(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関とモータジェネレータを備えた車両制御において、燃料カット突入時の減速ショックを抑制する車両駆動制御装置を提供する。【解決手段】予め設定された運転条件が成立した場合に、エンジンの出力トルクとモータジェネレータが出力可能なモータトルクを算出Ｓ４，Ｓ５し、モータトルクがエンジンの出力トルクに予め設定されたトルク量を加算した値以上となった場合Ｓ７に、燃料噴射を停止Ｓ８させ、モータジェネレータによるトルク付加を行うＳ９。モータジェネレータによるトルクは、燃料噴射停止前の予め設定された時間に計測したエンジンの出力トルクから算出した減速トルク量Ｓ６を設定する。【選択図】図３
2017149206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の内燃機関と、
前記内燃機関の駆動軸に連結され発電を行いまた前記駆動軸にトルクを付加するモータジェネレータと、
前記内燃機関と前記モータジェネレータを駆動制御する制御部と、
を備え、
前記制御部が、
予め設定された前記内燃機関の運転条件に従って前記内燃機関の燃料噴射の停止が可能か否かを判断する燃料噴射停止前提条件判定部と、
前記内燃機関の出力トルクを算出する内燃機関出力トルク算出部と、
前記内燃機関の燃料噴射を制御する燃料噴射制御部と、
前記モータジェネレータを駆動制御するモータジェネレータ駆動制御部と、
前記モータジェネレータの出力可能なモータトルクを算出するモータジェネレータ出力トルク算出部と、
を有し、
前記燃料噴射停止前提条件判定部において前記燃料噴射停止前提条件が成立後、
前記燃料噴射制御部が、前記モータジェネレータの出力可能なモータトルクが前記内燃機関の出力トルクに予め設定されたトルク量を加算した値以上となると、前記モータジェネレータ駆動制御部に前記モータジェネレータを駆動させてトルク付加を開始させた後に、燃料噴射を停止する、
車両駆動制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関が複数の気筒を備え、前記燃料噴射停止前提条件が成立後、前記燃料噴射制御部が、前記モータジェネレータの出力可能なモータトルクが前記内燃機関の出力トルクに予め設定されたトルク量を加算した値以上となると、前記複数の気筒の中で燃料噴射の停止を間引いて行う、請求項１に記載の車両駆動制御装置。
【請求項３】
前記制御部が、燃料噴射の停止を実施する前の前記内燃機関の出力トルクから減速トルク量を算出し、前記減速トルク量を前記モータジェネレータのモータジェネレータトルク指令として設定するモータジェネレータトルク指令設定部を有し、
前記モータジェネレータ駆動制御部が、前記モータジェネレータトルク指令に従って前記モータジェネレータを駆動する、請求項１または２に記載の車両駆動制御装置。
【請求項４】
前記制御部が、
前記燃料噴射停止前提条件判定部と、前記内燃機関出力トルク算出部と、前記燃料噴射制御部と、を含む第１電子制御装置と、
前記モータジェネレータ駆動制御部と、前記モータジェネレータ出力トルク算出部と、を含む第２電子制御装置と、
を有し、
前記第１電子制御装置と前記第２電子制御装置が通信線で接続されている請求項１または２に記載の車両駆動制御装置。
【請求項５】
前記第１電子制御装置が、燃料噴射の停止を実施する前の前記内燃機関の出力トルクから減速トルク量を算出し、前記減速トルク量を前記モータジェネレータのモータジェネレータトルク指令として設定するモータジェネレータトルク指令設定部を含み、
前記モータジェネレータ駆動制御部が、前記モータジェネレータトルク指令に従って前記モータジェネレータを駆動する、請求項４に記載の車両駆動制御装置。
【請求項６】
内燃機関と、前記内燃機関の駆動軸に連結され発電を行いまた前記駆動軸にトルクを付加するモータジェネレータと、を備えた車両において、
予め設定された前記内燃機関の運転条件に従って前記内燃機関の燃料噴射の停止が可能か否かを判断する燃料噴射停止前提条件の成立を判断することと、
前記燃料噴射停止前提条件が成立後、前記モータジェネレータの出力可能なモータトルクが前記内燃機関の出力トルクに予め設定されたトルク量を加算した値以上である時に、前記モータジェネレータを駆動させてトルク付加を開始させることと、
前記モータジェネレータによるトルク付加を開始させた後に燃料噴射を停止することと、
を備えた、車両駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関とモータジェネレータを備えた車両の車両駆動制御装置および車両駆動制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車に搭載される内燃機関、すなわちエンジンが減速状態において、燃料供給を停止させる燃料カット制御が広く知られている。この燃料カット制御は、アクセルオフすなわちスロットル全閉状態であり且つ、エンジン回転数が設定回転数以上の場合に、燃料噴射の停止を行う。また、エンジンが高負荷状態でのアクセルの急激な全閉動作時には、直ぐに燃料カットを開始させず、エンジンの出力トルクが低下するまでのディレイ時間と称する時間を設定し、燃料カットを遅らせることで、燃料噴射停止によるショックを低減している。
【０００３】
このように広く知られている燃料カット制御をハイブリッド車両に適用した技術が開示されている(例えば下記特許文献１参照)。通常の燃料カット制御では、燃料カットによるショックを低減するためにディレイ期間中燃料を供給しているが、ディレイ期間中にエンジンの出力トルクがモータジェネレータの出力トルクを上回った場合に、モータジェネレータを駆動させ燃料噴射を停止させることで、ディレイ時間の短縮による燃費の改善と、燃料噴射停止によるショックの低減を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−４６７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したようなハイブリッド車両に適用した燃料カット制御では、図１１のＡに示すようにエンジンの出力トルクがモータジェネレータの出力トルクよりも大きい場合(時刻ｔ１)に燃料カットを実施するため、燃料カットによるエンジンの出力トルクダウン分をモータジェネレータが補うことができないため、Ａ１で示すように、システムトルク(エンジントルク＋モータトルク)が急激に低下してトルク段差が発生することでショックが発生しドライバビリティが悪化する。
また、図１１のＢに示すように、燃料カット後にモータジェネレータを駆動させる場合に、エンジンを制御しているＥＣＵ(電子制御装置：Electric Control Unit又はEngine Control Unit)からモータジェネレータを制御しているＣＵ(電子制御装置)へ、モータジェネレータの制御のためのアシスト信号を専用の通信線ではなく、ＣＡＮ(Controller Area Network)等の通信線を用いて送る場合、通信遅れ(約１００ｍｓ程度)が発生するケースがある。この場合、燃料カット実施に対してモータジェネレータのアシストが遅れることで、Ｂ１で示すように、システムトルクが急激に低下した後に急激に発生するためショックが発生しドライバビリティが悪化する。
【０００６】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、内燃機関とモータジェネレータを備えた車両制御において、燃料カット突入時の減速ショックを抑制することができる車両駆動制御装置および車両駆動制御方法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】
【０００７】
この発明は、車両の内燃機関と、前記内燃機関の駆動軸に連結され発電を行いまた前記駆動軸にトルクを付加するモータジェネレータと、前記内燃機関と前記モータジェネレータを駆動制御する制御部と、を備え、前記制御部が、予め設定された前記内燃機関の運転条件に従って前記内燃機関の燃料噴射の停止が可能か否かを判断する燃料噴射停止前提条件判定部と、前記内燃機関の出力トルクを算出する内燃機関出力トルク算出部と、前記内燃機関の燃料噴射を制御する燃料噴射制御部と、前記モータジェネレータを駆動制御するモータジェネレータ駆動制御部と、前記モータジェネレータの出力可能なモータトルクを算出するモータジェネレータ出力トルク算出部と、を有し、前記燃料噴射停止前提条件判定部において前記燃料噴射停止前提条件が成立後、前記燃料噴射制御部が、前記モータジェネレータの出力可能なモータトルクが前記内燃機関の出力トルクに予め設定されたトルク量を加算した値以上となると、前記モータジェネレータ駆動制御部に前記モータジェネレータを駆動させてトルク付加を開始させた後に、燃料噴射を停止する、車両駆動制御装置等にある。
【発明の効果】
【０００８】
この発明では、燃料カット突入時の減速ショックを抑制した車両駆動制御装置および車両駆動制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明に係る車両駆動制御装置を概略的に示す構成図である。
【図２】図１のエンジンおよびモータジェネレータの部分の概略的な構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る車両駆動制御装置の動作フローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係る車両駆動制御装置の動作を示すタイムチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２に係る車両駆動制御装置の動作フローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２に係る車両駆動制御装置の動作を示すタイムチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２に係る車両駆動制御装置における間引き噴射の気筒毎の実施行程を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る車両駆動制御装置の動作フローチャートである。
【図９】この発明に係る車両駆動制御装置の制御部の構成の一例を示す図である。
【図１０】この発明に係る車両駆動制御装置の制御部のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図１１】従来の車両駆動制御装置における駆動制御を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明による車両駆動制御装置および車両駆動制御方法を各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明に係る車両駆動制御装置を概略的に示す構成図であり、図２は図１のエンジンおよびモータジェネレータの部分の概略的な構成図である。
【００１２】
図１において、内燃機関を構成するエンジン１には吸気管２と排気管３が接続されている。エンジン１の吸気系を構成する吸気管２の上流側には、実吸入空気流量検出部として、吸入空気流量を測定するエアフロセンサ４が設けられている。さらに、吸気温検出部として、吸気温を測定するための吸気温センサ５がエアフロセンサ４と一体もしくは別体で設けられている。
【００１３】
エンジン１の吸気系において、エアフロセンサ４の下流のエンジン１側には、アクセルペダルに設けられたアクセル開度センサ９の示す開度に応じて開度調整されるスロットル６が設けられている。スロットル６には、スロットル開度位置を検出するためのスロットル開度センサ１０が設けられている。
【００１４】
また、スロットル６の下流のエンジン１側には、サージタンク７、吸気圧検出部として、圧力センサ８が設けられている。圧力センサ８は、吸気管２内の吸気圧を検出する。
【００１５】
エンジン１には、エンジン回転数またはエンジン回転速度を検出する回転速度センサ１１が設けられている。
【００１６】
また、エンジン１には、モータジェネレータ１５が設けられており、モータジェネレータを制御する、例えばマイクロコンピュータからなるモータジェネレータ制御部であるＣＵ(第２電子制御装置)１６が一体に取付けられている。また図２に示すように、モータジェネレータ１５は、モータジェネレータ１５のプーリ１９がエンジン１の駆動軸ＤＳのクランクプーリ１８とベルトで連結されて、エンジン１と繋がっている。モータジェネレータ１５は、ＣＵ(第２電子制御装置)１６の制御に従い、オルタネータのような発電機として機能することで、図示していないバッテリを充電したり、モータとして機能することで、エンジン１の出力をアシストしたりすることができる。またエンジン１の駆動軸ＤＳの反対側にはトランスミッション１７、デファレンシャルギア２１等を介してタイヤ２０が取付けられている。
【００１７】
上述の回転速度センサ１１、ＣＵ(第２電子制御装置)１６、スロットル開度センサ１０、エアフロセンサ４、圧力センサ８等の上述のセンサや図示しない他のセンサからの検出信号も含め、エンジン１の運転状態を示す信号が、図１の例えばマイクロコンピュータからなるエンジン制御部であるＥＣＵ(第１電子制御装置)１２に入力される。
【００１８】
ＥＣＵ(第１電子制御装置)１２は、入力された各種データより、スロットル６、エンジン１のインジェクタ１３や点火コイル１４を含む各種アクチュエータへの指令値を算出し、出力する。
【００１９】
また、ＥＣＵ(第１電子制御装置)１２は、専用通信線やＣＡＮ等の通信線によりＣＵ(第２電子制御装置)１６と制御信号の入出力を行うことで、モータジェネレータ１５への指示を行っている。
【００２０】
図９にＥＣＵ(第１電子制御装置)１２とＣＵ(第２電子制御装置)１６をそれぞれマイクロコンピュータで構成した場合の一例の構成図を示す。ＥＣＵ(第１電子制御装置)１２とＣＵ(第２電子制御装置)１６はそれぞれ機能ブロック図で示され、両者は例えば通信線ＣＬで接続されている。通信線ＣＬには図示しない他の制御装置等が接続され得る。
ＥＣＵ(第１電子制御装置)１２は、
燃料噴射停止前提条件判定部１２１、
ディレイ時間設定部１２２
内燃機関出力トルク算出部１２３
モータジェネレータトルク指令設定部１２４
燃料噴射制御部１２５ａを含む内燃機関駆動制御部１２５、
記憶部Ｍ、
を含む。
ＣＵ(第２電子制御装置)１６は、
モータジェネレータ出力トルク算出部１６１、
モータジェネレータ回生制御部１６２、
モータジェネレータ駆動制御部１６３
記憶部Ｍ、
を含む。
【００２１】
図１０にはＥＣＵ(第１電子制御装置)１２およびＣＵ(第２電子制御装置)１６をそれぞれに構成するマイクロコンピュータ１００の概略的なハードウェア構成の一例を示す。信号の入出力はインタフェース１０１を介して行われる。メモリ１０３には図９に機能ブロックで示された各種プログラム、および処理に必要な情報データ、テーブル等が予め格納されている。ＣＰＵ１０２はインタフェース１０１を介して入力された信号に対して、メモリ１０３に格納された各種プログラム、情報データ、テーブルに従って演算処理を行い、処理結果をインタフェース１０１を介して出力する。図９の記憶部Ｍはメモリ１０３に相当する。
【００２２】
なお、ＥＣＵ(第１電子制御装置)１２とＣＵ(第２電子制御装置)１６の構成をいずれか一方にまとめて、例えば図９に二点鎖線で示す制御部１２１６のように１つのマイクロコンピュータ１００内で構成することも可能である。
【００２３】
次に、この実施の形態１に係るモータジェネレータ１５を用いた燃料噴射停止制御の具体的な動作について、図３の動作フローチャートに基づいて説明する。図３のフローチャートの動作は繰り返して行われる。また以下の()内の図９の処理機能部は、処理を行う対応処理機能部を示す。なお、内燃機関駆動制御部１２５の燃料噴射制御部１２５ａは、エンジン１およびモータジェネレータ１５の運転状態等から燃料噴射の開始、停止の判断もして噴射制御をすると共に、モータジェネレータ１５に駆動指令等も出力する判定指示部も含む付加機能付きの燃料噴射制御部である。
また以下では、「燃料カット」とは燃料噴射のタイミングでインジェクタから燃料噴射を行わない、すなわち燃料噴射停止を意味する。
【００２４】
まず、図３のステップＳ１では、ＥＣＵ(第１電子制御装置)１２にて(燃料噴射停止前提条件判定部１２１)、入力された各種センサ情報から、アイドル状態であるか判断し、エンジン回転数および、エンジン負荷などから予め設定された燃料カット前提条件が成立するか判断する。燃料カット前提条件が成立時は、燃料供給の停止はしていないが、燃料カットを要求している減速状態であることを示している。燃料カット前提条件が成立した場合、ステップＳ２に進む。
【００２５】
ステップＳ２では、燃料カットを開始するまでのディレイ時間を設定する。ディレイ時間の設定については、ＥＣＵ(第１電子制御装置)１２内のメモリにエンジン回転数、エンジン負荷に対するマップデータとして記憶しておいてもよい。(ディレイ時間設定部１２２)
【００２６】
ステップＳ３では、ステップＳ２で設定したディレイ時間が０より大きいか判断し、ディレイ時間が０より大きい場合には、ステップＳ４に進む。ディレイ時間が０となった場合には、ステップＳ１４に進み、燃料噴射を停止し、ステップＳ１５にて、ＥＣＵ(第１電子制御装置)１２に入力された各種センサ情報(アクセル開度、エンジン回転数または回転速度など)から燃料カット終了条件が成立しているかどうかを判定する。成立した場合には、ステップＳ１６に進み燃料噴射を再開する。不成立の場合には、ステップＳ１４に戻り燃料カットを継続する。
モータジェネレータ１５が出力できるモータトルクは、バッテリの充電率(ＳＯＣ)、バッテリ温度などによって変化するため、エンジンの出力トルクであるエンジントルク以上とならない場合がある。このような場合、後述するステップＳ７の条件が成立しなくなり、燃料カットを実施しない。このため、ステップＳ３の条件により、ディレイ時間による燃料カットを実施することで、燃費を向上させることができる。(内燃機関駆動制御部１２５の燃料噴射制御部１２５ａ)
【００２７】
ステップＳ４では、エンジン回転数、エンジン負荷、点火時期などから、エンジン１から出力しているエンジントルクを算出している。(内燃機関出力トルク算出部１２３)
【００２８】
ステップＳ５では、ＣＵ(第２電子制御装置)１６において、バッテリの充電率(ＳＯＣ)、モータジェネレータ回転数、バッテリ温度などから、現時点での出力可能なモータトルクを算出している。(モータジェネレータ出力トルク算出部１６１)
なお、算出されたモータトルクはＣＵ(第２電子制御装置)１６からＥＣＵ(第１電子制御装置)１２へ送られる。
【００２９】
ステップＳ６では、ステップＳ４で求めたエンジントルクを予め定めた設定時間での減速トルク量を計算し、この減速トルク量をモータトルクのトルク指令として設定する。減速トルク量については、実施の形態３にて詳細を記載する。このように設定することで、燃料カット後のモータ駆動によるトルク偏差をなくしドライバビリティを向上させている。(モータジェネレータトルク指令設定部１２４)
【００３０】
ステップＳ７では、ステップＳ４で求めたエンジントルクにヒステリシス分(以下ヒスまたはヒス分と略す)を加算した値とステップＳ５で求めたモータトルクの比較を実施している。エンジントルクにヒスを加算しない場合、エンジントルクを十分に補えるトルクが出力できていないにも関わらず、モータジェネレータ１５の出力トルクの変動により、瞬時的にエンジントルクを超えることがあり、結果、エンジントルクを十分に補えるトルクが出力できないまま燃料カットを実施し、ショックが発生する可能性がある。そのため、エンジントルクに予め設定されたトルク量として定められたヒス分を加算することで、モータジェネレータ１５がエンジントルクを十分に補えるトルクが出力可能か判断している。モータトルクがエンジントルクにヒスを加えた値以上となった場合、燃料カット後のエンジントルク段差分をモータトルクが十分補える状態であり、燃料カットを実施してもショックが発生しないことを意味し、ステップＳ８に進み燃料噴射を停止させる。
モータトルクがエンジントルクより小さい場合には、ステップＳ３に戻る。(内燃機関駆動制御部１２５の燃料噴射制御部１２５ａ)
【００３１】
ステップＳ９では、モータトルクがステップＳ６で求めた減速トルク量となるように、ＣＵ(第２電子制御装置)１６から制御を行う。(モータジェネレータ駆動制御部１６３)
【００３２】
ステップＳ１０では、モータトルクが０以下であるかどうかを判断する。モータトルクが０以下の場合は、従来のディレイ時間が０となり燃料カットを実施した状態を意味し、ステップＳ１１にてモータジェネレータ１５は、減速のトルクを吸収する回生制御を実施する。回生制御にて発電し、バッテリを充電する。モータトルクが０より大きい場合にはステップＳ１２に進む。(モータジェネレータ回生制御部１６２)
【００３３】
ステップＳ１２では、ＥＣＵ(第１電子制御装置)１２にて、入力された各種センサ情報(アクセル開度、エンジン回転数または回転速度など)から燃料カット終了条件が成立しているかどうかを判定している。成立した場合には、ステップＳ１３に進み燃料噴射を再開し、燃料カットを終了する。(内燃機関駆動制御部１２５の燃料噴射制御部１２５ａ)
【００３４】
次に上述した実施の形態１についてのタイムチャートを示した図４を参照しながら、さらに具体的に説明する。
時刻ｔ１において、アクセル開度から判定しているアイドルＳＷがＯＦＦからＯＮとなり、エンジン回転数または回転速度、エンジン負荷などから燃料カット前提条件が成立する(ステップＳ１)。燃料カット前提条件が成立することで、ディレイ時間がセットされ(ステップＳ２)、エンジントルク、モータトルクが算出され(ステップＳ４、Ｓ５)、燃料噴射停止するまでの間、予め定めた設定時間での減速トルク量を計算する(ステップＳ６)。
なおアイドルＳＷは、アクセル開度が設定値(例えば０％)以下をアイドル状態と判定し、アイドルＳＷをＯＮとするスイッチである。
【００３５】
時刻ｔ２において、エンジントルクが低下することで、出力可能モータトルクがエンジントルク＋ヒス以上となり、燃料噴射を停止し(ステップＳ８)、燃料カットモードが成立し、モータジェネレータ１５による駆動を実施する(ステップＳ９)。出力可能モータトルクがエンジントルク＋ヒス以上で燃料噴射を停止することで、エンジントルクとモータトルクの和であるシステムトルクに段差が発生しないためショックの発生はない。この時、モータジェネレータ１５には、減速トルク量を設定し、モータトルクが０となるまでの時刻ｔ２からｔ３の間、徐々にモータトルクを減衰させる(ステップＳ１０)。また、燃料噴射を停止することで、エンジン１は燃焼によるトルクが無くなるため、急激に低下することとなる。
時刻ｔ２からｔ３の間のＦＲで示す部分で燃料が減量される。
【００３６】
時刻ｔ３において、モータトルクが０以下となることで、モータジェネレータ１５はＣＵ(第２電子制御装置)１６により、回生制御を実行し、バッテリの充電を行う(ステップＳ１１)。
【００３７】
時刻ｔ４において、エンジン回転数または回転速度が予め定められた設定燃料カット復帰エンジン回転数または回転速度を下回ることで、燃料カット終了条件が成立することで(ステップＳ１２)、燃料噴射を再開し(ステップＳ１３)、モータジェネレータ１５の回生制御を終了する。
【００３８】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、エンジントルクにヒスを加算した値以上のトルクをモータジェネレータ１５が出力可能である状態から、燃料カットを実施することで、燃料カットによるエンジントルク減少分をモータトルクで補うことができ、燃料カットによるショックを緩和することが可能となる。
さらに、モータジェネレータ１５によりアシストすることで、ディレイ時間を短縮でき燃費が向上する。
また、モータトルクがエンジントルクにヒスを加算した値より小さい場合、すなわち燃料カットによるエンジントルク減少分をモータトルクが補えない場合には、従来のディレイ時間による燃料カットを実施することができる。
【００３９】
実施の形態２．
上述の実施の形態１では、図３のステップＳ８の燃料噴射停止を、エンジン１が単気筒の場合は１つの気筒に、エンジン１が複数気筒のものである場合には全気筒に実施していたが、図５のステップＳ１０８において、エンジン１が複数気筒のものである場合に、複数の気筒の中で燃料噴射の停止を間引いて行う間引き燃料噴射停止、換言すると複数の気筒の中で燃料噴射を間引いて行う間引き燃料噴射、を行う間引き燃料噴射処理に変更してもよい。図５はこの発明の実施の形態２に係る車両駆動制御装置の制御処理を示す動作フローチャートである。
【００４０】
以下、図５を参照しながら、この発明の実施の形態２について説明する。なお、車両駆動制御装置の構成は、上述の実施の形態１で図１、２、９，１０に示したものと同じである。また図５において、ステップＳ１０１−Ｓ１０７の間の処理は図３で示したステップＳ１−Ｓ７の間と同様の処理を実施している。またステップＳ１１４−Ｓ１１６の間の処理も図３で示したステップＳ１４−Ｓ１６の間と同様の処理を実施している。
【００４１】
ステップＳ１０８では、複数の気筒の中で燃料噴射を間引いて行う間引き噴射を開始すると同時に、ステップＳ１０９により、図３で示したステップＳ９と同様にモータトルクがステップＳ１０６で求めた減速トルク量となるように、ＣＵ(第２電子制御装置)１６によりモータジェネレータ１５を制御する。(モータジェネレータ駆動制御部１６３)
【００４２】
間引き噴射については、図６を参照して説明する。図６は３気筒エンジン１での図１のインジェクタ１３に相当するインジェクタ＃１、＃２、＃３による実施行程を示している。通常噴射では、燃料カット実施タイミングで全気筒の燃料噴射を停止する。
これに対し、間引き噴射１では、破線ＩＳで示すように、例えば＃３気筒の燃料噴射を停止するといった、特定の気筒の燃料噴射を停止する。また間引き噴射２では、燃料噴射実施タイミング順に従って、噴射の順番の２，４，６…といった偶数番目の燃料噴射を停止する、といった間引き噴射制御を行う。なお、間引き噴射は図６に示した間引き噴射１，２の燃料噴射停止タイミングに限定されるものではない。
【００４３】
燃料カット後にモータジェネレータ１５を駆動させる場合には、ＥＣＵ(第１電子制御装置)１２からＣＵ(第２電子制御装置)１６へモータジェネレータ１５のためにアシスト信号を、図９に示すＣＡＮ等の通信線ＣＬにより送信するが、ＣＡＮを使用した場合には１００ｍｓ程度の通信遅れが発生する。このため、燃料カット実施からモータジェネレータ１５によるアシストが遅れることで、ショックが発生する。このショックを抑制するために、ステップＳ１０８にて複数の気筒の中で燃料噴射を間引いて行う、換言すると複数の気筒の中で燃料噴射の停止を間引いて行う、ことで、通信遅れが原因で生じるショックを緩和することができる。
【００４４】
次に、上述した実施の形態２についてのタイムチャートを示した図７を参照しながら、さらに具体的に説明する。
時刻ｔ１において、アクセル開度から判定しているアイドルＳＷがＯＦＦからＯＮとなり、エンジン回転数または回転速度、エンジン負荷などから燃料カット前提条件が成立する(ステップＳ１０１)。燃料カット前提条件が成立し、ディレイ時間がセットされ(ステップＳ１０２)、エンジントルク、モータトルクが算出され(ステップＳ１０４、Ｓ１０５)、燃料噴射停止するまでの間、予め定めた設定時間での減速トルク量を計算する(ステップＳ１０６)。減速トルク量の詳細については、実施の形態３で説明する。
【００４５】
時刻ｔ２において、エンジントルクが低下することで、出力可能モータトルクがエンジントルク＋ヒス以上となり、間引き噴射を開始し(ステップＳ１０８)(内燃機関駆動制御部１２５の燃料噴射制御部１２５ａ)、モータジェネレータ１５による駆動を実施する(ステップＳ１０９)(モータジェネレータ駆動制御部１６３)。この時、ＥＣＵ(第１電子制御装置)１２からＣＵ(第２電子制御装置)１６への通信遅れが発生することとなり、時刻ｔ３まではモータトルクが出力されない状態となる。しかし、間引き噴射を実施することで、Ａ１で示すように、モータジェネレータ１５が実際にモータトルクを出力するまでの、エンジントルクの急激な低下を抑えることができ、システムトルクのトルク変化であるトルク段差は小さく、ショックの発生を抑えることができる。
【００４６】
時刻ｔ３において、モータジェネレータ１５には、減速トルク量が設定され、モータトルクが０となるまでの時刻ｔ３からｔ４の間、徐々にモータトルクを減衰させる。
【００４７】
時刻ｔ４において、モータトルクが０以下となることで、モータジェネレータ１５はＣＵ(第２電子制御装置)１６により、回生制御を実行し、バッテリの充電を行う(モータジェネレータ駆動制御部１６３)。時刻ｔ４以降の燃料カット復帰挙動に関しては、実施の形態１で説明した図４と同じであるため、省略する(内燃機関駆動制御部１２５の燃料噴射制御部１２５ａ)。
【００４８】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、間引き噴射を実施することで、ＥＵＣ(電子制御装置)１２からＣＵ(第２電子制御装置)１６への通信遅れによる、モータジェネレータ１５の駆動開始までの間の、全気筒燃料噴射停止での急激なエンジントルク低下によるショックの発生を抑えることができる。さらに、モータジェネレータ１５によりアシストすることで、ディレイ時間を短縮でき燃費が向上する。
【００４９】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３に係る車両駆動制御装置の制御処理を示すフローチャートである。
【００５０】
以下、図８を参照しながら、この発明の実施の形態３について説明する。なお、内燃機関制御装置の構成は、上述の実施の形態で図１、２、９，１０に示したものと同じである。この実施の形態３では、モータジェネレータトルク指令設定部１２４での減速トルク量の求め方を特徴とする。従って以下の動作はモータジェネレータトルク指令設定部１２４で行われる。
【００５１】
まず、ステップＳ３０１では、燃料カット前のエンジントルク(ｎ１)を算出する。算出後、ステップＳ３０２にて、予め定められた設定時間(Δｔ)が経過したか判定する。設定時間(Δｔ)が経過した場合は、ステップＳ３０３に進み、エンジントルク(ｎ２)を算出する。なお、エンジントルクは内燃機関出力トルク算出部１２３で求めたものを使用することができる。
【００５２】
ステップＳ３０４では、ステップＳ３０１で算出したエンジントルク(ｎ１)とステップＳ３０３で算出したエンジントルク(ｎ２)の偏差を設定時間(Δｔ)で割ったトルクダウン量を算出する。
【００５３】
ステップＳ３０５では、ステップＳ３０４のトルクダウン量の計算を予め定められた設定回数以上実施したか判定する。成立している場合はステップＳ３０６にすすみ、ステップＳ３０４のトルクダウン量の平均値(平均トルクダウン量)を算出する。トルクダウン量の計算回数が足りない場合には、ステップＳ３０１に戻る。
【００５４】
ステップＳ３０７では、モータトルクからステップＳ３０６で求めた平均トルクダウン量に、燃料カット実施からの時間(ｔ)を掛けた値を減速トルク量として算出する。モータトルクが、この減速トルク量となるようにＣＵ(第２電子制御装置)１６から指示することで、燃料カット後のエンジントルクからモータ駆動によるトルクへの切り替わり時の偏差をなくしドライバビリティを向上している。
【００５５】
図９に示すようにモータジェネレータトルク指令設定部１２４がＥＣＵ(第１電子制御装置)１２側に設けられている場合、求めた減速トルク量をモータジェネレータトルク指令としてＥＣＵ(第１電子制御装置)１２からＣＵ(第２電子制御装置)１６に送り、ＣＵ(第２電子制御装置)１６のモータジェネレータ駆動制御部１６３により減速トルク量に従ってモータジェネレータ１５を駆動する。
また、図９に破線で示すようにモータジェネレータトルク指令設定部１６４がＣＵ(第２電子制御装置)１６側に設けられている場合、例えば内燃機関出力トルク算出部１２３で求めたエンジントルクをＥＣＵ(第１電子制御装置)１２からＣＵ(第２電子制御装置)１６に送り、モータジェネレータトルク指令設定部１６４により減速トルク量を演算して、モータジェネレータ駆動制御部１６３によりモータジェネレータ１５を駆動するようにしてもよい。
【００５６】
以上、この発明では、燃料カット突入時の減速ショックを抑制した車両駆動制御装置および車両駆動制御方法を提供できる。
特に、エンジンの出力トルクに設定されたトルク(ヒス分)を加算することで、モータジェネレータの出力トルクがエンジントルクを十分に補える状態にあると判断することができ、この状態で、燃料カットと同時にモータをアシストさせることで、燃料カットによるショックを抑制し、燃料カットに移行するまでの時間短縮による燃料量を削減することができ、燃費向上につながる。
また、エンジンの出力トルクに設定されたトルク(ヒス分)を加算した値が、モータが出力可能なトルク以下となったところで、複数の気筒の中で間引いて燃料噴射の停止を行う間引き噴射させることで、モータのアシスト遅れによるショックを抑制することができる。
また、燃料カット実施前の所定の時間に計測したエンジントルクから減速トルク量を算出し、この減速トルク量をモータトルクとして設定することで、燃料カット後のエンジントルクからモータトルクへ切り替わる際のトルク偏差を無くし、ドライバーが燃料カット後の減速感に違和感を覚えることなく減速することができる。
【００５７】
なお、この発明は、上記実施の形態１、２、３に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更を加えることができる。
また、図１に示したシステム構成も、この発明を適用する際の一例に過ぎず、図示されたシステム以外の構成であってもこの発明が適応できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５８】
１  エンジン、２  吸気管、３  排気管、４  エアフロセンサ、５  吸気温センサ、
６  スロットル、７  サージタンク、８  圧力センサ、９  アクセル開度センサ、
１０  スロットル開度センサ、１１  回転速度センサ、
１２  ＥＣＵ(第１電子制御装置)、１３  インジェクタ、１４  点火コイル、
１５  モータジェネレータ、１６  ＣＵ(第２電子制御装置)、
１７  トランスミッション、１８  クランクプーリ、１９  プーリ、
２０  タイヤ、２１  デファレンシャルギア、１００  マイクロコンピュータ、
１０１  インタフェース、１０２  ＣＰＵ、１０３  メモリ、
１２１  燃料噴射停止前提条件判定部、１２２  ディレイ時間設定部、
１２３              内燃機関出力トルク算出部、１２４    モータジェネレータトルク指令設定部、
１２５  内燃機関駆動制御部、１２５ａ  燃料噴射制御部、
１６１              モータジェネレータ出力トルク算出部、
１６２  モータジェネレータ回生制御部、１６３  モータジェネレータ駆動制御部、
１６４              モータジェネレータトルク指令設定部、１２１６  制御部、
ＤＳ  駆動軸、Ｍ  記憶部。
【図１】
2017149206.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年11月17日(2016.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明は、車両の内燃機関と、前記内燃機関の駆動軸に連結され発電を行いまた前記駆動軸にトルクを付加するモータジェネレータと、前記内燃機関と前記モータジェネレータを駆動制御する制御部と、を備え、前記制御部が、予め設定された前記内燃機関の運転条件に従って前記内燃機関の燃料噴射の停止が可能か否かを判断する燃料噴射停止前提条件判定部と、前記内燃機関の出力トルクを算出する内燃機関出力トルク算出部と、前記内燃機関の燃料噴射を制御する燃料噴射制御部と、前記モータジェネレータを駆動制御するモータジェネレータ駆動制御部と、前記モータジェネレータの出力可能なモータトルクを算出するモータジェネレータ出力トルク算出部と、を有し、前記燃料噴射停止前提条件判定部において燃料噴射停止前提条件が成立後、前記燃料噴射制御部が、前記モータジェネレータの出力可能なモータトルクが前記内燃機関の出力トルクに予め設定されたトルク量を加算した値以上となると、前記モータジェネレータ駆動制御部に前記モータジェネレータを駆動させてトルク付加を開始させた後に、燃料噴射を停止する、車両駆動制御装置等にある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の内燃機関と、
前記内燃機関の駆動軸に連結され発電を行いまた前記駆動軸にトルクを付加するモータジェネレータと、
前記内燃機関と前記モータジェネレータを駆動制御する制御部と、
を備え、
前記制御部が、
予め設定された前記内燃機関の運転条件に従って前記内燃機関の燃料噴射の停止が可能か否かを判断する燃料噴射停止前提条件判定部と、
前記内燃機関の出力トルクを算出する内燃機関出力トルク算出部と、
前記内燃機関の燃料噴射を制御する燃料噴射制御部と、
前記モータジェネレータを駆動制御するモータジェネレータ駆動制御部と、
前記モータジェネレータの出力可能なモータトルクを算出するモータジェネレータ出力トルク算出部と、
を有し、
前記燃料噴射停止前提条件判定部において燃料噴射停止前提条件が成立後、
前記燃料噴射制御部が、前記モータジェネレータの出力可能なモータトルクが前記内燃機関の出力トルクに予め設定されたトルク量を加算した値以上となると、前記モータジェネレータ駆動制御部に前記モータジェネレータを駆動させてトルク付加を開始させた後に、燃料噴射を停止する、
車両駆動制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関が複数の気筒を備え、前記燃料噴射停止前提条件が成立後、前記燃料噴射制御部が、前記モータジェネレータの出力可能なモータトルクが前記内燃機関の出力トルクに予め設定されたトルク量を加算した値以上となると、前記複数の気筒の中で燃料噴射の停止を間引いて行う、請求項１に記載の車両駆動制御装置。
【請求項３】
前記制御部が、燃料噴射の停止を実施する前の前記内燃機関の出力トルクから減速トルク量を算出し、前記減速トルク量を前記モータジェネレータのモータジェネレータトルク指令として設定するモータジェネレータトルク指令設定部を有し、
前記モータジェネレータ駆動制御部が、前記モータジェネレータトルク指令に従って前記モータジェネレータを駆動する、請求項１または２に記載の車両駆動制御装置。
【請求項４】
前記制御部が、
前記燃料噴射停止前提条件判定部と、前記内燃機関出力トルク算出部と、前記燃料噴射制御部と、を含む第１電子制御装置と、
前記モータジェネレータ駆動制御部と、前記モータジェネレータ出力トルク算出部と、を含む第２電子制御装置と、
を有し、
前記第１電子制御装置と前記第２電子制御装置が通信線で接続されている請求項１または２に記載の車両駆動制御装置。
【請求項５】
前記第１電子制御装置が、燃料噴射の停止を実施する前の前記内燃機関の出力トルクから減速トルク量を算出し、前記減速トルク量を前記モータジェネレータのモータジェネレータトルク指令として設定するモータジェネレータトルク指令設定部を含み、
前記モータジェネレータ駆動制御部が、前記モータジェネレータトルク指令に従って前記モータジェネレータを駆動する、請求項４に記載の車両駆動制御装置。
【請求項６】
内燃機関と、前記内燃機関の駆動軸に連結され発電を行いまた前記駆動軸にトルクを付加するモータジェネレータと、を備えた車両において、
予め設定された前記内燃機関の運転条件に従って前記内燃機関の燃料噴射の停止が可能か否かを判断する燃料噴射停止前提条件の成立を判断することと、
前記燃料噴射停止前提条件が成立後、前記モータジェネレータの出力可能なモータトルクが前記内燃機関の出力トルクに予め設定されたトルク量を加算した値以上である時に、前記モータジェネレータを駆動させてトルク付加を開始させることと、
前記モータジェネレータによるトルク付加を開始させた後に燃料噴射を停止することと、
を備えた、車両駆動制御方法。