JP7115913B2 - 車両の制御装置及び制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の制御装置及び制御方法に関する。
近年、自動車等の車両の動力源としてエンジン及びモータをともに備えたハイブリッド車両が知られている。例えばモータの出力のみによって走行する第１の走行モードと、エンジンの出力とモータの出力とを組み合わせながら走行する第２の走行モードとを切り替えながら駆動制御が行われる方式のハイブリッド車両がある。また、エンジンを主の動力源として使用し、車両の要求トルクが大きい場合にモータによりアシストトルクを出力させる方式のハイブリッド車両がある。
これらのハイブリッド車両においては、車両の減速時に駆動輪の運動エネルギを利用してモータに発電させ、発電された電力をバッテリに充電する回生制御が行われる。回生制御時には、エンジンを駆動輪から切り離す制御が行われる。この制御により、駆動輪の運動エネルギがエンジンに伝達されなくなるため回生効率が向上する。また、この制御により、エンジンを駆動輪から切り離している間にエンジンへの燃料噴射を停止することができるため、燃料消費量を削減することができる。
ここで、ハイブリッド車両において、エンジンへの燃料噴射を停止した状態で診断制御が実行される場合がある。例えば、特許文献１には、アクセルがオフになり、車速が事前に定められた減速範囲となる惰行走行条件が満足されたとき、エンジンクラッチをオープンにし、ハイブリッドスタータジェネレータによりエンジンを事前に定められた基準速度で駆動させ、エンジンの燃料噴射が停止したときに酸素センサの診断を行う技術が開示されている。
また、特許文献２には、内燃機関への燃料噴射を停止して内燃機関をモータリングしながら行われる内燃機関の排気系に取り付けられたセンサ又は装置の故障診断のうちの少なくとも１つの故障診断が未実施の状態でかつ内燃機関の燃料噴射が行われて内燃機関が運転されている状態でアクセルオフされたときに、内燃機関への燃料噴射が停止された状態で内燃機関がモータリングされて未実施の故障診断が実施される技術が開示されている。
特開２０１４－４３８５１号公報 特開２０１０－１７９７１２号公報
ここで、ハイブリッドスタータジェネレータやモータリング用モータを備えていないハイブリッド車両では、エンジンの駆動状態で燃料噴射を停止する制御（以下、この制御を「燃料カット制御」ともいい、燃料カット制御中の状態を「燃料カット状態」ともいう。）を実行するには、エンジンクラッチを接続し、駆動輪の運動エネルギがエンジンに伝達される状態を維持する必要がある。このため、ある診断の実行条件が成立している場合には、ドライバがアクセルペダルを解放して車両の要求トルクがゼロになったときにエンジンクラッチの解放を遅らせて燃料カット制御を行い、センサ又は装置の診断を行うようにされている。
しかしながら、燃料カット状態を利用して実行される診断が複数存在する場合に、それぞれの診断の実行条件の成立時にエンジンクラッチの解放を所定時間遅らせる制御が行われると、燃料カット状態が頻発する。このため、回生制御時に、エンジンを駆動輪から切り離す時間が短くなって、回生効率が低下するおそれがある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ハイブリッド車両においてエンジンクラッチの解放を遅らせる制御の回数を少なくして回生効率を向上可能な、車両の制御装置及び制御方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、駆動輪に連結される走行用モータ及びエンジンを備えたハイブリッド車両を制御する車両の制御装置において、ハイブリッド車両の減速時に走行用モータを回生駆動する回生制御部と、減速時に燃料噴射を停止する燃料噴射制御部と、回生駆動時にエンジンと駆動輪との間の動力伝達の可否を切り換えるクラッチを解放するクラッチ制御部と、クラッチを締結し、かつ、燃料噴射を停止した燃料カット状態で行われる複数の診断に関する複数の実行条件がすべて成立しているか否かを判定する条件成立判定部と、クラッチが締結された状態でハイブリッド車両が減速し回生駆動が開始される時に複数の診断に関する複数の実行条件がすべて成立している場合にクラッチの解放を遅らせるディレイ制御部と、を備える、車両の制御装置が提供される。
ディレイ制御部は、クラッチの解放を遅らせている間に、クラッチの解放許可条件が成立したときにクラッチの解放を許可してもよい。
ディレイ制御部は、クラッチの解放許可条件として、複数の診断において、燃料カット状態で実行すべき処理が終了したか否かを判定してもよい。
ディレイ制御部は、クラッチの解放許可条件として、あらかじめ設定された時間が経過したか否かを判定してもよい。
診断が、排気通路に設けられる酸素濃度センサの診断、空燃比センサの診断、ＥＧＲバルブの診断又は触媒の診断のうちの少なくとも２つを含んでもよい。
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、駆動輪に連結される走行用モータ及びエンジンを備えたハイブリッド車両の減速時にエンジンへの燃料噴射を停止するとともに走行用モータを回生駆動する制御する車両の制御方法であって、回生駆動時にエンジンと駆動輪との間の動力伝達の可否を切り換えるクラッチを解放するステップを備え、クラッチが締結された状態でハイブリッド車両が減速し回生駆動が開始される時に、燃料カット状態で行われる複数の診断に関する複数の実行条件がすべて成立している場合にはクラッチの解放を遅らせる、車両の制御方法が提供される。
以上説明したように本発明によれば、ハイブリッド車両においてエンジンクラッチの解放を遅らせる制御の回数が少なくなって回生効率を向上させることができる。
本発明の実施の形態に係る車両の制御装置を適用可能なハイブリッド車両の構成例を示す模式図である。 同実施形態に係る車両の制御装置の構成例を示すブロック図である。 同実施形態に係る車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。 同実施形態に係る車両の制御方法の一例を示す説明図である。 比較例に係る車両の制御方法の一例を示す説明図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜１．ハイブリッド車両の全体構成例＞
まず、本発明の実施の形態に係る車両の制御装置を適用可能なハイブリッド車両の構成例を説明する。図１は、車両の制御装置１００を備えたハイブリッド車両１を示す模式図である。以下、パワーユニット１０と制御装置１００とに分けて、ハイブリッド車両１の全体構成例を説明する。
（１－１．パワーユニット）
ハイブリッド車両１のパワーユニット１０は、動力源としてエンジン１１及びモータジェネレータ３１を備える。モータジェネレータ３１は走行用モータとして機能する。また、パワーユニット１０は、プライマリプーリ２７及びセカンダリプーリ２９を有する無段変速機（以下、「ＣＶＴ」ともいう。）２５を備える。
プライマリプーリ２７の軸の一方側にはトルクコンバータ２１を介してエンジン１１が連結されている。プライマリプーリ２７の軸の他方側にはモータジェネレータ３１が連結されている。セカンダリプーリ２９の軸には、駆動輪出力軸４１及びデファレンシャル機構４５を介して駆動輪４７が連結されている。このように、駆動輪４７にはモータジェネレータ３１及びエンジン１１が連結されている。
モータジェネレータ３１には、インバータ１１５を介してバッテリ１１７が接続されている。インバータ１１５は、直流電力と交流電力とを相互に変換する機能を有している。モータジェネレータ３１が力行状態で制御される際には、インバータ１１５により直流電力が交流電力に変換され、バッテリ１１７からインバータ１１５を介してモータジェネレータ３１に電力が供給される。一方、モータジェネレータ３１が発電状態つまり回生状態で制御される際には、インバータ１１５によって交流電力が直流電力に変換され、モータジェネレータ３１からインバータ１１５を介してバッテリ１１７に電力が供給される。
トルクコンバータ２１とプライマリプーリ２７との間、つまりエンジン１１と駆動輪４７との間には、締結状態と解放状態とに切り替えられるエンジンクラッチ２３が設けられている。エンジンクラッチ２３を締結状態に切り替えることにより、プライマリプーリ２７に対してトルクコンバータ２１が接続され、駆動輪４７に対してエンジン１１が接続される。一方、エンジンクラッチ２３を解放状態に切り替えることにより、プライマリプーリ２７からトルクコンバータ２１が切り離され、駆動輪４７からエンジン１１が切り離される。
なお、エンジンクラッチ２３を解放状態に切り替えることにより、駆動輪４７からエンジン１１を切り離した場合であっても、駆動輪４７とモータジェネレータ３１との接続状態は維持される。つまり、エンジンクラッチ２３を解放状態に切り替えることにより、駆動輪４７とモータジェネレータ３１とを互いに接続した状態のもとで、駆動輪４７とエンジン１１とを互いに切り離すことができる。
（１－２．制御装置）
ハイブリッド車両１の制御装置１００の全体構成を説明する。図１に示すように、ハイブリッド車両１は、パワーユニット１０の作動状態を制御するため、マイクロコンピュータ等を備える各種コントローラを備える。各種コントローラとして、エンジンコントローラ１０３、ミッションコントローラ１０５、モータコントローラ１０７、バッテリコントローラ１０９及びメインコントローラ１０１が備えられている。
それぞれのコントローラの一部又は全部は、例えばマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサユニット等で構成されていてもよい。また、それぞれのコントローラの一部又は全部は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよく、また、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。
また、それぞれのコントローラは、マイクロコンピュータ等により実行されるプログラムや種々の演算に用いるパラメータ、検出データ、演算結果の情報等を記憶する図示しない記憶装置を備える。記憶装置は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶素子であってもよく、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＣＤ－ＲＯＭ、ストレージ装置等の記憶装置であってもよい。
エンジンコントローラ１０３はエンジン１１を制御する。ミッションコントローラ１０５はＣＶＴ２５等を制御する。モータコントローラ１０７はモータジェネレータ３１を制御する。バッテリコントローラ１０９はバッテリ１１７を制御する。メインコントローラ１０１はこれらのコントローラを統合的に制御する。これらのコントローラは、ＣＡＮ（Controller Area Network）又はＬＩＮ（Local InterNet）等の一つ又は複数の車載ネットワーク９１を介して互いに通信可能に接続されている。
メインコントローラ１０１は、それぞれのコントローラに制御信号を出力し、パワーユニット１０を構成するエンジン１１やモータジェネレータ３１等を互いに協調させて制御する。メインコントローラ１０１には、アクセルセンサ８１、ブレーキセンサ８３、車速センサ８５及びエンジン回転数センサ８７が接続されている。アクセルセンサ８１はアクセルペダルの操作量を検出する。ブレーキセンサ８３はブレーキペダルの操作量を検出する。車速センサ８５は車速を検出する。エンジン回転数センサ８７はクランク軸の回転速度であるエンジン回転数を検出する。
メインコントローラ１０１は、それぞれのセンサやコントローラから送信される情報に基づいてエンジン１１やモータジェネレータ３１等の制御目標を設定し、設定された制御目標に基づいてそれぞれのコントローラに制御信号を出力する。メインコントローラ１０１から制御信号を受信したそれぞれのコントローラは、以下のようにエンジン１１やモータジェネレータ３１等を制御する。
つまり、エンジンコントローラ１０３は、スロットルバルブ１３やインジェクタ１５等に制御信号を出力し、エンジントルクやエンジン回転数等を制御する。ミッションコントローラ１０５は、作動油を調圧するバルブユニット１１３に制御信号を出力し、ＣＶＴ２５、エンジンクラッチ２３及びトルクコンバータ２１等の作動状態を制御する。モータコントローラ１０７は、インバータ１１５に制御信号を出力し、モータジェネレータ３１のモータトルクやモータ回転数等を制御する。バッテリコントローラ１０９は、バッテリ１１７の充放電を監視するとともに、必要に応じてバッテリ１１７内のリレー等を制御する。このように、各コントローラによって、エンジン１１、モータジェネレータ３１及びエンジンクラッチ２３等が制御されている。
＜２．減速制御の基本動作＞
次に、コースト走行時の車両減速制御の基本動作について説明する。コースト走行時とは、アクセルペダル及びブレーキペダルの踏み込みがともに解除される車両減速時、つまりドライバによるアクセル操作とブレーキ操作とがともに解除される車両減速時をいう。
アクセルペダルの踏み込みが解除されるコースト走行においては、エンジン１１への燃料噴射が停止するとともに、モータジェネレータ３１が回生状態に制御される。このとき、エンジンクラッチ２３は解放状態にされ、駆動輪４７からパワーユニット１０に入力される運動エネルギはモータジェネレータ３１によって電気エネルギに変換される。コースト走行時の車両減速度は、モータジェネレータ３１の回転抵抗つまり回生トルクによる調整が可能である。
ここで、コースト走行時においては、車速等に基づきハイブリッド車両１の目標減速トルクが設定される。目標減速トルクとは、コースト走行時にドライバに対して違和感を与えることなくハイブリッド車両１を減速させるためのトルクである。この目標減速トルクに応じて目標モータトルクが設定され、目標モータトルクに基づいてモータジェネレータ３１の回生トルクが制御される。これにより、ハイブリッド車両１を目標減速トルクで減速させることができ、ドライバに違和感を与えることなくハイブリッド車両１を減速させることができる。
しかしながら、コースト走行時においても、エンジンクラッチ２３を締結状態で維持し、エンジン１１の駆動状態で燃料噴射を停止する燃料カット制御が実行される場合がある。具体的には、燃料カット状態を利用して実行可能な種々の診断の実行条件が成立している場合には、コースト走行時であってもエンジンクラッチ２３の解放を遅らせて燃料カット制御が実行される。
エンジンクラッチ２３を解放した場合、エンジン１１は短期間で停止する。これに対して、燃料カット制御中にはエンジン１１は駆動状態で維持されるため、タイミングベルト等を介してクランクシャフトに連結されたカムシャフトの回転に伴って吸気弁及び排気弁の開閉は継続する。つまり、燃料カット状態を利用して実行される診断は、エンジン１１の出力トルクがゼロであり、かつ、排気管内に排気の流れが存在する状態を要する診断である。このような診断の例を、以下に簡単に説明する。
（ａ）酸素濃度センサの故障診断
燃料カット制御が開始されると、エンジン１１から排出される排気は大気に支配される。このため、燃料カット制御の開始から所定時間経過後の酸素濃度センサのセンサ信号の値が、大気の酸素濃度に相当する値になるか否かを監視することにより、酸素濃度センサの故障の有無を判定することができる。このときの所定時間は、あらかじめ実験等により設定することができる。
酸素濃度センサの故障診断の実行条件は、例えば排気温度が酸素濃度センサの活性温度以上であること、走行中であること、つまり排気通路に排気の流れがあること、及び、今回のドライビングサイクル中に実行されていないこと、であってよい。
（ｂ）空燃比センサの故障診断
同様に、燃料カット制御が開始されると、エンジン１１から排出される排気は大気に支配される。このため、燃料カット制御の開始から所定時間経過後の空燃比センサのセンサ信号の値が、大気相当の空燃比の値になるか否かを監視することにより、空燃比センサの故障の有無を判定することができる。このときの所定時間は、あらかじめ実験等により設定することができる。
空燃比センサの故障診断の実行条件は、例えば排気温度が空燃比センサの活性温度以上であること、及び、走行中であること、つまり排気通路に排気の流れがあること、燃料カット制御実行開始前の空燃比が大気相当の空燃比でないこと、及び、今回のドライビングサイクル中に実行されていないこと、であってよい。
（ｃ）ＥＧＲ装置の故障診断
ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置では、ＥＧＲバルブを開いたときに吸気通路に生じる負圧により排気が吸気側に導入される。燃料カット制御中にはエンジン１１の負荷変動は極めて小さいことから、ＥＧＲ装置が正常である場合、ＥＧＲバルブの開閉に伴って吸気圧が比較的大きく変動する。このため、燃料カット制御中に、ＥＧＲバルブを強制的に全開にしたときの吸気圧と、ＥＧＲバルブを強制的に全閉にしたときの吸気圧との差があらかじめ設定した閾値を超えるか否かを判定することにより、ＥＧＲ装置の故障の有無を判定することができる。
このようなＥＧＲ装置の故障診断の実行条件は、例えば水温が所定値以上であること、走行中であること、エンジン回転数が所定範囲内であること、及び、今回のドライビングサイクル中に実行されていないこと、であってよい。
（ｄ）排気浄化触媒の故障診断
エンジン１１の排気系には排気ガスの浄化に用いられる排気浄化触媒が備えられている。例えばガソリンエンジンの排気系には、排気中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び窒素酸化物（ＮＯ）を削減する三元触媒が備えられている。三元触媒は、劣化に伴って酸素吸蔵能力が低下する特性を有する。このため、燃料カット制御を所定時間実行した場合に、三元触媒の酸素吸蔵能力に応じた量の酸素が三元触媒に吸蔵される。
したがって、燃料カット制御の終了後、エンジン１１への燃料噴射を再開する際に、空燃比を燃料リッチにして触媒に吸蔵された酸素を放出させて、触媒下流側の空燃比センサあるいは酸素濃度センサが燃料リッチ状態を検出するまでの理論空燃比に対する余剰燃料量に基づいて、触媒の酸素吸蔵能力が低下しているか否かを判定することができる。このような診断は、三元触媒に限らず酸素吸蔵能力を有する触媒に適用することができる。
このような排気浄化触媒の故障診断の実行条件は、例えば触媒温度が活性温度以上であること、走行中であること、及び、今回のドライビングサイクル中に実行されていないこと、であってよい。
なお、例示した上記の診断（ａ）～（ｄ）の実行条件は、例えばハイブリッド車両１のスタートスイッチを起動してから遮断するまでの１ドライビングサイクルごとに１回ずつ実行されるように設定されている。また、燃料カット状態を利用して実行される診断は、上記の診断（ａ）～（ｄ）の例に限られるものではなく、例示した診断以外の診断が実行可能になっていてもよい。
本実施形態に係るハイブリッド車両１の制御装置１００は、アクセルペダルの踏み込みが解除されモータジェネレータ３１が回生駆動されるコースト走行時において、コースト走行開始時に上記の複数の診断の実行条件がすべて成立している場合に、エンジンクラッチ２３の解放を遅らせる制御（以下、「解放ディレイ制御」ともいう。）を実行する。つまり、制御装置１００は、個々の診断の条件が成立している場合に、診断ごとに独立してエンジンクラッチ２３の解放を遅らせる要求を出すのではなく、すべての診断の条件が成立している場合にのみエンジンクラッチ２３の解放を遅らせる要求を出すように構成される。
＜３．制御装置の具体例＞
次に、上記の解放ディレイ制御を実行可能な本実施形態に係るハイブリッド車両１の制御装置１００の具体例を説明する。
図２は、図１に示した複数のコントローラにより構成される車両の制御装置１００のうち、解放ディレイ制御に関連する部分の機能構成を示す説明図である。制御装置１００は、回生制御部１２１、燃料噴射制御部１２３、クラッチ制御部１２５、条件成立判定部１２７、ディレイ制御部１２９及び診断制御部１３１を備える。
（回生制御部）
例えばメインコントローラ１０１及びモータコントローラ１０７が回生制御部１２１として機能する。回生制御部１２１は、ハイブリッド車両１の減速時にモータジェネレータ３１を回生駆動する。具体的に、回生制御部１２１は、アクセルセンサ８１からの入力信号に基づいてアクセルペダルの踏み込みの解除を検出したときに、モータジェネレータ３１を回生状態に制御する。
本実施形態において、アクセルペダルの踏み込みが解除された場合であっても解放ディレイ制御の実行中にはエンジンクラッチ２３が締結状態に維持される。この場合、エンジンブレーキが作動するため、エンジントルクは減速側に出力される。回生制御部１２１は、エンジンクラッチ２３の締結状態においては、車速等に基づいて設定された目標減速トルクからエンジントルクを減算することで目標モータトルクを設定する。また、回生制御部１２１は、エンジンクラッチ２３の解放状態においては、ハイブリッド車両１の目標減速トルクを目標モータトルクとして設定する。
回生制御部１２１は、設定した目標モータトルクに基づいてインバータ１１５を制御し、モータジェネレータ３１を回生駆動する。これにより、モータジェネレータ３１による回生発電が行われ、発電された電力がバッテリ１１７に充電される。
（燃料噴射制御部）
例えばメインコントローラ１０１及びエンジンコントローラ１０３が燃料噴射制御部１２３として機能する。燃料噴射制御部１２３は、アクセルセンサ８１からの入力信号に基づいてアクセルペダルの踏み込みの解除を検出したときに、燃料噴射を停止する。具体的に、燃料噴射制御部１２３は、インジェクタ１５による燃料噴射制御を中断する。
また、燃料噴射制御部１２３は、アクセルペダルが再び踏み込まれたときには、例えばアクセル操作量及びエンジン回転数に基づいて設定されるハイブリッド車両１の要求トルクからモータジェネレータ３１に出力させるアシストトルクを減算して目標エンジントルクを設定する。燃料噴射制御部１２３は、設定した目標エンジントルクに基づいてインジェクタ１５の通電制御を行い、エンジン１１へ燃料を噴射する。これにより、エンジン１１は駆動輪４７に伝達される駆動トルクを出力する。
（クラッチ制御部）
例えばメインコントローラ１０１及びミッションコントローラ１０５がクラッチ制御部１２５として機能する。クラッチ制御部１２５は、回生制御部１２１による回生駆動の実行時に、エンジンクラッチ２３を解放する。具体的に、クラッチ制御部１２５は、バルブユニット１１３を制御してエンジンクラッチ２３を解放する。ただし、クラッチ制御部１２５は、ディレイ制御部１２９から、クラッチ解放ディレイ要求が生成されている間、エンジンクラッチ２３を締結状態のままで待機させる。
（条件成立判定部）
例えばメインコントローラ１０１が条件成立判定部１２７として機能する。条件成立判定部１２７は、燃料カット状態を利用して実行される複数の診断の実行条件がすべて成立しているか否かを判定する。本実施形態において、条件成立判定部１２７は、上記の診断（ａ）～（ｄ）の実行条件がすべて成立しているか否かを判定する。
（ディレイ制御部）
例えばメインコントローラ１０１がディレイ制御部１２９として機能する。ディレイ制御部１２９は、回生制御部１２１による回生駆動の実行開始時に複数の診断の実行条件がすべて成立している場合に、エンジンクラッチ２３の解放を遅らせるクラッチ解放ディレイ要求を生成する。ディレイ制御部１２９は、例えば、上記の診断（ａ）～（ｄ）において燃料カット状態で実行すべき制御に要する時間よりも長い時間にあらかじめ設定されたディレイ時間の間、クラッチ解放ディレイ要求を生成してもよい。あるいは、ディレイ制御部１２９は、上記の診断（ａ）～（ｄ）において燃料カット状態で実行すべき処理が終了するまでの間、クラッチ解放ディレイ要求を生成してもよい。
（診断制御部）
例えばメインコントローラ１０１及びエンジンコントローラ１０３が診断制御部１３１として機能する。診断制御部１３１は、それぞれの診断の内容に応じて、スロットルバルブ１３又はＥＧＲ装置等を制御して、あらかじめ定められた複数の診断を実行する。それぞれの診断制御の処理のうち、燃料カット状態で行われる処理は燃料カット制御中に実行される。
＜４．制御装置の動作例＞
次に、本実施形態に係るハイブリッド車両１の制御装置１００によるコースト走行時のエンジンクラッチ２３の切り離し制御処理を説明する。
図３は、制御装置１００によるエンジンクラッチ２３の切り離し制御処理の一例を示すフローチャートである。
まず、回生制御部１２１は、アクセルセンサ８１及びブレーキセンサ８３からの入力信号に基づいて、ハイブリッド車両１がコースト走行を開始したか否かを判別する（ステップＳ１１）。例えば、回生制御部１２１は、ドライバがアクセルペダルの踏み込みを解除したか否かを判別する。回生制御部１２１は、ハイブリッド車両１がコースト走行を開始するまでステップＳ１１の判定を繰り返す（Ｓ１１／Ｎｏ）。
回生制御部１２１は、ハイブリッド車両１がコースト走行を開始したと判定した場合（Ｓ１１／Ｙｅｓ）、回生駆動を開始する（ステップＳ１３）。具体的に、回生制御部１２１は、車速センサ８５からの入力信号に基づいて得られる車速に応じてハイブリッド車両１の目標減速トルクを設定するとともに、エンジンクラッチ２３の締結状態を考慮しつつ目標モータトルクを設定し、インバータ１１５を制御する。
以降、回生駆動が継続される間、回生制御部１２１は、エンジンクラッチ２３の締結状態においては目標減速トルクからエンジントルクを減算した値を目標モータトルクに設定してインバータ１１５を制御する。また、回生制御部１２１は、エンジンクラッチ２３の解放状態においては目標減速トルクを目標モータトルクに設定してインバータ１１５を制御する。これにより、モータジェネレータ３１の回生駆動が行われ、発電された電力がバッテリ１１７に充電される。
次いで、燃料噴射制御部１２３は、エンジン１１への燃料噴射を停止する（ステップＳ１５）。具体的に、燃料噴射制御部１２３は、インジェクタ１５への通電を停止して、インジェクタ１５を閉弁状態に保持する。
次いで、診断制御部１３１は、燃料カット状態を利用して実行される複数の診断の実行条件がすべて成立しているか否かを判別する（ステップＳ１７）。本実施形態において、診断制御部１３１は、上記の診断（ａ）～（ｄ）の実行条件がすべて成立しているか否かを判別する。複数の診断の実行条件の少なくとも一部が成立していない場合（Ｓ１７／Ｎｏ）、クラッチ制御部１２５は、エンジンクラッチ２３を速やかに解放状態にする（ステップＳ２７）。具体的に、クラッチ制御部１２５は、バルブユニット１１３を制御することによりエンジンクラッチ２３を解放させる。これにより、エンジン１１が駆動輪４７から切り離され、モータジェネレータ３１による回生効率が向上する。
一方、ステップＳ１７において、複数の診断の実行条件がすべて成立している場合（Ｓ１７／Ｙｅｓ）、ディレイ制御部１２９は、エンジンクラッチ２３の解放を遅らせるクラッチ解放ディレイ要求を生成する（ステップＳ１９）。これにより、クラッチ制御部１２５は、エンジンクラッチ２３を締結状態で維持する。
次いで、診断制御部１３１は、燃料カット状態を利用して実行される複数の診断の実行を開始する（ステップＳ２１）。本実施形態において、診断制御部１３１は、上記の診断（ａ）～（ｄ）の実行を開始する。
次いで、ディレイ制御部１２９は、クラッチ解放許可条件が成立したか否かを判別する（ステップＳ２３）。クラッチ解放許可条件は、例えば、上記の診断（ａ）～（ｄ）において燃料カット状態で実行すべき制御に要する時間よりも長い時間にあらかじめ設定されたディレイ時間が経過することであってもよい。この場合、ディレイ制御部１２９は、診断処理の進行状態を監視する必要がないため、制御装置１００の負荷を軽減することができる。あるいは、クラッチ解放許可条件は、上記の診断（ａ）～（ｄ）において燃料カット状態で実行すべき処理が終了することであってもよい。この場合、実行すべき処理の終了に合わせて速やかにエンジンクラッチ２３が解放されるため、エンジンクラッチ２３の締結時間をできる限り少なくすることができる。
クラッチ解放許可条件が成立していない場合（Ｓ２３／Ｎｏ）、回生制御部１２１は、アクセルセンサ８１からの入力信号に基づいて、アクセルペダルの踏み込みが行われたか否かを判別する（ステップＳ３３）。アクセルペダルの踏み込みが引き続き解除されている場合（Ｓ３３／Ｎｏ）、ステップＳ２３に戻って、ディレイ制御部１２９は、クラッチ解放許可条件が成立したか否かの判定を繰り返す。一方、アクセルペダルの踏み込みが行われている場合（Ｓ３３／Ｙｅｓ）、診断制御部１３１が診断の実行を中止し（ステップＳ３５）、回生制御部１２１が回生駆動を終了させる（ステップＳ３１）。
一方、ステップＳ２３において、クラッチ解放許可条件が成立している場合（Ｓ２３／Ｙｅｓ）、ディレイ制御部１２９は、クラッチ解放ディレイ要求を解除する（ステップＳ２５）。次いで、クラッチ制御部１２５は、エンジンクラッチ２３を速やかに解放状態にする（ステップＳ２７）。これにより、エンジン１１が駆動輪４７から切り離され、モータジェネレータ３１による回生効率が向上する。
次いで、回生制御部１２１は、アクセルセンサ８１からの入力信号に基づいて、アクセルペダルの踏み込みが行われたか否かを判別する（ステップＳ２９）。アクセルペダルの踏み込みが行われている場合（Ｓ２９／Ｙｅｓ）、回生制御部１２１は、回生駆動を終了させる（ステップＳ３１）。一方、アクセルペダルの踏み込みが引き続き解除されている場合（Ｓ２９／Ｎｏ）、回生制御部１２１は、車速センサ８５からの入力信号に基づいて、車速があらかじめ設定された閾値未満であるか否かを判別する（ステップＳ３７）。閾値は、モータジェネレータ３１による回生駆動を終了させるためにあらかじめ適切な値に設定される。
車速が閾値以上である場合（Ｓ３７／Ｎｏ）、回生制御部１２１は、ステップＳ２９に戻って、アクセルペダルの踏み込みが行われたか否かの判定を繰り返す。一方、車速が閾値未満である場合（Ｓ３７／Ｙｅｓ）、回生制御部１２１は、回生駆動を終了させる（ステップＳ３１）。
このようにして、ドライバがアクセルペダルの踏み込みを解除し、ハイブリッド車両１がコースト走行を開始した後に、モータジェネレータ３１による回生駆動が行われる。この間、燃料カット状態を利用して行われる複数の診断の実行条件がすべて成立している場合にのみ、エンジンクラッチ２３の解放ディレイ制御が行われ、少なくとも一部の実行条件が成立していない場合には、速やかにエンジンクラッチ２３が解放される。したがって、コースト走行時にエンジンクラッチ２３が締結状態で維持される時間が減少し、回生効率の向上が図られる。
図４及び図５は、本実施形態に係るハイブリッド車両１の制御装置１００の制御処理による効果を示す説明図である。図４は、本実施形態に係るハイブリッド車両１の制御装置１００による制御方法を適用した場合のタイムチャートであり、図５は、比較例のタイムチャートである。比較例は、複数の診断のすべての実行条件が成立していない場合であっても、それぞれの診断の実行条件が成立している場合に、エンジンクラッチ２３の解放を遅らせる制御が実行される例である。
ここでは、燃料カット状態を利用して３つの診断Ｘ，Ｙ，Ｚが実行される場合を例に採って、本実施形態に係る制御方法においてエンジンクラッチ２３が解放される時間と、比較例においてエンジンクラッチ２３が解放される時間との違いを説明する。なお、３つの診断Ｘ，Ｙ，Ｚは、それぞれ１ドライビングサイクルに１回実行されるものとする。
ハイブリッド車両１の走行中、時刻ｔ１において、アクセルペダルの踏み込みが解除される。時刻ｔ１では、３つの診断のうちの診断Ｘの実行条件が成立している。このとき、本実施形態に係る制御方法では、診断Ｙ，Ｚの実行条件が成立していないために、クラッチ解放ディレイ要求が生成されることなく、エンジンクラッチ２３は速やかに解放される。この場合、実行条件が成立している診断Ｘは実行されない。その後、アクセルペダルが再び踏み込まれる時刻ｔ３までの間、エンジンクラッチ２３が解放され、時刻ｔ３においてエンジンクラッチ２３が締結される。
時刻ｔ４では、３つの診断のうちの２つの診断Ｘ，Ｙの実行条件が成立している。このとき、本実施形態に係る制御方法では、診断Ｚの実行条件が成立していないために、クラッチ解放ディレイ要求が生成されることなく、エンジンクラッチ２３は速やかに解放される。この場合、実行条件が成立している診断Ｘ，Ｙは実行されない。その後、アクセルペダルが再び踏み込まれる時刻ｔ６までの間、エンジンクラッチ２３が解放され、時刻ｔ６においてエンジンクラッチ２３が締結される。
時刻ｔ７では、３つの診断Ｘ，Ｙ，Ｚのすべての実行条件が成立している。このとき、本実施形態に係る制御方法では、クラッチ解放ディレイ要求が生成され、診断Ｘ，Ｙ，Ｚにおいて燃料カット状態で実行すべき処理がすべて終了する時刻ｔ８までの間、エンジンクラッチ２３が締結状態で維持される。そして、すべての処理が終了した時刻ｔ８において、クラッチ解放ディレイ要求が解除される。これにより、アクセルペダルが踏み込まれる時刻ｔ９までの間、エンジンクラッチ２３が解放され、時刻ｔ９においてエンジンクラッチ２３が締結される。
一方、比較例では、時刻ｔ１において、診断Ｙ，Ｚの実行条件が成立していない場合であってもクラッチ解放ディレイ要求が生成され、診断Ｘの実行が終了する時刻ｔ２までの間、エンジンクラッチ２３が締結状態で維持される。そして、診断Ｘの実行が終了した時刻ｔ２において、クラッチ解放ディレイ要求が解除される。これにより、アクセルペダルが踏み込まれる時刻ｔ３までの間、エンジンクラッチ２３が解放され、時刻ｔ３においてエンジンクラッチ２３が締結される。
また、比較例では、時刻ｔ４において、診断が終了していない２つの診断Ｙ，Ｚのうちの診断Ｙの実行条件が成立すると、診断Ｚの実行条件が成立していない場合であってもクラッチ解放ディレイ要求が生成される。これにより、診断Ｙの実行が終了する時刻ｔ５までの間、エンジンクラッチ２３が締結状態で維持される。そして、診断Ｙの実行が終了した時刻ｔ５において、クラッチ解放ディレイ要求が解除される。これにより、アクセルペダルが踏み込まれる時刻ｔ６までの間、エンジンクラッチ２３が解放され、時刻ｔ６においてエンジンクラッチ２３が締結される。
また、比較例では、時刻ｔ７において、診断が終了していない診断Ｚの実行条件が成立すると、クラッチ解放ディレイ要求が生成され、診断Ｚの実行が終了する時刻ｔ８までの間、エンジンクラッチ２３が締結状態で維持される。そして、診断Ｚの実行が終了した時刻ｔ８において、クラッチ解放ディレイ要求が解除される。これにより、アクセルペダルが踏み込まれる時刻ｔ９までの間、エンジンクラッチ２３が解放され、時刻ｔ９においてエンジンクラッチ２３が締結される。
このように、比較例では、ハイブリッド車両１がコースト走行を行う時刻ｔ１～ｔ３の期間、時刻ｔ４～ｔ６の期間及び時刻ｔ７～ｔ９の期間のうち、時刻ｔ１～ｔ２の期間、時刻ｔ４～ｔ５の期間及び時刻ｔ７～ｔ８の期間に解放ディレイ要求が生成される。
これに対して、本実施形態に係る制御方法では、ハイブリッド車両１がコースト走行を行う時刻ｔ１～ｔ３の期間、時刻ｔ４～ｔ６の期間及び時刻ｔ７～ｔ９の期間のうち、時刻ｔ７～ｔ８の期間のみに解放ディレイ要求が生成される。したがって、ハイブリッド車両１のコースト走行中にエンジンクラッチ２３が締結状態で維持される時間が短くなって、エンジンクラッチ２３が解放される時間を延ばすことができる。これにより、本実施形態に係る制御方法では、ハイブリッド車両１のコースト走行時におけるモータジェネレータ３１による回生効率を向上させることができる。
以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド車両１の制御装置１００によれば、ハイブリッド車両１の走行中にドライバがアクセルペダルの踏み込みを解除したときに、燃料カット状態を利用して行われる複数の診断のすべての実行条件が成立している場合にのみ、エンジンクラッチ２３の解放を遅らせる。このため、モータジェネレータ３１による回生駆動の実行中に、エンジンクラッチ２３が締結状態で維持される時間を短くすることができる。これにより、回生駆動時にエンジン１１に伝達される駆動輪４７の運動エネルギが低減され、回生効率を向上させることができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記実施形態において車両の制御装置１００は６つのコントローラを備えているが、本発明はかかる例に限定されない。上記のコントローラの一部又は全部の機能が１つのコントローラに統合されていてもよく、さらに複数のコントローラに分かれていてもよい。
１ ハイブリッド車両
１１ エンジン
２１ トルクコンバータ
２３ エンジンクラッチ
２５ 無段変速機（ＣＶＴ）
３１ モータジェネレータ
４７ 駆動輪
１００ 車両の制御装置
１２１ 回生制御部
１２３ 燃料噴射制御部
１２５ クラッチ制御部
１２７ 条件成立判定部
１２９ ディレイ制御部
１３１ 診断制御部

Claims (6)

  1. 駆動輪に連結される走行用モータ及びエンジンを備えたハイブリッド車両を制御する車両の制御装置において、
    前記ハイブリッド車両の減速時に前記走行用モータを回生駆動する回生制御部と、
    前記減速時に燃料噴射を停止する燃料噴射制御部と、
    前記回生駆動時に前記エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達の可否を切り換えるクラッチを解放するクラッチ制御部と、
    前記クラッチを締結し、かつ、燃料噴射を停止した燃料カット状態で行われる複数の診断に関する複数の実行条件がすべて成立しているか否かを判定する条件成立判定部と、
    前記クラッチが締結された状態で前記ハイブリッド車両が減速し前記回生駆動が開始される時に前記複数の診断に関する複数の実行条件がすべて成立している場合に前記クラッチの解放を遅らせるディレイ制御部と、
    を備える、車両の制御装置。
  2. 前記ディレイ制御部は、前記クラッチの解放を遅らせている間に、前記クラッチの解放許可条件が成立したときに前記クラッチの解放を許可する、請求項１に記載の車両の制御装置。
  3. 前記ディレイ制御部は、前記クラッチの解放許可条件として、前記複数の診断において、前記燃料カット状態で実行すべき処理が終了したか否かを判定する、請求項２に記載の車両の制御装置。
  4. 前記ディレイ制御部は、前記クラッチの解放許可条件として、あらかじめ設定された時間が経過したか否かを判定する、請求項２に記載の車両の制御装置。
  5. 前記診断が、排気通路に設けられる酸素濃度センサの診断、空燃比センサの診断、ＥＧＲバルブの診断又は触媒の診断のうちの少なくとも２つを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
  6. 駆動輪に連結される走行用モータ及びエンジンを備えたハイブリッド車両の減速時に前記エンジンへの燃料噴射を停止するとともに前記走行用モータを回生駆動する制御する車両の制御方法において、
    前記回生駆動時に前記エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達の可否を切り換えるクラッチを解放するステップを備え、
    前記クラッチが締結された状態で前記ハイブリッド車両が減速し前記回生駆動が開始される時に、燃料カット状態で行われる複数の診断に関する複数の実行条件がすべて成立している場合には前記クラッチの解放を遅らせる、車両の制御方法。
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