JP2011021702A - 惰行制御補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チューニングによる惰行制御領域の減少を抑え、燃費を向上させることができる惰行制御補助装置を提供する。
【解決手段】クラッチ３よりも後段の動力伝達系に、前記車両１０に制動力を可変に付与するための可変制動手段５を設け、前記惰行制御の実行中に、実際のアクセル開度とクラッチ回転数とを前記惰行制御マップ上にプロットした点が、前記ハンチング危険領域Ｃに入ったときに、前記惰行制御を継続すると共に前記可変制動手段５による減速制動を行い、かつ前記減速制動の制動力を、前記惰行制御を行わないと仮定したときに発生するエンジンブレーキと同じ大きさに設定するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンがノーロード状態のときにエンジンと変速機との間に設けられたクラッチを切断すると共にエンジンをアイドリング運転する惰行制御を行う車両を対象とし、その惰行制御を補助するための惰行制御補助装置に関するものである。

車両のエンジンと変速機との間に設けられるクラッチを自動および手動で断接できる機構（クラッチ断接機構）が知られている（例えば特許文献１参照）。

そのクラッチ断接機構を図８に基づき説明する。図８に示すように、車両のエンジン１０２と変速機１０３との間にクラッチ本体１０４が設けられ、そのクラッチ本体１０４がクラッチ断接機構１０５により断接操作される。

そのクラッチ断接機構１０５では、クラッチ本体１０４に連結されたスレーブシリンダ（出力系）１０６が、クラッチペダル１０７に連結されたマスターシリンダ（ペダル系）１０８と、電子制御ユニット１０９により制御されるクラッチフリーアクチュエータ（アクチュエータ系）１１０との２つの入力系で中間シリンダ１１１を介してコントロールされる。

従来、このようなクラッチ断接機構１０５を使用して燃費の向上を図った制御として、惰行制御が知られている（例えば特許文献２参照）。

その惰行制御は、クラッチを自動で断接できる機構を搭載した車両において、所定の条件の成立時に自動でクラッチを切り、エンジン回転数をアイドルまたは相当する回転数とすることで、燃費を向上させる手法である。

この惰行制御では、自動でエンジン出力の駆動輪側への伝達を切ることができればよいので、上述のクラッチ断接機構以外でも、通常のトルクコンバータ、ＡＴ、ＡＭＴのシステムにおいても同様の効果は得られる。

特開平１１−２４７８８５号公報 特開２００６−３４２８３２号公報

ところで、惰行制御の開始や終了を判断するために、図９に示すように、アクセル開度とクラッチ回転数とをパラメータとした惰行制御ＭＡＰを使用することがある。

図９において、Ｎはエンジンの出力とフリクション（内部抵抗）とが釣り合うときのアクセル開度とクラッチ回転数を結んだノーロード線であり、Ｓは惰行制御の開始を決定するための開始しきい線であり、ＲとＡとは惰行制御の終了を決定するための減速０しきい線と加速０しきい線である。

惰行制御は、アクセル開度とクラッチ回転数とを惰行制御ＭＡＰ上にプロットした点（プロット点）が、開始しきい線Ｓを図９の左から右に跨いだときに開始される。その惰行制御は、プロット点が減速０しきい線Ｒと加速０しきい線Ａとにより囲まれる領域内にある間は実行が継続され、プロット点が減速０しきい線Ｒを右から左に、または加速０しきい線Ａを左から右に跨いだときに終了する。

これら惰行制御ＭＡＰのしきい線Ｓ、Ｒ、Ａは、ノーロード線Ｎを基にチューニングを行い決定されており、そのチューニングのために惰行制御ＭＡＰに速度レンジが設定される。

図９のＲａｎｇｅ１−Ｒａｎｇｅ４は車両の速度レンジを示す。Ｒａｎｇｅ１は一般道を想定したものであり約３５ｋｍ／ｈである。Ｒａｎｇｅ２は専用道を想定したものであり約６５ｋｍ／ｈである。Ｒａｎｇｅ３とＲａｎｇｅ４は高速道路を想定したものであり、Ｒａｎｇｅ３が約８５ｋｍ／ｈ、Ｒａｎｇｅ４が約９５ｋｍ／ｈである。Ｒａｎｇｅ４よりも上側は、図９のマップが適用される車両ではチューニング（調整）および評価ができない領域となっている。車型が変わると上述のレンジが変わるため、想定速度は変化する。

図１０に、実際の惰行制御ＭＡＰチューニング時の特徴点を記載する。

惰行制御ＭＡＰの各しきい線Ｓ、Ｒ、Ａおよび特徴点は、搭載するエンジンや車両特性によって変化する。惰行制御ＭＡＰをチューニングする際、ノーロード線Ｎの近辺の不感帯領域を問題がないようにこまめに取るようなチューニングを行う。

図１０の符号Ｂに示すように、ノーロード線Ｎの変化点がある所や、開始しきい線Ｓに変化を伴う場合、減速０しきい線Ｒを変えないとハンチングが起こり易い。つまり、ノーロード線Ｎに変化がある（これはエンジンおよびエンジン補機の特性）近傍では、惰行制御の各しきい線Ｓ、Ｒ、Ａも変化せざるを得ない。この変化点より減速側脱出となる減速０しきい線Ｒでは、この変化の影響を受けハンチングが起こり易く、図１０の惰行制御ＭＡＰにあるように若干、惰行制御の領域を狭めている。これによりこの領域（ハンチング危険領域Ｃ）での燃費向上率は若干減少せざるを得ない。また、上述のハンチングは、アクセルフィルターでは抑えきれないか、またはフィルターを変更すれば可能だが、他の領域の惰行制御が入り難くなり全体の効果を削減してしまう。

以上のように、従来の惰行制御では、ハンチングを防止するためにハンチング危険領域で惰行制御を行わないようにしていたので、そのハンチング危険領域の分だけ惰行制御を実行可能な領域（惰行制御領域）が減少し、燃費の向上を図ることができないという課題があった。

そこで、本発明の目的は、前記課題を解決し、チューニングによる惰行制御領域の減少を抑え、燃費を向上させることができる惰行制御補助装置を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明は、車両に搭載されたエンジンと、そのエンジンと変速機との間に設けられたクラッチとが制御手段により制御され、前記制御手段は、前記車両の走行中に前記エンジンがノーロード状態のときに前記クラッチを切断すると共に前記エンジンをアイドリング運転する惰行制御を行い、かつ前記制御手段は、前記惰行制御の開始と終了とを、アクセル開度とクラッチ回転数とをパラメータとした惰行制御マップから判断し、前記惰行制御マップに、前記惰行制御の終了を判断するための減速０しきい線が設定され、前記制御手段は、前記惰行制御の実行中に、実際のアクセル開度とクラッチ回転数とを前記惰行制御マップ上にプロットした点が、前記減速０しきい線をアクセル開度が大きい側から小さい側へと跨いだときに前記惰行制御を終了し、その惰行制御を補助するための惰行制御補助装置であって、前記減速０しきい線をチューニングする際に、前記エンジンの出力とフリクションとが釣り合うときのアクセル開度とクラッチ回転数とを前記惰行制御マップ上にプロットしたノーロード線を求め、そのノーロード線をアクセル開度が小さい側にオフセットさせたオフセット線を求め、そのオフセット線を基に前記惰行制御を実行したときにハンチングが発生し易いハンチング危険領域を求め、そのハンチング危険領域で前記惰行制御が終了するように前記オフセット線を前記ノーロード線に近づく側に変化させた線を前記減速０しきい線とした惰行制御補助装置において、前記クラッチよりも後段の動力伝達系に、前記車両に制動力を可変に付与するための可変制動手段を設け、前記制御手段は、前記惰行制御の実行中に、実際のアクセル開度とクラッチ回転数とを前記惰行制御マップ上にプロットした点が、前記ハンチング危険領域に入ったときに、前記惰行制御を継続すると共に前記可変制動手段による減速制動を行い、かつ前記減速制動の制動力を、前記惰行制御を行わないと仮定したときに発生するエンジンブレーキと同じ大きさに設定するものである。

好ましくは、前記可変制動手段は、前記変速機に取り付けられたジェネレータと、そのジェネレータの発電量を調整して制動力を調整する制動力調整手段とを備えたものである。

本発明によれば、チューニングによる惰行制御領域の減少を抑え、燃費を向上させることができるという優れた効果を発揮するものである。

図１は、本発明に係る一実施形態による惰行制御補助装置の概略構成図である。 図２は、本実施形態のクラッチ断接機構の概略構成図である。 図３は、本実施形態のコントローラの概略構成図である。 図４は、本実施形態の惰行制御を説明するための図である。 図５は、本実施形態の惰行制御マップの一例である。 図６は、本実施形態のレバースケジュールの一例である。 図７は、本実施形態による効果を説明するための図である。 図８は、従来のクラッチ断接機構の概略構成図である。 図９は、惰行制御の領域設定を説明するための図である。 図１０は、惰行制御時のハンチングを説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

本実施形態に係る惰行制御補助装置は、例えば比較的小型の発電機（以下、ジェネレータという）を有する車両を対象とする。

図１から図３に基づき本実施形態の車両および惰行制御補助装置の概略構造を説明する。

図１に示すように、車両１０は、エンジン２と、そのエンジン２にクラッチ３を介して接続された変速機４と、これら機器類２−４を制御するためのコントローラ６とを備える。

エンジン２は、例えば多気筒ディーゼルエンジンである。そのエンジン２は、複数の気筒１１と、各気筒１１に燃料を噴射、供給するためのインジェクタ１２と、エンジン回転数を検出するためのエンジン回転数センサ１３とを備える。

インジェクタ１２は、コントローラ６により燃料の噴射量や噴射時期が制御される。エンジン回転数センサ１３は、エンジン２の出力軸をなすクランクシャフトやカムシャフト（図示せず）に取り付けられ、その検出値をコントローラ６に送信する。

クラッチ３は、エンジン２からの動力を変速機４に伝達、遮断するためのものであり、エンジン２と変速機４との間に設けられたクラッチ本体２１（例えば湿式多板クラッチ）と、そのクラッチ本体２１を断接作動させるための機構（以下、クラッチ断接機構という）２２とを備える。

クラッチ本体２１は、クラッチディスク２３、プレッシャープレート２４、ダイヤフラムスプリング２５、クラッチカバー２６およびレリーズフォーク２７を有する。このクラッチ本体２１では、接続時にダイヤフラムスプリング２５の付勢力によりプレッシャープレート２４がクラッチディスク２３をクランクシャフトに固定されたディスク（例えばフライホイール）に押し付け、切断時にレリーズフォーク２７によりクラッチディスク２３がクランクシャフトから分離される。

クラッチ断接機構２２は、基本的にはコントローラ６により自動で断接制御され、かつクラッチペダル２８による手動での断接操作が可能なように構成される。

より具体的には、図２に示すように、クラッチ断接機構２２は、クラッチペダル２８に連結されたマスターシリンダ２９と、レリーズフォーク２７に連結されたスレーブシリンダ３０と、コントローラ６により制御されるクラッチフリーアクチュエータ３１とを備える。図例では、クラッチペダル２８が踏み込まれるとマスターシリンダ２９が伸長する。またスレーブシリンダ３０が伸長するとレリーズフォーク２７がクラッチ切断側に操作される。

クラッチフリーアクチュエータ３１は、マスターシリンダ２９およびスレーブシリンダ３０に接続されたオペレーティングシリンダ３２と、そのオペレーティングシリンダ３２に油圧を供給、回収すべく接続されたアクチュエータユニット３３とを備える。

オペレーティングシリンダ３２は、両端が閉塞された筒状に形成され、内部にプライマリピストン３５およびセカンダリピストン３６とが軸方向に並べて、かつ移動自在に収容される。

そのオペレーティングシリンダ３２の一端（プライマリピストン３５側の端部、図２の右端）にはマスターシリンダ２９に連通するペダル系通路３７が接続され、他端（セカンダリピストン３６側の端部、図２の左端）にはスレーブシリンダ３０に連通する出力系通路３８が接続される。セカンダリピストン３６とオペレーティングシリンダ３２の左端との間には、セカンダリピストン３６をプライマリピストン３５側（右側）に付勢するスプリング３９が設けられる。

オペレーティングシリンダ３２の軸方向の中間位置には、プライマリピストン３５とセカンダリピストン３６との間にアクチュエータユニット３３からの作動油を供給するための流入路４０と、プライマリピストン３５とセカンダリピストン３６との間から作動油をアクチュエータユニット３３に回収するための流出路４１とが接続される。また、流入路４０よりもセカンダリピストン３６側のオペレーティングシリンダ３２には作動油タンク４２が接続される。その作動油タンク４２は、回収路４３によりアクチュエータユニット３３に接続される。

アクチュエータユニット３３は、流入路４０に設けられモータ４４により駆動される油圧ポンプ４５と、流出路４１と回収路４３とを連通する通路４９に設けられたソレノイドバルブ４６とを備える。また、アクチュエータユニット３３において、４７は逆止弁であり４８はリリーフバルブである。ソレノイドバルブ４６は、コントローラ６により開度が連続的に制御（例えばデュティ制御）される。

このクラッチ断接機構２２では、クラッチペダル２８が踏み込まれると、マスターシリンダ２９の油圧によりオペレーティングシリンダ３２のプライマリピストン３５がセカンダリピストン３６ごと左側に移動し、クラッチ本体２１が切断側に作動する。また、ソレノイドバルブ４６の開度が小さくなると油圧ポンプ４５の圧力によりセカンダリピストン３６が左側に移動し、クラッチ本体２１が切断側に作動する。

他方、クラッチペダル２８が戻される、またはソレノイドバルブ４６の開度が大きくなると、セカンダリピストン３６が右側に移動しクラッチ本体２１が接続側に作動する。

図１に戻り、変速機４は、クラッチ３に接続されたインプットシャフト５１と、図示しないプロペラシャフトに接続されたアウトプットシャフト５２と、それらインプットシャフト５１、カウンタシャフト、メインシャフトおよびアウトプットシャフト５２などに設けられた複数のギヤ（図示せず）とを有し、コントローラ６により自動で変速制御される。

変速機４には、変速機４のインプットシャフト５１の回転数を検出するためのインプットシャフト回転数センサ５３が設けられ、そのインプットシャフト回転数センサ５３は検出値をコントローラ６に送信する。

本実施形態では、変速機４のインプットシャフト５１の回転数がクラッチ回転数（クラッチ本体２１の出力側回転数）となる。つまり、インプットシャフト回転数センサ５３がクラッチ回転数を検出するクラッチ回転数検出手段をなす。これに限定されず、例えば車速と変速機４のギア比とからクラッチ回転数を算出してもよい。この場合、車速に後述する車速センサ７６の検出値が使用され、ギア比が後述するシフトセンサ７２およびセレクトセンサ７３の検出値から算出される。

この変速機４のアウトプットシャフト５２からの動力が、図示しないプロペラシャフト、ディファレンシャルギヤ、ドライブシャフトを順に経て駆動輪に伝達される。すなわち、上述したクラッチ３、変速機４、図示しないプロペラシャフト、ディファレンシャルギヤおよびドライブシャフトにより、エンジン２から駆動輪に至る動力伝達系が構成される。

本実施形態の惰行制御補助装置１は、変速機４（すなわちクラッチ３よりも後段の動力伝達系）に取り付けられ車両１０に制動力を可変に付与するための可変制動手段５と、前記コントローラ６とで構成される。コントローラ６は、後述する惰行制御および回生補助制御を実行する制御手段をなす。

可変制動手段５は、変速機４に取り付けられたジェネレータ５６と、そのジェネレータ５６の発電量（回生量ともいう）を調整して制動力を調整する制動力調整手段をなすインバータ５７と、そのインバータ５７に接続されたバッテリ５８（電力調整システム）とを備える。

ジェネレータ５６とインバータ５７（制御システム）とは、変速機内蔵型（または一体型）の小型発電ユニットとして構成される。ジェネレータ５６は、エンジン２の出力よりも小さな出力の発電機（例えば交流発電機）であり、例えば１０ｋＷ以下のものである。このジェネレータ５６は、変速機４の後端（図１の右端）に取り付けることが可能な大きさに形成される。

より具体的には、ジェネレータ５６の軸５９にギヤ６０が固定され、そのギヤ６０が変速機４のアウトプットシャフト５２に固定されたギヤ６１に歯合し、これらギヤ６０とギヤ６１とを介して、所定のギア比（減速比）でジェネレータ５６がアウトプットシャフト５２に連結される。また、変速機４の後部に、ギヤ６０とギヤ６１とを収容するハウジング６３が設けられ、そのハウジング６３の外面（後面）にジェネレータ５６が取り付けられる。

なお、図例では、小型のジェネレータ５６を変速機４の後端に取り付けているが、可変制動手段５は、出力ｋＷ（制動力）が制御できて減速が加えられるものであれば何でもよい。例えば、可変制動手段５は、リターダーやオルタネータでも構わない。また、制御が可能であればエアコンのコンプレッサ（可変容量のもの）も可変制動手段５に適用可能である。

ジェネレータ５６やオルタネータであれば発電した電気を通常のオルタネータ発電の補助として使用するか、熱として放出するかはコスト換算で決める。コストに見合わない場合にはジェネレータ５６により発電された電気を熱に変換し放熱して捨てても構わない。リターダーであれば熱として放出する。どちらにしても数ＫＷ（例えばエンジン２の最大出力の約１０％以下）と少ないレベルなので車両１０によって用途を適宜決めることができる。

インバータ５７は、ジェネレータ５６により発電された電気を交流から直流に変換してバッテリ５８に供給し、そのバッテリ５８に充電された電気が車両１０の図示しない補機類に供給される。インバータ５７は、ジェネレータ５６からバッテリ５８に流れる電流（または電圧）を調整可能であり、その電流（または電圧）を調整することにより、ジェネレータ５６の回生制動力を調整する。インバータ５７はコントローラ６により制御される。

コントローラ６は、エンジン２を制御するエンジン電子制御ユニット６６と、変速機４を制御するトランスミッション電子制御ユニット６７とで構成される。

エンジン電子制御ユニット６６には、前記エンジン回転数センサ１３と、アクセルペダル６８の踏み込み量（アクセル開度）を検出するためのアクセル開度センサ６９と、インジェクタ１２などが通信可能に接続される。エンジン電子制御ユニット６６は、後述する惰行制御の際に、エンジン回転数センサ１３の検出値が所定のアイドリング回転数となるようにインジェクタ１２を制御してエンジン２をアイドリング運転させる。

図３に示すように、トランスミッション電子制御ユニット６７には、各種機器類４４、４６、７１−８６が通信可能に接続される。

より詳細には、図３において、７１はシフトノブＳＷ（スイッチ）、７２は変速機４のシフトセンサ＆セレクトセンサ＆ニュートラルセンサ、７５は前記インプットシャフト回転数センサ（Ｔ／Ｍ回転センサともいう）、７６は車速センサ、７７はアイドルＳＷ、７８はマニュアル切替ＳＷ、７９はパーキングブレーキＳＷ、８０はドアＳＷ、８１はブレーキＳＷ、８２は半クラッチ調整ＳＷ、８３はクラッチ３のストロークを検出するためのクラッチセンサ、８４はクラッチ断接機構２２の出力系通路３８に設けられた油圧ＳＷ、８５は坂道発進補助用バルブ、８６はウォーニング＆メータである。

これらエンジン電子制御ユニット６６とトランスミッション電子制御ユニット６７とは、ＣＡＮ８７（車載ネットワーク）により相互に通信可能に接続される。例えば、ＣＡＮ８７により、エンジン電子制御ユニット６６とトランスミッション電子制御ユニット６７との間で、エンジン回転数、アクセル開度、エンジン回転変更要求などの信号が通信される。

本実施形態のコントローラ６は、車両１０の走行中にエンジン２がノーロード状態のときにクラッチ３を切断すると共にエンジン２をアイドリング運転する惰行制御を行う。その惰行制御の開始と終了とを、コントローラ６は、アクセル開度とクラッチ回転数とをパラメータとしたマップ（以下、惰行制御ＭＡＰという）から判断する。

次に、図４から図６に基づき本実施形態の惰行制御補助装置１の作用について説明する。

まず、惰行制御について説明する。

一般に、エンジン２には、エンジン２の回転を妨げる内部フリクションが存在しており、その内部フリクションが運転状態のエンジン２に対して抵抗として作用する。内部フリクションは、基本的にエンジン回転数が高いほど大きくなり、あるエンジン回転数では、燃料の燃焼により得られる出力と同じ大きさとなる。

このエンジン回転数のとき、燃焼により得られる出力はエンジン２の回転を保つためのみに使用されることになり、エンジン２から駆動輪側（変速機４側）への実質的な出力は０または０の近傍となる。つまり、エンジン２はノーロード状態となる。このノーロード状態では、エンジン２の出力がほぼ０であるため、エンジン２を動力伝達系から切り離しても駆動輪側への影響はなく車速は変化しない。

そこで、惰行制御は、このようにエンジン２の出力が実質的に０となるときに、クラッチ３を切断してエンジン２を動力伝達系から切り離し、そのエンジン２の回転数を所定のアイドリング回転数まで低下させることで、エンジン２の回転を維持するのに必要な燃料噴射量を低減して、燃費の低減を図ったものである。

図４に基づき惰行制御の作動の一例を説明する。

図４に示すように、時刻ｔ０ではアクセル開度が７０％であり、時刻ｔ０からエンジン回転数が上昇し車両１０が加速する。

時刻ｔ１では、アクセルペダル６８が戻されてアクセル開度が３５％となり惰行制御の開始条件が成立する。これにより時刻ｔ１から惰行制御が開始、実行される。

時刻ｔ１から時刻ｔ２までは、エンジン回転数がアイドリング回転数となり、クラッチ３が切断されて車両１０が惰行走行（コースト）する。

時刻ｔ２では、惰行制御の終了条件が成立する。図例では、アクセル開度が０％となる、または惰行条件解除条件（例えば後述する終了条件１）が成立する。これにより惰行制御が終了し、クラッチ３を接続するための回転合わせ制御が開始される。

その回転合わせ制御によりエンジン回転数が変速機４のインプットシャフト５１の回転数に一致すると、クラッチ３が接続される。これによりエンジンブレーキが作用して車両１０が減速されエンジン回転数が減少する。

このように、コントローラ６は、所定の開始条件が成立したときに惰行制御を開始し、その惰行制御の実行中に所定の終了条件（禁止条件）が成立したときに惰行制御を終了する。

図５に基づき惰行制御の開始条件と終了条件とについて説明する。

図５は、惰行制御の開始および終了の判定に用いられる惰行制御ＭＡＰであり、数値化されてコントローラ６の図示しない記憶手段に記憶される。惰行制御ＭＡＰは、縦軸がクラッチ回転数であり、横軸がアクセル開度である。

惰行制御ＭＡＰには、惰行制御の開始および終了を判断するための各しきい線が設定され、コントローラ６は、惰行制御ＭＡＰ上に、アクセル開度センサ６９により検出されたアクセル開度とインプットシャフト回転数センサ５３により検出されたクラッチ回転数とをプロットし、そのプロットした点（以下、プロット点という）を各しきい線と比較する。

より詳細には、図５の惰行制御ＭＡＰにおいて、符号Ｎはノーロード線である。ノーロード線Ｎは、エンジン２の出力とフリクションとが釣り合うときのアクセル開度とクラッチ回転数（エンジン回転数）とを実験などにより予め求め、その求めたアクセル開度とクラッチ回転数を、惰行制御ＭＡＰ上にプロットして設定される。

符号Ｓは開始しきい線である。開始しきい線Ｓは、惰行制御の開始を判断するためのしきい線であり、プロット点が、開始しきい線Ｓをアクセル開度が小さい側から大きい側へと跨いだときに惰行制御が開始される。開始しきい線Ｓは、ノーロード線Ｎをアクセル開度が小さい側（アクセルペダル６８を戻す側）にオフセット（シフト、ずらして）させると共に後述するチューニングを施して設定される。

符号Ａは加速０しきい線である。加速０しきい線Ａは、惰行制御の終了を判断するためのしきい線であり、惰行制御の実行中に、プロット点が加速０しきい線Ａをアクセル開度が小さい側から大きい側へと跨いだときに惰行制御が終了される。加速０しきい線Ａは、ノーロード線Ｎをアクセル開度が大きい側（アクセルペダル６８を踏み込む側）にオフセットさせると共にチューニングを施して設定される。

符号Ｒは減速０しきい線である。減速０しきい線Ｒは、惰行制御の終了を判断するためのしきい線であり、惰行制御の実行中に、プロット点が減速０しきい線Ｒをアクセル開度が大きい側から小さい側へと跨いだときに惰行制御が終了される。減速０しきい線Ｒは、ノーロード線Ｎを開始しきい線Ｓよりもアクセル開度が小さい側（アクセルペダル６８を戻す側）にオフセットさせると共にチューニングを施して設定される。

符号Ｌは惰行制御下限線である。惰行制御下限線Ｌは、惰行制御を実行するクラッチ回転数の下限を規定する線であり、クラッチ回転数が一定の値（クラッチ回転数しきい値という）の直線である。そのクラッチ回転数しきい値は、上述したアイドリング回転数付近に、かつアイドリング回転数よりも高く設定される。つまり、アイドリング回転数付近ではクラッチ３を切っても燃費低減効果は少ないので、クラッチ３は切らない（つまり惰行制御を行わない）。

以下の説明において、加速０しきい線Ａよりもアクセル開度が大きい側（右側）の領域を加速領域、加速０しきい線Ａと減速０しきい線Ｒとの間の領域を惰行制御可能性領域、減速０しきい線Ｒよりもアクセル開度が小さい側（左側）の領域を減速領域という。

惰行制御の開始条件は以下の４つである。

開始条件１ アクセルペダル６８の操作速度が所定のしきい値範囲内である。

開始条件２ アクセル開度、クラッチ回転数のプロット点が、惰行制御ＭＡＰの開始しきい線Ｓをアクセルペダル６８戻し方向で通過した。

開始条件３ アクセル開度、クラッチ回転数のプロット点が、惰行制御ＭＡＰの惰行制御可能性領域内である。

開始条件４ クラッチ回転数がクラッチ回転数しきい値以上である（プロット点が惰行制御下限線Ｌ以上である）。

これら開始条件１から開始条件４がすべて成立したときにコントローラ６は惰行制御を開始する。

惰行制御の終了条件は、以下の２つである。

終了条件１ アクセルペダル６８の操作速度がしきい値範囲外である。

終了条件２ アクセル開度、クラッチ回転数のプロット点が、惰行制御ＭＡＰの惰行制御可能性領域外である。

本実施形態のコントローラ６は、基本的には、終了条件１または終了条件２が成立したときに惰行制御を終了するが、プロット点が惰行制御可能性領域外であっても後述するハンチング危険領域Ｃにあるときは、惰行制御を継続する。

つまり、コントローラ６は、惰行制御の実行中に、実際のアクセル開度とクラッチ回転数とを惰行制御ＭＡＰ上にプロットした点がハンチング危険領域Ｃに入ったときに、惰行制御を継続すると共に可変制動手段５による減速制動を行い、かつ減速制動の制動力を惰行制御を行わないと仮定したときに発生するエンジンブレーキと同じ大きさに設定する、という回生補助制御を行う。

ここで、ハンチング危険領域Ｃは、減速０しきい線Ｒのチューニングにより求められる。

次に、図５に基づき、しきい線のチューニングの一例を説明する。

図５の符号Ｔ１に示すように、開始しきい線Ｓは、クラッチ回転数が２０００ｒｐｍ近傍の領域（中速領域）にてノーロード線Ｎから離れる側（左側）に変化するようにチューニングされる。すなわち、本実施形態のエンジン２には、エンジン回転数２０００ｒｐｍ−２２００ｒｐｍ近辺で燃焼が不安定な領域があることから、惰行制御に入る幅を広げて対処している。

また、符号Ｔ２に示すように、開始しきい線Ｓは、２４００ｒｐｍ近傍の領域（高速領域）にてノーロード線Ｎに近づく側（右側）に変化するようにチューニングされる。これは、高速ではアクセル操作量が小さくなるため、惰行制御へ入る幅を狭めないと作動性が低下するためである。

次に、符号Ｔ３に示すように、加速０しきい線Ａは、クラッチ回転数が１２００ｒｐｍ近傍−約１５００ｒｐｍ近傍の領域（低速領域）にてノーロード線Ｎから離れる側（右側）に変化するようにチューニングされる。つまり、専用道より低速の領域では、再加速時に１０％以上のアクセル開度の増加が多いため、若干加速領域側まで惰行制御可能性領域を広げることが可能である。

次に、符号Ｔ４に示すように、減速０しきい線Ｒは、クラッチ回転数が１２００ｒｐｍ近傍−１８００ｒｐｍ近傍の領域（低速領域）にてノーロード線Ｎから離れる側（左側）に変化するようにチューニングされる。つまり、専用道よりも低速の領域では交通の流れで、減速領域まで惰行制御をしても影響が少ないので惰行制御可能性領域を減速領域側に広げている。

さらに、本実施形態の減速０しきい線Ｒには、ハンチングを防止するためのチューニングが施され、そのチューニングの際にハンチング危険領域Ｃが求められる。

具体的には、減速０しきい線Ｒをチューニングする際に、まずノーロード線Ｎをアクセル開度が小さい側にオフセットさせてオフセット線（図示せず）を求める。次に、そのオフセット線を基に惰行制御の実行したときにハンチングが発生し易い領域（ハンチング危険領域Ｃ）を走行試験などで求める。次に、ハンチング危険領域Ｃで惰行制御が終了するようにオフセット線をノーロード線Ｎに近づく側に変化させた線を求め、その求めた線を減速０しきい線Ｒとする。

図例では、クラッチ回転数が２１００ｒｐｍ近傍かつアクセル開度が約２０％−約４０％の領域と、クラッチ回転数が３２００ｒｐｍ近傍かつアクセル開度が約５５％−約７０％の領域とがハンチング危険領域Ｃとなる。このハンチング危険領域Ｃは、ハンチング防止のために減少させた惰行領域であり、エンジン２の特性や補機特性などにより定まる。

ハンチングの一例について説明すると、ハンチング危険領域Ｃは、ノーロード線Ｎに近い領域であるが、他の領域と異なりドライバーは微小なエンジンブレーキが車両に作用することを期待（予測）している。

しかし、ハンチング危険領域Ｃで惰行制御を行った場合、惰行制御によりクラッチ３が切断されるためにエンジンブレーキが作用しない。そのため、ドライバーは、違和感を感じてアクセルペダル６８を戻し操作、踏み込み操作する。その操作に伴い、プロット点が惰行制御可能性領域の出入りを繰り返すことになりハンチングが発生してしまう。

従来は、ハンチング危険領域Ｃで惰行制御を終了することで車両１０にエンジンブレーキを付与し、ハンチングを防止していた。

これに対して、本実施形態では、エンジンブレーキのかわりにジェネレータ５６による制動力を付与してハンチングを防止することで、惰行制御を継続する。

つまり、ハンチング危険領域Ｃは減速領域であり、僅かに減速できれば惰行制御を適用することが可能である。

そこで、本実施形態のコントローラ６は、惰行制御の実行中に、プロット点がハンチング危険領域Ｃに入ったら、惰行制御を継続しつつジェネレータ５６を廻して抵抗をかける。その際、ジェネレータ５６の発電量（回生量）は、アクセル開度とクラッチ回転数、レバースケジュールよりの計算値とする。

より具体的には、コントローラ６は、インバータ５７を制御することで、ジェネレータ５６の回生による減速制動の制動力を、惰行制御を行わないと仮定したときに発生するエンジンブレーキと同じ大きさに設定する。

次に、図６に基づきジェネレータ５６による回生量の算出について説明する。

図６は、エンジン２のレバースケジュールであり、縦軸がエンジントルク、横軸がエンジン回転数である。図中のライン１０％−ライン１００％は、各アクセル開度におけるエンジン回転数とエンジントルクとの関係を示したものである。

なお、惰行制御の実行中は、エンジン回転数がアイドリング回転数となることから、回生量（制動力）を算出する際には、エンジン回転数のかわりにクラッチ回転数（図例ではインプットシャフト回転数センサ５３の検出値）が用いられる。

回生量の計算は、図３のハンチング危険領域Ｃ内（回生領域内）のアクセル開度とクラッチ回転数から図６のレバースケジュールでトルク算出し、Ｗ＝エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）×エンジントルクＴｅ（Ｎｍ）×２π／６０で計算できる。

また調整用として、係数（例：ａ）を掛けて、定数（例：ｂ）を足しておくとチューニングし易い。例えば、計算式は、Ｗ＝ａ×Ｎｅ（ｒｐｍ）×Ｔｅ（Ｎｍ）×２π／６０＋ｂとなる。

このレバースケジュールは、実験などにより求められコントローラ６の図示しない記憶手段にマップとして予め記憶される。例えば、コントローラ６は、アクセル開度センサ６９とインプットシャフト回転数センサ５３との検出値を基に、レバースケジュールからエンジントルクを読み取り、その読み取ったエンジントルクにジェネレータ５６の制動力が一致するようにインバータ５７を制御する。

このように本実施形態の惰行制御補助装置１によれば、チューニングによる惰行制御領域の減少を抑え、燃費を向上させることができる。

すなわち、上述の図６のように計算した回生制動を実施することで、ノーロードに変化点を持つようなエンジン２での惰行制御においても減速０しきい線Ｒ（点）に変曲点を作ることなく惰行制御を行える。

減速０しきい線Ｒが直線化できることで惰行制御の作動安定性が向上する。これはクラッチ回転数やアクセル開度に惰行制御の終了が比例となって現れるため、惰行制御時の車両１０の挙動をドライバーが理解し易くなることからコントロール性が向上するためである。

その他にも、可変制動手段５を小型のジェネレータ５６により構成したので、低コスト化を図ることができる。

つまり、モータジェネレータを有するパラレル型のハイブリッド車両（ＨＥＶ）であれば、上述した回生補助制御を問題なく作動させることが可能であるが、小さな領域を作動させるためにフルＨＥＶシステムの搭載は無駄であり、かつ回生（減速）のみでよいのでジェネレータ５６で十分である。

次に、図７に基づき、本実施形態の惰行制御補助装置１による効果を説明する。

図７のグラフは、専用道（空車専用道）での効果予測である。図７において、左側の縦軸がエンジン回転数、右側の縦軸が車速、横軸が時間である。

符号ＮＥはエンジン回転数の変化を示す線、符号Ｖは車速の変化を示す線である。符号ＣＣは、惰行制御のみの領域（ハンチング危険領域Ｃで惰行制御を終了するようにした場合に、惰行制御が実行される領域）を示す。符号ＡＣは、惰行制御＋回生補助制御の領域（回生補助制御が実行された領域）を示す。

図７に示すように、本実施形態では、回生補助制御が実行される領域ＡＣの分だけ、エンジン回転数をアイドリング回転数に落として走行する距離（時間）が長くなる。そのため、燃料噴射量が低減することになり燃費が向上する。

図７の例では、惰行制御のみを行う場合、惰行制御を行わない場合に燃費が比べて７．８％向上した。これに対して本実施形態の場合には、惰行制御を行わない場合に比べて１０．１％燃費が向上すると予測される。

このように、本実施形態を適用することで惰行制御の領域が若干増えかつ安定するため、さらに燃費が向上し得ることがわかる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。

例えば、上述の実施形態では、可変制動手段をジェネレータとインバータとにより構成したが、これに限定されない。例えば、可変制動手段をオルタネータで構成してもよく、その場合、オルタネータに設けられたレギュレータが制動力調整手段をなす。

１ 惰行制御補助装置
２ エンジン
３ クラッチ
４ 変速機
５ 可変制動手段
６ コントローラ（制御手段）
１０ 車両
５６ ジェネレータ
５７ インバータ（制動力調整手段）

Claims (2)

1. 車両に搭載されたエンジンと、そのエンジンと変速機との間に設けられたクラッチとが制御手段により制御され、
   前記制御手段は、前記車両の走行中に前記エンジンがノーロード状態のときに前記クラッチを切断すると共に前記エンジンをアイドリング運転する惰行制御を行い、かつ前記制御手段は、前記惰行制御の開始と終了とを、アクセル開度とクラッチ回転数とをパラメータとした惰行制御マップから判断し、
   前記惰行制御マップに、前記惰行制御の終了を判断するための減速０しきい線が設定され、前記制御手段は、前記惰行制御の実行中に、実際のアクセル開度とクラッチ回転数とを前記惰行制御マップ上にプロットした点が、前記減速０しきい線をアクセル開度が大きい側から小さい側へと跨いだときに前記惰行制御を終了し、その惰行制御を補助するための惰行制御補助装置であって、
   前記減速０しきい線をチューニングする際に、前記エンジンの出力とフリクションとが釣り合うときのアクセル開度とクラッチ回転数とを前記惰行制御マップ上にプロットしたノーロード線を求め、そのノーロード線をアクセル開度が小さい側にオフセットさせたオフセット線を求め、そのオフセット線を基に前記惰行制御を実行したときにハンチングが発生し易いハンチング危険領域を求め、そのハンチング危険領域で前記惰行制御が終了するように前記オフセット線を前記ノーロード線に近づく側に変化させた線を前記減速０しきい線とした惰行制御補助装置において、
   前記クラッチよりも後段の動力伝達系に、前記車両に制動力を可変に付与するための可変制動手段を設け、
   前記制御手段は、前記惰行制御の実行中に、実際のアクセル開度とクラッチ回転数とを前記惰行制御マップ上にプロットした点が、前記ハンチング危険領域に入ったときに、前記惰行制御を継続すると共に前記可変制動手段による減速制動を行い、かつ前記減速制動の制動力を、前記惰行制御を行わないと仮定したときに発生するエンジンブレーキと同じ大きさに設定することを特徴とする惰行制御補助装置。
2. 前記可変制動手段は、前記変速機に取り付けられたジェネレータと、そのジェネレータの発電量を調整して制動力を調整する制動力調整手段とを備えた請求項１記載の惰行制御補助装置。

Images