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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-18
(45)【発行日】2024-11-26
(54)【発明の名称】車両の制御方法及び車両
(51)【国際特許分類】
B60W 20/16 20160101AFI20241119BHJP
B60K 6/46 20071001ALI20241119BHJP
B60W 10/06 20060101ALI20241119BHJP
B60W 10/08 20060101ALI20241119BHJP
F02D 29/06 20060101ALI20241119BHJP
F01N 3/023 20060101ALI20241119BHJP
F02D 41/12 20060101ALI20241119BHJP
B60L 50/61 20190101ALI20241119BHJP
B60L 7/14 20060101ALI20241119BHJP
B60L 3/00 20190101ALI20241119BHJP
【ＦＩ】
B60W20/16
B60K6/46 ZHV
B60W10/06 900
B60W10/08 900
F02D29/06 D
F01N3/023 A
F02D41/12
B60L50/61
B60L7/14
B60L3/00 J
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2023546602
(86)(22)【出願日】2021-09-07
(86)【国際出願番号】 JP2021032914
(87)【国際公開番号】W WO2023037419
(87)【国際公開日】2023-03-16
【審査請求日】2024-02-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】三竿 善彦
(72)【発明者】
【氏名】星 聖
(72)【発明者】
【氏名】黒澤 崇央
(72)【発明者】
【氏名】井上 潤
【審査官】熊谷 健治
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－１１１１６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１０４６６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－５４３３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２２５５６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１２８１５２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｗ ２０／１６
Ｂ６０Ｋ ６／４６
Ｂ６０Ｗ １０／０６
Ｂ６０Ｗ １０／０８
Ｆ０２Ｄ ２９／０６
Ｆ０１Ｎ ３／０２３
Ｆ０２Ｄ ４１／１２
Ｂ６０Ｌ ５０／６１
Ｂ６０Ｌ ７／１４
Ｂ６０Ｌ ３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンと発電機と駆動モータとを備え、前記エンジンで前記発電機を駆動して発電し、前記発電機により発電した電力で前記駆動モータを駆動するとともに、前記エンジンの排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを備える車両の制御方法であって、運転停止状態の前記エンジンを前記発電機により駆動することでモータリングを行い、これにより前記エンジンの燃料カットを行うとともに電力を消費することと、
前記フィルタの温度に基づき前記エンジンの燃料カット禁止を行うことと、
前記エンジンの燃料カット禁止条件の成立に応じて前記駆動モータによる回生量を抑制することと、
を含む車両の制御方法。
【請求項2】
請求項１に記載の車両の制御方法であって、前記駆動モータによる回生中に前記燃料カット禁止条件が成立した場合は、前記回生量を徐々に減少させる、
車両の制御方法。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の車両の制御方法であって、前記燃料カット禁止条件が不成立になるまで前記回生量の抑制を継続させ、且つ前記駆動モータの駆動力が所定値を超えた場合に前記回生量の抑制を無効にする、
車両の制御方法。
【請求項4】
請求項１から３いずれか１項に記載の車両の制御方法であって、前記車両は、第１回生限界量と、前記第１回生限界量より大きい第２回生限界量とを回生限界量として有し、
前記燃料カット禁止条件が成立した場合は、前記第１回生限界量を有効にすることで、前記燃料カット禁止条件が不成立の場合より前記回生量を抑制する、
車両の制御方法。
【請求項5】
請求項４に記載の車両の制御方法であって、前記車両は、第１ドライブモードと、前記第１ドライブモードより前記回生限界量が大きく設定される第２ドライブモードとを有し、
前記第１回生限界量及び前記第２回生限界量は、前記第２ドライブモードで設定される、
車両の制御方法。
【請求項6】
請求項４又は５に記載の車両の制御方法であって、前記第２回生限界量は、前記車両で設定される前記回生限界量の最大値である、
車両の制御方法。
【請求項7】
請求項１から６いずれか１項に記載の車両の制御方法であって、前記燃料カット禁止条件は、前記フィルタの温度に基づき判定される条件である、
車両の制御方法。
【請求項8】
請求項１から７いずれか１項に記載の車両の制御方法であって、前記エンジンの燃料カット禁止中に放電要求があった場合は、前記エンジンで燃焼を行いつつ前記発電機で前記エンジンを駆動して前記エンジンに負のエンジントルクを発生させる電力消費運転を行う、
車両の制御方法。
【請求項9】
エンジンと発電機と駆動モータとを備え、前記エンジンで前記発電機を駆動して発電し、前記発電機により発電した電力で前記駆動モータを駆動するとともに、前記エンジンの排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを備える車両であって、前記エンジンは、運転停止状態で前記発電機により駆動されることでモータリングが行われ、これにより燃料カットが行われるとともに電力が消費される一方、前記フィルタの温度に基づき燃料カット禁止が行われ、
前記エンジンの燃料カット禁止条件の成立に応じて、前記駆動モータによる回生量を抑制する制御部を備える、
車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は車両の制御方法及び車両に関する。
【背景技術】
【0002】
ＪＰ２０１８－０６５４４８Ａには、排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられたエンジンを備えるハイブリッド自動車が開示されている。この技術では、フィルタの粒子状物質の堆積量が所定堆積量以上のときにフィルタの温度が所定温度以上のときには、エンジンの燃料カットを禁止する。これにより、エンジンの運転（燃料噴射）が継続されるので、酸素が供給されることにより粒子状物質が燃焼しフィルタが過熱することが抑制される。
【発明の概要】
【0003】
シリーズハイブリッド車両は、エンジンと発電機と駆動モータとを備え、エンジンで発電機を駆動して発電し、発電機により発電した電力で駆動モータを駆動する。このような車両では、減速時に駆動モータにより回生を行うことで減速度を得ることができる。回生は車両の電力収支上、回生の余地がある場合つまり最大限受け入れ可能な電力に余裕がある場合に行うことができる。
【0004】
従って、例えばバッテリが満充電になり回生の余地がなくなった場合は回生が行えなくなるので、減速度を確保できなくなる。この場合、放電要求を行い、放電要求に基づき燃料供給を停止した状態でエンジンのモータリングを行うことで、電力を消費し回生の余地を大きくすることができる。結果、回生により減速度を確保することができる。
【0005】
しかしながら、フィルタの過熱を抑制すべく燃料カットを禁止している場合はモータリングを利用して減速度を確保することができない。このため、燃料カット禁止中に回生減速する場面で回生の余地がなくなると、回生により減速度を確保できなくなる結果、意図しない減速度の変化が発生し、ドライバに違和感を与える虞がある。
【0006】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、燃料カット禁止中に回生減速する場面で意図しない減速度の変化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のある態様の車両の制御方法は、エンジンの排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを備えるシリーズハイブリッド車両でエンジンの燃料カット禁止条件が成立した場合は駆動モータによる回生量を抑制することを含む。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【0010】
図１は車両１００の概略構成図を示す図である。車両１００はエンジン１と発電機２と駆動モータ３とギア４と駆動輪５とバッテリ６とＧＰＦ（Ｇａｓｏｌｉｎｅ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）システム７とマフラー８とを備える。車両１００はシリーズハイブリッド車両であり、走行モードとしてシリーズハイブリッドモードを有する。走行モードがシリーズハイブリッドモードの場合、車両１００はエンジン１で発電機２を駆動して発電し、発電機２により発電した電力で駆動モータ３を駆動する。
【0011】
エンジン１は内燃機関であり、ガソリンエンジンとされる。エンジン１は発電機２と動力伝達可能に接続される。発電機２は発電用モータジェネレータであり、発電のほかエンジン１のモータリングも行う。モータリングは運転停止状態のエンジン１を発電機２により駆動することで行われる。駆動モータ３は駆動用モータジェネレータであり、車両１００の駆動力ＤＰを発生させる。駆動モータ３が発生させた駆動力ＤＰは減速ギアであるギア４を介して駆動輪５に伝達される。駆動モータ３は駆動輪５からの動力により駆動されることで、エネルギの回生も行う。駆動モータ３が電力として回生したエネルギはバッテリ６に充電することができる。
【0012】
バッテリ６は発電機２が発電した電力や駆動モータ３が回生した電力を蓄える。バッテリ６には放電要求ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が設定される。ＳＯＣはバッテリ６の充電状態を指標するパラメータであり、放電要求ＳＯＣはバッテリ６の満充電を規定するための値として予め設定される。換言すれば、バッテリ６の満充電は放電要求ＳＯＣにより規定され、例えば充電率としてのＳＯＣが９０％の場合が満充電とされる。
【0013】
ＧＰＦシステム７は排気浄化系であり、エンジン１の排気通路に設けられる。ＧＰＦシステム７はＧＰＦつまりガソリンパティキュレートフィルタを有し、エンジン１の排気中の粒子状物質である煤はＧＰＦにより捕集される。ＧＰＦシステム７はＧＰＦ温度センサとＧＰＦ差圧センサとを含む。ＧＰＦ温度センサはＧＰＦ温度Ｔを検出する。ＧＰＦ温度ＴはＧＰＦの床温であり、ＧＰＦ温度センサは例えばＧＰＦの出口排気温をＧＰＦ温度Ｔの実温として検出する。ＧＰＦ差圧センサはＧＰＦの入口排気圧及び出口排気圧の差圧を検出する。当該差圧に基づきＧＰＦに堆積した煤の量であるＧＰＦ煤堆積量Ｓが推定される。ＧＰＦシステム７はＧＰＦのほか三元触媒等の触媒を含んでよい。マフラー８はＧＰＦシステム７より下流の部分のエンジン１の排気通路に設けられ、排気音を低減する。
【0014】
車両１００はさらにモータコントローラ１０とエンジンコントローラ２０と車両コントローラ３０とを備える。モータコントローラ１０、エンジンコントローラ２０及び車両コントローラ３０は相互通信可能に接続される。モータコントローラ１０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えた１又は複数のマイクロコンピュータで構成される。モータコントローラ１０では、ＲＯＭ又はＲＡＭに格納されたプログラムをＣＰＵによって実行することで各種の制御が行われる。エンジンコントローラ２０及び車両コントローラ３０についても同様である。
【0015】
モータコントローラ１０は発電機２と駆動モータ３とを制御する。モータコントローラ１０は、発電機２用のインバータである第１インバータと、駆動モータ３用のインバータである第２インバータとをさらに含む。これらのインバータはモータコントローラ１０とは別の構成として把握されてもよい。モータコントローラ１０は第１インバータや第２インバータを制御することにより、発電機２や駆動モータ３を制御する。
【0016】
第１インバータは、発電機２とバッテリ６とに接続する。第１インバータは、発電機２から供給される交流電流を直流電流に変換してバッテリ６に供給する。これにより、発電機２が発電した電力がバッテリ６に充電される。第１インバータはさらに、バッテリ６から供給される直流電流を交流電流に変換して発電機２に供給する。これにより、バッテリ６の電力で発電機２が駆動する。第２インバータ、駆動モータ３及びバッテリ６についても同様である。モータコントローラ１０には発電機２、駆動モータ３、バッテリ６から電流、電圧、ＳＯＣ等の信号も入力される。
【0017】
エンジンコントローラ２０はエンジン１を制御する。エンジンコントローラ２０にはＧＰＦ温度センサやＧＰＦ差圧センサからの信号が入力される。これらの信号はエンジンコントローラ２０を介してさらに車両コントローラ３０に入力することができる。エンジンコントローラ２０はＧＰＦ温度Ｔ及びＧＰＦ煤堆積量Ｓに基づき（換言すれば、ＧＰＦ煤堆積量Ｓに応じたＧＰＦ温度Ｔに基づき）エンジン１の燃料カット禁止を行う。
【0018】
図２は燃料カット禁止領域Ｒを示す図である。図２に示すように燃料カット禁止領域ＲはＧＰＦ煤堆積量ＳとＧＰＦ温度Ｔとに応じてマップデータで予め設定される。燃料カット禁止領域ＲはＧＰＦ温度Ｔが閾値Ｔｒｅｆより高い領域とされる。閾値Ｔｒｅｆは燃料カット禁止領域Ｒを規定するための値であり、ＧＰＦ煤堆積量Ｓに応じて予め設定される。ＧＰＦ煤堆積量Ｓが大きいほど煤の燃焼によりＧＰＦが過熱し易くなる。このため、閾値ＴｒｅｆはＧＰＦ煤堆積量Ｓが大きいほど小さくなるように設定される。
【0019】
図１に戻り、車両コントローラ３０はエンジン１や発電機２や駆動モータ３を統合的に制御する。車両コントローラ３０には大気圧を検出するための大気圧センサ６１、アクセル開度ＡＰＯを検出するためのアクセル開度センサ６２、ドライバ操作によりドライブモードを選択するためのモードＳＷ６３、ドライバ操作により選択されたシフトポジション（レンジ）を検出するためのシフトポジションセンサ６４からの信号が入力される。車両コントローラ３０はモータコントローラ１０及びエンジンコントローラ２０とともにコントローラ５０を構成する。
【0020】
図３はシフトポジション及びドライブモードの説明図である。車両１００はシフター９をさらに有する。シフター９はドライバ操作によりシフトポジションを選択するための装置であり、ドライバ操作は各シフトポジションに対応するゲートへのシフトレバー操作やスイッチ操作により行われる。シフター９はモーメンタリ式のシフターとされる。モーメンタリ式のシフター９では、ドライバ操作から解放されたシフトレバーが自律的に中立位置であるホームポジションに戻る。
【0021】
シフター９により選択可能なシフトポジションはＰレンジ（駐車レンジ）、Ｒレンジ（後進レンジ）、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）のほか、第１前進レンジであるＤレンジと第２前進レンジであるＢレンジとを含む。ＤレンジとＢレンジとはこれらに共通のＤ／Ｂゲートへのシフトレバー操作により選択される。Ｄ／Ｂゲートへのシフトレバー操作により、Ｄレンジが選択されている場合はＢレンジが、Ｂレンジが選択されている場合はＤレンジが選択される。Ｄレンジ及びＢレンジ以外のレンジが選択されている場合、Ｄ／Ｂゲートへのシフトレバー操作によりＤレンジが選択される。
【0022】
モードＳＷ６３により選択可能なドライブモードは、ＮモードとＳモードとＥＣＯモードとを含む。Ｎモードはアクセルペダル操作で加速が行われるモード（通常モード）とされる。このため、Ｎモードではアクセルペダル操作で強い回生減速は行われない。ＳモードとＥＣＯモードとはアクセルペダル操作で加速及び回生減速が行われるモード（１ペダルモード）とされ、ＥＣＯモードはＳモードよりも燃費運転に適したモードとされる。ドライブモードはモードＳＷ６３を押す度にＮモード、Ｓモード、ＥＣＯモードの順で変更され、ＥＣＯモードの次はＮモードに戻る。
【0023】
ＳモードやＥＣＯモードでは、駆動モータ３で回生を行うことで減速度を発生させる。減速度は換言すれば負の加速度であり負の値で示される。ＳモードではＥＣＯモードより回生限界量（回生限界の大きさ）が大きく設定される。換言すれば、ＳモードではＥＣＯモードより回生が抑制されない。従って、ＳモードのほうがＥＣＯモードよりも回生で得られる電力は大きく、発生する減速度の大きさも大きい。ＥＣＯモードは第１ドライブモードを構成し、Ｓモードは第２ドライブモードを構成する。
【0024】
車両１００では、減速時に駆動モータ３により回生を行うことで減速度を得ることができる。回生は車両１００の電力収支上、回生の余地がある場合つまり最大限受け入れ可能な電力に余裕がある場合に行うことができる。
【0025】
従って、例えばバッテリ６が満充電になった結果、回生の余地がなくなった場合は回生が行えなくなるので、減速度を確保できなくなる。この場合、放電要求を行い、放電要求に基づきエンジン１のモータリングを行うことで、電力を消費して回生の余地を大きくすることができる。結果、回生により減速度を確保することができる。
【0026】
しかしながら、ＧＰＦの過熱を抑制すべく燃料カットを禁止している場合はモータリングを利用して減速度を確保することができない。このため、燃料カット禁止中に減速する場面で回生の余地がなくなると、回生により減速度を確保できなくなる結果、意図しない減速度の変化が発生し、ドライバに違和感を与えることが懸念される。
【0027】
このような事情に鑑み、コントローラ５０は以下で説明する制御を行うようにプログラムされる。
【0028】
図４はコントローラ５０が行う回生抑制制御の一例をフローチャートで示す図である。図４ではドライブモードがＳモードの場合を示す。コントローラ５０では図４に示すフローチャートの処理を行うことで、制御部が機能的に実現される。図４に示すフローチャートの処理は繰り返し実行することができる。図４に示すフローチャートの処理は例えば車両コントローラ３０で行うことができる。
【0029】
ステップＳ１で、コントローラ５０はＧＰＦ温度Ｔが閾値Ｔｒｅｆより高いか否かを判定する。つまり、燃料カット禁止条件が成立したか否かが判定される。ステップＳ１で肯定判定であれば、ＧＰＦ状態フラグ（換言すればＦＣＯI信号）がＯＮとされ、処理はステップＳ２に進む。
【0030】
ステップＳ２で、コントローラ５０は回生中か否かを判定する。回生中であるか否かは例えば目標駆動トルクＴＱＭＯＴ＿Ｔが負であるか否かにより判定できる。目標駆動トルクＴＱＭＯＴ＿Ｔはアクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰとに応じてマップデータで予め設定でき、回生時には負の目標駆動トルクＴＱＭＯＴ＿Ｔつまり目標回生トルクがマップデータに基づき演算される。ステップＳ２で否定判定であれば、処理はステップＳ３に進む。
【0031】
ステップＳ３で、コントローラ５０は回生抑制を有効にする。回生抑制は、第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１及び第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２のうち第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１を有効にすることにより有効とされる。第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２は、ＦＣＯＩ信号がＯＮであるか否かに関わらず有効とされる。
【0032】
第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１はＧＰＦ状態フラグがＯＮになる場合、つまり燃料カットが禁止される場合を想定した回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌである。第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２はＧＰＦ状態フラグがＯＦＦの場合、つまり燃料カットが禁止されない場合を想定した回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌであり、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌの絶対値は回生限界量に相当する。第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２は、回生中にはシステム回生最大電力に応じて設定される。システム回生最大電力は車両１００で回生可能な絶対値で最大の電力である。第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１と第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２とはともにＳモードで設定される。
【0033】
ステップＳ３で第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１が有効とされる結果、駆動モータ３の駆動トルクＴＱＭＯＴは回生中には、第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１及び第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２のうち絶対値で小さいほうにより制限される。
【0034】
ステップＳ３では、ＳＯＣに応じた放電要求があるか否かに関わらず、従ってバッテリ６が満充電であるか否かに関わらず、回生抑制が有効にされる。このため、ステップＳ３ではＦＣＯＩ信号がＯＮで且つ満充電となる前、つまり燃料カット禁止状態とバッテリ６の満充電状態とが重なる前でも回生抑制が有効にされる。後述するステップＳ５についても同様である。ステップＳ３の後には処理は一旦終了する。
【0035】
ステップＳ１で否定判定の場合、処理はステップＳ６に進む。ステップＳ６でコントローラ５０が駆動モータ３の駆動力ＤＰが所定値ＤＰ１を超えたか否かを判定する。所定値ＤＰ１は加速要求があるか否かを判定するための判定値であり予め設定される。所定値ＤＰ１は正であり、ゼロより若干大きく設定することができる。ステップＳ６で否定判定の場合、処理は一旦終了する。従って、回生抑制中にＧＰＦ温度Ｔが閾値Ｔｒｅｆ以下になりＦＣＯＩ信号がＯＮからＯＦＦになっても、駆動力ＤＰが所定値ＤＰ１以下の場合には回生抑制は無効とされない。ステップＳ６で肯定判定の場合、処理はステップＳ７に進む。
【0036】
ステップＳ７で、コントローラ５０は回生抑制を無効にする。回生抑制は第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１を無効にすることにより無効とされる。ステップＳ７の後には処理は一旦終了する。
【0037】
ステップＳ２で肯定判定の場合、処理はステップＳ４に進み、コントローラ５０は回生抑制中か否かを判定する。回生抑制が有効である場合、回生抑制中と判断され、処理は一旦終了する。回生抑制が無効である場合、回生抑制中でないと判断され、処理はステップＳ５に進む。
【0038】
ステップＳ５で、コントローラ５０は回生量を徐々に減少させる。つまりこの場合は、回生抑制中でないことから第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２で回生制限が行われている。このため、第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１をそのまま有効にすると、第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１による回生制限により減速度が急に絶対値で小さくなる結果、減速感が急に乏しくなりドライバに違和感を与え得る。
【0039】
このことから、ステップＳ５では回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌが次第に第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１になるように絶対値で徐々に減少される。これにより、回生抑制を行う前にすでに回生が行われている場合に生じ得る意図しない減速度の変化が抑制される。ステップＳ５の後には処理は一旦終了する。
【0040】
図５は図４に対応するタイミングチャートの第１の例を示す図である。図５では上り坂から下り坂に走行中の道路が変化した場合を示す。破線で示す駆動モータ３の駆動トルクＴＱＭＯＴは回生抑制を行わない比較例の場合を示す。
【0041】
タイミングＴ１より前ではＥＮＧ回転速度ＮＩＣＥ一定でエンジン１が発電運転をしている。このため、ＧＰＦ温度Ｔは次第に高くなる。駆動トルクＴＱＭＯＴは一定且つ正で、車両１００は上り坂を走行している。ＧＰＦ温度Ｔは閾値Ｔｒｅｆ以下なので、ＦＣＯＩ信号はＯＦＦになっている。ＳＯＣはごく緩やかに低下している。
【0042】
タイミングＴ１ではＧＰＦ温度Ｔが閾値Ｔｒｅｆより高くなる。結果、ＦＣＯＩ信号がＯＮになる。また、ＦＣＯＩ信号がＯＮなので回生抑制が有効とされる。結果、駆動トルクＴＱＭＯＴが第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１及び第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２のうち絶対値で小さいほうにより制限されるようになる。
【0043】
ここで、第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２は、駆動トルクＴＱＭＯＴが正の場合つまり回生が行われていない場合は、駆動トルクＴＱＭＯＴに設定される。また、回生中は破線で示す駆動モータ３の駆動トルクＴＱＭＯＴが第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２に制限されながら変化している。従って、破線で示す駆動モータ３の駆動トルクＴＱＭＯＴは、第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２を示す。
【0044】
第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２は、タイミングＴ２及びタイミングＴ３間で、従って回生中に放電要求がない場合に、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１に設定される。回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１は、放電要求がない場合に第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２が回生中に設定されることになる回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌである。
【0045】
二点破線で示す第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１は、駆動トルクＴＱＭＯＴが正の場合は回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１に設定される。第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１は、ＦＣＯＩ信号がＯＮになると、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１から回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１に絶対値で次第に減少される。回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１は、ＦＣＯＩ信号がＯＮになった場合に第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１が回生中に設定されることになる回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌである。
【0046】
回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１は絶対値で回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１より小さく設定される。換言すれば、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１は絶対値で回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１より大きく設定される。回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１は、絶対値で車両１００において設定される回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌの最大値とされる。回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１の絶対値は第１回生限界量に相当し、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１の絶対値は第２回生限界量に相当する。
【0047】
タイミングＴ２では車両１００が下り坂に差し掛かり、アクセルＯＦＦになる。つまり、アクセルペダルの踏み込みがなくなる。結果、これに応じて駆動トルクＴＱＭＯＴが低下し始めて負になる。このため、回生が開始され、回生に応じてＳＯＣが上昇する。ドライブモードがＳモードのため、駆動トルクＴＱＭＯＴは絶対値で大きく低下する。但し、回生抑制中のため、駆動トルクＴＱＭＯＴは第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１で制限され、第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２に到達しない。
【0048】
この例では、第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１が回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１から回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１になる途中で、駆動トルクＴＱＭＯＴが第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１により制限される。そして、駆動トルクＴＱＭＯＴは第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１によって制限されながら変化して回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１になる。
【0049】
回生が開始されると、ＳＯＣの上昇に応じてエンジン１のトルクが減少され、これにより発電量が減少し排気エネルギが減少する。また、このような状態で車両１００が下り坂を走行することにより、ＧＰＦが走行風によっても冷却される。結果、ＧＰＦ温度Ｔが低下し始める。
【0050】
タイミングＴ３では、ＳＯＣが放電要求ＳＯＣを超える。従って、ＦＣＯＩ信号がＯＮの状態とバッテリ６が満充電の状態とが重なり合う。結果、リタード放電が開始される。リタード放電は、エンジン１で燃焼を行いつつ発電機２でエンジン１を駆動してエンジン１に負のエンジントルクを発生させる電力消費運転の一例である。電力消費運転では、エンジン１と発電機２とでエンジントルク＜フリクショントルクという状態を作り出すことで、エンジン１で燃焼を行いつつバッテリ６を放電させる。リタード放電ではこの際に点火時期をリタードさせてエンジン１で燃焼を行う。この場合、燃焼が緩慢になりエンジントルクが低下するので、エンジントルク＜フリクショントルクという状態が作り出し易い。
【0051】
リタード放電は、エンジン１の燃料カット禁止中つまりＦＣＯＩ信号がＯＮのときに放電要求があった場合にコントローラ５０により行われる。リタード放電を行うことで、満充電の場合でもＧＰＦの過熱を抑制しつつバッテリ６を放電させることができる。リタード放電ではリタード燃焼を行うエンジン１が発電機２によって駆動される。このため、リタード放電が開始されると、ＥＮＧ回転速度ＮＩＣＥが上昇する。
【0052】
第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２は回生中にエンジン１の消費電力（換言すれば、エンジン１及び発電機２からなる発電ユニットの消費電力）に応じて変化する。第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２は、リタード放電時にはリタード放電時の回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌｒとされ、モータリング時にはモータリング時の回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌｍとされる。回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌｒ及び回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌｍはともに絶対値で回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１より小さい。
【0053】
駆動トルクＴＱＭＯＴは、有効な第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１及び第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２のうち絶対値で小さいほうにより制限される。第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２である回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌｒ及び回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌｍは、第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１である回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１より絶対値で小さい。
【0054】
このため、タイミングＴ３からは第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１から第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２（リタード放電時の回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌｒ）への回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌの遷移が開始される。結果、駆動トルクＴＱＭＯＴはリタード放電時の回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌｒに上昇する。リタード放電時の回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌｒは負のため、リタード放電時にも引き続き減速度が発生する。
【0055】
タイミングＴ４では、ＧＰＦ温度Ｔが閾値Ｔｒｅｆ以下になる。結果、ＦＣＯＩ信号がＯＦＦになる。この場合、燃料カットが禁止されていないのでモータリングが行われる。結果、ＥＮＧ回転速度ＮＩＣＥはリタード放電時と比べて低下し、駆動トルクＴＱＭＯＴはモータリング時の回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌｍに低下する。これにより、リタード放電時よりも絶対値で大きな減速度が確保される。
【0056】
比較例の場合、回生抑制が行われない。このため、回生が開始されると破線で示す駆動トルクＴＱＭＯＴは回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１まで低下する。このため、タイミングＴ３からの駆動トルクＴＱＭＯＴの変化は本実施形態の場合より大きくなる。結果、比較例の場合と本実施形態の場合とでは、次に説明するように減速度が異なってくる。
【0057】
図６は図５に示す第１の例に対応する減速度の説明図である。図６ではパラメータとしてＦＣＯＩ信号、満充電フラグ及び加減速度Ｇを示す。加減速度Ｇは車両前後方向の加速度又は減速度であり、負の場合に減速度を示す。破線で示す加減速度Ｇは図５と同様、比較例の場合を示す。減速度Ｇ１及び減速度Ｇ２は、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１及び回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１に対応する減速度を示す。減速度Ｇｒ及び減速度Ｇｍは、リタード放電時の回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌｒ及びモータリング時の回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌｍに対応する減速度を示す。
【0058】
比較例の場合、回生抑制が行われない。このため、タイミングＴ２でのアクセルＯＦＦに応じて回生が開始されると、破線で示す加減速度Ｇは減速度Ｇ２になる。結果、タイミングＴ３で満充電フラグがＯＮになりリタード放電が開始されると、差分ΔＤ１（減速度Ｇ２の絶対値－減速度Ｇｒの絶対値）の大きな減速度変化が生じる結果となり、ドライバに違和感を与え得る。
【0059】
本実施形態の場合、回生が開始されると、加減速度Ｇは減速度Ｇ２より絶対値で小さい減速度Ｇ１に抑制される。このため、満充電フラグがＯＮになりリタード放電が開始されても、減速度変化の大きさは差分ΔＤ１－差分ΔＤ２（差分ΔＤ２は、減速度Ｇ２の絶対値－減速度Ｇ１の絶対値）に抑えられる。結果、ドライバに違和感を与え得る意図しない減速度の変化が抑制される。また、タイミングＴ４でＦＣＯＩ信号がＯＦＦになったときには、モータリングにより差分ΔＤ３（減速度Ｇｍの絶対値－減速度Ｇｒの絶対値）の分、絶対値で大きな減速度を得ることで、減速度を確保できる。
【0060】
図７は図４に対応するタイミングチャートの第２の例を示す図である。図７ではアクセルＯＦＦ中にＦＣＯＩ信号がＯＮになった場合を示す。破線で示す駆動モータ３の駆動力ＤＰは図６と同様、比較例の場合を示す。駆動力ＤＰは目標駆動トルクＴＱＭＯＴ＿Ｔと同様、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰとに応じて目標駆動力を設定した駆動力マップに基づき求めることができる。
【0061】
タイミングＴ１１ではＦＣＯＩ信号がＯＦＦなので、回生抑制は有効になっていない。このため、タイミングＴ１１でアクセル開度ＡＰＯがゼロになると、これに応じて駆動力ＤＰは駆動力制限値ＤＰＬＭＴ２まで低下する。駆動力制限値ＤＰＬＭＴ２は回生抑制が行われない場合、従って比較例の場合の駆動力制限値ＤＰＬＭＴを示し、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１に対応する。
【0062】
この例ではタイミングＴ１２でアクセルＯＦＦ中にＦＣＯＩ信号がＯＮになると、回生量が次第に減少される。回生量の減少は、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌを第２回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２から第１回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１に絶対値で次第に減少させることにより行われる。
【0063】
結果、タイミングＴ１２からタイミングＴ１３にかけて、駆動力ＤＰが駆動力制限値ＤＰＬＭＴ２から駆動力制限値ＤＰＬＭＴ１に絶対値で次第に減少する。駆動力制限値ＤＰＬＭＴ１は回生抑制が行われる場合、従って本実施形態の場合の駆動力制限値ＤＰＬＭＴを示し、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１に対応する。
【0064】
これにより、アクセルＯＦＦ中にＦＣＯＩ信号がＯＮになった場合でも、回生抑制による減速度の変化が緩やかになる。結果、このような状況でドライバに違和感を与え得る意図しない減速度の変化が抑制される。ＦＣＯＩ信号はタイミングＴ１４でＯＦＦになるが、回生抑制は有効のままとされる。回生抑制は次のような場合に無効とされる。
【0065】
図８は図４に対応するタイミングチャートの第３の例を示す図である。図８では走行中の道路の勾配変化に応じてアクセルＯＮ、ＯＦＦが繰り返された場合を示す。破線で示す駆動力ＤＰは図７同様、比較例の場合を示す。
【0066】
タイミングＴ２１では上り坂を走行中にＦＣＯＩ信号がＯＮになり、回生抑制が行われる。タイミングＴ２２では下り坂に差し掛かったことに応じてアクセル開度ＡＰＯがゼロになる。結果、駆動力ＤＰも負になり、回生が行われる。
【0067】
比較例の場合は回生抑制が行われないので、駆動力ＤＰは破線で示すように駆動力制限値ＤＰＬＭＴ１より小さくなる。この例では、比較例の場合に駆動力マップに基づき求められる駆動力ＤＰは駆動力制限値ＤＰＬＭＴ２には届かない。本実施形態の場合は駆動力ＤＰが回生抑制により駆動力制限値ＤＰＬＭＴ１に抑制される。
【0068】
タイミングＴ２３では、走行路面の勾配が下り勾配から上り勾配に変化することに応じて、アクセルペダルが踏み込まれ始める。結果、アクセル開度ＡＰＯ及び駆動力ＤＰが次第に増加し、アクセル開度ＡＰＯが一定になると駆動力ＤＰも一定になる。タイミングＴ２４からは、走行路面の勾配が再び下り勾配になることに応じてアクセルペダルの踏み込みが緩められ、これに応じてアクセル開度ＡＰＯ及び駆動力ＤＰが次第に低下する。アクセル開度ＡＰＯは最終的にゼロになり、駆動力ＤＰは最終的に駆動力制限値ＤＰＬＭＴ１になる。
【0069】
タイミングＴ２５ではＦＣＯＩ信号がＯＦＦになり、燃料カット禁止条件が不成立になる。従って、ＦＣＯＩ信号がＯＮという状況に満充電という状況が重ならなくなることから、このような状況に備えて行った回生抑制を無効にし得る。ところが、タイミングＴ２５で回生抑制を無効にすると、駆動力制限値ＤＰＬＭＴ１が無効になる結果、駆動力ＤＰの低下が発生する。結果、ドライバに違和感を与え得る意図しない減速度の変化が生じることになる。
【0070】
本実施形態では、ＦＣＯＩ信号がＯＦＦになるタイミングＴ２５まで回生抑制を継続させ、且つタイミングＴ２６で駆動力ＤＰが所定値ＤＰ１を超えたときに回生抑制を無効にする。これにより、ＦＣＯＩ信号がＯＦＦになった後、ドライバの加速要求に応じた加速を確認した上で回生抑制を無効にできるので、回生抑制を無効にする際に意図しない減速度の変化が発生することを防止できる。
【0071】
次に、本実施形態の主な作用効果について説明する。
【0072】
車両１００はエンジン１と発電機２と駆動モータ３とを備え、エンジン１で発電機２を駆動して発電し、発電機２により発電した電力で駆動モータ３を駆動するとともに、エンジン１の排気中の粒子状物質である煤を捕集するＧＰＦシステム７を備える。車両１００の制御方法は、運転停止状態のエンジン１を発電機２により駆動することでモータリングを行い、これによりエンジン１の燃料カットを行うとともに電力を消費することと、その一方で、ＧＰＦ温度Ｔに基づきエンジン１の燃料カット禁止を行うことと、ＦＣＯＩ信号がＯＮになった場合、つまりエンジン１の燃料カット禁止条件が成立した場合は駆動モータ３による回生量を抑制することを含む。
【0073】
このような方法によれば、減速時にＦＣＯＩ信号がＯＮという状況に満充電という状況が重なる前に減速度を絶対値で予め小さくすることが可能になる。このため、その後ＦＣＯＩ信号がＯＮで且つ満充電になった際に実行可能な放電に応じて回生を行う結果、モータリングで放電を行う場合よりも減速度が絶対値で小さくなる場合でも、満充電前後の減速度の差分を小さくして減速度の変化を抑制できる。結果、ドライバに違和感を与え得る意図しない減速度の変化を抑制できる。
【0074】
本実施形態では、駆動モータ３による回生中にＦＣＯＩ信号がＯＮになった場合は、回生量が徐々に減少される。このような方法によれば、回生中にＦＣＯＩ信号がＯＮになった場合でも、回生抑制に起因する減速度の変化を緩やかにしてドライバに違和感を与え得る意図しない減速度の変化を抑制できる。
【0075】
本実施形態では、図８を用いて前述したように、ＦＣＯＩ信号がＯＦＦになるタイミングＴ２５まで回生抑制を継続させ、且つタイミングＴ２６で駆動力ＤＰが所定値ＤＰ１を超えたときに回生抑制を無効にする。これにより、ＦＣＯＩ信号がＯＦＦになった後、ドライバの加速要求に応じた加速を確認した上で回生抑制を無効にできるので、回生抑制を無効にした際に意図しない減速度の変化が発生することを防止できる。
【0076】
車両１００は、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１と、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１より絶対値で大きい回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１とを回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌとして有する。ＦＣＯＩ信号がＯＮになった場合は、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１を有効にすることで、ＦＣＯＩ信号がＯＦＦの場合より回生量が抑制される。このような方法によれば、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１に運転性を考慮した回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌを用いることで、ＦＣＯＩ信号がＯＮで且つ満充電になった際の減速度の変化を適切に抑制できる。
【0077】
車両１００はＥＣＯモードとＥＣＯモードより回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌが絶対値で大きく設定されるＳモードとを有し、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ１１及び回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１はＳモードで設定される。Ｓモードでは回生開始時にＥＣＯモードより絶対値で大きな減速度が発生するので、ＦＣＯＩ信号がＯＮで且つ満充電になった際の減速度の変化がドライバに違和感を与え易い。このためこのような方法によれば、ＳモードでＦＣＯＩ信号がＯＮで且つ満充電になっても、その際に発生する減速度の大きな変化を抑制でき、意図しない減速度の変化を抑制する意義が大きい。
【0078】
本実施形態では、回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１は車両１００で設定される回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌの絶対値での最大値とされる。このような方法によれば、比較例の場合のように回生制限トルクＴＱＭＯＴ＿Ｌ２１で回生を行う結果、ＦＣＯＩ信号がＯＮで且つ満充電になった際に減速度の大きな変化が発生することを回避できるので、意図しない減速度の変化を抑制する意義が大きい。
【0079】
本実施形態では、燃料カット禁止条件はＧＰＦ温度Ｔに基づき判定される条件である。このような方法によれば、ＧＰＦ温度Ｔに起因して燃料カットを禁止した状況に満充電という状況が重なる結果、モータリングで放電を行えない場合に発生し得る意図しない減速度の変化を抑制可能な方法が得られる。
【0080】
本実施形態では、ＦＣＯＩ信号がＯＮのときに放電要求があった場合は、点火時期をリタードさせてエンジン１で燃焼を行いつつ発電機２でエンジン１を駆動してエンジン１に負のエンジントルクを発生させるリタード放電が電力消費運転として実行される。このような方法によれば、満充電の場合でもＧＰＦの過熱を抑制しつつバッテリ６を放電させることができる。また、電力消費運転として行われるリタード放電では回生により得られる減速度がモータリングで放電を行う場合よりも絶対値で小さくなる。つまりこの場合は、回生抑制を行わないと満充電前後の減速度の差分が大きくなり易い。このためこの場合は、意図しない減速度の変化を抑制する意義が大きい。
【0081】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【0082】
例えば、電力消費運転はアイドル運転中のエンジン１を発電機２で駆動してエンジン１に負のトルクを発生させる負トルク運転であってもよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】