JP2016117449A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関や駆動系の温度が低い状況におけるコースト走行時の燃料カット期間の延長を図る。【解決手段】内燃機関のクランクシャフトまたは車軸に回転駆動力を付与することのできる電動機を備えた車両を制御するものであって、車両がコースト走行するときに電動機から内燃機関のクランクシャフトまたは車軸に回転駆動力を付与することとし、そのときの電動機の出力の大きさを、内燃機関の温度、及び／または、内燃機関のクランクシャフトと車軸との間に介在する変速機の温度に応じて変更する車両の制御装置を構成した。【選択図】図６

Description

本発明は、内燃機関のクランクシャフトまたは車軸に回転駆動力を付与することのできる電動機を備えた車両の制御装置に関する。

車両の車軸（及び、駆動輪）や補機を駆動する駆動源となる内燃機関に、これをアシストする電動機を付設した車両が公知である。この電動機は、発電機としての機能を兼ね備えていることが多く、車両が減速する際に回生制動を行い、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収することが可能である（例えば、下記特許文献１及び２を参照）。

内燃機関を搭載した車両では、気筒への燃料供給を一時的に停止する燃料カットを実施することが知られている。一般に、アクセルペダルの踏込量が０または０に近い閾値以下となり、かつエンジン回転数が燃料カット許可回転数以上あるときに、燃料カットを開始、即ち燃料噴射を中断する。そして、アクセルペダルの踏込量が閾値を上回った、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下した等の何れかの条件が成立したときに、燃料カットを終了して燃料噴射を再開する。

車両の燃費性能をより高めるためには、燃料カット状態を維持したコースト走行（惰走、慣性走行）の期間をできる限り長く引き延ばすことが求められる。コースト走行中の車速及びエンジン回転数は、エンジンブレーキ及び駆動系の損失により徐々に衰えてゆく。特に、駆動系にベルト式無段変速機（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を採用している車両では、ベルトを挟圧するプーリの回転が停止する前にプーリを最もローギア寄りの位置まで変位させる必要がある。だが、変速機の変速比をローギア化すると、エンジンブレーキ作用が増強され、車速とともにエンジン回転数が急速に低下して燃料カット終了条件が成立し、早期に燃料カットが終了することとなってしまう。加えて、エンジンブレーキ作用が強く車両の減速度が不必要に高いことは、ドライバビリティの低下（または、ドライブフィーリングの悪化）にもつながる。

そこで、車両のコースト走行時に電動機を稼働させて内燃機関のクランクシャフトひいては車軸に回転駆動力を付与し、車両の減速度を緩和するコーストアシストを実施することが考えられている（下記特許文献２を参照）。

特開２０１４−１０１８４７号公報 特開平０２−２５６８４３号公報

冷間始動の直後等、内燃機関や駆動系の温度が低い状況下では、メカニカルロスが大きいためにコースト走行中の車両の減速度が高くなる。この場合において、コーストアシストを行う電動機の出力が不足して燃料カットが短期間のうちに終了し、所望の燃費低減効果を得られないことがあった。

本発明は、内燃機関や駆動系の温度が低い状況におけるコースト走行時の燃料カット期間の延長を図ることを所期の目的としている。

本発明では、内燃機関のクランクシャフトまたは車軸に回転駆動力を付与することのできる電動機を備えた車両を制御するものであって、車両がコースト走行するときに電動機から内燃機関のクランクシャフトまたは車軸に回転駆動力を付与することとし、そのときの電動機の出力の大きさを、内燃機関の温度、及び／または、内燃機関のクランクシャフトと車軸との間に介在する変速機の温度に応じて変更する車両の制御装置を構成した。

本発明によれば、内燃機関や駆動系の温度が低い状況にあっても、コースト走行時の燃料カット期間を延長させることが可能となる。

本発明の一実施形態における内燃機関の概略構成を示す図。 同実施形態における内燃機関と発電機兼電動機との接続の構造を模式的に示す図。 同実施形態における発電機兼電動機の電気回路を示す図。 同実施形態における車両の駆動系の構成を示す図。 同実施形態における無段変速機の変速線図。 コースト走行中の内燃機関の冷却水温またはトランスミッションフルードの温度と、コーストアシストを行う電動機の出力との関係を例示する図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に示す車両用内燃機関１００は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。

吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。

排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。

外部ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものである。ＥＧＲ装置２は、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通する外部ＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。

図２に示すように、本実施形態における内燃機関１００には、スタータモータ（セルモータ）１４０、発電機兼電動機であるＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ。または、モータジェネレータ）１１０及びコンプレッサ１３０その他の補機が付随している。

スタータモータ１４０は、主として冷間始動時（運転者がイグニッションスイッチまたはイグニッションキーを操作して内燃機関１００を始動）に内燃機関１００のクランクシャフト１０を回転駆動する、クランキング専用の電動機である。スタータモータ１４０は、その出力軸にピニオンギア１４１を有し、このピニオンギア１４１が内燃機関１００の出力軸であるクランクシャフト１０に固定されたリングギア１０３に噛合することで、クランクシャフト１０に回転駆動力を伝達する。ピニオンギア１４１は、スタータモータ１４０による内燃機関１００のクランキング中以外は、リングギア１０３から離脱している。

ＩＳＧ１１０は、クランクシャフト１０ひいては車両の車軸（そして、駆動輪）１５３を駆動する電動機としての機能と、クランクシャフト１０から駆動力の伝達を受けて発電する発電機としての機能とを兼ね備える。ＩＳＧ１１０は、巻掛伝動機構１１２、１１３、１０１を介して内燃機関１００のクランクシャフト１０の一端側と接続している。

ＩＳＧ１１０は、例えばインナーロータ方式の交流同期機であり、永久磁石及びロータコイル（励磁（界磁）巻線）１１６を両備したロータ（回転子）と、ロータの外周面に対向する三相交流のステータコイル（固定子巻線）１１５を備えたステータ（固定子）とを要素としてなる。ロータは、ロータ軸１１１の外周に固着している。ロータ軸１１１及びクランクシャフト１０には、それぞれプーリ（または、スプロケット）１１２、１０１が固着しており、これらプーリ１１２、１０１に巻き掛けたベルト（または、チェーン）１１３により、クランクシャフト１０とロータ軸１１１との間で相互に（双方向に）回転駆動力を伝達する。

ＩＳＧ１１０は、主としてアイドルストップした内燃機関１００の再始動時や、車軸１５３に供給する走行駆動力を増強する（特に、加速中や登坂中の）モータアシスト時に、車載の蓄電装置６１から電力の供給を受けてクランクシャフト１０を回転駆動する。翻って、クランクシャフト１０により回転駆動されて発電する場合には、その発電した電力を同蓄電装置６１に充電する。車両が減速する際には、ＩＳＧ１１０による回生制動を行い、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収することができる。

蓄電装置６１は、バッテリ及び／またはキャパシタを含む。本実施形態では、車両に、主蓄電装置６１１及び副蓄電装置６１２を搭載している。主蓄電装置６１１は、例えば車両用として周知の鉛バッテリ等である。副蓄電装置６１２は、例えばニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリ、キャパシタ等である。この副蓄電装置６１２は、主蓄電装置６１１では必ずしも回収できない回生電力を回収して蓄えることができる。副蓄電装置６１２とＩＳＧ１１０等とを接続する電気回路上には、断接切換可能なスイッチ（または、リレー）６１３を設けてある。このスイッチ６１３は、内燃機関１００の冷間始動時及び冷間始動直後の時期には切断（開放）されており、主蓄電装置６１１が満充電または満充電に近い状態まで充電された後に接続される。

車両に実装されているエアコンディショナの冷媒圧縮用のコンプレッサ１３０もまた、ＩＳＧ１１０と同様、巻掛伝動機構１０２、１３４、１３３を介して内燃機関１００のクランクシャフト１０の一端側と接続している。コンプレッサ１３０の入力軸１３２及びクランクシャフト１０には、それぞれプーリ（または、スプロケット）１３３、１０２が固着しており、これらプーリ１３３、１０２に巻き掛けたベルト（または、チェーン）１３４によって、クランクシャフト１０から入力軸１３２に回転駆動力を伝達する。ベルト１３４は、コンプレッサ１３０以外の補機である潤滑油ポンプ（図示せず）や冷却水ポンプ（図示せず）等にも駆動力を伝達することがある。なお、コンプレッサ１３０の本体と入力軸１３２との間には、断接切換可能なマグネットクラッチ１３１を設けており、エアコンディショナを稼働しないときには当該クラッチ１３１を切断する。

内燃機関１００と車軸１５３とを繋ぐトランスミッション１２０は、クランクシャフト１０の他端側に設置する。

周知の通り、車両には各種の電気負荷が実装されている。電気負荷の具体例としては、エアコンディショナの送風用ブロワ、リアガラスの曇りを取るデフォッガ、オーディオ機器、カーナビゲーションシステム、照明灯（ヘッドランプ、テールランプ、ストップランプ（ブレーキランプ）、フォグランプ、ウィンカ（ターンシグナルランプ）等）、内燃機関の冷却水を空冷するラジエータのファン、電動パワーステアリング装置、等が挙げられる。これら電気負荷は、発電機として働くＩＳＧ１１０及び／または蓄電装置６１から、必要な電力の供給を受ける。

図３に、ＩＳＧ１１０の等価回路を示す。ＩＳＧ１１０を発電機として動作させる場合、三相コイルであるステータコイル１１５には三相交流の誘起電流が発生する。この誘起電流は、ダイオードを用いた整流器１１３によって直流電流とした上で蓄電装置６１や電気負荷に供給される。

ＩＳＧ１１０に付帯するコントローラ１１４は、本実施形態の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）０から発される、ＩＳＧ１１０の出力電圧の目標値を指令する制御信号ｎを受け付ける。そして、その指令された目標電圧に蓄電装置６１の端子電圧（換言すれば、電装系に供給する電源電圧）を追従せしめるべく、半導体スイッチング素子１１９をスイッチ動作させてロータコイル１１６に印加する励磁電流の大きさを調節するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を実施する。ＩＳＧ１１０の出力電圧即ちステータコイル１１５に誘起される発電電圧は、ロータコイル１１６を流れる励磁電流が大きいほど大きくなる。

発電機として作動するＩＳＧ１１０は、内燃機関１００から見れば機械的な負荷となる。ＩＳＧ１１０の出力電圧が蓄電装置６１の端子電圧を超越するとき、蓄電装置６１が充電され、かつＩＳＧ１１０から電気負荷に電力が供給される。つまり、ＩＳＧ１１０がクランクシャフト１０の回転のエネルギを費やして電気エネルギを生成する仕事をする。蓄電装置６１への充電量及び電気負荷への給電量は、ＩＳＧ１１０の出力電圧と蓄電装置６１の端子電圧との電位差に依存する。

逆に、ＩＳＧ１１０の出力電圧が蓄電装置６１の端子電圧に満たないかこれに近いときには、蓄電装置６１が充電されず、またＩＳＧ１１０から電気負荷に電力が供給されない（蓄電装置６１から電気負荷に電力供給されることはある）。つまり、ＩＳＧ１１０がクランクシャフト１０の回転のエネルギを費やす仕事をしないか、またはその仕事が小さくなる。要するに、ＥＣＵ０からＩＳＧ１１０に高い発電電圧を指令すると、エンジン回転に対するＩＳＧ１１０の機械負荷が増し、低い発電電圧を指令すると、エンジン回転に対するＩＳＧ１１０の機械負荷が減る。

因みに、コントローラ１１４は、電気負荷の増大等に伴いＩＳＧ１１０による発電量を増加させる際、励磁電流をステップ的に急増させるのではなく、励磁電流を徐々に増大させる徐励機能を有する。この徐励機能により、内燃機関１００に対する機械的な負荷の一時的な集中を避け、アイドル運転ないし低負荷運転領域におけるエンジン回転の低落を防いでいる。

また、コントローラ１１４は、ＥＣＵ０から発される、励磁電流の上限値を指令する制御信号ｎを受け付けるとともに、ロータコイル１１６を流れる励磁電流の大きさをセンサ１１７を介して検出し、励磁電流を指令された上限値以下に規制する。励磁電流に上限を設けるのは、内燃機関１００に対する機械的な負荷が過大となってエンジン回転が不安定化することを予防する意図である。故に、例えば、冷媒圧縮用コンプレッサ１３０の作動時と非作動時とでは、前者の方が励磁電流の上限値が低くなる。

励磁電流の上限値へのクリップは、ＩＳＧ１１０の発電電圧の目標電圧値への追従に優先する。つまり、コントローラ１１４は、蓄電装置６１の端子電圧が未だＥＣＵ０から指令された目標電圧未満であるとしても、ロータコイル１１６を流れる励磁電流が既にＥＣＵ０から指令された上限に達している場合には、それ以上励磁電流を増大させない。

他方、ＩＳＧ１１０をクランクシャフト１０を駆動する電動機として動作させる場合には、ロータコイル１１６に所要の励磁電流を通電しつつ、ステータコイル１１５に半導体スイッチング素子を用いたインバータ１１８を介して三相交流電流を印加して、ロータの周囲に回転磁界を発生させる。インバータ１１８の各相のハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチはそれぞれ、コントローラ１１４によって点弧／消弧される。このときのコントローラ１１４は、ＥＣＵ０から発される、電動機として働くＩＳＧ１１０の出力のレベルを指令する制御信号ｎを受け付ける。そして、その指令された出力レベルにＩＳＧ１１０の出力を追従せしめるべく、ロータコイル１１６に印加する励磁電流の大きさ、及び／または、ステータコイル１１５に印加する三相電流の大きさを調節するＰＷＭ制御を実施する。内燃機関１００のクランクシャフト１０に回転駆動力を付与するＩＳＧ１１０の出力は、ロータコイル１１６を流れる励磁電流が大きいほど大きくなり、またステータコイル１１５を流れる三相電流が大きいほど大きくなる。

図４に、車両が備える駆動系のトランスミッション１２０の例を示す。このトランスミッション１２０は、トルクコンバータ７及び自動変速機８、９を備えてなる。特に、本実施形態では、自動変速機８、９の構成要素として、遊星歯車機構を利用した前後進切換装置８、及び無段変速機の一種であるベルト式ＣＶＴ９を採用している。

内燃機関１００及び／または電動機たるＩＳＧ１１０が出力する回転駆動力は、内燃機関１００のクランクシャフト１０からトルクコンバータ７の入力側のポンプインペラ７１に入力され、出力側のタービンランナ７２に伝達される。タービンランナ７２の回転は、前後進切換装置８を介してＣＶＴ９の駆動軸９４に伝わり、ＣＶＴ９における変速を経て従動軸９５を回転させる。従動軸９５の回転は、出力ギア１５１に伝達される。出力ギア１５１は、デファレンシャル装置のリングギア１５２と噛合し、デファレンシャル装置を介して車軸１５３及び駆動輪（図示せず）を回転させる。

トルクコンバータ７は、ロックアップ機構を備える。ロックアップ機構は、この分野では既知のもので、トルクコンバータ７の入力側と出力側とを相対回動不能に締結するロックアップクラッチ７３と、ロックアップクラッチ７３を断接切換駆動するための作動液圧（油圧）を制御するロックアップソレノイドバルブ（図示せず）とを要素とする。ロックアップソレノイドバルブは、制御信号ｔを受けてその開度を変化させる流量制御弁である。

ＣＶＴ９を搭載した車両においては、車速が所定値（例えば、１０ｋｍ／ｈ）以上である場合、ほぼ常時トルクコンバータ７をロックアップする。車速が所定値以下となれば、トルクコンバータ７のロックアップを解除する。ロックアップ時、ロックアップクラッチ７３はトルクコンバータカバー７４に押し付けられ、トルクコンバータカバー７４と一体となって回転する。ロックアップ時、トルクコンバータ７の入力側（のドライブプレート）に入力された回転駆動力は、トルクコンバータカバー７４からロックアップクラッチ７３を経由してトルクコンバータ７の出力側、ひいては前後進切換装置８に直接伝達される。ロックアップ時、トルクコンバータ７の出力側回転数の入力側回転数に対する比である速度比は１となる。

翻って、非ロックアップ時には、ロックアップクラッチ７３がトルクコンバータカバー７４から離反する。非ロックアップ時、トルクコンバータ７の入力側に入力された回転駆動力は、トルクコンバータカバー７４からポンプインペラ７１、タービン７２へと伝わり、前後進切換装置８に伝達される。非ロックアップ時、トルクコンバータ７の速度比は、駆動状態に応じて１よりも小さくなったり大きくなったりする。

前後進切換装置８は、そのサンギア８１がタービンランナ７２と連絡し、リングギア８２が駆動軸９４と連絡している。プラネタリギア８３１を支持するプラネタリキャリア８３と変速機ケースとの間には、断接切換可能な液圧クラッチたるフォワードブレーキ８４を介設している。また、プラネタリキャリア８３とサンギア８１（または、トルクコンバータ７の出力側）との間にも、断接切換可能な液圧クラッチたるリバースクラッチ８５を介設している。

走行レンジのうちのＤレンジでは、フォワードブレーキ８４を締結し、リバースクラッチ８５を切断する。これにより、トルクコンバータ７の出力軸の回転が逆転されかつ減速されて駆動軸９４に伝達され、前進走行となる。翻って、Ｒレンジでは、リバースクラッチ８５を締結し、フォワードブレーキ８４を切断する。これにより、サンギア８１とプラネタリキャリア８３とが一体的に回転し、トルクコンバータ７の出力軸と駆動軸９４とが直結して後進走行となる。フォワードブレーキ８４またはリバースクラッチ８５を断接切換駆動するための作動液圧を制御するソレノイドバルブ（図示せず）は、制御信号ｕを受けてその開度を変化させる流量制御弁である。

非走行レンジのうちのＮレンジでは、フォワードブレーキ８４及びリバースクラッチ８５をともに切断する。Ｐレンジでは、車軸１５３が動かないよう機械的にロックする。

ＣＶＴ９は、駆動プーリ９１及び従動プーリ９２と、両プーリ９１、９２に巻き掛けられたベルト９３とを要素とする。駆動プーリ９１は、駆動軸９４に固定した固定シーブ９１１と、駆動軸９１上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持させた可動シーブ９１２と、可動シーブ９１２の後背に配設された液圧サーボ９１３とを有しており、液圧サーボ９１３を操作し可動シーブ９１２を変位させることを通じて変速比を無段階に変更できる。並びに、従動プーリ９２は、従動軸９５に固設した固定シーブ９２１と、従動軸９５上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持させた可動シーブ９２２と、可動シーブ９２２の後背に配設された液圧サーボ９２３とを有しており、液圧サーボ９２３を操作し可動シーブ９２２を変位させることを通じてトルク伝達に必要なベルト推力を与える。

走行レンジを操作するべくフォワードブレーキ８４またはリバースクラッチ８５に供給される作動液（作動油）、及び変速比を操作するべく液圧サーボ９１３、９２３に供給される作動液は、トルクコンバータ７に用いられる流体と共通である。この流体は、トランスミッションフルード（ＣＶＴＦ）と呼称される。トランスミッションフルードは、前後進切換装置８やＣＶＴ９のベルト９３等の潤滑、並びにベルト９３のプーリ９１、９２に対する滑り摩擦の抑止等にも用いられる。

ＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。その入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフト１０の回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出するセンサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、内燃機関の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｅ、変速機７、８、９の温度を示唆するトランスミッションフルードの温度を検出する作動液温センサから出力される作動液温信号ｆ、吸気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号ｇ、蓄電装置６１の端子電圧及び／または端子電流（特に、バッテリ電圧やバッテリ電流）を検出するセンサから出力される電圧／電流信号ｈ、ＩＳＧ１１０のコントローラ１１４からもたらされるステータス信号ｓ等が入力される。ステータス信号ｓは、ＩＳＧ１１０に関する各種の情報、例えば回転数や温度、ロータコイル１１６を流れる励磁電流の大きさ、現在の動作モード（即ち、発電しているか、内燃機関１００をクランキングしているか、内燃機関１００をモータアシストしているか、発電機としても電動機としても働かない無負荷状態か）等の情報を含む。

ＥＣＵ０の出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ、ＩＳＧ１１０のコントローラ１１４に対してこれを制御するための制御信号ｎ、マグネットクラッチ１３１に通電する電気回路上のスイッチ６２に対してクラッチ締結信号ｏ、ロックアップクラッチ７３の断接切換用のロックアップソレノイドバルブに対して開度制御信号ｔ、フォワードブレーキ８４またはリバースクラッチ８５の断接切換用のソレノイドバルブに対して開度制御信号ｕ、ＣＶＴ９に対して変速比制御信号ｖ等を出力する。制御信号ｎは、ＩＳＧ１１０の動作モードを指示するとともに、発電機として動作させる場合にＩＳＧ１１０から出力させる発電電圧の目標値や、電動機として動作させる場合のＩＳＧ１１０の出力レベル等を指令する信号である。

ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関１００の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関１００の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｓを入力インタフェースを介して取得し、要求されるスロットルバルブ３２開度、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング、要求ＥＧＲ率、トルクコンバータ７のロックアップを行うか否か、ＣＶＴ９の変速比、エアコンディショナのコンプレッサのＯＮ／ＯＦＦ、ＩＳＧ１１０の発電量または出力等といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｎ、ｏ、ｔ、ｕ、ｖを出力インタフェースを介して印加する。

図５に、ＥＣＵ０がＣＶＴ９を制御する際の変速線図を示す。変速線図は、車速及びアクセル開度に対応した目標入力回転数（タービン７２の回転数）を表すものであり、車速及びアクセル開度に対応したＣＶＴ９の変速比を規定する。図５には、アクセル開度が１００％の場合の変速線を太い破線で、５０％の場合の変速線を太い実線で、０％の場合の変速線を太い鎖線で、それぞれ描画している。変速比は、ＣＶＴ９がハードウェア的に実現し得るローギア側の限界Ｌ及びハイギア側の限界Ｈの間の値をとる。

加えて、ＥＣＵ０は、内燃機関１００の始動時、特に冷間始動において、スタータモータ１４０に制御信号ｒを入力し、ピニオンギア１４１をリングギア１０３に噛合させて内燃機関１００のクランキングを行う。

ＥＣＵ０は、所定の燃料カット条件が成立したときに、所定の燃料カット条件が成立したときに、気筒１への燃料供給を一時中止する燃料カットを実施する。ＥＣＵ０は、少なくとも、アクセル開度が０または０に近い閾値以下となり、エンジン回転数が燃料カット許可回転数以上あり、なおかつ前回実施した燃料カットの終了時点から所定時間が経過していることを以て、燃料カット条件が成立したものと判断する。そして、インジェクタ１１からの燃料噴射を中断する。

燃料カット条件の成立後、所定の燃料カット終了条件が成立したときには、燃料カットを終了することとし、気筒１への燃料供給を再開する。ＥＣＵ０は、アクセル開度が閾値を上回った、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下した等のうちの何れかを以て、燃料カット終了条件が成立したものと判断し、中断していたインジェクタ１１からの燃料噴射を再開する。

その上で、本実施形態のＥＣＵ０は、アクセル開度が０または０に近い閾値以下となり、車両がコースト走行するときに、ＩＳＧ１１０を電動機として稼働させ、内燃機関１００のクランクシャフト１０及び車軸１５３に回転駆動力を与えるコーストアシストを実行する。このコーストアシストにより、コースト走行中の車両の減速度が小さくなるとともに、エンジン回転数の低下が遅くなって燃料カット期間が延長される。

しかしながら、車両の現在の状況如何によらず、常に一定のコーストアシストを実行することは必ずしも効果的ではない。例えば冷間始動の直後等、内燃機関１００や駆動系の温度が低い状況下では、それらのメカニカルロスが大きく、コースト走行中の車両の減速度が高くなる。この場合において、コーストアシストを行うＩＳＧ１１０の出力が不足すると、エンジン回転数の低下が遅くならず、燃料カット条件の成立後、短期間で燃料カット終了条件が成立して燃料カットが早期に終了してしまう。結果、燃料噴射を伴わないコースト走行の距離が短くなり、所望の燃費低減効果を得られない。

そこで、本実施形態では、コーストアシストを実行する際のＩＳＧ１１０の出力の大きさを、現在の内燃機関１００の温度、及び／または、現在の変速機７、８、９の温度に応じて調整することとしている。

図６に、内燃機関１００の温度または変速機７、８、９の温度と、コーストアシストを行うＩＳＧ１１０の出力との関係を例示する。基本的には、内燃機関１００の温度が低い場合に、内燃機関１００の温度がより高い場合と比較してＩＳＧ１１０の出力を増大させる。内燃機関１００の現在温度は、冷却水温信号ｅを参照して知得される冷却水温により示唆される。同様に、変速機７、８、９の温度が低い場合、変速機７、８、９の温度がより高い場合と比較してＩＳＧ１１０の出力を増大させる。変速機７、８、９の現在温度は、作動液温信号ｆを参照して知得されるトランスミッションフルードの温度により示唆される。

図６に示した例によれば、内燃機関１００の冷却水温がある所定値Ｔ₁未満である状況におけるコースト走行中のＩＳＧ１１０の出力を、冷却水温が所定値Ｔ₂（このＴ₂は、Ｔ₁よりも高い）以上である状況におけるコースト走行中のＩＳＧ１１０の出力よりも大きく設定する。そして、冷却水温がＴ₁以上Ｔ₂未満の範囲内にあるときには、冷却水温が高いほどコースト走行中のＩＳＧ１１０の出力を減少させる。

また、トランスミッションフルードの温度がある所定値Ｔ₃（Ｔ₃は、上記のＴ₁と同一の値であっても異なる値であってもよい）未満である状況におけるコースト走行中のＩＳＧ１１０の出力を、トランスミッションフルードの温度が所定値Ｔ₄（このＴ₄は、Ｔ₃よりも高い。Ｔ₄は、上記のＴ₂と同一の値であっても異なる値であってもよい）以上である状況におけるコースト走行中のＩＳＧ１１０の出力よりも大きく設定する。そして、トランスミッションフルードの温度がＴ₃以上Ｔ₄未満の範囲内にあるときには、トランスミッションフルードの温度が高いほどコースト走行中のＩＳＧ１１０の出力を減少させる。

コースト走行中のＩＳＧ１１０の出力を、内燃機関１００の冷却水温及びトランスミッションフルードの温度の双方に基づいて設定することも当然に可能である。その場合、トランスミッションフルードの温度が同等の条件下では、冷却水温が高いほどＩＳＧ１１０の出力を減少させる。また、冷却水温が同等の条件下では、トランスミッションフルードの温度が高いほどＩＳＧ１１０の出力を減少させる。

ＥＣＵ０のメモリには予め、内燃機関１００の冷却水温及び／またはトランスミッションフルードの温度と、コーストアシストを行うＩＳＧ１１０の出力レベルとの関係を規定したマップデータまたは関数式が格納されている。コースト走行中、ＥＣＵ０は、現在の冷却水温及び／またはトランスミッションフルードの温度をキーとして当該マップを検索し、あるいは、現在の冷却水温及び／またはトランスミッションフルードの温度を当該関数式に代入して、設定するべきＩＳＧ１１０の出力レベルを知得し、電動機としてのＩＳＧ１１０を当該出力レベルに制御する。

本実施形態では、内燃機関１００のクランクシャフト１０または車軸１５３に回転駆動力を付与することのできる電動機１１０を備えた車両を制御する制御装置０において、車両がコースト走行するときに電動機１１０から内燃機関１００のクランクシャフト１０または車軸１５３に回転駆動力を付与するコーストアシストを実行することとし、そのときの電動機１１０の出力の大きさを、内燃機関１００の温度、及び／または、内燃機関１００のクランクシャフト１０と車軸１５３との間に介在する変速機７、８、９の温度に応じて変更する車両の制御装置０を構成した。

本実施形態によれば、冷間始動の直後のような内燃機関１００や駆動系の温度が低い状況下にあっても、コースト走行中の車両の減速度を適正に抑制してエンジン回転数の低下を遅らせ、燃料カット期間を延長することが可能となる。従って、燃料噴射を伴わないコースト走行の距離が長くなり、所望の燃費低減効果を得られる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、内燃機関に付随する電動機は、内燃機関のクランクシャフトまたは車軸を回転駆動できるものであればよく、発電機としての機能を必ずしも兼ね備えていなくともよい。

また、車両の駆動系に採用される変速機の態様は、ベルト式ＣＶＴには限定されない。

その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は、内燃機関のクランクシャフトまたは車軸を回転駆動できる電動機が付随する車両のコースト走行時の制御に適用できる。

０…制御装置（ＥＣＵ）
７、８、９…変速機（トルクコンバータ、前後進切換装置、ＣＶＴ）
１０…クランクシャフト
１００…内燃機関
１１０…発電機兼電動機（ＩＳＧ）
１５３…車軸

Claims (1)

1. 内燃機関のクランクシャフトまたは車軸に回転駆動力を付与することのできる電動機を備えた車両を制御するものであって、
   車両がコースト走行するときに電動機から内燃機関のクランクシャフトまたは車軸に回転駆動力を付与することとし、
   そのときの電動機の出力の大きさを、内燃機関の温度、または内燃機関のクランクシャフトと車軸との間に介在する変速機の温度に応じて変更する車両の制御装置。

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