JP5900633B2 - 車両用制御装置及び車両の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの出力回転を無段変速機で無段階に変速して駆動輪に伝達する車両の制御に関する。

エンジンと無段変速機とを備え、エンジンの出力回転を無段変速機で変速して駆動輪に出力する車両（エンジン車両及びハイブリッド車両）においては、一般的にアクセルペダルが離された時は、変速機の変速比がハイ側に制御され、エンジンの回転速度が低く抑えられる。

しかしながら、エンジンブレーキ要求の後に再加速要求が続く特定の運転状況（例えば、高速道路の合流時等で加速時にアクセルペダルを急に離した状況、カーブ手前で強いブレーキを踏む又はアクセルペダルから足を離す状況等）においては、エンジンブレーキ性能及びその後の再加速性能を確保するために、エンジンの回転速度を通常よりも高く維持したいという要求がある。

これは、エンジンの回転速度を通常よりも高く維持しておけば、エンジンのフリクションが大きくなり、エンジンはより大きなエンジンブレーキを発生することができるからである。また、再加速時にエンジンの回転速度を上昇させるのに必要な回転エネルギーが小さくなり、エンジンが速やかに高い出力を出すことができるからである。

ＪＰ２００８−２６０４８９Ａは、上記特定の運転状況でエンジンブレーキ性能及びその後の再加速性能を確保するために、エンジンの回転速度、すなわち変速機の入力回転速度を所定の下限値以上に制限する技術を開示している。

変速機の入力回転速度を所定の下限値以上に制限すれば、上記特定の運転状況においてエンジンブレーキ性能及びその後の再加速性能を確保することができるが、変速機の入力回転速度が通常よりも高くなるので、エンジンが最適動作点となる入力回転速度からのずれが大きくなる。したがって、変速機の入力回転速度を制限するにあたっては、変速機の入力回転速度は必要以上に高くならないように下限値を設定することが重要である。

しかしながら、エンジンブレーキ性能及びその後の再加速性能をともに確保できる下限値を設定する構成では、特に、再加速時において変速機の入力回転速度が必要以上に高くなってしまい、燃費を悪化させる原因となっていた。

本発明の目的は、運転状況がエンジンブレーキ要求の後に再加速要求が続く特定の運転状況である場合に無段変速機の入力回転速度を制限する車両用制御装置において、燃費性能を向上させることである。

本発明のある態様によれば、エンジンと、前記エンジンの出力回転を無段階に変速して駆動輪に伝達する無段変速機とを備えた車両の車両用制御装置が提供される。この車両用制御装置は、運転状況がエンジンブレーキ要求の後に再加速要求が続く特定の運転状況であるか判定する。また、この車両用制御装置は、前記エンジンブレーキ要求に対応するエンジンブレーキを前記エンジンが発生しうる前記変速機の入力回転速度の下限値を減速用下限値として演算する。

そして、この車両用制御装置は、運転状況が前記特定の運転状況であると判断され、かつ、アクセルペダルが離されている場合は前記変速機の入力回転速度が前記減速用下限値以上になるように前記変速機の変速比を制御する。また、この車両用制御装置は、運転状況が前記特定の運転状況であると判断され、かつ、前記アクセルペダルが離されている状態から前記アクセルペダルが踏み込まれている状態になった場合は、前記変速機の入力回転速度が前記減速用下限値よりも低い加速用下限値以上になるように、前記変速機の変速比を制御する。

図１は、本発明の実施形態に係る制御装置を備えた車両の概略構成図である。 図２は、統合コントローラの詳細な構成を示したブロック図である。 図３は、モータ出力目標値を設定するためのテーブルである。 図４は、エンジン目標回転速度を設定するためのテーブルである。 図５は、変速機入力回転速度下限値の演算処理の内容を示したフローチャートである。 図６は、ダウンシフトの禁止／許可を判定するためのテーブルである。 図７は、初期目標変速機入力回転速度の設定に用いるテーブルである。 図８は、変速比変化量の演算に用いるテーブルである。 図９は、特定の運転状況で設定される変速機入力回転速度下限値を説明するための図である。 図１０は、変速機の入力回転速度が制限される様子を示したタイムチャートである。 図１１は、特定の運転状況で設定される変速機入力回転速度下限値を説明するための図である。 図１２は、変速機の入力回転速度が制限される様子を示したタイムチャートである。 図１３は、特定の運転状況で設定される変速機入力回転速度下限値を説明するための図である。 図１４は、変速機の入力回転速度が制限される様子を示したタイムチャートである。 図１５は、変速機入力回転速度下限値の演算処理の内容を示したフローチャートである（第２実施形態）。 図１６は、特定の運転状況で設定される変速機入力回転速度下限値を説明するための図である。 図１７は、特定の運転状況で設定される変速機入力回転速度下限値を説明するための図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る制御装置を備えた車両１の概略構成図である。

車両１は、ハイブリッド車両であり、統合コントローラ１０と、コントローラーエリアネットワーク（以下、「ＣＡＮ」という。）２０と、エンジンコントローラ３０と、バッテリコントローラ４０と、モータコントローラ５０と、変速機コントローラ６０と、パワートレイン７０と、駆動輪８０とを備える。

統合コントローラ１０、エンジンコントローラ３０、バッテリコントローラ４０、モータコントローラ５０、変速機コントローラ６０は、ＣＡＮ２０を介して電気的に相互に接続される。エンジンコントローラ３０、モータコントローラ５０、変速機コントローラ６０は、統合コントローラ１０から出力される指令に従い、それぞれエンジン７３、モータ７５、変速機７６を制御する。

統合コントローラ１０は、アクセルペダル９０の操作量（以下、「アクセル開度」という。）等に基づいて設定された要求出力を、車両１の走行状態に応じて、エンジン７３が分担する出力とモータ７５が分担する出力とに振り分ける。

エンジンコントローラ３０は、統合コントローラ１０が設定した、エンジン７３が分担する出力が実現されるようにエンジン７３を制御する。具体的には、エンジン７３の燃料噴射量、点火時期、吸入空気量を制御してエンジン７３のトルクを制御する。

バッテリコントローラ４０は、バッテリ７４の状態を監視し、バッテリ７４の充電率ＳＯＣを出力する。充電率ＳＯＣは、バッテリの満充電容量に対する現在の充電量である。また、バッテリ７４は過充電状態／過放電状態では劣化しやすいので、バッテリコントローラ４０は、バッテリ７４が過充電状態／過放電状態にならないように、モータ７５を制御するためのバッテリ出力制限値(上限値／下限値)を出力する。

モータコントローラ５０は、統合コントローラ１０が設定した、モータ７５が分担する出力が実現されるように、モータ７５を制御する。具体的には、モータ７５に接続されるインバータ７７を制御し、モータ７５の出力を制御する。

変速機コントローラ６０は、統合コントローラ１０が設定した、エンジン７３が分担する出力及びモータ７５が分担する出力が実現されるように、変速機７６を制御する。具体的には、変速機７６の変速比を変更して変速機７６の入力回転速度を制御する。

パワートレイン７０は、エンジン７３と、バッテリ７４と、モータ７５と、変速機７６と、インバータ７７と、第１クラッチ７０１と、第２クラッチ７０２と、を備える。

エンジン７３は、火花点火式のエンジンである。

モータ７５は、エンジン７３及び変速機７６の間に配置される。モータ７５のモータ軸は、エンジン７３の回転を変速機７６へ伝達する。モータ７５は、車両１の運転状態に応じて原動機として作用するとともに発電機としても機能する。モータ７５が原動機として機能するときは、バッテリ７４が電力を供給する。モータ７５が発電機として機能するときは、バッテリ７４に電力が蓄電される。

変速機７６は、ベルト式の無段変速機であり、一対のプーリと、一対のプーリの間に巻き掛けられたベルトとで構成される。一対のプーリの溝幅を油圧によって変更することによって、変速比を無段階に変更することができる。変速機７６は入力された回転を変速して出力する。この出力回転は、ディファレンシャルギヤ機構によって左右の駆動輪８０へ分配して伝達され、車両１の走行に供される。

第１クラッチ７０１は、エンジン７３及びモータ７５の間、より詳しくは、エンジン７３のクランクシャフトとモータ軸との間に介挿される。第１クラッチ７０１は、伝達トルク容量を連続的又は段階的に変更可能である。第１クラッチ７０１は、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量及びクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチである。伝達トルク容量がゼロになると、第１クラッチ７０１が完全に解放され、エンジン７３とモータ７５とが完全に切り離される。

第１クラッチ７０１が完全に解放されると、エンジン７３の出力トルクは駆動輪８０に伝わらず、モータ７５の出力トルクだけが駆動輪８０に伝わる。この状態で走行するモードがＥＶモードである。一方、第１クラッチ７０１が締結されると、エンジン７３の出力トルクも、モータ７５の出力トルクとともに、駆動輪８０に伝わる。この状態で走行するモードがＨＥＶモードである。このように第１クラッチ７０１を締結又は解放することよって車両１の走行モードが切り替えられる。

第２クラッチ７０２は、モータ７５及び変速機７６の間に介挿される。第２クラッチ７０２は、変速機７６に内蔵されてもよい。第２クラッチ７０２は、例えば、変速機７６の内部にある前後進切換用の摩擦要素が流用されて実現されてもよい。第２クラッチ７０２も第１クラッチ７０１と同様に、伝達トルク容量を連続的又は段階的に変更可能である。第２クラッチ７０２は、例えば、比例ソレノイドでクラッチ作動油流量及びクラッチ作動油圧を連続的に制御して伝達トルク容量を変更可能な湿式多板クラッチである。伝達トルク容量がゼロになると、第２クラッチ７０２が完全に解放され、モータ７５と変速機７６とが完全に切り離される。

エンジンを始動するときには、第２クラッチ７０２の伝達トルク容量を小さくして第２クラッチ７０２を所定のスリップ率で滑らせるスリップ制御が行われる。これにより、エンジン７３を始動するときのショックが駆動輪８０に伝わりにくくなる。

図２は、統合コントローラ１０の詳細な構成を示したブロック図である。

統合コントローラ１０は、変速機入力回転速度下限値演算部１１０と、目標駆動力演算部１２０と、目標駆動力補正部１３０と、要求出力演算部１４０と、モータ出力目標値設定部１５０と、モータ出力制限値設定部１６０と、モータ出力目標値制限部１７０と、分配部１８０と、エンジン動作点決定部１９０とを備える。

変速機入力回転速度下限値演算部１１０は、運転状況が特定の運転状況であるか判断し、運転状況が特定の運転状況か否かに応じて変速機７６の入力回転速度の下限値である変速機入力回転速度下限値を演算する。特定の運転状況は、エンジンブレーキ要求の後に再加速要求が続く運転状況である。特定の運転状況は、例えば、加速時にアクセルペダル９０が急に離された状況（高速道路の合流時等）、ブレーキペダル１００が強く踏まれた状況（カーブ手前での減速等）、自車前方にカーブや交差点がナビによって検知されその手前でアクセルペダル９０から足を離す状況である。運転状況が特定の運転状況であるかは、アクセル開度、ブレーキスイッチの状態、車両の前後加速度、ナビ情報等に基づき判断される。変速機入力回転速度下限値は具体的には図５に示す演算処理によって演算され、これについては後で詳しく説明する。変速機入力回転速度下限値演算部１１０は、演算した変速機入力回転速度下限値を目標駆動力補正部１３０とエンジン動作点決定部１９０に出力する。

目標駆動力演算部１２０は、アクセル開度に基づき、所定のマップを参照して、目標駆動力を演算する。目標駆動力演算部１２０は、演算した目標駆動力を目標駆動力補正部１３０に出力する。

目標駆動力補正部１３０は、目標駆動力を変速機入力回転速度下限値に基づき補正する。これは、特定の運転状況で変速機入力回転速度を変速機入力回転速度下限値に制限し、変速機入力回転速度が通常よりも高くなる場合に、目標駆動力がそのままであると、変速機入力回転速度が高くなる分エンジントルクが小さくなってしまい、意図したエンジンブレーキ性能及び再加速要求を確保できなくなるからである。これを防止するために、目標駆動力補正部１３０は、変速機入力回転速度を制限することによる変速機入力回転速度の上昇分に応じて、目標駆動力を大側に補正する。目標駆動力補正部１３０は、補正後の目標駆動力を要求出力演算部１４０に出力する。

要求出力演算部１４０は、補正後の目標駆動力、補機による要求出力、車速ＶＳＰ等に基づき、所定のマップを参照して、車両１に要求される出力（以下、「全出力」という。）を演算する。演算した要求出力を分配部１８０に出力する。

モータ出力目標値設定部１５０は、充電率ＳＯＣに基づき、図３に示すテーブルを参照してモータ出力目標値を設定する。モータ出力目標値設定部１５０は、設定したモータ出力目標値をモータ出力目標値制限部１７０に出力する。

モータ出力制限値設定部１６０は、モータ出力上限値及びモータ出力下限値を設定する。

モータ出力上限値は、バッテリ出力可能上限値とモータ出力可能上限値とを比較し、いずれか小さい方に設定される。また、モータ出力下限値は、バッテリ出力可能下限値とモータ出力可能下限値とを比較し、いずれか大きい方に設定される。

バッテリ出力可能上限値及びバッテリ出力可能下限値は、バッテリ７４が過充電状態／過放電状態にならないように設定される上限値及び下限値であり、バッテリコントローラ４０から取得される。モータ出力可能上限値及びモータ出力可能下限値は、モータ７５が出力可能な上限値及び下限値であり、モータコントローラ５０から取得される。

モータ出力制限値設定部１６０は、設定したモータ出力上限値及びモータ出力下限値をモータ出力目標値制限部１７０に出力する。

モータ出力目標値制限部１７０は、モータ出力目標値に対して、モータ出力上限値及びモータ出力下限値による上下限処理を施し、制限後のモータ出力目標値を分配部１８０に出力する。

分配部１８０は、全出力及び制限後のモータ出力目標値に基づき、エンジン７３が分担する出力であるエンジン出力目標値とモータが分担する出力であるモータ出力目標値を演算する。分配部１８０は、演算したエンジン出力目標値をエンジン動作点決定部１９０に出力するとともに、演算したモータ出力目標値をモータコントローラ５０に出力する。

エンジン動作点決定部１９０は、エンジン出力目標値及び変速機入力回転速度下限値に基づき、目標変速機入力回転速度と目標エンジントルクを演算する。

目標変速機入力回転速度を演算するにあたっては、まず、エンジン出力目標値に基づき、図４に示すテーブルを参照してエンジン目標回転速度を設定する。図４に示すテーブルによれば、エンジン出力目標値が正の領域では、エンジン７３の動作点が最適動作点（例えば、燃費が最も良くなる動作点）となるようにエンジン目標回転速度が設定される。エンジン出力目標値が負の領域では、エンジン出力目標値が負側になるほどエンジンブレーキによって大きなマイナストルクをエンジン７３が出力するように、高いエンジン目標回転速度が設定される。

そして、エンジン目標回転速度と変速機入力回転速度下限値とが比較され、目標変速機入力回転速度がいずれか高い方に設定される。すなわち、エンジン目標回転速度よりも変速機入力回転速度下限値が高い場合は、変速機７６の入力回転速度がエンジン目標回転速度よりも高い変速機入力回転速度下限値に制限される。

目標エンジントルクは、エンジン出力目標値を目標変速機入力回転速度で割ることで算出される。

エンジン動作点決定部１９０は、演算した目標変速機入力回転速度を変速機コントローラ６０に出力するとともに、演算した目標エンジントルクをエンジンコントローラ３０に出力する。

変速機コントローラ６０は、変速機７６の入力回転速度が目標変速機入力回転速度になるように変速機７６の変速比を制御する。

エンジンコントローラ３０は、エンジン７３のトルクが目標エンジントルクになるように燃料噴射量、点火時期、吸入空気量を制御してエンジン７３のトルクを制御する。

モータコントローラ５０は、モータ７５の出力がモータ出力目標値となるように、モータ７５に接続されるインバータ７７を制御する。

図５は、変速機入力回転速度下限値演算部１１０による変速機入力回転速度下限値の演算処理の内容を示したフローチャートである。各ステップの実行主体は変速機入力回転速度下限値演算部１１０である。以下、各ステップの内容について説明する。

Ｓ１０では、作動判定フラグと解除判定フラグとが設定される。

作動判定フラグは、運転状況がエンジンブレーキ要求の後に再加速要求が続く特定の運転状況であるかをアクセル開度、ブレーキスイッチの状態、車両の前後加速度、ナビ情報に基づき判断し、運転状況が特定の運転状況であると判断された場合にＯＮに設定され、運転状況が特定の運転状況であると判断されなかった場合にＯＦＦに設定される。

解除判定フラグは、車両１が十分加速状態にあるか判断し、車両１が十分加速状態にあると判断された場合にＯＮに設定され、車両１が十分加速状態にないと判断された場合にＯＦＦに設定される。車両１が十分加速状態にあるかは、アイドルスイッチ（アクセルペダル９０が離されるとＯＮになり、アクセルペダル９０が踏み込まれるとＯＦＦになるスイッチ）の状態、車両１の前後方向及び横方向の加速度に基づき判断される。具体的には、アイドルスイッチがＯＦＦで、車両１の前後方向の加速度がしきい値よりも大きく、かつ、車両１の横方向の加速度がしきい値よりも小さい状態が所定時間継続した場合に、車両１が十分加速状態にあると判断される。

Ｓ１１では、作動判定フラグがＯＮか判定される。作動判定フラグがＯＮの場合は処理がＳ１２に進み、ＯＦＦの場合は処理がＳ２４に進む。

Ｓ１２では、解除判定フラグがＯＮか判定される。解除判定フラグがＯＮの場合は処理がＳ２４に進み、ＯＦＦの場合は処理がＳ１３に進む。

Ｓ１３では、目標初期変速比の更新条件が成立しているか判定される。目標初期変速比の更新条件は、作動判定フラグが前回ＯＦＦで今回ＯＮに変化した場合（運転状況が特定の運転状況になった時）、又は、作動判定フラグがＯＮの状態でアイドルスイッチが前回ＯＦＦで今回ＯＮに変化した場合（特定の運転状況で再加速後、車両１が再減速する時）に成立していると判断され、それ以外の場合は不成立と判断される。目標初期変速比の更新条件が成立している場合は処理がＳ１４に進み、成立していない場合は処理がＳ１８に進む。

Ｓ１４では、目標初期変速比の演算に用いるパラメータであるＶＳＰ（０）及びＩｎｐＲＥＶ（０）が設定される。ＶＳＰ（０）は、その時点の車速ＶＳＰに設定される。ＩｎｐＲＥＶ（０）は、その時点の変速機入力回転速度ＩｎｐＲＥＶに設定される。

Ｓ１５では、図６に示すテーブルを参照して、ダウンシフトが許可されているか否かが判断される。図６に示すテーブルでは、特定の運転状況の内容、作動判定フラグの状態及びアイドルスイッチの状態に応じてダウンシフトの禁止／許可が設定される。ダウンシフトが許可されている場合は処理がＳ１６に進み、禁止されている場合は処理がＳ１７に進む。

Ｓ１６では、図７に示すテーブルを参照して、ＶＳＰ（０）に対応するマップ値が参照され、これが初期目標変速機入力回転速度に設定される。マップ値は、特定の運転状況かつ車速ＶＳＰがＶＳＰ（０）である状況から車両１が減速する際にエンジンブレーキ要求に対応するエンジンブレーキをエンジン７３が発生しうる変速機７６の入力回転速度の下限値である。

Ｓ１７では、図７に示すテーブルを参照して得られるＶＳＰ（０）に対応するマップ値とＩｎｐＲＥＶ（０）とが比較される。そして、いずれか小さい値が初期目標変速機入力回転速度として設定される。マップ値よりもＩｎｐＲＥＶ（０）が低い場合は、目標初期変速比の演算に用いられる初期目標変速機入力回転速度がＩｎｐＲＥＶ（０）に制限され、変速機７６のダウンシフトが禁止される。

Ｓ１８では、ＶＳＰ（０）の変速機出力回転速度相当の換算値であるＯｕｔＲＥＶ（０）が駆動輪径、終減速比等に基づき算出され、初期目標変速機入力回転速度をＯｕｔＲＥＶ（０）で割って目標初期変速比が算出される。

Ｓ１９では、図８に示すテーブルを参照して、ＶＳＰ（０）に対応するマップ値と、その時点の車速ＶＳＰに対するマップ値とがそれぞれ算出され、その差分が変速比変化量として演算される。そして、目標初期変速比に変速比変化量を加えて目標変速比が算出される。変速比変化量はその時点の車速ＶＳＰに応じて変速比を変更するためのパラメータである。図８に示すテーブルは、加速時にダウンシフトさせ減速時にアップシフトさせたい場合は車速ＶＳＰが高いほど大きなマップ値となるように設定され、逆に、加速時にアップシフトさせ減速時にダウンシフトさせたい場合は車速ＶＳＰが高いほど小さなマップ値となるように設定される。

なお、車速ＶＳＰに応じて変速比を変化させる必要がない場合は、マップ値を車速ＶＳＰに関係無く一定とする、又は、Ｓ１９の処理をなくしてＳ１８で算出された目標初期変速比を目標変速比として用いるようにすればよい。

Ｓ２０では、アイドルスイッチがＯＮか（アクセルペダル９０が離されているか）が判断される。アイドルスイッチがＯＮの場合は処理がＳ２１に進み、ＯＦＦの場合は処理がＳ２２に進む。

Ｓ２１では、下限値算出用ＶＳＰにその時点の車速ＶＳＰが設定される。

Ｓ２２では、その時点の車速ＶＳＰと下限値算出用ＶＳＰの前回値とが比較され、いずれか小さい方が下限値算出用ＶＳＰに設定される。

したがって、アクセルペダル９０が踏み込まれていても、その時点の車速ＶＳＰが下限値算出用ＶＳＰよりも低い場合、すなわち、車両１が減速している場合は、下限値算出用ＶＳＰとしてその時点の車速ＶＳＰが設定される（Ｓ２１と同じ処理）。

これに対し、アクセルペダル９０が踏み込まれていて、その時点の車速ＶＳＰが下限値算出用ＶＳＰよりも高い場合、すなわち、車両１が加速している場合は、下限値算出用ＶＳＰとして下限値算出用ＶＳＰの前回値が設定されるので、下限値算出用ＶＳＰは一定値となる。

Ｓ２３では、下限値算出用ＶＳＰ及び目標変速比に基づき、変速機入力回転速度下限値が算出される。具体的には、下限値算出用ＶＳＰが駆動輪径及び終減速比に基づき変速機出力回転速度相当値である下限値算出用ＯｕｔＲＥＶに換算され、これに目標変速比を掛けることで変速機入力回転速度下限値（減速時用）が算出される。

Ｓ２０〜Ｓ２２の処理により、アクセルペダル９０から離されて車両１が減速している場合、及び、アクセルペダル９０が踏み込まれているが車両１が減速している場合は、下限値算出用ＶＳＰに現在の車速ＶＳＰが設定されるので、変速機入力回転速度下限値（減速時用）は車速ＶＳＰに応じて減少する値となる。このようにして設定される変速機入力回転速度下限値（減速時用）は、特定の運転状況で車両１が減速する際のエンジンブレーキ要求に対応するエンジンブレーキをエンジン７３が発生しうる変速機７６の入力回転速度の下限値である。

これに対し、アクセルペダル９０が踏み込まれて車両１が減速状態から加速状態に転じた場合は、下限値算出用ＶＳＰがその前回値に保持されるので、変速機入力回転速度下限値（加速時用）は固定値、具体的には、車両１が減速状態から加速状態に転じた時点の変速機入力回転速度下限値となる。この値は、下限値算出用ＶＳＰに現在の車速を設定して変速機入力回転速度下限値（減速用）を演算する場合よりも小さな値である。このようにして設定される変速機入力回転速度下限値（加速時用）は、特定の運転状況で車両１を再加速させる際の再加速要求を満たすことのできる変速機７６の入力回転速度の下限値である。

一方、Ｓ１１で作動判定フラグがＯＦＦと判定された場合、及び、Ｓ１２で解除判定フラグがＯＮと判定された場合は、処理がＳ２４に進み、変速機入力回転速度下限値はゼロに設定される。つまり、変速機入力回転速度下限値による変速機入力回転速度の規制は行われない。

以上の処理により、運転状況が特定の運転状況である場合は、車両の加減速状態に応じて適切な変速機入力回転速度下限値が設定され、変速機７６の入力回転速度が制限される。

続いて、本実施形態の作用効果について説明する。

図９は、運転状況が特定の運転状況で車両１が減速し、その後、アクセルペダル９０が踏み込まれて車両１が減速状態から加速状態に転じた場合に設定される変速機入力回転速度下限値を説明するための図である。

減速中は、減速開始時に設定される目標変速比と車速ＶＳＰとに基づき変速機入力回転速度下限値（減速時用）が設定されるので、車速ＶＳＰが低くなるにつれて小さな変速機入力回転速度下限値（減速時用）が設定される。

その後、アクセルペダル９０が踏み込まれて車両１が減速状態から加速状態に転じると、減速開始時に設定される目標変速比と減速状態から加速状態に転じた時点の車速ＶＳＰとに基づき変速機入力回転速度下限値（加速時用）が設定される。変速機入力回転速度下限値（加速時用）は変速機入力回転速度下限値（減速時用）よりも小さな値をとる。

図１０は、運転状況が特定の運転状況で車両１が減速し、その後、アクセルペダル９０が踏み込まれて車両１が減速状態から加速状態に転じた場合に変速機７６の入力回転速度が制限される様子を示したタイムチャートである。

時刻ｔ１１では、運転状況が特定の運転状況になり、作動判定フラグがＯＮになる。

時刻ｔ１１〜ｔ１２では、変速機入力回転速度下限値（減速時用）を用いて変速機７６の入力回転速度が変速機入力回転速度下限値（減速時用）に制限されている。これにより、エンジン７３の回転速度が通常時（制限なしの場合）よりも高く維持され、エンジンブレーキ要求に対応するエンジンブレーキをエンジン７３によって発生させることができる。

時刻ｔ１２では、アクセルペダル９０が踏み込まれ、変速機７６の入力回転速度の規制が変速機入力回転速度下限値（減速時用）による規制から変速機入力回転速度下限値（加速時用）に切り換えられる。

変速機入力回転速度下限値（加速時用）は変速機入力回転速度下限値（減速時用）よりも低いため、図中ハッチング領域で示すように変速機入力回転速度下限値（減速時用）を加速中も用いる場合（図中比較例）よりも変速機７６の入力回転速度の規制量が小さくなり、エンジン７３をより最適動作点近くで運転させ、車両１の燃費を向上させることができる。

なお、再加速要求を満たすために必要な変速機７６の入力回転速度はエンジンブレーキ要求を満たすための変速機７６の入力回転速度よりも低いため、車両１の再加速性能は十分に確保できる。

時刻ｔ１３では、解除条件が成立し、変速機７６の入力回転速度の規制が終了する。

また、図１１は、運転状況が特定の運転状況で車両１が減速し、その後、アクセルペダル９０が踏み込まれて車両１が減速状態から加速状態に転じ、さらにその後、アクセルペダル９０が離されて車両１が再び減速状態になった場合に設定される変速機入力回転速度下限値を説明するための図である。

運転状況が特定の運転状況で車両１が減速し、その後、アクセルペダル９０が踏み込まれて車両１が減速状態から加速状態に転じるまでの変速機入力回転速度は、図９に示した例と同じである。

車両１が減速状態から加速状態に転じた後にアクセルペダル９０が離されて再び減速状態になると、加速状態から減速状態に転じた時点で目標変速比が再設定され、再設定された目標変速比と車速ＶＳＰとに基づき変速機入力回転速度下限値（再減速時用）が設定される。

図１２は、運転状況が特定の運転状況で車両１が減速し、その後、アクセルペダル９０が踏み込まれて車両１が減速状態から加速状態に転じ、さらにその後、アクセルペダル９０が離されて車両１が再び減速状態になった場合に変速機７６の入力回転速度が制限される様子を示したタイムチャートである。

時刻ｔ２１では、運転状況が特定の運転状況になり、作動判定フラグがＯＮになる。

時刻ｔ２２〜Ｓｔ２７では、車両１が減速中か加速中かによって、変速機入力回転速度下限値（減速時用）による規制、又は、変速機入力回転速度下限値（加速時用）による規制が行われる。

車両１が加速状態から減速状態に転じた場合は、加速状態から減速状態に転じた時点で目標変速比が再設定され、変速機７６の入力回転速度がエンジンブレーキ要求を満たすための変速機７６の入力回転速度まで高められる（図中丸で囲んだ部分）。これにより、車両１が加速状態から減速状態に転じた場合であっても、エンジン７３によってエンジンブレーキを適切に発生させ、減速時のエンジンブレーキ要求を満たすことができる。

時刻ｔ２７では、解除条件が成立し、変速機７６の入力回転速度の規制が終了する。

また、図１３は、運転状況が特定の運転状況で車両１が減速し、その後、アクセルペダル９０が踏み込まれたが踏み込み量が少ないために車両１がすぐに加速せず、アクセルペダル９０が踏み込まれてからしばらくしてから車両１が減速状態から加速状態に転じた場合に設定される変速機入力回転速度下限値を説明するための図である。

上記実施形態によれば、アクセルペダル９０が踏み込まれても車両１が加速しない場合は変速機入力回転速度下限値（減速時用）による変速機入力回転速度の制限が継続され、実際に車両１が実際に減速状態から加速状態に転じて初めて変速機入力回転速度下限値（加速時用）による変速機入力回転速度の制限に切り換えられる。

図１４は、運転状況が特定の運転状況で車両１が減速し、その後、アクセルペダル９０が踏み込まれたが車両１がすぐに加速せず、しばらくしてから車両１が減速状態から加速状態に転じた場合に変速機７６の入力回転速度が制限される様子を示したタイムチャートである。

時刻ｔ３１では、運転状況が特定の運転状況になり、作動判定フラグがＯＮになる。

時刻ｔ３１〜ｔ３２では、変速機入力回転速度下限値（減速時用）を用いて変速機７６の入力回転速度が変速機入力回転速度下限値（減速時用）に制限されている。これにより、エンジンブレーキ要求に対応するエンジンブレーキをエンジン７３によって発生させることができる。

時刻ｔ３２でアクセルペダル９０が踏み込まれるが、踏み込み量が小さく、車両１は依然として減速を続けているので、変速機入力回転速度下限値（減速時用）による変速機７６の入力回転速度の制限が継続される（図中丸で囲んだ部分）。これは運転者に加速要求がないため、加速要求を満たすための変速機入力回転速度下限値（加速時用）に切り換える必要がないからである。また、このような状況では運転者がアクセルペダル９０を再び離す可能性が高く、その場合、変速機入力回転速度下限値（減速時用）による変速機７６の入力回転速度の制限が行われているとアクセルペダル９０が離された時に直ちに必要なエンジンブレーキをエンジン７３によって発生させることができるからである。

時刻ｔ３４では、解除条件が成立し、変速機７６の入力回転速度の規制が終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、運転状況が特定の運転状況にある場合に変速機７６の入力回転速度を車両１が減速状態か加速状態かに応じて適切に制限することができ、エンジンブレーキ要求とその後の再加速要求を満たすことができる。

加速中の変速機入力回転速度下限値（加速時用）が変速機入力回転速度下限値（減速時用）よりも低く抑えられるので、加速中に変速機７６の入力回転速度が高くなりすぎてエンジンの動作点が最適動作点からずれるのを抑え、車両１の燃費を向上させることができる。

なお、本実施形態では、加速中の変速機入力回転速度下限値（加速時用）を一定値としているが、車速ＶＳＰに応じて変化させることも可能である。車速ＶＳＰが高くなるにつれ変速機入力回転速度下限値（加速時用）が高くなるようにすれば加速性能がより高くなる。逆に、車速ＶＳＰが高くなるにつれ変速機入力回転速度下限値（加速時用）が低くなるようにすれば、燃費性能がより高くなる。

＜第２実施形態＞
続いて本発明の第２実施形態について説明する。

第２実施形態は、第１実施形態に対して、変速機入力回転速度下限値（加速時用）の設定方法を変更した態様である。以下、第１実施形態からの変更点を中心に説明する。

図１５は、変速機入力回転速度下限値演算部１１０による変速機入力回転速度下限値の演算処理の内容を示したフローチャートである。図５に示した第１実施形態のものと比較して、Ｓ２０以降の処理（図中破線で囲んだ部分）の処理が相違する。

Ｓ２０でアイドルスイッチがＯＮであると判定されて進むＳ３５では、図５においてＳ２１、Ｓ２３と進む場合の処理と同じであり、下限値算出用ＶＳＰにその時点の車速ＶＳＰが設定され、下限値算出用ＶＳＰ及び目標変速比に基づき、変速機入力回転速度下限値（減速時用）が算出される。具体的には、下限値算出用ＶＳＰが駆動輪径及び終減速比に基づき変速機出力回転速度相当値であるＯｕｔＲＥＶに換算され、これに目標変速比を掛けることで変速機入力回転速度下限値（減速時用）が算出される。

一方、Ｓ２０でアイドルスイッチがＯＦＦであるとして進むＳ３１では、さらに、アイドルスイッチが前回ＯＮで今回ＯＦＦになったかが判断される。前回ＯＮで今回ＯＦＦになった場合は処理がＳ３２に進み、前回もＯＦＦである場合はＳ３３に進む。

Ｓ３２では、ＶＳＰ＿ＡＣＣＯＮを現在のＶＳＰに更新する。

Ｓ３３では、車両１が加速中か判断される。加速中かは、現在の車速ＶＳＰとＶＳＰ＿ＡＣＣＯＮとを比較することによって判断され、現在の車速ＶＳＰがＶＳＰ＿ＡＣＣＯＮよりも高ければ車両１が加速中と判断される。

加速中でない場合、すなわち、アクセルペダル９０を踏み込んでいるにもかかわらず車両１が減速している場合は、処理がＳ３４に進み、ＶＳＰ＿ＡＣＣＯＮが現在のＶＳＰに更新される。そして、Ｓ３５において、下限値算出用ＶＳＰにその時点の車速ＶＳＰが設定され、下限値算出用ＶＳＰ及び目標変速比に基づき、変速機入力回転速度下限値（減速時用）が算出される。加速中である場合は、処理がＳ３６に進む。

Ｓ３６では、現在の車速とＶＳＰ＿ＡＣＣＯＮとを、それぞれ駆動輪径及び終減速比を用いて、変速機出力軸回転速度相当値であるＯｕｔＲＥＶ、ＯｕｔＲＥＶ＿ＡＣＣＯＮに変換する。そして、充電率ＳＯＣが低くなるほど大きくなる加速用ギア比変更係数Ｋ＿ａｃｃを設定し、変速機入力回転速度下限値（加速時用）を次式によって算出する。

変速機入力回転速度下限値（加速時用）＝Ｋ＿ａｃｃ×目標ギア比×（ＯｕｔＲＥＶ−ＯｕｔＲＥＶ＿ＡＣＣＯＮ）＋目標ギア比×ＯｕｔＲＥＶ＿ＡＣＣＯＮ

これにより、加速時は充電率ＳＯＣが低いほど高い変速機入力回転速度下限値（加速時用）が設定される。

なお、変速機入力回転速度下限値（加速時用）の演算に用いる加速用ギア比変更係数Ｋ＿ａｃｃは充電率ＳＯＣに応じて都度設定してもよいし、アクセルペダル９０が踏み込まれた時点の充電率ＳＯＣに応じて設定し、加速中は同じ値を用いてもよい。なお、前者の設定方法では、変速機入力回転速度下限値（加速時用）を高めた結果、充電率ＳＯＣが高くなれば、変速機入力回転速度下限値（加速時用）を下げることができるので、後者の設定方法と比較して燃費性能で有利である。

図１６は、変速機入力回転速度下限値（加速時用）の演算に用いる加速用ギア比変更係数Ｋ＿ａｃｃを充電率ＳＯＣに応じて都度設定するようにした場合に設定される変速機入力回転速度下限値を示している。また、図１７は、変速機入力回転速度下限値（加速時用）の演算に用いる加速用ギア比変更係数Ｋ＿ａｃｃをアクセルペダル９０が踏み込まれた時点の充電率ＳＯＣに応じて設定し、加速中は同じ値を用いるようにした場合に設定される変速機入力回転速度下限値を示している。

いずれの場合も、充電率ＳＯＣが低い場合は変速機入力回転速度下限値（加速時用）が第１実施形態での設定方向と比較して高めに設定されるので、再加速性能を確保しつつ、充電率ＳＯＣを高めることができる。また、充電率ＳＯＣが高くなるほど変速機入力回転速度下限値（加速時用）が低くなるが、充電率ＳＯＣが高い場合はモータ７５を利用できるので、十分な再加速性能を確保することができる。その他の作用効果は第１実施形態と同じである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

本願は日本国特許庁に２０１２年９月１８日に出願された特願２０１２−２０４１７２号に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (4)

1. エンジンと、前記エンジンの出力回転を無段階に変速して駆動輪に伝達する無段変速機とを備えた車両の車両用制御装置であって、
   運転状況がエンジンブレーキ要求の後に再加速要求が続く特定の運転状況であるか判定する特定運転状況判定部と、
   前記エンジンブレーキ要求に対応するエンジンブレーキを前記エンジンが発生しうる前記変速機の入力回転速度の下限値を減速用下限値として演算する減速用下限値演算部と、
   運転状況が前記特定の運転状況であると判断され、かつ、アクセルペダルが離されている場合は前記変速機の入力回転速度が前記減速用下限値演算部によって演算される前記減速用下限値以上になるように前記変速機の変速比を制御し、また、運転状況が前記特定の運転状況であると判断され、前記アクセルペダルが離されている状態から前記アクセルペダルが踏み込まれている状態になった場合は、前記変速機の入力回転速度が前記減速用下限値演算部によって演算される前記減速用下限値よりも低い加速用下限値以上になるように前記変速機の変速比を制御する変速制御部と、
   を備えた車両用制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用制御装置であって、
   前記変速制御部は、前記アクセルペダルが踏み込まれている状態から前記アクセルペダルが離されている状態に再度なった場合は、前記変速機の入力回転速度が前記減速用下限値演算部によって演算される前記減速用下限値以上になるように前記変速機の変速比を制御する、
   車両用制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用制御装置であって、
   前記変速制御部は、前記アクセルペダルが離されている状態から前記アクセルペダルが踏み込まれている状態になっても前記車両が減速している場合は、前記変速機の入力回転速度が前記加速用下限値ではなく前記減速用下限値演算部によって演算される前記減速用下限値以上になるように、前記変速機の変速比を制御する、
   車両用制御装置。
4. エンジンと、前記エンジンの出力回転を無段階に変速して駆動輪に伝達する無段変速機とを備えた車両の制御方法であって、
   運転状況がエンジンブレーキ要求の後に再加速要求が続く特定の運転状況であるか判定することと、
   前記エンジンブレーキ要求に対応するエンジンブレーキを前記エンジンが発生しうる前記変速機の入力回転速度の下限値を減速用下限値として演算することと、
   運転状況が前記特定の運転状況であると判断され、かつ、アクセルペダルが離されている場合は前記変速機の入力回転速度が演算された前記減速用下限値以上になるように前記変速機の変速比を制御し、また、運転状況が前記特定の運転状況であると判断され、前記アクセルペダルが離されている状態から前記アクセルペダルが踏み込まれている状態になった場合は、前記変速機の入力回転速度が演算された前記減速用下限値よりも低い加速用下限値以上になるように前記変速機の変速比を制御することと、
   を含む制御方法。
   

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