JP2019051821A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料カットからの復帰時の燃料消費量を抑制でき、燃費を向上させることができる車両の制御装置を提供すること。【解決手段】ＥＣＵは、車速が所定の低車速領域内の場合、減速要求があると判定したとき（時刻ｔ２）は回生トルクに対して増大補正を行い、減速要求がないと判定したとき（時刻ｔ４）は回生トルクに対して減少補正を行う。また、ＥＣＵは、増大補正又は減少補正により生じる回生トルクの変化量をポンピングロスの変化量により相殺するように、エンジンの吸入空気量を制御する。【選択図】図６

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

従来、減速運転時にオルタネータ等の発電機の発電量を増大させて減速エネルギを効率よく回収する技術として、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のものは、減速運転時であって、燃料カットと自動変速機のロックアップとが行われている場合、発電量を増大し、要求減速度に対する過不足分をスロットル弁開度の制御及びブレーキ作動の制御によって補償するようにしている。また、特許文献１に記載のものは、発電量を増大させる分だけスロットル弁開度を増大させることで、ポンピングロスを低減している。これにより、特許文献１に記載のものは、燃料カット時に、減速エネルギを効率良く回収でき、運転者の要求に見合った減速度に制御できる。

特開平１１−１０７８０５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のものにあっては、要求減速度に応じて発電量を決定した結果、スロットル弁開度が大きく吸入空気量が多い状態で燃料噴射が再開されることがある。そのため、燃料噴射の再開時に吸入空気量が多い場合、燃料噴射量も多くする必要があり、燃料消費量の増大を引き起こしてしまっていた。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、燃料カットからの復帰時の燃料消費量を抑制でき、燃費を向上させることができる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、エンジンと、前記エンジンに連結された発電機と、前記発電機により充電されるバッテリとを有する車両に搭載される車両の制御装置であって、前記エンジンの燃料カットを伴って車速が低下する減速時燃料カット中に、ドライバの減速要求に応じた前記発電機の回生トルクである基準回生トルクを発生するように前記発電機を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記車速が所定の低車速領域内の場合、前記減速要求があると判定したときは前記基準回生トルクに対して増大補正を行い、前記減速要求がないと判定したときは前記基準回生トルクに対して減少補正を行い、前記増大補正又は前記減少補正により生じる前記回生トルクの変化量をポンピングロスの変化量により相殺するように、前記エンジンの吸入空気量を制御することを特徴とする。

このように上記の本発明によれば、燃料カットからの復帰時の燃料消費量を抑制でき、燃費を向上させることができる。

図１は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置を備える車両の構成図である。 図２は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置による回生発電動作を説明するフローチャートである。 図３は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置によるロックアップクラッチの締結制御に用いるロックアップクラッチ制御テーブルである。 図４は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置によるＩＳＧの回生発電中に用いられる回生トルク補正マップである。 図５は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置によるトランスミッションの変速制御に用いる変速マップである。 図６は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置による回生発電動作の実行時の車両状態の推移を説明するタイミングチャートである。

本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、エンジンと、エンジンに連結された発電機と、発電機により充電されるバッテリとを有する車両に搭載される車両の制御装置であって、エンジンの燃料カットを伴って車速が低下する減速時燃料カット中に、ドライバの減速要求に応じた発電機の回生トルクである基準回生トルクを発生するように発電機を制御する制御部を備え、制御部は、車速が所定の低車速領域内の場合、減速要求があると判定したときは基準回生トルクに対して増大補正を行い、減速要求がないと判定したときは基準回生トルクに対して減少補正を行い、増大補正又は減少補正により生じる回生トルクの変化量をポンピングロスの変化量により相殺するように、エンジンの吸入空気量を制御することを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、燃料カットからの復帰時の燃料消費量を抑制でき、燃費を向上させることができる。

以下、本発明の一実施例に係る車両の制御装置について図面を用いて説明する。図１から図６は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置を説明する図である。

図１に示すように、車両１０は、エンジン２０と、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）４０と、無段変速機３０と、駆動輪１２と、車両１０を総合的に制御する制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、とを含んで構成される。

エンジン２０には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン２０は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。エンジン２０には、各気筒の燃焼室２０Ｂに連通する吸気ポート２０Ｃと、この吸気ポート２０Ｃに空気を導入する吸気管２２とが設けられている。吸気管２２は、吸気ポート２０Ｃ側の端部において、各吸気ポート２０Ｃに向かって分岐する多岐部（マニホールド）を形成しており、吸気ポート２０Ｃ毎に空気を導入するようになっている。

吸気管２２にはスロットルバルブ２３が設けられており、スロットルバルブ２３は、吸気管２２を通過する空気の量（吸入吸気量）を調整する。スロットルバルブ２３は、図示しないモータにより開閉される電子制御スロットルバルブからなる。

スロットルバルブ２３は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されており、ＥＣＵ５０によりそのスロットルバルブ２３の開度（以下、スロットル開度ともいう）が制御される。

エンジン２０には、吸気ポート２０Ｃを介して燃焼室２０Ｂに燃料を噴射するインジェクタ２４と、燃焼室２０Ｂの混合気を点火する点火プラグ２５と、が気筒ごとに設けられている。インジェクタ２４及び点火プラグ２５は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されている。

インジェクタ２４の燃料噴射量及び燃料噴射タイミング、点火プラグ２５の点火時期及び放電量は、ＥＣＵ５０により制御される。

エンジン２０にはクランク角センサ２７が設けられており、このクランク角センサ２７は、クランク軸２０Ａの回転位置に基づいてエンジン回転数を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。

無段変速機３０は、エンジン２０と駆動輪１２との間に設けられており、エンジン２０から伝達された回転を変速して、ドライブシャフト１１を介して駆動輪１２を駆動するようになっている。無段変速機３０は、入力軸３０Ａ、トルクコンバータ３０Ｂ、ロックアップクラッチ３０Ｃ、変速機構３０Ｅ、及びディファレンシャル機構３０Ｆを備えている。

トルクコンバータ３０Ｂは、エンジン２０から伝達された回転を作動流体を介してトルクに変換することでトルクの増幅を行う。ロックアップクラッチ３０Ｃの開放時は、エンジン２０と変速機構３０Ｅとの間で作動流体を介して動力が相互に伝達される。

ロックアップクラッチ３０Ｃの係合時（締結時）は、エンジン２０と変速機構３０Ｅとの間でロックアップクラッチ３０Ｃを介して直接的に動力が伝達される。

トルクコンバータ３０Ｂにおいてトルクが増幅された動力は、変速機構３０Ｅの入力軸３０Ａに伝達されるようになっている。

変速機構３０Ｅは、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）から構成されており、金属ベルトが巻掛けられた１組のプーリにより無段階に自動で変速を行う。無段変速機３０における変速比の変更、及びロックアップクラッチ３０Ｃの係合又は開放は、ＥＣＵ５０により制御される。

ディファレンシャル機構３０Ｆは、左右のドライブシャフト１１に連結されており、変速機構３０Ｅで変速された動力を左右のドライブシャフト１１に差動回転可能に伝達する。

車両１０はアクセル開度センサ１３Ａを備えており、このアクセル開度センサ１３Ａは、アクセルペダル１３の操作量（以下、単にアクセル開度という）を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。

車両１０はブレーキストロークセンサ１４Ａを備えており、このブレーキストロークセンサ１４Ａは、ブレーキペダル１４の操作量（以下、単に「ブレーキストローク」という）を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。

車両１０は車速センサ１２Ａを備えており、この車速センサ１２Ａは、駆動輪１２の回転速度に基づく車速を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。なお、車速センサ１２Ａの検出信号は、ＥＣＵ５０又は他のコントローラにおいて、車速に対する各駆動輪１２のスリップ率を演算するために用いられる。

車両１０は、大気圧センサ８１、ＭＡＦセンサ８２、Ｐセンサ８３及び吸気温センサ８４を備えている。大気圧センサ８１は、吸気管２２の内部におけるスロットルバルブ２３より上流側に設けられており、大気圧を測定し、測定した大気圧をＥＣＵ５０に送信する。

ＭＡＦセンサ８２は、吸気管２２の内部におけるスロットルバルブ２３より上流側に設けられており、吸気量（吸入空気の量）を測定し、測定した吸気量をＥＣＵ５０に送信する。

また、Ｐセンサ８３は、吸気管２２の内部におけるスロットルバルブ２３より下流側に設けられており、吸気圧力（ＭＡＰ：Manifold Absolute Pressure）を測定し、測定した吸気圧力をＥＣＵ５０に送信する。

吸気温センサ８４は、吸気管２２の内部におけるスロットルバルブ２３より下流側に設けられており、吸気温（吸気の温度）を測定し、測定した吸気温をＥＣＵ５０に送信する。

車両１０はスタータ２６を備えており、このスタータ２６は、図示しないモータと、このモータの回転軸に固定されたピニオンギヤとを備えている。一方、エンジン２０のクランク軸２０Ａの一端部には円盤状のドライブプレート（不図示）が固定されており、このドライブプレートの外周部にはリングギヤが設けられている。

スタータ２６は、ＥＣＵ５０の指令によりモータを駆動し、ピニオンギヤをリングギヤと噛合わせてリングギヤを回転させることで、エンジン２０を始動する。このように、スタータ２６は、ピニオンギヤとリングギヤとからなる歯車機構を介してエンジン２０を始動する。

ＩＳＧ４０は、エンジン２０を始動する始動装置と、電力を発電する発電機とを統合した回転電機である。ＩＳＧ４０は、外部からの動力により発電する発電機の機能と、電力が供給されることで動力を発生する電動機の機能とを有する。

ＩＳＧ４０は、プーリ４１、クランクプーリ２１及びベルト４２とからなる巻掛け伝動機構を介してエンジン２０に常時連結されており、エンジン２０との間で相互に動力伝達を行う。より詳しくは、ＩＳＧ４０は回転軸４０Ａを備えており、この回転軸４０Ａにはプーリ４１が固定されている。

エンジン２０のクランク軸２０Ａの他端部にはクランクプーリ２１が固定されている。クランクプーリ２１とプーリ４１にはベルト４２が掛け渡されている。なお、巻掛け伝動機構としては、スプロケットとチェーンを用いることもできる。

ＩＳＧ４０は、電動機として駆動することで、クランク軸２０Ａを回転させてエンジン２０を始動する。ここで、本実施例の車両１０は、エンジン２０の始動装置としてＩＳＧ４０とスタータ２６とを備えている。

スタータ２６はドライバの始動操作に基づくエンジン２０の冷機始動に主に用いられ、ＩＳＧ４０はアイドリングストップからのエンジン２０の再始動に主に用いられる。

ＩＳＧ４０はエンジン２０の冷機始動も可能であるが、車両１０は、エンジン２０の確実な冷機始動のためにスタータ２６を備えている。

例えば、寒冷地の冬期等において潤滑油の粘度増加によりＩＳＧ４０の動力ではエンジン２０の冷機始動が困難である場合、又はＩＳＧ４０が故障する場合があり得る。このような場合を考慮し、車両１０はＩＳＧ４０とスタータ２６の両方を始動装置として備えている。

ＩＳＧ４０が発生する動力は、エンジン２０のクランク軸２０Ａ、無段変速機３０、ドライブシャフト１１を介して、駆動輪１２に伝達される。

したがって、車両１０は、エンジン２０の動力（エンジントルク）による走行（以下、エンジン走行ともいう）だけでなく、ＩＳＧ４０の動力（モータトルク）によってエンジン２０をアシストする走行を実現できる。

このように、車両１０は、エンジン２０の動力とＩＳＧ４０の動力との少なくとも一方の動力を用いて走行可能なパラレルハイブリッドシステムを構成している。

また、エンジン２０の駆動力の一部は、ＩＳＧ４０に伝達され、ＩＳＧ４０における発電に用いられる。このとき、ＩＳＧ４０からエンジン２０に発電量に応じた負荷トルクが作用する。さらに、駆動輪１２の回転は、ドライブシャフト１１、無段変速機３０、エンジン２０のクランク軸２０Ａを介して、ＩＳＧ４０に伝達され、ＩＳＧ４０における回生（発電）に用いられる。

車両１０はバッテリ７０を備えており、バッテリ７０は充電可能な二次電池からなる。バッテリ７０は約１２Ｖの出力電圧を発生するようにセルの個数等が設定されている。

バッテリ７０にはバッテリ状態検出部７０Ａが設けられており、このバッテリ状態検出部７０Ａは、バッテリ７０の端子間電圧、周辺温度や入出力電流を検出し、検出信号をＥＣＵ５０に出力する。ＥＣＵ５０は、バッテリ７０の端子間電圧、周辺温度や入出力電流により充電状態（ＳＯＣ）を検出する。バッテリ７０の充電状態はＥＣＵ５０によって管理される。

バッテリ７０には、電力ケーブル６１、６４が接続されている。電力ケーブル６１は、バッテリ７０とスタータ２６とを接続しており、バッテリ７０の電力をスタータ２６に供給するようになっている。

電力ケーブル６４は、バッテリ７０とＩＳＧ４０とを接続しており、ＩＳＧ４０の力行時はバッテリ７０の電力をＩＳＧ４０に供給し、ＩＳＧ４０の回生時はＩＳＧ４０で発電された電力をバッテリ７０に供給するようになっている。

なお、バッテリ７０は図示しない他の電気負荷にも電力を供給する。電気負荷には、車両の横滑りを防止するスタビリティ制御装置、操舵輪の操作力を電気的にアシストする電動パワーステアリング制御装置、ヘッドライト及びブロアファン等を含んでいる。

電気負荷には、ワイパー、図示しないラジエータに冷却風を送風する電動クーリングファン、図示しないインストルメントパネルのランプ類及びメータ類並びにカーナビゲーションシステムも含んでいる。

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ５０として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施例におけるＥＣＵ５０として機能する。

ＥＣＵ５０の入力ポートには、前述のクランク角センサ２７、アクセル開度センサ１３Ａ、ブレーキストロークセンサ１４Ａ、車速センサ１２Ａ、バッテリ状態検出部７０Ａを含む各種センサ類が接続されている。

また、ＥＣＵ５０の入力ポートには、前述の大気圧センサ８１、ＭＡＦセンサ８２、Ｐセンサ８３及び吸気温センサ８４等の各種センサ類が接続されている。

ＥＣＵ５０の出力ポートには、エンジン２０のスロットルバルブ２３、インジェクタ２４、点火プラグ２５と、ＩＳＧ４０と、無段変速機３０と、スタータ２６と、を含む各種制御対象類が接続されている。ＥＣＵ５０は、各種センサ類から得られる情報に基づいて、エンジン２０及び無段変速機３０を含む各種制御対象類を制御する。

本実施例において、ＥＣＵ５０は、エンジン２０の燃料カットを伴って車速が低下する減速時燃料カット中に、ドライバの減速要求に応じた回生トルクを発生するようにＩＳＧ４０を制御する。ここで、ドライバの減速要求に応じた回生トルクとは、ドライバがブレーキ操作により車両１０に要求する制動力に対応付けられたＩＳＧ４０の回生トルクのことである。

すなわち、ＥＣＵ５０は、ＩＳＧ４０によりブレーキストローク等に応じた回生トルクを発生させることで、ブレーキ操作によりドライバが要求する制動力の少なくとも一部を回生トルクによって発生させるようになっている。

なお、ドライバが要求する制動力を満たすことができる範囲で、回生トルクにより発生させる制動力の分だけ、図示しないＡＢＳ装置によって摩擦ブレーキの制動力を弱めるようにしてもよい。このようにすることで、摩擦ブレーキにより熱として失われるエネルギを少なくし、その分のエネルギを電気エネルギとして回収することができる。

また、本実施例では、ＥＣＵ５０は、車速が所定の低車速領域内の場合、減速要求があると判定したときは基準回生トルクに対して増大補正を行い、減速要求がないと判定したときは基準回生トルクに対して減少補正を行う。また、ＥＣＵ５０は、増大補正又は減少補正により生じる回生トルクの変化量をポンピングロスの変化量により相殺するように、エンジン２０の吸入空気量を制御する。

また、ＥＣＵ５０は、ブレーキペダル１４の踏込み量が所定踏込み量未満、又はブレーキ油圧が所定油圧未満の場合、減速要求がないと判定する。

また、ＥＣＵ５０は、車速、入力軸の回転数及びアクセルペダル１３の踏込み量に対する無段変速機３０の変速比の関係を定めた変速マップを有している。そして、ＥＣＵ５０は、変速マップにおける、アクセルペダル１３が踏まれていないときに適用される変速線と、変速比が最小となる最小変速比線とが交わる所定車速以下の領域を、低車速領域に設定する。

また、ＥＣＵ５０は、所定車速としての第１の車速と、第１の車速より小さく、ロックアップクラッチを締結から開放に切り替える閾値である第２の車速と、を有し、変速マップにおける、第１の車速以下かつ第２の車速以上の領域を低車速領域に設定する。

また、ＥＣＵ５０は、燃料カットを伴って車速が低下する際に、エンジン２０の吸気ポート２０Ｃに付着している燃料の量に応じた補正量により、吸入空気量を更に減少させてもよい。すなわち、燃料カット前の燃料噴射により吸気ポート２０Ｃの内壁に付着した燃料の一部が、燃料カット中も吸気ポート２０Ｃ中に滞留する。

そのため、燃料噴射の再開時は、滞留していた燃料の量に応じて燃料噴射量を増減するようにしておき、燃料噴射量が減少側に調整されている場合は、その調整量に応じた補正量により吸入空気量を更に減少させることが好ましい。

以上のように構成された車両１０のＥＣＵ５０による回生発電動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。

図２において、ＥＣＵ５０は、回生条件が成立したか否かの判別を繰り返す（ステップＳ１）。ここでは、ＥＣＵ５０は、例えば、燃料カットが行われている場合に回生条件が成立したと判定する。なお、車速が減少していることを更に条件に加えてもよい。

ステップＳ１で回生条件が成立した場合、ＥＣＵ５０は、ＩＳＧ４０の充電トルクを演算する（ステップＳ２）。充電トルクとは、ＩＳＧ４０が発電する際のトルクであり、エンジン２０に対して負荷となり、車両１０を減速させるように作用するトルクである。

このステップＳ２では、ＥＣＵ５０は、車速とブレーキストロークとバッテリ７０の充電状態とに基づき、所定の回生トルクマップ（不図示）を参照して充電トルクを演算する。ステップＳ２で演算される充電トルクは本発明における基準回生トルクに相当する。

ここで、本実施例では、図３に示すロックアップクラッチ制御テーブルを参照し、アクセル開度に応じた車速まで減速したときに、ＥＣＵ５０がロックアップクラッチ３０Ｃを開放するようになっている。図３のロックアップクラッチ制御テーブルは、減速時燃料カット中において締結状態のロックアップクラッチ３０Ｃを開放すべき車速を、アクセル開度毎に定めたものであり、実験等により求めた上で予めＥＣＵ５０のＲＯＭに記憶されている。

ロックアップクラッチ制御テーブルによれば、例えば、アクセル開度が０％の場合、車速がＡ［ｋｍ／ｈ］まで減速したときに、ＥＣＵ５０の制御によりロックアップクラッチ３０Ｃが開放される。車速Ａ［ｋｍ／ｈ］は後述する第２の車速に相当する。

また、ＥＣＵ５０は、車速Ａのときに、ロックアップクラッチ３０Ｃを開放するだけでなく、燃料カットを終了して燃焼噴射を再開するようになっている。これにより、ロックアップクラッチ３０Ｃが開放されるときにエンジン２０が燃料噴射による自律回転を再開するので、エンジンストールが防止される。

次いで、ＥＣＵ５０は、ブレーキストローク及び車速を検出し（ステップＳ３）、回生トルク補正係数を演算する（ステップＳ４）。ステップＳ４において、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３で検出したブレーキストローク及び車速に基づき、図４に示す回生トルク補正マップを参照し、回生トルク補正係数を演算する。

回生トルク補正係数とは、ステップＳ２で演算した充電トルクに乗算する補正係数である。回生トルク補正マップは、予め実験等により求めた上でＥＣＵ５０のＲＯＭに記憶されている。

回生トルク補正マップにおいて、車速が第１の車速以下かつ第２の車速以上の低車速領域となり、かつ、ブレーキストロークが開放領域（図中、ブレーキペダルの開放領域と記す）となる網掛けの領域（以下、減少補正領域ともいう）では、補正係数が０．５に定められている。このため、減少補正領域では、基準回生トルクである充電トルクはＥＣＵ５０により減少側に補正（以下、減少補正ともいう）される。

ブレーキストロークの開放領域とは、制動力が発生しない程度にブレーキペダル１４が所定踏込み量未満の僅かなブレーキストロークで踏み込まれた領域である。なお、この回生トルク補正マップのブレーキストロークをブレーキ油圧で置き換えることもでき、その場合はブレーキ油圧が所定油圧未満となる領域が開放領域として設定される。

また、回生トルク補正マップにおいて、減少補正領域以外の領域では、ブレーキストロークと車速との組み合わせに応じて複数の領域に分割されており、分割された何れの領域も補正係数が１以上に設定されている。

したがって、減少補正領域以外の領域では、基準回生トルクである充電トルクはＥＣＵ５０により増大側に補正（以下、増大補正ともいう）される。本実施例では、回生トルク補正マップにおける減少補正領域以外の各領域には、補正係数として１．０、１．２、１．５、２．０が設定されている。

ステップＳ４に次いで、ＥＣＵ５０は、補系係数による補正後の回生トルクを決定する（ステップＳ５）。ここでは、ＥＣＵ５０は、充電トルクに補正係数を乗算することで回生トルクを算出する。

次いで、ＥＣＵ５０は、ステップＳ６において、補正後の回生トルクを発生するようにＩＳＧ４０を制御する。さらに、ステップＳ６において、ＥＣＵ５０は、補正により生じる回生トルクの変化量をポンピングロスの変化量により相殺するように、スロットルバルブ２３のスロットル開度を制御し、エンジン２０の吸入空気量を制御する。

ここで、回生トルク及びポンピングロスは、車両を減速させるいわゆるエンジンブレーキとして作用する。また、ポンピングロスは、スロットル開度が大きくなると小さなり、スロットル開度が小さくなると大きくなる。

そこで、ＥＣＵ５０は、例えば、回生トルクを減少補正した場合は、その補正により減少する分のエンジンブレーキの作用を相殺（補完）するように、スロットル開度を小さくしてポンピングロスを大きくするようにする。

本実施例では、車速が所定の低車速領域内にあり、かつ、ブレーキペダル１４が踏まれていない場合は、図４の減少補正領域内に該当するため、ＥＣＵ５０は、充電トルク（基準回生トルク）に対して補正係数０．５を用いて減少補正を行う。この場合、ＥＣＵ５０は、減少補正により減少した分のエンジンブレーキの作用を相殺するように、スロットル開度を小さくする。

一方、車速が所定の低車速領域外にある場合、またはブレーキペダル１４が踏まれている場合は、図４の減少補正領域外の領域に該当するため、ＥＣＵ５０は、車速とブレーキストロークに応じて、充電トルク（基準回生トルク）に対して補正係数１．０、１．２、１．５または２．００を用いて増大補正を行う。この場合、ＥＣＵ５０は、増大補正により増大した分のエンジンブレーキの作用を相殺するように、スロットル開度を大きくする。

なお、ステップＳ６の処理は、最終的にポンピングロスを制御することが目的であるため、スロットル開度を制御して吸入空気量を調整する代わりに、図示しない吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングを制御して吸入空気量を調整するようにしてもよい。

ステップＳ６の後、ＥＣＵ５０は、所定の回生終了条件が成立したか否かを判別し（ステップＳ７）、回生終了条件が成立するまでステップＳ２に戻ってステップＳ６までの処理を繰り返し、回生終了条件が成立すると今回の動作を終了する。

図５に示すＣＶＴ変速マップは、ＥＣＵ５０が無段変速機３０の変速比を制御する際に用いるマップであり、車速、変速機３０の入力軸３０Ａの回転数（以下、入力軸回転数ともいう）及びアクセル開度に対応する変速比を定めている。

なお、アクセル開度の０％に対応する変速線は、減速時燃料カット中の回生発電時等に用いられる変速線（図中、減速時と付記する）と、クリープトルクによる加速時に用いられる変速線（図中、加速時と付記する）とがある。本実施例では、０％（減速時）と記す変速線を用いるが、０％（加速時）と記す変速線を用いてもよい。

また、ＣＶＴ変速マップには、変速比が最小となる最小変速比線（図中、最Ｈｉ線と記す）と、変速比が最大となる最大変速比線（図中、最Ｌｏｗ線と記す）とが設定されている。なお、図中に記す最Ｈｉ線、最Ｌｏｗ線の呼称は、その変速比が高速走行用または低速走行用の何れであるかの観点から区別する場合の呼び名である。

また、ＣＶＴ変速マップには、前述の第１の車速および第２の車速が設定されている。ＣＶＴ変速マップにおける、アクセル開度が０％（減速時）の変速線と、最小変速比線とが交わる点（図中、点Ｐ（１）と記す）での所定車速は、前述の第１の車速である。そして、第１の車速以下かつ第２の車速以上の領域を前述の低車速領域に設定している。

ＣＶＴ変速マップにおいて、アクセル開度が０％で車速が減少する場合、変速比は、最小変速比線に沿って点Ｐ（０）から点Ｐ（１）に移動し、その後アクセル開度が０％（減速時）の変速線に沿って点Ｐ（２）に移動する。点Ｐ（２）は、車速が第２の車速となる点である。この第２の車速は、前述したようにアクセル開度が０％（減速時）のときに、ロックアップクラッチ３０Ｃを締結から開放に切り替える閾値である。

図６において、縦軸は燃料カットの状態、回生発電の状態、ブレーキストローク、補正前の回生トルク（図中、単に回生トルクと記す）、補正後の回生トルク（図中、回生補正後Ｑｅｌと記す）、減速トルク、吸入空気量を示し、横軸は時間を示している。なお、補正前の回生トルクは、基準回生トルクとしての充電トルクである。

ここで、図中の減速トルクは、車両１０を減速させる複数の制動トルクを表わしたものであり、破線で示す減少補正後の回生トルクと、細い実線で示すポンピングロスと、太い実線で示すブレーキ制動トルク（図中、油圧ブレーキと記す）とからなる。ブレーキ制動トルクは、ブレーキペダル１４を介して操作される摩擦ブレーキの制動力をトルクで表わしたものである。

なお、図６において、本実施例に係る車両状態等を実線で示し、比較用の値又は比較例を破線で示している。具体的には、補正後の回生トルクの欄には、この補正後の回生トルクの値を実線で示し、補正前の回生トルクの値も比較用の値として破線で示している。

また、吸入空気量の欄には、本実施例に係る吸入空気量を実線で示し、比較例に係る吸入空気量も破線で示している。比較例に係る吸入空気量とは、回生トルクの補正及びスロットル開度の制御によるポンピングロスの調整を行わなかった場合の吸入空気量である。更に、減速トルクの欄には、補正を行わなかった場合の回生トルク、すなわち補正前の回生トルクの値も比較例として一点破線で示している。

初期状態の時刻ｔ０では、一定のアクセル開度にされており、燃料カット及び回生発電が行われておらず、車両１０は加速走行または一定速度で走行している。その後、時刻ｔ１でアクセル開度が全閉まで減少されたことで、燃料カット及び回生発電が実施される。

本実施例では、ブレーキ操作がされていない場合、回生トルク（基準回生トルク、充電トルク）に対して減少補正が行われ、減少補正後の回生トルクがＩＳＧ４０により発生される。また、減少補正された分の回生トルクを相殺すべく、スロットル開度が閉弁側に制御され、ポンピングロスが増大される。

このため、時刻ｔ１における減速トルクは、減少補正後の回生トルク（一点鎖線で示す）と、回生トルクの減少補正分だけ増大されたポンピングロス（実線で示す）とからなる。

したがって、減少補正しなかった場合の比較例の回生トルク（破線で示す）と比較して、ポンピングロスが大きくスロットル開度が小さい状態にすることができる。このため、時刻ｔ１における吸入空気量は、破線で示す比較例よりも少なくなる。

その後、ブレーキストロークが時刻ｔ２で増加し、時刻ｔ３で一定となる。時刻ｔ３のようにブレーキペダル１４が踏まれている状態において、減速トルクは、増大補正後の回生トルクと、回生トルクの増大補正分だけ減少されたポンピングロスと、摩擦ブレーキの制動トルクとから構成される。このため、ポンピングロスの減少分だけエンジン２０の効率を向上させることができる。

その後、時刻ｔ４において、ドライバがアクセルペダル１３への踏み替えをするために、ブレーキペダル１４の踏込みを解除し、ブレーキストロークが０にされる。これにより、時刻ｔ１と同様に、ポンピングロスが大きくスロットル開度が小さい状態にされる。

その後、時刻ｔ５において、ドライバがアクセルペダル１３を踏み込んだ際は、スロットル開度が小さく吸入空気量が比較例よりも少ない状態で、燃料カットが終了されて燃料噴射が再開される。このため、少ない吸入空気量に合わせた少ない燃料噴射量によりエンジン２０が自立運転を再開する。したがって、燃料カットからの復帰時の燃料消費量を抑制できる。

以上のように、本実施例において、ＥＣＵ５０は、車速が所定の低車速領域内の場合、減速要求があると判定したときは基準回生トルクに対して増大補正を行い、減速要求がないと判定したときは基準回生トルクに対して減少補正を行う。また、ＥＣＵ５０は、増大補正又は減少補正により生じる回生トルクの変化量をポンピングロスの変化量により相殺するように、エンジン２０の吸入空気量を制御する。

ここで、車速が低車速領域にあるときは、アクセルペダル１３が再度踏み込まれて燃料噴射が再開されることが想定される。そのため、本実施例では、車速が所定の低車速領域内にあり、かつ、減速要求があると判定したときは基準回生トルクに対して増大補正を行うことで、燃料噴射の再開に先立って予め吸入空気量を減少させておくことができる。これにより、燃料噴射再開時の燃料噴射量を少なくすることができる。

したがって、燃料カットからの復帰時の燃料消費量を抑制でき、燃費を向上させることができる。これに加え、本実施例では、燃料カットからの復帰時の燃料消費量を抑制したことで、燃料噴射再開直後にエンジントルクが急増することを抑制できるため、エンジントルクの急増によりショックが発生することを防止できる。

また、本実施例において、ＥＣＵ５０は、ブレーキペダル１４の踏込み量が所定踏込み量未満、又はブレーキ油圧が所定油圧未満の場合、減速要求がないと判定する。

これにより、減速要求の有無を確実かつ明確に判定でき、燃料噴射の再開時に確実に吸入空気量を減少させておくことができる。

また、本実施例において、車両１０は、エンジン２０の回転が入力される入力軸３０Ａを有する無段変速機３０を備えている。そして、ＥＣＵ５０は、車速、入力軸の回転数及びアクセルペダル１３の踏込み量に対する無段変速機３０の変速比の関係を定めた変速マップを有し、変速マップにおける、アクセルペダル１３が踏まれていないときに適用される変速線と、変速比が最小となる最小変速比線とが交わる所定車速以下の領域を、低車速領域に設定する。

これにより、変速マップにおける最小変速比線等との関係から所定車速および低車速領域を設定したので、このような低車速領域では、所定車速を超える車速領域である場合と比較して、回生トルクを増大補正することによる車両１０の減速度等への影響量が小さくなる。このため、回生トルクを増大補正してもドライバの要求以上に制動効果が発生することがなく、ドライバに違和感を与えてしまうことを防止できる。

また、本実施例において、無段変速機３０はエンジン２０との間にロックアップクラッチ３０Ｃ付のトルクコンバータ３０Ｂを有している。そして、ＥＣＵ５０は、所定車速としての第１の車速と、第１の車速より小さく、ロックアップクラッチを締結から開放に切り替える閾値である第２の車速と、を有し、変速マップにおける、第１の車速以下かつ第２の車速以上の領域を低車速領域に設定する。

これにより、燃料カットを終了してエンジン２０が燃焼運転に復帰した際にエンジントルクの立ち上がりが大きくなった場合であっても、ロックアップクラッチ３０Ｃが開放されるため、エンジントルクの変動が車両１０へ伝達されることを防止できる。また、本実施例では、ロックアップクラッチ３０Ｃが開放される車速を低車速領域の下限に設定し、この車速未満では回生トルクの補正およびこの補正に応じたスロットル開度の調整を行わないため、燃焼運転への復帰時に必要な吸入空気量が不足することを防止でき、吸入空気量の不足によるエンジンストールを防止できる。

また、本実施例において、ＥＣＵ５０は、燃料カットを伴って車速が低下する際に、エンジン２０の吸気ポート２０Ｃに付着している燃料の量に応じた補正量により、吸入空気量を更に減少させてもよい。

これにより、吸気ポート２０Ｃへの付着燃料量が少ない状態では、燃焼運転への復帰時の燃料が増加されるおそれがあるが、付着燃料量に応じた補正量で吸入空気量をより減少させておくことにより、燃焼運転への復帰時の燃料噴射量をより少なくできる。なお、付着燃料量は、予め実験等により求めておいた付着燃料モデルに基づいて算出してもよいし、燃料カット状態の継続時間に基づいて推測してもよい。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１０ 車両
１３ アクセルペダル
１４ ブレーキペダル
２０ エンジン
２０Ｃ 吸気ポート
２３ スロットルバルブ
３０ 無段変速機
３０Ａ 入力軸
３０Ｂ トルクコンバータ
３０Ｃ ロックアップクラッチ
４０ ＩＳＧ（発電機）
５０ ＥＣＵ（制御部）

Claims (5)

1. エンジンと、前記エンジンに連結された発電機と、前記発電機により充電されるバッテリとを有する車両に搭載される車両の制御装置であって、
   前記エンジンの燃料カットを伴って車速が低下する減速時燃料カット中に、ドライバの減速要求に応じた前記発電機の回生トルクである基準回生トルクを発生するように前記発電機を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記車速が所定の低車速領域内の場合、前記減速要求があると判定したときは前記基準回生トルクに対して増大補正を行い、前記減速要求がないと判定したときは前記基準回生トルクに対して減少補正を行い、
   前記増大補正又は前記減少補正により生じる前記回生トルクの変化量をポンピングロスの変化量により相殺するように、前記エンジンの吸入空気量を制御することを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記制御部は、
   ブレーキペダルの踏込み量が所定踏込み量未満、又はブレーキ油圧が所定油圧未満の場合、前記減速要求がないと判定することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記車両は、前記エンジンの回転が入力される入力軸を有する無段変速機を備え、
   前記制御部は、前記車速、前記入力軸の回転数及びアクセルペダルの踏込み量に対する前記無段変速機の変速比の関係を定めた変速マップを有し、
   前記変速マップにおける、前記アクセルペダルが踏まれていないときに適用される変速線と、前記変速比が最小となる最小変速比線とが交わる所定車速以下の領域を、前記低車速領域に設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記無段変速機は、前記エンジンとの間にロックアップクラッチ付のトルクコンバータを有し、
   前記制御部は、
   前記所定車速としての第１の車速と、
   前記第１の車速より小さく、前記ロックアップクラッチを締結から開放に切り替える閾値である第２の車速と、を有し、
   前記変速マップにおける、前記第１の車速以下かつ前記第２の車速以上の領域を前記低車速領域に設定することを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 前記制御部は、
   前記燃料カットを伴って前記車速が低下する際に、前記エンジンの吸気ポートに付着している燃料の量に応じた補正量により、前記吸入空気量を更に減少させることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両の制御装置。

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