JP6018018B2

JP6018018B2 - Electric vehicle regeneration control device

Info

Publication number: JP6018018B2
Application number: JP2013117936A
Authority: JP
Inventors: 近藤　暢宏; 暢宏近藤; 伸也大崎; 山田　純一; 純一山田
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-06-04
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2033-06-04
Also published as: JP2014236626A

Description

本発明は電気自動車の回生制御装置に係り、詳しくは降坂路の走行中にモータを回生制御して発電された電力をバッテリに充電する回生制御装置に関する。 The present invention relates to a regenerative control device for an electric vehicle, and more particularly to a regenerative control device that charges a battery with electric power generated by regenerative control of a motor during traveling on a downhill road.

従来からの走行用動力源としてエンジンを搭載したエンジン車両の効率を改善するために、エンジンに加えて走行用動力源としてモータを搭載したハイブリッド電気自動車、或いはエンジンに代えてモータを搭載した電気自動車など（以下、電気自動車と総称する場合もある）が実用化されている。
このような電気自動車では、モータを回生制御することにより発電機として作動可能なため、例えば降坂路での走行時などでは、駆動輪側からの逆駆動によりモータに発電させて発電電力をバッテリに充電している。これにより降坂路で得られる車両の位置エネルギを電力エネルギとして回収でき、その後のモータによる走行時にバッテリからの放電電力を利用している。 In order to improve the efficiency of an engine vehicle equipped with an engine as a conventional driving power source, a hybrid electric vehicle equipped with a motor as a driving power source in addition to the engine, or an electric vehicle equipped with a motor instead of the engine Etc. (hereinafter, sometimes collectively referred to as an electric vehicle) has been put into practical use.
In such an electric vehicle, since the motor can be operated as a generator by controlling the regeneration of the motor, for example, when traveling on a downhill road, the motor generates power by reverse driving from the drive wheel side, and the generated power is transferred to the battery. Charging. Thereby, the potential energy of the vehicle obtained on the downhill road can be recovered as electric energy, and the discharged electric power from the battery is used during the subsequent running by the motor.

また、降坂路での車両の位置エネルギは電力エネルギとして回収できるだけでなく、車速増加の形態で運動エネルギとしても回収できる。即ち、降坂路での走行中にモータの回生トルクを０に制御すれば、車速を増加させて運動エネルギとして回収可能となる。よって、降坂路が終了した後の走行中に車速を次第に低下させて運動エネルギを消費することにより、モータやエンジンの負担を軽減して燃費を節減できる（以下、このような制御を車速増加制御という）。 In addition, the potential energy of the vehicle on the downhill road can be recovered not only as electric energy but also as kinetic energy in the form of increasing vehicle speed. That is, if the regenerative torque of the motor is controlled to 0 while traveling on a downhill road, the vehicle speed can be increased and recovered as kinetic energy. Therefore, by gradually reducing the vehicle speed and consuming kinetic energy while traveling after the downhill road is completed, the burden on the motor and engine can be reduced and fuel consumption can be reduced (hereinafter, such control is referred to as vehicle speed increase control). Called).

一方、近年では運転者の負担軽減などを目的として、運転者が任意に設定した目標速度を維持して走行を行うオートクルーズ機能を備えた車両が普及しており、例えば特許文献１に開示されているように電気自動車に適用した例もある。この電気自動車では、オートクルーズ制御による走行中に、目標車速の上下に設定された上限速度及び下限速度の間に車速を維持するように（以下、この状態を目標車速の維持と表現する場合もある)、エンジン及びモータの運転状態を適宜切り換えている。 On the other hand, in recent years, for the purpose of reducing the burden on the driver and the like, vehicles equipped with an auto-cruise function that travels while maintaining a target speed arbitrarily set by the driver are widely used. There is also an example applied to an electric vehicle. In this electric vehicle, the vehicle speed is maintained between the upper limit speed and the lower limit speed set above and below the target vehicle speed during traveling by auto cruise control (hereinafter, this state may be expressed as maintaining the target vehicle speed). The operation state of the engine and the motor is switched as appropriate.

特開２００７−１８７０９０号公報JP 2007-187090 A

特許文献１に開示されたオートクルーズ制御においても、上限速度と下限速度との間に僅かではあるが車速の自由度が存在する。従って、オートクルーズ制御を実行して降坂路を走行する場合でも、モータの回生制御及び車速増加制御を実行することが考えられる。 Even in the auto cruise control disclosed in Patent Document 1, there is a slight degree of freedom in vehicle speed between the upper limit speed and the lower limit speed. Accordingly, it is conceivable to execute the motor regeneration control and the vehicle speed increase control even when the vehicle runs on the downhill road by executing the auto cruise control.

図３はオートクルーズ制御により降坂路を走行した場合のモータの回生制御と車速増加制御との実行状況を示すタイムチャートであり、下から２段目に従来技術を示している。
降坂路では、車速を維持するために必要な制動力として負側の要求トルクが設定され、この要求トルクを常に達成するようにモータの回生制御や車速増加制御が実行される。図３の例は、要求トルクに対してモータの最大出力時の回生トルクが不足する場合を示しており、その不足分は車両に装備された制動装置、例えばリターダ、エンジンの圧縮開放ブレーキ、排気ブレーキなどにより補われる。
この例のオートクルーズ制御では、目標車速Ｖtgtが８５km/hに設定され、上限速度ＶHiが９０km/hに設定されている。例えば８５km/hで降坂路に到達して車速増加制御を開始した場合には、８５km/hから９０km/hまでの５km/h増加分を運動エネルギとして回収可能となる。 FIG. 3 is a time chart showing the execution status of motor regeneration control and vehicle speed increase control when traveling downhill by auto-cruise control, and shows the prior art in the second row from the bottom.
On the downhill road, a negative required torque is set as a braking force necessary to maintain the vehicle speed, and motor regeneration control and vehicle speed increase control are executed so as to always achieve this required torque. The example of FIG. 3 shows a case where the regenerative torque at the maximum output of the motor is insufficient with respect to the required torque, and the shortage is a braking device equipped in the vehicle, such as a retarder, an engine compression release brake, an exhaust It is compensated by brakes.
In the auto cruise control of this example, the target vehicle speed Vtgt is set to 85 km / h, and the upper limit speed VHi is set to 90 km / h. For example, when the vehicle speed increase control is started after reaching the downhill road at 85 km / h, the 5 km / h increase from 85 km / h to 90 km / h can be collected as kinetic energy.

従来技術によれば、車両が降坂路に到達すると、まず車速増加制御を開始し、クラッチを切断してモータのトルクを０に保つ（図３のポイントａ）。車両は惰性走行しながら増速し、車速が９０km/hまで増加した時点で車速増加制御を終了し、続いて、モータの回生制御及び制動装置の作動を開始し（図３のポイントｂ）、この作動状態を降坂路の終了地点まで継続する（図３のポイントｃ）。
モータの回生制御では、要求トルクに対する不足分が制動装置により熱エネルギとして無駄に消費されてしまうが、車速増加制御によれば、全ての位置エネルギを運動エネルギとして回収できるため効率面で有利である。また、この点は、車速増加制御の実行中に全ての要求トルクが運動エネルギとして回収されるため、同時にモータの回生制御を実行できないことを意味する。そして、降坂路がどこまで続くか明らかでないため、先に効率面で優れる車速増加制御により５km/h増加分（図３中にハッチングで示す）を運動エネルギとして回収しておき、その後にモータの回生制御を実行しているのである。 According to the prior art, when the vehicle reaches a downhill road, first, vehicle speed increase control is started, and the clutch is disconnected to keep the motor torque at 0 (point a in FIG. 3). The vehicle accelerates while coasting and ends the vehicle speed increase control when the vehicle speed increases to 90 km / h, and subsequently starts the motor regeneration control and the operation of the braking device (point b in FIG. 3). This operation state is continued until the end point of the downhill road (point c in FIG. 3).
In the regeneration control of the motor, the shortage with respect to the required torque is wasted as heat energy by the braking device. However, according to the vehicle speed increase control, all potential energy can be recovered as kinetic energy, which is advantageous in terms of efficiency. . In addition, this means that all the required torque is recovered as kinetic energy during the execution of the vehicle speed increase control, so that the motor regeneration control cannot be executed at the same time. Since it is not clear how far the downhill road will continue, the 5km / h increase (shown by hatching in FIG. 3) is first recovered as kinetic energy by vehicle speed increase control, which is excellent in terms of efficiency, and then the motor is regenerated. Control is being executed.

しかしながら、以上の従来技術では、車速増加制御の実行期間だけモータの回生制御を実行できる期間、ひいては回生制御により回収できる電力エネルギが減少してしまい、今ひとつ改良の余地があった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、オートクルーズ制御により目標車速を維持しながら、降坂路での走行中にモータの回生制御と車速増加制御とを適切に実行して、車両の位置エネルギを電力エネルギ及び運動エネルギとして高い効率で回収することができる電気自動車の回生制御装置を提供することにある。 However, in the above prior art, the period during which the motor regeneration control can be executed only during the execution period of the vehicle speed increase control, and consequently, the electric energy recovered by the regeneration control is reduced, and there is still room for improvement.
The present invention has been made in order to solve such problems. The object of the present invention is to maintain the target vehicle speed by auto-cruise control and to regenerate the motor and increase the vehicle speed while traveling on a downhill road. It is an object of the present invention to provide an electric vehicle regenerative control device that can appropriately perform control and recover vehicle potential energy as power energy and kinetic energy with high efficiency.

上記目的を達成するため、本発明は、モータの駆動力を駆動輪に伝達して走行し、オートクルーズ制御による走行中に目標車速を中心とした上限速度及び下限速度の間に車速を維持する一方、降坂路の走行中にはモータ回生制御手段によりモータを回生制御して回生電力をバッテリに充電する電気自動車において、車両の走行中に車両に装備された制動装置を駆動制御して制動力を調整可能な制動力調整手段と、車両の前方に存在する降坂路の情報を取得する降坂路情報取得手段と、降坂路情報取得手段により取得された降坂路の情報に基づき、降坂路を車両がオートクルーズ制御により走行する際に車速を略一定の変化率で増加させ、且つ降坂路の終了地点で上限速度に到達させることが可能な車速の増加指標を設定する車速増加指標設定手段と、車両が降坂路に到達して降坂路をオートクルーズ制御により走行するときに、降坂路の走行期間全体に亘ってモータ回生制御手段にモータを最大出力で回生制御させると共に、これと並行して、車速増加指標設定手段により設定された車速の増加指標に基づき制動力調整手段に制動装置を駆動制御させて車速を略一定の変化率で増加させるエネルギ回収制御手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention travels by transmitting the driving force of the motor to the drive wheels, and maintains the vehicle speed between the upper limit speed and the lower limit speed centered on the target vehicle speed during traveling by auto-cruise control. On the other hand, during driving on a downhill road, in an electric vehicle that regeneratively controls the motor by the motor regeneration control means and charges the battery with regenerative power, the braking device installed in the vehicle is driven and controlled while the vehicle is running. Vehicle based on the downhill road information acquired by the downhill road information acquisition means, the downhill road information acquisition means for acquiring the downhill road information existing in front of the vehicle, and the downhill road information Vehicle speed increase index setting that increases the vehicle speed at an almost constant rate when traveling by auto cruise control and sets the vehicle speed increase index that can reach the upper limit speed at the end point of the downhill road When the vehicle reaches the downhill road and travels on the downhill road by auto-cruise control, the motor regeneration control means controls the motor regeneration control at the maximum output over the entire downhill road traveling period, and in parallel with this. And an energy recovery control means for causing the braking force adjusting means to drive and control the braking device based on the vehicle speed increase index set by the vehicle speed increase index setting means to increase the vehicle speed at a substantially constant rate of change. Features.

降坂路の情報に基づき、予めオートクルーズ制御による降坂路の走行中に車速を略一定の変化率で増加させ、且つ終了地点で上限速度に到達可能な車速の増加指標（例えば目標速度や車速の変化率など）が設定される。そして、実際に車両が降坂路を走行するときにはモータの回生制御と共に車速の増加指標に基づき制動装置が駆動制御される。これにより車速は降坂路の走行中に略一定の変化率で増加して上限速度に到達し、車速の増加分が運動エネルギとして回収される。このときの運動エネルギは降坂路の走行期間全体に亘って分散して回収されるため、これと並行してモータの回生制御を実行可能となる。このため、降坂路の走行期間全体に亘ってモータの回生制御を実行でき、もって車両の位置エネルギを電力エネルギ及び運動エネルギとして高い効率で回収することができる。 Based on the information on the downhill road, the vehicle speed is increased at a substantially constant change rate while traveling on the downhill road by auto-cruise control in advance, and the vehicle speed increase index that can reach the upper limit speed at the end point (e.g. Change rate) is set. When the vehicle actually travels on the downhill road, the braking device is driven and controlled based on the vehicle speed increase index together with the regeneration control of the motor. As a result, the vehicle speed increases at a substantially constant change rate while traveling on the downhill road, reaches the upper limit speed, and the increase in the vehicle speed is recovered as kinetic energy. Since the kinetic energy at this time is distributed and collected over the entire traveling period of the downhill road, the motor regeneration control can be executed in parallel with this. For this reason, the regeneration control of the motor can be executed over the entire traveling period of the downhill road, so that the potential energy of the vehicle can be recovered with high efficiency as electric energy and kinetic energy.

その他の態様として、降坂路の走行中に車速を維持するために必要な要求制動エネルギが、降坂路の走行中に上記モータの回生制御により回収可能な電力エネルギと、車速を上限速度まで増加させることにより回収可能な運動エネルギとの和以上であるか否かを判定するエネルギ判定手段を備え、エネルギ回収制御手段が、エネルギ判定手段により要求制動エネルギが電力エネルギと運動エネルギとの和以上であると判定されたときに、降坂路の走行期間全体に亘ってモータの最大出力による回生制御と車速の増加指標に基づく制動装置の駆動制御とを並行して実行する一方、要求制動エネルギが電力エネルギと運動エネルギとの和未満であると判定されたときには、降坂路での走行開始と共にモータのトルクを０に保って車速を急増させ、車速が上限速度まで増加した時点でモータの最大出力による回生制御と制動装置の作動とを開始するように構成することが好ましい。 As another aspect, the required braking energy required to maintain the vehicle speed during traveling on the downhill road increases the electric energy recoverable by the regenerative control of the motor while traveling on the downhill road, and the vehicle speed to the upper limit speed. Energy determining means for determining whether or not the sum of the kinetic energy that can be recovered is greater than or equal to the energy recovery control means, and the energy recovery control means determines that the required braking energy is greater than or equal to the sum of the electric power energy and the kinetic energy. Is determined in parallel, the regeneration control based on the maximum output of the motor and the drive control of the braking device based on the vehicle speed increase index are executed in parallel over the entire traveling period of the downhill road, while the required braking energy is the power energy. When it is determined that it is less than the sum of the kinetic energy and the start of traveling on the downhill road, the motor speed is rapidly increased by keeping the motor torque at 0, Speed is preferably configured to initiate the operation of the regenerative operation and the braking device according to the maximum output of the motor at the time was increased to the upper limit speed.

要求制動エネルギが電力エネルギと運動エネルギとの和未満のときには、降坂路の走行中に車速を略一定の変化率で増加させながら並行してモータの回生制御を実行するメリットがない。この場合には、降坂路の走行開始当初に車速を急増させ、その後にモータの回生制御と制動装置の作動とが開始される。降坂路の走行中に車速を徐々に増加させる場合に比較して、同一距離を走行した場合の所要時間を短縮できるメリットが得られる。 When the required braking energy is less than the sum of the electric power energy and the kinetic energy, there is no merit in executing the motor regeneration control in parallel while increasing the vehicle speed at a substantially constant change rate while traveling on the downhill road. In this case, the vehicle speed is suddenly increased at the beginning of traveling on the downhill road, and then the motor regeneration control and the operation of the braking device are started. Compared with the case where the vehicle speed is gradually increased during traveling on the downhill road, there is an advantage that the required time when traveling the same distance can be shortened.

また別の態様として、エネルギ回収制御手段が、エネルギ判定手段により要求制動エネルギが電力エネルギと運動エネルギとの和未満であると判定されたときに、モータの回生トルクを制限するように構成することが好ましい。
この場合には、要求制動エネルギの不足により電力エネルギ及び運動エネルギを全て回収できないため、モータの回生トルクと車速の増加との何れかを制限する必要がある。電力エネルギはバッテリの充放電時の損失により減少してしまうが、運動エネルギはそのまま後の車両走行に利用できる。よって、モータの回生トルクを制限することにより、降坂路で得られる車両の位置エネルギを最大限に利用することができる。 As another aspect, the energy recovery control means is configured to limit the regenerative torque of the motor when the energy determination means determines that the required braking energy is less than the sum of electric power energy and kinetic energy. Is preferred.
In this case, it is necessary to limit either the motor regenerative torque or the increase in the vehicle speed because the power energy and the kinetic energy cannot be recovered due to the lack of the required braking energy. Although the electric energy is reduced due to the loss during charging / discharging of the battery, the kinetic energy can be used as it is for subsequent vehicle travel. Therefore, by limiting the regenerative torque of the motor, the potential energy of the vehicle obtained on the downhill road can be utilized to the maximum extent.

本発明によれば、オートクルーズ制御により目標車速を維持しながら、降坂路での走行中にモータの回生制御と車速増加制御とを適切に実行して、車両の位置エネルギを電力エネルギ及び運動エネルギとして高い効率で回収することができる。 According to the present invention, while maintaining the target vehicle speed by the auto-cruise control, the motor regeneration control and the vehicle speed increase control are appropriately executed while traveling on the downhill road, and the vehicle potential energy is converted into electric energy and kinetic energy. Can be recovered with high efficiency.

実施形態の回生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。It is a whole lineblock diagram showing a hybrid truck carrying a regeneration control device of an embodiment. 車両ＥＣＵが実行する降坂路エネルギ回収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 downhill road energy recovery control routine which vehicle ECU performs. オートクルーズ制御により降坂路を走行した場合のモータの回生制御と車速増加制御と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 regeneration control of a motor at the time of drive | working a downhill road by auto-cruise control, and vehicle speed increase control. 車両ＥＣＵが実行する第２エネルギ回収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 2nd energy recovery control routine which vehicle ECU performs.

以下、本発明をハイブリッド型トラックの回生制御装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の回生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２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、差動装置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 a regeneration control device for a hybrid truck will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a hybrid truck on which the regenerative 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 2, 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 differential 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の減速時や降坂路での走行時（回生走行時）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 decelerates or travels on a downhill road (regenerative travel), the motor 3 operates as a generator by reverse drive from the drive wheel 9 side (regenerative 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 regardless of the state of connection / disconnection of the clutch 4, and the driving force generated by the engine 2 is driven only when the clutch 4 is connected. 9 side. 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、及びモータ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 sensors and switches such as an engine rotation speed sensor 19 for detecting the speed Ne and a motor rotation speed sensor 20 for detecting the rotation speed Nt of the motor 3 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（State Of Charge）などに基づき車両１の走行モードを選択する。本実施形態では走行モードとして、エンジン２の駆動力のみを用いるＥ/Ｇモード、モータ３の駆動力のみを用いるＥＶモード、及びエンジン２及びモータ３の駆動力を共に用いるＨＥＶ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。 The vehicle ECU 13 calculates a required torque required for the vehicle 1 to travel based on the accelerator operation amount θacc by the driver, and the travel mode of the vehicle 1 based on the required torque, the SOC (State Of Charge) of the battery 11, and the like. Select. In this embodiment, an E / G mode that uses only the driving force of the engine 2, an EV mode that uses only the driving force of the motor 3, and an HEV mode that uses both the driving force of the engine 2 and the motor 3 are set as the traveling mode. The vehicle ECU 13 selects one of the travel modes.

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、またはアイドル運転状態とする。 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. Further, in the EV mode, the engine 2 is stopped and held by stopping the fuel injection or is set in an idle operation state.

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を回生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を算出し、このＳＯＣを検出結果と共に車両ＥＣＵ１３に出力する。 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 controlled by powering the positive torque command value to generate a positive driving force, and the motor 3 is regeneratively controlled to 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.
Further, 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, etc., calculates the SOC of the battery 11 from these detection results, and detects this SOC. It outputs to vehicle ECU13 with a result.

一方、車両ＥＣＵ１３には、車両１に装備された各種制動装置３３（例えばリターダ、エンジンの圧縮開放ブレーキ、排気ブレーキなど）が接続されている。車両ＥＣＵ１３は、これらの制動装置３３を任意に駆動制御して走行中の車両１に制動力を作用させる（制動力調整手段）。
また、車両ＥＣＵ１３はオートクルーズ制御を実行する。運転者により図示しないオートクルーズ制御の実行スイッチが操作されて目標車速Ｖtgtが設定されると、車両ＥＣＵ１３は目標車速Ｖtgtの上下に上限速度ＶHi及び下限速度ＶLoを設定し、車両１の走行中にはエンジン２やモータ３の駆動力を適切に制御して車速Ｖを上限速度ＶHiと下限速度ＶLoとの間に保つ。 On the other hand, various braking devices 33 (for example, a retarder, an engine compression release brake, an exhaust brake, etc.) equipped on the vehicle 1 are connected to the vehicle ECU 13. The vehicle ECU 13 arbitrarily drives and controls these braking devices 33 to apply a braking force to the traveling vehicle 1 (braking force adjusting means).
Moreover, vehicle ECU13 performs auto-cruise control. When the driver operates an auto cruise control execution switch (not shown) to set the target vehicle speed Vtgt, the vehicle ECU 13 sets the upper limit speed VHi and the lower limit speed VLo above and below the target vehicle speed Vtgt, and the vehicle 1 is traveling. Appropriately controls the driving force of the engine 2 and the motor 3 to keep the vehicle speed V between the upper limit speed VHi and the lower limit speed VLo.

そして、車両ＥＣＵ１３は、オートクルーズ制御による降坂路の走行中には車速Ｖを維持するために負側の要求トルクを設定し、その要求トルクを達成しながら車両１の位置エネルギを電力エネルギ及び運動エネルギとして回収すべく、モータ３の回生制御及び車速増加制御を実行する。しかしながら、［発明が解決しようとする課題］で述べたように、図３中に示した従来技術では、降坂路での走行開始の当初に車速増加制御を実行し、その後にモータ３の回生制御を開始するため、モータ３の回生制御の実行期間、ひいては回収できる電力エネルギが減少してしまうという問題がある。 Then, the vehicle ECU 13 sets a negative required torque to maintain the vehicle speed V during traveling on a downhill road by auto-cruise control, and uses the potential energy of the vehicle 1 as power energy and motion while achieving the required torque. In order to recover as energy, regenerative control of the motor 3 and vehicle speed increase control are executed. However, as described in [Problems to be Solved by the Invention], in the prior art shown in FIG. 3, vehicle speed increase control is executed at the beginning of traveling on a downhill road, and then regeneration control of the motor 3 is performed. Therefore, there is a problem in that the regenerative control execution period of the motor 3 and, consequently, the recoverable power energy is reduced.

本発明者は、この問題点について考察した結果、車速増加制御の制御内容を変更することにより不具合を解消できることを見出した。即ち、従来技術では、降坂路の走行開始当初に車速増加制御により車速Ｖを上限速度ＶHiまで一気に急増させた（以下、第１エネルギ回収制御という）。結果として車速増加制御の実行中には全ての位置エネルギ（＝要求トルク）が運動エネルギとして回収されるため、これと並行してモータ３の回生制御を実行する余地がなかった。 As a result of considering this problem, the present inventor has found that the problem can be solved by changing the control content of the vehicle speed increase control. In other words, in the prior art, the vehicle speed V is rapidly increased to the upper limit speed VHi at the beginning of traveling on the downhill road by the vehicle speed increase control (hereinafter referred to as first energy recovery control). As a result, during execution of the vehicle speed increase control, all potential energy (= required torque) is recovered as kinetic energy, so there is no room for regenerative control of the motor 3 in parallel with this.

そこで、降坂路の走行期間全体に亘って車速Ｖを徐々に増加させれば、車速Ｖの増加として回収される位置エネルギを一部のみに制限できる。結果として、残存分をモータ３の回生制御による電力エネルギの回収に利用できるため、降坂路の走行期間全体に亘って車速増加制御と共にモータ３の回生制御を並行して実行可能となる。このような知見の下に本実施形態では、オートクルーズ制御による降坂路の走行中に、車速Ｖを略一定の変化率で上限速度ＶHiまで増加させるように車速増加制御を実行し、これと並行してモータ３の回生制御を実行しており（以下、第２エネルギ回収制御という）、その詳細を以下に説明する。 Therefore, if the vehicle speed V is gradually increased over the entire traveling period of the downhill road, the potential energy recovered as the increase in the vehicle speed V can be limited to a part. As a result, since the remaining amount can be used for recovering the electric energy by the regeneration control of the motor 3, it is possible to execute the regeneration control of the motor 3 in parallel with the vehicle speed increase control over the entire traveling period of the downhill road. Under such knowledge, in the present embodiment, vehicle speed increase control is executed so as to increase the vehicle speed V to the upper limit speed VHi at a substantially constant change rate while traveling on a downhill road by auto-cruise control. Then, regeneration control of the motor 3 is executed (hereinafter referred to as second energy recovery control), and details thereof will be described below.

第２エネルギ回収制御で実行される車速増加制御は、降坂路の走行中に車速Ｖを略一定の変化率で増加させて降坂路の終了地点で上限速度ＶHiに到達させるものである。そのためには、車両１が降坂路に到達した時点（降坂路の開始地点）の車速Ｖ、及び降坂路の長さＬなどが判明している必要がある。降坂路の開始地点の車速Ｖが判らなければ、上限速度ＶHiとの差分（車速Ｖを増加させるべき増加分）を特定できず、降坂路の長さＬが判らなければ、車速Ｖの増加分に基づき車速Ｖの変化率も特定できないためである。
そこで、実際に自車が降坂路を走行する以前に、自車の道路上の前方に存在する降坂路の情報を取得しており、そのために図１に示すように、車両ＥＣＵ１３にはナビゲーション装置３１（降坂路情報取得手段）及び通信装置３２（降坂路情報取得手段）が接続されている。 The vehicle speed increase control executed in the second energy recovery control is to increase the vehicle speed V at a substantially constant change rate while traveling on the downhill road and reach the upper limit speed VHi at the end point of the downhill road. For this purpose, it is necessary to know the vehicle speed V when the vehicle 1 reaches the downhill road (starting point of the downhill road), the length L of the downhill road, and the like. If the vehicle speed V at the starting point of the downhill road is not known, the difference from the upper limit speed VHi (increase to increase the vehicle speed V) cannot be specified. If the length L of the downhill road is not known, the increase in the vehicle speed V This is because the rate of change of the vehicle speed V cannot be specified based on the above.
Therefore, before the own vehicle actually travels on the downhill road, information on the downhill road ahead on the road of the own vehicle is acquired. Therefore, as shown in FIG. 31 (downhill road information acquisition means) and communication device 32 (downhill road information acquisition means) are connected.

ナビゲーション装置３１は自己の記憶領域に記憶されている地図データ、及びアンテナを介して受信されるＧＰＳ情報やＶＩＣＳ（登録商標）情報などに基づき、車両１の走行中に地図上の自車位置を特定する。通信装置３２は、路側に適宜設置されているデータセンタの路側通信システムとの間で路車間通信を行うと共に、周囲を走行中の他車との間で車々間通信を行う。
通信対象となる情報は多岐にわたり、例えば自車が保有しない地図情報、或いは道路情報（道路のカーブや勾配など）や交通情報（渋滞情報、事故情報、工事情報など）、或いは地域情報（観光スポットの案内など）を路側通信システムや他車から取得したり、逆にこれらの情報を他車に供給したりする。 The navigation device 31 determines the position of the vehicle on the map while the vehicle 1 is traveling based on the map data stored in its own storage area and the GPS information or VICS (registered trademark) information received via the antenna. Identify. The communication device 32 performs road-to-vehicle communication with a roadside communication system of a data center that is appropriately installed on the roadside, and performs vehicle-to-vehicle communication with other vehicles that are traveling around.
Information to be communicated varies widely, for example, map information that the vehicle does not have, road information (road curves and gradients, etc.), traffic information (congestion information, accident information, construction information, etc.), or local information (tourist spots) Or the like) from the roadside communication system or other vehicles, or conversely, such information is supplied to other vehicles.

図２は車両ＥＣＵ１３が実行する降坂路エネルギ回収制御ルーチンを示すフローチャートであり、車両ＥＣＵ１３はオートクルーズ制御による車両１の走行中に当該ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。
まず、ステップＳ２でナビゲーション装置３１及び通信装置３２を利用して自車の前方に存在する降坂路の情報を取得する（降坂路情報取得手段）。以下に述べるように、取得した降坂路の情報は他の情報（例えば車両重量、車両１の転がり抵抗、車両１の空気抵抗、モータ３の最大出力、バッテリ１１の容量、バッテリ１１の現在のＳＯＣなど）と共に、ステップＳ４以降の算出処理に利用される。 FIG. 2 is a flowchart showing a downhill energy recovery control routine executed by the vehicle ECU 13. The vehicle ECU 13 executes the routine at a predetermined control interval while the vehicle 1 is traveling under auto-cruise control.
First, in step S2, the information on the downhill road ahead of the host vehicle is acquired using the navigation device 31 and the communication device 32 (downhill road information acquisition means). As described below, the acquired downhill information includes other information (for example, vehicle weight, rolling resistance of the vehicle 1, air resistance of the vehicle 1, maximum output of the motor 3, capacity of the battery 11, and current SOC of the battery 11). Etc.) and is used for the calculation process after step S4.

ステップＳ４で降坂路の走行中に得られる車両１の位置エネルギＥposを算出し、続くステップＳ６で降坂路を走行中に車両１が受ける走行抵抗エネルギＥresを算出する。例えば位置エネルギＥposは、降坂路の開始地点と終了地点との標高差から算出され、走行抵抗エネルギＥresは、転がり抵抗と空気抵抗との和から算出される。
その後、ステップＳ８で次式(1)に従って要求制動エネルギＥbrkを算出する、要求制動エネルギＥbrkは、降坂路の走行中に車速Ｖを維持するために必要な制動エネルギ、換言すれば、車両１が降坂路の走行中に回収可能な最大のエネルギを意味する。
Ｅbrk＝Ｅpos−Ｅres ……(1) In step S4, the potential energy Epos of the vehicle 1 obtained during traveling on the downhill road is calculated, and in step S6, the running resistance energy Eres received by the vehicle 1 while traveling on the downhill road is calculated. For example, the potential energy Epos is calculated from the difference in elevation between the start point and the end point of the downhill road, and the running resistance energy Eres is calculated from the sum of the rolling resistance and the air resistance.
Thereafter, in step S8, the required braking energy Ebrk is calculated in accordance with the following equation (1). The required braking energy Ebrk is the braking energy necessary for maintaining the vehicle speed V during traveling on the downhill road, in other words, the vehicle 1 It means the maximum energy that can be recovered while traveling downhill.
Ebrk = Epos-Eres (1)

さらに、ステップＳ１０で回収電力エネルギＥmotを算出し、続くステップＳ１２で回収運動エネルギＥkineを算出する。回収電力エネルギＥmotは、降坂路の走行中にモータ３の回生制御により回収可能な最大の電力エネルギであり、例えば降坂路の長さＬ、モータ３の最大出力、バッテリ１１の容量、バッテリ１１のＳＯＣなどに基づき算出される。また、回収運動エネルギＥkineは、車両１が降坂路に到達した時点の車速Ｖを上限速度ＶHiまで増加させることにより回収可能な最大の運動エネルギであり、このときの車速Ｖの増加分（ＶHi−Ｖ）や車両重量などに基づき算出される。 Further, the recovered power energy Emot is calculated in step S10, and the recovered kinetic energy Ekine is calculated in subsequent step S12. The recovered power energy Emot is the maximum power energy that can be recovered by regenerative control of the motor 3 during traveling on the downhill road. For example, the length L of the downhill road, the maximum output of the motor 3, the capacity of the battery 11, and the battery 11 Calculated based on the SOC and the like. The recovered kinetic energy Ekine is the maximum kinetic energy that can be recovered by increasing the vehicle speed V when the vehicle 1 reaches the downhill road to the upper limit speed VHi, and the increase in the vehicle speed V at this time (VHi− V) and vehicle weight.

続くステップＳ１４では車両１が降坂路に到達したか否かを判定し、判定のＮo（否定）のときには一旦ルーチンを終了する。ステップＳ１４の判定がＹes（肯定）になると、ステップＳ１６に移行して次式(2)が成立するか否かを判定する（エネルギ判定手段）。
Ｅbrk≧Ｅmot＋Ｅkine ……(2) In the following step S14, it is determined whether or not the vehicle 1 has reached the downhill road, and if the determination is No (No), the routine is once terminated. When the determination in step S14 is Yes (positive), the process proceeds to step S16 to determine whether or not the following equation (2) is satisfied (energy determination means).
Ebrk ≧ Emot + Ekine (2)

上記したように第２エネルギ回収制御は、降坂路の走行期間全体に亘って車速増加制御により車速Ｖを略一定の変化率で増加させることにより、これと並行してモータ３の回生制御を実行可能とするものである。その趣旨は、車速増加制御により最大の運動エネルギ（回収運動エネルギＥkine）を回収するのみならず、降坂路の走行期間全体に亘ってモータ３の回生制御を実行することにより、回生制御についても最大の電力エネルギ（回収電力エネルギＥmot）を回収する点にある。
しかしながら、降坂路の走行中に回収可能な最大エネルギ（要求制動エネルギＥbrk）が回収運動エネルギＥkineと回収電力エネルギＥmotとの和に満たない場合には、第２エネルギ回収制御を実行したとしても要求制動エネルギＥbrkを回収できず、当該制御を実行するメリットがない。 As described above, the second energy recovery control executes the regeneration control of the motor 3 in parallel with increasing the vehicle speed V at a substantially constant change rate through the vehicle speed increase control over the entire traveling period of the downhill road. It is possible. The intent is not only to recover the maximum kinetic energy (recovered kinetic energy Ekine) by the vehicle speed increase control, but also to perform the regenerative control of the motor 3 over the entire traveling period of the downhill road, thereby achieving the maximum regenerative control. Is to recover the power energy (recovered power energy Emot).
However, if the maximum energy (required braking energy Ebrk) that can be recovered while traveling on a downhill road is less than the sum of the recovered kinetic energy Ekine and the recovered power energy Emot, it is required even if the second energy recovery control is executed. The braking energy Ebrk cannot be recovered, and there is no merit of executing the control.

ステップＳ１６ではその見極めを行っており、判定がＮoのときには第２エネルギ回収制御を実行するメリット無しと見なし、ステップＳ１８で第１エネルギ回収制御を実行した後にルーチンを終了する。また、ステップＳ１６の判定がＹesのときには第２エネルギ回収制御を実行するメリット有りと見なし、ステップＳ２０で第２エネルギ回収制御を実行した後にルーチンを終了する。 In step S16, the determination is made. When the determination is No, it is considered that there is no merit of executing the second energy recovery control, and after the first energy recovery control is executed in step S18, the routine is ended. When the determination in step S16 is Yes, it is considered that there is a merit of executing the second energy recovery control, and after executing the second energy recovery control in step S20, the routine is terminated.

ステップＳ１８で実行される第１エネルギ回収制御の内容は従来技術と同様であるため、降坂路の走行時の制御状況を示す図３のタイムチャートに基づき概略のみを述べる。
車両１が降坂路に到達すると、まず車速増加制御を開始し、クラッチ４を切断してモータ３のトルクを０に保つ（図３のポイントａ）。なお、このときクラッチ切断に代えて変速機５をニュートラルに切り換えてもよい。車両１は路面勾配により惰性走行しながら増速し、車速Ｖが上限速度ＶHiとして設定されている９０km/hまで増加した時点で車速増加制御を終了し、モータ３を最大出力で回生制御し始める（図３のポイントｂ）。これと共に制動装置３３の作動を開始して要求トルクに対する不足分を補い、この作動状態を降坂路の終了地点まで継続する（図３のポイントｃ）。 Since the content of the first energy recovery control executed in step S18 is the same as that of the prior art, only an outline will be described based on the time chart of FIG.
When the vehicle 1 reaches the downhill road, first, vehicle speed increase control is started, and the clutch 4 is disconnected to keep the torque of the motor 3 at 0 (point a in FIG. 3). At this time, the transmission 5 may be switched to neutral instead of disengaging the clutch. The vehicle 1 is accelerated while coasting due to the road surface gradient, and when the vehicle speed V increases to 90 km / h set as the upper limit speed VHi, the vehicle speed increase control is terminated and the motor 3 starts to be regeneratively controlled at the maximum output. (Point b in FIG. 3). At the same time, the operation of the braking device 33 is started to compensate for the shortage with respect to the required torque, and this operation state is continued to the end point of the downhill road (point c in FIG. 3).

このように第２エネルギ回収制御を実行するメリットが無い場合には、これに代えて第１エネルギ回収制御が実行され、降坂路の走行開始当初に車速Ｖが急増する。このため、降坂路の走行中に車速Ｖを徐々に増加させる第２エネルギ回収制御の場合に比較して、同一距離の走行に要する所要時間を短縮できるメリットが得られる。
また、この場合には要求制動エネルギＥbrkの不足により回収運動エネルギＥkine及び回収電力エネルギＥmotを全て回収できない。このため、車速増加制御による車速Ｖの増加とモータ３の回生トルクとの何れかを制限する必要がある。モータ３により発電された電力エネルギはバッテリ１１の充放電時の損失により減少してしまうが、車速増加による運動エネルギはそのまま後の車両走行に利用できる。よって、この場合にはモータ３の回生トルクを制限することにより要求トルクを達成することが望ましく、これにより降坂路で得られる車両１の位置エネルギを最大限に利用することができる（エネルギ回収制御手段）。 When there is no merit of executing the second energy recovery control in this way, the first energy recovery control is executed instead, and the vehicle speed V increases rapidly at the beginning of traveling on the downhill road. For this reason, compared with the case of the second energy recovery control in which the vehicle speed V is gradually increased during traveling on the downhill road, there is an advantage that the time required for traveling the same distance can be shortened.
In this case, the recovered kinetic energy Ekine and the recovered power energy Emot cannot all be recovered due to the lack of the required braking energy Ebrk. For this reason, it is necessary to limit either the increase in the vehicle speed V by the vehicle speed increase control or the regenerative torque of the motor 3. The power energy generated by the motor 3 decreases due to the loss during charging / discharging of the battery 11, but the kinetic energy due to the increase in the vehicle speed can be used as it is for subsequent vehicle travel. Therefore, in this case, it is desirable to achieve the required torque by limiting the regenerative torque of the motor 3, whereby the potential energy of the vehicle 1 obtained on the downhill road can be utilized to the maximum (energy recovery control). means).

一方、車両ＥＣＵ１３はステップＳ１６からステップＳ２０に移行すると、図４に示す第２エネルギ回収制御ルーチンを開始する。
まず、ステップＳ２２で、車両１が降坂路に到達した今現在の車速Ｖ、上限速度ＶHi、及び降坂路の長さＬに基づき、降坂路の開始地点から終了地点まで略一定の変化率で車速Ｖを増加させ、且つ終了地点で上限速度ＶHiに到達させることが可能な目標車速Ｖtgt（車速増加指標）を算出する（車速増加指標設定手段）。即ち、このときの車速Ｖは、図３に示すように降坂路の開始地点の車速Ｖと降坂路の終了地点の上限速度ＶHiとを結ぶラインＬ上を、車両１の走行に伴って変位する。そこで、降坂路の開始地点から終了地点までの各地点毎に、目標車速Ｖtgtをライン上に位置するようにそれぞれ設定しておく。 On the other hand, when the vehicle ECU 13 proceeds from step S16 to step S20, the second energy recovery control routine shown in FIG. 4 is started.
First, in step S22, based on the current vehicle speed V at which the vehicle 1 has reached the downhill road, the upper limit speed VHi, and the downhill road length L, the vehicle speed at a substantially constant rate of change from the start point to the end point of the downhill road. A target vehicle speed Vtgt (vehicle speed increase index) that can increase V and reach the upper limit speed VHi at the end point is calculated (vehicle speed increase index setting means). That is, the vehicle speed V at this time is displaced along the line L connecting the vehicle speed V at the start point of the downhill road and the upper limit speed VHi at the end point of the downhill road as shown in FIG. . Therefore, the target vehicle speed Vtgt is set so as to be positioned on the line for each point from the start point to the end point of the downhill road.

その後、ステップＳ２４でクラッチ４を切断し、ステップＳ２６でモータ３を最大出力で回生制御し始める。続くステップＳ２８では、制動装置３３の作動を開始して要求トルクに対する不足分を補いながら、同時に各地点毎に設定されている目標車速Ｖtgtを達成するように制動装置３３の制動力を制御する（エネルギ回収制御手段）。更にステップＳ３０で降坂路に到達したか否かを判定し、判定がＮoの間はステップＳ２４〜２８の処理を繰り返し、判定がＹesになるとルーチンを終了する。 Thereafter, the clutch 4 is disengaged in step S24, and regenerative control of the motor 3 with the maximum output is started in step S26. In the subsequent step S28, the braking force of the braking device 33 is controlled so as to achieve the target vehicle speed Vtgt set for each point at the same time, while the operation of the braking device 33 is started to compensate for the shortage with respect to the required torque. Energy recovery control means). Further, in step S30, it is determined whether or not a downhill road has been reached. When the determination is No, the processing in steps S24 to S28 is repeated, and when the determination is Yes, the routine is terminated.

要求トルクに対する不足分を的確に補いながら降坂路の走行中に目標車速Ｖtgtを常に達成するために、ステップＳ２８では連続的に制御可能な制動装置３３、例えば流体式のリターダやサービスブレーキなどをＦ/Ｂ制御しながら用いる。また、これらの制動装置３３だけでは制動力が不足する場合には、連続的には制御できない制動装置３３、例えばエンジンの圧縮開放ブレーキや排気ブレーキなどで不足分を補う。 In order to always achieve the target vehicle speed Vtgt while traveling downhill while accurately compensating for the shortage with respect to the required torque, in step S28, a brake device 33 that can be continuously controlled, such as a fluid type retarder or service brake, is used. Use with / B control. Further, when the braking force is insufficient only by these braking devices 33, the shortage is compensated by a braking device 33 that cannot be controlled continuously, such as an engine compression release brake or an exhaust brake.

以上の第２エネルギ回収制御により、図３に示すように車両１が降坂路に到達すると（図３のポイントｄ）、その時点から車速Ｖが略一定の変化率で増加する。この車速Ｖの増加は降坂路の終了地点まで継続されるため（図３のポイントｅ）、図中にハッチングで示すように、降坂路の走行期間全体（降坂路の開始地点から終了地点まで）に亘って運動エネルギが分散して回収される。このときの車速Ｖの増加分は従来技術（第１エネルギ回収制御）と同一であるため、降坂路の終了地点では従来技術の場合と相違ない運動エネルギを回収できる。 When the vehicle 1 reaches the downhill road as shown in FIG. 3 by the second energy recovery control described above (point d in FIG. 3), the vehicle speed V increases at a substantially constant change rate from that point. Since the increase in the vehicle speed V continues until the end point of the downhill road (point e in FIG. 3), as shown by hatching in the figure, the entire travel period of the downhill road (from the start point to the end point of the downhill road) The kinetic energy is dispersed and recovered over the period. Since the increase in the vehicle speed V at this time is the same as that in the prior art (first energy recovery control), kinetic energy that is different from that in the prior art can be recovered at the end point of the downhill road.

そして、このように降坂路の走行中に車速Ｖを徐々に増加させることから、車速増加のために発生する負側のトルクは従来技術に比較してごく小さなものとなる（図中の例では１５kW相当分）。よって、車速増加のためのトルクに対してモータ３の最大出力時の回生トルク（図中の例では１００kW相当分）を加えても要求トルク（図中の例では２００kW相当分）を上回らないため、車速増加制御と並行してモータ３の回生制御を実行可能となる。このため、降坂路の走行期間全体に亘ってモータ３の回生制御を実行でき、もって車両１の位置エネルギを電力エネルギ及び運動エネルギとして高い効率で回収することができる。 Since the vehicle speed V is gradually increased during traveling on the downhill road in this way, the negative torque generated for increasing the vehicle speed is very small compared to the conventional technology (in the example in the figure). 15 kW equivalent). Therefore, even if the regenerative torque at the maximum output of the motor 3 (corresponding to 100 kW in the example in the figure) is added to the torque for increasing the vehicle speed, the required torque (corresponding to 200 kW in the example in the figure) is not exceeded. The regeneration control of the motor 3 can be executed in parallel with the vehicle speed increase control. For this reason, the regenerative control of the motor 3 can be executed over the entire traveling period of the downhill road, so that the potential energy of the vehicle 1 can be recovered with high efficiency as electric energy and kinetic energy.

ところで、第２エネルギ回収制御と従来技術とでは、車速増加制御による車速Ｖの増加分は同一であるが、降坂路を走行中に車両１が受ける全体としての空気抵抗は、従来技術よりも第２エネルギ回収制御の方が少ない。降坂路の走行開始当初に車速Ｖを急増させる従来技術に対し、第２エネルギ回収制御では車速Ｖを徐々に増加させるためである。
例えば、要求トルクが小さくてモータ３の最大出力時の回生トルクを僅かに上回っているだけの状況では、車速増加制御により車速増加のためのトルクが発生すると要求トルクを上回ってしまうため、回生トルクを制限する必要が生じる。車速増加のためのトルクは空気抵抗の影響を受け、空気抵抗が大であるほど車速増加のために要するトルクが増加し、必然的に回生トルクをより大きく制限する必要が生じる。よって、降坂路の走行中の空気抵抗が少ない第２エネルギ回収制御の方が、このような状況においてもモータ３の回生制御でより多くの電力エネルギを回収できるという利点もある。 By the way, in the second energy recovery control and the conventional technology, the increase in the vehicle speed V by the vehicle speed increase control is the same, but the overall air resistance received by the vehicle 1 while traveling on the downhill road is higher than that in the conventional technology. 2 There is less energy recovery control. This is because, in the second energy recovery control, the vehicle speed V is gradually increased as compared with the conventional technique in which the vehicle speed V is rapidly increased at the beginning of traveling on the downhill road.
For example, in a situation where the required torque is small and slightly higher than the regenerative torque at the maximum output of the motor 3, if the torque for increasing the vehicle speed is generated by the vehicle speed increase control, the required torque is exceeded. Need to be restricted. The torque for increasing the vehicle speed is affected by the air resistance. As the air resistance increases, the torque required for increasing the vehicle speed increases, and it is inevitably necessary to limit the regenerative torque more greatly. Therefore, the second energy recovery control with less air resistance during traveling on the downhill road has an advantage that more power energy can be recovered by the regenerative control of the motor 3 even in such a situation.

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に具体化したが、これに代えてハイブリッド型のバスや乗用車に具体化してもよい。
また上記実施形態では、第２エネルギ回収制御の実行時に目標車速Ｖtgtに基づき制動装置３３を駆動制御したが、本発明の車速増加指標は目標車速に限定されるものではない。例えば目標車速Ｖtgtに代えて、図２のステップＳ２２では、降坂路の開始地点の車速Ｖを終了地点までに上限速度ＶHiに到達させることが可能な車速Ｖの変化率を車速増加指標として設定し、その変化率に基づきステップＳ２８で制動装置３３を駆動制御するようにしてもよい。 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 embodiment described above, the hybrid truck 1 is embodied. However, the hybrid truck 1 may be embodied instead of a hybrid bus or a passenger car.
In the above embodiment, the braking device 33 is driven and controlled based on the target vehicle speed Vtgt when the second energy recovery control is executed. However, the vehicle speed increase index of the present invention is not limited to the target vehicle speed. For example, instead of the target vehicle speed Vtgt, in step S22 of FIG. 2, the rate of change of the vehicle speed V that allows the vehicle speed V at the start point of the downhill road to reach the upper limit speed VHi by the end point is set as the vehicle speed increase index. The braking device 33 may be driven and controlled in step S28 based on the rate of change.

３モータ
９駆動輪
１１バッテリ
１３車両ＥＣＵ（モータ回生制御手段、制動力調整手段、降坂路情報取得手段、
車速増加指標設定手段、エネルギ回収制御手段、エネルギ判定手段）
２３インバータＥＣＵ（エネルギ回収制御手段）
３３制動装置
３１ナビゲーション装置（降坂路情報取得手段）
３２通信装置（降坂路情報取得手段） 3 motor 9 driving wheel 11 battery 13 vehicle ECU (motor regeneration control means, braking force adjustment means, downhill road information acquisition means,
Vehicle speed increase index setting means, energy recovery control means, energy determination means)
23 Inverter ECU (energy recovery control means)
33 Braking device 31 Navigation device (downhill road information acquisition means)
32 Communication device (downhill road information acquisition means)

Claims

モータの駆動力を駆動輪に伝達して走行し、オートクルーズ制御による走行中に目標車速を中心とした上限速度及び下限速度の間に車速を維持する一方、降坂路の走行中にはモータ回生制御手段によりモータを回生制御して回生電力をバッテリに充電する電気自動車において、
車両の走行中に該車両に装備された制動装置を駆動制御して制動力を調整可能な制動力調整手段と、
上記車両の前方に存在する降坂路の情報を取得する降坂路情報取得手段と、
上記降坂路情報取得手段により取得された降坂路の情報に基づき、該降坂路を上記車両がオートクルーズ制御により走行する際に車速を略一定の変化率で増加させ、且つ該降坂路の終了地点で上記上限速度に到達させることが可能な車速の増加指標を設定する車速増加指標設定手段と、
上記車両が降坂路に到達して該降坂路をオートクルーズ制御により走行するときに、該降坂路の走行期間全体に亘って上記モータ回生制御手段に上記モータを最大出力で回生制御させると共に、これと並行して、上記車速増加指標設定手段により設定された車速の増加指標に基づき上記制動力調整手段に上記制動装置を駆動制御させて該車速を略一定の変化率で増加させるエネルギ回収制御手段と
を備えたことを特徴とする電気自動車の回生制御装置。 The vehicle travels by transmitting the driving force of the motor to the drive wheels and maintains the vehicle speed between the upper limit speed and the lower limit speed centered on the target vehicle speed during traveling by auto-cruise control, while motor regeneration occurs during traveling downhill. In an electric vehicle that regeneratively controls the motor by the control means and charges the regenerative power to the battery,
Braking force adjusting means capable of adjusting the braking force by driving and controlling a braking device mounted on the vehicle during traveling of the vehicle;
Downhill road information acquisition means for acquiring downhill road information in front of the vehicle;
Based on the downhill road information acquired by the downhill road information acquisition means, the vehicle speed is increased at a substantially constant rate when the vehicle travels on the downhill road by auto-cruise control, and the end point of the downhill road Vehicle speed increase index setting means for setting a vehicle speed increase index capable of reaching the upper limit speed with
When the vehicle reaches the downhill road and travels on the downhill road by auto-cruise control, the motor regeneration control means causes the motor regeneration control means to perform regenerative control at the maximum output over the entire downhill road traveling period. In parallel, the energy recovery control means for causing the braking force adjusting means to drive and control the braking device based on the vehicle speed increase index set by the vehicle speed increase index setting means to increase the vehicle speed at a substantially constant rate of change. And a regenerative control device for an electric vehicle.

上記降坂路の走行中に車速を維持するために必要な要求制動エネルギが、該降坂路の走行中に上記モータの回生制御により回収可能な電力エネルギと、上記車速を上記上限速度まで増加させることにより回収可能な運動エネルギとの和以上であるか否かを判定するエネルギ判定手段を備え、
上記エネルギ回収制御手段は、上記エネルギ判定手段により上記要求制動エネルギが上記電力エネルギと上記運動エネルギとの和以上であると判定されたときに、上記降坂路の走行期間全体に亘って上記モータの最大出力による回生制御と上記車速の増加指標に基づく上記制動装置の駆動制御とを並行して実行する一方、上記要求制動エネルギが上記電力エネルギと上記運動エネルギとの和未満であると判定されたときには、上記降坂路での走行開始と共に上記モータのトルクを０に保って車速を急増させ、該車速が上記上限速度まで増加した時点で上記モータの最大出力による回生制御と上記制動装置の作動とを開始することを特徴とする請求項１記載の電気自動車の回生制御装置。 The required braking energy required to maintain the vehicle speed while traveling on the downhill road increases the power energy that can be recovered by regenerative control of the motor while traveling on the downhill road, and the vehicle speed is increased to the upper limit speed. Energy determination means for determining whether or not the sum of the kinetic energy that can be recovered by
The energy recovery control means, when the energy determination means determines that the required braking energy is greater than or equal to the sum of the electric power energy and the kinetic energy, over the entire traveling period of the downhill road. While the regeneration control based on the maximum output and the drive control of the braking device based on the vehicle speed increase index are executed in parallel, it is determined that the required braking energy is less than the sum of the electric power energy and the kinetic energy. Sometimes when the vehicle starts running on the downhill road, the torque of the motor is maintained at 0 to rapidly increase the vehicle speed, and when the vehicle speed increases to the upper limit speed, the regeneration control by the maximum output of the motor and the operation of the braking device are performed. The regenerative control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein

上記エネルギ回収制御手段は、上記エネルギ判定手段により上記要求制動エネルギが上記電力エネルギと上記運動エネルギとの和未満であると判定されたときに、上記モータの回生トルクを制限することを特徴とする請求項２記載の電気自動車の回生制御装置。 The energy recovery control means limits the regenerative torque of the motor when the energy determination means determines that the required braking energy is less than the sum of the electric power energy and the kinetic energy. The regeneration control apparatus of the electric vehicle of Claim 2.