制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラム
【課題】ドライバビリティを悪化させることなく、減速中にエンジンのトルクが「０」になると直ちに燃料噴射を停止させること。
【解決手段】エンジン１０と電動機１３とを有し、エンジン１０もしくは電動機１３、またはエンジン１０と電動機１３とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、電動機１３により回生発電が可能であるハイブリッド自動車１のハイブリッドＥＣＵ１８において、エンジン１０の回転軸がハイブリッド自動車１を加速させるトルクを発生していないときには、エンジン１０の燃料噴射を停止させると共に、エンジン１０の回転を電動機１３の所定のトルクによってアシストするような制御を行う。
【解決手段】エンジン１０と電動機１３とを有し、エンジン１０もしくは電動機１３、またはエンジン１０と電動機１３とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、電動機１３により回生発電が可能であるハイブリッド自動車１のハイブリッドＥＣＵ１８において、エンジン１０の回転軸がハイブリッド自動車１を加速させるトルクを発生していないときには、エンジン１０の燃料噴射を停止させると共に、エンジン１０の回転を電動機１３の所定のトルクによってアシストするような制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと電動機とが協働して走行するハイブリッド自動車では、減速中に、車輪側からのトルクによって、電動機の回転軸が回されるため、電動機を発電機として動作させる回生発電を行うことができる（たとえば特許文献１参照）。このとき、ハイブリッド自動車では、エンジンのアクセル開度が０度になると、回生発電が実施されるように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２３４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、自動車が減速する際には、運転者は、アクセルペダルを深く踏み込んだ状態（踏込量が大きい状態）から徐々に踏み込みが浅く（踏込量が小さい状態）なるように、アクセルペダルを操作する。このときエンジンのトルクについてもアクセルペダルの踏込量の減少にしたがって減少する。自動車が減速しているときには、車輪側からエンジンの回転軸を回そうとするトルクとエンジンのトルクとが等しくなった時点で、エンジンのトルクは０Ｎｍ（ゼロニュートンメートル）になる。すなわちエンジンのトルクが０Ｎｍである状態とは、エンジンの回転軸がハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していない状態である。このとき、アクセルペダルは、まだ少し踏み込まれた状態であり、エンジンのトルクは０Ｎｍであるにもかかわらず、燃料の噴射は行われている。
【０００５】
このように、既にエンジンのトルクが０Ｎｍであるにも係わらず、燃料の噴射が行われているといった状態は、燃費の観点から好ましい状態ではない。しかしながら、エンジンのトルクが０Ｎｍになった時点で、直ちに燃料噴射を停止させると、エンジンブレーキによる急制動がかかり、ドライバビリティが悪化する。
【０００６】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、ドライバビリティを悪化させることなく、減速中にエンジンのトルクが０Ｎｍになると直ちに燃料噴射を停止させることができる制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点は、制御装置としての観点である。本発明の制御装置は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、電動機により回生発電が可能であるハイブリッド自動車の制御装置において、エンジンの回転軸がハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないときには、エンジンの燃料噴射を停止させると共に、エンジンの回転を電動機の所定のトルクによってアシストする制御手段を有するものである。
【０００８】
さらに、ハイブリッド自動車の重量を推定する重量推定手段をさらに有し、制御手段は、重量推定手段による推定結果およびギア段数に基づいて前記所定のトルクを決定することができる。
【０００９】
さらに、制御手段は、所定のトルクを、ワイパー作動継続時間に基づいて変更することができる。
【００１０】
本発明の他の観点は、ハイブリッド自動車としての観点である。本発明のハイブリッド自動車は、本発明の制御装置を有するものである。
【００１１】
本発明のさらに他の観点は、制御方法としての観点である。本発明の制御方法は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、電動機により回生発電が可能であるハイブリッド自動車の制御方法において、エンジンの回転軸がハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないときには、エンジンの燃料噴射を停止させると共に、エンジンの回転を電動機の所定のトルクによってアシストする制御ステップを有するものである。
【００１２】
本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、コンピュータ装置に、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、電動機により回生発電が可能であるハイブリッド自動車の制御機能を実現させるプログラムにおいて、エンジンの回転軸がハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないときには、エンジンの燃料噴射を停止させると共に、エンジンの回転を電動機の所定のトルクによってアシストする制御機能を実現させるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ドライバビリティを悪化させることなく、減速中にエンジンのトルクが０Ｎｍになると直ちに燃料噴射を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一の実施の形態のハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。
【図２】図１のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。
【図３】図２の制御部の処理を示すフローチャートである。
【図４】第一の実施の形態のギア段数（１速〜４速）と重量推定値とアシストトルクの大きさとの対応関係を示す図である。
【図５】比較例としての従来の減速時のアクセルペダルの踏込量とトルクと燃料噴射量との関係を示す図である。
【図６】第一の実施の形態において、アシスト無しの場合の減速時のアクセルペダルの踏込量とトルクと燃料噴射量との関係を示す図である。
【図７】第一の実施の形態において、アシスト実施の場合の減速時のアクセルペダルの踏込量とトルクと燃料噴射量との関係を示す図である。
【図８】本発明の第二の実施の形態のハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。
【図９】図８のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。
【図１０】図９の制御部の処理を示すフローチャートである。
【図１１】第二の実施の形態のギア段数（１速〜４速）と重量推定値と雨天補正有無との対応関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態のハイブリッド自動車について、図１〜図１１を参照しながら説明する。
【００１６】
（概要について）
図１は、ハイブリッド自動車１の構成の例を示すブロック図である。ハイブリッド自動車１は、車両の一例である。ハイブリッド自動車１は、半自動トランスミッションの変速機を介したエンジン（内燃機関）１０および／または電動機１３によって駆動される。ハイブリッド自動車１の減速時には、トルク検出部２０の検出結果が０Ｎｍ以下になった時点で、燃料噴射を直ちに停止させる。このとき、エンジンブレーキによる急制動を緩和するために、エンジン１０の回転を電動機１３の所定のトルクによってアシストする。なお、半自動トランスミッションとは、マニュアルトランスミッションと同じ構成を有しながら自動化されたクラッチ１２と協働して変速操作を自動的に行うことができるトランスミッションである。
【００１７】
（本発明の第一の実施の形態のハイブリッド自動車１の構成について）
ハイブリッド自動車１は、エンジン１０、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１、クラッチ１２、電動機１３、インバータ１４、バッテリ１５、トランスミッション１６、電動機ＥＣＵ１７、ハイブリッドＥＣＵ１８（請求項でいう制御手段および重量推定手段）、車輪１９、トルク検出部２０、シフト部２１、およびキースイッチ２２を有して構成される。なお、トランスミッション１６は、上述した半自動トランスミッションを有し、ドライブレンジ（以下では、Ｄ(Drive)レンジと記す）を有するシフト部２１により操作される。シフト部２１がＤレンジにあるときには、半自動トランスミッションの変速操作が自動化される。
【００１８】
エンジン１０は、内燃機関の一例であり、エンジンＥＣＵ１１によって制御され、ガソリン、軽油、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied Petroleum Gas)、または代替燃料等を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力を、電動機１３を介してクラッチ１２に伝達する。
【００１９】
エンジンＥＣＵ１１はコンピュータであり、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従って電動機ＥＣＵ１７と連携動作し、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン１０を制御する。たとえば、エンジンＥＣＵ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏ（Input/Output）ポートなどを有する。
【００２０】
クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの変速指示信号に基づき電動機１３の回転軸とトランスミッション１６の入力軸とを接状態または断状態にするものである。なお、クラッチ１２の機構自体は、運転者がクラッチペダルを操作して電動機１３の回転軸とトランスミッション１６の入力軸とを接状態または断状態に操作するものと同じものである。また、運転者が不図示のクラッチペダルを操作することにより、ハイブリッドＥＣＵ１８による制御の他に、電動機１３の回転軸とトランスミッション１６の入力軸とを接状態または断状態に操作できるようにしてもよい。
【００２１】
電動機１３は、いわゆる、モータジェネレータであり、インバータ１４から供給された電力により、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をクラッチ１２を介してトランスミッション１６に供給するか、またはトランスミッション１６からクラッチ１２を介して供給された軸を回転させる動力によって発電し、その電力をインバータ１４に供給する。たとえば、ハイブリッド自動車１が加速しているとき、または定速で走行しているときにおいて、電動機１３は、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をクラッチ１２を介してトランスミッション１６に供給し、エンジン１０と協働してハイブリッド自動車１を走行させる。また、たとえば、電動機１３がエンジン１０によって駆動されているとき、またはハイブリッド自動車１が減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなどにおいて、電動機１３は、発電機として動作し、この場合、トランスミッション１６からクラッチ１２を介して供給された軸を回転させる動力によって発電して、電力をインバータ１４に供給し、バッテリ１５が充電される。このとき、電動機１３は、回生電力に応じた大きさの回生トルクをフリクショントルクとして発生する。
【００２２】
インバータ１４は、電動機ＥＣＵ１７によって制御され、バッテリ１５からの直流電圧を交流電圧に変換するか、または電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。電動機１３が動力を発生させる場合、インバータ１４は、バッテリ１５の直流電圧を交流電圧に変換して、電動機１３に電力を供給する。電動機１３が発電する場合、インバータ１４は、電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。すなわち、この場合、インバータ１４は、バッテリ１５に直流電圧を供給するための整流器および電圧調整装置としての役割を果たす。
【００２３】
バッテリ１５は、充放電可能な二次電池であり、電動機１３が動力を発生させるとき、電動機１３にインバータ１４を介して電力を供給するか、または電動機１３が発電しているとき、電動機１３が発電する電力によって充電される。バッテリ１５には、適切な充電状態（以下では、ＳＯＣ(State of Charge)と称する）の範囲が決められており、ハイブリッドＥＣＵ１８および電動機ＥＣＵ１７によって、ＳＯＣがその範囲を外れないように管理されている。
【００２４】
トランスミッション１６は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの変速指示信号に従って、複数のギア比（変速比）のいずれかを選択する半自動トランスミッション（図示せず）を有し、変速比を切り換えて、変速されたエンジン１０の動力および／または電動機１３の動力を車輪１９に伝達する。また、減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、トランスミッション１６は、車輪１９からの動力をクラッチ１２を介して電動機１３に伝達する。また、トランスミッション１６が変速する際には、クラッチ１２がいったん断状態に制御される。このように、ハイブリッドＥＣＵ１８は、トランスミッション１６とクラッチ１２とを協働させてハイブリッド自動車１の自動変速を実施する。なお、半自動トランスミッションは、運転者がシフト部２１を操作して手動で任意のギア段にギア位置を変更することもできる。
【００２５】
電動機ＥＣＵ１７は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、エンジンＥＣＵ１１と連携動作するコンピュータであり、インバータ１４を制御することによって電動機１３を制御する。たとえば、電動機ＥＣＵ１７は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
【００２６】
ハイブリッドＥＣＵ１８は、コンピュータの一例であり、ハイブリッド走行のために、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報、車速情報、加速度情報、ギア位置情報、エンジン回転速度情報、およびＳＯＣ情報を取得する。取得したこれらの情報に基づいて、ハイブリッドＥＣＵ１８は、変速指示信号を供給することでクラッチ１２およびトランスミッション１６を制御し、電動機ＥＣＵ１７に対して電動機１３およびインバータ１４の制御指示を与え、エンジンＥＣＵ１１に対してエンジン１０の制御指示を与える。これらの制御指示には、後述するアシスト制御指示および燃料噴射制御指示も含まれる。たとえば、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
【００２７】
なお、エンジンＥＣＵ１１、電動機ＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、たとえば、エンジンＥＣＵ１１、電動機ＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリにあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータであるエンジンＥＣＵ１１、電動機ＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールしておくことができる。
【００２８】
エンジンＥＣＵ１１、電動機ＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＡＮ（Control Area Network）などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続されている。
【００２９】
車輪１９は、路面に駆動力を伝達する駆動輪である。なお、図１には、１つの車輪１９のみが図示されているが、実際には、ハイブリッド自動車１は、複数の車輪１９を有する。
【００３０】
トルク検出部２０は、トランスミッション１６の入力軸の角加速度を測定することにより、入力軸のトルクを検出する。すなわち、トルクＮ、慣性モーメントＩ、角加速度αとしたときに、トルクＮは、Ｎ＝Ｉαにより求めることができる。ここで、入力軸の慣性モーメントＩは一定であるので、入力軸の角加速度αを測定すれば、入力軸のトルクＮを検出することができる。また、トランスミッション１６の入力軸のトルクを検出することにより、クラッチ１２、電動機１３を介してエンジン１０の回転軸のトルクを検出することができる。
【００３１】
なお、トルク検出部２０の検出結果がプラス側であるときには、トランスミッション１６の入力軸のトルク（すなわちエンジン１０および／または電動機１３の回転軸のトルク）がハイブリッド自動車１を加速させるトルクを発生していることを意味している。また、クラッチ１２が接状態であり、トルク検出部２０の検出結果が０Ｎｍであるときには、トランスミッション１６の入力軸のトルク（すなわちエンジン１０および／または電動機１３の回転軸のトルク）がハイブリッド自動車１を加速も減速もさせないことを意味している。また、トルク検出部２０の検出結果がマイナス側であるときには、トランスミッション１６の入力軸のトルク（すなわちエンジン１０および／または電動機１３の回転軸のトルク）がハイブリッド自動車１を減速させるトルク（すなわちフリクショントルク）を発生していることを意味している。
【００３２】
シフト部２１は、既に説明したように、トランスミッション１６の半自動トランスミッションに運転者からの指示を与えるものであり、シフト部２１がＤレンジにあるときには、半自動トランスミッションの変速操作が自動化される。
【００３３】
キースイッチ２２は、運転を開始するときにユーザにより、たとえばキーが差し込まれてＯＮ／ＯＦＦされるスイッチであり、これがＯＮ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は起動し、キースイッチ２２がＯＦＦ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は停止する。
【００３４】
図２は、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において実現される機能の構成の例を示すブロック図である。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行すると、ハイブリッドＥＣＵ１８に、制御部３０（請求項でいう制御手段）および車両重量推定部３１（請求項でいう重量推定手段）の機能が実現される。
【００３５】
制御部３０は、車速情報、アクセル開度情報、および推定重量情報に基づいてエンジンＥＣＵ１１に燃料噴射制御指示を行い、電動機ＥＣＵ１７にアシスト制御指示を行う機能である。
【００３６】
車両重量推定部３１は、トルク情報および加速度情報に基づいてハイブリッド自動車１の重量を推定する機能である。すなわち、ニュートンの運動方程式によれば、重量ｍ、力（トルク）Ｆ、加速度βとしたときに、重量ｍは、ｍ＝Ｆ／βにより求めることができる。これにより、ハイブリッド自動車１の加速度とエンジン１０の出力トルクとを計測することによって、ハイブリッド自動車１の重量を推定することができる。なお、トルク情報は、トルク検出部２０が検出するトランスミッション１６の入力軸のトルクを示す情報であり、加速度情報は、車速情報に基づき車速の変化から取得したり、あるいは不図示の加速度センサなどによって検出するものとする。これにより、ハイブリッド自動車１が、たとえばトラックである場合、荷台が空積、半積、定積の場合で重量は大きく変化するが、車両重量推定部３１は、このような重量の変化を検出することができる。
【００３７】
（ハイブリッドＥＣＵ１８の動作について）
次に、図３のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において行われる燃料噴射制御およびアシスト制御の処理を説明する。なお、図３のステップＳ１〜Ｓ５の手続きによる処理は１周期分の処理であり、キースイッチ２２がＯＮ状態である限り処理は繰り返し実行されるものとする。
【００３８】
図３のフローチャートの処理が実行される前提となる状態は、キースイッチ２２がＯＮ状態であり、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行し、ハイブリッドＥＣＵ１８に制御部３０および車両重量推定部３１の機能が実現されている状態であるとする。さらに、ハイブリッド自動車１は、減速中であり、電動機１３は、トルクを発生させていない状態であり、クラッチ１２は、接続状態であるとすると、図３の「ＳＴＡＲＴ」の条件が満足される。このとき、トルク検出部２０の検出結果は、そのままエンジン１０の回転軸のトルクになる。このような状態であるときに、手続きはステップＳ１に進む。
【００３９】
ステップＳ１において、制御部３０は、トルク検出部２０の検出結果が０Ｎｍ以下か否かを判定する。ステップＳ１において、０Ｎｍ以下と判定されると、手続きはステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１において、０Ｎｍを超えていると判定されると、手続きはステップＳ１を繰り返す。
【００４０】
ステップＳ２において、制御部３０は、車両重量推定部３１が推定したハイブリッド自動車１の重量とハイブリッド自動車１のギア段数とに応じたアシストトルクを決定し、手続きはステップＳ３に進む。なお、推定重量とギア段数とに応じたアシストトルクについては後述する。
【００４１】
ステップＳ３において、制御部３０は、エンジンＥＣＵ１１に対して燃料噴射を停止させる指示を行い、電動機ＥＣＵ１７に対してステップＳ２で決定したアシストトルクによるアシスト実施を指示し、手続きはステップＳ４に進む。
【００４２】
ステップＳ４において、制御部３０は、トルク検出部２０の検出結果が最大エンジンフリクショントルクであるか否かを判定する。すなわち制御部３０は、トルク検出部２０が検出するトランスミッション１６の入力軸の角加速度がマイナスの値であり、その値が最大エンジンフリクショントルクと等しいか否かを判定する。ステップＳ４において、最大エンジンフリクショントルクであると判定されると、手続きはステップＳ５に進む。一方、ステップＳ４において、最大エンジンフリクショントルクでないと判定されると、手続きは、ステップＳ３に戻る。
【００４３】
ステップＳ５において、制御部３０は、電動機ＥＣＵ１７にアシスト停止を指示すると共に、回生発電の開始を指示して１周期分の処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００４４】
ここで、アシストトルクの増減の制御について、図４の表を参照して説明する。図４の表は、ギア段数（１速〜４速）と重量推定値（Ｗ〜Ｘ、Ｘ〜Ｙ、Ｙ〜Ｚ）とアシストトルクの大きさとの対応関係を示している。図４の表中の括弧内の数字は、アシストトルクの大きさの順位を示している。すなわち、（１）〜(12)の中で、（１）が最大のアシストトルクであり、(12)が最小のアシストトルクである。
【００４５】
たとえば、重量推定値が軽く空積相当（Ｗ〜Ｘ）であり、ギア段数が１速であれば、ギア比が大きいためエンジンブレーキの効きが良く、その上に、車体の慣性力が小さいため、燃料噴射が停止される際の急なフリクション増加による制動のショックは最も大きい。したがって、この場合には最大のアシストトルクによって、アシストを実施する。一方、重量推定値が重く定積相当（Ｙ〜Ｚ）であり、ギア段数が４速であれば、ギア比が小さいためエンジンブレーキの効きが悪く、その上に、車体の慣性力が大きいため、燃料噴射が停止される際の急なフリクション増加による制動のショックは最も小さい。したがって、この場合には最小のアシストトルクによって、アシストを実施する。
【００４６】
（効果について）
制御部３０の制御によれば、エンジン１０のトルクが０Ｎｍであるとき（すなわちエンジンの回転軸がハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないとき）、エンジン１０の燃料噴射を停止させると共に、エンジン１０の回転を電動機１３の所定のトルクによってアシストを行うようにしたので、ドライバビリティを悪化させることなく、減速中にエンジン１０のトルクが０Ｎｍになると直ちに燃料噴射を停止させることができる。
【００４７】
ここで、比較例として、従来の減速時のアクセルペダルの踏込量とトルクとの関係を図５に示す。図５は、横軸にアクセルペダルの踏込量をとり、縦軸にトルク検出部２０が検出したトルクをとる。
【００４８】
図５の左下向きの矢印はアクセルペダルの踏込量が徐々に小さくなるに従ってエンジン１０の燃料噴射量は少なくなり、エンジン１０の回転軸のトルクが小さくなる状態を示している。
【００４９】
従来においては、アクセルペダルの踏込量が小さくなり、アクセルペダルが開放されると、ここで燃料噴射も停止し、エンジン１０のフリクショントルクは、最大になる。その後、電動機１３は回生発電を開始し、回生トルクが発生する。電動機１３の最大回生トルクとエンジン１０の最大フリクショントルク（最大エンジンフリクショントルクとして図示）とが加算されると最大フリクショントルクになる。このとき、従来は、図５の例のように、エンジン１０の回転軸のトルク０Ｎｍになっても燃料噴射は継続される。
【００５０】
これに対して、制御部３０によるハイブリッド自動車１の減速時の制御では、図６および図７に示すように、トルク検出部２０の検出結果が０Ｎｍになった時点で、速やかに、燃料噴射を停止させる。これにより、燃料消費を節約することができる。
【００５１】
また、このときに、必要に応じて、図７に示すように、エンジン１０の回転を電動機１３によりアシストする。図７における斜線が交差するハッチング領域は、電動機１３によるアシストトルクを示している。これにより、燃料噴射が急に停止されたことによるエンジンブレーキの急制動を緩和させることができる。図６の例は、推定重量が大きく、ギア段数がＨＩＧＨ側（３速または４速）にあり、アシストを必要としない場合（アシスト無し）の例であり、図７の例は、推定重量が小さく、ギア段数がＬＯＷ側（１速または２速）にあり、アシストを必要とする場合（アシスト実施）の例である。なお、図４で説明したように、ハイブリッド自動車１の推定重量およびギア段数に応じてアシストトルクを適宜変更可能であるので、最適なアシストトルクによって、アシストを実施することができる。
【００５２】
（本発明の第二の実施の形態のハイブリッド自動車１Ａについて）
ハイブリッド自動車１Ａについて、図８〜図１１を参照して説明する。ハイブリッド自動車１Ａの構成は、図８に示すように、ハイブリッド自動車１と基本的には同じであり、ハイブリッドＥＣＵ１８Ａの機能が異なる。ハイブリッドＥＣＵ１８Ａの入力情報は、ハイブリッド自動車１８の入力情報に加え、ワイパー作動情報が追加されている。
【００５３】
ハイブリッドＥＣＵ１８Ａの制御部３０Ａは、図９に示すように、推定重量情報、車速情報、アクセル開度情報に加え、ワイパー作動情報を取り込み、アシスト制御指示および燃料噴射制御指示を送出する。
【００５４】
制御部３０Ａによる制御は、図１０に示すように、制御部３０のステップＳ１〜Ｓ５の手続きに加え、ステップＳ１０およびステップＳ１１の手続きが追加されている。ステップＳ１０によれば、制御部３０Ａは、ワイパー作動情報に基づいて、ワイパー作動継続時間が所定時間以下か否かを判定する。ステップＳ１０によりワイパー作動継続時間が所定時間以下と判定されると、手続きはステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１０によりワイパー作動継続時間が所定時間を超えていると判定されると、手続きはステップＳ１１に進む。
【００５５】
ステップＳ１１によれば、制御部３０Ａは、推定重量とギア段数とに応じた雨天時アシストトルクを決定し、手続きはステップＳ３に進む。以下は、図３のフローチャートと同様である。
【００５６】
雨天時は、晴天時に比べて車輪１９がスリップを起こし易いため、晴天時以上に急制動を避ける必要性が高くなる。このため、雨天時は、晴天時に比べてハイブリッド自動車１Ａの減速に伴うエンジン１０の回転軸のトルクの減少が緩やかになるように、晴天時のアシストトルクに比べて雨天時のアシストトルクは、アシストトルクをさらに一定量増加させている。
【００５７】
ここで、アシストトルクの雨天補正について、図１１の表を参照して説明する。図１１の表は、ギア段数（１速〜４速）と重量推定値と雨天補正の有無との対応関係を示している。たとえば、重量推定値が軽く空積相当であり、ギア段数が１速であれば、ギア比が大きいためエンジンブレーキの効きが良く、その上に、車体の慣性力が小さいため、燃料噴射が停止される際の急なフリクション増加による制動のショックは最も大きい。したがって、この場合には雨天補正を実施する（「有」と図示）。一方、重量推定値が重く定積相当であり、ギア段数が４速であれば、ギア比が小さいためエンジンブレーキの効きが悪く、その上に、車体の慣性力が大きいため、燃料噴射が停止される際の急なフリクション増加による制動のショックは最も小さい。したがって、この場合には雨天補正は実施しない（「無」と図示）。なお、半積時には、車速が小さい１速時では雨天補正は実施しない。
【００５８】
（効果について）
制御部３０Ａによれば、アシストトルクの雨天時補正が行われ、晴天時と比べてアシストトルクがさらに増加する。これにより、雨天時には、晴天時よりも燃料噴射を速やかに停止させる際のエンジンブレーキによる急制動を、アシストにより晴天時よりもさらに緩和し、車輪１９がスリップすることを避けることができる。
【００５９】
（その他の実施の形態）
図３および図１０のフローチャートの説明において、「以上」は、「超える」とし、「以下」は、「未満」とするなど、判定の境界値については様々に変更してもよい。
【００６０】
エンジン１０は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。
【００６１】
また、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールされると説明したが、プログラムが記録されている（プログラムを記憶している）リムーバブルメディアを図示せぬドライブなどに装着し、リムーバブルメディアから読み出したプログラムをハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することにより、または、有線または無線の伝送媒体を介して送信されてきたプログラムを、図示せぬ通信部で受信し、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にインストールすることができる。
【００６２】
また、各ＥＣＵは、これらを１つにまとめたＥＣＵにより実現してもよいし、あるいは、各ＥＣＵの機能をさらに細分化したＥＣＵを新たに設けてもよい。
【００６３】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
【００６４】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１，１Ａ…ハイブリッド自動車、１０…エンジン、１１…エンジンＥＣＵ、１２…クラッチ、１３…電動機、１４…インバータ、１５…バッテリ、１６…トランスミッション、１７…電動機ＥＣＵ、１８，１８Ａ…ハイブリッドＥＣＵ、１９…車輪、２０…トルク検出部、３０…回生制御部（制御手段）、３１…車両重量推定部（重量推定手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと電動機とが協働して走行するハイブリッド自動車では、減速中に、車輪側からのトルクによって、電動機の回転軸が回されるため、電動機を発電機として動作させる回生発電を行うことができる（たとえば特許文献１参照）。このとき、ハイブリッド自動車では、エンジンのアクセル開度が０度になると、回生発電が実施されるように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２３４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、自動車が減速する際には、運転者は、アクセルペダルを深く踏み込んだ状態（踏込量が大きい状態）から徐々に踏み込みが浅く（踏込量が小さい状態）なるように、アクセルペダルを操作する。このときエンジンのトルクについてもアクセルペダルの踏込量の減少にしたがって減少する。自動車が減速しているときには、車輪側からエンジンの回転軸を回そうとするトルクとエンジンのトルクとが等しくなった時点で、エンジンのトルクは０Ｎｍ（ゼロニュートンメートル）になる。すなわちエンジンのトルクが０Ｎｍである状態とは、エンジンの回転軸がハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していない状態である。このとき、アクセルペダルは、まだ少し踏み込まれた状態であり、エンジンのトルクは０Ｎｍであるにもかかわらず、燃料の噴射は行われている。
【０００５】
このように、既にエンジンのトルクが０Ｎｍであるにも係わらず、燃料の噴射が行われているといった状態は、燃費の観点から好ましい状態ではない。しかしながら、エンジンのトルクが０Ｎｍになった時点で、直ちに燃料噴射を停止させると、エンジンブレーキによる急制動がかかり、ドライバビリティが悪化する。
【０００６】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、ドライバビリティを悪化させることなく、減速中にエンジンのトルクが０Ｎｍになると直ちに燃料噴射を停止させることができる制御装置、ハイブリッド自動車および制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点は、制御装置としての観点である。本発明の制御装置は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、電動機により回生発電が可能であるハイブリッド自動車の制御装置において、エンジンの回転軸がハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないときには、エンジンの燃料噴射を停止させると共に、エンジンの回転を電動機の所定のトルクによってアシストする制御手段を有するものである。
【０００８】
さらに、ハイブリッド自動車の重量を推定する重量推定手段をさらに有し、制御手段は、重量推定手段による推定結果およびギア段数に基づいて前記所定のトルクを決定することができる。
【０００９】
さらに、制御手段は、所定のトルクを、ワイパー作動継続時間に基づいて変更することができる。
【００１０】
本発明の他の観点は、ハイブリッド自動車としての観点である。本発明のハイブリッド自動車は、本発明の制御装置を有するものである。
【００１１】
本発明のさらに他の観点は、制御方法としての観点である。本発明の制御方法は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、電動機により回生発電が可能であるハイブリッド自動車の制御方法において、エンジンの回転軸がハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないときには、エンジンの燃料噴射を停止させると共に、エンジンの回転を電動機の所定のトルクによってアシストする制御ステップを有するものである。
【００１２】
本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、コンピュータ装置に、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、電動機により回生発電が可能であるハイブリッド自動車の制御機能を実現させるプログラムにおいて、エンジンの回転軸がハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないときには、エンジンの燃料噴射を停止させると共に、エンジンの回転を電動機の所定のトルクによってアシストする制御機能を実現させるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ドライバビリティを悪化させることなく、減速中にエンジンのトルクが０Ｎｍになると直ちに燃料噴射を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一の実施の形態のハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。
【図２】図１のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。
【図３】図２の制御部の処理を示すフローチャートである。
【図４】第一の実施の形態のギア段数（１速〜４速）と重量推定値とアシストトルクの大きさとの対応関係を示す図である。
【図５】比較例としての従来の減速時のアクセルペダルの踏込量とトルクと燃料噴射量との関係を示す図である。
【図６】第一の実施の形態において、アシスト無しの場合の減速時のアクセルペダルの踏込量とトルクと燃料噴射量との関係を示す図である。
【図７】第一の実施の形態において、アシスト実施の場合の減速時のアクセルペダルの踏込量とトルクと燃料噴射量との関係を示す図である。
【図８】本発明の第二の実施の形態のハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。
【図９】図８のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。
【図１０】図９の制御部の処理を示すフローチャートである。
【図１１】第二の実施の形態のギア段数（１速〜４速）と重量推定値と雨天補正有無との対応関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態のハイブリッド自動車について、図１〜図１１を参照しながら説明する。
【００１６】
（概要について）
図１は、ハイブリッド自動車１の構成の例を示すブロック図である。ハイブリッド自動車１は、車両の一例である。ハイブリッド自動車１は、半自動トランスミッションの変速機を介したエンジン（内燃機関）１０および／または電動機１３によって駆動される。ハイブリッド自動車１の減速時には、トルク検出部２０の検出結果が０Ｎｍ以下になった時点で、燃料噴射を直ちに停止させる。このとき、エンジンブレーキによる急制動を緩和するために、エンジン１０の回転を電動機１３の所定のトルクによってアシストする。なお、半自動トランスミッションとは、マニュアルトランスミッションと同じ構成を有しながら自動化されたクラッチ１２と協働して変速操作を自動的に行うことができるトランスミッションである。
【００１７】
（本発明の第一の実施の形態のハイブリッド自動車１の構成について）
ハイブリッド自動車１は、エンジン１０、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１、クラッチ１２、電動機１３、インバータ１４、バッテリ１５、トランスミッション１６、電動機ＥＣＵ１７、ハイブリッドＥＣＵ１８（請求項でいう制御手段および重量推定手段）、車輪１９、トルク検出部２０、シフト部２１、およびキースイッチ２２を有して構成される。なお、トランスミッション１６は、上述した半自動トランスミッションを有し、ドライブレンジ（以下では、Ｄ(Drive)レンジと記す）を有するシフト部２１により操作される。シフト部２１がＤレンジにあるときには、半自動トランスミッションの変速操作が自動化される。
【００１８】
エンジン１０は、内燃機関の一例であり、エンジンＥＣＵ１１によって制御され、ガソリン、軽油、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied Petroleum Gas)、または代替燃料等を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力を、電動機１３を介してクラッチ１２に伝達する。
【００１９】
エンジンＥＣＵ１１はコンピュータであり、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従って電動機ＥＣＵ１７と連携動作し、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン１０を制御する。たとえば、エンジンＥＣＵ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏ（Input/Output）ポートなどを有する。
【００２０】
クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの変速指示信号に基づき電動機１３の回転軸とトランスミッション１６の入力軸とを接状態または断状態にするものである。なお、クラッチ１２の機構自体は、運転者がクラッチペダルを操作して電動機１３の回転軸とトランスミッション１６の入力軸とを接状態または断状態に操作するものと同じものである。また、運転者が不図示のクラッチペダルを操作することにより、ハイブリッドＥＣＵ１８による制御の他に、電動機１３の回転軸とトランスミッション１６の入力軸とを接状態または断状態に操作できるようにしてもよい。
【００２１】
電動機１３は、いわゆる、モータジェネレータであり、インバータ１４から供給された電力により、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をクラッチ１２を介してトランスミッション１６に供給するか、またはトランスミッション１６からクラッチ１２を介して供給された軸を回転させる動力によって発電し、その電力をインバータ１４に供給する。たとえば、ハイブリッド自動車１が加速しているとき、または定速で走行しているときにおいて、電動機１３は、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をクラッチ１２を介してトランスミッション１６に供給し、エンジン１０と協働してハイブリッド自動車１を走行させる。また、たとえば、電動機１３がエンジン１０によって駆動されているとき、またはハイブリッド自動車１が減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなどにおいて、電動機１３は、発電機として動作し、この場合、トランスミッション１６からクラッチ１２を介して供給された軸を回転させる動力によって発電して、電力をインバータ１４に供給し、バッテリ１５が充電される。このとき、電動機１３は、回生電力に応じた大きさの回生トルクをフリクショントルクとして発生する。
【００２２】
インバータ１４は、電動機ＥＣＵ１７によって制御され、バッテリ１５からの直流電圧を交流電圧に変換するか、または電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。電動機１３が動力を発生させる場合、インバータ１４は、バッテリ１５の直流電圧を交流電圧に変換して、電動機１３に電力を供給する。電動機１３が発電する場合、インバータ１４は、電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。すなわち、この場合、インバータ１４は、バッテリ１５に直流電圧を供給するための整流器および電圧調整装置としての役割を果たす。
【００２３】
バッテリ１５は、充放電可能な二次電池であり、電動機１３が動力を発生させるとき、電動機１３にインバータ１４を介して電力を供給するか、または電動機１３が発電しているとき、電動機１３が発電する電力によって充電される。バッテリ１５には、適切な充電状態（以下では、ＳＯＣ(State of Charge)と称する）の範囲が決められており、ハイブリッドＥＣＵ１８および電動機ＥＣＵ１７によって、ＳＯＣがその範囲を外れないように管理されている。
【００２４】
トランスミッション１６は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの変速指示信号に従って、複数のギア比（変速比）のいずれかを選択する半自動トランスミッション（図示せず）を有し、変速比を切り換えて、変速されたエンジン１０の動力および／または電動機１３の動力を車輪１９に伝達する。また、減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、トランスミッション１６は、車輪１９からの動力をクラッチ１２を介して電動機１３に伝達する。また、トランスミッション１６が変速する際には、クラッチ１２がいったん断状態に制御される。このように、ハイブリッドＥＣＵ１８は、トランスミッション１６とクラッチ１２とを協働させてハイブリッド自動車１の自動変速を実施する。なお、半自動トランスミッションは、運転者がシフト部２１を操作して手動で任意のギア段にギア位置を変更することもできる。
【００２５】
電動機ＥＣＵ１７は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、エンジンＥＣＵ１１と連携動作するコンピュータであり、インバータ１４を制御することによって電動機１３を制御する。たとえば、電動機ＥＣＵ１７は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
【００２６】
ハイブリッドＥＣＵ１８は、コンピュータの一例であり、ハイブリッド走行のために、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報、車速情報、加速度情報、ギア位置情報、エンジン回転速度情報、およびＳＯＣ情報を取得する。取得したこれらの情報に基づいて、ハイブリッドＥＣＵ１８は、変速指示信号を供給することでクラッチ１２およびトランスミッション１６を制御し、電動機ＥＣＵ１７に対して電動機１３およびインバータ１４の制御指示を与え、エンジンＥＣＵ１１に対してエンジン１０の制御指示を与える。これらの制御指示には、後述するアシスト制御指示および燃料噴射制御指示も含まれる。たとえば、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
【００２７】
なお、エンジンＥＣＵ１１、電動機ＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、たとえば、エンジンＥＣＵ１１、電動機ＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリにあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータであるエンジンＥＣＵ１１、電動機ＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールしておくことができる。
【００２８】
エンジンＥＣＵ１１、電動機ＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＡＮ（Control Area Network）などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続されている。
【００２９】
車輪１９は、路面に駆動力を伝達する駆動輪である。なお、図１には、１つの車輪１９のみが図示されているが、実際には、ハイブリッド自動車１は、複数の車輪１９を有する。
【００３０】
トルク検出部２０は、トランスミッション１６の入力軸の角加速度を測定することにより、入力軸のトルクを検出する。すなわち、トルクＮ、慣性モーメントＩ、角加速度αとしたときに、トルクＮは、Ｎ＝Ｉαにより求めることができる。ここで、入力軸の慣性モーメントＩは一定であるので、入力軸の角加速度αを測定すれば、入力軸のトルクＮを検出することができる。また、トランスミッション１６の入力軸のトルクを検出することにより、クラッチ１２、電動機１３を介してエンジン１０の回転軸のトルクを検出することができる。
【００３１】
なお、トルク検出部２０の検出結果がプラス側であるときには、トランスミッション１６の入力軸のトルク（すなわちエンジン１０および／または電動機１３の回転軸のトルク）がハイブリッド自動車１を加速させるトルクを発生していることを意味している。また、クラッチ１２が接状態であり、トルク検出部２０の検出結果が０Ｎｍであるときには、トランスミッション１６の入力軸のトルク（すなわちエンジン１０および／または電動機１３の回転軸のトルク）がハイブリッド自動車１を加速も減速もさせないことを意味している。また、トルク検出部２０の検出結果がマイナス側であるときには、トランスミッション１６の入力軸のトルク（すなわちエンジン１０および／または電動機１３の回転軸のトルク）がハイブリッド自動車１を減速させるトルク（すなわちフリクショントルク）を発生していることを意味している。
【００３２】
シフト部２１は、既に説明したように、トランスミッション１６の半自動トランスミッションに運転者からの指示を与えるものであり、シフト部２１がＤレンジにあるときには、半自動トランスミッションの変速操作が自動化される。
【００３３】
キースイッチ２２は、運転を開始するときにユーザにより、たとえばキーが差し込まれてＯＮ／ＯＦＦされるスイッチであり、これがＯＮ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は起動し、キースイッチ２２がＯＦＦ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は停止する。
【００３４】
図２は、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において実現される機能の構成の例を示すブロック図である。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行すると、ハイブリッドＥＣＵ１８に、制御部３０（請求項でいう制御手段）および車両重量推定部３１（請求項でいう重量推定手段）の機能が実現される。
【００３５】
制御部３０は、車速情報、アクセル開度情報、および推定重量情報に基づいてエンジンＥＣＵ１１に燃料噴射制御指示を行い、電動機ＥＣＵ１７にアシスト制御指示を行う機能である。
【００３６】
車両重量推定部３１は、トルク情報および加速度情報に基づいてハイブリッド自動車１の重量を推定する機能である。すなわち、ニュートンの運動方程式によれば、重量ｍ、力（トルク）Ｆ、加速度βとしたときに、重量ｍは、ｍ＝Ｆ／βにより求めることができる。これにより、ハイブリッド自動車１の加速度とエンジン１０の出力トルクとを計測することによって、ハイブリッド自動車１の重量を推定することができる。なお、トルク情報は、トルク検出部２０が検出するトランスミッション１６の入力軸のトルクを示す情報であり、加速度情報は、車速情報に基づき車速の変化から取得したり、あるいは不図示の加速度センサなどによって検出するものとする。これにより、ハイブリッド自動車１が、たとえばトラックである場合、荷台が空積、半積、定積の場合で重量は大きく変化するが、車両重量推定部３１は、このような重量の変化を検出することができる。
【００３７】
（ハイブリッドＥＣＵ１８の動作について）
次に、図３のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において行われる燃料噴射制御およびアシスト制御の処理を説明する。なお、図３のステップＳ１〜Ｓ５の手続きによる処理は１周期分の処理であり、キースイッチ２２がＯＮ状態である限り処理は繰り返し実行されるものとする。
【００３８】
図３のフローチャートの処理が実行される前提となる状態は、キースイッチ２２がＯＮ状態であり、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行し、ハイブリッドＥＣＵ１８に制御部３０および車両重量推定部３１の機能が実現されている状態であるとする。さらに、ハイブリッド自動車１は、減速中であり、電動機１３は、トルクを発生させていない状態であり、クラッチ１２は、接続状態であるとすると、図３の「ＳＴＡＲＴ」の条件が満足される。このとき、トルク検出部２０の検出結果は、そのままエンジン１０の回転軸のトルクになる。このような状態であるときに、手続きはステップＳ１に進む。
【００３９】
ステップＳ１において、制御部３０は、トルク検出部２０の検出結果が０Ｎｍ以下か否かを判定する。ステップＳ１において、０Ｎｍ以下と判定されると、手続きはステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１において、０Ｎｍを超えていると判定されると、手続きはステップＳ１を繰り返す。
【００４０】
ステップＳ２において、制御部３０は、車両重量推定部３１が推定したハイブリッド自動車１の重量とハイブリッド自動車１のギア段数とに応じたアシストトルクを決定し、手続きはステップＳ３に進む。なお、推定重量とギア段数とに応じたアシストトルクについては後述する。
【００４１】
ステップＳ３において、制御部３０は、エンジンＥＣＵ１１に対して燃料噴射を停止させる指示を行い、電動機ＥＣＵ１７に対してステップＳ２で決定したアシストトルクによるアシスト実施を指示し、手続きはステップＳ４に進む。
【００４２】
ステップＳ４において、制御部３０は、トルク検出部２０の検出結果が最大エンジンフリクショントルクであるか否かを判定する。すなわち制御部３０は、トルク検出部２０が検出するトランスミッション１６の入力軸の角加速度がマイナスの値であり、その値が最大エンジンフリクショントルクと等しいか否かを判定する。ステップＳ４において、最大エンジンフリクショントルクであると判定されると、手続きはステップＳ５に進む。一方、ステップＳ４において、最大エンジンフリクショントルクでないと判定されると、手続きは、ステップＳ３に戻る。
【００４３】
ステップＳ５において、制御部３０は、電動機ＥＣＵ１７にアシスト停止を指示すると共に、回生発電の開始を指示して１周期分の処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００４４】
ここで、アシストトルクの増減の制御について、図４の表を参照して説明する。図４の表は、ギア段数（１速〜４速）と重量推定値（Ｗ〜Ｘ、Ｘ〜Ｙ、Ｙ〜Ｚ）とアシストトルクの大きさとの対応関係を示している。図４の表中の括弧内の数字は、アシストトルクの大きさの順位を示している。すなわち、（１）〜(12)の中で、（１）が最大のアシストトルクであり、(12)が最小のアシストトルクである。
【００４５】
たとえば、重量推定値が軽く空積相当（Ｗ〜Ｘ）であり、ギア段数が１速であれば、ギア比が大きいためエンジンブレーキの効きが良く、その上に、車体の慣性力が小さいため、燃料噴射が停止される際の急なフリクション増加による制動のショックは最も大きい。したがって、この場合には最大のアシストトルクによって、アシストを実施する。一方、重量推定値が重く定積相当（Ｙ〜Ｚ）であり、ギア段数が４速であれば、ギア比が小さいためエンジンブレーキの効きが悪く、その上に、車体の慣性力が大きいため、燃料噴射が停止される際の急なフリクション増加による制動のショックは最も小さい。したがって、この場合には最小のアシストトルクによって、アシストを実施する。
【００４６】
（効果について）
制御部３０の制御によれば、エンジン１０のトルクが０Ｎｍであるとき（すなわちエンジンの回転軸がハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないとき）、エンジン１０の燃料噴射を停止させると共に、エンジン１０の回転を電動機１３の所定のトルクによってアシストを行うようにしたので、ドライバビリティを悪化させることなく、減速中にエンジン１０のトルクが０Ｎｍになると直ちに燃料噴射を停止させることができる。
【００４７】
ここで、比較例として、従来の減速時のアクセルペダルの踏込量とトルクとの関係を図５に示す。図５は、横軸にアクセルペダルの踏込量をとり、縦軸にトルク検出部２０が検出したトルクをとる。
【００４８】
図５の左下向きの矢印はアクセルペダルの踏込量が徐々に小さくなるに従ってエンジン１０の燃料噴射量は少なくなり、エンジン１０の回転軸のトルクが小さくなる状態を示している。
【００４９】
従来においては、アクセルペダルの踏込量が小さくなり、アクセルペダルが開放されると、ここで燃料噴射も停止し、エンジン１０のフリクショントルクは、最大になる。その後、電動機１３は回生発電を開始し、回生トルクが発生する。電動機１３の最大回生トルクとエンジン１０の最大フリクショントルク（最大エンジンフリクショントルクとして図示）とが加算されると最大フリクショントルクになる。このとき、従来は、図５の例のように、エンジン１０の回転軸のトルク０Ｎｍになっても燃料噴射は継続される。
【００５０】
これに対して、制御部３０によるハイブリッド自動車１の減速時の制御では、図６および図７に示すように、トルク検出部２０の検出結果が０Ｎｍになった時点で、速やかに、燃料噴射を停止させる。これにより、燃料消費を節約することができる。
【００５１】
また、このときに、必要に応じて、図７に示すように、エンジン１０の回転を電動機１３によりアシストする。図７における斜線が交差するハッチング領域は、電動機１３によるアシストトルクを示している。これにより、燃料噴射が急に停止されたことによるエンジンブレーキの急制動を緩和させることができる。図６の例は、推定重量が大きく、ギア段数がＨＩＧＨ側（３速または４速）にあり、アシストを必要としない場合（アシスト無し）の例であり、図７の例は、推定重量が小さく、ギア段数がＬＯＷ側（１速または２速）にあり、アシストを必要とする場合（アシスト実施）の例である。なお、図４で説明したように、ハイブリッド自動車１の推定重量およびギア段数に応じてアシストトルクを適宜変更可能であるので、最適なアシストトルクによって、アシストを実施することができる。
【００５２】
（本発明の第二の実施の形態のハイブリッド自動車１Ａについて）
ハイブリッド自動車１Ａについて、図８〜図１１を参照して説明する。ハイブリッド自動車１Ａの構成は、図８に示すように、ハイブリッド自動車１と基本的には同じであり、ハイブリッドＥＣＵ１８Ａの機能が異なる。ハイブリッドＥＣＵ１８Ａの入力情報は、ハイブリッド自動車１８の入力情報に加え、ワイパー作動情報が追加されている。
【００５３】
ハイブリッドＥＣＵ１８Ａの制御部３０Ａは、図９に示すように、推定重量情報、車速情報、アクセル開度情報に加え、ワイパー作動情報を取り込み、アシスト制御指示および燃料噴射制御指示を送出する。
【００５４】
制御部３０Ａによる制御は、図１０に示すように、制御部３０のステップＳ１〜Ｓ５の手続きに加え、ステップＳ１０およびステップＳ１１の手続きが追加されている。ステップＳ１０によれば、制御部３０Ａは、ワイパー作動情報に基づいて、ワイパー作動継続時間が所定時間以下か否かを判定する。ステップＳ１０によりワイパー作動継続時間が所定時間以下と判定されると、手続きはステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１０によりワイパー作動継続時間が所定時間を超えていると判定されると、手続きはステップＳ１１に進む。
【００５５】
ステップＳ１１によれば、制御部３０Ａは、推定重量とギア段数とに応じた雨天時アシストトルクを決定し、手続きはステップＳ３に進む。以下は、図３のフローチャートと同様である。
【００５６】
雨天時は、晴天時に比べて車輪１９がスリップを起こし易いため、晴天時以上に急制動を避ける必要性が高くなる。このため、雨天時は、晴天時に比べてハイブリッド自動車１Ａの減速に伴うエンジン１０の回転軸のトルクの減少が緩やかになるように、晴天時のアシストトルクに比べて雨天時のアシストトルクは、アシストトルクをさらに一定量増加させている。
【００５７】
ここで、アシストトルクの雨天補正について、図１１の表を参照して説明する。図１１の表は、ギア段数（１速〜４速）と重量推定値と雨天補正の有無との対応関係を示している。たとえば、重量推定値が軽く空積相当であり、ギア段数が１速であれば、ギア比が大きいためエンジンブレーキの効きが良く、その上に、車体の慣性力が小さいため、燃料噴射が停止される際の急なフリクション増加による制動のショックは最も大きい。したがって、この場合には雨天補正を実施する（「有」と図示）。一方、重量推定値が重く定積相当であり、ギア段数が４速であれば、ギア比が小さいためエンジンブレーキの効きが悪く、その上に、車体の慣性力が大きいため、燃料噴射が停止される際の急なフリクション増加による制動のショックは最も小さい。したがって、この場合には雨天補正は実施しない（「無」と図示）。なお、半積時には、車速が小さい１速時では雨天補正は実施しない。
【００５８】
（効果について）
制御部３０Ａによれば、アシストトルクの雨天時補正が行われ、晴天時と比べてアシストトルクがさらに増加する。これにより、雨天時には、晴天時よりも燃料噴射を速やかに停止させる際のエンジンブレーキによる急制動を、アシストにより晴天時よりもさらに緩和し、車輪１９がスリップすることを避けることができる。
【００５９】
（その他の実施の形態）
図３および図１０のフローチャートの説明において、「以上」は、「超える」とし、「以下」は、「未満」とするなど、判定の境界値については様々に変更してもよい。
【００６０】
エンジン１０は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。
【００６１】
また、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールされると説明したが、プログラムが記録されている（プログラムを記憶している）リムーバブルメディアを図示せぬドライブなどに装着し、リムーバブルメディアから読み出したプログラムをハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することにより、または、有線または無線の伝送媒体を介して送信されてきたプログラムを、図示せぬ通信部で受信し、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にインストールすることができる。
【００６２】
また、各ＥＣＵは、これらを１つにまとめたＥＣＵにより実現してもよいし、あるいは、各ＥＣＵの機能をさらに細分化したＥＣＵを新たに設けてもよい。
【００６３】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
【００６４】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１，１Ａ…ハイブリッド自動車、１０…エンジン、１１…エンジンＥＣＵ、１２…クラッチ、１３…電動機、１４…インバータ、１５…バッテリ、１６…トランスミッション、１７…電動機ＥＣＵ、１８，１８Ａ…ハイブリッドＥＣＵ、１９…車輪、２０…トルク検出部、３０…回生制御部（制御手段）、３１…車両重量推定部（重量推定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、前記電動機により回生発電が可能であるハイブリッド自動車の制御装置において、
前記エンジンの回転軸が前記ハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないときには、前記エンジンの燃料噴射を停止させると共に、前記エンジンの回転を前記電動機の所定のトルクによってアシストする制御手段を有する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の制御装置であって、
前記ハイブリッド自動車の重量を推定する重量推定手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記重量推定手段による推定結果およびギア段数に基づいて前記所定のトルクを決定する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の制御装置であって、
前記制御手段は、前記所定のトルクを、ワイパー作動継続時間に基づいて変更する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の制御装置を有することを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項５】
エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、前記電動機により回生発電が可能であるハイブリッド自動車の制御方法において、
前記エンジンの回転軸が前記ハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないときには、前記エンジンの燃料噴射を停止させると共に、前記エンジンの回転を前記電動機の所定のトルクによってアシストする制御ステップを有する、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項６】
コンピュータ装置に、
エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、前記電動機により回生発電が可能であるハイブリッド自動車の制御機能を実現させるプログラムにおいて、
前記エンジンの回転軸が前記ハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないときには、前記エンジンの燃料噴射を停止させると共に、前記エンジンの回転を前記電動機の所定のトルクによってアシストする制御機能を実現させる、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１】
エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、前記電動機により回生発電が可能であるハイブリッド自動車の制御装置において、
前記エンジンの回転軸が前記ハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないときには、前記エンジンの燃料噴射を停止させると共に、前記エンジンの回転を前記電動機の所定のトルクによってアシストする制御手段を有する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の制御装置であって、
前記ハイブリッド自動車の重量を推定する重量推定手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記重量推定手段による推定結果およびギア段数に基づいて前記所定のトルクを決定する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の制御装置であって、
前記制御手段は、前記所定のトルクを、ワイパー作動継続時間に基づいて変更する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の制御装置を有することを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項５】
エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、前記電動機により回生発電が可能であるハイブリッド自動車の制御方法において、
前記エンジンの回転軸が前記ハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないときには、前記エンジンの燃料噴射を停止させると共に、前記エンジンの回転を前記電動機の所定のトルクによってアシストする制御ステップを有する、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項６】
コンピュータ装置に、
エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、前記電動機により回生発電が可能であるハイブリッド自動車の制御機能を実現させるプログラムにおいて、
前記エンジンの回転軸が前記ハイブリッド自動車を加速させるトルクを発生していないときには、前記エンジンの燃料噴射を停止させると共に、前記エンジンの回転を前記電動機の所定のトルクによってアシストする制御機能を実現させる、
ことを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２２８９９８（Ｐ２０１２−２２８９９８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９９７７５（Ｐ２０１１−９９７７５）
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車株式会社 (1,484)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車株式会社 (1,484)
【Ｆターム（参考）】
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