JPH1086704A

JPH1086704A - 車両制御装置

Info

Publication number: JPH1086704A
Application number: JP24221896A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tashiro; 宏田代; Toyoji Yagi; 豊児八木; Tatsuo Sakai; 辰雄酒井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 1998-04-07
Anticipated expiration: 2016-09-12
Also published as: JP3518192B2

Abstract

(57)【要約】【課題】内燃機関とは別に設けたトルク付加手段によ
り内燃機関の出力軸にトルクを付加している時に、運転
者がアクセルペダルを戻してしまうことによる内燃機関
のポンピングロスの増加を抑制して、省燃費効果を十分
に発揮することのできる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両が加速状態で（Ｓ１２０及びＳ１３
０：ＹＥＳ）、且つ、バッテリの充電量が十分である場
合に（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、電動機と発電機との両機能
を備えた電動発電機を電動機として作動させて（Ｓ２６
０）、内燃機関の出力軸に正回転トルクを付加する装置
において、このようなトルク付加時には、無段変速機の
減速比Ｉを決めるための内燃機関の目標回転数（暫定目
標回転数Ｎｅｐｏ）を電動発電機の出力トルクに応じて
減少補正して（Ｓ３００，Ｓ２４０）、出力が非トルク
付加時と変わらぬように無段変速機の減速比Ｉを低下さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関とは別に
設けられたトルク付加手段により内燃機関の出力軸に正
回転方向のトルクを付加することで、内燃機関の燃料消
費量や排気エミッションを低減する動力補助機能を備え
た車両の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両加速時における内燃機関
の燃料消費量や排気エミッションを低減するための技術
として、特公平４−３６２５３号公報に開示されている
ようなものがある。

【０００３】即ち、上記公報に開示の技術は、内燃機関
の回転加速度が規定値を越えた場合に、内燃機関の出力
軸に対し出力授受可能に設けられた電動発電機を電動機
（電動モータ）として作動させて、内燃機関の出力軸に
正回転方向のトルク（正回転トルク）を付加するもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術を適用した車両では、トルク付加手段としての
電動機が正回転トルクを付加した時に、通常、車両の運
転者はトルクが増加した分、アクセルペダルを戻してし
まうため、内燃機関のポンピングロスが増加して、省燃
費効果を十分に発揮することができなかった。

【０００５】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、トルク付加手段がトルクを付加している時
に、運転者がアクセルペダルを戻してしまうことによる
内燃機関のポンピングロスの増加を抑制して、省燃費効
果を十分に発揮することのできる車両制御装置を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段、及び発明の効果】上記目
的を達成するためになされた請求項１に記載の車両制御
装置においては、トルク付加制御手段が車両の運転状態
に応じてトルク付加手段を作動させると、そのトルク付
加手段が内燃機関の出力軸に正回転方向のトルクを付加
する。また、減速比制御手段が車両の運転状態に応じて
変速手段の減速比を制御し、この変速手段が、内燃機関
の出力軸に生じた回転動力を、減速比制御手段により制
御された減速比で、車両の駆動輪に伝達する。

【０００７】そして特に、請求項１に記載の車両制御装
置では、トルク付加手段が内燃機関の出力軸に正回転方
向のトルクを付加している時に、減速比補正手段が、減
速比制御手段により制御される変速手段の減速比を低下
させる。このような車両制御装置によれば、トルク付加
手段により内燃機関の出力軸に正回転方向のトルク（以
下、正回転トルクともいう）が付加された時に、変速手
段の減速比が小さくなるように補正されて、内燃機関の
回転数（即ち、内燃機関の出力軸の回転速度）が低下す
るため、その出力軸の出力（詳しくは、出力軸のトルク
と回転数との積によって決まる仕事率であり、延いては
駆動輪に伝達される駆動力）がトルク付加手段によって
付加された正回転トルク分だけ増加することが抑制され
る。よって、車両の走行中にてトルク付加手段が作動さ
れた場合に、車両運転者がアクセルペダルを戻してしま
うことがなくなり、この結果、内燃機関のポンピングロ
スの増加を抑制して、正回転トルクを付加することによ
る省燃費効果を十分に発揮することができるようにな
る。

【０００８】次に、請求項２に記載の車両制御装置で
は、請求項１に記載の車両制御装置において、減速比補
正手段は、トルク付加手段が内燃機関の出力軸に付加し
ている正回転方向のトルクを検出し、該検出したトルク
に応じて、その値が大きい場合ほど変速手段の減速比を
大きく低下させるように構成されている。

【０００９】このような請求項２に記載の車両制御装置
によれば、トルク付加手段によって付加される正回転ト
ルクの大きさが一定ではなく変化する場合でも、その付
加される正回転トルクに応じて変速手段の減速比が低下
されるため、運転者はアクセルペダルの踏込み量をほぼ
一定にして車両を走行させることができ、良好なドライ
ブフィーリングを維持しつつ、前述した効果を得ること
ができる。

【００１０】次に、請求項３に記載の車両制御装置で
は、請求項１又は請求項２に記載の車両制御装置におい
て、減速比補正手段は、トルク付加手段により内燃機関
の出力軸に付加されている正回転方向のトルクが所定値
以上の場合に、前述した減速比の補正を実施する。

【００１１】そして、このような請求項３に記載の車両
制御装置によれば、所定値以上の正回転トルクが付加さ
れた場合にだけ変速手段の減速比を低下させる、といっ
た制御を行うことができ、減速比の制御を最適化するの
に有利である。一方、請求項１ないし請求項３の何れか
に記載の車両制御装置において、トルク付加手段として
は、電動機と発電機の両方の機能を併せ持つと共に、内
燃機関の出力軸に対し出力授受可能に設けられた電動発
電機を用いることができる。

【００１２】そして、このような電動発電機をトルク付
加手段として用いる場合には、トルク付加制御手段を請
求項４に記載の如く構成することができる。即ち、請求
項４に記載の車両制御装置では、トルク付加制御手段
が、車両が加速状態であるか否かを判定する加速判定手
段と、車両に搭載されたバッテリの充電量が所定量以上
であるか否かを判定する充電量判定手段とを備えてい
る。そして、トルク付加制御手段は、加速判定手段及び
充電量判定手段の両方により肯定判定された場合（つま
り、車両が加速状態で、且つ、バッテリの充電量が所定
量以上である場合）に、電動発電機をバッテリからの電
力により電動機として作動させて、内燃機関の出力軸に
正回転方向のトルクを付加させ、加速判定手段及び充電
量判定手段の少なくとも一方により否定判定された場合
（つまり、車両が加速状態でないか、或いは、バッテリ
の充電量が所定量以上でない場合）に、電動発電機を発
電機として作動させて、その発電電力をバッテリに蓄積
させる。

【００１３】このような請求項４に記載の車両制御装置
によれば、バッテリの充電量が十分であり、且つ、車両
が加速状態の場合にだけ、バッテリの電力を用いて内燃
機関に正回転トルクを付加し、それ以外の場合には、内
燃機関が発生する回転動力によりバッテリが充電される
ため、トルク付加手段として特別な動力源を用いる必要
が無い上に、バッテリの充電状態を常に適切に保ちつ
つ、請求項１〜３に記載の車両制御装置による効果を得
ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施例
について図面を用いて説明する。尚、本発明の実施の形
態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発明
の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得ること
は言うまでもない。

【００１５】「第１実施例」まず図１は、第１実施例の
車両制御装置を表す概略構成図である。図１に示すよう
に、本実施例の車両制御装置は、ガソリンや軽油等の燃
料の燃焼によって得られたエネルギーにより回転動力を
発生する内燃機関１と、内燃機関１の出力軸に生じた回
転動力を、減速比を可変して車両の駆動輪に伝達する変
速手段としての電子制御式の無段変速機３と、電動機
（電動モータ）と発電機の両方の機能を併せ持つトルク
付加手段としての電動発電機５と、無段変速機３と電動
発電機５を制御する電子制御装置７と、この電子制御装
置７からの指令に応じて、電動発電機５の動作を電動機
と発電機の何れか一方に切り替える電力制御部９とを備
えている。

【００１６】ここで、電動発電機５は、その動作が電動
機に切り替えられると、車両に搭載されたバッテリ１１
からの電力を受けて回転動力を発生し、その回転動力に
より内燃機関１の出力軸に正回転方向のトルクを付加す
る。また、電動発電機５は、その動作が発電機に切り替
えられると、内燃機関１の出力軸により駆動されて電力
を発生し、その発生した電力は、電力制御部９を介して
バッテリ１１に蓄えられる。

【００１７】電動発電機５及び電力制御部９について具
体的に説明すると、電動発電機５は、例えば三相同期機
であり、内燃機関１の出力軸と一体に回転する励磁コイ
ルと、ハウジングに固定された三相アーマチュアコイル
とを備える。上記励磁コイルは、電力制御部９に設けら
れたトランジスタを介してバッテリ１１に接続され、上
記三相アーマチュアコイルは、電力制御部９に設けられ
た周知のインバータを介してバッテリ１１に接続され
る。

【００１８】そして、電力制御部９は、電子制御装置７
から電動発電機５を電動機として作動させる指令を受け
ると、上記インバータを制御して、バッテリ１１から電
動発電機５の三相アーマチュアコイルに駆動電流を流す
ことにより、電動発電機５を電動機として作動させ、ま
た、電子制御装置７から電動発電機５を電動機として作
動させる指令を受けていない場合には、上記トランジス
タをオン／オフ駆動して、電動発電機５の励磁コイルに
流れる励磁電流のデューティ比を制御することにより、
電動発電機５を発電機として作動させ、その発電電力を
バッテリ１１に充電する。尚、電動発電機５の発電電圧
は、上記トランジスタのオン時間とオフ時間の比（即
ち、電動発電機５の励磁コイルに流れる励磁電流のデュ
ーティ比）を制御することにより調整可能であり、電力
制御部９は、電子制御装置７からの制御信号に従って発
電電圧を調整する。

【００１９】一方、電子制御装置７は、ＣＰＵ７ａやＲ
ＯＭ７ｂを備えた周知のマイクロコンピュータを中心に
構成されている。そして、電子制御装置７には、無段変
速機３及び電動発電機５を制御するための情報を得るた
めに、バッテリ１１の端子電圧（以下、バッテリ電圧と
いう）Ｅｂを検出するバッテリ電圧センサ１３と、バッ
テリ１１の端子に流れる電流（即ち、バッテリ１１の充
放電電流であり、以下、バッテリ電流という）Ｃｂ、及
び電動発電機５が電動機として動作している時にバッテ
リ１１から電動発電機５へ流れる駆動電流（以下、電動
発電機５の入力電流という）Ｉｍを検出するバッテリ電
流センサ１５と、内燃機関回転数（詳しくは、内燃機関
１の出力軸の回転速度）Ｎｅを検出する内燃機関回転数
センサ１７と、運転者により操作されるアクセルペダル
の開度（以下、アクセル開度という）Ａｄを検出するア
クセル開度センサ１９と、車速Ｖを検出する車速センサ
２１とが接続されている。

【００２０】また、電子制御装置７のＲＯＭ７ｂには、
図４に示すように、バッテリ電圧センサ１３によって検
出されるバッテリ電圧Ｅｂと、バッテリ１１の充電量が
電動発電機５を電動機として作動させるのに十分である
か否かを判定するための判定値である基準バッテリ電流
Ｃｂｓとの関係を表す「基準バッテリ電流マップ」が記
憶されている。

【００２１】基準バッテリ電流Ｃｂｓは、後述するよう
に、バッテリ電流センサ１５によって検出される現在の
バッテリ電流（バッテリ１１の充放電電流）Ｃｂと大小
比較されて、この基準バッテリ電流Ｃｂｓよりもバッテ
リ電流Ｃｂの方が大きい時に、バッテリ１１の充電量が
電動発電機５を電動機として作動させるのに足りる所定
量以上であると判定されるものである。そして、図４に
示すように、基準バッテリ電流Ｃｂｓは、バッテリ電圧
Ｅｂが低い場合ほど大きな値となるように設定されてい
る。

【００２２】尚、バッテリ電流Ｃｂ及び基準バッテリ電
流Ｃｂｓの値は、バッテリ１１が放電している状態を正
とし、バッテリ１１が充電されている状態を負としてい
る。また、本実施例では、バッテリ１１として、定格１
２Ｖの鉛バッテリを４個直列に接続したものを想定して
おり、バッテリ電圧Ｅｂの通常値は約４８Ｖである。そ
して、図４の縦軸において、「Ｃ」は、バッテリ１１の
５時間容量値を表しており、例えば５０Ａｈ（アンペア
アワー）のバッテリであれば、「１Ｃ」＝５０Ａ（アン
ペア）となり、「２Ｃ」＝１００Ａとなる。

【００２３】ここで、バッテリ１１の充電量の判定につ
いて具体的に説明する。まず、バッテリ１１が放電して
いる場合を考えると、バッテリ１１の充電量が多けれ
ば、放電電流を多く取り出せるため、バッテリ電流Ｃｂ
は基準バッテリ電流Ｃｂｓよりも大きくなって、充電量
が十分であると判定される。逆に、バッテリ１１の充電
量が少なければ、放電電流を多く取り出せないため、バ
ッテリ電流Ｃｂは基準バッテリ電流Ｃｂｓよりも小さく
なって、充電量が不十分であると判定される。

【００２４】次に、バッテリ１１が充電されている場合
を考えると、バッテリ１１の充電量が多ければ、充電さ
れる電流は少ないため、バッテリ電流Ｃｂは基準バッテ
リ電流Ｃｂｓよりも大きくなって（バッテリ電流Ｃｂの
絶対値は基準バッテリ電流Ｃｂｓの絶対値よりも小さく
なって）、充電量が十分であると判定される。逆に、バ
ッテリ１１の充電量が少なければ、充電される電流は多
いため、バッテリ電流Ｃｂは基準バッテリ電流Ｃｂｓよ
りも小さくなって（バッテリ電流Ｃｂの絶対値は基準バ
ッテリ電流Ｃｂｓの絶対値よりも大きくなって）、充電
量が不十分であると判定される。

【００２５】そして、前述したように、基準バッテリ電
流Ｃｂｓは、バッテリ電圧Ｅｂが低い場合ほど大きな値
となるように設定されているため、バッテリ１１の充電
量が少なくてバッテリ電圧Ｅｂが低い場合には、バッテ
リ１１の充電量が十分であると判定され難くなる。

【００２６】一方更に、電子制御装置７のＲＯＭ７ｂに
は、無段変速機３の減速比Ｉを決定するためのデータマ
ップとして、図５に示すように、車速センサ２１によっ
て検出される車速Ｖと、アクセル開度センサ１９によっ
て検出されるアクセル開度Ａｄとに応じて、内燃機関回
転数Ｎｅの目標値を算出するための「目標回転数マッ
プ」が記憶されている。そして、電子制御装置７は、内
燃機関回転数センサ１７によって検出される実際の内燃
機関回転数Ｎｅが、この目標回転数マップを用いて算出
した目標回転数となるように、無段変速機３の減速比Ｉ
を制御する。よって、上記目標回転数の値が小さい場合
ほど減速比Ｉが小さい値に設定されて、実際の内燃機関
回転数Ｎｅが低下される。

【００２７】尚、図５に示すように、内燃機関回転数Ｎ
ｅの目標値（目標回転数）は、アクセル開度Ａｄが大き
い場合ほど大きな値に設定され、車速Ｖに対しては概ね
一定値となるように設定されている。また、電子制御装
置７のＲＯＭ７ｂには、図６に示すように、電動発電機
５の出力トルク（即ち、電動発電機５によって内燃機関
１の出力軸に付加される正回転トルク）Ｔｍを算出する
ための「電動発電機出力トルクマップ」も記憶されてい
る。

【００２８】この電動発電機出力トルクマップは、電動
発電機５の出力トルクＴｍと、電動発電機５の回転数と
等価である内燃機関回転数Ｎｅとの関係を、電動発電機
５の入力電流（電動発電機５が電動機として動作してい
る時の駆動電流）Ｉｍをパラメータとして表すものであ
り、バッテリ電圧Ｅｂ毎に夫々設けられている。そし
て、出力トルクＴｍは、回転数Ｎｅにほぼ反比例すると
共に、入力電流Ｉｍにほぼ比例する関係となっている。
また、回転数Ｎｅと入力電流Ｉｍが同一であれば、出力
トルクＴｍは、バッテリ電圧Ｅｂにほぼ比例する関係と
なっている。

【００２９】尚、図４〜図６は、各データマップのイメ
ージを示すものであって、実際のデータマップは、これ
らの図の関係を数値データ化したものである。また更
に、図示はしないが、電子制御装置７のＲＯＭ７ｂに
は、内燃機関回転数センサ１７によって検出される内燃
機関回転数Ｎｅと、アクセル開度センサ１９によって検
出されるアクセル開度Ａｄとから、内燃機関１の出力ト
ルクＴｅを算出するための「内燃機関出力トルクマッ
プ」も記憶されている。

【００３０】次に、上記のように構成された本実施例の
車両制御装置において、無段変速機３及び電動発電機５
を制御するために電子制御装置７で実行される制御処理
について、図２及び図３に示すフローチャートに沿って
説明する。まず図２は、制御処理の全体を表すフローチ
ャートである。尚、この制御処理は、車両のイグニッシ
ョンスイッチがオンされると、所定時間毎に繰り返して
実行される。また、電子制御装置７は、この制御処理と
並行して、上記各センサ１３〜２１からの信号に基づ
き、対応する情報を常時検出しており、その検出結果は
図示しないＲＡＭに逐次更新して格納されるようになっ
ている。

【００３１】図２に示すように、電子制御装置７が制御
処理の実行を開始すると、まずステップ（以下、単に
「Ｓ」と記す）１１０にて、車速センサ２１により検出
した車速Ｖとアクセル開度センサ１９により検出したア
クセル開度Ａｄを読み込む。そして、続くＳ１２０に
て、車速Ｖの時間微分値（即ち、上記Ｓ１１０で今回読
み込んだ車速Ｖn と前回読み込んだ車速Ｖn-1 との差）
△Ｖが、規定値△Ｖａ以上であるか否かを判定し、規定
値△Ｖａ以上であれば、更に続くＳ１３０にて、Ｓ１１
０で読み込んだアクセル開度Ａｄが、規定値Ａｄａ以上
であるか否かを判定する。そして、アクセル開度Ａｄが
規定値Ａｄａ以上であれば、車両が加速状態であると判
断して、Ｓ１４０に進む。

【００３２】Ｓ１４０では、バッテリ電圧センサ１３に
より検出したバッテリ電圧Ｅｂを読み込み、続くＳ１５
０にて、その読み込んだバッテリ電圧Ｅｂに基づき、図
４に示した基準バッテリ電流マップを用いて、前述した
基準バッテリ電流Ｃｂｓを算出する。そして、続くＳ１
６０にて、バッテリ電流センサ１５により検出したバッ
テリ電流Ｃｂを読み込み、続くＳ１７０にて、Ｓ１６０
で読み込んだバッテリ電流Ｃｂが、Ｓ１５０で算出した
基準バッテリ電流Ｃｂｓよりも大きいか否かを判定す
る。そして、バッテリ電流Ｃｂが基準バッテリ電流Ｃｂ
ｓよりも大きくなければ、バッテリ１１の充電量が電動
発電機５を電動機として作動させるのに不十分であると
判断してＳ１８０へ進み、Ｓ１８０〜Ｓ２２０の非トル
ク付加モードの処理を実行する。

【００３３】一方、前述したＳ１２０にて、車速Ｖの時
間微分値△Ｖが規定値△Ｖａ以上ではないと判定した場
合、或いは、前述したＳ１３０にて、アクセル開度Ａｄ
が規定値Ａｄａ以上ではないと判定した場合にも、車両
が加速状態でないことから、Ｓ１８０〜Ｓ２２０の非ト
ルク付加モードの処理を実行する。

【００３４】この非トルク付加モードの処理では、まず
Ｓ１８０にて、Ｓ１１０で読み込んだアクセル開度Ａｄ
が０であるか否か（即ち、アクセルペダルが全閉である
か否か）を判定し、アクセル開度Ａｄが０であれば、更
に続くＳ１９０にて、Ｓ１１０で読み込んだ車速Ｖが１
０ｋｍ／ｈよりも大きいか否かを判定する。そして、車
速Ｖが１０ｋｍ／ｈよりも大きければ、車両が減速状態
であると判断して、Ｓ２００に進み、電動発電機５を発
電機として作動させると共に、その発電電圧を通常値Ｅ
ｌよりも高い値Ｅｈに制御する。つまり、車両が減速し
ている場合には、電動発電機５の発電電圧を高めて、よ
り多くの電力をバッテリ１１に蓄えるのである。

【００３５】また、前述したＳ１８０にて、アクセル開
度Ａｄが０ではない（即ち、アクセルペダルが全閉では
ない）と判定した場合、或いは、前述したＳ１９０に
て、車速Ｖが１０ｋｍ／ｈよりも大きくないと判定した
場合には、Ｓ２１０に移行して、電動発電機５を発電機
として作動させると共に、その発電電圧を通常値Ｅｌ
（＜Ｅｈ）に制御する。

【００３６】そして、Ｓ２００及びＳ２１０の何れか一
方の処理を実行すると、Ｓ２２０に移行して、補正回転
数△Ｎｅの値を０に設定し、その後Ｓ２３０に進んで、
Ｓ２３０〜Ｓ２５０の無段変速機３に対する変速制御の
処理を実行する。尚、補正回転数△Ｎｅは、後述するよ
うに、図５の目標回転数マップに基づき算出した内燃機
関回転数Ｎｅの目標回転数（詳しくは、暫定目標回転数
Ｎｅｐｏ）を減少補正して、無段変速機３の減速比Ｉを
通常時の値よりも低下させるための補正値である。

【００３７】無段変速機３に対する変速制御の処理（Ｓ
２３０〜Ｓ２５０）では、まずＳ２３０にて、Ｓ１１０
で読み込んだ車速Ｖとアクセル開度Ａｄとに基づき、図
５に示した目標回転数マップを用いて、内燃機関回転数
Ｎｅの暫定目標回転数Ｎｅｐｏを算出し、続くＳ２４０
にて、Ｓ２３０で算出した暫定目標回転数Ｎｅｐｏから
補正回転数△Ｎｅを減じることにより、内燃機関回転数
Ｎｅの真の目標回転数Ｎｅｐ（＝Ｎｅｐｏ−△Ｎｅ）を
算出する。尚、Ｓ１８０〜Ｓ２２０の非トルク付加モー
ドの処理が実行された場合には、Ｓ２２０で補正回転数
△Ｎｅが０に設定されるため、図５の目標回転数マップ
に基づく暫定目標回転数Ｎｅｐｏが、そのまま目標回転
数Ｎｅｐとなる。

【００３８】そして、続くＳ２５０にて、内燃機関回転
数センサ１７によって検出された実際の内燃機関回転数
Ｎｅを読み込むと共に、その実際の内燃機関回転数Ｎｅ
をＳ２３０で算出した目標回転数Ｎｅｐとするための無
段変速機３の減速比Ｉを算出し、無段変速機３の減速比
を上記算出した減速比Ｉに制御する。そして、このＳ２
５０の処理を実行した後、当該制御処理を一旦終了す
る。

【００３９】一方、前述したＳ１７０にて、バッテリ電
流Ｃｂが基準バッテリ電流Ｃｂｓよりも大きいと判定し
た場合には、バッテリ１１の充電量が電動発電機５を電
動機として作動させるのに十分であると判断して、Ｓ２
６０に移行し、このＳ２６０にて、電動発電機５を電動
機として作動させる。すると、電動発電機５の回転動力
により、内燃機関１の出力軸に正回転方向のトルクが付
加される。

【００４０】そして、続くＳ３００にて、補正回転数△
Ｎｅを電動発電機５の出力トルクＴｍに応じて算出する
ための補正値算出処理を実行する。即ち、図３に示す如
く、この補正値算出処理の実行が開始されると、まずＳ
３１０にて、バッテリ電圧センサ１３により検出したバ
ッテリ電圧Ｅｂと、バッテリ電流センサ１５により検出
した電動発電機５の入力電流Ｉｍと、内燃機関回転数セ
ンサ１７により検出した内燃機関回転数Ｎｅとを読み込
む。

【００４１】そして、続くＳ３２０にて、Ｓ３１０で読
み込んだバッテリ電圧Ｅｂ，電動発電機５の入力電流Ｉ
ｍ，及び内燃機関回転数Ｎｅに基づき、図６に示した電
動発電機出力トルクマップを用いて、電動発電機５の出
力トルクＴｍを算出し、続くＳ３３０にて、Ｓ３１０で
読み込んだ内燃機関回転数ＮｅとＳ１１０で読み込んだ
アクセル開度Ａｄとに基づき、前述した内燃機関出力ト
ルクマップ（図示省略）を用いて、内燃機関１の出力ト
ルクＴｅを算出する。

【００４２】そして更に、続くＳ３４０にて、Ｓ１１０
で読み込んだ車速Ｖとアクセル開度Ａｄとに基づき、図
５に示した目標回転数マップを用いて、内燃機関回転数
Ｎｅの暫定目標回転数Ｎｅｐｏを算出し、続く３５０に
て、その暫定目標回転数Ｎｅｐｏと、Ｓ３２０で算出し
た電動発電機５の出力トルクＴｍと、Ｓ３３０で算出し
た内燃機関１の出力トルクＴｅとから、下記の式１に基
づき、補正回転数△Ｎｅを算出し、その後、当該補正値
算出処理を終了して、前述した図２のＳ２３０へ進む。

【００４３】

【数１】 △Ｎｅ＝Ｎｅｐｏ×Ｔｍ／（Ｔｍ＋Ｔｅ） …式１よって、前述したＳ２６０で電動発電機５が電動機とし
て作動された場合には、Ｓ２４０の処理により、図５の
矢印で示すように、目標回転数マップに基づく暫定目標
回転数Ｎｅｐｏから、上記式１に基づき算出した補正回
転数△Ｎｅ（＞０）が減じられて、内燃機関回転数Ｎｅ
の真の目標回転数Ｎｅｐが求められ、次のＳ２５０に
て、その目標回転数Ｎｅｐに基づき無段変速機３の減速
比Ｉが算出されるため、減速比Ｉは、電動発電機５が電
動機として作動されない場合（発電機として作動される
場合）よりも小さい値に補正されることとなる。

【００４４】ここで、補正回転数△Ｎｅを上記式１によ
って求める理由について説明する。まず、一般的に、内
燃機関１の出力（出力軸の出力）は、内燃機関１の出力
トルクＴｅ（延いてはアクセル開度Ａｄ）と内燃機関回
転数Ｎｅとで決定される。そして、電動発電機５が発電
機として作動し、内燃機関１の出力軸に正回転トルクが
付加されない場合（以下、非トルク付加時という）と、
電動発電機５が電動機として作動し、内燃機関１の出力
軸に正回転トルクが付加された場合（以下、トルク付加
時という）とで、内燃機関回転数Ｎｅが同じであれば、
トルク付加時においては、出力軸の出力が電動発電機５
の出力トルクＴｍ分だけ増加するため、車両の加速状態
を一定に保つために、車両運転者はアクセルペダルを戻
して内燃機関１の出力トルクＴｅを下げる必要があっ
た。そして、このようにアクセルペダルが戻されると、
内燃機関１のポンピングロスが増加してしまう。

【００４５】そこで、この問題を解決するためには、非
トルク付加時の内燃機関回転数Ｎｅ１よりもトルク付加
時の内燃機関回転数Ｎｅ２が所定値Ｎｓだけ低くなるよ
うにして、非トルク付加時とトルク付加時とで、出力軸
の出力を同じにすれば良く、このためには、下記の式２
を成立させれば良い。尚、式２において、Ｔｅ１は、非
トルク付加時における内燃機関１の出力トルクであり、
Ｔｅ２は、トルク付加時における内燃機関１の出力トル
クである。また、Ｔｍは、電動発電機５の出力トルクで
あって、内燃機関１の出力軸に付加される正回転トルク
である。

【００４６】

【数２】Ｎｅ１×（２π／６０）×Ｔｅ１＝Ｎｅ２×（２π／６０）×（Ｔｅ２＋Ｔｍ）＝（Ｎｅ１−Ｎｓ）×（２π／６０）×（Ｔｅ２＋Ｔｍ） …式２ここで、非トルク付加時とトルク付加時とで、アクセル
開度がほぼ一定であれば、上記式２において、Ｔｅ１＝
Ｔｅ２とすることができ、また、一般的に、内燃機関１
の出力トルクＴｅは、アクセル開度が一定であれば、内
燃機関回転数Ｎｅに拘らずほぼ一定（フラットトルク）
に設定されているため、上記式２において、Ｔｅ１＝Ｔ
ｅ２＝Ｔｅ（Ｔｅ：内燃機関１の実際の出力トルク）と
することができる。よって、式２は、下記の式３の如く
変形することができる。

【００４７】

【数３】Ｎｓ＝Ｎｅ１×Ｔｍ／（Ｔｍ＋Ｔｅ） …式３そして、式３により表される所定値Ｎｓが、補正回転数
△Ｎｅであり、式３における非トルク付加時の内燃機関
回転数Ｎｅ１は、図５の目標回転数マップに基づき算出
される暫定目標回転数Ｎｅｐｏであるため、上記式１が
得られるのである。

【００４８】そして、補正回転数△Ｎｅは、上記式１に
より、電動発電機５の出力トルクＴｍが大きい場合ほど
大きな値に設定され、この結果、無段変速機３の減速比
Ｉは、上記出力トルクＴｍが大きい場合ほど大きく低下
されるのである。以上のように、電子制御装置７で実行
される制御処理では、車両が加速状態であり（Ｓ１２０
及びＳ１３０：ＹＥＳ）、且つ、バッテリ１１の充電量
が電動発電機５を電動機として作動させるのに十分であ
る場合に（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、電動発電機５を電動機
として作動させて内燃機関１の出力軸に正回転トルクを
付加するようにしている（Ｓ２６０）。

【００４９】また、車両が加速状態でないか（Ｓ１２
０：ＮＯ又はＳ１３０：ＮＯ）、或いは、バッテリ１１
の充電量が電動発電機５を電動機として作動させるのに
不十分である場合には（Ｓ１７０：ＮＯ）、電動発電機
５を発電機として作動させてバッテリ１１を充電するよ
うにしており、特に車両が減速状態である場合には、発
電電圧を通常値よりも高い値に制御して、より多くの電
力をバッテリ１１に蓄えるようにしている（Ｓ１８０〜
Ｓ２２０）。

【００５０】そして特に、電動発電機５を電動機として
作動させてトルクを付加している時には、無段変速機３
の減速比Ｉを決めるためのパラメータである内燃機関回
転数Ｎｅの目標回転数（暫定目標回転数Ｎｅｐｏ）を電
動発電機５の出力トルクＴｍに応じて減少補正して、内
燃機関１の出力軸の出力が非トルク付加時の出力と変わ
らないように、無段変速機３の減速比Ｉを低下させるよ
うにしている（Ｓ３００，Ｓ３１０〜Ｓ３５０，Ｓ２４
０）。

【００５１】尚、本第１実施例においては、Ｓ１１０〜
Ｓ２１０及びＳ２６０の処理がトルク付加制御手段に相
当しており、そのうちのＳ１１０〜Ｓ１３０の処理が加
速判定手段に相当し、Ｓ１４０〜Ｓ１７０の処理が充電
量判定手段に相当している。そして、Ｓ２２０〜Ｓ２５
０の処理が減速比制御手段に相当しており、Ｓ３００で
実行される補正値算出処理（Ｓ３１０〜Ｓ３５０）が減
速比補正手段に相当している。

【００５２】次に、このような本第１実施例の作用につ
いて、図７に示すタイムチャートを用いて説明する。ま
ず、停車状態である状態では、アクセル開度Ａｄは全
閉で、内燃機関回転数Ｎｅは所定のアイドル回転数（約
６５０ｒｐｍ）であり、無段変速機３の減速比Ｉは無限
大となる。そして、バッテリ電流Ｃｂは、発電電圧が通
常値Ｅｌに設定されることにより弱い充電状態となる。

【００５３】車両が加速状態である状態になると、ア
クセル開度Ａｄは大きく開き、内燃機関回転数Ｎｅも上
昇し、減速比Ｉは無限大から低下し始める。そして、電
動発電機５が電動機として作動して内燃機関１の出力軸
に正回転トルクが付加され、これにより、バッテリ電流
Ｃｂは放電状態となる。

【００５４】ここで、図７の点線で示すように、仮に減
速比Ｉが低下補正されない場合には、内燃機関回転数Ｎ
ｅが低下せず、車両運転者は、車両の加速状態を一定に
保つために、アクセルペダルを戻して内燃機関１の出力
を抑制しようとするため、アクセル開度Ａｄは小さくな
る。

【００５５】これに対し、本実施例では、減速比Ｉが低
下補正されるため、内燃機関回転数Ｎｅが低下して、内
燃機関１の出力が低下する。よって、車両運転者は、ア
クセルペダルの操作により内燃機関１の出力を低下させ
る必要がないため、アクセル開度Ａｄは開いたままとな
る。

【００５６】一方、車両が一定速度状態である状態で
は、アクセル開度Ａｄ、内燃機関回転数Ｎｅ、及び減速
比Ｉは略一定となり、また、バッテリ電流Ｃｂは、発電
電圧が通常値Ｅｌに設定されることにより弱い充電状態
となる。そして、状態に示すように、アクセル開度Ａ
ｄが全閉となって車両が減速状態になると、内燃機関回
転数Ｎｅと減速比Ｉとが所定値に制御され、車速Ｖが１
０ｋｍ／ｈよりも大きい間は、発電電圧が通常値Ｅｌよ
りも高い値Ｅｈに設定されることにより、充電方向のバ
ッテリ電流Ｃｂが多くなる。

【００５７】以上のように本第１実施例の車両制御装置
によれば、電動発電機５が電動機として作動されて、内
燃機関１の出力軸に正回転トルクが付加されている時
に、無段変速機３の減速比Ｉが小さい値に補正されて内
燃機関回転数Ｎｅが低下するため、出力（詳しくは、内
燃機関１の出力軸の仕事率）が電動発電機５により付加
された正回転トルク分だけ増加することが抑制される。
よって、車両運転者がアクセルペダルを戻してしまうこ
とがなくなり、この結果、内燃機関１のポンピングロス
の増加を抑制して、正回転トルクを付加することによる
省燃費効果を十分に発揮することができるようになる。

【００５８】そして更に、本第１実施例では、電動発電
機５の出力トルクＴｍを検出し、その出力トルクＴｍが
大きい場合ほど無段変速機３の減速比Ｉを大きく低下さ
せるようにして、トルク付加時と非トルク付加時とで出
力が変わらないようにしている。よって、電動発電機５
の出力トルクＴｍが変化しても、車両運転者はアクセル
ペダルの踏込み量を常に一定にして車両を走行させるこ
とができ、良好なドライブフィーリングを維持しつつ、
前述した効果を得ることができる。

【００５９】また、本第１実施例の車両制御装置では、
車両が加速状態であり、且つ、バッテリ１１の充電量が
十分である場合にだけ、電動発電機５を電動機として作
動させて内燃機関１に正回転トルクを付加し、それ以外
の場合には、内燃機関１が発生する回転動力によりバッ
テリ１１を充電するようにしているため、バッテリ１１
の充電状態を常に適切に保つことができる。

【００６０】「第２実施例」ところで、上記第１実施例
の車両制御装置は、変速手段として電子制御式の無段変
速機３を備えたものであったが、次に第２実施例とし
て、変速手段として電子制御式の有段変速機を備えた車
両制御装置について説明する。

【００６１】第２実施例の車両制御装置は、第１実施例
に対して、無段変速機３に代えて有段変速機を備える以
外に、下記の（１）〜（３）の３点が主に異なってい
る。（１）まず、電子制御装置７のＲＯＭ７ｂには、図５に
示した目標回転数マップに代えて、図１０に示すよう
に、車速Ｖとアクセル開度Ａｄとに応じて、有段変速機
の減速比（即ち、ギア）を算出・決定するための「ギア
決定マップ」が記憶されている。尚、本実施例の有段変
速機は、減速比が最も高い１速から減速比が最も低い４
速（所謂オーバードライブ：ＯＤ）までの４速自動変速
機であり、図１０に示すようにギア決定マップは、１速
ギアから２速ギアへの変速タイミングと、２速ギアから
３速ギアへの変速タイミングと、３速ギアから４速（Ｏ
Ｄ）ギアへの変速タイミングとを、夫々規定するもので
ある。

【００６２】（２）また、電子制御装置７のＲＯＭ７ｂ
には、図１１に示すように、電動発電機５の出力トルク
Ｔｍと、有段変速機のギアを決定する際のパラメータで
あるアクセル開度Ａｄを補正するための補正アクセル開
度△Ａｄとの関係を表す「補正アクセル開度マップ」が
記憶されている。尚、図１１に示す如く、補正アクセル
開度△Ａｄは、０以上の値であり、電動発電機５の出力
トルクＴｍが大きい場合ほど大きな値となる。

【００６３】ところで、図１０及び図１１は、各データ
マップのイメージを示すものであって、実際のデータマ
ップは、これらの図の関係を数値データ化したものであ
る。（３）そして、電子制御装置７では、有段変速機及び電
動発電機５を制御するために、図２に示した制御処理に
代えて、図８に示す制御処理が実行されると共に、図３
に示した補正値算出処理に代えて、図９に示す補正値算
出処理が実行される。

【００６４】次に、本第２実施例における電子制御装置
７で実行される処理について、図８及び図９に示すフロ
ーチャートに沿って説明する。まず図８は、制御処理の
全体を表すフローチャートである。尚、図８において、
Ｓ１１０〜Ｓ２１０及びＳ２６０の処理は、図２に示し
た第１実施例の制御処理におけるＳ１１０〜Ｓ２１０及
びＳ２６０と全く同一であるため、説明は省略する。

【００６５】図８に示すように、第２実施例の制御処理
では、Ｓ２００及びＳ２１０の何れか一方の処理を実行
して、電動発電機５を発電機として作動させると、Ｓ４
２０に移行して、補正アクセル開度△Ａｄを０に設定
し、その後Ｓ４３０に進んで、Ｓ４３０及びＳ４４０の
有段変速機に対する変速制御の処理を実行する。

【００６６】即ち、有段変速機に対する変速制御の処理
では、まずＳ４３０にて、Ｓ１１０で読み込んだ実際の
アクセル開度Ａｄから補正アクセル開度△Ａｄを減じる
ことにより、有段変速機のギアを決定するための基準ア
クセル開度Ａｄｓを算出する。尚、電動発電機５が発電
機として作動された場合には、前述したようにＳ４２０
で補正アクセル開度△Ａｄが０に設定されるため、基準
アクセル開度Ａｄｓは、アクセル開度センサ１９によっ
て検出される実際のアクセル開度Ａｄとなる。

【００６７】そして、続くＳ４４０にて、Ｓ１１０で読
み込んだ車速ＶとＳ４３０で算出した基準アクセル開度
Ａｄｓとに基づき、図１０のギア決定マップを用いて、
有段変速機のギア（減速比）を算出・決定し、有段変速
機の変速ギアを上記決定したギアに制御する。そして、
このＳ４４０の処理を実行した後、当該制御処理を一旦
終了する。

【００６８】一方、本第２実施例の制御処理では、Ｓ２
６０の処理を実行して、電動発電機５を電動機として作
動させると（即ち、内燃機関１の出力軸に正回転トルク
を付加すると）、Ｓ５００に進んで、補正アクセル開度
△Ａｄを電動発電機５の出力トルクＴｍに応じて算出す
るための図９に示す補正値算出処理を実行する。

【００６９】そして、図９に示すように、この補正値算
出処理の実行が開始されると、まずＳ５１０及びＳ５２
０にて、図３に示した第１実施例における補正値算出処
理のＳ３１０及びＳ３２０と全く同様に、図６の電動発
電機出力トルクマップを用いて、電動発電機５の出力ト
ルクＴｍを算出する。

【００７０】そして、続くＳ５３０にて、上記算出した
電動発電機５の出力トルクＴｍに基づき、図１１に示し
た補正アクセル開度マップを用いて、補正アクセル開度
△Ａｄを算出し、その後、当該補正値算出処理を終了し
て、前述した図９のＳ４３０へ進む。

【００７１】よって、電動発電機５が電動機として作動
された場合には、Ｓ４３０の処理により、図１０の下向
きの矢印で示すように、実際のアクセル開度ＡｄからＳ
５３０で算出した補正アクセル開度△Ａｄ（＞０）が減
じられて、基準アクセル開度Ａｄｓが求められ、次のＳ
４４０にて、その基準アクセル開度Ａｄｓに基づき有段
変速機のギアが決定される。そして、これにより、有段
変速機にて減速比の低いギアへの変速タイミング（即
ち、シフトアップタイミング）が、非トルク付加時（電
動発電機５が発電機として作動される場合）よりも早ま
り、この結果、有段変速機の平均減速比が小さい値に補
正されることとなる。

【００７２】つまり、第１実施例では、無段変速機３の
制御パラメータである内燃機関回転数Ｎｅの目標値を補
正して、減速比を低下させるようにしたが、本第２実施
例では、有段変速機の制御パラメータであるアクセル開
度Ａｄを補正して、減速比を低下させるようにしてい
る。尚、本第２実施例では、Ｓ４２０〜Ｓ４４０の処理
が減速比制御手段に相当しており、Ｓ５００で実行され
る補正値算出処理（Ｓ５１０〜Ｓ５３０）が減速比補正
手段に相当している。

【００７３】次に、このような本第２実施例の作用につ
いて、図１２に示すタイムチャートを用いて説明する。
図１２に示すように、車両が停車状態（状態）、一定
速度状態（状態）、及び減速状態（状態）にある場
合には、第１実施例と同様である。

【００７４】そして、車両が加速状態（状態）になっ
て、電動発電機５により内燃機関１の出力軸に正回転ト
ルクが付加されると、有段変速機のギアを決定するため
のアクセル開度Ａｄが少開度方向に補正されるため、図
１２にて点線で示す補正を行わない場合に比べて、有段
変速機におけるギアのシフトアップタイミングが全体的
に早まり、内燃機関回転数Ｎｅの平均回転数が低くな
る。この結果、内燃機関１の出力が低下して、車両運転
者はアクセルペダルを戻さなくても車両の加速状態を一
定に保つことができる。

【００７５】従って、このような第２実施例の車両制御
装置によっても、第１実施例のものと同様に、車両運転
者がアクセルペダルを戻してしまうことによる内燃機関
１のポンピングロスの増加を抑制して、正回転トルクを
付加することによる省燃費効果を十分に発揮することが
できる。

【００７６】また、この第２実施例においても、図１１
に示したように、電動発電機５の出力トルクＴｍが大き
い場合ほど、補正アクセル開度△Ａｄが大きな値に設定
されて、有段変速機の減速比が大きく低下される（シフ
トアップタイミングがより早まる）ため、電動発電機５
の出力トルクＴｍが変化しても、車両運転者はアクセル
ペダルの踏込み量をほぼ一定にして車両を走行させるこ
とができ、良好なドライブフィーリングを維持しつつ、
前述した効果を得ることができる。

【００７７】尚、前述した第１及び第２実施例におい
て、電動発電機５の出力トルクＴｍが所定値以上の場合
にのみ、無段変速機３或いは有段変速機の減速比を低下
させるようにしても良い。例えば、第１実施例について
説明すると、図３の補正値算出処理において、Ｓ３２０
で電動発電機５の出力トルクＴｍを算出した後、その算
出した出力トルクＴｍが所定値以上であるか否かを判定
し、所定値以上でなければ、Ｓ３３０〜Ｓ３５０の処理
を実行することなく、補正回転数△Ｎｅを０に設定する
ように構成しても良い。

【００７８】そして、このように構成すれば、内燃機関
１の出力軸に所定値以上の正回転トルクが付加された場
合にだけ減速比を低下させる、といった制御を行うこと
ができ、減速比の制御を最適化するのに有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の車両制御装置を表す概略構成図
である。

【図２】第１実施例の電子制御装置にて実行される制
御処理を表すフローチャートである。

【図３】図２の制御処理中で実行される補正値算出処
理を表すフローチャートである。

【図４】図２の制御処理で用いる基準バッテリ電流マ
ップの説明図である。

【図５】図２の制御処理で用いる目標回転数マップの
説明図である。

【図６】図３の補正値算出処理で用いる電動発電機出
力トルクマップを説明する説明図である。

【図７】第１実施例の車両制御装置の作用を説明する
タイムチャートである。

【図８】第２実施例の電子制御装置にて実行される制
御処理を表すフローチャートである。

【図９】図８の制御処理中で実行される補正値算出処
理を表すフローチャートである。

【図１０】図８の制御処理で用いるギア決定マップの
説明図である。

【図１１】図９の補正値算出処理で用いる補正アクセ
ル開度マップを説明する説明図である。

【図１２】第２実施例の車両制御装置の作用を説明す
るタイムチャートである。

【符号の説明】

１…内燃機関３…無段変速機５…電動発電機
７…電子制御装置７ａ…ＣＰＵ７ｂ…ＲＯＭ９…電力制御部
１１…バッテリ１３…バッテリ電圧センサ１５…バッテリ電流セン
サ１７…内燃機関回転数センサ１９…アクセル開度セ
ンサ２１…車速センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載された内燃機関の出力軸に正
回転方向のトルクを付加するためのトルク付加手段と、前記車両の運転状態に応じて前記トルク付加手段を作動
させるトルク付加制御手段と、前記内燃機関の出力軸に生じた回転動力を前記車両の駆
動輪に伝達する変速手段と、前記車両の運転状態に応じて前記変速手段の減速比を制
御する減速比制御手段と、を備えた車両制御装置において、前記トルク付加手段が前記出力軸に正回転方向のトルク
を付加している時に、前記減速比制御手段により制御さ
れる前記変速手段の減速比を低下させる減速比補正手段
を設けたこと、を特徴とする車両制御装置。
【請求項２】請求項１に記載の車両制御装置におい
て、前記減速比補正手段は、前記トルク付加手段が前記出力軸に付加している正回転
方向のトルクを検出し、該検出したトルクに応じて、そ
の値が大きい場合ほど前記変速手段の減速比を大きく低
下させるように構成されていること、を特徴とする車両制御装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の車両制御
装置において、前記減速比補正手段は、前記トルク付加手段により前記出力軸に付加されている
正回転方向のトルクが所定値以上の場合に、前記減速比
の補正を実施すること、を特徴とする車両制御装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３の何れかに記載
の車両制御装置において、前記トルク付加手段として、電動機と発電機の両方の機能を併せ持つと共に、前記内
燃機関の出力軸に対し出力授受可能に設けられた電動発
電機を備え、前記トルク付加制御手段は、前記車両が加速状態であるか否かを判定する加速判定手
段と、前記車両に搭載されたバッテリの充電量が所定量以上で
あるか否かを判定する充電量判定手段と、を備えると共に、前記加速判定手段及び前記充電量判定
手段の両方により肯定判定された場合に、前記電動発電
機を前記バッテリからの電力により電動機として作動さ
せて、前記内燃機関の出力軸に正回転方向のトルクを付
加させ、前記加速判定手段及び前記充電量判定手段の少
なくとも一方により否定判定された場合に、前記電動発
電機を発電機として作動させて、その発電電力を前記バ
ッテリに蓄積させるように構成されていること、を特徴とする車両制御装置。