(57)【要約】【課題】内燃機関の回転数に応じて変速機の変速などを実行することにより、内燃機関の運転領域を変更する車両の制御装置を提供すること。【解決手段】エンジン１１と、回転電機１２と、自動変速機１４とを備える車両１０に搭載されるＥＣＵ２１であって、内燃機関が予め設定されている低トルク領域で運転される際に、自動変速機の変速により該低トルク領域外での運転に移行させる場合のエンジン回転数が予め設定されている設定範囲内のときにはその自動変速機の変速を実行し、エンジン回転数が設定範囲外のときには回転電機の回生により該低トルク領域外での運転に移行させる。【選択図】図１
2018193004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、回転電機と、変速機とを備える車両に搭載される制御装置であって、
前記内燃機関が予め設定されている低トルク領域で運転される際に、
前記変速機の変速により該低トルク領域外での運転に移行させる場合の機関回転数が予め設定されている設定範囲内のときには当該変速機の変速を実行し、
前記機関回転数が前記設定範囲外のときには前記回転電機の回生により該低トルク領域外での運転に移行させる、車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と、回転電機と、変速機とを備える車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を搭載する車両では、その内燃機関の運転状況によって、例えば、駆動系のねじり共振により、所謂、こもり音が発生するなどの不都合が生じる場合がある。こもり音発生のような不都合を解消するために、こもり音が発生する内燃機関の運転領域から変速比を変更する車両の制御装置が、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４４８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この特許文献１に記載のような車両の制御装置にあっては、不都合を回避するために一律に変速比を変更すると、内燃機関の回転数が上がり過ぎて、燃費が悪化するなどの不都合が発生する場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、内燃機関の回転数に応じて、変速機の変速または代替の制御を採用して、内燃機関の運転領域を変更することのできる車両の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する車両の制御装置の発明の一態様は、内燃機関と、回転電機と、変速機とを備える車両に搭載される制御装置であって、前記内燃機関が予め設定されている低トルク領域で運転される際に、前記変速機の変速により該低トルク領域外での運転に移行させる場合の機関回転数が予め設定されている設定範囲内のときには当該変速機の変速を実行し、前記機関回転数が前記設定範囲外のときには前記回転電機の回生により該低トルク領域外での運転に移行させるように構成されている。
【発明の効果】
【０００７】
このように本発明の一態様によれば、内燃機関を設定低トルク領域外で運転させるために変速機を変速すると機関回転数が設定範囲外に変動する場合、回転電機の回生により該低トルク領域外での運転に移行させる制御処理が実行される。
【０００８】
したがって、変速機の変速のみで内燃機関の燃費悪化などの不都合を発生させることなく、運転状況に応じて回転電機の回生を行うことによって、内燃機関の設定低トルク領域外での運転でも燃費を向上させる（回収する）ことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車両の制御装置を示す図であり、その概略構成を示す要部の概念構成図である。
【図２】図２は、その動力伝達経路におけるギアの噛合い歯の噛み合い状態を図示する概念平面図である。
【図３】図３は、その図２に示すギアの噛み合い状態を説明する図であり、（ａ）はその噛み合い歯の間で伝達するトルク変動を説明するグラフ、（ｂ）はその動力伝達時の噛合い歯同士の回転変位を説明するグラフである。
【図４】図４は、エンジンに駆動条件を決定する際に使用するマップである。
【図５】図５は、その動力伝達経路における歯打ち音の発生を説明するグラフである。
【図６】図６は、そのエンジンの運転領域を示すマップである。
【図７】図７は、その変速処理または回生処理の選択する処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図７は本発明の一実施形態に係る車両の制御装置を示す図である。
【００１１】
図１において、車両１０は、内燃機関型のエンジン１１と共に１つの回転電機１２を動力源として搭載して走行する、所謂、１モータ型のハイブリッド車に構築されている。エンジン１１および回転電機１２の回転動力は、動力伝達装置１３を介して多段の自動変速機１４に伝達されることによって、適宜に変速されて不図示のデファレンシャル装置を介して駆動輪を回転駆動させるようになっている。ここで、回転電機１２は、インバータ１６を介してバッテリ１７内の蓄電電力を供給されることにより電動機（モータ）として機能して回転駆動力を出力する。
【００１２】
この車両１０は、ＥＣＵ２１が各種センサ群の検出情報や各種パラメータに基づいてメモリ２２内に格納されている制御プログラムを実行することによって、各部の駆動が統括制御されるようになっている。このＥＣＵ２１は、センサ群として、例えば、エンジン１１の回転数を検出する速度センサ２５と、車両１０の走行速度を検出する車速センサ２６と、ドライバによるアクセルペダル１９の踏込量を検出するアクセル開度センサ２７とが検出情報を受け取り可能に接続されている。
【００１３】
ＥＣＵ２１は、例えば、取得する各種センサ群の検出情報に基づいて各種パラメータに従う制御処理を実行するようになっている。例えば、ＥＣＵ２１は、速度センサ２５の検出するエンジン回転数（機関回転数）や、車速センサ２６の検出する車両１０の走行速度や、アクセル開度センサ２７の検出するドライバによる加速要求（アクセルペダル１９の踏込量）などに基づいて要求トルクを求める。このＥＣＵ２１は、その要求トルクを動力源から出力するのに最適な高燃費＆高出力の最適運転条件を、図６に示すようなマップを参照するなどして決定するようになっている。
【００１４】
このとき、ＥＣＵ２１は、エンジン１１の回転駆動力および回転電機１２の回転駆動力の一方または双方を適宜に選択調整して、上述の要求トルクを最適運転条件で出力するように各部の駆動を調整する制御処理を実行する。また、ＥＣＵ２１は、回転電機１２にバッテリ１７から電力供給して電動機として駆動させるのに加えて、減速時や滑走時の駆動輪の回転力やエンジン１１の回転駆動力により回転電機１２を発電機として駆動させることにより、インバータ１６を介してバッテリ１７に回生電力を蓄電させる制御処理を実行するようになっている。
【００１５】
ところで、車両１０は、図２に示すように、エンジン１１、回転電機１２、動力伝達装置１３および自動変速機１４を繋げる動力伝達経路において、各内部構造や連結箇所でのギア列の各ギアＧの噛合い歯Ｔが互いに歯面Ｔｓ同士を突き当てる噛み合い状態で回転する。これにより、例えば、図２中の矢印方向へ回転動力を伝達する際に、その噛合い歯Ｔの歯面Ｔｓ同士が突き当たる歯打ち音が発生する場合がある。この歯打ち音は、異音として、車室内のドライバなどの乗員に不快感を与えてしまう場合がある。
【００１６】
特に、低負荷＆低回転数の駆動領域において、例えば、エンジン１１の爆発一次トルク変動では、図３（ａ）に破線で示すように、伝達トルクの平均値は一定である。しかしながら、微小時間におけるギアＧの噛合い歯Ｔの歯面Ｔｓ同士が接触して伝達するトルクでは、図３（ａ）に実線で示すように、エンジン１１のピストンの上下動に応じて変動している。このため、その伝達トルクがマイナス側に変化するタイミングには、図３（ｂ）に示すように、ギアＧの噛合い歯Ｔの歯面Ｔｓ同士の回転変位に差（ガタ）が生じる領域が発生して、離隔した後に再度接触して突き当たる状態に復帰する状況が発生する場合がある。この場合、そのギアＧの噛合い歯Ｔの歯面Ｔｓ同士が突き当たる歯打ち音が発生してしまうことになる。
【００１７】
詳細には、エンジン１１が、例えば、図４のマップに示すように、エンジントルク（Ｎｍ）が低トルク領域かつエンジン回転数（ｒｐｍ）が低回転数領域で駆動する場合に、所謂、歯打ち領域ＨＡで駆動することになる。この場合、図５に示すように、図３で説明するギアＧの噛合い歯Ｔの歯面Ｔｓ同士の離隔と突き当たりが変動トルクの一定周期に繰り返されて、回転動力の伝達方向に瞬間的に高トルクとなる突き当たりが発生する度に歯打ち音ＴＮという異音が発生してしまう。
【００１８】
そこで、ＥＣＵ２１は、例えば、図６に示すエンジントルク（Ｎｍ）およびエンジン回転数（ｒｐｍ）をパラメータとして燃費を等高線で示すマップを参照することにより、要求トルクを出力するエンジン１１の最適駆動条件を決定する際に、その歯打ち音の発生を回避する制御処理を実行するようになっている。すなわち、ＥＣＵ２１は、低負荷＆低回転数で歯打ち音の発生のない図６中に破線で示す燃費等の好適な領域ＦＥ内で駆動条件をシフトさせる駆動制御処理を実行するようになっている。
【００１９】
具体的には、自動変速機１４の変速段（変速比）も変動要素の１つであるが、ＥＣＵ２１は、例えば、エンジン回転数が１０００ｒｐｍでの走行中に、変速処理では図６中の矢印Ａに示すように９００ｒｐｍ以下に低下して燃費が悪化する方向に変移してしまう場合には、回生電力量を増加してトルクアップＴＵさせるように回生処理を実行する。
【００２０】
さらに、ＥＣＵ２１は、同様に、例えば、エンジン回転数が２０００ｒｐｍ以上での走行中に、変速処理では図６中の矢印Ｂに示すように２５００ｒｐｍ以上に上昇する場合には、エンジン１１の摩擦等の各種抵抗負担により燃費が悪化する方向に変移してしまうことから、回生電力量を増加してトルクアップＴＵさせるように回生処理を実行する。
【００２１】
また、ＥＣＵ２１は、例えば、エンジン回転数が１５００ｒｐｍ付近での走行中の場合に、変速処理では図６中の矢印Ｃに示すように１０００ｒｐｍから２５００ｒｐｍ程度の低負荷＆低回転数の低燃費領域ＦＥ（図６に破線で図示）内で済むときには、燃費向上（燃費悪化の少ない）の変速処理を実行する。
【００２２】
なお、ＥＣＵ２１は、例えば、エンジン回転数が１５００ｒｐｍ付近での走行中の場合でも、自動変速機１４の変速処理による変速比が大きく、変速処理ではエンジン回転数が１０００ｒｐｍ以下に低下したり２５００ｒｐｍ以上に上昇する場合には、燃費が悪化する方向への変移であることから、回生電力量を増加してトルクアップさせるように回生処理を実行する。
【００２３】
ここで、ＥＣＵ２１は、上述の変速処理において、エンジン回転数を考慮してアップシフトあるいはダウンシフトのいずれを実行するか判断して、変速制御処理を実行することになる。また、このとき、ＥＣＵ２１は、自動変速機１４の変速段を切り換える際における車両１０の走行状況やエンジン１１の駆動状況では、所謂、変速ショックが発生するか否か確認して、予め設定されている許容閾値以上の振動等が発生する場合には、回生処理を優先して実行する。
【００２４】
そして、ＥＣＵ２１は、メモリ２２内の制御プログラムに従って要求トルクを算出してエンジン１１を駆動させる制御処理を実行する際に、図７のフローチャートに示す制御処理により、低負荷＆低回転数で駆動する際に歯打ち音が発生することを回避する処理を実行するようになっている。
【００２５】
ＥＣＵ２１は、まずは、車両１０の走行状況などの各種検出情報等に応じて取得したエンジン１１の要求トルクを出力するのに最適な駆動条件として、図６のマップを参照してエンジン回転数やエンジントルクを算出するなどして導出する（ステップＳ１１）。次いで、ＥＣＵ２１は、そのエンジン１１の駆動条件が図４のマップに破線で示す低負荷＆低回転数の歯打ち領域ＨＡに含まれるか否か確認して（ステップＳ１２）、含まれない場合には、そのままエンジン１１を駆動する制御処理に戻る。
【００２６】
ステップＳ１２において、エンジン１１の駆動条件が図４の歯打ち領域ＨＡに含まれることを確認したＥＣＵ２１は、その歯打ち領域ＨＡ外に移行させる際に変化するエンジン回転数やエンジントルクを算出する（ステップＳ１３）。次いで、ＥＣＵ２１は、その変更エンジン回転数や変更エンジントルクに回生処理で移行させる際に悪化する燃料消費率を算出し（ステップＳ１４）、また、その変更エンジン回転数や変更エンジントルクに変速処理で移行させる際に悪化する燃料消費率を算出する（ステップＳ１５）。
【００２７】
この後に、ＥＣＵ２１は、その回生処理で悪化する燃料消費率は、変速処理で悪化する燃料消費率よりも悪化率が小さいか否か確認して（ステップＳ１６）、悪化率が小さい場合には、回生処理を実施して回生発電量を増加させることにより、エンジン回転数やエンジントルクを上昇させつつ（ステップＳ１７）、エンジン１１の駆動制御処理に戻る。
【００２８】
ステップＳ１６において、回生処理による燃料消費率の悪化率が変速処理の悪化率よりも小さくないことを確認したＥＣＵ２１は、変速処理による自動変速機１４の変速段の切換で、許容閾値を超える変速ショックが発生しないか確認して（ステップＳ１８）、超える変速ショックが発生する場合にはステップＳ１７に進んで、回生発電量を増加させる回生処理を実行しつつエンジン１１の駆動制御処理に戻る。
【００２９】
また、ステップＳ１８において、変速処理による変速ショックが許容閾値未満であることを確認したＥＣＵ２１は、変速処理を採用して自動変速機１４の変速段の切換制御処理を実行することにより、エンジン回転数やエンジントルクを上昇させつつ（ステップＳ１９）、エンジン１１の駆動制御処理に戻る。
【００３０】
この移行処理の実行により、動力伝達経路から歯打ち音が発生する低負荷＆低回転数の歯打ち領域ＨＡ内にエンジン１１の駆動条件が位置する場合に、その歯打ち領域ＨＡ外に移行するようにエンジン回転数やエンジントルクの駆動条件が変更される。
【００３１】
このように、本実施形態のＥＣＵ２１においては、自動変速機１４の変速処理による燃費悪化率が小さく、また、歯打ち音の発生を回避するのと同時に、許容閾値以上の大きな変速ショックの発生のない駆動条件の場合には、その変速処理を実行する。その一方で、燃費悪化率が変速処理よりも小さく歯打ち音の発生を回避可能であったり、許容閾値以上の大きな変速ショックの発生がある変速処理となる場合には、回生電力を増加する回生処理を選択実行する。
【００３２】
したがって、自動変速機１４の変速処理だけでなく、燃費悪化や変速ショック発生の有無に応じて、回生処理という代替制御処理も選択実行することができ、歯打ち音（異音）による不快感を車両１０のドライバ等に感じさせてしまうことを未然に防止することができる。
【００３３】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００３４】
１０……車両
１１……エンジン（内燃機関）
１２……回転電機
１３……動力伝達装置
１４……自動変速機
１６……インバータ
１７……バッテリ
１９……アクセルペダル
２１……ＥＣＵ（制御装置）
２２……メモリ
２５……速度センサ
２６……車速センサ
２７……アクセル開度センサ
【図１】
2018193004.tif 000003
【図２】
2018193004.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018193004.tif 000008
【図７】
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