JP2004278317A

JP2004278317A - Vehicle deceleration control device

Info

Publication number: JP2004278317A
Application number: JP2003067083A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sukai; 信一須貝
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: JP3891130B2

Abstract

【課題】排気エミッションの低減及び減速性能向上の両立を図ることのできる車両の減速制御装置を提供する。
【解決手段】減速制御装置は、車両の減速が検出されると（タイミングｔ１）、その検出に応じ燃料カットを行う（タイミングｔ２）。減速制御装置は前記減速検出（タイミングｔ１）に応じ、前記燃料カットに先立ちモータジェネレータを発電機として作動させ、その発電に伴う回生制動力によって車両を減速させる。従って、減速前に排気浄化触媒に過剰に酸素が貯蔵されても、タイミングｔ１〜ｔ２の期間ΔＴでの燃焼継続によって、その酸素を消費して、燃料カット後の燃料供給再開時の窒素酸化物の還元に備えることができる。また、上記期間ΔＴには燃焼が継続されるため、エンジンのみによって運転者の要求する減速度を実現することが困難であるが、その減速度の不足分を前記回生制動力によって補い、所望の負の加速度Ｇを得ることができる。
【選択図】図５A vehicle deceleration control device capable of achieving both reduction of exhaust emission and improvement of deceleration performance is provided.
When a deceleration control of a vehicle is detected (timing t1), a fuel cut is performed in response to the detection (timing t2). The deceleration control device operates the motor generator as a generator prior to the fuel cut in response to the deceleration detection (timing t1), and decelerates the vehicle by a regenerative braking force accompanying the power generation. Therefore, even if oxygen is excessively stored in the exhaust purification catalyst before deceleration, the combustion is continued during the period ΔT between the timings t1 and t2 to consume the oxygen, thereby reducing the nitrogen oxides when the fuel supply is restarted after the fuel cut. For reduction. Further, since combustion is continued during the period ΔT, it is difficult to achieve the deceleration requested by the driver using only the engine. However, the shortage of the deceleration is compensated for by the regenerative braking force, and a desired regenerative braking force is applied. A negative acceleration G can be obtained.
[Selection] Figure 5

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の減速時に燃料カット及び回生制動を行うようにした車両の減速制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エンジンと電動機という特性の異なる２種類の動力源を備えたハイブリッド車両が開発・実用化されている。このハイブリッド車両では、前述した２種類の動力源の駆動力を状況に応じて最適に組合わせることで、各動力源の長所を活かし短所を補うようにしている。このため、車両の動力性能を十分に確保しつつ、燃料消費率やエミッション性能の改善を図ることができる。
【０００３】
また、上記ハイブリッド車両の一態様として、発電機の機能を兼ね備えた電動機（モータジェネレータ）を用いたものがある。このタイプのハイブリッド車両では、減速時や制動時に駆動輪によってモータジェネレータが回転される。このとき、モータジェネレータが発電機として作動させられ、車両の運動エネルギの一部が電気エネルギに変換されてバッテリに回収（回生）される。この回生に伴い駆動輪に制動力が作用し、車両が減速される。
【０００４】
一方、エンジンの出力を必要としない車両の減速時等に、そのエンジンへの燃料供給を停止する、いわゆる燃料カットを行うことにより、不要な燃料消費を抑制して車両の走行燃費を改善する技術が知られている。
【０００５】
そして、上記ハイブリッド車両において車両減速中に燃料カットを行うとともに、所定の回生制動力を発生するようにモータジェネレータを制御する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
なお、本発明にかかる先行技術文献としては、特許文献１のほかにも以下に示す特許文献２〜５が挙げられる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−３３６８０４号公報
【特許文献２】
特開平１０−２８０９９０号公報
【特許文献３】
特開平８−８８９０５号公報
【特許文献４】
特開２０００−１０４５９７号公報
【特許文献５】
特開２０００−２７２３８１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、排気通路に排気浄化触媒として、排気中の一酸化炭素ＣＯ及び炭化水素ＨＣを酸化するとともに窒素酸化物ＮＯｘを還元する、いわゆる三元触媒を設けたエンジンでは、そのエンジンが例えば高回転域で運転されている状態で車両が減速されると、次に示す現象が生ずる。これは、三元触媒が窒素酸化物ＮＯｘの還元等に伴う酸素を一時的に貯蔵し、一酸化炭素ＣＯ及び炭化水素ＨＣの酸化の際に放出する作用（酸素ストレージ作用）を有することによる。一方、エンジンが高回転域で運転されているときには、エンジンを流れる空気の量が相対的に多くなり、それに伴い三元触媒に貯蔵される酸素の量も多くなる。そのため、燃料カット後、燃料供給が再開されて燃焼が行われた場合に、一酸化炭素ＣＯ及び炭化水素ＨＣの酸化は行われるものの窒素酸化物ＮＯｘの還元反応が進まない。結果として、窒素酸化物ＮＯｘの浄化が十分に行われず、排気エミッションが十分低減されないおそれがある。
【０００９】
この点、前述した文献１では、燃料カットに合わせてモータジェネレータに回生制動力を発生させて車両を減速させることについての記載はあるが、排気の浄化についてまでは考慮されていない。そのため、上述した窒素酸化物ＮＯｘの浄化についての問題は依然として残る。
【００１０】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、排気エミッションの低減及び減速性能向上の両立を図ることのできる車両の減速制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、車両に搭載され、排気浄化触媒により排気を浄化するようにしたエンジンと、前記車両の車軸に対して回生制動可能に連結された回生制動手段と、前記車両の減速を検出する減速検出手段と、前記減速検出手段による減速の検出に応じ前記エンジンへの燃料供給を停止する燃料供給停止手段とを備える車両の減速制御装置において、前記減速検出手段による減速の検出に応じ、前記燃料供給停止手段による燃料供給停止に先立ち前記回生制動手段にて車両を減速させる減速制御手段をさらに備えている。
【００１２】
上記の構成によれば、減速検出手段によって車両の減速が検出されると、まず回生制動手段による車両の減速が行われ、その後にエンジンへの燃料供給が停止される。すなわち、車両の減速が検出された場合、その検出から所定の期間は燃料が供給され続けて燃焼が行われる。このため、例えば減速前のエンジンの運転状態が高回転域にあるときには、排気浄化触媒に蓄えられる酸素の量が多くなるが、この酸素は燃焼継続に伴う排気中の一酸化炭素や炭化水素の酸化に用いられる。排気浄化触媒に貯蔵される酸素の量は、燃料供給停止の直前には車両の減速検出直後よりも少なくなっている。
【００１３】
上記期間には燃焼が継続され、その燃焼に伴い発生するエネルギによってエンジンの出力軸が回転されるため、エンジンのみによって車両を減速させて所望の減速度を得ることが困難である。しかし、回生制動手段が車軸の回転によって駆動される。このとき、回生制動手段が発電機として作動させられ、車両の運動エネルギの一部が電気エネルギに変換されて回収される。この発電に伴い発生する回生制動力によって、前述した減速度の不足分が補われる。その結果、車両を所望の減速度で減速させることが可能となる。
【００１４】
そして、上記の期間が経過すると、エンジンへの燃料供給が停止され、燃料消費が節減され燃料消費率が向上する。この燃料供給停止に伴いエンジンの出力軸が車軸によって回転されるが、この際、エンジンのフリクショントルク（エンジンの回転に伴う摩擦抵抗）によって制動力が発生するため、車両が減速状態となる。
【００１５】
なお、燃料の供給が再開される場合には、前述したように排気浄化触媒に蓄えられた酸素の量が減速前よりも少なくなっているため、減速の検出直後から燃料供給を停止する場合に比べ、窒素酸化物が良好に還元されて浄化される。
【００１６】
このように、請求項１に記載の発明によれば、排気エミッションの低減及び減速性能向上の両立を図ることができるようになる。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記燃料供給停止手段は、前記減速検出手段による減速の検出から所定時間が経過することを条件に前記エンジンへの燃料供給を停止するものであり、前記減速制御手段は、前記減速検出手段による減速の検出から前記燃料供給停止手段による燃料供給停止までの期間に前記回生制動手段にて車両を減速させるものであるとする。
【００１７】
上記の構成によれば、減速検出手段による車両の減速検出時を基準として、所定時間が経過するまでは燃料供給停止手段による燃料供給停止が行われない。この期間には回生制動手段の回生制動力によって車両が減速される。そして、前記所定時間が経過したところでエンジンへの燃料供給が停止される。このように、減速の検出後の経過時間に応じて回生制動手段による車両の減速及び燃料の供給停止を行うようにしているので、前述した請求項１に記載の発明の効果を確実なものとすることができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記減速制御手段は、前記燃料供給停止手段による燃料の供給から停止への切替えに伴い、同燃料供給停止前よりも前記回生制動手段の回生制動力を小さくするものであるとする。
【００１９】
上記の構成によれば、燃料供給停止手段による燃料供給の停止に伴い、エンジンのフリクショントルクによって制動力が発生する。一方、このときには、減速制御手段によって、回生制動手段の制動力が燃料供給停止前よりも小さくされる。このため、エンジンの制動力の増大に伴い、車両全体に作用する制動力が過剰に大きくなるのを抑制することが可能となる。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記減速制御手段は、前記燃料供給停止手段による燃料の供給から停止への切替え直後には前記回生制動手段の回生制動力を徐々に小さくするものであるとする。
【００２１】
ここで、エンジンへの燃料供給が行われている状態からその供給が停止された場合、フリクショントルクによるエンジンの制動力が徐々に増加し、所望の大きさになるまでに時間を要する場合があり得る。この点、請求項４に記載の発明では、燃料供給停止への切替え直後には、減速制御手段により回生制動手段の回生制動力が徐々に小さくされる。このため、エンジンの制動力と回生制動手段の回生制動力との総和を、燃料供給停止の前後で略一定にすることができ、運転者の要求に応じた減速度を得てドライバビリティの向上を図ることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２３】
図１に示すように、車両には、動力源としてガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等のエンジン（図１はガソリンエンジンを図示）１３と、モータジェネレータ（単にモータという場合もある）１４とが搭載されている。
【００２４】
エンジン１３においては、各燃焼室１６に吸気通路１７を通じて空気が吸入されるとともに、燃料噴射弁１８から燃料が噴射供給される。この燃料と空気の混合気に対し点火プラグ１９による点火が行われると、その混合気が燃焼してピストン２１が往復動し、エンジン１３の出力軸であるクランク軸２２が回転する。混合気の燃焼により生じた排気は各燃焼室１６から排気通路２３へ排出され、同排気通路２３途中の排気浄化触媒２４によって浄化される。排気浄化触媒２４としては、排気中の一酸化炭素ＣＯ及び炭化水素ＨＣの酸化と、窒素酸化物ＮＯｘの還元とを同時に行い、それらを二酸化炭素、水蒸気及び窒素に清浄化する三元触媒が用いられている。
【００２５】
エンジン１３の出力調整は、吸気通路１７に設けられたスロットル弁２５をスロットルアクチュエータ２６によって駆動して、そのスロットル弁２５の開度（スロットル開度）を調節することによって実現される。すなわち、スロットル開度の調整により、エンジン１３への吸入空気量が変化し、その変化に対応して燃料噴射量が制御され、燃焼室１６に充填される混合気の量が変化してエンジン１３の出力が調整される。なお、スロットル開度は、運転者によって操作されるアクセルペダル（図示略）の踏込み量に応じてスロットルアクチュエータ２６を駆動することにより調整される。
【００２６】
モータジェネレータ１４は発電機能を兼ね備えた電動機であり、回生制動手段としても用いられている。モータジェネレータ１４は、ロータ１４ａと、そのロータ１４ａの周囲に配置されたステータコイル１４ｂとを備えている。このモータジェネレータ１４では、ステータコイル１４ｂに通電して、これに与える回転磁界をロータ１４ａの回転に対して進んだ位相を有するものとすることにより、ロータ１４ａが回転磁界から連続的に磁力を受けて回転する。すなわち、モータジェネレータ１４が電動機として機能する。
【００２７】
また、モータジェネレータ１４では、ステータコイル１４ｂに与える回転磁界をロータ１４ａの回転に対して遅延した位相を有するものとすることにより発電が行われる。この際、ステータコイル１４ｂに流される電流が多いほど大きな発電出力が得られる。また、その発電出力を得るために消費される駆動トルクも大きなものとなり、この駆動トルクが回生制動力として作用することになる。
【００２８】
これらのエンジン１３及びモータジェネレータ１４の各動力を個別に、もしくは合成して出力する機構として遊星歯車装置１５が用いられている。遊星歯車装置１５としては、サンギヤ２７、キャリヤ２８及びリングギヤ２９を回転要素とし、これらの３つの回転要素の間で差動作用を行うようにした、公知のダブルピニオン型が用いられている。サンギヤ２７は外歯歯車であり、リングギヤ２９はサンギヤ２７と同心円上に配置した内歯歯車である。キャリヤ２８は、サンギヤ２７に噛合する第１ピニオンギヤ３１と、同第１ピニオンギヤ３１及びリングギヤ２９に噛合する第２ピニオンギヤ３２とを自転かつ公転自在に保持している。これらの回転要素のうちサンギヤ２７にエンジン１３のクランク軸２２が連結され、キャリヤ２８にモータジェネレータ１４のロータ１４ａが連結されている。リングギヤ２９とケーシング３３との間には、リングギヤ２９を選択的に固定するためのブレーキＢ１が設けられている。
【００２９】
遊星歯車装置１５には、その出力軸３４に対して動力を選択的に伝達するために第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が設けられている。第１クラッチＣ１は、キャリヤ２８と出力軸３４とを選択的に連結するものであり、第２クラッチＣ２は、リングギヤ２９と出力軸３４とを選択的に連結するものである。
【００３０】
前記出力軸３４は変速機３５の入力軸３６に連結されている。この変速機３５は、入力軸３６の回転速度と出力軸３７の回転速度との比である変速比を変更して駆動トルクを増減するものであり、ここではベルト式の無段変速機が用いられている。このタイプの無段変速機は、溝幅を変更することのできる駆動プーリ３８及び従動プーリ３９を備えており、両プーリ３８，３９に対するベルト４１の巻き掛け半径を、溝幅の変更により調整して変速比を連続的に変化させるように構成されている。
【００３１】
変速機３５の出力軸３７は複数の歯車群から構成された歯車式動力伝達機構４２を介して差動装置４３に接続されている。差動装置４３には、それぞれ駆動輪４４が設けられた左右の車軸４５が連結されている。そして、変速機３５から歯車式動力伝達機構４２を介して差動装置４３に伝達された動力は、その差動装置４３により左右の車軸４５に分配されて駆動輪４４に伝達される。
【００３２】
さらに、モータジェネレータ１４には、インバータ５１を介して高電圧バッテリ５２が接続されている。インバータ５１はスイッチング動作により、高電圧バッテリ５２からモータジェネレータ１４への電気エネルギの供給を可変にして、モータジェネレータ１４の回転速度を可変にする。また、インバータ５１は、前記スイッチング動作により、モータジェネレータ１４で発電された電力を高電圧バッテリ５２に供給する。高電圧バッテリ５２は専らモータジェネレータ１４を駆動するための電源として用いられ、モータジェネレータ１４が発電機として作動しているときには、発電された電力を蓄電する。高電圧バッテリ５２には、コンバータの一種であるＤＣ／ＤＣコンバータ５３を介して低電圧バッテリ５４が接続されている。低電圧バッテリ５４は、各種補機（図示略）や、後述するＥＣＵ６１，６２等を駆動するための電源として用いられている。ＤＣ／ＤＣコンバータ５３は、高電圧バッテリ５２の電圧を降圧して低電圧バッテリ５４に充電する。
【００３３】
さらに、車両には、各部の状態を検出するためにクランク角センサ５６、アクセルセンサ５７、車速センサ５８等の各種センサが取付けられている。クランク角センサ５６はエンジン１３のクランク軸２２が一定角度回転する毎に信号を出力する。この信号は、クランク軸２２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎｅの算出に用いられる。アクセルセンサ５７は、運転者によるアクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）を検出する。車速センサ５８は、車両の走行速度である車速を検出する。そして、これらのアクセルセンサ５７及び車速センサ５８によって、車両の減速を検出する減速検出手段が構成されている。
【００３４】
これらのセンサ５６〜５８の検出値等に基づき、モータジェネレータ１４、変速機３５等の各部の作動を制御するために、車両にはマイクロコンピュータを中心として構成されたハイブリッド電子制御ユニット（以下「ハイブリッドＥＣＵ」という）６１が設けられている。このハイブリッドＥＣＵ６１では、中央処理装置（ＣＰＵ）が前記各種センサ５６〜５８の検出値等に基づき、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラムや初期データに従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）において一時的に記憶される。ハイブリッドＥＣＵ６１は、エンジン１３の各部の制御を司るエンジン電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵという）６２に通信可能に接続されている。
【００３５】
図２のフローチャートは、ハイブリッドＥＣＵ６１が実行する各処理のうち、運転者の要求している車両駆動力（要求トルクＴ）等を算出等するための「トルク算出ルーチン」を示している。また、図３のフローチャートは、エンジンＥＣＵ６２が実行する各処理のうち、エンジン１３のトルクを制御するための「エンジントルク制御ルーチン」を示している。これらのルーチンは所定のタイミング、例えば一定時間毎に繰り返し実行される。これらの処理は、燃料カット（Ｆ／Ｃ）実行中フラグＦに基づいて行われる。燃料カット実行中フラグＦは、燃料カットが行われていないときに「オフ」に設定され、行われているときに「オン」に設定される。この燃料カット実行中フラグＦの設定は、エンジントルク制御ルーチンにおいて行われる。なお、燃料カット実行中フラグＦの「オン」の設定は、エンジンＥＣＵ６２がハイブリッドＥＣＵ６１から燃料カット指令（負の要求エンジントルクＴｅ）を受信した後、所定時間α（例えば１秒）が経過することを条件に行われる。
【００３６】
図２のトルク算出ルーチンでは、ハイブリッドＥＣＵ６１はまずステップ１００において、予め定められた減速時燃料カット条件が成立しているかどうかを判定する。ここで、減速時燃料カットは、エンジン１３の出力を必要としない車両の減速走行時に、そのエンジン１３への燃料供給を停止することにより、不要な燃料消費を抑制して車両の走行燃費を改善することを目的として行われる。この減速時燃料カット条件としては、例えば「車両の走行中にアクセルペダルが踏込まれていない（アクセルオフ）こと」が挙げられる。この減速時燃料カット条件が満たされているかどうかを判定するためには、例えば、車速センサ５８による車速が所定値（０又はそれに近い値）以上であり、かつアクセルセンサ５７によるアクセル開度が所定値（０又はそれに近い値）以下であるかどうかを判定する。このようにして、ステップ１００では車両の減速を検出している。
【００３７】
上記ステップ１００の判定条件が満たされていないと、すなわち運転者に減速の意志がないとステップ１６０へ移行し、運転者の要求している車両駆動力（要求トルクＴ）を算出する。この算出に際しては、例えば、車速及びアクセル開度と、要求トルクＴとの関係を予め規定した二次元のマップを参照する。このマップでは、例えばアクセル開度が大きくなるに従い、また車速が低くなるに従い要求トルクＴが大きくなるような設定がなされている。また、車速が高く、かつアクセル開度が０％のとき、要求トルクＴは負の値に設定されている。そして、ステップ１６０では、車速センサ５８による車速、及びアクセルセンサ５７によるアクセル開度に対応する要求トルクＴを前記マップから割出す。なお、前述したマップに代えて、予め定められた演算式に従って要求トルクＴを算出してもよい。
【００３８】
続いて、前記要求トルクＴのうち、エンジン１３の分担分である要求エンジントルクＴｅと、モータジェネレータ１４の分担分である要求モータトルクＴｍとをそれぞれ算出する。例えば、エンジン１３が出力することのできる最大トルクを求め、これを要求エンジントルクＴｅとする。そのために、例えばエンジン回転速度Ｎｅ毎に、エンジン１３の出力することのできる最大トルクを予め実験等によって求めておく。そして、クランク角センサ５６によって検出されたエンジン回転速度Ｎｅを読込み、そのエンジン回転速度Ｎｅに対応する最大トルクを割出し、これを要求エンジントルクＴｅとする。さらに、前述した要求トルクＴから前記要求エンジントルクＴｅを減算し、その減算結果を要求モータトルクＴｍとする。このようにして、要求エンジントルクＴｅ及び要求モータトルクＴｍを算出する。
【００３９】
次に、ステップ１７０において、前記ステップ１６０で求めた要求エンジントルクＴｅをエンジンＥＣＵ６２に送信する。また、ステップ１８０において、前記ステップ１６０で求めた要求モータトルクＴｍに基づきインバータ５１を制御することにより、モータジェネレータ１４を電動機として機能させる。この制御によりモータジェネレータ１４では、ステータコイル１４ｂにおいてロータ１４ａの回転に対して進んだ位相を有する回転磁界が発生し、ロータ１４ａがこの回転磁界から磁力を受けて回転し、要求モータトルクＴｍに相当するトルクを発生する。そして、このステップ１８０の処理を経た後に、トルク算出ルーチンを終了する。
【００４０】
ところで、前述したステップ１００の判定条件が満たされていると、すなわち車両走行中に運転者が減速を意図してアクセルペダルを戻していると、ステップ１１０において、前述したステップ１６０と同様にして、車速及びアクセル開度に基づき要求トルクＴを求める。この場合、アクセル開度は０％（全閉）であり、求められる要求トルクＴは負の値となる。
【００４１】
また、ステップ１１０では、そのときのエンジン１３のフリクショントルク（摩擦抵抗トルク）を求め、これを要求エンジントルクＴｅとする。そのために、例えばエンジン回転速度Ｎｅ毎に、エンジン１３のフリクショントルクを予め実験等によって求めておく。そして、クランク角センサ５６によって検出されたエンジン回転速度Ｎｅを読込み、そのエンジン回転速度Ｎｅに対応するフリクショントルクを割出し、これを要求エンジントルクＴｅとする。
【００４２】
次に、ステップ１２０において、前記ステップ１１０で求めた負の要求エンジントルクＴｅをエンジンＥＣＵ６２に送信することにより、エンジン１３での燃料カットをエンジンＥＣＵ６２に要求する。
【００４３】
次に、ステップ１３０〜１５０において、前記ステップ１１０での要求トルクＴに基づき要求モータトルクＴｍを算出する。この際、燃料カット実行中フラグＦの状態に応じて要求モータトルクＴｍの算出の仕方を異ならせている。より詳しくは、ステップ１３０において、燃料カット実行中フラグＦが「オン」であるかどうかを判定する。前述したように、燃料カット実行中フラグＦは負の要求エンジントルクＴｅがエンジンＥＣＵ６２に出力されてから所定時間αが経過するまでは「オフ」であり、経過時に「オン」に切替えられる。
【００４４】
上記ステップ１３０の判定条件が満たされていない（燃料カット実行中フラグＦがオフである）と、ステップ１４０において、要求エンジントルクＴｅを「０」として、要求モータトルクＴｍを算出する。要求トルクＴから要求エンジントルクＴｅを減ずることにより要求モータトルクＴｍを求めることについては先に説明したが、この場合、Ｔｅ＝０であることから、要求トルクＴが要求モータトルクＴｍとなる。要求トルクＴが負の値であることから要求モータトルクＴｍは負の値となる。
【００４５】
これに対し、前記ステップ１３０の判定条件が満たされている（燃料カット実行中フラグＦがオンである）と、ステップ１５０において、前記ステップ１１０で求めた負の要求エンジントルクＴｅを用いて、要求モータトルクＴｍを算出する。すなわち、要求トルクＴから要求エンジントルクＴｅを減算し、その減算結果を要求モータトルクＴｍとする。この場合、得られる要求モータトルクＴｍは、前記ステップ１４０で得られる値よりも大きな値である、「０」又はそれに近い値になる。
【００４６】
そして、ステップ１４０又は１５０の処理を経た後に、前述したステップ１８０の処理を行う。ステップ１４０の処理を経た場合、ステップ１８０では負の要求モータトルクＴｍに基づきインバータ５１を制御することによりモータジェネレータ１４を発電機として機能させる。この制御によりモータジェネレータ１４では、ステータコイル１４ｂにおいてロータ１４ａの回転に対して遅延した位相を有する回転磁界が発生する。ステータコイル１４ｂに流される電流に応じた大きさの発電出力が得られ、高電圧バッテリ５２に蓄えられる（回収される）。また、前記発電出力を得るために駆動トルクが消費され、その消費に伴う回生制動力により車両が減速される。
【００４７】
一方、ステップ１５０の処理を経た場合、ステップ１８０では「０」又はそれに近い要求モータトルクＴｍに基づきインバータ５１を制御する。この制御により、ステータコイル１４ｂに電流が流されなくなるか又は流されても僅かである。
【００４８】
上述したトルク算出ルーチンでは、ステップ１００，１３０，１４０の処理によって減速制御手段が実現される。
次に、エンジンＥＣＵ６２によって行われる「エンジントルク制御ルーチン」について説明する。
【００４９】
エンジンＥＣＵ６２はまずステップ２１０において、ハイブリッドＥＣＵ６１から要求エンジントルクＴｅを受信したかどうかを判定する。対象となる要求エンジントルクＴｅは、トルク算出ルーチンのステップ１２０又は１７０において送信されたものである。ステップ２１０の判定条件が満たされていないと、そのままエンジントルク制御ルーチンを終了する。
【００５０】
これに対し、ステップ２１０の判定条件が満たされていると、ステップ２２０において、要求エンジントルクＴｅが負の値であるかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない（Ｔｅ≧０）と、すなわち、ハイブリッドＥＣＵ６１が燃料カットを要求していないと、ステップ２６０において、その要求エンジントルクＴｅをエンジン１３で発生させるべくスロットルアクチュエータ２６を駆動制御してスロットル弁２５の開度を調整する。この調整により、エンジン１３への吸入空気量が変化し、その変化に対応して燃料噴射量が制御され、燃焼室１６に充填される混合気の量が変化してエンジン１３の出力が調整され、要求エンジントルクＴｅ（Ｔｅ≧０）に相応するトルクが発生する。続いて、ステップ２７０において、燃料カット実行中フラグＦをオフに切替え、その後、エンジントルク制御ルーチンを一旦終了する。
【００５１】
これに対し、ステップ２２０の判定条件が満たされている（Ｔｅ＜０）と、すなわち、ハイブリッドＥＣＵ６１から燃料カットが要求されていると、ステップ２３０において、要求エンジントルクＴｅの受信から所定時間αが経過しているかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないと（所定時間α未経過）、そのままエンジントルク制御ルーチンを終了する。従って、所定時間αが経過するまでは、ハイブリッドＥＣＵ６１からは負の要求エンジントルクＴｅが指令されているにも拘わらず燃料噴射が継続される。換言すると、所定時間αが経過するまでは燃料カットが行われない（燃料カットの開始時期が遅らされる）こととなる。
【００５２】
これは、減速前にエンジン１３が高回転域で回転していると、排気浄化触媒（三元触媒）２４に蓄えられる酸素の量が相対的に多く、この状態で燃料カットが行われた後に燃料供給が再開された場合、窒素酸化物ＮＯｘの浄化が進まないおそれがあるからである。そこで、燃料カットを遅らせる（燃料供給を続ける）ことで、一酸化炭素ＣＯや炭化水素ＨＣの酸化に酸素を消費して窒素酸化物ＮＯｘの浄化を促進しようとしている。
【００５３】
一方、ステップ２３０の判定条件が満たされている（所定時間α経過）と、前記の燃焼により三元触媒での酸素の貯蔵量が少なくなっていると考えられることから、ステップ２４０において、燃料噴射弁１８への通電を停止して、その燃料噴射弁１８から燃焼室１６への燃料噴射を一時的に停止させる。そして、ステップ２５０において、燃料カット実行中フラグＦを「オン」に設定した後、エンジントルク制御ルーチンの一連の処理を終了する。
【００５４】
上述したトルク算出ルーチンにおけるステップ１００，１１０，１２０と、エンジントルク制御ルーチンにおけるステップ２１０〜２４０の処理とによって燃料供給停止手段が実現される。
【００５５】
上記トルク算出ルーチン及びエンジントルク制御ルーチンに従って各処理が行われると、要求エンジントルクＴｅ、燃料カット実行中フラグＦ、車両の加速度Ｇ、バッテリパワー等は例えば図５に示すように変化する。図５はタイミングｔ１でアクセルペダルが戻されて（アクセルオフされて）減速時燃料カット条件が成立し、所定時間αが経過した後のタイミングｔ２で燃料カットが開始された場合を示している。従って、燃料カット実行中フラグＦは、タイミングｔ２よりも前には「オフ」となり、タイミングｔ２で「オン」に切替わる。
【００５６】
なお、図４は、トルク算出ルーチンのステップ１４０の処理として、ステップ１５０と同様の処理を行った場合（比較例）を示している。この場合、燃料カット実行中フラグＦに関係なく、ステップ１１０で求めた要求エンジントルクＴｅ（＜０）が要求モータトルクＴｍの算出に用いられる。
【００５７】
この図４では、タイミングｔ１でアクセルオフされると、要求モータトルクＴｍの算出（ステップ１４０）に用いられる要求エンジントルクＴｅとして、ステップ１１０で求めた負の値が用いられる。要求トルクＴが負であり、要求エンジントルクＴｅが負であることから、要求トルクＴにおける要求モータトルクＴｍの負担分がないか、もしくは非常に少ない。従って、要求モータトルクＴｍは「０」又はそれに近い値となる。
【００５８】
一方、負の要求エンジントルクＴｅの送信が開始されるタイミングｔ１から、所定時間αが経過するタイミングｔ２までの期間ΔＴには燃料カットが行われず、燃料噴射及び燃焼が行われる（ステップ２２０→２３０→リターン）。そのため、この期間ΔＴにはエンジン１３が負担するはずの負のトルク（制動力）が得られない。加えて、この期間ΔＴにおいてモータジェネレータ１４が発生するトルクは前述したように「０」又はそれに近い値である。エンジン１３によってもモータジェネレータ１４によっても制動力はほとんど得られない。従って、遊星歯車装置１５、変速機３５、歯車式動力伝達機構４２等を通じて駆動輪４４に伝達されるトルク（エンジン１３が発生するトルクとモータジェネレータ１４が発生するトルクとの総和）は、運転者が要求する負のトルクよりも大きい。走行抵抗以外に車両を減速させる要素がないため、車両の加速度Ｇは略「０」となり、運転者は期間ΔＴに意図する減速感を感ずることができない。また、前記期間ΔＴにはモータジェネレータ１４で回生発電が行われないのに対し、補機類に電力が供給される（持ち出される）ため、バッテリパワー（電流×電圧）は「０」に近い正側で推移する。
【００５９】
そして、タイミングｔ２以降には負の要求エンジントルクＴｅに従って燃料カットが行われる（ステップ２２０→２３０→２４０）ため、エンジン１３のトルクは負となる。このトルクによって要求トルクＴが賄われる。従って、要求モータトルクＴｍはタイミングｔ２よりも前と同様に略「０」であるが、駆動輪４４に伝達されるトルクは運転者が要求するトルクと略同等となる。車両の加速度Ｇは負の状態、すなわち減速状態となり、運転者の意図する減速感が得られる。
【００６０】
これに対し、第１実施形態ではトルク算出ルーチンにおいて、ステップ１４０の処理として、要求エンジントルクＴｅを「０」として要求モータトルクＴｍの算出に用いている。このように要求エンジントルクＴｅを「０」とすることで、要求トルクＴを実現するためのモータジェネレータ１４の担当分を発生させている。この場合、要求トルクＴは負であるから、図５に示すように期間ΔＴにおける要求モータトルクＴｍは負の値となる。この負の要求モータトルクＴｍに基づいてインバータ５１が制御されることで、モータジェネレータ１４が発電機として作動させられ回生制動力が発生する。発電により得られた電力は高電圧バッテリ５２に蓄えられる（回収される）。
【００６１】
従って、期間ΔＴにはエンジン１３において制動力がほとんど発生しないが、その不足分がモータジェネレータ１４による回生制動力によって補われることとなる。駆動輪４４に伝達されるトルクは、運転者が要求するトルク（要求トルクＴ）と略同一となる。結果として、車両の加速度Ｇは負となり、所望の減速感が得られる。
【００６２】
なお、タイミングｔ２以降については、前述した図４と同様である。この場合、負の要求エンジントルクＴｅに従って燃料カットが行われるため、エンジン１３のトルクは負となり、このトルクによって要求トルクＴが賄われる。従って、要求モータトルクＴｍは略「０」となる。駆動輪４４に伝達されるトルクは運転者が要求するトルク（要求トルクＴ）と略同等となる。車両の加速度Ｇは負となり、運転者が意図する減速感がタイミングｔ２以降も引き続き得られる。
【００６３】
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）減速時燃料カット条件が成立すると、燃料カットに先立ちモータジェネレータ１４によって車両を減速させるようにしている（ステップ１００，１１０，１３０，１４０，１８０）。すなわち、車両の減速を検出しても直ぐに燃料カットを行うのではなく、しばらく燃焼を継続し、所定時間αが経過した後に燃料カットを行うようにしている。このため、例えば減速前のエンジン１３の運転状態が高回転域にあるときには、排気浄化触媒２４に蓄えられる酸素の量が相対的に多くなるが、燃料継続に伴い生ずる排気中の一酸化炭素ＣＯや炭化水素ＨＣの酸化によって酸素を消費して適正量にすることができる。
【００６４】
上記減速検出から所定時間αが経過するまでの期間ΔＴには、エンジン１３では燃焼が引き続き行われ、その燃焼に伴い発生するエネルギによってエンジン１３のクランク軸２２が回転される。また、変速機３５での変速遅れもありエンジン回転速度の低下にある程度の時間を要する。このため、エンジン１３のみによって車両を減速させて所望の減速度を得ることが困難である。しかし、モータジェネレータ１４のロータ１４ａが駆動輪４４によって回転される。このとき、モータジェネレータ１４が発電機として作動させられて、ステータコイル１４ｂに流される電流に応じた大きさの発電出力が得られ、高電圧バッテリ５２に蓄えられる（回収される）。また、前記発電出力を得るために駆動トルクが消費され、その消費に伴う回生制動力によって、前述した減速度の不足分が補われる。その結果、車両を所望の減速度で減速させることが可能となり、運転者の意図した車両の減速感を得ることができる。
【００６５】
上記の期間ΔＴが経過すると燃料カットが行われ、燃料消費が節減され燃料消費率が向上する。この燃料カットに伴いエンジン１３が駆動輪４４によって駆動されるが、この際、エンジン１３のフリクショントルク（エンジン１３の回転に伴う摩擦抵抗）によって制動力が発生するため、車両が減速状態となる。
【００６６】
なお、燃料カットが終わって燃料供給が再開される場合には、前述したように排気浄化触媒２４に蓄えられた酸素の量が減速前よりも少なくなっているため、減速の検出直後から燃料カットを行う場合に比べ、窒素酸化物ＮＯｘが良好に還元されて浄化される。
【００６７】
このように、第１実施形態によれば排気エミッションの低減及び減速性能向上の両立を図ることができる。
（２）車両の減速が検出されてから所定時間αが経過するまでは燃料供給及び燃焼が継続されるため、エンジン１３で発生する制動力は燃料カット時に比べて小さい。従って、仮に要求エンジントルクＴｅとして、車両の減速検出から所定時間αが経過するまでについても燃料カット時と同様に負の値を用いると、誤った要求モータトルクＴｍを算出するおそれがある。
【００６８】
この点、第１実施形態では、車両の減速検出から燃料カットが行われるまでは、燃料カット時とは異なる態様で要求モータトルクＴｍを算出するようにしている（ステップ１３０，１４０）。すなわち、Ｔｅ＝０として要求モータトルクＴｍを算出するようにしている。このようにエンジン１３の制動力が小さいことを考慮することで、要求モータトルクＴｍを精度よく求めることが可能となる。モータジェネレータ１４によって要求モータトルクＴｍに相応する回生制動力を発生させて、エンジン１３の制動力不足を補い、車両の減速検出から燃料カット開始までの期間ΔＴにおいても車両を所望の減速度で減速させることができるようになる。
【００６９】
（３）車両の減速を検出した時点を基準として、所定時間αが経過するまでは燃料カットを行わない。この期間にはモータジェネレータ１４の回生制動力によって車両を減速させる。そして、所定時間αが経過したところで燃料カットを開始するようにしている。このように、減速の検出後の経過時間に応じてモータジェネレータ１４による車両の減速及び燃料カットを行うようにしているので、前述した（１）の効果を確実なものとすることができる。
【００７０】
（４）燃料供給から燃料カットへの切替え時には、エンジン１３のフリクショントルクによって制動力が発生する。一方、このときには、モータジェネレータ１４の回生制動力が燃料カット前よりも小さくされる。このため、エンジン１３の制動力の増大に伴い、車両全体に作用する制動力が過剰に大きくなるのを抑制することができる。
【００７１】
（５）期間ΔＴにおいてモータジェネレータ１４を発電機として作動させている（ステップ１３０，１４０，１８０）。このため、燃料カット後の加速時等において、モータジェネレータ１４によってエンジン１３をアシストする際に備えて充電することができる。回生不足を解消して高電圧バッテリ５２の容量の安定化を図ることができる。
【００７２】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について、図６を参照して説明する。前述した第１実施形態では、図５に示すように、タイミングｔ２で燃料カットが始まった場合に、エンジン１３のフリクショントルクが一気に出ているとして、すなわち、エンジン１３のトルクが「０」から負の値に瞬時に切替わっているとして、要求モータトルクＴｍを算出している。
【００７３】
しかし、燃料噴射の行われている状態から燃料カットが行われた場合、フリクショントルクによるエンジン１３の制動力が徐々に増加し、所望の大きさになるまでに時間を要する場合があり得る。従って、この所望の大きさになるまでは運転者の要求する減速度が得られないおそれがある。
【００７４】
そこで、第２実施形態では、ステップ１３０の判定条件が満たされた直後（燃料カットが開始されるタイミングｔ２の直後）から一定の時間が経過するタイミングｔ３までは、時間の経過に従い要求モータトルク算出用の要求エンジントルクＴｅを「０」から徐々に小さくしている。これに伴い、タイミングｔ２〜ｔ３の期間において、要求モータトルクＴｍが時間の経過に従い徐々に大きくなる。この要求モータトルクＴｍに基づきインバータ５１が制御されることで、モータジェネレータ１４の回生制動力が徐々に小さくされる。なお、タイミングｔ２〜ｔ３の期間においては、バッテリパワーも徐々に増加するため、第１実施形態に比べてバッテリに充電（回収）される電力が増える。
【００７５】
従って、第２実施形態によれば前述した（１）〜（５）の効果に加え、次の効果が得られる。
（６）燃料カットの開始直後には、モータジェネレータ１４の回生制動力を徐々に小さくしている。このため、エンジン１３の制動力とモータジェネレータ１４の回生制動力との総和を、燃料カットの前後で略一定にすることができる。車両の減速度を燃料カットの前後で略一定に保つことができ、運転者の要求に応じた減速度を得てドライバビリティの向上を図ることが可能となる。
【００７６】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・所定時間αは一定の値であってもよいし、条件に応じて異なる値であってもよい。
【００７７】
・第２実施形態において、タイミングｔ２〜ｔ３の期間において要求エンジントルクＴｅを徐々に減少させるために用いる値、及び要求モータトルクＴｍを徐々に増加させるために用いられる値を一定の値としてもよいし、また、条件に応じて異ならせてもよい。
【００７８】
・トルク算出ルーチンのステップ１４０における要求エンジントルクＴｅは「０」に限らず、それに近い値であってもよい。
・アクセルセンサ５７に加えて、運転者によるアクセルペダルの踏込みの有無を検出するためのアイドルスイッチを設けてもよい。このアイドルスイッチは、例えばアクセルペダルが踏込まれていない場合にオンとなる。従って、アイドルスイッチがオンされている状態は、運転者が少なくとも車両速度の維持又は加速をしようという意志を有していないことになる。そのため、アイドルスイッチの信号を、前述した減速時燃料カット条件の成否の判定に用いることができる。
【００７９】
・変速機３５としては、ベルト式の無段変速機以外にも、遊星歯車機構を主体として構成された有段式の変速機や、トロイダル式の無段変速機等の各種の変速機を使用することができる。
【００８０】
その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
（Ａ）請求項１〜４のいずれかに記載の車両の減速制御装置において、前記回生制動手段は、動力源として前記車両に搭載され、かつ回転機能及び発電機能を兼ね備えるモータジェネレータである。
【００８１】
上記の構成によれば、減速時以外にはモータジェネレータを電動機として作動させることで、エンジンのトルクをアシストすることができる。
（Ｂ）排気浄化触媒により排気を浄化するとともに、車両の減速検出時にはその検出から所定時間経過後に燃料供給を停止するようにしたエンジンと、
前記車両の車軸に対して回生制動可能に連結された回生制動手段と、
前記車両に要求される要求トルク、及び前記エンジンに要求される要求エンジントルクをそれぞれ求め、両トルクに基づき前記回生制動手段に要求される要求回生制動トルクを求めるトルク算出手段と、
前記要求エンジントルク及び前記要求回生制動トルクが発生するように前記エンジン及び前記回生制動手段の各トルクを制御するトルク制御手段と
を備える車両の減速制御装置であって、
前記トルク算出手段は、前記車両の減速検出から燃料供給停止が行われるまでは、燃料供給停止時とは異なる態様で前記要求回生制動トルクを算出するものであることを特徴とする車両の減速制御装置。
【００８２】
ここで、前記両実施形態における要求モータトルクＴｍが上記要求回生制動トルクに相当する。また、トルク算出ルーチンにおけるステップ１１０，１４０，１５０，１６０の処理によってトルク算出手段が実現される。トルク算出ルーチンにおけるステップ１８０の処理とエンジントルク制御ルーチンにおけるステップ２６０の処理とによってトルク制御手段が実現される。
【００８３】
上記の構成によれば、車両の減速が検出されてから所定時間が経過するまでは燃料供給が継続されるため、エンジンで発生する制動力は燃料供給停止時に比べて小さい。従って、仮に要求エンジントルクとして、車両の減速の検出から所定時間が経過するまでについても燃料供給停止時と同様の値を用いると、誤った要求回生制動トルクを算出するおそれがある。
【００８４】
この点、上記（Ｂ）に記載の発明では、車両の減速検出から燃料供給停止が行われるまでは、燃料供給停止時とは異なる態様で要求回生制動トルクが算出される。従って、エンジンの制動力が小さいことを考慮することで、要求回生制動トルクを精度よく求めることが可能となる。回生制動手段においてこの要求回生制動トルクに相応する回生制動力を発生させることにより、エンジンの制動力不足を補うことが可能となる。その結果、車両の減速検出から燃料供給停止までの期間においても車両を所望の減速度で減速させることができるようになる。
【００８５】
（Ｃ）上記（Ｂ）に記載の車両の減速制御装置において、前記トルク算出手段は、前記要求トルク及び前記要求エンジントルクの偏差を前記要求回生制動トルクとするものである。
【００８６】
（Ｄ）上記（Ｃ）に記載の車両の減速制御装置において、前記トルク算出手段は、前記車両の減速検出から前記燃料供給停止までの期間、前記要求エンジントルクを零として前記要求回生制動トルクを算出するものである。
【００８７】
上記の構成によれば、仮に要求エンジントルクとして、車両の減速検出から所定時間が経過するまでについても燃料供給停止時と同様に負の値が用いられると、要求回生制動トルクとして零又はそれに近い値が算出されるおそれがある。
【００８８】
この点、上記（Ｄ）に記載の発明では、車両の減速検出から燃料供給停止が行われるまでの期間、要求エンジントルクが零とされる。そのため、要求トルク及び要求エンジントルクに基づき算出される要求回生制動トルクは負の値となる。回生制動手段においてこの要求回生制動トルクに相応する回生制動力が発生されると、エンジンの制動力不足が補われ、車両が所望の減速度で減速される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両の減速制御装置を具体化した第１実施形態についてその構成を示す略図。
【図２】要求トルク等のトルクを算出する手順を示すフローチャート。
【図３】エンジントルクを制御する手順を示すフローチャート。
【図４】アクセルオフ後の期間ΔＴに要求エンジントルクＴｅを負の値として要求モータトルクＴｍを算出した場合の作用を説明するタイミングチャート。
【図５】アクセルオフ後の期間ΔＴに要求エンジントルクＴｅを「０」として要求モータトルクＴｍを算出した場合の作用を説明するタイミングチャート。
【図６】燃料カットの開始直後にモータジェネレータの回生制動力を徐々に小さくするようにした第２実施形態について、その作用を説明するタイミングチャート。
【符号の説明】
１３…エンジン、１４…モータジェネレータ（回生制動手段）、２４…排気浄化触媒、４５…車軸、５７…アクセルセンサ（減速検出手段）、５８…車速センサ（減速検出手段）、６１…ハイブリッドＥＣＵ（燃料供給停止手段、減速制御手段）、６２…エンジンＥＣＵ（燃料供給停止手段）、α…所定時間、ΔＴ…期間。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle deceleration control device that performs fuel cut and regenerative braking when the vehicle decelerates.
[0002]
[Prior art]
In recent years, hybrid vehicles equipped with two types of power sources having different characteristics of an engine and an electric motor have been developed and put into practical use. In this hybrid vehicle, the driving forces of the two types of power sources described above are optimally combined in accordance with the situation, so that the advantages of each power source are used to compensate for the disadvantages. Therefore, it is possible to improve the fuel consumption rate and the emission performance while sufficiently securing the power performance of the vehicle.
[0003]
Further, as one mode of the hybrid vehicle, there is one using an electric motor (motor generator) having a function of a generator. In this type of hybrid vehicle, the motor generator is rotated by the drive wheels during deceleration or braking. At this time, the motor generator is operated as a generator, and a part of the kinetic energy of the vehicle is converted into electric energy and collected (regenerated) by the battery. With this regeneration, a braking force acts on the drive wheels, and the vehicle is decelerated.
[0004]
On the other hand, when the vehicle that does not require the output of the engine is decelerated, the fuel supply to the engine is stopped, that is, a so-called fuel cut is performed, thereby suppressing unnecessary fuel consumption and improving the running fuel efficiency of the vehicle. It has been known.
[0005]
In addition, there has been proposed a technique of performing fuel cut during deceleration of the hybrid vehicle and controlling a motor generator so as to generate a predetermined regenerative braking force (for example, see Patent Document 1).
[0006]
As prior art documents according to the present invention, in addition to Patent Document 1, Patent Documents 2 to 5 shown below are cited.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-10-336804
[Patent Document 2]
JP-A-10-280990
[Patent Document 3]
JP-A-8-88905
[Patent Document 4]
JP-A-2000-104597
[Patent Document 5]
JP 2000-272381 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in an engine provided with a so-called three-way catalyst that oxidizes carbon monoxide CO and hydrocarbons HC in the exhaust gas and reduces nitrogen oxides NOx as an exhaust gas purifying catalyst, the engine is, for example, a high-speed engine. When the vehicle is decelerated in the state where the vehicle is being driven, the following phenomenon occurs. This is because the three-way catalyst has an action (oxygen storage action) of temporarily storing oxygen accompanying the reduction of nitrogen oxides NOx and releasing it during oxidation of carbon monoxide CO and hydrocarbon HC. On the other hand, when the engine is operated in the high rotation range, the amount of air flowing through the engine is relatively large, and accordingly, the amount of oxygen stored in the three-way catalyst is also large. Therefore, when the fuel supply is restarted and the combustion is performed after the fuel cut, the carbon monoxide CO and the hydrocarbon HC are oxidized, but the reduction reaction of the nitrogen oxide NOx does not proceed. As a result, purification of nitrogen oxides NOx may not be sufficiently performed, and exhaust emission may not be sufficiently reduced.
[0009]
In this regard, the above-mentioned Document 1 describes that the vehicle is decelerated by generating a regenerative braking force in the motor generator in accordance with the fuel cut, but does not consider exhaust purification. Therefore, the above-mentioned problem of purification of nitrogen oxides NOx still remains.
[0010]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a deceleration control device for a vehicle that can achieve both reduction of exhaust emission and improvement of deceleration performance.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, the means for achieving the above object and the effects thereof will be described.
According to the first aspect of the present invention, an engine mounted on a vehicle and purifying exhaust gas by an exhaust gas purifying catalyst, regenerative braking means connected to an axle of the vehicle so as to be capable of regenerative braking, A deceleration control device for a vehicle, comprising: deceleration detection means for detecting deceleration; and fuel supply stopping means for stopping fuel supply to the engine in response to detection of deceleration by the deceleration detection means. And a deceleration control unit for decelerating the vehicle by the regenerative braking unit before stopping the fuel supply by the fuel supply stopping unit.
[0012]
According to the above configuration, when the deceleration of the vehicle is detected by the deceleration detecting unit, the vehicle is first decelerated by the regenerative braking unit, and thereafter, the fuel supply to the engine is stopped. That is, when deceleration of the vehicle is detected, fuel is continuously supplied for a predetermined period from the detection, and combustion is performed. For this reason, for example, when the operating state of the engine before deceleration is in the high rotation range, the amount of oxygen stored in the exhaust purification catalyst increases. Used for oxidation. The amount of oxygen stored in the exhaust purification catalyst is smaller immediately before the stop of fuel supply than after the detection of deceleration of the vehicle.
[0013]
Since combustion is continued during the above period and the output shaft of the engine is rotated by the energy generated by the combustion, it is difficult to decelerate the vehicle using only the engine to obtain a desired deceleration. However, the regenerative braking means is driven by the rotation of the axle. At this time, the regenerative braking means is operated as a generator, and a part of the kinetic energy of the vehicle is converted into electric energy and collected. The regenerative braking force generated by this power generation compensates for the above-described shortage of deceleration. As a result, the vehicle can be decelerated at a desired deceleration.
[0014]
Then, when the above period elapses, the fuel supply to the engine is stopped, the fuel consumption is reduced, and the fuel consumption rate is improved. When the fuel supply is stopped, the output shaft of the engine is rotated by the axle. At this time, since the braking force is generated by the friction torque of the engine (frictional resistance associated with the rotation of the engine), the vehicle is decelerated.
[0015]
When the fuel supply is restarted, the amount of oxygen stored in the exhaust gas purification catalyst is smaller than before the deceleration as described above. In comparison, nitrogen oxides are favorably reduced and purified.
[0016]
As described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to achieve both reduction of exhaust emission and improvement of deceleration performance.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the fuel supply stopping means supplies the fuel to the engine on condition that a predetermined time has elapsed since the detection of the deceleration by the deceleration detecting means. The vehicle is to be stopped, and the deceleration control unit is configured to decelerate the vehicle by the regenerative braking unit during a period from the detection of deceleration by the deceleration detection unit to the stop of fuel supply by the fuel supply stop unit.
[0017]
According to the above configuration, the fuel supply stop is not performed by the fuel supply stop unit until the predetermined time elapses based on the detection of the vehicle deceleration by the deceleration detector. During this period, the vehicle is decelerated by the regenerative braking force of the regenerative braking means. Then, when the predetermined time has elapsed, the fuel supply to the engine is stopped. As described above, since the vehicle is decelerated and the fuel supply is stopped by the regenerative braking means in accordance with the elapsed time after the detection of the deceleration, the effect of the invention described in claim 1 is ensured. can do.
[0018]
According to the invention described in claim 3, in the invention described in claim 1 or 2, the deceleration control means is provided with a switch from supply of fuel to stop by the fuel supply stop means, It is assumed that the regenerative braking force of the regenerative braking means is reduced.
[0019]
According to the above configuration, when the fuel supply is stopped by the fuel supply stopping means, a braking force is generated by the friction torque of the engine. On the other hand, at this time, the braking force of the regenerative braking means is made smaller by the deceleration control means than before the fuel supply was stopped. For this reason, it is possible to prevent the braking force acting on the entire vehicle from becoming excessively large as the engine braking force increases.
[0020]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the deceleration control unit controls the regenerative braking force of the regenerative braking unit immediately after switching from fuel supply to stop by the fuel supply stopping unit. It is assumed that the size is gradually reduced.
[0021]
Here, when the supply of fuel to the engine is stopped from the state in which it is being supplied, the braking force of the engine due to the friction torque gradually increases, and it may take time until the engine reaches a desired magnitude. obtain. In this regard, in the invention according to the fourth aspect, immediately after switching to the stop of fuel supply, the regenerative braking force of the regenerative braking means is gradually reduced by the deceleration control means. For this reason, the sum of the braking force of the engine and the regenerative braking force of the regenerative braking means can be made substantially constant before and after the fuel supply is stopped, and the deceleration according to the driver's request is obtained to improve drivability. Can be achieved.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0023]
As shown in FIG. 1, a vehicle is equipped with an engine (a gasoline engine is shown in FIG. 1) 13 such as a gasoline engine or a diesel engine as a power source, and a motor generator (sometimes simply called a motor) 14. I have.
[0024]
In the engine 13, air is sucked into each combustion chamber 16 through an intake passage 17, and fuel is injected and supplied from a fuel injection valve 18. When the mixture of fuel and air is ignited by the ignition plug 19, the mixture burns, the piston 21 reciprocates, and the crankshaft 22, which is the output shaft of the engine 13, rotates. Exhaust generated by combustion of the air-fuel mixture is discharged from each combustion chamber 16 to an exhaust passage 23 and purified by an exhaust purification catalyst 24 in the exhaust passage 23. As the exhaust gas purification catalyst 24, a three-way catalyst that simultaneously oxidizes carbon monoxide CO and hydrocarbon HC in exhaust gas and reduces nitrogen oxides NOx and purifies them into carbon dioxide, water vapor, and nitrogen is used. Have been.
[0025]
The output of the engine 13 is adjusted by driving a throttle valve 25 provided in the intake passage 17 by a throttle actuator 26 and adjusting the opening of the throttle valve 25 (throttle opening). That is, by adjusting the throttle opening, the amount of intake air to the engine 13 changes, the amount of fuel injection is controlled in accordance with the change, and the amount of air-fuel mixture charged into the combustion chamber 16 changes, and Output is adjusted. The throttle opening is adjusted by driving the throttle actuator 26 in accordance with the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) operated by the driver.
[0026]
The motor generator 14 is an electric motor having a power generation function, and is also used as regenerative braking means. The motor generator 14 includes a rotor 14a and a stator coil 14b disposed around the rotor 14a. In the motor generator 14, the rotor 14a receives the magnetic force continuously from the rotating magnetic field by energizing the stator coil 14b and making the rotating magnetic field applied thereto have a phase advanced with respect to the rotation of the rotor 14a. Rotate. That is, motor generator 14 functions as an electric motor.
[0027]
Further, in the motor generator 14, power generation is performed by setting the rotating magnetic field applied to the stator coil 14b to have a phase delayed with respect to the rotation of the rotor 14a. At this time, the larger the current flowing through the stator coil 14b, the greater the power generation output. Also, the driving torque consumed to obtain the power generation output becomes large, and this driving torque acts as a regenerative braking force.
[0028]
A planetary gear unit 15 is used as a mechanism for outputting the powers of the engine 13 and the motor generator 14 individually or in combination. As the planetary gear device 15, a known double pinion type in which a sun gear 27, a carrier 28, and a ring gear 29 are used as rotating elements and a differential action is performed among these three rotating elements. The sun gear 27 is an external gear, and the ring gear 29 is an internal gear arranged concentrically with the sun gear 27. The carrier 28 holds a first pinion gear 31 that meshes with the sun gear 27 and a second pinion gear 32 that meshes with the first pinion gear 31 and the ring gear 29 so as to rotate and revolve. Of these rotary elements, the sun gear 27 is connected to the crankshaft 22 of the engine 13, and the carrier 28 is connected to the rotor 14 a of the motor generator 14. A brake B1 for selectively fixing the ring gear 29 is provided between the ring gear 29 and the casing 33.
[0029]
The planetary gear device 15 is provided with a first clutch C1 and a second clutch C2 for selectively transmitting power to the output shaft 34. The first clutch C1 selectively connects the carrier 28 and the output shaft 34, and the second clutch C2 selectively connects the ring gear 29 and the output shaft 34.
[0030]
The output shaft 34 is connected to an input shaft 36 of a transmission 35. The transmission 35 changes the transmission ratio, which is the ratio between the rotation speed of the input shaft 36 and the rotation speed of the output shaft 37, to increase or decrease the driving torque. Here, a belt-type continuously variable transmission is used. Have been. This type of continuously variable transmission includes a drive pulley 38 and a driven pulley 39 that can change the groove width, and adjusts the winding radius of the belt 41 around the pulleys 38 and 39 by changing the groove width. Thus, the gear ratio is continuously changed.
[0031]
The output shaft 37 of the transmission 35 is connected to a differential 43 via a gear type power transmission mechanism 42 composed of a plurality of gear groups. Left and right axles 45 each having a drive wheel 44 are connected to the differential device 43. The power transmitted from the transmission 35 to the differential 43 via the gear type power transmission mechanism 42 is distributed to the left and right axles 45 by the differential 43 and transmitted to the drive wheels 44.
[0032]
Further, high voltage battery 52 is connected to motor generator 14 via inverter 51. Inverter 51 changes the supply of electric energy from high-voltage battery 52 to motor generator 14 by switching operation, thereby changing the rotation speed of motor generator 14. In addition, the inverter 51 supplies the electric power generated by the motor generator 14 to the high-voltage battery 52 by the switching operation. The high-voltage battery 52 is exclusively used as a power source for driving the motor generator 14, and stores the generated power when the motor generator 14 is operating as a generator. A low-voltage battery 54 is connected to the high-voltage battery 52 via a DC / DC converter 53, which is a type of converter. The low-voltage battery 54 is used as a power source for driving various auxiliary devices (not shown), ECUs 61 and 62 described later, and the like. The DC / DC converter 53 reduces the voltage of the high-voltage battery 52 and charges the low-voltage battery 54.
[0033]
Further, various sensors such as a crank angle sensor 56, an accelerator sensor 57, and a vehicle speed sensor 58 are attached to the vehicle to detect the state of each part. The crank angle sensor 56 outputs a signal each time the crankshaft 22 of the engine 13 rotates by a certain angle. This signal is used for calculating the engine speed Ne, which is the rotation speed of the crankshaft 22. The accelerator sensor 57 detects an accelerator pedal depression amount (accelerator opening) by the driver. The vehicle speed sensor 58 detects a vehicle speed that is the traveling speed of the vehicle. The accelerator sensor 57 and the vehicle speed sensor 58 constitute a deceleration detecting means for detecting the deceleration of the vehicle.
[0034]
In order to control the operation of each unit such as the motor generator 14, the transmission 35, and the like based on the detection values of these sensors 56 to 58, a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as "hybrid ECU ”) 61 is provided. In the hybrid ECU 61, a central processing unit (CPU) performs arithmetic processing based on the detection values of the various sensors 56 to 58 and the like according to a control program and initial data stored in a read-only memory (ROM). Various controls are executed based on the. The calculation result by the CPU is temporarily stored in a random access memory (RAM). The hybrid ECU 61 is communicably connected to an engine electronic control unit (hereinafter, referred to as an engine ECU) 62 that controls each part of the engine 13.
[0035]
The flowchart of FIG. 2 shows a “torque calculation routine” for calculating, for example, a vehicle driving force (requested torque T) requested by the driver among the processes executed by the hybrid ECU 61. The flowchart of FIG. 3 shows an “engine torque control routine” for controlling the torque of the engine 13 among the processes executed by the engine ECU 62. These routines are repeatedly executed at a predetermined timing, for example, at regular intervals. These processes are performed based on the fuel cut (F / C) execution flag F. The fuel cut in progress flag F is set to “off” when the fuel cut is not being performed, and is set to “on” when the fuel cut is being performed. The setting of the fuel cut execution flag F is performed in an engine torque control routine. It should be noted that the setting of the fuel cut execution flag F to “ON” means that a predetermined time α (for example, 1 second) has elapsed after the engine ECU 62 receives the fuel cut command (negative request engine torque Te) from the hybrid ECU 61. It is performed on condition.
[0036]
In the torque calculation routine of FIG. 2, first, in step 100, the hybrid ECU 61 determines whether a predetermined deceleration fuel cut condition is satisfied. Here, the fuel cut during deceleration is performed by stopping the fuel supply to the engine 13 when the vehicle does not need the output of the engine 13 to decelerate, thereby suppressing unnecessary fuel consumption and improving the running fuel efficiency of the vehicle. It is done for the purpose of doing. The deceleration fuel cut condition includes, for example, "the accelerator pedal is not depressed (accelerator off) while the vehicle is running". In order to determine whether the deceleration fuel cut condition is satisfied, for example, the vehicle speed by the vehicle speed sensor 58 is equal to or higher than a predetermined value (0 or a value close thereto) and the accelerator opening by the accelerator sensor 57 is set to a predetermined value. It is determined whether the value is equal to or less than the value (0 or a value close thereto). Thus, in step 100, the deceleration of the vehicle is detected.
[0037]
If the determination condition of step 100 is not satisfied, that is, if the driver has no intention of deceleration, the process proceeds to step 160, and the vehicle driving force (requested torque T) requested by the driver is calculated. In this calculation, for example, a two-dimensional map in which a relationship between the vehicle speed and the accelerator opening and the required torque T is defined is referred to. In this map, for example, a setting is made such that the required torque T increases as the accelerator opening increases and as the vehicle speed decreases. When the vehicle speed is high and the accelerator opening is 0%, the required torque T is set to a negative value. Then, in step 160, the required torque T corresponding to the vehicle speed by the vehicle speed sensor 58 and the accelerator opening by the accelerator sensor 57 is determined from the map. Note that the required torque T may be calculated according to a predetermined calculation formula instead of the above-described map.
[0038]
Subsequently, of the required torque T, a required engine torque Te, which is an allotment of the engine 13, and a required motor torque Tm, which is an allotment of the motor generator 14, are calculated. For example, a maximum torque that can be output by the engine 13 is obtained, and this is set as a required engine torque Te. For this purpose, for example, the maximum torque that can be output from the engine 13 is determined in advance by an experiment or the like for each engine rotation speed Ne. Then, the engine rotation speed Ne detected by the crank angle sensor 56 is read, and a maximum torque corresponding to the engine rotation speed Ne is determined, and this is set as a required engine torque Te. Further, the required engine torque Te is subtracted from the aforementioned required torque T, and the result of the subtraction is set as a required motor torque Tm. Thus, the required engine torque Te and the required motor torque Tm are calculated.
[0039]
Next, at step 170, the required engine torque Te determined at step 160 is transmitted to the engine ECU 62. Further, in step 180, the motor generator 14 is caused to function as an electric motor by controlling the inverter 51 based on the required motor torque Tm obtained in step 160. By this control, in the motor generator 14, a rotating magnetic field having a phase advanced with respect to the rotation of the rotor 14a is generated in the stator coil 14b, and the rotor 14a is rotated by receiving a magnetic force from the rotating magnetic field, and corresponds to the required motor torque Tm. Generates torque. Then, after the processing of step 180, the torque calculation routine ends.
[0040]
By the way, if the above-described determination condition of step 100 is satisfied, that is, if the driver releases the accelerator pedal with the intention of deceleration while the vehicle is traveling, in step 110, as in step 160 described above, The required torque T is obtained based on the vehicle speed and the accelerator opening. In this case, the accelerator opening is 0% (fully closed), and the required required torque T is a negative value.
[0041]
In step 110, the friction torque (friction resistance torque) of the engine 13 at that time is determined, and this is set as the required engine torque Te. For this purpose, for example, the friction torque of the engine 13 is previously obtained by an experiment or the like for each engine rotation speed Ne. Then, the engine rotation speed Ne detected by the crank angle sensor 56 is read, and a friction torque corresponding to the engine rotation speed Ne is determined, and this is set as a required engine torque Te.
[0042]
Next, in step 120, the engine ECU 62 is requested to cut the fuel in the engine 13 by transmitting the negative required engine torque Te obtained in step 110 to the engine ECU 62.
[0043]
Next, in steps 130 to 150, the required motor torque Tm is calculated based on the required torque T in step 110. At this time, the method of calculating the required motor torque Tm is changed according to the state of the fuel cut execution flag F. More specifically, in step 130, it is determined whether the fuel cut in progress flag F is “ON”. As described above, the fuel cut-in-execution flag F is “off” until a predetermined time α elapses after the negative required engine torque Te is output to the engine ECU 62, and is switched to “on” when the time elapses.
[0044]
If the determination condition in step 130 is not satisfied (the fuel cut execution flag F is off), in step 140, the required engine torque Te is set to "0" and the required motor torque Tm is calculated. As described above, the required motor torque Tm is obtained by subtracting the required engine torque Te from the required torque T. In this case, since Te = 0, the required torque T becomes the required motor torque Tm. Since the required torque T is a negative value, the required motor torque Tm has a negative value.
[0045]
On the other hand, if the determination condition of the step 130 is satisfied (the fuel cut execution flag F is ON), in the step 150, the required engine torque Te obtained in the step 110 is used to request the required engine torque Te. The motor torque Tm is calculated. That is, the required engine torque Te is subtracted from the required torque T, and the result of the subtraction is set to the required motor torque Tm. In this case, the required motor torque Tm obtained is “0” or a value close to it, which is a value larger than the value obtained in step 140.
[0046]
Then, after the processing of step 140 or 150, the processing of step 180 described above is performed. After the processing in step 140, in step 180, the motor generator 14 is caused to function as a generator by controlling the inverter 51 based on the negative required motor torque Tm. By this control, in motor generator 14, a rotating magnetic field having a phase delayed with respect to rotation of rotor 14a is generated in stator coil 14b. A power generation output having a magnitude corresponding to the current flowing through the stator coil 14b is obtained and stored (collected) in the high-voltage battery 52. Further, a driving torque is consumed to obtain the power generation output, and the vehicle is decelerated by a regenerative braking force accompanying the consumption.
[0047]
On the other hand, after the processing in step 150, in step 180, the inverter 51 is controlled based on the required motor torque Tm that is "0" or close thereto. Due to this control, no current is supplied to the stator coil 14b, or only a small amount of current is supplied to the stator coil 14b.
[0048]
In the above-described torque calculation routine, the processing in steps 100, 130, and 140 implements a deceleration control unit.
Next, an “engine torque control routine” performed by the engine ECU 62 will be described.
[0049]
First, at step 210, the engine ECU 62 determines whether or not the requested engine torque Te has been received from the hybrid ECU 61. The target required engine torque Te has been transmitted in step 120 or 170 of the torque calculation routine. If the determination condition of step 210 is not satisfied, the engine torque control routine ends.
[0050]
On the other hand, if the determination condition in step 210 is satisfied, it is determined in step 220 whether the required engine torque Te is a negative value. If this determination condition is not satisfied (Te ≧ 0), that is, if the hybrid ECU 61 has not requested a fuel cut, in step 260, the throttle actuator 26 is driven to generate the required engine torque Te in the engine 13. By controlling, the opening degree of the throttle valve 25 is adjusted. By this adjustment, the amount of intake air to the engine 13 changes, the fuel injection amount is controlled in accordance with the change, the amount of air-fuel mixture charged into the combustion chamber 16 changes, and the output of the engine 13 is adjusted. , A torque corresponding to the required engine torque Te (Te ≧ 0) is generated. Subsequently, at step 270, the fuel cut execution flag F is turned off, and thereafter, the engine torque control routine is temporarily terminated.
[0051]
On the other hand, if the determination condition of step 220 is satisfied (Te <0), that is, if the fuel cut is requested from the hybrid ECU 61, in step 230, the predetermined time α from the reception of the requested engine torque Te is increased. Determine if it has passed. If this determination condition is not satisfied (the predetermined time α has not elapsed), the engine torque control routine ends. Therefore, fuel injection is continued until the predetermined time α elapses, even though the hybrid required engine torque Te is commanded from the hybrid ECU 61. In other words, the fuel cut is not performed until the predetermined time α elapses (the start timing of the fuel cut is delayed).
[0052]
This is because if the engine 13 is rotating in a high rotation range before deceleration, the amount of oxygen stored in the exhaust purification catalyst (three-way catalyst) 24 is relatively large, and after the fuel cut is performed in this state. This is because if the fuel supply is restarted, the purification of nitrogen oxides NOx may not proceed. Therefore, by delaying the fuel cut (continuing the fuel supply), oxygen is consumed for oxidizing carbon monoxide CO and hydrocarbon HC to promote purification of nitrogen oxides NOx.
[0053]
On the other hand, if the determination condition of step 230 is satisfied (the predetermined time α has elapsed), it is considered that the stored amount of oxygen in the three-way catalyst has decreased due to the above-described combustion. The energization of the valve 18 is stopped, and the fuel injection from the fuel injection valve 18 to the combustion chamber 16 is temporarily stopped. Then, in step 250, after the fuel cut in progress flag F is set to “ON”, a series of processes of the engine torque control routine is ended.
[0054]
The fuel supply stopping means is realized by the processing of steps 100, 110, and 120 in the above-described torque calculation routine and the processing of steps 210 to 240 in the engine torque control routine.
[0055]
When each process is performed in accordance with the above-described torque calculation routine and engine torque control routine, the required engine torque Te, the fuel cut execution flag F, the vehicle acceleration G, the battery power, and the like change as shown in FIG. 5, for example. FIG. 5 shows a case in which the accelerator pedal is returned (accelerator is turned off) at timing t1, the deceleration fuel cut condition is satisfied, and the fuel cut is started at timing t2 after a predetermined time α has elapsed. Therefore, the fuel cut execution flag F is turned "off" before the timing t2, and is switched to "on" at the timing t2.
[0056]
FIG. 4 shows a case where the same processing as in step 150 is performed as the processing in step 140 of the torque calculation routine (comparative example). In this case, regardless of the fuel cut execution flag F, the required engine torque Te (<0) obtained in step 110 is used for calculating the required motor torque Tm.
[0057]
In FIG. 4, when the accelerator is turned off at timing t1, the negative value obtained in step 110 is used as the required engine torque Te used for calculating the required motor torque Tm (step 140). Since the required torque T is negative and the required engine torque Te is negative, the required motor torque Tm has no or very little share of the required torque T. Therefore, the required motor torque Tm is “0” or a value close to “0”.
[0058]
On the other hand, during the period ΔT from the timing t1 at which the transmission of the negative required engine torque Te is started to the timing t2 at which the predetermined time α elapses, the fuel cut is not performed, and the fuel injection and combustion are performed (steps 220 → 230). → Return). Therefore, during this period ΔT, a negative torque (braking force) that should be borne by the engine 13 cannot be obtained. In addition, the torque generated by motor generator 14 during this period ΔT is “0” or a value close thereto as described above. The braking force is hardly obtained by the engine 13 or the motor generator 14. Accordingly, the torque transmitted to the drive wheels 44 through the planetary gear device 15, the transmission 35, the gear type power transmission mechanism 42, and the like (the sum of the torque generated by the engine 13 and the torque generated by the motor generator 14) is determined by the driver. Is greater than the required negative torque. Since there is no element for decelerating the vehicle other than the running resistance, the acceleration G of the vehicle is substantially “0”, and the driver cannot feel the deceleration feeling intended in the period ΔT. During the period ΔT, the regenerative power generation is not performed by the motor generator 14, but the power is supplied (taken out) to the auxiliary devices, so that the battery power (current × voltage) is close to “0”. Transition on the side.
[0059]
Then, after the timing t2, the fuel cut is performed according to the negative required engine torque Te (steps 220 → 230 → 240), so that the torque of the engine 13 becomes negative. The required torque T is covered by this torque. Accordingly, the required motor torque Tm is substantially “0” as before the timing t2, but the torque transmitted to the drive wheels 44 is substantially equal to the torque required by the driver. The acceleration G of the vehicle is in a negative state, that is, a deceleration state, and a feeling of deceleration intended by the driver is obtained.
[0060]
On the other hand, in the first embodiment, in the torque calculation routine, the required engine torque Te is set to “0” and used in the calculation of the required motor torque Tm as the processing of step 140. By setting the required engine torque Te to “0” in this manner, the charge of the motor generator 14 for realizing the required torque T is generated. In this case, since the required torque T is negative, the required motor torque Tm in the period ΔT has a negative value as shown in FIG. By controlling the inverter 51 based on the negative required motor torque Tm, the motor generator 14 is operated as a generator, and a regenerative braking force is generated. The power obtained by the power generation is stored (collected) in the high-voltage battery 52.
[0061]
Therefore, during the period ΔT, almost no braking force is generated in the engine 13, but the shortfall is supplemented by the regenerative braking force by the motor generator 14. The torque transmitted to the drive wheels 44 is substantially the same as the torque required by the driver (requested torque T). As a result, the acceleration G of the vehicle becomes negative, and a desired feeling of deceleration is obtained.
[0062]
Note that the operation after timing t2 is the same as in FIG. 4 described above. In this case, since the fuel cut is performed according to the negative required engine torque Te, the torque of the engine 13 becomes negative, and the required torque T is covered by this torque. Therefore, the required motor torque Tm is substantially “0”. The torque transmitted to the drive wheels 44 is substantially equal to the torque required by the driver (requested torque T). The acceleration G of the vehicle becomes negative, and the feeling of deceleration intended by the driver is continuously obtained after the timing t2.
[0063]
According to the first embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) When the deceleration fuel cut condition is satisfied, the vehicle is decelerated by the motor generator 14 prior to the fuel cut (steps 100, 110, 130, 140, 180). That is, the fuel cut is not performed immediately even if the deceleration of the vehicle is detected, but the combustion is continued for a while, and the fuel cut is performed after a predetermined time α has elapsed. For this reason, for example, when the operating state of the engine 13 before deceleration is in the high rotation range, the amount of oxygen stored in the exhaust purification catalyst 24 becomes relatively large, but the carbon monoxide CO Oxygen can be consumed to an appropriate amount by oxidizing hydrocarbons and hydrocarbons.
[0064]
During the period ΔT from the detection of the deceleration to the elapse of the predetermined time α, combustion continues in the engine 13, and the crankshaft 22 of the engine 13 is rotated by energy generated by the combustion. In addition, there is a shift delay in the transmission 35, and it takes a certain amount of time to lower the engine rotation speed. For this reason, it is difficult to obtain a desired deceleration by decelerating the vehicle only by the engine 13. However, the rotor 14 a of the motor generator 14 is rotated by the driving wheels 44. At this time, the motor generator 14 is operated as a generator, and a power generation output having a magnitude corresponding to the current flowing through the stator coil 14b is obtained, and stored (collected) in the high-voltage battery 52. In addition, drive torque is consumed to obtain the power generation output, and the regenerative braking force accompanying the consumption compensates for the above-described shortage of deceleration. As a result, the vehicle can be decelerated at a desired deceleration, and the driver's intention of decelerating the vehicle can be obtained.
[0065]
After the elapse of the period ΔT, a fuel cut is performed, fuel consumption is reduced, and the fuel consumption rate is improved. The engine 13 is driven by the drive wheels 44 in accordance with the fuel cut. At this time, the vehicle is in a deceleration state because a braking force is generated by the friction torque of the engine 13 (frictional resistance caused by the rotation of the engine 13).
[0066]
When the fuel supply is restarted after the fuel cut, the amount of oxygen stored in the exhaust purification catalyst 24 is smaller than before the deceleration as described above. In this case, the nitrogen oxides NOx are reduced and purified better.
[0067]
As described above, according to the first embodiment, it is possible to achieve both reduction of the exhaust emission and improvement of the deceleration performance.
(2) Since the fuel supply and the combustion are continued until a predetermined time α elapses after the detection of the deceleration of the vehicle, the braking force generated by the engine 13 is smaller than when the fuel is cut. Therefore, if a negative value is used as the required engine torque Te until the predetermined time α elapses from the detection of the deceleration of the vehicle as in the case of the fuel cut, an erroneous required motor torque Tm may be calculated.
[0068]
In this regard, in the first embodiment, the required motor torque Tm is calculated in a manner different from that at the time of fuel cut from detection of deceleration of the vehicle until fuel cut is performed (steps 130 and 140). That is, the required motor torque Tm is calculated with Te = 0. By taking into account that the braking force of the engine 13 is small as described above, the required motor torque Tm can be accurately obtained. The regenerative braking force corresponding to the required motor torque Tm is generated by the motor generator 14 to compensate for the insufficient braking force of the engine 13, and the vehicle is decelerated at the desired deceleration even during the period ΔT from the detection of vehicle deceleration to the start of fuel cut. Will be able to do that.
[0069]
(3) The fuel cut is not performed until a predetermined time α elapses based on the time point when the deceleration of the vehicle is detected. During this period, the vehicle is decelerated by the regenerative braking force of motor generator 14. Then, the fuel cut is started when the predetermined time α has elapsed. As described above, since the vehicle is decelerated and the fuel is cut by the motor generator 14 in accordance with the elapsed time after the detection of the deceleration, the effect (1) described above can be ensured.
[0070]
(4) At the time of switching from fuel supply to fuel cut, a braking force is generated by the friction torque of the engine 13. On the other hand, at this time, the regenerative braking force of motor generator 14 is made smaller than before the fuel cut. For this reason, it is possible to prevent the braking force acting on the entire vehicle from becoming excessively large as the braking force of the engine 13 increases.
[0071]
(5) In the period ΔT, the motor generator 14 is operated as a generator (steps 130, 140, 180). Therefore, at the time of acceleration after a fuel cut or the like, charging can be performed in preparation for assisting the engine 13 by the motor generator 14. The regenerative shortage can be resolved, and the capacity of the high-voltage battery 52 can be stabilized.
[0072]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the above-described first embodiment, as shown in FIG. 5, when the fuel cut starts at timing t2, it is assumed that the friction torque of the engine 13 is suddenly output, that is, the torque of the engine 13 is negative from "0". , The required motor torque Tm is calculated.
[0073]
However, when the fuel cut is performed from the state where the fuel injection is being performed, the braking force of the engine 13 due to the friction torque gradually increases, and it may take time until the braking force reaches a desired level. Therefore, there is a possibility that the deceleration required by the driver cannot be obtained until the desired size is reached.
[0074]
Therefore, in the second embodiment, the required motor torque calculation is performed in accordance with the lapse of time from the time immediately after the determination condition of step 130 is satisfied (immediately after the time t2 when the fuel cut is started) to the time t3 when a certain time elapses. Required engine torque Te is gradually reduced from “0”. Accordingly, in the period from timing t2 to t3, the required motor torque Tm gradually increases as time elapses. By controlling the inverter 51 based on the required motor torque Tm, the regenerative braking force of the motor generator 14 is gradually reduced. During the period from timing t2 to t3, the battery power also gradually increases, so that the power charged (recovered) to the battery increases compared to the first embodiment.
[0075]
Therefore, according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) to (5) described above.
(6) Immediately after the start of the fuel cut, the regenerative braking force of the motor generator 14 is gradually reduced. Therefore, the sum of the braking force of the engine 13 and the regenerative braking force of the motor generator 14 can be made substantially constant before and after the fuel cut. The deceleration of the vehicle can be kept substantially constant before and after the fuel cut, and the drivability can be improved by obtaining the deceleration according to the driver's request.
[0076]
Note that the present invention can be embodied in another embodiment described below.
The predetermined time α may be a constant value or a different value depending on conditions.
[0077]
In the second embodiment, the value used for gradually decreasing the required engine torque Te and the value used for gradually increasing the required motor torque Tm during the period from the timing t2 to the timing t3 may be constant. However, it may be made different depending on conditions.
[0078]
The required engine torque Te in step 140 of the torque calculation routine is not limited to “0” and may be a value close to it.
-In addition to the accelerator sensor 57, an idle switch for detecting whether the driver depresses the accelerator pedal may be provided. This idle switch is turned on, for example, when the accelerator pedal is not depressed. Therefore, when the idle switch is turned on, the driver does not have at least the intention to maintain or accelerate the vehicle speed. Therefore, the signal of the idle switch can be used for determining whether or not the aforementioned deceleration fuel cut condition is satisfied.
[0079]
As the transmission 35, in addition to the belt-type continuously variable transmission, various types of transmissions such as a stepped transmission mainly composed of a planetary gear mechanism and a toroidal type continuously variable transmission are used. can do.
[0080]
In addition, technical ideas that can be grasped from the above embodiments will be described together with their effects.
(A) In the vehicle deceleration control device according to any one of claims 1 to 4, the regenerative braking means is a motor generator mounted on the vehicle as a power source and having both a rotation function and a power generation function.
[0081]
According to the above configuration, the torque of the engine can be assisted by operating the motor generator as an electric motor except during deceleration.
(B) an engine that purifies exhaust gas by an exhaust gas purifying catalyst and stops fuel supply after a lapse of a predetermined time from detection of vehicle deceleration.
Regenerative braking means connected regeneratively to the axle of the vehicle,
A torque calculating unit that calculates a required torque required for the vehicle and a required engine torque required for the engine, and calculates a required regenerative braking torque required for the regenerative braking unit based on the two torques;
Torque control means for controlling each torque of the engine and the regenerative braking means so that the required engine torque and the required regenerative braking torque are generated; and
A deceleration control device for a vehicle comprising:
The deceleration control of the vehicle, wherein the torque calculation means calculates the required regenerative braking torque in a mode different from that at the time of stopping the fuel supply from the detection of the deceleration of the vehicle until the fuel supply is stopped. apparatus.
[0082]
Here, the required motor torque Tm in both embodiments corresponds to the required regenerative braking torque. Further, a torque calculation unit is realized by the processing of steps 110, 140, 150, and 160 in the torque calculation routine. The torque control means is realized by the processing of step 180 in the torque calculation routine and the processing of step 260 in the engine torque control routine.
[0083]
According to the above configuration, the fuel supply is continued until a predetermined time elapses after the detection of the deceleration of the vehicle, so that the braking force generated by the engine is smaller than when the fuel supply is stopped. Therefore, if the same value as that at the time of stopping the fuel supply is used as the required engine torque until the predetermined time elapses from the detection of the deceleration of the vehicle, an erroneous required regenerative braking torque may be calculated.
[0084]
In this regard, in the invention described in the above (B), the required regenerative braking torque is calculated in a different manner from when the fuel supply is stopped until the fuel supply is stopped after the vehicle deceleration is detected. Therefore, the required regenerative braking torque can be accurately obtained by considering that the braking force of the engine is small. By generating the regenerative braking force corresponding to the required regenerative braking torque in the regenerative braking means, it becomes possible to compensate for the insufficient braking force of the engine. As a result, the vehicle can be decelerated at the desired deceleration even during the period from the detection of deceleration of the vehicle to the stop of fuel supply.
[0085]
(C) In the vehicle deceleration control device according to (B), the torque calculation means sets a deviation between the required torque and the required engine torque as the required regenerative braking torque.
[0086]
(D) In the vehicle deceleration control device according to (C), the torque calculation unit sets the required engine torque to zero during the period from the detection of the vehicle deceleration to the stop of the fuel supply to reduce the required regenerative braking torque. It is to be calculated.
[0087]
According to the above configuration, if a negative value is used as the required engine torque in the same manner as when the fuel supply is stopped until the predetermined time elapses from the detection of the deceleration of the vehicle, the required regenerative braking torque is zero or close thereto. The value may be calculated.
[0088]
In this regard, in the invention described in the above (D), the required engine torque is set to zero during the period from the detection of the deceleration of the vehicle to the stop of the fuel supply. Therefore, the required regenerative braking torque calculated based on the required torque and the required engine torque has a negative value. When the regenerative braking means generates a regenerative braking force corresponding to the required regenerative braking torque, the shortage of the braking force of the engine is compensated, and the vehicle is decelerated at a desired deceleration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a first embodiment embodying a vehicle deceleration control device of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for calculating a torque such as a required torque.
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for controlling engine torque.
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation when the required motor torque Tm is calculated during a period ΔT after the accelerator is turned off, with the required engine torque Te being a negative value.
FIG. 5 is a timing chart illustrating an operation when a required motor torque Tm is calculated by setting a required engine torque Te to “0” during a period ΔT after the accelerator is turned off.
FIG. 6 is a timing chart illustrating the operation of the second embodiment in which the regenerative braking force of the motor generator is gradually reduced immediately after the start of the fuel cut.
[Explanation of symbols]
13 ... Engine, 14 ... Motor generator (regenerative braking means), 24 ... Exhaust purification catalyst, 45 ... Axle, 57 ... Accelerator sensor (Deceleration detecting means), 58 ... Vehicle speed sensor (Deceleration detecting means), 61 ... Hybrid ECU (Fuel) Supply stop means, deceleration control means), 62: engine ECU (fuel supply stop means), α: predetermined time, ΔT: period.

Claims

An engine mounted on the vehicle and purifying exhaust gas by an exhaust gas purifying catalyst;
Regenerative braking means connected regeneratively to the axle of the vehicle,
Deceleration detection means for detecting deceleration of the vehicle,
Fuel supply stopping means for stopping fuel supply to the engine in response to the detection of deceleration by the deceleration detecting means,
A deceleration control device for a vehicle, further comprising deceleration control means for decelerating the vehicle by the regenerative braking means prior to stopping fuel supply by the fuel supply stop means in response to detection of deceleration by the deceleration detection means.

The fuel supply stopping unit stops the fuel supply to the engine on condition that a predetermined time has elapsed from the detection of the deceleration by the deceleration detecting unit.
2. The vehicle according to claim 1, wherein the deceleration control unit decelerates the vehicle by the regenerative braking unit during a period from the detection of deceleration by the deceleration detection unit to the stop of fuel supply by the fuel supply stop unit. 3. Control device.

3. The regenerative braking device according to claim 1, wherein the deceleration control unit reduces the regenerative braking force of the regenerative braking unit as compared to before the fuel supply is stopped, when the fuel supply stopping unit switches from fuel supply to stop. A deceleration control device for a vehicle according to any one of the preceding claims.

The deceleration control device for a vehicle according to claim 3, wherein the deceleration control means gradually reduces the regenerative braking force of the regenerative braking means immediately after switching from fuel supply to stop by the fuel supply stop means. .