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JP6098584B2 - Vehicle control device - Google Patents

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JP6098584B2 JP2014157479A JP2014157479A JP6098584B2 JP 6098584 B2 JP6098584 B2 JP 6098584B2 JP 2014157479 A JP2014157479 A JP 2014157479A JP 2014157479 A JP2014157479 A JP 2014157479A JP 6098584 B2 JP6098584 B2 JP 6098584B2
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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

本発明は、有段変速機と、エンジンと、これら変速機とエンジンとを断接可能なクラッチと、上記エンジンにより駆動されて発電可能な発電機と、当該発電機により発電された電力を蓄電可能な蓄電手段とを有する車両に搭載される制御装置に関する。   The present invention relates to a stepped transmission, an engine, a clutch capable of connecting and disconnecting the transmission and the engine, a generator driven by the engine and capable of generating power, and storing electric power generated by the generator. The present invention relates to a control device mounted on a vehicle having a potential storage means.

従来より、燃費性能向上のために、減速時等のアクセルオフ時におけるエンジンの回転エネルギを回収して電子機器等への給電に利用することが検討されている。   Conventionally, in order to improve fuel efficiency, it has been studied to collect rotational energy of the engine when the accelerator is off, such as when decelerating, and use it for power supply to an electronic device or the like.

例えば、特許文献1には、エンジンにより駆動される発電機と、この発電機により発電された電力を蓄えるキャパシタおよびバッテリとを備え、バッテリの残存容量が所定値よりも小さくなると、発電機に発電させてキャパシタを介してバッテリを充電するものであって、この発電機による発電を、主として減速時等のアクセルオフ時に実施するものが開示されている。   For example, Patent Document 1 includes a generator driven by an engine and a capacitor and a battery for storing electric power generated by the generator. When the remaining capacity of the battery becomes smaller than a predetermined value, the generator generates power. The battery is charged through a capacitor, and the power generation by the generator is performed mainly when the accelerator is off such as during deceleration.

特開2014−66136号公報JP 2014-66136 A

ここで、燃費性能を高める手段としては、上記以外にも、エンジン駆動時に生じる機械抵抗を小さく抑えるという方法がある。そこで、機械抵抗を小さく抑えるよう構成されたエンジンと、上記特許文献1のようなエンジンの回転エネルギを回収する装置とを組み合わせて車両に搭載すれば、燃費性能をより一層高めることができると考えられる。   Here, as a means for improving the fuel consumption performance, there is a method of suppressing the mechanical resistance generated when the engine is driven, in addition to the above. In view of this, it is considered that if the engine configured to suppress the mechanical resistance and the device for recovering the rotational energy of the engine as described in Patent Document 1 above are combined and mounted on a vehicle, the fuel efficiency can be further improved. It is done.

しかしながら、本発明者らは、これらを単純に組み合わせただけでは、いわゆるマニュアルトランスミッション車においては、ギヤ段を変更する変速時において、良好な操作性を確保することが困難な場合があることを突き止めた。   However, the present inventors have found out that it may be difficult to ensure good operability in a so-called manual transmission vehicle at the time of shifting to change the gear stage by simply combining these. It was.

具体的には、発電機の発電量すなわち発電機の駆動によってエンジンに生じる駆動抵抗(負荷)がバッテリの蓄電量や電機負荷の要求に応じて種々に変化するため、変速開始後すなわちエンジンと変速機との接続が遮断された後のエンジン回転数の変化速度がばらつき、エンジンと変速機とを再接続するのに最適なタイミングすなわち変速ショックの発生を回避できる適正な再接続タイミングがばらついてしまう。特に、アクセルオフ時に主として上記発電が実施される場合や、機械抵抗が小さくなるよう構成されたエンジンでは、変速時においてエンジン回転数の変化に対する発電機の負荷の影響が大きくなるため、上記再接続のタイミングのばらつきが大きくなり、操作性が悪化するという問題、また、変速ショックが生じる機会が増加してしまうという問題が生じる。   Specifically, since the amount of power generated by the generator, that is, the drive resistance (load) generated in the engine by driving the generator varies depending on the amount of battery charge and the demand for the electrical load, The speed of change of the engine speed after the connection with the machine is disconnected varies, and the optimal timing for reconnecting the engine and the transmission, that is, the appropriate reconnection timing that can avoid the occurrence of a shift shock varies. . In particular, in the case where the power generation is performed mainly when the accelerator is off, or in an engine configured to reduce mechanical resistance, the influence of the generator load on the change in the engine speed at the time of shifting increases, so the reconnection As a result, there arises a problem that the variation of the timing becomes large, the operability is deteriorated, and a chance that a shift shock occurs increases.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、高い燃費性能を確保しつつ、運転操作性をより確実に高めることのできる車両の制御装置を提供する。   This invention is made | formed in view of this point, and provides the control apparatus of the vehicle which can improve driving | operation operability more reliably, ensuring high fuel-consumption performance.

上記課題を解決するために、本発明は、有段変速機と、エンジンと、これら有段変速機とエンジンとの接続および遮断を行うクラッチと、上記エンジンにより駆動されて発電する発電機と、当該発電機が発電した電力を蓄電する蓄電手段とを有する車両に搭載される制御装置であって、上記発電機に接続される電気負荷からの要求と上記蓄電手段の蓄電状態との少なくとも一方に基づいて上記発電機により発電させる発電量を決定し、当該決定した発電量に基づいて上記発電機に発電を行わせる発電機制御手段と、上記有段変速機の変速中に、エンジンの回転数を制御する変速時回転数制御手段とを備え、上記変速時回転数制御手段は、上記有段変速機と上記エンジンとの接続状態を判定する接続状態判定手段と、上記有段変速機と上記エンジンとの接続が解除された後再び接続されたときのギヤ段である変速後ギヤ段を推定する変速後ギヤ段推定手段と、上記有段変速機と上記エンジンとの接続が解除されたときの車速と上記推定された変速後ギヤ段とに基づいて、上記有段変速機と上記エンジンとの再接続完了時に上記有段変速機と同期するエンジンの回転数を推定し、この推定値を目標回転数として決定する目標回転数決定手段と、上記接続状態判定手段によって上記有段変速機と上記エンジンとの接続が解除されたと判定されてから、当該接続状態判定手段によってこれらの再接続が完了したと判定されるまでの間、上記発電機制御手段により決定された発電量に基づく上記発電機の駆動状態を維持しつつ、上記目標回転数になるようにエンジンの回転数を制御する回転数制御手段とを備えることを特徴とする車両の制御装置を提供する(請求項1)。   In order to solve the above problems, the present invention includes a stepped transmission, an engine, a clutch that connects and disconnects the stepped transmission and the engine, a generator that is driven by the engine and generates electric power, A control device mounted on a vehicle having power storage means for storing electric power generated by the generator, wherein at least one of a request from an electric load connected to the generator and a power storage state of the power storage means A power generation amount to be generated by the power generator based on the determined power generation amount, and a generator control means for causing the power generator to generate power based on the determined power generation amount, and a rotational speed of the engine during shifting of the stepped transmission. A speed change speed control means for controlling the speed change speed control means, the speed change speed control means for determining a connection state between the stepped transmission and the engine, the stepped transmission and the stepped transmission. En When the connection between the stepped transmission and the engine is released, and the post-shift gear stage estimation means for estimating the post-shift gear stage that is the gear stage when the connection with the engine is released and then reconnected On the basis of the estimated vehicle speed and the estimated post-shift gear stage, the number of revolutions of the engine synchronized with the stepped transmission upon completion of reconnection between the stepped transmission and the engine is estimated. After determining that the connection between the stepped transmission and the engine has been released by the target speed determination means that determines the target speed and the connection state determination means, the connection state determination means performs reconnection of these. Rotation for controlling the engine speed so as to achieve the target speed while maintaining the generator driving state based on the power generation amount determined by the power generator control means until it is determined that the power has been completed. number To provide a control device for a vehicle, characterized in that it comprises a control unit (claim 1).

本発明によれば、操作性の悪化および変速ショックの発生を抑制しつつ、燃費性能を高めることができる。すなわち、本発明では、発電機の駆動状態が維持されたまま、すなわち、発電機の駆動状態によらず、変速途中(変速機とエンジンとの接続が解除されてからこれらの再接続が完了するまでの間)に、エンジン回転数が変速後において変速機と同期する回転数に強制的に制御されるため、発電機の駆動状態に応じて発電機からエンジンに加えられる負荷ひいてはエンジン回転数の変化速度が大きくばらついた場合であっても、変速(変速機とエンジンの再接続)が完了するまでにエンジン回転数を変速ショックが生じない適正な回転数に近づけて、エンジンと変速機とを再接続するのに最適なタイミングすなわち変速ショックの発生を回避できる適正な再接続タイミングのばらつきを小さく抑えることができる。そのため、変速途中においても、電気負荷からの要求と蓄電手段の蓄電状態との少なくとも一方に対応する発電を発電機に行わせて電気負荷に安定して電力を供給し、かつ、蓄電手段を効果的に蓄電してこれによって燃費性能を高めつつ、良好な操作性をおよび変速ショックの発生を回避することができる。   According to the present invention, fuel efficiency can be improved while suppressing deterioration of operability and occurrence of a shift shock. That is, according to the present invention, the generator is maintained in the drive state, that is, regardless of the generator drive state, during the shift (the connection between the transmission and the engine is released, and then the reconnection is completed. Until the engine speed is forcibly controlled to the speed synchronized with the transmission after shifting, the load applied to the engine from the generator and the engine speed according to the driving state of the generator. Even if the change speed varies greatly, the engine speed should be brought close to the appropriate speed at which no shift shock will occur before shifting (reconnection between the transmission and the engine) is completed. It is possible to suppress a variation in the optimum reconnection timing, that is, the appropriate reconnection timing that can avoid the occurrence of a shift shock. Therefore, even during the shifting, the generator can generate power corresponding to at least one of the request from the electric load and the storage state of the power storage means to stably supply power to the electric load, and the power storage means can be effectively used. Thus, it is possible to store electricity and to improve fuel efficiency while avoiding the occurrence of good operability and shift shock.

本発明において、上記回転数制御手段は、上記目標回転数決定手段により決定された目標回転数とエンジン回転数との差と、上記発電機による発電量とに基づき、目標エンジン出力を決定し、当該目標エンジン出力となるようにエンジン出力を変更するのが好ましい(請求項2)。   In the present invention, the rotational speed control means determines a target engine output based on the difference between the target rotational speed determined by the target rotational speed determination means and the engine rotational speed and the amount of power generated by the generator, It is preferable to change the engine output so as to achieve the target engine output.

このようにすれば、変速途中において、発電機による発電量を適正に確保しつつエンジン回転数をより確実に目標回転数に近づけることができる。   In this way, the engine speed can be brought closer to the target speed more reliably while appropriately securing the amount of power generated by the generator during the shift.

以上のように、本発明によれば、高い燃費性能を確保しつつ、運転操作性をより確実に高めることができる。   As described above, according to the present invention, driving operability can be more reliably improved while ensuring high fuel efficiency.

本発明の実施形態に係るエンジンの制御装置が適用された車両の概要を示す図である。1 is a diagram showing an outline of a vehicle to which an engine control device according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の実施形態に係るエンジンの制御装置の制御ブロックを示す図である。It is a figure which shows the control block of the control apparatus of the engine which concerns on embodiment of this invention. エンジン回転数のばらつきを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the dispersion | variation in engine speed. ギヤ段と同期回転数との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between a gear stage and synchronous rotation speed. 回転数制御の制御手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the control procedure of rotation speed control.

以下、本発明の実施形態に係る車両の制御装置1を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, a vehicle control device 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、車両の制御装置1が適用された車両を示した概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a vehicle to which a vehicle control device 1 is applied.

図1に示したエンジン2は、走行用の駆動源として車両に搭載されたエンジンである。図1には、エンジン2として、直列4気筒の直噴エンジンを示している。図1に示すように、エンジン2は、複数の気筒が形成されたエンジン本体20と、エンジン本体20に空気を導入するための吸気通路21と、エンジン本体20で生成された排ガスを排出するための排気通路22とを備えている。そして、エンジン本体20には、気筒内にそれぞれ燃料を噴射するインジェクタ(図2参照)23と、インジェクタ23から噴射された燃料と空気との混合気に対して火花放電による点火エネルギを供給して混合気を燃焼させる点火プラグ29とが、気筒毎に設けられている。   The engine 2 shown in FIG. 1 is an engine mounted on a vehicle as a driving source for traveling. FIG. 1 shows an in-line four-cylinder direct injection engine as the engine 2. As shown in FIG. 1, the engine 2 discharges exhaust gas generated in the engine body 20, an engine body 20 in which a plurality of cylinders are formed, an intake passage 21 for introducing air into the engine body 20. The exhaust passage 22 is provided. The engine body 20 is supplied with ignition energy by spark discharge to an injector (see FIG. 2) 23 for injecting fuel into each cylinder, and to a mixture of fuel and air injected from the injector 23. An ignition plug 29 for burning the air-fuel mixture is provided for each cylinder.

吸気通路21は、各気筒と連通する4本の独立吸気通路21aと、各独立吸気通路21aの上流端部に共通に接続されたサージタンク21bと、サージタンク21bから上流側に延びる1本の吸気管21cとを有している。吸気管21cの途中部には、エンジン本体20に導入される吸気の流量を調節する開閉可能なスロットルバルブ25が設けられている。   The intake passage 21 includes four independent intake passages 21a communicating with each cylinder, a surge tank 21b commonly connected to the upstream end of each independent intake passage 21a, and one upstream extending from the surge tank 21b. And an intake pipe 21c. An openable / closable throttle valve 25 for adjusting the flow rate of intake air introduced into the engine body 20 is provided in the middle of the intake pipe 21c.

以上のように構成されたエンジン2と車輪3との間には、クラッチ4と、変速機(有段変速機)5と、デファレンシャル6とが介在しており、エンジン2で生成された駆動力はこれらを介して車輪3に伝達される。   A clutch 4, a transmission (stepped transmission) 5, and a differential 6 are interposed between the engine 2 and the wheel 3 configured as described above, and a driving force generated by the engine 2. Is transmitted to the wheel 3 via these.

変速機5は、有段変速機である。本実施形態では、前進ギヤ段として5つのギヤ段を有する5段変速機が用いられている。すなわち、変速機5は、エンジン2の駆動力が入力される入力軸5aと、この駆動力を車輪3側に出力する出力軸5bとを有し、これら入力軸5aと出力軸5bとの間にギヤ比が互いに異なる5つのギヤを有している。なお、変速機5には、後運ギヤも別途設けられている。この変速機5は、手動変速機であり、運転者がシフトレバー(不図示)を操作することでギヤ段が変更される。   The transmission 5 is a stepped transmission. In this embodiment, a five-speed transmission having five gears is used as the forward gear. That is, the transmission 5 includes an input shaft 5a to which the driving force of the engine 2 is input, and an output shaft 5b that outputs the driving force to the wheel 3 side, and between the input shaft 5a and the output shaft 5b. Have five gears with different gear ratios. The transmission 5 is also provided with a rear gear. The transmission 5 is a manual transmission, and the gear stage is changed by a driver operating a shift lever (not shown).

クラッチ4は、エンジン2と変速機5とを接続および遮断するものである。クラッチ4は、エンジン2の出力軸に連結されたクラッチ板4aと、変速機5の入力軸5aに接続されたクラッチ板4bとを有し、これらクラッチ板4a、4bを、互いに圧接された状態と、離間した状態とに切り替えることで、エンジン2と変速機5との接続状態を変更する。このクラッチ4は、運転者によるクラッチペダル11の操作に応じて、エンジン2と変速機5との接続状態を変更する。具体的には、クラッチペダル11が踏込操作される(クラッチカットされる)と、クラッチ板4a、4bを離間させてエンジン2と変速機5との接続状態を遮断状態とし、クラッチペダル11の踏込操作が解除されるとクラッチ板4a、4bを圧接させてエンジン2と変速機5とを接続された状態にする。   The clutch 4 connects and disconnects the engine 2 and the transmission 5. The clutch 4 has a clutch plate 4a connected to the output shaft of the engine 2 and a clutch plate 4b connected to the input shaft 5a of the transmission 5, and the clutch plates 4a and 4b are in pressure contact with each other. And the connection state of the engine 2 and the transmission 5 is changed by switching to the separated state. The clutch 4 changes the connection state between the engine 2 and the transmission 5 according to the operation of the clutch pedal 11 by the driver. Specifically, when the clutch pedal 11 is depressed (clutch cut), the clutch plates 4a and 4b are separated to disconnect the connection state between the engine 2 and the transmission 5, and the clutch pedal 11 is depressed. When the operation is released, the clutch plates 4a and 4b are pressed to bring the engine 2 and the transmission 5 into a connected state.

デファレンシャル6は、変速機5から伝達された駆動力を左右の車輪3、3に分配するものである。このデファレンシャル6には、最終減速機6aが含まれており、変速機5から伝達された駆動力はこの最終減速機6aにて減速された後車輪3、3に伝達される。   The differential 6 distributes the driving force transmitted from the transmission 5 to the left and right wheels 3 and 3. The differential 6 includes a final reduction gear 6a, and the driving force transmitted from the transmission 5 is transmitted to the wheels 3 and 3 after being decelerated by the final reduction gear 6a.

また、エンジン2には、エンジン2により駆動されて発電するオルタネータ(発電機)30がベルト等の巻掛伝動部材を介して連結されている。   In addition, an alternator (generator) 30 that is driven by the engine 2 to generate electric power is connected to the engine 2 via a winding transmission member such as a belt.

オルタネータ30には、キャパシタ(蓄電手段)31が接続されているとともに、DC/DCコンバータ32を介してバッテリ(蓄電手段)33および各種の電気機器(電気負荷)34が接続されている。オルタネータ30は、可変電圧式であり、効率よく送電と蓄電を行うことができるよう最大25Vまで高電圧化が可能なように構成されている。   A capacitor (power storage means) 31 is connected to the alternator 30, and a battery (power storage means) 33 and various electric devices (electric loads) 34 are connected via a DC / DC converter 32. The alternator 30 is a variable voltage type, and is configured to be able to increase the voltage up to 25 V so that power transmission and storage can be performed efficiently.

電気機器34は、電力により駆動される各種装置であり、例えば、エアコン、オーディオ、ライト等である。   The electric device 34 is various devices driven by electric power, and is, for example, an air conditioner, an audio, a light, or the like.

キャパシタ31と、バッテリ33とは、オルタネータ30で発生した電気エネルギを蓄えるものである。キャパシタ31は、12Vから25Vまで充電可能な可変電圧式の大容量の低抵抗電気二重層キャパシタ(EDLC)である。このようなキャパシタ31は、電解質イオンの物理的な吸着によって電気を蓄えるものであるため、内部抵抗が少なく、オルタネータ30で発生した電気エネルギを瞬時に蓄えて効率的に取り出して使用することができる。一方、バッテリ33は、車両用バッテリとして一般的に使用される鉛電池等からなる二次電池である。このようなバッテリ33は、化学反応によって電気エネルギを蓄えるものであるため、急速な充放電には不向きであるが、充電容量が大きいという特性がある。   The capacitor 31 and the battery 33 store electrical energy generated by the alternator 30. The capacitor 31 is a variable voltage type large-capacity low resistance electric double layer capacitor (EDLC) that can be charged from 12V to 25V. Since such a capacitor 31 stores electricity by physical adsorption of electrolyte ions, the internal resistance is small, and electric energy generated by the alternator 30 can be instantaneously stored and efficiently extracted and used. . On the other hand, the battery 33 is a secondary battery made of a lead battery or the like generally used as a vehicle battery. Since such a battery 33 stores electrical energy through a chemical reaction, it is unsuitable for rapid charge / discharge, but has a characteristic of a large charge capacity.

本実施形態では、オルタネータ30により発電された電力は一旦キャパシタ31に充電される。そして、キャパシタ31に充電された電力が、DC/DCコンバータ32によって降圧された後、電気機器34やバッテリ33に供給される。   In the present embodiment, the electric power generated by the alternator 30 is once charged in the capacitor 31. The electric power charged in the capacitor 31 is stepped down by the DC / DC converter 32 and then supplied to the electric device 34 and the battery 33.

(2)制御系統
(2−1)概要
車両の制御系統について説明する。当実施形態では、エンジンの各部およびオルタネータ30が図1および図2に示されるECU(エンジン制御ユニット)50によって統括的に制御される。ECU50は、周知のとおり、CPU、ROM、RAM等から構成されるマイクロプロセッサである。
(2) Control system (2-1) Overview A vehicle control system will be described. In this embodiment, each part of the engine and the alternator 30 are comprehensively controlled by an ECU (engine control unit) 50 shown in FIGS. 1 and 2. As is well known, the ECU 50 is a microprocessor including a CPU, a ROM, a RAM, and the like.

エンジン2および車両には、その各部の状態量を検出するための複数のセンサが設けられており、各センサからの情報がECU50に入力されるようになっている。   The engine 2 and the vehicle are provided with a plurality of sensors for detecting the state quantities of the respective parts, and information from each sensor is input to the ECU 50.

例えば、エンジン本体20には、エンジンの回転数を検出するクランク角センサSN1が設けられている。具体的には、このクランク角センサSN1は、クランク軸の回転角度および回転速度を検出するものであり、このクランク角センサSN1により検出されたクランク軸の回転速度に基づいてエンジンの回転数が特定される。   For example, the engine body 20 is provided with a crank angle sensor SN1 that detects the engine speed. Specifically, the crank angle sensor SN1 detects the rotation angle and rotation speed of the crankshaft, and the engine speed is specified based on the rotation speed of the crankshaft detected by the crank angle sensor SN1. Is done.

車両には、車速センサSN2、クラッチスイッチSN3、アクセルペダルセンサSN4、バッテリ電流センサSN5、キャパシタ電圧センサSN6等が設けられている。   The vehicle is provided with a vehicle speed sensor SN2, a clutch switch SN3, an accelerator pedal sensor SN4, a battery current sensor SN5, a capacitor voltage sensor SN6, and the like.

車速センサSN2は、車速を検出するためのものである。本実施形態では、車速センサSN2は、変速機5の出力軸5bの回転数を検出し、この検出された変速機5の出力軸5bの回転数に基づいて車輪3の回転数および車速が特定される。   The vehicle speed sensor SN2 is for detecting the vehicle speed. In the present embodiment, the vehicle speed sensor SN2 detects the rotational speed of the output shaft 5b of the transmission 5, and the rotational speed and vehicle speed of the wheel 3 are specified based on the detected rotational speed of the output shaft 5b of the transmission 5. Is done.

クラッチスイッチSN3は、クラッチペダル11の踏み込みを検出するものである。本実施形態では、クラッチスイッチSN3は、クラッチペダル11の踏込量が所定量以上か否かを判定するものであり、この踏込量が所定値以上になると所定の信号を出力する。   The clutch switch SN3 detects depression of the clutch pedal 11. In the present embodiment, the clutch switch SN3 determines whether or not the depression amount of the clutch pedal 11 is greater than or equal to a predetermined amount, and outputs a predetermined signal when the depression amount exceeds a predetermined value.

アクセルペダルセンサSN4は、運転者により操作されるアクセルペダル12の開度を検出するものである。   The accelerator pedal sensor SN4 detects the opening degree of the accelerator pedal 12 operated by the driver.

バッテリ電流センサSN5は、バッテリ33に流れる電流(出入力する電流)を検出するものであり、後述するように、この検出値に基づいてバッテリ33のSOC(State of Charge、残存容量)が特定される。   The battery current sensor SN5 detects a current (current input / output) flowing through the battery 33. As will be described later, the SOC (State of Charge) of the battery 33 is specified based on the detected value. The

キャパシタ電圧センサSN6は、キャパシタ31の端子間電圧ひいてはキャパシタ電圧を検出するものであり、この検出値に基づいてキャパシタ31に蓄えられている電力が特定される。   Capacitor voltage sensor SN6 detects the voltage across terminals of capacitor 31 and thus the capacitor voltage, and the electric power stored in capacitor 31 is specified based on the detected value.

ECU50は、上記センサSN1〜SN6と電気的に接続されており、それぞれのセンサから入力される信号に基づいて、上述した各種情報(エンジン回転数、車速、クラッチペダルの踏込状態、アクセル開度、バッテリ33に流れる電流、キャパシタ31の電圧)を取得する。   The ECU 50 is electrically connected to the sensors SN1 to SN6, and based on signals input from the sensors, the above-described various information (engine speed, vehicle speed, depression state of the clutch pedal, accelerator opening, Current flowing in the battery 33, voltage of the capacitor 31).

ECU50は、上記各センサSN1〜SN6からの入力信号に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつ、車両の各部を制御する。例えば、ECU50は、インジェクタ23、スロットルバルブ25、点火プラグ29、オルタネータ30と電気的に接続されており、上記演算の結果等に基づいて、これらの機器にそれぞれ駆動用の制御信号を出力する。   The ECU 50 controls each part of the vehicle while executing various determinations and calculations based on the input signals from the sensors SN1 to SN6. For example, the ECU 50 is electrically connected to the injector 23, the throttle valve 25, the spark plug 29, and the alternator 30, and outputs drive control signals to these devices based on the result of the calculation.

(2−2)オルタネータ30の制御
ECU50は、オルタネータ30の制御に関する特有の機能的要素として、発電機制御部51(発電機制御手段)を有している。
(2-2) Control of Alternator 30 The ECU 50 includes a generator control unit 51 (generator control means) as a specific functional element related to the control of the alternator 30.

発電機制御部51は、オルタネータ30により発電させる発電量を決定し、この決定した発電量となるようにオルタネータ30に指示を出すものである。   The generator control unit 51 determines the amount of power to be generated by the alternator 30, and issues an instruction to the alternator 30 so that the determined amount of power is generated.

本実施形態では、発電機制御部51は、主に、アクセルオフ時(アクセルペダルの踏込が行われておらずアクセル開度が0の場合)に、オルタネータ30に発電をさせる。ここでは、このアクセルオフ時における発電機制御部51の制御内容について説明する。   In the present embodiment, the generator control unit 51 causes the alternator 30 to generate power mainly when the accelerator is off (when the accelerator pedal is not depressed and the accelerator opening is 0). Here, the control contents of the generator control unit 51 when the accelerator is off will be described.

発電機制御部51は、キャパシタ31の蓄電量が所定値以下であるという条件と、バッテリ33の蓄電量が所定値以下であるという条件と、電気機器34にて電力が消費されているという条件の少なくとも一つが成立すれば、アクセルオフ時においてオルタネータ30に発電を行わせる。   The generator control unit 51 has a condition that the amount of electricity stored in the capacitor 31 is less than or equal to a predetermined value, a condition that the amount of electricity stored in the battery 33 is less than or equal to a predetermined value, and a condition that electric power is consumed in the electrical device 34. If at least one of the above holds, the alternator 30 generates power when the accelerator is off.

具体的には、発電機制御部51は、キャパシタ31の蓄電量が所定値以下であるかどうかを判定し、キャパシタ31の蓄電量が所定値以下であれば、キャパシタ31を満充電させるのに必要な発電量を決定する。また、発電機制御部51は、バッテリ33のSOCが所定値以下であるかどうかを判定し、このSOCが所定値以下であれば、バッテリ33を満充電させるのに必要な発電量を決定する。また、発電機制御部51は、電気機器34の消費電力を検出し、この消費電力をまかなうことが可能な発電量を決定する。そして、発電機制御部51は、これら決定した発電量を足し合わせた量を、目標発電量として決定し、この目標発電量分を発電するように、オルタネータ30に指示する。   Specifically, the generator control unit 51 determines whether or not the amount of electricity stored in the capacitor 31 is less than or equal to a predetermined value. If the amount of electricity stored in the capacitor 31 is less than or equal to a predetermined value, the generator 31 is fully charged. Determine the amount of power generation required. Further, the generator control unit 51 determines whether or not the SOC of the battery 33 is equal to or less than a predetermined value. If the SOC is equal to or less than the predetermined value, the power generation amount necessary for fully charging the battery 33 is determined. . The generator control unit 51 also detects the power consumption of the electrical device 34 and determines the amount of power generation that can cover this power consumption. Then, the generator control unit 51 determines an amount obtained by adding the determined power generation amounts as a target power generation amount, and instructs the alternator 30 to generate the target power generation amount.

なお、バッテリ33のSOCは、バッテリ電流センサSN5の検出値に基づいて算出したバッテリ33に対して出入力した電力の積算値と、初期の蓄電量とに基づいて算出される。また、キャパシタ31の蓄電量は、上記のように、キャパシタ電圧センサSN6の検出値に基づいて特定される。   Note that the SOC of the battery 33 is calculated based on the integrated value of the power input / output to / from the battery 33 calculated based on the detection value of the battery current sensor SN5 and the initial charged amount. Further, as described above, the charged amount of the capacitor 31 is specified based on the detection value of the capacitor voltage sensor SN6.

このように、本実施形態では、減速時等のアクセルオフ時であって、エンジン2に対して出力が要求されていない場合には、積極的にオルタネータ30に発電させてエンジン2の回転エネルギを電気エネルギに変換して回収する。   Thus, in this embodiment, when the accelerator is off, such as during deceleration, and no output is required for the engine 2, the alternator 30 is actively generated to generate rotational energy of the engine 2. It is converted into electrical energy and recovered.

ここで、上記のような制御を行えば、キャパシタ31やバッテリ33の蓄電量を確保して電気機器に安定した電力供給を行うことができるとともに燃費性能を高めることができる。しかしながら、本発明者らは、この制御を実施した場合、特に、燃費性能を高めるべく機械抵抗を小さく抑えるよう構成したエンジンに対してこの制御を実施した場合には、変速時に変速ショックが生じる頻度が増大するおそれがある、また、運転操作性が悪化するおそれがあることを突き止めた。   Here, by performing the control as described above, it is possible to secure the amount of electricity stored in the capacitor 31 and the battery 33 to stably supply electric power to the electric equipment and to improve fuel efficiency. However, when the present inventors perform this control, particularly when this control is performed on an engine configured to suppress the mechanical resistance to reduce fuel consumption performance, the frequency of occurrence of a shift shock at the time of shifting is determined. It has been found that there is a possibility that the driving operability may increase and that the driving operability may be deteriorated.

これは、次のような理由によると考えられる。   This is considered to be due to the following reasons.

すなわち、変速時にもアクセル開度は0とされる。そのため、アクセル開度が0とされて変速が開始すると、オルタネータ30は、上記の発電制御、すなわち、キャパシタ31の蓄電量、バッテリ33の蓄電量、および、稼働している電気機器34の消費電力に応じて発電を開始する。このとき、オルタネータ30の発電量は、キャパシタ31の蓄電量、バッテリ33の蓄電量、さらには、電気機器34の稼働状態によって変化し、これにより、オルタネータ30からエンジンに加えられる駆動抵抗(負荷)は大きくばらつく。そのため、運転者が適正な再接続タイミングを予測することが困難となり操作性が悪化する。また、適正な再接続タイミングでエンジン2と変速機5との再接続を実施することができず変速ショックが生じる機会が増加する。そして、機械抵抗が小さくなるよう構成されたエンジンでは、エンジン回転数の変化に対するオルタネータ30の負荷の影響が大きくなるため、上記再接続のタイミングのばらつきが大きくなり、操作性がより一層悪化するとともに、変速ショックが生じる機会がより一層増加する。   That is, the accelerator opening is set to 0 even during gear shifting. Therefore, when the accelerator opening is set to 0 and the shift is started, the alternator 30 performs the power generation control described above, that is, the amount of electricity stored in the capacitor 31, the amount of electricity stored in the battery 33, and the power consumption of the operating electrical device 34. In response to this, power generation is started. At this time, the amount of power generated by the alternator 30 varies depending on the amount of electricity stored in the capacitor 31, the amount of electricity stored in the battery 33, and the operating state of the electric device 34, thereby driving resistance (load) applied from the alternator 30 to the engine. Vary widely. Therefore, it becomes difficult for the driver to predict an appropriate reconnection timing, and the operability is deteriorated. Further, the reconnection between the engine 2 and the transmission 5 cannot be performed at an appropriate reconnection timing, and the opportunity for occurrence of a shift shock increases. In an engine configured to reduce mechanical resistance, the influence of the load of the alternator 30 on the change in the engine speed increases, so that the variation in reconnection timing increases and the operability is further deteriorated. Further, the chance of occurrence of a shift shock is further increased.

図3を用いて具体的に説明する。図3は、シフトアップ時における各パラメータの変化を示した図である。この図3に示されるように、時刻t1にてアクセル開度が0とされ、クラッチペダル11が踏込操作されて変速が開始すると、エンジン回転数は低下する。また、オルタネータ30の発電量が増大される。ここで、キャパシタ31およびバッテリ33の蓄電量が十分に確保されている場合には、実線で示すように、オルタネータ30での発電量は小さくされる。そして、これに伴い、エンジン2に付与される負荷が小さく抑えられ、エンジン回転数はゆるやかに低下する。一方、キャパシタ31およびバッテリ33の蓄電量が不足している場合には、破線で示すように、オルタネータ30での発電量が大きくされてエンジン2に付与される負荷が大きくなるため、エンジン回転数は急速に低下する。この結果、変速開始時のエンジン回転数が同一であるにも関わらず、変速後のギヤ段に対応した適切な回転数に低下するまでの時間、t2、t3が大きくばらつく。そのため、例えば、時刻t2にて、運転者がクラッチペダル11の踏込を解除した場合、エンジン回転数が破線で示した変化をしている場合には、変速ショックが生じないが、エンジン回転数が実線で示した変化をしている場合には、大きな変速ショックが生じてしまう。   This will be specifically described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing changes in parameters at the time of upshifting. As shown in FIG. 3, when the accelerator opening is set to 0 at time t1 and the clutch pedal 11 is depressed to start shifting, the engine speed decreases. Further, the power generation amount of the alternator 30 is increased. Here, when the storage amount of the capacitor 31 and the battery 33 is sufficiently secured, the power generation amount in the alternator 30 is reduced as shown by the solid line. And in connection with this, the load provided to the engine 2 is restrained small, and an engine speed falls gently. On the other hand, when the amount of electricity stored in the capacitor 31 and the battery 33 is insufficient, the amount of power generated by the alternator 30 is increased and the load applied to the engine 2 is increased, as indicated by the broken line. Declines rapidly. As a result, although the engine speed at the start of the shift is the same, the time t2 and t3 until the speed decreases to an appropriate speed corresponding to the gear stage after the shift varies greatly. Therefore, for example, when the driver releases the depression of the clutch pedal 11 at time t2, when the engine speed changes as indicated by the broken line, no shift shock occurs, but the engine speed is When the change indicated by the solid line is occurring, a large shift shock occurs.

(2−3)回転数制御
この問題に対して、本実施形態に係る装置1では、変速開始後、エンジン回転数を強制的に制御する。
(2-3) Rotational Speed Control With respect to this problem, the apparatus 1 according to the present embodiment forcibly controls the engine rotational speed after the start of shifting.

ECU50は、この回転数制御に関する特有の機能的要素として、変速時回転数制御部52(変速時回転数制御手段)を備える。この変速時回転数制御部52は、機能的要素として、接続状態判定部(接続状態判定手段)61、変速後ギヤ段推定部(変速後ギヤ段推定手段)62、目標回転数決定部(目標回転数決定手段)63、回転数制御部(回転数制御手段)64を有している。   The ECU 50 includes a speed change speed control unit 52 (speed change speed control means) as a specific functional element related to the speed control. The speed change speed control unit 52 includes, as functional elements, a connection state determination unit (connection state determination unit) 61, a post-shift gear stage estimation unit (post-shift gear stage estimation unit) 62, and a target rotation speed determination unit (target A rotation speed determination means) 63 and a rotation speed control section (rotation speed control means) 64.

接続状態判定部61は、エンジン2と変速機5とが接続された状態にあるか遮断された状態にあるかを判定するとともに、この接続状態に応じて変速が行われているか否かを判定するものである。本実施形態では、接続状態判定部61は、クラッチスイッチSN3の検出信号に基づいて、上記判定を行う。   The connection state determination unit 61 determines whether the engine 2 and the transmission 5 are connected or disconnected, and determines whether a shift is being performed according to the connection state. To do. In this embodiment, the connection state determination part 61 performs the said determination based on the detection signal of clutch switch SN3.

具体的には、接続状態判定部61は、クラッチスイッチSN3から所定の信号が出力されており、クラッチスイッチSN3によって、クラッチペダル11が所定量以上踏込操作されていることが検出された場合には、エンジン2と変速機5とが遮断された状態にあると判定する。一方、接続状態判定部61は、クラッチスイッチSN3から所定の信号が出力されていなければ、エンジン2と変速機5とが接続された状態にあると判定する。そして、接続状態判定部61は、エンジン2と変速機5とが接続された状態から遮断された状態に移行したと判定すると、変速が開始されたと判定し、エンジン2と変速機5とが遮断状態から接続された状態に移行したと判定すると変速が終了したと判定する。以下、接続状態判定部61によって変速が開始されたと判定された時点を、単に変速開始時といい、接続状態判定部61によって変速が終了したと判定された時点を、単に変速終了時という場合がある。   Specifically, the connection state determination unit 61 outputs a predetermined signal from the clutch switch SN3, and when the clutch switch SN3 detects that the clutch pedal 11 is depressed more than a predetermined amount. It is determined that the engine 2 and the transmission 5 are in a disconnected state. On the other hand, the connection state determination unit 61 determines that the engine 2 and the transmission 5 are in a connected state if a predetermined signal is not output from the clutch switch SN3. When the connection state determination unit 61 determines that the state where the engine 2 and the transmission 5 are connected is changed to the disconnected state, the connection state determination unit 61 determines that the shift is started, and the engine 2 and the transmission 5 are disconnected. If it is determined that the state has shifted to the connected state, it is determined that the shift has been completed. Hereinafter, the time point at which the shift state is determined to be started by the connection state determination unit 61 is simply referred to as a shift start time, and the time point at which the connection state determination unit 61 determines that the shift has been completed is simply referred to as a shift end time. is there.

変速後ギヤ段推定部62は、変速終了時のギヤ段である変速後ギヤ段を推定するものである。変速後ギヤ段推定部62は、まず、変速開始時のギヤ段(以下、適宜、変速開始時ギヤ段という)を推定して、この推定した変速開始時ギヤ段に基づき変速後ギヤ段を推定する。本実施形態では、主として、シフトアップ時に生じる操作性の悪化および変速ショックを抑制することを目的として回転数制御を実施しており、変速後ギヤ段推定部62は、変速開始時ギヤ段の1速高速側のギヤ段を、変速後のギヤ段として推定する。例えば、変速開始時のギヤ段が2速であれば3速を変速後ギヤ段として推定する。また、変速後ギヤ段推定部62は、変速開始時のエンジン回転数NEと車速Vspとに基づいて変速開始時ギヤ段を推定する。   The post-shift gear stage estimation unit 62 estimates the post-shift gear stage that is the gear stage at the end of the shift. The post-shift gear stage estimation unit 62 first estimates a gear stage at the start of a shift (hereinafter referred to as a gear stage at the start of a shift as appropriate), and estimates a post-shift gear stage based on the estimated gear stage at the start of a shift. To do. In the present embodiment, the rotational speed control is performed mainly for the purpose of suppressing operability deterioration and shift shock that occur at the time of upshifting, and the post-shift gear stage estimation unit 62 is one of the gear stages at the start of a shift. The gear stage on the high speed side is estimated as the gear stage after the shift. For example, if the gear stage at the start of the shift is the second speed, the third speed is estimated as the post-shift gear stage. Further, the post-shift gear stage estimation unit 62 estimates a shift start gear stage based on the engine speed NE and the vehicle speed Vsp at the start of the shift.

本実施形態では、変速後ギヤ段推定部62は、変速開始時の車速Vspとエンジン回転数NEとが、図4に示した予め設定された第1領域A1〜第5領域A5のいずれの領域にあるかを判定し、第1領域A1にある場合は変速開始時ギヤ段を1速と推定し、第2領域A2にある場合は2速、第3領域A3にある場合は3速、第4領域にある場合は4速、第5領域にある場合は5速と推定する。   In the present embodiment, the post-shift gear stage estimation unit 62 determines whether the vehicle speed Vsp and the engine speed NE at the start of the shift are any of the first region A1 to the fifth region A5 set in advance shown in FIG. If it is in the first area A1, the gear position at the start of the shift is estimated as the first speed, if it is in the second area A2, it is the second speed, if it is in the third area A3, it is the third speed, If it is in the 4th region, it is estimated as 4th speed, and if it is in the 5th region, it is estimated as 5th speed.

上記領域A1〜A5は、各ギヤ段での基準同期回転数を基準として、この基準同期回転数から所定のずれ量を考慮して設定された領域である。ここで、基準同期回転数とは、タイヤの減りやタイヤのスリップ、また、クラッチ4および変速機5等での抵抗・機械損失がない基準状態で、変速機5と同期するエンジン2の回転数である。各ギヤ段における基準同期回転数NEs_i(i:ギヤ段、i=1〜5)は、車速をVsp、各ギヤ段のギヤ比をKGEAR_i(i=1〜5)、最終減速機6aの減速比をFGR、基準のタイヤ径をTSとして、NEs_i=Vsp×FGR×KGEAR_i×K(Kは定数)で決定される(以下、適宜、この式を式Aという)。図3のラインL1〜L5は、それぞれ1速〜5速における基準同期回転数を示している。   The regions A1 to A5 are regions that are set in consideration of a predetermined amount of deviation from the reference synchronous rotational speed with reference to the reference synchronous rotational speed at each gear stage. Here, the reference synchronous rotational speed is the rotational speed of the engine 2 synchronized with the transmission 5 in a reference state in which there is no tire reduction, tire slip, and resistance / mechanical loss in the clutch 4 and the transmission 5 or the like. It is. The reference synchronous rotation speed NEs_i (i: gear stage, i = 1 to 5) at each gear stage is Vsp, the gear ratio of each gear stage is KGEAR_i (i = 1 to 5), and the reduction ratio of the final reduction gear 6a. Where FGR is the reference tire diameter and TS is the reference tire diameter, NEs_i = Vsp × FGR × KGEAR_i × K (K is a constant). Lines L1 to L5 in FIG. 3 indicate reference synchronous rotation speeds in the first to fifth gears, respectively.

各領域A1〜A5は、これら基準同期回転数のラインL1〜L5をそれぞれ中心として回転数が小さい側と大きい側とにわたる領域に設定されている。本実施形態では、第2〜第4領域A2〜A4は、隣接するラインの中央(同一車速におけるエンジン回転数の中央値)を通る境界ラインL11〜L15、すなわち、隣り合うラインの傾きの平均値を傾きとするラインであって、隣り合うギヤ段のギヤ比の平均値を上記式Aのギヤ比に当てはめることで導かれるラインL11〜L15で挟まれた領域に設定されている。また、第1領域A1は、1速の基準同期回転数のラインL1と2速の基準同期回転数のラインL2との中央ラインL11よりも低車速側全体に設定されている。また、第5領域A5は、4速の基準同期回転数のラインL4と5速の基準同期回転数のラインL5との中央ラインL14よりも高車速側全体に設定されている。   Each of the areas A1 to A5 is set to an area extending from the lower side to the higher side around the lines L1 to L5 of the reference synchronous speed. In the present embodiment, the second to fourth regions A2 to A4 are boundary lines L11 to L15 passing through the center of adjacent lines (the median value of the engine speed at the same vehicle speed), that is, the average value of the slopes of adjacent lines. Is set in a region sandwiched by lines L11 to L15 derived by applying the average value of the gear ratios of adjacent gear stages to the gear ratio of the above formula A. Further, the first region A1 is set to the entire lower vehicle speed side than the center line L11 of the line L1 of the first-speed reference synchronous rotation speed and the line L2 of the second-speed reference synchronous rotation speed. Further, the fifth region A5 is set on the entire high vehicle speed side from the center line L14 of the line L4 of the fourth-speed reference synchronous rotation speed and the line L5 of the fifth-speed reference synchronous rotation speed.

このように、本実施形態では、全エンジン回転数および全車速領域が、いずれかのギヤ段領域に設定されており、ギヤ段推定部52によって、変速開始時のギヤ段が1〜5段のいずれかに確実に決定される。ただし、クラッチ4が滑っておらずエンジン2と変速機5とが強固に接続されている通常状態では、エンジン回転数と車速とは、ほぼ上記基準同期回転数ラインL1〜L5上の値となる。   As described above, in this embodiment, the total engine speed and the total vehicle speed region are set to any one of the gear region, and the gear step estimation unit 52 sets the gear steps at the start of the shift to 1 to 5 steps. Certainly decided on either. However, in a normal state in which the clutch 4 is not slipping and the engine 2 and the transmission 5 are firmly connected, the engine speed and the vehicle speed are substantially the values on the reference synchronous speed lines L1 to L5. .

目標回転数決定部63は、変速後ギヤ段推定部62により推定された変速後ギヤ段に基づいて、変速後に変速機5と同期するエンジンの回転数(変速機5の入力軸5aの回転数と一致する回転数)を目標回転数として決定するものである。具体的には、目標回転数決定部63は、推定した変速後ギヤ段の基準同期回転数のうち変速開始時の車速に対応する値を抽出して、目標回転数に決定する。例えば、目標回転数決定部63は、上記式Aに、推定した変速後ギヤ段と車速とを当てはめたときに導かれるエンジン回転数を目標回転数に決定する。   Based on the post-shift gear stage estimated by the post-shift gear stage estimation section 62, the target revolution speed determination unit 63 synchronizes with the transmission 5 after the shift (the rotational speed of the input shaft 5a of the transmission 5). ) Is determined as the target rotational speed. Specifically, the target rotational speed determination unit 63 extracts a value corresponding to the vehicle speed at the start of the shift from the estimated reference synchronous rotational speed of the post-shift gear stage, and determines the target rotational speed. For example, the target rotational speed determination unit 63 determines the engine rotational speed that is derived when the estimated post-shift gear stage and the vehicle speed are applied to the above equation A as the target rotational speed.

回転数制御部64は、エンジン回転数を、目標回転数決定部63で設定された目標回転数に制御するものである。回転数制御部64は、目標回転数と実際のエンジン回転数との偏差に基づき、エンジン出力を変更して、エンジン回転数を強制的に目標回転数に制御する。回転数制御部64によるエンジン回転数の制御は、変速が終了するまで実施される。   The rotational speed control unit 64 controls the engine rotational speed to the target rotational speed set by the target rotational speed determination unit 63. The rotational speed control unit 64 changes the engine output based on the deviation between the target rotational speed and the actual engine rotational speed to forcibly control the engine rotational speed to the target rotational speed. The engine speed control by the speed control unit 64 is performed until the shift is completed.

回転数制御部64による制御手順を図5のフローチャートに示す。   The control procedure by the rotation speed control unit 64 is shown in the flowchart of FIG.

回転数制御部64は、まず、ステップS11にて、目標回転数決定部63により決定された目標回転数と実際のエンジン回転数(以下、適宜、実エンジン回転数という)との偏差すなわち目標回転数から実エンジン回転数を引いた値である回転数偏差を算出する。   First, in step S11, the rotational speed control unit 64 determines the deviation between the target rotational speed determined by the target rotational speed determination unit 63 and the actual engine rotational speed (hereinafter referred to as the actual engine rotational speed as appropriate), that is, the target rotational speed. The engine speed deviation is calculated by subtracting the actual engine speed from the number.

次に、ステップS12にて、単位時間あたりに増減させるエンジン回転数である回転数増減率を設定する。回転数制御部64は、ステップS11で算出された目標回転数偏差と予め設定された制御ゲインとを掛けた値を、回転数増減率として算出する。   Next, in step S12, a speed increase / decrease rate that is an engine speed to be increased / decreased per unit time is set. The rotation speed control unit 64 calculates a value obtained by multiplying the target rotation speed deviation calculated in step S11 by a preset control gain as the rotation speed increase / decrease rate.

回転数制御部64は、ステップS13にて、上記回転数増減率分だけエンジン回転数を増加させるのに必要なトルクの増減量を算出する。具体的には、回転数制御部64は、予め設定された回転数増減率に対する必要トルクの増減量のマップを記憶しており、このマップからステップS12で設定された回転数増減率に対応する必要トルクの増減量を抽出する。   In step S13, the rotational speed control unit 64 calculates the amount of torque increase / decrease required to increase the engine rotational speed by the rotational speed increase / decrease rate. Specifically, the rotation speed control unit 64 stores a map of the amount of increase / decrease in required torque with respect to a preset rotation speed increase / decrease rate, and corresponds to the rotation speed increase / decrease rate set in step S12 from this map. Extract the amount of torque increase / decrease.

次に、回転数制御部64は、ステップS14にて、現在のエンジン回転数を維持するのに必要なエンジントルクである回転数維持トルクを算出する。具体的には、回転数制御部64は、予め設定されたエンジン回転数と回転数維持トルクのマップを記憶しており、このマップから実エンジン回転数に対応した値を抽出する。   Next, in step S14, the rotation speed control unit 64 calculates a rotation speed maintenance torque that is an engine torque necessary to maintain the current engine rotation speed. Specifically, the rotational speed control unit 64 stores a map of preset engine rotational speed and rotational speed maintenance torque, and extracts a value corresponding to the actual engine rotational speed from this map.

次に、回転数制御部64は、ステップS15にて、エンジン回転数を現在の値に維持しつつエンジントルクをステップS13で算出した必要トルク増減量分だけ増減させるために必要なエンジントルクである回転数用目標トルクを算出する。具体的には、回転数制御部64は、ステップS14算出した回転数維持トルクとステップS13で算出した必要トルク増減量とを足した値を回転数用目標トルクとして算出する。   Next, the rotational speed control unit 64 is the engine torque necessary for increasing or decreasing the engine torque by the necessary torque increase / decrease amount calculated in step S13 while maintaining the engine rotational speed at the current value in step S15. Calculate the target torque for rotational speed. Specifically, the rotation speed control unit 64 calculates a value obtained by adding the rotation speed maintenance torque calculated in step S14 and the necessary torque increase / decrease amount calculated in step S13 as the rotation speed target torque.

次に、回転数制御部64は、ステップS16にて、オルタネータ30を駆動させるのに必要な発電用目標トルクを算出する。ここで、オルタネータ30は、上記発電機制御部51で決定された発電量を発電するよう駆動されており、オルタネータ30の駆動に必要なトルクはこの発電量に応じて変化する。そのため、本実施形態では、回転数制御部64は、この発電機制御部51で決定された発電量に基づいて発電用目標トルクを算出する。具体的には、回転数制御部64は、予め設定されたオルタネータ30の発電量と、オルタネータ30にこの発電量を発電させるために必要なエンジントルクとのマップを記憶しており、このマップから、発電機制御部51で決定された発電量に対応するトルクを抽出する。   Next, the rotation speed control unit 64 calculates a target torque for power generation required for driving the alternator 30 in step S16. Here, the alternator 30 is driven to generate the power generation amount determined by the generator control unit 51, and the torque necessary for driving the alternator 30 changes according to the power generation amount. Therefore, in the present embodiment, the rotation speed control unit 64 calculates the power generation target torque based on the power generation amount determined by the generator control unit 51. Specifically, the rotational speed control unit 64 stores a map of a preset power generation amount of the alternator 30 and an engine torque necessary for causing the alternator 30 to generate this power generation amount. Then, the torque corresponding to the power generation amount determined by the generator control unit 51 is extracted.

次に、回転数制御部64は、ステップS17にて、目標エンジン出力を算出する。本実施形態では、回転数制御部64は、ステップS15で算出した回転数用目標トルクに、ステップS16で算出した発電用目標トルクを加え、さらに、この合計値に、エンジンの回転に伴い生じる機械抵抗トルクを加えて最終的な必要トルクを算出し、この最終的な必要トルクを得るのに必要なエンジン出力にさらにポンピングロス量を加えて目標エンジン出力とする。   Next, the rotation speed control unit 64 calculates a target engine output in step S17. In the present embodiment, the rotation speed control unit 64 adds the power generation target torque calculated in step S16 to the rotation speed target torque calculated in step S15, and further, this total value is a machine generated as the engine rotates. The final required torque is calculated by adding the resistance torque, and the amount of pumping loss is further added to the engine output necessary to obtain the final required torque to obtain the target engine output.

次に、回転数制御部64は、ステップS18にて、ステップS17で算出した目標エンジン出力に基づき、この目標エンジン出力を出力するための目標空気量と点火時期とを決定し、決定した目標空気量をエンジン2に供給するためのスロットルバルブの開度を決定する。また、目標空気量に基づいて燃料噴射量を決定する。   Next, in step S18, the rotation speed control unit 64 determines a target air amount and an ignition timing for outputting the target engine output based on the target engine output calculated in step S17, and determines the determined target air. The opening degree of the throttle valve for supplying the amount to the engine 2 is determined. Further, the fuel injection amount is determined based on the target air amount.

そして、回転数制御部64は、ステップS19にて、ステップS18で決定したスロットルバルブ開度、点火時期、燃料噴射量となるように、スロットルバルブ25、点火プラグ29、インジェクタ23を制御する。   In step S19, the rotational speed control unit 64 controls the throttle valve 25, the spark plug 29, and the injector 23 so that the throttle valve opening, the ignition timing, and the fuel injection amount determined in step S18 are obtained.

その後、回転数制御部64は、ステップS20に進み、変速が終了したか否か、すなわち、接続状態判定部61によって変速が終了したと判定されたか否かを確認する。この判定がYESであって、変速が終了したと判定された場合には、回転数制御部64は、ステップS21に進み、上記のエンジン回転数の制御を停止する。一方、この判定がNOであって変速が終了したと判定されていない場合は、回転数制御部64は、ステップS11に戻り、ステップS11〜S20を実施する。すなわち、回転数制御部64は、変速が終了するまで、ステップS11〜S20を実施して、エンジン回転数を目標回転数とするように制御を継続する。   Thereafter, the rotational speed control unit 64 proceeds to step S20 and confirms whether or not the shift has been completed, that is, whether or not the connection state determination unit 61 has determined that the shift has been completed. If this determination is YES and it is determined that the shift has been completed, the rotation speed control unit 64 proceeds to step S21 and stops the control of the engine rotation speed described above. On the other hand, if this determination is NO and it is not determined that the shift has ended, the rotation speed control unit 64 returns to step S11 and performs steps S11 to S20. That is, the rotation speed control unit 64 continues the control so that the engine rotation speed is set to the target rotation speed by performing steps S11 to S20 until the shift is completed.

なお、ステップS11で算出される回転数偏差は、時々刻々更新される。すなわち、各時刻において、その時刻でのエンジン回転数と目標回転数との差が算出される。そして、この差に応じて時々刻々目標エンジン出力が算出し直されて、エンジン回転数を目標回転数にするために、より適正なスロットルバルブの開度等が決定される。   The rotation speed deviation calculated in step S11 is updated every moment. That is, at each time, the difference between the engine speed at that time and the target speed is calculated. Then, the target engine output is recalculated every moment according to this difference, and a more appropriate throttle valve opening degree or the like is determined in order to set the engine speed to the target speed.

また、ステップS16で算出される発電用目標トルクも時々刻々更新される。すなわち、上述のように、オルタネータ30での発電量は、キャパシタ31やバッテリ33の蓄電量、また、電気機器での消費電力により決定されており、変速途中にこれらの値が変化するとオルタネータ30での発電量も変化する。そのため、本実施形態では、時々刻々、オルタネータ30に発電させる発電量に対応した発電用目標トルクを算出し直して、目標エンジン出力を更新し、これにより、エンジン回転数を目標回転数に適正に制御しつつ、オルタネータ30での適正な発電を確保する。   Further, the target torque for power generation calculated in step S16 is updated every moment. That is, as described above, the amount of power generated by the alternator 30 is determined by the amount of electricity stored in the capacitor 31 and the battery 33 and the power consumption of the electrical equipment. If these values change during the shift, the alternator 30 The amount of electricity generated also changes. Therefore, in the present embodiment, the power generation target torque corresponding to the amount of power generated by the alternator 30 is recalculated from time to time, and the target engine output is updated, whereby the engine speed is appropriately set to the target speed. While controlling, an appropriate power generation by the alternator 30 is ensured.

(3)作用
以上のような制御を実施することで、本実施形態では、キャパシタ31およびバッテリ3の蓄電量や電気機器34の稼働状態によってオルタネータ30の発電量がばらつき、これに伴って、変速途中にエンジン回転数の変化速度が大きく変化した場合であっても、変速終了時において、エンジン回転数を変速機5と同期する回転数にすることができ、変速ショックが生じるのをより確実に回避することができるとともに、エンジン回転数を強制的に変化させることでエンジン回転数がこの同期回転数となるタイミングすなわち上記適正な再接続タイミングがばらつくのを抑制することができ、操作性を良好にすることができる。
(3) Operation By performing the control as described above, in the present embodiment, the power generation amount of the alternator 30 varies depending on the storage amount of the capacitor 31 and the battery 3 and the operating state of the electric device 34. Even when the change speed of the engine speed changes greatly during the process, the engine speed can be made to synchronize with the transmission 5 at the end of the shift, and a shift shock can be more reliably generated. In addition to avoiding this, it is possible to suppress variations in the timing at which the engine speed becomes this synchronous speed by forcibly changing the engine speed, that is, the above appropriate reconnection timing. Can be.

特に、本実施形態では、上記ステップS15〜S17にて、エンジン回転数を目標回転数に制御するのに必要なトルクである回転数用目標トルクと、オルタネータ30に必要量発電を行わせるのに必要な発電用目標トルクとを加味して、目標エンジン出力を決定し、エンジン2に出力を行わせているため、オルタネータ30に必要な発電を行わせつつ、変速終了までにより確実にエンジン回転数を目標回転数すなわち変速後に変速機5と同期する回転数に変化させることができる。   In particular, in the present embodiment, in steps S15 to S17, the target torque for the rotational speed, which is a torque necessary for controlling the engine rotational speed to the target rotational speed, and the alternator 30 to generate the necessary amount of power. The target engine output is determined by taking into account the necessary target torque for power generation, and the engine 2 outputs the power. Therefore, the engine speed is more reliably achieved until the shift is completed while the alternator 30 performs the necessary power generation. Can be changed to the target rotational speed, that is, the rotational speed synchronized with the transmission 5 after shifting.

(4)変形例
上記実施形態では、シフトアップ時にのみ、回転数制御を実施する場合についてのみ説明したが、シフトアシスト制御をシフトダウン時に実施してもよい。なお、シフトダウン時に上記シフトアシスト制御を実施する場合には、例えば、変速後ギヤ段推定部62は、変速開始時ギヤ段よりも低速側(例えば、1段低速側)のギヤ段を変速後のギヤ段として推定すればよい。
(4) Modified Example In the above embodiment, only the case where the rotation speed control is performed only at the time of shifting up has been described, but the shift assist control may be performed at the time of shifting down. When the shift assist control is performed at the time of downshifting, for example, the post-shift gear stage estimation unit 62 shifts the gear stage on the lower speed side (for example, the first lower speed side) than the gear stage at the start of the shift. May be estimated as the gear stage.

ただし、シフトダウン時は、エンジン回転数を増大させる必要があり運転者がアクセルを踏み込む操作を実施するのでエンジン回転数を別途制御する必要性が小さい、また、エンジン回転数を運転者の操作によらず自動的に増大させるのは運行安全上好ましくないと考えられる。一方、シフトアップ時は、エンジン2の機械抵抗が小さいためにエンジン回転数の低下が遅く、これに伴って変速ショックが生じる可能性が高い。そのため、上記実施形態のように、少なくとも、シフトアップ時には上記回転数制御を行うのが好ましい。   However, at the time of downshifting, it is necessary to increase the engine speed and the driver performs the operation of depressing the accelerator. Therefore, it is not necessary to separately control the engine speed. Regardless of automatic operation, it is considered unfavorable for operation safety. On the other hand, at the time of shifting up, since the mechanical resistance of the engine 2 is small, the decrease in the engine speed is slow, and accordingly, there is a high possibility that a shift shock occurs. Therefore, it is preferable to perform the rotation speed control at least at the time of upshifting as in the above embodiment.

また、上記実施形態では、回転数制御部64が、目標回転数と実際のエンジン回転数との差と、オルタネータ30による発電量とに基づき、目標エンジン出力を決定し、当該目標エンジン出力となるようにエンジンを制御した場合について説明したが、回転数制御部64に、目標回転数と実際のエンジン回転数との差とのみに基づいてエンジン出力を変更させるようにしてもよい。すなわち、上記ステップS16の制御を省略して、ステップS17にて、ステップS15で算出した回転数制御用トルクのみに基づいて目標エンジン出力を算出してもよい。   Further, in the above embodiment, the rotational speed control unit 64 determines the target engine output based on the difference between the target rotational speed and the actual engine rotational speed and the amount of power generated by the alternator 30, and becomes the target engine output. Although the case where the engine is controlled as described above has been described, the engine speed may be changed based on only the difference between the target engine speed and the actual engine speed. That is, the control in step S16 may be omitted, and the target engine output may be calculated in step S17 based only on the rotation speed control torque calculated in step S15.

また、上記実施形態では、アクセルオフ時において、オルタネータ30の発電量が、キャパシタ31およびバッテリ33の蓄電量と電気機器34の稼働状態との両方によって決定される場合について説明したが、これらの一つにより決定されてもよい。   In the above embodiment, the case where the power generation amount of the alternator 30 is determined by both the storage amount of the capacitor 31 and the battery 33 and the operating state of the electrical device 34 when the accelerator is off has been described. It may be determined by one.

2 エンジン
4 クラッチ
5 変速機
30 オルタネータ(発電機)
31 キャパシタ(蓄電手段)
33 バッテリ(蓄電手段)
34 電気機器(電気負荷)
2 Engine 4 Clutch 5 Transmission 30 Alternator (generator)
31 Capacitor (electric storage means)
33 Battery (electric storage means)
34 Electric equipment (electric load)

Claims (2)

有段変速機と、エンジンと、これら有段変速機とエンジンとの接続および遮断を行うクラッチと、上記エンジンにより駆動されて発電する発電機と、当該発電機が発電した電力を蓄電する蓄電手段とを有する車両に搭載される制御装置であって、
上記発電機に接続される電気負荷からの要求と上記蓄電手段の蓄電状態との少なくとも一方に基づいて上記発電機により発電させる発電量を決定し、当該決定した発電量に基づいて上記発電機に発電を行わせる発電機制御手段と、
上記有段変速機の変速中に、エンジンの回転数を制御する変速時回転数制御手段とを備え、
上記変速時回転数制御手段は、
上記有段変速機と上記エンジンとの接続状態を判定する接続状態判定手段と、
上記有段変速機と上記エンジンとの接続が解除された後再び接続されたときのギヤ段である変速後ギヤ段を推定する変速後ギヤ段推定手段と、
上記有段変速機と上記エンジンとの接続が解除されたときの車速と上記推定された変速後ギヤ段とに基づいて、上記有段変速機と上記エンジンとの再接続完了時に上記有段変速機と同期するエンジンの回転数を推定し、この推定値を目標回転数として決定する目標回転数決定手段と、
上記接続状態判定手段によって上記有段変速機と上記エンジンとの接続が解除されたと判定されてから、当該接続状態判定手段によってこれらの再接続が完了したと判定されるまでの間、上記発電機制御手段により決定された発電量に基づく上記発電機の駆動状態を維持しつつ、上記目標回転数になるようにエンジンの回転数を制御する回転数制御手段とを備えることを特徴とする車両の制御装置。
A stepped transmission, an engine, a clutch that connects and disconnects the stepped transmission and the engine, a generator that is driven by the engine to generate electric power, and a storage unit that stores electric power generated by the generator A control device mounted on a vehicle having
A power generation amount to be generated by the power generator is determined based on at least one of a request from an electric load connected to the power generator and a power storage state of the power storage means, and the power generator is determined based on the determined power generation amount. Generator control means for generating electricity;
A shift speed control means for controlling the speed of the engine during shifting of the stepped transmission,
The speed change speed control means includes:
Connection state determination means for determining a connection state between the stepped transmission and the engine;
A post-shift gear stage estimation means for estimating a post-shift gear stage that is a gear stage when the connection between the stepped transmission and the engine is released and then connected again;
Based on the vehicle speed when the connection between the stepped transmission and the engine is released and the estimated post-shift gear stage, the stepped transmission is completed when the reconnection between the stepped transmission and the engine is completed. Target rotational speed determining means for estimating the rotational speed of the engine synchronized with the machine and determining this estimated value as the target rotational speed;
The generator from when it is determined that the connection between the stepped transmission and the engine is released by the connection state determining means until the reconnection is determined by the connection state determining means. And a rotation speed control means for controlling the rotation speed of the engine so as to achieve the target rotation speed while maintaining the driving state of the generator based on the power generation amount determined by the control means. Control device.
請求項1に記載の車両の制御装置であって、
上記回転数制御手段は、上記目標回転数決定手段により決定された目標回転数とエンジン回転数との差と、上記発電機による発電量とに基づき、目標エンジン出力を決定し、当該目標エンジン出力となるようにエンジン出力を変更することを特徴とする車両の制御装置。
The vehicle control device according to claim 1,
The rotational speed control means determines a target engine output based on the difference between the target rotational speed determined by the target rotational speed determination means and the engine rotational speed and the amount of power generated by the generator, and the target engine output An engine output is changed so that
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