JP2014104833A - Energy saving travel control method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve energy saving and reduction in an exhaust gas amount when a vehicle decelerates in the vehicle which uses an engine as a single driving source such as a gasoline engine vehicle or a diesel engine vehicle.SOLUTION: When a vehicle decelerates with a specific target point, an energy saving travel control method minimizes loads of drive wheels by disconnecting drive power transmission between an engine and the drive wheels and thereby enabling the vehicle to decelerate by making maximum use of motion energy for coasting. The energy saving travel control method also performs engine control, independent from a drive wheel operating state, for normally driving an alternator and a compressor which are main engine loads during coasting.

Description

本願発明は、ガソリンエンジン車両、ディーゼルエンジン車両等のエンジン駆動車両において、減速時、車両の有する運動エネルギーを最大限に活用した惰性走行および前記惰性走行を可能にするエンジン制御を含む車両走行制御方法に関する。   The present invention relates to a vehicle traveling control method including an inertial traveling that makes the most of the kinetic energy of the vehicle at the time of deceleration and an engine control that enables the inertial traveling in an engine-driven vehicle such as a gasoline engine vehicle or a diesel engine vehicle. About.

車両の走行中に有している運動エネルギーを、有効活用する方法として惰性走行があるが、この惰性走行実行に際しては、エンジンに接続された発電機（オルターネータ）、あるいはエアコン用、ブレーキ用コンプレッサ等の負荷（駆動輪側から見た運動エネルギー負荷としてのエンジン動作状態）の駆動動作が問題となる。
即ち、惰性走行を効率的即ち最大距離実行するためには、走行抵抗以外の駆動輪負荷を最小とするため、駆動輪とエンジンの接続を遮断する必要がある。しかし、駆動輪とエンジンの接続を遮断すると、惰性走行中エンジン負荷となるオルタネータあるいはコンプレッサ等の動作が不充分となる。 There is inertia traveling as a method of effectively utilizing the kinetic energy possessed during traveling of the vehicle. When this inertia traveling is executed, a generator (alternator) connected to the engine, an air conditioner, and a brake compressor are used. The driving operation of such a load (engine operating state as a kinetic energy load viewed from the driving wheel side) becomes a problem.
In other words, in order to efficiently perform inertial traveling, that is, the maximum distance, it is necessary to cut off the connection between the driving wheel and the engine in order to minimize the driving wheel load other than the traveling resistance. However, if the connection between the drive wheel and the engine is cut off, the operation of an alternator or a compressor that becomes an engine load during inertial running becomes insufficient.

上記対策として、駆動輪とエンジンの接続を遮断することはせずに、運動エネルギーの駆動輪側から見た負荷としての車両の走行抵抗とエンジン駆動動作の総合的最適化策を図る種々の方法が開示されている。即ち、エンジンブレーキ力の最適（小）化（特許文献１）、発電機発電電力の最適化（特許文献２）、発電機発電によるエネルギー回生とエンジンの燃料カット時間の最適化（特許文献３）、高速巡航時からの惰性走行移行に際してのオルタネータ出力電圧の最適化（特許文献４）等であり、これらはいずれも惰性走行時において、運動エネルギーによるエンジン駆動を前提にしている。 As the above measures, various methods for comprehensively optimizing the driving resistance of the vehicle and the engine driving operation as a load as viewed from the driving wheel side of the kinetic energy without interrupting the connection between the driving wheel and the engine Is disclosed. That is, optimization (small) of engine braking force (Patent Document 1), optimization of generator generated power (Patent Document 2), optimization of energy regeneration and engine fuel cut time by generator power generation (Patent Document 3) The optimization of the alternator output voltage when shifting to coasting from high-speed cruise (Patent Document 4) and the like are all premised on engine driving by kinetic energy during coasting.

特開平１１−０３０１４４JP-A-11-030144 特開２００３−２２４９３５JP2003-224935 特開２００４−１２０８７７JP 2004-120877 A 特開２００６−２４９９８６JP 2006-249986 A 特開２０１１−０４６２７２JP2011-046272A

本願発明は、ガソリンエンジン車両、ディーゼルエンジン車両、等のエンジン駆動車両において、減速時、車両の有している運動エネルギーＥ＝ｍ・ｖ²／２（ここでｍ：車両質量、ｖ：車両走行速度）を最大限有効に活用しての惰性走行を行うための、惰性走行中のエンジンを主体とするパワートレーン動作の最適化を図り、省エネルギー化、排出ガス量低減化、を達成しようとするものである。 The present invention provides a gasoline engine vehicle, a diesel engine vehicle, in the engine driven vehicle equal, deceleration, kinetic energy E has the vehicle = m · v ^2/2 (where m: vehicle mass, v: vehicle travel In order to perform coasting with the maximum possible use of speed), we will optimize the powertrain operation, which mainly uses coasting engines, to achieve energy savings and emission reductions. Is.

本願発明においては、減速開始時車両の有している運動エネルギーを最も効率的に惰性走行（運動エネルギーによる走行抵抗に打ち勝っての走行）に活用するとともに、惰性走行中のオルタネーター、コンプレッサ駆動等のエンジン負荷装置動作の最適化を図るものである。
本願発明による惰性走行（エンジン‐駆動輪間の接続（クラッチあるいは相当装置）を遮断した状態での運動エネルギーによる走行）に先立って、現車両走行速度から惰性走行に移行した場合の惰性走行可能距離を算出する。
（なお上記惰性走行可能距離、及びその算出方法に関しては特許文献５等に記載されているのでここでの説明は省略する。）
前記算出した惰性走行可能距離が車両の減速走行での目標地点までの距離以上か否かから、惰性走行での目標地点到達可否を判定し到達可能であれば惰性走行を開始する。 In the present invention, the kinetic energy possessed by the vehicle at the start of deceleration is most efficiently used for coasting (running overcoming the running resistance due to kinetic energy), and the alternator, compressor drive, etc. during coasting The engine load device operation is optimized.
Inertia travel distance when the current vehicle travel speed is shifted to inertial travel prior to coasting according to the present invention (traveling by kinetic energy with the engine-drive wheel connection (clutch or equivalent device) disconnected) Is calculated.
(Note that the inertial travelable distance and the calculation method thereof are described in Patent Document 5 and the like, so the description thereof is omitted here.)
Whether or not the calculated inertial travelable distance is equal to or greater than the distance to the target point in deceleration traveling of the vehicle determines whether or not the target point can be reached in inertial travel. If reachable, coasting is started.

上記動作により、車両の有している運動エネルギーは駆動輪による走行抵抗に打ち勝っての惰性走行にのみ効率的に利用され、運動エネルギーによる惰性走行可能距離（最大惰性走行距離）の走行が可能になる。 By the above operation, the kinetic energy possessed by the vehicle is efficiently used only for inertial driving overcoming the driving resistance by the drive wheels, and it is possible to travel the inertial traveling distance (maximum inertial traveling distance) by kinetic energy. Become.

一方、駆動輪との接続が遮断されたエンジンは、オルタネータ動作、バッテリー充電動作、あるいはエアコン・エアブレーキ用コンプレッサ駆動動作最適化のためのエンジン駆動制御が可能となる。
すなわち運動エネルギーの効率的使用のための惰性走行と、惰性走行中のオルタネータ駆動あるいはコンプレッサ駆動等のエンジン駆動動作を、独立して最適制御することによって、車両の省エネルギー走行、排出ガス量削減走行が可能になる。 On the other hand, the engine disconnected from the drive wheel can be controlled for alternator operation, battery charging operation, or air conditioner / air brake compressor drive operation optimization.
In other words, coasting for efficient use of kinetic energy and engine drive operations such as alternator driving or compressor driving during coasting are independently and optimally controlled, enabling vehicle energy-saving travel and exhaust gas reduction travel. It becomes possible.

ここで、従来の惰性走行においては、特許文献１〜４に示されている如く、惰性走行時車両の有している運動エネルギーの一部をオルタネータ駆動等のエネルギーとして利用しているが、これは、本願発明による運動エネルギーの、オルタネータ駆動等車両惰性走行への直接利用以外の利用停止による、惰性走行への最大活用よりも、比較的短距離の惰性走行による運動エネルギーの回生利用を重視していることによるものと推測される。 Here, in the conventional inertia traveling, as shown in Patent Documents 1 to 4, a part of the kinetic energy possessed by the vehicle during inertia traveling is used as energy for alternator driving, etc. The kinetic energy according to the present invention emphasizes the regenerative use of kinetic energy by inertial running over a relatively short distance rather than the maximum use for inertial driving by stopping use other than direct use for vehicle inertia such as alternator driving. It is presumed to be due to

一方本願発明は、運動エネルギーを最大限惰性走行に活用し、この間のオルタネータ駆動等のためのエンジン駆動動作は運動エネルギー活用ではなく別途エンジン駆動を（エンジンへの燃料供給を行ってでも）独立して行ったほうが総合的エネルギー利用効率は高いことをその根拠としている。 On the other hand, the present invention uses kinetic energy for maximum inertia running, and the engine driving operation for alternator driving or the like during this time is not kinetic energy utilization but separate engine driving (even if fuel is supplied to the engine). This is based on the fact that the total energy use efficiency is higher.

本願発明による、ガソリンエンジン車あるいはディーゼルエンジン車における惰性走行中の駆動輪‐エンジン間接続の遮断によって、惰性走行開始時に車両の有していた運動エネルギーの効率的利用と、前記惰性走行中のエンジン制御によるオルタネータ駆動あるいはコンプレッサ駆動、を各々独立に最適制御することが可能となり、車両の省エネルギー走行、排出ガス量削減走行に大きく貢献することが可能となる。 According to the present invention, by disconnecting the connection between the drive wheel and the engine during inertial driving in a gasoline engine vehicle or diesel engine vehicle, efficient use of the kinetic energy possessed by the vehicle at the start of inertial traveling and the engine during inertial traveling Alternator drive or compressor drive by control can be optimally controlled independently of each other, which can greatly contribute to energy-saving travel and exhaust gas reduction travel of the vehicle.

本願発明による車両パワートレーンおよびその制御装置構成図、である。1 is a configuration diagram of a vehicle power train and its control device according to the present invention.

本願発明実施に際しては、従来のエンジン車両に惰性走行制御装置を付加し、目標地点に向けての惰性走行可否判定及び惰性走行の実行を制御する。惰性走行制御装置による惰性走行の実行に際しては、エンジン制御装置を介して惰性走行中のオルタネータ等の動作を最適化制御する。   In carrying out the present invention, an inertial traveling control device is added to a conventional engine vehicle to control whether or not the inertial traveling is possible toward the target point and to perform inertial traveling. When executing inertial traveling by the inertial traveling control device, the operation of an alternator or the like during inertial traveling is optimized and controlled via the engine control device.

図１を用いてに、本願発明の実施例を説明する。
ただし、本実施例においては、惰性走行中のエンジン負荷は充電装置のみとしている。
エンジン１１、クラッチ１２、変速機１３、駆動力伝達系１４、駆動輪１５からなるパワートレーン、エンジン制御装置１６、および、エンジンに接続したオルタネータ１８、オルタネータ制御装置１７、バッテリー１９、で構成された車両の電装品駆動用電源部（充電装置）２０に、惰性走行制御装置２１を付加し、本惰性走行制御装置２１によって惰性走行での目標地点への到達可否を判定する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
However, in this embodiment, the engine load during inertial running is only the charging device.
The engine 11, the clutch 12, the transmission 13, the driving force transmission system 14, the power train including the driving wheels 15, the engine control device 16, the alternator 18 connected to the engine, the alternator control device 17, and the battery 19. The inertia traveling control device 21 is added to the power supply unit (charging device) 20 for driving the electrical component of the vehicle, and the inertia traveling control device 21 determines whether or not the target point can be reached in the inertia traveling.

即ち走行中において車両が次に到達すべき交差点等の目標地点が特定され、現地点から目標地点までの距離が明確になった場合、車両の現速度、現地点から停止点までの距離、および車両の惰性走行減速度から、車両が走行条件を満足して停止点に惰性走行で到達できるか否かを判定し、到達可能と判定された場合は、エンジン１１と変速機１３間の接続をクラッチ１２で遮断するとともに、エンジン制御装置１６経由で惰性走行中のオルタネータ制御装置１７に惰性走行中のオルタネータ１８動作制御開始指示を行い、惰性走行で目標地点に向かう。 That is, when a target point such as the next intersection that the vehicle should reach while driving is identified and the distance from the local point to the target point becomes clear, the current speed of the vehicle, the distance from the local point to the stop point, and From the inertial deceleration of the vehicle, it is determined whether the vehicle can satisfy the traveling condition and reach the stop point by inertial traveling. If it is determined that the vehicle can be reached, the connection between the engine 11 and the transmission 13 is established. In addition to being disconnected by the clutch 12, an instruction to start operation control of the alternator 18 during inertia traveling is given to the alternator control device 17 during inertia traveling via the engine control device 16, and the vehicle heads toward the target point by inertia traveling.

上記の如く構成、制御することによって、駆動輪は車両の有する運動エネルギーを最大限活用した惰性走行が可能になり、またエンジンに接続したオルタネータは、惰性走行中に要求されるバッテリー充電等の機能を十分果たして、車両全体としての走行動作を正常にかつ省エネルギー化された状態で実行することができる。 By configuring and controlling as described above, the drive wheel can perform inertial driving that makes the best use of the kinetic energy of the vehicle, and the alternator connected to the engine has functions such as battery charging required during inertial driving. Thus, the traveling operation of the vehicle as a whole can be executed normally and in an energy-saving state.

本願発明によって、ガソリンエンジン車両あるいはディーゼルエンジン車両において、減速時車両の有している運動エネルギーを最大限有効に活用しての惰性走行が、エンジンに接続されているオルタネータ等の駆動に無関係に実行でき、かつ、オルタネータの充電動作等は、駆動輪動作に関係なく最適なエンジン制御によって可能となる。 According to the present invention, in a gasoline engine vehicle or a diesel engine vehicle, inertial running using the kinetic energy of the vehicle during deceleration to the maximum extent is performed regardless of the drive of an alternator connected to the engine. The alternator charging operation and the like can be performed by the optimum engine control regardless of the driving wheel operation.

一方、現在エコカーの代表的車両であるエンジン／モータハイブリッド車においては、減速時は運動エネルギーの回生を行っているが、この運動エネルギー回生効率は70％以下であり、この回生したエネルギー（電気エネルギー）を低速回転領域で効率の低いエンジンに代えてのモータ駆動用エネルギーとして利用しても、全体的エネルギー効率は運動エネルギーで直接駆動輪を駆動して最大距離惰性走行することのできる本願発明と同程度以下であろうと推測される。
（ここで、惰性走行中のエンジン駆動によるオルタネータ動作に要するエネルギーは、車両走行に要するエネルギーの１０％程度と想定している）。
すなわち、現行のエンジン駆動車両のパワートレーン構成の大幅な変更なしに、現行ハイブリッド車と同程度以上のエネルギー効率による走行が実現可能な本願発明は、省エネルギー、排出ガス削減の社会的要求に容易にしかも大きな効果を持って応えることのできるものであるといえる。 On the other hand, the engine / motor hybrid vehicle, which is a typical vehicle of an eco-car, regenerates kinetic energy during deceleration, but this kinetic energy regeneration efficiency is 70% or less, and this regenerated energy (electric energy) ) As the energy for driving the motor in place of the low-efficiency engine in the low-speed rotation region, the overall energy efficiency can be directly driven by the kinetic energy to drive the maximum distance inertia and the present invention. It is estimated that it will be below the same level.
(Here, it is assumed that the energy required for the alternator operation by driving the engine during inertia traveling is about 10% of the energy required for vehicle traveling).
In other words, the present invention that can be driven with energy efficiency equal to or higher than that of current hybrid vehicles without significant changes in the powertrain configuration of current engine-driven vehicles is easy to meet the social demand for energy saving and emission reduction. Moreover, it can be said that it can respond with great effects.

図１において、
１１：エンジン
１２：クラッチ
１３：変速機
１４：駆動力伝達系
１５：駆動輪
１６：エンジン制御装置
１７：オルタネータ制御装置
１８：オルタネータ
１９：バッテリー
２０：充電装置
２１：惰性走行制御装置
である。 In FIG.
11: Engine 12: Clutch 13: Transmission 14: Driving force transmission system 15: Drive wheel 16: Engine control device 17: Alternator control device 18: Alternator 19: Battery 20: Charging device 21: Inertia travel control device

本願発明は、ガソリンエンジン車両、ディーゼルエンジン車両等のエンジン駆動車両において、減速時、車両の有する運動エネルギーを最大限に活用した惰性走行、および前記惰性走行を可能にするエンジン制御、を含む車両走行制御方法に関する。 The present invention provides a gasoline engine vehicle, an engine driven vehicle such as a diesel engine vehicle, the deceleration, coasting utilizing kinetic energy of the vehicle to the maximum, and the vehicle travel including the engine control, which allows the coasting It relates to a control method.

一方、駆動輪との接続が遮断されたエンジンは、当然のことながら駆動輪はその負荷とならず、またエンジンは駆動輪側からの負荷ともならないことから、この間のオルタネータ駆動動作、バッテリー充電動作、あるいはエアコン・エアブレーキ用コンプレッサ駆動等のエンジンによる補器駆動動作最適化のためのエンジン駆動制御が可能となる。
すなわち駆動輪とエンジン間の接続を遮断することによって、車両は、運動エネルギーの効率的使用のための惰性走行が可能となると同時に、惰性走行中のエンジンによるオルタネータ駆動あるいはコンプレッサ駆動等の補器駆動動作を、駆動輪動作から独立して制御することによって、車両の省エネルギー走行、排出ガス量削減走行、およびその間の補器駆動のためのエンジン最適制御が可能になる。
Meanwhile, an engine connected to the drive wheels is interrupted, of course drive wheel does not become its load, and from the engine can not be a load from the drive wheel side, during which the alternator drive operation, the battery charging operation Alternatively, engine drive control for optimizing accessory drive operation by an engine such as an air conditioner / air brake compressor drive can be performed.
In other words, by disconnecting the connection between the drive wheels and the engine, the vehicle can coast freely for efficient use of kinetic energy, and at the same time , an auxiliary drive such as an alternator drive or compressor drive by the coasting engine. By controlling the operation independently of the driving wheel operation, it is possible to perform engine optimum control for energy-saving traveling of the vehicle, traveling for reducing the exhaust gas amount , and driving of the auxiliary equipment during that time .

Claims (1)

ガソリンエンジン車両、ディーゼルエンジン車両等、エンジンを単一駆動源とする車両における目標地点を特定しての減速走行に際し、エンジン‐駆動輪間の駆動力伝達を遮断して駆動輪負荷を最小化し、車両の有している運動エネルギーを最大限惰性走行に活用した減速走行を可能にするとともに、減速走行中のエンジン負荷の主体であるオルタネータ、コンプレッサ等を正常駆動するための、駆動輪動作状態から独立した、エンジン制御を可能にする、
ことを特徴とする省エネルギー走行制御方法。 When driving at a reduced speed by specifying a target point in a vehicle that uses an engine as a single drive source, such as a gasoline engine vehicle or a diesel engine vehicle, the drive force transmission between the engine and drive wheels is cut off to minimize the drive wheel load, From the driving wheel operating state to enable the decelerating driving that uses the kinetic energy of the vehicle to the maximum inertial driving and to normally drive the alternator, compressor, etc. that are the main engine load during the decelerating driving Enabling independent engine control,
An energy-saving travel control method characterized by the above.