JP2022149906A - 車両制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ドライバビリティの低下を抑制しながら燃費性能を向上させることが可能な車両制御装置を提供する。【解決手段】エンジン１１と、モータジェネレータ１２と、エンジン１１およびモータジェネレータ１２の少なくとも一方の出力により駆動される駆動輪ＤＷと、を備える車両１を制御する制御装置３０は、エンジン１１を休筒運転している場合に、クランク端要求トルクが休筒ボトムトルクに達すると、エンジン１１から出力されるエンジントルクを休筒ボトムトルクに維持したまま、クランク端要求トルクの増加に合わせてモータジェネレータ１２から出力されるモータトルクを増加させる休筒ボトムアシスト制御を実行する。【選択図】図４

Description

本発明は、車両制御装置に関する。
従来から、内燃機関を備える車両にあっては、燃費性能の向上が望まれている。例えば、特許文献１には、全ての気筒を稼働する全筒運転と一部の気筒を休止して運転する休筒運転とに切換（切替）可能な内燃機関と、モータとを備えるハイブリッド車両において、内燃機関およびモータからなるパワープラントから出力されるパワープラントトルクのクランクシャフトの軸端でのトルクであるクランク端トルクに対する目標トルクが所定の休筒上限トルク以下である場合に、内燃機関を休筒運転状態にすることで、燃費性能の向上を図った技術が開示されている。
特開２００５－２７４６６号公報
内燃機関を燃費最適動作点で運転する機会を増加させれば、燃費性能は向上する。しかし、内燃機関を燃費最適動作点で運転することにより、車両の走行状態に応じた適切なクランク端トルクを確保できなくなると、ヘジテーション（いわゆる車両のもたつき）が発生して、ドライバビリティが低下し得る。車両の商品性向上の観点から、ドライバビリティの低下を抑制しながら燃費性能を向上させることが望まれる。
本発明は、ドライバビリティの低下を抑制しながら燃費性能を向上させることが可能な車両制御装置を提供する。
本発明は、
内燃機関と、電動機と、前記内燃機関および前記電動機の少なくとも一方の出力により駆動される駆動輪と、を備える車両を制御する車両制御装置であって、
前記内燃機関は、全ての気筒を稼働させる全筒運転と、一部の気筒を休止させた状態で運転する休筒運転とを切替可能に構成され、
前記車両制御装置は、
前記内燃機関および前記電動機からなるパワープラントから出力されるパワープラントトルクのクランクシャフトの軸端でのトルクであるクランク端トルクに対する目標トルクに基づき、前記内燃機関の運転状態を前記全筒運転と前記休筒運転との間で切り替えるとともに、正味燃料消費率に基づき、前記内燃機関の出力を制御することが可能であり、
前記内燃機関を休筒運転している場合に、前記目標トルクが、前記内燃機関を休筒運転している場合の前記正味燃料消費率である休筒正味燃料消費率の値が最小となる休筒ボトムトルクに達すると、前記内燃機関から出力されるエンジントルクを前記休筒ボトムトルクに維持したまま、前記目標トルクの増加に合わせて前記電動機から出力されるモータトルクを増加させる休筒ボトムアシスト制御を実行する。
本発明によれば、ドライバビリティの低下を抑制しながら燃費性能を向上させることが可能な車両制御装置を提供できる。
本実施形態の車両の一例を示す図である。 本実施形態の車両が備える変速機の一例を示す図である。 本実施形態の車両における正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）の一例を示す図である。 本実施形態の車両の制御装置が実行する休筒ボトムアシスト制御の一例を示す図である。 本実施形態の車両の制御装置が実行する休筒ボトムアシスト制御の他の一例を示す図である。
以下、本発明の車両制御装置の一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［車両］
図１に示すように、本実施形態の車両１は、いわゆるハイブリッド電気自動車(Hybrid Electrical Vehicle)であり、内燃機関の一例であるエンジン１１と、電動機の一例であるモータジェネレータ１２と、変速機ＴＭと、駆動輪ＤＷと、バッテリ２０と、電力変換装置２１と、本発明の車両制御装置の一例である制御装置３０と、を備えている。なお、図１において、太実線は機械連結を示し、二重破線は電気配線を示し、実線矢印は制御信号を示している。
エンジン１１は、例えば、全ての気筒を稼働させる全筒運転と、一部の気筒を休止させた状態で運転する休筒運転とを切替可能に構成された、いわゆる気筒休止エンジンである。一例として、エンジン１１は、可変バルブタイミング機構（不図示）を備えるＶ型６気筒エンジンであり、可変バルブタイミング機構によって、一方のバンクの３つの気筒を休止可能に構成されている。すなわち、エンジン１１において、全筒運転時には両方のバンクの６つの気筒を用いた６気筒運転が行われ、休筒運転時には一方のバンクの３つの気筒のみを用いた３気筒運転が行われる。また、エンジン１１は、可変バルブタイミング機構によって、各吸気バルブの開弁期間、開閉タイミング、リフト量等を変化可能に構成されていてもよい。
エンジン１１は、供給された燃料（例えばガソリン）を燃焼させることによって発生した機械エネルギー（動力）を、クランクシャフト１１ａ（図２を参照）を回転駆動することによって出力する。エンジン１１から出力された動力（以下、単にエンジン１１の出力ともいう）は、エンジン１１と機械的に連結された変速機ＴＭを介して駆動輪ＤＷに伝達され、車両１の走行に供される。
また、エンジン１１は、モータジェネレータ１２とも機械的に連結されている。モータジェネレータ１２は、例えば三相の交流モータであり、電力が供給されることによって動力を出力する電動機として機能する。具体的に、モータジェネレータ１２のロータ（不図示）は、エンジン１１のクランクシャフト１１ａと連結されている。このため、エンジン１１およびモータジェネレータ１２からなるパワープラントから出力されるパワープラントトルクのクランクシャフト１１ａの軸端でのトルクであるクランク端トルクは、エンジン１１から出力されるトルク（以下、エンジントルクともいう）と、モータジェネレータ１２から出力されるトルク（以下、モータトルクともいう）と、の和となる。
エンジン１１とモータジェネレータ１２とが機械的に連結されていることで、車両１においては、エンジン１１の出力を用いた駆動輪ＤＷの駆動（すなわち車両１の走行）を、モータジェネレータ１２から出力された動力（以下、単にモータジェネレータ１２の出力ともいう）によって補助するモータアシストが可能となっている。
また、エンジン１１とモータジェネレータ１２とが機械的に連結されていることで、エンジン１１の出力によってモータジェネレータ１２を回転駆動したり、モータジェネレータ１２の出力によってエンジン１１を回転駆動したりすることも可能である。具体的に、車両１においては、モータジェネレータ１２によるクランキングによりエンジン１１を始動させることが可能になっている。
モータジェネレータ１２は、電力変換装置２１を介して、バッテリ２０と電気的に接続されている。バッテリ２０は、例えば、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、所定の電圧（例えば５０～２００［Ｖ］）を出力可能に構成されたバッテリである。バッテリ２０の蓄電セルとしては、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等を用いることができる。
電力変換装置２１は、インバータやＤＣ／ＤＣコンバータ（いずれも不図示）等を備えるとともに、制御装置３０によって制御され、電力の変換を行う装置である。例えば、電力変換装置２１は、バッテリ２０から供給された直流電力を三相の交流電力に変換してモータジェネレータ１２に供給したり、モータジェネレータ１２から供給された三相の交流電力を直流電力に変換してバッテリ２０に供給したりする。モータジェネレータ１２は、電力変換装置２１を介してバッテリ２０の電力が供給されることで、前述のモータアシストを行うことが可能である。
また、モータジェネレータ１２は、回転駆動されることによって発電を行う発電機としても機能する。モータジェネレータ１２は、前述したようにエンジン１１の出力によって回転駆動され得るほか、車両１の制動等に伴って駆動輪ＤＷ側から入力される動力によっても回転駆動され得る。モータジェネレータ１２によって発電された電力は、電力変換装置２１を介してバッテリ２０に供給され、バッテリ２０の充電に供される。
変速機ＴＭは、複数の変速段（例えば７段）を有する多段式変速機であり、エンジン１１から駆動輪ＤＷまでの動力伝達経路に設けられる。具体的に、変速機ＴＭは、図２に示すように、トルクコンバータ１３と、ギヤボックス１４と、を含んで構成される。
トルクコンバータ１３は、ポンプインペラ１３１と、タービンランナ１３２と、ステータ１３３と、ロックアップクラッチ１３４と、を備える。ポンプインペラ１３１は、エンジン１１およびモータジェネレータ１２（具体的にはクランクシャフト１１ａ）と機械的に連結され、これらの回転駆動に伴って一体回転する。タービンランナ１３２は、ポンプインペラ１３１の作動油吐出口に近接して配置される作動油流入口を有するとともに、ギヤボックス１４の入力軸１４１と機械的に連結され、入力軸１４１と一体回転する。ステータ１３３は、タービンランナ１３２とポンプインペラ１３１との間に挟まれるように配置され、タービンランナ１３２からポンプインペラ１３１に戻る作動油の流れを偏向する。また、ステータ１３３は、ワンウェイクラッチ１３５を介してトルクコンバータ１３のハウジング（不図示）等に支持されている。トルクコンバータ１３は、ポンプインペラ１３１とタービンランナ１３２との間に形成された循環路に作動油を循環させることにより、作動油を介してポンプインペラ１３１からタービンランナ１３２に動力（回転動力）を伝達できる。
ロックアップクラッチ１３４は、エンジン１１とギヤボックス１４の入力軸１４１との機械的な接続を断接可能なクラッチである。ロックアップクラッチ１３４を締結状態とすることで、エンジン１１の出力をギヤボックス１４の入力軸１４１に直接伝達することが可能になる。すなわち、ロックアップクラッチ１３４が締結状態であるとき、エンジン１１のクランクシャフト１１ａとギヤボックス１４の入力軸１４１とは、一体回転する。
ギヤボックス１４は、エンジン１１やモータジェネレータ１２の出力がトルクコンバータ１３を介して伝達される入力軸１４１と、入力軸１４１に伝達された動力を変速可能な複数の変速機構１４２，１４３と、これら複数の変速機構のうちのいずれかの変速機構により変速された動力を駆動輪ＤＷ側へ出力する出力ギヤ１４４ａを含む出力部材１４４と、を備える。
ギヤボックス１４が備える複数の変速機構は、第１変速機構１４２と、第２変速機構１４３とを含む。第１変速機構１４２は、第１変速クラッチ１４２ａと、第１変速クラッチ１４２ａが締結状態となることで入力軸１４１と一体回転する第１ドライブギヤ１４２ｂと、出力部材１４４と一体回転する第１ドリブンギヤ１４２ｃと、を備える。第２変速機構１４３は、第２変速クラッチ１４３ａと、第２変速クラッチ１４３ａが締結状態となることで入力軸１４１と一体回転する第２ドライブギヤ１４３ｂと、出力部材１４４と一体回転する第２ドリブンギヤ１４３ｃと、を備える。
なお、図２には、ギヤボックス１４が備える変速機構として、第１変速機構１４２および第２変速機構１４３のみを図示しているが、ギヤボックス１４は、例えば、第１変速機構１４２および第２変速機構１４３以外の変速機構（不図示）も備えている。
ロックアップクラッチ１３４、第１変速クラッチ１４２ａ、および第２変速クラッチ１４３ａといった変速機ＴＭが備える各クラッチ（以下、単に変速機ＴＭのクラッチともいう）を締結状態とするか解放状態とするかは、制御装置３０によって制御される。
図１に戻り、制御装置３０は、エンジン１１、変速機ＴＭ、および電力変換装置２１等を制御する装置である。さらに、制御装置３０は、電力変換装置２１の制御を介して、モータジェネレータ１２を制御することもできる。また、制御装置３０は、モータジェネレータ１２を直接制御してもよいし、バッテリ２０の入出力を制御してもよい。制御装置３０は、例えば、各種演算を行うプロセッサ、各種情報を記憶する記憶装置、制御装置３０の内部と外部とのデータの入出力を制御する入出力装置等を備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって実現される。
制御装置３０には各種センサが接続されており、制御装置３０は、これら各種センサから入力される情報に基づき、エンジン１１、変速機ＴＭ、および電力変換装置２１（すなわちモータジェネレータ１２）等を制御する。制御装置３０に接続されるセンサとしては、エンジン１１（クランクシャフト１１ａ）の回転数（以下、エンジン回転数ともいう。図２中のＮＥも参照）を検出する回転数センサ１７、車両１の走行速度（以下、車速ともいう）を検出する車速センサ１８、アクセルペダルに対する操作量（以下、ＡＰ開度という）を検出するＡＰセンサ（不図示）、ブレーキペダルに対する操作量を検出するブレーキセンサ（不図示）、変速機ＴＭの変速段を検出するギヤポジションセンサ（不図示）、バッテリ２０の出力や温度を検出するバッテリセンサ（不図示）等を挙げることができる。また、制御装置３０には、入力軸１４１の回転数（以下、メインシャフト回転数ともいう。図２中のＮＭも参照）を検出するメインシャフト回転数センサ、エンジン１１の吸気圧（吸気管圧力）を検出する吸気圧センサ、大気圧を検出する大気圧センサ（いずれも不図示）等が接続されていてもよい。
例えば、制御装置３０は、車両１の走行状態に基づき、エンジントルクとモータトルクとの和であるクランク端トルクに対する目標トルク（以下、クランク端要求トルクともいう）を導出する。一例として、制御装置３０は、車速センサ１８によって検出された車速およびＡＰセンサによって検出されたＡＰ開度と、車速およびＡＰ開度に応じて車両１の走行に要求されるクランク端要求トルクを定めたマップと、を参照することにより、クランク端要求トルクを導出する。なお、このマップは、例えば、制御装置３０の記憶装置に予め記憶されている。そして、制御装置３０は、クランク端トルクがクランク端要求トルクとなるように、エンジントルクやモータトルクを制御する。
また、制御装置３０は、クランク端要求トルクに基づき、エンジン１１の運転状態を全筒運転と休筒運転との間で切り替える。具体的に、制御装置３０は、クランク端要求トルクが比較的小さいときにはエンジン１１を休筒運転し、クランク端要求トルクがある程度大きくなるとエンジン１１を全筒運転する。すなわち、制御装置３０は、クランク端要求トルクが小さいときにはエンジン１１を休筒運転することで車両１の燃費性能の向上を図り、クランク端要求トルクが大きくなるとエンジン１１を全筒運転することで車両１の走行状態に応じた適切なクランク端トルクの確保を図る。なお、制御装置３０によるエンジン１１の運転状態の切り替えの具体例については、図４や図５等を用いて後述するため、ここでの説明は省略する。
［正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）］
また、制御装置３０は、正味燃料消費率（以下「ＢＳＦＣ（Brake Specific Fuel Consumption）」という）も考慮してエンジン１１を制御する。ＢＳＦＣは、エンジンの１サイクルで消費された燃料（燃料噴射量）をエンジンの出力（正味馬力）で割ったものであり、その値が小さい程、燃費効率がよいことを示す。
制御装置３０は、ＢＳＦＣに基づき、エンジントルクを制御する。具体的に、制御装置３０は、制御装置３０の記憶装置等に予め記憶された車両１のＢＳＦＣ特性をあらわすＢＳＦＣ特性モデルを参照して、ＢＳＦＣが最適な値となるように、エンジントルクを制御する。
［本実施形態の車両のＢＳＦＣ特性］
ここで、図３を参照して、車両１のＢＳＦＣ特性について説明する。なお、図３において、縦軸はＢＳＦＣ［ｇ／ｋＷｈ］を示し、横軸はエンジントルク［Ｎｍ］を示す。
図３に示すように、エンジン１１を休筒運転している場合の車両１のＢＳＦＣである休筒ＢＳＦＣは、エンジントルクが休筒ボトムトルクに達するまではエンジントルクの増加に伴って徐々に低下し、休筒ボトムトルクに達した後はエンジントルクの増加に伴って上昇する。すなわち、エンジン１１を休筒運転している場合には、エンジントルクが休筒ボトムトルクとなるとＢＳＦＣの値が最小となって、燃費効率が最もよくなる。換言すると、休筒ボトムトルクは、休筒運転されているエンジン１１の燃費最適動作点である。
また、図３には一部しか図示していないが、エンジン１１を全筒運転している場合の車両１のＢＳＦＣである全筒ＢＳＦＣも、休筒ＢＳＦＣと同様の傾向を有する。具体的に、全筒ＢＳＦＣは、エンジントルクが全筒ボトムトルク（不図示。ただし全筒ボトムトルク＞休筒ボトムトルク）に達するまではエンジントルクの増加に伴って徐々に低下し、全筒ボトムトルクに達した後はエンジントルクの増加に伴って上昇する。すなわち、エンジン１１を全筒運転している場合には、エンジントルクが全筒ボトムトルクとなるとＢＳＦＣの値が最小となって、燃費効率が最もよくなる。
なお、図３に示した休筒ＢＳＦＣは休筒正味燃料消費率の一例であり、全筒ＢＳＦＣは全筒正味燃料消費率の一例である。また、図３に示した全筒切替ボトムトルクおよび休筒上限トルクについては後述するため、ここでの説明は省略する。
［休筒ボトムアシスト制御］
エンジン１１の休筒運転時に、エンジントルクが休筒ボトムトルクとなるように（すなわち燃費最適動作点で）エンジン１１を運転する機会を増加させれば、車両１の燃費性能は向上する。その一方で、エンジン１１を休筒ボトムトルクで運転することにより、車両１の走行状態に応じた適切なクランク端トルクを確保できなくなると、ヘジテーション（いわゆる車両１のもたつき）が発生して、ドライバビリティが低下し得る。
そこで、制御装置３０は、車両１の走行状態に応じた適切なクランク端トルクを確保しつつ、エンジン１１を休筒ボトムトルクで運転する機会を増加させるため、以下に説明する休筒ボトムアシスト制御を実行する。
図４において、縦軸はエンジントルク［Ｎｍ］を示し、横軸はクランク端トルク（すなわちエンジントルクとモータトルクとの和）［Ｎｍ］を示す。
図４に示すように、エンジン１１を休筒運転している場合にエンジントルクが休筒ボトムトルクに達するまでの期間（すなわちエンジントルク＜休筒ボトムトルクである期間）において、制御装置３０は、エンジントルクのみによってクランク端要求トルクを確保すべくエンジン１１を制御する。すなわち、この期間において、制御装置３０は、クランク端要求トルクの増加に合わせてエンジントルクを増加させる（図４中、符号４０１を付した一点鎖線を参照）。これにより、車両１の走行状態に応じた適切なクランク端トルクを確保しつつ、ＢＳＦＣの観点から最適なエンジントルクとすることができ、車両１の燃費性能の向上を図れる。
その後、クランク端要求トルクが休筒ボトムトルクに達すると、制御装置３０は、休筒ボトムアシスト制御を実行する。休筒ボトムアシスト制御において、制御装置３０は、エンジントルクを休筒ボトムトルクに維持したまま、クランク端要求トルクの増加に合わせてモータトルクを増加させる（図４中、符号４０２を付した一点鎖線を参照）。これにより、エンジン１１を燃費最適動作点で運転しつつ、車両１の走行状態に応じた適切なクランク端トルクを確保することができる。したがって、ヘジテーションが発生してドライバビリティが低下するのを回避しながら、車両１の燃費性能の向上を図ることが可能となる。
その後、休筒ボトムアシスト制御を実行している場合に、クランク端要求トルクが全筒切替ボトムトルクに達すると、制御装置３０は、休筒ボトムアシスト制御を終了して、エンジン１１の運転状態を全筒運転に切り替える。ここで、全筒切替ボトムトルクは、図３に示すように、休筒ＢＳＦＣをあらわす曲線と、全筒ＢＳＦＣをあらわす曲線との交点に対応するトルクである。これにより、ＢＳＦＣの観点から適切なタイミングで、エンジン１１の運転状態を休筒運転から全筒運転に切り替えることができる。
また、制御装置３０は、エンジン１１の運転状態を全筒運転に切り替える際には、エンジントルクのみによってクランク端要求トルクを確保すべく、エンジントルクを増加させるとともに、このエンジントルクの増加に合わせてモータトルクを低下させる（図４中、符号４０３を付した一点鎖線を参照）。これにより、そのときの車両１の走行状態において、ＢＳＦＣの観点から最適なエンジントルクとすることができるとともに、全筒運転への切り替え時にドライバビリティの低下につながり得るクランク端トルクの急変が発生するのを抑制することができる。
ところで、モータジェネレータ１２の性能等によっては、クランク端要求トルクが全筒切替ボトムトルクに達する前に、モータトルクが、モータジェネレータ１２が出力可能な上限トルク（以下、モータ上限トルクともいう）に達することも考えられる。仮に、モータトルクがモータ上限トルクに達した後（すなわちモータトルクを増加させることができなくなった後）も、エンジントルクを休筒ボトムトルクに維持したままにすると、車両１の走行状態に応じた適切なクランク端トルクを確保できなくなるおそれがある。
したがって、制御装置３０は、休筒ボトムアシスト制御を実行している場合に、モータトルクがモータ上限トルクに達すると、休筒ボトムアシスト制御を終了して、エンジン１１の運転状態を全筒運転に切り替えるようにしてもよい。これにより、車両１の走行状態に応じた適切なクランク端トルクを確保することが可能となり、ヘジテーションが発生してドライバビリティが低下するのを回避することが可能となる。
また、全筒運転に切り替えた後に、クランク端要求トルクの増加に伴って増加したエンジントルクが、エンジン１１が出力可能な上限トルク（以下、エンジン上限トルクともいう）に達すると、制御装置３０は、エンジントルクをエンジン上限トルクに維持したまま、クランク端要求トルクの増加に合わせてモータトルクを増加させるパワーアシスト制御を実行してもよい（図４中、符号４０４を付した一点鎖線を参照）。これにより、エンジン１１をエンジン上限トルク以下のトルクで適切に運転しつつ、車両１の走行状態に応じた適切なクランク端トルクを確保することが可能となる。
そして、パワーアシスト制御を実行している場合に、クランク端要求トルクの増加に伴って増加したモータトルクがモータ上限トルクに達すると（すなわちクランク端トルクがエンジン上限トルクとモータ上限トルクとの和であるシステム上限トルクに達すると）、制御装置３０は、エンジントルクおよびモータトルクの増加を停止させ、クランク端トルクをシステム上限トルクに維持してもよい。これにより、エンジン１１をエンジン上限トルク以下のトルクで、モータジェネレータ１２をモータ上限トルク以下のトルクで、それぞれ適切に運転することが可能となる。
以上に説明したように、エンジン１１と、モータジェネレータ１２と、エンジン１１およびモータジェネレータ１２の少なくとも一方の出力により駆動される駆動輪ＤＷと、を備える車両１を制御する制御装置３０は、エンジン１１を休筒運転している場合に、クランク端要求トルクが休筒ボトムトルクに達すると、エンジン１１から出力されるエンジントルクを休筒ボトムトルクに維持したまま、クランク端要求トルクの増加に合わせてモータジェネレータ１２から出力されるモータトルクを増加させる休筒ボトムアシスト制御を実行する。これにより、車両１の走行状態に応じた適切なクランク端トルクを確保しつつ、エンジン１１を休筒ボトムトルクで運転する機会を増加させることができる。したがって、ドライバビリティの低下を抑制しながら、車両１の燃費性能を向上させることが可能となる。
一方、仮に、エンジン１１の休筒運転時にモータアシストが行われないようにすると、エンジントルクのみによってクランク端要求トルクを確保する必要がある。したがって、クランク端要求トルクが休筒ボトムトルクよりも大きくなれば、それに合わせてエンジントルクも大きくする必要があり、エンジン１１を燃費最適動作点である休筒ボトムトルクで運転できる機会が減少することになる。また、このようにすると、車両１の走行状態に応じたクランク端トルクを確保するためには、エンジントルクが、エンジン１１が休筒運転状態で出力可能な上限トルク（以下、休筒上限トルクともいう）に達した時点で、エンジン１１の運転状態を全筒運転に切り替える必要がある。図３に示すように、一般的に、休筒上限トルクは全筒切替ボトムトルクよりも小さい。したがって、このようにすると、エンジン１１を休筒運転できる機会も減少することになる。以上のことから、このようにした場合には、本実施形態の車両１に比べて、燃費性能が低くなる。
つぎに、図５を参照して、休筒ボトムアシスト制御の他の一例について説明する。図５には、（ａ）車速、（ｂ）エンジン１１の運転状態、（ｃ）各種トルク、および（ｄ）ＡＰ開度の時期的関係を示した。
図５において、エンジン１１が休筒運転した状態で車両１が走行している時期ｔ１０から、ドライバー（運転者）によりアクセルペダルが徐々に踏み込まれ、これに伴ってＡＰ開度、車速およびクランク端要求トルクが徐々に増加している。時期ｔ１１よりも前の時期には、クランク端要求トルクが休筒ボトムトルクよりも小さいため、制御装置３０は、エンジントルクのみによってクランク端要求トルクを確保すべくエンジン１１を制御する。
そして、増加したクランク端要求トルクが休筒ボトムトルクに達した時期ｔ１１から、制御装置３０は、休筒ボトムアシスト制御を開始して、エンジントルクを休筒ボトムトルクに維持したまま、クランク端要求トルクの増加に合わせてモータトルクを増加させる。
その後、クランク端要求トルクがさらに増加して、クランク端要求トルクが全筒切替ボトムトルクに達した時期ｔ１２となると、制御装置３０は、休筒ボトムアシスト制御を終了して、エンジントルクのみによってクランク端要求トルクを確保すべく、エンジントルクを増加させていく。また、制御装置３０は、このエンジントルクの増加に合わせてモータトルクを低下させていく。そして、制御装置３０は、時期ｔ１２直後の時期ｔ１３において、エンジン１１の運転状態を全筒運転に切り替える。
また、時期ｔ１３後の時期ｔ１４から、ドライバーはアクセルペダルの踏み込みを弱めており、これに伴って、ＡＰ開度、車速およびクランク端要求トルクは時期ｔ１４から徐々に低下している。
そして、低下したクランク端要求トルクが休筒ボトムトルクに達した時期ｔ１５から、制御装置３０は、休筒ボトムアシスト制御を再度開始する。この場合の休筒ボトムアシスト制御において、制御装置３０は、休筒ボトムトルクとすべくエンジントルクを低下させていき、エンジントルクが休筒ボトムトルクとなると、そのまま維持する。また、この場合の休筒ボトムアシスト制御において、制御装置３０は、このエンジントルクの低下に合わせてモータトルクを増加させていく。これにより、エンジン１１の運転状態を全筒運転から休筒運転に切り替える際に、ドライバビリティの低下につながり得るクランク端トルクの急変が発生するのを抑制することができる。そして、制御装置３０は、時期ｔ１５直後の時期ｔ１６において、エンジン１１の運転状態を休筒運転に切り替える。
以上に説明したように、本実施形態の制御装置３０によれば、車両１の走行状態に応じた適切なクランク端トルクを確保しつつ、エンジン１１を休筒ボトムトルクで運転する機会を増加させることができ、ドライバビリティの低下を抑制しながら、車両１の燃費性能を向上させることが可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、前述した実施形態では、エンジン１１とモータジェネレータ１２とがクランクシャフト１１ａを介して連結されている例を説明したが、これに限らない。例えば、モータジェネレータ１２は、駆動輪ＤＷと一体回転するドライブシャフトに連結されていてもよい。
また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
（１） 内燃機関（エンジン１１）と、電動機（モータジェネレータ１２）と、前記内燃機関および前記電動機の少なくとも一方の出力により駆動される駆動輪（駆動輪ＤＷ）と、を備える車両（車両１）を制御する車両制御装置（制御装置３０）であって、
前記内燃機関は、全ての気筒を稼働させる全筒運転と、一部の気筒を休止させた状態で運転する休筒運転とを切替可能に構成され、
前記車両制御装置は、
前記内燃機関および前記電動機からなるパワープラントから出力されるパワープラントトルクのクランクシャフトの軸端でのトルクであるクランク端トルクに対する目標トルクに基づき、前記内燃機関の運転状態を前記全筒運転と前記休筒運転との間で切り替えるとともに、正味燃料消費率に基づき、前記内燃機関の出力を制御することが可能であり、
前記内燃機関を休筒運転している場合に、前記目標トルクが、前記内燃機関を休筒運転している場合の前記正味燃料消費率である休筒正味燃料消費率の値が最小となる休筒ボトムトルクに達すると、前記内燃機関から出力されるエンジントルクを前記休筒ボトムトルクに維持したまま、前記目標トルクの増加に合わせて前記電動機から出力されるモータトルクを増加させる休筒ボトムアシスト制御を実行する、
車両制御装置。
（１）によれば、車両の走行状態に応じた適切なクランク端トルクを確保しつつ、内燃機関を休筒ボトムトルクで運転する機会を増加させることができ、ドライバビリティの低下を抑制しながら、車両の燃費性能を向上させることが可能となる。
（２） （１）に記載の車両制御装置であって、
前記休筒ボトムアシスト制御を実行している場合に、前記目標トルクが、前記休筒ボトムトルクよりも大きい全筒切替ボトムトルクに達すると、前記休筒ボトムアシスト制御を終了して、前記内燃機関の運転状態を前記全筒運転に切り替え、
前記全筒切替ボトムトルクは、前記休筒正味燃料消費率をあらわす曲線と、前記内燃機関を全筒運転している場合の前記正味燃料消費率である全筒正味燃料消費率をあらわす曲線との交点に対応するトルクである、
車両制御装置。
（２）によれば、正味燃料消費率の観点から適切なタイミングで、内燃機関の運転状態を休筒運転から全筒運転に切り替えることができる。
（３） （１）に記載の車両制御装置であって、
前記休筒ボトムアシスト制御を実行している場合に、前記モータトルクが、前記電動機が出力可能な上限トルクに達すると、前記休筒ボトムアシスト制御を終了して、前記内燃機関の運転状態を前記全筒運転に切り替える、
車両制御装置。
（３）によれば、車両の走行状態に応じた適切なクランク端トルクを確保することが可能となり、ヘジテーションが発生してドライバビリティが低下するのを回避することが可能となる。
１ 車両
１１ エンジン（内燃機関）
１２ モータジェネレータ（電動機）
３０ 制御装置（車両制御装置）
ＤＷ 駆動輪

Claims (3)

  1. 内燃機関と、電動機と、前記内燃機関および前記電動機の少なくとも一方の出力により駆動される駆動輪と、を備える車両を制御する車両制御装置であって、
    前記内燃機関は、全ての気筒を稼働させる全筒運転と、一部の気筒を休止させた状態で運転する休筒運転とを切替可能に構成され、
    前記車両制御装置は、
    前記内燃機関および前記電動機からなるパワープラントから出力されるパワープラントトルクのクランクシャフトの軸端でのトルクであるクランク端トルクに対する目標トルクに基づき、前記内燃機関の運転状態を前記全筒運転と前記休筒運転との間で切り替えるとともに、正味燃料消費率に基づき、前記内燃機関の出力を制御することが可能であり、
    前記内燃機関を休筒運転している場合に、前記目標トルクが、前記内燃機関を休筒運転している場合の前記正味燃料消費率である休筒正味燃料消費率の値が最小となる休筒ボトムトルクに達すると、前記内燃機関から出力されるエンジントルクを前記休筒ボトムトルクに維持したまま、前記目標トルクの増加に合わせて前記電動機から出力されるモータトルクを増加させる休筒ボトムアシスト制御を実行する、
    車両制御装置。
  2. 請求項１に記載の車両制御装置であって、
    前記休筒ボトムアシスト制御を実行している場合に、前記目標トルクが、前記休筒ボトムトルクよりも大きい全筒切替ボトムトルクに達すると、前記休筒ボトムアシスト制御を終了して、前記内燃機関の運転状態を前記全筒運転に切り替え、
    前記全筒切替ボトムトルクは、前記休筒正味燃料消費率をあらわす曲線と、前記内燃機関を全筒運転している場合の前記正味燃料消費率である全筒正味燃料消費率をあらわす曲線との交点に対応するトルクである、
    車両制御装置。
  3. 請求項１に記載の車両制御装置であって、
    前記休筒ボトムアシスト制御を実行している場合に、前記モータトルクが、前記電動機が出力可能な上限トルクに達すると、前記休筒ボトムアシスト制御を終了して、前記内燃機関の運転状態を前記全筒運転に切り替える、
    車両制御装置。
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