JP2016088441A - Hybrid drive vehicle output control device - Google Patents

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Shohei Iwamoto
翔平 岩元
山室　毅
Takeshi Yamamuro
毅 山室
久保　賢明
Masaaki Kubo
賢明 久保
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress an increase in fuel consumption of a hybrid drive vehicle under heavy load conditions that a course has a high altitude or a course includes many hill climbing roads.SOLUTION: When a hybrid drive vehicle 1 travels on a course only by an output from an internal combustion engine 2 in accordance with course information, a controller 10 determines whether the internal combustion engine 2 needs to operate in a fuel increase region. When a determination result is yes, then the controller calculates output energy that can be output from an electric motor 3 for the hybrid electric vehicle 1 to travel on the course on the basis of a state of charge of a charging device 6, divides the output energy by planned course travel time, calculates motor assist power of the electric motor 3 and controls the electric motor 3 to operate on the basis of the motor assist power. As a result, opportunities for the internal combustion engine 2 to operate in the fuel increase region are reduced and fuel consumption is reduced.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、内燃機関と電動モータとを動力源として走行するハイブリッド駆動車両の高地あるいは登坂路の出力制御に関する。   The present invention relates to output control of a highland or uphill road of a hybrid drive vehicle that travels using an internal combustion engine and an electric motor as power sources.

内燃機関と電動モータとを動力源として走行するハイブリッド駆動車両では、電気自動車走行（ＥＶモード走行）とハイブリッド駆動走行（ＨＥＶモード走行）とを選択的に適用することが知られている。ＥＶモード走行では内燃機関の運転を停止して電動モータの動力のみで車両の走行を行なう。ＨＥＶモード走行では、内燃機関を運転して走行用動力を内燃機関から得るとともに、必要に応じて内燃機関の出力で電動モータをジェネレータとして運転し、電力供給源である蓄電装置への蓄電を行なう。こうしたハイブリッド駆動車両の走行制御に関して、特許文献１は蓄電装置への外部電源による充電を可能にした、いわゆるプラグイン式のハイブリッド駆動車両において、低温時における内燃機関の作動条件を電気自動車走行時はハイブリッド駆動走行時より限定することで、燃料消費の抑制を図ることを提案している。   In a hybrid drive vehicle that travels using an internal combustion engine and an electric motor as power sources, it is known to selectively apply electric vehicle travel (EV mode travel) and hybrid drive travel (HEV mode travel). In EV mode travel, the operation of the internal combustion engine is stopped and the vehicle travels only with the power of the electric motor. In HEV mode traveling, the internal combustion engine is operated to obtain traveling power from the internal combustion engine, and if necessary, the electric motor is operated as a generator with the output of the internal combustion engine to store power in a power storage device that is a power supply source. . Regarding the travel control of such a hybrid drive vehicle, Patent Document 1 discloses a so-called plug-in hybrid drive vehicle in which the power storage device can be charged by an external power source. It has been proposed to limit fuel consumption by limiting the hybrid driving.

特開２０１０−２８０３７９号公報JP 2010-280379 A

ところで、プラグイン式のハイブリッド駆動車両においては、車両の走行開始時点では蓄電装置がフル充電状態となっていることが多い。このような場合には、まずＥＶモード走行を行なうことで、蓄電装置の蓄電電力で車両を走行させる。これにより、短い距離であれば、蓄電装置の蓄電電力のみで車両を走行させることができ、内燃機関の燃料消費量をゼロに抑えることができる。   By the way, in a plug-in hybrid drive vehicle, the power storage device is often in a fully charged state when the vehicle starts to travel. In such a case, first, the vehicle is driven by the stored power of the power storage device by performing EV mode traveling. Accordingly, if the distance is short, the vehicle can be driven only by the stored power of the power storage device, and the fuel consumption of the internal combustion engine can be suppressed to zero.

そして、ＥＶモード走行の結果、蓄電装置の蓄電量（ＳＯＣ）が低下すると、ＨＥＶモード走行を行なう。ＨＥＶモード走行では電動モータの出力で内燃機関の出力を補うモータアシスト走行と、内燃機関の出力で走行用動力をまかなうとともに、電動モータをジェネレータとして駆動して蓄電装置へ充電する充電走行とを行なって、ＳＯＣが所定量に保たれるようにする。つまり、ＨＥＶモード走行ではＳＯＣに応じた電動モータの制御が行なわれる。   Then, as a result of EV mode running, when the amount of stored electricity (SOC) of the power storage device decreases, HEV mode running is performed. In HEV mode traveling, motor-assisted traveling is performed that supplements the output of the internal combustion engine with the output of the electric motor, and charging traveling that covers the power for traveling with the output of the internal combustion engine and charges the power storage device by driving the electric motor as a generator. Thus, the SOC is maintained at a predetermined amount. That is, in the HEV mode traveling, the electric motor is controlled according to the SOC.

一方、走路の標高が高い場合や、登坂路を多く含む高負荷条件では、必要な出力を満たすために走り始めからＨＥＶモード走行が行なわれる。この場合も、ＳＯＣに応じた電動モータの制御が行なわれる。すなわち、蓄電装置の蓄電電力ＳＯＣが満充電状態であれば、電動モータによるアシスト力をフルに活用したモータアシスト走行を行ない、ＳＯＣの低下とともに電動モータによるアシスト力を低下させている。   On the other hand, when the altitude of the runway is high or under a high load condition including many uphill roads, HEV mode running is performed from the start of running in order to satisfy the required output. Also in this case, the electric motor is controlled according to the SOC. That is, if the stored power SOC of the power storage device is in a fully charged state, motor assist travel is performed by fully utilizing the assist force by the electric motor, and the assist force by the electric motor is reduced as the SOC decreases.

このようなＳＯＣに依存した出力制御は、ＳＯＣに余裕がある限り電動モータの出力を優先的に用いるため、蓄電装置のＳＯＣが早期に低下することは避けられない。その結果、早い時期に電動モータの運転を止めて、充電走行に移行しなければならなくなる。   In such output control depending on the SOC, the output of the electric motor is preferentially used as long as there is a margin in the SOC. Therefore, it is inevitable that the SOC of the power storage device is quickly reduced. As a result, it is necessary to stop the operation of the electric motor at an early stage and shift to charge running.

ところで、走路の標高が高いと吸気中の酸素濃度が低下するために内燃機関の出力が低下する。ドライバは走行に必要な出力を得るためにアクセルペダルをより深く踏み込むことになる。走行中に走路の上り勾配が急になった場合も同様である。つまり、標高の高い走路や上り勾配の急な走路において、ハイブリッド駆動車両を充電走行させる場合には、内燃機関の運転は必然的に高負荷領域で行なわれる。   By the way, when the altitude of the runway is high, the oxygen concentration in the intake air decreases, so the output of the internal combustion engine decreases. The driver depresses the accelerator pedal more deeply to obtain the output required for driving. The same applies when the ascending slope of the runway becomes steep during traveling. That is, when the hybrid drive vehicle is charged on a high altitude road or a steep uphill road, the internal combustion engine is inevitably operated in a high load region.

内燃機関の固有の特性として、フルスロットル付近の高負荷領域には機関出力の増大に対して燃料消費量が著しく増大する燃料増量域が存在する。内燃機関を燃料増量域で運転すると燃費の悪化は避けられない。   As an inherent characteristic of an internal combustion engine, there is a fuel increase region in which the fuel consumption increases remarkably as the engine output increases in the high load region near the full throttle. When the internal combustion engine is operated in the fuel increase range, deterioration of fuel consumption is inevitable.

つまり、ＳＯＣに依存したモータアシスト力の制御は、走路の標高が高い場合や、勾配の急な登坂路を多く含む高負荷走行では、内燃機関の燃料消費量を却って増加させる可能性がある。   That is, the motor assist force control depending on the SOC may increase the fuel consumption of the internal combustion engine when the altitude of the road is high or when the road is heavily loaded including many uphill roads with steep slopes.

この発明は、以上の問題を解決すべくなされたもので、走路の標高が高い場合や、勾配の急な登坂路を多く含む高負荷走行条件におけるハイブリッド駆動車両の燃料消費を抑制することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to suppress fuel consumption of a hybrid drive vehicle in a case where the altitude of the road is high or in a high load running condition including many steep slopes. And

以上の目的を達成すべく、この発明の実施形態は、内燃機関と蓄電装置の充電電力で運転される電動モータとを動力源として走行するハイブリッド駆動車両の出力制御装置を提供する。出力制御装置は、車両が走行予定の走路の情報を取得する走路情報取得手段と、走路の情報から、ハイブリッド駆動車両が内燃機関の出力のみで走路を走行する場合に、内燃機関の燃料増領域での運転が必要となるかどうかを判定する判定手段と、判定手段の判定が肯定的な場合に、走路の走行に電動モータが出力可能な出力エネルギーを充電装置の充電量に基づき計算する出力エネルギー計算手段と、出力エネルギーを走路の走行予定時間で除して、電動モータのモータアシスト力を計算するモータアシスト力計算手段と、モータアシスト力に基づき電動モータの運転を制御する電動モータ制御手段と、を備えている。   In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention provides an output control device for a hybrid drive vehicle that travels using an internal combustion engine and an electric motor that is operated by charging power of a power storage device as a power source. The output control device includes a road information acquisition unit that acquires information on a road on which the vehicle is scheduled to travel, and a fuel-increasing region of the internal combustion engine when the hybrid drive vehicle travels on the road only with the output of the internal combustion engine from the road information. An output for calculating the output energy that can be output by the electric motor for traveling on the road based on the charge amount of the charging device when the determination by the determination means is positive and the determination by the determination means is affirmative Energy calculating means, motor assist force calculating means for calculating the motor assist force of the electric motor by dividing the output energy by the scheduled travel time of the road, and electric motor control means for controlling the operation of the electric motor based on the motor assist force And.

以上の構成により、走路の全区間で均一化されたモータアシスト力が得られる。このモータアシスト力により、走行用動力を内燃機関のみで発生させなければならない状況が生じなくなり、内燃機関を燃料増量域で運転する機会を確実に減少させることができる。その結果、車両が必要とする出力を維持しつつ、内燃機関の燃料消費量を抑制できる。   With the above configuration, a uniform motor assist force can be obtained in all sections of the runway. With this motor assist force, a situation in which the driving power must be generated only by the internal combustion engine does not occur, and the opportunity to operate the internal combustion engine in the fuel increase region can be surely reduced. As a result, the fuel consumption of the internal combustion engine can be suppressed while maintaining the output required by the vehicle.

この発明の実施形態によるプラグイン式のハイブリッド駆動車両と出力制御装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a plug-in hybrid drive vehicle and an output control device according to an embodiment of the present invention. 出力制御装置が備えるコントローラが実行する出力制御ルーチンを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the output control routine which the controller with which an output control apparatus is provided performs. 出力制御装置による制御の実行結果をＳＯＣに依存じた出力制御の実行結果と比較したタイミングチャートである。It is a timing chart which compared the execution result of control by an output control device with the execution result of output control depending on SOC.

図１を参照すると、この発明を適用するハイブリッド駆動車両１は走行用動力として内燃機関で構成されたエンジン２と電動モータ３とを備える。エンジン２と電動モータ３の出力は変速機４を介して駆動輪７に伝達される。エンジン２と電動モータ３とは図示されないクラッチを介して結合される。クラッチはエンジン２と電動モータ３の出力をともに用いて走行するハイブリッド駆動走行（ＨＥＶモード走行）においては締結され、電動モータ３の出力のみで走行する電気自動車走行（ＥＶモード走行）においては開放される。   Referring to FIG. 1, a hybrid drive vehicle 1 to which the present invention is applied includes an engine 2 constituted by an internal combustion engine and an electric motor 3 as driving power. Outputs of the engine 2 and the electric motor 3 are transmitted to the drive wheels 7 via the transmission 4. The engine 2 and the electric motor 3 are coupled via a clutch (not shown). The clutch is engaged in hybrid drive traveling (HEV mode traveling) that travels using both the output of the engine 2 and the electric motor 3, and is released in electric vehicle traveling (EV mode traveling) that travels only with the output of the electric motor 3. The

電動モータ３は蓄電装置としてのバッテリ６からインバータ５を介して供給される蓄電電力により駆動される。電動モータ３はまた、エンジン２に回転駆動されることでジェネレータとして機能し、インバータ５を介してバッテリ６に蓄電する。ハイブリッド駆動車両１は外部からの供給電力を用いて蓄電可能な、いわゆるプラグイン方式のハイブリッド駆動車両であり、そのためにハイブリッド駆動車両１はバッテリ６に接続された外部充電プラグ８を備える。   The electric motor 3 is driven by stored power supplied from a battery 6 serving as a power storage device via an inverter 5. The electric motor 3 also functions as a generator by being rotationally driven by the engine 2 and stores electricity in the battery 6 via the inverter 5. The hybrid drive vehicle 1 is a so-called plug-in hybrid drive vehicle that can store electricity using externally supplied power. For this purpose, the hybrid drive vehicle 1 includes an external charging plug 8 connected to a battery 6.

ハイブリッド駆動車両１の出力制御装置はコントローラ１０とナビゲーションシステム１１と、を備える。この実施形態においては、コントローラ１０が判定手段、出力エネルギー計算手段、モータアシスト力計算手段、及び電動モータ制御手段を構成し、ナビゲーションシステム１１が走路情報取得手段を構成する。   The output control device of the hybrid drive vehicle 1 includes a controller 10 and a navigation system 11. In this embodiment, the controller 10 constitutes determination means, output energy calculation means, motor assist force calculation means, and electric motor control means, and the navigation system 11 constitutes lane information acquisition means.

コントローラ１０は中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ インタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ１０を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。   The controller 10 is constituted by a microcomputer having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input / output interface (I / O interface). It is also possible to configure the controller 10 with a plurality of microcomputers.

次にコントローラ１０が実行するハイブリッド駆動車両１の出力制御を説明する。   Next, output control of the hybrid drive vehicle 1 executed by the controller 10 will be described.

この実施形態によるハイブリッド駆動車両１の出力制御装置は前述のように、ＨＥＶモード走行とＥＶモード走行を切り換える。この発明は前述のように、走路の標高が高い場合や、登坂路を多く含む高負荷条件におけるエンジン２の燃料消費を抑制することである。そのため、制御の対象はＨＥＶモード走行に限定される。   As described above, the output control device of the hybrid drive vehicle 1 according to this embodiment switches between HEV mode traveling and EV mode traveling. As described above, the present invention is to suppress the fuel consumption of the engine 2 in a case where the altitude of the running road is high or in a high load condition including many uphill roads. Therefore, the object of control is limited to HEV mode travel.

図２を参照して、以上の制御のためにコントローラ１０が実行する出力制御ルーチンを説明する。このルーチンは、ハイブリッド駆動車両１のドライバがナビゲーションシステ１１に目標地を設定した時点で実行される。   An output control routine executed by the controller 10 for the above control will be described with reference to FIG. This routine is executed when the driver of the hybrid drive vehicle 1 sets a target location in the navigation system 11.

ステップＳ１で、コントローラ１０はナビゲーションシステム１１から目的地に至る走路の標高と勾配に関する走路情報を取得する。   In step S <b> 1, the controller 10 acquires runway information related to the altitude and gradient of the runway from the navigation system 11 to the destination.

ステップＳ２で、コントローラ１０は取得した走路情報から、ハイブリッド駆動車両１が走路の走行中にエンジン２が燃料増領域での運転を必要とするかどうかを判定する。言い換えれば、走路をエンジン２の出力のみで走行する場合に、エンジン２の最大負荷が燃料増領域に達するかどうかを判定する。エンジン２の最大負荷は登坂路の最大傾斜箇所における負荷に相当する。コントローラ１０は最大傾斜箇所をエンジン２の出力のみで乗り切るためにエンジン２に要求される出力を要求最大出力として計算する。   In step S <b> 2, the controller 10 determines whether or not the engine 2 needs to operate in the fuel increase region while the hybrid drive vehicle 1 is traveling on the road from the acquired road information. In other words, when traveling on the road with only the output of the engine 2, it is determined whether or not the maximum load of the engine 2 reaches the fuel increase region. The maximum load of the engine 2 corresponds to the load at the maximum slope portion of the uphill road. The controller 10 calculates an output required for the engine 2 as a required maximum output in order to survive the maximum inclination portion only with the output of the engine 2.

エンジン２の要求最大出力は、走路の標高、走路の最大傾斜箇所の勾配、予定走行速度、車両重量などをパラメータとして計算することができる。コントローラ１０は、要求最大出力からエンジン２の運転領域を計算する。   The required maximum output of the engine 2 can be calculated using parameters such as the altitude of the road, the gradient of the maximum slope portion of the road, the planned traveling speed, the vehicle weight, and the like. The controller 10 calculates the operation region of the engine 2 from the requested maximum output.

コントローラ１０は、計算したエンジン２の運転領域が燃料増量域に該当するかどうかを判定する。燃料増領域はエンジン２の特性によって異なるが、例えばスロットル開度７／８以上の領域である。   The controller 10 determines whether or not the calculated operation region of the engine 2 corresponds to the fuel increase region. The fuel increase region varies depending on the characteristics of the engine 2, but is, for example, a region where the throttle opening is 7/8 or more.

ステップＳ２の判定が否定的な場合、すなわち、エンジン２の運転領域が燃料増量域に達しないと判定した場合には、コントローラ１０はステップＳ５で前述のＳＯＣに応じた出力制御を選択する。以後、ハイブリッド駆動車両１が目的地に到着するまで、ＳＯＣに基づく出力制御が実行される。一方、ステップＳ２の判定が肯定的な場合、すなわちエンジン２の運転領域が燃料増量域に達すると判定した場合には、コントローラ１０はステップＳ３とＳ４の処理を行なう。   If the determination in step S2 is negative, that is, if it is determined that the operating range of the engine 2 does not reach the fuel increase range, the controller 10 selects the output control according to the aforementioned SOC in step S5. Thereafter, output control based on the SOC is executed until the hybrid drive vehicle 1 arrives at the destination. On the other hand, if the determination in step S2 is affirmative, that is, if it is determined that the operation region of the engine 2 reaches the fuel increase region, the controller 10 performs steps S3 and S4.

ステップＳ３で、コントローラ１０はバッテリ６の充電量（ＳＯＣ）から電動モータ３が出力可能なエネルギーを算出する。得られる出力可能エネルギーはキロワットアワー（Ｋｗｈ）を単位とする値である。次に出力可能エネルギーを予定走行速度から求まる走路の運転所要時間で除すことで、電動モータ３のモータアシスト力が得られる。モータアシスト力の単位はキロワット（Ｋｗ）である。   In step S <b> 3, the controller 10 calculates energy that the electric motor 3 can output from the amount of charge (SOC) of the battery 6. The available output energy is a value in units of kilowatt hours (Kwh). Next, the motor assist force of the electric motor 3 can be obtained by dividing the outputtable energy by the required driving time on the road determined from the planned traveling speed. The unit of the motor assist force is kilowatt (Kw).

ステップＳ４で、コントローラ１０は算出したモータアシスト力（Ｋｗ）がハイブリッド駆動車両１の走行中に常に得られるような出力制御を選択する。ステップＳ４またはＳ５の処理の後、コントローラ１０はルーチンを終了する。   In step S4, the controller 10 selects output control so that the calculated motor assist force (Kw) is always obtained while the hybrid drive vehicle 1 is traveling. After the process of step S4 or S5, the controller 10 ends the routine.

図３を参照して、以上の制御がもたらす作用を説明する。この図は、ハイブリッド駆動車両か登坂路を走行してＨＥＶモード走行により目的地に至るケースを想定している。図３の（ａ）はＳＯＣに依存した電動モータ３の運転制御を示す。この制御は図２の出力制御ルーチンにおいて、エンジン２の運転領域が燃料増量域に達するにもかかわらず、ステップＳ５の出力制御を実行した場合に相当する。一方、図３の（ｂ）は図２の出力制御ルーチンにおいて、ステップＳ２の判定が肯定的となり、ステップＳ３とＳ４の出力制御が行われたケースに相当する。図の斜線の領域が電動モータ３によるモータアシスト力を示す。（ａ）と（ｂ）の斜線部の面積は同一である。斜線の下方の領域がエンジン２の出力を示す。いずれのケースでも、ハイブリッド駆動車両１の走り出しの時点ではバッテリ６のＳＯＣは満充電状態とする。   With reference to FIG. 3, the effect | action which the above control brings about is demonstrated. This figure assumes a case where a hybrid drive vehicle or an uphill road travels to the destination by HEV mode travel. FIG. 3A shows the operation control of the electric motor 3 depending on the SOC. This control corresponds to the case where the output control of step S5 is executed in the output control routine of FIG. 2 even though the operation range of the engine 2 reaches the fuel increase range. On the other hand, FIG. 3B corresponds to the case where the determination in step S2 is affirmative and the output control in steps S3 and S4 is performed in the output control routine in FIG. The shaded area in the figure indicates the motor assist force by the electric motor 3. The areas of the hatched portions in (a) and (b) are the same. The area below the diagonal line indicates the output of the engine 2. In any case, when the hybrid drive vehicle 1 starts running, the SOC of the battery 6 is fully charged.

図３の（ａ）では、バッテリ６のＳＯＣが満充電状態であることから、走行開始から電動モータ３の大きなモータアシスト力を用いてハイブリッド駆動車両１の運転が行なわれる。この時点では、電動モータ３のモータアシスト力が大きいことから、エンジン２の出力は低く抑えられている。時間の経過とともに電動モータ３の消費エネルギーが累積し、対応してバッテリ６のＳＯＣが急速に低下する。その結果、時刻ｔ１において、ＳＯＣが所定量へと低下すると、ハイブリッド駆動車両１はモータアシスト走行から充電走行へと移行する。充電走行では、エンジン２の出力のみで走行するとともに、必要に応じて電動モータ３をエンジン２の出力でジェネレータとして駆動し、バッテリ６に蓄電する。このようにして、バッテリ６のＳＯＣが所定量に維持されるようにエンジン２の出力制御が行なわれる。   In FIG. 3A, since the SOC of the battery 6 is in a fully charged state, the hybrid drive vehicle 1 is operated using a large motor assist force of the electric motor 3 from the start of traveling. At this time, since the motor assist force of the electric motor 3 is large, the output of the engine 2 is kept low. As time elapses, the energy consumed by the electric motor 3 accumulates, and the SOC of the battery 6 rapidly decreases accordingly. As a result, when the SOC decreases to a predetermined amount at time t1, hybrid drive vehicle 1 shifts from motor assist travel to charge travel. In the charge running, the vehicle travels only with the output of the engine 2, and the electric motor 3 is driven as a generator with the output of the engine 2 as necessary, and is stored in the battery 6. In this way, output control of the engine 2 is performed so that the SOC of the battery 6 is maintained at a predetermined amount.

しかしながら、ハイブリッド駆動車両１は登坂路を走行しているため、上り勾配がきつくなると、予定の走行速度を維持するために、ドライバはアクセルペダルを踏み込まなければならない。結果として、エンジン２は高負荷での運転を強いられる。図では走路の後半になるほど上り勾配がきつくなり、対応して要求出力も徐々に増大している。こうした状況で、エンジン２の出力のみでハイブリッド駆動車両１を予定走行速度で走行させるために、ドライバはアクセルペダルを最大量付近まで踏み込むことになる。結果として、エンジン２の運転は燃料増量域で行なわれることになり、走行区間を通じてのエンジン２の燃料消費量は大きくならざるを得ない。また、電動モータ３のモータアシスト力が得られない状態で勾配のきつい上り坂を登ることになるので、ドライバが出力不足を感じやすくなる。   However, since the hybrid drive vehicle 1 is traveling on an uphill road, the driver must depress the accelerator pedal in order to maintain the planned traveling speed when the ascending slope becomes tight. As a result, the engine 2 is forced to operate at a high load. In the figure, as the latter half of the runway, the ascending slope becomes tighter, and the required output gradually increases accordingly. In such a situation, in order to drive the hybrid drive vehicle 1 at the planned travel speed only by the output of the engine 2, the driver depresses the accelerator pedal to near the maximum amount. As a result, the operation of the engine 2 is performed in the fuel increase region, and the fuel consumption of the engine 2 through the traveling section must be increased. In addition, since the motor assist force of the electric motor 3 cannot be obtained, the vehicle climbs a steep uphill slope, which makes it easy for the driver to feel insufficient output.

一方、この実施形態による出力制御装置においては、ハイブリッド駆動車両１が走り始める前に、ドライバがナビゲーションシステム１１に目標地を設定した時点で図２の出力制御ルーチンが実行される。そして、ステップＳ２で、エンジン２の出力のみで走行した場合に、エンジン２の運転領域が燃料増量域に達すると判定された場合は、ステップＳ３とＳ４の処理が実行される。すなわち、図３の（ｂ）に示されるように、一定のモータアシスト力が常時出力されるような出力制御が選択される。図の斜線に示すモータアシスト力は、図２のステップＳ４において、走行区間全体で電動モータ３がモータアシストのために供給可能なエネルギーを運転所要時間で除した値に相当する。   On the other hand, in the output control apparatus according to this embodiment, the output control routine of FIG. 2 is executed when the driver sets a target location in the navigation system 11 before the hybrid drive vehicle 1 starts to run. If it is determined in step S2 that the engine 2 travels only with the output of the engine 2 and the operating range of the engine 2 reaches the fuel increase range, the processes of steps S3 and S4 are executed. That is, as shown in FIG. 3B, output control is selected such that a constant motor assist force is always output. The motor assist force shown by the oblique lines in FIG. 2 corresponds to a value obtained by dividing the energy that can be supplied by the electric motor 3 for motor assist in the entire travel section by the required operation time in step S4 of FIG.

ステップＳ４で算出されるモータアシスト力は比較的小さな値であり、ハイブリッド駆動車両１の走り出しの時点では、要求出力に対するエンジン２の出力分担率は高い。一方、電動モータ３の出力分担率は低く抑えられるため、電動モータ３の運転に伴うバッテリ６のＳＯＣの低下もなだらかである。   The motor assist force calculated in step S4 is a relatively small value, and when the hybrid drive vehicle 1 starts running, the output sharing ratio of the engine 2 with respect to the required output is high. On the other hand, since the output sharing rate of the electric motor 3 can be kept low, the SOC of the battery 6 accompanying the operation of the electric motor 3 is gently reduced.

モータアシスト力が小さいため、時刻ｔ１に至ってもバッテリ６は依然として高いＳＯＣを維持している。そのため、時刻ｔ１以降も引き続きモータアシスト走行が続行される。エンジン２は走行用動力のすべてを負担する必要はなく、ハイブリッド駆動車両１が目的地に到着するまでエンジン２は燃料増量域より低い運転領域で運転を続けることができる。この制御によれば、走路の全区間を通じて電動モータ３がモータアシストに供するエネルギーの総量は図３（ａ）のケースと等しいにも関わらず、走路の全区間を通じてのエンジン２の燃料消費量は図３（ａ）のケースと比較して小さく抑えられる。   Since the motor assist force is small, the battery 6 still maintains a high SOC even at time t1. Therefore, the motor-assisted travel is continued after time t1. The engine 2 does not have to bear all the driving power, and the engine 2 can continue to operate in an operation region lower than the fuel increase region until the hybrid drive vehicle 1 arrives at the destination. According to this control, although the total amount of energy that the electric motor 3 provides for motor assist throughout the entire section of the runway is equal to the case of FIG. 3A, the fuel consumption of the engine 2 throughout the entire section of the runway is Compared to the case of FIG.

この実施形態では、全区間を通じてモータアシストが行なわれる。したがって、エンジン２は全区間において出力に余裕を持った状態で運転される。言い換えれば、走路の途中で加速が必要となったり、あるいは走路の実勾配が走路情報よりきつくなったりした場合でも、エンジン２の出力の余裕分を充当することで、一時的な出力増加要求に応えることができる。そのため、ドライバが出力不足を感じることはなく、快適な運転感覚のもとでハイブリッド駆動車両１を走行させることができる。   In this embodiment, motor assist is performed throughout the entire section. Therefore, the engine 2 is operated with a sufficient output in all sections. In other words, even if acceleration is required in the middle of the runway, or the actual slope of the runway is tighter than the runway information, the engine 2's output margin can be used to meet the temporary output increase request. I can respond. Therefore, the driver does not feel insufficient output, and the hybrid drive vehicle 1 can be driven with a comfortable driving feeling.

図３の（ａ）と（ｂ）は走路が登坂路で構成される場合を例に取ったが、走路が平坦でかつ標高が極めて高い場合にもこの実施形態により同様の燃料節約効果が得られる。前述のように、高高度では空気が薄くなるためにアクセルの踏み込み量に対するエンジン２の出力が低下する。例えば標高４０００メートルでは一般的にエンジン出力は約６０％に低下する。結果として、標高の極めて高い走路では所望のエンジン出力を得るために、ドライバがアクセルペダルを燃料増量域まで踏み込まなければならないケースが生じる。一方、電動モータ３の出力は標高の影響を受けない。そのため、こうした環境ではこの実施形態がエンジン２の燃料消費の削減と、好ましい運転感覚の維持に特に好ましい効果をもたらす。   FIGS. 3A and 3B illustrate the case where the runway is composed of an uphill road, but this embodiment also provides a similar fuel saving effect when the runway is flat and the altitude is extremely high. It is done. As described above, since the air becomes thin at a high altitude, the output of the engine 2 with respect to the accelerator depression amount decreases. For example, at an altitude of 4000 meters, the engine output generally decreases to about 60%. As a result, there are cases where the driver has to depress the accelerator pedal to the fuel increase range in order to obtain a desired engine output on a road with a very high altitude. On the other hand, the output of the electric motor 3 is not affected by the altitude. Therefore, in such an environment, this embodiment has a particularly favorable effect for reducing fuel consumption of the engine 2 and maintaining a favorable driving feeling.

以上説明した実施形態では、ハイブリッド駆動車両１の走り始めから目的地に至る走路全体を一区間としてモータアシスト力を決定している。この場合には、走路の延長が長くなるにつれてモータアシスト力が小さくなるため、走行条件によってエンジン２の燃料増量域での運転を余儀なくされる場合も生じる。しかしながら、その場合であっても、図３（ａ）に示すようなＳＯＣに依存した電動モータ３の運転制御と比べて、燃料増量域でのエンジン２の運転機会が減少することは間違いない。そのため、走路全区間でのエンジン２の燃料消費量を小さく抑えられることに変わりはない。   In the embodiment described above, the motor assist force is determined by setting the entire runway from the start of the hybrid drive vehicle 1 to the destination as one section. In this case, since the motor assist force becomes smaller as the runway lengthens, the operation of the engine 2 in the fuel increase region may be forced depending on the running conditions. However, even in that case, there is no doubt that the operation opportunities of the engine 2 in the fuel increase region are reduced as compared with the operation control of the electric motor 3 depending on the SOC as shown in FIG. Therefore, there is no change in that the fuel consumption of the engine 2 in the entire section of the runway can be kept small.

また、この実施形態では走路情報として走路の標高及び勾配に関する情報を用いている。ハイブリッド駆動車両１の走行負荷に最も影響を与えると思われるこれらの情報を用いることで、ハイブリッド駆動車両１の出力制御を走行負荷に最適に適合させることができる。   In this embodiment, information on the altitude and gradient of the runway is used as the runway information. By using such information that seems to have the greatest influence on the traveling load of the hybrid drive vehicle 1, the output control of the hybrid drive vehicle 1 can be optimally adapted to the traveling load.

さらに、この実施形態ではプラグイン式のハイブリッド駆動車両１を対象としている。プラグイン式のハイブリッド駆動車両１ではエンジン２の消費燃料を抑制するために、電動モータ３の出力を優先的に使用する制御が行われる。そのため、標高の高い走路や登坂路の多い走路では、ＨＥＶモード走行への移行が早期に行なわれやすく、結果としてエンジンが燃料増量域で運転される機会が多くなる。この実施形態による出力制御は、プラグイン式のハイブリッド駆動車両１が標高の高い走路や登坂路の多い走路を走行する場合の燃料消費量を低減するうえで特に好ましい効果を発揮する。   Furthermore, this embodiment is intended for the plug-in hybrid drive vehicle 1. In the plug-in type hybrid drive vehicle 1, in order to suppress the fuel consumption of the engine 2, control that preferentially uses the output of the electric motor 3 is performed. For this reason, on a road with a high altitude or a road with many climbing slopes, the transition to the HEV mode driving is easily performed at an early stage, and as a result, the engine is operated more frequently in the fuel increase region. The output control according to this embodiment exhibits a particularly favorable effect in reducing fuel consumption when the plug-in type hybrid drive vehicle 1 travels on a high altitude road or a road with many uphill roads.

以上、この発明を特定の実施形態を通じて説明してきたが、この発明は上記の実施形態に限定されるものではない。当業者にとっては、特許請求の範囲で上記の実施形態にさまざまな修正あるいは変更を加えることが可能である。   As described above, the present invention has been described through specific embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. A person skilled in the art can make various modifications or changes to the above-described embodiments within the scope of the claims.

例えば、走路情報取得手段はナビゲーションシステム１１に限定されない。走路情報取得手段を、外部から電波を介してハイブリッド駆動車両１に提供される情報の受信機で構成することも可能である。   For example, the runway information acquisition means is not limited to the navigation system 11. It is also possible to configure the runway information acquisition means with a receiver of information provided to the hybrid drive vehicle 1 from the outside via radio waves.

１ ハイブリッド駆動車両
２ エンジン
３ 電動モータ
４ 変速機
５ インバータ
６ バッテリ
７ 駆動輪
８ 外部充電プラグ
１０ コントローラ
１１ ナビゲーションシステム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid drive vehicle 2 Engine 3 Electric motor 4 Transmission 5 Inverter 6 Battery 7 Drive wheel 8 External charge plug 10 Controller 11 Navigation system

Claims (3)

内燃機関と蓄電装置の充電電力で運転される電動モータとを動力源として走行するハイブリッド駆動車両の出力制御装置において、
車両が走行予定の走路の情報を取得する走路情報取得手段と、
前記走路の情報から、ハイブリッド駆動車両が前記内燃機関の出力のみで走路を走行する場合に、前記内燃機関の燃料増領域での運転が必要となるかどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定が肯定的な場合に、前記走路の走行に前記電動モータが出力可能な出力エネルギーを前記充電装置の充電量に基づき計算する出力エネルギー計算手段と、
前記出力エネルギーを前記走路の走行予定時間で除して、前記電動モータのモータアシスト力を計算するモータアシスト力計算手段と、
前記モータアシスト力に基づき前記電動モータの運転を制御する電動モータ制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド駆動車両の出力制御装置。 In an output control device for a hybrid drive vehicle that travels using an internal combustion engine and an electric motor driven by charging power of a power storage device as a power source,
Road information acquisition means for acquiring information of a road on which the vehicle is scheduled to travel;
From the information on the travel path, when the hybrid drive vehicle travels on the travel path only with the output of the internal combustion engine, a determination unit that determines whether or not the operation in the fuel increase region of the internal combustion engine is necessary,
When the determination by the determination unit is affirmative, an output energy calculation unit that calculates output energy that can be output by the electric motor to travel on the road, based on a charge amount of the charging device;
Motor assist force calculating means for calculating the motor assist force of the electric motor by dividing the output energy by the scheduled travel time of the road;
Electric motor control means for controlling the operation of the electric motor based on the motor assist force;
An output control device for a hybrid drive vehicle, comprising: 前記走路の情報は、前記走路の標高及び勾配に関する情報であることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド駆動車両の出力制御装置。   The output control device for a hybrid drive vehicle according to claim 1, wherein the information on the runway is information on an altitude and a gradient of the runway. 車両は、電動モータの電源として外部電源から充電可能な蓄電装置を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド駆動車両の出力制御装置。   The output control device for a hybrid drive vehicle according to claim 1, wherein the vehicle includes a power storage device that can be charged from an external power source as a power source for the electric motor.
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