(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンの回転エネルギを用いて発電する発電手段と、を備える車両の制御装置であって、
前記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記車両に係るアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、
前記エンジンの回転数変化量を検出する回転数変化量検出手段と、
前記アクセル操作検出手段によりアクセルオフが検出されたときに、前記検出された回転数が高い程、前記発電手段に係る発電トルクを大きく設定する発電制御手段と、
を備え、
前記発電制御手段は、前記アクセルオフが検出されたときの前記検出された回転数が一の値であり、且つ前記検出された回転数変化量が正の値である場合、前記アクセルオフが検出されたときの前記検出された回転数が前記一の値であり、且つ前記検出された回転数変化量が負の値である場合に比べて、前記発電トルクが大きくなるように、前記発電トルクを設定する
ことを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に関し、特に、エンジンにより回転駆動される発電機を制御する制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば、ハイブリッド車において、アクセルの踏み込みが停止された後、バッテリの充電率が低いことを条件に回生モードとなり、モータ・ジェネレータを、車の慣性エネルギを利用した発電機として機能させ、バッテリの電力を回収し、該バッテリが十分に充電されたときはモータ・ジェネレータの駆動を停止する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
或いは、車両のエンジンの回転を伝達することによりオルタネータを駆動し発電を行う装置であって、エンジン回転数の降下速度が閾値を超えたことを条件に、オルタネータが発電し出力する電圧又は電力を規定するｆＤＵＴＹの上限を平時と比べて引き下げ、オルタネータに起因するエンジン回転数の大幅な落ち込みを防止する装置が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−００７９４８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１１０９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、回生モードにおけるモータ・ジェネレータに係る発電トルクが一定であるので、例えばエンジン回転数が急激に落ち込んでしまったり、エンストが発生したりする可能性があるという技術的問題点がある。特許文献２に記載の技術では、エンジン回転数が十分に高い場合であっても、エンジン回転数の降下速度が閾値を超えると、一律に、オルタネータの出力が制限されてしまうという技術的問題点がある。
【０００６】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、エンジン回転数に応じた適切な回生制御をすることができる制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の制御装置は、上記課題を解決するために、エンジンと、前記エンジンの回転エネルギを用いて発電する発電手段と、を備える車両の制御装置であって、前記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、前記車両に係るアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、前記エンジンの回転数変化量を検出する回転数変化量検出手段と、前記アクセル操作検出手段によりアクセルオフが検出されたときに、前記検出された回転数が高い程、前記発電手段に係る発電トルクを大きく設定する発電制御手段と、を備え、前記発電制御手段は、前記アクセルオフが検出されたときの前記検出された回転数が一の値であり、且つ前記検出された回転数変化量が正の値である場合、前記アクセルオフが検出されたときの前記検出された回転数が前記一の値であり、且つ前記検出された回転数変化量が負の値である場合に比べて、前記発電トルクが大きくなるように、前記発電トルクを設定する。
【０００８】
本発明の制御装置によれば、当該制御装置は、エンジンと、該エンジンの回転エネルギを用いて発電する発電手段とを備える車両に搭載される。発電手段は、オルタネータ等の発電機に限らず、モータ・ジェネレータ（電動発電機）において実現される発電機であってもよい。つまり、発電手段として機能し得る限りにおいて、例えばハイブリッド車両に用いられるモータ・ジェネレータを意味してもかまわない。
【０００９】
当該制御装置は、回転数検出手段、アクセル操作検出手段及び発電制御手段を備えて構成されている。
【００１０】
エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、車両に係るアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段とには、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。
【００１１】
例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる発電制御手段は、アクセル操作検出手段によりアクセルオフが検出されたときに、回転数検出手段により検出された回転数が高い程、発電手段に係る発電トルクを大きく設定する。
【００１２】
ここで、本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、回生発電が実施される際には、該回生発電が実施されない場合に比べて発電手段の発電トルクが大きく設定されることが多く、回生発電に起因してエンストリスクが高まる。他方で、ドライバビリティの観点からは、エンジン回転数を早期に減少させたほうが好ましい場合もある。具体的には例えば、運転者がアクセルを踏み込み過ぎた後に、該運転者がエンジン回転数の低減を図ってアクセルの踏み込みを止めた場合、エンジンの不要な吹き上がりが抑制されることが望ましい。
【００１３】
そこで本発明では、上述の如く、発電制御手段により、アクセルオフが検出されたときに、エンジン回転数が高い程、発電手段に係る発電トルクが大きく設定される。
【００１４】
このため、エンジン回転数が比較的低い場合には、発電トルクが比較的小さく設定されるので、エンジン回転数の大幅な落ち込みを防止して、エンストリスクを抑制することができる。他方、エンジン回転数が比較的高い場合には、発電トルクが比較的大きく設定されるので、エンジン回転数を比較的早期に減少させることができ、例えばエンジンの不要な吹き上がりを抑制することができる。
【００１５】
つまり、本発明の制御装置は、エンストの回避とドライバビリティとを両立することができる。従って、本発明の制御装置によれば、アクセルオフが検出された場合に、エンジン回転数を適切な速度で減少させることができ、もって、運転者のフィーリングを向上させることができる。
【００１７】
アクセルオフが検出されたときのエンジン回転数が同じ（ここでは、“一の値”）であっても、エンジン回転数の増加過程（即ち、“回転数変化量が正の値”）であるか、エンジン回転数の減少過程（即ち、“回転数変化量が負の値”）であるかによって、発電トルクが変更されることが望ましい。
【００１８】
具体的には例えば、エンジン回転数が減少過程であるにもかかわらず、エンジン回転数が比較的高いことに起因して比較的大きい発電トルクが設定されると、エンジン回転数の予期しない落ち込みが生じる可能性がある。他方、エンジン回転数が増加過程であるにもかかわらず、エンジン回転数が低いことに起因して比較的小さい発電トルクが設定されると、エンジン回転数の不要な吹き上がりの抑制が困難になる可能性がある。
【００１９】
しかるに本発明では、発電制御手段により、アクセルオフが検出されたときのエンジン回転数が一の値であり、且つ回転数変化量が正の値である場合、アクセルオフが検出されたときのエンジン回転数が上記一の値であり、且つ回転数変化量が負の値である場合に比べて、発電トルクが大きく設定される。
【００２０】
従って、本発明の制御装置によれば、運転者のフィーリングをより向上させることができ、実用上非常に有利である。
【００２１】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る制御装置の概要を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に係る発電制御処理を示すフローチャートである。
【図３】エンジン回転数とエンジン回転数変化量とオルタネータのトルクとの関係を規定するトルクマップの一例である。
【図４】実施形態に係る発電制御処理が実施された場合の、エンジン回転数等の時間変動の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の制御装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（構成）
実施形態に係る制御装置の構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る制御装置の概要を示す概略構成図である。
【００２５】
図１において、制御装置１００が搭載される車両は、エンジン１１と、該エンジン１１の回転エネルギを用いて発電するオルタネータ１２と、アクセルペダル１３と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）２１とを備えて構成されている。
【００２６】
制御装置１００は、ＥＣＵ２１、クランク角センサ２２及びアクセルポジションセンサ２３を備えて構成されている。本実施形態では、車両の各種電子制御用のＥＣＵ２１の機能の一部を、制御装置１００の機能の一部として用いている。
【００２７】
制御装置１００の一部としてのＥＣＵ２１は、クランク角センサ２２の出力信号に基づいて、エンジン１１の回転数Ｎｅ及び回転数変化量ΔＮｅを計算する。尚、エンジン１１の回転数Ｎｅの算出方法には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。回転数変化量ΔＮｅは、現在の回転数から、例えば１サンプリング周期前の回転数を差し引くことにより求めればよい。
【００２８】
（発電制御処理）
次に、以上のように構成された制御装置１００が実施する発電制御処理について、図２のフローチャートを参照して説明する。尚、以降の説明では、エンジン１１は運転中であるものとする。
【００２９】
図２において、制御装置１００の一部としてのＥＣＵ２１は、先ず、アクセルポジションセンサ２３の出力信号に基づいて、アクセル操作の有無を判定する（ステップＳ１０１）。アクセルオンであると判定された場合（ステップＳ１０１：ＯＮ）、ＥＣＵ２１は、オルタネータ１２に、所定の加速時の発電トルクを設定する（ステップＳ１０４）。「加速時の発電トルク」は、燃費向上を図ることができるような値として設定されており、典型的には、後述するアクセルオフ時の発電トルクよりも小さい。
【００３０】
他方、アクセルオフであると判定された場合（ステップＳ１０１：ＯＦＦ）、ＥＣＵ２１は、クランク角センサ２２の出力信号に基づいて、エンジン１１の回転数Ｎｅと回転数変化量ΔＮｅとを計算する（ステップＳ１０２）。
【００３１】
次に、ＥＣＵ２１は、計算された回転数Ｎｅ及び回転数変化量ΔＮｅと、図３に示すトルクマップとに基づいて、オルタネータ１２に係るトルクを特定し、該特定されたトルクを発電トルクとして設定する（ステップＳ１０３）。
【００３２】
ここで、トルクマップについて、図３を参照して説明を加える。尚、図３における等トルクライン（曲線）は、一例であり、トルクマップは無数の等トルクラインを含んでいる。
【００３３】
図３に示すトルクマップは、次のような思想に基づいて構築される。即ち、エンジン１１の回転数Ｎｅが比較的高い場合は、回転数Ｎｅを比較的早期に低減するために、トルクが比較的大きく設定される。他方、エンジン１１の回転数Ｎｅが比較的低い場合は、エンストリスクを回避するために、トルクが比較的小さく設定される。つまり、エンジン１１の回転数Ｎｅが高くなる程、トルクが大きくなる。言い換えれば、エンジン１１の回転数Ｎｅが低くなる程、トルクが小さくなる。
【００３４】
また、一の回転数について見た場合（例えば、図３における回転数Ｎｅ１参照）、エンジン１１の回転数変化量ΔＮｅが正の値の場合（即ち、エンジン１１の回転数が増加している場合）、回転数変化量ΔＮｅが負の値の場合（即ち、エンジン１１の回転数が減少している場合）に比べて、トルクが大きい。つまり、同一回転数では、回転数変化量ΔＮｅが大きくなる程、トルクが大きくなる。
【００３５】
次に、実施形態に係る制御装置１００の効果について、図４のタイムチャートを参照して説明する。
【００３６】
図４の時刻ｔ０に、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれ（即ち、アクセルオンとなり）、時刻ｔ１に、運転者によるアクセルペダルの踏み込みが停止される（即ち、アクセルオフされる）ものとする。エンジン１１には慣性力が働くので、アクセルオフされたとしても、しばらくはエンジン１１の回転数Ｎｅが増加する。このとき、何の対策も採らなければ、図４の破線のように、例えば時刻ｔ２までエンジン１１の回転数Ｎｅが増加し続け、その後減少に転じる。
【００３７】
他方で、本実施形態では、上述の如く、アクセルオフされると、エンジン１１の回転数Ｎｅ及び回転数変化量ΔＮｅに基づいてオルタネータ１２の発電トルクが設定される。この結果、アクセルオフされると直ちに比較的大きな発電トルクが生じる（図４の“発電トルク”参照）。すると、発電トルクがエンジン１１にとっての負荷となり、エンジン１１の回転数Ｎｅが比較的早期に低下することとなる（図４の“Ｎｅ”参照）。
【００３８】
尚、発電トルクは、エンジン１１の回転数Ｎｅ及び回転数変化量ΔＮｅに応じて、時間と共に低下する（図４の“発電トルク”の特に時刻ｔ１〜時刻ｔ２参照）。
【００３９】
このように、本実施形態に係る制御装置１００によれば、エンストを回避できると共に、ドライバビリティを向上して、運転者のフィーリングを向上することができる。
【００４０】
実施形態に係る「オルタネータ１２」、「クランク角センサ２２」及び「アクセルポジションセンサ２３」は、夫々、本発明に係る「発電手段」、「回転数検出手段」及び「アクセル操作検出手段」の一例である。実施形態に係る「ＥＣＵ２１」は、本発明に係る「発電制御手段」及び「回転数変化量検出手段」の一例であると共に、「回転数検出手段」の他の一例である。
【００４１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４２】
１１…エンジン、１２…オルタネータ、１３…アクセルペダル、２１…ＥＣＵ、２２…クランク角センサ、２３…アクセルペダルセンサ、１００…制御装置
【図１】
0006281486.tif 000002
【図２】
0006281486.tif 000003
【図３】
0006281486.tif 000004
【図４】
0006281486.tif 000005