicle described in 1.
前記制御手段は、前記勾配情報取得手段によって取得した勾配情報に基づいて、前記ハイブリッド電気自動車の進行方向における走行路面が下り勾配を有すると判定された場合に、当該下り勾配の最下地点における走行速度が前記定速走行制御において許容される走行速度の上限値として予め設定された前記設定速度上限値となるように算出された惰性走行開始地点から惰性走行を開始し、前記走行速度検出手段によって検出された走行速度が前記定速走行制御において前記設定速度より小さくなった場合に、惰性走行を中止すると共に、前記電動機を力行駆動させることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。   When it is determined that the traveling road surface in the traveling direction of the hybrid electric vehicle has a downward gradient based on the gradient information acquired by the gradient information acquisition unit, the control unit travels at the lowest point of the downward gradient. The inertial travel is started from the inertial travel start point calculated so that the speed becomes the set speed upper limit value set in advance as the upper limit value of the travel speed permitted in the constant speed travel control, and the travel speed detection means 2. The hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein when the detected traveling speed becomes smaller than the set speed in the constant speed traveling control, the coasting is stopped and the electric motor is driven in a power running manner. Control device. 前記バッテリの充電量を検出するバッテリ充電量検出手段を更に備えており、
前記制御手段は、前記惰性走行が中止された際に、前記バッテリ充電量検出手段によって検出されたバッテリ充電量が所定値より高い場合に、前記電動機を力行駆動させることを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
Battery charge amount detecting means for detecting the charge amount of the battery,
The said control means drives the said motor by power running when the said inertial driving | running | working is stopped, when the battery charge amount detected by the said battery charge amount detection means is higher than predetermined value. The control apparatus of the hybrid electric vehicle described in 1.
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