JP6996400B2 - 車両システム - Google Patents
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Description
車両の減速時に車両運動エネルギを回収して電力に変換する回生ブレーキ装置と、
前記電力を蓄えるバッテリと、
燃料噴射弁と、エンジン油圧を制御する油圧制御機構と、吸気通路に配置されたスロットルバルブとを含む内燃機関と、
前記内燃機関及び前記回生ブレーキ装置を制御する制御装置と、
を備える。
前記制御装置は、
前記バッテリが非満充電状態であるときにアクセルペダルがオフとされた場合には、燃料噴射を停止するように前記燃料噴射弁を制御する燃料カット処理と、前記回生ブレーキ装置を作動させる回生ブレーキ処理とを実行し、
前記バッテリが満充電状態であるときに前記アクセルペダルがオフとされた場合には、前記燃料カット処理と、前記非満充電状態の下でアクセルペダルがオフとされた場合に用いられる油圧値よりも前記エンジン油圧が高くなるように前記油圧制御機構を制御する油圧増加処理とを実行する。
前記制御装置は、前記バッテリが前記満充電状態であり、かつ、エンジン回転速度が閾値よりも高いときに前記アクセルペダルがオフとされた場合に、前記燃料カット処理及び前記油圧増加処理とともに、前記非満充電状態の下でアクセルペダルがオフとされた場合に用いられる開度よりも前記スロットルバルブの開度が大きくなるように前記スロットルバルブを制御するスロットル開度増加処理を実行する。
車両の減速時に車両運動エネルギを回収して電力に変換する回生ブレーキ装置と、
前記電力を蓄えるバッテリと、
燃料噴射弁と、吸気通路に配置されたスロットルバルブとを含む内燃機関と、
前記内燃機関及び前記回生ブレーキ装置を制御する制御装置と、
を備える。
前記制御装置は、
前記バッテリが非満充電状態であるときにアクセルペダルがオフとされた場合には、燃料噴射を停止するように前記燃料噴射弁を制御する燃料カット処理と、前記回生ブレーキ装置を作動させる回生ブレーキ処理とを実行し、
前記バッテリが満充電状態であり、かつ、エンジン回転速度が閾値よりも高いときにアクセルペダルがオフとされた場合には、前記燃料カット処理と、前記非満充電状態の下でアクセルペダルがオフとされた場合に用いられる開度よりも前記スロットルバルブの開度が大きくなるように前記スロットルバルブを制御するスロットル開度増加処理とを実行する。
まず、図1~図7を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る車両システム10の構成例を模式的に説明するための図である。図1に示す車両システム10は、車両の動力源として、内燃機関20と、第1モータジェネレータ(M/G1)50及び第2モータジェネレータ(M/G2)52とを備えている。すなわち、車両システム10は、一例としてハイブリッド車両に適用されている。
1-2-1.燃料カット処理
本実施形態の車両システム10では、制御装置70は、アクセルペダルがオフとされた場合には、各気筒のための燃料噴射を停止するように燃料噴射弁22を制御する「燃料カット処理」を実行する。より詳細には、燃料カット処理は、所定の実行条件(エンジン回転速度NEが所定値以上であること)が満たされることを条件として実行される。燃料カット処理が実行された後の車両の減速中には、車輪(駆動輪)58の回転によって内燃機関20が従動的に回転させられることによりモータリング状態になる。このため、内燃機関20は制動トルクを発生させる。
車両システム10は、上述の回生ブレーキ装置としての機能を有するモータ52及びインバータ60を備えている。このため、減速時に燃料カット処理が実行される場合に、車両の制動のために回生ブレーキを利用することができる(回生ブレーキ処理)。回生ブレーキにより生じた電力を利用してバッテリ64を充電することにより、モータ52で消費される電力の発電のために使用される内燃機関20の動力を減らすことができる。このため、内燃機関20の燃費向上を図れる。
本実施形態では、制御装置70は、アクセルペダルがオフとされたときにバッテリ64が非満充電状態である場合には、上述の燃料カット処理と回生ブレーキ処理とを実行する。一方、制御装置70は、アクセルペダルがオフとされたときにバッテリ64が「満充電状態」である場合には、上述の燃料カット処理とともに、以下に説明する「油圧増加処理」を実行する。
図6は、本発明の実施の形態1に係る車両減速時の制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。制御装置70は、本ルーチンの処理を所定の制御周期で繰り返し実行する。
図7は、満充電状態を対象として、バッテリ64のSOCと要求総制動トルクTEと車両の減速度との関係を、油圧増加処理の有無によって比較して表した図である。図7(A)は、油圧増加処理を伴わない例に対応し、したがって、図2(B)と同じである。一方、図7(B)は、油圧増加処理を伴う例に対応している。
次に、図8及び図9を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。以下の説明では、実施の形態2に係る車両システムのハードウェア構成の一例として、図1に示す構成が用いられているものとする。このことは、後述の実施の形態3及び4-1.に記載の例についても同様である。
2-1-1.満充電状態における車両減速時の制御の概要
上述した実施の形態1においては、満充電状態では、エンジン油圧OPの増加量ΔOPとして固定値が用いられている。つまり、実施の形態1の制御では、要求エンジン制動トルクTeの増加量ΔTeは、増加量ΔOPに応じた値となる。これに対し、本実施形態の制御では、増加量ΔTeは、非満充電状態での減速時に用いられる要求回生トルクTmの値と等しくなるように(換言すると、非満充電状態において回生ブレーキ処理により生成される回生トルクと等しくなるように)決定される。そして、このように決定された増加量ΔTeを満たすように、エンジン油圧OPの増加量ΔOPが決定される。
図8は、本発明の実施の形態2に係る車両減速時の制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。図8に示すルーチン中のステップS100~S122、及びS128~S134の処理については、実施の形態1において既述した通りである。
図9は、満充電状態を対象として、本発明の実施の形態2に係る車両減速時の制御の効果を説明するための図である。図9(A)は、図7(B)と同じ図であり、実施の形態1に係る制御の例に対応している。一方、図9(B)は、本実施形態に係る制御の例に対応している。
次に、図10~図14を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
3-1-1.満充電状態における車両減速時の制御の概要
上述した実施の形態1の制御では、満充電状態において要求エンジン制動トルクTeを高めるために、エンジン油圧OPを高める油圧増加処理が実行される。これに対し、本実施形態の制御では、満充電状態において要求エンジン制動トルクTeを高めるために、油圧増加処理に代え、以下に説明するような「スロットル開度増加処理」が実行される。スロットル開度増加処理は、非満充電状態の下でアクセルペダルがオフとされた場合に用いられる開度よりもスロットル開度Taが大きくなるようにスロットルバルブ30を制御する処理のことである。
図14は、本発明の実施の形態3に係る車両減速時の制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。図14に示すルーチン中のステップS100~S114の処理については、実施の形態1において既述した通りである。
本実施形態の制御によれば、バッテリ64が満充電状態であり、かつ、エンジン回転速度NEが閾値NEthより高いときにアクセルペダルがオフとされた場合には、非満充電状態の下でアクセルペダルがオフとされた場合に用いられるスロットル開度Ta(本実施形態では、最小値Tamin)よりも大きなスロットル開度Ta(本実施形態では、最大値Tamax)になるようにスロットルバルブ30が制御される。このようなスロットル開度増加処理を伴う本実施形態の制御によれば、満充電状態における減速時には、エンジン回転速度NEが閾値NEthよりも高いことを条件として、スロットル開度Taの増加を利用して、摩擦損失トルクTf(エンジン抵抗トルクTr)が増やされる。これにより、スロットル開度Taの増加によって、回生ブレーキを利用できないことに起因する要求総制動トルクTEの減少を抑制できる(補える)。このため、車両の減速度の低下を抑制できるようになる。そして、実施の形態1と同様に、オイル消費量の増大を招くことなく、かつ、エンジン音の違いに起因する違和感をドライバに与えないようにしつつ、車両の減速度の低下を抑制できる。また、スロットル開度Taを増加させることは、オイル消費量を抑制するうえで有効である。つまり、本実施形態の制御によれば、油圧増加処理を利用する実施の形態1の制御と比べてオイル消費量を減らしつつ、車両の減速度の低下を抑制できる。
3-3-1.スロットル開度増加処理で用いられるスロットル開度Taの他の例
上述した実施の形態3におけるスロットル開度増加処理の例では、スロットル開度Taは最大値Tamax(全開開度)にまで開かれる。しかしながら、本発明に係る「スロットル開度増加処理」で用いられるスロットル開度Taは、非満充電状態の下でアクセルペダルがオフとされた場合に用いられるスロットル開度よりも大きな開度であることを条件として、最大値Tamax(全開開度)以外の任意の開度であってもよい。
上述した実施の形態3では、エンジン回転速度NEが閾値NEthよりも高い高回転領域においてエンジン抵抗トルクTrを増大させるために、スロットル開度増加処理が利用される。このような制御例に対して、エンジン回転速度NEが閾値NEth以下の低回転領域においては実施の形態1又は2と同様の油圧増加処理が実行されるように処理が追加されてもよい。
4-1.油圧増加処理とスロットル開度増加処理の組み合わせの例
スロットル開度増加処理を実行可能なエンジン回転速度領域(NE>NEth)においては、満充電状態の下でエンジン抵抗トルクTrを増大させるために、油圧増加処理とスロットル開度増加処理とが組み合わされてもよい。具体的には、これらの処理は、例えば、以下に図15を参照して説明する例のように組み合わされてもよい。
上述した実施の形態1~3、及び4-1.に記載の例においては、OCV36が油圧制御機構として用いられている。しかしながら、本発明に係る「油圧制御機構」は、上記の例に代え、例えば、可変容量式のオイルポンプに備えられる容量可変機構(エンジンオイルの吐出量(ポンプ容量)を変更可能とする機構)であってもよい。したがって、油圧増加処理の他の例では、このような容量可変機構を利用してエンジンオイルの吐出量が増やされてもよい。なお、この例では、エンジン油圧OPの増加に起因する摩擦損失トルクTfの増加分だけでなく、吐出量の増加に起因する補機駆動損失によるトルクも、上述のエンジン抵抗トルクTrに含まれることになる。
上述した実施の形態1~3、及び上記4-1.に記載の例における車両減速時の制御は、車両の動力源として内燃機関20とともにモータジェネレータ50、52を備えるハイブリッド車両システムである車両システム10を対象としている。しかしながら、本発明に係る制御の適用対象となる車両システムは、減速時に車両運動エネルギを回収して電力に変換する回生ブレーキ装置と、当該電力を蓄えるバッテリとを備えている限り、上記のハイブリッド車両の例に限られない。すなわち、車両システムの他の例の1つは、車両の動力源として内燃機関のみを備え、この内燃機関に搭載されたオルタネータを利用して回生ブレーキを作動可能な車両システムであってもよい。
20 内燃機関
22 燃料噴射弁
26 吸気通路
30 スロットルバルブ
34 オイルポンプ
36 オイルコントロールバルブ(OCV)
44 クランク角センサ
50 第1モータジェネレータ(M/G1)
52 第2モータジェネレータ(M/G2)
54 動力分割機構
58 車輪
60 インバータ
64 バッテリ
70 制御装置
72 SOCセンサ
74 アクセルポジションセンサ
Claims (2)
- 車両の減速時に車両運動エネルギを回収して電力に変換する回生ブレーキ装置と、
前記電力を蓄えるバッテリと、
燃料噴射弁と、エンジン油圧を制御する油圧制御機構と、吸気通路に配置されたスロットルバルブとを含む内燃機関と、
前記内燃機関及び前記回生ブレーキ装置を制御する制御装置と、
を備える車両システムであって、
前記制御装置は、
前記バッテリが非満充電状態であるときにアクセルペダルがオフとされた場合には、燃料噴射を停止するように前記燃料噴射弁を制御する燃料カット処理と、前記回生ブレーキ装置を作動させる回生ブレーキ処理とを実行し、
前記バッテリが満充電状態であるときに前記アクセルペダルがオフとされた場合には、前記燃料カット処理と、前記非満充電状態の下でアクセルペダルがオフとされた場合に用いられる油圧値よりも前記エンジン油圧が高くなるように前記油圧制御機構を制御する油圧増加処理とを実行し、
前記制御装置は、前記バッテリが前記満充電状態であり、かつ、エンジン回転速度が閾値よりも高いときに前記アクセルペダルがオフとされた場合に、前記燃料カット処理及び前記油圧増加処理とともに、前記非満充電状態の下でアクセルペダルがオフとされた場合に用いられる開度よりも前記スロットルバルブの開度が大きくなるように前記スロットルバルブを制御するスロットル開度増加処理を実行する
ことを特徴とする車両システム。 - 車両の減速時に車両運動エネルギを回収して電力に変換する回生ブレーキ装置と、
前記電力を蓄えるバッテリと、
燃料噴射弁と、吸気通路に配置されたスロットルバルブとを含む内燃機関と、
前記内燃機関及び前記回生ブレーキ装置を制御する制御装置と、
を備える車両システムであって、
前記制御装置は、
前記バッテリが非満充電状態であるときにアクセルペダルがオフとされた場合には、燃料噴射を停止するように前記燃料噴射弁を制御する燃料カット処理と、前記回生ブレーキ装置を作動させる回生ブレーキ処理とを実行し、
前記バッテリが満充電状態であり、かつ、エンジン回転速度が閾値よりも高いときにアクセルペダルがオフとされた場合には、前記燃料カット処理と、前記非満充電状態の下でアクセルペダルがオフとされた場合に用いられる開度よりも前記スロットルバルブの開度が大きくなるように前記スロットルバルブを制御するスロットル開度増加処理とを実行する
ことを特徴とする車両システム。
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