JP2006230101A

JP2006230101A - トルクアシスト制御装置

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Publication number: JP2006230101A
Application number: JP2005040567A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Uchisasai; 弘明内笹井; Hirotaka Kojima; 浩孝小島; Yoshiaki Tsukada; 善昭塚田; Takashi Ozeki; 孝大関
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2025-02-17
Also published as: JP4182068B2

Abstract

【課題】モード切替操作を不要にするとともに、運転者のアクセル操作に応じて適切な加速を得る。
【解決手段】ハイブリッド車両１０はエンジン３２と、該エンジン３２の発生する動力に重畳的に動力を付加してアシストする駆動モータ３４とを備える。トルクアシスト制御装置１５０は、ハイブリッド車両１０の車速Ｖを検出する車速センサとしての第４ロータセンサ１１８ａと、アクセル操作量Ａｃｃを検出するアクセルセンサ１５２と、車速Ｖ及びアクセル操作量Ａｃｃに基づいて駆動モータ３４に対する出力指令基準値Ｃｏｍ０を規定するアシストマップ１９０を備えるＥＣＵ１５８とを有する。ＥＣＵ１５８は、アシストマップ１９０から得られる出力指令基準値Ｃｏｍ０に対して、アクセル操作量Ａｃｃの変化率ΔＡｃｃに応じた付加値Ａｄを加算した補正出力指令値Ｃｏｍ１を駆動モータ３４に対して出力する。
【選択図】図６

Description

本発明は、駆動輪に伝達するための動力を発生するエンジンと、該エンジンの発生する動力に重畳的に動力を付加してアシストするモータとを備えるハイブリッド車両におけるトルクアシスト制御装置に関する。

近時、内燃機関であるエンジンと電動のモータとを組み合わせて動力を発生して駆動輪に伝達するハイブリッド車両が開発及び実用化されており、燃料消費量や排出ガスの排出量低減化を実現している。

ハイブリッド車両では、モータに対する通電量を制御することにより発生するトルクを容易に変化させることができるため、これを利用して運転者の好みに応じた走行フィーリングを得るための装置が特許文献１に提案されている。この装置では、アクセル操作量に対応して異なるトルク量を発生させる３つの制御モードが設けられており、第１の制御モードではアクセル操作量に対応するトルクの増大割合を緩やかとし、第２の制御モードではトルクの増大割合を急峻とし、そして第３の制御モードではトルクが２次曲線的な増大カーブを描くように設定している。これらの制御モードは、運転者が制御モード切替スイッチを操作することによっていずれか１つが選択されて、所定の制御部の作用下に実行される。

このうち第２の制御モードが選択された場合には、アクセル操作量の変化に対するトルクの増大量が大きいことから、レスポンスの高い走行フィーリングが実現される。

特開平９−５８２９５号公報

しかしながら、実際の車両の運転において加速を行う場合には、運転者はアクセル操作量の絶対量を増加させるだけでなく、感性的な操作として、アクセル操作量の変化率、すなわちアクセルの操作スピードを速める場合がある。感覚的には、操作スピードを速くすれば一層速い加速が得られるように思えるからである。ところが、このように操作スピードだけを速めても前記特許文献１に記載された装置においては走行フィーリングに変化はなく、運転者が求める加速は得られない。

また、特許文献１に記載された装置においては、走行フィーリングを変化させるためにはマニュアル等を読んで各制御モードの特性を把握するとともに、走行状況に応じてその都度、制御モード切替スイッチを操作しなければならない。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、制御モード切替操作が不要であって、しかも運転者のアクセル操作に応じて適切な加速を得ることを可能にするトルクアシスト制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係るトルクアシスト制御装置は、走行駆動力を発生するエンジン及び駆動モータと、車速を検出する車速センサと、アクセル操作量を検出するアクセルセンサと、前記車速センサから供給される前記車速及び前記アクセルセンサから供給される前記アクセル操作量に基づいて前記モータに対する出力指令基準値を規定する基準値設定部を備える制御部と、を有するハイブリッド車両におけるトルクアシスト制御装置であって、前記制御部は、前記基準値設定部から得られる前記出力指令基準値に対して、前記アクセル操作量の変化率に応じた付加値を加算した補正出力指令値を前記駆動モータに対して出力することを特徴とする。

このように、モータに対する出力指令基準値を規定する基準値設定部を備えるとともに、該基準値設定部から得られる出力指令基準値に対して、アクセル操作量の変化率に応じた付加値を加算して補正出力指令値を求め、求められた補正出力指令値に基づいてモータを制御することにより、運転者のアクセル操作に応じた適切な加速を得ることができる。この場合、運転者は制御モード切替操作を行う必要がなく、しかも複数の制御モードの特性を把握する必要がないためいため簡便な運転が可能である。また、制御モード切替操作を行うためのスイッチ類が不要であり、構成が簡便である。

さらに、前記制御部は、前記アクセル操作量の変化率が閾値を超えた場合に、前記出力指令基準値に対して前記付加値を加算して前記補正出力指令値を出力するようにしてもよい。例えば、エンジンの最大出力を超えると判断される点に閾値を設定することにより、アクセル操作量の変化率が閾値を超えた場合にのみ出力指令基準値に対して付加値を加算する処理を行って、エンジンで不足する駆動力をモータで補うことができ、結果として適切な加速が実現される。

前記制御部は、前記アクセル操作量の変化率が前記閾値以下である場合に、前記付加値を０としてもよい。この場合、アクセル操作量の変化率が十分に小さいときには、通常の走行フィーリングを維持される。

前記制御部は、前記車速に基づいて前記閾値を変化させるようにしてもよく、また、前記制御部は、前記車速の増加に伴って前記閾値を増加させるようにしてもよい。これにより、ハイブリッド車両の走行状態に応じた適切なトルクコントロールが可能となる。

本発明に係るトルクアシスト制御装置によれば、モータに対する出力指令基準値を規定する基準値設定部を備えるとともに、該基準値設定部から得られる出力指令基準値に対して、アクセル操作量の変化率に応じた付加値を加算して補正出力指令値を求め、求められた補正出力指令値に基づいてモータを制御することにより、運転者のアクセル操作に応じた適切な加速を得ることができる。この場合、運転者は制御モード切替操作を行う必要がないため簡便な運転が可能となり、しかも、複数の制御モードの特性を把握する必要がない。また、制御モード切替操作を行うためのスイッチ類が不要であり、構成が簡便である。

以下、本発明に係るトルクアシスト制御装置について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１１Ｄを参照しながら説明する。先ず、本実施の形態に係るトルクアシスト制御装置１５０（図５参照）が搭載されるハイブリッド車両１０について図１〜図３を参照しながら説明する。

ハイブリッド車両１０はスクータ式の自動二輪車であって、車体前方に前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク１２を有し、該フロントフォーク１２はヘッドパイプ１４を介してハンドル１６の操作によって操舵される。ハンドル１６における右グリップ部は回動可能なアクセルとなっている。アクセル操作量Ａｃｃ（図５参照）はアクセルセンサ１５２（図５参照）により検出される。

ヘッドパイプ１４には後方且つ下方に向けてダウンパイプ１８が取り付けられており、該ダウンパイプ１８の下端には中間フレーム２０が略水平に延設されている。中間フレーム２０の後端には後方且つ上方に向けて後部フレーム２２が設けられている。

中間フレーム２０の後端部には動力源を含むパワーユニット２４の一部が接続されており、該パワーユニット２４は、その後方の端部側に駆動輪である後輪ＷＲが回転可能に取り付けられるとともに、後部フレーム２２に取り付けられたリアサスペンションにより吊り下げられている。

ダウンパイプ１８、中間フレーム２０及び後部フレーム２２の外周は、車体カバー２６で覆われており、該車体カバー２６の後方上部には、搭乗者が着座するシート２８が固定されている。該シート２８とダウンパイプ１８との間における中間フレーム２０の上部には、搭乗者が足を置くステップフロア３０が設けられている。

次に、パワーユニット２４の構成について図２及び図３を参照しながら説明する。なお、図２及び図３はパワーユニット２４の断面平面図及びその一部拡大断面図であり、左右方向が車幅方向、上方向が車両前方、下方向が車両後方に相当する。

図２に示すように、パワーユニット２４は、走行駆動力を発生するエンジン３２及び駆動モータ３４と、エンジン３２を始動させるスタータモータ３６と、エンジン３２のクランク軸３８に設けられた遠心クラッチ４０と、該遠心クラッチ４０を介してクランク軸３８の回転を無段階に変速するＣＶＴ（Continuously Variable Transmission、変速機）４２と、供給される動力を一方向（前進時の回転方向）にのみ伝達するワンウェイクラッチ４４と、回転を減速して後輪ＷＲに伝達する減速機４６とを有する。スタータモータ３６はエンジン３２の始動の用途に限らず、走行駆動の補助用に兼用としてもよい。

エンジン３２のクランク軸３８にはコンロッド５０を介して連結されたピストン５２が設けられている。ピストン５２は、シリンダ５４内を摺動可能であり、シリンダブロック５６はシリンダ５４の軸線が略水平になるように配設されている。シリンダブロック５６の前面にはシリンダヘッド５８が固定され、シリンダヘッド５８及びシリンダ５４並びにピストン５２により混合気を燃焼させる燃焼室３２ａが形成されている。

シリンダヘッド５８には、燃焼室３２ａへの混合器の吸気又は排気を制御するバルブ（図示せず）及び点火プラグ６０が配設されている。バルブの開閉は、シリンダヘッド５８に軸支されたカム軸６２の回転により制御される。カム軸６２は一端側に従動スプロケット６４を備え、従動スプロケット６４とクランク軸３８の一端に設けた駆動スプロケット６６との間には、環状のカムチェーン６８が掛け渡されている。カム軸６２の一端には、エンジン３２を冷却するウォータポンプ７０が設けられている。該ウォータポンプ７０は、その回転軸７０ａがカム軸６２と一体に回転するように取り付けられており、カム軸６２が回転するとウォータポンプ７０を稼動させることができる。

燃焼室３２ａに連通する吸気管路７１（図５参照）には、吸気量を調整するためのスロットルバルブ７２と、該スロットルバルブ７２の下流側の圧力を検出する負圧センサ７３と、燃焼室３２ａに燃料を噴射するインジェクタ７４が設けられている。

クランク軸３８を軸支するクランクケース８０の車幅方向右側には、ステータケース７６が連結されており、その内部には前記のスタータモータ３６が収納されている。該スタータモータ３６は、いわゆるアウタロータ形式のモータであり、そのステータは、ステータケース７６に固定されたティース７８に導線を巻き掛けたコイル８２からなる。一方、アウタロータ８４はクランク軸３８に固定されており、ステータの外周を覆う略円筒形状を有している。また、アウタロータ８４の内周面には、マグネット８６が配設されている。

アウタロータ８４には、スタータモータ３６を冷却するためのファン８８ａが取り付けられており、該ファン８８ａがクランク軸３８に同期して回転すると、ステータケース７６のカバー９２の側面に形成された冷却風取入口９２ａから、冷却用の空気が取り入れられる。

クランクケース８０の車幅方向左側にはケース９４が連結されており、その内部にはクランク軸３８の左端部に固定されたファン８８ｂ、遠心クラッチ４０を介してクランク軸３８に駆動側が連結された前記のＣＶＴ４２、該ＣＶＴ４２の従動側に連結された駆動モータ３４が収納されている。ファン８８ｂは、ケース９４内に収容されたＣＶＴ４２及び駆動モータ３４を冷却するものであり、ＣＶＴ４２に対して駆動モータ３４と同じ側、すなわち、車幅方向左側に配置されている。

ケース９４の車体前方左側には、冷却風取入口９６が形成されており、クランク軸３８に同期してファン８８ｂが回転すると、該ファン８８ｂの近傍に位置する冷却風取入口９６からケース９４内に外気が取り入れられ、駆動モータ３４及びＣＶＴ４２が強制冷却される。

ＣＶＴ４２は、クランクケース８０から車幅方向に突出したクランク軸３８の左端部に遠心クラッチ４０を介して装着された駆動側伝動プーリ９８と、クランク軸３８と平行な軸線をもってケース９４に軸支された駆動軸１００と、該駆動軸１００にワンウェイクラッチ４４を介して装着された従動側伝動プーリ１０２とを有する。ＣＶＴ４２は、さらに駆動側伝動プーリ９８と従動側伝動プーリ１０２との間に巻き掛けられた環状のＶベルト１０６を有しており、いわゆるベルトコンバータを構成している。

ＣＶＴ４２では、クランク軸３８の回転数（つまりエンジン回転数Ｎ０）が上昇すると、ウェイトローラ９８ｂに遠心力が作用して駆動側可動プーリ半体９８ｃが駆動側固定プーリ半体９８ａ側に移動する。この移動した分だけ駆動側可動プーリ半体９８ｃが駆動側固定プーリ半体９８ａに接近し、駆動側伝動プーリ９８の溝幅が減少するので、駆動側伝動プーリ９８とＶベルト１０６との接触位置が駆動側伝動プーリ９８の半径方向外側にずれ、Ｖベルト１０６の巻き掛け径が増大する。これにともない、従動側伝動プーリ１０２においては、従動側固定プーリ半体１０２ａと従動側可動プーリ半体１０２ｂとにより形成される溝幅が増大する。つまり、ＣＶＴ４２においては、エンジン回転数Ｎ０に応じた遠心力の作用によってＶベルト１０６の巻き掛ける径が連続的に変化し、変速比が自動的且つ無段階に変化する。

図３に示すように、遠心クラッチ４０は、スリーブ９８ｄに固定されたカップ状のアウタケース４０ａと、クランク軸３８の左端部に固定されたアウタプレート４０ｂと、アウタプレート４０ｂの外線部にウェイト４０ｃを介して半径方向外側を向くように取り付けられたシュー４０ｄと、シュー４０ｄを半径方向内側に付勢するためのスプリング４０ｅとを有する。遠心クラッチ４０は、エンジン回転数Ｎ０が所定値以下の場合には、クランク軸３８とＣＶＴ４２との間の動力伝達は遮断されている。エンジン回転数Ｎ０が上昇して所定値を超えると、ウェイト４０ｃに働く遠心力がスプリング４０ｅにより半径方向内側に働く弾性力に抗し、ウェイト４０ｃが半径方向外側に移動することによって、シュー４０ｄがアウタケース４０ａの内周面を所定値以上の力で押圧する。これにより、クランク軸３８の回転がアウタケース４０ａを介してスリーブ９８ｄに伝達され、該スリーブ９８ｄに固定された駆動側伝動プーリ９８が駆動される。

次に、ワンウェイクラッチ４４は、カップ状のアウタクラッチ４４ａと、該アウタクラッチ４４ａに同軸に内挿されたインナクラッチ４４ｂと、該インナクラッチ４４ｂからアウタクラッチ４４ａに対して一方向のみに動力を伝達するローラ４４ｃとを有する。アウタクラッチ４４ａは、駆動モータ３４のインナロータ本体を兼ね、インナロータ本体と同一部材で構成されている。さらに、インナクラッチ４４ｂの内周と、従動側固定プーリ半体１０２ａにおけるボス部１０２ｃの左端部とは、互いにスプライン結合されている。

このようなワンウェイクラッチ４４によれば、エンジン３２又は駆動モータ３４の動力は駆動軸１００及び減速機４６を介して後輪ＷＲに伝達される。一方、車両押し歩きの際や回生動作時等における後輪ＷＲ側からの動力は、アウタクラッチ４４ａがインナクラッチ４４ｂに対して空転するので、ＣＶＴ４２又はエンジン３２に伝達されることはなく、この動力を駆動モータ３４で吸収することにより効率的に回生発電を行うことがでる。

ケース９４における車体後方側には、前記の駆動モータ３４が駆動軸１００をモータ出力軸となるように設けられている。駆動モータ３４は、いわゆるインナロータ型式であり、そのインナロータ１１２は、ＣＶＴ４２の出力軸でもある駆動軸１００と、カップ状をなしその中央部に形成されたボス部１１２ｂにて駆動軸１００とスプライン結合されたインナロータ本体すなわち前記のインナクラッチ４４ｂと、該インナクラッチ４４ｂの開口側外周面に配設されたマグネット１１２ｃとを備えている。ステータ１１４は、ケース９４内にステータケース１１４ａに固定されたティース１１４ｂに導線を巻回したコイル１１４ｃにより構成されている。

減速機４６は、ケース９４の後端部右側に連なる伝達室１２０に内に設けられており、駆動軸１００及び後輪ＷＲの車軸１２２と平行に軸支された中間軸１２４を備えるとともに、駆動軸１００の右端部及び中間軸１２４の中央部にそれぞれ形成された第１の減速ギア対１２６と、中間軸１２４の右端部及び車軸１２２の左端部にそれぞれ形成された第２の減速ギア対１２８とを備えて構成されている。この減速機４６によれば、駆動軸１００の回転は所定の減速比にて減速され、これと平行に軸支された後輪ＷＲの車軸１２２に伝達される。

クランク軸３８の近傍には第１ロータセンサ１０８ａが設けられており、クランク軸３８に設けられた被検知体としてのギア１０８ｂの歯を非接触で検知することにより入力側の回転数であるエンジン回転数Ｎ０を検出する。遠心クラッチ４０の近傍におけるケース９４には第２ロータセンサ１１０ａが設けられており、シュー４０ｄの外周部に環状配置された複数の被検知体１１０ｂを非接触で検知することにより遠心クラッチ４０における出力側の中間回転数Ｎｃを検出することができる。

ケース９４における従動側固定プーリ半体１０２ａの近傍には、第３ロータセンサ１１６ａが設けられており、該第３ロータセンサ１１６ａは、従動側固定プーリ半体１０２ａの外周部に環状配置された複数の被検知体１１６ｂ（図４参照）を非接触で検知することによりワンウェイクラッチ４４における入力回転速度Ｎｉを検出する。

ケース９４におけるワンウェイクラッチ４４の近傍部には、第４ロータセンサ１１８ａが設けられており、アウタクラッチ４４ａの外周部に環状配置された複数の被検知体１１８ｂを非接触で検知することによりワンウェイクラッチ４４における出力回転速度Ｎｏを検出する。第４ロータセンサ１１８ａが検出する出力回転速度Ｎｏは、ハイブリッド車両１０の車速に対して減速機４６の変速比及び後輪ＷＲの径に基づく比例的な変化をすることから、第４ロータセンサは車速センサを兼ねている。

次に、本実施の形態に係るトルクアシスト制御装置１５０の構成について図５のブロック構成図を参照しながら説明する。

トルクアシスト制御装置１５０は、アクセル操作量Ａｃｃを検出するアクセルセンサ１５２と、スタータモータ３６及び駆動モータ３４の制御を行う第１インバータ１５３及び第２インバータ１５４と、スロットルバルブ７２の回動角を調整するＤＢＷ（Drive By Wire、制御部）１５６と、ハイブリッド車両１０の統合的な制御を行うＥＣＵ（Electric Control Unit、制御部）１５８とを有する。また、トルクアシスト制御装置１５０には、前記の第１ロータセンサ１０８ａ、第２ロータセンサ１１０ａ、第３ロータセンサ１１６ａ及び第４ロータセンサ１１８ａが含まれる。

第１インバータ１５３及び第２インバータ１５４はＥＣＵ１５８の作用下にスタータモータ３６及び駆動モータ３４の駆動制御及び回生制御を行い、回生制御を行う際にはバッテリ１６０に対して電力を供給、充電させることができる。バッテリ１６０は、所定のセンサにより電力残量ＳＯＣを検出してＥＣＵ１５８へ供給する。ＤＢＷ１５６は、ＥＣＵ１５８の作用下にスロットルバルブ７２の回動角を調整しエンジン３２に対する吸気量を制御する。

図６に示すように、ＥＣＵ１５８は、電力残量ＳＯＣ、車速Ｖ及びアクセル操作量Ａｃｃ等から判断される走行状況に応じて走行モードを判断するモード制御部１７０と、走行モード等に基づいてエンジン３２の始動タイミングを判断して第１インバータ１５３に対してスタータモータ３６の始動指示を与えるスタータモータ制御部１７２と、車速Ｖ及びアクセル操作量Ａｃｃに基づいて駆動モータ３４の駆動トルクを求める駆動モータ制御部１７４とを有する。ＥＣＵ１５８は、さらに、エンジン回転数Ｎ０に基づいてインジェクタ７４による燃料噴出量及び燃料噴出タイミングを設定するインジェクタ制御部１７６と、エンジン回転数Ｎ０、中間回転数Ｎｃ、入力回転速度Ｎｉ及び出力回転速度Ｎｏの入力処理を行う速度入力処理部１７８と、アクセル操作量Ａｃｃに基づいてスロットル目標開度Ｔｈを求めてＤＢＷ１５６に供給するスロットル制御部１７９とを有する。速度入力処理部１７８では出力回転速度Ｎｏに対して係数を乗算することにより車速Ｖを求め、駆動モータ制御部１７４に供給する。また、速度入力処理部１７８においては、エンジン回転数Ｎ０と中間回転数Ｎｃとの速度差や、出力回転速度Ｎｏと入力回転速度Ｎｉとの速度差に基づいて遠心クラッチ４０及びワンウェイクラッチ４４の接続状態や、ＣＶＴ４２の変速比等を求め、これらの情報をモード制御部１７０に供給する。

モード制御部１７０により選択される走行モードは、駆動モータ３４の駆動力のみで走行するＥＶ走行モード（又は電動走行モード）、エンジン３２の駆動力のみで走行するエンジン走行モード、駆動モータ３４及びエンジン３２の両方を駆動させて走行するハイブリッド走行モード等が挙げられる。このうち、ＥＶ走行モードは、電力残量ＳＯＣが大きく、且つ走行負荷が小さいときに選択され、エンジン走行モードは、電力残量ＳＯＣが小さく、又は走行負荷が大きいときに選択される。ハイブリッド走行モードは、電力残量ＳＯＣが大きく、且つ高負荷でエンジン３２を駆動モータ３４でアシストする必要がある場合、又は燃料消費量を抑制するためにエンジン３２の出力を低下させる場合等に選択される。モード制御部１７０は選択した走行モードに応じてスタータモータ制御部１７２、駆動モータ制御部１７４及びインジェクタ制御部１７６に所定の動作指示を与える。

スロットル制御部１７９は、アクセル操作量Ａｃｃに基づき、負圧センサ７３から供給される負圧Ｐｂを参照しながらスロットルバルブ７２を駆動するスロットル目標開度Ｔｈを求めてＤＢＷ１５６に供給する。スロットル制御部１７９により求められるスロットル目標開度Ｔｈは、基本的には、エンジン走行モードにおいてアクセル操作量Ａｃｃに対して比例的に求められ、負圧センサ７３から得られる負圧Ｐｂ及びその他のパラメータにより補正される。

駆動モータ制御部１７４は、アクセル操作量Ａｃｃに基づいて駆動モータ３４に対する出力指令基準値Ｃｏｍ０を設定するモータ出力判断部１８０と、アクセル操作量Ａｃｃの変化率ΔＡｃｃを求める変化率算出部１８２と、車速Ｖに基づく閾値Ｘ（Ｘ＞０）を求める閾値判断部１８６と、出力指令基準値Ｃｏｍ０に対する補正値である付加値Ａｄを求める付加値判断部１８８と、出力指令基準値Ｃｏｍ０及び付加値Ａｄに基づいて補正出力指令値Ｃｏｍ１を求めて第２インバータ１５４に供給する出力補正部１８４とを有する。出力補正部１８４では、出力指令基準値Ｃｏｍ０に対して付加値Ａｄを加算することにより補正出力指令値Ｃｏｍ１を設定する。

モータ出力判断部１８０は、アクセル操作量Ａｃｃに基づいて、図７に示すアシストマップ（基準値設定部）１９０を参照することにより出力指令基準値Ｃｏｍ０を規定する。アシストマップ１９０における出力指令基準値Ｃｏｍ０は、アクセル操作量ＡｃｃがＡｃｃ＝０のときには０であって、アクセル操作量Ａｃｃの増加にともなって比例的に増加し、アクセル操作量Ａｃｃが所定値以上となったときには１００％出力であるトルク値Ｔｍａｘを示す。アシストマップ１９０は、ハイブリッド車両１０の走行特性及び駆動モータ３４の電気的特性等に基づいて設定される。

また、出力指令基準値Ｃｏｍ０を決定するためのパラメータとしては、例えば車速Ｖ、トルク値及びアクセル操作量Ａｃｃ等を用いてもよい。

閾値判断部１８６は、車速Ｖに基づき、車速Ｖに対する閾値Ｘの関係を示した閾値判断マップ１９２（図８参照）を参照することにより閾値Ｘを規定する。閾値Ｘは、閾値判断マップ１９２において、車速ＶがＶ＝０であるときには小さい値Ｘ０であり、車速Ｖの増加にともなって２次曲線的に増加するように規定されている。この閾値判断マップ１９２は、例えば、エンジン３２の最大出力を超えると判断される点に閾値Ｘを設定することにより、変化率ΔＡｃｃが閾値Ｘを超えた場合にのみ出力指令基準値Ｃｏｍ０に対して付加値Ａｄを加算する処理を行い、エンジン３２で不足する駆動力を駆動モータ３４によって補うことができる。

なお、アシストマップ１９０及び閾値判断マップ１９２は、必ずしもマップ形式に限らず、基準となるパラメータに基づいて出力指令基準値Ｃｏｍ０及び閾値Ｘを規定できるものであればよく、例えば、例えば適当な近似式や実験式（基準値設定部）としてもよい。

付加値判断部１８８は、図９に示すように、その時点における変化率ΔＡｃｃがその時点における閾値Ｘを超える場合に、変化率ΔＡｃｃと閾値Ｘとの差ΔＡｃｃ−Ｘに対して比例的に増加するように付加値Ａｄを設定し、変化率ΔＡｃｃが閾値Ｘ以下である場合には、ΔＡｃｃ←０と設定する。また、変化率ΔＡｃｃが、ΔＡｃｃ＜０である場合にもΔＡｃｃ←０と設定する。

ＥＣＵ１５８は、主たる制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶部としてのＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）及びドライバ等を有しており、上記の各機能部は、ＣＰＵがプログラムを読み込み、記憶部等と協動しながらソフトウェア処理を実行することにより実現される。また、アシストマップ１９０及び閾値判断マップ１９２は、ＲＯＭ等の記憶部に記憶されている。

次に、このように構成されるトルクアシスト制御装置１５０の作用について、図１０〜図１１Ｄを参照しながら説明する。図１０に示す処理は、駆動モータ制御部１７４における各機能部が協動しながら、微小時間毎に連続的に実行される。また、具体的な操作状況として、図１１Ａに示すようにアクセル操作量Ａｃｃが時刻ｔ０〜ｔ１、時刻ｔ４〜ｔ５及び時刻ｔ８以降の区間で一定であって、時刻ｔ１〜ｔ４及び時刻ｔ５〜ｔ８の区間で略比例的に増加する場合について説明する。走行モードは、ハイブリッド走行モード又はＥＶ走行モードであるものとする。

先ず、ステップＳ１において、第１ロータセンサ１０８ａ、第４ロータセンサ１１８ａ及びアクセルセンサ１５２等からエンジン回転数Ｎ０、入力回転速度Ｎｉ及びアクセル操作量Ａｃｃ等の信号を読み込む。また、出力回転速度Ｎｏに基づいて車速Ｖを求める。

ステップＳ２において、モータ出力判断部１８０は、読み込んだアクセル操作量Ａｃｃに基づいてアシストマップ１９０（図７参照）を参照することにより、出力指令基準値Ｃｏｍ０を求め（図１１Ｃ参照）、出力補正部１８４に供給する。

ステップＳ３において、変化率算出部１８２は、今回読み込んだアクセル操作量Ａｃｃと、対応する前回値であるＡｃｃ_OLDとの差を変化率ΔＡｃｃ（←Ａｃｃ−Ａｃｃ_OLD）として求める。このステップＳ３の処理はいわゆる微分処理である。また、今回読み込んだアクセル操作量Ａｃｃを次回の計算に供するため、Ａｃｃ_OLD←Ａｃｃとして代入及び保存するとともに、求められた変化率ΔＡｃｃを付加値判断部１８８に供給する。

図１１Ａに示すように、求められた変化率ΔＡｃｃはアクセル操作量Ａｃｃが増加している区間、つまり時刻ｔ１〜ｔ４及び時刻ｔ５〜ｔ８の区間でアクセル操作量Ａｃｃに応じた略台形を示し、それ以外の区間ではΔＡｃｃ＝０となる。

ステップＳ４において、閾値判断部１８６は、車速Ｖに基づいて閾値判断マップ１９２（図８参照）を参照することにより閾値Ｘを求め、付加値判断部１８８に供給する。このステップＳ４の処理により、図１１Ｂに示すように、閾値Ｘは車速Ｖ（図１１Ｄ参照）に対応して変化することになり、時刻ｔ１〜ｔ４及び時刻ｔ５〜ｔ８の区間で車速Ｖに対応して増加し、それ以外の区間では一定値となる。

このように閾値Ｘを設定することにより、変化率ΔＡｃｃは、時刻ｔ２（時刻ｔ１の直後）〜時刻ｔ３（時刻ｔ４の直前）までの間、及び時刻ｔ６（時刻ｔ５の直後）〜時刻ｔ７までの間において閾値Ｘを上回ることになる。閾値Ｘは２次曲線的に増加するように規定されている（図８参照）ことから、車速Ｖが比較的大きい時刻ｔ５以降は２次曲線的な増加率を示す。したがって、閾値Ｘと変化率ΔＡｃｃが一致する時刻ｔ７は、時刻ｔ６からやや経過した時刻に設定され、それ以後は閾値Ｘが変化率ΔＡｃｃを上回ることになる。

ステップＳ５において、付加値判断部１８８は変化率ΔＡｃｃが閾値Ｘを超えるか否かを確認し、ΔＡｃｃ＞Ｘである場合には、図９に示すように、ΔＡｃｃ−Ｘの値に対して比例的に増加する付加値Ａｄを求め、ΔＡｃｃ≦Ｘである場合にはＡｄ←０とする。求められた付加値Ａｄは出力補正部１８４に供給される。

図１１Ｂに示すハッチング部から明らかなように、ΔＡｃｃ−Ｘの値は、時刻ｔ２の直後が最も大きく、その後次第に小さくなり時刻ｔ３において０となる。また、時刻ｔ６〜ｔ７の間では非常に小さい値となる。図１１Ｃに示すように、付加値ＡｄはΔＡｃｃ−Ｘの値に対応した傾向を示す。

ステップＳ６において、出力補正部１８４は、モータ出力判断部１８０から供給される出力指令基準値Ｃｏｍ０に対して、付加値判断部１８８から供給される付加値Ａｄを加算することにより補正出力指令値Ｃｏｍ１を求める。この場合、図１１Ｃに示すように、時刻ｔ２〜時刻ｔ３までの間及び時刻６〜時刻ｔ７の間で補正出力指令値Ｃｏｍ１は出力指令基準値Ｃｏｍ０より大きくなり、それ以外の区間では等しくなる。

また、補正出力指令値Ｃｏｍ１は出力指令基準値Ｃｏｍ０と比較して、時刻ｔ２の直後において特に大きく、その後両者の差（つまり付加値Ａｄ）は小さくなり、時刻ｔ３において一致する。時刻ｔ６〜時刻ｔ７の間においては、補正出力指令値Ｃｏｍ１と出力指令基準値Ｃｏｍ０との差は小さい。

なお、このステップＳ６においては、補正出力指令値Ｃｏｍ１が駆動モータ３４の指令値入力レンジをオーバする場合には、補正出力指令値Ｃｏｍ１を該指令値入力レンジの値に制限することは当然である。

ステップＳ７において、補正出力指令値Ｃｏｍ１を駆動モータ３４に対してトルクの指令値として供給する。これにより、駆動モータ３４は、補正出力指令値Ｃｏｍ１に対応したトルクを発生させて後輪ＷＲを駆動させ、ハイブリッド車両１０は図１１Ｄに示すような車速Ｖで走行することになる。

この場合、加速度（つまり車速Ｖの傾斜値）ａは時刻ｔ２の直後に特に大きく、車速Ｖの増加にともない次第に小さくなる。仮に、変化率ΔＡｃｃに応じた付加値Ａｄを出力指令基準値Ｃｏｍ０に対して加算しない場合には、ハイブリッド車両１０は出力指令基準値Ｃｏｍ０に対応した車速Ｖ′で走行することになり、加速度ａ′は略一定の小さい値となる。これに対してトルクアシスト制御装置１５０では、出力指令基準値Ｃｏｍ０に対して付加値Ａｄの加算を行って求めた補正出力指令値Ｃｏｍ１を駆動モータ３４に供給しているため大きな加速度ａが得られ、車速Ｖは車速Ｖ′よりも相当に速くなる。

また、比較的高速となっている時刻ｔ５以降においては、閾値Ｘの作用によって付加値Ａｄが小さく抑えられて車速Ｖと車速Ｖ′は略同じ傾向を示し、特に、時刻ｔ７以降においては同じ加速度となる。

一般的に、低速走行時で且つ急なアクセル操作が行われた場合には、運転者には迅速な加速をする意図があると推認できる。トルクアシスト制御装置１５０では、低速走行時で且つアクセル操作量Ａｃｃの変化率ΔＡｃｃが大きい場合には、適切な大きい加速を得ることができ、運転者の意図に応じた走行性能が実現される。

さらに、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、アクセル操作量Ａｃｃ′の変化が緩やかである場合には、これに対応する変化率ΔＡｃｃ′はその時点の閾値Ｘ′を下回ることになり、付加値ＡｄはＡｄ＝０となる。したがって、補正出力指令値Ｃｏｍ１は出力指令基準値Ｃｏｍ０と等しくなり、加速度ａが抑えられ、通常の走行フィーリングが維持される。

このように本実施の形態に係るトルクアシスト制御装置１５０によれば、アシストマップ１９０によって駆動モータ３４に対する指令の基準値として出力指令基準値Ｃｏｍ０が求められ、出力指令基準値Ｃｏｍ０に対して、アクセル操作量Ａｃｃの変化率ΔＡｃｃに応じた付加値Ａｄを加算して補正出力指令値Ｃｏｍ１が求められる。この補正出力指令値Ｃｏｍ１に基づいて駆動モータ３４を制御することによりエンジン３２の出力を補って、運転者のアクセル操作に応じた適切な加速を得ることができる。

この場合、駆動モータ３４の制御をする上で「制御モード」という概念はなく、運転者は制御モード特性の把握や、制御モード切替操作を行う必要がないため運転が簡便である。また、トルクアシスト制御装置１５０には制御モード切替操作を行うためのスイッチ類が不要であり、簡便に構成可能である。なお、上記の「走行モード」は、ＥＶ走行モード、エンジン走行モード及びハイブリッド走行モードに関するモードであり、駆動モータ３４の制御を行う「制御モード」とは異なる性質のモードを表していることはもちろんである。

上記の説明では、スロットル目標開度Ｔｈはアクセル操作量Ａｃｃに基づいて設定されており、アクセル操作量Ａｃｃとスロットル目標開度Ｔｈは厳密な意味では一致しないが略同じ傾向を示す。したがって、駆動モータ制御部１７４においては、アクセル操作量Ａｃｃに代えてスロットル目標開度Ｔｈに基づいて出力指令基準値Ｃｏｍ０、補正出力指令値Ｃｏｍ１及び付加値Ａｄを設定してもよい。

本発明に係るトルクアシスト制御装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

トルクアシスト制御装置が搭載されるハイブリッド車両の側面図である。パワーユニットの断面平面図である。パワーユニットにおけるＣＶＴ及びその周辺の拡大断面図である。外周部に被検知体が環状配置された従動側固定プーリ半体の側面図である。本実施の形態に係るトルクアシスト制御装置のブロック構成図である。ＥＣＵの機能構成ブロック図である。アシストマップの内容を示す図である。閾値判断マップの内容を示す図である。閾値と付加値判断部において求められる付加値との関係を示すグラフである。トルクアシスト制御装置により処理されるモータ制御の手順を示すフローチャートである。図１１Ａは、アクセル操作量のタイムチャートであり、図１１Ｂは、変化率及び閾値のタイムチャートであり、図１１Ｃは、補正出力指令値のタイムチャートであり、図１１Ｄは、車速のタイムチャートである。

符号の説明

１０…ハイブリッド車両２４…パワーユニット
３２…エンジン３４…駆動モータ
１５６…ＤＢＷ１５８…ＥＣＵ
１７４…駆動モータ制御部１７８…速度入力処理部
１７９…スロットル制御部１８０…モータ出力判断部
１８２…変化率算出部１８４…出力補正部
１８６…閾値判断部１８８…付加値判断部
１９０…アシストマップ１９２…閾値判断マップ
Ａｃｃ…アクセル操作量Ａｄ…付加値
ａ…加速度Ｃｏｍ０…出力指令基準値
Ｃｏｍ１…補正出力指令値Ｖ…車速
Ｘ…閾値

Claims

走行駆動力を発生するエンジン及び駆動モータと、
車速を検出する車速センサと、
アクセル操作量を検出するアクセルセンサと、
前記車速センサから供給される前記車速及び前記アクセルセンサから供給される前記アクセル操作量に基づいて前記モータに対する出力指令基準値を規定する基準値設定部を備える制御部と、
を有するハイブリッド車両におけるトルクアシスト制御装置であって、
前記制御部は、前記基準値設定部から得られる前記出力指令基準値に対して、前記アクセル操作量の変化率に応じた付加値を加算した補正出力指令値を前記駆動モータに対して出力することを特徴とするトルクアシスト制御装置。
請求項１記載のトルクアシスト制御装置において、
前記制御部は、前記アクセル操作量の変化率が閾値を超えた場合に、前記出力指令基準値に対して前記付加値を加算して前記補正出力指令値を出力することを特徴とするトルクアシスト制御装置。
請求項２記載のトルクアシスト制御装置において、
前記制御部は、前記アクセル操作量の変化率が前記閾値以下である場合に、前記付加値を０とすることを特徴とするトルクアシスト制御装置。
請求項２又は３記載のトルクアシスト制御装置において、
前記制御部は、前記車速に基づいて前記閾値を変化させることを特徴とするトルクアシスト制御装置。
請求項４記載のトルクアシスト制御装置において、
前記制御部は、前記車速の増加に伴って前記閾値を増加させることを特徴とするトルクアシスト制御装置。