JP5915752B2

JP5915752B2 - 車両の制御装置及び制御方法

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Publication number: JP5915752B2
Application number: JP2014530493A
Authority: JP
Inventors: 光平神谷; 横山　仁; 仁横山; 斉藤　敦; 敦斉藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2033-06-17
Also published as: WO2014027505A1; JPWO2014027505A1

Description

この発明は車両の駆動系の動作を制御する制御装置及び制御方法に関する。

ディーゼルエンジンには、粒子状物質（パティキュレート・マター、ＰＭ）が排気から排出されることを防止するために、排気系にＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）が備えられている。ＤＰＦは時間の経過と共にＰＭにより目詰まりが起こる。そのため、排気温度を上昇させてＰＭを燃焼させる、いわゆるＤＰＦ再生処理を定期的に実行することが一般的に行われている。ＪＰ２０１０−２７４７５６Ａには、ＤＰＦの再生は、スロットルを閉じ方向に制御すると共に、燃料噴射量を増加させてＤＰＦ温度を上昇させることにより行うことが開示されている。

またディーゼルエンジンは、エンジンの効率を高める目的で過給器を備えることがある。ＪＰ２００４−２７８９７Ａには、タービンのジオメトリを変化させて過給圧を変更可能とするものが開示されている。

ＪＰ２０１０−２７４７５６Ａに記載のように、ＤＰＦの再生時にスロットルバルブを閉じ方向に制御すると、エンジンの吸気量（吸気圧）及び排気量（排気圧）が変化することによりポンピングロスが増加する。ポンピングロスの増加によりエンジンの出力が変化する。

特に車両がコースト状態で走行中にＤＰＦの再生を開始すると、ＤＰＦ再生によりポンピングロスが増加してエンジンの出力が変化し、車両の減速度が増加する。

つまり、車両がコースト状態で走行中に、ドライバの加減速要求とは関係しない別の条件によってポンピングロスが変化することにより、ドライバ意図とは無関係に減速度が変化するため、ドライバに違和感を与える。

過給圧を変更可能な過給器において、燃料消費量の削減を目的として過給圧を変更した場合にもポンピングロスが変化し、同様にドライバに違和感を与える。

本発明は、ディーゼルエンジンを搭載した車両において、ドライバに違和感を与えることを防止できる車両の駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施態様によると、車両の駆動力源であるディーゼルエンジンと、ディーゼルエンジンの回転を所定の変速比で変速する変速機と、ディーゼルエンジン及び変速機の動作を制御する制御部と、を備える制御装置に適用される。制御部は、車両がコースト状態であって、運転者による加減速要求によらずディーゼルエンジンのポンピングロスが変化することを検出した場合は、ポンピングロスの変化によるディーゼルエンジンの駆動力の変化に対応して、変速機の変速比を変更することを特徴とする。

本発明の実施形態、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態のディーゼルエンジンを中心とした車両構成の説明図である。図２は、本発明の実施形態の変速機の説明図である。図３は、本発明の実施形態のスロットル開度とエンジン回転速度とポンピングロスとの関係を示す説明図である。図４は、本発明の実施形態の可変ノズル機構の説明図である。図５は、本発明の実施形態の可変ノズル機構の開度とエンジン回転速度とポンピングロスとの関係を示す説明図である。図６は、本発明の実施形態のＥＧＲコントロールバルブの開度とエンジン回転速度とポンピングロスとの関係を示す説明図である。図７は、本発明の実施形態のポンピングロスの変化に対する減速度の変化の関係を示す説明図である。図８は、本発明の実施形態のポンピングロスの変化に対する変速比の変化の関係を示す説明図である。図９は、本発明の実施形態の車速に対する減速度の許容値を示す説明図である。図１０は、本発明の実施形態のマニュアルモードにおける変速線とポンピングロスの変化による変速補正値との関係を示す説明図である。図１１は、本発明の実施形態のＥＣＭが実行する制御のフローチャートである。図１２は、本発明の実施形態のＥＣＭが実行する制御のフローチャートである。

図１は、本発明の実施形態のディーゼルエンジン５０を中心とした車両構成の説明図である。

ディーゼルエンジン５０には、吸気通路２、排気通路３が接続され、それぞれに空気及び排気が流通する。

吸気通路２には、吸気側からエアフィルタ３１、エアフローセンサ３２、インタクーラ１９、電子制御スロットル５及び過給圧センサ６が備えられている。

吸気通路２には、ターボチャージャ２７のインペラが備えられ、排気圧力により吸気圧力が高められる。

エアフィルタ３１は、吸気中の粉塵等を除去する。エアフローセンサ３２は吸気量及び吸気温度を検出する。インタクーラ１９は、吸気温度を減少させる。電子制御スロットル５は、ＥＣＭ７からの制御により吸気量を制限する。過給圧センサ６は、エンジンに供給される空気の過給圧を検出する。

排気通路３には、エンジン側から、ターボチャージャ２７、触媒３５、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）３６等が備えられている。排気通路３には、排気の温度を検出する第１排気温度センサ３０、排気の圧力を検出する排気圧力センサ２９、排気中の酸素濃度等から空燃比を検出する空燃比センサ２８が備えられる。

触媒３５とＤＰＦ３６との間には、触媒３５を出た排気の温度を検出する第２排気温度センサ３８が備えられる。ＤＰＦ３６の後段には、ＤＰＦ３６を出た排気の温度を検出する第３排気温度センサ４０が備えられる。ＤＰＦ３６には、ＤＰＦ３６の前後で排気の圧力の差を検出する排気差圧センサ３９が備えられる。

排気通路３には、排気の一部を吸気通路２に戻すＥＧＲ通路が接続されている。

ＥＧＲ通路には、ＥＧＲクーラ８、ＥＧＲコントロールバルブ１０が備えられている。ＥＧＲクーラ８には、所定条件で、排気をＥＧＲクーラ８のバイパス通路へとバイパスさせるＥＧＲクーラバイパスバルブアクチュエータ９が備えられている。

ディーゼルエンジン５０には、給油パイプを介して燃料タンク１２からの燃料（ディーゼル燃料）が供給される。給油パイプには、燃料フィルタ１１、燃料温度センサ１３、燃料ポンプ１８及びコモンレール１７が備えられる。コモンレール１７は燃料を所定の圧力に調圧して、インジェクタ２２により気筒内に燃料を噴射する。燃料タンク１２の燃料は、燃料ポンプ１８によって燃料フィルタ１１を介してコモンレール１７に送られる。

コモンレール１７には、フューエルレール圧力センサ１４とフューエルレール圧力コントロールバルブ１５とが備えられており、コモンレール１７の燃料の圧力を調圧する。調圧された燃料はインジェクタ２２に送られ、気筒内に所定のタイミングで噴射される。ディーゼルエンジン５０には、水温センサ１６、クランクシャフトポジションセンサ２０，カムシャフトポジションセンサ３７、グロープラグ２１が備えられる。グロープラグ２１は、グロープラグコントローラ２３によって制御され、コールドスタート時等にグロープラグ２１を点火してディーゼルエンジン５０の燃料燃焼を促進する。

吸気通路２にはバキュームパイプが接続されている。バキュームパイプにはバキュームポンプ２５が接続され、バキュームパイプに負圧を発生させる。バキュームパイプは、ＥＧＲクーラバイパスバルブコントロールソレノイドバルブ２６及び過給圧コントロールソレノイドバルブ３４にそれぞれ接続されている。

ＥＧＲクーラバイパスバルブコントロールソレノイドバルブ２６は、ＥＧＲクーラバイパスバルブアクチュエータ９に負圧を与えることで、排気を、ＥＧＲクーラ８をバイパスさせるか否かを制御する。過給圧コントロールソレノイドバルブ３４は、過給圧コントロールアクチュエータ３３に負圧を与えることで、後述する可変ノズル機構８０のベーンの開度を変更して、ターボチャージャ２７の過給圧を制御する。

エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）７は、前述の各センサからの信号を取得して、前述の各アクチュエータやコントローラ等の動作を制御して、ディーゼルエンジン５０の駆動力の制御、変速機６０の変速比の制御を制御する。また、ＥＣＭ７は、ＤＰＦ３６の再生処理、ターボチャージャ２７の過給圧の制御、ＥＧＲ環流量の制御を実行する。また、ＥＣＭ７は、車両のラジエータに備えられるファン４の駆動を制御する。

ＥＣＭ７には、イグニションスイッチを介してバッテリ４５が接続されている。イグニションスイッチがＯＮにされた場合にバッテリ４５の電力がＥＣＭ７に供給される。ＥＣＭ７は電力を各部に供給する。

図２は、本発明の実施形態の変速機６０の説明図である。

ディーゼルエンジン５０には変速機６０が備えられる。変速機６０は、一組のプーリ６１、６２とこれらプーリに巻掛けられたベルト６３とにより構成され、プーリの溝幅を変更することにより巻掛け径を変更して変速を行う無段変速機として構成されている。また、変速機６０には、トルクコンバータ６５及び前後進を制御するフォワードクラッチ６６が備えられている。

変速機６０には変速機コントロールユニット（ＣＶＴＣＵ）７０が接続され、ＥＣＭ７からの指令に基づいて変速機６０の変速比を変更する。ＣＶＴＣＵ７０には、ハンドルに備えられるパドル７２とシフトデバイス７１とからの信号が入力される。シフトデバイス７１は、ＰＮＲＤを指示するポジションの他、変速段を固定とするマニュアルモードを指示するポジションと、マニュアルモードにおける変速段のシフトアップ、シフトダウンとを指示するポジションが設定されている。パドル７２は、マニュアルモードにおける変速段のシフトアップ、シフトダウン等を指示する。

図１に戻り、排気通路には、排気中の排気中の粒子状物質（パティキュレート）を捕集するＤＰＦ３６が備えられている。ＥＣＭ７は、ＤＰＦ３６のパティキュレートの捕集量（堆積量）が所定量に達した場合は、排気温度を上昇させてパティキュレートを燃焼除去する、いわゆる再生処理を行う。ＥＣＭ７は、排気差圧センサ３９の検出値に基づいてＤＰＦ３６の圧力損失（ＯＰＦ３６の上流と下流の圧力差）を取得する。圧力損失が所定圧力以上であることを検出した場合に、捕集量が所定量に達したと判定する。

ＥＣＭ７は、ＤＰＦ３６の捕集量が所定量に達したと判定した場合は、電子制御スロットル５を閉じ側に制御すると共に燃料噴射量及び燃料噴射タイミングを制御して排気温度を上昇させる。排気温度の上昇によりＤＰＦ３６の温度が上昇し、パティキュレートが燃焼して気化する。このようにしてＤＰＦ３６の再生処理が行われる。

排気通路には、ターボチャージャ２７が備えられる。ターボチャージャ２７は、可変ノズル機構８０が備えられている。

図４は、本発明の実施形態の可変ノズル機構８０の説明図である。

可変ノズル機構８０は、ＥＣＭ７の指令により過給圧コントロールソレノイドバルブ３４のデューティ比を制御して、過給圧コントロールアクチュエータ３３に負圧を与えることで、ベーン８１の開度を変更して、過給圧を制御する。

可変ノズル機構８０は、排気通路３の途中に設けられ、排気をタービン８２に送る流速を変更するための複数のベーン８１が備えられている。ベーン８１を開き側（８１ａ）に設定すると排気流速が遅くなりタービン８２の回転が速なる。一方ベーン８１を閉じ側（８１ｂ）に設定すると排気流速が早くなりタービン８２の回転が速くなる。

ディーゼルエンジン５０は、ＥＣＭ７の制御により、燃焼室内を適切な空気過剰率とすることにより燃焼状態を適切にして、ＰＭやＮＯｘの発生を抑制している。空気過剰率を制御するために、ＥＣＭ７は、ターボチャージャ２７の可変ノズル機構８０を制御して、燃焼室に送り込まれる空気のブースト圧を制御する。

ＥＣＭ７は、運転者によるアクセルペダルの開度によりディーゼルエンジン５０の燃料噴射量を決定する。このとき、ＥＣＭ７は、燃料噴射量に対して適切な空気過剰率とするための過給圧を、ターボチャージャ２７の可変ノズル機構８０により制御する。例えば、運転者が加速要求を行った場合は、可変ノズル機構８０のベーンを閉じ側に制御して排気の流速を上昇させてタービン回転を上昇させる。また、加速状態や車速が一定の状態から、アクセルオフ等によりコースト状態となった場合には、ターボチャージャ２７の過給圧が大きくなりすぎサージが発生する場合がある。これを防ぐために、ＥＣＭ７は、可変ノズル機構８０のベーンを開き側に制御した後、次の加速に備えて可変ノズル機構８０のベーンを閉じ側に制御する。

図１に戻り、吸気通路２と排気通路３との間には、ＥＧＲが備えられている。ＥＧＲは排気を吸気側に再循環させることにより、シリンダ内の酸素濃度を低下させる。ＥＣＭ７は、排気温度センサ１３、エアフローセンサ３２等により取得した運転状況に応じてＥＧＲコントロールバルブ１０の開度を制御して、ＥＧＲ環流量を制御する。

このように、車両の運転状況に応じてスロットルバルブ開度、過給圧、ＥＧＲ量等が変化する。これらの変化により、ディーゼルエンジン５０の吸気量（又は吸気圧）と、吸気量に対応した排気量（又は排気圧）とが変化する。吸気量の変化はディーゼルエンジン５０の出力の変化を意味し、特に、ディーゼルエンジン５０の出力を変化させる吸気量及び排気量の変化を、本実施形態では「ポンピングロス」と呼ぶ。

すなわち、ポンピングロスが増加すると、ディーゼルエンジン５０の出力が減少方向に変化する。

運転者による加速、減速要求が無い又は小さいコースト状態では、ポンピングロスによるディーゼルエンジン５０出力の変化により、運転者が意図しない減速度の変化が発生する。運転者の意図によらない減速度の変化は、運転者に大きな違和感を与える。

変速機６０は無段変速機（ＣＶＴ）であり、無段変速機の変速比を運転者の意図により固定状態とする、いわゆるマニュアルモードを選択することができる。この場合にも、同様に運転者に違和感を与える。マニュアルモードにより変速比を固定した状態で走行中に、前述のようにポンピングロスの変化によってディーゼルエンジン５０の出力が変化すると、運転者が意図しない減速度の変化が発生する。これは、通常のＤレンジで走行している場合よりも運転者に違和感を与える。

そこで、本発明の実施形態では、前述のようなポンピングロスの変化を起因として運転者に与える違和感を防止するために、次のように構成した。

図１１は、本発明の実施形態のＥＣＭ７が実行する制御のフローチャートである。

図１１の制御は、ＥＣＭ７により所定の周期（例えば１０ｍｓ）で実行される。

まず、ＥＣＭ７は、運転者の意図によるアクセルペダルの操作によらず、電子制御スロットル５の開度が変化するか否かを判定する（ステップＳ１１）。運転者の意図によらず電子制御スロットル５の開度が変化する場合とは、例えば、前述のようにＤＰＦ３６の再生処理を実行する場合である。

電子制御スロットルの開度が、運転者の意図によらず変化すると判定した場合は、ステップＳ１２に移行して、ＥＣＭ７は、電子制御スロットル５の開度の変化からポンピングロスの変化量を算出する。そうでない場合はステップＳ１３に移行する。

図３は、スロットル開度とエンジン回転速度とポンピングロスとの関係を示す説明図である。図３に示すように、スロットル開度が小さいほど、エンジン回転速度が大きいほど、スロットルを通過する空気の通過抵抗が増加してポンピングロスが大きくなることが示されている。

ＥＣＭ７は、図３に示されるようなマップを予め保持しており、このマップを参照することにより、電子制御スロットル５の開度の変化からポンピングロスの変化量を算出する。

次に、ＥＣＭ７は、ターボチャージャ２７の可変ノズル機構８０の開閉に変化があったか否かを判定する（ステップＳ１３）。

可変ノズル機構８０の開度が、運転者の意図によらず変化すると判定した場合は、ステップＳ１４に移行して、ＥＣＭ７は、可変ノズル機構８０の過給圧コントロールソレノイドバルブ３４のデューティ比の目標値から可変ノズル機構８０の開度を取得し、ポンピングロスの変化量を算出する。そうでない場合はステップＳ１５に移行する。

図５は、可変ノズル機構８０の開度とエンジン回転速度とポンピングロスとの関係を示す説明図である。図５に示すように、可変ノズル機構８０の開度が小さいほど、エンジン回転速度が大きいほど、ポンピングロスが大きくなることが示されている。

ＥＣＭ７は、図５に示されるようなマップを予め保持しており、このマップを参照することにより、可変ノズル機構８０のベーンの開度を指示するソレノイド目標値の変化からポンピングロスの変化量を算出する。

次に、ＥＣＭ７は、ＥＧＲの環流量に変化があったか否かを判定する（ステップＳ１５）。

ＥＧＲの排気環流量が変化すると判定した場合は、ステップＳ１６に移行して、ＥＣＭ７は、ＥＧＲコントロールバルブ１０の開閉量からからポンピングロスの変化量を算出する。そうでない場合はステップＳ２１に移行する。

図６は、ＥＧＲコントロールバルブ１０の開度によるＥＧＲ環流量とエンジン回転速度とポンピングロスとの関係を示す説明図である。図６に示すように、ＥＧＲコントロールバルブ１０の開度が小さくＥＧＲ環流量が小さいほど、エンジン回転速度が大きいほど、ポンピングロスが大きくなることが示されている。

ＥＣＭ７は、図６に示されるようなマップを予め保持しており、このマップを参照することにより、ＥＧＲコントロールバルブ１０の開度の変化からポンピングロスの変化量を算出する。

次に、ＥＣＭ７は、車両の走行状態がコースト状態であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。コースト状態とは、車両が走行中であって、運転者によりアクセルペダルがほとんど又は全く踏み込まれておらず、車両が惰性で走行している状態を示す。ステップＳ２１では、車両が走行中に運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていない状態（アクセルＯＦＦ）であるか否かを判定する。

コースト状態であると判定した場合はステップＳ２２に移行する。コースト状態でないと判定した場合は、ステップＳ３１に移行する。

ステップＳ２２では、ＥＣＭ７は、前述のステップＳ１１からＳ１６において、ポンピングロスの変化の原因となる各制御について、ポンピングロスの変化量が変更可能であるか否かを判定する。

例えば、ステップＳ１１及びＳ１２におけるＤＰＦ３６の再生処理において、再生処理を実行可能な範囲で電子制御スロットルの開度を変更可能な余地があるか否かを判定する。同様に、ステップＳ１３及びＳ１４におけるターボチャージャ２７の可変ノズル機構８０の開度を変更可能な余地があるか否かを判定する。同様に、ステップＳ１５及びＳ１６におけるＥＧＲ環流量を変更可能な余地があるか否かを判定する。

ポンピングロスの変化量が変更可能であると判定した場合はステップＳ２７に移行する。そうでない場合はステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３では、ＥＣＭ７は、ステップＳ１２、Ｓ１４及びステップＳ１６で算出されたポンピングロスの変化量によりディーゼルエンジン５０の出力が変化することによる減速度を算出し、減速度に対する変化補正値を算出する。

図７は、ポンピングロスの変化に対する減速度の変化の関係を示す説明図である。

図７は、ポンピングロスに変化がない場合の車速に対する加速度を実線で示し、ポンピングロスに変化があった場合を点線で示す。図７に示すように、ポンピングロスの変化により加速度が減少方向に変化する。

ＥＣＭ７は、図７に示されるようなマップを予め保持しており、このマップを参照することにより、ポンピングロスの変化から減速度を算出する。

図８は、ポンピングロスの変化に対する変速比の変化の関係を示す説明図である。

図８は、ポンピングロスに変化がない場合の変速比と車速との関係を実線で示し、ポンピングロスに変化があった場合を点線で示す。図８に示すように、ポンピングロスの変化による減速度に対して、点線で示すように変速比をＬｏｗ側に補正する。

ＥＣＭ７は、図８に示されるようなマップを予め保持しており、このマップを参照することにより、ポンピングロスの変化から変速比の変化補正値を算出する。

次に、ステップＳ２４において、ＥＣＭ７は、ステップＳ１１以降、運転者の操作によって減速度の許容値の変化があるか否かを判定する。減速度の許容値は運転者の操作状態によって異なるため、許容値の変化があるかどうかを判定する。

図９は、車速に対する減速度の許容値を示す説明図である。

運転者がアクセルペダルから足を離して減速するコースト状態では、運転者は加減速を意図していないので、減速度が変化したときに運転者が感じる違和感の感度が大きい。すなわち、コースト状態では、減速度の変化の許容値は小さくなる。

これに対して、運転者が変速機のシフトダウン操作（例えばオーバドライブスイッチをオフにする等）を行った場合は、運転者は減速を意図しているので、減速度の変化の許容値は比較的大きくなる。また、運転者がブレーキを操作した場合は、運転者はさらに減速を意図しているので、減速度の変化の許容値はさらに大きくなる。

このように、運転者の意図に応じて減速度の許容値が変化するため、減速度の許容値が変化した場合は、その許容値に対応して、変速値の補正値を変更する。

許容値が変化したと判定した場合は、ステップＳ２５に移行する。許容値が変化していない場合はステップＳ３０に移行する。

ステップＳ２５では、ＥＣＭ７は、減速度の許容値の変化を考量して、車両が目標の減速度となるように、ステップＳ２３で算出した変化補正量をさらに補正する。補正された変化補正量に基づいて、変速機の目標変速比を決定する。

また、ステップＳ２６において、可能であれば、ポンピングロスの変化のタイミングと、変速比の変速のタイミングを合わせて実行する。すなわち、ポンピングロスの変化により減速度が変化するタイミングで変速比を変更すれば、運転者には減速度の変化を気づかせないように制御することができ、運転者に与える違和感を防止することができる。

ステップＳ３０においても同様に、ステップＳ２３で算出した変化補正量に基づいて、変速機の目標変速比を決定する。このとき可能であれば、ポンピングロスの変化のタイミングと、変速比の変速のタイミングを合わせて実行する。

ステップＳ２２において、ポンピングロスの変化量を変更可能であると判定した場合は，ステップＳ２７に移行する。

ステップＳ２７において、ＥＣＭ７は、ステップＳ２４と同様に、運転者の操作によって減速度許容値の変化があるか否かを判定する。許容値が変化したと判定した場合は、ステップＳ３１に移行する。許容値が変化していない場合はステップＳ２８に移行する。

ステップＳ３１では、ＥＣＭ７は、減速度の許容値の変化を考量して、車両が目標の減速度となるように、ポンピングロスの変化量を変更して、変速機の目標変速比を決定する。また、ステップＳ３２において、可能であれば、ポンピングロスの変化のタイミングと、変速比の変速のタイミングを合わせて実行する。このように、ポンピングロスの変化量を変更することにより、変速比の変化を小さくすることができ、ディーゼルエンジン５０の駆動力の変化及び回転速度の変化が抑制される。これにより、ポンピングロスの変化に対応させて変速比を変化させるよりも運転者に与える違和感を小さくすることができる。

ステップＳ２８では、ＥＣＭ７は、ポンピングロスの変化量によりディーゼルエンジン５０の出力が変化することによる減速度を算出し、減速度を変速比の変更により補えるか否かを判定する。変速比により補えると判定した場合はステップＳ２９に移行する。そうでない場合はステップＳ３３に移行する。

ステップＳ２９では、ＥＣＭ７は、減速度に対する変化補正値を算出する。そして、ステップＳ３０に移行して、算出した変化補正量に基づいて、変速機の目標変速比を決定する。このとき可能であれば、ポンピングロスの変化のタイミングと、変速比の変速のタイミングを合わせて実行する。

また、ステップＳ３３では、ＥＣＭ７は、変速比で減速度を可能なまで変速比で補えるように変化補正量を設定する。そして、ステップＳ３０に移行して、算出した変化補正量に基づいて、変速機の目標変速比を決定する。ステップＳ３３では、ポンピングロスの変化による減速の全てを変速機の変速により補うことはできないが、可能な限り減速度が小さくなるように制御することができ、運転者に与える違和感を最低限にまで減少させることができる。

ステップＳ２１において、コースト状態でないと判定した場合は、ステップＳ３５に移行する。

ステップＳ３５では、ＥＣＭ７は、その時点の車速においてアクセルＯＦＦされてコースト状態となったとき、コースト状態における減速度となるように、変速比を算出する。このとき、ステップＳ１２、Ｓ１４及びステップＳ１６で算出されたポンピングロスの変化量によりディーゼルエンジン５０の出力が変化することによる減速度を加味する。

次に、ステップＳ３６において、車両の走行状態がコースト状態であるか否かを判定する。すなわち、車両が走行中であって運転者によりアクセルＯＦＦされたか否かを判定する。

コースト状態であると判定した場合はステップＳ３７に移行する。コースト状態でないと判定した場合は、ステップＳ１１に戻り、処理を繰り返す。

ステップＳ３７では、ＥＣＭ７は、ステップＳ３６の判定によりアクセスＯＦＦされたタイミングに合わせて、ステップＳ３５で算出された変速比となるように変速機を制御する。このようにすることにより、ドライバの操作（加減速要求）に合わせて変速比を制御することにより、運転者に与える違和感を防止することができる。

以上のように、ＥＣＭ７が図１１のフローチャートによる制御を行うことによって、運転者の意図によらないポンピングロスの変化に対応して変速比を制御して、車両の減速度が変化しないように制御を行う。これにより、ＤＰＦ３６の再生処理、ターボチャージャ２７の過給圧の変化、ＥＧＲ環流量の変化などを原因として発生する、運転者の意図によらない減速度の変化を防止でき、運転者に違和感を与えることを防止できる。

次に、変速機６０のマニュアルモードについて説明する。

前述のように、変速機６０は、変速比を略一定として、変速比を運転者の指示によりステップ状に変更可能なマニュアルモードを備える。

マニュアルモードにより変速比を略一定とした状態で走行中に、ポンピングロスの変化によってディーゼルエンジン５０出力が変化した場合は、運転者が意図しない減速度の変化が発生する。減速度の変化により運転者に違和感を与える。そこで、マニュアルモードが選択されている場合は、次のような制御によって減速度の変化を抑制する。

図１２は、本発明の実施形態のＥＣＭ７が実行する制御のフローチャートである。

図１２の制御は、図１１の制御と同様に、ＥＣＭ７により所定の周期（例えば１０ｍｓ）で実行される。

まず、ＥＣＭ７は、運転者にシフトデバイス７１の操作又はパドル７２の操作によりマニュアルモード（Ｍモード）が選択されているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。マニュアルモードが選択されていなければ、本フローチャートによる制御を終了し、他の制御に戻る。

マニュアルモードが選択されていると判定した場合は、前述の図１１の制御と同様の処理が行われる。まず、ＥＣＭ７は、ＤＰＦ３６の再生処理、ターボチャージャ２７の可変ノズル機構８０及びＥＧＲが変化するか否か（ステップＳ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６）が判定される。そして、ＥＣＭ７は、これらの変化により変化するポンピングロスの変化量を算出する（ステップＳ１０３、Ｓ１０５、Ｓ１０７）。

次に、ステップＳ１１０において、ＥＣＭ７は、ステップＳ１０３、Ｓ１０５、Ｓ１０７で算出されたポンピングロスの総和を算出する。

次に、ステップＳ１１１において、ＥＣＭ７は、車両の走行状態がコースト状態であるか否かを判定する。すなわち、車両が走行中であって運転者によりアクセルＯＦＦされたか否かを判定する。

コースト状態であると判定した場合はステップＳ１１２に移行する。コースト状態でないと判定した場合は、ステップＳ１１８に移行する。

ステップＳ１１２では、ポンピングロスが変化するタイミングを変更できるか否かを判定する。

例えば、ステップＳ１０２及びＳ１０３におけるＤＰＦ３６の再生処理において、再生処理を実行可能な範囲で電子制御スロットルの開度を変更するタイミングを変更する余地があるか否かを判定する。同様に、ステップＳ１０４及びＳ１０５におけるターボチャージャ２７の可変ノズル機構８０の開度を変更するタイミングを変更可能な余地があるか否かを判定する。同様に、ステップＳ１０６及びＳ１０７におけるＥＧＲ環流量の変更タイミングを変更可能な余地があるか否かを判定する。

ポンピングロスが変化するタイミングを変更できると判定した場合はステップＳ１１３に移行する。そうでない場合はステップＳ１１６に移行する。

ステップＳ１１６では、ＥＣＭ７は、ステップＳ１０３、Ｓ１０５及びステップＳ１０７で算出されたポンピングロスの変化量によりディーゼルエンジン５０の出力が変化することによる減速度を算出し、算出した減速度に対する変化補正値を算出する。そして、算出した変化補正量に基づいて、変速機の目標変速比を決定する。決定された目標変速比となるように変速機６０の変速比を変更する。

ステップＳ１１３では、ＥＣＭ７は、ＥＣＭ７は、ステップＳ１０１以降、運転者によってマニュアルモードの操作が行われたか、すなわち、アップシフト又はダウンシフトの操作が行われたか否かを判定する。操作が行われたと判定した場合はステップＳ１１４に移行する。そうでない場合はステップＳ１０２に戻る。

ステップＳ１１４では、ＥＣＭ７は、ステップＳ１０３、Ｓ１０５及びステップＳ１０７で算出されたポンピングロスの変化量によりディーゼルエンジン５０の出力が変化することによる減速度を算出し、算出した減速度に対する変化補正値を算出する。

図１０は、マニュアルモードにおける変速線とポンピングロスの変化による変速補正値との関係を示す説明図である。

図１０において、ポンピングロスに変化がない場合の変速比と車速との関係を実線で示し、ポンピングロスに変化があった場合を点線で示す。図１０に示すように、ポンピングロスの変化による減速度に対して、点線で示すように変速比をＬｏｗ側の変速線へと補正する。ポンピングロスが大きいほどよりＬｏｗ側の変速比へと補正する。

ＥＣＭ７は、図１０に示されるようなマップを予め保持しており、このマップを参照することにより、ポンピングロスの変化から変速比の変化補正値に対応する変速線を算出する。

ステップＳ１１５に移行して、算出した変化補正量に対応する変速変に基づいて、変速機の目標変速比を決定する。このとき、ＥＣＭ７は、ポンピングロスの変化のタイミングと、マニュアルモード操作に対応する変速比の変更のタイミングと、を合わせて実行する。

ステップＳ１１１において、コースト状態でないと判定した場合は、ステップＳ１１８に移行する。ステップＳ１１８では、ＥＣＭ７は、その時点の車速においてアクセルＯＦＦされてコースト状態となったとき、コースト状態における減速度となるように、変速比を算出する。このとき、ステップＳ１０３、Ｓ１０５及びステップＳ１０７で算出されたポンピングロスの変化量によりディーゼルエンジン５０の出力が変化することによる減速度を加味する。

次に、ステップＳ１１９において、車両の走行状態がコースト状態であるか否かを判定する。すなわち、車両が走行中であって運転者によりアクセルＯＦＦされたか否かを判定する。

コースト状態であると判定した場合はステップＳ１２０に移行する。コースト状態でないと判定した場合は、ステップＳ１０１に戻り、処理を繰り返す。

ステップＳ１２０では、ＥＣＭ７は、ステップＳ１１９の判定によりアクセルＯＦＦされたタイミングに合わせて、ステップＳ１１８で算出された変速比となるように変速機を制御する。

以上のように、ＥＣＭ７が図１２のフローチャートに示す制御を行うことによって、マニュアルモードにおける変速比が略一定に制御されている場合であって、運転者の意図によらないポンピングロスの変化に対応して変速比を制御して、車両の減速度が変化しないように制御を行う。これにより、運転者の意図によらない減速度の変化を防止できて、運転者に違和感を与えることを防止できる。

図１２に示すフローチャートでは省略したが、図１１のフローチャートのステップＳ２４又はステップＳ２７の処理と同様に、減速度許容値に変化があった場合に、それに対応させて変速比を変化するように制御してもよい。

以上のように、本発明の実施形態では、ポンピングロスの変化によりディーゼルエンジン５０の出力（駆動力）の変化（低下）に対応して、出力の低下を補うように変速機６０の変速比を変更するように構成した。これにより、運転者の意図によらないポンピングロスの変化によって発生する車両の減速度の変化が発生することを防止することができる。これにより、運転者に違和感を与えることを防止できる。

ディーゼルエンジン５０には、粒子状物質（パティキュレート）を捕集するＤＰＦ３６が備えられ、ＥＣＭ７は、ＤＰＦ３６の目詰まりに応じてＤＰＦ３６の再生処理を行う。ＤＰＦ３６の再生処理はスロットル開度を閉じ方向に制御するため、ポンピングロスの変化が発生する。これに対してＥＣＭ７は、ポンピングロスの変化に対応して変速比を制御して、減速度の変化を防止することができる。

ディーゼルエンジン５０には、可変ノズル機構８０により過給圧を変更可能なターボチャージャが備えられ、ＥＣＭ７は、加減速状態に応じて過給圧を変更する。過給圧を大きくすると排気圧が上昇するのでポンピングロスが増大する。過給圧を小さくすると排気圧が低下するのでポンピングロスが減少する。これに対してＥＣＭ７は、ポンピングロスの変化に対応して変速比を制御して、減速度の変化を防止することができる。

ディーゼルエンジン５０には、ＥＧＲ環流量を変更可能なＥＧＲコントロールバルブ１０が備えられている。ＥＧＲ環流量は主に排気中のパティキュレートを減少させる目的で吸気量に応じて変更するので、ポンピングロスの変化が発生する。これに対してＥＣＭ７は、ポンピングロスの変化に対応して変速比を制御して、減速度の変化を防止することができる。

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の一部を示したに過ぎず、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主旨ではない。

本願は、２０１２年８月１３日に日本国特許庁に出願された特願２０１２−１７９４３５に基づく優先権を主張する。この出願のすべての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

車両の駆動力源であるディーゼルエンジンと、
前記ディーゼルエンジンの回転を所定の変速比で変速する変速機と、
前記ディーゼルエンジン及び前記変速機の動作を制御する制御部と、を備える車両の制御装置であって、
前記変速機は無段変速機であり、
前記制御部は、
前記無段変速機の変速機を、運転者の意図に基づいて段階的に変化させるマニュアルモードを選択可能に制御し、
前記マニュアルモードが選択され、かつ、前記車両がコースト状態である場合に、運転者による加減速要求によらず前記ディーゼルエンジンのポンピングロスが変化することを検出した場合は、前記ポンピングロスの変化による前記ディーゼルエンジンの駆動力の変化に対応して、前記変速機の変速比を変更する
車両の制御装置。
請求項１に記載の車両の制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンは、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを備え、
前記制御部は、
前記ディーゼルエンジンへの吸気量を減少させて前記フィルタの温度を上昇させることで前記粒子状物質を燃焼させる再生処理を実行し、
前記再生処理の実行に伴って、当該再生処理により前記ポンピングロスが変化することによる前記ディーゼルエンジンの駆動力の変化に対応して、前記変速機の変速比を変更する
車両の制御装置。
請求項１又は２に記載の車両の制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンは、ベーンによるノズル開度を変更することにより過給圧を変更可能な過給器を備え、
前記制御部は、
運転状態に基づいて前記ノズル開度を制御して過給器の過給圧を変更し、
前記ノズル開度を変更に伴って、当該過給圧の変更によって前記ディーゼルエンジンのポンピングロスが変化することによる前記ディーゼルエンジンの駆動力の変化に対応して、前記変速機の変速比を変更する
車両の制御装置。
請求項１から３のいずれか一つに記載の車両の制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンは、排気を吸気側に環流する排気環流システムを備え、
前記制御部は、
運転状態に基づいて前記排気の環流量を制御し、
前記排気の環流量を変更した場合に、当該環流量の変更によって前記ディーゼルエンジンのポンピングロスが変化することによる前記ディーゼルエンジンの駆動力の変化に対応して、前記変速機の変速比を変更する
車両の制御装置。
請求項１から４のいずれか一つに記載の車両の制御装置であって、
前記制御部は、
前記ディーゼルエンジンのポンピングロスが変化すると同時に、前記変速機の変速比の変更を行う
車両の制御装置。
請求項１から５のいずれか一つに記載の車両の制御装置であって、
前記制御部は、
前記変速機の変速比を変更するタイミングで、前記ディーゼルエンジンのポンピングロスの変化の大きさを、前記変速機の変速比の変化を小さくするように変更する
車両の制御装置。
請求項１から６のいずれか一つに記載の車両の制御装置であって、
前記制御部は、
運転者によりアクセルペダルが踏まれて加速が要求されているときに、前記加速要求によらず前記ディーゼルエンジンのポンピングロスが変化することを検出した場合は、運転者により前記アクセルペダルが踏み戻されたときに、前記変速機の変速比を変更する
車両の制御装置。
車両の駆動力源であるディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンの回転を所定の変速比で変速する変速機と、前記ディーゼルエンジン及び前記変速機の動作を制御する制御部と、を備える車両の制御装置における車両の制御方法であって、
前記変速機は無段変速機であり、
前記無段変速機の変速機を、運転者の意図に基づいて段階的に変化させるマニュアルモードを選択可能に制御し、
前記マニュアルモードが選択され、かつ、前記車両がコースト状態である場合に、運転者による加減速要求によらず前記ディーゼルエンジンのポンピングロスが変化することを検出した場合は、前記ポンピングロスの変化による前記ディーゼルエンジンの駆動力の変化に対応して、前記変速機の変速比を変更する
車両の制御方法。