JP2014054874A - Auto-cruise controller of hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an auto-cruise controller of a hybrid vehicle capable of materializing a satisfactory running feeling by reliably maintaining a target vehicle velocity, and capable of sufficiently utilizing advantages of the hybrid vehicle by securing an EV mode period as long as possible.SOLUTION: The auto-cruise controller of a hybrid vehicle selects an EV travel mode (S4 is Yes) when a motor 3 can attain request torque required to maintain a target vehicle velocity Vtgt during auto-cruise control, whereas selects an HEV travel mode (S4 is No) when the request torque is unattainable. When a vehicle velocity V deviates from the target vehicle velocity Vtgt, the auto-cruise controller calculates the request torque (S6) on the basis of a deviation ΔV between the target vehicle velocity Vtgt and the vehicle velocity V by applying a low control gain corresponding to an engine 2 in the HEV travel mode, whereas in the EV travel mode, the auto-cruise controller calculates the request torque (S10) on the basis of the deviation ΔV by applying a high control gain corresponding to the motor 3, and controls driving of each of the engine 2 and the motor 3 (S8, S12).

Description

本発明はハイブリッド車両のオートクルーズ制御装置に係り、詳しくはモータ単独の走行モード（以下、ＥＶモードという）とモータ及びエンジンを併用する走行モード（以下、ＨＥＶモードという）とで共に最適な特性で車速を制御できるオートクルーズ制御装置に関する。   The present invention relates to an auto-cruise control device for a hybrid vehicle, and more specifically, it has optimum characteristics in both a traveling mode of a motor alone (hereinafter referred to as an EV mode) and a traveling mode using a motor and an engine (hereinafter referred to as HEV mode). The present invention relates to an automatic cruise control device capable of controlling a vehicle speed.

高速道路などで車両を定速走行させる際の運転者の負担を軽減するために、オートクルーズ制御装置を搭載した車両が普及している。周知のようにオートクルーズ装置は、運転者が設定した目標車速に基づきエンジン出力やブレーキを制御することにより、運転者がアクセル操作やブレーキ操作を行わなくても自動的に車速を目標車速に保つ装備である。
一方で、近年では環境問題を考慮して、走行用動力源としてエンジンと共にモータを搭載したハイブリッド車両が実用化されている。この種のハイブリッド車両は、走行状態などに応じてエンジン及びモータを適切に運転させることにより、車両全体としてのエネルギ効率を向上させて燃費節減やエミッション低減を達成するものである。例えば車両の加速時には、モータを力行制御して発生した駆動力でエンジンを補助することにより、エンジン側の負担を軽減しつつ効率の良好な領域でエンジンを運転させている。また、車両の減速時には、モータを回生制御して制動力を発生させると共に、車両の運動エネルギを回生電力として回収して後のモータ運転に有効利用している。 In order to reduce the burden on the driver when the vehicle travels at a constant speed on an expressway or the like, a vehicle equipped with an auto cruise control device has become widespread. As is well known, the auto-cruise device automatically keeps the vehicle speed at the target vehicle speed by controlling the engine output and the brake based on the target vehicle speed set by the driver without the driver performing the accelerator operation or the brake operation. Equipment.
On the other hand, in recent years, in consideration of environmental problems, hybrid vehicles equipped with a motor together with an engine as a driving power source have been put into practical use. This type of hybrid vehicle improves the energy efficiency of the vehicle as a whole and achieves fuel economy and emission reduction by appropriately operating the engine and motor in accordance with the driving state. For example, when the vehicle is accelerated, the engine is assisted by the driving force generated by controlling the power of the motor, so that the engine is operated in an efficient region while reducing the burden on the engine side. Further, when the vehicle is decelerated, the motor is regeneratively controlled to generate a braking force, and the kinetic energy of the vehicle is recovered as regenerative power and is effectively used for subsequent motor operation.

このようなハイブリッド車両にオートクルーズ制御装置を装備する場合もある。例えば特許文献１には、モータとエンジンとを併用するＨＥＶモード中のオートクルーズ制御が開示されている。
運転者により目標車速が設定されてオートクルーズ制御が開始されると、まず、平坦路で目標車速を維持するために必要なエンジン出力を算出し、このエンジン出力に基づきエンジンを制御する。 Such a hybrid vehicle may be equipped with an auto cruise control device. For example, Patent Document 1 discloses auto cruise control during HEV mode in which a motor and an engine are used in combination.
When the target vehicle speed is set by the driver and the automatic cruise control is started, first, an engine output necessary for maintaining the target vehicle speed on a flat road is calculated, and the engine is controlled based on the engine output.

そして、路面状況が登坂路になると、その登坂路で目標車速を維持するために必要な目標出力を算出し、目標出力からエンジン出力を減算した差分に基づきモータを力行制御する。また、路面状況が降坂路になると、その降坂路で目標車速を維持するために必要な目標出力を算出し、エンジン出力から目標出力を減算した差分に基づきモータを回生制御する。
結果として目標車速を維持した上で、登坂路での出力増加分や降坂路での出力低下分をモータの駆動力により補ってエンジン出力を一定に保つことにより、燃費節減やエミッション低減を図っている。 When the road surface condition becomes an uphill road, a target output necessary to maintain the target vehicle speed on the uphill road is calculated, and the motor is controlled for powering based on a difference obtained by subtracting the engine output from the target output. Further, when the road surface condition becomes a downhill road, a target output necessary for maintaining the target vehicle speed on the downhill road is calculated, and the motor is regeneratively controlled based on a difference obtained by subtracting the target output from the engine output.
As a result, while maintaining the target vehicle speed, the increase in output on the uphill road and the decrease in output on the downhill road are compensated by the driving force of the motor to keep the engine output constant, thereby reducing fuel consumption and emission. Yes.

一方、このようなＨＥＶモード中のオートクルーズ制御とは別に、ＨＥＶモードとＥＶモードとの間で走行モードを切り換えながら目標車速を維持するオートクルーズ制御も実用化されている。
図４はこの従来技術のオートクルーズ制御の実行状況を示すタイムチャートである。なお、図中の路面勾配については０を平坦路として表し、要求トルクの欄にはモータの出力可能範囲Ｔev（最大力行トルクＴm1と最大回生トルクＴm2との間の領域）を併記している。 On the other hand, apart from such auto-cruise control during the HEV mode, auto-cruise control that maintains the target vehicle speed while switching the travel mode between the HEV mode and the EV mode has also been put into practical use.
FIG. 4 is a time chart showing the execution status of this conventional auto-cruise control. In the figure, the road surface gradient is represented by 0 as a flat road, and the output range Tev of the motor (area between the maximum power running torque Tm1 and the maximum regenerative torque Tm2) is also shown in the required torque column.

基本的にオートクルーズ制御中の走行モードの切換は、目標車速Ｖtgtを維持するために必要な要求トルクと上記モータの出力可能範囲Ｔevとの比較に基づいて行われる。要求トルクは車速Ｖと目標車速Ｖtgtとの偏差ΔＶに基づくＰＩＤ制御などにより、偏差ΔＶを縮小する方向に順次算出される。
要求トルクがモータの出力可能範囲Ｔev内にあり、モータのみで要求トルクを達成可能なときには、走行モードとしてＥＶ走行が選択される。また要求トルクがモータの出力可能範囲Ｔevを超えているとき、即ち登坂路で駆動力が不足したり降坂路で制動力が不足したりした場合には、エンジンの駆動力或いはエンジンブレーキを併用すべくＨＥＶモードが選択される。 Basically, the switching of the running mode during the auto-cruise control is performed based on a comparison between the required torque necessary for maintaining the target vehicle speed Vtgt and the output possible range Tev of the motor. The required torque is sequentially calculated in a direction to reduce the deviation ΔV by PID control based on the deviation ΔV between the vehicle speed V and the target vehicle speed Vtgt.
When the required torque is within the output possible range Tev of the motor and the required torque can be achieved with only the motor, EV traveling is selected as the traveling mode. When the required torque exceeds the motor output possible range Tev, that is, when the driving force is insufficient on the uphill road or the braking force is insufficient on the downhill road, the engine driving force or the engine brake is used together. Therefore, the HEV mode is selected.

偏差ΔＶに基づく要求トルクの制御ゲインは各走行モードの間で共通化されている。具体的には、モータ側の制御応答性に比較してエンジン側の制御応答性が良好でない点を考慮して、ＨＥＶモードで実施されるエンジン制御でも追従可能なように比較的低い制御ゲインが双方の走行モードに対して設定されている。
図４に示すように、まず登坂路の走行中にはＨＥＶモードが選択され、モータのみでは不足する駆動力がエンジンにより補われて目標車速Ｖtgtが維持されている。車両が降坂路に侵入すると、車速Ｖの増加に伴って目標車速Ｖtgtとの偏差ΔＶ（＝Ｖtgt−Ｖ）が次第に負側に増加する。従って、上記制御ゲインにより偏差ΔＶに基づき要求トルクが順次減少側に算出される。 The control gain of the required torque based on the deviation ΔV is shared between the traveling modes. Specifically, in consideration of the poor control response on the engine side compared to the control response on the motor side, the control gain is relatively low so that it can be tracked even in engine control executed in the HEV mode. It is set for both travel modes.
As shown in FIG. 4, first, the HEV mode is selected during traveling on the uphill road, and the target vehicle speed Vtgt is maintained by supplementing the engine with a driving force that is insufficient with only the motor. When the vehicle enters the downhill road, the deviation ΔV (= Vtgt−V) from the target vehicle speed Vtgt gradually increases to the negative side as the vehicle speed V increases. Therefore, the required torque is sequentially calculated on the decrease side based on the deviation ΔV by the control gain.

要求トルクの減少に応じて、まずＨＥＶモードを継続しながらエンジンの駆動力が減少され、要求トルクが最大力行トルクＴm1を下回ると走行モードがＥＶモードに切り換えられる。そして、ＥＶモードにおいてモータの駆動力は次第に減少し、０を経て負側（回生制御による制動力）に転じて減少し続ける。
これにより大きく増加していた車速Ｖが低下方向に転じ、それに応じて偏差ΔＶが減少し始める。要求トルクが減少し続けて最大回生トルクＴm2を下回ると、走行モードが再びＨＥＶモードに切り換えられて、モータの負側の駆動力の不足分がエンジンブレーキにより補われる。そして、要求トルクが増加に転じて最大回生トルクＴm2を上回ると、走行モードが再びＥＶモードに切り換えられる。 In response to the decrease in the required torque, first, the driving force of the engine is decreased while continuing the HEV mode. When the required torque falls below the maximum power running torque Tm1, the traveling mode is switched to the EV mode. In the EV mode, the driving force of the motor gradually decreases, and after passing through 0, turns to the negative side (braking force by regenerative control) and continues to decrease.
As a result, the vehicle speed V, which has been greatly increased, turns in a decreasing direction, and the deviation ΔV starts to decrease accordingly. When the required torque continues to decrease and falls below the maximum regenerative torque Tm2, the traveling mode is switched to the HEV mode again, and the shortage of the driving force on the negative side of the motor is compensated by the engine brake. When the required torque starts to increase and exceeds the maximum regenerative torque Tm2, the traveling mode is switched to the EV mode again.

その後に車両が降坂路から平坦路に侵入すると、車速Ｖの低下に伴って目標車速Ｖtgtとの偏差ΔＶが次第に正側に増加する。従って、制御ゲインにより偏差ΔＶに基づき要求トルクが順次増加側に算出される。要求トルクの増加に応じて、まずＥＶモードにおいてモータの駆動力が次第に増加して負側から正側（力行制御による駆動力）に転じる。
モータの駆動力が最大力行トルクＴm1を上回ると、走行モードが再びＨＥＶモードに切り換えられ、モータの駆動力の不足分がエンジンの駆動力により補われる。これにより大きく減少していた車速Ｖが増加方向に転じ、それに応じて偏差ΔＶが減少し始める。そして、要求トルクが低下して最大力行トルクＴm1を下回ると、走行モードが再びＥＶモードに切り換えられて、車速Ｖが目標車速Ｖtgt付近に復帰する。 Thereafter, when the vehicle enters the flat road from the downhill road, the deviation ΔV from the target vehicle speed Vtgt gradually increases to the positive side as the vehicle speed V decreases. Therefore, the required torque is sequentially calculated on the increase side based on the deviation ΔV by the control gain. As the required torque increases, first, the driving force of the motor gradually increases in the EV mode and turns from the negative side to the positive side (driving force by power running control).
When the driving force of the motor exceeds the maximum power running torque Tm1, the traveling mode is switched again to the HEV mode, and the shortage of the driving force of the motor is compensated by the driving force of the engine. As a result, the vehicle speed V, which has been greatly reduced, starts to increase, and the deviation ΔV begins to decrease accordingly. When the required torque decreases and falls below the maximum power running torque Tm1, the travel mode is switched to the EV mode again, and the vehicle speed V returns to the vicinity of the target vehicle speed Vtgt.

特開２００１−１５７３０５号公報JP 2001-157305 A

上記したように図４の従来技術では、応答性が良好でないエンジン２側の制御でも追従可能なように、要求トルクの算出に比較的低い制御ゲインを適用している。このため、路面勾配の変化に起因して車速Ｖが変動しても、その車速変動の抑制のために要求トルクを迅速に変化させることができない。結果として、目標車速Ｖtgtから車速Ｖが大きく外れた後でなければ車速Ｖが目標車速Ｖtgtに復帰せず、車速変動により走行フィーリングが悪化するという問題がある。
また、車速Ｖを目標車速Ｖtgtに復帰させるためにＨＥＶモードへの切換が必要になるため、頻繁な走行モードの切換により実質的なＥＶモードの期間が短縮化してしまう。結果として降坂路でモータの回生制御により車両の運動エネルギを十分に回収できなくなると共に、ＨＥＶモードへの切換毎にエンジン始動により無駄な電力を消費してしまい、ハイブリッド車両の利点を活かすことができなかった。 As described above, in the conventional technique shown in FIG. 4, a relatively low control gain is applied to the calculation of the required torque so that the control can be followed even by the control on the engine 2 side where the responsiveness is not good. For this reason, even if the vehicle speed V fluctuates due to a change in the road surface gradient, the required torque cannot be changed quickly in order to suppress the vehicle speed fluctuation. As a result, the vehicle speed V does not return to the target vehicle speed Vtgt unless the vehicle speed V greatly deviates from the target vehicle speed Vtgt.
In addition, since it is necessary to switch to the HEV mode in order to return the vehicle speed V to the target vehicle speed Vtgt, a substantial EV mode period is shortened by frequent switching of the travel mode. As a result, the kinetic energy of the vehicle cannot be sufficiently recovered by regenerative control of the motor on the downhill road, and wasteful power is consumed by starting the engine every time switching to the HEV mode, so that the advantages of the hybrid vehicle can be utilized. There wasn't.

また、その対策として偏差ΔＶに基づく要求トルクの制御ゲインを高めることも考えられるが、ＨＥＶモードにおいてエンジン側の制御を追従できなくなるため実現が困難である。さらに、ＨＥＶモードを前提とした特許文献１の技術では問題解決にならないことは明らかである。
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、目標車速を確実に維持して良好な走行フィーリングを実現できると共に、可能な限りＥＶモードの期間を確保することによりハイブリッド車両の利点を十分に活かすことができるハイブリッド車両のオートクルーズ制御装置を提供することにある。 As a countermeasure, it is conceivable to increase the control gain of the required torque based on the deviation ΔV, but this is difficult to realize because it becomes impossible to follow the control on the engine side in the HEV mode. Furthermore, it is clear that the technique of Patent Document 1 on the premise of the HEV mode does not solve the problem.
The present invention has been made in order to solve such problems. The object of the present invention is to reliably maintain the target vehicle speed to achieve a good driving feeling and to maintain the EV mode period as much as possible. It is an object of the present invention to provide an auto cruise control device for a hybrid vehicle that can fully utilize the advantages of the hybrid vehicle by ensuring the above.

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、走行用動力源としてエンジン及びモータを搭載し、少なくともモータを単独で使用する第１の走行モードと、モータ及びエンジンを併用する第２の走行モードとを選択的に実行して走行するハイブリッド車両において、運転者により設定された目標車速に基づき車速を制御するオートクルーズ制御中に、目標車速を維持するために必要な要求トルクをモータにより達成可能なときには第１の走行モードを選択し、モータのみでは要求トルクを達成不能なときには第２の走行モードを選択する走行モード切換手段と、第２の走行モードの実行中には、予め設定された第２の制御ゲインを適用して、目標車速と車速との偏差または車両が走行中の路面勾配に基づき要求トルクを算出し、第１の走行モードの実行中には、予めモータの制御応答性に対応して第２の制御ゲインよりも高い値に設定された第１の制御ゲインを適用して、偏差または路面勾配に基づき要求トルクを算出する要求トルク設定手段と、要求トルク設定手段により算出された要求トルクに基づき、各走行モードに応じてモータ及びエンジンを駆動制御して要求トルクを達成する駆動制御手段とを備えたものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is equipped with an engine and a motor as a driving power source, and at least a first driving mode in which the motor is used alone and a second driving in which the motor and the engine are used in combination. In a hybrid vehicle that runs by selectively executing modes, the motor achieves the required torque required to maintain the target vehicle speed during auto cruise control that controls the vehicle speed based on the target vehicle speed set by the driver. The first travel mode is selected when possible, the travel mode switching means for selecting the second travel mode when the required torque cannot be achieved by the motor alone, and preset during execution of the second travel mode. By applying the second control gain, the required torque is calculated based on the deviation between the target vehicle speed and the vehicle speed or the road surface gradient while the vehicle is traveling, and the first traveling mode is calculated. During execution of the motor, the required torque is calculated based on the deviation or road gradient by applying the first control gain that is set to a value higher than the second control gain in advance corresponding to the control response of the motor. And a drive control means for driving the motor and the engine to achieve the required torque according to each travel mode based on the required torque calculated by the required torque setting means.

請求項２の発明は、請求項１において、走行モード切換手段が、第１の走行モードの実行中において、予め目標車速を含むように設定されたモード切換禁止範囲内に偏差があるときには、モータのみで要求トルクを達成不能な場合でも第１の走行モードを継続するものである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, when the traveling mode switching means has a deviation within a mode switching prohibition range set in advance so as to include the target vehicle speed during execution of the first traveling mode, Even in the case where the required torque cannot be achieved, the first traveling mode is continued.

以上説明したように請求項１の発明のハイブリッド車両のオートクルーズ制御装置によれば、目標車速に基づき車速を制御するオートクルーズ制御中において、モータ及びエンジン併用の第２の走行モードの実行中には、第２の制御ゲインを適用して、目標車速と車速との偏差または車両が走行中の路面勾配に基づき要求トルクを算出し、モータ単独の第１の走行モードの実行中には、モータの制御応答性に対応して第２の制御ゲインよりも高い値に設定された第１の制御ゲインを適用して、偏差または路面勾配に基づき要求トルクを算出し、算出した要求トルクに基づきモータ及びエンジンを駆動制御するようにした。   As described above, according to the automatic cruise control device for a hybrid vehicle of the first aspect of the present invention, during the automatic cruise control for controlling the vehicle speed based on the target vehicle speed, during the execution of the second traveling mode using both the motor and the engine. Applies the second control gain to calculate the required torque based on the deviation between the target vehicle speed and the vehicle speed or the road gradient while the vehicle is traveling, and during the execution of the first traveling mode of the motor alone, By applying the first control gain set to a value higher than the second control gain corresponding to the control responsiveness of the motor, the required torque is calculated based on the deviation or the road surface gradient, and the motor is calculated based on the calculated required torque. The engine is driven and controlled.

従って、オートクルーズ制御中に車速が目標車速から外れると、目標車速と車速との偏差または路面勾配に基づき要求トルクが算出され、その要求トルクに基づきモータやエンジンが駆動制御される。モータ単独の第１の走行モードでは、応答性が良好なモータに対応して設定された高い値の第１の制御ゲインが適用される。このため、要求トルクが迅速に変化してモータの駆動力が急激に増加または減少することから、車速を迅速に目標車速に復帰させて良好な走行フィーリングを実現することができる。
また、要求トルクの迅速な変化により車速が目標車速から大きく外れる事態を防止できるため、多くの場合には第２の走行モードに切り換えることなく第１の走行モードを継続したまま目標車速への復帰を達成できる。結果として、可能な限り第１の走行モードの期間を確保することによりハイブリッド車両の利点を十分に活かすことができる。 Therefore, if the vehicle speed deviates from the target vehicle speed during auto-cruise control, the required torque is calculated based on the difference between the target vehicle speed and the vehicle speed or the road surface gradient, and the motor and engine are driven and controlled based on the required torque. In the first traveling mode of the motor alone, the first control gain having a high value set corresponding to the motor having good response is applied. For this reason, since the required torque changes rapidly and the driving force of the motor rapidly increases or decreases, it is possible to quickly return the vehicle speed to the target vehicle speed and achieve a good running feeling.
In addition, since it is possible to prevent a situation in which the vehicle speed greatly deviates from the target vehicle speed due to a rapid change in the required torque, in many cases the return to the target vehicle speed is continued without switching to the second travel mode. Can be achieved. As a result, the advantage of the hybrid vehicle can be fully utilized by securing the period of the first traveling mode as much as possible.

請求項２の発明のハイブリッド車両のオートクルーズ制御装置によれば、請求項１に加えて、第１の走行モード中において偏差がモード切換禁止範囲内にあるときには、モータのみで要求トルクを達成不能と判断しても第１の走行モードを継続するようにした。
偏差がモード切換禁止範囲内にあるときには、例えば偏差の増減が未だ少なく第１の走行モードを継続しても支障ない状況、或いは、要求トルクの変化によって既に偏差の増加が抑制されており、そのままで目標車速に復帰する状況と見なせる。よって、これらの場合には第２の走行モードへの切換は必要なく第１の走行モードを継続でき、これにより目標車速を確実に維持可能とした上で、第１の走行モードの期間を一層延長化することができる。 According to the hybrid vehicle auto-cruise control device of the second aspect of the invention, in addition to the first aspect, when the deviation is within the mode switching prohibition range in the first traveling mode, the required torque cannot be achieved only by the motor. The first driving mode is continued even if it is determined.
When the deviation is within the mode switching prohibition range, for example, the increase / decrease of the deviation is still small and there is no problem even if the first driving mode is continued, or the increase in the deviation is already suppressed by the change in the required torque. It can be considered that the vehicle returns to the target vehicle speed. Therefore, in these cases, it is not necessary to switch to the second travel mode, and the first travel mode can be continued, thereby making it possible to reliably maintain the target vehicle speed and further increase the period of the first travel mode. Can be extended.

実施形態のオートクルーズ制御装置が搭載されたハイブリッド型トラックを示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing a hybrid truck on which an auto cruise control device of an embodiment is mounted. ＥＣＵが実行するオートクルーズ制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the auto-cruise control routine which ECU performs. 実施形態におけるオートクルーズ制御の実行状況を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the execution situation of auto cruise control in an embodiment. 従来技術におけるオートクルーズ制御の実行状況を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the execution condition of the auto cruise control in a prior art.

以下、本発明をハイブリッド型トラックのオートクルーズ制御装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のオートクルーズ制御装置が搭載されたハイブリッド型トラックを示す全体構成図である。
ハイブリッド型トラック１はいわゆるパラレル型ハイブリッド車両として構成されており、以下の説明では、車両と称する場合もある。車両１には走行用動力源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）２、及び例えば永久磁石式同期電動機のように発電機としても作動可能なモータ３が搭載されている。エンジン１の出力軸にはクラッチ４が連結され、クラッチ４にはモータ３の回転軸を介して自動変速機５の入力側が連結されている。自動変速機５の出力側にはプロペラシャフト６を介して差動装置７が連結され、作動装置７には駆動軸８を介して左右の駆動輪９が連結されている。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in an automatic cruise control device for a hybrid truck will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a hybrid truck on which the auto cruise control device of this embodiment is mounted.
The hybrid type truck 1 is configured as a so-called parallel type hybrid vehicle, and may be referred to as a vehicle in the following description. A vehicle 1 is equipped with a diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 2 as a driving power source and a motor 3 that can also operate as a generator such as a permanent magnet synchronous motor. A clutch 4 is connected to the output shaft of the engine 1, and an input side of the automatic transmission 5 is connected to the clutch 4 via a rotating shaft of the motor 3. A differential device 7 is connected to the output side of the automatic transmission 5 via a propeller shaft 6, and left and right drive wheels 9 are connected to the operating device 7 via a drive shaft 8.

自動変速機５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１２速後退１速の変速段を有している。当然ながら、変速機５の構成はこれに限るものではなく任意に変更可能であり、例えば手動式変速機として具体化してもよいし、２系統の動力伝達系を備えたいわゆるデュアルクラッチ式自動変速機として具体化してもよい。   The automatic transmission 5 automates the connection / disconnection operation of the clutch 4 and the switching operation of the shift stage based on a general manual transmission. In this embodiment, the automatic transmission 5 has a shift stage of 12 forward speeds and 1 reverse speed. ing. Of course, the configuration of the transmission 5 is not limited to this, and can be arbitrarily changed. For example, the transmission 5 may be embodied as a manual transmission, or a so-called dual clutch automatic transmission having two power transmission systems. It may be embodied as a machine.

モータ３にはインバータ１０を介してバッテリ１１が接続されている。バッテリ１１に蓄えられた直流電力はインバータ１０により交流電力に変換されてモータ３に供給され（力行制御）、モータ３が発生した駆動力は自動変速機５で変速された後に駆動輪９に伝達されて車両１を走行させる。また、例えば車両１の減速時には、駆動輪９側からの逆駆動によりモータ３が発電機として作動する(回生制御)。モータ３が発生した負側の駆動力は制動力として駆動輪９側に伝達されると共に、モータ３が発電した交流電力がインバータ１０で直流電力に変換されてバッテリ１１に充電される。   A battery 11 is connected to the motor 3 via an inverter 10. The DC power stored in the battery 11 is converted into AC power by the inverter 10 and supplied to the motor 3 (power running control), and the driving force generated by the motor 3 is transmitted to the drive wheels 9 after being shifted by the automatic transmission 5. The vehicle 1 is made to travel. For example, when the vehicle 1 is decelerated, the motor 3 operates as a generator by reverse driving from the drive wheel 9 side (regeneration control). The negative driving force generated by the motor 3 is transmitted to the driving wheel 9 side as a braking force, and the AC power generated by the motor 3 is converted into DC power by the inverter 10 and charged to the battery 11.

このようなモータ３が発生する駆動力は上記クラッチ４の断接状態に関わらず駆動輪９側に伝達され、これに対してエンジン２が発生する駆動力（負側は、エンジンブレーキや圧縮開放型ブレーキなどに相当）はクラッチ４の接続時に限って駆動輪９側に伝達される。
従って、クラッチ４の切断時には、上記のようにモータ３が発生する正側または負側の駆動力が駆動輪９側に伝達されて車両１が走行する。また、クラッチ４の接続時には、エンジン２及びモータ３の駆動力が駆動輪９側に伝達されたり、或いはエンジン２の駆動力のみが駆動輪側に伝達されたりして車両１が走行する。 The driving force generated by the motor 3 is transmitted to the driving wheel 9 side regardless of the state of engagement / disengagement of the clutch 4, and the driving force generated by the engine 2 (the negative side is engine braking or compression release). The mold brake or the like is transmitted to the drive wheel 9 only when the clutch 4 is connected.
Therefore, when the clutch 4 is disengaged, the positive or negative driving force generated by the motor 3 as described above is transmitted to the driving wheel 9 side, and the vehicle 1 travels. When the clutch 4 is connected, the driving force of the engine 2 and the motor 3 is transmitted to the driving wheel 9 side, or only the driving force of the engine 2 is transmitted to the driving wheel side, so that the vehicle 1 travels.

車両ＥＣＵ１３は車両全体を統合制御するための制御回路である。そのために車両ＥＣＵ１３には、アクセルペダル１４の操作量θaccを検出するアクセルセンサ１５、ブレーキペダル１６の踏込操作を検出するブレーキスイッチ１７、車両１の速度Ｖを検出する車速センサ１８、エンジン２の回転速度Ｎeを検出するエンジン回転速度センサ１９、モータ３の回転速度Ｎtを検出するモータ回転速度センサ２０、オートクルーズの実行・中止及び目標車速Ｖtgtの設定を行うためのオートクルーズ設定部２１などの各種センサ・スイッチ類が接続されている。
また、車両ＥＣＵ１３には、図示はしないがクラッチ４を断接操作するアクチュエータ、及び自動変速機５を変速操作するアクチュエータなどが接続されると共に、エンジン制御用のエンジンＥＣＵ２２、インバータ制御用のインバータＥＣＵ２３、及びバッテリ１１を管理するバッテリＥＣＵ２４が接続されている。 The vehicle ECU 13 is a control circuit for integrated control of the entire vehicle. For this purpose, the vehicle ECU 13 includes an accelerator sensor 15 that detects the operation amount θacc of the accelerator pedal 14, a brake switch 17 that detects the depression operation of the brake pedal 16, a vehicle speed sensor 18 that detects the speed V of the vehicle 1, and the rotation of the engine 2. Various types such as an engine rotational speed sensor 19 for detecting the speed Ne, a motor rotational speed sensor 20 for detecting the rotational speed Nt of the motor 3, an auto-cruise setting unit 21 for executing / stopping the auto-cruise and setting the target vehicle speed Vtgt. Sensors and switches are connected.
The vehicle ECU 13 is connected with an actuator (not shown) for connecting / disconnecting the clutch 4 and an actuator for shifting the automatic transmission 5, and an engine ECU 22 for engine control and an inverter ECU 23 for inverter control. And a battery ECU 24 for managing the battery 11 are connected.

車両ＥＣＵ１３は、運転者によるアクセル操作量θaccなどに基づき車両１を走行させるために必要な要求トルクを算出し、その要求トルクやバッテリ１１のＳＯＣなどに基づき車両１の走行モードを選択する（走行モード切換手段）。本実施形態では走行モードとして、エンジン単独のＥ/Ｇモード、モータ単独のＥＶモード（第１の走行モード）、及びエンジン２とモータ３とを併用するＨＥＶモード（第２の走行モード）が設定されており、その何れかの走行モードを車両ＥＣＵ１３が選択するようになっている。
基本的に走行モードの切換は、ハイブリッド車両の特徴を活かすために可能な限りＥＶモードを優先して行われ、要求トルクやバッテリＳＯＣなどからの要請に応じてＨＥＶモードやＥ/Ｇモードに切り換えられる。
例えばＥＶモードによる走行中において、アクセル操作に応じて要求トルクが増加または減少してモータ３の出力可能範囲Ｔev（図４に示す）を外れたときには、ＨＥＶモードに切り換えられてモータ駆動力の不足分がエンジン２の駆動力或いはエンジンブレーキにより補われる。また、例えばバッテリ１１のＳＯＣ低下により充電を要する場合には、Ｅ/Ｇモードに切り換えられた上でモータ３が回生制御され、車両１の走行を継続させながらエンジン２の駆動力の一部を用いてモータ３を発電させ、その発電電力をバッテリ１１に充電する。 The vehicle ECU 13 calculates a required torque necessary for the vehicle 1 to travel based on the accelerator operation amount θacc by the driver, and selects the travel mode of the vehicle 1 based on the required torque, the SOC of the battery 11, and the like (travel) Mode switching means). In the present embodiment, as the travel mode, an E / G mode of the engine alone, an EV mode of the motor alone (first travel mode), and an HEV mode (second travel mode) using both the engine 2 and the motor 3 are set. The vehicle ECU 13 selects one of the travel modes.
Basically, the EV mode is prioritized as much as possible in order to make the most of the characteristics of the hybrid vehicle, and the mode is switched to the HEV mode or E / G mode according to requests from the required torque, battery SOC, etc. It is done.
For example, during traveling in the EV mode, when the required torque increases or decreases according to the accelerator operation and deviates from the output possible range Tev (shown in FIG. 4) of the motor 3, the mode is switched to the HEV mode and the motor driving force is insufficient. The minute is supplemented by the driving force of the engine 2 or the engine brake. For example, when the battery 11 needs to be charged due to a decrease in SOC, the motor 3 is regeneratively controlled after being switched to the E / G mode, and a part of the driving force of the engine 2 is maintained while the vehicle 1 continues to run. The motor 3 is used to generate power, and the battery 11 is charged with the generated power.

車両ＥＣＵ１３は選択した走行モードに基づき、要求トルクをエンジン２やモータ３が出力すべきトルク指令値に換算する。例えばＨＥＶモードでは要求トルクをエンジン２側及びモータ３側に配分した上で、その時点の変速段に基づきエンジン２及びモータ３のトルク指令値を算出する。また、Ｅ/Ｇモードでは要求トルクを変速段に基づきエンジン２へのトルク指令値に換算し、ＥＶモードでは要求トルクを変速段に基づきモータ３へのトルク指令値に換算する。   The vehicle ECU 13 converts the required torque into a torque command value to be output by the engine 2 or the motor 3 based on the selected travel mode. For example, in the HEV mode, the required torque is distributed to the engine 2 side and the motor 3 side, and torque command values for the engine 2 and the motor 3 are calculated based on the gear position at that time. In the E / G mode, the required torque is converted into a torque command value for the engine 2 based on the gear position, and in the EV mode, the required torque is converted into a torque command value for the motor 3 based on the gear speed.

そして、車両ＥＣＵ１３は選択した走行モードを実行すべく、ＥＶモードでは上記クラッチ４を切断し、Ｅ/Ｇモード及びＨＥＶモードではクラッチ４を接続した上で、エンジンＥＣＵ２２及びインバータＥＣＵ２３にトルク指令値を適宜出力する。
また、車両１の走行中において車両ＥＣＵ１３は、アクセル操作量θaccや車速Ｖなどに基づき図示しないシフトマップから目標変速段を算出し、この目標変速段を達成すべく、アクチュエータによりクラッチ４の断接操作及び変速段の切換操作を実行する。 Then, the vehicle ECU 13 disconnects the clutch 4 in the EV mode and connects the clutch 4 in the E / G mode and HEV mode in order to execute the selected travel mode, and then sends a torque command value to the engine ECU 22 and the inverter ECU 23. Output as appropriate.
Further, during traveling of the vehicle 1, the vehicle ECU 13 calculates a target gear position from a shift map (not shown) based on the accelerator operation amount θacc, the vehicle speed V, and the like, and the actuator 4 connects and disconnects the clutch 4 to achieve this target gear position. Executes operation and gear change operation.

一方、エンジンＥＣＵ２２は、車両ＥＣＵ１３から入力された走行モード及びトルク指令値を達成するように噴射量制御や噴射時期制御を実行する。例えばＥ/ＧモードやＨＥＶモードでは、正側のトルク指令値に対してエンジン２に駆動力を発生させ、負側のトルク指令値に対してエンジンブレーキを発生させる。また、ＥＶモードの場合には、燃料噴射の中止によりエンジン２を停止保持する。
また、インバータＥＣＵ２３は、車両ＥＣＵ１３から入力された走行モード及びトルク指令値を達成するように、インバータ１０を駆動制御する。例えばＥＶモードやＨＥＶモードでは、正側のトルク指令値に対してモータ３を力行制御して正側の駆動力を発生させ、負側のトルク指令値に対してはモータ３を力行制御して負側の駆動力を発生させる。また、Ｅ/Ｇモードの場合には、モータ３の駆動力を０に制御する。
また、バッテリＥＣＵ２４は、バッテリ１１の温度、バッテリ１１の電圧、インバータ１０とバッテリ１１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１１のＳＯＣを求め、このＳＯＣを検出結果と共に車両ＥＣＵ１３に出力する。 On the other hand, the engine ECU 22 executes injection amount control and injection timing control so as to achieve the travel mode and torque command value input from the vehicle ECU 13. For example, in the E / G mode and the HEV mode, the driving force is generated in the engine 2 with respect to the positive torque command value, and the engine brake is generated with respect to the negative torque command value. In the EV mode, the engine 2 is stopped and held by stopping the fuel injection.
Further, the inverter ECU 23 drives and controls the inverter 10 so as to achieve the travel mode and the torque command value input from the vehicle ECU 13. For example, in the EV mode or HEV mode, the motor 3 is power-running for the positive torque command value to generate a positive driving force, and the motor 3 is power-running for the negative torque command value. Generate negative driving force. In the E / G mode, the driving force of the motor 3 is controlled to zero.
The battery ECU 24 detects the temperature of the battery 11, the voltage of the battery 11, the current flowing between the inverter 10 and the battery 11, obtains the SOC of the battery 11 from these detection results, and detects this SOC. At the same time, it is output to the vehicle ECU 13.

一方、車両ＥＣＵ１３は、オートクルーズ設定部２１によりオートクルーズが指示されているときにオートクルーズ制御を実行する。当該オートクルーズ制御では、運転者により設定されている目標車速Ｖtgtを維持するようにエンジン２及びモータ３の駆動力が制御される。
オートクルーズ制御中の要求トルクはアクセル操作量θaccなどに基づくことなく、目標車速Ｖtgtを維持するために必要な駆動力として算出される。例えば、車速Ｖと目標車速Ｖtgtとの偏差ΔＶに基づくＰＩＤ制御などにより、偏差ΔＶを縮小する方向に要求トルクが順次算出される。
そして、このオートクルーズ制御中においても、要求トルクがモータ３の出力可能範囲Ｔev内にあり、モータ３のみで要求トルクを達成可能なときには、走行モードとしてＥＶ走行が選択される。また、要求トルクがモータ３の出力可能範囲Ｔevを超えてモータ３のみでは達成不能なとき、即ち登坂路で駆動力が不足したり降坂路で制動力が不足したりした場合には、エンジン２の駆動力或いはエンジンブレーキを併用すべくＨＥＶモードに切り換えられる。 On the other hand, the vehicle ECU 13 executes auto-cruise control when auto-cruise is instructed by the auto-cruise setting unit 21. In the auto cruise control, the driving forces of the engine 2 and the motor 3 are controlled so as to maintain the target vehicle speed Vtgt set by the driver.
The required torque during auto-cruise control is calculated as a driving force necessary to maintain the target vehicle speed Vtgt without being based on the accelerator operation amount θacc. For example, the required torque is sequentially calculated in a direction to reduce the deviation ΔV by PID control based on the deviation ΔV between the vehicle speed V and the target vehicle speed Vtgt.
Even during the auto-cruise control, when the required torque is within the output possible range Tev of the motor 3 and the required torque can be achieved only by the motor 3, EV traveling is selected as the traveling mode. Further, when the required torque exceeds the output possible range Tev of the motor 3 and cannot be achieved by the motor 3 alone, that is, when the driving force is insufficient on the uphill road or the braking force is insufficient on the downhill road, the engine 2 The HEV mode is switched to use both the driving force and the engine brake.

ところが、［発明が解決しようとする課題］でも述べたように、図４の従来技術では、応答性が良好でないエンジン２側の制御でも追従可能なように、比較的低い制御ゲインをＨＥＶモードとＥＶモードとで共通化して設定している。このため、路面勾配の変化に起因して車速Ｖが変動しても、その車速変動の抑制のために要求トルクが迅速に変化せず、走行フィーリングの悪化やＥＶモードの期間の短縮化などの問題が生じた。
そこで、本実施形態では、予め走行モードに対応して最適な制御ゲインをそれぞれ設定し、オートクルーズ制御中には走行モードに応じた制御ゲインにより要求トルクを算出しており、以下、その制御内容を説明する。 However, as described in [Problems to be Solved by the Invention], in the prior art of FIG. 4, a relatively low control gain is set to the HEV mode so that the control can be performed even in the control of the engine 2 with poor response. It is set in common with the EV mode. For this reason, even if the vehicle speed V fluctuates due to a change in the road surface gradient, the required torque does not change quickly to suppress the fluctuation of the vehicle speed, the driving feeling is deteriorated, the EV mode period is shortened, etc. The problem occurred.
Therefore, in the present embodiment, an optimal control gain corresponding to the travel mode is set in advance, and the required torque is calculated based on the control gain corresponding to the travel mode during auto-cruise control. Will be explained.

まず、制御ゲインの設定状況について述べると、ＨＥＶモードで適用する制御ゲイン（以下、第２の制御ゲインという）は、例えば図４の従来技術と同じく、応答性が良好でないエンジン２側の制御を考慮して比較的低い値に設定されている。
これに対してＥＶモードで適用する制御ゲイン（以下、第１の制御ゲインという）は、エンジン２側の制御に比べて格段に応答性が良好なモータ３側の制御に対応して高い値（偏差ΔＶに対する制御量が大であり応答性が良好な値）が設定されている。例えばＰＩＤ制御の場合には制御ゲインとして、Ｐ動作の比例ゲイン、Ｉ動作の積分ゲイン及びＤ動作の微分ゲインの少なくとも何れかが高い値に設定される。オートクルーズ制御中には、これらの第１及び第２の制御ゲインが走行モードに応じて車両ＥＣＵ１３により使い分けられる。 First, when setting the control gain, the control gain applied in the HEV mode (hereinafter referred to as the second control gain) is, for example, similar to the prior art of FIG. It is set to a relatively low value in consideration.
On the other hand, the control gain (hereinafter referred to as the first control gain) applied in the EV mode has a high value (corresponding to the control on the motor 3 side, which is much better in response than the control on the engine 2 side ( The control amount for the deviation ΔV is large, and the response is good). For example, in the case of PID control, as a control gain, at least one of a proportional gain for P operation, an integral gain for I operation, and a differential gain for D operation is set to a high value. During the auto cruise control, the first and second control gains are selectively used by the vehicle ECU 13 according to the travel mode.

車両１の走行中において、車両ＥＣＵ１３は図２に示すオートクルーズ制御ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。
まず、車両ＥＣＵ１３は、ステップＳ２で現在オートクルーズ制御を実行中であるか否かを判定し、Ｎo（否定）のときには一旦ルーチンを終了する。ステップＳ２の判定がＹes（肯定）のときには、ステップＳ４に移行してＥＶモードを実行可能であるか否かを判定する。上記したように当該判定はモータ３の出力可能範囲Ｔevに基づき行われ、要求トルクが出力可能範囲Ｔev内にある場合には走行モードとしてＥＶモードが選択され、出力可能範囲Ｔevを外れるとＨＥＶモードに切り換えられる。 While the vehicle 1 is traveling, the vehicle ECU 13 executes an auto cruise control routine shown in FIG. 2 at a predetermined control interval.
First, the vehicle ECU 13 determines whether or not the auto-cruise control is currently being executed in step S2, and if the answer is No (No), the routine is temporarily terminated. When the determination in step S2 is Yes (positive), the process proceeds to step S4 to determine whether or not the EV mode can be executed. As described above, the determination is made based on the output possible range Tev of the motor 3, and when the required torque is within the output possible range Tev, the EV mode is selected as the travel mode. Can be switched to.

なお、本実施形態では、バッテリ１１のＳＯＣや温度に応じて出力可能範囲Ｔevを可変設定している。例えば、バッテリ１１のＳＯＣが低い場合やバッテリ１１の温度が高い場合には、出力可能範囲Ｔevを縮小側に設定することにより、ＥＶモードを選択し難くしてバッテリ１１の負担軽減を図っている。但し、これに限ることはなく、例えば出力可能範囲Ｔevを予め設定した固定値としてもよい。   In the present embodiment, the output possible range Tev is variably set according to the SOC and temperature of the battery 11. For example, when the SOC of the battery 11 is low or the temperature of the battery 11 is high, by setting the output range Tev to the reduction side, it is difficult to select the EV mode, and the burden on the battery 11 is reduced. . However, the present invention is not limited to this. For example, the output possible range Tev may be a fixed value set in advance.

ステップＳ４の判定がＮoのときには走行モードとしてＨＥＶモードを選択した上で、ステップＳ６でＨＥＶモードに対応して設定された第２の制御ゲインを適用して、目標車速Ｖtgtと車速Ｖとの偏差ΔＶに基づき要求トルクを算出する（要求トルク設定手段）。続くステップＳ８では、算出した要求トルクをエンジン２側及びモータ３側に配分し、それぞれのトルク指令値をエンジンＥＣＵ２２及びインバータＥＣＵ２３に出力する。
従って、以上の処理が繰り返されることで各ＥＣＵ２２，２３によりエンジン２及びモータ３が制御されてＨＥＶモードが実行されると共に（駆動制御手段）、要求トルクの達成により目標車速Ｖtgtへの復帰が図られる。 When the determination in step S4 is No, the HEV mode is selected as the travel mode, and then the second control gain set corresponding to the HEV mode is applied in step S6, and the deviation between the target vehicle speed Vtgt and the vehicle speed V is applied. Requested torque is calculated based on ΔV (requested torque setting means). In the subsequent step S8, the calculated required torque is distributed to the engine 2 side and the motor 3 side, and the respective torque command values are output to the engine ECU 22 and the inverter ECU 23.
Accordingly, by repeating the above processing, the engine 22 and the motor 3 are controlled by the ECUs 22 and 23 to execute the HEV mode (drive control means), and the return to the target vehicle speed Vtgt is achieved by achieving the required torque. It is done.

一方、車両ＥＣＵ１３は、上記ステップＳ４の判定がＹesのときには走行モードとしてＥＶモードを選択した上で、ステップＳ１０でＥＶモードに対応して設定された第１の制御ゲインを適用して、目標車速Ｖtgtと車速Ｖとの偏差ΔＶに基づき現在の要求トルクを算出する（要求トルク設定手段）。続くステップＳ１２では、算出した要求トルクから求めたトルク指令値をインバータＥＣＵ２３に出力する。
その後にステップＳ１４で、目標車速Ｖtgtと車速Ｖとの偏差ΔＶが予め設定されたモード切換禁止範囲Ｖev内にあるか否かを判定する。モード切換禁止範囲Ｖevは、ＥＶモードからＨＥＶモードへの切換を禁止するための要件であり、例えば目標車速Ｖtgtを中心とした±５Km/hの速度領域が設定されている。ステップＳ１４の判定がＹesのときには上記ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１４の判定がＮoになるとルーチンを終了する。 On the other hand, when the determination in step S4 is Yes, the vehicle ECU 13 selects the EV mode as the travel mode, and then applies the first control gain set corresponding to the EV mode in step S10, so that the target vehicle speed Based on the deviation ΔV between Vtgt and vehicle speed V, the current required torque is calculated (requested torque setting means). In the subsequent step S12, a torque command value obtained from the calculated required torque is output to the inverter ECU 23.
Thereafter, in step S14, it is determined whether or not the deviation ΔV between the target vehicle speed Vtgt and the vehicle speed V is within a preset mode switching prohibition range Vev. The mode switching prohibition range Vev is a requirement for prohibiting switching from the EV mode to the HEV mode. For example, a speed range of ± 5 km / h centering on the target vehicle speed Vtgt is set. When the determination in step S14 is Yes, the process returns to step S10, and when the determination in step S14 is No, the routine ends.

なお、モード切換禁止範囲Ｖevは、目標車速Ｖtgtを含むように設定されていれば必ずしも目標車速Ｖtgtを中心とする必要はない。例えばＶtgt＋１０Km/h，Ｖtgt−５Km/hの速度領域として、モード切換禁止範囲Ｖevを設定してもよい。
従って、ステップＳ１０，１２の処理が繰り返されることでインバータＥＣＵ２３によりモータ３が制御されてＥＶモードが実行されると共に（駆動制御手段）、要求トルクの達成により目標車速Ｖtgtへの復帰が図られる。偏差ΔＶがモード切換禁止範囲Ｖev内にあるとしてステップＳ１４でＹesの判定が下されている限り、ステップＳ１０，１２の処理によりＥＶモードが継続されてＨＥＶモードへの切換が禁止される。そして、偏差ΔＶがモード切換禁止範囲Ｖevを外れてステップＳ１４の判定がＮoになった時点でモード切換の禁止が解除され、再びステップＳ４での判定に基づき走行モードが選択される。 Note that the mode switching prohibition range Vev is not necessarily centered on the target vehicle speed Vtgt as long as it is set to include the target vehicle speed Vtgt. For example, the mode switching prohibition range Vev may be set as a speed region of Vtgt + 10 km / h and Vtgt−5 km / h.
Therefore, by repeating the processing of steps S10 and S12, the motor 3 is controlled by the inverter ECU 23 to execute the EV mode (drive control means), and the return to the target vehicle speed Vtgt is achieved by achieving the required torque. As long as the determination of Yes in step S14 is made assuming that the deviation ΔV is within the mode switching prohibition range Vev, the EV mode is continued by the processing of steps S10 and S12, and switching to the HEV mode is prohibited. When the deviation ΔV deviates from the mode switching prohibition range Vev and the determination in step S14 becomes No, the prohibition of mode switching is canceled, and the traveling mode is selected again based on the determination in step S4.

次に、以上の車両ＥＣＵ１３の処理に基づくオートクルーズ制御の実行状況を図３に従って説明する。
まず登坂路の走行中にはＨＥＶモードが選択され、モータ３のみでは不足する駆動力がエンジン２により補われて目標車速Ｖtgtが維持されている。車両１が降坂路に侵入すると、車速Ｖの増加に伴って目標車速Ｖtgtとの偏差ΔＶ（＝Ｖtgt−Ｖ）が次第に負側に増加し、偏差ΔＶに応じて要求トルクが順次減少側に変化する。 Next, the execution state of the auto cruise control based on the above-described processing of the vehicle ECU 13 will be described with reference to FIG.
First, during traveling on an uphill road, the HEV mode is selected, and the target vehicle speed Vtgt is maintained by the engine 2 supplementing the driving force that is insufficient with the motor 3 alone. When the vehicle 1 enters the downhill road, the deviation ΔV (= Vtgt−V) from the target vehicle speed Vtgt gradually increases to the negative side as the vehicle speed V increases, and the required torque sequentially changes to the decreasing side according to the deviation ΔV. To do.

ＨＥＶモードでは低い第２の制御ゲインに基づき要求トルクが算出されるが、要求トルクが最大力行トルクＴm1を下回って図４のステップＳ４の判定に基づきＥＶモードに切り換えられた後は、モータ３側の制御応答性に対応する高い第１の制御ゲインが要求トルクの算出処理に適用される。従って、要求トルクは迅速に減少側に変化し、それに伴ってモータ３の駆動力は０を経て負側に転じて急激に減少し続け、車両１には速やかに制動力が作用する。
このため、車速Ｖは早期時点で増加を抑制されて低下方向に転じ、それに応じて偏差ΔＶはモード切換禁止範囲Ｖevの上限を超える以前に減少し始める。偏差ΔＶの減少開始は、その時点のモータ３の駆動力を継続すれば目標車速Ｖtgtへの復帰が可能であることを意味する。よって、このときには図４のステップＳ１４の処理によりＥＶモードが継続される（換言すれば、ＨＥＶモードへの切換によるエンジンブレーキの補助が行われない）ことになるが、車速Ｖは目標車速Ｖtgtから大きく外れることなく迅速に目標車速Ｖtgtに復帰する。 In the HEV mode, the required torque is calculated based on the low second control gain, but after the required torque falls below the maximum power running torque Tm1 and is switched to the EV mode based on the determination in step S4 in FIG. A high first control gain corresponding to the control responsiveness is applied to the required torque calculation process. Therefore, the required torque quickly changes to the decreasing side, and accordingly, the driving force of the motor 3 turns to the negative side through 0 and continues to decrease rapidly, and the braking force acts on the vehicle 1 quickly.
For this reason, the vehicle speed V is suppressed from increasing at an early point and turns downward, and accordingly, the deviation ΔV starts to decrease before exceeding the upper limit of the mode switching prohibition range Vev. The start of the decrease of the deviation ΔV means that it is possible to return to the target vehicle speed Vtgt if the driving force of the motor 3 at that time is continued. Therefore, at this time, the EV mode is continued by the process of step S14 in FIG. 4 (in other words, the engine brake is not assisted by switching to the HEV mode), but the vehicle speed V is determined from the target vehicle speed Vtgt. It quickly returns to the target vehicle speed Vtgt without greatly deviating.

その後に車両１が降坂路から平坦路に侵入すると、車速Ｖの低下に伴って目標車速Ｖtgtとの偏差ΔＶが次第に正側に増加する。このときにも、モータ３側に対応する高い第１の制御ゲインに基づき要求トルクが迅速に増加側に変化し、それに伴ってモータ３の駆動力は０を経て正側に転じて急激に増加する。このため、車速Ｖは早期時点で低下を抑制されて増加方向に転じ、それに応じて偏差ΔＶはモード切換禁止範囲Ｖevの下限を超える以前に減少方向に転じる。上記降坂路の場合と同様に偏差ΔＶの減少開始は、その時点のモータ３の駆動力により目標車速Ｖtgtへの復帰が可能なことを意味する。よって、この場合もＥＶモードが継続されるが、車速Ｖは目標車速Ｖtgtから大きく外れることなく迅速に目標車速Ｖtgtに復帰する。   Thereafter, when the vehicle 1 enters the flat road from the downhill road, the deviation ΔV from the target vehicle speed Vtgt gradually increases to the positive side as the vehicle speed V decreases. Also at this time, the required torque rapidly changes to the increasing side based on the high first control gain corresponding to the motor 3 side, and accordingly, the driving force of the motor 3 turns to the positive side through 0 and increases rapidly. To do. For this reason, the vehicle speed V is suppressed from decreasing at an early point and turns in an increasing direction, and accordingly the deviation ΔV turns in a decreasing direction before exceeding the lower limit of the mode switching prohibition range Vev. As in the case of the downhill road, the start of the decrease of the deviation ΔV means that it is possible to return to the target vehicle speed Vtgt by the driving force of the motor 3 at that time. Therefore, in this case as well, the EV mode is continued, but the vehicle speed V quickly returns to the target vehicle speed Vtgt without greatly deviating from the target vehicle speed Vtgt.

なお、例えば降坂路や登坂路が急勾配の場合には、ＥＶモードで高い第１の制御ゲインを適用しても車速Ｖの増減を抑制しきれずに、車速Ｖがモード切換禁止範囲Ｖevの上限や下限を超えてＨＥＶモードに切り換えられる場合もある。しかし、このときでもＥＶモード中の迅速な要求トルクの変化によって車速Ｖの増減が既にある程度抑制されているため、その後のＨＥＶモードでは早期時点で目標車速Ｖtgtへの復帰を達成できる。   For example, when the downhill road or the uphill road is steep, even if the high first control gain is applied in the EV mode, the increase / decrease in the vehicle speed V cannot be suppressed and the vehicle speed V is the upper limit of the mode switching prohibition range Vev. In some cases, the HEV mode may be switched beyond the lower limit. However, even at this time, the increase / decrease in the vehicle speed V is already suppressed to some extent by the rapid change in the required torque during the EV mode, so that the return to the target vehicle speed Vtgt can be achieved at an early point in the subsequent HEV mode.

以上のように本実施形態のハイブリッド型トラック１のオートクルーズ制御装置によれば、ＨＥＶモードで適用される第２の制御ゲインとは別に、ＥＶモードではモータ３に対応する第１の制御ゲインを適用することにより、偏差ΔＶに応じて要求トルクを迅速に変化させるようにした。このため、路面勾配の変化に起因して目標車速Ｖtgtから車速Ｖが外れた場合であっても、モータ３が有する駆動力を最大限に利用して、車速Ｖが大きく外れる以前の早期時点で車速Ｖを目標車速Ｖtgtに復帰させることができる。結果として目標車速Ｖtgtを確実に維持でき、もって良好な走行フィーリングを実現することができる。   As described above, according to the auto-cruise control device for the hybrid truck 1 of the present embodiment, the first control gain corresponding to the motor 3 is set in the EV mode separately from the second control gain applied in the HEV mode. By applying, the required torque is changed rapidly according to the deviation ΔV. For this reason, even when the vehicle speed V deviates from the target vehicle speed Vtgt due to a change in the road surface gradient, the driving force of the motor 3 is used to the maximum, and at an early point before the vehicle speed V greatly deviates. The vehicle speed V can be returned to the target vehicle speed Vtgt. As a result, the target vehicle speed Vtgt can be reliably maintained, and a good running feeling can be realized.

また、車速Ｖが目標車速Ｖtgtから大きく逸脱するのを防止できるため、多くの場合にはＨＥＶモードに切り換えることなくＥＶモードを継続したまま目標車速Ｖtgtへの復帰を達成できる。結果として、降坂路でモータ３の回生制御により車両１の運動エネルギを十分に回収できると共に、ＨＥＶモードの開始毎のエンジン始動による無駄な電力消費を節減でき、結果としてハイブリッド車両の利点を十分に活かすことができる。
しかも本実施形態では、従来技術などと同様にモータ３の出力可能範囲Ｔevに基づき走行モードを切り換えると共に、それに加えてオートクルーズ制御のＥＶモードからＨＥＶモードへの切換については所定の制限を付加している。即ち、本実施形態ではＥＶモードの実行中には、たとえ要求トルクが出力可能範囲Ｔevを外れたとしても、このときの偏差ΔＶがモード切換禁止範囲Ｖev内にある限りＥＶモードを継続している。 Further, since the vehicle speed V can be prevented from greatly deviating from the target vehicle speed Vtgt, in many cases, the return to the target vehicle speed Vtgt can be achieved while continuing the EV mode without switching to the HEV mode. As a result, the kinetic energy of the vehicle 1 can be sufficiently recovered by the regenerative control of the motor 3 on the downhill road, and wasteful power consumption due to the engine starting at every start of the HEV mode can be reduced, and as a result, the advantages of the hybrid vehicle can be sufficiently obtained. You can make use of it.
In addition, in the present embodiment, the driving mode is switched based on the output possible range Tev of the motor 3 as in the prior art, and in addition, a predetermined restriction is added to the switching from the EV mode to the HEV mode of the auto cruise control. ing. That is, in the present embodiment, during execution of the EV mode, even if the requested torque deviates from the output possible range Tev, the EV mode is continued as long as the deviation ΔV at this time is within the mode switching prohibition range Vev. .

偏差ΔＶがモード切換禁止範囲Ｖev内にあるときには、偏差ΔＶの増減（目標車速Ｖtgtからの逸脱）が未だ少なくＥＶモードを継続しても支障ない状況と見なせる。或いは、上記のように要求トルクの変化によって既に偏差ΔＶの増加が抑制されており、そのままで目標車速Ｖtgtに復帰する状況と見なせる。
よって、これらの場合にはＨＥＶモードへの切換は必要なく、ＥＶモードを継続しても何ら問題は生じない。このため、目標車速Ｖtgtを確実に維持可能とした上で、全体としてのＥＶモードの期間を一層延長化できると共に、モータ３の回生制御によるエネルギ回収やエンジン始動に要する電力節減を達成することができる。 When the deviation ΔV is within the mode switching prohibition range Vev, it can be considered that there is little increase / decrease (deviation from the target vehicle speed Vtgt) of the deviation ΔV and there is no problem even if the EV mode is continued. Alternatively, it can be considered that the increase in the deviation ΔV has already been suppressed by the change in the required torque as described above, and the state returns to the target vehicle speed Vtgt as it is.
Therefore, in these cases, it is not necessary to switch to the HEV mode, and no problem occurs even if the EV mode is continued. For this reason, while making it possible to maintain the target vehicle speed Vtgt with certainty, the EV mode period as a whole can be further extended, and at the same time, energy recovery by regenerative control of the motor 3 and power saving required for engine start can be achieved. it can.

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、ハイブリッド型トラック１のオートクルーズ制御装置に具体化し、Ｅ/Ｇモード、ＥＶモード、ＨＥＶモードの間で走行モードを切換可能としたが、これに限るものではない。例えばバスや乗用車に適用してもよいし、Ｅ/Ｇモードを省略してＥＶモードとＨＥＶモードとの間で走行モードを切換可能としてもよい。加えて、ハイブリッド車両としてのエンジン２やモータ３などのレイアウトについても、上記実施形態に限るものではなく任意に変更可能である。
また上記実施形態では、ＥＶモードの実行中において偏差ΔＶがモード切換禁止範囲Ｖev内にある場合にはＥＶモードを継続したが（図２のステップＳ１４）、これに限るものではなく、当該処理を省略してもよい。 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 embodiment is embodied in the auto cruise control device of the hybrid truck 1 and the traveling mode can be switched among the E / G mode, the EV mode, and the HEV mode. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to buses and passenger cars, or the E / G mode may be omitted and the traveling mode may be switched between the EV mode and the HEV mode. In addition, the layout of the engine 2 and the motor 3 as a hybrid vehicle is not limited to the above embodiment, and can be arbitrarily changed.
In the above embodiment, the EV mode is continued when the deviation ΔV is within the mode switching prohibition range Vev during execution of the EV mode (step S14 in FIG. 2), but the present invention is not limited to this. It may be omitted.

また上記実施形態では、走行モードに応じた制御ゲインを適用して車速Ｖと目標車速Ｖtgtとの偏差ΔＶに基づき要求トルクを算出したが、これに限るものではない。偏差ΔＶと同様に、車速Ｖを目標車速Ｖtgtに復帰させる要求トルクを算出可能であれば、他の指標を用いてもよい。例えば目標車速Ｖtgtからの車速Ｖの逸脱は路面勾配の変化に起因して発生することから、現在車両１が走行している路面勾配に基づき要求トルクを算出するようにしてもよい。この場合には、路面勾配が降坂側に変化したときには、目標車速Ｖtgtを維持するのに必要な要求トルクから、路面勾配に応じて要求トルクを減少方向に補正し、路面勾配が登坂側に変化したときには、目標車速Ｖtgtを維持するのに必要な要求トルクから、路面勾配に応じて要求トルクを増加方向に補正すればよい。   In the above embodiment, the required torque is calculated based on the deviation ΔV between the vehicle speed V and the target vehicle speed Vtgt by applying a control gain corresponding to the travel mode. However, the present invention is not limited to this. Similar to the deviation ΔV, another index may be used as long as the required torque for returning the vehicle speed V to the target vehicle speed Vtgt can be calculated. For example, since the deviation of the vehicle speed V from the target vehicle speed Vtgt occurs due to a change in the road surface gradient, the required torque may be calculated based on the road surface gradient on which the vehicle 1 is currently traveling. In this case, when the road surface gradient changes to the downhill side, the required torque is corrected in a decreasing direction according to the road surface gradient from the required torque required to maintain the target vehicle speed Vtgt, and the road surface gradient is changed to the uphill side. When it changes, the required torque may be corrected in the increasing direction from the required torque required to maintain the target vehicle speed Vtgt according to the road surface gradient.

この別例においても、ＥＶモードでモータ３に対応する第１の制御ゲインを適用して路面勾配から要求トルクを算出すれば、重複する説明はしないが、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、路面勾配θを推定するための手法は種々の文献に開示されており、例えば特開２００３−０９７９４５号公報に記載されたものを用いることができる。当該公報の技術では、加速度センサにより検出された前後加速度から車輪速センサにより検出された実際の前後加速度を減算することで路面勾配に起因する加速度を求め、この路面勾配による加速度を角度換算して路面勾配を求めている。 Also in this example, if the required torque is calculated from the road surface gradient by applying the first control gain corresponding to the motor 3 in the EV mode, the same effect as in the above embodiment is obtained, although there is no overlapping explanation. be able to.
In addition, the method for estimating road surface gradient (theta) is disclosed by various literatures, For example, what was described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-097945 can be used. In the technology of this publication, the acceleration caused by the road gradient is obtained by subtracting the actual longitudinal acceleration detected by the wheel speed sensor from the longitudinal acceleration detected by the acceleration sensor, and the acceleration due to this road gradient is converted into an angle. The road slope is calculated.

２ エンジン
３ モータ
１３ 車両ＥＣＵ（走行モード切換手段、要求トルク設定手段）
２２ エンジンＥＣＵ（駆動制御手段）
２３ インバータＥＣＵ（駆動制御手段） 2 Engine 3 Motor 13 Vehicle ECU (travel mode switching means, required torque setting means)
22 Engine ECU (drive control means)
23 Inverter ECU (drive control means)

Claims (2)

走行用動力源としてエンジン及びモータを搭載し、少なくとも上記モータを単独で使用する第１の走行モードと、上記モータ及びエンジンを併用する第２の走行モードとを選択的に実行して走行するハイブリッド車両において、
運転者により設定された目標車速に基づき車速を制御するオートクルーズ制御中に、該目標車速を維持するために必要な要求トルクを上記モータにより達成可能なときには上記第１の走行モードを選択し、上記モータのみでは上記要求トルクを達成不能なときには上記第２の走行モードを選択する走行モード切換手段と、
上記第２の走行モードの実行中には、予め設定された第２の制御ゲインを適用して、上記目標車速と車速との偏差または上記車両が走行中の路面勾配に基づき上記要求トルクを算出し、上記第１の走行モードの実行中には、予め上記モータの制御応答性に対応して上記第２の制御ゲインよりも高い値に設定された第１の制御ゲインを適用して、上記偏差または上記路面勾配に基づき上記要求トルクを算出する要求トルク設定手段と、
上記要求トルク設定手段により算出された要求トルクに基づき、上記各走行モードに応じて上記モータ及びエンジンを駆動制御して該要求トルクを達成する駆動制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両のオートクルーズ制御装置。 A hybrid in which an engine and a motor are mounted as a power source for travel, and the vehicle travels by selectively executing at least a first travel mode in which the motor is used alone and a second travel mode in which the motor and the engine are used in combination. In the vehicle,
When the required torque required to maintain the target vehicle speed can be achieved by the motor during auto cruise control for controlling the vehicle speed based on the target vehicle speed set by the driver, the first traveling mode is selected, Travel mode switching means for selecting the second travel mode when the required torque cannot be achieved by the motor alone;
During execution of the second travel mode, a second control gain set in advance is applied to calculate the required torque based on a deviation between the target vehicle speed and the vehicle speed or a road gradient while the vehicle is traveling. During execution of the first travel mode, the first control gain set in advance to a value higher than the second control gain corresponding to the control response of the motor is applied, and Required torque setting means for calculating the required torque based on a deviation or the road surface gradient;
A hybrid vehicle comprising: drive control means for controlling the motor and the engine according to each travel mode based on the required torque calculated by the required torque setting means to achieve the required torque. Auto cruise control device. 上記走行モード切換手段は、上記第１の走行モード中において、上記目標車速を含むように予め設定されたモード切換禁止範囲内に上記偏差があるときには、上記モータのみで上記要求トルクを達成不能な場合でも上記第１の走行モードを継続することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両のオートクルーズ制御装置。   In the first traveling mode, the traveling mode switching means cannot achieve the required torque only with the motor when the deviation is within a mode switching prohibition range set in advance so as to include the target vehicle speed. 2. The hybrid vehicle auto-cruise control device according to claim 1, wherein the first traveling mode is continued even in such a case.
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