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JP2012116272A - Regenerative control device for hybrid electric vehicle - Google Patents

Regenerative control device for hybrid electric vehicle Download PDF

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JP2012116272A
JP2012116272A JP2010266583A JP2010266583A JP2012116272A JP 2012116272 A JP2012116272 A JP 2012116272A JP 2010266583 A JP2010266583 A JP 2010266583A JP 2010266583 A JP2010266583 A JP 2010266583A JP 2012116272 A JP2012116272 A JP 2012116272A
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motor
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regenerative
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克 佐々木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a regenerative control device for a hybrid electric vehicle, which is capable of eliminating a difference in a deceleration feeling caused by disparity between an engine deceleration mode and a motor deceleration mode during coasting drive, and of further achieving a maximal power generation amount by regenerative control of an electric motor in the motor deceleration mode.SOLUTION: During coasting drive of the vehicle in the motor deceleration mode, a clutch between an engine and the electric motor is disconnected, and regenerative torque of the electric motor is controlled on a maximum torque line to thereby use all deceleration energy of the vehicle for regenerative power generation, and a shift-down is performed in a rotation range of the electric motor where regenerative torque can be obtained, near engine braking on the maximum torque line, so that a deceleration feeling similar to the engine deceleration mode is achieved.

Description

本発明はハイブリッド電気自動車の回生制御装置に係り、詳しくはアクセルオフによる車両減速時(以下、惰行運転時という)にエンジン走行による減速と同様の減速感をもって効率的に回生発電を行うハイブリッド電気自動車の回生制御装置に関する。   The present invention relates to a regeneration control device for a hybrid electric vehicle, and more specifically, a hybrid electric vehicle that efficiently performs regenerative power generation with a feeling of deceleration similar to deceleration due to engine running when the vehicle is decelerated due to accelerator off (hereinafter referred to as coasting operation). The present invention relates to a regeneration control device.

従来、エンジンと電動機とを車両に搭載し、エンジンの駆動力と電動機の駆動力とをそれぞれ車両の駆動輪に伝達可能とした、いわゆるパラレル型ハイブリッド電気自動車が開発され実用化されている。この種のパラレル型ハイブリッド電気自動車の一つとして、変速機を介して電動機を駆動輪に連結すると共に、電動機に対してクラッチを介してエンジンを連結したものが提案されている。当該ハイブリッド電気自動車では、クラッチの切断時に電動機の駆動力を変速機を経て駆動輪に伝達して車両を走行させる一方、クラッチの接続時にはエンジンの駆動力またはエンジン及び電動機の駆動力を変速機を経て駆動輪に伝達して車両を走行させている。   2. Description of the Related Art Conventionally, so-called parallel hybrid electric vehicles have been developed and put into practical use in which an engine and an electric motor are mounted on a vehicle and the driving force of the engine and the driving force of the electric motor can be transmitted to the driving wheels of the vehicle. As one of this type of parallel hybrid electric vehicle, there has been proposed one in which an electric motor is connected to drive wheels via a transmission and an engine is connected to the electric motor via a clutch. In the hybrid electric vehicle, when the clutch is disengaged, the driving force of the electric motor is transmitted to the driving wheel through the transmission to drive the vehicle, and when the clutch is connected, the driving force of the engine or the driving force of the engine and the electric motor is transmitted to the driving wheel. Then, the vehicle is driven by being transmitted to the drive wheels.

ところで、ハイブリッド電気自動車の特徴の一つとして、電動機による回生制御を挙げることができる。回生制御は車両の惰行運転時に実行され、発電機に負のトルク(回生トルク)を発生させて駆動輪に制動力を作用させながら、電動機が発電した電力をバッテリに充電することにより車両の減速エネルギを有効利用して燃費節減を図るものである。
車両の惰行運転時の回生制御には種々の手法があり、例えば特許文献1に記載された技術を挙げることができる。当該特許文献1のハイブリッド電気自動車では、惰行運転時に電動機の回生制御による制動力に加えてエンジンのフリクションによる制動力(エンジンブレーキ)を駆動輪に作用させている。そして、このときに回生制動力とエンジンブレーキ力との和が所定値または要求制動力を超えない範囲で回生発電量が最大となるように変速機を制御しており、これによりシフトダウンに伴うエンジンブレーキの増大に起因して車両に作用する制動力が運転者の要求トルクを上回ってしまう事態を防止している。
By the way, as one of the characteristics of a hybrid electric vehicle, regenerative control by an electric motor can be mentioned. Regenerative control is executed during coasting operation of the vehicle, generating negative torque (regenerative torque) in the generator and applying braking force to the drive wheels, while charging the battery with the electric power generated by the motor, thereby decelerating the vehicle. It is intended to save fuel consumption by making effective use of energy.
There are various methods for regenerative control during coasting operation of the vehicle. For example, the technique described in Patent Document 1 can be cited. In the hybrid electric vehicle of Patent Document 1, a braking force (engine brake) due to engine friction is applied to the drive wheels in addition to the braking force due to regenerative control of the motor during coasting operation. At this time, the transmission is controlled so that the amount of regenerative power generation is maximized within a range in which the sum of the regenerative braking force and the engine braking force does not exceed a predetermined value or the required braking force. This prevents a situation in which the braking force acting on the vehicle exceeds the torque required by the driver due to an increase in engine brake.

特許第4029592号明細書Japanese Patent No. 4029592

しかしながら、特許文献1に記載されたハイブリッド電気自動車では、惰行運転時にエンジンブレーキを駆動輪に作用させているため、エンジンブレーキ相当分だけ電動機の回生制御による制動力が減少し、結果として回生制御による発電量が低下してしまうという問題がある。そこで、エンジンと電動機との間のクラッチを切断することによりエンジンブレーキの駆動輪側への伝達を遮断し、車両の減速エネルギを全て電動機の回生発電に利用することも考えられる(以下、このときの走行モードをモータ減速モードという)。
モータ減速モードによる回生制御では、最大限の発電量が得られるように電動機の回生トルクが制御される。
即ち、図2の電動機の出力特性に示すように、電動機のトルクを正側に制御する力行制御及び負側に制御する回生制御の何れでも、電動機は回転速度に略反比例する最大トルクラインを上限として力行トルクや回生トルクを発生し、低回転側では、過剰トルクを抑制する制御上の対策として設定されたトルク抑制ラインを上限として力行トルクや回生トルクが制限されている。そして、力行制御及び回生制御の何れでも最大トルクライン上では最大トルクが達成されると共に、回生制御時には最大トルクライン上で最大発電量が達成される。このため、惰行運転により電動機を回生制御する際には最大トルクラインに沿って回生トルクを制御することにより、可能な限り発電量を高めるように配慮している。
However, in the hybrid electric vehicle described in Patent Document 1, since the engine brake is applied to the drive wheels during coasting operation, the braking force by the regenerative control of the motor is reduced by an amount corresponding to the engine brake, resulting in the regenerative control. There is a problem that the amount of power generation is reduced. Therefore, it is also conceivable to disengage the transmission of the engine brake to the drive wheel side by disengaging the clutch between the engine and the electric motor, and to use all of the deceleration energy of the vehicle for the regenerative power generation of the electric motor (hereinafter, this time Is called the motor deceleration mode).
In regenerative control in the motor deceleration mode, the regenerative torque of the motor is controlled so that the maximum amount of power generation can be obtained.
That is, as shown in the output characteristics of the electric motor in FIG. 2, in both the power running control for controlling the motor torque to the positive side and the regenerative control for controlling to the negative side, the electric motor has an upper limit on the maximum torque line that is approximately inversely proportional to the rotational speed. The power running torque and the regenerative torque are generated as follows. On the low rotation side, the power running torque and the regenerative torque are limited with the torque suppression line set as a control measure for suppressing excessive torque as the upper limit. In both the power running control and the regeneration control, the maximum torque is achieved on the maximum torque line, and the maximum power generation amount is achieved on the maximum torque line during the regeneration control. For this reason, when performing regenerative control of the electric motor by coasting operation, consideration is given to increasing the power generation amount as much as possible by controlling the regenerative torque along the maximum torque line.

ところで、この種のハイブリッド電気自動車は全ての惰行運転でモータ減速モードを実行するものではなく、エンジンのフリクションにより発生するエンジンブレーキのみを制動力として利用する場合もある(以下、このときの走行モードをエンジン減速モードという)。例えば走行用バッテリの残存充電率(以下、SOCという)が制御範囲の上限に達して充電が不要なときには電動機を回生制御せずに、電動機とエンジンとの間のクラッチを接続してエンジン減速モードへの切換を行う。
しかしながら、エンジンフリクションに起因するエンジンブレーキと電動機が発生する回生トルクとは共に、エンジンや電動機の仕様などに応じて定まる全く別個の要件であることから、エンジン減速モードとモータ減速モードとで車両に作用する制動力がかけ離れてしまう場合が多い。より具体的には、モータ減速モード時の電動機は最大トルクライン上で回生トルクを制御されることから、このときの回生トルクは、一般的にエンジンフリクションに起因するエンジンブレーキに比較して絶対値として格段に大きい場合が多く、このようなエンジン減速モードよりもモータ減速モードの方が大きな制動力が発生する。よって、モード間の制動力の格差により運転者が受ける減速感も相違し、結果として運転者に違和感を与えてしまうという問題があった。
By the way, this type of hybrid electric vehicle does not execute the motor deceleration mode in all coasting operations, and may use only the engine brake generated by engine friction as the braking force (hereinafter referred to as the travel mode at this time). Is called engine deceleration mode). For example, when the remaining charge rate (hereinafter referred to as SOC) of the traveling battery reaches the upper limit of the control range and charging is not necessary, the engine deceleration mode is established by connecting the clutch between the motor and the engine without regenerative control of the motor. Switch to.
However, since the engine brake due to engine friction and the regenerative torque generated by the motor are completely different requirements determined according to the specifications of the engine and the motor, the engine deceleration mode and the motor deceleration mode are applied to the vehicle. In many cases, the applied braking force is separated. More specifically, since the electric motor in the motor deceleration mode is controlled with the regenerative torque on the maximum torque line, the regenerative torque at this time is generally an absolute value compared with the engine brake caused by engine friction. In many cases, the braking force is larger in the motor deceleration mode than in the engine deceleration mode. Therefore, the feeling of deceleration that the driver receives due to the difference in braking force between the modes is different, resulting in a problem that the driver feels uncomfortable.

なお、その対策として、モータ減速モードでは電動機の回生トルクを最大トルクラインよりも制限する(絶対値として小さな値とする)ことも考えられるが、それに応じて発電量が低下してしまう。このため、モード切換に応じた減速感の相違と電動機の回生制御で得られる発電量とはトレードオフの関係になり、双方の要件を共に満足することは困難なため、従来より抜本的な対策が望まれていた。
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、車両の惰行運転時においてエンジン減速モードとモータ減速モードとの間の制動力の格差に起因する減速感の相違を解消した上で、モータ減速モードでは電動機の回生制御により最大限の発電量を実現することができるハイブリッド電気自動車の回生制御装置を提供することにある。
As a countermeasure, in the motor deceleration mode, it may be possible to limit the regenerative torque of the electric motor more than the maximum torque line (make the absolute value smaller), but the power generation amount is reduced accordingly. For this reason, there is a trade-off between the difference in deceleration feeling according to mode switching and the amount of power generated by regenerative control of the motor, and it is difficult to satisfy both requirements. Was desired.
The present invention has been made to solve such problems, and its object is to reduce the speed caused by the difference in braking force between the engine deceleration mode and the motor deceleration mode during coasting operation of the vehicle. An object of the present invention is to provide a regenerative control device for a hybrid electric vehicle capable of realizing the maximum power generation amount by regenerative control of an electric motor in the motor deceleration mode after eliminating the difference in feeling.

上記目的を達成するため、請求項1の発明は、変速機を介して電動機を車両の駆動輪に連結すると共に、電動機に対してクラッチを介してエンジンを連結して構成され、アクセルオフにより車両が減速する惰行運転時に、クラッチを接続してエンジンによるエンジンブレーキを変速機を経て駆動輪に伝達して車両を減速させるエンジン減速モード、または電動機による回生トルクを変速機を経て駆動輪に伝達して車両を減速させるモータ減速モードの何れかを選択的に実行するハイブリッド電気自動車において、車両の惰行運転を判定する惰行運転判定手段と、惰行運転判定手段により惰行運転中と判定され、且つモータ減速モードが選択されているとき、電動機とエンジンとの間のクラッチを切断すると共に、電動機の回生トルクを最大発電量が得られる負側の最大トルクライン上で制御する回生制御手段と、モータ減速モードによる惰行運転時において車速低下に伴って変速機をシフトダウンするとき、最大トルクライン上におけるエンジン減速モードによるエンジンブレーキ近傍の回生トルクが得られる電動機の回転域で変速機のシフトダウンを実行する変速制御手段とを備えたものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is constituted by connecting an electric motor to a driving wheel of a vehicle via a transmission, and an engine connected to the electric motor via a clutch. During coasting operation where the vehicle decelerates, the clutch is connected and the engine brake by the engine is transmitted to the drive wheels via the transmission to decelerate the vehicle, or the regenerative torque by the motor is transmitted to the drive wheels via the transmission. In a hybrid electric vehicle that selectively executes any one of the motor deceleration modes for decelerating the vehicle, the coasting operation determination unit that determines coasting operation of the vehicle is determined as coasting operation by the coasting operation determination unit, and the motor deceleration When the mode is selected, the clutch between the motor and engine is disengaged and the motor's regenerative torque is maximized. Regenerative control means for controlling on the negative maximum torque line where the amount can be obtained, and the engine in the engine deceleration mode on the maximum torque line when shifting down the transmission with a decrease in vehicle speed during coasting operation in the motor deceleration mode And a shift control means for executing a shift down of the transmission in the rotation range of the electric motor in which the regenerative torque in the vicinity of the brake is obtained.

請求項2の発明は、請求項1において、回生制御手段が、変速機の現変速段と低速ギヤ側の次変速段との離間に起因して最大トルクライン上での制御により電動機の回生トルクがエンジンブレーキに比較して過剰に増加するときには、次変速段へのシフトダウンまで回生トルクを一定に維持するものである。
請求項3の発明は、請求項1または2において、車両の重量を検出する車両重量検出手段を備え、変速制御手段が、車両重量検出手段により検出された車両重量が大きいほどシフトダウンのタイミングを低車速側に補正し、補正後のタイミングに基づきシフトダウンを実行するものである。
請求項4の発明は、請求項1乃至3において、車両が走行中の路面の勾配を検出する路面勾配検出手段を備え、変速制御手段が、路面勾配検出手段により検出された路面勾配が降板路側であるとき、降板路の勾配が急であるほどシフトダウンのタイミングを低車速側に補正し、補正後のタイミングに基づきシフトダウンを実行するものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the regenerative control means controls the regenerative torque of the electric motor by controlling on the maximum torque line due to the separation between the current shift stage of the transmission and the next shift stage on the low-speed gear side. When this increases excessively compared to the engine brake, the regenerative torque is kept constant until the downshift to the next gear.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the vehicle weight detecting means for detecting the weight of the vehicle is provided. Correction is made to the low vehicle speed side, and downshifting is executed based on the corrected timing.
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the vehicle includes a road surface gradient detecting unit that detects a gradient of a road surface on which the vehicle is traveling, and the speed change control unit detects that the road surface gradient detected by the road surface gradient detecting unit is When the slope of the descending road is steep, the shift down timing is corrected to the low vehicle speed side, and the shift down is executed based on the corrected timing.

請求項5の発明は、請求項1乃至4において、車両の速度を検出する車速検出手段を備え、変速制御手段が、車速検出手段により検出された車速が高いほどシフトダウンのタイミングを低車速側に補正し、補正後のタイミングに基づきシフトダウンを実行するものである。
請求項6の発明は、請求項1乃至4において、車両の駆動輪のスリップを判定するスリップ判定手段を備え、変速制御手段が、スリップ判定手段によりスリップが判定されたときには、シフトダウンのタイミングに達していない場合でもシフトダウンを実行するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed is provided, and the shift control means sets the shift down timing as the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means increases. The shift down is executed based on the corrected timing.
According to a sixth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects, the vehicle includes a slip determination unit that determines the slip of the driving wheel of the vehicle. When the shift control unit determines that the slip is determined by the slip determination unit, Even if not reached, downshifting is performed.

以上説明したように請求項1の発明のハイブリッド電気自動車の回生制御装置によれば、モータ減速モードによる車両の惰行運転時にクラッチを切断すると共に負側の最大トルクライン上で電動機を回生制御することから、車両の減速エネルギの全てを電動機の回生発電に利用して最大発電量を得ることができる。そして、最大発電量は最大トルクライン上であれば何れの回転域でも達成可能であるが、本発明では、最大トルクライン上におけるエンジン減速モードによるエンジンブレーキ近傍の回生トルクが得られる電動機の回転域でシフトダウンを実行する。このため、モータ減速モードによる惰行運転中の電動機は、何れの変速段でもエンジン減速モードによるエンジンブレーキ近傍の回生トルクを発生して車両を制動し、エンジン減速モードと同様の減速感を実現することができる。   As described above, according to the regeneration control device for a hybrid electric vehicle according to the first aspect of the present invention, the clutch is disengaged during the coasting operation of the vehicle in the motor deceleration mode, and the motor is regeneratively controlled on the negative maximum torque line. Therefore, the maximum power generation amount can be obtained by using all of the deceleration energy of the vehicle for regenerative power generation of the electric motor. The maximum power generation amount can be achieved in any rotation range as long as it is on the maximum torque line, but in the present invention, the rotation range of the electric motor that can obtain the regenerative torque in the vicinity of the engine brake in the engine deceleration mode on the maximum torque line. To shift down. For this reason, the motor during coasting operation in the motor deceleration mode generates a regenerative torque in the vicinity of the engine brake in the engine deceleration mode at any gear to brake the vehicle and achieve the same deceleration feeling as in the engine deceleration mode. Can do.

請求項2の発明のハイブリッド電気自動車の回生制御装置によれば、請求項1に加えて、最大トルクライン上での制御により車速の低下に伴って電動機の回生トルクが過剰に増加するときには、次変速段へのシフトダウンまで回生トルクを一定に維持するようにした。
従って、回生トルクが過剰に増加したときには、シフトダウン前後での回生トルクの落差が増大して大きな変速ショックが発生するが、このような事態を未然に防止することができる。
請求項3の発明のハイブリッド電気自動車の回生制御装置によれば、請求項1または2に加えて、車両重量検出手段により検出された車両重量が大きいほどシフトダウンのタイミングを低車速側に補正するようにした。
最大トルクライン上での制御により車速の低下に伴って回生トルクは負側に増加することから、シフトダウンタイミングが低車速側になるほど回生トルクの増加により車両に大きな制動力が作用する。ここで、車両重量が大きいほど駆動輪がスリップし難くなると共に、減速のために大きな制動力が必要になるが、それに応じて制動力が増加することから、車両重量に関わらず常に適切な制動力を実現でき、もって過剰な制動力による駆動輪のスリップを防止した上で車両を確実に減速させることができる。
According to the hybrid electric vehicle regenerative control device of the second aspect of the invention, in addition to the first aspect, when the regenerative torque of the motor excessively increases as the vehicle speed decreases due to the control on the maximum torque line, The regenerative torque is kept constant until shifting down to the gear position.
Therefore, when the regenerative torque increases excessively, the regenerative torque drop before and after the shift down increases and a large shift shock occurs, but such a situation can be prevented in advance.
According to the regeneration control device for a hybrid electric vehicle of the invention of claim 3, in addition to claim 1 or 2, the downshift timing is corrected to the lower vehicle speed side as the vehicle weight detected by the vehicle weight detection means is larger. I did it.
Since the regenerative torque increases to the negative side as the vehicle speed decreases due to the control on the maximum torque line, a greater braking force acts on the vehicle due to the increase of the regenerative torque as the shift down timing becomes lower. Here, the larger the vehicle weight, the more difficult the drive wheels slip, and a larger braking force is required for deceleration.However, since the braking force increases accordingly, the appropriate braking is always performed regardless of the vehicle weight. Power can be realized, and thus the vehicle can be surely decelerated while preventing slipping of the drive wheels due to excessive braking force.

請求項4の発明のハイブリッド電気自動車の回生制御装置によれば、請求項1乃至3に加えて、路面勾配検出手段により検出された路面勾配が降板路側であるとき、降板路の勾配が急であるほどシフトダウンのタイミングを低車速側に補正するようにした。
最大トルクライン上での制御により車速の低下に伴って回生トルクは負側に増加することから、シフトダウンタイミングが低車速側になるほど回生トルクの増加により車両に大きな制動力が作用する。ここで、降板路の勾配が急であるほど減速のために大きな制動力が必要になるが、それに応じて制動力が増加することから、路面勾配に関わらず常に適切な制動力を実現でき、もって過剰な制動力による駆動輪のスリップを防止した上で車両を確実に減速させることができる。
According to the regeneration control device for a hybrid electric vehicle of the invention of claim 4, in addition to claims 1 to 3, when the road surface gradient detected by the road surface gradient detecting means is on the downboard road side, the downhill road gradient is steep. The shift down timing was corrected to the low vehicle speed side.
Since the regenerative torque increases to the negative side as the vehicle speed decreases due to the control on the maximum torque line, a greater braking force acts on the vehicle due to the increase of the regenerative torque as the shift down timing becomes lower. Here, as the slope of the descending road becomes steep, a larger braking force is required for deceleration, but since the braking force increases accordingly, an appropriate braking force can always be realized regardless of the road surface gradient, Thus, the vehicle can be surely decelerated while preventing slipping of the drive wheels due to excessive braking force.

請求項5の発明のハイブリッド電気自動車の回生制御装置によれば、請求項1乃至4に加えて、車速検出手段により検出された車速が高いほどシフトダウンのタイミングを低車速側に補正するようにした。
最大トルクライン上での制御により車速の低下に伴って回生トルクは負側に増加することから、シフトダウンタイミングが低車速側になるほど回生トルクの増加により車両に大きな制動力が作用する。ここで、車速が高いほど減速のために大きな制動力が必要になるが、それに応じて制動力が増加することから、車速に関わらず常に適切な制動力を実現でき、もって過剰な制動力による駆動輪のスリップを防止した上で車両を確実に減速させることができる。
According to the regeneration control device for a hybrid electric vehicle of the invention of claim 5, in addition to claims 1 to 4, the higher the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means, the more the shift down timing is corrected to the lower vehicle speed side. did.
Since the regenerative torque increases to the negative side as the vehicle speed decreases due to the control on the maximum torque line, a greater braking force acts on the vehicle due to the increase of the regenerative torque as the shift down timing becomes lower. Here, the higher the vehicle speed, the greater the braking force required for deceleration. However, since the braking force increases accordingly, an appropriate braking force can always be achieved regardless of the vehicle speed. The vehicle can be surely decelerated while preventing slipping of the drive wheels.

請求項6の発明のハイブリッド電気自動車の回生制御装置によれば、請求項1乃至5に加えて、スリップ検出手段によりスリップが判定されたときに、シフトダウンのタイミングに達していない場合でもシフトダウンを実行するようにした。
例えば図3に示すように、電動機の回生トルクはシフトダウン時に減少方向にステップ的に移行することから、スリップ判定に応じてシフトダウンが実行されることによりスリップを抑制でき、スリップにより不安定に陥った車両の走行を安定させることができる。
According to the regeneration control device for a hybrid electric vehicle of the invention of claim 6, in addition to claims 1 to 5, when the slip is judged by the slip detection means, even when the downshift timing is not reached, the downshift is performed. Was made to run.
For example, as shown in FIG. 3, since the regenerative torque of the motor shifts in a stepwise manner when shifting down, the slip can be suppressed by executing the shifting down according to the slip determination, and becomes unstable due to the slip. It is possible to stabilize the running of the vehicle that has fallen.

実施形態のハイブリッド電気自動車の回生制御装置を示す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing the regeneration control device of the hybrid electric vehicle of an embodiment. 電動機の出力特性と発電特性との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the output characteristic and electric power generation characteristic of an electric motor. モータ減速モードによる電動機の回生トルクの制御状況をエンジン減速モードでのエンジンブレーキの変動状況と比較した説明図である。It is explanatory drawing which compared the control condition of the regeneration torque of the motor by motor deceleration mode with the fluctuation | variation condition of the engine brake in engine deceleration mode. モータ減速モードを実行するための車両ECUの制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram of a vehicle ECU for executing a motor deceleration mode. 補正値算出用のマップを示す図である。It is a figure which shows the map for correction value calculation.

以下、本発明を具体化したハイブリッド電気自動車の回生制御装置の一実施形態を説明する。
図1は本実施形態のハイブリッド電気自動車1の回生制御装置を示す全体構成図である。
ハイブリッド電気自動車1はいわゆるパラレル型ハイブリッド車両であり、本実施形態ではトラックとして構成されている。なお、以下の説明では、ハイブリッド電気自動車1を車両と称する場合もある。
ディーゼルエンジン(以下、エンジンという)2の出力軸にはクラッチ4の入力軸が連結されており、クラッチ4の出力軸には例えば永久磁石式同期電動機のように発電も可能な電動機6の回転軸を介して自動変速機8の入力軸が連結されている。自動変速機8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6速後退1速の変速段を有し、発進段としては第2速が設定されている。当然ながら、変速機8の変速段はこれに限るものではなく、任意に変更可能である。
Hereinafter, an embodiment of a regeneration control device for a hybrid electric vehicle embodying the present invention will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a regeneration control device for a hybrid electric vehicle 1 according to the present embodiment.
The hybrid electric vehicle 1 is a so-called parallel type hybrid vehicle, and is configured as a truck in this embodiment. In the following description, the hybrid electric vehicle 1 may be referred to as a vehicle.
An input shaft of a clutch 4 is connected to an output shaft of a diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 2, and a rotary shaft of an electric motor 6 that can generate electric power, such as a permanent magnet synchronous motor, is connected to the output shaft of the clutch 4. The input shaft of the automatic transmission 8 is connected via The automatic transmission 8 automates the connection / disconnection operation of the clutch 4 and the switching operation of the shift stage on the basis of a general manual transmission. The second speed is set as the starting stage. Of course, the gear stage of the transmission 8 is not limited to this, and can be arbitrarily changed.

また、変速機8の出力軸はプロペラシャフト10、差動装置12及び駆動軸14を介して左右の駆動輪16に接続されている。従って、クラッチ4の切断時には電動機6のみが変速機8を介して駆動輪16側と連結され、クラッチ4の接続時にはエンジン2及び電動機6が共に変速機8を介して駆動輪16側と連結される。
電動機6は、走行用バッテリ18に蓄えられた直流電力がインバータ20によって交流電力に変換されて供給されることによりモータとして作動し、その駆動力が変速機8により適宜変速された後に駆動輪16に伝達されることにより車両1を走行させる。また、アクセルオフにより車両が減速する惰行運転時には、電動機6が発電機として作動して交流電力を発電すると共に、回生トルクを発生させて駆動輪16に制動力を作用させながら車両1を減速させる。そして、発電された交流電力はインバータ20によって直流電力に変換された後にバッテリ18に充電され、これにより車両1の減速エネルギが電気エネルギとして回収されて、その後に電動機6による走行に有効利用される。
The output shaft of the transmission 8 is connected to the left and right drive wheels 16 via a propeller shaft 10, a differential device 12 and a drive shaft 14. Accordingly, when the clutch 4 is disengaged, only the electric motor 6 is connected to the drive wheel 16 side via the transmission 8, and when the clutch 4 is connected, both the engine 2 and the electric motor 6 are connected to the drive wheel 16 side via the transmission 8. The
The electric motor 6 operates as a motor when the DC power stored in the traveling battery 18 is converted into AC power by the inverter 20 and supplied thereto, and after the driving force is appropriately shifted by the transmission 8, the driving wheel 16 is driven. The vehicle 1 is caused to travel by being transmitted to the vehicle. Further, during coasting operation in which the vehicle decelerates when the accelerator is off, the electric motor 6 operates as a generator to generate AC power, and the vehicle 1 is decelerated while generating regenerative torque and applying braking force to the drive wheels 16. . Then, the generated AC power is converted into DC power by the inverter 20 and then charged to the battery 18, whereby the deceleration energy of the vehicle 1 is recovered as electric energy and is then effectively used for traveling by the electric motor 6. .

そして、後に詳述するが、惰行運転時の回生制御では可能な限り発電量を高めるために、エンジン2と電動機6との間のクラッチ4を切断してモータ減速モードに切り換えると共に、電動機6の回生トルクを最大発電量が達成される最大トルクラインに沿って制御している(回生制御手段)。
また、例えば惰行運転時においてバッテリ18のSOCが制御範囲の上限(例えば70%)近傍であり充電が不要なときには、電動機6を回生制御せずにクラッチ4を接続してエンジン減速モードへの切換を行い、電動機の回生トルクに代えてエンジンブレーキを制動力として駆動輪16に作用させながら車両1を減速させる。なお、エンジン減速モードへの切換は必ずしもバッテリ18のSOCに基づく必要はなく、他の要件に応じてモード切換を行うようにしてもよい。
一方、エンジン2の駆動力は、クラッチ4が接続されているときに電動機6の回転軸を経由して変速機8に伝達され、適宜変速された後に駆動輪16に伝達される。従って、エンジン2の駆動力が駆動輪16に伝達されているとき、電動機6がモータとして作動しない場合には、エンジン2の駆動力のみが変速機8を介して駆動輪16に伝達され、電動機6がモータとして作動する場合には、エンジン2及び電動機6の駆動力が共に変速機8を介して駆動輪16に伝達されることになる。
As will be described in detail later, in the regenerative control during coasting operation, the clutch 4 between the engine 2 and the electric motor 6 is disconnected and switched to the motor deceleration mode in order to increase the power generation amount as much as possible. Regenerative torque is controlled along a maximum torque line that achieves maximum power generation (regeneration control means).
For example, when the SOC of the battery 18 is in the vicinity of the upper limit (for example, 70%) of the control range and charging is not required during coasting operation, the clutch 4 is connected without regenerative control of the motor 6 to switch to the engine deceleration mode. And the vehicle 1 is decelerated while acting on the drive wheels 16 using the engine brake as a braking force instead of the regenerative torque of the electric motor. Note that switching to the engine deceleration mode is not necessarily based on the SOC of the battery 18, and mode switching may be performed according to other requirements.
On the other hand, the driving force of the engine 2 is transmitted to the transmission 8 via the rotating shaft of the electric motor 6 when the clutch 4 is connected, and is transmitted to the drive wheels 16 after being appropriately shifted. Accordingly, when the driving force of the engine 2 is transmitted to the driving wheels 16 and the electric motor 6 does not operate as a motor, only the driving force of the engine 2 is transmitted to the driving wheels 16 via the transmission 8, and the electric motor When the motor 6 operates as a motor, the driving forces of the engine 2 and the electric motor 6 are both transmitted to the driving wheel 16 via the transmission 8.

また、バッテリ18のSOCが低下してバッテリ18の充電が必要になると、車両の走行中であっても電動機6が発電機として作動すると共に、エンジン2の駆動力の一部を用いて電動機6を作動することにより発電が行われ、発電された交流電力をインバータ20によって直流電力に変換した後にバッテリ18に充電するようにしている。
車両ECU22は、車両やエンジン2の運転状態、及びエンジンECU24、インバータECU26並びにバッテリECU28からの情報などに応じて、図示しないアクチュエータを駆動制御してクラッチ4の接続・切断制御及び変速機8の変速段切換制御を行うと共に、これらの制御状態や車両の発進、加速、減速など様々な運転状態に合わせてエンジン2や電動機6を適切に運転するための統合制御を行う。
In addition, when the SOC of the battery 18 decreases and the battery 18 needs to be charged, the electric motor 6 operates as a generator even when the vehicle is traveling, and the electric motor 6 is used by using a part of the driving force of the engine 2. Is generated, and the generated AC power is converted into DC power by the inverter 20 and then the battery 18 is charged.
The vehicle ECU 22 controls the connection / disconnection control of the clutch 4 and the shift of the transmission 8 by controlling driving of an actuator (not shown) in accordance with the operation state of the vehicle and the engine 2 and information from the engine ECU 24, the inverter ECU 26 and the battery ECU 28. In addition to performing stage switching control, integrated control for appropriately operating the engine 2 and the electric motor 6 is performed in accordance with various control states such as these control states and vehicle start, acceleration, and deceleration.

そして車両ECU22は、このような制御を行う際に、アクセルペダル30の踏込量Accを検出するアクセル開度センサ32や、車両の速度Vを検出する車速センサ34(車速検出手段)、電動機6ひいてはエンジン2の回転速度Nを変速機8の入力回転速度として検出する回転速度センサ36、及びブレーキペダル39の踏込操作を検出するブレーキセンサ40などの検出結果に基づき、車両の走行に必要な要求トルクを演算し、この要求トルクから、エンジン2が発生するトルク及び電動機6が発生するトルクを設定している。
エンジンECU24は、エンジン2自体の運転に必要な各種制御を行うと共に、車両ECU22によって設定されたトルクをエンジン2が発生するよう、エンジン2の燃料の噴射量や噴射時期などを制御する。
一方、インバータECU26は、車両ECU22によって設定された電動機6が発生すべきトルクに基づきインバータ20を制御することにより、電動機6をモータ作動または発電機作動させて運転制御する。
When performing such control, the vehicle ECU 22 detects the accelerator opening sensor 32 that detects the depression amount Acc of the accelerator pedal 30, the vehicle speed sensor 34 (vehicle speed detection means) that detects the vehicle speed V, and the electric motor 6. Required torque required for traveling of the vehicle based on the detection results of the rotational speed sensor 36 that detects the rotational speed N of the engine 2 as the input rotational speed of the transmission 8 and the brake sensor 40 that detects the depression operation of the brake pedal 39. And the torque generated by the engine 2 and the torque generated by the electric motor 6 are set from the required torque.
The engine ECU 24 performs various controls necessary for the operation of the engine 2 itself, and controls the fuel injection amount and the injection timing of the engine 2 so that the engine 2 generates the torque set by the vehicle ECU 22.
On the other hand, the inverter ECU 26 controls the operation of the motor 6 by operating the motor 6 or the generator by controlling the inverter 20 based on the torque that should be generated by the motor 6 set by the vehicle ECU 22.

また、バッテリECU28は、バッテリ18の温度、バッテリ18の電圧、インバータ20とバッテリ18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18のSOCを求め、求めたSOCを検出結果と共に車両ECU22に送っている。
ところで、上記したように車両1の惰行運転時においてバッテリ18のSOCが制御範囲の上限近傍に達しておらず充電する余地があるときには、モータ減速モードが選択されクラッチ4が切断される。そして、[発明が解決しようとする課題]でも述べたように、このときの電動機6の回生トルクは最大発電量を得るべく最大トルクライン上で制御させたいが、エンジン減速モードに比較してかけ離れた制動力、多くの場合にはエンジン減速モードよりも格段に大きな制動力を発生させてしまう。このモード間の制動力の格差により運転者が受ける減速感が相違してしまい、その対策として電動機6の回生トルクを制限すれば発電量が低下してしまうという問題がある。
The battery ECU 28 detects the temperature of the battery 18, the voltage of the battery 18, the current flowing between the inverter 20 and the battery 18, and obtains the SOC of the battery 18 from these detection results, and detects the obtained SOC. The result is sent to the vehicle ECU 22 together with the result.
By the way, as described above, when the vehicle 1 is coasting, if the SOC of the battery 18 does not reach the upper limit of the control range and there is room for charging, the motor deceleration mode is selected and the clutch 4 is disengaged. As described in [Problems to be Solved by the Invention], the regenerative torque of the electric motor 6 at this time is to be controlled on the maximum torque line in order to obtain the maximum power generation amount, but is far from the engine deceleration mode. Braking force, and in many cases, a braking force much larger than that in the engine deceleration mode is generated. Due to the difference in braking force between the modes, the feeling of deceleration experienced by the driver is different. As a countermeasure, if the regenerative torque of the electric motor 6 is limited, the amount of power generation is reduced.

ここで、本発明者は、電動機6の最大トルクライン上では常に最大発電量が得られることから、発電量の観点からは電動機6の回生トルクを最大トルクライン上で制御することが望ましく、かつこの最大トルクライン上においてエンジンブレーキに近い回生トルクが得られる回転域に電動機6の回転速度Nを制御すれば、最大発電量を維持したままエンジンブレーキの場合と同様の制動力を達成できること、及び惰行運転中の電動機6の回転速度Nは、変速機8のシフトダウンタイミングに応じてある程度の範囲内で変更可能なことに着目した。
そこで、このような認識の下に、本実施形態ではモータ減速モードによる車両1の惰行運転時において、最大発電量を維持したまま電動機6の回生トルクをエンジンブレーキに近い値に制御する対策を講じており、以下、当該対策のために車両ECU22がモータ減速モードで実行する制御について説明する。
Here, since the inventor always obtains the maximum power generation amount on the maximum torque line of the electric motor 6, it is desirable to control the regenerative torque of the electric motor 6 on the maximum torque line from the viewpoint of the electric power generation amount, and If the rotational speed N of the electric motor 6 is controlled in a rotational range where a regenerative torque close to that of the engine brake can be obtained on the maximum torque line, the same braking force as in the case of the engine brake can be achieved while maintaining the maximum power generation amount, and It was noted that the rotational speed N of the electric motor 6 during the coasting operation can be changed within a certain range according to the shift-down timing of the transmission 8.
Therefore, with this recognition, in the present embodiment, measures are taken to control the regenerative torque of the motor 6 to a value close to the engine brake while maintaining the maximum power generation amount during coasting operation of the vehicle 1 in the motor deceleration mode. Hereinafter, control executed by the vehicle ECU 22 in the motor deceleration mode for the countermeasure will be described.

まず、車両ECU22によるモータ減速モードでの制御の説明に先立ち、本実施形態の電動機6の回生トルクの特性をエンジンブレーキの特性と比較して説明する。
図2は電動機6の出力特性と発電特性との関係を示す図である。なお、パラレル型ハイブリッド車両1では、エンジン2及び電動機6の回転が変速機8の各変速段を介して常に等しい条件で駆動輪16側に伝達されることから、図2ではエンジンブレーキと回生トルクとを同一の回転スケールで比較している。
力行制御時の電動機6は、回転速度Nに略反比例する正側の最大トルクラインを上限として力行トルクを発生し、低回転側では、過剰トルクを抑制する制御上の対策として設定されたトルク抑制ラインを上限として力行トルクが制限されている。この力行制御時の出力特性に対して、回生制御ではトルクを正側から負側に反転させた出力特性となり、負側に最大トルクライン及びトルク抑制ラインが設定されている。よって、これらの最大トルクライン及びトルク抑制ラインを上限として、その範囲内で力行トルクや回生トルクを任意に制御可能となっている。
First, before describing the control in the motor deceleration mode by the vehicle ECU 22, the characteristics of the regenerative torque of the electric motor 6 of the present embodiment will be described in comparison with the characteristics of the engine brake.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the output characteristics of the electric motor 6 and the power generation characteristics. In the parallel hybrid vehicle 1, the rotation of the engine 2 and the electric motor 6 is always transmitted to the drive wheel 16 side under the same conditions through the respective gear stages of the transmission 8. Are compared on the same rotation scale.
The electric motor 6 at the time of power running control generates a power running torque with the maximum torque line on the positive side being approximately inversely proportional to the rotational speed N as an upper limit, and torque suppression set as a control measure for suppressing excessive torque on the low rotation side Power running torque is limited up to the line. In contrast to the output characteristics during the power running control, the regenerative control has an output characteristic in which the torque is reversed from the positive side to the negative side, and the maximum torque line and the torque suppression line are set on the negative side. Therefore, with the maximum torque line and the torque suppression line as upper limits, the power running torque and the regenerative torque can be arbitrarily controlled within the ranges.

そして、回生制御時において、電動機6の回生トルクを最大トルクラインに沿って制御すれば、最大トルクラインの全回転領域(例えば800〜2000rpm)で電動機6は最大発電量を達成し、電動機6の回転が低下して最大トルクラインの下限を経てトルク抑制ラインの領域に進入すると、その発電量は回転低下に伴って次第に低下する。即ち、最大トルクラインの回転領域内である限り、回生トルクを最大トルクライン上に制御すれば電動機6は回転変化に関わらず常に最大発電量を達成可能である一方、最大トルクライン上で電動機6の回転速度Nを調整することにより回生トルクを所定の範囲内(最大トルクラインの上下限と対応する範囲内)で任意に調整可能となる。
このような電動機6の出力特性に基づきモータ減速モードでは回生トルクが制御されるが、本実施形態では、回生トルクに比較してエンジン減速モードで発生するエンジンブレーキが格段に小さなものとなっている。より具体的には、エンジンブレーキの大きさは、電動機6が最大トルクラインの高回転域で発生する下限近傍の小さな回生トルクと近似する値として発生する。
When the regenerative torque of the electric motor 6 is controlled along the maximum torque line during the regenerative control, the electric motor 6 achieves the maximum power generation amount in the entire rotation region (for example, 800 to 2000 rpm) of the maximum torque line. When the rotation decreases and enters the region of the torque suppression line through the lower limit of the maximum torque line, the power generation amount gradually decreases as the rotation decreases. That is, as long as the regenerative torque is controlled on the maximum torque line as long as it is within the rotation range of the maximum torque line, the electric motor 6 can always achieve the maximum power generation amount regardless of the rotation change, while the electric motor 6 on the maximum torque line. By adjusting the rotation speed N, the regenerative torque can be arbitrarily adjusted within a predetermined range (within the range corresponding to the upper and lower limits of the maximum torque line).
Although the regenerative torque is controlled in the motor deceleration mode based on the output characteristics of the electric motor 6 as described above, in the present embodiment, the engine brake generated in the engine deceleration mode is much smaller than the regenerative torque. . More specifically, the magnitude of the engine brake is generated as a value approximating a small regenerative torque near the lower limit generated by the electric motor 6 in the high rotation range of the maximum torque line.

これは、エンジンフリクションに起因して自ずと発生するエンジンブレーキに対して、回生トルクは車両1の減速エネルギを電気エネルギとして回収すべく積極的な制御により発生する性質のためである。但し、双方の大小関係にはエンジン2や電動機6の仕様などの種々の要因が影響することから、必ずしも上記関係に限定されるものではない。よって、例えば最大トルクラインの低回転域で発生する上限近傍の大きな回生トルクと近似するようにエンジンブレーキが発生する場合を想定してもよく、この場合でも以下に述べるように問題なく対応可能である。
図3はモータ減速モードによる電動機6の回生トルクの制御状況をエンジン減速モードでのエンジンブレーキの変動状況と比較した説明図である。
エンジン減速モードによる車両1の惰行運転時には、車両ECU22によりクラッチ4が接続されてエンジンブレーキが駆動輪16側に伝達される。これと並行して所定の変速マップに設定された車速Vを基準とする各変速段のシフトダウンタイミングに基づき、車速低下に応じて変速機8が順次シフトダウンされる。なお、本実施形態の変速マップではシフトダウンタイミングが車速Vとして記憶されているが、車速Vに代えて各変速段毎の電動機6の回転速度Nとしてもよい。
This is because the regenerative torque is generated by active control to recover the deceleration energy of the vehicle 1 as electric energy against the engine brake that naturally occurs due to engine friction. However, since various factors such as the specifications of the engine 2 and the electric motor 6 affect the magnitude relationship between the two, the relationship is not necessarily limited to the above relationship. Therefore, for example, it may be assumed that engine braking occurs so as to approximate a large regenerative torque near the upper limit that occurs in the low rotation range of the maximum torque line, and even in this case, it can be handled without problems as described below. is there.
FIG. 3 is an explanatory diagram comparing the control state of the regenerative torque of the electric motor 6 in the motor deceleration mode with the fluctuation state of the engine brake in the engine deceleration mode.
During coasting operation of the vehicle 1 in the engine deceleration mode, the vehicle ECU 22 connects the clutch 4 and transmits the engine brake to the drive wheel 16 side. In parallel with this, the transmission 8 is sequentially shifted down as the vehicle speed decreases, based on the downshift timing of each gear stage based on the vehicle speed V set in the predetermined shift map. In the shift map of the present embodiment, the shift down timing is stored as the vehicle speed V. However, instead of the vehicle speed V, the rotation speed N of the electric motor 6 for each shift stage may be used.

エンジンブレーキはシフトダウンによる低速ギヤ側への切換毎に絶対値としてステップ的に増加し、その後は車速Vの低下に伴って次第に低下し、以上の変動をシフトダウン毎に繰り返す。車速Vが十分に低下した時点(図では第2速選択時)でエンスト防止のためにクラッチ4が切断され、エンジン減速モードが終了する。エンジンブレーキは変速機8の各変速段を介して駆動輪16側に伝達されるため、惰行運転の開始から終了までの間にエンジンブレーキはシフトダウン毎に変動しながら全体として徐々に増加方向に変移する。
一方、モータ減速モードによる惰行運転時にも同様に順次変速機8のシフトダウンが行われるが、そのシフトダウンは、上記エンジン減速モード用の変速マップとは別に設定された変速マップに基づき実行される。なお、これらの変速マップは予め車両ECU22に記憶されている。
The engine brake increases stepwise as an absolute value every time switching to the low speed gear side due to downshift, and thereafter gradually decreases as the vehicle speed V decreases, and the above fluctuation is repeated every time the downshift is performed. The clutch 4 is disengaged to prevent the engine stall when the vehicle speed V is sufficiently lowered (when the second speed is selected in the figure), and the engine deceleration mode ends. Since the engine brake is transmitted to the drive wheel 16 side through each gear stage of the transmission 8, the engine brake gradually increases as a whole while fluctuating every shift down from the start to the end of the coasting operation. Change.
On the other hand, the downshift of the transmission 8 is sequentially performed in the same manner during coasting operation in the motor deceleration mode. The downshift is executed based on a shift map set separately from the shift map for the engine deceleration mode. . These shift maps are stored in the vehicle ECU 22 in advance.

モータ減速モード用の変速マップのシフトダウンタイミングは、以下の知見の下に予め設定されている。端的に表現すると、変速マップ上の各変速段のシフトダウンタイミングは、図2に示す最大トルクライン上のエンジンブレーキに近似する回生トルクが得られる回転域に電動機6の回転速度Nを保持するように設定されている。
即ち、モータ減速モードでは最大発電量を達成すべく電動機6の回生トルクが最大トルクライン上で制御されており、図3に示すように、各変速段では最大トルクラインに従って電動機6の回生トルクが車速Vの低下(電動機6の回転低下)に伴って次第に増加すると共に、シフトダウンによる低速ギヤ側への切換毎に絶対値としてステップ的に低下し(回転上昇で回生トルク減のため)、以上の変動をシフトダウン毎に繰り返している。
The shift down timing of the shift map for the motor deceleration mode is set in advance based on the following knowledge. In short, the downshift timing of each shift stage on the shift map is such that the rotation speed N of the electric motor 6 is maintained in a rotation range where a regenerative torque approximate to the engine brake on the maximum torque line shown in FIG. 2 is obtained. Is set to
That is, in the motor deceleration mode, the regenerative torque of the electric motor 6 is controlled on the maximum torque line in order to achieve the maximum power generation amount, and as shown in FIG. As the vehicle speed V decreases (rotation of the electric motor 6 decreases), it gradually increases and decreases stepwise as an absolute value every time the gear shifts to the low-speed gear side due to downshifting (because the regenerative torque decreases due to increased rotation). This variation is repeated every shift down.

そして、例えばシフトダウンタイミングを早めれば、現変速段での回生トルクが十分に増加する以前に低速ギヤ側への切換によりステップ的に低下することから、全体として回生トルクは低下傾向となり、逆にシフトダウンタイミングを遅延させれば、現変速段での回生トルクが十分に増加した後に低速ギヤ側への切換によりステップ的に低下することから、全体として回生トルクは増加傾向となる。このように各変速段でのシフトダウンタイミングに応じて電動機6の回転速度N、ひいては最大トルクライン上での回生トルクをある程度の範囲内で変更可能であり、一方、最大トルクラインの回転領域内である限り電動機6は最大発電量を達成し続ける。   For example, if the shift down timing is advanced, the regenerative torque at the current shift stage decreases stepwise by switching to the low-speed gear before the regenerative torque sufficiently increases. If the downshift timing is delayed, the regenerative torque at the current gear stage increases sufficiently and then decreases stepwise by switching to the low-speed gear side, so that the regenerative torque tends to increase as a whole. In this way, the rotational speed N of the electric motor 6 and thus the regenerative torque on the maximum torque line can be changed within a certain range in accordance with the downshift timing at each shift stage, while on the other hand, within the rotation region of the maximum torque line. As long as the motor 6 continues to achieve the maximum power generation amount.

そこで、モータ減速モードにおける各変速段のシフトダウンタイミングは、シフトダウンの前後の回生トルクが共に、その時点の車速Vに対応するエンジンブレーキに対して近似する値となるように設定されている。図3では第6速から第5速へのシフトダウンタイミングの設定例を示しているが、シフトダウンタイミングは、図中にaで示す現変速段による回生トルクの終了点(換言すれば最大値)を決定する一方、図中にbで示す次変速段(低速ギヤ側の変速段)による回生トルクの開始点(換言すれば最小値)をも決定していることが判る。このため、例えば同一車速Vにおいてエンジン減速モードで得られるエンジンブレーキを基準として、回生トルクの最大値aが若干高トルク側となり、回生トルクの最小値bが若干高トルク側となるタイミングとしてシフトダウンタイミングが予め設定されている。他の変速段についても同様の観点からシフトダウンタイミングが予め設定されている(変速制御手段)。   Therefore, the downshift timing of each gear position in the motor deceleration mode is set so that both the regenerative torque before and after the downshift approximate the engine brake corresponding to the vehicle speed V at that time. FIG. 3 shows an example of setting the downshift timing from the sixth speed to the fifth speed, but the downshift timing is the end point (in other words, the maximum value) of the regenerative torque at the current gear position indicated by a in the figure. ) Is determined, on the other hand, the starting point (in other words, the minimum value) of the regenerative torque due to the next shift stage (the shift stage on the low speed gear side) indicated by b in the figure is also determined. For this reason, for example, with reference to the engine brake obtained in the engine deceleration mode at the same vehicle speed V, the maximum value “a” of the regenerative torque is slightly higher, and the minimum value “b” of regenerative torque is slightly lower. Timing is preset. The shift down timing is set in advance for the other shift stages from the same viewpoint (shift control means).

但し、元々の変速機8の各変速段は、エンジン2及び電動機6の出力特性や車両重量などの走行性能に直接的に影響する要件を優先して決定されていることから、適切なシフトダウンタイミングを設定できない場合もある。図3では第4速の選択時を例示しており、第4速と第3速との変速比が離間している(いわゆるワイドレシオである)ため、一点鎖線で示すように、シフトダウン前後の回生トルクがエンジンブレーキの上下に位置するようにシフトダウンタイミングを設定すると、第4速での回生トルクが最大トルクラインに従って過剰に増加して終了点が過大になると共に、第3速での回生トルクが同じく最大トルクラインに従って過剰に減少して開始点が過小になってしまう。よって、このときにはシフトダウン前後での回生トルクの落差により大きな変速ショックが生じるという別の問題が発生する。   However, since each gear stage of the original transmission 8 is determined by giving priority to requirements that directly affect the running performance such as the output characteristics of the engine 2 and the electric motor 6 and the vehicle weight, an appropriate shift down is performed. In some cases, the timing cannot be set. FIG. 3 exemplifies the time when the fourth speed is selected, and the gear ratio between the fourth speed and the third speed is separated (a so-called wide ratio), so as shown by the one-dot chain line, If the downshift timing is set so that the regenerative torque of the engine is positioned above and below the engine brake, the regenerative torque at the 4th speed will increase excessively according to the maximum torque line, and the end point will be excessive, and at the 3rd speed The regenerative torque also decreases excessively according to the maximum torque line, and the starting point becomes too small. Therefore, at this time, another problem arises that a large shift shock occurs due to a drop in the regenerative torque before and after the downshift.

そこで、このような場合を想定して、例えば第3速へのシフトダウン後に回生トルクが過小とならない位置にシフトダウンタイミングが設定されると共に、第4速での回生トルクの過剰な増加を制限して一定トルクを維持するためのトルク制限値がエンジンブレーキより若干高トルク側に設定されている(回生制御手段)。
以上のようにして車速Vに応じた各変速段のシフトダウンタイミング、及び必要に応じてトルク制限値が設定されており、これらの設定値は予め車両ECU22に記憶されている。
Therefore, assuming such a case, for example, the downshift timing is set at a position where the regenerative torque does not become excessive after the downshift to the third speed, and an excessive increase in the regenerative torque at the fourth speed is limited. Thus, the torque limit value for maintaining a constant torque is set slightly higher than the engine brake (regeneration control means).
As described above, the downshift timing of each gear position according to the vehicle speed V and the torque limit value are set as necessary, and these set values are stored in the vehicle ECU 22 in advance.

次に、モータ減速モードで実際に車両ECU22が実行する制御について説明する。
図4はモータ減速モードを実行するための車両ECU22の制御ブロック図である。
例えばアクセル開度センサ32により検出されたアクセル踏込量Accが0、ブレーキセンサ40によりブレーキペダル39の踏込操作が検出されず、且つ車速センサ34に検出された車速Vが所定値以上のときに車両1が惰行運転中であると推定される(惰行運転判定手段)。そして、このような車両の惰行運転時においてバッテリ18のSOCが制御範囲の上限近傍に達しておらず充電する余地があると判定したときに、車両ECU22は上記モータ減速モードを開始する。
このモータ減速モードの開始と同時に車両ECU22はクラッチ4を切断し、モータ減速モードが終了するまでクラッチ4の切断状態を保持する。このためモータ減速モード中にはエンジン2が駆動輪16側から切り離されてエンジンブレーキの伝達が遮断され、駆動輪16には電動機6の回生トルクのみが伝達されることになる。
なお、惰行運転か否かの判定及びモータ減速モードの開始判定は上記要件に限ることはなく、例えば惰行運転の要件であるアクセル踏込量Accは完全な0のみならず、0近傍も含めるようにしてもよい。また、惰行運転の要件として、現在の変速段が所定変速段よりも高速ギヤ側であるなどの要件を追加したり、或いはバッテリ18のSOCに関する要件を省略したりしてもよい。
Next, control actually executed by the vehicle ECU 22 in the motor deceleration mode will be described.
FIG. 4 is a control block diagram of the vehicle ECU 22 for executing the motor deceleration mode.
For example, when the accelerator depression amount Acc detected by the accelerator opening sensor 32 is 0, the depression operation of the brake pedal 39 is not detected by the brake sensor 40, and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 34 is equal to or higher than a predetermined value, the vehicle 1 is estimated to be coasting (coasting determination means). When it is determined that the SOC of the battery 18 has not reached the vicinity of the upper limit of the control range during the coasting operation of the vehicle and it is determined that there is room for charging, the vehicle ECU 22 starts the motor deceleration mode.
Simultaneously with the start of the motor deceleration mode, the vehicle ECU 22 disconnects the clutch 4 and maintains the disconnected state of the clutch 4 until the motor deceleration mode ends. Therefore, during the motor deceleration mode, the engine 2 is disconnected from the drive wheel 16 side and the transmission of the engine brake is cut off, and only the regenerative torque of the electric motor 6 is transmitted to the drive wheel 16.
The determination of whether or not the vehicle is coasting and the start determination of the motor deceleration mode are not limited to the above requirements. For example, the accelerator depression amount Acc that is a requirement for coasting operation includes not only complete zero but also the vicinity of zero. May be. In addition, as a requirement for coasting operation, a requirement that the current shift speed is higher than the predetermined shift speed may be added, or a requirement regarding the SOC of the battery 18 may be omitted.

モータ減速モードが開始されると、図4の車両重量算出部42では貨物の積載量に応じて変動する車両1の重量Wが算出され(車両重量検出手段)、路面勾配算出部44では現在車両1が走行中の路面の勾配θが算出され(路面勾配検出手段)、スリップ判定部46では駆動輪16のスリップの有無が判定される(スリップ判定手段)。
なお、車両重量Wや路面勾配θの算出処理、駆動輪16のスリップの有無の判定処理は周知技術であるため詳細は述べないが、例えば車両重量Wは、特開2001−304948号公報に記載のように、エンジントルクにより発生する車両1の駆動力を空気抵抗などで補正した上で、車速Vから求めた車両1の実加速度を路面勾配θにより補正した値で除算することにより算出できる。
When the motor deceleration mode is started, the vehicle weight calculation unit 42 in FIG. 4 calculates the weight W of the vehicle 1 that fluctuates in accordance with the cargo load (vehicle weight detection means), and the road surface gradient calculation unit 44 calculates the current vehicle. 1 is calculated (road surface gradient detection means), and the slip determination unit 46 determines whether or not the drive wheel 16 slips (slip determination means).
The calculation process of the vehicle weight W and the road surface gradient θ and the determination process of the presence or absence of slip of the drive wheels 16 are well-known techniques and will not be described in detail. For example, the vehicle weight W is described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-304948. As described above, after the driving force of the vehicle 1 generated by the engine torque is corrected by air resistance or the like, the actual acceleration of the vehicle 1 obtained from the vehicle speed V is divided by the value corrected by the road surface gradient θ.

また、路面勾配θは、例えば特開2003−097945号公報に記載のように、加速度センサにより検出された前後加速度から車輪速センサにより検出された実際の前後加速度を減算することで路面勾配θに起因する加速度を求め、この路面勾配θによる加速度を角度換算して求めることができる。また、駆動輪16のスリップの有無は、例えば駆動輪16の回転速度を左右の従動輪の平均回転速度と比較することにより判別でき、駆動輪16の回転速度が従動輪の平均回転速度よりも所定値以上大きい場合にスリップ判定を下せばよい。
シフトタイミング補正部48には車両重量算出部42から車両重量Wが入力されると共に、路面勾配算出部44から路面勾配θが入力され、さらに車速センサ34により検出された車速Vが入力される。シフトタイミング補正部48では、上記知見に基づき設定された変速マップから車速Vに対応する次変速段へのシフトダウンタイミングが読み出され、そのシフトダウンタイミングが上記各入力情報に基づき補正される。この補正処理のために、予め車両ECU22は各入力情報毎に補正値kを算出するためのマップが記憶されている。
The road surface gradient θ is reduced to the road surface gradient θ by subtracting the actual longitudinal acceleration detected by the wheel speed sensor from the longitudinal acceleration detected by the acceleration sensor, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-097945. The resulting acceleration can be obtained, and the acceleration caused by the road surface gradient θ can be obtained by converting the angle. The presence or absence of slip of the drive wheel 16 can be determined by comparing the rotation speed of the drive wheel 16 with the average rotation speed of the left and right driven wheels, for example, and the rotation speed of the drive wheel 16 is higher than the average rotation speed of the driven wheels. A slip determination may be made when the value is greater than a predetermined value.
The shift timing correction unit 48 receives the vehicle weight W from the vehicle weight calculation unit 42, the road surface gradient θ from the road surface gradient calculation unit 44, and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 34. In the shift timing correction unit 48, the shift down timing to the next gear position corresponding to the vehicle speed V is read from the shift map set based on the above knowledge, and the shift down timing is corrected based on each input information. For this correction process, the vehicle ECU 22 stores a map for calculating the correction value k for each input information in advance.

図5は補正値算出用のマップを示す図である。ここで、路面勾配θについては降板路の場合のみが考慮され、登坂路の場合には考慮せずに補正は行われない。図に示すように、車両重量Wが大きいほど、降板路の勾配θが急であるほど、車速Vが高いほど、マップから補正値kが小さな値として算出される。読み出された各補正値kはシフトダウンタイミング(=車速V)に乗算され、これにより車両重量Wが大きいほど、降板路の勾配θが急であるほど、車速Vが高いほどシフトダウンタイミングは低車速側に補正される。なお、この例では共通のマップから各補正値kを算出しているが、入力情報毎に別特性のマップを設定してもよい。   FIG. 5 is a diagram showing a map for calculating a correction value. Here, with respect to the road surface gradient θ, only the case of a descending road is considered, and the correction is not performed without considering the case of an uphill road. As shown in the figure, the correction value k is calculated as a smaller value from the map as the vehicle weight W increases, the descending road gradient θ becomes steeper, and the vehicle speed V increases. Each read-out correction value k is multiplied by the shift down timing (= vehicle speed V), and as a result, the greater the vehicle weight W, the steep slope θ of the descending road, and the higher the vehicle speed V, the lower the shift down timing. It is corrected to the low vehicle speed side. In this example, each correction value k is calculated from a common map, but a map with different characteristics may be set for each input information.

このようにしてシフトダウンタイミングが補正されると共に、このシフトダウンタイミングに基づきその時点の電動機6の目標回生トルクが算出される。
具体的には、上記したように車両1の惰行運転中の目標回生トルクは基本的に最大発電量を達成可能な最大トルクライン上で設定されるため、シフトダウンタイミング以外のときには電動機6の回転速度Nに対応する値として目標回生トルクが設定される。また、各変速段のシフトダウン時にはギヤ同期のために瞬間的に目標回生トルクが正側の値に反転される一方、上記のようにワイドレシオなどに起因する過剰な回生トルクを制限するトルク制限値が設定されている変速段では、このトルク制限値に基づき目標回生トルクが制限される。
シフトダウンタイミング補正部48からは目標回生トルクが回生制御部50に出力されると共に、シフトダウンタイミングが変速制御部52に出力される。回生制御部50では入力された目標回生トルクが電動機6を駆動制御するための指令値としてインバータECU26に出力され、インバータECU26の駆動制御により電動機6が目標回生トルクを達成するように運転される。
Thus, the shift down timing is corrected, and the target regenerative torque of the electric motor 6 at that time is calculated based on the shift down timing.
Specifically, as described above, the target regenerative torque during coasting operation of the vehicle 1 is basically set on the maximum torque line that can achieve the maximum power generation amount, so that the rotation of the electric motor 6 is performed at times other than the downshift timing. A target regenerative torque is set as a value corresponding to the speed N. In addition, the target regenerative torque is instantaneously reversed to a positive value for gear synchronization when the gears are downshifted. On the other hand, torque limitation that limits excessive regenerative torque due to a wide ratio as described above At the shift stage where the value is set, the target regenerative torque is limited based on this torque limit value.
A target regenerative torque is output from the downshift timing correction unit 48 to the regenerative control unit 50, and a downshift timing is output to the shift control unit 52. In the regenerative control unit 50, the input target regenerative torque is output to the inverter ECU 26 as a command value for driving and controlling the electric motor 6, and the electric motor 6 is operated to achieve the target regenerative torque by the drive control of the inverter ECU 26.

また、変速制御部52にはシフトダウンタイミング補正部48からのシフトダウンタイミングと共に、上記したスリップ判定部46からスリップ判定情報が入力される。変速制御部52では、スリップ判定情報を考慮した上で実際のシフトダウンタイミングが決定され、そのシフトダウンタイミングに従って変速機8のアクチュエータが駆動制御されて現変速段が低速ギヤ側の次変速段へと切り換えられる。
具体的には、スリップ判定情報に基づき駆動輪16にスリップ無しと見なしたときには、シフトダウンタイミング補正部48から入力されたシフトダウンタイミングに従って時変速段への変速が実行される。これに対してスリップ判定情報からスリップ有りと見なしたときには、未だシフトダウンタイミングに至っていなくても直ちに変速が実行される。
なお、回生制御部50からは変速制御部52にも目標回生トルクが出力され、当該値が正常範囲の上限値を超えるときには変速制御部52により直ちにシフトダウンが実行されて回生トルクの制限が図られる。
これらの電動機6の回生制御と変速機8の変速制御が協調して実行されることで、図3に示すように、モータ減速モードによる車両1の惰行運転中には電動機6の回生トルクが最大トルクラインに沿って制御されながら、車速Vの低下に伴って変速機8が順次低速ギヤ側の変速段へとシフトダウンされる。図中に破線で示すように、車速Vが十分に低下した時点でエンジン減速モードは終了する。
In addition, the shift determination unit 46 receives the slip determination information from the slip determination unit 46 together with the shift down timing from the shift down timing correction unit 48. The shift control unit 52 determines the actual shift down timing in consideration of the slip determination information, and the actuator of the transmission 8 is driven and controlled according to the shift down timing, so that the current shift stage is shifted to the next shift stage on the low speed gear side. And can be switched.
Specifically, when it is determined that there is no slip on the drive wheels 16 based on the slip determination information, the shift to the hour gear stage is executed according to the shift down timing input from the shift down timing correction unit 48. On the other hand, when it is determined from the slip determination information that there is a slip, the shift is immediately executed even if the downshift timing has not yet been reached.
The regenerative control unit 50 also outputs the target regenerative torque to the shift control unit 52, and when the value exceeds the upper limit value of the normal range, the shift control unit 52 immediately executes a downshift to limit the regenerative torque. It is done.
The regenerative control of the electric motor 6 and the shift control of the transmission 8 are executed in cooperation, so that the regenerative torque of the electric motor 6 is maximized during coasting operation of the vehicle 1 in the motor deceleration mode as shown in FIG. While being controlled along the torque line, as the vehicle speed V decreases, the transmission 8 is sequentially shifted down to the gear position on the low-speed gear side. As indicated by a broken line in the figure, the engine deceleration mode ends when the vehicle speed V is sufficiently reduced.

このように惰行運転時には電動機6が最大トルクライン上で回生制御されると共に、このときクラッチ4が切断されていることから、車両1の減速エネルギの全てを電動機6の回生発電に利用して最大発電量を実現できる。よって、回生電流をバッテリ18に充電してその後の電動機6による走行に有効利用でき、もって燃費節減に大きく貢献させることができる。
そして、上記したように変速マップ上の各変速段のシフトダウンタイミングは、シフトダウンの前後の回生トルクが共にエンジン減速モードで車速Vに応じて発生するエンジンブレーキと近似する値となるようなタイミングに設定されている。このため、モータ減速モードによる惰行運転中の電動機6はエンジンブレーキ近傍のトルクが得られる回転域に保持され、結果として電動機6は何れの変速段でもエンジンブレーキ近傍のトルクを発生して車両1を制動し、エンジン減速モードと同様の減速感を実現することができる。このためエンジン減速モードとモータ減速モードとの間の制動力の格差に起因する減速感の相違を解消でき、もって運転者の違和感を未然に防止することができる。
Thus, during coasting operation, the electric motor 6 is regeneratively controlled on the maximum torque line, and at this time, the clutch 4 is disengaged, so that all of the deceleration energy of the vehicle 1 is utilized for the regenerative power generation of the electric motor 6. The amount of power generation can be realized. Therefore, the regenerative current is charged in the battery 18 and can be effectively used for the subsequent running by the electric motor 6, thereby greatly contributing to the reduction in fuel consumption.
As described above, the downshift timing of each shift stage on the shift map is such that the regenerative torque before and after the downshift is a value that approximates the engine brake generated according to the vehicle speed V in the engine deceleration mode. Is set to For this reason, the electric motor 6 during coasting operation in the motor deceleration mode is held in a rotation range where torque near the engine brake can be obtained, and as a result, the electric motor 6 generates torque near the engine brake at any gear position to It is possible to realize a deceleration feeling similar to the engine deceleration mode by braking. For this reason, the difference in the feeling of deceleration caused by the difference in braking force between the engine deceleration mode and the motor deceleration mode can be eliminated, thereby preventing the driver from feeling uncomfortable.

また、図3に示す第4速選択時のように、ワイドレシオの変速段については、トルク制限値に基づき第4速での回生トルクの過剰な増加を制限するようにした。よって、シフトダウン前後での回生トルクの落差の増大を抑制でき、もって変速ショックの発生を未然に防止することができる。なお、トルク制限値の制限により電動機6の回生トルクが最大トルクラインを外れて発電量が低下するが、発電量の低下は一時的なものに過ぎないため、より重要事項である変速ショックの防止を優先しているのである。
また、変速マップから読み出した各変速段のシフトダウンタイミングを、車両重量Wが大きいほど、降板路の勾配θが急であるほど、車速Vが高いほど低車速側に補正し、補正後のシフトダウンタイミングに基づき変速機8を変速制御するようにした。図3に示すように、各変速段では最大トルクラインに沿って車速Vの低下と共に回生トルクが次第に増加して車両1に大きな制動力が作用する。
車両重量Wが大きいほど駆動輪16がスリップし難くなると共に、減速のために大きな制動力が必要になり、降板路の勾配θが急であるほど減速のために大きな制動力が必要になり、車速Vが高いほど減速のために大きな制動力が必要になるが、これらの要求に応じてシフトダウンタイミングが低車速側に補正されて制動力が増加する。よって、車両重量W、降板路の勾配θ、或いは車速Vに関わらず常に適切な制動力を実現でき、もって過剰な制動力による駆動輪16のスリップを防止した上で車両1を確実に減速させることができる。
Further, as in the case of selecting the fourth speed shown in FIG. 3, the excessive increase of the regenerative torque at the fourth speed is limited based on the torque limit value at the wide ratio shift stage. Therefore, an increase in the regenerative torque drop before and after the downshift can be suppressed, and the occurrence of a shift shock can be prevented in advance. Although the regenerative torque of the electric motor 6 deviates from the maximum torque line and the power generation amount is reduced due to the limit of the torque limit value, the reduction in the power generation amount is only temporary, and therefore, the shift shock that is more important is prevented. Is prioritized.
Further, the shift down timing of each gear stage read from the shift map is corrected to the lower vehicle speed side as the vehicle weight W is larger, the descending road gradient θ is steeper, and the vehicle speed V is higher. The transmission 8 is controlled to be shifted based on the down timing. As shown in FIG. 3, at each shift stage, the regenerative torque gradually increases as the vehicle speed V decreases along the maximum torque line, and a large braking force acts on the vehicle 1.
As the vehicle weight W increases, the driving wheel 16 is less likely to slip, and a large braking force is required for deceleration. The steep slope θ of the descending road requires a larger braking force for deceleration. As the vehicle speed V is higher, a larger braking force is required for deceleration. However, the shift down timing is corrected to the lower vehicle speed side according to these requests, and the braking force increases. Therefore, an appropriate braking force can always be realized regardless of the vehicle weight W, the descending road gradient θ, or the vehicle speed V, and the vehicle 1 can be surely decelerated while preventing slipping of the drive wheels 16 due to excessive braking force. be able to.

また、車両1の惰行運転中に駆動輪16にスリップが発生したときには、未だシフトダウンタイミングに至っていなくても直ちに変速を実行するようにした。図3に示すように、電動機6の回生トルクはシフトダウン時に減少方向にステップ的に移行することから、スリップ判定に応じてシフトダウンが実行されることによりスリップを抑制でき、スリップにより不安定に陥った車両1の走行を安定させることができる。
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、ハイブリッド電気自動車1をトラックとして構成したが、これに限ることはなく、例えば乗用車に具体化してもよい。
In addition, when a slip occurs on the drive wheel 16 during the coasting operation of the vehicle 1, the shift is immediately executed even if the downshift timing has not yet been reached. As shown in FIG. 3, the regenerative torque of the electric motor 6 shifts in a stepwise manner when shifting down, so that the slip can be suppressed by executing the shifting down according to the slip determination, and becomes unstable due to the slip. The traveling of the vehicle 1 that has fallen can be stabilized.
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above embodiment, the hybrid electric vehicle 1 is configured as a truck. However, the present invention is not limited to this, and may be embodied as, for example, a passenger car.

また、上記実施形態では、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変速機8を用いたが、いわゆるデュアルクラッチ式変速機を用いてもよい。当該デュアルクラッチ式変速機は、奇数段と偶数段とに分けた歯車機構をそれぞれクラッチを介して電動機6側と連結して構成され、一方の歯車機構のクラッチを接続して動力伝達しているとき、他方の歯車機構のクラッチを切断して次に予測されるギヤ段に予め切り換えておき、変速タイミングになると両クラッチの断接状態を逆転させて他方の歯車機構による動力伝達を開始するものである。このようなデュアルクラッチ式変速機においても、上記実施形態で述べた対策を行うことにより同様の作用効果を得ることができる。
また、上記実施形態では、変速マップから読み出したシフトダウンタイミングを車両重量W、路面勾配θ、車速Vに基づき補正し、且つスリップ発生時にはシフトダウンタイミングに関わらず直ちにシフトダウンを行ったが、これらに限るものではない。例えば何れかの要件を省略してもよいし、或いは全ての要件を省略して、変速マップから読み出したシフトダウンタイミングをそのまま変速制御に適用してもよい。
In the above-described embodiment, the transmission 8 that automates the connection / disconnection operation of the clutch 4 and the switching operation of the shift stage based on a general manual transmission is used. However, a so-called dual clutch transmission may be used. . The dual clutch type transmission is configured by connecting gear mechanisms divided into odd-numbered stages and even-numbered stages to the electric motor 6 side through respective clutches, and transmits power by connecting the clutch of one gear mechanism. At this time, the clutch of the other gear mechanism is disconnected and switched to the next predicted gear stage in advance, and when the shift timing is reached, the connected state of both clutches is reversed and power transmission by the other gear mechanism is started. It is. Also in such a dual clutch transmission, the same effect can be obtained by taking the measures described in the above embodiment.
In the above embodiment, the shift down timing read from the shift map is corrected based on the vehicle weight W, the road surface gradient θ, and the vehicle speed V, and when a slip occurs, the downshift is performed immediately regardless of the downshift timing. It is not limited to. For example, any requirement may be omitted, or all the requirements may be omitted, and the downshift timing read from the shift map may be applied to the shift control as it is.

2 エンジン
4 クラッチ
6 電動機
8 変速機
16 駆動輪
22 車両ECU
(惰行運転判定手段、回生制御手段、変速制御手段、
車両重量検出手段、路面勾配検出手段、スリップ判定手段)
34 車速センサ(車速検出手段)
2 Engine 4 Clutch 6 Electric motor 8 Transmission 16 Drive wheel 22 Vehicle ECU
(Coasting operation determination means, regeneration control means, shift control means,
Vehicle weight detection means, road surface gradient detection means, slip determination means)
34 Vehicle speed sensor (vehicle speed detection means)

Claims (6)

変速機を介して電動機を車両の駆動輪に連結すると共に、該電動機に対してクラッチを介してエンジンを連結して構成され、アクセルオフにより上記車両が減速する惰行運転時に、上記クラッチを接続して上記エンジンによるエンジンブレーキを変速機を経て駆動輪に伝達して車両を減速させるエンジン減速モード、または上記電動機による回生トルクを変速機を経て駆動輪に伝達して車両を減速させるモータ減速モードの何れかを選択的に実行するハイブリッド電気自動車において、
上記車両の惰行運転を判定する惰行運転判定手段と、
上記惰行運転判定手段により惰行運転中と判定され、且つ上記モータ減速モードが選択されているとき、上記電動機とエンジンとの間のクラッチを切断すると共に、上記電動機の回生トルクを最大発電量が得られる負側の最大トルクライン上で制御する回生制御手段と、
上記モータ減速モードによる惰行運転時において車速低下に伴って上記変速機をシフトダウンするとき、上記最大トルクライン上における上記エンジン減速モードによるエンジンブレーキ近傍の回生トルクが得られる上記電動機の回転域で上記変速機のシフトダウンを実行する変速制御手段と
を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の回生制御装置。
The motor is connected to the drive wheels of the vehicle via a transmission, and the engine is connected to the motor via a clutch, and the clutch is connected during coasting operation where the vehicle decelerates when the accelerator is off. The engine deceleration mode in which the engine brake by the engine is transmitted to the drive wheels through the transmission to decelerate the vehicle, or the motor deceleration mode in which the regenerative torque by the motor is transmitted to the drive wheels through the transmission to decelerate the vehicle. In a hybrid electric vehicle that selectively executes one of the following:
Coasting operation determining means for determining coasting operation of the vehicle;
When it is determined that the coasting operation is being performed by the coasting operation determination means and the motor deceleration mode is selected, the clutch between the motor and the engine is disengaged, and the regenerative torque of the motor is obtained with the maximum power generation amount. Regenerative control means for controlling on the negative side maximum torque line,
In the coasting operation in the motor deceleration mode, when the transmission is shifted down as the vehicle speed decreases, the regenerative torque in the vicinity of the engine brake in the engine deceleration mode on the maximum torque line is obtained in the rotation range of the motor. A regenerative control device for a hybrid electric vehicle, comprising: a shift control means for executing a shift down of the transmission.
上記回生制御手段は、上記変速機の現変速段と低速ギヤ側の次変速段との離間に起因して上記最大トルクライン上での制御により上記電動機の回生トルクが上記エンジンブレーキに比較して過剰に増加するときには、上記次変速段へのシフトダウンまで上記回生トルクを一定に維持することを特徴とする請求項1記載のハイブリッド電気自動車の回生制御装置。   The regenerative control means controls the regenerative torque of the motor as compared with the engine brake by control on the maximum torque line due to the separation between the current shift stage of the transmission and the next shift stage on the low-speed gear side. 2. The regenerative control device for a hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein when it increases excessively, the regenerative torque is kept constant until the downshift to the next shift stage. 上記車両の重量を検出する車両重量検出手段を備え、
上記変速制御手段は、上記車両重量検出手段により検出された車両重量が大きいほど上記シフトダウンのタイミングを低車速側に補正し、該補正後のタイミングに基づきシフトダウンを実行することを特徴とする請求項1または2記載のハイブリッド電気自動車の回生制御装置。
Vehicle weight detecting means for detecting the weight of the vehicle,
The shift control means corrects the downshift timing to a lower vehicle speed side as the vehicle weight detected by the vehicle weight detection means increases, and executes the downshift based on the corrected timing. A regeneration control device for a hybrid electric vehicle according to claim 1 or 2.
上記車両が走行中の路面の勾配を検出する路面勾配検出手段を備え、
上記変速制御手段は、上記路面勾配検出手段により検出された路面勾配が降板路側であるとき、該降板路の勾配が急であるほど上記シフトダウンのタイミングを低車速側に補正し、該補正後のタイミングに基づきシフトダウンを実行することを特徴とする請求項1乃至3の何れか記載のハイブリッド電気自動車の回生制御装置。
Road surface gradient detecting means for detecting the gradient of the road surface on which the vehicle is running,
When the road surface gradient detected by the road surface gradient detection unit is on the downhill road side, the shift control unit corrects the shift down timing to the low vehicle speed side as the downhill road slope is steep, and after the correction The regenerative control device for a hybrid electric vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein downshifting is executed based on the timing.
上記車両の速度を検出する車速検出手段を備え、
上記変速制御手段は、上記車速検出手段により検出された車速が高いほど上記シフトダウンのタイミングを低車速側に補正し、該補正後のタイミングに基づきシフトダウンを実行することを特徴とする請求項1乃至4の何れか記載のハイブリッド電気自動車の回生制御装置。
Vehicle speed detecting means for detecting the speed of the vehicle,
The shift control means corrects the downshift timing to a lower vehicle speed side as the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means is higher, and executes the downshift based on the corrected timing. 5. A regeneration control device for a hybrid electric vehicle according to any one of 1 to 4.
上記車両の駆動輪のスリップを判定するスリップ判定手段を備え、
上記変速制御手段は、上記スリップ判定手段によりスリップが判定されたときには、上記シフトダウンのタイミングに達していない場合でもシフトダウンを実行することを特徴とする請求項1乃至5の何れか記載のハイブリッド電気自動車の回生制御装置。
Slip determination means for determining the slip of the drive wheel of the vehicle,
The hybrid according to any one of claims 1 to 5, wherein the shift control means executes a shift down even when the slip determination means determines that the slip has not yet reached the downshift timing. Electric vehicle regeneration control device.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015076230A1 (en) * 2013-11-25 2015-05-28 いすゞ自動車株式会社 Hybrid vehicle, and method of controlling same
JP2015113710A (en) * 2013-12-09 2015-06-22 日立建機株式会社 Engine control device for work vehicle
JP2016052210A (en) * 2014-09-01 2016-04-11 トヨタ自動車株式会社 Vehicular drive apparatus
JP2016145013A (en) * 2015-02-09 2016-08-12 いすゞ自動車株式会社 Control method for hybrid vehicle
JP2017140864A (en) * 2016-02-08 2017-08-17 いすゞ自動車株式会社 Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle
WO2018011968A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 日産自動車株式会社 Torque control method and torque control device
US9937925B2 (en) 2015-11-10 2018-04-10 Hyundai Motor Company Shift control method for hybrid vehicle with DCT
JP2019001181A (en) * 2017-06-09 2019-01-10 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device
US10232840B2 (en) * 2016-08-08 2019-03-19 Ford Global Technologies, Llc Deceleration control for a hybrid vehicle during towing
CN109895775A (en) * 2017-12-08 2019-06-18 现代自动车株式会社 System and method for variable control braking energy regeneration rank
CN111791713A (en) * 2020-06-05 2020-10-20 力高(山东)新能源技术有限公司 New energy automobile energy feedback control method and system
CN113195320A (en) * 2019-01-09 2021-07-30 舍弗勒技术股份两合公司 Coasting downshift control method and system
JP2021187408A (en) * 2020-06-04 2021-12-13 株式会社Ihiエアロスペース Idling detection device and idling detection method
WO2024200933A1 (en) * 2023-03-27 2024-10-03 Stellantis Auto Sas Method for controlling a dct transmission in terms of energy recovery
US12240439B2 (en) * 2022-01-21 2025-03-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid electric vehicle

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015076230A1 (en) * 2013-11-25 2015-05-28 いすゞ自動車株式会社 Hybrid vehicle, and method of controlling same
JP2015101192A (en) * 2013-11-25 2015-06-04 いすゞ自動車株式会社 Hybrid electric vehicle and hybrid electric vehicle control method
JP2015113710A (en) * 2013-12-09 2015-06-22 日立建機株式会社 Engine control device for work vehicle
JP2016052210A (en) * 2014-09-01 2016-04-11 トヨタ自動車株式会社 Vehicular drive apparatus
JP2016145013A (en) * 2015-02-09 2016-08-12 いすゞ自動車株式会社 Control method for hybrid vehicle
US9937925B2 (en) 2015-11-10 2018-04-10 Hyundai Motor Company Shift control method for hybrid vehicle with DCT
JP2017140864A (en) * 2016-02-08 2017-08-17 いすゞ自動車株式会社 Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle
WO2017138385A1 (en) * 2016-02-08 2017-08-17 いすゞ自動車株式会社 Hybrid vehicle and hybrid vehicle control method
CN108698589B (en) * 2016-02-08 2021-11-02 五十铃自动车株式会社 Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle
CN108698589A (en) * 2016-02-08 2018-10-23 五十铃自动车株式会社 The control method of hybrid vehicle and hybrid vehicle
JPWO2018011968A1 (en) * 2016-07-15 2019-05-16 日産自動車株式会社 Torque control method and torque control device
CN109476235B (en) * 2016-07-15 2020-05-01 日产自动车株式会社 Torque control method and torque control device
CN109476235A (en) * 2016-07-15 2019-03-15 日产自动车株式会社 Torque control method and torque control device
KR20190021347A (en) * 2016-07-15 2019-03-05 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 Torque control method and torque control device
WO2018011968A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 日産自動車株式会社 Torque control method and torque control device
RU2714094C1 (en) * 2016-07-15 2020-02-11 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Method of torque control and torque control device
EP3486111A4 (en) * 2016-07-15 2019-07-31 Nissan Motor Co., Ltd. Torque control method and torque control device
KR102012159B1 (en) 2016-07-15 2019-08-19 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 Torque control method and torque control device
US10486546B2 (en) 2016-07-15 2019-11-26 Nissan Motor Co., Ltd. Torque control method and torque control device
US10232840B2 (en) * 2016-08-08 2019-03-19 Ford Global Technologies, Llc Deceleration control for a hybrid vehicle during towing
JP2019001181A (en) * 2017-06-09 2019-01-10 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device
CN109895775A (en) * 2017-12-08 2019-06-18 现代自动车株式会社 System and method for variable control braking energy regeneration rank
CN109895775B (en) * 2017-12-08 2023-08-08 现代自动车株式会社 System for variable control of braking energy regeneration level and method thereof
CN113195320B (en) * 2019-01-09 2024-04-05 舍弗勒技术股份两合公司 Coasting downshift control method and control system
CN113195320A (en) * 2019-01-09 2021-07-30 舍弗勒技术股份两合公司 Coasting downshift control method and system
JP7360993B2 (en) 2020-06-04 2023-10-13 株式会社Ihiエアロスペース Idling detection device and idling detection method
JP2021187408A (en) * 2020-06-04 2021-12-13 株式会社Ihiエアロスペース Idling detection device and idling detection method
CN111791713A (en) * 2020-06-05 2020-10-20 力高(山东)新能源技术有限公司 New energy automobile energy feedback control method and system
US12240439B2 (en) * 2022-01-21 2025-03-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid electric vehicle
WO2024200933A1 (en) * 2023-03-27 2024-10-03 Stellantis Auto Sas Method for controlling a dct transmission in terms of energy recovery
FR3147218A1 (en) * 2023-03-27 2024-10-04 Psa Automobiles Sa METHOD FOR CONTROLLING A DCT TRANSMISSION IN ENERGY RECOVERY

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