JP2017056836A - Drive control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の駆動力と電動機の駆動力を組み合わせて走行する車両に用いられ、内燃機関の駆動力を駆動輪へ伝達する第１の伝達経路と、内燃機関の動力を発電機により変換した電力、またはバッテリに蓄えられた電力に基づいて発生した電動機の駆動力を駆動輪へ伝達する第２の伝達経路とを選択または併用することができる車両用駆動制御装置に関する。 The present invention is used in a vehicle that travels by combining the driving force of an internal combustion engine and the driving force of an electric motor, and includes a first transmission path for transmitting the driving force of the internal combustion engine to driving wheels, and the power of the internal combustion engine by a generator. The present invention relates to a vehicular drive control device that can select or use a second transmission path that transmits a driving force of an electric motor generated based on converted electric power or electric power stored in a battery to driving wheels.
内燃機関としてのエンジンの駆動力を駆動輪へ伝達する第１の伝達経路と、電動機としてのモータの駆動力を駆動輪へ伝達する第２の伝達経路とを有し、第１の伝達経路と第２の伝達経路とを選択または併用するようにクラッチを切り替えて走行するハイブリッド車両が知られている（特許文献１）。 A first transmission path that transmits a driving force of an engine as an internal combustion engine to driving wheels; and a second transmission path that transmits a driving force of a motor as an electric motor to driving wheels; A hybrid vehicle that travels by switching a clutch so as to select or use a second transmission path is known (Patent Document 1).
このハイブリッド車両では、運転者の意図に沿った走行状態の選択を行うことができるように、第１の伝達経路と第２の伝達経路とを切り替える断接手段（クラッチ）を備えている。そして、断接手段は、所定値より大きな駆動力を引き出すための指令を入力するスイッチから指令を入力したときには、第２の伝達経路を接続したまま第１の伝達経路を切断する開放状態にし、第２の伝達経路によって走行するようにしている。 This hybrid vehicle is provided with connecting / disconnecting means (clutch) for switching between the first transmission path and the second transmission path so that the driving state can be selected in accordance with the driver's intention. When the command is input from the switch for inputting a command for extracting a driving force larger than a predetermined value, the connection / disconnection means opens the first transmission path while keeping the second transmission path connected, The vehicle travels along the second transmission path.
上記従来技術では、シフトポジションや走行モードなどドライバーが要求する走行状態に応じて、第１の伝達経路と第２の伝達経路とを選択または併用するようにクラッチの切り替えを制御しているため、運転者の意図に従って選択された車両の運転状況によっては燃費が悪化し、運転効率の悪化を招いてしまうおそれがある。 In the above prior art, the clutch switching is controlled so as to select or use the first transmission path and the second transmission path in accordance with the driving state requested by the driver such as the shift position and the driving mode. Depending on the driving situation of the vehicle selected according to the driver's intention, the fuel efficiency may be deteriorated, and the driving efficiency may be deteriorated.
そこで、本発明は、エンジンや電動機などの動力源の燃費の悪化を少なくして、運転効率を向上させることができる車両用駆動制御装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle drive control device that can improve the driving efficiency by reducing the deterioration of the fuel consumption of a power source such as an engine or an electric motor.
上記課題を解決するために本発明の態様は、駆動輪へ駆動力を付与する内燃機関と、駆動輪へ付与する駆動力を発生する電動機と、電動機へ電力を供給するバッテリと、内燃機関の動力に基づいて電力を発生させる発電機と、内燃機関の駆動力を駆動輪へ伝達する第１の伝達経路と、バッテリ又は発電機から供給された電力によって発生した電動機の駆動力を駆動輪へ伝達する第２の伝達経路と、車両速度を検出する車速検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、第１の伝達経路と前記第２の伝達経路のうち、いずれか一方を選択または併用するように切り替える切替え手段とを有する車両の駆動制御装置において、バッテリの電力で電動機を駆動し駆動輪へ駆動力を付与するＥＶ走行方法と、内燃機関を動作させてこの内燃機関の動力に基づいて発電機が電力を発生するとともに電動機を駆動し駆動輪へ駆動力を付与するシリーズ走行方法と、内燃機関の駆動力を駆動輪へ付与して走行するとともに内燃機関の駆動力が要求される駆動力を上回ったときに上回った駆動力で発電機により発電を行い、内燃機関の駆動力が要求される駆動力に足らないときに電動機の駆動力を駆動輪へ付与するパラレル走行方法と、内燃機関の駆動力のみを駆動輪へ付与するエンジン走行方法と、を組み合わせて車両が走行する際に、車速検出手段とアクセル開度検出手段の検出結果に基づいて、燃料消費率が最も小さくなる走行方法を判定し、該走行方法に応じた伝達経路へ前記切替え手段により切り替える制御部を有することを特徴の一つとする。 In order to solve the above problems, an aspect of the present invention provides an internal combustion engine that applies driving force to driving wheels, an electric motor that generates driving force applied to driving wheels, a battery that supplies electric power to the electric motor, and an internal combustion engine A generator that generates electric power based on power, a first transmission path that transmits the driving force of the internal combustion engine to the driving wheels, and the driving force of the electric motor that is generated by the power supplied from the battery or the generator to the driving wheels Any one of a second transmission path for transmission, vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, accelerator opening detection means for detecting the accelerator opening, the first transmission path, and the second transmission path In the vehicle drive control device having the switching means for switching to select or use together, the EV traveling method for driving the electric motor with the electric power of the battery and applying the driving force to the driving wheels, and operating the internal combustion engine A series traveling method in which the generator generates electric power based on the power of the internal combustion engine and drives the electric motor to apply the driving force to the driving wheel, and the driving force of the internal combustion engine is applied to the driving wheel to travel and the internal combustion engine When the driving force exceeds the required driving force, power is generated by the generator with the driving force exceeding the required driving force, and when the driving force of the internal combustion engine is less than the required driving force, the driving force of the electric motor is applied to the drive wheels When the vehicle travels by combining the parallel traveling method for performing the above and the engine traveling method for applying only the driving force of the internal combustion engine to the drive wheels, the fuel is detected based on the detection results of the vehicle speed detecting means and the accelerator opening detecting means. One of the characteristics is that the vehicle has a control unit that determines a traveling method with the lowest consumption rate and switches the transmission route according to the traveling method by the switching unit.
このように、本発明によれば、エンジン、電動機の燃費の少ない伝達経路で駆動輪に駆動力を供給することができるので、運転効率の悪化を防止することができる。 As described above, according to the present invention, driving force can be supplied to the driving wheels through a transmission path with less fuel consumption of the engine and the electric motor, so that deterioration in driving efficiency can be prevented.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１に示すように、本実施の形態に係る車両用駆動制御装置１が用いられる車両２は、駆動輪２ａ、２ａへ駆動力を付与する内燃機関（以下「エンジン」という）３と、駆動輪２ａ、２ａへ付与する駆動力を発生する電動機（以下「ＭＧ１」という）４と、を備えている。
As shown in FIG. 1, a
また、車両２は、エンジン３の出力軸３ａと直結されエンジン３の駆動力により発電を行う発電機（以下「ＭＧ２」という）５と、ＭＧ１用のインバータ６と、ＭＧ２用のインバータ７と、車両２の電装品に電力を供給するための補助バッテリ９と、エンジン３の駆動力により発電する電力やＭＧ１からの回生電力により充電されるバッテリ８と、このバッテリ８からの電力を降圧して補助バッテリ９を充電するためのＤＣ／ＤＣコンバータ１０と、エンジン３の出力軸３ａと駆動軸２ｂとの間に設けられた動力伝達機構１１とを備えている。
The
また、本実施の形態に係る車両用駆動制御装置１は、エンジン３の駆動力を駆動輪２ａ、２ａへ伝達する第１の伝達経路１２と、電動機ＭＧ１の駆動力を駆動輪２ａ、２ａへ伝達する第２の伝達経路１３と、第１の伝達経路１２と第２の伝達経路１３とのいずれか一方を選択または併用するように切り替える切替え手段（シンクロ機構ギア）１４とを有している。
The vehicle
さらに、本実施の形態に係る車両用駆動制御装置１は、走行方法がある一定時間継続した場合に最も低燃費となる動作モードを選択し、その動作モードで可能となる走行方法を選択し、その走行方法に適した第１の伝達経路１２と第２の伝達経路１３を切り替えることにより燃料消費率の小さい伝達経路となるように切替え手段１４による切り替えを制御する制御部（車両コントローラ）１５を有している。
Furthermore, the vehicle
また、本実施の形態に係る車両用駆動制御装置１は、車両速度を検出する車速検出手段（車速センサ）３６と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段（アクセル開度センサ）３７とを有し、車速検出手段３６から検出する車速とアクセル開度検出手段３７から検出するアクセル開度から求まる現在の走行状態に基づくマップを備え、このマップを用いて燃料消費率が最も少ないと予想される走行方法を判定し、判定された走行方法に適した伝達経路となるように切替え手段１４による切り替えを制御する。
また、本実施の形態に係る車両用駆動制御装置１は、一定時間内の車速の変化量が予め設定された閾値よりも小さい場合、制御部１５が走行方法の組み合わせを変更する。
Further, the vehicle
Further, in the vehicle
また、本実施の形態に係る車両用駆動制御装置１は、電動機（ＭＧ１）の内部温度を検出する第１の温度検出手段（ＭＧ１温度センサ）３８と、発電機（ＭＧ２）の内部温度を検出する第２の温度検出手段（ＭＧ２温度センサ）３９と、を備え、ＭＧ２は、駆動輪２ａへ付与する駆動力を発生することが可能であり、第１及び第２の温度検出手段３８、３９によって検出された温度を比較し、温度が低い方のＭＧ１又はＭＧ２で内燃機関の駆動力を補助する。
Further, the vehicle
以下、図面を用いて車両用駆動制御装置１について詳細に説明する。
[動力伝達機構１１]
Hereinafter, the vehicle
[Power transmission mechanism 11]
上記動力伝達機構１１は、図２に示すように、ＭＧ１の出力軸４ａに固定されたギア２２と噛み合うギア２３と、このギア２３が一側に固定されたカウンタ軸２４と、カウンタ軸２４の他側に固定され駆動軸２ｂに固定されたギア２５と噛み合うギア２６と、カウンタ軸２４の中間部にカウンタ軸２４に対して空転可能に設けられた空転ギア２７と、エンジン３の出力軸３ａに固定され空転ギア２７に噛み合うギア２８と、カウンタ軸２４の空転ギア２７とギア２６との間に設けられたシンクロ機構付きドグクラッチ（以下「ドグクラッチ」という）１６とで構成されている。
As shown in FIG. 2, the
ドグクラッチ１６は、図３に示すように、ギア１７、シンクロナイザーリング１８、キー１９、スリーブ２０、ハブ２１とで構成される。ギア１７は空転ギア２７に一体に固定され、カウンタ軸２４に対しては空転する。ハブ２１はカウンタ軸２４に固定され、カウンタ軸２４と共に回転する。ハブ２１の外周にはスプラインが形成されており、スリーブ２０はハブ２１に対して軸方向に移動可能で、ハブ２１とともに一体に回転する。また、スリーブ２０は、直動モータ機構（不図示）によりカウンタ軸２４の軸方向に移動することでハブ２１と噛み合った状態でギア１７と噛み合い、空転ギア２７とカウンタ軸２４とをハブ２１を介して連結する。直動モータ機構は、上記制御部１５と接続されて、その駆動が制御される。なお、図２においてスリーブ２０が紙面左側（矢印）に移動することで、ドグクラッチ１６の締結状態となり、スリーブ２０が紙面右側（矢印）に移動することでドグクラッチ１６の未締結（締結解除）状態となる。
As shown in FIG. 3, the
〔制御部（車両コントローラ）１５〕
制御部１５は、図４に示すように、車両に要求された要求パワーを算出する要求パワー算出部３０と、この要求パワー算出部３０が算出した要求パワーに基づいて最適な動作モードを選択する最適動作モード選択部３１と、最適動作モード選択部３１が選択した最適動作モードとバッテリ８のＳＯＣに基づいて車両の走行モードを選択する走行モード選択部３２と、選択された走行モードとなるようにエンジン３、ＭＧ１、ＭＧ２のトルクを算出するトルク指令値決定部３３とを有している。また、制御部１５は、車両がＥＶ走行、シリーズ走行、パラレル走行、エンジン走行を組み合わせて走行する際に、各走行方法における燃料消費率の予測値を求める燃料消費率予測部４４を有している。
[Control unit (vehicle controller) 15]
As shown in FIG. 4, the
また、制御部１５は選択された走行モードからクラッチのＯＮ／ＯＦＦ（締結、締結解除）が判断されるクラッチ動作選択部３４と、最適動作モード選択部３１において各動作モードで一定時間走行を継続した場合に平均燃費を予測するための燃費シミュレーションモデル３５とを有している。
Further, the
要求パワー算出部３０には、車速センサ３６が検出した車両の車速と、アクセル開度センサ３７が検出した運転者が踏み込んだアクセル開度とが入力される。
The required
走行モード選択部３２には、ＭＧ１温度センサ３８が検出したＭＧ１の温度およびＭＧ２温度センサ３９が検出したＭＧ２の温度が入力される。
The travel
最適動作モード選択部３１は、平均燃料消費率予測値算出部４０によって４つの動作モードにおける一定時間走行を継続した場合の平均燃料消費率を燃費シミュレーションモデル３５を用いて予測し、最も低い平均燃料消費率の動作モードを選択する。
The optimum operation
トルク指令値決定部３３は、エンジントルク算出部４１、発電用モータトルク算出部４２、走行用モータトルク算出部４３を有しており、これらの算出部４１、４２、４３により、エンジン３、ＭＧ１、ＭＧ２のトルクが算出され、それぞれエンジン３、ＭＧ１、ＭＧ２に出力される。クラッチ動作選択部３４は、選択された走行モードによってドグクラッチ１６のＯＮ／ＯＦＦ（締結、締結解除）を判断する。
The torque command
また制御部１５は、動作領域判定部４５を有している。動作領域判定部４５では、アクセルを踏んで走行している状態の車両の車速と、車両に要求されている要求パワーに対して車両がどのような動作領域での動作モードが要求されているかを判定する。
In addition, the
次に、上記制御部１５の制御動作の概要について図５を用いて説明する。
運転者はアクセルペダルの操作によって感覚的にパワートレインにパワーを要求する。制御部１５は、工程Ｐ１において、アクセル開度センサ３７によって検出されたアクセルペダル操作量と、車速センサ３６によって検出された車速とから要求パワー算出部３０が要求パワーを算出する。工程Ｐ２において、要求パワー算出部３０が算出した要求パワーと車速とから最適動作モード選択部３１が最適動作モードを選択する。最適の定義が走行状態により様々に考えられるが、本実施の形態では燃料消費率（以下「燃費」という）を最良（最低）にすることを最適とする。
Next, an outline of the control operation of the
The driver sensuously demands power from the powertrain by operating the accelerator pedal. In step P <b> 1, in the
工程Ｐ３において、選択された動作モードとバッテリ８のＳＯＣ（充電状態）から走行モードを選択する。工程Ｐ４において、選択された走行モードとバッテリ８のＳＯＣからその状態に適したエンジントルクがエンジントルク算出部４１によって算出され、走行用モータトルクが走行用モータトルク算出部４３によって算出され、発電用モータトルクが発電用モータトルク算出部４２によって算出される。算出されたエンジントルク、走行用モータトルク、発電用モータトルクが発生するように各コンポーネント（エンジン３、走行用モータＭＧ１、発電用モータＭＧ２）が駆動される。
In step P3, a travel mode is selected from the selected operation mode and the SOC (charged state) of the
また、工程Ｐ５では、選択された走行モードから切替え手段としてのシンクロ機構ギア１４のドグクラッチ１６の締結・締結解除が判断されシンクロ機構ギア１４が動作する。以上の制御部１５の動作により、低燃費になる動作モード、走行モードが選択され、選択された動作モード、走行モードに合わせたシンクロ機構ギア１４の動作や、エンジン３、ＭＧ１、ＭＧ２のトルク制御が行われ、要求パワーで駆動しつつ低燃費に走行することが可能となる。
Further, in step P5, it is determined whether the
以下、走行モード、最適動作モード、最適動作モードの選択処理について説明する。動作モードを選択する場合、車両の走行状態、すなわち車両が走行している現状のパワー領域において無条件に動作モードを選ぶことはできない。そこで、本実施の形態では、４つの動作モード（１）、（２）、（３）、（４）を設定し、各動作モード（１）、（２）、（３）、（４）では、以下に説明する走行モードが燃費、バッテリ８のＳＯＣを考慮して選択され、選択された走行モードによって車両が動作する。
Hereinafter, the selection process of driving mode, optimal operation mode, and optimal operation mode is demonstrated. When the operation mode is selected, the operation mode cannot be selected unconditionally in the traveling state of the vehicle, that is, in the current power region in which the vehicle is traveling. Therefore, in this embodiment, four operation modes (1), (2), (3), (4) are set, and in each operation mode (1), (2), (3), (4) The driving mode described below is selected in consideration of the fuel consumption and the SOC of the
〔走行モード〕
図６に示すように、本実施形態の車両は、走行モード（走行方法）として、ＥＶ走行（以下「ＥＶ」という）と、シリーズ走行（以下「シリーズ」という）と、パラレル走行発電（以下「パラレル発電」という）と、パラレル走行アシスト（以下パラレルアシスト」という）と、エンジン走行補機分発電（以下「エンジン走行」という）とのうちのいずれかが常に低燃費となるように選択されて走行する。このときドグクラッチ１６の動作状態は、ドグクラッチ１６が締結状態となってＭＧ１が発生する駆動力とエンジン３が発生する駆動力で駆動輪２ａ、２ａを駆動したり、未締結状態（締結解除状態）でＭＧ１が発生する駆動力のみで駆動輪２ａ、２ａを駆動したりする。このように、シンクロ機構ギア１４のドグクラッチ１６の締結、未締結は、走行モードにより決定される。
[Driving mode]
As shown in FIG. 6, the vehicle according to the present embodiment includes EV travel (hereinafter referred to as “EV”), series travel (hereinafter referred to as “series”), and parallel travel power generation (hereinafter referred to as “travel”) as travel modes (travel methods). "Parallel power generation"), parallel travel assist (hereinafter referred to as "parallel assist"), and engine travel auxiliary power generation (hereinafter referred to as "engine travel") are always selected to achieve low fuel consumption. Run. At this time, the operating state of the
図６に示すように、走行モードとしてＥＶ走行、シリーズ走行では、ドグクラッチ１６が未締結状態であり、第２の伝達経路１３によりＭＧ１の駆動力が駆動軸２ｂに伝達され、車両はＭＧ１の駆動力によって走行する。
As shown in FIG. 6, in EV travel and series travel as travel modes, the
走行モードとしてパラレル発電では、ドグクラッチ１６が締結状態であり、第１の伝達経路１２によりエンジン３の駆動力が駆動軸２ｂに伝達され、車両はエンジン３の駆動力によって走行する。このとき、ＭＧ１は駆動することがなく、ＭＧ１の駆動力は駆動軸２ｂに伝達されることはない。
In parallel power generation as the travel mode, the
走行モードとしてパラレルアシストでは、ドグクラッチ１６が締結状態であり、第１の伝達経路１２によりエンジン３の駆動力を駆動軸２ｂに伝達し、車両はエンジン３の駆動力によって走行する。このとき、ＭＧ１は駆動することがなく、ＭＧ１の駆動力は駆動軸２ｂに伝達されることはない。また、パラレルアシストでは、ＭＧ２を駆動してＭＧ２の駆動力を駆動軸２ｂに伝達し、エンジン３の駆動力で要求パワーに足らない分をアシストする。
In parallel assist as the travel mode, the
また、パラレルアシストでは、エンジン３の駆動力で要求パワーに足らない分をＭＧ１の駆動力でアシストする場合がある。すなわち、パラレルアシストでは、ドグクラッチ１６が締結状態なのでＭＧ１を駆動することで、ＭＧ１の駆動力を第２の伝達経路１３により駆動軸２ｂに伝達することができ、エンジン３の駆動力で要求パワーに足らない分をアシストする。
Further, in the parallel assist, there may be a case where the driving force of the
エンジン走行では、ドグクラッチ１６が締結状態であり、第１の伝達経路１２によりエンジン３の駆動力を駆動軸２ｂに伝達し、車両はエンジン３の駆動力によって走行する。
In engine running, the
以下、ＥＶ、シリーズ、パラレル発電、パラレルアシスト、エンジン走行について説明する。ただし、エンジン３はあまり低い回転（例えば１０００ｐｐｍ以下）では安定して動作しないため、ドグクラッチ１６を締結する最低車速は設定しておく。
Hereinafter, EV, series, parallel power generation, parallel assist, and engine running will be described. However, since the
〔ＥＶ〕
ＥＶは、ドグクラッチ１６の状態がＯＦＦ（未締結）であり、バッテリ８の電力を使いＭＧ１の発生する駆動力で駆動輪２ａ、２ａを駆動する。この場合エンジン３、ＭＧ２は停止している。図７は、ＥＶ走行時のドグクラッチ１６の動作状態を示す。直動モータ機構でスリーブ２０を紙面左側（矢印）に作動させて未締結状態にし、第２の伝達経路１３によりＭＧ１が発生する駆動力を駆動軸２ｂに伝達する。
[EV]
In the EV, the state of the
すなわち、ＭＧ１の駆動力は、ギア２２、２３を介してカウンタ軸２４に伝達され、ギア２６、２５を介して駆動軸２ｂに伝達される。また、ドグクラッチ１６が未締結の状態では、スリーブ２０はギア１７と噛み合っていないので、エンジン３からの駆動力が伝達される空転ギア２７はカウンタ軸２４に対して空転している。
That is, the driving force of MG1 is transmitted to the
〔シリーズ〕
シリーズは、ドグクラッチ１６の状態がＯＦＦ（未締結）であり、エンジン３を動作させ発電用モータ（ＭＧ２）で発電する。また、ＭＧ１の発生する駆動力で駆動輪２ａ、２ａを駆動する。図８は、シリーズ走行時のドグクラッチ１６の動作状態を示す。直動モータ機構でドグクラッチ１６を未締結状態にして、第２の伝達経路１３によりＭＧ１の発生する駆動力で車両は走行する。これと同時にエンジン３を動作させてエンジン３が発生する駆動力でＭＧ２（発電用モータ）で発電を行い、発電した電力をＭＧ１に供給するとともにバッテリ８に充電する。
〔series〕
In the series, the state of the
すなわち、ＭＧ１の駆動力は、ギア２２、２３を介してカウンタ軸２４に伝達され、ギア２６、２５を介して駆動軸２ｂに伝達される。また、ドグクラッチ１６が未締結の状態では、スリーブ２０はギア１７と噛み合っていないので、エンジン３からの駆動力が伝達される空転ギア２７はカウンタ軸２４に対して空転している。また、エンジン３が動作してＭＧ２を駆動し発電を行う。
That is, the driving force of MG1 is transmitted to the
図９は、ＭＧ２を駆動して発電したときのエンジン動作点を示す。各エンジン回転数、各トルクで発電を行った場合のエンジン３と発電用モータ（ＭＧ２）の特性から算出した発電効率の最も高いエンジントルクの点を結んだ高効率動作ラインを設定し、シリーズ走行で発電されるときはこのライン上でエンジン３を動作させ必要な発電を行う。発電された電力は走行用モータであるＭＧ１で使用されたり、バッテリ８に充電されたりする。
FIG. 9 shows engine operating points when MG2 is driven to generate power. Set a high-efficiency operation line that connects the engine torque points with the highest power generation efficiency calculated from the characteristics of the
〔パラレル発電〕
パラレル発電は、ドグクラッチ１６の状態がＯＮ（締結状態）であり、エンジン３を高効率ライン上で動作させ、ドグクラッチ１６を締結しエンジン３で駆動輪２ａ、２ａを駆動する。要求パワーを上回ったエンジンパワー分を使い、ＭＧ２で発電を行う。図１０は、パラレル走行発電時のドグクラッチ１６の動作状態を示す。直動モータ機構でドグクラッチ１６を締結状態にして、エンジン３を動作させ、エンジン３の駆動力の一部をギア２８、空転ギア２７、ドグクラッチ１６を介してカウンタ軸２４に伝達し、駆動軸２ｂに伝達して走行し、エンジン３の駆動力の一部を使いＭＧ２で発電を行う。
[Parallel power generation]
In parallel power generation, the state of the
その際、エンジン３の回転数は車速に応じて決まり、エンジンのトルクは図１１の高効率動作ライン上のトルク値を出力する。エンジン出力が要求パワーに対して大きくなる場合、この余剰なパワーを利用してＭＧ２で発電を行う。発電された電力はバッテリ８に送られバッテリ８は充電される。
At that time, the rotation speed of the
〔パラレルアシスト〕
パラレルアシストは、ドグクラッチ１６の状態がＯＮ（締結）であり、エンジン３を高効率ライン上で動作させ、ドグクラッチ１６をつなぎエンジン３の駆動力で駆動輪２ａ、２ａを駆動し、要求パワーに足らない分はＭＧ１の駆動力で駆動輪２ａ、２ａを駆動する。図１２、図１３はパラレルアシスト時のドグクラッチ１６の動作状態を示す。直動モータ機構でドグクラッチ１６を締結し、エンジン３を動作させエンジン３の駆動力をギア２８、空転ギア２７、ドグクラッチ１６を介して駆動軸２ｂ（第１の伝達経路１２）に伝達するとともに、ＭＧ２でアシストして走行する。
[Parallel assist]
In the parallel assist, the state of the
その際エンジン３の回転数は車速に応じて決まり、エンジン３のトルクは、図１１の高効率動作ライン上のトルク値を出力する。エンジン出力が要求パワーに対して足らない場合、この不足した出力をＭＧ２またはＭＧ１で出力してアシストする。アシストする手段として、図１３に示すＭＧ１で行う場合と、図１２に示すＭＧ２で行う場合がある。通常はＭＧ１、ＭＧ２のそれぞれでアシストした場合の電力損失を算出し、損失の少ない方を選択しアシストを行う。ただし、ＭＧ１、ＭＧ２が過熱気味のときは、温度の低い方のモータを選択しアシストを行う。ただし、制御を簡素化するためにアシストを行うモータをどちらか一方に固定してアシスト動作を実施することもできる。
At this time, the rotational speed of the
〔エンジン走行〕
エンジン走行は、ドグクラッチ１６の状態をＯＮ（締結）であり、エンジン３を動作させ、ドグクラッチ１６を締結しエンジン３の駆動力のみで駆動輪２ａ、２ａを駆動する。ただし補機での電力消費分は、ＭＧ２で発電し電力を供給する。
図１４はエンジン走行時のドグクラッチ１６の動作状態を示す。直動モータ機構でドグクラッチを締結して、エンジンを動作させエンジン３の駆動力の一部をギア２８、２７を介してカウンタ軸２４に伝え、ギア２６、２５を介して駆動軸２ｂに伝達し、走行する。また、エンジン３の駆動力の一部を使いＭＧ２で発電を行うが、これはバッテリ８のＳＯＣをある範囲に維持するために補機（１２Ｖ電気負荷）で消費された電力分を発電する。その際、エンジン３の回転数は車速に応じて決まり、エンジンの動作点は図１１の高効率動作ラインにはとらわれず、要求パワーに必要なトルクを発生し、走行する。
[Engine running]
In engine running, the state of the
FIG. 14 shows the operating state of the
〔回生〕
図１５は、回生時のドグクラッチ１６の動作状態を示す。減速時、運転者はアクセルペダルの操作量を０％にする。このとき、直動モータ機構でドグクラッチ１６をＯＦＦ（未締結）にして、エンジン３も停止して、ＭＧ１で回生（発電）を行う。回生量は車速やブレーキペダルの操作量によって変化させる。
[Regeneration]
FIG. 15 shows the operating state of the
〔動作モード〕
次に４つの動作モード（１）、動作モード（２）、動作モード（３）、動作モード（４）について説明する。本実施の形態では、車両が走行する動作モードを４つに設定し、各動作モードの中で低燃費な走行モードが選択される。図１６に示すように、動作モード（１）は、ＥＶ走行とシリーズ走行とが推移する。ＥＶ走行を継続するとバッテリ８のＳＯＣが低下するためシリーズ走行に切り替え、バッテリ８のＳＯＣを回復しながら走行し、バッテリ８のＳＯＣの変化をある一定範囲内に納める。この動作モード（１）では、ＥＶ走行の場合でもシリーズ走行の場合でも、いずれもＭＧ１の駆動力が第２の伝達経路１３により駆動輪２ｂに伝達されて、ＭＧ１の駆動力で車両は走行する。
〔action mode〕
Next, the four operation modes (1), the operation mode (2), the operation mode (3), and the operation mode (4) will be described. In the present embodiment, four operation modes in which the vehicle travels are set, and a driving mode with low fuel consumption is selected from each operation mode. As shown in FIG. 16, in the operation mode (1), EV traveling and series traveling are changed. If the EV traveling is continued, the SOC of the
動作モード（２）はシリーズ走行を継続する。ＭＧ１や補機で消費する電力とＭＧ２で発電する電力をバランスさせ、バッテリ８のＳＯＣの変化を一定範囲以内に納めて走行する。この動作モード（２）では、シリーズ走行であるため、ＭＧ１の駆動力が第２の伝達経路１３により駆動輪２ｂに伝達されてＭＧ１の駆動力で車両は走行する。
In the operation mode (2), series running is continued. The power consumed by the MG1 and the auxiliary machine and the power generated by the MG2 are balanced, and the vehicle travels with the change in the SOC of the
動作モード（３）はパラレル走行を行いながらの発電またはパラレル走行を行いながらアシストを行う。要求パワーと高効率動作ラインのパワーのどちらが大きいかにより発電するかアシストするかが決まる。バッテリ８のＳＯＣが上限の閾値に達すればＥＶ走行に切り替える。バッテリ８のＳＯＣが下限の閾値に達すればシリーズ走行を行い、発電によりバッテリ８のＳＯＣを上昇させる。この動作モード（３）では、第２の伝達経路１３によりＭＧ１の駆動力が駆動輪２ｂに伝達され、第１の伝達経路１２によりエンジン３の駆動力が伝達される。
In the operation mode (3), power generation is performed while performing parallel traveling or assistance is performed while performing parallel traveling. Whether to generate power or assist depends on whether the required power or the power of the high-efficiency operation line is large. When the SOC of the
動作モード（４）はエンジン走行を継続する。ただし、補機での電力消費があるため、その分は発電を行い、バッテリ８のＳＯＣを一定の範囲に維持する。
In the operation mode (4), engine running is continued. However, since there is power consumption in the auxiliary machine, power is generated for that amount, and the SOC of the
〔動作モード選択処理実施判定〕
次に動作モード選択処理実施判定について図１７に示すフローチャートに従い説明する。図５の工程Ｐ２において車速と要求パワーから、最も低燃費で走行できる動作モードを選択する。しかし、あまりにも頻繁に動作モードが変わると走行のスムーズさに支障が出るため、前回の動作モードを一定時間保持する。
[Operation mode selection process execution judgment]
Next, the operation mode selection process execution determination will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In step P2 of FIG. 5, an operation mode in which the vehicle can travel with the lowest fuel consumption is selected from the vehicle speed and the required power. However, if the operation mode changes too frequently, the running smoothness is hindered, so the previous operation mode is maintained for a certain period of time.
動作モードを比較し選択するには走行状態がある程度安定することが必要であるため、一定時間内の車速の変化量、要求パワーの変化量がある値以内にあるかを判定する。 In order to compare and select the operation mode, it is necessary that the running state is stabilized to some extent. Therefore, it is determined whether the amount of change in the vehicle speed and the amount of change in the required power within a certain time are within a certain value.
図１７に示すフローチャートにおいて、制御部１５は、ステップＳ１にて動作モードが選択されてから一定時間Ｗ秒間経過したか否かを判断する。一定時間Ｗ秒間経過していなければ、繰り返し一定時間Ｗ秒間経過したか否かの判断を繰り返す。一定時間Ｗ秒間が経過すると、制御部１５は選択された動作モードにより走行することで車両の車速が安定したか否かをステップＳ２で判断する。この判断では、一定時間Ｘ秒間での車速の変化が一定量Ｙ以内であるか否かを検出することで判断する。
In the flowchart shown in FIG. 17, the
ステップＳ２で車速が安定すると、制御部１５は、選択された動作モードにより走行することで車両への要求パワーが安定したか否かをステップＳ３にて判断する。この判断では一定時間Ｘ秒間での要求パワーの変化が一定量Ｚ以内であるか否かを検出することで判断する。
When the vehicle speed is stabilized in step S2, the
ステップＳ３で要求パワーが安定すると、制御部１５はステップＳ４にて、車両の車速と、要求パワーとにより次の動作モードの選択処理を行う。ステップＳ２、ステップＳ３において、車速が安定せず、要求パワーも安定しない場合は、次の動作モードの選択処理は行われない。以上のステップＳ１〜ステップＳ４の手順にしたがって、動作モードが頻繁に変わることなく、スムーズな走行を行わせている。
When the required power is stabilized in step S3, the
ステップＳ３にて車速および要求パワーが安定と判断されればステップＳ４の動作モード選択処理に進む。動作モード選択後、このフローは繰り返し実行される。また、回生については、減速時にドライバーがアクセルペダル操作量を０％にすることによって選択されるため、動作モードの選択処理がなされることはない。 If it is determined in step S3 that the vehicle speed and the required power are stable, the process proceeds to an operation mode selection process in step S4. After selecting the operation mode, this flow is repeatedly executed. Regeneration is selected by the driver setting the accelerator pedal operation amount to 0% during deceleration, so that the operation mode selection process is not performed.
〔動作モードの選択処理〕
動作モード選択処理では、ある走行状態において動作モード（１）、動作モード（２）、動作モード（３）、動作モード（４）でそれぞれある一定時間走行を継続した場合の平均燃費を予測する。予測する方法は、制御部１５に燃費シミュレーションモデルを組み込んでおき、現在の要求パワーと車速を入力値として、４つの動作モードで走行状態をシミュレーションし、平均燃費予測値を制御部１５の平均燃料消費率予測値算出部４０が算出する。
[Operation mode selection process]
In the operation mode selection process, an average fuel consumption is predicted when the vehicle continues to travel for a certain time in each of the operation mode (1), the operation mode (2), the operation mode (3), and the operation mode (4) in a certain traveling state. The predicting method includes incorporating a fuel consumption simulation model into the
他の方法は、あらかじめ、各車速、要求パワーにおける各動作モードの平均燃費を燃費シミュレーションモデル、または実測（実車を使った燃費試験）データから算出しておき、それをマップ化したものを燃費シミュレーションモデルの代わりに制御部（車両コントローラ）１５に組み込んでおく。現在の要求パワーと車速を入力値として、そのマップから、平均燃費予測値を算出する。
上記のいずれかの方法で算出された４つの動作モードの平均燃費のなかで最も低燃費である動作モードを選出し、その動作モードで車両を走行させる。
The other method is to calculate the average fuel consumption of each operation mode at each vehicle speed and required power in advance from a fuel consumption simulation model or actual measurement (fuel consumption test using actual vehicle), and map it to a fuel consumption simulation. Instead of the model, it is incorporated in the control unit (vehicle controller) 15. Using the current required power and vehicle speed as input values, an average fuel consumption prediction value is calculated from the map.
The operation mode having the lowest fuel consumption is selected from the average fuel consumption of the four operation modes calculated by any one of the above methods, and the vehicle is driven in the operation mode.
〔パワー領域と選択可能な動作モード〕
上記の方法で低燃費となる動作モードを選択する場合、あらゆるパワー領域において無条件に動作モードを選ぶことはできない。図１８は、車速とパワートレインへの要求パワーに対して、どの動作モードが選択できるかを示している。
[Power range and selectable operation modes]
When selecting an operation mode with low fuel consumption by the above method, the operation mode cannot be selected unconditionally in any power region. FIG. 18 shows which operation mode can be selected for the vehicle speed and the required power for the power train.
エンジン３を動作させドグクラッチ１６を締結するにはある程度車速が出ている必要がある。低い車速でドグクラッチ１６を締結すると、エンストを起こしたり、不快な振動が発生する。図１８の車速ＰKm/h以上でドグクラッチ１６の締結が可能になる（閾値Ｐにはヒステリシスを設定する）。したがって、領域Ａ、領域Ｂではドグクラッチ１６が未締結での走行となる。
In order to operate the
エンジン３を動作させドグクラッチ１６を未締結の状態で、発電を行うときもあまり低いエンジン回転、低いトルクで発電を行うと、不快な振動が発生したり、発電効率が悪くなったりという問題があるため、発電時の最低動作点を設定している。その結果、発電時は最低でも（Ｑ×発電効率）［ＫＷ］の電力が発電されるため、領域Ａや領域Ｃでシリーズ走行を継続するとバッテリ８のＳＯＣが上昇し続け、シリーズ走行を長時間継続することはできず、ＥＶとシリーズ走行の繰り返しとなる。
Even when the
車速ＰKm/h以上で「エンジン走行時最大パワー」以下である領域Ｃ、領域Ｄ、領域Ｆではエンジン走行ができる。
車速ＰKm/h以上で「エンジン走行時最大パワー」を超す領域である領域ＥではＥＶ走行シリーズ走行、パラレル走行が可能である。ただし、ＥＶ走行やパラレル走行は電力消費が大きいため、しばらくするとシリーズ発電に切り替える必要がある。
Engine travel is possible in regions C, D, and F, where the vehicle speed is PKm / h and less than the “maximum power during engine travel”.
In region E, which is a region exceeding the “maximum power during engine traveling” at a vehicle speed PKm / h or higher, EV traveling series traveling and parallel traveling are possible. However, since EV travel and parallel travel consume a large amount of power, it is necessary to switch to series power generation after a while.
これらの特性をもとに領域と動作モードとの関係を図１９に示す。同図に示すように、車両が領域Ａで示される走行状態では、動作モード（１）が選択可能であり、領域Ｂで示される走行状態では、動作モード（１）、（２）が選択可能である。また、車両が領域Ｃで示される走行状態では、動作モード（１）、（３）、（４）が選択可能である。さらに、車両が領域Ｄで示される走行状態では、動作モード（１）、（２）、（３）、（４）が選択可能である。車両が領域Ｅで示される走行状態では、動作モード（１）、（２）、（３）が選択可能であり、領域Ｆで示される走行状態では、動作モード（４）が選択可能となっている。 FIG. 19 shows the relationship between regions and operation modes based on these characteristics. As shown in the figure, the operation mode (1) can be selected when the vehicle is running in the region A, and the operation modes (1) and (2) can be selected in the running state shown in the region B. It is. When the vehicle is in the traveling state indicated by the region C, the operation modes (1), (3), and (4) can be selected. Furthermore, when the vehicle is in the traveling state indicated by the region D, the operation modes (1), (2), (3), and (4) can be selected. In the traveling state indicated by the region E, the operation modes (1), (2), and (3) can be selected. In the traveling state indicated by the region F, the operation mode (4) can be selected. Yes.
〔動作モードの選択処理〕
次に動作モードの選択処理について説明する。アクセルを踏んで通常走行している状態で、アクセルの踏み込み量がアクセル開度センサ３７により検出される。このアクセル開度センサ３７の検出結果は要求パワー算出部３０に伝達され、要求パワー算出部３０により運転者が要求する要求パワーが算出される。また、車速センサ３６により現在の車両の車速が検出される。
[Operation mode selection process]
Next, operation mode selection processing will be described. The
車速と要求パワーが検出されると、図２０における工程Ｐ１で動作領域が図１８に示す要求パワー領域図から判定される。工程Ｐ１で動作領域が判定されると、工程Ｐ２で車速、要求パワー、判定された動作領域から実施可能な動作モードが選択される。工程Ｐ２で実施可能な動作モードが選択されると、工程Ｐ３で実施可能な動作モードの平均燃費が算出される。 When the vehicle speed and the required power are detected, the operation area is determined from the required power area diagram shown in FIG. 18 in step P1 in FIG. When the operation region is determined in step P1, an operation mode that can be implemented is selected from the vehicle speed, the required power, and the determined operation region in step P2. When the operation mode that can be implemented in the process P2 is selected, the average fuel consumption of the operation mode that can be implemented in the process P3 is calculated.
例えば、工程Ｐ２で車速と要求パワーとから動作領域として領域Ｄが選択されると、工程Ｐ３では、領域Ｄが実施可能な動作モードは動作モード（１）、動作モード（２）、動作モード（３）、動作モード（４）であり、工程Ｐ３では、各動作モード（１）、（２）、（３）、（４）の平均燃費を算出する。これらの動作モード（１）、（２）、（３）、（４）の中から最も低い燃費の動作モードが工程Ｐ４により選択される。工程Ｐ４により最低燃費の動作モードが選択されると、制御部１５は、選択された最低燃費の動作モードにおける最低燃費な走行モードを選択し、選択した走行モードで車両を動作させる。
For example, when the region D is selected as the operation region from the vehicle speed and the required power in the process P2, the operation modes in which the region D can be performed are the operation mode (1), the operation mode (2), and the operation mode ( 3) The operation mode (4). In step P3, the average fuel consumption of each operation mode (1), (2), (3), (4) is calculated. Of these operation modes (1), (2), (3), and (4), the operation mode with the lowest fuel consumption is selected in step P4. When the operation mode with the lowest fuel consumption is selected in step P4, the
〔本実施の形態における制御部１５による切替え手段（シンクロ機構ギア）１４のドグクラッチ１６の切り替え制御〕
図５に示すように制御部１５は、制御の一連の流れとして工程Ｐ１〜工程Ｐ４を実行する。この制御部１５が行う、アクセルを踏んで走行している場合の低燃費に適した動作モードを選択する制御、選択された低燃費に適した動作モードにおいて低燃費な走行モードを選択する制御、選択された低燃費な走行モードにおける切替え手段１４の切り替え制御（ドグクラッチ１６の締結・締結解除の制御）について以下に詳細に説明する。
[Switching Control of
As shown in FIG. 5, the
アクセルを踏んで走行している状態で、制御部１５は車速センサ３６により検出される車速と、アクセル開度センサ３７により検出されるアクセル操作量から要求パワー算出部３０が要求パワーを算出する。算出された要求パワーと車速とから制御部１５は、動作領域判定部４５が車両が要求されている動作領域を判定する。制御部１５は、車両の走行における動作領域を判定すると、判定した動作領域において実施可能な動作モードを選択し、実施可能な動作モードの全ての平均燃費を平均燃料消費率予測値算出部４０で算出する。そして、制御部１５は最低燃費な動作モードを選択する。
While traveling while stepping on the accelerator, the
制御部１５は、最低燃費な動作モードを選択すると、選択した動作モードが取り得る選択可能な走行モードの燃費を燃料消費率予測部４４が予測する。そして、最も低燃費な走行モードを選択して、選択した走行モードにしたがって車両を動作させる。この場合、車速の変化やバッテリ８のＳＯＣの状態、要求パワーの変化によって選択する走行モードが、選択した動作モードにおいて推移する。また、選択可能な走行モードの燃費は、燃費シミュレーションモデル３５を用いて予測する。
When the
すなわち、動作モード（１）が選択されると、動作モード（１）では、ＥＶ走行とシリーズ走行とが推移し、ＥＶ走行していても車速の変化やバッテリ８のＳＯＣの状態、要求パワーの変化によってシリーズ走行の燃費の方が低いと予測される場合には、ＥＶ走行からシリーズ走行に代わる。動作モード（２）が選択されると、動作モード（２）ではシリーズ走行のみの走行状態で車両は走行する。動作モード（３）が選択されると、動作モード（３）では、ＥＶ走行からパラレル発電走行、パラレル発電走行からパラレルアシスト走行、パラレルアシスト走行からシリーズ走行に、車速の変化やバッテリ８のＳＯＣの状態、要求パワーの変化によって推移する。
That is, when the operation mode (1) is selected, in the operation mode (1), the EV traveling and the series traveling change, and even if the EV traveling is performed, the change in the vehicle speed, the SOC state of the
動作モード（３）において、制御部１５は、ＥＶ走行の状態、すなわち、図７に示すように第２の伝達経路１３によりＭＧ１の駆動力を駆動軸２ｂに伝達し、ＭＧ１の駆動力で車両が走行する場合の第１の燃料消費率を燃料消費率予測部４４で予測する。また、制御部１５は、パラレルアシスト走行の状態、すなわち、図１３に示すように第１の伝達経路１２によりエンジン３の駆動力を駆動軸２ｂに伝達するとともに第２の伝達経路１３によりＭＧ１の駆動力を駆動軸２ｂに伝達した場合の第２の燃料消費率を燃料消費率予測部４４で予測する。
In the operation mode (3), the
そして、第１の燃料消費率よりも第２の燃料消費率の方が低い場合には、第１の伝達経路１２と第２の伝達経路１３とを併用した場合の伝達経路となるように、制御部１５は、ドグクラッチ１６を締結する。
And when the 2nd fuel consumption rate is lower than the 1st fuel consumption rate, so that it may become a transmission path at the time of using together the
また、制御部１５は、パラレル発電走行の状態、すなわち、図１０に示すように第１の伝達経路１２によりエンジン３の駆動力を駆動軸２ｂに伝達している状態での第１の燃料消費率を燃料消費率予測部４４で予測する。制御部１５は、図１３に示すように第２の伝達経路１３によりＭＧ１の駆動力を駆動軸２ｂに伝達するとともに第１の伝達経路１２によりエンジン３の駆動力を駆動軸２ｂに伝達する状態での第２の燃料消費率を燃料消費率予測部４４で予測する。
Further, the
そして、第１の燃料消費率よりも第２の燃料消費率の方が低い場合には、第１の伝達経路１２と第２の伝達経路１３とを併用した場合の伝達経路となるように、制御部１５は、ドグクラッチ１６を締結する。
And when the 2nd fuel consumption rate is lower than the 1st fuel consumption rate, so that it may become a transmission path at the time of using together the
このように、制御部１５は、第１の伝達経路１２と第２の伝達経路１３のうちいずれか一方の伝達経路が選択された場合（例えば図７に示すＥＶ走行の場合）に予測される第１の燃料消費率と、第１の伝達経路１２と第２の伝達経路１３とを併用した伝達経路が選択された場合（例えば図１３に示すパラレル走行アシストの場合）の第２の燃料消費率とを比較して、燃料消費率の小さい伝達経路となるようにドグクラッチ１６の切り替えを制御する。
As described above, the
また、本実施の形態の車両では、上記したように制御部１５に車速の検出結果を出力する車速センサ３６、アクセルの操作量の検出結果を出力するアクセル開度センサ３７を有している。制御部１５は、車速センサ３６からの車速の検出結果、アクセル開度センサ３７からのアクセル操作量の検出結果から求まる現在の走行状態に基づいて燃料消費率を燃費シミュレーションモデル３５を用いて予測する。
Further, as described above, the vehicle of the present embodiment includes the
この燃費シミュレーションモデル３５を用いて、制御部１５は、動作モードの平均燃料消費率予測値、各走行モードにおける燃料消費率の予測値、上記第１の燃料消費率の予測値、第２の燃料消費率の予測値を予測し、燃料消費率の最も少ない伝達経路となるように切替え手段１４のドグクラッチ１６による切り替え制御を行う。
Using the fuel
さらに、制御部１５は、図１７に示すように、一定時間Ｘ秒間の車速の変化量が予め設定された閾値Ｙよりも小さい場合、車速が安定したと判断して、次の動作モードを選択し、選択した動作モードが取り得る走行モードを選択することで走行モードに応じた伝達経路となるように切替え手段１４のドグクラッチ１６による切り替えを実行する。
Furthermore, as shown in FIG. 17, the
さらに、本実施の形態の車両は、ＭＧ１（電動機）の内部温度を検出するＭＧ１温度センサ３８、ＭＧ２（発電機）の内部温度を検出するＭＧ２温度センサ３９を備えている。制御部１５は、ＭＧ１温度センサ３８、ＭＧ２温度センサ３９によって検出された温度を比較し、温度が低い方のＭＧ１又はＭＧ２でエンジン３の駆動力をアシストしても良い。
Furthermore, the vehicle of the present embodiment includes an
以上説明したように、本実施の形態によれば、アクセルペダルを踏んで走行しているときに、最低燃費な動作モードを選択し、選択した動作モードで推移する走行モードにおけるＳＯＣに応じて走行モードを選択して、エンジン３、電動機（ＭＧ１）４、発電機（ＭＧ２）５、切替え手段１４を適切に制御することで、運転効率を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, when the vehicle is traveling while stepping on the accelerator pedal, the operation mode with the lowest fuel consumption is selected, and the vehicle travels according to the SOC in the travel mode that changes in the selected operation mode. Driving efficiency can be improved by selecting the mode and appropriately controlling the
また、本実施の形態によれば、車速とアクセル操作量から求まる現在の車両の走行状態に基づく燃費シミュレーションモデル３５を用いて、第１の伝達経路１２と第２の伝達経路のうち、いずれか一方を選択または併用する伝達経路の少なくとも一つを選択し、選択された伝達経路のうち燃費の最も少ない伝達経路となるように切替え部１４による切り替えを制御する。
Further, according to the present embodiment, either one of the
これにより、現在の走行状態に適した伝達経路を選択することで、車体揺れ、エンスト、発電効率の悪化などを避けることができる。また、燃費シミュレーションモデル３５を使用することで伝達経路を選択するプロセスが簡素化され、プログラム容量を軽減することができる。
Thus, by selecting a transmission path suitable for the current running state, it is possible to avoid vehicle body shaking, engine stall, deterioration of power generation efficiency, and the like. In addition, the use of the fuel
さらに、本実施の形態によれば、一定時間内の車速の変化量が予め設定された閾値よりも小さい場合、走行方法の組み合わせの変更を判断し、効率の良い走行を行うことができる。 Furthermore, according to the present embodiment, when the amount of change in the vehicle speed within a predetermined time is smaller than a preset threshold value, it is possible to determine a change in the combination of travel methods and perform efficient travel.
また、本実施の形態によれば、ＭＧ１温度センサ３８、ＭＧ２温度センサ３９により検出された温度を比較し、温度が低い方のＭＧ１またはＭＧ２でエンジン３の駆動力を補助するので、高温のＭＧ１または高温のＭＧ２の使用を避けることができ、熱による出力の低下を避けることができる。
Further, according to the present embodiment, the temperatures detected by the
また、本実施の形態によれば、動作モードの選択処理を行う前に、図１８に示す要求パワー領域図から、選択することができる動作パワーの絞込みを行うことにより、動作モードの選択処理が容易になる。 Further, according to the present embodiment, before performing the operation mode selection process, the operation mode selection process is performed by narrowing down the operation power that can be selected from the required power region diagram shown in FIG. It becomes easy.
また、本実施の形態によれば、アクセルを踏んで走行する際、バッテリ８のＳＯＣがある範囲に収まるように動作させるため、いくつかの走行モードを組み合わせた動作モードを設定して（本実施の形態では４つの動作モード）制御を行う。４つの動作モードを選択する際、現在の走行状態において選択可能な動作モードを図１８の要求パワー領域図を用いて選択するので、バッテリ８のＳＯＣが上がり過ぎたり、下がり過ぎたりすることがなく、且つ選択可能な動作モードが効率的に判定でき、この後の動作モードの選択処理が容易になり、プラグラム容量を削減することができる。
Further, according to the present embodiment, when the vehicle travels by stepping on the accelerator, an operation mode that combines several travel modes is set in order to operate the SOC of the
また、実施可能な動作モードが選択され、さらにその中から低燃費に適した動作モードを選択し、現状の走行状態（車速、要求パワー）で、候補となるそれぞれの動作モードを継続した場合の平均燃費を制御部１５に組み込んだ燃費シミュレーションモデル３５を用いて推測することにより、最も低燃費な動作モードを選択する。本実施の形態では、動作モードの中の走行モードに応じてドグクラッチ１６を動作させるため、締結と締結解除の切り替えが常に同じ車速ではなく低燃費に適したタイミングでドグクラッチ１６の締結と締結解除を行っている。
In addition, when an operation mode that can be implemented is selected, an operation mode that is suitable for low fuel consumption is selected, and each candidate operation mode is continued in the current driving state (vehicle speed, required power). The operation mode with the lowest fuel consumption is selected by estimating the average fuel consumption using the fuel
これにより、それぞれの走行状態における最も低燃費な動作モードが選択され、その動作モードの中の走行モードで作動するため、ドグクラッチ１６の締結／締結解除やエンジン３のトルク制御、走行用モータのトルク制御、発電用のモータのトルク制御が低燃費に適したものになり、低燃費な走行が可能になる。
As a result, the operation mode with the lowest fuel consumption in each traveling state is selected and the operation is performed in the traveling mode in the operation mode. Therefore, the engagement / disengagement of the
また、動作モードの切り替えがあまり頻繁になると走行のスムーズさに支障が出るため、前回の動作モードを一定時間保持し、一定時間内の車速の変化量、要求パワーの変化量がある値以内になった場合のみ、動作モード選択処理がなされる。これにより、動作モードの切り替え頻度が適切になり、走行のスムーズさを確保することができる。 In addition, if the operation mode is switched too frequently, the smoothness of travel will be hindered, so the previous operation mode will be maintained for a certain period of time, and the amount of change in vehicle speed and the amount of change in required power within a certain time will be within a certain value. Only in the case of the operation mode, the operation mode selection process is performed. Thereby, the switching frequency of the operation mode becomes appropriate and smoothness of travel can be ensured.
なお、上記実施の形態では、切替え手段としてのシンクロ機構付きギア１４のドグクラッチ１６を使用し、エンジン３を駆動軸２ａから切り離したり、つないだりしたが、ドグクラッチ１６の他に乾式クラッチや湿式クラッチ等他のクラッチを用いることができる。
In the above embodiment, the
また、上記実施の形態では、各動作モード、各走行モードの燃費の予測値を制御部１５が備えている燃費シミュレーションモデル３５を用いて算出したが、各車速、要求パワーにおける各動作モードの平均燃費を燃費シミュレーションモデル、または実測（実車を使った燃費試験）データから算出しておき、それをマップ化したものを制御部１５に組み込み、現在の要求パワーと車速を入力値として、そのマップから、平均燃費予測値や走行モードの燃費を算出しても良い。
In the above embodiment, the predicted value of the fuel consumption in each operation mode and each travel mode is calculated using the fuel
上述の通り、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 Although the embodiments of the present invention have been disclosed as described above, it is obvious that those skilled in the art can make changes without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
１ 車両用駆動制御装置
２ 車両
２ａ 駆動輪
２ｂ 駆動軸
３ エンジン（内燃機関）
４ 電動機（ＭＧ１）
５ 発電機（ＭＧ２）
９ バッテリ
１２ 第１の伝達経路
１３ 第２の伝達経路
１４ 切替え部（シンクロ機構ギア）
１５ 制御部（車両コントローラ）
１６ ドグクラッチ
DESCRIPTION OF
4 Electric motor (MG1)
5 Generator (MG2)
9
15 Control unit (vehicle controller)
16 dog clutch
Claims (4)
前記駆動輪へ付与する駆動力を発生する電動機と、
前記電動機へ電力を供給するバッテリと、
前記内燃機関の動力に基づいて電力を発生させる発電機と、
前記内燃機関の駆動力を前記駆動輪へ伝達する第１の伝達経路と、
前記バッテリ又は前記発電機から供給された電力によって発生した前記電動機の駆動力を前記駆動輪へ伝達する第２の伝達経路と、
車両速度を検出する車速検出手段と、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記第１の伝達経路と前記第２の伝達経路のうち、いずれか一方を選択または併用するように切り替える切替え手段とを有する車両の駆動制御装置において、
前記バッテリの電力で前記電動機を駆動し前記駆動輪へ駆動力を付与するＥＶ走行方法と、
前記内燃機関を動作させて該内燃機関の動力に基づいて発電機が電力を発生するとともに前記電動機を駆動し前記駆動輪へ駆動力を付与するシリーズ走行方法と、
前記内燃機関の駆動力を前記駆動輪へ付与して走行するとともに内燃機関の駆動力が要求される駆動力を上回ったときに上回った駆動力で前記発電機により発電を行い、内燃機関の駆動力が要求される駆動力に足らないときに前記電動機の駆動力を前記駆動輪へ付与するパラレル走行方法と、
前記内燃機関の駆動力のみを前記駆動輪へ付与するエンジン走行方法と、
を組み合わせて車両が走行する際に、
前記車速検出手段と前記アクセル開度検出手段の検出結果に基づいて、燃料消費率が最も小さくなる走行方法を判定し、該走行方法に応じた伝達経路へ前記切替え手段により切り替える制御部を有することを特徴とする車両の駆動制御装置。 An internal combustion engine that applies drive force to the drive wheels;
An electric motor that generates a driving force applied to the driving wheel;
A battery for supplying power to the motor;
A generator for generating electric power based on the power of the internal combustion engine;
A first transmission path for transmitting the driving force of the internal combustion engine to the drive wheels;
A second transmission path for transmitting the driving force of the electric motor generated by the electric power supplied from the battery or the generator to the driving wheel;
Vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed;
An accelerator opening detecting means for detecting the accelerator opening;
In a vehicle drive control device having switching means for switching to select or use either one of the first transmission path and the second transmission path,
An EV traveling method of driving the electric motor with electric power of the battery and applying a driving force to the driving wheels;
A series traveling method of operating the internal combustion engine to generate electric power based on the power of the internal combustion engine and driving the electric motor to apply a driving force to the drive wheels;
Driving the internal combustion engine by applying the driving force of the internal combustion engine to the driving wheel and generating power with the driving force that exceeds the driving force required when the driving force of the internal combustion engine exceeds the required driving force. A parallel traveling method of applying a driving force of the electric motor to the driving wheels when a force is insufficient for a required driving force;
An engine traveling method for applying only the driving force of the internal combustion engine to the drive wheels;
When the vehicle travels in combination,
Based on the detection results of the vehicle speed detection means and the accelerator opening detection means, a control unit that determines a travel method with the lowest fuel consumption rate and switches the transmission route according to the travel method by the switching unit is provided. A drive control apparatus for a vehicle characterized by the above.
前記発電機の内部温度を検出する第２の温度検出手段と、を備え、
前記発電機は、前記駆動輪へ付与する駆動力を発生することが可能であり、
前記第１及び第２の温度検出手段によって検出された温度を比較し、温度が低い方の電動機又は発電機で内燃機関の駆動力を補助する請求項１又は請求項２に記載の車両の駆動制御装置。 First temperature detecting means for detecting an internal temperature of the electric motor;
Second temperature detecting means for detecting the internal temperature of the generator,
The generator is capable of generating a driving force applied to the driving wheel,
The driving of the vehicle according to claim 1 or 2, wherein the temperature detected by the first and second temperature detecting means is compared, and the driving force of the internal combustion engine is assisted by an electric motor or a generator having a lower temperature. Control device.
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