JP6623712B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明の一側面は、車両制御装置に関する。

従来、特許文献１に記載されているように、アクセルペダルが踏まれなくなったときに、燃費の向上のために、内燃機関に燃料を供給する燃料供給状態から内燃機関への燃料の供給を停止する燃料カット状態へと切り替え、内燃機関のエンジンシャフトの回転力により発電するオルタネータのトルクにより、車両を減速させる装置が知られている。

特許文献１の装置では、トルクコンバータに設けられ、内燃機関のエンジンシャフトと変速機の入力軸とを直結する係合状態と、係合状態を解除する解放状態とを切り替え可能なロックアップクラッチを備えている。特許文献１の装置では、スロットル開度及び車速の両方をパラメータとするマップに基づいて、ロックアップクラッチを解放状態から係合状態に切り替えるロックアップ制御が行われる。ロックアップクラッチの係合状態では、車両の走行に伴って回転する駆動輪の回転力が変速機の入力軸を介して内燃機関のエンジンシャフトを回転させるため、オルタネータは効率良く発電することができる。

特開２０１３−１２８３４４号公報

ところで、上記のような技術では、内燃機関のエンジンシャフトの回転数が所定の復帰回転数以下となると、内燃機関の停止を防止するために、燃料カット状態から燃料供給状態へと切り替えられる。しかし、ロックアップクラッチの解放状態から係合状態への切り替えが遅れると、オルタネータのトルクにより内燃機関のエンジンシャフトの回転数が燃料カット状態の開始から早期に復帰回転数以下となり、燃料カット状態から燃料供給状態へと切り替えられることがある。

そこで本発明は、エンジンシャフトの回転数が復帰回転数以下となることによる燃料カット状態から燃料供給状態への切り替えを低減することができる車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面は、車両のアクセルペダルの踏量を検出するアクセルペダルセンサと、車両の車速を検出する車速センサと、回転するエンジンシャフトを有する内燃機関と、内燃機関のエンジンシャフトの回転数を計測する回転数センサと、内燃機関のエンジンシャフトに直結されて回転する入力軸と、入力軸との間で互いに回転力を伝達し合う出力軸とを有し、入力軸の回転数と出力軸の回転数との比を変更可能な変速機と、変速機の出力軸との間で互いに回転力を伝達し合い、変速機の出力軸から伝達された回転力で車両を走行させる駆動輪と、内燃機関と変速機との間に設けられ、内燃機関のエンジンシャフトと変速機の入力軸との間で回転力の伝達を行うトルクコンバータと、トルクコンバータに設けられ、内燃機関のエンジンシャフトと変速機の入力軸とを直結する係合状態と、係合状態を解除する解放状態とを切り替え可能なロックアップクラッチと、内燃機関のエンジンシャフトの回転力により発電するオルタネータと、アクセルペダルセンサにより検出されたアクセルペダルの踏量がアクセルオフ閾値以下であるときに、内燃機関に燃料を供給する燃料供給状態から内燃機関への燃料の供給を停止する燃料カット状態へと切り替え、回転数センサにより計測された内燃機関のエンジンシャフトの回転数が復帰回転数以下であるときに、燃料カット状態から燃料供給状態へと切り替える燃料供給制御部と、アクセルペダルセンサにより検出されたアクセルペダルの踏量がアクセルオフ閾値以下であるときに、車速センサにより検出された車両の車速に基づいて、車両の目標減速度を算出する目標減速度算出部と、目標減速度算出部により算出された目標減速度により車両が減速するためのオルタネータの目標トルクを算出する目標トルク算出部と、目標トルク算出部により算出された目標トルクをオルタネータが発生するようにオルタネータの発電電圧を制御するオルタネータ制御部と、目標トルク算出部により算出された目標トルクが増加したときに、ロックアップクラッチを解放状態から係合状態へと切り替えるロックアップ制御部とを備えた車両制御装置である。

この構成によれば、アクセルペダルの踏量がアクセルオフ閾値以下であるときに、目標減速度算出部により、車速に基づいて車両の目標減速度が算出され、目標トルク算出部により、目標減速度により車両が減速するためのオルタネータの目標トルクが算出される。つまり、フィードフォワード制御により目標トルクが算出される。ロックアップ制御部により、フィードフォワード制御により算出された目標トルクが増加したときに、ロックアップクラッチが解放状態から係合状態へと切り替えられる。これにより、ロックアップクラッチが早期に係合状態に切り替えられ、車両の走行に伴って回転する駆動輪の回転力が変速機の入力軸を介して内燃機関のエンジンシャフトを回転させるため、エンジンシャフトの回転数が復帰回転数以下となることによる燃料カット状態から燃料供給状態への切り替えを低減することができる。

本発明の一側面によれば、エンジンシャフトの回転数が復帰回転数以下となることによる燃料カット状態から燃料供給状態への切り替えを低減することができる。

実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。 図１の車両制御装置の動作を示すフローチャートである。 車速に対する目標減速度のマップを示すグラフである。 車速に対する目標減速度における走行抵抗、内燃機関の損失及びオルタネータの目標トルクの寄与分を示すグラフである。 アクセルペダルの踏量がアクセルオフ閾値以下となる場合の各値の変化を示すタイムチャートである。 （Ａ）は、従来の装置における燃料供給状態から燃料カット状態に切り替えられた際の車両の状態量のそれぞれを示すタイムチャートであり、（Ｂ）は、実施形態に係る車両制御装置における燃料供給状態から燃料カット状態に切り替えられた際の車両の状態量のそれぞれを示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態の車両制御装置１００は、車両１に搭載される。車両制御装置１００は、アクセルペダルセンサ１１、車速センサ１２、内燃機関２０、変速機３０、ディファレンシャルギア４０、駆動輪５０、トルクコンバータ６０、オルタネータ７０及びＥＣＵ８０を備えている。

アクセルペダルセンサ１１は、例えば、車両１のアクセルペダルのシャフト部分に対して設けられ、アクセルペダルの踏量（アクセルペダルの位置）を検出する。アクセルペダルセンサ１１は、検出したアクセルペダルの踏量に応じた信号をＥＣＵ８０へ出力する。

車速センサ１２は、車両１の車速を検出するためのセンサである。車速センサ１２としては、例えば、車両１の車輪又は車輪と一体に回転する車軸等に対して設けられ、車輪の回転速度を信号として検出する車輪速センサが用いられる。車速センサ１２は、車輪の回転速度に応じた信号をＥＣＵ８０に送信する。

ブレーキペダルセンサ１３は、例えば、車両１のブレーキペダルのシャフト部分に対して設けられ、ブレーキペダルの踏量（ブレーキペダルの位置）を検出する。ブレーキペダルセンサ１３は、ブレーキペダルの操作力（ブレーキペダルに対する踏力やマスタシリンダの圧力等）からブレーキペダルの踏量を検出してもよい。ブレーキペダルセンサ１３は、検出したブレーキペダルの踏量や操作力に応じた信号をＥＣＵ８０へ出力する。

内燃機関２０は、回転するエンジンシャフト２１を有する。例えば、内燃機関２０は、公知のレシプロエンジン又はディーゼルエンジンである。内燃機関２０で使用される燃料の種類は問わない。内燃機関２０がレシプロエンジンの場合は、内燃機関２０は、吸気、圧縮、膨張、排気の４工程を繰り返し経ることで、エンジンシャフト２１を回転させる。

内燃機関２０は、内燃機関のエンジンシャフト２１の回転数を計測する回転数センサ２２を有する。回転数センサ２２は、例えば、エンジンシャフト２１に形成された磁極を有する歯車状のロータと、当該ロータに対向するコイルとで構成される。回転数センサ２２では、ロータの回転によりコイルを通過する磁束が変化するため、エンジンシャフト２１の回転数に応じた交流信号が出力される。回転数センサ２２は、エンジンシャフト２１の回転数に応じた交流信号をＥＣＵ８０に送信する。

また、内燃機関２０は、ＥＣＵ８０からの制御信号に応じて、内燃機関２０へ燃料を供給する燃料供給装置２３を有する。燃料供給装置２３は、例えば、燃料噴射装置により、不図示の燃料タンクの燃料を内燃機関２０の吸入空気に霧状に噴射する。燃料供給装置２３は、キャブレターを用いた形式のものでもよい。また、燃料供給装置２３は、ＥＣＵ８０からの制御信号に応じて、内燃機関２０への燃料の供給を停止する。

変速機３０は、内燃機関２０のエンジンシャフト２１に直結されて回転する入力軸３１と、入力軸３１との間で互いに回転力を伝達し合う出力軸３２とを有する。変速機３０は、ギア段を変更することにより、入力軸３１の回転数と出力軸３２の回転数との比（変速比）を変更可能である。変速機３０は、車速センサ１２により検出された車両１の車速や、回転数センサにより検出された内燃機関２０のエンジンシャフト２１の回転数に応じて変速比を変更する自動変速機である。なお変速機３０は、入力軸３１の回転数と出力軸３２の回転数との比を無段階で連続的に変更可能なＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）であってもよい。変速機３０は、変速機３０の変速比に関する情報をＥＣＵ８０に送信する。

ディファレンシャルギア４０は、変速機３０の出力軸３２の車両１の進行方向に平行な軸周りの回転力を車両１の進行方向に垂直な軸周りの回転力に変換し、駆動輪５０に伝達する。駆動輪５０は、変速機３０の出力軸３２との間で互いに回転力を伝達し合い、変速機３０の出力軸３２から伝達された回転力で車両１を走行させる。

トルクコンバータ６０は、内燃機関２０と変速機３０との間に設けられ、内燃機関２０のエンジンシャフト２１と変速機３０の入力軸３１との間で回転力の伝達を行う。トルクコンバータ６０は、例えば、流体（オイル）を介して内燃機関２０のエンジンシャフト２１の回転力を変速機３０の入力軸３１に伝達する。

トルクコンバータ６０は、ロックアップクラッチ６１を有する。ロックアップクラッチ６１は、トルクコンバータ６０に設けられ、油圧制御回路による油圧制御に基づいて作動し、内燃機関２０のエンジンシャフト２１と変速機３０の入力軸３１とを直結する係合状態と、係合状態を解除する解放状態とを切り替え可能である。

オルタネータ７０は、内燃機関２０のエンジンシャフト２１の回転力により発電する。オルタネータ７０は、エンジンシャフト２１の回転力をプーリーとタイミングベルトを介して伝達されることにより発電する。オルタネータ７０はエンジンシャフト２１に直結されていてもよい。オルタネータ７０は、フィールドコイルを励磁状態で回転させることにより、ステータコイルに誘起電力を発生させ、誘起電流を整流器により直流電流に変換して不図示のバッテリに充電する。

オルタネータ７０は、オルタネータ７０の実トルクを検出するトルクセンサ７１を備えている。また、オルタネータ７０は、発電電圧を調整するレギュレータ７２を備えている。オルタネータ７０は、後述するＥＣＵ８０の制御信号によってレギュレータ７２に設定される目標発電電圧に応じて、フィールドコイルに流れる励磁電流を制御する。これにより、ステータコイルに発生する誘起電力（オルタネータの発電電圧）が制御される。

ＥＣＵ８０は、車両制御装置１００の各部の動作を制御する。ＥＣＵ８０のＥＣＵとは、Electronic Control Unitの略号である。ＥＣＵ８０は、ＣＰＵ[CentralProcessing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ８０は、燃料供給制御部８１、目標減速度算出部８２、目標トルク算出部８３、オルタネータ制御部８４及びロックアップ制御部８５を有している。ＥＣＵ８０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、上記の燃料供給制御部８１等の各部の制御を実行する。ＥＣＵ１０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。

燃料供給制御部８１は、アクセルペダルセンサ１１により検出されたアクセルペダルの踏量がアクセルオフ閾値以下であるときに、内燃機関２０に燃料を供給する燃料供給状態から内燃機関２０への燃料の供給を停止する燃料カット状態へと切り替える。アクセルオフ閾値とは、アクセルペダルが踏まれていない状態（アクセルペダルがオフの状態）であるか否かを判定するためのアクセルペダルの踏量（アクセルペダルの位置）の閾値である。例えば、アクセルオフ閾値を０に設定し、アクセルペダルが全く踏まれていないときに、燃料供給制御部８１は、アクセルペダルがオフの状態であると判定してもよい。また、アクセルペダルの最大の踏量の数％の踏量にアクセルオフ閾値を設定し、アクセルペダルが僅かに踏まれているときでも、燃料供給制御部８１は、アクセルペダルがオフの状態であると判定してもよい。

なお、燃料供給制御部８１は、アクセルペダルセンサ１１により検出されたアクセルペダルの踏量がアクセルオフ閾値以下であるときに加えて、例えば、車速センサ１２により検出された車両１の車速が一定値以上であるときに、燃料供給状態から燃料カット状態へと切り替えてもよい。

また、燃料供給制御部８１は、回転数センサ２２により計測された内燃機関２０のエンジンシャフト２１の回転数が復帰回転数以下であるときに、燃料カット状態から燃料供給状態へと切り替える。復帰回転数とは、内燃機関２０の停止を防止するために、燃料カット状態から燃料供給状態へと切り替えるためのエンジンシャフト２１の回転数の閾値である。復帰回転数は、エンジンシャフト２１が復帰回転数で回転している状態で燃料カット状態から燃料供給状態へと切り替えれば、内燃機関２０の再始動が可能である回転数に設定される。

目標減速度算出部８２は、アクセルペダルセンサ１１により検出されたアクセルペダルの踏量がアクセルオフ閾値以下であるときに、車速センサ１２により検出された車両１の車速に基づいて、車両１の目標減速度を算出する。目標減速度算出部８２は、ＥＣＵ８０に記憶された車速に対する目標減速度のマップに基づいて、車両１の目標減速度を算出する。

目標トルク算出部８３は、目標減速度算出部８２により算出された目標減速度により車両１が減速するためのオルタネータ７０の目標トルクを算出する。目標トルク算出部８３は、目標減速度及び車両１の走行抵抗をトルクに換算する。目標トルク算出部は、トルクに換算された目標減速度と、トルクに換算された車両１の走行抵抗と、トルクで表される内燃機関２０の損失とに基づいて、オルタネータ７０の目標トルクを算出する。つまり、目標トルク算出部８３は、アクセルペダルがオフの状態であるときの車速に基づいたフィードフォワード制御により、オルタネータ７０の目標トルクを算出する。

なお、目標トルク算出部８３は、ブレーキペダルセンサ１３によりブレーキペダルが踏まれていることが検出された場合は、オルタネータ７０の目標トルクをオルタネータ７０の定格の最大値に算出する。これにより、オルタネータ７０のトルクによる減速に加えて車両１の運転者によりブレーキペダルが操作されている緊急時の減速度を高めることができる。

オルタネータ制御部８４は、目標トルク算出部８３により算出された目標トルクをオルタネータ７０が発生するようにオルタネータ７０の発電電圧を制御する。オルタネータ制御部８４は、目標トルク算出部８３により算出されたオルタネータ７０の目標トルクと、オルタネータ７０のトルクセンサ７１により検出されたオルタネータ７０の実トルクとから、フィードバック制御により、オルタネータ７０の目標発電電圧を算出する。

ロックアップ制御部８５は、目標トルク算出部８３により算出された目標トルクが増加したときに、ロックアップクラッチ６１を解放状態から係合状態へと切り替える。ロックアップクラッチ６１の解放状態から係合状態への切り替え、及びロックアップクラッチ６１の係合状態から解放状態への切り替えは、例えば、ロックアップクラッチの油圧（締結油圧）を制御することにより行われる。なお、目標トルクが増加したときに、ロックアップクラッチ６１を解放状態から係合状態へと切り替えるとは、目標トルクが増加した時点でロックアップクラッチ６１を解放状態から係合状態へと切り替える何らかの制御が開始されることを意味し、目標トルクが増加した時点でロックアップクラッチ６１の油圧が増加し始めるか否かや、目標トルクが増加した時点でロックアップクラッチ６１の解放状態から係合状態への切り替えが完了しているか否かを問わない。

以下、本実施形態の車両制御装置１００の動作について説明する。図２に示すように、車両制御装置１００のＥＣＵ８０の燃料供給制御部８１は、アクセルペダルセンサ１１により、アクセルペダルがオフの状態であるかを判定する（Ｓ１）。アクセルペダルがオフの状態ではなく、オンの状態であるときは、車両制御装置１００は処理を終了する。アクセルペダルセンサ１１により検出されたアクセルペダルの踏量がアクセルオフ閾値以下であり、アクセルペダルがオフの状態であると判定されたときは、燃料供給制御部８１は、内燃機関２０に燃料を供給する燃料供給状態から内燃機関２０への燃料の供給を停止する燃料カット状態へと切り替える（Ｓ２）。

ＥＣＵ８０は、以下の処理を行うための車両状態の検出を行う（Ｓ３）。ＥＣＵ８０の目標減速度算出部８２は、車速センサ１２により車両１の車速に関する情報を取得する。

ＥＣＵ８０の目標トルク算出部８３は、オルタネータ７０の目標トルクを算出するための各情報を取得する。オルタネータ７０の目標トルクを算出するための情報には、車両１の走行抵抗、内燃機関２０の損失、車両１のタイヤの径、車両１の重量、ディファレンシャルギア４０の変速比（出力軸３２の回転数に対する駆動輪５０の回転数の比）、変速機３０の変速比及びブレーキペダルの踏量の有無が含まれる。

車両１の走行抵抗は、車速センサ１２により検出された車両１の車速の二次関数により算出することができる。内燃機関２０の損失は、回転数センサ２２により検出された内燃機関２０のエンジンシャフト２１の回転数により算出することができる。車両１のタイヤの径、車両１の重量、ディファレンシャルギア４０の変速比は、ＥＣＵ８０に予め記憶された情報を用いることができる。変速機３０の変速比は、変速機３０からＥＣＵ８０に送信される。ブレーキペダルの踏量の有無は、ブレーキペダルセンサ１３により検出することができる。

ＥＣＵ８０のオルタネータ制御部８４は、オルタネータ７０の目標発電電圧を算出するための各情報を取得する。オルタネータ７０の目標発電電圧を算出するための情報には、オルタネータ７０の実トルク及びオルタネータ７０の発電電圧が含まれる。オルタネータ７０の実トルクは、トルクセンサ７１により検出することができる。オルタネータ７０の発電電圧は、レギュレータ７２により検出することができる。

目標減速度算出部８２は、車速センサ１２により検出された車両１の車速に基づいて、車両１の目標減速度を算出する（Ｓ４）。図３に示すように、ＥＣＵ８０には、車速に対する目標減速度のマップが記憶されている。アクセルペダルがオフの状態であるときに、車両１の運転者が好ましく感じ且つ要求する減速度は一定ではない。

アクセルペダルがオフの状態であるときに運転者が要求する減速度は、車速が低速である場合には、車両１の車速の大きさに比例して線形に増大する減速度である。低速においては、このような減速度が運転者の感覚に合致する。一方、アクセルペダルがオフの状態であるときに運転者が要求する減速度は、車速が高速である場合には、車両１の車速が増大するほど、非線形に減速度が増大し、且つ車速に対する減速度の勾配が増大する減速度である。高速においては、車速が増大するほど、緊急性が増大するため、このような減速度が運転者の感覚に合致する。

そこで、本実施形態では、図３に示すように、車速が低速である場合には、領域Ｒ１に示すように、車両１の車速の大きさに比例して線形に増大する目標減速度が設定されている。一方、車速が高速である場合には、領域Ｒ２に示すように、車両１の車速が増大するほど、非線形に減速度が増大し、且つ車速に対する減速度の勾配が増大する目標減速度が設定されている。目標減速度算出部８２は、図３に示すようなマップを参照しつつ、車速センサ１２により検出された車両１の車速に基づいて、車両１の目標減速度を算出する。

図２に示すように、目標トルク算出部８３は、目標減速度算出部８２により算出された目標減速度により車両１が減速するためのオルタネータ７０の目標トルクを算出する（Ｓ５）。目標トルク算出部８３は、目標減速度算出部８２により算出された目標減速度［ｍ／s^２］と、上述した車両１の走行抵抗［Ｎ］とをトルク［Ｎｍ］に換算する。目標減速度のトルク換算値は下式（１）で求めることができ、走行抵抗のトルク換算値は下式（２）で求めることができる。
目標減速度（トルク換算値）［Ｎｍ］＝（目標減速度［ｍ／s^２］×車両重量［ｋｇ］×タイヤの径［ｍ］）／（ディファレンシャルギア４０の変速比×変速機３０の変速比） …（１）
走行抵抗（トルク換算値）［Ｎｍ］＝（走行抵抗［Ｎ］×タイヤの径［ｍ］）／（ディファレンシャルギア４０の変速比×変速機３０の変速比） …（２）

目標トルク算出部８３は、上記のようにしてトルクに換算された目標減速度及び走行抵抗と、トルクで表される内燃機関２０の損失とに基づいて、オルタネータ７０の目標トルクを算出する。図４に示すように、目標減速度は、走行抵抗と、内燃機関２０の損失と、オルタネータ７０の目標トルクとの和により実現される。そのため、オルタネータ７０の目標トルクは、下式（３）により求めることができる。以上のように、目標トルク算出部８３は、フィードフォワード制御により、オルタネータ７０の目標トルクを算出する。
目標トルク［Ｎｍ］＝目標減速度（トルク換算値）［Ｎｍ］−走行抵抗（トルク換算値）［Ｎｍ］−内燃機関２０の損失［Ｎｍ］ …（３）

なお、上述したように、目標トルク算出部８３は、ブレーキペダルセンサ１３によりブレーキペダルが踏まれていることが検出された場合は、オルタネータ７０の目標トルクをオルタネータ７０の定格の最大値に算出する。

図２に示すように、オルタネータ制御部８４は、目標トルク算出部８３により算出された目標トルクを発生するようにオルタネータ７０の目標発電電圧を算出する（Ｓ６）。オルタネータ制御部８４は、オルタネータ７０の目標トルクと、上述したオルタネータ７０の実トルクとの差を算出する。オルタネータ制御部８４は、算出された目標トルクと実トルクとの差に任意のゲインをかける。オルタネータ制御部８４は、目標トルクと実トルクとの差にゲインを乗じたものを現在のオルタネータ７０の発電電圧に加算することにより、オルタネータ７０の目標発電電圧を算出する。

目標トルクが実トルクよりも大きいときは、目標トルクと実トルクとの差が大きいほど、オルタネータ７０の目標発電電圧は徐々に大きく設定される。一方、目標トルクが実トルクよりも小さいときは、目標トルクと実トルクとの差が大きいほど、オルタネータ７０の目標発電電圧は徐々に小さく設定される。以上のように、目標トルク算出部８３がフィードフォワード制御によりオルタネータ７０の目標トルクを算出したのに対して、オルタネータ制御部８４は、フィードバック制御によりオルタネータ７０の目標発電電圧を算出する。

回転数センサ２２により計測された内燃機関２０のエンジンシャフト２１の回転数が復帰回転数以下であるときは、燃料供給制御部８１は、燃料カット状態から燃料供給状態へと切り替えるが、回転数が復帰回転数を超えているときは、燃料供給制御部８１は、燃料カット状態を継続する。燃料供給制御部８１による燃料カット状態が継続しているときは（Ｓ７）、ＥＣＵ８０は処理を継続し、燃料供給制御部８１による燃料カット状態が継続していないときは、ＥＣＵ８０は処理を終了する。

オルタネータ制御部８４は、上述したように算出した目標発電電圧により、目標トルク算出部８３により算出された目標トルクをオルタネータ７０が発生するように、レギュレータ７２により、オルタネータ７０の発電電圧を制御する（Ｓ８）。目標トルク算出部８３により算出された目標トルクが増加したときには（Ｓ９）、車両制御装置１００のＥＣＵ８０のロックアップ制御部８５は、ロックアップクラッチの油圧を増加させることにより、ロックアップクラッチ６１を解放状態から係合状態へと切り替える（Ｓ１０）。目標トルク算出部８３により算出された目標トルクが増加しないときは、ＥＣＵ８０は処理を終了する。

以上の動作を図５のタイムチャートを用いて説明する。アクセルペダルがオフの状態となると、車両１の車速は徐々に低下する。車速の低下に伴い、車両１の走行抵抗も徐々に減少する。車速の低下に伴い、変速機３０のギア段が下がり、変速比が大きくなる。ギア段の変更に伴い、内燃機関２０の損失も変動する。図５中で破線で示すオルタネータ７０の目標トルクが増加すると、オルタネータ７０の目標発電電圧も増加し、オルタネータ７０の実トルクはオルタネータ７０の目標トルクに追従する。

オルタネータ７０の目標トルクが増加すると、オルタネータ７０の実トルクが増加する前に、ロックアップクラッチ６１の油圧は増加し、ロックアップクラッチ６１は解放状態から係合状態へと切り替えられる。一方、アクセルペダルがオフの状態となると、車両１の供給は、燃料供給状態から燃料カット状態となる。オルタネータ７０の実トルクが増加し、ロックアップクラッチ６１が係合状態になることにより、車両１の実減速度は目標減速度に早期に追従し、ギア段の変更時以外には、実減速度は目標減速度と略一致する。

本実施形態によれば、アクセルペダルの踏量がアクセルオフ閾値以下であるときに、目標減速度算出部８２により、車速に基づいて車両１の目標減速度が算出され、目標トルク算出部８３により、目標減速度により車両１が減速するためのオルタネータ７０の目標トルクが算出される。つまり、フィードフォワード制御により目標トルクが算出される。ロックアップ制御部８５により、フィードフォワード制御により算出された目標トルクが増加したときに、ロックアップクラッチ６１が解放状態から係合状態へと切り替えられる。これにより、ロックアップクラッチ６１が早期に係合状態に切り替えられ、車両１の走行に伴って回転する駆動輪５０の回転力が変速機３０の入力軸３１を介して内燃機関２０のエンジンシャフト２１を回転させるため、エンジンシャフト２１の回転数が復帰回転数以下となることによる燃料カット状態から燃料供給状態への切り替えを低減することができる。

図６（Ａ）に、オルタネータの実トルクが増加したときにロックアップクラッチが係合状態となる従来の装置の動作を示す。図６（Ａ）に示すように、時間ｔ_１において燃料供給状態から燃料カット状態に切り替えられた場合は、時間ｔ_１の後の時間ｔ_２においてオルタネータの実トルクが増加したときにロックアップクラッチの油圧が増加させられる。しかし、ロックアップクラッチの油圧が増加し始めるまでには、図６（Ａ）中に「油圧遅れ」と示す遅延時間が生じる。その結果、時間ｔ_３において、オルタネータの実トルクにより、内燃機関のエンジンシャフトの回転数は復帰回転数以下となり、燃料カット状態が早期に燃料供給状態に切り替えられる燃料カットの失敗が生じる。

オルタネータの目標トルクを大きく設定し、オルタネータの実トルクが大きくなると、オルタネータの実トルクにより内燃機関のエンジンシャフトの回転数が大きく減少するため、燃料カットの失敗が生じ易くなる。図６（Ａ）に示した動作は、スロットル開度及び車速の両方をパラメータとするマップに基づいて、ロックアップクラッチを解放状態から係合状態に切り替えるような装置でも同様である。

一方、図６（Ｂ）に示すように、本実施形態では、時間ｔ_１１において燃料供給状態から燃料カット状態に切り替えられ、目標トルク算出部８３により算出された目標トルクが増加したときには、オルタネータ７０の実トルクが増加する時間ｔ_１２よりも早い時間ｔ_１１においてロックアップクラッチ６１の油圧が増加させられる。本実施形態においても、ロックアップクラッチ６１の油圧が増加し始めるまでには、図６（Ｂ）中に「油圧遅れ」と示す遅延時間が生じる。

しかし、ロックアップクラッチ６１の油圧は時間ｔ_１３には増加し始め、内燃機関２０のエンジンシャフト２１の回転数が復帰回転数以下となる前の時間ｔ_１４にロックアップクラッチ６１は解放状態から係合状態に切り替えられる。これにより、車両１の走行に伴って回転する駆動輪５０の回転力が変速機３０の入力軸３１を介して内燃機関２０のエンジンシャフト２１を回転させるため、エンジンシャフト２１の回転数は復帰回転数以下とはならず、燃料カット状態を継続させることができる。

また、従来の装置のように、加速度センサを用いて現在の減速度を推定し、目標減速度との差に応じたフィードバック制御を実行した場合には、フィードバック制御の遅れ分が大きいため、ドライバビリティが低い。また、フィードバックの遅れ分が大きいと安定性を損なう。一方、本実施形態では、車速に基づいて算出された目標減速度によるフィードフォワード制御により目標トルクが算出される。このため、ドライバビリティ及び安定性の両方を向上させることができる。

また、本実施形態では、車速が低速である場合には、車速の大きさに比例して線形に増大する目標減速度が設定され、車速が高速である場合には、車速が増大するほど、非線形に減速度が増大し、且つ車速に対する減速度の勾配が増大する目標減速度が設定されているため、より運転者の要求に合致した減速度を実現することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

１…車両、１１…アクセルペダルセンサ、１２…車速センサ、２０…内燃機関、２１…エンジンシャフト、２２…回転数センサ、２３…燃料供給装置、３０…変速機、３１…入力軸、３２…出力軸、４０…ディファレンシャルギア、５０…駆動輪、６０…トルクコンバータ、６１…ロックアップクラッチ、７０…オルタネータ、７１…トルクセンサ、７２…レギュレータ、８０…ＥＣＵ、８１…燃料供給制御部、８２…目標減速度算出部、８３…目標トルク算出部、８４…オルタネータ制御部、８５…ロックアップ制御部、１００…車両制御装置。

Claims (2)

1. 車両のアクセルペダルの踏量を検出するアクセルペダルセンサと、
   前記車両の車速を検出する車速センサと、
   回転するエンジンシャフトを有する内燃機関と、
   前記内燃機関の前記エンジンシャフトの回転数を計測する回転数センサと、
   前記内燃機関の前記エンジンシャフトに直結されて回転する入力軸と、前記入力軸との間で互いに回転力を伝達し合う出力軸とを有し、前記入力軸の回転数と前記出力軸の回転数との比を変更可能な変速機と、
   前記変速機の前記出力軸との間で互いに回転力を伝達し合い、前記変速機の前記出力軸から伝達された回転力で前記車両を走行させる駆動輪と、
   前記内燃機関と前記変速機との間に設けられ、前記内燃機関の前記エンジンシャフトと前記変速機の前記入力軸との間で回転力の伝達を行うトルクコンバータと、
   前記トルクコンバータに設けられ、前記内燃機関の前記エンジンシャフトと前記変速機の前記入力軸とを直結する係合状態と、前記係合状態を解除する解放状態とを切り替え可能なロックアップクラッチと、
   前記内燃機関の前記エンジンシャフトの回転力により発電するオルタネータと、
   前記アクセルペダルセンサにより検出された前記アクセルペダルの前記踏量がアクセルオフ閾値以下であるときに、前記内燃機関に燃料を供給する燃料供給状態から前記内燃機関への燃料の供給を停止する燃料カット状態へと切り替え、前記回転数センサにより計測された前記内燃機関の前記エンジンシャフトの回転数が復帰回転数以下であるときに、前記燃料カット状態から前記燃料供給状態へと切り替える燃料供給制御部と、
   前記アクセルペダルセンサにより検出された前記アクセルペダルの前記踏量が前記アクセルオフ閾値以下であるときに、前記車速センサにより検出された前記車両の前記車速に基づいて、前記車両の目標減速度を算出する目標減速度算出部と、
   前記目標減速度算出部により算出された前記目標減速度により前記車両が減速するための前記オルタネータの目標トルクを算出する目標トルク算出部と、
   前記目標トルク算出部により算出された前記目標トルクを前記オルタネータが発生するように前記オルタネータの発電電圧を制御するオルタネータ制御部と、
   前記燃料供給制御部が前記燃料供給状態から前記燃料カット状態へと切り替え、前記ロックアップクラッチが前記解放状態であるときに、前記目標トルク算出部により算出された前記目標トルクが増加したときには、前記ロックアップクラッチを前記解放状態から前記係合状態へと切り替えるロックアップ制御部と、を備えた車両制御装置。
2. 前記目標減速度算出部は、
   第１速度領域では、前記車速の大きさに比例して線形に増大する前記目標減速度を算出し、
   前記第１速度領域よりも高速の第２速度領域では、前記車速が増大するほど、非線形に前記目標減速度が増大し、且つ前記車速に対する前記目標減速度の勾配が増大する前記目標減速度を算出する、請求項１に記載の車両制御装置。
   
   

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