JP2015171263A

JP2015171263A - 車両用制御装置

Info

Publication number: JP2015171263A
Application number: JP2014045558A
Authority: JP
Inventors: 太晨尹; Yoon Taejin
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2015-09-28
Anticipated expiration: 2034-03-07
Also published as: JP6323080B2

Abstract

【課題】車両の減速中にシフトダウンが行われた後に生じる、ドライバビリティの悪化を抑制すること。
【解決手段】車両に搭載されるエンジンの駆動力を利用して発電する発電機を制御する車両用制御装置であって、前記発電機の発電電圧を制御する発電電圧制御部と、前記車両が減速中であるか否かを判定する判定部と、前記車両の減速中に、シフトダウンを予測する予測部と、を有し、前記車両の減速が開始されてからシフトダウンが予測されるまでの発電電圧は、シフトダウンが予測されてから前記車両の減速が終了するまでの発電電圧と比較して高い、車両用制御装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用制御装置に関する。

従来より、車両の減速継続時間を予測し、予測した減速継続時間に応じて、減速中における発電機の発電電圧の上昇勾配を制御することで、運転者の過剰な減速感を低減させた車両用発電機の制御装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

又、車両の減速前に、ドライバビリティが所定以上に悪化すると評価された場合に、減速時における発電機の発電量を抑制することで、ドライバビリティを向上させた発電機制御装置が開示されている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００９−２４７１６５号公報特開２０１０−１１４９６０号公報

しかしながら、車両の減速中にシフトダウンが行われると、抑制された発電機の発電電圧が、シフトダウン後に再び上昇し、ドライバビリティが悪化してしまう。

更に、徐励無しで発電機の発電電圧が上昇するため、最悪の場合、車両がエンストしてしまう。

そこで、車両の減速中にシフトダウンが行われた後に生じる、ドライバビリティの悪化を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、一態様によれば、
車両に搭載されるエンジンの駆動力を利用して発電する発電機を制御する車両用制御装置であって、
前記発電機の発電電圧を制御する発電電圧制御部と、
前記車両が減速中であるか否かを判定する判定部と、
前記車両の減速中に、シフトダウンを予測する予測部と、を有し、
前記車両の減速が開始されてからシフトダウンが予測されるまでの発電電圧は、シフトダウンが予測されてから前記車両の減速が終了するまでの発電電圧と比較して高い、
車両用制御装置が提供される。

一態様によれば、車両の減速中にシフトダウンが行われた後に生じる、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。

本実施形態に係る車両用制御装置の構成を例示する図である。本実施形態に係る車両用制御装置の制御方法を例示するフローチャートである。本実施形態に係る車両用制御装置の動作を例示する図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

＜車両用制御装置の構成＞
図１は、本実施の形態に係る車両用制御装置の構成の一例を示した図である。制御装置１００（＝車両用制御装置に相当する）は、例えば、自動車等の車両に搭載される。このような車両の具体例として、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、電気自動車、等が挙げられる。

車両には、制御装置１００の他、発電機１１１、変速機１１２、エンジン１１３、等が搭載される。発電機１１１は、エンジン１１３の駆動力（エンジントルク）を利用して発電し、バッテリ、電気負荷等に電力を供給する。変速機１１２は、車両の走行状態に応じて、変速段が変更される。例えば、車両の減速中には、変速段はシフトダウン側（減速比の大きい側）へ変更される。エンジン１１３は、エンジントルクを発生し、クランクシャフト等を介して変速機１１２と連結され、発生したエンジントルクを変速機１１２に伝達する。

制御装置１００は、発電電圧制御部１０１、判定部１０２、予測部１０３、ＥＣＵ（電子制御装置）、等を含み、発電機１１１、変速機１１２、エンジン１１３、等と接続される。

発電電圧制御部１０１は、発電電圧指示部（図示せず）により指示された発電電圧指示値に基づいて、発電機１１１の発電電圧を制御する。

例えば、車両の減速が開始されてからシフトダウンが予測されるまでの間は、発電電圧制御部１０１は、発電電圧指示値に基づいて、発電電圧を電圧Ｖ１（回生電圧）に制御する。

又、例えば、シフトダウンが予測されてから車両の減速が終了するまでの間は、発電電圧制御部１０１は、発電電圧指示値に基づいて、発電電圧を電圧Ｖ２（抑制電圧）に制御する（電圧Ｖ１＞電圧Ｖ２）。

又、例えば、車両が減速を開始する前、車両が減速を終了した後は、発電電圧制御部１０１は、発電電圧指示値に基づいて、発電電圧を電圧Ｖ３（非減速電圧）に制御する（電圧Ｖ２＞電圧Ｖ３）。

即ち、発電電圧制御部１０１は、シフトダウン予測時に発電電圧を抑制し（電圧Ｖ１から電圧Ｖ２へと制御し）、シフトダウンが行われた後も、車両が減速を終了するまで、発電電圧の抑制を継続する（発電電圧が電圧Ｖ２を維持するように制御する）。これにより、シフトダウンが行われる（シフトダウンは、車両の減速中に行われる）ことにより抑制された発電電圧が、シフトダウンが行われた後に再び上昇するという不具合を防ぐことができる。

なお、減速時に、発電電圧制御部１０１が、発電機１１１の発電電圧を急激に上昇させてしまうと、エンジン１１３に急激な負荷がかかり、運転者に過剰な減速感を生じさせてしまう。このため、発電電圧制御部１０１は、減速時に、徐々に電圧を上昇させ、運転者の違和感を抑制するような制御を行う（徐励制御）。

判定部１０２は、車両が減速中であるか否かを判定する。即ち、判定部１０２は、車両が、減速以外の状態から減速状態へと切り替わる時刻（減速開始時）から、減速の状態から減速以外の状態へと切り替わる時刻（減速終了時）までを、減速中であると判定する。又、判定部１０２は、車両が、減速開始時より前、減速終了時より後を、減速中ではないと判定する。例えば、判定部１０２が、減速開始を判定すると、発電機１１１の発電電圧は電圧Ｖ１へと制御され、判定部１０２が、減速終了を判定すると、発電機１１１の発電電圧は電圧Ｖ３へと制御される。

予測部１０３は、車両の減速中に、変速機１１２のシフトダウンが行われるか否かを予測する。即ち、予測部１０３は、車両の減速中に、変速機１１２の変速段がシフトダウン側へ変更されるか否かを予測する。例えば、予測部１０３が、車両の減速中に、変速機１１２のシフトダウンが行われることを予測すると、発電機１１１の発電電圧は電圧Ｖ２へと制御される。つまり、シフトダウン予測時の段階で、発電機１１１の発電電圧は抑制電圧へと制御され、シフトダウンが行われる段階では、発電機１１１の発電電圧は抑制電圧を維持するように制御される。

ＥＣＵ（図示せず）は、複数の制御モードを有し、各制御モードに基づいて、変速機１１２の変速制御、エンジン１１３の駆動制御、等を行う。例えば、ＥＣＵは、車両の減速中、変速機１１２のシフトダウンが行われるという予測に基づいて、変速機１１２の変速段を（Ｎ＋１）速からＮ速へと変更する。又、例えば、ＥＣＵは、エンジン１１３に供給される燃料の供給量の制御、等を行う。

なお、ＥＣＵは、制御プログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果等が一時的に格納されるＲＡＭ、演算処理を行うＣＰＵ（中央処理装置）、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、入出力装置、通信ドライバ回路、等で構成される。

本実施の形態に係る車両用制御装置によれば、シフトダウン予測時に、発電機１１１の発電電圧を、回生電圧より低い抑制電圧に制御し、シフトダウンが行われた後も、車両が減速中であれば、抑制電圧を維持するように、制御する。このため、減速中にシフトダウンが行われた後に生じる、急激な発電機１１１の発電電圧の上昇を抑え、ドライバビリティの悪化を抑制できる。

＜制御装置のフローチャート＞
図２は、制御装置１００の制御方法の一例を示したフローチャートである。

処理開始前、車両は、変速機１１２の変速段が（Ｎ＋１）速で走行している（ＳＴＡＲＴ）。

ステップＳ２１０において、制御装置１００は、車両が減速中であるか否かを判定する。車両が減速中である場合（ＹＥＳ）、制御装置１００は、ステップＳ２２０の処理を行う。車両が減速中ではない場合（ＮＯ）、制御装置１００は、ステップＳ２６０の処理を行う。ステップＳ２１０における判定に基づいて、制御装置１００は、発電機１１１の発電電圧を回生電圧（電圧Ｖ１）まで上昇させるべきか、非減速電圧（電圧Ｖ３）に維持するべきかを選択する。

ステップＳ２２０において、制御装置１００は、発電機１１１の発電電圧を、電圧Ｖ１に制御し、回生を行う。

ステップＳ２３０において、制御装置１００は、シフトダウンが行われるか否かを予測する。即ち、制御装置１００は、変速機１１２の変速段が（Ｎ＋１）速からＮ速へ変更されるか否かを予測する。シフトダウンが行われると予測する場合（ＹＥＳ）、制御装置１００は、ステップＳ２４０の処理を行う。シフトダウンが行われないと予測する場合（ＮＯ）、制御装置１００は、再び、ステップＳ２１０の処理を行う。

ステップＳ２３０における予測により、制御装置１００は、実際にシフトダウンが行われるよりも前に、発電機１１１の発電電圧を、予め設定された抑制電圧に下降させることができる。

ステップＳ２４０において、制御装置１００は、発電機１１１の発電電圧を、電圧Ｖ２に制御する。

ステップＳ２５０において、制御装置１００は、車両が減速中であるか否かを判定する。車両が減速中である場合（ＹＥＳ）、制御装置１００は、ステップＳ２４０の処理を行う。車両が減速中ではない場合（ＮＯ）、制御装置１００は、ステップＳ２６０の処理を行う。ステップＳ２５０における判定に基づいて、制御装置１００は、発電機１１１の発電電圧を非減速電圧（電圧Ｖ３）まで下降させるべきか、抑制電圧（電圧Ｖ２）に維持するべきかを選択する。

ステップＳ２６０において、制御装置１００は、発電機１１１の発電電圧を、電圧Ｖ３に制御し、発電カットを行う。

処理終了後、車両は、変速機１１２の変速段がＮ速で走行している（ＥＮＤ）。

上述の処理により、シフトダウンが行われることにより抑制された発電機１１１の発電電圧が、シフトダウンが行われた後に、再び、回生電圧まで上昇してしまうという不具合を避けられる。更に、シフトダウンが行われた後も、発電機１１１の発電電圧は抑制電圧を維持するように制御されるため、制御装置１００は、徐励制御を行う必要がない。このため、制御装置１００が搭載された車両は、エンジンに高負荷をかけることなく、エンジン回転数の低下を抑制できるため、エンストが発生し難い。

＜車両用制御装置の動作＞
図３を用いて、制御装置１００の動作の一例について説明する。

図３（Ａ）は、発電機１１１の発電電圧を示す電圧波形、図３（Ｂ）は、変速機１１２の変速情報を示す信号波形、図３（Ｃ）は、車両の走行状態を示す信号波形、図３（Ｄ）は、電圧抑制実施判断の有無を示す信号波形である。以下、各信号における信号波形が、"Ｈｉｇｈ"となる場合を、"Ｈ"、"Ｌｏｗ"となる場合を、"Ｌ"と略記する。

図３において、回生電圧を電圧Ｖ１、抑制電圧を電圧Ｖ２、非減速電圧を電圧Ｖ３とし、シフトダウンの状態（シフトダウンが予測されてからシフトダウンが行われるまでの状態）を"Ｈ"、シフトダウン以外の状態を"Ｌ"とし、減速状態を"Ｈ"、減速以外の状態を"Ｌ"とし、電圧抑制が行われる（発電電圧を、抑制電圧に制御する）場合を"Ｈ"、電圧抑制が行われない（発電電圧を、回生電圧又は非減速電圧に制御する）場合を"Ｌ"とする。

時刻ｔ１に達するまでは、発電電圧は電圧Ｖ３であり、変速機１１２の変速状態は"Ｌ"であり、車両の走行状態は"Ｌ"であり、電圧抑制実施判断は"Ｌ"である（図２のＳＴＡＲＴ参照）。

時刻ｔ１において、車両が減速を開始する。車両の走行状態が"Ｌ"から"Ｈ"へと切り替わり（図２のステップＳ２１０参照）、発電電圧は電圧Ｖ３から上昇する。

時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間において、発電電圧は電圧Ｖ１まで上昇し（図２のステップＳ２２０参照）、その後、発電電圧は電圧Ｖ１を維持する。

時刻ｔ２において、シフトダウンが予測される。変速機１１２の変速状態が"Ｌ"から"Ｈ"へと切り替わると共に、電圧抑制実施判断が"Ｌ"から"Ｈ"へと切り替わり（図２のステップＳ２３０参照）、発電電圧は電圧Ｖ１から下降する。

時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間において、発電電圧は電圧Ｖ２まで下降し（図２のステップＳ２４０参照）、その後、発電電圧は電圧Ｖ２を維持する。

時刻ｔ３において、シフトダウンが実行される。変速機１１２の変速状態が"Ｈ"から"Ｌ"へと切り替わっても、発電電圧は電圧Ｖ２を維持する。

時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間において、発電電圧は電圧Ｖ２を維持する（図２のステップＳ２５０参照）。

時刻ｔ４において、車両が減速を終了する。車両の走行状態が"Ｈ"から"Ｌ"へと切り替わり（図２のステップＳ２６０参照）、発電電圧は電圧Ｖ２から下降する。

時刻ｔ４を越えてからは、発電電圧は電圧Ｖ３まで下降し、変速機１１２の変速状態は"Ｌ"、車両の走行状態は"Ｌ"、電圧抑制実施判断は"Ｌ"となる（図２のＥＮＤ参照）。なお、時刻ｔ３において、発電電圧は、電圧Ｖ２を維持するように制御されるため、制御装置１００は、時刻ｔ４αを越えてからのフェールカット外発電量（図３の斜線部参照）を削減し、エンジン１１３の燃費効果を向上させることができる。

図３に示すように、制御装置１００は、車両の走行状態と、シフトダウンの状態との両事象を考慮して、発電機１１１の発電電圧を制御することができる。これにより、発電機１１１の発電電圧の回生を適切に行いつつ、減速中のシフトダウン後のドライバビリティの悪化を抑制することができる。

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１００制御装置（車両用制御装置）
１０１発電電圧制御部
１０２判定部
１０３予測部
１１１発電機
１１３エンジン

Claims

車両に搭載されるエンジンの駆動力を利用して発電する発電機を制御する車両用制御装置であって、
前記発電機の発電電圧を制御する発電電圧制御部と、
前記車両が減速中であるか否かを判定する判定部と、
前記車両の減速中に、シフトダウンを予測する予測部と、を有し、
前記車両の減速が開始されてからシフトダウンが予測されるまでの発電電圧は、シフトダウンが予測されてから前記車両の減速が終了するまでの発電電圧と比較して高い、車両用制御装置。