JP2011235809A - 車両用制御装置および車両用制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセルペダルおよびブレーキペダルの両方が踏み込まれた場合であって、かつ、車速が急速に減少した場合に、内燃機関の回転数を速やかに低下させる。
【解決手段】エンジンＥＣＵは、アクセルペダルおよびブレーキペダルの両方が踏み込まれた場合に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、第２ＭＧの回転数の変化量ΔＮｍを算出するステップ（Ｓ１０２）と、変化量ΔＮｍが予め定められた値Ｋよりも大きい場合に（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、第２フューエルカットラインを選択するステップ（Ｓ１０６）と、選択されたフューエルカットラインを超過した場合に（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、フューエルカット制御を実行するステップ（Ｓ１１０）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図７

Description

本発明は、内燃機関と駆動用の回転電機とを搭載した車両の制御に関し、特に、駆動用の回転電機の回転数の変化量に応じて内燃機関のフューエルカット制御を実行する技術に関する。

近年、環境問題対策の１つとして、内燃機関および駆動用回転電機からの駆動力により走行するハイブリッド車などが注目されている。このような車両において、車速が急減速する場合に、内燃機関の燃料供給を停止させて内燃機関の回転数を速やかに低下させるフューエルカット制御が行われる。フューエルカット制御は、車速とエンジン回転数とについて実行条件が成立した場合に実行されるが、触媒の劣化等を抑制するために禁止される場合がある。

たとえば、特開２００７−０８４０３４号公報（特許文献１）は、内燃機関への燃料の供給カットが禁止されている最中に制動力が要求されたときに内燃機関の運転を維持しながら内燃機関の回転数を迅速に低下させ、その際のエネルギ効率を向上させる動力出力装置を開示する。この動力出力装置は、内燃機関の爆発燃焼を継続する爆発燃焼継続条件が成立していないときには設定された要求駆動力に基づいて内燃機関の間欠運転を含めて内燃機関の目標運転状態を設定し、爆発燃焼継続条件が成立しているときには設定された要求駆動力に基づいて内燃機関の運転継続をもって内燃機関の目標運転状態を設定する目標運転状態設定手段と、爆発燃焼継続条件が成立している最中に駆動軸に制動力または軽負荷を出力する所定の駆動状態ではないときには内燃機関が設定された目標運転状態で運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する中高負荷燃焼継続制御を実行し、所定の駆動状態のときには内燃機関の爆発燃焼の継続を伴って内燃機関が設定された目標運転状態で運転されると共に設定された要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する低負荷燃焼継続制御を実行する制御手段とを備える。

上述した公報に開示された動力出力装置によると、内燃機関の爆発燃焼を継続しながら内燃機関の回転数を低下させて内燃機関を目標運転状態で運転することができ、無駄な燃料の消費を抑制することができる。この結果、装置のエネルギ効率を向上させることができる。

特開２００７−０８４０３４号公報

ところで、ハイブリッド車両としては、内燃機関と、発電用回転電機と、駆動用回転電機とをプラネタリギヤを用いて連結する構成が公知である。このようなハイリッド車両においては、内燃機関、発電用回転電機および駆動用回転電機の回転数の各々は、他の回転数と相互に関連している。

このような構成を有するハイブリッド車両において、たとえば、アクセルペダルを大きく踏み込んで車輪がスリップ状態となった後にアクセルペダルを踏み込んだ状態でブレーキペダルが並行して踏み込まれた場合に車輪がグリップ状態に復帰して、車速（すなわち、駆動用回転電機の回転数）が急速に減少することとなる。このような場合に、内燃機関の回転数が維持あるいは上昇する場合には発電用回転電機が過回転状態になる場合がある。

発電用回転電機が過回転状態になることを抑制するために車速の低下に対して早い時点でフューエルカット制御が実行されるように実行条件を設定することも考えられるが、そのように実行条件を設定した場合には、フューエルカット制御の実行頻度が大きくなるという問題がある。

上述した公報に開示された動力出力装置においては、このような問題について何ら考慮されておらず解決することはできない。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、アクセルペダルおよびブレーキペダルの両方が踏み込まれた場合であって、かつ、車速が急速に減少した場合に、内燃機関の回転数を速やかに低下させる車両用制御装置および車両用制御方法を提供することである。

この発明のある局面に係る車両用制御装置は、内燃機関と、アクセルペダルと、ブレーキペダルとを含む車両の車両用制御装置である。この車両用制御装置は、アクセルペダルおよびブレーキペダルの両方が踏み込まれたという条件を含む選択条件が成立するか否かを判定するための判定部と、選択条件が成立しない場合に、内燃機関に対してフューエルカット制御を実行するための第１実行条件を選択し、選択条件が成立した場合に、車両の速度が低下したときに第１実行条件よりも早い時点でフューエルカット制御が実行される第２実行条件を選択するための選択部と、第１実行条件および第２実行条件のうち選択部によって選択されたいずれか一方の条件が成立した場合にフューエルカット制御を実行するための制御部とを含む。

好ましくは、車両は、車輪に駆動力を発生させるための駆動用回転電機をさらに含む。選択条件は、駆動用回転電機の回転数の変化量の絶対値が予め定められた値よりも大きいという条件をさらに含む。

さらに好ましくは、内燃機関の回転数と車速とが示された座標平面上に、第１フューエルカットラインと、第１フューエルカットラインに対して車両の速度が増加する方向にオフセットした位置の第２フューエルカットラインとが設定される。第１実行条件は、車両の動作点が座標平面上において第１フューエルカットラインを車両の速度が低下する方向に横切ったという条件である。第２実行条件は、動作点が座標平面上において第２フューエルカットラインを車両の速度が低下する方向に横切ったという条件である。

さらに好ましくは、車両は、内燃機関の動力を用いて発電するための発電用回転電機と、内燃機関と駆動用回転電機と発電用回転電機とを連結する遊星歯車機構とをさらに含む。遊星歯車機構は、内燃機関に連結されるプラネタリキャリアと、駆動用回転電機に連結されるリングギヤと、発電用回転電機に連結されるサンギヤと、リングギヤとサンギヤとに噛合い、プラネタリキャリアによって自転および公転可能に支持されるピニオンギヤとを含む。

この発明の他の局面に係る車両用制御方法は、内燃機関と、アクセルペダルと、ブレーキペダルとを含む車両の車両用制御方法である。この車両用制御方法は、アクセルペダルおよびブレーキペダルの両方が踏み込まれたという条件を含む選択条件が成立するか否かを判定するステップと、選択条件が成立しない場合に、内燃機関に対してフューエルカット制御を実行するための第１実行条件を選択し、選択条件が成立した場合に、車両の速度が低下したときに第１実行条件よりも早い時点でフューエルカット制御が実行される第２実行条件を選択するステップと、第１実行条件および第２実行条件のうち選択されたいずれか一方の条件が成立した場合にフューエルカット制御を実行するステップとを含む。

本実施の形態におけるハイブリッド車両の全体構成を示す図である。 動力分割機構の構成を示す斜視図である。 モータジェネレータ回転数とエンジン回転数との関係を示す共線図である。 フューエルカット制御の実行条件であるフューエルカットラインを示す図である。 本実施の形態に係る車両用制御装置であるエンジンＥＣＵの機能ブロック図である。 本実施の形態におけるフューエルカットラインを示す図である。 本実施の形態に係る車両用制御装置であるエンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る車両用制御装置であるエンジンＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る車両用制御装置が搭載された車両４０の構成について説明する。

車両４０は、エンジン１２０と、第１モータジェネレータ１４０（以下、第１ＭＧ１４０と記載する）と、第２モータジェネレータ１４２（以下、第２ＭＧ１４２と記載する）と、駆動輪１６０と、リダクションギヤ１８０と、動力分割機構２００と、走行用バッテリ２２０と、インバータ２４０と、コンバータ２４２と、電池監視ユニット２６０と、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）２８０と、ＭＧ−ＥＣＵ３００と、ＨＶ−ＥＣＵ３２０と、車速センサ３３０と、アクセルペダル４００と、アクセルペダルポジションセンサ４０２と、ブレーキペダル４０４と、ブレーキスイッチ４０６とを含む。

エンジン１２０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する内燃機関であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、たとえば、マイクロコンピュータを主体とするエンジンＥＣＵ２８０によって行なわれる。

エンジン１２０は、吸気通路１２２と、排気通路１２４と、燃料噴射装置１３０と、エンジン回転数センサ３８０とを含む。

吸気通路１２２には、吸入空気のほこりを捕捉するためのエアクリーナ１２２Ａと、エアクリーナ１２２Ａを通ってエンジン１２０に吸入される空気量を検知するためのエアフローメータ１２２Ｂと、エンジン１２０に吸入される空気量を調整するためのバルブである電子スロットルバルブ１２２Ｃとが設けられている。電子スロットルバルブ１２２Ｃには、スロットルポジションセンサ１２２Ｄが設けられている。

第１ＭＧ１４０は、三相交流回転電機であって、エンジン１２０を用いて発電するジェネレータとしての機能と、エンジン１２０を始動させるモータとしての機能とを有する。第２ＭＧ１４２は、三相交流回転電機であて、車両４０を駆動させるモータとしての機能と、回生制動により発電するジェネレータとしての機能を有する。

エンジン１２０と、第１ＭＧ１４０と、第２ＭＧ１４２とは、動力分割機構２００を経由して接続される。動力分割機構２００は、たとえば、プラネタリギヤであって、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０への経路と第１ＭＧ１４０への経路との２経路に分配する。動力分割機構２００は、第１ＭＧ１４０の回転数を制御することによって無段変速機として機能する。

リダクションギヤ１８０は、動力分割機構２００と第２ＭＧ１４０との間に設けられる。リダクションギヤ１８０は、動力分割機構２００を経由して伝達されるエンジン１２０の動力あるいは第２ＭＧ１４２で発生した動力を駆動輪１６０に伝達する。リダクションギヤ１８０は、駆動輪１６０を経由して伝達される路面からの反力を動力分割機構２００を経由してエンジン１２０に伝達したり、第２ＭＧ１４２に伝達したりする。

インバータ２４０は、ＭＧ−ＥＣＵ３００から受信する制御信号に応じて直流電力と交流電力とを相互に変換する。たとえば、インバータ２４０は、コンバータ２４２を経由して供給される走行用バッテリ２２０の直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ１４０または第２ＭＧ１４２に供給したり、第１ＭＧ１４０または第２ＭＧ１４２を用いた発電によって発生した交流電力を直流電力に変換してコンバータ２４２に供給したりする。ＭＧ−ＥＣＵ３００は、車両４０の状態に応じて第１ＭＧ１４０、第２ＭＧ１４２、インバータ２４０を制御する。

ＭＧ−ＥＣＵ３００には、モータ回転数センサ４０８が接続される。モータ回転数センサ４０８は、第２ＭＧ１４２の回転数Ｎｍを検出する。モータ回転数センサ４０８は、第２ＭＧ１４２の回転数Ｎｍを示す信号をＭＧ−ＥＣＵ３００に送信する。なお、モータ回転数センサ４０８は、第２ＭＧ１４２の回転数Ｎｍを示す信号を直接ＨＶ−ＥＣＵ３２０に送信するようにしてもよい。

コンバータ２４２は、走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間に設けられる。コンバータ２４２は、走行用バッテリ２２０から供給される電圧を車両４０の状態に応じた目標電圧に昇圧してインバータ２４０に供給する。また、コンバータ２４２は、第１ＭＧ１４０または第２ＭＧ１４２を用いて発電された電力を降圧して走行用バッテリ２２０に供給することによって走行用バッテリ２２０を充電する。コンバータ２４２は、平滑コンデンサを含み、昇圧動作を行なう際に、平滑コンデンサに電荷が蓄えられる。コンバータ２４２は、ＭＧ−ＥＣＵ３００から受信する制御信号に応じて作動する。

走行用バッテリ２２０は、第１ＭＧ１４０または第２ＭＧ１４２を駆動するための電力を蓄える蓄電装置であって、たとえば、二次電池やキャパシタ等である。電池監視ユニットは、走行用バッテリ２２０の電圧、電流および温度を検出して、ＨＶ−ＥＣＵ３２０に送信する。

エンジンＥＣＵ２８０には、エアフローメータ１２２Ｂと、スロットルポジションセンサ１２２Ｄと、エンジン回転数センサ３８０とが接続される。

エアフローメータ１２２Ｂは、吸気通路１２２への吸入空気量を検出する。エアフローメータ１２２Ｂは、検出された吸入空気量を示す信号をエンジンＥＣＵ２８０に送信する。

スロットルポジションセンサ１２２Ｄは、電子スロットルバルブ１２２Ｃの開度（以下、スロットル開度と記載する）を検出する。スロットルポジションセンサ１２２Ｄは、検出されたスロットル開度を示す信号をエンジンＥＣＵ２８０に送信する。

エンジン回転数センサ３８０は、エンジン１２０の回転数を検出する。エンジン回転数センサ３８０は、検出されたエンジン１２０の回転数を示す信号をエンジンＥＣＵ２８０に送信する。

エンジンＥＣＵ２８０は、エアフローメータ１２２Ｂと、スロットルポジションセンサ１２２Ｄと、エンジン回転数センサ３８０と、ＨＶ−ＥＣＵ３２０とから入力された情報に基づいてエンジン１２０の動作状態を制御する。

ＨＶ−ＥＣＵ３２０には、車速センサ３３０と、アクセルペダルポジションセンサ４０２と、ブレーキスイッチ４０６とが接続される。

車速センサ３３０は、車両４０の速度を検出する。車速センサ３３０は、検出された車両４０の速度を示す信号をＨＶ−ＥＣＵ３２０に送信する。なお、車速センサ３３０に代えて、駆動輪１６０の回転数を検出する車輪速センサを用いてもよい。

アクセルペダルポジションセンサ４０２は、アクセルペダル４００の踏み込み量を検出する。アクセルペダルポジションセンサ４０２は、検出されたアクセルペダル４００の踏み込み量を示す信号をＨＶ−ＥＣＵ３２０に送信する。

ブレーキスイッチ４０６は、ブレーキペダル４０４の踏み込み量が予め定められた量以上になる場合にオンされ、予め定められた量よりも小さい場合にオフされるスイッチである。ブレーキスイッチ４０６は、オンあるいはオフを示す信号をＨＶ−ＥＣＵ３２０に送信する。なお、ブレーキスイッチに代えて、ブレーキペダル４０４の踏み込み量を検出するストロークセンサを用いてもよいし、あるいは、マスタシリンダ圧センサ等のブレーキペダル４０４の踏込みの有無が検出できるセンサを用いてもよい。

ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、エンジンＥＣＵ２８０と、ＭＧ−ＥＣＵ３００とを相互に管理制御して、車両４０が最も効率良く運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御する。

なお、図１においては、各ＥＣＵを別構成しているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい（たとえば、図１に、点線で示すように、ＭＧ＿ＥＣＵ３００とＨＶ＿ＥＣＵ３２０とを統合したＥＣＵとすることがその一例である）。

ＨＶ＿ＥＣＵ３２０は、アクセルペダル４００の踏込み量等に基づく要求パワーに応じて、第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２の出力や発電量を制御したり、エンジンＥＣＵ２８０にエンジン１２０の出力を制御させたりする。

図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載する車両４０において、ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、発進時や低速走行時等であってエンジン１２０の効率が悪い場合には、エンジン１２０を停止させた状態で第２ＭＧ１４２の動力を用いて走行を行なうように第２ＭＧ１４２を制御する。

ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、通常走行時には、第１ＭＧ１４０の制御によって、たとえば、エンジン１２０の動力を動力分割機構２００によって駆動輪１６０に直接伝達する経路と発電用の第１ＭＧ１４０に伝達する経路との２経路に分配する。この時、ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、第１ＭＧ１４０において発生する電力を用いて第２ＭＧ１４２を駆動して駆動輪１６０の駆動補助を行なう。

また、ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、高速走行時には、さらに走行用バッテリ２２０からの電力を第２ＭＧ１４２に供給して第２ＭＧ１４２の出力を増大させて駆動輪１６０に対して駆動力の追加を行なう。

一方、ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、減速時には、駆動輪１６０により従動する第２ＭＧ１４２をジェネレータとして機能させて回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ２２０に蓄える。

なお、ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、走行用バッテリ２２０の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１２０の出力を増加させて第１ＭＧ１４０を用いた発電量を増やして走行用バッテリ２２０に対する充電量を増加させる。

また、ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、低速走行時でも必要に応じてエンジン１２０の駆動力を増加させる制御を行なう場合もある。たとえば、上述のように走行用バッテリ２２０の充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン１２０の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等である。

さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、車両の運転状態や走行用バッテリ２２０の状態によっては、燃費を向上させるために、エンジン１２０を停止させる。その後、ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、車両の運転状態や走行用バッテリ２２０の状態に応じてエンジン１２０を再始動させる。

図２に示すように、動力分割機構２００は、サンギヤ２０２と、リングギヤ２０６と、サンギヤ２０２とリングギヤ２０６とに噛合う複数のピニオンギヤ２０８と、ピニオンギヤ２０８を自転および公転可能に保持するプラネタリキャリア２０４とを含む遊星歯車機構である。サンギヤ２０２は、第１ＭＧ１４０の回転軸に接続される。リングギヤ２０６は、第２ＭＧ１４２の回転軸に接続される。プラネタリキャリア２０４は、エンジン１２０の出力軸に接続される。そのため、エンジン１２０、第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２の回転数の各々は、他の回転数と相互に関連している。

第２ＭＧ１４２およびリングギヤ２０６が一体的に回転する回転軸にはさらにチェーンドライブスプロケット（１）２１６が接続される。チェーンドライブスプロケット（１）２１６における動力は、チェーン２１０を介してチェーンドライブスプロケット（２）２１２に伝達され、チェーンドライブスプロケット（２）２１２は、カウンタドライブギヤ２１４からリダクションギヤ１８０に動力を伝達する。

エンジン１２０の回転力はプラネタリキャリア２０４に入力される。プラネタリキャリア２０４に入力されたエンジン１２０の回転力は、サンギヤ２０２を経由して第１ＭＧ１４０に伝達される。また、プラネタリキャリア２０４に入力されたエンジン１２０の回転力は、さらに、リングギヤ２０６を経由して第２ＭＧ１４２および出力軸（駆動輪１６０側）に伝達される。このようにして、エンジン１２０の回転力は、動力分割機構２００によって駆動輪１６０への経路と第１ＭＧ１４０への経路との２経路に分配される。

以上のような車両４０がエンジン１２０を作動させた状態で加速する場合を想定する。運転者がアクセルペダルを大きく踏み込む場合には、第２ＭＧ１４２の出力が上昇し、スリップ状態となる場合がある。このとき、第２ＭＧ１４２の回転数Ｎｍは上昇するため、図３の共線図において、エンジン１２０と第１ＭＧ１４０と第２ＭＧ１４２の各々の回転数を結ぶ直線は、図３の実線に示す状態となる。

運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状態でブレーキペダルを並行して踏み込む場合には、ブレーキの作動によって駆動輪１６０の回転が制限される。また、駆動輪１６０の回転数の低下によって第２ＭＧ１４２の回転数Ｎｍが低下して、駆動輪１６０がスリップ状態からグリップ状態に復帰することとなる。

このとき、エンジン１２０と第１ＭＧ１４０と第２ＭＧ１４２の各々の回転数を結ぶ直線は、図３の実線に示す状態から図３の破線に示す状態へと変化する。

図３の実線の状態から破線の状態に変化する場合に、第２ＭＧ１４２の回転数Ｎｍが急速に減少することによって、エンジン１２０の回転数が支点となって第１ＭＧ１４０の回転数が大きく上昇して、第１ＭＧ１４０が過回転状態となる場合がある。

そのため、エンジン１２０に対してフューエルカット制御を実行することによって、エンジン１２０の回転数を低下させることによって、図３の破線に示す状態から図３の一点鎖線に示す状態に変化させて第１ＭＧ１４０が過回転状態となることを抑制することができる。

そのため、エンジンＥＣＵ２８０は、予め定められた実行条件が成立した場合に、フューエルカット制御を実行する。予め定められた実行条件とは、フューエルカット制御を開始するエンジン回転数と車速とについての条件である。具体的には、図４に示すように、縦軸を車速Ｖとし、横軸をエンジン回転数Ｎｅとした座標平面上に図４の太実線に示すフューエルカットラインを設定する。エンジンＥＣＵ２８０は、車両４０の実車速および実エンジン回転数Ｎｅとに基づく図４の座標平面上の位置Ａ（以下の説明においては動作点ともいう）がフューエルカットラインに対して車速が減少する方向（図４の紙面左方向）に横切る場合に、予め定められた実行条件が成立すると判定する。

なお、フューエルカットラインは、エンジン回転数Ｎｅの上限ラインと車速Ｖの上限ラインとエンジン回転数Ｎｅの下限ラインとで囲われる領域内に設定される。

しかしながら、アクセルペダルを踏み込んだ状態でブレーキペダルを並行して踏み込むことに起因して生じる第１ＭＧ１４０の過回転を抑制するようにフューエルカットラインを設定するようにした場合には、第２ＭＧ１４２の回転数Ｎｍの変化量とは関係なくフューエルカット制御が実行されるため、フューエルカット制御の実行頻度が増加する場合がある。

そこで、本実施の形態においては、エンジンＥＣＵ２８０が、アクセルペダルおよびブレーキペダルの両方が踏み込まれたという選択条件が成立しない場合に、エンジン１２０に対してフューエルカット制御を実行するための第１実行条件を選択し、選択条件が成立した場合に、車両の速度が低下したときに第１実行条件よりも速い時点でフューエルカット制御が実行される第２実行条件を選択して、選択されたいずれか一方の条件が成立した場合にフューエルカット制御を実行する点に特徴を有する。

また、本実施の形態において選択条件は、第２ＭＧ１４２の回転数Ｎｍの変化量ΔＮｍの絶対値が予め定められた値よりも大きいという条件をさらに含む。

さらに、本実施の形態において、第１実行条件は、車両４０の動作点が、エンジン回転数Ｎｅと車速Ｖとの座標平面上において第１フューエルカットラインを車両の速度が低下する方向に横切ったという条件である。

また、第２実行条件は、車両４０の動作点が座標平面上において第２フューエルカットラインを車両４０の速度が低下する方向に横切ったという条件である。

第１フューエルカットラインは、エンジン１２０の回転数Ｎｅと車速Ｖとが示された座標平面上に設定される。第２フューエルカットラインは、第１フューエルカットラインに対して車両４０の速度が増加する方向にオフセットした位置に設定される。

車両４０の動作点は、エンジン回転数センサ３８０によって検出された実回転数と、車速センサ３３０によって検出された実車速に基づいて座標平面上において特定される位置をいう。

図５に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるエンジンＥＣＵ２８０の機能ブロック図を示す。エンジンＥＣＵ２８０は、両踏み判定部５００と、変化量算出部５０２と、ライン選択部５０４と、超過判定部５０６と、フューエルカット制御部５０８と、エンジン制御部５１０とを含む。

両踏み判定部５００は、アクセルペダル４００およびブレーキペダル４０４の両方が踏み込まれているか否かを判定する。両踏み判定部５００は、たとえば、アクセルペダルポジションセンサ４０２から受信したアクセルペダル４００の踏み込み量が予め定められた値以上である場合に、アクセルペダル４００が踏み込まれていると判定する。さらに、両踏み判定部５００はブレーキスイッチ４０６からオン信号を受信した場合に、ブレーキペダル４０４が踏み込まれていると判定する。なお、両踏み判定部５００は、たとえば、アクセルペダル４００およびブレーキペダル４０４の両方が踏み込まれていると判定された場合に両踏み判定フラグをオンするようにしてもよい。

変化量算出部５０２は、両踏み判定部５００によってアクセルペダル４００およびブレーキペダル４０４の両方が踏み込まれていると判定された場合、第２ＭＧ１４２の回転数の変化量ΔＮｍを算出する。変化量算出部５０２は、第２ＭＧ１４２の回転数Ｎｍの単位時間当たりの変化量を変化量ΔＮｍとして算出するようにしてもよいし、エンジンＥＣＵ２８０の計算サイクルに対応した予め定められた時間当たりの第２ＭＧ１４２の回転数Ｎｍの変化量を変化量ΔＮｍとして算出するようにしてもよい。

ライン選択部５０４は、両踏み判定部５００によってアクセルペダル４００およびブレーキペダル４０４の両方が踏み込まれていると判定された場合であって、かつ、変化量算出部５０２によって算出された第２ＭＧ１４２の回転数の変化量ΔＮｍが予め定められた値以下である場合に、第１フューエルカットラインを選択する。

また、ライン選択部５０４は、両踏み判定部５００によってアクセルペダル４００およびブレーキペダル４０４の両方が踏み込まれていると判定された場合であって、かつ、変化量算出部５０２によって算出された第２ＭＧ１４２の回転数の変化量ΔＮｍが予め定められた値Ｋよりも大きい場合に、第２フューエルカットラインを決定する。

なお、ライン選択部５０４は、両踏み判定部５００によってアクセルペダル４００およびブレーキペダル４０４の両方が踏み込まれていないと判定された場合には、第１フューエルカットラインを選択する。

第２フューエルカットラインは、車両４０の速度が低下した場合に第１フューエルカットラインを用いる場合よりも早い時点でフューエルカット制御が実行されるように設定される。

本実施の形態における第１フューエルカットラインは、図６の実線で示され、第２フューエルカットラインは、図６の破線で示される。なお、第１フューエルカットラインおよび第２フューエルカットラインは、特に、図６の実線および破線で示したものに限定されるものではない。

本実施の形態において、第１フューエルカットラインは、従来のフューエルカットラインと同様に設定される。すなわち、第１フューエルカットラインは、アクセルペダル４００およびブレーキペダル４０４の両方が踏み込まれている場合、および、第２ＭＧ１４２の回転数の変化量ΔＮｍが予め定められた値Ｋよりも大きくなる場合を考慮せずに設定される。

一方、第２フューエルカットラインは、第１フューエルカットラインに対して車両４０の速度が増加する方向に予め定められた値だけオフセットした位置に設定される。第２フューエルカットラインは、アクセルペダル４００およびブレーキペダル４０４の両方が踏み込まれている場合であって、かつ、第２ＭＧ１４２の回転数の変化量ΔＮｍが予め定められた値Ｋよりも大きい場合に、フューエルカット制御が実行されたときに第１ＭＧ１４０の過回転が抑制されるように設定される。

また、本実施の形態において、第１フューエルカットラインおよび第２フューエルカットラインは、直線形状であるとして説明するが、特に直線であることに限定されるものではない。

さらに、本実施の形態においては、アクセルペダル４００およびブレーキペダル４０４の両方が踏み込まれていないと判定された場合には、第１フューエルカットラインを選択するとして説明したが、特にこれに限定されるものではなく、ライン選択部５０４は、第１フューエルカットラインおよび第２フューエルカットラインの各々と異なる第３フューエルカットラインを選択するようにしてもよい。

超過判定部５０６は、車両４０の動作点Ａ（すなわち、実車速および実エンジン回転数に基づいて特定される、図６に示した車速とエンジン回転数との座標平面上の位置）がライン選択部５０４によって選択されたフューエルカットラインを車速が低下する方向に横切るか否かを判定する。超過判定部５０６は、たとえば、前回の車両４０の動作点がフューエルカットラインよりも右側の位置であって、今回の車両４０の動作点がフューエルカットラインよりも左側の位置である場合に、車両４０の動作点がフューエルカットラインを横切ったと判定する。

なお、超過判定部５０６は、たとえば、車両４０の動作点がライン選択部５０４によって選択されたフューエルカットラインを車速が低下する方向に横切ったと判定した場合には、超過判定フラグがオンするようにしてもよい。

フューエルカット制御部５０８は、超過判定部５０６によって車両４０の動作点がライン選択部５０４によって選択されたフューエルカットラインを車速が低下する方向に横切ったと判定された場合に、フューエルカット制御を実行する。すなわち、フューエルカット制御部５０８は、燃料噴射装置１３０による燃料の噴射を停止する。なお、フューエルカット制御部５０８は、エンジン回転数が下限値以下になる場合には、燃料噴射装置１３０による燃料の噴射を再開するようにしてもよい。

エンジン制御部５１０は、超過判定部５０６によって車両４０の動作点がライン選択部５０４によって決定されたフューエルカットラインを車速が低下する方向に横切っていないと判定された場合に、通常のエンジン制御を実行する。すなわち、エンジン制御部５１０は、ＨＶ−ＥＣＵ３２０から受信する要求パワーに基づいて目標回転数および目標トルクを決定して、決定された目標回転数および目標トルクが実現するようにエンジン２を制御する。

本実施の形態において、両踏み判定部５００と、変化量算出部５０２と、ライン選択部５０４と、超過判定部５０６と、フューエルカット制御部５０８と、エンジン制御部５１０とは、いずれもエンジンＥＣＵ２８０のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

図７を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるエンジンＥＣＵ２８０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、エンジンＥＣＵ２８０は、アクセルペダル４００およびブレーキペダル４０４の両方が踏み込まれているか否かを判定する。アクセルペダル４００およびブレーキペダル４０４の両方が踏み込まれている場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。

Ｓ１０２にて、エンジンＥＣＵ２８０は、第２ＭＧ１４２の回転数の変化量ΔＮｍを算出する。Ｓ１０４にて、算出された変化量ΔＮｍが予め定められた値Ｋよりも大きいか否かを判定する。算出された変化量ΔＮｍが予め定められた値Ｋよりも大きい場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。

Ｓ１０６にて、エンジンＥＣＵ２８０は、第２フューエルカットラインを選択する。Ｓ１０８にて、エンジンＥＣＵ２８０は、第１フューエルカットラインを決定する。

Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵ２８０は、車両４０の動作点が決定されたフューエルカットラインを車速が低下する方向に横切ったか否かを判定する。動作点が決定されたフューエルカットラインを車速が低下する方向に横切った場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１４に移される。

Ｓ１１２にて、エンジンＥＣＵ２８０は、フューエルカット制御を実行する。Ｓ１１４にて、エンジンＥＣＵ２８０は、通常のエンジン制御を実行する。通常のエンジン制御については上述した通りであるため、その詳細な説明は繰返さない。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるエンジンＥＣＵ２８０の動作について図８を用いて説明する。

たとえば、エンジン１２０の作動中であって、アクセルペダル４００の踏み込み量が１００％であって、ブレーキペダル４０４は操作が解除されており、ブレーキスイッチ４０６がオフ信号を出力している場合を想定する。

アクセルペダル４００の踏み込み量１００％に対応する要求パワーが実現されるように車両４０がＨＶ−ＥＣＵ３２０によって制御される。そのため、第２ＭＧ１４２の回転数Ｎｍが増加し、エンジン回転数Ｎｅの上昇とともに、第１ＭＧ１４０の回転数Ｎｇも上昇することとなることによって、駆動輪１６０がスリップ状態となる。

時間Ｔ（０）にて、運転者がアクセルペダル４００の踏み込み量を維持した状態で、ブレーキペダル４０４を踏み込んだ場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、駆動輪１６０の回転がブレーキの作動によって制限されるため、第２ＭＧ１４２の回転数Ｎｍは急速に減少する。第２ＭＧ１４２の回転数Ｎｍの減少とともに、駆動輪１６０は、スリップ状態からグリップ状態に移行することとなる。このとき、第２ＭＧ１４２の回転数の変化量ΔＮｍが算出され（Ｓ１０２）、算出された変化量ΔＮｍが予め定められた値Ｋよりも大きい場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、第２フューエルカットラインが選択される（Ｓ１０６）。

時間Ｔ（１）にて、車両４０の動作点が第２フューエルカットラインを車速が低下する方向に横切ったと判定された場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、フューエルカット制御が実行される（Ｓ１１２）。そのため、エンジン回転数Ｎｅが低下し、エンジン回転数Ｎｅの低下とともに第１ＭＧ１４０の回転数Ｎｇが低下することとなる。

このように第２ＭＧ１４２の回転数の変化量ΔＮｍが予め定められた値Ｋよりも大きい場合に、第２フューエルカットラインを選択するようにすると、第１フューエルカットラインを用いてフューエルカット制御を実行する場合（図８の細実線）の実行タイミング時間Ｔ（２）よりも早い時点の時間Ｔ（１）にて、フューエルカット制御が実行される。

第１フューエルカットラインを用いてフューエルカット制御を実行する場合よりもフューエルカット制御の実行タイミングが早められることによって、第１フューエルカットラインを用いてフューエルカット制御を実行する場合よりもエンジン回転数Ｎｅを速やかに低下させることができる。その結果、第１フューエルカットラインを用いてフューエルカット制御を実行した場合、図８の細線に示すように第１ＭＧ１４０の回転数が上限値を超えるのに対して、第２フューエルカットラインを用いてフューエルカット制御を実行することによって、第１ＭＧ１４０の回転数Ｎｇが上限値を超えることを抑制することができる。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、アクセルペダルおよびブレーキペダルの両方が踏み込まれ、かつ、第２ＭＧの回転数の変化量ΔＮｍが予め定められた値Ｋよりも大きいという選択条件が成立した場合に、車両の速度が低下したときに第１フューエルカットラインを用いた場合よりも早いタイミングでフューエルカット制御を実行することができるため、速やかにエンジンの回転数を低下させることができる。エンジン回転数を速やかに低下させることにより、第１ＭＧの回転数Ｎｇが過回転状態になることを抑制することができる。したがって、アクセルペダルとブレーキペダルとが並行して踏み込まれた場合であって、かつ、車速が急速に減少した場合に、内燃機関の回転数を速やかに低下させる車両用制御装置および車両用制御方法を提供することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

４０ 車両、１２０ エンジン、１２２ 吸気通路、１２２Ａ エアクリーナ、１２２Ｂ エアフローメータ、１２２Ｃ 電子スロットルバルブ、１２４ 排気通路、１２４Ｂ 三元触媒コンバータ、１２４Ｄ 消音器、１３０ 燃料噴射装置、１４０，１４２ ＭＧ、１６０ 駆動輪、１８０ リダクションギヤ、２００ 動力分割機構、２０２ サンギヤ、２０４ プラネタリキャリア、２０６ リングギヤ、２０８ ピニオンギヤ、２１０ チェーン、２１４ カウンタドライブギヤ、２２０ 走行用バッテリ、２４０ インバータ、２４２ コンバータ、２６０ 電池監視ユニット、２８０ エンジンＥＣＵ、３００ ＭＧ−ＥＣＵ、３２０ ＨＶ−ＥＣＵ、３３０ 車速センサ、３８０ エンジン回転数センサ、４００ アクセルペダル、４０２ アクセルペダルポジションセンサ、４０２ ブレーキペダル、４０４ ブレーキペダル、４０６ ブレーキスイッチ、５００ 両踏み判定部、５０２ 変化量算出部、５０４ ライン選択部、５０６ 超過判定部、５０８ フューエルカット制御部、５１０ エンジン制御部。

Claims (5)

1. 内燃機関と、アクセルペダルと、ブレーキペダルとを含む車両の車両用制御装置であって、
   前記車両用制御装置は、
   前記アクセルペダルおよび前記ブレーキペダルの両方が踏み込まれたという条件を含む選択条件が成立するか否かを判定するための判定部と、
   前記選択条件が成立しない場合に、前記内燃機関に対してフューエルカット制御を実行するための第１実行条件を選択し、前記選択条件が成立した場合に、前記車両の速度が低下したときに前記第１実行条件よりも早い時点で前記フューエルカット制御が実行される第２実行条件を選択するための選択部と、
   前記第１実行条件および前記第２実行条件のうち前記選択部によって選択されたいずれか一方の条件が成立した場合に前記フューエルカット制御を実行するための制御部とを含む、車両用制御装置。
2. 前記車両は、車輪に駆動力を発生させるための駆動用回転電機をさらに含み、
   前記選択条件は、前記駆動用回転電機の回転数の変化量の絶対値が予め定められた値よりも大きいという条件をさらに含む、請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 前記内燃機関の回転数と車速とが示された座標平面上に、第１フューエルカットラインと、前記第１フューエルカットラインに対して前記車両の速度が増加する方向にオフセットした位置の第２フューエルカットラインとが設定され、
   前記第１実行条件は、前記車両の動作点が前記座標平面上において前記第１フューエルカットラインを前記車両の速度が低下する方向に横切ったという条件であって、
   前記第２実行条件は、前記動作点が前記座標平面上において前記第２フューエルカットラインを前記車両の速度が低下する方向に横切ったという条件である、請求項２に記載の車両用制御装置。
4. 前記車両は、前記内燃機関の動力を用いて発電するための発電用回転電機と、前記内燃機関と前記駆動用回転電機と前記発電用回転電機とを連結する遊星歯車機構とをさらに含み、
   前記遊星歯車機構は、前記内燃機関に連結されるプラネタリキャリアと、前記駆動用回転電機に連結されるリングギヤと、前記発電用回転電機に連結されるサンギヤと、前記リングギヤと前記サンギヤとに噛合い、前記プラネタリキャリアによって自転および公転可能に支持されるピニオンギヤとを含む、請求項２に記載の車両用制御装置。
5. 内燃機関と、アクセルペダルと、ブレーキペダルとを含む車両の車両用制御方法であって、
   前記車両用制御方法は、
   前記アクセルペダルおよび前記ブレーキペダルの両方が踏み込まれたという条件を含む選択条件が成立するか否かを判定するステップと、
   前記選択条件が成立しない場合に、前記内燃機関に対してフューエルカット制御を実行するための第１実行条件を選択し、前記選択条件が成立した場合に、前記車両の速度が低下したときに前記第１実行条件よりも早い時点で前記フューエルカット制御が実行される第２実行条件を選択するステップと、
   前記第１実行条件および前記第２実行条件のうち選択されたいずれか一方の条件が成立した場合に前記フューエルカット制御を実行するステップとを含む、車両用制御方法。

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