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JP2012126327A - Running control apparatus of hybrid electric vehicle - Google Patents

Running control apparatus of hybrid electric vehicle Download PDF

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JP2012126327A
JP2012126327A JP2010281439A JP2010281439A JP2012126327A JP 2012126327 A JP2012126327 A JP 2012126327A JP 2010281439 A JP2010281439 A JP 2010281439A JP 2010281439 A JP2010281439 A JP 2010281439A JP 2012126327 A JP2012126327 A JP 2012126327A
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torque
skip
shift
speed
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JP2010281439A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Kondo
暢宏 近藤
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a running control apparatus of a hybrid electric vehicle which can efficiently drive an engine and an electric motor as a whole and then can achieve fuel consumption improvement.SOLUTION: When SOC (State of Charge) of a battery 18 is enough, the skip control mode to change the speed steps by jumping over by one step of transmission 8 is executed, and in a normal control mode, the rotation range of the engine 2 is shifted to the low rotation side by selecting a fourth velocity or a sixth velocity in the area where a third velocity or a fifth velocity should be selected, and the fuel consumption amount is decreased. As a result, the requested torque of the driver is achieved by compensating the shortage of the caused engine torque by the torque increase of electric motor 6.

Description

本発明はハイブリッド電気自動車の走行制御装置に係り、詳しくはエンジンと電動機とを併用した走行時において低燃料消費量の領域でエンジンを運転することにより燃費低減を達成するハイブリッド電気自動車の走行制御装置に関する。   The present invention relates to a travel control device for a hybrid electric vehicle, and more particularly, a travel control device for a hybrid electric vehicle that achieves a reduction in fuel consumption by driving the engine in a low fuel consumption region when the engine and an electric motor are used in combination. About.

従来、エンジンと電動機とを車両に搭載し、エンジンの駆動力と電動機の駆動力とをそれぞれ車両の駆動輪に伝達可能とした、いわゆるパラレル型ハイブリッド電気自動車が開発され実用化されている。この種のパラレル型ハイブリッド電気自動車の一つとして、変速機を介して電動機を駆動輪に連結すると共に、電動機に対してクラッチを介してエンジンを連結したものが提案されている。当該ハイブリッド電気自動車では、クラッチの切断時に電動機の駆動力を変速機を経て駆動輪に伝達して車両を走行させる一方、クラッチの接続時にはエンジンの駆動力またはエンジン及び電動機の駆動力を変速機を経て駆動輪に伝達して車両を走行させている。   2. Description of the Related Art Conventionally, so-called parallel hybrid electric vehicles have been developed and put into practical use in which an engine and an electric motor are mounted on a vehicle and the driving force of the engine and the driving force of the electric motor can be transmitted to the driving wheels of the vehicle. As one of this type of parallel hybrid electric vehicle, there has been proposed one in which an electric motor is connected to drive wheels via a transmission and an engine is connected to the electric motor via a clutch. In the hybrid electric vehicle, when the clutch is disengaged, the driving force of the electric motor is transmitted to the driving wheel through the transmission to drive the vehicle, and when the clutch is connected, the driving force of the engine or the driving force of the engine and the electric motor is transmitted to the driving wheel. Then, the vehicle is driven by being transmitted to the drive wheels.

エンジン及び電動機の駆動力により車両を走行させるエンジン・電動機併用走行では、エンジン及び電動機の効率的な運転のためにそれぞれの駆動力配分を最適化する必要があり、これを実現するために種々の手法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。当該特許文献1には、変速機の変速段が最も伝達効率の良い所定段のとき、所定段以外のときよりもエンジンの駆動力をアシストするモータのアシスト最大値を大きく設定することにより、最も伝達効率の良い所定段から他の変速段への変速を抑制して変速機全体の伝達効率の向上を図っている。   In the combined driving of the engine and the motor in which the vehicle is driven by the driving force of the engine and the electric motor, it is necessary to optimize the driving force distribution for efficient operation of the engine and the electric motor. A technique has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, when the gear stage of the transmission is a predetermined gear stage having the highest transmission efficiency, the maximum assist value of the motor that assists the driving force of the engine is set larger than when the gear stage is other than the predetermined gear stage. Shifting from a predetermined gear stage with good transmission efficiency to another gear stage is suppressed to improve transmission efficiency of the entire transmission.

特開2006―280049号公報JP 2006-280049 A

しかしながら、上記特許文献1に記載されたハイブリッド電気自動車は、運転者のアクセル操作に応じた要求トルクをエンジン側及び電動機側に配分する際の駆動力配分を最適化するものに過ぎない。このため、仮に最適な駆動力配分を見出してエンジン及び電動機のトルクを設定したとしても、全体としてのエンジン及び電動機の効率を向上するには限界があり、燃費改善などの面から従来より抜本的な対策が望まれていた。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、エンジン及び電動機を全体として効率的に運転でき、もって燃費向上を達成することができるハイブリッド電気自動車の走行制御装置を提供することにある。
However, the hybrid electric vehicle described in Patent Document 1 only optimizes the driving force distribution when the required torque according to the driver's accelerator operation is distributed to the engine side and the electric motor side. For this reason, even if the optimal driving force distribution is found and the engine and motor torques are set, there is a limit to improving the efficiency of the engine and motor as a whole. Measures were desired.
The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to provide a hybrid electric vehicle that can efficiently operate the engine and the electric motor as a whole, thereby achieving improvement in fuel consumption. The object is to provide a travel control device.

上記目的を達成するため、請求項1の発明は、エンジン及び電動機のトルクを複数の変速段を有する変速機を介して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制御装置において、車速に応じて変速機の各変速段を順次連続的に切り換える通常変速手段と、車速に応じて記変速機の各変速段の内の特定変速段を飛び越えるように変速段を切り換えるスキップ変速を実行するスキップ変速手段と、電動機に電力を供給するバッテリの残存容量を検出する残存容量検出手段と、残存容量検出手段により検出されたバッテリの残存容量が予め設定された判定値未満のときには、通常制御モードを選択して通常変速手段により変速機を変速させ、バッテリの残存容量が判定値以上のときには、スキップ制御モードを選択してスキップ変速手段により変速機を変速させるモード切換手段と、運転者の要求トルクをエンジン側及び電動機側に配分し、トルク配分に基づきエンジン及び電動機のトルクを制御する一方、モード切換手段によりスキップ制御モードが選択され、且つスキップ変速手段によりスキップ変速が実行されているとき、エンジンの回転域の低回転側への移行に伴うエンジントルク不足を補償すべく電動機のトルクを増加側に補正するトルク制御手段とを備えたものである。   In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a travel control device for a hybrid electric vehicle that travels by transmitting torques of an engine and an electric motor to drive wheels via a transmission having a plurality of shift stages. In response to this, a normal transmission means for sequentially switching the respective gear stages of the transmission and a skip for performing a skip gear shift for switching the gear stages so as to jump over a specific gear stage among the respective gear stages of the transmission according to the vehicle speed. The normal control mode is set when the speed change means, the remaining capacity detection means for detecting the remaining capacity of the battery for supplying electric power to the electric motor, and the remaining capacity of the battery detected by the remaining capacity detection means is less than a preset judgment value. Select and shift the transmission with the normal transmission means, and when the remaining battery capacity is greater than the judgment value, select the skip control mode and skip shift Mode switching means for shifting the transmission according to the stage, and the driver's required torque is distributed to the engine side and the motor side, and the engine and motor torque is controlled based on the torque distribution, while the skip control mode is selected by the mode switching means And a torque control means for correcting the torque of the motor to an increase side to compensate for an engine torque shortage accompanying a shift of the engine rotation range to a low speed side when the skip speed change means is executed. It is provided.

請求項2の発明は、請求項1において、トルク制御手段が、車両の加速に伴ってエンジンに駆動側のトルクを発生させているとき、スキップ制御手段によるスキップ変速の結果、エンジンの効率低下が著しい領域までエンジントルクが低下する場合には、エンジントルクを増加させると共にトルク増加分だけ電動機のトルクを低下側に補正するものである。
請求項3の発明は、請求項1または2において、スキップ変速手段が、各変速段の内の相互に異なる特定変速段を飛び越えるように設定された複数のスキップ変速を選択的に実行するものであり、モード切換手段が、スキップ制御モードを選択した時点の変速機の変速段に基づき、変速段を特定変速段とするスキップ変速を複数のスキップ変速から選択し、選択したスキップ変速をスキップ変速手段に実行させるものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, when the torque control means causes the engine to generate torque on the drive side as the vehicle accelerates, the engine efficiency decreases as a result of the skip shift by the skip control means. When the engine torque decreases to a significant range, the engine torque is increased and the torque of the motor is corrected to the decrease side by the amount of torque increase.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the skip transmission means selectively executes a plurality of skip shifts set so as to jump over different specific shift stages among the respective shift stages. Yes, on the basis of the shift speed of the transmission when the mode switching means selects the skip control mode, a skip shift having the shift speed as the specific shift speed is selected from a plurality of skip shift speeds, and the selected skip shift speed is determined as the skip shift speed change means. To be executed.

以上説明したように請求項1の発明のハイブリッド電気自動車の走行制御装置によれば、バッテリの残存容量が判定値未満のときには、通常制御モードを選択して車速に応じて変速機の各変速段を順次連続的に切り換え、一方、バッテリの残存容量が判定値以上のときには、スキップ制御モードを選択して特定変速段を飛び越えるように各変速段を切り換えると共に、このときのエンジンの回転低下によるトルク不足を補償すべく、電動機のトルクを増加側に補正するようにした。
従って、スキップ制御モードによりスキップ変速が実行されているときには、通常制御モードの変速段に比較して高速ギヤ側の変速段が選択されることになり、エンジンの回転域が低回転側に移行することから燃料消費量を低減できる。例えば車両加速時には、エンジンの回転域が低回転側に移行することにより直接的に燃料消費量が減少し、車両減速時にはエンジン回転域の低回転側への移行によりエンジンブレーキが低下した分だけ電動機の回生トルクを増加できることから、発電された電力を電動機のモータ作動時に利用することで間接的にエンジンの燃料消費量が減少する。
そして、高速ギヤ側の変速段の選択により生じるエンジントルクの不足分が電動機のトルク増加で補償されるため、運転者の要求トルクを確実に達成でき、結果としてエンジン及び電動機を全体としてより効率よく運転して燃費向上を達成することができる。
As described above, according to the traveling control apparatus for a hybrid electric vehicle according to the first aspect of the present invention, when the remaining capacity of the battery is less than the determination value, the normal control mode is selected and each shift stage of the transmission is selected according to the vehicle speed. On the other hand, when the remaining capacity of the battery is equal to or greater than the judgment value, the skip control mode is selected to switch each shift stage so as to jump over the specific shift stage, and the torque due to the decrease in engine rotation at this time In order to compensate for the shortage, the motor torque was corrected to the increasing side.
Therefore, when the skip shift is being executed in the skip control mode, the shift stage on the high speed gear side is selected compared to the shift stage in the normal control mode, and the engine speed range shifts to the low rotation side. Therefore, fuel consumption can be reduced. For example, when accelerating the vehicle, the fuel consumption is directly reduced by shifting the engine rotation range to the low rotation side, and when decelerating the motor, the motor brake is reduced by the shift of the engine rotation range to the low rotation side. Since the regenerative torque of the engine can be increased, the fuel consumption of the engine is indirectly reduced by using the generated power when the motor of the motor is operated.
Since the engine torque deficiency caused by the selection of the gear position on the high-speed gear side is compensated by the increase in the torque of the motor, the torque required by the driver can be reliably achieved, and as a result, the engine and the motor can be more efficiently improved as a whole. Driving improves fuel efficiency.

請求項2の発明のハイブリッド電気自動車の走行制御装置によれば、請求項1に加えて、エンジンが駆動側のトルクを発生させる車両加速時において、スキップ変速の結果、エンジン効率低下が著しい領域までエンジントルクが低下する場合、エンジントルクを増加させると共に電動機のトルクを低下側に補正するようにした。このため、エンジンの燃料消費量と運転効率とを高い次元で両立でき、さらなる燃費向上を達成することができる。
請求項3の発明のハイブリッド電気自動車の走行制御装置によれば、請求項1または2に加えて、スキップ制御モードを選択した時点の変速機の変速段に基づき、この変速段を特定変速段としたスキップ変速を複数のスキップ変速から選択してスキップ変速手段に実行させるようにした。よって、何れの変速段でスキップ制御モードが開始された場合でも、その変速段が特定変速段として飛び越えられて高速ギヤ側の変速段が選択されることにより直ちにエンジン回転域が低回転側に移行するため、結果として短時間の加速でも確実に燃費低減効果を得ることができる。
According to the traveling control device for a hybrid electric vehicle of the invention of claim 2, in addition to claim 1, to the region where the engine efficiency is significantly reduced as a result of the skip shift at the time of vehicle acceleration in which the engine generates driving torque. When the engine torque decreases, the engine torque is increased and the motor torque is corrected to the lower side. For this reason, the fuel consumption of the engine and the driving efficiency can be achieved at a high level, and further improvement in fuel consumption can be achieved.
According to the travel control device for a hybrid electric vehicle of the invention of claim 3, in addition to claim 1 or 2, the shift stage is set as a specific shift stage based on the shift stage of the transmission at the time when the skip control mode is selected. The skip shift is selected from a plurality of skip shifts and executed by the skip shift means. Therefore, even if the skip control mode is started at any gear stage, the engine speed range is immediately shifted to the low speed side by skipping that gear stage as a specific gear stage and selecting the gear stage on the high speed gear side. Therefore, as a result, the fuel consumption reduction effect can be reliably obtained even in a short time acceleration.

実施形態のハイブリッド電気自動車の走行制御装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating a travel control device for a hybrid electric vehicle according to an embodiment. 通常変速マップ及びスキップ変速マップを示す図である。It is a figure which shows a normal shift map and a skip shift map. ECUが実行するモード切換ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the mode switching routine which ECU performs. 通常制御モード及びスキップ制御モードによる車両加速時の変速状況を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the speed change state at the time of vehicle acceleration by normal control mode and skip control mode. 通常制御モードとスキップ制御モードとで各変速段によるエンジン運転領域及び電動機のトルクアシスト状況を比較した特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram comparing an engine operating region and a torque assist situation of an electric motor at each gear position in a normal control mode and a skip control mode. 図5に対応してエンジンの時間当たりの燃料消費量及び運転効率の特性を示した図である。It is the figure which showed the characteristic of the fuel consumption per hour of an engine, and the operating efficiency corresponding to FIG. 別例で使用する第1及び第2スキップ変速マップを示す図である。It is a figure which shows the 1st and 2nd skip shift map used in another example.

以下、本発明を具体化したハイブリッド電気自動車の走行制御装置の一実施形態を説明する。
図1は本実施形態のハイブリッド電気自動車1の走行制御装置を示す全体構成図である。
ハイブリッド電気自動車1はいわゆるパラレル型ハイブリッド車両であり、本実施形態ではトラックとして構成されている。なお、以下の説明では、ハイブリッド電気自動車1を車両と称する場合もある。
ディーゼルエンジン(以下、エンジンという)2の出力軸にはクラッチ4の入力軸が連結されており、クラッチ4の出力軸には例えば永久磁石式同期電動機のように発電も可能な電動機6の回転軸を介して自動変速機8の入力軸が連結されている。自動変速機8は一般的な手動変速機をベースとしてクラッチ4の断接操作及び変速段の切換操作を自動化したものであり、本実施形態では、前進6速後退1速の変速段を有し、発進段としては第2速が設定されている。当然ながら、変速機8の変速段はこれに限るものではなく、任意に変更可能である。
Hereinafter, an embodiment of a travel control device for a hybrid electric vehicle embodying the present invention will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a travel control device of a hybrid electric vehicle 1 of the present embodiment.
The hybrid electric vehicle 1 is a so-called parallel type hybrid vehicle, and is configured as a truck in this embodiment. In the following description, the hybrid electric vehicle 1 may be referred to as a vehicle.
An input shaft of a clutch 4 is connected to an output shaft of a diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 2, and a rotary shaft of an electric motor 6 that can generate electric power, such as a permanent magnet synchronous motor, is connected to the output shaft of the clutch 4. The input shaft of the automatic transmission 8 is connected via The automatic transmission 8 automates the connection / disconnection operation of the clutch 4 and the switching operation of the shift stage on the basis of a general manual transmission. The second speed is set as the starting stage. Of course, the gear stage of the transmission 8 is not limited to this, and can be arbitrarily changed.

また、変速機8の出力軸はプロペラシャフト10、差動装置12及び駆動軸14を介して左右の駆動輪16に接続されている。従って、クラッチ4の切断時には電動機6のみが変速機8を介して駆動輪16側と連結され、クラッチ4の接続時にはエンジン2及び電動機6が共に変速機8を介して駆動輪16側と連結される。
電動機6は、走行用バッテリ18に蓄えられた直流電力がインバータ20によって交流電力に変換されて供給されることによりモータとして作動し、その駆動トルクが変速機8により適宜変速された後に駆動輪16に伝達されることにより車両1を走行させる。また、アクセルオフにより車両1が減速する惰行運転時には、電動機6が発電機として作動して交流電力を発電すると共に、回生トルクを発生させて駆動輪16に制動力を作用させながら車両1を減速させる。そして、発電された交流電力はインバータ20によって直流電力に変換された後にバッテリ18に充電され、これにより車両1の減速エネルギが電気エネルギとして回収されて、その後に電動機6による走行に有効利用される。
The output shaft of the transmission 8 is connected to the left and right drive wheels 16 via a propeller shaft 10, a differential device 12 and a drive shaft 14. Accordingly, when the clutch 4 is disengaged, only the electric motor 6 is connected to the drive wheel 16 side via the transmission 8, and when the clutch 4 is connected, both the engine 2 and the electric motor 6 are connected to the drive wheel 16 side via the transmission 8. The
The electric motor 6 operates as a motor when the DC power stored in the traveling battery 18 is converted into AC power by the inverter 20 and supplied thereto, and the driving torque of the electric motor 6 is appropriately changed by the transmission 8 and then the driving wheels 16 are changed. The vehicle 1 is caused to travel by being transmitted to the vehicle. Further, during coasting operation in which the vehicle 1 decelerates when the accelerator is off, the electric motor 6 operates as a generator to generate AC power, and the vehicle 1 is decelerated while generating a regenerative torque and applying a braking force to the drive wheels 16. Let Then, the generated AC power is converted into DC power by the inverter 20 and then charged to the battery 18, whereby the deceleration energy of the vehicle 1 is recovered as electric energy and is then effectively used for traveling by the electric motor 6. .

一方、エンジン2の駆動力は、クラッチ4が接続されているときに電動機6の回転軸を経由して変速機8に伝達され、適宜変速された後に駆動輪16に伝達される。従って、エンジン2の駆動力が駆動輪16に伝達されているとき、電動機6がモータとして作動しない場合には、エンジン2の駆動力のみが変速機8を介して駆動輪16に伝達され、電動機6がモータとして作動する場合には、エンジン2及び電動機6の駆動力が共に変速機8を介して駆動輪16に伝達されることになる。   On the other hand, the driving force of the engine 2 is transmitted to the transmission 8 via the rotating shaft of the electric motor 6 when the clutch 4 is connected, and is transmitted to the drive wheels 16 after being appropriately shifted. Accordingly, when the driving force of the engine 2 is transmitted to the driving wheels 16 and the electric motor 6 does not operate as a motor, only the driving force of the engine 2 is transmitted to the driving wheels 16 via the transmission 8, and the electric motor When the motor 6 operates as a motor, the driving forces of the engine 2 and the electric motor 6 are both transmitted to the driving wheel 16 via the transmission 8.

また、バッテリ18の残存容量(SOC:State Of Charge)が低下してバッテリ18の充電が必要になると、車両1の走行中であっても電動機6が発電機として作動すると共に、エンジン2の駆動力の一部を用いて電動機6を作動することにより発電が行われ、発電された交流電力をインバータ20によって直流電力に変換した後にバッテリ18に充電するようにしている。
車両ECU22は、車両1やエンジン2の運転状態、及びエンジンECU24、インバータECU26並びにバッテリECU28からの情報などに応じて、図示しないアクチュエータを駆動制御してクラッチ4の接続・切断制御及び変速機8の変速段切換制御を行うと共に、これらの制御状態や車両1の発進、加速、減速など様々な運転状態に合わせてエンジン2や電動機6を適切に運転するための統合制御を行う。
When the remaining capacity (SOC: State Of Charge) of the battery 18 decreases and the battery 18 needs to be charged, the motor 6 operates as a generator even when the vehicle 1 is traveling, and the engine 2 is driven. Electric power is generated by operating the electric motor 6 using a part of the force, and the battery 18 is charged after the generated AC power is converted into DC power by the inverter 20.
The vehicle ECU 22 controls the connection / disconnection control of the clutch 4 and the transmission / reception control of the transmission 8 by controlling driving of an actuator (not shown) according to the operation state of the vehicle 1 and the engine 2 and information from the engine ECU 24, the inverter ECU 26, and the battery ECU 28. In addition to performing gear change control, integrated control for appropriately operating the engine 2 and the electric motor 6 is performed in accordance with these control states and various operation states such as starting, acceleration, and deceleration of the vehicle 1.

そして車両ECU22は、このような制御を行う際に、アクセルペダル30の操作量Accを検出するアクセルセンサ32や、車両1の速度Vを検出する車速センサ34、エンジン2の出力軸の回転速度Nを検出するエンジン回転速度センサ35、電動機6の回転速度Nを変速機8の入力回転速度として検出する電動機回転速度センサ36、及びブレーキペダル39の踏込操作を検出するブレーキセンサ40などの検出結果に基づき、車両1の走行に必要な要求トルクを演算し、この要求トルクをエンジン2が発生するトルク及び電動機6が発生するトルクに配分する。
また、これと並行して要求トルク、車両1の走行状態、エンジン2及び電動機6の運転状態、或いはバッテリ18のSOCなどに基づき走行モード(エンジン単独走行、電動機単独走行、エンジン・電動機併用走行)を選択し、選択した走行モードを実行すべくエンジンECU24及びインバータECU26に指令を出力すると共に、適宜変速機8の変速制御を実行する。
エンジンECU24は、車両ECU22によって設定された走行モード及びエンジントルクを達成するように、噴射量制御や噴射時期制御を実行してエンジン2を運転させる。
また、インバータECU26は、車両ECU22によって設定された走行モード及び電動機6のトルクを達成するように、インバータ20を駆動制御して電動機6をモータ作動または発電機作動させる。
When performing such control, the vehicle ECU 22 detects the operation amount Acc of the accelerator pedal 30, the vehicle speed sensor 34 that detects the speed V of the vehicle 1, and the rotational speed N of the output shaft of the engine 2. Detection results of the engine rotation speed sensor 35 for detecting the motor, the motor rotation speed sensor 36 for detecting the rotation speed N of the electric motor 6 as the input rotation speed of the transmission 8, the brake sensor 40 for detecting the depression operation of the brake pedal 39, etc. Based on this, the required torque required for traveling of the vehicle 1 is calculated, and this required torque is distributed to the torque generated by the engine 2 and the torque generated by the electric motor 6.
In parallel with this, the travel mode (engine alone travel, motor alone travel, engine / motor combined travel) based on the required torque, the traveling state of the vehicle 1, the operating state of the engine 2 and the electric motor 6, or the SOC of the battery 18 and the like. Is selected, a command is output to the engine ECU 24 and the inverter ECU 26 to execute the selected travel mode, and the shift control of the transmission 8 is appropriately executed.
The engine ECU 24 operates the engine 2 by executing injection amount control and injection timing control so as to achieve the travel mode and engine torque set by the vehicle ECU 22.
Further, the inverter ECU 26 drives and controls the inverter 20 to operate the motor 6 or the generator so as to achieve the travel mode and the torque of the motor 6 set by the vehicle ECU 22.

また、バッテリECU28は、バッテリ18の温度、バッテリ18の電圧、インバータ20とバッテリ18との間に流れる電流などを検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ18のSOCを求め、求めたSOCを検出結果と共に車両ECU22に出力する(残存容量検出手段)。
ところで、上記したようにエンジン・電動機併用走行では要求トルクをエンジン側及び電動機側に配分してエンジン2及び電動機6を運転しており、このときの駆動力配分を最適化する技術の一つとして特許文献1が提案されている。しかしながら、[発明が解決しようとする課題]でも述べたように、特許文献1の技術のように単に駆動力配分を最適化するだけでは、全体としてのエンジン2及び電動機6の効率を向上させて燃費改善などを達成するには限界があった。
ここで、本発明者は、エンジン・電動機併用走行においてはエンジン2の燃料消費特性を鑑みるとエンジン2を低回転域で運転させることが望ましく、これによるトルク不足分はバッテリ18のSOCが十分であれば電動機6のトルク増加により補償可能なこと、及び変速機8の各変速段を一段飛び越えて変速すれば、容易にエンジン2の運転領域を低回転側に切換可能であることに着目した。このような知見の下に、本実施形態では通常の制御モードに加えて、バッテリ18のSOCが十分であることを条件として変速段を1段飛び越えて変速すると共に、このときに生じるエンジントルクの不足分を電動機6のトルク増加により補償する制御(以下、当該制御を通常制御モードに対してスキップ制御モードと称する)を実行しており、以下、このスキップ制御モードについて詳述する。
The battery ECU 28 detects the temperature of the battery 18, the voltage of the battery 18, the current flowing between the inverter 20 and the battery 18, and obtains the SOC of the battery 18 from these detection results, and detects the obtained SOC. The result is output to the vehicle ECU 22 (remaining capacity detection means).
By the way, as described above, in the combined driving of the engine and the electric motor, the required torque is distributed to the engine side and the electric motor side to operate the engine 2 and the electric motor 6, and as one of the techniques for optimizing the driving force distribution at this time Patent Document 1 has been proposed. However, as described in [Problems to be Solved by the Invention], the efficiency of the engine 2 and the electric motor 6 as a whole is improved by simply optimizing the driving force distribution as in the technique of Patent Document 1. There were limits to achieving improvements in fuel economy.
Here, the present inventor preferably operates the engine 2 in a low rotation range in view of the fuel consumption characteristics of the engine 2 in the combined driving of the engine and the electric motor, and the SOC of the battery 18 is sufficient for the insufficient torque due to this. It has been noted that if it can be compensated by an increase in the torque of the electric motor 6 and that the operating range of the engine 2 can be easily switched to the low speed side by shifting beyond each gear stage of the transmission 8. Based on such knowledge, in this embodiment, in addition to the normal control mode, the speed of the engine 18 generated at this time is changed by jumping over one shift speed on condition that the SOC of the battery 18 is sufficient. Control for compensating for the shortage by increasing the torque of the electric motor 6 (hereinafter, this control is referred to as a skip control mode with respect to the normal control mode) is executed, and the skip control mode will be described in detail below.

上記のようにスキップ制御モードでは通常制御モードとは変速機8の変速制御が相違することから、予め通常の変速マップとは別のスキップ制御モード用の変速マップが設定されている。そこで、まず、双方の制御モードの変速マップを比較しながら図2に従って説明する。
何れの変速マップも車速V及びアクセル操作量Accに応じて目標変速段を導き出すように設定され、予め車両ECU22に記憶されている。周知のように通常変速マップでは、変速機8が達成可能な第1速から第6速の全ての変速段の領域が設定されている。
これに対してスキップ変速マップでは、通常変速マップの第3速(特定変速段)の領域が第4速の領域として設定され、通常変速マップの第5速(特定変速段)の領域が第6速の領域として設定されている。このため、スキップ変速マップによれば第3速及び第5速を飛び越えて変速が行われ、結果として通常変速マップで第3速及び第5速がそれぞれ達成される領域において、スキップ変速マップでは第4速及び第6速がそれぞれ達成されることになる。
As described above, since the shift control of the transmission 8 is different from the normal control mode in the skip control mode, a shift map for the skip control mode different from the normal shift map is set in advance. Therefore, first, a description will be given according to FIG. 2 while comparing the shift maps of both control modes.
Each shift map is set so as to derive the target shift stage according to the vehicle speed V and the accelerator operation amount Acc, and is stored in the vehicle ECU 22 in advance. As is well known, in the normal shift map, regions of all shift stages from the first speed to the sixth speed that can be achieved by the transmission 8 are set.
On the other hand, in the skip shift map, the third speed (specific shift speed) area of the normal shift map is set as the fourth speed area, and the fifth speed (specific shift speed) area of the normal shift map is the sixth speed map. It is set as a speed area. Therefore, according to the skip shift map, the shift is performed by jumping over the third speed and the fifth speed, and as a result, in the region where the third speed and the fifth speed are achieved in the normal shift map, the skip shift map The 4th speed and the 6th speed will be achieved, respectively.

なお、図に示した両変速マップはシフトアップ用のものであり、図示はしないが、このシフトアップ用の変速マップに対して所定のヒステリシスを形成するようにシフトダウン用の変速マップがそれぞれ別に設定されている。そして、本実施形態では、通常変速マップに基づき変速制御を実行するときの車両ECU22が通常変速手段として機能し、スキップ変速マップに基づき変速制御を実行するときの車両ECU22がスキップ変速手段として機能する。
車両ECU22は以上のように設定された変速マップを用いて、走行モードとしてエンジン・電動機併用走行を選択しているときに図3に示すモード切換ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。
まず、ステップS2で現在通常制御モードであるか否かを判定する。通常制御モード中のときにはYes(肯定)の判定を下してステップS4に移行し、バッテリ18のSOCが予め設定された上限判定値SOCup(例えば、50%)以上であるか否かを判定する。判定がNo(否定)のときには一旦ルーチンを終了し、一方、判定がYesのときにはステップS6でスキップ制御モードを実行した後にルーチンを終了する(モード切換手段)。
Note that the two shift maps shown in the figure are for upshifting, and although not shown, the shiftdown shift maps are separately provided so as to form a predetermined hysteresis with respect to the shiftup shift map. Is set. In this embodiment, the vehicle ECU 22 when executing shift control based on the normal shift map functions as a normal shift unit, and the vehicle ECU 22 when executing shift control based on the skip shift map functions as a skip shift unit. .
The vehicle ECU 22 executes the mode switching routine shown in FIG. 3 at a predetermined control interval when the engine / motor combined driving is selected as the driving mode using the shift map set as described above.
First, in step S2, it is determined whether or not it is currently in the normal control mode. When the normal control mode is in effect, a Yes (positive) determination is made and the routine proceeds to step S4, where it is determined whether or not the SOC of the battery 18 is greater than or equal to a preset upper limit determination value SOCup (for example, 50%). . When the determination is No (No), the routine is once terminated. On the other hand, when the determination is Yes, the routine is terminated after the skip control mode is executed in step S6 (mode switching means).

また、上記ステップS2の判定がNoのときにはステップS8に移行し、バッテリ18のSOCが予め設定された下限判定値SOCdw(例えば、40%)未満であるか否かを判定する。判定がNoのときにはそのままルーチンを終了し、判定がYesのときにはステップS10に移行して通常制御モードを実行した後にルーチンを終了する(モード切換手段)。
その結果、基本的にはバッテリ18が低SOCのときには通常制御モードが選択され、高SOCのときにはスキップ制御モードが選択されるが、上限判定値SOCupと下限判定値SOCdwとの間がヒステリシス領域として機能することにより、両制御モード間の頻繁な切換が防止されている。
次に、以上のルーチンに基づき実行されるスキップ制御モードの制御状況を通常制御モードの制御状況と比較しながら説明する。
When the determination in step S2 is No, the process proceeds to step S8, where it is determined whether the SOC of the battery 18 is less than a preset lower limit determination value SOCdw (for example, 40%). When the determination is No, the routine is terminated as it is. When the determination is Yes, the routine proceeds to step S10 and the routine is terminated after executing the normal control mode (mode switching means).
As a result, basically, the normal control mode is selected when the battery 18 is low SOC, and the skip control mode is selected when the battery 18 is high SOC, but the hysteresis region is between the upper limit determination value SOCup and the lower limit determination value SOCdw. By functioning, frequent switching between both control modes is prevented.
Next, a description will be given while comparing the control status of the skip control mode executed based on the above routine with the control status of the normal control mode.

図4は通常制御モード及びスキップ制御モードによる車両加速時の変速状況を示すタイムチャート、図5は通常制御モードとスキップ制御モードとで各変速段によるエンジン運転領域及び電動機6のトルクアシスト状況を比較した特性図である。
通常制御モードでは図2に示す通常変速マップに基づき変速機8の変速が実行されており、発進段である第2速で車両1が発進した後、車速Vの増加に伴って各変速段のシフトアップラインを横切る度に、現在の変速段よりも1段高速ギヤ側の変速段への切換が順次行われる。結果として図4に破線で示すように、変速段は第2速から第3速、第4速、第5速、第6速の順に、何れの変速段も飛び越えることなく連続的に切り換えられる。
この変速機8の変速制御により、エンジン2は車両1を加速させる過程において変速段毎に図5に示す各領域で回転を上昇させながら運転されると共に、変速段に応じたトルクを達成するように制御される。例えば、第3速では1300〜2000rpmの回転域で運転され、それに応じて140〜120Nmのトルクを発生させる。また、第5速では1300〜1700rpmの回転域で運転され、それに応じて200〜100Nmのトルクを発生させる。
FIG. 4 is a time chart showing the shift state during vehicle acceleration in the normal control mode and the skip control mode, and FIG. 5 compares the engine operation region and the torque assist state of the electric motor 6 in each shift stage in the normal control mode and the skip control mode. FIG.
In the normal control mode, the transmission 8 is shifted based on the normal shift map shown in FIG. 2, and after the vehicle 1 starts at the second speed, which is the start speed, the speed of each shift speed increases as the vehicle speed V increases. Each time the shift-up line is crossed, switching to the gear position on the 1st gear speed side from the current gear position is sequentially performed. As a result, as indicated by a broken line in FIG. 4, the gear positions are continuously switched from the second speed to the third speed, the fourth speed, the fifth speed, and the sixth speed without jumping over any gear speed.
By the shift control of the transmission 8, the engine 2 is operated while increasing the rotation in each region shown in FIG. 5 for each shift stage in the process of accelerating the vehicle 1, and achieves the torque corresponding to the shift stage. To be controlled. For example, in the third speed, the engine is operated in a rotation range of 1300 to 2000 rpm, and a torque of 140 to 120 Nm is generated accordingly. Moreover, in 5th speed, it drive | operates in the rotation range of 1300-1700rpm, and generates a torque of 200-100Nm according to it.

以上のようなエンジン2側の制御に対してモータ作動中の電動機6は、上記車両ECU22による要求トルクに基づくトルク配分に従って、エンジン2側のトルクの不足分を補うようにトルク制御される。例えば図5では回転速度に関わらず50Nmのトルクを発生させており、これにより運転者の要求トルクが達成されている。
一方、スキップ制御モードではスキップ変速マップに基づき変速が実行される。上記のようにスキップ変速マップでは、通常変速マップの第3速の領域が第4速の領域として、第5速の領域が第6速の領域として設定されているため、変速段は、第2速から第4速、第6速の順に一段飛び越えて切り換えられる。即ち、通常制御モードで第3速が選択される領域では1段高速ギヤ側の第4速が選択され、同様に第5速が選択される領域では1段高速ギヤ側の第6速が選択される。
The electric motor 6 that is operating the motor with respect to the control on the engine 2 side as described above is subjected to torque control so as to compensate for the shortage of the torque on the engine 2 side according to the torque distribution based on the required torque by the vehicle ECU 22. For example, in FIG. 5, a torque of 50 Nm is generated regardless of the rotational speed, thereby achieving the driver's required torque.
On the other hand, in the skip control mode, a shift is executed based on the skip shift map. As described above, in the skip shift map, the third speed region is set as the fourth speed region and the fifth speed region is set as the sixth speed region in the normal shift map. The speed is switched over by one step in order from the fourth speed to the fourth speed. That is, in the area where the third speed is selected in the normal control mode, the fourth speed on the first stage high speed gear side is selected, and similarly, in the area where the fifth speed is selected, the sixth speed on the first stage high speed gear side is selected. Is done.

この変速機8の変速制御により、エンジン2は車両1を加速させる過程において通常制御モードで第3速が選択される領域では高速ギヤ側の第4速が選択されることで、図5に示すように800〜1300rpmの回転域で運転されるようになる。また、通常制御モードで第5速が選択される領域では高速ギヤ側の第6速が選択されることで、800〜1250rpmの回転域で運転されるようになる。
図6は図5に対応してエンジン2の時間当たりの燃料消費量(g/h)及び運転効率(g/kw・h)の特性を示した特性図であり、この図から判るように、第3速に代わる第4速の選択、及び第5速に代わる第6速の選択によりエンジン2の回転域が低回転側に移行することは、エンジン2の燃料消費量が減少することを意味する。よってスキップ制御モードでのエンジン2の燃料消費量は、通常制御モードで第3速及び第5速が選択されるべき領域において格段に低減されることになる。
By the shift control of the transmission 8, the engine 2 selects the fourth speed on the high-speed gear side in the region where the third speed is selected in the normal control mode in the process of accelerating the vehicle 1, as shown in FIG. So that it will be operated in the rotation range of 800-1300rpm. Further, in the region where the fifth speed is selected in the normal control mode, the sixth speed on the high-speed gear side is selected, so that the engine is operated in the rotation range of 800 to 1250 rpm.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing characteristics of fuel consumption per hour (g / h) and operating efficiency (g / kw · h) of the engine 2 corresponding to FIG. 5. The shift of the engine 2 to the low speed side by selecting the fourth speed instead of the third speed and selecting the sixth speed instead of the fifth speed means that the fuel consumption of the engine 2 decreases. To do. Therefore, the fuel consumption of the engine 2 in the skip control mode is significantly reduced in the region where the third speed and the fifth speed should be selected in the normal control mode.

一方、このように通常制御モードの第3速及び第5速に相当する領域で高速ギヤ側の第4速及び第6速を選択した場合、要求トルクを達成するために必要なエンジントルクは増加する。具体的には、図5に示すように、第4速では210〜175Nmのトルクが要求され、第6速では290〜140Nmのトルクが要求されることなるが、この要求に対応することなくエンジン制御は通常制御モードの場合と同一内容で実行される。結果として第4速では通常制御モードの第3速と同様の140〜120Nmのエンジントルクを発生させ、第6速では通常制御モードの第3速と同様の200〜100Nmのエンジントルクを発生させる。
運転者の要求トルクを達成するにはエンジントルクが不足することになるが、このときには車両ECU22により要求トルクに基づきエンジントルクの不足分を補償するようにモータとして作動中の電動機6の駆動トルクが増加側に設定される(トルク制御手段)。例えば図5では電動機6のトルクが50Nmから70Nmに増加されており、これにより運転者の要求トルクが達成される。
On the other hand, when the fourth speed and the sixth speed on the high-speed gear side are selected in the region corresponding to the third speed and the fifth speed in the normal control mode, the engine torque required to achieve the required torque increases. To do. Specifically, as shown in FIG. 5, a torque of 210 to 175 Nm is required at the fourth speed, and a torque of 290 to 140 Nm is required at the sixth speed. The control is executed with the same contents as in the normal control mode. As a result, at the fourth speed, an engine torque of 140 to 120 Nm similar to the third speed in the normal control mode is generated, and at the sixth speed, an engine torque of 200 to 100 Nm similar to the third speed of the normal control mode is generated.
In order to achieve the driver's required torque, the engine torque is insufficient. At this time, the driving torque of the electric motor 6 operating as a motor is compensated for by the vehicle ECU 22 based on the required torque. It is set on the increasing side (torque control means). For example, in FIG. 5, the torque of the electric motor 6 is increased from 50 Nm to 70 Nm, thereby achieving the driver's required torque.

なお、以上は車両加速時の制御状況であるが、車両減速時も同様であり、通常制御モードでは変速機8の変速段が第6速、第5速、第4速、第3速、第2速の順に切り換えられるのに対し、スキップ制御モードでは、第6速、第4速、第2速の順に一段飛び越えて切り換えられる。このため、通常制御モードで第5速が選択される領域では高速ギヤ側の第6速が選択され、通常制御モードで第3速が選択される領域では第4速が選択される。エンジン2の回転域が低回転側に移行してエンジンブレーキが低下することから、その低下分を補償して所期の制動力を達成すべく発電機として作動中の電動機6の回生トルクを増加させる。回生トルクの増加は電動機6の発電量の増加につながり、それに応じてバッテリ18が充電される。よって、充電した電力を電動機6のモータ作動時に利用することにより、結果としてエンジン2の燃料消費量を低減可能となる。   The above is the control situation during vehicle acceleration, but the same applies during vehicle deceleration. In the normal control mode, the speed of the transmission 8 is the sixth speed, fifth speed, fourth speed, third speed, In the skip control mode, the second speed is switched in order of the sixth speed, the fourth speed, and the second speed. Therefore, the sixth speed on the high gear side is selected in the region where the fifth speed is selected in the normal control mode, and the fourth speed is selected in the region where the third speed is selected in the normal control mode. Since the engine 2's rotational range shifts to the low speed side and the engine brake decreases, the regenerative torque of the motor 6 that is operating as a generator is increased to compensate for the decrease and achieve the desired braking force. Let The increase in regenerative torque leads to an increase in the amount of power generated by the electric motor 6, and the battery 18 is charged accordingly. Therefore, by using the charged electric power when the motor of the electric motor 6 is operated, the fuel consumption of the engine 2 can be reduced as a result.

以上のように本実施形態では、バッテリ18のSOCが十分であるときに変速機8の変速段を一段飛び越えて切り換えるスキップ制御モードを実行し、通常制御モードで第3速または第5速が選択されるべき領域で第4速または第6速を選択することにより、車両1の加速時及び減速時の何れでもエンジン2の回転域を低回転側に移行させて燃料消費量を低減している。また、これにより生じるエンジントルクの不足分を電動機6のトルク増加で補償することにより、運転者の要求トルクを確実に達成して走行フィーリングの悪化を未然に防止している。
即ち、単に駆動力配分を最適化するだけの特許文献1の技術とは相違し、バッテリ18のSOCに基づき電動機6側のトルクに余力があることを条件として、エンジン2側をより燃料消費量の少ない回転域で運転していることから、エンジン2及び電動機6を全体としてより効率よく運転でき、結果として上記のように燃費向上を達成することができる。
As described above, in the present embodiment, when the SOC of the battery 18 is sufficient, the skip control mode is executed in which the shift speed of the transmission 8 is switched by one step and the third speed or the fifth speed is selected in the normal control mode. By selecting the fourth speed or the sixth speed in the region to be operated, the rotational range of the engine 2 is shifted to the low speed side at any time of acceleration or deceleration of the vehicle 1 to reduce the fuel consumption. . Further, by compensating for the shortage of engine torque caused by this by increasing the torque of the electric motor 6, the driver's required torque can be reliably achieved to prevent the driving feeling from deteriorating.
That is, unlike the technique of Patent Document 1 in which only the driving force distribution is optimized, the engine 2 side is more fuel-consumed on the condition that the torque on the electric motor 6 side has a surplus power based on the SOC of the battery 18. Since the engine 2 and the electric motor 6 can be operated more efficiently as a whole, the fuel efficiency can be improved as described above.

加えて、ハード的な構成は従来のハイブリッド電気自動車1と相違ないため、車両ECU22の制御プログラムを変更するだけで実施でき、これにより容易に上記作用効果を実現することができる。
ところで、上記実施形態では図6に示すエンジン2の燃料消費特性を考慮した結果、スキップ制御モードの第4速及び第6速でエンジン2の回転域を低回転側に移行させ、エンジン制御については通常制御モードの場合と同一内容で実行した。結果として例えば第4速では、本来は図中に実線で示される210〜175Nmのトルク域での運転が要求されるのに対し、実際にはより低トルク側の破線で示すトルク域でエンジン2が運転され、そのトルク不足分が電動機6のトルクにより補償される。しかし、車両加速のためにエンジン2が駆動側のトルクを発生させているときには、このようなエンジントルク域の移行はエンジン2の運転効率の点では望ましくない場合がある。
In addition, since the hardware configuration is the same as that of the conventional hybrid electric vehicle 1, it can be implemented simply by changing the control program of the vehicle ECU 22, and thus the above-described effects can be easily realized.
By the way, in the above embodiment, as a result of considering the fuel consumption characteristics of the engine 2 shown in FIG. 6, the engine 2 is shifted to the low rotation side at the fourth speed and the sixth speed in the skip control mode, and the engine control is performed. Executed with the same contents as in normal control mode. As a result, for example, at the 4th speed, the engine 2 is originally required to operate in the torque range of 210 to 175 Nm indicated by the solid line in the figure, but actually, the engine 2 is in the torque range indicated by the broken line on the lower torque side. The torque shortage is compensated by the torque of the electric motor 6. However, when the engine 2 is generating driving torque for vehicle acceleration, such a transition of the engine torque range may not be desirable in terms of the operating efficiency of the engine 2.

即ち、図6中に併記したエンジン2の運転効率特性で示すように、エンジン2の運転効率は最大トルク曲線近傍を最良領域として、当該領域より低トルク側に移行するほど低下する傾向となる。当然ながら、この特性はエンジン2の仕様による相違はあるものの、全体的にはエンジン仕様に関わらず上記のような特性になる。このため、エンジントルク域の高トルク側から低トルク側への移行に伴ってエンジン2の運転効率は低下し、運転効率の低下が著しい領域までエンジントルクが低下するときには、上記のようにエンジン回転域を低回転側に移行させたにも拘わらず、却ってエンジン2の燃料消費量が増大してしまう。
そこで、このような事態が発生すると予測される運転領域では、エンジントルクを若干増加させて運転効率の低下を抑制し、トルク増加分だけ電動機6のトルクを低下側に補正する対策を講じてもよい(トルク制御手段)。当該対策を実施することにより、主にエンジン回転域に応じて変動する燃料消費量と主にエンジントルク域に応じて変動する運転効率とを高い次元で両立でき、もってさらなる燃費向上を達成することができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ハイブリッド電気自動車1をトラックとして構成したが、車両の種別はこれに限ることはなく、例えば乗用車に具体化してもよい。
That is, as shown by the operating efficiency characteristics of the engine 2 shown in FIG. 6, the operating efficiency of the engine 2 tends to decrease as the region near the maximum torque curve is the best region and shifts to a lower torque side from the region. Naturally, although this characteristic varies depending on the specifications of the engine 2, the overall characteristic is as described above regardless of the engine specifications. For this reason, when the engine torque decreases from the high torque side to the low torque side in the engine torque range, and the engine torque decreases to a region where the decrease in operating efficiency is significant, the engine rotation is performed as described above. Despite shifting the region to the low rotation side, the fuel consumption of the engine 2 increases on the contrary.
Therefore, in an operation region where such a situation is predicted to occur, even if measures are taken to increase the engine torque slightly to suppress a decrease in operation efficiency and correct the torque of the motor 6 to the lower side by the amount of torque increase. Good (torque control means). By implementing such measures, fuel consumption that fluctuates mainly according to the engine speed range and driving efficiency that fluctuates mainly according to the engine torque range can be achieved at a high level, thereby further improving fuel efficiency. Can do.
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above embodiment, the hybrid electric vehicle 1 is configured as a truck, but the type of vehicle is not limited to this, and may be embodied as, for example, a passenger car.

また、上記実施形態では、一般的な手動変速機をベースとしてクラッチ4の断接操作及び変速段の切換操作を自動化した変速機8を用いたが、いわゆるデュアルクラッチ式変速機を用いてもよい。当該デュアルクラッチ式変速機は、例えば特開2009−035168号公報などに開示せれているため詳細は説明しないが、奇数段と偶数段とに分けた歯車機構をそれぞれクラッチを介して電動機6側と連結して構成され、一方の歯車機構のクラッチを接続して動力伝達しているとき、他方の歯車機構のクラッチを切断して次に予測されるギヤ段に予め切り換えておき、変速タイミングになると両クラッチの断接状態を逆転させて他方の歯車機構による動力伝達を開始するものである。このようなデュアルクラッチ式変速機においても、上記実施形態で述べた対策を行うことにより同様の作用効果を得ることができる。
また、上記実施形態では、車両の走行モードを要求トルクやバッテリ18のSOCなどに応じてエンジン単独走行、電動機単独走行、エンジン・電動機併用走行の間で切り換えたが、これに限ることはなく、例えばエンジン・電動機併用走行のみを実行するハイブリッド電気自動車に適用してもよい。
In the above-described embodiment, the transmission 8 that automates the connection / disconnection operation of the clutch 4 and the switching operation of the shift stage based on a general manual transmission is used. However, a so-called dual clutch transmission may be used. . The dual clutch transmission is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-035168, and thus will not be described in detail. However, the gear mechanisms divided into odd and even stages are respectively connected to the motor 6 side via clutches. When the power transmission is performed by connecting the clutch of one gear mechanism and transmitting the power, the clutch of the other gear mechanism is disconnected and switched to the next predicted gear stage in advance, and the shift timing is reached. The power transmission by the other gear mechanism is started by reversing the connection / disconnection state of both clutches. Also in such a dual clutch transmission, the same effect can be obtained by taking the measures described in the above embodiment.
Further, in the above embodiment, the vehicle travel mode is switched between the engine single travel, the motor single travel, and the engine / motor combined travel in accordance with the required torque, the SOC of the battery 18, etc., but is not limited thereto. For example, the present invention may be applied to a hybrid electric vehicle that executes only engine / electric motor combined driving.

また、上記実施形態では、前進6速の内の第3速及び第5速を飛び越えるようにスキップ変速マップの特性を設定したが、これに限ることはない。例えば第2速及び第4速を飛び越えるようにスキップ変速マップの特性を設定してもよいし、変速機8がより多数の変速段を有するときには、2段以上を飛び越えるようにスキップ変速マップを設定してもよい。
さらに、上記実施形態では、例えば第2速による車両加速中に図3のステップS6でバッテリ18のSOCに基づきスキップ制御モードが開始されたとしても、車速Vが上昇して第4速の領域(通常変速マップでは第3速の領域に相当)に進入するまでは、エンジン回転域を低回転側に移行させたことによる燃費低減効果が得られない。
そこで、例えば図7に示すように、実施形態と同様の第3速及び第5速(特定変速段)を飛び越える特性の第1スキップ変速マップに加えて、第2速及び第4速(特定変速段)を飛び越える特性の第2スキップ変速マップを予め設定しておき、スキップ制御モードが開始された時点の変速段が第3速または第5速のときには第1スキップ変速マップを適用し、開始時点の変速段が第2速または第3速のときには第2スキップ変速マップを適用するようにしてもよい。これにより、何れの変速段でスキップ制御モードが開始された場合でも、その変速段が飛び越えられて高速ギヤ側の変速段が選択されることにより直ちにエンジン回転域が低回転側に移行するため、結果として短時間の加速でも確実に燃費低減効果を得ることができる。
In the above embodiment, the skip shift map characteristic is set so as to jump over the third speed and the fifth speed of the six forward speeds. However, the present invention is not limited to this. For example, the skip shift map characteristic may be set so as to jump over the second speed and the fourth speed, or when the transmission 8 has a larger number of shift stages, the skip shift map is set so as to jump over two stages or more. May be.
Further, in the above embodiment, for example, even if the skip control mode is started based on the SOC of the battery 18 in step S6 of FIG. 3 during vehicle acceleration at the second speed, the vehicle speed V increases and the fourth speed range ( Until the vehicle enters the third speed region in the normal shift map), the fuel consumption reduction effect by shifting the engine rotation region to the low rotation side cannot be obtained.
Therefore, for example, as shown in FIG. 7, in addition to the first skip shift map having the characteristic of jumping over the third speed and the fifth speed (specific shift stage) similar to the embodiment, the second speed and the fourth speed (specific shift) A second skip shift map having characteristics of jumping over the first step) is set in advance, and when the shift step at the time when the skip control mode is started is the third speed or the fifth speed, the first skip shift map is applied. The second skip shift map may be applied when the first gear stage is the second speed or the third speed. As a result, even if the skip control mode is started at any gear stage, the engine speed range is immediately shifted to the low speed side by jumping over that gear stage and selecting the gear stage on the high speed gear side. As a result, a fuel consumption reduction effect can be obtained with certainty even in a short time.

1 エンジン
6 電動機
8 変速機
16 駆動輪
18 バッテリ
22 車両ECU(通常変速手段、スキップ変速手段、残存容量検出手段、
モード切換手段、トルク制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 6 Electric motor 8 Transmission 16 Drive wheel 18 Battery 22 Vehicle ECU (normal transmission means, skip transmission means, remaining capacity detection means,
Mode switching means, torque control means)

Claims (3)

エンジン及び電動機のトルクを複数の変速段を有する変速機を介して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制御装置において、
車速に応じて上記変速機の各変速段を順次連続的に切り換える通常変速手段と、
上記車速に応じて上記変速機の各変速段の内の特定変速段を飛び越えるように該変速段を切り換えるスキップ変速を実行するスキップ変速手段と、
上記電動機に電力を供給するバッテリの残存容量を検出する残存容量検出手段と、
上記残存容量検出手段により検出された上記バッテリの残存容量が予め設定された判定値未満のときには、通常制御モードを選択して上記通常変速手段により上記変速機を変速させ、上記バッテリの残存容量が上記判定値以上のときには、スキップ制御モードを選択して上記スキップ変速手段により上記変速機を変速させるモード切換手段と、
運転者の要求トルクを上記エンジン側及び電動機側に配分し、該トルク配分に基づき上記エンジン及び電動機のトルクを制御する一方、上記モード切換手段によりスキップ制御モードが選択され、且つ上記スキップ変速手段により上記スキップ変速が実行されているとき、上記エンジンの回転域の低回転側への移行に伴うエンジントルク不足を補償すべく上記電動機のトルクを増加側に補正するトルク制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の走行制御装置。
In a travel control device for a hybrid electric vehicle that travels by transmitting torque of an engine and an electric motor to drive wheels via a transmission having a plurality of shift stages,
Normal transmission means for successively and continuously switching each shift stage of the transmission according to the vehicle speed;
Skip transmission means for executing a skip shift for switching the shift stage so as to jump over a specific shift stage among the shift stages of the transmission according to the vehicle speed;
A remaining capacity detecting means for detecting a remaining capacity of a battery for supplying electric power to the electric motor;
When the remaining capacity of the battery detected by the remaining capacity detecting means is less than a preset judgment value, the normal control mode is selected and the transmission is shifted by the normal shifting means, and the remaining capacity of the battery is determined. Mode switching means for selecting a skip control mode and shifting the transmission by the skip transmission means when the determination value is equal to or greater than the determination value;
The driver's requested torque is distributed to the engine side and the motor side, and the torque of the engine and motor is controlled based on the torque distribution, while the skip control mode is selected by the mode switching means, and the skip transmission means is Torque control means for correcting the torque of the electric motor to the increase side to compensate for engine torque shortage due to the shift of the engine rotation range to the low rotation side when the skip shift is being performed. A traveling control device for a hybrid electric vehicle characterized by the above.
上記トルク制御手段は、上記車両の加速に伴って上記エンジンに駆動側のトルクを発生させているとき、上記スキップ制御手段によるスキップ変速の結果、上記エンジンの効率低下が著しい領域まで上記エンジントルクが低下する場合には、該エンジントルクを増加させると共に該トルク増加分だけ上記電動機のトルクを低下側に補正することを特徴とする請求項1記載のハイブリッド電気自動車の走行制御装置。   When the torque control means generates torque on the drive side as the vehicle accelerates, the engine torque is reduced to a region where the engine efficiency is significantly reduced as a result of the skip shift by the skip control means. 2. The travel control device for a hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein, when it decreases, the engine torque is increased and the torque of the electric motor is corrected to the decrease side by the increase in torque. 上記スキップ変速手段は、上記各変速段の内の相互に異なる特定変速段を飛び越えるように設定された複数のスキップ変速を選択的に実行するものであり、
上記モード切換手段は、上記スキップ制御モードを選択した時点の上記変速機の変速段に基づき、該変速段を上記特定変速段とするスキップ変速を上記複数のスキップ変速から選択し、該選択したスキップ変速を上記スキップ変速手段に実行させることを特徴とする請求項1または2記載のハイブリッド電気自動車の走行制御装置。
The skip shift means selectively executes a plurality of skip shifts set so as to jump over specific shift stages different from each other among the shift stages.
The mode switching means selects, from the plurality of skip shifts, a skip shift having the shift stage as the specific shift stage based on the shift stage of the transmission at the time when the skip control mode is selected. 3. The travel control apparatus for a hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein a shift is executed by the skip transmission means.
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