JP6614967B2

JP6614967B2 - Vehicle control device

Info

Publication number: JP6614967B2
Application number: JP2015254327A
Authority: JP
Inventors: 秀信渡辺; 隆志栗本
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2019-12-04
Anticipated expiration: 2035-12-25
Also published as: JP2017114420A

Description

本発明は、内燃機関とともに内燃機関の出力軸または車軸を回転駆動することのできる電動機が搭載された車両を制御する制御装置に関する。
に関する。 The present invention relates to a control device for controlling a vehicle on which an electric motor capable of rotating an output shaft or an axle of an internal combustion engine together with the internal combustion engine is mounted.
About.

一般に、車両には、当該車両に実装された各種電気負荷に必要な電力を供給するために、電力源となる発電機と、発電機が発電した電力を蓄える蓄電装置とが搭載されている。近時では、これに加えて、内燃機関の出力軸であるクランクシャフトまたは車両の車軸（駆動輪）を回転駆動することのできる電動機を搭載していることがある。 In general, a vehicle is equipped with a generator as a power source and a power storage device that stores the power generated by the generator in order to supply electric power necessary for various electric loads mounted on the vehicle. Recently, in addition to this, an electric motor that can rotationally drive a crankshaft that is an output shaft of an internal combustion engine or an axle (drive wheel) of a vehicle may be mounted.

この種の車両では、減速の際に発電機による回生制動を行い、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換して蓄電装置に回収する。そして、その回収した電力を用いて電動機を稼働させ、車両の効率的な走行のためのモータアシストを行うことが可能となっている。 In this type of vehicle, regenerative braking is performed by a generator when decelerating, and the kinetic energy of the vehicle is converted into electric energy and collected in a power storage device. And it is possible to operate the electric motor using the collected electric power and perform motor assist for efficient running of the vehicle.

具体的に述べると、アクセル開度が０または０に近い閾値以下となった減速要求時に、内燃機関の気筒への燃料供給を一時的に中断する燃料カットを実施するとともに、電動機により内燃機関の出力軸または車軸を駆動してエンジン回転の減速を抑制し燃料カット期間を引き延ばすコーストアシストを実行する（例えば、下記特許文献１を参照）。 Specifically, at the time of a deceleration request where the accelerator opening is 0 or below a threshold value close to 0, a fuel cut that temporarily interrupts the fuel supply to the cylinders of the internal combustion engine is performed, and the electric motor Coast assist is executed to drive the output shaft or axle to suppress deceleration of engine rotation and extend the fuel cut period (see, for example, Patent Document 1 below).

また、アクセル開度が閾値を上回る加速要求時にも、内燃機関の気筒に燃料を供給して内燃機関を運転しつつ、電動機により内燃機関の出力軸または車軸を駆動して車両の走行ないし加速をアシストする走行アシストを実行する（例えば、下記特許文献２を参照）。これらのアシストにより、内燃機関における燃料消費を節約でき、車両の燃費性能を向上させることができる。 In addition, even when the accelerator opening degree exceeds the threshold, the fuel is supplied to the cylinder of the internal combustion engine and the internal combustion engine is operated, and the output shaft or the axle of the internal combustion engine is driven by the electric motor to drive or accelerate the vehicle. A driving assist to assist is executed (see, for example, Patent Document 2 below). With these assists, fuel consumption in the internal combustion engine can be saved, and the fuel efficiency of the vehicle can be improved.

特開２００４−２５７３６８号公報JP 2004-257368 A 特開２０１５−０６７２２５号公報JP, 2015-066725, A

上述したコーストアシストは、蓄電装置が現在蓄えている電荷量がコーストアシスト許可条件を満たしている場合にその実行が許可される。並びに、走行アシストは、蓄電装置が現在蓄えている電荷量が走行アシスト許可条件を満たしている場合にその実行が許可される。回生電力を用いたコーストアシストと走行アシストとを比較したときに、前者の方が燃料消費をより多く節約できるならば、コーストアシストを優先的に実行する、即ち走行アシスト許可条件をコーストアシスト許可条件よりも厳しい条件に設定する。 The above-described coast assist is permitted to be executed when the amount of charge currently stored in the power storage device satisfies the coast assist permission condition. In addition, execution of the travel assist is permitted when the amount of charge currently stored in the power storage device satisfies the travel assist permission condition. If the former can save more fuel consumption when comparing coast assist and driving assist using regenerative power, coast assist is executed preferentially, that is, the driving assist permission condition is changed to the coast assist permission condition. Set to stricter conditions.

しかしながら、運転者によっては、コースト走行をあまり行わない（停車のためのブレーキ装置による制動時以外はほぼ常時アクセルペダルを踏んでいる）ことがある。加えて、道路上が混雑または渋滞している状況では、減速時にブレーキペダルを踏む割合が大きく、コースト走行の機会に乏しくなる。 However, depending on the driver, coasting is not often performed (the accelerator pedal is almost always depressed except during braking by the brake device for stopping). In addition, in a situation where the road is congested or congested, the ratio of stepping on the brake pedal during deceleration is large, and the opportunity for coasting is poor.

コースト走行が殆ど行われないとすると、コーストアシストによる燃料消費の節約効果を享受できなくなる。しかも、蓄電装置に蓄えた電力をコーストアシストによって消費することができないと、蓄電装置における電荷を受け入れ可能な空き容量が不足し、車両の減速の際の回生制動によるエネルギの回収もできなくなり、燃費性能のさらなる低下を招いてしまう。 If coasting is hardly performed, the fuel consumption saving effect by the coast assist cannot be enjoyed. Moreover, if the power stored in the power storage device cannot be consumed by coast assist, there is not enough free capacity to accept the charge in the power storage device, and energy cannot be recovered by regenerative braking when the vehicle is decelerated. The performance will be further reduced.

本発明は、以上の問題に初めて着目してなされたものであり、運転者の個性や道路状況、路面状況如何を問わず、高い実用燃費性能を実現できるようにすることを所期の目的としている。 The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problems for the first time, and an intended purpose is to realize high practical fuel consumption performance regardless of the individuality of the driver, road conditions, and road surface conditions. Yes.

本発明では、内燃機関とともに内燃機関の出力軸または車軸を回転駆動することのできる電動機、電動機に電力を供給するための蓄電装置、及び車両の減速時に回生制動を行い発電した電力を蓄電装置に供給することのできる発電機が搭載された車両の制御装置であって、蓄電装置が現在蓄えている電荷量がコーストアシスト許可値以上である場合、アクセル開度が０または０に近い閾値以下となったときに内燃機関の気筒への燃料供給を中断する燃料カットを行うとともに電動機により内燃機関の出力軸または車軸を回転駆動してエンジン回転の減速を抑制するコーストアシストを実行し、また、蓄電装置が現在蓄えている電荷量が走行アシスト許可値以上である場合、アクセル開度が０または０に近い閾値以下でないときに内燃機関の気筒に燃料を供給して内燃機関を運転しつつ電動機により内燃機関の出力軸または車軸を回転駆動して車両の走行または加速をアシストする走行アシストを実行し、車両の運用中にコーストアシスト許可値と走行アシスト許可値との大小関係を入れ替えるものであり、
（ｉ）アクセルペダルの踏込量が０または０に近い閾値以下となっている時間のうちのブレーキペダルが踏まれている時間の占める割合が所定値以上であるような操作が所定回数以上繰り返され、かつ蓄電装置の蓄電量がコーストアシスト許可値を超えている
（ii）コーストアシストを実行しないまま所定時間以上が経過しており、かつ蓄電装置の蓄電量がコーストアシスト許可値を超えている
（iii）蓄電装置の蓄電量がコーストアシスト許可値に所定値を加算した値を超えている状態のまま所定時間以上が経過している
上掲の条件（ｉ）、（ii）、（iii）のうちの少なくとも一つが成立したことを以て、走行アシスト許可値をコーストアシスト許可値よりも小さい値に設定して走行アシストを優先する、または、
（iv）アクセルペダルの踏込量が０または０に近い閾値以下となっている時間のうちのブレーキペダルが踏まれている時間の占める割合が所定値未満であるような操作が所定回数以上繰り返され、かつ蓄電装置の蓄電量がコーストアシスト許可値未満または走行アシスト許可値未満である
（ｖ）所定時間内には一定時間以上または一定回数以上コーストアシストを実行し、かつ蓄電装置の蓄電量がコーストアシスト許可値未満または走行アシスト許可値未満である
（vi）蓄電装置の蓄電量がコーストアシスト許可値未満または走行アシスト許可値未満である状態のまま所定時間以上が経過している
上掲の条件（iv）、（ｖ）、（vi）のうちの少なくとも一つが成立したことを以て、コーストアシスト許可値を走行アシスト許可値よりも小さい値に設定してコーストアシストを優先する、制御装置を構成した。 In the present invention, an electric motor capable of rotating the output shaft or axle of the internal combustion engine together with the internal combustion engine, a power storage device for supplying power to the motor, and power generated by regenerative braking when the vehicle is decelerated to the power storage device When the amount of electric charge currently stored in the power storage device is greater than or equal to the coast assist permission value, the accelerator opening is 0 or less than a threshold value close to 0 when the power generator is a vehicle control device equipped with a generator that can be supplied. The fuel cut is performed to interrupt the supply of fuel to the cylinders of the internal combustion engine, and coast assist is performed to rotate the output shaft or axle of the internal combustion engine with an electric motor to suppress deceleration of the engine rotation. If the amount of charge currently stored in the device is greater than or equal to the travel assist permission value, the internal combustion engine While driving the internal combustion engine while supplying the fuel to the vehicle, the motor is rotated to drive the output shaft or axle of the internal combustion engine to assist in running or accelerating the vehicle. It replaces the magnitude relationship with the driving assistance permission value ,
(I) An operation in which the proportion of the time when the brake pedal is depressed out of the time when the amount of depression of the accelerator pedal is 0 or below a threshold value close to 0 is greater than or equal to a predetermined value is repeated a predetermined number of times And the amount of electricity stored in the electricity storage device exceeds the coast assist permission value.
(Ii) A predetermined time or more has elapsed without executing coast assist, and the amount of power stored in the power storage device exceeds the coast assist permission value.
(Iii) The predetermined amount of time has passed with the amount of power stored in the power storage device exceeding the value obtained by adding the predetermined value to the coast assist permission value.
Prioritize travel assistance by setting the travel assist permission value to a value smaller than the coast assist permission value because at least one of the above conditions (i), (ii), (iii) is satisfied, or ,
(Iv) An operation in which the proportion of the time when the brake pedal is depressed out of the time when the amount of depression of the accelerator pedal is 0 or less than a threshold value close to 0 is less than a predetermined value is repeated a predetermined number of times or more. And the amount of power stored in the power storage device is less than the coast assist permission value or the travel assist permission value.
(V) Within a predetermined time, coast assistance is executed for a certain time or more or a certain number of times, and the amount of electricity stored in the power storage device is less than the coast assist permission value or less than the travel assist permission value.
(Vi) A predetermined time or more has passed with the power storage amount of the power storage device being less than the coast assist permission value or less than the travel assist permission value.
Control that prioritizes coast assist by setting the coast assist permission value to a value smaller than the travel assist permission value when at least one of the above conditions (iv), (v), and (vi) is satisfied Configured the device.

本発明によれば、運転者の個性や道路状況、路面状況如何を問わず、高い実用燃費性能を実現することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to achieve high practical fuel efficiency performance regardless of the individuality of the driver, road conditions, and road surface conditions.

本発明の一実施形態における車両用内燃機関及び制御装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the internal combustion engine for vehicles and control apparatus in one Embodiment of this invention. 同実施形態における内燃機関と発電機兼電動機との接続の構造を模式的に示す図。The figure which shows typically the structure of the connection of the internal combustion engine and generator / motor in the embodiment. 同実施形態の車両用電源装置の電気回路を示す図。The figure which shows the electric circuit of the power supply device for vehicles of the embodiment. 同実施形態の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。The flowchart which shows the example of a procedure of the process which the control apparatus of the embodiment performs according to a program.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に示す車両用内燃機関１００は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. A vehicle internal combustion engine 100 shown in FIG. 1 is a spark ignition type four-stroke engine and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). In the vicinity of the intake port of each cylinder 1, an injector 11 for injecting fuel is provided. A spark plug 12 is attached to the ceiling of the combustion chamber of each cylinder 1. The spark plug 12 receives spark voltage generated by the ignition coil and causes spark discharge between the center electrode and the ground electrode.

吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。 The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1. On the intake passage 3, an air cleaner 31, an electronic throttle valve 32, a surge tank 33, and an intake manifold 34 are arranged in this order from the upstream.

排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。 The exhaust passage 4 for discharging the exhaust guides the exhaust generated as a result of burning the fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42 and an exhaust purification three-way catalyst 41 are disposed on the exhaust passage 4.

外部ＥＧＲ（ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものである。ＥＧＲ装置２は、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通する外部ＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。 An external EGR (Exhaust Gas Recirculation) device 2 realizes a so-called high-pressure loop EGR. The EGR device 2 includes an external EGR passage 21 that communicates the upstream side of the catalyst 41 in the exhaust passage 4 and the downstream side of the throttle valve 32 in the intake passage 3, an EGR cooler 22 provided on the EGR passage 21, and an EGR passage 21. And an EGR valve 23 that controls the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR passage 21. The inlet of the EGR passage 21 is connected to the exhaust manifold 42 in the exhaust passage 4 or a predetermined location downstream thereof. The outlet of the EGR passage 21 is connected to a predetermined location downstream of the throttle valve 32 in the intake passage 3, specifically to a surge tank 33.

図２に示すように、本実施形態における内燃機関１００には、スタータモータ（セルモータ）１４０、発電機兼電動機であるＩＳＧ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｔａｒｔｅｒＧｅｎｅｒａｔｏｒ。または、モータジェネレータ）１１０及びコンプレッサ１３０その他の補機が付随している。 As shown in FIG. 2, the internal combustion engine 100 according to the present embodiment includes a starter motor (cell motor) 140, an ISG (Integrated Starter Generator) that is a generator / motor, or a compressor 130 and other auxiliary machines. Accompanying.

スタータモータ１４０は、主として冷間始動時（運転者がイグニッションスイッチ（スタートスイッチ）またはイグニッションキーを操作して内燃機関１００を始動）に内燃機関１００のクランクシャフト１０を回転駆動する、クランキング専用の電動機である。スタータモータ１４０は、その出力軸にピニオンギア１４１を有し、このピニオンギア１４１が内燃機関１００の出力軸であるクランクシャフト１０に固定されたリングギア１０３に噛合することで、クランクシャフト１０に回転駆動力を伝達する。ピニオンギア１４１は、スタータモータ１４０による内燃機関１００のクランキング中以外は、リングギア１０３から離脱している。 The starter motor 140 is used exclusively for cranking, which rotates the crankshaft 10 of the internal combustion engine 100 mainly during cold start (the driver operates the ignition switch (start switch) or the ignition key to start the internal combustion engine 100). It is an electric motor. The starter motor 140 has a pinion gear 141 on its output shaft, and the pinion gear 141 rotates on the crankshaft 10 by meshing with a ring gear 103 fixed to the crankshaft 10 that is the output shaft of the internal combustion engine 100. Transmits driving force. The pinion gear 141 is detached from the ring gear 103 except when the starter motor 140 is cranking the internal combustion engine 100.

ＩＳＧ１１０は、クランクシャフト１０ひいては車両の車軸（そして、駆動輪）を駆動する電動機としての機能と、クランクシャフト１０から駆動力の伝達を受けて発電する発電機としての機能とを兼ね備える。ＩＳＧ１１０は、巻掛伝動機構１１２、１１３、１０１を介して内燃機関１００のクランクシャフト１０の一端側と接続している。 The ISG 110 has a function as an electric motor that drives the crankshaft 10 and thus an axle (and driving wheels) of the vehicle, and a function as a generator that receives power from the crankshaft 10 and generates electric power. The ISG 110 is connected to one end side of the crankshaft 10 of the internal combustion engine 100 via the winding transmission mechanisms 112, 113, and 101.

ＩＳＧ１１０は、例えばインナーロータ方式の交流同期機であり、永久磁石及びロータコイル（励磁（界磁）巻線）１１６を両備したロータ（回転子）と、ロータの外周面に対向する三相交流のステータコイル（固定子巻線）１１５を備えたステータ（固定子）とを要素としてなる。ロータは、ロータ軸１１１の外周に固着している。ロータ軸１１１及びクランクシャフト１０には、それぞれプーリ（または、スプロケット）１１２、１０１が固着しており、これらプーリ１１２、１０１に巻き掛けたベルト（または、チェーン）１１３により、クランクシャフト１０とロータ軸１１１との間で相互に（双方向に）回転駆動力を伝達する。 The ISG 110 is, for example, an inner-rotor type AC synchronous machine, and includes a rotor (rotor) having both permanent magnets and a rotor coil (excitation (field) winding) 116, and a three-phase AC facing the outer peripheral surface of the rotor. A stator (stator) including a stator coil (stator winding) 115 is used as an element. The rotor is fixed to the outer periphery of the rotor shaft 111. Pulleys (or sprockets) 112 and 101 are fixed to the rotor shaft 111 and the crankshaft 10, respectively, and the crankshaft 10 and the rotor shaft are secured by a belt (or chain) 113 wound around the pulleys 112 and 101. The rotational driving force is transmitted to and from 111 (bidirectionally).

ＩＳＧ１１０は、主としてアイドルストップした内燃機関１００の再始動時や、車軸に供給する走行駆動力を増強するモータアシスト時に、車載の蓄電装置６１から電力の供給を受けてクランクシャフト１０を回転駆動する。翻って、クランクシャフト１０により回転駆動されて発電する場合には、その発電した電力を同蓄電装置６１に充電する。車両が減速する際には、ＩＳＧ１１０による回生制動を行い、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収することができる。 The ISG 110 receives the supply of electric power from the in-vehicle power storage device 61 to rotate and drive the crankshaft 10 mainly when the internal combustion engine 100 that has been idle-stopped is restarted or during motor assist that increases the driving force supplied to the axle. In turn, when power is generated by being rotationally driven by the crankshaft 10, the power storage device 61 is charged with the generated power. When the vehicle decelerates, regenerative braking is performed by the ISG 110, and the kinetic energy of the vehicle can be recovered as electric energy.

蓄電装置６１は、バッテリ及び／またはキャパシタを含む。本実施形態では、車両に、主蓄電装置６１１及び副蓄電装置６１２を搭載している。主蓄電装置６１１は、例えば車両用として周知の鉛バッテリ等である。副蓄電装置６１２は、電力の充放電に適した二次電池、例えばニッケル水素バッテリやリチウムイオンバッテリ等、またはキャパシタである。この副蓄電装置６１２は、主蓄電装置６１１では必ずしも回収できない回生電力を回収して蓄えることができる。主蓄電装置６１１の定格電圧と、副蓄電装置６１２の定格電圧とは同等とし、例えば１２Ｖとする。 Power storage device 61 includes a battery and / or a capacitor. In this embodiment, the main power storage device 611 and the sub power storage device 612 are mounted on the vehicle. The main power storage device 611 is, for example, a well-known lead battery for vehicles. The sub power storage device 612 is a secondary battery suitable for charging and discharging power, such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery, or a capacitor. The sub power storage device 612 can recover and store regenerative power that cannot be necessarily recovered by the main power storage device 611. The rated voltage of the main power storage device 611 and the rated voltage of the sub power storage device 612 are equivalent, for example, 12V.

副蓄電装置６１２とＩＳＧ１１０等とを接続する電気回路上には、断接切換可能なスイッチ６１３を設けてある。スイッチ６１３は、例えばリレーや半導体スイッチング素子（パワートランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴその他のパワーデバイス）である。このスイッチ６１３は、内燃機関１００の冷間始動時及び冷間始動直後の時期には切断（開放）されており、主蓄電装置６１１が満充電または満充電に近い状態まで充電された後にはじめて接続される。 A switch 613 that can be connected and disconnected is provided on an electric circuit that connects the sub power storage device 612 to the ISG 110 and the like. The switch 613 is, for example, a relay or a semiconductor switching element (power transistor, power MOSFET, IGBT, or other power device). The switch 613 is disconnected (opened) at the time of cold start of the internal combustion engine 100 and immediately after the cold start, and is connected only after the main power storage device 611 is charged to a fully charged state or a state close to full charge. Is done.

車両に実装されているエアコンディショナの冷媒圧縮用のコンプレッサ１３０もまた、ＩＳＧ１１０と同様、巻掛伝動機構１０２、１３４、１３３を介して内燃機関１００のクランクシャフト１０の一端側と接続している。コンプレッサ１３０の入力軸１３２及びクランクシャフト１０には、それぞれプーリ（または、スプロケット）１３３、１０２が固着しており、これらプーリ１３３、１０２に巻き掛けたベルト（または、チェーン）１３４によって、クランクシャフト１０から入力軸１３２に回転駆動力を伝達する。ベルト１３４は、コンプレッサ１３０以外の補機である潤滑油ポンプ（図示せず）や冷却水ポンプ（図示せず）等にも駆動力を伝達することがある。なお、コンプレッサ１３０の本体と入力軸１３２との間には、断接切換可能なマグネットクラッチ１３１を設けており、エアコンディショナを稼働しないときには当該クラッチ１３１を切断する。 The compressor 130 for compressing the refrigerant of the air conditioner mounted on the vehicle is also connected to one end side of the crankshaft 10 of the internal combustion engine 100 via the winding transmission mechanisms 102, 134, and 133, similarly to the ISG 110. . Pulleys (or sprockets) 133 and 102 are fixed to the input shaft 132 and the crankshaft 10 of the compressor 130, respectively, and the belt (or chain) 134 wound around the pulleys 133 and 102 causes the crankshaft 10 The rotational driving force is transmitted to the input shaft 132. The belt 134 may transmit driving force to a lubricating oil pump (not shown), a cooling water pump (not shown), or the like, which is an auxiliary machine other than the compressor 130. A magnet clutch 131 that can be connected and disconnected is provided between the main body of the compressor 130 and the input shaft 132, and the clutch 131 is disconnected when the air conditioner is not operated.

内燃機関１００と車軸とを繋ぐトランスミッション１２０は、クランクシャフト１０の他端側に設置する。 A transmission 120 that connects the internal combustion engine 100 and the axle is installed on the other end side of the crankshaft 10.

周知の通り、車両には各種の電気負荷７が実装されている。電気負荷７の具体例としては、エアコンディショナの送風用ブロワ、リアガラスの曇りを取るデフォッガ、オーディオ機器、カーナビゲーションシステム、照明灯（ヘッドランプ、テールランプ、ストップランプ（ブレーキランプ）、フォグランプ、ウィンカ（ターンシグナルランプ）等）、内燃機関の冷却水を空冷するラジエータのファン、電動パワーステアリング装置、等が挙げられる。これら電気負荷７は、発電機として働くＩＳＧ１１０及び／または蓄電装置６１から、必要な電力の供給を受ける。 As is well known, various electric loads 7 are mounted on the vehicle. Specific examples of the electrical load 7 include a blower for an air conditioner, a defogger that removes fog on the rear glass, an audio device, a car navigation system, an illumination light (head lamp, tail lamp, stop lamp (brake lamp), fog lamp, blinker ( Turn signal lamp)), a radiator fan for cooling the cooling water of the internal combustion engine, an electric power steering device, and the like. These electric loads 7 are supplied with necessary power from the ISG 110 and / or the power storage device 61 that function as a generator.

図３に、ＩＳＧ１１０の等価回路を示す。ＩＳＧ１１０を発電機として動作させる場合、三相コイルであるステータコイル１１５には三相交流の誘起電流が発生する。この誘起電流は、ダイオードを用いた整流器１１３によって直流電流とした上で蓄電装置６１や電気負荷７に供給される。 FIG. 3 shows an equivalent circuit of ISG110. When the ISG 110 is operated as a generator, a three-phase AC induced current is generated in the stator coil 115 which is a three-phase coil. This induced current is converted into a direct current by a rectifier 113 using a diode and then supplied to the power storage device 61 and the electric load 7.

ＩＳＧ１１０に付帯するコントローラ１１４は、本実施形態の車両の制御装置たるＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）０から発される、ＩＳＧ１１０の出力電圧の目標値を指令する制御信号ｎを受け付ける。そして、その指令された目標電圧に蓄電装置６１の端子電圧（換言すれば、電装系に供給する電源電圧）を追従せしめるべく、半導体スイッチング素子１１９をスイッチ動作させてロータコイル１１６に印加する励磁電流の大きさを調節するＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を実施する。ＩＳＧ１１０の出力電圧即ちステータコイル１１５に誘起される発電電圧は、ロータコイル１１６を流れる励磁電流が大きいほど大きくなる。 The controller 114 attached to the ISG 110 receives a control signal n for instructing a target value of the output voltage of the ISG 110, which is issued from an ECU (Electronic Control Unit) 0 which is a vehicle control device of the present embodiment. Then, in order to make the terminal voltage of the power storage device 61 (in other words, the power supply voltage supplied to the electrical system) follow the commanded target voltage, the exciting current applied to the rotor coil 116 by switching the semiconductor switching element 119 PWM (Pulse Width Modulation) control is performed to adjust the size of. The output voltage of the ISG 110, that is, the generated voltage induced in the stator coil 115, increases as the exciting current flowing through the rotor coil 116 increases.

発電機として作動するＩＳＧ１１０は、内燃機関１００から見れば機械的な負荷となる。ＩＳＧ１１０の出力電圧が蓄電装置６１の端子電圧を超越するとき、蓄電装置６１が充電され、かつＩＳＧ１１０から電気負荷７に電力が供給される。つまり、ＩＳＧ１１０がクランクシャフト１０の回転のエネルギを費やして電気エネルギを生成する仕事をする。蓄電装置６１への充電量及び電気負荷７への給電量は、ＩＳＧ１１０の出力電圧と蓄電装置６１の端子電圧との電位差に依存する。 The ISG 110 that operates as a generator is a mechanical load when viewed from the internal combustion engine 100. When the output voltage of ISG 110 exceeds the terminal voltage of power storage device 61, power storage device 61 is charged and power is supplied from ISG 110 to electrical load 7. That is, the ISG 110 spends the energy of rotation of the crankshaft 10 to generate electrical energy. The amount of charge to the power storage device 61 and the amount of power supplied to the electrical load 7 depend on the potential difference between the output voltage of the ISG 110 and the terminal voltage of the power storage device 61.

逆に、ＩＳＧ１１０の出力電圧が蓄電装置６１の端子電圧に満たないかこれに近いときには、蓄電装置６１が充電されず、またＩＳＧ１１０から電気負荷７に電力が供給されない（蓄電装置６１から電気負荷７に電力供給されることはある）。つまり、ＩＳＧ１１０がクランクシャフト１０の回転のエネルギを費やす仕事をしないか、またはその仕事が小さくなる。要するに、ＥＣＵ０からＩＳＧ１１０に高い発電電圧を指令すると、エンジン回転に対するＩＳＧ１１０の機械負荷が増し、低い発電電圧を指令すると、エンジン回転に対するＩＳＧ１１０の機械負荷が減る。 Conversely, when the output voltage of the ISG 110 is less than or close to the terminal voltage of the power storage device 61, the power storage device 61 is not charged, and no power is supplied from the ISG 110 to the electrical load 7 (from the power storage device 61 to the electrical load 7). May be powered). In other words, the ISG 110 does not perform work that consumes the energy of rotation of the crankshaft 10, or the work is reduced. In short, when a high power generation voltage is commanded from the ECU 0 to the ISG 110, the mechanical load of the ISG 110 with respect to engine rotation increases, and when a low power generation voltage is commanded, the mechanical load of the ISG 110 with respect to engine rotation decreases.

ＩＳＧ１１０は、通常、電装系のシステム電圧を予め定められた目標電圧以上に維持するべく発電を行う。例えば、目標電圧が１２．５Ｖであるとして、蓄電装置６１（特に、主蓄電装置６１１）の端子電圧がこれを上回る１２．８Ｖである状況下では、積極的に発電を行わない。そして、電気負荷７が増大し、蓄電装置６１の端子電圧が１２．５Ｖを下回るような状況下において発電を行い、システム電圧を１２．５Ｖに回復させる。内燃機関１００により駆動されたＩＳＧ１１０が蓄電装置６１を充電するときの発電電圧は、例えば１４．５Ｖまたは１３．５Ｖとする。 The ISG 110 normally generates power so as to maintain the system voltage of the electrical system above a predetermined target voltage. For example, assuming that the target voltage is 12.5 V, power generation is not actively performed in a situation where the terminal voltage of power storage device 61 (particularly main power storage device 611) is 12.8 V, which exceeds this. Then, the electric load 7 is increased and power generation is performed under a situation where the terminal voltage of the power storage device 61 is lower than 12.5V, and the system voltage is recovered to 12.5V. The generated voltage when the ISG 110 driven by the internal combustion engine 100 charges the power storage device 61 is, for example, 14.5V or 13.5V.

因みに、コントローラ１１４は、電気負荷７の増大等に伴いＩＳＧ１１０による発電量を増加させる際、励磁電流をステップ的に急増させるのではなく、励磁電流を徐々に増大させる徐励機能を有する。この徐励機能により、内燃機関１００に対する機械的な負荷の一時的な集中を避け、アイドル運転ないし低負荷運転領域におけるエンジン回転の低落を防いでいる。 Incidentally, the controller 114 has a gradual excitation function that gradually increases the excitation current instead of increasing the excitation current in a stepwise manner when increasing the amount of power generated by the ISG 110 as the electrical load 7 increases. This gradual excitation function avoids temporary concentration of the mechanical load on the internal combustion engine 100 and prevents a decrease in engine rotation in an idle operation or low load operation region.

また、コントローラ１１４は、ＥＣＵ０から発される、励磁電流の上限値を指令する制御信号ｎを受け付けるとともに、ロータコイル１１６を流れる励磁電流の大きさをセンサ１１７を介して検出し、励磁電流を指令された上限値以下に規制する。励磁電流に上限を設けるのは、内燃機関１００に対する機械的な負荷が過大となってエンジン回転が不安定化することを予防する意図である。故に、例えば、冷媒圧縮用コンプレッサ１３０の作動時と非作動時とでは、前者の方が励磁電流の上限値が低くなる。 In addition, the controller 114 receives a control signal n that is issued from the ECU 0 and commands an upper limit value of the excitation current, detects the magnitude of the excitation current flowing through the rotor coil 116 via the sensor 117, and commands the excitation current. Regulated below the specified upper limit. The upper limit of the excitation current is intended to prevent the mechanical rotation on the internal combustion engine 100 from becoming excessive and the engine rotation from becoming unstable. Therefore, for example, when the refrigerant compression compressor 130 is operated and when it is not operated, the upper limit value of the excitation current is lower in the former case.

励磁電流の上限値へのクリップは、ＩＳＧ１１０の発電電圧の目標電圧値への追従に優先する。つまり、コントローラ１１４は、蓄電装置６１の端子電圧が未だＥＣＵ０から指令された目標電圧未満であるとしても、ロータコイル１１６を流れる励磁電流が既にＥＣＵ０から指令された上限に達している場合には、それ以上励磁電流を増大させない。 Clipping to the upper limit value of the excitation current has priority over following the target voltage value of the generated voltage of the ISG 110. In other words, even if the terminal voltage of the power storage device 61 is still less than the target voltage commanded from the ECU 0, the controller 114, when the excitation current flowing through the rotor coil 116 has already reached the upper limit commanded from the ECU 0, The excitation current is not increased further.

他方、ＩＳＧ１１０をクランクシャフト１０を駆動する電動機として動作させる場合には、ロータコイル１１６に所要の励磁電流を通電しつつ、ステータコイル１１５に半導体スイッチング素子を用いたインバータ１１８を介して三相交流電流を印加して、ロータの周囲に回転磁界を発生させる。インバータ１１８の各相のハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチはそれぞれ、コントローラ１１４によって点弧／消弧される。このときのコントローラ１１４は、ＥＣＵ０から発される、電動機として働くＩＳＧ１１０の出力のレベルを指令する制御信号ｎを受け付ける。そして、その指令された出力レベルにＩＳＧ１１０の出力を追従せしめるべく、ロータコイル１１６に印加する励磁電流の大きさ、及び／または、ステータコイル１１５に印加する三相電流の大きさを調節するＰＷＭ制御を実施する。内燃機関１００のクランクシャフト１０に回転駆動力を付与するＩＳＧ１１０の出力は、ロータコイル１１６を流れる励磁電流が大きいほど大きくなり、またステータコイル１１５を流れる三相電流が大きいほど大きくなる。 On the other hand, when the ISG 110 is operated as an electric motor for driving the crankshaft 10, a three-phase alternating current is passed through the inverter 118 using a semiconductor switching element to the stator coil 115 while energizing the rotor coil 116 with a required excitation current. Is applied to generate a rotating magnetic field around the rotor. The high side switch and the low side switch of each phase of the inverter 118 are fired / extinguished by the controller 114. At this time, the controller 114 receives a control signal n, which is issued from the ECU 0 and commands an output level of the ISG 110 that functions as an electric motor. Then, in order to make the output of the ISG 110 follow the commanded output level, PWM control for adjusting the magnitude of the excitation current applied to the rotor coil 116 and / or the magnitude of the three-phase current applied to the stator coil 115. To implement. The output of the ISG 110 that applies a rotational driving force to the crankshaft 10 of the internal combustion engine 100 increases as the excitation current flowing through the rotor coil 116 increases, and increases as the three-phase current flowing through the stator coil 115 increases.

内燃機関及びＩＳＧ１１０の制御を司るＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。 The ECU 0 that controls the internal combustion engine and the ISG 110 is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.

ＥＣＵ０の入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフト１０の回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサ（エンジン回転センサ）から出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、内燃機関１００に対する要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出するセンサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、内燃機関の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｅ、ブレーキペダルが踏まれたことを検出するスイッチまたはブレーキペダルの踏込量を検出するセンサから出力されるブレーキ信号ｆ、主蓄電装置６１１の端子電圧及び／または端子電流（特に、バッテリ電圧やバッテリ電流）を検出するセンサから出力される電圧／電流信号ｇ、副蓄電装置６１２の端子電圧及び／または端子電流（特に、バッテリ電圧やバッテリ電流）を検出するセンサから出力される電圧／電流信号ｈ、ＩＳＧ１１０のコントローラ１１４からもたらされるステータス信号ｓ等が入力される。ステータス信号ｓは、ＩＳＧ１１０に関する各種の情報、例えば回転数や温度、ロータコイル１１６を流れる励磁電流の大きさ、現在の動作モード（即ち、発電しているか、内燃機関１００をクランキングしているか、内燃機関１００をモータアシストしているか、発電機としても電動機としても働かない無負荷状態か）等の情報を含む。 The input interface of the ECU 0 includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle sensor (engine rotation sensor) that detects a rotation angle of the crankshaft 10 and an engine rotation speed. The angle signal b, the accelerator pedal depression amount or the throttle valve 32 opening degree as an accelerator opening degree (so-called demand load on the internal combustion engine 100), an accelerator opening degree signal c output from a sensor, and an intake passage 3 (in particular, An intake air temperature / intake pressure signal d output from a sensor for detecting intake air temperature and intake pressure in the surge tank 33), a cooling water temperature signal e output from a water temperature sensor for detecting a cooling water temperature indicating the temperature of the internal combustion engine, Is it a switch that detects when the brake pedal is depressed or a sensor that detects the amount of depression of the brake pedal? The output brake signal f, the terminal voltage and / or the terminal current of the main power storage device 611 (particularly, the voltage / current signal g output from the sensor that detects the battery voltage and the battery current), the terminal voltage of the sub power storage device 612, and A voltage / current signal h output from a sensor that detects terminal current (in particular, battery voltage or battery current), a status signal s provided from the controller 114 of the ISG 110, and the like are input. The status signal s includes various information related to the ISG 110, such as the rotation speed and temperature, the magnitude of the excitation current flowing through the rotor coil 116, the current operation mode (that is, whether the power generation is being performed, Information on whether the internal combustion engine 100 is motor-assisted or in a no-load state in which neither the generator nor the motor works.

ＥＣＵ０の出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ、ＩＳＧ１１０のコントローラ１１４に対してこれを制御するための制御信号ｎ、副蓄電装置６１２をＩＳＧ１１０及び電気負荷７に接続する電気回路上のスイッチ６１３に対してＯＮ／ＯＦＦ切換信号ｏ、マグネットクラッチ１３１に通電する電気回路上のスイッチ６２に対してクラッチ締結信号ｐ等を出力する。制御信号ｎは、ＩＳＧ１１０の動作モードを指示するとともに、発電機として動作させる場合にＩＳＧ１１０から出力させる発電電圧の目標値や、電動機として動作させる場合のＩＳＧ１１０の出力レベル等を指令する信号である。また、ＯＮ／ＯＦＦ切換信号ｏは、スイッチ６１３のＯＮ状態とＯＦＦ状態との切り換えを惹起し、以て副蓄電装置６１２をＩＳＧ１１０等に接続した状態と副蓄電装置６１２をＩＳＧ１１０等から切り離した状態との切り換えを行うための制御信号である。具体的には、リレー６１３を駆動するソレノイドへの通電信号であったり、半導体スイッチング素子６１３を点弧させるための信号であったりする。 From the output interface of the ECU 0, an ignition signal i for the igniter of the spark plug 12, a fuel injection signal j for the injector 11, an opening operation signal k for the throttle valve 32, and an opening operation for the EGR valve 23. Signal l, control signal n for controlling the controller 114 of the ISG 110, ON / OFF switching signal o for the switch 613 on the electric circuit connecting the sub power storage device 612 to the ISG 110 and the electric load 7, magnet A clutch engagement signal p or the like is output to the switch 62 on the electric circuit for energizing the clutch 131. The control signal n is a signal for instructing the operation mode of the ISG 110 and commanding the target value of the generated voltage output from the ISG 110 when operating as a generator, the output level of the ISG 110 when operating as an electric motor, and the like. The ON / OFF switching signal o causes the switch 613 to be switched between the ON state and the OFF state, so that the sub power storage device 612 is connected to the ISG 110 or the like and the sub power storage device 612 is disconnected from the ISG 110 or the like. Is a control signal for switching between and. Specifically, it may be a signal for energizing a solenoid that drives the relay 613 or a signal for firing the semiconductor switching element 613.

ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関１００の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関１００の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｓを入力インタフェースを介して取得し、要求されるスロットルバルブ３２開度、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング、要求ＥＧＲ率、エアコンディショナの冷媒圧縮用コンプレッサ１３０の稼働の要否、ＩＳＧ１１０の発電量または出力等といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｎ、ｏ、ｐを出力インタフェースを介して印加する。 The processor of the ECU 0 interprets and executes a program stored in the memory in advance, calculates operation parameters, and controls the operation of the internal combustion engine 100. The ECU 0 obtains various information a, b, c, d, e, f, g, h, and s necessary for operation control of the internal combustion engine 100 via the input interface, and requests the required throttle valve 32 opening degree and request. Fuel injection amount, fuel injection timing (including the number of fuel injections for one combustion), fuel injection pressure, ignition timing, required EGR rate, necessity of operation of refrigerant compression compressor 130 of the air conditioner, ISG 110 Various operation parameters such as power generation amount or output are determined. The ECU 0 applies various control signals i, j, k, l, n, o, and p corresponding to the operation parameters via the output interface.

加えて、ＥＣＵ０は、内燃機関１００の始動時、特に冷間始動において、スタータモータ１４０に制御信号ｑを入力し、ピニオンギア１４１をリングギア１０３に噛合させて内燃機関１００のクランキングを行う。 In addition, the ECU 0 inputs the control signal q to the starter motor 140 when the internal combustion engine 100 is started, particularly during cold start, and engages the pinion gear 141 with the ring gear 103 to crank the internal combustion engine 100.

本実施形態のＥＣＵ０は、電流センサの出力信号ｇを参照して知得される、主蓄電装置６１１に流入する電流量及び同主蓄電装置６１１から流出する電流量を積算（時間積分）することを通じて、現在の主蓄電装置６１１の充電量を反復的に推算している。並びに、ＥＣＵ０は、電流センサの出力信号ｈを参照して知得される、副蓄電装置６１２に流入する電流量及び同副蓄電装置６１２から流出する電流量を積算（時間積分）することを通じて、現在の副蓄電装置６１２の充電量を反復的に推算している。 The ECU 0 of this embodiment integrates (time-integrates) the amount of current flowing into the main power storage device 611 and the amount of current flowing out of the main power storage device 611, which are known with reference to the output signal g of the current sensor. Thus, the current charge amount of the main power storage device 611 is repeatedly estimated. In addition, the ECU 0 integrates (time-integrates) the amount of current flowing into the sub power storage device 612 and the amount of current flowing out of the sub power storage device 612, which is known with reference to the output signal h of the current sensor, The current charge amount of the sub power storage device 612 is repeatedly estimated.

ＥＣＵ０は、車両の減速要求があったとき、即ちアクセル開度が０または０に近い閾値以下となったときに、車両の運動エネルギを発電機であるＩＳＧ１１０により電気エネルギに変換し、主蓄電装置６１１及び／または副蓄電装置６１２に回収する回生制動を実行する。但し、副蓄電装置６１２の現在の蓄電量が所定値以上である、つまり副蓄電装置６１２が既に十分に充電されている場合等において、回生制動を行わないことがある。 The ECU 0 converts the kinetic energy of the vehicle into electrical energy by the ISG 110, which is a generator, when there is a request for deceleration of the vehicle, that is, when the accelerator opening is 0 or less than a threshold value close to 0, and the main power storage device 611 and / or regenerative braking collected in the sub power storage device 612 is executed. However, regenerative braking may not be performed when the current power storage amount of the sub power storage device 612 is equal to or greater than a predetermined value, that is, when the sub power storage device 612 is already fully charged.

しかして、この回生制動により回収した電力を用いて電動機であるＩＳＧ１１０を稼働させ、車両の効率的な走行のためのモータアシストを行う。 Thus, the electric power recovered by the regenerative braking is used to operate the ISG 110, which is an electric motor, and motor assist for efficient traveling of the vehicle is performed.

具体的に述べると、本実施形態のＥＣＵ０は、アクセルペダルの踏込量が０または０に近い閾値以下となり、かつエンジン回転数が燃料カット許可回転数以上あるときに、気筒１への燃料の供給を中断、即ちインジェクタ１１からの燃料噴射（及び、点火プラグ１２による点火）を停止する燃料カットを行う。燃料カットは、アクセルペダルの踏込量が閾値を上回ったり、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下したりしたときに終了、即ち燃料噴射及び点火を再開する。その上で、燃料カット中に、副蓄電装置６１２が現在蓄えている電荷量がコーストアシスト許可値以上であることを条件として、ＩＳＧ１１０を電動機として作動させて内燃機関１００のクランクシャフト１０を回転駆動し、以てエンジン回転の減速を抑制するコーストアシストを実行する。このコーストアシストにより、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下することが遅れる、つまりは燃料カット期間が延長されて、内燃機関１００における燃料消費が節約される。 Specifically, the ECU 0 of the present embodiment supplies fuel to the cylinder 1 when the accelerator pedal depression amount is 0 or less than a threshold value close to 0 and the engine speed is equal to or higher than the fuel cut permission speed. Is cut, that is, a fuel cut is performed to stop fuel injection from the injector 11 (and ignition by the spark plug 12). The fuel cut ends when the accelerator pedal depression amount exceeds a threshold value or the engine speed decreases to the fuel cut return speed, that is, fuel injection and ignition are resumed. In addition, during the fuel cut, the crankshaft 10 of the internal combustion engine 100 is driven to rotate by operating the ISG 110 as an electric motor on condition that the amount of charge currently stored in the sub power storage device 612 is equal to or greater than the coast assist permission value. Thus, coast assist that suppresses deceleration of engine rotation is executed. This coast assist delays the engine speed from decreasing to the fuel cut return speed, that is, the fuel cut period is extended, and fuel consumption in the internal combustion engine 100 is saved.

また、ＥＣＵ０は、アクセルペダルの踏込量が閾値を上回っており、かつ副蓄電装置６１２が現在蓄えている電荷量が走行アシスト許可値以上であることを条件として、内燃機関１００の気筒１に燃料を供給して内燃機関１００を運転しつつ、ＩＳＧ１１０を電動機として作動させて内燃機関１００のクランクシャフト１０を回転駆動し、内燃機関１００とＩＳＧ１１０とがともに車軸に走行駆動力を付与する走行アシスト（または、加速アシスト）を実行する。この走行アシストにより、車両の走行または加速のために必要なエンジントルクが小さくなり、内燃機関１００における燃料消費が節約される。 Further, the ECU 0 supplies fuel to the cylinder 1 of the internal combustion engine 100 on the condition that the amount of depression of the accelerator pedal exceeds the threshold and the amount of charge currently stored in the sub power storage device 612 is equal to or greater than the travel assist permission value. The internal combustion engine 100 is operated while the ISG 110 is operated as an electric motor to drive the crankshaft 10 of the internal combustion engine 100 to rotate, and both the internal combustion engine 100 and the ISG 110 apply a travel driving force to the axle. Or, acceleration assist) is executed. With this travel assist, the engine torque required for travel or acceleration of the vehicle is reduced, and fuel consumption in the internal combustion engine 100 is saved.

回生電力を用いたコーストアシストと走行アシストとを比較したときに、前者の方が燃料消費をより多く節約できるならば、コーストアシストを優先的に実行する。そのためには、走行アシスト許可条件値をコーストアシスト許可条件値よりも大きい値に設定する。 When comparing the coast assist using regenerative power with the travel assist, if the former can save more fuel consumption, coast assist is preferentially executed. For this purpose, the travel assist permission condition value is set to a value larger than the coast assist permission condition value.

だが、運転者によっては、コースト走行をあまり行わないことがある。加えて、道路上が混雑または渋滞している状況では、コースト走行の機会に乏しくなる。コースト走行が殆ど行われないとすると、コーストアシストによる燃料消費の節約効果を享受できなくなる。しかも、副蓄電装置６１２に蓄えた電力をコーストアシストによって消費することができないと、副蓄電装置６１２における電荷を受け入れ可能な空き容量が不足し、車両の減速の際の回生制動によるエネルギの回収もできなくなり、燃費性能のさらなる低下を招いてしまう。 However, depending on the driver, coasting is not often performed. In addition, in a situation where the road is congested or congested, the opportunity for coasting is poor. If coasting is hardly performed, the fuel consumption saving effect by the coast assist cannot be enjoyed. In addition, if the power stored in the sub power storage device 612 cannot be consumed by coast assist, there is not enough free capacity to accept the charge in the sub power storage device 612, and energy recovery by regenerative braking during vehicle deceleration is also possible. It becomes impossible to cause further reduction in fuel consumption performance.

そこで、本実施形態では、イグニッションスイッチ（または、スタートスイッチ）がＯＮとなっている車両の運用中に、コーストアシスト許可値と走行アシスト許可値との大小関係を適宜入れ替えるようにしている。 Therefore, in this embodiment, the magnitude relationship between the coast assist permission value and the travel assist permission value is appropriately switched during operation of the vehicle whose ignition switch (or start switch) is ON.

図４に示すように、本実施形態のＥＣＵ０は、コーストアシストを優先する状態下において（ステップＳ１）、走行アシスト優先条件が成立した場合（ステップＳ２）に、走行アシスト許可値をコーストアシスト許可値よりも小さい値に設定する、またはコーストアシスト許可値を走行アシスト許可値よりも大きい値に設定することで、走行アシストを優先する状態に切り換える（ステップＳ３）。なお、イグニッションスイッチがＯＮに操作された運用開始の時点では、走行アシスト許可条件値をコーストアシスト許可条件値よりも大きい値に設定して、コーストアシストを優先する状態としている。 As shown in FIG. 4, the ECU 0 according to the present embodiment sets the travel assist permission value to the coast assist permission value when the travel assist priority condition is satisfied (step S2) in a state where the coast assist is prioritized (step S1). Is set to a smaller value, or the coast assist permission value is set to a value larger than the travel assist permission value, thereby switching to a state in which the travel assist is prioritized (step S3). It should be noted that at the start of operation when the ignition switch is turned ON, the travel assist permission condition value is set to a value larger than the coast assist permission condition value, and the coast assist is prioritized.

ステップＳ２における走行アシスト優先条件の具体例は、以下の通りである：
（ｉ）アクセルペダルの踏込量が０または０に近い閾値以下となっている時間のうちのブレーキペダルが踏まれて（ブレーキ装置による車両の制動を行って）いる時間の占める割合が所定値以上であるような操作が所定回数以上繰り返され、かつ副蓄電装置６１２の蓄電量がコーストアシスト許可値を超えている
（ii）コーストアシストを実行しないまま所定時間以上が経過しており、かつ副蓄電装置６１２の蓄電量がコーストアシスト許可値を超えている
（iii）副蓄電装置６１２の蓄電量がコーストアシスト許可値に所定値を加算した値を超えている状態のまま所定時間以上が経過している
ＥＣＵ０は、これらの条件（ｉ）、（ii）、（iii）のうちの少なくとも一つが成立したことを以て、コーストアシストを優先する状態から走行アシストを優先する状態に切り換える。 Specific examples of the driving assist priority conditions in step S2 are as follows:
(I) The ratio of the time during which the brake pedal is depressed (braking the vehicle with the brake device) out of the time during which the accelerator pedal depression amount is 0 or less than the threshold value close to 0 is greater than or equal to a predetermined value And the power storage amount of the sub power storage device 612 exceeds the coast assist permission value. (Ii) The predetermined time or more has passed without executing the coast assist, and the sub power storage The power storage amount of the device 612 exceeds the coast assist permission value. (Iii) A predetermined time or more has elapsed with the power storage amount of the sub power storage device 612 exceeding the value obtained by adding a predetermined value to the coast assist permission value. The ECU 0 is in a driving assistance state from a state in which coast assistance is prioritized when at least one of these conditions (i), (ii), and (iii) is satisfied. Is switched to a priority state.

一方、走行アシストを優先する状態に切り換えた後に、コーストアシスト優先条件が成立した場合（ステップＳ４）には、走行アシスト許可値をコーストアシスト許可値よりも大きい値に設定する、またはコーストアシスト許可値を走行アシスト許可値よりも小さい値に設定することで、再びコーストアシストを優先する状態に切り換える（ステップＳ５）。 On the other hand, if the coast assist priority condition is satisfied after switching to the state in which the travel assist is prioritized (step S4), the travel assist permission value is set to a value larger than the coast assist permission value, or the coast assist permission value. Is set to a value smaller than the travel assist permission value to switch again to a state in which coast assist is prioritized (step S5).

ステップＳ４におけるコーストアシスト優先条件の具体例は、以下の通りである：
（iv）アクセルペダルの踏込量が０または０に近い閾値以下となっている時間のうちのブレーキペダルが踏まれて（ブレーキ装置による車両の制動を行って）いる時間の占める割合が所定値未満であるような操作が所定回数以上繰り返され、かつ副蓄電装置６１２の蓄電量がコーストアシスト許可値（または、走行アシスト許可値）未満である
（ｖ）所定時間内には一定時間以上または一定回数以上コーストアシストを実行し、かつ副蓄電装置６１２の蓄電量がコーストアシスト許可値（または、走行アシスト許可値）未満である
（vi）副蓄電装置６１２の蓄電量がコーストアシスト許可値（または、走行アシスト許可値）未満である状態のまま所定時間以上が経過している
ＥＣＵ０は、これらの条件（iv）、（ｖ）、（vi）のうちの少なくとも一つが成立したことを以て、走行アシストを優先する状態からコーストアシストを優先する状態に切り換える。 A specific example of the coast assist priority condition in step S4 is as follows:
(Iv) The ratio of the time during which the brake pedal is depressed (braking the vehicle by the brake device) out of the time during which the accelerator pedal depression amount is 0 or less than the threshold value close to 0 is less than the predetermined value And the power storage amount of the sub power storage device 612 is less than the coast assist permission value (or the travel assist permission value). (V) A predetermined time or more or a certain number of times within a predetermined time. The coast assist is executed, and the power storage amount of the sub power storage device 612 is less than the coast assist permission value (or travel assist permission value). (Vi) The power storage amount of the sub power storage device 612 is the coast assist permission value (or travel). ECU0 in which the predetermined time or more has passed in a state of less than (assist permission value) is at least one of these conditions (iv), (v), and (vi) With a possible one is established, it switches the travel assist the priority state coast assist the priority state.

本実施形態では、内燃機関１００とともに内燃機関１００の出力軸１０または車軸を回転駆動することのできる電動機１１０、電動機１１０に電力を供給するための蓄電装置６１２、及び車両の減速時に回生制動を行い発電した電力を蓄電装置６１２に供給することのできる発電機１１０が搭載された車両の制御装置０であって、蓄電装置６１２が現在蓄えている電荷量がコーストアシスト許可値以上である場合、アクセル開度が０または０に近い閾値以下となったときに内燃機関１００の気筒１への燃料供給を中断する燃料カットを行うとともに電動機１１０により内燃機関１００の出力軸１０または車軸を回転駆動してエンジン回転の減速を抑制するコーストアシストを実行し、また、蓄電装置６１２が現在蓄えている電荷量が走行アシスト許可値以上である場合、アクセル開度が０または０に近い閾値以下でないときに内燃機関１００の気筒１に燃料を供給して内燃機関１００を運転しつつ電動機１１０により内燃機関１００の出力軸１０または車軸を回転駆動して車両の走行または加速をアシストする走行アシストを実行し、車両の運用中にコーストアシスト許可値と走行アシスト許可値との大小関係を入れ替える制御装置０を構成した。 In this embodiment, the output shaft 10 or the axle of the internal combustion engine 100 is rotated together with the internal combustion engine 100, the power storage device 612 for supplying electric power to the motor 110, and regenerative braking when the vehicle is decelerated. When the control device 0 of the vehicle is equipped with the generator 110 that can supply the generated power to the power storage device 612, and the charge amount currently stored in the power storage device 612 is greater than or equal to the coast assist permission value, the accelerator When the opening degree is 0 or below a threshold value close to 0, fuel cut is performed to interrupt fuel supply to the cylinder 1 of the internal combustion engine 100, and the output shaft 10 or axle of the internal combustion engine 100 is driven to rotate by the electric motor 110. Coast assist that suppresses deceleration of engine rotation is executed, and the amount of electric charge currently stored in power storage device 612 is determined by the driving assist. When the accelerator opening is not 0 or less than a threshold value close to 0, the fuel 110 is supplied to the cylinder 1 of the internal combustion engine 100 and the internal combustion engine 100 is operated while the internal combustion engine 100 is operated. The control device 0 is configured to execute driving assist for assisting driving or acceleration of the vehicle by rotating the drive shaft 10 or the axle and switching the magnitude relationship between the coast assist permission value and the travel assist permission value during operation of the vehicle.

本実施形態によれば、運転者がコースト走行をあまり行わかったり、道路上が混雑または渋滞していたり、走行抵抗の大きい悪路であったりして、コーストアシストを実行する機会が少ない状況下において、加速アシストを優先して実行することが可能となる。従って、モータアシストによる燃料消費の節約効果を十分に享受でき、高い実用燃費性能を実現することができる。 According to the present embodiment, there are few opportunities for the coast assist to be performed because the driver does not travel much on the coast, the road is congested or congested, or the road has a high driving resistance. In this case, the acceleration assist can be executed with priority. Therefore, the fuel consumption saving effect by the motor assist can be fully enjoyed, and high practical fuel consumption performance can be realized.

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、電動機は、内燃機関の出力軸または車軸に回転駆動力を供給できるものであればよく、発電機としての機能を必ずしも兼ね備えていなくともよい。換言すれば、内燃機関に付随する発電機は、内燃機関の出力軸または車軸から回転駆動力の伝達を受けて発電できるものであればよく、電動機としての機能を必ずしも兼ね備えていなくともよい。 The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. For example, the electric motor is not limited as long as it can supply a rotational driving force to the output shaft or axle of the internal combustion engine, and does not necessarily have a function as a generator. In other words, the generator associated with the internal combustion engine is not limited as long as it can generate electric power by receiving the rotational driving force transmitted from the output shaft or the axle of the internal combustion engine, and does not necessarily have a function as an electric motor.

その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 Other specific configurations of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、車両に搭載される制御装置に適用できる。 The present invention can be applied to a control device mounted on a vehicle.

０…制御装置（ＥＣＵ）
１０…内燃機関の出力軸（クランクシャフト）
１００…内燃機関
１１０…電動機、発電機（ＩＳＧ）
６１２…蓄電装置（副蓄電装置） 0 ... Control unit (ECU)
10 ... Output shaft (crankshaft) of internal combustion engine
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Internal combustion engine 110 ... Electric motor, generator (ISG)
612 ... Power storage device (sub power storage device)

Claims

内燃機関とともに内燃機関の出力軸または車軸を回転駆動することのできる電動機、電動機に電力を供給するための蓄電装置、及び車両の減速時に回生制動を行い発電した電力を蓄電装置に供給することのできる発電機が搭載された車両の制御装置であって、
蓄電装置が現在蓄えている電荷量がコーストアシスト許可値以上である場合、アクセル開度が０または０に近い閾値以下となったときに内燃機関の気筒への燃料供給を中断する燃料カットを行うとともに電動機により内燃機関の出力軸または車軸を回転駆動してエンジン回転の減速を抑制するコーストアシストを実行し、
また、蓄電装置が現在蓄えている電荷量が走行アシスト許可値以上である場合、アクセル開度が０または０に近い閾値以下でないときに内燃機関の気筒に燃料を供給して内燃機関を運転しつつ電動機により内燃機関の出力軸または車軸を回転駆動して車両の走行または加速をアシストする走行アシストを実行し、
車両の運用中にコーストアシスト許可値と走行アシスト許可値との大小関係を入れ替えるものであり、
（ｉ）アクセルペダルの踏込量が０または０に近い閾値以下となっている時間のうちのブレーキペダルが踏まれている時間の占める割合が所定値以上であるような操作が所定回数以上繰り返され、かつ蓄電装置の蓄電量がコーストアシスト許可値を超えている
（ii）コーストアシストを実行しないまま所定時間以上が経過しており、かつ蓄電装置の蓄電量がコーストアシスト許可値を超えている
（iii）蓄電装置の蓄電量がコーストアシスト許可値に所定値を加算した値を超えている状態のまま所定時間以上が経過している
上掲の条件（ｉ）、（ii）、（iii）のうちの少なくとも一つが成立したことを以て、走行アシスト許可値をコーストアシスト許可値よりも小さい値に設定して走行アシストを優先する制御装置。 An electric motor capable of rotationally driving the output shaft or axle of the internal combustion engine together with the internal combustion engine, a power storage device for supplying power to the motor, and supplying power generated by regenerative braking when the vehicle decelerates to the power storage device A vehicle control device equipped with a generator capable of
When the amount of charge currently stored in the power storage device is greater than or equal to the coast assist permission value, a fuel cut is performed to interrupt fuel supply to the cylinders of the internal combustion engine when the accelerator opening is 0 or less than a threshold value close to 0 Along with the motor, the output shaft or axle of the internal combustion engine is rotationally driven to execute coast assist that suppresses deceleration of the engine rotation,
Further, when the amount of charge currently stored in the power storage device is equal to or greater than the travel assist permission value, the internal combustion engine is operated by supplying fuel to the cylinder of the internal combustion engine when the accelerator opening is not 0 or less than a threshold value close to 0. While driving the output shaft or axle of the internal combustion engine with an electric motor and assisting the running or acceleration of the vehicle,
During the operation of the vehicle, the magnitude relationship between the coast assist permission value and the travel assist permission value is switched ,
(I) An operation in which the proportion of the time when the brake pedal is depressed out of the time when the amount of depression of the accelerator pedal is 0 or below a threshold value close to 0 is greater than or equal to a predetermined value is repeated a predetermined number of times And the amount of electricity stored in the electricity storage device exceeds the coast assist permission value.
(Ii) A predetermined time or more has elapsed without executing coast assist, and the amount of power stored in the power storage device exceeds the coast assist permission value.
(Iii) The predetermined amount of time has passed with the power storage amount of the power storage device exceeding the value obtained by adding the predetermined value to the coast assist permission value.
A control device that prioritizes travel assistance by setting the travel assist permission value to a value smaller than the coast assist permission value when at least one of the above conditions (i), (ii), and (iii) is satisfied. .

内燃機関とともに内燃機関の出力軸または車軸を回転駆動することのできる電動機、電動機に電力を供給するための蓄電装置、及び車両の減速時に回生制動を行い発電した電力を蓄電装置に供給することのできる発電機が搭載された車両の制御装置であって、An electric motor capable of rotationally driving the output shaft or axle of the internal combustion engine together with the internal combustion engine, a power storage device for supplying power to the motor, and supplying power generated by regenerative braking when the vehicle decelerates to the power storage device A vehicle control device equipped with a generator capable of
蓄電装置が現在蓄えている電荷量がコーストアシスト許可値以上である場合、アクセル開度が０または０に近い閾値以下となったときに内燃機関の気筒への燃料供給を中断する燃料カットを行うとともに電動機により内燃機関の出力軸または車軸を回転駆動してエンジン回転の減速を抑制するコーストアシストを実行し、When the amount of charge currently stored in the power storage device is greater than or equal to the coast assist permission value, a fuel cut is performed to interrupt fuel supply to the cylinders of the internal combustion engine when the accelerator opening is 0 or less than a threshold value close to 0 Along with the motor, the output shaft or axle of the internal combustion engine is rotationally driven to execute coast assist that suppresses deceleration of the engine rotation,
また、蓄電装置が現在蓄えている電荷量が走行アシスト許可値以上である場合、アクセル開度が０または０に近い閾値以下でないときに内燃機関の気筒に燃料を供給して内燃機関を運転しつつ電動機により内燃機関の出力軸または車軸を回転駆動して車両の走行または加速をアシストする走行アシストを実行し、Further, when the amount of charge currently stored in the power storage device is equal to or greater than the travel assist permission value, the internal combustion engine is operated by supplying fuel to the cylinder of the internal combustion engine when the accelerator opening is not 0 or less than a threshold value close to 0. While driving the output shaft or axle of the internal combustion engine with an electric motor and assisting the running or acceleration of the vehicle,
車両の運用中にコーストアシスト許可値と走行アシスト許可値との大小関係を入れ替えるものであり、During the operation of the vehicle, the magnitude relationship between the coast assist permission value and the travel assist permission value is switched,
（iv）アクセルペダルの踏込量が０または０に近い閾値以下となっている時間のうちのブレーキペダルが踏まれている時間の占める割合が所定値未満であるような操作が所定回数以上繰り返され、かつ蓄電装置の蓄電量がコーストアシスト許可値未満または走行アシスト許可値未満である(Iv) An operation in which the proportion of the time when the brake pedal is depressed out of the time when the amount of depression of the accelerator pedal is 0 or less than a threshold value close to 0 is less than a predetermined value is repeated a predetermined number of times or more. And the amount of power stored in the power storage device is less than the coast assist permission value or the travel assist permission value.
（ｖ）所定時間内には一定時間以上または一定回数以上コーストアシストを実行し、かつ蓄電装置の蓄電量がコーストアシスト許可値未満または走行アシスト許可値未満である(V) Within a predetermined time, coast assistance is executed for a certain time or more or a certain number of times, and the amount of electricity stored in the power storage device is less than the coast assist permission value or less than the travel assist permission value.
（vi）蓄電装置の蓄電量がコーストアシスト許可値未満または走行アシスト許可値未満である状態のまま所定時間以上が経過している(Vi) A predetermined time or more has passed with the power storage amount of the power storage device being less than the coast assist permission value or less than the travel assist permission value.
上掲の条件（iv）、（ｖ）、（vi）のうちの少なくとも一つが成立したことを以て、コーストアシスト許可値を走行アシスト許可値よりも小さい値に設定してコーストアシストを優先する制御装置。A control device that prioritizes coast assist by setting the coast assist permission value to a value smaller than the travel assist permission value when at least one of the above conditions (iv), (v), and (vi) is satisfied. .