JP3891130B2 - 車両の減速制御装置 - Google Patents

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て回生制動トルクを変更可能な回生制動手段と、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、それら要求トルク及び要求エンジントルクの偏差を前記回生制動手段に要求される要求回生制動トルクとして算出するトルク算出手段を含み、該トルク算出手段を通じて、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とともに、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トルクが小さくなるように前記要求エンジントルクを負値として前記要求回生制動トルクを算出し、前記算出される要求回生制動トルクにて前記回生制動手段による回生制動を行うことにより車両を減速させる減速制御手段とを備えるようにしている。
【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、その検出から所定時間が経過するまで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】
上記所定時間が経過するまでは燃焼が継続され、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トルクによって、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】
また特に、車両の減速検出から燃料供給停止が行われるまでは、トルク算出手段は燃料供給停止時とは異なる態様で、即ちエンジンに要求される要求エンジントルクを零と見なして車両に要求される要求トルク及びその要求エンジントルクの偏差を回生制動手段に要求される要求回生制動トルクとして算出する。従って、エンジンの制動トルクが小さいことを考慮することで、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り、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トルクを発生させることにより、エンジンの制動トルク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。
そして、上記所定時間が経過すると、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）によって制動トルクが発生する。一方、このときには、減速制御手段、具体的にはトルク算出手段によって、回生制動手段の要求制動トルクが燃料供給停止前よりも小さくされる。このため、エンジンの制動トルクの増大に伴い、車両全体に作用する制動トルクが過剰に大きくなるのを抑制することが可能となる。
【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。
【００２０】
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、前記トルク算出手段は、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要求回生制動トルク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トルクが徐々に増加し、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２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、具体的にはトルク算出手段により回生制動手段の要求回生制動トルクが徐々に小さくされる。このため、エンジンの制動トルクと回生制動手段の回生制動トルクとの総和を、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。なおここで、要求モータトルクＴｍが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。
【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。
【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。

Claims (2)

1. 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て回生制動トルクを変更可能な回生制動手段と、
   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、それら要求トルク及び要求エンジントルクの偏差を前記回生制動手段に要求される要求回生制動トルクとして算出するトルク算出手段を含み、該トルク算出手段を通じて、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とともに、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トルクが小さくなるように前記要求エンジントルクを負値として前記要求回生制動トルクを算出し、前記算出される要求回生制動トルクにて前記回生制動手段による回生制動を行うことにより車両を減速させる減速制御手段とを備える ことを特徴とする車両の減速制御装置。
2. 前記トルク算出手段は、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要求回生制動トルクを徐々に小さくするものである請求項１に記載の車両の減速制御装置。

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