JP2005138719A - パワートレーンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 算出される要求駆動力が運転者の運転操作の特徴に適応し、運転者の余計な運転操作を軽減することのできるパワートレーンの制御装置を提供する。
【解決手段】 加速要求に基づいて要求駆動力を算出し、その算出結果に基づいて駆動力源から車輪に至るパワートレーンを制御するパワートレーンの制御装置において、前記要求駆動力の算出結果に基づいてパワートレーンを制御してから所定時間内に、車速制御要求の変化程度が所定値以上となるか否かを判断する変化程度判断手段（ステップＳ７〜Ｓ１０）と、この変化程度判断手段の判断結果に基づいて、加速要求に基づく要求駆動力を変更するか否かを判断する要求駆動力制御手段（ステップＳ５，Ｓ１２）とを備えている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、加速要求に基づいて算出される要求駆動力に基づいてパワートレーンを制御する制御装置に関するものである。

従来、車両に搭載されるパワートレーンの制御装置として、運転者の運転の仕方の特徴を判断し、その判断結果を制御に反映させることによって、運転者の運転の特徴に応じたパワートレーン制御をおこなう制御装置が知られている。

このような運転者の運転の特徴を検出する装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された運転者の運転特性決定装置は、運転者の運転特性（運転の特徴、癖）を、車両の前後方向の運転特性と左右方向の運転特性とに区別し、運転者のそれぞれの運転特性情報を求める、前後方向操作量検出手段、前後方向挙動検出手段、および前後方向運転特性決定手段と、左右方向操作量検出手段、左右方向挙動検出手段、および左右方向運転特性決定手段とを備えている。

そして、この前後方向の運転特性に関して、特許文献１に記載された運転者の運転特性決定装置によると、前後方向操作量検出手段および前後方向挙動検出手段により、前後方向操作量情報（運転者のアクセル操作、ブレーキ操作などの情報）および前後方向挙動情報（車両の前後方向の加速度など）とが前後方向運転特性決定手段に供給される。そして前後方向運転特性決定手段によって、それらの前後方向操作量情報および前後方向挙動情報とに基づいて車両の加速・制動モデルが求められ、前後方向運転特性情報として出力される。その結果、車両の前後方向の運転者の運転技量に基づいて、駆動系あるいは制動系の制御特性を設定することが可能となる、とされている。
特開平１１−１２９９２４号公報

上記の特許文献１に記載されている運転者の運転特性決定装置において、前後方向操作量検出手段は、前後方向運転特性決定手段へ供給する前後方向操作量情報として、アクセルペダル位置、アクセルペダル操作速度、ブレーキペダル位置、ブレーキペダル操作速度を出力する。また前後方向挙動検出手段は、前後方向運転特性決定手段へ供給する前後方向挙動情報として、車両の前後方向加速度、車輪回転速度、スリップ率、路面摩擦係数を出力する。そして前後方向運転特性決定手段は、これらの前後方向操作量情報および前後方向挙動情報とに基づいて運転者による車両の加速状況および制動状況を監視し、加速モデルおよび制動モデルを求めて、その加速・制動モデルの情報を前後方向運転特性情報として出力する。すなわち、運転者のアクセルペダル操作やブレーキペダル操作に対する要求駆動力が、上記の前後方向操作量情報および前後方向挙動情報とに対応する定数として設定される。

しかしながら、実際の車両の運転操作おいては、上記の特許文献１に記載された発明のように、アクセルペダル操作やブレーキペダル操作に対して一律に要求駆動力が設定されると、運転者が望むアクセルペダル操作に対する要求駆動力と、車両に設定されたアクセルペダル操作に対する要求駆動力との間に差が生じてしまう場合がある。すると、例えば、運転者のアクセルペダル踏み込み操作に対して運転者が考える以上に車両が加速してしまい、アクセルペダル踏み込み操作がおこなわれた直後にブレーキペダル踏み込み操作がおこなわれたり、反対に、運転者のアクセルペダル踏み込み操作に対して運転者が望むほど車両が加速されず、アクセルペダル踏み込み操作がおこなわれた直後に再度アクセルペダル踏み込み操作がおこなわれたりする場合がある。その結果、運転者が余計にアクセルペダルやブレーキペダルを操作する頻度が高くなり、車両の運転の操作が煩雑になる可能性があった。

この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、算出される要求駆動力が運転者の運転操作の特徴に適応し、運転者の余計な運転操作を軽減することのできるパワートレーンの制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、加速要求に基づいて要求駆動力を算出し、その算出結果に基づいて駆動力源から車輪に至るパワートレーンを制御するパワートレーンの制御装置において、前記要求駆動力の算出結果に基づいて前記パワートレーンを制御してから所定時間内に、車速制御要求の変化程度が所定値以上となるか否かを判断する変化程度判断手段と、この変化程度判断手段の判断結果に基づいて、加速要求に基づく要求駆動力を変更するか否かを判断する要求駆動力制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、加速要求に基づいて要求駆動力を算出し、その算出結果に基づいて前記パワートレーンを制御してから所定時間内に、減速要求が所定値以上であるか否かを判断する機能を、前記変化程度判断手段が更に有しており、前記パワートレーンを制御してから所定時間内に、減速要求が所定値以上であると判断された場合は、加速要求に対応する要求駆動力を低下させる機能を、前記要求駆動力制御手段が更に有していることを特徴とする制御装置である。

さらに、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記変化程度判断手段は、減速要求がなされた回数が所定回数以上であるか否かを判断する機能を更に有しており、前記要求駆動力制御手段は、減速要求がなされた回数が所定回数以上であると判断された場合は、加速要求に対応する要求駆動力を低下させる機能を更に有していることを特徴とする制御装置である。

そして、請求項４の発明は、アクセル開度に基づいて要求駆動力を算出し、その算出結果に基づいて駆動力源から車輪に至るパワートレーンを制御するパワートレーンの制御装置において、前記要求駆動力の算出結果に基づいて前記パワートレーンを制御してから所定時間内に、ブレーキ踏み込みによる減速要求がなされた回数が所定回数以上であるか否かを判断するブレーキ頻度判断手段と、前記ブレーキ頻度判断手段により、ブレーキ踏み込みによる減速要求がなされた回数が所定回数以上であると判断された場合に、アクセル開度に基づく要求駆動力を低下させる要求駆動力低下手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。

そしてまた、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記パワートレーンは、駆動力源の動力を車輪および第１のモータ・ジェネレータに分配する動力分配装置が設けられており、動力分配装置は入力要素および出力要素および反力要素を有しており、前記駆動力源と入力要素とが連結され、前記第１のモータ・ジェネレータと反力要素とが連結され、出力要素と車輪とが連結されているとともに、前記要求駆動力制御手段は、要求駆動力に基づいて動力分配装置の運転状態を制御する機能を、更に有していることを特徴とする制御装置である。

そしてさらに、請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記パワートレーンは、車輪に動力を伝達する第２のモータ・ジェネレータが設けられており、前記要求駆動力制御手段は、要求駆動力に基づいて第２のモータ・ジェネレータから車輪に伝達される動力を制御する機能を、更に有していることを特徴とする制御装置である。

請求項１の発明によれば、運転者の加速要求に基づいて要求駆動力が算出されると、その要求駆動力の算出結果に基づいてパワートレーンが制御され、その制御が実行されてから所定時間内に、運転者の車速制御要求の要求回数や要求量などの変化程度が所定値以上か否かが判断される。そしてその変化程度の判断結果に基づいて運転者の加速要求に対する要求駆動力を変更するか否かが更に判断され、その要求駆動力の判断結果に基づいてパワートレーンが制御される。その結果、運転者の加速要求に対する制御が実行された直後に、更に加速あるいは減速が要求されてしまう事態の発生を抑制し、車両の運転操作性を向上させることができる。

また、請求項２の発明によれば、運転者の加速要求に基づいて算出される要求駆動力に基づいてパワートレーンが制御され、その制御が実行されてから所定時間内に、更に所定値以上の減速要求があった場合、加速要求に対する要求駆動力が低下される。その結果、運転者の加速要求に対する制御が実行された直後に、更に減速が要求されてしまう事態の発生を抑制し、車両の運転操作性を向上させることができる。

さらに、請求項３の発明によれば、運転者の加速要求に基づいて算出される要求駆動力に基づいてパワートレーンが制御され、その制御が実行されてから所定時間内に、更に所定回数以上の減速要求があった場合、加速要求に対する要求駆動力が低下される。その結果、運転者の加速要求に対する制御が実行された直後に、更に減速が要求されてしまう事態の発生を抑制し、車両の運転操作性を向上させることができる。

そして、請求項４の発明によれば、アクセル開度に基づいて算出される要求駆動力に基づいてパワートレーンが制御され、その制御が実行されてから所定時間内に、更に所定回数以上のブレーキ踏み込み操作があった場合、アクセル開度に対する要求駆動力が低下される。その結果、運転者の加速要求に対する制御が実行された直後に、更に減速が要求されてしまう事態の発生を抑制し、車両の運転操作性を向上させることができる。

そしてまた、請求項５の発明によれば、内燃機関などの駆動力源と、第１のモータ・ジェネレータと、その駆動力源の動力を車輪と第１のモータ・ジェネレータとに分配する動力分配装置が設けられたハイブリッド車において、前記要求駆動力に基づいて動力分配装置の変速比などの運転状態が制御される。その結果、運転者の加速要求に対する制御が実行された直後に、更に加速あるいは減速が要求されてしまう事態の発生を抑制し、ハイブリッド車の運転操作性を向上させることができる。

そしてさらに、請求項６の発明によれば、請求項３の発明の効果に加えて、内燃機関などの駆動力源と、第１のモータ・ジェネレータと、その駆動力源の動力を車輪と第１のモータ・ジェネレータとに分配する動力分配装置と、更に他の車輪に動力を伝達する第２モータ・ジェネレータが設けられたハイブリッド車において、前記要求駆動力に基づいて第２モータ・ジェネレータから車輪に伝達される動力が制御される。その結果、運転者の加速要求に対する制御が実行された直後に、更に加速あるいは減速が要求されてしまう事態の発生を抑制し、ハイブリッド車の運転操作性を向上させることができる。

つぎに、この発明の具体例を図面に基づいて説明する。図２は、この発明のパワートレーンの制御装置を有する車両のパワートレーンを示すスケルトン図である。図２に示された車両は、ＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ；エンジン前置き前輪駆動）形式のハイブリッド車Ｖｅである。図２において、１はエンジンであり、このエンジン１としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンなどを用いることができる。この実施例においては、便宜上、エンジン１としてガソリンエンジンを用いた場合について説明する。エンジン１は、燃料の燃焼によりクランクシャフト２から動力を出力する装置であって、吸気装置、排気装置、燃料噴射装置、点火装置、冷却装置などを備えた公知のものである。クランクシャフト２は車両の幅方向に、かつ、水平に配置され、クランクシャフト２の後端部にはフライホイール３が形成されている。

このエンジン１に隣接して中空のケーシング４が設けられており、ケーシング４の内部には、インプットシャフト５、第１のモータ・ジェネレータ６、動力分配装置７、変速機構８、第２のモータ・ジェネレータ９が設けられている。インプットシャフト５はクランクシャフト２と同心状に、かつ、回転可能に保持されており、インプットシャフト５におけるクランクシャフト２側の端部には、クラッチハブ１０がスプライン嵌合されている。

そして、クランクシャフト２とインプットシャフト５との間で伝達されるトルクの容量を制限するトルクリミッタ１１が設けられている。このトルクリミッタ１１は、クラッチハブ１０の外周側にダンパ機構１２を介して取り付けられたクラッチディスク１３と、フライホイール３の外周側に連続された円筒状のクラッチカバー１４と、クラッチカバー１４内に配置され、かつ、インプットシャフト５の軸線方向に動作可能な環状のプレッシャープレート１５と、プレッシャープレート１５を押圧する弾性部材１１Ａとを有し、フライホイール３とプレッシャープレート１５との間にクラッチディスク１３が配置されている。

前記第１のモータ・ジェネレータ６は、インプットシャフト５の外側において、エンジン１に近い方の位置に配置され、第２のモータ・ジェネレータ９は、インプットシャフト５の外側において、第１のモータ・ジェネレータ６よりもエンジン１から遠い位置に配置されている。第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９は、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９としては、例えば、交流同期型のモータ・ジェネレータを用いることができる。この第１のモータ・ジェネレータ６は、ケーシング４側に固定されたステータ１６と、回転可能に配置されたロータ１７とを有している。このロータ１７はインプットシャフト５の外側に配置されている。また、第２のモータ・ジェネレータ９は、ケーシング４側に固定されたステータ１８と、回転可能に配置されたロータ１９とを有している。このロータ１９はインプットシャフト５の外側に配置されている。上記のように、エンジン１および第１のモータ・ジェネレータ６ならびに第２のモータ・ジェネレータ９が、いずれも同心状に、かつ、軸線方向に配置されている。

また、前記動力分配装置７は、第１のモータ・ジェネレータ６と第２のモータ・ジェネレータ９との間に設けられており、この動力分配装置７は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構７Ａを備えており、この動力分配装置７は、サンギヤ２０と、サンギヤ２０と同心状に配置され、かつ、コネクティングドラム２４に取り付けられたリングギヤ２１と、サンギヤ２０およびリングギヤ２１に噛合するピニオンギヤ２２を保持したキャリヤ２３とを有している。そして、サンギヤ２０と第１のモータ・ジェネレータ６のロータ１７とが中空シャフト５Ａを介して連結され、キャリヤ２３とインプットシャフト５とが連結されている。中空シャフト５Ａはインプットシャフト５の外側に配置されており、インプットシャフト５と中空シャフト５Ａとが相対回転可能に構成されている。なお、コネクティングドラム２４において、第１のモータ・ジェネレータ６側の端部にはドライブスプロケット２５が形成されている。さらに、コネクティングドラム２４において、第２のモータ・ジェネレータ９側の端部にはギヤ２６が形成されている。

前記インプットシャフト５の外周側には中空シャフト２７が取り付けられており、インプットシャフト５と中空シャフト２７とが相対回転可能に構成されている。そして、第２のモータ・ジェネレータ９のロータ１９が中空シャフト２７に連結されている。前記変速機構８は、動力分配装置７と第２のモータ・ジェネレータ９との間に配置されており、この変速機構８は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車式変速機構８Ａと切り換え機構３３とを有している。この遊星歯車式変速機構８Ａは、サンギヤ２８と、サンギヤ２８と同心状に配置され、かつ、ケーシング４側に固定されたリングギヤ２９と、サンギヤ２８およびリングギヤ２９に噛合するピニオンギヤ３０を保持したキャリヤ３１とを有している。なお、キャリヤ３１における動力分配装置７側の端部には、インナーギヤ３５が形成されている。そして、サンギヤ２８は中空シャフト２７に連結されている。中空シャフト２７における動力分配装置７と変速機構８との間には、ギヤ３２が形成されている。

さらに、前記切り換え機構３３は、動力分配装置７と遊星歯車式変速機構８Ａとの間に設けられている。この切り換え機構３３は、公知の同期噛み合い機構などにより構成されており、インプットシャフト５の軸線方向に動作可能なハブスリーブ３４を有している。このハブスリーブ３４の動作により、ハブスリーブ３４とギヤ３２またはインナーギヤ３５とが選択的に係合される。

前記ケーシング４の内部には、インプットシャフト５と平行なカウンタードライブシャフト３６およびカウンタードリブンシャフト３７が設けられている。カウンタードライブシャフト３６には、ドリブンスプロケット３８およびカウンタードライブギヤ３９が形成されている。そして、前記ドライブスプロケット２５およびドリブンスプロケット３８にはチェーン４０が巻き掛けられている。カウンタードリブンシャフト３７には、カウンタードリブンギヤ４１およびファイナルドライブピニオンギヤ４２が形成されている。そして、カウンタードリブンギヤ４１とカウンタードライブギヤ３９とが噛合されている。

さらに、ケーシング４の内部にはデファレンシャル４３が設けられており、デファレンシャル４３は、デフケース４４の外周側に形成されたファイナルリングギヤ４５と、デフケース４４に対してピニオンシャフト４６を介して取り付けられた連結された複数のピニオンギヤ４７と、複数のピニオンギヤ４７に噛合されたサイドギヤ４８と、サイドギヤ４８に連結されたフロントドライブシャフト４９とを有している。フロントドライブシャフト４９には前輪４９Ａが連結されている。上記の構成により、前輪４９Ａとリングギヤ２１とが、デファレンシャル４３、カウンタードリブンシャフト３７、カウンタードライブシャフト３６、チェーン４０、ドライブスプロケット２５などを介して動力伝達可能に連結されている。

さらに、図３に示すように、車両全体を制御する電子制御装置１００が設けられており、この電子制御装置１００は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。この電子制御装置１００に対して、イグニッションスイッチ１０１の信号、エンジン回転数センサ１０２の信号、ブレーキスイッチ１０３の信号、車速センサ１０４の信号、アクセル開度センサ１０５の信号、シフトポジションセンサ１０６の信号、第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９の回転数を検出するレゾルバ１０７の信号、蓄電装置の充電量を検知する充電量センサ１０８の信号、ターンシグナルスイッチ１０９の信号、ステアリングセンサ１１０の信号、勾配センサ１１１の信号、ナビーゲーションシステム１１２の信号などが入力される。これに対して、電子制御装置１００から、エンジン１の出力を制御する信号、第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９の出力を制御する信号、変速機構８を制御する信号などが出力される。

上記のように構成されたハイブリッド車Ｖｅにおいては、電子制御装置に入力される信号、および電子制御装置に記憶されているデータに基づいて、エンジン１の出力、第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９の出力が制御される。例えば、エンジン始動条件が成立した場合は、第１のモータ・ジェネレータ６が電動機として起動され、第１のモータ・ジェネレータ６のトルクによりエンジン１がクランキングされるとともに、燃料の供給および燃焼が実行されて、エンジン回転数が自律回転可能な回転数となった時点で、第１のモータ・ジェネレータ６によるクランキングが終了する。

また、車速、アクセル開度、ブレーキスイッチなどから車速制御要求が判断され、その車速制御要求からハイブリッド車Ｖｅの要求駆動力が求められる。そしてこの要求駆動力に基づいて、エンジン走行モード、ハイブリッドモード、電気自動車モードなどの各種のモードを選択的に切り換えることが可能であるとともに、エンジン１で負担するべきトルクおよび回転数、第２のモータ・ジェネレータ９で負担するべきトルクおよび回転数、変速機構８の変速比などが判断され、その判断結果に基づいて制御が実行される。

前記要求駆動力が所定値以上あり、かつ、エンジン走行モードが選択された場合は、エンジン１が運転状態に制御されるとともに、エンジン１から出力されたトルクは、インプットシャフト５を経由して動力分配装置７のキャリヤ２３に伝達される。ここで、第１のモータ・ジェネレータ６が反力要素として機能するように制御されて、エンジントルクがリングギヤ２１に伝達される。

具体的には、第１のモータ・ジェネレータ６は発電機として起動されて回生トルクを生成し、エンジントルクに応じた反力トルクが確保される。そして、第１のモータ・ジェネレータ６の回転数を制御すると、動力分配装置７を構成する回転要素の差動作用により、キャリヤ２３およびエンジン回転数と、リングギヤ２１の回転数との比、すなわち変速比を、無段階に制御することが可能である。すなわち、動力分配装置７は、無段変速機としての機能を有している。

一方、電子制御装置には、エンジン制御マップが記憶されている。このエンジン制御マップには最適燃費線が設定されており、この最適燃費線は、エンジン回転数およびエンジントルクをパラメータとして、エンジン１の燃料消費率が良い高トルク域を定めたものである。そして、前述した車速制御要求に応じてエンジン１で負担するべきトルクを算出し、その算出結果に基づき、エンジン回転数を制御する場合において、第１のモータ・ジェネレータ６の出力を制御して、動力分配装置７を無段変速機として機能させることにより、エンジン１の運転状態を、最適燃費線に沿った運転状態に近づける制御が実行される。

このようにして、リングギヤ２１に伝達されたエンジントルクは、カウンタードライブギヤ３９、カウンタードリブンギヤ４１、ファイナルドライブピニオンギヤ４２、デファレンシャル４３を介して前輪４９Ａに伝達されて、駆動力が発生する。以上のように、動力分配装置７は、エンジン１から出力された動力を機械的に第１のモータ・ジェネレータ６および前輪４９Ａに分配する機能を有しており、その意味で、ハイブリッド車Ｖｅは機械分配式のハイブリッド車であるといえる。なお、エンジン走行モードが選択された場合は、第２のモータ・ジェネレータ９からは動力が出力されない。

これに対して、ハイブリッドモードが選択された場合は、エンジン１が運転され、かつ、第２のモータ・ジェネレータ９が電動機として起動する。第２のモータ・ジェネレータ９の動力が、中空シャフト２７を介して変速機構８のサンギヤ２８に伝達された場合に、インナーギヤ３５とギヤ２６とが、ハブスリーブ３４により連結されると、リングギヤ２９が反力要素として作用するとともに、サンギヤ２８の回転速度よりもキャリヤ３１の回転速度が低速となる。これがローギヤ段である。

また、要求駆動力が低下し、かつ、車速が上昇した際に、前記変速機構８がローギヤ段に制御されていると、第２のモータ・ジェネレータ９が高速回転することになる。そこで、このような場合は、切り換え機構３３のハブスリーブ３４が、図２の下側に示す位置に制御され、ギヤ３２とギヤ２６とがハブスリーブ３４により連結される。すると、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクは、中空シャフト２７、ギヤ３２、ハブスリーブ３４、ギヤ２６を介してコネクティングドラム２４に伝達される。つまり、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度が、そのままの回転速度でコネクティングドラム２４に伝達される。これがハイギヤ段である。このように、ハイブリッドモードが選択された場合は、エンジン１の動力および第２のモータ・ジェネレータ９の動力が、動力分配装置７で合成されて、前輪４９Ａに伝達される。

さらに、電気自動車モードが選択された場合は、第２のモータ・ジェネレータ９の動力が、前述と同様にして前輪４９Ａに伝達される一方、エンジン１における燃料の供給が停止される。なお、車速制御要求が所定値以下となり、ハイブリッド車Ｖｅが惰力走行する場合は、ハイブリッド車Ｖｅの運動エネルギに対応する動力が、前輪４９Ａから第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９に伝達されるとともに、第１のモータ・ジェネレータ６または第２のモータ・ジェネレータ９の少なくとも一方を発電機として起動させて、発生した電力を蓄電装置に充電することが可能である。

さらにまた、エンジンモードまたはハイブリッドモードが選択され、かつ、蓄電装置の充電量が不足している場合は、エンジン出力を増加することにより、第１のモータ・ジェネレータ６の発電量を増加して、蓄電装置の充電量を増加する制御を実行することも可能である。

以上のように、この発明のパワートレーンの制御装置では、車速、アクセル開度、ブレーキスイッチ、エンジン１あるいはモータ・ジェネレータ６，９の回転数などが信号として電子制御装置に入力され、演算処理やその他の所定の処理がおこなわれて、エンジン１やモータ・ジェネレータ６，９、あるいは動力分配装置７や変速機構８などを制御する要求駆動力が求められる。このとき、前述の各種の信号に応じて設定される車両の要求駆動力が、運転者のアクセル操作やブレーキ操作に基づいて一律に設定されると、運転者が望む要求駆動力と実際の要求駆動力との間に差が生じてしまい、要求駆動力に応じた制御の実行後に、運転者が余計にアクセル操作やブレーキ操作をおこなわなければならなくなり、車両の運転の操作性が低下してしまう可能性がある。そこでこの発明の制御装置は、運転者の余計な運転操作を軽減し運転の操作性を向上させるために、以下の制御を実行するように構成されている。

図１はその制御の一例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。図１において、先ず、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作が開始されたか否かが判断される（ステップＳ１）。アクセルペダルの踏み込み操作とは、運転者の加速要求を指示するためにおこなわれる運転操作であり、このアクセルペダルの踏み込み量に応じてアクセル開度すなわち加速要求量が設定され、その加速要求に基づいて仮の要求駆動力Ｔが算出されるとともに、仮の要求駆動力Ｔに応じたエンジン１の出力、第２モータ・ジェネレータ９の出力、変速機構８の制御が実行される。

アクセルペダル踏み込み操作が開始されたことにより、ステップＳ１で肯定的に判断された場合、すなわち運転者の加速要求があった場合は、ステップＳ２へ進み、タイマーカウンタ値Ｃがゼロリセットされ、その後ステップＳ３へ進む。このタイマーカウンタ値Ｃは、アクセルペダル踏み込み操作が開始された時点からの経過時間を計測して検出するためのものであり、したがって、アクセルペダル操作がおこなわれないことにより、ステップＳ１で否定的に判断された場合は、このステップＳ２の制御はおこなわれずに、次のステップＳ３へ進む。

ステップＳ３では、アクセルペダルの踏み込み量を示すアクセル開度が読み込まれる。そして、そのアクセル開度に基づいて要求駆動力Ｔが算出され設定される（ステップＳ４）。この発明におけるパワートレーンの制御装置では、後述するように、運転者の加速要求に基づいてこのパワートレーンが制御されてから所定時間内に、ブレーキ操作などによる減速要求の回数が所定回数以上となった場合に、加速要求に対する要求駆動力Ｔが低減される。そのため、この要求駆動力Ｔは、前回のルーチンで求められた要求駆動力減算学習値Ｔａを用い、
Ｔ＝Ｔ−Ｔａ
として算出される（ステップＳ５）。なお、この要求駆動力減算学習値Ｔａについては後述する。

続いて、タイマーカウンタ値Ｃに、アクセルペダル踏み込み操作が開始された時点からの経過時間である所定値ｔが加算され（ステップＳ６）、そのタイマーカウンタ値Ｃが、判断基準として予め設定された所定値ｍより短いか否か、すなわち、運転者の加速要求に基づいてパワートレーンが制御されてから所定値ｍの時間内であるか否かが判断される（ステップＳ７）。タイマーカウンタ値Ｃが所定値ｍ以上である、すなわち運転者の加速要求に基づいてパワートレーンが制御されてから所定値ｍ以上の時間が経過していることによって、このステップＳ７で否定的に判断された場合は、特に後の制御をおこなうことなくこのルーチンを一旦終了する。

一方、タイマーカウンタ値Ｃが所定値ｍより短い、すなわち運転者の加速要求に基づいてパワートレーンが制御されてから所定値ｍの時間内であることによって、ステップＳ７で肯定的に判断された場合は、ステップＳ８へ進み、ブレーキペダルの踏み込み操作などの運転者による減速要求の回数が増加したか否かが判断される。ブレーキ操作がおこなわれず運転者による減速要求回数が増加していないことによって、このステップＳ８で否定的に判断された場合は、特に後の制御をおこなうことなくこのルーチンを一旦終了する。

これに対して、ブレーキ操作がおこなわれ運転者の減速要求回数が増加したことによって、ステップＳ８で肯定的に判断された場合は、次のステップＳ９へ進み、所定時間内にブレーキが踏み込まれる回数であるブレーキ操作カウンタ値Ａがインクリメントされる。そして、そのブレーキ操作カウンタ値Ａが、判断基準として予め設定された所定値ｎより多いか否かが判断される（ステップＳ１０）。したがって、このようにブレーキ操作カウンタ値Ａと判断基準である所定値ｎとが比較、判断されることによって、運転者の加速要求によるパワートレーンの制御から所定時間ｍの間に、運転者の減速要求があった回数、すなわち車速制御要求（この実施例では減速要求）の変化程度について判断することができる。

ブレーキ操作カウンタ値Ａが所定値ｎ以下であることによって、このステップＳ１０で否定的に判断された場合は、特に後の制御をおこなうことなくこのルーチンを一旦終了する。そして、ブレーキ操作カウンタ値Ａが所定値ｎより多いことによって、ステップＳ１０で肯定的に判断された場合は、次のステップＳ１１へ進み、ブレーキ操作カウンタ値Ａがゼロリセットされる。

続いて、要求駆動力減算学習値Ｔａが、前回のルーチンで算出された要求駆動力減算学習値Ｔａと、所定値αとを用いて、
Ｔａ＝Ｔａ＋α
として求められる（ステップＳ１２）。この要求駆動力減算学習値Ｔａは、前記のブレーキ操作カウンタ値Ａが所定値ｎより多い場合、すなわち、運転者がアクセル操作などによって加速要求をおこなった直後に、ブレーキ操作などによる減速要求がおこなわれる頻度が高い場合に、運転者の加速要求に対応する要求駆動力Ｔを低減させる際の低減量を設定するためのものである。また、所定値αは、その要求駆動力減算学習値Ｔａを増減して適宜設定する所定値であって、ブレーキの操作量や操作回数などによる運転者の減速要求の変化程度に応じ、予め記憶されたマップに基づいて、あるいは演算などによって求められる。このステップＳ１２で要求駆動力減算学習値Ｔａが算出されると、その後、このルーチンを一旦終了する。

このように、図１の制御を実行すれば、アクセル踏み込み操作などの運転者の加速要求がありパワートレーンの制御が実行されてから所定時間ｍの間に、ブレーキ操作などの運転者の減速要求があった回数について、すなわち車速制御要求の変化程度について判断することができる。そしてアクセル開度などに応じて予め設定されている要求駆動力を、減速要求の判断結果に基づいて、変更、補正することができる。すなわち、例えば、運転者が望む加速要求に対する車両の要求駆動力が大きすぎて、運転者がアクセルペダル踏み込み操作をおこなった直後に、減速のためのブレーキ操作がおこなわれてしまう頻度について判断し、その頻度が高い場合に、加速要求に対する要求駆動力を低減することができる。

なお、上述の制御例では、運転者の加速要求があった後、直ぐに運転者の減速要求がある頻度が高い場合に、要求駆動力が低減される例を示しているが、運転者の加速要求があった後、更に運転者の加速要求がある頻度が高い場合には、要求駆動力を増大させるように制御することも可能である。

したがって、図１の制御を実行することによって、運転者が望む加速要求や、あるいは運転者の運転の特徴や癖などに適応した車両の操作が可能となり、運転者の余計なアクセル操作やブレーキ操作を軽減することができる。また、運転者が要求している以上の車両の急加速・急減速動作が抑制され、急加速・急減速に伴うショックを低減し、車両の燃費や耐久性の向上を図ることができる。

ここで、上述の図１に示す機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、上述したステップＳ７ないしＳ１０の処理が、この発明の変化程度判断手段に相当し、ステップＳ５およびステップＳ１２の処理が、この発明の要求駆動力制御手段に相当する。

また、図４に示すフローチャートは、図２および図３の車両で実行可能な他の制御例を示すためのものであり、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。図４において、先ず、通常変速段選択処理が実行される（ステップＳ２１）。この通常変速段選択処理は、車両の通常走行時に、車速や要求駆動力などに基づいて変速機構８の変速比が設定され、その変速比に対応する変速段が選択される通常時の変速比制御のことである。したがって変速機構８に無段変速機が用いられている場合などには、この「通常変速段選択処理」は、「通常変速比設定処理」と読み替えることが可能である。

続いて、将来の加速要求判定が成立した時点からの経過時間が所定時間内であるか否かが判断される（ステップＳ２２）。この制御は、将来に運転者からの加速要求があるか否かを推定し、将来の加速要求があると判定された場合に、その判定成立時点からの経過時間が所定時間内であるか否かを判断するものである。この将来の加速要求があると推定される例としては、例えば、「車両が、片側複車線道路を所定の車速以上で走行している際、運転者が追い越し車線側への方向指示をおこない、かつ、他車を追い越すことが予測される場合」、「車両のナビゲーションシステムなどの地理情報によって、車両が走行している前方に登坂路や交差点などが確認される場合」、「車両のナビゲーションシステムなどによる過去の運転者の運転操作記憶情報によって、車両が、再加速された頻度が高い地点に向けて走行している場合」などがある。

将来の加速要求があと判定されてから所定時間以上の時間が経過していることによって、このステップＳ２２で否定的に判断された場合は、特に後の制御をおこなうことなくこのルーチンを一旦終了する。すなわち、将来の加速要求があると判定された場合に、その判定成立時点から所定時間経過しても、後述するようなローギヤ段の選択制御などの、実際の加速要求がおこなわれなかった場合には、変速機構８の変速段（変速比）が通常の変速段（変速比）へ復帰される。

一方、将来の加速要求判定から所定時間内であることによって、ステップＳ２２で肯定的に判断された場合は、次のステップＳ２３へ進み、ローギヤ段を選択しての走行が可能であるか否かが判断される。この判断は、例えば走行中の車速条件や道路状況などの各種制約条件が成立するか否かによって判断される。なお、このステップＳ２３と後述のステップＳ２４で説明する「ローギヤ段の選択」は、上述したように、変速機構８に無段変速機が用いられている場合などには、「大きな変速比の設定」あるいは「変速比の増大」などと読み替えることが可能である。

第２モータ・ジェネレータ９の回転数が上昇しすぎるなどの理由で、ローギヤ段を選択しての走行が不可能であることによって、このステップＳ２３で否定的に判断された場合は、特に後の制御をおこなうことなくこのルーチンを一旦終了する。すなわち、前述のステップＳ２２で否定的に判断された場合と同様に、変速機構８の変速段（変速比）が通常の変速段（変速比）へ復帰される。これに対して、ローギヤ段を選択しての走行が可能であることによって、ステップＳ２３で肯定的に判断された場合は、次のステップＳ２４へ進み、変速機構８にローギヤ段を選択させる指令が出力される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

したがって、このように図４の制御を実行すれば、運転者の追い越しの意思や走行中の道路前方に登坂路があることなどが確認され、運転者が将来、加速要求をおこなう可能性があると判定された場合に、車両の変速機構８が予め低速段（ローギヤ段、大きな変速比）に設定され、実際の加速要求があった際に迅速な加速をおこなうことができる。

なお、この発明は、上記の具体例に限定されないのであって、図１の制御例におけるアクセルペダル操作もしくはブレーキペダル操作とは、運転者の加速・減速要求などの車速制御要求を指示するためにおこなわれる運転操作の一例として示したものであり、その車速制御要求を指示するためにおこなわれる運転操作としては、アクセルペダル操作もしくはブレーキペダル操作に限定されるものではない。例えば手動によるアクセルレバー操作やブレーキレバー操作であったり、スピードコントローラの操作などであってもよい。要は、運転者の車速制御要求に基づいて、内燃機関のスロットル開度あるいはモータ・ジェネレータへ供給される電力や、車速を制御するための制動装置や変速装置などを制御し、要求駆動力を設定するための運転操作であればよい。

また、図１の制御例において、タイマーカウンタ値Ｃは、アクセルペダル踏み込み操作が開始された時点からの経過時間を計測する例を示しているが、所定の時間毎にこのルーチンが実行される回数をカウントアップし、その回数が所定値より少ないか否かが判断されるように制御するルーチンを採用することも可能である。

さらに、上記の具体例における変速機構８は、第２のモータ・ジェネレータの回転速度が減速されて伝達されるローギヤ段と、第２のモータ・ジェネレータの回転速度がそのままの回転速度で伝達されるハイギヤ段との２段階で選択的に制御されるものとして例示しているが、第２のモータ・ジェネレータの回転速度が増速されて伝達されるギヤ段もしくは変速比を含んで制御される変速機構であってもよい。

さらにまた、上記の具体例における車両は、エンジン１、第１のモータ・ジェネレータおよび第２のモータ・ジェネレータを駆動力源としたＦＦ形式のハイブリッド車Ｖｅとして説明しているが、第２のモータ・ジェネレータがデファレンシャルなどを介して後輪に連結された四輪駆動であってもよい。

この発明に係るパワートレーンの制御装置の制御例を示すフローチャートである。 図１に示す制御例を実行可能なパワートレーンの制御装置を有するハイブリッド車のパワートレーンを示すスケルトン図である。 この発明のハイブリッド車の制御系統を示すブロック図である。 この発明に係るパワートレーンの制御装置の他の制御例を示すフローチャートである。

符号の説明

１…エンジン、 ２…クランクシャフト、 ６…第１のモータ・ジェネレータ、 ７…動力分配装置、 ７Ａ…遊星歯車機構、 ８…変速機構、 ８Ａ…遊星歯車式変速機構、 ９…第２のモータ・ジェネレータ、 ２０，２８…サンギヤ、 ２１，２９…リングギヤ、 ２３，３１…キャリヤ、 ２４…コネクティングドラム、 ２６…ギヤ、 ２７…中空シャフト、 ４９Ａ…前輪。

Claims (6)

1. 加速要求に基づいて要求駆動力を算出し、その算出結果に基づいて駆動力源から車輪に至るパワートレーンを制御するパワートレーンの制御装置において、
   前記要求駆動力の算出結果に基づいて前記パワートレーンを制御してから所定時間内に、車速制御要求の変化程度が所定値以上となるか否かを判断する変化程度判断手段と、
   この変化程度判断手段の判断結果に基づいて、加速要求に基づく要求駆動力を変更するか否かを判断する要求駆動力制御手段と
   を備えていることを特徴とするパワートレーンの制御装置。
2. 加速要求に基づいて要求駆動力を算出し、その算出結果に基づいて前記パワートレーンを制御してから所定時間内に、減速要求が所定値以上であるか否かを判断する機能を、前記変化程度判断手段が更に有しており、
   前記パワートレーンを制御してから所定時間内に、減速要求が所定値以上であると判断された場合は、加速要求に対応する要求駆動力を低下させる機能を、前記要求駆動力制御手段が更に有していることを特徴とする請求項１に記載のパワートレーンの制御装置。
3. 前記変化程度判断手段は、減速要求がなされた回数が所定回数以上であるか否かを判断する機能を更に有しており、
   前記要求駆動力制御手段は、減速要求がなされた回数が所定回数以上であると判断された場合は、加速要求に対応する要求駆動力を低下させる機能を更に有していることを特徴とする請求項２に記載のパワートレーンの制御装置。
4. アクセル開度に基づいて要求駆動力を算出し、その算出結果に基づいて駆動力源から車輪に至るパワートレーンを制御するパワートレーンの制御装置において、
   前記要求駆動力の算出結果に基づいて前記パワートレーンを制御してから所定時間内に、ブレーキ踏み込みによる減速要求がなされた回数が所定回数以上であるか否かを判断するブレーキ頻度判断手段と、
   前記ブレーキ頻度判断手段により、ブレーキ踏み込みによる減速要求がなされた回数が所定回数以上であると判断された場合に、アクセル開度に基づく要求駆動力を低下させる要求駆動力低下手段と
   を備えていることを特徴とするパワートレーンの制御装置。
5. 前記パワートレーンは、駆動力源の動力を車輪および第１のモータ・ジェネレータに分配する動力分配装置が設けられており、動力分配装置は入力要素および出力要素および反力要素を有しており、前記駆動力源と入力要素とが連結され、前記第１のモータ・ジェネレータと反力要素とが連結され、出力要素と車輪とが連結されているとともに、前記要求駆動力制御手段は、要求駆動力に基づいて動力分配装置の運転状態を制御する機能を、更に有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のパワートレーンの制御装置。
6. 前記パワートレーンは、車輪に動力を伝達する第２のモータ・ジェネレータが設けられており、前記要求駆動力制御手段は、要求駆動力に基づいて第２のモータ・ジェネレータから車輪に伝達される動力を制御する機能を、更に有していることを特徴とする請求項５に記載のパワートレーンの制御装置。

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