JPWO2012168998A1 - 車両の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

アクセル操作量Ａcc等の出力要求量に応じてエンジン１２を運転させる通常走行時の第１運転点Ｐ１における効率η１と、その第１運転点Ｐ１よりも高トルクを出力する第２運転点Ｐ２における効率η２とを比較して、それ等の効率差Δη（＝η２−η１）が所定の実行判定値ＳＲ１よりも大きい場合に、その第２運転点Ｐ２でパルス走行を行うようにしてパルス＆グライド走行（加減速走行）を実施するため、その実行判定値ＳＲ１を適当に定めることによりパルス＆グライド走行の実施で一層確実に燃費を向上させることができる。

Description

本発明は車両の駆動制御装置に係り、特に、加速走行と減速走行とを交互に繰り返して走行する加減速走行を行う駆動制御装置の改良に関するものである。

原動機の運転による加速走行と、その原動機の停止または原動機からの動力伝達の遮断による減速走行とを交互に繰り返す加減速走行を行う車両の駆動制御装置が提案されている。特許文献１に記載のハイブリッド車両はその一例で、エンジンを用いて一定車速で走行するオートクルーズ走行の実行中に、そのクルーズ設定車速が高くて燃費向上効果が十分に期待できない場合等の所定の禁止条件に該当しないことを条件として、上記加減速走行を行うようになっている。

特開２００７−１８７０９０号公報

しかしながら、クルーズ設定車速だけで加減速走行による燃費向上効果を適切に判断することは困難で、原動機の運転点によっては加減速走行の実施により却って燃費が悪化する可能性があった。すなわち、加減速走行では原動機を起動したり停止したりするとともに周期的に加速するため、車速が略一定の定常走行よりも燃費が悪くなる場合があるのである。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、加減速走行の実施により燃費向上効果が得られるか否かをより適切に判断できるようにして、燃費を一層向上させることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、原動機の運転による加速走行と、その原動機の停止またはその原動機からの動力伝達の遮断による減速走行とを交互に繰り返す加減速走行を行う車両の駆動制御装置において、出力要求量に応じて前記原動機を運転させる通常走行時のその原動機の回転速度およびトルクによって決まる第１運転点におけるその原動機の効率η１と、その第１運転点よりも高トルクを出力する第２運転点における前記原動機の効率η２とを比較して、その効率の差が予め定められた判定値よりも大きい場合に前記第２運転点での加速走行と前記減速走行とを繰り返すことを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両の駆動制御装置において、(a) 前記原動機の回転速度およびトルクをパラメータとしてその原動機の最大効率線を予め記憶しており、(b) その最大効率線上において前記第２運転点を設定して前記加速走行を行うことを特徴とする。

第３発明は、第２発明の車両の駆動制御装置において、(a) 前記原動機と車輪との間の動力伝達経路に少なくとも発電機として機能する回転機を備えており、(b) 前記加速走行時の加速度が予め定められた加速制限値よりも大きくなった場合に前記回転機で発電してバッテリーを充電することを特徴とする。

第４発明は、第３発明の車両の駆動制御装置において、前記加速制限値は、低車速の時には高車速の時に比較して大きな加速度まで許容するように車速をパラメータとして設定されることを特徴とする。

このような車両の駆動制御装置においては、出力要求量に応じて原動機を運転させる通常走行時の第１運転点における効率η１と、その第１運転点よりも高トルクを出力する第２運転点における効率η２とを比較して、それ等の効率の差が判定値よりも大きい場合に第２運転点で加速走行を行うようにして加減速走行を実施するため、その判定値を適当に定めることにより加減速走行の実施で一層確実に燃費を向上させることができる。

第２発明では、最大効率線上に設定した第２運転点で原動機を運転させて加速走行を行うため、第１運転点と第２運転点の効率の差が最も大きくなり、加減速走行の実施頻度が高くなるとともに、その加減速走行の実施によって優れた燃費向上効果が得られる。

第３発明では、加減速走行の実行中における加速走行時の加速度が予め定められた加速制限値より大きくなった場合には、回転機で発電してバッテリーを充電することにより加速度の増大が抑制されるため、大きな加速度によって運転者に違和感を生じさせることを抑制しつつ、余剰の原動機出力でバッテリーを充電することで燃費向上効果を維持できる。すなわち、第１発明の実施に際しては、加速走行時に所定の加速度で加速するように第２運転点を設定することもできるが、第２発明のように最大効率線上で原動機を運転させる場合、加速度が必要以上に大きくなって運転者に違和感を生じさせる可能性があるため、その場合には回転機で発電してバッテリーを充電することにより、運転者の違和感の防止と燃費向上との両立を図ることができるのである。

第４発明では、上記加速制限値が低車速の時には高車速の時に比較して大きな加速度まで許容するように車速をパラメータとして設定されるため、大きな加速度による運転者の違和感を抑制しつつバッテリー充電によるエネルギー損失が抑制されて燃費が一層向上する。すなわち、一般に低車速の方が高車速に比較して運転者の加速度に対する感覚が鈍いため、低車速時の加速度を大きくしても運転者に違和感を生じさせる可能性は低く、高加速度まで許容されることによりバッテリーの充放電時に生じるエネルギー損失が低減されてエネルギーを一層効率的に有効利用できるのである。

本発明が好適に適用されるハイブリッド車両の骨子図に、制御系統の要部を併せて示した概略構成図である。 図１の電子制御装置が機能的に備えているパルス＆グライド走行手段の作動を具体的に説明するフローチャートである。 図２のステップＳ１で効率差を判断する際のエンジン効率を説明する図である。 図１のパルス＆グライド走行手段によって実行されるパルス＆グライド走行を説明する図で、(a) はパルス走行時およびグライド走行時の各部の作動状態を比較して説明する図、(b) は車速およびアクセル操作量の変化を示すタイムチャートの一例である。 本発明がエンジン駆動車両に適用された場合を説明する図で、図１に対応する概略構成図である。 図５の電子制御装置が機能的に備えているパルス＆グライド走行手段の作動を具体的に説明するフローチャートである。 図５のパルス＆グライド走行手段によって実行されるパルス＆グライド走行を説明する図で、(a) はパルス走行時およびグライド走行時の各部の作動状態を比較して説明する図、(b) は車速変化を示すタイムチャートの一例である。 本発明が電気自動車に適用された場合を説明する図で、(a) は電気自動車の駆動系の概略構成図、(b) はパルス＆グライド走行時におけるモータジェネレータおよび断接装置の作動状態を説明する図である。

本発明は、例えばエンジンおよび電動モータ等の複数の原動機を駆動力源として備えているパラレル型、シリーズ型、スプリット型等のハイブリッド車両、エンジンのみを駆動力源として走行するエンジン駆動車両、電動モータのみを駆動力源として走行する電気自動車、電気エネルギー源として燃料電池を備えている燃料電池式電気自動車など、種々の車両の駆動制御装置に適用され得る。すなわち、回転速度およびトルクに関する運転点によって効率が変化する種々の原動機に対して有効で、出力要求量に応じて定まる通常走行時の第１運転点が、比較的効率が悪い運転領域にある場合に、加減速走行が実施されることにより燃費（エネルギー効率）を向上させることができる。

加減速走行は、例えばオートクルーズ走行時等の略一定車速で走行する定常走行時に、その定常走行車速（クルーズ設定車速など）に応じて定められる所定の上下限車速の間で車速を変化させるように実施されるが、アクセル操作量等の出力要求量が変化する非定常走行時においても、その出力要求量の変化に追従させて上下限車速を変化させるなどして加減速走行を行うことが可能である。エンジン駆動車両において、走行中にエンジンの停止等で運転者に違和感を生じさせる可能性がある場合には、オートクルーズ走行の実行中に限って加減速走行を行うようにしても良い。出力要求量は、運転者のアクセル操作によるものだけでなく、オートクルーズ走行時にクルーズ設定車速を自動的に維持するための出力要求量なども含む。

上記加減速走行時の加速走行は、出力要求量に応じて定まる通常走行時の第１運転点よりも高トルクの第２運転点で原動機を作動させることによって車両を加速させるものである。第２運転点は、例えば第２発明のように最大効率線上で設定することが望ましいが、所定の加速度で加速するように車速や出力要求量等に基づいて設定することも可能である。また、第１運転点と同じ回転速度でトルクだけ大きくして第２運転点を設定すれば、動力伝達経路の変速比を変化させる必要がないが、例えば無段変速機を有する車両やスプリット型のハイブリッド車両の場合、原動機の回転速度を滑らかに変化させることが可能で、原動機のトルクおよび回転速度の両方が第１運転点と異なる第２運転点を設定することもできるなど、種々の態様が可能である。有段変速機を有する場合に、変速を伴う加減速走行を行うことも可能である。

加減速走行時の減速走行は、原動機を停止した状態で惰性走行させる場合でも、断接装置により動力伝達を遮断することにより原動機を例えばアイドル状態等に保持したまま惰性走行させる場合でも良い。また、例えば原動機としてエンジンが用いられる場合、エンジンブレーキによる減速を防止するためにクラッチ等の断接装置によりエンジンを動力伝達経路から切り離すことが望ましい。原動機の停止とは、フューエルカット等による自力回転の停止を意味し、必ずしも回転停止を意味するものではない。原動機として電動モータが用いられる場合は、トルクが０のフリー回転状態を意味する。

本発明では、例えば第１運転点における効率η１と第２運転点における効率η２との差（η２−η１）が予め定められた正の判定値よりも大きい場合に加減速走行を実施するが、判定値としては予め一定の値が定められても良いし、原動機の回転速度等をパラメータとして設定されるようにしても良い。原動機の効率は、例えば回転速度およびトルクをパラメータとするデータマップとして予め設定しておくことができる。

第３発明では、加速走行時の加速度が加速制限値よりも大きくなった場合に回転機で発電してバッテリーを充電するが、第１発明や第２発明の実施に際しては必ずしもこのような充電制御を行う必要はない。回転機としては、発電機としてだけ機能するものでも良いが、電動モータとしても用いることが可能なモータジェネレータを採用することもできる。第３発明の実施に際しては、例えば加速走行時の加速度が加速制限値以下になるように回転機の回生トルクを増減制御することもできるが、一定の回生トルクで発電するだけでも良い。また、第３発明では、原動機と車輪の間の動力伝達経路に回転機が配設されるが、第１発明、第２発明の実施に際しては例えば従動輪側に回転機を配設することも可能である。

第４発明では、低車速の時には高車速の時に比較して大きな加速度まで許容するように車速をパラメータとして加速制限値が設定されるが、他の発明の実施に際しては一定の加速制限値が定められても良い。第４発明の加速制限値は、例えば高車速側と低車速側との２段階で変化させるだけでも良いが、３段階以上の多段階で変化させたり、車速に応じて連続的に変化させたりすることも可能である。

加減速走行は、例えば所定の上下限車速の間で車速を変化させるように加速走行および減速走行を交互に行うが、高車速になる程走行抵抗が大きくなって減速度が大きくなり、上下限車速の車速幅が一定であると、高車速側程加速走行および減速走行の繰り返し周期が短くなって運転者に違和感を生じさせる可能性がある。このため、高車速側程上下限車速の車速幅を大きくして、加速走行および減速走行の繰り返し周期が略一定になるようにすることが望ましい。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両１０の駆動系統の骨子図を含む概略構成図である。このハイブリッド車両１０は、燃料の燃焼で動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン１２と、電動モータおよび発電機として機能するモータジェネレータＭＧとを駆動力源として備えている。そして、それ等のエンジン１２およびモータジェネレータＭＧの出力は、流体式伝動装置であるトルクコンバータ１４からタービン軸１６、Ｃ１クラッチ１８を経て自動変速機２０に伝達され、更に出力軸２２、差動歯車装置２４を介して左右の駆動輪２６に伝達される。トルクコンバータ１４は、ポンプ翼車とタービン翼車とを直結するロックアップクラッチ（Ｌ／Ｕクラッチ）３０を備えているとともに、ポンプ翼車にはオイルポンプ３２が一体的に接続されており、エンジン１２やモータジェネレータＭＧによって機械的に回転駆動されるようになっている。

上記エンジン１２とモータジェネレータＭＧとの間には、ダンパ３８を介してそれ等を直結するＫ０クラッチ３４が設けられている。このＫ０クラッチ３４は、油圧シリンダによって摩擦係合させられる単板式或いは多板式の摩擦クラッチで、コストや耐久性等の観点からトルクコンバータ１４の油室４０内に油浴状態で配設されている。Ｋ０クラッチ３４は油圧式摩擦係合装置で、エンジン１２を動力伝達経路に接続したり遮断したりする断接装置として機能する。モータジェネレータＭＧは、インバータ４２を介してバッテリー４４に接続されている。また、前記自動変速機２０は、複数の油圧式摩擦係合装置（クラッチやブレーキ）の係合解放状態によって変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる遊星歯車式等の有段の自動変速機で、油圧制御装置２８に設けられた電磁式の油圧制御弁や切換弁等によって変速制御が行われる。Ｃ１クラッチ１８は自動変速機２０の入力クラッチとして機能するもので、同じく油圧制御装置２８によって係合解放制御される。

このようなハイブリッド車両１０は電子制御装置７０によって制御される。電子制御装置７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどを有する所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。電子制御装置７０には、アクセル操作量センサ４６からアクセルペダルの操作量（アクセル操作量）Ａccを表す信号が供給される。また、エンジン回転速度センサ５０、ＭＧ回転速度センサ５２、タービン回転速度センサ５４、車速センサ５６、路面勾配センサ５８、オートクルーズ設定スイッチ６０から、それぞれエンジン１２の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥ、モータジェネレータＭＧの回転速度（ＭＧ回転速度）ＮＭＧ、タービン軸１６の回転速度（タービン回転速度）ＮＴ、出力軸２２の回転速度（出力軸回転速度で車速Ｖに対応）ＮＯＵＴ、路面勾配Φ、オートクルーズ車速の設定、に関する信号が供給される。この他、各種の制御に必要な種々の情報が供給されるようになっている。上記アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。

上記電子制御装置７０は、機能的にハイブリッド制御手段７２、変速制御手段７４、オートクルーズ走行手段７６、パルス＆グライド走行手段８０を備えている。ハイブリッド制御手段７２は、エンジン１２およびモータジェネレータＭＧの作動を制御することにより、例えばエンジン１２のみを駆動力源として走行するエンジン走行モードや、モータジェネレータＭＧのみを駆動力源として走行するモータ走行モード、それ等の両方を用いて走行するエンジン＋モータ走行モード等の予め定められた複数の走行モードを、アクセル操作量Ａccや車速Ｖ等の運転状態に応じて切り換えて走行する。変速制御手段７４は、油圧制御装置２８に設けられた電磁式の油圧制御弁や切換弁等を制御して複数の油圧式摩擦係合装置の係合解放状態を切り換えることにより、自動変速機２０の複数のギヤ段を、アクセル操作量Ａccや車速Ｖ等の運転状態をパラメータとして予め定められた変速マップに従って切り換える。また、オートクルーズ走行手段７６は、オートクルーズ設定スイッチ６０によって設定された設定車速Ｖｔで車両を走行させるようにエンジン１２やモータジェネレータＭＧの出力を制御するもので、その設定車速Ｖｔよりも低速の前車両が存在する場合には、その前車両から所定の車間距離を隔てて追従して走行するようにエンジン１２やモータジェネレータＭＧの出力を制御する。

電子制御装置７０はまた、パルス＆グライド走行手段８０を機能的に備えている。パルス＆グライド走行手段８０は、エンジン１２のみを駆動力源として走行するエンジン走行モードでの走行時に、燃費向上のために所定の上限車速Ｖhiと下限車速Ｖloとの間でエンジン１２を駆動力源とするパルス走行と、エンジン１２の停止によるグライド走行とを交互に繰り返してパルス＆グライド走行を行う加減速走行手段で、効率比較手段８２、パルス＆グライド実行手段８４、および加速度制御手段８６を機能的に備えている。図２は、このパルス＆グライド走行手段８０の作動を具体的に説明するフローチャートで、ステップＳ１は効率比較手段８２に相当し、ステップＳ２〜Ｓ５、Ｓ９〜Ｓ１１はパルス＆グライド実行手段８４に相当し、ステップＳ６〜Ｓ８は加速度制御手段８６に相当する。パルス＆グライド走行は加減速走行に相当し、以下、単にＰ＆Ｇ走行ともいう。このＰ＆Ｇ走行の実行時においては、エンジン１２が原動機に相当し、モータジェネレータＭＧが回転機に相当する。また、上記パルス走行およびグライド走行はそれぞれ加速走行、減速走行に相当する。

図２のステップＳ１では、アクセル操作量Ａccに応じてエンジン１２を運転させる通常走行時のエンジン回転速度ＮＥおよびエンジントルクに関する第１運転点Ｐ１における効率η１と、その第１運転点Ｐ１よりも高トルクで、エンジン回転速度ＮＥおよびエンジントルクをパラメータとして予め記憶されたエンジン１２の最大効率線上の第２運転点Ｐ２の効率η２とを比較して、それ等の効率差Δη（＝η２−η１）が予め定められた正の実行判定値ＳＲ１よりも大きいか否かを判断する。本実施例では、第１運転点Ｐ１および第２運転点Ｐ２のエンジン回転速度ＮＥは同じで、自動変速機２０を含む動力伝達経路の変速比および車速Ｖに応じて定められ、自動変速機２０の変速制御を行うことなくＰ＆Ｇ走行が実行される。また、前記オートクルーズ走行手段７６によるオートクルーズ走行の実行時には、設定車速Ｖｔで走行するための出力要求量に応じて第１運転点Ｐ１が設定される。上記実行判定値ＳＲ１は、請求項１に記載の判定値に相当する。

そして、Δη＞ＳＲ１の場合にはステップＳ２以下を実行するが、Δη≦ＳＲ１の場合にはそのまま終了し、第１運転点Ｐ１でエンジン１２を運転させる通常のエンジン走行モードで走行する。図３の(a) 、(b) のグラフは、エンジン回転速度ＮＥおよびエンジントルクをパラメータとして予め記憶されたエンジン１２の最大効率線（実線）および等効率線（一点鎖線）のデータマップの一例で、図３の(a) は運転点Ｐ１、Ｐ２間の距離が比較的大きくて効率差Δηが実行判定値ＳＲ１よりも大きい場合であり、ステップＳ２以下のＰ＆Ｇ走行が実行される。また、図３の(b) は運転点Ｐ１、Ｐ２間の距離が比較的小さくて効率差Δηが実行判定値ＳＲ１以下の場合であり、第１運転点Ｐ１でエンジン１２を運転させる通常のエンジン走行モードが実行される。

上記効率η１、η２は、本実施例ではエンジン１２単体の効率がそのまま用いられ、図３の(a) 、(b) に一点鎖線で示す等効率線のデータマップから求められる。すなわち、運転点Ｐ１、Ｐ２間の距離がそのまま効率差Δηに対応する。但し、駆動輪２６に至る動力伝達経路の伝達効率を含めた総合効率を予め定められた演算式等に従って求めて比較するようにしても良い。また、本実施例では、ステップＳ５で余剰のエンジン出力によりモータジェネレータＭＧを回生制御してバッテリー４４を充電するようになっているため、そのバッテリー４４の充放電効率をも含めて効率η２を求めるようにしても良い。実行判定値ＳＲ１は、予め一定の値が定められても良いが、エンジン回転速度ＮＥ等をパラメータとして設定されるようにしても良い。なお、動力伝達経路の伝達効率が運転点Ｐ１、Ｐ２の相違に拘らず略同じであれば、図３の(a) 、(b) に示すエンジン１２の最大効率線、等効率線のデータマップは、それぞれ燃費が最大になる最適燃費線、等燃費線と略一致する。

ステップＳ２では、Ｐ＆Ｇ切換フラグＦが０か否かを判断し、Ｆ＝０の場合はステップＳ３以下のパルス走行を実行するが、Ｆ＝１の場合はステップＳ９以下のグライド走行を実行する。Ｐ＆Ｇ切換フラグＦは初期状態では０で、ステップＳ２以下のステップの最初の実行時すなわちＰ＆Ｇ走行の開始時にはステップＳ３以下を実行する。ステップＳ３では、車速Ｖが、推定車速Ｖｅに所定の速度幅βを加算した上限車速Ｖhiよりも低いか否かを判断し、Ｖ＜Ｖhi＝Ｖｅ＋βの間はステップＳ４以下を実行するが、Ｖ≧Ｖhi＝Ｖｅ＋βになったらステップＳ９以下を実行する。推定車速Ｖｅは、Ｐ＆Ｇ走行を実行しない通常のエンジン走行モードでの走行時の車速Ｖで、アクセル操作量Ａcc等の出力要求量や自動変速機２０のギヤ段、走行抵抗（空気抵抗、転がり抵抗、路面勾配Φ、加速抵抗）等に基づいて算出される。オートクルーズ走行手段７６によるオートクルーズ走行の実行時には、その設定車速Ｖｔを推定車速Ｖｅとして用いることもできる。速度幅βは一定値であっても良いが、車速Ｖなどの走行条件をパラメータとして設定されても良い。

Ｐ＆Ｇ走行の開始当初は、車速Ｖは推定車速Ｖｅと略同じであるためステップＳ４が実行される。ステップＳ４では、前記第２運転点Ｐ２でエンジン１２を運転させてエンジン走行を行う。第２運転点Ｐ２は、アクセル操作量Ａcc等の出力要求量に対応する第１運転点Ｐ１よりも高トルクであるため、通常は車両が加速される。この場合、エンジン出力を駆動輪２６側へ伝達するため、Ｋ０クラッチ３４は接続状態に保持される。次のステップＳ５では、Ｐ＆Ｇ切換フラグＦを０とし、次回のプログラム実行時もステップＳ２に続いてステップＳ３が実行されるようにする。また、ステップＳ６では車両の加速度ｄＶが予め定められた加速制限値ＳＲ２よりも大きいか否かを判断し、ｄＶ＞ＳＲ２の場合はステップＳ７でモータジェネレータＭＧを回生制御してバッテリー４４を充電することにより加速度ｄＶを制限する一方、ｄＶ≦ＳＲ２の場合はステップＳ８を実行し、モータジェネレータＭＧのトルクを０にしてフリー回転させる。ｄＶ＞ＳＲ２の場合に、所定のサイクルタイムでプログラムが繰り返し実行される毎にステップＳ７が実行されることにより、加速度ｄＶが加速制限値ＳＲ２以下に制限される。この加速制限値ＳＲ２は一定値であっても良いが、一般に低車速程運転者の加速度ｄＶに対する感覚は鈍くなるため、本実施例では低車速程加速制限値ＳＲ２が連続的に大きくなるように車速Ｖをパラメータとして予め定められたマップ等により設定される。ステップＳ７の回生制御時の回生トルクは一定値でも良いが、加速度ｄＶと加速制限値ＳＲ２との差（ｄＶ−ＳＲ２）に応じて大きくしても良い。

前記ステップＳ４以下が繰り返し実行されることにより車速Ｖが上昇し、Ｖ≧Ｖhi＝Ｖｅ＋βになってステップＳ３の判断がＮＯ（否定）になると、ステップＳ９を実行する。ステップＳ９では、車速Ｖが、前記推定車速Ｖｅから所定の速度幅αを減算した下限車速Ｖloよりも高いか否かを判断し、Ｖ＞Ｖlo＝Ｖｅ−αの間はステップＳ１０以下を実行するが、Ｖ≦Ｖlo＝Ｖｅ−αになったら前記ステップＳ４以下を実行する。ステップＳ３の判断がＮＯになって最初にステップＳ９が実行された時には、Ｖ＞Ｖlo＝Ｖｅ−αであるため、ステップＳ９に続いてステップＳ１０を実行し、エンジン１２を停止するとともにＫ０クラッチ３４を解放して動力伝達経路からエンジン１２を切り離し、且つモータジェネレータＭＧについてはトルクを０にしてフリー回転させることにより、車両を惰性走行させる。また、次のステップＳ１１ではＰ＆Ｇ切換フラグＦを１にして、次回のプログラム実行時にステップＳ２に続いてステップＳ９以下が実行されるようにする。

上記速度幅αは一定値であっても良いが、車速Ｖなどの走行条件をパラメータとして設定されても良い。高車速になる程走行抵抗が大きくなって減速度が大きくなり、上下限車速Ｖhi、Ｖloの車速幅（α＋β）が一定であると、高車速側程パルス走行およびグライド走行の繰り返し周期が短くなって運転者に違和感を生じさせる可能性があるため、本実施例では高車速側程上下限車速Ｖhi、Ｖloの車速幅（α＋β）が大きくなり、パルス走行およびグライド走行の繰り返し周期が略一定になるように、車速Ｖが高い程車速幅αが大きくされる。車速幅αを大きくする代わりに前記車速幅βを大きくしても良いし、車速幅αおよびβの両方を大きくしても良い。

そして、ステップＳ９に続いてステップＳ１０が繰り返し実行されることにより車速Ｖが低下し、Ｖ≦Ｖlo＝Ｖｅ−αになってステップＳ９の判断がＮＯ（否定）になると、再び前記ステップＳ４以下を実行し、パルス走行により車両を加速させる。このようにステップＳ４のパルス走行とステップＳ１０のグライド走行とが繰り返し実行されることにより、上下限車速Ｖhi、Ｖloの間で加減速を繰り返す加減速走行が行われる。

図４は、パルス＆グライド走行手段８０により上記図２のフローチャートに従って実行されるＰ＆Ｇ走行をまとめて説明する図で、(a) はパルス走行時およびグライド走行時の各部の作動状態を比較して示した図である。また、図４の(b) は、Ｐ＆Ｇ走行時における車速Ｖおよびアクセル操作量Ａccの変化を示すタイムチャートの一例で、アクセル操作量Ａccが略一定の定常走行状態から戻し操作されて徐々に減速する場合のものであり、推定車速Ｖｅの上下に定められる上限車速Ｖhiと下限車速Ｖloとの間で加減速を繰り返しながら走行する。

ここで、本実施例のハイブリッド車両１０においては、アクセル操作量Ａcc等の出力要求量に応じてエンジン１２を運転させる通常走行時の第１運転点Ｐ１における効率η１と、その第１運転点Ｐ１よりも高トルクを出力する第２運転点Ｐ２における効率η２とを比較して、それ等の効率の差Δη（＝η２−η１）が所定の実行判定値ＳＲ１よりも大きい場合に、その第２運転点Ｐ２でパルス走行を行うようにしてＰ＆Ｇ走行を実施するため、その実行判定値ＳＲ１を適当に定めることによりＰ＆Ｇ走行の実施で一層確実に燃費を向上させることができる。

また、本実施例では、最大効率線上に設定した第２運転点Ｐ２でエンジン１２を運転させてパルス走行を行うため、第１運転点Ｐ１と第２運転点Ｐ２との効率の差Δηが最も大きくなり、Ｐ＆Ｇ走行の実施頻度が高くなるとともに、そのＰ＆Ｇ走行の実施によって優れた燃費向上効果が得られる。

また、本実施例では、Ｐ＆Ｇ走行の実行中におけるパルス走行時の加速度ｄＶが予め定められた加速制限値ＳＲ２よりも大きくなった場合には、モータジェネレータＭＧで発電してバッテリー４４を充電することにより加速度ｄＶがその加速制限値ＳＲ２以下になるように制限するため、大きな加速度ｄＶによって運転者に違和感を生じさせることを抑制しつつ、余剰のエンジン出力でバッテリー４４を充電することで燃費向上効果を維持できる。すなわち、パルス走行時に所定の加速度ｄＶで加速するように第２運転点Ｐ２を設定することもできるが、本実施例のように最大効率線上に第２運転点Ｐ２を設定してエンジン１２を運転させる場合、加速度ｄＶが必要以上に大きくなって運転者に違和感を生じさせる可能性があるため、その場合にはモータジェネレータＭＧで発電してバッテリー４４を充電することにより、運転者の違和感の防止と燃費向上との両立を図ることができるのである。

また、本実施例では、低車速の時には高車速の時に比較して大きな加速度ｄＶまで許容するように、上記加速制限値ＳＲ２が低車速程連続的に大きくなるように車速Ｖをパラメータとして設定されるため、大きな加速度ｄＶによる運転者の違和感を抑制しつつバッテリー充電によるエネルギー損失が抑制されて燃費が一層向上する。すなわち、一般に低車速の方が高車速に比較して運転者の加速度ｄＶに対する感覚が鈍いため、低車速時の加速度ｄＶを大きくしても運転者に違和感を生じさせる可能性は低く、高加速度まで許容されることによりバッテリー４４の充放電時に生じるエネルギー損失が低減されてエネルギーを一層効率的に有効利用できるのである。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図５は、本発明がエンジン駆動車両１００に適用された場合で、前記実施例のハイブリッド車両１０に比較してモータジェネレータＭＧを備えていない。また、パルス＆グライド走行手段１０２は、モータジェネレータＭＧを使う前記加速度制御手段８６を備えていない一方、オートクルーズ判定手段１０４を備えている。このパルス＆グライド走行手段１０２の作動を具体的に説明する図６のフローチャートにおいて、ステップＱ１はオートクルーズ判定手段１０４に相当し、ステップＱ２は効率比較手段８２に相当し、ステップＱ３〜Ｑ９はパルス＆グライド実行手段８４に相当する。

図６のステップＱ１では、前記オートクルーズ走行手段７６によるオートクルーズ走行を実行中であるか否かを判断し、オートクルーズ走行を実行中の場合はステップＱ２以下を実行するが、オートクルーズ走行を実行中でなければそのまま終了し、アクセル操作量Ａccに応じてエンジン１２を運転させる通常の走行制御が行われる。すなわち、エンジン駆動車両１００の場合、従来は一般に運転者がアクセル操作している通常の車両走行中にエンジン１２を停止させることが無いため、Ｐ＆Ｇ走行の実施でエンジン１２を停止させると運転者に違和感を生じさせる可能性があるため、オートクルーズ走行手段７６によるオートクルーズ走行を実行中であることを条件としてＰ＆Ｇ走行を実施するようにしたのである。オートクルーズ走行では、所定の設定車速Ｖｔを維持するようにエンジン１２の出力等が自動的に制御されるため、Ｐ＆Ｇ走行の実施でエンジン１２が停止しても、運転者に違和感を生じさせる可能性は少ない。

ステップＱ２〜Ｑ６は前記ステップＳ１〜Ｓ５と実質的に同じで、ステップＱ７〜Ｑ９は前記ステップＳ９〜Ｓ１１と実質的に同じである。但し、ステップＱ２では、オートクルーズ走行の設定車速Ｖｔで定速走行させる場合のエンジン１２の出力要求量に応じて第１運転点Ｐ１が設定される。この第１運転点Ｐ１は、基本的にはＰ＆Ｇ走行が実施される前にオートクルーズ走行手段７６によって設定車速Ｖｔを維持するように制御される実際のエンジン１２の運転点と同じであるが、路面勾配Φ等の走行条件の変化に応じて変更することが望ましい。また、ステップＱ４、Ｑ７では、前記推定車速Ｖｅの代わりに設定車速Ｖｔを用いて上限車速Ｖhi( ＝Ｖｔ＋β）や下限車速Ｖlo（＝Ｖｔ−α）が算出される。

図７は、本実施例のパルス＆グライド走行手段１０２によって実行されるＰ＆Ｇ走行を説明する図で、前記図４に対応する図であり、(a) は、ステップＱ５のパルス走行時およびステップＱ８のグライド走行時の各部の作動状態を比較して示した図である。また、図７の(b) は、Ｐ＆Ｇ走行時における車速Ｖの変化を示すタイムチャートの一例で、オートクルーズ走行の設定車速Ｖｔの上下に定められる上限車速Ｖhiと下限車速Ｖloとの間で加減速を繰り返しながら走行する。なお、この実施例ではグライド走行時にエンジン１２を停止させるようになっているが、例えばエンジン１２をアイドリング状態に保持したままＫ０クラッチ３４を解放してグライド走行を行うことも可能である。

図８は、モータジェネレータＥＭＧを駆動力源として備えている電気自動車１２０に本発明が適用された場合を説明する図で、(a) は電気自動車１２０の骨子図であり、モータジェネレータＥＭＧの駆動力は断接装置１２２を介して差動歯車装置１２４から左右の駆動輪１２６へ伝達されるようになっている。断接装置１２２は、動力伝達を接続、遮断できるもので、単純な摩擦クラッチや前記自動変速機２０、或いは同期式噛合クラッチなどである。(b) は、Ｐ＆Ｇ走行を行う際のモータジェネレータＥＭＧおよび断接装置１２２の作動状態を説明する図で、パルス走行時にはモータジェネレータＥＭＧを比較的効率が高い所定の第２運転点Ｐ２で作動させるとともに断接装置１２２を動力伝達可能な接続状態とし、そのモータジェネレータＥＭＧを駆動力源として加速走行する一方、グライド走行時にはモータジェネレータＥＭＧのトルクを０としてフリー回転状態にするとともに断接装置１２２を遮断状態として惰性走行させる。モータジェネレータＥＭＧは原動機に相当する。

このような電気自動車１２０においても、前記実施例と同様にアクセル操作量Ａcc等の出力要求量に応じてモータジェネレータＥＭＧを運転させる通常走行時の第１運転点Ｐ１における効率η１と、その運転点Ｐ１よりも高トルクでパルス走行を行う際のモータジェネレータＥＭＧの第２運転点Ｐ２における効率η２とを比較して、それ等の効率差Δη（＝η２−η１）が所定の実行判定値ＳＲ１よりも大きい場合にＰ＆Ｇ走行を実施することにより、燃費を一層確実に向上させることができる。

また、上記第２運転点Ｐ２を最大効率線上に設定してパルス走行を行えば、その第２運転点Ｐ２の効率η２が高いため、Ｐ＆Ｇ走行の実施頻度が高くなるとともに、そのＰ＆Ｇ走行の実施によって優れた燃費向上効果が得られる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：ハイブリッド車両 １２：エンジン（原動機） ４４：バッテリー ７０：電子制御装置 ８０：パルス＆グライド走行手段 ８２：効率比較手段 ８４：パルス＆グライド実行手段 ８６：加速度制御手段 １００：エンジン駆動車両 １０２：パルス＆グライド走行手段 １２０：電気自動車 ＭＧ：モータジェネレータ（回転機） ＥＭＧ：モータジェネレータ（原動機） Ａcc：アクセル操作量（出力要求量） Ｐ１：第１運転点 Ｐ２：第２運転点

【０００２】
課題を解決するための手段
［０００６］
かかる目的を達成するために、第１発明は、原動機の運転による加速走行と、その原動機の停止またはその原動機からの動力伝達の遮断による減速走行とを交互に繰り返す加減速走行を行う車両の駆動制御装置において、（ａ）出力要求量に応じて前記原動機を運転させる通常走行時のその原動機の回転速度およびトルクによって決まる第１運転点におけるその原動機の効率η１と、その第１運転点よりも高トルクを出力する第２運転点における前記原動機の効率η２とを比較して、その効率の差が予め定められた判定値よりも大きい場合に前記第２運転点での加速走行と前記減速走行とを繰り返す一方、（ｂ）前記原動機の回転速度およびトルクをパラメータとしてその原動機の最大効率線を予め記憶しており、その最大効率線上において前記第２運転点を設定して前記加速走行を行うとともに、（ｃ）前記原動機と車輪との間の動力伝達経路に少なくとも発電機として機能する回転機を備えており、前記加速走行時の加速度が予め定められた加速制限値よりも大きくなった場合にその回転機で発電してバッテリーを充電することを特徴とする。
［０００７］
［０００８］
［０００９］
第２発明は、第１発明の車両の駆動制御装置において、前記加速制限値は、低車速の時には高車速の時に比較して大きな加速度まで許容するように車速をパラメータとして設定されることを特徴とする。
発明の効果
［００１０］
このような車両の駆動制御装置においては、出力要求量に応じて原動機を運転させる通常走行時の第１運転点における効率η１と、その第１運転点よりも高トルクを出力する第２運転点における効率η２とを比較して、それ等の効率の差が判定値よりも大きい場合に第２運転点で加速走行を行うようにして加減速走行を実施するため、その判定値を適当に定めることにより加減

【０００３】
速走行の実施で一層確実に燃費を向上させることができる。
［００１１］
また、最大効率線上に設定した第２運転点で原動機を運転させて加速走行を行うため、第１運転点と第２運転点の効率の差が最も大きくなり、加減速走行の実施頻度が高くなるとともに、その加減速走行の実施によって優れた燃費向上効果が得られる。
［００１２］
また、加減速走行の実行中における加速走行時の加速度が予め定められた加速制限値より大きくなった場合には、回転機で発電してバッテリーを充電することにより加速度の増大が抑制されるため、大きな加速度によって運転者に違和感を生じさせることを抑制しつつ、余剰の原動機出力でバッテリーを充電することで燃費向上効果を維持できる。すなわち、加速走行時に所定の加速度で加速するように第２運転点を設定することもできるが、最大効率線上で原動機を運転させる場合、加速度が必要以上に大きくなって運転者に違和感を生じさせる可能性があるため、回転機で発電してバッテリーを充電することにより、運転者の違和感の防止と燃費向上との両立を図ることができるのである。
［００１３］
第２発明では、上記加速制限値が低車速の時には高車速の時に比較して大きな加速度まで許容するように車速をパラメータとして設定されるため、大きな加速度による運転者の違和感を抑制しつつバッテリー充電によるエネルギー損失が抑制されて燃費が一層向上する。すなわち、一般に低車速の方が高車速に比較して運転者の加速度に対する感覚が鈍いため、低車速時の加速度を大きくしても運転者に違和感を生じさせる可能性は低く、高加速度まで許容されることによりバッテリーの充放電時に生じるエネルギー損失が低減されてエネルギーを一層効率的に有効利用できるのである。
図面の簡単な説明
［００１４］
［図１］本発明が好適に適用されるハイブリッド車両の骨子図に、制御系統の要部を併せて示した概略構成図である。
［図２］図１の電子制御装置が機能的に備えているパルス＆グライド走行手段の

【０００４】
作動を具体的に説明するフローチャートである。
［図３］図２のステップＳ１で効率差を判断する際のエンジン効率を説明する図である。
［図４］図１のパルス＆グライド走行手段によって実行されるパルス＆グライド走行を説明する図で、（ａ）はパルス走行時およびグライド走行時の各部の作動状態を比較して説明する図、（ｂ）は車速およびアクセル操作量の変化を示すタイムチャートの一例である。
発明を実施するための形態
［００１５］
本発明は、例えばエンジンおよび電動モータ等の複数の原動機を駆動力源として備えているパラレル型、シリーズ型、スプリット型等のハイブリッド車両、エンジンのみを駆動力源として走行するエンジン駆動車両、電動モータのみを駆動力源として走行する電気自動車、電気エネルギー源として燃料電池を備えている燃料電池式電気自動車など、種々の車両の駆動制御装置に適用され得る。すなわち、回転速度およびトルクに関する運転点によって効率が変化する種々の原動機に対して有効で、出力要求量に応じて定まる通常走行時の第１運転点が、比較的効率が悪い運転領域にある場合に、加減速走行が実施されることにより燃費（エネルギー効率）を向上させることができ

【０００５】
る。
［００１６］
加減速走行は、例えばオートクルーズ走行時等の略一定車速で走行する定常走行時に、その定常走行車速（クルーズ設定車速など）に応じて定められる所定の上下限車速の間で車速を変化させるように実施されるが、アクセル操作量等の出力要求量が変化する非定常走行時においても、その出力要求量の変化に追従させて上下限車速を変化させるなどして加減速走行を行うことが可能である。エンジン駆動車両において、走行中にエンジンの停止等で運転者に違和感を生じさせる可能性がある場合には、オートクルーズ走行の実行中に限って加減速走行を行うようにしても良い。出力要求量は、運転者のアクセル操作によるものだけでなく、オートクルーズ走行時にクルーズ設定車速を自動的に維持するための出力要求量なども含む。
［００１７］
上記加減速走行時の加速走行は、出力要求量に応じて定まる通常走行時の第１運転点よりも高トルクの第２運転点で原動機を作動させることによって車両を加速させるものである。第２運転点は、最大効率線上で設定される。また、第１運転点と同じ回転速度でトルクだけ大きくして第２運転点を設定すれば、動力伝達経路の変速比を変化させる必要がないが、例えば無段変速機を有する車両やスプリット型のハイブリッド車両の場合、原動機の回転速度を滑らかに変化させることが可能で、原動機のトルクおよび回転速度の両方が第１運転点と異なる第２運転点を設定することもできるなど、種々の態様が可能である。有段変速機を有する場合に、変速を伴う加減速走行を行うことも可能である。
［００１８］
加減速走行時の減速走行は、原動機を停止した状態で惰性走行させる場合でも、断接装置により動力伝達を遮断することにより原動機を例えばアイドル状態等に保持したまま惰性走行させる場合でも良い。また、例えば原動機としてエンジンが用いられる場合、エンジンブレーキによる減速を防止するためにクラッチ等の断接装置によりエンジンを動力伝達経路から切り離すことが望ましい。原動機の停止とは、フューエルカット等による自力回転の停

【０００６】
止を意味し、必ずしも回転停止を意味するものではない。原動機として電動モータが用いられる場合は、トルクが０のフリー回転状態を意味する。
［００１９］
本発明では、例えば第１運転点における効率η１と第２運転点における効率η２との差（η２−η１）が予め定められた正の判定値よりも大きい場合に加減速走行を実施するが、判定値としては予め一定の値が定められても良いし、原動機の回転速度等をパラメータとして設定されるようにしても良い。原動機の効率は、例えば回転速度およびトルクをパラメータとするデータマップとして予め設定しておくことができる。
［００２０］
本発明では、加速走行時の加速度が加速制限値よりも大きくなった場合に回転機で発電してバッテリーを充電する。回転機としては、発電機としてだけ機能するものでも良いが、電動モータとしても用いることが可能なモータジェネレータを採用することもできる。本発明の実施に際しては、例えば加速走行時の加速度が加速制限値以下になるように回転機の回生トルクを増減制御することもできるが、一定の回生トルクで発電するだけでも良い。
［００２１］
第２発明では、低車速の時には高車速の時に比較して大きな加速度まで許容するように車速をパラメータとして加速制限値が設定されるが、他の発明の実施に際しては一定の加速制限値が定められても良い。第２発明の加速制限値は、例えば高車速側と低車速側との２段階で変化させるだけでも良いが、３段階以上の多段階で変化させたり、車速に応じて連続的に変化させたりすることも可能である。
［００２２］
加減速走行は、例えば所定の上下限車速の間で車速を変化させるように加速走行および減速走行を交互に行うが、高車速になる程走行抵抗が大きくなって減速度が大きくなり、上下限車速の車速幅が一定であると、高車速側程加速走行および減速走行の繰り返し周期が短くなって運転者に違和感を生じ

【００１４】
との効率の差Δηが最も大きくなり、Ｐ＆Ｇ走行の実施頻度が高くなるとともに、そのＰ＆Ｇ走行の実施によって優れた燃費向上効果が得られる。
［００３９］
また、本実施例では、Ｐ＆Ｇ走行の実行中におけるパルス走行時の加速度ｄＶが予め定められた加速制限値ＳＲ２よりも大きくなった場合には、モータジェネレータＭＧで発電してバッテリー４４を充電することにより加速度ｄＶがその加速制限値ＳＲ２以下になるように制限するため、大きな加速度ｄＶによって運転者に違和感を生じさせることを抑制しつつ、余剰のエンジン出力でバッテリー４４を充電することで燃費向上効果を維持できる。すなわち、パルス走行時に所定の加速度ｄＶで加速するように第２運転点Ｐ２を設定することもできるが、本実施例のように最大効率線上に第２運転点Ｐ２を設定してエンジン１２を運転させる場合、加速度ｄＶが必要以上に大きくなって運転者に違和感を生じさせる可能性があるため、その場合にはモータジェネレータＭＧで発電してバッテリー４４を充電することにより、運転者の違和感の防止と燃費向上との両立を図ることができるのである。
［００４０］
また、本実施例では、低車速の時には高車速の時に比較して大きな加速度ｄＶまで許容するように、上記加速制限値ＳＲ２が低車速程連続的に大きくなるように車速Ｖをパラメータとして設定されるため、大きな加速度ｄＶによる運転者の違和感を抑制しつつバッテリー充電によるエネルギー損失が抑制されて燃費が一層向上する。すなわち、一般に低車速の方が高車速に比較して運転者の加速度ｄＶに対する感覚が鈍いため、低車速時の加速度ｄＶを大きくしても運転者に違和感を生じさせる可能性は低く、高加速度まで許容されることによりバッテリー４４の充放電時に生じるエネルギー損失が低減されてエネルギーを一層効率的に有効利用できるのである。
［００４１］
［００４２］

【００１７】
［００４８］
［００４９］
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
符号の説明
［００５０］
１０：ハイブリッド車両 １２：エンジン（原動機） ４４：バッテリー ７０：電子制御装置 ８０：パルス＆グライド走行手段 ８２：効率比較手段 ８４：パルス＆グライド実行手段 ８６：加速度制御手段 ＭＧ：モータジェネレータ（回転機） Ａｃｃ：アクセル操作量（出力要求量）Ｐ１：第１運転点 Ｐ２：第２運転点

Claims (4)

1. 原動機の運転による加速走行と、該原動機の停止または該原動機からの動力伝達の遮断による減速走行とを交互に繰り返す加減速走行を行う車両の駆動制御装置において、
   出力要求量に応じて前記原動機を運転させる通常走行時の該原動機の回転速度およびトルクによって決まる第１運転点における前記原動機の効率η１と、該第１運転点よりも高トルクを出力する第２運転点における前記原動機の効率η２とを比較して、該効率の差が予め定められた判定値よりも大きい場合に前記第２運転点での加速走行と前記減速走行とを繰り返す
   ことを特徴とする車両の駆動制御装置。
2. 前記原動機の回転速度およびトルクをパラメータとして該原動機の最大効率線を予め記憶しており、
   該最大効率線上において前記第２運転点を設定して前記加速走行を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動制御装置。
3. 前記原動機と車輪との間の動力伝達経路に少なくとも発電機として機能する回転機を備えており、
   前記加速走行時の加速度が予め定められた加速制限値よりも大きくなった場合に前記回転機で発電してバッテリーを充電する
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両の駆動制御装置。
4. 前記加速制限値は、低車速の時には高車速の時に比較して大きな加速度まで許容するように車速をパラメータとして設定される
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両の駆動制御装置。

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