JP7164983B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンを制御する制御装置に関する。

エンジンにより駆動する補機としては、冷凍サイクル中の冷媒を圧縮して吐出する圧縮機、及び発電機が挙げられる。特許文献１には、ドライバの減速要求により車両が減速を開始すると、燃料噴射がカットされた燃料カット状態で両補機（圧縮機及び発電機）を駆動させて、エンジンの回転エネルギを蓄冷器及び蓄電器に回収させるシステムが開示されている。

特許文献１に記載の技術では、回転エネルギを回収する際に、蓄冷要求量と蓄電要求量とのバランスに基づき、減速時における両補機の回収トルク分配率を設定する。そして、圧縮機の回収トルクの応答遅れにより、圧縮機の実回収トルクが回収トルク分配率に応じた圧縮機の目標回収トルクに上昇するまでの応答待ち期間では、発電機の実回収トルクを駆動トルク分配率に応じた発電機の目標回収トルクよりも上昇させる。これによれば、応答待ち期間において、蓄冷器及び蓄電器に回収される回転エネルギの量を増加させることができる。

特許第５３８７５００号公報

圧縮機及び発電機の回収トルクが大きいほど、蓄冷器及び蓄電器に回収される回転エネルギの量を増加させることができる。エンジンの回転エネルギは、圧縮機及び発電機の回収トルクや、エンジンの吸気経路のポンピングロスにより発生する損失トルクにより減少する一方、ギア等を介してエンジンに接続されたモータの回転トルクにより増加する。そのため、圧縮機及び発電機の回収トルクが大きいと、エンジンの回転エネルギの減少量が増加し、それにより車両の減速度合が大きくなる。そして、この車両の減速度合が過剰に大きいと、ドライバが減速度合をゆるめるべく、アクセルペダルを踏みこむ。この結果、車両の減速時に燃料カット状態を継続することができなくなり、車両の燃費が悪化する問題が生じる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両の減速時において、車両の燃費の悪化を抑制できる制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、エンジン出力軸の回転により駆動され、回転エネルギにより発電する発電機と、前記発電機により発電された電力を蓄える蓄電池と、前記蓄電池に蓄えられた電力により前記エンジン出力軸に回転トルクを付与するモータと、を備えた車両に適用され、前記車両の減速中においてドライバから前記車両の減速度合が現在の減速度合よりも小さくなる減速要求を取得する減速要求取得部と、前記減速要求を取得した場合に、前記エンジン出力軸の回転方向とは逆向きで作用し、かつ、前記発電機が発電することにより発生する回収トルクを含むネガティブトルクを前記発電機の回収トルクに基づいて算出するトルク算出部と、前記減速要求を取得した場合に、前記蓄電池に蓄えられた蓄電量を取得する蓄電量取得部と、前記減速要求に対して前記ネガティブトルクに基づく前記車両の減速度合が大きいかを判定する判定部と、前記判定部が大きいと判定した場合に、前記蓄電量に応じて、前記モータに前記回転トルクを付与させる制御部と、を備える。

車両の減速時には、発電機の発電によりエンジンの回転エネルギが回収され、それに応じた減速度合で車両が減速する。この車両の減速度合がドライバの減速要求に対して大きいと、ドライバが減速度合をゆるめるべく、アクセルペダルを踏みこむ。この結果、車両の燃費が悪化する。特に、車両の減速度合が小さくなる場合には、例えば発電機の応答遅れ等により、ドライバの減速要求に対して車両の減速度合が大きくなりやすく、車両の燃費が悪化しやすい。

本発明の制御装置では、車両の減速度合が現在の減速度合よりも小さくなる減速要求を取得した場合において、この減速要求に対して車両の減速度合が大きいと判定された場合に、蓄電量に応じて、モータに回転トルクを付与させる。これにより、ドライバの減速要求に対するネガティブトルクの過剰分をモータからの回転トルクにより補うことができ、車両の減速度合がドライバの減速要求に対して大きくなることを抑制することができる。この結果、車両の減速時にドライバがアクセルペダルを踏みこむことが抑制され、車両の燃費の悪化を抑制することができる。

エンジン制御システムの概略を示す構成図。 第１実施形態の回収制御処理を示すフローチャート。 要求減速度合とブレーキストローク量との関係を示す図。 車両の減速時におけるネガティブトルクの推移を示す図。 ネガティブトルクと要求減速トルクとの関係を示す図。 第２実施形態の回収制御処理を示すフローチャート。 第３実施形態の回収制御処理を示すフローチャート。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態の制御装置が適用される車両１００のエンジン制御システムについて、図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、車両１００は、内燃機関としてのエンジン１０と、制御装置としてのＥＣＵ４０とを備えている。

エンジン１０は、車両１００に搭載される筒内噴射式の４サイクルガソリンエンジンである。具体的には、エンジン１０は、４つの気筒を備える４気筒エンジンである。車両１００に搭載されたエンジン１０の各気筒には、エンジン１０の燃焼室に燃料を供給するための燃料噴射弁１１が備えられている。

燃料の燃焼によって発生するエネルギは、エンジン１０のクランク軸１３の回転動力として取り出される。この回転動力は、変速装置１４を介して車両１００の図示しない駆動輪へと伝達される。なお、本実施形態において、クランク軸１３が「エンジン出力軸」に相当する。

クランク軸１３には、スタータ２０が接続されている。スタータ２０は、図示しないイグニッションスイッチのオンによりバッテリ２１から電力供給されて始動し、エンジン１０を始動させるべくクランク軸１３に初期回転を付与する。

クランク軸１３には、ギア機構１７を介してモータ２５に接続されている。モータ２５は、力行駆動の機能を有し、具体的には、ＭＧ（Motor Generator）である。モータ２５は、バッテリ２１から電力供給されてクランク軸１３に推進力である回転トルクＴｍを付与するものである。

オルタネータ２２は、クランク軸１３の回転エネルギにより駆動して発電する発電機である。つまり、オルタネータ２２は、エンジン１０の回転エネルギを電気エネルギとして回収する回収装置である。オルタネータ２２の駆動軸２３に機械的に連結されたプーリ２４は、ベルト１５及びクランクプーリ１６を介してクランク軸１３と機械的に連結されている。オルタネータ２２は、オルタネータ２２のロータコイルに流す励磁電流を調節することで、発電量を調節可能である。バッテリ２１は、オルタネータ２２により発電された電力を蓄える蓄電池である。オルタネータ２２とバッテリ２１とによって、蓄電システム２９が構成されている。ＥＣＵ４０は、バッテリ２１からバッテリ２１の蓄電量Ｑｅを取得し、この蓄電量Ｑｅが適正範囲となるように、オルタネータ２２による発電量を制御する。

車両１００には、車室内を冷却する冷却システムが搭載されている。この冷却システムは、冷凍サイクル３９に冷媒を循環させるべく冷媒を吸入・吐出する圧縮機３０や、冷媒経路３１ａ内に設けられたコンデンサ３１、レシーバ３２、膨張弁３３、及び蒸発器３４等を備えて構成されている。

圧縮機３０は、クランク軸１３の回転エネルギにより駆動され、圧縮機３０に備えられた電磁駆動式のコントロールバルブ（ＣＶ）３０ａの通電操作によって、冷媒の吐出容量を連続的に可変設定可能な可変容量型圧縮機である。圧縮機３０の駆動軸３７に機械的に連結されたプーリ３８は、ベルト１５及びクランクプーリ１６を介してクランク軸１３と機械的に連結されている。このクランク軸１３の回転動力が圧縮機３０に伝達される状況下において、ＣＶ３０ａへの通電操作により上記吐出容量が調節される。なお、圧縮機３０では、上記吐出容量が０より大きくなる状態を圧縮機３０が駆動される状態とし、上記吐出容量が０となる状態を圧縮機３０が停止される状態とする。

コンデンサ３１は、ＤＣモータ等によって回転駆動される図示しないファンから送風される空気（外気）と、圧縮機３０から吐出供給される冷媒との熱交換が行われる部材である。レシーバ３２は、コンデンサ３１より流入した冷媒を気液分離して且つ分離された液冷媒を一時的に貯蔵し、液冷媒のみを下流側に供給するために設けられるものである。レシーバ３２に貯蔵された液冷媒は、膨張弁３３によって急激に膨張され霧状とされる。霧状とされた冷媒は、車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器３４に供給される。

蒸発器３４では、ＤＣモータ等によって回転駆動されるファン（エバファン）３５から送風された空気と、上記霧状とされた冷媒とが熱交換することで、冷媒の一部又は全部が気化する。これにより、エバファン３５から送風された空気が冷却され、冷却された空気が車室内へと送風されることで車室内を冷房することが可能となる。なお、蒸発器３４の出口直近には、冷媒温度を検出する冷媒温度センサ３４ａが設けられている。また、蒸発器３４から流出した冷媒は、圧縮機３０の吸入口に吸入される。

本実施形態の冷凍サイクル３９では、蒸発器３４に蓄冷器３６が取り付けられている。蓄冷器３６は、冷媒の熱を蓄えるパラフィン等の蓄冷剤を封入して構成される。例えばアイドル運転時に所定の停止条件が成立するとエンジン１０を自動停止させるいわゆるアイドル停止制御では、エンジン１０の自動停止により圧縮機３０も自動停止する。蓄冷器３６が取り付けられていると、圧縮機３０が停止された状況下、エバファン３５から送風された空気と蓄冷器３６とが熱交換することにより、上記送風された空気が冷却され、冷却された空気が車室へと送られることで車室内を冷房することが可能となる。蓄冷器３６への蓄冷は、例えば所定の冷房要求量に対して圧縮機３０を余剰運転させることで行われる。つまり、圧縮機３０は、エンジン１０の回転エネルギを熱エネルギとして回収する回収装置である。

ＥＣＵ４０には、車両乗員により操作されるＡ／Ｃスイッチの操作信号であって、車室内を冷房すべく圧縮機３０を駆動させる信号や、車両乗員により操作される目標温度設定スイッチの操作信号であって、車室内の目標温度を設定する信号、車室内温度を検出する車室内温度センサ及び冷媒温度センサ３４ａ等の検出信号が入力される。ＥＣＵ４０は、これら入力に応じてＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エバファン３５や、ＣＶ３０ａ等の各種機器を操作する。そして、これら各種機器を操作することで、圧縮機３０の駆動制御や車室内の冷房制御等を行う。

圧縮機３０の駆動制御では、圧縮機３０のＣＶ３０ａに流す通電量を調整することで、蓄冷器３６の蓄冷量Ｑｃを調整可能である。ＥＣＵ４０は、冷房要求量に対して圧縮機３０を余剰運転させた余剰運転量に基づいて蓄冷器３６の蓄冷量Ｑｃを算出する。ＥＣＵ４０は、この蓄冷量Ｑｃが適正範囲となるように、ＣＶ３０ａの通電量を制御する。なお、本実施形態において、オルタネータ２２及び圧縮機３０が「回収装置」に相当し、バッテリ２１及び蓄冷器３６が「蓄積部」に相当し、蓄電量Ｑｅ及び蓄冷量Ｑｃが「エネルギ蓄積量」に相当する。

また、車両１００には、油圧駆動式のブレーキアクチュエータ８０を備えている。ブレーキアクチュエータ８０は、ドライバによるブレーキ操作量に応じたブレーキトルクＴｂを発生させ、クランク軸１３の回転を停止させる。

ＥＣＵ４０は、周知の通りＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。ＥＣＵ４０には、各種センサなどから各々検出信号が入力される。なお、図１では前述したセンサの他、エンジン回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサ２６、車速Ｖｍを検出する車速センサ２７を示している。ＥＣＵ４０は、上記入力に応じて、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、燃料噴射弁１１による燃料噴射制御等、エンジン１０の燃焼制御を実施する。

さらに、ＥＣＵ４０は、車両１００の減速時においてエンジン１０の回転エネルギを回収する回収制御を実施する。すなわち、ＥＣＵ４０は、ドライバからの減速要求を取得した場合に、燃料噴射弁１１からの燃料噴射をカットした状態で、車両１００を減速走行させる処理を実施する。ＥＣＵ４０は、この減速走行時に、クランク軸１３の回転駆動力によりオルタネータ２２及び圧縮機３０を駆動させて、ネガティブトルクＴｎを発生させる制御を実施する。これにより、エンジン１０の回転エネルギは、熱エネルギに変換されて蓄冷器３６に蓄冷されるとともに、電気エネルギに変換されてバッテリ２１に蓄電されることとなる。

ここで、ネガティブトルクＴｎとは、エンジン１０のクランク軸１３の回転方向とは逆向きで作用するトルクであり、発電トルクＴｅ、駆動トルクＴｃ、及び損失トルクＴｌを含む。発電トルクＴｅは、オルタネータ２２を駆動させることで発生するトルクであり、駆動トルクＴｃは、圧縮機３０を駆動させることで発生するトルクである。また、損失トルクＴｌは、エンジン１０内での振動や摩擦等により発生するトルクであり、吸気管５１内の圧力損失であるポンプロスを含む。なお、本実施形態において、発電トルクＴｅ及び駆動トルクＴｃが「回収トルク」に相当する。

ところで、発電トルクＴｅ及び駆動トルクＴｃが大きいほど、バッテリ２１及び蓄冷器３６に回収される回転エネルギの量を増加させることができる。一方、発電トルクＴｅ及び駆動トルクＴｃが大きいと、これらを含むネガティブトルクＴｎが大きくなり、エンジン１０の回転エネルギの減少量が増加する。特に、ドライバから車両１００の減速度合が現在の減速度合よりも小さくなる減速要求を取得した場合には、オルタネータ２２や圧縮機３０の応答遅れにより、ドライバの減速要求に対して車両１００の減速度合が大きくなりやすい。そして、この車両１００の減速度合が過剰に大きいと、ドライバが減速度合をゆるめるべく、アクセルペダルを踏みこむ。この結果、車両１００の減速時に燃料カット状態Ｆ／Ｃを継続することができなくなり、車両１００の燃費が悪化する問題が生じる。

本実施形態のＥＣＵ４０は、上記問題を解決するために回収制御処理を実施する。回収制御処理では、ドライバから車両１００の減速度合が現在の減速度合よりも小さくなる減速要求を取得した場合に、この減速要求に対してネガティブトルクＴｎに基づく車両１００の減速度合が大きいかを判定する。そして、ドライバの減速要求に対してネガティブトルクＴｎに基づく車両１００の減速度合が大きいと判定された場合に、バッテリ２１の蓄電量Ｑｅに応じて、モータ２５に回転トルクＴｍを付与させる。これにより、ドライバの減速要求に対するネガティブトルクＴｎの過剰分をモータ２５からの回転トルクＴｍにより補うことができ、車両１００の減速度合がドライバの減速要求に対して大きくなることを抑制することができる。この結果、車両１００の減速時にドライバがアクセルペダルを踏みこむことが抑制され、車両１００の燃費の悪化を抑制することができる。

図２に本実施形態の回収制御処理のフローチャートを示す。この制御処理は、例えば車両１００の減速中、ＥＣＵ４０により所定周期で繰り返し実行される。

回収制御処理を開始すると、まずステップＳ１０において、特定減速要求Ｄｓを取得したかを判定する。ここで、特定減速要求Ｄｓとは、例えばドライバによりブレーキ操作量であるブレーキストローク量Ｓｂが減少されたなど、車両１００の減速度合が現在の減速度合よりも小さくなる減速要求である。具体的には例えば、所定の基準減速度合Ａｋよりも大きい急減速中の減速度合から、基準減速度合Ａｋよりも小さい緩減速中の減速度合に変更する減速要求が特定減速要求Ｄｓに相当する。なお、本実施形態において、ステップＳ１０の処理が「減速要求取得部」に相当する。

ステップＳ１０で否定判定すると、回収制御処理を終了する。一方、ステップＳ１０で肯定判定すると、ステップＳ１１において、要求減速度合Ａｘを算出する。要求減速度合Ａｘは、ステップＳ１０で取得した特定減速要求Ｄｓにおいてドライバが要求する減速度合であり、ブレーキストローク量Ｓｂ、ドライバによるアクセル操作量であるアクセルストローク量Ｓａ、及びエンジン回転速度Ｎｅから算出することができる。例えば、図３に示すように、要求減速度合Ａｘは、ブレーキストローク量Ｓｂが多いほど大きくなる関係を有する。また、要求減速度合Ａｘは、エンジン回転速度Ｎｅが大きくなるほど、要求減速度合Ａｘが増加する側にシフトし、エンジン回転速度Ｎｅが小さくなるほど、要求減速度合Ａｘが減少する側にシフトする。

ステップＳ１２において、現在の減速度合における発電トルクＴｅ及び駆動トルクＴｃを算出する。具体的には、ステップＳ１０で特定減速要求Ｄｓを取得した時点における発電トルクＴｅ及び駆動トルクＴｃを算出する。発電トルクＴｅは、エンジン回転速度Ｎｅ及びオルタネータ２２のロータコイルに流す励磁電流量から算出することができる。また、駆動トルクＴｃは、エンジン回転速度Ｎｅ及び圧縮機３０のＣＶ３０ａへの通電量から算出することができる。

ステップＳ１４において、応答処理を実施する。応答処理では、ステップＳ１０で取得した特定減速要求Ｄｓに基づいて、ステップＳ１２で算出された発電トルクＴｅを減少させる。応答処理では、急激な発電量の減少によるオルタネータ２２の故障や、エンジン１０のクランク軸１３上のトルクショックを抑制するために、発電量を緩やかに減少させる。この結果、発電トルクＴｅは所定の時定数τｅで減少する。応答処理では、この時定数τｅに基づく応答遅れを考慮した発電トルクＴｅが算出される。

また、応答処理では、ステップＳ１０で取得した特定減速要求Ｄｓに基づいて、ステップＳ１２で算出された駆動トルクＴｃを減少させる。応答処理では、急激な駆動量の減少による圧縮機３０故障や、エンジン１０のクランク軸１３上のトルクショックを抑制するために、駆動量を緩やかに減少させる。この結果、駆動トルクＴｃは所定の時定数τｃで減少する。応答処理では、この時定数τｅに基づく応答遅れを考慮した駆動トルクＴｃが算出される。

ステップＳ１６において、ステップＳ１４で算出された駆動トルクＴｃ及び駆動トルクＴｃに基づいてネガティブトルクＴｎを算出する。ネガティブトルクＴｎは、駆動トルクＴｃ及び駆動トルクＴｃの他、損失トルクＴｌを含む。損失トルクＴｌはポンプロスを含んでおり、このポンプロスは、エンジン回転速度Ｎｅ等から算出することができる。なお、本実施形態において、ステップＳ１６の処理が「トルク算出部」に相当する。

ステップＳ１８において、ステップＳ１６で算出されたネガティブトルクＴｎに基づく車両１００の減速度合Ａｎを算出する。続くステップＳ２０において、バッテリ２１から蓄電量Ｑｅを取得し、蓄冷器３６から蓄冷量Ｑｃを取得する。なお、本実施形態において、ステップＳ２０の処理が「蓄電量取得部」に相当する。

ステップＳ２２において、ステップＳ１８で算出された減速度合Ａｎが、ステップＳ１１で算出された要求減速度合Ａｘよりも大きいかを判定する。なお、本実施形態において、ステップＳ２２の処理が「判定部」に相当する。

ステップＳ２２で否定判定すると、回収制御処理を終了する。一方、ステップＳ２２で肯定判定すると、ステップＳ２０で取得された蓄電量Ｑｅに応じて、モータ２５に回転トルクＴｍを付与させる付与処理（ステップＳ２４～Ｓ３４）を実施する。付与処理では、まずステップＳ２４において、ネガティブトルクＴｎの超過量Ｔｄを算出する。具体的には、要求減速度合Ａｘを満たす要求減速トルクＴｘを算出し、ネガティブトルクＴｎから要求減速トルクＴｘを差し引いたものが超過量Ｔｄとなる。

次に、ステップＳ２０で取得された蓄電量Ｑｅと蓄電下限値Ｑｅｄとを比較し、蓄電量Ｑｅが蓄電下限値Ｑｅｄよりも大きいことを条件に、モータ２５に回転トルクＴｍを付与させる。具体的には、ステップＳ２６において、蓄電量Ｑｅが蓄電下限値Ｑｅｄよりも大きいかを判定する。ここで、蓄電下限値Ｑｅｄは、バッテリ２１の過放電保護を図るために定められた蓄電量Ｑｅの下限値であり、例えば一定値である。バッテリ２１は、蓄電量Ｑｅが蓄電下限値Ｑｅｄよりも大きい場合に放電し、小さい場合に放電を停止する。

ステップＳ２６で否定判定すると、バッテリ２１が放電不可能であると判定する。この場合、バッテリ２１に蓄えられた電力により回転トルクＴｍを付与できないため、回収制御処理を終了する。一方、ステップＳ２６で肯定判定すると、バッテリ２１が放電可能であると判定する。この場合、バッテリ２１に蓄えられた電力により回転トルクＴｍを付与できるため、ステップＳ２８に進む。

ステップＳ２８において、車速センサ２７を用いて現在の車速Ｖｍ、つまり、ステップＳ１０で特定減速要求Ｄｓを取得した時点における車速Ｖｍを取得する。続くステップＳ３０において、ステップＳ２８で取得された車速Ｖｍが所定の基準速度Ｖｋよりも遅いかを判定する。ステップＳ３０で否定判定すると、つまり車速Ｖｍが基準速度Ｖｋよりも速い高速域に属する場合、回収制御処理を終了する。なお、本実施形態において、ステップＳ２８の処理が「車速取得部」に相当する。

一方、ステップＳ３０で肯定判定すると、つまり車速Ｖｍが基準速度Ｖｋよりも遅い低速域に属する場合、ステップＳ３２において、ステップＳ２４で算出した超過量Ｔｄに対応する回転トルクＴｍをモータ２５に付与させ、回収制御処理を終了する。なお、本実施形態において、ステップＳ３２の処理が「制御部」に相当する。

続いて、図４，図５に回収制御処理の一例を示す。ここで、図４は、車両１００の減速時におけるネガティブトルクＴｎの推移を示す。図４において、（ａ）はブレーキストローク量Ｓｂの推移を示し、（ｂ）は車速Ｖｍの推移を示し、（ｃ）は燃料カット状態Ｆ／Ｃの推移を示す。また、（ｄ）は要求減速トルクＴｘの推移を示し、（ｅ）はネガティブトルクＴｎの推移を示し、（ｆ）は回転トルクＴｍの推移を示す。なお、図４（ｃ）において、実線は、本実施形態の回収制御処理における各値の推移を示し、破線は、従来技術における各値の推移を示す。

また、図５は、ネガティブトルクＴｎと要求減速トルクＴｘとの関係を示し、（ａ）は、従来技術における上記関係を示し、（ｂ）は、本実施形態の回収制御処理における上記関係を示す。なお、図４，５において、要求減速トルクＴｘ，ネガティブトルクＴｎは、エンジン１０のクランク軸１３の回転方向とは逆向きで作用することから、負側に増大する量として記載されている。

図４に示すように、時刻ｔ１にドライバによりブレーキペダルが踏み込まれ、ブレーキストローク量Ｓｂが第１ブレーキストローク量Ｓｂ１に上昇すると、車両１００が減速を開始し、車速Ｖｍが減速度合Ａｓで低下する。このとき、燃料カット状態Ｆ／Ｃがオン状態に切り替わるとともに、要求減速トルクＴｘが、第１トルクＴ１に上昇する。なお、時刻ｔ１の前後において、回転トルクＴｍはゼロに維持される。

時刻ｔ３に車速Ｖｍが基準速度Ｖｋよりも低下する。そして、その後の時刻ｔ４にドライバによるブレーキペダルの踏み込みが緩和され、ブレーキストローク量Ｓｂが、第１ブレーキストローク量Ｓｂ１よりも小さい第２ブレーキストローク量Ｓｂ２に減少すると、車両１００の減速度合が、現在の減速度合Ａｓよりも小さい要求減速度合Ａｘへと移行する。このとき、要求減速トルクＴｘが第１トルクＴ１よりも減少して第２トルクＴ２に減少する。第２ブレーキストローク量Ｓｂ２は、例えばブレーキペダルを完全に踏み込んだ状態を１００％とした場合に２％よりも小さい量である。なお、ドライバにより、ブレーキストローク量Ｓｂが第１ブレーキストローク量Ｓｂ１から第２ブレーキストローク量Ｓｂ２に減少されることが、特定減速要求Ｄｓに相当する。

図４（ｅ）に示すように、ネガティブトルクＴｎの変化は、上述した発電トルクＴｅ及び駆動トルクＴｃの応答遅れにより、要求減速トルクＴｘの変化に対して遅延する。具体的には、ネガティブトルクＴｎは、時刻ｔ１よりも後の時刻ｔ２において第１トルクＴ１に上昇し、時刻ｔ４よりも後の時刻ｔ５において第２トルクＴ２に減少する。この結果、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間Ｈにおいて、ネガティブトルクＴｎが要求減速トルクＴｘよりも大きくなる。

車両１００の減速時に、ネガティブトルクＴｎが要求減速トルクＴｘよりも大きくなると、ネガティブトルクＴｎに基づく減速度合Ａｎがドライバの要求減速度合Ａｘよりも大きくなる。図５（ａ）に示すように、従来技術では、減速度合Ａｎが要求減速度合Ａｘよりも大きくなると、ドライバは減速度合Ａｎをゆるめるべく、アクセルペダルを踏みこむ。つまり、要求減速トルクＴｘに対するネガティブトルクＴｎの超過量Ｔｄを、アクセルペダルを踏みこむことによるアクセルトルクＴａにより補う。この結果、図４（ｃ）に破線で示すように、車両１００の減速時に燃料カット状態Ｆ／Ｃがオフ状態に切り替わり、燃料噴射が再開されることで、車両１００の燃費が悪化する。つまり、燃料カット状態Ｆ／Ｃによる燃費低減効果が軽減されてしまう。

図５（ｂ）に示すように、本実施形態では、減速度合Ａｎが要求減速度合Ａｘよりも大きくなると、モータ２５に回転トルクＴｍを付与させる。つまり、図５に矢印Ｙａで示すように、要求減速トルクＴｘに対するネガティブトルクＴｎの超過量Ｔｄを、アクセルトルクＴａではなく、モータ２５からの回転トルクＴｍにより補う（図４（ｆ）参照）。この結果、図４（ｃ）に実線で示すように、車両１００の減速時に燃料カット状態Ｆ／Ｃによる燃費低減効果が継続され、車両１００の燃費の悪化を抑制することができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

・車両１００の減速時には、オルタネータ２２及び圧縮機３０によりエンジン１０の回転エネルギが回収され、それに応じた減速度合Ａｎで車両１００が減速する。この車両１００の減速度合Ａｎがドライバの要求減速度合Ａｘに対して大きいと、ドライバは減速度合Ａｎをゆるめるべく、アクセルペダルを踏みこむ。この結果、車両１００の燃費が悪化する。特に、車両１００の減速度合Ａｎを現在の減速度合から減少させて要求減速度合Ａｘとする場合には、オルタネータ２２及び圧縮機３０の応答遅れにより、車両１００の減速度合Ａｎが要求減速度合Ａｘに対して大きくなりやすく、車両１００の燃費が悪化しやすい。

・本実施形態では、車両１００の減速度合Ａｎを要求減速度合Ａｘに減少させる特定減速要求Ｄｓを取得した場合において、要求減速度合Ａｘよりも車両１００の減速度合Ａｎが大きいと判定された場合に、蓄電量Ｑｅに応じて、モータ２５に回転トルクＴｍを付与させる。これにより、ネガティブトルクＴｎの超過量Ｔｄをモータ２５からの回転トルクＴｍにより補うことで、車両１００の減速度合Ａｎが要求減速度合Ａｘより大きくなることを抑制することができる。この結果、車両１００の減速時にドライバがアクセルペダルを踏みこむことが抑制され、車両１００の燃費の悪化を抑制することができる。

・オルタネータ２２では、急激な発電量の減少によるオルタネータ２２の故障や、エンジン１０のクランク軸１３上のトルクショックを抑制するために、発電量の減少における時定数τｅが予め決められている。そのため、発電トルクＴｅを減少させる場合に、この時定数τｅよりも早く発電トルクＴｅを減少させることができない。また、圧縮機３０では、急激な駆動量の減少による圧縮機３０の故障や、エンジン１０のクランク軸１３上のトルクショックを抑制するために、駆動量の減少における時定数τｃが予め決められている。そのため、駆動トルクＴｃを減少させる場合に、この時定数τｃよりも早く駆動トルクＴｃを減少させることができない。

・本実施形態では、ネガティブトルクＴｎを算出する際に、応答処理において、オルタネータ２２及び圧縮機３０の応答遅れに基づいて発電トルクＴｅ及び駆動トルクＴｃを減少させ、ネガティブトルクＴｎを算出する。これにより、オルタネータ２２及び圧縮機３０の故障や、エンジン１０のクランク軸１３上のトルクショックを抑制しつつ、ネガティブトルクＴｎに基づく減速度合Ａｎがドライバの要求減速度合Ａｘよりも大きくなることを抑制することができる。この結果、車両１００の燃費の悪化を好適に抑制することができる。

・モータ２５は、バッテリ２１の電力によりエンジン１０に回転トルクＴｍを付与しており、モータ２５に回転トルクＴｍを付与させると、バッテリ２１の蓄電量Ｑｅが減少する。これにより、蓄電量Ｑｅが蓄電下限値Ｑｅｄよりも小さくなると、バッテリ２１から放電することができない。本実施形態では、蓄電量Ｑｅが蓄電下限値Ｑｅｄよりも大きいことを条件に、発電トルクＴｅを減少させる。これにより、車両１００の減速時に、バッテリ２１の動作を確保しながら、車両１００の燃費の悪化を抑制することができる。

・通常、車速Ｖｍが遅いほど、エンジン１０が有する回転エネルギが小さく、ネガティブトルクＴｎに基づく減速度合Ａｎと要求減速度合Ａｘとに差が生じた場合に、その影響が大きくなる。したがって、ドライバは、減速度合Ａｎと要求減速度合Ａｘとの差が僅かであっても、アクセルペダルを踏みこみ、車両１００の燃費が悪化する。特に、図４の期間Ｈに示すように、車速Ｖｍが基準速度Ｖｋよりも遅い低速域に属する場合、減速度合Ａｎが要求減速度合Ａｘよりも大きいと、ドライバは意図に反して車両１００が停止すると誤解し、アクセルペダルを踏みこみやすい。

・本実施形態では、車速Ｖｍが基準速度Ｖｋよりも遅い場合に、モータ２５に回転トルクＴｍを付与させるので、車速Ｖｍが遅く、ネガティブトルクＴｎに基づく減速度合Ａｎがドライバの要求減速度合Ａｘよりも大きくなりやすい場合でも、車両１００の燃費の悪化を抑制することができる。

（第２実施形態）
次に第２実施形態に係る車両１００について図６を用いて説明する。第２実施形態に係る車両１００は、第１実施形態に係る車両１００と比べて、回収制御処理が異なる。以下では、第２実施形態に係る回収制御処理について説明する。

図６に本実施形態の回収制御処理のフローチャートを示す。図６に示すように、本実施形態の回収制御処理が、第１実施形態の回収制御処理と異なる点は、車速Ｖｍの代わりにエンジン回転速度Ｎｅを取得し、取得したエンジン回転速度Ｎｅに基づいてモータ２５に回転トルクＴｍを付与させるかを判定する点である。なお、図６において、先の図２で説明した内容と同一の内容については、説明を省略する。

本実施形態の回収制御処理では、ステップＳ２６で蓄電量Ｑｅが蓄電下限値Ｑｅｄよりも大きいと判定すると、ステップＳ４０において、回転速度センサ２６を用いてエンジン回転速度Ｎｅを取得する。続くステップＳ４２において、ステップＳ４０で取得されたエンジン回転速度Ｎｅが所定の基準回転速度Ｎｋよりも大きいかを判定する。ステップＳ４２で否定判定すると、回収制御処理を終了する。一方、ステップＳ４２で肯定判定すると、ステップＳ３２に進む。なお、本実施形態において、ステップＳ４０の処理が「回転速度取得部」に相当する。

・以上説明した本実施形態によれば、エンジン回転速度Ｎｅに基づいてモータ２５に回転トルクＴｍを付与させるかを判定する。通常、エンジン回転速度Ｎｅが大きいほど、オルタネータ２２及び圧縮機３０の応答遅れにより、ネガティブトルクＴｎの変化が要求減速トルクＴｘの変化に対して遅延する遅延時間が長くなり、ネガティブトルクＴｎの超過量Ｔｄが大きくなりやすい。したがって、ドライバは、減速度合Ａｎと要求減速度合Ａｘとの差に基づいて、アクセルペダルを踏みこみ、車両１００の燃費が悪化しやすい。

・本実施形態では、エンジン回転速度Ｎｅが基準回転速度Ｎｋよりも大きい場合に、モータ２５に回転トルクＴｍを付与させるので、ネガティブトルクＴｎの超過量Ｔｄが大きくなりやすい場合でも、車両１００の燃費の悪化を抑制することができる。

（第３実施形態）
次に第３実施形態に係る車両１００について図７を用いて説明する。第３実施形態に係る車両１００は、第１実施形態に係る車両１００と比べて、冷凍サイクル３９を備えない点で異なる。以下では、第３実施形態に係る回収制御処理について説明する。

図７に本実施形態の回収制御処理のフローチャートを示す。本実施形態の回収制御処理では、ステップＳ１０で特定減速要求Ｄｓを取得したと判定すると、ステップＳ５０において、現在の減速度合における発電トルクＴｅを算出する。続くステップＳ１４において、応答処理が実施され、オルタネータ２２の応答性に基づいて、ステップＳ５０で算出された発電トルクＴｅを減少させる。そして、続くステップＳ１６において、ネガティブトルクＴｎが発電トルクＴｅ及び損失トルクＴｌに基づいて算出される。また、ステップＳ１８で車両１００の減速度合Ａｎが算出されると、ステップＳ５２において、バッテリ２１から蓄電量Ｑｅを取得する。

・以上説明した本実施形態によれば、発電トルクＴｅに基づく車両１００の減速度合Ａｎが要求減速度合Ａｘよりも大きいと判定された場合に、蓄電量Ｑｅに応じて、モータ２５に回転トルクＴｍを付与させる。これにより、ネガティブトルクＴｎの超過量Ｔｄをモータ２５からの回転トルクＴｍにより補うことができる。この結果、車両１００の減速時にドライバがアクセルペダルを踏みこむことが抑制され、車両１００の燃費の悪化を抑制することができる。

本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。

・上記実施形態では、要求減速度合Ａｘをブレーキストローク量Ｓｂやエンジン回転速度Ｎｅから算出する例を示したが、これに限られない。例えば、ＥＣＵ４０にブレーキストローク量Ｓｂやエンジン回転速度Ｎｅに対して要求減速度合Ａｘが予め規定されたマップ情報が記憶されており、このマップ情報と、取得されたブレーキストローク量Ｓｂやエンジン回転速度Ｎｅに基づいて要求減速度合Ａｘが決定されてもよい。

・上記実施形態では、現在の減速度合における発電トルクＴｅ及び駆動トルクＴｃを算出し、これらに時定数τｅ，τｃに基づく応答処理を実施することで、ネガティブトルクＴｎの算出に用いられる発電トルクＴｅや駆動トルクＴｃを算出する例を示したが、これに限られない。例えば、ＥＣＵ４０に現在の減速度合と要求減速度合Ａｘとの差に対応して発電トルクＴｅを減少させる減少量が予め規定されたマップ情報が記憶されていてもよい。そして、このマップ情報と、現在の減速度合における発電トルクＴｅに基づいてネガティブトルクＴｎの算出に用いられる発電トルクＴｅが決定されてもよい。駆動トルクＴｃについても同様である。

・第１，第２実施形態では、蓄冷器３６を蒸発器３４に設けているが、蓄冷器３６の配置はこれに限られず、例えば、圧縮機３０の冷媒吸入口と蒸発器３４との間に蓄冷器３６が接続されてもよければ、蒸発器３４と蓄冷器３６とが並列に接続されていてもよい。

・第２実施形態では、回収制御処理において車速Ｖｍの代わりにエンジン回転速度Ｎｅを取得する例を示したが、車速Ｖｍとエンジン回転速度Ｎｅとの両方を取得してもよい。つまり、車速Ｖｍとエンジン回転速度Ｎｅとの両方を取得し、取得した車速Ｖｍとエンジン回転速度Ｎｅとに基づいてモータ２５に回転トルクＴｍを付与させるかを判定してもよい。

・第２実施形態では、回転速度センサ２６を用いてエンジン回転速度Ｎｅを取得する例を示したが、これに限られない。たとえば、車速センサ２７を用いて車速Ｖｍを取得し、この車速Ｖｍからエンジン回転速度Ｎｅを取得してもよい。また、車速Ｖｍとともに変速装置１４のギア比を取得し、車速Ｖｍと変速装置１４のギア比とからエンジン回転速度Ｎｅを取得してもよい。本実施形態において、車速Ｖｍ及び変速装置１４のギア比が「相関値」に相当する。

１３…クランク軸、２１…バッテリ、２２…オルタネータ、２５…モータ、１００…車両、Ａｎ…減速度合、Ｑｅ…蓄電量、Ｔｅ…蓄電トルク、Ｔｎ…ネガティブトルク。

Claims (5)

1. エンジン出力軸（１３）の回転により駆動され、回転エネルギにより発電する発電機（２２）と、前記発電機により発電された電力を蓄える蓄電池（２１）と、前記蓄電池に蓄えられた電力により前記エンジン出力軸に回転トルクを付与するモータ（２５）と、を備えた車両（１００）に適用され、
   前記車両の減速中においてドライバから前記車両の減速度合が現在の減速度合よりも小さくなる減速要求を取得する減速要求取得部（Ｓ１０）と、
   前記減速要求を取得した場合に、前記エンジン出力軸の回転方向とは逆向きで作用し、かつ、前記発電機が発電することにより発生する回収トルク（Ｔｅ）を含むネガティブトルク（Ｔｎ）を前記発電機の回収トルクに基づいて算出するトルク算出部（Ｓ１６）と、
   前記減速要求を取得した場合に、前記蓄電池に蓄えられた蓄電量（Ｑｅ）を取得する蓄電量取得部（Ｓ２０）と、
   前記減速要求に対して前記ネガティブトルクに基づく前記車両の減速度合（Ａｎ）が大きいかを判定する判定部（Ｓ２２）と、
   前記判定部が大きいと判定した場合に、前記蓄電量に応じて、前記モータに前記回転トルクを付与させる制御部（Ｓ３２）と、を備える制御装置。
2. 前記制御部は、前記蓄電量が所定の下限値よりも大きいことを条件に、前記モータに前記回転トルクを付与させる請求項１に記載の制御装置。
3. 前記車両の速度（Ｖｍ）を取得する車速取得部（Ｓ２８）を備え、
   前記制御部は、前記車両の速度が所定の基準速度よりも遅い場合に、前記モータに前記回転トルクを付与させる請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
4. エンジンの回転速度（Ｎｅ）を取得する回転速度取得部（Ｓ４０）を備え、
   前記制御部は、前記エンジンの回転速度が所定の基準回転速度よりも大きい場合に、前記モータに前記回転トルクを付与させる請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記車両は、前記エンジン出力軸の回転により駆動され、圧縮機（３０）と冷媒経路内に設けられた蓄冷器（３６）とを含む冷凍サイクル（３９）を備え、
   前記圧縮機は、前記回転エネルギを熱エネルギとして前記蓄冷器に回収するものであり、
   前記トルク算出部は、前記発電機の回収トルクと、前記圧縮機が前記回転エネルギを回収することにより発生する前記圧縮機の回収トルク（Ｔｃ）と、を含む前記ネガティブトルクを前記発電機の回収トルク及び前記圧縮機の回収トルクに基づいて算出する請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の制御装置。

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