(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の惰力走行中に機関に対する燃料の供給を停止し、かつ、前記機関と車輪との間に設けられているトルク容量制御装置のトルク容量を所定値以上に制御することにより、前記機関の回転抵抗により前記車両に制動力を作用させるとともに、所定の条件が成立した場合に、前記トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる機能と、前記車輪に動力伝達可能に連結されている発電機の機能により、前記車両に制動力を作用させる機能とを備えた車両の制動力の制御装置において、
前記トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる場合に、前記発電機の機能により発生する制動力を増加させる制動力制御手段と、前記トルク容量制御装置のトルク容量を低下させ、かつ、前記発電機による制動力を増加させる場合の総合制動力を推定する推定手段と、この推定手段の推定結果に基づいて、前記機関に燃料を供給する時期を判断する燃料供給手段とを備えていることを特徴とする車両の制動力の制御装置。
【請求項２】
前記制動力制御手段は、時間の経過と共に前記発電機により発生する制動力を低下させる機能を、更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制動力の制御装置。
【請求項３】
前記推定手段により推定された総合制動力と、前記トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる前の総合制動力とを比較する比較手段を更に備え、前記トルク容量制御装置のトルク容量が低下される前に、前記燃料供給手段は、前記推定手段により推定された総合制動力と、前記トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる前の総合制動力との比較結果に基づいて、前記機関に燃料を供給する機能を、更に備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制動力の制御装置。
【請求項４】
前記発電機の機能により発生する制動力には、回生制動力が含まれていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の制動力の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の惰力走行中に発生させる制動力を制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両の惰力走行時、具体的には減速時に、所定のエンジン回転数以上の領域で燃料の供給を停止して、燃費の向上を図る技術が知られており、その一例が特開２０００−２５５２８４号公報に記載されている。この公報に記載されている車両の制御装置は、エンジンの動力が、前後進切り換え機構および無段変速機を経由してデファレンシャルに伝達されるように、動力伝達経路が構成されている。また、エンジンと前後進切り換え機構との間には、トルクコンバータとロックアップクラッチとが並列に配置されている。
【０００３】
そして、車両の減速走行時には、ロックアップクラッチが接続され、かつ、所定の車両走行状態までエンジンに対する燃料の遮断がおこなわれる。ついで、所定の車両走行状態に達した場合は、ロックアップクラッチが切断され、かつ、燃料の供給が開始される。ここで、燃料の供給開始時において、エンジン出力が、アイドリング維持出力よりも所定量増加するように、燃料供給量が制御される。このような制御をおこなうことにより、ロックアップクラッチの切断前後におけるトルク段差を軽減し、かつ、車両の速度変化によるショックを低減できるものとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載されている車両の制御装置においては、ロックアップクラッチの切断時に供給する燃料が、エンジンのアイドリング時に供給される燃料よりも多くなるため、燃費が悪化するという問題があった。
【０００５】
この発明は上記課題を解決するためのもので、車両の速度変化によるショックを抑制する際に、機関に供給する燃料の量が増加することを抑制できる車両の制動力の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およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両の惰力走行中に機関に対する燃料の供給を停止し、かつ、前記機関と車輪との間に設けられているトルク容量制御装置のトルク容量を所定値以上に制御することにより、前記機関の回転抵抗により前記車両に制動力を作用させるとともに、所定の条件が成立した場合に、前記トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる機能と、前記車輪に動力伝達可能に連結されている発電機の機能により、前記車両に制動力を作用させる機能とを備えた車両の制動力の制御装置において、前記トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる場合に、前記発電機の機能により発生する制動力を増加させる制動力制御手段と、前記トルク容量制御装置のトルク容量を低下させ、かつ、前記発電機による制動力を増加させる場合の総合制動力を推定する推定手段と、この推定手段の推定結果に基づいて、前記機関に燃料を供給する時期を判断する燃料供給手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明において、トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる場合に、発電機の機能により制動力を増加させる例としては、トルク容量を低下させる前に、発電機の機能により発生する制動力を増加させること、トルク容量を低下させている途中で、発電機の機能により発生する制動力を増加させること、トルク容量の低下を開始させると同時に、発電機の機能により発生する制動力を増加させること、などが挙げられる。また、発電機の機能により制動力を発生させる原理としては、回生制動、発電制動、逆相制動、渦電流制動などが挙げられる。
【０００８】
請求項１の発明によれば、トルク容量制御装置のトルク容量を低下させると、機関の回転抵抗に対応する制動力が低下するが、発電機の機能により発生する制動力が増加される。したがって、機関の機能により発生する制動力と、発電機の機能により発生する制動力との和である総合制動力の低下が、可及的に抑制される。また、トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる前後の総合制動力に大きな変化が生じることが抑制される。
【０００９】
請求項２の発明は請求項１の構成に加えて、前記制動力制御手段は、時間の経過と共に前記発電機により発生する制動力を低下させる機能を、更に備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が生じる他に、時間の経過と共に発電機により発生する制動力が低下される。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記推定手段により推定された総合制動力と、前記トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる前の総合制動力とを比較する比較手段を更に備え、前記トルク容量制御装置のトルク容量が低下される前に、前記燃料供給手段は、前記推定手段により推定された総合制動力と、前記トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる前の総合制動力との比較結果に基づいて、前記機関に燃料を供給する機能を、更に備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の作用が生じる他に、トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる前後の総合制動力に大きな変化が生じることが、一層確実に抑制される。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの構成に加えて、前記発電機の機能により発生する制動力には、回生制動力が含まれていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明の作用と同様の作用が生じる他に、発電機の回生制動時に得られた電力が蓄電装置に蓄電される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施例を説明する。図２は、この発明を適用した車両１のパワートレーン、電気系統、制御系統の構成を示す概念図である。まず、車両１のパワートレーンの構成を説明する。車両１は、駆動力源としてエンジン２およびモータ・ジェネレータ３を有している。エンジン２は、燃料の燃焼により動力を出力する動力装置である。このエンジン２としては、例えば、内燃機関、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。エンジン２の出力側にはトランスミッション４が設けられており、トランスミッション４の回転部材５と車輪６とが動力伝達可能に連結されている。また、前記モータ・ジェネレータ３と回転部材５とが動力伝達可能に連結されている。モータ・ジェネレータ３は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを有している。
【００１８】
さらに、トランスミッション４とエンジン２との間の動力伝達経路には、流体伝動装置７とロックアップクラッチ（Ｌ／Ｕ）８とが並列に配置されている。また、ロックアップクラッチ８のトルク容量、言い換えれば係合圧を制御するアクチュエータとして、例えば、油圧制御装置（図示せず）が設けられている。
【００１９】
つぎに、車両１の電気系統について説明する。エンジン２のクランクシャフト（図示せず）には、伝動装置９を介してオルタネータ１０が接続されている。また、前記モータ・ジェネレータ３はキャパシタ１１に接続されており、モータ・ジェネレータ３により発電された電力を、キャパシタ１１に充電することができる。
【００２０】
さらに、車両１の全体を制御する制御系統について説明する。電子制御装置（ＥＣＵ）１２が設けられており、電子制御装置１２により、加速要求および制動要求、車速、キャパシタ１１の電圧などが判断される。また、電子制御装置１２により、エンジン１に供給する燃料の噴射量および噴射時期、ロックアップクラッチ８のトルク容量などが制御される。このため、電子制御装置１２には、ロックアップクラッチ８のトルク容量、具体的には、係合、解放、スリップを制御するマップが記憶されている。このマップは、車両の走行状態、例えば加速要求および車速などのパラメータに基づいて、ロックアップクラッチ８を制御するものである。
【００２１】
つぎに、車両１の制御について説明する。まず、エンジン２に燃料が供給され、かつ、燃料の燃焼によりトルクが出力された場合は、そのエンジントルクがトランスミッション４を経由して車輪６に伝達されて、駆動力が発生する。また、キャパシタ１１の電力がモータ・ジェネレータ３に供給されて、モータ・ジェネレータ３が電動機として駆動された場合は、モータ・ジェネレータ３のトルクが車輪６に伝達される。このように、車両１は、エンジン２またはモータ・ジェネレータ３のうちの少なくとも一方を駆動力源とすることができる、いわゆるハイブリッド車である。なお、エンジントルクの一部をモータ・ジェネレータ３に供給して、そのトルクによりモータ・ジェネレータ３を発電機として機能させることもできる。
【００２２】
さらに、車両１の惰力走行時には、車輪６の運動エネルギがトランスミッション４を経由してエンジン１に伝達され、エンジン１の回転抵抗による制動力、いわゆるエンジンブレーキ力が、車両１に対して作用する。また、車両１の惰力走行時において、エンジン回転数が所定回転数以上である場合は、エンジン２に対する燃料の供給を停止する制御、いわゆるフューエルカット制御をおこなうことができる。なお、フューエルカット制御の実行中に、エンジン回転数が所定回転数未満になった場合は、エンジン２に対する燃料の供給が開始される。
【００２３】
また、車両１の惰力走行時には、車輪６の運動エネルギをモータ・ジェネレータ３に伝達してモータ・ジェネレータ３を発電機として機能させることができる。このように、車輪６の運動エネルギによりモータ・ジェネレータ３を発電機として機能させた場合は、発電能力に対応する制動力、すなわち回生制動力が車両１に対して作用する。さらに、ロックアップクラッチ８が係合されている場合は、エンジン２とトランスミッション４との間で摩擦力により動力伝達がおこなわれ、ロックアップクラッチ８が解放されている場合は、流体の運動エネルギにより動力伝達がおこなわれる。
【００２４】
つぎに、車両１の惰力走行時におこなわれる制御例を、図１のフローチャートに基づいて説明する。この制御例は、ロックアップクラッチ８の制御と、モータ・ジェネレータ３の制御と、エンジン２に対する燃料の供給制御とを協調させるものである。まず、ステップＳ１では、車両１が惰力走行中であり、かつ、ロックアップクラッチ８が係合され、かつ、フューエルカット制御が実行されている。このステップＳ１では、加速要求がなくなった場合、例えばアクセル開度が全閉となった場合に、車両１が惰力走行していると判断される。また、惰力走行時の車速は道路勾配により影響されるものであり、減速、定速、加速が挙げられるが、以下の説明では、減速を例として説明する。
【００２５】
前記ステップＳ１についで、現在の車速が、ロックアップクラッチ８が解放される車速よりも若干高い所定車速であるか否かが判断される（ステップＳ２）。ステップＳ２で否定的に判断された場合は、ステップＳ２の判断が繰り返される。このステップＳ２で肯定的に判断された場合は、キャパシタ１１の電圧および車速に基づいて、モータ・ジェネレータ３を発電機として機能させる場合の回生制動力、言い換えれば、回生制動トルクが算出される（ステップＳ４）。
【００２６】
すなわち、モータ・ジェネレータ３の発電量は、キャパシタ１１の充電状態に依存するため、キャパシタ１１の電圧を、回生制動トルクを算出するパラメータの１つとして用いている。また、モータ・ジェネレータ３の発電量は、モータ・ジェネレータ３の回転数に依存するため、モータ・ジェネレータ３の回転数を、回生制動トルクの算出パラメータの１つとして用いている。なお、ここでは、車速からモータ・ジェネレータ３の回転数を間接的に求めているが、モータ・ジェネレータ３の回転数を直接検知するレゾルバなどが設けられている場合は、その検知信号から回転数を算出すればよい。
【００２７】
前記ステップＳ４に続くステップＳ５では、以下のような制御をおこなう。まず、ステップＳ４の算出結果に基づいて、ロックアップクラッチ８の解放前に発生している車両１の総合制動力と、ロックアップクラッチ８を解放した後における車両１の総合制動力（推定値）とを比較する。総合制動力とは、エンジンブレーキ力に対応する制動力と、モータ・ジェネレータ３の機能により発生する制動力との和である。また、この比較の結果、ロックアップクラッチ８の解放前に発生している車両１の総合制動力よりも、ロックアップクラッチ８を解放した後における車両１の総合制動力の方が低いと推定された場合は、ロックアップクラッチ８が解放される前に、エンジン２に対する燃料供給を開始する。
【００２８】
上記のステップＳ５についで、ロックアップクラッチ８が解放されるとともに（ステップＳ６）、モータ・ジェネレータ３による回生制動がおこなわれ（ステップＳ７）、この制御ルーチンを終了する。なお、ステップＳ５で燃料の噴射が開始されなかった場合は、ステップＳ７で燃料噴射を開始する。さらに、ステップＳ７よりも前、具体的にはロックアップクラッチ８の解放前に、モータ・ジェネレータ３の回生制動力が発生している場合は、ステップＳ７では、その回生制動力を増加する制御をおこなえばよい。
【００２９】
図３は、車両１に作用する総合制動力および燃料噴射量および回生制動力と、車速との対応関係を示す線図である。図３では、車速Ｖ３でロックアップクラッチ８が解放される。この図３では、モータ・ジェネレータ３の機能により発生可能な回生制動力毎に、燃料噴射量および総合制動力を説明する。
【００３０】
まず、前記ステップＳ４において、モータ・ジェネレータ３で発生可能な回生制動力が高いと算出された第１の場合について説明する。この第１の場合は、現在車速が車速Ｖ３よりも高速の状態では、燃料噴射が停止されている。また、回生制動力は発生していない。つまり、総合制動力はエンジンブレーキ力により略一定に維持されている。そして、現在車速が車速Ｖ３以下になると、燃料噴射が開始され、かつ、モータ・ジェネレータ３による回生制動力が、実線で示すように発生する。この回生制動力は、車速の低下にともない低下し、車速Ｖ１で回生制動力が零となっている。このような制御により、車速Ｖ３以下の場合は、車速の低下にともない、総合制動力が実線で示すように低下し、車速Ｖ１で所定の総合制動力に制御されている。なお、車速Ｖ３以下における燃料噴射量は、エンジン回転数をアイドル回転数に維持するための燃料噴射量に相当する。
【００３１】
つぎに、前記ステップＳ４において、モータ・ジェネレータ３で発生可能な回生制動力が、第１の場合よりも低いと算出された第２の場合について説明する。この第２の場合は、現在車速が車速Ｖ４に低下した時点から、燃料噴射が開始される。また、回生制動力は発生していない。そして、燃料噴射を開始した車速Ｖ４から車速が低下することにともない、総合制動力が破線で示すように低下する。そして、現在車速が車速Ｖ３以下になると、燃料噴射量がアイドリング回転数に相当する値に制御されるとともに、モータ・ジェネレータ３による回生制動力が、破線で示すように発生する。この回生制動力は、車速の低下にともない低下し、車速Ｖ２で零となっている。なお、同じ車速に対応する回生制動力は、実線で示す回生制動力よりも、破線で示す回生制動力の方が低い（弱い）。このような制御により、車速Ｖ４以下では、車速の低下にともない、総合制動力が破線で示すように低下する。
【００３２】
さらに、ステップＳ４において、モータ・ジェネレータ３により回生制動力を発生させることができないと算出された場合について説明する。この場合は、現在車速が車速Ｖ５に低下した時点から、燃料噴射が二点差線に示すように開始される。ここで、車速Ｖ５は車速Ｖ４よりも高車速である。そして、燃料噴射を開始した車速Ｖ５から車速が低下することにともない、総合制動力が二点鎖線で示すように低下する。そして、現在車速が車速Ｖ３以下になると、燃料噴射量がアイドリング回転数に相当する値に制御されるとともに、総合制動力が略一定の所定値に維持される。なお、図３およびその説明において、車速Ｖ５＞車速Ｖ４＞車速Ｖ３＞車速Ｖ２＞車速Ｖ１の関係にある。また、前記ステップＳ２で述べた所定車速は、図３に示す車速Ｖ５以上の車速である。
【００３３】
このように、図１、図２の制御によれば、ロックアップクラッチ８を解放すると、エンジン２とトランスミッション４との間で、流体の運動エネルギにより動力が伝達される状態となり、エンジンブレーキ力が弱められるが、モータ・ジェネレータ３の回生制動力が増加される。したがって、車両１に作用する総合制動力の低下が可及的に抑制され、車速の急激な変化によるショックの発生を抑制できる。また、ステップＳ４において、モータ・ジェネレータ３により発生する回生制動力が高いと予測される第１の場合には、ロックアップクラッチ８の解放前に燃料噴射を開始する必要はない。したがって、燃費を向上できる。
【００３４】
また、モータ・ジェネレータ３により回生制動力を発生させ、かつ、その電力をキャパシタ１１に蓄電している。したがって、キャパシタ１１の電力量を増加するために、エンジン２の動力の一部をモータ・ジェネレータ３またはオルタネータ１０に伝達し、発電された電力をキャパシタ１１に蓄電する機会を可及的に減少させることができ、燃費が一層向上する。
【００３５】
さらに、ステップＳ５において、ロックアップクラッチ８の解放前に発生における車両１の総合制動力よりも、ロックアップクラッチ８を解放した後における車両１の総合制動力の方が低いと推定された場合は、ロックアップクラッチ８が解放される前に、エンジン２に対する燃料供給を開始する。したがって、ロックアップクラッチ８を解放させる前後の総合制動力に大きな変化が生じることを抑制でき、ショック抑制機能が一層向上する。
【００３６】
ここで、図１に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ６、ステップＳ７が、この発明の制動力制御手段に相当し、ステップＳ４が、この発明の推定手段にし、ステップＳ５が、この発明の燃料供給手段および比較手段に相当する。
【００３７】
なお、図２に示す車両１は、エンジン２およびモータ・ジェネレータ３が、共に同じ車輪６に対して動力伝達可能に構成されているパワートレーンを有しているが、エンジンが動力伝達可能に連結される車輪と、モータ・ジェネレータが連結される車輪とが異なるように、パワートレーンが構成されている車両（図示せず）に対しても、図１の制御例を適用できる。また、トランスミッションと車輪との間の動力伝達経路に、モータ・ジェネレータが設けられている構成のパワートレーンに対しても、ステップＳ１の制御例を適用できる。
【００３８】
さらに、図２に示すパワートレーンにおいては、流体伝動装置と並列に配置されているロックアップクラッチのトルク容量を低下させるように構成されているが、エンジンとトランスミッションとの間に流体伝動装置が設けられていない構成のパワートレーンであってもよい。すなわち、ロックアップクラッチではなく、発進クラッチまたは自動クラッチと呼ばれるクラッチが設けられているパワートレーンであってもよい。
【００３９】
さらにまた、トランスミッションの入力部材と出力部材との間の回転速度の比、すなわち変速比を制御するために、トルク容量が調整されるトルク伝達部材が設けられているパワートレーンにおいては、そのトルク伝達部材のトルク容量が低下される場合に、モータ・ジェネレータの機能により車両の総合制動力を制御してもよい。このようなトルク伝達部材としては、有段変速機の摩擦係合装置、ベルト式無段変速機のプーリおよび巻き掛け伝動部材、トロイダル式無段変速機の出力ディスクおよびパワーローラなどが挙げられる。
【００４０】
また、この実施例において、モータ・ジェネレータ３の電力がキャパシタ１１に蓄電されるされるように構成されているが、キャパシタ１１以外の蓄電装置、例えば、バッテリに蓄電されるように構成してもよい。さらに、図１および図３に示す制御例は、モータ・ジェネレータ３の回生制動により総合制動力を調整する場合を説明しているが、モータ・ジェネレータ３を他の原理、例えば、発電制動、逆相制動、渦電流制動などにより制動させて、総合制動力を調整することもできる。
【００４１】
この実施例で説明した事項と、各請求項に記載された事項との対応関係を説明すれば、エンジン２がこの発明の機関に相当し、ロックアップクラッチ８、自動クラッチ、発進クラッチ、トランスミッションのトルク伝達部材などが、この発明のトルク容量制御装置に相当し、ロックアップクラッチ８の係合状態が、この発明の“トルク容量制御装置のトルク容量を所定値以上に制御”に相当し、係合されているロックアップクラッチ８を解放させることが、この発明の“トルク容量制御装置のトルク容量を低下”に相当し、マップに定められている所定のアクセル開度および車速Ｖ３が、この発明の所定の条件に相当し、モータ・ジェネレータ３がこの発明の発電機に相当し、回生制動、発電制動、逆相制動、渦電流制動などにより発生する制動力が、この発明の“発電機の機能により発生する制動力”に相当し、エンジン１の回転抵抗により発生する制動力と、モータ・ジェネレータ３の機能により発生する制動力との和が、この発明の総合制動力に相当する。
【００４２】
なお、特許請求の範囲に記載された“制動力制御手段”を“制動力制御器”または“制動力制御用コントローラ”と読み替え、“推定手段”を“推定器”または“推定用コントローラ”と読み替え、“燃料供給手段”を“燃料供給器”または“燃料供給制用コントローラ”と読み替えることもできる。この場合、電子制御装置１２が、制動力制御器、制動力制御用コントローラ、推定器、推定用コントローラ、燃料供給器、燃料供給制用コントローラに相当する。また、特許請求の範囲に記載された“制動力制御手段”を“制動力制御ステップ”と読み替え、“推定手段”を“推定ステップ”と読み替え、“燃料供給手段”を“燃料供給ステップ”と読み替え、“車両の制動力の制御装置”を“車両の制動力の制御方法”と読み替えることもできる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる場合に、車両に作用する総合制動力の低下分を、発電機の機能により発生する制動力により補うことができる。したがって、車速の急激な変化によるショックを抑制できる。また、トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる前後の総合制動力に大きな変化が生じることを抑制できる。
【００４４】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、時間の経過と共に、発電機により発生する制動力を低下させることができる。
【００４６】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる他に、トルク容量制御装置のトルク容量を低下させる前後の総合制動力に大きな変化が生じることを、一層確実に抑制できる。
【００４７】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明の作用と同様の効果を得られる他に、発電機の回生制動時に得られた電力を蓄電装置に蓄電でき、その電力を有効に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の制御例を示すフローチャートである。
【図２】図１の制御例を適用可能な車両の構成例を示す概念図である。
【図３】図１の制御例に対応する特性線図である。
【符号の説明】
１…車両、  ２…エンジン、  ３…モータ・ジェネレータ、  ６…車輪、  ８…ロックアップクラッチ、  １２…電子制御装置。
【図１】
0003610962.tif 000002
【図２】
0003610962.tif 000003
【図３】
0003610962.tif 000004