(57)【要約】【課題】燃料カットを実行できる運転領域を可能な限り広げ、大幅な燃費の向上を図る。【解決手段】モータ制御装置３０は、バッテリ管理装置３２からバッテリＳＯＣが設定値Ｓｃ１以上で、エンジン１の運転状態が予め設定しておいたエンジンの減速燃料カットの条件の領域に連続したエンジンアシスト条件の領域にある場合には、エンジン１の回転数を目標とするエンジン回転数に維持すべく、エンジン制御装置３１に対してエンジン１のアシスト信号を出力すると共に、エンジン１をアシスト制御する。また、エンジン制御装置３１は、通常の減速燃料カット以外に、モータ制御装置３０からエンジン１のアシスト信号が入力されている場合には、上述の減速燃料カットを実行する燃料カット条件が成立しない運転領域であっても燃料カットを実行する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を発生するエンジンと、該エンジンを共に駆動させアシスト自在な電動モータとを備えた車両の燃料カット制御装置において、
上記エンジンの予め設定しておいた燃料カット条件が成立しているか否か判定する燃料カット条件判定手段と、
上記エンジンを上記電動モータでアシストする予め設定しておいたエンジンアシスト条件が成立しているか否か判定するアシスト条件判定手段と、
上記エンジンアシスト条件が成立している場合に上記電動モータを駆動させ上記エンジンをアシストさせるアシスト実行手段と、
上記燃料カット条件と上記エンジンアシスト条件の少なくともどちらかが成立している場合に上記エンジンに対する燃料カットを実行させる燃料カット実行手段と、
を備えたことを特徴とする車両の燃料カット制御装置。
【請求項２】
上記燃料カット条件は、エンジン運転状態の所定の領域を有して設定すると共に、上記エンジンアシスト条件は、上記燃料カット条件の領域に連続させて設定することを特徴とする請求項１記載の車両の燃料カット制御装置。
【請求項３】
上記電動モータに電力を供給するバッテリの残存容量を推定するバッテリ残存容量推定手段を有し、
上記バッテリの残存容量が設定値を下回った状態では、上記エンジンアシスト条件否成立として上記電動モータの駆動を禁止させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の燃料カット制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動力を発生するエンジンと、該エンジンを共に駆動させアシスト自在な電動モータとを有する車両の燃料カット制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両走行用の駆動源としてエンジンの他に電動モータを搭載した様々な方式のハイブリッド車が開発され、実用化されている。このようなハイブリッド車として、例えば、特開２００１−８２２１８号公報では、車両の減速燃料カット後にモータにより駆動力をアシストし、減速燃料カット復帰後のエンジン回転数の低下、再加速時のショックを低減する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−８２２１８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようなハイブリッド車の中には、信号待ちや、電車通過待ち、人待ち等をしている際の車両停止時等、エンジンの作動が不要の時には自動的に車両を停止して、エンジン作動が必要になった時には再びエンジンを始動するアイドルストップを行うことにより燃費の向上を狙った車両がある。しかしながら、車両が停止する機会の少ない郊外を走っているとき等では、燃費向上の大きな恩恵が受けられない等の問題がある。
【０００５】
一方、上述の特許文献１に開示されるような減速燃料カットの機能を備えた車両では、この減速燃料カットによりアイドルストップの頻度が少なくても燃費向上の恩恵が受けられるが、更なる燃費向上を図るには、エンジン回転数や車速等のエンジン運転状態により設定される減速燃料カット領域や期間を広げることが有効な手段である。しかし、単純に、減速燃料カット領域を、例えば、エンジン回転数の領域を低回転域まで広げてしまうと、駆動系とエンジンとの連結が遮断されるような場合にエンストしてしまう虞がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、燃料カットを実行できる運転領域を可能な限り広げ、大幅な燃費の向上を図ることができる車両の燃料カット制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明による車両の燃料カット制御装置は、駆動力を発生するエンジンと、該エンジンを共に駆動させアシスト自在な電動モータとを備えた車両の燃料カット制御装置において、上記エンジンの予め設定しておいた燃料カット条件が成立しているか否か判定する燃料カット条件判定手段と、上記エンジンを上記電動モータでアシストする予め設定しておいたエンジンアシスト条件が成立しているか否か判定するアシスト条件判定手段と、上記エンジンアシスト条件が成立している場合に上記電動モータを駆動させ上記エンジンをアシストさせるアシスト実行手段と、上記燃料カット条件と上記エンジンアシスト条件の少なくともどちらかが成立している場合に上記エンジンに対する燃料カットを実行させる燃料カット実行手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の本発明による車両の燃料カット制御装置は、請求項１記載の車両の燃料カット制御装置において、上記燃料カット条件は、エンジン運転状態の所定の領域を有して設定すると共に、上記エンジンアシスト条件は、上記燃料カット条件の領域に連続させて設定することを特徴としている。
【０００９】
更に、請求項３記載の本発明による車両の燃料カット制御装置は、請求項１又は請求項２記載の車両の燃料カット制御装置において、上記電動モータに電力を供給するバッテリの残存容量を推定するバッテリ残存容量推定手段を有し、上記バッテリの残存容量が設定値を下回った状態では、上記エンジンアシスト条件否成立として上記電動モータの駆動を禁止させることを特徴としている。
【００１０】
すなわち、請求項１記載の車両の燃料カット制御装置は、燃料カット条件判定手段で、エンジンの予め設定しておいた燃料カット条件が成立しているか否か判定し、アシスト条件判定手段でエンジンを電動モータでアシストする予め設定しておいたエンジンアシスト条件が成立しているか否か判定する。そして、アシスト実行手段は、エンジンアシスト条件が成立している場合に電動モータを駆動させエンジンをアシストさせる。また、燃料カット実行手段は、燃料カット条件とエンジンアシスト条件の少なくともどちらかが成立している場合にエンジンに対する燃料カットを実行させる。このため、燃料カットを実行するエンジンの運転領域が拡大し、大幅な燃費の向上を図ることが可能となる。
【００１１】
この際、請求項２記載のように、燃料カット条件は、エンジン運転状態の所定の領域を有して設定すると共に、エンジンアシスト条件は、燃料カット条件の領域に連続させて設定する。
【００１２】
また、請求項３記載のように、電動モータに電力を供給するバッテリの残存容量を推定するバッテリ残存容量推定手段を有しているのであれば、バッテリの残存容量が設定値を下回った状態では、エンジンアシスト条件否成立として電動モータの駆動を禁止させることが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図３は本発明の実施の一形態を示し、図１は燃料カット制御装置を搭載した車両全体の概略説明図、図２はエンジンアシスト制御のフローチャート、図３は燃料カット制御のフローチャートである。
【００１４】
図１において、符号１は車両前部に配置されたエンジンを示し、このエンジン１による駆動力は、エンジン１後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）２からトランスファ３に伝達される。
【００１５】
更に、このトランスファ３に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸４、プロペラシャフト５、ドライブピニオン軸部６を介して後輪終減速装置７に入力される一方、リダクションドライブギヤ、リダクションドリブンギヤ、フロントドライブ軸を介して前輪終減速装置（以上、フロント駆動系は図示せず）に入力される。
【００１６】
後輪終減速装置７に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸８ｒｌを経て左後輪９ｒｌに、後輪右ドライブ軸８ｒｒを経て右後輪９ｒｒに伝達される。前輪終減速装置に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸８ｆｌを経て左前輪９ｆｌに、前輪右ドライブ軸８ｆｒを経て右前輪９ｆｒに伝達される。
【００１７】
次に、この車両に車載される各エレクトロニクス系について説明する。
本車両は、４２Ｖの高電圧系と１４Ｖの低電圧系の２つの電圧系統を有して構成されている。
【００１８】
符号１１は、インバータ装置を示し、このインバータ装置１１には、エンジン１のクランクスプロケット１２によりベルト１３を介して回転軸端部のプーリ１４が回転され発電を行うと共に、最初の始動時以外の再始動等におけるエンジン１の始動を行い、また、必要に応じて（後述する、図２のフローチャートに従って）、エンジン１を共に駆動させアシストするエンジンアシスト制御を実行するモータ／ジェネレータ１５が電気的に接続されている。
【００１９】
インバータ装置１１には、充放電可能な３６Ｖバッテリ１６と接続された４２Ｖ系の配線が接続され、この４２Ｖ系の配線には、最初のエンジン始動時のみ使用するスタータモータ１７や、電動モータによるパワーステアリング装置１８等が接続されている。
【００２０】
また、インバータ装置１１側面には、４２Ｖ系の配線が接続されて、４２Ｖ電圧を１４Ｖ電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ１９が略一体的に併設されている。このＤＣ−ＤＣコンバータ１９に接続される配線には、充放電可能な１２Ｖバッテリ２０が接続され、その他各種ランプ、オーディオ、及び、後述する各制御装置等の１４Ｖ負荷２１が接続されている。
【００２１】
車両には、車両の自動停止再始動制御や、エンジン１に対するアシスト制御をモータ／ジェネレータ１５により実行させるモータ制御装置３０が搭載されており、このモータ制御装置３０には、エンジン１における燃料カット制御をはじめ、周知の各種制御を実行するエンジン制御装置３１、主に３６Ｖバッテリ１６の充電状態、放電状態を管理するバッテリ管理装置３２等が、例えば、車両の通信ネットワークとしてＩＳＯの標準プロトコルの一つであるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等により接続されている。
【００２２】
モータ制御装置３０には、ブレーキペダル４１の踏み込みストロークを検出するブレーキペダル踏み込み量センサ４２（ブレーキ油圧を検出するものでも良い）、アクセルペダル４３の踏み込みストロークを検出するアクセルペダル踏み込み量センサ４４が接続されている。また、モータ制御装置３０には、ハンドル角θＨを検出するハンドル角センサ４５、車速Ｖを検出する車速センサ４６、選択されたシフトポジション（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、３速、２速、１速の各レンジ位置）を検出するシフトポジションスイッチ４７、エンジン回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ４８等が接続されている。尚、これら各スイッチ、センサで得られた信号は、特にモータ制御装置３０とエンジン制御装置３１により共有される。
【００２３】
そして、モータ制御装置３０は、これらスイッチ、センサ類から得られる情報を基に、予め設定しておいたエンジン自動停止条件が成立しているか否か判定し、エンジン自動停止条件が成立している場合には、エンジン制御装置３１に対して信号を出力してエンジン１を自動停止するアイドルストップを実行させる。
【００２４】
また、モータ制御装置３０は、アイドルストップ状態の場合にエンジン自動停止条件が不成立の状態となったら、エンジン制御装置３１及びインバータ装置１１に信号を出力してモータ／ジェネレータ１５を駆動させ、エンジン１を再始動させる。ここで、エンジン自動停止条件とは、例えば、ブレーキペダル４１が踏み込まれ、アクセルペダル４３が踏まれておらず、シフトポジションがＰ、Ｎ、Ｄ、３速、２速、１速の何れかで、車速Ｖが略ゼロであり、且つ、バッテリ管理装置３２からアイドルストップの禁止指令がない場合である。
【００２５】
更に、モータ制御装置３０は、予め設定しておいた回生条件（例えば、アクセルペダル４３が踏まれておらず、エンジン回転数ＮＥが１０００ｒｐｍ以上で、車速Ｖが４０ｋｍ／ｈ以上で、駆動系とエンジン１とが連結され燃料が消費されていない条件）が成立する場合には、バッテリ管理装置３２に対して回生指令を出力する。
【００２６】
また、モータ制御装置３０は、バッテリ管理装置３２からバッテリ残存容量（バッテリＳＯＣ）が設定値Ｓｃ１（例えば、６０％）以上で、エンジン１の運転状態が予め設定しておいたエンジンアシスト条件の領域にある場合には、エンジン１の回転数を目標とするエンジン回転数に維持すべく、エンジン制御装置３１に対してエンジン１のアシスト信号を出力すると共に、エンジン１をアシスト制御する。
【００２７】
エンジンアシスト条件は、エンジン１の後述する減速燃料カットを実行する燃料カット条件のエンジン運転状態の領域とオーバーラップして連続するように設定されるもので、例えば、開始条件が、エンジン回転数が１４００ｒｐｍ以下で、且つ、車速が５０ｋｍ／ｈ以下であり、終了条件が、車速が２０ｋｍ／ｈ以下と予め設定されている。この際、終了条件にエンジン回転数の規定がないのは、モータ／ジェネレータ１５によるエンジンアシストによりエンジン回転数が目標回転数（例えば、１２００ｒｐｍ：アイドル回転数より高い回転数）に維持されるためである。このように、モータ制御装置３０は、アシスト条件判定手段、及び、アシスト実行手段としての機能を備えて構成されている。
【００２８】
そして、エンジン制御装置３１では、様々なエンジン運転状態において燃料カットを実行するが、特に減速燃料カットについて詳述すると、例えば、アクセルＯＦＦの状態であり、車速が５０ｋｍ／ｈ以上で、且つ、エンジン回転数が１３５０ｒｐｍ以上の場合に減速燃料カットを実行させる。また、モータ制御装置３０からエンジン１のアシスト信号が入力されている場合には、上述の減速燃料カットを実行する燃料カット条件が成立しない運転領域であっても燃料カットを実行する。すなわち、エンジン制御装置３１は、燃料カット条件判定手段、及び、燃料カット実行手段としての機能を備えて構成されている。
【００２９】
また、バッテリ管理装置３２は、３６Ｖバッテリ１６の充電状態、放電状態を管理すべく、３６Ｖバッテリ１６におけるバッテリ温度ＴＢａを検出するバッテリ温度センサ５１、バッテリ電圧ＶＢａを検出するバッテリ電圧計５２、バッテリ電流ＩＢａを検出するバッテリ電流計５３が接続されている。そして、これらの情報から３６Ｖバッテリ１６の状態を推定し、場合によっては（バッテリ残存容量が少ないと推定される場合には）アイドルストップ制御装置３０に対してアイドルストップの禁止指令等を出力する。また、バッテリ管理装置３２は、３６Ｖバッテリ１６の状態や、アイドルストップ制御装置３０から入力される回生指令等をも考慮して、インバータ装置１１に対しては、３６Ｖバッテリ１６に対して充電する際の様々な状況に応じた目標とする電圧値（充電せずも含む）を出力するようになっている。
【００３０】
また、バッテリ管理装置３２は、バッテリＳＯＣを検出するため、例えば、所定時間毎、或いは、所定走行距離毎に電圧を上昇させ３６Ｖバッテリ１６に流入する電流値ＩＢａを計測し、この計測した電流値ＩＢａからバッテリＳＯＣを推定している。このバッテリＳＯＣの値はモータ制御装置３０に対しても出力される。すなわち、バッテリ管理装置３２は、バッテリ残存容量推定手段としての機能を有している。
【００３１】
次に、モータ制御装置３０におけるエンジンアシスト制御を図２のフローチャートで説明する。まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で制御に必要なパラメータを読み込み、Ｓ１０２に進み、バッテリＳＯＣが予め設定しておいた値Ｓｃ１（例えば、６０％）以上か否か判定する。
【００３２】
Ｓ１０２の判定の結果、バッテリＳＯＣがＳｃ１未満と判定された場合（バッテリＳＯＣ＜Ｓｃ１の場合）はＳ１０３に進み、エンジンアシストフラグＦＭがセット（ＦＭ＝１）されているか否か判定する。尚、このエンジンアシストフラグＦＭは、モータ／ジェネレータ１５がエンジン１をアシストしている場合にセットされ、アシストしていない場合にクリアされた状態となる。
【００３３】
このＳ１０３の判定の結果、エンジンアシストフラグＦＭがクリアされている場合（ＦＭ＝０の場合）は、そのままプログラムを抜け、エンジンアシストフラグＦＭがセットされている場合（ＦＭ＝１の場合）は、Ｓ１０４に進み、エンジン１に対するアシストを終了し、Ｓ１０５に進んで、エンジンアシストフラグＦＭをクリア（ＦＭ＝０）して、プログラムを抜ける。
【００３４】
一方、Ｓ１０２の判定の結果、バッテリＳＯＣがＳｃ１以上と判定された場合（バッテリＳＯＣ≧Ｓｃ１の場合）はＳ１０６に進み、エンジンアシスト条件のアシスト開始条件、すなわち、エンジン回転数が１４００ｒｐｍ以下で、且つ、車速が５０ｋｍ／ｈ以下の条件が成立しているか否か判定し、成立していないのであれば、上述のＳ１０３以降の処理へと進み、アシスト開始条件が成立しているのであれば、Ｓ１０７に進む。
【００３５】
Ｓ１０７では、エンジンアシスト条件のアシスト終了条件、すなわち、車速が２０ｋｍ／ｈ以下の条件が成立しているか否か判定され、車速が２０ｋｍ／ｈ以下でアシスト終了条件が成立している場合は、上述のＳ１０３以降の処理へと進み、アシスト終了条件が成立していないのであれば、Ｓ１０８に進む。
【００３６】
そして、Ｓ１０８に進むと、エンジンアシストフラグＦＭをセット（ＦＭ＝１）して、Ｓ１０９に進んで、モータ／ジェネレータ１５を定回転数制御、或いは、定トルク制御にて、エンジン回転数を目標とする１２００ｒｐｍ近傍の値とするように制御し、プログラムを抜ける。
【００３７】
次に、エンジン制御装置３１で実行される燃料カット制御について、図３のフローチャートで説明する。まず、Ｓ２０１で制御に必要なパラメータを読み込み、Ｓ２０２に進み、燃料カット条件が成立しているか否か判定する。ここで云う、燃料カット条件とは、前述の減速燃料カットを実行させる条件であり、例えば、アクセルＯＦＦの状態であり、車速が５０ｋｍ／ｈ以上で、且つ、エンジン回転数が１３５０ｒｐｍ以上の運転状態か否かの条件である。
【００３８】
Ｓ２０２の判定の結果、燃料カット条件が成立していない場合には、Ｓ２０３に進み、燃料カットフラグＦＥをクリア（ＦＥ＝０）してＳ２０５に進む一方、燃料カット条件が成立している場合には、Ｓ２０４に進み、燃料カットフラグＦＥをセット（ＦＥ＝１）してＳ２０５に進む。すなわち、この燃料カットフラグＦＥは、燃料カット条件の成立を示すフラグとなっている。
【００３９】
Ｓ２０３、或いは、Ｓ２０４からＳ２０５に進むと、燃料カットフラグＦＥがセット、すなわち、燃料カット条件が成立しているか否か判定され、燃料カットフラグＦＥがセットされている場合（ＦＥ＝１の場合）には、Ｓ２０７に進み、周知の燃料カットを実行させるようにエンジン１を制御し、プログラムを抜ける。
【００４０】
また、Ｓ２０５の判定の結果、燃料カットフラグＦＥがクリアされている場合（ＦＥ＝０の場合）には、Ｓ２０６に進み、エンジンアシストフラグＦＭがセット、すなわち、モータ制御装置３０によるアシスト条件が成立しているか否か判定され、エンジンアシストフラグＦＭがセットされている場合（ＦＭ＝１の場合）は、Ｓ２０７に進み、周知の燃料カットを実行させるようにエンジン１を制御し、プログラムを抜ける。
【００４１】
また、Ｓ２０６の判定の結果、エンジンアシストフラグＦＭがクリアされている場合（ＦＭ＝０の場合）は、Ｓ２０８に進み、燃料カットを実行しないでそのままプログラムを抜ける。
【００４２】
このように、本実施の形態によれば、通常の減速燃料カットの条件以外に、この条件と連続するモータ制御装置３０によるアシスト条件が成立するエンジン運転領域においても燃料カットが実行されるので、エンジン回転数が適切に維持されつつ、燃料カットによる燃費の大幅な向上を図ることが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、  燃料カットを実行できる運転領域を可能な限り広げ、大幅な燃費の向上を図ることが可能となるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料カット制御装置を搭載した車両全体の概略説明図
【図２】エンジンアシスト制御のフローチャート
【図３】燃料カット制御のフローチャート
【符号の説明】
１    エンジン
１１    インバータ装置
１５    モータ／ジェネレータ（電動モータ）
１６    ３６Ｖバッテリ
３０    モータ制御装置（アシスト条件判定手段、アシスト実行手段）
３１    エンジン制御装置（燃料カット条件判定手段、燃料カット実行手段）
３２    バッテリ管理装置（バッテリ残存容量推定手段）
４６    車速センサ
４８    エンジン回転数センサ
【図１】
2004257368.tif 000003
【図２】
2004257368.tif 000004
【図３】
2004257368.tif 000005