JP6569592B2 - 車両制御装置及び車両制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置及び車両制御方法に関し、詳しくは、内燃機関の出力軸の回転により発電可能な発電機を備える車両に適用される車両制御装置及び車両制御方法に関する。

従来、車両の減速走行時に、内燃機関の出力軸の回転エネルギを発電機によって電気エネルギに変換する回生発電を行う技術が種々知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、エンジン回転速度がある条件値よりも大きく、かつアクセルペダルの踏込量が０に近い閾値以下である場合に、燃料カットとともに発電機による回生発電を実施する一方、エンジン回転速度が条件値よりも大きく、かつアクセルペダルの踏込量が遊びの範囲内にある場合には、発電機による回生発電を実施せずに燃料カットを実施することが開示されている。

特開２０１４−１０４８５７号公報

ところで、車両減速時において、比較的大きいアクセル開度から燃料噴射を停止させることにより、車両の減速を利用した回生発電の期間や機会を拡大させることが可能となり、燃費の向上を図ることが可能となる。その反面、燃料噴射の停止／再開の切り替えに伴うトルクの変化、回生制動の開始／終了の切り替えに伴うトルクの変化が大きくなる。そのため、回生制動の開始／終了の切り替えに伴うトルクの変化が、燃料噴射の停止／再開の切り替えに伴うトルクの変化と重なることで車両のトルク変動が大きくなり、ドライバビリティが低下することが懸念される。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、回生発電の強化を図りつつ、ドライバビリティの低下を抑制することができる車両制御装置及び車両制御方法を提供することを一つの目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。

本発明は、内燃機関（１０）と、前記内燃機関の出力軸（１２）の回転により発電可能な発電機（１５）とを備える車両に搭載される車両制御装置に関する。第１の構成は、前記内燃機関のアクセル開度が所定の停止閾値を下回った場合に前記内燃機関の燃料噴射を停止し、その後所定の噴射再開条件が成立した場合に前記燃料噴射を再開する噴射制御部と、前記噴射制御部による前記燃料噴射の停止中に前記発電機による回生制動を行う回生制御部と、を備え、前記回生制御部は、前記燃料噴射の停止中の前記回生制動の実施に伴う前記車両のトルク変動の増大を抑制するように前記発電機の発電制御を実施することを特徴とする。

上記構成によれば、車両減速時の回生発電を強化させるために比較的大きいアクセル開度から燃料噴射を停止し、燃料噴射の停止中において回生発電を実施した場合にも、車両のトルク変動を抑制することができる。これにより、ドライバビリティの低下を抑制しながら回生発電の強化を図ることができる。

車両制御装置の概略構成を示すブロック図。 燃料カットを開始するアクセル開度と車両加速度変化との関係を示す図。 停止閾値をＡ２、Ａ１に設定した場合の回生量の違いを表すタイムチャート。 燃料カット開始時の燃料カット及び回生発電の一態様を示すタイムチャート。 燃料カット終了時の燃料カット及び回生発電の一態様を示すタイムチャート。 本実施形態における燃料カット開始時のトルク変動抑制のための発電制御の具体的態様を示すタイムチャート。 本実施形態における燃料カット終了時のトルク変動抑制のための発電制御の具体的態様を示すタイムチャート。 トルク変動抑制のための発電制御の処理手順を示すフローチャート。 回生発電処理の処理手順を示すフローチャート。 回生量指令値設定用マップの一例を示す図。 回生制動終了時の発電量制御の処理手順を示すフローチャート。 発電量指令値及び徐変時間の算出用マップの一例を示す図。 回生制動終了時の発電量制御について、燃料カット終了条件成立タイミングでのアクセル開度が異なる場合の発電量の推移を示すタイムチャート。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。本実施形態は、内燃機関としてのエンジンと、発電機とを搭載した車両に適用される車両制御装置に具体化している。この車両制御装置は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという。）を中枢として、エンジンの燃料噴射制御や点火制御、発電機の発電制御等を実施する。車両制御装置の全体概略構成図を図１に示す。

図１において、エンジン１０は、例えば多気筒ガソリンエンジンであり、スロットルバルブや燃料噴射弁、点火装置、吸排気バルブ等を備えている。また、エンジン１０には、エンジン１０に初期回転を付与する始動機１１が設けられている。エンジン１０の動力は、エンジン１０の出力軸であるクランク軸１２を介して変速機１３に伝達されるとともに、クランク軸１２及びベルト機構１４を介して発電機１５に伝達される。

発電機１５は、本実施形態ではオルタネータであり、クランク軸１２の回転エネルギを電気エネルギに変換することにより発電を行う。発電機１５で発電された電力は、図示しないインバータを介してバッテリ１６に充電される。なお、ベルト機構１４を介さず、クランク軸１２の回転を直接発電機１５の回転とする構成としてもよい。

変速機１３は、例えば自動変速装置であり、都度設定される変速比によりクランク軸１２の回転力を変速して車軸１７に伝達する。車軸１７には、ディファレンシャルギアや駆動軸等を介して車輪（駆動輪）１８が接続されている。車輪１８には、各車輪１８に対して制動力を付与するブレーキアクチュエータ（図示略）が設けられている。

ＥＣＵ３０は、周知のマイクロコンピュータ等を備えてなる電子制御装置であり、本システムに設けられている各種センサの検出結果等に基づいて、吸入空気量制御や燃料噴射量制御、点火制御等の各種エンジン制御や、始動機１１の駆動制御、ブレーキアクチュエータによる制動制御、発電機１５の発電制御等を実施する。センサ類について詳しくは、ＥＣＵ３０には、アクセルペダル（図示略）の全閉状態からの踏み込み量であるアクセル開度を検出するアクセルセンサ３１、エンジン回転速度を検出する回転速度センサ３２、車速を検出する車速センサ３３、バッテリ１６の充放電電流を検出するバッテリセンサ３４、発電機１５の出力電流を検出する電流センサ３５等が接続されており、これら各センサの検出信号がＥＣＵ３０に逐次入力される。

ＥＣＵ３０は、車両減速時に回生発電を行うことでバッテリ１６への充電を行う回生発電処理を実施する。詳しくは、ＥＣＵ３０は、車両の減速走行中に、アクセル開度が所定の停止閾値Ａｔｈを下回ったことを含む条件が成立した場合に、エンジン１０の燃料噴射を一時的に停止して燃料噴射量をゼロにする燃料カットを実施するとともに、燃料カットの実施期間中に発電機１５による回生発電を実施する。これにより、車両の定速走行時や加速時には、発電機１５で発電を行うためのエンジン負荷を軽減しつつ、車載補機等の駆動に必要な電力を十分に確保するようにしている。なお、「燃料噴射の停止中」とは、燃料噴射量がゼロである期間中を意味する。この期間は、燃料噴射の停止動作のタイミングに始まり、燃料噴射の再開動作のタイミングまでを含む期間である。

燃料カット条件について本実施形態では、（１−１）アクセル開度が停止閾値Ａｔｈを下回ったこと、及び（１−２）エンジン回転速度が所定の復帰回転速度以上であること、を含み、（１−１）及び（１−２）が共に成立したことを条件に燃料カットが実施される。また、燃料カット終了条件としては、（２−１）燃料カット中にアクセルペダルの踏み込みがあったこと、及び（２−２）エンジン回転速度が所定の復帰回転速度未満であること、を含み、（２−１）及び（２−２）の少なくとも一方が成立したことを条件に燃料噴射が再開される。なお、（１−２）の条件に替えて、燃料カット中にアクセルペダルの踏み込みがあり、かつそのときのアクセル開度が所定の開始閾値よりも大きいこと、を燃料カット終了条件に含むものとしてもよい。

近年、車載の補機による電気負荷の増大によって、車両走行中に消費される電力が更に増大していることに鑑み、本システムでは、燃料カットの実施の可否を判定するための停止閾値Ａｔｈを、アクセルペダルの遊び領域の上限値Ａ２よりも大きい値Ａ１に設定している。これにより、回生発電の期間及び機会の拡大を図り、回生量を増加させるようにしている。なお、アクセルペダルの遊びとは、アクセルペダルを踏み始めてから実際にスロットルバルブが開くまでのアクセル開度範囲をいう。

本実施形態において、停止閾値Ａｔｈは、燃料カットに伴うエンジントルクの変化によって生じる車両加速度変化が体感限界（例えば０．１ｍ／ｓ２）以下となるように設定されている。図２に、燃料カットを開始するアクセル開度と、車両加速度変化との関係を示す。燃料カットを開始するアクセル開度に応じて車両加速度変化は異なり、図２に示すように、アクセル開度が大きいほど、それに伴い生じる車両加速度変化が大きくなる。回生の機会及び時間を増加させる観点からすると、できるだけ高いアクセル開度から燃料カット及び回生制動を行うことが好ましいが、その反面、車両加速度変化が大きくなってしまい、ドライバが走行意思を有しているにもかかわらず、車両が減速してしまうことが考えられる。そこで本システムでは、車両加速度変化が体感限界以下となるアクセル開度の上限値Ａｍａｘを停止閾値Ａｔｈとして設定している。なお、停止閾値Ａｔｈは上限値Ａｍａｘに限らず、上限値Ａｍａｘの近傍の値に設定されてもよい。

図３は、停止閾値Ａｔｈを、アクセルペダルの遊び領域の上限値Ａ２に設定した場合と、アクセルペダルの遊び領域の上限値Ａ２よりも大きい値Ａ１に設定した場合との回生量の違いを表すタイムチャートである。図３中、（ａ）はアクセル開度の推移、（ｂ）は燃料カットの実施／終了の推移、（ｃ）は発電機１５による回生量の推移をそれぞれ示している。（ｂ）中の実線は、停止閾値ＡｔｈをＡ１に設定した場合を示し、一点鎖線は、停止閾値ＡｔｈをＡ２に設定した場合を示している。図３に示すように、停止閾値ＡｔｈをＡ１に設定した場合にはＡ２に設定した場合に比べて、燃料カットの機会が増加し、回生制動を行う期間及び機会が増大する。これにより、（ｃ）中に斜線で示した分の回生量を増大させることが可能になる。

図４及び図５は、停止閾値ＡｔｈをＡ１に設定した場合の燃料カット及び回生発電の一態様を説明するためのタイムチャートである。図４は燃料カットを開始する場合を示し、図５は燃料カットを終了して燃焼復帰させる場合を示している。図４及び図５中、（ａ）はアクセル開度の推移、（ｂ）はエンジン１０の燃料噴射量の推移、（ｃ）は発電機１５の発電量の推移、（ｄ）はエンジン１０の燃焼によって発生するトルク（エンジントルク）の推移、（ｅ）は発電機１５の回転軸のトルク（発電トルク）の推移、（ｆ）は車軸トルクの推移をそれぞれ示している。なお、本明細書では、エンジン１０の燃焼によって発生するトルクを正の値で示している。図４では、燃料カットを開始する前から発電機１５で発電を行っている場合を想定している。

図４において、ドライバによるアクセルペダルの踏み込み解除の操作によってアクセル開度が停止閾値Ａｔｈを下回ると、その時刻ｔ１１で燃料カットが行われ、燃料停止中の期間が始まるとともに、回生発電が開始される。これにより、発電機１５の発電量がＱ１からＱ２に増大され、バッテリ１６の充電が促進される。このとき、燃料カットと同時に発電量をＱ１からＱ２に増大させ、回生発電を行うと、時刻ｔ１１では、発電機１５の負トルクの発生によるトルクショックに加え、燃料カットによるエンジントルクの抜けによるトルクショックが重なる。そのため、図４（ｆ）に示すように、車軸トルクが負側に大きく変動し、このときのトルク変動によりドライバに違和感を与えるおそれがある。特に、燃料カット及び回生発電を比較的大きいアクセル開度の時点から開始するシステムでは、時刻ｔ１１でのトルク変動が大きくなる。

また、図５において、燃料カットの実施期間中にドライバがアクセルペダルを踏み込むと、その時刻ｔ２１でエンジン１０の燃料噴射が再開されるとともに、回生制動が終了されることで発電機１５の発電量がＱ３からＱ４に小さくなる。このとき、燃料カット終了と同時に回生制動を終了し、発電量をＱ３からＡ４に変更すると、時刻ｔ２１では、発電機１５の負トルクの抜けによるトルクショックに加え、燃焼復帰に伴うエンジン１０の正トルクの発生によるトルクショックが重なる。そのため、図５（ｆ）に示すように、車軸トルクが正側に大きく変動し、このときのトルク変動によりドライバに違和感を与えるおそれがある。

そこで本実施形態では、車両減速時の回生発電の実施に伴い発生する車両のトルク変動の増大を発電機１５の発電制御によって抑制する処理を実施することとしている。具体的には、ＥＣＵ３０は、トルク変動抑制のための発電制御として、（Ｉ）燃料カットに伴い回生制動を開始するタイミングを燃料カットの開始タイミングよりも所定のディレイ時間ｔｄだけ遅くする回生遅延制御、及び（ＩＩ）アクセル開度に基づいて発電機１５の発電量を制御する発電量制御、を実施する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ３０が噴射制御部及び回生制御部として機能する。

図６及び図７は、トルク変動抑制のための発電制御の具体的態様を示すタイムチャートである。図６は燃料カットの開始時、図７は燃料カットの終了時を示している。図６及び図７中の（ａ）〜（ｆ）は上記図４及び図５と同じである。図６では回生制動の開始により発電量をＱ１からＱ２に増大させる場合、図７では回生制動の終了により発電量をＱ３からＱ４に低下させる場合を想定している。なお、図６及び図７の（ｃ）、（ｅ）及び（ｆ）中、実線は、トルク変動抑制のための発電制御を実施する場合を示し、一点鎖線は、トルク変動抑制のための発電制御を実施しない場合を示している。

図６において、アクセル開度が停止閾値Ａｔｈ（本実施形態でＡ１）を下回った時刻ｔ３１では、まず燃料カットが実施される。燃料カットの開始タイミングである時刻ｔ３１からディレイ時間ｔｄが経過すると、その時刻ｔ３２で発電機１５による回生制動が開始される。こうした回生遅延制御により、時刻ｔ３１では、（ｆ）に示すように、トルク変動抑制のための発電制御を行わない場合に比べて車軸トルク変化は小さくなる。

時刻ｔ３２以降では、上記（ＩＩ）の発電量制御が実施される。具体的には、燃料カット開始時の発電量制御では、アクセル開度が停止閾値Ａｔｈに対して小さいほど、つまり燃料カット開始タイミングからのアクセルペダルの戻し量ΔＡＣが大きいほど、燃料カット開始タイミングでの発電量Ｈｃからの発電量変化量ΔＨが大きくなるように発電機１５の発電量が制御される。これにより、時刻ｔ３２以降では、アクセルペダルの戻し量に応じた回生制動力が車両に作用する。したがって、回生制動の実施期間である時刻ｔ３１からｔ３３までにわたり、エンジントルクの瞬間的な変動量と発電トルクの瞬間的変動量との和が瞬間的に生じることが回生遅延制御や発電量の徐変制御により回避され、回生制動の実施に伴う車両のトルク変動が抑制される。

また、燃料カットの実施期間中にドライバがアクセルペダルを踏み込むと、図７の時刻ｔ４１でエンジン１０の燃料噴射が再開されると同時に、上記（ＩＩ）の発電量制御が実施される。燃料噴射を再開するときの発電量制御では、燃料噴射再開に伴う車両のトルク変動が打ち消されるように発電量を制御する。具体的には、噴射再開タイミングである時刻ｔ４１では、時刻ｔ４１でのアクセル開度Ａｓが大きいほど、発電機１５の発電量を大きくする。また、時刻ｔ４１以降では、回生制動終了後の目標発電量に向けて、発電量を徐々に低下させる。これにより、トルク変動の増大が抑制される。その際、噴射再開タイミングでのアクセル開度Ａｓが大きいほど、発電量の徐変時間Ｔｓを長く設定する。発電量の急激な低下によって車両のトルク変動が生じ、ドライバビリティの低下を招くことを避けるためである。

噴射再開タイミングから徐変時間Ｔｓが経過した時刻ｔ４２以降では、通常走行時の回生制御が実施される。通常走行時の回生制御では、例えばバッテリ１６の充電状態（ＳＯＣ）、電気負荷の電力要求量等に応じて目標発電量が設定され、その目標発電量に応じた回生発電が行われる。

なお、図７では、時刻ｔ４１において、燃料カット終了直前の発電量よりも大きくなる側に発電量を変更しているが、噴射再開タイミングでのアクセル開度Ａｓによっては、燃料カット終了直前の発電量よりも小さくなる側に発電量を変更してもよい。

次に、本実施形態のトルク変動抑制のための発電制御の処理手順について、図８、図９及び図１１のフローチャートを用いて説明する。この処理は、ＥＣＵ３０のマイコンにより所定周期毎に実行される。

図８において、ステップＳ１００では、燃料カット開始後か否かを判定し、燃料カット開始後でなければステップＳ１０１へ進む。ステップＳ１０１では、燃料カット条件が成立したか否かを判定する。燃料カット条件が成立していなければ、ステップＳ１０１で否定判定されて、一旦本ルーチンを終了する。燃料カット条件が成立している場合にはステップＳ１０２へ進み、エンジン１０の燃料噴射を停止し、燃料カットを開始する。

続くステップＳ１０３では、燃料カット開始タイミングからディレイ時間ｔｄが経過したか否かを判定する。本実施形態では、ディレイ時間ｔｄとしては一定値が設定されている。燃料カットの開始後であってディレイ時間ｔｄが経過する前であれば、ステップＳ１０３で否定判定され、一旦本ルーチンを終了する。一方、燃料カット開始からディレイ時間ｔｄが経過していればステップＳ１０４へ進み、図９の回生発電処理を実行する。

燃料カットが開始されると、ステップＳ１００では否定判定されて、ステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５では、燃料カット終了条件が成立したか否かを判定する。燃料カット終了条件が成立していなければステップＳ１０３へ進む。燃料カット終了条件が成立したタイミング又は成立後であればステップＳ１０６へ進み、燃料噴射を再開する。また、ステップＳ１０７では、回生制動終了時の発電量制御として、図１１のサブルーチンを実行する。その後、本ルーチンを終了する。

次に、図９の回生発電処理の処理手順を説明する。図９において、ステップＳ２０１では、電流センサ３５によって検出された発電機１５の出力電流に基づいて、燃料カット開始時の発電量Ｈｃを算出する。続くステップＳ２０２では、燃料カット開始タイミングでの発電量Ｈｃと、発電機１５の最大発電量Ｈｍａｘとから、アクセル開度と回生量指令値との対応関係を表すマップである回生量指令値設定用マップを作成する。

図１０に、回生量指令値設定用マップの一例を示す。本実施形態では、図１０に示すように、燃料カット開始タイミングでの発電量Ｈｃと、発電機１５の最大発電量Ｈｍａｘとを結ぶ直線Ｌによってマップが定められている。最大発電量Ｈｍａｘは、本実施形態ではバッテリ１６の充電状態及び発電機１５の定格に応じて設定される。なお、マップは直線に限らず、例えば図１０に破線で示すように曲線としてもよい。これらのマップによれば、燃料カット中においてディレイ時間ｔｄが経過した後の期間では、アクセル開度が小さいほど、つまり停止閾値Ａｔｈからのアクセルペダルの戻し量が大きいほど、回生量指令値が大きい値に設定される。

図９の説明に戻り、ステップＳ２０３では、作成した回生量指令値設定用マップを用いて、現在のアクセル開度に対応する回生量指令値を算出する。また、ステップＳ２０４では、算出した回生量指令値を発電機１５に出力して発電指令し、本処理を終了する。これにより、発電機１５では、回生量指令値に基づく発電が別ルーチンにより実施される。

次に、図１１の回生制動終了時の発電量制御の処理手順について説明する。図１１において、ステップＳ３０１では、燃料カット終了条件の成立タイミングが否かを判定する。燃料カット終了条件の成立タイミングであればステップＳ３０２へ進み、燃料カット終了条件成立タイミングでのアクセル開度Ａｓを取り込む。また、ステップＳ３０３では、燃料カット終了タイミングでの発電量指令値Ｈｓを算出し、ステップＳ３０４では、徐変時間Ｔｓを算出する。

図１２に、発電量指令値Ｈｓ及び徐変時間Ｔｓの算出用マップを示す。本実施形態では、燃料カット終了条件成立タイミングでのアクセル開度Ａｓに応じて、発電量指令値Ｈｓ及び徐変時間Ｔｓを設定する。具体的には、発電量指令値Ｈｓについては、図１２（ａ）に示すように、燃料カット終了条件成立タイミングでのアクセル開度Ａｓが大きいほど、発電量指令値Ｈｓを大きい値に設定する。これにより、ドライバのアクセル操作による車両の加速を妨げないようにしつつ、燃料カット復帰に伴い生じるトルク変動を抑制するようにしている。

また、徐変時間Ｔｓについては、図１２（ｂ）に示すように、アクセル開度Ａｓが大きいほど長い時間に設定する。これにより、燃料カット再開時のトルク変動を抑制するために発電量を一時的に大きめに設定した場合にも、その後、発電量を徐々に低下させることで、発電量の変化が車両のトルク変動として現れることが抑制される。また、アクセル開度Ａｓが大きいほど徐変時間Ｔｓを長い時間に設定することで、燃料噴射再開後の発電量の単位時間当たりの変化量が小さくなり、車両のトルク変動が抑制される。

図１１の説明に戻り、ステップＳ３０５では、算出した回生量指令値を発電機１５に出力して発電指令し、本処理を一旦終了する。

燃料カット終了条件の成立後では、ステップＳ３０１で否定判定されてステップＳ３０６へ進む。ステップＳ３０６では、徐変時間Ｔｓが経過したか否かを判定する。徐変時間Ｔｓの経過前であれば、ステップＳ３０７へ進み、今回の発電量指令値Ｈｎを算出する。ここでは、燃料カット終了条件成立タイミングでの発電量指令値Ｈｓと、回生制動終了後の発電量指令値Ｈｆと、徐変時間Ｔｓとから、発電量を徐変させる期間内における単位時間当たりの発電量の変化量αを算出する。そして、前回の発電量指令値Ｈｎ−１から変化量αを差し引いた値を今回の発電量指令値Ｈｎとする。

その後、ステップＳ３０５へ進み、今回の発電量指令値Ｈｎを発電機１５に出力して発電指令する。また、徐変時間Ｔｓの経過後ではステップＳ３０６で肯定判定され、回生制動を終了する。

図１３は、回生制動終了時の発電量制御について、燃料カット終了条件成立タイミングでのアクセル開度Ａｓが異なる場合の発電量の推移を示すタイムチャートである。図１３中、（Ａ）は、アクセル開度ＡｓがＡＨである場合、（Ｂ）はアクセル開度Ａｓが、ＡＨよりも小さいＡＬである場合を示す。

図１３（Ａ）では、燃料カット終了条件成立タイミングである時刻ｔ５１では、アクセル開度ＡｓがＡＨと比較的大きいため、発電量指令値Ｈｓとしては比較的大きい値が設定される。これにより、時刻ｔ５１では、発電量がＨ１からＨ２に増加側に変更される。また、徐変時間Ｔｓとしては比較的長い時間Ｔｓ１が設定され、時刻ｔ５１から時刻ｔ５２までの期間で発電量が徐々に低下される。

これに対し、図１３（Ｂ）では、燃料カット終了条件成立タイミングである時刻ｔ６１では、アクセル開度ＡｓがＡＬと比較的小さく、そのため、発電量指令値Ｈｓとしては比較的小さい値が設定される。これにより、時刻ｔ６１では、発電量がＨ３からＨ４に減少側に変更される。また、徐変時間Ｔｓとしては、Ｔｓ１よりも短い時間Ｔｓ２が設定され、時刻ｔ６１から時刻ｔ６２までの期間で発電量が徐々に低下される。

以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。

エンジン１０の燃料噴射カット中に発電機１５による回生制動を行うにあたり、回生制動の実施に伴う車両のトルク変動の増大を抑制するように発電機１５の発電制御を実施する構成とした。この構成によれば、車両減速時の回生発電を強化させるために比較的大きいアクセル開度から燃料カットを実施して回生発電を行った場合にも、燃料噴射の停止／再開の切り替え時に生じる車両のトルク変動を抑制することができる。これにより、ドライバビリティの低下を抑制しながら回生発電の強化を図ることができる。

燃料カット期間では、アクセル開度が停止閾値Ａｔｈに対して小さいほど発電量が大きくなるように制御する構成とした。こうした構成とすることにより、ドライバはアクセル操作によって車両の減速度をコントロールすることができるため、ブレーキペダルの踏み替えを少なくでき、ドライバの操作性を良好にすることができる。

燃料噴射の再開時のアクセル開度が大きいほど、ドライバのより速やかな加速要求があると言える。その点に鑑み、燃料噴射の再開時のアクセル開度が大きいほど、該タイミングでの発電量を大きくする構成とした。こうした構成によれば、燃料噴射の再開に伴い発生するエンジントルクを、そのトルクの大きさに応じて発電量制御によって打ち消すことができる。

燃料カット終了に伴い発電量を急に低下させると、ドライバに違和感を与えることに繋がる。特に本実施形態では、燃料噴射の復帰時のアクセル開度に応じて発電量を大きくしているため、発電量を急激に下げた場合には車両のトルク変動が大きく現れ、ドライバビリティの低下に繋がりやすい。その点に鑑み、燃料噴射の再開後には発電量を徐々に低下させる制御を実施し、その際、燃料噴射の再開時のアクセル開度Ａｓが大きいほど、発電量の徐変時間Ｔｓを長く設定する構成とした。こうした構成とすることにより、燃料噴射の再開に伴い発生するエンジン１０の正トルクを打ち消すために発電量を大きくした場合にも、その後のトルク変動を発電量に応じて抑制することができる。

燃料カットの際にドライバがアクセルペダルを素早く離した場合、アクセル開度に応じて発電量を変化させる制御では、燃料カットに伴うエンジントルクの抜けと、回生制動に伴う発電トルクの発生とがほぼ同じタイミングで生じるおそれがある。この点に鑑み、回生制動の開始タイミングを燃料カットの実施タイミングに対して遅延させることで、エンジントルクの抜けが生じるタイミングと、発電トルクが発生するタイミングとをずらすことができ、急激なトルク変動を抑制することができる。

停止閾値Ａｔｈについては、トルク変動に伴う車両加速度変化が体感限界以下となるように設定する構成とした。これにより、車軸トルク変化による車両加速度変化をドライバが感じるようなアクセル開度では、燃料カット及び回生発電を行わないようにすることができる。

（他の実施形態）
本発明は上記の実施形態に限定されず、例えば以下のように実施されてもよい。

・上記実施形態では、燃料カット開始時における、回生制動の実施に伴うトルク変動抑制のための発電制御として、回生制動の開始タイミングを燃料カットの開始タイミングよりも遅くする回生遅延制御と、アクセル開度に応じて発電機１５の発電量を制御する発電量制御とを実施する構成としたが、上記の回生遅延制御及び発電量制御のうちのいずれか一方のみを実施する構成としてもよい。つまり、回生遅延制御を実施せず、発電量制御のみを実施する場合には、ディレイ時間ｔｄを設けず、燃料カットの開始タイミングから、アクセルペダルの戻し量に応じた発電量を制御する。また、回生遅延制御のみを実施する場合には、ディレイ時間ｔｄの経過後のタイミングで発電機１５の発電量を最大発電量Ｈｍａｘにする。これらの場合にも、回生制動による発電トルクの発生が燃料カットによるエンジントルクの抜けに重なることを抑制することができ、車両のトルク変動の増大を抑制することができる。

・上記実施形態では、ディレイ時間ｔｄを一定値としたが、ディレイ時間ｔｄを可変設定してもよい。例えば、燃料カット直前のアクセル開度の変化量に応じてディレイ時間ｔｄを可変に設定する。このとき、アクセル開度の変化量が大きいほど、ディレイ時間を長く設定する構成としてもよい。

・回生制動の実施に伴うトルク変動抑制のための発電制御としては、当該発電制御を実施しない場合に比べて、回生制動の実施に伴う車両のトルク変動を抑制できる態様であれば特に限定されない。例えば、上記実施形態では、回生制動の開始タイミングを遅延させる回生遅延制御や、アクセル開度に基づき発電量を徐変させる発電量制御を実施する例を示したが、これに限らず、図示まではしないが、燃料噴射の停止のタイミングでの発電量の大きさを、回生制動開始前の発電量（図４ではＱ１）よりも大きく、かつ回生制動終了時の発電量（図４ではＱ２）よりも小さい値で制御する構成としてもよい。例えば、燃料噴射の停止中にわたって発電量をＱ１とＱ２との間の所定値Ｑ５で制御してもよい。あるいは、アクセル開度が停止閾値Ａｔｈから遊び領域の上限値Ａ２までは発電量を所定値Ｑ５で制御し、上限値Ａ２よりも小さいアクセル開度では発電量をＱ２で制御する構成としてもよい。

・上記実施形態では、燃料カット開始時と燃料カット終了時とに、回生制動の実施に伴うトルク変動抑制のための発電制御を行う構成としたが、燃料カット開始時及び燃料カット終了時のいずれかのみに実施する構成としてもよい。

・上記実施形態では、発電機１５としてオルタネータを備えるシステムに適用する場合について説明したが、始動機１１とオルタネータとを一体化したＩＳＧや、オルタネータに力行機能を付加したオルタネータ等に適用してもよい。

・上記実施形態では、エンジン１０の燃料噴射や点火時期を制御するＥＣＵ３０が発電機１５の発電制御を実施する構成としたが、エンジン制御を実施するＥＣＵと、発電機１５の発電制御を実施するＥＣＵとを別個の構成としてもよい。

・上記の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散して実現したり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素で実現したりしてもよい。

１０…エンジン（内燃機関）、１１…始動機、１２…クランク軸（出力軸）、１５…発電機、１６…バッテリ、１７…車軸、３０…ＥＣＵ（車両制御装置）、３１…アクセルセンサ。

Claims (5)

1. 内燃機関（１０）と、前記内燃機関の出力軸（１２）の回転により発電可能な発電機（１５）とを備える車両に搭載される車両制御装置であって、
   前記内燃機関のアクセル開度が、アクセルペダルの遊び領域の上限値よりも大きい値に設定された所定の停止閾値を下回った場合に前記内燃機関の燃料噴射を停止し、その後所定の噴射再開条件が成立した場合に前記燃料噴射を再開する噴射制御部と、
   前記噴射制御部による前記燃料噴射の停止中に前記発電機による回生制動を行う回生制御部と、を備え、
   前記回生制御部は、前記回生制動の開始タイミングを、前記噴射制御部により前記燃料噴射を停止するタイミングよりも遅くする回生遅延制御と、前記噴射制御部による前記燃料噴射の停止期間において前記回生制動の開始後に、前記アクセル開度が前記所定の停止閾値に比べてより小さくなるほど前記発電機の発電量が大きくなるように前記発電機の発電量を制御する発電量制御と、を実施することを特徴とする車両制御装置。
2. 前記所定の噴射再開条件として、前記燃料噴射の停止後にドライバのアクセル操作があったことを含み、
   前記回生制御部は、前記燃料噴射の停止後にドライバのアクセル操作があったことに基づき前記燃料噴射を再開する場合に、前記燃料噴射の再開時の前記アクセル開度が大きいほど、前記燃料噴射の再開時の前記発電機の発電量が大きくなるように制御する、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記回生制御部は、前記燃料噴射の再開後の所定期間において前記発電機の発電量を徐々に低下させる制御を実施し、その際、前記燃料噴射の再開時での前記アクセル開度が大きいほど、前記所定期間を長く設定する、請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記所定の停止閾値は、トルク変動に伴う車両加速度変化が体感限界以下となるように設定されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
5. 内燃機関（１０）と、前記内燃機関の出力軸（１２）の回転により発電可能な発電機（１５）とを備える車両を制御する車両制御方法であって、
   前記内燃機関のアクセル開度が、アクセルペダルの遊び領域の上限値よりも大きい値に設定された所定の停止閾値を下回った場合に前記内燃機関の燃料噴射を停止するステップと、
   前記燃料噴射の停止中に前記発電機による回生制動を行うステップと、を含み、
   前記燃料噴射の停止中に前記回生制動を行う場合に、前記回生制動の開始タイミングを、前記燃料噴射を停止するタイミングよりも遅くする回生遅延制御と、前記燃料噴射の停止期間において前記回生制動の開始後に、前記アクセル開度が前記所定の停止閾値に比べてより小さくなるほど前記発電機の発電量が大きくなるように前記発電機の発電量を制御する発電量制御と、を実施することを特徴とする、車両制御方法。

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